JP6539050B2 - 車両用灯具およびその光源の異常検出器 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などに用いられる車両用灯具に関する。

従来、車両用灯具、特に前照灯の光源としては、ハロゲンランプやＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプが主流であったが、近年それらに代えて、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体光源を用いた車両用灯具の開発が進められている。

さらなる視認性の向上のため、ＬＥＤに代えて、レーザダイオード（半導体レーザとも称する）と蛍光体とを備えた車両用灯具が開示されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、レーザダイオードから出射された励起光である紫外光が蛍光体に照射される。蛍光体は、紫外光を受けて白色光を生成する。蛍光体により生成された白色光は灯具前方に照射され、これにより所定の配光パターンが形成される。特許文献１に記載の技術では、励起光は照射されない。

特開２００４−２４１１４２号公報 国際公開第１０／０７０７２０号パンフレット

図１は、本発明者が検討した車両用灯具の光源の断面図である。この光源１０は、主としてレーザダイオード１２、蛍光体１４、光学系１６、ハウジング１８を備える。光源１０は、レーザダイオード１２および蛍光体１４を備える点で特許文献１の技術と共通する。

図１のレーザダイオード１２は、紫外光に代えて、青色の励起光２０を発生する。励起光２０は、光学系１６により蛍光体１４に集光される。光学系１６は、レンズ、反射鏡、光ファイバ、あるいはそれらの組み合わせで構成される。青色の励起光２０を受けた蛍光体１４は、励起光２０より長い波長領域（緑〜赤）にスペクトル分布を有する蛍光２２を発生する。蛍光体１４に照射された励起光２０は、蛍光体１４により散乱され、コヒーレンスが失われた状態で、蛍光体１４を通過する。蛍光体１４は、たとえばハウジング１８に設けられた開口部に嵌合して支持される。

図２は、光源１０の出力光２４のスペクトルを示す図である。光源１０の出力光２４は、蛍光体１４を通過した青色の励起光２０ａと、蛍光体１４が発する緑〜赤の蛍光２２を含んでおり、白色光のスペクトル分布を有する。

つまり、特許文献１の光源では、紫外光である励起光は車両の前方を照射する出射光の一部としては使用されないのに対して、図１の光源１０では、青色の励起光が、前照灯の出射光の一部として利用される。

本発明者は、図１の光源１０について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。図１の光源１０では、蛍光体１４が割れたり、蛍光体１４がハウジング１８から外れるなどの異常が発生すると、レーザダイオード１２が発生する励起光２０が、蛍光体１４によって散乱されることなく強いコヒーレンスを有した状態で直接的に出射され、車両前方に照射されることになり危険である。

本発明はかかる状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、青色レーザダイオードと蛍光体の組み合わせの光源において、異常を確実に検出可能な技術の提供にある。

（第１の態様）
本発明のある態様は、光源の異常検出器に関する。光源は、励起光を出射するレーザダイオードと、励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体と、を備え、励起光と蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成される。異常検出器は、第１波長に感度を有し、第２波長に対して実質的に不感であり、光源の出力光の一部を受け、受光量に応じた第１電流を生成する第１フォトセンサと、第２波長に感度を有し、第１波長に対して実質的に不感であり、光源の出力光の一部を受け、受光量に応じた第２電流を生成する第２フォトセンサと、第１電流の経路上に設けられた第１抵抗を含み、第１抵抗の電圧降下に応じた第１検出信号を出力する第１電流電圧変換回路と、第２電流の経路上に設けられた第２抵抗を含み、第２抵抗の電圧降下に応じた第２検出信号を出力する第２電流電圧変換回路と、第１検出信号と第２検出信号にもとづいて、異常の有無を判定する判定部と、を備える。

第１検出信号は、励起光の光量に応じて線形に変化し、その傾きは第１抵抗の抵抗値に応じて定まる。同様に第２検出信号は、蛍光の光量に応じて線形に変化し、その傾きは第２抵抗の抵抗値に応じて定まる。ここで蛍光体が正常であるときには、励起光の強度と、蛍光の強度と、光源の出力である白色光の強度は、比例関係にある。したがって、蛍光体が正常であるとき第１検出信号と第２検出信号の比は実質的に一定値をとる反面、蛍光体に異常が生じて励起光が直接出射すると、出力光に含まれる励起光と蛍光のバランスが崩れ、第１検出信号と第２検出信号の比が変化する。この態様によれば、第１抵抗と第２抵抗の抵抗値を適切に定め、第１検出信号と第２検出信号を監視することで、白色光の強度、つまり光源の出力によらずに、簡易かつ確実に蛍光体の異常を検出することができる。

蛍光体が正常であるときの第１電流をＩ１、第２電流をＩ２、蛍光体が異常であるときの第１電流をＩ１’、第２電流をＩ２’とするとき、第１抵抗の抵抗値Ｒ１および第２抵抗の抵抗値Ｒ２は、関係式
Ｒ１×Ｉ１＜Ｒ２×Ｉ２ …（１）
Ｒ１×Ｉ１’＞Ｒ２×Ｉ２’ …（２）
を満たすように定められてもよい。
この場合、第１検出信号と第２検出信号の大小比較により、異常を検出できる。

判定部は、第１検出信号と第２検出信号の大小関係が逆転すると、異常と判定してもよい。

判定部は、電圧コンパレータを含んでもよい。

第１電流電圧変換回路は、反転入力端子に第１フォトセンサが接続され、非反転入力端子に固定電圧が印加された第１演算増幅器と、第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間に設けられた第１抵抗と、を含んでもよい。第２電流電圧変換回路は、反転入力端子に第２フォトセンサが接続され、非反転入力端子に固定電圧が印加された第２演算増幅器と、第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間に設けられた第２抵抗と、を含んでもよい。
この構成では、第１電流電圧変換回路、第２電流電圧変換回路の利得（電流電圧変換）は、第１抵抗、第２抵抗それぞれの抵抗値のみで定まることとなる。これにより誤差要因を排除することができ、高精度な異常検出が可能となる。

第１フォトセンサおよび第２フォトセンサはそれぞれ、第１フォトダイオード、第２フォトダイオードを含んでもよい。第１演算増幅器の反転入力端子には、第１フォトダイオードのカソードが接続され、第１フォトダイオードのアノードには、固定電圧が印加され、第２演算増幅器の反転入力端子には、第２フォトダイオードのカソードが接続され、第２フォトダイオードのアノードには、固定電圧が印加されてもよい。
この場合、フォトダイオードのアノードカソード間に電圧が印加されないため、広い光量範囲で暗電流の影響を受けずに光を検出できる。

第１フォトセンサおよび第２フォトセンサはそれぞれ、第１フォトダイオード、第２フォトダイオードを含んでもよい。第１演算増幅器の反転入力端子には、第１フォトダイオードのアノードが接続され、第１演算増幅器の非反転入力端子には、第１フォトダイオードのカソードが接続されるとともに、所定の固定電圧が印加され、第２演算増幅器の反転入力端子には、第２フォトダイオードのアノードが接続され、第２演算増幅器の非反転入力端子には、第２フォトダイオードのカソードが接続されるとともに、固定電圧が印加されてもよい。

判定部は、第１検出信号および第２検出信号の少なくとも一方を、それらが離間する方向にオフセットさせてもよい。
光源の出力が小さい場合には、第１検出信号と第２検出信号が近接することとなり、ノイズの影響により誤検出が生ずるおそれがある。オフセットを導入することで、光量が小さいときの異常の誤検出を抑制できる。

判定部は、第２検出信号を分圧する分圧回路を含んでもよい。これにより、２個の抵抗のみによる簡易な構成で、オフセットを導入できる。なおこの際、光源の出力が所定値より大きいときには、当該分圧回路を設定した影響、すなわちオフセット導入にともなう影響は抑制され、異常検出の精度は維持することができる。

本発明の別の態様は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、光源と、光源の異常を検出する上述のいずれかの異常検出器と、光源を駆動するとともに、異常検出器が異常を検出したとき、所定の保護処理を実行する点灯回路と、を備える。

異常検出器は複数個、設けられてもよい。点灯回路は、少なくとも１個の異常検出器が異常を検出したとき、保護処理を実行してもよい。
この場合、いずれかの異常検出器に故障が異常が発生した場合であっても、別の電流所検出器によって光源の異常を検出し、適切な保護処理を実行することができる。

（第２の態様）
本発明の別の態様も、異常検出器に関する。光源は、励起光を出射するレーザダイオードと、励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体と、を備え、励起光と蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成される。異常検出器は、光源の出力光を回折させる回折素子と、回折素子の回折光を検出する光検出器と、光検出器の検出結果にもとづいて異常の有無を判定する判定部と、を備える。

蛍光体が正常であるとき、励起光は蛍光体により散乱されるため、回折素子に入力される励起光は、そのコヒーレント性が低下しており、したがって回折素子により得られる回折光には、有意な干渉縞は観測されない。一方、蛍光体が異常であるときには、励起光は散乱されず、コヒーレントな状態で回折素子に入力されるため、回折素子により得られる回折光には、有意な干渉縞が観測されることとなる。したがってこの態様によれば、回折素子の回折光にもとづいて、蛍光体の異常の有無を判定できる。

光検出器は、蛍光体が正常であるときに回折光のパターンがピークを有する第１位置と、蛍光体が正常であるときにピークの存在しない第２位置の２点の光強度を検出してもよい。判定部は、２点の光強度にもとづいて、異常の有無を判定してもよい。

光検出器は、２点に設けられた２個のフォトセンサを含んでもよい。

判定部は、２個のフォトセンサの出力の差分が所定のしきい値を超えると、異常と判定してもよい。

光検出器は、回折光を受ける複数の画素を有してもよい。判定部は、複数の画素により測定される回折パターンにもとづいて異常の有無を判定してもよい。

判定部は、複数の画素により測定されたデータを空間微分する微分器を含み、微分器の出力にもとづいて異常の有無を判定してもよい。
これにより、有意な回折パターンの有無を判定できる。

複数の画素からのデータは、シーケンシャルリードされてもよい。微分器は、順次読み出される複数の画素からのデータを時間微分してもよい。

判定部は、微分器の出力が所定のしきい値を超えると、異常であると判定してもよい。

異常検出器は、回折素子と光源の間に設けられたピンホールをさらに備えてもよい。
これにより、蛍光体に異常があるときに鮮明な回折パターンを得ることができる。

光源および異常検出器は、車両用灯具に使用されてもよい。車両用灯具は、光源の出力光を反射するリフレクタを備え、リフレクタにピンホールが形成されてもよい。

本発明の別の態様は、車両用灯具に関する。車両用灯具は、光源と、光源の異常を検出する上述のいずれかの異常検出器と、を備える。

本発明のある態様によれば、蛍光体の異常を検出できる。

本発明者が検討した車両用灯具の光源の断面図である。 光源の出力光のスペクトルを示す図である。 第１の実施の形態に係る異常検出器を備える車両用灯具のブロック図である。 図４（ａ）は、蛍光体が正常であるときの、出力光強度と第１検出信号、第２検出信号の関係を示す図であり、図４（ｂ）は、蛍光体が異常であるときの、出力光強度と第１検出信号、第２検出信号の関係を示す図である。 第１の構成例に係る異常検出器を示す回路図である。 第２の構成例に係る異常検出器を示す回路図である。 図７（ａ）は、蛍光体が正常であるときの、出力光強度と第１検出信号、第２検出信号の関係を示す図であり、図７（ｂ）は、蛍光体が異常であるときの、出力光強度と第１検出信号、第２検出信号の関係を示す図である。 図８Ａは、第３の構成例に係る異常検出器の回路図である。 図８Ｂは、第４の構成例に係る異常検出器の回路図である。 図９Ａは、図８Ａの異常検出器において、蛍光体が正常であるときの、出力光強度と第１検出信号、第２検出信号の関係を示す図である。 図９Ｂは、図８Ｂの異常検出器において、蛍光体が正常であるときの、出力光強度と第１検出信号、第２検出信号の関係を示す図である。 第４変形例に係る車両用灯具のブロック図である。 図１１（ａ）は、フォトダイオードペアを含むフォトダイオードモジュールの等価回路図であり、図１１（ｂ）はその模式的な断面図である。 第２の実施の形態に係る異常検出器を備える車両用灯具のブロック図である。 図１３（ａ）は、蛍光体が正常であるときの回折光を、図１３（ｂ）は、蛍光体が異常であるときの回折光を示す図である。 第１の構成例に係る異常検出器を含む車両用灯具を示す図である。 図１５（ａ）、（ｂ）は、判定部の具体的な構成例を示す回路図である。 第２の構成例に係る異常検出器を示す回路図である。 図１７（ａ）は、蛍光体が異常であるときの、光検出器の出力およびその微分データを示す図であり、図１７（ｂ）は、蛍光体が正常であるときの光検出器の出力およびその微分データを示す図である。 判定部の構成例を示す回路図である。 実施の形態に係る車両用灯具を備えるランプユニットの斜視図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

また本明細書において、電圧信号、電流信号などの電気信号、あるいは抵抗、キャパシタなどの回路素子に付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値、あるいは抵抗値、容量値を表すものとする。

（第１の実施の形態）
図３は、第１の実施の形態に係る異常検出器３０を備える車両用灯具１のブロック図である。車両用灯具１は、光源１０と、光源１０の異常を検出する異常検出器３０と、点灯回路２００と、を備える。

光源１０は、図１を参照して説明したように、レーザダイオード１２、蛍光体１４、光学系１６を備える。レーザダイオード１２は、励起光２０を出射する。レーザダイオード１２は、図示しない駆動回路からの駆動電流に応じた強度で発光する。蛍光体１４は励起光２０の光路上に設けられ、励起光２０により励起されて蛍光２２を発する。光源１０は、励起光２０と蛍光２２のスペクトルを含む白色の出力光２４を生成するよう構成される。

点灯回路２００は、レーザダイオード１２に駆動電流Ｉ_ＬＤを供給し、レーザダイオード１２を発光させる。点灯回路２００の構成は特に限定されず、公知技術を用いればよい。

異常検出器３０は、出力光２４の一部を受け、光源１０の異常の有無、より具体的には、蛍光体１４の異常の有無を判定する。蛍光体１４の異常は、たとえば蛍光体１４の割れ、外れ、経年劣化、などが例示されるが、特に限定されない。異常検出器３０は、異常を検出すると、異常検出信号Ｓ１をアサート（たとえばハイレベル）する。点灯回路２００は、異常検出器３０が異常を検出すると、所定の保護処理を実行する。保護処理は、レーザダイオード１２の消灯、輝度（光量）の低減、上位の各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）への通知などが例示されるが、特に限定されない。

異常検出器３０は、第１フォトセンサ３２、第２フォトセンサ３４、第１電流電圧変換回路３６、第２電流電圧変換回路３８、判定部４０を備える。第１フォトセンサ３２は、励起光２０の波長に感度を有し、蛍光２２の波長に対して実質的に不感である。第１フォトセンサ３２は、出力光２４の一部を受け、蛍光体１４を通過した励起光２０の強度に応じた第１電流Ｉ_ＳＣ１を生成する。一方、第２フォトセンサ３４は、蛍光２２の波長に感度を有し、励起光２０の波長に対して実質的に不感である。第２フォトセンサ３４は、出力光２４の一部２４を受け、蛍光体１４が発する蛍光２２の強度に応じた第２電流Ｉ_ＳＣ２を生成する。

第１フォトセンサ３２、第２フォトセンサ３４それぞれの感度の波長選択性は、カラーフィルタにより実現してもよいし、センサの半導体材料やデバイス構造により実現してもよい。また第１フォトセンサ３２、第２フォトセンサ３４は特に限定されず、フォトダイオードやフォトトランジスタをはじめとする半導体光センサを利用可能である。本実施の形態では、第１フォトセンサ３２、第２フォトセンサ３４はフォトダイオードを含むものとする。

第１電流電圧変換回路３６は、第１電流Ｉ_ＳＣ１の経路上に設けられた第１抵抗Ｒ１を含み、第１抵抗Ｒ１の電圧降下Ｖ_ＳＣ１に応じた第１検出信号Ｖ１を出力する。第１検出信号Ｖ１は、第１電流Ｉ_ＳＣ１に対して、第１抵抗Ｒ１の抵抗値に応じた傾きで線形に変化する。

第２電流電圧変換回路３８は、第２電流Ｉ_ＳＣ２の経路上に設けられた第２抵抗Ｒ２を含み、第２抵抗Ｒ２の電圧降下Ｖ_ＳＣ２に応じた第２検出信号Ｖ２を出力する。第２検出信号Ｖ２は、第２電流Ｉ_ＳＣ２に対して、第２抵抗Ｒ２の抵抗値に応じた傾きで線形に変化する。

判定部４０は、第１検出信号Ｖ１と第２検出信号Ｖ２にもとづいて、異常の有無を判定する。判定部４０は、異常を検出すると、異常検出信号Ｓ１をアサート（たとえばハイレベル）する。以上が異常検出器３０の基本構成である。続いてその動作原理を説明する。

第１検出信号Ｖ１は、励起光２０の光量に応じて線形に変化し、その傾きは第１抵抗Ｒ１の抵抗値に応じて定まる。同様に、第２検出信号Ｖ２は、蛍光２２の光量に応じて線形に変化し、その傾きは第２抵抗Ｒ２の抵抗値に応じて定まる。ここで蛍光体１４が正常であるときには、励起光２０の強度と、蛍光２２の強度と、光源１０の出力光２４の強度は、互いに比例関係にある。したがって、蛍光体１４が正常であるとき第１検出信号Ｖ１と第２検出信号Ｖ２の比は実質的に一定値をとる反面、蛍光体１４に異常が生じて励起光２０が直接出射すると、出力光２４に含まれる励起光２０と蛍光２２のバランスが崩れ、第１検出信号Ｖ１と第２検出信号Ｖ２の比が変化する。図３の異常検出器３０によれば、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２の抵抗値を適切に定め、第１検出信号Ｖ１と第２検出信号Ｖ２を監視することで、白色光の強度、つまり光源の出力によらずに、簡易かつ確実に蛍光体１４の異常を検出することができる。

図４（ａ）は、蛍光体１４が正常であるときの、出力光強度と第１検出信号Ｖ１、第２検出信号Ｖ２の関係を示す図であり、図４（ｂ）は、蛍光体１４が異常であるときの、出力光強度と第１検出信号Ｖ１、第２検出信号Ｖ２の関係を示す図である。

蛍光体１４が正常であるとき、ある出力光強度における第１電流Ｉ_ＳＣ１をＩ１、第２電流Ｉ_ＳＣ２をＩ２、蛍光体１４が異常であるときの第１電流Ｉ_ＳＣ１をＩ１’、第２電流Ｉ_ＳＣ２をＩ２’とする。蛍光体１４に異常が生ずると、蛍光２２の強度が低下し、励起光２０は蛍光２２により吸収されずに通過するため、Ｉ１’＞Ｉ１、Ｉ２’＜Ｉ２となる。このとき第１抵抗Ｒ１の抵抗値および第２抵抗Ｒ２の抵抗値は、以下の関係式を満たすように定めることが望ましい。
Ｒ１×Ｉ１＜Ｒ２×Ｉ２ …（１）
Ｒ１×Ｉ１’＞Ｒ２×Ｉ２’ …（２）

異常検出器３０は、第１検出信号Ｖ１と第２検出信号Ｖ２の大小関係を比較し、大小関係が反転すると、異常状態と判定する。この異常検出器３０の処理は、第１フォトセンサ３２の検出電流Ｉ_ＳＣ１と、第２フォトセンサ３４の検出電流Ｉ_ＳＣ２の比Ｉ_ＳＣ１／Ｉ_ＳＣ２を、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２の抵抗値の比Ｒ２／Ｒ１と比較することと等価である。異常検出器３０は、青色の励起光２０の強度と、黄色の蛍光の強度の比Ｉ_ＳＣ１／Ｉ_ＳＣ２が、所定の判定値（Ｒ２／Ｒ１）を超えると、異常と判定することができる。

本発明の範囲は、図３のブロック図として把握されるさまざまな回路に及ぶが、以下ではその具体的な構成例について説明する。

（第１の構成例）
図５は、第１の構成例に係る異常検出器３０ａを示す回路図である。
この構成例において、第１フォトセンサ３２は、第１フォトダイオードＰＤ１と第１カラーフィルタＣＦ１を含む。第１カラーフィルタＣＦ１は、励起光２０の波長である青色の光に対して透過率が高く、蛍光２２の波長に対して透過率が低い。第２フォトセンサ３４は、第２フォトダイオードＰＤ２と第２カラーフィルタＣＦ２を含む。第２カラーフィルタＣＦ２は、蛍光２２の波長領域である緑〜赤に対して透過率が高く、青色の光に対して透過率が低い。第１カラーフィルタＣＦ１としては青色フィルタを、第２カラーフィルタＣＦ２としては黄色フィルタ、緑色フィルタあるいは赤色フィルタを用いてもよい。

第１電流電圧変換回路３６は、第１抵抗Ｒ１に加えて第１演算増幅器ＯＡ１を含む。第１演算増幅器ＯＡ１の反転入力端子（−）には、第１フォトセンサ３２が接続され、非反転入力端子（＋）に固定電圧が印加される。固定電圧はたとえば接地電圧である。第１抵抗Ｒ１は、第１演算増幅器ＯＡ１の反転入力端子（＋）と出力端子の間に設けられる。

より具体的には、第１演算増幅器ＯＡ１の反転入力端子（−）には、第１フォトセンサ３２の第１フォトダイオードＰＤ１のカソードが接続され、第１フォトダイオードＰＤ１のアノードには、固定電圧（接地電圧）が印加される。

第１電流電圧変換回路３６が生成する第１検出信号Ｖ１の電圧レベルは、式（３）となる。
Ｖ１＝Ｒ１×Ｉ_ＳＣ１ …（３）

第２電流電圧変換回路３８は、第２抵抗Ｒ２に加えて第２演算増幅器ＯＡ２を含み、第１電流電圧変換回路３６と同様に構成され、その出力Ｖ２の電圧レベルは、式（４）となる。
Ｖ２＝Ｒ２×Ｉ_ＳＣ２ …（４）

判定部４０は、第１検出信号Ｖ１と第２検出信号Ｖ２の電圧レベルを比較する電圧コンパレータＣＭＰ１を含む。電圧コンパレータＣＭＰ１から出力される異常検出信号Ｓ１は、Ｖ１＜Ｖ２のとき、つまり蛍光体１４が正常であるときにローレベル（ネゲート）、Ｖ１＞Ｖ２のとき、つまり蛍光体１４が異常であるときにハイレベル（アサート）となる。

図５の異常検出器３０ａは、２個のフォトダイオードに加えて、２個のオペアンプ、２個の抵抗、１個のコンパレータ、と小規模な回路で構成できる。加えて第１電流電圧変換回路３６、第２電流電圧変換回路３８それぞれの電流電圧変換利得（トランスインピーダンス）は、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２のみに依存することとなる。したがって素子バラツキの影響を小さくでき、高精度な異常検出が可能となる。

さらに図５の第１電流電圧変換回路３６によれば、第１演算増幅器ＯＡ１の仮想接地により、第１フォトダイオードＰＤ１のアノード、カソードそれぞれに接地電圧が印加され、第１フォトダイオードＰＤ１のアノードカソード間の電位差が実質的にゼロとなる。したがって、広い光量範囲で暗電流の影響を受けずに光を検出できる。第２電流電圧変換回路３８についても同様である。

（第２の構成例）
図６は、第２の構成例に係る異常検出器３０ｂを示す回路図である。
第１電流電圧変換回路３６に関して、第１演算増幅器ＯＡ２１の反転入力端子（−）には、第１フォトダイオードＰＤ１のアノードが接続され、第１演算増幅器ＯＡ２１の非反転入力端子（＋）には、第１フォトダイオードＰＤ１のカソードが接続されるとともに、所定の固定電圧が印加される。たとえば固定電圧は電源電圧Ｖ_ＣＣであってもよいし、そのほかの電圧レベルであってもよい。

図６の第１電流電圧変換回路３６が生成する第１検出信号Ｖ２１の電圧レベルは、式（５）となる。
Ｖ２１＝Ｖ_ＣＣ−Ｒ２１×Ｉ_ＳＣ１ …（５）

第２電流電圧変換回路３８は、第１電流電圧変換回路３６と同様に構成され、その出力Ｖ２２の電圧レベルは、式（６）となる。
Ｖ２２＝Ｖ_ＣＣ−Ｒ２２×Ｉ_ＳＣ２ …（６）

図７（ａ）は、蛍光体１４が正常であるときの、出力光強度と第１検出信号Ｖ２１、第２検出信号Ｖ２２の関係を示す図であり、図７（ｂ）は、蛍光体１４が異常であるときの、出力光強度と第１検出信号Ｖ２１、第２検出信号Ｖ２２の関係を示す図である。上述のように、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の抵抗値は、関係式（１）、（２）が成り立つように定められる。したがって、正常であるときＶ２１＞Ｖ２２が成り立ち、異常のときＶ２２＜Ｖ２１となる。図６の電圧コンパレータＣＭＰ２１は、Ｖ２１＞Ｖ２２のとき、つまり正常のときに異常検出信号Ｓ１をローレベル（ネゲート）とし、Ｖ２１＜Ｖ２２のとき、つまり異常のときに異常検出信号Ｓ１をハイレベル（アサート）する。

この構成例によれば、図５の異常検出器３０と同様の効果を得ることができる。

（第３の構成例）
図４（ａ）、（ｂ）に戻る。図５の第１の構成例では、出力光強度が小さい領域では、検出電流Ｉ_ＳＣ１、Ｉ_ＳＣ２が小さいため、第１検出信号Ｖ２１と第２検出信号Ｖ２２が近接する。したがってノイズや素子バラツキ、演算増幅器や電圧コンパレータのオフセット電圧など（以下、誤差要因という）が無視できない程度に大きい場合、出力光強度が小さい範囲で第１検出信号Ｖ２１と第２検出信号Ｖ２２の大小関係が反転し、異常を誤検出したり、本来異常であるにもかかわらず、異常を検出できないといった問題が生じうる。図７（ａ）、（ｂ）から分かるように、図６の第２の構成例においてもこの問題は同様に生じうる。

そこで、第３の構成例では、判定部４０は、第１検出信号Ｖ２１および第２検出信号Ｖ２２の少なくとも一方を、それらが離間する方向にオフセットさせ、オフセット後の検出信号Ｖ２１、Ｖ２２にもとづいて異常の有無を判定する。

図８Ａは、第３の構成例に係る異常検出器３０ｃの回路図である。判定部４０ｃは、電圧コンパレータＣＭＰ２１に加えて、分圧回路Ｒ１１、Ｒ１２を含む。分圧回路Ｒ１１、Ｒ１２は、第２検出信号Ｖ２２を分圧する。電圧コンパレータＣＭＰ２１は、分圧後の第２検出信号Ｖ３２を第１検出信号Ｖ２１と比較し、異常検出信号Ｓ１を生成する。

図９Ａは、図８Ａの異常検出器３０ｃにおいて、蛍光体１４が正常であるときの、出力光強度と第１検出信号Ｖ２１、第２検出信号Ｖ２２の関係を示す図である。異常検出器３０ｃにおいて、分圧後の第２検出信号Ｖ３２は、式（７）で与えられる。
Ｖ３２＝Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２）×Ｖ２２
＝Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２）×Ｖ_ＣＣ−Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２）×Ｒ２２×Ｉ_ＳＣ２ …（７）

つまり、図９Ａの第２検出信号Ｖ３２のｙ切片は、第１検出信号Ｖ２１から離間する方向にオフセットされる。オフセット幅ΔＶは、Ｖ_ＣＣ×Ｒ１１／（Ｒ１１＋Ｒ１２）であり、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２により設定可能である。たとえば誤差要因として電圧コンパレータＣＭＰ２１のオフセット電圧が支配的であるとする。この場合、オフセット幅ΔＶは、電圧コンパレータＣＭＰ２１のオフセット電圧よりもわずかに大きいことが好ましい（たとえば２０ｍＶ）。

このように、第３の構成例によれば、出力光強度が小さな範囲において、検出精度を高めることができる。特に図８Ａでは、分圧回路の２個のＲ１１、Ｒ１２を挿入するのみでよいため、低コスト、小面積で、検出精度を高めることができる。

また上述のように、分圧回路Ｒ１１、Ｒ１２によって、分圧された第２検出信号Ｖ３２の傾きの絶対値は、分圧回路が無い場合に比べて小さくなる。したがって、出力光強度がある程度大きな定常点灯の領域Ａでは、分圧回路によるオフセット幅ΔＶの影響は、出力光強度が小さい領域に比べて十分に小さくなり、検出値に与える影響は無視しうる。

分圧回路Ｒ１１、Ｒ１２の導入にともない、第２抵抗Ｒ２２の抵抗値を最適化することにより、第２検出信号Ｖ３２の傾きとオフセット幅ΔＶは、独立かつ任意に設定できることが理解されよう。

図８Ｂは、第４の構成例に係る異常検出器３０ｄの回路図である。判定部４０ｄは、電圧コンパレータＣＭＰ１に加えて、分圧回路Ｒ１３、Ｒ１４を含む。分圧回路Ｒ１３、Ｒ１４は、第２検出信号Ｖ２と電源電圧Ｖ_ＣＣを分圧する。電圧コンパレータＣＭＰ１は、分圧後の第２検出信号Ｖ２’を第１検出信号Ｖ１と比較し、異常検出信号Ｓ１を生成する。

図９Ｂは、図８Ｂの異常検出器３０ｄにおいて、蛍光体１４が正常であるときの、出力光強度と第１検出信号Ｖ１、第２検出信号Ｖ２’の関係を示す図である。異常検出器３０ｄにおいて、分圧後の第２検出信号Ｖ２’は、式（８）で与えられる。
Ｖ２’＝（Ｒ１３・Ｖ２＋Ｒ１４・Ｖ_ＣＣ）／（Ｒ１３＋Ｒ１４）
＝（Ｒ１３・Ｒ２×Ｉ_ＳＣ２＋Ｒ１４・Ｖ_ＣＣ）／（Ｒ１３＋Ｒ１４） …（８）

つまり、図９Ｂの第２検出信号Ｖ２’のｙ切片は、第１検出信号Ｖ１から離間する方向にオフセットされる。オフセット幅ΔＶは、Ｒ１４・Ｖ_ＣＣ／（Ｒ１３＋Ｒ１４）であり、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４により設定可能である。第４構成例においても、第３構成例と同様の効果が得られる。

続いて、第１の実施の形態の変形例を説明する。

（第１変形例）
実施の形態では、判定部４０を電圧コンパレータＣＭＰ１で構成したが、本発明はそれには限定されない。たとえば判定部４０は、第１検出信号Ｖ１、第２検出信号Ｖ２それぞれをデジタル値Ｄ１、Ｄ２に変換するＡ／Ｄコンバータを含み、デジタル値Ｄ１、Ｄ２を、デジタル信号処理することにより、異常を判定してもよい。

（第２変形例）
オフセット幅ΔＶを導入する方法は、分圧回路Ｒ１１、Ｒ１２には限定されない。たとえば、コンパレータＣＭＰ１を、入力オフセット電圧を調節可能に構成し、第１検出信号Ｖ１、第２検出信号Ｖ２の少なくとも一方をオフセットさせてもよい。この場合、ノイズ等の誤差要因による誤検出を防止できる。

（第３変形例）
図５の異常検出器３０ａにおいて、第１検出信号Ｖ１、第２検出信号Ｖ２の少なくとも一方をオフセットさせることも有効である。具体的には、図４（ａ）の第２検出信号Ｖ２を正方向にオフセットさせてもよい。これは、第１演算増幅器ＯＡ１の非反転入力端子（＋）に、オフセット幅ΔＶに対応する固定電圧を印加すればよい。

（第４変形例）
図１０は、第４変形例に係る車両用灯具１ｂのブロック図である。車両用灯具１ｂは、複数（本実施の形態では２個）の異常検出器３０を備える。異常検出器３０は、第１の実施の形態およびその変形例で説明したいずれかを使用しうる。２個の異常検出器３０は同一の構成であってもよいし、異なる構成の異常検出器を組み合わせてもよい。

点灯回路２００には、各異常検出器３０の出力である異常検出信号Ｓ１＿１、Ｓ１＿２が、別系統で入力される。点灯回路２００は、複数の異常検出信号Ｓ１＿１、Ｓ１＿２をフェールラッチし、いずれかが異常を示すとき、保護処理を実行する。上述のように保護処理は、レーザダイオード１２の消灯であり、すなわちいずれかの異常検出信号Ｓ１がアサートされた場合、点灯回路２００は駆動電流Ｉ_ＬＤの供給を停止してもよい。

このように、第４変形例では、複数の異常検出器３０を設け、それらから得られる複数の異常検出信号Ｓ１を、別系統で点灯回路２００の保護用のフェールラッチに作用させることとした。これにより、ある系統の異常検出器３０に故障が生じた場合であっても、別の系統において異常を検出できるため、ロバスト性を高めることができる。

なお、第４変形例において、点灯回路２００のフェールラッチ用の端子を１個とし、複数の異常検出器３０＿１、３０＿２それぞれの出力段のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のコレクタを、フェールラッチ用の端子に共通に接続してもよい。この場合、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２がＯＲ回路を構成することとなり、少なくともひとつの異常検出器３０が異常を検出した場合に、保護処理が可能となる。

続いて異常検出用の第１フォトダイオードＰＤ１、第２フォトダイオードＰＤ２のパッケージについて説明する。

車載用途でフォトダイオードを用いる場合、高温高湿、熱衝撃にさらされる過酷な環境下において長期信頼性を担保するため、ＣＡＮパッケージが採用される。ここで２個のフォトダイオードが、１個のパッケージに収容される場合、カソードが共通に接続され、そのカソードが金属ケースと電気的に接続されることとなる。

ここでＣＡＮパッケージに収容されるカソードコモンのフォトダイオードペアの使用を希望する場合、図５の非反転型の電流電圧変換回路３６、３８は採用できず、図６、図８Ａに示す反転型の電流電圧変換回路３６、３８を採用する必要がある。ところが、図６、図８Ａの異常検出器３０ｂ，３０ｃにＣＡＮパッケージのフォトダイオードペアを用いると、カソードの電位が電源電圧Ｖ_ＣＣとなるため、金属ケースの電位も電源電圧Ｖ_ＣＣとなってしまう。ここで、灯具内における金属製の構造物は、電磁ノイズ対策として接地されていることが多い。したがって、金属ケースが、周辺の金属製構造物と接触すると、電源グランド間がショートしたこととなり、フォトダイオードが動作不能となるほか、電源電圧Ｖ_ＣＣを共有するその他の回路ブロックも動作不能となってしまう。

そこで図６、図８Ａの異常検出器３０ｂ，３０ｃにおいては、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２は、以下の構造を有するフォトダイオードモジュール１００に収容される。図１１（ａ）は、フォトダイオードペアＰＤ１，ＰＤ２を含むフォトダイオードモジュール１００の等価回路図であり、図１１（ｂ）はその模式的な断面図である。フォトダイオードモジュール１００は、アノード端子Ａ１，Ａ２、カソード端子Ｋ、２個のフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２および金属ケース１０２を備える。金属ケース１０２は、カソード端子Ｋとは電気的に絶縁されている。金属ケースの上面には開口部１０４が設けられ、フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２に光が入射可能となっている。フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２それぞれの受光部は、カラーフィルタで覆われてもよい。

ここで異常検出器３０の用途ではフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２に流れる電流は、μＡオーダーと微弱であり、また電流電圧変換回路の入力インピーダンスも極めて大きいため、ノイズ耐性が低いといえる。そこでフォトダイオードモジュール１００に、金属ケース１０２と電気的に接続されるケース端子Ｃを設けることが望ましい。この場合、ケース端子Ｃを接地することで、金属ケース１０２がシールドとして機能するため、電磁ノイズへの耐性を高めることができる。

（第２の実施の形態）
図１２は、第２の実施の形態に係る異常検出器５０を備える車両用灯具１のブロック図である。車両用灯具１は、光源１０と、光源１０の異常を検出する異常検出器５０と、を備える。光源１０については、第１の実施の形態と同様であり、励起光２０と蛍光２２のスペクトルを含む白色の出力光２４を生成するよう構成される。

異常検出器５０は、出力光２４の一部を受け、光源１０の異常の有無、より具体的には、蛍光体１４の異常の有無を判定する。蛍光体１４の異常は、たとえば蛍光体１４の割れ、外れ、経年劣化などが例示されるが、特に限定されない。

異常検出器５０は、回折素子５２、光検出器５４、判定部５６を備える。
回折素子５２は、光源１０の出力光２４を回折させる。たとえば回折素子５２としては透過型あるいは反射型の回折格子が利用される。光検出器５４は、回折素子５２の回折光２６を検出する。判定部５６は、光検出器５４の検出結果にもとづいて異常の有無を判定する。

以上が異常検出器５０の基本構成である。続いてその原理を説明する。
図１３（ａ）は、蛍光体１４が正常であるときの回折光を、図１３（ｂ）は、蛍光体１４が異常であるときの回折光を示す図である。
蛍光体１４が正常であるとき、励起光２０は蛍光体１４により散乱されるため、回折素子５２に入力される励起光２０は、そのコヒーレント性が低下しており、したがって回折素子５２により得られる回折光２６には、有意な干渉縞は観測されない（図１３（ａ））。一方、蛍光体１４が異常であるときには、励起光２０は散乱されず、コヒーレントな状態で回折素子５２に入力されるため、回折素子５２による回折光２６には、有意な干渉縞が観測されることとなる（図１３（ｂ））。

したがって異常検出器５０によれば、回折素子５２により得られる回折光２６にもとづいて、より詳しくは、有意な回折パターン（干渉縞）の有無にもとづいて、蛍光体１４の異常の有無を判定できる。

本発明の範囲は、図１２のブロック図として把握されるさまざまな回路に及ぶが、以下ではその具体的な構成例について説明する。

（第１の構成例）
図１４は、第１の構成例に係る異常検出器５０ａを含む車両用灯具１ａを示す図である。車両用灯具１ａは、光源１０と光源１０の出射光２４を反射するリフレクタ２と、リフレクタ２で反射した出射光２４を受けて灯具前方に出射するレンズ４を備える。リフレクタ２にはピンホールが設けられる。リフレクタ２の背面側には回折素子５２が設けられ、出射光２４のうちピンホール５８を通過する一部の光が回折素子５２に到達する。ピンホール５８の大きさ（開口面積）は特に限定されない。

光検出器５４は、蛍光体１４が正常であるときに回折光２６のパターンがピークを有する第１位置Ａと、蛍光体１４が正常であるときにピークの存在しない第２位置Ｂの２点の光強度を検出可能に構成される。たとえば光検出器５４は、それら２点Ａ，Ｂの位置に設けられた２個のフォトセンサＰＳ１、ＰＳ２を含む。光検出器５４は、励起光２０である青色に対して感度を有するよう構成され、特に蛍光である黄色に対して感度が低い（不感である）ことが望ましい。

判定部５６は、２点の光強度にもとづいて、異常の有無を判定する。より具体的には判定部５６は、２個のフォトセンサＰＳ１、ＰＳ２の出力の差分が所定のしきい値を超えると、蛍光体１４が異常であると判定してもよい。

あるいは判定部５６は、Ａ点、Ｂ点の光強度の差分に代えて、光強度の比にもとづいて、異常の有無を判定してもよい。この場合、光源１０の出力光強度によらずに、異常の有無を判定できる。あるいは判定部５６は、差分と比を組み合わせて、異常の有無を判定してもよい。

リフレクタ２にピンホール５８を形成する代わりに、リフレクタ２の一部の反射率を低くし、光源１０の出力光２４を透過するようにしてもよい。

図１５（ａ）、（ｂ）は、判定部５６の具体的な構成例を示す回路図である。
図１５（ａ）の判定部５６は、差分演算器６０と、電圧コンパレータＣＭＰ２を含む。差分演算器６０は、フォトセンサＰＳ１からの検出信号Ｖｓ１と、フォトセンサＰＳ２からの検出信号Ｖｓ２を受け、それらの差分を増幅する。差分演算器６０の構成は特に限定されず、公知の回路を用いればよい。電圧コンパレータＣＭＰ２は、差分演算器６０の出力電圧Ｖ３を、所定のしきい値電圧Ｖ_ＴＨと比較する。電圧コンパレータＣＭＰ２の出力（異常検出信号Ｓ１）は、２つのフォトセンサの出力の差分がしきい値より小さいときネゲートされ、差分がしきい値より大きくなるとアサートされる。この構成例では、負論理系が採用され、アサートがローレベル、ネゲートがハイレベルに割り当てられる。

判定部５６は、デジタル回路で構成してもよい。図１５（ｂ）の判定部５６は、Ａ／Ｄコンバータ６２、６４、減算器６６、比較器６８を含む。Ａ／Ｄコンバータ６２、６４は、フォトセンサＰＳ１、ＰＳ２それぞれの検出信号Ｖｓ１、Ｖｓ２をデジタル信号Ｄｓ１、Ｄｓ２に変換する。Ａ／Ｄコンバータ６４は、デジタル信号Ｄｓ１とＤｓ２の差分信号Ｓ３を演算する。比較器６８は、差分信号Ｓ３としきい値ＴＨを比較し、異常の有無を判定する。

（第２の構成例）
図１６は、第２の構成例に係る異常検出器５０ｂを示す回路図である。光検出器５４ｂは、回折光２６を受ける複数の画素５５を含む。光検出器５４ｂは、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサが利用可能であり、カラーフィルタと組み合わせてもよい。光検出器５４ｂは、１次元に配列された複数の画素を含むラインセンサであってもよいし、マトリクス状に配列された複数の画素を含むマトリクスアレイセンサであってもよい。

判定部５６ｂは、複数の画素５５により測定される回折光２６のパターンにもとづいて異常の有無を判定する。以下、異常検出器５０ｂによる判定方法についていくつか説明する。

たとえば複数の画素５５のうち、図１４のＡ点、Ｂ点に対応する画素を、図１４のフォトセンサＰＳ１、ＰＳ２として利用してもよい。この場合の判定部５６ｂの処理は、上述した通りである。

あるいは、複数の画素５５のすべて、あるいは一部を利用して、回折光２６のパターンを取得し、予め定めておいた回折パターンとの比較して、それらのマッチングを調べることにより、干渉縞の有無を検出し、異常の有無を判定してもよい。

あるいは判定部５６は、光検出器５４ｂにより測定される回折光２６のデータを演算処理することにより、異常の有無を判定してもよい。図１７（ａ）は、蛍光体１４が異常であるときの、光検出器５４ｂの出力Ｓ４およびその微分データＳ５を示す図であり、図１７（ｂ）は、蛍光体１４が正常であるときの光検出器５４ｂの出力Ｓ４およびその微分データＳ５を示す図である。

光検出器５４ｂの出力Ｓ４を微分することは、複数の画素５５により測定されたデータを空間微分することと等価であり、微分処理により干渉縞のエッジを検出することができる。そして微分データＳ５を所定のしきい値ＴＨと比較することにより、有意な干渉縞が生じているかを判定し、蛍光体１４の異常の有無を判定することができる。なお、しきい値ＴＨを負方向に設けてもよく、その場合、干渉縞の反対のエッジを検出できる。あるいはしきい値ＴＨは、正負両方に設定してもよい。

図１８は、判定部５６ｂの構成例を示す回路図である。判定部５６ｂは、回折光２６を示すデータＳ４を空間微分する微分器７０を含む。光検出器５４ｂの複数の画素５５からのデータＳ４は、端から順にシーケンシャルリードされるものであってもよい。このとき空間微分は、順次読み出される複数の画素５５からのデータＳ４を時間微分することと等価であり、したがって微分器７０は、アナログのデータ信号Ｓ４を微分する微分アンプで構成できる。微分アンプ（ハイパスフィルタ）は、主として抵抗Ｒ２１、キャパシタＣ２１、演算増幅器ＯＡ３を含む。

電圧コンパレータ７２は、微分器７０の出力信号Ｓ５をしきい値Ｖ_ＴＨと比較し、Ｓ５＞Ｖ_ＴＨのときローレベルを、Ｓ５＜Ｖ_ＴＨのときハイレベルを出力する。電圧コンパレータ７２の後段には、フィルタあるいはタイマなどを含む最終判定回路７４を設けてもよい。最終判定回路７４は、電圧コンパレータ７２の出力が、所定の判定時間にわたりローレベルを持続すると、蛍光体１４が異常であるものと判定し、異常検出信号Ｓ１をアサート（ハイレベル）する。

光検出器５４ｂからの信号Ｓ４がノイズを多く含む場合、微分器７０によりノイズが増幅され、Ｓ／Ｎ比が低下するおそれがある。そこで微分器７０に、演算増幅器ＯＡ３とともに弱い積分器（ローパスフィルタ）を形成する抵抗Ｒ２２（Ｒ１１＞Ｒ２２）およびキャパシタＣ２２（Ｃ２１＞Ｃ２２）を追加してもよい。これにより、ノイズを除去し、Ｓ／Ｎ比を高めることができる。とする

図１８には、アナログ回路の判定部５６ｂが示されるが、当業者によれば、それと等価な処理をデジタル回路で実現しうることが理解される。具体的には光検出器５４ｂからのアナログの検出信号Ｓ４をＡ／Ｄコンバータによりデジタル値に変換し、デジタル値を微分し、しきい値と比較することで、異常の有無を判定することができる。

最後に、車両用灯具１の用途を説明する。図１９は、実施の形態に係る車両用灯具１を備えるランプユニット（ランプアッシー）５００の斜視図である。ランプユニット５００は、透明のカバー５０２、ハイビームユニット５０４、ロービームユニット５０６、筐体５０８を備える。上述の車両用灯具１は、たとえばハイビームユニット５０４に用いることができる。車両用灯具１は、ひとつ、あるいは複数の光源１０を備える。ハイビームユニット５０４に代えて、あるいはそれに加えて、ロービームユニット５０６に車両用灯具１を用いてもよい。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１…車両用灯具、２…リフレクタ、４…レンズ、１０…光源、１２…レーザダイオード、１４…蛍光体、１６…光学系、１８…ハウジング、２０…励起光、２２…蛍光、２４…出力光、２６…回折光、３０…異常検出器、３２…第１フォトセンサ、３４…第２フォトセンサ、３６…第１電流電圧変換回路、３８…第２電流電圧変換回路、ＰＤ１…第１フォトダイオード、ＣＦ１…第１カラーフィルタ、ＰＤ２…第２フォトダイオード、ＣＦ２…第２カラーフィルタ、４０…判定部、Ｒ１…第１抵抗、Ｒ２…第２抵抗、ＯＡ１…第１演算増幅器、ＯＡ２…第２演算増幅器、ＣＭＰ１…電圧コンパレータ、Ｖ１…第１検出信号、Ｖ２…第２検出信号、Ｓ１…異常検出信号、５０…異常検出器、５２…回折素子、５４…光検出器、５６…判定部、５８…ピンホール、６０…差分演算器、ＣＭＰ２…電圧コンパレータ、６２…Ａ／Ｄコンバータ、６４…Ａ／Ｄコンバータ、６６…減算器、６８…比較器、７０…微分器、５００…ランプユニット、５０２…カバー、５０４…ハイビームユニット、５０６…ロービームユニット、５０８…筐体。

Claims (18)

1. 光源の異常検出器であって、
   前記光源は、
   励起光を出射するレーザダイオードと、
   前記励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体と、
   を備え、前記励起光と前記蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成され、
   前記異常検出器は、
   前記励起光の波長に感度を有し、前記蛍光の波長に対して実質的に不感であり、前記出力光の一部を受け、受光量に応じた第１電流を生成する第１フォトセンサと、
   前記蛍光の波長に感度を有し、前記励起光の波長に対して実質的に不感であり、前記出力光の一部を受け、受光量に応じた第２電流を生成する第２フォトセンサと、
   前記第１電流の経路上に設けられた第１抵抗を含み、前記第１抵抗の電圧降下に応じた第１検出信号を出力する第１電流電圧変換回路と、
   前記第２電流の経路上に設けられた第２抵抗を含み、前記第２抵抗の電圧降下に応じた第２検出信号を出力する第２電流電圧変換回路と、
   前記第１検出信号と前記第２検出信号にもとづいて、異常の有無を判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする異常検出器。
2. 前記蛍光体が正常であるときの前記第１電流をＩ１、前記第２電流をＩ２、前記蛍光体が異常であるときの前記第１電流をＩ１’、前記第２電流をＩ２’とするとき、第１抵抗の抵抗値Ｒ１および第２抵抗の抵抗値Ｒ２は、関係式
   Ｒ１×Ｉ１＜Ｒ２×Ｉ２ …（１）
   Ｒ１×Ｉ１’＞Ｒ２×Ｉ２’ …（２）
   を満たすように定められることを特徴とする請求項１に記載の異常検出器。
3. 前記判定部は、前記第１検出信号と前記第２検出信号の大小関係が逆転すると、異常と判定することを特徴とする請求項１または２に記載の異常検出器。
4. 前記判定部は、電圧コンパレータを含むことを特徴とする請求項３に記載の異常検出器。
5. 前記第１電流電圧変換回路は、
   反転入力端子に前記第１フォトセンサが接続され、非反転入力端子に固定電圧が印加された第１演算増幅器と、
   前記第１演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間に設けられた前記第１抵抗と、
   を含み、
   前記第２電流電圧変換回路は、
   反転入力端子に前記第２フォトセンサが接続され、非反転入力端子に固定電圧が印加された第２演算増幅器と、
   前記第２演算増幅器の反転入力端子と出力端子の間に設けられた前記第２抵抗と、
   を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の異常検出器。
6. 前記第１フォトセンサおよび前記第２フォトセンサはそれぞれ、第１フォトダイオード、第２フォトダイオードを含み、
   前記第１演算増幅器の前記反転入力端子には、前記第１フォトダイオードのカソードが接続され、前記第１フォトダイオードのアノードには、前記固定電圧が印加され、
   前記第２演算増幅器の前記反転入力端子には、前記第２フォトダイオードのカソードが接続され、前記第２フォトダイオードのアノードには、前記固定電圧が印加されることを特徴とする請求項５に記載の異常検出器。
7. 前記第１フォトセンサおよび前記第２フォトセンサはそれぞれ、第１フォトダイオード、第２フォトダイオードを含み、
   前記第１演算増幅器の前記反転入力端子には、前記第１フォトダイオードのアノードが接続され、前記第１演算増幅器の前記非反転入力端子には、前記第１フォトダイオードのカソードが接続されるとともに、所定の固定電圧が印加され、
   前記第２演算増幅器の前記反転入力端子には、前記第２フォトダイオードのアノードが接続され、前記第２演算増幅器の前記非反転入力端子には、前記第２フォトダイオードのカソードが接続されるとともに、前記固定電圧が印加されることを特徴とする請求項５に記載の異常検出器。
8. 前記判定部は、前記第１検出信号および前記第２検出信号の少なくとも一方を、それらが離間する方向にオフセットさせることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の異常検出器。
9. 前記判定部は、前記第２検出信号を分圧する分圧回路を含むことを特徴とする請求項７に記載の異常検出器。
10. 前記光源と、
    前記光源の異常を検出する請求項１から９のいずれかに記載の異常検出器と、
    前記光源を駆動するとともに、前記異常検出器が異常を検出したとき、所定の保護処理を実行する点灯回路と、
    を備えることを特徴とする車両用灯具。
11. 前記異常検出器は複数個、設けられ、
    前記点灯回路は、少なくとも１個の前記異常検出器が異常を検出したとき、前記保護処理を実行することを特徴とする請求項１０に記載の車両用灯具。
12. 光源の異常検出器であって、
    前記光源は、
    励起光を出射するレーザダイオードと、
    前記励起光により励起されて蛍光を発する蛍光体と、
    を備え、前記励起光と前記蛍光のスペクトルを含む白色の出力光を生成するよう構成され、
    前記異常検出器は、
    前記光源の前記出力光を回折させる回折素子と、
    前記回折素子の回折光を検出する光検出器と、
    前記光検出器により有意な干渉縞が観測されたとき、前記蛍光体が異常であると判定する判定部と、
    を備えることを特徴とする異常検出器。
13. 前記光検出器は、前記蛍光体が正常であるときに前記回折光のパターンがピークを有する第１位置と、前記蛍光体が正常であるときにピークの存在しない第２位置の２点の光強度を検出し、
    前記判定部は、前記２点の光強度にもとづいて、前記蛍光体の異常の有無を判定することを特徴とする請求項１２に記載の異常検出器。
14. 前記光検出器は、前記２点に設けられた２個のフォトセンサを含み、
    前記判定部は、前記２個のフォトセンサの出力の差分が所定のしきい値を超えると、前記蛍光体が異常であると判定することを特徴とする請求項１３に記載の異常検出器。
15. 前記光検出器は、前記回折光を受ける複数の画素を有し、
    前記判定部は、前記複数の画素により測定される回折パターンにもとづいて異常の有無を判定し、
    前記判定部は、前記複数の画素により測定されたデータを空間微分する微分器を含み、前記微分器の出力にもとづいて前記蛍光体の異常の有無を判定することを特徴とする請求項１４に記載の異常検出器。
16. 前記複数の画素からのデータは、シーケンシャルリードされるものであり、
    前記微分器は、順次読み出される前記複数の画素からのデータを時間微分し、
    前記判定部は、前記微分器の出力が所定のしきい値を超えると、前記蛍光体が異常であると判定することを特徴とする請求項１５に記載の異常検出器。
17. 前記回折素子と前記光源の間に設けられたピンホールをさらに備えることを特徴とする請求項１２から１６のいずれかに記載の異常検出器。
18. 前記光源および前記異常検出器は、車両用灯具に使用されるものであり、
    前記車両用灯具は、前記光源の出力光を反射するリフレクタを備え、前記リフレクタに前記ピンホールが形成されることを特徴とする請求項１７に記載の異常検出器。