JP7117653B2 - 照明点灯装置、照明装置、及び照明器具 - Google Patents
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Description
本発明の一態様に係る照明点灯装置は、光ファイバによって灯具と接続されており、レーザ素子を点灯させる。前記照明点灯装置は、制御部と、光センサと、第2光センサとを備える。前記制御部は、前記レーザ素子を制御する。前記光センサは、前記レーザ素子から放射されて前記光ファイバを通る光を検出する。前記第2光センサは、前記レーザ素子から放射される光を検出する。前記制御部は、前記レーザ素子を、定格電流で点灯させ、前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量の変化量の絶対値が変化量閾値以上である条件、及び、前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量が光量閾値以下である条件の少なくとも一方を満たす場合、前記レーザ素子を消灯させ、前記第2光センサで検出される光の光量が小さくなると、前記変化量閾値及び前記光量閾値を小さくする。
本発明の一態様に係る照明点灯装置は、光ファイバによって灯具と接続されており、レーザ素子を点灯させる。前記照明点灯装置は、制御部と、光センサとを備える。前記制御部は、前記レーザ素子を制御する。前記光センサは、前記レーザ素子から放射されて前記光ファイバを通る光を検出する。前記制御部は、前記レーザ素子を、定格電流で点灯させ、前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量の変化量の絶対値が変化量閾値以上である条件、及び、前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量が光量閾値以下である条件の少なくとも一方を満たす場合、前記レーザ素子を消灯させ、電源投入後から前記レーザ素子を点灯させるまでの間に、前記光センサで検出される光の光量が所定値以上である場合、前記レーザ素子を点灯させない。
(1)照明点灯装置の全体構成
実施形態1に係る照明点灯装置の全体構成について、図面を参照して説明する。
照明装置4は、図1に示すように、照明点灯装置1と、複数(図示例では4つ)のレーザ素子5と、光学部6とを備える。さらに、照明装置4は、図6に示すように、筐体41を備える。筐体41は、照明点灯装置1と複数のレーザ素子5と光学部6とを収容する。
複数のレーザ素子5は、それぞれ例えばレーザダイオードであり、互いに直列に接続されている。各レーザ素子5は、例えば青色光を放射する。
光学部6は、図5に示すように、複数のレーザ素子5から放射される光を導光する。光学部6は、少なくとも1つの光学部品で構成されており、複数のレーザ素子5から放射される光を集光する。光学部6には、後述の光ファイバ8が接続されており、光学部6で集光された光は、光学部6から光ファイバ8に入って照明装置4の外部に出力される。
照明器具7は、図5に示すように、照明装置4と、光ファイバ8と、発光部9(灯具)とを備える。
光ファイバ8は、図5に示すように、照明点灯装置1の光学部6からの光を発光部9に導光する。より詳細には、光ファイバ8は、照明装置4と発光部9とを光学的に接続する。光ファイバ8には、照明点灯装置1の光学部6からの光が通る。
発光部9は、図5に示すように、光ファイバ8からの光を放射する。発光部9は、光変換部材91と、配光光学系92とを備える。さらに、発光部9は、図6に示すように、筐体93を備える。筐体93は、光変換部材91と配光光学系92とを収容する。
以下、照明点灯装置1の各構成要素について、図面を参照して説明する。
点灯部2は、図1に示すように、AC/DC変換部21と、DC/DC変換部22と、調光信号受信部23(受信部)とを備える。また、点灯部2は、複数のレーザ素子5を調光点灯させる調光機能を有する。
AC/DC変換部21は、図1に示すように、電源P1に電気的に接続されており、電源P1から電圧を受けている。電源P1は、例えば商用交流電源(AC100V50/60Hz又はAC200V50/60Hz等)である。AC/DC変換部21は、複数のレーザ素子5に必要な直流の定電圧をDC/DC変換部22に出力する。AC/DC変換部21は、DC/DC変換部22への出力電圧を、例えばDC60V又はDC30Vのような、レーザ素子5に必要な電圧(例えば、DC20V)以上に設定する。
DC/DC変換部22は、図3に示すように、降圧回路27を備える。DC/DC変換部22は、電圧検出回路221と、電流検出回路222と、DC/DC制御部223とを備える。DC/DC変換部22は、例えば、定電流出力の降圧チョッパ方式である。
調光信号受信部23は、図1に示すように、調光器A1から点灯制御信号を受信する。本開示において、点灯制御信号は、例えば、複数のレーザ素子5を点灯させるための点灯信号、複数のレーザ素子5を消灯させるための消灯信号、又は、複数のレーザ素子5を調光点灯させるための調光信号である。調光信号は、調光レベルを含み、例えばPWM(Pulse Width Modulation)方式で調光器A1から送信される。例えば、デューティ比(一周期に対するオン期間の比)が小さいほど調光レベル(光量)が高く、デューティ比が大きいほど調光レベルが低い。調光信号受信部23は、受信した点灯制御信号の制御内容をDC/DC変換部22のDC/DC制御部223に出力する。
光センサ31は、図4に示すように、例えば単一のセンサであり、複数のレーザ素子5から放射されて光ファイバ8を通る光を検出する。光センサ31は、例えばフォトダイオードである。光センサ31は、複数のレーザ素子5から放射されて光ファイバ8を通って発光部9で反射した光を検出する。光センサ31は、制御部32に電気的に接続されており、光センサ31の検出結果は、制御部32に出力される。
制御部32は、図1に示すように、光センサ31で検出される光に基づいて光ファイバ8及び発光部9の異常を検出する。また、制御部32は、レーザ素子5を制御する。制御部32は、点灯部2と光ファイバ8との間に設けられている。より詳細には、制御部32は、点灯部2のDC/DC変換部22と光ファイバ8との間に設けられている。制御部32は、図4に示すように、処理部34と、増幅部35とを備える。
増幅部35は、光センサ31の出力を増幅するアンプである。増幅部35は、光センサ31の出力を増幅して処理部34に出力する。
処理部34は、例えばマイクロコントローラであり、点灯部2を制御する。より詳細には、処理部34は、点灯部2に対して、複数のレーザ素子5を点灯させるための点灯許可信号を出力することによって制御して、複数のレーザ素子5への電流供給を制御する。
以下、照明点灯装置1の動作例について説明する。具体的には、複数のレーザ素子5の点灯初期の動作例と、複数のレーザ素子5から放射される光が変化したときの例とを説明する。
複数のレーザ素子5の点灯初期における照明点灯装置1の動作の例について図7~図9を参照して説明する。
複数のレーザ素子5の通常時における照明点灯装置1の動作の例について図10を参照して説明する。なお、図10の例では、複数のレーザ素子5の点灯初期の動作については省略する。
以下、照明点灯装置1の動作(照明点灯装置1を用いた照明点灯方法)について、図11及び図12を参照して説明する。
照明点灯装置1では、定格電流でのレーザ素子5の点灯において、光量の変化量の絶対値が第2変化量閾値以上である条件、及び、光量(第4検出値E4)が第2光量閾値(第3閾値Eth3、第4閾値Eth4)以下である条件の少なくとも一方を満たす場合、レーザ素子5を消灯させる。これにより、レーザ素子5を定格電流で点灯させている状態であっても、光ファイバ8及び発光部9の少なくとも一方に異常が発生した場合に、異常の発生を検出し、レーザ素子5からのレーザ光の出力を精度よく停止させることができる。
以下、実施形態1の変形例について説明する。
実施形態2に係る照明点灯装置1aは、図13及び図14に示すように、第2光センサ33を更に備える点で、実施形態1に係る照明点灯装置1と相違する。
以上説明した実施形態及び変形例より以下の態様が開示されている。
31 光センサ
32,32a 制御部
33 第2光センサ
34 処理部
4,4a 照明装置
5 レーザ素子
6 光学部
7,7a 照明器具
8 光ファイバ
9 発光部(灯具)
Claims (6)
- 光ファイバによって灯具と接続されておりレーザ素子を点灯させる照明点灯装置であって、
前記レーザ素子を制御する制御部と、
前記レーザ素子から放射されて前記光ファイバを通る光を検出する光センサと、を備え、
前記光センサは、前記レーザ素子から放射されて前記光ファイバを通る光として、前記レーザ素子から放射されて前記光ファイバを通って前記光ファイバの入射側に戻る光を検出し、
前記制御部は、
前記レーザ素子を、定格電流で点灯させ、
前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量の変化量の絶対値が変化量閾値以上である条件、及び、前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量が光量閾値以下である条件の少なくとも一方を満たす場合、前記レーザ素子を消灯させる、
照明点灯装置。 - 光ファイバによって灯具と接続されておりレーザ素子を点灯させる照明点灯装置であって、
前記レーザ素子を制御する制御部と、
前記レーザ素子から放射されて前記光ファイバを通る光を検出する光センサと、
前記レーザ素子から放射される光を検出する第2光センサと、を備え、
前記制御部は、
前記レーザ素子を、定格電流で点灯させ、
前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量の変化量の絶対値が変化量閾値以上である条件、及び、前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量が光量閾値以下である条件の少なくとも一方を満たす場合、前記レーザ素子を消灯させ、
前記第2光センサで検出される光の光量が小さくなると、前記変化量閾値及び前記光量閾値を小さくする、
照明点灯装置。 - 光ファイバによって灯具と接続されておりレーザ素子を点灯させる照明点灯装置であって、
前記レーザ素子を制御する制御部と、
前記レーザ素子から放射されて前記光ファイバを通る光を検出する光センサと、を備え、
前記制御部は、
前記レーザ素子を、定格電流で点灯させ、
前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量の変化量の絶対値が変化量閾値以上である条件、及び、前記定格電流での前記レーザ素子の点灯において前記光センサで検出される光の光量が光量閾値以下である条件の少なくとも一方を満たす場合、前記レーザ素子を消灯させ、
電源投入後から前記レーザ素子を点灯させるまでの間に、前記光センサで検出される光の光量が所定値以上である場合、前記レーザ素子を点灯させない、
照明点灯装置。 - 前記制御部は、電源投入後であって前記レーザ素子の点灯を許可するための点灯許可を受けてから前記レーザ素子を点灯させるまでに、前記光センサで検出される光の前記光量が前記所定値以上である場合、前記レーザ素子を点灯させない、
請求項3に記載の照明点灯装置。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の照明点灯装置と、
前記レーザ素子と、
前記レーザ素子から放射される光を導光する光学部と、を備える、
照明装置。 - 請求項5に記載の照明装置と、
前記照明点灯装置の前記光学部からの光を放射する灯具と、
前記照明点灯装置の前記光学部からの光を前記灯具に導光する前記光ファイバと、を備える、
照明器具。
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