JP7411941B2 - 照明システム - Google Patents

Description

本開示は、一般に、照明システムに関し、より詳細には、光ファイバを備える照明システムに関するものである。

従来、ケースと、投影レンズと、光源装置と、を備える照明器具が提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載された光源装置は、固体光源と、光伝送ファイバと、を備える。光伝送ファイバは、第１端面及び第２端面を有し、固体光源から出射された励起光が第１端面から導入される。光伝送ファイバは、波長変換コアと、導光コアと、クラッドと、を有する。波長変換コアは、励起光を吸収して電子の反転分布状態を生成すると共に可視光領域の波長変換光を放出する波長変換材料を含む。導光コアは、波長変換コアの周囲を被覆し、波長変換光を第１端面側から第２端面側に伝送する。クラッドは、導光コアの周囲を被覆する。

光伝送ファイバは、導光コアを伝搬する波長変換光により誘導放出が生じ、固体光源から出射された励起光及び誘導放出により増幅された波長変換光が第２端面から出射するように構成されている。

特許文献１に記載された照明器具では、波長変換光の強度を高めることが難しかった。

特開２０１８－１９５６２７号公報

本開示の目的は、励起光とは異なる波長の光の強度を高めることが可能な照明システムを提供することにある。

本開示に係る一態様の照明システムは、光ファイバと、第１光源部と、第２光源部と、灯具ユニットと、を備える。前記光ファイバは、光入射部と、光出射部と、波長変換部と、を有する。前記波長変換部は、前記光入射部と前記光出射部との間に設けられている。前記波長変換部は、励起光によって励起され前記励起光よりも長波長の自然放出光を自然放射増幅光によって増幅する波長変換要素を含む。前記第１光源部は、前記励起光を前記光入射部に入射させる。前記第２光源部は、前記励起光及び前記自然放射増幅光によって励起された前記波長変換要素から誘導放出光を発生させるためのシード光を、前記光入射部に入射させる。前記灯具ユニットは、前記光ファイバの前記光出射部から出射される光を外部空間へ出射させる。前記波長変換要素は、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｎｄ及びＭｎの群から選択される希土類元素を含む。前記光ファイバでは、前記波長変換要素は前記希土類元素のイオンとして前記光ファイバのコアに含有されている。

図１は、実施形態１に係る照明システムの構成図である。 図２Ａは、同上の照明システムにおける光ファイバの第１端の断面図である。図２Ｂは、同上の照明システムにおける光ファイバの第２端の断面図である。 図３Ａ～３Ｃは、同上の照明システムの動作原理の説明図である。 図４は、実施形態１の変形例に係る照明システムの構成図である。 図５は、実施形態２に係る照明システムの構成図である。 図６は、実施形態３に係る照明システムの構成図である。 図７は、実施形態４に係る照明システムの構成図である。 図８は、実施形態５に係る照明システムの構成図である。 図９は、実施形態６に係る照明システムの構成図である。 図１０は、同上の照明システムのブロック図である。 図１１Ａは、同上の照明システムにおける灯具ユニットの構成図である。図１１Ｂは、同上の照明システムにおける灯具ユニットの枠体の下面図である。 図１２Ａ及び１２Ｂは、同上の照明システムの動作説明図である。 図１３Ａ及び１３Ｂは、同上の照明システムの動作説明図である。 図１４Ａ及び１４Ｂは、実施形態６の変形例１に係る照明システムにおける灯具ユニットの説明図である。 図１５は、実施形態６の変形例２に係る照明システムにおける灯具ユニットの説明図である。

下記の実施形態１～６等において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（実施形態１）
以下では、実施形態１に係る照明システム１について図１～３Ｃに基づいて説明する。

（１）概要
照明システム１は、図１及び２Ａに示すように、波長変換要素（元素）を添加された光ファイバ２に、波長変換要素を励起するための励起光Ｐ１と、励起光Ｐ１によって励起された波長変換要素から誘導放出光Ｐ３（図３Ｃ参照）を発生させるためのシード光Ｐ２と、を入射させる。図１及び２Ｂに示すように、光ファイバ２からは、励起光Ｐ１と誘導放出光Ｐ３とを含む光Ｐ４が出射される。図３Ａ～３Ｃは、照明システム１の動作原理の説明図である。図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃの縦軸は、電子エネルギである。また、図３Ａの上向きの矢印は、励起光Ｐ１の吸収を示している。また、図３Ｃの下向きの矢印は、自然放出光あるいは誘導放出光Ｐ３に関する遷移を示している。照明システム１では、光ファイバ２に入射した励起光Ｐ１によって、波長変換要素の基底準位Ｅ０（複数のエネルギ準位を含む）にあった電子ｅ^－が励起準位Ｅ２に励起される。そして、励起準位Ｅ２の電子ｅ^－が励起準位Ｅ２よりもエネルギの低い準安定準位Ｅ１に遷移する。その後、例えば準安定準位Ｅ１と基底準位Ｅ０の複数のエネルギ準位のうち上位のエネルギ準位（以下、第２エネルギ準位ともいう）とのエネルギ差に相当する波長のシード光Ｐ２（Ｐ２２）によって準安定準位Ｅ１の電子ｅ^－が第２エネルギ準位に遷移するときに誘導放出光Ｐ３（Ｐ３２）が発生する。また、準安定準位Ｅ１と基底準位の複数のエネルギ準位のうち第２エネルギ準位よりも低い第１エネルギ準位とのエネルギ差に相当する波長のシード光Ｐ２（Ｐ２１）によって準安定準位Ｅ１の電子ｅ^－が第１エネルギ準位に遷移するときに、誘導放出光Ｐ３（Ｐ３１）が発生する。

照明システム１は、ダウンライトとして用いられるが、これに限らない。照明システム１は、施設に適用してもよいし、移動体に適用してもよい。施設は、例えば、テニスコート、スタジアム、空港、戸建て住宅、集合住宅、オフィスビル、店舗、美術館、ホテル、工場等である。移動体は、例えば、自動車、自転車、電車、飛行機、船舶、ドローン等である。

（２）照明システムの構成
照明システム１は、図１に示すように、光ファイバ２と、第１光源部１１と、第２光源部１２と、灯具ユニット６と、を備える。第１光源部１１は、励起光Ｐ１を光入射部２１に入射させる。第２光源部１２は、励起光Ｐ１によって励起された波長変換要素から、誘導放出光Ｐ３（図３Ｃ参照）を発生させるためのシード光Ｐ２（以下、外部シード光Ｐ２ともいう）を、光入射部２１に入射させる。

（２．１）光ファイバ
光ファイバ２は、図２Ａ及び２Ｂに示すように、コア３と、クラッド４と、被覆部５と、を有する。クラッド４は、コア３の外周面を覆っている。被覆部５は、クラッド４の外周面を覆っている。コア３に関し、光軸方向に直交する断面形状は、円形状である。クラッド４は、コア３と同軸状に配置されている。

コア３は、第１端面３１（図２Ａ参照）と、コア３の長さ方向において第１端面３１とは反対側の第２端面３２（図２Ｂ参照）と、を有する。コア３は、第１コア部３Ａと、第２コア部３Ｂと、を有する。第１コア部３Ａ及び第２コア部３Ｂそれぞれの長さは、コア３の長さよりも短い。コア３の長さは、第１コア部３Ａの長さと第２コア部３Ｂの長さとの合計長さである。第１コア部３Ａは、第１端面３１を含み、第２端面３２を含まない。第２コア部３Ｂは、第２端面３２を含み、第１端面３１を含まない。第１コア部３Ａは、透光性材料と、波長変換要素と、を含む。第２コア部３Ｂは、上述の透光性材料を含むが、波長変換要素を含まない。第１コア部３Ａにおける波長変換要素の濃度は、第１コア部３Ａの全長に亘って略均一であってもよいし、均一でなくてもよい。コア３の屈折率は、コア３の主成分である上述の透光性材料の屈折率と略同じである。

透光性材料は、例えば、フッ化物、酸化物、又は窒化物のいずれかである。フッ化物は、例えば、フッ化物ガラスである。酸化物は、例えば、酸化ケイ素、石英等である。

波長変換要素は、希土類元素である。ここにおいて、波長変換要素は、例えば、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｎｄ及びＭｎの群から選択される元素を含む。波長変換要素は、希土類元素のイオンとしてコア３に含有されており、例えば、Ｐｒのイオン（Ｐｒ^３＋）、Ｔｂのイオン（Ｔｂ^３＋）として含有されている。波長変換要素は、励起光Ｐ１によって励起されるか、あるいは自身とは別の波長変換要素から発せられた自然放出光を内部シード光として増幅された光、即ち自然放射増幅光（ＡＳＥ）によって励起されてもよい。このような励起を介して、波長変換要素は、波長変換要素の元素特有のＡＳＥを放出し、併せて外部シード光Ｐ２の波長と同じ波長の誘導放出光を発生し、これらを合わせて誘導放出光Ｐ３として放出する。ＡＳＥ及び外部シード光Ｐ２の波長は、励起光Ｐ１の波長（例えば、４４０ｎｍ～４５０ｎｍ）よりも長波長である。シード光Ｐ２の波長については、「（２．３）第２光源部」の欄で説明する。

Ｐｒ^３＋はシアン～赤色の範囲でＡＳＥあるいはシード光の増幅光を放出できる波長変換要素である。誘導放出光の強度は、内部シード光（自然放出光）及び外部シード光の強さに依存する。コア３がＰｒ^３＋とＴｂ^３＋とを含有している場合、Ｔｂ^３＋は、Ｐｒ^３＋からのＡＳＥを吸収して励起され、Ｔｂ^３＋特有の波長のＡＳＥを発生することもできる。

クラッド４の屈折率は、コア３の屈折率よりも小さい。クラッド４は、コア３（の第１コア部３Ａ）の含有している波長変換要素を含まない。

被覆部５の材料は、例えば、樹脂である。

光ファイバ２は、光入射部２１と、光出射部２２と、波長変換部２３と、を有する。

光入射部２１は、励起光Ｐ１が入射する部分であり、例えば、コア３の第１端面３１を含む。光出射部２２は、励起光Ｐ１と、ＡＳＥを含む誘導放出光Ｐ３と、を含む光Ｐ４が出射するコア３の第２端面３２を含む。

光入射部２１は、光ファイバ２の外部から光入射部２１に入射する励起光Ｐ１の反射を低減する反射低減部を含んでいてもよい。反射低減部は、例えば、コア３の第１端面３１を覆うアンチリフレクションコートであってもよい。

光出射部２２は、励起光Ｐ１とＡＳＥを含む誘導放出光Ｐ３との反射を低減する反射低減部を含んでいてもよい。反射低減部は、例えば、好ましくは、コア３の屈折率と略等しい屈折率を有する透明材料より構成することができる。反射低減部は、例えば、エンドキャップを含む。光ファイバ２は、光出射部２２が反射低減部を含むことによって、コア３の第２端面３２での反射による電界増強を抑えることができ、コア３の第２端面３２での損傷の発生を抑制することもできる。光ファイバ２は、コア３の第２端面３２が空気と接している場合、第２端面３２で数％のフレネル反射が生じ、寄生発振を引き起こして光出力の制御が難しくなることがある。フレネル反射を低減するために、光ファイバ２は、コア３の第２端面３２に接合されている反射低減部を備えているのが好ましい。反射低減部の材料は、フッ化物ガラス、酸化ケイ素、石英であってもよい。光出射部２２は、光ファイバ２の光軸に直交する面に対して所定角度（例えば、８度）で傾斜した傾斜面を含んでもよい。これにより、光ファイバ２は、反射低減部とコア３との間に屈折率の差があったとしても、第２端面３２と反射低減部との境界面で反射して第１端面３１にまで戻る光成分（後方反射成分）を低減することが可能となり、光出射部２２から出射される光の効率を向上させることが可能となる。所定角度は、８度に限らない。光ファイバ２の光軸方向におけるエンドキャップの長さは、例えば、１００μｍ～３ｍｍである。エンドキャップは、コア３とクラッド４とに跨るように配置されているが、少なくともコア３の第２端面３２に配置されていればよい。反射低減部は、エンドキャップに限らず、例えば、コア３の第２端面３２に含まれる２００ｎｍ以下の微細凹凸構造であってもよい。この場合、反射を低減する観点では、エンドキャップの有無は、どちらでもよい。

波長変換部２３は、光入射部２１と光出射部２２との間に設けられている。波長変換部２３は、励起光Ｐ１によって励起され励起光Ｐ１よりも長波長の光を放射する波長変換要素を含む。波長変換要素は、励起光Ｐ１を吸収して励起光Ｐ１よりも長波長の自然放出光又はシード光を誘導放出によって増幅することができる元素である。波長変換部２３は、コア３の第１コア部３Ａと、クラッド４のうち第１コア部３Ａに対応する部分（第１コア部３Ａの外周面を覆っている部分）と、被覆部５のうち第１コア部３Ａに対応する部分と、を含む。図１では、光ファイバ２において、波長変換部２３と、波長変換部２３の以外の部分２４と、をドットハッチングの有無により、区別している。具体的には、図１では、波長変換部２３にドットのハッチングを付してあり、波長変換部２３以外の部分２４には、ドットのハッチングを付していない。第１コア部３Ａの透光性材料は、第２コア部３Ｂの透光性材料と同じであるのが好ましい。第１コア部３Ａの屈折率は、第２コア部３Ｂの屈折率と同じであるのが好ましい。

コア３の直径は、例えば、２５μｍ～５００μｍである。光ファイバ２の長さは、例えば、３ｍ～１０ｍである。波長変換部２３の長さについては、波長変換部２３における波長変換要素の濃度が低いほど長いほうが好ましい。光ファイバ２の開口数は、例えば、０．２２である。波長変換部２３における波長変換要素の濃度は、第１コア部３Ａにおける波長変換要素の濃度である。

（２．２）第１光源部
第１光源部１１は、光ファイバ２の波長変換部２３に含まれる波長変換要素を励起するための励起光Ｐ１を出射する。第１光源部１１から出射された励起光Ｐ１は、光ファイバ２の光入射部２１へ入射される。

第１光源部１１は、例えば、レーザ光源を含む。レーザ光源は、レーザ光を出射する。第１光源部１１から出射された励起光Ｐ１（レーザ光源から出射したレーザ光）は、光入射部２１へ入射される。レーザ光源は、例えば、青色のレーザ光を出射する半導体レーザである。この場合、励起光Ｐ１の波長は、例えば、４４０ｎｍ～４５０ｎｍである。

（２．３）第２光源部
第２光源部１２は、シード光Ｐ２を出射する。第２光源部１２から出射されたシード光Ｐ２は、光ファイバ２の光入射部２１へ入射される。

照明システム１は、複数（例えば、２つ）の第２光源部１２を備える。２つの第２光源部１２は、例えば、互いに波長の異なる一の波長のシード光Ｐ２を出射する。以下では、説明の便宜上、２つの第２光源部１２のうち１つの第２光源部１２を第２光源部１２１と称し、残りの１つの第２光源部１２を第２光源部１２２と称することもある。第２光源部１２１は、例えば、緑色の光を出射する半導体レーザである。また、第２光源部１２２は、例えば、赤色の光を出射する半導体レーザである。波長変換部２３の波長変換要素がＰｒ^３＋を含む場合、緑色のシード光Ｐ２１の波長は、例えば約５２０ｎｍであり、赤色のシード光Ｐ２２の波長は、例えば約６４０ｎｍであるのが好ましい。各第２光源部１２は、準単色光を放射する光源である。ここにおいて、準単色光とは、狭い波長範囲（例えば、１０ｎｍ）に含まれる光である。照明システム１における第２光源部１２の数は、２つに限らず、３つ以上でもよいし、１つでもよい。照明システム１は、第２光源部１２を３つ備える場合、３つの第２光源部１２として、緑色の光を出射する半導体レーザと、赤色の光を出射する半導体レーザと、オレンジ色の光を出射する半導体レーザと、を備えていてもよい。オレンジ色のシード光の波長は、例えば約６００ｎｍであるのが好ましい。

第２光源部１２１から出射した光は、シード光Ｐ２（Ｐ２１）として、光ファイバ２の光入射部２１に入射される。また、第２光源部１２２から出射した光は、シード光Ｐ２（Ｐ２２）として、光ファイバ２の光入射部２１に入射される。

（２．４）灯具ユニット
灯具ユニット６は、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光を外部空間Ｓ１へ出射させる。灯具ユニット６は、光ファイバ２の光出射部２２を保持する。灯具ユニット６は、光ファイバ２の光出射部２２から出射する光の配光を制御する光学部材を備えていてもよい。光学部材は、例えば、レンズ、反射板等である。照明システム１がダウンライトに適用される場合、灯具ユニット６は、例えば、建物１００の天井１０１の貫通孔１０２内に配置される。この場合、光ファイバ２の一部は、灯具ユニット６を保持する構造物である天井１０１と建物１００内の壁１０３とによって隠蔽される。言い換えれば、光ファイバ２の一部は、天井裏及び壁裏に配置される。灯具ユニット６は、例えば、灯具ユニット６の下端から外方に突出するフランジと、フランジとの間に天井１０１を挟持する複数の板ばねとを利用して天井１０１に取り付けられる。灯具ユニット６は、例えば、取付枠と複数の取付ばねとを利用して天井１０１に取り付けられてもよい。

（２．５）その他の構成要素
照明システム１は、第１光源部１１及び複数の第２光源部１２を収納する筐体１５を備えている。筐体１５は、例えば、建物１００の床１０４上で壁１０３の裏側に設置される。

また、照明システム１は、調整部１０を更に備える。調整部１０は、少なくとも一の波長のシード光Ｐ２の強度を調整する。ここにおいて、実施形態１に係る照明システム１では、調整部１０は、励起光Ｐ１の強度と複数のシード光Ｐ２１，Ｐ２２それぞれの強度と、を調整する。調整部１０は、第１光源部１１を駆動する第１駆動回路と、複数の第２光源部１２に一対一に対応し対応する第２光源部１２を駆動する複数の第２駆動回路と、第１駆動回路及び複数の第２駆動回路を個別に制御する制御回路と、を含む。調整部１０では、制御回路が第１駆動回路及び複数の第２駆動回路を個別に制御することにより、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４の色度を調整可能となる。要するに、照明システム１は、調整部１０を備えることにより、調色が可能となる。調整部１０は、筐体１５に収納されているが、これに限らず、筐体１５に収納されていなくてもよい。第１駆動回路及び複数の第２駆動回路には、例えば、第１電源回路から電源電圧が供給される。また、制御回路には、例えば、第２電源回路から電源電圧が供給される。第１電源回路及び第２電源回路は、照明システム１の構成要素に含まれないが、これに限らず、含まれてもよい。

照明システム１は、励起光Ｐ１及び各シード光Ｐ２を光ファイバ２の光入射部２１へ入射するための光結合部１６を更に備えている。光結合部１６は、筐体１５の開口部１５１に配置されている。光結合部１６は、導波路型カプラが挙げられるが、これに限らず、例えば、光ファイバ型カプラや、その他の多波長コンバイナでもよい。導波路型カプラ、光ファイバ型カプラ、多波長コンバイナ等の光路の材料は、例えば、石英であるが、これに限らない。また、照明システム１は、光結合部１６がレンズを含むように光結合部１６を構成し、励起光Ｐ１を導入するための光結合部１６のレンズにシード光Ｐ２も導入してもよい。第１光源部１１と第２光源部１２が、それぞれ光ファイバで励起光Ｐ１とシード光Ｐ２を出射する構造の場合には、それぞれの光ファイバを、光ファイバからの出射光が光結合部１６に導入されるよう配置すればよい。さらにレンズ、ミラー、プリズム、光を通すスリットを有する光学部材、その他の光学部材を用いて、光ファイバ２の光入射部２１への入射光（励起光Ｐ１及び各シード光Ｐ２）を調節してもよい。これらの光学部材を用いた調整は、第１光源部１１又は第２光源部１２が光ファイバで出射する場合にも、適宜、組み合わせることも可能である。なお、光結合部１６における、励起光Ｐ１又はシード光Ｐ２の導入部は、反射低減部を含んでいてもよい。反射低減部は、例えば、アンチリフレクションコートであってもよい。

（３）照明システムの動作
照明システム１では、第１光源部１１から励起光Ｐ１を出射させ、かつ、複数の第２光源部１２それぞれからシード光Ｐ２１，Ｐ２２を出射させる。これにより、照明システム１では、励起光Ｐ１及びシード光Ｐ２を光ファイバ２の光入射部２１に入射させる。光入射部２１に入射した励起光Ｐ１の一部は、光出射部２２から出射される。照明システム１では、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４は、励起光Ｐ１、波長変換要素から発生する波長約４８０ｎｍのＡＳＥ、及びシード光Ｐ２が増幅された光の混色光である。複数のシード光Ｐ２１，Ｐ２２に一対一に対応し互いに波長の異なる２種類の誘導放出光Ｐ３１，Ｐ３２は、例えば、それぞれ、緑色光、赤色光である。この場合、混色光は、例えば、白色光である。なお、図３Ｃにおいて下側の誘導放出光Ｐ３（Ｐ３１）が、緑色光であり、上側の誘導放出光Ｐ３（Ｐ３２）が赤色光である。

光ファイバ２は、自然放出光とシード光Ｐ２により誘導放出が生じるので、光入射部２１に入射した励起光Ｐ１と、誘導放出により増幅された誘導放出光Ｐ３とが光出射部２２から出射する。光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４のうちシード光Ｐ２１の波長と同じ波長の誘導放出光Ｐ３の強度は、第２光源部１２１から光入射部２１に入射させるシード光Ｐ２１の強度よりも大きい。また、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４のうちシード光Ｐ２２の波長と同じ波長の誘導放出光Ｐ３の強度は、第２光源部１２２から光入射部２１に入射させるシード光Ｐ２２の強度よりも大きい。光ファイバ２の光出射部２２から出射される混色光は、インコヒーレント光である。照明システム１では、ＡＳＥとシード光Ｐ２の波長に応じて、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４の色度、色温度、演色性等が決まる。なお、照明システム１の動作は、レーザ発振するファイバレーザの動作とは異なる。

照明システム１では、発熱源となる波長変換要素が光ファイバ２のコア３に分散されているので、使用時の温度上昇を抑制できる。

また、照明システム１では、調整部１０が、励起光Ｐ１の強度と、複数のシード光Ｐ２それぞれの強度を調整するが、これに限らず、調整部１０は、少なくとも一の波長のシード光Ｐ２の強度を調整するように構成されていてもよい。

（４）まとめ
実施形態１に係る照明システム１は、光ファイバ２と、第１光源部１１と、第２光源部１２と、灯具ユニット６と、を備える。光ファイバ２は、光入射部２１と、光出射部２２と、波長変換部２３と、有する。波長変換部２３は、光入射部２１と光出射部２２との間に設けられている。波長変換部２３は、励起光Ｐ１によって励起され、励起光Ｐ１よりも長波長の自然放出光を自然放射増幅光（即ち誘導放出）によって増幅する波長変換要素を含む。第１光源部１１は、励起光Ｐ１を光入射部２１に入射させる。第２光源部１２は、励起光Ｐ１及び自然放射増幅光によって励起された波長変換要素から誘導放出光Ｐ３を発生させるためのシード光Ｐ２を、光入射部２１に入射させる。灯具ユニット６は、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４を外部空間Ｓ１へ出射させる。

実施形態１に係る照明システム１では、励起光Ｐ１とは異なる波長の光（誘導放出光Ｐ３）の強度を高めることが可能となる。

また、実施形態１に係る照明システム１では、光ファイバ２において光入射部２１と光出射部２２との間に波長変換部２３が設けられているので、波長変換部２３の長さを長くすることにより、波長変換部２３の温度上昇を抑制することが可能となる。

また、実施形態１に係る照明システム１では、灯具ユニット６内に第１光源部１１、第２光源部１２、波長変換部２３等の発熱源がないので、灯具ユニット６に放熱部材を設ける必要がなく、灯具ユニット６の小型化及び軽量化を図ることが可能となる。これにより、天井１０１等への灯具ユニット６の設置作業が容易になる。

また、実施形態１に係る照明システム１は、複数の波長のシード光Ｐ２それぞれの強度を調整する調整部１０を更に備えるので、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４の色度を調整可能となる。

また、実施形態１に係る照明システム１は、波長変換部２３が波長変換要素としてＰｒ^３＋を含有しており、シアン色のＡＳＥを放出するのみならず、複数波長のシード光Ｐ２を光入射部２１に入射させるので、緑色の誘導放出光、赤色の誘導放出光それぞれの強度を高めることができる。これにより、実施形態１に係る照明システム１は、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４の演色性を向上させることが可能となる。また、実施形態１に係る照明システム１は、波長変換部２３が２種類の波長変換要素としてＰｒ^３＋とＴｂ^３＋とを含有しているので、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４の演色性を更に向上させることが可能となる。

（実施形態１の変形例）
以下、実施形態１の変形例に係る照明システム１ａについて、図４に基づいて説明する。変形例に係る照明システム１ａに関し、実施形態１に係る照明システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

変形例に係る照明システム１ａは、実施形態１に係る照明システム１とは、第１光源部１１及び２つの第２光源部１２の配置が異なり、クロスダイクロイックプリズム１４を更に備える点で、実施形態１に係る照明システム１と相違する。

クロスダイクロイックプリズム１４は、第１光源部１１からの励起光Ｐ１及び２つの第２光源部１２１，１２２それぞれからの２つのシード光Ｐ２１，Ｐ２２を光ファイバ２の光入射部２１に入射させるように配置されている。

クロスダイクロイックプリズム１４は、第２光源部１２１からのシード光Ｐ２１（ここでは、緑色光）及び第２光源部１２２からのシード光Ｐ２２（ここでは、赤色光）を透過し励起光Ｐ１（ここでは、青色光）を反射する第１膜１４１と、第１光源部１１からの励起光Ｐ１及び第２光源部１２１からのシード光Ｐ２１を透過し第２光源部１２２からのシード光Ｐ２２を反射する第２膜１４２と、を含む。第１膜１４１と第２膜１４２とは互いに直交するように配置されている。照明システム１ａでは、第２光源部１２１が光ファイバ２の光入射部２１に対向しており、第２光源部１２１の光軸上において第２光源部１２１と光ファイバ２の光入射部２１との間にクロスダイクロイックプリズム１４が配置されている。また、第２光源部１２１の光軸に直交し第１膜１４１と第２膜１４２とに交差する方向において、第１光源部１１とクロスダイクロイックプリズム１４と第２光源部１２２とが並んでいる。

変形例に係る照明システム１ａでは、実施形態１に係る照明システム１と同様、励起光Ｐ１とは異なる波長の光（誘導放出光Ｐ３）の強度を高めることが可能となる。

（実施形態２）
以下、実施形態２に係る照明システム１ｂについて、図５に基づいて説明する。実施形態２に係る照明システム１ｂに関し、実施形態１に係る照明システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る照明システム１ｂは、保護カバー７を更に備える点で、実施形態１に係る照明システム１と相違する。保護カバー７は、波長変換部２３の一部を覆っている。実施形態２に係る照明システム１ｂは、保護カバー７と波長変換部２３との間に空間８を有する。保護カバー７は、保護カバー７の長さ方向において第１端７１と、第１端７１とは反対側の第２端７２と、を有する。保護カバー７は、管状であり、第１端７１に第１開口を有し、第２端７２に第２開口を有する。より詳細には、保護カバー７は、円管状であり、第１端７１に円形状の第１開口を有し、第２端７２に円形状の第２開口を有する。第１開口の内径及び第２開口の内径は、光ファイバ２の外径よりも大きい。空間８は、第１開口を介して外部の空間とつながっており、第２開口を介して外部の空間とつながっている。保護カバー７の形状は、円管状に限らず、保護カバー７の内周面と光ファイバ２の外周面との間に空間８を形成可能な形状であればよい。この場合、例えば、第１開口及び第２開口が楕円状又は四角形状であってもよい。

実施形態２に係る照明システム１ｂでは、保護カバー７を備えることにより、波長変換部２３の少なくとも一部を保護することができる。また、実施形態２に係る照明システム１ｂは、保護カバー７と波長変換部２３との間に空間８を有するので、波長変換部２３で発生する熱を放熱させやすくなる。

また、実施形態２に係る照明システム１ｂは、保護カバー７と第１光源部１１及び第２光源部１２との間に空隙９を有する。より詳細には、実施形態２に係る照明システム１ｂは、保護カバー７の第１端７１と光結合部１６との間に空隙９を有し、空隙９によって、波長変換部２３における光結合部１６側の端部が露出している。これにより、実施形態２に係る照明システム１ｂは、波長変換部２３で発生する熱を放熱させやすくなる。

また、実施形態２に係る照明システム１ｂでは、保護カバー７は可撓性を有する。これにより、実施形態２に係る照明システム１ｂでは、光ファイバ２及び保護カバー７の引き回しの自由度が高くなる。

実施形態２に係る照明システム１ｂでは、実施形態１に係る照明システム１と同様、波長変換部２３は、励起光Ｐ１によって励起され励起光Ｐ１よりも長波長の自然放出光を自然放射増幅光（即ち誘導放出）によって増幅する波長変換要素を含む。第１光源部１１は、励起光Ｐ１を光入射部２１に入射させる。第２光源部１２は、励起光Ｐ１及び自然放射増幅光によって励起された波長変換要素から誘導放出光Ｐ３を発生させるためのシード光Ｐ２を、光入射部２１に入射させる。灯具ユニット６は、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４（図２Ｂ参照）を外部空間Ｓ１へ出射させる。

これにより、実施形態２に係る照明システム１ｂでは、励起光Ｐ１とは異なる波長の光（誘導放出光Ｐ３）の強度を高めることが可能となる。

（実施形態３）
以下、実施形態３に係る照明システム１ｃについて、図６に基づいて説明する。実施形態３に係る照明システム１ｃに関し、実施形態２に係る照明システム１ｂと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

実施形態３に係る照明システム１ｃでは、保護カバー７の長さが波長変換部２３の長さよりも長く、保護カバー７が波長変換部２３の長さ方向において波長変換部２３の全部を覆っている点で、実施形態２に係る照明システム１ｂと相違する。

実施形態３に係る照明システム１ｃでは、保護カバー７により、波長変換部２３の全部を保護することができる。

また、実施形態３に係る照明システム１ｃは、送風機１７を更に備える。送風機１７は、筐体１５内に配置されている。実施形態３に係る照明システム１ｃは、送風機１７を備えるので、筐体１５内の空気を冷却することが可能となり、第１光源部１１及び複数の第２光源部１２それぞれの温度上昇を抑制することができる。また、送風機１７により送風される空気の一部を保護カバー７と波長変換部２３との間の空間８に通風可能としておけば、波長変換部２３の温度上昇を、より抑制することが可能となる。

実施形態３に係る照明システム１ｃでは、実施形態２に係る照明システム１ｂと同様、波長変換部２３は、励起光Ｐ１によって励起され励起光Ｐ１よりも長波長の自然放出光を自然放射増幅光（即ち誘導放出）によって増幅する波長変換要素を含む。第１光源部１１は、励起光Ｐ１を光入射部２１に入射させる。第２光源部１２は、励起光Ｐ１及び自然放射増幅光によって励起された波長変換要素から誘導放出光Ｐ３を発生させるためのシード光Ｐ２を、光入射部２１に入射させる。灯具ユニット６は、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４（図２Ｂ参照）を外部空間Ｓ１へ出射させる。

これにより、実施形態３に係る照明システム１ｃでは、励起光Ｐ１とは異なる波長の光（誘導放出光Ｐ３）の強度を高めることが可能となる。

（実施形態４）
以下、実施形態４に係る照明システム１ｄについて、図７に基づいて説明する。実施形態４に係る照明システム１ｄに関し、実施形態２に係る照明システム１ｂと同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

実施形態４に係る照明システム１ｄでは、保護カバー７が複数の貫通孔７３を有する点で、実施形態２に係る照明システム１ｂと相違する。複数の貫通孔７３は、保護カバー７と波長変換部２３との間の空間８につながっている。

実施形態４に係る照明システム１ｄは、保護カバー７に複数の貫通孔７３が形成されているので、実施形態２に係る照明システム１ｂと比べて、波長変換部２３で発生する熱を放熱させやすくなる。保護カバー７の材料は、例えば、金属であるが、これに限らない。

（実施形態５）
以下、実施形態５に係る照明システム１ｅについて、図８に基づいて説明する。実施形態５に係る照明システム１ｅに関し、実施形態１に係る照明システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。なお、図８では、実施形態１に係る照明システム１における光ファイバ２の波長変換部２３、第１光源部１１、複数の第２光源部１２等の図示を省略してある。

実施形態５に係る照明システム１ｅは、テニスコートの照明に利用される点で、実施形態１に係る照明システム１と相違する。

実施形態５に係る照明システム１ｅにおける灯具ユニット６は、テニスコートの周囲において地上に突出して設けられる中空のポールに支持される。ポールは、灯具ユニット６を支持する構造物である。

実施形態５に係る照明システム１ｅでは、光ファイバ２の一部がポール内に配置される。ここにおいて、波長変換部２３は、ポールによって隠蔽される。

照明システム１ｅは、光ファイバ２を複数（図示例では、４つ）備える。複数（図示例では、４つ）の光ファイバ２のうち光ファイバ２が２つずつ束ねられて灯具ユニット６に保持されている。これにより、照明システム１ｅは、灯具ユニット６の大型化を抑制しつつ、灯具ユニット６から出射される光の光量を多くすることができる。束ねられた２つ以上の光ファイバ２それぞれの一部は、ポール内に配置される。

照明システム１ｅでは、灯具ユニット６が、光ファイバ２を保持している灯具本体６１と、反射板６２と、を備える。反射板６２は、光ファイバ２の光出射部２２から出射される光Ｐ４の少なくとも一部を外部空間Ｓ１側へ反射する。これにより、照明システム１ｅでは、反射板６２によって配光を制御することが可能となる。照明システム１ｅでは、束ねられた２つの光ファイバ２に対して、１つの反射板６２が設けられ、別の束ねられた２つの光ファイバ２に対して、別の１つの反射板６２が設けられている。

光ファイバ２の数は複数であれば特に限定されず、２つであってもよい。この場合、２つの光ファイバ２を束ねてあればよく、灯具ユニット６の備える反射板６２は１つであればよい。

（実施形態６）
以下、実施形態６に係る照明システム１ｆについて、図９～１３Ｂに基づいて説明する。実施形態６に係る照明システム１ｆに関し、実施形態１に係る照明システム１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

実施形態６に係る照明システム１ｆは、図９に示すように、灯具ユニット６の灯具本体６１を支持する支持部材１６０を備えている。支持部材１６０は、天井１０１に固定される固定部１６５と、第１端及び第２端を有し、第１端が固定部１６５に連結されている中空のアーム１６６と、アーム１６６の第２端と灯具ユニット６の灯具本体６１とを連結している連結装置１６７と、を有する。固定部１６５は、固定部１６５の一部が天井１０１に形成された取付孔１１１に埋め込まれた状態で天井１０１に固定される。固定部１６５、アーム１６６及び連結装置１６７は、光ファイバ２及び後述の電源ケーブル３００を通す空間を有する。電源ケーブル３００は、筐体１５内に配置されている電源装置１５５に接続されている。照明システム１ｆでは、光ファイバ２の一部及び電源ケーブル３００の一部が固定部１６５内、アーム１６６内及び連結装置１６７内に配置される。ここにおいて、光ファイバ２の一部及び電源ケーブル３００の一部は、固定部１６５、アーム１６６及び連結装置１６７によって隠蔽される。連結装置１６７は、灯具ユニット６をアーム１６６の軸方向に直交する１つの回転軸の周りにおいて灯具ユニット６を第１位置と第２位置との間で回転可能となるように灯具ユニット６をアーム１６６に連結しているヒンジ装置（回転機構）である。より詳細には、連結装置１６７は、図９の正面視で、灯具ユニット６を時計回り方向及び反時計回り方向に回転可能となるように灯具ユニット６をアーム１６６に連結しているヒンジ装置である。照明システム１ｆは、ヒンジ装置である連結装置１６７を備えるので、灯具ユニット６からの光Ｐ４の照射方向を調整することができる。

照明システム１ｆは、図１０に示すように、情報取得部６９と、第１駆動部６６と、第２駆動部６７と、制御部６８と、を更に備える。情報取得部６９は、灯具ユニット６から外部空間Ｓ１へ出射させる光Ｐ４の照射方向に関連する制御関連情報を取得する。第１駆動部６６及び第２駆動部６７は、灯具ユニット６を駆動する。制御部６８は、情報取得部６９により取得した制御関連情報に基づいて灯具ユニット６からの光Ｐ４の照射方向を変化させる。制御部６８は、第１駆動部６６及び第２駆動部６７の少なくとも一方により灯具ユニット６を駆動させることで光Ｐ４の照射方向を変化させる。これにより、照明システム１は、灯具ユニット６から外部空間Ｓ１へ出射される光Ｐ４による照明エリアＡ１を変えることができる。照射方向を変化させることは、照射範囲（配光角）を変えることも含む。

情報取得部６９及び制御部６８の機能は、コンピュータシステムにより実現され得る。コンピュータシステムは、例えば、１以上の入出力インタフェース、１以上のメモリ、及び１以上のプロセッサ（マイクロプロセッサ）を含む。つまり、１以上のプロセッサが１以上のメモリに記憶された１以上のプログラム（アプリケーション）を実行することで、情報取得部６９及び制御部６８として機能する。プログラムは、ここでは制御部６８のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。なお、入出力インタフェースは、制御部６８への情報の入力、及び、制御部６８からの情報の出力のためのインタフェースであり、通信インタフェースを含む。情報取得部６９及び制御部６８の機能を実現するコンピュータシステムは、例えば、灯具ユニット６に配置される。

制御関連情報は、センサにより検出される、外部空間Ｓ１における照明対象物体である人Ｈ１０の位置情報を含む。センサは、外部空間Ｓ１にいる人Ｈ１０を検出する画像センサ１６１である。画像センサ１６１は、例えば、外部空間Ｓ１に面する天井１０１に設置される。画像センサ１６１は、例えば、複数の画素を有し、複数の画素の各々がサーモパイルにより構成される赤外線検出部を含む、熱画像センサである。画像センサ１６１は、熱画像に基づいて外部空間Ｓ１内の人Ｈ１０の位置情報を生成することができる。施設においては、１つの外部空間Ｓ１に対して複数の画像センサ１６１を備えていてもよい。この場合、画像センサ１６１には、個別の識別情報（アドレス）が設定される。画像センサ１６１は、熱画像センサに限らず、例えば、外部空間Ｓ１を撮像するカメラを含む画像センサであってもよい。カメラにおける撮像素子は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）イメージセンサである。撮像素子は、ＣＭＯＳイメージセンサに限らず、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、赤外線イメージセンサ等でもよい。

制御部６８では、灯具ユニット６の位置情報、画像センサ１６１の位置情報、画像センサ１６１の検知エリア等に基づいて、制御部６８の有するメモリに、灯具ユニット６の位置情報と画像センサ１６１の複数の画素に一対一に対応する複数の小検知エリアの位置情報とを対応付けて記憶していてもよい。

また、照明システム１ｆでは、制御関連情報は、外部空間Ｓ１内の送信装置１６２から送信された送信装置１６２の位置に関連する装置位置情報を含む。送信装置１６２は、例えば、リモートコントローラ、スマートフォン等である。制御部６８は、送信装置１６２から送信された装置位置情報に基づいて光Ｐ４の照射方向を変化させるように第１駆動部６６を制御する。送信装置１６２は、例えば、外部空間Ｓ１内の人Ｈ１０によって操作されることにより、装置位置情報を含む無線信号を送信する。情報取得部６９は、送信装置１６２から送信された無線信号を受信する受信部を含み、受信部を介して装置位置情報を取得する。

実施形態６に係る照明システム１ｆでは、制御部６８が情報取得部６９により取得した制御関連情報に基づいて灯具ユニット６からの光Ｐ４の照射方向を変化させるので、照明エリアＡ１を変えることが可能となる。

また、照明システム１ｆは、情報取得部６９において制御関連情報として人Ｈ１０の識別情報を取得して、識別情報と位置情報とに基づいて人Ｈ１０の好みに応じた色度の光が人Ｈ１０に照射されるように、制御部６８が調整部１０を制御するように構成されていてもよい。調整部１０は、第１光源部１１及び第２光源部１２の駆動回路（第１及び第２駆動回路）に制御信号を与えて、第１光源部１１及び第２光源部１２のレーザ光源の出力を調整する。これにより、照明システム１ｆは、人Ｈ１０に、その人Ｈ１０の好みの色度の光Ｐ４を照射することが可能となる。

灯具ユニット６は、図１１に示すように、有底筒状の灯具本体６１と、灯具本体６１内に配置されて光ファイバ２の光出射部２２からの光Ｐ４を灯具ユニット６の外部へ出射させる光出射ユニット６０と、を備える。光出射ユニット６０は、光ファイバ２の光出射部２２を含む光ファイバ２の端部を被覆しているフェルール２７と、光ファイバ２の光出射部２２に対向しているレンズ６３と、レンズ６３及びフェルール２７を収容している保護部材６５と、灯具本体６１内に配置されており保護部材６５を囲んでいるリング状の枠体６９０と、保護部材６５の先端部から外方に突出しているフランジ部６６０と、を有する。レンズ６３は、例えば、両凸レンズである。レンズ６３は、光ファイバ２の光出射部２２の光軸上において光出射部２２から離れて位置している。レンズ６３は、光ファイバ２の光出射部２２に対向する第１レンズ面６３１と、第１レンズ面６３１とは反対側の第２レンズ面６３２を有する。光出射ユニット６０では、レンズ６３の第２レンズ面６３２が露出している。光出射ユニット６０は、灯具本体６１内で可動である。枠体６９０は、灯具本体６１に固定されている。

照明システム１ｆでは、第１駆動部６６が、光Ｐ４の照射方向を変化させるように灯具ユニット６（の光出射ユニット６０）を駆動する駆動部を構成している。また、照明システム１ｆでは、第２駆動部６７が、光ファイバ２の光出射部２２とレンズ６３との距離を変化させるように灯具ユニット６（の光出射ユニット６０）を駆動する駆動部を構成している。

第１駆動部６６は、第１アクチュエータ６６１と、第２アクチュエータ６６２と、を有する。

第１アクチュエータ６６１は、第１モータＭ１と、第１送りねじＳＣ１と、第１ナットＮ１と、第１ばねＳＰ１と、を含む。第１アクチュエータ６６１では、第１送りねじＳＣ１の一端部が第１モータＭ１の回転軸に連結され、第１送りねじＳＣ１の他端部が第１ナットＮ１に嵌め合わされており、第１ナットＮ１が光出射ユニット６０のフランジ部６６０に接している。第１ばねＳＰ１は、枠体６９０とフランジ部６６０との間に介在しており、第１送りねじＳＣ１の軸方向に沿った方向に伸縮可能となっている。第１送りねじＳＣ１は、第１モータＭ１とフランジ部６６０との間で枠体６９０の第１ねじ孔６９１に嵌め合わされている。第１駆動部６６では、第１モータＭ１が回転することにより、第１モータＭ１が第１送りねじＳＣ１の軸方向に沿った方向に移動可能となっている。第１送りねじＳＣ１の軸方向は、灯具本体６１の軸方向と略平行である。

第２アクチュエータ６６２は、第２モータＭ２と、第２送りねじＳＣ２と、第２ナットＮ２と、第２ばねＳＰ２と、を含む。第２アクチュエータ６６２では、第２送りねじＳＣ２の一端部が第２モータＭ２の回転軸に連結され、第２送りねじＳＣ２の他端部が第２ナットＮ２に嵌め合わされており、第２ナットＮ２が光出射ユニット６０のフランジ部６６０に接している。第２ばねＳＰ２は、枠体６９０とフランジ部６６０との間に介在しており、第２送りねじＳＣ２の軸方向に沿った方向に伸縮可能となっている。第２送りねじＳＣ２は、第２モータＭ２とフランジ部６６０との間で枠体６９０の第２ねじ孔６９２に嵌め合わされている。第１駆動部６６では、第２モータＭ２が回転することにより、第２モータＭ２が第２送りねじＳＣ２の軸方向に沿った方向に移動可能となっている。第２送りねじＳＣ２の軸方向は、灯具本体６１の軸方向と略平行である。

照明システム１ｆでは、制御部６８が第１駆動部６６の第１モータＭ１及び第２モータＭ２を制御する。照明システム１ｆでは、例えば、図１２Ａの状態から第１モータＭ１を第１回転方向に回転させることにより第１送りねじＳＣ１を押し込むと、フランジ部６６０と第２ナットＮ２との接している点を支点としてフランジ部６６０が傾くようにフランジ部６６０が押し込まれ、光ファイバ２の光出射部２２の光軸が第１送りねじＳＣ１の軸方向及び灯具本体６１の軸方向に対して傾くので、光Ｐ４の照射方向が変化する。また、照明システム１ｆでは、図１２Ｂの状態から第１モータＭ１を第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転させると図１２Ａの状態に戻すことができる。また、照明システム１ｆでは、図１２Ａの状態から第２モータＭ２を第１回転方向に回転させることにより第２送りねじＳＣ２を押し込むと、フランジ部６６０と第１ナットＮ１との接している点を支点としてフランジ部６６０が傾くようにフランジ部６６０が押し込まれ、光ファイバ２の光出射部２２の光軸が第２送りねじＳＣ２の軸方向及び灯具本体６１の軸方向に対して傾くので、光Ｐ４の照射方向が変化する。

図１３Ａ及び１３Ｂに示すように、第２駆動部６７は、第３アクチュエータ６７１を有する。第３アクチュエータ６７１は、第３モータＭ３と、第３送りねじＳＣ３と、第３ナットＮ３と、第３ばねＳＰ３と、を含む。灯具ユニット６では、光出射ユニット６０が、保護部材６５内に配置されている固定枠体６０１及び可動枠体６０２を含んでいる。固定枠体６０１は、保護部材６５に固定されている。可動枠体６０２は、光ファイバ２の光軸に沿った方向において固定枠体６０１から離れており、固定枠体６０１との間の距離が変わるように移動可能となっている。光ファイバ２は、固定枠体６０１には固定されておらず、可動枠体６０２に固定されている。これにより、光ファイバ２は、可動枠体６０２と一緒に移動可能となっている。照明システム１ｆでは、固定枠体６０１、可動枠体６０２、光出射部２２及びレンズ６３が、光ファイバ２の光軸に沿った方向において、固定枠体６０１、可動枠体６０２、光出射部２２及びレンズ６３の順に並んでいる。第３アクチュエータ６７１では、第３送りねじＳＣ３の一端部が第３モータＭ３の回転軸に連結され、第３送りねじＳＣ３の他端部が第３ナットＮ３に嵌め合わされており、第３ナットＮ３が可動枠体６０２に接している。第３ばねＳＰ３は、固定枠体６０１と可動枠体６０２との間に介在しており、第３送りねじＳＣ３の軸方向に沿った方向に伸縮可能となっている。固定枠体６０１は、第３送りねじＳＣ３が嵌め合わされているねじ６１３を有する。また、灯具ユニット６は、固定枠体６０１から可動枠体６０２に向かって突出している支持ピン６０３を更に有する。また、可動枠体６０２においてレンズ６３に対向する第１主面６２１と固定枠体６０１に対向する第２主面６２２とのうち第２主面６２２には、支持ピン６０３が嵌め合わされる凹部６２３が形成されている。

実施形態６に係る照明システム１ｆでは、制御部６８が第２駆動部６７の第３モータＭ３を制御する。照明システム１ｆでは、例えば、図１３Ａの状態から第３モータＭ３を第１方向に回転させることにより図１３Ｂに示すように第３送りねじＳＣ３を押し込むと、可動枠体６０２が押し込まれて、光ファイバ２の光出射部２２とレンズ６３との距離が変わる。また、照明システム１ｆでは、図１３Ｂの状態から第３モータＭ３を第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転させると図１３Ａの状態に戻すことができる。

実施形態６に係る照明システム１ｆでは、制御部６８が、制御関連情報に基づいて、光ファイバ２の光出射部２２とレンズ６３との距離を変化させる。照明システム１ｆでは、制御部６８が第２駆動部６７を制御することによって、図１３Ａ及び１３Ｂに示すように、光ファイバ２の光出射部２２とレンズ６３との距離を変化させる。これにより、照明システム１ｆは、灯具ユニット６から外部空間Ｓ１へ照射される光Ｐ４の配光角を変えることができる。つまり、照明システム１ｆは、光ファイバ２の光出射部２２とレンズ６３との距離を変化させることにより、照明エリアＡ１の広さを変えることが可能となる。

実施形態６の変形例１に係る照明システム１ｆでは、灯具ユニット６におけるレンズ６３は、図１４Ａ及び１４Ｂに示すように、平凸レンズであってもよい。レンズ６３では、平凸レンズの平面が第１レンズ６３の第１レンズ面６３１を構成し、平凸レンズの凸曲面が第１レンズ６３の第２レンズ面６３２を構成している。実施形態６の変形例１に係る照明システム１ｆは、光ファイバ２の光出射部２２とレンズ６３との距離を変化させることにより、照明エリアＡ１の広さを変えることが可能となる。図１４Ａは、光ファイバ２の光出射部２２とレンズ６３との距離がレンズ６３の焦点距離の場合の光ファイバ２とレンズ６３との位置関係及び光Ｐ４の配光を示している。また、図１４Ｂは、光ファイバ２の光出射部２２とレンズ６３との距離がレンズ６３の焦点距離よりも短い場合の光ファイバ２とレンズ６３との位置関係及び光Ｐ４の配光を示している。

実施形態６の変形例２に係る照明システム１ｆでは、灯具ユニット６は、図１５に示すように、灯具本体６１内に配置されており、レンズ６３（以下、第１レンズ６３ともいう）から見て光出射部２２側とは反対側に位置している第２レンズ６４を更に有していてもよい。第２レンズ６４は、光出射部２２の光軸上において第１レンズ６３から離れて配置されている。光ファイバ２の光出射部２２と第２レンズ６４との距離は、光出射部２２と第１レンズ６３との距離よりも長い。

第１レンズ６３は、光ファイバ２の光出射部２２に対向する第１レンズ面６３１と、第１レンズ面６３１とは反対側の第２レンズ面６３２と、を有する。第１レンズ６３は、例えば、集光機能を担う平凸レンズである。第１レンズ６３では、平凸レンズの平面が第１レンズ６３の第１レンズ面６３１を構成し、平凸レンズの凸曲面が第１レンズ６３の第２レンズ面６３２を構成している。また、第２レンズ６４は、例えば、軸上色収差を抑制する機能を担う平凹レンズである。第２レンズ６４は、第１レンズ６３側の第１レンズ面６４１と、第１レンズ面６４１とは反対側の第２レンズ面６４２と、を有する。第２レンズ６４では、平凹レンズの凹曲面が第２レンズ６４の第１レンズ面６４１を構成し、平凹レンズの平面が第２レンズ６４の第２レンズ面６４２を構成している。灯具ユニット６は、第１レンズ６３と第２レンズ６４との両方を有する構成に限らず、第１レンズ６３と第２レンズ６４との少なくとも一方を有する構成であってもよいし、第１レンズ６３と第２レンズ６４との両方を有していない構成であってもよい。

また、実施形態６の変形例３に係る照明システム１ｆでは、連結装置１６７が、灯具ユニット６をアーム１６６の軸方向に直交する１つの回転軸の周りにおいて灯具ユニット６を第１位置と第２位置との間で回転させるモータを備えていてもよい。モータは、回転軸周りの灯具ユニット６の回転角を制御する。モータは、第３駆動部によって駆動される。変形例３に係る照明システム１ｆでは、第３駆動部は、例えば、固定部１６５内に配置され、電線を介してモータと接続される。変形例３に係る照明システム１ｆは、制御部６８が第３駆動部を制御することによっても、灯具ユニット６からの光Ｐ４の照射方向を調整することができる。

（その他の変形例）
上記の実施形態１～６は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記の実施形態１～６は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

例えば、光ファイバ２では、光入射部２１と光出射部２２との間の波長変換部２３の数は１つに限らず、例えば、複数であってもよい。この場合、複数の波長変換部２３は、コア３の光軸方向に並ぶ。

コア３は、第１コア部３Ａと第２コア部３Ｂとを含んでいるが、少なくとも第１コア部３Ａを含んでいればよい。要するに、光ファイバ２は、長さ方向の一部が波長変換部２３である場合に限らず、長さ方向の全長にわたって波長変換部２３であってもよい。

第１光源部１１に含まれるレーザ光源は、青色のレーザ光を出射する半導体レーザに限らず、例えば、紫色のレーザ光を出射する半導体レーザであってもよい。また、第１光源部１１は、半導体レーザに限らず、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源と光学系とを含む構成であってもよい。

第２光源部１２１は、緑色の光を出射する半導体レーザに限らず、例えば、緑色の光を出射するＬＥＤであってもよい。また、第２光源部１２２は、赤色の光を出射する半導体レーザに限らず、例えば、赤色の光を出射するＬＥＤであってもよい。

また、照明システム１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆは、複数の第２光源部１２を備えているが、これに限らず、少なくとも１つの第２光源部１２を備えていればよい。

保護カバー７は、可撓性を有する場合、長さ方向における全長にわたって可撓性を有してもよいが、これに限らず、長さ方向における少なくとも一部が可撓性を有していればよい。保護カバー７は、例えば、蛇腹構造によって可撓性を有するように構成されていてもよいし、織り構造によって可撓性を有するように構成されていてもよい。

調整部１０は、複数のシード光Ｐ２のうち少なくとも一の波長のシード光Ｐ２の強度を調整できればよく、例えば、第２光源部１２と光ファイバ２の光入射部２１との間におけるシード光Ｐ２の光路上に配置されシード光Ｐ２の透過率を調整できる液晶フィルタであってもよい。

また、照明対象物体は、人Ｈ１０に限らず、例えば、動物、美術品、植物、什器又は構造物であってもよい。

（態様）
以上説明した実施形態１～６等から本明細書には以下の態様が開示されている。

第１の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）は、光ファイバ（２）と、第１光源部（１１）と、第２光源部（１２）と、灯具ユニット（６）と、を備える。光ファイバ（２）は、光入射部（２１）と、光出射部（２２）と、波長変換部（２３）と、有する。波長変換部（２３）は、光入射部（２１）と光出射部（２２）との間に設けられている。波長変換部（２３）は、励起光（Ｐ１）によって励起され励起光（Ｐ１）よりも長波長の自然放出光を自然放射増幅光によって増幅する波長変換要素を含む。第１光源部（１１）は、励起光（Ｐ１）を光入射部（２１）に入射させる。第２光源部（１２）は、励起光（Ｐ１）及び自然放射増幅光によって励起された波長変換要素から誘導放出光（Ｐ３）を発生させるためのシード光（Ｐ２）を、光入射部（２１）に入射させる。灯具ユニット（６）は、光ファイバ（２）の光出射部（２２）から出射される光を外部空間（Ｓ１）へ出射させる。

第１の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、励起光（Ｐ１）とは異なる波長の光（誘導放出光Ｐ３）の強度を高めることが可能となる。なお、光ファイバ（２）は、上述のように、波長変換要素を含む波長変換部（２３）を有する。波長変換要素は、励起光（Ｐ１）によって励起され励起光（Ｐ１）よりも長波長の自然放出光を発生可能であり、かつ、自然放射増幅光によって励起可能である。第１光源部（１１）は、励起光（Ｐ１）を光ファイバ（２）に入射させる。第２光源部（１２）は、励起光（Ｐ１）あるいは自然放射増幅光によって励起された波長変換要素から誘導放出光（Ｐ３）を発生させるためのシード光（Ｐ２）を、光ファイバ（２）に入射させる。

第２の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、第１の態様において、第１光源部（１１）は、レーザ光源を含む。

第２の態様に係る発光装置（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、励起光（Ｐ１）の強度を高めることができる。

第３の態様に係る照明システム（１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）は、第１又は２の態様において、保護カバー（７）を更に備える。保護カバー（７）は、波長変換部（２３）の少なくとも一部を覆う。

第３の態様に係る照明システム（１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、保護カバー（７）によって、波長変換部（２３）の少なくとも一部を保護することができる。

第４の態様に係る照明システム（１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；ｆ）は、第３の態様において、保護カバー（７）と波長変換部（２３）との間に空間（８）を有する。

第４の態様に係る照明システム（１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）は、波長変換部（２３）で発生する熱を放熱させやすくなる。

第５の態様に係る照明システム（１ｂ；１ｄ；１ｆ）は、第３又は４の態様において、保護カバー（７）と第１光源部（１１）及び第２光源部（１２）との間に空隙（９）を有する。

第５の態様に係る照明システム（１ｂ；１ｄ；１ｆ）は、波長変換部（２３）で発生する熱を放熱させやすくなる。

第６の態様に係る照明システム（１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、第３～５の態様のいずれか一つにおいて、保護カバー（７）の少なくとも一部は可撓性を有する。

第６の態様に係る照明システム（１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）は、光ファイバ（２）及び保護カバー（７）の引き回しの自由度が高くなる。

第７の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、第１～６の態様のいずれか一つにおいて、光ファイバ（２）の一部は、灯具ユニット（６）を保持する構造物（天井１０１）によって隠蔽される。

第７の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、外部空間（Ｓ１）側から光ファイバ（２）を見えないようにすることができる。

第８の態様に係る照明システム（１ｅ；１ｆ）は、第１～７の態様のいずれか一つにおいて、光ファイバ（２）を複数備える。複数の光ファイバ（２）のうち少なくとも２つ以上の光ファイバ（２）が束ねられて灯具ユニット（６）に保持されている。

第８の態様に係る照明システム（１ｅ；１ｆ）は、灯具ユニット（６）の大型化を抑制しつつ、灯具ユニット（６）から出射される光の光量を多くすることができる。

第９の態様に係る照明システム（１ｆ）は、第１～８の態様のいずれか一つにおいて、情報取得部（６９）と、駆動部（第１駆動部６６）と、制御部（６８）と、を更に備える。情報取得部（６９）は、灯具ユニット（６）から外部空間（Ｓ１）へ出射させる光（Ｐ４）の照射方向に関連する制御関連情報を取得する。駆動部（第１駆動部６６）は、灯具ユニット（６）を駆動する。制御部（６８）は、情報取得部（６９）により取得した制御関連情報に基づいて灯具ユニット（６）からの光（Ｐ４）の照射方向を変化させる。

第９の態様に係る照明システム（１ｆ）は、灯具ユニット（６）からの光（Ｐ４）の照射方向を変化させることにより、照明エリア（Ａ１）を変えることができる。

第１０の態様に係る照明システム（１ｆ）では、第９の態様において、制御関連情報は、センサ（画像センサ１６１）により検出される、外部空間（Ｓ１）における照明対象物体（人Ｈ１０）の位置情報を含む。

第１０の態様に係る照明システム（１ｆ）は、灯具ユニット（６）からの光（Ｐ４）の照射方向を照明対象物体（人Ｈ１０）の位置情報に応じて変化させることが可能となる。

第１１の態様に係る照明システム（１ｆ）では、第１０の態様において、照明対象物体は、人（Ｈ１０）である。センサは、外部空間（Ｓ１）にいる人（Ｈ１０）を検出する画像センサ（１６１）である。

第１１の態様に係る照明システム（１ｆ）では、外部空間（Ｓ１）にいる人（Ｈ１０）の位置に応じて灯具ユニット（６）からの光（Ｐ４）の照射方向を変化させることが可能となる。

第１２の態様に係る照明システム（１ｆ）では、第９～１１の態様のいずれか一つにおいて、制御関連情報は、外部空間（Ｓ１）内の送信装置（１６２）から送信された送信装置（１６２）の位置に関連する装置位置情報を含む。制御部（６８）は、装置位置情報に基づいて光（Ｐ４）の照射方向を変化させるように灯具ユニット（６）を制御する。

第１２の態様に係る照明システム（１ｆ）では、送信装置（１６２）の位置に応じて灯具ユニット（６）からの光（Ｐ４）の照射方向を変化させることが可能となる。

第１３の態様に係る照明システム（１ｆ）では、第９～１２の態様のいずれか一つにおいて、制御部（６８）は、駆動部（第１駆動部６６）により灯具ユニット（６）を駆動させることで光（Ｐ４）の照射方向を変化させる。

第１３の態様に係る照明システム（１ｆ）では、制御部（６８）が駆動部（第１駆動部６６）を制御することで光（Ｐ４）の照射方向を変化させることができる。

第１４の態様に係る照明システム（１ｆ）では、第９～１３の態様のいずれか一つにおいて、灯具ユニット（６）は、光ファイバ（２）を保持している灯具本体（６１）と、灯具本体（６１）内に配置されており、光出射部（２２）から出射された光（Ｐ４）の配光を制御するレンズ（６３）と、を有する。レンズ（６３）は、光ファイバ（２）の光出射部（２２）の光軸上において光出射部（２２）から離れて配置されており、光出射部（２２）から出射された光（Ｐ４）の配光を制御する。制御部（６８）は、制御関連情報に基づいて、光出射部（２２）とレンズ（６３）との距離を変化させる。

第１４の態様に係る照明システム（１ｆ）では、灯具ユニット（６）から外部空間（Ｓ１）へ照射される光（Ｐ４）の配光角を変えることが可能となる。

第１５の態様に係る照明システム（１ｆ）では、第９～１３の態様のいずれか一つにおいて、灯具ユニット（６）は、光ファイバ（２）を保持している灯具本体（６１）と、灯具本体（６１）内に配置されており、光出射部（２２）に対向している第１レンズ（６３）と、灯具本体（６１）内に配置されており、第１レンズ（６３）から見て光出射部（２２）側とは反対側に位置している第２レンズ（６４）と、を有する。

第１５の態様に係る照明システム（１ｆ）では、第１レンズ（６３）と第２レンズ（６４）とによる機能分担が可能となり、例えば、第１レンズ（６３）に集光機能を担わせ、第２レンズ（６４）に軸上色収差を抑制する機能を持たせることが可能となる。

第１６の態様に係る照明システム（１ｅ）では、第１～１５の態様のいずれか一つにおいて、灯具ユニット（６）は、光ファイバ（２）を保持している灯具本体（６１）と、灯具本体（６１）内に配置されており、光ファイバ（２）の光出射部（２２）から出射される光（Ｐ４）の少なくとも一部を外部空間（Ｓ１）側へ反射する反射板（６２）を更に備える。

第１６の態様に係る照明システム（１ｅ）では、反射板（６２）によって配光を制御することが可能となる。

第１７の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、第１～１６の態様のいずれか一つにおいて、波長変換要素は、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｎｄ及びＭｎの群から選択される元素を含む。

第１７の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、例えば、波長変換要素として２つ以上の元素を含む場合、少なくとも一の元素からの自然放射増幅光による励起によって、別の元素からの異なる波長での自然放射増幅光を発生させることもできる。

第１８の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、第１～１７の態様のいずれか一つにおいて、第２光源部（１２）を複数備える。複数の第２光源部（１２）は、複数のシード光（Ｐ２１，Ｐ２２）を出力する。複数の第２光源部（１２）から出力される複数のシード光（Ｐ２１，Ｐ２２）は、互いに異なる波長を有する。

第１８の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、複数のシード光（Ｐ２１，Ｐ２２）に一対一に対応する複数の誘導放出光（Ｐ３）を含む光（Ｐ４）を光出射部（２２）から出射させることが可能となる。

第１９の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）は、第１～１８の態様のいずれか一つにおいて、シード光（Ｐ２）の強度を調整する調整部（１０）を更に備える。

第１９の態様に係る照明システム（１；１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ；１ｅ；１ｆ）では、光ファイバ（２）の光出射部（２２）から出射される光（Ｐ４）の色度を調整可能となる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ 照明システム
２ 光ファイバ
２１ 光入射部
２２ 光出射部
２３ 波長変換部
６ 灯具ユニット
６１ 灯具本体
６２ 反射板
６３ レンズ（第１レンズ）
６４ 第２レンズ
６６ 第１駆動部（駆動部）
６７ 第２駆動部
６８ 制御部
６９ 情報取得部
７ 保護カバー
８ 空間
９ 空隙
１０ 調整部
１１ 第１光源部
１２ 第２光源部
１２１ 第２光源部
１２２ 第２光源部
１０１ 天井（構造物）
１６１ 画像センサ
１６２ 送信装置
Ｈ１０ 人
Ｐ１ 励起光
Ｐ２ シード光
Ｐ２１ シード光
Ｐ２２ シード光
Ｐ３ 誘導放出光
Ｐ４ 光
Ｓ１ 外部空間

Claims (18)

1. 光入射部と、光出射部と、前記光入射部と前記光出射部との間に設けられており、励起光によって励起され前記励起光よりも長波長の自然放出光を自然放射増幅光によって増幅する波長変換要素を含む波長変換部と、を有する光ファイバと、
   前記励起光を前記光入射部に入射させる第１光源部と、
   前記励起光及び前記自然放射増幅光によって励起された前記波長変換要素から誘導放出光を発生させるためのシード光を、前記光入射部に入射させる第２光源部と、
   前記光ファイバの前記光出射部から出射される光を外部空間へ出射させる灯具ユニットと、を備え、
   前記波長変換要素は、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｎｄ及びＭｎの群から選択される希土類元素を含み、
   前記光ファイバでは、前記波長変換要素は前記希土類元素のイオンとして前記光ファイバのコアに含有されている、
   照明システム。
2. 前記第１光源部は、レーザ光源を含む、
   請求項１に記載の照明システム。
3. 前記波長変換部の少なくとも一部を覆う保護カバーを更に備える、
   請求項１又は２に記載の照明システム。
4. 前記保護カバーと前記波長変換部との間に空間を有する、
   請求項３に記載の照明システム。
5. 前記保護カバーと前記第１光源部及び前記第２光源部との間に空隙を有する、
   請求項３又は４に記載の照明システム。
6. 前記保護カバーの少なくとも一部は可撓性を有する、
   請求項３～５のいずれか一項に記載の照明システム。
7. 前記光ファイバの一部は、前記灯具ユニットを保持する構造物によって隠蔽される、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の照明システム。
8. 前記光ファイバを複数備え、
   前記複数の光ファイバのうち少なくとも２つ以上の光ファイバが束ねられて前記灯具ユニットに保持されている、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の照明システム。
9. 前記灯具ユニットから前記外部空間へ出射させる光の照射方向に関連する制御関連情報を取得する情報取得部と、
   前記灯具ユニットを駆動する駆動部と、
   前記情報取得部により取得した前記制御関連情報に基づいて前記灯具ユニットからの光の照射方向を変化させる制御部と、を更に備える、
   請求項１～８のいずれか一項に記載の照明システム。
10. 前記制御関連情報は、センサにより検出される、前記外部空間における照明対象物体の位置情報を含む、
    請求項９に記載の照明システム。
11. 前記照明対象物体は、人であり、
    前記センサは、前記外部空間にいる人を検出する画像センサである、
    請求項１０に記載の照明システム。
12. 前記制御関連情報は、前記外部空間内の送信装置から送信された前記送信装置の位置に関連する装置位置情報を含み、
    前記制御部は、前記装置位置情報に基づいて前記光の前記照射方向を変化させるように前記駆動部を制御する、
    請求項９～１１のいずれか一項に記載の照明システム。
13. 前記制御部は、前記駆動部により前記灯具ユニットを駆動させることで前記光の前記照射方向を変化させる、
    請求項９～１２のいずれか一項に記載の照明システム。
14. 前記灯具ユニットは、
    前記光ファイバを保持している灯具本体と、
    前記灯具本体内に配置されており、前記光出射部から出射された光の配光を制御するレンズと、を有し、
    前記制御部は、前記制御関連情報に基づいて、前記光出射部と前記レンズとの距離を変化させる、
    請求項９～１３のいずれか一項に記載の照明システム。
15. 前記灯具ユニットは、
    前記光ファイバを保持している灯具本体と、
    前記灯具本体内に配置されており、前記光出射部に対向している第１レンズと、
    前記灯具本体内に配置されており、前記第１レンズから見て前記光出射部側とは反対側に位置している第２レンズと、を有する、
    請求項９～１３のいずれか一項に記載の照明システム。
16. 前記灯具ユニットは、前記光ファイバの前記光出射部から出射される光の少なくとも一部を前記外部空間側へ反射する反射板を更に備える、
    請求項１～１５のいずれか一項に記載の照明システム。
17. 前記第２光源部を複数備え、
    前記複数の第２光源部は、複数の前記シード光を出力し、
    前記複数の第２光源部から出力される前記複数のシード光は、互いに異なる波長を有する、
    請求項１～１６のいずれか一項に記載の照明システム。
18. 前記シード光の強度を調整する調整部を更に備える、
    請求項１～１７のいずれか一項に記載の照明システム。

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