WO2024100864A1

WO2024100864A1 - 光伝送システム及び光伝送方法

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Publication number: WO2024100864A1
Application number: PCT/JP2022/042010
Authority: WO
Inventors: 勝久田口; 聖成川; 誉人桐原; 亜弥子岩城; 和秀中島; 隆松井; 千里深井; 悠途寒河江
Original assignee: 日本電信電話株式会社
Priority date: 2022-11-10
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2024-05-16

Abstract

本発明は、光の照射パワーの測定結果に応じて各照射対象域への光照射を制御し、人体への安全性確保、照射対象域数の増加、および低消費電力化を実現できる光伝送システムを提供することを目的とする。　本発明に係る光伝送システムは、光伝送システムは、光Ｌ１を出力する光源部１１と、複数の単一コア光ファイバ５１ａを束ねたバンドル光ファイバ３６の複数のコアで光Ｌ１を一端から他端へ伝搬する光伝送路２６と、光伝送路２６が伝搬した光Ｌ２をＮ個（Ｎは２以上の自然数）の照射対象域ＡＲに照射するＮ個の照射部１３と、前記照射対象域ＡＲに照射される光Ｌ２のパワーを測定し、測定結果をセンサ情報として出力するセンサ部１３と、センサ部１３からの前記センサ情報に基づいて、照射部１３へ伝送する光Ｌ２の状態を調整する制御部１５と、を備える。

Description

光伝送システム及び光伝送方法

　本開示は、複数の光ファイバを束ねたバンドル光ファイバを光伝送路とした光伝送システム及びその光伝送方法に関する。

　感染症予防などの目的から、紫外光を用いた殺菌やウィルスの不活化を行うシステムの需要が高まっている。当該システムには、大きく３つのカテゴリの製品がある。なお、本明細書では、「殺菌等」と記載する場合、殺菌とウィルスの不活化を意味するものとする。
（Ｉ）移動型殺菌ロボット
　非特許文献１の製品は、紫外光を照射する自律移動型のロボットである。当該ロボットは、病室などの建物内の部屋の中を移動しながら紫外光を照射することで、人手を介さず、自動で広い範囲の殺菌等を実現できる。
（ＩＩ）据え置き型空気清浄機
　非特許文献２の製品は、天井や室内の所定の場所に設置され、室内の空気を循環しながら殺菌等する装置である。当該装置は、直接紫外光を照射せず、人体への影響がないため、安全性の高い殺菌等が可能である。
（ＩＩＩ）ポータブル型殺菌装置
　非特許文献３の製品は、紫外光源を搭載したポータブル型の装置である。ユーザが当該装置を所望のエリアに持って行って紫外光を照射できる。このため、当該装置は様々な場所で使用可能である。

カンタム・ウシカタ株式会社ウェブサイト（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｋａｎｔｕｍ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｓａｋｋｉｎ＿ｒｏｂｏｔ／ｓａｋｋｉｎｎ＿ｒｏｂｏｔ／ＵＶＤ＿ｒｏｂｏｔ）、２０２０年６月２２日検索岩崎電気株式会社ウェブサイト（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｗａｓａｋｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｏｐｔｉｃｓ／ＡＲｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ／ａｉｒ／ａｉｒ０３．ｈｔｍｌ）、２０２０年６月２２日検索フナコシ株式会社ウエブサイト（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｆｕｎａｋｏｓｈｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｃｏｎｔｅｎｔｓ／６８１８２）、２０２０年６月２２日検索

　しかし、非特許文献に記載される装置には次のような課題がある。
（１）経済性
　非特許文献１の製品は、高出力の紫外光を照射するため、装置が大掛かりとなり高価となる。このため、非特許文献１の製品には経済的なシステムの実現が困難という課題がある。
（２）汎用性
　非特許文献１の製品は、紫外光照射箇所にロボットが移動／進入できる場所に限定されるため、細かい場所や奥まった場所などへの紫外光の照射が困難である。
　非特許文献２の製品は、循環させた室内の空気を殺菌等するため、殺菌等をしたい場所に直接紫外光を照射することができない。
　非特許文献３の製品は、例えば、細い管路や人が入られないエリアについては紫外光を照射することができない。
　このように、非特許文献の製品には、任意の場所に紫外光を照射できるという汎用性に課題がある。
（３）操作性
　非特許文献３の製品は、可搬性であり様々な場所で紫外光の照射が可能である。しかし、対象箇所で十分な殺菌等の効果が得られるためには、ユーザにスキルや知識を要求しており、操作性に課題がある。

　これらの課題に対して、図１のような光ファイバを用いた紫外光照射システム３００が考えられる。この紫外光照射システムは、細くて曲げやすい光ファイバを用いて紫外光源部１１ａから紫外光を伝送し、光ファイバ１４の先端から出力される紫外光をピンポイントで殺菌等したい照射対象域ＡＲへ照射する。光ファイバ１４の先端の照射部１３を移動させるだけで任意の場所に紫外光を照射できるため上記課題（２）の汎用性を解消できる。また、紫外光光源の移動や設定が不要でユーザにスキルや知識を求めないため、上記課題（３）の操作性も解消できる。さらに、光スプリッタのような光分配部１２を光伝送路１６に設け、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ　Ｔｏ　Ｔｈｅ　Ｈｏｍｅ）のようなＰ－ＭＰ（Ｐｏｉｎｔ　ｔｏ　ＭｕｌｔｉＰｏｉｎｔ）のシステム構成とすることで、単一の光源をシェアすることができ、複数の箇所を殺菌等できる。このため、上記課題（１）の経済性も解消できる。

　以上の説明のように、紫外光照射システムには図２の（Ａ）から（Ｄ）のような構成が存在している。

　図２（Ａ）のＰ－Ｐ構成は、バンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１に入射された紫外光源部１１ａからの光Ｌ１をバンドル光ファイバ３６の各コアで一体として伝搬し、バンドル光ファイバ３６の他端Ｔ２を照射部として照射対象域に光Ｌ２を照射する。本構成の場合、１つの光伝送システムは１つの照射対象域のみ光を供給するので、複数の照射対象域がある場合、複数の光伝送システムが必要となる。

　図２（Ｂ）のＰ－ＭＰ構成は、バンドル光ファイバ３６の他端Ｔ２でバンドル光ファイバ３６を構成する各単一光ファイバ５１ａを分離し、方路１４として照射対象域へ配線される構成である。図２（Ｂ）のＰ－ＭＰ構成は、バンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１に入射された紫外光源部１１ａからの光Ｌ１をバンドル光ファイバ３６と方路１４で伝搬し、照射部１３から照射対象域に光Ｌ２を照射する。本構成の場合、複数の照射対象域に光を供給できる。

　図２（Ｃ）のＰ－ＭＰ構成は、バンドル光ファイバ３６の他端Ｔ２に、バンドル光ファイバ３６を伝搬してきた光を均等に各方路１４へ分岐する光分岐部１２を配置し、方路１４をそれぞれ照射対象域へ配線する構成である。特に、図２（Ｃ）のＰ－ＭＰ構成は、方路１４がバンドル光ファイバ３７である。図２（Ｃ）のＰ－ＭＰ構成も、バンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１に入射された光源部１１からの光Ｌ１をバンドル光ファイバ３６と方路１４で伝搬し、照射部１３から照射対象域に光Ｌ２を照射する。本構成の場合、複数の照射対象域に光を供給できる。

　図２（Ｄ）のＰ－ＭＰ構成は、バンドル光ファイバ３６の他端Ｔ２に、バンドル光ファイバ３６を伝搬してきた光を均等に各方路１４へ分岐する光分岐部１２を配置し、方路１４をそれぞれ照射対象域へ配線する構成である。特に、図２（Ｄ）のＰ－ＭＰ構成は、方路１４が単一の（バンドル化されていない）光ファイバ５５である。図２（Ｄ）のＰ－ＭＰ構成も、バンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１に入射された光源部１１からの光Ｌ１をバンドル光ファイバ３６と方路１４で伝搬し、照射部１３から照射対象域に光Ｌ２を照射する。本構成の場合、複数の照射対象域に光を供給できる。

　しかし、図２のいずれの構成についても次のような課題がある。
　紫外光の照射パワーは殺菌等の効果に影響する。その一方で、紫外光を用いた殺菌等のシステムに使用される深紫外の光に関しては、人をはじめとする動物の目や皮膚に照射した場合、白内障や皮膚がんの原因となる。このため、居住空間等、常時人や動物などが滞在する空間においては、照射する紫外光のパワーを監視し、人や動物などの回避対象に対して紫外光を照射しない、あるいは回避対象に対して害のない程度の弱いパワーの紫外光としておく、などの安全対策が求められる。
　このように、紫外光照射システムには、殺菌等の効果と安全性のために紫外光の照射パワーを監視する構成が必要である。

　ここで、回避対象への紫外光の被ばくを回避するために、非常に小さなパワーで照射した場合、不活化の完了までに長時間を要することになり、短時間での不活化が求められるような箇所への適用が困難となる。
　さらに、Ｐ－ＭＰ構成の場合、各照射対象域の不活化の必要性が異なっていたとしても、全ての照射対象域へ一意に紫外光をデリバリする。つまり、不活化の必要性が低い、あるいは回避対象が存在する照射対象域へも、不活化を要求している照射対象域と同じパワーの紫外光がデリバリされることになる。このようにＰ－ＭＰシステムで全ての照射対象域へ一意に紫外光をデリバリすると、
（ａ）光源部から出力できるパワーには上限があるので、紫外光をデリバリできる照射対象域の数が制限される、
（ｂ）不活化の必要性が低い（不要な）照射対象域へも紫外光がデリバリされてしまい、光源部の消費電力がその分増大する、
ことになる。

　しかし、紫外光照射システムにおいて、照射パワーを測定する仕組みや、測定結果に応じて各照射対象域への紫外光照射を制御する仕組みが具体的にされていないという課題がある。また、照射対象域数の増加や低消費電力化が困難という課題もある。

　そこで、本発明は、上記課題を解決するために、光の照射パワーの測定結果に応じて各照射対象域への光照射を制御し、人体への安全性確保、照射対象域数の増加、および低消費電力化を実現できる光伝送システム及び光伝送方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明に係る光伝送システムは、照射対象域毎に光のパワーを測定するセンサ部を備え、その測定結果に基づいて、各照射対象域へ照射する光の状態を調整することとした。これにより、紫外光被ばくの危険性がある、または不活化の必要性の低い照射対象域への光照射を抑制でき、安全基準以内での紫外線照射、抑制できた光パワー分だけ照射対象域の増加、および低消費電力化を可能とできる。

　具体的には、本発明に係る光伝送システムは、
　光を出力する光源部と、
　複数の単一コア光ファイバを束ねたバンドル光ファイバの複数のコアで前記光を一端から他端へ伝搬する光伝送路と、
　前記光伝送路が伝搬した前記光をＮ個（Ｎは２以上の自然数）の照射対象域に照射するＮ個の照射部と、
　前記照射対象域に照射される前記光のパワーを測定し、測定結果をセンサ情報として出力するセンサ部と、
　前記センサ部からの前記センサ情報に基づいて、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整する制御部と、
を備える。

　また、本発明に係る光伝送方法は、
　光源部が出力した光を、光伝送路である複数の単一コア光ファイバを束ねたバンドル光ファイバの複数のコアで一端から他端へ伝搬すること、
　前記光伝送路が伝搬した前記光をＮ個（Ｎは２以上の自然数）の照射対象域にＮ個の照射部で照射すること、
　前記照射対象域に照射される前記光のパワーを測定した測定結果をセンサ情報として発生すること、及び
　前記センサ情報に基づいて、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整すること、
を行う。

　本光伝送システムは、照射部又は照射対象域付近に設置したセンサ部で照射対象域に照射される光のパワーを測定し、その結果をもって各照射対象域へ照射する光の状態を調整するフィードバック制御を行う。ここで、各照射対象域へ照射する光の状態の調整とは、短時間で殺菌等を行いたいなど、大きなパワーの光を要求する照射対象域へは所望のパワーの光を供給し、回避対象が存在する等、安全性を担保するためにパワーを抑えた光を要求する照射対象域へは光の照射を停止又は低減することである。各照射対象域へ照射する光の状態の調整が可能なことで、殺菌等の処理時間の短縮化、安全性の担保ができ、且つ光照射を抑制できた光パワー分だけ照射対象域の増加や低消費電力化を可能とできる。

　従って、本発明は、光の照射パワーの測定結果に応じて各照射対象域への光照射を制御し、人体への安全性確保、照射対象域数の増加、および低消費電力化を実現できる光伝送システム及び光伝送方法を提供することができる。

　各照射対象域へ照射する光の状態を調整する手法は次のようなものがある。
（手法１）
　前記制御部は、前記光源部と前記バンドル光ファイバの一端との相対位置を調整することで、前記光源部が出力した前記光が前記コアに入射する結合状態を変化させ、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整する。
（手法２）
　本光伝送システムは、前記光源部が出力した前記光を前記バンドル光ファイバの一端に照射する光結合部をさらに備えており、
　前記制御部は、前記光結合部に対して前記バンドル光ファイバの一端におけるスポットに関する状態を変化させることで、前記光源部が出力した前記光が前記コアに入射する結合状態を変化させ、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整する。
（手法３）
　本光伝送システムは、前記光伝送路の他端において前記バンドル光ファイバに束ねられていた前記単一コア光ファイバを解体すること、及び解体された前記単一コア光ファイバ毎に前記光伝送路からの前記光を透過又は遮断することを行う分離部をさらに備えており、
　前記制御部は、前記分離部に対して前記単一コア光ファイバ毎に前記光の透過又は遮断を指示することで、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整する。
（手法４）
　本光伝送システムは、前記光伝送路が伝搬した前記光を任意の分岐比で複数の出力ポートに分岐する光分岐部と、前記光分岐部のそれぞれの前記出力ポートからそれぞれの前記照射部へ前記光を伝搬する方路と、をさらに備えており、
　前記制御部は、前記光分岐部に対して前記分岐比を変化させることで、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整する。

　なお、手法４において、前記方路が複数の光ファイバを束ねたバンドル光ファイバである場合、前記方路に伝搬させる光のパワーは離散的であり、離散数は前記方路のバンドル光ファイバに束ねられている前記光ファイバの数である。

　本光伝送システムは、前記光伝送路の前記コアの少なくとも１つを利用して前記センサ情報が前記センサ部から前記制御部へ伝送されることを特徴とする。このとき、前記センサ情報が伝送される前記コアは、前記光伝送路の断面において外周に配置された前記コアであることが好ましい。

　フィードバック制御は有線や無線で行ってもよいが、光伝送路のコアを利用した光通信で行ってもよい。その場合、伝送する光のパワーが比較的小さくなり照射対象域で使用できない光伝送路の外周部のコアを光通信に利用すれば、資源を有効に利用することができる。

　なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

　本発明は、光の照射パワーの測定結果に応じて各照射対象域への光照射を制御し、人体への安全性確保、照射対象域数の増加、および低消費電力化を実現できる光伝送システム及び光伝送方法を提供することができる。

本発明の課題を説明する図である。光伝送システムの構成を説明する図である。本発明に係る光伝送システムを説明する図である。光ファイバの断面構造を説明する図である。本発明に係る光伝送システムを説明する図である。本発明に係る光伝送システムを説明する図である。本発明に係る光伝送システムを説明する図である。本発明に係る光伝送システムの光結合部が行う結合状態の調整を説明する図である。本発明に係る光伝送システムを説明する図である。本発明に係る光伝送システムの光分離部を説明する図である。本発明に係る光伝送システムを説明する図である。本発明に係る光伝送システムの光分岐部を説明する図である。本発明に係る光伝送システムの光分岐部を説明する図である。本発明に係る光伝送システムの光分岐部の効果を説明する図である。本発明に係る光伝送システムの光分岐部を説明する図である。本発明に係る光伝送システムの制御部が行う制御を説明する図である。本発明に係る光伝送システムの制御部の動作を説明する図である。本発明に係る光伝送システムを説明する図である。本発明に係る光伝送システムを説明する図である。本発明に係る光伝送方法を説明する図である。

　添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
　図３は、本実施形態の光伝送システムを説明する図である。本光伝送システムは、
　光Ｌ１を出力する光源部１１と、
　複数の単一コア光ファイバ５１ａを束ねたバンドル光ファイバ３６の複数のコアで光Ｌ１を一端から他端へ伝搬する光伝送路２６と、
　光伝送路２６が伝搬した光Ｌ２をＮ個（Ｎは２以上の自然数）の照射対象域ＡＲに照射するＮ個の照射部１３と、
　前記照射対象域ＡＲに照射される光Ｌ２のパワーを測定し、測定結果をセンサ情報として出力するセンサ部１３と、
　センサ部１３からの前記センサ情報に基づいて、照射部１３へ伝送する光Ｌ２の状態を調整する制御部１５と、
を備える。

　図２０は、本光伝送システムが行う光伝送方法を説明する図である。本光伝送方法は、
　光源部１１が出力した光Ｌ１を、光伝送路２６である複数の単一コア光ファイバ５１ａを束ねたバンドル光ファイバ３６の複数のコアで一端から他端へ伝搬すること、
　光伝送路２６が伝搬した前記光をＮ個の照射対象域ＡＲにＮ個の照射部１３で照射すること、
　照射対象域ＡＲに照射される前記光のパワーを測定した測定結果をセンサ情報として発生すること、及び
　前記センサ情報に基づいて、照射部１３へ伝送する前記光の状態を調整すること、
を行う。

　光源部１１は、紫外光、可視光、又は赤外光の光Ｌ１を出力するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）である。なお、光源部１１がＬＥＤに限らず次のような光学特性を持つ光源（例えば、白熱ランプ、または放電ランプ）であってもよい。
・波長、振幅、又は位相にばらつきがある。
・光が散乱する。
・自然放出である。

　なお、本実施形態では、光源部１１からの光Ｌ１をバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１に結合する光学系１１ｃが存在するが、光源部１１が出力する光Ｌ１のスポットに関する状態やバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１の直径によっては光学系１１ｃを不要とすることもできる。なお、「スポットに関する状態」とは、光Ｌ１のスポットの形状、大きさ、及び位置の少なくとも１つを含むものとする。

　バンドル光ファイバ３６は、図４での説明のように、複数の単一コア光ファイバ５１ａを束ねたものである。一端Ｔ１に光源部１１からの光Ｌ１が照射される。一方、他端Ｔ２で、後述する分離部１２ｃで解体され、ばらばらになった単一コア光ファイバ５１ａがそれぞれの照射対象域ＡＲまで方路１４として配線される。あるいは、他端Ｔ２で後述する光分岐部１２ｂを介して光ファイバ５５である方路１４が接続される。

　照射部１３は、方路１４を伝搬してきた光を各照射対象域ＡＲに光Ｌ２として照射する。
　センサ部３１は、それぞれの照射対象域ＡＲに照射される光Ｌ２のパワーを測定する。ここで、光Ｌ２のパワーとは、照射対象域ＡＲに照射する時間を考慮した光Ｌ２のエネルギーである積算光量（単位Ｊ）、それらの単位時間あたりのエネルギー（単位Ｗ）、照射対象域ＡＲに照射する紫外光の単位面積当たりのエネルギーである照度（単位Ｗ／ｍ^２）のいずれでもよい。
　また、センサ部３１の配置位置は、照射対象域ＡＲ内、照射部１３の内部や近傍などいずれでもよい。
　そして、センサ部３１は、その測定結果をセンサ情報として制御部１５へ通知する。制御部１５への通知は有線でも無線でもよい。

　制御部１５は、センサ部１３からの前記センサ情報に基づいて、照射部１３へ伝送する光の状態を調整する。「光の状態を調整する」とは、例えば、人等の回避対象が存在する照射対象域ＡＲへの光のデリバリを遮断、あるいは光のパワーを低減すること、又は照射している光Ｌ２のパワーが要求に達していない照射対象域ＡＲへの光のパワーを増強することを意味する。光の遮断あるいは光パワーの低減により発生した余剰パワーの光を他の照射対象域ＡＲへ振り分けてもよい。

　本光伝送システムは、次のような効果がある。
（１）照射対象域ＡＲに照射する光Ｌ２のパワーを管理でき、安全性を確保できる。特に光Ｌ２が紫外光あれば安全性の確保が重要となる。
（２）安全のため低パワーで照射する必要がない場合、各照射対象域が要求するパワーの光を供給でき、光による処理（例えば殺菌等）を短時間で完了させることができる。
（３）各照射対象域が要求するパワーの光を供給できるので、
　（ａ）光源部から出力できるパワーに上限があっても、光をデリバリできる照射対象域の数を増やすことができる、
　（ｂ）光の要求が少ないあるいは不要な照射対象域への光のデリバリを低減あるいは停止でき、光源部の消費電力を削減できる。

（具体的な制御例１）
　図５は、バンドル光ファイバ３６の各コアへの光Ｌ１の結合状態を調整することで「光の状態を調整する」を実現する具体例である。
　制御部１５は、光源部１１とバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１との相対位置を調整することで、光源部１１が出力した光Ｌ１が前記コアに入射する結合状態を変化させ、照射部１３へ伝送する前記光の状態を調整する。

　本例は、光源部１１の位置を調整することで光Ｌ１を特定のコア（単一コア光ファイバ５１ａ）もしくはそのコア群に結合する例である。また、本例は、バンドル光ファイバ３６の他端Ｔ２には分離部１２ｃが配置され、束ねられている単一コア光ファイバ５１ａが解体される。

　制御部１５は、センサ部３１から受け取ったセンサ情報に基づいて、光源部１１へ光Ｌ１のスポットに関する状態を制御する信号を送信する。光源部１１は、制御部１５から受け取った制御信号に応じて、ＬＥＤ等の光源保持治具のｘｙｚ方向を調整する。ここで、ｚ方向は光Ｌ１の光軸方向、ｘ方向及びｙ方向は互いに直交し、光Ｌ１の光軸に垂直な方向である。例えば、光源保持治具が光源をｚ方向に移動させるとバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１における光Ｌ１のスポットの大きさを変化させることができる。また、光源保持治具が光源をｘｙ方向に移動させるとバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１における光Ｌ１のスポットの中心位置をずらすことができる。つまり、制御部１５は、光源部１１に対し、光Ｌ１のスポットの大きさ及び中心位置を変化させることで、所望のコア（単一コア光ファイバ５１ａ）もしくはそのコア群に光Ｌ１を結合させる。換言すれば、制御部１５は、光源部１１に対し、回避対象Ｈが存在する照射対象域ＡＲへのコア（単一コア光ファイバ５１ａ）に光Ｌ１が結合しないように、光Ｌ１のスポットの大きさ及び中心位置を変化させることができる。

（具体的な制御例２）
　図６は、バンドル光ファイバ３６の各コアへの光Ｌ１の結合状態を調整することで「光の状態を調整する」を実現する他の具体例である。

　本例は、光源部１１とバンドル光ファイバ３６との間における光Ｌ１の結合状態を調整することで光Ｌ１を特定のコア（単一コア光ファイバ５１ａ）もしくはそのコア群に結合する例である。また、本例も、バンドル光ファイバ３６の他端Ｔ２には分離部１２ｃが配置され、束ねられている単一コア光ファイバ５１ａが解体される。

　制御部１５は、センサ部３１から受け取ったセンサ情報に基づいて、ファイバ結合軸調整部１１ｆへ、バンドル光ファイバ３６に束ねられたそれぞれの単一コア光ファイバ５１ａへの結合量を制御する信号を送信する。ファイバ結合軸調整部１１ｆは、制御部１５から受け取った制御信号に応じて、結合軸位置のｘｙｚ方向を調整する。ここで、ｚ方向は光Ｌ１の光軸方向、ｘ方向及びｙ方向は互いに直交し、光Ｌ１の光軸に垂直な方向である。例えば、ファイバ結合軸調整部１１ｆが光源部１１又はバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１をｚ方向に移動させるとバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１における光Ｌ１のスポットの大きさを変化させることができる。また、ファイバ結合軸調整部１１ｆが光源部１１又はバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１をｘｙ方向に移動させるとバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１における光Ｌ１のスポットの中心位置をずらすことができる。つまり、制御部１５は、ファイバ結合軸調整部１１ｆに対し、結合軸位置を調整させ、光Ｌ１のスポットの大きさ及び中心位置を変化させることで、所望のコア（単一コア光ファイバ５１ａ）もしくはそのコア群に光Ｌ１を結合させる。換言すれば、制御部１５は、光源部１１に対し、回避対象Ｈが存在する照射対象域ＡＲへのコア（単一コア光ファイバ５１ａ）に光Ｌ１が結合しないように、光Ｌ１のスポットの大きさ及び中心位置を変化させることができる。

（具体的な制御例３）
　図７は、バンドル光ファイバ３６の各コアへの光Ｌ１の結合状態を調整することで「光の状態を調整する」を実現する具体例である。
　本光伝送システムは、前述した光学系１１ｃの代替として、光源部１１が出力した光Ｌ１をバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１に照射する光結合部１１ｄをさらに備え、
　制御部１５は、光結合部１１ｄに対してバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１におけるスポットに関する状態を変化させることで、光源部１１が出力した光Ｌ１が前記コアに入射する結合状態を変化させ、照射部１３へ伝送する前記光の状態を調整する。

　制御部１５は、センサ部３１から受け取ったセンサ情報に基づいて、光結合部１１ｄへ光Ｌ１のスポットに関する状態を制御する信号を送信する。光結合部１１ｄは、制御部１５から受け取った制御信号に応じて、光学系の焦点距離やスポット形状等を調整する。

　光結合部１１ｄは、光源部１１からの光Ｌ１のスポットに関する状態を調整してバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１に照射する。バンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１における光Ｌ１のスポット形状の大きさを“Ｌｃ”で示している。光結合部１１ｄは、スポット形状の大きさＬｃやスポット位置を調整することで、それぞれの単一コア光ファイバ５１ａのコアへ結合する光Ｌ１の結合状態を調整する。

　光結合部１１ｄは、結合状態を調整することで、次のような効果を得ることができる。
（１）一端Ｔ１における光Ｌ１のパワー偏差を解消して光Ｌ１を各単一コア光ファイバ５１ａのコアへ公平に結合する（パワーの公平を実現）、
（２）一端Ｔ１における光Ｌ１のパワー偏差を利用して照射対象域が要求するパワーを満たすように光Ｌ１を各単一コア光ファイバ５１ａのコアへ結合する（要求の公平を実現）、
（３）単一コア光ファイバ５１ａのコアへ結合されない光Ｌ１を低減する（無駄を低減して省電力化）、
（４）光照射をしない照射対象域への単一コア光ファイバ５１ａに光Ｌ１が結合しないようにする（安全性確保）。

　図８は、光結合部１１ｄが行う結合状態の調整を説明する図である。図８は、いずれもバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１における光Ｌ１のスポット形状の大きさＬｃの状態を示している。

　図８（Ａ）から図８（Ｃ）は、光結合部１１ｄが、光Ｌ１の光軸とバンドル光ファイバ３６の中心軸とを合わせた状態で前記結合状態の調整（スポットに関する状態の調整）を行うことを説明する図である。

　例えば、光結合部１１ｄが、図８（Ａ）のようにスポット形状の大きさＬｃを広げれば、バンドル光ファイバ３６の外周部の単一コア光ファイバ５１ａを除けば、均一なパワーを各単一コア光ファイバ５１ａに結合することができる。つまり、光結合部１１ｄが図８（Ａ）のようにスポット形状の大きさＬｃを調整すれば、照射対象域へ照射する光のパワーの均一性や公平性を高めることができる。また、光源部１１が出力する光Ｌ１のパワーに無駄が発生するが、スポット形状の大きさＬｃをバンドル光ファイバ３６の直径より広げることで外周部の単一コア光ファイバ５１ａまでも均一なパワーを結合することができる。

　例えば、光結合部１１ｄが、図８（Ｂ）のようにスポット形状の大きさＬｃを１つの単一コア光ファイバ５１ａのみが含まれる程度に絞れば、光源部１１が出力した光Ｌ１を当該単一コア光ファイバ５１ａのコアに集中させることができ、当該単一コア光ファイバ５１ａに対応する照射対象域に強いパワーの光を供給することができる。例えば、光Ｌ１が紫外光ならば、当該照射対象域の不活化を短時間で終了させることができる。
　また、光照射をしない照射対象域に対応する単一コア光ファイバ５１ａに光Ｌ１のスポットが照射しないようにすることもできる。

　また、図８（Ａ）と（Ｂ）で説明した効果を折衷した効果を得るように、光結合部１１ｄが、図８（Ｃ）のようにスポット形状の大きさＬｃをバンドル光ファイバ３６の中心付近にある複数の単一コア光ファイバ５１ａが含まれる程度に絞ることもできる。

　光結合部１１ｄは、照射対象域の要求とセンサ部３１からのセンサ情報との差分に応じてスポット形状の大きさＬｃを変化させることができる。光結合部１１ｄは、照射対象域の要求とセンサ部３１からのセンサ情報との差分を、制御部１５からの信号で知ることができる。
　また、光結合部１１ｄは、図８（Ａ）から（Ｂ）、（Ｂ）から（Ｃ）、（Ｃ）から（Ａ）のように、定期的に当該位置関係を変化させていってもよい。

　図８（Ｄ１）から図８（Ｄ３）は、光結合部１１ｄが、光Ｌ１の光軸をバンドル光ファイバ３６の中心軸からずらせた状態で前記結合状態の調整（位置関係の調整）を行うことを説明する図である。

　光結合部１１ｄは、光Ｌ１のスポット形状の大きさＬｃを１つの単一コア光ファイバ５１ａのみ、あるいは複数の単一コア光ファイバ５１ａが含まれる程度に絞る。そして、光結合部１１ｄは、光を要求している照射対象域に対応する単一コア光ファイバ５１ａがスポット形状の大きさＬｃの中に入るように光Ｌ１の光軸とバンドル光ファイバ３６の中心軸との位置関係を調整する。光を要求している照射対象域が変われば、光結合部１１ｄはそれに応じて当該位置関係を図８（Ｄ１）から（Ｄ２）へ、あるいは図８（Ｄ１）から（Ｄ３）へ、のように変化させる。光結合部１１ｄは、光を要求している照射対象域が変わったことや、照射対象域の要求とセンサ部３１からのセンサ情報との差分が変化したことを制御部１５からの信号で知ることができる。
　また、光結合部１１ｄは、図８（Ｄ１）から（Ｄ２）、（Ｄ２）から（Ｄ３）、（Ｄ３）から（Ｄ１）のように時計回りで光Ｌ１のスポットを回転させていってもよい。
　また、光結合部１１ｄは、光照射をしない照射対象域を制御部１５からの信号で知ることができる。このため、光結合部１１ｄは、人などの回避対象が存在している照射対象域に対応する単一コア光ファイバ５１ａがスポット形状の大きさＬｃから外れるように光Ｌ１の光軸とバンドル光ファイバ３６の中心軸との位置関係を調整する。回避対象が存在する照射対象域が変われば、光結合部１１ｄはそれに応じて当該位置関係を図８（Ｄ１）から（Ｄ２）へ、あるいは図８（Ｄ１）から（Ｄ３）へ、のように変化させればよい。

　上述したような機能を有する光結合部１１ｄは、機械的な制御であっても、光学的な制御であってもよい。
　例えば、光結合部１１ｄが機械的な制御である場合、図８（Ａ）から（Ｃ）のようにスポット形状の大きさＬｃを調整するとき、光結合部１１ｄは光源部１１とバンドル光ファイバ３６の一端Ｔ１との距離を調整する。また、図８（Ｄ１）から（Ｄ３）のように光の結合位置を調整するとき、光結合部１１ｄは光Ｌ１の光軸とバンドル光ファイバ３６の中心軸との位置関係を調整する。

　一方、光結合部１１ｄが光学的な制御である場合、図８（Ａ）から（Ｃ）のようにスポット形状の大きさＬｃを調整するとき、備えられているレンズの焦点位置を調整する。また、図８（Ｄ１）から（Ｄ３）のように光の結合位置を調整するとき、光結合部１１ｄは備えられている光学部材（集光レンズ、広角レンズ、ビームスプリッタ、プリズム、ミラー等）を調整する。

（具体的な制御例４）
　図９は、バンドル光ファイバ３６の各コアを伝搬するそれぞれの光Ｌ１をシャッタで方路１４へ透過する／遮断することで「光の状態を調整する」を実現する具体例である。
　本光伝送システムは、前述した分離部１２ｃの代替として、光伝送路２６の他端Ｔ２においてバンドル光ファイバ３６に束ねられていた単一コア光ファイバ５１ａを解体すること、及び解体された単一コア光ファイバ５１ａ毎に光伝送路２６からの前記光を透過又は遮断することを行う分離部１２ｄを備え、
　制御部１５は、分離部１２ｄに対して単一コア光ファイバ５１ａ毎に前記光の透過又は遮断を指示することで、照射部１３へ伝送する前記光の状態を調整する。

　制御部１５は、センサ部３１から受け取ったセンサ情報に基づいて、分離部１２ｄへ各単一コア光ファイバ５１ａを伝搬する光のＯＮ／ＯＦＦを制御する信号を送信する。分離部１２ｄは、バンドル光ファイバ３６を解体した各単一コア光ファイバ５１ａと方路１４である光ファイバ１４とをシャッタ１４１を介して接続する。分離部１２ｄは、制御部１５から受け取った制御信号に応じて、光照射を行わない照射対象域（例えば、回避対象が存在する照射対象域）への方路１４に対応するシャッタ１４１を閉じ、バンドル光ファイバ３６からの光を遮断する。つまり、本構成の光伝送システムは、単一コア光ファイバ５１ａ毎に付されたシャッタ１４１をそれぞれ開閉することで「照射部１３へ伝送する前記光の状態を調整する」ことを行う。

　図１０は、光分離部１２ｄの構造を説明する図である。光分離部１２ｄは、コア分離アダプタ１２１、シャッタ１４１、及び出力ポート１３２を備える。

　シャッタ１４１は、制御部１５の指示により光の透過／遮断を行う。コア分離アダプタ１２１で解体されたそれぞれの単一コア光ファイバ５１ａのそれぞれにシャッタ１４１が配置される。つまり、シャッタ１４１はバンドル光ファイバ３６に束ねられた単一コア光ファイバ５１ａの数（Ｉ個）存在する。また、シャッタ１４１が配置された各単一コア光ファイバ５１ａは出力ポート１３２と接続される。各出力ポート１３２には単一の光ファイバ５５の方路１４が接続される。なお、単一コア光ファイバ５１ａをそのまま方路１４として利用する場合は、出力ポート１３２は不要であり、単一コア光ファイバ５１ａが各照射対象域へ配線される。

　光源部１１からの光は、バンドル光ファイバ３６の各単一コア光ファイバ５１ａを一体となって伝搬する。コア分離アダプタ１２１で各単一コア光ファイバ５１ａはバラバラになり、単一コア光ファイバ５１ａを伝搬したそれぞれの光はシャッタ１４１に入力する。制御部１５は各シャッタ１４１の透過／遮断を制御しており、透過設定のシャッタ１４１に入力された当該光は出力ポート１３２へ出力され、方路１４へ出力される。一方、遮断設定のシャッタ１４１に入力された当該光はそこで終端される。

（具体的な制御例５）
　図１１は、バンドル光ファイバ３６の各コアを伝搬するそれぞれの光Ｌ１を任意の分岐比で各方路１４へ振り分けることで「光の状態を調整する」を実現する具体例である。
　本光伝送システムは、前述した分離部１２ｃの代替として、前記光伝送路が伝搬した前記光を任意の分岐比で複数の出力ポート１３２に分岐する光分岐部１２ｂを備える。方路１４は、光分岐部１２ｂのそれぞれの出力ポート１３２からそれぞれの照射部１３へ前記光を伝搬する。なお、方路１４は単一の光ファイバ５５（図１１（Ａ））でも、バンドル光ファイバ３７（図１１（Ｂ））であってもよい。制御部１５は、光分岐部１２ｂに対して前記分岐比を変化させることで、照射部１３へ伝送する前記光の状態を調整する。

　制御部１５は、センサ部３１から受け取ったセンサ情報に基づいて、光分岐部１２ｂへ分岐比を制御する信号を送信する。光分岐部１２ｂは、制御部１５から受け取った制御信号に応じた分岐比に調整する。当該分岐比は、例えば、安全性を高める照射対象域への光パワーを低減あるいはゼロとする、それらの照射対象域分の余剰光パワーを他の照射対象域へ振り分ける、又は各照射対象域の要求に応じた光パワーとなるようにする分岐比である。

　図１２は、光伝送システムが図１０（Ａ）のような構成である場合の光分岐部１２ｂの構造を説明する図である。光分岐部１２ｂは、
　出力ポート１３２の数（Ｎ個）と同数であり、対応する出力ポート１３２のそれぞれへ前記光を出力する合波器１３３と、
　バンドル光ファイバ３６に束ねられている単一の光ファイバ（単一コア光ファイバ５１ａ）の数（Ｉ本）と同数であり、対応する単一の光ファイバからの前記光を合波器１３３のいずれか又は終端部１３５に出力する光スイッチ１３１と、
を有する。
　光分岐部１２ｂは、コア分離アダプタ１２１、光ファイバ１２３、及び光ファイバ１２５をさらに備える。

　コア分離アダプタ１２１は、バンドル光ファイバ３６に束ねられている複数（Ｉ本）の単一コア光ファイバ５１ａを解体してバラバラにする。光スイッチ１３１は、入力ポートが１個、出力ポートがＮ＋１個の１×（Ｎ＋１）の光スイッチである。コア分離アダプタ１２１で解体されたそれぞれの単一コア光ファイバ（５１ａ－１～５１ａ－Ｉ）は光スイッチ１３１の入力ポートに接続される。各光スイッチ１３１の出力ポートのうちＮ個は光ファイバ１２３を介してそれぞれ対応する合波器１３３の入力ポートと接続される。また、各光スイッチ１３１の出力ポートのうち１個（光ファイバ１２３に接続されないもの）には、終端部１３５が接続される。各合波器１３３の出力ポートは、光ファイバ１２５を介して出力ポート１３２と接続される。各出力ポート１３２には方路１４が接続される。

　光源部１１からの光は、バンドル光ファイバ３６の各単一コア光ファイバ５１ａを一体となって伝搬する。コア分離アダプタ１２１で各単一コア光ファイバ５１ａはバラバラになり、単一コア光ファイバ５１ａを伝搬したそれぞれの光は光スイッチ１３１に入力する。制御部１５は各光スイッチ１３１の切り替えを制御しており、当該光は光ファイバ１２３のいずれか、又は終端部１３５へ出力する。終端部１３５へ出力された光はそこで終端される。光ファイバ１２３へ出力された光は合波部１３３で他の光スイッチ１２３からの光と合波される。各合波部１３３で合波された光は光ファイバ１２５を介して方路１４へ出力される。

　図１３は、光伝送システムが図１１（Ｂ）のような構成である場合の光分岐部１２ｂの構造を説明する図である。図１２の光分岐部１２ｂに対し、図１３の光分岐部１２ｂは、
　合波器１３３と出力ポート（本構成ではコア分離アダプタ１３９）との間に、合波器１３３が出力した前記光を方路１４のバンドル光ファイバ３７に束ねられた全ての単一の光ファイバ（単一コア光ファイバ５５）へ結合する分波器１３４をさらに有する。
　１つのバンドル光ファイバ３７に束ねられている単一コア光ファイバ５５の数をＪ本とする。

　それぞれの光ファイバ１２５を伝搬した光は分波器１３４でＪ本の単一コア光ファイバ５５に分波される。Ｊ本の単一コア光ファイバ５５はコア分離アダプタ１３９でバンドル化され、バンドル光ファイバ３７となる。つまり、それぞれの光ファイバ１２５を伝搬した光は方路１４であるバンドル光ファイバ３７の各単一コア光ファイバ５５を一体の光として照射部１３まで伝搬する。

　ここで、図１３の光分岐部１２ｂにおいて合波器１３３と分波器１３４を備える効果を図１４で説明する。図１４（Ａ）は、合波器１３３と分波器１３４を備えず、方路１４毎に対応する光ファイバ１２３を単一コア光ファイバ５５としてバンドル化した場合のバンドル光ファイバ３７の断面を説明する図である。図１４（Ｂ）は、図１３の光分岐部１２ｂの構成におけるバンドル光ファイバ３７の断面を説明する図である。

　図１４（Ａ）のように、合波器１３３と分波器１３４を備えない場合、光スイッチ１３１からの光が結合される単一コア光ファイバ５５と、そうでない単一コア光ファイバ５５が発生することになる。このように、単一コア光ファイバ５５において光の有無の差が生じ、照射部１３から出射される光Ｌ２に照度むらが発生する。
　一方、図１４（Ｂ）のように、合波器１３３と分波器１３４を備える場合、合波器１３３は各光スイッチ１３１からの光を合波して一つにまとめ、分波器１３４はその光をパワーが均等になるようにバンドル光ファイバ３７のＪ本の単一コア光ファイバ５５へ分配する。単一コア光ファイバ５５間のパワー偏差が解消されるため、照射部１３から出射される光Ｌ２に照度むらは発生しにくい。

　なお、図１４（Ａ）において光が伝搬している光ファイバのコアの色を、図１４（Ｂ）において光が伝搬している光ファイバのコアの色より濃くしている。コアの色は光のパワーの強さを表わしている。図１４（Ａ）では光が偏っており、特定の単一コア光ファイバ５５に集中しているのでその光ファイバを伝搬する光のパワーが強い。一方、図１４（Ｂ）では光が全ての単一コア光ファイバ５５に均等に振り分けられ、平準化したため、光ファイバを伝搬する光のパワーが図１４（Ａ）の光パワーより弱くなっている。

　図１２及び図１３で説明したように、光分岐部１２ｂは、制御部１５が各光スイッチ１３１に対し、単一コア光ファイバ５１ａからの光をいずれの出力ポートに出力させるかの切り替え指示を行うことで分岐比が調整される。図１１の光伝送システムであれば、制御部１５は、安全性を高める照射対象域への光パワーを低減あるいはゼロとする、それらの照射対象域分の余剰光パワーを他の照射対象域へ振り分ける、又は各照射対象域の要求に応じた光パワーとなるようにするような分岐比になるように光スイッチ１３１へ切り替え指示を出力する。

　なお、方路１４が複数の光ファイバを束ねたバンドル光ファイバ３７である場合、光分岐部１２ｂは、図１５のような構成であってもよい。図１５の光分岐部１２ｂは、図１３の光分岐部１２ｂに対し、合波器１３３、分波器１３４及び光ファイバ１２５を備えず、光スイッチ１３１の出力ポートに直接バンドル光ファイバ３７に束ねられた光ファイバ５５が接続している。

　図１５の光分岐部１２ｂは、方路１４に伝搬させる光のパワーは離散的であり、離散数は方路１４のバンドル光ファイバ３７に束ねられている光ファイバ５５の数（Ｊ）である。光分岐部１２ｂは、光スイッチ１３１を切り替えることで、バンドル光ファイバ３７に束ねられているそれぞれの光ファイバ５５に光を出力する／停止するを行うことができる。例えば、光分岐部１２ｂは、任意のバンドル光ファイバ３７に対し、３本の光ファイバ５５のみに光を出力するように光スイッチ１３１を切り替えることができる。光分岐部１２ｂは、安全性を高める照射対象域へのバンドル光ファイバ３７に対し、１本の光ファイバ５５のみに光を出力し、照射対象域へ照射される光のパワーを低減する。あるいは、全ての光ファイバ５５に光の出力を停止してもよい。また、光分岐部１２ｂは、大きな光パワーを要求している（現在照射されている光のパワーが要求に足りていない）照射対象域へのバンドル光ファイバ３７に対しては、全ての光ファイバ５５に光を出力し、照射対象域へ照射される光のパワーを最大化する。
　つまり、光分岐部１２ｂは、各方路１４に対応する照射対象域へ照射する光Ｌ２の強度をＪ段階で調整できる。

　また、図１５の光分岐部１２ｂに対し、制御部１５は図１６のような制御を行うことができる。図１６は、方路１４に伝搬する光のパワーを模式的に示した図である。横軸は時間、縦軸は方路１４毎の光のパワーを示している。図１６では、光パワーの段階が５（Ｊ＝４）である例を示している。

　図１６（Ａ）は基本制御である。
　光分岐部１２ｂは、方路１４－１と方路１４－２へレベル２のパワーで、・・・、方路１４－Ｎへレベル３のパワーで光を出力している。
　時刻ｔ１にて照射対象域ＡＲ１の安全性を高める必要があり、時刻ｔ２で再び光照射が必要になったものとする。制御部１５は、センサ部３１からのセンサ情報（例えば、光のパワーが過大である、のような情報）により、光分岐部１２ｂに対し、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、照射対象域ＡＲ１へ繋がる方路１４－１への光出力を停止させる（レベル０とする）。一方、他の照射対象域へはレベル２のパワーの光出力を維持させている。

　図１６（Ｂ）はスケジューリングを行う制御である。
　この場合も、光分岐部１２ｂは、定常時に図１５（Ａ）と同様のレベルのパワーで光を各方路１４へ出力している。そして、時刻ｔ１にて照射対象域ＡＲ１の安全性を高める必要があり、時刻ｔ２で再び光照射が必要になったものとする。制御部１５は、制御部１５は、センサ部３１からのセンサ情報（例えば、光のパワーが過大である、のような情報）により、光分岐部１２ｂに対し、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、照射対象域ＡＲ１へ繋がる方路１４－１への光出力を停止させる（レベル０とする）。

　図１６（Ａ）の基本制御の場合、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に方路１４－１へ照射される予定だった光は、どの方路１４へも出力されずそのパワーが無駄になる。ここで、無駄になってしまう光のパワーを「余剰パワー」とする。しかし、図１６（Ｂ）の制御では、余剰パワーの光を他の方路１４へ振り替えることができる。具体的には、制御部１５は、光分岐部１２ｂに対し、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、方路１４－１で停止された２レベル分の余剰パワーの光を、１レベルずつ方路１４－２と方路１４－Ｎに振り替えるように指示する。つまり、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで方路１４－２にはレベル３のパワーの光が、方路１４－Ｎにはレベル４のパワーの光が出力される。

　ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、余剰パワーの光をいずれの方路１４へ出力させるかは次のアルゴリズムによって決定する。
［振り替えアルゴリズム］
　パラメータを次のように設定する。
Ｉ：バンドル光ファイバ３６のコア（単一コア光ファイバ５１ａ）の数
Ｎ：照射対象域ＡＲの数
ｎ：照射対象域ＡＲの識別子（１からＮまでの整数）
Ｐ_ｉｎ：バンドル光ファイバ３６を一体として伝搬し、光分岐部１２ｂに入力される光のパワー
Ｅ_ｎ：照射対象域ＡＲｎが要求する積算パワー
Ｐ_{ｍａｘ，ｎ}：照射対象域ＡＲｎの照射光パワーの上限値
Ｐ_ｎ（ｔ）：時刻ｔにおける照射対象域ＡＲｎの光パワー
Ｅ’_ｎ（ｔ）：式（１）で表される時刻ｔにおける照射対象域ＡＲｎの積算パワー

Ｇ：照射対象域ＡＲの集合（ｎ∈Ｇ）、要素数はＮである。
Ｇ_{ａｃｔｉｖｅ}（ｔ）：時刻ｔにおいて光照射されている照射対象域ＡＲの集合（Ｇ_{ａｃｔｉｖｅ}（ｔ）⊂Ｇ）
ｎ_ｔ：時刻ｔにおいて光照射されている照射対象域ＡＲの識別子（ｎ_ｔ∈Ｇ_{ａｃｔｉｖｅ}（ｔ））
　なお、Ｅ_ｎ、Ｐ_{ｍａｘ，ｎ}、Ｐ_ｎ（ｔ）及びＥ’_ｎ（ｔ）は、光分岐部１２ｂの出力ポート１３２の値とする。
　また、簡単のために、光分岐部１２ｂの損失を０ｄＢとする。
（公平性制御）
　光分岐部１２ｂの各出力ポート１３２に対し、各照射対象域ＡＲｎ_ｔが要求する光パワーを公平に満たすように光出力を割り当てるための制御式は次の通りである。

　上記の制御式は、数理計画法等によって数学的に算出してもよいし、コンピュータプログラム等によって手続的に算出してもよい。
（短時間化制御及び効率化制御）
　ｎ_ｔ∈Ｇ_{ａｃｔｉｖｅ}（ｔ）のうち対象となる照射対象域ＡＲｎ_ｔに下記の優先フラグを設定し、優先フラグの照射対象域から順に、Ｐ_ｉｎを全て割り当て終わるまで、式（ｃ）及び（ｅ）の範囲で、式（ｄ）を割り当てる。
＜優先フラグの付け方＞
短時間化制御の場合：
過去のスケジュールやセンサ部の測定結果、およびそれらの情報からの学習に基づき、優先制御の必要度を判定し、優先フラグを設定する。
効率化制御の場合：
センサ部からの照射対象域の測定結果に基づき、当該照射対象域に対する殺菌等の必要性を判定し、優先フラグを設定する。
［ここまで振り替えアルゴリズムの説明］

（実施形態２）
　図１７は、実施形態１で説明した光伝送システムの制御部１５の動作を説明するフローチャートである。制御部１５は、
　照射対象域ＡＲに照射される光Ｌ２のパワーが適正であるか否か（要求に対して過大であるか否か）を検知すること（ステップＳ０２）、及び
　光Ｌ２のパワーが適正でない場合に、光Ｌ２のパワーが適正になるように「光の状態を調整する」こと（ステップＳ０３以降）
を特徴とする。

　光伝送システムは、図１７のフローチャートのようにセンサ部３１と連携し、回避対象Ｈの検知情報に基づき、制御部１５が光分岐部１２に対して前述したような制御アルゴリズムに基づいて分岐比のフィードバック制御を行う。

　具体的には、次のように設計する。
　ステップＳ０１：照射対象域ＡＲとその周辺について回避対象Ｈの存否及び動きのセンサ情報を入手する。
　ステップＳ０２：センサ情報が無ければ、センサ情報を入手するまでステップＳ０１を繰り返す。センサ情報を入手した場合、以下のようにいずれの制御アルゴリズムで制御するかを決定する。
　ステップＳ０３：センサ情報に基づき、前述した基本制御を行うか否かを判断する。その判断基準は、例えば、回避対象Ｈの数（閾値より少なければ基本制御を行う）、回避対象Ｈの種類（特定の回避対象を検知しなければ基本制御を行う）、時間帯（設定された時間帯以外は基本制御を行う）等であり、予め設定しておく。
　ステップＳ０３ａ：基本制御で光のデリバリを行う。
　ステップＳ０４：センサ情報に基づき、前述した公平性制御を行うか否かを判断する。どのような場合に公平性制御を行うかの判断基準は予め設定しておく。判断基準は、例えば、照射対象域の回避対象Ｈの数や照射対象の種類、およびセンサで測定された各照射対象への照射パワーである。
　ステップＳ０４ａ：公平性制御で光のデリバリを行う。本ステップでは、図１５で説明した余剰パワーの振り替えを行う。
　ステップＳ０５：センサ情報に基づき、前述した短時間化制御を行うか否かを判断する。どのような場合に短時間化制御を行うかの判断基準は予め設定しておく。判断基準は、例えば、照射対象域の回避対象Ｈの数や照射対象の種類の変動（時間推移）である。
　ステップＳ０５ａ：短時間化制御で光のデリバリを行う。本ステップでは、例えば、照射対象域毎に回避対象Ｈが不在となりそうな時間を予測しておき、その時間に対象の照射対象域に前述したような優先フラグを付けて振り替えアルゴリズムを実行する。
　ステップＳ０５ｂ：上記のいずれの制御でもない場合、前述した効率化制御で光のデリバリを行う。
　ステップＳ０６：これらのステップを繰り返す。

（実施形態３）
　実施形態１と２でセンサ部３１からのセンサ情報を制御部１５へ通知する手段が有線でも無線でもよいことを説明した。本実施形態では、当該手段が有線である構成を説明する。
　図１８は、光伝送システムが光伝送路２６とは別に制御信号用のチャネル３２を設ける構成を説明する図である。センサ部３１はチャネル３２を介してセンサ情報を制御部１５へ通知させる。

　図１９は、本実施形態の光伝送システムを説明する図である。本光伝送システムは、図１８の光伝送システムに対し、制御部１５が、バンドル光ファイバ３６の複数の単一コア光ファイバ５１ａの内の少なくとも１つを利用して前記フィードバック制御を行うことが異なる。ここで、前記フィードバック制御に利用される単一コア光ファイバ５１ａは、バンドル光ファイバ３６の断面において外周に配置されたものであることが好ましい。

　本光伝送システムは、バンドル光ファイバ３６に含まれる単一コア光ファイバ５１ａの内、光の伝搬に使用しないものを通信用とし、センサ部３１と制御部１５とを接続している。ここで、センサ部３１は複数なので、センサ部３１毎にフィードバック用の単一コア光ファイバ５１ａを用意してもよいが、光多重技術を用いて各センサ情報を多重し、１つの単一コア光ファイバ５１ａに多重することが好ましい。

１１：光源部
１１ａ：紫外光源部
１１ｃ：光学系
１１ｄ：光結合部
１１ｆ：ファイバ結合軸調整部
１２：光分岐部（等分岐）
１２ｂ：光分岐部
１２ｃ：分離部
１３、１３－１、・・・、１３－ｎ、・・・、１３－Ｎ：照射部
１４：方路
１５：制御部
１６：光伝送路
２６：光伝送路
３１：センサ部
３２：チャネル
３６：バンドル光ファイバ
３７：方路のバンドル光ファイバ
５１ａ：単一コア光ファイバ
５５：方路の単一コア光ファイバ
１２１：コア分離アダプタ
１２３：光ファイバ
１２５：光ファイバ
１３１：光スイッチ
１３２：出力ポート
１３３：合波器
１３４：分波器
１３５：終端器
１３９：コア分離アダプタ
１４１：シャッタ
３００：光伝送システム
Ｌ１、Ｌ２：光
Ｌｃ：光スポットの大きさ
ＡＲ１、ＡＲ２、・・・、ＡＲｎ、・・・、ＡＲＮ：照射対象域

Claims

　光を出力する光源部と、
　複数の単一コア光ファイバを束ねたバンドル光ファイバの複数のコアで前記光を一端から他端へ伝搬する光伝送路と、
　前記光伝送路が伝搬した前記光をＮ個（Ｎは２以上の自然数）の照射対象域に照射するＮ個の照射部と、
　前記照射対象域に照射される前記光のパワーを測定し、測定結果をセンサ情報として出力するセンサ部と、
　前記センサ部からの前記センサ情報に基づいて、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整する制御部と、
を備える光伝送システム。
　前記制御部は、前記光源部と前記バンドル光ファイバの一端との相対位置を調整することで、前記光源部が出力した前記光が前記コアに入射する結合状態を変化させ、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
　前記光源部が出力した前記光を前記バンドル光ファイバの一端に照射する光結合部をさらに備え、
　前記制御部は、前記光結合部に対して前記バンドル光ファイバの一端におけるスポットに関する状態を変化させることで、前記光源部が出力した前記光が前記コアに入射する結合状態を変化させ、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
　前記光伝送路の他端において前記バンドル光ファイバに束ねられていた前記単一コア光ファイバを解体すること、及び解体された前記単一コア光ファイバ毎に前記光伝送路からの前記光を透過又は遮断することを行う分離部をさらに備え、
　前記制御部は、前記分離部に対して前記単一コア光ファイバ毎に前記光の透過又は遮断を指示することで、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
　前記光伝送路が伝搬した前記光を任意の分岐比で複数の出力ポートに分岐する光分岐部と、
　前記光分岐部のそれぞれの前記出力ポートからそれぞれの前記照射部へ前記光を伝搬する方路と、
をさらに備え、
　前記制御部は、前記光分岐部に対して前記分岐比を変化させることで、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整することを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
　前記方路が複数の光ファイバを束ねたバンドル光ファイバである場合、前記方路に伝搬させる光のパワーは離散的であり、離散数は前記方路のバンドル光ファイバに束ねられている前記光ファイバの数であることを特徴とする請求項５に記載の光伝送システム。
　前記光伝送路の前記コアの少なくとも１つを利用して前記センサ情報が前記センサ部から前記制御部へ伝送されることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
　光源部が出力した光を、光伝送路である複数の単一コア光ファイバを束ねたバンドル光ファイバの複数のコアで一端から他端へ伝搬すること、
　前記光伝送路が伝搬した前記光をＮ個（Ｎは２以上の自然数）の照射対象域にＮ個の照射部で照射すること、
　前記照射対象域に照射される前記光のパワーを測定した測定結果をセンサ情報として発生すること、及び
　前記センサ情報に基づいて、前記照射部へ伝送する前記光の状態を調整すること、
を行う光伝送方法。