光源装置の点灯制御装置
【課題】動作温度の急激な上昇を防止して安全に固体発光素子を点灯させることができる光源装置の点灯制御装置を提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤ１２を高密度に実装した光源装置１の起動を行うに際し、制御ユニット５１は、所定数量のＬＥＤ１２をモジュール化した光源モジュール１０毎に予め設定された定格電力よりも低い起動電力を各光源モジュール１０に供給し、全ての光源モジュール１０の温度が起動電力との関係において不相応に異常上昇していないことを条件として、各光源モジュール１０を定格電力で全光点灯させる。これにより、万が一、冷却装置３０の不備や基台２に対する光源モジュール１０の一部剥離等が発生している場合にも、光源装置１の動作温度の急激な上昇を防止して安全にＬＥＤ１２を点灯させることができる。
【解決手段】複数のＬＥＤ１２を高密度に実装した光源装置１の起動を行うに際し、制御ユニット５１は、所定数量のＬＥＤ１２をモジュール化した光源モジュール１０毎に予め設定された定格電力よりも低い起動電力を各光源モジュール１０に供給し、全ての光源モジュール１０の温度が起動電力との関係において不相応に異常上昇していないことを条件として、各光源モジュール１０を定格電力で全光点灯させる。これにより、万が一、冷却装置３０の不備や基台２に対する光源モジュール１０の一部剥離等が発生している場合にも、光源装置１の動作温度の急激な上昇を防止して安全にＬＥＤ１２を点灯させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源として複数用いた光源装置であって、特に大きな光量を必要とする各種産業用プラント等に好適な光源装置の点灯制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体発光素子は、点光源として扱うことが可能であり、しかも、消費電力が小さく長寿命であるという利点を有する。そこで、近年では、ＬＥＤの高出力化に伴い、各種照明装置等の光源としてＬＥＤを適用する技術が数多く提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、発熱電球に代えて使用されるＬＥＤ照明用電球（光源装置）について、電球自体を大型化することなく十分な照度及び広指向性を得るための技術として、それぞれにチップ型ＬＥＤを実装した多数の正五角形基板及び正六角形基板を立体的に組み立てて略球体状の多面体を構成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＬＥＤを光源とするこの種の光源装置においては、上述のような汎用品に留まることなく、さらに広範な分野への適用が期待されており、例えば、高出力放電管等の代用品として、各種産業用プラント等に適用することが期待されている。
【０００６】
その一方で、産業用の光源装置等には汎用品とは桁違いに大きな光量が要求される場合があり、このような大規模の光源装置では、発光領域として定められた領域内に複数のＬＥＤを高密度に集約配置する必要がある。
【０００７】
従って、この種の光源装置では、動作温度の異常上昇を防止するための冷却システムが不可欠となるが、万が一、冷却システムに不備がある状態等で全光点灯を行うと、動作温度が一気に上昇し、光源装置またはＬＥＤ自体を破壊する等の虞がある。
【０００８】
本発明は、動作温度の急激な上昇を防止して安全に固体発光素子を点灯させることができる光源装置の点灯制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、冷却部材と熱的に接続する実装基板上に複数の固体発光素子が高密度に実装された光源モジュールを複数備えた光源装置に対する点灯制御を行う光源装置の点灯制御装置であって、前記各固体発光素子に対して前記光源モジュール単位での電力供給制御を行う電力供給制御手段と、前記光源モジュールに対する供給電力と当該供給電力に対して許容される上昇温度との関係に基づき、前記光源モジュールの温度が異常上昇したことを判定したとき当該光源モジュールが異常であると判定する異常判定手段と、を備え、前記電力供給制御手段は、前記各光源モジュールの起動時に予め設定された定格電力よりも低い起動電力を供給し、当該起動電力との関係において前記異常判定手段で全ての前記光源モジュールについて異常が判定されなかったとき、前記各光源モジュールを前記定格電力で全光点灯させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光源装置の点灯制御装置によれば、動作温度の急激な上昇を防止して安全に固体発光素子を点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】光源装置の斜視図
【図２】光源装置の分解斜視図
【図３】光源装置の断面図
【図４】光源モジュールを示す断面図
【図５】発光ダイオードの指向特性を示す特性図
【図６】図２のVI領域の拡大図
【図７】発光装置の冷却系を示す概略構成図
【図８】発光システムの概略構成図
【図９】発光装置の点灯制御ルーチンを示すフローチャート（その１）
【図１０】発光装置の点灯制御ルーチンを示すフローチャート（その２）
【図１１】光源装置の変形例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は光源装置の斜視図、図２は光源装置の分解斜視図、図３は光源装置の断面図、図４は光源モジュールを示す断面図、図５は発光ダイオードの指向特性を示す特性図、図６は図３のVI領域の拡大図、図７は光源装置の冷却系を示す概略構成図、図８は発光システムの概略構成図、図９，１０は光源装置の点灯制御ルーチンを示すフローチャート、図１１は光源装置の変形例を示す断面図である。
【００１３】
図１，２に示す光源装置１は、例えば、産業用プラント等に用いられる高出力な光源装置であり、この光源装置１は、固体発光素子である複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２が光源として実装される基台２を有する。
【００１４】
ここで、例えば、図２，４，８に示すように、本実施形態において、各ＬＥＤ１２は、所定数量（例えば、１００個）毎にモジュール化されて光源モジュール１０を構成し、当該光源モジュール１０の状態で基台２上に複数個配置される。
【００１５】
具体的に説明すると、光源モジュール１０は、例えば、ＬＥＤ実装基板１１上に、複数のＬＥＤ１２がマトリクス状に細密配列された基本構成をなす。
【００１６】
本実施形態のＬＥＤ実装基板１１は、例えば、高熱伝導性のアルミ系、銅系金属等の金属や、窒化アルミニウム等のセラミックスを基材として用いた平面視略矩形形状の基板で構成されている。
【００１７】
また、各ＬＥＤ１２は、例えば、図４に示すように、約３［ｍｍ］×３［ｍｍ］の平面視略矩形形状をなす平面実装型のＬＥＤで構成され、出射面に固設された半球状レンズ１２ａの作用により、半値角約４５度（光干渉角約１３５度）の指向特性で光を放射する（図５参照）。各ＬＥＤ１２は、ＬＥＤ実装基板１１に対し、例えば、１０個×１０個のマトリクス状に細密配置されるもので、より具体的には、隣接するＬＥＤ１２からの出射光を遮られないための最低限の間隔（例えば、０．２［ｍｍ］）を保持した等ピッチで実装される。
【００１８】
ここで、高密度に細密配置されたＬＥＤ１２の温度を光源モジュール１０の単位で個別に監視するため、例えば、図８に示すように、ＬＥＤ実装基板１１には、温度センサ１３が設けられている。また、１つのＬＥＤ１２が短絡或いは開放等した場合にも他のＬＥＤ１２を的確に点灯させるため、各ＬＥＤ１２に対する給電系の配線１１ａは、ＬＥＤ実装基板１１上においてマス目状に配索され、各ＬＥＤ１２を所謂直並列の状態で接続する。
【００１９】
図２，３に示すように、本実施形態の基台２は、例えば、互いに同一形状をなす複数（例えば、４個）の基台ブロック２０の集合体によって構成されている。
【００２０】
具体的に説明すると、基台ブロック２０は、例えば、熱伝導性の良好なアルミニウム合金等からなる長尺な押出成形品で構成されている。この基台ブロック２０は、長手方向に沿って延在する一対の側面２１を有する。これらの側面２１は、他の基台ブロック２０に当接する当接面として機能するもので、基台ブロック２０の内面側から外面側に向けて所定角度で拡開するテーパ面によって構成されている。
【００２１】
また、各基台ブロック２０の外面は、複数のＬＥＤ１２（光源モジュール１０）を実装するための実装面２２として設定されている。この実装面２２は、例えば、基台ブロック２０の長手方向に延在する４つの矩形形状をなす実装面部２２ａを有し、これらの実装面部２２ａは短手方向につづら折り状に連続配置されている。そして、例えば、図１に示すように、各実装面部２２ａは、その長手方向に沿って１０個の光源モジュール１０をそれぞれ一列に保持する。その際、各光源モジュール１０は、実装面部２２ａに対し、例えば、耐熱性を有し且つ熱伝導性の良好な接着剤等を介して固設される。これにより、各光源モジュール１０は、基台ブロック２０に対して熱的に接続され、相互間での熱交換が可能となる。
【００２２】
また、例えば、図２，３に示すように、基台ブロック２０は、当該基台ブロック２０の内部で長手方向に延在する一対の貫通孔２３を有する。本実施形態において、各貫通孔２３は、山折り状に連続する１組の実装面部２２ａ毎にそれぞれ対応付けて配置され、これら各貫通孔２３の各端部は基台ブロック２０の長手方向各端面にそれぞれ開口されている。
【００２３】
このように構成された各基台ブロック２０は、例えば、図２，３に示すように、相互の側面２１を当接させることによって環状に配列される。そして、これら基台ブロック２０は、その両端部が、口金２５を介してそれぞれ一体的に連結されることにより、断面略八角星形状をなす柱状の基台２を構成する。
【００２４】
ここで、各ＬＥＤ１２からの出射光の一部が他の実装面部２２ａによって遮られることを防止するため、実装面２２上で谷折り状に連続する各組の実装面部２２ａ間のなす角度θｖ（及び、基台ブロック２０間で谷折り状に連続する各組の実装面部２２ａ間のなす角度θｖ）は、ＬＥＤ１２からの出射光の光干渉角以上の角度に設定されることが望ましい。すなわち、例えば、図６に示すように、各ＬＥＤ１２の干渉角が１３５度に設定されている本実施形態においては、θｖ≧１３５度に設定されていることが望ましい。特に、θｖ＝１３５度に設定されていることが好ましい。
【００２５】
また、例えば、図２，７に示すように、各口金２５の各基台ブロック２０との当接面には、各貫通孔２３にそれぞれ対応する複数の孔部２６が開口され、これら孔部２６がガスケット２７を介して各貫通孔２３と液密に連通されている。これにより、基台２の内部には、一連の冷却通路３が形成される。また、図６に示すように、冷却通路３には、例えば、水またはオイル等からなる冷却液を循環する冷却装置３０が接続されている。この冷却装置３０は、熱交換器３１と、ポンプ３２とを有し、熱交換器３１で所定温度（例えば、１０℃程度）まで冷却した冷却液を、ポンプ３２によって冷却通路３内に圧送する。これにより、各基台ブロック２０は、常に所定の低温に保たれ、各ＬＥＤ１２に対する冷却部材として機能する。
【００２６】
このような構成によれば、基台２に設定される実装面２２を、つづら折り状に配置された複数の実装面部２２ａによって形成することにより、外形寸法の大型化等を招くことなく、限られた領域内に、複数のＬＥＤ１２を効率よく集約配置することができる。従って、産業用プラント等のような大きな光量が必要される各種設備に対しても、大幅な変更等を加えることなく好適に適用することが可能となる。
【００２７】
その際、つづら折り状に配置されることにより実装面２２ａ上に谷部を形成する各実装面部２２ａ間のなす角を、光干渉角以上の角度に設定することにより、各ＬＥＤ１２からの放射光が他の実装面部２２ａ等によって吸収されることを的確に防止でき、各ＬＥＤ１２からの放射光を好適な利用効率で照明光として利用することができる。同角度を設定すれば、光量を下げずに最も小型化することができる。
【００２８】
次に、この光源装置１を点灯制御するための点灯制御装置５０について説明する。
図８に示すように、点灯制御装置５０は、例えば、マイクロコンピュータ等からなる制御ユニット５１を中心として構成されている。
【００２９】
この制御ユニット５１の入力ポートには、各光源モジュール１０の温度センサ１３、及び、冷却装置３０の操作パネル３３等が接続されている。そして、制御ユニット５１には、各温度センサ１３で検出された温度Ｔ、及び、操作パネル３３を通じて行われた冷却装置３０に対する各種操作入力情報等の信号が入力される。一方、制御ユニット５１の出力ポートには、各光源モジュール１０毎に対応する電源回路５２、及び、警報装置５３等が接続されている。
【００３０】
制御ユニット５１は、例えば、各電源回路５２を通じて電流値の制御或いは所定のオン／オフ比での電流のスイッチング制御等を行うことにより、各ＬＥＤ１２に対する供給電力を光源モジュール１０単位で制御することが可能となっている。そして、制御ユニット５１は、基本的には、予め設定された定格電力を、各電源回路５２を通じて各光源モジュール１０に供給することで光源装置１を点灯させる。
【００３１】
その際、制御ユニット５１は、冷却装置３０の故障、或いは、ＬＥＤ実装基板１１の実装面部２２ａからの一部剥離等に起因してＬＥＤ１２の温度が過熱（異常上昇）することを防止するため、各温度センサ１３で検出される温度Ｔを監視する。このため、制御ユニット５１には、光源モジュール１０に対する供給電力と当該供給電力に対して許容され得る上昇温度との関係（各光源モジュール１０に対する供給電力と、各ＬＥＤ１２が正常に冷却されている場合に上昇し得る温度との関係）が、予め実験やシミュレーション等に基づいて設定され格納されている。そして、制御ユニット５１は、少なくとも何れか１の光源モジュール１０において、現在の供給電力に対する各ＬＥＤ１２の温度が異常上昇していると判定した場合、警報装置５３を通じて警報を出力すると共に、各光源モジュール１０に対する供給電力を減ずる制御を行う。
【００３２】
ところで、冷却装置３０の故障やＬＥＤ実装基板１１の一部剥離等の問題は、特に、光源装置１の交換時等に発生し易い問題である。従って、各ＬＥＤ１２の過熱等の問題は、定常的な点灯時よりも、むしろ光源装置１を交換した後の起動時等に発生する可能性が高い。そこで、制御ユニット５１は、光源装置１の起動時においては、特に慎重を期するべく、先ず、定格電力よりも十分に低い起動電力で各光源モジュール１０を起動させ、当該起動電力との関係において各光源モジュール１０（各ＬＥＤ１２）の温度が異常上昇していないか否かを判定する。そして、全ての光源モジュール１０の温度が正常な温度範囲にあり、異常上昇が判定されていないとき、各光源モジュール１０を所定の定格電力で全光点灯させる。なお、このような起動電力での点灯から定格電力での全光点灯への移行は、各光源モジュール１０の温度上昇を監視しつつ、段階的に行われることが好ましい。
【００３３】
このように、本実施形態において制御ユニット５１は、電力供給制御手段、及び、異常判定手段としての各機能を実現する。
【００３４】
次に、制御ユニット５１で実行される光源装置１の点灯制御について、図９，１０に示す光源装置の点灯制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。なお、以下の説明において、説明を簡略化するため、点灯制御の対象となる光源装置は、１個１［Ｗ］のＬＥＤ１２を１００個実装した光源モジュール１０を１００枚使用したものであるとし、且つ、供給電力がトータルで２［ＫＷ］未満であれば仮に冷却装置３０が停止状態となっても本光源装置１が適用される設備及び光源モジュール１０等が破損に至らない設計であるものとする。
【００３５】
図示しないメインスイッチがオンされて点灯制御ルーチンがスタートすると、制御ユニット５１は、先ず、ステップＳ１０１において、冷却装置３０の操作パネル３３からの信号に基づき、冷却装置３０が駆動中であるか否かを調べる。
【００３６】
そして、ステップＳ１０１において、冷却装置３０が停止中であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１０２に進み、警報装置５３を通じた警報を行った後、ルーチンを抜ける。すなわち、冷却装置３０が停止したままの状態で各ＬＥＤ１２を点灯させると、各ＬＥＤ１２の温度が異常上昇する虞があるため、制御ユニット５１は、冷却装置３０の停止時においては、各ＬＥＤ１２に対する電力供給を行うことなく、点灯制御自体を強制終了させる。
【００３７】
一方、ステップＳ１０１において、冷却装置３０が駆動中であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１０３に進み、制御対象とする光源モジュール１０として、最初の１枚目（Ｎ＝１）の光源モジュール１０を選択した後、ステップＳ１０４に進む。
【００３８】
ステップＳ１０４において、制御ユニット５１は、選択中の光源モジュール１０に対する起動電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の５０％にセットすると共に、当該電流のオン／オフ比を２５％にセットする。
【００３９】
そして、ステップＳ１０５に進むと、制御ユニット５１は、上述のステップＳ１０４でセットした制御値に基づいて、選択中の光源モジュール１０への通電を開始する。すなわち、制御ユニット５１は、セットした起動電力の制御値に基づき、選択中の光源モジュール１０に対応する電源回路５２を駆動制御する。これにより、当該光源モジュール１０は、例えば、１２．５［Ｗ］の電力で起動されて間欠点灯する。
【００４０】
ステップＳ１０５からステップＳ１０６に進むと、制御ユニット５１は、上述の光源モジュール１０の起動から設定時間ｔ０が経過したか否かを調べる。そして、ステップＳ１０６において、起動からの経過時間が設定時間ｔ０未満であると判定した場合、制御ユニット５１は、そのまま待機する。
【００４１】
一方、ステップＳ１０６において、選択中の光源モジュール１０が起動してからの経過時間が設定時間ｔ０以上であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１０７に進み、選択中の光源モジュール１０の温度（すなわち、各ＬＥＤ１２の温度）Ｔが、上述の１２．５［Ｗ］の供給電力に対して不相応に異常上昇しているか否かを調べる。
【００４２】
そして、ステップＳ１０７において、選択中の光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していないと判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１０８に進み、選択中の光源モジュール１０に対する供給電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の１２．５％にセット（変更）すると共に、当該電流のオン／オフ比を１００％にセット（変更）する。これにより、起動時に異常がないと判定された光源モジュール１０は、例えば、１２．５［Ｗ］の供給電力での連続点灯によるエイジングが行われる。
【００４３】
ステップＳ１０８からステップＳ１０９に進むと、制御ユニット５１は、現在選択中の光源モジュール１０が選択し得る最後（１００枚目：Ｎ＝Ｎｍａｘ）の光源モジュール１０であるか否かを調べ、最後の光源モジュール１０ではないと判定した場合、ステップＳ１１０に進み、新たな光源モジュール１０を起動対象として選択した後（Ｎ←Ｎ＋１）、ステップＳ１０４に戻る。
【００４４】
また、ステップＳ１０７において、選択中の光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１１に進み、警報装置５３を通じて警報を行う。
【００４５】
そして、ステップＳ１１１からステップＳ１１２に進むと、制御ユニット５１は、選択中の光源モジュール１０の間欠点灯を維持したまま、既に点灯されエイジング中の他の光源モジュール１０に対する供給電力の制御値について、例えば、電流のオン／オフ比を１２．５％にセット（変更）した後、ルーチンを抜ける。これにより、既に点灯された正常な光源モジュール１０が、異常と判定された光源モジュール１０よりも、小さい光量且つ短い点灯時間で間欠点灯される。そして、このように、異常が検出された光源モジュール１０と正常な光源モジュール１０とが異なる形態で点灯されることにより、ユーザは、異常と判定された光源モジュール１０を容易に特定することが可能となる。
【００４６】
また、ステップＳ１０９において、現在選択中の光源モジュール１０が最後（Ｎ＝Ｎｍａｘ）の光源モジュール１０であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１２に進み、全ての光源モジュール１０に対する供給電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の５０％にセット（変更）するとともに、当該電流のオン／オフ比を５０％にセット（変更）する。これにより、各光源モジュール１０は、例えば、２５［Ｗ］（全体として２．５［ＫＷ］）の電力で間欠点灯される。
【００４７】
そして、ステップＳ１１２からステップＳ１１３に進むと、制御ユニット５１は、各光源モジュール１０に対する供給電力の制御値を変更してから設定時間ｔ１が経過したか否かを調べる。そして、ステップＳ１１３において、制御値の変更からの経過時間が設定時間ｔ１未満であると判定した場合、制御ユニット５１は、そのまま待機する。
【００４８】
一方、ステップＳ１１３において、制御値の変更からの経過時間が設定時間ｔ１以上であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１４に進み、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが上述の２５［Ｗ］の供給電力に対して不相応に異常上昇しているか否かを調べる。
【００４９】
そして、ステップＳ１１４において、少なくとも何れか１つの光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１２０に進む。
【００５０】
一方、ステップＳ１１４において、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していないと判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１５に進み、全ての光源モジュール１０に対する供給電力の制御値について、例えば、電流値を全光時比の１００％にセット（変更）する。これにより、各光源モジュール１０は、例えば、５０［Ｗ］（全体として５［ＫＷ］）の電力で間欠点灯される。
【００５１】
そして、ステップＳ１１５からステップＳ１１６に進むと、制御ユニット５１は、各光源モジュール１０に対する供給電力の制御値を変更してから設定時間ｔ２が経過したか否かを調べる。そして、ステップＳ１１６において、制御値の変更からの経過時間が設定時間ｔ２未満であると判定した場合、制御ユニット５１は、そのまま待機する。
【００５２】
一方、ステップＳ１１６において、制御値の変更からの経過時間が設定時間ｔ２以上であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１７に進み、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが上述の５０［Ｗ］の供給電力に対して不相応に異常上昇しているか否かを調べる。
【００５３】
そして、ステップＳ１１７において、少なくとも何れか１つの光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１２０に進む。
【００５４】
一方、ステップＳＳ１１７において、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していないと判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１８に進み、全ての光源モジュール１０に対する供給電力の制御値について、例えば、電流のオン／オフ比を１００％にセット（変更）する。これにより、各光源モジュール１０は、例えば、１００［Ｗ］（全体として１０［ＫＷ］）の電力（定格電力）で全点灯される。
【００５５】
そして、ステップＳ１１８からステップＳ１１９に進むと、制御ユニット５１は、各光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇しているか否かを調べる。
【００５６】
そして、ステップＳ１１９において、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していないと判定した場合、制御ユニット５１は、当該ステップＳ１１９の判定を繰り返す。これにより、光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇しない間は、定格電力による全点灯状態が維持される。
【００５７】
一方、ステップＳ１１９において、少なくとも何れか１つの光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１２０に進む。
【００５８】
ステップＳ１１４、ステップＳ１１７、或いは、ステップＳ１１９からステップＳ１２０に進むと、制御ユニット５１は、警報装置５３を通じて警報を行う。
【００５９】
そして、ステップＳ１２０からステップＳ１２１に進むと、制御ユニット５１は、異常を検出した光源モジュール１０に対する供給電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の５０％にセット（変更）するとともに、当該電流のオン／オフ比を２５％にセット（変更）する。
【００６０】
そして、ステップＳ１２１からステップＳ１２２に進むと、制御ユニット５１は、異常検出した以外（正常）の光源モジュール１０に対する供給電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の１２．５％にセット（変更）すると共に、当該電流のオン／オフ比を１２．５％にセット（変更）した後、ルーチンを抜ける。
【００６１】
このような実施形態によれば、複数のＬＥＤ１２を高密度に実装した光源装置１の起動を行うに際し、所定数量のＬＥＤ１２をモジュール化した光源モジュール１０毎に予め設定された定格電力よりも低い起動電力を各光源モジュール１０に供給し、全ての光源モジュール１０の温度が起動電力との関係において不相応に異常上昇していないことを条件として、各光源モジュール１０を定格電力で全光点灯させることにより、万が一、冷却装置３０の不備や基台２に対する光源モジュール１０の一部剥離等が発生している場合にも、光源装置１の動作温度の急激な上昇を防止して安全にＬＥＤ１２を点灯させることができる。
【００６２】
その際、各光源モジュール１０を所定の時間差で順次起動させることにより、全ての光源モジュール１０を同時に起動させる場合に比べ、より安全にＬＥＤ１２を点灯させることができるとともに、オペレータ等に対し、一部のＬＥＤ１２の短絡或いは開放等の異常についても目視等により容易に確認させることが可能となる。
【００６３】
さらに、光源モジュール１０の異常を判定した際には、当該光源モジュール１０を他の光源モジュール１０とは異なる形態で点灯させることにより、オペレータ等に対し、異常ヶ所を容易に認識させることができる。
【００６４】
なお、上述の実施形態においては、固体発光素子の一例として、発光ダイオードを用いた一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の各種固体発光素子を用いた光源装置にも適用が可能であることは勿論である。
【００６５】
また、光源装置１上の実装面２２の構成としては、複数の実装面部２２ａをつづら折り状に配置しつつ環状に連ねて構成したものに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、複数の実装面部２２ａをつづら折り状に配置しつつ平面状に連ねて実装面１２２を構成してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００６６】
１…光源装置、２…基台、３…冷却通路、１０…光源モジュール、１１…実装基板、１１ａ…配線、１２…発光ダイオード（固体発光素子）、１２ａ…半球状レンズ、１３…温度センサ、２０…基台ブロック、２１…側面、２２…実装面、２２ａ…実装面部、２３…貫通孔、２５…口金、２６…孔部、２７…ガスケット、３０…冷却装置、３１…熱交換器、３２…ポンプ、３３…操作パネル、５０…点灯制御装置、５１…制御ユニット（電力供給制御手段、異常判定手段）、５２…電源回路、５３…警報装置、１２２…実装面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源として複数用いた光源装置であって、特に大きな光量を必要とする各種産業用プラント等に好適な光源装置の点灯制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体発光素子は、点光源として扱うことが可能であり、しかも、消費電力が小さく長寿命であるという利点を有する。そこで、近年では、ＬＥＤの高出力化に伴い、各種照明装置等の光源としてＬＥＤを適用する技術が数多く提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、発熱電球に代えて使用されるＬＥＤ照明用電球（光源装置）について、電球自体を大型化することなく十分な照度及び広指向性を得るための技術として、それぞれにチップ型ＬＥＤを実装した多数の正五角形基板及び正六角形基板を立体的に組み立てて略球体状の多面体を構成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＬＥＤを光源とするこの種の光源装置においては、上述のような汎用品に留まることなく、さらに広範な分野への適用が期待されており、例えば、高出力放電管等の代用品として、各種産業用プラント等に適用することが期待されている。
【０００６】
その一方で、産業用の光源装置等には汎用品とは桁違いに大きな光量が要求される場合があり、このような大規模の光源装置では、発光領域として定められた領域内に複数のＬＥＤを高密度に集約配置する必要がある。
【０００７】
従って、この種の光源装置では、動作温度の異常上昇を防止するための冷却システムが不可欠となるが、万が一、冷却システムに不備がある状態等で全光点灯を行うと、動作温度が一気に上昇し、光源装置またはＬＥＤ自体を破壊する等の虞がある。
【０００８】
本発明は、動作温度の急激な上昇を防止して安全に固体発光素子を点灯させることができる光源装置の点灯制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、冷却部材と熱的に接続する実装基板上に複数の固体発光素子が高密度に実装された光源モジュールを複数備えた光源装置に対する点灯制御を行う光源装置の点灯制御装置であって、前記各固体発光素子に対して前記光源モジュール単位での電力供給制御を行う電力供給制御手段と、前記光源モジュールに対する供給電力と当該供給電力に対して許容される上昇温度との関係に基づき、前記光源モジュールの温度が異常上昇したことを判定したとき当該光源モジュールが異常であると判定する異常判定手段と、を備え、前記電力供給制御手段は、前記各光源モジュールの起動時に予め設定された定格電力よりも低い起動電力を供給し、当該起動電力との関係において前記異常判定手段で全ての前記光源モジュールについて異常が判定されなかったとき、前記各光源モジュールを前記定格電力で全光点灯させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光源装置の点灯制御装置によれば、動作温度の急激な上昇を防止して安全に固体発光素子を点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】光源装置の斜視図
【図２】光源装置の分解斜視図
【図３】光源装置の断面図
【図４】光源モジュールを示す断面図
【図５】発光ダイオードの指向特性を示す特性図
【図６】図２のVI領域の拡大図
【図７】発光装置の冷却系を示す概略構成図
【図８】発光システムの概略構成図
【図９】発光装置の点灯制御ルーチンを示すフローチャート（その１）
【図１０】発光装置の点灯制御ルーチンを示すフローチャート（その２）
【図１１】光源装置の変形例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は光源装置の斜視図、図２は光源装置の分解斜視図、図３は光源装置の断面図、図４は光源モジュールを示す断面図、図５は発光ダイオードの指向特性を示す特性図、図６は図３のVI領域の拡大図、図７は光源装置の冷却系を示す概略構成図、図８は発光システムの概略構成図、図９，１０は光源装置の点灯制御ルーチンを示すフローチャート、図１１は光源装置の変形例を示す断面図である。
【００１３】
図１，２に示す光源装置１は、例えば、産業用プラント等に用いられる高出力な光源装置であり、この光源装置１は、固体発光素子である複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２が光源として実装される基台２を有する。
【００１４】
ここで、例えば、図２，４，８に示すように、本実施形態において、各ＬＥＤ１２は、所定数量（例えば、１００個）毎にモジュール化されて光源モジュール１０を構成し、当該光源モジュール１０の状態で基台２上に複数個配置される。
【００１５】
具体的に説明すると、光源モジュール１０は、例えば、ＬＥＤ実装基板１１上に、複数のＬＥＤ１２がマトリクス状に細密配列された基本構成をなす。
【００１６】
本実施形態のＬＥＤ実装基板１１は、例えば、高熱伝導性のアルミ系、銅系金属等の金属や、窒化アルミニウム等のセラミックスを基材として用いた平面視略矩形形状の基板で構成されている。
【００１７】
また、各ＬＥＤ１２は、例えば、図４に示すように、約３［ｍｍ］×３［ｍｍ］の平面視略矩形形状をなす平面実装型のＬＥＤで構成され、出射面に固設された半球状レンズ１２ａの作用により、半値角約４５度（光干渉角約１３５度）の指向特性で光を放射する（図５参照）。各ＬＥＤ１２は、ＬＥＤ実装基板１１に対し、例えば、１０個×１０個のマトリクス状に細密配置されるもので、より具体的には、隣接するＬＥＤ１２からの出射光を遮られないための最低限の間隔（例えば、０．２［ｍｍ］）を保持した等ピッチで実装される。
【００１８】
ここで、高密度に細密配置されたＬＥＤ１２の温度を光源モジュール１０の単位で個別に監視するため、例えば、図８に示すように、ＬＥＤ実装基板１１には、温度センサ１３が設けられている。また、１つのＬＥＤ１２が短絡或いは開放等した場合にも他のＬＥＤ１２を的確に点灯させるため、各ＬＥＤ１２に対する給電系の配線１１ａは、ＬＥＤ実装基板１１上においてマス目状に配索され、各ＬＥＤ１２を所謂直並列の状態で接続する。
【００１９】
図２，３に示すように、本実施形態の基台２は、例えば、互いに同一形状をなす複数（例えば、４個）の基台ブロック２０の集合体によって構成されている。
【００２０】
具体的に説明すると、基台ブロック２０は、例えば、熱伝導性の良好なアルミニウム合金等からなる長尺な押出成形品で構成されている。この基台ブロック２０は、長手方向に沿って延在する一対の側面２１を有する。これらの側面２１は、他の基台ブロック２０に当接する当接面として機能するもので、基台ブロック２０の内面側から外面側に向けて所定角度で拡開するテーパ面によって構成されている。
【００２１】
また、各基台ブロック２０の外面は、複数のＬＥＤ１２（光源モジュール１０）を実装するための実装面２２として設定されている。この実装面２２は、例えば、基台ブロック２０の長手方向に延在する４つの矩形形状をなす実装面部２２ａを有し、これらの実装面部２２ａは短手方向につづら折り状に連続配置されている。そして、例えば、図１に示すように、各実装面部２２ａは、その長手方向に沿って１０個の光源モジュール１０をそれぞれ一列に保持する。その際、各光源モジュール１０は、実装面部２２ａに対し、例えば、耐熱性を有し且つ熱伝導性の良好な接着剤等を介して固設される。これにより、各光源モジュール１０は、基台ブロック２０に対して熱的に接続され、相互間での熱交換が可能となる。
【００２２】
また、例えば、図２，３に示すように、基台ブロック２０は、当該基台ブロック２０の内部で長手方向に延在する一対の貫通孔２３を有する。本実施形態において、各貫通孔２３は、山折り状に連続する１組の実装面部２２ａ毎にそれぞれ対応付けて配置され、これら各貫通孔２３の各端部は基台ブロック２０の長手方向各端面にそれぞれ開口されている。
【００２３】
このように構成された各基台ブロック２０は、例えば、図２，３に示すように、相互の側面２１を当接させることによって環状に配列される。そして、これら基台ブロック２０は、その両端部が、口金２５を介してそれぞれ一体的に連結されることにより、断面略八角星形状をなす柱状の基台２を構成する。
【００２４】
ここで、各ＬＥＤ１２からの出射光の一部が他の実装面部２２ａによって遮られることを防止するため、実装面２２上で谷折り状に連続する各組の実装面部２２ａ間のなす角度θｖ（及び、基台ブロック２０間で谷折り状に連続する各組の実装面部２２ａ間のなす角度θｖ）は、ＬＥＤ１２からの出射光の光干渉角以上の角度に設定されることが望ましい。すなわち、例えば、図６に示すように、各ＬＥＤ１２の干渉角が１３５度に設定されている本実施形態においては、θｖ≧１３５度に設定されていることが望ましい。特に、θｖ＝１３５度に設定されていることが好ましい。
【００２５】
また、例えば、図２，７に示すように、各口金２５の各基台ブロック２０との当接面には、各貫通孔２３にそれぞれ対応する複数の孔部２６が開口され、これら孔部２６がガスケット２７を介して各貫通孔２３と液密に連通されている。これにより、基台２の内部には、一連の冷却通路３が形成される。また、図６に示すように、冷却通路３には、例えば、水またはオイル等からなる冷却液を循環する冷却装置３０が接続されている。この冷却装置３０は、熱交換器３１と、ポンプ３２とを有し、熱交換器３１で所定温度（例えば、１０℃程度）まで冷却した冷却液を、ポンプ３２によって冷却通路３内に圧送する。これにより、各基台ブロック２０は、常に所定の低温に保たれ、各ＬＥＤ１２に対する冷却部材として機能する。
【００２６】
このような構成によれば、基台２に設定される実装面２２を、つづら折り状に配置された複数の実装面部２２ａによって形成することにより、外形寸法の大型化等を招くことなく、限られた領域内に、複数のＬＥＤ１２を効率よく集約配置することができる。従って、産業用プラント等のような大きな光量が必要される各種設備に対しても、大幅な変更等を加えることなく好適に適用することが可能となる。
【００２７】
その際、つづら折り状に配置されることにより実装面２２ａ上に谷部を形成する各実装面部２２ａ間のなす角を、光干渉角以上の角度に設定することにより、各ＬＥＤ１２からの放射光が他の実装面部２２ａ等によって吸収されることを的確に防止でき、各ＬＥＤ１２からの放射光を好適な利用効率で照明光として利用することができる。同角度を設定すれば、光量を下げずに最も小型化することができる。
【００２８】
次に、この光源装置１を点灯制御するための点灯制御装置５０について説明する。
図８に示すように、点灯制御装置５０は、例えば、マイクロコンピュータ等からなる制御ユニット５１を中心として構成されている。
【００２９】
この制御ユニット５１の入力ポートには、各光源モジュール１０の温度センサ１３、及び、冷却装置３０の操作パネル３３等が接続されている。そして、制御ユニット５１には、各温度センサ１３で検出された温度Ｔ、及び、操作パネル３３を通じて行われた冷却装置３０に対する各種操作入力情報等の信号が入力される。一方、制御ユニット５１の出力ポートには、各光源モジュール１０毎に対応する電源回路５２、及び、警報装置５３等が接続されている。
【００３０】
制御ユニット５１は、例えば、各電源回路５２を通じて電流値の制御或いは所定のオン／オフ比での電流のスイッチング制御等を行うことにより、各ＬＥＤ１２に対する供給電力を光源モジュール１０単位で制御することが可能となっている。そして、制御ユニット５１は、基本的には、予め設定された定格電力を、各電源回路５２を通じて各光源モジュール１０に供給することで光源装置１を点灯させる。
【００３１】
その際、制御ユニット５１は、冷却装置３０の故障、或いは、ＬＥＤ実装基板１１の実装面部２２ａからの一部剥離等に起因してＬＥＤ１２の温度が過熱（異常上昇）することを防止するため、各温度センサ１３で検出される温度Ｔを監視する。このため、制御ユニット５１には、光源モジュール１０に対する供給電力と当該供給電力に対して許容され得る上昇温度との関係（各光源モジュール１０に対する供給電力と、各ＬＥＤ１２が正常に冷却されている場合に上昇し得る温度との関係）が、予め実験やシミュレーション等に基づいて設定され格納されている。そして、制御ユニット５１は、少なくとも何れか１の光源モジュール１０において、現在の供給電力に対する各ＬＥＤ１２の温度が異常上昇していると判定した場合、警報装置５３を通じて警報を出力すると共に、各光源モジュール１０に対する供給電力を減ずる制御を行う。
【００３２】
ところで、冷却装置３０の故障やＬＥＤ実装基板１１の一部剥離等の問題は、特に、光源装置１の交換時等に発生し易い問題である。従って、各ＬＥＤ１２の過熱等の問題は、定常的な点灯時よりも、むしろ光源装置１を交換した後の起動時等に発生する可能性が高い。そこで、制御ユニット５１は、光源装置１の起動時においては、特に慎重を期するべく、先ず、定格電力よりも十分に低い起動電力で各光源モジュール１０を起動させ、当該起動電力との関係において各光源モジュール１０（各ＬＥＤ１２）の温度が異常上昇していないか否かを判定する。そして、全ての光源モジュール１０の温度が正常な温度範囲にあり、異常上昇が判定されていないとき、各光源モジュール１０を所定の定格電力で全光点灯させる。なお、このような起動電力での点灯から定格電力での全光点灯への移行は、各光源モジュール１０の温度上昇を監視しつつ、段階的に行われることが好ましい。
【００３３】
このように、本実施形態において制御ユニット５１は、電力供給制御手段、及び、異常判定手段としての各機能を実現する。
【００３４】
次に、制御ユニット５１で実行される光源装置１の点灯制御について、図９，１０に示す光源装置の点灯制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。なお、以下の説明において、説明を簡略化するため、点灯制御の対象となる光源装置は、１個１［Ｗ］のＬＥＤ１２を１００個実装した光源モジュール１０を１００枚使用したものであるとし、且つ、供給電力がトータルで２［ＫＷ］未満であれば仮に冷却装置３０が停止状態となっても本光源装置１が適用される設備及び光源モジュール１０等が破損に至らない設計であるものとする。
【００３５】
図示しないメインスイッチがオンされて点灯制御ルーチンがスタートすると、制御ユニット５１は、先ず、ステップＳ１０１において、冷却装置３０の操作パネル３３からの信号に基づき、冷却装置３０が駆動中であるか否かを調べる。
【００３６】
そして、ステップＳ１０１において、冷却装置３０が停止中であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１０２に進み、警報装置５３を通じた警報を行った後、ルーチンを抜ける。すなわち、冷却装置３０が停止したままの状態で各ＬＥＤ１２を点灯させると、各ＬＥＤ１２の温度が異常上昇する虞があるため、制御ユニット５１は、冷却装置３０の停止時においては、各ＬＥＤ１２に対する電力供給を行うことなく、点灯制御自体を強制終了させる。
【００３７】
一方、ステップＳ１０１において、冷却装置３０が駆動中であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１０３に進み、制御対象とする光源モジュール１０として、最初の１枚目（Ｎ＝１）の光源モジュール１０を選択した後、ステップＳ１０４に進む。
【００３８】
ステップＳ１０４において、制御ユニット５１は、選択中の光源モジュール１０に対する起動電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の５０％にセットすると共に、当該電流のオン／オフ比を２５％にセットする。
【００３９】
そして、ステップＳ１０５に進むと、制御ユニット５１は、上述のステップＳ１０４でセットした制御値に基づいて、選択中の光源モジュール１０への通電を開始する。すなわち、制御ユニット５１は、セットした起動電力の制御値に基づき、選択中の光源モジュール１０に対応する電源回路５２を駆動制御する。これにより、当該光源モジュール１０は、例えば、１２．５［Ｗ］の電力で起動されて間欠点灯する。
【００４０】
ステップＳ１０５からステップＳ１０６に進むと、制御ユニット５１は、上述の光源モジュール１０の起動から設定時間ｔ０が経過したか否かを調べる。そして、ステップＳ１０６において、起動からの経過時間が設定時間ｔ０未満であると判定した場合、制御ユニット５１は、そのまま待機する。
【００４１】
一方、ステップＳ１０６において、選択中の光源モジュール１０が起動してからの経過時間が設定時間ｔ０以上であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１０７に進み、選択中の光源モジュール１０の温度（すなわち、各ＬＥＤ１２の温度）Ｔが、上述の１２．５［Ｗ］の供給電力に対して不相応に異常上昇しているか否かを調べる。
【００４２】
そして、ステップＳ１０７において、選択中の光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していないと判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１０８に進み、選択中の光源モジュール１０に対する供給電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の１２．５％にセット（変更）すると共に、当該電流のオン／オフ比を１００％にセット（変更）する。これにより、起動時に異常がないと判定された光源モジュール１０は、例えば、１２．５［Ｗ］の供給電力での連続点灯によるエイジングが行われる。
【００４３】
ステップＳ１０８からステップＳ１０９に進むと、制御ユニット５１は、現在選択中の光源モジュール１０が選択し得る最後（１００枚目：Ｎ＝Ｎｍａｘ）の光源モジュール１０であるか否かを調べ、最後の光源モジュール１０ではないと判定した場合、ステップＳ１１０に進み、新たな光源モジュール１０を起動対象として選択した後（Ｎ←Ｎ＋１）、ステップＳ１０４に戻る。
【００４４】
また、ステップＳ１０７において、選択中の光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１１に進み、警報装置５３を通じて警報を行う。
【００４５】
そして、ステップＳ１１１からステップＳ１１２に進むと、制御ユニット５１は、選択中の光源モジュール１０の間欠点灯を維持したまま、既に点灯されエイジング中の他の光源モジュール１０に対する供給電力の制御値について、例えば、電流のオン／オフ比を１２．５％にセット（変更）した後、ルーチンを抜ける。これにより、既に点灯された正常な光源モジュール１０が、異常と判定された光源モジュール１０よりも、小さい光量且つ短い点灯時間で間欠点灯される。そして、このように、異常が検出された光源モジュール１０と正常な光源モジュール１０とが異なる形態で点灯されることにより、ユーザは、異常と判定された光源モジュール１０を容易に特定することが可能となる。
【００４６】
また、ステップＳ１０９において、現在選択中の光源モジュール１０が最後（Ｎ＝Ｎｍａｘ）の光源モジュール１０であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１２に進み、全ての光源モジュール１０に対する供給電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の５０％にセット（変更）するとともに、当該電流のオン／オフ比を５０％にセット（変更）する。これにより、各光源モジュール１０は、例えば、２５［Ｗ］（全体として２．５［ＫＷ］）の電力で間欠点灯される。
【００４７】
そして、ステップＳ１１２からステップＳ１１３に進むと、制御ユニット５１は、各光源モジュール１０に対する供給電力の制御値を変更してから設定時間ｔ１が経過したか否かを調べる。そして、ステップＳ１１３において、制御値の変更からの経過時間が設定時間ｔ１未満であると判定した場合、制御ユニット５１は、そのまま待機する。
【００４８】
一方、ステップＳ１１３において、制御値の変更からの経過時間が設定時間ｔ１以上であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１４に進み、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが上述の２５［Ｗ］の供給電力に対して不相応に異常上昇しているか否かを調べる。
【００４９】
そして、ステップＳ１１４において、少なくとも何れか１つの光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１２０に進む。
【００５０】
一方、ステップＳ１１４において、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していないと判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１５に進み、全ての光源モジュール１０に対する供給電力の制御値について、例えば、電流値を全光時比の１００％にセット（変更）する。これにより、各光源モジュール１０は、例えば、５０［Ｗ］（全体として５［ＫＷ］）の電力で間欠点灯される。
【００５１】
そして、ステップＳ１１５からステップＳ１１６に進むと、制御ユニット５１は、各光源モジュール１０に対する供給電力の制御値を変更してから設定時間ｔ２が経過したか否かを調べる。そして、ステップＳ１１６において、制御値の変更からの経過時間が設定時間ｔ２未満であると判定した場合、制御ユニット５１は、そのまま待機する。
【００５２】
一方、ステップＳ１１６において、制御値の変更からの経過時間が設定時間ｔ２以上であると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１７に進み、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが上述の５０［Ｗ］の供給電力に対して不相応に異常上昇しているか否かを調べる。
【００５３】
そして、ステップＳ１１７において、少なくとも何れか１つの光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１２０に進む。
【００５４】
一方、ステップＳＳ１１７において、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していないと判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１１８に進み、全ての光源モジュール１０に対する供給電力の制御値について、例えば、電流のオン／オフ比を１００％にセット（変更）する。これにより、各光源モジュール１０は、例えば、１００［Ｗ］（全体として１０［ＫＷ］）の電力（定格電力）で全点灯される。
【００５５】
そして、ステップＳ１１８からステップＳ１１９に進むと、制御ユニット５１は、各光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇しているか否かを調べる。
【００５６】
そして、ステップＳ１１９において、全ての光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していないと判定した場合、制御ユニット５１は、当該ステップＳ１１９の判定を繰り返す。これにより、光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇しない間は、定格電力による全点灯状態が維持される。
【００５７】
一方、ステップＳ１１９において、少なくとも何れか１つの光源モジュール１０の温度Ｔが異常上昇していると判定した場合、制御ユニット５１は、ステップＳ１２０に進む。
【００５８】
ステップＳ１１４、ステップＳ１１７、或いは、ステップＳ１１９からステップＳ１２０に進むと、制御ユニット５１は、警報装置５３を通じて警報を行う。
【００５９】
そして、ステップＳ１２０からステップＳ１２１に進むと、制御ユニット５１は、異常を検出した光源モジュール１０に対する供給電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の５０％にセット（変更）するとともに、当該電流のオン／オフ比を２５％にセット（変更）する。
【００６０】
そして、ステップＳ１２１からステップＳ１２２に進むと、制御ユニット５１は、異常検出した以外（正常）の光源モジュール１０に対する供給電力の制御値として、例えば、電流値を全光時比の１２．５％にセット（変更）すると共に、当該電流のオン／オフ比を１２．５％にセット（変更）した後、ルーチンを抜ける。
【００６１】
このような実施形態によれば、複数のＬＥＤ１２を高密度に実装した光源装置１の起動を行うに際し、所定数量のＬＥＤ１２をモジュール化した光源モジュール１０毎に予め設定された定格電力よりも低い起動電力を各光源モジュール１０に供給し、全ての光源モジュール１０の温度が起動電力との関係において不相応に異常上昇していないことを条件として、各光源モジュール１０を定格電力で全光点灯させることにより、万が一、冷却装置３０の不備や基台２に対する光源モジュール１０の一部剥離等が発生している場合にも、光源装置１の動作温度の急激な上昇を防止して安全にＬＥＤ１２を点灯させることができる。
【００６２】
その際、各光源モジュール１０を所定の時間差で順次起動させることにより、全ての光源モジュール１０を同時に起動させる場合に比べ、より安全にＬＥＤ１２を点灯させることができるとともに、オペレータ等に対し、一部のＬＥＤ１２の短絡或いは開放等の異常についても目視等により容易に確認させることが可能となる。
【００６３】
さらに、光源モジュール１０の異常を判定した際には、当該光源モジュール１０を他の光源モジュール１０とは異なる形態で点灯させることにより、オペレータ等に対し、異常ヶ所を容易に認識させることができる。
【００６４】
なお、上述の実施形態においては、固体発光素子の一例として、発光ダイオードを用いた一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の各種固体発光素子を用いた光源装置にも適用が可能であることは勿論である。
【００６５】
また、光源装置１上の実装面２２の構成としては、複数の実装面部２２ａをつづら折り状に配置しつつ環状に連ねて構成したものに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、複数の実装面部２２ａをつづら折り状に配置しつつ平面状に連ねて実装面１２２を構成してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００６６】
１…光源装置、２…基台、３…冷却通路、１０…光源モジュール、１１…実装基板、１１ａ…配線、１２…発光ダイオード（固体発光素子）、１２ａ…半球状レンズ、１３…温度センサ、２０…基台ブロック、２１…側面、２２…実装面、２２ａ…実装面部、２３…貫通孔、２５…口金、２６…孔部、２７…ガスケット、３０…冷却装置、３１…熱交換器、３２…ポンプ、３３…操作パネル、５０…点灯制御装置、５１…制御ユニット（電力供給制御手段、異常判定手段）、５２…電源回路、５３…警報装置、１２２…実装面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却部材と熱的に接続する実装基板上に複数の固体発光素子が高密度に実装された光源モジュールを複数備えた光源装置に対する点灯制御を行う光源装置の点灯制御装置であって、
前記各固体発光素子に対して前記光源モジュール単位での電力供給制御を行う電力供給制御手段と、
前記光源モジュールに対する供給電力と当該供給電力に対して許容される上昇温度との予め設定された関係に基づき、前記光源モジュールの温度が異常上昇したことを判定したとき当該光源モジュールが異常であると判定する異常判定手段と、を備え、
前記電力供給制御手段は、前記各光源モジュールの起動時に予め設定された定格電力よりも低い起動電力を供給し、当該起動電力との関係において前記異常判定手段で全ての前記光源モジュールについて異常が判定されなかったとき、前記各光源モジュールを前記定格電力で全光点灯させることを特徴とする光源装置の点灯制御装置。
【請求項２】
前記電力供給制御手段は、前記定格電力に対して所定のオン／オフ比で電流をスイッチング制御することにより前記起動電力を実現することを特徴とする請求項１記載の光源装置の点灯制御装置。
【請求項３】
前記電力供給制御手段は、前記定格電力に対して電流値を低く制御することにより前記起動電力を実現することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置の点灯制御装置。
【請求項４】
前記電力供給制御手段は、前記各光源モジュールを所定の時間差を有して順次起動させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光源装置の点灯制御装置。
【請求項５】
前記電力供給制御手段は、前記異常判定手段で前記光源モジュールの異常が判定されたとき、当該光源モジュールを他の前記光源モジュールとは異なる形態で点灯させることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の光源装置の点灯制御装置。
【請求項１】
冷却部材と熱的に接続する実装基板上に複数の固体発光素子が高密度に実装された光源モジュールを複数備えた光源装置に対する点灯制御を行う光源装置の点灯制御装置であって、
前記各固体発光素子に対して前記光源モジュール単位での電力供給制御を行う電力供給制御手段と、
前記光源モジュールに対する供給電力と当該供給電力に対して許容される上昇温度との予め設定された関係に基づき、前記光源モジュールの温度が異常上昇したことを判定したとき当該光源モジュールが異常であると判定する異常判定手段と、を備え、
前記電力供給制御手段は、前記各光源モジュールの起動時に予め設定された定格電力よりも低い起動電力を供給し、当該起動電力との関係において前記異常判定手段で全ての前記光源モジュールについて異常が判定されなかったとき、前記各光源モジュールを前記定格電力で全光点灯させることを特徴とする光源装置の点灯制御装置。
【請求項２】
前記電力供給制御手段は、前記定格電力に対して所定のオン／オフ比で電流をスイッチング制御することにより前記起動電力を実現することを特徴とする請求項１記載の光源装置の点灯制御装置。
【請求項３】
前記電力供給制御手段は、前記定格電力に対して電流値を低く制御することにより前記起動電力を実現することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置の点灯制御装置。
【請求項４】
前記電力供給制御手段は、前記各光源モジュールを所定の時間差を有して順次起動させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光源装置の点灯制御装置。
【請求項５】
前記電力供給制御手段は、前記異常判定手段で前記光源モジュールの異常が判定されたとき、当該光源モジュールを他の前記光源モジュールとは異なる形態で点灯させることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の光源装置の点灯制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２３３４３２（Ｐ２０１１−２３３４３２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０４１６８（Ｐ２０１０−１０４１６８）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]