照明システム
【課題】光源装置を大型化することなく、光源装置の異常を検出可能とすること。
【解決手段】励起光源１６、光ファイバ１８、波長変換ユニット２０を順に接続して構成された光源装置と、該光源装置の正常な動作を確認する動作確認装置１４と、からなる照明システムは、光源装置における波長変換部を備える光信号射出端３２と動作確認装置とを直接物理的に接続するための接続部４０と、該接続部により光信号射出端と動作確認装置とが接続された状態で、光信号射出端から射出された光信号を検出する光量センサ２８と、該光量センサでの検出結果に基づき、励起光源と光ファイバと波長変換ユニットの動作を判定する判定回路を有する光源制御器２２と、を具備する。
【解決手段】励起光源１６、光ファイバ１８、波長変換ユニット２０を順に接続して構成された光源装置と、該光源装置の正常な動作を確認する動作確認装置１４と、からなる照明システムは、光源装置における波長変換部を備える光信号射出端３２と動作確認装置とを直接物理的に接続するための接続部４０と、該接続部により光信号射出端と動作確認装置とが接続された状態で、光信号射出端から射出された光信号を検出する光量センサ２８と、該光量センサでの検出結果に基づき、励起光源と光ファイバと波長変換ユニットの動作を判定する判定回路を有する光源制御器２２と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被照明物を照明する照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、高い確度で断線を検出可能な構成を有する光源装置である発光装置が開示されている。この光源装置は、光（例えば励起光）を射出する半導体発光素子を有する光源と、半導体発光素子から射出された光を集光するレンズと、光がレンズによって集光するコネクタと、コネクタと接続する導光部材と、導光部材の先端に配設されている光部品と、を備えている。導光部材は、コネクタから集光した光を導光する。導光部材は例えば光ファイバなどである。光部品には、導光部材によって光が導光される。
【０００３】
また、上記光源装置は、レンズとコネクタとの間に配設され、光部品から戻ってきた反射光を分岐する光分岐部材と、光分岐部材によって分岐された反射光を受光する受光素子と、を有している。受光素子は、反射光を検出することで、光源装置の異常の有無、例えば導光部材の断線を検出する検出部でもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１は、光分岐部材によって分岐された反射光を検出することによって導光部材の断線等の異常を検出する構成を用いている。しかしながら、そのような反射光によって検出される検出項目は限られ、精度良く異常を検出する為に測定項目を増やすと、複数の検出器を光源装置に搭載する必要が有るので装置が大型化してしまうという問題点が有った。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、光源装置を大型化することなく、光源装置の異常を検出可能な照明システム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】
【０００７】
本発明の照明システムの一態様は、
励起光を射出する励起光源、前記励起光源から射出された前記励起光を導光する導光部材、及び前記導光部材によって導光されてきた前記励起光を所望の波長の照明光に変換し、該照明光を被照明物に向けて射出する波長変換部を順に接続して構成された光源装置と、
前記光源装置の正常な動作を確認する動作確認装置と、
からなる照明システムにおいて、
前記光源装置における前記波長変換部を備える光信号射出端と前記動作確認装置とを直接物理的に接続するための接続部と、
前記接続部により前記光信号射出端と前記動作確認装置とが接続された状態で、前記光信号射出端から射出された光信号を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果に基づき、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定する動作判定部と、
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源装置を大型化することなく、励起光源と導光部材と波長変換部の動作を判定することが可能な、つまり、光源装置の異常を検出可能な照明システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る照明システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第１実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の構成例を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの波長変換ユニットと動作確認装置とを接続した状態を示す断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態における動作確認装置の別の構成例を示す断面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る照明システムにおける判定回路の構成例を示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態における判定回路の別の構成例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の構成例を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る照明システムにおける動作確認装置の構成例を説明するための図である。
【図８】図８は、図７の動作確認装置の検出光量分布の例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第４実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の構成例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の構成例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６実施形態に係る照明システムの構成例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第６実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の別の構成例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、本発明の第８実施形態に係る照明システムの構成例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る照明システム１０は、励起光を基に生成した照明光を被照明物に照明する光源装置１２と、該光源装置１２に対して接続または分離可能であり、光源装置１２と接続し、かつ、光源装置１２が光信号を射出した際に、その射出された光信号の状態を基に、光源装置１２の状態、言い換えると光源装置１２の異常の有無を確認するのに用いられる動作確認装置１４と、から構成されている。
【００１１】
光源装置１２は、励起光を射出する励起光源１６と、該励起光源１６から射出された励起光を導光する導光部材である光ファイバ１８と、該光ファイバ１８によって導光されてきた励起光を所望の波長の照明光に変換し、該照明光を被照明物に向けて射出する波長変換部である波長変換ユニット２０とを、順に接続して構成されている。さらに、光源装置１２は、上記励起光源１６の動作開始／停止や光出力を制御する光源制御器２２と、該光源装置１２に関する様々な情報を表示する表示器２４と、を有している。
【００１２】
ここで、励起光源１６は、例えばレーザ装置である。
波長変換ユニット２０は、波長変換を行う波長変換部材、例えば蛍光体を備えており、光ファイバ１８より射出した励起光が蛍光体に照射されている。蛍光体は、照射された励起光を、励起光とは異なる所定の波長を有する蛍光に変換する。この所定の波長の光である蛍光が、該波長変換ユニット２０から、被照明物を照明する照明光として射出される。なお蛍光体は、実際には照射された励起光全てを蛍光に変換するのではなく、励起光の一部を蛍光に変換する。そのため、波長変換ユニット２０は、蛍光のみならず励起光も射出する。したがって、波長変換ユニット２０は、実際は、照明光である蛍光と、蛍光体によって蛍光に変換されなかった励起光と、を含む光信号を射出する。
【００１３】
一方、動作確認装置１４は、上記波長変換ユニット２０が配置された上記光源装置１２の光信号射出端に対して着脱自在となっている。動作確認装置１４は、該動作確認装置１４が上記光信号射出端と接続した際に適切な位置関係に接続されているか否かを検出する接続検出器２６と、該動作確認装置１４が上記光信号射出端と接続された状態で、上記波長変換ユニット２０から射出された光信号を検出する検出部である光量センサ２８と、を有している。
【００１４】
また、光源装置１２の光源制御器２２は、上記動作確認装置１４の接続検出器２６からの接続検出信号と光量センサ２８からの検出光量とを受けるように構成されている。光源制御器２２は、光量センサ２８からの検出光量に基づいて、光源装置１２の異常の有無、言い換えると、励起光源１６と光ファイバ１８と波長変換ユニット２０の動作、を判定する動作判定部である判定回路３０を備えている。なお、光源装置１２の異常とは、例えば、光ファイバ１８の断線や、断線による励起光の漏れ、または、波長変換ユニット２０の故障による励起光や蛍光の射出効率の低下や、励起光が不要に増加する状態を示す。光源装置１２の異常の有無の判定については、後述する。
【００１５】
このような構成の照明システム１０においては、光源装置１２による被照明物の照明に先立って、動作確認装置１４を用いた光源装置１２の動作判定が実施される。
【００１６】
例えば、この動作判定は、光源装置１２の電源投入時と光源装置１２の動作初期化後との少なくとも一方において自動的に実施される。まず、光源制御器２２は、励起光源１６を動作させる前に、接続検出器２６からの接続検出信号に基づいて、光源装置１２の波長変換ユニット２０の光信号射出端に対し動作確認装置１４が適切な位置関係に接続されていることを確認した上で、励起光源１６を動作させて波長変換ユニット２０から光信号を射出させる。そして、動作確認装置１４の光量センサ２８により検出した射出光情報である検出光量を用いて、判定回路３０により光源装置１２の状態を判定し、その判定を基に光源制御器２２は、光信号の光出力を制御する。即ち、光源装置１２が危険、または動作不適であると判定したときには、励起光源１６の発光を禁止するか、または励起光の光量が低くなるよう制限する。その後、動作確認装置１４が光信号射出端から外されたならば、光出力が制御された光信号が光信号射出端から射出される。なお、判定結果または光信号の光出力の制御結果を表示器２４にて表示するようにしても良い。
【００１７】
次に、光源装置１２の波長変換ユニット２０及び動作確認装置１４の具体的な構成について説明する。
【００１８】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、波長変換ユニット２０は、光ファイバ１８と該波長変換ユニット２０とを保持するための光信号射出端３２内の、光ファイバ１８の先端部に配置される。この波長変換ユニット２０は、光ファイバ１８より射出した励起光の波長変換を行う波長変換部材である蛍光体３４と、該蛍光体３４の背部（光ファイバ１８側）に配置されたテーパーミラー３６と、を有している。上述したように、該蛍光体３４で変換された照明光である蛍光と、該蛍光体３４によって蛍光に変換されなかった励起光と、を含む光信号が、上記光信号射出端３２の先端に設けられた射出口３８より射出される。テーパーミラー３６は、この蛍光体３４で変換された蛍光の内、射出口３８方向以外の方向へ進む光を上記射出口３８から射出させるために配置されている。なお、波長変換ユニット２０は、ここで述べた構造に限定されず、蛍光体３４を用いた構造体であれば良いことは勿論である。
【００１９】
また、動作確認装置１４は、光信号射出端３２に対して着脱自在となっており、上記接続検出器２６及び光量センサ２８を備える。さらに、この動作確認装置１４は、上記光信号射出端３２と該動作確認装置１４とを直接物理的に接続するための接続部４０と、その接続した状態において、上記光信号射出端３２から射出される光信号を遮光する遮光部である遮光カバー４２と、を有している。
【００２０】
光量センサ２８は、遮光カバー４２の凹部の内面に配置され、波長変換ユニット２０の射出口３８の正面に配置されている。また、この光量センサ２８と射出口３８との間隔が適切な間隔になるように、接続部４０には、位置合わせの為の凸部４４を設けている。
【００２１】
図２Ｂに示すように、波長変換ユニット２０の光信号射出端３２に動作確認装置１４を装着したとき、射出口３８は遮光カバー４２で覆われており、射出口３８から射出された光は外部へは漏れず、光量センサ２８へは、射出口３８から射出された光のみが入射するので、外光の影響を除去できる。また、光源装置１２の動作判定時には、まだ光出力の制御を行っていないので、射出口３８から危険なレベルの光が射出される虞があるが、たとえそのような光が射出されたとしても、遮光カバー４２で覆われているので、その光が外部の人等に害を及ぼすことはない。
【００２２】
接続検出器２６は、遮光カバー４２およびそれに固定された光量センサ２８が適正な位置に設置されているか否かを検知する。この接続検出器２６は、光学的にあるいは電磁的に接近を検知する構成のものであっても良いし、電極同士の接触により電気的に接続検知する構成のものであっても良い。
【００２３】
なお、光量センサ２８の前面（射出口３８側）には、励起光が透過する波長フィルタ４６が配設されている。そのため、光量センサ２８は、動作確認装置１４が光信号射出端３２と接続し、励起光源１６が励起光を射出した際、波長変換ユニット２０が蛍光と励起光を射出する状態において、励起光の状態を検出することとなる。波長変換ユニット２０が故障すると、波長変換ユニット２０によって蛍光に変換される励起光が減少し、励起光のまま射出口３８から射出する励起光が増加する。そのため、波長変換ユニット２０が故障すると、蛍光の射出量が減り、励起光の射出量が増す。この励起光は、人の目や皮膚に直接照射されると害を及ぼす虞が大きいため、ここでは、この励起光の光量を検出するようにしているものである。なお、例えば光ファイバ１８が断線や劣化すると、断線部分や劣化部分から励起光が漏れ、波長変換ユニット２０へ入射する励起光の光量は減少し、波長変換ユニット２０を透過する励起光の光量も減少する。
【００２４】
また、図３に示すように、２つ光量センサ２８を設けて、それぞれに励起光、蛍光を透過する波長フィルタ４６Ｅ，４６Ｆを配置することで、励起光光量検出器と蛍光光量検出器とを構成し、励起光の光量と蛍光の光量とをそれぞれ独立に検出可能としても良い。すなわち、励起光の光量変化に表れない光源装置１２の微小な異常を蛍光の光量変化として検出できる場合があるので、蛍光の光量を検出することは意味がある。
【００２５】
あるいは、波長フィルタ４６と光量センサ２８の代わりに、分光型検出器を用いても良い。このような分光型検出器を用いる場合、判定回路３０は、分光型検出器で検出した励起光波長の光量のみを基に判定しても良いし、励起光波長の光量と蛍光波長の光量との相対強度を基に判定するようにしても良い。
【００２６】
なお、光源装置１２の判定回路３０は、例えば、図４に示すように、動作確認装置１４の光量センサ２８からの検出光量を所定の値に相当する基準電圧と比較する比較器４８から構成することができる。このような判定回路３０は、励起光の光量が所定の値以下か否かを判定することにより、光源装置１２の異常の有無、言い換えると、励起光源１６と光ファイバ１８と波長変換ユニット２０の動作、を判定する。
【００２７】
あるいは、光源装置１２の判定回路３０は、例えば、図５に示すように、動作確認装置１４の光量センサ２８からの検出光量を所定の範囲の下限値に相当する基準電圧１と比較する比較器５０と、光量センサ２８からの検出光量を上記所定の範囲の上限値に相当する基準電圧２と比較する比較器５２と、それら比較器５０，５２の判定結果の論理積をとって最終的な判定結果を得る論理積演算器５４と、から構成するようにしても良い。このような判定回路３０は、励起光の光量が所定の範囲に入っているか否かを判定することにより、光源装置１２の異常の有無、言い換えると、励起光源１６と光ファイバ１８と波長変換ユニット２０の動作、を判定する。
【００２８】
ここで、判定回路３０の判定は、下記のいずれかの方法により行われる。
・波長変換ユニット２０を透過し外部に出力される励起光光量が、励起光源１６や波長変換ユニット２０などの製造バラツキを考慮して求められた光量の範囲に入っている時を動作「好適」、入っていない時を動作「不適」と判定する。
・波長変換ユニット２０などの劣化を考慮し、将来劣化し危険な状態に至るまで十分な時間があると励起光光量から予想される状態を動作「好適」、十分な時間がないと予想される状態を動作「不適」と判定する。
・波長変換ユニット２０に故障が発生し、波長変換ユニット２０の射出口３８より出力される励起光の光量が、他の機器や人体へ影響を与える光量であるときは「危険」、影響を与えない光量であるときは「安全」と判定する。
【００２９】
例えば、励起光源１６が上述したようにレーザ装置である場合、光源装置１２に異常が生じると、レーザ光である励起光が射出口３８から所定の値以上に射出される虞が生じる。励起光が所定の値以上に射出されると、使用者に影響を与え、所望な安全性を保てない虞が生じたり、他の機器に影響を与える虞が生じたりする。そこで、検出した励起光の光量が所定の値以下であれば「安全」、所定の値を超えれば「危険」と判定する。この判定の閾値である所定の値は、例えば励起光が他の機器や光源装置１２の使用者に影響を与える状態となる射出光量を基に、その光量が射出された時に光量センサ２８で検出される光量を基準とすれば良い。なお、この判定の閾値は、国際規格等で規定されるレーザ安全クラスを基準としても良い。
【００３０】
上述した光源装置１２に異常が生じる場合とは、例えば波長変換ユニット２０が故障したことを示す。波長変換ユニット２０が故障すると、波長変換ユニット２０によって蛍光に変換される励起光が減少し、励起光のまま射出口３８から射出する励起光が増加する。そのため波長変換ユニット２０が故障すると、蛍光の射出量が減り、励起光の射出量が増す。
【００３１】
また、上記動作「好適」と動作「不適」とは、例えば励起光源１６や波長変換ユニット２０が設計時の仕様を満たすことができるか否か、あるいは、例えば波長変換ユニット２０などの劣化を考慮し、波長変換ユニット２０などが劣化することで波長変換ユニット２０などが危険な状態に至るまでに十分な時間があるか否か、によって決まる。判定の閾値である所定の値は、例えば励起光源１６や波長変換ユニット２０が設計時の仕様を満たし、例えば励起光源１６や波長変換ユニット２０等の製造バラツキを考慮して求めれば良い。この所定の値は、上記「安全」と「危険」とにおける所定の値よりも小さい。
【００３２】
判定回路３０は、上記「安全」と「危険」または上記「好適」と「不適」のいずれかのための所定の値に相当する基準電圧を比較器４８または５２，５４に予め設定しておくことで、判定結果を得る。もちろん、上記「安全」，「危険」と上記「好適」，「不適」とをそれぞれ判定して、その判定の組み合わせに応じて励起光の光量（励起光源１６の光出力）を制御するようにしても構わない。
【００３３】
なお、ここでは励起光光量を基に判定する例を説明したが、蛍光光量、または両光量を用いて判定する方法も考えられる。または、分光型検出器を用いて、スペクトルから励起光光量、蛍光光量を導出して同様に判定する方法も採ることができる。また、励起光光量と蛍光光量の比を用いて判定する方法も考えられる。
【００３４】
そして、動作確認装置１４が光源装置１２から使用者の作業によって外された後、光源制御器２２は先の判定結果を基に、励起光源１６の光出力を制御する。「安全」または動作「好適」と判定された場合、照明光を出力可能となる。「危険」または「動作不適」であると判定したときには、励起光源１６を停止するか、または励起光の光量が低くなるよう制限する。
【００３５】
以上のような第１実施形態に係る照明システム１０によれば、動作確認装置１４が光信号射出端３２に接続した際に、動作確認装置１４に配した光量センサが光信号を受光することで、検出した光信号を基に励起光源１６と光ファイバ１８と波長変換ユニット２０の動作を判定すること、つまり、光源装置１２の異常を検出することができる。よって、本実施形態では、光源装置１２の光学系に新たな構成を追加することなく、光ファイバ１８や波長変換ユニット２０の故障を光学的に検出できるので、光源装置１２の大型化を防止することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、動作確認装置１４を光信号射出端３２に接続するだけでよく、光源装置１２の光学系に新たな構成を追加することなく、設計自由度が高い構成で光ファイバ１８や波長変換ユニット２０の故障を光学的に検出し、故障検出時には光源装置１２の危険な動作を抑制することが可能となる。そして、故障が検出されず、光源装置１２を動作させるときには、動作確認装置１４を外しているので、光源装置１２の動作や使用し易さに影響を与えることが無い。
【００３７】
また、本実施形態では、光学的な検出結果に基づく判定を行うので、光源装置１２の異常を判定する時間が短く応答性が良い。さらに、異常発生による影響を直接検出することとなるので、確実な検出が可能である。
【００３８】
［第２実施形態］
本第２実施形態に係る照明システム１０は、光源装置１２の光信号射出端３２に波長変換ユニット２０を複数配置したものである。
【００３９】
例えば、図６（Ａ）は、光信号射出端３２に３個の波長変換ユニット２０を配置した例であり、光信号射出端３２は、３個の射出口３８を備えている。なお、各波長変換ユニット２０への導光に関しては、励起光源１６から射出された励起光を光分岐して複数の光ファイバ１８によって各波長変換ユニット２０に導光するようにしても良いし、励起光源１６から射出された励起光を１本の光ファイバ１８によって光信号射出端３２内に導光し、該光信号射出端３２内で各波長変換ユニット２０に光分岐するようにしても良い。
【００４０】
このように光源装置１２の光信号射出端３２に複数の波長変換ユニット２０が配置されている構成では、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光信号射出端３２の外周に切り欠き５６を設け、動作確認装置１４の遮光カバー４２の内周に、上記切り欠き５６と嵌め合うような突出部５８を設けておき、各波長変換ユニット２０に対面する場所に光量センサ２８を配置することで、各波長変換ユニット２０の光量を確実に検出することができるようになる。このように、複数の波長変換ユニット２０を備える場合には、接続部４０に、温度センサ２８と光信号射出端３２との位置関係が一意に定まる接続構造を持つことが好ましい。
【００４１】
［第３実施形態］
本第３実施形態に係る照明システム１０は、図７に示すように、上記光量センサ２８の代わりに、光量分布測定可能な２次元配列光量センサ６０を搭載するものである。この２次元配列光量センサ６０としては、２次元ＰＤやイメージャ素子を用いることができる。
【００４２】
この場合、判定回路３０は、２次元配列光量センサ６０で測定した配光特性（光量分布）が、設計値より求めた分布に対して所定の上限値と下限値の間にあれば「安全」または動作「好適」と判定する。これに対して、上記設計値より求めた分布に対して、図８（Ａ）に示すように広がったり、図８（Ｂ）に示すように分布の中心がずれたりしたときには、「危険」または動作「不適」と判定する。
【００４３】
また、波長フィルタ４６に代えてカラーフィルタを搭載することにより、波長毎（色事）にどのような分布を持つかで判定する構成も採用することができる。この場合、励起光、蛍光それぞれの分布で判定が可能になる。
【００４４】
なお、２次元配列光量センサ６０で測定した光量分布の検出値と設計値より求めた分布とを比較するのではなく、測定した光量分布の検出値から最大光量を求め、その値を基に判定を行うことで、判定時間の短縮化が図れる。
【００４５】
［第４実施形態］
本第４実施形態に係る照明システム１０は、図９に示すように、動作確認装置１４の遮光カバー４２の内側に、散乱板６２を設置し、光量センサ２８は、波長変換ユニット２０の射出口３８から射出される光信号が直接入射しない場所に設置したものである。
【００４６】
このような構成においては、射出口３８から出射された光信号は、散乱板６２に照射され、該散乱板６２で様々な方向に反射・散乱される。
【００４７】
従って、光信号が配光分布を有していた場合でも、光量センサ２８では平均化して検出できるので、光量センサ２８が波長変換ユニット２０の射出口３８の正面に配置されていなくても、散乱板６２によって散乱された光信号の光量を測定可能な位置に配置されれば、光信号全体の状況を検出できる。
【００４８】
また、光源装置１２の光信号射出端３２に複数の波長変換ユニット２０が配置されている構成においても、同様の構成にすることで、それぞれの波長変換ユニット２０より射出した光信号の反射散乱光が光量センサ２８に入射するので、各波長変換ユニット２０の光量を確実に検出することができる。
【００４９】
なお、図９では、接続検出器２６を、動作確認装置１４側でなく光源装置１２の光信号射出端３２側に配置しているが、動作的には動作確認装置１４側に配置した場合と同様である。上記第１乃至第３実施形態の構成においても、接続検出器２６を光信号射出端３２側に配置しても良いことは勿論である。
【００５０】
［第５実施形態］
本第５実施形態に係る照明システム１０は、図１０に示すように、光量センサ２８を、動作確認装置１４側ではなくて、光源装置１２の光信号射出端３２に内蔵させたものである。この場合、動作確認装置１４は、上記第４実施形態と同様、遮光カバー４２の内側に散乱板６２を設置する。
【００５１】
このような構成においては、波長変換ユニット２０の射出口３８から射出した光信号は、遮光カバー４２内の散乱板６２により反射・散乱して、光信号射出端３２内蔵の光量センサ２８に入射する。
【００５２】
なお、観察機能を持った光源装置１２であれば、別途光量センサ２８を設ける必要なく、その観察機能を構成しているイメージャ素子を用いて光量を検出しても良い。さらに、カラーフィルタ付きのイメージャ素子の場合は、励起光と蛍光を分離して検出可能であり、また、配光も検出可能である。
【００５３】
なお、図１０では、接続検出器２６を、光信号射出端３２側に配置しているが、動作確認装置１４側に配置しても良いことは勿論である。
【００５４】
［第６実施形態］
本第６実施形態に係る照明システム１０は、動作確認装置１４側から光源装置１２側への情報の伝達を、図１１に示すように、赤外、電磁結合、または電波による無線送信部である送信器６４と無線受信部である受信器６６とを用いた無線通信により行うものである。
この場合、光源制御器２２に設置していた判定回路３０を、動作確認装置１４の光量センサ２８と送信器６４の間に配置するようにしても良い。このような配置すれば、無線通信の内容として、判定結果を送信すれば良いので、通信機構が簡略化できる。
【００５５】
また、接続検出器２６も、光源装置１２の光信号射出端３２側に設置することで、動作確認装置１４との有線接続を無くすことができる。
【００５６】
なお、図１２に示すように、受信器６６を、動作確認装置１４が光信号射出端３２に接続されたときに送信器６４と受信器６６とが対向するような、光信号射出端３２内の位置に設けても良い。この場合、動作確認装置１４が正しく接続された時のみ動作するように、送信器６４と受信器６６が近距離でのみ動作するような低電力型にすることで、送信器６４・受信器６６の動作を基に、接続検出を行うことも可能であり、これにより、接続検出器２６を省略することも可能となる。
【００５７】
また、送信器６４及び受信器６６を双方向で無線伝達可能な送受信器とすることで、動作確認装置１４に電池を内蔵する代わりに、それら送受信器で光源装置１２側から伝達される電力を、動作確認装置１４側の動作に用いるようにしても良い。
【００５８】
なお、図１１及び図１２では、接続検出器２６を、光信号射出端３２側に配置しているが、動作確認装置１４側に配置しても良いことは勿論である。
【００５９】
［第７実施形態］
本第７実施形態に係る照明システム１０は、光量センサ２８を光電池として用いるものである。
【００６０】
これにより、実際の被照明物の照明に使用されない、判定のためのみに用いられる光信号を電力に変換して、動作確認装置１４の動作に利用することができる。
【００６１】
［第８実施形態］
本第８実施形態に係る照明システム１０は、図１３に示すように、動作確認装置１４を、励起光源１６や光源制御器２２を内蔵する光源装置本体６８に組み込んだものである。
【００６２】
これにより、動作確認装置１４と光源制御器２２との接続の手間を省き、また、動作確認装置１４の紛失の虞を無くすことができる。
【００６３】
なお、図１３では、接続検出器２６を、光信号射出端３２側に配置しているが、動作確認装置１４側に配置しても良いことは勿論である。
【００６４】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００６５】
例えば、第１乃至第５実施形態、第７及び第８実施形態においても、第６実施形態と同様に、判定回路３０を、光源制御器２２に内蔵するのではなく、動作確認装置１４側に設けても構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１０…照明システム、 １２…光源装置、 １４…動作確認装置、 １６…励起光源、 １８…光ファイバ、 ２０…波長変換ユニット、 ２２…光源制御器、 ２４…表示器、 ２６…接続検出器、 ２８…光量センサ、 ３０…判定回路、 ３２…光信号射出端、 ３４…蛍光体、 ３６…テーパーミラー、 ３８…射出口、 ４０…接続部、 ４２…遮光カバー、 ４４…凸部、 ４６，４６Ｅ，４６Ｆ…波長フィルタ、 ４８，５０，５２…比較器、 ５４…論理積演算器、 ５６…切り欠き、 ５８…突出部、 ６０…次元配列光量センサ、 ６２…散乱板、 ６４…送信器、 ６６…受信器、 ６８…光源装置本体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被照明物を照明する照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、高い確度で断線を検出可能な構成を有する光源装置である発光装置が開示されている。この光源装置は、光（例えば励起光）を射出する半導体発光素子を有する光源と、半導体発光素子から射出された光を集光するレンズと、光がレンズによって集光するコネクタと、コネクタと接続する導光部材と、導光部材の先端に配設されている光部品と、を備えている。導光部材は、コネクタから集光した光を導光する。導光部材は例えば光ファイバなどである。光部品には、導光部材によって光が導光される。
【０００３】
また、上記光源装置は、レンズとコネクタとの間に配設され、光部品から戻ってきた反射光を分岐する光分岐部材と、光分岐部材によって分岐された反射光を受光する受光素子と、を有している。受光素子は、反射光を検出することで、光源装置の異常の有無、例えば導光部材の断線を検出する検出部でもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１は、光分岐部材によって分岐された反射光を検出することによって導光部材の断線等の異常を検出する構成を用いている。しかしながら、そのような反射光によって検出される検出項目は限られ、精度良く異常を検出する為に測定項目を増やすと、複数の検出器を光源装置に搭載する必要が有るので装置が大型化してしまうという問題点が有った。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、光源装置を大型化することなく、光源装置の異常を検出可能な照明システム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】
【０００７】
本発明の照明システムの一態様は、
励起光を射出する励起光源、前記励起光源から射出された前記励起光を導光する導光部材、及び前記導光部材によって導光されてきた前記励起光を所望の波長の照明光に変換し、該照明光を被照明物に向けて射出する波長変換部を順に接続して構成された光源装置と、
前記光源装置の正常な動作を確認する動作確認装置と、
からなる照明システムにおいて、
前記光源装置における前記波長変換部を備える光信号射出端と前記動作確認装置とを直接物理的に接続するための接続部と、
前記接続部により前記光信号射出端と前記動作確認装置とが接続された状態で、前記光信号射出端から射出された光信号を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果に基づき、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定する動作判定部と、
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源装置を大型化することなく、励起光源と導光部材と波長変換部の動作を判定することが可能な、つまり、光源装置の異常を検出可能な照明システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る照明システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第１実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の構成例を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの波長変換ユニットと動作確認装置とを接続した状態を示す断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態における動作確認装置の別の構成例を示す断面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る照明システムにおける判定回路の構成例を示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態における判定回路の別の構成例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の構成例を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る照明システムにおける動作確認装置の構成例を説明するための図である。
【図８】図８は、図７の動作確認装置の検出光量分布の例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第４実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の構成例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の構成例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６実施形態に係る照明システムの構成例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第６実施形態に係る照明システムにおける波長変換ユニットと動作確認装置の別の構成例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、本発明の第８実施形態に係る照明システムの構成例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る照明システム１０は、励起光を基に生成した照明光を被照明物に照明する光源装置１２と、該光源装置１２に対して接続または分離可能であり、光源装置１２と接続し、かつ、光源装置１２が光信号を射出した際に、その射出された光信号の状態を基に、光源装置１２の状態、言い換えると光源装置１２の異常の有無を確認するのに用いられる動作確認装置１４と、から構成されている。
【００１１】
光源装置１２は、励起光を射出する励起光源１６と、該励起光源１６から射出された励起光を導光する導光部材である光ファイバ１８と、該光ファイバ１８によって導光されてきた励起光を所望の波長の照明光に変換し、該照明光を被照明物に向けて射出する波長変換部である波長変換ユニット２０とを、順に接続して構成されている。さらに、光源装置１２は、上記励起光源１６の動作開始／停止や光出力を制御する光源制御器２２と、該光源装置１２に関する様々な情報を表示する表示器２４と、を有している。
【００１２】
ここで、励起光源１６は、例えばレーザ装置である。
波長変換ユニット２０は、波長変換を行う波長変換部材、例えば蛍光体を備えており、光ファイバ１８より射出した励起光が蛍光体に照射されている。蛍光体は、照射された励起光を、励起光とは異なる所定の波長を有する蛍光に変換する。この所定の波長の光である蛍光が、該波長変換ユニット２０から、被照明物を照明する照明光として射出される。なお蛍光体は、実際には照射された励起光全てを蛍光に変換するのではなく、励起光の一部を蛍光に変換する。そのため、波長変換ユニット２０は、蛍光のみならず励起光も射出する。したがって、波長変換ユニット２０は、実際は、照明光である蛍光と、蛍光体によって蛍光に変換されなかった励起光と、を含む光信号を射出する。
【００１３】
一方、動作確認装置１４は、上記波長変換ユニット２０が配置された上記光源装置１２の光信号射出端に対して着脱自在となっている。動作確認装置１４は、該動作確認装置１４が上記光信号射出端と接続した際に適切な位置関係に接続されているか否かを検出する接続検出器２６と、該動作確認装置１４が上記光信号射出端と接続された状態で、上記波長変換ユニット２０から射出された光信号を検出する検出部である光量センサ２８と、を有している。
【００１４】
また、光源装置１２の光源制御器２２は、上記動作確認装置１４の接続検出器２６からの接続検出信号と光量センサ２８からの検出光量とを受けるように構成されている。光源制御器２２は、光量センサ２８からの検出光量に基づいて、光源装置１２の異常の有無、言い換えると、励起光源１６と光ファイバ１８と波長変換ユニット２０の動作、を判定する動作判定部である判定回路３０を備えている。なお、光源装置１２の異常とは、例えば、光ファイバ１８の断線や、断線による励起光の漏れ、または、波長変換ユニット２０の故障による励起光や蛍光の射出効率の低下や、励起光が不要に増加する状態を示す。光源装置１２の異常の有無の判定については、後述する。
【００１５】
このような構成の照明システム１０においては、光源装置１２による被照明物の照明に先立って、動作確認装置１４を用いた光源装置１２の動作判定が実施される。
【００１６】
例えば、この動作判定は、光源装置１２の電源投入時と光源装置１２の動作初期化後との少なくとも一方において自動的に実施される。まず、光源制御器２２は、励起光源１６を動作させる前に、接続検出器２６からの接続検出信号に基づいて、光源装置１２の波長変換ユニット２０の光信号射出端に対し動作確認装置１４が適切な位置関係に接続されていることを確認した上で、励起光源１６を動作させて波長変換ユニット２０から光信号を射出させる。そして、動作確認装置１４の光量センサ２８により検出した射出光情報である検出光量を用いて、判定回路３０により光源装置１２の状態を判定し、その判定を基に光源制御器２２は、光信号の光出力を制御する。即ち、光源装置１２が危険、または動作不適であると判定したときには、励起光源１６の発光を禁止するか、または励起光の光量が低くなるよう制限する。その後、動作確認装置１４が光信号射出端から外されたならば、光出力が制御された光信号が光信号射出端から射出される。なお、判定結果または光信号の光出力の制御結果を表示器２４にて表示するようにしても良い。
【００１７】
次に、光源装置１２の波長変換ユニット２０及び動作確認装置１４の具体的な構成について説明する。
【００１８】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、波長変換ユニット２０は、光ファイバ１８と該波長変換ユニット２０とを保持するための光信号射出端３２内の、光ファイバ１８の先端部に配置される。この波長変換ユニット２０は、光ファイバ１８より射出した励起光の波長変換を行う波長変換部材である蛍光体３４と、該蛍光体３４の背部（光ファイバ１８側）に配置されたテーパーミラー３６と、を有している。上述したように、該蛍光体３４で変換された照明光である蛍光と、該蛍光体３４によって蛍光に変換されなかった励起光と、を含む光信号が、上記光信号射出端３２の先端に設けられた射出口３８より射出される。テーパーミラー３６は、この蛍光体３４で変換された蛍光の内、射出口３８方向以外の方向へ進む光を上記射出口３８から射出させるために配置されている。なお、波長変換ユニット２０は、ここで述べた構造に限定されず、蛍光体３４を用いた構造体であれば良いことは勿論である。
【００１９】
また、動作確認装置１４は、光信号射出端３２に対して着脱自在となっており、上記接続検出器２６及び光量センサ２８を備える。さらに、この動作確認装置１４は、上記光信号射出端３２と該動作確認装置１４とを直接物理的に接続するための接続部４０と、その接続した状態において、上記光信号射出端３２から射出される光信号を遮光する遮光部である遮光カバー４２と、を有している。
【００２０】
光量センサ２８は、遮光カバー４２の凹部の内面に配置され、波長変換ユニット２０の射出口３８の正面に配置されている。また、この光量センサ２８と射出口３８との間隔が適切な間隔になるように、接続部４０には、位置合わせの為の凸部４４を設けている。
【００２１】
図２Ｂに示すように、波長変換ユニット２０の光信号射出端３２に動作確認装置１４を装着したとき、射出口３８は遮光カバー４２で覆われており、射出口３８から射出された光は外部へは漏れず、光量センサ２８へは、射出口３８から射出された光のみが入射するので、外光の影響を除去できる。また、光源装置１２の動作判定時には、まだ光出力の制御を行っていないので、射出口３８から危険なレベルの光が射出される虞があるが、たとえそのような光が射出されたとしても、遮光カバー４２で覆われているので、その光が外部の人等に害を及ぼすことはない。
【００２２】
接続検出器２６は、遮光カバー４２およびそれに固定された光量センサ２８が適正な位置に設置されているか否かを検知する。この接続検出器２６は、光学的にあるいは電磁的に接近を検知する構成のものであっても良いし、電極同士の接触により電気的に接続検知する構成のものであっても良い。
【００２３】
なお、光量センサ２８の前面（射出口３８側）には、励起光が透過する波長フィルタ４６が配設されている。そのため、光量センサ２８は、動作確認装置１４が光信号射出端３２と接続し、励起光源１６が励起光を射出した際、波長変換ユニット２０が蛍光と励起光を射出する状態において、励起光の状態を検出することとなる。波長変換ユニット２０が故障すると、波長変換ユニット２０によって蛍光に変換される励起光が減少し、励起光のまま射出口３８から射出する励起光が増加する。そのため、波長変換ユニット２０が故障すると、蛍光の射出量が減り、励起光の射出量が増す。この励起光は、人の目や皮膚に直接照射されると害を及ぼす虞が大きいため、ここでは、この励起光の光量を検出するようにしているものである。なお、例えば光ファイバ１８が断線や劣化すると、断線部分や劣化部分から励起光が漏れ、波長変換ユニット２０へ入射する励起光の光量は減少し、波長変換ユニット２０を透過する励起光の光量も減少する。
【００２４】
また、図３に示すように、２つ光量センサ２８を設けて、それぞれに励起光、蛍光を透過する波長フィルタ４６Ｅ，４６Ｆを配置することで、励起光光量検出器と蛍光光量検出器とを構成し、励起光の光量と蛍光の光量とをそれぞれ独立に検出可能としても良い。すなわち、励起光の光量変化に表れない光源装置１２の微小な異常を蛍光の光量変化として検出できる場合があるので、蛍光の光量を検出することは意味がある。
【００２５】
あるいは、波長フィルタ４６と光量センサ２８の代わりに、分光型検出器を用いても良い。このような分光型検出器を用いる場合、判定回路３０は、分光型検出器で検出した励起光波長の光量のみを基に判定しても良いし、励起光波長の光量と蛍光波長の光量との相対強度を基に判定するようにしても良い。
【００２６】
なお、光源装置１２の判定回路３０は、例えば、図４に示すように、動作確認装置１４の光量センサ２８からの検出光量を所定の値に相当する基準電圧と比較する比較器４８から構成することができる。このような判定回路３０は、励起光の光量が所定の値以下か否かを判定することにより、光源装置１２の異常の有無、言い換えると、励起光源１６と光ファイバ１８と波長変換ユニット２０の動作、を判定する。
【００２７】
あるいは、光源装置１２の判定回路３０は、例えば、図５に示すように、動作確認装置１４の光量センサ２８からの検出光量を所定の範囲の下限値に相当する基準電圧１と比較する比較器５０と、光量センサ２８からの検出光量を上記所定の範囲の上限値に相当する基準電圧２と比較する比較器５２と、それら比較器５０，５２の判定結果の論理積をとって最終的な判定結果を得る論理積演算器５４と、から構成するようにしても良い。このような判定回路３０は、励起光の光量が所定の範囲に入っているか否かを判定することにより、光源装置１２の異常の有無、言い換えると、励起光源１６と光ファイバ１８と波長変換ユニット２０の動作、を判定する。
【００２８】
ここで、判定回路３０の判定は、下記のいずれかの方法により行われる。
・波長変換ユニット２０を透過し外部に出力される励起光光量が、励起光源１６や波長変換ユニット２０などの製造バラツキを考慮して求められた光量の範囲に入っている時を動作「好適」、入っていない時を動作「不適」と判定する。
・波長変換ユニット２０などの劣化を考慮し、将来劣化し危険な状態に至るまで十分な時間があると励起光光量から予想される状態を動作「好適」、十分な時間がないと予想される状態を動作「不適」と判定する。
・波長変換ユニット２０に故障が発生し、波長変換ユニット２０の射出口３８より出力される励起光の光量が、他の機器や人体へ影響を与える光量であるときは「危険」、影響を与えない光量であるときは「安全」と判定する。
【００２９】
例えば、励起光源１６が上述したようにレーザ装置である場合、光源装置１２に異常が生じると、レーザ光である励起光が射出口３８から所定の値以上に射出される虞が生じる。励起光が所定の値以上に射出されると、使用者に影響を与え、所望な安全性を保てない虞が生じたり、他の機器に影響を与える虞が生じたりする。そこで、検出した励起光の光量が所定の値以下であれば「安全」、所定の値を超えれば「危険」と判定する。この判定の閾値である所定の値は、例えば励起光が他の機器や光源装置１２の使用者に影響を与える状態となる射出光量を基に、その光量が射出された時に光量センサ２８で検出される光量を基準とすれば良い。なお、この判定の閾値は、国際規格等で規定されるレーザ安全クラスを基準としても良い。
【００３０】
上述した光源装置１２に異常が生じる場合とは、例えば波長変換ユニット２０が故障したことを示す。波長変換ユニット２０が故障すると、波長変換ユニット２０によって蛍光に変換される励起光が減少し、励起光のまま射出口３８から射出する励起光が増加する。そのため波長変換ユニット２０が故障すると、蛍光の射出量が減り、励起光の射出量が増す。
【００３１】
また、上記動作「好適」と動作「不適」とは、例えば励起光源１６や波長変換ユニット２０が設計時の仕様を満たすことができるか否か、あるいは、例えば波長変換ユニット２０などの劣化を考慮し、波長変換ユニット２０などが劣化することで波長変換ユニット２０などが危険な状態に至るまでに十分な時間があるか否か、によって決まる。判定の閾値である所定の値は、例えば励起光源１６や波長変換ユニット２０が設計時の仕様を満たし、例えば励起光源１６や波長変換ユニット２０等の製造バラツキを考慮して求めれば良い。この所定の値は、上記「安全」と「危険」とにおける所定の値よりも小さい。
【００３２】
判定回路３０は、上記「安全」と「危険」または上記「好適」と「不適」のいずれかのための所定の値に相当する基準電圧を比較器４８または５２，５４に予め設定しておくことで、判定結果を得る。もちろん、上記「安全」，「危険」と上記「好適」，「不適」とをそれぞれ判定して、その判定の組み合わせに応じて励起光の光量（励起光源１６の光出力）を制御するようにしても構わない。
【００３３】
なお、ここでは励起光光量を基に判定する例を説明したが、蛍光光量、または両光量を用いて判定する方法も考えられる。または、分光型検出器を用いて、スペクトルから励起光光量、蛍光光量を導出して同様に判定する方法も採ることができる。また、励起光光量と蛍光光量の比を用いて判定する方法も考えられる。
【００３４】
そして、動作確認装置１４が光源装置１２から使用者の作業によって外された後、光源制御器２２は先の判定結果を基に、励起光源１６の光出力を制御する。「安全」または動作「好適」と判定された場合、照明光を出力可能となる。「危険」または「動作不適」であると判定したときには、励起光源１６を停止するか、または励起光の光量が低くなるよう制限する。
【００３５】
以上のような第１実施形態に係る照明システム１０によれば、動作確認装置１４が光信号射出端３２に接続した際に、動作確認装置１４に配した光量センサが光信号を受光することで、検出した光信号を基に励起光源１６と光ファイバ１８と波長変換ユニット２０の動作を判定すること、つまり、光源装置１２の異常を検出することができる。よって、本実施形態では、光源装置１２の光学系に新たな構成を追加することなく、光ファイバ１８や波長変換ユニット２０の故障を光学的に検出できるので、光源装置１２の大型化を防止することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、動作確認装置１４を光信号射出端３２に接続するだけでよく、光源装置１２の光学系に新たな構成を追加することなく、設計自由度が高い構成で光ファイバ１８や波長変換ユニット２０の故障を光学的に検出し、故障検出時には光源装置１２の危険な動作を抑制することが可能となる。そして、故障が検出されず、光源装置１２を動作させるときには、動作確認装置１４を外しているので、光源装置１２の動作や使用し易さに影響を与えることが無い。
【００３７】
また、本実施形態では、光学的な検出結果に基づく判定を行うので、光源装置１２の異常を判定する時間が短く応答性が良い。さらに、異常発生による影響を直接検出することとなるので、確実な検出が可能である。
【００３８】
［第２実施形態］
本第２実施形態に係る照明システム１０は、光源装置１２の光信号射出端３２に波長変換ユニット２０を複数配置したものである。
【００３９】
例えば、図６（Ａ）は、光信号射出端３２に３個の波長変換ユニット２０を配置した例であり、光信号射出端３２は、３個の射出口３８を備えている。なお、各波長変換ユニット２０への導光に関しては、励起光源１６から射出された励起光を光分岐して複数の光ファイバ１８によって各波長変換ユニット２０に導光するようにしても良いし、励起光源１６から射出された励起光を１本の光ファイバ１８によって光信号射出端３２内に導光し、該光信号射出端３２内で各波長変換ユニット２０に光分岐するようにしても良い。
【００４０】
このように光源装置１２の光信号射出端３２に複数の波長変換ユニット２０が配置されている構成では、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光信号射出端３２の外周に切り欠き５６を設け、動作確認装置１４の遮光カバー４２の内周に、上記切り欠き５６と嵌め合うような突出部５８を設けておき、各波長変換ユニット２０に対面する場所に光量センサ２８を配置することで、各波長変換ユニット２０の光量を確実に検出することができるようになる。このように、複数の波長変換ユニット２０を備える場合には、接続部４０に、温度センサ２８と光信号射出端３２との位置関係が一意に定まる接続構造を持つことが好ましい。
【００４１】
［第３実施形態］
本第３実施形態に係る照明システム１０は、図７に示すように、上記光量センサ２８の代わりに、光量分布測定可能な２次元配列光量センサ６０を搭載するものである。この２次元配列光量センサ６０としては、２次元ＰＤやイメージャ素子を用いることができる。
【００４２】
この場合、判定回路３０は、２次元配列光量センサ６０で測定した配光特性（光量分布）が、設計値より求めた分布に対して所定の上限値と下限値の間にあれば「安全」または動作「好適」と判定する。これに対して、上記設計値より求めた分布に対して、図８（Ａ）に示すように広がったり、図８（Ｂ）に示すように分布の中心がずれたりしたときには、「危険」または動作「不適」と判定する。
【００４３】
また、波長フィルタ４６に代えてカラーフィルタを搭載することにより、波長毎（色事）にどのような分布を持つかで判定する構成も採用することができる。この場合、励起光、蛍光それぞれの分布で判定が可能になる。
【００４４】
なお、２次元配列光量センサ６０で測定した光量分布の検出値と設計値より求めた分布とを比較するのではなく、測定した光量分布の検出値から最大光量を求め、その値を基に判定を行うことで、判定時間の短縮化が図れる。
【００４５】
［第４実施形態］
本第４実施形態に係る照明システム１０は、図９に示すように、動作確認装置１４の遮光カバー４２の内側に、散乱板６２を設置し、光量センサ２８は、波長変換ユニット２０の射出口３８から射出される光信号が直接入射しない場所に設置したものである。
【００４６】
このような構成においては、射出口３８から出射された光信号は、散乱板６２に照射され、該散乱板６２で様々な方向に反射・散乱される。
【００４７】
従って、光信号が配光分布を有していた場合でも、光量センサ２８では平均化して検出できるので、光量センサ２８が波長変換ユニット２０の射出口３８の正面に配置されていなくても、散乱板６２によって散乱された光信号の光量を測定可能な位置に配置されれば、光信号全体の状況を検出できる。
【００４８】
また、光源装置１２の光信号射出端３２に複数の波長変換ユニット２０が配置されている構成においても、同様の構成にすることで、それぞれの波長変換ユニット２０より射出した光信号の反射散乱光が光量センサ２８に入射するので、各波長変換ユニット２０の光量を確実に検出することができる。
【００４９】
なお、図９では、接続検出器２６を、動作確認装置１４側でなく光源装置１２の光信号射出端３２側に配置しているが、動作的には動作確認装置１４側に配置した場合と同様である。上記第１乃至第３実施形態の構成においても、接続検出器２６を光信号射出端３２側に配置しても良いことは勿論である。
【００５０】
［第５実施形態］
本第５実施形態に係る照明システム１０は、図１０に示すように、光量センサ２８を、動作確認装置１４側ではなくて、光源装置１２の光信号射出端３２に内蔵させたものである。この場合、動作確認装置１４は、上記第４実施形態と同様、遮光カバー４２の内側に散乱板６２を設置する。
【００５１】
このような構成においては、波長変換ユニット２０の射出口３８から射出した光信号は、遮光カバー４２内の散乱板６２により反射・散乱して、光信号射出端３２内蔵の光量センサ２８に入射する。
【００５２】
なお、観察機能を持った光源装置１２であれば、別途光量センサ２８を設ける必要なく、その観察機能を構成しているイメージャ素子を用いて光量を検出しても良い。さらに、カラーフィルタ付きのイメージャ素子の場合は、励起光と蛍光を分離して検出可能であり、また、配光も検出可能である。
【００５３】
なお、図１０では、接続検出器２６を、光信号射出端３２側に配置しているが、動作確認装置１４側に配置しても良いことは勿論である。
【００５４】
［第６実施形態］
本第６実施形態に係る照明システム１０は、動作確認装置１４側から光源装置１２側への情報の伝達を、図１１に示すように、赤外、電磁結合、または電波による無線送信部である送信器６４と無線受信部である受信器６６とを用いた無線通信により行うものである。
この場合、光源制御器２２に設置していた判定回路３０を、動作確認装置１４の光量センサ２８と送信器６４の間に配置するようにしても良い。このような配置すれば、無線通信の内容として、判定結果を送信すれば良いので、通信機構が簡略化できる。
【００５５】
また、接続検出器２６も、光源装置１２の光信号射出端３２側に設置することで、動作確認装置１４との有線接続を無くすことができる。
【００５６】
なお、図１２に示すように、受信器６６を、動作確認装置１４が光信号射出端３２に接続されたときに送信器６４と受信器６６とが対向するような、光信号射出端３２内の位置に設けても良い。この場合、動作確認装置１４が正しく接続された時のみ動作するように、送信器６４と受信器６６が近距離でのみ動作するような低電力型にすることで、送信器６４・受信器６６の動作を基に、接続検出を行うことも可能であり、これにより、接続検出器２６を省略することも可能となる。
【００５７】
また、送信器６４及び受信器６６を双方向で無線伝達可能な送受信器とすることで、動作確認装置１４に電池を内蔵する代わりに、それら送受信器で光源装置１２側から伝達される電力を、動作確認装置１４側の動作に用いるようにしても良い。
【００５８】
なお、図１１及び図１２では、接続検出器２６を、光信号射出端３２側に配置しているが、動作確認装置１４側に配置しても良いことは勿論である。
【００５９】
［第７実施形態］
本第７実施形態に係る照明システム１０は、光量センサ２８を光電池として用いるものである。
【００６０】
これにより、実際の被照明物の照明に使用されない、判定のためのみに用いられる光信号を電力に変換して、動作確認装置１４の動作に利用することができる。
【００６１】
［第８実施形態］
本第８実施形態に係る照明システム１０は、図１３に示すように、動作確認装置１４を、励起光源１６や光源制御器２２を内蔵する光源装置本体６８に組み込んだものである。
【００６２】
これにより、動作確認装置１４と光源制御器２２との接続の手間を省き、また、動作確認装置１４の紛失の虞を無くすことができる。
【００６３】
なお、図１３では、接続検出器２６を、光信号射出端３２側に配置しているが、動作確認装置１４側に配置しても良いことは勿論である。
【００６４】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００６５】
例えば、第１乃至第５実施形態、第７及び第８実施形態においても、第６実施形態と同様に、判定回路３０を、光源制御器２２に内蔵するのではなく、動作確認装置１４側に設けても構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１０…照明システム、 １２…光源装置、 １４…動作確認装置、 １６…励起光源、 １８…光ファイバ、 ２０…波長変換ユニット、 ２２…光源制御器、 ２４…表示器、 ２６…接続検出器、 ２８…光量センサ、 ３０…判定回路、 ３２…光信号射出端、 ３４…蛍光体、 ３６…テーパーミラー、 ３８…射出口、 ４０…接続部、 ４２…遮光カバー、 ４４…凸部、 ４６，４６Ｅ，４６Ｆ…波長フィルタ、 ４８，５０，５２…比較器、 ５４…論理積演算器、 ５６…切り欠き、 ５８…突出部、 ６０…次元配列光量センサ、 ６２…散乱板、 ６４…送信器、 ６６…受信器、 ６８…光源装置本体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を射出する励起光源、前記励起光源から射出された前記励起光を導光する導光部材、及び前記導光部材によって導光されてきた前記励起光を所望の波長の照明光に変換し、該照明光を被照明物に向けて射出する波長変換部を順に接続して構成された光源装置と、
前記光源装置の正常な動作を確認する動作確認装置と、
からなる照明システムにおいて、
前記光源装置における前記波長変換部を備える光信号射出端と前記動作確認装置とを直接物理的に接続するための接続部と、
前記接続部により前記光信号射出端と前記動作確認装置とが接続された状態で、前記光信号射出端から射出された光信号を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果に基づき、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定する動作判定部と、
を具備することを特徴とする照明システム。
【請求項２】
前記動作確認装置は、前記光信号射出端に接続することで、前記光信号射出端から射出される前記光信号を遮光する遮光部を有していることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記検出部は、前記遮光部に設置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記接続部は、前記光信号射出端と前記検出器とを所定の位置関係で保持することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記検出器は、前記動作確認装置に配置され、
前記接続部は、前記動作確認装置の前記検出器と前記光信号射出端との位置関係が一意に定まる接続構造を持つことを特徴とする請求項４に記載の照明システム。
【請求項６】
前記接続部は、前記検出部と前記光信号射出端との間の距離が一定になるような接続構造を持つことを特徴とする請求項４に記載の照明システム。
【請求項７】
前記検出部は、前記光源装置の、前記光信号射出端の近傍に設置されており、
前記光信号射出端より射出される前記光信号が照射される前記遮光部の面に、光学散乱部材が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明システム。
【請求項８】
前記光信号は、前記励起光の波長と前記照明光の波長とを含み、
前記検出部は、前記励起光の波長と前記照明光の波長とを分離検出可能な分光型検出器を有することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項９】
前記分光型検出器は、前記励起光の光量を検出する励起光光量検出器と、前記照明光の光量を検出する照明光光量検出器と、からなり、
前記動作判定部は、前記励起光光量検出器の出力と前記照明光光量検出器の出力との比に基づいて、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定することを特徴とする請求項８に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記検出部は、前記光信号の光量を測定可能な光量検出器を有することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記光量検出器は、前記遮光部の、前記光信号射出端の正面位置に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記光量検出器は、光量分布測定可能なセンサであることを特徴とする請求項１０に記載の照明システム。
【請求項１３】
前記遮光部は、前記光信号射出端の正面位置に散乱板を有し、
前記光量検出器は、前記光信号射出端から射出された前記光信号が直接照射されない位置であって、前記散乱板によって散乱された前記光信号の光量を測定可能な位置に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の照明システム。
【請求項１４】
前記動作判定部は、前記動作確認装置に配置され、
前記動作確認装置は、前記動作判定部の判定結果を当該動作確認装置外部に無線送信する無線送信部をさらに備えることを特徴とする請求項８または１０に記載の照明システム。
【請求項１５】
前記接続部は、前記光信号射出端と前記動作確認装置とが直接物理的に接続したことを検出する接続検出器をさらに有し、
前記接続検出器は、電極、光、または電磁を基に前記接続したことを検出することを特徴とする請求項１４に記載の照明システム。
【請求項１】
励起光を射出する励起光源、前記励起光源から射出された前記励起光を導光する導光部材、及び前記導光部材によって導光されてきた前記励起光を所望の波長の照明光に変換し、該照明光を被照明物に向けて射出する波長変換部を順に接続して構成された光源装置と、
前記光源装置の正常な動作を確認する動作確認装置と、
からなる照明システムにおいて、
前記光源装置における前記波長変換部を備える光信号射出端と前記動作確認装置とを直接物理的に接続するための接続部と、
前記接続部により前記光信号射出端と前記動作確認装置とが接続された状態で、前記光信号射出端から射出された光信号を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果に基づき、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定する動作判定部と、
を具備することを特徴とする照明システム。
【請求項２】
前記動作確認装置は、前記光信号射出端に接続することで、前記光信号射出端から射出される前記光信号を遮光する遮光部を有していることを特徴とする請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記検出部は、前記遮光部に設置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明システム。
【請求項４】
前記接続部は、前記光信号射出端と前記検出器とを所定の位置関係で保持することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記検出器は、前記動作確認装置に配置され、
前記接続部は、前記動作確認装置の前記検出器と前記光信号射出端との位置関係が一意に定まる接続構造を持つことを特徴とする請求項４に記載の照明システム。
【請求項６】
前記接続部は、前記検出部と前記光信号射出端との間の距離が一定になるような接続構造を持つことを特徴とする請求項４に記載の照明システム。
【請求項７】
前記検出部は、前記光源装置の、前記光信号射出端の近傍に設置されており、
前記光信号射出端より射出される前記光信号が照射される前記遮光部の面に、光学散乱部材が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明システム。
【請求項８】
前記光信号は、前記励起光の波長と前記照明光の波長とを含み、
前記検出部は、前記励起光の波長と前記照明光の波長とを分離検出可能な分光型検出器を有することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項９】
前記分光型検出器は、前記励起光の光量を検出する励起光光量検出器と、前記照明光の光量を検出する照明光光量検出器と、からなり、
前記動作判定部は、前記励起光光量検出器の出力と前記照明光光量検出器の出力との比に基づいて、前記励起光源と前記導光部材と前記波長変換部の動作を判定することを特徴とする請求項８に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記検出部は、前記光信号の光量を測定可能な光量検出器を有することを特徴とする請求項３に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記光量検出器は、前記遮光部の、前記光信号射出端の正面位置に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記光量検出器は、光量分布測定可能なセンサであることを特徴とする請求項１０に記載の照明システム。
【請求項１３】
前記遮光部は、前記光信号射出端の正面位置に散乱板を有し、
前記光量検出器は、前記光信号射出端から射出された前記光信号が直接照射されない位置であって、前記散乱板によって散乱された前記光信号の光量を測定可能な位置に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の照明システム。
【請求項１４】
前記動作判定部は、前記動作確認装置に配置され、
前記動作確認装置は、前記動作判定部の判定結果を当該動作確認装置外部に無線送信する無線送信部をさらに備えることを特徴とする請求項８または１０に記載の照明システム。
【請求項１５】
前記接続部は、前記光信号射出端と前記動作確認装置とが直接物理的に接続したことを検出する接続検出器をさらに有し、
前記接続検出器は、電極、光、または電磁を基に前記接続したことを検出することを特徴とする請求項１４に記載の照明システム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２０４１０６（Ｐ２０１２−２０４１０６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６７１４（Ｐ２０１１−６６７１４）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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