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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-20
(45)【発行日】2023-04-28
(54)【発明の名称】照明システム及び照明システムの制御方法
(51)【国際特許分類】
H05B 47/20 20200101AFI20230421BHJP
F21V 8/00 20060101ALI20230421BHJP
F21V 9/30 20180101ALI20230421BHJP
F21V 7/00 20060101ALI20230421BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20230421BHJP
F21Y 115/15 20160101ALN20230421BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20230421BHJP
【ＦＩ】
H05B47/20
F21V8/00 227
F21V9/30
F21V7/00 570
F21Y115:10
F21Y115:15
F21Y115:30
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019156635
(22)【出願日】2019-08-29
(65)【公開番号】P2021034332
(43)【公開日】2021-03-01
【審査請求日】2022-05-20
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】竹中 俊明
(72)【発明者】
【氏名】小西 洋史
【審査官】安食 泰秀
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１１－５２７５１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２３９１８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２１３９８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１９７０３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１１６５２０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｂ ４７／２０
Ｆ２１Ｖ ８／００
Ｆ２１Ｖ ９／３０
Ｆ２１Ｖ ７／００
Ｈ０５Ｂ ４５／００
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
Ｆ２１Ｙ １１５／１５
Ｆ２１Ｙ １１５／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
１以上の発光素子を含み、第１光を出射する光源と、前記第１光の一部を、前記第１光とは波長が異なる第２光に変換する波長変換部材と、
前記第１光が入射し、前記第１光を前記波長変換部材に照射する光学系と、
前記第２光の一部であるモニタ光を受光し、前記モニタ光の強度に対応するモニタ信号を出力する光センサと、
前記光源及び前記光センサを制御する出力制御回路とを備え、
前記出力制御回路は、前記モニタ信号に基づいて、前記光学系及び前記波長変換部材の状態を検査する光学系検査工程と、前記光源の状態を検査する光源検査工程とを時分割で行う
照明システム。
【請求項2】
前記出力制御回路は、前記光源検査工程においては、前記光センサにおける前記モニタ信号の増幅率を低下させ、前記光学系検査工程においては、前記増幅率を低下させない請求項１に記載の照明システム。
【請求項3】
前記１以上の発光素子は、複数の発光素子を含み、前記出力制御回路は、前記光源検査工程において、前記モニタ信号の強度が前回の前記光源検査工程における前記モニタ信号の強度と比べて所定の割合以上低下した場合に、前記複数の発光素子の各々に供給する電力を順次変化させたときの前記モニタ信号の変化を検出することによって、前記複数の発光素子のうち出力が低下している発光素子を特定する
請求項１又は２に記載の照明システム。
【請求項4】
前記出力制御回路は、前記光源検査工程と、前記光学系検査工程とを交互に行う請求項１～３のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項5】
前記１以上の発光素子の各々は、半導体レーザ素子であり、前記光学系は、前記第１光を導光する導光部材を含む
請求項１～４のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項6】
照明システムの制御方法であって、前記照明システムは、
１以上の発光素子を含み、第１光を出射する光源と、
前記第１光の一部を、前記第１光とは波長が異なる第２光に変換する波長変換部材と、
前記第１光が入射し、前記第１光を前記波長変換部材に照射する光学系と、
前記第２光の一部であるモニタ光を受光し、前記モニタ光の強度に対応するモニタ信号を出力する光センサとを備え、
前記照明システムの制御方法は、
前記モニタ信号に基づいて、前記光学系及び波長変換部材の状態を検査する光学系検査工程と、
前記モニタ信号に基づいて、前記光源の状態を検査する光源検査工程とを含み、
前記光源検査工程と前記光学系検査工程とを時分割で行う
照明システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、照明システム及び照明システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体発光素子を用いた照明装置が知られている（例えば、特許文献１など参照）。特許文献１に記載された照明装置では、半導体レーザ素子から出射された青色のレーザ光は、導光部材によって結像レンズへと導光され、結像レンズによって波長変換部材へと集光される。レーザ光は、波長変換部材を励起し、かつ、波長変換部材の表面によって散乱される。そして、波長変換部材において生成された黄色の光と、波長変換部材の表面によって散乱された青色の光とが混合されることによって生成された白色の光は、照明装置の外部へ出射される。
【0003】
上述の導光部材は、レーザ光の入射側端面から、出射側端面まで延伸しており、導光部材の入射側端面に対向する位置に半導体レーザ素子が配置され、導光部材の出射側端面に対向する位置に、結像レンズを介して波長変換部材及び光検出部が配置されている。
【0004】
光検出部は、波長変換部材が発光する黄色の光を含め、当該黄色の光と青色のレーザ光との混色光である白色の光を受光し、当該受光した光の受光量に応じた電気信号である検出信号を駆動回路へ出力する。駆動回路は、検出信号に基づいて、レーザ光を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１７－２１３９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に記載された照明装置において、半導体レーザ素子及び導光部材において異常が発生する場合がある。これらの異常は、光検出部からの検出信号に基づいて検知することができる。しかしながら、特許文献１に記載された照明装置では、半導体レーザ素子及び導光部材のどちらで異常が発生しているのかを特定できない。例えば、半導体レーザ素子の出射光を検出する光検出部を追加すれば、異常発生箇所を特定できるが、照明装置の構成が複雑となる。
【0007】
そこで本開示は、簡素化された構成を有し、発光素子の異常と、光学系及び波長変換部材の異常とを個別に検出できる照明システムなど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】
【0008】
上記課題を解決するために本開示の照明システムは、１以上の発光素子を含み、第１光を出射する光源と、前記第１光の一部を、前記第１光とは波長が異なる第２光に変換する波長変換部材と、前記第１光が入射し、前記第１光を前記波長変換部材に照射する光学系と、前記第２光の一部であるモニタ光を受光し、前記モニタ光の強度に対応するモニタ信号を出力する光センサと、前記光源及び前記光センサを制御する出力制御回路とを備え、前記出力制御回路は、前記モニタ信号に基づいて、前記光学系及び前記波長変換部材の状態を検査する光学系検査工程と、前記光源の状態を検査する光源検査工程とを時分割で行う。
【0009】
上記課題を解決するために本開示の照明システムの制御方法において、前記照明システムは、１以上の発光素子を含み、第１光を出射する光源と、前記第１光の一部を、前記第１光とは波長が異なる第２光に変換する波長変換部材と、前記第１光が入射し、前記第１光を前記波長変換部材に照射する光学系と、前記第２光の一部であるモニタ光を受光し、前記モニタ光の強度に対応するモニタ信号を出力する光センサとを備え、前記照明システムの制御方法は、前記モニタ信号に基づいて、前記光学系及び波長変換部材の状態を検査する光学系検査工程と、前記モニタ信号に基づいて、前記光源の状態を検査する光源検査工程とを含み、前記光源検査工程と前記光学系検査工程とを時分割で行う。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、簡素化された構成を有し、発光素子の異常と、光学系及び波長変換部材の異常とを個別に検出できる照明システムなどを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【0013】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0014】
（実施の形態）
実施の形態に係る照明システム及び照明システムの制御方法について説明する。
実施の形態に係る照明システム及び照明システムの制御方法について説明する。
【0015】
［１．全体構成］
まず、本実施の形態に係る照明システムの構成について図１及び図２を用いて説明する。図１及び図２は、それぞれ、本実施の形態に係る照明システム１の構成を示すブロック図及び外観図である。図１には、照明システム１と併せて入力電源Ｐ１も示されている。入力電源Ｐ１は、照明システム１に交流電力を供給する系統電源である。入力電源Ｐ１は、例えば、商用交流電源である。
まず、本実施の形態に係る照明システムの構成について図１及び図２を用いて説明する。図１及び図２は、それぞれ、本実施の形態に係る照明システム１の構成を示すブロック図及び外観図である。図１には、照明システム１と併せて入力電源Ｐ１も示されている。入力電源Ｐ１は、照明システム１に交流電力を供給する系統電源である。入力電源Ｐ１は、例えば、商用交流電源である。
【0016】
照明システム１は、照明光Ｌ２を出射するシステムであり、図１及び図２に示されるように、光源装置２と、導光部材３と、灯具４とを備える。なお、照明システム１の各構成要素は、一体化されていてもよいし、一体化されていなくてもよい。例えば、照明システム１は、一つの筐体内に配置されていてもよいし、複数の分散配置された装置の組み合わせであってもよい。
【0017】
光源装置２は、第１光を出射する装置である。図１に示されるように、光源装置２は、照明点灯装置５と、光源６と、光学部材７とを有する。本実施の形態では、光源装置２は、第１光としてレーザ光Ｌ１を出射する。光源装置２は、図２に示されるように筐体２ａを有し、筐体２ａ内に、図１に示される照明点灯装置５、光源６及び光学部材７が収容される。
【0018】
照明点灯装置５は、光源６に電力を供給することで点灯させる装置であり、駆動装置５ａと、電源回路５１と、出力制御回路５２と、光センサ５３と、切替部５４とを有する。
【0019】
駆動装置５ａは、光源６に供給する電力を制御する装置であり、電源回路５１と、出力制御回路５２とを有する。駆動装置５ａは、切替部５４の制御も行う。
【0020】
以下、照明システム１の各構成要素について説明する。
【0021】
［１－１．光源］
光源６は、１以上の発光素子を含み、第１光を出射する。以下、本実施の形態に係る光源６の構成について、図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係る光源６及び切替部５４の構成を示す回路図である。図３に示されるように、光源６は、直列に接続された４個の発光素子６１～６４を含む。発光素子６１～６４の各々は、供給される電力に応じて発光する素子であれば特に限定されない。本実施の形態では、発光素子６１～６４の各々は、青色のレーザ光を出射する半導体レーザ素子である。これにより、光源６は、第１光としてレーザ光Ｌ１を出射する。なお、光源６に含まれる複数の発光素子の電気的な接続態様は、直列接続に限定されず、並列接続であってもよいし、直列接続及び並列接続を組み合わせた接続態様であってもよい。また、光源６に含まれる発光素子の個数は４個に限定されず、１以上であればよい。また、光源６に含まれる発光素子の各々は、半導体レーザ素子に限定されず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子などの他の固体発光素子であってもよい。
光源６は、１以上の発光素子を含み、第１光を出射する。以下、本実施の形態に係る光源６の構成について、図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係る光源６及び切替部５４の構成を示す回路図である。図３に示されるように、光源６は、直列に接続された４個の発光素子６１～６４を含む。発光素子６１～６４の各々は、供給される電力に応じて発光する素子であれば特に限定されない。本実施の形態では、発光素子６１～６４の各々は、青色のレーザ光を出射する半導体レーザ素子である。これにより、光源６は、第１光としてレーザ光Ｌ１を出射する。なお、光源６に含まれる複数の発光素子の電気的な接続態様は、直列接続に限定されず、並列接続であってもよいし、直列接続及び並列接続を組み合わせた接続態様であってもよい。また、光源６に含まれる発光素子の個数は４個に限定されず、１以上であればよい。また、光源６に含まれる発光素子の各々は、半導体レーザ素子に限定されず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子などの他の固体発光素子であってもよい。
【0022】
［１－２．切替部］
切替部５４は、光源６に含まれる各発光素子の両端を短絡する回路である。切替部５４は、１以上の発光素子にそれぞれ並列に接続された１以上のスイッチを有する。以下、本実施の形態に係る切替部５４の構成について、図３を用いて説明する。図３に示されるように、本実施の形態では、切替部５４は、複数の発光素子６１～６４にそれぞれ並列に接続された複数のスイッチ８２１～８２４を有する。複数のスイッチ８２１～８２４の各々は、例えば半導体リレー（言い換えると、ソリッド・ステート・リレー）であり、発光素子としての発光ダイオード８２ａと、受光素子としてのフォトトランジスタ８２ｂとを有する。複数のスイッチ８２１～８２４がそれぞれ有する複数のフォトトランジスタ８２ｂは、電源回路５１の出力端間において、互いに直列に接続されている。さらに、複数のスイッチ８２１～８２４の各々において、発光ダイオード８２ａが出力制御回路５２に接続されており、フォトトランジスタ８２ｂが発光素子６１～６４のうちの一つと並列に接続されている。発光ダイオード８２ａのアノードが出力制御回路５２に接続されており、発光ダイオード８２ａのカソードが電源回路５１の低電圧側の出力端に電気的に接続されている。スイッチ８２１～８２４の各々は、各発光ダイオード８２ａへの出力制御回路５２の制御により、フォトトランジスタ８２ｂをオン及びオフする。以降、フォトトランジスタ８２ｂのオン及びオフを、スイッチ８２１～８２４の各々のオン及びオフということがある。
切替部５４は、光源６に含まれる各発光素子の両端を短絡する回路である。切替部５４は、１以上の発光素子にそれぞれ並列に接続された１以上のスイッチを有する。以下、本実施の形態に係る切替部５４の構成について、図３を用いて説明する。図３に示されるように、本実施の形態では、切替部５４は、複数の発光素子６１～６４にそれぞれ並列に接続された複数のスイッチ８２１～８２４を有する。複数のスイッチ８２１～８２４の各々は、例えば半導体リレー（言い換えると、ソリッド・ステート・リレー）であり、発光素子としての発光ダイオード８２ａと、受光素子としてのフォトトランジスタ８２ｂとを有する。複数のスイッチ８２１～８２４がそれぞれ有する複数のフォトトランジスタ８２ｂは、電源回路５１の出力端間において、互いに直列に接続されている。さらに、複数のスイッチ８２１～８２４の各々において、発光ダイオード８２ａが出力制御回路５２に接続されており、フォトトランジスタ８２ｂが発光素子６１～６４のうちの一つと並列に接続されている。発光ダイオード８２ａのアノードが出力制御回路５２に接続されており、発光ダイオード８２ａのカソードが電源回路５１の低電圧側の出力端に電気的に接続されている。スイッチ８２１～８２４の各々は、各発光ダイオード８２ａへの出力制御回路５２の制御により、フォトトランジスタ８２ｂをオン及びオフする。以降、フォトトランジスタ８２ｂのオン及びオフを、スイッチ８２１～８２４の各々のオン及びオフということがある。
【0023】
複数のスイッチ８２１～８２４は、複数の発光素子６１～６４と一対一に対応し、対応する発光素子に並列に接続されている。スイッチ８２１は発光素子６１に対応し、スイッチ８２２は発光素子６２に対応する。スイッチ８２３は発光素子６３に対応し、スイッチ８２４は発光素子６４に対応する。
【0024】
各スイッチにおいて、フォトトランジスタ８２ｂがオフ状態である場合、対応する発光素子に駆動電流Ｉ１が流れる。一方、フォトトランジスタ８２ｂがオン状態である場合、対応する発光素子の両端が短絡されるため、対応する発光素子に駆動電流Ｉ１は流れない。例えば、スイッチ８２１のフォトトランジスタ８２ｂがオフ状態である場合、発光素子６１に駆動電流Ｉ１が流れる。一方、スイッチ８２１のフォトトランジスタ８２ｂがオン状態である場合、発光素子６１に駆動電流Ｉ１は流れない。スイッチ８２２と発光素子６２との関係、スイッチ８２３と発光素子６３との関係、及びスイッチ８２４と発光素子６４との関係についても、上述のスイッチ８２１と発光素子６１との関係と同じである。
【0025】
［１－３．光学部材］
光学部材７は、光源６からのレーザ光Ｌ１を、光学系に導く部材である。本実施の形態では、光学系は導光部材３であり、光学部材７は、レーザ光Ｌ１を導光部材３の第１端３１に向けて反射させる。図１に示すように、光学部材７は、ダイクロイックミラー７ａを有する。光学部材７は、さらに、レーザ光Ｌ１を集光して、導光部材３の第１端３１に入射させる。光学部材７は、ダイクロイックミラー７ａ以外に、ミラー及びレンズなどの他の光学部品を備えていてもよい。また、導光部材３の第１端３１から出射したモニタ光Ｌ３は、光学部材７のダイクロイックミラー７ａを透過し、光センサ５３に到達する。
光学部材７は、光源６からのレーザ光Ｌ１を、光学系に導く部材である。本実施の形態では、光学系は導光部材３であり、光学部材７は、レーザ光Ｌ１を導光部材３の第１端３１に向けて反射させる。図１に示すように、光学部材７は、ダイクロイックミラー７ａを有する。光学部材７は、さらに、レーザ光Ｌ１を集光して、導光部材３の第１端３１に入射させる。光学部材７は、ダイクロイックミラー７ａ以外に、ミラー及びレンズなどの他の光学部品を備えていてもよい。また、導光部材３の第１端３１から出射したモニタ光Ｌ３は、光学部材７のダイクロイックミラー７ａを透過し、光センサ５３に到達する。
【0026】
ダイクロイックミラー７ａは、レーザ光Ｌ１及びモニタ光Ｌ３の光路を、空間的に分離する機能を有する。ダイクロイックミラー７ａは、波長帯域に応じて光を透過又は反射させる。なお、本実施の形態では、ダイクロイックミラー７ａは、レーザ光Ｌ１を反射させ、モニタ光Ｌ３を透過させる構成としたが、レーザ光Ｌ１を透過させ、モニタ光Ｌ３を反射させる構成としてもよい。この場合、レーザ光Ｌ１の光路及びモニタ光Ｌ３の光路に合わせて光センサ５３及び光源６の配置が適宜変更される。
【0027】
［１－４．導光部材］
導光部材３は、レーザ光Ｌ１（つまり、第１光）が入射し、レーザ光Ｌ１を波長変換部材４ａに照射する光学系の一例である。本実施の形態では、導光部材３は、レーザ光Ｌ１を導光する光ファイバであり、光源装置２と灯具４とを光学的に接続する。導光部材３のコア径は、例えば４００μｍである。なお、導光部材３のコア径は、５ｍｍ以下であればよい。そして、導光部材３の第１端３１には、光源６から放射されて光学部材７によって集光されたレーザ光Ｌ１が入射する。レーザ光Ｌ１は、導光部材３の第１端３１から、導光部材３の内部を伝達されて、導光部材３の第２端３２から出射する。
導光部材３は、レーザ光Ｌ１（つまり、第１光）が入射し、レーザ光Ｌ１を波長変換部材４ａに照射する光学系の一例である。本実施の形態では、導光部材３は、レーザ光Ｌ１を導光する光ファイバであり、光源装置２と灯具４とを光学的に接続する。導光部材３のコア径は、例えば４００μｍである。なお、導光部材３のコア径は、５ｍｍ以下であればよい。そして、導光部材３の第１端３１には、光源６から放射されて光学部材７によって集光されたレーザ光Ｌ１が入射する。レーザ光Ｌ１は、導光部材３の第１端３１から、導光部材３の内部を伝達されて、導光部材３の第２端３２から出射する。
【0028】
［１－５．灯具］
灯具４は、照明システム１において照明光Ｌ２を出射する器具である。本実施の形態では、灯具４は、器具本体４ｂと、波長変換部材４ａとを有する。
灯具４は、照明システム１において照明光Ｌ２を出射する器具である。本実施の形態では、灯具４は、器具本体４ｂと、波長変換部材４ａとを有する。
【0029】
器具本体４ｂは、波長変換部材４ａを収納し、波長変換部材４ａから出射される照明光Ｌ２を出射する。器具本体４ｂは、例えば、両端に開口部を有する筒状の部材であり、照明光Ｌ２の配光を調整する反射板などを有する。
【0030】
波長変換部材４ａは、第１光を、第１光とは波長が異なる第２光に変換する部材である。本実施の形態では、波長変換部材４ａは、器具本体４ｂの内部に収納され、導光部材３の第２端３２から出射されたレーザ光Ｌ１（つまり、第１光）が照射される。本実施の形態では、波長変換部材４ａは、透光性材料に蛍光体が混合されている部材である。蛍光体は、例えば黄色蛍光体である。黄色蛍光体は、例えば、Ｃｅで付活されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２、又はＥｕで付活されたＢａ２ＳｉＯ４である。蛍光体は、青色のレーザ光Ｌ１の一部により励起されて、第２光として黄色光を出射する。波長変換部材４ａは、残りの青色のレーザ光Ｌ１と黄色光との混色光である白色光を生成する。灯具４は、少なくとも１つの光学部品をさらに備えており、波長変換部材４ａで生成された白色光を配光制御し、白色光の殆どは、照明光Ｌ２として灯具４から照明空間に照射される。
【0031】
さらに、第２光の一部は、モニタ光Ｌ３として導光部材３の第２端３２に入射する。第２端３２に入射したモニタ光Ｌ３は、導光部材３の内部を伝達されて、導光部材３の第１端３１から出射する。
【0032】
［１－６．光センサ］
光センサ５３は、第２光の一部であるモニタ光Ｌ３を受光し、モニタ光Ｌ３の強度に対応するモニタ信号を出力する検出器である。本実施の形態では、光センサ５３は、導光部材３の第１端３１から出射したモニタ光Ｌ３を検出する。より具体的には、モニタ光Ｌ３は、導光部材３の第２端３２に入射し、導光部材３の内部を通って、導光部材３の第１端３１から出射する。導光部材３の第１端３１から出射したモニタ光Ｌ３は、光学部材７のダイクロイックミラー７ａを透過し、光センサ５３に到達する。光センサ５３は、受光したモニタ光Ｌ３の光量に応じたモニタ信号Ｙ１を出力する。なお、光学部材７から光センサ５３までのモニタ光Ｌ３の光路上には、モニタ光Ｌ３の波長帯域以外の波長帯域の光を減衰させる光フィルタなどが配置されてもよい。
光センサ５３は、第２光の一部であるモニタ光Ｌ３を受光し、モニタ光Ｌ３の強度に対応するモニタ信号を出力する検出器である。本実施の形態では、光センサ５３は、導光部材３の第１端３１から出射したモニタ光Ｌ３を検出する。より具体的には、モニタ光Ｌ３は、導光部材３の第２端３２に入射し、導光部材３の内部を通って、導光部材３の第１端３１から出射する。導光部材３の第１端３１から出射したモニタ光Ｌ３は、光学部材７のダイクロイックミラー７ａを透過し、光センサ５３に到達する。光センサ５３は、受光したモニタ光Ｌ３の光量に応じたモニタ信号Ｙ１を出力する。なお、光学部材７から光センサ５３までのモニタ光Ｌ３の光路上には、モニタ光Ｌ３の波長帯域以外の波長帯域の光を減衰させる光フィルタなどが配置されてもよい。
【0033】
以下、光センサ５３の機能構成について図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態に係る光センサ５３の機能構成を示すブロック図である。図４に示されるように、光センサ５３は、光電変換素子５３１と、増幅部５３２とを有する。
【0034】
光電変換素子５３１は、受光したモニタ光Ｌ３の光量に応じた電気信号を出力する素子である。光電変換素子５３１は、例えばフォトダイオードなどの光検出素子であり、受光したモニタ光Ｌ３の光量に応じた光電流を出力する。
【0035】
増幅部５３２は、光電変換素子５３１が出力する電気信号を増幅する回路である。本実施の形態では、増幅部５３２は、電流アンプ及び抵抗などを有しており、光電変換素子５３１が出力する光電流を増幅し、増幅した光電流を電圧に変換し、変換した電圧をモニタ信号Ｙ１として出力する。すなわち、モニタ信号Ｙ１は電圧信号であり、モニタ光Ｌ３の光量が大きいほど、光電流の値は大きくなり、モニタ信号Ｙ１の電圧値は高くなる。光センサ５３は、出力制御回路５２に電気的に接続されており、モニタ信号Ｙ１は出力制御回路５２に出力される。
【0036】
増幅部５３２は、増幅率切替部５３ｄを有する。増幅率切替部５３ｄは、モニタ信号の増幅率を増大又は低減させる回路である。言い換えると、増幅率切替部５３ｄは、光電変換素子５３１が出力する光電流の増幅率を切り替える回路である。増幅率切替部５３ｄは、出力制御回路５２から入力される信号に基づいて増幅率を切り替える。
【0037】
以下、本実施の形態に係る光センサ５３の回路構成について図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態に係る光センサ５３の構成を示す回路図である。図５に示される光センサ５３の光電変換素子５３１は、フォトダイオードである。増幅部５３２は、電流アンプ５３ａ、抵抗５３ｂ、抵抗５３ｃ、及び増幅率切替部５３ｄを有する。
【0038】
電流アンプ５３ａは、制御電圧Ｖｃを駆動電圧として、光電変換素子５３１の光電流Ｉ１０を増幅し、増幅した電流（つまり、出力電流）を出力する。電流アンプ５３ａの出力端には、抵抗５３ｂ及び抵抗５３ｃの各一端が電気的に接続されている。抵抗５３ｂ及び抵抗５３ｃの各他端は、増幅率切替部５３ｄに電気的に接続されている。
【0039】
増幅率切替部５３ｄは、スイッチ５３ｅを有する。スイッチ５３ｅは、２つの固定接点Ｘ１、Ｘ２、及び可動接点Ｘ３を有し、可動接点Ｘ３を固定接点Ｘ１又はＸ２に選択的に接続する。固定接点Ｘ１は抵抗５３ｂの他端に電気的に接続され、固定接点Ｘ２は抵抗５３ｃの他端に電気的に接続されている。可動接点Ｘ３は、回路グランドに電気的に接続されている。したがって、スイッチ５３ｅは、可動接点Ｘ３の接続先を固定接点Ｘ１又はＸ２に切り換えることで、抵抗５３ｂ及び抵抗５３ｃのうちいずれかの他端を回路グランドに電気的に接続する。すなわち、増幅率切替部５３ｄは、抵抗５３ｂ及び抵抗５３ｃのうち一方を、電流アンプ５３ａの出力端と回路グランドとの間に接続される抵抗（ゲイン抵抗）として切替可能に選択する。そして、電流アンプ５３ａの出力電流は、ゲイン抵抗（抵抗５３ｂ又は抵抗５３ｃ）及びスイッチ５３ｅを流れる。出力電流によるスイッチ５３ｅでの電圧降下を略０とみなせば、電流アンプ５３ａの出力端と回路グランドとの間には、ゲイン抵抗（抵抗５３ｂ又は抵抗５３ｃ）の電圧降下による電圧値Ｖｙ１が生じ、電流アンプ５３ａの出力端からモニタ信号Ｙ１が出力される。
【0040】
本実施の形態では、抵抗５３ｂの抵抗値は、抵抗５３ｃの抵抗値より大きい。したがって、一定の光電流Ｉ１０に対して、抵抗５３ｂをゲイン抵抗とした場合の電圧値Ｖｙ１は、抵抗５３ｃをゲイン抵抗とした場合の電圧値Ｖｙ１より大きくなる。すなわち、増幅率切替部５３ｄは、可動接点Ｘ３の接続先を固定接点Ｘ１又はＸ２に切り換えることで、増幅部５３２の増幅率を切り替えることができる。具体的には、抵抗５３ｂをゲイン抵抗としたときの増幅率は、抵抗５３ｃをゲイン抵抗としたときの増幅率より大きくなる。
【0041】
ここで、光センサ５３の出力特性について、図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係る光センサ５３の出力特性を示すグラフである。図６の横軸はモニタ光Ｌ３の光量Ｑ０を示し、図６の縦軸はモニタ信号Ｙ１の電圧値Ｖｙ１を示す。図６に示されるように、光量Ｑ０が０（ゼロ）から増加するにつれて、電圧値Ｖｙ１も０から線形に増加する。そして、光量Ｑ０が飽和光量Ｑａ１（第１値）を上回ると、電圧値Ｖｙ１は飽和電圧値（飽和値）Ｖａ１（第２値）で一定になる。すなわち、増幅部５３２はアナログ増幅器として機能し、光量Ｑ０が０以上Ｑａ１以下の範囲であれば、光センサ５３は、電圧値Ｖｙ１が光量Ｑ０に比例する線形領域で動作しており、光量Ｑ０が多いほど電圧値Ｖｙ１は高くなる。しかし、光量Ｑ０が飽和光量Ｑａ１を上回ると、光センサ５３は、光センサ５３の出力が飽和する飽和領域で動作し、電圧値Ｖｙ１は飽和電圧値Ｖａ１で一定になる。飽和光量Ｑａ１は、例えば光量Ｑ０の最大値（すなわち、光源６の定格点灯時のモニタ光Ｌ３の光量Ｑ０）の２５％程度である。このように、光センサ５３を線形領域だけでなく、飽和領域でも動作させることで、光センサ５３で測定できる光量Ｑ０のダイナミックレンジを広くすることができる。通常、出力制御回路５２は、駆動電流Ｉ１を定格電流値に制御して、定格の駆動電流Ｉ１を光源６に供給する。定格の駆動電流Ｉ１による光量Ｑ０は飽和光量Ｑａ１よりも大きく、通常時の電圧値Ｖｙ１は飽和電圧値Ｖａ１になる。なお、飽和電圧値Ｖａ１が光量Ｑ０の増加に伴って微小（線形領域の増加に比べて十分に小さい程度）に増加する場合、飽和電圧値Ｖａ１の最小値を第２値とする。
【0042】
図６に示す光センサ５３の出力特性は、光センサ５３の抵抗５３ｂをゲイン抵抗としたときの出力特性である。すなわち、光センサ５３の抵抗５３ｂをゲイン抵抗とすれば（つまり、増幅率を最大とすれば）、モニタ光Ｌ３の光量Ｑ０が飽和光量Ｑａ１を上回る場合、モニタ信号Ｙ１の電圧値Ｖｙ１は飽和電圧値Ｖａ１になる。
【0043】
増幅率切替部５３ｄの切替制御は出力制御回路５２によって行われる。通常、出力制御回路５２は、増幅率切替部５３ｄを制御して、抵抗５３ｂをゲイン抵抗として選択させる（つまり、増幅率を最大とする）。そして、出力制御回路５２は、増幅率切替部５３ｄを制御して、ゲイン抵抗を抵抗５３ｂから抵抗５３ｃに所定のタイミングで切り替えさせる。すなわち、増幅率切替部５３ｄは、増幅部５３２の増幅率を所定のタイミングで切り替える。抵抗５３ｃの抵抗値は、光量Ｑ０の最大値（すなわち、光源６の定格点灯時の光量Ｑ０）において、光センサ５３が線形領域で動作するように定められる。したがって、ゲイン抵抗として抵抗５３ｃを用いることで、光センサ５３は、光量Ｑ０に１対１で対応するモニタ信号Ｙ１の電圧値Ｖｙ１を出力できる。これにより、モニタ光Ｌ３の光量を正確に測定できるため、光源６の状態を正確に判定できる。
【0044】
［１－７．電源回路］
電源回路５１は、光源６に電力を供給する回路である。電源回路５１は、入力電源Ｐ１が出力する電力の電圧を変換して出力する。本実施の形態では、入力電源Ｐ１が出力する交流電力を直流電力に変換するスイッチング電源回路である。電源回路５１は、力率改善機能を有するスイッチング電源回路であってもよい。例えば、電源回路５１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路及びＤＣ／ＤＣ変換回路を有する。ＡＣ／ＤＣ変換回路は、例えば、力率改善機能を有する昇圧チョッパ回路又は昇降圧チョッパ回路である。ＡＣ／ＤＣ変換回路は、絶縁型のフライバック方式のコンバータ回路であってもよい。ＤＣ／ＤＣ変換回路は、例えば、定電流制御されるチョッパ回路である。なお、光源６の電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路の出力電圧より低い場合、ＤＣ／ＤＣ変換回路として降圧チョッパ回路などの降圧型の回路を用いる。一方、光源６の電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路の出力電圧より高い場合、ＤＣ／ＤＣ変換回路として昇圧チョッパ回路などの昇圧型の回路を用いる。また、光源６の電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路の出力電圧より高いときと低いときとがある場合、ＤＣ／ＤＣ変換回路として昇降圧チョッパ回路などの昇降圧型の回路を用いる。
電源回路５１は、光源６に電力を供給する回路である。電源回路５１は、入力電源Ｐ１が出力する電力の電圧を変換して出力する。本実施の形態では、入力電源Ｐ１が出力する交流電力を直流電力に変換するスイッチング電源回路である。電源回路５１は、力率改善機能を有するスイッチング電源回路であってもよい。例えば、電源回路５１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路及びＤＣ／ＤＣ変換回路を有する。ＡＣ／ＤＣ変換回路は、例えば、力率改善機能を有する昇圧チョッパ回路又は昇降圧チョッパ回路である。ＡＣ／ＤＣ変換回路は、絶縁型のフライバック方式のコンバータ回路であってもよい。ＤＣ／ＤＣ変換回路は、例えば、定電流制御されるチョッパ回路である。なお、光源６の電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路の出力電圧より低い場合、ＤＣ／ＤＣ変換回路として降圧チョッパ回路などの降圧型の回路を用いる。一方、光源６の電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路の出力電圧より高い場合、ＤＣ／ＤＣ変換回路として昇圧チョッパ回路などの昇圧型の回路を用いる。また、光源６の電圧がＡＣ／ＤＣ変換回路の出力電圧より高いときと低いときとがある場合、ＤＣ／ＤＣ変換回路として昇降圧チョッパ回路などの昇降圧型の回路を用いる。
【0045】
また、電源回路５１は、シングルステージコンバータ（ＳＳコンバータ）であってもよい。ＳＳコンバータは、力率改善回路の機能とＡＣ／ＤＣコンバータの機能とを備えた、１コンバータ方式（電圧変換が１回）のコンバータである。
【0046】
［１－８．出力制御回路］
出力制御回路５２は、光源６及び光センサ５３を制御する回路である。本実施の形態では、出力制御回路５２は、電源回路５１及び切替部５４を制御することによって、光源６の各発光素子に供給される電流を制御する。より具体的には、出力制御回路５２は、電源回路５１を制御することで、駆動電流Ｉ１を調整する。すなわち、駆動装置５ａは、駆動電流Ｉ１を可変とすることで、レーザ光Ｌ１の光量を調整する調光機能を有する。また、出力制御回路５２は、切替部５４を制御することで、光源６の各発光素子の両端を短絡する。
出力制御回路５２は、光源６及び光センサ５３を制御する回路である。本実施の形態では、出力制御回路５２は、電源回路５１及び切替部５４を制御することによって、光源６の各発光素子に供給される電流を制御する。より具体的には、出力制御回路５２は、電源回路５１を制御することで、駆動電流Ｉ１を調整する。すなわち、駆動装置５ａは、駆動電流Ｉ１を可変とすることで、レーザ光Ｌ１の光量を調整する調光機能を有する。また、出力制御回路５２は、切替部５４を制御することで、光源６の各発光素子の両端を短絡する。
【0047】
また、出力制御回路５２は、光センサ５３からのモニタ信号Ｙ１に基づいて、光源６の状態を検査する光源検査工程と、光学系及び波長変換部材４ａの状態を検査する光学系検査工程とを時分割で行う。光源検査工程及び光学系検査工程の詳細については後述する。
【0048】
出力制御回路５２は、例えば、制御用ＩＣ（Integrated Circuit）、コンピュータシステムなどを含む。コンピュータシステムは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって出力制御回路５２の各機能を実現することができれば、その種類は限定されない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、電子回路に含まれる集積回路をＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積回路は、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(Very Large Scale Integration)、又はＵＬＳＩ(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(ＦＰＧＡ)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも上記集積回路と同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、非一時的記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネットなどを含む広域通信網を介して非一時的記録媒体に供給されてもよい。コンピュータシステムでは、プロセッサがプログラムを実行することによって、本実施の形態に係る出力制御回路５２の各機能が実現される。
【0049】
【0050】
【0051】
続いて、出力制御回路５２は、電源回路５１を制御することにより、光源６に駆動電流Ｉ１を供給する（Ｓ１２）。これに伴い、光源６の各発光素子はレーザ光Ｌ１を出力する。レーザ光Ｌ１は、光学部材７及び導光部材３を介して波長変換部材４ａに照射され、波長変換部材４ａから照明光Ｌ２及びモニタ光Ｌ３が出射される。
【0052】
波長変換部材４ａから出射されたモニタ光Ｌ３は、導光部材３及び光学部材７を介して光センサ５３に入射する。光センサ５３は、モニタ光Ｌ３を測定し、モニタ信号Ｙ１を出力制御回路５２に出力する。出力制御回路５２は、モニタ信号Ｙ１を初期検出値として取得する（Ｓ１４）。ここで、光センサ５３の増幅部５３２において、ゲイン抵抗として、抵抗５３ｂが用いられる。これにより、駆動電流Ｉ１が定格電流値である場合には、初期検出値は、図６に示される飽和電圧値Ｖａ１となる。
【0053】
続いて、図７に戻り、出力制御回路５２は、光センサ５３の増幅率切替部５３ｄを制御することにより、光センサ５３の増幅部５３２における増幅率を低減する（Ｓ１６）。つまり、図５に示される増幅率切替部５３ｄを制御することで、ゲイン抵抗として抵抗５３ｃを用いる。このように、増幅部５３２における増幅率を低減した状態において、光センサ５３は、モニタ光Ｌ３を測定し、モニタ信号Ｙ１を出力制御回路５２に出力する。出力制御回路５２は、モニタ信号Ｙ１を基準値として取得する（Ｓ１８）。ここで、モニタ信号Ｙ１が飽和電圧値Ｖａ１より小さい値となるように、増幅部５３２のゲイン抵抗が設定される。これにより、モニタ光Ｌ３の光量と１対１に対応するモニタ信号Ｙ１を測定できる。
【0054】
続いて、図７に戻り、出力制御回路５２は、光センサ５３の増幅率切替部５３ｄを制御することにより、光センサ５３の増幅部５３２における増幅率を増大する（Ｓ２０）。つまり、図５に示される増幅率切替部５３ｄを制御することで、ゲイン抵抗として抵抗５３ｂを用いる。
【0055】
続いて、図７に戻り、出力制御回路５２は、光学系検査工程を行う（Ｓ３０）。ここで、光学系検査工程について、図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態に係る光学系検査工程の流れを示すフローチャートである。
【0056】
光学系検査工程において、図８に示されるように、出力制御回路５２は、検出値を取得する（Ｓ３２）。具体的には、光センサ５３は、モニタ光Ｌ３を測定し、モニタ信号Ｙ１を出力制御回路５２に出力する。出力制御回路５２は、モニタ信号Ｙ１を検出値として取得する。
【0057】
続いて、出力制御回路５２は、ステップＳ３２で取得した検出値の低下率が第１閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３４）。ここでは、ステップＳ３２で取得した検出値と、その直前に取得した検出値（又はステップＳ１４で検出した初期検出値）とを比較して、検出値の低下率が第１閾値より大きいか否かを判定する。第１閾値は、光学系又は波長変換部材４ａに異常が発生した場合の検出値の低下率に基づいて決定される。第１閾値は、例えば、５０％程度である。
【0058】
ステップＳ３４において、検出値の低下率が第１閾値より大きいと出力制御回路５２が判定した場合（Ｓ３４でＹｅｓ）、出力制御回路５２は、光学系又は波長変換部材４ａに異常が発生したと判断して、光源６への電流供給を停止する（Ｓ３６）。
【0059】
一方、ステップＳ３４において、検出値の低下率が第１閾値より大きくないと出力制御回路５２が判定した場合（Ｓ３４でＮｏ）、出力制御回路５２は、光学系検査工程の開始時点から（つまり、ステップＳ３２開始時点から）、光学系検査時間が経過したか否かを判定する（Ｓ３８）。ここで、光学系検査時間とは、光学系検査工程を継続する時間の最小値であり、例えば、５０ｍｓｅｃ以上、１００ｍｓｅｃ以下程度とすることができる。
【0060】
ステップＳ３８において、光学系検査時間が経過していないと出力制御回路が判定した場合（Ｓ３８でＮｏ）、ステップＳ３２に戻り、光学系検査工程を継続する。一方、ステップＳ３８において、光学系検査時間が経過していると出力制御回路が判定した場合（Ｓ３８でＹｅｓ）、図７に示される光源検査工程（Ｓ４０）に進む。
【0061】
【0062】
光源検査工程において、出力制御回路５２は、図７に示されるステップＳ１６と同様に、光センサ５３の増幅部５３２における増幅率を低減し（Ｓ４２）、図８に示されるステップＳ３２と同様に、検出値を取得する（Ｓ４４）。
【0063】
続いて、出力制御回路５２は、図９に示されるステップＳ４４で取得した検出値の基準値からの低下率が第２閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ４６）。ここで、第２閾値は、検出値の低下率として、光源６に異常が発生しているおそれがあると想定される範囲の下限値程度に設定される値である。第２閾値は、例えば、基準値の１０％程度に設定される。つまり、検出値の基準値からの低下率が第２閾値より大きい場合、光源６に異常が発生している蓋然性が高い。
【0064】
ステップＳ４６において、検出値の基準値からの低下率が第２閾値より大きくないと出力制御回路５２が判定した場合（Ｓ４６でＮｏ）、出力制御回路５２は、光源検査工程を終了して、光学系検査工程に戻る（図７のＳ３０）。
【0065】
一方、ステップＳ４６において、検出値の基準値からの低下率が第２閾値より大きいと出力制御回路５２が判定した場合（Ｓ４６でＹｅｓ）、前回の光源検査工程においても、低下率が第２閾値より大きかったか否かを判定する（Ｓ４８）。
【0066】
ステップＳ４８において、前回の光源検査工程においては、低下率が第２閾値より大きくないと出力制御回路５２が判定していた場合（Ｓ４８でＮｏ）、出力制御回路５２は、光源検査工程を終了して、光学系検査工程に戻る（図７のＳ３０）。
【0067】
一方、ステップＳ４８において、前回の光源検査工程においても、低下率が第２閾値より大きいと出力制御回路５２が判定していた場合（Ｓ４８でＹｅｓ）、出力制御回路５２は、基準値を直前のステップＳ４４で取得した検出値に更新し（Ｓ５０）、発光素子検査工程に進む（Ｓ６０）。ここで、発光素子検査工程について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態に係る発光素子検査工程の流れを示すフローチャートである。
【0068】
図１０に示されるように、発光素子検査工程において、光源６にｎ個（ｎは、１以上の整数）の発光素子が含まれる場合、１番目の発光素子からｎ番目の発光素子まで、一つずつ順に検査を行う（図１０のループ１）。本実施の形態では、１番目の発光素子６１から４番目の発光素子６４まで順に検査を行う。具体的には、検査工程において、出力制御回路５２は、ｉ番目（ｉは１以上ｎ以下の整数）の発光素子に並列に接続されたｉ番目のスイッチを短絡する（Ｓ６２）。例えば、ｉ＝１である場合、１番目の発光素子６１に並列に接続されたスイッチ８２１を短絡する。これにより、１番目の発光素子には、電流が流れず、１番目のスイッチ８２１に電流が流れる。このため、１番目の発光素子６１が正常に動作している場合、１番目のスイッチ８２１を短絡することで、光源６が出射するレーザ光Ｌ１及びモニタ光Ｌ３の光量が低下する。
【0069】
一方、１番目の発光素子６１に異常が発生していて、レーザ光を出射していない場合、１番目のスイッチ８２１を短絡しても、レーザ光Ｌ１及びモニタ光Ｌ３の光量は低下しない。したがって、１番目のスイッチ８２１を短絡して、モニタ光Ｌ３の光量を測定することで、１番目の発光素子６１の異常の有無を判定できる。ｉが１以外の場合についても同様にｉ番目の発光素子の異常の有無を判定できる。
【0070】
ステップＳ６２に続いて、出力制御回路５２は、図８に示されるステップＳ３２と同様に、検出値を取得する（Ｓ６４）。続いて、出力制御回路５２は、検出値が基準値より低下したか否かを判定する（Ｓ６６）。具体的には、検出値の基準値からの低下量が第３閾値より大きい場合に、出力制御回路５２は、検出値が基準値より低下したと判定する。第３閾値は、例えば、基準値の１％以上５％以下程度の値に設定される。
【0071】
ステップＳ６６において、検出値が基準値より低下したと出力制御回路５２が判定した場合（Ｓ６６でＹｅｓ）、出力制御回路５２は、ｉ番目の発光素子は正常であると判定して、ｉ番目のスイッチを開放し（Ｓ６８）、ｉ＋１番目の発光素子の検査を行う。一方、ステップＳ６６において、検出値が基準値より低下していないと出力制御回路５２が判定した場合（Ｓ６６でＮｏ）、出力制御回路５２は、ｉ番目の発光素子が異常であると判定して、ｉ番目のスイッチを短絡状態のまま維持して、ｉ＋１番目の発光素子の検査を行う。
【0072】
以上のように、各発光素子の検査を行い、全発光素子の検査が終了した後、図９に示されるように、出力制御回路５２は、ｎ－１個以上のスイッチが短絡状態であるか否かを判定する（Ｓ５２）。言い換えると、短絡されていない発光素子が２個以上あるか否かを判定する。出力制御回路５２は、ｎ－１個以上のスイッチが短絡状態であると判定した場合には、光源６への電流の供給を停止し（Ｓ５４）、照明システム１の動作を終了する。一方、出力制御回路５２は、短絡状態であるスイッチの個数は、ｎ－１未満であると判定した場合、モニタ光Ｌ３の光量の低下分を補うように、光源６へ供給する電流を増大させて（Ｓ５６）、図７に示される光学系検査工程を行う（Ｓ３０）。
【0073】
以上のように、本実施の形態に係る照明システム１の制御方法においては、出力制御回路５２は、モニタ信号Ｙ１に基づいて、光学系及び波長変換部材４ａの状態を検査する光学系検査工程と、光源６の状態を検査する光源検査工程とを時分割で行う。これにより、光学系及び波長変換部材４ａの異常と、光源６の各発光素子の異常とを個別に検出できる。また、本実施の形態に係る照明システム１では、光学系及び波長変換部材４ａと、光源６との検査を一つの光センサ５３だけで行うことができるため、構成を簡素化できる。
【0074】
また、本実施の形態では、出力制御回路５２は、光源検査工程と、光学系検査工程とを交互に繰り返し行うことで、光源及び光学系などの異常を遅滞なく検出できる。
【0075】
［３．動作例］
次に、本実施の形態に係る照明システム１の動作例について、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態に係る照明システム１の動作例を示すタイミングチャートである。図１１には、光源６に供給される駆動電流Ｉ１、光センサ出力（モニタ信号Ｙ１）、増幅率切替部５３ｄのスイッチ５３ｅの状態、及び、切替部５４のスイッチ８２１～８２４に供給される電圧レベルと、時間との関係が示されている。
次に、本実施の形態に係る照明システム１の動作例について、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態に係る照明システム１の動作例を示すタイミングチャートである。図１１には、光源６に供給される駆動電流Ｉ１、光センサ出力（モニタ信号Ｙ１）、増幅率切替部５３ｄのスイッチ５３ｅの状態、及び、切替部５４のスイッチ８２１～８２４に供給される電圧レベルと、時間との関係が示されている。
【0076】
図１１に示されるように、まず、照明システム１の電源が投入されて、出力制御回路５２は、光源６への駆動電流Ｉ１の供給を開始する。具体的には、時点ｔ０に駆動電流Ｉ１＝ｉ１となるように、電流量を増大させる。この際、光センサ５３において、ゲイン抵抗として抵抗５３ｂが用いられており、増幅率が大きい状態となっている。このため、光センサ５３からのモニタ信号Ｙ１は、時点ｔ０に至る前に飽和し、飽和電圧値Ｖａ１となる。
【0077】
時点ｔ０において、光源６への駆動電流Ｉ１=ｉ１となった後、出力制御回路５２は、モニタ信号Ｙ１を初期検出値として取得する。図１１に示される動作例では、初期検出値は、飽和電圧値Ｖａ１である。
【0078】
続いて、時点ｔ１において、出力制御回路５２は、光センサ５３の増幅率切替部５３ｄのスイッチ５３ｅを制御することにより、光センサ５３の増幅部５３２における増幅率を低減する。具体的には、出力制御回路５２は、スイッチ５３ｅの可動接点Ｘ３を固定接点Ｘ２に接続することで、ゲイン抵抗を抵抗５３ｂから抵抗５３ｃに切り替える（図５参照）。このように、増幅部５３２における増幅率を低減した状態において、出力制御回路５２は、モニタ信号Ｙ１を基準値として取得する。図１１に示される動作例では、基準値は、飽和電圧値Ｖａ１より小さいＶａ２である。出力制御回路５２は、基準値を取得した後、時点ｔ２において、光センサ５３の増幅率を増大させる。
【0079】
続いて、出力制御回路５２は、図８を用いて説明した光学系検査工程を行う。具体的には、検出値を取得し、検出値の低下率が第１閾値より大きいか否かを判定する。図１１に示される動作例では、光学系検査時間が経過するまでに、検出値の初期検出値からの低下率が第１閾値より大きくならなかったため、時点ｔ３において、出力制御回路５２は光学系検査工程を終了して、図９及び図１０を用いて説明した光源検査工程を行う。具体的には、出力制御回路５２は、時点ｔ１から時点ｔ２までの動作と同様に、光センサ５３の増幅率を低減した状態で、光センサ５３が出力するモニタ信号Ｙ１を検出値として取得する。図１１に示される動作例では、時点ｔ３で取得した検出値（Ｖａ２）の、時点ｔ１で取得した基準値（Ｖａ２）からの低下率は第２閾値以下であるため、時点ｔ４において、光源検査工程を終了して、光センサ５３の増幅率を増大させる。
【0080】
続いて、時点ｔ２から時点ｔ３までの期間と同様に、出力制御回路５２は、光学系検査工程を行う。図１１に示される動作例では、光学系検査時間が経過するまでに、検出値の初期検出値からの低下率が第１閾値より大きくならなかったため、時点ｔ５において、出力制御回路５２は光学系検査工程を終了して、光源検査工程を行う。具体的には、出力制御回路５２は、時点ｔ１から時点ｔ２までの動作と同様に、光センサ５３の増幅率を低減した状態で、光センサ５３が出力するモニタ信号Ｙ１を検出値として取得する。図１１に示される動作例では、時点ｔ５で取得した検出値（Ｖａ３）の、時点ｔ１で取得した基準値（Ｖａ２）からの低下率は第２閾値より大きいが、前回の（つまり、時点ｔ３での）光源検査工程においては、検出値の基準値からの低下率は第２閾値以下であったため、時点ｔ６において、光源検査工程を終了して、光センサ５３の増幅率を増大させる。
【0081】
続いて、時点ｔ２から時点ｔ３までの期間と同様に、出力制御回路５２は、光学系検査工程を行う。図１１に示される動作例では、光学系検査時間が経過するまでに、検出値の初期検出値からの低下率が第１閾値より大きくならなかったため、時点ｔ７において、出力制御回路５２は光学系検査工程を終了して、光源検査工程を行う。具体的には、出力制御回路５２は、光センサ５３の増幅率を低減した状態で、光センサ５３が出力するモニタ信号Ｙ１を検出値として取得する。図１１に示される動作例では、時点ｔ７で取得した検出値（Ｖａ３）の、時点ｔ１で取得した基準値（Ｖａ２）からの低下率は第２閾値より大きく、かつ、前回の（つまり、時点ｔ５での）光源検査工程においても、検出値の基準値からの低下率は第２閾値より大きかったため、基準値を時点ｔ７で取得した検出値（Ｖａ３）に更新し、発光素子検査工程を行う。
【0082】
発光素子検査工程においては、まず、光センサ５３のモニタ信号Ｙ１を安定させるために、時点ｔ８まで待機する。本実施の形態では、例えば、出力制御回路５２は、１０ｍｓｅｃ程度待機する。
【0083】
続いて、時点ｔ８から時点ｔ９までの期間において、出力制御回路５２は、１番目のスイッチ８２１にＨＩＧＨレベルの電圧を供給することによって、スイッチ８２１を短絡し、検出値を取得する。図１１に示される動作例では、検出値はＶａ３未満となり、基準値（Ｖａ３）より低下しているため、１番目の発光素子６１に異常がないと判定し、１番目のスイッチ８２１を開放する。
【0084】
続いて、時点ｔ９から時点ｔ１０までの期間において、出力制御回路５２は、２番目のスイッチ８２２にＨＩＧＨレベルの電圧を供給することによって、スイッチ８２２を短絡し、検出値を取得する。図１１に示される動作例では、検出値はＶａ３未満となり、基準値（Ｖａ３）より低下しているため、２番目の発光素子６２に異常がないと判定し、２番目のスイッチ８２２を開放する。
【0085】
続いて、時点ｔ１０から時点ｔ１１までの期間において、出力制御回路５２は、３番目のスイッチ８２３にＨＩＧＨレベルの電圧を供給することによって、スイッチ８２３を短絡し、検出値を取得する。図１１に示される動作例では、検出値はＶａ３となり、基準値（Ｖａ３）から低下していないため、３番目の発光素子６３に異常が発生していると判定し、３番目のスイッチ８２３を短絡状態のまま維持する。
【0086】
続いて、時点ｔ１１から時点ｔ１２までの期間において、出力制御回路５２は、４番目のスイッチ８２４にＨＩＧＨレベルの電圧を供給することによって、スイッチ８２４を短絡し、検出値を取得する。図１１に示される動作例では、検出値はＶａ３未満となり、基準値（Ｖａ３）から低下しているため、４番目の発光素子６４に異常がないと判定し、４番目のスイッチ８２４を開放する。
【0087】
出力制御回路５２は、時点ｔ１２にて発光素子検査工程を終了し、短絡状態のスイッチの個数を確認する。図１１に示される動作例では、短絡状態のスイッチは、スイッチ８２３の一つのみであるため、出力制御回路５２は、光源６に供給する駆動電流Ｉ１をｉ１からｉ２に増大させて、動作を継続する。
【0088】
これ以降、以上の動作と同様に、光学系検査工程と光源検査工程とを交互に繰り返す。
【0089】
以上のように、本実施の形態に係る照明システム１においては、光学系及び波長変換部材の異常と、光源６の各発光素子の異常とを個別に検出できる。
【0090】
［４．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る照明システム１は、１以上の発光素子を含み、第１光を出射する光源６と、第１光の一部を、第１光とは波長が異なる第２光に変換する波長変換部材４ａと、第１光が入射し、第１光を波長変換部材４ａに照射する光学系と、第２光の一部であるモニタ光Ｌ３を受光し、モニタ光Ｌ３の強度に対応するモニタ信号Ｙ１を出力する光センサ５３と、光源６及び光センサ５３を制御する出力制御回路５２とを備える。出力制御回路５２は、モニタ信号に基づいて、光学系及び波長変換部材４ａの状態を検査する光学系検査工程と、光源６の状態を検査する光源検査工程とを時分割で行う。
以上のように、本実施の形態に係る照明システム１は、１以上の発光素子を含み、第１光を出射する光源６と、第１光の一部を、第１光とは波長が異なる第２光に変換する波長変換部材４ａと、第１光が入射し、第１光を波長変換部材４ａに照射する光学系と、第２光の一部であるモニタ光Ｌ３を受光し、モニタ光Ｌ３の強度に対応するモニタ信号Ｙ１を出力する光センサ５３と、光源６及び光センサ５３を制御する出力制御回路５２とを備える。出力制御回路５２は、モニタ信号に基づいて、光学系及び波長変換部材４ａの状態を検査する光学系検査工程と、光源６の状態を検査する光源検査工程とを時分割で行う。
【0091】
これにより、光学系及び波長変換部材の異常と、光源６の各発光素子の異常とを個別に検出できる。また、本実施の形態に係る照明システム１では、光学系及び波長変換部材４ａと、光源６との検査を一つの光センサ５３だけで行うことができるため、構成を簡素化できる。
【0092】
また、本実施の形態に係る照明システム１において、出力制御回路５２は、光源検査工程においては、光センサ５３におけるモニタ信号Ｙ１の増幅率を低下させ、光学系検査工程においては、増幅率を低下させなくてもよい。
【0093】
これにより、光センサ５３のモニタ信号Ｙ１が飽和している場合に、モニタ光Ｌ３の光量と、モニタ信号Ｙ１とを１対１で対応させることが可能となるため、モニタ光Ｌ３の光量を正確に測定できる。
【0094】
また、本実施の形態に係る照明システム１において、光源６に含まれる１以上の発光素子は、複数の発光素子を含み、出力制御回路５２は、光源検査工程において、モニタ信号Ｙ１の強度が前回の光源検査工程におけるモニタ信号Ｙ１の強度と比べて所定の割合以上低下した場合に、複数の発光素子の各々に供給する電力を順次変化させたときのモニタ信号Ｙ１の変化を検出することによって、複数の発光素子のうち出力が低下している発光素子を特定してもよい。
【0095】
これにより、複数の発光素子を個別に検査することができ、出力が低下している発光素子を正確に特定できる。例えば、本実施の形態に係る照明システム１のように、各発光素子の両端を順次短絡して（つまり、各発光素子に供給する電力を順次ゼロとして）モニタ信号Ｙ１の変化を検出してもよい。
【0096】
また、本実施の形態に係る照明システム１において、出力制御回路５２は、光源検査工程と、光学系検査工程とを交互に行ってもよい。
【0097】
これにより、光源及び光学系などの異常を遅滞なく検出できる。
【0098】
また、本実施の形態に係る照明システム１において、光源６に含まれる１以上の発光素子の各々は、半導体レーザ素子であり、光学系は、第１光（つまり、レーザ光Ｌ１）を導光する導光部材３を含んでもよい。
【0099】
これにより、半導体レーザ素子から出力された高輝度のレーザ光Ｌ１を導光部材３によって、波長変換部材４ａまで容易に導波できる。
【0100】
また、本実施の形態に係る照明システム１の制御方法は、モニタ信号Ｙ１に基づいて、光学系及び波長変換部材４ａの状態を検査する光学系検査工程と、モニタ信号Ｙ１に基づいて、光源６の状態を検査する光源検査工程とを含み、光源検査工程と光学系検査工程とを時分割で行う。
【0101】
これにより、光学系及び波長変換部材の異常と、光源６の各発光素子の異常とを個別に検出できる。また、本実施の形態に係る照明システム１の制御方法によれば、光学系及び波長変換部材４ａと、光源６との検査を一つの光センサ５３だけで行うことができるため、照明システム１の構成を簡素化できる。
【0102】
（変形例など）
以上、本開示の複数の態様に係る照明システムなどについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれてもよい。
以上、本開示の複数の態様に係る照明システムなどについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれてもよい。
【0103】
例えば、実施の形態では、２回連続で、光源検査工程において、検出値の基準値からの低下量が２回連続で第２閾値より大きい場合に、発光素子検査工程を行ったが、光源検査工程の構成はこれに限定されない。例えば、１回でも低下量が第２閾値より大きくなった場合に発光素子検査工程を行ってもよいし、３回連続で低下量が第２閾値より大きくなった場合に発光素子検査工程を行ってもよい。
【0104】
また、上記実施の形態では、出力制御回路５２は、光源検査工程においては、光センサ５３におけるモニタ信号Ｙ１の増幅率を低下させたが、必ずしも増幅率を低下させなくてもよい。例えば、増幅率を低下させない状態でも、モニタ光Ｌ３の光量と、モニタ信号Ｙ１とが１対１で対応している場合には、光源検査工程において増幅率を低下させなくてもよい。
【0105】
また、上記実施の形態では、光学系として導光部材３を用いたが、光学系の構成は、第１光が入射し、第１光を波長変換部材４ａに照射することができれば、導光部材３に限定されない。例えば、光学系として、ミラー、レンズなどの光学素子を用いてもよい。
【0106】
また、上記実施の形態では、光源検査工程において、各発光素子に供給する電流を変化させるために、各発光素子に並列接続されるスイッチを短絡させて、各発光素子に流れる電流をゼロとしたが、光源検査工程の態様はこれに限定されない。例えば、光源検査工程において、各発光素子に供給する電流をゼロより大きい電流量に減少させてもよい。具体的には、スイッチ及び抵抗を直列接続した回路を、各発光素子に並列に接続してもよい。
【0107】
また、上記実施の形態の光源検査工程において、検出値の基準値からの低下率が第２閾値より２回連続で大きくなった場合に発光素子検査工程を行ったが、検出値の基準値からの低下率が１回でも第２閾値より大きくなった場合に、発光素子検査工程を行ってもよい。
【符号の説明】
【0108】
１ 照明システム
３ 導光部材
４ａ 波長変換部材
６ 光源
５２ 出力制御回路
５３ 光センサ
５３ｅ、８２１、８２２、８２３、８２４ スイッチ
５４ 切替部
６１、６２、６３、６４ 発光素子
３ 導光部材
４ａ 波長変換部材
６ 光源
５２ 出力制御回路
５３ 光センサ
５３ｅ、８２１、８２２、８２３、８２４ スイッチ
５４ 切替部
６１、６２、６３、６４ 発光素子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】