(57)【要約】【課題】レーザ光源ユニットにおいて、使用の自由度を高くするとともに、ファイバ接続部分を可動式とする場合において光ファイバ長さを短く抑えることである。【解決手段】レーザ光源ユニット１０は、複数の半導体レーザ光源２０と、複数の半導体レーザ光源２０に接続された複数の光ファイバ３０と、複数の半導体レーザ光源２０及び複数の光ファイバ３０を収容する筐体１２と、筐体１２の外面に配置され、筐体１２の床面に対する移動を可能とする可動部５０と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体レーザ光源と、
前記複数の半導体レーザ光源に接続された複数の光ファイバと、
前記複数の半導体レーザ光源及び前記複数の光ファイバを収容する筐体と、
前記筐体の外面に配置され、前記筐体の床面に対する移動を可能とする可動部と、を備える、
レーザ光源ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ光源ユニットにおいて、
前記光ファイバにより導光された戻り光を受光する受光部と、
前記受光部の検出結果に基づいて、前記光ファイバの一端面に対し光の入射が正常状態からずれるように異常が発生したことを検知する検知部と、を有する、
レーザ光源ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のレーザ光源ユニットにおいて、
前記可動部の近傍に設けられた緩衝機構を備える、
レーザ光源ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザ光源ユニットにおいて、
前記緩衝機構のうち少なくとも1つの緩衝方向は、前記半導体レーザ光源の光軸方向に対して平行である、
レーザ光源ユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニットにおいて、
前記可動部の設置面は、前記光ファイバの出口面とは異なる位置にある、
レーザ光源ユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニットにおいて、
前記可動部の設置面は、前記半導体レーザ光源の光軸方向に対して垂直である、
レーザ光源ユニット。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニットにおいて、
前記可動部は、車輪を含む、
レーザ光源ユニット。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニットにおいて、
前記可動部の設置面とは異なる面に配置され、ユーザが保持可能な保持部を備える、
レーザ光源ユニット。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニットにおいて、
前記半導体レーザ光源に電力を供給する駆動電源回路に接続され、加速度センサの検出値を利用する安全制御ユニットを備える、
レーザ光源ユニット。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニットにおいて、
前記半導体レーザ光源と前記光ファイバとの接続部に自動調芯装置が設置されている、
レーザ光源ユニット。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニットと、
前記レーザ光源ユニットからのレーザ光を非可干渉性の光に変換し放射する灯具ユニットと、を備える、
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザ光源ユニット及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から半導体レーザ光源を光ファイバに接続し、半導体レーザ光源が発した光を、光ファイバを通してランプ部（灯具ユニット）に導入し、ランプ部の波長変換層で波長変換光や波長変換光が混合された照明光を放出する照明装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、レーザ発振器側から送られたパルス光を光ファイバに入射し、光ファイバにより装置外部に伝送するレーザ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０１／０５００３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、半導体レーザ光源を光ファイバに接続しているレーザ光源ユニットは、重量が大きくなる場合に持ち運びが困難であり、使用用途や使用方法等の使用の自由度が低い。また、光ファイバに接続した灯具ユニット等のファイバ接続部分を可動式とする場合には、レーザ光源ユニットとファイバ接続部分とが最大に離れる場合を考慮して光ファイバ長さを決定する必要がある。これにより、光ファイバ長さが大きくなり、コストの増大と光伝送損失の増大とを招く原因となる。
【０００６】
本開示の目的は、レーザ光源ユニット及び照明装置において、使用の自由度を高くするとともに、ファイバ接続部分を可動式とする場合において光ファイバ長さを短く抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係るレーザ光源ユニットは、複数の半導体レーザ光源と、複数の半導体レーザ光源に接続された複数の光ファイバと、複数の半導体レーザ光源及び複数の光ファイバを収容する筐体と、筐体の外面に配置され、筐体の床面に対する移動を可能とする可動部と、を備える。
【０００８】
また、本開示に係る照明装置は、本開示に係るレーザ光源ユニットと、レーザ光源ユニットからのレーザ光を非可干渉性の光に変換し放射する灯具ユニットと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係るレーザ光源ユニット及び照明装置によれば、筐体の外面に筐体の床面に対する移動を可能とする可動部が配置されるので、使用の自由度を高くするとともに、ファイバ接続部分を可動式とする場合において光ファイバ長さを短く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のレーザ光源ユニットを含む照明装置の構成図である。
【図２】実施形態のレーザ光源ユニットの透視斜視図である。
【図３】実施形態のレーザ光源ユニットを構成する半導体レーザ光源及び光ファイバの接続部を示す断面図である。
【図４】図１に示す照明装置の使用状態の１例を示す図である。
【図５】実施形態の別例のレーザ光源ユニットの可動部構造を示す模式図である。
【図６】実施形態の別例のレーザ光源ユニットの可動部構造を示す模式図である。
【図７】実施形態の別例のレーザ光源ユニットを含む照明装置の主要構成を示す図である。
【図８】図７の別例を構成するレーザ光源の発光特性を示すグラフである。
【図９】図７の別例を構成する制御構成を示すブロック図である。
【図１０】実施形態の別例のレーザ光源ユニットを構成する半導体レーザ光源及び光ファイバの接続部を示す断面図である。
【図１１】実施形態の別例のレーザ光源ユニットの運搬状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本開示に係るレーザ光源ユニット及び照明装置の実施形態の一例について詳細に説明する。実施形態の説明で参照する図面は模式的に記載されたものであるから、各構成要素の寸法比率などは以下の説明を参酌して判断されるべきである。以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、数量等は、本開示の理解を容易にするための例示であって、レーザ光源ユニットや照明装置の仕様に合わせて適宜変更することができる。以下で説明する複数の実施形態の各構成要素を選択的に組み合わせることは当初から想定されている。以下では、すべての図面において同様の要素には同一の符号を付して説明する。
【００１２】
図１は、実施形態のレーザ光源ユニット１０を含む照明装置１の構成図である。図２は、レーザ光源ユニット１０の透視斜視図である。図１に示すように、照明装置１は、レーザ光源ユニット１０と、複数の光ファイバ３０の先端に結合された灯具ユニット７０とを含む。このような照明装置１は、後述の図４に示すように、天井１００に灯具ユニット７０を取り付けた状態で、灯具ユニット７０をスポットライトとして使用して上側から照明するために使用される。灯具ユニット７０は、ファイバ接続部分に相当する。なお、レーザ光源ユニットの用途は、灯具ユニットを接続して照明装置を構成することに限定しない。例えば、レーザ光源ユニットは、レーザ加工を行う加工装置を構成するために用いることもできる。
【００１３】
図１、図２に示すように、レーザ光源ユニット１０は、筐体１２と、筐体１２に収容された複数の半導体レーザ光源２０と、複数の光ファイバ３０と、電力供給部４０と、４つの可動部５０とを含んで構成される。筐体１２は、金属板等により略直方体の箱状に形成される。図２では、筐体１２の長手方向をＸで示し、横方向をＹで示し、Ｘ，Ｙと直交する高さ方向をＺで示している。複数の半導体レーザ光源２０は、それぞれ光ファイバ３０に接続部３１で接続される。以下では、半導体レーザ光源２０は、レーザ光源２０と記載する。
【００１４】
図１では、２組のレーザ光源２０、接続部３１および光ファイバ３０を示しているが、実際には、図２に示すように、６本の光ファイバ３０が接続部３１でレーザ光源２０に接続される。なお、レーザ光源２０、接続部３１および光ファイバ３０の組数は、複数であればその数は限定しない。図２に示すように、複数の光ファイバ３０は、まとめられた状態で、筐体１２の側面１２ａから導出される。複数の光ファイバ３０は筐体１２の内部で１本の光ファイバに結合された状態で側面１２ａから導出されてもよい。
【００１５】
図３は、レーザ光源ユニット１０を構成するレーザ光源２０及び光ファイバ３０の接続部３１を示す断面図である。各光ファイバ３０は、その光ファイバ３０と組み合わされるレーザ光源２０に、接続部３１で接続される。接続部３１は、レーザ光源２０が支持されるケース状の光源支持部３２と、光源支持部３２に結合され、光ファイバ３０を保持するファイバ支持部３３とを含む。図３に示すように光源支持部３２の内側には、光学系３４が配置されてもよい。光学系３４は、コリメートレンズ３５、バンドパスフィルタ３６、及び集光レンズ３７を含む。コリメートレンズ３５、バンドパスフィルタ３６、及び集光レンズ３７は、レーザ光源２０から出射されるレーザ光の光路Ｌ１上に配置される。
【００１６】
コリメートレンズ３５は、レーザ光源２０から放出されたレーザ光を平行光に変換する。コリメートレンズ３５とレーザ光源２０とは別体としても一体としてもよい。
【００１７】
バンドパスフィルタ３６は、コリメートレンズ３５を透過したレーザ光から特定の波長帯の光を抽出する。集光レンズ３７は、バンドパスフィルタ３６を通過したレーザ光を集光し、光ファイバ３０の一端面（図３の下端面）に入射させる。
【００１８】
レーザ光源２０は、レーザ光を放射する半導体レーザ素子を有する。レーザ光源２０は、例えば青色光を含むレーザを発生させ、光ファイバ３０を用いて灯具ユニット７０側にレーザ光を供給する。例えばレーザ光源２０は、国際電気標準（ＩＥＣ）の規格やＪＩＳ Ｃ ６８０２で規定された「クラス４」のような高出力レーザを発生させる。図２に示すように、複数のレーザ光源２０は、筐体１２の内部に長手方向Ｘに一列に並んで配置され、それぞれ上側に向かってレーザ光を出力する。各レーザ光源２０の光軸方向は、筐体１２の高さ方向Ｚと平行である。複数のレーザ光源２０の下側にはヒートシンク８０が配置され、各レーザ光源２０を冷却する。
【００１９】
レーザ光源２０は、電力供給部４０から電力を供給されることにより駆動される。電力供給部４０は、筐体１２内に配置された駆動電源回路４１及び制御装置４２を含む。駆動電源回路４１は、筐体１２から導出される電源ケーブル（図示せず）を介して商用交流電源に接続される。駆動電源回路４１は、商用交流電源から供給された交流電力を直流電力に変換してレーザ光源２０に出力する。
【００２０】
制御装置４２は、プログラムを実行することによって、本開示のレーザ光源ユニット１０の主体の機能を実現する。制御装置４２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、上記機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、集積回路（ＩＣ）または大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集積されていてもよく、複数のチップに設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよく、複数の装置に備えられていてもよい。また、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等の非一時的記憶媒体に記憶される。プログラムは、記憶媒体に予め格納されていてもよく、インターネット等を含む広域通信網を介して記憶媒体に供給されてもよい。
【００２１】
さらに、制御装置４２は、点灯制御部４３を有する。点灯制御部４３は、駆動電源回路４１を制御することによって、各レーザ光源２０に対する供給電流を制御し、各レーザ光源２０の点灯の切換、及び発光強度の調節を行う。
【００２２】
レーザ光源２０から出射されたレーザ光は、光ファイバ３０の一端面に入射され、光ファイバ３０の他端面から灯具ユニット７０に入射される。灯具ユニット７０は、レーザ光源ユニット１０からのレーザ光を非可干渉性の光に変換して放射する。灯具ユニット７０は、波長変換素子７１の一方の面にレーザ光が入射され、反対側の面から、レーザ光とは異なる波長帯の照明光、例えば白色光の照明光が出射される透過型の照明器具である。具体的には、灯具ユニット７０は、波長変換素子７１と、光学部材７４とを含む。この場合、一般的なＬＥＤ照明と比べ、灯具ユニット７０は電子部品（ＬＥＤや電源回路）を放熱する必要がないため、灯具サイズを大幅に小型化でき、かつ、重量を大幅に軽減できる。またハロゲンランプ等の高輝度ランプ光源は灯具表面が非常に高温になるが、本灯具の主たる熱源は蛍光体と一部の光り損失に伴う発熱のみであるため、表面温度はＬＥＤ照明と同等に容易に抑えることができる。波長変換素子７１は、レーザ光を異なる波長帯の照明光に変換する。例えば、波長変換素子７１は、光ファイバ３０の他端面と光学部材７４との間に配置される。波長変換素子７１は、基板に保持された蛍光部を有する。基板は、ガラス、サファイアなどの透光性材料から形成される。基板における光学部材７４側に蛍光部が積層される。
【００２３】
蛍光部は、レーザ光によって励起されて蛍光を発する複数の蛍光体の粒子を分散状態で備えており、レーザ光の照射により蛍光体が蛍光を発する。蛍光部は、白色光を放射する構成としてもよい。例えば、蛍光部は、レーザ光の照射によって赤色で発光させる第１蛍光体、及び緑色で発光させる第２蛍光体が適切な割合で含まれている。第１蛍光体の赤色光と第２蛍光体の緑色光とレーザ光の青色光とが混色されることにより、白色の照明光が蛍光部から発生する。
【００２４】
蛍光部から発した照明光は、光学部材７４に放射される。光学部材７４は、照明光の配光を制御する。光学部材７４としては、例えば照明光を拡散する拡散部材、照明光を集光する集光部材等がある。これにより、灯具ユニット７０は、レーザ光を非可干渉性の光に変換して放射する。図１では、複数の光ファイバ３０が１つの灯具ユニット７０に接続される場合を示しているが、１つの光ファイバ３０ごとに１つの灯具ユニットが接続されてもよい。なお、上記では、灯具ユニット７０が、波長変換素子７１の一方の面にレーザ光が入射され、反対側の面から照明光が出射される透過型である場合を説明したが、レーザ光が入射される波長変換素子の入射側と同じ側の面から白色光等の照明光が出射される反射型としてもよい。
【００２５】
図４は、照明装置１の使用状態の１例を示している。図４に示すように、照明装置１では、灯具ユニット７０が、天井１００の照明取付部に、所定の横方向（図４の左右方向）に沿って移動可能に取り付けられる。上記で説明したように、本開示の灯具ユニット７０は従来のハロゲンランプ等の高輝度光源のユニットに比べ、表面温度が低くなり、一般的なＬＥＤ照明と比べ小型・軽量であることを特徴としており、移動が容易である。灯具ユニット７０は、横方向にスライド可能に取り付けられてもよいが、横方向に並んだ複数の照明取付部から選択された１つの照明取付部に、取り外し可能に取り付けられてもよい。
【００２６】
図４では、灯具ユニット７０を実線で示す位置と二点鎖線で示す位置とで取付位置を切り換え可能とした場合を示している。図４では、灯具ユニット７０の取付位置についての最大に離れる距離をＷで示している。灯具ユニット７０は、実線で示す位置及び二点鎖線で示す位置との間で１つまたは複数の中間の取付位置を設定することもできる。本例のレーザ光源ユニット１０は、筐体１２の外面に配置された可動部５０を備える。可動部５０は後述のように床面１０１に対する移動を可能とする車輪を含む。これにより、灯具ユニット７０の取付位置を変更する場合に、筐体１２をその取り付け位置に応じて容易に移動させることができる。
【００２７】
具体的には、図２に示すように、レーザ光源ユニット１０は、筐体１２の外面である下面１２ｂに配置され、筐体１２の床面１０１に対する移動を可能とする４つの可動部５０を備える。筐体１２の下面１２ｂは、可動部５０の設置面に相当する。下面１２ｂは、光ファイバ３０の出口面である筐体１２の側面１２ａとは異なる位置にある。また、下面１２ｂは、レーザ光源２０の光軸方向に対して垂直である。
【００２８】
図２には、４つの可動部５０のうち、３つの可動部５０を示している。４つの可動部５０は、車輪支持部５１と、車輪支持部５１に取り付けられた車輪５２とを有する。車輪支持部５１は、筐体１２の下面の長手方向Ｘに離れた２つの位置のそれぞれにおいて、水平方向に沿う横方向Ｙに離れた２つの位置である合計４つの位置に取り付けられる。各車輪支持部５１には、車輪５２が、水平方向の軸を中心として回転可能に取り付けられる。各車輪支持部５１は、筐体１２の下面に対し、高さ方向Ｚの軸を中心に３６０度以上の自由回転を許容するように支持される。これにより、車輪５２は、キャスタ輪としての機能を有する。このため、本例の構成によれば、筐体１２を床面１０１上で容易に移動させることができる。車輪支持部５１には、車輪５２の回転を禁止するロック部が設けられてもよい。ロック部は、ユーザの操作によって回転許可状態と回転停止状態とを切換可能としてもよい。
【００２９】
さらに、筐体１２の下面１２ｂとは異なる面である上面１２ｃには、保持部５４が配置される。保持部５４は、ユーザが手で掴んで保持可能なＵ字形状のハンドルである。この保持部５４により、ユーザが段差部等、車輪５２では移動できない場所で移動させることができる。
【００３０】
上記のレーザ光源ユニット１０を含む照明装置１の使用時には、図４に示したように、灯具ユニット７０をいずれかの照明取付部の取付位置に固定する。この状態で、各レーザ光源２０を駆動し、光ファイバ３０にレーザ光を導光して、灯具ユニット７０から照明光を下側に照射する。
【００３１】
上記のレーザ光源ユニット１０及び照明装置１によれば、筐体１２の外面に筐体１２の床面１０１に対する移動を可能とする可動部５０が配置されるので、使用状態や使用方法等の使用の自由度を高くすることができる。これとともに、レーザ光源ユニット１０及び照明装置１によれば、本例のように灯具ユニット７０を可動式とする場合において、光ファイバ長さを短く抑えることができる。例えば、図４に実線で示すレーザ光源ユニット１０の位置から、二点鎖線で示す灯具ユニット７０の位置までの距離のように、光ファイバ３０の長さは、レーザ光源ユニット１０と灯具ユニット７０とが最大に離れる場合を考慮して決定する必要がある。これにより、レーザ光源ユニット１０の位置が固定され、移動できないまたは移動が困難である場合には、光ファイバ長さが大きくなり、コストの増大と光伝送損失の増大とを招く原因となる。一方、本例の場合には、レーザ光源ユニット１０が可動部５０を備えるので、灯具ユニット７０の取付位置に応じて、レーザ光源ユニット１０を容易に移動することができる。これにより、光ファイバ長さを短くできるので、コストの抑制と、光伝送損失を低減できる。
【００３２】
図１を参照して説明する実施形態の別例の構成として、制御装置４２の点灯制御部４３は、駆動電源回路４１に接続された安全制御ユニット４４を有する構成としてもよい。安全制御ユニット４４は、点灯制御部４３を構成する。安全制御ユニット４４は、筐体１２に取り付けられた加速度センサ４５からの検出信号が入力される。安全制御ユニット４４は、その検出信号が表す検出値を利用して、異常発生か否かを判断する。例えば、加速度センサ４５は、筐体１２が倒れたり、筐体１２が所定加速度以上で加速した場合に、異常を表す検出値を出力する。安全制御ユニット４４は、加速度センサ４５から検出信号が入力され、その検出信号が表す検出値が異常を表す値の場合に、レーザ光源２０の発光を禁止する。これにより、レーザ光源ユニット１０の安全性をより高くできる。
【００３３】
図５、図６は、実施形態の別例のレーザ光源ユニット１０ａ、１０ｂの可動部構造の２例を示す模式図である。図５に示す別例のレーザ光源ユニット１０ａは、筐体１２と可動部５０との間に、可動部５０の近傍に設けられた緩衝機構５６を備える。緩衝機構５６は、複数のスライド軸５７と、板部５８と、複数のバネ５９とを有する。複数のスライド軸５７は、筐体１２の下側に上下方向の移動のみを可能にスライド可能に支持される。板部５８は、複数のスライド軸５７の下端に、筐体１２の下面に面するように固定される。複数のバネ５９は、板部５８の上面と筐体１２の下面との間に配置され、筐体１２から板部５８を離隔させる方向に付勢する。図５では、車輪支持部５１（図２）の図示を省略しているが、車輪５２は、車輪支持部５１を介して板部５８に取り付けられる。本例の構成によれば、筐体１２に対し可動部５０側から突き上げ力が入力される傾向となった場合に、緩衝機構５６によりその突き上げ力を緩和できる。緩衝機構５６の少なくとも１つの緩衝方向は上下方向である。この上下方向は、レーザ光源２０（図１、図２）の光軸方向に対して平行である。これにより、レーザ光源２０と光ファイバ３０（図１、図２）との接続ずれを抑制できるとともに、光ファイバ３０の折れを抑制できる。特に、レーザ光源２０がクラス４のような高出力レーザを発生させる場合には、接続部３１のずれをより抑制するとともに、光ファイバ３０の折れをより抑制して安全性をより高める必要があるので、緩衝機構５６は有効である。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図４の構成と同様である。
【００３４】
図６に示す別例のレーザ光源ユニット１０ｂは、筐体１２と４つの可動部５０とのそれぞれの間に、可動部５０の近傍に設けられた緩衝機構６０をそれぞれ備える。各緩衝機構６０は、複数のスライド軸６１と、板部６２と、バネ６３とを有する。複数のスライド軸６１は、筐体１２の下側に上下方向の移動のみを可能にスライド可能に支持される。板部６２は、複数のスライド軸６１の下端に、筐体１２の下面に面するように固定される。バネ６３は、板部６２の上面と筐体１２の下面との間に配置され、筐体１２から板部６２を離隔させる方向に付勢する。図６では、車輪支持部５１（図２）の図示を省略しているが、車輪５２は、車輪支持部５１を介して板部６２に取り付けられる。本例の構成によれば、筐体１２に対し１つ以上の車輪５２側から突き上げ力が入力される傾向となった場合に、緩衝機構６０によりそれぞれの突き上げ力を独立して緩和できる。４つの可動部５０のそれぞれに独立して緩衝機構６０が設けられるので、床面が平坦でない場合において、各車輪５２を床面に追従させやすくなる。これにより、図５の構成よりも、レーザ光源２０（図１）と光ファイバ３０（図１）との水平方向における接続ずれを抑制できる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図４の構成、または図５の構成と同様である。
【００３５】
なお、筐体１２と車輪５２との間に設ける緩衝機構の緩衝方向が上下方向だけでなく水平方向も含むように、緩衝機構は、水平方向または水平方向に対し傾斜した方向に付勢するバネを含んでいてもよい、
【００３６】
図７は、実施形態の別例のレーザ光源ユニットを含む照明装置１ａの主要構成を示す図である。図８は、図７の別例を構成するレーザ光源２０ａの発光特性を示すグラフである。図９は、図７の別例を構成する制御構成を示すブロック図である。
【００３７】
本例の場合には、図７に示すように、レーザ光源ユニットは、レーザ光源２０ａと光ファイバ３０との接続部３１の内側に、光学系３４ａが配置される。光学系３４ａは、レーザ光源２０ａの側から光出射方向に沿って、コリメートレンズ３５、バンドパスフィルタ３６、ダイクロイックミラー３８、及び第１集光レンズ３９が配置される。
【００３８】
また、図８に示すように、レーザ光源２０ａは、第１発光モードでレーザ光を発し、第２発光モードでレーザ光よりも発光強度が低いＬＥＤ光のみを発する。このとき、レーザ光源２０ａに対する供給電流の値が所定値以上であれば第１発光モードが実現され、所定値未満であれば第２発光モードが実現される。レーザ光源２０ａごとに、ＬＥＤ光とレーザ光とは同一の光路Ｌ１で、レーザ光源２０ａから灯具ユニット７０に向かって進行する。
【００３９】
コリメートレンズ３５は、レーザ光源２０ａから放出されたレーザ光またはＬＥＤ光を平行光に変換するレンズである。バンドパスフィルタ３６は、コリメートレンズ３５を透過したレーザ光またはＬＥＤ光から、発光ピーク波長を含む第１波長帯の光を抽出する。
【００４０】
ダイクロイックミラー３８は、バンドパスフィルタ３６で抽出された光を反射すると共に、戻り光を透過させる。具体的には、ダイクロイックミラー３８は、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の青色波長帯域の光を反射し、５００ｎｍよりも長い波長帯の光を透過する。
【００４１】
バンドパスフィルタ３６を通過したレーザ光またはＬＥＤ光は、ダイクロイックミラー３８で反射されることで、第１集光レンズ３９に照射される。さらに、灯具ユニット７０からの戻り光は、光路Ｌ２で示すように、光ファイバ３０を通って、ダイクロイックミラー３８を透過し、ロングパスフィルタ４６、第２集光レンズ４７を介して、受光部４８に向けて照射される。なお、ダイクロイックミラー３８は、バンドパスフィルタ３６で抽出された光を透過させるとともに、戻り光を反射させる構成としてもよい。
【００４２】
第１集光レンズ３９は、ダイクロイックミラー３８で反射された光を集光し、光ファイバ３０の一端面に入射させる。第１集光レンズ３９は、光ファイバ３０の一端面から放出された戻り光をコリメートさせる機能を有してもよい。
【００４３】
ロングパスフィルタ４６は、ダイクロイックミラー３８を透過した戻り光から、レーザ光またはＬＥＤ光の発光ピーク波長を含む第１波長帯の光を含む第２波長帯の光をカットする第２フィルタである。例えば、ロングパスフィルタ４６は、５００ｎｍ以下の光を第２波長帯域の光としてカットする。
【００４４】
第２集光レンズ４７は、ロングパスフィルタ４６を透過した戻り光を集光し、受光部４８に入射させる。受光部４８は、戻り光を受光し、電気信号に変換する受光素子である。受光部４８は、受光した戻り光を光電変換することで、戻り光の受光量に応じた電気信号を生成し、その電気信号を制御装置４２ａ（図９）に出力する。受光部４８は例えばフォトトランジスタまたはイメージセンサである。
【００４５】
灯具ユニット７０の波長変換素子７１は、光ファイバ３０の他端面から出射されたレーザ光またはＬＥＤ光を異なる波長帯の照明光に変換する。波長変換素子７１で発した照明光のうち、大部分は光学部材７４に向けて放射されるが、一部は戻り光として光ファイバ３０の他端面から光ファイバ３０に進入し、光路Ｌ２を通って受光部４８に達する。
【００４６】
制御装置４２ａ（図９）は、レーザ光源２０ａに対する供給電流を制御することで、レーザ光を発する第１発光モードと、レーザ光より低い発光強度のＬＥＤ光のみを発する第２発光モードとを切り換える。さらに、制御装置４２ａは、入射異常検知部４３ａを有する。入射異常検知部４３ａは、受光部４８の検出結果に基づいて、光ファイバ３０の一端面に対し光の入射が正常状態からずれるように異常が発生したことを検知する。例えば、入射異常は、光ファイバ３０の折れや断線等で発生する。例えば、レーザ光源２０ａから高い発光強度でレーザ光を発生させる通常使用を行う前に、光ファイバ３０に対するレーザ光の入射異常検査として、レーザ光源２０ａから通常使用時より低い発光強度、例えば第２発光モードでＬＥＤ光等の光を出射させる。このとき、入射異常がない正常状態では、レーザ光源２０ａの出射によって、レーザ光源２０ａからの光が光ファイバ３０を通過するとともに、灯具ユニット７０からの戻り光も光ファイバ３０を通過する。これにより、受光部４８は戻り光を起因とした電気信号を制御装置４２ａに出力する。具体的には、制御装置４２ａの入射異常検知部４３ａは、戻り光の受光に基づく電気信号が正常である場合に、入射異常がないと判断する。この判断に基づいて、制御装置４２ａは通常状態でのレーザ光源２０ａの発光を許可し、通常使用が可能となる。
【００４７】
一方、入射異常が発生している場合には、レーザ光源２０ａからレーザ光またはＬＥＤ光等の光が出射された場合に、その光が光ファイバ３０を正常に通過できないので、戻り光が発生しないか、発生しても正常な戻り光が発生しない。これにより、受光部４８は、戻り光を起因とした正常時と同じ電気信号を制御装置４２ａに出力しない。この場合には、入射異常検知部４３ａは、戻り光の受光に基づく電気信号が異常であるので、入射異常が発生したと判断する。この判断に基づいて、制御装置４２ａはレーザ光源２０ａの発光を禁止し、通常使用を禁止する。これにより、レーザ光源ユニットの安全性がより高くなる。このような入射異常検査は、自己診断する点灯モードとして設定される。この点灯モードは、電源投入時や、メンテナンス時等の予め設定された所定の条件の成立時に実行される。点灯モードを実行させるための操作部が筐体１２の外面側に配置されていてもよい。上記の受光部４８及び入射異常検知部４３ａは、特に、レーザ光源２０ａがクラス４のような高出力レーザを発生させる場合に、安全性をより高める必要がある面から有効である。
【００４８】
ここで、ＬＥＤ光は、レーザ光より発光強度が小さいためにノイズの影響を受けやすい。本例では、ＬＥＤ光とレーザ光とが用いられる場合に、光ファイバ３０の一端面に対する光の入射異常の検知精度を高めるために、レーザ光源ユニットに、バンドパスフィルタ３６とロングパスフィルタ４６とが配置される。
【００４９】
ＬＥＤ光がバンドパスフィルタ３６を透過するときに、バンドパスフィルタ３６は、第１波長帯である青色波長帯域の光を含む光を抽出する。第１波長帯には、ＬＥＤ光の発光強度についてのピーク波長も含まれる。第１波長帯の光は波長変換素子７１で照明光に変換されるが、一部は戻り光となる。このとき、バンドパスフィルタ３６によって、ノイズとなり得る波長成分が波長変換前にすでにカットされている。バンドパスフィルタ３６で抽出された第１波長帯の光のうち、戻り光の波長に対応する部分の発光強度は、戻り光より大幅に小さい。これにより、戻り光と第１波長帯の光とのＳ／Ｎ比を大きくできる。このため、戻り光に対するノイズの影響が低減されるので、入射異常の検知精度をより高めることができる。
【００５０】
また、所定の第１波長Ａ以下では、戻り光の発光強度より、光ファイバ３０を通過することで発生するノイズ光の発光強度の方が大きい。一方、第１波長Ａより長い波長帯では、戻り光の発光強度よりも、ノイズ光の発光強度が小さい。本例では、ロングパスフィルタ４６を用いて、第１波長Ａ以下、例えば５００ｎｍ以下の光を、ノイズ光の発光強度についてのピーク領域を含む第２波長帯の光としてカットすることができるので、戻り光とノイズ光とのＳ／Ｎ比を大きくできる。これによっても、戻り光に対するノイズの影響が低減されるので、入射異常の検知精度をより高めることができる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図４の構成と同様である。
【００５１】
図１０は、実施形態の別例のレーザ光源ユニットを構成するレーザ光源２０及び光ファイバ３０の接続部３１ａを示す断面図である。本例の構成では、レーザ光源２０と光ファイバ３０との接続部３１ａに自動調芯装置８１が設置されている。自動調芯装置８１は、図７の構成と同様のレーザ光源２０ａを、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能に支持した３軸案内機構８２を含んでいる。３軸案内機構８２は、筐体１２に固定された固定部、例えばヒートシンク８０に対しＸ方向及びＹ方向の移動可能に支持した中間案内部８３と、中間案内部８３にＺ方向に移動可能に支持した上下方向案内部８４とを有し、上下方向案内部８４にレーザ光源２０ａが固定される。さらに、レーザ光源２０ａは、複数のモータを含むアクチュエータ（図示せず）により、３軸方向の任意の位置に移動可能である。アクチュエータは、制御装置４２（図１）により制御される。さらに、光学系３４ａを構成するダイクロイックミラー３８ａと、レーザ光源２０とを結ぶ光路Ｌ１ａとは別の、ダイクロイックミラー３８から分岐した光路（図示せず）には、図７の構成と同様にロングパスフィルタ４６、第２集光レンズ４７、及び受光部４８が配置される。ダイクロイックミラー３８は、バンドパスフィルタ３６で抽出された光を透過させるとともに、戻り光を反射させる。そして、光ファイバ３０からの戻り光がダイクロイックミラー３８ａで反射されて、ロングパスフィルタ４６及び第２集光レンズ４７を介して受光部４８に入射される。受光部４８は、その戻り光の受光量に応じた電気信号を生成し、その電気信号を制御装置４２に出力する。
【００５２】
制御装置４２は、その電気信号に応じて、レーザ光源２０ａからの光が正常に光ファイバ３０の一端面に入射されたか否かを判定し、正常に入射されるようにレーザ光源２０ａを移動させる。本例の構成によれば、製造時にレーザ光源２０ａと光ファイバ３０とを正規の位置に精度よく接続できるとともに、使用時に何らかの事情でレーザ光源２０ａと光ファイバ３０との接続が正規の位置からずれた場合に自動で正規の位置に戻すことができる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図４の構成、または図７〜図９の構成と同様である。なお、本例では、レーザ光源２０ａを３軸方向に移動可能としているが、光ファイバ３０の一端部を３軸方向に移動可能として、自動調芯装置を実現してもよい。
【００５３】
図１１は、実施形態の別例のレーザ光源ユニット１０ｃの運搬状態を示す図である。本例の場合には、筐体１２の使用状態での設置時に上面となる側面１２ｄの横方向両側に、２つの帯状の肩掛け部９０の両端を結合して、レーザ光源ユニット１０ｃをリュック型としている。肩掛け部９０は、保持部に相当する。これにより、図１１に示すように、ユーザ１０２が２つの肩掛け部９０を両肩に掛けて、運搬することが可能となる。このとき、運搬姿勢をより安定させるために、側面１２ｄの長手方向一端部（図１１の下端部）に帯状の腰保持部の両端を結合してもよい。腰保持部の中間部には、ユーザ１０２の操作によって両側が分離可能となる保持用接続部が設けられる。ユーザ１０２は、その腰保持部の両側を分離した状態で腰に巻いた後、腰保持部を保持用接続部で接続することで運搬姿勢をより安定できる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図４の構成と同様である。
【００５４】
なお、上記の実施形態における各例の構成において、可動部は、車輪を含む構成に限定しない。例えば、可動部は、筐体１２の下側において、横方向Ｙまたは長手方向Ｘの両側に配置したクローラベルトを循環駆動して移動を可能とするクローラ装置としてもよい。この場合、各クローラベルトの駆動輪は、モータで駆動させ、そのモータの駆動を筐体１２または筐体１２とは別体の遠隔操作装置でユーザにより操作可能としてもよい。また、可動部は、下側が突出するように湾曲したそりや、スケート靴のブレードのような厚みの小さい金属板状部分等の、床面との摩擦係数が低くなる部分としてもよい。また、可動部の近傍に設けられる緩衝機構は、図５、図６に示したバネ５９，６３を用いた構造に限定しない。例えば、緩衝機構は、クッション等の弾性材料からなる部分が筐体１２の下面と可動部との間に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１，１ａ  照明装置、１０,１０ａ,１０ｂ  レーザ光源ユニット、１２  筐体、１２ａ  側面、１２ｂ  下面、１２ｃ  上面、１２ｄ  側面、２０，２０ａ  半導体レーザ光源（レーザ光源）、３０  光ファイバ、３１，３１ａ  接続部、３２  光源支持部、３３  ファイバ支持部、３４，３４ａ  光学系、３５  コリメートレンズ、３６  バンドパスフィルタ、４０  電力供給部、４１  駆動電源回路、４２，４２ａ  制御装置、４３  点灯制御部、４３ａ  入射異常検知部、４４  安全制御ユニット、４５  加速度センサ、４６  ロングパスフィルタ、４７  第２集光レンズ、４８  受光部、５０  可動部、５１  車輪支持部、５２  車輪、５４  保持部、５６  緩衝機構、５７  スライド軸、５８  板部、５９  バネ、６０  緩衝機構、６１  スライド軸、６２  板部、６３  バネ、７０  灯具ユニット、７１  波長変換素子、７４  光学部材、８０  ヒートシンク、８１  自動調芯装置、８２  ３軸案内機構、８３  中間案内部、８４  上下方向案内部、９０  肩掛け部、１００  天井、１０１  床面、１０２  ユーザ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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