(57)【要約】  光源装置（１００）は、多層基板である実装基板（１６０）と、レーザ光を出射する半導体発光装置（１０）と、半導体発光装置（１０）から出射したレーザ光が励起光として照射されることで蛍光を放射する波長変換部材（４）と、状態検出回路（１）と、状態検出回路（１）からの出力を受けて半導体発光装置（１０）に印加される電流量を調整する電界効果型のトランジスタ（３０）と、外部接続部材（１６６）とを備え、半導体発光装置（１０）、状態検出回路（１）、トランジスタ（３０）、外部接続部材（１６６）は、単一の実装基板（１６０）に実装される。
2018084101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外装照明に使用される光源装置であって、
単一の実装基板と、
レーザ光を出射する半導体発光装置と、
前記半導体発光装置に接続され、前記光源装置外部から前記半導体発光装置の駆動電流が供給される外部接続部材と、
前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタと、
前記光源装置の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路と、を有し、
前記実装基板に前記半導体発光装置、前記外部接続部材、前記トランジスタ及び前記動作状態検出回路が実装されている
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記トランジスタは前記半導体発光装置と直列に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記動作状態信号と予め定められた基準値とを比較して比較結果を出力する比較器を有し、
前記トランジスタは前記比較結果に基づいて制御される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記半導体発光装置はアノード端子とカソード端子を有し、
前記動作状態検出回路は前記アノード端子の電圧を検出し、検出された電圧情報に基づいて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記動作状態検出回路は、前記半導体発光装置に流れる電流を検出し、検出された電流情報に基づいて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記トランジスタはオン時に第１の端子から第２の端子に主電流を流し、
前記動作状態検出回路は前記第１の端子と前記第２の端子の端子間電圧を検出する
ことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記レーザ光が励起光として照射されて波長変換された蛍光を放射する波長変換部材を有し、
前記動作状態検出回路は、１以上の受光素子を含み、
前記１以上の受光素子は、前記レーザ光が前記波長変換部材で散乱された散乱光、または前記蛍光を受光し、
前記動作状態検出回路は前記１以上の受光素子で検出された光情報に基づいて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記動作状態検出回路は温度検出素子を含み、前記温度検出素子で検出された温度情報に基づいて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記半導体発光装置は、アノード端子とカソード端子とを有し、
前記アノード端子に他の電子部品を介さずに接続された第１のテストパッドと、
前記カソード端子に他の電子部品を介さずに接続された第２のテストパッドとを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記トランジスタは前記半導体発光装置と並列に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１１】
マイクロコントローラが前記実装基板に実装され、
前記マイクロコントローラは前記動作状態信号に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項１２】
車両の外装照明に使用される光源装置であって、
単一の実装基板と、
レーザ光を出射する半導体発光装置と、
前記半導体発光装置に接続され、前記光源装置外部から前記半導体発光装置の駆動電流が供給される外部接続部材と、
前記光源装置の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路と、を有し、
前記動作状態信号に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御するマイクロコントローラと、
前記実装基板に前記半導体発光装置、前記外部接続部材、前記マイクロコントローラ及び前記動作状態検出回路が実装されている
ことを特徴とする光源装置。
【請求項１３】
前記半導体発光装置は、アノード端子とカソード端子とを有し、
前記動作状態検出回路は前記アノード端子の電圧を検出し、検出された電圧情報に基づいて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記動作状態検出回路は、前記半導体発光装置に流れる電流を検出し、検出された電流情報に基いて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
【請求項１５】
前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタを有し、
前記トランジスタはオン時に第１の端子から第２の端子に主電流を流し、
前記動作状態検出回路は前記第１の端子と前記第２の端子の端子間電圧を検出する
ことを特徴とする請求項１４に記載の光源装置。
【請求項１６】
前記レーザ光が励起光として照射されて波長変換された蛍光を放射する波長変換部材を有し、
前記動作状態検出回路は、１以上の受光素子を含み、
前記１以上の受光素子は、前記レーザ光が前記波長変換部材で散乱された散乱光、または前記蛍光を受光し、
前記動作状態検出回路は前記１以上の受光素子で検出された光情報に基づいて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
【請求項１７】
前記動作状態検出回路は温度検出素子を含み、前記温度検出素子で検出された温度情報に基づいて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
【請求項１８】
前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタを有し、
前記光源装置外部の制御とは独立して、前記マイクロコントローラは前記動作状態信号に基づき前記トランジスタを制御する
ことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１９】
前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に不揮発性メモリを有し、
前記半導体発光装置を初期状態測定条件で動作させた場合の前記散乱光の光量及び前記蛍光の光量の少なくとも一方の光量に応じた初期光量値が前記不揮発性メモリに記憶され、
前記初期光量値を用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われる
ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の光源装置。
【請求項２０】
前記不揮発性メモリに、予め定められた前記半導体発光装置の経時劣化に関する経時変化係数と、前記マイクロコントローラと前記不揮発性メモリを用いて計測された前記半導体発光装置の累積動作時間とが記憶され、
前記初期光量値及び前記経時変化係数と前記累積動作時間とを用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われる
ことを特徴とする請求項１９に記載の光源装置。
【請求項２１】
前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に不揮発性メモリを有し、
前記半導体発光装置を初期状態測定条件で動作させた場合の温度に応じた初期温度値が前記不揮発性メモリに記憶され、
前記初期温度値と前記温度情報とを用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われる
ことを特徴とする請求項１７に記載の光源装置。
【請求項２２】
前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に不揮発性メモリを有し、
前記温度情報に応じた駆動電流情報が前記不揮発性メモリに記憶され、
前記駆動電流情報を用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われる
ことを特徴とする請求項１７に記載の光源装置。
【請求項２３】
前記１以上の受光素子と前記マイクロコントローラとの間に２次以上のローパスフィルタを有する
ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の光源装置。
【請求項２４】
前記１以上の受光素子の出力信号は前記マイクロコントローラで平均化処理されて用いられる
ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の光源装置。
【請求項２５】
前記動作状態信号が前記光源装置の動作異常を示した場合に、前記半導体発光装置はパルス駆動され、前記パルス駆動のパルスオフ期間における前記１以上の受光素子の出力信号を参照して動作制御される
ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の光源装置。
【請求項２６】
前記１以上の受光素子と前記マイクロコントローラの間に、前記１以上の受光素子の出力信号の振幅を制御するゲイン切り替え回路を有する
ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の光源装置。
【請求項２７】
前記１以上の受光素子は、
前記散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、
前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、
前記マイクロコントローラは、前記第１の信号と前記第２の信号の比率に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の光源装置。
【請求項２８】
前記１以上の受光素子は、
前記散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、
前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、
前記マイクロコントローラは、前記第１の信号と前記第２の信号の少なくとも一方の絶対値に基いて前記半導体発光装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の光源装置。
【請求項２９】
前記１以上の受光素子は、
前記散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、
前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、
ランバート配光の前記散乱光が前記第１の受光素子に入射し、
ランバート配光の前記蛍光が前記第２の受光素子に入射するように構成された
ことを特徴とする請求項７または１６に記載の光源装置。
【請求項３０】
前記波長変換部材と前記１以上の受光素子との間の導光路に光学フィルタを有する
ことを特徴とする請求項７または１６に記載の光源装置。
【請求項３１】
前記光学フィルタは、透光部材と誘電体多層膜からなる
ことを特徴とする請求項３０に記載の光源装置。
【請求項３２】
前記波長変換部材が設置される基台と、
前記波長変換部材の周辺に板状、かつ表面の算術平均粗さが０．５μｍ以上である基台カバーと、を有する
ことを特徴とする請求項７または１６に記載の光源装置。
【請求項３３】
前記基台カバーは、平面視で前記波長変換部材の外周の一部もしくは全部を覆っている
ことを特徴とする請求項３２に記載の光源装置。
【請求項３４】
前記波長変換部材が設置される基台と、
前記基台は前記散乱光及び前記蛍光を前記１以上の受光素子へ導光する導光開口部と、を有し、
前記導光開口部の開口面積は前記１以上の受光素子に向かって行くほど狭くなる
ことを特徴とする請求項７または１６に記載の光源装置。
【請求項３５】
前記導光開口部に対して前記散乱光及び前記蛍光が入射する経路近傍に、前記光源装置外部からの干渉光を遮光する遮光部を有する
ことを特徴とする請求項３４に記載の光源装置。
【請求項３６】
外部への光出射経路に透光部材を有し、
前記透光部材の表面が撥水膜で覆われている
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【請求項３７】
外部への光出射経路に透光部材を有し、
前記透光部材は複数のガラス板からなる
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【請求項３８】
外部への光出射経路に透光部材を有し、
前記透光部材は集光レンズである
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【請求項３９】
前記実装基板は３層以上の多層配線基板であり、
前記半導体発光装置はアノード端子とカソード端子とを有し、
前記アノード端子または前記カソード端子と前記外部接続部材とを接続する配線には、前記実装基板の内層配線が使用されている
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【請求項４０】
前記半導体発光装置は、アノード端子とカソード端子とを有し、
前記アノード端子または前記カソード端子と、前記外部接続部材とを接続する配線には、前記アノード端子、前記カソード端子、前記外部接続部材、及び前記トランジスタとの接続以外のビアが配置されていない
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４１】
平面視で、前記半導体発光装置と前記１以上の受光素子との間に前記マイクロコントローラが配置されている
ことを特徴とする請求項１１または１６に記載の光源装置。
【請求項４２】
平面視で、前記半導体発光装置と前記マイクロコントローラとの間に前記温度検出素子が配置されている
ことを特徴とする請求項１７に記載の光源装置。
【請求項４３】
前記マイクロコントローラの外形が略正方形または略矩形であり、
前記実装基板に実装された前記マイクロコントローラの四辺が、平面視で前記外部接続部材の長辺と並行にならないように配置されている
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の光源装置。
【請求項４４】
平面視で、前記外部接続部材と前記マイクロコントローラの入力端子との間に配置されたコモンモードチョークコイルを有する
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の光源装置。
【請求項４５】
前記半導体発光装置及び前記実装基板が固定された基台を有し、
前記基台は、
前記実装基板が固定される第１の固定面と、
外部装置が固定され、前記第１の固定面と対向しない第２の固定面とを有し、
前記第１の固定面と前記第２の固定面とは異なる面である
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【請求項４６】
前記実装基板が固定された基台と、
前記基台は外部装置に固定時に用いる基準孔を有し、
平面視で、前記実装基板は前記基台の基準孔に対応する部分が開口している
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【請求項４７】
平面視で、前記実装基板における前記外部接続部材の長辺方向の延長部に、開口したビス孔を有する
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【請求項４８】
平面視で、前記実装基板における前記半導体発光装置の取り付け部末端は、前記半導体発光装置の外形に倣うように面取りされている
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【請求項４９】
平面視で、前記実装基板における前記外部接続部材の長辺方向の延長部は、角が面取りされている
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【請求項５０】
前記実装基板に実装された電子部品は保護膜で覆われている
ことを特徴とする請求項１または１２に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザなどの半導体発光素子で構成される半導体発光装置を用いた光源装置及び投光装置では、高光束の光を放射させるために、半導体発光装置の光が照射されることで波長変換部材から放射される光を効率良く利用することが必要となる。【０００３】
この種の投光装置として、特許文献１には、半導体レーザ素子と蛍光体とを用いた発光装置が開示されている。図５７を用いて特許文献１に開示されている従来の発光装置１００１について説明する。【０００４】
図５７は、従来の発光装置１００１の構成を説明するための図である。図５７に示すように、従来の発光装置１００１は、レーザ光を発振する半導体レーザ素子１００２と、半導体レーザ素子１００２から発振されたレーザ光の少なくとも一部をインコヒーレントな光に変換する蛍光体１００４と、蛍光体１００４から放射された光を反射する反射板１００５と、コヒーレントなレーザ光が外部に出射することを抑制する安全装置（光検知器１０１１、制御部１００９）とを備える。【０００５】
半導体レーザ素子１００２から出射する青色光のレーザ光は、蛍光体１００４で波長が５００ｎｍよりも大きい光に波長変換され、放射される。このとき、蛍光体１００４が損傷したり欠落したりする蛍光体１００４の異常劣化が生じる場合がある。この場合、レーザ光がそのまま外部に出射される状態である光変換異常が生じることもある。そこで、図５７に示される従来の発光装置１００１では、蛍光体１００４に異常劣化が生じたことで生じる出力増加を光検知器１０１１が検知した場合に、半導体レーザ素子１００２の出力を停止している。具体的には、制御部１００９によって、受光素子１００８の出力値が所定値以上と判定された場合に、制御部１００９は駆動部１０１０に信号を送付し、半導体レーザ素子１００２の駆動を停止させている。これにより、レーザ光が外部に出射することを抑制する。【０００６】
ここで、受光素子１０１１の光学フィルタ１００７は、波長が変換された光（可視光）を遮光するとともに、レーザ光を透過するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−６６０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような半導体レーザ素子と蛍光体とを組み合わせた投光装置を車両用の前照灯などとして用いる場合、投光装置に点灯指示を出したときは瞬時に投光装置に異常がないことを判断し点灯させる必要がある。また、動作中に蛍光体が剥離など投光装置に異常が生じたときは投光装置の動作状態を正確に判断し、瞬時に投光装置を停止させ、代替の照明の準備する必要がある。【０００９】
しかしながら、従来の投光装置においては、投光装置から放射される光を受光素子で検知し、投光装置の周辺部に配置された判定部で判定し、半導体レーザ素子を制御する。このため、受光素子、判定部、半導体レーザ素子が投光装置の中で点在することにより、判定部の判定に誤差を生じやすく、投光装置の制御に遅延が生じやすい。【００１０】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、受光素子によって波長変換部材の異常劣化を正確に検知することができるとともに、コンパクトな構成で、光源装置の発光素子を瞬時に停止させることができる光源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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本開示に係る光源装置の一態様は、車両の外装照明に使用される光源装置であって、単一の実装基板と、レーザ光を出射する半導体発光装置と、前記半導体発光装置に接続され、前記光源装置外部から前記半導体発光装置の駆動電流が供給される外部接続部材と、前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタと、前記光源装置の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路と、を有し、前記実装基板に前記半導体発光装置、前記外部接続部材、前記トランジスタ及び前記動作状態検出回路が実装されている。【００１２】
この構成により、光源装置に異常が発生した場合に、即時に半導体発光装置の動作状態を変化させ、光源装置をより安全な動作状態に変化させることができる。具体的には、光源装置から高密度の光が出射されるなどの異常な動作状態が発生した時に高速で光源装置を消灯することができる。【００１３】
また、前記トランジスタは前記半導体発光装置と直列に接続されていてもよい。【００１４】
この構成により、動作状態検出回路からの信号を用いて、半導体発光装置に直列で接続するトランジスタを制御することができるため、光源装置の状態に応じて半導体発光装置に印加される電力を高速で制御することができる。また、光源装置に、光源装置の状態を検出する機能と、検出結果を用いて光源装置の発光状態を制御する機能とを容易に装備させることができる。【００１５】
また、前記動作状態信号と予め定められた基準値とを比較して比較結果を出力する比較器を有し、前記トランジスタは前記比較結果に基づいて制御されてもよい。【００１６】
この構成により、受光素子からの出力を直接トランジスタに入力させることができるため、光源装置に異常が発生した場合に、高速に光源装置から異常な光が放射するのを停止させることができる。また、光源装置の状態を、より正確に判定し、トランジスタのオン・オフをすることができる。【００１７】
また、前記半導体発光装置はアノード端子とカソード端子を有し、前記動作状態検出回路は前記アノード端子の電圧を検出し、検出された電圧情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。【００１８】
この構成により、電圧情報をモニタすることで、半導体発光素子の内部抵抗を検知し、一定以下の電圧になった場合には、トランジスタを用いて半導体発光装置を停止することができる。つまり、半導体発光素子の内部抵抗の温度依存性を利用した出射光の光量の増大を抑制することができる。【００１９】
また、前記動作状態検出回路は、前記半導体発光装置に流れる電流を検出し、検出された電流情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。【００２０】
この構成により、半導体発光装置に流れる電流を検出することで得られた電流情報に基づいて、半導体発光装置の破壊リスクを検知し、トランジスタを制御することができる。【００２１】
また、前記トランジスタはオン時に第１の端子から第２の端子に主電流を流し、前記動作状態検出回路は前記第１の端子と前記第２の端子の端子間電圧を検出してもよい。【００２２】
この構成により、半導体発光装置に印加されている電流を検知し、異常な動作状態と判断した場合に高速に半導体発光装置を停止することができる。さらに、光源装置の実装基板上で、光源装置の動作状態を検知し、トランジスタを動作させることができるため、より高速に動作させることができる。【００２３】
また、前記レーザ光が励起光として照射されて波長変換された蛍光を放射する波長変換部材を有し、前記動作状態検出回路は、１以上の受光素子を含み、前記１以上の受光素子は、前記レーザ光が前記波長変換部材で散乱された散乱光、または前記蛍光を受光し、前記動作状態検出回路は前記１以上の受光素子で検出された光情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。【００２４】
この構成により、光源装置の動作状態を正確に動作状態検出回路で検出できる。【００２５】
また、前記動作状態検出回路は温度検出素子を含み、前記温度検出素子で検出された温度情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。【００２６】
この構成により、温度検出素子の出力部にインバータを接続した動作状態検出回路とすることで、容易に上記構成と同じ機能を有する光源装置を構成することができる。【００２７】
また、前記半導体発光装置は、アノード端子とカソード端子とを有し、前記アノード端子に他の電子部品を介さずに接続された第１のテストパッドと、前記カソード端子に他の電子部品を介さずに接続された第２のテストパッドとを有してもよい。【００２８】
この構成により、トランジスタの動作、非動作に関わらず、半導体発光素子を発光させることができるため、光源装置を容易に製造することができる。【００２９】
また、前記トランジスタは前記半導体発光装置と並列に接続されていてもよい。【００３０】
この構成により、光源装置に異常が発生した場合に、高速に光源装置の発光を停止させることができる。さらに、光源装置が正常に動作している場合には、半導体発光装置に電流が流れ、トランジスタには電流が流れない。したがって、トランジスタを直列に接続する場合と比較し、正常状態におけるトランジスタの消費電力を低減できるため、光源装置の消費電力を低減できる。【００３１】
また、マイクロコントローラが前記実装基板に実装され、前記マイクロコントローラは前記動作状態信号に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御してもよい。【００３２】
この構成により、例えば、光源装置の温度変化、経年変化による半導体発光装置の出力低下に伴う閾値生成部の最適な電圧の基準値を設定することができる。この結果、光源装置の状態に応じて、より正確に異常判定を行い、半導体発光装置のオン・オフを実施することができる。【００３３】
また、本開示に係る光源装置の一態様は、車両の外装照明に使用される光源装置であって、単一の実装基板と、レーザ光を出射する半導体発光装置と、前記半導体発光装置に接続され、前記光源装置外部から前記半導体発光装置の駆動電流が供給される外部接続部材と、前記動作状態信号に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御するマイクロコントローラと、前記光源装置の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路と、を有し、前記実装基板に前記半導体発光装置、前記外部接続部材、前記マイクロコントローラ及び前記動作状態検出回路が実装されていてもよい。【００３４】
この構成により、光源装置の発光機能に関する部品の異常を検出し、その検出した信号を演算することができる。また、上記信号を用いて駆動回路等により光源装置を高速に減光もしくは消灯することができる。また、制御アルゴリズムを自由に設定できる。【００３５】
また、前記半導体発光装置は、アノード端子とカソード端子とを有し、前記動作状態検出回路は前記アノード端子の電圧を検出し、検出された電圧情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。【００３６】
この構成により、光源装置の状態を光源装置自体で高速に、かつ正確に判定することができる。【００３７】
また、前記動作状態検出回路は、前記半導体発光装置に流れる電流を検出し、検出された電流情報に基いて前記動作状態信号を出力してもよい。【００３８】
この構成により、電流情報がマイクロコントローラに入力され、光源装置の状態を判定することができる。【００３９】
また、前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタを有し、前記トランジスタはオン時に第１の端子から第２の端子に主電流を流し、前記動作状態検出回路は前記第１の端子と前記第２の端子の端子間電圧を検出してもよい。【００４０】
この構成により、光源装置にセンス抵抗を搭載するのを省略することができる。【００４１】
また、前記レーザ光が励起光として照射されて波長変換された蛍光を放射する波長変換部材を有し、前記動作状態検出回路は、１以上の受光素子を含み、前記１以上の受光素子は、前記レーザ光が前記波長変換部材で散乱された散乱光、または前記蛍光を受光し、前記動作状態検出回路は前記１以上の受光素子で検出された光情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。【００４２】
この構成により、光的な異常を動作状態検出回路で検知し、その結果をマイクロコントローラで判断することができる。そして、マイクロコントローラで判定した結果を用いてトランジスタを制御することができる。【００４３】
また、前記動作状態検出回路は温度検出素子を含み、前記温度検出素子で検出された温度情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。【００４４】
この構成により、光源装置の温度情報を動作状態検出回路で検知し、半導体発光装置に印加する電力を制御することができる。したがって、光源装置の温度変化を検出し、半導体発光装置の駆動電流の制御を行うことができる。【００４５】
また、前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタを有し、前記光源装置外部の制御とは独立して、前記マイクロコントローラは前記動作状態信号に基づき前記トランジスタを制御してもよい。【００４６】
この構成により、マイクロコントローラは、光源装置外部の外部駆動回路を用いて、トランジスタとは別に、光源装置の半導体発光装置に供給する電力を自由に変更することができる。【００４７】
また、前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に不揮発性メモリを有し、前記半導体発光装置を初期状態測定条件で動作させた場合の前記散乱光の光量及び前記蛍光の光量の少なくとも一方の光量に応じた初期光量値が前記不揮発性メモリに記憶され、前記初期光量値を用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われてもよい。【００４８】
この構成により、光源装置は、温度変化や経時劣化にかかわらず、一定の光量の出射光を出射させることができる。このため、光源装置を自動車の前照灯などに用いた場合、一定の照度で前方を照らすため安全性が向上する。【００４９】
また、前記不揮発性メモリに、予め定められた前記半導体発光装置の経時劣化に関する経時変化係数と、前記マイクロコントローラと前記不揮発性メモリを用いて計測された前記半導体発光装置の累積動作時間とが記憶され、前記初期光量値及び前記経時変化係数と前記累積動作時間とを用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われてもよい。【００５０】
この構成により、光源装置から出射する出射光の光量を、動作時間にかかわらず一定とすることができる。したがって、受光素子で受光する光量も、光源装置に異常がない場合は、動作時間にかかわらず一定となるため、より正確に光源装置の異常を検知することができる。【００５１】
また、前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に不揮発性メモリを有し、前記半導体発光装置を初期状態測定条件で動作させた場合の温度に応じた初期温度値が前記不揮発性メモリに記憶され、前記初期温度値と前記温度情報とを用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われてもよい。【００５２】
この構成により、光源装置の温度に対して、より正確に状態を検知することができるとともに、光源装置を的確に動作させることができる。【００５３】
また、前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に不揮発性メモリを有し、前記温度情報に応じた駆動電流情報が前記不揮発性メモリに記憶され、前記駆動電流情報を用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われてもよい。【００５４】
この構成により、低温時には半導体発光装置のＣＯＤでの劣化を抑制することができる。また高温時には半導体発光装置の半導体発光素子の活性層の温度上昇による劣化を抑制することができる。【００５５】
また、前記１以上の受光素子と前記マイクロコントローラとの間に２次以上のローパスフィルタを有してもよい。【００５６】
この構成により、受光素子の出力信号とマイクロコントローラの演算を同期させる必要がなく、簡単な構成で受光素子の信号量を正確に検知することができる。【００５７】
また、前記１以上の受光素子の出力信号は前記マイクロコントローラで平均化処理されて用いられてもよい。【００５８】
この構成により、光源装置をＰＷＭ駆動モードで駆動した場合においても、受光素子から出力されるパルス信号を平均化して、マイクロコントローラの演算部に入力できるため、受光素子で半導体発光装置の光の検出ができる。【００５９】
また、前記動作状態信号が前記光源装置の動作異常を示した場合に、前記半導体発光装置はパルス駆動され、前記パルス駆動のパルスオフ期間における前記１以上の受光素子の出力信号を参照して動作制御されてもよい。【００６０】
この構成により、外部より迷光などの外乱光が光源装置に入射した場合においても、光源装置が即時に消灯し、自動車の前方の瞬時に急激に暗くなることを抑制することができる。【００６１】
また、前記１以上の受光素子と前記マイクロコントローラの間に、前記１以上の受光素子の出力信号の振幅を制御するゲイン切り替え回路を有してもよい。【００６２】
この構成により、例えば、光源装置を、通常の駆動条件とは異なる、十分小さい電流量で光源装置、つまり半導体発光装置を駆動させた場合においても波長変換部材から放射される光を受けて受光素子から出力される信号を正確に検出することができる。このため、波長変換部材の状態を正確に検知することができる。【００６３】
また、前記１以上の受光素子は、前記散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、前記マイクロコントローラは、前記第１の信号と前記第２の信号の比率に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御してもよい。【００６４】
この構成により、例えば、蛍光体で散乱される出射光と、蛍光体で変換される蛍光との割合により、蛍光体の破損状況を正確に抽出することができる。【００６５】
また、前記１以上の受光素子は、前記散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、前記マイクロコントローラは、前記第１の信号と前記第２の信号の少なくとも一方の絶対値に基いて前記半導体発光装置の動作を制御してもよい。【００６６】
この構成により、第１出射光の光量及び第２出射光の光量の少なくとも一方で、正常状態及び異常状態を判定することができる。【００６７】
また、前記１以上の受光素子は、前記散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、ランバート配光の前記散乱光が前記第１の受光素子に入射し、ランバート配光の前記蛍光が前記第２の受光素子に入射するように構成されてもよい。【００６８】
この構成により、受光素子によって波長変換部材の異常劣化を正確に検知することができる。さらに、受光素子で検出した信号を演算して、その演算結果を高速に外部接続部材で光源装置の外部へ出力することができる。さらに、これらの演算をする実装基板を小型にすることができるため、小型の光源装置を実現できる。【００６９】
また、前記波長変換部材と前記１以上の受光素子との間の導光路に光学フィルタを有してもよい。【００７０】
この構成により、波長変換部材から出射する出射光の一部の光を受光素子で受光させることができる。したがって、より正確に光源装置の状態を動作状態検出回路で検出することができる。【００７１】
また、前記光学フィルタは、透光部材と誘電体多層膜からなっていてもよい。【００７２】
この構成により、透過率の波長依存性を容易に設計することができる。【００７３】
また、前記波長変換部材が設置される基台と、前記波長変換部材の周辺に板状、かつ表面の算術平均粗さが０．５μｍ以上である基台カバーと、を有してもよい。【００７４】
この構成により、出射光の一部は、透光部材で反射され、光学フィルタを通過し、動作状態検出回路の受光素子で検知することができる。したがって、動作状態検出回路により光源装置の状態を検出し、トランジスタ３０を用いて半導体発光装置を制御できる。【００７５】
また、前記基台カバーは、平面視で前記波長変換部材の外周の一部を覆っていてもよい。【００７６】
この構成により、波長変換素子２の発光部４ａ付近以外に光が照射しても、基台カバー１７０で散乱させるように構成することができる。【００７７】
この構成により、反射光は導光開口部の側面を多重反射しながら受光素子に向かうため、効率よく反射光を受光素子に導くことができる。【００７８】
また、前記導光開口部に対して前記散乱光及び前記蛍光が入射する経路近傍に、前記光源装置外部からの干渉光を遮光する遮光部を有してもよい。【００７９】
この構成により、反射光の光量を遮光部（開口部）で調整することができる。【００８０】
また、外部への光出射経路に透光部材を有し、前記透光部材の表面が撥水膜で覆われていてもよい。【００８１】
この構成により、例えば、光源装置が、湿度の高い環境下で、温度が急激に低下した環境にさらされた場合、透光部材の表面に結露による水滴が付着し、受光素子に向かう反射光の光量が水滴により長時間変化することを抑制できる。【００８２】
また、外部への光出射経路に透光部材を有し、前記透光部材は複数のガラス板からなっていてもよい。【００８３】
この構成により、複数のガラス板の間に空気層が密閉されるため、光源装置が急激な温度変化にさらされても、透光部材の表面に結露が生じることを抑制することができる。【００８４】
また、外部への光出射経路に透光部材を有し、前記透光部材は集光レンズであってもよい。【００８５】
この構成により、集光レンズである透光部材により、出射光を高い光学効率で光源装置の外部に出射させることができる。また、波長変換部材をカバーユニットで覆うことができるため、波長変換部材の表面に外部からダストが付着し、出射光の光学特性が低下するのを抑制できる。【００８６】
また、前記実装基板は３層以上の多層配線基板であり、前記半導体発光装置はアノード端子とカソード端子とを有し、前記アノード端子または前記カソード端子と前記外部接続部材とを接続する配線には、前記実装基板の内層配線が使用されていてもよい。【００８７】
この構成により、実装基板のサイズを小型に維持しつつ、半導体発光装置用に用いる大電流の幅広パターンを実装基板に容易に配置することができる。さらに、配線幅が小さい多数の配線を内層の配線層、例えば第２配線層に形成せずに実装基板を形成することができる。このため、第２配線層と接合する第１基材及び第２基材が、凹凸の多い表面と接合することを抑制することができる。このため、配線層と基材、具体的には第２配線層と、第１基材及び第２基材との剥離を抑制することができる。【００８８】
また、前記半導体発光装置は、アノード端子とカソード端子とを有し、前記アノード端子または前記カソード端子と、前記外部接続部材とを接続する配線には、前記アノード端子、前記カソード端子、前記外部接続部材、及び前記トランジスタとの接続以外のビアが配置されていない。【００８９】
この構成により、低インピーダンス配線ができる。【００９０】
また、平面視で、前記半導体発光装置と前記１以上の受光素子との間に前記マイクロコントローラが配置されていてもよい。【００９１】
この構成により、光源装置において、容易に半導体発光装置とマイクロコントローラと受光素子を配置するとともに、光源装置において受光素子を発熱源である半導体発光装置から離れた位置に配置することができる。このため、受光素子が半導体発光装置の発熱の影響を受けて温度上昇し、受光素子の出力信号に誤差を生じることを抑制することができる。【００９２】
また、平面視で、前記半導体発光装置と前記マイクロコントローラとの間に前記温度検出素子が配置されていてもよい。【００９３】
この構成により、温度検出素子を半導体発光装置に近接して配置させることができるとともに、半導体発光装置と温度検出素子との間の他の発熱源であるマイクロコントローラが配置されないため、温度検出素子を用いて半導体発光装置の温度測定を高精度に行うことができる。さらに、温度検出素子を用いて半導体発光装置の温度変化を高速に検知することができる。【００９４】
また、前記マイクロコントローラの外形が略正方形または略矩形であり、前記実装基板に実装された前記マイクロコントローラの四辺が、平面視で前記外部接続部材の長辺と並行にならないように配置されていてもよい。【００９５】
この構成により、マイクロコントローラ３２の周辺回路を、実装基板１６０上で、より自由に設計することができるため、実装基板１６０の幅を狭くすることができる。その結果、光源装置４００を小型化することができる。【００９６】
また、平面視で、前記外部接続部材と前記マイクロコントローラの入力端子との間に配置されたコモンモードチョークコイルを有してもよい。【００９７】
この構成により、マイクロコントローラで生成した高周波パルスに伴うノイズが、マイクロコントローラ側から外部接続部材へ伝達し、外部接続部材に接続される外部配線、駆動回路、バッテリーなどに伝わり、それらのバッテリー等に接続される他の電気回路が誤動作するのを抑制することができる。【００９８】
また、前記半導体発光装置及び前記実装基板が固定された基台を有し、前記基台は、前記実装基板が固定される第１の固定面と、外部装置が固定され、前記第１の固定面と対向しない第２の固定面とを有し、前記第１の固定面と前記第２の固定面とは異なる面であってもよい。【００９９】
この構成により、半導体発光装置からの発熱の放熱が容易となる。【０１００】
また、前記実装基板が固定された基台と、前記基台は外部装置に固定時に用いる基準孔を有し、平面視で、前記実装基板は前記基台の基準孔に対応する部分が開口していてもよい。【０１０１】
この構成により、光源装置の外形を小型化しながら、灯具の放熱器（外部装置）などに光源装置を容易に固定することができる。【０１０２】
また、平面視で、前記実装基板における前記外部接続部材の長辺方向の延長部に、開口したビス孔を有してもよい。【０１０３】
この構成により、実装基板を基台に強固に固定するとともに、駆動基板の幅は短軸方向に縮小させることができるため、小型の光源装置を実現することができる。【０１０４】
また、平面視で、前記実装基板における前記半導体発光装置の取り付け部末端は、前記半導体発光装置の外形に倣うように面取りされていてもよい。【０１０５】
この構成により、光源装置における実装基板の配置面を用いて外部放熱器と接続した場合においても、光源装置の放熱性、つまり半導体発光装置から外部放熱器への放熱性を向上することができる。【０１０６】
また、平面視で、前記実装基板における前記外部接続部材の長辺方向の延長部は、角が面取りされていてもよい。【０１０７】
この構成により、光源装置のサイズを維持しながら、実装基板の面積を縮小でき、光源装置の第１面の基台の表面積の占有率を高くし、光源装置から外部放熱器への放熱性を向上できる。【０１０８】
また、前記実装基板に実装された電子部品は保護膜で覆われていてもよい。【０１０９】
この構成により、電子部品の端子がホコリなどでショートするのを防止できる。
【発明の効果】
【０１１０】
本開示によれば、半導体発光素子と波長変換部材とを組み合わせた光源装置において、受光素子によって波長変換部材の異常劣化を正確に検知することができるとともに、コンパクトな構成で、光源装置の発光素子を瞬時に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係る光源装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る光源装置の構成を示す、光源装置の第１面側から見た図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る光源装置の構成を示す概略斜視図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る光源装置の実装基板の構成を説明するための概略図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る光源装置の実装基板に搭載される回路構成を示す回路ブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る光源装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る光源装置の機能を説明する概略部分断面図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る光源装置の変形例１を説明する回路ブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る光源装置の変形例２を説明する回路ブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係る光源装置の変形例３を説明する回路ブロック図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係る光源装置の変形例４を説明する回路ブロック図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る光源装置の変形例５を説明する回路ブロック図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１に係る光源装置の変形例６を説明する回路ブロック図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１に係る光源装置の変形例７を説明する回路ブロック図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１に係る光源装置の変形例８を説明する回路ブロック図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１に係る光源装置の変形例９を説明する概略部分断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態１に係る光源装置の変形例９を説明する概略部分断面図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２に係る光源装置の実装基板の構成を説明する図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、実施の形態２の変形例１に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、実施の形態２の変形例２に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図２１】図２１は、実施の形態３に係る光源装置を説明する概略図である。
【図２２】図２２は、実施の形態３に係る光源装置の動作を説明するフロー図である。
【図２３】図２３は、実施の形態３に係る光源装置の状態を検出する動作を説明するフロー図である。
【図２４】図２４は、実施の形態３に係る光源装置の波長変換部材の形状の変化と放射光の変化を説明するための図である。
【図２５】図２５は、実施の形態３に係る光源装置の波長変換部材から出射される第１出射光の光強度の、光軸からの角度に対する依存性を示す模式図である。
【図２６】図２６は、実施の形態３に係る光源装置の波長変換部材から出射される第２出射光の光強度の、光軸からの角度に対する依存性を示す模式図である。
【図２７】図２７は、光源装置の波長変換部材から出射される第１出射光の光強度における光軸からの角度に対する依存性を、複数の光源装置について比較した結果を示す模式図である。
【図２８Ａ】図２８Ａは、実施の形態３における複数の光源装置の受光素子で検出される信号のばらつきを説明する図である。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、比較例における複数の光源装置の受光素子で検出される信号のばらつきを説明する図である。
【図２９】図２９は、実施の形態４に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図３０】図３０は、実施の形態４に係る光源装置の構成を示す概略斜視図である。
【図３１Ａ】図３１Ａは、実施の形態４に係る光源装置に搭載される回路と、接続される駆動回路などを説明する回路ブロック図である。
【図３１Ｂ】図３１Ｂは、実施の形態４に係る光源装置の状態を検出する動作を説明するフロー図である。
【図３２】図３２は、実施の形態４に係る光源装置の実装基板の構成を説明するための概略図である。
【図３３】図３３は、実施の形態４に係る光源装置を用いて構成した投光装置の構成を示す概略断面図である。
【図３４】図３４は、実施の形態４に係る光源装置を用いて構成した投光装置の製造方法を説明するための概略図である。
【図３５】図３５は、実施の形態４に係る光源装置の波長変換素子及び受光素子の近傍の構成を説明するための概略断面図である。
【図３６】図３６は、実施の形態４に係る光源装置の波長変換素子の近傍の構成を説明するための概略図である。
【図３７Ａ】図３７Ａは、実施の形態４に係る光源装置の動作を説明する図である。
【図３７Ｂ】図３７Ｂは、実施の形態４に係る光源装置の動作を説明する図である。
【図３７Ｃ】図３７Ｃは、実施の形態４に係る光源装置の動作を説明する図である。
【図３７Ｄ】図３７Ｄは、実施の形態４に係る光源装置の動作を説明する図である。
【図３８Ａ】図３８Ａは、実施の形態４に係る波長変換部材の変形や変質を説明する図である。
【図３８Ｂ】図３８Ｂは、実施の形態４に係る波長変換部材の変形や変質を説明する図である。
【図３８Ｃ】図３８Ｃは、実施の形態４に係る波長変換部材の変形や変質を説明する図である。
【図３９】図３９は、実施の形態４に係る動作状態検出回路の検出結果の例を説明する図である。
【図４０Ａ】図４０Ａは、実施の形態４に係る動作状態検出回路の検出結果の例を説明する図である。
【図４０Ｂ】図４０Ｂは、実施の形態４に係る状態検出回路の検出結果の例を説明する図である。
【図４１】図４１は、実施の形態４の変形例１に係る光源装置に搭載される回路ブロック図である。
【図４２】図４２は、実施の形態４の変形例２に係る光源装置の波長変換素子及び受光素子の近傍の構成を説明するための概略断面図である。
【図４３】図４３は、実施の形態４の変形例２に係る光源装置の半導体発光装置付近の概略断面図である。
【図４４】図４４は、実施の形態４に係る光源装置の半導体発光装置付近の概略断面図である。
【図４５】図４５は、実施の形態４の変形例３に係る光源装置の構成を説明する図である。
【図４６Ａ】図４６Ａは、実施の形態４の変形例４に係る光源装置の構成を説明する図である。
【図４６Ｂ】図４６Ｂは、実施の形態４の変形例５に係る光源装置の構成を説明する図である。
【図４７】図４７は、実施の形態４の変形例６に係る光源装置の構成を説明する図である。
【図４８】図４８は、実施の形態５に係る投光装置の概略断面図である。
【図４９】図４９は、実施の形態５に係る光源装置に搭載される実装基板の回路ブロック図である。
【図５０Ａ】図５０Ａは、実施の形態５に係る光源装置の状態を検出する動作を説明するフロー図である。
【図５０Ｂ】図５０Ｂは、実施の形態５の変形例１に係る投光装置の概略断面図である。
【図５１】図５１は、実施の形態５の変形例２に係る光源装置の動作を説明するフロー図である。
【図５２】図５２は、実施の形態５の変形例２に係る光源装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５３】図５３は、実施の形態６に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図５４】図５４は、実施の形態６に係る光源装置の波長変換素子及び受光素子付近の構成を説明するための概略断面図である。
【図５５Ａ】図５５Ａは、実施の形態７に係る光源装置の模式的な断面図である。
【図５５Ｂ】図５５Ｂは、実施の形態７に係る光源装置の一部の構成部品を分解した斜視図である。
【図５６Ａ】図５６Ａは、実施の形態８に係る光源装置の模式的な断面図である。
【図５６Ｂ】図５６Ｂは、実施の形態８に係る光源装置の主な能動素子及び光学素子を中心に抽出した斜視図である。
【図５７】図５７は、従来の光源装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１２】
本開示の実施の形態について、以下に図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程（ステップ）及び工程の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の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。
【０１１３】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。つまり、各図において共通する構成要素については説明を省略又は簡略化する。
【０１１４】
（実施の形態１）
以下、本開示の実施の形態１に係る光源装置１００について説明する。
【０１１５】
（光源装置の構成）
まず、実施の形態１に係る光源装置１００の構成について、図１から図５を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る光源装置１００の構成を示す概略断面図であり、図２は、光源装置１００を第１面５０ｔ側（図１では紙面下側）から見た概略図である。図３は、実施の形態１にかかる光源装置１００を示す模式的な斜視図である。図４は、光源装置１００の実装基板の構成を説明するための概略図であり、図５は、実装基板に搭載される回路構成を示す簡易的な回路ブロック図である。
【０１１６】
図１及び図２に示すように、光源装置１００は、例えば半導体レーザである半導体発光素子１２が実装された半導体発光装置１０と、半導体発光装置１０に外部から電力を供給するための外部接続部材１６６と、受光素子４２などで構成される状態検出回路１と、半導体発光装置１０に接続されたトランジスタ３０とを備える。
【０１１７】
半導体発光装置１０は、リードピン１６ａ、１６ｂを有するＴＯ−ＣＡＮ型のパッケージ１４に半導体発光素子１２が実装され、さらに半導体発光素子１２が実装された部分が、ガラスなどの透光部材１８を備える金属缶１５で覆われることにより構成される。そして半導体発光素子１２は、図示しない金属ワイヤーなどでリードピン１６ａ、１６ｂに電気的に接続される。
【０１１８】
状態検出回路１は、光源装置１０の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路である。本実施の形態では、状態検出回路１は、第１受光素子４２と抵抗などで構成され、半導体発光装置１０から出射された出射光のスペクトルや光量に関係する物理量を光源装置１００の動作状態として検出する。
【０１１９】
トランジスタ３０は半導体発光装置１０に接続され、状態検出回路１からの動作状態信号により、半導体発光装置１０に印加される電流量を調整する。
【０１２０】
光源装置１０は、さらに実装基板１６０を備える。実装基板１６０は、ガラスエポキシやセラミックスなどの絶縁基板に、例えば銅箔からなるプリント配線が形成されてなるプリント基板である。そして実装基板１６０には、半導体発光装置１０と、外部接続部材１６６と、状態検出回路１と、トランジスタ３０が実装される。
【０１２１】
上記構成の光源装置において、光源装置の動作状態を変化させる半導体発光装置と、半導体発光装置に電力を供給するための外部接続部材と、光源装置の動作状態を検出する動作状態検出回路と、動作状態検出回路からの動作状態信号により半導体発光装置への電力を制御可能なトランジスタとが同一の実装基板に実装される。このため、光源装置に異常が発生した場合に、即時に半導体発光装置の動作状態を変化させ、光源装置をより安全な動作状態に変化させることができる。具体的には、光源装置から高密度の光が出射されるなどの異常な動作状態が発生した時に高速で光源装置を消灯することできる。
【０１２２】
さらに、光源装置１００は、例えばアルミ合金で構成される基台５０を備える。そして、実装基板１６０及び半導体発光装置１０は基台５０に固定される。光源装置１００の基台５０は、本実施の形態の光源装置を用いて投光装置を構成するときに、図示しないヒートシンクなどの外部放熱器や、投光装置の筐体などの外部装置に固定するための固定面である第１面５０ｔを備える。本実施の形態において実装基板１６０は、基台５０の第１面５０ｔより、内側に一段窪んだ部分の固定面に配置される。そして本実施の形態においては、実装基板１６０は第１面５０ｔと平行に配置される。
【０１２３】
本実施の形態において光源装置１００は、さらに、半導体発光装置１０からの光の一部を吸収し、スペクトルや光量に応じて変化させた光を放射する波長変換素子２を備える。波長変換素子２は、例えば高熱伝導性基板上に反射膜が形成された支持部材６上に、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）型蛍光体などの蛍光体を含む波長変換部材４が形成されることにより構成される。
【０１２４】
光源装置１００は、さらに、半導体発光装置１０から放射される出射光５４を波長変換部材４の局所領域である発光部４ａに集光する集光光学部材２０を備える。本実施の形態においては、集光光学部材２０は、例えばコリメータレンズであるレンズ２０ａと、例えば表面に凹レンズと反射膜が形成されたガラス基板である反射光学素子２０ｂとで構成される。集光光学部材２０と波長変換素子２は、基台５０上に配置される。このとき集光光学部材２０と波長変換素子２は、第１面５０ｔが形成された面と反対側の基台５０の面に固定される。そして、集光光学部材２０及び波長変換素子２は、透光部材６０と保持部材１５２とを備えるカバーユニット１５０により覆われる。カバーユニット１５０は、本実施の形態においては、ネジ１２２、１２４により基台５０に固定される。
【０１２５】
また、実装基板１６０は、ネジ１２６、１２８Ａ、１２８Ｂにより基台５０に固定される。そして、半導体発光装置１０のリードピン１６ａ、１６ｂが貫通する貫通孔が実装基板１６０に形成される。リードピン１６ａ、１６ｂは実装基板１６０のプリント配線に半田付けされ、電気的に接続される。
【０１２６】
また、光源装置１００には、第１面５０ｔ側に配置される図示しない外部放熱器などの外部装置に精度良く位置合わせするための基準孔１４６ａと、基準孔１４６ａと対になる長孔１４６ｂが設けられる。そして、第１面５０ｔ側に配置される図示しない外部放熱器に、図示しないネジなどで固定するための４箇所の孔である貫通孔１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄが形成される。本実施の形態においては、貫通孔１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄは、図２及び図３に示すように基台５０の周辺領域に形成される。また、半導体発光装置１０から出射光５２が放射される方向の主軸と平行の方向に基台を貫通する。この構成により、光源装置１００は、図示しない外部放熱器に位置精度良く、容易に固定することができる。
【０１２７】
また図３に示すように、基台５０は台座５０ｄを有し、台座５０ｄには、第１面５０ｔと反対の面に第２面５０ｓを備える。そして、基準孔１４６ａと長孔１４６ｂは基台５０を貫通し、基台５０の第２面５０ｓにも開口部を形成する。
【０１２８】
基台５０の第２面５０ｓには、本実施の形態の光源装置を用いて投光装置を構成するときに、曲面ミラーなど図示しない投光光学部材が固定される。このため、第２面５０ｓに形成された基準孔１４６ａ及び長孔１４６ｂは、光源装置１００の発光部４ａと第２面５０ｓに固定される投光光学部材との位置合わせに用いることができる。そして、好ましくは、基準孔１４６ａと長孔１４６ｂとが形成された第２面５０ｓと同一の面にはネジ穴１３０ａ、１３０ｂが形成される。この構成により、基準孔１４６ａ、長孔１４６ｂ、ネジ穴１３０ａ及びネジ穴１３０ｂを用いて、投光装置を構成する投光光学部材を光源装置１００に精度良く、容易に固定することができる。
【０１２９】
図２に示すように、実装基板１６０には、半導体発光装置１０に例えば３アンペアの大電流を印加させるため配線幅が太いプリント配線１６２Ａ、１６２Ｃ、１６２Ｄが形成される。プリント配線１６２Ａは半導体発光装置１０のアノード用の配線として用いられ、プリント配線１６２Ｃ及び１６２Ｄは、半導体発光装置１０のカソード用の配線として用いられる。そして、プリント配線１６２Ｃと１６２Ｄとの間には、例えば電界効果トランジスタであるトランジスタ３０が接続される。トランジスタ３０は、例えば、ｐチャネルの電界効果トランジスタであり、ゲート端子３０Ｇに電圧を印加しない状態でオンのものを用いる。そして、トランジスタ３０は、半導体発光装置１０と直列に接続される。また、トランジスタ３０のゲート端子３０Ｇは、プリント配線１６２Ｇにより受光素子４２で構成される状態検出回路１と接続される。状態検出回路１から出力された動作状態信号は直接または所定の信号変換された信号ＳＦＥＴとなり、プリント配線１６２Ｇを伝わりゲート端子３０Ｇに入力される。このように構成することで、状態検出回路１からの動作状態信号を用いて、半導体発光装置１０と直列で接続されるトランジスタ３０を制御することができる。したがって、光源装置の状態に応じて半導体発光装置１０に印加される電力を高速で制御することができる。また、光源装置１０に、光源装置の動作状態を検出する機能と、検出結果を用いて光源装置の発光などの動作状態を制御する機能とを容易に装備させることができる。
【０１３０】
続いて、実装基板１６０の形状及び実装基板１６０に形成される電気回路を、図４及び図５を用いて詳細に説明する。図４は、図２と同様に、第１面５０ｔ側から見た光源装置１００を示す図であり、さらに、図２から、ネジ１２６、１２８Ａ、１２８Ｂを取り外すことで実装基板１６０の外形が示される。図４では、実装基板１６０の左側に半導体発光装置１０が接続され、右側に、コネクタである外部接続部材１６６が接続される。図５の回路ブロック図においては、同様に左側に半導体発光装置１０、右側に外部接続部材１６６を配置した図として、対比を容易に示している。なお、図４においては、半導体発光装置１０及び外部接続部材１６６は第１面５０ｔ側からは見えないため点線で示す。外部接続部材１６６は、外部配線１８０と電気的に接続するための端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が備えられる。
【０１３１】
図４において、状態検出回路１を構成する第１受光素子４２は、半導体発光装置１０から出射される光に関係する光を受光するため、第１面５０ｔ側と反対側の実装基板１６０の面に実装される。このため、同じく反対側の面に配置される半導体発光装置１０と外部接続部材１６６と同様に点線で示す。
【０１３２】
続いて、図５の簡易的な回路ブロック図を用いてより詳しく実装基板１６０の構成と動作を説明する。なお図４の概略断面図においては、図５に示す回路ブロックの主要な回路部品のみ図示している。図５に示すように、外部接続部材１６６の端子Ｔ１から入力された電流はプリント配線１６２Ａにより半導体発光装置１０に入力され、プリント配線１６２Ｃ、１６２Ｄにより外部接続部材１６６の端子Ｔ２から外部へ導かれる。このときプリント配線１６２Ｃと１６２Ｄとの間にはトランジスタ３０が挿入される。
【０１３３】
状態検出回路１は、第１受光素子４２及び抵抗Ｒ０３により構成され、定電圧回路である電圧レギュレータにより一定電圧が印加される。状態検出回路１の出力部はフィルタ回路ＮＦ１に接続され、さらにトランジスタ３０のゲート３０Ｇに接続される。このときフィルタ回路ＮＦ１は、好ましくは、抵抗とコンデンサとで構成されるローパスフィルタである。
【０１３４】
また、プリント配線１６２Ａは、半導体発光素子１２が実装された半導体発光装置１０のアノード端子用のリードピン１６ａに直接接続される。プリント配線１６２Ｃは、カソード端子用のリードピン１６ｂに直接接続される。そして、プリント基板１６２Ａと１６２Ｃには、それぞれ、外部からコンタクトピンを用いて、半導体発光装置１０に電気的に接続することができるテストパッド１６２ＴＡ及び１６２ＴＣが形成されている。
【０１３５】
そして、実装基板１６０は、半導体発光装置１６０と波長変換部材４とを結ぶ方向に長く、その方向と垂直な方向に短い。本実施の形態では、実装基板１６０の長い方向を長軸、短い方向を短軸とする。そして、外部接続部材１６６は、平面視で矩形形状であり、実装基板１６０の長軸方向に短い短辺、短軸方向に長い長辺を有する。
【０１３６】
実装基板１６０は、基台５０の第１面５０ｔ側の第１面５０ｔよりも一段内側の位置にある固定面に固定される。この構成により光源装置は、表面が平面の外部放熱器と、基台５０の第１面５０ｔとを面で接触させて固定させることができる。このため、光源装置から外部放熱器への放熱経路を容易に構成することができる。さらに、実装基板１６０には、実装基板１６０を基台５０にネジで固定するための、取り付け用のビス孔１６０Ｔと、取り付け用のビス孔１６０Ｌ及び１６０Ｒとが設けられる。このとき、取り付け用のビス孔１６０Ｌ、１６０Ｒは、実装基板１６０短軸方向、つまり外部接続部材１６６の長辺方向に対で配置される。さらに、取り付け用のビス孔１６０Ｌ、１６０Ｒは、平面視で、外部方向に開口する。このとき、取り付け用のビス孔１６０Ｌ、１６０Ｒを貫通孔とすると、ネジ１２８Ａ、１２８Ｂに対して一回り大きい実装基板１６０の延長部１６０ＲＷ、１６０ＬＷが必要になる。したがって、取り付け用のビス孔１６０Ｌ、１６０Ｒを、外部方向に開口させる構造により延長部１６０ＲＷ、１６０ＬＷを不要とすることができる。このように、本構成により、実装基板を基台に強固に固定するとともに、駆動基板の幅は短軸方向に縮小させることができるため、小型の光源装置を実現することができる。
【０１３７】
また、図４に示すように、光源装置１００の第１面５０ｔ側より見て、実装基板１６０は、平面視で、基台の基準孔１４６ａ及び長孔１４６ｂが形成される箇所は、開口した形状である開口部１６０Ｗが形成される。この構成により、光源装置の外形を小型化しながら、灯具の放熱器などに光源装置を容易に固定することができる。
【０１３８】
また、実装基板１６０において、実装基板１６０と半導体発光装置１０との接続部の末端の端部１６０Ａ及び１６０Ｂは、半導体発光装置１０の外形に倣うように実装基板１６０の末端側が面取りされている。この構成により、実装基板１６０の面積を縮小することができるため、小型の光源装置においても、半導体発光装置１０近傍の実装基板の配置面における基台の露出面積、つまり固定面である第１面５０ｔを大きくすることができる。このため、光源装置における実装基板の配置側の固定面を用いて外部放熱器に固定した場合においても、光源装置の放熱性、つまり半導体発光装置から外部放熱器への放熱性を向上することができる。
【０１３９】
また、実装基板１６０を平面視した場合、外部接続部材１６６の長辺方向に形成される実装基板１６０の延長部の端部１６０Ｃ及び１６０Ｄは面取りされる。この構成により、光源装置のサイズを維持しながら、実装基板の面積を縮小でき、光源装置の第１面５０ｔの基台の表面積に対する占有率を高くし、光源装置から外部放熱器への放熱性を向上できる。また、光源装置のサイズを維持しながら、外部接続部材１６０の近傍に第１面５０ｔを設け、基台５０と外部放熱器とで外部接続部材１６０を覆うように構成し、容易に保護することができる。
【０１４０】
また、実装基板１６０のトランジスタ３０などの電子部品はポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂などからなる保護膜１６８で覆われている。この構成により、電子部品の端子がホコリなどでショートしたり、雰囲気中の湿気などで変質するのを防止できる。
【０１４１】
続いて、図６を用いて、本実施の形態の光源装置１００の製造方法について説明する。
【０１４２】
図６は、実施の形態１に係る光源装置１００の製造方法を説明する概略断面図である。
【０１４３】
まず、基台５０に、波長変換素子２及びレンズ２０ａを所定の位置に接着して固定する。続いて半導体発光装置１０を基台５０の波長変換素子２が固定されている面と反対の面の開口部５０ｍに圧入して固定する。続いて、トランジスタ３０、受光素子４２、及び外部接続部材１６６などが実装された実装基板１６０を、半導体発光装置１０のリードピン１６ａ、１６ｂに差し込んで取り付け、さらにネジ１２６、１２８Ａ、１２８Ｂで基台５０にネジ止めする。このとき、実装基板１６０は、基台５０の第１面５０ｔ側にある、第１面５０ｔよりも一段内側の部分の固定面である第３面５０ｕに固定される。具体的には、ネジ１２６、１２８Ａ、１２８Ｂが、実装基板１６０のビス孔１６０Ｔ、１６０Ｒ、１６０Ｌを貫通し、第３面５０ｕに形成されたネジ穴１３２ｔや図示しないビス孔１６０Ｒ、１６０Ｌに対応したネジ穴にネジ締めされ、実装基板１６０は第３面５０ｕに固定される。その後、実装基板１６０のプリント配線１６２Ａとリードピン１６ａとを半田付けし、続いて、プリント配線１６２Ｃとリードピン１６ｂとを半田付けし、半導体発光装置１０と実装基板１６０を電気的に接続する。続いて、反射光学素子２０ｂの位置調整と基台１０への固定を行う。具体的には、まず、波長変換素子２の上面に図示しない発光検出機を配置する。そして、外部接続部材１６６より、電圧レギュレータ及び半導体発光装置１０に電力を印加し、半導体発光装置１０からの出射光を波長変換素子２に照射し、波長変換素子２の発光部４ａ付近から出射光を放射させる。このとき出射光の発光パターンや発光位置を検出しながら、反射光学素子２０ｂの位置を調整し、反射光学素子２０ｂを紫外線硬化樹脂などで基台５０に接着固定する。最後に、開口部１５２ａを有する保持部材１５２に透光部材６０が固定されたカバーユニット１５０を、基台５０に固定する。このとき、保持部材１５２に形成された貫通孔１５６ａ及び１５６ｂと、基台５０に形成されたネジ穴１３２ａ及び１３２ｂとを用いて、ネジ１２２及び１２４によりネジ止めすることによりカバーユニット１５０を基台に固定する。このとき、保持部材１５２は、例えばアルミ合金の鋳造や、ステンレスの鍛造で製造され、例えば表面に反射防止膜が形成されたガラスである透光部材６０が熱硬化樹脂で段差部を有する開口部１５２ａに固定されることで、カバーユニット１５０が構成される。
【０１４４】
上記の製造方法において、光源装置１００の製造中に、実装基板１６０を用いて、容易に半導体発光装置１０に電力を供給することができる。したがって、出射光の発光パターンや位置を、光学素子を用いて容易に調整することができる。また、この構成により、光源装置１００の半導体発光装置１０、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂ、及び波長変換素子２で構成される光学系は、カバーユニット１５０により容易に外部から保護される。
【０１４５】
なお、上記の製造方法において、波長変換素子２における発光部４ａの発光パターンを検出しながら反射光学素子２０ｂの位置を調整する際に、テストパッド１６２ＴＡ及び１６２ＴＣから、図示しないコンタクトピンを用いて半導体発光素子１２に電力を印加し発光させてもよい。この方法により、トランジスタ３０の動作、非動作に関わらず、半導体発光素子１２を発光させることができるため、光源装置を容易に製造することができる。
【０１４６】
上記構成の光源装置１００について、図７の部分断面図も加えて、構成と動作を説明する。
【０１４７】
図７は、実施の形態１に係る光源装置１００の機能を説明する概略部分断面図である。
【０１４８】
トランジスタ３０は、例えばｐチャネル型の電界効果トランジスタであり、ゲート端子３０に電圧を印加しない状態でオンするものを用いるとする。次に、外部接続部材１６６の端子Ｔ３に、例えば５Ｖなどの所定の電圧を印加する。そして、半導体発光装置１０のアノード端子と接続される端子Ｔ１、カソード端子と接続される端子Ｔ２に所定の電力を印加する。このとき、図１に示すように、半導体発光装置１０の半導体発光素子１２からは、例えば中心波長４５０ｎｍであるレーザ光である出射光５２が放射される。出射光５２は、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂによりビームが成形された伝搬光５４となり、波長変換素子２の発光部４ａに入射される。波長変換素子２の発光部４ａに入射した伝搬光５４は、一部は出射光９４として波長変換部材４の表面を反射して、保持部材１５２に照射される。そして残りの伝搬光５４の一部は、散乱された伝搬光である第１出射光７２として、一部は波長変換部材４の蛍光物質により吸収、波長変換され、伝搬光５４より波長の長い第２出射光８２として波長変換素子２から放射される。このとき、第２出射光８２は、波長変換部材４の表面に対して法線の方向にある主軸９１の光強度が最も強いランバート配光である光として放射される。波長変換素子２から放射される第１出射光７２と第２出射光８２とは混合され出射光９２として放射される。出射光９２の大部分は透光部材６０を通過して、光源装置１００から外部へ放射される。このとき、出射光９２の一部は透光部材６０で反射され、反射光９６として、第１受光素子４２に向かう。反射光９６は、透光部材６０で反射された第１出射光の一部である第１反射光７６と透光部材６０で反射された第２出射光の一部である第２反射光８６とで構成される。
【０１４９】
ここで、光源装置に保持部材１５２の好ましい形態について説明する。前述のように、出射光９４は、保持部材１５２に照射される。この出射光９４は、特定の方向に光強度が高い光であるため、出射光９２として寄与させないことが好ましい。したがって、保持部材１５２の、出射光９４が照射する面は、好ましくは以下のように構成される。まず、保持部材１５２の一部が、透光部材６０の波長変換部材４側に出っ張るように構成される。そして、保持部材１５２の波長変換部材４側の側面は、基台５０側に向かって、主軸９１から離れるように構成される。このように構成することで、出射光９４がカバーユニット１５０と基台５０で囲まれる空間で多重反射し減衰させることできるため、出射光９２の中の迷光として光源装置１００の外部に出射しにくくすることができる。つまり、基台５０から上方に伝搬する出射光９４は、保持部材１５２の側面で反射し、下方つまり基台５０側に伝搬する反射光９４ａとなる。
【０１５０】
このとき、さらに保持部材１５２の表面にブラスト加工により凹凸を形成してもよい。この構成により出射光９４を保持部材１５２の表面でも減衰させることができる。
【０１５１】
上記において、第１受光素子４２は、半導体発光装置１０から出射され、波長変換部材４で散乱された第１出射光７２の一部、もしくは波長変換部材４で波長変換された蛍光である第２出射光８２の一部の少なくとも一方の光を受光する。これにより、光源装置１００の動作状態を正確に状態検出回路１で検出できる。
【０１５２】
また、光源装置１００の透光部材６０と第１受光素子４２の間には、第１光学フィルタ２２を配置する。そして、反射光９６の一部の波長のみが第１光学フィルタ２２を通過するように構成される。そして、反射光９６は、第１光学フィルタ２２を通過し第１受光素子４２に到達するように構成される。このように構成することで、波長変換部材４から出射する出射光９２のスペクトルの一部の光を第１受光素子４２で受光させることができる。したがって、より正確に光源装置１００の動作状態を状態検出回路１で検出することができる。
【０１５３】
さらに、反射光９６は、基台５０に形成された導光開口部５０ｃを通って光学フィルタに２２に到達するように構成する。このとき導光開口部５０ｃの開口面積は、好ましくは、第１受光素子４２に向かって小さくなるように構成される。この構成により、反射光９６は導光開口部５０ｃの側面を多重反射しながら第１受光素子４２に向かうため、効率よく反射光９６を第１受光素子４２に導くことができる。
【０１５４】
また、第１光学フィルタ２２は、例えばガラスの表面に誘電体多層膜を形成したものを用いて、反射光９６の光のうち一部の波長の光を反射させ、一部の波長の光を透過させることで第１受光素子４２に到達させる。このとき第１光学フィルタ２２を、誘電体多層膜を用いて構成することにより、透過率の波長依存性を容易に設計することができる。上記構成において、波長変換部材４は、例えば、波長４９０ｎｍ以下の光を吸収し、波長４９０ｎｍから７００ｎｍの蛍光を放射する蛍光物質を含む構成とする。このとき光学フィルタ２２は波長４９０ｎｍ以下の光を主に透過するように設計する。この構成により第１受光素子２２には、半導体発光素子１２から放射され、波長変換素子２で散乱されてなる第１出射光７２の相対強度を主に検出することができる。
【０１５５】
そして、第１受光素子４２で受光された第１出射光７２は、光電流に変換され、第１受光素子４２から出力される。そして、抵抗Ｒ０３で電圧変換され、動作状態信号である信号ＳＰＤ１としてフィルタ回路ＮＦ１を伝達し、トランジスタ３０のゲート端子３０Ｇに入力される。このとき、ゲート端子３０Ｇに入力される信号ＳＰＤ１は、波長変換素子２が正常な動作状態の場合には、トランジスタ３０がオン状態になる電圧値が信号ＳＦＥＴとして入力されるように設定されている。そして光源装置が正常な動作状態に場合にトランジスタ３０のゲート端子３０Ｇに入力される信号ＳＦＥＴとして入力される電圧値の、例えば１．５倍の電圧が入力されたとするとトランジスタ３０がオフとなるように設定される。
【０１５６】
上記構成において、光源装置１００の波長変換部材４に、剥離などのなんらかの異常が発生し、波長変換部材４における波長変換の機能が失われたとする。この場合、出射光９２における第１出射光７２の比率は増大する。この場合、トランジスタ３０のゲート端子３０Ｇに所定よりも大きい電圧がトランジスタ３０に入力されるため、トランジスタ３０はオフし、半導体発光装置１０は停止する。このように、光源装置１００に、実装基板１６０を搭載し、実装基板１６０にトランジスタと受光素子を実装する。そして、半導体発光装置を接続し、受光素子からの動作状態信号をトランジスタに入力するように構成することで、波長変換部材に異常が発生した場合に、半導体発光装置を容易に停止することができる光源装置を提供することができる。
【０１５７】
さらに、上記構成においては、受光素子からの信号に応じて半導体発光装置のオン・オフをさせる回路構成を部品点数が少なく、シンプルに構成することができる。したがって、電気回路を構成する部品の故障などによる光源装置の故障の発生率を低くすることができる。
【０１５８】
なお、上記構成において、出力反転型のアンプＡＭＰ０１を状態検出回路１の出力部に挿入することで出力レベルを反転させ、トランジスタ３０をｎチャネルエンハンスメント形電界効果トランジスタに変更することができる。この構成により、実装基板１６０に端子Ｔ３より所定の電圧が投入される前の動作状態において、トランジスタ３０を遮断することができ、かつ、半導体発光装置１０のアノード端子Ｔ１、カソード端子Ｔ２に所定以上の電力が印加された場合においても半導体発光装置１０への電力供給を抑止できる。
【０１５９】
また、上記構成において、半導体発光装置の出射光の光量の温度依存性を利用した光源装置の破壊防止も容易に行うことができる。例えば、半導体レーザを用いた半導体発光装置は、雰囲気温度が零下などの環境では、半導体発光装置に同一の電流量を印加している条件下では、室温時と比較し、出射光の光量が増大し、壊滅的光学損害（ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄａｍａｇｅ：ＣＯＤ）により破壊する可能性が生じる。
【０１６０】
本実施の形態においては、一定環境温度以下で、所定の光出力以上になると半導体発光装置を停止させるように設定することで、半導体発光装置を保護し、光源装置が一定温度以上になった場合に、光源装置を動作させることが容易にできる。本構成は、例えば光源装置を車両の前照灯として搭載し、暖気後に点灯可能となるような応用も容易である。
【０１６１】
（実施の形態１の変形例１）
続いて、図８を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例１について説明する。本変形例は実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。本変形例においては、実装基板１６０に形成される電気回路において、実施の形態１の構成に加えて、閾値生成部と比較器（コンパレータ）とが形成される。閾値生成部は、例えば定電圧回路であり、例えば光源装置毎に設定することができる。比較器は、例えば、オペアンプなどの差動増幅器を用いることができる。
【０１６２】
図８は、実施の形態１の変形例１に係る光源装置１００の回路ブロック図である。同図に示すように、受光素子の出力部のフィルタ回路ＮＦ１及び閾値生成部は、比較器ＣＭＰ０１に接続され、その出力部がトランジスタ３０に入力される。
【０１６３】
上記構成において、受光素子により検出された波長変換部材４から放射される出射光の強度と相関のある動作状態信号である信号ＳＰＤ１と、閾値生成部での出力値とは、比較器において比較される。このとき、閾値生成部での出力値から信号ＳＰＤ１を引いた差分に比例した出力値ＳＦＥＴがトランジスタ３０に入力される。このとき、信号ＳＦＥＴが一定値以下のとき、トランジスタ３０がオンになるように設計することで、波長変換部材４に剥離等の異常が発生し、光源装置１００の出射光９２において、第１出射光が異常増大することを検知し、トランジスタ３０を停止させることができる。つまり、トランジスタ３０は、動作状態信号と、予め定められた基準値とを比較して得られた比較結果に基づいて制御される。この場合、第１受光素子４２からの出力を直接トランジスタに入力させることができるため、光源装置に異常が発生した場合に、高速に光源装置から異常な光が放射するのを停止させることができる。
【０１６４】
さらに、上記構成においては、動作状態検出回路の受光素子からの動作状態信号に応じて半導体発光装置のオン・オフをさせる回路構成を部品点数が少なく、シンプルに構成することができる。したがって、電気回路を構成する部品の故障などによる光源装置の故障の発生率を低くすることができる。
【０１６５】
また、上記構成においては閾値生成部を構成する回路部品の定数を変更することで、閾値生成部の閾値である電圧の基準値を自由に設定させてもよい。この構成により、例えば、光源装置ごとに、最適な閾値を設定することができる。
【０１６６】
また、閾値生成部を、マイクロコントローラを用いて構成することにより、閾値を時間や外部環境ごとに異なる値に変更してもよい。つまり、実装基板に実装されたマイクロコントローラが、動作状態信号に基づいて半導体発光装置の動作を制御してもよい。この構成により、例えば、光源装置の温度変化、経年変化による半導体発光装置の出力低下に伴う閾値生成部の最適な電圧の基準値を設定することができる。この結果、光源装置の動作状態に応じて、より正確に異常判定を行い、半導体発光装置のオン・オフを実施することができる。
【０１６７】
（実施の形態１の変形例２）
続いて、図９を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例２について説明する。
【０１６８】
図９は、実施の形態１の変形例２に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は、実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。本変形例において、状態検出回路１が、例えばサーミスタである温度検出素子ＴＨ０１を用いて構成されることが異なる。このとき、温度検出素子ＴＨ０１としては、例えば、温度上昇に伴い抵抗値が上昇するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタを用いる。そして、温度検出素子ＴＨ０１は、好ましくは、図１に示すように半導体発光装置１０近傍の実装基板１６０上に実装される。この構成により光源装置の温度が基準値より上昇した場合、トランジスタ３０がオフし、半導体発光素子１２が温度上昇により劣化することを抑制することができる。なお、上記構成において、サーミスタとして温度上昇に伴い抵抗値が低下するＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタを用いてもよい。この場合、サーミスタの出力部にインバータを接続した状態検出回路１とすることで、容易に上記構成と同じ機能を有する光源装置を構成することができる。また、温度検出素子として、白金測温抵抗体や熱電対を用いて構成してもよい。
【０１６９】
なお、本変形例において、変形例１と同様に電気回路に閾値生成部及び比較器を配置し、状態検出回路１からの動作状態信号と、閾値生成部で生成した基準値となる電圧とを比較した結果をトランジスタ３０への入力信号として用いてもよい。これにより、光源装置の動作状態を、より正確に判定し、トランジスタ３０のオン・オフをすることができる。
【０１７０】
（実施の形態１の変形例３）
続いて、図１０を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例３について説明する。
【０１７１】
図１０は、実施の形態１の変形例３に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は、実施の形態１及び変形例２とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。本変形例において、トランジスタ３０が半導体発光装置１０に並列に接続されることが異なる。この場合、トランジスタ３０は、ゲートに電圧が印加されない場合は非動作であるエンハンスメント形つまりノーマリーオフ形の電界効果トランジスタを用いる。
【０１７２】
この構成により、通常動作時には、外部接続部材の端子Ｔ１及びＴ２から入力された電力は半導体発光装置１０に入力され、半導体発光装置１０の半導体発光素子１２は発光する。しかしながら、光源装置１００の波長変換部材２の剥離などが発生し、第１受光素子４２に基準値よりも大きい反射光が入射した場合は、第１受光素子４２から出力される光電流が大きくなり、その結果、状態検出回路１から出力される信号ＳＰＤ１が大きくなり、トランジスタ３０がオンされる。その結果、半導体発光装置１０には電力が供給されなくなるため、半導体発光素子１２の発光を停止させることができる。
【０１７３】
このように本変形例を用いることで、光源装置に異常が発生した場合に、高速に光源装置の発光を停止させることができる。さらに、本変形例においては、光源装置が正常に動作している場合には、半導体発光装置１０に電流が流れ、トランジスタ３０には電流が流れない。したがって、トランジスタを直列に接続する場合と比較し、正常な動作状態におけるトランジスタの消費電力を低減できるため、光源装置の消費電力を低減できる。
【０１７４】
（実施の形態１の変形例４）
続いて、図１１を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例４について説明する。
【０１７５】
図１１は、実施の形態１の変形例４に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は、実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１７６】
本変形例において、外部接続部材は、端子Ｔ１、端子Ｔ２、端子Ｔ３、及び端子Ｔ４の４個の端子を有する。また、状態検出回路１は、半導体発光装置１０のアノード側に接続されるプリント配線１６２Ａと、トランジスタ３０を介してカソード側に接続されるプリント配線１６２Ｄとに接続される抵抗Ｒ４１及びＲ４２により構成される。
【０１７７】
本実施の形態において、動作状態検出回路の一部である抵抗Ｒ４１及びＲ４２は直列に接続され、動作状態信号である信号ＳＶ１が抵抗Ｒ４１及びＲ４２の接続部分から出力される。この構成により、状態検出回路１は、トランジスタ３０のオン抵抗を十分低くすることで、半導体発光装置１０のアノードとカソードとの間に印加される動作電圧に相関がある分圧である信号ＳＶ１を出力する。本変形例では、信号ＳＶ１はフィルタ回路ＮＦ１を通して、光源装置１００の端子Ｔ３から外部回路（図示せず）へ出力される。そして、上記外部回路にて、半導体発光装置１０に所定の電圧が印加されているかを判定することができる。
【０１７８】
さらに、光源装置１００のトランジスタ３０のゲートは、外部接続部材１６６の端子Ｔ４とプリント配線１６２Ｇで接続される。端子Ｔ４は、端子Ｔ３と同様に外部回路（図示せず）に接続される。この構成により、上記外部回路は、光源装置１００の動作状態の動作状態信号である信号ＳＶ１で判定し、その結果を用いて光源装置１００に、半導体発光装置を制御する信号ＳＦＥＴを入力することができる。
【０１７９】
信号ＳＦＥＴは、プリント配線１６２Ｇを通じて光源装置１００に備えられるトランジスタ３０のゲートに入力される。このとき、トランジスタ３０を、エンハンスメント形電界効果トランジスタを用いて動作させたい場合には、信号ＳＦＥＴとして例えば５Ｖを入力し、また、非動作にさせたい場合は、信号ＳＦＥＴとして例えば０Ｖを入力する。これにより、半導体発光装置１０を高速に動作状態もしくは非動作状態に切り替えることができる。より具体的には、半導体発光素子１２がショートモードで破壊した場合は、信号ＳＶ１としては所定の電圧以下の信号が出力される。この場合は、直ちに半導体発光素子１２の動作を停止させることで、半導体発光素子１２が過剰に発熱し、光源装置１００周辺の装置が劣化するのを防止することができる。
【０１８０】
また、半導体発光素子１２は、内部抵抗が温度低下とともに増大する特性を有する。また前述のように、半導体発光装置に同一の電流量を印加している条件下では、環境温度低下時に、出射光の光量が増大し、壊滅的光学損害により破壊する可能性が増大する。したがって、信号ＳＶ１をモニタすることで、半導体発光素子１２の内部抵抗を検知し、一定以下の電圧になった場合には、トランジスタ３０を用いて半導体発光装置１０を停止することができる。つまり、半導体発光素子１２の内部抵抗の温度依存性を利用した出射光の光量の増大を抑制することができる。
【０１８１】
（実施の形態１の変形例５）
続いて、図１２を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例５について説明する。
【０１８２】
図１２は、実施の形態１の変形例５に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は変形例４とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１８３】
本変形例において、外部接続部材１６６は端子Ｔ１、端子Ｔ２、及び端子Ｔ３の３個の端子で構成される。また、状態検出回路１で生成した動作状態信号である信号ＳＶ１は、光源装置１００の実装基板１６０に実装されたアンプＡＭＰ０１で変換された後、比較器ＣＭＰ０１に入力される。そして、比較器ＣＭＰ０１にて、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から入力された電力と、電圧レギュレータ及び閾値生成部により生成した電圧の基準値とが比較される。そして基準値以上の信号が状態検出回路１から比較器ＣＭＰ０１に入力された場合は、トランジスタ３０がオフし、半導体発光装置１０の動作を停止する。
【０１８４】
上記構成により、変形例４と同様に、半導体発光装置１０に印加されている電圧を検知し、異常な動作状態と判断した場合に高速に半導体発光装置１０を停止することができる。さらに本変形例では、光源装置１００の実装基板１６０上で、光源装置１００の動作状態を検知し、状態検出回路１と同一の実装基板に搭載された比較器を用いてトランジスタ３０を動作させることができるため、より正確にかつ高速に動作させることができる。
【０１８５】
（実施の形態１の変形例６）
続いて、図１３を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例６について説明する。
【０１８６】
図１３は、実施の形態１の変形例６に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１８７】
本変形例において、外部接続部材は端子Ｔ１、端子Ｔ２、端子Ｔ３、端子Ｔ４、及び端子Ｔ５の５個の端子を有する。また、状態検出回路１は、プリント配線１６２Ｄ上に配置される、例えば０．１オームであるセンス抵抗Ｒ５１を含む。そしてセンス抵抗Ｒ５１の両端の電圧は、アンプＡＭＰ０１に入力される。そしてアンプＡＭＰ０１の出力信号である信号ＳＣ１は、光源装置１００の半導体発光装置１０に印加される動作電流に関係する動作状態信号であり、本変形例では、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から外部回路（図示せず）へ出力される。このときアンプＡＭＰ０１には、端子Ｔ５から入力される電圧の基準値ＶＲＥＦにより動作する。そして、上記外部回路で半導体発光装置１０に所定の電流が印加されているかを判定することができる。
【０１８８】
さらに、光源装置１００のトランジスタ３０のゲートは、外部接続部材１６６の端子Ｔ４とプリント配線１６２Ｇで接続される。端子Ｔ４は、端子Ｔ３と同様に上記外部回路に接続される。この構成により、上記外部回路は、光源装置１００の動作状態を信号ＳＣ１で判定し、その結果を用いて光源装置１００の半導体発光装置を制御する信号ＳＦＥＴを出力することができる。具体的には、センス抵抗Ｒ５１に所定以上の電圧が印加されていることは、半導体発光装置１０に所定以上の電流が印加されていることになる。この場合は半導体発光装置１０に過剰な電流が印加されているため、出射光の光量が増大し、壊滅的光学損害により破壊する可能性が増大する。したがって、状態検出回路１から出力される動作状態信号である信号ＳＣ１を用いて、半導体発光装置１０の破壊リスクを検知し、トランジスタ３０を制御することができる。
【０１８９】
信号ＳＦＥＴは、プリント配線１６２Ｇを通じて光源装置１００に備えられるトランジスタ３０のゲートに入力される。トランジスタ３０としてエンハンスメント形の電界効果トランジスタを用いる。そして、トランジスタ３０を動作させたい場合には、信号ＳＦＥＴとして例えば５Ｖを入力し、非動作にさせたい場合には、信号ＳＦＥＴとして例えば０Ｖを入力する。このとき状態検出回路１と同一の実装基板に搭載されたトランジスタ３０を動作させることができるため、半導体発光装置１０を高速に動作状態もしくは非動作状態に切り替えることができる。
【０１９０】
（実施の形態１の変形例７）
続いて、図１４を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例７について説明する。
【０１９１】
図１４は、実施の形態１の変形例７に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は変形例６とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１９２】
本変形例において、外部接続部材は端子Ｔ１、端子Ｔ２、及び端子Ｔ３の３個の端子を有する。また、状態検出回路１で生成した信号ＳＣ１は、光源装置１００の実装基板１６０に実装された比較器ＣＭＰ０１に入力される。そして、比較ＣＭＰ０１にて、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から入力された電力と、電圧レギュレータ及び閾値生成部により生成した電圧の基準値とが比較される。そして、基準値以上の信号が状態検出回路１から比較器ＣＭＰ０１に入力された場合は、トランジスタ３０がオフし、半導体発光装置１０の動作を停止する。
【０１９３】
上記構成により、変形例６と同様に、半導体発光装置１０に印加されている電流を検知し、異常な動作状態と判断した場合に高速に半導体発光装置１０を停止することができる。さらに本変形例では、光源装置１００の実装基板１６０上で、光源装置１００の動作状態を検知し、状態検出回路１と同一の実装基板に搭載されたトランジスタ３０を動作させることができるため、より高速に動作させることができる。
【０１９４】
（実施の形態１の変形例８）
続いて、図１５を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例８について説明する。
【０１９５】
図１５は、実施の形態１の変形例８に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は実施の形態６とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１９６】
本変形例において、外部接続部材は端子Ｔ１、端子Ｔ２、端子Ｔ３、端子Ｔ４、及び端子Ｔ５の５個の端子を有する。また、状態検出回路１は、トランジスタ３０自体を含む。そして、半導体発光装置１２に印加される電流を検知するセンス抵抗をトランジスタ３０で代用する。具体的には、トランジスタ３０のドレインとソースとの間に印加される電圧を検出してアンプＡＭＰ０１に入力する。アンプＡＭＰ０１から出力される信号ＳＣ１は、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から外部回路（図示せず）へ出力される。このときアンプＡＭＰ０１は、端子Ｔ５から入力される電圧の基準値ＶＲＥＦにより動作する。そして、上記外部回路で半導体発光装置１０に所定の電流が印加されているかを判定することができる。
【０１９７】
さらに、光源装置１００のトランジスタ３０のゲートは、外部接続部材１６６の端子Ｔ３とプリント配線１６２Ｇで接続される。端子Ｔ４は、端子Ｔ３と同様に上記外部回路に接続される。この構成により、上記外部回路は、光源装置１００の動作状態を信号ＳＣ１で判定し、その結果を用いて光源装置１００の半導体発光装置を制御する信号ＳＦＥＴを出力することができる。
【０１９８】
上記構成により、光源装置１００の実装基板１６０をより簡単に構成することができるとともに、状態検出回路１と同一の実装基板に搭載されたトランジスタ３０を用いて半導体発光装置１０を高速に動作状態もしくは非動作状態に切り替えることができる。
【０１９９】
（実施の形態１の変形例９）
続いて、図１６及び図１７を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例９について説明する。
【０２００】
図１６及び図１７は、実施の形態１の変形例９に係る光源装置１００の概略部分断面図である。図１６と図１７において光源装置１００の構成は同じであるが、伝搬光５４の照射位置が異なる。図１６は、光源装置１００の構造になんらかの異常な状態が発生し、伝搬光５４が波長変換部材４に照射されなかった場合の様子を示し、図１７は、光源装置１００が正常な状態で動作している場合の様子を示す。本変形例は実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２０１】
本変形例において、波長変換部材４近傍の基台５０は板状の金属部品である基台カバー１７０で覆われる。基台カバー１７０は、好ましくは、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属で構成される。基台カバー１７０は、基台５０にネジ２２０で固定される。
【０２０２】
基台カバー１７０は、好ましくは、表面に凹凸が形成される。具体的には、基台カバー１７０は、金属板をプレス加工により成型され、ブラスト加工などにより表面に凹凸が形成されることで製造される。そして、凹凸の大きさは、算術平均粗さＲａが、半導体発光素子１２から放射される出射光の波長以上である０．５μｍ以上で構成される。さらに、基台カバー１７０には開口部１７０ａが形成され、その開口部１７０ａが波長変換部材４を囲うように配置される。この構成により、図１６に示すように、例えば、光源装置１００の反射光学素子２０ｂの位置がずれて、半導体発光素子１２から放射される出射光の波長を有する伝搬光５４が波長変換部材４以外のところに照射されるようになった場合、伝搬光５４は、基台カバー１７０の表面に照射される。このとき基台カバー１７０の表面には凹凸が形成されるため、伝搬光５４は、散乱された出射光７２となる。このとき出射光７２は、特定の方向に光強度を持った光ではなく、透光部材６０全体に向かう方向に光強度を有する光である。したがって、出射光７２の一部は、透光部材６０で反射され、光学フィルタ２２を通過し、状態検出回路１の第１受光素子４２で検知することができる。したがって、状態検出回路１により光源装置の動作状態を検出し、トランジスタ３０を用いて半導体発光装置を制御できる。さらに、基台カバー１７０は、好ましくは、導光開口部５０ｃを囲うとともに、導光開口部５０ｃの開口部の一部を遮光する遮光部（開口部１７０ｃ）が設けられる。この構成により図１７に示すように、出射光９４の光量を遮光部（開口部１７０ｃ）で調整することができる。このとき光学フィルタ２２は波長４９０ｎｍ以下の光を主に透過するように設計する。この構成により受光素子２２には、半導体発光素子１２から放射され、波長変換素子２で散乱されてなる第１出射光７２の相対強度を主に検出することができる。
【０２０３】
さらに、基台カバー１７０は、好ましくは、保持部材１５２の側面を覆う構成とする。この構成により伝搬光５４が波長変換部材４で反射することにより生成される出射光９４を基台カバー１７０の表面に照射させ、散乱させるができる。これにより、指向性を有する出射光９４が特定の方向に反射されて透光部材６０から出射することで、出射光９２が特定の方向に強い強度分布を持った光となるのを抑制することができる。
【０２０４】
さらに基台カバー１７０は、図１７に示すように透光部材６０の基台５０側の表面側を覆うように、コの字形状に曲げられた構成でもよい。この構成により、さらに、出射光９４が光源装置の透光部材６０から出射することを抑制することができる。
【０２０５】
（実施の形態２）
以下、本開示の実施の形態２に係る光源装置１００について説明する。本実施の形態の光源装置は、実施の形態１に係る光源装置とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２０６】
（光源装置の構成）
実施の形態２に係る光源装置２００の構成について、図１８及び図１９を用いて説明する。
【０２０７】
図１８は、実施の形態２に係る光源装置２００の構成を示す概略断面図である。なお、図１８では、実装基板１６０の部分拡大断面図を併記している。また、図１９は、実施の形態２に係る光源装置２００の実装基板の構成を説明するための概略図である。
【０２０８】
本実施の形態に係る光源装置２００は、実施の形態１と比較して、主に、半導体発光装置１０、レンズ２０ａ、実装基板１６０、及び透光部材６０の構成が異なる。本実施の形態においては、実装基板に搭載される回路構成としては、実施の形態１で説明したすべての電気回路が応用できるが、代表例として、図８に示す変形例１の回路ブロック図が適用されたものを用いて説明する。
【０２０９】
図１８に示す光源装置２００において、半導体発光装置１１０は、実施の形態１と同様に、例えば半導体レーザである半導体発光素子１２がＴＯ−ＣＡＮ型のパッケージ１４に実装されるが、パッケージ１４には、例えばコリメータレンズであるレンズ２０ａが固定された金属缶１５が取り付けられる。つまり、半導体発光装置１１０は、実施の形態１のレンズ２０ａの機能を有する。このため半導体発光装置１１０からは、ほぼ平行光である出射光５４が出射される。
【０２１０】
さらに、本実施の形態において、実装基板１６０は、配線層を３層有する多層基板である。具体的な構成としては、図１８の下方の実装基板１６０の拡大断面図に示すように、第１配線層ＷＬ１、第１基材ＢＬ１、第２配線層ＷＬ２、第２基材ＢＬ２、第３配線層ＷＬ３が交互に積層される。そして最表面は、第１絶縁層ＣＬ１、第２絶縁層ＣＬ２により一部もしくは全部覆われる。
【０２１１】
本実施の形態において、実装基板１６０には状態検出回路１、電圧レギュレータ、閾値生成部、比較器、トランジスタ３０が実装されている。この構成により、光源装置の発光機能に関する部品の異常を状態検出回路１で検出し、その検出した信号を演算することができる。また、上記信号を用いてトランジスタ３０もしくは、外部駆動回路（図示せず）を用いて光源装置２００を高速に減光もしくは消灯することができる。このとき状態検出回路１は実施の形態１及び変形例のように、受光素子、温度検出素子、抵抗を用いて構成することができる。
【０２１２】
図１９の（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、実装基板１６０の３層の配線層、つまり、第１配線層ＷＬ１、第２配線層ＷＬ２、第３配線層ＷＬ３に形成される配線レイアウト例を第１面５０ｔから見た概略図である。図１９の（ａ）は、第３配線層ＷＬ３を示し、図１９の（ｂ）は、第２配線層ＷＬ２を示し、図１９の（ｃ）は、第１配線層ＷＬ１を示す。実装基板１６０には、半導体発光装置１０に、例えば３アンペアの大電流を印加させるため配線幅が太いプリント配線１６２Ａ、１６２Ｃ、１６２Ｄが形成されるが、そのパターンのほとんどが３層の配線層の中央の層、つまり第２配線層ＷＬ２に形成される。
【０２１３】
この構成により、実装基板のサイズを小型に維持しつつ、半導体発光装置用に用いる大電流の幅広パターンを実装基板に容易に配置することができる。さらに、配線幅が小さい多数の配線を内層の配線層、例えば第２配線層ＷＬ２に形成せずに実装基板を形成することができる。このため、第２配線層ＷＬ２と接合する第１基材ＢＬ１及び第２基材ＢＬ２が、凹凸の多い表面と接合することを抑制することができる。このため、配線層と基材、具体的には第２配線層ＷＬ２と、第１基材ＢＬ１及び第２基材ＢＬ２との剥離を抑制することができる。
【０２１４】
実装基板１６０において、プリント配線１６２Ａは半導体発光装置１０のアノード用の配線として用いられ、プリント配線１６２Ｃ及び１６２Ｄは半導体発光装置１０のカソード用の配線として用いられ、大部分が第２配線層ＷＬ２に形成される。そして、プリント配線１６２Ｃと１６２Ｄとの間には、例えば電界効果トランジスタであるトランジスタ３０が接続され、半導体発光装置１０とトランジスタ３０は直列に接続される。このとき、トランジスタ３０は、実装基板１６０の第１配線ＷＬ１側の表面に実装するため、プリント配線１６２Ｃ及び１６２Ｄの一部は、ビア配線１６２Ｃ２及び１６２Ｄ２により第１配線層ＷＬ１に形成される。また、例えばコネクタである外部接続部材１６６は、実装基板１６０の第３配線ＷＬ３側の表面に実装されるため、アノードラインであるプリント配線１６２Ａ及びカソードラインであるプリント配線１６２Ｃの一部は、ビア配線１６２Ａ１及び１６２Ｄ１により第３配線層ＷＬ３に形成される。さらに、半導体発光装置１０のリードピン１６ａ及び１６ｂが貫通する貫通孔が形成されたビア配線１６２Ａ２及び１６２Ｃ１が実装基板１６０に形成され、半導体発光装置１０のリードピン１６Ａ及び１６Ｃと半田付けされ、電気的に接続される。
【０２１５】
このように、半導体発光装置１０のアノード端子とカソード端子と接続されるプリント配線の主パターンは半導体発光装置、外部接続部材、トランジスタとの接続以外のビア配線が配置されていない。この構成により、低インピーダンス配線ができる。
【０２１６】
本実施の形態の光源装置２００の集光光学部材２０は、半導体発光装置１１０のレンズ２０ａと反射光学素子２０ｂとで構成される。そして、半導体発光素子１２から出射された伝搬光５４を出射光９２に変換する波長変換素子２が、基台５０に固定される。さらに、集光光学部材２０及び波長変換部材４は、実施の形態１と同様に、透光部材６０と、保持部材１５２とを備えるカバーユニット１５０により覆われる。このとき透光部材６０は、表面が撥水膜で覆われていてもよい。
【０２１７】
上記構成の光源装置２００において、半導体発光素子１２から出射された伝搬光５４は、波長変換部材４に照射され、第１出射光７２と第２出射光８２が混合した出射光９２が放射される。出射光９２の一部は、透光部材６０で反射し、第１受光素子４２に向かう。
【０２１８】
このとき透光部材６０は、好ましくは表面が撥水膜で覆われている。このため、例えば、光源装置１１０が、湿度の高い環境下で、温度が急激に低下した環境にさらされた場合、透光部材６０の表面に結露による水滴が付着し、第１受光素子４２に向かう反射光９６の光量が水滴により長時間変化することを抑制できる。
【０２１９】
（実施の形態２の変形例１）
続いて、図２０Ａを用いて本実施の形態の光源装置２００の変形例について説明する。
【０２２０】
図２０Ａは、実施の形態２の変形例１に係る光源装置２００を説明する概略断面図である。本変形例は実施の形態２とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２２１】
本変形例に係る光源装置２００は、実施の形態２の光源装置２００と比較して、カバーユニット１５０の構成が異なる。本変形例において、カバーユニット１５０は、保持部材１５２の開口部に複数の段が形成されており、複数の透光部材（ガラス板）が固定される。図２０Ａにおいては、２枚の透光部材６０Ａ及び６０Ｂが固定される例について示す。
【０２２２】
この構成により、透光部材６０Ａと６０Ｂとの間に空気層が密閉されるため、光源装置２００が急激な温度変化にさらされても、透光部材６０Ａ、６０Ｂの表面に結露が生じることを抑制することができる。特に、本変形例においては、基台５０の透光部材６０Ａの表面に結露による水滴が付着しにくいため、第１受光素子４２に向かう反射光９６の光量が水滴により長時間変化することを抑制できる。
【０２２３】
（実施の形態２の変形例２）
続いて、図２０Ｂを用いて本実施の形態の光源装置２００の変形例について説明する。
【０２２４】
図２０Ｂは、実施の形態２の変形例２に係る光源装置２００を説明する概略断面図である。本変形例は実施の形態２とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２２５】
本変形例に係る光源装置２００は、実施の形態２の光源装置２００と比較して、カバーユニット１５０の構成が異なる。本変形例において、カバーユニット１５０は、保持部材１５２に集光レンズである透光部材６０が固定される。図２０Ｂにおいては、透光部材６０として、凸レンズである非球面レンズが固定された場合の構成を示す。
【０２２６】
この構成により、発光部４ａを有する波長変換部材４の近傍に、波長変換部材４から出射される出射光９２を集光する集光レンズを配置することができる。このため、集光レンズである透光部材６０により、出射光９２を高い光学効率で光源装置２００の外部に出射させることができる。また、本変形例においては、波長変換部材４を、実施の形態２等と同様に、カバーユニット１５０で覆うことができる。このため、波長変換部材４の表面に外部からダストが付着し、出射光９２の光学特性が低下するのを抑制できる。
【０２２７】
また、本変形例においては、集光レンズである透光部材６０の表面からの反射光を、第１受光素子４２に向かう反射光９６として用いることができる。このため、他の実施の形態と同様に、受光素子を用いて波長変換部材の動作状態を検出することができる。
【０２２８】
（実施の形態３）
以下、本開示の実施の形態３に係る光源装置３００について説明する。本実施の形態においては、複数の受光素子、具体的には二つの受光素子（第１受光素子４２及び第２受光素子４４）を用いて光源装置、特に波長変換部材４の動作状態をより正確に検知することができる。
【０２２９】
（光源装置の構成）
まず、実施の形態３に係る光源装置３００の構成について、図２１を用いて説明する。
【０２３０】
図２１は、実施の形態３に係る光源装置３００の構成を示す概略図である。図２１に示すように、光源装置３００は、半導体発光装置１０と、波長変換部材４と、状態検出回路１を備える。状態検出回路１は、第１受光素子４２及び第２受光素子４４を備え、図示しない実装基板上に実装され、図示しない外部接続部材により外部と電気的に接続される。本実施の形態において、光源装置３００は、さらに、集光光学部材２０と、透光部材６０とを備える。本実施の形態においては、半導体発光装置１０として、透光部材１８及び金属缶１５が省略されたものを用いて説明する。
【０２３１】
以下、本実施の形態の光源装置３００の動作について図２１及び図２２のフロー図を用いて説明する。半導体発光装置１０の半導体発光素子１２の光導波路１２ａから出射した、例えばピーク波長４５０ｎｍのレーザ光である出射光５２は、例えばレンズである集光光学部材２０で集光されて伝搬光５４となり、波長変換部材４に照射される。波長変換部材４では、伝搬光５４の一部の光は波長変換部材４で反射され、入射角と相関のある出射角で出射する第１出射光７４として出射する。つまり第１出射光７４は、光強度の出射方位依存性の大きい光である。さらに伝搬光５４の他の一部の光は波長変換部材４で散乱され、表面側に光強度の出射方位依存性の小さい第１出射光７２として出射される。ここで光強度の出射方位依存性が小さいとは、ランバート反射に沿った出射方位依存性を有する光である。つまり、波長変換部材４の表面に対して法線方向である主軸９１からの角度θに対して光強度がｃｏｓθで示される依存性を有する光である。そして伝搬光５４の一部の光は、波長変換部材４の、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体である蛍光材料で吸収され、伝搬光５４よりも波長の長い蛍光に変換され、表面側に光強度の方位依存性の小さい第２出射光８２及び８４として出射される。
【０２３２】
そして、第１出射光７２と第２出射光８２とが混合されてなる光が光源装置３００の出射光９２として放射される。出射光９２の大部分は、例えば表面に反射防止膜が形成されたガラスである透光部材６０を通過し、光源装置３００の外部へ出射光９２として放射される。このとき、好ましくは、光強度の出射方位依存性の大きい出射光９４は、透光部材６０を通過しないように設定される。このように光強度の出射方位依存性の小さい出射光９２のみ透光部材６０を通過するように構成される。このようにして光源装置３００から出射された出射光９２の一部は、出射光２９２として、例えば投影レンズである投光光学部材９１０において概平行光である出射光３９２として光源装置３００と投光光学部材９１０とで構成される投光装置から照明光として外部に照射される。
【０２３３】
一方、出射光９２の一部は透光部材６０で反射され、基台５０側に、反射光９６として向かう。反射光９６は、伝搬光５４と同じ波長の光である第１反射光７６と、波長変換部材４で生成された蛍光からなる第２反射光８６とで構成される。反射光９６の一部は第１光学フィルタ２２に向かう。そして、反射光９６の他の一部は第２光学フィルタ２４に向かう。第１光学フィルタ２２及び第２光学フィルタ２４を通過した光は、反射光９６の一部の波長の光がカットされた光である第１出射光７８と第２出射光８８となり第１受光素子４２及び第２受光素子４４に入射する。
【０２３４】
ここで、第１光学フィルタ２２は、例えば、波長４９０ｎｍ未満の光を透過し、波長４９０ｎｍ以上の光を反射する光学フィルタである。つまり、第１光学フィルタ２２は、半導体発光装置１０から出射される伝搬光５４の波長の光の大部分を透過し、かつ、波長変換素子４で発生する第２出射光８２のスペクトルの光の大部分を反射する光学フィルタである。
【０２３５】
第２光学フィルタ２４は、例えば、波長４９０ｎｍ未満の光を反射し、波長４９０ｎｍ以上の光を透過する光学フィルタである。つまり、第２光学フィルタ２４は、半導体発光装置１０から出射される励起光５４の波長の光の大部分を反射し、かつ、波長変換素子４で発生する蛍光である第２反射光８６のスペクトルの光の大部分を透過する光学フィルタである。
【０２３６】
第１光学フィルタ２２に入射した反射光９６は、第１光学フィルタ２２において、ほぼ散乱光である第１反射光７６の成分のみが透過し、第１受光素子４２で受光される。第２光学フィルタ２４に入射した反射光９６は、第２光学フィルタ２４において、ほぼ蛍光である第２反射光８６の成分のみが透過し、第２受光素子４４で受光される。
【０２３７】
上記の構成において、波長変換部材４から透光部材６０に入射される光は、光強度の出射方位依存性の小さい出射光９２のみになるように構成され、出射方位依存性の大きい出射光９４は入射されない。この構成により、受光素子には、波長変換部材４から光強度の分布が安定した光が受光素子に入射される。このため、光源装置が正常な動作状態の場合に、受光素子に入射する出射光の光強度を受光素子で精度良く検出することができる。したがって、波長変換部材４に異常が発生することにより発生する、波長変換部材４から出射される出射光の光強度の微小な変化を精度良く検出することができる。
【０２３８】
このように、本実施の形態の光源装置３００を用いることで、受光素子によって波長変換部材の異常劣化を正確に検知することができる。さらに、受光素子で検出した信号を演算して、その演算結果を高速に外部接続部材で光源装置の外部へ出力することができる。さらに、これらの演算をする実装基板を小型にすることができるため、小型の光源装置を実現できる。
【０２３９】
図２２は、実施の形態３に係る光源装置３００の動作を説明するフロー図である。本実施の形態においては、光源装置３００の内部もしくは外部にマイクロコントローラ３２を備え、さらに外部駆動回路２３０を備える。そして、これらは、半導体発光装置１０及び状態検出回路１に接続される。
【０２４０】
まず、外部駆動回路２３０より半導体発光装置１０に電力が印加されると、半導体発光装置１０からの伝搬光５４が波長変換部材４に到達し、波長変換素子４からの出射光９２の一部は透光部材６０で分離され、第１光学フィルタ２２と第２光学フィルタ２４を通過し、状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４に到達する。第１受光素子４２及び第２受光素子４４に入射した光により生成した光電流を第１受光素子４２及び第２受光素子４４の内部又は外部に設けられた電流―電圧変換器により変換して出力される信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２は、マイクロコントローラ３２に入力し、マイクロコントローラ３２で信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２が分析され、外部駆動回路２３０への制御信号を出力する。外部駆動回路２３０は、制御信号を用いて半導体発光素子１２の動作を制御する。
【０２４１】
以上のように、本実施の形態に係る光源装置３００においては、マイクロコントローラ３２を用いて、状態検出回路１から出力される信号を用いて光源装置３００の動作状態を容易に診断することができる。
【０２４２】
続いて、図２３を用いて、マイクロコントローラ３２における信号処理の流れについて説明する。図２３は、実施の形態３に係る光源装置３００の動作状態を検出する動作を説明するフロー図である。
【０２４３】
まず、光源装置３００の動作を開始する場合、初期に（ｉ）状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４に所定の電圧を印加する。
【０２４４】
次に、（ｉｉ）半導体発光素子１２に所定の電力を印加して、第１受光素子４２及び第２受光素子４４からの出力電圧である信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２をマイクロコントローラ３２で以下の順番で判定する。
【０２４５】
まず、（ｉｉｉ）第２受光素子４４からの信号ＳＰＤ２と基準値Ｓ２ＭＩＮとを比較し、出力電圧ＳＰＤ２がＳ２ＭＩＮより大きい場合は次のステップに移行し、小さい場合は、出射光の光量である光束が不足している異常と判定し、エラー信号を出力する（ｖｉｉｉ）。
【０２４６】
続いて、（ｉｖ）第２受光素子４４の信号ＳＰＤ２と基準値Ｓ２ＭＡＸとを比較して、信号ＳＰＤ２が基準値Ｓ２ＭＡＸより小さい場合は次のステップに移行し、大きければ、光束が異常に増大しているとして、エラー信号を出力する（ｉｘ）。
【０２４７】
続いて、（ｖ）第１受光素子４２の信号ＳＰＤ１と基準値Ｓ１ＭＩＮとを比較して、信号ＳＰＤ１が基準値Ｓ１ＭＩＮ。より大きい場合は次のステップに移行し、小さい場合は、散乱光不足として、エラー信号を出力する（ｘ）。
【０２４８】
続いて、（ｖｉ）第１受光素子４２の信号ＳＰＤ１と基準値Ｓ１ＭＡＸとを比較し、出力電圧ＳＰＤ１が基準値Ｓ１ＭＡＸより小さい場合は次のステップに移行し、大きい場合は散乱光異常増大としてエラー信号を出力する。
【０２４９】
上記の（ｉｉｉ）から（ｖｉ）までの判定を全てクリアした場合は、（ｖｉｉ）正常な動作状態と判定して、光源装置３００の動作を継続し、所定の時間後にステップ（ｉｉ）に移行する。
【０２５０】
上記のように、マイクロコントローラ３２の内部で、上記のフローに基づいて、信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２を判定することで、光源装置３００の内部の動作状態を容易に検知することができる。
【０２５１】
続いて、図２４から図２６までを用いて、波長変換部材４の異常劣化を正確に検出する制御方法について説明する。
【０２５２】
図２４は、実施の形態１に係る光源装置３００の波長変換部材４の形状の変化と出射光９２、９４の変化を説明するための図である。ここで、出射光９２は第１出射光７２と第２出射光８２とで構成される。出射光９４は第１出射光７４と第２出射光８４とで構成される。図２５及び図２６は、図２４に対応する出射光の光強度における光軸からの角度に対する依存性を示す模式図であり、図２５は第１出射光７２、７４の光強度の角度依存性、図２６は第２出射光８２、８４の光強度の角度依存性を示している。なお、図２５及び図２６の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、図２４の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に対応している。
【０２５３】
まず、波長変換部材４に異常劣化が発生した場合に、第１出射光７２、７４と第２出射光８２、８４に起こる光強度変化について説明する。波長変換部材４の異常劣化は、例えば、波長変換部材４の破損などによって発生する。図２４において、図２４の（ａ）は、正常な動作状態の波長変換部材４近傍の様子を示している。図２４の（ｂ）は、破損が始まった波長変換部材４近傍の様子を示している。図２４の（ｃ）は破損が進行した波長変換部材４近傍の様子を示している。
【０２５４】
波長変換部材４は、例えば支持部材６上に波長変換部材４が所定の厚みで固着されたものである。支持部材６としては、可視光の反射率が高く、熱伝導率の高い材料が好ましい。具体的には、シリコン基板の表面に銀合金膜と誘電体多層膜との積層膜からなる反射膜が形成されたものを用いることができる。また、波長変換素子２としては、例えば、蛍光体粒子をシリコーンなどのバインダに混合し、所定の厚みで支持部材６の上に塗布して硬化したものを用いることができる。
【０２５５】
図２４の（ａ）において、波長変換素子２に集光して入射される伝搬光５４の一部は、波長変換素子２の蛍光体粒子で散乱されて第１出射光７２となって波長変換素子２から放射される。伝搬光５４の他の一部は、蛍光体粒子で吸収されてピーク波長が５４０ｎｍ付近の蛍光である第２出射光８２となって波長変換素子２から放射される。
【０２５６】
このとき、波長変換素子２における伝搬光５４が照射される照射領域である発光部４ａ付近は、伝搬光５４から第２の出射光８２、８４に変換される際のエネルギーロスであるストークスロスにより発熱し、局所的に温度が上昇する。
【０２５７】
この熱は、通常、支持部材６を介して基台５０に放熱され、発光部４ａの温度は一定以下となる。しかし、波長変換素子２への高エネルギー密度の光を連続照射するなどにより、意図しない波長変換素子２の異常な温度上昇が発生する場合がある。
【０２５８】
この場合、波長変換素子２を構成するバインダや蛍光体粒子の温度が急激に上昇するため、図２４の（ｂ）に示すように、波長変換部材４の一部に、例えば、バインダや蛍光体粒子の構造が破壊された変質部４ｃが生成される。
【０２５９】
このような場合、変質部４ｃにおける伝搬光５４の第２出射光８２、８４への変換効率が、正常な発光部４ａから変化する。このため、図２４（ａ）と図２４の（ｂ）における矢印の長さに示すように、第１出射光７２、７４、第２出射光８２の比率が変化する。つまり、図２５の（ａ）と図２５の（ｂ）との比較に示すように、第１出射光７４の光強度ピークが増加する。そして、図２６の（ａ）と図２６の（ｂ）との比較に示すように、第２の出射光８２の光強度が低下する。
【０２６０】
そして、さらに変質が進むと、図２４の（ｃ）に示すように、波長変換部材４に変質部４ｃ付近が局所的にアブレーションされた変質部４ｄとなる。このような場合には、伝搬光５４は、第２出射光８２、８４にほとんど変換されず、かつ散乱もされないため、図２５の（ｂ）と図２５の（ｃ）との比較に示すように、第１出射光７４の光強度ピークが急激に増加し、図２６の（ｂ）と図２６の（ｃ）との比較に示すように、第２の出射光８２の光強度が急激に低下する。
【０２６１】
上記において、本実施の形態の光源装置３００は、第１受光素子４２及び第２受光素子４４に入射させる光として、検出範囲９０に示す範囲の第１出射光７２と第２出射光８２とを検出する。つまり、光強度の出射方位依存性の大きい第１出射光７４を受光することで生成される信号は、動作状態信号の信号量として極小化するか、もしくは用いない。このような構成において、図２４の（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）に示す、波長変換部材４に発生する変質に伴う第１出射光７２と第２出射光８２との光強度の変化、つまり図２５の（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）と、図２６の（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）とに示す光強度変化を受光素子で検出することができる。上記の結果から、本実施の形態の光源装置３００を用いることで、波長変換部材４に異常が発生した場合に受光素子を用いて、容易に検出することができる。
【０２６２】
そして、さらに図２７、図２８Ａ及び図２８Ｂを用いて、光強度の出射方位依存性の大きい第１出射光７４を受光することで生成される信号を、動作状態信号の信号量として極小化することで、さらに正確に波長変換部材４の異常を正確に検出できることを示す。
【０２６３】
図２７に、半導体発光装置１０から同一の中心波長４５０ｎｍの励起光５４を出射する光源装置３００を複数個製造し、第１出射光７２及び７４の出射光強度の出射角の角度依存性を比較した結果を示す。図２７の角度０度は、波長変換部材４の表面に対して法線方向となる。図２７では、３個の光源装置の出射光強度分布を比較した。本実験例の結果では、伝搬光５４の一部の光が波長変換部材４で散乱され、表面側に光強度の出射方位依存性の小さい第１出射光７２は、ほぼ強度が等しく、ランバート反射にしたがって、光強度の出射角依存性を有する出射光が得られた。一方で、入射角と相関のある出射角で出射する第１出射光７４は、３個の光源装置では、異なる光強度７４ａ、７４ｂ、７４ｃとして検出された。これは、第１出射光７４の光強度が波長変換部材４の表面状態の微小な変化に対して影響が大きいためである。このため、第１出射光７４を、光源装置３００の動作状態を検出する動作状態信号として用いる場合、光源装置ごとの初期値のばらつきが大きくなる。そこで、本実施の形態の光源装置においては、波長変換部材の異常を検出する方法として、第１出射光７２もしくは第２出射光８２の初期値を利用する。
【０２６４】
図２８Ａは、本実施の形態において、複数の光源装置の動作状態信号を第１出射光７４を含まない光を受光素子で検出した場合の動作状態信号のばらつきを集計した結果の一例である。図２８Ｂは、比較例において、複数の光源装置の動作状態信号を第１出射光７４を含む光を受光素子で検出した場合の動作状態信号のばらつきを集計した結果の一例である。すなわち、図２８Ａは、第１出射光７２の一部のみで信号ＳＰＤ１を構成した場合の分布を示し、図２８Ｂは、第１出射光７２と７４との一部を用いて信号ＳＰＤ１を構成した場合の分布を示す。この結果から、特に、複数の光源装置において、基準値Ｓ１ＭＡＸ、ＳＩＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮを用いて、光源装置の動作状態を判断する場合、より狭い範囲で、基準値Ｓ１ＭＡＸ、ＳＩＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮを設定することができるので、正確に、光源装置の動作状態を判断することができる。
【０２６５】
以上のように、本実施の形態の光源装置においては、出射光の検出光検出角度範囲（検出光に用いる、出射光の角度範囲）を限定する。この構成により、光強度が出射角度に対して強い依存性を有する場合においても、製品毎に光強度が安定した角度範囲を限定して検出するため、検出光の光強度の精度を向上できる。したがって、波長変換部材４の劣化状態を正確に検出することが可能となる。
【０２６６】
（実施の形態４）
以下、本開示の実施の形態４に係る光源装置について説明する。本実施の形態の光源装置は、マイクロコントローラが備えられ、マイクロコントローラが実装基板に実装されていることが特徴である。その他の部分に関しては、実施の形態１及び３の光源装置とほぼ同じであるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２６７】
（光源装置の構成）
実施の形態４に係る光源装置４００の構成について、図２９から図３２を用いて説明する。
【０２６８】
図２９は、実施の形態４に係る光源装置４００の模式的な断面図であり、図中の下方に実装基板１６０の断面図を示す。また、図３０は、実施の形態４に係る光源装置４００を斜め上方から見た図であり、図中の右上に、波長変換部材４の近傍の拡大図を示す。また、図３１Ａは、実施の形態４に係る光源装置４００の実装基板１６０に搭載される電気回路の回路ブロック図である。図３１Ａには、さらに、実装基板１６０を駆動するための外部駆動回路２３０、制御部２４０、バッテリーなどの電源２５０、ケーブルなどの外部配線１８０も記載している。また、図３２は、実装基板１６０の回路レイアウトを説明するための図である。
【０２６９】
光源装置４００において、半導体発光装置１０は、基台５０の波長変換素子２側に開口が開いた開口部に配置される。そして半導体発光装置１０のリードピン１６ａ、１６ｂが基台５０の反対側から、実装基板１６０に接続される。レンズ２０ａはホルダ２６０により保持され、位置調整をされた後、基台５０に固定される。また、反射光学素子２０ｂもホルダ２６２に保持され、位置調整をされた後、ネジ１２０により基台５０に固定される。本実施の形態の光源装置４００において、状態検出回路１の一部として、温度検出素子ＴＨ０１と、２個の受光素子（第１受光素子４２及び第２受光素子４４）、抵抗Ｒ４２、Ｒ４１、Ｒ０３、Ｒ０４、Ｒ０５が搭載される。また、光源装置４００には、透過率の波長依存性が異なる第１光学フィルタ２２及び第２光学フィルタ２４が、第１受光素子４２及び第２受光素子４４と透光部材６０の間に搭載される。そして、第１光学フィルタ２２が第１受光素子４２に、第２光学フィルタ２４が第２受光素子４４に位置合わせされて固定される。
【０２７０】
さらに、光源装置４００において、半導体発光装置１０、状態検出回路１、マイクロコントローラ３２、及び外部接続部材１６６は、単一の実装基板１６０に実装される。そして、実装基板１６０は基台５０の第１面５０ｔ側の一段内側の位置に、第１面５０ｔと平行に配置される。本実施の形態において、実装基板１６０は配線層が４層の多層基板である。実装基板１６０の具体的な構成としては、図２９の実装基板１６０の拡大断面図に示すように、第１配線層ＷＬ１、第１基材ＢＬ１、第２配線層ＷＬ２、第２基材ＢＬ２、第３配線層ＷＬ３、第３基材ＢＬ３、第４配線層ＷＬ４が交互に積層される。各配線層の一部はビア配線により接続される。そして最表面は、第１絶縁層ＣＬ１、第２絶縁層ＣＬ２により一部もしくは全部覆われる。そして、第１絶縁層ＣＬ１側にマイクロコントローラ３２が実装され、第２絶縁層ＣＬ２側に温度検出素子ＴＨ０１、第１受光素子４２、第２受光素子４４及び外部接続部材１６６が実装される。
【０２７１】
図２９では、光源装置４００の外部接続部材１６６に、さらに外部配線１８０が接続されたものを示す。光源装置４００には、外部配線１８０から外部接続部材１６６に電力が供給され、一部の電力は実装基板１６０から半導体発光装置１０に供給され、出射光５２を出射する。出射光５２は、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂにより伝搬光５４となり、波長変換素子２の発光部４ａに集光される。発光部４ａに入射した光は、第１出射光７２と第２出射光８２で構成される出射光９２となり、透光部材６０を通り、光源装置４００から出射される。また一部の電力は実装基板１６０の外部接続部材１６６からマイクロコントローラ３２に供給される。そして、半導体発光装置１０の近傍に配置された温度検出素子ＴＨ０１からの動作状態信号がマイクロコントローラ３２に入力される。また、出射光９２の光の一部は、透光部材６０で反射され第１受光素子４２及び第２受光素子４４に入射し、第１受光素子４２及び第２受光素子４４からの信号はマイクロコントローラ３２に入力される。
【０２７２】
本実施の形態において、図３１Ａに示すように、マイクロコントローラ３２には、中央演算処理装置のほかに不揮発性メモリが搭載される。そして、さらに外部との通信が可能なトランシーバ機能を有する。そしてマイクロコントローラ３２には、外部接続部材１６６の端子Ｔ４よりフィルタ回路ＮＦ１を介して、電力が供給される。マイクロコントローラ３２は、供給された電力を変換して、状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４にリファレンス電圧ＶＲＥＦを供給する。そして、マイクロコントローラ３２は状態検出回路１の出力部と接続され、状態検出回路１から光源装置の動作状態の検出結果である動作状態信号、具体的には信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２、ＳＴＨ、ＳＶ１がマイクロコントローラ３２に入力される。マイクロコントローラ３２は状態検出回路１からの信号を演算し、光源装置の動作状態を判定し、その判定結果の情報を信号として出力する。さらに、マイクロコントローラ３２の通信用端子は、外部接続部材１６６の端子Ｔ３とフィルタ回路ＮＦ２を介して接続される。そして、端子Ｔ３は、外部配線１８０により、例えば外部駆動回路２３０のマイクロコントローラ５３２と接続される。したがって光源装置４００は外部駆動回路２３０と通信することができる。このため、光源装置４００の動作状態に関する情報を外部駆動回路２３０等の外部装置で取得することができる。
【０２７３】
この構成により、状態検出回路１が、光源装置の発光機能に関する部品の動作状態を検出し、同一の実装基板の近傍に実装されたマイクロコントローラ３２に検出結果を入力できる。したがって、状態検出回路１とマイクロコントローラ３２の間の配線において、外部のノイズの影響や信号伝達の遅延が発生しにくいため、光源装置の動作状態を高速にかつ正確にマイクロコントローラ３２に入力できる。そして、入力された検出結果をマイクロコントローラ３２で演算することで光源装置の動作状態を制御信号として出力させることができる。また、本実施の形態において、マイクロコントローラ３２と同一の実装基板に、外部と接続する外部接続部材が実装される。このため、マイクロコントローラと外部接続部材との間の配線において、外部のノイズの影響や信号伝達の遅延が発生しにくいため、マイクロコントローラ３２での判定結果を外部に正確に高速に通信できる。そして、その情報に基づいて、外部駆動回路２３０を用いて、光源装置を高速に減光もしくは消灯することができる。このとき、光源装置の実装基板にはマイクロコントローラ３２が搭載されているため、状態検出回路１からの動作状態信号を演算して、外部駆動回路を制御する制御信号を生成する制御アルゴリズムを自由に設定できる。
【０２７４】
さらに上記のマイクロコントローラ３２と外部駆動回路との通信は、好ましくはデジタル信号により通信を行う。この構成により、光源装置４００の動作状態に関する情報を、外部駆動回路２３０等の外部装置に正確に情報伝達させることができる。
【０２７５】
また、マイクロコントローラ３２は、トランジスタ３０のゲートへ制御信号である信号ＳＦＥＴを出力しトランジスタ３０のオン、オフを制御する。このときマイクロコントローラ３２は、状態検出回路１から入力された検出結果を演算することで光源装置の動作状態を制御信号として出力させることができる。その制御信号は、マイクロコントローラ３２と同一の実装基板に実装されたトランジスタに入力し、トランジスタを制御することができるため、光源装置を高速に減光もしくは消灯することができる。このとき、光源装置の実装基板にはマイクロコントローラ３２が搭載されているため、動作状態信号を演算してトランジスタを制御する制御信号を生成する制御アルゴリズムを自由に設定できる。また、上記のマイクロコントローラ３２においては、マイクロコントローラ３２に搭載されている不揮発性メモリに、状態検出回路１からの動作状態信号を演算したり、比較したりするための基準値が記憶される。この構成により光源装置４００は状態検出回路１からの信号を用いてマイクロコントローラ３２は、容易に光源装置の動作状態を判定することができる。
【０２７６】
このとき、上記の不揮発性メモリに、光源装置に出射光の光量に関係する受光素子の信号に対する基準値を記憶させることができる。また、不揮発性メモリに光源装置の温度に関係する温度検出素子の信号に対する基準値を記憶させることもできる。また不揮発性メモリに、光源装置に搭載する半導体発光装置の、駆動電流及び温度などの所定の駆動条件における出射光の光量の経時変化係数を記憶させることもできる。また不揮発性メモリに、光源装置の累積動作時間を記憶させることもできる。また不揮発性メモリに、光源装置の所定の温度に対する最大駆動電流値を記憶させることもできる。
【０２７７】
上記のように不揮発性メモリに、状態検出回路１がパラメータとする測定値に対する基準値を記憶させることで、マイクロコントローラ３２は光源装置の状態検出回路１で検出した動作状態信号を演算し、その結果により、容易に判定をすることができる。
【０２７８】
ここで、図２９においては、状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４は、伝搬光５４の進行方向に並んでいるように記載したが、図３０に示すように、第１受光素子４２及び第２受光素子４４は、伝搬光５４の進行方向に対して、交差するように並んで配置することが好ましい。このように配置することで、主軸９１に対して該同一の出射角の出射光９２を複数の受光素子に導くことができる。このため、例えば、該同一の出射角の第１出射光７２と第２出射光８２とを比較することができ、より正確に光源装置の動作状態を検出することができる。さらに波長変換部材４からの出射光９２を第１受光素子４２及び第２受光素子４４に導くための導光開口部５０ｃと５０ｄとの開口部の形状は、第１受光素子４２と第２受光素子４４とでは異なるようにするほうが望ましい。また、導光開口部５０ｃと５０ｄとに配置される第１光学フィルタ２２と第２光学フィルタ２４の外形は、例えば正方形と矩形、平行四辺形と菱形などのように異なることが望ましい。この構成により光源装置４００を製造する工程において、第１光学フィルタ２２と第２光学フィルタ２４との配置を間違えることを抑制することができる。
【０２７９】
続いて、図３１Ａ、図３１Ｂ及び図３２を用いて、本実施の形態の光源装置の電気回路をより詳しく説明する。図３１Ａに示すように、半導体発光装置１０は光源装置４００の外部接続部材１６６の端子Ｔ１とＴ２に接続される。このとき、半導体発光装置１０のアノード端子は、端子Ｔ１に接続される。半導体発光装置１０のカソード端子は、トランジスタ３０に接続され、端子Ｔ２に接続される。またサージ保護素子としてツェナーダイオードＺＤ０１が半導体発光素子１２に並列に接続され、実装基板１６０に実装される。本実施の形態においては、ツェナーダイオードＺＤ０１は半導体発光装置１０の外部に配置されているが、半導体発光装置１０に内蔵させてもよい。そして、端子Ｔ１、Ｔ２には、抵抗Ｒ４１、Ｒ４２が直並列に接続される。状態検出回路１の一部は、この抵抗Ｒ４１、Ｒ４２で構成され、実装基板１６０に実装される。抵抗Ｒ４１とＲ４２は動作状態信号である信号ＳＶ１を生成する。信号ＳＶ１は、半導体発光装置１０のアノード端子とカソード端子に入力される端子電圧の分圧であり、端子電圧と相関のある信号である。そして、信号ＳＶ１は、同一の実装基板に実装されたマイクロコントローラ３２に入力され、光源装置の動作状態をマイクロコントローラ３２で判定する。上記の構成により、光源装置の動作状態を光源装置自体で高速に、かつ正確に判定することができる。
【０２８０】
また、上記の状態検出回路１の一部は、実施の形態１の変形例６と同様の回路構成で、センス抵抗を用いて端子電流を検知する検知回路に置き換えても良い。このとき状態検出回路１からは、半導体発光装置１０に印加する電流に関係する動作状態信号である信号ＳＣ１を出力する。そして、信号ＳＣ１は同様に、マイクロコントローラ３２に入力され、光源装置の動作状態を判定することができる。
【０２８１】
また、上記の状態検出回路１は、実施の形態１の変形例７と同様の回路構成で、トランジスタ３０に印加される電圧を検知することで半導体発光装置１０に印加する電流を検知する検知回路であっても良い。これにより、光源装置にセンス抵抗を搭載するのを省略することができる。
【０２８２】
本実施の形態の光源装置においては、マイクロコントローラ３２の出力部はトランジスタ３０と接続される。したがって、信号ＳＶ１もしくはＳＣ１をマイクロコントローラ３２に入力し、マイクロコントローラ３２で上記信号を演算し、その結果を用いて信号ＳＦＥＴを出力し、信号ＳＦＥＴをトランジスタのゲートに印加することでトランジスタ３０を制御することができる。
【０２８３】
これらの構成により、光源装置の半導体発光装置の内部、外部の電気配線もしくは半導体発光装置１０の電気−光変換機能における異常を容易に検知することができる。そして、その結果を光源装置４００に搭載されたマイクロコントローラ３２で判定し、トランジスタ３０に指示を送付することができる。したがって、本実施の形態の光源装置においては、状態検出回路１で光源装置自身の動作状態を正確に検知し、半導体発光装置に印加される電流量を高速で低減させることで、光源装置の動作状態を高速で変化させることができる。
【０２８４】
また、光源装置４００のマイクロコントローラ３２で行った演算結果は、マイクロコントローラ３２からフィルタ回路ＮＦ２を通して、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から信号ＳＯＵＴとして外部駆動回路２３０に送付することもできる。外部駆動回路２３０では、受信した光源装置４００からの信号を処理し、光源装置４００の半導体発光装置１０に供給する電力を自由に変更することができる。
【０２８５】
また、本実施の形態の実装基板１６０は、状態検出回路１の一部として、前述のように受光素子を含む回路が備えられる。具体的には、図３１Ａに示すように、第１受光素子４２を含む状態検出回路１と、第２受光素子４４を含む状態検出回路１の２種類の検知回路が搭載される。第１受光素子４２と抵抗Ｒ０３で構成される状態検出回路１は、第１受光素子４２に入射する光の量に応じた動作状態信号である信号ＳＰＤ１を出力する。第２受光素子４４と抵抗Ｒ０４で構成される状態検出回路１は、第２受光素子４４に入射する光の量に応じた信号ＳＰＤ２を出力する。そして、信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２はマイクロコントローラ３２に入力される。この構成により、光的な異常を状態検出回路１で検知し、その結果をマイクロコントローラで判断することができる。そして、マイクロコントローラ３２で判定した結果を用いて外部駆動回路と通信し、半導体発光装置に印加する電流量を調整する。また、マイクロコントローラ３２から信号ＳＦＥＴを出力し、トランジスタ３０を制御することができる。
【０２８６】
これらの構成により、光源装置の半導体発光装置の内部の光学部材、波長変換素子２の波長変換部材の発光部の電気−光変換機能における異常などにより発生する出射光異常を容易に検知し、その結果を光源装置４００に搭載されたマイクロコントローラ３２で判定し、トランジスタ３０に指示を送付することができる。このため、半導体発光装置に印加される電流量を高速で低減させることができる。また、光源装置４００のマイクロコントローラ３２で行った演算結果は、マイクロコントローラ３２からフィルタ回路ＮＦ２を通して、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から信号ＳＯＵＴとして外部駆動回路２３０に送付することもできる。外部駆動回路２３０では、受信した光源装置４００からの信号を処理し、光源装置４００の半導体発光装置１０に供給する電力を自由に変更することができる。
【０２８７】
さらに、本実施の形態の光源装置４００の状態検出回路１は、例えばサーミスタである温度検出素子ＴＨ０１を備える。そして光源装置１０の温度と相関がある動作状態信号を状態検出回路１から出力させることができる。状態検出回路１の温度検出素子ＴＨ０１からの出力された動作状態信号である信号ＳＴＨは、マイクロコントローラ３２に入力される。そして、その信号を用いてマイクロコントローラ３２にて演算を行い、光源装置の動作状態を判定することができる。マイクロコントローラ３２は、その判定結果を用いて外部駆動回路と通信し、半導体発光装置に印加する電流量を調整する。また、マイクロコントローラ３２は信号ＳＦＥＴを出力し、トランジスタ３０のゲートに入力する。このゲートに入力された信号ＳＦＥＴにより、トランジスタ３０は半導体発光装置１０の入力電力を制御する。
【０２８８】
上記の構成により光源装置の温度情報を動作状態検出回路で検知し、半導体発光装置に印加する電力を制御することができる。したがって、光源装置４００の温度変化を検出し、半導体発光装置の駆動電流の制御を行うことができる。
【０２８９】
さらに、不揮発性メモリを利用して、複数の光源装置に対しても、各々、動作状態を正確に検出することもできる。複数の異なる光源装置においては、同じ駆動電流においても光源装置の出射光の光量・波長がわずかに異なることや、同じ光量に対して受光素子の感度がわずかに異なることがある。このために、同じ駆動電流においても受光素子から出力される信号値は、同じ動作状態においても、光源装置ごとにバラツキを持ってしまう。本実施の形態においては、この光源装置ごとに異なる受光素子から出力される信号値を、光源装置毎のモジュール間ばらつき補正係数を使用し演算を行うことで、光源ごとの個体差を補正することができる。
【０２９０】
具体的には、出荷前に、ある光源装置において特定の動作条件（環境温度、駆動電流）における受光素子から出力される信号値を測定し、標準となる光源装置における受光素子から出力される信号値との比を、モジュール間ばらつき補正係数として算出する。そして、上記の不揮発性メモリに、あらかじめ、光源装置毎のモジュール間ばらつき補正係数と、温度検出素子から出力される信号値を温度に変換する温度変換式と、受光素子から出力される信号値の温度依存性を補正する温度補正式とを記憶させておく。
【０２９１】
上記の不揮発性メモリに記憶させたモジュール間ばらつき補正係数と、温度変換式と、温度補正式を用いて光源装置の動作状態を検出することで、動作状態を正確に判断することができ、光源装置の動作状態が異常な場合は、光源装置の駆動電流を遮断することができる。
【０２９２】
具体的には、図３１Ａ及び図３１Ｂに示すように、まず、マイクロコントローラ３２に入力される、受光素子から出力される信号値ＳＰＤ１,ＳＰＤ２に対してモジュール間ばらつき補正係数を乗算することで正規化した正規化値ＮＳＰＤ１、ＮＳＰＤ２を求める。続いて、マイクロコントローラ３２に入力される温度検出素子の信号値ＳＴＨに対して温度変換式を用いて温度を求め、得られた温度と温度補正式を用いて温度補正係数を求める。そしてマイクロコントローラ３２にて、正規化値ＮＳＰＤ１、ＮＳＰＤ２に対して温度補正係数で演算を行い、この演算結果とあらかじめ決められた基準値を比較し、異常の有無を判定する。
【０２９３】
上記の温度補正式は、好ましくは、光源装置の動作条件（駆動電流）に対応した補正式とし、光源装置の駆動電流に基づいてマイクロコントローラ３２が演算する。
【０２９４】
上記の構成により、光源装置の動作状態を正確に検出し判断することができるため、光源装置の動作状態が正常な状態の場合には、光源装置を動作させ、異常の状態の場合には、光源装置を正確に遮断させることができる。
【０２９５】
光源装置４００のマイクロコントローラ３２で行った演算結果は、マイクロコントローラ３２から、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から信号ＳＯＵＴとして外部駆動回路２３０のマイクロコントローラ５３２に送付することもできる。このとき、マイクロコントローラ５３２側からマイクロコントローラ３２側に信号ＳＩＮを送付し、その信号に応じてマイクロコントローラ３２側からマイクロコントローラ５３２側に信号ＳＯＵＴを送付する方法を用いてもよい。外部駆動回路２３０では、受信した光源装置４００からの信号ＳＯＵＴをマイクロコントローラ５３２で処理し、その結果を制御部２４０と通信しつつ、バッテリー２５０より供給される電力ＶＢから、降圧回路５０１とセンス抵抗を用いて所定の電流ＩＯＰと電圧ＶＯＰを生成し、光源装置４００の端子Ｔ１に入力する。このようにして、マイクロコントローラ３２は、光源装置４００外部の外部駆動回路２３０を用いて、トランジスタ３０とは別に、光源装置４００の半導体発光装置１０に供給する電力を自由に変更することができる。なお、外部駆動回路２３０では、降圧回路５０２により所定の電圧ＶＩＮを端子Ｔ４から光源装置４００へ入力し、マイクロコントローラ３２の電源とする。
【０２９６】
続いて、図３２を参照しながら、本実施の形態の光源装置４００に搭載される実装基板１６０の各配線層のレイアウトについて説明する。
【０２９７】
図３２は、実施の形態４に係る光源装置４００の実装基板１６０の構成を説明するための概略図である。本実施の形態の実装基板１６０において、配線層は、第１配線層ＷＬ１、第２配線層ＷＬ２、第３配線層ＷＬ３、及び第４配線層ＷＬ４の４層が形成される。そして、内側部分の第２配線層ＷＬ２もしくは第３配線層ＷＬ３のいずれかがグラウンド（ＧＮＤ）配線である。この構成により、異なるデジタル信号線の間にグランド配線を配置することができる。このため、互いの信号線のノイズが相互に影響し、クロストークによる信号線の信号が劣化するのを抑制する。
【０２９８】
さらに、内側部分の第２配線層ＷＬ２もしくは第３配線層ＷＬ３のうち、片側をグラウンド(ＧＮＤ）配線として、他方を、半導体発光装置１０に大電流を流すためのプリント配線とする。この構成により、大電流を流すために形成する導電膜幅が広い配線を内部に形成することができ、表層側の基材と配線層との密着性が悪くなることを抑制することができる。
【０２９９】
図３２においては、第２配線層ＷＬ２にグラウンド配線が形成され、第３配線層ＷＬ３に、半導体発光装置１０のアノード端子とカソード端子と接続されるプリント配線１６２Ａ、１６２Ｃの大部分が形成される構成である。そして、第１配線層ＷＬ１の表面にはマイクロコントローラ３２が実装される。また、第１配線層ＷＬ１の表面には、トランジスタ３０も実装される。
【０３００】
この構成により、マイクロコントローラ３２が実装される第１配線層ＷＬ１と、他の配線層である第３配線層ＷＬ３及び第４配線層ＷＬ４とが、グラウンド配線である第２配線層ＷＬ２により分離される。このため、マイクロコントローラ３２が外部の配線からノイズのクロストークを受け、誤動作をする可能性を低減できる。さらに、マイクロコントローラ３２とトランジスタ３０とは同一の実装基板の同一の配線層に実装される。したがって、マイクロコントローラ３２からの信号をトランジスタ３０に高速に伝達することができるため、光源装置４００に異常が発生したときに、光源装置４００を高速に停止させることができる。
【０３０１】
また、実装基板１６０の第４配線層ＷＬ４の表面には、第１受光素子４２及び第２受光素子４４ならびにサーミスタＴＨ０１を含む状態検出回路１が形成される。このとき、平面視で、第１受光素子４２及び第２受光素子４４と半導体発光装置１０との間にマイクロコントローラ３２が設置されている。この構成により、光源装置において、容易に半導体発光装置とマイクロコントローラと受光素子を配置するとともに、光源装置において受光素子を発熱源である半導体発光装置から離れた位置に配置することができる。このため、受光素子が半導体発光装置の発熱の影響を受けて温度上昇し、受光素子から出力される動作状態信号に誤差を生じることを抑制することができる。
【０３０２】
また、実装基板１６０において、平面視で、半導体発光装置１０との接続部分とマイクロコントローラ３２の実装位置との間に例えばサーミスタである温度検出素子ＴＨ０１が設置される。この構成により、温度検出素子を半導体発光装置に近接して配置させることができるとともに、半導体発光装置と温度検出素子との間の他の発熱源であるマイクロコントローラが配置されないため、温度検出素子を用いて半導体発光装置の温度測定を高精度に行うことができる。さらに、温度検出素子を用いて半導体発光装置の温度変化を高速に検知することができる。
【０３０３】
なお、図３２の実装基板１６０において、マイクロコントローラ３２の周辺にはフィルタ回路ＮＦが配置され、マイクロコントローラ３２と接続される。これによりマイクロコントローラ３２に入力される動作状態信号のノイズを低減することができる。
【０３０４】
上記の実装基板１６０において、好ましくは、実装基板１６０は、曲げ部分のない平面板で構成されることが好ましい。このようにすることで、実装基板の機械強度の低下を抑制することができ、また容易に実装基板を製造することができる。そして、実装基板１６０は、基台５０の固定面である第１面５０ｔ側の第１面５０ｔよりも一段内側の部分の固定面に固定される。この構成により光源装置を、表面が平面の外部放熱器と、光源装置の固定面である第１面５０ｔとを面で接触させて固定させることができる。したがって、光源装置から外部放熱器への放熱経路を容易に構成することができる。
【０３０５】
また、実装基板１６０に実装される外部接続部材１６６は、実装基板１６０の平面方向に平行な方向、つまり図２９の矢印１６６ａの方向に挿抜されるコネクタであることが好ましい。この方向に挿抜する外部接続部材を用いることで、厚み方向、つまり第１面５０ｔに対して垂直な方向（紙面上下方向）に薄い外部接続部材を用いることができ、光源装置の薄型化が実現できる。さらにこの方向に挿抜する外部接続部材を用いることで、外部接続部材の上部に基台５０の第２面５０ｓを有する台座５０ｄを配置できるため小型の光源装置を実現できる。また、同一の実装基板に、半導体発光装置と受光素子を実装し、出射光を反射する反射光学素子２０ｂと透光部材６０を用いた光学系を用いた光源装置とすることで、光学系の光路が、第１面５０ｔに垂直な方向に薄い小型の光源装置を実現できる。
【０３０６】
続いて、図３３及び図３４を用いて、光源装置４００を用いた投光装置９００の実施の形態を示す。
【０３０７】
図３３は、実施の形態４に係る光源装置４００を用いて構成した投光装置９００の構成を示す概略断面図である。また、図３４は、実施の形態４に係る光源装置４００を用いて構成した投光装置９００の製造方法を説明するための概略図である。
【０３０８】
投光装置３００において、光源装置４００には、第１面５０ｔ側に配置される放熱プレート９３１と放熱フィン９３２からなる外部放熱器９３０に精度良く位置合わせするための基準孔１４６ａと、基準孔１４６ａと対になる長孔１４６ｂとが設けられる。
【０３０９】
そして、光源装置４００は、光源装置の第１面５０ｔ側が外部放熱器９３０に設置面９３０ｂに接するように配置され、基台５０の周辺部分に形成された貫通孔１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄによりネジ（図示せず）などで固定される。さらに、投光装置３００において、光源装置４００の基台５０の第２面５０ｓには、例えばパラボリックミラーである投光光学部材９１０が固定される。このとき、投光光学部材９１０には、固定部９１０ａが形成され、この固定部９１０ａに形成された２つの基準ピン９１０ｂと光源装置４００の基台５０の第２面５０ｓに形成された基準孔１４６ａ、長孔１４６ｂとが合わせられる。そして、２つの開口部９１０ｃと、基準孔１４６ａと同一の面に形成されたネジ穴１３０ａ及び１３０ｂとが、２つのネジ４２２により、光源装置４００と投光光学部材９１０とが固定される。このように、本実施の形態の光源装置４００を用いることで、投光装置９００に必要な放熱器及び投光光学部材を光源装置４００に容易に位置合わせして固定することができる。したがって、投光装置９００を簡単に構成及び製造することができる。また、光源装置４００の第１面５０ｔが外部放熱器９３０に固定されているため、半導体発光装置１０で発生した熱を第１面５０ｔから放熱器９３０の放熱プレート９３１に容易に放熱できる。そして放熱プレート９３１に伝熱された熱は放熱フィン９３２で外気に放熱される。したがって、半導体発光装置１０の温度上昇を容易に低減することが可能となる。
【０３１０】
続いて、本実施の形態の光源装置４００の実装基板１６０以外の部分について詳細に説明する。
【０３１１】
図３５は、光源装置４００の波長変換部材４、第１受光素子４２及び第２受光素子４４近傍を拡大した部分拡大断面図である。半導体発光装置１０の半導体発光素子１２からは、例えば波長４５０ｎｍであるレーザ光である出射光５２が放射し、伝搬光５４に変換される。波長変換素子２の発光部４ａに入射した伝搬光５４は、第１出射光７２と第２出射光８２とが混色した出射光９２として放射される出射光９２の一部は透光部材６０で反射され、反射光９６として、第１受光素子４２及び第２受光素子４４に向かう。反射光９６は、透光部材６０で反射された第１出射光である第１反射光７６と透光部材６０で反射された第２出射光である第２反射光８６とで構成される。そして、反射光９６は、第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４を通過し第１受光素子４２及び第２受光素子４４に到達する。
【０３１２】
このとき、反射光９６は、基台５０に形成された導光開口部５０ｃ、５０ｄを通って第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４に到達する。このとき導光開口部５０ｃ、５０ｄは、好ましくは、第１受光素子４２及び第２受光素子４４に向かって小さくなるように構成される。この構成により、反射光９６は導光開口部５０ｃ、５０ｄの側面を多重反射しながら第１受光素子４２及び第２受光素子４４に向かうため、効率よく反射光９６を第１受光素子４２及び第２受光素子４４に導くことができる。
【０３１３】
図３６は、波長変換素子２及びその近傍を拡大した模式的な部分拡大断面図である。波長変換素子２は、支持部材６と、支持部材６に配置された波長変換部材４とを備える。波長変換部材４は、希土類元素で賦活された蛍光体材料を含む。そして、蛍光体材料は、伝搬光５４の少なくとも一部を吸収し、伝搬光５４と波長が異なる蛍光を波長変換された光として出射する。
【０３１４】
波長変換素子２が設置される基台５０の表面は凹凸が形成される。そして、基台５０の表面には、例えば錫（Ｓｎ）もしくはニッケル（Ｎｉ）メッキ層からなる接合層５１が形成される。波長変換素子２の支持部材６は、例えばシリコン基板で構成され、波長変換部材４側の表面及び基台５０側のいずれの表面にも凹凸が形成される。そして、波長変換部材４側の表面には、例えばＡｇ及び誘電体多層膜からなる反射膜６ａが形成される。そして支持部材６の基台５０側の表面には、例えば、チタン、白金、金からなる接合層６ｂが形成される。支持部材６の反射膜６ａの表面には、例えば、セリウム賦活イットリウム・アルミ・ガーネット蛍光体である蛍光体材料が、シルセスキオキサンからなる透明結合材と混合されたものからなる波長変換部材４が形成される。
【０３１５】
また、支持部材６と基台５０とは、それぞれの表面に形成された接合層６ｂ、接合層５１と、例えば、錫、銀、銅からなる低融点半田材料などである接着部材７により接着される。
【０３１６】
つづいて、上記構成の光源装置４００において、動作中に波長変換部材に異常が発生した場合の検知方法について図を示しながら説明する。
【０３１７】
図３７Ａ〜図３７Ｃは、光源装置の半導体発光装置の動作条件と波長変換部材から放射される出射光の光量である光束との関係を示す概念的な図である。図３７Ａは、光源装置４００の半導体発光装置１０に印加する電流量と、光源装置から出射する出射光の光束との関係を示している。光源装置の光束は、光源装置に印加する電流量に対して閾値Ｉｔｈを有して出射され、閾値Ｉｔｈを越える電流量の増加に伴い光束が急激に増える特性がある。今、電流量ＩＯＰに対して光束ΦＯＰが出射されるとする。図３７Ｂは、光源装置４００、つまり半導体発光装置１０の温度と光源装置から出射される光束との関係を示している。通常の動作時には電流量ＩＯＰに対して光束ΦＯＰが出射されるが、光源装置の温度が上昇すると光束が低下し、動作保証上限温度ＴＨＩのとき光束ΦＯＰ（ＨＴ）となる。また、光源装置の温度が低下すると光束が増加し、動作保証温度下限温度ＴＬＯＷのとき光束ΦＯＰ（ＬＴ）が出射される。
【０３１８】
一方で、動作時間に対しても光束は変化する。図３７Ｃは、光源装置４００を動作させた時間と、出射光の光束との関係である。光源装置４００の光束は、動作初期時間ｔＩＮＩには光源装置の光束は光束ΦＯＰ（ＩＮＩ）得られるが、動作を継続するに従い、光束が徐々に低下し、動作保証期間後の時間ｔＥＮＤでは光束ΦＯＰ（ＥＮＤ）となる特性がある。このように、光源装置の波長変換部材から出射される光量は、波長変換部材の異常だけでなく、光源装置の通常の動作中に発生する環境変化、つまり印加する電流量の変化、光源装置の温度の変化、光源装置の動作時間の変化に対しても変化する。この光束の変化は、受光素子に入射する光量の変化となり、受光素子から出力される動作状態信号である信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２の変化となる。したがって、これらの通常の動作中に発生する環境変化による信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２の変化ではマイクロコントローラ３２は異常と判断せず、波長変換素子２が破損したときは異常と判断する基準値Ｓ１ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ，Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮの設定が必要となる。
【０３１９】
次に、光源装置１０の波長変換部素子２が破壊した場合に、基準値Ｓ１ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ，Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮで判定する例について、図３８Ａ〜図３８Ｃを用いて説明する。図３８Ａは、光源装置４００が正常に動作している様子を示す。図３８Ｂは、光源装置４００の波長変換素子２から波長変換部材４が完全に剥離した場合を示す図である。図３８Ｃは、波長変換素子２ごと、基台５０から剥離した場合について示す図である。
【０３２０】
図３９、図４０Ａ及び図４０Ｂは、実施の形態４に係る状態検出回路１の検出結果の例を説明する図である。より具体的には、図３９、図４０Ａ及び図４０Ｂには、光源装置４００の動作状態ごとに受光素子に入射される信号量を実際に測定した結果が示されており、また、その結果を元に、図２３のアルゴリズムに沿って（ｉｉｉ）〜（ｖｉ）の判定を行った結果が示されている。このとき、状態検出回路１の第１受光素子４２、第２受光素子４４で抽出した信号ＳＰＤ２、ＳＰＤ１は、図３９の（Ａ）の欄にあるように１００で規格化した。また、このときの基準値Ｓ２ＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ、Ｓ１ＭＡＸとして、それぞれ５０、１５０、７０、１３０を用いた。図３９において、（Ａ）は正常な動作状態で環境温度が室温（２５℃）、かつ、印加電流がＩＯＰである、（Ｂ）は正常な動作状態で環境温度が低温（−４０℃）、かつ、印加電流がＩＯＰである、（Ｃ）は正常な動作状態で環境温度が高温（＋８０℃）、かつ、印加電流がＩＯＰである、（Ｄ）は正常な動作状態で環境温度が室温（２５℃）、かつ、印加電流ＩＯＰで５００時間連続動作した後、（Ｅ）は光源装置が異常状態、かつ、波長変換素子が図３８Ｂの状態、（Ｆ）は光源装置が異常な動作状態、かつ、波長変換素子が図３８Ｃの状態、（Ｇ）は光源装置が異常な動作状態、かつ、波長変換素子が図２４の（ｂ）の状態、（Ｈ）は光源装置が異常な動作状態、かつ、波長変換素子が図２４の（ｃ）の状態の場合を示す。
【０３２１】
この結果により、動作状態（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、いずれも状態検出回路１からの信号により正常と判断される。一方、動作状態（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｈ）は、信号ＳＰＤ２により異常と判断される。また、動作状態（Ｇ）は、信号ＳＰＤ１により異常と判断される。上記構成により、第１出射光の光量と、第２出射光の光量とで、正常な動作状態及び異常な動作状態を判定することができる。
【０３２２】
さらに、図４０Ａは、基準値Ｓ２ＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ、Ｓ１ＭＡＸとして、それぞれ７０、１５０、７０、１３０とした場合について示す。この場合には、第２出射光の光量のみで、正常な動作状態及び異常な動作状態を判定することができる。
【０３２３】
なお、上記構成のほかに、基準値の設定を適当な値に変更することで、第１出射光の光量のみで正常な動作状態及び異常な動作状態を判定してもよい。また、第２出射光の光量のみで正常な動作状態及び異常な動作状態を判定することもできる。
【０３２４】
この構成により、蛍光体で散乱される出射光である第１出射光と、蛍光体で変換され出射される蛍光である第２出射光との少なくとも一方の光量を検出し動作状態信号としてマイクロコントローラに入力することで、蛍光体の破損状況を正確に抽出し判定することができる。そして、その判定結果を用いて、光源装置４００内部に搭載されたトランジスタ３０を用いて高速に停止させることもできる。さらに、マイクロコントローラ３２から外部配線を用いて、外部に接続した駆動回路を用いて光源装置４００を停止させることができる。
【０３２５】
なお、上記構成のほかに、基準値の信号の設定を適当な値にすることで、第１出射光の光量のみで正常な動作状態及び異常な動作状態を判定してもよい。
【０３２６】
さらに、上記構成の光源装置において、蛍光体で散乱される青色光である第１出射光と、波長変換部材で変換され出射される蛍光である第２出射光との光量を、動作状態信号としておのおのマイクロコントローラに入力し、第１出射光と第２出射光との比率を演算することで、光源装置の動作状態の一つである波長変換部材の破損状況をより正確に抽出することができる。つまり、波長変換部材に吸収されて変化される光と吸収されない光の比率を検知することで、波長変換部材の変換効率の変化を精密に抽出して、判定することができる。
【０３２７】
さらに、図４０Ｂは、図３１Ｂのアルゴリズムを用いて、光源装置の動作状態を判定する場合の実験結果の例を示す。まず図４０Ｂ（ａ）は、光源装置を作製し、駆動電流を０Ａ、０．７Ａ、１．０Ａ、１．５Ａ、２．０Ａ、２．３Ａと変換させ、環境温度を−４０℃から約１１０℃まで変化させたときに、受光素子から出力された信号値を検出した結果である。このとき受光素子には、蛍光である第２出射光が主に入射されるように構成されている。信号値は、駆動電流が大きくなると、図３７Ａに示す出射光の光束との関係に沿って増加する。そして、温度が高くなると、図３７Ｃに示す出射光の光束との関係に沿って減少する。このとき、光源装置に印加する駆動電流は、図３７Ｄに示すような温度ＴＯＰＬ以上、ＴＯＰＨ以下の駆動とし、半導体発光装置の劣化を抑制した。
【０３２８】
このような、高範囲の駆動電流、環境温度で光源装置を動作させる場合、受光素子から出力される信号値は、出射光の変動に伴い、非常に大きい。したがって、異常を検知する基準値を決定しにくい。
【０３２９】
一方で、図４０Ｂ（ｂ）は、図４０Ｂ（ａ）に示す信号値ＳＰＤ２を、あらかじめ決定した変換式で変換した値を示す。このとき温度補正係数はＰ／（αＴ２＋βＴ＋γ）（Ｐ、α、β、γは任意の係数。Ｔは温度検出素子から得た環境温度）で演算した。この結果、変換した値は、光源装置の駆動電流、環境温度に関わらず、ほぼ一定となり、図４０Ｂ（ｂ）においては、例えば基準値Ｓ２ＭＡＸを１５００、Ｓ２ＭＩＮを５００とするなど、容易に決定することができる。なお、図４０Ｂ（ｂ）の実験例においては、駆動電流０．７Ａで環境温度７０℃以上の場合は、変換した値においても変動が大きい。これは、図３７Ａに示す閾値Ｉｔｈの光源装置毎の変動の影響である。したがって、光源装置の駆動条件として、環境温度に沿って駆動電流の下限を決定することが好ましい。
【０３３０】
上記のような構成により、光源装置の動作状態を正確に検出し、光源装置に異常が発生した場合に正確に動作を停止させることができる。
【０３３１】
なお、図４０Ｂの変換においては、駆動電流０Ａのときに検出されている受光素子からの信号のバックグラウンド成分を差分し、より正確に信号値を変換した。
【０３３２】
（実施の形態４の変形例１）
実施の形態４の変形例１に係る光源装置について、図４１を用いて説明する。
【０３３３】
図４１は、実施の形態４の変形例１に係る光源装置に搭載される実装基板１６０の回路ブロック図を示す。実装基板１６０は、図３１Ａの回路ブロック図と異なり、トランジスタ３０と半導体発光装置１０のアノード端子とを接続するプリント配線と、トランジスタ３０と半導体発光装置１０のカソード端子とを接続するプリント配線とに並列で接続される。このため、定常状態での動作時に、トランジスタ３０に電流が流れないため、消費電力を増やさずに機能安全を実現することができる。
【０３３４】
また、本変形例においては、マイクロコントローラ３２の外部に、不揮発性メモリが、さらに配置される。この構成により、不揮発性メモリとマイクロコンピュータの中央演算処理装置とを別々に設計し配置できるため、より自由に発光装置を構成できる。
【０３３５】
（実施の形態４の変形例２）
続いて、実施の形態４の変形例２に係る光源装置について、図４２から図４４を用いて説明する。本変形例は実施の形態４とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０３３６】
図４２は、光源装置４００の波長変換素子２及び第２受光素子４４の近傍を拡大した図である。本変形例では、説明を容易にするため、第１受光素子４２、第２受光素子４４、第１光学フィルタ２２、及び第２光学フィルタ２４のうち、第２受光素子４４及び第２光学フィルタ２４のみを記載する。
【０３３７】
本変形例において、基台５０には、波長変換素子２が配置される位置の面に凹部５０ｅが形成される。また、基台５０には、実施の形態４等と同様に導光開口部５０ｃが形成されるが、波長変換素子２側に貫通孔よりも大きい凹部が形成され、その凹部に第１光学フィルタ２２が配置される。そして、波長変換素子２はホルダ２６４に固定され、さらにホルダ２６４は凹部５０ｅの中にネジ２２２、２２４により固定される。このとき、図３６の実施の形態４で説明したように、ホルダ２６４を、例えばアルミニウム合金の表面に、例えば錫でメッキをしたものを用いて、波長変換素子２とホルダ２６４とを低融点半田で固定するのが好ましい。この構成により、波長変換素子２を基台５０に直接半田固定することが不要になるため、基台５０の表面メッキ処理が不要になり、より自由に、基台５０の材料を選択することができる。
【０３３８】
また、基台５０には、波長変換素子２が配置される側から、第２光学フィルタ２４が挿入され、接着剤等で固定される。この構成により、波長変換素子２と、第２光学フィルタ２４とを同じ面から基台５０に固定することができるため、光源装置４００の製造が容易になる。
【０３３９】
さらに、波長変換部材４近傍の基台５０の表面は、板状の金属部品である基台カバー１７０で覆われる。基台カバー１７０は、好ましくは、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属で構成される。そしてさらに好ましくは、表面に表面平均粗さが出射光の波長と同程度の算術的平均粗さ０．５μｍ以上の凹凸が形成される。そして、さらに好ましくは、基台カバー１７０は、波長変換素子２から出射される出射光９４の進行方向に対向するように曲げられ、出射光９４が基台カバー１７０の表面に照射されるように構成される。この構成により、出射光９４が保持部材１５２に照射されないように、基台カバー１７０で遮光することができる。
【０３４０】
さらに好ましくは、基台カバー１７０は、ホルダ２６４の基台５０側と反対側の表面の一部もしくは全部を覆う。この構成により、ホルダ２６４を基台５０に固定するネジ２２２、２２４が緩んだ場合でも基台５０から外れるのを抑制することができる。さらに、基台カバー１７０は、第２光学フィルタ２４の基台５０側と反対側の表面の一部もしくは全部を覆う。この構成により第２光学フィルタ２４を基台５０に固定する接着剤の接着性能が低下した場合でも基台５０から外れるのを抑制することができる。つまり基台カバー１７０を用いて、光源装置４００をより堅牢に構成することができる。
【０３４１】
本変形例においては、図４３及び図４４に示すように、半導体発光装置１０及びその近傍も異なる。
【０３４２】
図４３は、実施の形態４の変形例２に係る半導体発光装置１０及びその近傍の拡大断面図であり、図４４は、実施の形態４に係る半導体発光装置１０及びその近傍の拡大断面図である。半導体発光装置１０において、パッケージ１４は、鉄で構成されるベース１４ａと、銅で構成されるヒートシンク１４ｂと、リードピン１６ａ及び１６ｂとで構成される。そして、半導体発光素子１２をヒートシンク１４ｂ上に実装し、透光部材１８が固定された金属缶１５を、ベース１４ａに溶接することで構成される。
【０３４３】
図４４の実施の形態４では、基台５０の波長変換素子２側に凹部を形成して、半導体発光装置１０を配置した。その結果、放熱経路４１０は、半導体発光素子１２からヒートシンク１４ｂ及びベース１４ａを通り、ベース１４ａ下面から基台５０に放熱される。
【０３４４】
これに対して、本変形例においては、パッケージ１４は、ベース１４ａとヒートシンク１４ｂとが同じ銅で一体に構成されたものを用いる。さらにベース１４ａには、鉄で構成される溶接台１４ｃが形成され、レンズ２０ａが固定された金属缶１５がベース１４ａの溶接台１４ｃに溶接され固定される。このようにしてなる半導体発光装置１０では、基台５０に、実装基板１６０が配置される側から形成された凹部つまり開口部５０ｍに、例えば圧入でベース１４ａが基台５０に固定される。このとき、ベース１４ａから基台５０への放熱経路４１２は、ベース１４ａの側面から基台５０側へと長い距離となるが、ベース１４ａの材料として、熱伝導率７０Ｗ／ｍＫの鉄よりも５倍以上の熱伝導率を有する無酸素銅（３９０Ｗ／ｍＫ）を用いるため、実施の形態４と比較して、半導体発光素子１２の温度上昇は同等以下にできる。さらに、半導体発光装置１０と実装基板１６０との間に、基台５０の一部が入らないため、半導体発光装置から実装基板１６０上のリードピン１６ａ、１６ｂとの接合部分までの厚みＨ２を薄くすることができる。このように、実装基板１６０を３層以上とすることと、本変形例の半導体発光装置の固定方法を組み合わせることで、光源装置４００の幅方向及び厚み方向を小さくすることができる。さらに本変形例においては、半導体発光装置１１０にレンズ２０ａが組み込まれているため、さらに薄型にできる。つまり、半導体発光素子１２とレンズ２０ｂとの距離Ｈ１を短くすることができる。さらに距離Ｈ１を短くすることで、レンズ２０ｂの有効径を小さくすることができ、反射光学素子２０ｂへ向かう出射光５４のビーム径を小さくできる。この結果、反射光学素子２０の大きさを小さくし、光源装置１０の大きさをさらに小さくすることができる。さらに図４３の変形例２に示すように、反射光学素子２０ｂの反射面として半導体発光装置１０が配置されている方向と反対の面を用いる。この構成によりレンズ２０ａから反射光学素子２０ｂの最も離れた位置までの距離Ｈ３を短くすることができるため、光源装置をさらに小型化することができる。
【０３４５】
（実施の形態４の変形例３）
続いて、図４５を用いて実施の形態４の変形例３の光源装置１０について説明する。
【０３４６】
図４５は、実施の形態４の変形例３に係る光源装置４００の波長変換素子２及び第２受光素子４４の近傍を拡大した図である。本変形例では、説明のため、第１受光素子４２、第２受光素子４４、第１光学フィルタ２２、及び第２光学フィルタ２４のうち、第２受光素子４４及び第２光学フィルタ２４のみを記載する。
【０３４７】
本変形例において、透光部材６０が波長変換部材４に対して、傾斜を有するところが異なる。この構成により、透光部材６０を反射して、第２受光素子４４に入射する光の光軸の調整をより自由に行うことができる。
【０３４８】
特に、透光部材６０の両側の表面である表面６０ａ、６０ｂから反射してくる光を、より自由に第２受光素子４４に入射させることができる。例えば、変形例２の構成と比較し、第２光学フィルタ２４に入射してくる第１反射光７６及び第２反射光８６の入射方向を第２光学フィルタ２４の表面に対して、より垂直に近い方向から入射させることができる。このため、第２光学フィルタ２４を通過して第２受光素子４４に導かれる第２出射光８８の光路などを、より簡易に設計することができる。
【０３４９】
本実施の形態においては、さらに基台カバー１７０が波長変換素子２の周辺を覆う。つまり基台カバー１７０には開口部１７０ａが形成され、その開口部から波長変換部材４のみが露出する構成とする。この構成により、波長変換素子２の発光部４ａ付近以外に光が照射しても、基台カバー１７０で散乱させるように構成することができる。したがって、第１受光素子４２もしくは第２受光素子４４に入射する第１反射光７６、第２反射光８６の光量の変化を検出して、光源装置の動作状態を検出することができる。
【０３５０】
さらに、基台カバー１７０は、開口部１７０ａ付近で、波長変換素子２の表面に接していてもよい。そして、基台カバー１７０は基台５０にネジ３２２で固定される。この構成により波長変換素子２と基台５０との接着部の接着機能が低下した場合においても、波長変換素子２は、基台カバー１７０により基台５０に強固に固定させることができる。したがって、波長変換素子２自体が基台５０から外れて、光源装置の動作状態が瞬間的に変化することを抑制することができる。したがって光源装置が異常な動作状態の程度が小さい間に、動作状態検出回路で異常と判定し、マイクロコントローラ等にフィードバックすることができる。
【０３５１】
また、本実施の形態においては、保持部材１５２の開口部１５２ａは、基台５０側に段差部を有する。そして、透光部材６０は開口部１５２ａに接着剤３６０で固定される。この構成により透光部材６０を固定する接着剤３６０が劣化し、透光部材６０が外れたとしても、透光部材６０は、基台５０側に移動する。したがって、出射光９２の光路から瞬間的に消失することを抑制することができる。したがって光源装置が異常な動作状態の程度が小さい間に、動作状態検出回路で異常と判定し、マイクロコントローラ等にフィードバックすることができる。
【０３５２】
また、図４５に示すように、透光部材６０は、保持部材１５２と基台カバー１７０とで挟みこむように構成してもよい。この構成により、受光素子に出射光９２を導く透光部材６０を堅牢に固定することができる。
【０３５３】
（実施の形態４の変形例４）
続いて、図４６Ａを用いて実施の形態４の変形例４の光源装置１０について説明する。
【０３５４】
図４６Ａは、実施の形態４の変形例４に係る光源装置４００の波長変換素子２及び第１受光素子４２の近傍を拡大した図である。本変形例では、説明のため、第１受光素子４２、第２受光素子４４、第１光学フィルタ２２、及び第２光学フィルタ２４のうち、第１受光素子４２と第１光学フィルタ２２のみを記載する。
【０３５５】
本変形例においては、変形例３と比較し、カバーユニット１５０の保持部材１５２が透光部材６０の外部側の表面６０ｂ側をより覆うように構成される。そして波長変換素子２から出射される光のうち、第１受光素子４２に向かう光が、カバーユニット１５０の保持部材１５２の開口部１５２ａの表面で反射するように設計する。本変形例の構成により、透光部材６０を反射して、第１受光素子４２に入射する光量の調整をより自由に行うことができる。また、この構成により、波長変換素子２から出射されて第１受光素子４２に向かう光の光路中の表面６０ｂの領域が覆われているため、光源装置の外部からの外乱光が透光部材６０を通過して、第１受光素子４２に入射し、光源装置が正常な状態にも関わらず、異常と判定する信号を状態検出回路が出力することを抑制することができる。
【０３５６】
（実施の形態４の変形例５）
続いて、図４６Ｂを用いて、実施の形態４の変形例５の光源装置４００について説明する。
【０３５７】
本変形例において、基台５０には、波長変換素子２が配置される位置の面に凹部５０ｅが形成される。また、基台５０には、実施の形態４等と同様に導光開口部５０ｃが形成されるが、波長変換素子２側に貫通孔よりも大きい凹部が形成され、その凹部に第２光学フィルタ２４が配置される。そして、波長変換素子２は凹部５０ｅの中に固定される。このとき波長変換素子２は凹部５０ｅに接着剤や半田などにより固定される。このとき、基台カバー１７０は、波長変換部材４の表面の一部もしくは全部を覆う。この構成により波長変換素子２を基台５０に固定する接着剤の接着性能が低下した場合でも基台５０から波長変換素子２が外れるのを抑制することができる。つまり基台カバー１７０を用いて、光源装置４００をより堅牢に構成することができる。
【０３５８】
なお、上記実施例及び変形例において、基台カバー１７０はアルミニウム合金の板の表面に黒色のアルマイト加工をしたものや、ステンレスの板の表面に黒色塗料を形成したものを用いてもよい。この構成により、より第１出射光７４の減衰を促進させることができる。
【０３５９】
（実施の形態４の変形例６）
続いて、図４７を用いて、実施の形態４の変形例６の光源装置４００について説明する。
【０３６０】
図４７は、実施の形態４の変形例６に係る光源装置４００の構成を説明する図である。
【０３６１】
本変形例において光源装置４００の実装基板１６０の回路レイアウトが異なる。実装基板１６０に実装されるマイクロコントローラ３２は、外形が略正方形または略矩形であり、実装基板１６０の長辺方向とマイクロコントローラ３２の全辺とが非並行となるように配置されている。
【０３６２】
この構成により、マイクロコントローラ３２からの多数配線の引き出しが容易となり、スペースを有効利用することで、の周辺回路を実装基板１６０上で、より自由に設計することができる。そして、実装基板１６０の平面視で幅方向の長さを狭くすることができる。その結果、光源装置４００を小型化することができる。具体的には、図４７に示すように、マイクロコントローラ３２の４辺に、実装基板１６０の短軸方向の長さを変化させずに４つのフィルタ回路ＮＦを配置できる。したがって、実装基板１６０の機能を向上させるとともに、光源装置４００の小型化を実現できる。
【０３６３】
（実施の形態５）
実施の形態５に係る光源装置５００及び光源装置５００を用いた透光装置９００の構成について、図４８から図５０Ａを用いて説明する。本実施の形態の光源装置５００は、実施の形態４とほぼ同じ構造なので、異なる部分についてのみ説明する。
【０３６４】
図４８は、実施の形態５に係る光源装置５００を用いた投光装置９００の概略断面図である。本実施の形態の光源装置５００は、実施の形態４と同様に基台５０の第１面５０ｔが外部放熱器９３０などの外部装置に固定される。そして基台５０に固定された半導体発光装置１０から出射された出射光５２は、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂで伝搬光５４となり、波長変換素子２に入射する。このとき波長変換素子２は、伝搬光５４の入射側と反対の方向に第１面５０ｔに対して傾斜している。そして、波長変換素子２の上方に配置される透光部材６０は第１面５０ｔと平行に配置される。この構成により、波長変換素子２から法線方向である主軸９１に出射される出射光９２は、透光部材６０に斜め方向に通過する。したがって、透光部材６０で反射される、法線方向に進行する出射光９２の一部は、斜めに反射され波長変換素子２の位置よりも、伝搬光５４の入射側と反対の方向にずれた位置の基台５０に照射される。したがって、この部分に、第１受光素子４２を配置することで、法線方向に進行する出射光９２の一部を第１受光素子４２に導くことができる。したがって、波長変換素子２から出射する光のうち光強度が大きい出射角領域の光を検出範囲とすることができるため、より正確に光源装置の発光に関する動作状態は検知することができる。
【０３６５】
図４９は、実施の形態５に係る光源装置５００に搭載される実装基板１６０に搭載される電気回路の回路ブロック図である。本実施の形態において、状態検出回路１は半導体発光装置１０に並直列に接続される抵抗Ｒ４２、４１を含み、半導体発光装置１０に印加される電圧に関係する動作状態信号である信号ＳＶ１をマイクロコントローラ３２に入力できる。また、状態検出回路１は、第１受光素子４２、第２受光素子４４、温度検出素子ＴＨ０１を含む、第１受光素子４２は、半導体発光装置１０の出射光５２が波長変換素子２で散乱されることにより生成される第１出射光の一部を受光する。受光素子４４は、半導体発光装置１０の出射光５２が波長変換素子２で波長変換されることに生成される第２出射光を受光する。このとき、第１受光素子４２から出力される動作状態信号は、アンプＡＭＰ０２と抵抗Ｒ２１を含むゲイン切り替え回路により出力を調整された信号ＳＰＤ１となりマイクロコントローラ３２に入力される。また、第２受光素子４４から出力される信号も同様に、アンプＡＭＰ０４と抵抗Ｒ２３を含むゲイン切り替え回路により出力を調整された信号ＳＰＤ２となりマイクロコントローラ３２に入力される。一方で、マイクロコントローラ３２への電源電圧ＶＩＮは外部接続部材１６６の端子Ｔ４から入力される。このとき、端子Ｔ４からの電源電圧ＶＩＮは、フェライトビーズＦＢ０１、ツェナーダイオードＺＤ０２などからなるフィルタ回路を通りマイクロコントローラ３２に入力される。
【０３６６】
本実施の形態においてマイクロコントローラ３２は、不揮発性メモリを有するものが実装基板１６０に実装される。この構成により光源装置の状態判定基準として、光源装置ごとに、適正な異常判定基準の基準値を光源装置の初期値として記憶させることが可能となる。具体的には、光源装置の製造時の検査工程において、半導体発光装置１０を所定の測定条件で点灯させ、そのときの初期状態の測定結果から基準値Ｓ２ＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ、Ｓ１ＭＡＸを算出し不揮発性メモリに記憶させることができる。この構成により、光源装置の個体ごとに、適正な基準値を記憶させることができ、個体ごとにより正確に光源装置の状態を判定することができる。また、実装基板１６０に実装されるマイクロコントローラ３２は、トランシーバ機能を有する。そしてマイクロコントローラ３２の通信機能の端子は、外部接続部材１６６の端子Ｔ３に接続される。このとき上記の通信機能の端子と、端子Ｔ３の間には、コンデンサＣ０２、Ｃ０３などからなフィルタ回路が配置される。この構成により、マイクロコントローラ３２の判定結果を、通信手段を用いて、図示しない外部駆動回路に伝達することができる。そしてその判定結果に基づいて外部駆動回路を用いて、相当の電流を光源装置５００に印加することが可能となる。
【０３６７】
さらに、不揮発性メモリには、光源装置が初期の動作状態のときに、所定の電流値、所定の温度などを定めた所定の測定条件下で動作させ、そのときの第１出射光の光量と第２出射光の光量のいずれか一方、もしくは両方の初期光量値に関係する信号を記憶させてもよい。そして、その初期光量値に合わせて、印加する電流量の情報を外部制御回路に通信手段で伝達し、外部駆動回路から半導体発光装置に所定の電流量を印加してもよい。この構成により、光源装置は、温度変化や経時劣化にかかわらず、一定の光量の出射光を出射させることができる。このため、光源装置を自動車の前照灯などに用いた場合、一定の照度で前方を照らすため安全性が向上する。また、光源装置ごとに初期の光量を記憶させることができるため、光源装置ごとに、一定の比率に基づく信号の基準値を設定できる。したがって、光源装置の光学特性に個体差が生じても、その個体差によらず正確に異常な動作状態を検出することができる。
【０３６８】
また、図３７Ｃに示すように、半導体発光装置は動作時間が増加するにしたがい光出力が低下する特性がある。したがって、光源装置の不揮発性メモリには、半導体発光装置の光出力の動作時間依存性である経時変化係数を記録する。このとき、動作初期の光源装置の光量情報も不揮発性メモリに記録する。そして、マイクロコントローラ３２で、半導体発光装置１０の累積動作時間を計測するとともに、不揮発性メモリで記憶していく。そして、初期の光量の値、経時変化係数、累積動作時間を用いてマイクロコントローラで演算し、最適な駆動電流値を算出する。そして、その最適な駆動電流値を、通信手段を用いて外部駆動回路に伝達し、外部駆動回路から光源装置に所定の電流値を印加してもよい。このようにすることで、光源装置から出射する出射光の光量を、動作時間にかかわらず一定とすることができる。したがって、受光素子で受光する光量も、光源装置に異常がない場合は、動作時間にかかわらず一定となるため、より正確に光源装置の異常を検知することができる。
【０３６９】
また、マイクロコントローラ３２の不揮発性メモリには、初期状態における温度検出素子の温度情報である初期温度値を記憶させてもよい。つまり、例えば、光源装置の状態検出回路１の温度検出素子が出力する温度の動作状態信号と、基準とする光源装置の温度に差がある場合は、その差をあらかじめ記憶させることができる。より具体的には、例えば光源装置を投光装置に組み込み、投光装置を一定の雰囲気温度のもと、所定の電流値で動作させ、そのときの温度検出素子の値を不揮発性メモリに記憶させる。そして、投光装置を自動車の前照灯などに用いて動作させているときに、状態検出回路１の温度検出素子で計測され、出力される温度に対して雰囲気温度を推測する。そしてその雰囲気温度にたいして、印加すべき光源装置の駆動電流を算出する。このようにすることで、光源装置の温度に対して、より正確に状態を検知することができるとともに、光源装置を的確に動作させることができる。
【０３７０】
また、マイクロコントローラ３２の不揮発性メモリには、光源装置の温度対する駆動電流値が記憶されてもよい。そして、記憶されている温度に対する駆動電流値を用いて半導体発光装置に印加する電流値を決定してもよい。例えば、図３７Ｄに示すように、温度ＴＯＰＬ以下の温度では駆動電流を低下させ、温度ＴＯＰＨ以上の温度でも駆動電流を下げてもよい。このように動作させることで、低温時には半導体発光装置のＣＯＤでの劣化を抑制することができる。また高温時には半導体発光装置の半導体発光素子の活性層の温度上昇による劣化を抑制することができる。
【０３７１】
なお、光源装置５００を動作させている場合に、温度や累積動作時間に応じて、光源装置の動作状態を検知し、判定する方法は、例えば、図５０Ａに示すフロー図に基づいて動作させることができる。
【０３７２】
具体的には、まず、光源装置３００の動作を開始する場合、初期に（ｉ）状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４に所定の電圧を印加する。次に、（ｉｉ）半導体発光素子１２に所定の電力を印加して、第１受光素子４２及び第２受光素子４４からの出力電圧である信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２をマイクロコントローラ３２で以下の順番で判定する。続いて、（ｉｉ）半導体発光装置１２に所定の電力を印加し、レーザ光である出射光を放射する。続いて、（ｉｉｉ）光源装置５００の温度ＴＡＰＰを測定する。そして、基準値Ｓ１ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ，Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮの初期値を不揮発性メモリから呼び出しマイクロコントローラに格納する。続いて光源装置５００の累積動作時間を不揮発性メモリより呼び出し、マイクロコントローラに格納する。続いて（ｖｉ）温度ＴＡＰＰ及び累積動作時間に応じて、基準値Ｓ１ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ，Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮを補正する。このような演算を行った後、実施の形態３の図２３のシーケンス（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｉｖ）と同様のシーケンスである（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）、（ｘ）を行う。そして（ｖｉｉ）から（ｘ）までの判定を全てクリアした場合は、（ｘｖ）正常な動作状態と判定して、光源装置５００の動作を継続し、所定の時間後にステップ（ｉｉ）に移行する。
【０３７３】
上記のように、マイクロコントローラ３２の内部で、上記のフローに基づいて、信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２を判定することで、光源装置３００の内部の動作状態を容易に正確に検知することができる。
【０３７４】
また、本実施の形態においては、図４９の回路ブロック図に示すように、受光素子２２、２４の出力端子とマイクロコントローラ３２の入力端子との間にフィルタ回路ＮＦ１、ＮＦ２を設ける。好ましくは、このフィルタ回路ＮＦ１とＮＦ２は、例えば、２種類以上の抵抗と２種類以上のコンデンサを組み合わせて構成する、２段以上もしくは２次以上のフィルタ回路である。このとき、複数のフィルタ回路、より具体的には複数のローパスフィルタを組み合わせて、受光素子からの動作状態信号の高周波成分を除去する。この構成により、光源装置５００の半導体発光装置１０を、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）駆動で駆動することでパルス発光させた場合でも、受光素子からの信号をフィルタ回路で平滑化させることができる。このため、受光素子から出力される動作状態信号とマイクロコントローラ３２の演算を同期させる必要がなく、簡単な構成で受光素子の動作状態信号の信号量を正確に検知することができる。
【０３７５】
さらに本実施の形態においては、光源装置５００のマイクロコントローラ３２に入力される受光素子からの信号をマイクロコントローラ３２内の信号処理（ソフトウエア）で平均化するようにされる。この構成により、光源装置をＰＷＭ駆動モードで駆動した場合においても、受光素子から出力されるパルス信号を平均化して、マイクロコントローラの演算部に入力できるため、受光素子で半導体発光装置の光の検出ができる。
【０３７６】
また、本実施の形態の光源装置５００においては、図４９に示すように、外部接続部材１６６の端子Ｔ４とマイクロコントローラ３２を接続する配線上にフィルタ回路が挿入される。このとき、外部接続部材１６６とマイクロコントローラ３２の入力端子との間にコモンモードチョークコイル（ＣＭＣ）が配置される。この構成により、マイクロコントローラ３２で生成した高周波パルスに伴うノイズが、マイクロコントローラ側から外部接続部材１６６へ伝達し、外部接続部材１６６に接続される外部配線、駆動回路、バッテリーなどに伝わり、それらのバッテリー等に接続される他の電気回路が誤動作するのを抑制することができる。
【０３７７】
また、本実施の形態の光源装置５００においては、図４９に示すように受光素子とマイクロコントローラとの間の電気配線上にゲイン切り替え回路を有する。この構成により、光源装置の通常の駆動条件と異なる駆動条件においても、動作状態信号である信号ＳＰＤ１もしくはＳＰＤ２の信号強度を調整することができる。つまり、例えば、光源装置５００を、通常の駆動条件とは異なる、十分小さい電流量で光源装置５００、つまり半導体発光装置１０を駆動させた場合においても波長変換部材から放射される光を受けて受光素子から出力される信号を正確に検出することができる。このため、波長変換部材の動作状態を正確に検知することができる。
【０３７８】
なお上記の光源装置において、不揮発性メモリがマイクロコントローラ３２に内蔵されているとしたがこの限りではない。例えば、実装基板１６０上に不揮発性メモリを実装し、マイクロコントローラ３２と通信でデータをやりとして、マイクロコントローラ３２で判定を行っても良い。
【０３７９】
（実施の形態５の変形例１）
続いて、図５０Ｂを用いて、実施の形態５の変形例１に係る光源装置５００及び投光装置９００について説明する。
【０３８０】
図５０Ｂは、実施の形態５の変形例１に係る光源装置５００を用いた投光装置９００の概略断面図である。本実施の形態の光源装置５００は、実施の形態５と同様に基台５０の第１面５０ｔが外部放熱器９３０などの外部装置に固定される。
【０３８１】
そして基台５０に固定された半導体発光装置１０は、外部接続手段１６６が実装された実装基板１６０に接続される。そして基台５０に固定された半導体発光装置１０から出射された出射光５２は、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂで伝搬光５４となり、波長変換素子２に入射する。
【０３８２】
このとき半導体発光装置１０は、外部接続手段１６６と波長変換素子２との間に配置されるように構成される。そして第１受光素子４２は、半導体発光装置１０から見て外部接続手段１６６と反対側の実装基板１６０上に実装される。このとき波長変換素子２は実施の形態１等と同様に第１面５０ｔと平行になるように固定されている。
【０３８３】
波長変換素子２から出射された出射光９２の一部は、透光部材６０で反射され、実装基板１６０の端部に配置された第１受光素子４２に入射する。
【０３８４】
この構成により、第１受光素子４２を実装基板１６０の端部に配置させることができるため、実装基板１６０上に第１受光素子４２をより自由に配置することができる。
【０３８５】
（実施の形態５の変形例２）
続いて、図５１及び図５２を用いて、実施の形態５の変形例２に係る光源装置５００について説明する。本変形例の光源装置は、実施の形態５の光源装置と異なる方法で、光源装置の異常な動作状態の検出を行うことが特徴である。特に、本変形例の光源装置を投光装置に組み込んで使用している際に、外部より迷光などの外乱光が光源装置に入射し、受光素子が異常な動作状態信号を出力した場合に、受光素子からの動作状態信号が外乱光の影響によるものなのか否なのかを光源装置を発光させながら判定し、外乱光の影響がなくなったときに正常な動作へ復帰させる動作である。
【０３８６】
具体的には、光源装置の状態検出回路１が異常を検出した場合に、半導体発光装置１０への電流印加方法を連続動作駆動からパルス駆動動作に変化させ、パルス駆動時における状態検出回路１からの信号変化を検出して光源装置の動作状態を検知する。本変形例は、実施の形態５と光源装置の構成としてはほぼ同じであるため、異なる部分を中心に説明する。
【０３８７】
図５１は、本変形例に係る光源装置５００の動作を説明するフロー図である。図５２は、本変形例に係る光源装置５００の動作を説明するための、各信号の模式的なタイミングチャートである。
【０３８８】
以下、図５１と図５２を参照しながら、光源装置５００及びその状態検知回路の動作について説明する。まず、本変形例の光源装置５００を投光装置に組み込み、例えば自動車の前照灯などに使用し、本変形例の光源装置５００を点灯した場合について動作の一例を説明する。
【０３８９】
（ｉ）半導体レーザである半導体発光装置に所定の電流を印加し、連続駆動モードで光源装置を点灯する。
【０３９０】
（ｉｉ）光源装置動作中に光検出器である受光素子からの信号をマイクロコントローラに入力し、基準値と比較し、正常か異常かを判定する。正常な（Ｙｅｓの）場合は継続的に光源を動作させ、異常な（Ｎｏの）場合は、シーケンス（ｉｉｉ）に移行する。
【０３９１】
（ｉｉｉ）半導体発光装置にパルスの駆動電流を印加し、光源装置をパルス駆動モードで動作させる。
【０３９２】
（ｉｖ）光源装置のパルス駆動に応じて、受光素子の信号もパルス信号として出力される。この信号をマイクロコントローラに入力し、パルス信号のピーク（Ｈｉ）の場合とボトム（Ｌｏ：パルスオフ）の場合の信号量の差を演算し、光源装置から出射されている出射光の強度を検知する。その強度が正常の（Ｙｅｓの）場合はシーケンス（ｖ）に移行し、異常の（Ｎｏの）場合は、半導体発光装置を停止する。
【０３９３】
（ｖ）受光素子のパルス信号のボトム（Ｌｏ）の信号量を演算し、外乱光の光量が所定の値以上のまま（Ｎｏ）であれば、シーケンス（ｉｖ）に移行し、再度、光源装置から出射されている出射光の強度を検知する。外乱光の光量が所定の値以下（Ｙｅｓ）になっていれば、再度シーケンス（ｉ）に移行し、通常の連続動作モードで光源装置を発光させる。
【０３９４】
上記の動作を行う光源装置を用いることで、外部より迷光などの外乱光が光源装置に入射した場合においても、光源装置が即時に消灯し、自動車の前方の瞬時に急激に暗くなることを抑制することができる。
【０３９５】
上記を図５２のタイミングチャートを用いてより詳しく説明する。まず時間ｔ００にトランジスタをオンし、所定の時間後に、半導体発光装置に駆動電流を連続駆動モードで電流ＩＯＰ印加して、光源装置を発光させる。上記の動作の途中で、時間ｔ１１に外乱光が光源装置に入射し、外乱光の光強度は徐々に低下し、時間ｔ９１で無視できるほど小さくなるとする。
【０３９６】
ここで、光源装置５００の状態検出回路１の受光素子からの動作状態信号である信号ＳＰＤ２が、基準値Ｌｅｖ３を超えたときに異常と判定すると図５１のシーケンス（ｉｉ）で設定したとする。この場合、時間ｔ１１からｔ１２で光源装置のマイクロコントローラは、光源装置の動作状態が異常と判定し、光源装置の駆動電流はパルス駆動モードに切り替わる。そして最初のパルス電流が印加されるｔ２１からｔ２２の間の信号ＳＰＤ２とパルス電流がオフとなるｔ２２からｔ３１の間の信号ＳＰＤ２の差分を演算し、光源装置の出射光の光量を算出する。このとき、図５１のシーケンス（ｉｖ）の判断基準を光量が基準値Ｌｅｖ２以上で、かつ基準値Ｌｅｖ３以下でＯＫ（ＹＥＳ）とする。このとき、光源装置の状態検出回路及びマイクロコントローラは、シーケンス（ｉｖ）→（ｖ）→（ｉｖ）で動作する。そして、図５２の黒丸に示すように、出射光の光量に異常がない場合、時間ｔ３１から時間ｔ７１までは、図５１のシーケンス（ｉｖ）と（ｖ）を繰り返し動作する。そして外乱光が徐々に低下し、時間ｔ７１から時間８１で信号が基準値Ｌｅｖ１以下となった場合は、外乱光の影響が十分に減少したと判断し、シーケンス（ｖ）から（ｉｉ）に移行し、光源装置の駆動を通常の動作状態の連続駆動モードに切り替える制御をする。
【０３９７】
この構成により、光源装置５００の受光素子に外乱光が入射することで通常の動作状態とは異なる信号量を出力した場合においても、外乱光の影響による信号と光源装置１００に異常が発生した場合による信号との区別をすることができる。
【０３９８】
（実施の形態６）
続いて、図５３及び図５４を用いて、実施の形態６の光源装置６００について説明する。
【０３９９】
図５３は、実施の形態６に係る光源装置６００を説明する概略断面図である。また、図５４は、実施の形態６に係る光源装置６００の波長変換素子２、第１受光素子４２及び第２受光素子４４付近の構成を説明するための概略断面図である。
【０４００】
図５３に示す本実施の形態の光源装置６００は、半導体発光装置１０を搭載した半導体発光装置ユニット６００ａと、波長変換素子２が搭載された波長変換素子ユニット６００ｂとが、光ファイバー２０ｃで結合されている点が他の実施の形態と異なる。
【０４０１】
まず、半導体発光装置ユニット６００ａは、貫通孔を有する基台４５５の一方の開口部に、半導体発光素子１２が実装された半導体発光装置１０が、例えば圧入で固定される。基台４５５の他方の開口部には、例えば集光レンズであるレンズ２０ａが固定される。半導体発光装置ユニット６００ａから出射された出射光５２はレンズ２０ａによって集光され、光ファイバー２０ｃに入射される。
【０４０２】
一方、波長変換素子ユニット６００ｂは、例えばアルミ合金で構成された基台４５０に波長変換素子２が実装される。基台４５０の波長変換素子２が実装される側には、波長変換素子２に光ファイバー２０ｃにより伝搬される出射光５４を照射するための導光開口部５０ｄと、波長変換素子２で出射した光を外部に取り出すための導光開口部５０ｃとが形成される。さらに基台４５０には、波長変換素子２を覆うように、保持部材１５２と透光部材６０で構成されるカバーユニット１５０とが取り付けられる。
【０４０３】
基台４５０の波長変換素子２が固定される面と反対の面には、実装基板１６０が配置される。実装基板１６０には、受光素子４４、外部接続部材１６６、及びマイクロコントローラ３２が実装される。さらに、基台４５０の波長変換素子２の近傍には、実装基板１６０が配置される面まで到達する導光開口部５０ｃが設けられ、第２光学フィルタ２４及び受光素子４４が配置される。また、基台５０の開口部５０ｄには、光ファイバー２０ｃの出射側と結合されるレンズ２０ｄを保持するホルダ２６６、及びレンズ２０ｄと結合されるレンズ２０ｅを保持するホルダ２６８が取り付けられる。
【０４０４】
上記構成の光源装置６００において、光ファイバー２０ｃを伝搬した光は、レンズ２０ｄ及び２０ｅを通り、伝搬光５４として波長変換素子２の波長変換部材４に入射される。そして、伝搬光５４は、波長変換部材４にて、一部は第１出射光７２となり、一部は第２出射光８２となり放射される。このとき、第１出射光７２、第２出射光８２の一部は、透光部材６０の表面６０ａ、６０ｂで反射され第１反射光７６、第２反射光８６となり、第２光学フィルタ２４に入射される。そして第２光学フィルタ２４で一部の波長の光がカットされた光である第２出射光８８が、受光素子４４に入射する。受光素子４４に入射した光は、受光素子４４で所定の動作状態信号に変換され、マイクロコントローラ３２に入力後で演算される。その結果は、外部接続部材１６６及び外部配線１８０を伝達し、図示しない半導体発光装置の駆動回路を制御するために用いられる。なお、波長変換素子ユニット６００ｂの波長変換素子２及び導光開口部５０ｃの上方には、板状の金属で構成される基台カバー４７０が配置され、ネジ４２４で固定される。
【０４０５】
上記の構成の光源装置６００において、波長変換部材４に剥離などが発生した場合に、他の実施の形態と同様に、受光素子４４で、波長変換素子２から出射した光を受光し、その動作状態信号をマイクロコントローラ３２で判定し、半導体発光装置１０を制御することができる。
【０４０６】
この構成により、光源装置６００の内部に異常が発生した場合に、高速に半導体発光装置１０を停止させることができるとともに、光源装置６００の構成をより自由に構成することができる。
【０４０７】
なお上記の実施の形態１から６において、半導体発光装置としてアノード端子用のリードピンとカソード端子用のリードピンを有するＴＯ−ＣＡＮ型のパッケージに半導体発光素子が実装されたものを用いて説明したがこの限りではない。半導体発光装置としては、アノード端子とカソード端子を有するパッケージに半導体発光素子が実装されたものであれば、特に限定されない。
【０４０８】
なお、上記の実施の形態１から６において、半導体発光装置と実装基板に１個のみ搭載したもので説明したが、この限りではない。例えば、複数の半導体発光装置を直列に接続して、アノード用の配線、カソード用の配線に接続してもよい。また、複数の半導体発光装置を並列に接続して、アノード用の配線、カソード用の配線に接続してもよい。
【０４０９】
（実施の形態７）
実施の形態７に係る光源装置７００の構成について、図５５Ａ及び図５５Ｂを用いて説明する。本実施の形態の光源装置７００は、複数の半導体発光装置を用いた光源装置の一例を示す概略図であり、具体的には２つの半導体発光装置１０が光源装置７００に搭載されている。図５５Ａは、光源装置７００の模式的な断面図を示す。図５５Ｂは、光源装置７００の一部の構成部品を分解した斜視図であり、製造方法を説明する図でもある。
【０４１０】
本実施の形態の光源装置７００は、実施の形態２に示す図１８の光源装置２００に対して、２つの半導体発光装置１０が基台５０に固定され、そして、２つの半導体発光装置１０が同一の実装基板１６０に接続され、さらに波長変換素子２に対して、対向するように配置される点が主に異なる。そして、２つの半導体発光装置１０から同一方向、つまり紙面上方に出射された出射光５２は、それぞれの半導体発光装置１０に対して配置された反射光学素子２０ｂによって反射され、波長変換素子２の方向に集光しながら伝搬する伝搬光５４となる。
【０４１１】
そして、２つの伝搬光５４は、波長変換素子２の波長変換部材４上の発光部４ａ付近において、一部もしくは全部が重なった状態で照射される。そして発光部４ａからは２つの伝搬光５４が合波された光の光強度に応じた強度の出射光９２が放射される。
【０４１２】
この構成により、複数の半導体発光装置１０を用いて波長変換部材４上に、光強度や光密度がより高い励起光を照射させることができる。このため、光源装置７００から輝度もしくは／及び光束が大きい出射光９２を出射させることができる。
【０４１３】
さらに複数の半導体発光装置１０は、外部接続部材１６６が実装された１枚の実装基板１６０と接続される。このため、外部から複数の半導体発光装置に容易に電力を供給させることが出来る。このとき複数の半導体発光装置１０は、直列に接続することで、外部接続部材１６６の２つの端子を用いて同一の電流量を印加させてもよい。また、２つの半導体発光装置１０を外部接続部材１６６の４つの端子を用いて、各々異なる電流量を印加して、波長変換素子２に照射させる伝搬光５４の光強度を調整し、出射光９２の光量を自由に設定することもできる。
【０４１４】
さらに図５５Ｂの分解図に示すように、実装基板１６０には、第１受光素子４２、第２受光素子４４、温度検出素子ＴＨ０１などからなる状態検出回路１が形成されることが好ましい。この構成により１枚の実装基板を用いて、複数の半導体発光装置の配線と状態検出回路１の配線を実現することができるため、容易に光源装置７００を構成することができる。
【０４１５】
本実施の形態の光源装置７００においては、半導体発光装置１０として、レンズ２０ａが金属缶１５に固定された半導体発光装置１０が反射光学素子２０ｂ側に開口を有する凹部の底面に固定される構成とした。また、第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４及び波長変換素子２も同様に、反射光学素子２０ｂ側に開口を有する凹部の底面に固定される構成とした。そして、反射光学素子２０ｂはホルダ２６２に固定され、ホルダ２６２が基台５０にネジ１２０で固定される構成とした。
【０４１６】
この構成により、図５５Ｂに示すように第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４、波長変換素子２、２つの半導体発光装置１０、２つの反射光学素子２０ｂを、基台５０の同一方向から配置して固定することができるため、容易に光源装置７００を製造することができる。また、同一の実装基板１６０に、全ての状態検出回路１と外部接続部材１６６とが搭載され、その実装基板１６０が複数の半導体発光装置１０と接続されるため、複数の半導体発光装置１０を用いても容易に光源装置７００を製造することができる。
【０４１７】
また、光源装置７００において、第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４、第１受光素子４２、第２受光素子４４は、波長変換素子２の伝搬光５４の進行方向と直交する方向に対向して配置される。この構成により波長変換素子２近傍の領域において、２つの半導体発光装置１０や２つの反射光学素子２０ｂが配置されない部分を利用することができるため、小型の光源装置７００を容易に構成することができる。
【０４１８】
（実施の形態８）
実施の形態８に係る光源装置８００の構成について、図５６Ａ及び図５６Ｂを用いて説明する。本実施の形態の光源装置８００は、実施の形態１の光源装置１００に対して、可動ミラーユニット８１０をさらに備えた点が主に異なる。図５６Ａは、光源装置８００の模式的な断面図であり、図５６Ｂは光源装置８００の主な能動素子と光学素子を中心に抽出した斜視図である。図５６Ｂの右下には、可動ミラーユニット８１０付近を拡大した図を示す。
【０４１９】
光源装置８００において、可動ミラーユニット８１０は、半導体発光装置１０や第１受光素子４２と同様に実装基板１６０に接続される。可動ミラーユニット８１０は、図５６Ｂに示すように、可動ミラー８１０ａが一対のトーションバー８１０ｂによって支持部材８１０ｃに対して支持される。可動ミラー８１０ａは、静電力、電磁力などによりトーションバー８１０ｂを軸に微少回転し、ミラー面がθ方向に傾斜する。具体的には例えば、可動ミラーユニット８１０には永久磁石が備えられ、可動ミラー８１０ａには電流を流すための配線が形成される。そして、可動ミラー８１０ａの配線に電流を流すことでローレンツ力が発生し、可動ミラー８１０ａがｙ軸方向に回転しθ方向に傾斜する。
【０４２０】
この構成において、半導体発光装置１０を出射した出射光５２は反射光学素子２０ｂにより反射され伝搬光５４となり、可動ミラーユニット８１０の可動ミラー８１０ａを反射して、さらに反射ミラー８２０を反射して、波長変換素子２の発光部４ａに照射される。このとき、可動ミラー８１０ａに印加する電流の向きや量を変化させることで、可動ミラー８１０ａの傾斜角を変化させることができる。この可動ミラー８１０ａの傾斜角の調整により、発光部４ａは、図５６Ｂ右下の拡大図の発光部４ａ１、４ａ２、４ａ３のように波長変換部材４における位置を変化させることができる。この結果、光源装置８００から出射される出射光９２は、投光光学部材９１０により異なる方向に任意に出射させることができる。このような光源装置は、例えば、車両前照灯に用いた場合、Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｆｒｏｎｔ−ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＦＳ）などを実現できる前照灯を容易に構成することができる。
【０４２１】
また、波長変換素子２から出射した出射光９２の一部は、透光部材６０で反射し、第１受光素子４２に導くことができる。
【０４２２】
このように、本実施の形態の光源装置においては、光源装置から出射する出射光の発光位置を容易に変更することができ、また発光位置を変更するための能動素子である可動ミラーユニット８１０を、第１受光素子４２、半導体発光装置１０などと同様に、一枚の実装基板１６０に接続することができる。このため、光源装置８００を容易に構成することができるとともに、光源装置８００を容易に外部と電気的に接続し動作させることができる。
【０４２３】
（その他の実施の形態）
以上、本開示の光源装置及び投光装置について、上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明に係る光源装置及び投光装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本開示の光源装置及び投光装置を内蔵した測距撮像装置などの各種機器も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０４２４】
本開示は、特に、前照灯、前部霧灯、側方照射灯、車幅灯、尾灯などの車両外装照明、または、投写表示装置などのディスプレイ分野や産業用照明、医療用照明などの照明分野に用いられる光源装置及びこれを用いた投光装置等、種々の光デバイスとして広く利用することができる。
【符号の説明】
【０４２５】
１    状態検出回路
２    波長変換素子
４    波長変換部材
４ａ、４ａ１、４ａ２、４ａ３、４ｂ    発光部 
４ｃ、４ｄ    変質部
６    支持部材
６ｂ、５１    接合層
７    接着部材
１０、１１０    半導体発光装置
１２    半導体発光素子
１２ａ    光導波路
１４    パッケージ
１５    金属缶
１６ａ、１６ｂ    リードピン
１８    透光部材
２０    集光光学部材
２０ａ、２０ｄ、２０ｅ    レンズ
２０ｂ    反射光学素子
２０ｃ    光ファイバー
２２    第１光学フィルタ
２４    第２光学フィルタ
３０、    トランジスタ
３０Ｇ    ゲート端子
３２    マイクロコントローラ
４２    第１受光素子
４４    第２受光素子
５０、４５０、４５５    基台
５０ｃ、５０ｄ    導光開口部
５０ｅ    凹部
５０ｓ    第２面
５０ｔ    第１面
５０ｕ    第３面
５２、９２、９４、１９２、２９２、３９３    出射光
５４    伝搬光
６０    透光部材
７２、７４、７８    第１出射光（励起光）
７６    第１反射光（励起光）
８２、８４、８８    第２出射光（蛍光）
８６    第２反射光（蛍光）
９０    検出範囲
９１    主軸
９４ａ、９６    反射光
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００    光源装置
１１０    投光部材
１２０、１２２、１２４、１２６、１２８ａ、１２８ｂ、２２２、２２４、４２２、４２４    ネジ
１３０ａ、１３０ｂ、１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｔ    ネジ穴
１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄ、１５６ａ、１５６ｂ    貫通孔
１４６ａ    基準孔
１４６ｂ    長孔
１５０    カバーユニット
１５２    保持部材
１５２ａ    開口部
１６０    実装基板（プリント基板）
１６０Ａ、１６０Ｂ    端部
１６０Ｌ    取り付け用ビス孔
１６０Ｒ    取り付け用ビス孔
１６２Ａ    プリント配線（アノード配線）
１６２Ａ１、１６２Ａ２、１６２Ｃ１、１６２Ｃ２、１６２Ｄ１、１６２Ｄ２    ビア配線
１６２Ｃ    プリント配線（カソード配線）
１６２Ｄ    プリント配線
１６２ＴＡ、１６２ＴＣ    テストパッド
１６６    外部接続部材（コネクタ）
１６８    保護膜
１７０、４７０    基台カバー
１７２    蛍光体カバー
１８０    外部配線
２３０    駆動回路
２４０    制御部
２５０    バッテリー
２６０、２６２、２６４、２６６、２６８    ホルダ
４１０、４１２    放熱経路
６００ａ    半導体発光装置ユニット
６００ｂ    波長変換素子ユニット
８１０    可動ミラーユニット
８１０ａ    可動ミラー
８１０ｂ    トーションバー
８１０ｃ    支持部材
８２０    反射ミラー
９００    投光装置
９１０    投光光学部材
９３０    外部放熱器
【図１】
2018084101.tif 000003
【図２】
2018084101.tif 000004
【図３】
2018084101.tif 000005
【図４】
2018084101.tif 000006
【図５】
2018084101.tif 000007
【図６】
2018084101.tif 000008
【図７】
2018084101.tif 000009
【図８】
2018084101.tif 000010
【図９】
2018084101.tif 000011
【図１０】
2018084101.tif 000012
【図１１】
2018084101.tif 000013
【図１２】
2018084101.tif 000014
【図１３】
2018084101.tif 000015
【図１４】
2018084101.tif 000016
【図１５】
2018084101.tif 000017
【図１６】
2018084101.tif 000018
【図１７】
2018084101.tif 000019
【図１８】
2018084101.tif 000020
【図１９】
2018084101.tif 000021
【図２０Ａ】
2018084101.tif 000022
【図２０Ｂ】
2018084101.tif 000023
【図２１】
2018084101.tif 000024
【図２２】
2018084101.tif 000025
【図２３】
2018084101.tif 000026
【図２４】
2018084101.tif 000027
【図２５】
2018084101.tif 000028
【図２６】
2018084101.tif 000029
【図２７】
2018084101.tif 000030
【図２８Ａ】
2018084101.tif 000031
【図２８Ｂ】
2018084101.tif 000032
【図２９】
2018084101.tif 000033
【図３０】
2018084101.tif 000034
【図３１Ａ】
2018084101.tif 000035
【図３１Ｂ】
2018084101.tif 000036
【図３２】
2018084101.tif 000037
【図３３】
2018084101.tif 000038
【図３４】
2018084101.tif 000039
【図３５】
2018084101.tif 000040
【図３６】
2018084101.tif 000041
【図３７Ａ】
2018084101.tif 000042
【図３７Ｂ】
2018084101.tif 000043
【図３７Ｃ】
2018084101.tif 000044
【図３７Ｄ】
2018084101.tif 000045
【図３８Ａ】
2018084101.tif 000046
【図３８Ｂ】
2018084101.tif 000047
【図３８Ｃ】
2018084101.tif 000048
【図３９】
2018084101.tif 000049
【図４０Ａ】
2018084101.tif 000050
【図４０Ｂ】
2018084101.tif 000051
【図４１】
2018084101.tif 000052
【図４２】
2018084101.tif 000053
【図４３】
2018084101.tif 000054
【図４４】
2018084101.tif 000055
【図４５】
2018084101.tif 000056
【図４６Ａ】
2018084101.tif 000057
【図４６Ｂ】
2018084101.tif 000058
【図４７】
2018084101.tif 000059
【図４８】
2018084101.tif 000060
【図４９】
2018084101.tif 000061
【図５０Ａ】
2018084101.tif 000062
【図５０Ｂ】
2018084101.tif 000063
【図５１】
2018084101.tif 000064
【図５２】
2018084101.tif 000065
【図５３】
2018084101.tif 000066
【図５４】
2018084101.tif 000067
【図５５Ａ】
2018084101.tif 000068
【図５５Ｂ】
2018084101.tif 000069
【図５６Ａ】
2018084101.tif 000070
【図５６Ｂ】
2018084101.tif 000071
【図５７】
2018084101.tif 000072
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月23日(2019.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外装照明に使用される光源装置であって、
単一の実装基板と、
レーザ光を出射する半導体発光装置と、
前記半導体発光装置に接続され、前記光源装置外部から前記半導体発光装置の駆動電流が供給される外部接続部材と、
前記レーザ光が励起光として照射されて波長変換された蛍光を放射する波長変換部材と、
１以上の受光素子を含み、前記１以上の受光素子で検出された光情報に基づいて前記光源装置の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路と、
前記動作状態信号に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御するマイクロコントローラと、
前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に配置された不揮発性メモリと、を有し、
前記実装基板に前記半導体発光装置、前記外部接続部材、前記マイクロコントローラ及び前記動作状態検出回路が実装されており、
前記１以上の受光素子は、前記レーザ光が前記波長変換部材で散乱された散乱光、または前記蛍光を受光し、
前記半導体発光装置を初期状態測定条件で動作させた場合の前記散乱光の光量及び前記蛍光の光量の少なくとも一方の光量に応じた初期光量値が前記不揮発性メモリに記憶され、
前記初期光量値を用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われる
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記不揮発性メモリに、予め定められた前記半導体発光装置の経時劣化に関する経時変化係数と、前記マイクロコントローラと前記不揮発性メモリを用いて計測された前記半導体発光装置の累積動作時間とが記憶され、
前記初期光量値及び前記経時変化係数と前記累積動作時間とを用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記動作状態検出回路は温度検出素子を含み、前記温度検出素子で検出された温度情報に基づいて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記半導体発光装置を初期状態測定条件で動作させた場合の温度に応じた初期温度値が前記不揮発性メモリに記憶され、
前記初期温度値と前記温度情報とを用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われる
ことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記温度情報に応じた駆動電流情報が前記不揮発性メモリに記憶され、
前記駆動電流情報を用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われる
ことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項６】
さらに、
前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタを有し、
前記実装基板に前記トランジスタが実装されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項７】
前記トランジスタは前記半導体発光装置と直列に接続されている
ことを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記半導体発光装置はアノード端子とカソード端子を有し、
前記動作状態検出回路は前記アノード端子の電圧を検出し、検出された電圧情報に基づいて前記動作状態信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項９】
前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタを有し、
前記光源装置外部の制御とは独立して、前記マイクロコントローラは前記動作状態信号に基づき前記トランジスタを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記動作状態信号が前記光源装置の動作異常を示した場合に、前記半導体発光装置はパルス駆動され、前記パルス駆動のパルスオフ期間における前記１以上の受光素子の出力信号を参照して動作制御される
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記１以上の受光素子と前記マイクロコントローラの間に、前記１以上の受光素子の出力信号の振幅を制御するゲイン切り替え回路を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記波長変換部材と前記１以上の受光素子との間の導光路に光学フィルタを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記波長変換部材が設置される基台と、
前記波長変換部材の周辺に板状、かつ表面の算術平均粗さが０．５μｍ以上である基台カバーと、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１４】
外部への光出射経路に透光部材を有し、
前記透光部材は集光レンズである
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１５】
前記実装基板は３層以上の多層配線基板であり、
前記半導体発光装置はアノード端子とカソード端子とを有し、
前記アノード端子または前記カソード端子と前記外部接続部材とを接続する配線には、前記実装基板の内層配線が使用されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項１６】
平面視で、前記半導体発光装置と前記マイクロコントローラとの間に前記温度検出素子が配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項１７】
車両の外装照明に使用される光源装置であって、
単一の実装基板と、
レーザ光を出射する半導体発光装置と、
前記レーザ光が励起光として照射されて波長変換された蛍光を放射する波長変換部材と、
前記半導体発光装置に接続され、前記光源装置外部から前記半導体発光装置の駆動電流が供給される外部接続部材と、
１以上の受光素子を含み、前記１以上の受光素子で検出された光情報に基づいて前記光源装置の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路と、
前記動作状態信号に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御するマイクロコントローラと、を有し、
前記実装基板に前記半導体発光装置、前記外部接続部材、前記マイクロコントローラ及び前記動作状態検出回路が実装されており、
前記１以上の受光素子は、
前記レーザ光が前記波長変換部材で散乱された散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、
前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、
ランバート配光の前記散乱光が前記第１の受光素子に入射し、
ランバート配光の前記蛍光が前記第２の受光素子に入射するように構成された
ことを特徴とする光源装置。
【請求項１８】
前記マイクロコントローラは、前記第１の信号と前記第２の信号の比率に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１７に記載の光源装置。
【請求項１９】
前記マイクロコントローラは、前記第１の信号と前記第２の信号の少なくとも一方の絶対値に基いて前記半導体発光装置の動作を制御する
ことを特徴とする請求項１７に記載の光源装置。
【請求項２０】
車両の外装照明に使用される光源装置であって、
単一の実装基板と、
レーザ光を出射する半導体発光装置と、
前記半導体発光装置に接続され、前記光源装置外部から前記半導体発光装置の駆動電流が供給される外部接続部材と、
温度検出素子を含み、前記温度検出素子で検出された温度情報に基づいて前記光源装置の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路と、
前記動作状態信号に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御するマイクロコントローラと、
前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に配置された不揮発性メモリと、を有し、
前記実装基板に前記半導体発光装置、前記外部接続部材、前記マイクロコントローラ及び前記動作状態検出回路が実装されており、
前記温度情報に応じた駆動電流情報が前記不揮発性メモリに記憶され、
前記駆動電流情報を用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われる
ことを特徴とする光源装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザなどの半導体発光素子で構成される半導体発光装置を用いた光源装置及び投光装置では、高光束の光を放射させるために、半導体発光装置の光が照射されることで波長変換部材から放射される光を効率良く利用することが必要となる。
【０００３】
この種の投光装置として、特許文献１には、半導体レーザ素子と蛍光体とを用いた発光装置が開示されている。図５７を用いて特許文献１に開示されている従来の発光装置１００１について説明する。
【０００４】
図５７は、従来の発光装置１００１の構成を説明するための図である。図５７に示すように、従来の発光装置１００１は、レーザ光を発振する半導体レーザ素子１００２と、半導体レーザ素子１００２から発振されたレーザ光の少なくとも一部をインコヒーレントな光に変換する蛍光体１００４と、蛍光体１００４から放射された光を反射する反射板１００５と、コヒーレントなレーザ光が外部に出射することを抑制する安全装置（光検知器１０１１、制御部１００９）とを備える。
【０００５】
半導体レーザ素子１００２から出射する青色光のレーザ光は、蛍光体１００４で波長が５００ｎｍよりも大きい光に波長変換され、放射される。このとき、蛍光体１００４が損傷したり欠落したりする蛍光体１００４の異常劣化が生じる場合がある。この場合、レーザ光がそのまま外部に出射される状態である光変換異常が生じることもある。そこで、図５７に示される従来の発光装置１００１では、蛍光体１００４に異常劣化が生じたことで生じる出力増加を光検知器１０１１が検知した場合に、半導体レーザ素子１００２の出力を停止している。具体的には、制御部１００９によって、受光素子１００８の出力値が所定値以上と判定された場合に、制御部１００９は駆動部１０１０に信号を送付し、半導体レーザ素子１００２の駆動を停止させている。これにより、レーザ光が外部に出射することを抑制する。
【０００６】
ここで、受光素子１０１１の光学フィルタ１００７は、波長が変換された光（可視光）を遮光するとともに、レーザ光を透過するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−６６０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような半導体レーザ素子と蛍光体とを組み合わせた投光装置を車両用の前照灯などとして用いる場合、投光装置に点灯指示を出したときは瞬時に投光装置に異常がないことを判断し点灯させる必要がある。また、動作中に蛍光体が剥離など投光装置に異常が生じたときは投光装置の動作状態を正確に判断し、瞬時に投光装置を停止させ、代替の照明の準備する必要がある。
【０００９】
しかしながら、従来の投光装置においては、投光装置から放射される光を受光素子で検知し、投光装置の周辺部に配置された判定部で判定し、半導体レーザ素子を制御する。このため、受光素子、判定部、半導体レーザ素子が投光装置の中で点在することにより、判定部の判定に誤差を生じやすく、投光装置の制御に遅延が生じやすい。
【００１０】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、受光素子によって波長変換部材の異常劣化を正確に検知することができるとともに、コンパクトな構成で、光源装置の発光素子を瞬時に停止させることができる光源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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本開示に係る光源装置の一態様は、車両の外装照明に使用される光源装置であって、単一の実装基板と、レーザ光を出射する半導体発光装置と、前記半導体発光装置に接続され、前記光源装置外部から前記半導体発光装置の駆動電流が供給される外部接続部材と、前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタと、前記光源装置の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路と、を有し、前記実装基板に前記半導体発光装置、前記外部接続部材、前記トランジスタ及び前記動作状態検出回路が実装されている。
【００１２】
この構成により、光源装置に異常が発生した場合に、即時に半導体発光装置の動作状態を変化させ、光源装置をより安全な動作状態に変化させることができる。具体的には、光源装置から高密度の光が出射されるなどの異常な動作状態が発生した時に高速で光源装置を消灯することができる。
【００１３】
また、前記トランジスタは前記半導体発光装置と直列に接続されていてもよい。
【００１４】
この構成により、動作状態検出回路からの信号を用いて、半導体発光装置に直列で接続するトランジスタを制御することができるため、光源装置の状態に応じて半導体発光装置に印加される電力を高速で制御することができる。また、光源装置に、光源装置の状態を検出する機能と、検出結果を用いて光源装置の発光状態を制御する機能とを容易に装備させることができる。
【００１５】
また、前記動作状態信号と予め定められた基準値とを比較して比較結果を出力する比較器を有し、前記トランジスタは前記比較結果に基づいて制御されてもよい。
【００１６】
この構成により、受光素子からの出力を直接トランジスタに入力させることができるため、光源装置に異常が発生した場合に、高速に光源装置から異常な光が放射するのを停止させることができる。また、光源装置の状態を、より正確に判定し、トランジスタのオン・オフをすることができる。
【００１７】
また、前記半導体発光装置はアノード端子とカソード端子を有し、前記動作状態検出回路は前記アノード端子の電圧を検出し、検出された電圧情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。
【００１８】
この構成により、電圧情報をモニタすることで、半導体発光素子の内部抵抗を検知し、一定以下の電圧になった場合には、トランジスタを用いて半導体発光装置を停止することができる。つまり、半導体発光素子の内部抵抗の温度依存性を利用した出射光の光量の増大を抑制することができる。
【００１９】
また、前記動作状態検出回路は、前記半導体発光装置に流れる電流を検出し、検出された電流情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。
【００２０】
この構成により、半導体発光装置に流れる電流を検出することで得られた電流情報に基づいて、半導体発光装置の破壊リスクを検知し、トランジスタを制御することができる。
【００２１】
また、前記トランジスタはオン時に第１の端子から第２の端子に主電流を流し、前記動作状態検出回路は前記第１の端子と前記第２の端子の端子間電圧を検出してもよい。
【００２２】
この構成により、半導体発光装置に印加されている電流を検知し、異常な動作状態と判断した場合に高速に半導体発光装置を停止することができる。さらに、光源装置の実装基板上で、光源装置の動作状態を検知し、トランジスタを動作させることができるため、より高速に動作させることができる。
【００２３】
また、前記レーザ光が励起光として照射されて波長変換された蛍光を放射する波長変換部材を有し、前記動作状態検出回路は、１以上の受光素子を含み、前記１以上の受光素子は、前記レーザ光が前記波長変換部材で散乱された散乱光、または前記蛍光を受光し、前記動作状態検出回路は前記１以上の受光素子で検出された光情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。
【００２４】
この構成により、光源装置の動作状態を正確に動作状態検出回路で検出できる。
【００２５】
また、前記動作状態検出回路は温度検出素子を含み、前記温度検出素子で検出された温度情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。
【００２６】
この構成により、温度検出素子の出力部にインバータを接続した動作状態検出回路とすることで、容易に上記構成と同じ機能を有する光源装置を構成することができる。
【００２７】
また、前記半導体発光装置は、アノード端子とカソード端子とを有し、前記アノード端子に他の電子部品を介さずに接続された第１のテストパッドと、前記カソード端子に他の電子部品を介さずに接続された第２のテストパッドとを有してもよい。
【００２８】
この構成により、トランジスタの動作、非動作に関わらず、半導体発光素子を発光させることができるため、光源装置を容易に製造することができる。
【００２９】
また、前記トランジスタは前記半導体発光装置と並列に接続されていてもよい。
【００３０】
この構成により、光源装置に異常が発生した場合に、高速に光源装置の発光を停止させることができる。さらに、光源装置が正常に動作している場合には、半導体発光装置に電流が流れ、トランジスタには電流が流れない。したがって、トランジスタを直列に接続する場合と比較し、正常状態におけるトランジスタの消費電力を低減できるため、光源装置の消費電力を低減できる。
【００３１】
また、マイクロコントローラが前記実装基板に実装され、前記マイクロコントローラは前記動作状態信号に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御してもよい。
【００３２】
この構成により、例えば、光源装置の温度変化、経年変化による半導体発光装置の出力低下に伴う閾値生成部の最適な電圧の基準値を設定することができる。この結果、光源装置の状態に応じて、より正確に異常判定を行い、半導体発光装置のオン・オフを実施することができる。
【００３３】
また、本開示に係る光源装置の一態様は、車両の外装照明に使用される光源装置であって、単一の実装基板と、レーザ光を出射する半導体発光装置と、前記半導体発光装置に接続され、前記光源装置外部から前記半導体発光装置の駆動電流が供給される外部接続部材と、前記動作状態信号に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御するマイクロコントローラと、前記光源装置の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路と、を有し、前記実装基板に前記半導体発光装置、前記外部接続部材、前記マイクロコントローラ及び前記動作状態検出回路が実装されていてもよい。
【００３４】
この構成により、光源装置の発光機能に関する部品の異常を検出し、その検出した信号を演算することができる。また、上記信号を用いて駆動回路等により光源装置を高速に減光もしくは消灯することができる。また、制御アルゴリズムを自由に設定できる。
【００３５】
また、前記半導体発光装置は、アノード端子とカソード端子とを有し、前記動作状態検出回路は前記アノード端子の電圧を検出し、検出された電圧情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。
【００３６】
この構成により、光源装置の状態を光源装置自体で高速に、かつ正確に判定することができる。
【００３７】
また、前記動作状態検出回路は、前記半導体発光装置に流れる電流を検出し、検出された電流情報に基いて前記動作状態信号を出力してもよい。
【００３８】
この構成により、電流情報がマイクロコントローラに入力され、光源装置の状態を判定することができる。
【００３９】
また、前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタを有し、前記トランジスタはオン時に第１の端子から第２の端子に主電流を流し、前記動作状態検出回路は前記第１の端子と前記第２の端子の端子間電圧を検出してもよい。
【００４０】
この構成により、光源装置にセンス抵抗を搭載するのを省略することができる。
【００４１】
また、前記レーザ光が励起光として照射されて波長変換された蛍光を放射する波長変換部材を有し、前記動作状態検出回路は、１以上の受光素子を含み、前記１以上の受光素子は、前記レーザ光が前記波長変換部材で散乱された散乱光、または前記蛍光を受光し、前記動作状態検出回路は前記１以上の受光素子で検出された光情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。
【００４２】
この構成により、光的な異常を動作状態検出回路で検知し、その結果をマイクロコントローラで判断することができる。そして、マイクロコントローラで判定した結果を用いてトランジスタを制御することができる。
【００４３】
また、前記動作状態検出回路は温度検出素子を含み、前記温度検出素子で検出された温度情報に基づいて前記動作状態信号を出力してもよい。
【００４４】
この構成により、光源装置の温度情報を動作状態検出回路で検知し、半導体発光装置に印加する電力を制御することができる。したがって、光源装置の温度変化を検出し、半導体発光装置の駆動電流の制御を行うことができる。
【００４５】
また、前記半導体発光装置の動作を制御するトランジスタを有し、前記光源装置外部の制御とは独立して、前記マイクロコントローラは前記動作状態信号に基づき前記トランジスタを制御してもよい。
【００４６】
この構成により、マイクロコントローラは、光源装置外部の外部駆動回路を用いて、トランジスタとは別に、光源装置の半導体発光装置に供給する電力を自由に変更することができる。
【００４７】
また、前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に不揮発性メモリを有し、前記半導体発光装置を初期状態測定条件で動作させた場合の前記散乱光の光量及び前記蛍光の光量の少なくとも一方の光量に応じた初期光量値が前記不揮発性メモリに記憶され、前記初期光量値を用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われてもよい。
【００４８】
この構成により、光源装置は、温度変化や経時劣化にかかわらず、一定の光量の出射光を出射させることができる。このため、光源装置を自動車の前照灯などに用いた場合、一定の照度で前方を照らすため安全性が向上する。
【００４９】
また、前記不揮発性メモリに、予め定められた前記半導体発光装置の経時劣化に関する経時変化係数と、前記マイクロコントローラと前記不揮発性メモリを用いて計測された前記半導体発光装置の累積動作時間とが記憶され、前記初期光量値及び前記経時変化係数と前記累積動作時間とを用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われてもよい。
【００５０】
この構成により、光源装置から出射する出射光の光量を、動作時間にかかわらず一定とすることができる。したがって、受光素子で受光する光量も、光源装置に異常がない場合は、動作時間にかかわらず一定となるため、より正確に光源装置の異常を検知することができる。
【００５１】
また、前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に不揮発性メモリを有し、前記半導体発光装置を初期状態測定条件で動作させた場合の温度に応じた初期温度値が前記不揮発性メモリに記憶され、前記初期温度値と前記温度情報とを用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われてもよい。
【００５２】
この構成により、光源装置の温度に対して、より正確に状態を検知することができるとともに、光源装置を的確に動作させることができる。
【００５３】
また、前記マイクロコントローラ内部または前記実装基板上に不揮発性メモリを有し、前記温度情報に応じた駆動電流情報が前記不揮発性メモリに記憶され、前記駆動電流情報を用いて前記半導体発光装置の動作制御が行われてもよい。
【００５４】
この構成により、低温時には半導体発光装置のＣＯＤでの劣化を抑制することができる。また高温時には半導体発光装置の半導体発光素子の活性層の温度上昇による劣化を抑制することができる。
【００５５】
また、前記１以上の受光素子と前記マイクロコントローラとの間に２次以上のローパスフィルタを有してもよい。
【００５６】
この構成により、受光素子の出力信号とマイクロコントローラの演算を同期させる必要がなく、簡単な構成で受光素子の信号量を正確に検知することができる。
【００５７】
また、前記１以上の受光素子の出力信号は前記マイクロコントローラで平均化処理されて用いられてもよい。
【００５８】
この構成により、光源装置をＰＷＭ駆動モードで駆動した場合においても、受光素子から出力されるパルス信号を平均化して、マイクロコントローラの演算部に入力できるため、受光素子で半導体発光装置の光の検出ができる。
【００５９】
また、前記動作状態信号が前記光源装置の動作異常を示した場合に、前記半導体発光装置はパルス駆動され、前記パルス駆動のパルスオフ期間における前記１以上の受光素子の出力信号を参照して動作制御されてもよい。
【００６０】
この構成により、外部より迷光などの外乱光が光源装置に入射した場合においても、光源装置が即時に消灯し、自動車の前方の瞬時に急激に暗くなることを抑制することができる。
【００６１】
また、前記１以上の受光素子と前記マイクロコントローラの間に、前記１以上の受光素子の出力信号の振幅を制御するゲイン切り替え回路を有してもよい。
【００６２】
この構成により、例えば、光源装置を、通常の駆動条件とは異なる、十分小さい電流量で光源装置、つまり半導体発光装置を駆動させた場合においても波長変換部材から放射される光を受けて受光素子から出力される信号を正確に検出することができる。このため、波長変換部材の状態を正確に検知することができる。
【００６３】
また、前記１以上の受光素子は、前記散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、前記マイクロコントローラは、前記第１の信号と前記第２の信号の比率に基づいて前記半導体発光装置の動作を制御してもよい。
【００６４】
この構成により、例えば、蛍光体で散乱される出射光と、蛍光体で変換される蛍光との割合により、蛍光体の破損状況を正確に抽出することができる。
【００６５】
また、前記１以上の受光素子は、前記散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、前記マイクロコントローラは、前記第１の信号と前記第２の信号の少なくとも一方の絶対値に基いて前記半導体発光装置の動作を制御してもよい。
【００６６】
この構成により、第１出射光の光量及び第２出射光の光量の少なくとも一方で、正常状態及び異常状態を判定することができる。
【００６７】
また、前記１以上の受光素子は、前記散乱光を受光し、第１の信号を出力する第１の受光素子と、前記蛍光を受光し、第２の信号を出力する第２の受光素子と、を含み、ランバート配光の前記散乱光が前記第１の受光素子に入射し、ランバート配光の前記蛍光が前記第２の受光素子に入射するように構成されてもよい。
【００６８】
この構成により、受光素子によって波長変換部材の異常劣化を正確に検知することができる。さらに、受光素子で検出した信号を演算して、その演算結果を高速に外部接続部材で光源装置の外部へ出力することができる。さらに、これらの演算をする実装基板を小型にすることができるため、小型の光源装置を実現できる。
【００６９】
また、前記波長変換部材と前記１以上の受光素子との間の導光路に光学フィルタを有してもよい。
【００７０】
この構成により、波長変換部材から出射する出射光の一部の光を受光素子で受光させることができる。したがって、より正確に光源装置の状態を動作状態検出回路で検出することができる。
【００７１】
また、前記光学フィルタは、透光部材と誘電体多層膜からなっていてもよい。
【００７２】
この構成により、透過率の波長依存性を容易に設計することができる。
【００７３】
また、前記波長変換部材が設置される基台と、前記波長変換部材の周辺に板状、かつ表面の算術平均粗さが０．５μｍ以上である基台カバーと、を有してもよい。
【００７４】
この構成により、出射光の一部は、透光部材で反射され、光学フィルタを通過し、動作状態検出回路の受光素子で検知することができる。したがって、動作状態検出回路により光源装置の状態を検出し、トランジスタ３０を用いて半導体発光装置を制御できる。
【００７５】
また、前記基台カバーは、平面視で前記波長変換部材の外周の一部を覆っていてもよい。
【００７６】
この構成により、波長変換素子２の発光部４ａ付近以外に光が照射しても、基台カバー１７０で散乱させるように構成することができる。
【００７７】
この構成により、反射光は導光開口部の側面を多重反射しながら受光素子に向かうため、効率よく反射光を受光素子に導くことができる。
【００７８】
また、前記導光開口部に対して前記散乱光及び前記蛍光が入射する経路近傍に、前記光源装置外部からの干渉光を遮光する遮光部を有してもよい。
【００７９】
この構成により、反射光の光量を遮光部（開口部）で調整することができる。
【００８０】
また、外部への光出射経路に透光部材を有し、前記透光部材の表面が撥水膜で覆われていてもよい。
【００８１】
この構成により、例えば、光源装置が、湿度の高い環境下で、温度が急激に低下した環境にさらされた場合、透光部材の表面に結露による水滴が付着し、受光素子に向かう反射光の光量が水滴により長時間変化することを抑制できる。
【００８２】
また、外部への光出射経路に透光部材を有し、前記透光部材は複数のガラス板からなっていてもよい。
【００８３】
この構成により、複数のガラス板の間に空気層が密閉されるため、光源装置が急激な温度変化にさらされても、透光部材の表面に結露が生じることを抑制することができる。
【００８４】
また、外部への光出射経路に透光部材を有し、前記透光部材は集光レンズであってもよい。
【００８５】
この構成により、集光レンズである透光部材により、出射光を高い光学効率で光源装置の外部に出射させることができる。また、波長変換部材をカバーユニットで覆うことができるため、波長変換部材の表面に外部からダストが付着し、出射光の光学特性が低下するのを抑制できる。
【００８６】
また、前記実装基板は３層以上の多層配線基板であり、前記半導体発光装置はアノード端子とカソード端子とを有し、前記アノード端子または前記カソード端子と前記外部接続部材とを接続する配線には、前記実装基板の内層配線が使用されていてもよい。
【００８７】
この構成により、実装基板のサイズを小型に維持しつつ、半導体発光装置用に用いる大電流の幅広パターンを実装基板に容易に配置することができる。さらに、配線幅が小さい多数の配線を内層の配線層、例えば第２配線層に形成せずに実装基板を形成することができる。このため、第２配線層と接合する第１基材及び第２基材が、凹凸の多い表面と接合することを抑制することができる。このため、配線層と基材、具体的には第２配線層と、第１基材及び第２基材との剥離を抑制することができる。
【００８８】
また、前記半導体発光装置は、アノード端子とカソード端子とを有し、前記アノード端子または前記カソード端子と、前記外部接続部材とを接続する配線には、前記アノード端子、前記カソード端子、前記外部接続部材、及び前記トランジスタとの接続以外のビアが配置されていない。
【００８９】
この構成により、低インピーダンス配線ができる。
【００９０】
また、平面視で、前記半導体発光装置と前記１以上の受光素子との間に前記マイクロコントローラが配置されていてもよい。
【００９１】
この構成により、光源装置において、容易に半導体発光装置とマイクロコントローラと受光素子を配置するとともに、光源装置において受光素子を発熱源である半導体発光装置から離れた位置に配置することができる。このため、受光素子が半導体発光装置の発熱の影響を受けて温度上昇し、受光素子の出力信号に誤差を生じることを抑制することができる。
【００９２】
また、平面視で、前記半導体発光装置と前記マイクロコントローラとの間に前記温度検出素子が配置されていてもよい。
【００９３】
この構成により、温度検出素子を半導体発光装置に近接して配置させることができるとともに、半導体発光装置と温度検出素子との間の他の発熱源であるマイクロコントローラが配置されないため、温度検出素子を用いて半導体発光装置の温度測定を高精度に行うことができる。さらに、温度検出素子を用いて半導体発光装置の温度変化を高速に検知することができる。
【００９４】
また、前記マイクロコントローラの外形が略正方形または略矩形であり、前記実装基板に実装された前記マイクロコントローラの四辺が、平面視で前記外部接続部材の長辺と並行にならないように配置されていてもよい。
【００９５】
この構成により、マイクロコントローラ３２の周辺回路を、実装基板１６０上で、より自由に設計することができるため、実装基板１６０の幅を狭くすることができる。その結果、光源装置４００を小型化することができる。
【００９６】
また、平面視で、前記外部接続部材と前記マイクロコントローラの入力端子との間に配置されたコモンモードチョークコイルを有してもよい。
【００９７】
この構成により、マイクロコントローラで生成した高周波パルスに伴うノイズが、マイクロコントローラ側から外部接続部材へ伝達し、外部接続部材に接続される外部配線、駆動回路、バッテリーなどに伝わり、それらのバッテリー等に接続される他の電気回路が誤動作するのを抑制することができる。
【００９８】
また、前記半導体発光装置及び前記実装基板が固定された基台を有し、前記基台は、前記実装基板が固定される第１の固定面と、外部装置が固定され、前記第１の固定面と対向しない第２の固定面とを有し、前記第１の固定面と前記第２の固定面とは異なる面であってもよい。
【００９９】
この構成により、半導体発光装置からの発熱の放熱が容易となる。
【０１００】
また、前記実装基板が固定された基台と、前記基台は外部装置に固定時に用いる基準孔を有し、平面視で、前記実装基板は前記基台の基準孔に対応する部分が開口していてもよい。
【０１０１】
この構成により、光源装置の外形を小型化しながら、灯具の放熱器（外部装置）などに光源装置を容易に固定することができる。
【０１０２】
また、平面視で、前記実装基板における前記外部接続部材の長辺方向の延長部に、開口したビス孔を有してもよい。
【０１０３】
この構成により、実装基板を基台に強固に固定するとともに、駆動基板の幅は短軸方向に縮小させることができるため、小型の光源装置を実現することができる。
【０１０４】
また、平面視で、前記実装基板における前記半導体発光装置の取り付け部末端は、前記半導体発光装置の外形に倣うように面取りされていてもよい。
【０１０５】
この構成により、光源装置における実装基板の配置面を用いて外部放熱器と接続した場合においても、光源装置の放熱性、つまり半導体発光装置から外部放熱器への放熱性を向上することができる。
【０１０６】
また、平面視で、前記実装基板における前記外部接続部材の長辺方向の延長部は、角が面取りされていてもよい。
【０１０７】
この構成により、光源装置のサイズを維持しながら、実装基板の面積を縮小でき、光源装置の第１面の基台の表面積の占有率を高くし、光源装置から外部放熱器への放熱性を向上できる。
【０１０８】
また、前記実装基板に実装された電子部品は保護膜で覆われていてもよい。
【０１０９】
この構成により、電子部品の端子がホコリなどでショートするのを防止できる。
【発明の効果】
【０１１０】
本開示によれば、半導体発光素子と波長変換部材とを組み合わせた光源装置において、受光素子によって波長変換部材の異常劣化を正確に検知することができるとともに、コンパクトな構成で、光源装置の発光素子を瞬時に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係る光源装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る光源装置の構成を示す、光源装置の第１面側から見た図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る光源装置の構成を示す概略斜視図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る光源装置の実装基板の構成を説明するための概略図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る光源装置の実装基板に搭載される回路構成を示す回路ブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る光源装置の製造方法を説明する概略断面図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る光源装置の機能を説明する概略部分断面図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る光源装置の変形例１を説明する回路ブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る光源装置の変形例２を説明する回路ブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係る光源装置の変形例３を説明する回路ブロック図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係る光源装置の変形例４を説明する回路ブロック図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る光源装置の変形例５を説明する回路ブロック図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１に係る光源装置の変形例６を説明する回路ブロック図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１に係る光源装置の変形例７を説明する回路ブロック図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１に係る光源装置の変形例８を説明する回路ブロック図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１に係る光源装置の変形例９を説明する概略部分断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態１に係る光源装置の変形例９を説明する概略部分断面図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２に係る光源装置の実装基板の構成を説明する図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、実施の形態２の変形例１に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、実施の形態２の変形例２に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図２１】図２１は、実施の形態３に係る光源装置を説明する概略図である。
【図２２】図２２は、実施の形態３に係る光源装置の動作を説明するフロー図である。
【図２３】図２３は、実施の形態３に係る光源装置の状態を検出する動作を説明するフロー図である。
【図２４】図２４は、実施の形態３に係る光源装置の波長変換部材の形状の変化と放射光の変化を説明するための図である。
【図２５】図２５は、実施の形態３に係る光源装置の波長変換部材から出射される第１出射光の光強度の、光軸からの角度に対する依存性を示す模式図である。
【図２６】図２６は、実施の形態３に係る光源装置の波長変換部材から出射される第２出射光の光強度の、光軸からの角度に対する依存性を示す模式図である。
【図２７】図２７は、光源装置の波長変換部材から出射される第１出射光の光強度における光軸からの角度に対する依存性を、複数の光源装置について比較した結果を示す模式図である。
【図２８Ａ】図２８Ａは、実施の形態３における複数の光源装置の受光素子で検出される信号のばらつきを説明する図である。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、比較例における複数の光源装置の受光素子で検出される信号のばらつきを説明する図である。
【図２９】図２９は、実施の形態４に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図３０】図３０は、実施の形態４に係る光源装置の構成を示す概略斜視図である。
【図３１Ａ】図３１Ａは、実施の形態４に係る光源装置に搭載される回路と、接続される駆動回路などを説明する回路ブロック図である。
【図３１Ｂ】図３１Ｂは、実施の形態４に係る光源装置の状態を検出する動作を説明するフロー図である。
【図３２】図３２は、実施の形態４に係る光源装置の実装基板の構成を説明するための概略図である。
【図３３】図３３は、実施の形態４に係る光源装置を用いて構成した投光装置の構成を示す概略断面図である。
【図３４】図３４は、実施の形態４に係る光源装置を用いて構成した投光装置の製造方法を説明するための概略図である。
【図３５】図３５は、実施の形態４に係る光源装置の波長変換素子及び受光素子の近傍の構成を説明するための概略断面図である。
【図３６】図３６は、実施の形態４に係る光源装置の波長変換素子の近傍の構成を説明するための概略図である。
【図３７Ａ】図３７Ａは、実施の形態４に係る光源装置の動作を説明する図である。
【図３７Ｂ】図３７Ｂは、実施の形態４に係る光源装置の動作を説明する図である。
【図３７Ｃ】図３７Ｃは、実施の形態４に係る光源装置の動作を説明する図である。
【図３７Ｄ】図３７Ｄは、実施の形態４に係る光源装置の動作を説明する図である。
【図３８Ａ】図３８Ａは、実施の形態４に係る波長変換部材の変形や変質を説明する図である。
【図３８Ｂ】図３８Ｂは、実施の形態４に係る波長変換部材の変形や変質を説明する図である。
【図３８Ｃ】図３８Ｃは、実施の形態４に係る波長変換部材の変形や変質を説明する図である。
【図３９】図３９は、実施の形態４に係る動作状態検出回路の検出結果の例を説明する図である。
【図４０Ａ】図４０Ａは、実施の形態４に係る動作状態検出回路の検出結果の例を説明する図である。
【図４０Ｂ】図４０Ｂは、実施の形態４に係る状態検出回路の検出結果の例を説明する図である。
【図４１】図４１は、実施の形態４の変形例１に係る光源装置に搭載される回路ブロック図である。
【図４２】図４２は、実施の形態４の変形例２に係る光源装置の波長変換素子及び受光素子の近傍の構成を説明するための概略断面図である。
【図４３】図４３は、実施の形態４の変形例２に係る光源装置の半導体発光装置付近の概略断面図である。
【図４４】図４４は、実施の形態４に係る光源装置の半導体発光装置付近の概略断面図である。
【図４５】図４５は、実施の形態４の変形例３に係る光源装置の構成を説明する図である。
【図４６Ａ】図４６Ａは、実施の形態４の変形例４に係る光源装置の構成を説明する図である。
【図４６Ｂ】図４６Ｂは、実施の形態４の変形例５に係る光源装置の構成を説明する図である。
【図４７】図４７は、実施の形態４の変形例６に係る光源装置の構成を説明する図である。
【図４８】図４８は、実施の形態５に係る投光装置の概略断面図である。
【図４９】図４９は、実施の形態５に係る光源装置に搭載される実装基板の回路ブロック図である。
【図５０Ａ】図５０Ａは、実施の形態５に係る光源装置の状態を検出する動作を説明するフロー図である。
【図５０Ｂ】図５０Ｂは、実施の形態５の変形例１に係る投光装置の概略断面図である。
【図５１】図５１は、実施の形態５の変形例２に係る光源装置の動作を説明するフロー図である。
【図５２】図５２は、実施の形態５の変形例２に係る光源装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５３】図５３は、実施の形態６に係る光源装置を説明する概略断面図である。
【図５４】図５４は、実施の形態６に係る光源装置の波長変換素子及び受光素子付近の構成を説明するための概略断面図である。
【図５５Ａ】図５５Ａは、実施の形態７に係る光源装置の模式的な断面図である。
【図５５Ｂ】図５５Ｂは、実施の形態７に係る光源装置の一部の構成部品を分解した斜視図である。
【図５６Ａ】図５６Ａは、実施の形態８に係る光源装置の模式的な断面図である。
【図５６Ｂ】図５６Ｂは、実施の形態８に係る光源装置の主な能動素子及び光学素子を中心に抽出した斜視図である。
【図５７】図５７は、従来の光源装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１２】
本開示の実施の形態について、以下に図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程（ステップ）及び工程の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の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。
【０１１３】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。つまり、各図において共通する構成要素については説明を省略又は簡略化する。
【０１１４】
（実施の形態１）
以下、本開示の実施の形態１に係る光源装置１００について説明する。
【０１１５】
（光源装置の構成）
まず、実施の形態１に係る光源装置１００の構成について、図１から図５を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る光源装置１００の構成を示す概略断面図であり、図２は、光源装置１００を第１面５０ｔ側（図１では紙面下側）から見た概略図である。図３は、実施の形態１にかかる光源装置１００を示す模式的な斜視図である。図４は、光源装置１００の実装基板の構成を説明するための概略図であり、図５は、実装基板に搭載される回路構成を示す簡易的な回路ブロック図である。
【０１１６】
図１及び図２に示すように、光源装置１００は、例えば半導体レーザである半導体発光素子１２が実装された半導体発光装置１０と、半導体発光装置１０に外部から電力を供給するための外部接続部材１６６と、受光素子４２などで構成される状態検出回路１と、半導体発光装置１０に接続されたトランジスタ３０とを備える。
【０１１７】
半導体発光装置１０は、リードピン１６ａ、１６ｂを有するＴＯ−ＣＡＮ型のパッケージ１４に半導体発光素子１２が実装され、さらに半導体発光素子１２が実装された部分が、ガラスなどの透光部材１８を備える金属缶１５で覆われることにより構成される。そして半導体発光素子１２は、図示しない金属ワイヤーなどでリードピン１６ａ、１６ｂに電気的に接続される。
【０１１８】
状態検出回路１は、光源装置１００の動作状態を検出し、動作状態信号を出力する動作状態検出回路である。本実施の形態では、状態検出回路１は、第１受光素子４２と抵抗などで構成され、半導体発光装置１０から出射された出射光のスペクトルや光量に関係する物理量を光源装置１００の動作状態として検出する。
【０１１９】
トランジスタ３０は半導体発光装置１０に接続され、状態検出回路１からの動作状態信号により、半導体発光装置１０に印加される電流量を調整する。
【０１２０】
光源装置１００は、さらに実装基板１６０を備える。実装基板１６０は、ガラスエポキシやセラミックスなどの絶縁基板に、例えば銅箔からなるプリント配線が形成されてなるプリント基板である。そして実装基板１６０には、半導体発光装置１０と、外部接続部材１６６と、状態検出回路１と、トランジスタ３０が実装される。
【０１２１】
上記構成の光源装置において、光源装置の動作状態を変化させる半導体発光装置と、半導体発光装置に電力を供給するための外部接続部材と、光源装置の動作状態を検出する動作状態検出回路と、動作状態検出回路からの動作状態信号により半導体発光装置への電力を制御可能なトランジスタとが同一の実装基板に実装される。このため、光源装置に異常が発生した場合に、即時に半導体発光装置の動作状態を変化させ、光源装置をより安全な動作状態に変化させることができる。具体的には、光源装置から高密度の光が出射されるなどの異常な動作状態が発生した時に高速で光源装置を消灯することできる。
【０１２２】
さらに、光源装置１００は、例えばアルミ合金で構成される基台５０を備える。そして、実装基板１６０及び半導体発光装置１０は基台５０に固定される。光源装置１００の基台５０は、本実施の形態の光源装置を用いて投光装置を構成するときに、図示しないヒートシンクなどの外部放熱器や、投光装置の筐体などの外部装置に固定するための固定面である第１面５０ｔを備える。本実施の形態において実装基板１６０は、基台５０の第１面５０ｔより、内側に一段窪んだ部分の固定面に配置される。そして本実施の形態においては、実装基板１６０は第１面５０ｔと平行に配置される。
【０１２３】
本実施の形態において光源装置１００は、さらに、半導体発光装置１０からの光の一部を吸収し、スペクトルや光量に応じて変化させた光を放射する波長変換素子２を備える。波長変換素子２は、例えば高熱伝導性基板上に反射膜が形成された支持部材６上に、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）型蛍光体などの蛍光体を含む波長変換部材４が形成されることにより構成される。
【０１２４】
光源装置１００は、さらに、半導体発光装置１０から放射される出射光５４を波長変換部材４の局所領域である発光部４ａに集光する集光光学部材２０を備える。本実施の形態においては、集光光学部材２０は、例えばコリメータレンズであるレンズ２０ａと、例えば表面に凹レンズと反射膜が形成されたガラス基板である反射光学素子２０ｂとで構成される。集光光学部材２０と波長変換素子２は、基台５０上に配置される。このとき集光光学部材２０と波長変換素子２は、第１面５０ｔが形成された面と反対側の基台５０の面に固定される。そして、集光光学部材２０及び波長変換素子２は、透光部材６０と保持部材１５２とを備えるカバーユニット１５０により覆われる。カバーユニット１５０は、本実施の形態においては、ネジ１２２、１２４により基台５０に固定される。
【０１２５】
また、実装基板１６０は、ネジ１２６、１２８Ａ、１２８Ｂにより基台５０に固定される。そして、半導体発光装置１０のリードピン１６ａ、１６ｂが貫通する貫通孔が実装基板１６０に形成される。リードピン１６ａ、１６ｂは実装基板１６０のプリント配線に半田付けされ、電気的に接続される。
【０１２６】
また、光源装置１００には、第１面５０ｔ側に配置される図示しない外部放熱器などの外部装置に精度良く位置合わせするための基準孔１４６ａと、基準孔１４６ａと対になる長孔１４６ｂが設けられる。そして、第１面５０ｔ側に配置される図示しない外部放熱器に、図示しないネジなどで固定するための４箇所の孔である貫通孔１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄが形成される。本実施の形態においては、貫通孔１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄは、図２及び図３に示すように基台５０の周辺領域に形成される。また、半導体発光装置１０から出射光５２が放射される方向の主軸と平行の方向に基台を貫通する。この構成により、光源装置１００は、図示しない外部放熱器に位置精度良く、容易に固定することができる。
【０１２７】
また図３に示すように、基台５０は台座５０ｄを有し、台座５０ｄには、第１面５０ｔと反対の面に第２面５０ｓを備える。そして、基準孔１４６ａと長孔１４６ｂは基台５０を貫通し、基台５０の第２面５０ｓにも開口部を形成する。
【０１２８】
基台５０の第２面５０ｓには、本実施の形態の光源装置を用いて投光装置を構成するときに、曲面ミラーなど図示しない投光光学部材が固定される。このため、第２面５０ｓに形成された基準孔１４６ａ及び長孔１４６ｂは、光源装置１００の発光部４ａと第２面５０ｓに固定される投光光学部材との位置合わせに用いることができる。そして、好ましくは、基準孔１４６ａと長孔１４６ｂとが形成された第２面５０ｓと同一の面にはネジ穴１３０ａ、１３０ｂが形成される。この構成により、基準孔１４６ａ、長孔１４６ｂ、ネジ穴１３０ａ及びネジ穴１３０ｂを用いて、投光装置を構成する投光光学部材を光源装置１００に精度良く、容易に固定することができる。
【０１２９】
図２に示すように、実装基板１６０には、半導体発光装置１０に例えば３アンペアの大電流を印加させるため配線幅が太いプリント配線１６２Ａ、１６２Ｃ、１６２Ｄが形成される。プリント配線１６２Ａは半導体発光装置１０のアノード用の配線として用いられ、プリント配線１６２Ｃ及び１６２Ｄは、半導体発光装置１０のカソード用の配線として用いられる。そして、プリント配線１６２Ｃと１６２Ｄとの間には、例えば電界効果トランジスタであるトランジスタ３０が接続される。トランジスタ３０は、例えば、ｐチャネルの電界効果トランジスタであり、ゲート端子３０Ｇに電圧を印加しない状態でオンのものを用いる。そして、トランジスタ３０は、半導体発光装置１０と直列に接続される。また、トランジスタ３０のゲート端子３０Ｇは、プリント配線１６２Ｇにより受光素子４２で構成される状態検出回路１と接続される。状態検出回路１から出力された動作状態信号は直接または所定の信号変換された信号ＳＦＥＴとなり、プリント配線１６２Ｇを伝わりゲート端子３０Ｇに入力される。このように構成することで、状態検出回路１からの動作状態信号を用いて、半導体発光装置１０と直列で接続されるトランジスタ３０を制御することができる。したがって、光源装置の状態に応じて半導体発光装置１０に印加される電力を高速で制御することができる。また、光源装置１００に、光源装置の動作状態を検出する機能と、検出結果を用いて光源装置の発光などの動作状態を制御する機能とを容易に装備させることができる。
【０１３０】
続いて、実装基板１６０の形状及び実装基板１６０に形成される電気回路を、図４及び図５を用いて詳細に説明する。図４は、図２と同様に、第１面５０ｔ側から見た光源装置１００を示す図であり、さらに、図２から、ネジ１２６、１２８Ａ、１２８Ｂを取り外すことで実装基板１６０の外形が示される。図４では、実装基板１６０の左側に半導体発光装置１０が接続され、右側に、コネクタである外部接続部材１６６が接続される。図５の回路ブロック図においては、同様に左側に半導体発光装置１０、右側に外部接続部材１６６を配置した図として、対比を容易に示している。なお、図４においては、半導体発光装置１０及び外部接続部材１６６は第１面５０ｔ側からは見えないため点線で示す。外部接続部材１６６は、外部配線１８０と電気的に接続するための端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が備えられる。
【０１３１】
図４において、状態検出回路１を構成する第１受光素子４２は、半導体発光装置１０から出射される光に関係する光を受光するため、第１面５０ｔ側と反対側の実装基板１６０の面に実装される。このため、同じく反対側の面に配置される半導体発光装置１０と外部接続部材１６６と同様に点線で示す。
【０１３２】
続いて、図５の簡易的な回路ブロック図を用いてより詳しく実装基板１６０の構成と動作を説明する。なお図４の概略断面図においては、図５に示す回路ブロックの主要な回路部品のみ図示している。図５に示すように、外部接続部材１６６の端子Ｔ１から入力された電流はプリント配線１６２Ａにより半導体発光装置１０に入力され、プリント配線１６２Ｃ、１６２Ｄにより外部接続部材１６６の端子Ｔ２から外部へ導かれる。このときプリント配線１６２Ｃと１６２Ｄとの間にはトランジスタ３０が挿入される。
【０１３３】
状態検出回路１は、第１受光素子４２及び抵抗Ｒ０３により構成され、定電圧回路である電圧レギュレータにより一定電圧が印加される。状態検出回路１の出力部はフィルタ回路ＮＦ１に接続され、さらにトランジスタ３０のゲート端子３０Ｇに接続される。このときフィルタ回路ＮＦ１は、好ましくは、抵抗とコンデンサとで構成されるローパスフィルタである。
【０１３４】
また、プリント配線１６２Ａは、半導体発光素子１２が実装された半導体発光装置１０のアノード端子用のリードピン１６ａに直接接続される。プリント配線１６２Ｃは、カソード端子用のリードピン１６ｂに直接接続される。そして、プリント配線１６２Ａと１６２Ｃには、それぞれ、外部からコンタクトピンを用いて、半導体発光装置１０に電気的に接続することができるテストパッド１６２ＴＡ及び１６２ＴＣが形成されている。
【０１３５】
そして、実装基板１６０は、半導体発光装置１０と波長変換部材４とを結ぶ方向に長く、その方向と垂直な方向に短い。本実施の形態では、実装基板１６０の長い方向を長軸、短い方向を短軸とする。そして、外部接続部材１６６は、平面視で矩形形状であり、実装基板１６０の長軸方向に短い短辺、短軸方向に長い長辺を有する。
【０１３６】
実装基板１６０は、基台５０の第１面５０ｔ側の第１面５０ｔよりも一段内側の位置にある固定面に固定される。この構成により光源装置は、表面が平面の外部放熱器と、基台５０の第１面５０ｔとを面で接触させて固定させることができる。このため、光源装置から外部放熱器への放熱経路を容易に構成することができる。さらに、実装基板１６０には、実装基板１６０を基台５０にネジで固定するための、取り付け用のビス孔１６０Ｔと、取り付け用のビス孔１６０Ｌ及び１６０Ｒとが設けられる。このとき、取り付け用のビス孔１６０Ｌ、１６０Ｒは、実装基板１６０短軸方向、つまり外部接続部材１６６の長辺方向に対で配置される。さらに、取り付け用のビス孔１６０Ｌ、１６０Ｒは、平面視で、外部方向に開口する。このとき、取り付け用のビス孔１６０Ｌ、１６０Ｒを貫通孔とすると、ネジ１２８Ａ、１２８Ｂに対して一回り大きい実装基板１６０の延長部１６０ＲＷ、１６０ＬＷが必要になる。したがって、取り付け用のビス孔１６０Ｌ、１６０Ｒを、外部方向に開口させる構造により延長部１６０ＲＷ、１６０ＬＷを不要とすることができる。このように、本構成により、実装基板を基台に強固に固定するとともに、駆動基板の幅は短軸方向に縮小させることができるため、小型の光源装置を実現することができる。
【０１３７】
また、図４に示すように、光源装置１００の第１面５０ｔ側より見て、実装基板１６０は、平面視で、基台の基準孔１４６ａ及び長孔１４６ｂが形成される箇所は、開口した形状である開口部１６０Ｗが形成される。この構成により、光源装置の外形を小型化しながら、灯具の放熱器などに光源装置を容易に固定することができる。
【０１３８】
また、実装基板１６０において、実装基板１６０と半導体発光装置１０との接続部の末端の端部１６０Ａ及び１６０Ｂは、半導体発光装置１０の外形に倣うように実装基板１６０の末端側が面取りされている。この構成により、実装基板１６０の面積を縮小することができるため、小型の光源装置においても、半導体発光装置１０近傍の実装基板の配置面における基台の露出面積、つまり固定面である第１面５０ｔを大きくすることができる。このため、光源装置における実装基板の配置側の固定面を用いて外部放熱器に固定した場合においても、光源装置の放熱性、つまり半導体発光装置から外部放熱器への放熱性を向上することができる。
【０１３９】
また、実装基板１６０を平面視した場合、外部接続部材１６６の長辺方向に形成される実装基板１６０の延長部の端部１６０Ｃ及び１６０Ｄは面取りされる。この構成により、光源装置のサイズを維持しながら、実装基板の面積を縮小でき、光源装置の第１面５０ｔの基台の表面積に対する占有率を高くし、光源装置から外部放熱器への放熱性を向上できる。また、光源装置のサイズを維持しながら、外部接続部材１６６の近傍に第１面５０ｔを設け、基台５０と外部放熱器とで外部接続部材１６６を覆うように構成し、容易に保護することができる。
【０１４０】
また、実装基板１６０のトランジスタ３０などの電子部品はポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂などからなる保護膜１６８で覆われている。この構成により、電子部品の端子がホコリなどでショートしたり、雰囲気中の湿気などで変質するのを防止できる。
【０１４１】
続いて、図６を用いて、本実施の形態の光源装置１００の製造方法について説明する。
【０１４２】
図６は、実施の形態１に係る光源装置１００の製造方法を説明する概略断面図である。
【０１４３】
まず、基台５０に、波長変換素子２及びレンズ２０ａを所定の位置に接着して固定する。続いて半導体発光装置１０を基台５０の波長変換素子２が固定されている面と反対の面の開口部５０ｍに圧入して固定する。続いて、トランジスタ３０、受光素子４２、及び外部接続部材１６６などが実装された実装基板１６０を、半導体発光装置１０のリードピン１６ａ、１６ｂに差し込んで取り付け、さらにネジ１２６、１２８Ａ、１２８Ｂで基台５０にネジ止めする。このとき、実装基板１６０は、基台５０の第１面５０ｔ側にある、第１面５０ｔよりも一段内側の部分の固定面である第３面５０ｕに固定される。具体的には、ネジ１２６、１２８Ａ、１２８Ｂが、実装基板１６０のビス孔１６０Ｔ、１６０Ｒ、１６０Ｌを貫通し、第３面５０ｕに形成されたネジ穴１３２ｔや図示しないビス孔１６０Ｒ、１６０Ｌに対応したネジ穴にネジ締めされ、実装基板１６０は第３面５０ｕに固定される。その後、実装基板１６０のプリント配線１６２Ａとリードピン１６ａとを半田付けし、続いて、プリント配線１６２Ｃとリードピン１６ｂとを半田付けし、半導体発光装置１０と実装基板１６０を電気的に接続する。続いて、反射光学素子２０ｂの位置調整と基台５０への固定を行う。具体的には、まず、波長変換素子２の上面に図示しない発光検出機を配置する。そして、外部接続部材１６６より、電圧レギュレータ及び半導体発光装置１０に電力を印加し、半導体発光装置１０からの出射光を波長変換素子２に照射し、波長変換素子２の発光部４ａ付近から出射光を放射させる。このとき出射光の発光パターンや発光位置を検出しながら、反射光学素子２０ｂの位置を調整し、反射光学素子２０ｂを紫外線硬化樹脂などで基台５０に接着固定する。最後に、開口部１５２ａを有する保持部材１５２に透光部材６０が固定されたカバーユニット１５０を、基台５０に固定する。このとき、保持部材１５２に形成された貫通孔１５６ａ及び１５６ｂと、基台５０に形成されたネジ穴１３２ａ及び１３２ｂとを用いて、ネジ１２２及び１２４によりネジ止めすることによりカバーユニット１５０を基台に固定する。このとき、保持部材１５２は、例えばアルミ合金の鋳造や、ステンレスの鍛造で製造され、例えば表面に反射防止膜が形成されたガラスである透光部材６０が熱硬化樹脂で段差部を有する開口部１５２ａに固定されることで、カバーユニット１５０が構成される。
【０１４４】
上記の製造方法において、光源装置１００の製造中に、実装基板１６０を用いて、容易に半導体発光装置１０に電力を供給することができる。したがって、出射光の発光パターンや位置を、光学素子を用いて容易に調整することができる。また、この構成により、光源装置１００の半導体発光装置１０、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂ、及び波長変換素子２で構成される光学系は、カバーユニット１５０により容易に外部から保護される。
【０１４５】
なお、上記の製造方法において、波長変換素子２における発光部４ａの発光パターンを検出しながら反射光学素子２０ｂの位置を調整する際に、テストパッド１６２ＴＡ及び１６２ＴＣから、図示しないコンタクトピンを用いて半導体発光素子１２に電力を印加し発光させてもよい。この方法により、トランジスタ３０の動作、非動作に関わらず、半導体発光素子１２を発光させることができるため、光源装置を容易に製造することができる。
【０１４６】
上記構成の光源装置１００について、図７の部分断面図も加えて、構成と動作を説明する。
【０１４７】
図７は、実施の形態１に係る光源装置１００の機能を説明する概略部分断面図である。
【０１４８】
トランジスタ３０は、例えばｐチャネル型の電界効果トランジスタであり、ゲート端子３０に電圧を印加しない状態でオンするものを用いるとする。次に、外部接続部材１６６の端子Ｔ３に、例えば５Ｖなどの所定の電圧を印加する。そして、半導体発光装置１０のアノード端子と接続される端子Ｔ１、カソード端子と接続される端子Ｔ２に所定の電力を印加する。このとき、図１に示すように、半導体発光装置１０の半導体発光素子１２からは、例えば中心波長４５０ｎｍであるレーザ光である出射光５２が放射される。出射光５２は、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂによりビームが成形された伝搬光５４となり、波長変換素子２の発光部４ａに入射される。波長変換素子２の発光部４ａに入射した伝搬光５４は、一部は出射光９４として波長変換部材４の表面を反射して、保持部材１５２に照射される。そして残りの伝搬光５４の一部は、散乱された伝搬光である第１出射光７２として、一部は波長変換部材４の蛍光物質により吸収、波長変換され、伝搬光５４より波長の長い第２出射光８２として波長変換素子２から放射される。このとき、第２出射光８２は、波長変換部材４の表面に対して法線の方向にある主軸９１の光強度が最も強いランバート配光である光として放射される。波長変換素子２から放射される第１出射光７２と第２出射光８２とは混合され出射光９２として放射される。出射光９２の大部分は透光部材６０を通過して、光源装置１００から外部へ放射される。このとき、出射光９２の一部は透光部材６０で反射され、反射光９６として、第１受光素子４２に向かう。反射光９６は、透光部材６０で反射された第１出射光の一部である第１反射光７６と透光部材６０で反射された第２出射光の一部である第２反射光８６とで構成される。
【０１４９】
ここで、光源装置に保持部材１５２の好ましい形態について説明する。前述のように、出射光９４は、保持部材１５２に照射される。この出射光９４は、特定の方向に光強度が高い光であるため、出射光９２として寄与させないことが好ましい。したがって、保持部材１５２の、出射光９４が照射する面は、好ましくは以下のように構成される。まず、保持部材１５２の一部が、透光部材６０の波長変換部材４側に出っ張るように構成される。そして、保持部材１５２の波長変換部材４側の側面は、基台５０側に向かって、主軸９１から離れるように構成される。このように構成することで、出射光９４がカバーユニット１５０と基台５０で囲まれる空間で多重反射し減衰させることできるため、出射光９２の中の迷光として光源装置１００の外部に出射しにくくすることができる。つまり、基台５０から上方に伝搬する出射光９４は、保持部材１５２の側面で反射し、下方つまり基台５０側に伝搬する反射光９４ａとなる。
【０１５０】
このとき、さらに保持部材１５２の表面にブラスト加工により凹凸を形成してもよい。この構成により出射光９４を保持部材１５２の表面でも減衰させることができる。
【０１５１】
上記において、第１受光素子４２は、半導体発光装置１０から出射され、波長変換部材４で散乱された第１出射光７２の一部、もしくは波長変換部材４で波長変換された蛍光である第２出射光８２の一部の少なくとも一方の光を受光する。これにより、光源装置１００の動作状態を正確に状態検出回路１で検出できる。
【０１５２】
また、光源装置１００の透光部材６０と第１受光素子４２の間には、第１光学フィルタ２２を配置する。そして、反射光９６の一部の波長のみが第１光学フィルタ２２を通過するように構成される。そして、反射光９６は、第１光学フィルタ２２を通過し第１受光素子４２に到達するように構成される。このように構成することで、波長変換部材４から出射する出射光９２のスペクトルの一部の光を第１受光素子４２で受光させることができる。したがって、より正確に光源装置１００の動作状態を状態検出回路１で検出することができる。
【０１５３】
さらに、反射光９６は、基台５０に形成された導光開口部５０ｃを通って光学フィルタに２２に到達するように構成する。このとき導光開口部５０ｃの開口面積は、好ましくは、第１受光素子４２に向かって小さくなるように構成される。この構成により、反射光９６は導光開口部５０ｃの側面を多重反射しながら第１受光素子４２に向かうため、効率よく反射光９６を第１受光素子４２に導くことができる。
【０１５４】
また、第１光学フィルタ２２は、例えばガラスの表面に誘電体多層膜を形成したものを用いて、反射光９６の光のうち一部の波長の光を反射させ、一部の波長の光を透過させることで第１受光素子４２に到達させる。このとき第１光学フィルタ２２を、誘電体多層膜を用いて構成することにより、透過率の波長依存性を容易に設計することができる。上記構成において、波長変換部材４は、例えば、波長４９０ｎｍ以下の光を吸収し、波長４９０ｎｍから７００ｎｍの蛍光を放射する蛍光物質を含む構成とする。このとき光学フィルタ２２は波長４９０ｎｍ以下の光を主に透過するように設計する。この構成により第１受光素子４２には、半導体発光素子１２から放射され、波長変換素子２で散乱されてなる第１出射光７２の相対強度を主に検出することができる。
【０１５５】
そして、第１受光素子４２で受光された第１出射光７２は、光電流に変換され、第１受光素子４２から出力される。そして、抵抗Ｒ０３で電圧変換され、動作状態信号である信号ＳＰＤ１としてフィルタ回路ＮＦ１を伝達し、トランジスタ３０のゲート端子３０Ｇに入力される。このとき、ゲート端子３０Ｇに入力される信号ＳＰＤ１は、波長変換素子２が正常な動作状態の場合には、トランジスタ３０がオン状態になる電圧値が信号ＳＦＥＴとして入力されるように設定されている。そして光源装置が正常な動作状態に場合にトランジスタ３０のゲート端子３０Ｇに入力される信号ＳＦＥＴとして入力される電圧値の、例えば１．５倍の電圧が入力されたとするとトランジスタ３０がオフとなるように設定される。
【０１５６】
上記構成において、光源装置１００の波長変換部材４に、剥離などのなんらかの異常が発生し、波長変換部材４における波長変換の機能が失われたとする。この場合、出射光９２における第１出射光７２の比率は増大する。この場合、トランジスタ３０のゲート端子３０Ｇに所定よりも大きい電圧がトランジスタ３０に入力されるため、トランジスタ３０はオフし、半導体発光装置１０は停止する。このように、光源装置１００に、実装基板１６０を搭載し、実装基板１６０にトランジスタと受光素子を実装する。そして、半導体発光装置を接続し、受光素子からの動作状態信号をトランジスタに入力するように構成することで、波長変換部材に異常が発生した場合に、半導体発光装置を容易に停止することができる光源装置を提供することができる。
【０１５７】
さらに、上記構成においては、受光素子からの信号に応じて半導体発光装置のオン・オフをさせる回路構成を部品点数が少なく、シンプルに構成することができる。したがって、電気回路を構成する部品の故障などによる光源装置の故障の発生率を低くすることができる。
【０１５８】
なお、上記構成において、出力反転型のアンプＡＭＰ０１を状態検出回路１の出力部に挿入することで出力レベルを反転させ、トランジスタ３０をｎチャネルエンハンスメント形電界効果トランジスタに変更することができる。この構成により、実装基板１６０に端子Ｔ３より所定の電圧が投入される前の動作状態において、トランジスタ３０を遮断することができ、かつ、半導体発光装置１０のアノード端子Ｔ１、カソード端子Ｔ２に所定以上の電力が印加された場合においても半導体発光装置１０への電力供給を抑止できる。
【０１５９】
また、上記構成において、半導体発光装置の出射光の光量の温度依存性を利用した光源装置の破壊防止も容易に行うことができる。例えば、半導体レーザを用いた半導体発光装置は、雰囲気温度が零下などの環境では、半導体発光装置に同一の電流量を印加している条件下では、室温時と比較し、出射光の光量が増大し、壊滅的光学損害（ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄａｍａｇｅ：ＣＯＤ）により破壊する可能性が生じる。
【０１６０】
本実施の形態においては、一定環境温度以下で、所定の光出力以上になると半導体発光装置を停止させるように設定することで、半導体発光装置を保護し、光源装置が一定温度以上になった場合に、光源装置を動作させることが容易にできる。本構成は、例えば光源装置を車両の前照灯として搭載し、暖気後に点灯可能となるような応用も容易である。
【０１６１】
（実施の形態１の変形例１）
続いて、図８を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例１について説明する。本変形例は実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。本変形例においては、実装基板１６０に形成される電気回路において、実施の形態１の構成に加えて、閾値生成部と比較器（コンパレータ）とが形成される。閾値生成部は、例えば定電圧回路であり、例えば光源装置毎に設定することができる。比較器は、例えば、オペアンプなどの差動増幅器を用いることができる。
【０１６２】
図８は、実施の形態１の変形例１に係る光源装置１００の回路ブロック図である。同図に示すように、受光素子の出力部のフィルタ回路ＮＦ１及び閾値生成部は、比較器ＣＭＰ０１に接続され、その出力部がトランジスタ３０に入力される。
【０１６３】
上記構成において、受光素子により検出された波長変換部材４から放射される出射光の強度と相関のある動作状態信号である信号ＳＰＤ１と、閾値生成部での出力値とは、比較器において比較される。このとき、閾値生成部での出力値から信号ＳＰＤ１を引いた差分に比例した出力値ＳＦＥＴがトランジスタ３０に入力される。このとき、信号ＳＦＥＴが一定値以下のとき、トランジスタ３０がオンになるように設計することで、波長変換部材４に剥離等の異常が発生し、光源装置１００の出射光９２において、第１出射光が異常増大することを検知し、トランジスタ３０を停止させることができる。つまり、トランジスタ３０は、動作状態信号と、予め定められた基準値とを比較して得られた比較結果に基づいて制御される。この場合、第１受光素子４２からの出力を直接トランジスタに入力させることができるため、光源装置に異常が発生した場合に、高速に光源装置から異常な光が放射するのを停止させることができる。
【０１６４】
さらに、上記構成においては、動作状態検出回路の受光素子からの動作状態信号に応じて半導体発光装置のオン・オフをさせる回路構成を部品点数が少なく、シンプルに構成することができる。したがって、電気回路を構成する部品の故障などによる光源装置の故障の発生率を低くすることができる。
【０１６５】
また、上記構成においては閾値生成部を構成する回路部品の定数を変更することで、閾値生成部の閾値である電圧の基準値を自由に設定させてもよい。この構成により、例えば、光源装置ごとに、最適な閾値を設定することができる。
【０１６６】
また、閾値生成部を、マイクロコントローラを用いて構成することにより、閾値を時間や外部環境ごとに異なる値に変更してもよい。つまり、実装基板に実装されたマイクロコントローラが、動作状態信号に基づいて半導体発光装置の動作を制御してもよい。この構成により、例えば、光源装置の温度変化、経年変化による半導体発光装置の出力低下に伴う閾値生成部の最適な電圧の基準値を設定することができる。この結果、光源装置の動作状態に応じて、より正確に異常判定を行い、半導体発光装置のオン・オフを実施することができる。
【０１６７】
（実施の形態１の変形例２）
続いて、図９を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例２について説明する。
【０１６８】
図９は、実施の形態１の変形例２に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は、実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。本変形例において、状態検出回路１が、例えばサーミスタである温度検出素子ＴＨ０１を用いて構成されることが異なる。このとき、温度検出素子ＴＨ０１としては、例えば、温度上昇に伴い抵抗値が上昇するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタを用いる。そして、温度検出素子ＴＨ０１は、好ましくは、図１に示すように半導体発光装置１０近傍の実装基板１６０上に実装される。この構成により光源装置の温度が基準値より上昇した場合、トランジスタ３０がオフし、半導体発光素子１２が温度上昇により劣化することを抑制することができる。なお、上記構成において、サーミスタとして温度上昇に伴い抵抗値が低下するＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタを用いてもよい。この場合、サーミスタの出力部にインバータを接続した状態検出回路１とすることで、容易に上記構成と同じ機能を有する光源装置を構成することができる。また、温度検出素子として、白金測温抵抗体や熱電対を用いて構成してもよい。
【０１６９】
なお、本変形例において、変形例１と同様に電気回路に閾値生成部及び比較器を配置し、状態検出回路１からの動作状態信号と、閾値生成部で生成した基準値となる電圧とを比較した結果をトランジスタ３０への入力信号として用いてもよい。これにより、光源装置の動作状態を、より正確に判定し、トランジスタ３０のオン・オフをすることができる。
【０１７０】
（実施の形態１の変形例３）
続いて、図１０を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例３について説明する。
【０１７１】
図１０は、実施の形態１の変形例３に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は、実施の形態１及び変形例２とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。本変形例において、トランジスタ３０が半導体発光装置１０に並列に接続されることが異なる。この場合、トランジスタ３０は、ゲートに電圧が印加されない場合は非動作であるエンハンスメント形つまりノーマリーオフ形の電界効果トランジスタを用いる。
【０１７２】
この構成により、通常動作時には、外部接続部材の端子Ｔ１及びＴ２から入力された電力は半導体発光装置１０に入力され、半導体発光装置１０の半導体発光素子１２は発光する。しかしながら、光源装置１００の波長変換部材４の剥離などが発生し、第１受光素子４２に基準値よりも大きい反射光が入射した場合は、第１受光素子４２から出力される光電流が大きくなり、その結果、状態検出回路１から出力される信号ＳＰＤ１が大きくなり、トランジスタ３０がオンされる。その結果、半導体発光装置１０には電力が供給されなくなるため、半導体発光素子１２の発光を停止させることができる。
【０１７３】
このように本変形例を用いることで、光源装置に異常が発生した場合に、高速に光源装置の発光を停止させることができる。さらに、本変形例においては、光源装置が正常に動作している場合には、半導体発光装置１０に電流が流れ、トランジスタ３０には電流が流れない。したがって、トランジスタを直列に接続する場合と比較し、正常な動作状態におけるトランジスタの消費電力を低減できるため、光源装置の消費電力を低減できる。
【０１７４】
（実施の形態１の変形例４）
続いて、図１１を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例４について説明する。
【０１７５】
図１１は、実施の形態１の変形例４に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は、実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１７６】
本変形例において、外部接続部材は、端子Ｔ１、端子Ｔ２、端子Ｔ３、及び端子Ｔ４の４個の端子を有する。また、状態検出回路１は、半導体発光装置１０のアノード側に接続されるプリント配線１６２Ａと、トランジスタ３０を介してカソード側に接続されるプリント配線１６２Ｄとに接続される抵抗Ｒ４１及びＲ４２により構成される。
【０１７７】
本実施の形態において、動作状態検出回路の一部である抵抗Ｒ４１及びＲ４２は直列に接続され、動作状態信号である信号ＳＶ１が抵抗Ｒ４１及びＲ４２の接続部分から出力される。この構成により、状態検出回路１は、トランジスタ３０のオン抵抗を十分低くすることで、半導体発光装置１０のアノードとカソードとの間に印加される動作電圧に相関がある分圧である信号ＳＶ１を出力する。本変形例では、信号ＳＶ１はフィルタ回路ＮＦ１を通して、光源装置１００の端子Ｔ３から外部回路（図示せず）へ出力される。そして、上記外部回路にて、半導体発光装置１０に所定の電圧が印加されているかを判定することができる。
【０１７８】
さらに、光源装置１００のトランジスタ３０のゲートは、外部接続部材１６６の端子Ｔ４とプリント配線１６２Ｇで接続される。端子Ｔ４は、端子Ｔ３と同様に外部回路（図示せず）に接続される。この構成により、上記外部回路は、光源装置１００の動作状態の動作状態信号である信号ＳＶ１で判定し、その結果を用いて光源装置１００に、半導体発光装置を制御する信号ＳＦＥＴを入力することができる。
【０１７９】
信号ＳＦＥＴは、プリント配線１６２Ｇを通じて光源装置１００に備えられるトランジスタ３０のゲートに入力される。このとき、トランジスタ３０を、エンハンスメント形電界効果トランジスタを用いて動作させたい場合には、信号ＳＦＥＴとして例えば５Ｖを入力し、また、非動作にさせたい場合は、信号ＳＦＥＴとして例えば０Ｖを入力する。これにより、半導体発光装置１０を高速に動作状態もしくは非動作状態に切り替えることができる。より具体的には、半導体発光素子１２がショートモードで破壊した場合は、信号ＳＶ１としては所定の電圧以下の信号が出力される。この場合は、直ちに半導体発光素子１２の動作を停止させることで、半導体発光素子１２が過剰に発熱し、光源装置１００周辺の装置が劣化するのを防止することができる。
【０１８０】
また、半導体発光素子１２は、内部抵抗が温度低下とともに増大する特性を有する。また前述のように、半導体発光装置に同一の電流量を印加している条件下では、環境温度低下時に、出射光の光量が増大し、壊滅的光学損害により破壊する可能性が増大する。したがって、信号ＳＶ１をモニタすることで、半導体発光素子１２の内部抵抗を検知し、一定以下の電圧になった場合には、トランジスタ３０を用いて半導体発光装置１０を停止することができる。つまり、半導体発光素子１２の内部抵抗の温度依存性を利用した出射光の光量の増大を抑制することができる。
【０１８１】
（実施の形態１の変形例５）
続いて、図１２を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例５について説明する。
【０１８２】
図１２は、実施の形態１の変形例５に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は変形例４とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１８３】
本変形例において、外部接続部材１６６は端子Ｔ１、端子Ｔ２、及び端子Ｔ３の３個の端子で構成される。また、状態検出回路１で生成した動作状態信号である信号ＳＶ１は、光源装置１００の実装基板１６０に実装されたアンプＡＭＰ０１で変換された後、比較器ＣＭＰ０１に入力される。そして、比較器ＣＭＰ０１にて、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から入力された電力と、電圧レギュレータ及び閾値生成部により生成した電圧の基準値とが比較される。そして基準値以上の信号が状態検出回路１から比較器ＣＭＰ０１に入力された場合は、トランジスタ３０がオフし、半導体発光装置１０の動作を停止する。
【０１８４】
上記構成により、変形例４と同様に、半導体発光装置１０に印加されている電圧を検知し、異常な動作状態と判断した場合に高速に半導体発光装置１０を停止することができる。さらに本変形例では、光源装置１００の実装基板１６０上で、光源装置１００の動作状態を検知し、状態検出回路１と同一の実装基板に搭載された比較器を用いてトランジスタ３０を動作させることができるため、より正確にかつ高速に動作させることができる。
【０１８５】
（実施の形態１の変形例６）
続いて、図１３を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例６について説明する。
【０１８６】
図１３は、実施の形態１の変形例６に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１８７】
本変形例において、外部接続部材は端子Ｔ１、端子Ｔ２、端子Ｔ３、端子Ｔ４、及び端子Ｔ５の５個の端子を有する。また、状態検出回路１は、プリント配線１６２Ｄ上に配置される、例えば０．１オームであるセンス抵抗Ｒ５１を含む。そしてセンス抵抗Ｒ５１の両端の電圧は、アンプＡＭＰ０１に入力される。そしてアンプＡＭＰ０１の出力信号である信号ＳＣ１は、光源装置１００の半導体発光装置１０に印加される動作電流に関係する動作状態信号であり、本変形例では、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から外部回路（図示せず）へ出力される。このときアンプＡＭＰ０１には、端子Ｔ５から入力される電圧の基準値ＶＲＥＦにより動作する。そして、上記外部回路で半導体発光装置１０に所定の電流が印加されているかを判定することができる。
【０１８８】
さらに、光源装置１００のトランジスタ３０のゲートは、外部接続部材１６６の端子Ｔ４とプリント配線１６２Ｇで接続される。端子Ｔ４は、端子Ｔ３と同様に上記外部回路に接続される。この構成により、上記外部回路は、光源装置１００の動作状態を信号ＳＣ１で判定し、その結果を用いて光源装置１００の半導体発光装置を制御する信号ＳＦＥＴを出力することができる。具体的には、センス抵抗Ｒ５１に所定以上の電圧が印加されていることは、半導体発光装置１０に所定以上の電流が印加されていることになる。この場合は半導体発光装置１０に過剰な電流が印加されているため、出射光の光量が増大し、壊滅的光学損害により破壊する可能性が増大する。したがって、状態検出回路１から出力される動作状態信号である信号ＳＣ１を用いて、半導体発光装置１０の破壊リスクを検知し、トランジスタ３０を制御することができる。
【０１８９】
信号ＳＦＥＴは、プリント配線１６２Ｇを通じて光源装置１００に備えられるトランジスタ３０のゲートに入力される。トランジスタ３０としてエンハンスメント形の電界効果トランジスタを用いる。そして、トランジスタ３０を動作させたい場合には、信号ＳＦＥＴとして例えば５Ｖを入力し、非動作にさせたい場合には、信号ＳＦＥＴとして例えば０Ｖを入力する。このとき状態検出回路１と同一の実装基板に搭載されたトランジスタ３０を動作させることができるため、半導体発光装置１０を高速に動作状態もしくは非動作状態に切り替えることができる。
【０１９０】
（実施の形態１の変形例７）
続いて、図１４を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例７について説明する。
【０１９１】
図１４は、実施の形態１の変形例７に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は変形例６とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１９２】
本変形例において、外部接続部材は端子Ｔ１、端子Ｔ２、及び端子Ｔ３の３個の端子を有する。また、状態検出回路１で生成した信号ＳＣ１は、光源装置１００の実装基板１６０に実装された比較器ＣＭＰ０１に入力される。そして、比較ＣＭＰ０１にて、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から入力された電力と、電圧レギュレータ及び閾値生成部により生成した電圧の基準値とが比較される。そして、基準値以上の信号が状態検出回路１から比較器ＣＭＰ０１に入力された場合は、トランジスタ３０がオフし、半導体発光装置１０の動作を停止する。
【０１９３】
上記構成により、変形例６と同様に、半導体発光装置１０に印加されている電流を検知し、異常な動作状態と判断した場合に高速に半導体発光装置１０を停止することができる。さらに本変形例では、光源装置１００の実装基板１６０上で、光源装置１００の動作状態を検知し、状態検出回路１と同一の実装基板に搭載されたトランジスタ３０を動作させることができるため、より高速に動作させることができる。
【０１９４】
（実施の形態１の変形例８）
続いて、図１５を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例８について説明する。
【０１９５】
図１５は、実施の形態１の変形例８に係る光源装置１００を説明する回路ブロック図である。本変形例は実施の形態６とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０１９６】
本変形例において、外部接続部材は端子Ｔ１、端子Ｔ２、端子Ｔ３、端子Ｔ４、及び端子Ｔ５の５個の端子を有する。また、状態検出回路１は、トランジスタ３０自体を含む。そして、半導体発光素子１２に印加される電流を検知するセンス抵抗をトランジスタ３０で代用する。具体的には、トランジスタ３０のドレインとソースとの間に印加される電圧を検出してアンプＡＭＰ０１に入力する。アンプＡＭＰ０１から出力される信号ＳＣ１は、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から外部回路（図示せず）へ出力される。このときアンプＡＭＰ０１は、端子Ｔ５から入力される電圧の基準値ＶＲＥＦにより動作する。そして、上記外部回路で半導体発光装置１０に所定の電流が印加されているかを判定することができる。
【０１９７】
さらに、光源装置１００のトランジスタ３０のゲートは、外部接続部材１６６の端子Ｔ３とプリント配線１６２Ｇで接続される。端子Ｔ４は、端子Ｔ３と同様に上記外部回路に接続される。この構成により、上記外部回路は、光源装置１００の動作状態を信号ＳＣ１で判定し、その結果を用いて光源装置１００の半導体発光装置を制御する信号ＳＦＥＴを出力することができる。
【０１９８】
上記構成により、光源装置１００の実装基板１６０をより簡単に構成することができるとともに、状態検出回路１と同一の実装基板に搭載されたトランジスタ３０を用いて半導体発光装置１０を高速に動作状態もしくは非動作状態に切り替えることができる。
【０１９９】
（実施の形態１の変形例９）
続いて、図１６及び図１７を用いて本実施の形態の光源装置１００の変形例９について説明する。
【０２００】
図１６及び図１７は、実施の形態１の変形例９に係る光源装置１００の概略部分断面図である。図１６と図１７において光源装置１００の構成は同じであるが、伝搬光５４の照射位置が異なる。図１６は、光源装置１００の構造になんらかの異常な状態が発生し、伝搬光５４が波長変換部材４に照射されなかった場合の様子を示し、図１７は、光源装置１００が正常な状態で動作している場合の様子を示す。本変形例は実施の形態１とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２０１】
本変形例において、波長変換部材４近傍の基台５０は板状の金属部品である基台カバー１７０で覆われる。基台カバー１７０は、好ましくは、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属で構成される。基台カバー１７０は、基台５０にネジ２２０で固定される。
【０２０２】
基台カバー１７０は、好ましくは、表面に凹凸が形成される。具体的には、基台カバー１７０は、金属板をプレス加工により成型され、ブラスト加工などにより表面に凹凸が形成されることで製造される。そして、凹凸の大きさは、算術平均粗さＲａが、半導体発光素子１２から放射される出射光の波長以上である０．５μｍ以上で構成される。さらに、基台カバー１７０には開口部１７０ａが形成され、その開口部１７０ａが波長変換部材４を囲うように配置される。この構成により、図１６に示すように、例えば、光源装置１００の反射光学素子２０ｂの位置がずれて、半導体発光素子１２から放射される出射光の波長を有する伝搬光５４が波長変換部材４以外のところに照射されるようになった場合、伝搬光５４は、基台カバー１７０の表面に照射される。このとき基台カバー１７０の表面には凹凸が形成されるため、伝搬光５４は、散乱された出射光７２となる。このとき出射光７２は、特定の方向に光強度を持った光ではなく、透光部材６０全体に向かう方向に光強度を有する光である。したがって、出射光７２の一部は、透光部材６０で反射され、光学フィルタ２２を通過し、状態検出回路１の第１受光素子４２で検知することができる。したがって、状態検出回路１により光源装置の動作状態を検出し、トランジスタ３０を用いて半導体発光装置を制御できる。さらに、基台カバー１７０は、好ましくは、導光開口部５０ｃを囲うとともに、導光開口部５０ｃの開口部の一部を遮光する遮光部（開口部１７０ｃ）が設けられる。この構成により図１７に示すように、出射光９４の光量を遮光部（開口部１７０ｃ）で調整することができる。このとき光学フィルタ２２は波長４９０ｎｍ以下の光を主に透過するように設計する。この構成により受光素子４２には、半導体発光素子１２から放射され、波長変換素子２で散乱されてなる第１出射光７２の相対強度を主に検出することができる。
【０２０３】
さらに、基台カバー１７０は、好ましくは、保持部材１５２の側面を覆う構成とする。この構成により伝搬光５４が波長変換部材４で反射することにより生成される出射光９４を基台カバー１７０の表面に照射させ、散乱させるができる。これにより、指向性を有する出射光９４が特定の方向に反射されて透光部材６０から出射することで、出射光９２が特定の方向に強い強度分布を持った光となるのを抑制することができる。
【０２０４】
さらに基台カバー１７０は、図１７に示すように透光部材６０の基台５０側の表面側を覆うように、コの字形状に曲げられた構成でもよい。この構成により、さらに、出射光９４が光源装置の透光部材６０から出射することを抑制することができる。
【０２０５】
（実施の形態２）
以下、本開示の実施の形態２に係る光源装置１００について説明する。本実施の形態の光源装置は、実施の形態１に係る光源装置とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２０６】
（光源装置の構成）
実施の形態２に係る光源装置２００の構成について、図１８及び図１９を用いて説明する。
【０２０７】
図１８は、実施の形態２に係る光源装置２００の構成を示す概略断面図である。なお、図１８では、実装基板１６０の部分拡大断面図を併記している。また、図１９は、実施の形態２に係る光源装置２００の実装基板の構成を説明するための概略図である。
【０２０８】
本実施の形態に係る光源装置２００は、実施の形態１と比較して、主に、半導体発光装置１０、レンズ２０ａ、実装基板１６０、及び透光部材６０の構成が異なる。本実施の形態においては、実装基板に搭載される回路構成としては、実施の形態１で説明したすべての電気回路が応用できるが、代表例として、図８に示す変形例１の回路ブロック図が適用されたものを用いて説明する。
【０２０９】
図１８に示す光源装置２００において、半導体発光装置１１０は、実施の形態１と同様に、例えば半導体レーザである半導体発光素子１２がＴＯ−ＣＡＮ型のパッケージ１４に実装されるが、パッケージ１４には、例えばコリメータレンズであるレンズ２０ａが固定された金属缶１５が取り付けられる。つまり、半導体発光装置１１０は、実施の形態１のレンズ２０ａの機能を有する。このため半導体発光装置１１０からは、ほぼ平行光である出射光５４が出射される。
【０２１０】
さらに、本実施の形態において、実装基板１６０は、配線層を３層有する多層基板である。具体的な構成としては、図１８の下方の実装基板１６０の拡大断面図に示すように、第１配線層ＷＬ１、第１基材ＢＬ１、第２配線層ＷＬ２、第２基材ＢＬ２、第３配線層ＷＬ３が交互に積層される。そして最表面は、第１絶縁層ＣＬ１、第２絶縁層ＣＬ２により一部もしくは全部覆われる。
【０２１１】
本実施の形態において、実装基板１６０には状態検出回路１、電圧レギュレータ、閾値生成部、比較器、トランジスタ３０が実装されている。この構成により、光源装置の発光機能に関する部品の異常を状態検出回路１で検出し、その検出した信号を演算することができる。また、上記信号を用いてトランジスタ３０もしくは、外部駆動回路（図示せず）を用いて光源装置２００を高速に減光もしくは消灯することができる。このとき状態検出回路１は実施の形態１及び変形例のように、受光素子、温度検出素子、抵抗を用いて構成することができる。
【０２１２】
図１９の（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、実装基板１６０の３層の配線層、つまり、第１配線層ＷＬ１、第２配線層ＷＬ２、第３配線層ＷＬ３に形成される配線レイアウト例を第１面５０ｔから見た概略図である。図１９の（ａ）は、第３配線層ＷＬ３を示し、図１９の（ｂ）は、第２配線層ＷＬ２を示し、図１９の（ｃ）は、第１配線層ＷＬ１を示す。実装基板１６０には、半導体発光装置１０に、例えば３アンペアの大電流を印加させるため配線幅が太いプリント配線１６２Ａ、１６２Ｃ、１６２Ｄが形成されるが、そのパターンのほとんどが３層の配線層の中央の層、つまり第２配線層ＷＬ２に形成される。
【０２１３】
この構成により、実装基板のサイズを小型に維持しつつ、半導体発光装置用に用いる大電流の幅広パターンを実装基板に容易に配置することができる。さらに、配線幅が小さい多数の配線を内層の配線層、例えば第２配線層ＷＬ２に形成せずに実装基板を形成することができる。このため、第２配線層ＷＬ２と接合する第１基材ＢＬ１及び第２基材ＢＬ２が、凹凸の多い表面と接合することを抑制することができる。このため、配線層と基材、具体的には第２配線層ＷＬ２と、第１基材ＢＬ１及び第２基材ＢＬ２との剥離を抑制することができる。
【０２１４】
実装基板１６０において、プリント配線１６２Ａは半導体発光装置１０のアノード用の配線として用いられ、プリント配線１６２Ｃ及び１６２Ｄは半導体発光装置１０のカソード用の配線として用いられ、大部分が第２配線層ＷＬ２に形成される。そして、プリント配線１６２Ｃと１６２Ｄとの間には、例えば電界効果トランジスタであるトランジスタ３０が接続され、半導体発光装置１０とトランジスタ３０は直列に接続される。このとき、トランジスタ３０は、実装基板１６０の第１配線ＷＬ１側の表面に実装するため、プリント配線１６２Ｃ及び１６２Ｄの一部は、ビア配線１６２Ｃ２及び１６２Ｄ２により第１配線層ＷＬ１に形成される。また、例えばコネクタである外部接続部材１６６は、実装基板１６０の第３配線ＷＬ３側の表面に実装されるため、アノードラインであるプリント配線１６２Ａ及びカソードラインであるプリント配線１６２Ｃの一部は、ビア配線１６２Ａ１及び１６２Ｄ１により第３配線層ＷＬ３に形成される。さらに、半導体発光装置１０のリードピン１６ａ及び１６ｂが貫通する貫通孔が形成されたビア配線１６２Ａ２及び１６２Ｃ１が実装基板１６０に形成され、半導体発光装置１０のリードピン１６Ａ及び１６Ｃと半田付けされ、電気的に接続される。
【０２１５】
このように、半導体発光装置１０のアノード端子とカソード端子と接続されるプリント配線の主パターンは半導体発光装置、外部接続部材、トランジスタとの接続以外のビア配線が配置されていない。この構成により、低インピーダンス配線ができる。
【０２１６】
本実施の形態の光源装置２００の集光光学部材２０は、半導体発光装置１１０のレンズ２０ａと反射光学素子２０ｂとで構成される。そして、半導体発光素子１２から出射された伝搬光５４を出射光９２に変換する波長変換素子２が、基台５０に固定される。さらに、集光光学部材２０及び波長変換部材４は、実施の形態１と同様に、透光部材６０と、保持部材１５２とを備えるカバーユニット１５０により覆われる。このとき透光部材６０は、表面が撥水膜で覆われていてもよい。
【０２１７】
上記構成の光源装置２００において、半導体発光素子１２から出射された伝搬光５４は、波長変換部材４に照射され、第１出射光７２と第２出射光８２が混合した出射光９２が放射される。出射光９２の一部は、透光部材６０で反射し、第１受光素子４２に向かう。
【０２１８】
このとき透光部材６０は、好ましくは表面が撥水膜で覆われている。このため、例えば、光源装置２００が、湿度の高い環境下で、温度が急激に低下した環境にさらされた場合、透光部材６０の表面に結露による水滴が付着し、第１受光素子４２に向かう反射光９６の光量が水滴により長時間変化することを抑制できる。
【０２１９】
（実施の形態２の変形例１）
続いて、図２０Ａを用いて本実施の形態の光源装置２００の変形例について説明する。
【０２２０】
図２０Ａは、実施の形態２の変形例１に係る光源装置２００を説明する概略断面図である。本変形例は実施の形態２とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２２１】
本変形例に係る光源装置２００は、実施の形態２の光源装置２００と比較して、カバーユニット１５０の構成が異なる。本変形例において、カバーユニット１５０は、保持部材１５２の開口部に複数の段が形成されており、複数の透光部材（ガラス板）が固定される。図２０Ａにおいては、２枚の透光部材６０Ａ及び６０Ｂが固定される例について示す。
【０２２２】
この構成により、透光部材６０Ａと６０Ｂとの間に空気層が密閉されるため、光源装置２００が急激な温度変化にさらされても、透光部材６０Ａ、６０Ｂの表面に結露が生じることを抑制することができる。特に、本変形例においては、基台５０の透光部材６０Ａの表面に結露による水滴が付着しにくいため、第１受光素子４２に向かう反射光９６の光量が水滴により長時間変化することを抑制できる。
【０２２３】
（実施の形態２の変形例２）
続いて、図２０Ｂを用いて本実施の形態の光源装置２００の変形例について説明する。
【０２２４】
図２０Ｂは、実施の形態２の変形例２に係る光源装置２００を説明する概略断面図である。本変形例は実施の形態２とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２２５】
本変形例に係る光源装置２００は、実施の形態２の光源装置２００と比較して、カバーユニット１５０の構成が異なる。本変形例において、カバーユニット１５０は、保持部材１５２に集光レンズである透光部材６０が固定される。図２０Ｂにおいては、透光部材６０として、凸レンズである非球面レンズが固定された場合の構成を示す。
【０２２６】
この構成により、発光部４ａを有する波長変換部材４の近傍に、波長変換部材４から出射される出射光９２を集光する集光レンズを配置することができる。このため、集光レンズである透光部材６０により、出射光９２を高い光学効率で光源装置２００の外部に出射させることができる。また、本変形例においては、波長変換部材４を、実施の形態２等と同様に、カバーユニット１５０で覆うことができる。このため、波長変換部材４の表面に外部からダストが付着し、出射光９２の光学特性が低下するのを抑制できる。
【０２２７】
また、本変形例においては、集光レンズである透光部材６０の表面からの反射光を、第１受光素子４２に向かう反射光９６として用いることができる。このため、他の実施の形態と同様に、受光素子を用いて波長変換部材の動作状態を検出することができる。
【０２２８】
（実施の形態３）
以下、本開示の実施の形態３に係る光源装置３００について説明する。本実施の形態においては、複数の受光素子、具体的には二つの受光素子（第１受光素子４２及び第２受光素子４４）を用いて光源装置、特に波長変換部材４の動作状態をより正確に検知することができる。
【０２２９】
（光源装置の構成）
まず、実施の形態３に係る光源装置３００の構成について、図２１を用いて説明する。
【０２３０】
図２１は、実施の形態３に係る光源装置３００の構成を示す概略図である。図２１に示すように、光源装置３００は、半導体発光装置１０と、波長変換部材４と、状態検出回路１を備える。状態検出回路１は、第１受光素子４２及び第２受光素子４４を備え、図示しない実装基板上に実装され、図示しない外部接続部材により外部と電気的に接続される。本実施の形態において、光源装置３００は、さらに、集光光学部材２０と、透光部材６０とを備える。本実施の形態においては、半導体発光装置１０として、透光部材１８及び金属缶１５が省略されたものを用いて説明する。
【０２３１】
以下、本実施の形態の光源装置３００の動作について図２１及び図２２のフロー図を用いて説明する。半導体発光装置１０の半導体発光素子１２の光導波路１２ａから出射した、例えばピーク波長４５０ｎｍのレーザ光である出射光５２は、例えばレンズである集光光学部材２０で集光されて伝搬光５４となり、波長変換部材４に照射される。波長変換部材４では、伝搬光５４の一部の光は波長変換部材４で反射され、入射角と相関のある出射角で出射する第１出射光７４として出射する。つまり第１出射光７４は、光強度の出射方位依存性の大きい光である。さらに伝搬光５４の他の一部の光は波長変換部材４で散乱され、表面側に光強度の出射方位依存性の小さい第１出射光７２として出射される。ここで光強度の出射方位依存性が小さいとは、ランバート反射に沿った出射方位依存性を有する光である。つまり、波長変換部材４の表面に対して法線方向である主軸９１からの角度θに対して光強度がｃｏｓθで示される依存性を有する光である。そして伝搬光５４の一部の光は、波長変換部材４の、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体である蛍光材料で吸収され、伝搬光５４よりも波長の長い蛍光に変換され、表面側に光強度の方位依存性の小さい第２出射光８２及び８４として出射される。
【０２３２】
そして、第１出射光７２と第２出射光８２とが混合されてなる光が光源装置３００の出射光９２として放射される。出射光９２の大部分は、例えば表面に反射防止膜が形成されたガラスである透光部材６０を通過し、光源装置３００の外部へ出射光９２として放射される。このとき、好ましくは、光強度の出射方位依存性の大きい出射光９４は、透光部材６０を通過しないように設定される。このように光強度の出射方位依存性の小さい出射光９２のみ透光部材６０を通過するように構成される。このようにして光源装置３００から出射された出射光９２の一部は、出射光２９２として、例えば投影レンズである投光光学部材９１０において概平行光である出射光３９２として光源装置３００と投光光学部材９１０とで構成される投光装置から照明光として外部に照射される。
【０２３３】
一方、出射光９２の一部は透光部材６０で反射され、基台５０側に、反射光９６として向かう。反射光９６は、伝搬光５４と同じ波長の光である第１反射光７６と、波長変換部材４で生成された蛍光からなる第２反射光８６とで構成される。反射光９６の一部は第１光学フィルタ２２に向かう。そして、反射光９６の他の一部は第２光学フィルタ２４に向かう。第１光学フィルタ２２及び第２光学フィルタ２４を通過した光は、反射光９６の一部の波長の光がカットされた光である第１出射光７８と第２出射光８８となり第１受光素子４２及び第２受光素子４４に入射する。
【０２３４】
ここで、第１光学フィルタ２２は、例えば、波長４９０ｎｍ未満の光を透過し、波長４９０ｎｍ以上の光を反射する光学フィルタである。つまり、第１光学フィルタ２２は、半導体発光装置１０から出射される伝搬光５４の波長の光の大部分を透過し、かつ、波長変換素子２で発生する第２出射光８２のスペクトルの光の大部分を反射する光学フィルタである。
【０２３５】
第２光学フィルタ２４は、例えば、波長４９０ｎｍ未満の光を反射し、波長４９０ｎｍ以上の光を透過する光学フィルタである。つまり、第２光学フィルタ２４は、半導体発光装置１０から出射される励起光５４の波長の光の大部分を反射し、かつ、波長変換素子２で発生する蛍光である第２反射光８６のスペクトルの光の大部分を透過する光学フィルタである。
【０２３６】
第１光学フィルタ２２に入射した反射光９６は、第１光学フィルタ２２において、ほぼ散乱光である第１反射光７６の成分のみが透過し、第１受光素子４２で受光される。第２光学フィルタ２４に入射した反射光９６は、第２光学フィルタ２４において、ほぼ蛍光である第２反射光８６の成分のみが透過し、第２受光素子４４で受光される。
【０２３７】
上記の構成において、波長変換部材４から透光部材６０に入射される光は、光強度の出射方位依存性の小さい出射光９２のみになるように構成され、出射方位依存性の大きい出射光９４は入射されない。この構成により、受光素子には、波長変換部材４から光強度の分布が安定した光が受光素子に入射される。このため、光源装置が正常な動作状態の場合に、受光素子に入射する出射光の光強度を受光素子で精度良く検出することができる。したがって、波長変換部材４に異常が発生することにより発生する、波長変換部材４から出射される出射光の光強度の微小な変化を精度良く検出することができる。
【０２３８】
このように、本実施の形態の光源装置３００を用いることで、受光素子によって波長変換部材の異常劣化を正確に検知することができる。さらに、受光素子で検出した信号を演算して、その演算結果を高速に外部接続部材で光源装置の外部へ出力することができる。さらに、これらの演算をする実装基板を小型にすることができるため、小型の光源装置を実現できる。
【０２３９】
図２２は、実施の形態３に係る光源装置３００の動作を説明するフロー図である。本実施の形態においては、光源装置３００の内部もしくは外部にマイクロコントローラ３２を備え、さらに外部駆動回路２３０を備える。そして、これらは、半導体発光装置１０及び状態検出回路１に接続される。
【０２４０】
まず、外部駆動回路２３０より半導体発光装置１０に電力が印加されると、半導体発光装置１０からの伝搬光５４が波長変換部材４に到達し、波長変換素子２からの出射光９２の一部は透光部材６０で分離され、第１光学フィルタ２２と第２光学フィルタ２４を通過し、状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４に到達する。第１受光素子４２及び第２受光素子４４に入射した光により生成した光電流を第１受光素子４２及び第２受光素子４４の内部又は外部に設けられた電流―電圧変換器により変換して出力される信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２は、マイクロコントローラ３２に入力し、マイクロコントローラ３２で信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２が分析され、外部駆動回路２３０への制御信号を出力する。外部駆動回路２３０は、制御信号を用いて半導体発光素子１２の動作を制御する。
【０２４１】
以上のように、本実施の形態に係る光源装置３００においては、マイクロコントローラ３２を用いて、状態検出回路１から出力される信号を用いて光源装置３００の動作状態を容易に診断することができる。
【０２４２】
続いて、図２３を用いて、マイクロコントローラ３２における信号処理の流れについて説明する。図２３は、実施の形態３に係る光源装置３００の動作状態を検出する動作を説明するフロー図である。
【０２４３】
まず、光源装置３００の動作を開始する場合、初期に（ｉ）状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４に所定の電圧を印加する。
【０２４４】
次に、半導体発光素子１２に所定の電力を印加して、第１受光素子４２及び第２受光素子４４からの出力電圧である信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２をマイクロコントローラ３２で以下の順番で判定する。
【０２４５】
まず、（ｉｉ）半導体発光素子１２に所定の電力を印加する。続いて（ｉｉｉ）第２受光素子４４からの信号ＳＰＤ２と基準値Ｓ２ＭＩＮとを比較し、信号ＳＰＤ２がＳ２ＭＩＮより大きい場合は次のステップに移行し、小さい場合は、出射光の光量である光束が不足している異常と判定し、エラー信号を出力する（ｖｉｉｉ）。
【０２４６】
続いて、（ｉｖ）第２受光素子４４の信号ＳＰＤ２と基準値Ｓ２ＭＡＸとを比較して、信号ＳＰＤ２が基準値Ｓ２ＭＡＸより小さい場合は次のステップに移行し、大きければ、光束が異常に増大しているとして、エラー信号を出力する（ｉｘ）。
【０２４７】
続いて、（ｖ）第１受光素子４２の信号ＳＰＤ１と基準値Ｓ１ＭＩＮとを比較して、信号ＳＰＤ１が基準値Ｓ１ＭＩＮより大きい場合は次のステップに移行し、小さい場合は、散乱光不足として、エラー信号を出力する（ｘ）。
【０２４８】
続いて、（ｖｉ）第１受光素子４２の信号ＳＰＤ１と基準値Ｓ１ＭＡＸとを比較し、信号ＳＰＤ１が基準値Ｓ１ＭＡＸより小さい場合は次のステップに移行し、大きい場合は散乱光異常増大としてエラー信号を出力する。
【０２４９】
上記の（ｉｉｉ）から（ｖｉ）までの判定を全てクリアした場合は、（ｖｉｉ）正常な動作状態と判定して、光源装置３００の動作を継続し、所定の時間後にステップ（ｉｉ）に移行する。
【０２５０】
上記のように、マイクロコントローラ３２の内部で、上記のフローに基づいて、信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２を判定することで、光源装置３００の内部の動作状態を容易に検知することができる。
【０２５１】
続いて、図２４から図２６までを用いて、波長変換部材４の異常劣化を正確に検出する制御方法について説明する。
【０２５２】
図２４は、実施の形態１に係る光源装置３００の波長変換部材４の形状の変化と出射光９２、９４の変化を説明するための図である。ここで、出射光９２は第１出射光７２と第２出射光８２とで構成される。出射光９４は第１出射光７４と第２出射光８４とで構成される。図２５及び図２６は、図２４に対応する出射光の光強度における光軸からの角度に対する依存性を示す模式図であり、図２５は第１出射光７２、７４の光強度の角度依存性、図２６は第２出射光８２、８４の光強度の角度依存性を示している。なお、図２５及び図２６の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、図２４の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に対応している。
【０２５３】
まず、波長変換部材４に異常劣化が発生した場合に、第１出射光７２、７４と第２出射光８２、８４に起こる光強度変化について説明する。波長変換部材４の異常劣化は、例えば、波長変換部材４の破損などによって発生する。図２４において、図２４の（ａ）は、正常な動作状態の波長変換部材４近傍の様子を示している。図２４の（ｂ）は、破損が始まった波長変換部材４近傍の様子を示している。図２４の（ｃ）は破損が進行した波長変換部材４近傍の様子を示している。
【０２５４】
波長変換部材４は、例えば支持部材６上に波長変換部材４が所定の厚みで固着されたものである。支持部材６としては、可視光の反射率が高く、熱伝導率の高い材料が好ましい。具体的には、シリコン基板の表面に銀合金膜と誘電体多層膜との積層膜からなる反射膜が形成されたものを用いることができる。また、波長変換素子２としては、例えば、蛍光体粒子をシリコーンなどのバインダに混合し、所定の厚みで支持部材６の上に塗布して硬化したものを用いることができる。
【０２５５】
図２４の（ａ）において、波長変換素子２に集光して入射される伝搬光５４の一部は、波長変換素子２の蛍光体粒子で散乱されて第１出射光７２となって波長変換素子２から放射される。伝搬光５４の他の一部は、蛍光体粒子で吸収されてピーク波長が５４０ｎｍ付近の蛍光である第２出射光８２となって波長変換素子２から放射される。
【０２５６】
このとき、波長変換素子２における伝搬光５４が照射される照射領域である発光部４ａ付近は、伝搬光５４から第２の出射光８２、８４に変換される際のエネルギーロスであるストークスロスにより発熱し、局所的に温度が上昇する。
【０２５７】
この熱は、通常、支持部材６を介して基台５０に放熱され、発光部４ａの温度は一定以下となる。しかし、波長変換素子２への高エネルギー密度の光を連続照射するなどにより、意図しない波長変換素子２の異常な温度上昇が発生する場合がある。
【０２５８】
この場合、波長変換素子２を構成するバインダや蛍光体粒子の温度が急激に上昇するため、図２４の（ｂ）に示すように、波長変換部材４の一部に、例えば、バインダや蛍光体粒子の構造が破壊された変質部４ｃが生成される。
【０２５９】
このような場合、変質部４ｃにおける伝搬光５４の第２出射光８２、８４への変換効率が、正常な発光部４ａから変化する。このため、図２４（ａ）と図２４の（ｂ）における矢印の長さに示すように、第１出射光７２、７４、第２出射光８２の比率が変化する。つまり、図２５の（ａ）と図２５の（ｂ）との比較に示すように、第１出射光７４の光強度ピークが増加する。そして、図２６の（ａ）と図２６の（ｂ）との比較に示すように、第２の出射光８２の光強度が低下する。
【０２６０】
そして、さらに変質が進むと、図２４の（ｃ）に示すように、波長変換部材４に変質部４ｃ付近が局所的にアブレーションされた変質部４ｄとなる。このような場合には、伝搬光５４は、第２出射光８２、８４にほとんど変換されず、かつ散乱もされないため、図２５の（ｂ）と図２５の（ｃ）との比較に示すように、第１出射光７４の光強度ピークが急激に増加し、図２６の（ｂ）と図２６の（ｃ）との比較に示すように、第２の出射光８２の光強度が急激に低下する。
【０２６１】
上記において、本実施の形態の光源装置３００は、第１受光素子４２及び第２受光素子４４に入射させる光として、検出範囲９０に示す範囲の第１出射光７２と第２出射光８２とを検出する。つまり、光強度の出射方位依存性の大きい第１出射光７４を受光することで生成される信号は、動作状態信号の信号量として極小化するか、もしくは用いない。このような構成において、図２４の（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）に示す、波長変換部材４に発生する変質に伴う第１出射光７２と第２出射光８２との光強度の変化、つまり図２５の（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）と、図２６の（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）とに示す光強度変化を受光素子で検出することができる。上記の結果から、本実施の形態の光源装置３００を用いることで、波長変換部材４に異常が発生した場合に受光素子を用いて、容易に検出することができる。
【０２６２】
そして、さらに図２７、図２８Ａ及び図２８Ｂを用いて、光強度の出射方位依存性の大きい第１出射光７４を受光することで生成される信号を、動作状態信号の信号量として極小化することで、さらに正確に波長変換部材４の異常を正確に検出できることを示す。
【０２６３】
図２７に、半導体発光装置１０から同一の中心波長４５０ｎｍの励起光５４を出射する光源装置３００を複数個製造し、第１出射光７２及び７４の出射光強度の出射角の角度依存性を比較した結果を示す。図２７の角度０度は、波長変換部材４の表面に対して法線方向となる。図２７では、３個の光源装置の出射光強度分布を比較した。本実験例の結果では、伝搬光５４の一部の光が波長変換部材４で散乱され、表面側に光強度の出射方位依存性の小さい第１出射光７２は、ほぼ強度が等しく、ランバート反射にしたがって、光強度の出射角依存性を有する出射光が得られた。一方で、入射角と相関のある出射角で出射する第１出射光７４は、３個の光源装置では、異なる光強度７４ａ、７４ｂ、７４ｃとして検出された。これは、第１出射光７４の光強度が波長変換部材４の表面状態の微小な変化に対して影響が大きいためである。このため、第１出射光７４を、光源装置３００の動作状態を検出する動作状態信号として用いる場合、光源装置ごとの初期値のばらつきが大きくなる。そこで、本実施の形態の光源装置においては、波長変換部材の異常を検出する方法として、第１出射光７２もしくは第２出射光８２の初期値を利用する。
【０２６４】
図２８Ａは、本実施の形態において、複数の光源装置の動作状態信号を第１出射光７４を含まない光を受光素子で検出した場合の動作状態信号のばらつきを集計した結果の一例である。図２８Ｂは、比較例において、複数の光源装置の動作状態信号を第１出射光７４を含む光を受光素子で検出した場合の動作状態信号のばらつきを集計した結果の一例である。すなわち、図２８Ａは、第１出射光７２の一部のみで信号ＳＰＤ１を構成した場合の分布を示し、図２８Ｂは、第１出射光７２と７４との一部を用いて信号ＳＰＤ１を構成した場合の分布を示す。この結果から、特に、複数の光源装置において、基準値Ｓ１ＭＡＸ、ＳＩＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮを用いて、光源装置の動作状態を判断する場合、より狭い範囲で、基準値Ｓ１ＭＡＸ、ＳＩＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮを設定することができるので、正確に、光源装置の動作状態を判断することができる。
【０２６５】
以上のように、本実施の形態の光源装置においては、出射光の検出光検出角度範囲（検出光に用いる、出射光の角度範囲）を限定する。この構成により、光強度が出射角度に対して強い依存性を有する場合においても、製品毎に光強度が安定した角度範囲を限定して検出するため、検出光の光強度の精度を向上できる。したがって、波長変換部材４の劣化状態を正確に検出することが可能となる。
【０２６６】
（実施の形態４）
以下、本開示の実施の形態４に係る光源装置について説明する。本実施の形態の光源装置は、マイクロコントローラが備えられ、マイクロコントローラが実装基板に実装されていることが特徴である。その他の部分に関しては、実施の形態１及び３の光源装置とほぼ同じであるため、異なる部分を中心に説明する。
【０２６７】
（光源装置の構成）
実施の形態４に係る光源装置４００の構成について、図２９から図３２を用いて説明する。
【０２６８】
図２９は、実施の形態４に係る光源装置４００の模式的な断面図であり、図中の下方に実装基板１６０の断面図を示す。また、図３０は、実施の形態４に係る光源装置４００を斜め上方から見た図であり、図中の右上に、波長変換部材４の近傍の拡大図を示す。また、図３１Ａは、実施の形態４に係る光源装置４００の実装基板１６０に搭載される電気回路の回路ブロック図である。図３１Ａには、さらに、実装基板１６０を駆動するための外部駆動回路２３０、制御部２４０、バッテリーなどの電源２５０、ケーブルなどの外部配線１８０も記載している。また、図３２は、実装基板１６０の回路レイアウトを説明するための図である。
【０２６９】
光源装置４００において、半導体発光装置１０は、基台５０の波長変換素子２側に開口が開いた開口部に配置される。そして半導体発光装置１０のリードピン１６ａ、１６ｂが基台５０の反対側から、実装基板１６０に接続される。レンズ２０ａはホルダ２６０により保持され、位置調整をされた後、基台５０に固定される。また、反射光学素子２０ｂもホルダ２６２に保持され、位置調整をされた後、ネジ１２０により基台５０に固定される。本実施の形態の光源装置４００において、状態検出回路１の一部として、温度検出素子ＴＨ０１と、２個の受光素子（第１受光素子４２及び第２受光素子４４）、抵抗Ｒ４２、Ｒ４１、Ｒ０３、Ｒ０４、Ｒ０５が搭載される。また、光源装置４００には、透過率の波長依存性が異なる第１光学フィルタ２２及び第２光学フィルタ２４が、第１受光素子４２及び第２受光素子４４と透光部材６０の間に搭載される。そして、第１光学フィルタ２２が第１受光素子４２に、第２光学フィルタ２４が第２受光素子４４に位置合わせされて固定される。
【０２７０】
さらに、光源装置４００において、半導体発光装置１０、状態検出回路１、マイクロコントローラ３２、及び外部接続部材１６６は、単一の実装基板１６０に実装される。そして、実装基板１６０は基台５０の第１面５０ｔ側の一段内側の位置に、第１面５０ｔと平行に配置される。本実施の形態において、実装基板１６０は配線層が４層の多層基板である。実装基板１６０の具体的な構成としては、図２９の実装基板１６０の拡大断面図に示すように、第１配線層ＷＬ１、第１基材ＢＬ１、第２配線層ＷＬ２、第２基材ＢＬ２、第３配線層ＷＬ３、第３基材ＢＬ３、第４配線層ＷＬ４が交互に積層される。各配線層の一部はビア配線により接続される。そして最表面は、第１絶縁層ＣＬ１、第２絶縁層ＣＬ２により一部もしくは全部覆われる。そして、第１絶縁層ＣＬ１側にマイクロコントローラ３２が実装され、第２絶縁層ＣＬ２側に温度検出素子ＴＨ０１、第１受光素子４２、第２受光素子４４及び外部接続部材１６６が実装される。
【０２７１】
図２９では、光源装置４００の外部接続部材１６６に、さらに外部配線１８０が接続されたものを示す。光源装置４００には、外部配線１８０から外部接続部材１６６に電力が供給され、一部の電力は実装基板１６０から半導体発光装置１０に供給され、出射光５２を出射する。出射光５２は、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂにより伝搬光５４となり、波長変換素子２の発光部４ａに集光される。発光部４ａに入射した光は、第１出射光７２と第２出射光８２で構成される出射光９２となり、透光部材６０を通り、光源装置４００から出射される。また一部の電力は実装基板１６０の外部接続部材１６６からマイクロコントローラ３２に供給される。そして、半導体発光装置１０の近傍に配置された温度検出素子ＴＨ０１からの動作状態信号がマイクロコントローラ３２に入力される。また、出射光９２の光の一部は、透光部材６０で反射され第１受光素子４２及び第２受光素子４４に入射し、第１受光素子４２及び第２受光素子４４からの信号はマイクロコントローラ３２に入力される。
【０２７２】
本実施の形態において、図３１Ａに示すように、マイクロコントローラ３２には、中央演算処理装置のほかに不揮発性メモリが搭載される。そして、さらに外部との通信が可能なトランシーバ機能を有する。そしてマイクロコントローラ３２には、外部接続部材１６６の端子Ｔ４よりフィルタ回路ＮＦ１を介して、電力が供給される。マイクロコントローラ３２は、供給された電力を変換して、状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４にリファレンス電圧ＶＲＥＦを供給する。そして、マイクロコントローラ３２は状態検出回路１の出力部と接続され、状態検出回路１から光源装置の動作状態の検出結果である動作状態信号、具体的には信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２、ＳＴＨ、ＳＶ１がマイクロコントローラ３２に入力される。マイクロコントローラ３２は状態検出回路１からの信号を演算し、光源装置の動作状態を判定し、その判定結果の情報を信号として出力する。さらに、マイクロコントローラ３２の通信用端子は、外部接続部材１６６の端子Ｔ３とフィルタ回路ＮＦ２を介して接続される。そして、端子Ｔ３は、外部配線１８０により、例えば外部駆動回路２３０のマイクロコントローラ５３２と接続される。したがって光源装置４００は外部駆動回路２３０と通信することができる。このため、光源装置４００の動作状態に関する情報を外部駆動回路２３０等の外部装置で取得することができる。
【０２７３】
この構成により、状態検出回路１が、光源装置の発光機能に関する部品の動作状態を検出し、同一の実装基板の近傍に実装されたマイクロコントローラ３２に検出結果を入力できる。したがって、状態検出回路１とマイクロコントローラ３２の間の配線において、外部のノイズの影響や信号伝達の遅延が発生しにくいため、光源装置の動作状態を高速にかつ正確にマイクロコントローラ３２に入力できる。そして、入力された検出結果をマイクロコントローラ３２で演算することで光源装置の動作状態を制御信号として出力させることができる。また、本実施の形態において、マイクロコントローラ３２と同一の実装基板に、外部と接続する外部接続部材が実装される。このため、マイクロコントローラと外部接続部材との間の配線において、外部のノイズの影響や信号伝達の遅延が発生しにくいため、マイクロコントローラ３２での判定結果を外部に正確に高速に通信できる。そして、その情報に基づいて、外部駆動回路２３０を用いて、光源装置を高速に減光もしくは消灯することができる。このとき、光源装置の実装基板にはマイクロコントローラ３２が搭載されているため、状態検出回路１からの動作状態信号を演算して、外部駆動回路を制御する制御信号を生成する制御アルゴリズムを自由に設定できる。
【０２７４】
さらに上記のマイクロコントローラ３２と外部駆動回路との通信は、好ましくはデジタル信号により通信を行う。この構成により、光源装置４００の動作状態に関する情報を、外部駆動回路２３０等の外部装置に正確に情報伝達させることができる。
【０２７５】
また、マイクロコントローラ３２は、トランジスタ３０のゲートへ制御信号である信号ＳＦＥＴを出力しトランジスタ３０のオン、オフを制御する。このときマイクロコントローラ３２は、状態検出回路１から入力された検出結果を演算することで光源装置の動作状態を制御信号として出力させることができる。その制御信号は、マイクロコントローラ３２と同一の実装基板に実装されたトランジスタに入力し、トランジスタを制御することができるため、光源装置を高速に減光もしくは消灯することができる。このとき、光源装置の実装基板にはマイクロコントローラ３２が搭載されているため、動作状態信号を演算してトランジスタを制御する制御信号を生成する制御アルゴリズムを自由に設定できる。また、上記のマイクロコントローラ３２においては、マイクロコントローラ３２に搭載されている不揮発性メモリに、状態検出回路１からの動作状態信号を演算したり、比較したりするための基準値が記憶される。この構成により光源装置４００においては、状態検出回路１からの信号を用いてマイクロコントローラ３２は、容易に光源装置の動作状態を判定することができる。
【０２７６】
このとき、上記の不揮発性メモリに、光源装置の出射光の光量に関係する受光素子の信号に対する基準値を記憶させることができる。また、不揮発性メモリに光源装置の温度に関係する温度検出素子の信号に対する基準値を記憶させることもできる。また不揮発性メモリに、光源装置に搭載する半導体発光装置の、駆動電流及び温度などの所定の駆動条件における出射光の光量の経時変化係数を記憶させることもできる。また不揮発性メモリに、光源装置の累積動作時間を記憶させることもできる。また不揮発性メモリに、光源装置の所定の温度に対する最大駆動電流値を記憶させることもできる。
【０２７７】
上記のように不揮発性メモリに、状態検出回路１がパラメータとする測定値に対する基準値を記憶させることで、マイクロコントローラ３２は光源装置の状態検出回路１で検出した動作状態信号を演算し、その結果により、容易に判定をすることができる。
【０２７８】
ここで、図２９においては、状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４は、伝搬光５４の進行方向に並んでいるように記載したが、図３０に示すように、第１受光素子４２及び第２受光素子４４は、伝搬光５４の進行方向に対して、交差するように並んで配置することが好ましい。このように配置することで、主軸９１に対して該同一の出射角の出射光９２を複数の受光素子に導くことができる。このため、例えば、該同一の出射角の第１出射光７２と第２出射光８２とを比較することができ、より正確に光源装置の動作状態を検出することができる。さらに波長変換部材４からの出射光９２を第１受光素子４２及び第２受光素子４４に導くための導光開口部５０ｃと５０ｄとの開口部の形状は、第１受光素子４２と第２受光素子４４とでは異なるようにするほうが望ましい。また、導光開口部５０ｃと５０ｄとに配置される第１光学フィルタ２２と第２光学フィルタ２４の外形は、例えば正方形と矩形、平行四辺形と菱形などのように異なることが望ましい。この構成により光源装置４００を製造する工程において、第１光学フィルタ２２と第２光学フィルタ２４との配置を間違えることを抑制することができる。
【０２７９】
続いて、図３１Ａ、図３１Ｂ及び図３２を用いて、本実施の形態の光源装置の電気回路をより詳しく説明する。図３１Ａに示すように、半導体発光装置１０は光源装置４００の外部接続部材１６６の端子Ｔ１とＴ２に接続される。このとき、半導体発光装置１０のアノード端子は、端子Ｔ１に接続される。半導体発光装置１０のカソード端子は、トランジスタ３０に接続され、端子Ｔ２に接続される。またサージ保護素子としてツェナーダイオードＺＤ０１が半導体発光素子１２に並列に接続され、実装基板１６０に実装される。本実施の形態においては、ツェナーダイオードＺＤ０１は半導体発光装置１０の外部に配置されているが、半導体発光装置１０に内蔵させてもよい。そして、端子Ｔ１、Ｔ２には、抵抗Ｒ４１、Ｒ４２が直並列に接続される。状態検出回路１の一部は、この抵抗Ｒ４１、Ｒ４２で構成され、実装基板１６０に実装される。抵抗Ｒ４１とＲ４２は動作状態信号である信号ＳＶ１を生成する。信号ＳＶ１は、半導体発光装置１０のアノード端子とカソード端子に入力される端子電圧の分圧であり、端子電圧と相関のある信号である。そして、信号ＳＶ１は、同一の実装基板に実装されたマイクロコントローラ３２に入力され、光源装置の動作状態をマイクロコントローラ３２で判定する。上記の構成により、光源装置の動作状態を光源装置自体で高速に、かつ正確に判定することができる。
【０２８０】
また、上記の状態検出回路１の一部は、実施の形態１の変形例６と同様の回路構成で、センス抵抗を用いて端子電流を検知する検知回路に置き換えても良い。このとき状態検出回路１からは、半導体発光装置１０に印加する電流に関係する動作状態信号である信号ＳＣ１を出力する。そして、信号ＳＣ１は同様に、マイクロコントローラ３２に入力され、光源装置の動作状態を判定することができる。
【０２８１】
また、上記の状態検出回路１は、実施の形態１の変形例７と同様の回路構成で、トランジスタ３０に印加される電圧を検知することで半導体発光装置１０に印加する電流を検知する検知回路であっても良い。これにより、光源装置にセンス抵抗を搭載するのを省略することができる。
【０２８２】
本実施の形態の光源装置においては、マイクロコントローラ３２の出力部はトランジスタ３０と接続される。したがって、信号ＳＶ１もしくはＳＣ１をマイクロコントローラ３２に入力し、マイクロコントローラ３２で上記信号を演算し、その結果を用いて信号ＳＦＥＴを出力し、信号ＳＦＥＴをトランジスタのゲートに印加することでトランジスタ３０を制御することができる。
【０２８３】
これらの構成により、光源装置の半導体発光装置の内部、外部の電気配線もしくは半導体発光装置１０の電気−光変換機能における異常を容易に検知することができる。そして、その結果を光源装置４００に搭載されたマイクロコントローラ３２で判定し、トランジスタ３０に指示を送付することができる。したがって、本実施の形態の光源装置においては、状態検出回路１で光源装置自身の動作状態を正確に検知し、半導体発光装置に印加される電流量を高速で低減させることで、光源装置の動作状態を高速で変化させることができる。
【０２８４】
また、光源装置４００のマイクロコントローラ３２で行った演算結果は、マイクロコントローラ３２からフィルタ回路ＮＦ２を通して、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から信号ＳＯＵＴとして外部駆動回路２３０に送付することもできる。外部駆動回路２３０では、受信した光源装置４００からの信号を処理し、光源装置４００の半導体発光装置１０に供給する電力を自由に変更することができる。
【０２８５】
また、本実施の形態の実装基板１６０は、状態検出回路１の一部として、前述のように受光素子を含む回路が備えられる。具体的には、図３１Ａに示すように、第１受光素子４２を含む状態検出回路１と、第２受光素子４４を含む状態検出回路１の２種類の検知回路が搭載される。第１受光素子４２と抵抗Ｒ０３で構成される状態検出回路１は、第１受光素子４２に入射する光の量に応じた動作状態信号である信号ＳＰＤ１を出力する。第２受光素子４４と抵抗Ｒ０４で構成される状態検出回路１は、第２受光素子４４に入射する光の量に応じた信号ＳＰＤ２を出力する。そして、信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２はマイクロコントローラ３２に入力される。この構成により、光的な異常を状態検出回路１で検知し、その結果をマイクロコントローラで判断することができる。そして、マイクロコントローラ３２で判定した結果を用いて外部駆動回路と通信し、半導体発光装置に印加する電流量を調整する。また、マイクロコントローラ３２から信号ＳＦＥＴを出力し、トランジスタ３０を制御することができる。
【０２８６】
これらの構成により、光源装置の半導体発光装置の内部の光学部材、波長変換素子２の波長変換部材の発光部の電気−光変換機能における異常などにより発生する出射光異常を容易に検知し、その結果を光源装置４００に搭載されたマイクロコントローラ３２で判定し、トランジスタ３０に指示を送付することができる。このため、半導体発光装置に印加される電流量を高速で低減させることができる。また、光源装置４００のマイクロコントローラ３２で行った演算結果は、マイクロコントローラ３２からフィルタ回路ＮＦ２を通して、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から信号ＳＯＵＴとして外部駆動回路２３０に送付することもできる。外部駆動回路２３０では、受信した光源装置４００からの信号を処理し、光源装置４００の半導体発光装置１０に供給する電力を自由に変更することができる。
【０２８７】
さらに、本実施の形態の光源装置４００の状態検出回路１は、例えばサーミスタである温度検出素子ＴＨ０１を備える。そして光源装置４００の温度と相関がある動作状態信号を状態検出回路１から出力させることができる。状態検出回路１の温度検出素子ＴＨ０１からの出力された動作状態信号である信号ＳＴＨは、マイクロコントローラ３２に入力される。そして、その信号を用いてマイクロコントローラ３２にて演算を行い、光源装置の動作状態を判定することができる。マイクロコントローラ３２は、その判定結果を用いて外部駆動回路と通信し、半導体発光装置に印加する電流量を調整する。また、マイクロコントローラ３２は信号ＳＦＥＴを出力し、トランジスタ３０のゲートに入力する。このゲートに入力された信号ＳＦＥＴにより、トランジスタ３０は半導体発光装置１０の入力電力を制御する。
【０２８８】
上記の構成により光源装置の温度情報を動作状態検出回路で検知し、半導体発光装置に印加する電力を制御することができる。したがって、光源装置４００の温度変化を検出し、半導体発光装置の駆動電流の制御を行うことができる。
【０２８９】
さらに、不揮発性メモリを利用して、複数の光源装置に対しても、各々、動作状態を正確に検出することもできる。複数の異なる光源装置においては、同じ駆動電流においても光源装置の出射光の光量・波長がわずかに異なることや、同じ光量に対して受光素子の感度がわずかに異なることがある。このために、同じ駆動電流においても受光素子から出力される信号値は、同じ動作状態においても、光源装置ごとにバラツキを持ってしまう。本実施の形態においては、この光源装置ごとに異なる受光素子から出力される信号値を、光源装置毎のモジュール間ばらつき補正係数を使用し演算を行うことで、光源ごとの個体差を補正することができる。
【０２９０】
具体的には、出荷前に、ある光源装置において特定の動作条件（環境温度、駆動電流）における受光素子から出力される信号値を測定し、標準となる光源装置における受光素子から出力される信号値との比を、モジュール間ばらつき補正係数として算出する。そして、上記の不揮発性メモリに、あらかじめ、光源装置毎のモジュール間ばらつき補正係数と、温度検出素子から出力される信号値を温度に変換する温度変換式と、受光素子から出力される信号値の温度依存性を補正する温度補正式とを記憶させておく。
【０２９１】
上記の不揮発性メモリに記憶させたモジュール間ばらつき補正係数と、温度変換式と、温度補正式を用いて光源装置の動作状態を検出することで、動作状態を正確に判断することができ、光源装置の動作状態が異常な場合は、光源装置の駆動電流を遮断することができる。
【０２９２】
具体的には、図３１Ａ及び図３１Ｂに示すように、まず、マイクロコントローラ３２に入力される、受光素子から出力される信号値ＳＰＤ１,ＳＰＤ２に対してモジュール間ばらつき補正係数を乗算することで正規化した正規化値ＮＳＰＤ１、ＮＳＰＤ２を求める。続いて、マイクロコントローラ３２に入力される温度検出素子の信号値ＳＴＨに対して温度変換式を用いて温度を求め、得られた温度と温度補正式を用いて温度補正係数を求める。そしてマイクロコントローラ３２にて、正規化値ＮＳＰＤ１、ＮＳＰＤ２に対して温度補正係数で演算を行い、この演算結果とあらかじめ決められた基準値を比較し、異常の有無を判定する。
【０２９３】
上記の温度補正式は、好ましくは、光源装置の動作条件（駆動電流）に対応した補正式とし、光源装置の駆動電流に基づいてマイクロコントローラ３２が演算する。
【０２９４】
上記の構成により、光源装置の動作状態を正確に検出し判断することができるため、光源装置の動作状態が正常な状態の場合には、光源装置を動作させ、異常の状態の場合には、光源装置を正確に遮断させることができる。
【０２９５】
光源装置４００のマイクロコントローラ３２で行った演算結果は、マイクロコントローラ３２から、外部接続部材１６６の端子Ｔ３から信号ＳＯＵＴとして外部駆動回路２３０のマイクロコントローラ５３２に送付することもできる。このとき、マイクロコントローラ５３２側からマイクロコントローラ３２側に信号ＳＩＮを送付し、その信号に応じてマイクロコントローラ３２側からマイクロコントローラ５３２側に信号ＳＯＵＴを送付する方法を用いてもよい。外部駆動回路２３０では、受信した光源装置４００からの信号ＳＯＵＴをマイクロコントローラ５３２で処理し、その結果を制御部２４０と通信しつつ、バッテリー２５０より供給される電力ＶＢから、降圧回路５０１とセンス抵抗を用いて所定の電流ＩＯＰと電圧ＶＯＰを生成し、光源装置４００の端子Ｔ１に入力する。このようにして、マイクロコントローラ３２は、光源装置４００外部の外部駆動回路２３０を用いて、トランジスタ３０とは別に、光源装置４００の半導体発光装置１０に供給する電力を自由に変更することができる。なお、外部駆動回路２３０では、降圧回路５０２により所定の電圧ＶＩＮを端子Ｔ４から光源装置４００へ入力し、マイクロコントローラ３２の電源とする。
【０２９６】
続いて、図３２を参照しながら、本実施の形態の光源装置４００に搭載される実装基板１６０の各配線層のレイアウトについて説明する。
【０２９７】
図３２は、実施の形態４に係る光源装置４００の実装基板１６０の構成を説明するための概略図である。本実施の形態の実装基板１６０において、配線層は、第１配線層ＷＬ１、第２配線層ＷＬ２、第３配線層ＷＬ３、及び第４配線層ＷＬ４の４層が形成される。そして、内側部分の第２配線層ＷＬ２もしくは第３配線層ＷＬ３のいずれかがグラウンド（ＧＮＤ）配線である。この構成により、異なるデジタル信号線の間にグランド配線を配置することができる。このため、互いの信号線のノイズが相互に影響し、クロストークによる信号線の信号が劣化するのを抑制する。
【０２９８】
さらに、内側部分の第２配線層ＷＬ２もしくは第３配線層ＷＬ３のうち、片側をグラウンド(ＧＮＤ）配線として、他方を、半導体発光装置１０に大電流を流すためのプリント配線とする。この構成により、大電流を流すために形成する導電膜幅が広い配線を内部に形成することができ、表層側の基材と配線層との密着性が悪くなることを抑制することができる。
【０２９９】
図３２においては、第２配線層ＷＬ２にグラウンド配線が形成され、第３配線層ＷＬ３に、半導体発光装置１０のアノード端子とカソード端子と接続されるプリント配線１６２Ａ、１６２Ｃの大部分が形成される構成である。そして、第１配線層ＷＬ１の表面にはマイクロコントローラ３２が実装される。また、第１配線層ＷＬ１の表面には、トランジスタ３０も実装される。
【０３００】
この構成により、マイクロコントローラ３２が実装される第１配線層ＷＬ１と、他の配線層である第３配線層ＷＬ３及び第４配線層ＷＬ４とが、グラウンド配線である第２配線層ＷＬ２により分離される。このため、マイクロコントローラ３２が外部の配線からノイズのクロストークを受け、誤動作をする可能性を低減できる。さらに、マイクロコントローラ３２とトランジスタ３０とは同一の実装基板の同一の配線層に実装される。したがって、マイクロコントローラ３２からの信号をトランジスタ３０に高速に伝達することができるため、光源装置４００に異常が発生したときに、光源装置４００を高速に停止させることができる。
【０３０１】
また、実装基板１６０の第４配線層ＷＬ４の表面には、第１受光素子４２及び第２受光素子４４ならびにサーミスタＴＨ０１を含む状態検出回路１が形成される。このとき、平面視で、第１受光素子４２及び第２受光素子４４と半導体発光装置１０との間にマイクロコントローラ３２が設置されている。この構成により、光源装置において、容易に半導体発光装置とマイクロコントローラと受光素子を配置するとともに、光源装置において受光素子を発熱源である半導体発光装置から離れた位置に配置することができる。このため、受光素子が半導体発光装置の発熱の影響を受けて温度上昇し、受光素子から出力される動作状態信号に誤差を生じることを抑制することができる。
【０３０２】
また、実装基板１６０において、平面視で、半導体発光装置１０との接続部分とマイクロコントローラ３２の実装位置との間に例えばサーミスタである温度検出素子ＴＨ０１が設置される。この構成により、温度検出素子を半導体発光装置に近接して配置させることができるとともに、半導体発光装置と温度検出素子との間の他の発熱源であるマイクロコントローラが配置されないため、温度検出素子を用いて半導体発光装置の温度測定を高精度に行うことができる。さらに、温度検出素子を用いて半導体発光装置の温度変化を高速に検知することができる。
【０３０３】
なお、図３２の実装基板１６０において、マイクロコントローラ３２の周辺にはフィルタ回路ＮＦが配置され、マイクロコントローラ３２と接続される。これによりマイクロコントローラ３２に入力される動作状態信号のノイズを低減することができる。
【０３０４】
上記の実装基板１６０において、好ましくは、実装基板１６０は、曲げ部分のない平面板で構成されることが好ましい。このようにすることで、実装基板の機械強度の低下を抑制することができ、また容易に実装基板を製造することができる。そして、実装基板１６０は、基台５０の固定面である第１面５０ｔ側の第１面５０ｔよりも一段内側の部分の固定面に固定される。この構成により光源装置を、表面が平面の外部放熱器と、光源装置の固定面である第１面５０ｔとを面で接触させて固定させることができる。したがって、光源装置から外部放熱器への放熱経路を容易に構成することができる。
【０３０５】
また、実装基板１６０に実装される外部接続部材１６６は、実装基板１６０の平面方向に平行な方向、つまり図２９の矢印１６６ａの方向に挿抜されるコネクタであることが好ましい。この方向に挿抜する外部接続部材を用いることで、厚み方向、つまり第１面５０ｔに対して垂直な方向（紙面上下方向）に薄い外部接続部材を用いることができ、光源装置の薄型化が実現できる。さらにこの方向に挿抜する外部接続部材を用いることで、外部接続部材の上部に基台５０の第２面５０ｓを有する台座５０ｄを配置できるため小型の光源装置を実現できる。また、同一の実装基板に、半導体発光装置と受光素子を実装し、出射光を反射する反射光学素子２０ｂと透光部材６０を用いた光学系を用いた光源装置とすることで、光学系の光路が、第１面５０ｔに垂直な方向に薄い小型の光源装置を実現できる。
【０３０６】
続いて、図３３及び図３４を用いて、光源装置４００を用いた投光装置９００の実施の形態を示す。
【０３０７】
図３３は、実施の形態４に係る光源装置４００を用いて構成した投光装置９００の構成を示す概略断面図である。また、図３４は、実施の形態４に係る光源装置４００を用いて構成した投光装置９００の製造方法を説明するための概略図である。
【０３０８】
投光装置９００において、光源装置４００には、第１面５０ｔ側に配置される放熱プレート９３１と放熱フィン９３２からなる外部放熱器９３０に精度良く位置合わせするための基準孔１４６ａと、基準孔１４６ａと対になる長孔１４６ｂとが設けられる。
【０３０９】
そして、光源装置４００は、光源装置の第１面５０ｔ側が外部放熱器９３０に設置面９３０ｂに接するように配置され、基台５０の周辺部分に形成された貫通孔１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄによりネジ（図示せず）などで固定される。さらに、投光装置９００において、光源装置４００の基台５０の第２面５０ｓには、例えばパラボリックミラーである投光光学部材９１０が固定される。このとき、投光光学部材９１０には、固定部９１０ａが形成され、この固定部９１０ａに形成された２つの基準ピン９１０ｂと光源装置４００の基台５０の第２面５０ｓに形成された基準孔１４６ａ、長孔１４６ｂとが合わせられる。そして、２つの開口部９１０ｃと、基準孔１４６ａと同一の面に形成されたネジ穴１３０ａ及び１３０ｂとが、２つのネジ４２２により、光源装置４００と投光光学部材９１０とが固定される。このように、本実施の形態の光源装置４００を用いることで、投光装置９００に必要な放熱器及び投光光学部材を光源装置４００に容易に位置合わせして固定することができる。したがって、投光装置９００を簡単に構成及び製造することができる。また、光源装置４００の第１面５０ｔが外部放熱器９３０に固定されているため、半導体発光装置１０で発生した熱を第１面５０ｔから外部放熱器９３０の放熱プレート９３１に容易に放熱できる。そして放熱プレート９３１に伝熱された熱は放熱フィン９３２で外気に放熱される。したがって、半導体発光装置１０の温度上昇を容易に低減することが可能となる。
【０３１０】
続いて、本実施の形態の光源装置４００の実装基板１６０以外の部分について詳細に説明する。
【０３１１】
図３５は、光源装置４００の波長変換部材４、第１受光素子４２及び第２受光素子４４近傍を拡大した部分拡大断面図である。半導体発光装置１０の半導体発光素子１２からは、例えば波長４５０ｎｍであるレーザ光である出射光５２が放射し、伝搬光５４に変換される。波長変換素子２の発光部４ａに入射した伝搬光５４は、第１出射光７２と第２出射光８２とが混色した出射光９２として放射される。出射光９２の一部は透光部材６０で反射され、反射光９６として、第１受光素子４２及び第２受光素子４４に向かう。反射光９６は、透光部材６０で反射された第１出射光である第１反射光７６と透光部材６０で反射された第２出射光である第２反射光８６とで構成される。そして、反射光９６は、第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４を通過し第１受光素子４２及び第２受光素子４４に到達する。
【０３１２】
このとき、反射光９６は、基台５０に形成された導光開口部５０ｃ、５０ｄを通って第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４に到達する。このとき導光開口部５０ｃ、５０ｄは、好ましくは、第１受光素子４２及び第２受光素子４４に向かって小さくなるように構成される。この構成により、反射光９６は導光開口部５０ｃ、５０ｄの側面を多重反射しながら第１受光素子４２及び第２受光素子４４に向かうため、効率よく反射光９６を第１受光素子４２及び第２受光素子４４に導くことができる。
【０３１３】
図３６は、波長変換素子２及びその近傍を拡大した模式的な部分拡大断面図である。波長変換素子２は、支持部材６と、支持部材６に配置された波長変換部材４とを備える。波長変換部材４は、希土類元素で賦活された蛍光体材料を含む。そして、蛍光体材料は、伝搬光５４の少なくとも一部を吸収し、伝搬光５４と波長が異なる蛍光を波長変換された光として出射する。
【０３１４】
波長変換素子２が設置される基台５０の表面は凹凸が形成される。そして、基台５０の表面には、例えば錫（Ｓｎ）もしくはニッケル（Ｎｉ）メッキ層からなる接合層５１が形成される。波長変換素子２の支持部材６は、例えばシリコン基板で構成され、波長変換部材４側の表面及び基台５０側のいずれの表面にも凹凸が形成される。そして、波長変換部材４側の表面には、例えばＡｇ及び誘電体多層膜からなる反射膜６ａが形成される。そして支持部材６の基台５０側の表面には、例えば、チタン、白金、金からなる接合層６ｂが形成される。支持部材６の反射膜６ａの表面には、例えば、セリウム賦活イットリウム・アルミ・ガーネット蛍光体である蛍光体材料が、シルセスキオキサンからなる透明結合材と混合されたものからなる波長変換部材４が形成される。
【０３１５】
また、支持部材６と基台５０とは、それぞれの表面に形成された接合層６ｂ、接合層５１と、例えば、錫、銀、銅からなる低融点半田材料などである接着部材７により接着される。
【０３１６】
つづいて、上記構成の光源装置４００において、動作中に波長変換部材に異常が発生した場合の検知方法について図を示しながら説明する。
【０３１７】
図３７Ａ〜図３７Ｃは、光源装置の半導体発光装置の動作条件と波長変換部材から放射される出射光の光量である光束との関係を示す概念的な図である。図３７Ａは、光源装置４００の半導体発光装置１０に印加する電流量と、光源装置から出射する出射光の光束との関係を示している。光源装置の光束は、光源装置に印加する電流量に対して閾値Ｉｔｈを有して出射され、閾値Ｉｔｈを越える電流量の増加に伴い光束が急激に増える特性がある。今、電流量ＩＯＰに対して光束ΦＯＰが出射されるとする。図３７Ｂは、光源装置４００、つまり半導体発光装置１０の温度と光源装置から出射される光束との関係を示している。通常の動作時には電流量ＩＯＰに対して光束ΦＯＰが出射されるが、光源装置の温度が上昇すると光束が低下し、動作保証上限温度ＴＨＩのとき光束ΦＯＰ（ＨＴ）となる。また、光源装置の温度が低下すると光束が増加し、動作保証温度下限温度ＴＬＯＷのとき光束ΦＯＰ（ＬＴ）が出射される。
【０３１８】
一方で、動作時間に対しても光束は変化する。図３７Ｃは、光源装置４００を動作させた時間と、出射光の光束との関係である。光源装置４００の光束は、動作初期時間ｔＩＮＩには光源装置の光束は光束ΦＯＰ（ＩＮＩ）得られるが、動作を継続するに従い、光束が徐々に低下し、動作保証期間後の時間ｔＥＮＤでは光束ΦＯＰ（ＥＮＤ）となる特性がある。このように、光源装置の波長変換部材から出射される光量は、波長変換部材の異常だけでなく、光源装置の通常の動作中に発生する環境変化、つまり印加する電流量の変化、光源装置の温度の変化、光源装置の動作時間の変化に対しても変化する。この光束の変化は、受光素子に入射する光量の変化となり、受光素子から出力される動作状態信号である信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２の変化となる。したがって、これらの通常の動作中に発生する環境変化による信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２の変化ではマイクロコントローラ３２は異常と判断せず、波長変換素子２が破損したときは異常と判断する基準値Ｓ１ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ，Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮの設定が必要となる。
【０３１９】
次に、光源装置４００の波長変換素子２が破壊した場合に、基準値Ｓ１ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ，Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮで判定する例について、図３８Ａ〜図３８Ｃを用いて説明する。図３８Ａは、光源装置４００が正常に動作している様子を示す。図３８Ｂは、光源装置４００の波長変換素子２から波長変換部材４が完全に剥離した場合を示す図である。図３８Ｃは、波長変換素子２ごと、基台５０から剥離した場合について示す図である。
【０３２０】
図３９、図４０Ａ及び図４０Ｂは、実施の形態４に係る状態検出回路１の検出結果の例を説明する図である。より具体的には、図３９、図４０Ａ及び図４０Ｂには、光源装置４００の動作状態ごとに受光素子に入射される信号量を実際に測定した結果が示されており、また、その結果を元に、図２３のアルゴリズムに沿って（ｉｉｉ）〜（ｖｉ）の判定を行った結果が示されている。このとき、状態検出回路１の第１受光素子４２、第２受光素子４４で抽出した信号ＳＰＤ２、ＳＰＤ１は、図３９の（Ａ）の欄にあるように１００で規格化した。また、このときの基準値Ｓ２ＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ、Ｓ１ＭＡＸとして、それぞれ５０、１５０、７０、１３０を用いた。図３９において、（Ａ）は正常な動作状態で環境温度が室温（２５℃）、かつ、印加電流がＩＯＰである、（Ｂ）は正常な動作状態で環境温度が低温（−４０℃）、かつ、印加電流がＩＯＰである、（Ｃ）は正常な動作状態で環境温度が高温（＋８０℃）、かつ、印加電流がＩＯＰである、（Ｄ）は正常な動作状態で環境温度が室温（２５℃）、かつ、印加電流ＩＯＰで５００時間連続動作した後、（Ｅ）は光源装置が異常状態、かつ、波長変換素子が図３８Ｂの状態、（Ｆ）は光源装置が異常な動作状態、かつ、波長変換素子が図３８Ｃの状態、（Ｇ）は光源装置が異常な動作状態、かつ、波長変換素子が図２４の（ｂ）の状態、（Ｈ）は光源装置が異常な動作状態、かつ、波長変換素子が図２４の（ｃ）の状態の場合を示す。
【０３２１】
この結果により、動作状態（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、いずれも状態検出回路１からの信号により正常と判断される。一方、動作状態（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｈ）は、信号ＳＰＤ２により異常と判断される。また、動作状態（Ｇ）は、信号ＳＰＤ１により異常と判断される。上記構成により、第１出射光の光量と、第２出射光の光量とで、正常な動作状態及び異常な動作状態を判定することができる。
【０３２２】
さらに、図４０Ａは、基準値Ｓ２ＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ、Ｓ１ＭＡＸとして、それぞれ７０、１５０、７０、１３０とした場合について示す。この場合には、第２出射光の光量のみで、正常な動作状態及び異常な動作状態を判定することができる。
【０３２３】
なお、上記構成のほかに、基準値の設定を適当な値に変更することで、第１出射光の光量のみで正常な動作状態及び異常な動作状態を判定してもよい。また、第２出射光の光量のみで正常な動作状態及び異常な動作状態を判定することもできる。
【０３２４】
この構成により、蛍光体で散乱される出射光である第１出射光と、蛍光体で変換され出射される蛍光である第２出射光との少なくとも一方の光量を検出し動作状態信号としてマイクロコントローラに入力することで、蛍光体の破損状況を正確に抽出し判定することができる。そして、その判定結果を用いて、光源装置４００内部に搭載されたトランジスタ３０を用いて光源装置４００を高速に停止させることもできる。さらに、マイクロコントローラ３２から外部配線を用いて、外部に接続した駆動回路を用いて光源装置４００を停止させることができる。
【０３２５】
なお、上記構成のほかに、基準値の信号の設定を適当な値にすることで、第１出射光の光量のみで正常な動作状態及び異常な動作状態を判定してもよい。
【０３２６】
さらに、上記構成の光源装置において、蛍光体で散乱される青色光である第１出射光と、波長変換部材で変換され出射される蛍光である第２出射光との光量を、動作状態信号としておのおのマイクロコントローラに入力し、第１出射光と第２出射光との比率を演算することで、光源装置の動作状態の一つである波長変換部材の破損状況をより正確に抽出することができる。つまり、波長変換部材に吸収されて変化される光と吸収されない光の比率を検知することで、波長変換部材の変換効率の変化を精密に抽出して、判定することができる。
【０３２７】
さらに、図４０Ｂは、図３１Ｂのアルゴリズムを用いて、光源装置の動作状態を判定する場合の実験結果の例を示す。まず図４０Ｂ（ａ）は、光源装置を作製し、駆動電流を０Ａ、０．７Ａ、１．０Ａ、１．５Ａ、２．０Ａ、２．３Ａと変換させ、環境温度を−４０℃から約１１０℃まで変化させたときに、受光素子から出力された信号値を検出した結果である。このとき受光素子には、蛍光である第２出射光が主に入射されるように構成されている。信号値は、駆動電流が大きくなると、図３７Ａに示す出射光の光束との関係に沿って増加する。そして、温度が高くなると、図３７Ｃに示す出射光の光束との関係に沿って減少する。このとき、光源装置に印加する駆動電流は、図３７Ｄに示すような温度ＴＯＰＬ以上、ＴＯＰＨ以下の駆動とし、半導体発光装置の劣化を抑制した。
【０３２８】
このような、高範囲の駆動電流、環境温度で光源装置を動作させる場合、受光素子から出力される信号値は、出射光の変動に伴い、非常に大きい。したがって、異常を検知する基準値を決定しにくい。
【０３２９】
一方で、図４０Ｂ（ｂ）は、図４０Ｂ（ａ）に示す信号値ＳＰＤ２を、あらかじめ決定した変換式で変換した値を示す。このとき温度補正係数はＰ／（αＴ２＋βＴ＋γ）（Ｐ、α、β、γは任意の係数。Ｔは温度検出素子から得た環境温度）で演算した。この結果、変換した値は、光源装置の駆動電流、環境温度に関わらず、ほぼ一定となり、図４０Ｂ（ｂ）においては、例えば基準値Ｓ２ＭＡＸを１５００、Ｓ２ＭＩＮを５００とするなど、容易に決定することができる。なお、図４０Ｂ（ｂ）の実験例においては、駆動電流０．７Ａで環境温度７０℃以上の場合は、変換した値においても変動が大きい。これは、図３７Ａに示す閾値Ｉｔｈの光源装置毎の変動の影響である。したがって、光源装置の駆動条件として、環境温度に沿って駆動電流の下限を決定することが好ましい。
【０３３０】
上記のような構成により、光源装置の動作状態を正確に検出し、光源装置に異常が発生した場合に正確に動作を停止させることができる。
【０３３１】
なお、図４０Ｂの変換においては、駆動電流０Ａのときに検出されている受光素子からの信号のバックグラウンド成分を差分し、より正確に信号値を変換した。
【０３３２】
（実施の形態４の変形例１）
実施の形態４の変形例１に係る光源装置について、図４１を用いて説明する。
【０３３３】
図４１は、実施の形態４の変形例１に係る光源装置に搭載される実装基板１６０の回路ブロック図を示す。実装基板１６０は、図３１Ａの回路ブロック図と異なり、トランジスタ３０と半導体発光装置１０のアノード端子とを接続するプリント配線と、トランジスタ３０と半導体発光装置１０のカソード端子とを接続するプリント配線とに並列で接続される。このため、定常状態での動作時に、トランジスタ３０に電流が流れないため、消費電力を増やさずに機能安全を実現することができる。
【０３３４】
また、本変形例においては、マイクロコントローラ３２の外部に、不揮発性メモリが、さらに配置される。この構成により、不揮発性メモリとマイクロコンピュータの中央演算処理装置とを別々に設計し配置できるため、より自由に発光装置を構成できる。
【０３３５】
（実施の形態４の変形例２）
続いて、実施の形態４の変形例２に係る光源装置について、図４２から図４４を用いて説明する。本変形例は実施の形態４とほぼ同じ構成であるため、異なる部分を中心に説明する。
【０３３６】
図４２は、光源装置４００の波長変換素子２及び第２受光素子４４の近傍を拡大した図である。本変形例では、説明を容易にするため、第１受光素子４２、第２受光素子４４、第１光学フィルタ２２、及び第２光学フィルタ２４のうち、第２受光素子４４及び第２光学フィルタ２４のみを記載する。
【０３３７】
本変形例において、基台５０には、波長変換素子２が配置される位置の面に凹部５０ｅが形成される。また、基台５０には、実施の形態４等と同様に導光開口部５０ｃが形成されるが、波長変換素子２側に貫通孔よりも大きい凹部が形成され、その凹部に第１光学フィルタ２２が配置される。そして、波長変換素子２はホルダ２６４に固定され、さらにホルダ２６４は凹部５０ｅの中にネジ２２２、２２４により固定される。このとき、図３６の実施の形態４で説明したように、ホルダ２６４を、例えばアルミニウム合金の表面に、例えば錫でメッキをしたものを用いて、波長変換素子２とホルダ２６４とを低融点半田で固定するのが好ましい。この構成により、波長変換素子２を基台５０に直接半田固定することが不要になるため、基台５０の表面メッキ処理が不要になり、より自由に、基台５０の材料を選択することができる。
【０３３８】
また、基台５０には、波長変換素子２が配置される側から、第２光学フィルタ２４が挿入され、接着剤等で固定される。この構成により、波長変換素子２と、第２光学フィルタ２４とを同じ面から基台５０に固定することができるため、光源装置４００の製造が容易になる。
【０３３９】
さらに、波長変換部材４近傍の基台５０の表面は、板状の金属部品である基台カバー１７０で覆われる。基台カバー１７０は、好ましくは、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属で構成される。そしてさらに好ましくは、表面に表面平均粗さが出射光の波長と同程度の算術的平均粗さ０．５μｍ以上の凹凸が形成される。そして、さらに好ましくは、基台カバー１７０は、波長変換素子２から出射される出射光９４の進行方向に対向するように曲げられ、出射光９４が基台カバー１７０の表面に照射されるように構成される。この構成により、出射光９４が保持部材１５２に照射されないように、基台カバー１７０で遮光することができる。
【０３４０】
さらに好ましくは、基台カバー１７０は、ホルダ２６４の基台５０側と反対側の表面の一部もしくは全部を覆う。この構成により、ホルダ２６４を基台５０に固定するネジ２２２、２２４が緩んだ場合でも基台５０から外れるのを抑制することができる。さらに、基台カバー１７０は、第２光学フィルタ２４の基台５０側と反対側の表面の一部もしくは全部を覆う。この構成により第２光学フィルタ２４を基台５０に固定する接着剤の接着性能が低下した場合でも基台５０から外れるのを抑制することができる。つまり基台カバー１７０を用いて、光源装置４００をより堅牢に構成することができる。
【０３４１】
本変形例においては、図４３及び図４４に示すように、半導体発光装置１０及びその近傍も異なる。
【０３４２】
図４３は、実施の形態４の変形例２に係る半導体発光装置１０及びその近傍の拡大断面図であり、図４４は、実施の形態４に係る半導体発光装置１０及びその近傍の拡大断面図である。半導体発光装置１０において、パッケージ１４は、鉄で構成されるベース１４ａと、銅で構成されるヒートシンク１４ｂと、リードピン１６ａ及び１６ｂとで構成される。そして、半導体発光素子１２をヒートシンク１４ｂ上に実装し、透光部材１８が固定された金属缶１５を、ベース１４ａに溶接することで構成される。
【０３４３】
図４４の実施の形態４では、基台５０の波長変換素子２側に凹部を形成して、半導体発光装置１０を配置した。その結果、放熱経路４１０は、半導体発光素子１２からヒートシンク１４ｂ及びベース１４ａを通り、ベース１４ａ下面から基台５０に放熱される。
【０３４４】
これに対して、図４３に示す本変形例においては、パッケージ１４は、ベース１４ａとヒートシンク１４ｂとが同じ銅で一体に構成されたものを用いる。さらにベース１４ａには、鉄で構成される溶接台１４ｃが形成され、レンズ２０ａが固定された金属缶１５がベース１４ａの溶接台１４ｃに溶接され固定される。このようにしてなる半導体発光装置１０では、実装基板１６０が配置される側から形成された凹部つまり開口部５０ｍに、例えば圧入でベース１４ａが基台５０に固定される。このとき、ベース１４ａから基台５０への放熱経路４１２は、ベース１４ａの側面から基台５０側へと長い距離となるが、ベース１４ａの材料として、熱伝導率７０Ｗ／ｍＫの鉄よりも５倍以上の熱伝導率を有する無酸素銅（３９０Ｗ／ｍＫ）を用いるため、実施の形態４と比較して、半導体発光素子１２の温度上昇は同等以下にできる。さらに、半導体発光装置１０と実装基板１６０との間に、基台５０の一部が入らないため、半導体発光装置から実装基板１６０上のリードピン１６ａ、１６ｂとの接合部分までの厚みＨ２を薄くすることができる。このように、実装基板１６０を３層以上とすることと、本変形例の半導体発光装置の固定方法を組み合わせることで、光源装置４００の幅方向及び厚み方向を小さくすることができる。さらに本変形例においては、半導体発光装置１１０にレンズ２０ａが組み込まれているため、さらに薄型にできる。つまり、半導体発光素子１２とレンズ２０ａとの距離Ｈ１を短くすることができる。さらに距離Ｈ１を短くすることで、レンズ２０ａの有効径を小さくすることができ、反射光学素子２０ｂへ向かう出射光５４のビーム径を小さくできる。この結果、反射光学素子２０ｂの大きさを小さくし、光源装置４００の大きさをさらに小さくすることができる。さらに図４３の変形例２に示すように、反射光学素子２０ｂの反射面として半導体発光装置１０が配置されている方向と反対の面を用いる。この構成によりレンズ２０ａから反射光学素子２０ｂの最も離れた位置までの距離Ｈ３を短くすることができるため、光源装置をさらに小型化することができる。
【０３４５】
（実施の形態４の変形例３）
続いて、図４５を用いて実施の形態４の変形例３の光源装置４００について説明する。
【０３４６】
図４５は、実施の形態４の変形例３に係る光源装置４００の波長変換素子２及び第２受光素子４４の近傍を拡大した図である。本変形例では、説明のため、第１受光素子４２、第２受光素子４４、第１光学フィルタ２２、及び第２光学フィルタ２４のうち、第２受光素子４４及び第２光学フィルタ２４のみを記載する。
【０３４７】
本変形例において、透光部材６０が波長変換部材４に対して、傾斜を有するところが異なる。この構成により、透光部材６０を反射して、第２受光素子４４に入射する光の光軸の調整をより自由に行うことができる。
【０３４８】
特に、透光部材６０の両側の表面である表面６０ａ、６０ｂから反射してくる光を、より自由に第２受光素子４４に入射させることができる。例えば、変形例２の構成と比較し、第２光学フィルタ２４に入射してくる第１反射光７６及び第２反射光８６の入射方向を第２光学フィルタ２４の表面に対して、より垂直に近い方向から入射させることができる。このため、第２光学フィルタ２４を通過して第２受光素子４４に導かれる第２出射光８８の光路などを、より簡易に設計することができる。
【０３４９】
本実施の形態においては、さらに基台カバー１７０が波長変換素子２の周辺を覆う。つまり基台カバー１７０には開口部１７０ａが形成され、その開口部から波長変換部材４のみが露出する構成とする。この構成により、波長変換素子２の発光部４ａ付近以外に光が照射しても、基台カバー１７０で散乱させるように構成することができる。したがって、第１受光素子４２もしくは第２受光素子４４に入射する第１反射光７６、第２反射光８６の光量の変化を検出して、光源装置の動作状態を検出することができる。
【０３５０】
さらに、基台カバー１７０は、開口部１７０ａ付近で、波長変換素子２の表面に接していてもよい。そして、基台カバー１７０は基台５０にネジ３２２で固定される。この構成により波長変換素子２と基台５０との接着部の接着機能が低下した場合においても、波長変換素子２は、基台カバー１７０により基台５０に強固に固定させることができる。したがって、波長変換素子２自体が基台５０から外れて、光源装置の動作状態が瞬間的に変化することを抑制することができる。したがって光源装置が異常な動作状態の程度が小さい間に、動作状態検出回路で異常と判定し、マイクロコントローラ等にフィードバックすることができる。
【０３５１】
また、本実施の形態においては、保持部材１５２の開口部１５２ａは、基台５０側に段差部を有する。そして、透光部材６０は開口部１５２ａに接着剤３６０で固定される。この構成により透光部材６０を固定する接着剤３６０が劣化し、透光部材６０が外れたとしても、透光部材６０は、基台５０側に移動する。したがって、出射光９２の光路から瞬間的に消失することを抑制することができる。したがって光源装置が異常な動作状態の程度が小さい間に、動作状態検出回路で異常と判定し、マイクロコントローラ等にフィードバックすることができる。
【０３５２】
また、図４５に示すように、透光部材６０は、保持部材１５２と基台カバー１７０とで挟みこむように構成してもよい。この構成により、受光素子に出射光９２を導く透光部材６０を堅牢に固定することができる。
【０３５３】
（実施の形態４の変形例４）
続いて、図４６Ａを用いて実施の形態４の変形例４の光源装置４００について説明する。
【０３５４】
図４６Ａは、実施の形態４の変形例４に係る光源装置４００の波長変換素子２及び第１受光素子４２の近傍を拡大した図である。本変形例では、説明のため、第１受光素子４２、第２受光素子４４、第１光学フィルタ２２、及び第２光学フィルタ２４のうち、第１受光素子４２と第１光学フィルタ２２のみを記載する。
【０３５５】
本変形例においては、変形例３と比較し、カバーユニット１５０の保持部材１５２が透光部材６０の外部側の表面６０ｂ側をより覆うように構成される。そして波長変換素子２から出射される光のうち、第１受光素子４２に向かう光が、カバーユニット１５０の保持部材１５２の開口部１５２ａの表面で反射するように設計する。本変形例の構成により、透光部材６０を反射して、第１受光素子４２に入射する光量の調整をより自由に行うことができる。また、この構成により、波長変換素子２から出射されて第１受光素子４２に向かう光の光路中の表面６０ｂの領域が覆われているため、光源装置の外部からの外乱光が透光部材６０を通過して、第１受光素子４２に入射し、光源装置が正常な状態にも関わらず、異常と判定する信号を状態検出回路が出力することを抑制することができる。
【０３５６】
（実施の形態４の変形例５）
続いて、図４６Ｂを用いて、実施の形態４の変形例５の光源装置４００について説明する。
【０３５７】
本変形例において、基台５０には、波長変換素子２が配置される位置の面に凹部５０ｅが形成される。また、基台５０には、実施の形態４等と同様に導光開口部５０ｃが形成されるが、波長変換素子２側に貫通孔よりも大きい凹部が形成され、その凹部に第２光学フィルタ２４が配置される。そして、波長変換素子２は凹部５０ｅの中に固定される。このとき波長変換素子２は凹部５０ｅに接着剤や半田などにより固定される。このとき、基台カバー１７０は、波長変換部材４の表面の一部もしくは全部を覆う。この構成により波長変換素子２を基台５０に固定する接着剤の接着性能が低下した場合でも基台５０から波長変換素子２が外れるのを抑制することができる。つまり基台カバー１７０を用いて、光源装置４００をより堅牢に構成することができる。
【０３５８】
なお、上記実施例及び変形例において、基台カバー１７０はアルミニウム合金の板の表面に黒色のアルマイト加工をしたものや、ステンレスの板の表面に黒色塗料を形成したものを用いてもよい。この構成により、より第１出射光７４の減衰を促進させることができる。
【０３５９】
（実施の形態４の変形例６）
続いて、図４７を用いて、実施の形態４の変形例６の光源装置４００について説明する。
【０３６０】
図４７は、実施の形態４の変形例６に係る光源装置４００の構成を説明する図である。
【０３６１】
本変形例において光源装置４００の実装基板１６０の回路レイアウトが異なる。実装基板１６０に実装されるマイクロコントローラ３２は、外形が略正方形または略矩形であり、実装基板１６０の長辺方向とマイクロコントローラ３２の全辺とが非並行となるように配置されている。
【０３６２】
この構成により、マイクロコントローラ３２からの多数配線の引き出しが容易となり、スペースを有効利用することで、周辺回路を実装基板１６０上で、より自由に設計することができる。そして、実装基板１６０の平面視で幅方向の長さを狭くすることができる。その結果、光源装置４００を小型化することができる。具体的には、図４７に示すように、マイクロコントローラ３２の４辺に、実装基板１６０の短軸方向の長さを変化させずに４つのフィルタ回路ＮＦを配置できる。したがって、実装基板１６０の機能を向上させるとともに、光源装置４００の小型化を実現できる。
【０３６３】
（実施の形態５）
実施の形態５に係る光源装置５００及び光源装置５００を用いた透光装置９００の構成について、図４８から図５０Ａを用いて説明する。本実施の形態の光源装置５００は、実施の形態４とほぼ同じ構造なので、異なる部分についてのみ説明する。
【０３６４】
図４８は、実施の形態５に係る光源装置５００を用いた投光装置９００の概略断面図である。本実施の形態の光源装置５００は、実施の形態４と同様に基台５０の第１面５０ｔが外部放熱器９３０などの外部装置に固定される。そして基台５０に固定された半導体発光装置１０から出射された出射光５２は、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂで伝搬光５４となり、波長変換素子２に入射する。このとき波長変換素子２は、伝搬光５４の入射側と反対の方向に第１面５０ｔに対して傾斜している。そして、波長変換素子２の上方に配置される透光部材６０は第１面５０ｔと平行に配置される。この構成により、波長変換素子２から法線方向である主軸９１に出射される出射光９２は、透光部材６０に斜め方向に通過する。したがって、透光部材６０で反射される、法線方向に進行する出射光９２の一部は、斜めに反射され波長変換素子２の位置よりも、伝搬光５４の入射側と反対の方向にずれた位置の基台５０に照射される。したがって、この部分に、第１受光素子４２を配置することで、法線方向に進行する出射光９２の一部を第１受光素子４２に導くことができる。したがって、波長変換素子２から出射する光のうち光強度が大きい出射角領域の光を検出範囲とすることができるため、より正確に光源装置の発光に関する動作状態は検知することができる。
【０３６５】
図４９は、実施の形態５に係る光源装置５００に搭載される実装基板１６０に搭載される電気回路の回路ブロック図である。本実施の形態において、状態検出回路１は半導体発光装置１０に並直列に接続される抵抗Ｒ４２、Ｒ４１を含み、半導体発光装置１０に印加される電圧に関係する動作状態信号である信号ＳＶ１をマイクロコントローラ３２に入力できる。また、状態検出回路１は、第１受光素子４２、第２受光素子４４、温度検出素子ＴＨ０１を含む。第１受光素子４２は、半導体発光装置１０の出射光５２が波長変換素子２で散乱されることにより生成される第１出射光の一部を受光する。受光素子４４は、半導体発光装置１０の出射光５２が波長変換素子２で波長変換されることに生成される第２出射光を受光する。このとき、第１受光素子４２から出力される動作状態信号は、アンプＡＭＰ０２と抵抗Ｒ２１を含むゲイン切り替え回路により出力を調整された信号ＳＰＤ１となりマイクロコントローラ３２に入力される。また、第２受光素子４４から出力される信号も同様に、アンプＡＭＰ０４と抵抗Ｒ２３を含むゲイン切り替え回路により出力を調整された信号ＳＰＤ２となりマイクロコントローラ３２に入力される。一方で、マイクロコントローラ３２への電源電圧ＶＩＮは外部接続部材１６６の端子Ｔ４から入力される。このとき、端子Ｔ４からの電源電圧ＶＩＮは、フェライトビーズＦＢ０１、ツェナーダイオードＺＤ０２などからなるフィルタ回路を通りマイクロコントローラ３２に入力される。
【０３６６】
本実施の形態においてマイクロコントローラ３２は、不揮発性メモリを有するものが実装基板１６０に実装される。この構成により光源装置の状態判定基準として、光源装置ごとに、適正な異常判定基準の基準値を光源装置の初期値として記憶させることが可能となる。具体的には、光源装置の製造時の検査工程において、半導体発光装置１０を所定の測定条件で点灯させ、そのときの初期状態の測定結果から基準値Ｓ２ＭＩＮ、Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ、Ｓ１ＭＡＸを算出し不揮発性メモリに記憶させることができる。この構成により、光源装置の個体ごとに、適正な基準値を記憶させることができ、個体ごとにより正確に光源装置の状態を判定することができる。また、実装基板１６０に実装されるマイクロコントローラ３２は、トランシーバ機能を有する。そしてマイクロコントローラ３２の通信機能の端子は、外部接続部材１６６の端子Ｔ３に接続される。このとき上記の通信機能の端子と、端子Ｔ３の間には、コンデンサＣ０２、Ｃ０３などからなフィルタ回路が配置される。この構成により、マイクロコントローラ３２の判定結果を、通信手段を用いて、図示しない外部駆動回路に伝達することができる。そしてその判定結果に基づいて外部駆動回路を用いて、相当の電流を光源装置５００に印加することが可能となる。
【０３６７】
さらに、不揮発性メモリには、光源装置が初期の動作状態のときに、所定の電流値、所定の温度などを定めた所定の測定条件下で動作させ、そのときの第１出射光の光量と第２出射光の光量のいずれか一方、もしくは両方の初期光量値に関係する信号を記憶させてもよい。そして、その初期光量値に合わせて、印加する電流量の情報を外部制御回路に通信手段で伝達し、外部駆動回路から半導体発光装置に所定の電流量を印加してもよい。この構成により、光源装置は、温度変化や経時劣化にかかわらず、一定の光量の出射光を出射させることができる。このため、光源装置を自動車の前照灯などに用いた場合、一定の照度で前方を照らすため安全性が向上する。また、光源装置ごとに初期の光量を記憶させることができるため、光源装置ごとに、一定の比率に基づく信号の基準値を設定できる。したがって、光源装置の光学特性に個体差が生じても、その個体差によらず正確に異常な動作状態を検出することができる。
【０３６８】
また、図３７Ｃに示すように、半導体発光装置は動作時間が増加するにしたがい光出力が低下する特性がある。したがって、光源装置の不揮発性メモリには、半導体発光装置の光出力の動作時間依存性である経時変化係数を記録する。このとき、動作初期の光源装置の光量情報も不揮発性メモリに記録する。そして、マイクロコントローラ３２で、半導体発光装置１０の累積動作時間を計測するとともに、不揮発性メモリで記憶していく。そして、初期の光量の値、経時変化係数、累積動作時間を用いてマイクロコントローラで演算し、最適な駆動電流値を算出する。そして、その最適な駆動電流値を、通信手段を用いて外部駆動回路に伝達し、外部駆動回路から光源装置に所定の電流値を印加してもよい。このようにすることで、光源装置から出射する出射光の光量を、動作時間にかかわらず一定とすることができる。したがって、受光素子で受光する光量も、光源装置に異常がない場合は、動作時間にかかわらず一定となるため、より正確に光源装置の異常を検知することができる。
【０３６９】
また、マイクロコントローラ３２の不揮発性メモリには、初期状態における温度検出素子の温度情報である初期温度値を記憶させてもよい。つまり、例えば、光源装置の状態検出回路１の温度検出素子が出力する温度の動作状態信号と、基準とする光源装置の温度に差がある場合は、その差をあらかじめ記憶させることができる。より具体的には、例えば光源装置を投光装置に組み込み、投光装置を一定の雰囲気温度のもと、所定の電流値で動作させ、そのときの温度検出素子の値を不揮発性メモリに記憶させる。そして、投光装置を自動車の前照灯などに用いて動作させているときに、状態検出回路１の温度検出素子で計測され、出力される温度に対して雰囲気温度を推測する。そしてその雰囲気温度にたいして、印加すべき光源装置の駆動電流を算出する。このようにすることで、光源装置の温度に対して、より正確に状態を検知することができるとともに、光源装置を的確に動作させることができる。
【０３７０】
また、マイクロコントローラ３２の不揮発性メモリには、光源装置の温度対する駆動電流値が記憶されてもよい。そして、記憶されている温度に対する駆動電流値を用いて半導体発光装置に印加する電流値を決定してもよい。例えば、図３７Ｄに示すように、温度ＴＯＰＬ以下の温度では駆動電流を低下させ、温度ＴＯＰＨ以上の温度でも駆動電流を下げてもよい。このように動作させることで、低温時には半導体発光装置のＣＯＤでの劣化を抑制することができる。また高温時には半導体発光装置の半導体発光素子の活性層の温度上昇による劣化を抑制することができる。
【０３７１】
なお、光源装置５００を動作させている場合に、温度や累積動作時間に応じて、光源装置の動作状態を検知し、判定する方法は、例えば、図５０Ａに示すフロー図に基づいて動作させることができる。
【０３７２】
具体的には、まず、光源装置３００の動作を開始する場合、初期に（ｉ）状態検出回路１の第１受光素子４２及び第２受光素子４４に所定の電圧を印加する。次に、以下の順番で、半導体発光素子１２に所定の電力を印加して、第１受光素子４２及び第２受光素子４４からの出力電圧である信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２をマイクロコントローラ３２で判定する。まず、（ｉｉ）半導体発光素子１２に所定の電力を印加し、レーザ光である出射光を放射する。続いて、（ｉｉｉ）光源装置５００の温度ＴＡＰＰを測定する。そして、（ｉｖ）基準値Ｓ１ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ，Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮの初期値を不揮発性メモリから呼び出しマイクロコントローラに格納する。続いて（ｖ）光源装置５００の累積動作時間を不揮発性メモリより呼び出し、マイクロコントローラに格納する。続いて（ｖｉ）温度ＴＡＰＰ及び累積動作時間に応じて、基準値Ｓ１ＭＡＸ、Ｓ１ＭＩＮ，Ｓ２ＭＡＸ、Ｓ２ＭＩＮを補正する。このような演算を行った後、実施の形態３の図２３のシーケンス（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）と同様のシーケンスである（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）、（ｘ）を行う。そして（ｖｉｉ）から（ｘ）までの判定を全てクリアした場合は、（ｘｖ）正常な動作状態と判定して、光源装置５００の動作を継続し、所定の時間後にステップ（ｉｉ）に移行する。
【０３７３】
上記のように、マイクロコントローラ３２の内部で、上記のフローに基づいて、信号ＳＰＤ１、ＳＰＤ２を判定することで、光源装置３００の内部の動作状態を容易に正確に検知することができる。
【０３７４】
また、本実施の形態においては、図４９に示すように、受光素子４２、４４の出力端子とマイクロコントローラ３２の入力端子との間にフィルタ回路ＮＦ１、ＮＦ２を設ける。好ましくは、このフィルタ回路ＮＦ１とＮＦ２は、例えば、２種類以上の抵抗と２種類以上のコンデンサを組み合わせて構成する、２段以上もしくは２次以上のフィルタ回路である。このとき、複数のフィルタ回路、より具体的には複数のローパスフィルタを組み合わせて、受光素子からの動作状態信号の高周波成分を除去する。この構成により、光源装置５００の半導体発光装置１０を、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）駆動で駆動することでパルス発光させた場合でも、受光素子からの信号をフィルタ回路で平滑化させることができる。このため、受光素子から出力される動作状態信号とマイクロコントローラ３２の演算を同期させる必要がなく、簡単な構成で受光素子の動作状態信号の信号量を正確に検知することができる。
【０３７５】
さらに本実施の形態においては、光源装置５００のマイクロコントローラ３２に入力される受光素子からの信号をマイクロコントローラ３２内の信号処理（ソフトウエア）で平均化するようにされる。この構成により、光源装置をＰＷＭ駆動モードで駆動した場合においても、受光素子から出力されるパルス信号を平均化して、マイクロコントローラの演算部に入力できるため、受光素子で半導体発光装置の光の検出ができる。
【０３７６】
また、本実施の形態の光源装置５００においては、図４９に示すように、外部接続部材１６６の端子Ｔ４とマイクロコントローラ３２を接続する配線上にフィルタ回路が挿入される。このとき、外部接続部材１６６とマイクロコントローラ３２の入力端子との間にコモンモードチョークコイル（ＣＭＣ）が配置される。この構成により、マイクロコントローラ３２で生成した高周波パルスに伴うノイズが、マイクロコントローラ側から外部接続部材１６６へ伝達し、外部接続部材１６６に接続される外部配線、駆動回路、バッテリーなどに伝わり、それらのバッテリー等に接続される他の電気回路が誤動作するのを抑制することができる。
【０３７７】
また、本実施の形態の光源装置５００においては、図４９に示すように受光素子とマイクロコントローラとの間の電気配線上にゲイン切り替え回路を有する。この構成により、光源装置の通常の駆動条件と異なる駆動条件においても、動作状態信号である信号ＳＰＤ１もしくはＳＰＤ２の信号強度を調整することができる。つまり、例えば、光源装置５００を、通常の駆動条件とは異なる、十分小さい電流量で光源装置５００、つまり半導体発光装置１０を駆動させた場合においても波長変換部材から放射される光を受けて受光素子から出力される信号を正確に検出することができる。このため、波長変換部材の動作状態を正確に検知することができる。
【０３７８】
なお上記の光源装置において、不揮発性メモリがマイクロコントローラ３２に内蔵されているとしたがこの限りではない。例えば、実装基板１６０上に不揮発性メモリを実装し、マイクロコントローラ３２と通信でデータをやりとして、マイクロコントローラ３２で判定を行っても良い。
【０３７９】
（実施の形態５の変形例１）
続いて、図５０Ｂを用いて、実施の形態５の変形例１に係る光源装置５００及び投光装置９００について説明する。
【０３８０】
図５０Ｂは、実施の形態５の変形例１に係る光源装置５００を用いた投光装置９００の概略断面図である。本実施の形態の光源装置５００は、実施の形態５と同様に基台５０の第１面５０ｔが外部放熱器９３０などの外部装置に固定される。
【０３８１】
そして基台５０に固定された半導体発光装置１０は、外部接続部材１６６が実装された実装基板１６０に接続される。そして基台５０に固定された半導体発光装置１０から出射された出射光５２は、レンズ２０ａ、反射光学素子２０ｂで伝搬光５４となり、波長変換素子２に入射する。
【０３８２】
このとき半導体発光装置１０は、外部接続部材１６６と波長変換素子２との間に配置されるように構成される。そして第１受光素子４２は、半導体発光装置１０から見て外部接続部材１６６と反対側の実装基板１６０上に実装される。このとき波長変換素子２は実施の形態１等と同様に第１面５０ｔと平行になるように固定されている。
【０３８３】
波長変換素子２から出射された出射光９２の一部は、透光部材６０で反射され、実装基板１６０の端部に配置された第１受光素子４２に入射する。
【０３８４】
この構成により、第１受光素子４２を実装基板１６０の端部に配置させることができるため、実装基板１６０上に第１受光素子４２をより自由に配置することができる。
【０３８５】
（実施の形態５の変形例２）
続いて、図５１及び図５２を用いて、実施の形態５の変形例２に係る光源装置５００について説明する。本変形例の光源装置は、実施の形態５の光源装置と異なる方法で、光源装置の異常な動作状態の検出を行うことが特徴である。特に、本変形例の光源装置を投光装置に組み込んで使用している際に、外部より迷光などの外乱光が光源装置に入射し、受光素子が異常な動作状態信号を出力した場合に、受光素子からの動作状態信号が外乱光の影響によるものなのか否なのかを光源装置を発光させながら判定し、外乱光の影響がなくなったときに正常な動作へ復帰させる動作である。
【０３８６】
具体的には、光源装置の状態検出回路１が異常を検出した場合に、半導体発光装置１０への電流印加方法を連続動作駆動からパルス駆動動作に変化させ、パルス駆動時における状態検出回路１からの信号変化を検出して光源装置の動作状態を検知する。本変形例は、実施の形態５と光源装置の構成としてはほぼ同じであるため、異なる部分を中心に説明する。
【０３８７】
図５１は、本変形例に係る光源装置５００の動作を説明するフロー図である。図５２は、本変形例に係る光源装置５００の動作を説明するための、各信号の模式的なタイミングチャートである。
【０３８８】
以下、図５１と図５２を参照しながら、光源装置５００及びその状態検知回路の動作について説明する。まず、本変形例の光源装置５００を投光装置に組み込み、例えば自動車の前照灯などに使用し、本変形例の光源装置５００を点灯した場合について動作の一例を説明する。
【０３８９】
（ｉ）半導体レーザである半導体発光装置に所定の電流を印加し、連続駆動モードで光源装置を点灯する。
【０３９０】
（ｉｉ）光源装置動作中に光検出器である受光素子からの信号をマイクロコントローラに入力し、基準値と比較し、正常か異常かを判定する。正常な（Ｙｅｓの）場合は継続的に光源を動作させ、異常な（Ｎｏの）場合は、シーケンス（ｉｉｉ）に移行する。
【０３９１】
（ｉｉｉ）半導体発光装置にパルスの駆動電流を印加し、光源装置をパルス駆動モードで動作させる。
【０３９２】
（ｉｖ）光源装置のパルス駆動に応じて、受光素子の信号もパルス信号として出力される。この信号をマイクロコントローラに入力し、パルス信号のピーク（Ｈｉ）の場合とボトム（Ｌｏ：パルスオフ）の場合の信号量の差を演算し、光源装置から出射されている出射光の強度を検知する。その強度が正常の（Ｙｅｓの）場合はシーケンス（ｖ）に移行し、異常の（Ｎｏの）場合は、半導体発光装置を停止する。
【０３９３】
（ｖ）受光素子のパルス信号のボトム（Ｌｏ）の信号量を演算し、外乱光の光量が所定の値以上のまま（Ｎｏ）であれば、シーケンス（ｉｖ）に移行し、再度、光源装置から出射されている出射光の強度を検知する。外乱光の光量が所定の値以下（Ｙｅｓ）になっていれば、再度シーケンス（ｉ）に移行し、通常の連続動作モードで光源装置を発光させる。
【０３９４】
上記の動作を行う光源装置を用いることで、外部より迷光などの外乱光が光源装置に入射した場合においても、光源装置が即時に消灯し、自動車の前方の瞬時に急激に暗くなることを抑制することができる。
【０３９５】
上記を図５２のタイミングチャートを用いてより詳しく説明する。まず時間ｔ００にトランジスタをオンし、所定の時間後に、半導体発光装置に駆動電流を連続駆動モードで電流ＩＯＰ印加して、光源装置を発光させる。上記の動作の途中で、時間ｔ１１に外乱光が光源装置に入射し、外乱光の光強度は徐々に低下し、時間ｔ９１で無視できるほど小さくなるとする。
【０３９６】
ここで、光源装置５００の状態検出回路１の受光素子からの動作状態信号である信号ＳＰＤ２が、基準値Ｌｅｖ３を超えたときに異常と判定すると図５１のシーケンス（ｉｉ）で設定したとする。この場合、時間ｔ１１からｔ１２で光源装置のマイクロコントローラは、光源装置の動作状態が異常と判定し、光源装置の駆動電流はパルス駆動モードに切り替わる。そして最初のパルス電流が印加されるｔ２１からｔ２２の間の信号ＳＰＤ２とパルス電流がオフとなるｔ２２からｔ３１の間の信号ＳＰＤ２の差分を演算し、光源装置の出射光の光量を算出する。このとき、図５１のシーケンス（ｉｖ）の判断基準を光量が基準値Ｌｅｖ２以上で、かつ基準値Ｌｅｖ３以下でＯＫ（ＹＥＳ）とする。このとき、光源装置の状態検出回路及びマイクロコントローラは、シーケンス（ｉｖ）→（ｖ）→（ｉｖ）で動作する。そして、図５２の黒丸に示すように、出射光の光量に異常がない場合、時間ｔ３１から時間ｔ７１までは、図５１のシーケンス（ｉｖ）と（ｖ）を繰り返し動作する。そして外乱光が徐々に低下し、時間ｔ７１から時間ｔ８１で信号が基準値Ｌｅｖ１以下となった場合は、外乱光の影響が十分に減少したと判断し、シーケンス（ｖ）から（ｉｉ）に移行し、光源装置の駆動を通常の動作状態の連続駆動モードに切り替える制御をする。
【０３９７】
この構成により、光源装置５００の受光素子に外乱光が入射することで通常の動作状態とは異なる信号量を出力した場合においても、外乱光の影響による信号と光源装置１００に異常が発生した場合による信号との区別をすることができる。
【０３９８】
（実施の形態６）
続いて、図５３及び図５４を用いて、実施の形態６の光源装置６００について説明する。
【０３９９】
図５３は、実施の形態６に係る光源装置６００を説明する概略断面図である。また、図５４は、実施の形態６に係る光源装置６００の波長変換素子２、第１受光素子４２及び第２受光素子４４付近の構成を説明するための概略断面図である。
【０４００】
図５３に示す本実施の形態の光源装置６００は、半導体発光装置１０を搭載した半導体発光装置ユニット６００ａと、波長変換素子２が搭載された波長変換素子ユニット６００ｂとが、光ファイバー２０ｃで結合されている点が他の実施の形態と異なる。
【０４０１】
まず、半導体発光装置ユニット６００ａは、貫通孔を有する基台４５５の一方の開口部に、半導体発光素子１２が実装された半導体発光装置１０が、例えば圧入で固定される。基台４５５の他方の開口部には、例えば集光レンズであるレンズ２０ａが固定される。半導体発光装置ユニット６００ａから出射された出射光５２はレンズ２０ａによって集光され、光ファイバー２０ｃに入射される。
【０４０２】
一方、波長変換素子ユニット６００ｂは、例えばアルミ合金で構成された基台４５０に波長変換素子２が実装される。基台４５０の波長変換素子２が実装される側には、波長変換素子２に光ファイバー２０ｃにより伝搬される出射光５４を照射するための導光開口部５０ｄと、波長変換素子２で出射した光を外部に取り出すための導光開口部５０ｃとが形成される。さらに基台４５０には、波長変換素子２を覆うように、保持部材１５２と透光部材６０で構成されるカバーユニット１５０とが取り付けられる。
【０４０３】
基台４５０の波長変換素子２が固定される面と反対の面には、実装基板１６０が配置される。実装基板１６０には、受光素子４４、外部接続部材１６６、及びマイクロコントローラ３２が実装される。さらに、基台４５０の波長変換素子２の近傍には、実装基板１６０が配置される面まで到達する導光開口部５０ｃが設けられ、第２光学フィルタ２４及び受光素子４４が配置される。また、基台５０の開口部５０ｄには、光ファイバー２０ｃの出射側と結合されるレンズ２０ｄを保持するホルダ２６６、及びレンズ２０ｄと結合されるレンズ２０ｅを保持するホルダ２６８が取り付けられる。
【０４０４】
上記構成の光源装置６００において、光ファイバー２０ｃを伝搬した光は、レンズ２０ｄ及び２０ｅを通り、伝搬光５４として波長変換素子２の波長変換部材４に入射される。そして、伝搬光５４は、波長変換部材４にて、一部は第１出射光７２となり、一部は第２出射光８２となり放射される。このとき、第１出射光７２、第２出射光８２の一部は、透光部材６０の表面６０ａ、６０ｂで反射され第１反射光７６、第２反射光８６となり、第２光学フィルタ２４に入射される。そして第２光学フィルタ２４で一部の波長の光がカットされた光である第２出射光８８が、受光素子４４に入射する。受光素子４４に入射した光は、受光素子４４で所定の動作状態信号に変換され、マイクロコントローラ３２に入力後で演算される。その結果は、外部接続部材１６６及び外部配線１８０を伝達し、図示しない半導体発光装置の駆動回路を制御するために用いられる。なお、波長変換素子ユニット６００ｂの波長変換素子２及び導光開口部５０ｃの上方には、板状の金属で構成される基台カバー４７０が配置され、ネジ４２４で固定される。
【０４０５】
上記の構成の光源装置６００において、波長変換部材４に剥離などが発生した場合に、他の実施の形態と同様に、受光素子４４で、波長変換素子２から出射した光を受光し、その動作状態信号をマイクロコントローラ３２で判定し、半導体発光装置１０を制御することができる。
【０４０６】
この構成により、光源装置６００の内部に異常が発生した場合に、高速に半導体発光装置１０を停止させることができるとともに、光源装置６００の構成をより自由に構成することができる。
【０４０７】
なお上記の実施の形態１から６において、半導体発光装置としてアノード端子用のリードピンとカソード端子用のリードピンを有するＴＯ−ＣＡＮ型のパッケージに半導体発光素子が実装されたものを用いて説明したがこの限りではない。半導体発光装置としては、アノード端子とカソード端子を有するパッケージに半導体発光素子が実装されたものであれば、特に限定されない。
【０４０８】
なお、上記の実施の形態１から６において、半導体発光装置を実装基板に１個のみ搭載したもので説明したが、この限りではない。例えば、複数の半導体発光装置を直列に接続して、アノード用の配線、カソード用の配線に接続してもよい。また、複数の半導体発光装置を並列に接続して、アノード用の配線、カソード用の配線に接続してもよい。
【０４０９】
（実施の形態７）
実施の形態７に係る光源装置７００の構成について、図５５Ａ及び図５５Ｂを用いて説明する。本実施の形態の光源装置７００は、複数の半導体発光装置を用いた光源装置の一例を示し、具体的には２つの半導体発光装置１０が光源装置７００に搭載されている。図５５Ａは、光源装置７００の模式的な断面図を示す。図５５Ｂは、光源装置７００の一部の構成部品を分解した斜視図であり、製造方法を説明する図でもある。
【０４１０】
本実施の形態の光源装置７００は、実施の形態２に示す図１８の光源装置２００に対して、２つの半導体発光装置１０が基台５０に固定され、そして、２つの半導体発光装置１０が同一の実装基板１６０に接続され、さらに波長変換素子２に対して、対向するように配置される点が主に異なる。そして、２つの半導体発光装置１０から同一方向、つまり紙面上方に出射された出射光５２は、それぞれの半導体発光装置１０に対して配置された反射光学素子２０ｂによって反射され、波長変換素子２の方向に集光しながら伝搬する伝搬光５４となる。
【０４１１】
そして、２つの伝搬光５４は、波長変換素子２の波長変換部材４上の発光部４ａ付近において、一部もしくは全部が重なった状態で照射される。そして発光部４ａからは２つの伝搬光５４が合波された光の光強度に応じた強度の出射光９２が放射される。
【０４１２】
この構成により、複数の半導体発光装置１０を用いて波長変換部材４上に、光強度や光密度がより高い励起光を照射させることができる。このため、光源装置７００から輝度もしくは／及び光束が大きい出射光９２を出射させることができる。
【０４１３】
さらに複数の半導体発光装置１０は、外部接続部材１６６が実装された１枚の実装基板１６０と接続される。このため、外部から複数の半導体発光装置に容易に電力を供給させることが出来る。このとき複数の半導体発光装置１０は、直列に接続することで、外部接続部材１６６の２つの端子を用いて同一の電流量を印加させてもよい。また、２つの半導体発光装置１０を外部接続部材１６６の４つの端子を用いて、各々異なる電流量を印加して、波長変換素子２に照射させる伝搬光５４の光強度を調整し、出射光９２の光量を自由に設定することもできる。
【０４１４】
さらに図５５Ｂの分解図に示すように、実装基板１６０には、第１受光素子４２、第２受光素子４４、温度検出素子ＴＨ０１などからなる状態検出回路１が形成されることが好ましい。この構成により１枚の実装基板を用いて、複数の半導体発光装置の配線と状態検出回路１の配線を実現することができるため、容易に光源装置７００を構成することができる。
【０４１５】
本実施の形態の光源装置７００においては、半導体発光装置１０として、レンズ２０ａが金属缶１５に固定された半導体発光装置１０が反射光学素子２０ｂ側に開口を有する凹部の底面に固定される構成とした。また、第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４及び波長変換素子２も同様に、反射光学素子２０ｂ側に開口を有する凹部の底面に固定される構成とした。そして、反射光学素子２０ｂはホルダ２６２に固定され、ホルダ２６２が基台５０にネジ１２０で固定される構成とした。
【０４１６】
この構成により、図５５Ｂに示すように第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４、波長変換素子２、２つの半導体発光装置１０、２つの反射光学素子２０ｂを、基台５０の同一方向から配置して固定することができるため、容易に光源装置７００を製造することができる。また、同一の実装基板１６０に、全ての状態検出回路１と外部接続部材１６６とが搭載され、その実装基板１６０が複数の半導体発光装置１０と接続されるため、複数の半導体発光装置１０を用いても容易に光源装置７００を製造することができる。
【０４１７】
また、光源装置７００において、第１光学フィルタ２２、第２光学フィルタ２４、第１受光素子４２、第２受光素子４４は、波長変換素子２の伝搬光５４の進行方向と直交する方向に対向して配置される。この構成により波長変換素子２近傍の領域において、２つの半導体発光装置１０や２つの反射光学素子２０ｂが配置されない部分を利用することができるため、小型の光源装置７００を容易に構成することができる。
【０４１８】
（実施の形態８）
実施の形態８に係る光源装置８００の構成について、図５６Ａ及び図５６Ｂを用いて説明する。本実施の形態の光源装置８００は、実施の形態１の光源装置１００に対して、可動ミラーユニット８１０をさらに備えた点が主に異なる。図５６Ａは、光源装置８００の模式的な断面図であり、図５６Ｂは光源装置８００の主な能動素子と光学素子を中心に抽出した斜視図である。図５６Ｂの右下には、可動ミラーユニット８１０付近を拡大した図を示す。
【０４１９】
光源装置８００において、可動ミラーユニット８１０は、半導体発光装置１０や第１受光素子４２と同様に実装基板１６０に接続される。可動ミラーユニット８１０は、図５６Ｂに示すように、可動ミラー８１０ａが一対のトーションバー８１０ｂによって支持部材８１０ｃに対して支持される。可動ミラー８１０ａは、静電力、電磁力などによりトーションバー８１０ｂを軸に微少回転し、ミラー面がθ方向に傾斜する。具体的には例えば、可動ミラーユニット８１０には永久磁石が備えられ、可動ミラー８１０ａには電流を流すための配線が形成される。そして、可動ミラー８１０ａの配線に電流を流すことでローレンツ力が発生し、可動ミラー８１０ａがｙ軸方向に回転しθ方向に傾斜する。
【０４２０】
この構成において、半導体発光装置１０を出射した出射光５２は反射光学素子２０ｂにより反射され伝搬光５４となり、可動ミラーユニット８１０の可動ミラー８１０ａを反射して、さらに反射ミラー８２０を反射して、波長変換素子２の発光部４ａに照射される。このとき、可動ミラー８１０ａに印加する電流の向きや量を変化させることで、可動ミラー８１０ａの傾斜角を変化させることができる。この可動ミラー８１０ａの傾斜角の調整により、発光部４ａは、図５６Ｂ右下の拡大図の発光部４ａ１、４ａ２、４ａ３のように波長変換部材４における位置を変化させることができる。この結果、光源装置８００から出射される出射光９２は、投光光学部材９１０により異なる方向に任意に出射させることができる。このような光源装置は、例えば、車両前照灯に用いた場合、Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｆｒｏｎｔ−ｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＦＳ）などを実現できる前照灯を容易に構成することができる。
【０４２１】
また、波長変換素子２から出射した出射光９２の一部は、透光部材６０で反射し、第１受光素子４２に導くことができる。
【０４２２】
このように、本実施の形態の光源装置においては、光源装置から出射する出射光の発光位置を容易に変更することができ、また発光位置を変更するための能動素子である可動ミラーユニット８１０を、第１受光素子４２、半導体発光装置１０などと同様に、一枚の実装基板１６０に接続することができる。このため、光源装置８００を容易に構成することができるとともに、光源装置８００を容易に外部と電気的に接続し動作させることができる。
【０４２３】
（その他の実施の形態）
以上、本開示の光源装置及び投光装置について、上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明に係る光源装置及び投光装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本開示の光源装置及び投光装置を内蔵した測距撮像装置などの各種機器も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０４２４】
本開示は、特に、前照灯、前部霧灯、側方照射灯、車幅灯、尾灯などの車両外装照明、または、投写表示装置などのディスプレイ分野や産業用照明、医療用照明などの照明分野に用いられる光源装置及びこれを用いた投光装置等、種々の光デバイスとして広く利用することができる。
【符号の説明】
【０４２５】
１    状態検出回路
２    波長変換素子
４    波長変換部材
４ａ、４ａ１、４ａ２、４ａ３、４ｂ    発光部 
４ｃ、４ｄ    変質部
６    支持部材
６ｂ、５１    接合層
７    接着部材
１０、１１０    半導体発光装置
１２    半導体発光素子
１２ａ    光導波路
１４    パッケージ
１５    金属缶
１６ａ、１６ｂ    リードピン
１８    透光部材
２０    集光光学部材
２０ａ、２０ｄ、２０ｅ    レンズ
２０ｂ    反射光学素子
２０ｃ    光ファイバー
２２    第１光学フィルタ
２４    第２光学フィルタ
３０、    トランジスタ
３０Ｇ    ゲート端子
３２    マイクロコントローラ
４２    第１受光素子
４４    第２受光素子
５０、４５０、４５５    基台
５０ｃ、５０ｄ    導光開口部
５０ｅ    凹部
５０ｓ    第２面
５０ｔ    第１面
５０ｕ    第３面
５２、９２、９４、１９２、２９２、３９３    出射光
５４    伝搬光
６０    透光部材
７２、７４、７８    第１出射光（励起光）
７６    第１反射光（励起光）
８２、８４、８８    第２出射光（蛍光）
８６    第２反射光（蛍光）
９０    検出範囲
９１    主軸
９４ａ、９６    反射光
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００    光源装置
１１０    投光部材
１２０、１２２、１２４、１２６、１２８ａ、１２８ｂ、２２２、２２４、４２２、４２４    ネジ
１３０ａ、１３０ｂ、１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｔ    ネジ穴
１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄ、１５６ａ、１５６ｂ    貫通孔
１４６ａ    基準孔
１４６ｂ    長孔
１５０    カバーユニット
１５２    保持部材
１５２ａ    開口部
１６０    実装基板（プリント基板）
１６０Ａ、１６０Ｂ    端部
１６０Ｌ    取り付け用ビス孔
１６０Ｒ    取り付け用ビス孔
１６２Ａ    プリント配線（アノード配線）
１６２Ａ１、１６２Ａ２、１６２Ｃ１、１６２Ｃ２、１６２Ｄ１、１６２Ｄ２    ビア配線
１６２Ｃ    プリント配線（カソード配線）
１６２Ｄ    プリント配線
１６２ＴＡ、１６２ＴＣ    テストパッド
１６６    外部接続部材（コネクタ）
１６８    保護膜
１７０、４７０    基台カバー
１７２    蛍光体カバー
１８０    外部配線
２３０    駆動回路
２４０    制御部
２５０    バッテリー
２６０、２６２、２６４、２６６、２６８    ホルダ
４１０、４１２    放熱経路
６００ａ    半導体発光装置ユニット
６００ｂ    波長変換素子ユニット
８１０    可動ミラーユニット
８１０ａ    可動ミラー
８１０ｂ    トーションバー
８１０ｃ    支持部材
８２０    反射ミラー
９００    投光装置
９１０    投光光学部材
９３０    外部放熱器
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2018084101.tif 000073
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2018084101.tif 000074
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2018084101.tif 000075
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３９】
2018084101.tif 000076
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４０Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４０Ａ】
2018084101.tif 000077
【国際調査報告】
2018084101.tif 000078
2018084101.tif 000079
2018084101.tif 000080
2018084101.tif 000081