(57)【要約】      （修正有）【課題】光ファイバなどの導光部材の断線を含む破損により導光部材外にレーザー光が漏洩した場合に、漏えいレーザー光の身体や物への損傷を防止する導光体および照明装置を提供する。【解決手段】導光体１は、光ファイバ６と、光を反射する反射面４を有し、光ファイバの外周の少なくとも軸方向の一部を覆う反射部材２と、を備える。反射部材は光ファイバの外周と反射面との間に、光を伝搬する層５を備える。照明装置は、レーザー光源と、レーザー光源から出射された光を集光するレンズと、集光された光を入射して光学要素まで導光する導光体１とを備える。【選択図】図１
2016224078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、光を反射する反射面を有し、前記光ファイバの外周の少なくとも軸方向の一部を覆う反射部材と、を備え、
前記反射部材は前記光ファイバの外周と前記反射面との間に、前記光を伝搬する層を備えることを特徴とする導光体。
【請求項２】
請求項１に記載の導光体であって、
前記反射面と前記光ファイバとの間にスペーサーを備えることを特徴とする導光体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の導光体であって、
前記反射面が拡散反射を行う反射面であることを特徴とする導光体。
【請求項４】
レーザー光源と、前記レーザー光源から出射された光を集光するレンズと、集光された光を入射して光学要素まで導光する導光体と、を備え、
前記導光体が請求項１から３のいずれか一つの請求項に記載の導光体であることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の照明装置であって、
光ファイバから漏えいしたレーザー光を検出する光検知部をさらに備えることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項５に記載の照明装置であって、
前記光検出部は、前記導光体の外周に配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項４に記載の照明装置であって、
光ファイバから漏えいしたレーザー光を分岐する光分岐部材と、
前記光分岐部材により分岐された前記漏えいしたレーザー光を検出する光検知部と、をさらに備え、
前記光分岐部材が前記レーザー光源と前記導光体の光源側端部との間に配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項７に記載の照明装置であって、
前記光ファイバの入射側に配置された入射側コネクタをさらに備え、
前記入射側コネクタは、入射側コネクタの前記光学要素側から前記レーザー光源側まで貫通した導光部を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項５に記載の照明装置であって、
前記光ファイバの出射側に配置された出射側コネクタをさらに備え、
前記光検知部が、前記出射側コネクタの外周上に配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の照明装置であって、
前記出射側コネクタ内に、前記出射側コネクタの前記レーザー光源側から前記光検出部まで前記漏えいしたレーザー光を導光する導光部を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項６から１０のいずれか一つに記載の照明装置であって、
前記光検知部が漏えいしたレーザー光を検知したときに、前記レーザー光源の出力を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを備えた導光体およびその導光体を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光源を用いた照明装置は、大きく分けるとレーザー光源と、光ファイバなど、レーザー光源を導光する導光部材と、導光部材の先端に設けられる光部品とから構成される。
このような装置は、光ファイバが内的または外的要因により切断されることがある。光源としてレーザー光を使用しているため、レーザー光が切断面から漏れ出す可能性がある。漏えいしたレーザー光に目など身体が暴露されると、障害をもたらす危険性がある。
【０００３】
特許文献１は、導光部材の出射端面に、光源からの光を反射する反射部材を有する発光装置を開示している。この発光装置は、所定の反射率となるよう制御された反射部材を設けることで、導光部材の断線を精度良く検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、導光部材の断線を検知することができるが、断線時に導光部材からレーザー光が外部に漏えいすることを防止できない。また、断線までに至らない破損は検知することができない。さらに、反射部材が導光部材の出射端面に設けられるため、例えば、照明装置として利用する場合、反射部材が光の損失となり効率の悪い照明装置となる。
【０００６】
本発明は、光ファイバなどの導光部材の断線を含む破損により導光部材外にレーザー光が漏洩した場合に、漏えいレーザー光の身体や物への損傷を防止する導光体および照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、光ファイバと、光を反射する反射面を有し、光ファイバの外周の少なくとも軸方向の一部を覆う反射部材と、を備える導光体を提供する。この導光体の反射部材は光ファイバの外周と反射面との間に、光を伝搬する層を備える。
また本発明は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射された光を集光するレンズと、集光された光を入射して光学要素まで導光する導光体とを備える照明装置を提供する。この照明装置の導光体は本発明の導光体である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、光ファイバを反射部材で覆うことより、光ファイバの破損や断線により漏えいしたレーザー光を導光体の外部へ漏らさない。これにより、漏えいレーザー光による身体や物への損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の導光体の一実施形態の断面図
【図２】（ａ）はスペーサーの一例を示す、導光体の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ´断面図、（ｃ）はスペーサーの他の例を示す、導光体の断面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ´断面図
【図３】（ａ）は本発明の導光体の他の実施形態の断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ´断面図
【図４】（ａ）は本発明の照明装置の第一実施形態の説明図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｊが示す点線円部分の拡大図
【図５】第一実施形態の光入射部材の断面図であって、（ａ）は光検知部が導光体の光源側端部に設置された場合、（ｂ）は、光検知部が導光体の光学要素側端部に設置された場合、（ｃ）は、光検知部４５が導光体１の途中に設置された場合である。
【図６】漏えいしたレーザー光の光検知部までの伝搬を説明する図
【図７】照明装置の機能ブロック図
【図８】レーザー光源出力遮断処理のフローチャート
【図９】（ａ）は本発明の照明装置の第二実施形態を示す説明図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｆが示す点線円部分の拡大図、（ｃ）は（ｂ）のＧ−Ｇ´断面図
【図１０】（ａ）は本発明の照明装置の第三実施形態を示す説明図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｉが示す点線円部分の拡大図、（ｃ）は（ｂ）のＨ−Ｈ´断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。なお、全図において、同一機能を有するものは同一の符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
＜導光体の実施形態＞
本発明の導光体１について図１を用いて説明する。
本発明の導光体１は、光源からの光を伝搬する光ファイバ６と、光ファイバ６から漏えいした光が外部に漏えいするのを防止する反射部材２を備える。
【００１２】
光ファイバ６は、光源からの光を光学要素に伝搬できるものであればよく、光源からの光を導光するコアと、コアの外面を覆う、コアよりも低い屈折率を有するクラッドと、クラッドの外面を覆う被覆とにより形成され、これらのものが長手方向に延伸するように構成されている（不図示）。
光ファイバ６は、シングルモードファイバであってもマルチモードファイバであってもよいが、大光量を伝搬するため、ここではマルチモードファイバを用いている。
コアおよびクラッドの材質は、ガラス、石英ガラスおよび合成樹脂のいずれでもよいが、大光量を伝搬するために石英ガラスのものが望ましい。被覆の材質は、アクリル樹脂の他、耐熱性を高めるためにポリイミドを用いてもよい。
光ファイバ６の径は、自由に屈曲できる程度のサイズのものであればよい。
【００１３】
反射部材２は、光ファイバ６の外周全体を覆うように配置されている。
反射部材２は、３層構造を有し、光ファイバ６の外周を覆う反射層（反射面）４と、光ファイバ６の外周と反射層４との間に配置される伝搬層５と、反射層４を支持する保護層３を備える。
【００１４】
反射層４は、光ファイバ６の破損により漏えいしたレーザー光を全反射する機能を有する。具体的には、反射層４は、漏えいしたレーザー光を正反射（鏡面反射）または拡散反射させる。これらの反射により、漏えいしたレーザー光は、光ファイバ６の外部に漏れず、伝搬層５内を伝搬するため、伝搬経路の途中で、漏えいしたレーザー光による人体や物への損傷を防止することができる。特に、拡散反射の場合はレーザー光が散乱されコヒーレント性が消失するため人や物における損傷への安全性が高まる。
【００１５】
反射層４に用いる材料は、レーザー光を反射できる材料を用いることができる。
正反射を行う場合は、光学薄膜、金属などを用いることができる。光学薄膜の例としては、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、およびＴａ２Ｏ５などがあげられる。金属の例としては、Ａｌ、Ａｇ、およびＣｒなどがあげられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合させてもよい。
【００１６】
拡散反射を行う場合は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ＴｉＯ２等の粒子を反射面となる面の表面にコーティングしてもよい。
【００１７】
光学薄膜、金属等の材料は、スパッタリング、蒸着、めっきなどの方法により、保護層３の上に形成できる。
【００１８】
反射層４の膜厚は、漏えいしたレーザー光を反射できる膜厚でよく、効率よく反射するために、３０ｎｍ以上の膜厚が好ましい。
【００１９】
伝搬層５は、光を透過する材料であり、光ファイバ６から漏えいし反射層４で全反射されたレーザー光を伝搬させる機能を有する。伝搬層５は、光ファイバ６の断裂部から漏えいしたレーザー光を伝搬できる厚みを有する。例えば、数μｍ以上であり、好ましくは、数十μｍ以上である。
【００２０】
伝搬層５の材料としては、具体的には、光学的に透明性が高く耐光性に優れる、ガラス、石英、ポリマー等の固体や、空気等の気体を使用することができる。該ポリマーの例としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、フッ素系樹脂、およびポリスチレンが挙げられる。
【００２１】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、伝搬層５の材料が気体（例えば、空気）の場合、伝搬層５にて漏えいレーザー光を導光させるために、保護層３および反射層４と光ファイバ６とを離間させる間隙を保つ必要がある。そのため、伝搬層５は、反射層４と光ファイバ６との間にスペーサー２１（２１ａ、２１ｂ）を所定の間隔で備えることが好ましい。
【００２２】
スペーサー２１の形状は、光ファイバ６と反射層４とを離間させる間隙を設けることのできる形状であればよく、一例として、円柱状のスペーサー２１ａ（図２（ａ））や球状のスペーサー２１ｂ（図２（ｂ））を用いることができる。スペーサー２１ａは、四角柱状や三角柱状などの他の形状にすることもできる。
【００２３】
スペーサー２１の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、耐光性に優れる、樹脂やガラスを使用することができる。樹脂の例としては、シリコン系樹脂、ＰＭＭＡ、ポリスチレンなどがあげられる。また、漏えいレーザー光の伝搬阻害を防止する点を考慮すると、光に対して透明であることが好ましい。スペーサー２１が光に対して透明な材質を用いる場合は、スペーサー２１の形状としてドーナツ状リングの形状（不図示）を使用してもよい。
【００２４】
スペーサー２１の数や配置箇所は、光ファイバ６と反射層４とを離間させる間隙を確保できればよく、特に限定されない。
【００２５】
このようなスペーサー２１が伝搬層５に配置されることにより、光ファイバ６がしなやかなで自由に変形しても、光ファイバ６と反射層４の間に必ず気体の層が存在し、漏えいしたレーザー光の伝搬阻害を防止することができる。
【００２６】
保護層３は、反射層４の支持体であり、光ファイバ６を保護する機能を有する。
保護層３は、外部要因から光ファイバ６の損傷を防止するために機械的に丈夫であることが好ましい。例えば、保護層３は、耐衝撃性や耐摩耗性に優れることが好ましい。
あるいは、導光体１を使用する環境によっては、保護層３は耐候性あるいは耐酸性、耐アルカリ性を有することが好ましい。
【００２７】
保護層３の材料としては、金属、樹脂等があげられる。
金属の例としては、ステンレス、Ａｌなどがあげられる。材料として金属を用いる場合は、光ファイバ６の自由な屈曲に対応できる柔軟性を有する形状を備えることが望ましく、例えば金属を薄い帯状にしてらせん状に巻くことでフレキシブルな金属保護層を形成できる。なお、このような形状であっても保護層３の上に反射層４が配置されているため、漏えいしたレーザー光が導光体１の外部に漏れることはない。
樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。
【００２８】
保護層３の厚みは特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２９】
反射層４、伝搬層５、保護層３は、導光体１を使用する温度によっては、耐熱性を有することが望ましい。
また、反射層４、伝搬層５、保護層３は、光ファイバ６の自由な屈曲に対応できる柔軟性を有することができる。
【００３０】
導光体１は、光ファイバ６の周囲を内側から伝搬層５、反射層４、および保護層３で覆われた構成である。なお反射部材２は、以上説明した伝搬層５、反射層４、及び保護層３の他に必要に応じて他の層を積層することも可能である。
【００３１】
本実施形態の導光体１は、反射部材２で光ファイバ６を覆うことにより、光ファイバ６から漏えいしたレーザー光が反射層４にて全反射され、伝搬層５内を伝搬するため、伝搬経路の途中で漏えいレーザー光の導光体１から外部への漏れを防止できる。これにより、漏えいしたレーザー光による人体や物への損傷を防止することができる。
なお、導光体の端部については、導光体１の用途によって漏えいしたレーザー光がもれないように対処される。
【００３２】
上述した導光体１の実施形態は、光ファイバ６の軸方向外周全体を反射部材２で覆った構造の導光体１を説明したが、図３に示すように、導光体１は、光ファイバ６の軸方向外周の少なくとも一部を反射部材２で覆うものであってもよい。例えば、光ファイバ６を曲げる部分、外部からの衝撃を受けやすい部分など、光ファイバ６の破損が予期される部分のみに反射部材２を適応することができる。この場合、光ファイバ６からの漏えいレーザー光を外部に漏らさないために、反射部材２の両端は、ドーナツ状リングの形状を有する反射部材２で覆われている（図３（ｂ）参照）。
【００３３】
次に、図４から図８を参照して導光体の実施形態で説明した導光体１を用いた照明装置について説明する。
【００３４】
＜照明装置の第一実施形態＞
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、本実施形態の照明装置４０は、レーザー光源４１と、レンズ４２と、光ファイバ６および反射部材２を備えた導光体１と、光ファイバ６の入射側および出射側の周囲にそれぞれ配置される入射側コネクタ４３および出射側コネクタ４４と、光学要素４６と、光検知部４５とを備えて構成される。
【００３５】
レーザー光源４１は、レーザー光を発する光源であればいずれのものを使用してもよい。例えば、レーザーダイオード等を用いることができる。ここでは、レーザーダイオードを含んでパッケージ化されたＣＡＮ型レーザー光源を用いる。
レーザー光源４１の波長は、光学要素４６に応じて所望の波長を用いることができる。例えば、光学要素４６が、波長変換部材であり、波長変換部材で変換されて所望の波長の光が得られるように設定されている場合、例えば、青色域（例えば発光波長が４５０ｎｍ）、近紫外域（例えば発光波長が４０５ｎｍ）またはそれ以外の波長の光源を用いることが出来る。
【００３６】
レンズ４２は、レーザー光源４１（以下「光源」）の出射光４７を集光して、光ファイバ６の入射端面に入射させる。レンズ４２は、光源４１と光ファイバ６（導光体１）との間に配置される。
【００３７】
入射側コネクタ４３および出射側コネクタ４４は、導光体１から延びた光ファイバ６のそれぞれ入射側および出射側先端の周囲に固定されて光ファイバ６を保持する機能を有する。
また、入射側コネクタ４３の光学要素側の端部４３ａは、導光体１の反射部材２の光源側末端と接着し、出射側コネクタ４４の光源側の端部４４ａは、反射部材２の光学要素側末端と接着して、反射部材２末端からの漏えいレーザー光の漏れを防止する機能も有する。
【００３８】
入射側コネクタ４３および出射側コネクタ４４は、例えば、内径が導光体１の外径から所定のクリアランスだけ大きい円筒形状とすることができる。
入射側コネクタ４３および出射側コネクタ４４と導光体１および光ファイバ６は、接着剤により接着してもよい。
入射側コネクタ４３および出射側コネクタ４４の材質としては、放熱、強度の観点より、金属もしくはセラミックが好ましい。特に、銅は熱伝導率が高く、好適に用いることが出来る。入射側コネクタ４３および出射側コネクタ４４は、フェルールとして知られるものを使用することができる。
【００３９】
光源４１、レンズ４２、入射側コネクタ４３は、光源４１からのレーザー光が光ファイバ６の入射面に入射できるように位置合わせされている。
【００４０】
出射側コネクタ４４上に光学要素４６が配置され、光学要素４６は、光ファイバ６により導光されたレーザー光が光学要素４６に出射できるように位置合わせされている。
【００４１】
光学要素４６は、使用する照明装置の目的に応じて、光ファイバ６により導光されたレーザー光を集光、混合、分散、散乱、あるいは波長変換を行うことができる機能を有する。
【００４２】
例えば、光学要素４６が波長変換する機能を有する場合は、光学要素４６として、光源４１からの光によって励起されて蛍光を発する波長変換部材を用いることができる。
具体的には、波長変換部材は、バインダ中に蛍光体粒子を分散させたものや、蛍光ガラスや、蛍光体セラミックス等を用いることができる。バインダ中に蛍光体粒子を分散させたものを波長変換部材７に用いる場合、バインダは、ガラスなどの無機物であっても、樹脂等の有機物であってもよい。
【００４３】
また、波長変換部材には、光拡散材が分散されていてもよい。例えば、光拡散材としてアルミナ粒子を用いることができる。また、波長変換部材と光ファイバ１１の端面との間に、レーザー光を拡散させるための光拡散層を配置することも可能である。例えば、アルミナを板状に焼成した拡散層と、ＹＡＧ：Ｃｅを板状に焼成した蛍光板（波長変換部材）を、樹脂、ガラスなどで接着したものを光ファイバ６の端面に配置してもよい。
【００４４】
波長変換部材として、蛍光体を含有する部材や、蛍光ガラスや、蛍光体セラミックを用い場合、光源４１からのレーザー光により励起されて発する蛍光と、蛍光を励起しなかった光源４１からのレーザー光とが混合されて所望の波長の光が得られるように、その蛍光体材料を選択する。例えば、白色光を発する車両用灯具の場合、光源４１が青色域（４５０ｎｍ）のレーザー光を出射する場合、黄色の蛍光を発光する蛍光体（例えば、ＣｅドープされたＹＡＧ）を用い、青色光と黄色光とが混合されて白色光が得られるように構成する。また、光源４１が近紫外域（４０５ｎｍ）のレーザー光を出射する場合は、例えば、赤、緑、青の３色を発光する蛍光体を用いて、３色の蛍光が混合されるようにする。この場合、近紫外光は、目視できないため、３色の蛍光の混合された白色光のみが視認される。
【００４５】
導光体１は、導光体の実施形態で説明した導光体のいずれの導光体を使用してよいが、本実施形態の照明装置４０は、導光体１として、光ファイバ６の外周全体が伝搬層５、反射層４及び保護層３を備えた反射部材２で覆われ、伝搬層５にはスペーサー２１が配置されていないタイプの導光体を用いる。
【００４６】
光ファイバ６は、光源４１からのレーザー光を光学要素４６まで伝搬する機能を有し、反射部材２で覆われた部分から延びた両端部は、それぞれ、入射側コネクタ４３と、出射側コネクタ４４とで覆われ、その周囲を入射側コネクタ４３および出射側コネクタ４４で固定されている。光ファイバ６の各端面は入射側コネクタ４３および出射側コネクタ４４の端面と一致している。
【００４７】
反射部材２の末端は、入射側コネクタ４３および出射側コネクタ４４と接着し、入射側コネクタ４３の光学要素側の端部４３ａから出射側コネクタ４４の光源側の端部４４ａの間において光ファイバ６の軸方向に沿って外周全体を覆っている。これにより伝搬層５を伝搬した漏えいレーザー光が導光体１の両端から外部へ漏れることを防止する。
【００４８】
伝搬層５は反射された漏えいレーザー光を光検知部４５まで伝搬する。
【００４９】
光検知部４５は、漏えいしたレーザー光を検出するものであり、レーザー光を検出する受光素子４５ａと、伝搬層５から受光素子４５ａまで漏えいしたレーザー光を伝搬する筒状の管４５ｂと、を備える。
【００５０】
光検知部４５は、漏えいしたレーザー光を検出できる位置であれば、導光体１の軸方向の外周上において任意の場所に配置できる。
【００５１】
受光素子４５ａは、レーザー光を検出できるものであればよく、フォトダイオードなどを使用することができる。
受光素子４５ａは、使用するレーザー光の波長を検出するように、設定できる。例えば、レーザー光源４１が青色域（例えば発光波長が４５０ｎｍ）であれば、波長４５０ｎｍを検出する受光素子４５ａを用いて、漏えいしたレーザー光を検出する。
【００５２】
管４５ｂは、伝搬層５内を伝搬している漏えいしたレーザー光を受光素子４５ａに入射させる。
管４５ｂは、レーザー光が漏れないように、一方の端部は受光素子４５ａと接続し、もう一方の端部は反射部材２に挿入され伝搬層５の開口部と接続している。
管４５ｂの材質は、金属など、受光素子４５ａまで漏えいしたレーザー光を反射して伝搬するものを用いることができる。管４５ｂが、樹脂等、レーザー光を反射できない材質を用いる場合は、受光素子４５ａにレーザー光を入射させるために、光学薄膜など、反射できる材料を用いて管４５ｂの内側を光が反射する処理をすることが望ましい。
【００５３】
また、漏えいした光がコヒーレントの場合など、受光素子４５ａへ光が伝搬しにくい場合が有りえる。このような場合、図５（ａ）から図５（ｃ）に示すように、光検知部４５は、ミラーやプリズムなどの光入射部材６１を光検知部４５近傍の反射部材２内あるいは伝搬層５内に設置することが望ましい。これにより、漏えいした光を受光素子４５ａへの入射が容易となる。
光入射部材６１の形状、材質、大きさは、漏えいした光を受光素子４５ａへの入射できるものであればよい。
【００５４】
例えば、光検知部４５が導光体１の光源側の端部に設置された場合は、光学要素側からの漏えい光を受光素子４５ａに入射できるように光入射部材６１を設置する（図５（ａ））。光検知部４５が導光体１の光学要素側の端部に設置された場合は、光源側からの漏えい光を受光素子４５ａに入射できるように光入射部材６１を設置する（図５（ｂ））。光検知部４５が導光体１の途中に設置された場合は、光源側および光学要素側からの漏えい光を受光素子４５ａに入射できるように光入射部材６１を設置する（図５（ｃ））。
【００５５】
照明装置４０は、光ファイバの破損および断線により漏えいしたレーザー光が導光体１の外に漏れることはない。これにより、レーザー光による人や物への損傷が防止される。
【００５６】
次に、本実施形態の照明装置４０の主要部の動作の説明をする。
【００５７】
光ファイバが破損或いは断線していない場合は、図４に示すように、光源４１からのレーザー光４７は、レンズ４２により光ファイバ６の入射端面に集光され、光ファイバ６に入射する。入射した光は、光ファイバ６を伝搬して、出射端面から出射され、光学要素４６に入射する。光学要素４６から集光、混合、分散、散乱、あるいは波長変換された光が出射される。例えば、光学要素４６が波長変換部材の場合、波長変換部材に入射した光の一部は、蛍光体を励起して蛍光に変換され、残りの光は、波長変換部材を透過する。蛍光と波長変換部材を透過した光との混合光が、波長変換部材から出射される。
【００５８】
図６に示すように、外的および内的要因により、光ファイバ６が破損或いは断線し、レーザー光が光ファイバ６から漏えいした場合（矢印Ａで示す箇所参照）は、漏えいしたレーザー光（Ｂで示す矢印参照）は反射部材２の反射層４により全反射され、伝搬層５内を伝搬する。伝搬層５を伝搬した漏えいしたレーザー光は光検知部４５に到達する。
これにより、漏えいしたレーザー光は導光体１（反射部材２）の外部に漏れることはない。そのため、漏えいしたレーザー光による人体や物への損傷を回避することができる。
【００５９】
反射層４が拡散反射を行う反射層を用いる場合には、万一、漏えいしたレーザー光が導光体１の外部に漏れたとしても、拡散反射されたレーザー光のコヒーレント性が消失するため人や物の損傷への安全性が高まる。また、漏えいしたレーザー光が拡散反射されるため、光入射部材６１を反射部材２あるいは伝搬層５内に設置しなくても漏えいしたレーザー光が光検知部に到達しやすい利点がある。
【００６０】
本実施形態では、光検知部４５が漏えいレーザー光を検知したときに、レーザー光の出力等を制御する機能をさらに備えることができる。この機能を実現する制御部について以下説明する。
【００６１】
図７に示すように、本実施形態の照明装置４０は、光検知部４５の光検知の通知を受けレーザー光源４１の出力等を制御する制御部５１を備えている。
【００６２】
制御部５１は、判定部５２と、駆動制御部５３と、報知制御部５５と、を備える。これらの制御部５１を構成する各部は、例えば、ＣＰＵとメモリで構成することができる。メモリには、各部の機能を実行するためのプログラムが予め格納されており、ＣＰＵはメモリのプログラムを読み込んで実行する。
【００６３】
判定部５２は、光検知部４５からの漏えいしたレーザー光の検出通知を受け、漏えい有と判定し、それを駆動制御部５３と報知制御部５５へ通知する。
【００６４】
駆動制御部５３は、判定部５２から漏えい有の通知を受け、光源に電力を供給する光源電源部５４の電力供給の遮断おこなう。これにより、光源４１のレーザー光の出力が停止する。なお、駆動制御部５３は、光源４１のレーザー光の出力の遮断に限定されず、レーザー光の減光を行う制御をしてもよい。
【００６５】
報知制御部５５は、判定部５２から漏えい有の通知を受け、それを後述する警告出力部５６に通知し、警告出力を制御する。
【００６６】
警告出力部５６は、報知制御部５５からの通知を受け警告音、警告表示などを出力する。
【００６７】
図８を用いて、レーザー光出力遮断の処理の流れを説明する。
光源４１のレーザー光の波長をあらかじめ設定された光検知部４５は、漏えいしたレーザー光を検知し、それを判定部５２に通知する（ステップＳ８１）。通知を受けた判定部５２は、レーザー光の漏えい有と判定し、それを駆動制御部５３および報知制御部５５へ通知する（ステップＳ８２）。判定部５２からの通知を受けた駆動制御部５３は、光源電源部５４の光源４１への電力供給の遮断を行う。これにより、光源４１からのレーザー光の出力が遮断される（ステップＳ８３）。一方、判定部５２から通知を受けた報知制御部５５は、警告出力部５６の、アラーム音、警告表示など、警告出力を行う（ステップＳ８４）。
【００６８】
本実施形態によれば、漏えいしたレーザー光を反射層４が反射し、その反射光を伝搬層５が伝搬することにより、光検知部４５が漏洩を検知し、制御部５１がレーザー光の出力を遮断することができる。光ファイバ６のレーザー光の漏洩が少しずつ始まった場合でも、光検知部４５が漏洩を検知するため、断線までには至らない光ファイバ６の破損を検知可能となる。さらに、警告出力部５６による警告により、破損検知が確認しやすくなる。また、漏えいレーザー光を検知したら光源４１の出力の遮断できるため、漏えいしたレーザー光の導光体１から外部の漏れを確実に防止でき、人体や物の損傷に対する安全性をさらに高める。
なお図７では、制御部５１が光源の制御と報知の両方を行う構成例を示したが、装置を簡素化するために、いずれか一方を省いた構成とすることも可能である。
【００６９】
＜照明装置の第二実施形態＞
本実施形態は、導光体１および光検知部４５を用いて漏えいしたレーザー光を検知することは第一実施形態と同様であるが、光分岐部材を用いて分岐した漏えいレーザー光の戻り光を受光する位置に光検知部４５を配置する点が異なる。
【００７０】
第一実施形態と異なる構成を説明する。本実施形態の照明装置９０は、図９（ａ）に示すように、光源４１と光ファイバ６の入射面の間に第一のレンズ４２および第二のレンズ９２が配置され、これらのレンズの間に光分岐部材９１が配置されている。光検知部４５の受光素子４５ａは、光分岐部材９１によって分岐された光を受光する位置に配置されている。また、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、入射側コネクタ４３には、戻り光を導光するために、入射側コネクタの端部４３ｂから入射側コネクタの端部４３ａまで貫通した導光部９３の一以上が設けられる。
【００７１】
本実施形態では、第一のレンズ４２および第二のレンズ９２は、出射光４７を集光して、光ファイバ６の入射端面に入射させる。
また、第二のレンズ９２は、反射層４により全反射され伝搬層５および導光部９３を伝搬し、入射側コネクタ４３の光源側端部４３ｂから出射された漏えいレーザー光９４を集光し、光分岐部材９１に入射させる。
【００７２】
光分岐部材９１は、光源４１から出射されたレーザー光４７を透過させながら、第二のレンズ９２で集光された漏えいレーザー光９４を光検知部４５へ分岐する機能を有する。これにより、漏えいレーザー光９４は光源４１に戻ることなく、受光素子４５ａにより検出される。
【００７３】
光分岐部材９１は、漏えいしたレーザー光を分岐できるものを用いてよく、具体的にはハーフミラー、反射型ビームスプリッタ、偏光ビームスプリッタを用いてよい。
【００７４】
光分岐部材９１の位置は、図９に示す位置の他、目的や用途によって適宜選択可能である。
【００７５】
導光部９３の具体的な構成について、図９を参照して説明する。
導光部９３は、伝搬層５の光源側まで伝搬した漏えいレーザー光を伝搬し、入射側コネクタ４３の光源側の端部４３ｂから第二のレンズ９２へ出射させる機能を有する。
【００７６】
導光部９３は、光ファイバ６の外周に配置される。導光部９３および光ファイバ６の間には入射側コネクタ４３が光ファイバ６を保持できる間隔を有する（図９（ｂ）および図９（ｃ））。
【００７７】
導光部９３は、導光体側の導光部９３の開口部が伝搬層５の光源側端部とレーザー光が漏れないように接着している（図９（ｂ））。
【００７８】
導光部９３の径、個数、配置、形状、および隣り合う導光部９３の距離は、漏えいレーザー光の戻り光を入射側コネクタ４３の端部４３ｂまで伝搬でき、かつ入射側コネクタ４３の強度を保つことのできる大きさ、個数、配置、形状、および距離でよい。
【００７９】
導光部９３は、入射側コネクタの端部４３ｂから入射側コネクタの端部４３ａまで貫通した孔であって、材料としては、レーザー光を伝搬する材料を用いる。具体的には光学的に透明性が高く耐光性に優れるガラス、石英、ポリマー等の固体や、空気等の気体を使用することができ、伝搬層５と同様のものを使用することができる。
【００８０】
導光部９３を形成するための入射側コネクタ４３の材質としては、例えば、金属など、レーザー光を反射するものを用いることが好ましい。レーザー光を反射しない材料を用いることも可能であるが、その場合は、光学薄膜のような反射できる材料を用いて、入射側コネクタ４３の導光部９３に接触する面を光が反射する処理をすることが望ましい。
【００８１】
本実施形態における、主要部の第一実施形態と異なる動作を説明する。
光源４１から出射されたレーザー光４７は第一のレンズ１および第二のレンズを介して集光され光ファイバ６の入射面に入射される。
光ファイバ６の破損あるいは断線により、レーザー光が光ファイバ６から漏えいした場合、漏えいしたレーザー光は反射部材２の反射層４により全反射され、伝搬層５内を伝搬する。伝搬した漏えいレーザー光は、導光部９３を伝搬し、入射側コネクタ４３の光源側端部４３ｂから第二のレンズ９２へ出射される。第二のレンズ９２は、出射された漏えいレーザー光９４を集光し光分岐部材９１へ出射する。光分岐部材９１は、集光した漏えいレーザー光９４を光検知部４５（受光素子４５ａ）へ分岐する。光検知部４５は、分岐した漏えいレーザー光９４を検知する。
これにより、漏えいレーザー光９４の戻り光は光源４１へ戻ることなく、受光素子４５ａにより検出できる。
なお、光検出部４５から漏えいレーザー光の通知を受けた制御部５１によるレーザー光出力制御などの処理（図８）は第一実施形態と同様である。
【００８２】
本実施形態によれば、第一実施形態と同様に、光ファイバ外周を反射部材で覆った構造の導光体１を用いているため、漏えいしたレーザー光による人体や物への損傷を回避することができる。なお、漏えいしたレーザー光の戻り光は、導光体１の外部に出射されるが、光分岐部材９１により受光素子４５ａで入射されるため、このレーザー光の戻り光が不用意に人体や物へ暴露することはない。したがって、人体や物に対する安全性は維持できる。
また、第一実施形態と同様に、光検知部４５が漏洩を検知するため、レーザー光の出力を遮断することができ、断線前の光ファイバ６の破損を検知可能となる。さらに警告表示により破損検知の認識が確実となる。また、光源４１の出力の遮断により、漏えいしたレーザー光の導光体１から外部の漏れを確実に防止でき、人体や物に対する安全性をさらに高める。
【００８３】
＜照明装置の第三実施形態＞
本実施形態は、光検知部４５が出射側のコネクタ４４に配置されている点が第一及び第二実施形態と異なる。その他の点は同様であり、以下、第一実施形態と異なる構成を説明する。
【００８４】
本実施形態の照明装置１００では、図１０に示すように、光検知部４５は出射側コネクタ４４の軸方向の外周上に配置される。また、出射側コネクタ４４内には出射側コネクタ端部４４ａから光検知部４５まで漏えいレーザー光を導光する導光部１０１が設けられる。
【００８５】
導光部１０１は、出射側コネクタ４４の光学要素側の端部４４ｂに向かって、出射側コネクタ４４の光源側の端部４４ａから出射側コネクタの途中まで形成される凹部１０１ａと、その凹部１０１ａと光検出器４５の管４５ｂの開口部まで貫通する貫通孔１０１ｂとが連続して構成される。
【００８６】
導光部１０１の凹部１０１ａは、光ファイバ６の外周に配置される。その際、凹部１０１ａは、光ファイバ６とのの間に、出射側コネクタ４４が光ファイバ６を保持できる間隔を有するように配置される（図１０（ｂ）および図１０（ｃ））。
【００８７】
出射側コネクタ４４の端部４４ａにある導光部１０１（凹部１０１ａ）の開口部は、伝搬層５の光学要素側端部に漏えいレーザー光が漏れないように接着している（図１０（ｂ））。光検出器４５の管４５ｂに連続する貫通孔１０１ｂの端部には、レーザー光が漏れないように管４５ｂが接着されている。
【００８８】
導光部１０１の材料としては、レーザー光を伝搬する材料を用いる。具体的には光学的に透明性が高く耐光性に優れるガラス、石英、ポリマー等の固体や、空気等の気体を使用することができ、伝搬層５と同様のものを使用することができる。
導光部１０１を形成するための出射側コネクタ４４の材料としては、金属など、光を反射するものを用いることが好ましい。光を反射しない材料を用いることもできるが、その場合は、光学薄膜のような反射できる材料を用いて、出射側コネクタ４４内の導光部１０１に接触する面を光が反射する処理をすることが望ましい。
【００８９】
導光部１０１の径、個数、配置、形状、および隣合う凹部１０１ａの距離は、凹部１０１ａの開口部が伝搬層５に接着でき、出射側コネクタ４４の強度を保つことのできる大きさ、個数、配置、形状、および距離でよい。
【００９０】
光検知部４５は、導光体１の伝搬層５から導光部１０１に導光された漏えいレーザー光を検出する。
【００９１】
光検出部４５の位置は、図１０に示す位置の他、出射側コネクタ４４の外周上のどの位置であってもよく、目的や用途によって適宜選択可能である。
【００９２】
本実施形態における、第一実施形態と異なる動作を説明する。
光ファイバ６の破損あるいは断線により、レーザー光が光ファイバ６から漏えいした場合、漏えいしたレーザー光は反射部材２の反射層４により全反射され、伝搬層５内を伝搬する。伝搬した漏えいレーザー光は、導光部１０１を伝搬して光検知部４５内に出射される。光検知部４５の受光素子４５ａは、漏えいレーザー光を検知する。
なお、光検知部４５から漏えいレーザー光の検知の通知を受けた制御部５１によるレーザー光出力など制御処理（図８）は第一実施形態と同様である。
【００９３】
本実施形態の効果は、第一実施形態１と同様に、導光体１を用いることにより漏えいしたレーザー光による人体や物への損傷を回避することができる。
また、第一実施形態１と同様に、光検知部４５が漏洩を検知し、レーザー光の出力を遮断するため、断線前に光ファイバ６の破損を検知可能となる。さらに警告表示により破損検知の認識が確実となる。また、光源４１の出力の遮断できるため、漏えいしたレーザー光の導光体１から外部の漏れを確実に防止でき、人体や物に対する安全性をさらに高める。
【００９４】
本実施形態では、光検知部４５を出射側コネクタ４４の外周上に配置する場合を説明したが、光学要素４６に受光素子４５ａを配置することも可能である。この場合、導光部１０１により光学要素４６内に設置された受光素子４５ａに漏えいレーザー光を導光することが好ましい。
【００９５】
以上、上述した実施形態の照明装置は、屋内照明装置、屋外照明装置、車載照明装置、投光器、ライトアップ照明装置に使用できる。
【符号の説明】
【００９６】
６・・・光ファイバ、４・・・反射層（反射面）、２・・・反射部材、５・・・伝搬層（伝搬する層）、１・・・導光体、２１・・・スペーサー、４１・・・レーザー光源、４２・・・レンズ、４６・・・光学要素、４０、９０、１００・・・照明装置、４５・・・光検知部、５１・・・制御部、９１・・・光分岐部材、４３・・・入射側コネクタ、９３、１０１・・・導光部、４４・・・出射側コネクタ
【図１】
2016224078.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016224078.tif 000008
【図７】
2016224078.tif 000009
【図８】
2016224078.tif 000010
【図９】
2016224078.tif 000011
【図１０】
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