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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Beleuchtungssystem, bei denen von einer Lichtquelle emittiertes Laserlicht verwendet wird.
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[Stand der Technik]
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Herkömmlich ist eine Beleuchtungsvorrichtung bekannt, die Licht durch Anregen von Leuchtstoffen, die in einem Wellenlängenwandler dispergiert sind, unter Verwendung von Laserlicht als Anregungslicht emittiert, so dass der Wellenlängenwandler das Laserlicht in sichtbares Licht mit einer gewünschten Farbe umwandelt. Mit einer solchen Beleuchtungsvorrichtung wird Laserlicht, das von einer Laserdiode abgegeben wird, mit einer Lichtleitfaser zu einem Bereich in der Nähe des Wellenlängenwandlers geleitet, und das Laserlicht, das von einem Endabschnitt der Lichtleitfaser emittiert wird, bestrahlt den Wellenlängenwandler. Folglich ist der Endabschnitt der Lichtleitfaser an einer Position angeordnet, bei welcher der Endabschnitt der Lichtleitfaser das sichtbare Licht, das von dem Wellenlängenwandler emittiert wird, nicht blockiert (vgl. beispielsweise das Patentdokument 1 (PTL 1)).
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Die
US 2016/0 084 451 A1 beschreibt eine lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung umfassen einen lichtemittierenden Abschnitt, der durch den Empfang von Laserlicht Fluoreszenz erzeugt, einen Reflexionsfilm, der Laserlicht, das in die Nähe des lichtemittierenden Abschnitts eingestrahlt wird, von Laserlicht, das von einer Stablinse in Richtung des lichtemittierenden Abschnitts emittiert wird, reflektiert, und einen Reflexionsspiegel, der das von dem Reflexionsfilm reflektierte Laserlicht in dem lichtemittierenden Abschnitt sammelt.
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Die
US 2011/0 157 865 A1 beschreibt eine Beleuchtungsvorrichtung, die in der Lage ist, die Kohärenz von Laserlicht, das von einer Laserbestrahlungsvorrichtung emittiert wird, zu reduzieren, um die Sicherheit für das Auge zu geringen Kosten zu gewährleisten. In der Beleuchtungsvorrichtung zur Anregung einer fluoreszierenden Substanz durch Bestrahlung der fluoreszierenden Substanz mit dem Laserlicht aus der Laserbestrahlungsvorrichtung, um sichtbares Licht zur Verwendung als Beleuchtungslicht zu emittieren, ist ein lichtstreuendes Material auf und um eine optische Achse des Laserlichts angeordnet.
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Die
US 2016/0 201 880 A1 beschreibt eine lichtemittierende Vorrichtung mit einem Substrat, mindestens einer Lichtquelle, einem Wellenlängenwandler, der auf dem Substrat angeordnet ist, um eine Wellenlänge des von der mindestens einen Lichtquelle emittierten Lichts umzuwandeln, und einem Reflektor, der eine Öffnung aufweist, die an einem dem Wellenlängenwandler nächstgelegenen Punkt ausgebildet ist, um es dem von der mindestens einen Lichtquelle emittierten Licht zu ermöglichen, sich in Richtung des Wellenlängenwandlers fortzubewegen, wobei der Reflektor auf dem Substrat angeordnet ist, um Licht vom Wellenlängenwandler zu reflektieren.
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Die
US 2012/0 106 188 A1 beschreibt einen Scheinwerfer umfassend ein Laserelement, einen lichtemittierenden Abschnitt und einen Parabolspiegel. Ein Teil des Parabolspiegels ist so vorgesehen, dass er einer oberen Fläche des lichtemittierenden Abschnitts zugewandt ist, wobei die obere Fläche größer ist als die einer Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts. Der lichtemittierende Abschnitt emittiert Fluoreszenz in einer solchen Weise, dass die Verteilung der Fluoreszenz der Lambertschen Verteilung entspricht.
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Die
DE 10 2014 225 623 A1 beschreibt ein Laserlichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einem Leuchtmittel, einem ersten Laser, der Laserstrahlung aus einer ersten Raumrichtung auf den Leuchtstoff richtet, einem zweiten Laser, der Laserstrahlung aus einer zweiten Raumrichtung auf das Leuchtmittel richtet, und mit einem Reflektor, der eine erste Strahlungseintrittsöffnung für den ersten Laser und eine zweite Strahlungseintrittsöffnung für den zweiten Laser aufweist, und der vom Leuchtmittel als Folge der Laserstrahlung ausgehendes Licht sammelt und um eine Hauptabstrahlrichtung herum bündelt.
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[Dokumentenliste]
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[Patentdokument]
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[PTL 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
JP 2008-108553 A .
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technisches Problem]
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Bei einer Beleuchtungsvorrichtung, die dadurch eine gewünschte Lichtverteilung erreicht, dass sie einen Reflektor in einem Bereich aufweist, der den Wellenlängenwandler umgibt, muss jedoch ein Endabschnitt der Lichtleitfaser außerhalb des Reflektors angeordnet werden, wodurch der Abstand zwischen einer Endoberfläche der Lichtleitfaser, die Laserlicht emittiert, und dem Wellenlängenwandler erhöht wird. Umgekehrt bewirkt das Führen der Lichtleitfaser über den Reflektor zu einem Bereich in der Nähe des Wellenlängenwandlers, dass das emittierte sichtbare Licht aufgrund der Lichtleitfaser einen verschwommenen Teil aufweist.
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Im Hinblick auf die vorstehend genannten Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Beleuchtungssystem bereitzustellen, die Laserlicht nutzen, das von einer Lichtquelle emittiert wird, und eine im Wesentlichen axialsymmetrische Lichtverteilung erreichen.
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Es sollte beachtet werden, dass der Ausdruck „im Wesentlichen axialsymmetrisch“ in der Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet, dass ein bestimmtes Ausmaß eines Fehlers zulässig ist und eine nicht perfekte Axialsymmetrie sowie eine perfekte Axialsymmetrie umfasst sind.
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[Lösung des Problems]
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Die zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung und das Beleuchtungssystem mit den in den unabhängigen Patentansprüchen offenbarten Merkmalen gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Beleuchtungsvorrichtung bereitgestellt werden, die Laserlicht nutzt, das von einer Lichtquelle emittiert wird, und sichtbares Licht mit einer im Wesentlichen axialsymmetrischen Lichtverteilung emittiert.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
- 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Wellenlängenwandler gemäß der Ausführungsform zeigt;
- 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Bestrahlungseinrichtung und den umgebenden Bereich gemäß der Ausführungsform zeigt;
- 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem eine Bestrahlungseinrichtung von einer Basis gemäß der Ausführungsform entfernt ist;
- 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beleuchtungssystem gemäß der Ausführungsform zeigt;
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Variation der Ausführungsform zeigt; und
- 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Variation der Ausführungsform zeigt.
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Nachstehend wird eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Ausführungsform und Variationen davon, die nachstehend beschrieben sind, dazu dienen, spezifische Beispiele der vorliegenden Erfindung zu zeigen. Daher sind die Zahlenwerte, Formen, Materialien, strukturellen Elemente und die Anordnung und Verbindung der strukturellen Elemente, usw., die in der folgenden Ausführungsform und den Variationen gezeigt sind, lediglich Beispiele und sollen daher die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Dabei sind von den strukturellen Elementen in der folgenden Ausführungsform und den Variationen Elemente, die nicht in irgendeinem der unabhängigen Ansprüche angegeben sind, welche die breitesten Konzepte der Erfindung angeben, als beliebige strukturelle Elemente beschrieben.
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Es sollte auch beachtet werden, dass jede Zeichnung eine schematische Darstellung ist und nicht notwendigerweise eine genaue Darstellung ist. Ferner werden in den Zeichnungen entsprechenden strukturellen Elementen dieselben Bezugszeichen zugeordnet und die Beschreibung solcher strukturellen Elemente wird gegebenenfalls nicht wiederholt.
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(Ausführungsform)
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[Überblick über den Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung]
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Die 1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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Die Beleuchtungsvorrichtung 100, die in der 1 gezeigt ist, emittiert, von Laserlicht L (vgl. die 3), sichtbares Licht mit einer Wellenlänge, die von der Wellenlänge des Laserlichts L verschieden ist, und es handelt sich z.B. um einen Strahler bzw. Punktstrahler, der einen vorgegebenen Ort im Innen- oder Außenbereich beleuchtet. Die Beleuchtungsvorrichtung 100 umfasst einen Wellenlängenwandler 101 und einen Reflektor 102 und umfasst ferner eine Basis 103 und eine Bestrahlungseinrichtung 104.
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Die 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Wellenlängenwandler zeigt.
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Der Wellenlängenwandler 101 wandelt unter Verwendung des Laserlichts L als Anregungslicht das Laserlicht L in sichtbares Licht mit einer Wellenlänge um, die von der Wellenlänge des Laserlichts L verschieden ist, und umfasst ein Wellenlängenumwandlungsmaterial 111, ein Basismaterial 112 und eine reflektierende Platte 113.
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Das Wellenlängenumwandlungsmaterial 111 ist eine Substanz, die unter Verwendung des Laserlichts L als Anregungslicht eine Fluoreszenz emittiert. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Wellenlängenumwandlungsmaterial 111 ein gelber Leuchtstoff, der unter Verwendung von blauem Laserlicht L eine gelbe Fluoreszenz emittiert. Insbesondere ist ein Yttrium-Aluminium-Granat (YAG)-Leuchtstoff ein Beispiel für den gelben Leuchtstoff.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Teil des blauen Laserlichts L durch das Wellenlängenumwandlungsmaterial 111, das in den Wellenlängenwandler 101 einbezogen ist, einer Wellenlängenumwandlung in gelbes Licht unterzogen. Blaues Licht, das nicht durch das Wellenlängenumwandlungsmaterial 111 absorbiert wird, und das gelbe Licht, das durch die Wellenlängenumwandlung durch den gelben Leuchtstoff erhalten wird, werden dann in dem Wellenlängenwandler 101 gestreut und gemischt. Als Ergebnis emittiert der Wellenlängenwandler 101 weißes Licht.
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Das Basismaterial 112 kann das Wellenlängenumwandlungsmaterial 111 in einem dispergierten Zustand halten und das Laserlicht L und die Fluoreszenz, die von dem Wellenlängenumwandlungsmaterial 111 emittiert wird, durchlassen. Obwohl diesbezüglich keine spezielle Beschränkung besteht, umfassen Beispiele für das Material des Basismaterials 112 ein organisches Material, wie z.B. ein Methylsilikonharz, ein Epoxyharz oder ein Harnstoffharz, und ein anorganisches Material, wie z.B. Glas oder Keramik. Insbesondere wenn eine Wärmebeständigkeit erforderlich ist, wird ein anorganisches Material ausgewählt.
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Die reflektierende Platte 113 reflektiert das Laserlicht L und die Fluoreszenz, die von dem Wellenlängenwandler 101 emittiert wird. Obwohl diesbezüglich keine spezielle Beschränkung besteht, umfassen Beispiele für das Material, das die reflektierende Platte 113 bildet, eine plattenförmige Komponente, die ein Metallmaterial wie z.B. Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthält, und eine plattenförmige Komponente, die eine Metallschicht aufweist, die auf einer Oberfläche eines Glassubstrats ausgebildet ist.
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Es sollte beachtet werden, dass der Wellenlängenwandler 101 in der vorliegenden Ausführungsform z.B. durch Aufbringen oder Drucken des Basismaterials 112, das ein wellenlängenumwandelndes Material enthält, auf eine Oberfläche der reflektierenden Platte 113 gebildet wird. Obwohl die Form, usw., des Wellenlängenwandlers 101 nicht speziell beschränkt ist, weisen das Basismaterial 112 und die reflektierende Platte 113 in der vorliegenden Ausführungsform eines Scheibenform auf und sind koaxial mit der Umlauffläche 121 des später beschriebenen Reflektors 102 um die Drehachse 120 angeordnet (vgl. die 3).
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Der Reflektor 102 weist eine Umlauffläche 121 auf, die den Wellenlängenwandler 101 umgibt und die Licht reflektiert, das von dem Wellenlängenwandler 101 emittiert wird. Der Reflektor 102 umfasst in einem Abschnitt der Umlauffläche 121 Durchgangslöcher 122, durch die Laserlicht L hindurchtritt.
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Dabei ist die Umlauffläche 121 eine gekrümmte Oberfläche, die durch Drehen einer gekrümmten oder geraden Linie, die in einem Raum angeordnet ist, um die Drehachse 120 erhalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform fällt die Drehachse 120 mit der optischen Achse zusammen. Bei einer Betrachtung entlang der Drehachse 120 ist die Umlauffläche 121 axialsymmetrisch; die Form der Umlauffläche 121 ändert sich in der Umfangsrichtung nicht und der Abstand von der Drehachse 120 zu der Umlauffläche 121 ändert sich abhängig von der Position auf der Drehachse 120. Es sollte beachtet werden, dass die Umlauffläche 121 zumindest teilweise nicht perfekt axialsymmetrisch ist, da Endabschnitte der Durchgangslöcher 122 in Abschnitten der Umlauffläche 121 offen sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind zumindest das offene Ende der Umlauffläche 121 und der umgebende Bereich axialsymmetrisch.
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In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Reflektor 102 Durchgangslöcher 122 an zwei Positionen und zwei Durchgangslöcher 122 sind in der Umfangsrichtung gleich beabstandet, d.h., zwei Durchgangslöcher 122 sind an Positionen angeordnet, bei denen zwei Durchgangslöcher 122 miteinander übereinstimmen, wenn sie um die Drehachse 120 um 180 Grad gedreht werden.
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Ferner ist die Umlauffläche 121 des Reflektors 102 schalenförmig, d.h., der offene Bereich nimmt mit zunehmenden Abstand von dem Wellenlängenwandler 101 allmählich zu. Die Durchgangslöcher 122 weisen eine längliche Schlitzform entlang der Drehachse 120 der Umlauffläche 121 auf. Dies ermöglicht das Vermindern des Vorliegens der Wände der Durchgangslöcher 122, die das Laserlicht L blockieren, das sich schräg in der Richtung zu dem Wellenlängenwandler 101 ausbreitet, und das Unterdrücken des Einflusses, den die Durchgangslöcher 122 auf die Lichtverteilung der Beleuchtungsvorrichtung 100 aufweisen.
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Es sollte beachtet werden, dass das Ausbilden des Reflektors 102 mit einem Material, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie z.B. einem Metall, die Ableitung der Wärme, die durch den Wellenlängenwandler 101 erzeugt wird, auch durch den Reflektor 102 ermöglicht, obwohl das Material, das den Reflektor 102 bildet, nicht speziell beschränkt ist.
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Die Umlauffläche 121 kann beispielsweise durch Texturieren kleine Unebenheiten darauf aufweisen.
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Die Basis 103 umfasst einen Hauptkörper 132, der den Wellenlängenwandler 101 hält, den Reflektor 102 und die Bestrahlungseinrichtung 104; und Wärmeableitungsrippen 131, welche die Wärme, die durch den Wellenlängenwandler 101 erzeugt wird, in den Außenraum ableiten. Die Wärmeableitungsrippen 131 sind an Positionen über dem Hauptkörper 132 von dem Wellenlängenwandler 101 integriert mit dem Hauptkörper 132 ausgebildet.
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Obwohl das Material, das die Basis 103 bildet, nicht speziell beschränkt ist, kann ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, wie z.B. ein Metall, verwendet werden.
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Die 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Bestrahlungseinrichtung und den umgebenden Bereich zeigt.
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Wie es in der 3 gezeigt ist, hält die Bestrahlungseinrichtung 104 einen Endabschnitt der Lichtleitfaser 202, die das Laserlicht L leitet, den Spiegel 141 und das Linsensystem 144 und ist lösbar an der Basis 103 angebracht.
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Die Bestrahlungseinrichtung 104 ermöglicht das gemeinsame Zusammenbauen von optischen Komponenten, wie z.B. des Spiegels 141 und des Linsensystems 144, die eine hochgenaue Positionseinstellung erfordern.
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Die 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Bestrahlungseinrichtung von der Basis entfernt ist.
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Wie es in der 4 gezeigt ist, umfasst der Hauptkörper 132 der Basis 103 das Halteloch 133 zum (i) Einsetzen der Lichtleitfaser 202, die das Laserlicht L leitet, so dass das Laserlicht L durch das Durchgangsloch 122 hindurchtreten kann, und (ii) Einsetzen und Anbringen der Bestrahlungseinrichtung 104.
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Dies ermöglicht eine genaue Ausrichtung der Bestrahlungseinrichtung 104 bezogen auf den Wellenlängenwandler 101, der an der Basis 103 angebracht ist. Da ferner die Lichtleitfaser 202 verlegt werden kann, ohne außerhalb der Basis 103 angeordnet zu sein, kann die Beleuchtungsvorrichtung 100 einfach in einem Loch eingebaut werden, das in einem Baumaterial, wie z.B. einer Decke, bereitgestellt ist.
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Die Bestrahlungseinrichtung 104 umfasst den Verbinder 145, der es der Bestrahlungseinrichtung 104 und der Lichtleitfaser 202 ermöglicht, lösbar aneinander angebracht zu werden. Dies ermöglicht das Einsetzen der Lichtleitfaser 202 durch das Halteloch 133, so dass sie mit der Bestrahlungseinrichtung 104 verbunden werden kann, die von der Basis 103 entfernt worden ist, und ermöglicht es der Bestrahlungseinrichtung 104, die mit der Lichtleitfaser 202 verbunden ist, an der Basis 103 angebracht zu werden. Demgemäß wird es einfacher, die Beleuchtungsvorrichtung 100 einzubauen.
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Der Spiegel 141 reflektiert das Laserlicht L, das von einem Endabschnitt der Lichtleitfaser 202 emittiert wird, die an der Bestrahlungseinrichtung 104 angebracht ist, und bestrahlt den Wellenlängenwandler 101 mit reflektiertem Laserlicht L. Dies beseitigt den Bedarf, die Lichtleitfaser 202 zu biegen, um den Wellenlängenwandler 101 mit Laserlicht L zu bestrahlen. Da darüber hinaus kein Bedarf zum Sicherstellen eines Raums zum mäßigen Biegen der Lichtleitfaser 202 besteht, kann die Beleuchtungsvorrichtung 100 kleiner gemacht werden.
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Das Linsensystem 144 dient zum effizienten Bestrahlen des Wellenlängenwandlers 101 mit Laserlicht L, das von dem Endabschnitt der Lichtleitfaser 202 emittiert wird, und umfasst eine erste Linse 142 und eine zweite Linse 143.
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Bei der ersten Linse 142 handelt es sich um eine Kollimatorlinse, die das Laserlicht L, das radial von dem Endabschnitt der Lichtleitfaser 202 emittiert wird, in paralleles Licht mit einem vorgegebenen Durchmesser umwandelt.
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Die zweite Linse 143 dient dazu, die Form des Bereichs, der mit dem Laserlicht L bestrahlt wird, das schräg in die Oberfläche des Wellenlängenwandlers 101 eintritt, mit der Form des Wellenlängenwandlers 101 in Übereinstimmung zu bringen. Da in der vorliegenden Ausführungsform die Form der Oberfläche des Wellenlängenwandlers 101 im Wesentlichen ein perfekter Kreis ist, wird eine zylindrische Linse, welche die die Form des Bereichs, der mit dem schräg eintretenden Laserlicht L bestrahlt wird, näherungsweise zu einer Kreisform ausbilden kann, als zweite Linse 143 verwendet. Dies ermöglicht es der Gesamtheit des Wellenlängenwandlers 101, sichtbares Licht zu emittieren.
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Als nächstes wird das Beleuchtungssystem 200 gemäß der Ausführungsform beschrieben.
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Die 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beleuchtungssystem zeigt.
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Wie es in der 5 gezeigt ist, ist das Beleuchtungssystem 200 ein Strahler bzw. Punktstrahler, der z.B. an einer Decke eines Gebäudes installiert ist, um sichtbares Licht in der Richtung eines Bodens zu emittieren, und umfasst die vorstehend beschriebene lichtemittierende Vorrichtung 100, eine Lichtquellenvorrichtung 201 und die Lichtleitfaser 202.
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Die Lichtquellenvorrichtung 201 erzeugt das Laserlicht L und führt das Laserlicht L der Beleuchtungsvorrichtung 100 mittels der Lichtleitfaser 202 zu. Die Lichtquellenvorrichtung 201 umfasst ein oder mehrere Halbleiterlaserelement(e), das oder die z.B. Laserlicht L mit einer Wellenlänge im blauvioletten bis blauen Bereich (400 nm bis 490 nm) emittiert oder emittieren.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Lichtquellenvorrichtung 201 so eingestellt, dass die Leistung des Laserlichts L, das von einer von zwei Bestrahlungseinrichtungen 104, die in die Beleuchtungsvorrichtung 100 einbezogen sind, zu dem Wellenlängenwandler 101 mittels des entsprechenden Durchgangslochs 122 emittiert wird, gleich der Leistung des Laserlichts L ist, das von der anderen der zwei Bestrahlungseinrichtungen 104 zu dem Wellenlängenwandler 101 mittels des entsprechenden Durchgangslochs 122 emittiert wird. Insbesondere können z.B. die jeweiligen Leistungen des Laserlichts L, das den Wellenlängenwandler 101 bestrahlt, durch (i) Verbinden der Lichtleitfaser 202 mit jedem von Halbleiterlaserelementen, welche die gleiche Ausgangsleistung aufweisen, (ii) Zusammenfassen dieser Lichtleitfasern 202 zu einem Paar von Bündeln, so dass jedes Bündel dieselbe Anzahl von Lichtleitfasern 202 aufweist, und (iii) Verbinden jedes Bündels mit einer anderen der Bestrahlungseinrichtungen 104 gleich gemacht werden.
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Dadurch tritt das Laserlicht L von zwei Bestrahlungseinrichtungen 104 durch die Durchgangslöcher 122 hindurch, die in der Umfangsrichtung gleich beabstandet sind, und bestrahlt den Wellenlängenwandler 101 geometrisch identisch (rotationssymmetrisch). Ferner sind die jeweiligen Leistungen des Laserlichts L gleich. Folglich emittiert der Wellenlängenwandler 101 sichtbares Licht, das um die Drehachse 120 axialsymmetrisch ist. Darüber hinaus ist es als Ergebnis der Reflexion des sichtbaren Lichts durch die Umlauffläche 121, die um die optische Achse des sichtbaren Lichts angeordnet ist, möglich, eine Lichtverteilung zu erreichen, die um die optische Achse (Drehachse 120) axialsymmetrisch ist.
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[Vorteilhafte Effekte, usw.]
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Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist die Beleuchtungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Beleuchtungsvorrichtung 100, die einen Wellenlängenwandler 101 umfasst, der von Laserlicht L Licht mit einer Wellenlänge emittiert, die von einer Wellenlänge des Laserlichts L verschieden ist, wobei die Beleuchtungsvorrichtung 100 einen Reflektor 101 umfasst, der den Wellenlängenwandler 101 umgibt und eine Umlauffläche 121 umfasst, die das von dem Wellenlängenwandler 101 emittierte Licht reflektiert, wobei der Reflektor 102 in der Umlauffläche 121 mindestens ein Durchgangsloch 122 umfasst, durch welches das Laserlicht L hindurchtritt.
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Gemäß diesem Aufbau kann eine Lichtverteilung erhalten werden, die um die optische Achse im Wesentlichen axialsymmetrisch ist, da die im Wesentlichen axialsymmetrische Umlauffläche 121 das sichtbare Licht reflektieren kann, das von dem Wellenlängenwandler 101 emittiert wird.
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Insbesondere umfasst der Reflektor 102 der Beleuchtungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 122 und die Mehrzahl von Durchgangslöchern 122 ist gleich beabstandet.
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Gemäß diesem Aufbau ist das Muster zum Bestrahlen des Wellenlängenwandlers 101 mit Laserlicht L, bei dem es sich um Anregungslicht handelt, im Wesentlichen symmetrisch, und folglich ist es möglich, sichtbares Licht von dem Wellenlängenwandler 101 in einer im Wesentlichen symmetrischen Weise zu emittieren. Ferner kann ein Raum zum Bereitstellen der Bestrahlungseinrichtung 104 an der Basis 103 einfacher sichergestellt werden.
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Ferner umfasst die Umlauffläche 121 des Reflektors 102 einen offenen Bereich, der mit zunehmendem Abstand von dem Wellenlängenwandler 101 allmählich zunimmt, und das Durchgangsloch 122 ist entlang einer Drehachse der Umlauffläche 121 länglich.
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Gemäß diesem Aufbau kann das Verhältnis der Fläche der Öffnung des Durchgangslochs 122 zu der Fläche der Umlauffläche 121 niedrig gehalten werden, was bedeutet, dass die Fläche zum Reflektieren des sichtbaren Lichts, das von dem Wellenlängenwandler 101 emittiert wird, vergrößert werden kann. Darüber hinaus kann der Einfluss, den die Öffnung des Durchgangslochs 122 auf die Lichtverteilung hat, vermindert werden.
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Ferner sind die jeweiligen Leistungen des Laserlichts L, das durch die Mehrzahl von Durchgangslöchern 122 hindurchtritt, gleich.
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Gemäß diesem Aufbau können die Bestrahlungsmuster von Laserlicht L sowie die Leistungen von Laserlicht L gleich gemacht werden und folglich kann das sichtbare Licht gleichmäßig von dem Wellenlängenwandler 101 emittiert werden, wodurch eine Lichtverteilung, die um die optische Achse axialsymmetrisch ist, einfach erreicht werden kann.
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Ferner umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 100 eine Basis 103, die (i) einen Hauptkörper 132, der den Wellenlängenwandler 101 hält; und (ii) Wärmeableitungsrippen 131, die über dem Hauptkörper 132 von dem Wellenlängenwandler 101 angeordnet sind, wobei der Hauptkörper 132 der Basis 103 ein Halteloch 133 umfasst, das es der Lichtleitfaser 202, die das Laserlicht L leitet, ermöglicht, zwischen den Wärmeableitungsrippen 133 geführt zu werden, und das es einem Endabschnitt der Lichtleitfaser 202 ermöglicht, auf einer Seite angeordnet zu werden, auf welcher der Wellenlängenwandler 101 angeordnet ist.
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Gemäß diesem Aufbau kann eine oder können mehrere Lichtleitfaser(n) 202 auf der Seite angeordnet werden, auf der die Wärmeableitungsrippen 131 bereitgestellt sind, und dieser Aufbau macht folglich die Handhabung der einen oder der mehreren Lichtleitfaser(n) 202 beim Einbau der Beleuchtungsvorrichtung 100 einfacher.
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Ferner umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 100 einen Spiegel 141, der Laserlicht L reflektiert, das von der Lichtleitfaser 202 emittiert wird, und der den Wellenlängenwandler 101 mit reflektiertem Laserlicht L bestrahlt.
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Gemäß diesem Aufbau kann das Laserlicht L, das von der Lichtleitfaser 202 emittiert wird, in einem spitzen Winkel umgeleitet werden, so dass der Wellenlängenwandler 101 bestrahlt wird, wodurch die Größe der lichtemittierenden Vorrichtung 100 als Ganzes vermindert werden kann.
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Ferner umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 100 eine Bestrahlungseinrichtung 104, die den Spiegel 141 und einen Endabschnitt der Lichtleitfaser 202 hält, und die lösbar an der Basis 103 angebracht ist. Der Reflektor 102 ist auch lösbar an der Basis 103 angebracht.
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Gemäß diesem Aufbau kann jede Komponente, die eine vorgegebene Funktion aufweist, als Modul ausgebildet werden, und jedes Modul kann als Komponente verwendet werden, die Beleuchtungsvorrichtungen 100 verschiedener Typen gemeinsam ist. Insbesondere ermöglicht das Behandeln der Bestrahlungseinrichtung 104 als separate Komponente die Einstellung des Wegs des Laserlichts L, d.h., die Einstellung der Position und des Winkels der optischen Komponenten, in einem separaten Vorgang.
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Es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise können verschiedene Ausführungsformen, die durch jedwede Kombination der in dieser Beschreibung und den Ausführungsformen beschriebenen strukturellen Elemente dadurch erhalten werden, dass einige der strukturellen Elemente ausgeschlossen sind, als Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betrachtet werden. Ferner sind Variationen, die durch verschiedene Modifizierungen der vorstehenden Ausführungsform erhalten werden, die für einen Fachmann ersichtlich sind, ohne von dem Wesentlichen der vorliegenden Erfindung, d.h., von der Bedeutung der Angaben in den Ansprüchen, abzuweichen, von der vorliegenden Erfindung umfasst.
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Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung 100 drei oder mehr gleich beabstandete Durchgangslöcher 122 und Bestrahlungseinrichtungen 104 umfassen, wie es in der 6 gezeigt ist.
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Die Öffnungen der Durchgangslöcher 122 müssen keine Schlitzform aufweisen und können jedwede Form, wie z.B. eine elliptische Form, aufweisen.
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Der Wellenlängenwandler 101 muss keine reflektierende Platte 113 umfassen und kann direkt an der Basis 103 angebracht werden.
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Wie es in der 7 gezeigt ist, kann der Wellenlängenwandler 101 durch Biegen der Lichtleitfaser 202 ohne die Verwendung z.B. eines Spiegels mit Laserlicht L bestrahlt werden. In diesem Fall kann ein Endabschnitt der Lichtleitfaser 202 in das Durchgangsloch 122 eingesetzt werden.
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Eine lichtdurchlässige Abdeckung kann vor dem Wellenlängenwandler 101 und dem Reflektor 102 angeordnet werden. Die Abdeckung kann ein Material wie z.B. Glas oder ein Harz enthalten und kann z.B. eine Rolle des Verminderns des Haftens einer Fremdsubstanz, wie z.B. Staub, an dem Wellenlängenwandler 101 aufweisen. Ferner kann die Abdeckung eine optische Funktion, wie z.B. eine Lichtstreuung oder Lichtkonzentrierung, aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Beleuchtungsvorrichtung
- 101
- Wellenlängenwandler
- 102
- Reflektor
- 103
- Basis
- 104
- Bestrahlungseinrichtung
- 121
- Umlauffläche bzw. Rotationsfläche
- 122
- Durchgangsloch
- 131
- Wärmeableitungsrippe
- 132
- Hauptkörper
- 141
- Spiegel
- 200
- Beleuchtungssystem
- 201
- Lichtquellenvorrichtung
- 202
- Lichtleitfaser