CN107664269A - 发光装置及发光装置系统 - Google Patents

Abstract

提供一种亮度偏差少的以线状发光的发光装置及发光装置系统。发光装置(100)，具备：第一导光部件(101)，通过第一受光端部(111)、第二受光端部(112)分别接受从放射装置(200)放射的激光并进行导光，并且具有使接受的光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构；变换部件(103)，沿着第一导光部件(101)配置，对从第一导光部件(101)漏出的光进行波长变换；第二导光部件(102)，将从放射装置放射的激光导光到第二受光端部(112)，不具有上述漏出机构；以及折返部件(104)，使被第二导光部件(102)导光的光折返。

Description

发光装置及发光装置系统

技术领域

本发明涉及以激光为光源以线状发光的发光装置及发光装置系统。

背景技术

以往，存在如下发光装置：具备使在光纤等导光部件的内部导光的光的一部分漏出的漏出机构，基于漏出来的光，通过配置在导光部件的周围的荧光体以线状发出可见光。

例如，在专利文献1或专利文献2中还记载有将上述发光装置的导光部件以蜿蜒状或环状配置在一平面内而使其面发光的技术。此外，在上述文献中，还记载有通过使光从导光部件的两端入射、作为面发光的区域整体而抑制亮度偏差的技术。

专利文献1：日本特开平5－27121号公报

专利文献2：日本特开2006－3598号公报

发明内容

本发明的目的是提供一种在使用导光部件以线状发光的情况下确保亮度的均匀性的发光装置及发光装置系统。

有关本发明的一技术方案的发光装置，连接于放射激光的放射装置，其特征在于，具备：第一导光部件，利用处于一端部的第一受光端部及处于另一端部的第二受光端部分别接受从上述放射装置放射的光，具有将接受的光进行导光并且使其一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构；变换部件，沿着上述第一导光部件配置，对从上述第一导光部件漏出的光进行波长变换；第二导光部件，沿着上述第一导光部件配置，利用第三受光端部接受从上述放射装置放射的光并导光至上述第二受光端部，不具有上述漏出机构；以及折返部件，配置在上述第一导光部件的上述第二受光端部侧，将由上述第二导光部件导光的光折返。

根据本发明，在使用导光部件的线状的发光中，能够确保亮度的均匀性。

附图说明

图1是将有关实施方式1的发光装置的结构与放射装置一起表示的图。

图2是表示相对于激光的导光方向垂直地切断的第一导光部件及变换部件的截面的剖视图。

图3是表示沿着激光的导光方向切断的第一导光部件及变换部件的截面的剖视图。

图4是将有关实施方式2的发光装置的结构与放射装置一起表示的图。

图5是表示将有关实施方式2的发光装置以与第一导光部件的延伸方向正交的面切断的状态的截面立体图。

标号说明

100 发光装置

101 第一导光部件

102 第二导光部件

103 变换部件

104 折返部件

105 保护部件

111 第一受光端部

112 第二受光端部

113 漏出机构

121 第三受光端部

151 隔墙部

154 第一室

155 第二室

200 放射装置

具体实施方式

以下，使用附图对有关本发明的实施方式的发光装置进行说明。另外，以下说明的实施方式及其变形例都表示本发明的一具体例。因而，在以下的实施方式及变形例中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接形态等是一例，不是限定本发明的意思。因此，关于以下的实施方式及变形例的构成要素中的在表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，设为任意的构成要素而进行说明。

此外，各图是示意图，并不一定是严格图示的。此外，在各图中，对于相同的构成部件赋予相同的标号，并有时省略其说明。

(实施方式1)

图1是表示有关实施方式1的发光装置的结构的图。

如该图所示，有关本实施方式的发光装置100例如是在建筑物内或移动体内、或室外等将规定的空间照亮、或作为显示灯、霓虹灯等使用的装置，并且是与放射激光的放射装置200连接的装置。在本实施方式的情况下，发光装置100具备第一导光部件101、第二导光部件102、变换部件103和折返部件104。

[放射装置200]

放射装置200是产生向变换部件103照射的激光的装置。在本实施方式的情况下，放射装置200具备1个以上(在本实施方式中是4个)放射短波长侧的蓝紫～蓝色(430～490nm)的激光的激光元件201，以通过变换部件103放射长波长侧的可见光。激光元件201的种类不受特别限定，作为一例可以例示使用半导体使其激光振荡的元件。放射装置200的各激光元件201串联连接于一个电源装置(未图示)，通过将电源装置断路或将电力的供给路径切断，能够一次使全部的激光元件201的振荡停止。放射装置200具备的多个激光元件201以集合在一个箱体内的状态配置。此外，放射装置200具备导波路径体202，该导波路径202使多个激光元件201的一半照射的激光到达第一导光部件101的第一受光端部111，其他一半照射的激光到达第二导光部件102的第三受光端部121。

另外，放射装置200也可以是具备将从一个激光元件201放射的激光分割为2个路径的分束器、将由该分束器分割的激光分别向第一导光部件101的第一受光端部111及第二导光部件102的第三受光端部121照射的结构。

[发光装置的结构]

[第一导光部件101]

图2是表示相对于激光的导光方向垂直地切断的第一导光部件及变换部件的截面的剖视图。

图3是表示沿着激光的导光方向切断的第一导光部件及变换部件的截面的剖视图。

第一导光部件101是能够将从放射装置200放射的激光沿着线状的路径导光的部件，在一端部具备第一受光端部111，在另一端部具备第二受光端部。此外，第一导光部件101将接受的激光进行导光，并具备使导光的激光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构1913。

在本实施方式的情况下，第一导光部件101是柔软的(具有挠性的)所谓的光纤，具备芯114和包层115。第一导光部件101通过使芯114的折射率比包层115高，利用全反射使激光停留在芯114内，以高效率将激光导光。芯114及包层115例如由石英玻璃或丙烯酸树脂那样的塑料材料等对于激光而言透射率高的材质构成。

[漏出机构113]

漏出机构113是使被第一导光部件101导光而穿过芯114内的激光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的部件或构造。

在本实施方式的情况下，漏出机构113是以分散状态配置在芯114内的微小的珠(beads)。该珠具备使激光散射的表面，由漏出机构113散射的激光的一部分在与导光方向不同的方向上行进，穿过包层115漏出至第一导光部件101外。

另外，漏出机构113不仅限定于分散配置在芯114内的珠，也可以是其他的部件或构造。例如，漏出机构113也可以是以分散状态设置在芯114内的空隙(气泡)等。此外，漏出机构113既可以是设置在包层115的一部分上的具备与包层115不同的折射率的部分，也可以是在芯114内穿过的激光不进行全反射的条件的部分等。

[变换部件103]

变换部件103是沿着第一导光部件101配置、对从第一导光部件101通过漏出机构113向与导光方向交叉的方向漏出的激光进行波长变换的部件。在本实施方式的情况下，变换部件103是以分散状态具备被从第一导光部件101漏出的激光激励而发出荧光的荧光体的粒子的所谓的远程荧光粉。具体而言，关于变换部件103，可以例示在透明的基材的内部分散配置有荧光体的粒子的结构等。此外，构成变换部件103的基材相对于激光及荧光体放射的光是透明的，由追随于第一导光部件101的形状的变化而挠曲的树脂等构成。

变换部件103只要至少包含一种荧光体就可以，但在本实施方式的情况下，变换部件103包含多种荧光体。更具体地讲，变换部件103为了以从放射装置200接受的短波长的激光为激励光而放射白色光等任意颜色的光，以适当的比例包括发出波长比激光长的红、黄、绿等颜色的光的多种荧光体。这样，通过由短波长的激光激励的多种荧光体所放射的不同波长的光混合，能够放射任意颜色的光。这里，“比例”一词是作为将对象的至少一个是0的情况也包括在内的词而使用的。

将变换部件103沿着第一导光部件101配置的方法不受特别限定，例如，也可以通过在第一导光部件101的周面涂敷含有荧光体的液态的基材(树脂)而将变换部件103安装到第一导光部件101，此外也可以将片状或圆筒状的变换部件103向第一导光部件101层叠。

另外，也可以使第一导光部件101的包层115含有荧光体，使该荧光体作为变换部件103及漏出机构113发挥功能。

另外，也可以使荧光体的浓度及多种荧光体的比例中的至少一个沿着第一导光部件101阶段性地或连续地变化。

此外，变换部件103也可以具备用来将激光向荧光体高效地照射的功能膜、用来将发出的可见光高效地放射的功能膜等。

进而，也可以具备将变换部件103从擦碰或损伤保护的覆盖部件131。覆盖部件131的形成及向变换部件103的周围的配置方法不受特别限定，但也可以将具备柔性的薄壁的树脂管以密接状态配置在变换部件103的周围。此外，覆盖部件131也可以向变换部件103涂敷液态的树脂，通过紫外线或热等使其硬化而形成。

另外，也可以具备使覆盖部件131将激光散射、使从第一导光部件101及变换部件103漏出的激光的相干性降低的散射部件或构造。

[第二导光部件102]

第二导光部件102与第一导光部件101同样，是能够将从放射装置200放射的激光沿着线状的路径导光的部件，并且是在放射装置200侧的端部具备接受激光的第三受光端部121、将所接受的激光使第一导光部件101的第二受光端部112接受的部件。此外，第二导光部件102与第一导光部件101不同，并不是主动地具备漏出机构113。此外，第二导光部件102沿着第一导光部件101配置。这里，主动地具备漏出机构113，是指如第一导光部件101那样在芯114内配置珠那样的、人为地在导光部件上形成漏出机构113的情况。

在本实施方式的情况下，第二导光部件102是与第一导光部件101同样的具备芯114和包层115的光纤。此外，第二导光部件102在与第三受光端部121相反侧具备以最小弯折半径左右弯曲的弯曲部122，如果包括弯曲部122，则第二导光部件102的长度变得比第一导光部件101长。

[折返部件104]

折返部件104是配置在第一导光部件101的第二受光端部112侧，用来使由第二导光部件102导光的激光折返的部件。在本实施方式的情况下，折返部件104是维持第二导光部件102的与第三受光端部121相反侧的端部以最小弯折半径左右弯曲的弯曲部122的弯曲状态、从由外部受到的压力等中保护弯曲部122的刚性高的部件。这里，第二导光部件102的最小弯折半径是指因将第二导光部件102弯折而发生的导光损失能够包含在容许范围中的最小的弯折半径，如果示出一例，则可以考虑为第二导光部件102的直径的10倍左右。另外，最小弯折半径依赖于构成第二导光部件102的部件(芯、包层等)的种类等。

[效果]

如以上说明，根据有关本实施方式的发光装置100，通过第一导光部件101和沿着第一导光部件101配置的变换部件103，能够使可见光以1条线状发光。这里，线状是以不仅包括直线状、还包括曲线或蜿蜒、锯齿等的意义来使用的。此外，由于从第一受光端部111及第二受光端部112双方接受激光，并相互朝向相反方向导光，所以在第一导光部件101的延伸方向上能够抑制可见光的亮度偏差。

此外，由于第二导光部件102沿着第一导光部件101配置，所以能够将从一个放射装置200放射的激光仅从发光装置100的一侧接受。因而，不再需要在第一导光部件101的两端分别配置放射装置200，能够提高发光装置100的布线的自由度。进而，即使在第一导光部件101及第二导光部件102的某个部位断线等而激光意外地射出那样的情况下，也能够仅通过使一台放射装置200中的激光的振荡停止就能够中止激光的照射，能够立即确保对人的眼睛等的安全性。

此外，由于折返部件104将构造的强度比较弱的第二导光部件102的弯曲部122进行保护，所以发光装置100整体的构造的强度提高，在被施加外部的压力那样的地面上等也能够将发光装置100进行布线。

(实施方式2)

接着，对发光装置100的其他实施方式进行说明。另外，对具有与上述实施方式1同样的作用或功能、同样的形状、机构、构造的结构(部分)赋予相同的标号而有省略说明的情况。此外，以下以与实施方式1不同的点为中心进行说明，关于相同的内容有省略说明的情况。

图4是表示有关实施方式2的发光装置的结构的图。

图5是将有关实施方式2的发光装置以与第一导光部件的延伸方向正交的面切断的状态的截面立体图。

如这些图所示，有关本实施方式的发光装置100与实施方式1同样是与放射激光的放射装置200连接的装置，具备第一导光部件101、第二导光部件102、变换部件103和折返部件104。进而，发光装置100具备保护部件105。

[第二导光部件102]

本实施方式的第二导光部件102不具备弯曲部122，与第三受光端部121相反侧的端部连接于折返部件104。此外，第二导光部件102由于不具备弯曲部122，所以为与第一导光部件101大致相同的长度。

[变换部件103]

变换部件103与实施方式1大致是同样的，但如后述那样，由于变换部件103与第一导光部件101一起被容纳在保护部件105中而被保护，所以有不再需要将变换部件103覆盖的覆盖部件131的情况。

[折返部件104]

折返部件104具备将从第二导光部件102放射的光通过反射向第一导光部件101的第二受光端部112折返的反射部141、和激光穿过的空洞部142。

反射部141是能够将放射装置200照射的激光反射的反射镜。在本实施方式的情况下，反射部141在折返部件104的内部设有两处，以便能够使从第二导光部件102放射的激光通过两次反射而向第二受光端部112入射。此外，空洞部142以不与由反射部141反射的激光干涉的方式以U字状形成在折返部件104的内部。

[保护部件105]

保护部件105是第一导光部件101和第二导光部件102以第一受光端部111和第三受光端部121被配置在相同的开口端侧的方式被插通的管状的具备挠性的部件。在本实施方式的情况下，保护部件105具备隔墙部151，该隔墙部151划分出容纳第一导光部件101的第一室154、和容纳第二导光部件102并遮挡从第二导光部件102漏出的光的第二室155。此外，保护部件105的第一室154侧的周壁为能够使从变换部件103放射的光透射的透明的透光部152。此外，保护部件105的第二室155侧的周壁为将从第二导光部件102意外地漏出的光遮挡的遮光部153。

在本实施方式的情况下，隔墙部151具备将从第二导光部件102漏出的光遮挡、将从变换部件103放射的光反射的功能，且为不透明的白色。

另外，构成保护部件105的材料及制造方法不受特别限定，作为一例，可以例示能够以一次挤压成形制造透光部152、遮光部153及隔墙部151的树脂制的保护部件105。

此外，保护部件105也可以在第一导光部件101的第二受光端部112附近与折返部件104接合。由此，能够将第一导光部件101及第二导光部件102更牢固地保护。

此外，也可以在透光部152分散配置将光扩散的扩散机构、例如微粒子。由此，能够降低因第一导光部件101断裂而意外地被射出的激光的相干性，能够提高对于人的眼睛的安全性。

[效果]

如以上说明，根据有关本实施方式2的发光装置100，除了上述实施方式1的发光装置100能够实现的效果以外或代之而能够得到以下这样的效果。

根据具有反射部141的折返部件104，由于能够与第二导光部件102的最小弯折半径等无关地将从第二导光部件102射出的激光向第一导光部件101的第二受光端部112折返，所以能够以接近于第一导光部件101的状态配置第二导光部件102。

根据将第一导光部件101及第二导光部件102以插通状态容纳的管状的保护部件105，能够从由外部施加的压力或冲击中保护第一导光部件101及第二导光部件102，即使第一导光部件101及第二导光部件102的至少一方断裂而在意外的状态下激光射出，也能够通过由保护部件105遮蔽并扩散，来确保对于人的眼睛的安全性。

此外，通过对将保护部件105划分为二室的隔墙部151赋予反射功能，能够控制由变换部件103发出的可见光的取向，能够成为具备希望的取向性的发光装置100。

[其他]

另外，本发明并不限定于上述实施方式。例如，也可以将在本说明书中记载的构成要素任意地组合、或排除构成要素的一些而实现的其他实施方式作为本发明的实施方式。此外，由本领域技术人员对上述实施方式在不脱离本发明的主旨即权利要求书所记载的语句表示的意义的范围中实施各种变形而得到的变形例也包含在本发明中。

例如，也可以不是将变换部件103配置在第一导光部件101的周围，而是配置在保护部件105的透光部152。

Claims (7)

1.一种发光装置，连接于放射激光的放射装置，其特征在于，具备：

第一导光部件，通过处于一端部的第一受光端部及处于另一端部的第二受光端部分别接受从上述放射装置放射的光，将接受的光进行导光，并且具有使接受的光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构；

变换部件，沿着上述第一导光部件配置，对从上述第一导光部件漏出的光进行波长变换；

第二导光部件，沿着上述第一导光部件配置，通过第三受光端部接受从上述放射装置放射的光并导光至上述第二受光端部，不具有上述漏出机构；以及

折返部件，配置在上述第一导光部件的上述第二受光端部侧，将由上述第二导光部件导光的光折返。

2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

上述折返部件保护上述第二导光部件的弯曲部。

3.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

上述折返部件具备将从上述第二导光部件放射的光通过反射向上述第二受光端部折返的反射部。

4.如权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，

上述第二导光部件的长度是上述第一导光部件的长度以上。

5.如权利要求1～4中任一项所述的发光装置，其特征在于，

还具备管状的保护部件，上述第一导光部件和上述第二导光部件以上述第一受光端部和上述第三受光端部配置在相同的开口端侧的方式插通到该保护部件。

6.如权利要求5所述的发光装置，其特征在于，

上述保护部件具备划分出第一室和第二室的隔墙部，上述第一室容纳上述第一导光部件，上述第二室容纳上述第二导光部件，并遮挡从上述第二导光部件漏出的光。

7.一种发光装置系统，其特征在于，具备：

放射装置，放射激光；

第一导光部件，通过处于一端部的第一受光端部及处于另一端部的第二受光端部分别接受从上述放射装置放射的光，将接受的光进行导光，并且具有使接受的光的一部分向与导光方向交叉的方向漏出的漏出机构；

变换部件，沿着上述第一导光部件配置，对从上述第一导光部件漏出的光进行波长变换；

第二导光部件，沿着上述第一导光部件配置，通过第三受光端部接受从上述放射装置放射的光并导光至上述第二受光端部，不具有上述漏出机构；以及

折返部件，配置在上述第一导光部件的上述第二受光端部侧，将由上述第二导光部件导光的光折返。