CN107664273A - 发光装置以及发光装置系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够提高以线状发光的发光装置的强度及安全性的发光装置以及发光装置系统。发光装置(100)，具备：第一导光部件(101)，用第一受光端部(111)及第二受光端部(112)分别接受从放射装置(200)放射的光，将接受到的光进行导光并具有使接受到的光一部分漏出的漏出机构(113)；变换部件(103)，将从第一导光部件(101)漏出的光进行波长变换；第二导光部件(102)，用第三受光端部(121)接受光并导光到第二受光端部(112)，沿着第一导光部件(101)配置；管状的保护部件(105)，以将第一受光端部(111)和第三受光端部(121)配置在相同的开口端侧的方式被插通第一导光部件(101)和第二导光部件(102)。

Description

发光装置以及发光装置系统
技术领域
本发明涉及以激光为光源呈线状发光的发光装置以及发光装置系统。
背景技术
以往，存在这样的发光装置，其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，利用配置在导光部件的周围的荧光体，使得呈线状发出可见光。
例如，在专利文献1中，记载了这样的技术，即，将激光用波束分离器分为两个，使分开后的激光向以环状配置的导光部件的两端分别入射，由此实现面发光。
此外，在专利文献2中，记载了这样的技术，即，在导光部件的两端分别配置放射激光的放射装置，从导光部件的两端照射激光，由此抑制导光部件的延伸方向上的发光的亮度不匀。
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
但是，在将导光部件弯折为细长的U字状而使激光向两端部入射、使光以线状发光的情况下，最强地发光的导光部件的两个端部成为整体的一端部，最弱地发光的导光部件中央部成为整体的另一端部。在此情况下，无法抑制亮度不匀。
另一方面，在将放射装置配置在导光部件的两端的情况下，需要将向放射装置供给电力的电线沿着导光部件配置。在此情况下，通过两个放射装置，导光部件的处理变得困难。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在利用导光部件以线状发光的情况下、确保亮度的均匀性并且处理也容易的发光装置以及发光装置系统。
本发明的一技术方案的发光装置，与放射激光的放射装置连接，具备：第一导光部件，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，将接受到的光进行导光并具有使接受到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，将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，用第三受光端部接受从上述放射装置放射的光并导光到上述第二受光端部，不具有上述漏出机构，沿着上述第一导光部件配置；以及管状的保护部件，以将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被插通上述第一导光部件和上述第二导光部件。
根据本发明，在利用导光部件的线状的发光中，能够确保亮度的均匀性，使处理性提高。
附图说明
图1是将实施方式1的发光装置的结构与放射装置一起在局部剖面中表示的图。
图2是表示将实施方式1的发光装置用与第一导光部件的延伸方向正交的面切断后的状态的剖视立体图。
图3是表示相对于激光的导光方向垂直地切断后的第一导光部件及变换部件的剖面的剖视图。
图4是表示沿着激光的导光方向切断后的第一导光部件及变换部件的剖面的剖视图。
图5是将实施方式2的发光装置的结构与放射装置一起在局部剖面中表示的图。
图6是表示将实施方式2的发光装置用与第一导光部件的延伸方向正交的面切断后的状态的剖视图。
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隔壁
152透光部
153遮光部
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用来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个例子，并不意欲限定本发明。由此，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，有对于相同的构成部件赋予相同的标号而省略其说明的情况。
(实施方式1)
图1是将实施方式1的发光装置的结构在局部剖面中表示的图。
图2表示将发光装置用与第一导光部件的延伸方向正交的面切断后的状态的剖视立体图。
如这些图所示，本实施方式的发光装置100例如是在建筑物内或移动体内、或者室外等将规定的空间照亮、可作为显示灯、霓虹灯等使用的装置，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、保护部件105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，以能够利用变换部件103而放射长波长侧的可见光。激光元件201的种类没有特别限定，作为一例，能够例示使用半导体进行激光激发的元件。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)，通过将电源装置截断、切断电力的供给路径，能够一次使全部的激光元件201的激发停止。放射装置200具备的多个激光元件201以集合在一个壳体内的状态配置。此外，放射装置200具备使多个激光元件201的半数所照射的激光到达第一导光部件101的第一受光端部111、其他半数所照射的激光到达第二导光部件102的第三受光端部121那样的波导路径体202。
另外，也可以是，放射装置200具备将从一个激光元件201放射的激光分割为2个路径的波束分离器，将由该波束分离器分割后的激光分别向第一导光部件101的第一受光端部111以及第二导光部件102的第三受光端部121照射。
[发光装置的结构]
[第一导光部件101]
图3是表示相对于激光的导光方向垂直地切断后的第一导光部件及变换部件的剖面的剖视图。
图4是表示沿着激光的导光方向切断后的第一导光部件及变换部件的剖面的剖视图。
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将接受到的激光导光，并具备使所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113。
在本实施方式的情况下，第一导光部件101是柔性的(具有挠性)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，从而利用全反射使激光留在芯114内，以较高的效率将激光导光。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激光的透射率高的材质构成。
[漏出机构113]
漏出机构113是使由第一导光部件101导光而在芯114内穿过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内的微小的小珠。该小珠具备使激光散射的表面，利用漏出机构113进行了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而向第一导光部件101之外漏出。
另外，漏出机构113不仅仅限定于分散配置在芯114内的小珠，也可以是其他部件或构造。例如，漏出机构113也可以是以分散状态设在芯114内的空隙(气泡)等。此外，漏出机构113也可以是设在包层115的一部分中的具备与包层115不同的折射率的部分、并且在芯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沿着第一导光部件101配置，是将利用漏出机构113从第一导光部件101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粒子的所谓的远程荧光粉(remote phosphor)。具体而言，作为变换部件103，能够例示在透明基材的内部分散配置有荧光体粒子的结构等。此外，构成变换部件103的基材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，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为了将从放射装置200接受到的短波长的激光作为激励光而放射白色光等任意颜色的光，以适当的比例包含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，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，从而能够放射任意颜色的光。这里，“比例”一词也包括对象的至少一个是0的情况而使用。
将变换部件103沿着第一导光部件101配置的方法没有被特别限定，例如，可以通过在第一导光部件101的周面上涂敷含有荧光体的液状的基材(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进行层压等。
另外，也可以是，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，也可以是，使荧光体的浓度及多种荧光体的比例的至少一个沿着第一导光部件101阶段性变化或连续地变化。
此外，也可以是，在变换部件103，具备用来将激光向荧光体效率良好地照射的功能膜、用来将发出的可见光效率良好地放射的功能膜等。
进而，也可以是，具备对变换部件103进行保护以避免擦碰或损伤的覆盖部件131。覆盖部件131的形成、以及向变换部件103的周围的配置方法没有被特别限定，可以将具备柔软性的较薄的树脂管以密接状态配置在变换部件103的周围。此外，也可以在变换部件103上涂敷液状的树脂、利用紫外线或热等使其硬化而形成覆盖部件131。
另外，也可以是，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，在放射装置200侧的端部具备接受激光的第三受光端部121，将接受到的激光导光到第一导光部件101的第二受光端部112。此外，第二导光部件102与第一导光部件101不同，并不积极地具备漏出机构113。此外，第二导光部件102沿着第一导光部件101配置。这里，所谓积极地具备漏出机构113，是如第一导光部件101那样将小珠配置在芯114内那样的、人为地将漏出机构113形成于导光部件。
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具备在第三受光端部121的相反侧以最小弯折半径程度进行了弯曲的弯曲部122，将弯曲部122包含在内的第二导光部件102的长度变得比第一导光部件101长。
[保护部件105]
保护部件105是以使第一导光部件101的第一受光端部111和第二导光部件102的第三受光端部121配置在相同的开口端侧的方式供第一导光部件101和第二导光部件102插通的管状的具备挠性的部件。通过该保护部件105，能够使第二导光部件102沿着第一导光部件101配置，看起来如以线状发光的一条部件那样。此外，能够针对来自外部的局部压力或冲击来保护第一导光部件101及第二导光部件102。
构成保护部件105的材料及制造方法没有被特别限定，作为一例，能够例示能够通过挤压成型来制造的一部分或全部为透明的硅树脂制的保护部件105。
在本实施方式的情况下，保护部件105具备隔壁151，该隔壁151划分将第一导光部件101容纳的第一室154和将第二导光部件102容纳的第二室155。此外，保护部件105的第一室154侧的周壁成为能够使从变换部件103放射的光透射的透明的透光部152，第二室155侧的周壁成为将从第二导光部件102不希望地漏出的光遮光的遮光部153。由此，能够使从变换部件103放射的光向保护部件105的外部透射。此外，通过隔壁151，能够避免第一导光部件101与沿着第一导光部件101配置的第二导光部件102的直接接触，防止这些导光部件及变换部件103的破损。
进而，隔壁151的至少第一室154侧的表面作为将从变换部件103放射的光朝向保护部件105的外侧反射的反射部发挥功能。具体而言，隔壁151为不透明的白色，隔壁151兼具将从变换部件103放射的光反射的作为反射部的功能、和将从第二导光部件102不希望地漏出的光遮光的作为遮光部的功能。
由此，能够将在与第一导光部件101的延伸方向垂直的面中从变换部件103向全部方向大致均等地放射的光向第一室154侧的周壁配光。此外，能够避免从第二导光部件102漏出的光的混入而实现希望的色温。
进而，在保护部件105的至少第一室154侧的周壁，具备使激光散射的散射机构。由此，能够降低因第一导光部件101断线而不希望地射出的激光的相干性，能够提高对于人的眼睛的安全性。散射机构没有被特别限定，可以在保护部件105的作为第一室154侧的周壁的透光部152分散配置将光扩散的微粒子，此外，也可以在保护部件105的外周壁面形成微细的凹凸构造而使激光散射等。
另外，作为具备隔壁151、周壁被分为透光部152和遮光部153的保护部件105的制造方法，能够例示将种类不同的树脂一体地挤压成型的双色成型。
[折返部件104]
折返部件104配置在第一导光部件101的第二受光端部112侧，是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程度弯曲的弯曲部122的弯曲状态、针对从外部受到的压力等来保护弯曲部122的刚性高的部件。这里，所谓第二导光部件102的最小弯折半径，是通过将第二导光部件102弯折而产生的导光损耗能够包含在容许范围中的最小的弯折半径，如果表示一例，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，根据本实施方式的发光装置100，通过将第一导光部件101和沿着第一导光部件101配置的变换部件103、以及第二导光部件102用保护部件105统一加以保护，能够将呈1条线状进行发光的发光部件简单地处置。此外，发光装置100一端被连接到放射装置200，而另一端能够自由移动，所以能够将发光装置100自如地配线，例如能够使光以字符等任意的图样以线状放射。这里，所谓线状，不仅包括直线状，还包括曲线或蜿蜒、锯齿、环状等含义。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，相互反向导光，所以能够在第一导光部件101的延伸方向上抑制可见光的亮度不匀。
此外，由于折返部件104保护构造强度比较弱的第二导光部件102的弯曲部122，所以发光装置100整体的构造强度提高，在被从外部施加压力那样的地面上等也能够将发光装置100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，有对具有与上述实施方式1同样的作用、功能、同样的形状、机构、构造的部分赋予相同的标号而省略说明的情况。此外，以下以与实施方式1不同的点为中心进行说明，有关于相同的内容省略说明的情况。
图5是将实施方式2的发光装置的结构在局部剖面中表示的图。
如该图所示，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。
[第一导光部件101]
本实施方式的第一导光部件101与实施方式1相同。另外，在本实施方式的情况下，变换部件103没有被安装到第一导光部件101。
[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，所以成为与第一导光部件101大致相同的长度。
[变换部件103]
变换部件103如图6所示，被安装到保护部件105的第一室154侧的周壁。具体而言，在保护部件105中以分散状态配置有被从第一导光部件101漏出的激光激励的荧光体粒子。
[折返部件104]
折返部件104具备使从第二导光部件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，以使得能够将从第二导光部件102放射的激光通过2次反射向第二受光端部112入射。此外，空洞部142以U字状形成在折返部件104的内部，以使得不与由反射部141反射的激光进行干涉。
此外，保护部件105在端部与折返部件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。
[效果]
如以上说明的那样，根据本实施方式2的发光装置100，除了能够由上述实施方式1的发光装置100实现的效果以外，或取而代之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，所以能够以与第一导光部件101接近的状态配置第二导光部件102。
[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，此外将构成要素的一些除外而实现的其他实施方式也可以作为本发明的实施方式。此外，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，将供第一导光部件101及第二导光部件102插通的第一室154及第二室155图示为比这些导光部件的直径大的结构，但保护部件105也可以将第一导光部件101及第二导光部件102的至少一方以密接状态保持。
此外，将反射部141与隔壁151作为一体而进行了说明，但例如也可以将被蒸镀有金属的高反射性的带状薄膜插通到保护部件105的内方而配置，将该薄膜作为反射部141。
此外，也可以是，不是将形成第二室155的保护部件105的周壁自身作为遮光部153，而是将能够插通配置到保护部件105内的具备遮光性的管状部件作为遮光部153。在此情况下，管状部件的内方成为第二室155，管状部件的周壁还作为隔壁151发挥功能。
此外，也可以在保护部件105的外表面或内表面设置用来控制配光的凹凸，也可以另行将具备凹凸的部件安装到保护部件105。

Claims (9)

1.一种发光装置，与放射激光的放射装置连接，其特征在于，
具备：
第一导光部件，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，将接受到的光进行导光并具有使接受到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，将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，用第三受光端部接受从上述放射装置放射的光并导光到上述第二受光端部，不具有上述漏出机构，沿着上述第一导光部件配置；以及
管状的保护部件，以将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被插通上述第一导光部件和上述第二导光部件。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
上述保护部件具备划分出将上述第一导光部件容纳的第一室和将上述第二导光部件容纳的第二室的隔壁。
3.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于，
上述保护部件具备将从上述第二导光部件漏出的光遮光的遮光部。
4.如权利要求2或3所述的发光装置，其特征在于，
上述保护部件具备将从上述变换部件放射的光朝向上述保护部件的外侧反射的反射部。
5.如权利要求2或3所述的发光装置，其特征在于，
上述保护部件在上述第一室侧的周壁具备上述变换部件。
6.如权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，
上述保护部件在上述第一室侧具备使上述激光散射的散射机构。
7.如权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，
还具备配置在上述第一导光部件的第二受光端部侧、将被上述第二导光部件导光的光折返的折返部件。
8.如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，
进行折返的上述折返部件连接于上述保护部件的端部。
9.一种发光装置系统，其特征在于，
具备：
放射装置，放射激光；
第一导光部件，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，将接受到的光进行导光并具有使接受到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，将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，用第三受光端部接受从上述放射装置放射的光并导光到上述第二受光端部，不具有上述漏出机构，沿着上述第一导光部件配置；以及
管状的保护部件，以将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被插通上述第一导光部件和上述第二导光部件。
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