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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, die Laserlicht als Anregungslicht verwendet.
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Hintergrund
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Es existieren Leuchtvorrichtungen, die von einer optischen Faser übertragenes Laserlicht als Anregungslicht verwenden, um zu bewirken, dass Leuchtstoff Licht emittiert, und die Farbe des Lichtes in eine gewünschte Farbe zur Beleuchtung umwandeln. Patentdruckschrift 1 offenbart eine Technologie im Zusammenhang mit einer derartigen Leuchtvorrichtung.
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Zitierstellenliste
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Patentliteratur
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- Patentdruckschrift 1: Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-65142
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Um die Beleuchtungsrichtung der Leuchtvorrichtung, siehe Offenbarung in Patentdruckschrift 1, zu ändern, ist es notwendig, eine optische Faser zu biegen. Wird die Beleuchtungsrichtung viele Male geändert, so kann die optische Faser beschädigt werden. Darüber hinaus ist der Bereich, in dem die Beleuchtungsrichtung änderbar ist, infolge des beschränkten Biegeteilius der optischen Faser beschränkt.
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Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Leuchtvorrichtung, die Laserlicht als Anregungslicht verwendet und deren Beleuchtungsrichtung flexibel änderbar ist, ohne eine das Laserlicht übertragende optische Faser zu biegen.
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Lösung des Problems
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Eine Leuchtvorrichtung entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Leuchtvorrichtung, die Laserlicht als Anregungslicht verwendet, wobei die Leuchtvorrichtung beinhaltet: einen Spiegel, der eine reflektive Oberfläche aufweist und das Laserlicht reflektiert; einen Lichtemitter, der Licht, das eine von einer Wellenlänge des Laserlichtes verschiedene Wellenlänge aufweist, bei Beleuchtung durch das Laserlicht emittiert, wobei der Lichtemitter derart angeordnet ist, dass er das von dem Spiegel reflektierte Laserlicht empfängt; einen ersten Schwenkteil, der bewirkt, dass der Lichtemitter um eine erste Schwenkachse schwenkt, wobei die reflektive Oberfläche des Spiegels auf der ersten Schwenkachse liegt; und ein Zusammenwirkungsmittel, das bewirkt, dass der Spiegel um die erste Schwenkachse in Zusammenwirkung mit einem Schwenken des Lichtemitters schwenkt, wobei der Schwenkwinkel des Spiegels der halbe Schwenkwinkel des Lichtemitters ist.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Entsprechend der Leuchtvorrichtung eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist die Beleuchtungsrichtung der Leuchtvorrichtung, die Laserlicht als Anregungslicht verwendet, änderbar, ohne eine das Laserlicht übertragende optische Faser zu biegen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 ist eine von unten her gegebene perspektivische Ansicht einer Leuchtvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform.
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2 ist eine von unten her gegebene freigeschnittene perspektivische Ansicht der Leuchtvorrichtung entsprechend der Ausführungsform zur Bereitstellung einer Innenansicht.
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3 ist eine freigeschnittene Planansicht der Leuchtvorrichtung entsprechend der Ausführungsform, wobei ein Abschnitt entfernt ist, um seitlich die Umgebung eines Spiegels, die Umgebung eines Lichtemitters und die Umgebung eines zweiten Schwenkteiles zu zeigen.
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4 ist eine Planansicht zur seitlichen Darstellung der Umgebung eines ersten Schwenkteiles der Leuchtvorrichtung entsprechend der Ausführungsform.
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5 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung der Verwendung der Leuchtvorrichtung entsprechend der Ausführungsform.
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6 ist eine freigeschnittene Planansicht einer Leuchtvorrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsform, wobei ein Abschnitt entfernt ist, um seitlich die Umgebung eines Spiegels, die Umgebung eines Lichtemitters und die Umgebung eines Halbleiterlaserelementes zu zeigen.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend wird eine Leuchtvorrichtung entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen dienen jeweils lediglich als spezifisches Beispiel für die vorliegende Erfindung. Daher sind Werte, Formen, Materialien, Komponenten sowie die Anordnung und Verbindung zwischen den Komponenten gemäß Darstellung bei den nachfolgenden Ausführungsformen rein beispielhalber angegeben und sollen die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Daher sind von den Komponenten der nachfolgenden Ausführungsformen diejenigen Komponenten, die nicht in einem der unabhängigen Ansprüche, die den am stärksten generischen Teil des erfinderischen Konzepts der vorliegenden Erfindung festlegen, aufgeführt sind, als beliebige Komponenten beschrieben.
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Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise genau. In den Figuren werden dieselben Bezugszeichen zur Bezeichnung derselben Komponenten verwendet.
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Ausführungsform
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Nachstehend wird eine Ausführungsform beschrieben.
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Ausgestaltung einer Leuchtvorrichtung
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1 ist eine von unten her gegebene perspektivische Ansicht einer Leuchtvorrichtung.
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2 ist eine von unten her gegebene freigeschnittene perspektivische Ansicht der Leuchtvorrichtung zur Bereitstellung einer Innenansicht.
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3 ist eine freigeschnittene Planansicht der Leuchtvorrichtung, wobei ein Abschnitt entfernt ist, um seitlich die Umgebung eines Spiegels, die Umgebung eines Lichtemitters und die Umgebung eines zweiten Schwenkteiles zu zeigen.
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Wie in den Figuren gezeigt ist, emittiert eine Leuchtvorrichtung 100 weißes Licht unter Verwendung von Laserlicht L als Anregungslichtquelle. Die Leuchtvorrichtung 100 beinhaltet einen ersten Schwenkteil 101, einen zweiten Schwenkteil 102, einen Lichtemitter 104, einen ersten Arm 131, einen zweiten Arm 132, einen Spiegel 105 (siehe 2 und 3) und ein Zusammenwirkungsmittel 106 (siehe 3). Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Leuchtvorrichtung 100 derart ausgestaltet, dass sie an einem Montierungsteil 201, der in einem Aufbau 200, so beispielsweise einer Decke oder einem Boden, eingebaut ist, montiert ist.
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Der erste Schwenkteil 101 ist ein Merkmal, das bewirkt, dass der Lichtemitter 104 um eine erste Schwenkachse A1 in einer vertikalen Ebene schwenkt. Die erste Schwenkachse A1 erstreckt sich virtuell entlang der horizontalen Richtung. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Schwenkteil 101 ein Gelenk, das den ersten Arm 131 und den zweiten Arm 132 flexibel koppelt. Der erste Schwenkteil 101 bewirkt, dass der erste Arm 131 um die erste Schwenkachse A1 in der vertikalen Ebene relativ zu dem zweiten Arm 132, der an dem Aufbau 200 gesichert ist, schwenkt, um zu bewirken, dass der an der Spitze des ersten Armes 131 montierte Lichtemitter 104 um die erste Schwenkachse A1 schwenkt.
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Der zweite Schwenkteil 102 ist ein Merkmal, das bewirkt, dass der Lichtemitter 104 und der Spiegel 105 um eine zweite Schwenkachse A2 (siehe 2), die sich in der vertikalen Richtung erstreckt, schwenken. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Schwenkteil 102 ein Schwenkmechanismus, der zwischen einem Montierungsteil 201 und dem zweiten Arm 132 angeordnet ist. Der zweite Schwenkteil 102 bewirkt, dass der zweite Arm 132 um die zweite Schwenkachse A2 relativ zu dem Montierungsteil 201 schwenkt, wodurch bewirkt wird, dass der erste Arm 131, der mit der Spitze des zweiten Armes 132 verbunden ist, und der Lichtemitter 104, der an der Spitze des ersten Armes 131 montiert ist, entlang einer horizontalen Ebene schwenken. Der zweite Schwenkteil 102 bewirkt zudem, dass der Spiegel 105, der an dem zweiten Arm 132 montiert ist, um die zweite Schwenkachse A2 schwenkt. Man beachte, dass die zweite Schwenkachse A2 mit der optischen Achse L1 (siehe 3) eines auf den Spiegel 105 einfallenden Laserlichtes zusammenfällt. Die Positionsbeziehung zwischen dem Spiegel 105 und der optischen Achse L1 des Laserlichtes bleibt sogar dann erhalten, wenn sich der Spiegel 105 um die zweite Schwenkachse A2 dreht.
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird durch den ersten Schwenkteil 101 bewirkt, dass der Lichtemitter 104 in der vertikalen Ebene schwenkt, und es wird durch den zweiten Schwenkteil 102 eine Schwenkung in der horizontalen Ebene bewirkt. Damit kann die Leuchtvorrichtung 100 bewirken, dass der Lichtemitter 104 derart schwenkt, dass der Lichtemitter 104 in eine beliebige Richtung innerhalb eines Halbkugelbereiches zeigt.
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Der Spiegel 105 reflektiert einfallendes Laserlicht (anhand der optischen Achse L1 in 3 gezeigt) hin zu dem Lichtemitter 104. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein rechteckiger planarer Spiegel als Spiegel 105 verwendet. Man beachte, dass Form und Material des Spiegels 105 keiner speziellen Beschränkung unterliegen und derart gewählt werden können, dass sie einer Wellenlänge des Laserlichtes, das als Anregungslicht verwendet wird, entsprechen.
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Der Spiegel 105 weist eine reflektive Oberfläche 151 auf, die auf der ersten Schwenkachse A1 in der Umgebung der ersten Schwenkachse A1 (siehe 2) liegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform enthält die reflektive Oberfläche 151 des Spiegels 105 eine erste Schwenkachse A1. Der Spiegel 105 ist an dem zweiten Arm 132 derart montiert, dass die reflektive Oberfläche 151 um die erste Schwenkachse A1 schwenkt. Man beachte, dass die reflektive Oberfläche 151 in der Umgebung der ersten Schwenkachse A1 im Sinne des Vorliegenden die reflektive Oberfläche 151 nahe an der ersten Schwenkachse A1 in einem Ausmaß betrifft, das ermöglicht, dass das von dem Spiegel 105 reflektierte Laserlicht (anhand der optischen Achse L2 in 3 gezeigt) den Lichtemitter 104 sogar dann erreicht, wenn der Spiegel 105 schwenkt, und einen Zustand beinhaltet, in dem die reflektive Oberfläche 151 die erste Schwenkachse A1 beinhaltet. Des Weiteren ist der Spiegel 105 an einer Position montiert, in der sich die optische Achse L1 auf der Lichteinfallsseite und die erste Schwenkachse A1 in der reflektiven Oberfläche 151 schneiden, wobei der Schnittpunkt im Zentrum der reflektiven Oberfläche 151 ist.
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Das in 3 gezeigte Zusammenwirkungsmittel 106 ist ein Merkmal, das bewirkt, dass der Spiegel 105 um die erste Schwenkachse A1 in Zusammenwirkung mit einer Schwenkbewegung des ersten Armes 131 relativ zu dem zweiten Arm 132, das heißt einer Schwenkbewegung des Lichtemitters 104 um die erste Schwenkachse A1, schwenkt. Bewirkt ein Bediener oder dergleichen, dass der Lichtemitter 104 um die erste Schwenkachse A1 in der vertikalen Ebene schwenkt, so wird in Zusammenwirkung mit dem Zusammenwirkungsmittel 106 bewirkt, dass der Spiegel 105 in dieselbe Richtung wie der Lichtemitter 104 schwenkt. Der Spiegel 105 schwenkt in Zusammenwirkung mit einer Schwenkbewegung des Lichtemitters 104 um die erste Schwenkachse A1 mit einem Schwenkwinkel, der der halbe Schwenkwinkel ist, mit dem der Lichtemitter 104 um die optische Achse L1 des einfallenden Laserlichtes schwenkt.
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Man beachte, dass das Zusammenwirkungsmittel 106 beispielsweise durch einen Getriebemechanismus implementiert ist. Obwohl dies nicht gezeigt ist, beinhaltet das Zusammenwirkungsmittel 106 ein erstes Getriebeteil, das um die erste Schwenkachse A1 zusammen mit dem ersten Arm 131 schwenkt. Das Zusammenwirkungsmittel 106 beinhaltet zudem ein zweites Getriebeteil, das um die erste Schwenkachse A1 zusammen mit dem Spiegel 105 schwenkt. Darüber hinaus beinhaltet das Zusammenwirkungsmittel 106 eine Kopplungsgetriebeteilgruppe, die das erste Getriebeteil und das zweite Getriebeteil derart koppelt, dass das zweite Getriebeteil mit einem Winkel schwenkt, der die Hälfte desjenigen Winkels ist, mit dem das erste Getriebeteil schwenkt. Auf diese Weise bedient sich das Zusammenwirkungsmittel 106 des Getriebemechanismus zur Bereitstellung des halben Schwenkwinkels des Lichtemitters 104 für den Spiegel 105.
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Der erste Arm 131 ist ein Armelement, das den optischen Weg (optische Achse L2) des von dem Spiegel 105 reflektierten Laserlichtes abdeckt. Das Laserlicht wird durch den Innenhohlraum (in Luft) des ersten Armes 131 übertragen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Arm 131 ein quadratischer Arm und weist eine Innenumfangsoberfläche auf, die ein Element oder eine Struktur zum Absorbieren des Laserlichtes aufweist.
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Der zweite Arm 132 ist ein Armelement, das den optischen Weg (optische Achse L1) des Laserlichtes abdeckt, das auf den Spiegel 105 einfällt. Das Laserlicht wird durch den Innenhohlraum (in Luft) des zweiten Armes 132 übertragen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Arm 132 wie der erste Arm 131 ein quadratischer Arm und weist eine Innenumfangsoberfläche auf, die ein Element oder eine Struktur zum Absorbieren des Laserlichtes aufweist.
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Die Elemente, die das Laserlicht im Sinne des Vorliegenden absorbieren, bezeichnen Elemente, die Leuchtstoffe aufweisen, die beispielsweise blau absorbieren, wenn das Laserlicht blau ist. Die Strukturen, die das Laserlicht im Sinne des Vorliegenden absorbieren, bezeichnen Strukturen, bei denen die Innenumfangsoberfläche eine feine Rauheit aufweist, wodurch das Laserlicht diffus reflektiert und ausgelöscht wird.
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Obwohl die Materialien und Verfahren der Herstellung des ersten Armes 131 und des zweiten Armes 132 keiner speziellen Beschränkung unterliegen, beinhalten Beispiele hierfür das Bilden einer Metalllage bzw. eines Blechs mittels eines Biegevorganges. Bei der vorliegenden Ausführungsform dienen der erste Arm 131 und der zweite Arm 132 zudem als Strukturelemente der Leuchtvorrichtung 100. Der erste Arm 131 und der zweite Arm 132 bewirken, dass der Lichtemitter 104 um die erste Schwenkachse A1 und die zweite Schwenkachse A2 bezugsrichtig schwenkt. Darüber hinaus weisen der erste Arm 131 und der zweite Arm 132 eine Strukturfestigkeit auf, bei der der Lichtemitter 104 an einer vorbestimmten Position verbleibt.
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Wie in 4 gezeigt ist, weisen, um eine Kreuz- bzw. Querinterferenz (cross interference) zwischen dem ersten Arm 131 und dem zweiten Arm 132 zu verhindern, wenn bewirkt wird, dass der erste Arm 131 in einer Richtung hin zu dem zweiten Arm 132 um den ersten Schwenkteil 101 schwenkt, der erste Arm 131 und der zweite Arm 132 jeweils eine Kerbe 133 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Arm 131 derart ausgestaltet, dass er in eine horizontale Position aus einem Zustand heraus schwenkt, in dem der erste Arm 131 auf der vertikalen Linie entlang des zweiten Armes 132 befindlich ist. Die Kerben 131 werden mittels Beschneiden des ersten Armes 131 und des zweiten Armes 132 unter Winkeln gebildet, die eine Schwenkbewegung des ersten Armes 131 ermöglichen können. Während die Winkel der Kerben 133 gleichmäßig auf den ersten Arm 131 und den zweiten Arm 132, siehe 4, verteilt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Winkelverteilung kann beliebig gewählt sein. Gegebenenfalls weist nur einer von dem ersten Arm 131 und dem zweiten Arm 132 eine Kerbe 133 auf.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein erstes Abschirmungselement 134, das zum Abdecken der Kerben 133 angeordnet ist, zwischen dem ersten Arm 131 und dem zweiten Arm 132 vorgesehen. Das erste Abschirmungselement 134 verhindert, dass Laserlicht, das durch den ersten Arm 131 und den zweiten Arm 132 gelangt, unerwünschterweise zwischen den Kerben 133 austritt. Das erste Abschirmungselement 134 ändert, obwohl dies im Detail nicht dargestellt ist, seine Form entsprechend der Schwenkbewegung des ersten Armes 131 relativ zu dem zweiten Arm 132. Beispiele für eine derartige Struktur, die das Laserlicht abschirmen können, während die Form geändert wird, beinhalten eine Balgstruktur (haubenförmig) und eine Verschlussstruktur.
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Wie in 3 und 4 gezeigt ist, entsteht, wenn bewirkt wird, dass der erste Arm 131 in einer Richtung hin zu dem zweiten Arm 132 um den ersten Schwenkteil 101 schwenkt, ein Spalt zwischen dem ersten Arm 131 und dem zweiten Arm 132 auf einer Seite entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu derjenigen Seite, wo die Kerben 133 gebildet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein zweites Abschirmungselement 135 zwischen dem ersten Arm 131 und dem zweiten Arm 132 ausgebildet, um den Spalt abzudecken. Das zweite Abschirmungselement 135 weist dieselbe oder eine ähnliche Struktur wie das erste Abschirmungselement 134 dahingehend auf, dass sich dessen Form im Gefolge einer Schwenkbewegung des ersten Armes 131 relativ zu dem zweiten Arm 132 ändert. Daher wird verhindert, dass Laserlicht, das durch den ersten Arm 131 hindurchtritt, unerwünschterweise durch den Spalt austritt, und zwar unabhängig davon, wie stark der erste Arm 131 gewinkelt ist.
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Der Lichtemitter 104 ist eine Vorrichtung, die Licht bei Beleuchtung durch das von dem Spiegel 105 reflektierte Laserlicht emittiert. Das von dem Lichtemitter 104 emittierte Licht weist eine von der Wellenlänge des Laserlichtes verschiedene Wellenlänge auf.
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Der Lichtemitter 104 beinhaltet beispielsweise Leuchtstoffteilchen in verteilter Form, die von dem Laserlicht angeregt werden und Leuchtstofflicht emittieren. Die Leuchtstoffteilchen emittieren das Leuchtstofflicht bei Beleuchtung durch das Laserlicht.
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Insbesondere besteht der Lichtemitter 104 aus einem transparenten Harz oder Glas, in dem die Leuchtstoffteilchen verteilt sind oder in dem die Leuchtstoffteilchen gehärtet sind. Mit anderen Worten, der Lichtemitter 104 ist gewissermaßen ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, das das Laserlicht in Leuchtstofflicht umwandelt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform emittiert der Lichtemitter 104 weißes Licht und beinhaltet drei Typen von Leuchtstoff in einem geeigneten Verhältnis, nämlich einen ersten Leuchtstoff, einen zweiten Leuchtstoff und einen dritten Leuchtstoff. Bei Beleuchtung durch das Laserlicht emittiert der erste Leuchtstoff rotes Licht, der zweite Leuchtstoff blaues Licht und der dritte Leuchtstoff grünes Licht.
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Obwohl der Typ und die Eigenschaften der Leuchtstoffe keiner speziellen Beschränkung unterliegen, sind die Leuchtstoffe wünschenswerterweise hochgradig wärmebeständig, da das als Anregungslicht verwendete Laserlicht eine vergleichsweise hohe Ausgabe bzw. Ausgabeleistung aufweist.
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Vorzugsweise ist der Lichtemitter, in dem der Leuchtstoff in verteilter Form enthalten ist, – obwohl man hierauf nicht speziell beschränkt ist – hochgradig transparent, das dies die Strahlungseffizienz von weißem Licht erhöht, und vorzugsweise hochgradig wärmebeständig, da Laserlicht mit vergleichsweise hoher Ausgabe bzw. Ausgabeleistung auf den Lichtemitter einfällt.
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Obwohl der Lichtemitter 104 bei der vorliegenden Ausführungsform anhand eines transmissiven Lichtemitters 104 beschrieben ist, der Licht von einer Oberfläche entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu einer Oberfläche, zu der das Laserlicht emittiert wird, emittiert, sollte einsichtig sein, dass der Lichtemitter 104 auch ein reflektiver Lichtemitter sein kann, der Licht von der Oberfläche, zu der das Laserlicht emittiert wird, emittiert.
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Alternativ kann der Lichtemitter 104 eine Optik beinhalten, die den Strahldurchmesser des Laserlichtes ändert, und kann zudem beispielsweise Streuteilchen zum Streuen des Lichtes oder eine funktionelle Membran zum effektiven Übertragen des Laserlichtes zu dem Leuchtstoff beinhalten.
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Verwendung der Leuchtvorrichtung
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Als Nächstes wird die Verwendung der Leuchtvorrichtung 100 mit vorbeschriebenem Aufbau speziell beschrieben.
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5 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels für die Verwendung der Leuchtvorrichtung.
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Wie in der Figur gezeigt ist, ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von Leuchtvorrichtungen 100 an der Decke und mehreren Punkten am Boden eines Schaufensters 301, das einen der Aufbauten darstellt, montiert. Die Leuchtvorrichtungen 100 dienen als Punktlichter (spotlights), die eine Schaufensterpuppe 303 beleuchten. Die Lichtquellenvorrichtung 149 ist außerhalb des Schaueensters 301 vorgesehen. Das Laserlicht wird von der Lichtquellenvorrichtung 149 emittiert und zu jeder Leuchtvorrichtung 100 durch optische Fasern 150, die außerhalb des Schaueensters 301 verlaufen, übertragen.
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Die Lichtquellenvorrichtung 149 erzeugt das Laserlicht und leitet das Laserlicht zu der Mehrzahl von Leuchtvorrichtungen 100 unter Verwendung der optischen Fasern 150. Bei einem spezifischen Beispiel beinhaltet die Lichtquellenvorrichtung 149 eine Mehrzahl von Halbleiterlaserelementen, die Laserlichtstrahlen emittieren, die Wellenlängen in einem Bereich von violett bis blau (430 nm bis 490 nm) aufweisen. Das Anordnen der Halbleiterlaserelemente an einer Stelle ermöglicht es, dass Kühlelemente, die die Halbleiterlaserelemente kühlen, gesammelt bzw. kollektiv angeordnet werden können, wodurch die Kühleffizienz erhöht und ermöglicht wird, dass Wärme oder dergleichen beispielsweise zum Erwärmen von Wasser genutzt wird.
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Wie in 3 gezeigt ist, wird das von der Lichtquellenvorrichtung 149 emittierte Laserlicht über die optische Faser 150 übertragen, wobei das Laserlicht L, das aus der Spitze der optischen Faser 105 austritt, in die Leuchtvorrichtung 100 eingeleitet wird. Insbesondere weist, wie in 2 dargestellt ist, der zweite Schwenkteil 102 ein Durchgangsloch 121 auf, das die zweite Schwenkachse A2 umgibt, wobei das Laserlicht L, das aus der optischen Faser 150 austritt, durch das Durchgangsloch 121 gelangt und in den zweiten Arm 132 der Leuchtvorrichtung 100 eingeleitet wird.
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Sodann gelangt das Laserlicht L, das in den zweiten Arm 132 eingeleitet wird, durch die Luft innerhalb des zweiten Armes 132, wird von dem Spiegel 105 reflektiert und in den ersten Arm 131 eingeleitet. Sodann gelangt das Licht L durch die Luft innerhalb des ersten Armes 131 und wird zu dem Lichtemitter 104 emittiert.
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Bei dem Lichtemitter 104 emittieren bei Beleuchtung durch das Laserlicht als Anregungslicht die verschiedenen Typen von Leuchtstoff Leuchtstofflichtstrahlen mit verschiedenen Wellenlängen, wobei Licht, das insgesamt weiß erscheint, nach außerhalb der Leuchtvorrichtung 100 emittiert wird.
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Hierbei ändert sich die Richtung des von der Leuchtvorrichtung 100 emittierten Lichtes, wenn ein Bediener bewirkt, dass der Lichtemitter 104 der Leuchtvorrichtung 100 um die zweite Schwenkachse A2 schwenkt. Da in diesem Fall die optische Achse L1 (siehe 3) des auf den Spiegel 105 einfallenden Laserlichtes und die zweite Schwenkachse A2 zusammenfallen, bleibt die Positionsbeziehung zwischen dem Laserlicht und dem Spiegel 105 in der vertikalen Ebene in demselben Zustand erhalten. Sogar dann, wenn bewirkt wird, dass die Leuchtvorrichtung 100 um die zweite Schwenkachse A2 schwenkt, ist das von dem Spiegel 105 reflektierte Laserlicht daher stets auf den Lichtemitter 104 gerichtet, wodurch ermöglicht wird, dass die Leuchtvorrichtung 100 weißes Licht emittiert.
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Bewirkt der Bediener, dass der Lichtemitter 104 um die erste Schwenkachse A1 zusammen mit dem ersten Arm 131 schwenkt, um den Höhenwinkel oder die Neigung des von der Leuchtvorrichtung 100 emittierten Lichtes zu ändern, so wird in Zusammenwirkung mit einer Schwenkbewegung des Lichtelementes 104 infolge des Zusammenwirkungsmittels 106 bewirkt, dass der Spiegel 105 mit einem Winkel schwenkt, der die Hälfte desjenigen Winkels ist, mit dem der Lichtemitter 104 schwenkt, und zwar in dieselbe Richtung wie der Lichtemitter 104. Damit ist das von dem Spiegel 105 reflektierte Laserlicht stets auf den Lichtemitter 104 gerichtet, wodurch ermöglicht wird, dass die Leuchtvorrichtung weißes Licht emittiert. Da sich die optische Achse L1 des Laserlichtes, das auf den Spiegel 105 einfällt, und die erste Schwenkachse A1 (siehe 2), die die Schwenkachse des Spiegels 105 ist, unter rechten Winkeln schneiden, ist das Laserlicht sogar dann stets auf den Lichtemitter 104 gerichtet, wenn bewirkt wird, dass der Lichtemitter 104 flexibel schwenkt.
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Wirkungen
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Entsprechend der Leuchtvorrichtung 100 gemäß vorstehender Beschreibung ist ungeachtet dessen, dass die Leuchtvorrichtung 100 eine Leuchtvorrichtung ist, die Laserlicht als Anregungslichtquelle verwendet, die Richtung des Lichtes, das von der Leuchtvorrichtung 100 emittiert wird, änderbar, ohne eine das Laserlicht übertragende optische Faser zu biegen. Infolgedessen treten bei der Leuchtvorrichtung 100 Probleme dahingehend, dass die optische Faser beschädigt wird, nicht auf, und dies unabhängig davon, wie viele Male die Richtung des von der Leuchtvorrichtung 100 emittierten Lichtes geändert wird. Damit können ein Punktlicht (spotlight), ein universelles Abwärtslicht oder dergleichen, die haltbar und langlebig sind, bereitgestellt werden.
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Da zudem die Leuchtvorrichtung 100 nicht erfordert, dass eine optische Faser gebogen wird, um die Richtung des Lichtes zu ändern, ist die Richtung des von der Leuchtvorrichtung 100 emittierten Lichtes frei änderbar, ohne dass man durch Restriktionen beim Biegen der optischen Faser beschränkt wäre.
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Da darüber hinaus bewirkt wird, dass der erste Arm 131 und der Spiegel 105 in Zusammenwirkung unter Verwendung des Getriebemechanismus schwenken, ist ein stabiler Zusammenwirkungsbetrieb verwirklicht.
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Da darüber hinaus die optischen Wege, über die das Laserlicht in der Luft übertragen wird, von dem ersten Arm 131, dem zweiten Arm 132, dem ersten Abschirmungselement 134 und dem zweiten Abschirmungselement 135 abgedeckt sind, wird verhindert, dass Laserlicht unerwünschterweise aus der Leuchtvorrichtung 100 austritt. Daher ist die Leuchtvorrichtung 100 sicher.
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Zudem beinhaltet die Leuchtvorrichtung 100 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform keine Lichtquelle und verwendet Laserlicht, das von einer Lichtquellenvorrichtung 149 außerhalb der Leuchtvorrichtung 100 übertragen wird. Daher muss die Leuchtvorrichtung 100 weder mit Kühlelementen zum Kühlen der Halbleiterlaserelemente und dergleichen versehen sein, noch muss sie mit Energie versorgt werden. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Leuchtvorrichtung 100 klein ist und ein geringes Gewicht aufweist, wodurch eine kostengünstige Leuchtvorrichtung verwirklicht ist.
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Weitere Ausführungsformen
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Die Leuchtvorrichtung 100 entsprechend der vorliegenden Erfindung ist anhand der vorbeschriebenen Ausführungsform beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorbeschriebene Ausführungsform beschränkt.
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Obwohl bei der vorbeschriebenen Ausführungsform die Lichtquellenvorrichtung 149, die die Halbleiterlaserelemente beinhaltet, außerhalb der Leuchtvorrichtung 100 vorgesehen ist und das Laserlicht durch die optische Faser 150 übertragen und in die Leuchtvorrichtung 100 eingeleitet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Aspekt beschränkt. Die Leuchtvorrichtung 100 kann beispielsweise, wie in 6 gezeigt ist, auch an der Spitze des zweiten Armes 132 ein Halbleiterlaserelement 148 beinhalten, das Laserlicht, das die optische Achse L1 aufweist, emittiert.
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Obwohl bei der vorbeschriebenen Ausführungsform das Zusammenwirkungsmittel 106, das bewirkt, dass der erste Schwenkteil 101 und der Spiegel 105 in Zusammenwirkung schwenken, anhand des Getriebemechanismus beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das Zusammenwirkungsmittel 106 kann beispielsweise auch ein Riemenantrieb oder dergleichen sein oder kann ein elektrisch betriebenes Zusammenwirkungsmittel 106 sein, das eine Kombination aus einem Codierer bzw. Encoder und einem Servomotor ist.
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Alternativ kann der Lichtemitter 104 verschiedene Optiken beinhalten, so beispielsweise eine, die den Strahldurchmesser des Laserlichtes erweitert. Der Lichtemitter 104 kann beispielsweise als Optik einen reflektiven Film oder dergleichen zum effizienten Emittieren des einfallenden Laserlichtes zu dem Leuchtstoff beinhalten oder kann als Optik eine lichttransmissive Abdeckung oder dergleichen beinhalten, die das von dem Lichtemitter 104 emittierte Licht diffundiert und freigibt.
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Obwohl bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der erste Arm 131 und der zweite Arm 132 als quadratische Arme beschrieben worden sind, unterliegen die Formen des ersten Armes 131 und des zweiten Armes 132 keiner speziellen Beschränkung, solange es sich um Arme handelt. Es können auch zylindrische Formen oder beliebige andere Formen zum Einsatz kommen.
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Man beachte, dass die vorbeschriebene Ausführungsform folgendermaßen dargestellt werden kann: Leuchtvorrichtung 100, die Laserlicht als Anregungslicht verwendet, wobei die Leuchtvorrichtung 100 beinhaltet: einen ersten Arm 131, der ein erstes Ende, an dem ein Lichtemitter 104 angeordnet ist, und ein zweites Ende aufweist; einen zweiten Arm 132, der ein erstes Ende, an dem das Laserlicht einfällt, und ein zweites Ende aufweist; einen Schwenkverbinder, der mit dem zweiten Ende des ersten Armes 131 und dem zweiten Ende des zweiten Armes 132 verbunden ist und schwenkbar den ersten Arm 131 und den zweiten Arm 132 verbindet; und einen Spiegel 105, der in dem Schwenkverbinder angeordnet ist, wobei der Spiegel 105 eine reflektive Oberfläche 151 aufweist und das durch den ersten Arm 131 gelangende Laserlicht hin zu dem zweiten Arm 132 reflektiert, der Lichtemitter 104 Licht emittiert, das eine von einer Wellenlänge des Laserlichtes verschiedene Wellenlänge aufweist, der Schwenkverbinder bewirkt, dass der erste Arm 131 um die erste Schwenkachse A1 schwenkt, und bewirkt, dass der Spiegel 105 um die erste Schwenkachse A1 in Zusammenwirkung mit einem Schwenken des ersten Armes 131 schwenkt, und der Spiegel 105 derart angeordnet ist, dass die reflektive Oberfläche 151 des Spiegels 105 auf einer ersten Schwenkachse A1 liegt und der Schwenkwinkel des Spiegels 105 der halbe Schwenkwinkel des Lichtemitters 104 ist.
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Bei anderen Gegebenheiten sind verschiedene Abwandlungen an den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen entsprechend der vorliegenden Erfindung, die sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließen, sowie Ausführungsformen, die durch eine beliebige Kombination der Komponenten und Funktionen gemäß Darstellung bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen implementiert sind, ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzugehen.
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Bezugszeichenliste
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- L
- Laserlicht
- A1
- erste Schwenkachse
- A2
- zweite Schwenkachse
- L1
- optische Achse (Lichteinfallsseite)
- L2
- optische Achse (Reflexionsseite)
- 100
- Leuchtvorrichtung
- 101
- erster Schwenkteil
- 102
- zweiter Schwenkteil
- 104
- Lichtemitter
- 105
- Spiegel
- 106
- Zusammenwirkungsmittel
- 131
- erster Arm
- 132
- zweiter Arm
- 133
- Kerbe
- 151
- reflektive Oberfläche
