DE102016125914A1

DE102016125914A1 - Leuchtkörper

Info

Publication number: DE102016125914A1
Application number: DE102016125914.4A
Authority: DE
Inventors: Hirotaka Matsunami; Shintaro Hayashi
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-01-08
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2017-07-13
Also published as: US10309598B2; JP2017123317A; US20170198874A1; CN206449462U

Abstract

Ein Leuchtkörper (1) beinhaltet eine Anregungslichtquelle (50), die Anregungslicht emittiert; eine erste fluoreszierende Platte (10), die quer zur optischen Achse des Anregungslichtes angeordnet ist und eine erste Leuchtstoffschicht (12) mit diskreter Anordnung bei Betrachtung der ersten fluoreszierenden Platte in Richtung der optischen Achse (J) beinhaltet; eine zweite fluoreszierende Platte (20), die (i) auf der stromabwärtigen Seite des Anregungslichtes in Bezug auf die erste fluoreszierende Platte (10) mit Anordnung quer zur optischen Achse (J) angeordnet ist und (ii) eine zweite Leuchtstoffschicht (22) beinhaltet, die eine Wellenlängenumwandlungscharakteristik aufweist, die von derjenigen der ersten Leuchtstoffschicht (12) verschieden ist, und bei Betrachtung der zweiten fluoreszierenden Platte (20) in Richtung der optischen Achse (J) diskret angeordnet ist; und eine Stütze (30), die die erste fluoreszierende Platte (10) und die zweite fluoreszierende Platte (20) derart stützt, dass wenigstens eine der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte (10) und der zweiten fluoreszierenden Platte (20) anpassbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Leuchtkörper, der Leuchtstoffe verwendet.
Hintergrund
Allgemein bekannt sind Leuchtkörper, die Leuchtstoffe mit einer Mehrzahl von verschiedenen Wellenlängenumwandlungscharakteristiken aufweisen (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 1).
Der in Patentdruckschrift 1 offenbarte Leuchtkörper beinhaltet einen Reflektormechanismus, der die Bestrahlungsposition eines Anregungslichtes, das von einer Anregungslichtquelle emittiert wird, bewegt, um zwei Arten von Leuchtstoffschichten mit dem Anregungslicht selektiv zu bestrahlen. Auf diese Weise kann der in Patentdruckschrift 1 offenbarte Leuchtkörper Lichtstrahlen mit zwei Arten von verschiedenen Farbtemperaturen selektiv emittieren.
Zitierstellenliste
Patentdruckschrift

PTL1: Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-142000

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Der in Patentdruckschrift 1 offenbarte Leuchtkörper weist jedoch den Reflektormechanismus auf und benötigt zudem Raum zur Sicherstellung eines optischen Weges für das Anregungslicht, womit ein Problem dahingehend einhergeht, dass der Leuchtkörper groß sein muss.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft die Lösung des genannten Problems, wobei die Aufgabe in der Bereitstellung eines Leuchtkörpers besteht, der dazu fähig ist, Farben eines Emissionslichtes zu variieren, und kleinere Abmessungen aufweist.
Lösung des Problems
Um die vorbeschriebene Aufgabe zu lösen, beinhaltet ein Aspekt des Leuchtkörpers entsprechend der vorliegenden Offenbarung: eine Anregungslichtquelle, die Anregungslicht emittiert; eine erste fluoreszierende Platte, die quer zur optischen Achse des Anregungslichtes angeordnet ist und eine erste Leuchtstoffschicht mit diskreter Anordnung bei Betrachtung der ersten fluoreszierenden Platte in Richtung der optischen Achse beinhaltet; eine zweite fluoreszierende Platte, die (i) auf der stromabwärtigen Seite des Anregungslichtes in Bezug auf die erste fluoreszierende Platte mit Anordnung quer zur optischen Achse angeordnet ist und (ii) eine zweite Leuchtstoffschicht beinhaltet, die eine Wellenlängenumwandlungscharakteristik aufweist, die von einer Wellenlängenumwandlungscharakteristik der ersten Leuchtstoffschicht verschieden ist, und bei Betrachtung der zweiten fluoreszierenden Platte in Richtung der optischen Achse diskret angeordnet ist; und eine Stütze, die die erste fluoreszierende Platte und die zweite fluoreszierende Platte derart stützt, dass wenigstens eine der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte und der zweiten fluoreszierenden Platte anpassbar ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Entsprechend der vorliegenden Offenbarung wird es möglich, einen Leuchtkörper bereitzustellen, der Farben eines Emissionslichtes variieren kann und kleinere Abmessungen aufweist.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine schematische Ansicht eines groben Aufbaus eines Leuchtkörpers entsprechend einer Ausführungsform.
2 ist eine Planansicht eines groben Aufbaus einer ersten fluoreszierenden Platte des Leuchtkörpers entsprechend der Ausführungsform.
3 ist eine Querschnittsansicht der ersten fluoreszierenden Platte entsprechend der Ausführungsform.
4 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der ersten fluoreszierenden Platte entsprechend der Ausführungsform.
5 ist eine Planansicht eines groben Aufbaus einer zweiten fluoreszierenden Platte des Leuchtkörpers entsprechend der Ausführungsform.
6 ist eine Querschnittsansicht der zweiten fluoreszierenden Platte entsprechend der Ausführungsform.
7A ist eine Planansicht von Beispielen von relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte und der zweiten fluoreszierenden Platte des Leuchtkörpers entsprechend der Ausführungsform.
7B ist eine Planansicht von anderen Beispielen von relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte und der zweiten fluoreszierenden Platte des Leuchtkörpers entsprechend der Ausführungsform.
7C ist eine Planansicht von wieder anderen Beispielen von relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte und der zweiten fluoreszierenden Platte des Leuchtkörpers entsprechend der Ausführungsform.
8A ist eine Planansicht eines groben Anordnungsmusters einer ersten Leuchtstoffschicht entsprechend einer ersten Abwandlung.
8B ist eine Planansicht eines groben Anordnungsmusters einer zweiten Leuchtstoffschicht entsprechend der ersten Abwandlung.
9A ist eine Planansicht eines groben Anordnungsmusters einer ersten Leuchtstoffschicht entsprechend einer zweiten Abwandlung.
9B ist eine Planansicht eines groben Anordnungsmusters einer zweiten Leuchtstoffschicht entsprechend der zweiten Abwandlung.
10 ist eine perspektivische Ansicht zur schematischen Darstellung des Aussehens eines Scheinwerfers mit dem Leuchtkörper entsprechend der Ausführungsform.
Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anhand der Zeichnung beschrieben. Die nachstehend beschriebene exemplarische Ausführungsform zeigt ein spezifisches Beispiel der vorliegenden Offenbarung. Daher sind die nummerischen Werte, Formen, Materialien, die konstituierenden Elemente, die Anordnung und Verbindung der konstituierenden Elemente und dergleichen mehr so, wie sie bei der nachfolgenden Ausführungsform beschrieben werden, reine Beispiele und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung daher nicht beschränken. Entsprechend sind von den konstituierenden Elementen bei den nachfolgenden exemplarischen Ausführungsformen diejenigen konstituierenden Elemente, die nicht in einem der unabhängigen Ansprüche, die das allgemeinste generische Konzept der vorliegenden Offenbarung definieren, aufgeführt sind, als beliebige konstituierende Elemente beschrieben.
Man beachte, dass jedes der Diagramme ein schematisches Diagramm und nicht immer eine genaue Darstellung ist. In dem Diagramm bezeichnen dieselben Bezugszeichen im Wesentlichen dieselben Elemente, weshalb doppelte Beschreibungen vereinfacht sind oder gänzlich auf sie verzichtet wird.
Ausführungsform
1. Aufbau
Zunächst wird ein grober Aufbau eines Leuchtkörpers entsprechend einer Ausführungsform anhand der Zeichnung beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht eines groben Aufbaus eines Leuchtkörpers 1 entsprechend der Ausführungsform.
Der in 1 dargestellte Leuchtkörper 1 ist ein Leuchtkörper, der Emissionslichtfarben eines emittierten Lichtes variieren kann.
Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet der Leuchtkörper 1 eine Anregungslichtquelle 50, eine erste fluoreszierende Platte 10, eine zweite fluoreszierende Platte 20 und eine Stütze 30. Darüber hinaus beinhaltet der Leuchtkörper 1 bei der vorliegenden Ausführungsform des Weiteren einen Diffusor 40. Man beachte, dass in 1 sowie in den nachfolgenden Figuren davon ausgegangen wird, dass die Richtung der optischen Achse J der Anregungslichtquelle 50 die Z-Achsen-Richtung ist, während die beiden Richtungen senkrecht zur optischen Achse J die X-Achsen-Richtung und die Y-Achsen-Richtung sind. Nachstehend wird jedes der konstituierenden Elemente des Leuchtkörpers 1 entsprechend der Ausführungsform beschrieben.
Anregungslichtquelle
Die Anregungslichtquelle 50 ist eine Lichtquelle, die Anregungslicht emittiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Anregungslichtquelle 50 ein Halbleiterlaserelement, das blaues Licht, das eine Wellenlänge in einem Bereich von annähernd 440 nm bis 460 nm aufweist, entlang der optischen Achse J emittiert. Es ist möglich, als Anregungslichtquelle 50 beispielsweise ein Nitridhalbleiterlaserelement zu verwenden, das unter Verwendung eines Nitridhalbleiters hergestellt worden ist.
Erste fluoreszierende Platte
Die erste fluoreszierende Platte 10 ist eine fluoreszierende Platte mit Anordnung quer zur optischen Achse J des Anregungslichtes. Nachstehend wird die erste fluoreszierende Platte 10 anhand der Zeichnung beschrieben.
2 ist eine Planansicht eines groben Aufbaus der ersten fluoreszierenden Platte 10 des Leuchtkörpers 1 entsprechend der Ausführungsform. 2 ist eine Planansicht für den Fall, dass die erste fluoreszierende Platte 10 von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her (negative Seite der Z-Achsen-Richtung) in Richtung der optischen Achse J betrachtet wird.
3 ist eine Querschnittsansicht der ersten fluoreszierenden Platte 10 entsprechend der Ausführungsform. 3 zeigt den in 2 dargestellten Querschnitt III-III.
4 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der ersten fluoreszierenden Platte 10 entsprechend der Ausführungsform. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Bereiches innerhalb des in 3 dargestellten gestrichelten Rahmens IV.
Die erste fluoreszierende Platte 10 ist ein plattenförmiges Element mit Anordnung quer zur optischen Achse J des Anregungslichtes. Die erste fluoreszierende Platte 10 empfängt das Anregungslicht und emittiert eine Fluoreszenz. Wie in 3 dargestellt ist, beinhaltet die erste fluoreszierende Platte 10 eine erste Leuchtstoffschicht 12, ein Substrat 16, einen reflexionshemmenden Film 18 und einen dichroischen Spiegel 14.
Die erste Leuchtstoffschicht 12 ist eine Schicht, die das Anregungslicht empfängt und eine Fluoreszenz emittiert. Die erste Leuchtstoffschicht 12 weist eine Dicke von beispielsweise annähernd 10 μm bis 50 μm als nichtbeschränkende Dicke auf. Die erste Leuchtstoffschicht 12 kann beispielsweise durch Bedrucken eines Substrates 16 als nichtbeschränkendes Bildungsverfahren gebildet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die erste fluoreszierende Platte 10 als Leuchtstoffschicht nur die erste Leuchtstoffschicht 12 mit einer gleichmäßigen Zusammensetzung. Auf diese Weise ist es möglich, die Leuchtstoffschicht 12 auf der ersten fluoreszierenden Platte 10 in einem einmaligen Prozess leicht zu bilden.
Wie in 2 dargestellt ist, ist die Leuchtstoffschicht 12 diskret an einer Hauptoberfläche des Substrates 16 bei Betrachtung in Richtung der optischen Achse J des Anregungslichtes angeordnet. Ist hierbei die Leuchtstoffschicht 12 ungleichmäßig angeordnet, so wird die Anordnung als „diskrete Anordnung” bezeichnet. Der Ausdruck „diskrete Anordnung” ist indes beispielsweise nicht auf eine Anordnung beschränkt, bei der die Leuchtstoffschicht 12 in mehrere Segmente unterteilt ist und die Segmente einzeln angeordnet sind. Eine Anordnung, bei der die Leuchtstoffschicht 12 derart angeordnet ist, dass sie eine gekrümmte Linie bildet, wird ebenfalls als „diskrete Anordnung” bezeichnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 3 und in 4 dargestellt ist, die erste Leuchtstoffschicht 12 auf der Hauptoberfläche des Substrates 16 mit Anordnung auf der stromabwärtigen Seite (positive Seite der Z-Achsen-Richtung) des Anregungslichtes angeordnet. Die erste Leuchtstoffschicht 12 ist an der Hauptoberfläche des Substrates 16 liniensymmetrisch in Bezug auf die Linie der Y-Achsen-Richtung angeordnet. Die erste Leuchtstoffschicht 12 ist ein annähernd konzentrisches halbkreisförmiges Muster. Ein Muster, das demjenigen Bereich entspricht, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 in einem Halbbereich auf der positiven Seite der Y-Achsen-Richtung der Hauptoberfläche des Substrates 16 nicht angeordnet ist, passt annähernd zu einem Muster, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 in dem anderen Halbbereich auf der negativen Seite der Y-Achsen-Richtung angeordnet ist.
Die erste Leuchtstoffschicht 12 beinhaltet eine erste Wellenlängenumwandlungscharakteristik. Die erste Leuchtstoffschicht 12 beinhaltet YAG-Leuchtstoffe (Yttrium-Aluminium-Granat) als nichtbeschränkendes Beispiel bei der vorliegenden Ausführungsform. Die Verwendung von YAG als Leuchtstoff ermöglicht es, blaues Anregungslicht in eine gelbe Fluoreszenz in der ersten Leuchtstoffschicht 12 umzuwandeln. Die in der ersten Leuchtstoffschicht 12 beinhalteten Leuchtstoffe weisen einen Korndurchmesser auf, der beispielsweise in einem Bereich von annähernd 1 μm bis 30 μm liegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die erste Leuchtstoffschicht 12, wie in 4 dargestellt ist, Leuchtstoffe 12a, die einen großen Korndurchmesser aufweisen, Leuchtstoffe 12b, die einen kleinen Korndurchmesser aufweisen, und ein Dichtungselement 12c.
Da Leuchtstoffe bei der Umwandlung eines Anregungslichtes in eine Fluoreszenz effizienter sind, ist es möglich, die Umwandlungseffizienz unter Verwendung der Leuchtstoffe 12a zu vergrößern. Man beachte, dass der Korndurchmesser der Leuchtstoffe 12a beispielsweise kleiner oder gleich einem Drittel der Dicke der ersten Leuchtstoffschicht 12 ist. Übersteigt der Korndurchmesser der Leuchtstoffe 12a ein Drittel der Dicke der ersten Leuchtstoffschicht 12, so wird es schwierig, die erste Leuchtstoffschicht 12 mittels Ducken zu bilden.
Demgegenüber sind die Leuchtstoffe 12b mit kleinem Korndurchmesser bei der Diffusion des Anregungslichtes effektiv. Aus diesem Grunde wird es möglich, das Anregungslicht und die Fluoreszenz unter Verwendung der Leuchtstoffe 12b effizienter zu mischen. Man beachte, dass die zweite Leuchtstoffschicht 22 mehrere Arten von Leuchtstoffen als Leuchtstoffe beinhalten kann. Beispiele für diese mehreren Arten von verwendbaren Leuchtstoffen beinhalten YAG und SCASN ((Sr, Ca)AlSiN₃:Eu²⁺-Leuchtstoffe). Im vorliegenden Fall können die mehreren Arten von Leuchtstoffen in der ersten Leuchtstoffschicht 12 gemischt sein, oder es kann die erste Leuchtstoffschicht 12 aus Leuchtstoffschichten, die verschiedene Arten von Leuchtstoffen beinhalten, gebildet sein.
Das Substrat 16 ist ein lichtdurchlässiges Element, das eine Basis der ersten fluoreszierenden Platte 10 ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das Substrat 16 die Form einer Scheibe auf. Man beachte, dass das Substrat 16 auch die Form einer rechteckigen Platte anstelle der nichtbeschränkenden Form einer Scheibe aufweisen kann. Das Substrat 16 kann aus Saphir oder dergleichen bestehen. Die Verwendung eines Elementes mit hoher thermischer Leitfähigkeit so, wie dies beispielsweise bei Saphir der Fall ist, ermöglicht es, effizient Wärme freizusetzen, die in der ersten Leuchtstoffschicht 12 und dergleichen der ersten fluoreszierenden Platte 10 erzeugt wird.
Der reflexionshemmende Film 18 ist ein Film, der die Reflexion des Anregungslichtes, das in die erste fluoreszierende Platte 10 eintritt, verringert, und ist, wie in 3 und 4 dargestellt ist, an der Hauptoberfläche (Einfallsoberfläche des Anregungslichtes) auf der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite (negative Seite der Z-Achsen-Richtung) des Substrates 16 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform verringert der reflexionshemmende Film 18 die Reflexion von blauem Licht mit einer Wellenlänge in einem Bereich von annähernd 440 nm bis 460 nm. Auf diese Weise wird es möglich, das Anregungslicht effizient zu nutzen. Darüber hinaus kann der reflexionshemmende Film 18 dafür optimiert werden, die Reflexion von Licht mit einer Wellenlänge von annähernd 445 nm zu verringern. Der reflexionshemmende Film 18 kann beispielsweise ein dielektrischer Mehrschichtenfilm sein. Der dielektrische Mehrschichtenfilm besteht beispielsweise aus anorganischen Materialien (beispielsweise SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, MgF), die gegenüber Licht und Wärme hochgradig beständig sind.
Der dichroische Spiegel 14 ist ein Spiegel, der ermöglicht, dass das Anregungslicht hindurchgeht und eine von der ersten Leuchtstoffschicht 12 emittierte Fluoreszenz reflektiert. Der dichroische Spiegel 14 ist auf der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite (negative Seite der Z-Achsen-Richtung), das heißt auf der stromaufwärtigen Seite des Anregungslichtes in Bezug auf die erste Leuchtstoffschicht 12 angeordnet. Der dichroische Spiegel 14 verringert die Ausbreitung der von der ersten Leuchtstoffschicht 12 emittierten Fluoreszenz zu der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite hin. Auf diese Weise wird es möglich, die Nutzungseffizienz der von der ersten Leuchtstoffschicht 12 emittierten Fluoreszenz zu vergrößern. Mit anderen Worten, es wird möglich, den Grad der Fluoreszenz, die von dem Leuchtkörper 1 emittiert werden soll, zu vergrößern.
Zweite fluoreszierende Platte
Die zweite fluoreszierende Platte 20 ist eine fluoreszierende Platte, die auf der stromabwärtigen Seite des Anregungslichtes in Bezug auf die erste fluoreszierende Platte 10 mit Anordnung quer zur optischen Achse J des Anregungslichtes angeordnet ist. Nachstehend wird die zweite fluoreszierende Platte 20 anhand der Zeichnung beschrieben.
5 ist eine Planansicht eines groben Aufbaus der zweiten fluoreszierenden Platte 20 des Leuchtkörpers 1 entsprechend der Ausführungsform. 5 ist eine Planansicht für den Fall, dass die zweite fluoreszierende Platte 20 von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her in Richtung der optischen Achse J betrachtet wird.
6 ist eine Querschnittsansicht der zweiten fluoreszierenden Platte 20 entsprechend der Ausführungsform. 6 zeigt den in 5 dargestellten Querschnitt VI-VI.
Die zweite fluoreszierende Platte 20 ist ein plattenförmiges Element, das auf der stromabwärtigen Seite des Anregungslichtes in Bezug auf die erste fluoreszierende Platte 10 mit Anordnung quer zur optischen Achse J des Anregungslichtes angeordnet ist. Die zweite fluoreszierende Platte 20 empfängt das Anregungslicht und emittiert eine Fluoreszenz. Wie in 6 dargestellt ist, beinhaltet die zweite fluoreszierende Platte 20 eine zweite Leuchtstoffschicht 22, ein Substrat 26 und reflexionshemmende Filme 28 und 29.
Die zweite Leuchtstoffschicht 22 ist eine Schicht, die das Anregungslicht empfängt und eine Fluoreszenz emittiert. Wie in 5 dargestellt ist, ist die zweite Leuchtstoffschicht 22 diskret an einer Hauptoberfläche des Substrates 26 bei Betrachtung in Richtung der optischen Achse J des Anregungslichtes angeordnet. Ist die erste Leuchtstoffschicht 12 hierbei ungleichmäßig angeordnet, so wird die Anordnung aus Gründen der Einfachheit als „diskrete Anordnung” bezeichnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 6 dargestellt ist, die zweite Leuchtstoffschicht 22 an der Hauptoberfläche mit Anordnung auf der stromabwärtigen Seite (positive Seite der Z-Achsen-Richtung) des Anregungslichtes des Substrates 26 angeordnet. Die zweite Leuchtstoffschicht 22 ist an der Hauptoberfläche des Substrates 26 liniensymmetrisch in Bezug auf die Linie der Y-Achsen-Richtung angeordnet. Die zweite Leuchtstoffschicht 22 ist in einem annähernd konzentrischen halbkreisförmigen Muster angeordnet. Das Muster, das demjenigen Bereich entspricht, in dem die zweite Leuchtstoffschicht 22 in einer der Halbflächen auf der positiven Seite der Y-Achsen-Richtung der Hauptoberfläche des Substrates 26 nicht angeordnet ist, passt annähernd zu dem Muster, in dem die zweite Leuchtstoffschicht 22 in dem anderen Halbbereich auf der negativen Seite der Y-Achsen-Richtung angeordnet ist. Darüber hinaus passt bei der vorliegenden Ausführungsform das Muster der zweiten Leuchtstoffschicht 22 zu dem Muster, das man durch eine 180° Drehung des Musters der ersten Leuchtstoffschicht 12 erhalten kann.
Darüber hinaus beinhaltet die zweite fluoreszierende Platte 20 bei der vorliegenden Ausführungsform als Leuchtstoffschicht nur die zweite Leuchtstoffschicht 22, die eine gleichmäßige Zusammensetzung aufweist. Auf diese Weise wird es möglich, die zweite Leuchtstoffschicht 22 auf der zweiten fluoreszierenden Platte 20 in einem einmaligen Prozess leicht zu bilden.
Die zweite Leuchtstoffschicht 22 beinhaltet eine zweite Wellenlängenumwandlungscharakteristik, die von der ersten Wellenlängenumwandlungscharakteristik der ersten Leuchtstoffschicht 12 verschieden ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die erste Leuchtstoffschicht 12 der ersten fluoreszierenden Platte 10 eine Wellenlängenumwandlungseffizienz aufweisen, die höher als eine Wellenlängenumwandlungseffizienz der zweiten Leuchtstoffschicht 22 ist. Auf diese Weise ist es in der ersten Leuchtstoffschicht 12, die Anregungslicht empfängt, das stärker als das Anregungslicht ist, das in die zweite Leuchtstoffschicht 22 eintritt, möglich, die Menge an Anregungslicht, das Wärme verursacht und nicht zur Wellenlängenumwandlung beiträgt, zu verringern. Mit anderen Worten, es ist möglich, die Wärmemenge in der ersten Leuchtstoffschicht 12 zu verringern.
Es besteht keine Beschränkung hinsichtlich der Leuchtstoffe, die in der zweiten Leuchtstoffschicht 22 beinhaltet sein können. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird SCASN als Leuchtstoff verwendet. Die Verwendung von SCASN als Leuchtstoffschicht ermöglicht es, blaues Anregungslicht in eine rote Fluoreszenz in der zweiten Leuchtstoffschicht 22 umzuwandeln. Der in der zweiten Leuchtstoffschicht 22 beinhaltete Leuchtstoff weist einen Korndurchmesser auf, der beispielsweise in einem Bereich von annähernd 1 μm bis 30 μm ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die zweite Leuchtstoffschicht 22 einen Leuchtstoff und ein Dichtungselement, wie dies auch bei der ersten Leuchtstoffschicht 12 der Fall ist. Die zweite Leuchtstoffschicht 22 kann Leuchtstoffe beinhalten, die andere Korndurchmesser aufweisen, als dies bei der ersten Leuchtstoffschicht 12 der Fall ist, oder sie können Leuchtstoffe beinhalten, die annähernd dieselben Korndurchmesser aufweisen. Darüber hinaus beachte man, dass die zweite Leuchtstoffschicht 22 mehrere Arten von Leuchtstoffen als Leuchtstoffe beinhalten kann. Beispiele für diese mehreren Arten von Leuchtstoffen beinhalten beispielsweise YAG, SCASN und dergleichen mehr. Im vorliegenden Fall können die mehreren Arten von Leuchtstoffen in der zweiten Leuchtstoffschicht 22 gemischt sein, oder es kann die zweite Leuchtstoffschicht 22 aus Leuchtstoffschichten, die mehrere Arten von Leuchtstoffen beinhalten, gebildet sein. Darüber hinaus kann die zweite Leuchtstoffschicht 22 eine Zusammensetzung, die ähnlich zur Zusammensetzung der ersten Leuchtstoffschicht 12 ist, und eine Dicke aufweisen, die von der Dicke der ersten Leuchtstoffschicht 12 verschieden ist.
Das Substrat 26 ist ein lichtdurchlässiges Element, das eine Basis der zweiten fluoreszierenden Platte 20 ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das Substrat 26 die Form einer Scheibe auf, wie dies auch bei dem Substrat 16 der ersten fluoreszierenden Platte 10 der Fall ist. Man beachte, dass das Substrat 16 beispielsweise die Form einer rechteckigen Platte anstelle der nichtbeschränkenden Form einer Scheibe aufweisen kann. Das Substrat 26 kann beispielsweise aus Saphir oder dergleichen bestehen, wie dies bei dem Substrat 16 der ersten fluoreszierenden Platte 10 der Fall ist.
Die reflexionshemmenden Filme 28 und 29 sind Filme zur Verringerung der Reflexion des Anregungslichtes, das in die zweite fluoreszierende Platte 20 eintritt, und der Fluoreszenz, die von der ersten Leuchtstoffschicht 12 emittiert wird. Wie in 6 gezeigt ist, sind die reflexionshemmenden Filme 28 und 29 jeweils an der Hauptoberfläche (Oberfläche auf der Einfallsseite des Anregungslichtes) des Substrates 26 auf der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite (negative Seite der Z-Achsen-Richtung) und der Hauptoberfläche des Substrates 26 auf der stromabwärtigen Seite des Anregungslichtes (positive Seite der Z-Achsen-Richtung) angeordnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform verringern die reflexionshemmenden Filme 28 und 29 die Reflexion des das Anregungslicht beinhaltenden sichtbaren Lichtes. Man beachte, dass die reflexionshemmenden Filme 28 und 29 dafür optimiert werden können, dass sie die Reflexion von Licht mit einer Wellenlänge von annähernd 445 nm verringern. Die verwendbaren reflexionshemmenden Filme 28 und 29 können beispielsweise dielektrische Mehrschichtenfilme sein. Die dielektrischen Mehrschichtenfilme bestehen beispielsweise aus anorganischen Materialien (beispielsweise SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, MgF), die gegenüber Licht und Wärme hochgradig beständig sind.
Stütze
Die Stütze 30 ist ein Element, das die erste fluoreszierende Platte 10 und die zweite fluoreszierende Platte 20 derart stützt, dass wenigstens eine der relativen Positionen und Stellungen anpassbar ist. In Abhängigkeit von der Anpassung der relativen Positionen und Stellungen variiert bei Betrachtung der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 in Richtung der optischen Achse L die Oberflächenzone eines Bereiches, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 nicht angeordnet ist und die zweite Leuchtstoffschicht 22 angeordnet ist, in Abhängigkeit von der Anpassung der wenigstens einen der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 12 und der zweiten fluoreszierenden Platte 22. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite fluoreszierende Platte 20 drehbar um die optische Achse J des Anregungslichtes gestützt. Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet die Stütze 30 eine erste Stütze 31, die die erste fluoreszierende Platte 10 stützt, und eine zweite Stütze 32, die die zweite fluoreszierende Platte 20 stützt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Stütze 31 ein Element, das die erste fluoreszierende Platte 10 ohne Änderung der Position und Stellung hiervon stützt. Der Aufbau der ersten Stütze 31 unterliegt keiner speziellen Beschränkung. Die erste Stütze 31 kann beispielsweise einen Aufbau aufweisen, der zum Aufbau eines allgemeinen optischen Elementhalters, der die erste fluoreszierende Platte mittels Schrauben oder dergleichen stützt, ähnlich ist.
Die zweite Stütze 32 ist ein Element, das die zweite fluoreszierende Platte 20 drehbar um die optische Achse J des Anregungslichtes stützt. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die zweite fluoreszierende Platte 20 durch die zweite Stütze 32 gedreht werden. Man beachte, dass die zweite Stütze 32 derart aufgebaut sein kann, dass sie die zweite fluoreszierende Platte 20 durch einen Motor drehbar antreiben kann.
Obwohl die erste Stütze 31 die erste fluoreszierende Platte 10 ohne Änderung der Position und Stellung hiervon bei der vorliegenden Ausführungsform stützt, beachte man, dass die erste Stütze 31 die erste fluoreszierende Platte 10 drehbar um die optische Achse J des Anregungslichtes stützen kann.
Diffusor
Der Diffusor 40 ist ein Element, das von der zweiten fluoreszierenden Platte 20 emittiertes Licht diffundiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht der Diffusor aus mattiertem Glas bzw. Milchglas und wird als Diffusor 40 verwendet. Man beachte, dass die Verwendung eines Elementes als Diffusor 40 nicht auf einen Diffusor beschränkt ist, sondern auch ein anderes Element einsetzbar ist, solange das Element von der zweiten fluoreszierenden Platte 20 emittiertes Licht diffundiert und hierdurch das Anregungslicht und die Fluoreszenz mischt. Es kann beispielsweise auch eine Linsenfeldanordnung (Mikrolinsenfeldanordnung) oder dergleichen mit einer Mehrzahl von Linsen als Diffusor 40 verwendet werden. Wenn darüber hinaus das von der zweiten fluoreszierenden Platte 20 emittierte Anregungslicht und die Fluoreszenz ausreichend gemischt werden, braucht der Leuchtkörper 1 den Diffusor 40 überhaupt nicht zu beinhalten.
2. Betriebsvorgänge
Als Nächstes werden von dem Leuchtkörper 1 durchgeführte Betriebsvorgänge entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Bei dem Leuchtkörper 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird die Farbe des von dem Leuchtkörper 1 emittierten Lichtes (Lichtfarbe des emittierten Lichtes) durch Anpassen von wenigstens einer der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 geändert. Nachstehend werden Beispiele für von dem Leuchtkörper 1 durchgeführte Betriebsvorgänge anhand der Zeichnung beschrieben.
7A ist eine Planansicht zur Darstellung eines Beispiels für die relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 des Leuchtkörpers 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform. Jede der 7A, 7B und 7C ist eine Planansicht bei Betrachtung der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 in Richtung der optischen Achse J von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her.
7B ist eine Planansicht zur Darstellung eines Beispiels der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 des Leuchtkörpers 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform. 7B zeigt die relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 für den Fall, dass die zweite fluoreszierende Platte um 90° um die optische Achse J, beginnend mit dem in 7A dargestellten Zustand, gedreht wird.
7C ist eine Planansicht zur Darstellung eines weiteren Beispiels der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 des Leuchtkörpers 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform. 7C stellt die relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 für den Fall dar, dass die zweite fluoreszierende Platte 20 um 180° um die optische Achse J, beginnend mit dem in 7A dargestellten Zustand, gedreht wird.
7A zeigt ein Beispiel für einen Zustand bei Betrachtung von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her, wobei nahezu der gesamte Bereich der zweiten Leuchtstoffschicht 22 der zweiten fluoreszierenden Platte 20 in einem Bereich angeordnet ist, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 der ersten fluoreszierenden Platte 10 nicht angeordnet ist. In diesem Fall wird auf der ersten fluoreszierenden Platte 10 nahezu der gesamte Bereich der zweiten Leuchtstoffschicht 22 mit Anregungslicht bestrahlt, das durch denjenigen Bereich hindurchgeht, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 der ersten fluoreszierenden Platte 10 nicht angeordnet ist. Auf diese Weise wird die zweite Leuchtstoffschicht 22 ausreichend mit Anregungslicht bestrahlt, und es wird eine rote Fluoreszenz von den aus SCASN bestehenden Leuchtstoffen in der zweiten Leuchtstoffschicht 22 emittiert. Entsprechend weist für den in 7A dargestellten Fall das von dem Leuchtkörper 1 emittierte Licht eine weiße Farbe auf, die nahe an dem ist, was man als warme weiße Fluoreszenzlampenfarbe bezeichnet, und eine vergleichsweise kleine Anzahl von blauen Komponenten des Anregungslichtes und eine vergleichsweise große Anzahl von roten fluoreszierenden Komponenten aufweist. Man beachte, dass das Muster der ersten Leuchtstoffschicht 12 und das Muster der zweiten Leuchtstoffschicht 22 einen überlappenden Bereich bei Betrachtung in Richtung der optischen Achse J von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her aufweisen kann.
7B zeigt ein Beispiel eines Zustandes bei Betrachtung von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her, wobei hier der Bereich der zweiten Leuchtstoffschicht 22 der zweiten fluoreszierenden Platte 20 annähernd in demjenigen Halbbereich angeordnet ist, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 der ersten fluoreszierenden Platte 10 nicht angeordnet ist. In diesem Fall wird auf der ersten fluoreszierenden Platte 10 der Bereich der zweiten Leuchtstoffschicht 22 mit nahezu der Hälfte des Anregungslichtes bestrahlt, das durch den Bereich hindurchgeht, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 nicht angeordnet ist. Da auf diese Weise derjenige Bereich, der mit Anregungslicht in der zweiten Leuchtstoffschicht 22 bestrahlt wird, annähernd gleich der Hälfte des in 7A dargestellten Bereiches ist, ist die Menge der roten Fluoreszenz, die von den aus SCASN bestehenden Leuchtstoffen in der zweiten Leuchtstoffschicht 22 emittiert wird, kleiner als die Menge für den Fall von 7A. Man beachte, dass in einem Überlappungsbereich der zweiten Leuchtstoffschicht 22, die mit der ersten Leuchtstoffschicht 12 überlappt, die zweite Leuchtstoffschicht 22 mit einem Teil des Anregungslichtes entweder mit Durchgang durch die erste Leuchtstoffschicht 12 oder mit Diffusion durch die erste Leuchtstoffschicht 12 bestrahlt wird. Das Verhältnis des Anregungslichtes ist jedoch sehr viel kleiner als die Menge des Anregungslichtes, das durch denjenigen Bereich hindurchgeht, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 in der ersten fluoreszierenden Platte 10 nicht angeordnet ist, und das der Bestrahlung der zweiten Leuchtstoffschicht 22 dient. Entsprechend weist für den in 7B dargestellten Fall das von dem Leuchtkörper 1 emittierte Licht mehr blaue Komponenten des Anregungslichtes und weniger rote fluoreszierende Komponenten als für den Fall von 7A auf.
7C zeigt ein Beispiel für einen Zustand bei Betrachtung von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her, wobei hier die zweite Leuchtstoffschicht 22 der zweiten fluoreszierenden Platte 20 nicht in einem Bereich angeordnet ist, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 der ersten fluoreszierenden Platte 10 nicht angeordnet ist. In diesem Fall wird auf der ersten fluoreszierenden Platte 10 der Bereich, in dem die zweite Leuchtstoffschicht 22 der zweiten fluoreszierenden Platte 20 nicht angeordnet ist, mit Anregungslicht bestrahlt, das durch den Bereich hindurchgeht, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 nicht angeordnet ist. Da in diesem Fall die Menge des Anregungslichtes zur Bestrahlung der zweiten Leuchtstoffschicht 22 äußerst klein ist, ist die Menge der roten Fluoreszenz, die von den aus SCASN bestehenden Leuchtstoffen emittiert wird, in der zweiten Leuchtstoffschicht 22 klein. Entsprechend weist für den in 7C dargestellten Fall von dem Leuchtkörper 1 emittiertes Licht weiße Farbe auf, die nahe an dem ist, was man neutrale weiße Farbe nennt, und weist eine vergleichsweise große Anzahl von blauen Komponenten des Anregungslichtes und eine kleine Anzahl von roten fluoreszierenden Komponenten auf. Man beachte, dass die zweite Leuchtstoffschicht 22 nicht vollständig von der ersten Leuchtstoffschicht 12 bei Betrachtung in Richtung der optischen Achse J von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her verborgen sein muss. Ein Teil der zweiten Leuchtstoffschicht 22 kann beispielsweise außerhalb des Bereiches der ersten Leuchtstoffschicht 12 angeordnet sein.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Farbe des von dem Leuchtkörper 1 emittierten Lichtes (Lichtfarbe des emittierten Lichtes) dadurch zu ändern, dass wenigstens eine der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 angepasst werden.
3. Schlussbemerkung
Wie vorstehend beschrieben worden ist, beinhaltet der Leuchtkörper 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Anregungslichtquelle 50, die Anregungslicht emittiert. Darüber hinaus beinhaltet der Leuchtkörper 1 des Weiteren die erste fluoreszierende Platte 10, die quer zur optischen Achse J des Anregungslichtes angeordnet ist und die erste Leuchtstoffschicht 12 mit diskreter Anordnung bei Betrachtung der ersten fluoreszierenden Platte 10 in Richtung der optischen Achse beinhaltet. Zudem beinhaltet der Leuchtkörper 1 des Weiteren die zweite fluoreszierende Platte 20, die (i) auf der stromabwärtigen Seite des Anregungslichtes in Bezug auf die erste fluoreszierende Platte 10 mit Anordnung quer zur optischen Achse J angeordnet ist und (ii) die zweite Leuchtstoffschicht 22 beinhaltet, die eine Wellenlängenumwandlungscharakteristik aufweist, die von der Wellenlängenumwandlungscharakteristik der ersten Leuchtstoffschicht 12 verschieden ist und bei Betrachtung der zweiten fluoreszierenden Platte 20 in Richtung der optischen Achse J diskret angeordnet ist. Darüber hinaus beinhaltet der Leuchtkörper 1 des Weiteren die Stütze 30, die die erste fluoreszierende Platte 10 und die zweite fluoreszierende Platte 20 derart stützt, dass wenigstens eine der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 anpassbar ist.
Auf diese Weise wird es möglich, wenigstens eine der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 unter Verwendung der Stütze 30 anzupassen. Auf diese Weise ist es möglich, die Menge der Fluoreszenz zu ändern, die von der zweiten Leuchtstoffschicht 22 emittiert wird, indem die Menge des Anregungslichtes, das durch die erste fluoreszierende Platte 10 hindurchgeht und der Bestrahlung der zweiten Leuchtstoffschicht 22 der zweiten fluoreszierenden Platte 20 dient, angepasst wird. Da hierbei die erste Leuchtstoffschicht 12 und die zweite Leuchtstoffschicht 22 verschiedene Wellenlängencharakteristiken aufweisen, wird es möglich, die Farbe des von dem Leuchtkörper 1 emittierten Lichtes durch die Anpassung zu ändern. Darüber hinaus ist bei dem Leuchtkörper 1 keine Änderung der optischen Achse des Anregungslichtes erforderlich, was zur Verringerung von dessen Abmessungen beiträgt.
Wenn darüber hinaus in dem Leuchtkörper 1 die erste fluoreszierende Platte 10 und die zweite fluoreszierende Platte 20 in Richtung der optischen Achse J betrachtet werden, kann die Oberflächenzone eines Bereiches, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 nicht angeordnet ist und die zweite Leuchtstoffschicht 22 angeordnet ist, in Abhängigkeit von der Anpassung der wenigstens einen der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 variieren.
Auf diese Weise wird es in Abhängigkeit von der Anpassung möglich, die Menge des Anregungslichtes anzupassen, das durch den Bereich hindurchgeht, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 nicht angeordnet ist, und das der Bestrahlung der zweiten Leuchtstoffschicht 22 dient. Aus diesem Grunde wird es mit der Anpassung möglich, die Farbe des von dem Leuchtkörper 1 emittierten Lichtes anzupassen.
Darüber hinaus kann bei dem Leuchtkörper 1 die erste Leuchtstoffschicht 12 liniensymmetrisch in der ersten fluoreszierenden Platte 10 angeordnet sein, und es kann die zweite Leuchtstoffschicht 22 liniensymmetrisch in der zweiten fluoreszierenden Platte 20 angeordnet sein.
Darüber hinaus kann bei dem Leuchtkörper 1 das Anordnungsmuster der zweiten Leuchtstoffschicht 22 im Wesentlichen zu dem Muster eines Bereiches in der ersten fluoreszierenden Platte 10, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 nicht angeordnet ist, passen.
Auf diese Weise wird es möglich, nahezu den gesamten Bereich der zweiten Leuchtstoffschicht 22 mit Anregungslicht zu bestrahlen und so die zweite Leuchtstoffschicht 22 effektiv zu nutzen.
Darüber hinaus passt bei dem Leuchtkörper 1 das Anordnungsmuster der ersten Leuchtstoffschicht 12 im Wesentlichen zu dem Anordnungsmuster, das man erhält, wenn das Anordnungsmuster der zweiten Leuchtstoffschicht 22 um einen vorbestimmten Winkel gedreht ist.
Durch auf diese Weise erfolgendes Drehen der zweiten fluoreszierenden Platte 20 wird es möglich, einen Zustand zu erzeugen, in dem die zweite Leuchtstoffschicht 22 von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her in Richtung der optischen Achse J nicht sichtbar ist. Aus diesem Grund ist es möglich, die Menge der Fluoreszenz, die von der zweiten Leuchtstoffschicht 22 emittiert wird, zu verringern. Mit anderen Worten, es wird möglich, die Anpassungsbreite bezüglich der Farbe des von dem Leuchtkörper 1 emittierten Lichtes zu vergrößern.
Darüber hinaus stützt bei dem Leuchtkörper 1 die Stütze 30 wenigstens eine von der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 drehbar um die optische Achse J.
Auf diese Weise wird es möglich, die relativen Positionen (Winkel) der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 anzupassen. Hierdurch wiederum wird es möglich, die Menge der Fluoreszenz, die von der zweiten Leuchtstoffschicht 22 emittiert wird, dadurch zu ändern, dass auf vorbeschriebene Weise die Menge des Anregungslichtes, das durch die erste fluoreszierende Platte 10 hindurchgeht und der Bestrahlung der zweiten Leuchtstoffschicht 22 der zweiten fluoreszierenden Platte 20 dient, angepasst wird.
Darüber hinaus kann bei dem Leuchtkörper 12 die erste Leuchtstoffschicht 1 eine Wellenlängenumwandlungseffizienz aufweisen, die höher als die Wellenlängenumwandlungseffizienz der zweiten Leuchtstoffschicht 22 ist.
Auf diese Weise wird es in der ersten Leuchtstoffschicht 12, die das Anregungslicht empfängt, das stärker als das Anregungslicht ist, das in die zweite Leuchtstoffschicht 22 eintritt, möglich, die Menge des Anregungslichtes, das Wärme verursacht und nicht zur Wellenlängenumwandlung beiträgt, zu verringern, wodurch die Wärmemenge in der ersten Leuchtstoffschicht 12 verringert wird.
Darüber hinaus kann bei dem Leuchtkörper 1 die erste fluoreszierende Platte 10 nur die erste Leuchtstoffschicht 12 als Leuchtstoffschicht beinhalten, und es kann die erste Leuchtstoffschicht 12 eine gleichmäßige Zusammensetzung aufweisen. Darüber hinaus kann die zweite fluoreszierende Platte 20 nur die zweite Leuchtstoffschicht 22 als Leuchtstoffschicht beinhalten, und es kann die Leuchtstoffschicht 22 eine gleichmäßige Zusammensetzung aufweisen.
Auf diese Weise wird es möglich, die Leuchtstoffschichten jeweils auf der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 in einem einmaligen Prozess leicht zu bilden.
Darüber hinaus kann der Leuchtkörper 1 des Weiteren den Diffusor 40 beinhalten, der von der zweiten fluoreszierenden Platte 20 emittiertes Licht diffundiert.
Auf diese Weise wird es möglich, die Farbe des Lichtes, das von dem Leuchtkörper 1 emittiert wird, auszugleichen, indem das Anregungslicht und die von der zweiten fluoreszierenden Platte 20 emittierte Fluoreszenz diffundiert werden.
Darüber hinaus kann bei dem Leuchtkörper 1 der Diffusor 40 ein Diffusionspaneel sein.
Des Weiteren kann bei dem Leuchtkörper 1 der Diffusor 40 eine Linsenfeldanordnung sein.
Darüber hinaus kann der Leuchtkörper 1 des Weiteren den dichroischen Spiegel 14 beinhalten, der auf der stromaufwärtigen Seite des Anregungslichtes in Bezug auf die erste Leuchtstoffschicht 12 der ersten fluoreszierenden Platte 10 vorgesehen ist, wobei der dichroische Spiegel 14 ermöglicht, dass das Anregungslicht hindurchgeht und eine Fluoreszenz, die von der ersten Leuchtstoffschicht 12 emittiert wird, reflektiert.
Auf diese Weise verringert der dichroische Spiegel 14 die Ausbreitung der von der ersten Leuchtstoffschicht 12 emittierten Fluoreszenz zu der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite. Aus diesem Grunde wird es möglich, die Nutzungseffizienz der Fluoreszenz, die von der ersten Leuchtstoffschicht 12 emittiert wird, zu vergrößern. Mit anderen Worten, es wird möglich, die Menge der von dem Leuchtkörper 1 zu emittierenden Fluoreszenz zu vergrößern.
Darüber hinaus beinhaltet der Leuchtkörper 1 die reflexionshemmenden Filme 18 und 28, die jeweils an der Einfallsoberfläche des Anregungslichtes einer entsprechenden der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 vorgesehen sind, wobei jeder der reflexionshemmenden Filme die Reflexion des Anregungslichtes verhindert.
Auf diese Weise wird es möglich, die Reflexion des Anregungslichtes in der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 zu verringern, um so das Anregungslicht effizient zu verwenden.
Abwandlung und dergleichen
Obwohl ein Aspekt des Leuchtkörpers entsprechend der vorliegenden Offenbarung vorstehend auf Grundlage einer Ausführungsform beschrieben worden ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorbeschriebene Ausführungsform beschränkt.
Obwohl Beispiele für Anordnungsmuster der ersten Leuchtstoffschichten 12 und der zweiten Leuchtstoffschichten 22 bei der vorbeschriebenen Ausführungsform beschrieben worden sind, ist man bei den Anordnungsmustern nicht auf die Beispiele der vorbeschriebenen Ausführungsform beschränkt. Es können auch andere Beispiele für Anordnungsmuster anhand einiger der Figuren beschrieben werden.
8A ist eine Planansicht eines groben Anordnungsmusters der ersten Leuchtstoffschicht 112 entsprechend einer ersten Abwandlung. 8A ist eine Planansicht für einen Fall, in dem die erste fluoreszierende Platte 110 von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her in Richtung der optischen Achse J betrachtet wird.
8B ist eine Planansicht eines groben Anordnungsmusters einer zweiten Leuchtstoffschicht entsprechend der ersten Abwandlung. 8B ist eine Planansicht für einen Fall, in dem die zweite fluoreszierende Platte 120 von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her in Richtung der optischen Achse J betrachtet wird.
Bei jedem der Beispiele von 8A und 8B sind die ersten Leuchtstoffschichten 112 drehsymmetrisch und punktsymmetrisch auf dem Substrat 116 der ersten fluoreszierenden Platte 110 angeordnet, und es sind die zweiten Leuchtstoffschichten 122 drehsymmetrisch und punktsymmetrisch auf dem Substrat 126 der zweiten fluoreszierenden Platte 120 angeordnet. Darüber hinaus passt das Anordnungsmuster der zweiten Leuchtstoffschicht 122 annähernd zu dem Muster des Bereiches, in dem die erste Leuchtstoffschicht 112 in der ersten fluoreszierenden Platte 110 nicht angeordnet ist. Darüber hinaus passt das Anordnungsmuster der ersten Leuchtstoffschicht 112 annähernd zu dem Anordnungsmuster, das man durch Drehen des Anordnungsmusters der zweiten Leuchtstoffschicht 122 um die optische Achse J erhalten kann.
Bei dieser Abwandlung wird es möglich, einen Effekt zu erhalten, der ähnlich zu demjenigen ist, den man bei der vorbeschriebenen Ausführungsform erhalten kann.
9A ist eine Planansicht eines groben Anordnungsmusters einer ersten Leuchtstoffschicht 212 entsprechend einer zweiten Abwandlung. 9A ist eine Planansicht für einen Fall, in dem eine erste fluoreszierende Platte 210 von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her in Richtung der optischen Achse J betrachtet wird.
9A ist eine Planansicht eines groben Anordnungsmusters einer zweiten Leuchtstoffschicht 222 entsprechend der zweiten Abwandlung. 9B ist eine Planansicht für einen Fall, in dem eine zweite fluoreszierende Platte 220 von der der Anregungslichtquelle 50 zu eigenen Seite her in Richtung der optischen Achse J betrachtet wird.
Bei jedem der Beispiele von 9A und 9B sind die ersten Leuchtstoffschichten 212 punktsymmetrisch und liniensymmetrisch auf einem Substrat 216 der ersten fluoreszierenden Platte 10 angeordnet, und es sind die zweiten Leuchtstoffschichten 222 punktsymmetrisch und liniensymmetrisch auf einem Substrat 226 der zweiten fluoreszierenden Platte 220 angeordnet. Darüber hinaus passt das Anordnungsmuster der zweiten Leuchtstoffschicht 222 annähernd zu dem Muster desjenigen Bereiches, in dem die erste Leuchtstoffschicht 212 in der ersten fluoreszierenden Platte 210 nicht angeordnet ist. Darüber hinaus passt ein Großteil des Anordnungsmusters der ersten Leuchtstoffschicht 212 zu dem Anordnungsmuster, das man durch Verschieben des Anordnungsmusters der zweiten Leuchtstoffschicht 222 in X-Achsen-Richtung erhalten kann.
Bei der vorliegenden Abwandlung ist es möglich, einen Effekt zu erzeugen, der ähnlich zu demjenigen ist, den man bei der vorbesprochenen Ausführungsform erhalten kann. Darüber hinaus ist es bei der vorliegenden Abwandlung möglich, die Farbe des zu emittierenden Lichtes dadurch anzupassen, dass die relativen Positionen der ersten fluoreszierenden Platte 210 und der zweiten fluoreszierenden Platte 220 angepasst werden. Es wird beispielsweise möglich, die Farbe des zu emittierenden Lichtes dadurch anzupassen, dass die Position der zweiten fluoreszierenden Platte 220 in Bezug auf diejenige der ersten fluoreszierenden Platte 210 in X-Achsen-Richtung verschoben wird. Es ist bei der vorliegenden Abwandlung zudem möglich, die Farbe des zu emittierenden Lichtes dadurch anzupassen, dass die relativen Positionen (Winkel) der ersten fluoreszierenden Platte 210 und der zweiten fluoreszierenden Platte 220 angepasst werden. Es ist beispielsweise möglich, die Farbe des zu emittierenden Lichtes durch Drehen der zweiten fluoreszierenden Platte 220 um die optische Achse J anzupassen.
Darüber hinaus sind die spezifischen Implementierungen des Leuchtkörpers 1 entsprechend der vorbeschriebenen Ausführungsform nicht auf spezielle Implementierungen beschränkt. Der Leuchtkörper 1 kann beispielsweise als Scheinwerfer verwendet werden.
10 ist eine perspektivische Ansicht zur schematischen Darstellung des Aussehens eines Scheinwerfers 300 mit dem Leuchtkörper 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform.
Der Scheinwerfer 300 beinhaltet ein Beleuchtungspassstück 302, einen Arm 382 und ein Fixierelement 380. Der Arm 382 ist ein Element, das das Beleuchtungspassstück 302 stützt. Das Fixierelement 380 ist ein Element zum Fixieren des Scheinwerfers 300. Das Beleuchtungspassstück 302 ist ein zylindrisches Element, in dem der Leuchtkörper 1 angeordnet ist, und emittiert Licht von einem Emissionsteil 304 hiervon. Das Beleuchtungspassstück 302 beinhaltet einen Anpassungsteil 306, der entlang der Seitenoberfläche des zylindrischen Elementes drehbar ist. Der Anpassungsteil 306 ist ein Teil der Stütze 30, wobei es bei dieser Abwandlung möglich ist, die darin angeordnete zweite fluoreszierende Platte 20 um die optische Achse J des Anregungslichtes in Verbindung mit einer Drehung des Anpassungsteiles 306 zu drehen. Mit anderen Worten, es wird möglich, die Farbe des von dem Scheinwerfer 300 zu emittierenden Lichtes durch eine Drehung des Anpassungsteiles 306 anzupassen.
Bei dem in dem Scheinwerfer 300 angeordneten Leuchtkörper 1 ist es möglich, die Farbe des zu emittierenden Lichtes anzupassen. Des Weiteren kann der Leuchtkörper 1 mit dem Anpassungsteil 306 zum Anpassen der Farbe des zu emittierenden Lichtes derart aufgebaut sein, dass er verringerte Abmessungen aufweist.
Obwohl darüber hinaus ein Halbleiterlaser als Beispiel bei der vorbeschriebenen Ausführungsform Verwendung findet, kann auch ein Licht emittierendes Halbleiterelement, so beispielsweise eine Licht emittierende Diode (LED), oder eine beliebige andere Lichtquelle, so beispielsweise eine organische elektrolumineszente (EL) oder eine anorganische elektrolumineszente Lichtquelle, als Anregungslichtquelle verwendet werden.
Beschrieben worden sind darüber hinaus der Aufbau zum Anpassen der relativen Stellungen (Winkel) der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 und der Aufbau zum Anpassen der relativen Positionen in X-Achsen-Richtung als Beispiele für die Anpassung der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20. Man ist bei der Anpassung der relativen Positionen und Stellungen jedoch nicht hierauf beschränkt. Es ist lediglich notwendig, dass bei Betrachtung der ersten fluoreszierenden Platte 10 und der zweiten fluoreszierenden Platte 20 in Richtung der optischen Achse J die Oberflächenzone eines Bereiches, in dem die erste Leuchtstoffschicht 12 nicht angeordnet ist und die zweite Leuchtstoffschicht 22 angeordnet ist, angepasst wird.
Darüber hinaus beschreibt die vorbeschriebene Ausführungsform den Aufbau zum Emittieren von weißem Licht durch die Anregungslichtquelle 50 mit einem blauen Halbleiterlaserelement und aus YAG und SCASN bestehenden Leuchtstoffen. Man ist jedoch nicht auf den Aufbau mit Leuchtstoffen und dergleichen beschränkt. Es ist zudem von Nutzen, einen Aufbau zum Emittieren von weißem Licht zu implementieren, bei dem ein leuchtstoffhaltiges Harz verwendet wird, das rote Leuchtstoffe und grüne Leuchtstoffe enthält, und das Harz mit der Anregungslichtquelle 5 mit einem blauen Halbleiterlaserelement kombiniert wird.
Der hier offenbarte Erfindungsgegenstand ist rein beschreibend und illustrativ dargestellt, wobei die beigefügten Ansprüche denjenigen Umfang angeben, der nicht nur die speziell offenbarte Ausführungsform, sondern auch äquivalente Ausführungsformen abdecken soll, die sich für einen Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet dadurch ergeben, dass dieser verschiedene Arten von Abwandlungen vornimmt oder die konstituierenden Elemente und Funktionen und dergleichen mehr der exemplarischen Ausführungsform und dergleichen mehr innerhalb des Umfanges der vorliegenden Offenbarung kombiniert.
Bezugszeichenliste

1: Leuchtkörper
10, 110, 210: erste fluoreszierende Platte
12, 112, 212: erste Leuchtstoffschicht
14: dichroischer Spiegel
18, 28, 29: reflexionshemmender Film
20, 120, 220: zweite fluoreszierende Platte
22, 122, 222: zweite Leuchtstoffschicht
30: Stütze
40: Diffusor
50: Anregungslichtquelle

Claims

Leuchtkörper, umfassend: eine Anregungslichtquelle, die Anregungslicht emittiert; eine erste fluoreszierende Platte, die quer zu einer optischen Achse des Anregungslichtes angeordnet ist und eine erste Leuchtstoffschicht beinhaltet, die bei Betrachtung der ersten fluoreszierenden Platte in Richtung der optischen Achse getrennt bzw. diskret angeordnet ist; eine zweite fluoreszierende Platte, die (i) auf einer stromabwärtigen Seite des Anregungslichtes in Bezug auf die erste fluoreszierende Platte mit Anordnung quer zur optischen Achse angeordnet ist und (ii) eine zweite Leuchtstoffschicht beinhaltet, die eine Wellenlängenumwandlungscharakteristik aufweist, die von einer Wellenlängenumwandlungscharakteristik der ersten Leuchtstoffschicht verschieden ist, und bei Betrachtung der zweiten fluoreszierenden Platte in Richtung der optischen Achse getrennt bzw. diskret angeordnet ist; und eine Stütze, die die erste fluoreszierende Platte und die zweite fluoreszierende Platte derart stützt, dass wenigstens eine der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte und der zweiten fluoreszierenden Platte einstellbar bzw. anpassbar ist.
Leuchtkörper nach Anspruch 1, wobei bei Betrachtung der ersten fluoreszierenden Platte und der zweiten fluoreszierenden Platte in Richtung der optischen Achse eine Oberflächenzone eines Bereiches, in dem die erste Leuchtstoffschicht nicht angeordnet ist und die zweite Leuchtstoffschicht angeordnet ist, in Abhängigkeit von der Anpassung der wenigstens einen der relativen Positionen und Stellungen der ersten fluoreszierenden Platte und der zweiten fluoreszierenden Platte variiert.
Leuchtkörper nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Leuchtstoffschicht drehsymmetrisch in der ersten fluoreszierenden Platte angeordnet ist, und die zweite Leuchtstoffschicht drehsymmetrisch in der zweiten fluoreszierenden Platte angeordnet ist.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Leuchtstoffschicht punktsymmetrisch in der ersten fluoreszierenden Platte angeordnet ist, und die zweite Leuchtstoffschicht punktsymmetrisch in der zweiten fluoreszierenden Platte angeordnet ist.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Leuchtstoffschicht liniensymmetrisch in der ersten fluoreszierenden Platte angeordnet ist, und die zweite Leuchtstoffschicht liniensymmetrisch in der zweiten fluoreszierenden Platte angeordnet ist.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Anordnungsmuster der zweiten Leuchtstoffschicht im Wesentlichen zu einem Muster eines Bereiches in der ersten fluoreszierenden Platte, in dem die erste Leuchtstoffschicht nicht angeordnet ist, passt.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Anordnungsmuster der ersten Leuchtstoffschicht im Wesentlichen zu einem Anordnungsmuster passt, das man erhält, wenn das Anordnungsmuster der zweiten Leuchtstoffschicht um einen vorbestimmten Winkel gedreht wird.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Stütze wenigstens eine von der ersten fluoreszierenden Platte und der zweiten fluoreszierenden Platte um die optische Achse drehbar stützt.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Leuchtstoffschicht eine Wellenlängenumwandlungseffizienz aufweist, die höher als eine Wellenlängenumwandlungseffizienz der zweiten Leuchtstoffschicht ist.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste fluoreszierende Platte nur die erste Leuchtstoffschicht als Leuchtstoffschicht beinhaltet, die erste Leuchtstoffschicht eine einheitliche bzw. gleichmäßige Zusammensetzung aufweist, die zweite fluoreszierende Platte nur die zweite Leuchtstoffschicht als Leuchtstoffschicht beinhaltet, und die zweite Leuchtstoffschicht eine einheitliche bzw. gleichmäßige Zusammensetzung aufweist.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, des Weiteren umfassend: einen Diffusor, der von der zweiten fluoreszierenden Platte emittiertes Licht diffundiert.
Leuchtkörper nach Anspruch 11, wobei der Diffusor ein Diffusionspaneel ist.
Leuchtkörper nach Anspruch 11, wobei der Diffusor eine Linsenfeldanordnung bzw. Linsenarray ist.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend: einen dichroischen Spiegel, der auf einer stromaufwärtigen Seite des Anregungslichtes in Bezug auf die erste Leuchtstoffschicht der ersten fluoreszierenden Platte vorgesehen ist, wobei der dichroische Spiegel ermöglicht, dass das Anregungslicht hindurchgeht und eine von der ersten Leuchtstoffschicht emittierte Fluoreszenz reflektiert.
Leuchtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend: einen reflexionshemmenden Film bzw. Antireflexfilm, der an einer Einfallsoberfläche des Anregungslichtes einer jeden von der ersten fluoreszierenden Platte und der zweiten fluoreszierenden Platte vorgesehen ist, wobei der reflexionshemmende Film bzw. der Antireflexfilm eine Reflexion des Anregungslichtes verhindert.