JP2016046079A - Fluorescent light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ光を用いて蛍光を発生させる蛍光光源装置に関する。 The present invention relates to a fluorescent light source device that generates fluorescence using laser light.
現在、例えば照明用の光源として蛍光光源装置を利用する技術が知られている。蛍光光源装置は、例えば半導体レーザなどの固体光源の光によって蛍光体を励起させて当該蛍光体から発せられる光を出射するものである。 Currently, for example, a technique using a fluorescent light source device as a light source for illumination is known. The fluorescent light source device emits light emitted from the phosphor by exciting the phosphor with light from a solid light source such as a semiconductor laser.
このような蛍光光源装置としては、例えば、レーザ照射装置からのレーザ光を、例えば放物面鏡よりなる反射鏡に形成された透孔を通して、反射鏡の焦点位置に配置された蛍光体に照射して蛍光体を励起させ、これにより蛍光体から発せられる蛍光を反射鏡によって反射して出射する構成のものが知られている(特許文献1、特許文献2参照。)。 As such a fluorescent light source device, for example, laser light from a laser irradiation device is irradiated to a phosphor disposed at a focal position of the reflecting mirror through a through hole formed in a reflecting mirror made of a parabolic mirror, for example. There is known a configuration in which the phosphor is excited and thereby the fluorescence emitted from the phosphor is reflected by a reflecting mirror and emitted (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
このような蛍光光源装置を、例えば探照灯などの、野外で使用される照明用の光源として用いる場合においては、塵や埃などの外来固形物が内部に侵入すると、当該外来固形物が蛍光体に焼付くなどして蛍光の発生効率が低下する、といった問題がある。また、大気中の水滴や雨水が内部に浸入すると、蛍光体が劣化して蛍光への変換効率が著しく低下する、といった問題がある。従って、蛍光光源装置には、防塵・防水構造が採られていることが望まれる。 When such a fluorescent light source device is used as an illumination light source used outdoors, such as a search lamp, for example, when foreign solids such as dust or dust enter the inside, the foreign solids become phosphors. There is a problem that the generation efficiency of fluorescence decreases due to seizure. In addition, when water droplets or rainwater in the air enters the inside, there is a problem that the phosphor is deteriorated and the conversion efficiency to fluorescence is remarkably reduced. Therefore, it is desired that the fluorescent light source device has a dustproof / waterproof structure.
また、このような蛍光光源装置においては、レーザ光などの励起光が蛍光体に照射されることによって蛍光体が加熱される。蛍光体の温度が上昇すると、蛍光の温度消光が生ずるため、蛍光体に生ずる熱を放熱して冷却することが必要とされる。
而して、蛍光光源装置を例えば照明用の光源として用いる場合には、遠方照射するために、大きな光量、例えば7000〔lm〕程度の光束が得られるものとして構成されていることが必要とされる。具体的には例えば、350〔lm/W〕のスペクトルを持つ白色蛍光光源で7000〔lm〕の光束を得るためには、20Wの光出力が必要となる。ここで、外部量子効率が50%であるとすると、蛍光体を同等の排熱量(20W)で冷却することが必要となる。しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の蛍光光源装置においては、蛍光体の冷却構造についての具体的な記載はなく、大出力を得ることが困難であるのが実情であった。
In such a fluorescent light source device, the phosphor is heated by irradiating the phosphor with excitation light such as laser light. When the temperature of the phosphor rises, temperature quenching of the fluorescence occurs. Therefore, it is necessary to dissipate heat generated in the phosphor and cool it.
Thus, when the fluorescent light source device is used as a light source for illumination, for example, it is necessary to be configured to obtain a large amount of light, for example, about 7000 [lm] in order to irradiate far away. The Specifically, for example, in order to obtain a luminous flux of 7000 [lm] with a white fluorescent light source having a spectrum of 350 [lm / W], an optical output of 20 W is required. Here, assuming that the external quantum efficiency is 50%, it is necessary to cool the phosphor with an equivalent amount of exhaust heat (20 W). However, in the fluorescent light source devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2, there is no specific description of the phosphor cooling structure, and it is difficult to obtain a large output.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、防塵性および防水性を確保しながら、蛍光部材を効率よく冷却することができ、従って、高い光出力を長期間の間にわたって安定的に得ることができる蛍光光源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the circumstances as described above, and can efficiently cool the fluorescent member while ensuring dustproofness and waterproofness. Therefore, high light output can be maintained for a long period of time. An object of the present invention is to provide a fluorescent light source device that can be stably obtained over a wide range.
本発明の蛍光光源装置は、励起光が照射されることにより蛍光が発せられる蛍光部材と、
熱伝導性材料よりなる筒状の蛍光部材保持部材と、
当該蛍光部材保持部材の一端側開口を塞ぐ光取出し窓と、
当該蛍光部材保持部材の他端側開口を塞ぐ閉塞部材と、
当該蛍光部材保持部材の内部において前記蛍光部材と対向して配置された反射鏡と
を具えており、
前記蛍光部材保持部材の内周面には、当該蛍光部材保持部材の中心軸に向かって延びる板状の導熱部分が形成されており、当該導熱部分によって、前記蛍光部材が当該蛍光部材保持部材の中心軸上に位置されるよう保持されており、前記閉塞部材または前記反射鏡と、前記蛍光部材保持部材と、前記光取出し窓とにより画成された、前記蛍光部材が位置された蛍光部材配置空間が、水密に構成されていることを特徴とする。
The fluorescent light source device of the present invention, a fluorescent member that emits fluorescence when irradiated with excitation light,
A cylindrical fluorescent member holding member made of a thermally conductive material;
A light extraction window that closes one end side opening of the fluorescent member holding member;
A blocking member that closes the other end side opening of the fluorescent member holding member;
A reflecting mirror disposed opposite the fluorescent member inside the fluorescent member holding member;
A plate-like heat conducting portion extending toward the central axis of the fluorescent member holding member is formed on the inner peripheral surface of the fluorescent member holding member, and the fluorescent member is attached to the fluorescent member holding member by the heat conducting portion. A fluorescent member arrangement that is held so as to be positioned on a central axis and is defined by the blocking member or the reflecting mirror, the fluorescent member holding member, and the light extraction window, and in which the fluorescent member is positioned The space is configured to be watertight.
本発明の蛍光光源装置においては、前記蛍光部材保持部材の外周面が放熱面として機能する構成とされていることが好ましい。 In the fluorescent light source device of the present invention, it is preferable that the outer peripheral surface of the fluorescent member holding member functions as a heat radiating surface.
本発明の蛍光光源装置においては、前記蛍光部材保持部材における導熱部分は、4枚の平板状の導熱板が横断面十字状に構成されたものとすることができる。 In the fluorescent light source device of the present invention, the heat conducting portion of the fluorescent member holding member may be formed by four flat heat conducting plates configured in a cross-shaped cross section.
本発明の蛍光光源装置によれば、蛍光部材が配置された蛍光部材配置空間内に対する水の浸入やほこり等の侵入によって、蛍光部材の発光効率が低下したり、蛍光部材自体が劣化したりするといった問題が生ずることを回避することができる。しかも、励起光が蛍光部材に照射されることによって蛍光部材に生ずる熱が、蛍光部材保持部材における導熱部分を介して基体部分に伝熱されて蛍光部材保持部材の全体から外部に放熱されるので、蛍光部材の温度上昇に伴う温度消光によって蛍光部材から発せられる蛍光の光量が低下することを回避することができる。従って、本発明の蛍光光源装置によれば、高い光出力を長期間の間にわたって安定的に得ることができる。 According to the fluorescent light source device of the present invention, the luminous efficiency of the fluorescent member decreases or the fluorescent member itself deteriorates due to intrusion of water, dust, or the like into the fluorescent member arrangement space where the fluorescent member is arranged. Such a problem can be avoided. In addition, heat generated in the fluorescent member by irradiating the fluorescent member with the excitation light is transferred to the base portion through the heat conducting portion of the fluorescent member holding member, and is radiated to the outside from the entire fluorescent member holding member. Further, it is possible to avoid a decrease in the amount of fluorescent light emitted from the fluorescent member due to temperature quenching accompanying the temperature increase of the fluorescent member. Therefore, according to the fluorescent light source device of the present invention, a high light output can be stably obtained over a long period of time.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の蛍光光源装置の一例における構成の概略を示す正面図である。図2は、図1におけるA−A線断面図である。
この蛍光光源装置は、励起光が照射されることにより蛍光を発する蛍光部材25を具えており、蛍光部材25は、筒状の蛍光部材保持部材10によって保持されている。ここに、蛍光部材25は、例えばセリウム付活のYAG蛍光体(発光波長:550nm)よりなる蛍光板により構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration in an example of the fluorescent light source device of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
The fluorescent light source device includes a
蛍光部材保持部材10は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導性材料よりなり、円筒状の基体部分11と、この基体部分11の内周面から蛍光部材保持部材10の中心軸Cに向かって延びる、蛍光部材25の排熱用伝熱路を構成する板状の導熱部分16とを有する。なお、図1および図2における符号60は、例えばアルミニウム合金よりなる支持脚部である。
基体部分11は、一端側筒状部12と、一端側筒状部12の他端に段部15を介して連続する一端側筒状部12より内径の大きい他端側筒状部13とを有する。
この例における導熱部分16は、例えば4枚の平板状の導熱板17が横断面十字状に構成されており、基体部分11における一端側筒状部12の内周面に形成されている。各導熱板17は、径方向の一端縁部(内端縁部)が互いに接合されており、中心軸C上において例えば角柱状のボス部18を構成している。また、径方向の他端縁部(外端縁部)は、基体部分11(一端側筒状部12)の内周面に一体に接合されている。
そして、導熱部分16におけるボス部18の他端面に、例えば銅(Cu)とモリブデン(Mo)との焼結体により構成された蛍光部材支持基板26が設けられ、この蛍光部材支持基板26の他面上に蛍光部材25が設けられている。
The fluorescent
The
In the
A fluorescent
導熱板17の厚みおよび軸方向の長さ寸法は、導熱板17それ自体による光損失の程度を小さく抑制しながら、一定以上の排熱量(伝熱量)例えば20W以上の排熱量が得られるよう、設定することができる。例えば、導熱板17の厚みは、2mm以上5mm以下の大きさとされていることが好ましく、また、導熱板17の軸方向の長さ寸法は、40〜80mmの範囲内の大きさとされていることが好ましい。
なお、本実施例では、4枚の平板状の導熱板17が横断面十字状に構成された場合を示したが、導熱板17の枚数および配置パターンは特に限定されるものでない。例えば、3枚の平板状の導熱板17が横断面120度ごとに区切られた構成とされていてもよい。
The thickness and the axial length of the
In the present embodiment, the case where the four flat
蛍光部材保持部材10を構成する基体部分11の一端側筒状部12における一端側開口端面には、光取出し窓を構成する円板状の窓部材30が収容されて配置される凹所よりなる窓部材保持部14が形成されている。窓部材30は、その外周面と窓部材保持部14の内周面との間に形成された間隙に注入された接着剤(図1においては、便宜上、斜線を付している。)Adによって、外周面が全周にわたって基体部分11に対して接合されている。これにより、蛍光部材保持部材10における一端側開口が窓部材30によって水密に閉塞されている。接着剤Adとしては、例えば耐熱性を有するセラミック接着剤を用いることができる。更に、接着剤Adが硬化されてなる接着剤層の表面が例えばシリコーン樹脂でシーリングされた構成とされていてもよい。
窓部材30は、無反射コートが施された、例えばテンパックス(登録商標)などのホウケイ酸ガラスなどにより構成されている。
The open end surface of the one end side
The
蛍光部材保持部材10を構成する基体部分11の他端側筒状部13の内部には、例えば放物面鏡よりなる反射鏡40がその反射面が蛍光部材25と対向して配置されている。反射鏡40は、その光軸が蛍光部材保持部材10の中心軸Cと一致し、焦点位置が蛍光部材25の励起光入射面上に位置される姿勢で、開口端面が基体部分11の段部15における平坦面に対接されて配置されており、他端側筒状部13の内部に設けられた円環板状の反射鏡支持部材45によって背面が支持されている。
A reflecting
反射鏡40は、図3に示すように、例えばホウケイ酸ガラスなどよりなる基材41の内面に、反射膜42が形成されて構成されている。反射膜42は、中央部に励起光(図3において実線で示す矢印)を透過すると共に蛍光部材25からの蛍光(図3において二点鎖線で示す矢印)を反射する励起光透過部43を有し、励起光透過部43の周縁部は、励起光および蛍光を反射する機能を有する。
反射膜42は、例えば、可視域で反射率の高いAgに誘電体膜MgF2 をつけた増反射ミラー(金属ミラー)、または、酸化チタン(TiO2 )層および酸化シリコン(SiO2 )層が交互に積層されてなる誘電体多層膜により構成されている。励起光透過部43は、前記誘電体多層膜の膜厚や層数を、励起光を透過し、蛍光を反射するように、設計することで実現できる。また、励起光透過部43の周縁部は、前記増反射ミラー(金属ミラー)や、前記誘電体多層膜の膜設計を調整し、励起光と蛍光を共に反射する構成とすることで実現できる。
As shown in FIG. 3, the reflecting
The
蛍光部材保持部材10を構成する基体部分11の他端側筒状部13の他端側開口端面には、円板状の閉塞部材(背面板)35が、例えばO−リングよりなるシール部材33が介在された状態で、設けられている。閉塞部材35は、シール部材33が圧潰された状態が得られるよう、基体部分11に対して例えばネジ止めされて固定されている。これにより、蛍光部材保持部材10における他端側開口が閉塞部材35によって水密に閉塞されている。
On the other end side opening end surface of the other end side
閉塞部材35には、厚み方向に貫通して蛍光部材保持部材10の中心軸Cに沿って延びる複数(例えば3つ)の励起光導入孔36が形成されている。各励起光導入孔36の他端部には、励起光源50からの励起光を導光する光ファイバ55のコネクタ37が設けられている。また、各励起光導入孔36の内部には、例えばコリメータレンズ46がその光軸が励起光導入孔36の中心軸と一致する状態で配置されている。
閉塞部材35の一端面には、筒状のレンズ保持部材47が設けられており、このレンズ保持部材47によって、各励起光導入孔36から出射される励起光を集光して蛍光部材25に照射する集光レンズ48がその光軸OL が反射鏡40の光軸OM と一致する姿勢で保持されている(図3参照。)。複数の励起光導入孔36の各々からの励起光を集光レンズ48によって集光して蛍光部材25に照射する構成とされていることにより、蛍光部材25を効率よく励起させて発光させることができる。
The closing
A cylindrical
この蛍光光源装置は、閉塞部材35に設けられた各コネクタ37に対応する複数の励起光源50を具えており、各励起光源50からの励起光はLD用の光ファイバ55を介して励起光導入孔36に導入される。
各々の励起光源50は、各々LD素子52とコンデンサレンズ(集光レンズ)53とよりなる複数のレーザ光源51を具えている。LD素子52は、例えば互いに同一の発振波長のレーザ光を出射する半導体レーザよりなり、具体的には例えば、発振波長が455nmである青色のレーザ光を放射するものが用いられる。
光ファイバ55は、例えば複数のレーザ光源51の各々に対応する光ファイバ素線が束ねられてなるバンドルファイバにより構成されている。
This fluorescent light source device includes a plurality of
Each
The
上記の蛍光光源装置の一構成例を示すと、蛍光部材保持部材10の外径がφ260mm、導熱板17の厚みが2mm、導熱板17の軸方向の長さ寸法が50mm、導熱板17の径方向の長さ寸法が110mm、蛍光部材(YAG(Ce)蛍光板)25の縦横の寸法が5mm×5mm、蛍光部材25の厚みが0.15mm、蛍光部材支持基板26の縦横の寸法が15mm×15mm、蛍光部材支持基板26の厚さが0.7mmである。
励起光源50の数は3個であり、各々の励起光源50を構成するレーザ光源51の数は8個(蛍光光源装置全体では24個)である。各々のLD素子52は、発振波長が455nm、出力が2.2Wであるものである。
このような構成のものにおいては、蛍光部材25の温度T1と、蛍光部材保持部材10の外周面の温度T2との温度差(T1−T2)が例えば40℃であるとすると、約30W程度の排熱量(伝熱量)が得られる。
An example of the configuration of the fluorescent light source device is as follows. The fluorescent
The number of
In such a configuration, if the temperature difference (T1-T2) between the temperature T1 of the
而して、上記の蛍光光源装置においては、複数の励起光源50の各々からの励起光が光ファイバ55によって導光されて閉塞部材35おける対応する励起光導入孔36内に入射される。ここに、各々の励起光源50においては、複数のレーザ光源51の各々におけるLD素子52から出射された励起光(青色レーザ光)がコンデンサレンズ53により集光されて対応する光ファイバ素子に入射され、複数のレーザ光源51の各々からの励起光が共通の励起光導入孔36内に入射される。励起光導入孔36内に入射された励起光(図2において実線の矢印で示す。)は、コリメータレンズ46によって平行光とされて集光レンズ48に入射され、集光レンズ48によって集光されながら反射鏡40の励起光透過部43を介して蛍光部材25に照射される。励起光が蛍光部材25に照射されることにより蛍光部材25から発せられる蛍光(図2おいて二点鎖線の矢印で示す。)は、反射鏡40により反射されて平行光とされ、蛍光部材25の励起に寄与しなかった励起光(青色光)と混合されて白色光として窓部材30を介して照射される。
一方、励起光が照射されることにより蛍光部材25に生じた熱は、蛍光部材保持部材10における各々の導熱板17を介して基体部分11に伝熱され、蛍光部材保持部材10の外周面が主として放熱面として機能して、基体部分11の全体から外部に放熱される。
Thus, in the fluorescent light source device described above, the excitation light from each of the plurality of
On the other hand, the heat generated in the
而して、上記の蛍光光源装置においては、上述したように、円筒状の蛍光部材保持部材10の一端側開口部は、窓部材30が接着剤Adによって接合されて水密に閉塞されており、他端側開口部は、閉塞部材35が、シール部材33が介在する状態で、固定されて水密に閉塞されている。すなわち、蛍光部材保持部材10、窓部材30および閉塞部材35によって画成された、蛍光部材25が配置された蛍光部材配置空間Sが、水密に構成されているため、例えば野外において使用される場合であっても、蛍光部材配置空間S内に対する水の浸入やほこり等の侵入によって、蛍光部材25の発光効率が低下したり、蛍光部材25自体が劣化したりするといった問題が生ずることを回避することができる。しかも、励起光が蛍光部材25に照射されることによって蛍光部材25に生ずる熱が、蛍光部材保持部材10における複数の導熱板17の各々を介して基体部分11に伝熱されて基体部分11の全体から外部に放熱されるので、蛍光部材25の温度上昇に伴う温度消光によって蛍光部材25から発せられる蛍光の光量が低下することを回避することができる。従って、上記構成の蛍光光源装置によれば、高い光出力を長期間の間にわたって安定的に得ることができる。
Thus, in the fluorescent light source device, as described above, the opening on the one end side of the cylindrical fluorescent
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本発明の蛍光光源装置においては、蛍光部材配置空間の水密構造が、反射鏡が蛍光部材保持部材に対して水密に接合されることにより、形成された構成とされていてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, in the fluorescent light source device of the present invention, the watertight structure of the fluorescent member arrangement space may be formed by watertightly joining the reflecting mirror to the fluorescent member holding member.
図4は、本発明の蛍光光源装置の他の例における構成の概略を示す、光軸に沿った断面図である。図5は、図4に示す蛍光光源装置の一部を示す部分拡大図である。
この蛍光光源装置は、図1および図2に示す蛍光光源装置において、蛍光部材配置空間Sが、蛍光部材保持部材10、窓部材30および反射鏡40によって画成されており、反射鏡40が蛍光部材保持部材10に対して水密に接合されて設けられた構成とされていることの他は、図1および図2に示す蛍光光源装置と同一の構成を有する。図4においては、図1および図2に示す蛍光光源装置と同一の構成部材には、便宜上、同一の符号が付してあり、説明を省略することとする。
反射鏡40は、その開口端面が基体部分11の段部15における平坦面に対接されて配置されており、基体部分11(他端側筒状部13)の内周面と反射鏡40の開口縁部の外周面との間に形成された間隙に注入された接着剤Adによって、反射鏡40の外周面が全周にわたって基体部分11に対して接合されている。これにより、蛍光部材25が配置された蛍光部材配置空間Sが水密に構成されている。
このような構成の蛍光光源装置においても、蛍光部材配置空間S内に対する水の浸入やほこり等の侵入によって、蛍光部材25の発光効率が低下したり、蛍光部材25自体が劣化したりするといった問題が生ずることを回避することができ、図1および図2に示す蛍光光源装置と同様の効果を得ることができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view along the optical axis showing the outline of the configuration of another example of the fluorescent light source device of the present invention. FIG. 5 is a partially enlarged view showing a part of the fluorescent light source device shown in FIG.
This fluorescent light source device is the fluorescent light source device shown in FIGS. 1 and 2, wherein the fluorescent member arrangement space S is defined by the fluorescent
The reflecting
Even in the fluorescent light source device having such a configuration, there is a problem that the luminous efficiency of the
また、本発明の蛍光光源装置においては、蛍光部材保持部材10の外周面が、主として、蛍光部材25に生じた熱を放熱する放熱面として機能する構成とされているため、蛍光部材保持部材10は、その外周面に放熱面積を拡大する放熱用凹凸構造を有する構成とされていることが好ましい。蛍光部材保持部材10における放熱用凹凸構造の具体的構成は、特に限定されるものではないが、例えば図6に示すように、蛍光部材保持部材10の外周面に一体に設けられた放熱用フィン20により構成することができる。この例においては、各々互いに平行に蛍光部材保持部材10の軸方向に延びる複数の放熱用フィン20が蛍光部材保持部材10の中心軸Cを中心として放射状に並んだ位置において径方向外方に延びるよう形成されている。放熱用フィン20の形状および配置位置は、特に限定されるものではない。
このような構成によれば、蛍光部材25に生じた熱を一層高い効率で放熱することができ、蛍光部材25の温度上昇に伴う温度消光によって蛍光部材25から発せられる蛍光の光量が低下することを確実に回避することができる。
Further, in the fluorescent light source device of the present invention, the outer peripheral surface of the fluorescent
According to such a configuration, the heat generated in the
本発明の蛍光光源装置は、例えば、水の浸入及び外来固形物の侵入に対する保護等級であるIP規格(例えばIP45)を満たす防水性および防塵性を有し、高い光出力を得ることができるものとして構成されているので、例えば、船舶用のものを含む探照灯、ビルの壁面を照らすスポットライトなどの照明用の光源として好適なものとなる。 The fluorescent light source device of the present invention has waterproofness and dustproofness satisfying IP standards (for example, IP45), which is a protection class against water intrusion and invasion of foreign solids, and can obtain high light output. Therefore, for example, it is suitable as a light source for illumination such as a search light including a ship-use light and a spotlight that illuminates the wall surface of a building.
10 蛍光部材保持部材
11 基体部分
12 一端側筒状部
13 他端側筒状部
14 窓部材保持部
15 段部
16 導熱部分
17 導熱板
18 ボス部
20 放熱用フィン
25 蛍光部材
26 蛍光部材支持基板
30 窓部材
33 シール部材
35 閉塞部材
36 励起光導入孔
37 コネクタ
40 反射鏡
41 基材
42 反射膜
43 励起光透過部
45 反射鏡支持部材
46 コリメータレンズ
47 レンズ保持部材
48 集光レンズ
50 励起光源
51 レーザ光源
52 LD素子
53 コンデンサレンズ(集光レンズ)
55 光ファイバ
60 支持脚部
Ad 接着剤
C 蛍光部材保持部材の中心軸
OM 反射鏡の光軸
OL 集光レンズの光軸
S 蛍光部材配置空間
DESCRIPTION OF
55
Claims (3)
熱伝導性材料よりなる筒状の蛍光部材保持部材と、
当該蛍光部材保持部材の一端側開口を塞ぐ光取出し窓と、
当該蛍光部材保持部材の他端側開口を塞ぐ閉塞部材と、
当該蛍光部材保持部材の内部において前記蛍光部材と対向して配置された反射鏡と
を具えており、
前記蛍光部材保持部材の内周面には、当該蛍光部材保持部材の中心軸に向かって延びる板状の導熱部分が形成されており、当該導熱部分によって、前記蛍光部材が当該蛍光部材保持部材の中心軸上に位置されるよう保持されており、前記閉塞部材または前記反射鏡と、前記蛍光部材保持部材と、前記光取出し窓とにより画成された、前記蛍光部材が位置された蛍光部材配置空間が、水密に構成されていることを特徴とする蛍光光源装置。 A fluorescent member that emits fluorescence when irradiated with excitation light; and
A cylindrical fluorescent member holding member made of a thermally conductive material;
A light extraction window that closes one end side opening of the fluorescent member holding member;
A blocking member that closes the other end side opening of the fluorescent member holding member;
A reflecting mirror disposed opposite the fluorescent member inside the fluorescent member holding member;
A plate-like heat conducting portion extending toward the central axis of the fluorescent member holding member is formed on the inner peripheral surface of the fluorescent member holding member, and the fluorescent member is attached to the fluorescent member holding member by the heat conducting portion. A fluorescent member arrangement that is held so as to be positioned on a central axis and is defined by the blocking member or the reflecting mirror, the fluorescent member holding member, and the light extraction window, and in which the fluorescent member is positioned A fluorescent light source device characterized in that the space is watertight.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09320341A (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-12 | Eye Lighting Syst Corp | Floodlight device |
JP2011054759A (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Sharp Corp | Wavelength converting member-holding member and method of manufacturing the same, heat radiation structure of the wavelength converting member, and light-emitting device |
JP2013157239A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Sharp Corp | Lighting system |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09320341A (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-12 | Eye Lighting Syst Corp | Floodlight device |
JP2011054759A (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Sharp Corp | Wavelength converting member-holding member and method of manufacturing the same, heat radiation structure of the wavelength converting member, and light-emitting device |
JP2013157239A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Sharp Corp | Lighting system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020149807A (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 岩崎電気株式会社 | Lighting fixture |
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