JP2020123573A5 - - Google Patents

Claims (26)

1. 放射源からの第１のスペクトルの放射を受光するように構成された体積型スペクトル変換器を備えるデバイスであって、
   前記体積型スペクトル変換器が、
   一様な複合材の基板を形成する複数の層と、
   前記一様な複合材の基板の複数の層の各層の体積内に分散している複数の粒子とを有し、前記複数の粒子の各粒子が第１のスペクトルの放射を第１のスペクトルの放射とは異なる第２のスペクトルの放射に変換する粒子である、デバイス。
2. 更に、
   第１のスペクトルの放射を放出する前記放射源と、
   前記放射源から放出された第１のスペクトルの放射を前記体積型スペクトル変換器に方向付けるように配置された光学要素とを備える請求項１に記載のデバイス。
3. 前記光学要素には前記体積型スペクトル変換器が光結合していて、前記光学要素は前記放射源と前記体積型スペクトル変換器との間に配置されている、請求項２に記載のデバイス。
4. 更に、
   前記体積型スペクトル変換器を囲むように設けられた光反射器であって、第１のスペクトルの放射および／または第２のスペクトル放射を反射する光反射器と、
   前記放射源、体積型スペクトル変換器、光反射器、および光学要素を収容する内部空洞が設けられたパッケージ本体とを備える、請求項２に記載のデバイス。
5. 前記光反射器は、第１のスペクトルの放射および／または第２のスペクトル放射を反射して光の方向を変えるように構成された反射性材料の層を有する、請求項４に記載のデバイス。
6. 前記光反射器は、全方向性の光の方向を所望の光経路へと変える、請求項４に記載のデバイス。
7. 前記光学要素は、第１スペクトルの放射を前記体積型スペクトル変換器に対して、平行化する、収束的に焦点を合わせる、または発散的に焦点を合わせるように構成される、請求項２に記載のデバイス。
8. 前記放射源は、４００ｎｍから４８０ｎｍの範囲で動作する、請求項２に記載のデバイス。
9. 前記放射源は、４３０ｎｍから４７０ｎｍの範囲で動作する、請求項２に記載のデバイス。
10. 前記体積型スペクトル変換器は、押し出し、被覆、積層、ブレンディング、混合、または懸濁の少なくとも１つを含むプロセスを用いて作製される、請求項１に記載のデバイス。
11. 前記体積型スペクトル変換器の作製プロセスは、ブレンドされたまたは多層の固体複合材として前記複数の粒子が分散した前記一様な複合材の基板の押し出しである、請求項１０に記載のデバイス。
12. 前記体積型スペクトル変換器において、前記複数の粒子は前記一様な複合材の基板に対してある比で存在していて、前記比は指定された最終用途の性能指標に合わせて調整される、請求項１に記載のデバイス。
13. 前記体積型スペクトル変換器において、前記複数の粒子は前記一様な複合材の基板に対して５％と１５％の間の体積比を有する、請求項１２に記載のデバイス。
14. 前記複数の粒子は、前記一様な複合材の基板を形成する複数の層のそれぞれの内部の体積内に分散された粒子である、請求項１に記載のデバイス。
15. 第２のスペクトルの放射は、第１のスペクトルの放射に比べて、波長が異なる、スペクトルが狭い、スペクトルが広い、または、非コヒーレント放射である、請求項１に記載のデバイス。
16. 前記複数の粒子は第１のスペクトルの放射を第２のスペクトルの放射に変換する変換材料で構成され、前記一様な複合材の基板は非変換材料で構成される、請求項１に記載のデバイス。
17. 前記体積型スペクトル変換器は、１ミクロンより大きい、ボイド、閉じ込められた気体、気泡、意図的に要求される材料以外の材料の不純物粒子、気相または液相のいずれの種類の閉じ込められた液体を含むいずれの欠陥も有しない、請求項１に記載のデバイス。
18. 前記複数の粒子は１つまたは複数の燐光体を含み、前記燐光体はそれぞれ、安定した波長または可変の波長である第２のスペクトルの放射をもたらす特定の粒子サイズを有する、請求項１に記載のデバイス。
19. 更に、
    前記体積型スペクトル変換器に光結合し、第２のスペクトルの放射を受光するように配置された出力フィルタを備え、
    前記出力フィルタは、前記体積型スペクトル変換器によって変換されなかった前記放射源からの第１のスペクトルの放射を除去すると共に、任意選択で、第２のスペクトルの放射を状態調節する、請求項１に記載のデバイス。
20. 第２のスペクトルの放射の幾何形状は、適切な光構成部品を含めることによって、状態調節され、方向付けされ、焦点合わせされ、平行化され、反射され、屈折され、回折され、または他のやり方で変更される、請求項１に記載のデバイス。
21. 前記一様な複合材の基板は、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、共重合体、またはこれらの材料の組み合わせで構成される、請求項１に記載のデバイス。
22. 更に、
    第１のスペクトルの放射を放出する前記放射源と、
    前記体積型スペクトル変換器に光結合し、前記放射源と体積型スペクトル変換器との間に配置される光学要素と、
    前記体積型スペクトル変換器を囲むように設けられ、第２のスペクトルの放射を反射する光反射器と、
    前記体積型スペクトル変換器に光結合し、第２のスペクトルの放射を受光するように配置された出力フィルタであって、前記体積型スペクトル変換器は出力フィルタと前記光学要素との間に配置されることになる出力フィルタとを備え、
    前記体積型スペクトル変換器の前記複数の粒子は、前記一様な複合材の基板を形成する複数の層のそれぞれの内部の体積内に分散された粒子であり、
    前記放射源、光学要素、光反射器、出力フィルタおよび体積型スペクトル変換器はパッケージ本体の内部空洞内に配置され、前記内部空洞は前記出力フィルタを介して第２のスペクトルの放射を出力するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
23. 前記一様な複合材の基板は、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）で構成される、請求項１に記載のデバイス。
24. 前記複数の層は合体して前記一様な複合材の基板となり、その構造は、各層間にはっきりした境がない、単一の体積型モノリシック構造である、請求項１に記載のデバイス。
25. 前記一様な複合材の基板の長さと幅はほぼ等しく、長さの方向は前記放射源から放射された光の方向に沿っており、長さと幅は直交している、請求項１記載のデバイス。
26. 前記放射源はレーザである、請求項１に記載のデバイス。