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激光嵌頂燈和激光嵌頂燈系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):2904205閱讀:446來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:激光嵌頂燈和激光嵌頂燈系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及具有以半導(dǎo)體激光器為激發(fā)光源的熒光體的激光嵌頂燈及具有該激光嵌頂燈的激光嵌頂燈(downlight)系統(tǒng)。
背景技術(shù)
近年來(lái),為了實(shí)現(xiàn)華麗、高品位的照明空間,受到注目的并非是使用了效率最優(yōu)先的熒光燈的吸頂燈(ceiling light),而是嵌頂燈作為內(nèi)部的照明。所謂嵌頂燈,總所周知的就是嵌入頂棚里的照明燈具,若仰望頂棚則有孔洞且其中放入有白熾燈。該嵌頂燈的特征之一在于如下因?yàn)楸磺度腠斉铮钥床坏秸彰饔镁弑旧?,因此能夠在需要的?chǎng)所設(shè)置需要的數(shù)量。從而,能夠使頂棚面達(dá)成寬闊整潔的形象。另外,因?yàn)榍俄敓羝溆镁弑旧頌樾⌒?,所以也被有效利用為走廊或玄關(guān)等這樣狹窄的空間的照明。另外,還有一個(gè)特征在于,是僅僅照射比較狹窄的范圍的正下方的照明。因此,通常嵌頂燈其使用方法不是以1個(gè)來(lái)使房間中明亮,而是通過(guò)大量設(shè)置以使房間中明亮,或者作為其他照明用具的輔助用具使用。此外,通過(guò)使用嵌頂燈,能夠在房間之中營(yíng)造出明亮的部分和昏暗的部分,能夠在房間的內(nèi)飾中幫助營(yíng)造出華麗、有氣氛的空間。作為這樣現(xiàn)有的嵌頂燈所關(guān)聯(lián)的技術(shù),在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有一種照明用具和應(yīng)急燈,其由LED (發(fā)光二極管light-emitting diode)和對(duì)從LED發(fā)出的光進(jìn)行反射的反射體構(gòu)成。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本公開(kāi)專利公報(bào)“特開(kāi)2009-104913(2009年5月14日公開(kāi)),,非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1但是,在前述現(xiàn)有的嵌頂燈中存在以下課題。首先,對(duì)于現(xiàn)有的使用了白熾燈的嵌頂燈(以下稱為“白熾燈嵌頂燈”)特有的課題進(jìn)行說(shuō)明。該白熾燈嵌頂燈的第一課題是,因?yàn)槭褂冒谉霟簦怨β氏母?。另外,白熾燈嵌頂燈的第二課題是,為了防止在頂棚設(shè)置時(shí)因白熾燈的加熱造成從頂棚內(nèi)(天井裏)發(fā)生的火災(zāi),需要確保頂棚內(nèi)的在嵌頂燈周邊一定程度的空間。在此,作為能夠應(yīng)對(duì)第一課題、即功率消耗的問(wèn)題而在近年來(lái)受到注目的是,使用了 LED的嵌頂燈(以下稱為“LED嵌頂燈”)。若該LED嵌頂燈與現(xiàn)有的白熾燈嵌頂燈相比, 則能夠?qū)⒐β氏慕档椭?/5 1/8。但是,在這樣的LED嵌頂燈中存在以下的LED特有的課題。即,現(xiàn)有的LED嵌頂燈在每個(gè)嵌頂燈上都具有用于驅(qū)動(dòng)LED的電源電路等,因此嵌頂燈整體的體積、重量變大這樣的問(wèn)題存在。例如,上述專利文獻(xiàn)1的照明用具和應(yīng)急燈就是LED嵌頂燈的一例,通過(guò)使用LED 來(lái)解決功率消耗的問(wèn)題。但是,在該照明用具和應(yīng)急燈中,LED和反射體等被一體地設(shè)于用具內(nèi),因此難以縮小用具本身的大小。另外,即使能夠減小反射體的大小,也不能加大出射光的光通量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于前述現(xiàn)有的問(wèn)題而做成的,其目的在于,提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)小型、高光通量且低功率消耗的激光嵌頂燈和激光嵌頂燈系統(tǒng)。為了解決前述的課題,本發(fā)明的激光嵌頂燈其特征在于,具有出射激光的激光光源;導(dǎo)光部,包括至少1個(gè)入射端部和至少1個(gè)出射端部,且該入射端部接收所述激光光源出射的激光、該出射端部出射從該入射端部入射的激光;發(fā)光部,接受到從所述出射端部出射的激光而進(jìn)行發(fā)光。根據(jù)所述結(jié)構(gòu),作為激發(fā)光源采用發(fā)生激光的激光光源。因此,與能夠比白熾燈嵌頂燈更絕對(duì)性地削減功率消耗的LED嵌頂燈同等的低功率消耗化,是可能的。另外,根據(jù)所述結(jié)構(gòu),激光光源出射的激光,進(jìn)入到導(dǎo)光部的至少一個(gè)入射端部, 從導(dǎo)光部的至少一個(gè)出射端部被射出。在此,從激光光源發(fā)生的激光是相干光,指向性強(qiáng), 因此從激光光源發(fā)生的激光的照射范圍的尺寸大小比LED等小。因此,雖然也依靠激光光源和導(dǎo)光部的位置關(guān)系,但導(dǎo)光部的入射端部能夠接收到從激光光源發(fā)生的激光的大部分。另外,根據(jù)所述結(jié)構(gòu),發(fā)光部接受到從導(dǎo)光部的出射端部出射的激光而進(jìn)行發(fā)光。 即,發(fā)光部至少含有會(huì)因被激光照射而發(fā)光的熒光體。因此,由于對(duì)于從導(dǎo)光部的出射端部出射的激光的照射范圍程度的尺寸大小的發(fā)光部將激光無(wú)浪費(fèi)地照射并加以利用,因此與LED等比較,既可以維持高光通量,又可以使發(fā)光部小型化。由此,根據(jù)需要改變導(dǎo)光部的入射端部和出射端部的距離,由此能夠?qū)⒓す夤庠春桶l(fā)光部以任意的距離分離。因此,能夠提高激光嵌頂燈的設(shè)計(jì)自由度。因此,可以提供一種即使在對(duì)原有住宅的改造中也易于再后安裝設(shè)置的嵌頂燈。根據(jù)以上內(nèi)容,本發(fā)明的激光嵌頂燈能夠?qū)崿F(xiàn)小型、高光通量且低功率消耗。由此,例如在對(duì)當(dāng)初沒(méi)有考慮設(shè)置嵌頂燈的原有住宅進(jìn)行改造等中,也能夠簡(jiǎn)單地使房間的照明裝置嵌頂燈化。可是,使用了現(xiàn)有的電燈泡型熒光燈(fluorescent lamp)的嵌頂燈(以下稱為 “熒光嵌頂燈”)中,作為發(fā)光部的熒光燈的尺寸非常大,存在不能打出漂亮的陰影這樣的附帶性的問(wèn)題點(diǎn)。另外,現(xiàn)有的LED嵌頂燈,從一個(gè)LED能夠放射出的光通量很小,因此為了得到充分的光通量,需要在每個(gè)嵌頂燈上都使用多個(gè)LED。由此,現(xiàn)有的LED嵌頂燈其結(jié)果也是發(fā)光點(diǎn)變得很多,嵌頂燈的重大特征之一的漂亮的陰影沒(méi)法打出這一上述的附帶性的問(wèn)題存在。但是,本發(fā)明的激光嵌頂燈,如上述,使用了光輸出比LED大的激光光源,因此與 LED等比較,既可以維持高光通量,又可以使發(fā)光部小型化,即使不使用多個(gè)發(fā)光點(diǎn)(發(fā)光部),以單一的發(fā)光點(diǎn)也能夠確保充分的照明強(qiáng)度。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)高品位的嵌頂燈,例如能夠調(diào)整出與現(xiàn)有的小型氪氣(mini krypton)燈泡所代表的這種白熾燈同樣漂亮的陰影。還有,“激光光源”由LD芯片等的固體元件光源構(gòu)成時(shí),也可以具有多個(gè)固體元件光源。另外,固體元件光源可以為一個(gè)芯片一光條的固體元件光源,也可以是一個(gè)芯片多光條的固體元件光源。其次,“發(fā)光部”如上述,至少含有熒光體,可以只由單一種類的熒光體構(gòu)成,也可以由多種熒光體構(gòu)成。另外,發(fā)光部也可以使一種或多種熒光體分散在適當(dāng)?shù)姆稚⒔橘|(zhì)中。本發(fā)明的激光嵌頂燈如以上,其構(gòu)成為,具有出射激光的激光光源;導(dǎo)光部,包括接收所述激光光源出射的激光的入射端部和出射從該入射端部入射的激光的出射端部; 發(fā)光部,接受到從所述出射端部出射的激光而進(jìn)行發(fā)光。因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型、高光通量且低功率消耗。本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)通過(guò)以下所示的記述變得更充分清晰。另外,本發(fā)明的有利之處在參照附圖的以下說(shuō)明中將變得明白。


圖1是表示本發(fā)明的嵌頂燈系統(tǒng)的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的方塊圖。圖2(a)是表示在所述嵌頂燈系統(tǒng)中,光纖的出射端部或噴管的送出部的一例的示意圖。圖2(b)是表示所述光纖的出射端部或噴管的送出部的另一例的示意圖。圖3 (a)是表示在所述的嵌頂燈中,激光光源和發(fā)光單元(發(fā)光部)的結(jié)合方式一例的示意圖。圖3(b)是表示所述結(jié)合方式的另一例的示意圖。圖3(c)是表示所述結(jié)合方式的又一例的示意圖。圖4(a)是表示從所述的光纖的出射端部出射的激光的光強(qiáng)度分布的分布圖。圖4(b)是表示在所述的嵌頂燈系統(tǒng)中,發(fā)光部的多個(gè)照射區(qū)域的位置關(guān)系的示意圖。圖5是表示有關(guān)所述的發(fā)光部在對(duì)于材料不同的熒光體照射一定強(qiáng)度的激光時(shí)各熒光體的發(fā)光強(qiáng)度所涉及的溫度特性的特性圖。圖6(a)是示意性地表示在所述的嵌頂燈系統(tǒng)中半導(dǎo)體激光器的電路圖。圖6(b)是表示所述半導(dǎo)體激光器的基本構(gòu)造的立體圖。圖7是表示在所述激光嵌頂燈系統(tǒng)中,半導(dǎo)體激光器的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖8是表示在本發(fā)明的激光嵌頂燈的一實(shí)施方式中,所述激光嵌頂燈的發(fā)光單元和現(xiàn)有的LED嵌頂燈的外觀的概略圖。圖9是設(shè)置有所述激光嵌頂燈的頂棚的剖面圖。圖10是所述激光嵌頂燈的剖面圖。圖11是表示所述激光嵌頂燈的設(shè)置方法的變更例的剖面圖。圖12是設(shè)置有所述LED嵌頂燈的頂棚的剖面圖。圖13是用于所述激光嵌頂燈和所述LED嵌頂燈的規(guī)格的比較的特性圖。符號(hào)說(shuō)明3 半導(dǎo)體激光器(激光光源)5 光纖(導(dǎo)光部)5D分叉型光纖(導(dǎo)光部)
5a 出射端部5b入射端部7 發(fā)光部11、12、13激光光源群20冷卻單元(冷卻部,送風(fēng)部)20A冷卻器(冷卻部,送風(fēng)部)21噴管(冷卻部,導(dǎo)風(fēng)部)21a送出部21b送入部30半導(dǎo)體激光器(激光光源)31發(fā)光點(diǎn)(激光光源)40照射透鏡(凸透鏡,凹透鏡)41橢圓筒狀發(fā)光體(發(fā)光部)43激光照射區(qū)域(照射區(qū)域,互不相同的部分)44激光照射區(qū)域(照射區(qū)域,互不相同的部分)51 光纖(導(dǎo)光部)51a 出射端部52 光纖(導(dǎo)光部)52a 出射端部70 風(fēng)量調(diào)節(jié)單元(風(fēng)量調(diào)節(jié)部)100激光嵌頂燈系統(tǒng)(激光嵌頂燈)200激光嵌頂燈(激光嵌頂燈系統(tǒng))210發(fā)光單元群(激光嵌頂燈)210A發(fā)光單元(激光嵌頂燈)210B發(fā)光單元(激光嵌頂燈)210C發(fā)光單元(激光嵌頂燈)210D發(fā)光單元(激光嵌頂燈)221 電源單元(電功率調(diào)節(jié)部)
具體實(shí)施例方式對(duì)于本發(fā)明的一實(shí)施方式在圖1 圖13的基礎(chǔ)上進(jìn)行說(shuō)明,則如下。以下的特定的項(xiàng)目所說(shuō)明的以外的結(jié)構(gòu),有時(shí)會(huì)根據(jù)需要省略說(shuō)明,但與其他項(xiàng)目說(shuō)明的結(jié)構(gòu)相同。另外,出于說(shuō)明的方便,對(duì)于與各項(xiàng)目所示的構(gòu)件具有同一功能的構(gòu)件,附加相同的符號(hào),并適宜省略其說(shuō)明。[1.第一實(shí)施方式]首先,基于圖1 圖7,對(duì)于作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的激光嵌頂燈系統(tǒng)(激光嵌頂燈)100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。激光嵌頂燈100是由設(shè)置在房屋、交通工具等結(jié)構(gòu)物的頂棚上的多個(gè)發(fā)光單元 (激光嵌頂燈)構(gòu)成的照明系統(tǒng),并且使用通過(guò)從半導(dǎo)體激光器(激光光源)3出射的激光L0(參照?qǐng)D6(a)和圖6(b))照射到發(fā)光單元內(nèi)部的發(fā)光部7所發(fā)生的熒光作為照明光。還有,具有與激光嵌頂燈系統(tǒng)100同樣結(jié)構(gòu)的照明系統(tǒng)的各發(fā)光單元,也可以設(shè)置在結(jié)構(gòu)物的側(cè)壁或底板上,各發(fā)光單元的設(shè)置場(chǎng)所沒(méi)有特別限定。圖1是表示激光嵌頂燈系統(tǒng)100的整體結(jié)構(gòu)的方塊圖。如圖1所示,激光嵌頂燈100具有發(fā)光單元群(激光嵌頂燈)210、LD光源單元220、 冷卻單元(冷卻部、送風(fēng)部)20和風(fēng)量調(diào)整單元(風(fēng)量調(diào)節(jié)部)70。發(fā)光單元群210具有至少包含發(fā)光單元(激光嵌頂燈)210A和發(fā)光單元(激光嵌頂燈)210B的多個(gè)發(fā)光單元。LD光源單元220具有與發(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B…分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)半導(dǎo)體激光器3 ;使半導(dǎo)體激光器3出射的激光Lo準(zhǔn)直的多個(gè)非球面透鏡4 ;和單一的電源單元 (電功率調(diào)節(jié)部)221。半導(dǎo)體激光器3在1個(gè)芯片上具有1個(gè)發(fā)光點(diǎn),例如為振蕩405nm(藍(lán)紫色)的激光L0、光輸出1. 0W、工作電壓5V、電流0. 6A的半導(dǎo)體激光器,被封入直徑5. 6mm的封裝中。 半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光LO并不限定為405nm,只要是在380nm以上、470nm以下的波長(zhǎng)范圍中具有峰值波長(zhǎng)的激光LO即可。還有,如果可以制作振蕩出比380nm小的波長(zhǎng)的激光 LO的優(yōu)質(zhì)的短波長(zhǎng)用的半導(dǎo)體激光器,則作為本實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光器3,也可以使用按照振蕩小于380nm的波長(zhǎng)的激光LO的方式所設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體激光器。非球面透鏡4是用于使由半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光LO入射到作為光纖5的一方的端部的入射端部恥的透鏡。例如,作為非球面透鏡4能夠使用阿爾卑斯電氣制的 FLKN1405。如果是具有上述功能的透鏡,則對(duì)于非球面透鏡4的形狀及材質(zhì)沒(méi)有特別限定, 但優(yōu)選作為激發(fā)光波長(zhǎng)的405nm鄰域的透射率高且耐熱性好的材料。光纖5是將半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光LO向發(fā)光部7引導(dǎo)的導(dǎo)光構(gòu)件。該光纖 5具有接收激光LO的入射端部5b、出射從入射端部恥入射的激光LO的出射端部fe。另外,光纖5成為用包層覆蓋中心的核芯的兩層構(gòu)造,該包層比該核芯的折射率低。核芯以對(duì)于激光LO幾乎沒(méi)有吸收損失的石英玻璃(氧化硅)作為主要成分,包層以折射率比核芯低的石英玻璃或合金樹(shù)脂材料作為主要成分。例如,光纖5是核芯的直徑為 200 μ m、包層的直徑為240 μ m、數(shù)值孔徑NA為0. 22的石英制的光纖,但光纖5的構(gòu)造、粗細(xì)和材質(zhì)并不受上述限定,相對(duì)于光纖5的長(zhǎng)軸方向垂直的截面是矩形也可。還有,作為導(dǎo)光構(gòu)件,也可以使用光纖以外的構(gòu)件、或者使光纖與其他構(gòu)件組合后的構(gòu)件。該導(dǎo)光構(gòu)件具有接收半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光LO的入射端部和出射從該入射端部入射的激光LO的出射端部即可。另外,在本實(shí)施方式中,使用一個(gè)光纖5將單一的半導(dǎo)體激光器3所出射的激光LO 引導(dǎo)至1個(gè)發(fā)光部7,但也可以通過(guò)使用多個(gè)光纖5將從對(duì)應(yīng)的多個(gè)半導(dǎo)體激光器3出射的全部的激光LO向1個(gè)發(fā)光部7引導(dǎo)(參照?qǐng)D2(b)、圖3(c)的橢圓筒狀發(fā)光體41和圖 4(b))。由此,對(duì)應(yīng)多個(gè)半導(dǎo)體激光器3的數(shù)量,能夠進(jìn)一步使發(fā)光部7實(shí)現(xiàn)高光通量、高
亮度化。電源單元221是向各半導(dǎo)體激光器3進(jìn)行供電的部件,能夠?qū)λ┙o的電功率 (電能)的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。
即,電源單元(電功率調(diào)節(jié)部)221能夠一并管理供給到多組半導(dǎo)體激光器3的電功率(或電能),作為集中電源箱發(fā)揮作用。還有,所供給的電功率(或電能)的調(diào)節(jié),優(yōu)選能夠針對(duì)每個(gè)半導(dǎo)體激光器3進(jìn)行調(diào)節(jié)。由此,能夠?qū)τ诎l(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B… 每個(gè)發(fā)光單元進(jìn)行電功率(或電能)的調(diào)節(jié),因此能夠根據(jù)需要對(duì)于發(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B…每個(gè)發(fā)光單元設(shè)定光的強(qiáng)弱(或消耗功率)。發(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B…分別經(jīng)由光纖5與對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光器3光學(xué)地
華禹合??墒?,嵌頂燈除了單獨(dú)使用的情況以外,也有多個(gè)組合使用的情況,但這種情況下,例如通過(guò)多個(gè)發(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B…共用電源單元221,與每個(gè)發(fā)光單元都具有電功率調(diào)節(jié)部的現(xiàn)有的LED嵌頂燈相比,可以降低功率消耗和裝置成本。另外,LD光源單元220和其電源單元221能夠從嵌頂燈部、即頂棚內(nèi)分離,因此能夠使嵌頂燈部小型、輕量化,對(duì)于當(dāng)初沒(méi)有考慮設(shè)置嵌頂燈的原有住宅進(jìn)行改造等時(shí),也能夠簡(jiǎn)單地使房間的照明裝置嵌頂燈系統(tǒng)化。作為光纖(導(dǎo)光部)5的一方的端部的入射端部恥與LD光源單元220連接,從半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光LO經(jīng)由非球面透鏡4入射到光纖5的入射端部恥。光纖5是具有可撓性的導(dǎo)光構(gòu)件的一例。作為導(dǎo)光構(gòu)件,除了光纖以外,還能夠例示具有可撓性的導(dǎo)光管等。由此,能夠容易地改變光纖5的入射端部恥和出射端部fe的位置關(guān)系,能夠容易地改變半導(dǎo)體激光器3和發(fā)光部7的位置關(guān)系。因此,能夠進(jìn)一步提高激光嵌頂燈系統(tǒng)100的設(shè)計(jì)自由度。由此可以提供一種例如即使在對(duì)原有的住宅進(jìn)行改造中也易于再后安裝設(shè)置的嵌頂燈系統(tǒng)100??墒?,在現(xiàn)有的白熾燈嵌頂燈和熒光燈嵌頂燈、還有白色LED嵌頂燈中,白熾燈、 熒光燈和白色LED這樣的光源本身成為首要的發(fā)熱源,因此,由于嵌頂燈的設(shè)置而使房間的冷氣設(shè)備效率降低這樣的附帶性的課題存在。但是,根據(jù)本實(shí)施方式的激光嵌頂燈系統(tǒng)100,例如,由于設(shè)于頂棚的發(fā)光單元群 (發(fā)光部)210和半導(dǎo)體激光器3經(jīng)由具有可撓性的光纖5等光學(xué)地連接,能夠在空間上分離,因此能夠使其不向頂棚內(nèi)空間(例如頂板與隔熱材的間隙等)排放大量的熱量。據(jù)此,可以提供一種房間的冷氣設(shè)備效率不會(huì)降低而易于夏天度過(guò)的激光嵌頂燈系統(tǒng)100。另外,借助如此不會(huì)使冷氣設(shè)備效率降低的優(yōu)點(diǎn),在照明和燃料總效率這一觀點(diǎn)上,能夠期望比現(xiàn)有的使用LED嵌頂燈的照明系統(tǒng)更低的、低功率消耗化。另外,發(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B…分別經(jīng)由噴管(冷卻部、導(dǎo)風(fēng)部)21與冷卻單元20連接。還有,噴管21優(yōu)選由具有可撓性的材料構(gòu)成。由此,能夠容易地改變噴管21的送入部21b和送出部21a的位置關(guān)系。因此,能夠提高激光嵌頂燈系統(tǒng)100的設(shè)計(jì)自由度。另外,由此能夠?qū)l(fā)光單元群210A、LD光源單元220、冷卻單元20和風(fēng)量調(diào)節(jié)單元70以任意的距離分離。因此,能夠提高激光嵌頂燈系統(tǒng)100的設(shè)計(jì)自由度。由此,例如LD光源單元220、冷卻單元20和風(fēng)量調(diào)節(jié)單元70各自也可以不設(shè)置在頂棚中,而是能夠設(shè)置在用戶可以容易接觸到的位置(例如房屋的側(cè)壁)。因此,通過(guò)使光纖5和噴管21的長(zhǎng)度達(dá)到適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度,可以提供即使在對(duì)原有的住宅進(jìn)行改造中也易于再后安裝設(shè)置的嵌頂燈系統(tǒng)100。
另外,就冷卻單元20而言,使規(guī)定風(fēng)量的風(fēng)發(fā)生,且所發(fā)生的風(fēng)被送入噴管21的送入部21b,并經(jīng)由噴管21被引導(dǎo)至發(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B…分別具有的發(fā)光部7 的激光照射面7a的跟前(升溫區(qū)域的鄰域)。此外,所引導(dǎo)的風(fēng)從噴管21的送出部21a被送出,且被噴送到包含發(fā)光部7的照射區(qū)域及其鄰近的區(qū)域在內(nèi)的升溫區(qū)域(即,使之進(jìn)行冷卻)。在此,若激光LO被照射到發(fā)光部7則發(fā)出熒光,但發(fā)光部7中包含其照射區(qū)域及其鄰近的區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域同時(shí)有多多少少的升溫(即該區(qū)域?yàn)樯郎貐^(qū)域)。S卩,冷卻單元 20是用于冷卻該升溫區(qū)域且抑制升溫區(qū)域的升溫的部件。如以上,通過(guò)冷卻單元20抑制發(fā)光部7的升溫區(qū)域的溫度上升,也能夠防止發(fā)光部7的發(fā)熱造成的劣化,因此能夠?qū)崿F(xiàn)與LED嵌頂燈同程度或更長(zhǎng)壽命的激光嵌頂燈系統(tǒng) 100。即,能夠半永久性地免除像白熾燈嵌頂燈要時(shí)常更換白熾燈泡這樣的繁瑣的操作。其次,就風(fēng)量調(diào)節(jié)單元70而言,根據(jù)LD光源單元220的電源單元221供給到各半導(dǎo)體激光器3的電功率的大小,對(duì)冷卻單元20發(fā)生的風(fēng)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。據(jù)此,能夠抑制發(fā)生不必要風(fēng)量的風(fēng)這樣的浪費(fèi)的電功率消耗。再有,嵌頂燈如本實(shí)施方式的激光嵌頂燈系統(tǒng)100,有時(shí)將多個(gè)發(fā)光單元組合而進(jìn)行使用。在這種情況下,例如通過(guò)使多個(gè)發(fā)光單元共用電源單元221,與每個(gè)發(fā)光單元都具有電源電路的現(xiàn)有的LED嵌頂燈相比,可以降低功率消耗和裝置成本。此外,在激光嵌頂燈系統(tǒng)100中,可以通過(guò)1個(gè)電源單元221 —并對(duì)多個(gè)半導(dǎo)體激光器3供電。利用這一點(diǎn),也可以一并對(duì)多個(gè)發(fā)光單元進(jìn)行光調(diào)制。另外,由于也可以分別對(duì)于多個(gè)發(fā)光單元經(jīng)由噴管21供給由冷卻單元20發(fā)生的風(fēng),由此,與每個(gè)發(fā)光單元都具有冷卻單元的現(xiàn)有的嵌頂燈相比,能夠絕對(duì)地減小嵌頂燈部 (發(fā)光部7)。此外,因?yàn)槟軌驅(qū)雽?dǎo)體激光器3、電源單元221和冷卻單元20從嵌頂燈部、即頂棚內(nèi)分離,所以能夠使嵌頂燈部非常小型、輕量化,即使在對(duì)當(dāng)初沒(méi)有考慮設(shè)置嵌頂燈的原有住宅進(jìn)行改造等中,也能夠簡(jiǎn)單地使房間的照明裝置嵌頂燈系統(tǒng)化。(發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)例)接下來(lái),對(duì)于構(gòu)成發(fā)光單元群210的發(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B的結(jié)構(gòu)的詳情進(jìn)行說(shuō)明。首先,如圖1所示,發(fā)光單元210A具有框體211、光纖5、套圈(ferrule) 6、噴管21、 發(fā)光部7和透光板213。在框體211形成有凹部212,在該凹部212的底面配置有發(fā)光部7。在凹部212的表面形成有金屬薄膜,凹部212作為反射鏡發(fā)揮作用。還有,框體211的形狀沒(méi)有特別限定。另外,在框體211形成有用于光纖5和噴管21穿過(guò)的通路,光纖5的出射端部 5a(未圖示)和噴管21的送出部21a穿過(guò)該通路分別延長(zhǎng)至發(fā)光部7。光纖5的在發(fā)光部 7的跟前的前端部分由套圈6固定。還有,在本實(shí)施方式中,套圈6用于固定光纖5的前端部分,但也可以用于固定噴管21。這時(shí),在套圈6空出光纖5用和噴管21用的2個(gè)貫通孔即可。透光板213是以塞住凹部212的開(kāi)口部的方式所配置的透明或半透明的板。作為優(yōu)選,該透明板213設(shè)置在半導(dǎo)體激光器3發(fā)出的光朝向外部的行進(jìn)路方向,由如下材質(zhì)形成其使來(lái)自半導(dǎo)體激光器3的激光LO遮斷,并且使在發(fā)光部7對(duì)激光LO進(jìn)行轉(zhuǎn)換所生成的白色光(非相干光)透過(guò)。經(jīng)由發(fā)光部7,相干的激光LO其大部分被轉(zhuǎn)換為非相干的白色光。但是認(rèn)為也有激光LO的一部分因某種原因而無(wú)法被轉(zhuǎn)換的情況。在這種情況下,也能夠利用透光板213 遮斷激光LO來(lái)防止激光LO向外部泄漏。接著,對(duì)于發(fā)光單元210B的結(jié)構(gòu)的詳情進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示,發(fā)光單元210B在套圈6和發(fā)光部7之間具有照射透鏡(凸透鏡,凹透鏡)40,只有這一點(diǎn)與發(fā)光單元210A不同。照射透鏡40可以是具有相對(duì)于發(fā)光部7呈凸面的凸透鏡,也可以是具有相對(duì)于發(fā)光部7呈凹面的凹透鏡。作為照射透鏡40的例子,能夠例示的有具有相對(duì)于發(fā)光部7呈凸面的雙凸透鏡、 平凸透鏡、凸彎月形透鏡,以及具有相對(duì)于發(fā)光部7呈凹面的雙凹透鏡、平凹透鏡、凹彎月形透鏡等。還有,除上述例以外,也可以根據(jù)發(fā)光部7的形狀,采用如下組合具有擁有任意的軸的凹面和凸面的獨(dú)立的透鏡的組合;具有擁有任意的軸的凸面和凸面的獨(dú)立的透鏡的組合;具有擁有任意的軸的凹面和凹面的獨(dú)立的透鏡的組合。由此,根據(jù)發(fā)光部7的形狀采用適當(dāng)?shù)耐哥R的組合,能夠提高發(fā)光部7的發(fā)光效率。另外,根據(jù)發(fā)光部7的形狀,也可以采用如下透鏡使具有擁有任意的軸的凹面和凸面的透鏡一體化的復(fù)合透鏡;使具有擁有任意的軸的凸面和凸面的透鏡一體化的透鏡; 使具有擁有任意的軸的凹面和凹面的透鏡一體化的復(fù)合透鏡等。由此,一邊減少光學(xué)系統(tǒng)整體的部件個(gè)數(shù),縮小光不系統(tǒng)整體的尺寸,一邊根據(jù)發(fā)光部7的形狀采用適當(dāng)?shù)膹?fù)合透鏡,能夠提高發(fā)光部7的發(fā)光效率。作為其他的透鏡,還能夠例示GRIN透鏡(Gradient Index lens 梯度折射率透鏡)等。還有,GRIN透鏡是一種即使透鏡未形成凸或凹的形狀而利用透鏡內(nèi)部的折射率梯度也會(huì)產(chǎn)生透鏡作用的透鏡。因此,如果使用GRIN透鏡,則例如能夠在以GRIN透鏡的端面為平面的狀態(tài)下使透鏡的作用產(chǎn)生,因此在GRIN透鏡的端面,能夠無(wú)間隙接合例如長(zhǎng)方體形狀的發(fā)光部的端如以上說(shuō)明的,激光嵌頂燈系統(tǒng)100采用的是發(fā)生激光LO的半導(dǎo)體激光器3作為激發(fā)光源。因此,與能夠比白熾燈嵌頂燈更絕對(duì)性地削減功率消耗的LED嵌頂燈同等的低功率消耗化,是可能的。發(fā)光部7經(jīng)由光纖5與對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光器3光學(xué)地耦合。在此,從半導(dǎo)體激光器3發(fā)生的激光LO是相干光,指向性強(qiáng),因此從半導(dǎo)體激光器 3發(fā)生的激光LO的照射范圍的大小比LED等小。因此,雖然也依靠半導(dǎo)體激光器3和光纖 5的位置關(guān)系,但光纖5的入射端部恥能夠接收到從半導(dǎo)體激光器3發(fā)生的激光LO的大部分。
另外,發(fā)光部7接受到從光纖5的出射端部fe出射的激光LO而進(jìn)行發(fā)光。S卩,發(fā)光部7至少含有由激光LO的照射而發(fā)生熒光(光)的熒光體。因此,由于對(duì)于從出射端部fe出射的激光LO的照射范圍程度的尺寸大小的發(fā)光部7將激光LO無(wú)浪費(fèi)地照射并加以利用,從而與LED等相比較,既可以維持高光通量,又可以使發(fā)光部7小型化。由此,通過(guò)例如光纖5的入射端部恥和出射端部fe的距離根據(jù)需要進(jìn)行改變,就能夠?qū)雽?dǎo)體激光器3和發(fā)光部7以任意的距離分離。因此,能夠提高激光嵌頂燈系統(tǒng)100的設(shè)計(jì)自由度。據(jù)以上內(nèi)容,激光嵌頂燈系統(tǒng)100能夠?qū)崿F(xiàn)小型、高光通量且低功率消耗。由此,對(duì)于例如當(dāng)初沒(méi)有考慮設(shè)置嵌頂燈的原有住宅進(jìn)行改造等中,也能夠簡(jiǎn)單地使房間的照明裝置嵌頂燈系統(tǒng)化??墒牵诂F(xiàn)有的熒光嵌頂燈中,作為發(fā)光部的熒光燈的尺寸非常大,不能打出漂亮的陰影這樣的附帶性的問(wèn)題存在。另外,現(xiàn)有的LED嵌頂燈,為了得到充分的光通量,需要在每個(gè)嵌頂燈上都使用多個(gè)LED,發(fā)光點(diǎn)變得很多,無(wú)法打出漂亮的陰影這一上述的附帶性的問(wèn)題存在。但是,激光嵌頂燈系統(tǒng)100,如上述,使用了光輸出比LED大的半導(dǎo)體激光器3,因此與LED等相比較,既可以維持高光通量,又可以使發(fā)光部7小型化,即使不使用多個(gè)發(fā)光點(diǎn)(發(fā)光部7),以單一的發(fā)光點(diǎn)也能夠確保充分的照明強(qiáng)度。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)高品位的激光嵌頂燈系統(tǒng)100,例如能夠調(diào)整出與現(xiàn)有的小型氪氣燈泡所代表的這種白熾燈同樣漂亮的陰影。還有,“半導(dǎo)體激光器3”由LD芯片等的固體元件光源構(gòu)成時(shí),也可以具有多個(gè)固體元件光源。另外,固體元件光源可以為一個(gè)芯片一光條的固體元件光源,也可以是一個(gè)芯片多光條的固體元件光源。(發(fā)光部7的構(gòu)成)其次,發(fā)光部接受到從出射端部fe出射的激光LO而進(jìn)行發(fā)光,含有接受激光LO 而進(jìn)行發(fā)光的熒光體,可以只由單一種類的熒光體構(gòu)成,也可以由多種熒光體構(gòu)成。另外,發(fā)光部也可以使一種或多種熒光體分散在適當(dāng)?shù)姆稚⒔橘|(zhì)中。更具體地說(shuō), 就是發(fā)光部7也可以在作為熒光體保持物質(zhì)的硅酮樹(shù)脂的內(nèi)部分散有熒光體。還有,硅酮樹(shù)脂與熒光體的比例為10 1左右。另外,發(fā)光部7也可以充滿熒光體。熒光體保持物質(zhì)并不限定為硅酮樹(shù)脂,也可以是所謂的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化玻璃和無(wú)機(jī)玻璃。另外,熒光體是氧氮化物熒光體和/或氮化物熒光體,藍(lán)色、綠色和紅色的熒光體被分散到硅酮樹(shù)脂中。因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器3振蕩405nm(藍(lán)紫色)的激光L0,所以若發(fā)光部 7被照射LO則發(fā)生白色光。因此,可以說(shuō)發(fā)光部7是波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。還有,半導(dǎo)體激光器3也可以振蕩450nm(藍(lán)色)的激光LO (或440nm以上、490nm 以下的波長(zhǎng)范圍具有峰值的所謂“藍(lán)色”鄰域的激光),這種情況下,所述熒光體為黃色熒光體或綠色熒光體與紅色熒光體的混合物。所謂黃色熒光體,是發(fā)出在560nm以上、590nm以下的波長(zhǎng)范圍具有峰值波長(zhǎng)的光的熒光體。所謂綠色熒光體,是發(fā)出在510nm以上、560nm 以下的波長(zhǎng)范圍具有峰值波長(zhǎng)的光的熒光體。所謂紅色熒光體,是發(fā)出在600nm以上、 680nm以下的波長(zhǎng)范圍具有峰值波長(zhǎng)的光的熒光體。
另外,熒光體優(yōu)選為被通稱為SiAlON熒光體的熒光體和氮化物熒光體。所謂 SiAlON熒光體,就是在氮化硅的硅原子的一部分被置換成鋁原子、氮原子的一部分被置換為氧原子的物質(zhì)。SiAlON熒光體能夠使氮化硅(Si3N4)中固溶氧化鋁(A1203)、二氧化硅 (SiO2)和稀土類元素等來(lái)制作。另外,作為熒光體其他合適的例子,也能夠采用使用了 III-V族化合物半導(dǎo)體的納米尺寸的粒子的半導(dǎo)體納米粒子熒光體。即使采用相同的化合物半導(dǎo)體(例如磷化銦 InP),通過(guò)使其粒徑改變,仍能夠借助量子尺寸效應(yīng)而使發(fā)光色變化,這是半導(dǎo)體納米粒子熒光體的特征之一。例如在hP*,粒子尺寸為3 4nm左右時(shí)發(fā)紅色光。在此,粒子尺寸由透射型電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外,因?yàn)樵摕晒怏w是基于半導(dǎo)體的,所以熒光壽命短,能夠?qū)⒓ぐl(fā)光的功率迅速作為熒光放射,因此還具有對(duì)于大功率的激光耐性較強(qiáng)這樣的特征。這是由于,所述半導(dǎo)體納米粒子熒光體的發(fā)光壽命為10納秒左右,與以稀土類作為發(fā)光中心的通常的熒光體材料相比還小5位數(shù)。因?yàn)榘l(fā)光壽命短,所以能夠迅速地重復(fù)激發(fā)光的吸收和熒光的發(fā)光。其結(jié)果是能夠?qū)τ趶?qiáng)激光保持高效率,來(lái)自熒光體的發(fā)熱被降低。因此,能夠進(jìn)一步抑制光轉(zhuǎn)換構(gòu)件因熱而劣化(變色或變形)。由此,在使用光的輸出高的發(fā)光元件作為光源時(shí),能夠進(jìn)一步抑制發(fā)光裝置的壽命縮短。發(fā)光部7的形狀和大小,例如為直徑5mmX厚Imm的圓盤(pán)體。這時(shí),從發(fā)光單元 210A的開(kāi)口部看到的發(fā)光部7的面積約為20mm2。還有,在本實(shí)施方式中,后述的凹部212的側(cè)面(或開(kāi)口部)的截面形狀采用圓形。由此,通過(guò)與圓盤(pán)體的發(fā)光部7的組合效果,能夠使配光圖案成為圓形。另一方面,發(fā)光部7的形狀也可以不是圓盤(pán)體,例如也可以是長(zhǎng)方體。這種情況下,通過(guò)截面形狀與圓形的凹部212的側(cè)面的組合,配光圖案成為橢圓形,例如在照射細(xì)長(zhǎng)的走廊時(shí),能夠成為在走廊延長(zhǎng)的方向上具有長(zhǎng)軸的橢圓形的配光。(光纖的出射端部和噴管的送出部的結(jié)構(gòu)例)接下來(lái),一邊參照?qǐng)D2(a)和圖2(b),一邊對(duì)于光纖5的出射端部fe和噴管21的送出部21a的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明。首先,圖2(a)所示的套圈6,按照相對(duì)于發(fā)光部7的激光照射面7a保持單一的光纖5的出射端部fe的方式空出有單一的貫通孔。另一方面,圖2(b)所示的套圈61,按照相對(duì)于發(fā)光部7的激光照射面7a保持兩個(gè)光纖51的出射端部51a和光纖52的出射端部52a的方式,在水平方向并列空有兩個(gè)貫通孔。如此,套圈的貫通孔與保持的光纖的數(shù)量相同,多個(gè)貫通孔的構(gòu)成方式為,與發(fā)光部7的形狀一致并按照規(guī)定的圖案保持。還有,套圈6和套圈61如本實(shí)施方式,也可以用于插入光纖的出射端部的貫通孔由規(guī)定的圖案形成,也可以是能夠分離成上部和下部且由在上部和下部的接合面所分別形成的槽夾住出射端部。套圈6和套圈61在本實(shí)施方式中,與凹部212的底面接合固定(參照?qǐng)D1)。套圈6和套圈61的材質(zhì)沒(méi)有特別限定,例如為不銹鋼。另外,也可以對(duì)于一個(gè)發(fā)光部7配置多個(gè)套圈。還有,為了方便,在套圈61上表示兩個(gè)出射端部,但出射端部的個(gè)數(shù)并不限定為兩個(gè)。其次,噴管21的送出部21a以在發(fā)光部7的激光照射面7a的升溫區(qū)域有來(lái)自冷卻單元20的風(fēng)到達(dá)這樣的位置和方向(在本實(shí)施方式中,在噴管21的送出部21a的延長(zhǎng)線上有存在升溫區(qū)域這樣的方向)被設(shè)置。換言之,就是噴管21具有送入由冷卻單元20發(fā)生的風(fēng)的送入部21b、和送出從送入部21b送入的風(fēng)的送出部21a,且使送出部21a位于升溫區(qū)域的鄰域而設(shè)置。由此,激光嵌頂燈系統(tǒng)100能夠使冷卻單元20發(fā)生的風(fēng)到達(dá)發(fā)光部7的升溫區(qū)域,因此能夠利用該風(fēng)冷卻該升溫區(qū)域。還有,本實(shí)施方式的噴管21為直線形狀(棒狀),但并不限于此,也可以與光纖5 一樣,是可以對(duì)其形狀進(jìn)行變化的(可彎曲的)具有可撓性的管。噴管21具有可撓性時(shí),能夠容易地改變冷卻單元20和發(fā)光部7的相對(duì)位置關(guān)系。 另外,通過(guò)調(diào)節(jié)噴管21的長(zhǎng)度,能夠?qū)⒗鋮s單元20設(shè)置在離開(kāi)發(fā)光部7的位置。因此,能夠?qū)⒗鋮s單元20設(shè)置遠(yuǎn)離發(fā)光部7的位置。從而,能夠在冷卻單元20發(fā)生故障時(shí)容易修理或更換的位置設(shè)置冷卻單元20,能夠提高激光嵌頂燈系統(tǒng)100的設(shè)計(jì)自由度。(激光光源和發(fā)光部< 發(fā)光單元 > 的結(jié)合方式)接著,基于圖3 (a) 圖3 (c),關(guān)于激光嵌頂燈系統(tǒng)100,就激光光源和發(fā)光部的結(jié)合方式進(jìn)行說(shuō)明。還有,以下激光光源和發(fā)光部以外的結(jié)構(gòu)適宜省略說(shuō)明,僅對(duì)于激光光源和發(fā)光部的結(jié)合方式進(jìn)行說(shuō)明。另外,每個(gè)發(fā)光單元都存在1個(gè)發(fā)光部。此外,在圖3(a) 圖3(c)所示的各實(shí)施方式中,在每個(gè)發(fā)光單元都具有反射鏡 (未圖示),該反射鏡具有反射從發(fā)光部(發(fā)光部7或橢圓筒狀發(fā)光體41)發(fā)生的光的凹部 212,多個(gè)發(fā)光部配置在上述的凹部212的內(nèi)部。在圖3(a) 圖3(c)中,表示半導(dǎo)體激光器3分別存在3個(gè)、2個(gè)、5個(gè)的情況(分別稱為激光光源群10、11、1幻。還有,半導(dǎo)體激光器3的數(shù)量可以是1個(gè),也可以是多個(gè)。另外,作為上述的導(dǎo)光構(gòu)件的一例表示的是分叉型光纖5D,但并不限于此,也可以采用諸如導(dǎo)光管。還有,橢圓筒狀發(fā)光體41,長(zhǎng)徑7mm,短徑5mm,厚1mm,為橢圓筒狀的形態(tài)。接著,如圖3(c)所示的發(fā)光部7和橢圓筒狀發(fā)光體41,如本實(shí)施方式中說(shuō)明的示例,多個(gè)發(fā)光部之中,至少有1個(gè)發(fā)光部的形狀與其他發(fā)光部的形狀不同也可。如此,通過(guò)使各發(fā)光部的形狀不同,能夠使規(guī)定各發(fā)光部(或各發(fā)光單元)發(fā)生的光的配光圖案的明暗界限的截止線的形狀等的配光圖案不同。在此,如本實(shí)施方式中說(shuō)明的示例,通過(guò)適宜調(diào)整各發(fā)光部的形狀,各發(fā)光單元都能夠?qū)崿F(xiàn)期望的配光圖案。另外,如圖3 (c)所示的發(fā)光部7和橢圓筒狀發(fā)光體41,多個(gè)發(fā)光部之中,至少有1 個(gè)發(fā)光部的尺寸與其他發(fā)光部的尺寸不同也可??墒?,某一發(fā)光部的尺寸小至可被視為點(diǎn)光源時(shí),從該發(fā)光部會(huì)發(fā)生不受發(fā)光部的形狀的影響的各向同性的光。例如發(fā)光部7,比橢圓筒狀發(fā)光體41小,從該發(fā)光部發(fā)生不受發(fā)光部形狀影響的各向同性的光。
另一方面,如果某一發(fā)光部的尺寸具有不被視為點(diǎn)光源的程度的大小,則來(lái)自該發(fā)光部的光受到發(fā)光部的形狀的影響,該發(fā)光部發(fā)生比上述的各向同性的光對(duì)稱性低的配光圖案。例如,橢圓筒狀發(fā)光體41,比發(fā)光部7大,發(fā)生受到發(fā)光部的橢圓形狀的影響、比上述的各向同性的光對(duì)稱性低的配光圖案的光。由此,如本實(shí)施方式中說(shuō)明的,通過(guò)使各發(fā)光部的尺寸不同,能夠使各發(fā)光部(或各發(fā)光單元)的配光圖案不同。接著,如圖3(a)和圖3 (c)所示的光纖5,具有被反射激光LO的核芯和包層的邊界面(光反射側(cè)面)包圍的圍繞結(jié)構(gòu),其使任意一個(gè)半導(dǎo)體激光器3發(fā)生的激光LO從單個(gè)的一端入射,并且從單個(gè)的另一端引導(dǎo)到3個(gè)發(fā)光部7的任意一個(gè)。S卩,光纖5與后述的分叉型光纖5D不同,是不存在分路D的光纖。因此,利用反射激光LO的核芯和包層的邊界面,能夠防止激光LO逃脫,因此既可以防止激光LO的利用效率的降低,又可以將由半導(dǎo)體激光器3發(fā)生的激光LO分別引導(dǎo)至多個(gè)發(fā)光部7。光纖5是核芯直徑220 μ m、包層直徑240 μ m、數(shù)值孔徑NA = 0. 22的石英制的光纖。還有在圖3(a)中,表示的是存在有與半導(dǎo)體激光器3同等數(shù)量的3個(gè)光纖5的情況,在圖3(c)中,表示的是存在有與半導(dǎo)體激光器3同等數(shù)量的5個(gè)光纖5的情況。另一方面,圖3 (b)所示的分叉型光纖5D,具有被反射激光LO的核芯和包層的邊界面包圍的圍繞結(jié)構(gòu),使1個(gè)半導(dǎo)體激光器3發(fā)生的激光LO從單個(gè)的一端入射,并且從兩個(gè)的另一端分別弓I導(dǎo)至兩個(gè)發(fā)光部7。即,分叉型光纖5D存在把所引導(dǎo)的激光LO的光路分割成2條的分路D。因此,利用反射激光LO的核芯和包層的邊界面,能夠防止激光LO逃脫,因此既可以防止激光LO的利用效率的降低,又可以將由半導(dǎo)體激光器3發(fā)生的激光LO分別引導(dǎo)至多個(gè)發(fā)光部7。分叉型光纖5D是核芯直徑200 μ m、包層直徑240 μ m、數(shù)值孔徑NA = 0. 22的石英制的光纖。如以上,通過(guò)使用多個(gè)光纖5或分叉型光纖5D這樣的簡(jiǎn)便方法,既能夠防止激光 LO的利用效率的降低,又能夠光學(xué)地耦合多個(gè)半導(dǎo)體激光器3和多個(gè)發(fā)光部7 (或橢圓筒狀發(fā)光體41)。另外,雖然也關(guān)系到光纖5和分叉型光纖5D的粗細(xì)和數(shù)量,但通常在使多個(gè)光纖 5和分叉型光纖5D束捆下,其厚度也不怎么大。因此,即使在半導(dǎo)體激光器3與發(fā)光部7 (橢圓筒狀發(fā)光體41)之間存在其他光學(xué)系統(tǒng)(未圖示)、且需要在該光學(xué)系統(tǒng)上開(kāi)孔而讓多條光纖5或分叉型光纖5D的捆束穿過(guò)等情況下,因?yàn)闊o(wú)需在該光學(xué)系統(tǒng)上開(kāi)很多的孔、很大的孔,所以仍能夠防止該光學(xué)系統(tǒng)的功能的劣化。但是,在光學(xué)系統(tǒng)的孔中穿過(guò)分叉型光纖5D的捆束時(shí),注意分路D的存在。接著,對(duì)于激光光源和發(fā)光部的結(jié)合方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。作為激光光源和發(fā)光部的結(jié)合方式,即,使用光纖5或分叉型光纖5D分別導(dǎo)光至多個(gè)發(fā)光部7的模式,能夠示例以下模式。
首先,第一模式是能夠準(zhǔn)備與多個(gè)發(fā)光部7同等數(shù)量的光纖的情況,從半導(dǎo)體激光器3對(duì)發(fā)光部7唯一對(duì)應(yīng)地進(jìn)行光學(xué)耦合。在此,“唯一對(duì)應(yīng)”包括如下情況半導(dǎo)體激光器3和發(fā)光部7的對(duì)應(yīng)關(guān)系,如圖 3(a)所示,為“從半導(dǎo)體激光器3到發(fā)光部7僅有一對(duì)一對(duì)應(yīng)的情況”;如圖3 (c)所示,為 “從半導(dǎo)體激光器3到發(fā)光部7是多對(duì)一對(duì)應(yīng)(圖中三對(duì)一對(duì)應(yīng))和一對(duì)一對(duì)應(yīng)組合的情況”。另外,“唯一對(duì)應(yīng)”另外還包括“僅為從半導(dǎo)體激光器3到發(fā)光部7的多對(duì)一對(duì)應(yīng)的情況”(未圖示)的某種情況。還有,在“唯一對(duì)應(yīng)”中,特定的半導(dǎo)體激光器3必然經(jīng)由光纖5與1個(gè)發(fā)光部7光學(xué)地耦合,不存在該半導(dǎo)體激光器3經(jīng)由光纖5與其他發(fā)光部7光學(xué)地耦合。例如,在圖3 (c)所示的例子中,半導(dǎo)體激光器3存在5個(gè),發(fā)光部中存在2個(gè)發(fā)光部7和1個(gè)橢圓筒狀發(fā)光體41計(jì)3個(gè),2個(gè)發(fā)光部7分別與1個(gè)半導(dǎo)體激光器3 —對(duì)一對(duì)應(yīng)地進(jìn)行光學(xué)耦合,橢圓筒狀發(fā)光體41與其余的3個(gè)半導(dǎo)體激光器3三對(duì)一對(duì)應(yīng)地進(jìn)行光
登規(guī)A
子袖口。即,發(fā)光部7或橢圓筒狀發(fā)體41的任意1個(gè)發(fā)光部與5個(gè)半導(dǎo)體激光器3五對(duì)一對(duì)應(yīng)地進(jìn)行光學(xué)耦合,其他發(fā)光部與哪個(gè)半導(dǎo)體激光器3都不進(jìn)行光學(xué)耦合等這樣的情況不包含在“唯一對(duì)應(yīng)”中。其次,第二種模式如圖3(b)所示,是光纖的數(shù)量比多個(gè)發(fā)光部7的數(shù)量少的情況, 為以下這樣的模式。還有,所謂光纖的數(shù)量少的情況,換言之,就是半導(dǎo)體激光器3的數(shù)量比多個(gè)發(fā)光部7的數(shù)量少,準(zhǔn)備與半導(dǎo)體激光器3的數(shù)量同等數(shù)量的光纖,仍產(chǎn)生未被光學(xué)地耦合的發(fā)光部7的情況。S卩,在這種情況下,需要如分叉型光纖5D這樣分路D的存在,其對(duì)于所引導(dǎo)的激光 LO的光路進(jìn)行分割。由此,如上述,在光纖的數(shù)量比多個(gè)發(fā)光部7的數(shù)量少的情況下,通過(guò)使光纖分叉,達(dá)到未被光學(xué)地耦合的發(fā)光部7的數(shù)量,也能夠避免未被光學(xué)地耦合的發(fā)光部7的產(chǎn)生。還有,在使光纖分叉的方法中,除了僅使1個(gè)光纖分叉的方法以外,如圖3(b)所示,也包括使2個(gè)以上的光纖各自分叉的方法。另外,在1個(gè)光纖中,如圖3(b)所示,可以將所引導(dǎo)的激光LO的光路分割成2條, 也可以分割成3條以上。根據(jù)以上的第一模式和第二模式的任意一個(gè),都能夠避免由半導(dǎo)體激光器3發(fā)生的激光LO未得到引導(dǎo)的發(fā)光部7和橢圓筒狀發(fā)光體41產(chǎn)生。接著,在圖3(c)所示的例子中,發(fā)光部7與1個(gè)半導(dǎo)體激光器3 —對(duì)一對(duì)應(yīng)地進(jìn)行光學(xué)耦合,但橢圓筒狀發(fā)光體41與1個(gè)半導(dǎo)體激光器3三對(duì)一對(duì)應(yīng)地進(jìn)行光學(xué)耦合。因此,照射到橢圓筒狀發(fā)光體41的激光10的光輸出是照射到發(fā)光部7的激光LO 的光輸出的大約3倍。如此,能夠使照射到各發(fā)光部的激光LO的光輸出不同,能夠使多個(gè)發(fā)光部(或發(fā)光單元)各自的光通量和亮度不同。
因此,能夠適宜調(diào)節(jié)多個(gè)發(fā)光部各自的光通量和亮度,能夠?qū)崿F(xiàn)期望的配光特性。(激光照射區(qū)域的位置關(guān)系)接下來(lái),一邊參照?qǐng)D4(a)和圖4(b),一邊對(duì)于使用多個(gè)光纖時(shí)的照射區(qū)域的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。還有,在此,將從1個(gè)出射端部出射的激光LO照射到發(fā)光部7的激光照射面7a的區(qū)域稱為激光照射區(qū)域。在圖4(a)和圖4(b)所示的例子中,存在2個(gè)光纖51和光纖52,因此也形成有兩個(gè)激光照射區(qū)域。圖4(a)是表示從光纖51的出射端部51a和光纖52的出射端部52a出射的激光LO的光強(qiáng)度分布的分布圖,圖4(b)是表示在兩個(gè)激光照射區(qū)域(照射區(qū)域,互不相同的部分)43和激光照射區(qū)域(照射區(qū)域,互不相同的部分)44的位置關(guān)系的示意圖。在圖4(a)中,從光纖51的出射端部51a出射的激光LO的光強(qiáng)度分布由曲線41 表示,從光纖52的出射端部52a出射的激光LO的光強(qiáng)度分布由曲線42表示。圖4(a)的曲線圖的橫軸表示光纖51和光纖52各自的位置,縱軸表示照射到激光照射面7a的激光LO 的光強(qiáng)度。如圖4 (a)所示,從1個(gè)出射端部出射的激光L0,一邊以規(guī)定的角度擴(kuò)展,一邊到達(dá)激光照射面7a。因此,即使光纖51的出射端部51a和光纖52的出射端部52a,在相對(duì)于激光照射面7a平行的平面中并列配置,如圖4(b)所示,來(lái)自該出射端部51a和出射端部5 的激光LO所形成的激光照射區(qū)域43和激光照射區(qū)域44也會(huì)互相重疊。這種情況下,如果從出射端部51a和出射端部5 出射的激光LO的光強(qiáng)度分布中的光強(qiáng)度最大的地方(圖4(a)所示的中心軸41a和中心軸42a的鄰域),對(duì)于發(fā)光部7的激光照射面7a的互不相同的部分出射,則能夠?qū)す庹丈涿?a將激光LO 二維平面地分散照射。即,從多個(gè)出射端部之中的1個(gè)出射的激光LO照射到發(fā)光部7所形成的投影圖像中,作為光強(qiáng)度最大的問(wèn)供發(fā)的最大光強(qiáng)度部分(激光照射區(qū)域的中央部分)的位置,與源自其他出射端部的投影圖像的最大光強(qiáng)度部分的位置不同即可。因此,也不一定需要將激光照射區(qū)域彼此完全分離。還有,在考慮激光LO疊加的情況下,疊加波的光強(qiáng)度具有超過(guò)最大光強(qiáng)度部分的位置上的光強(qiáng)度的可能性,但如后述,想要避免這樣的狀態(tài)時(shí),調(diào)節(jié)各最大光強(qiáng)度部分的位置,使曲線41和曲線42的中央附近的交點(diǎn)成為最大光強(qiáng)度部分的位置上的光強(qiáng)度的1/2 即可。(關(guān)于發(fā)光部7的劣化)其次,本發(fā)明者發(fā)現(xiàn),若以大功率激光LO激發(fā)發(fā)光部7,則發(fā)光部7急劇劣化,因此,以下對(duì)于該發(fā)光部7的劣化進(jìn)行說(shuō)明。發(fā)光部7的劣化,主要是由于發(fā)光部7所含的熒光體本身的劣化,以及包圍熒光體的物質(zhì)(例如硅酮樹(shù)脂)的劣化引起的。上述的SiAlON熒光體和氮化物熒光體若被激光 LO照射,則以60 90%的效率發(fā)光,但40 10%則成為熱量被釋放。該熱量被認(rèn)為會(huì)使包圍熒光體的物質(zhì)劣化。考慮這一問(wèn)題,在圖2(b)、圖4(a)和圖4(b)所示的例子中,從光纖51的出射端部 51a和光纖52的出射端部52a出射的激光L0,分別對(duì)于發(fā)光部7的激光照射面7a的互不相同的區(qū)域照射。換言之,來(lái)自多個(gè)出射端部的激光LO不是對(duì)于激光照射面7a集中在一處照射,而是二維平面性分散地柔和地照射。因此,能夠降低由于激光LO被集中照射到發(fā)光部7的一處而致使發(fā)光部7顯著劣化的可能性。這時(shí),不會(huì)降低從發(fā)光部7出射的光的光通量,而能夠防止發(fā)光部7的劣化, 既能夠?qū)崿F(xiàn)激光嵌頂燈系統(tǒng)100所要求的亮度,又能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命的激光嵌頂燈系統(tǒng)100。此外,由于發(fā)光部7壽命延長(zhǎng),能夠削減用于更換發(fā)光部7的工時(shí)和費(fèi)用。另外,通過(guò)對(duì)于發(fā)光部7的激光照射面7a設(shè)定多個(gè)出射端部的配置式樣,能夠在該區(qū)域內(nèi)使來(lái)自發(fā)光部7的光所照射的區(qū)域的照度發(fā)生變化。(發(fā)光部7的發(fā)光強(qiáng)度)其次,使用圖5對(duì)于由各種熒光體構(gòu)成發(fā)光部7時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示有關(guān)照射了一定強(qiáng)度的激光LO的各熒光體的發(fā)光強(qiáng)度所涉及的溫度特性的特性圖。在圖5中表示,(a)在化學(xué)式Qia98Euaci2AlSiN3的熒光體A中,(b)在化學(xué)式Qia95Euaci5AlSiN3 的熒光體B中,(c)在鋁酸釔(Y3Al5O12 = YAG)中,作為激活劑導(dǎo)入了鈰Ce3+的YAG:Ce3+熒光體(化成才卜二々7制,制品編號(hào)P46-Y3)。熒光體A和B是氮化物熒光體的例子,另外在圖5中,縱軸表示“規(guī)格化的發(fā)光強(qiáng)度(Normalized Intensity (a. u)) ”,橫軸表示“攝氏溫度(Temperature (°C )),,。如同圖(c),使用YAG:Ce3+熒光體時(shí),達(dá)到約150度時(shí)的發(fā)光部7的發(fā)光強(qiáng)度為在室溫度(攝氏30度)時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度的約60%。另一方面,如同圖(c),使用熒光體A和B 時(shí),達(dá)到約150度時(shí)的發(fā)光部7的發(fā)光強(qiáng)度分別為在室溫度(攝氏30度)時(shí)發(fā)光強(qiáng)度的約 90%和約83%。即,作為發(fā)光部7所使用的熒光體,優(yōu)選激光LO的照射造成的溫度上升所相應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度的降低少的氮化物熒光體和SiAlON熒光體。但是如同圖,即使在發(fā)光部7使用氮化物熒光體和SiAlON熒光體的情況下,隨著溫度上升,發(fā)光強(qiáng)度(發(fā)光效率)仍會(huì)降低。特別是在本實(shí)施方式中,因?yàn)樽鳛榧ぐl(fā)光所使用的激光LO的強(qiáng)度(單位瓦)高,所以使用了氮化物熒光體和SiAlON熒光體的發(fā)光部7 的溫度上升顯著。即認(rèn)為,即使是使用了氮化物熒光體和SiAlON熒光體的發(fā)光部7,發(fā)光效率仍會(huì)伴隨著顯著的溫度上升而降低,進(jìn)而引起發(fā)光部7的劣化。因此,本實(shí)施方式的激光嵌頂燈系統(tǒng)100中,使用冷卻單元20和噴管21對(duì)發(fā)光部7的升溫區(qū)域進(jìn)行冷卻,而使發(fā)光部7的溫度上升得以抑制,由此防止氮化物熒光體和 SiAlON熒光體的發(fā)光效率的降低(進(jìn)而防止發(fā)光部7的劣化)。(風(fēng)量調(diào)節(jié)單元70的風(fēng)量調(diào)節(jié))在此,對(duì)于上述的風(fēng)量調(diào)節(jié)單元70的風(fēng)量調(diào)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。圖1所示的風(fēng)量調(diào)節(jié)單元70,如上述,根據(jù)LD光源單元220的電源單元221供給到各半導(dǎo)體激光器3的電功率的大小,對(duì)冷卻單元20發(fā)生的風(fēng)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。還有,冷卻單元20優(yōu)選以能夠分別調(diào)節(jié)發(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B…各自的風(fēng)量的方式構(gòu)成。在此,如圖5所示,若發(fā)光部7的升溫區(qū)域的溫度超過(guò)攝氏120度附近,即使發(fā)光部7的構(gòu)成材料為上述的氮化物熒光體和SiAlON熒光體時(shí),發(fā)光效率比起室溫(攝氏30 度)時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度的約90%仍有所降低。因此,使半導(dǎo)體激光器3的光輸出最大時(shí)的升溫區(qū)域的溫度能夠維持在攝氏120度以下的風(fēng)量,作為風(fēng)量的上限(第一風(fēng)量)。然后,將這時(shí)供給到半導(dǎo)體激光器3的電功率作為電功率的上限(第一電功率)。其次,求得在供給到半導(dǎo)體激光器3的電功率比上限小的規(guī)定的電功率(第二電功率)時(shí)的升溫區(qū)域的溫度能夠維持在攝氏120度以下的風(fēng)量(第二風(fēng)量)。最后,求連結(jié)兩點(diǎn)坐標(biāo)(第一電功率、第一風(fēng)量)和(第二電功率、第二風(fēng)量)的直線,利用該直線,根據(jù)供給到半導(dǎo)體激光器3的電功率的大小,求得冷卻單元20發(fā)生的風(fēng)的風(fēng)量即可。還有,風(fēng)量調(diào)節(jié)單元70的風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法,并不限于這里所說(shuō)明的方法,只要能夠達(dá)成目的,采用任何方法都可以。(半導(dǎo)體激光器的構(gòu)造)接著,對(duì)于半導(dǎo)體激光器3的基本構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。圖6 (a)示意性地表示半導(dǎo)體激光器3的電路圖,圖6(b)是表示半導(dǎo)體激光器3的基本構(gòu)造的立體圖。如同圖所示,半導(dǎo)體激光器3是陰極電極19、基板18、包層113、活性層111、包層112、陽(yáng)極電極17按該順序
層疊的結(jié)構(gòu)?;?8是半導(dǎo)體基板,如本申請(qǐng),為了得到用于激發(fā)熒光體的藍(lán)色 紫外的激發(fā)光,優(yōu)選使用GaN、藍(lán)寶石、SiC。一般來(lái)說(shuō),作為半導(dǎo)體激光器用的基板的其他例子,可使用 Si、Ge 和 SiC 等的 IV 族半導(dǎo)體,GaAs, GaP, InP, AlAs, GaN, InN, InSb, GaSb 和 AlN 所代表的III-V族化合物半導(dǎo)體,ZnTe、^^e、ZnS和ZnO等的II-VI族化合物半導(dǎo)體,ZnO、,A1203、 SiO2, TiO2, CrO2和( 等氧化物絕緣體,以及SiN等的氮化物絕緣體的任意一種材料。陽(yáng)極電極17用于經(jīng)由包層112向活性層111注入電流。陰極電極19,用于從基板18的下部,經(jīng)由包層113向活性層111注入電流。還有, 電流的注入其進(jìn)行是向陽(yáng)極電極17、陰極電極19施加正向偏壓?;钚詫?11為夾在包層113和包層112之間的構(gòu)造。另外,為了得到藍(lán)色 紫外的激發(fā)光,作為活性層111和包層的材料,使用由 AlhGaN構(gòu)成的混晶半導(dǎo)體。一般作為半導(dǎo)體激光器的活性層、包層,使用以Al WaJruAs、 P、N、Sb為主要成分的混晶半導(dǎo)體,也可以為這樣的構(gòu)成。另外,也可以由Zn、Mg、S、Se、Te 和ZnO等的II-VI族化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。另外,活性層111是通過(guò)注入的電流而產(chǎn)生發(fā)光的區(qū)域,由于包層112和包層113 的折射率差,致使發(fā)出的光被限制在活性層111內(nèi)。此外,在活性層111中,形成有為了限制因受激發(fā)射而增幅的光以相互對(duì)向的方式所設(shè)置的正解理面114、反解理面115,該正解理面114、反解理面115承擔(dān)著反射鏡的作用。但是,與完全反射光的反射鏡不同,因受激發(fā)射而增幅的光的一部分,從活性層 111的正解理面114、反解理面115(在本實(shí)施的方式中,為了方便為正解理面114)出射,成為激光L0。還有,活性層111也可以形成多層量子阱結(jié)構(gòu)。還有,在與正解理面114對(duì)向的反解理面115中,形成有用于振蕩激光的反射膜 (未圖示),通過(guò)在正解理面114和反解理面115的反射率上設(shè)置差,能夠由作為低反射率端面的、例如正解理面114,使激光LO的大部分從發(fā)光點(diǎn)103照射。包層113、包層112也可以由η型及ρ型各自的GaAs、GaP、InP、AlAs, GaN、InN、InSb,GaSb和AlN所代表的III-V族化合物半導(dǎo)體,以及SiiTejeSeJnS和SiO等的II-VI 族化合物半導(dǎo)體的任意一種半導(dǎo)體構(gòu)成,向陽(yáng)極電極17和陰極電極19施加正向偏壓,能夠向活性層111注入電流。關(guān)于包層113、包層112和活性層111等的各半導(dǎo)體層的成膜,能夠使用MOCVD (有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積)法、MBE (分子束外延)法、CVD (化學(xué)氣相沉積)法、激光燒蝕(laser ablation)法和濺射法等一般性的成膜方法構(gòu)成。關(guān)于各金屬層的成膜,能夠使用真空蒸鍍法、鍍敷法、激光燒蝕法和濺射法等的一般性的成膜方法。(發(fā)光部的發(fā)光原理)接著,對(duì)于從半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光LO使熒光體發(fā)光的原理進(jìn)行說(shuō)明。首先,從半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光LO被照射到發(fā)光部7中所含的熒光體上,由此,存在于熒光體內(nèi)的電子從低能態(tài)被激發(fā)成高能態(tài)(激發(fā)狀態(tài))。其后,因?yàn)樵摷ぐl(fā)狀態(tài)不穩(wěn)定,所以熒光體內(nèi)的電子的能態(tài)在一定時(shí)間后又躍遷到原來(lái)的低能態(tài)(基態(tài)能級(jí)的能態(tài)或激發(fā)能級(jí)與基態(tài)能級(jí)之間的亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的能態(tài))。如此,通過(guò)被激發(fā)到高能態(tài)的電子躍遷到低能態(tài),由此熒光體發(fā)光。白色光能夠由滿足調(diào)色的原理的三種顏色的混色或滿足補(bǔ)色原理的兩種顏色的混色構(gòu)成,基于此原理,由半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光LO的顏色與熒光體發(fā)出的光的顏色以上述方式組合,能夠使白色光發(fā)生。使用上述的半導(dǎo)體激光器3照射405nm的激光LO (輸出功率1W)時(shí),從發(fā)光部7 放射150Im(流明)的光通量。 如此,如果對(duì)于1個(gè)發(fā)光部7照射來(lái)自多個(gè)半導(dǎo)體激光器3的激光L0,則能夠在發(fā)光部不破損、劣化的范圍內(nèi)使發(fā)光部7達(dá)到高光通量、高亮度。(半導(dǎo)體激光器的其他結(jié)構(gòu)例)接下來(lái),如果基于圖7對(duì)于本發(fā)明的其他實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明,則如下。上述半導(dǎo)體激光器3是1個(gè)芯片具有1個(gè)發(fā)光點(diǎn),但作為激光嵌頂燈系統(tǒng)100的激光光源,也可以使用1個(gè)芯片具有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)的。圖7是表示半導(dǎo)體激光器30的結(jié)構(gòu)的立體圖。如同圖所示,半導(dǎo)體激光器30在 1個(gè)芯片上具有5個(gè)發(fā)光點(diǎn)31。各發(fā)光點(diǎn)31振蕩波長(zhǎng)405nm的激光L0,其光輸出為1W,由 1個(gè)芯片振蕩的光輸出的總和為5W。發(fā)光點(diǎn)31以0. 4mm的間隔設(shè)置。使用這樣的半導(dǎo)體激光器30時(shí),在與半導(dǎo)體激光器30的發(fā)光點(diǎn)31存在的面對(duì)向的位置,配置棒狀透鏡32。該棒狀透鏡32使從發(fā)光點(diǎn)31振蕩的激光LO向各光纖5的入射端部恥入射。在各發(fā)光點(diǎn)31也可以設(shè)置非球面透鏡4,但通過(guò)使用棒狀透鏡,能夠使光源部分的構(gòu)成簡(jiǎn)單。光纖夾具33,以使來(lái)自發(fā)光點(diǎn)31的激光LO入射多個(gè)入射端部恥的方式定位入射端部恥。因?yàn)榘l(fā)光點(diǎn)31的間隔為0. 4mm,所以入射端部恥也以0. 4mm的間隔被光纖夾具 33固定。為此,在光纖夾具33上切割有0.4mm間距的凹槽。光纖5的出射端部fe側(cè)的構(gòu)成,與上述的激光嵌頂燈系統(tǒng)100同樣。如此通過(guò)使用半導(dǎo)體激光器30,能夠使激光光源的構(gòu)造簡(jiǎn)單,能夠降低激光光源的制造成本。[2.第二實(shí)施方式]
如果基于圖8 圖13,對(duì)于本發(fā)明的其他實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明,則如下。在此,對(duì)于作為本發(fā)明的其他實(shí)施方式的激光嵌頂燈(激光嵌頂燈系統(tǒng))200進(jìn)行說(shuō)明。還有,如圖10所示,本實(shí)施方式的激光嵌頂燈200,只具有單一的發(fā)光單元以及不存在相當(dāng)于風(fēng)量調(diào)節(jié)單元70的構(gòu)成,這兩點(diǎn)與第一實(shí)施方式的激光嵌頂燈系統(tǒng)100不同。但是,本實(shí)施方式的激光嵌頂燈200當(dāng)然也可以具有與激光嵌頂燈系統(tǒng)100同樣的相當(dāng)于風(fēng)量調(diào)節(jié)單元70的構(gòu)成。此外,激光嵌頂燈200是設(shè)置在房屋、交通工具等結(jié)構(gòu)物的頂棚上照明裝置,使用通過(guò)向發(fā)光部7照射從半導(dǎo)體激光器3出射的激光LO而發(fā)生的熒光作為照明光。還有,也可以將具有與激光嵌頂燈200同樣的構(gòu)成的照明裝置設(shè)置在結(jié)構(gòu)物的側(cè)壁或底板上,所述照明裝置的設(shè)置場(chǎng)所沒(méi)有特別限定。圖8是表示發(fā)光單元2IOC和現(xiàn)有的LED嵌頂燈300的外觀的概略圖。圖9是設(shè)置有激光嵌頂燈200的頂棚的剖面圖。圖10是激光嵌頂燈200的剖面圖。如圖8 圖10 所示,激光嵌頂燈200包括如下埋設(shè)于頂板中,出射照明光的發(fā)光單元210C ;經(jīng)由光纖5 向發(fā)光單元210C供給激光LO的LD光源單元220A ;經(jīng)由噴管21向發(fā)光單元210C供給用于冷卻發(fā)光部7的風(fēng)的冷卻器20A。LD光源單元220A和冷卻器20A不設(shè)置在頂棚中,而是設(shè)置在用戶能夠容易接觸到的位置(例如房屋的側(cè)壁)。之所以能夠如此自由地決定LD光源單元220A和冷卻器20A的位置,是由于LD光源單元220A和發(fā)光單元210C通過(guò)光纖5和噴管21分別連接。該光纖5被配置在頂板400和隔熱材401之間的間隙中。(發(fā)光單元2IOC的構(gòu)成)發(fā)光單元2IOC如圖10所示,具有框體211、光纖5、發(fā)光部7和透光板213。還有,發(fā)光單元210C也可以置換成第一實(shí)施方式的發(fā)光單元210A、發(fā)光單元210B 和后述的發(fā)光單元210D之中的任意一個(gè)。在框體211形成有凹部212,在該凹部212的底面配置有發(fā)光部7。在凹部212的表面形成有金屬薄膜,凹部212作為反射鏡發(fā)揮作用。另外,在框體211形成有用于光纖5和噴管21穿過(guò)的通路214,光纖5和噴管21 穿過(guò)該通路214分別延長(zhǎng)至發(fā)光部7。光纖5的出射端部fe和噴管21的送出部21a與發(fā)光部7的位置關(guān)系,與第一實(shí)施方式中說(shuō)明的一樣。另外,在本實(shí)施方式的發(fā)光單元210C中,不設(shè)置用于固定光纖5的出射端部fe的套圈,也可以采用僅由通路214保持光纖5和噴管21的結(jié)構(gòu)。透光板213是以塞住凹部212的開(kāi)口部的方式所配置的透明或半透明的板。該透明板213為第一實(shí)施方式中說(shuō)明的,發(fā)光部7的熒光透過(guò)透光板213作為照明光被射出。透光板213相對(duì)于框體211可拆卸,也可以省略。圖8中,發(fā)光單元210C具有圓形的外緣,但發(fā)光單元210C的形狀(更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f(shuō)是框體211的形狀)沒(méi)有特別限定。還有,在嵌頂燈與前照燈(head lamp)的情況不同,不要求有理想的點(diǎn)光源,發(fā)光點(diǎn)為1個(gè)這樣的水平就已充分。因此,對(duì)于發(fā)光部7的形狀、大小和配置的制約比前照燈的情況少。(LD光源單元220A的構(gòu)成)
LD光源單元220A具有半導(dǎo)體激光器3、非球面透鏡4和光纖5。還有,在圖10中,在LD光源單元220A的內(nèi)部,有相當(dāng)于電源單元221的構(gòu)成未被圖示,但在此說(shuō)明的是,相當(dāng)于電源單元221的構(gòu)成存在于LD光源單元220A內(nèi)部或外部的情況。另外,在第一實(shí)施方式的LD光源單元220中,存在多組半導(dǎo)體激光器3、非球面透鏡4和光纖5,但在本實(shí)施方式中,發(fā)光單元為發(fā)光單元210C這1個(gè)(或發(fā)光部7為1個(gè)), 因此半導(dǎo)體激光器3、非球面透鏡4和光纖5只存在1組。此外,作為光纖5的一方的端部的入射端部恥與LD光源單元220A連接,從半導(dǎo)體激光器3振蕩的激光L0,經(jīng)由非球面透鏡4入射到光纖5的入射端部恥。在圖10所示的LD光源單元220A的內(nèi)部,僅表示有一對(duì)半導(dǎo)體激光器3和非球面透鏡4,但發(fā)光單元存在多個(gè)時(shí),將從各發(fā)光單元延長(zhǎng)的光纖5引導(dǎo)到1個(gè)LD光源單元220A 也可。這時(shí),1個(gè)LD光源單元220A上收容有多個(gè)半導(dǎo)體激光器3和非球面透鏡4的配對(duì) (或多個(gè)半導(dǎo)體激光器3和1個(gè)棒狀透鏡(未圖示)的配對(duì)),LD光源單元220A與第一實(shí)施方式的LD光源單元220同樣,作為集中電源箱發(fā)揮作用。(激光嵌頂燈200的設(shè)置方法的變更例)圖11是表示激光嵌頂燈200的設(shè)置方法的變更例的剖面圖。如同圖所示,作為激光嵌頂燈200的設(shè)置方法的變更例,在頂板400上僅開(kāi)設(shè)讓光纖5和噴管21穿過(guò)的小孔 402,利用薄型、輕量的特長(zhǎng)也能夠?qū)⒓す馇俄敓糁黧w(發(fā)光單元210D)粘貼在頂板400上。 這時(shí),對(duì)于激光嵌頂燈200的設(shè)置的制約變小,另外也有能夠大幅削減工程費(fèi)用這樣的優(yōu)
點(diǎn)ο(激光嵌頂燈200與現(xiàn)有的LED嵌頂燈300的比較)現(xiàn)有的LED嵌頂燈300,如圖8所示,具有多個(gè)透光板301,從各透光板301分別出射照明光。即,在LED嵌頂燈300上存在多個(gè)發(fā)光點(diǎn)。之所以在LED嵌頂燈300上存在多個(gè)發(fā)光點(diǎn),是因?yàn)閺母鱾€(gè)發(fā)光點(diǎn)出射的光的光通量比較小,所以如果不設(shè)置多個(gè)發(fā)光點(diǎn),則得不到充分的光通量的光作為照明光。相對(duì)于此,激光嵌頂燈200是高光通量的照明裝置,因此發(fā)光點(diǎn)可以是1個(gè)。因此, 能夠得到來(lái)自照明光的陰影漂亮這樣的效果。另外,通過(guò)使發(fā)光部7的熒光體為高顯色熒光體(例如多種氧氮化物熒光體的組合),能夠提高照明光的顯色性。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)接近白熾燈嵌頂燈的高顯色。例如,不僅平均顯色指數(shù)Ra在90以上、特殊顯色指數(shù)R9也在95以上這樣的在LED嵌頂燈和熒光燈嵌頂燈中難以實(shí)現(xiàn)的高顯色光,通過(guò)組合高顯色熒光體和半導(dǎo)體激光器3,也可以實(shí)現(xiàn)。還有,特殊顯色指數(shù)R9是評(píng)價(jià)紅色的再現(xiàn)性的指數(shù)。該特殊顯色指數(shù)R9在偽白色型的白色LED中有達(dá)到0以下(負(fù)數(shù))的情況。另一方面,在本實(shí)施方式的激光嵌頂燈 200中,如上述,該特殊顯色指數(shù)R9為95以上,由此也可知其顯色性特別優(yōu)異。圖12是設(shè)置有現(xiàn)有的LED嵌頂燈300的頂棚的剖面圖。如同圖所示,在LED嵌頂燈300中,收容有LED芯片、電源和冷卻單元的框體302被埋設(shè)在頂板400中??蝮w302比較大,在配置框體302的部分的隔熱材料401上,有沿著框體302的形狀形成的凹部。電源線303從框體302延長(zhǎng),該電源線303與插座(未圖示)相連。在這樣的構(gòu)成中會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題。首先,在頂板400和隔熱材料401之間存在作為發(fā)熱源的光源(LED芯片)和電源,因此使用LED嵌頂燈300會(huì)導(dǎo)致頂棚的溫度上升,產(chǎn)生房間的冷氣設(shè)備效率降低這樣的問(wèn)題。另外,在LED嵌頂燈300中,每個(gè)光源都需要電源,總的成本增大這樣的問(wèn)題存在。另外,因?yàn)榭蝮w302比較大,所以在頂板400和隔熱材料401之間的間隙配置LED 嵌頂燈300有困難的情況多發(fā)這樣的問(wèn)題存在。相對(duì)于此,在激光嵌頂燈200中,發(fā)光單元210C不包含大的發(fā)熱源,因此不會(huì)使房間的冷氣設(shè)備效率降低。其結(jié)果是能夠避免房間的冷氣設(shè)備成本的增大。另外,不需要在多個(gè)發(fā)光單元210C上分別設(shè)置電源,因此能夠使激光嵌頂燈200 實(shí)現(xiàn)小型和薄型。其結(jié)果是,用于設(shè)置激光嵌頂燈200的空間的制約變小,對(duì)原有的住宅的設(shè)置變得容易。另外,因?yàn)榧す馇俄敓?00小型和薄型,所以如上述,能夠?qū)l(fā)光單元210C設(shè)置在頂板400的表面,與LED嵌頂燈300相比,能夠減小設(shè)置上的制約,并且能夠大幅削減工時(shí)
和費(fèi)用。圖13是用于比較激光嵌頂燈200和LED嵌頂燈300的規(guī)格的圖。如同圖所示,激光嵌頂燈200在此一例中,與LED嵌頂燈300相比,體積減少94 %,質(zhì)量減少86 %。另外,因?yàn)槟軌驅(qū)D光源單元220設(shè)置在用戶的手容易到達(dá)的地方,所以即使半導(dǎo)體激光器3發(fā)生故障時(shí),也能夠簡(jiǎn)便地更換半導(dǎo)體激光器3。同樣,冷卻器20A也能夠設(shè)置在用戶的手容易到達(dá)的地方,因此,即使冷卻器20A內(nèi)部的冷卻機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí),也能夠簡(jiǎn)便地進(jìn)行修理。另外,通過(guò)將從多個(gè)發(fā)光單元延長(zhǎng)的光纖5引導(dǎo)到1個(gè)LD光源單元220, 能夠一并管理多個(gè)半導(dǎo)體激光器3。因此,即使更換多個(gè)半導(dǎo)體激光器3時(shí),也能夠容易地進(jìn)行這一更換。還有,在LED嵌頂燈300中,使用了高顯色熒光體的類型時(shí),能夠出射消耗功率 10W、約5001m的光通量,但為了在激光嵌頂燈200中實(shí)現(xiàn)同等亮度的光,需要3. 3W的光輸出。如果LD效率為35%,則該光輸出相當(dāng)于消耗功率10W,因?yàn)長(zhǎng)ED嵌頂燈300的消耗功率為10W,所以在消耗功率上看不到兩者之間存在顯著的差異。因此,在激光嵌頂燈200中, 與LED嵌頂燈300相同的消耗功率下,能夠獲得上述的各種優(yōu)點(diǎn)。如上,激光嵌頂燈200包括具有至少1個(gè)出射激光LO的半導(dǎo)體激光器3的LD光源單元220A ;具有發(fā)光部7和作為反射鏡的凹部212的至少1個(gè)發(fā)光單元210C ;向發(fā)光單元210C引導(dǎo)激光LO的光纖5 ;用于冷卻發(fā)光單元210C的發(fā)光部7的冷卻器20A。另外,激光嵌頂燈200還包括噴管21,冷卻器20A使風(fēng)發(fā)生,且用于將冷卻器20A發(fā)生的風(fēng)送到發(fā)光部7。因此,在激光嵌頂燈200中,能夠抑制被照射激光LO的發(fā)光部7中的照射區(qū)域的溫度上升。其結(jié)果是,能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命的激光嵌頂燈200。還有,在本發(fā)明還能夠以如下方式表現(xiàn)。S卩,本發(fā)明的激光嵌頂燈,也可以使用具有可撓性的光纖等的導(dǎo)光性構(gòu)件(導(dǎo)光部),對(duì)如下各部進(jìn)行光學(xué)耦合作為發(fā)出照明光的嵌頂燈部(發(fā)光部),主要由熒光體和收納熒光體的框體構(gòu)成的發(fā)光部;發(fā)出激光的半導(dǎo)體激光器元件(激光光源)和用于對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電源電路(電功率調(diào)節(jié)部)、冷卻裝置(冷卻部)。由此,與現(xiàn)有的嵌頂燈相比,能夠絕對(duì)性地削減功率消耗,可以提供與被認(rèn)為是可實(shí)現(xiàn)低耗電化的LED嵌頂燈同等的、且除了功率消耗以外還有很多優(yōu)點(diǎn)(后述)的嵌頂燈。 (還有,作為優(yōu)點(diǎn)之一的不會(huì)使冷氣設(shè)備效率降低的這一點(diǎn),從照明和燃料總效率這一觀點(diǎn)出發(fā),能夠期待比LED嵌頂燈更低的低耗電化。)此外,在構(gòu)筑使用了設(shè)想為在設(shè)置嵌頂燈時(shí)按結(jié)構(gòu)的比例存在的多個(gè)嵌頂燈的照明系統(tǒng)時(shí),因?yàn)楸景l(fā)明的嵌頂燈能夠成為集中地聚攏的半導(dǎo)體激光器和與之對(duì)應(yīng)的一并匯總的電源電路、冷卻裝置這樣的系統(tǒng),所以與各個(gè)照明工具分別具有電源電路的現(xiàn)有的LED 嵌頂燈相比,可以實(shí)現(xiàn)低功率消耗化。另外,使用與LED相比光輸出更大的半導(dǎo)體激光器作為激發(fā)光源,因此,即使沒(méi)有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)也能夠確保充分的照明強(qiáng)度,所以能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)的嵌頂燈,其能夠調(diào)整出現(xiàn)有的小型氪氣燈泡所代表的這種白熾燈同樣漂亮的陰影。還有,因?yàn)楝F(xiàn)有的熒光燈嵌頂燈發(fā)光部非常大,所以不能給出漂亮的陰影。另外,也可以將高顯色熒光體和具有405nm附近的發(fā)光波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器加以組合。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)接近白熾燈嵌頂燈的高顯色、例如,不僅平均顯色指數(shù)Ra在90以上、 且特殊顯色指數(shù)R9也在95以上這樣的在LED嵌頂燈和熒光燈嵌頂燈中難以實(shí)現(xiàn)的高顯色光,通過(guò)組合高顯色熒光體和半導(dǎo)體激光器3,也可以實(shí)現(xiàn)。另外,因?yàn)橛镁哂锌蓳闲缘墓饫w等將設(shè)在頂棚中的嵌頂燈部(發(fā)光部)和半導(dǎo)體激光器所構(gòu)成的激發(fā)光源部進(jìn)行光學(xué)連接,能夠在空間上進(jìn)行分離,所以不會(huì)把巨大的熱量排放到頂棚內(nèi)空間(頂板與隔熱材料的間隙等)。因此,不會(huì)使房間的冷氣設(shè)備效率降低。這是由于,將現(xiàn)有類型(白熾燈嵌頂燈和熒光燈嵌頂燈)的嵌頂燈中作為首要的發(fā)熱源的光源本身、即在LED嵌頂燈中用于與LED元件進(jìn)行交流/直流切換的電源電路這樣的相當(dāng)于發(fā)熱源的半導(dǎo)體激光器和電源電路,都能夠從頂棚內(nèi)排除。另外,由于作為激發(fā)光源的半導(dǎo)體激光器、其電源電路及其冷卻裝置能夠從頂棚內(nèi)排除,從而能夠使嵌頂燈部(發(fā)光部)變得非常地小型、輕量化,即使在對(duì)當(dāng)初沒(méi)有考慮設(shè)置嵌頂燈的原有住宅進(jìn)行改造等中,也能夠簡(jiǎn)單地使房間的照明裝置嵌頂燈化。據(jù)以上,能夠提供與現(xiàn)有的白熾燈嵌頂燈相比而(與LED嵌頂燈同等水平)消耗功率少的嵌頂燈。另外,還能夠提供發(fā)光點(diǎn)為1個(gè),能夠打出漂亮陰影的低消耗功率的嵌頂燈。能夠提供不會(huì)使房間的冷氣設(shè)備效率降低、且使夏天容易度過(guò)的嵌頂燈。此外,能夠提供在對(duì)原有的住宅的改造中也易于再后安裝設(shè)置的嵌頂燈。另外,嵌頂燈除了單獨(dú)使用的情況以外,認(rèn)為多個(gè)組合的情況也很多,但在這種情況下,通過(guò)共用電源電路,還能夠提供與每個(gè)嵌頂燈上都具有電源電路的現(xiàn)有的LED嵌頂燈相比可以降低消耗功率和裝置成本的嵌頂燈。此外,還能夠提供作為白熾燈嵌頂燈的巨大優(yōu)點(diǎn)的顯色性極高的嵌頂燈和嵌頂燈系統(tǒng)。S卩,能夠?qū)崿F(xiàn)熒光燈嵌頂燈和LED嵌頂燈所不能實(shí)現(xiàn)的,接近于白熾燈嵌頂燈的高顯色的嵌頂燈和嵌頂燈系統(tǒng)。另外,本發(fā)明的嵌頂燈也可以具有透光板。另外,本發(fā)明的嵌頂燈,也可以按照從一處所集聚的1個(gè)或多個(gè)構(gòu)成的所述激光光源朝向分別設(shè)置在各處的發(fā)光部的方式設(shè)置所述導(dǎo)光部。另外,本發(fā)明的嵌頂燈中,具有與所述激光光源連接的一個(gè)入射端部的所述導(dǎo)光部,在途中分叉成2個(gè)或2個(gè)以上分路,各個(gè)分路端的出射端部具有2個(gè)或2個(gè)以上的所述發(fā)光部也可。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈系統(tǒng),具有至少兩個(gè)以上所述激光嵌頂燈,并且具有能夠?qū)┙o到多個(gè)所述激光光源的電能進(jìn)行一并調(diào)節(jié)的電能調(diào)節(jié)部也可。另外,本發(fā)明的嵌頂燈,具有透光構(gòu)件,該透光構(gòu)件設(shè)置在所述發(fā)光部發(fā)出的光朝向外部的行進(jìn)路方向并透射該光且遮斷所述激光光源出射的激光也可。在此,經(jīng)由發(fā)光部,例如從作為激發(fā)光源的半導(dǎo)體激光器的極小的發(fā)光部出射的激光,其發(fā)光點(diǎn)的尺寸被放大。但是,也考慮到激光的一部分因某種原因而無(wú)法被轉(zhuǎn)換的情況。在這種情況下,利用透光構(gòu)件遮斷激光,也能夠防止從小的發(fā)光點(diǎn)出射的激光以其發(fā)光點(diǎn)的尺寸的狀態(tài)向外部泄漏。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈,具有含有至少1個(gè)所述激光光源的激光光源群;所述導(dǎo)光部由所述至少1個(gè)入射端部,接收所述激光光源群出射的激光,并且將從該入射端部入射的激光從多個(gè)所述出射端部分別出射;所述發(fā)光部存在多個(gè),所述發(fā)光部分別接受到從所述出射端部的任意一個(gè)出射的激光而進(jìn)行發(fā)光也可。根據(jù)所述構(gòu)成,以激光光源群和多個(gè)發(fā)光部分別作為構(gòu)成要素,它們經(jīng)由導(dǎo)光部被光學(xué)地耦合,因此激光光源群(或激光光源)的尺寸和多個(gè)發(fā)光部的尺寸沒(méi)有關(guān)系。因此,可以減小發(fā)光部各自的尺寸。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈,也可以在所述導(dǎo)光部存在將引導(dǎo)的激光的光路加以分割的分路。根據(jù)所述構(gòu)成,例如導(dǎo)光部由多個(gè)導(dǎo)光構(gòu)件構(gòu)成的情況下,即使導(dǎo)光構(gòu)件的數(shù)量比多個(gè)發(fā)光部的數(shù)量少時(shí),通過(guò)以未被光學(xué)地耦合的發(fā)光部7的數(shù)量使導(dǎo)光構(gòu)件分叉,也能夠避免未被光學(xué)地耦合的發(fā)光部7的產(chǎn)生。還有,在使導(dǎo)光構(gòu)件分叉的方法中,除了僅使1個(gè)光纖分叉的方法以外,也包括使 2個(gè)以上的光纖各自分叉的方法。另外,在1個(gè)導(dǎo)光構(gòu)件中,可將所引導(dǎo)的激發(fā)光的光路分割成2個(gè),也可以分割成 3個(gè)以上。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈,所述導(dǎo)光部也可以具有可撓性。根據(jù)所述構(gòu)成,導(dǎo)光部由具有可撓性的構(gòu)件構(gòu)成。作為這樣的導(dǎo)光部,例如能夠例示光纖或具有可撓性的導(dǎo)光管等。由此,能夠容易地改變導(dǎo)光部的入射端部和出射端部的位置關(guān)系,能夠容易地改變激光光源和發(fā)光部的位置關(guān)系。因此,能夠進(jìn)一步提高激光嵌頂燈的設(shè)計(jì)自由度。由此可以提供例如即使在對(duì)原有的住宅進(jìn)行改造中也易于再后安裝設(shè)置的嵌頂燈。可是,在現(xiàn)有的白熾燈嵌頂燈和熒光燈嵌頂燈中,因?yàn)榘谉霟艉蜔晒鉄暨@樣的光源本身就成為首要的發(fā)熱源,所以由于嵌頂燈的設(shè)置,導(dǎo)致有房間的冷氣設(shè)備效率降低這樣的附帶性的課題。但是,根據(jù)本發(fā)明的激光嵌頂燈,例如設(shè)于頂棚的嵌頂燈(發(fā)光部)和激光光源, 通過(guò)具有可撓性的光纖等而得以光學(xué)地連接,就能夠在空間上分離,因此能夠使其不向頂棚內(nèi)空間(例如頂板與隔熱材的間隙等)排放大量的熱量。由此,可以提供不會(huì)降低房間的冷氣設(shè)備效率且使夏天容易度過(guò)的嵌頂燈。另外,借助如此不會(huì)使冷氣設(shè)備效率降低的優(yōu)點(diǎn),在照明和燃料總效率這一觀點(diǎn)上其比現(xiàn)有的 LED嵌頂燈更低,能夠期望低功率消耗化。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈,也可以所述激光光源和所述導(dǎo)光部存在多個(gè),從所述導(dǎo)光部各自的所述出射端部出射的激光具有的光強(qiáng)度分布中的光強(qiáng)度最大的部分,會(huì)對(duì)所述發(fā)光部互不相同的部分進(jìn)行照射。根據(jù)所述構(gòu)成,所述激光光源和所述導(dǎo)光部存在多個(gè),這時(shí)從所述導(dǎo)光部各自的所述出射端部出射的激光分別具有的光強(qiáng)度分布中的光強(qiáng)度最大的部分,會(huì)對(duì)所述發(fā)光部互不相同的部分進(jìn)行照射。換言之,來(lái)自多個(gè)導(dǎo)光部各個(gè)出射端部的激光,會(huì)對(duì)發(fā)光部分散地照射。因此,能夠降低激光集中照射到發(fā)光部的一處而使發(fā)光部顯著劣化的可能性,不會(huì)使出射的光的光通量降低,而能夠?qū)崿F(xiàn)更長(zhǎng)壽命的激光嵌頂燈。另外,不需要降低照射到發(fā)光部的激光的強(qiáng)度,因此不僅能夠增大激光嵌頂燈的光通量,而且能夠增大亮度。因此, 能夠?qū)崿F(xiàn)小型、高亮度的激光嵌頂燈。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈,也可以在所述導(dǎo)光部的所述出射端部和所述發(fā)光部之間,具備有著相對(duì)于該發(fā)光部呈凸面的凸透鏡。如果在所述導(dǎo)光部的所述出射端部和所述發(fā)光部之間,設(shè)置具有相對(duì)于該發(fā)光部呈凸面的凸透鏡,則即使激光的擴(kuò)展得大于發(fā)光部的尺寸時(shí),也能夠使之與發(fā)光部的尺寸一致而使激光分散地照射。因此,從所述導(dǎo)光部的所述出射端部出射的激光,能夠無(wú)浪費(fèi)地照射到發(fā)光部。其結(jié)果是,能夠期待更低的功率消耗化。作為“具有相對(duì)于發(fā)光部呈凸面的凸透鏡”的例子,能夠例示具有相對(duì)于發(fā)光部呈凸面的雙凸透鏡、平凸透鏡、凸彎月形透鏡等。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈,也可以在所述導(dǎo)光部的所述出射端部和所述發(fā)光部之間,具備有著相對(duì)于該發(fā)光部呈凹面的凹透鏡。如果在所述導(dǎo)光部的所述出射端部和所述發(fā)光部之間,設(shè)置具有相對(duì)于該發(fā)光部呈凹面的凹透鏡,則即使激光的擴(kuò)展得小于發(fā)光部的尺寸時(shí),也能夠使之與發(fā)光部的尺寸一致而使激光分散地照射。因此,從所述導(dǎo)光部的所述出射端部出射的激光,能夠無(wú)浪費(fèi)地照射到發(fā)光部。其結(jié)果是,能夠期待更低的功率消耗化。作為“具有相對(duì)于發(fā)光部呈凹面的凹透鏡”的例子,能夠例示具有相對(duì)于發(fā)光部呈凹面的雙凹透鏡、平凹透鏡、凹彎月形透鏡等。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈也可以具有冷卻部,該冷卻部對(duì)所述激光照射的所述發(fā)光部中的包括照射區(qū)域及其鄰近區(qū)域在內(nèi)的升溫區(qū)域進(jìn)行冷卻。根據(jù)所述構(gòu)成,從激光光源出射的激光進(jìn)入導(dǎo)光部的入射端部,從導(dǎo)光部的出射端部被射出。若該激光被照射到發(fā)光部,則該發(fā)光部發(fā)光。若來(lái)自出射端部的激光照射到發(fā)光部,則包含此照射區(qū)域及其鄰近區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域有一些升溫(即該區(qū)域?yàn)樯郎貐^(qū)域), 借助冷卻部,該升溫區(qū)域被冷卻。因此,通過(guò)抑制升溫區(qū)域的溫度上升,能夠防止因發(fā)光部的發(fā)熱造成的劣化,因此能夠?qū)崿F(xiàn)與LED嵌頂燈同程度或更長(zhǎng)壽命的嵌頂燈。
另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈,所述冷卻部具有送風(fēng)部和導(dǎo)風(fēng)部,該送風(fēng)部將用于送至所述升溫區(qū)域的風(fēng)加以發(fā)生;該導(dǎo)風(fēng)部包括送入由所述送風(fēng)部發(fā)生的風(fēng)的送入部、和送出從該送入部送入的風(fēng)的送出部,所述送出部位于所述升溫區(qū)域的鄰域也可。根據(jù)所述構(gòu)成,送風(fēng)部發(fā)生的風(fēng)進(jìn)入導(dǎo)風(fēng)部的送入部,從位于升溫區(qū)域的鄰域的導(dǎo)風(fēng)部的送出部被送出。由此,本發(fā)明的激光嵌頂燈能夠使由送風(fēng)部發(fā)生的風(fēng)到達(dá)升溫區(qū)域,因此能夠借助該風(fēng)冷卻該升溫區(qū)域。另外,通過(guò)根據(jù)需要改變導(dǎo)風(fēng)部的送入部和送出部的距離,能夠?qū)⒗鋮s部和發(fā)光部以任意的距離分離,因此能夠進(jìn)一步提高激光嵌頂燈的設(shè)計(jì)自由度。因此,可以提供在對(duì)原有住宅的改造中易于再后安裝設(shè)置的嵌頂燈。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈,所述導(dǎo)光風(fēng)也可以具有可撓性。根據(jù)所述構(gòu)成,因?yàn)閷?dǎo)風(fēng)部具有可撓性,所以能夠容易地改變送入部和送出部的位置關(guān)系,能夠容易地改變送風(fēng)部和發(fā)光部的位置關(guān)系。因此,能夠提高本發(fā)明的激光嵌頂燈的設(shè)計(jì)自由度。因此,可以提供在對(duì)原有住宅的改造中也易于再后安裝設(shè)置的嵌頂燈。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈系統(tǒng),優(yōu)選具有多個(gè)所述任意一個(gè)激光嵌頂燈,并且具有對(duì)供給到所述激光嵌頂燈各自包含的所述激光光源的電能進(jìn)行一并調(diào)節(jié)的電功率調(diào)節(jié)部。根據(jù)所述構(gòu)成,因?yàn)榫邆鋵?duì)供給到所述激光光源的電能進(jìn)行一并調(diào)節(jié)的電功率調(diào)節(jié)部,所以能夠?qū)λ械募す馇俄敓舻南碾姽β蔬M(jìn)行一并調(diào)節(jié)??墒牵俄敓舫藛为?dú)使用的情況以外,也有多個(gè)組合使用的情況,但這種情況下,例如通過(guò)多個(gè)嵌頂燈共用電功率調(diào)節(jié)部,與每個(gè)發(fā)光單元都具有電功率調(diào)節(jié)部的現(xiàn)有的LED嵌頂燈相比,可以降低功率消耗和裝置成本。另外,構(gòu)筑使用了多個(gè)嵌頂燈的系統(tǒng)時(shí),通過(guò)1個(gè)電功率調(diào)節(jié)部,可以一并向多個(gè)激光光源供電。此外,激光光源和該電功率調(diào)節(jié)部能夠從嵌頂燈部、即頂棚內(nèi)分離,因此能夠使嵌頂燈部小型、輕量化,即使在對(duì)當(dāng)初沒(méi)有考慮設(shè)置嵌頂燈的原有住宅進(jìn)行改造等中,也能夠簡(jiǎn)單地使房間的照明裝置嵌頂燈系統(tǒng)化。另外,本發(fā)明的激光嵌頂燈系統(tǒng),具有至少1個(gè)所述的任意一個(gè)激光嵌頂燈,并且具有調(diào)節(jié)供給到所述激光光源的電功率的大小的電功率調(diào)節(jié)部、和根據(jù)所述電功率調(diào)節(jié)部供給的電功率的大小對(duì)所述送風(fēng)部發(fā)生的風(fēng)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)的風(fēng)量調(diào)節(jié)部也可。根據(jù)所述構(gòu)成,因?yàn)榫哂姓{(diào)節(jié)供給到所述激光光源的電功率的大小的電功率調(diào)節(jié)部,所以能夠調(diào)節(jié)激光嵌頂燈發(fā)出的光的強(qiáng)弱。另外,因?yàn)轱L(fēng)量調(diào)節(jié)部根據(jù)電功率調(diào)節(jié)部供給的電功率的大小,調(diào)節(jié)所述送風(fēng)部發(fā)生的風(fēng)的風(fēng)量,因此能夠抑制使不必要的風(fēng)量的風(fēng)發(fā)生的這種無(wú)謂的功率消耗。還有,這種情況下,例如通過(guò)多個(gè)嵌頂燈共用電功率調(diào)節(jié)部,與每個(gè)發(fā)光單元都具有電功率調(diào)節(jié)部的現(xiàn)有的LED嵌頂燈相比,可以降低功率消耗和裝置成本。此外,在構(gòu)筑使用了多個(gè)嵌頂燈的系統(tǒng)時(shí),通過(guò)1個(gè)電功率調(diào)節(jié)部,可以一并對(duì)于多個(gè)激光光源供電。另外,也可以經(jīng)由導(dǎo)風(fēng)部,對(duì)于多個(gè)嵌頂燈分別供給由送風(fēng)部發(fā)生的風(fēng),因此與每個(gè)嵌頂燈都具有冷卻單元的現(xiàn)有的嵌頂燈比較,能夠絕對(duì)地減小嵌頂燈部(發(fā)光部)。此外,因?yàn)槟軌驅(qū)⒓す夤庠础⑵潆姽β收{(diào)節(jié)部及其冷卻部從嵌頂燈部、即從頂棚內(nèi)分離,所以能夠使嵌頂燈部非常地小型、輕量化,即使在對(duì)當(dāng)初沒(méi)有考慮設(shè)置嵌頂燈的原有住宅進(jìn)行改造中,也能夠簡(jiǎn)單地使房間的照明裝置嵌頂燈系統(tǒng)化。[附注事項(xiàng)]本發(fā)明并不受上述各實(shí)施方式限定,在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變更,關(guān)于適宜組合不同的實(shí)施方式分別公開(kāi)的技術(shù)的手段而得到的實(shí)施方式,也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適用于要求小型、高光通量且低功率消耗的激光嵌頂燈及激光嵌頂燈系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種激光嵌頂燈,其特征在于,具有 出射激光的激光光源;導(dǎo)光部,包括至少1個(gè)入射端部和至少1個(gè)出射端部,且該入射端部接收所述激光光源出射的激光、該出射端部出射從該入射端部入射的激光; 發(fā)光部,接受從所述出射端部出射的激光而進(jìn)行發(fā)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光嵌頂燈,其特征在于,還具有透光構(gòu)件,該透光構(gòu)件設(shè)置在所述發(fā)光部發(fā)出的光朝向外部的行進(jìn)路方向并透過(guò)該光且遮斷所述激光光源出射的激光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光嵌頂燈,其特征在于, 具有含有至少1個(gè)所述激光光源的激光光源群,所述導(dǎo)光部由所述至少1個(gè)入射端部接收所述激光光源群出射的激光,且將從該入射端部入射的激光從多個(gè)所述出射端部分別出射, 所述發(fā)光部存在多個(gè),所述發(fā)光部分別接受從所述出射端部的任意一個(gè)出射的激光而進(jìn)行發(fā)光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光嵌頂燈,其特征在于, 在所述導(dǎo)光部存在分割所引導(dǎo)的激光的光路的分路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光嵌頂燈,其特征在于, 所述導(dǎo)光部具有可撓性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光嵌頂燈,其特征在于, 所述激光光源和所述導(dǎo)光部存在多個(gè),從所述導(dǎo)光部各自的所述出射端部出射的激光具有的光強(qiáng)度分布中的光強(qiáng)度最大的部分,對(duì)于所述發(fā)光部互不相同的部分進(jìn)行照射。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光嵌頂燈,其特征在于,在所述導(dǎo)光部的所述出射端部與所述發(fā)光部之間,具備有著相對(duì)于該發(fā)光部呈凸面的凸透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光嵌頂燈,其特征在于,在所述導(dǎo)光部的所述出射端部和所述發(fā)光部之間,具備有著相對(duì)于該發(fā)光部呈凹面的凹透鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的激光嵌頂燈,其特征在于,還具有冷卻部,對(duì)所述激光照射的所述發(fā)光部中的包括照射區(qū)域及其鄰近的區(qū)域在內(nèi)的升溫區(qū)域進(jìn)行冷卻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光嵌頂燈,其特征在于, 所述冷卻部具有送風(fēng)部,其將用于送至所述升溫區(qū)域的風(fēng)加以發(fā)生;導(dǎo)風(fēng)部,其包括送入由所述送風(fēng)部發(fā)生的風(fēng)的送入部、和送出從該送入部送入的風(fēng)的送出部,所述送出部位于所述升溫區(qū)域的附近。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的激光嵌頂燈,其特征在于, 所述導(dǎo)風(fēng)部具有可撓性。
12.一種激光嵌頂燈系統(tǒng),其特征在于, 具有多個(gè)權(quán)利要求1所述的激光嵌頂燈,并且具有對(duì)所述激光嵌頂燈各自所含有的所述激光光源所供給的電能進(jìn)行一并調(diào)節(jié)的電功率調(diào)節(jié)部。
13.—種激光嵌頂燈系統(tǒng),其特征在于,具有至少1個(gè)權(quán)利要求10或11所述的激光嵌頂燈, 并且具有電功率調(diào)節(jié)部,對(duì)所述激光光源所供給的電功率的大小進(jìn)行調(diào)節(jié), 風(fēng)量調(diào)節(jié)部,根據(jù)所述電功率調(diào)節(jié)部供給的電功率的大小,對(duì)所述送風(fēng)部發(fā)生的風(fēng)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光嵌頂燈,其具有出射激光的半導(dǎo)體激光器;光纖,具有接收從半導(dǎo)體激光器出射的激光的入射端部和出射從入射端部入射的激光的出射端部;發(fā)光部,接受到從出射端部出射的激光而進(jìn)行發(fā)光。由此,可實(shí)現(xiàn)小型、高光通量且低功率消耗。
文檔編號(hào)F21V29/02GK102297372SQ20111012433
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者岸本克彥 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社
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