光源装置和照明装置制造方法及图纸

技术编号:8023594 阅读:204 留言:0更新日期:2012-11-29 05:41
本发明专利技术涉及光源装置和照明装置。一种光源装置可以获得比传统所获得的亮度充分高的亮度。该光源装置可以包括:固定光源,其发出预定波长的光,该预定波长在覆盖紫外光的波长和可见光的波长的波长区域内;以及波长转换层,其含有至少一种类型的荧光体材料,该荧光体材料被来自固定光源的激励光激励,发出波长比从固定光源发出的光的波长长的荧光。固定光源和波长转换层可以彼此在空间上分开。光源装置可以采用从波长转换层的入射面提取至少荧光的反射方式,其中,来自固定光源的激励光透过波长转换层的所述入射面进入波长转换层。波长转化层包括具有凹陷或凸起的表面结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光源装置和照明装置
技术介绍
采用诸如LED的光半导体元件和诸如荧光体层的波长转换层的组合的光源装置已被广泛使用。这种光源装置由于近期趋向于亮度越来越高,所以已经被应用在包括普通照明和车辆用前灯的更广泛的领域。这种光源装置如果能继续增加其亮度,则被认为提供更宽的应用范围。可以通过使大电流流过光半导体元件以增加从光半导体元件所发出的激励光的强度,来提高采用光半导体元件和波长转换层的组合的前述光源装置的亮度。然而,实际的情形是,波长转换层中产生的热使得在波长转换层中发生树脂成分变色或波长转换材料的温度淬冷,从而导致荧光强度的降低。这可能导致出射光强度饱和或减少,使得难以增加采 用光半导体元件和波长转换层的组合的光源装置的亮度。为了将波长转换层形成为再现性好的固定形状,通常通过将波长转换材料粉末和树脂成分混合以制备膏状物,并通过印刷法等来涂布膏状物,来形成波长转换层。波长转换层中的树脂成分的上述变色是如果树脂成分被加热至约200°C以上则树脂成分发生变色的现象。树脂成分本来是透明的。因此,如果加热导致变色,则树脂成分将吸收来自光半导体元件的激励光的一部分或来自波长转换层的荧光的一部分,成为增加亮度的障碍。波长转换材料的上述温度淬冷是在如果波长转换材料被加热则荧光强度会降低的现象。由于温度淬冷导致荧光强度降低,所以未被转换为荧光的能量变成了热,波长转换材料的产热量增加。这使得波长转换材料的温度增加,进一步促使温度淬冷,导致荧光强度进一步降低。因此,由于产热导致的波长转换材料的温度淬冷也成为了亮度增加的障碍。日本专利申请特开第2006-005367号公报提出的光源可以解决上述问题。该光源使用不含有树脂的波长转换层。这种情况下,由于波长转换层不含有树脂成分,所以不会发生树脂成分的变色。进一步地,波长转换层可为由温度敏感性低的波长转换材料制成的陶瓷层。这避免了温度淬冷的产生,使得可以增加亮度。如图I所示,日本专利申请特开第2006-005367号公报的光源旨在通过将荧光体层92直接连接至光半导体元件(固定光源)95,使荧光体层92中产生的热散至光半导体元件(固定光源)95。图I所示的、光半导体元件(固定光源)95和荧光体层92直接连接的传统光源装置使用了荧光和激励光。要使用的荧光为用来自光半导体元件(固定光源)95的激励光激励荧光体层92所发出的、在背对光半导体元件(固定光源)95的方向出射的光(荧光)的一部分。要使用的激励光是从光半导体元件(固定光源)95发出的、透过荧光体层92且未被荧光体层92所吸收的光。具体地说,图I中的光源装置采用了利用透过荧光体层92的光的透过方式。从荧光体层92出射的光可以包括上述透过光以及附加的反射光,该反射光尤其是被反射离光半导体元件95和荧光体层92之间的界面后返回至光半导体元件(固定光源)95的光。在光半导体元件(固定光源)95中,该光(反射光)可以再次被吸收,使得该光不用作照明光。图I中的光源装置旨在使荧光体层92的热散至光半导体元件(固定光源)95。同时,如果来自光半导体元件(固定光源)95的激励光的强度增大,则不仅在荧光体层92中可以产生热,而且在光半导体元件(固定光源)95中也可以产生热。这意味着,使得荧光体层92中产生的热散至也产生热的光半导体元件(固定光源)95,导致了散热效率低。因此,在图I的光源装置中,采用透过方式以及荧光体层92中产生的热的散热效率低,这限制了亮度增加。
技术实现思路
考虑到这些问题以及其它问题和特征,并结合传统技术,设计了本专利技术。根据本专利技术的一个方面,可以提供一种能够获得亮度比传统所获得的亮度充分高的光源装置和照明>J-U 装直。根据本专利技术的另一方面,光源装置可以包括固定光源,其构造为发出预定波长的光,该预定波长在覆盖紫外光的波长和可见光的波长的波长区域内;以及波长转换层,其含有至少一种类型的波长转换材料,该波长转换材料被来自所述固定光源的激励光激励,发出波长比从所述固定光源发出的光的波长长的荧光。在该光源装置中,所述固定光源和所述波长转换层可以彼此在空间上分开。所述光源装置可以采用从所述波长转换层的表面提取至少荧光的反射方式,其中,来自所述固定光源的激励光可以透过所述波长转换层的所述表面进入所述波长转换层。在该构造中,所述波长转化层可以包括具有凹陷或凸起的表面结构。根据本专利技术的另一方面,在上述光源装置中,波长转换层可以包括波长转换材料板,以及在波长转换材料板上以凹陷或凸起形式形成的多个部段,其中各个部段的尺寸可以小于来自固定光源的激励光的照射点的尺寸。根据本专利技术的另一方面,在上述光源装置中,波长转换层可以由荧光体陶瓷制成。根据本专利技术的另一方面,上述光源装置可以构造为包括具有所述波长转换层的荧光旋转体。根据本专利技术的又一方面,照明装置可以利用上述的光源装置。波长转换层可以为突光体材料层,称为突光体层。根据任意上述构造,光源装置可以被构造为包括固定光源,其发出预定波长的光,该预定波长在覆盖紫外光波长和可见光波长的波长范围中;和波长转换层或荧光体层,其含有至少一种类型的波长转换材料,该波长转换材料被来自所述固定光源的激励光激励,发出波长比从所述固定光源发出的光的波长长的荧光。固定光源和波长转换层可以彼此在空间上分开。光源装置可以采用从波长转换层的表面提取至少荧光的反射方式,其中,来自固定光源的激励光透过波长转换层的所述表面可以进入波长转换层。从而,光源装置可以获得比传统所获得的亮度充分高的亮度。特别地,波长转化层可以包括具有凹陷或突出的表面结构。由此,光源装置可以防止在波长转换层中激励密度的增加,还防止波长转换层中温度的局部增加,而不产生亮度的增加,从而防止波长转换层的温度淬冷。进一步地,如果波长转换层由荧光体陶瓷等制成,则防止波长转换层(由荧光体陶瓷等制成)破裂。如果光源装置可以包括具有波长转换层的荧光旋转体,则可以使波长转换层相对于固定光源旋转,由此来自固定光源的激励光以分散的方式施加到波长转换层。这样可以抑制在光线的照射区域中发热,可以将亮度增加至更高的水平。附图说明根据以下描述并参考附图,本专利技术的上述以及其它特点、特征和优点将变得清晰。图I是示出了传统光源装置的示意性截面图;图2示出了与本申请相同的申请人所提交的且早于本申请所基于的申请的申请(日本专利申请号No. 2009-286397)中描述的光源装置;图3是根据本专利技术做出的光源装置的示例性结构的示意图; 图4是图3中荧光体层的一部分的放大透视图;图5是沿图4的A-A线提取的截面图;图6是示出了与图2的光源装置不同的光源装置的示意图,其中,使得来自固定光源的激励光沿垂直于荧光体层的激励光照射面的轴Z的方向进入荧光体层(S卩,其中0为0度);图7A和图7B是示出了图3的光源装置中来自固定光源的激励光的照射范围的图;图8A和图8B是示出了图6的光源装置中来自固定光源的激励光的照射范围的图;图9是示出了在图3、4和5的光源装置中相对于多个部段各个的升角小的轴上亮度比的测量结果的图;图10是示出了突光体层形成为绕旋转轴旋转的反射型突光旋转体的示例的示意图。具体实施例方式下文中,将根据示例性实施方式参照附图来描述本专利技术的光源装置和照明装置。图2示出了由本申请的申请人所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光源装置,其包括:固定光源,其被构造为发出预定波长的光,该预定波长在覆盖紫外光的波长和可见光的波长的波长区域内;以及波长转换层,其含有至少一种类型的波长转换材料,该至少一种类型的波长转换材料被来自所述固定光源的激励光激励,发出波长比从所述固定光源发出的光的波长长的荧光;所述固定光源和所述波长转换层彼此在空间上分开,所述光源装置采用从所述波长转换层的入射面提取至少荧光的反射方式,其中,来自所述固定光源的激励光透过所述波长转换层的所述入射面进入所述波长转换层,所述波长转化层包括具有凹陷或凸起的表面结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:川上康之
申请(专利权)人:斯坦雷电气株式会社
类型:发明
国别省市:

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