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CN102171511A - 线状光源以及电子设备 - Google Patents

线状光源以及电子设备 Download PDF

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CN102171511A
CN102171511A CN2009801388878A CN200980138887A CN102171511A CN 102171511 A CN102171511 A CN 102171511A CN 2009801388878 A CN2009801388878 A CN 2009801388878A CN 200980138887 A CN200980138887 A CN 200980138887A CN 102171511 A CN102171511 A CN 102171511A
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Abstract

本发明提供一种线状光源以及电子设备。该线状光源(20)具有能够在内部传输入射光的线状材料(11),通过使光在线状材料(11)的内部传输而发光,包括,发光元件(12),其配置在线状材料(11)的一端,并射出光以使光向该线状材料(11)的一端入射;受光元件(21),其配置在线状材料(11)的另一端,能够检测在该线状材料(11)中传输而来的光。从而能够检测线状材料的断裂等异常情况。本发明的电子设备具有该线状光源。

Description

线状光源以及电子设备
技术领域
本发明涉及一种通过使光在光纤等中传输而发光的线状光源以及具有该线状光源的电子设备。
背景技术
近年来,作为各种装置的光源,线状光源的使用增多。线状光源是将发光二极管(LED)或半导体激光器等发光元件与光纤等能够传输光的线状材料相结合而成的部件。对于线状光源,通过使发光元件发出的出射光从线状光源的端部射入,并使光在内部传输而使线状材料发光(例如,参照专利文献1~3)。
在这里,在使半导体激光器的出射光在线状材料中传输而得到照明效果的线状光源中,射入线状材料一端的半导体激光有时会原样从另一端射出。在这种情况下,由于半导体激光的能量密度高,因此,会存在对人体、特别是对眼睛产生不良影响的危险。因此,在使用半导体激光器的线状光源中,必须具有用于避免上述危险的结构。
作为具有上述结构的发明,例如,在专利文献4中记载了在光纤内配置发光元件,从而实现发光元件和光纤一体化的照明装置。该照明装置不仅能避免光的泄漏,而且能够有效地结合发光元件和光纤。
专利文献1:日本公开特许公报特开2006-71776号公报(平成18年3月16日公开)
专利文献2:日本公开特许公报特开2007-157764号公报(平成19年6月21日公开)
专利文献3:日本公开特许公报特开2007-155820号公报(平成19年6月21日公开)
专利文献4:日本公开特许公报特开平11-298014号公报(1999年10月29日公开)
然而,在上述专利文献1~4记载的结构中,当线状材料断裂(折断)时,存在半导体激光向外部射出的问题。也就是说,上述专利文献1~4记载的结构不能检测线状材料的断裂或发光元件的故障、发光元件脱落等异常情况。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的,其目的在于提供一种能够检测线状材料的断裂等异常情况的线状光源以及具有该线状光源的电子设备。
为了解决上述问题,本发明的线状光源是一种具有能够在内部传输入射光的线状材料,通过使光在上述线状材料的内部传输而发光的线状光源,其特征在于,包括,第一发光元件,其配置在上述线状材料的一端,并射出光以使光向该线状材料的一端入射;受光元件,其配置在上述线状材料的另一端,并能够检测在该线状材料中传输的光。
根据上述结构,利用受光元件检测在线状材料中传输的光。因此,如果发生线状材料的断裂或意料之外的弯曲以及发光元件故障或配置偏差等异常情况,则与正常情况相比,受光元件检测出的光传输量大幅变化。因此,线状光源能够根据上述光传输量检测异常情况。
并且,为了解决上述问题,本发明的线状光源是一种具有能够在内部传输入射光的线状材料,并通过使光在上述线状材料内部传输而发光的线状光源,其特征在于,包括内设受光元件的发光元件,其分别配置在上述线状材料的两端,并具有在发光元件中内设受光元件的结构,上述各内设受光元件的发光元件通过上述发光元件射出光以使光射入上述线状材料的端部,并通过上述受光元件检测在该线状材料中传输的光。
根据上述结构,利用各内设受光元件的发光元件中的受光元件检测在线状材料中传输的光。因此,如果发生线状材料的断裂或意料之外的弯曲以及发光元件故障或配置偏差等异常情况,则与正常情况相比,各受光元件检测出的光传输量大幅变化。因此,线状光源能够根据上述光传输量来检测异常情况。
本发明的电子设备的特征在于,具有上述线状光源。
如上所述,本发明的线状光源包括:第一发光元件,其配置在线状材料的一端,并射出光以使光向该线状材料的一端入射;受光元件,其配置在上述线状材料的另一端,并能够检测在该线状材料中传输的光。
因此,由于利用受光元件检测在线状材料中传输的光,因此,如果发生线状材料的断裂或意料之外的弯曲以及发光元件故障或配置偏差等异常情况,则与正常情况相比,受光元件检测出的光传输量大幅变化。因此,起到了如下效果,即,提供能够根据上述光传输量来检测异常情况的线状光源。
并且,本发明的线状光源包括内设受光元件的发光元件,其分别配置在线状材料的两端,并具有在发光元件中内设受光元件的结构,上述各内设受光元件的发光元件通过上述发光元件射出光以射入上述线状材料的端部,并通过上述受光元件检测在该线状材料中传输的光。
因此,由于利用各内设受光元件的发光元件中的受光元件检测在线状材料中传输的光,因此,如果发生线状材料的断裂或意料之外的弯曲以及发光元件故障或配置偏差等异常情况,则与正常情况相比,各受光元件检测出的光传输量大幅变化。因此,起到了如下效果,即,提供能够根据上述光传输量来检测异常情况的线状光源。
本发明的电子设备具备包括上述线状光源的结构。
因此,在这些设备、装置中,由于具备检测异常情况并不使光泄露的安全系统,具有能够消除进入人眼等危险的效果。
附图说明
图1是表示本发明的线状光源基本结构的一例的立体图。
图2是表示上述线状光源的配置发光元件的部分的结构的侧视图。
图3是表示使用LED元件作为上述线状光源的发光元件时的结构的侧视图。
图4表示使用半导体激光器元件作为上述线状光源的发光元件时的结构的侧视图。
图5是表示本发明的线状光源基本结构的其他例子的立体图。
图6是表示本发明的线状光源的一个实施方式的侧视图。
图7是表示本发明的线状光源的其他实施方式的侧视图。
图8是表示上述线状光源的内设受光部的发光元件的一个结构例的主视图。
图9是表示上述线状光源割断时的情况的图。
图10是表示上述线状光源割断时的控制情况的图。
图11是表示在上述线状光源具有在最外层含有光扩散物质的线状材料时的光扩散情况的侧视图。
图12是表示在上述线状光源具有在核心层含有光扩散物质的线状材料时的光扩散情况的侧视图。
图13是表示在上述线状光源具有在外周面涂覆荧光体的线状材料时的发光情况的侧视图。
图14是表示在上述线状光源具有在内部掺入荧光体的线状材料时的发光情况的侧视图。
图15是表示本发明的线状光源的其他的实施方式的侧视图。
图16是表示上述线状光源的散热片的另一例的侧视图。
图17是表示本发明的线状光源的其他的实施方式的侧视图。
图18是表示本发明的线状光源的其他的实施方式的侧视图。
图19是表示本发明的线状光源的其他的实施方式的侧视图。
图20是表示上述线状光源的亮灯系统的图。
图21是表示本发明的线状光源的其他的实施方式的侧视图。
图22是表示本发明的线状光源的其他的实施方式的侧视图。
图23是上述线状光源的线状材料的剖面图,(a)表示第一线状材料部的剖面结构,(b)表示第二线状材料部的剖面结构。
图24是表示上述线状光源的使用例的侧视图。
图25是表示上述线状光源的使用例的侧视图。
图26是表示本发明的电子设备的一个实施方式的图。
图27是表示本发明的显示装置的一个实施方式的图。
图28是表示本发明的照明装置的一个实施方式的图。
图29是表示上述照明装置的背面的图。
附图标记的说明
10、10a、15、15a、20、25、30、30a、30b、35a、35b、40、50、55、60、70、80、100线状光源
11·11a、11b·11c线状材料
12发光元件(第一发光元件)
12aLED元件
12b半导体激光器元件
21受光元件
26内设受光部的发光元件(内设受光元件的发光元件)
27受光部(受光元件)
28发光部(第二发光元件、发光元件)
31光扩散物质
36荧光体
41、41a散热片
51校准透镜(光学元件)
56全息元件(全息图案元件)
81第一线状材料部
82第二线状材料部
110空气调节装置(电子设备)
120显示装置
130照明装置
具体实施方式
【第一实施方式】
下面,参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。下面,首先对作为本实施方式的线状光源的基本结构进行说明,随后,对本实施方式的线状光源的结构进行说明。
(线状光源的基本结构)
图1是表示线状光源10以及线状光源10a的结构的立体图。图2是图1所示的线状光源10和线状光源10a中配置有发光元件12的部分的侧视图。
如图1和图2所示,线状光源10包括线状材料11和两个发光元件12。
线状材料11是能够在内部传输入射光的线状材料,例如,光纤等。线状材料11由不可弯折的材料构成。
发光元件12是发出可见光的光学设备。在线状材料11的两端、与端面具有规定间隔配置有发光元件12。并且,如图2所示,发光元件12被配置为射出的光向线状材料11的端面入射。
这样,在线状光源10中,在线状材料11的两端分别具有发光元件12,通过使发光元件12发出的光从线状材料11的两端射入,并使光在线状材料11中传输,能够使线状材料11发光。
并且,在线状光源10中,由于分别设置在线状材料11两端的发光元件12分别以与线状材料11的端面具有规定间隔的方式配置,因此,防止发光元件12的自热传导至线状材料11。因此,能够抑制热量造成的光特性的恶化。
另外,由于具有线状材料11,因此,线状光源10不能弯曲。代替线状材料11,也可以使用可弯曲材料的线状材料11a。线状光源10a由线状材料11a和两个发光元件12构成。线状光源10a起到与线状光源10相同的效果,并且能够根据用途弯曲。
并且,只要发光元件12是能够发光的光学设备即可,例如,能够使用发光二极管(LED)或半导体激光器等。图3表示具有作为发光元件12的LED元件12a的线状光源的结构。图4表示具有作为发光元件12的半导体激光器元件12b的线状光源的结构。特别地,由于半导体激光易于在线状材料11中传输,因此,半导体激光器元件适合作为发光元件12。
并且,虽然在线状光源10、10a中,在线状材料11、11a的两端分别配置有发光元件12,但是,并不限于此,也可以是发光元件12仅设置在线状材料11、11a一端的结构。
图5是表示线状光源15和线状光源15a的结构的立体图。
如图5所示,线状光源15具有如下结构,即,具有线状材料11、配置在线状材料11一端的发光元件12的结构。线状光源15a具有如下结构,即,具有线状材料11a、配置在线状材料11a一端的发光元件12的结构。在线状光源15、15a中,发光元件12仅仅设置在线状材料11、11a的一侧,因此,虽然比线状光源10、10a在光强度方面差,但是,在节电方面具有更为优秀的效果。
(线状光源的结构)
接着,对本实施方式的线状光源20的结构进行说明。
图6是表示线状光源20的一个结构例的侧视图。
如图6所示,在线状光源15的结构的基础上,线状光源20还包括受光元件21。另外,当然,线状光源20也可以是在具有线状材料11a的线状光源15a的基础上具有受光元件21的结构。
只要受光元件21是能够检测光的光学设备即可,例如,能够使用光电二极管等。受光元件21配置在线状材料11中的、配置有发光元件12一侧端部的相反侧的端部。并且,受光元件12对在线状材料11中传输来的光进行接收。
这样,对于线状光源20,在线状材料11的一端具有发光元件12,在另一端具有受光元件21。这样,不仅能够使线状材料11发光,而且通过受光元件21能够检测在线状材料11中传输的光的传输量。即,在线状光源20中,能够将从线状材料11的一侧端部射入的光量在相反侧的端部检出。
另外,虽然线状光源20以使发光元件12发出的光仅从线状材料11的一侧入射的线状光源15、15a的结构为基础,但是,并不限于此,也可以以使发光元件12发出的光分别从线状材料11的两侧入射的线状光源10、10a的结构为基础。
图7是表示线状光源25的一个结构例的侧视图。图8是表示内设受光部的发光元件26的一个结构例的正视图。
如图7所示,线状光源25在线状光源15的结构或线状光源15a的结构的基础上,还具有内设受光部的发光元件26。即,线状光源25在除去线状光源10的结构或线状光源10a的结构中的一个发光元件12的结构的基础上,还具备包括内设受光部的发光元件26的结构。
如图8所示,内设受光部的发光元件26具有受光部27和发光部28。然而,并不限于图8所示的结构,只要是在发光元件中内设受光元件且为同一封装的设备即可。内设受光部的发光元件26配置在线状材料11中的、配置有发光元件12的一侧端部的相反侧的端部。并且,受光部27的受光面和发光部28的发光面设置在同一面,以该面与线状材料11相对的方式配置内设受光部的发光元件26。
这样,线状光源25在线状材料11的一端具有发光元件12,在另一端具有内设受光部的发光元件26。这样,通过使光从线状材料11的两端入射,并使光在线状材料11中传输,能够使线状材料11更加明亮地发光。并且,通过内设受光部的发光元件26中的受光部27能够检测在线状材料11中传输的光传输量。
在这里,对于线状光源20、线状光源25,射入受光元件21、内设受光部的发光元件26中的受光部27的光量根据发光元件12的状况和线状材料11的状况而变化。然而,例如,如图9所示,在发生线状材料11由于某种冲击而断裂的异常情况时,由于来自发光元件12的光向外部射出,因此,与光正常传输时相比,光传输量大幅减少。
也就是说,如果发生线状材料11断裂或意料之外的弯曲以及发光元件故障或配置偏差等异常情况,与正常情况相比,受光元件21、受光部27检测出的光传输量大幅变化。因此,通过确认受光元件21、受光部27检测出的光传输量,能够稳定地监视、检测出异常情况的发生。
并且,如图10所示,在受光元件21、受光部27检测的光传输量显示出规定的变化时,能够将发光元件12断电,停止光的射出。由于具备这种防止光泄漏的安全系统(驱动系统),能够消除进入人眼等危险。
并且,对于线状光源25,通过受光部27不仅能够检测在线状材料11中传输的光传输量,而且能够检测同一壳体内的发光部28的发光量。这样,就能够对两者进行监视。而且,能够根据受光部27检测出的发光量调整发光部28的发光强度。
【第二实施方式】
下面基于附图对本发明的其他实施方式进行说明。另外,在本实施方式中说明的结构以外的内容,均与上述第一实施方式相同。为了便于说明,关于与上述第一实施方式的附图所示的部件具有相同功能的部件,使用相同符号,并省略其说明。
由于上述第一实施方式的线状光源20、线状光源25是作为光源使用的,因此,优选光强度大、光的不均少的部件或以希望的颜色发光的部件。
图11是表示具有线状材料11b的线状光源30a的光扩散情况的侧视图。线状光源30a与具有线状材料11b以代替线状材料11的线状光源20的结构相同。线状材料11b在线状材料11的内部结构的最外层含有光扩散物质31。
在线状光源30a中,从线状材料11b的端部射入的光在线状材料11b中传输期间,由于光扩散物质31,在线状材料11b的外周面附近产生光扩散。这样,由于透过外面的光一边扩散一边向外部射出,因此,线状材料11b看起来更为明亮。因此,能够减少光的不均,并成为更为明亮的光源。
图12是表示具有线状材料11c的线状光源30b的光扩散情况的侧视图。线状光源30b与具有线状材料11c以代替线状材料11的线状光源20的结构相同。线状材料11c在线状材料11的内部结构的核心层含有光扩散物质31。
在线状光源30b中,从线状材料11c的端部射入的光在线状材料11b中传输期间,由于光扩散物质31,在线状材料11b的核心部附近产生光扩散。这样,由于扩散的光一边透过外面一边向外部射出,因此,线状材料11c看起来更为明亮。因此,能够减少光的不均,并实现更为明亮的光源。
并且,在线状光源30a、30b中,利用线状材料11b、11c的扩散效果能够控制从一侧射入的光传输多长距离。然而,需要设计与用途相适应的线状材料。
图13是表示具有在外周面涂覆荧光体36的线状材料11的线状光源35a的发光情况的侧视图。线状光源35a在线状光源20的结构的基础上具有在线状材料11的外周面涂覆荧光体36的结构。另外,在图13中,为了明确显示涂覆有荧光体36的情况,对荧光体36进行了放大显示。
在线状光源35a中,从线状材料11的端部射入的光在线状材料11中传输期间,在线状材料11的外周面附近激发光荧光体36。这样,由于从发光元件12射出的光和从荧光体36放出的光一边透过外面一边向外部射出,因此,能够使线状材料11以希望的颜色发光。
这样,能够得到颜色与用途相适应的光源。例如,通过从发光元件12放出蓝色光、并且荧光体36选择黄色的光材料,能够得到发光元件12的蓝色光和荧光体36的黄色光构成的白色线状光源。
图14是表示具有在内部掺入荧光体36的线状材料11的线状光源35b发光情况的侧视图。线状光源35b在线状光源20的结构的基础上具有在线状材料11的内部掺入荧光体36的结构。
在线状光源35b中,从线状材料11的端部射入的光在线状材料11中传输期间,激发荧光体36。这样,由于从发光元件12放出的光和从荧光体36放出的光一边透过外面一边向外部射出,因此,能够使线状材料11以希望的颜色发光。对于线状光源35b,也能够在线状材料11的内部以希望的颜色发光。
另外,光扩散物质31可以使用目前公知的材料,根据用途决定在线状材料11的哪个部分含有多少即可。并且,荧光体36也可以使用目前公知的各种颜色,能够根据用途决定在线状材料11具有多少、怎样构成即可。
【第三实施方式】
下面基于附图对本发明的其他实施方式进行说明。另外,本实施方式说明的结构以外的内容,均与上述第一、第二实施方式相同。为了便于说明,关于与上述第一、第二实施方式的附图所示的部件具有相同功能的部件,使用相同符号,并省略其说明。
通常,光源由于自热等的影响,可能对光特性产生影响。特别是如背景技术所述的专利文献4记载的照明装置,如果发光元件和光纤一体化,则发光元件放出的热量的影响变大,对光特性的影响变大。因此,在将线状光源作为发光强度大的照明使用时,需要以降低发光元件的散热的影响的方式进行散热设计。
图15是表示线状光源40的一个结构例的剖面图。
如图15所示,线状光源40在所述第一实施方式的线状光源20结构的基础上,具有散热片41。另外,当然,线状光源40并不限于上述第一实施方式的线状光源20的结构,能够适用于具有上述发光元件12的所有线状光源。
散热片41由金属构成,与发光元件21成对地设置。并且,散热片41是将发光元件12以露出发光面和电极部的方式保持在内部的形状。另外,散热片41的外形形状可以是与用途或空间相适应的各种形状。
对于线状光源40,通过设置散热片41,能够将发光元件12的自热有效地散热。因此,能够抑制散热造成的光特性的退化。
另外,散热片41也可以由珀耳帖元件构成。据此,散热片41的低温控制成为可能,能够有效地散热。
并且,散热片41的形状不限于图15所示的形状。例如,如图16所示,也可以是在内部固定线状材料11和发光元件12这两者的形状。该形状是与发光元件12的形状和线状材料11的直径相适应的形状,并且形成有使从发光元件12射出的光有效地进入线状材料11的空间。因此,由于具备成为该形状的散热片41,能够提高发光元件12和形状材料11之间的光结合率。
(第四实施方式)
下面基于附图对本发明的其他实施方式进行说明。另外,本实施方式说明的结构以外的内容,均与上述第一至第三实施方式相同。为了便于说明,关于与上述第一至第三实施方式的附图所示的部件具有相同功能的部件,使用相同符号,并省略其说明。
一般地,从半导体激光器射出的光随着直线前进而扩散。因此,尤其是将半导体激光器元件作为发光元件12进行配置时,不向线状材料11入射的光变多。因此,在将半导体激光器元件作为发光元件12进行配置时,优选具有使来自发光元件12的出射光有效地向线状材料11入射的机构(光学元件)。
图17是表示线状光源50的一个结构例的剖面图。
如图17所示,线状光源50在使用半导体激光器元件作为发光元件12的上述第一实施方式的线状光源20的结构的基础上,具有校准透镜51。另外,当然,线状光源50不限于上述第一实施方式的线状光源20的结构,能够适用于具有上述发光元件12的所有线状光源。
校准透镜51与发光元件12成对地设置,配置在发光元件12和线状材料11之间。并且,校准透镜51与线状材料11的入射口的尺寸相适应地对光进行校准。
对于线状光源50,通过校准透镜51,从半导体激光器射出的光作为校准光向线状材料11入射。因此,能够使光有效地入射,并减少不向线状材料11入射的无用的光。
另外,使发光元件12发出的出射光有效地向线状材料11入射的机构并不限于校准透镜51,只要是转换为点状光的透镜等光学元件即可。
并且,如上述第一实施方式的线状光源25,在具有内设受光部的发光元件26的情况下,通常,从前方传输过来的光会遇到发光元件12,因此,有时向受光部27入射的光量变少。此时,不能高精度地检测光传输量。因此,在配置内设受光部的发光元件26时,优选具有使在线状材料11中传输的光有效地向受光部27入射的机构(光学元件)。
图18是表示线状光源55的一个结构例的剖面图。
如图18所示,线状光源55在上述第一实施方式的线状光源25的结构的基础上,具有具备光衍射效果的全息元件56。然而,对于线状光源55,在内设受光部的发光元件26中,受光部27的受光面和发光部28的发光面配置在不同的面。
全息元件56配置在内设受光部的发光元件26和线状材料11之间。全息元件56设定有衍射图案,以对来自前方的光具有衍射效果并向受光部27入射。
对于线状光源55,由于使从前方传输过来的光,即,从线状材料11的相反端的发光元件12射出并传输过来的光适当地向受光部27入射,因此,能够提高对光传输量的检测精度。因此,能够高精度地进行线状光源55的状态的监视。并且,在发光部28使用半导体激光器时,通过全息元件56,起到能够使出射光有效地向线状材料11入射的效果。
(第五实施方式)
下面基于附图对本发明的其他实施方式进行说明。另外,本实施方式说明的结构以外的内容,均与上述第一至第四实施方式相同。为了便于说明,关于与上述第一至第四实施方式的附图所示的部件具有相同功能的部件,使用相同符号,并省略其说明。
图19是表示线状光源60的一个结构例的侧视图。
如图19所示,线状光源60具有线状材料11、分别配置在线状材料11两端的内设受光部的发光元件26。即,在线状光源60中,在线状材料11的两端均设置有发光机构和受光机构这两种机构。如线状光源60这样分别在线状材料11的两端设置发光机构的结构中,通常,为了提高发光强度,使两端的发光机构同时亮灯。
但是,在同时亮灯时,如线状光源60这样分别在线状材料11的两端设置受光机构的结构中,由于来自两个发光机构的光会向一个受光机构入射,因此,检测精度不稳定。于是,优选在线状光源60这样的结构中,控制发光动作和受光动作的时间。
图20是表示线状光源60中的、各内设受光部的发光元件26的发光动作图案和受光动作图案的一例的图。另外,为了便于说明,一个内设受光部的发光元件26称为半导体激光器1,另一个内设受光部的发光元件26称为半导体激光器2。
如图20所示,在使半导体激光器1发光的同时使半导体激光器2受光。此时,半导体激光器1的受光动作和半导体激光器2的发光动作停止。即,从控制机构(未图示)等同时向半导体激光器1输出驱动发光部28的发光部信号、向半导体激光器2输出驱动受光部27的受光部检测信号。
接着,在使半导体激光器2发光的同时,使半导体机构1受光。此时,半导体激光器2的受光动作和半导体激光器1的发光动作停止。即,从控制机构等同时向半导体激光器1输出驱动受光部27的受光部检测信号、向半导体激光器2输出驱动发光部28的发光部信号。
这样,交替地切换半导体激光器1的发光动作和半导体机构2的发光动作。并且,半导体激光器1和半导体激光器2在发光动作之间进行受光动作。因此,通过错开发光时间,能够避免两个发光部28发出的光的干涉,并且利用一个发光部27能够分别检测各发光部28的发光的光传输量。
并且,优选上述发光动作的切换时间成一定周期。例如,在以60Hz驱动各发光部28时,能够带来人类的视觉残留效果。
(第六实施方式)
下面基于附图对本发明的其他实施方式进行说明。另外,本实施方式说明的结构以外的内容,均与上述第一至第五实施方式相同。为了便于说明,关于与上述第一至第五实施方式的附图所示的部件具有相同功能的部件,使用相同符号,并省略其说明。
图21是表示线状光源70的一个结构例的侧视图。
如图21所示,线状光源70包括:线状材料11、三个发光元件12、三个校准透镜51。另外,线状光源70在未图示的线状材料11的一端具有受光元件21或内设受光部的发光元件26。另外,发光元件21的数量不限于三个。
在线状材料11的内部形成反射镜71以划分内部区域。分别设置三个发光元件12以使出射光射入线状材料11的被划分的区域。另外,两个发光元件12配置为向线状材料11的外周面射出光。三个发光元件12使用半导体激光器,并分别射出不同波长的激光。三个校准透镜51分别配置在发光元件12和线状材料11之间。
线状光源70通过使三个发光元件12同时亮灯,能够使线状材料11以多色发光。因此,能够实现具有与用途相适应的多种颜色的光源。
并且,通过在线状材料11上结合光扩散特性不同的材料,也能够实现有效地进行照明的光源。
图22是表示线状光源80的一个结构例的图。图23是线状光源80的剖面图,(a)表示第一线状材料部81的剖面结构,(b)表示第二线状材料部82的剖面结构。
如图22所示,在线状光源80中,线状材料11是组合多个侧面放射量不同的部分(第一线状材料部81、第二线状材料部82)而构成的。也就是说,在线状材料11中,第一线状材料部81和第二线状材料部82分别由不同材料构成。
如图23(a)所示,第一线状材料部81由核心部81a和包层部81b这两层构成。核心部81a和包层部81b由树脂等构成。并且,核心部81a比包层部81b的折射率大(核心部81a的折射率>包层部81b的折射率)。
据此,由于第一线状材料部81没有散射效果,且光极少从侧面放射,因此,向外部的光扩散率极低。由于第一线状材料81极少从侧面放射光,且核心部81a比包层部81b折射率高,因此,向前方的光传输效率极高。因此,第一线状材料81是向外部的光扩散率极低,且传输效率高的部分。即,第一线状材料部81的侧面放射量极小。
如图23(b)所示,第二线状材料部82由核心部82a和包层部82b这两层构成。核心部82a由特殊丙烯等散射体构成。包层部82b由树脂等构成。这样,由于第二线状材料部82使传输的光向外部散射,且从侧面放射的光极多,因此,成为向外部的光扩散率极高的部分。即,第二线状材料部82比第一线状材料部81的侧面放射量多。
在线状光源80中,第一线状材料部81不向外部射出光,第二线状材料部82向外部放出光。线状材料11的发光元件12的结合部分多数情况下不需要光。因此,在不需要光放射的部分形成侧面放射量小的第一线状材料部81,在需要向外部放射光的部分形成侧面放射量大的第一线状材料部81,通过制造线状材料11,能够提高光利用率。
图24和图25表示在衬纸(台紙)83的表面需要光显示时的照明图案的一例。如图24和图25所示,线状光源80以线状材料11的一部分位于衬纸83的表面,发光元件12位于衬纸83的背面的方式安装在衬纸83上。此时,在线状材料11中,在不需要光的部分形成第一线状材料部81,在希望在外部可见的部分形成第二线状材料部82即可。这样就能够显示为只有位于衬纸83的表面侧的线状材料11发光。
(第七实施方式)
下面基于附图对本发明的其他实施方式进行说明。另外,除了本实施方式说明的结构以外,均与上述第一至第六实施方式相同。为了便于说明,关于与上述第一至第六实施方式的附图所示的部件具有相同功能的部件,使用相同符号,并省略其说明。
在本实施方式中,对上述第一至第六实施方式的线状光源的用途例进行说明。另外,为了便于说明,下面表示为线状光源100。
图26是表示在空气调节装置110中搭载线状光源100时的一个结构例的图。
例如,线状光源100由红色的发光元件12和蓝色的发光元件12构成。线状光源100在制冷时亮蓝灯,在制热时亮红灯。即,使红色的发光元件12和蓝色的发光元件12交替发光。因此,线状光源100能够通过进行光显示而进行功能显示,能够作为使用户识别或通知用户的指示器使用。
另外,不限于空气调节装置,能够搭载在各种家用电器中,进行功能显示。并且,如果线状光源100在发光元件12中使用半导体激光器元件,则主要形成直线状的照明装置。因此,与使用一般的LED光源等时相比,能够期望得到更好的显示效果。
图27是表示在显示装置120中搭载线状光源100时的一个结构例。
如图27所示,显示装置120具有进行图像显示的液晶装置121、排列在液晶装置121背面的线状光源100。将发光元件12的光的波长和荧光体36相结合以使线状光源100成为例如白色光源。这样,线状光源100能够利用与目前使用的CCFL(冷阴极荧光管)相同的配置构成背光。
图28是表示使用了线状光源100的照明装置130的表面的一个结构例的图。图29是表示图28所示的照明装置130的背面的一个结构例的图。
如图28所示,通过利用线状光源100的直线前进性和可弯曲性的特征,组合多个线状光源100,就能够进行任意的文字显示。并且,如图29所示,线状光源100以发光元件12位于背面并从衬材(台材)131的背面透过的方式形成在衬材131上。这样,发光元件12就从表面不可见。
因此,线状光源100能够代替目前使用的进行气体放电的霓虹管。特别是在发光元件12使用半导体激光器元件等激光时,在线状材料11内的传输效率高,也能够期待激光所特有的炫目感等照明效果。
本发明并不限于上述各实施方式,能够在权利要求的范围内进行各种变更,适当地组合不同实施方式分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
如上所述,本发明的线状光源包括:第一发光元件,其配置在线状材料的一端,并射出光以使光向该线状材料的一端入射;受光元件,其配置在上述线状材料的另一端,并检测在该线状材料中传输过来的光。
因此,由于通过受光元件检测在线状材料中传输的光,因此,如果发生线状材料的断裂或意料之外的弯曲以及发光元件故障或配置偏差等异常情况,则与正常情况相比,受光元件检测出的光传输量大幅变化。因此,达到如下效果,即,提供能够通过上述光传输量检测异常情况的线状光源。
并且,在本发明的线状光源,优选上述第一发光元件根据上述受光元件检测出的光传输量切断电连接。这样,在发生线状材料断裂等异常情况时,第一发光元件被停止。因此,能够防止光向外部射出等。
并且,优选本发明的线状光源具有上述受光元件内设在第二发光元件中的结构,且内设有上述受光元件的第二发光元件射出光以使光射入上述线状材料的另一端。这样,由于使光从线状材料的两端射入,能够提高发光强度。
并且,在本发明的线状光源中,优选上述受光元件还检测上述第二发光元件的发光量,上述第二发光元件根据上述受光元件检测出的发光量调整发光强度。
并且,为了适当地发光,在本发明的线状光源中,优选在上述线状材料的内部含有光扩散物质。
并且,为了以希望的颜色发光,在本发明的线状光源中,优选上述线状材料的外周面涂覆有荧光体。或者,优选在上述线状材料的内部掺入荧光体。
并且,在本发明的线状光源中,优选上述第一发光元件是半导体激光器,并且还包括使上述第一发光元件射出的光在校准或点状光的状态下射入上述线状材料的光学元件。这样,能够使第一发光元件的出射光有效地射入线状材料。
并且,本发明的线状光源还包括多个半导体激光器,其在上述线状材料的外周面分别相对于该线状材料配置,并射出光以使光射入该线状材料的外周面,优选上述多个半导体激光器分别射出不同波长的光。这样,通过使第一发光元件、(第二发光元件)以及多个半导体激光器同时发光,能够使线状材料以多种颜色发光。
并且,在本发明的线状光源中,优选上述线状材料通过组合多个侧面放射量不同的部分而构成。这样,通过在不需放射光的部分形成侧面放射量小的部分,在需要向外部放射光的部分形成侧面放射量大的部分,这样来制造线状材料,就能够提高光利用率。
并且,本发明的线状光源具有分别配置在线状材料的两端,并具有在发光元件中内设受光元件的结构的内设受光元件的发光元件,上述各内设受光元件的发光元件通过上述发光元件射出光以使光射入上述线状材料的端部,并且,通过上述受光元件检测在该线状材料中传输的光。
因此,优选通过各内设受光元件的发光元件中的受光元件检测在线状材料中传输的光,因此,如果发生线状材料的断裂或意料之外的弯曲以及发光元件故障或配置偏差等异常情况,则与正常情况相比,各受光元件检测出的光传输量大幅变化。因此,达到如下效果,即,提供能够通过上述光传输量检测异常情况的线状光源。
并且,在本发明的线状光源中,优选各内设受光元件的发光元件中的发光元件根据其他各内设受光元件的发光元件中的受光元件检测出的光传输量切断电连接。这样,在发生线状材料断裂等异常情况时,各内设受光元件的发光元件中的发光元件被停止。因此,能够防止光向外部射出等。
并且,在本发明的线状光源中,优选上述各内设受光元件的发光元件中的受光元件还检测同一壳体内的发光元件的发光量,上述各内设受光元件的发光元件中的发光元件根据同一封装内的受光元件检测的发光量调整发光强度。
并且,为了适当地发光,在本发明的线状光源中,优选在上述线状材料的内部含有光扩散物质。
并且,为了以希望的颜色发光,在本发明的线状光源中,优选上述线状材料的外周面涂覆有荧光体。或者,优选在上述线状材料的内部掺入荧光体。
优选本发明的线状光源还具有全息图案元件,其使在上述线状材料中传输的光衍射以射入上述内设受光元件的发光元件中的受光元件。据此,由于使在线状材料中传输的光适当地射入受光元件,因此,能够提高受光元件的检测精度。
并且,在本发明的线状光源中,优选上述各内设受光元件的发光元件交替地进行发光动作,并且在发光动作之间进行受光动作。这样,能够避免两个发光元件发出的光的干涉,并能够分别检测各发光元件的发光的光传输量。
并且,在本发明的线状光源中,优选上述线状材料通过组合多个侧面放射量不同的部分而构成。这样,通过在不需要放射光的部分形成侧面放射量小的部分,在需要向外部放射光的部分形成侧面放射量大的部分,从而制造线状材料,能够提高光利用率。
并且,本发明的电子设备具备包括上述线状光源的结构。
上述电子设备是具有通过光显示进行识别或通知的功能的电子设备,作为进行上述光显示的机构,能够作为具有上述线状光源的电子设备来实现。并且,例如,上述电子设备能够作为如下装置实现,即,具有作为背光的上述线状光源的显示装置或使用上述线状光源的照明装置。
工业实用性
本发明不仅能够适用于与使用了用于传输激光等的光纤的线状光源相关的领域,而且能够适用于与线状光源的制造方法相关的领域,还能够广泛应用于显示器用背光或具有光显示功能的家用电器、使用霓虹管的照明装置等领域。

Claims (14)

1.一种线状光源,其具有能够在内部传输入射光的线状材料,通过使光在所述线状材料内部传输而发光,其特征在于,包括,
第一发光元件,其配置在所述线状材料的一端,并射出光以使光向该线状材料的一端射入;
受光元件,其配置在所述线状材料的另一端,并能够检测从该线状材料传输来的光。
2.如权利要求1记载的线状光源,其特征在于,所述第一发光元件根据所述受光元件检测的光传输量切断电连接。
3.如权利要求1记载的线状光源,其特征在于,
所述受光元件具有内设在第二发光元件中的结构,
内设有所述受光元件的第二发光元件射出光以使光向所述线状材料的另一端入射。
4.如权利要求3记载的线状光源,其特征在于,
所述受光元件还检测所述第二发光元件的发光量,
所述第二发光元件根据所述受光元件检测的发光量调整发光强度。
5.如权利要求1记载的线状光源,其特征在于,所述第一发光元件是半导体激光器。
6.如权利要求1记载的线状光源,其特征在于,
还包括多个半导体激光器,它们分别在所述线状材料的外周面相对于该线状材料配置,并射出光以使光向该线状材料的外周面射入,
所述多个半导体激光器分别射出不同波长的光。
7.如权利要求1记载的线状光源,其特征在于,所述线状材料通过组合多个侧面放射量不同的部分而构成。
8.一种线状光源,其具有能够在内部传输入射光的线状材料,并通过使光在所述线状材料内部传输而发光,其特征在于,
包括内设受光元件的发光元件,其分别配置在所述线状材料的两端,并具有在发光元件中内设受光元件的结构,
各所述内设受光元件的发光元件通过所述发光元件射出光以使光射入所述线状材料的端部,并通过所述受光元件检测在该线状材料中传输来的光。
9.如权利要求8记载的线状光源,其特征在于,各所述内设受光元件的发光元件中的发光元件根据另一个所述内设受光元件的发光元件中的受光元件检测的光传输量,切断电连接。
10.如权利要求8记载的线状光源,其特征在于,
各所述内设受光元件的发光元件中的受光元件还检测同一封装内的发光元件的发光量,
各所述内设受光元件的发光元件中的发光元件根据同一封装内的受光元件检测的发光量调整发光强度。
11.如权利要求8记载的线状光源,其特征在于,还包括,
全息图案元件,其使在所述线状材料中传输来的光衍射以使光射入所述内设受光元件的发光元件中的受光元件。
12.如权利要求8记载的线状光源,其特征在于,
各所述内设受光元件的发光元件交替地进行发光动作,并在发光动作之间进行受光动作。
13.如权利要求8记载的线状光源,其特征在于,
所述线状材料通过组合多个侧面放射量不同的部分而构成。
14.一种电子设备,其具有权利要求1或8记载的线状光源。
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