JP6866537B2 - 高ルーメン密度ランプの片面照明 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタで使用するための、又は舞台照明で使用するためなどの、照明システムに関する。本発明はまた、そのような照明システムを備える、照明器具又は投影システムにも関する。

ルミネッセンスロッドは、当該技術分野において既知である。例えば、国際公開第２００６／０５４２０３号は、＞２２０ｎｍ〜＜５５０ｎｍの波長範囲の光を放出する、少なくとも１つのＬＥＤと、少なくとも１つのＬＥＤに向けて光学的に接触することなく配置されている、少なくとも１つの変換構造体とを備え、当該変換構造体が、少なくとも１つのＬＥＤからの光を、少なくとも部分的に＞３００ｎｍ〜≦１０００ｎｍの波長範囲の光に変換する、発光デバイスであって、少なくとも１つの変換構造体が、＞１．５かつ＜３の屈折率ｎを有し、比Ａ：Ｅが、＞２：１かつ＜５００００：１である（ここでＡ及びＥは、以下のように定義される：少なくとも１つの変換構造体は、少なくとも１つのＬＥＤによって放出される光が変換構造体に入射することが可能な、少なくとも１つの入射表面と、少なくとも１つの変換構造体から光が出射することが可能な、少なくとも１つの出射表面とを含み、少なくとも１つの入射表面のそれぞれが、入射表面積を有し、入射表面積は、Ａ１…Ａｎと番号付けされ、少なくとも１つの出射表面のそれぞれが、出射表面積を有し、出射表面積は、Ｅ１…Ｅｎと番号付けされ、少なくとも１つの入射表面積のそれぞれの和Ａが、Ａ＝Ａ１＋Ａ２…＋Ａｎであり、少なくとも１つの出射表面積のそれぞれの和Ｅが、Ｅ＝Ｅ１＋Ｅ２…＋Ｅｎである）ことを特徴とする、発光デバイスを説明している。

特開２０１４１９２１２７号は、蛍光材料を励起するための励起光源と、励起光源からの励起光の波長を変換するための蛍光材料を有する波長変換部材とを含む、蛍光光源デバイスであって、励起光で照射することによる波長変換部材への熱損傷を抑制し、蛍光を収束させて小面積の放出面上に放出し、高信頼性及び高効率を達成することが可能な、蛍光光源デバイスを説明している。波長変換部材は、ベース部によって支持されており、励起光が入射される励起光入射面と、励起光を変換することによって生成された蛍光が放出される蛍光放出面と、ベース部に当接している熱放射面とを個別に有し、励起光入射面は、蛍光放出面よりも大きい面積を有する。

Ｗａｅｔｚｉｇらは、「Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｎｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｅ ｄｏｐａｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＹＡＧ：Ｃｅ ｃｅｒａｍｉｃ ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ ｆｏｒ ｗｈｉｔｅ ＬＥＤｓ」（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１４，ｖｏｌ．２０，ｎｏ．１９，ｐ．２３１８〜２３２４）で、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ及び（Ｇｄ，Ｙ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅセラミック蛍光体が、真空焼結下での固体反応法によって作製されたことを説明している。これらの（Ｇｄ，Ｙ）ＡＧ：Ｃｅセラミックの純粋ガーネット相が、Ｘ線回折（X-ray diffraction；ＸＲＤ）によって、それぞれ、０、２５％、５０％、及び７５％のＧｄ含有量で確認された。ＹＡＧ；Ｃｅ及び（Ｇｄ，Ｙ）ＡＧ：Ｃｅセラミックに基づく、充填式及び非充填式ＬＥＤデバイスの、エレクトロルミネッセンス特性が測定された。１３０．５ｌｍ／Ｗの最も高い発光効率が、０．４ｍｍの厚さを有するＹＡＧ：Ｃｅセラミック蛍光体によって達成された。しかしながら、そのＹＡＧ：Ｃｅセラミック蛍光体に基づくＬＥＤデバイスの相関色温度（correlated color temperature；ＣＣＴ）は、放出光中の赤色成分の欠如により、高いものとなった。それゆえ、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ／（Ｇｄ_ｘ，Ｙ_１−ｘ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅの二重層複合構造セラミック蛍光体が、色空間色度図に従って設計及び作製された。或る１つの実証では、これらの二重層構造によって、３１００Ｋ〜３６００Ｋの、様々なＣＣＴが調整されることが可能であった一方、発光効率は、１０９．９ｌｍ／Ｗに達することができる。これらの二重層蛍光体によって放出される、高い発光効率の安全な温白色光は、二重層蛍光体を、白色ＬＥＤデバイスに関する有力な候補にさせるものであった。多結晶半透明セラミックが提供される。

高輝度光源は、スポット、舞台照明、ヘッドランプ、及びデジタル光投影、並びに（蛍光）顕微鏡及び内視鏡などを含めた、様々な用途に関して興味深い。この目的のために、高透明性のルミネッセンス材料内で、より短い波長の光がより長い波長に変換される、いわゆる集光器を利用することが可能である。そのような透明ルミネッセンス材料のロッドは、ＬＥＤによって照射されて、より長い波長をロッド内で作り出すことができる。変換された光は、（三価セリウムで）ドープされたガーネットなどのルミネッセンス材料内に、導波モードで留まることになり、次いで、（より小さい）表面のうちの一方から抽出されることにより、強度の増大をもたらすことができる。

実施形態では、集光器は、青色光を緑色光に変換して、この緑色光を小エタンデュの出力ビーム内に集光することが可能な、（透明な）蛍光体でドープされた高屈折率ガーネットの矩形バー（ロッド）を含み得る。矩形バーは、６つの表面、すなわち、４つの側壁部を形成する、バーの長さにわたる４つの大表面と、バーの端部における２つの小表面とを有してもよく、これらの小表面のうちの一方が、所望の光が抽出される「ノーズ部」を形成している。

例えば青色光放射下では、何らかのセリウム含有ガーネットの用途を想定すると、青色光が蛍光体を励起し、その後、蛍光体が全ての方向に緑色光を放出し始める。蛍光体は、一般に、高屈折率バー内に埋め込まれているため、変換された（緑色）光の主要部分は、高屈折率バー内に閉じ込められ、（緑色）光がバーから出て行くことが可能なバーのノーズ部へと導波される。生成される（緑色）光の量は、バー内にポンピングされる青色光の量に比例する。バーが長くなるほど、より多くの青色ＬＥＤが、バー内の蛍光体材料をポンピングするために適用されることができ、バーのノーズ部において出て行く（緑色）光の輝度を増大させるために使用されることが可能な、青色ＬＥＤの数が多くなる。しかしながら、蛍光体変換された光は、２つの部分に分けられることができる。

第１の部分は、臨界反射角よりも大きい角度でバーの側壁部に当たることになる、第１のタイプの光線から成る。これらの第１の光線は、高屈折率バー内に閉じ込められて、バーのノーズ部へと横断することになり、そこからシステムの所望の光として出て行ってもよい。

一部の従来技術のシステムと比較して、出力の強度の増大、効率の改善、より良好な熱管理、又は、従来技術のシステムの、より高い信頼性が望ましい。

それゆえ、本発明の一態様は、好ましくは上述の欠点のうちの１つ以上を更に少なくとも部分的に取り除き、及び／又は、比較的より高い効率を有し得る、ルミネッセンス集光器を備える代替的な照明システムを提供することである。本発明は、従来技術の欠点のうちの少なくとも１つを克服若しくは改善すること、又は有用な代替物を提供することを、目的として有してもよい。

それゆえ、本発明は、照明システム（「システム」）であって、
−光源光を供給するように構成されている、光源と、
−長さ（Ｌ）及び高さ（Ｈ）若しくは直径（Ｄ）を有する細長形ルミネッセンス本体（「本体」、「ルミネッセンス本体」、「細長形本体」、「集光器」、「光透過性本体」）であって、細長形ルミネッセンス本体が導光特性を有し、細長形ルミネッセンス本体が、
−放射線入力面を有する、長さ（Ｌ）の少なくとも一部にわたる１つ以上の側面であって、細長形ルミネッセンス本体が、高さ（Ｈ）又は直径（Ｄ）の少なくとも一部を埋める（bridge）放射線出射窓を更に含む、１つ以上の側面と、
−三価セリウムを含むガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料であって、最小濃度ｙ_ｍｉｎ＝０．０３６^＊ｘ^−１及び最大濃度ｙ_ｍａｘ＝０．１７^＊ｘ^−１によって定義されている濃度範囲から選択される、高さ依存性の濃度を有し、ｙが、Ａ元素に対するモル％単位の三価セリウム濃度であり、ｘが、ｍｍ単位の高さ（Ｈ）又は直径（Ｄ）であり、ガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料が、光源光（１１）の少なくとも一部を変換器光に変換するように構成されている、ガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料とを含む、細長形ルミネッセンス本体と、
−１つ以上の側面と熱接触している、１つ以上の熱伝達要素と、
−細長形ルミネッセンス本体から抜け出る光源光を反射して、細長形ルミネッセンス本体内に戻すように構成されている、反射器であって、細長形ルミネッセンス本体が、光源と反射器との間に構成されている、反射器とを備える、照明システム（「システム」）を提供する。

本発明は（また）、実施形態では、光源、特に複数の光源と、細長形ルミネッセンス本体（「本体」、「ルミネッセンス本体」、「細長形本体」、「集光器」、「光透過性本体」）と、１つ以上の熱伝達要素と、反射器とを備える、照明システム（「システム」）も提供する。特に、照明システムは、光源光を供給するように構成されている、光源を備える。更には、照明システムは、特に、長さ（Ｌ）を有する細長形ルミネッセンス本体を備え、細長形ルミネッセンス本体は、実施形態では複数の側面などの、長さ（Ｌ）の少なくとも一部にわたる１つ以上の側面を含み、側面は、放射線入力面（「放射線入射窓」）を有する第１の側面と、第１の側面に平行に構成されている第２の側面とを含み、側面が、高さ（Ｈ）を規定し、細長形ルミネッセンス本体は、第１の側面と第２の側面との間の高さ（Ｈ）の少なくとも一部を埋める放射線出射窓を更に含む。特に、光透過性本体は、（ｎ）個の側面を含み、ｎ≧３である。

また更には、細長形ルミネッセンス本体は、三価セリウムを含むガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料であって、特定の実施形態では、最小濃度ｙ_ｍｉｎ＝０．０３６^＊ｘ^−１及び最大濃度ｙ_ｍａｘ＝０．１７^＊ｘ^−１によって定義されている濃度範囲から選択される、高さ依存性の濃度を有し、ｙが、Ａ元素に対するモル％単位の三価セリウム濃度であり、ｘが、実施形態では、ｍｍ単位の高さであり、ガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料が、光源光の少なくとも一部を変換器光に変換するように構成されている、ガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料を含む。

１つ以上の熱伝達要素は、１つ以上の側面と熱接触しており、特に、照明システムの動作中に（ルミネッセンス本体から）熱を伝達して逃がすように構成されている。更には、反射器は、特に、第２の側面（及び、放射線入力面ではない他の面）に構成されており、第２の面を介して細長形ルミネッセンス本体から抜け出る光源光を反射して、細長形ルミネッセンス本体内に戻すように構成されている。この反射される光は、変換された光、並びに、放射線入力面を照射するために使用される光源光であるが、ルミネッセンス本体を通って伝播する間に吸収されることなく維持される、光源光であってもよい。

そのようなシステムでは、一部の従来技術のシステムと比較して、効率が改善されることができ、熱管理が、より良好となり得、システムは（それゆえ）より確実に動作し得る。

高ルーメン密度（high lumen density；ＨＬＤ）デバイスの重要な問題は、ルミネッセンスロッドの冷却である。両面照明を有する構成、及び矩形断面を有するロッドにおいては、冷却に関して２つの側面のみが利用可能である。その場合、ルミネッセンスロッド内で生じる熱消光効果によって、最大性能が（ある程度）制限される。片面照明を有する構成においては、３つの側面が利用可能であり、より良好な冷却を可能にする。更には、ロッドの３面冷却と組み合わされた、片面照明を実装することによって、単一の冷却経路が、ＬＥＤ基板を介して実装されることができる。このことは、ＬＥＤ基板を介して全ての熱が（例えば、外部ヒートシンクに）伝達されるように、ロッド冷却手段とＬＥＤ基板／ＰＣＢ冷却との間に熱結合が存在することを意味する。このことは、ロッドホルダから「外部世界」に向けた、追加的な冷却経路が必要とされないことを意味する。このことは、ＨＬＤモジュールの、よりコンパクトな構築フォームファクタを可能にし、比較的低い光出力パワーで動作し得る、体積に制限があるシステムにおける、容易な実装を可能にする。

その一方で、高出力用途の場合、片面ポンピング式の設計は、ＬＥＤ−冷却界面とは別個の専用のルミネッセンスロッド冷却の可能性を増大させ、それゆえ、例えば、薄型フォームファクタのシステムを可能にする。

別の問題は、ロッド材料のセリウム濃度に関連する。濃度は、入射青色光を吸収するために十分に高くあるべきである。しかしながら、過度に高い場合には、濃度消光及び再吸収のような、いくつかの有害な影響が生じる恐れがあり、それら全てが、緑色光の出力の低下、及び、より多くの発熱をもたらす。更には、変換器材料の生産プロセスでは、より低いセリウム濃度が非常に有益であり得るが、これは一般に、より制御可能な生産プロセス及びより高い生産収率を意味するためである。

更には、特に、単結晶ルミネッセンス変換器が両面ポンピング式システムに適用される場合に、セリウム濃度に関する問題が存在する。理想的には、ＬＥＤポンプからの全ての青色光が、一般に１．２ｍｍ以下のみの厚さのみを有する変換器ロッドを通る青色光の伝搬の間に、緑色光に変換される。この場合、「完全変換」を達成するために必要とされる十分なセリウムを、結晶成長の間に材料中に組み込むことは、非常に困難である。この場合、結晶成長の間に可能とされる限界に達するものと考えられ、技術的課題、及び使用可能な結晶の収率の制限を課している。しかしながら、片面照明は、より低いセリウム濃度を可能にする。そのようなシステムでは、セリウム濃度に関して、より大きい許容差が適用されるが、これは、そのようなシステムでは、青色ＬＥＤポンプの「完全又はほぼ完全な変換」を得ることが、より容易であるためである。

両面ポンピングの場合、完全変換を達成するためには、最低限のセリウム濃度が必要とされ、これは達成することが極めて困難であり、単結晶成長の間に達成されることが可能な理論上の最大限界に近い。実際には、多くの場合、過度に低いセリウム濃度が達成される。しかしながら、工学的観点から、これらのセリウムレベルは既に、結晶成長の間に多くの問題を引き起こしている。またシステム動作に関しても、後に論じられるように、これらのセリウム濃度は既に、何らかの熱的問題及び光学的問題を引き起こしている可能性がある。片面ポンピングの場合、必要とされる最小セリウム濃度は遥かに低く、標準的な単結晶成長法によって容易に達成されることができる。更には、成長の間に最終セリウム濃度が過度に高くなる（必要最低源のセリウム濃度を超える）場合に、このことは、システム性能に対する有害な影響を引き起こす可能性が低い。

低セリウム濃度の１つの利点は、濃度消光の可能性がより少ないことである。高濃度では、セリウム部位が互いに極めて近接しているため、エネルギーは、他の部位に伝達され、緑色放射線の代わりに熱に変換される可能性がより大きい。また、温度消光（より高い温度における緑色ルミネッセンスの減少）も一般に、低セリウム濃度においては、より低い。別の利点は、より低い濃度では、再吸収の可能性がより少ない点である。変換された（緑色）光の一部は、ロッド内に吸収される可能性があり、このうちの一部は再び放出されるが、一部は（有限の量子効率及び漏れ損失のために）失われる。そのため、より低い濃度では、より多くの緑色光がロッドの「ノーズ部」に到達することができる。可能な更なる利点は、より低いセリウム濃度では、緑色光の局所的強度が、より小さくなることであり得る。このことの利点は、励起状態吸収によって引き起こされる（局所的）光飽和（すなわち、青色吸収によって達せられる、当該セリウムレベルでの吸収による、緑色光の損失）の可能性が、より少ないことであり得る。また、より低いセリウム濃度が実装されることができ、かつ青色光がロッドを２回通過する場合には、光変換（ストークスシフト）の間にロッド内で生成された熱は、全体積にわたって、より均等に分散される。このことは、結晶内での局所的「ホットスポット」の形成を防止し、そうではない場合には壊滅的な消光をもたらす恐れのある、局所的な熱消光及び熱暴走を防止する。

ロッド（又は、バー）を２回通過させることによって、本質的に全ての光源光が、ルミネッセンス材料によって吸収され得る。用語「本質的に」及び同様の用語は、ここでは特に、少なくとも９５％、又は更に、少なくとも９９％などの少なくとも９７％を示し得る。

更には、高いセリウムドーパント濃度を有するロッド材料を作製することは、不可能である。薄型ロッドは、小エタンデュを要求する用途（例えば、顕微鏡）に関して特に興味深い。更には、単結晶ロッドにおけるＣｅ濃度を低減することは、結晶成長の間の収率を増大させることになる。

最後に、ロッド材料の冷却の改善により、この材料上への入射青色光束を増大させることが可能となる。それゆえ、より高い出力レベルで青色ポンピングＬＥＤを駆動すること、又は、より高い出力光束を既に有するＬＥＤを使用することが可能である。そうすることによって、ＨＬＤモジュールからの、より高い出力光束が達成されることができ、その一方で、変換器ロッドの温度は、その臨界消光温度未満に依然として保たれることができる。それゆえ、さほど熱的に制限がなく、またそれゆえ、より高い出力光束で動作されることが可能な、システムが得られる。

特に、照明システムは、光源光を供給するように構成されている、光源を備える。光源は、特に、ＬＥＤなどの固体光源である。光源は、特に、ルミネッセンス材料の励起極大におけるピーク最大値、又は励起極大に近いピーク最大値を有する、光源光を供給する。それゆえ、実施形態では、ルミネッセンス材料は、励起極大λ_ｘｍを有し、光源は、強度最大値λ_ｐｘを有する光源光を供給するように構成されており、λ_ｘｍ−１０ｎｍ≦λ_ｐｘ≦λｘｍ＋１０ｎｍ、特に、λ_ｘｍ−２．５ｎｍ≦λ_ｐｘ≦λ_ｘｍ＋２．５ｎｍなどの、λ_ｘｍ−５ｎｍ≦λ_ｐｘ≦λ_ｘｍ＋５ｎｍである。特に、光源波長は、（ルミネッセンス材料の励起極大の）、励起極大（強度）の少なくとも９０％などの、励起極大（強度）の少なくとも７５％などの、励起極大（強度）の５０％の、（励起）強度を少なくとも有する波長においてである。

Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、（Ｙ，Ｇｄ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２、及びＹ_３（Ｇａ，Ａｌ）ｌ_５Ｏ_１２の励起極大は、約４２０〜４７０ｎｍの波長範囲内である。それらの対応の励起極大における、それらの対応の吸収係数は全て、比較的狭い範囲内にあり、最も小さいものは、最も大きいものよりも数パーセント小さいに過ぎない。それゆえ、（本質的に、その励起極大において最も大きい吸収係数を有するセリウム含有ガーネットの、１０％よりも小さい）僅かな差が存在するが、対応の励起極大における吸収係数は、本質的に同じである。

特に、光源は、その光軸が第１の側面に対して垂直であるように、特に放射線入力面に対して垂直であるように構成されている（更に以下もまた参照）。更には、特に複数の光源が適用される。それゆえ、特定の実施形態では、光源は、第１の側面に対して垂直に、特に放射線入力面に対して垂直に構成されている、光軸を有する。更には、特に、ｎ＝４の場合、単一の側面が光源光で照射される。ｎが、例えば６又は８である場合、実施形態では、それぞれ、１〜２つの側面などの１〜３つの側面、又は、１〜２つの側面などの１〜４つの側面が、光源光で照射されてもよい。それゆえ、実施形態では、複数の光源は、側面のうちの１つのみに光源光を供給するように構成されている。

ルミネッセンス本体が、円形又は本質的に楕円形の断面を有する場合には、特に、限定された数の側部から、ロッドが照射されることになる。

特定の実施形態では、ルミネッセンス本体は、円形又は本質的に楕円形の断面を有し、ルミネッセンス本体は、単一の側部から照射される。

それゆえ、実施形態では、ルミネッセンス本体は、２つ以上の方向から照射されてもよいが、伸長軸に対しては、光源の光軸が伸長軸に対して１８０°の角度内にあるように照射されてもよい。それゆえ、光源は、伸長軸の周りの最大１８０°の円区画内に見出されることになる。それゆえ、１つ以上の熱伝達要素は、特に、少なくとも１８０°の円区画内に構成されてもよい。

特に、実施形態では、光源の光源光は、細長形本体の高さ又は直径に平行な方向で供給される。それゆえ、実施形態では、光源光は、細長形本体の本体軸を含む平面に対して垂直な平面内に、光軸を有してもよい。

実施形態では、複数の光源が適用されてもよい。更なる特定の実施形態では、そのような複数の光源は、アレイとして構成されている。そのような光源のアレイは、本体軸に平行に構成されてもよい。それゆえ、そのような特定の実施形態では、ルミネッセンス本体はまた、単一の側部から照射されてもよい。

それゆえ、実施形態では、照明システムは、複数の光源を備えてもよく、光源は、（複数の側面を含む細長形本体の場合）１つ以上の側面のうちの１つに対して、又は、細長形本体が円形（又は、楕円形）の断面形状を有する場合、細長形本体の単一の側部に対して垂直に構成されている、光軸を有する。

細長形ルミネッセンス本体が、単一の側部から照射される場合（「片面ポンピング」）、及び、反射器が光源の反対側に構成されている場合、細長形ルミネッセンス本体によって吸収されない光源光は、細長形ルミネッセンス本体内に戻るように反射されてもよい。それゆえ、より少ないセリウムを使用して、高い吸収が達成され得る。

それゆえ、実施形態では、反射器は、細長形ルミネッセンス本体から抜け出る光源光を反射して、細長形ルミネッセンス本体内に戻すように構成されてもよく、細長形ルミネッセンス本体は、光源と反射器との間に構成されている。

それゆえ、反射器は、実施形態では特に、細長形ルミネッセンス本体からの、別の側面から又は側面の別の部分から抜け出る光源光を反射して、細長形ルミネッセンス本体内に戻すように構成されてもよい。光源の光軸は、特に、（円形の断面を有するロッドの場合）細長形の側面に対して垂直に、又は、（例えば、矩形の断面を有するロッドの場合）側面のうちの１つに対して垂直に構成されてもよいため、光源光は、反対側の側面（の一部）から抜け出てもよい。

実施形態では、反射器は、熱伝達要素によって含まれているか、又は熱伝達要素によって提供される。反射器はまた、ルミネッセンス材料光を反射するように構成されてもよい。

光源の反対側以外の他の位置にもまた、２つ以上の反射器が存在してもよい点に留意されたい。

光源及びそれらの用途の更なる実施形態もまた、以下で明確化される。

更には、照明システムは特に、長さ（Ｌ）を有するルミネッセンス本体、特に細長形ルミネッセンス本体を備え、（細長形）ルミネッセンス本体は、長さ（Ｌ）の少なくとも一部にわたる（ｎ）個の側面を含み、ｎ≧３である。それゆえ、特に（細長形）ルミネッセンス本体は、正方形（ｎ＝４）、矩形（ｎ＝４）、六角形（ｎ＝６）、又は八角形（ｎ＝８）、特に矩形である、（伸長軸に対して垂直な）断面形状を有する。ルミネッセンス本体が円形の断面を有する場合には、ｎは∞と見なされてもよい。（細長形）本体は、一般に（ｎ）個の側面のうちの１つ以上に対して垂直に構成されている、第１の端部又は第１の面と、側面のうちの１つ以上に対して垂直に、またそれゆえ第１の面に平行に構成されてもよいが、また、９０°に等しくなく１８０°に等しくない角度で構成されてもよい、第２の端部又は第２の面とを含む。それゆえ、（細長形）ルミネッセンス本体は、放射線入力面を有する第１の側面と、第１の側面に平行に構成されている第２の側面とを含む、（ｎ）個の側面を含み、側面は、高さ（Ｈ）を規定している。第１の側面及び第２の側面は、間にあるルミネッセンス本体材料と平行に構成されており、それにより、ルミネッセンス本体の幅を規定している。放射線入力面は、光源光を受光するように構成されてもよい、第１の面の少なくとも一部である。（細長形）ルミネッセンス本体は、第１の側面と第２の側面との間の高さ（Ｈ）の少なくとも一部を埋める放射線出射窓を更に備える。特に、放射線出射窓は、第２の面によって含まれている。実施形態では第２の面と本質的に同一であってもよい、放射線出射窓は、０°よりも大きく１８０°よりも小さい範囲から選択される、１つ以上の側面との角度で構成されてもよい。実施形態では、角度は、４５〜１３５°などの、１５〜１６５°の範囲から選択されてもよい。特に、角度は、本質的に９０°であってもよい。更なる実施形態もまた、以下で明確化される。

また更には、細長形ルミネッセンス本体は、三価セリウム（Ｃｅ^３＋）を含むガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料であって、最小濃度ｙ_ｍｉｎ＝０．０３６^＊ｘ^−１及び最大濃度ｙ_ｍａｘ＝０．１７^＊ｘ^−１によって定義されている濃度範囲から選択される、高さ依存性の濃度を有し、ｙが、Ａ元素に対する％単位の三価セリウム濃度であり、ｈがｍｍ単位の高さである、ガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料を含む。更には、特に高さは、０．５〜２ｍｍなどの、０．１〜１０ｍｍのような、０．１〜２０ｍｍなどの、０．１〜１００ｍｍの範囲から選択される。

式中、ｘはまた、ｍｍ単位の直径であってもよい。細長形ルミネッセンス本体が、円形若しくは矩形（正方形を含む）以外の断面形状を有する実施形態では、又は、いずれにせよ、より一般的には、ｘは、光源の光軸に沿った、細長形ルミネッセンス本体を通る長さを指してもよい。特に、光源の光軸は、１つ以上の側面のうちの１つに対して垂直に構成されている。

例えば、Ａは、イットリウムであってもよい。例えば高さが１ｍｍである場合、高さはｍｍであるため、ｈ＝１であり、０．０３６〜０．１７％である可能な濃度範囲をもたらす。しかしながら、高さが０．１ｍｍである場合には、濃度が選択されることが可能な濃度範囲は、０．３６〜１．７％である。濃度がｙで示される場合には、Ａは、Ａ_{１−ｘ／１００}Ｃｅ_{ｘ／１００}によって置き換えられることができる。例えば、ｘが２．２である場合には（実施例を参照）、このことは、Ａ_{０．９７８}Ｃｅ_{０．０２２}を結果としてもたらすであろう。

実施形態では、Ａは、イットリウム、ガドリニウム、及びルテチウムのうちの１種以上を含み、Ｂは、アルミニウム及びガリウムのうちの１種以上を含む。実施形態では、Ａ＝Ｌｕであり、Ｂ＝Ａｌであるか、あるいは、ＡがＹ及びＬｕを含み、Ｂ＝Ａｌである。

元素Ａ、並びにガーネットの（更なる）実施形態が、以下で更に明確化される。

ガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料は、光源光の少なくとも一部を変換器光に変換するように構成されている。特に、ガーネット材料は、４２０〜４８０ｎｍの範囲に最大値を有するなどの、４００〜５００ｎｍの範囲の吸収帯域を有する材料である。光源光で励起されると、ルミネッセンス材料は、当該技術分野において既知のように、特に５００〜８００ｎｍの範囲から選択される１つ以上の波長で、発光を生成する。更なる実施形態もまた、以下で明確化される。

照明システムは、光学要素を備えてもよく、光学要素は、ルミネッセンス本体、及びオプションとして他の光学要素を含む。照明システムはまた、複数のルミネッセンス本体を含んでもよく、１つ以上の、特に全てのルミネッセンス本体は、本明細書で定義されるようなものである。光学要素は、１つ以上のルミネッセンス本体を含んでもよい。更には、照明システムは、複数の光学要素を含んでもよい。更なる実施形態が、以下で明確化される。

１つ以上の熱伝達要素は、１つ以上の側面と熱接触している。１つ以上の熱伝達要素は特に、照明システムの動作中に、ルミネッセンス本体から熱を伝達して逃がすように構成されている。それゆえ、熱伝達要素はまた、「冷却要素」として示されてもよい。それゆえ、実施形態では、熱伝達要素は、ヒートシンクであってもよく、又は、ヒートシンクに機能的に結合されてもよい。特に、１つ以上の熱伝達要素は、特に少なくとも約２００Ｗ／ｍ／Ｋのような、少なくとも約１００Ｗ／ｍ／Ｋなどの、少なくとも約３０Ｗ／ｍ／Ｋのような、少なくとも約２０Ｗ／ｍ／Ｋの熱伝導率を有するなどの、熱伝導性材料を含む。

特に、１つ以上の熱伝達要素は、（細長形）ルミネッセンス本体の長さ（Ｌ）の少なくとも一部にわたって、側面のうちの１つ以上の少なくとも一部に平行に構成されている。更には、特に１つ以上の熱伝達要素は、対応の１つ以上の側面から最小距離（ｄ１）の所に構成されており、１μｍ≦ｄ１≦１００μｍである。このようにして、光源光及び／又はルミネッセンス材料光の不要なアウトカップリングをもたらし得る物理的接触が、本質的に存在しなくてもよく、その一方で、良好な熱結合が存在する。特に、最小距離（ｄ１）は、２μｍ≦ｄ１≦５０μｍの範囲から選択される。それゆえ、最小距離が少なくとも１μｍである場合、光学的接触が本質的に存在し得ない。

１つ以上の熱伝達要素は、１つ以上の側面に向けられている、１つ以上の熱伝達要素面を含んでもよい。上述のように、特に、物理的接触は存在しない。しかしながら、実施形態では、物理的接触が存在してもよいが、ルミネッセンス本体の面の一部のみが、１つ以上の熱伝達要素の一部と接触している。それゆえ、実施形態では、対応の１つ以上の熱伝達要素の、１つ以上の熱伝達要素面の少なくとも一部が、細長形ルミネッセンス本体と物理的に接触している。特に、そのような実施形態では、最小距離（ｄ１）は平均距離である。それゆえ、実施形態では、１つ以上の熱伝達要素は、対応の１つ以上の側面から平均最小距離（ｄ１）の所に構成されており、１μｍ≦ｄ１≦１００μｍである。

１つ以上の熱伝達要素は、モノリシック熱伝達要素として構成されてもよい。例えば、そのようなモノリシック熱伝達要素は、ルミネッセンス本体が中に構成されてもよい、スリットなどの空洞を含み得る。このようにして、モノリシック熱伝達要素は、ルミネッセンス本体のｎ−１個の側面を包囲してもよい。それゆえ、実施形態では、１つ以上の熱伝達要素は、第１の側面以外の全ての側面と少なくとも熱接触しており、１つ以上の熱伝達要素は、モノリシック熱伝達要素として構成されている。オプションとして、１つ以上の熱伝達要素の一部はまた、第１の側面と熱接触していてもよい。更には、特定の実施形態では、特にモノリシック熱伝達要素などの、１つ以上の熱伝達要素は、光源用の支持体と熱接触して構成されてもよい。実施形態では、この支持体は、上述のような熱伝導率を有するなどの、熱伝導性であってもよい。モノリシック熱伝達要素はまた、一体型熱伝達ユニットとして示されてもよい。用語「モノリシック熱伝達要素」はまた、複数の（異なる）モノリシック熱伝達要素を指してもよい。

熱伝達要素の更なる特定の実施形態が、以下で明確化される。

上述のように、照明システムは、反射器を更に含む。特に、そのような反射器は、第２の面を介して細長形ルミネッセンス本体から抜け出る光源光を反射して、細長形ルミネッセンス本体内に戻すように構成されてもよい。特定の実施形態では、反射器は、（それゆえ）特に第２の側面の所に構成されている。実施形態では、１つ以上の熱伝達要素の少なくとも一部が、第２の側面の少なくとも一部と熱接触して構成されているため、そのような反射器は、１つ以上の熱伝達要素の間に構成されてもよく、又は、１つ以上の熱伝達要素によって含まれてもよい。

１つ以上の熱伝達要素は、熱伝達要素面として示されてもよい、１つ以上の（外）面を含み得る。それゆえ、実施形態では、第２の面に向けられてもよい１つ以上の熱伝達要素の熱伝達要素面が、反射器を含む。反射器は、アルミニウム（コーティングされた）ミラーなどの、鏡面反射ミラーを含み得る。反射器はまた、特に可視（スペクトル範囲）において（高度に）反射性である、金属酸化物又は他の反射性材料のコーティングなどの、拡散反射器を含み得る。それゆえ、反射性材料は、アルミニウムミラーなどの、鏡面反射性材料であってもよい。反射性材料はまた、粒子状白色材料のコーティングなどの、拡散反射性材料であってもよい。可視域における反射に関して好適な反射性材料は、ＴｉＯ_２、ＢａＳＯ_４、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、及びテフロンから成る群から選択されてもよい。特に、ルミネッセンス本体に向けられている全ての熱伝達要素面が、そのような反射器を含む。熱伝達要素面が反射器を含む場合、反射器とルミネッセンス本体との間の最小距離は、（熱伝達要素（面）とルミネッセンス本体との間の最小距離に関して）本明細書で定義されたようなものであってもよい。

実施形態では、１つ以上の側面の総面積の少なくとも３０％が、ヒートシンクのような１つ以上の熱伝達要素と熱接触していてもよい。特定の実施形態では、１つ以上の側面の総面積の少なくとも約５０％が、１つ以上の熱伝達要素と熱接触していてもよい。

特定の実施形態では、反射器と熱伝達要素とが、同じ要素であってもよい。熱伝達要素の材料は、良好な熱伝導特性と、例えば可視スペクトル範囲における、高い光反射率（＞９０％）とを有し得る。そのような材料の一例は、ＡｌＳｉＭｇＭｎである。

上述のように、照明システムは、光源光を供給するための複数の光源を備えてもよく、光源光は、光透過性本体、より特定的には光透過性本体のルミネッセンス材料によって、少なくとも部分的に変換器放射線に変換される。変換された光は、第１の放射線出射窓から少なくとも部分的に抜け出ることができ、第１の放射線出射窓は特に、光学要素と、より特定的には光学要素の放射線入射窓と、光学的に接触している。

光学要素は特に、光ビームを、所望の角度分布を有するビームに変換するために（「コリメートする」ために）使用される、コリメータを含み得る。更には、光学要素は特に、放射線入射窓を有する光透過性本体を含む。それゆえ、光学要素は、ルミネッセンス本体からの変換器放射線をコリメートするように構成されている、光透過性材料の物体であってもよい。

特定の実施形態では、光学要素は、ＣＰＣ（compound parabolic concentrator；複合放物集光器）などの、複合放物線様コリメータを含む。

塊状ＣＰＣなどの塊状コリメータは、特に、光の抽出器として使用され、（発光）放射線をコリメートするために使用されてもよい。あるいはまた、ロッドのノーズ部上の光学的接触（ｎ＞１．００）を有するドーム、又は、（発光）放射線を集光するための、ＣＰＣなどの中空コリメータを構成してもよい。

光学要素は、ルミネッセンス本体の（最も長い本体軸（当該本体軸は特に、放射線入力面に平行である）に対して垂直な））断面と同じ形状を有する、（光軸に対して垂直な）断面を有してもよい。例えば、後者が矩形断面を有する場合には、前者もまた、そのような矩形断面を有してもよいが、ただし、寸法は異なっていてもよい。更には、光学要素の寸法は、（ビーム成形機能を有し得るため）光学要素の長さにわたって変化してもよい。

更には、光学要素の断面の形状は、光軸に沿った位置と共に変化してもよい。特定の構成では、矩形断面のアスペクト比は、光軸に沿った位置と共に、好ましくは単調に変化してもよい。別の好ましい構成では、光学要素の断面の形状は、光軸に沿った位置と共に、円形から矩形に、又はその逆に変化してもよい。

上述のように、（細長形光透過性本体の）第１の放射線出射窓は、光学要素の放射線入射窓と光学的に接触している。用語「光学的接触」、及び「光学的に結合されている」などの同様の用語は、特に、第１の放射線出射窓の表面積（Ａ１）から抜け出る光が、光学要素の放射線入射窓に、それらの要素の屈折率の差による最小限の損失（フレネル反射損失又はＴＩＲ（total internal reflection；全内部反射）損失など）を伴って入射し得ることを意味する。損失は、以下の要因のうちの１つ以上によって最小限に抑えられてもよい：２つの光学要素間の直接的な光学的接触、２つの光学要素間に光学接着剤を提供することであって、好ましくは、光学接着剤が、２つの個々の光学要素の最低屈折率よりも高い屈折率を有すること、２つの光学要素を近接して（例えば、光の波長よりも遥かに小さい距離で）設けることにより、２つの光学要素間に存在する材料を通って光がトンネリングすること、２つの光学要素間に光学的に透明な境界面材料を設けることであって、好ましくは、光学的に透明な境界面材料が、２つの個々の光学要素の最低屈折率よりも高い屈折率を有し、光学的に透明な境界面材料が、液体又はゲルであってもよいこと、あるいは、２つの個々の光学要素（の一方又は双方）の表面上に光学的反射防止コーティングを設けること。実施形態では、光学的に透明な境界面材料はまた、固体材料であってもよい。更には、光学的境界面材料又は接着剤は、特に、２つの個々の光学要素の最高屈折率以下の屈折率を有してもよい。

用語「光学的に接触している」の代わりに、用語「放射的に結合されている」又は「放射結合されている」もまた使用されてもよい。用語「放射的に結合されている」とは、特に、ルミネッセンス本体によって放出される放射線の少なくとも一部が、ルミネッセンス材料によって受光されるように、ルミネッセンス本体（すなわち、細長形光透過性本体）と光学要素とが互いに関連付けられていることを意味する。ルミネッセンス本体及び光学要素、特に示されている「窓」は、実施形態では、互いに物理的に接触していてもよく、又は他の実施形態では、例えば、約１ｍｍ未満、好ましくは１００μｍ未満の厚さを有する、光学接着剤の（薄い）層によって互いに隔てられてもよい。光学的に透明な境界面材料が適用されない場合、光学的に接触している２つの要素間の距離は特に、ほぼ最大で、発光極大の波長などの、関連の波長であってもよい。可視波長に関しては、これは、０．７μｍ未満などの、１μｍ未満であってもよく、青色に関しては、更に小さくてもよい。

同様に、光源は、ルミネッセンス本体と放射的に結合されているが、一般に光源は、ルミネッセンス本体と物理的に接触していない（以下もまた参照）。ルミネッセンス本体は１つの物体であるため、及び、一般に光学要素もまた１つの物体であるため、用語「窓」は、本明細書では、特に側部又は側部の一部を指してもよい。

それゆえ、ルミネッセンス本体は、１つ以上の側面を含み、光学要素は、１つ以上の側面から抜け出る変換器放射線の少なくとも一部を、放射線入射窓において受光するように構成されている。

この放射線は、空気などの気体を介して、入射窓に直接到達してもよい。また、放射線は、液体又は透明な固体境界面材料などの、別の境界面材料を介して送達されてもよい。更には、又はあるいは、この放射線は、ルミネッセンス本体の近傍に位置決めされているミラーにおける反射などの、１回以上の反射の後に、入射窓に到達してもよい。それゆえ、実施形態では、照明システムは、特に１つ以上の側面に平行に構成され、ルミネッセンス本体から第１の距離で構成されている、第１の反射表面を更に備えてもよく、第１の反射表面は、１つ以上の側面から抜け出る変換器放射線の少なくとも一部を反射して、ルミネッセンス本体内又は光学要素に戻すように構成されている。反射表面と１つ以上の側面との間の空間は、気体を含み、当該気体は空気を含む。第１の距離は、例えば、２μｍ〜１０ｍｍのような、１μｍ〜１０ｍｍの範囲などの、０．１μｍ〜２０ｍｍの範囲であってもよい。

特に、当該距離は、少なくとも関心波長であり、より特定的には、関心波長の少なくとも２倍である。更には、例えば、保持目的のための、又は距離をおいた保持目的のための、ある程度の接触が存在してもよいため、特に、平均距離は、特に約５^＊λｉなどの、少なくとも２^＊λｉのような、少なくとも１．５^＊λｉなどの、少なくともλｉであり、λ_ｉは、関心波長である。しかしながら、特に、平均距離は、実施形態では、良好な熱接触の目的のために、１０μｍ以下のような、２０μｍ以下のような、２５μｍ以下などの、５０μｍ以下である。同様に、そのような平均最小距離は、例えば端面に構成されている反射器及び／又は光学フィルタ、あるいは他の光学構成要素にも同様に適用されてもよい。オプションとして、実施形態では、要素は、反射表面を有するヒートシンク、又は、ヒートシンクに機能的に結合されている反射器などの、ヒートシンク機能及び反射機能の双方を含んでもよい。

照明システムは、青色光、緑色光、黄色光、橙色光、又は赤色光などを供給するように構成されてもよい。あるいは、又は更に、実施形態では、照明システムは（また）、（特に、３２０〜４００ｎｍの範囲の）近ＵＶなどのＵＶ、及び（特に、７５０〜３０００ｎｍの範囲の）近ＩＲなどのＩＲのうちの、１つ以上を供給するように構成されてもよい。更には、特定の実施形態では、照明システムは、白色光を供給するように構成されてもよい。必要に応じて、光学フィルタを使用して単色性が改善されてもよい。近ＵＶ及び近赤外線の定義は、３８０〜７８０ｎｍの、可視光に関して一般的に使用される定義と、部分的に重複してもよい。

本明細書では、用語「集光器」又は「ルミネッセンス集光器」が使用されるが、これは、光変換器の相対的に大きい表面（面積）を、１つ以上の光源が照射し、光変換器の相対的に小さい領域（出射窓）から、多数の変換器放射線が抜け出てもよいためである。それにより、光変換器の特定の構成が、当該光変換器の集光器特性をもたらす。特に、集光器は、ポンプ放射線に対してストークスシフトされている、ストークスシフト光を供給してもよい。それゆえ、用語「ルミネッセンス集光器」又は「ルミネッセンス要素」は、同じ要素、特に（ルミネッセンス材料を含む）細長形光透過性本体を指してもよく、用語「集光器」及び同様の用語は、１つ以上の光源と組み合わせた使用を指してもよく、用語「要素」は、複数を含めた１つ以上の光源と組み合わせて使用されてもよい。単一の光源を使用する場合、そのような光源は、例えば、レーザ、特に、（ＬＥＤレーザのような）固体レーザであってもよい。細長形光透過性本体はルミネッセンス材料を含み、本明細書では特に、ルミネッセンス集光器として使用されることができる。細長形光透過性本体は、本明細書ではまた、「ルミネッセンス本体」としても示される。特に、複数の光源が適用されてもよい。

用語「上流」及び「下流」は、光生成手段（本明細書では特に、光源）からの光の伝搬に対する、物品又は特徴部の配置に関するものであり、光生成手段からの光のビーム内での第１の位置に対して、光生成手段により近い、光のビーム内の第２の位置が、「上流」であり、光生成手段から更に遠く離れた、光のビーム内での第３の位置が「下流」である。

集光器は、光透過性本体を含む。集光器は特に、セラミックロッド、又は単結晶などの結晶などの、細長形光透過性本体に関連して説明される。しかしながら、これらの態様はまた、他の形状のセラミック本体又は単結晶にも関連し得る。特定の実施形態では、ルミネッセンス本体は、セラミック本体又は単結晶を含む。

光透過性本体は、導光特性又は導波特性を有する。それゆえ、光透過性本体はまた、本明細書では、導波路又は光ガイドとしても示される。光透過性本体は、集光器として使用されるため、光透過性本体はまた、本明細書では、集光器としても示される。光透過性本体は一般に、光透過性本体の長さに対して垂直な方向で、実施形態では少なくとも可視光などの、（Ｎ）ＵＶ、可視光、及び（Ｎ）ＩＲ放射線のうちの１つ以上の、（ある程度の）透過率を有することになる。三価セリウムなどの賦活剤（ドーパント）を有さない場合、可視域での内部透過率は、１００％に近くてもよい。

１つ以上のルミネッセンス波長に関する光透過性本体の透過率は、少なくとも９０％／ｃｍなどの、少なくとも８０％／ｃｍ、更に特に、少なくとも９９％／ｃｍなどの、少なくとも９８％／ｃｍなどの、少なくとも９５％／ｃｍであってもよい。このことは、例えば、１ｃｍ^３の立方形状の光透過性本体片が、選択されたルミネッセンス波長（光透過性本体のルミネッセンス材料のルミネッセンスの発光極大に対応する波長など）を有する放射線の垂直照射下で、少なくとも９５％の透過率を有することを意味する。

本明細書では、透過率に関する値は、特に、（例えば、空気との）境界面におけるフレネル損失を考慮に入れない透過率を指す。それゆえ、用語「透過率」は、特に内部透過率を指す。内部透過率は、例えば、透過率が測定される、異なる幅を有する２つ以上の物体の、透過率を測定することによって決定されてもよい。次いで、そのような測定値に基づいて、フレネル反射損失の寄与、及び（結果として）内部透過率が決定され得る。それゆえ、特に、本明細書で示される透過率の値は、フレネル損失を無視する。

実施形態では、（光結合プロセスの間の）フレネル反射損失を抑制するためなどに、反射防止コーティングがルミネッセンス本体に適用されてもよい。

関心波長に関する高透過率に加えて、当該波長に関する散乱もまた、特に低くてもよい。それゆえ、散乱効果のみを考慮に入れた（それゆえ、可能な吸収を考慮に入れない（吸収は、高透過率の観点から、いずれにせよ低くあるべきである））関心波長に関する平均自由行程は、本体の長さの少なくとも２倍のような、少なくとも本体の長さなどの、少なくとも本体の長さの０．５倍であってもよい。例えば、実施形態では、散乱効果のみを考慮に入れた平均自由行程は、少なくとも１０ｍｍなどの、少なくとも５ｍｍであってもよい。関心波長は、特に、ルミネッセンス材料のルミネセンスの最大放出波長であってもよい。それゆえ、関心波長に関する平均自由行程は、特に、関心波長の放出光に関する平均自由行程であり、関心波長は、（可視域での）最大放出波長であってもよい。用語「平均自由行程」とは、特に、光線が、その伝搬方向を変化させる散乱事象を経験する前に移動することになる、平均距離である。特に、サンプルの散乱に関する平均自由行程（mean free path；ｍｆｐ）は、本質的に吸収が存在しない波長領域（例えば、論じられているガーネットに関しては、約６５０ｎｍ）におけるインライン透過率Ｔ＿ｉの測定値から、ｍｆｐ＝−ｈ／ｌｎ（Ｔ＿ｉ／Ｔ＿Ｆ）として決定されることができ、ｈは、サンプル厚さであり、Ｔ＿Ｆ＝１−Ｒ＿Ｆであり、Ｒ＿Ｆは、２つのサンプル表面におけるフレネル反射である。

それゆえ、実施形態では、関心波長に関する（散乱効果のみを考慮に入れた）平均自由行程は、細長形ルミネッセンス本体の長さ（Ｌ）の少なくとも０．５倍であり、関心波長は、ルミネッセンス材料の変換器光の最大放出波長である。用語「変換器光」の代わりに、用語「発光」又は「ルミネッセンス」もまた適用されてもよい。

用語「光」及び「放射線」は、本明細書では、用語「光」が可視光のみを指すことが文脈から明らかではない限り、互換的に使用される。それゆえ、用語「光」及び「放射線」は、ＵＶ放射線、可視光、及びＩＲ放射線を指してもよい。特に照明用途に関する、特定の実施形態では、用語「光」及び「放射線」は、可視光を指す。

ＵＶ放射線という用語は、特定の実施形態では、近ＵＶ放射線（near UV radiation；ＮＵＶ）を指してもよい。それゆえ、本明細書ではまた、用語「（Ｎ）ＵＶ」は、一般にはＵＶを、特定の実施形態ではＮＵＶを指すためにも適用される。ＩＲ放射線という用語は、特定の実施形態では、近ＩＲ放射線（near IR radiation；ＮＩＲ）を指してもよい。それゆえ、本明細書ではまた、用語「（Ｎ）ＩＲ」は、一般にはＩＲを、特定の実施形態ではＮＩＲを指すために適用される。

本明細書では、用語「可視光」は、特に、３８０〜７８０ｎｍの範囲から選択される波長を有する光に関する。透過率は、第１の強度を有する特定波長の光を、垂直放射下で光透過性本体に供給し、材料を透過した後に測定された波長の光の強度を、材料に供給された特定波長の光の第１の強度に関連付けることによって決定されることができる（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，６９ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，１０８８−１９８９のＥ−２０８及びＥ−４０６も参照）。

光透過性本体は、梁（又は、棒）状又はロッド状などの任意の形状を有してもよいが、しかしながら、特に梁状（直方体状）の形状を有し得る。ルミネッセンス集光器などの光透過性本体は、管のように中空であってもよく、又は、水で充填された管、若しくは別の固体光透過性媒体で充填された管のように、別の材料で充填されてもよい。本発明は、特定の形状の実施形態に限定されるものではなく、また本発明は、単一の出射窓又はアウトカップリング面を有する実施形態に限定されるものでもない。以下では、いくつかの特定の実施形態が、より詳細に説明される。光透過性本体が、円形の断面を有する場合には、幅及び高さは、等しくてもよい（及び、直径として定義されてもよい）。しかしながら、特に、光透過性本体は、棒状の形状などの、直方体状の形状を有し、更に、単一の出射窓を設けるように構成されている。

特定の実施形態では、光透過性本体は、特に、１よりも大きいアスペクト比を有してもよく、すなわち、長さが幅よりも大きい。一般に、光透過性本体は、ロッド若しくは棒（梁）、又は矩形の板であるが、光透過性本体は、正方形、矩形、又は丸い断面を必ずしも有するものではない。一般に、光源は、本明細書では放射線入力面として示される、より長い面（側端部）のうちの１つ（以上）を照射するように構成されており、放射線は、本明細書では放射線出射窓として示される、前方の面（前端部）から抜け出る。光源は、１つ以上の側面、及びオプションとして端面に、放射線を供給してもよい。それゆえ、２つ以上の放射線入力面が存在してもよい。

特に、実施形態では、固体光源又は他の光源は、光透過性本体と（直接）物理的に接触していない。

（光源の光出射窓と、光透過性本体の光入射窓との）物理的接触は、（光透過性本体からの）不要なアウトカップリングを、またそれゆえ集光器効率の低減をもたらす恐れがある。それゆえ、特に、物理的接触は実質的に存在しない。実際の接触面積が、十分に小さく保たれている場合には、光学的影響は、無視可能であってもよく、又は少なくとも許容可能であってもよい。それゆえ、例えば、短い平均距離を可能にしつつも、実質的な量の光を抽出しない、２つの表面間の特定の平均距離を規定することになる、特定の表面粗さ若しくは完全には平坦ではない表面からもたらされるような、いくつかの小さい点によって、又は、表面上に意図的に作り出された、いくつかの「最高地点」によって、ある程度の物理的接触を有することは、完全に許容可能であってもよい。

更には、一般に光透過性本体は、２つの実質的に平行な面である、放射線入力面と、その反対側の対向面とを含む。これらの２つの面は、本明細書では、光透過性本体の幅を規定する。一般に、これらの面の長さは、光透過性本体の長さを規定する。しかしながら、上述のように、また以下でも示されるように、光透過性本体は、任意の形状を有してもよく、また、形状の組み合わせを含んでもよい。特に、放射線入力面は、放射線入力面面積（Ａ）を有し、放射線出射窓は、放射線出射窓面積（Ｅ）を有し、放射線入力面面積（Ａ）は、放射線出射窓面積（Ｅ）よりも、少なくとも１．５倍、更に特に少なくとも２倍大きく、特に、２〜５０，０００倍の範囲、特に５〜５，０００倍大きいなどの、少なくとも５倍大きい。それゆえ、特に細長形光透過性本体は、少なくとも５、又は遥かに大きいような、少なくとも２などの、少なくとも１．５の、放射線入力面の面積と放射線出射窓の面積との比として定義される、幾何学的集光係数を有する（上記を参照）。このことは、例えば、複数の固体光源の使用を可能にする（以下もまた参照）。自動車、デジタルプロジェクタ、又は高輝度スポットライト用途のような、典型的な用途に関しては、小さいが高い放射束又は光束の、放出表面が所望される。このことは、単一のＬＥＤでは得ることができないが、本発明の照明システムでは得ることができる。特に、放射線出射窓は、１〜１００ｍｍ^２の範囲から選択される放射線出射窓面積（Ｅ）を有する。そのような寸法では、放出表面が小さい恐れもあるが、それにも関わらず、高発光若しくは高輝度が達成され得る。上述のように、光透過性本体は、一般に、或る（長さ／幅の）アスペクト比を有する。このことは、放射線出射表面は小さいが、例えば複数の固体光源で照射される、大きい放射線入力表面を可能にする。特定の実施形態では、光透過性本体は、０．５〜１０ｍｍなどの、０．５〜１００ｍｍの範囲から選択される高さ（Ｈ）を有する。それゆえ、光透過性本体は特に、本明細書で示される面を有する、一体型本体である。

概してロッド形状又は棒形状の光透過性本体は、任意の断面形状を有することができるが、実施形態では、正方形、矩形、円形、楕円形、三角形、五角形、又は六角形の形状の断面を有する。一般に、セラミック又は結晶の本体は、直方体である。特定の実施形態では、本体には、光入力表面がやや台形の形状を有する、直方体とは異なる形状が与えられてもよい。そうすることによって、光束が更に増強される場合があり、このことは、一部の用途に関して有利であり得る。それゆえ、一部の場合には（上記もまた参照）、用語「幅」はまた、円形の断面を有する光透過性本体の場合などでは、直径を指してもよい。それゆえ、実施形態では、細長形光透過性本体は、更に、高さ（Ｈ）及び高さ（Ｈ）を有し、特に、Ｌ＞Ｗ、及びＬ＞Ｈである。特に、第１の面及び第２の面は、長さを規定し、すなわち、これらの面の間の距離が、細長形光透過性本体の長さである。これらの面は、特に、平行に配置されてもよい。更に、特定の実施形態では、長さ（Ｌ）は、最大で１５ｃｍなどの、４〜２０ｃｍなどの、３〜２０ｃｍのような、少なくとも２ｃｍである。しかしながら、例えば０．５〜２ｃｍなどの、他の寸法もまた可能であり得る。

特に、光透過性本体は、光源光の９５％超を吸収するように選択されている、高さ（Ｈ）を有する。実施形態では、光透過性本体は、０．０３〜４ｃｍ、特に、０．１〜１ｃｍのような、０．１〜１．５ｃｍなどの、０．０５〜２ｃｍの範囲から選択される高さ（Ｈ）を有する。本明細書で示されるセリウム濃度の場合、そのような幅は、光源によって生成される実質的に全ての（特に、最大励起強度を有する励起波長における）光を吸収するためには十分である。

光透過性本体はまた、円筒形状のロッドであってもよい。実施形態では、円筒形状のロッドは、ロッドの長手方向に沿った、１つの平坦化表面を有し、当該平坦化表面に、光源によって放出される光の光透過性本体への効率的なインカップリングのために、光源が位置決めされてもよい。平坦化表面はまた、ヒートシンクを配置するために使用されてもよい。円筒形の光透過性本体はまた、例えば互いに反対側に配置されるか、又は互いに垂直に位置決めされている、２つの平坦化表面を有してもよい。実施形態では、平坦化表面は、円筒形ロッドの長手方向の一部に沿って延在している。しかしながら特に、端部は、平面状であり、互いに垂直に構成されている。

側面は特に、そのような平坦化表面である。平坦化表面は特に、最大５０ｎｍのような、５〜１００ｎｍの範囲などの、最大で１００ｎｍのＲａなどの、比較的低い表面粗さを有する。

光透過性本体はまた、１つの管又は複数の管を含んでもよい。実施形態では、管（又は、複数の管）は、空気、又は、ヘリウム若しくは水素などの、より高い熱伝導率を有する別の気体、あるいは、ヘリウム、水素、窒素、酸素、及び二酸化炭素のうちの２種以上を含む気体で充填されてもよい。実施形態では、管（又は、複数の管）は、水又は（別の）冷却液などの、液体で充填されてもよい。

本発明による実施形態では、以下で説明されるような光透過性本体はまた、光透過性本体が、一直線状の棒又はロッドではなく、例えば、９０°若しくは１８０°の屈曲、Ｕ字形状、円形若しくは楕円形状、ループ、又は、複数のループを有する３次元螺旋形状の形態の、丸みを帯びた角部を含み得るように、長さ方向で折り畳まれ、屈曲され、及び／又は成形されてもよい。このことにより、コンパクトな光透過性本体が提供され、光透過性本体は、概して光が誘導される全長が、比較的大きいことにより、比較的高いルーメン出力をもたらすが、同時に、比較的小さい空間内に配置されることができる。例えば、光透過性本体のルミネッセンス部分は、剛性であってもよいが、その一方で、光透過性本体の透明部分は、その長さ方向に沿った、光透過性本体の成形をもたらすために、可撓性である。光源は、折り畳まれ、屈曲され、及び／又は成形された光透過性本体の長さに沿った、任意の箇所に配置されてもよい。

光インカップリング領域又は光出射窓として使用されない、光透過性本体の部分には、反射器が設けられてもよい。それゆえ、一実施形態では、照明システムは、ルミネッセンス材料放射線を反射して光透過性本体内に戻すように構成されている、反射器を更に備える。それゆえ、照明システムは、放射線出射窓以外の１つ以上の他の面から抜け出る放射線を反射して、光透過性本体内に戻すように特に構成されている、１つ以上の反射器を更に含んでもよい。特に、放射線出射窓の反対側の面が、そのような反射器を含んでもよいが、一実施形態では、反射器とは物理的に接触していない。それゆえ、反射器は特に、光透過性本体と物理的に接触していなくてもよい。それゆえ、一実施形態では、照明システムは、（少なくとも）第１の面の下流に構成され、細長形光透過性本体内に光を反射して戻すように構成されている、光反射器を更に備える。あるいは、又は更に、光反射器はまた、光源光をインカップルするため、又はルミネッセンス光をアウトカップルするために使用されない、他の面及び／又は面の一部に配置されてもよい。特に、そのような光反射器は、光透過性本体と物理的に接触していなくてもよい。更には、そのような光反射器は、ルミネッセンス光及び光源光のうちの１つ以上を反射して、光透過性本体内に戻すように構成されてもよい。それゆえ、実質的に全ての光源光が、ルミネッセンス材料（すなわち、特にＣｅ^３＋などの賦活剤元素）による変換のために確保されてもよく、ルミネッセンスの実質的部分が、放射線出射窓からのアウトカップリングのために確保されてもよい。用語「反射器」はまた、複数の反射器を指してもよい。

１つ以上の反射器は、薄い金属板、又は、例えばガラスなどの基板上に堆積された反射金属層などの、金属反射器から成るものであってもよい。１つ以上の反射器は、プリズム構造体などの、光（の一部）を反射する光学構造を含む、光学的に透明な本体から成るものであってもよい。１つ以上の反射器は、鏡面反射器から成るものであってもよい。１つ以上の反射器は、所望の方向に向けて光線を反射するように設計されている、プリズム構造体又は鋸歯状構造体などの、微細構造体を含んでもよい。

好ましくは、そのような反射器はまた、光源が位置決めされている平面内にも存在し、それにより、その平面は、開口部を有するミラーから成り、各開口部は、対応する光源と同じサイズを有し、その対応する光源の光がミラー層を通過して、細長形の（第１の）光透過性本体に入ることを可能にする一方で、（第１の）光透過性本体からその平面の方向に横断する光は、ミラー層に当たる確率が高くなり、そのミラー層によって反射されて（第１の）光透過性本体に向けて戻されることになる。

用語「インカップルする（coupling in）」及び同様の用語、並びに「アウトカップルする（coupling out）」及び同様の用語は、（それぞれ、）光が（光透過性本体の外部の）媒体から（光透過性本体内に変化すること、及び、その逆に）変化することを示す。一般に、光出射窓は、導波路の１つ以上の他の面に対して（実質的に）垂直に構成されている、面（又は、面の一部）である。一般に、光透過性本体は、１つ以上の本体軸（長さ軸、幅軸、又は高さ軸など）を含むことになり、出射窓は、そのような軸に対して（実質的に）垂直に構成されている。それゆえ、一般に、光入力面は、光出射窓に対して（実質的に）垂直に構成されることになる。それゆえ、放射線出射窓は、特に、１つ以上の放射線入力面に対して垂直に構成されている。それゆえ、特に、光出射窓を含む面は、光入力面を含まない。

効率を更に改善するために、及び／又はスペクトル分布を改善するために、ミラー、光学フィルタ、追加的光学素子のような、いくつかの光学要素が含まれてもよい。

特定の実施形態では、照明システムは、細長形光透過性本体内に光を反射して戻すように構成されている、第１の面に構成されたミラーを有してもよく、並びに／あるいは、第２の面に構成されている、光学フィルタ、（波長選択性）ミラー、反射型偏光子、光抽出構造体、及びコリメータのうちの１つ以上を有してもよい。第２の面では、ミラーは、例えば、波長選択性ミラー、又は、穴を含むミラーであってもよい。後者の実施形態では、光は、本体内に反射して戻されてもよいが、光の一部は、穴を介して抜け出てもよい。特に、実施形態では、光学要素は、本体から、０．１〜１ｍｍなどの、約０．０１〜１ｍｍの距離で構成されてもよい。このことは特に、例えば、光学的結合が所望されないミラーに関して適用されてもよい。

ルミネッセンス材料が位置する本体（の一部）の下流の、ＣＰＣ又は混合要素のような光学要素などとの、光学的結合が所望される場合、光学的に透明な境界面材料が適用されてもよい。更に他の実施形態では、光学的に透明な境界面材料が適用されない場合、光学的に接触している２つの要素間の平均距離は、特に、ほぼ最大で、発光極大の波長などの、関連の波長であってもよい。それゆえ、光学的接触が所望される場合、物理的接触が存在してもよい。そのような実施形態であっても、非ゼロの平均距離が存在してもよいが、その場合、関心波長以下である。

特定の実施形態では、特に光学的接触が所望されない場合、平均距離は、上述のようであってもよいが、いくつかの場所において、例えば構成目的のために、物理的接触が存在してもよい。例えば、側面の総面積の５％未満にわたるなどの、１０％未満にわたって、端面との接触が存在してもよい。それゆえ、最小平均距離は、例えば上記のように定義されてもよく、物理的接触が存在する場合には、この物理的接触は、要素（ミラー及び／又はヒートシンク）が物理的に接触している表面の表面積の、最大で２％、更に特に最大で１％のような、最大で５％などの、最大で１０％とであってもよい。例えば、側面に関しては、平均距離は、例えば約２〜１０μｍであってもよい（下限値は基本的に、関心波長の数倍であるとして決定され、ここでは、例えば可視光を想定している）。このことは、その対応の側面の総面積の１％未満にわたって、（その距離を確保するための）物理的接触を有することによって達成されてもよい。

例えば、ヒートシンク若しくは反射器、又は関連の表面は、表面粗さのような、いくつかの突出部を有してもよく、それによって、表面と要素との間に接触が存在してもよいが、平均して、距離は、（光学的接触を本質的に防ぐために）少なくともλ_ｉ（又は、それよりも大きく、上記もまた参照）であるが、（要素が熱的に結合されてもよく、及び／又は光学的に結合されなくてもよい）本体の表面の１０％以下との、特に実質的にそれよりも少ない、物理的接触が存在する。

実施形態では、光学要素は、側面のうちの１つ以上に含まれてもよい。特に、反射防止コーティングが、（励起）光源光のカップリング効率を増強するために適用されてもよく、及び／又は、（波長選択性）反射コーティングが、変換された光のために適用されてもよい。

放射線出射窓の下流には、オプションとして、光学フィルタが配置されてもよい。そのような光学フィルタは、不要な放射線を除去するために使用されてもよい。例えば、照明システムが、赤色光を供給するべきである場合、赤色以外の全ての光が除去されてもよい。それゆえ、更なる実施形態では、照明システムは、放射線出射窓の下流に構成され、（放射線出射窓の下流の）変換器放射線における不要な光の相対的寄与を低減するように構成されている、光学フィルタを更に備える。光源光をフィルタ除去するために、オプションとして、干渉フィルタが適用されてもよい。

また更なる実施形態では、照明システムは、（最上位のルミネッセンス集光器の）放射線出射窓の下流に構成されて、変換器放射線をコリメートするように構成されている、コリメータを更に備える。例えばＣＰＣ（複合放物集光器）のような、そのようなコリメータは、放射線出射窓から抜け出る光をコリメートするために、及び、コリメートされた若しくは予めコリメートされている光のビームを供給するために使用されてもよい。本明細書では、用語「コリメートされた」、「予めコリメートされている」、及び同様の用語は、特に、２πよりも（実質的に）小さい立体角を有する光ビームを指してもよい。

上述のように、照明システムは、複数の光源を備えてもよい。この複数の光源は、単一の側部若しくは面に、又は複数の面に、光源光を供給するように構成されてもよく、以下もまた更に参照されたい。複数の面に光を供給する場合、一般に、各面が、複数の光源（複数の光源のサブセット）の光を受光することになる。それゆえ、実施形態では、複数の光源が、放射線入力面に光源光を供給するように構成されることになる。また、この複数の光源は一般に、１つの列又は複数の列を成して構成されることになる。それゆえ、光透過性本体は、細長形であり、複数の光源は、列を成して構成されてもよく、列は、光透過性本体の伸長軸に実質的に平行であってもよい。光源の列は、細長形光透過性本体と実質的に同じ長さを有してもよい。それゆえ、光透過性本体は、光源の列の第２の長さ（Ｌ２）の約８０〜１２０％の範囲の長さ（Ｌ）を有し、又は、光源の列は、光透過性本体の長さの約８０〜１２０％の範囲の長さを有する。

光源は、（近ＵＶを含む）ＵＶ、可視域、及び（近ＩＲを含む）赤外線の範囲から選択される波長を有する光を供給するように構成されてもよい。

特に、光源は、動作中に少なくとも２００〜４９０ｎｍの範囲から選択される波長の光（光源光）を放出する光源であり、特に、動作中に少なくとも４００〜４９０ｎｍなどの３６０〜４９０ｎｍの範囲から選択される波長、更に特に、最大で４８０ｎｍなどの、４４０〜４９０ｎｍなどの、４３０〜４９０ｎｍの範囲の波長の光を放出する光源である。この光は、部分的に、ルミネッセンス材料によって使用されてもよい。それゆえ、特定の実施形態では、光源は、青色光を生成するように構成されている。特定の実施形態では、光源は、固体光源（ＬＥＤ又はレーザダイオードなど）を含む。用語「光源」はまた、例えば、２〜１００個のような、２〜５００個などの、２〜２０００個などの複数の光源、例えば、実施形態では特に４〜８０個の（固体）光源などの、少なくとも４つの光源にも関連し得るが、より多くの光源が適用されてもよい。それゆえ、実施形態では、例えば、少なくとも１０個の光源、又は更に少なくとも５０個の光源などの、８〜２００個の光源のような、４〜５００個の光源が適用されてもよい。用語「光源」はまた、そのような集光ルミネッセンス集光器に適用されるように調整されている、１つ以上の光源、例えば、細長形ルミネッセンス集光器の長い細長形光入力表面に合致する、長い細長形放射表面を有する、１つ以上のＬＥＤにも関連し得る。それゆえ、ＬＥＤという用語はまた、複数のＬＥＤを指してもよい。それゆえ、本明細書で示されるように、用語「固体光源」はまた、複数の固体光源を指してもよい。一実施形態では（以下もまた参照）、これらの複数の固体光源は、実質的に同一の固体光源であり、すなわち、実質的に同一のスペクトル分布の固体光源放射線を供給する。実施形態では、固体光源は、光透過性本体の種々の面を照射するように構成されてもよい。更には、用語「光源」はまた、実施形態では、いわゆるチップオンボード（chips-on-board；ＣＯＢ）光源を指してもよい。用語「ＣＯＢ」は特に、封入も接続もされることなく、ＰＣＢ（printed circuit board；「プリント回路基板」）又は同等のものなどの、基板上に直接実装されている、半導体チップの形態のＬＥＤチップを指す。それゆえ、複数の半導体光源が、同じ基板上に構成されてもよい。実施形態では、ＣＯＢは、単一の照明モジュールとして一体に構成されている、マルチＬＥＤチップである。

照明システムは、複数の光源を備える。特に、複数（ｍ個）の光源の光源光は、スペクトルの重複を有し、更に特に、それらの光源は、同じタイプのものであり、実質的に同一の（それゆえ、実質的に同じスペクトル分布を有する）光を供給する。それゆえ、光源は、１０ｎｍの帯域幅内などの、特に、５ｎｍ以内などの、８ｎｍ以内の（例えば、ビニングによって得られる）同じ発光極大（「ピーク最大値」）を、実質的に有してもよい。しかしながら、更に他の実施形態では、照明システムは、単一の光源、特に、比較的大きいダイを有する固体光源を備えてもよい。それゆえ、本明細書ではまた、語句「１つ以上の光源」が適用されてもよい。

実施形態では、例えば、２つ以上の異なる光透過性本体を適用する場合などは、２つ以上の異なるルミネッセンス材料が存在してもよい。そのような実施形態では、光源は、２つの異なるルミネッセンス材料の励起を可能にする、２つ以上の異なる発光スペクトルを有する光源を含んでもよい。そのような２つ以上の異なる光源は、異なるビンに属してもよい。

光源は特に、少なくとも０．２ワット／ｍｍ^２の青色の光パワー（Ｗ_ｏｐｔ）を、光透過性本体に、すなわち放射線入力面に供給するように構成されている。青色の光パワーは、スペクトルの青色部分として定義されるエネルギー範囲内にある、エネルギーとして定義される（以下もまた参照）。特に、光子束は、平均で、少なくとも６．０^＊１０^１７光子／（ｓ．ｍｍ^２）などの、少なくとも４．５^＊１０^１７光子／（ｓ．ｍｍ^２）である。青色（励起）光を想定すると、このことは、例えば、放射線入力面のうちの少なくとも１つに、それぞれ、平均で少なくとも０．０６７ワット／ｍｍ^２及び０．２ワット／ｍｍ^２の青色パワー（Ｗ_ｏｐｔ）が供給されることに対応し得る。ここで、用語「平均で」は、特に、（放射線入力表面のうちの少なくとも１つの）面積にわたる平均を示す。２つ以上の放射線入力表面が照射される場合、特に、これらの放射線入力表面のそれぞれが、そのような光子束を受光する。更には、特に、示されている光子束（又は、青色光源光が適用される場合は、青色パワー）はまた、経時的な平均である。

また更なる実施形態では、特に（ＤＬＰ（digital light processing；デジタル光処理））プロジェクタ用途に関しては、複数の光源は、２５〜７０％などの、１０〜８０％の範囲から選択されるデューティサイクルを有する、パルス動作で動作される。

また更なる実施形態では、特に、例えば国際公開第０１１９０９２号又は米国再発行特許第４２４２８（Ｅ１）号で説明されるような、動的コントラスト技術を使用する（ＬＣＤ又はＤＬＰ）プロジェクタ用途に関しては、複数の光源は、０．１〜７０％などの、０．０１〜８０％の範囲から選択されるデューティサイクルを有する、ビデオ信号コンテンツ制御ＰＷＭパルス動作で動作される。

また更なる実施形態では、特に、例えば米国特許国際公開第０１１９０９２号又は米国特許第６６３１９９５（Ｂ２）号で説明されるような、動的コントラスト技術を使用する（ＬＣＤ又はＤＬＰ）プロジェクタ用途に関しては、複数の光源は、２〜１００％などの、０．１〜１００％の範囲から選択される強度変化を有する、ビデオ信号コンテンツ制御強度変調動作で動作される。

照明システムは、２〜２０個のような、２〜５０個の範囲の（例えば、積み重ねられてもよい）集光器などの、複数のルミネッセンス集光器を備えてもよい。

集光器は、１つ以上の光源、特に、２〜５０個のような、２〜１０００個の光源などの複数の光源と、放射的に結合されてもよい。用語「放射的に結合されている」とは、特に、光源によって放出された放射線の少なくとも一部が、集光器によって受光される（及び、少なくとも部分的にルミネッセンスに変換される）ように、光源及び集光器が互いに関連付けられていることを意味する。用語「ルミネッセンス」の代わりに、用語「発光」又は「発光放射線」もまた適用されてもよい。

それゆえ、ルミネッセンス集光器は、１つ以上の放射線入力面において、上流に構成されている集光器からの、又は上流に構成されている光源からの、放射線（ポンプ放射線）を受光する。更には、集光器は、１つ以上の放射線入力面において受光されたポンプ放射線の少なくとも一部を、ルミネッセンス材料放射線に変換するように構成されている、ルミネッセンス材料を含み、ルミネッセンス集光器は、ルミネッセンス材料放射線の少なくとも一部を、放射線出射窓において、変換器放射線としてアウトカップルするように構成されている。この変換器放射線は、特に、照明システム光の構成成分として使用される。

語句「放射線出射窓においてルミネッセンス材料放射線を供給するように構成されている」及び同様の語句は、特に、ルミネッセンス材料放射線が、ルミネッセンス集光器内で（すなわち、光透過性本体内で）生成され、ルミネッセンス材料放射線の一部が、放射線出射窓に到達して、ルミネッセンス集光器から抜け出ることになる実施形態を指す。それゆえ、放射線出射窓の下流に、ルミネッセンス材料放射線が供給される。放射線出射窓の下流の変換器放射線は、少なくとも、放射線出射窓を介して光変換器から抜け出たルミネッセンス材料放射線を含む。用語「変換器放射線」の代わりに、用語「集光器光」もまた使用されてもよい。ポンプ放射線は、単一の放射線入力面、又は複数の放射線入力面に適用されることができる。

実施形態では、長さ（Ｌ）は、最大で３０ｃｍのような、５〜５０ｃｍなどの、少なくとも３ｃｍのような、特に２〜５０ｃｍなどの、１〜１００ｃｍの範囲から選択される。それゆえ、このことは、全てのルミネッセンス集光器に適用されてもよい。しかしながら、この範囲は、異なるルミネッセンス集光器が、この範囲内の異なる長さを有してもよいことを示す。

また更なる実施形態では、（ルミネッセンス集光器の）細長形光透過性本体は、細長形セラミック本体を含む。例えば、Ｃｅ^３＋（三価セリウム）でドープされたルミネッセンスセラミックガーネットは、青色光を、例えば、約５００〜７５０ｎｍの範囲などの、緑色から赤色の波長領域内の、又は更にシアンにおける、より長い波長を有する光に変換するために使用されることができる。十分な吸収及び所望の方向への光出力を得るためには、透明なロッド（特に、実質的に梁として成形されたもの）を使用することが有利である。そのようなロッドは、光源光を変換器放射線に変換して、出射表面において（実質的な量の）（集光された）変換器放射線を供給する、集光器として使用されることができる。集光器に基づく照明システムは、例えば、プロジェクタ用途の対象となり得る。プロジェクタに関しては、赤色、黄色、緑色、及び青色のルミネッセンス集光器が対象となる。ガーネットに基づく、緑色及び／又は黄色のルミネッセンスロッドが、比較的効率的であり得る。そのような集光器は特に、ＹＡＧ：Ｃｅ（すなわち、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋）に、又は、実施形態ではＬｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋などの、（Ｙ_１−ｘＬｕ_ｘ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋（式中、０≦ｘ≦１）として示され得るＬｕＡＧに基づく。「赤色」ガーネットは、ＹＡＧガーネットをＧｄでドープすること（「ＹＧｄＡＧ」）によって作製されることができる。シアンエミッタは、例えば、（「ＬｕＧａＡＧ」」を提供するために）Ｇａによって（例えば、ＬｕＡＧ中の）Ａｌ（の一部）を置換することによって作製されることができる。青色ルミネッセンス集光器は、特に単結晶として構成される、ＹＳＯ（Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ^３＋）若しくは同様の化合物、又はＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋）若しくは同様の化合物に基づき得る。同様の化合物という用語は、特に、同じ結晶構造を有するが、１つ以上のカチオンが、別のカチオンで少なくとも部分的に置換されている（例えば、ＹがＬｕ及び／又はＧｄと置換している、あるいはＢａがＳｒと置換している）化合物を指す。オプションとして、アニオンもまた、少なくとも部分的に置換されてもよく、又は、Ａｌ−Ｏの少なくとも一部をＳｉ−Ｎで置換するなど、カチオン−アニオンの組み合わせが置換されてもよい。

それゆえ、特に、細長形光透過性本体は、（青色）光源光の少なくとも一部を、例えば、緑色、黄色、及び赤色のうちの１つ以上の変換器放射線に波長変換するように構成されている、セラミック材料を含み、当該変換器放射線は、少なくとも部分的に放射線出射窓から抜け出る。

実施形態では、セラミック材料は特に、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋セラミック材料（「セラミックガーネット」）を含み、Ａはイットリウム（Ｙ）及び／又はルテチウム（Ｌｕ）及び／又はガドリニウム（Ｇｄ）を含み、Ｂはアルミニウム（Ａｌ）及び／又はガリウム（Ｇａ）、特に少なくともＡｌを含む。以下で更に示されるように、Ａはまた、他の希土類元素を指してもよく、Ｂは、Ａｌのみを含んでもよいが、オプションとしてまた、ガリウムも含んでもよい。式Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋は、特に、化学式、すなわち異なるタイプの元素Ａ、Ｂ、及びＯの化学量論（３：５：１２）を示す。しかしながら、当技術分野において既知のように、そのような式で示される化合物は、オプションとしてまた、化学量論からの僅かな逸脱を含んでもよい。

また更なる態様では、本発明はまた、そのような細長形光透過性本体それ自体、すなわち、第１の面及び第２の面を有する細長形光透過性本体であって、これらの面が特に、細長形光透過性本体の長さ（Ｌ）を規定し、細長形光透過性本体が、１つ以上の放射線入力面、及び放射線出射窓を備え、第２の面が放射線出射窓を含み、細長形光透過性本体が、（青色）光源光の少なくとも一部を、緑色、黄色、及び赤色の変換器放射線のうちの（少なくとも）１つ以上などの、（細長形光透過性本体が青色光源光で照射されると、少なくとも部分的に放射線出射窓から抜け出る）変換器放射線に波長変換するように構成されている、セラミック材料を含み、セラミック材料が、本明細書で定義されるような、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^＋３セラミック材料を含む、細長形光透過性本体も提供する。それゆえ、そのような光透過性本体は、光変換器として使用されることができる。特に、そのような光透過性本体は、直方体の形状を有する。

上述のように、実施形態では、セラミック材料は、ガーネット材料を含む。しかしながら、他の（結晶学的）立方系もまた、適用されてもよい。それゆえ、細長形本体は、特にルミネッセンスセラミックを含む。ガーネット材料、特にセラミックガーネット材料は、本明細書ではまた、「ルミネッセンス材料」としても示される。ルミネッセンス材料は、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋（ガーネット材料）を含み、Ａは特に、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｂ、Ｇｄ、及びＬｕから成る群から選択され（特に、少なくともＹ及び／又はＬｕ、並びにオプションとしてＧｄ）、Ｂは特に、Ａｌ及びＧａから成る群から選択される（特に、少なくともＡｌ）。より特定的には、Ａは、（本質的に）（ｉ）ルテチウム（Ｌｕ）、（ｉｉ）イットリウム、（ｉｉｉ）イットリウム（Ｙ）及びルテチウム（Ｌｕ）、（ｉｖ）ガドリニウム（Ｇｄ）を、オプションとして前述のうちの１つと組み合わせて含み、Ｂは、アルミニウム（Ａｌ）又はガリウム（Ｇａ）、若しくは双方の組み合わせを含む。そのようなガーネットは、セリウム（Ｃｅ）で、及び、オプションとしてプラセオジム（Ｐｒ）などの他のルミネッセンス種でドープされる。

上述のように、元素Ａは特に、イットリウム（Ｙ）及びガドリニウム（Ｇｄ）から成る群から選択されてもよい。それゆえ、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋は、特に、（Ｙ_１−ｘＧｄ_ｘ）_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋を指し、特にｘは、０．１〜０．５の範囲、更に特に０．２〜０．４、また更に特に０．２〜０．３５の範囲である。それゆえ、Ａは、５０〜９０原子％の範囲のＹ、更に特に、少なくとも６０〜８０原子％のＹを含んでもよく、また更に特に、６５〜８０原子％のＹをＡは含む。更には、それゆえＡは特に、２０〜４０原子％のような、１０〜５０原子％の範囲のＧｄなどの、少なくとも１０原子％のＧｄ、また更に特に２０〜３５原子％のＧｄを含む。

特に、Ｂは、アルミニウム（Ａｌ）を含むが、しかしながら、Ｂはまた、部分的にガリウム（Ｇａ）及び／又はスカンジウム（Ｓｃ）及び／又はインジウム（Ｉｎ）を含んでもよく、特に最大約２０％のＡｌ、更に特に最大約１０％のＡｌが、置換されてもよい（すなわち、Ａイオンは、９０モル％以上のＡｌと、１０モル％以下のＧａ、Ｓｃ、及びＩｎのうちの１種以上とから本質的に成る）。Ｂは、特に、最大約１０％のガリウムを含んでもよい。それゆえ、Ｂは、少なくとも９０原子％のＡｌを含んでもよい。それゆえ、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋は、特に、（Ｙ_１−ｘＧｄ_ｘ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋を指し、特にｘは、０．１〜０．５の範囲、更に特に０．２〜０．４の範囲である。

別の変形例では、Ｂ（特に、Ａｌ）及びＯは、少なくとも部分的に、Ｓｉ及びＮによって置換されてもよい。オプションとして、Ａｌ−Ｏの最大約２０％、最大１０％などが、Ｓｉ−Ｎによって置換されてもよい。

セリウムの濃度に関して、ｎモル％のＣｅという表示は、Ａのｎ％がセリウムによって置換されることを示す。それゆえ、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋はまた、（Ａ_１−ｎＣｅ_ｎ）_３Ｂ_５Ｏ_１２として定義されてもよく、ｎは、０．００１５〜０．０１などの、０．００１〜０．０３６の範囲である。それゆえ、本質的にＹ及びモルＣｅを含むガーネットは、実際には、（（Ｙ_１−ｘＧ_ｄｘ）_１−ｎＣｅ_ｎ）_３Ｂ_５Ｏ_１２を指してもよく、ｘ及びｎは、上記で定義された通りである。

特に、セラミック材料は、焼結プロセス及び／又は熱間圧縮プロセス、オプションとして、その後の（若干の）酸化性雰囲気中でのアニーリングによって得られる。用語「セラミック」は特に、とりわけ、少なくとも５ＭＰａ、若しくは少なくとも１０ＭＰａなどの、１〜約５００ＭＰａのような、特に少なくとも１ＭＰａのような、特に少なくとも０．５ＭＰａなどの、１０^−８〜５００ＭＰａの範囲などの、減圧、大気圧、又は高圧下で、特に一軸圧力又は等方圧力下で、特に等方圧力下で、少なくとも１４００℃のような、少なくとも１０００℃などの、少なくとも５００℃、特に少なくとも８００℃の温度で、（多結晶）粉末を加熱することによって得られる、無機材料に関する。セラミックを得るための特定の方法は、熱間等方圧圧縮成形（hot isostatic pressing；ＨＩＰ）であるが、ＨＩＰプロセスは、上述のような温度及び圧力の条件下のような、焼結後ＨＩＰ、カプセルＨＩＰ、又は複合焼結ＨＩＰプロセスであってもよい。そのような方法によって得られるセラミックは、それ自体で使用されてもよく、又は（研磨のように）更に処理されてもよい。セラミックは特に、理論密度（すなわち、単結晶の密度）の９７〜１００％の範囲のような、少なくとも９５％などの、少なくとも９０％の（又は、より高い、以下を参照）密度を有する。セラミックは、依然として多結晶であってもよいが、低減された、又は激しく低減された、粒子間体積を有する（圧縮粒子又は圧縮凝集粒子）。ＨＩＰなどの、高圧下での加熱は、例えば、Ｎ_２及びアルゴン（Ａｒ）のうちの１種以上を含むような不活性ガス中で実行されてもよい。特に、高圧下での加熱に先行して、１５００〜１８００℃などの、１４００〜１９００℃の範囲から選択される温度で、焼結プロセスが実施される。そのような焼結は、１０^−２Ｐａ以下の圧力などでの、減圧下で実行されてもよい。そのような焼結は、理論密度の少なくとも９５％程度の、更に特に少なくとも９９％の密度を、予めもたらし得る。予備焼結、及びＨＩＰなどの特に高圧下での加熱の双方の後では、光透過性本体の密度は、単結晶の密度に近くなり得る。しかしながら、光透過性本体は多結晶であるため、光透過性本体内では粒界が得られるという相異がある。そのような粒界は、例えば、光学顕微鏡又はＳＥＭによって検出されることができる。それゆえ、本明細書では、光透過性本体とは特に、（同じ材料の）単結晶と実質的に同一の密度を有する、焼結多結晶を指す。それゆえ、そのような本体は、（特にＣｅ^３＋などの、光吸収化学種による吸収を除いて）可視光に対して高透明性であってもよい。

ルミネッセンス集光器はまた、単結晶などの結晶であってもよい。そのような結晶は、高温プロセスにおける溶融から、成長され／引き出されることができる。典型的にはブールと称される、大型結晶が、光透過性本体を形成するために小片に切断されることができる。上述の多結晶ガーネットは、あるいはまた単結晶の形態で成長させることも可能な、材料の例である。

光透過性本体を得た後、本体は研磨されてもよい。研磨の前又は後に、特に研磨の前に、（酸化性雰囲気中での）アニーリングプロセスが実行されてもよい。更なる特定の実施形態では、アニーリングプロセスは、少なくとも１２００℃で少なくとも２時間などの、少なくとも２時間にわたって続けられる。更には、特に酸化性雰囲気は、例えばＯ_２を含む。

照明システムは、ルミネッセンス集光器と熱接触している、冷却要素を更に備えてもよい。冷却要素は、ヒートシンク、又はペルチェ素子などの能動冷却要素とすることができる。更には、冷却要素は、空気を介した熱伝達、又は、放熱グリースなどの熱を伝達することが可能な中間要素を使用する熱伝達を含めた、他の手段を介して、光透過性本体と熱接触することができる。しかしながら、特に、冷却要素は、光透過性本体と物理的に接触している。用語「冷却要素」はまた、複数の（異なる）冷却要素を指してもよい。

それゆえ、照明システムは、固体光源及び／又はルミネッセンス集光器の冷却を容易にするように構成されている、ヒートシンクを含んでもよい。ヒートシンクは、銅、アルミニウム、銀、金、シリコンカーバイド、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミニウムシリコンカーバイド、酸化ベリリウム、シリコン−シリコンカーバイド、アルミニウムシリコンカーバイド、銅タングステン合金、銅モリブデンカーバイド、炭素、ダイヤモンド、グラファイト、及びこれらのうちの２つ以上の組み合わせを含んでもよく、又はそれらから成るものであってもよい。あるいは、又は更に、ヒートシンクは、酸化アルミニウムを含んでもよく、又は酸化アルミニウムから成るものであってもよい。用語「ヒートシンク」はまた、複数の（異なる）ヒートシンクを指してもよい。照明システムは、光透過性本体を冷却するように構成されている、１つ以上の冷却要素を更に含んでもよい。本発明では、冷却要素又はヒートシンクは、光透過性本体を冷却するために使用されてもよく、同じ又は異なる冷却要素若しくはヒートシンクが、光源を冷却するために使用されてもよい。冷却要素又はヒートシンクはまた、更なる冷却手段への境界面を提供してもよく、又は、冷却輸送が周囲に熱を放散することを可能にしてもよい。例えば、冷却要素又はヒートシンクは、より遠隔に配置されているヒートシンクに接続する、ヒートパイプ又は水冷システムに接続されてもよく、あるいは、ファンによって発生されるような空気流によって直接冷却されてもよい。受動冷却及び能動冷却の双方が適用されてもよい。

特定の実施形態では、ヒートシンク（又は、冷却要素）と光透過性本体との間には、物理的接触が存在しない。特に平均は、少なくとも、ルミネッセンス材料のルミネッセンスによって透過される光の、強度平均波長である。実施形態では、光透過性本体とヒートシンク又は冷却要素との間の平均は、少なくとも５μｍのような、少なくとも２μｍなどの、少なくとも１μｍである。更には、良好な熱伝達のために、光透過性本体とヒートシンク又は冷却要素との間の平均距離は、最大で１０μｍのような、１５μｍ以下などの、２０μｍ以下のような、２５μｍ以下などの、５０μｍ以下である。

それゆえ、実施形態では、照明システムは、特に少なくとも５μｍのような、少なくとも２μｍなどの、少なくとも１μｍの、細長形光透過性本体までの平均距離を有する、ヒートシンクを更に備えてもよく、又は、放熱要素は、細長形光透過性本体の側面の総面積の最大で５％などの、最大で１０％と物理的に接触している。それゆえ、平均は、特に５０μｍ以下である。用語「ヒートシンク」の代わりに、冷却要素という用語もまた適用されてもよい。

特定の実施形態では、細長形ルミネッセンス集光器は、細長形ルミネッセンス集光器との間に十分な空隙が存在したまま維持されるように、２つの金属板の間にクランプされるか、又は高熱伝導性材料から成るハウジング内にクランプされて、細長形ルミネッセンス集光器内に閉じ込められた光のＴＩＲ（ｔｏｔａｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ；全内部反射）をもたらすと同時に、十分な量の熱が、細長形ルミネッセンス集光器から、空隙を通って、高熱伝導性ハウジングに向けて横断し得る。空隙の厚さは、光の波長よりも大きく、例えば０．１μｍよりも大きく、例えば０．５μｍよりも大きい。細長形ルミネッセンス集光器は、細長形ルミネッセンス集光器とハウジングとの間に、０．１μｍよりも大きい直径、例えば、少なくとも５μｍなどの、少なくとも１μｍのような、０．５μｍよりも大きく、特に、１０μｍ以下などの、２０μｍ以下の直径を有する、球体又はロッドなどの、小粒子を提供することによって、ハウジング内に固定されている（上記で定義された平均もまた参照）。あるいは、細長形ルミネッセンス集光器は、細長形ルミネッセンス集光器に接触している高熱伝導性ハウジングの表面上に、ある程度の表面粗さを設けることによって、ハウジング内に固定されてもよく、表面粗さは、０．１μｍよりも大きい深さ、例えば０．５μｍよりも大きく、好ましくは約１０μｍ以下の深さにわたって変化する。

そのような球体、ロッド、又は、高熱伝導性ハウジングの粗面の接触点の密度は、相対的に極めて小さく、それにより、細長形光透過性本体の表面積の殆どが、未接触のまま残されており、細長形光透過性本体内に閉じ込められた光の高レベルのＴＩＲ反射を確保している。

それゆえ、照明システムは、ルミネッセンス材料を含む細長形光透過性本体と、（端面（第２の面）の）放射線出射窓から抜け出るルミネッセンス材料光を供給するためにルミネッセンス材料をポンピングする、１つ以上の、特に複数の光源とから本質的に成るものであってもよい。

更には、照明システムは、光透過性本体の下流に構成されてもよいが、実施形態では光透過性本体と一体化されてもよい、ＣＰＣ又は（他の）抽出光学要素などの、光学要素を備えてもよい。

オプションとして、この光学要素と光透過性本体との間に、放射線混合要素が構成されてもよい。それゆえ、変換器とＣＰＣ（又は、抽出光学要素）との間の（好ましくは、円形ではなく、例えば六角形の）光混合ロッドとして機能するように、追加的要素の光透過性本体の一区画が構成されてもよい。あるいは、又は更に、抽出光学要素は、光を混合するようにも設計されている。

更には、照明システムは、光透過性本体を保持するための、１つ以上の保持要素を備えてもよい。特に、これらの保持要素は、端面と接触するが、光の損失を最小限に抑えるために、端面の小部分のみと接触する。例えば、クランプデバイスのような保持要素は、側面の総面積の５％未満にわたるなどの、１０％未満にわたって、端面と接触する。更には、照明システムは、ヒートシンク及び／又は冷却要素を備えてもよい。保持要素は、ヒートシンク及び／又は冷却要素によって含まれてもよい。

照明システムは、例えば、オフィス照明システム、家庭用アプリケーションシステム、店舗照明システム、家庭照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、劇場照明システム、建築化照明、光ファイバアプリケーションシステム、投影システム、自己点灯ディスプレイシステム、ピクセル化ディスプレイシステム、セグメント化ディスプレイシステム、警告標識システム、医療用照明アプリケーションシステム、インジケータ標識システム、装飾用照明システム、ポータブルシステム、自動車用途、温室照明システム、園芸用照明、又はＬＣＤバックライトなどの一部であってもよく、若しくは、それらに適用されてもよい。照明システムはまた、例えば、材料硬化システム、付加製造システム、計測システム、ＵＶ滅菌システム、（ＩＲ）撮像システム、ファイバ照明システムなどの一部であってもよく、若しくはそれらに適用されてもよい。一態様では、本発明はまた、本明細書で説明されるような照明システム、若しくは複数のそのような照明システムを備える、投影システム又は照明器具も提供する。

一態様では、本発明はまた、本明細書で定義されるようなシステムを備える、投影システム又は照明器具も提供する。

また更なる態様では、本発明はまた、（蛍光）顕微鏡及び内視鏡内の光源として使用するための、本明細書で定義されるようなシステムも提供し、それゆえ、そのようなシステムを備える（蛍光）顕微鏡又は内視鏡も提供する。

また更なる態様では、本発明は、本明細書で定義されるような照明システムを備える、プロジェクタを提供する。上述のように、当然ながら光プロジェクタはまた、複数のそのような照明システムを備えてもよい。

この場合、用語「照明システム」はまた、（デジタル）プロジェクタに関して使用されてもよい。更には、照明システムは、例えば、舞台照明（以下もまた更に参照）又は建築化照明に関して使用されてもよく、あるいは、（蛍光）顕微鏡又は内視鏡照明システムに適用されてもよい。それゆえ、実施形態では、本発明はまた、本明細書で定義されるような照明システムも提供し、照明システムは、デジタルプロジェクタ、舞台照明システム、又は建築化照明システムを含む。照明システムは、本明細書で定義されるような１つ以上の照明システムと、オプションとして、第２の照明システム光を供給するように構成されている１つ以上の第２の照明システムとを備えてもよく、照明システム光は、（ａ）（ｉ）本明細書で定義されるような変換器放射線のうちの１つ以上と、オプションとして（ｂ）第２の照明システム光とを含む。それゆえ、本発明はまた、可視光を供給するように構成されている照明システムも提供し、照明システムは、本明細書で定義されるような少なくとも１つの照明システムを備える。例えば、そのような照明システムはまた、光学フィルタ、コリメータ、反射器、波長変換器、レンズ要素などのうちの１つ以上のような、１つ以上の（追加的）光学要素を備えてもよい。照明システムは、例えば、ヘッドライトのような自動車用途で使用するための照明システムであってもよい。それゆえ、本発明はまた、可視光を供給するよう構成されている自動車用照明システムも提供し、自動車用照明システムは、本明細書で定義されるような少なくとも１つの照明システムを備え、及び／又は、デジタルプロジェクタシステムは、本明細書で定義されるような少なくとも１つの照明システムを備える。特に、照明システムは、（そのような用途において）赤色光を供給するように構成されてもよい。自動車用照明システム又はデジタルプロジェクタシステムはまた、本明細書で説明されるような複数の照明システムを備えてもよい。

あるいは、照明システムは、例えば３Ｄ印刷技術又はＵＶ滅菌用途のための、高強度のＵＶ放射線を供給するように設計されてもよい。あるいは、照明システムは、例えば（軍事）訓練を目的とするＩＲ画像を投影するために、高強度のＩＲ光ビームを供給するように設計されてもよい。

本明細書における白色光という用語は、当業者には既知である。特に、白色光とは、約２０００〜２００００Ｋ、特に２７００〜２００００Ｋ、一般的な照明に関しては、特に約２７００Ｋ〜６５００Ｋの範囲、バックライトの目的に関しては、特に約７０００Ｋ〜２００００Ｋの範囲の相関色温度（ＣＣＴ）を有し、特に、ＢＢＬ（黒体軌跡；black body locus）から約１５ＳＤＣＭ（等色標準偏差；standard deviation of color matching）の範囲内、特にＢＢＬから約１０ＳＤＣＭの範囲内、更に特に、ＢＢＬから約３ＳＤＣＭの範囲内などの、ＢＢＬから約５ＳＤＣＭの範囲内である光に関連する。

用語「紫色光」又は「紫色発光」は、特に、約３８０〜４４０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「青色光」又は「青色発光」は、特に、約４４０〜４９０ｎｍの範囲の波長を有する光（ある程度の紫色及びシアンの色相を含む）に関連する。用語「緑色光」又は「緑色発光」は、特に、約４９０〜５６０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「黄色光」又は「黄色発光」は、特に、約５６０〜５７０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「橙色光」又は「橙色発光」は、特に、約５７０〜６００の範囲の波長を有する光に関連する。用語「赤色光」又は「赤色発光」は、特に、約６００〜７８０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「ピンク色光」又は「ピンク色発光」は、青色成分及び赤色成分を有する光を指す。用語「可視」、「可視光」、又は「可視発光」は、３８０〜７８０ｎｍの範囲の波長を有する光を指す。ＵＶ光という用語は、ＵＶ−Ａ（３１５〜４００ｎｍ）、ＵＶ−Ｂ（２８０〜３１５ｎｍ）、又はＵＶ−Ｃ（２００〜２８０ｎｍ）であってもよい。ＩＲ光という用語は、７８０ｎｍを上回る範囲の光であってもよい。用語「白色光」とは、実施形態では、約１０００Ｋ以上の温度を有するプランクの黒体放射体の近傍で知覚される、３８０〜７８０ｎｍの範囲の波長の特定のスペクトル組成から成る光を指してもよい。

細長形光透過性本体、及びオプションとしてまた、光学要素は、光透過性ホスト材料（それゆえ、ルミネッセンス材料、又は、より特定的には、実施形態では三価セリウムなどのルミネッセンス種を考慮に入れないもの）、特に、緑色及び赤色、並びに一般にはまた青色などの、可視域での１つ以上の波長に対する、光透明材料を含み得る。好適なホスト材料は、ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ポリエチレン）、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ポリプロピレン）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｔｈａｌａｔｅ；ポリエチレンナフタレート）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ポリカーボネート）、ポリメチルアクリレート（polymethylacrylate；ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（polymethylmethacrylate；ＰＭＭＡ）（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ（登録商標）又はＰｅｒｓｐｅｘ（登録商標））、セルロースアセテートブチレート（cellulose acetate butyrate；ＣＡＢ）、シリコーン、ポリ塩化ビニル（polyvinylchloride；ＰＶＣ）、一実施形態では（ＰＥＴＧ）（ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；グリコール変性ポリエチレンテレフタレート）を含めた、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate；ＰＥＴ）、ＰＤＭＳ（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ；ポリジメチルシロキサン）、及びＣＯＣ（ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ；シクロオレフィンコポリマー）から成る群から選択されるような、透過性の有機材料から成る群から選択される１種以上の材料を含んでもよい。特に、光透過性材料は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ（メチル）メタクリレート（Ｐ（Ｍ）ＭＡ）、ポリグリコリド又はポリグリコール酸（polyglycolic acid；ＰＧＡ）、ポリ乳酸（polylactic acid；ＰＬＡ）、ポリカプロラクトン（polycaprolactone；ＰＣＬ）、ポリエチレンアジペート（polyethylene adipate；ＰＥＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（polyhydroxy alkanoate；ＰＨＡ）、ポリヒドロキシ酪酸（polyhydroxy butyrate；ＰＨＢ）、ポリ（３−ヒドロキシブチラート−ｃｏ−３−ヒドロキシバレラート）（poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate）；ＰＨＢＶ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（polybutylene terephthalate；ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（polytrimethylene terephthalate；ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの、芳香族ポリエステル、又は当該コポリマーを含んでもよく、特に、光透過性材料は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含んでもよい。それゆえ、光透過性材料は、特にポリマー光透過性材料である。

しかしながら、別の実施形態では、光透過性材料は、無機材料を含んでもよい。特に、無機光透過性材料は、ガラス、（溶融）石英、透過性セラミック材料（ガーネットなど）、及びシリコーンから成る群から選択されてもよい。ガラスセラミック材料もまた適用されてもよい。また、無機部分及び有機部分の双方を含むハイブリッド材料も、適用されてもよい。特に、光透過性材料は、ＰＭＭＡ、透明ＰＣ、又はガラスのうちの１つ以上を含む。

無機ルミネッセンス材料、量子ドット、有機分子などのようなルミネッセンス材料が、ホストマトリックス内に埋め込まれる場合、ルミネッセンス材料の濃度は、実施形態では、０．０１〜２ｗｔ％（重量％）などの、０．０１〜５ｗｔ％の範囲から選択されてもよい。

高輝度光源は、例えば、前面プロジェクタ、背面プロジェクタ、スタジオ照明、舞台照明、娯楽照明、自動車用前面照明、建築化照明、拡張照明（データ／コンテンツを含むもの）、顕微鏡、計測、医療用途、例えばデジタル病理学などにおいて使用されてもよい。

Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２の代わりに、本発明はまた、例えばＭ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ^３＋などの、別のセリウム含有材料で適用されてもよく、Ｍは、ランタニド及びイットリウムの群から選択される１種以上の元素を指し、特に、Ｍは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕのうちの１つ以上を含む。本明細書で説明される全ての実施形態はまた、そのようなルミネッセンス材料に関連して適用されてもよい。

それゆえ、一態様では、本発明はまた、（ｉ）照明システムを備える照明デバイスであって、（ｉ）光源光を供給するように構成されている、光源と、（ｉｉ）長さ（Ｌ）を有する細長形ルミネッセンス本体であって、細長形ルミネッセンス本体が、（ｉｉａ）長さ（Ｌ）の少なくとも一部にわたる複数の側面であって、側面が、放射線入力面を有する第１の側面と、第１の側面に平行に構成されている第２の側面とを含み、側面が、高さ（Ｈ）を規定し、細長形ルミネッセンス本体が、第１の側面と第２の側面との間の高さ（Ｈ）の少なくとも一部を埋める放射線出射窓を更に含む、複数の側面と、（ｉｉｂ）三価セリウムを含むＭ_２ＳｉＯ_５タイプのルミネッセンス材料であって、実施形態では、最小濃度ｙ_ｍｉｎ＝０．０３６^＊ｘ^−１及び最大濃度ｙ_ｍａｘ＝０．１７^＊ｘ^−１によって定義されている濃度範囲から選択される、高さ依存性の濃度を有し、ｙが、Ｍ元素に対する％単位の三価セリウム濃度であり、ｈが、ｍｍ単位の高さ（Ｈ）であり、Ｍ_２ＳｉＯ_５タイプのルミネッセンス材料が、光源光の少なくとも一部を変換器光に変換するように構成されており、Ｍが、ランタニド及びイットリウムの群から選択される１種以上の元素を指し、特に、Ｍが、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕのうちの１つ以上を含む、三価セリウムを含むＭ_２ＳｉＯ_５タイプのルミネッセンス材料とを含む、細長形ルミネッセンス本体と、（ｉｉｉ）１つ以上の側面と熱接触している、１つ以上の熱伝達要素と、（ｉｖ）第２の側面の所に構成されており、第２の面を介して細長形ルミネッセンス本体から抜け出る光源光を反射して、細長形ルミネッセンス本体内に戻すように構成されている、反射器とを備える、（ｉ）照明システムを備える照明デバイスも提供する。特に、Ｍ＝Ｙである。

ここで、本発明の実施形態が、添付の概略図面を参照して例としてのみ説明され、図面中、対応する参照記号は、対応する部分を示す。
本発明のいくつかの態様を概略的に示す。 本発明のいくつかの態様を概略的に示す。 本発明のいくつかの態様を概略的に示す。 本発明のいくつかの態様を概略的に示す。 本発明のいくつかの態様を概略的に示す。 ルミネッセンスロッドの片面照明を有する構成の断面の、一実施形態を概略的に示す。冷却ブロックの内側面は、反射性にされてもよく、又はミラーによって覆われていてもよい。 片面構想の概略図を示す。 片面構成における、厚さの関数としての、９０％の吸収（最も低い曲線）又は９９％の吸収（最も高い曲線）を得るための、厚さに対するセリウム含有Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２ガーネット中のセリウム濃度を示す。Ｃｅ濃度は、特に、２つの線間の領域にある。 励起、発光、及び光源発光のいくつかの態様を概略的に示す。垂直破線は、例えば、励起の極大付近の＋／−１０ｎｍの範囲を示している。

概略図面は、必ずしも正しい縮尺ではない。

本発明による発光デバイスは、限定するものではないが、ランプ、光モジュール、照明器具、スポットライト、フラッシュライト、プロジェクタ、（デジタル）投影デバイス、例えば自動車のヘッドライト若しくはテールライトなどの自動車用照明、競技場照明、劇場照明、及び建築化照明を含めた用途で使用されてもよい。

以下で説明されるような、本発明による実施形態の一部である光源は、動作時に、第１のスペクトル分布を有する光を放出するように適合されてもよい。この光は、その後、光ガイド又は導波路に、ここでは光透過性本体に、インカップルされる。光ガイド又は導波路は、第１のスペクトル分布の光を、別のスペクトル分布に変換してもよく、光を出射表面に誘導する。

本明細書で定義されるような照明システムの一実施形態が、図１ａに概略的に示される。図１ａは、複数の固体光源１０と、細長形光透過性本体１００を含むルミネッセンス集光器５とを備える、照明システム１０００を概略的に示し、細長形光透過性本体１００は、細長形光透過性本体１００の長さＬを規定する、第１の面１４１及び第２の面１４２を有する。細長形光透過性本体１００は、ここでは例として、参照符号１４３及び参照符号１４４で示される、２つの反対向きに配置されている（例えば、高さＨを規定する）面であって、本明細書ではまた端面又は端側面１４７としても示される、１つ以上の放射線入力面１１１を含む。更には、光透過性本体１００は、放射線出射窓１１２を含み、第２の面１４２が、放射線出射窓１１２を含む。第２の面１４２の全体が、放射線出射窓として使用又は構成されてもよい。複数の固体光源１０は、１つ以上の放射線入力面１１１に、（青色）光源光１１を供給するように構成されている。上述のように、それらの固体光源は特に、放射線入力面１１１のうちの少なくとも１つに、平均で少なくとも０．０６７ワット／ｍｍ^２の青色パワーＷ_ｏｐｔを供給するように構成されている。参照符号ＢＡは、本体軸を示し、本体軸は、直方体の実施形態では、端側面１４７に実質的に平行となる。参照符号１４０は、一般に、側面又は端面を指す。

本明細書の実施形態では、放射線出射窓１１２は、実施形態では第２の面１４２と本質的に同一であってもよく、本質的に９０°の、１つ以上の側面１４０との角度で構成されてもよい。

細長形光透過性本体１００は、（青色）光源光１１の少なくとも一部を、緑色及び赤色の変換器光１０１のうちの少なくとも１つ以上などの、変換器光１０１に波長変換するように構成されている、セラミック材料１２０を含んでもよい。上述のように、セラミック材料１２０は、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋セラミック材料を含み、Ａは、例えば、イットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、及びルテチウム（Ｌｕ）のうちの１種以上を含み、Ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）を含む。参照符号２０及び参照符号２１は、それぞれ、光学フィルタ及び反射器を示す。前者は、例えば、緑色光が所望される場合に、非緑色光を低減してもよく、又は赤色光が所望される場合に、非赤色光を低減してもよい。後者は、光透過性本体又は導波路内に光を反射して戻すことにより、効率を改善するために使用されてもよい。概略的に示されている反射器よりも多くの反射器が、使用されてもよい点に留意されたい。光透過性本体はまた、単結晶から本質的に成るものであってもよく、実施形態ではまた、Ａ_３Ｂ_５Ｏ１２：Ｃｅ^３＋であってもよい点に留意されたい。

光源は、原則として任意のタイプの光源であってもよいが、一実施形態では、発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）、レーザダイオード若しくは有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode；ＯＬＥＤ）、複数のＬＥＤ若しくはレーザダイオード若しくはＯＬＥＤ、又はＬＥＤ若しくはレーザダイオード若しくはＯＬＥＤのアレイ、又はこれらのうちの任意の組み合わせなどの、固体光源である。ＬＥＤは、原則として任意の色のＬＥＤ、又はそれらの組み合わせであってもよいが、一実施形態では、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲として定義される、ＵＶ及び／又は青色の範囲の光源光を生成する、青色光源である。別の実施形態では、光源は、ＵＶ光源又は紫色光源、すなわち、４２０ｎｍ未満の波長範囲で放出する光源である。複数のＬＥＤ又はレーザダイオード又はＯＬＥＤ、あるいはＬＥＤ又はレーザダイオード又はＯＬＥＤのアレイの場合には、ＬＥＤ又はレーザダイオード又はＯＬＥＤは、原則として、限定するものではないが、ＵＶ、青色、緑色、黄色、又は赤色などの、２つ以上の異なる色のＬＥＤ又はレーザダイオード又はＯＬＥＤであってもよい。

光源１０は、ポンプ放射線７として使用される、光源光１１を供給するように構成されている。ルミネッセンス材料１２０は、光源光を、ルミネッセンス材料光８に変換する（図１ｅもまた参照）。光出射窓において抜け出る光は、変換器光１０１として示されており、ルミネッセンス材料光８を含むことになる。再吸収により、ルミネッセンス集光器５内のルミネッセンス材料光８の一部が、再吸収され得る点に留意されたい。それゆえ、スペクトル分布は、例えば、同じ材料の低ドープ系及び／又は粉末に対して、赤方偏移され得る。照明システム１０００は、別のルミネッセンス集光器をポンピングするための、ルミネッセンス集光器として使用されてもよい。

図１ａ、図１ｂは、照明システムの同様の実施形態を概略的に示す。更には、照明システムは、例えば、複合放物集光要素（ＣＰＣ）などの集光要素のような、導波路とは別個の、及び／又は導波路内に一体化されている、更なる光学要素を含んでもよい。図１ｂの照明システム１は、ＣＰＣなどのコリメータ２４を更に備える。

図１ａ、図１ｂ、及び他の図に示されるように、光ガイドは、少なくとも２つの端部を有し、光ガイドの端部のうちの一方における第１の基底面（第１の面１４１としても示されるもの）と、光ガイドの別の端部における第２の基底面（第２の面１４２としても示されるもの）との間で、軸方向に延在している。

図１ｃは、導波路又はルミネッセンス集光器としての、可能なセラミック本体又は結晶の、いくつかの実施形態を概略的に示す。面は、参照符号１４１〜１４６で示されている。第１の変形例である、板状又は梁状の光透過性本体は、面１４１〜面１４６を有する。示されていないが、面１４３〜面１４６（これら端面の全般的表示は、参照符号１４７である）のうちの１つ以上に、光源が配置されてもよい。第２の変形例は、第１の面１４１及び第２の面１４２と、外周面１４３とを有する、管状ロッドである。示されていないが、光透過性本体の周りの１つ以上の位置に、光源が配置されてもよい。そのような光透過性本体は、（実質的に）円形又は丸い断面を有することになる。第３の変形例は、実質的に、２つの前出の変形例の組み合わせであり、２つの湾曲側面と、２つの平坦側面とを有する。円形の断面を有する実施形態では、側面の数は無限（∞）と見なされてもよい。

本出願の文脈では、光ガイドの外側面は、光ガイドの伸長に沿った、光ガイドの外側の表面又は面として理解されるべきである。例えば、光ガイドが、円筒の形態であり、光ガイドの端部の一方における第１の基底面が、円筒の底面によって構成され、光ガイドの他方の端部における第２の基底面が、円筒の上面によって構成されている場合には、外側面は、円筒の側面である。本明細書では、外側面はまた、端面又は側部１４０という用語でも示される。

図１ｃに示される変形例は、限定的なものではない。より多くの形状が可能であり、すなわち、例えば、参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第２００６／０５４２０３号を参照されたい。光ガイドとして使用されるセラミック本体又は結晶は、一般に、相互に垂直方向に延びる高さＨ、幅Ｗ、及び長さＬを有する、ロッド形状若しくは棒形状の光ガイドであってもよく、実施形態では、透明であるか、又は透明かつルミネッセンス性である。光は、概して長さＬ方向で誘導される。高さＨは、実施形態では＜１０ｍｍ、他の実施形態では＜５ｍｍ、更に他の実施形態では＜２ｍｍである。幅Ｗは、実施形態では＜１０ｍｍ、他の実施形態では＜５ｍｍ、更なる実施形態では＜２ｍｍである。長さＬは、実施形態では、幅Ｗ及び高さＨよりも大きく、他の実施形態では、少なくとも幅Ｗの２倍又は高さＨの２倍であり、更に他の実施形態では、少なくとも幅Ｗの３倍又は高さＨの３倍である。それゆえ、（長さ／幅の）アスペクト比は、特に、少なくとも５などの、２以上などの、１よりも大きく、更に特に、１０〜２０のような、１０〜６０のような、１０〜１００などの、１０〜３００の範囲のようなものである。別段の指示のない限り、用語「アスペクト比」は、長さ／幅の比を指す。図１ｃは、４つの長側面を有し、そのうちの例えば２つ又は４つが、光源光によって照射され得る実施形態を概略的に示す。

高さＨ：幅Ｗのアスペクト比は、典型的には、（例えば、一般的な光源用途に関しては）１：１、又は（例えば、ヘッドランプなどの特殊な光源用途に関しては）１：２、１：３、若しくは１：４、又は（例えば、ディスプレイ用途に関しては）４：３、１６：１０、１６：９、若しくは２５６：１３５である。光ガイドは、一般に、平行な平面内に配置されていない光入力表面及び光出射表面を含み、実施形態では、光入力表面は、光出射表面に対して垂直である。高輝度で集光性の高い光出力を達成するために、光出射表面の面積は、光入力表面の面積よりも小さくてもよい。光出射表面は、任意の形状を有し得るが、一実施形態では、正方形、矩形、円形、楕円形、三角形、五角形、又は六角形として成形される。

本明細書で概略的に示される全ての実施形態では、放射線出射窓は、特に、放射線入力面に対して垂直に構成されている点に留意されたい。それゆえ、実施形態では、放射線出射窓と放射線入力面とは、垂直に構成されている。更に他の実施形態では、放射線出射窓は、１つ以上の放射線入力面に対して、９０°よりも小さいか又は大きい角度で構成されてもよい。

特に、光源光を供給するためにレーザ光源を使用する実施形態に関しては、放射線出射窓は、放射線入力面と対向して構成されてもよく、一方で、ミラー又は反射器２１は、レーザ光がミラーを通過することを可能にする、穴を有するミラーから成るものであってもよいが、変換された光は、ミラー又は反射器２１で反射する確率が高い点に留意されたい。あるいは、又は更に、ミラーは、ダイクロイックミラーを含んでもよい。反射器２１は、特に、ルミネッセンス材料光を反射して、細長ルミネッセンス本体１００内に戻すように構成されてもよい。

図１ｄは、本明細書で定義されるような照明システム１０００を備える、プロジェクタ又はプロジェクタデバイス２を、極めて概略的に示す。例として、ここでは、プロジェクタ２は、少なくとも２つの照明システム１０００を備え、第１の照明システム１０００ａは、例えば緑色光１０１を供給するように構成されており、第２の照明システム１０００ｂは、例えば赤色光１０１を供給するように構成されている。光源１０は、例えば、青色光を供給するように構成されている。これらの光源は、投影（光）３を供給するために使用されてもよい。光源光１１を供給するように構成されている追加的光源１０は、ルミネッセンス集光器をポンピングするために使用される光源とは必ずしも同じ光源ではない点に留意されたい。更には、ここで用語「光源」はまた、複数の異なる光源を指してもよい。プロジェクタデバイス２は、照明システム１０００の一実施例であり、照明システムは、特に照明システム光１０１を含む照明システム光１００１を供給するように、特に構成されている。

高輝度光源は、スポット、舞台照明、ヘッドランプ、及びデジタル光投影を含めた、様々な用途に関して興味深い。

この目的のために、高透明性のルミネッセンス材料内で、より短い波長の光がより長い波長に変換される、いわゆるルミネッセンス集光器を利用することが可能である。そのような透明ルミネッセンス材料のロッドが使用されることができ、その場合、より長い波長をロッド内で作り出すために、ＬＥＤによって照射される。変換された光は、ドープされたガーネットなどのルミネッセンス材料内に、導波モードで留まることになり、次いで、表面のうちの１つから抽出されることにより、強度の増大をもたらすことができる（図１ｅ）。

ビーマー用途のための高輝度ＬＥＤベースの光源が、関連するものと考えられる。例えば、高輝度は、ルミネッセンス集光器ロッドを、外部の青色ＬＥＤの別個のセットによってポンピングすると、ルミネッセンスロッド内に含まれている蛍光体が、続いて、青色光子を緑色又は赤色の光子に変換することによって、達成されてもよい。ルミネッセンスロッドのホスト材料の高屈折率（典型的には、〜１．８）により、変換された緑色又は赤色の光子は、全内部反射によりロッド内部にほぼ完全に閉じ込められる。ロッドの出射ファセットにおいて、光子は、何らかの抽出光学素子、例えば複合放物集光器（ＣＰＣ）、又は微細屈折構造体（微小球体又はピラミッド構造体）によって、ロッドから抽出される。結果として、ロッド内部で生成される高ルミネッセンスパワーは、比較的小さい出射ファセットにおいて抽出されることにより、高い光源輝度を生じさせることができ、（１）より小さい光学投影アーキテクチャ、及び（２）より低コストの様々な構成要素を可能にすることができるが、これは、それら（特に、比較的高価な投影ディスプレイパネル）が、より小さく作製されることができるためである。

図２ａ、図２ｂは、光源光１１を供給するように構成されている、光源１０と、長さＬ（図２ｂを参照）を有する細長形ルミネッセンス本体１００とを備える、照明システム１の実施形態を概略的に示す。

上述のように、細長形ルミネッセンス本体１００は、長さの少なくとも一部にわたって、ここでは４つの、（ｎ）個の側面１４０を含む。（ｎ）個の側面１４０は、放射線入力面１１１を有する第１の側面１４３と、第１の側面１４３に平行に構成されている第２の側面１４４とを含み、側面１４３、１４４は、高さｈを規定している。

上述のように、細長形ルミネッセンス本体１００は、第１の側面１４３と第２の側面１４４との間の高さｈの少なくとも一部を埋める放射線出射窓を更に含む（特に図１ａを参照）。ルミネッセンス本体１００は、三価セリウムを含むガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料１２０を含み、ガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料１２０は、光源光１１の少なくとも一部を変換器光１０１に変換するように構成されている。

更には、照明システム１０００は、１つ以上の側面１４０と熱接触している、１つ以上の熱伝達要素２００と、第２の側面１４４に構成されており、第２の面１４４を介して細長形ルミネッセンス本体１００から抜け出る光源光１１を反射して、細長形ルミネッセンス本体１００内に戻すように構成されている、反射器２１００とを備える。

１つ以上の熱伝達要素２００は、特に、対応の１つ以上の側面１４０から最小距離（ｄ１）の所に、細長形ルミネッセンス本体１００の長さの少なくとも一部にわたって、側面１４０のうちの１つ以上の少なくとも一部に平行に構成されている。最小距離ｄ１は、特に、１μｍ≦ｄ１≦１００μｍである。

図２ａ、図２ｂに示されるように、１つ以上の熱伝達要素２００は、１つ以上の側面１４０に向けられている、１つ以上の熱伝達要素面２０１を含む。これらの概略図面に示されるように、１つ以上の熱伝達要素２００は、第１の側面１４３以外の全ての側面１４０と少なくとも熱接触している。更には、これらの概略図面にもまた示されるように、１つ以上の熱伝達要素２００は、モノリシック熱伝達要素２２０として構成されてもよい。実施形態では、このモノリシック熱伝達要素２２０は、光源１０用の支持体２４０と熱接触して構成されている。

第２の面１４４に向けられている、１つ以上の熱伝達要素２００の熱伝達要素面２０１は、反射器２１００を含む。ここでは、ルミネッセンス本体１００に向けられている全ての面２０１が、そのような反射器２１００を含む。

図２ｂは、ルミネッセンス本体１００を収容するように構成されているスリット２０５を含む、モノリシック熱伝達要素２２０の別の実施形態を概略的に示す。光源１０は、ＬＥＤバーとして設けられてもよい。モノリシック熱伝達要素２２０は、ルミネッセンス本体１００の冷却のために使用される。

参照符号２５０で示されているオプションの中間プレートは、ルミネッセンス本体を光源から所望の距離に保つための、スペーサとして機能してもよく、また、ルミネッセンス本体の側面から抜け出る光に関する反射器として機能してもよい。代替案として、スペーサは、１つ以上の熱伝達要素２００、特に上部の１つ以上の熱伝達要素２００（上部冷却ブロックなど）と、一体化されることが可能である。

図２ａ、図２ｂでは、１つ以上の熱伝達要素は、少なくとも１８０°の、ここでは実際には約２７０°の、円区画内に構成されている。

実施形態では、熱伝達要素２００によって含まれているか、又は熱伝達要素２００に設けられているものなどの、反射器２１００の利用可能性は、特に、細長形ルミネッセンス本体を間に挟んで、光源１０の反対側に構成されている場合、細長形ルミネッセンス本体１００から抜け出ていた可能性がある光源光を反射して、細長形ルミネッセンス本体１００内に戻してもよい。光源の光軸は、特に、（円形の断面を有するロッドの場合）細長形の側面に対して垂直に、又は、（例えば、矩形の断面を有するロッドの場合）側面のうちの１つに対して垂直に構成されてもよいため、光源光は、反対側の側面（の一部）から抜け出てもよい。

図３ａに示されるように、ルミネッセンス本体は、最小濃度ｙ_ｍｉｎ＝０．０３６^＊ｘ^−１及び最大濃度ｙ_ｍａｘ＝０．１７^＊ｘ^−１によって定義されている濃度範囲から特に選択されてもよい、高さ依存性の濃度を有し、ｙは、Ａ元素に対する％単位の三価セリウム濃度であり、ｘは、ｍｍ単位の高さ又は直径である。ここでは、図２ｃで、高さ依存性の濃度が、最小濃度ｙ_ｍｉｎ＝０．０３６^＊ｘ^−１及び最大濃度ｙ_ｍａｘ＝０．１７^＊ｘ^−１によって定義されている濃度範囲から選択される、実施形態が示されている。

図３ａは、特に、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋（ガーネット材料）を含むルミネッセンス材料に関連するものであり、Ａは特に、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｂ、Ｇｄ、及びＬｕから成る群から選択され（特に、少なくともＹ及び／又はＬｕ、並びにオプションとしてＧｄ）、Ｂは特に、Ａｌ及びＧａから成る群から選択される（特に、少なくともＡｌ）。ＬｕＡＧ、ＹＡＧ、ＹＧｄＡＧ、及びＹＧａＡＧに関しては、約４６０ｎｍ付近の対応の励起極大における吸収係数は、本質的に同じである。

図３ｂは、励起極大λ_ｘｍを有する、ＥＸで示される励起スペクトルの左側曲線と、ＥＭで示される発光スペクトルの右側曲線とを、極めて概略的に示す。ＬＥＤの発光などの光源発光は、最大値λ_ｐｘを有する光源光１１で示されている。特定の実施形態ではλ_ｘｍ−５ｎｍ≦λ_ｐｘ≦λ_ｘｍ＋５ｎｍである。発光曲線の最大値が、発光極大である。最大放出波長は、本明細書ではまた、「ルミネッセンス材料の変換器光の最大放出波長」としても示される。当該ガーネットに関しては、この最大値は、例えば、緑色〜黄色の波長範囲であってもよい。

それゆえ、上述のように、励起極大の頂点は、異なるタイプのガーネットに関して僅かに異なるのみであり、ＬｕＡＧ、ＹＡＧ、ＹＧｄＡＧ、及びＹＧａＡＧの全てが、例えば図３ａに示されるような式に適合している。

式中、ｘはまた、ｍｍ単位の直径であってもよい。細長形ルミネッセンス本体が、円形若しくは矩形（正方形を含む）以外の断面形状を有する実施形態では、又は、いずれにせよ、より一般的には、ｘは、光源の光軸に沿った、細長形ルミネッセンス本体を通る長さを指してもよい。特に、光源の光軸は、１つ以上の側面のうちの１つに対して垂直に構成されている。それゆえ、図１ａ及び図２ａを参照すると、ｘは高さＨを指す。図１ｃを参照すると、上部及び下部の実施形態では、下方から又は上からの照射を想定すると、ｘは同様に、高さＨを指してもよい。中央の実施形態、すなわち、断面形状が円形である実施形態では、ｘは直径Ｄを指す（又は、幅若しくは高さを指すが、これらは全て同じであるためである）。

高さ及び幅のような用語は、本質的に標識に過ぎない点に留意されたい。例えば、図２ａの細長形ルミネッセンス本体１００が、より小さい側面に光源１０が向けられている（例えば、ルミネッセンス本体が９０°にわたって回転されている）などの、異なる方式で構成されている場合には、ｘは幅を指してもよい。例えば、図１ｃを参照。

図２ａでは、複数の側面１４０のうちの３つが、１つ以上の熱伝達要素２００と熱接触している。それゆえ、１つ以上の側面１４０の総面積の少なくとも５０％が、１つ以上の熱伝達要素２００と熱接触していてもよい。このことはまた、細長形ルミネッセンス本体１００が、円形の断面を有するなどの、別の形状を有する場合にも適用され得る。

用語「複数」は、２つ以上を指す。

本明細書の用語「実質的に（substantially）」若しくは「本質的に（essentially）」、及び同様の用語は、当業者には理解されるであろう。用語「実質的に」又は「本質的に」はまた、「全体的に（entirely）」、「完全に（completely）」、「全て（all）」などを伴う実施形態も含み得る。それゆえ、実施形態では、実質的に又は本質的にという形容詞はまた、削除される場合もある。適用可能な場合、用語「実質的に」又は用語「本質的に」はまた、９５％以上、特に９９％以上、更に特に９９．５％以上などの、１００％を含めた９０％以上にも関連し得る。

用語「備える（comprise）」は、用語「備える（comprises）」が「から成る（consists of）」を意味する実施形態もまた含む。

用語「及び／又は」は、特に、その「及び／又は」の前後で言及された項目のうちの１つ以上に関連する。例えば、語句「項目１及び／又は項目２」、及び同様の語句は、項目１及び項目２のうちの１つ以上に関連し得る。用語「含む（comprising）」は、一実施形態では、「から成る（consisting of）」を指す場合もあるが、別の実施形態ではまた、「少なくとも定義されている種、及びオプションとして１つ以上の他の種を包含する」も指す場合がある。

更には、明細書本文及び請求項での、第１、第２、第３などの用語は、類似の要素を区別するために使用されるものであり、必ずしも、連続的又は時系列的な順序を説明するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明又は図示されるもの以外の、他の順序での動作が可能である点を理解されたい。

本明細書では、デバイス、装置、又はシステムは、とりわけ、動作中について説明されてもよい。当業者には明らかとなるように、本発明は、動作の方法、又は動作中のデバイス、装置、若しくはシステムに限定されるものではない。

上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。

請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。

動詞「備える、含む（to comprise）」及びその活用形の使用は、請求項に記述されたもの以外の要素又はステップが存在することを排除するものではない。文脈が明らかにそうではないことを必要としない限り、明細書本文及び請求項の全体を通して、単語「含む（comprise）」、「含んでいる（comprising）」などは、排他的又は網羅的な意味ではなく包括的な意味で、すなわち、「含むが、限定されない」という意味で解釈されたい。

要素に先行する冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数のそのような要素が存在することを排除するものではない。

本発明は、いくつかの個別要素を含むハードウェアによって、及び、好適にプログラムされたコンピュータによって実施されてもよい。いくつかの手段を列挙する、デバイスの請求項、又は装置の請求項、又はシステムの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、１つの同一のハードウェア物品によって具現化されてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。

本発明はまた、デバイス、装置、若しくはシステムを制御し得るか、又は、本明細書で説明される方法若しくはプロセスを実行し得る、制御システムも提供する。また更には、本発明はまた、デバイス、装置、若しくはシステムに機能的に結合されているか、又は、デバイス、装置、若しくはシステムによって含まれている、コンピュータ上で実行されると、そのようなデバイス、装置、若しくはシステムの１つ以上の制御可能要素を制御する、コンピュータプログラム製品も提供する。

本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、デバイス、装置、若しくはシステムに適用される。本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、方法又はプロセスに関する。

本特許で論じられている様々な態様は、更なる利点をもたらすために組み合わされることも可能である。更には、当業者は、実施形態が組み合わされることが可能であり、また、３つ以上の実施形態が組み合わされることも可能である点を理解するであろう。更には、特徴のうちのいくつかは、１つ以上の分割出願のための基礎を形成し得るものである。

Claims (15)

1. 照明システムであって、
   ３６０〜４９０ｎｍの範囲から選択される波長において光源光を供給するように構成されている、複数の光源と、
   長さ、及び高さ若しくは直径を有する細長形ルミネッセンス本体であって、前記細長形ルミネッセンス本体が導光特性を有し、前記細長形ルミネッセンス本体が、
   放射線入力面を有する、前記長さの少なくとも一部にわたる少なくとも３つの側面と、
   最小濃度ｙ_ｍｉｎ＝０．０３６^＊ｘ^−１及び最大濃度ｙ_ｍａｘ＝０．１７^＊ｘ^−１によって定義されている濃度範囲から選択される高さ依存性の濃度で三価セリウムを含むガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料であって、ｙが、前記Ａ元素に対するモル％単位の前記三価セリウムの濃度であり、ｘが、ｍｍ単位の前記高さ又は前記直径であり、前記ガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料が、前記光源光の少なくとも一部を変換器光に変換するように構成されている、ガーネットタイプＡ_３Ｂ_５Ｏ_１２のルミネッセンス材料と、を含み、前記細長形ルミネッセンス本体が、前記高さ又は前記直径の少なくとも一部を埋める放射線出射窓を更に含む、細長形ルミネッセンス本体と、
   １つ以上の側面と熱接触している、１つ以上の熱伝達要素と、
   前記細長形ルミネッセンス本体から抜け出る光源光を反射して、前記細長形ルミネッセンス本体内に戻すように構成されている、反射器であって、前記細長形ルミネッセンス本体が、前記光源と前記反射器との間に構成されている、反射器と、を備える、照明システム。
2. 前記最小濃度ｙ_ｍｉｎ＝０．０４^＊ｘ^−１である、請求項１に記載の照明システム。
3. Ａが、イットリウム、ガドリニウム、及びルテチウムのうちの１種以上を含み、Ｂが、アルミニウム及びガリウムのうちの１種以上を含む、請求項１又は２のいずれか一項に記載の照明システム。
4. Ａ＝Ｌｕであり、Ｂ＝Ａｌであるか、あるいは、ＡがＹ及びＬｕを含み、Ｂ＝Ａｌである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明システム。
5. 細長形ルミネッセンス本体が、セラミック本体又は単結晶を含み、関心波長に関する平均自由行程が、前記細長形ルミネッセンス本体の前記長さの少なくとも０．５倍であり、前記関心波長が、前記ルミネッセンス材料の前記変換器光の最大放出波長である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明システム。
6. 前記１つ以上の熱伝達要素が、対応の前記１つ以上の側面から最小距離ｄ１の所に、前記細長形ルミネッセンス本体の前記長さの少なくとも一部にわたって、前記側面のうちの１つ以上の少なくとも一部に平行に構成されており、１μｍ≦ｄ１≦１００μｍである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明システム。
7. ２μｍ≦ｄ１≦５０μｍであり、前記１つ以上の熱伝達要素が、ヒートシンクを含むか、又はヒートシンクに機能的に結合されている、請求項６に記載の照明システム。
8. 前記１つ以上の熱伝達要素が、１つ以上の側面に向けられている１つ以上の熱伝達要素面を含み、対応の前記１つ以上の熱伝達要素の、前記１つ以上の熱伝達要素面の少なくとも一部が、前記細長形ルミネッセンス本体と物理的に接触しており、請求項６又は７のいずれか一項に記載の最小距離ｄ１が、平均距離である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明システム。
9. 前記側面が、前記放射線入力面を有する第１の側面と、前記第１の側面に平行に構成されている第２の側面とを含み、前記側面が、前記高さを規定し、前記細長形ルミネッセンス本体が、前記第１の側面と前記第２の側面との間の前記高さの少なくとも一部を埋める前記放射線出射窓を更に含み、前記反射器が、前記第２の側面の所に構成されており、第２の側面を介して前記細長形ルミネッセンス本体から抜け出る光源光を反射して、前記細長形ルミネッセンス本体内に戻すように構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明システム。
10. 前記１つ以上の熱伝達要素が、前記第１の側面以外の全ての側面と少なくとも熱接触しており、前記１つ以上の熱伝達要素が、前記光源用の支持体と熱接触して構成されている、モノリシック熱伝達要素として構成され、前記第２の側面に向けられている、前記１つ以上の熱伝達要素の熱伝達要素面が、前記反射器を含む、請求項９に記載の照明システム。
11. 前記反射器が、鏡面反射ミラー又は拡散反射器を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の照明システム。
12. 複数の光源を備え、前記光源が、前記１つ以上の側面のうちの１つ以上に対して垂直に構成されている光軸を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明システム。
13. 前記複数の光源が、前記１つ以上の側面のうちの１つのみに前記光源光を供給するように構成されている、請求項１２に記載の照明システム。
14. 前記ルミネッセンス材料が、励起極大λ_ｘｍを有し、前記光源が、強度最大λ_ｐｘを有する前記光源光を供給するように構成されており、λ_ｘｍ−５ｎｍ≦λ_ｐｘ≦λ_ｘｍ＋５ｎｍである、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の照明システム。
15. 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のシステムを備える、投影システム又は照明器具。

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