(57)【要約】  本発明は、光変換デバイス１３０を記述し、当該光変換デバイスは、レーザ光１０を該レーザ光１０よりも長いピーク発光波長を持つ変換光２０へと変換する光コンバータ１３４と、反射構造１３７を有するヒートシンク１３１と、光コンバータ１３４をヒートシンク１３１に機械的に結合するクランプ構造１３２であり、光コンバータ１３４とヒートシンク１３１との間での熱伝達が増大されるように、且つレーザ光１０によって照らされるときに変換光２０の少なくとも一部が反射構造１３７によって反射されるように、光コンバータ１３４をヒートシンク１３１の表面に押し付けるように構成されるクランプ構造と、を有し、光コンバータ１３４とヒートシンク１３１との間に接着剤も接続層も有しない。本発明は更に、このような光変換デバイス１３０を有するレーザベース光源１００、及びそのようなレーザベース光源１００を有する車両ヘッドライトを記述する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を変換光へと変換するように適応された光コンバータであり、前記変換光のピーク発光波長は、前記レーザ光のレーザピーク発光波長よりも長い波長域にある、光コンバータと、
反射構造を有するヒートシンクと、
前記光コンバータを前記ヒートシンクに機械的に結合するクランプ構造であり、前記光コンバータと前記ヒートシンクとの間での熱伝達が増大されるように、且つ前記レーザ光によって照らされるときに前記変換光の少なくとも一部が前記反射構造によって反射されるように、前記光コンバータを前記ヒートシンクの表面に押し付けるように構成されたクランプ構造と
を有し、
前記光コンバータと前記ヒートシンクとの間に接着剤も接続層も有しない、
光変換デバイス。
【請求項２】
前記クランプ構造は、前記光コンバータの少なくとも１つの側面を前記ヒートシンクの前記表面に固定する固定材料を有し、該固定材料が、前記光コンバータを前記ヒートシンクの前記表面に押し付けるように構成される、請求項１に記載の光変換デバイス。
【請求項３】
前記固定材料は、はんだを有する、請求項２に記載の光変換デバイス。
【請求項４】
前記光コンバータは、前記光コンバータの前記少なくとも１つの側面に取り付けられたクランプ結合器を有する、請求項２又は３に記載の光変換デバイス。
【請求項５】
前記光コンバータは、前記光コンバータの前記少なくとも１つの側面に取り付けられた側面反射器を有し、該側面反射器は、前記変換光を反射するように構成される、請求項２又は３に記載の光変換デバイス。
【請求項６】
前記ヒートシンクは、前記光コンバータをはんだ付けするための少なくとも１つのはんだパッドを有し、該少なくとも１つのはんだパッドは、前記光コンバータと前記反射構造との間にはんだが溢れることを防ぐように構成される、請求項３に記載の光変換デバイス。
【請求項７】
前記反射構造は、はんだをはじく、請求項３に記載の光変換デバイス。
【請求項８】
前記反射構造は、ダイクロイックフィルタと、前記ヒートシンクが有する熱伝導材料と前記ダイクロイックフィルタとの間に配置された高反射性金属層とを有し、前記熱伝導材料は、少なくとも２０Ｗ／（ｍＫ）の熱伝導率を持つ、請求項１又は２に記載の光変換デバイス。
【請求項９】
当該光変換デバイスは更にクランプ板を有し、前記クランプ構造は、該クランプ板によって前記光コンバータを前記ヒートシンクに押し付けるように構成される、請求項１に記載の光変換デバイス。
【請求項１０】
前記クランプ構造は、前記光コンバータの少なくとも１つの側面を前記ヒートシンクの前記表面に固定する固定材料を有し、該固定材料が、前記光コンバータを前記ヒートシンクの前記表面に押し付けるように構成され、
前記固定材料は更に、前記クランプ板を前記光コンバータ上に固定するように構成される、
請求項９に記載の光変換デバイス。
【請求項１１】
前記固定材料は、散乱粒子を備えた接着剤を有する、請求項１０に記載の光変換デバイス。
【請求項１２】
前記クランプ構造は、少なくとも１つのクランプホルダと、少なくとも１つのクランプ固定具とを有し、前記少なくとも１つのクランプホルダは、前記クランプ板を受け入れる凹部を有し、前記少なくとも１つのクランプ固定具は、前記少なくとも１つのクランプホルダを前記ヒートシンクに固定するように構成される、請求項９に記載の光変換デバイス。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の光変換デバイスと、
前記レーザ光を放つように適応された少なくとも１つのレーザと、
を有するレーザベース光源。
【請求項１４】
請求項１３に記載のレーザベース光源を少なくとも１つ有する車両ヘッドライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランプされた光コンバータを有する光変換デバイス、そのような光変換デバイスを有するレーザベース光源、及びそのようなレーザベース光源を有する車両ヘッドライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度光源においては、しばしば、例えばレーザによって発せられる青色光によって励起される光変換デバイスが使用されている。光変換デバイスの蛍光体は、ヒートシンクと当該蛍光体との間に配設される接着剤又ははんだの層によって、ヒートシンクに接着される。特に青色レーザ光の高強度と、蛍光体による光変換によって生じる高い温度とが、信頼性問題を引き起こすことがある。
【０００３】
そのような接着剤又ははんだの層を使用することに代えて、特開２０１２−２２６９８６号（特許文献１）は、光反射性と熱伝導性と流動性とを有する材料からなる接合部を用いることによって蛍光体層を基板に接合し、そして、例えば蛍光体層を上部から覆うとともに基板にネジ止めされる固定部材で構成されるといった固定手段によって、蛍光体層を基板に固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２６９８６号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の１つの目的は、改善された信頼性を持つ光変換デバイスを提供することである。本発明は、独立請求項によって規定される。従属請求項は有利な実施形態を規定する。
【０００６】
第１の態様によれば、光変換デバイスが提供される。当該光変換デバイスは、光コンバータを有する。該光コンバータは、レーザ光を変換光へと変換するように適応される。変換光のピーク発光波長は、前記レーザ光のレーザピーク発光波長よりも長い波長域にある。当該光変換デバイスは更に、反射構造を有するヒートシンクを有する。当該光変換デバイスは更に、光コンバータをヒートシンクに機械的に結合するクランプ構造を有する。該クランプ構造は、光コンバータとヒートシンクとの間での熱伝達が増大されるように、且つレーザ光によって照らされるときに変換光の少なくとも一部が反射構造によって反射されるように、光コンバータをヒートシンクの表面に押し付けるように構成される。接触圧の下限は、例えば、およそ１ＭＰａとすることができ、これは、１５０μｍの直径を持つ蛍光体に対して０．１Ｎの力と等価である。光コンバータとヒートシンクとの間の熱伝達率は、好ましくは１０，０００Ｗ／（ｍ２Ｋ）よりも高く、より好ましくは５０，０００Ｗ／（ｍ２Ｋ）よりも高く、そして最も好ましくは１００，０００Ｗ／（ｍ２Ｋ）よりも高い。光コンバータとヒートシンクとの間のこの比較的高い熱伝達率は、クランプ構造によって光コンバータがヒートシンクに押し付けられるときの力によって可能になる。
【０００７】
白色光への変換のための蛍光体のような光コンバータを加えた青色レーザに基づくレーザ源では、透過型と反射型との２つの基本的なセットアップタイプが存在する。前者の場合、同時にヒートシンクとして機能する透明基板上に蛍光体が取り付けられる。後者の場合、基板は反射性であり、これはしばしば金属ヒートシンクが使用されることを意味する。どちらのタイプでも、重大な要求は、光コンバータからヒートシンクへの接合部の低い熱抵抗である。さもなければ、熱の除去が妨げられることになり、熱ダメージにつながって、それが容易に壊滅的、すなわち、不可逆的になり得る。これを達成するため、通常、光コンバータとヒートシンクとの間に、“コネクタ材料”又は接着剤の薄い層が適用される。使用される接続技術が接着である場合、コネクタ材料又は接着剤は、光コンバータとヒートシンクとの間に配置された例えばシリコーンといった接着剤の薄い層となる。接続技術がはんだ付けである場合、はんだ付け可能材料、反射材料、及び反射率を更に高めるためのダイクロイックフィルタの多層スタックが光コンバータ又は蛍光体に付着され、それがヒートシンク上にはんだ付けされる。しかしながら、これらの“接続層”はどちらの場合にも問題につながる。すなわち、接着された層の場合、経時的な接着剤劣化（例えば褐変又は亀裂）なしに高温及び高照射レベルに耐える能力が限られる。はんだ付けされた層の場合、蛍光体の底面において高い反射率を達成するための労力が計り知れず、蛍光体プレートを研磨しなければならないし、高度に反射性の層を有する厚いダイクロイックフィルタ及び最後にはんだ付け可能な金属層を設けなければならない。これは、プロセスコストの観点と、ダイクロイックフィルタの厚さが数μｍに近づく場合に熱抵抗の観点と、の双方で望ましくない。さらに、レーザ光の変換によって生じ得る高い熱負荷が、特にダイクロイックフィルタとその下の金属層との間で、多層スタックの剥離を引き起こしてしまい得る。
【０００８】
クランプ構造を有する光変換デバイスは、光コンバータとヒートシンクとの間のいかなる接着剤又は接続層も回避する。クランプ構造によって加えられる接触圧は、光コンバータに追加の力が加えられない場合と比較して、光コンバータとヒートシンクとの間の熱抵抗を低減させる。さらに、高強度のレーザ光及び高い熱負荷を有する領域とクランプ構造との間の距離が、クランプ構造の経年劣化を回避し又は少なくとも制限する。従って、上述の接着剤又は接続層によって引き起こされる信頼性問題が回避され得る。
【０００９】
クランプ構造は固定材料を有することができ、該固定材料が、光コンバータをヒートシンクの表面に押し付けるように構成される。固定材料は、光コンバータをヒートシンクに押し付けながら光コンバータを接着又ははんだ付けするのに適した任意の材料とすることができ又はそれを含むことができる。固定材料は更に、固定プロセス中に光コンバータがヒートシンクに押し付けられる接触圧の少なくとも一部を保存するように構成される。接触圧は、ヒートシンク上に置かれた光コンバータ（又はその逆）の単なる重量によって生じる接触圧よりも大きい。光コンバータは、例えば、機械的装置によってヒートシンクに押し付けられることができ、また、光コンバータの端部をヒートシンクの表面に機械的に結合するために、光コンバータの１つ以上の端部又は側面に、例えばシリコーンのような接着剤又は接着材が設けられ得る。接着剤又は接着材が光コンバータの１つ以上の端部とヒートシンク表面との間に信頼性ある機械的結合を提供する限り、圧力がかかる。接着剤又は接着材が固まるとすぐに、固定を作り出す間に使用された機械的装置が取り除かれる。
【００１０】
固定材料は、代わりに、ヒートシンクの表面上に光コンバータの少なくとも１つの側面を固定するためのはんだを有していてもよい。
【００１１】
代わりに、クランプ構造は、例えば光コンバータをヒートシンクの表面に押し付けるためのクランプといった、機械的構造を有していてもよい。機械的構造は、ヒートシンクに対して取り外し可能に又は恒久的に結合され得る。
【００１２】
光コンバータは、光コンバータの少なくとも１つの側面に取り付けられたクランプ結合器（クランピングカプラ）を有し得る。クランプ結合器は、光コンバータの側面のはんだ付け又は接着を可能にするのに適した任意の構造又は材料とし得る。光コンバータは、例えば、ディスク形状を有することができ、その側面に、光コンバータのはんだ付けを可能にするコーティングが設けられ得る。はんだ付けプロセスの間、光コンバータはヒートシンクに押し付けられる。クランプ結合器は、代わりに、光コンバータの周囲に配置されたフレームのような機械的構造であってもよい。フレームは、当該フレームによって光コンバータをヒートシンクに押し付けることができるように構成され得る。フレーム又はクランプ結合器は更に、光コンバータがヒートシンクに押し付けられたときにフレームとヒートシンクとの間に隙間が存在するように構成され得る。クランプ結合器ひいては光コンバータをヒートシンクに結合するために、フレームとヒートシンクとの間の隙間に接着剤又ははんだが配置され得る。クランプ結合器又はフレームは、代わりに、ネジによって固定されてもよい。熱伝達を増大させるために、ネジを用いて、クランプ結合器によって光コンバータに圧力を加え得る。
【００１３】
光コンバータは、光コンバータの少なくとも１つの側面に取り付けられた側面反射器（サイドリフレクタ）を有し得る。側面反射器は、変換光を反射するように構成される。側面反射器は更に、レーザ光を反射するように構成されてもよい。側面反射器は、クランプ構造又はクランプ結合器の一部であってもよい。側面反射器は、例えば、側面で光コンバータの接着又ははんだ付けを可能にする層と光コンバータと層との間に設けられたダイクロイックコーティングとし得る。
【００１４】
ヒートシンクは、光コンバータをはんだ付けするための少なくとも１つのはんだパッドを有し得る。該少なくとも１つのはんだパッドは、光コンバータと反射構造との間にはんだが溢れることを防ぐように構成され得る。はんだパッドは、反射構造を有する面とは反対側のヒートシンクの面に対して反射構造の高さよりも低い高さに配置され得る。光コンバータとヒートシンクとの間の接触領域と比較して低い高さのはんだパッドは、特に、はんだが硬化中に収縮する場合に、光コンバータとヒートシンクとの間の接触圧を支えることができる。従って、はんだは、冷却の間、固定プロセス中の接触圧を維持し得る。
【００１５】
その上に光コンバータが押し付けられる反射構造又はヒートシンクの全領域は、光コンバータと反射構造との間にはんだが溢れることを防ぐために、はんだをはじくものとし得る。
【００１６】
反射構造は、ダイクロイックフィルタと、ヒートシンクが有する熱伝導材料と該ダイクロイックフィルタとの間に配置された高反射性金属層とを有し得る。該熱伝導材料は、少なくとも２０Ｗ／（ｍＫ）の熱伝導率を持つとし得る。
【００１７】
光変換デバイスは更にクランプ板を有し得る。クランプ構造は、該クランプ板によって光コンバータをヒートシンクに押し付けるように構成され得る。クランプ板は、レーザ光及び変換光に対して透明である透明材料とし得る。該透明材料は例えばサファイアとし得る。
【００１８】
接着剤又ははんだとし得る上記固定材料は、この場合、クランプ板を光コンバータ上に固定するように構成され得る。クランプ板及び光コンバータの双方が、この固定材料によって固定され得る。代わりに、光コンバータをヒートシンクに押し付けるためにクランプ板のみが固定されてもよい。
【００１９】
固定材料は、散乱粒子を備えた接着剤を有し得る。散乱粒子は、レーザ光又は変換光を散乱するように構成され得る。
【００２０】
クランプ構造は、クランプ板を光コンバータに締め付けるように構成された少なくとも１つのクランプを有し得る。クランプ構造は、代わりに、少なくとも１つのクランプホルダと、少なくとも１つのクランプ固定具とを有していてもよい。該少なくとも１つのクランプホルダは、クランプ板を受け入れる凹部を有し得る。該少なくとも１つのクランプ固定具は、該少なくとも１つのクランプホルダをヒートシンクに固定するように構成される。クランプ固定具は、例えば、クランプホルダ内の対応するネジ山の中に導き入れられることが可能なネジを有し得る。
【００２１】
更なる一態様によれば、レーザベース光源が提供される。当該レーザベース光源は、上述の光変換デバイスと、レーザ光を放つように適応された少なくとも１つのレーザとを有する。
【００２２】
レーザベース光源は、例えば青色レーザ光を放つ２つ、３つ、４つ、又はそれより多くのレーザを（例えば、アレイとして）有し得る。
【００２３】
更なる一態様によれば、車両ヘッドライトが提供される。当該車両ヘッドライトは、上述のレーザベース光源を少なくとも１つ有する。車両ヘッドライトは、上述のレーザベース光源を、２つ、３つ、４つ、又はそれより多く有していてもよい。光コンバータは、この場合、黄色蛍光体ガーネット（例えば、Ｙ（３−０．４）Ｇｄ０．４，Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）を有することができ、あるいは、それで構成されることができる。青色レーザ光と黄色変換光との混ぜ合わせを用いて白色光を生成し得る。青色レーザ光のおよそ２１％は反射されることができ、残りの青色レーザ光が黄色光へと変換され得る。これは、例えば蛍光体におけるストークス損失を考慮に入れることにより、レーザベースの光源によって放出される混合光における２６％の青色レーザ光と７４％の黄色変換光との比率を可能にする。
【００２４】
理解されるべきことには、それぞれの独立項との従属項の如何なる組み合わせも本発明の一好適実施形態とすることができる。
【００２５】
更なる有利な実施形態が以下に規定される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明のこれら及びその他の態様が、以下に記載される実施形態を参照して明らかになる。
【００２７】
ここに、添付の図面を参照して、実施形態に基づいて、例として、本発明を説明する。図面は以下を示す。
【図１】光変換デバイスの第１の実施形態の主要略図を示している。
【図２】光変換デバイスの第２の実施形態の主要略図を示している。
【図３】レーザベース光源の第１の実施形態の主要略図を示している。
【図４】レーザベース光源の第２の実施形態の主要略図を示している。
【図５】レーザベース光源の測定結果を示している。
【００２８】
図面においては、全体を通して、似通った参照符号が同様のオブジェクトを表す。図中のオブジェクトは必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の様々な実施形態を図面により説明する。
【００３０】
図１は、光変換デバイス１３０の第１の実施形態の主要略図を示している。セラミック蛍光体材料のシートを有する光コンバータ１３４が、クランプ構造１３２によってヒートシンク１３１の表面に押し付けられている。その上にセラミック蛍光体材料のシートが押し付けられるヒートシンク１３１の表面の一部が反射構造１３７を有している。反射構造１３７は、好ましくは青色波長域内のレーザ光１０を（反射レーザ光１１へと）反射するように構成される。レーザ光１０は光コンバータ１３４に入り、少なくとも部分的に変換された光（変換光）２０へと変換される。反射構造１３７は更に、変換光２０（例えば黄色光）を反射するように構成される。クランプ構造１３２は、このケースでは、シリコン接着剤であり、所定の接触圧で光コンバータ１３４をヒートシンク１３１の表面に押し付けている間に硬化されている。反射構造１３７は、このケースでは、銀層と組み合わせたダイクロイックフィルタであり、銀層は、ダイクロイックフィルタとヒートシンク１３１の表面との間に設けられる。シミュレーションが示すことには、このようなクランプ構成の熱抵抗はクランプ（締め付け）力の増加と共に減少する。
【表１】
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【００３１】
蛍光体のサイズは、０．３ｍｍ×０．３ｍｍである。シミュレーション結果が明瞭に示すことには、クランプ力の増加とともに固体材料の熱伝達率及び薄いガス（空気）ギャップの熱伝達率が上昇する。表面の粗さのため、双方を考慮に入れなければならない。上の表に提示したシミュレーションでは、反射構造１３７及び光コンバータ１３４の双方に３ｎｍの表面ラフネスＲａを仮定している。クランプ力は、光コンバータとヒートシンクとの間の固体接触面積が増大するという更なる効果を有し得る。従って、クランプ構造によって提供される光コンバータとヒートシンクとの間の接触圧は、光コンバータとヒートシンクとの間の熱伝達率を上昇させる。これらのシミュレーションは、光コンバータ１３４又は反射構造１３７の複数の異なる表面ラフネスを用いたシミュレーションによって検証されている。結果は表面ラフネスに依存するが、一般的な傾向は、接触圧の増加とともに熱伝達率が上昇するということで同じである。測定結果は、図５に関して説明される。
【００３２】
図２は、光変換デバイス１３０の第２の実施形態の主要略図を示している。全体的な構成は、図１に関して説明した実施形態と同様である。光コンバータ１３４は、当該光コンバータ１３４の側面に側面反射器（サイドリフレクタ）１３６を備えている。側面反射器１３６は、このケースでは、ダイクロイックミラーを提供するように側面に堆積された異なる屈折率を持つ薄い層のスタック（例えば、ＴｉＯ２層とＳｉＯ２層との交互スタック）である。側面反射器１３６は、光コンバータ１３４の比較的小さい側面に沿った光損失を制限することのみを必要とする。また、従来技術の構成では、ヒートシンクにはんだ付けされる厚いダイクロイックフィルタを用いて底部層における十分に高い反射率を可能にするために、光コンバータの底部層を研磨する必要があるが、この実施形態においては、光コンバータ１３４の底部層を研磨することは不要にされる。側面反射器１３６の上にクランプ結合器（クランピングカプラ）１３８が設けられている。クランプ結合器１３８は好ましくは、例えば銀又はアルミニウムなどの高度に反射性の層と、オプションの、側面に沿っての光コンバータ１３４のはんだ付けを可能にする更なるコーティング（例えば、ニッケル金仕上げ）とを有する。側面反射器１３６及びクランプ結合器１３８を備えた光コンバータ１３４が、ヒートシンク１３１の反射構造１３７に押し付けられる。そして、例えば金−錫であるはんだが、はんだパッド１３５上に設けられる。好ましくはフラックスフリーのはんだが、はんだパッド１３５とクランプ結合器１３８及び光コンバータ１３４の側面との間に信頼性ある接続が設けられるように加熱される。硬化したはんだが、はんだ付けプロセス中に加圧ツールによって提供された接触圧の少なくとも一部を保存するクランプ構造１３２として機能する。１つ以上の側面反射器１３６は、オプションでクランプ結合器１３８の１つ以上の金属層と組み合わされて、変換光２０と、例えばヒートシンク１３１の反射構造１３７で反射された反射レーザ光１１とを反射するように構成される。
【００３３】
図３は、レーザベース光源１００の第１の実施形態の主要略図を示している。光コンバータ１３４とヒートシンク１３１との間に接触圧が提供されるように、透明なクランプ板１３９が光コンバータ１３４に押し付けられている。透明なクランプ板１３９は、例えば、側面で光コンバータ１３４とともに接着されたサファイアプレートである。接着剤に、粒径が〜１００ｎｍから数μｍの例えばＴｉＯｘである散乱粒子が“充填”される。このような接着剤は、典型的に、ＬＥＤ蛍光体の側面コーティングに使用されている。この接着剤が、サファイアプレート及び光コンバータ１３４（蛍光体）の周囲にサイドコートとしてディスペンスされ、そして、定位置でキュアされる。キュア後の接着剤の弾性が接着剤材料及びキュアプロセスの好適な選択によって十分に抑圧されるならば、このサイドコートは、サファイアプレート及び蛍光体を同時に押さえつけ、ヒートシンク基板への良好な熱接触を保証する。この接着剤は、硬化又はキュア後にクランプホルダ１３２として機能する。光コンバータ１３４は、サファイアプレート及びクランプホルダ１３２によって提供される圧力によって、この配置にて固定される。サファイアプレートを介して光コンバータ１３４（例えば、黄色蛍光体ガーネット）に入る青色レーザ光１０を放つように、レーザ１１０が配置される。青色レーザ光１０の一部が黄色変換光２０へと変換される。ヒートシンク１３１の研磨面である反射構造１３７で反射された反射青色レーザ光１１と変換光２０との混ぜ合わせが、サファイアプレートを介して放射される。レーザベース光源１００は、反射レーザ光１１と変換光２０との混ぜ合わせを有する白色光を放射するように構成される。
【００３４】
この接着された蛍光体／ヒートシンクパッケージは、過大なレーザパワーによる偶発的な照射に悩まされない。蛍光体と反射構造との間に不可逆的に損傷され得る接着剤層が存在しないため、高温での青色照射による長期劣化ももはや問題とならない。
【００３５】
側面コーティングは更に、クランプ板１３９の内側を導光される反射レーザ光１１及び変換光２０をカップリングアウトする助けとなり得る。当然ながら、サファイアの代わりに、他の好適な光学（半）透明材料が使用されてもよい。接着／キュアプロセス中の高い圧力が可能である。そのような高圧は、サファイア又は他のカバープレートなしで光コンバータ１３４のみに圧力が加えられるとした場合には危機的なものである。カバープレート内での光損失は、側面コーティング接着剤によって回避される。また、光変換デバイス１３０の組み立てでは、典型的な２つの工程（（１）ヒートシンク１３１に対する光コンバータ１３４、（２）側面コーティング）の代わりに、１つの接着工程のみが必要とされる。
【００３６】
図４は、レーザベース光源１００の第２の実施形態の主要略図を示している。光コンバータ１３４は、図３に関して説明した実施形態においてと同様に、クランプ板１３９によってヒートシンク１３１の研磨面上に押し付けられている。透明クランプ板１３９は、レーザ光１０及び変換光２０に対して透明である。クランプ構造は、このケースでは、機械的なクランプホルダ１３２ａ及び機械的なクランプ固定具１３２ｂを有している。クランプ固定具１３２ｂは、例えば、ヒートシンク１３１を通してクランプホルダ１３２ａの対応するネジ山にねじ込まれるネジである。クランプ板１３９は、例えば、ネジがクランプホルダ１３２ａを固定するときにクランプ板１３９に力を加えることができるように、クランプホルダ１３２ａの凹部内に配置される。光コンバータ１３４とヒートシンク１３１との間の熱結合を改善するために、この力を用いて、光コンバータ１３４をヒートシンク１３１に押し付ける。
【００３７】
図５は、レーザベース光源の測定結果を示している。光変換デバイスの構成は、図４に関して説明した構成に非常に似たものとした。光コンバータ１３４をヒートシンク１３１上に押し付けるために、サファイアクランプ板１３９を光コンバータ１３４に押し付けた。ヒートシンク１３１は、レーザによって発せられる青色レーザ光に対して及び変換された黄色光に対して高度に反射性とした。光コンバータは、黄色蛍光体ガーネット（例えば、Ｙ（３−０．４）Ｇｄ０．４，Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）とした。この構成上に、６Ｗを超える青色光学出力を持つレーザ光を、蛍光体の有意な熱消光（サーマルクエンチ）なしで照射することができた。相対的な光出力１５１が、レーザ電流［ｍＡ］１５２の関数１６１としてプロットされている。９８０ｍＡの電流が、蛍光体ターゲット位置で約６Ｗの光束に対応する。ほぼ線形のカーブ１６１から推測できることには、この蛍光体は、性能低下が予期され得るその消光点に到達していない。従って、ヒートシンク１３１に対する光コンバータ１３４の接触圧は、熱消光が回避されるような改善された熱伝達性を可能にする。
【００３８】
図面及び以上の記載にて本発明を詳細に図示して説明してきたが、これらの図示及び説明は、限定的なものではなく、例示的あるいは典型的なものとみなされるべきである。
【００３９】
本開示を読むことにより、その他の変更が当業者に明らかになる。それらの変更は、技術的に既知であり且つここで既に述べた特徴に代えて又は加えて使用され得るような、その他の特徴を含んでいてもよい。
【００４０】
開示の実施形態への変形が、図面、本開示及び添付の請求項の検討から、当業者によって理解されて実現され得る。請求項において、用語“有する”はその他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は複数の要素又はステップを排除するものではない。特定の複数の手段が相互に異なる従属項に記載されているという単なる事実は、それらの手段の組合せが有利に使用され得ないということを指し示すものではない。
【００４１】
請求項中の如何なる参照符号も、その範囲を限定するものとして解されるべきでない。
【符号の説明】
【００４２】
１０      レーザ光
１１      反射レーザ光
２０      変換光
１００    レーザベース光源
１１０    レーザ
１３０    光変換デバイス
１３１    ヒートシンク
１３２    クランプ構造
１３２ａ  クランプホルダ
１３２ｂ  クランプ固定具
１３４    光コンバータ
１３５    はんだパッド
１３６    側面反射器
１３７    反射構造
１３８    クランプ結合器
１３９    クランプ板
１５１    相対的な光出力
１５２    レーザ電流
１６１    レーザ電流の関数としての光パワー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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