JP5915063B2 - Phosphor device, lighting apparatus and projector apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、蛍光体に励起光を照射して発光された発光光を出射させる蛍光体デバイス、この蛍光体デバイスを用いて各色の照明光を出力する照明装置、及びこの照明装置から出力される照明光を用いてカラー画像として投影するプロジェクタ装置に関する。   The present invention relates to a phosphor device that emits emitted light emitted by irradiating a phosphor with excitation light, an illumination device that outputs illumination light of each color using the phosphor device, and an output from the illumination device. The present invention relates to a projector device that projects as a color image using illumination light.

光源装置には、光源から出力された励起光を照射することにより当該励起光の波長と異なる波長の光を発光する発光体を用いたものがある。この光源装置は、例えば照明装置や画像表示装置等の種々の光源として利用されている。
このような光源装置は、一般的に光源として例えば半導体光源として発光ダイオード(LED)、レーザダイオード(LD)が多く用いられている。蛍光体は、例えば透明なシリコーン又はエポキシ樹脂等を樹脂性バインダとし、この樹脂性バインダ中に複数散在させることにより発光層を形成している。
Some light source devices use a light emitter that emits light having a wavelength different from the wavelength of the excitation light by irradiating the excitation light output from the light source. This light source device is used as various light sources such as a lighting device and an image display device.
In such a light source device, a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD) is generally used as a light source, for example, as a semiconductor light source. For example, a transparent phosphor or epoxy resin or the like is used as a resinous binder, and a plurality of phosphors are dispersed in the resinous binder to form a light emitting layer.

この樹脂性バインダは、半導体光源からの励起光によって劣化、或いは特に励起光の強度が強い場合にダメージが加わる。又、蛍光体を散在するシリコーン又はエポキシ樹脂等の樹脂は、熱伝導率が低いので、蛍光体の温度上昇が起こり、この温度上昇によって蛍光体から発光される発光波長にシフトが生たり或いは発光強度が低下する温度消光等の現象が発生する。このため、光源装置としての輝度が低下してしまう。   This resinous binder is deteriorated by excitation light from a semiconductor light source, or damaged when the intensity of excitation light is particularly strong. In addition, since the resin such as silicone or epoxy resin in which the phosphor is scattered has low thermal conductivity, the temperature of the phosphor increases, and the emission wavelength emitted from the phosphor shifts or emits light due to this temperature increase. Phenomena such as temperature quenching where the strength decreases occur. For this reason, the brightness | luminance as a light source device will fall.

このような樹脂性バインダの例えば透明なシリコーン又はエポキシ樹脂に代わる部材として例えば特許文献1は、透光性の無機材料、例えばガラスを用いることを開示し、特許文献2、3は、それぞれ熱伝導の高いセラミクスを用いることを開示する。   For example, Patent Document 1 discloses the use of a light-transmitting inorganic material such as glass as a member that replaces such a resinous binder such as transparent silicone or epoxy resin, and Patent Documents 2 and 3 disclose heat conduction. The use of high ceramics is disclosed.

特開2003−258308号公報JP 2003-258308 A 特開2006−282447号公報JP 2006-282447 A 特開2010−024278号公報JP 2010-024278 A

しかしながら、上記透光性のセラミクスを用いたバインダ(透光性セラミクスバインダ)を用いて形成した蛍光体の発光層は、先の樹脂性バインダを用いて形成した蛍光体の発光層の置き換えで使用されることが多い。このため、透光性セラミクスバインダは、発光体から発光光を発光させる光源装置として適した構造になっていない。   However, the phosphor light-emitting layer formed using the above-mentioned light-transmitting ceramic binder (translucent ceramic binder) is used to replace the phosphor light-emitting layer formed using the previous resinous binder. Often done. For this reason, the translucent ceramic binder does not have a structure suitable as a light source device that emits emitted light from a light emitter.

本発明の目的は、発光体から発光光を発光させるために適した構造を有し、発光体から発光された発光光を効率高く出射できる蛍光体デバイス、照明装置及びプロジェクタ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a phosphor device, an illuminating device, and a projector device that have a structure suitable for emitting emitted light from a light emitter, and that can efficiently emit light emitted from the light emitter. is there.

本発明の主要な局面に係る蛍光体デバイスは、少なくとも蛍光体を含有して錐台形状に形成され、かつ前記錐台形状の2つの底面のうち面積の小さい第1の底面と、前記第1の底面と隣り合う斜面の一部とに、前記蛍光体を励起するための外部からの励起光を透過すると共に前記蛍光体から発光される発光光を前記2つの底面のうち面積の大きい第2の底面に向けて反射する第1の膜を形成し、前記発光光を前記第2の底面を透過させて出射させる蛍光体デバイスを複数配置し、且つ前記複数の蛍光体デバイスは、前記各第2の底面を同一平面上に配置して一体的に形成されていることを特徴とするA phosphor device according to a main aspect of the present invention includes at least a phosphor and is formed into a frustum shape , and has a first bottom surface having a small area among the two bottom surfaces of the frustum shape , and the first device. The excitation light from the outside for exciting the phosphor is transmitted to a part of the slope adjacent to the bottom surface of the first light source, and the emitted light emitted from the phosphor is emitted from the two bottom surfaces having a large area. Forming a first film that reflects toward the bottom surface, arranging a plurality of phosphor devices that transmit the emitted light through the second bottom surface , and each of the plurality of phosphor devices includes The two bottom surfaces are arranged on the same plane and are integrally formed .

本発明の主要な局面に係る照明装置は、前記蛍光体デバイスと、励起光を出力する励起光源と、前記励起光源から出力された前記励起光を前記蛍光体デバイスの前記第1の底面に照射する光学系と、前記蛍光体デバイスの前記第2の底面から発光された前記発光光を集光して照明光として取り出す集光光学系とを具備する。 Lighting apparatus according to the main aspect of the present invention, the irradiation with the fluorescent device, a pumping light source for outputting pumping light, the pumping light outputted from the pumping light source to said first bottom surface of the phosphor device And a condensing optical system that condenses the emitted light emitted from the second bottom surface of the phosphor device and extracts it as illumination light.

本発明の主要な局面に係るプロジェクタ装置は、上記照明装置と、前記照明装置から出力された前記照明光を含む各色の光を用いてカラー画像投影する投影光学系とを有する。 A projector device according to a main aspect of the present invention includes the illumination device and a projection optical system that projects a color image using light of each color including the illumination light output from the illumination device.

本発明によれば、発光体から発光光を発光させるために適した構造を有し、発光体から発光された発光光を効率高く出射できる蛍光体デバイス、照明装置及びプロジェクタ装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a phosphor device, an illumination device, and a projector device that have a structure suitable for emitting emitted light from a light emitter and can emit light emitted from the light emitter efficiently.

本発明の第1の実施の形態に係る蛍光体デバイスを示す構造図。1 is a structural diagram showing a phosphor device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る蛍光体デバイスを示す構造図。FIG. 5 is a structural diagram showing a phosphor device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る蛍光体デバイスを示す構造図。FIG. 6 is a structural diagram showing a phosphor device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施の形態に係る蛍光体デバイスを用いた照明装置を示す構成図。The block diagram which shows the illuminating device using the fluorescent substance device which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態に係る2つの蛍光体デバイスを用いた照明装置を示す構成図。The block diagram which shows the illuminating device using two fluorescent substance devices which concern on the 5th Embodiment of this invention. 本発明に係る蛍光体デバイスの先行技術を示す構成図。The block diagram which shows the prior art of the phosphor device which concerns on this invention. 同先行技術における励起スペクトルの長波長側の波長と発光体の発光スペクトルの短波長側の波長との一部重なり合いを示す図。The figure which shows the partial overlap with the wavelength of the long wavelength side of the excitation spectrum and the wavelength of the short wavelength side of the emission spectrum of a light-emitting body in the prior art. 同先行技術における発光の自己吸収という現象を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the phenomenon of self-absorption of light emission in the prior art. 本発明の第6の実施の形態に係る複数の蛍光体デバイスを用いた照明装置を示す構成図。The block diagram which shows the illuminating device using the several fluorescent substance device which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 同装置における複数の蛍光体デバイスを示す構成図。The block diagram which shows the some phosphor device in the same apparatus. 本発明の第7の実施の形態に係る照明装置を用いたプロジェクタ装置を示す構成図。The block diagram which shows the projector apparatus using the illuminating device which concerns on the 7th Embodiment of this invention.

[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1(a)(b)は蛍光体デバイスの構造図を示し、同図(a)は外観図、同図(b)は断面構造図を示す。この蛍光体デバイス1は、例えばAl203等の透光性無機材料(以下、無機バインダと称する)2と、YAG:Ce等の複数の蛍光体3とを焼結して形成されている。複数の蛍光体3は、無機バインダ2中に例えば一様な間隔で散在している。これら蛍光体3は、例えば青色(波長455〜492nm内の波長値)の励起光Eの照射により緑色(波長492〜577nm内の波長値)の発光光を発光する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are structural views of a phosphor device, FIG. 1A is an external view, and FIG. 1B is a cross-sectional structural view. The phosphor device 1 is formed by sintering a light-transmitting inorganic material (hereinafter referred to as an inorganic binder) 2 such as Al203 and a plurality of phosphors 3 such as YAG: Ce. The plurality of phosphors 3 are scattered in the inorganic binder 2 at, for example, uniform intervals. These phosphors 3 emit green (wavelength values within a wavelength of 492 to 577 nm) emission light, for example, when irradiated with excitation light E of blue (wavelength values within a wavelength of 455 to 492 nm).

この蛍光体デバイス1は、無機バインダ2と各蛍光体3とを焼結して例えば四角錐台形状等の錐台形状に形成されている。なお、蛍光体デバイス1は、錐台形状として四角錐台形状に限らず、六角錐台形状又は円錐台形状でもよい。
具体的に蛍光体デバイス1は、四角錐台形状を形成するための4つの側面4−1〜4−4と、互いに平行で対向する2つの底面である第1と第2の面4−5、4−6とから成る。
4つの側面4−1〜4−4は、それぞれ四角錐台の形状を形成するための斜面を形成する。これら側面4−1〜4−4の傾斜角θ、例えば側面4−1と第1の面4−5との成す角度θは、図1(b)に示すように例えば45°に形成されている。他の各側面4−2〜4−4と第1の面4−5との成す各傾斜角θも例えば45°に形成されている。
The phosphor device 1 is formed in a truncated cone shape such as a quadrangular frustum shape by sintering the inorganic binder 2 and each phosphor 3. Incidentally, the phosphor device 1 is not limited to the quadrangular pyramid shape as a frustum, and may be hexagonal cone shape or circular truncated cone shape.
Specifically, the phosphor device 1 includes four side surfaces 4-1 to 4-4 for forming a quadrangular frustum shape, and first and second surfaces 4-5 that are two bottom surfaces facing each other in parallel. 4-6.
Four sides 4-1 to 4-4, to form a slope for forming a quadrangular frustum shape. The inclination angle θ of the side surfaces 4-1 to 4-4, for example, the angle θ formed by the side surface 4-1 and the first surface 4-5 is, for example, 45 ° as shown in FIG. Yes. Each inclination angle θ formed by the other side surfaces 4-2 to 4-4 and the first surface 4-5 is also set to 45 °, for example.

第1の面4−5と第2の面4−6とは、それぞれ錐台形状の斜面である各側面4−1〜4−4と交差するように設けられている。このうち第1の面4−5は、面積S1を有する。
第2の面4−6は、面積S2を有する。第1の面4−5の面積S1は、第2の面4−6の面積S2よりも小さく形成されている。
The first surface 4-5 and the second surface 4-6 are provided so as to intersect with the side surfaces 4-1 to 4-4, which are frustum-shaped inclined surfaces, respectively. Of these, the first surface 4-5 has an area S1.
The second surface 4-6 has an area S2. The area S1 of the first surface 4-5 is smaller than the area S2 of the second surface 4-6.

各側面4−1〜4−4と第1の面4−5との全面上には、第1の膜としてのダイクロイック膜5が形成されている。このダイクロイック膜5は、例えば波長帯域(455〜492nm)の波長値を有する光すなわち青色の励起光Eを透過すると共に、例えば波長領域(492〜577nm)の波長値を有する光すなわち各発光体3で発光した緑色の発光光を反射する特性を有する。このダイクロイック膜5は、例えば金属酸化物又は弗化物により形成されている。これら金属酸化物又は弗化物の代表的なものには、例えばTiO2、MgF2、SiO2、Al2O3などがある。これら側面4−1〜4−4と第1の面4−5とは、励起光Eの入射面となる。以下、各側面4−1〜4−4及び第1の面4−5は、励起光Eの入射側面4−1〜4−4、4−5と称する。   A dichroic film 5 as a first film is formed on the entire surfaces of the side surfaces 4-1 to 4-4 and the first surface 4-5. The dichroic film 5 transmits, for example, light having a wavelength value in a wavelength band (455 to 492 nm), that is, blue excitation light E, and light having a wavelength value in a wavelength region (492 to 577 nm), that is, each light emitter 3. It has the characteristic of reflecting the green emitted light emitted by. The dichroic film 5 is made of, for example, a metal oxide or fluoride. Typical examples of these metal oxides or fluorides include TiO2, MgF2, SiO2, and Al2O3. The side surfaces 4-1 to 4-4 and the first surface 4-5 are incident surfaces of the excitation light E. Hereinafter, the side surfaces 4-1 to 4-4 and the first surface 4-5 are referred to as incident side surfaces 4-1 to 4-4 and 4-5 of the excitation light E, respectively.

第2の面4−6上には、第2の膜としての励起光反射ダイクロイックミラー6が成膜されている。この励起光反射ダイクロイックミラー6は、例えば波長帯域(455〜492nm)の波長値を有する光、すなわち青色の励起光Eを反射し、かつ波長帯域(492〜577nm)の波長値を有する光、すなわち各発光体3で発光した緑色の発光光を透過する特性を持つ。この励起光反射ダイクロイックミラー6は、例えば金属酸化物又は弗化物により形成されている。これら金属酸化物又は弗化物の代表的なものには、例えばTiO2、MgF2、SiO2、Al2O3などがある。この第2の面4−6は、各発光体3で発光した緑色の発光光の出射面となる。以下、第2の面4−6は、緑色の発光光の出射面4−6と称する。   On the second surface 4-6, the excitation light reflecting dichroic mirror 6 is formed as a second film. The excitation light reflecting dichroic mirror 6 reflects, for example, light having a wavelength value in a wavelength band (455 to 492 nm), that is, blue excitation light E, and light having a wavelength value in a wavelength band (492 to 577 nm), that is, Each of the light emitters 3 has a characteristic of transmitting green light emitted. The excitation light reflecting dichroic mirror 6 is made of, for example, metal oxide or fluoride. Typical examples of these metal oxides or fluorides include TiO2, MgF2, SiO2, and Al2O3. The second surface 4-6 serves as an emission surface of green emitted light emitted from each light emitter 3. Hereinafter, the second surface 4-6 is referred to as an emission surface 4-6 for green emission light.

このような蛍光体デバイス1であれば、例えば青色(波長455〜492nm内の波長値)の励起光Eが入射側面4−1〜4−4、4−5から蛍光体デバイス1内に入射すると、この励起光Eは、無機バインダ2中に散在している複数の蛍光体3に照射される。これら蛍光体3は、それぞれ励起光Eの照射により励起されて任意の波長分布を持って発光する。例えば各蛍光体3は、例えば緑色(波長492〜577nm内の波長値)の発光光を発光する。これら蛍光体3は、それぞれ四方に均等な光量で発光するので、各蛍光体3から発光される各発光光は、それぞれ無機バインダ2中の全方向に放射される。   In such a phosphor device 1, for example, when blue excitation light E (wavelength value within a wavelength of 455 to 492 nm) enters the phosphor device 1 from the incident side surfaces 4-1 to 4-4 and 4-5. The excitation light E is applied to a plurality of phosphors 3 scattered in the inorganic binder 2. Each of these phosphors 3 is excited by irradiation with excitation light E and emits light with an arbitrary wavelength distribution. For example, each phosphor 3 emits, for example, green light (wavelength value within a wavelength of 492 to 577 nm). Since these phosphors 3 emit light with equal amounts of light in all directions, each light emitted from each phosphor 3 is emitted in all directions in the inorganic binder 2.

このうち各蛍光体3から出射面4−6に向かった各発光光は、当該出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。
各蛍光体3から入射側面4−5に向かって放射された各発光光は、当該入射側面4−5に形成されているダイクロイック膜5で反射して出射面4−6に向かい、この出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。
又、各蛍光体3から放射された各発光光の中には、入射側面4−5に形成されているダイクロイック膜5で反射し、続いて入射側面4−1〜4−4に形成されているダイクロイック膜5で反射して入射・出射面4−6に向かい、この入射・出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する発光光もある。
各蛍光体3から各入射側面4−1〜4−4に向かって放射された各発光光は、それぞれ各入射側面4−1〜4−4に形成されているダイクロイック膜5で反射して出射面4−6に向かう。これら入射側面4−1〜4−4は、それぞれ四角錐の各側面で例えば45°の斜面に形成されているので、これら入射側面4−1〜4−4のダイクロイック膜5で反射した各発光光は、それぞれ出射面4−6に効率よく導かれ、この出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。
Among these, each light emitted from each phosphor 3 toward the emission surface 4-6 passes through the emission surface 4-6 and is emitted toward the outside of the phosphor device 1.
Each emitted light emitted from each phosphor 3 toward the incident side surface 4-5 is reflected by the dichroic film 5 formed on the incident side surface 4-5 and travels toward the emission surface 4-6. 4-6 is transmitted and emitted toward the outside of the phosphor device 1.
Further, each emitted light emitted from each phosphor 3 is reflected by the dichroic film 5 formed on the incident side surface 4-5 and subsequently formed on the incident side surfaces 4-1 to 4-4. There is also emitted light that is reflected by the dichroic film 5 being directed toward the incident / exiting surface 4-6 and transmitted through the incident / exiting surface 4-6 toward the outside of the phosphor device 1.
The respective emitted lights emitted from the respective phosphors 3 toward the respective incident side surfaces 4-1 to 4-4 are reflected by the dichroic films 5 formed on the respective incident side surfaces 4-1 to 4-4. Head to face 4-6. Since these incident side surfaces 4-1 to 4-4 are formed on, for example, a 45 ° slope on each side surface of the quadrangular pyramid, each light emission reflected by the dichroic film 5 on these incident side surfaces 4-1 to 4-4. The light is efficiently guided to the emission surface 4-6, and passes through the emission surface 4-6 to be emitted toward the outside of the phosphor device 1.

これにより、各蛍光体3により発光された各発光光は、直接出射面4−6に向かう発光光と、各入射側面4−1〜4−4、4−6のダイクロイック膜5で反射して出射面4−6に向かう発光光とを有し、これら発光光が合成されて出射面4−6を透過し、蛍光体デバイス1の外部に出射される。   Thereby, each emitted light emitted by each phosphor 3 is reflected by the emitted light directly directed to the emission surface 4-6 and the dichroic film 5 on each incident side surface 4-1 to 4-4, 4-6. The emitted light is directed toward the emission surface 4-6, and the emitted light is combined, transmitted through the emission surface 4-6, and emitted to the outside of the phosphor device 1.

このように上記第1の実施の形態によれば、複数の蛍光体3が散在する無機バインダ2を四角錐台形状に形成し、この四角錐台形状に4つの斜面の入射側面4−1〜4−4と、互いに平行な入射側面4−5と出射面4−6とを設け、4つの入射側面4−1〜4−4及び入射側面4−5にダイクロイック膜5を形成したので、各蛍光体3から全方向に発光された発光光は、直接出射面4−6から蛍光体デバイス1の外部に向けて出射されたり、各入射側面4−1〜4−4、4−5の全面に形成されたダイクロイック膜5でそれぞれ反射してから出射面4−6を通って蛍光体デバイス1の外部に向けて出射されるものとなり、各蛍光体3から発光された発光光を効率良く蛍光体デバイス1の外部に出射できる。
蛍光体デバイス1は、錐台形状として四角錐台形状に限らず、六角錐台形状又は円錐台形状であっても、上記第1の実施の形態と同様の効果を奏することが出来る。
As described above, according to the first embodiment, the inorganic binder 2 in which the plurality of phosphors 3 are scattered is formed in a quadrangular frustum shape, and the incident side surfaces 4-1 of four inclined surfaces are formed in the quadrangular frustum shape. 4-4, an incident side surface 4-5 and an exit surface 4-6 that are parallel to each other, and the dichroic film 5 is formed on the four incident side surfaces 4-1 to 4-4 and the incident side surface 4-5. The emitted light emitted from the phosphor 3 in all directions is emitted directly from the emission surface 4-6 toward the outside of the phosphor device 1 or the entire surfaces of the incident side surfaces 4-1 to 4-4 and 4-5. After being reflected by the dichroic film 5 formed on the surface, the light is emitted toward the outside of the phosphor device 1 through the emission surface 4-6, and the emitted light emitted from each phosphor 3 is efficiently fluorescent. The light can be emitted to the outside of the body device 1.
Phosphor device 1 is not limited to the quadrangular pyramid shape as a frustum shape, even hexagonal frustum-shaped or circular frustum shape can achieve the same effect as in the first embodiment.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。
図2は蛍光体デバイスの断面構造図を示す。なお、図1(a)(b)と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
この蛍光体デバイス1は、入射側面4−5にダイクロイック膜5が形成され、かつ4つの側面の各入射側面4−1〜4−4に反射膜10−1〜10−4が形成されている。これら反射膜10−1〜10−4は、各入射側面4−1〜4−4に一体的に成膜されている。なお、入射側面4−4に形成されている反射膜10−4は、図示する方向の関係で省略する。
これら反射膜10−1〜10−4は、波長帯域(492〜577nm)の波長値を有する光、すなわち各発光体3で発光した緑色の発光光を反射する特性を持つ。これら反射膜10−1〜10−4は、例えば銀、アルミニウム等の金属反射膜、又は金属酸化物や弗化物を積層して成る多層光学反射膜により形成されている。これにより、各側面4−1〜4−4は、各発光体3で発光した緑色の発光光を反射する反射面となる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a cross-sectional structural view of the phosphor device. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. 1 (a) and the same part as (b), and the detailed description is abbreviate | omitted.
In this phosphor device 1, the dichroic film 5 is formed on the incident side surface 4-5, and the reflecting films 10-1 to 10-4 are formed on the incident side surfaces 4-1 to 4-4 of the four side surfaces. . These reflective films 10-1 to 10-4 are integrally formed on the incident side surfaces 4-1 to 4-4. The reflective film 10-4 formed on the incident side surface 4-4 is omitted because of the illustrated direction.
These reflective films 10-1 to 10-4 have characteristics of reflecting light having a wavelength value in the wavelength band (492 to 577 nm), that is, green light emitted by each light emitter 3. These reflective films 10-1 to 10-4 are formed of, for example, a metal reflective film such as silver or aluminum, or a multilayer optical reflective film formed by laminating a metal oxide or fluoride. Thereby, each of the side surfaces 4-1 to 4-4 becomes a reflection surface that reflects the green light emitted by each light emitter 3.

このような蛍光体デバイス1であれば、例えば青色(波長455〜492nm内の波長値)の励起光Eが入射側面4−5から蛍光体デバイス1内に入射すると、この励起光Eは、無機バインダ2中に散在している複数の蛍光体3に照射される。これら蛍光体3は、上記同様に、それぞれ励起光Eの照射により励起されて例えば緑色(波長492〜577nm内の波長値)の発光光を発光する。   In the case of such a phosphor device 1, for example, when excitation light E of blue (wavelength value within a wavelength of 455 to 492 nm) enters the phosphor device 1 from the incident side surface 4-5, the excitation light E is inorganic. A plurality of phosphors 3 scattered in the binder 2 are irradiated. Similarly to the above, these phosphors 3 are excited by irradiation with the excitation light E and emit, for example, green light (wavelength value within a wavelength of 492 to 577 nm).

このうち各蛍光体3から出射面4−6に向かった各発光光は、当該出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射し、各蛍光体3から入射側面4−5に向かって放射された各発光光は、当該入射側面4−5で反射して出射面4−6に向かい、この出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。   Of these, each light emitted from each phosphor 3 toward the emission surface 4-6 is transmitted through the emission surface 4-6 and emitted toward the outside of the phosphor device 1, and the incident side surface 4 from each phosphor 3 is emitted. Each emitted light emitted toward -5 is reflected by the incident side surface 4-5 and directed to the emission surface 4-6, and is transmitted through the emission surface 4-6 toward the outside of the phosphor device 1. Exit.

各蛍光体3から各側面4−1〜4−4に向かって放射された各発光光は、それぞれ各反射膜10−1〜10−4で反射して出射面4−6に向かう。これら反射膜10−1〜10−4は、それぞれ四角錐台の各側面4−1〜4−4上で例えば45°の斜面に形成されているので、これら反射膜10−1〜10−4で反射した各発光光は、それぞれ出射面4−6に効率よく導かれ、出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。
このように上記第2の実施の形態によれば、入射側面4−5にダイクロイック膜5を形成し、4つの側面の各入射側面4−1〜4−4に反射膜10−1〜10−4を形成しても、上記第1の実施の形態と同様の効果を奏することは言うまでもない。
The respective emitted lights emitted from the respective phosphors 3 toward the respective side surfaces 4-1 to 4-4 are reflected by the respective reflection films 10-1 to 10-4 and directed toward the emission surface 4-6. These reflective films 10-1 to 10-4 are formed on the slopes of the on each respective side of the square frustum 4-1 to 4-4 for example 45 °, these reflective films 10-1 through 10-4 Each of the emitted light reflected by the light is efficiently guided to the emission surface 4-6, passes through the emission surface 4-6, and is emitted toward the outside of the phosphor device 1.
As described above, according to the second embodiment, the dichroic film 5 is formed on the incident side surface 4-5, and the reflecting films 10-1 to 10- are formed on the incident side surfaces 4-1 to 4-4 on the four side surfaces. Needless to say, even if 4 is formed, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について図面を参照して説明する。
図3は蛍光体デバイス1の断面構造図を示す。なお、図2と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
この蛍光体デバイス1は、出射面4−6に薄膜の反射防止膜20が形成されている。この反射防止膜20は、例えば波長400nm〜700nmの可視領域の光の反射を防止する。この反射防止膜20は、例えば金属酸化物、弗化物等を積層した多層光学反射防止膜より成る。これら金属酸化物、弗化物の代表的なものには、例えばTiO2、MgF2、SiO2、Al2O3などがある。この反射防止膜20は、例えば可視光線の波長よりも小さい波長のピッチの微細な凹凸形状の反射防止構造に形成してもよい。この反射防止膜20は、例えば、蛍光体デバイス1を製造するときの焼結時に型から転写して形成したり、エッチングにより形成される。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 shows a cross-sectional structure diagram of the phosphor device 1. The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In this phosphor device 1, a thin antireflection film 20 is formed on the exit surface 4-6. The anti-reflection film 20, for example to prevent the reflection of light in the visible area of the wavelength 400 nm to 700 nm. The antireflection film 20 is made of, for example, a multilayer optical antireflection film in which metal oxides, fluorides, and the like are laminated. Typical examples of these metal oxides and fluorides include TiO2, MgF2, SiO2, and Al2O3. The antireflection film 20 may be formed, for example, in an antireflection structure having a fine concavo-convex shape with a pitch having a wavelength smaller than the wavelength of visible light. The antireflection film 20 is formed, for example, by transferring from a mold at the time of sintering when manufacturing the phosphor device 1 or by etching.

このような蛍光体デバイス1であれば、例えば青色(波長455〜492nm内の波長値)の励起光Eが入射側面4−5から蛍光体デバイス1内に入射すると、この励起光Eは、無機バインダ2中に散在している複数の蛍光体3に照射される。これら蛍光体3は、上記同様に、それぞれ励起光Eの照射により励起されて例えば緑色(波長492〜577nm内の波長値)の発光光を発光する。   In the case of such a phosphor device 1, for example, when excitation light E of blue (wavelength value within a wavelength of 455 to 492 nm) enters the phosphor device 1 from the incident side surface 4-5, the excitation light E is inorganic. A plurality of phosphors 3 scattered in the binder 2 are irradiated. Similarly to the above, these phosphors 3 are excited by irradiation with the excitation light E and emit, for example, green light (wavelength value within a wavelength of 492 to 577 nm).

このうち各蛍光体3から出射面4−6に向かった各発光光は、当該出射面4−6に形成されている反射防止膜20を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射し、各蛍光体3から入射側面4−5に向かって放射された各発光光は、当該入射側面4−5で反射して出射面4−6に向かい、この出射面4−6に形成されている反射防止膜20を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。   Of these, each light emitted from each phosphor 3 toward the emission surface 4-6 passes through the antireflection film 20 formed on the emission surface 4-6 and is emitted toward the outside of the phosphor device 1. The emitted light emitted from each phosphor 3 toward the incident side surface 4-5 is reflected by the incident side surface 4-5 and travels toward the exit surface 4-6, and is formed on the exit surface 4-6. The light is transmitted through the antireflection film 20 and emitted toward the outside of the phosphor device 1.

各蛍光体3から各側面4−1〜4−4に向かって放射された各発光光は、それぞれ各反射膜10−1〜10−4で反射して出射面4−6に向かう。これら反射膜10−1〜10−4は、それぞれ四角錐台の各側面4−1〜4−4上で例えば45°の斜面に形成されているので、これら反射膜10−1〜10−4で反射した各発光光は、それぞれ出射面4−6に効率よく導かれ、出射面4−6に形成されている反射防止膜20を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。
このように上記第3の実施の形態によれば、出射面4−6に反射防止膜20を形成したので、上記第1の実施の形態の効果に加えて、例えば波長400nm〜700nmの可視領域の波長の光の反射を防止することができる。
なお、反射防止膜20は、図3に示す蛍光体デバイス1の出射面4−6に形成した一例について説明したが、これに限らず、図1に示す蛍光体デバイス1の出射面4−6に形成してもよい。
The respective emitted lights emitted from the respective phosphors 3 toward the respective side surfaces 4-1 to 4-4 are reflected by the respective reflection films 10-1 to 10-4 and directed toward the emission surface 4-6. These reflective films 10-1 to 10-4 are formed on the slopes of the on each respective side of the square frustum 4-1 to 4-4 for example 45 °, these reflective films 10-1 through 10-4 Each of the emitted light reflected by the light is efficiently guided to the emission surface 4-6, passes through the antireflection film 20 formed on the emission surface 4-6, and is emitted toward the outside of the phosphor device 1.
As described above, according to the third embodiment, since the antireflection film 20 is formed on the emission surface 4-6, in addition to the effect of the first embodiment, for example, a visible region having a wavelength of 400 nm to 700 nm. It is possible to prevent reflection of light having a wavelength in the range .
In addition, although the example which formed the anti-reflective film 20 in the output surface 4-6 of the phosphor device 1 shown in FIG. 3 was demonstrated, not only this but the output surface 4-6 of the phosphor device 1 shown in FIG. You may form in.

[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について図面を参照して説明する。
図4は蛍光体デバイス1を用いた照明装置30の構成図を示す。なお、図1(a)(b)と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
この照明装置30は、図1(a)(b)に示す蛍光体デバイス1を用いている。
励起光源としての半導体レーザ31が設けられている。この半導体レーザ31は、励起光Eとして例えば青色の波長領域(455〜492nm)内の波長値の励起レーザ光(以下、励起レーザ光Eと称する)を出力する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 shows a configuration diagram of an illumination device 30 using the phosphor device 1. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. 1 (a) and the same part as (b), and the detailed description is abbreviate | omitted.
This lighting device 30 uses the phosphor device 1 shown in FIGS.
A semiconductor laser 31 is provided as an excitation light source. The semiconductor laser 31 outputs, as excitation light E, for example, excitation laser light (hereinafter referred to as excitation laser light E) having a wavelength value within a blue wavelength region (455 to 492 nm).

この半導体レーザ31から出力される励起レーザ光Eの光路上には、コリメータレンズ32と、蛍光体デバイス1と、集光光学系33とが設けられている。
コリメータレンズ12は、半導体レーザ11から出力される励起レーザ光Eをコリメートして蛍光体デバイス1の各入射側面4−1〜4−5の全面に照射する。このコリメータレンズ12は、各入射側面4−1〜4−5の全面でなく、例えば入射側面4−5の全面と、この入射側面4−5の外周部と連続する各入射側面4−1〜4−4の一部面とに励起レーザ光Eを照射するようにしてもよい。
集光光学系14は、蛍光体デバイス1から発光した発光光を集光して照明光Hとして取り出す。
On the optical path of the excitation laser light E output from the semiconductor laser 31, a collimator lens 32, the phosphor device 1, and a condensing optical system 33 are provided.
The collimator lens 12 collimates the excitation laser beam E output from the semiconductor laser 11 and irradiates the entire incident side surfaces 4-1 to 4-5 of the phosphor device 1. The collimator lens 12 is not the entire surfaces of the incident side surfaces 4-1 to 4-5, but, for example, the entire surfaces of the incident side surfaces 4-5 and the incident side surfaces 4-1 to 4-1 that are continuous with the outer periphery of the incident side surface 4-5. You may make it irradiate the excitation laser beam E to a 4-4 partial surface.
The condensing optical system 14 condenses the emitted light emitted from the phosphor device 1 and extracts it as illumination light H.

このような照明装置であれば、半導体レーザ11から青色の波長値の励起レーザ光Eが出力されると、この励起レーザ光Eは、コリメータレンズ12によりコリメートされて蛍光体デバイス1の各入射側面4−1〜4−4、4−5の例えば全面に照射される。
この蛍光体デバイス1では、上記同様に、励起レーザ光Eが無機バインダ2中に散在している複数の蛍光体3に照射される。これら蛍光体3は、それぞれ励起レーザ光Eの照射により励起されて例えば緑色(波長492〜577nm内の波長値)の発光光を発光する。このうち各蛍光体3から出射面4−6に向かった各発光光は、当該出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。各蛍光体3から入射側面4−5に向かって放射された各発光光は、当該入射側面4−5に形成されているダイクロイック膜5で反射して出射面4−6に向かい、この出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。各蛍光体3から各入射側面4−1〜4−4に向かって放射された各発光光は、それぞれ各入射側面4−1〜4−4に形成されているダイクロイック膜5で反射して出射面4−6に向かい、この出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。
蛍光体デバイス1から出射された緑色の波長値の発光光は、集光光学系33により集光されて照明光Hとして取り出される。
With such an illumination device, when the excitation laser light E having a blue wavelength value is output from the semiconductor laser 11, the excitation laser light E is collimated by the collimator lens 12 and is incident on each incident side surface of the phosphor device 1. For example, the entire surface of 4-1 to 4-4 and 4-5 is irradiated.
In this phosphor device 1, similarly to the above, the excitation laser light E is irradiated to the plurality of phosphors 3 scattered in the inorganic binder 2. Each of these phosphors 3 is excited by irradiation with excitation laser light E and emits, for example, green (wavelength value within a wavelength of 492 to 577 nm) emission light. Among these, each light emitted from each phosphor 3 toward the emission surface 4-6 passes through the emission surface 4-6 and is emitted toward the outside of the phosphor device 1. Each emitted light emitted from each phosphor 3 toward the incident side surface 4-5 is reflected by the dichroic film 5 formed on the incident side surface 4-5 and travels toward the emission surface 4-6. 4-6 is transmitted and emitted toward the outside of the phosphor device 1. The respective emitted lights emitted from the respective phosphors 3 toward the respective incident side surfaces 4-1 to 4-4 are reflected by the dichroic films 5 formed on the respective incident side surfaces 4-1 to 4-4. It goes to the surface 4-6, passes through the exit surface 4-6, and exits to the outside of the phosphor device 1.
The emitted light of the green wavelength value emitted from the phosphor device 1 is condensed by the condensing optical system 33 and extracted as illumination light H.

このように上記第4の実施の形態によれば、蛍光体デバイス1を備え、半導体レーザ11から出力された青色の波長値の励起レーザ光Eをコリメータレンズ32を通して蛍光体デバイス1に照射し、この蛍光体デバイス1から出射された緑色の波長値の発光光Hを集光光学系34を通して取り出すので、蛍光体デバイス1から効率良く取り出された各蛍光体3からの発光光を照明光として出力できる。
なお、上記第4の実施の形態では、図1(a)(b)に示す蛍光体デバイス1を用いているが、これに限らず、図2又は図3に示す蛍光体デバイス1を用いてもよい。このうち図3に示す蛍光体デバイス1を用いて照明装置30を構成する場合、蛍光体デバイス1には、反射防止膜20が出射面4−6に形成されているので、各蛍光体3から発光された発光光と、これら蛍光体3の励起の使用されなかった励起レーザ光Eとは、出射面4−6に形成された反射防止膜20を透過して蛍光体デバイス1の外部に出射する。これら蛍光体3から発光された発光光と、これら蛍光体3の励起の使用されなかった励起レーザ光Eとは、集光光学系14により集光され、発光光と励起レーザ光Eとの混合した照明光Hとして取り出される。
As described above, according to the fourth embodiment, the phosphor device 1 is provided, and the phosphor device 1 is irradiated with the excitation laser light E having the blue wavelength value output from the semiconductor laser 11 through the collimator lens 32. Since the emitted light H having a green wavelength value emitted from the phosphor device 1 is extracted through the condensing optical system 34, the emitted light from each phosphor 3 efficiently extracted from the phosphor device 1 is output as illumination light. it can.
In the fourth embodiment, the phosphor device 1 shown in FIGS. 1A and 1B is used. However, the present invention is not limited to this, and the phosphor device 1 shown in FIG. 2 or 3 is used. Also good. Among these, when the illuminating device 30 is configured using the phosphor device 1 shown in FIG. 3, since the antireflection film 20 is formed on the emission surface 4-6 in the phosphor device 1, The emitted light emitted and the excitation laser light E that has not been used for exciting the phosphor 3 are transmitted through the antireflection film 20 formed on the emission surface 4-6 and emitted to the outside of the phosphor device 1. To do. The emitted light emitted from the phosphors 3 and the excitation laser light E that is not used for excitation of the phosphors 3 are collected by the condensing optical system 14 and mixed with the emitted light and the excitation laser light E. The illumination light H is extracted.

[第5の実施の形態]
次に、本発明の第5の実施の形態について図面を参照して説明する。
図5は蛍光体デバイス1を用いた照明装置30の構成図を示す。なお、図4と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
2つの蛍光体デバイス1、1が半導体レーザ31から出力される励起レーザ光Eの光路上に配置されている。これら蛍光体デバイス1、1は、一体的に配置され、かつ第2の面である各入射・出射面4−6を同一平面上に配置している。これら蛍光体デバイス1、1は、励起レーザ光Eの照射範囲内に配置されている。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 shows a configuration diagram of an illumination device 30 using the phosphor device 1. The same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
Two phosphor devices 1, 1 are arranged on the optical path of the excitation laser beam E output from the semiconductor laser 31. The phosphor devices 1 and 1 are integrally arranged, and the incident / exit surfaces 4-6, which are the second surfaces, are arranged on the same plane. The phosphor devices 1 and 1 are disposed within the irradiation range of the excitation laser beam E.

このような照明装置30であれば、半導体レーザ31から青色の波長値の励起レーザ光Eが出力されると、この励起レーザ光Eは、コリメータレンズ32によりコリメートされて2つの蛍光体デバイス1、1の各入射側面4−1〜4−5に形成されているダイクロイック膜5の例えば全面に照射される。
これら蛍光体デバイス1、1では、上記同様に、励起レーザ光Eが無機バインダ2中に散在している複数の蛍光体3に照射される。これら蛍光体3は、それぞれ励起レーザ光Eの照射により励起されて例えば緑色(波長492〜577nm内の波長値)の発光光を発光する。このうち各蛍光体3から出射面4−6に向かった各発光光は、当該出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。各蛍光体3から入射側面4−5に向かって放射された各発光光は、当該入射側面4−5に形成されているダイクロイック膜5で反射して出射面4−6に向かい、この出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。各蛍光体3から各入射側面4−1〜4−4に向かって放射された各発光光は、それぞれ各入射側面4−1〜4−4に形成されているダイクロイック膜5で反射して出射面4−6に向かい、この出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。
In the case of such an illuminating device 30, when the excitation laser light E having a blue wavelength value is output from the semiconductor laser 31, the excitation laser light E is collimated by the collimator lens 32 to be two phosphor devices 1, For example, the entire surface of the dichroic film 5 formed on each of the incident side surfaces 4-1 to 4-5 is irradiated.
In these phosphor devices 1, 1, similarly to the above, the excitation laser light E is applied to the plurality of phosphors 3 scattered in the inorganic binder 2. Each of these phosphors 3 is excited by irradiation with excitation laser light E and emits, for example, green (wavelength value within a wavelength of 492 to 577 nm) emission light. Among these, each light emitted from each phosphor 3 toward the emission surface 4-6 passes through the emission surface 4-6 and is emitted toward the outside of the phosphor device 1. Each emitted light emitted from each phosphor 3 toward the incident side surface 4-5 is reflected by the dichroic film 5 formed on the incident side surface 4-5 and travels toward the emission surface 4-6. 4-6 is transmitted and emitted toward the outside of the phosphor device 1. The respective emitted lights emitted from the respective phosphors 3 toward the respective incident side surfaces 4-1 to 4-4 are reflected by the dichroic films 5 formed on the respective incident side surfaces 4-1 to 4-4. It goes to the surface 4-6, passes through the exit surface 4-6, and exits to the outside of the phosphor device 1.

これら蛍光体デバイス1、1から出射された緑色の波長値の発光光は、集光光学系33により集光されて照明光Hとして取り出される。
このように上記第5の実施の形態によれば、2つの蛍光体デバイス1、1を一体的に配置し、かつ励起レーザ光Eの照射範囲内に配置したので、2つの蛍光体デバイス1、1から効率良く取り出された各蛍光体3からの発光光を照明光として出力することで、1つの蛍光体デバイス1から取り出された照明光よりも多くの照明光量の照明光を取り出すことができる。
The emitted light of the green wavelength value emitted from the phosphor devices 1 and 1 is collected by the condensing optical system 33 and extracted as illumination light H.
As described above, according to the fifth embodiment, since the two phosphor devices 1 and 1 are integrally disposed and disposed within the irradiation range of the excitation laser light E, the two phosphor devices 1 and 1 are arranged. By outputting the emitted light from each phosphor 3 efficiently extracted from 1 as illumination light, it is possible to extract illumination light with a greater amount of illumination than the illumination light extracted from one phosphor device 1. .

ところで、照明装置では、励起光源としての半導体レーザ31は、例えば図6(a)に示すように蛍光体3を含む無機バインダ40の外部に設けたり、同図(b)に示すように無機バインダ40の内部に設けたものがある。なお、同図(a)において無機バインダ40は、基板41上に反射膜42を介して設けられている。又、同図(b)において無機バインダ40は、基板43に形成された傾斜面を有する穴部44内に設けられている。基板43に形成された傾斜面には、反射膜45が形成されている。
このような照明装置において一般的に用いられる蛍光体3は、図7に示すように励起スペクトルS1の長波長側の波長と、発光体3の発光スペクトルS2の短波長側の波長との一部が重なり合っている。すなわち、発光体3は、図8に示すように発光光3aを発光するが、この発光光3aは、無機バインダ40内を伝播して他の発光体3に照射されて当該他の発光体3を励起、すなわち別の賦活原子を励起して蛍光体3の発光強度が低下するという発光の自己吸収という現象が発生するおそれがある。
By the way, in the illumination device, the semiconductor laser 31 as the excitation light source is provided outside the inorganic binder 40 including the phosphor 3 as shown in FIG. 6A, for example, or as shown in FIG. 40 is provided inside. In FIG. 2A, the inorganic binder 40 is provided on the substrate 41 with a reflective film 42 interposed therebetween. In FIG. 2B, the inorganic binder 40 is provided in a hole 44 having an inclined surface formed in the substrate 43. A reflective film 45 is formed on the inclined surface formed on the substrate 43.
As shown in FIG. 7, the phosphor 3 generally used in such an illuminating device is a part of the wavelength on the long wavelength side of the excitation spectrum S1 and the wavelength on the short wavelength side of the emission spectrum S2 of the light emitting body 3. Are overlapping. That is, the light emitter 3 emits the emitted light 3a as shown in FIG. 8, but this emitted light 3a propagates through the inorganic binder 40 and is irradiated to the other light emitter 3 to cause the other light emitter 3 to be emitted. There is a possibility that a phenomenon of self-absorption of light emission in which the light emission intensity of the phosphor 3 is lowered by exciting another activation atom, that is, exciting another activated atom, may occur.

これに対して上記第5の実施の形態においては、2つの蛍光体デバイス1、1の各無機バインダ2中に散在している複数の蛍光体3から発光される例えば緑色の波長値の発光光は、それぞれ直接各出射面4−6から各蛍光体デバイス1、1の外部に向けて出射されたり、2つの蛍光体デバイス1、1の各入射側面4−1〜4−5に形成されているダイクロイック膜5でそれぞれ反射してから各出射面4−6を通って効率高く出射されるので、別の賦活原子を励起して蛍光体3の発光強度が低下するという発光の自己吸収という現象が発生するおそれがない。なお、上記第1乃至4の実施の形態においても発光の自己吸収という現象が発生するおそれがない。   In contrast, in the fifth embodiment, for example, emitted light having a green wavelength value emitted from the plurality of phosphors 3 scattered in the inorganic binders 2 of the two phosphor devices 1 and 1. Are emitted directly from the respective emission surfaces 4-6 toward the outside of the respective phosphor devices 1, 1, or formed on the respective incident side surfaces 4-1 to 4-5 of the two phosphor devices 1, 1. The light is reflected by the dichroic film 5 and then efficiently emitted through the emission surfaces 4-6, so that a phenomenon of self-absorption of light emission in which the emission intensity of the phosphor 3 is reduced by exciting another activated atom. There is no risk of occurrence. In the first to fourth embodiments, the phenomenon of self-absorption of light emission does not occur.

[第6の実施の形態]
次に、本発明の第6の実施の形態について図面を参照して説明する。
図9は2つ以上の複数の蛍光体デバイス1を配列して成る蛍光体デバイス50の外観図を示す。この蛍光体デバイス50は、上記第5の実施の形態のように2つの蛍光体デバイス1、1を配置するのに限らず、2つ以上の複数の蛍光体デバイス1、例えば図9の外観図に示すように4つの蛍光体デバイス1、1、…、1を格子状(マトリクス状)に配置している。これら蛍光体デバイス1、1、…、1は、例えば図10の断面図に示すように第2の面である各出射面4−6を同一平面上に配置し、かつ一体的に形成されている。これら蛍光体デバイス1、1、…、1は、励起レーザ光Eの照射範囲内に配置されている。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 shows an external view of a phosphor device 50 in which two or more phosphor devices 1 are arranged. The phosphor device 50 is not limited to the arrangement of the two phosphor devices 1 and 1 as in the fifth embodiment, but two or more phosphor devices 1, for example, an external view of FIG. As shown in FIG. 4, four phosphor devices 1, 1,..., 1 are arranged in a lattice shape (matrix shape). These phosphor devices 1, 1,..., 1 are formed integrally, for example, as shown in the sectional view of FIG. Yes. These phosphor devices 1, 1,..., 1 are arranged within the irradiation range of the excitation laser beam E.

なお、複数の蛍光体デバイス1、1、…、1は、4つに限らず、4つ以上を格子状(マトリクス状)に配置してもよい。又、複数の蛍光体デバイス1、1、…、1は、格子状(マトリクス状)に配置するに限らず、一定の間隔毎に縦横方向に配置してもよいし、同心円状に配置しても良いし、ランダムな位置に配置してもよい。   The plurality of phosphor devices 1, 1,..., 1 are not limited to four, and four or more may be arranged in a lattice shape (matrix shape). In addition, the plurality of phosphor devices 1, 1,..., 1 are not limited to being arranged in a grid (matrix), but may be arranged in the vertical and horizontal directions at regular intervals or concentrically. Alternatively, they may be arranged at random positions.

これら蛍光体デバイス1、1、…、1を用いて照明装置30を構成する場合、これら蛍光体デバイス1、1、…、1は、例えば図5に示す2つの蛍光体デバイス1、1に代わって複数の蛍光体デバイス1、1、…、1が半導体レーザ31から出力される励起レーザ光Eの光路上に配置される。   When the lighting device 30 is configured using these phosphor devices 1, 1,..., 1, the phosphor devices 1, 1,..., 1 replace the two phosphor devices 1, 1 shown in FIG. The plurality of phosphor devices 1, 1,..., 1 are arranged on the optical path of the excitation laser light E output from the semiconductor laser 31.

このような照明装置30であれば、半導体レーザ31から青色の波長値の励起レーザ光Eが出力されると、この励起レーザ光Eは、コリメータレンズ32によりコリメートされて4つの蛍光体デバイス1、1、…、1の各入射側面4−1〜4−5に形成されているダイクロイック膜5の例えば全面に照射される。
これら蛍光体デバイス1、1、…、1では、それぞれ上記同様に、励起レーザ光Eが無機バインダ2中に散在している複数の蛍光体3に照射されると、これら蛍光体3は、それぞれ励起レーザ光Eの照射により励起されて例えば緑色(波長492〜577nm内の波長値)の発光光を発光する。このうち各蛍光体3から出射面4−6に向かった各発光光は、当該出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。各蛍光体3から入射側面4−5に向かって放射された各発光光は、当該入射側面4−5に形成されているダイクロイック膜5で反射して出射面4−6に向かい、この出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。各蛍光体3から各入射側面4−1〜4−4に向かって放射された各発光光は、それぞれ各入射側面4−1〜4−4に形成されているダイクロイック膜5で反射して出射面4−6に向かい、この出射面4−6を透過して蛍光体デバイス1の外部に向けて出射する。
これら蛍光体デバイス1、1、…、1から出射された緑色の波長値の発光光は、集光光学系33により集光されて照明光Hとして取り出される。
In the case of such an illuminating device 30, when the excitation laser light E having a blue wavelength value is output from the semiconductor laser 31, the excitation laser light E is collimated by the collimator lens 32, and the four phosphor devices 1, For example, the entire surface of the dichroic film 5 formed on each of the incident side surfaces 4-1 to 4-5 is irradiated.
In these phosphor devices 1, 1,..., As described above, when the excitation laser light E is applied to the plurality of phosphors 3 scattered in the inorganic binder 2, the phosphors 3 are respectively For example, green light (wavelength value within a wavelength of 492 to 577 nm) is emitted by being excited by irradiation with the excitation laser beam E. Among these, each light emitted from each phosphor 3 toward the emission surface 4-6 passes through the emission surface 4-6 and is emitted toward the outside of the phosphor device 1. Each emitted light emitted from each phosphor 3 toward the incident side surface 4-5 is reflected by the dichroic film 5 formed on the incident side surface 4-5 and travels toward the emission surface 4-6. 4-6 is transmitted and emitted toward the outside of the phosphor device 1. The respective emitted lights emitted from the respective phosphors 3 toward the respective incident side surfaces 4-1 to 4-4 are reflected by the dichroic films 5 formed on the respective incident side surfaces 4-1 to 4-4. It goes to the surface 4-6, passes through the exit surface 4-6, and exits to the outside of the phosphor device 1.
The emitted light of the green wavelength value emitted from these phosphor devices 1, 1,..., 1 is condensed by the condensing optical system 33 and taken out as illumination light H.

このように上記第6の実施の形態によれば、複数の蛍光体デバイス1、1、…、1を一体的に配置し、かつ励起レーザ光Eの照射範囲内に配置したので、複数の蛍光体デバイス1、1、…、1から効率良く取り出された各蛍光体3からの発光光を照明光として出力することで、1つの蛍光体デバイス1から取り出された照明光よりも多くの照明光量の照明光を取り出すことができる。
なお、上記第6の実施の形態では、図1(a)(b)に示す蛍光体デバイス1を格子状(マトリクス状)に配置しているが、これに限らず、図2又は図3に示す蛍光体デバイス1を複数格子状(マトリクス状)に配置してもよい。
As described above, according to the sixth embodiment, since the plurality of phosphor devices 1, 1,..., 1 are arranged integrally and within the irradiation range of the excitation laser beam E, a plurality of fluorescence devices are arranged. The light emitted from each phosphor 3 efficiently extracted from the body devices 1, 1,... 1 is output as illumination light, so that the amount of illumination light is larger than the illumination light extracted from one phosphor device 1. The illumination light can be taken out.
In the sixth embodiment, the phosphor devices 1 shown in FIGS. 1A and 1B are arranged in a lattice shape (matrix shape). However, the present invention is not limited to this, and FIG. 2 or FIG. The illustrated phosphor devices 1 may be arranged in a plurality of grids (matrix).

[第7の実施の形態]
次に、本発明の第7の実施の形態について図面を参照して説明する。
図11は上記図4に示す照明装置30等を用いたプロジェクタ装置60の構成図を示す。このプロジェクタ装置60は、例えば半導体発光素子を用いたDLP(Digital Light Processing:登録商標)方式を適用している。このプロジェクタ装置60は、CPU61を搭載する。このCPU61には、操作部62と、メインメモリ63と、プログラムメモリ64とが接続されている。又、CPU61には、システムバス65を介して入力部66と、画像変換部67と、投影処理部68と、音声処理部69とが接続されている。このうち投影処理部68には、光源部70と、マイクロミラー素子71とが接続されている。光源部70から出力される照明光の光路上には、ミラー72が配置され、このミラー72の反射光路上にマイクロミラー素子71が配置されている。このマイクロミラー素子71の反射光路上に投影レンズ部73が配置されている。音声処理部79には、スピーカ部74が接続されている。
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 shows a configuration diagram of a projector device 60 using the illumination device 30 or the like shown in FIG. The projector device 60 employs, for example, a DLP (Digital Light Processing: registered trademark) method using a semiconductor light emitting element. The projector device 60 is equipped with a CPU 61. An operation unit 62, a main memory 63, and a program memory 64 are connected to the CPU 61. Further, an input unit 66, an image conversion unit 67, a projection processing unit 68, and an audio processing unit 69 are connected to the CPU 61 via a system bus 65. Among these, the light source unit 70 and the micromirror element 71 are connected to the projection processing unit 68. A mirror 72 is disposed on the optical path of the illumination light output from the light source unit 70, and a micromirror element 71 is disposed on the reflected light path of the mirror 72. A projection lens unit 73 is disposed on the reflected light path of the micromirror element 71. A speaker unit 74 is connected to the audio processing unit 79.

入力部66は、各種規格のアナログ画像信号を入力し、このアナログ画像信号をデジタル化した画像データとしてシステムバス65を通して画像変換部67に送る。
画像変換部67は、スケーラとも称し、入力部66から入力される画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに統一処理して投影処理部68に送る。この際、画像変換部67は、OSD(On Screen Display)用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じて画像データに重畳加工し、この加工後の画像データを投影処理部68に送る。
The input unit 66 inputs analog image signals of various standards, and sends the analog image signals to the image conversion unit 67 through the system bus 65 as digitized image data.
The image conversion unit 67 is also called a scaler, and unifies the image data input from the input unit 66 into image data of a predetermined format suitable for projection, and sends the image data to the projection processing unit 68. At this time, the image conversion unit 67 also superimposes data such as symbols indicating various operation states for OSD (On Screen Display) on the image data as necessary, and supplies the processed image data to the projection processing unit 68. send.

投影処理部68は、画像変換部67から送られてきた画像データに応じて所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば60[フレーム/秒」と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した高速な時分割駆動により空間的光変調素子であるマイクロミラー素子71を駆動する。
音声処理部69は、PCM(Pulse-Code Modulation)音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部54を駆動して拡声放音させる、或いは必要によりビープ音等を発生させる。
The projection processing unit 68 multiplies the frame rate according to a predetermined format, for example, 60 [frames / second], the number of color component divisions, and the number of display gradations according to the image data sent from the image conversion unit 67. The micromirror element 71 that is a spatial light modulation element is driven by the high-speed time-division driving.
The sound processing unit 69 includes a sound source circuit such as a PCM (Pulse-Cod Modulation) sound source, converts the sound data given during the projection operation into an analog signal, and drives the speaker unit 54 to emit a loud sound, or a beep sound if necessary. Is generated.

マイクロミラー素子71は、例えばWXGA(Wide eXtended Graphic Array)であり、複数の微小ミラーをアレイ状に配列、例えば横×縦(1250×800画素)で複数の微小ミラーを配列して成るもので、これら微小ミラーの各傾斜角度をそれぞれ高速にオン・オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。
光源部70は、赤(R)、緑(G)、青(B)の原色光を含む複数色の照明光を循環的に時分割で順次出射する。この光源部70から順次出射されるRGBの各光は、ミラー72で全反射してマイクロミラー素子71に照射される。このマイクロミラー素子71での反射光で光像が形成され、この形成された光像が投影光学系としての投影レンズ部73を通してカラー画像として投影対象となるスクリーンに投影表示される。
The micromirror element 71 is, for example, WXGA (Wide eXtended Graphics Array), and is formed by arranging a plurality of micromirrors in an array, for example, a plurality of micromirrors arranged in horizontal x vertical (1250 x 800 pixels). An optical image is formed by the reflected light by displaying an image by turning on and off the tilt angles of these micromirrors at high speed.
The light source unit 70 sequentially and sequentially emits illumination lights of a plurality of colors including primary color lights of red (R), green (G), and blue (B) in a time division manner. The RGB lights sequentially emitted from the light source unit 70 are totally reflected by the mirror 72 and are applied to the micromirror element 71. An optical image is formed by the reflected light from the micromirror element 71, and the formed optical image is projected and displayed as a color image on a screen to be projected through a projection lens unit 73 as a projection optical system.

この光源部70は、例えば上記図4に示す照明装置30等を用いてなる。この光源部70は、例えば赤(R)の波長領域(622〜777nm)内の波長値のレーザ光を出力する半導体レーザと、青(B)の波長領域(455〜492nm)内の波長値のレーザ光を出力する半導体レーザ11と、この半導体レーザ31から出力されるレーザ光を励起光として用い、緑(G)の波長値の発光光を照明光として出力する上記図4に示す照明装置30とを有し、これら赤(R)、緑(G)、青(B)の照明光を時分割で順次出射する。
なお、この光源部70は、上記図4に示す照明装置30に限らず、上記図5等に示す照明装置30や、図9及び図10に示す複数の蛍光体デバイス1、1、…、1を用いた照明装置を用いてもよい。
For example, the light source unit 70 includes the illumination device 30 shown in FIG. The light source unit 70 includes, for example, a semiconductor laser that outputs laser light having a wavelength value in the red (R) wavelength region (622 to 777 nm) and a wavelength value in the blue (B) wavelength region (455 to 492 nm). The semiconductor laser 11 that outputs laser light and the illumination device 30 shown in FIG. 4 that uses the laser light output from the semiconductor laser 31 as excitation light and outputs emitted light having a green (G) wavelength value as illumination light. These red (R), green (G), and blue (B) illumination lights are sequentially emitted in a time-sharing manner.
The light source unit 70 is not limited to the illumination device 30 shown in FIG. 4, but the illumination device 30 shown in FIG. 5 and the like, and the plurality of phosphor devices 1, 1,..., 1 shown in FIGS. You may use the illuminating device using.

CPU61は、操作部62からの操作指示を受け、又、メインメモリ63に対してデータの読み取り・書き込みを行い、かつプログラムメモリ64に記憶されているプログラムを実行する。又、CPU61は、システムバス65を介して入力部66と、画像変換部67と、投影処理部68と、音声処理部69とをそれぞれ制御する。すなわち、CPU61は、メインメモリ63及びプログラムメモリ64を用いて本プロジェクタ装置60内の制御動作を実行する。
メインメモリ63は、例えばSRAMで構成され、CPU61のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ64は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、CPU61が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。
The CPU 61 receives an operation instruction from the operation unit 62, reads / writes data from / to the main memory 63, and executes a program stored in the program memory 64. The CPU 61 controls the input unit 66, the image conversion unit 67, the projection processing unit 68, and the sound processing unit 69 via the system bus 65. That is, the CPU 61 uses the main memory 63 and the program memory 64 to execute a control operation in the projector device 60.
The main memory 63 is constituted by an SRAM, for example, and functions as a work memory for the CPU 61. The program memory 64 is composed of an electrically rewritable nonvolatile memory, and stores an operation program executed by the CPU 61 and various fixed data.

CPU61は、操作部62からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部62は、本プロジェクタ装置60の本体に設けられるキー操作部と、本プロジェクタ装置60の専用のリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含み、ユーザが本体のキー操作部又はリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をCPU61に直接送る。   The CPU 61 executes various projection operations according to key operation signals from the operation unit 62. The operation unit 62 includes a key operation unit provided in the main body of the projector device 60 and an infrared light receiving unit that receives infrared light from a dedicated remote controller of the projector device 60. A key operation signal based on a key operated by the control unit or the remote controller is directly sent to the CPU 61.

このような構成であれば、各種規格のアナログ画像信号が入力部66に入力すると、この入力部66は、アナログ画像信号をデジタル化した画像データとしてシステムバス65を通して画像変換部67に送る。
この画像変換部67は、入力部66から入力される画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに統一処理すると共に、OSD用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じて画像データに重畳加工し、この加工後の画像データを投影処理部68に送る。
With such a configuration, when analog image signals of various standards are input to the input unit 66, the input unit 66 sends the analog image signal to the image conversion unit 67 through the system bus 65 as digitized image data.
The image conversion unit 67 unifies the image data input from the input unit 66 into image data of a predetermined format suitable for projection, and data such as symbols indicating various operating states for OSD as necessary. The image data is superimposed and processed, and the processed image data is sent to the projection processing unit 68.

この投影処理部68は、画像変換部67から送られてきた画像データに応じて所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば60[フレーム/秒」と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した高速な時分割駆動により空間的光変調素子であるマイクロミラー素子71を駆動する。
このマイクロミラー素子71は、投影処理部68の駆動によって複数の微小ミラーの各傾斜角度をそれぞれ高速にオン・オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。
The projection processing unit 68 sets a frame rate according to a predetermined format in accordance with the image data sent from the image conversion unit 67, for example, 60 [frames / second], the number of color component divisions, and the number of display gradations. The micromirror element 71, which is a spatial light modulation element, is driven by the multiplied high-speed time division drive.
The micromirror element 71 displays an image by driving the projection processing unit 68 to turn on and off the tilt angles of the plurality of micromirrors at high speed, thereby forming an optical image with the reflected light.

一方、光源部70は、例えば上記図4に示す照明装置30から出力される緑(G)の照明光と、半導体レーザ31から出力される青(B)の波長値のレーザ光と、別の半導体レーザから出力される赤(R)の波長値のレーザ光とを循環的に時分割で照明光として順次出射する。この光源部70から順次出射されるRGBの照明光は、ミラー72で全反射してマイクロミラー素子71に照射される。このマイクロミラー素子71での反射光で光像が形成され、この形成された光像が投影光学系としての投影レンズ部73を通してカラー画像として投影対象となるスクリーンに投影表示される。
これと共に音声処理部69は、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部64を駆動して拡声放音させる、或いは必要によりビープ音等を発生させる。
On the other hand, the light source unit 70 includes, for example, green (G) illumination light output from the illumination device 30 illustrated in FIG. 4 and blue (B) wavelength laser light output from the semiconductor laser 31, Laser light of red (R) wavelength value output from the semiconductor laser is sequentially emitted as illumination light in a time-sharing manner. The RGB illumination light sequentially emitted from the light source unit 70 is totally reflected by the mirror 72 and applied to the micromirror element 71. An optical image is formed by the reflected light from the micromirror element 71, and the formed optical image is projected and displayed as a color image on a screen to be projected through a projection lens unit 73 as a projection optical system.
At the same time, the sound processing unit 69 converts the sound data given during the projection operation into an analog signal, and drives the speaker unit 64 to emit a loud sound, or generates a beep sound or the like as necessary.

このように上記第5の実施の形態によれば、光源部70として上記図4に示す照明装置30や、上記図5に示す照明装置30等を用いてプロジェクタ装置60を構成したので、蛍光体デバイス1から効率良く取り出された各蛍光体3からの発光光を照明光としてカラー画像をスクリーンに投影表示できる。   As described above, according to the fifth embodiment, the projector device 60 is configured using the illumination device 30 shown in FIG. 4 or the illumination device 30 shown in FIG. A color image can be projected and displayed on the screen using the emitted light from each phosphor 3 efficiently taken out from the device 1 as illumination light.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

以下、本発明の出願当初の特徴点について説明する。
請求項1に対応する発明は、少なくとも蛍光体を含有して錐体状に形成され、かつ前記錐体状の斜面を交差して互いに対向するそれぞれ面積の異なる第1と第2の面を形成し、前記第1と前記第2の面とのうち前記面積の小さい少なくとも前記第1の面及び前記斜面の一部を含む面側に、前記蛍光体を励起するための外部からの励起光を透過すると共に前記蛍光体から発光される発光光を前記第2の面側に向けて反射する第1の膜を形成し、前記発光光を前記第2の面から透過させて出射させることを特徴とする蛍光体デバイスである。
Hereinafter, the characteristic points at the beginning of the application of the present invention will be described.
The invention corresponding to claim 1 is formed in the shape of a cone containing at least a phosphor, and forms first and second surfaces having different areas across the cone-shaped slope and facing each other. Then, excitation light from the outside for exciting the phosphor is applied to a surface side including at least the first surface having a small area and a part of the inclined surface of the first and second surfaces. A first film that transmits and reflects emitted light emitted from the phosphor toward the second surface is formed, and the emitted light is transmitted through the second surface and emitted. A phosphor device.

請求項2に対応する発明は、請求項1に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記第2の面に、前記励起光を反射すると共に前記発光光を透過する第2の膜が形成されることを特徴とする。
請求項3に対応する発明は、請求項1又は2に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記第1の面に、前記第1の膜が形成され、前記斜面に、前記蛍光体から発光される発光光を反射する反射膜が形成された。
請求項4に対応する発明は、請求項1乃至3のうちいずれか1項に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記第1の膜は、ダイクロイック膜を含むことを特徴とする。
The invention corresponding to claim 2 is the phosphor device corresponding to claim 1, wherein a second film that reflects the excitation light and transmits the emitted light is formed on the second surface. Features.
The invention corresponding to claim 3 is the phosphor device according to claim 1 or 2, wherein the first film is formed on the first surface, and light emission is emitted from the phosphor on the slope. A reflective film that reflects light was formed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the phosphor device according to any one of the first to third aspects, the first film includes a dichroic film.

請求項5に対応する発明は、請求項1乃至4のうちいずれか1項に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記第2の膜は、ダイクロイック膜を含むことを特徴とする。
請求項6に対応する発明は、請求項1乃至5のうちいずれか1項に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記錐体状として四角錐体状、六角錐体状、四角錐台形状又は円錐状を含むことを特徴とする。
請求項7に対応する発明は、請求項1乃至6のうちいずれか1項に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記蛍光体を含有する透光性無機材料を焼結して前記錐体状に形成することを特徴とする
請求項8に対応する発明は、請求項1乃至7のうちいずれか1項に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記第2の面には、前記励起光の波長及び前記蛍光光の波長以外の波長の光の反射を防止する反射防止膜が形成されたことを特徴とする。
請求項9に対応する発明は、請求項8に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記反射防止層は、反射防止膜により形成、又は可視光領域の波長の長さよりも小さい長さのピッチを有する凹凸形状に形成されることを特徴とする。
The invention corresponding to claim 5 is the phosphor device corresponding to any one of claims 1 to 4, wherein the second film includes a dichroic film.
The invention corresponding to claim 6 is the phosphor device according to any one of claims 1 to 5, wherein the pyramid has a quadrangular pyramid shape, a hexagonal pyramid shape, a quadrangular frustum shape, or a conical shape. It is characterized by including.
The invention corresponding to claim 7 is the phosphor device corresponding to any one of claims 1 to 6, wherein the light-transmitting inorganic material containing the phosphor is sintered to form the cone. The invention corresponding to claim 8 is the phosphor device according to any one of claims 1 to 7, wherein the second surface has a wavelength of the excitation light and the fluorescence. An antireflection film for preventing reflection of light having a wavelength other than the wavelength of light is formed.
The invention corresponding to claim 9 is the phosphor device corresponding to claim 8, wherein the antireflection layer is formed of an antireflection film, or has an unevenness having a pitch smaller than the wavelength length in the visible light region. It is formed in a shape.

請求項10に対応する発明は、請求項1乃至9のうちいずれか1項に対応する蛍光体デバイスを複数配置してなることを特徴とする。
請求項11に対応する発明は、請求項10に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記複数の蛍光体デバイスは、格子状に配置されていることを特徴とする。
請求項12に対応する発明は、請求項10又は11に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記複数の蛍光体デバイスは、前記各第2の面を同一平面上に配置して一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項13に対応する発明は、請求項10、11又は12に対応する蛍光体デバイスにおいて、前記複数の蛍光体デバイスは、前記励起光の照射範囲内に配置されることを特徴とする。
The invention corresponding to claim 10 is characterized in that a plurality of phosphor devices corresponding to any one of claims 1 to 9 are arranged.
The invention corresponding to claim 11 is the phosphor device corresponding to claim 10, wherein the plurality of phosphor devices are arranged in a grid pattern.
The invention corresponding to claim 12 is the phosphor device corresponding to claim 10 or 11, wherein the plurality of phosphor devices are integrally formed with the second surfaces arranged on the same plane. It is characterized by being.
The invention corresponding to claim 13 is the phosphor device corresponding to claim 10, 11 or 12, characterized in that the plurality of phosphor devices are arranged within an irradiation range of the excitation light.

請求項14に対応する発明は、請求項1乃至13のうちいずれか1項に対応する蛍光体デバイスと、励起光を出力する励起光源と、前記励起光源から出力された前記励起光を前記蛍光体デバイスの前記第1の面に照射する照射光学系と、前記蛍光体デバイスの前記第2の面から発光された前記発光光を集光して照明光として取り出す集光光学系とを具備することを特徴とする照明装置である。
請求項15に対応する発明は、請求項14に対応する照明装置と、前記照明装置から出力された前記照明光を含む各色の光をカラー画像として投影する投影光学系とを有することを特徴とするプロジェクタ装置である。
The invention corresponding to claim 14 is the phosphor device according to any one of claims 1 to 13, an excitation light source that outputs excitation light, and the excitation light output from the excitation light source is the fluorescence. An irradiation optical system that irradiates the first surface of the body device; and a condensing optical system that condenses the emitted light emitted from the second surface of the phosphor device and extracts it as illumination light. This is a lighting device.
The invention corresponding to claim 15 has the illumination device corresponding to claim 14 and a projection optical system that projects light of each color including the illumination light output from the illumination device as a color image. Projector apparatus.

1:蛍光体デバイス、2:透光性無機材料(無機バインダ)、3:蛍光体、4−1〜4−4:側面、4−5:第1の面、4−6:第2の面、5:ダイクロイック膜、6:励起光反射ダイクロイックミラー、10−1〜10−4:反射膜、20:反射防止膜、30:照明装置、31:半導体レーザ、32:コリメータレンズ、33:集光光学系、50:蛍光体デバイス、60:プロジェクタ装置、61:CPU、62:操作部、63:メインメモリ、64:プログラムメモリ、65:システムバス、66:入力部、67:画像変換部、68:投影処理部、69:音声処理部、70:光源部、71:マイクロミラー素子、72:ミラー、73:投影レンズ部、74:スピーカ部。   1: phosphor device, 2: translucent inorganic material (inorganic binder), 3: phosphor, 4-1 to 4-4: side surface, 4-5: first surface, 4-6: second surface 5: Dichroic film, 6: Excitation light reflecting dichroic mirror, 10-1 to 10-4: Reflecting film, 20: Antireflection film, 30: Illuminating device, 31: Semiconductor laser, 32: Collimator lens, 33: Condensing Optical system, 50: phosphor device, 60: projector device, 61: CPU, 62: operation unit, 63: main memory, 64: program memory, 65: system bus, 66: input unit, 67: image conversion unit, 68 : Projection processing unit, 69: audio processing unit, 70: light source unit, 71: micromirror element, 72: mirror, 73: projection lens unit, 74: speaker unit.

Claims (11)

少なくとも蛍光体を含有して錐台形状に形成され、かつ前記錐台形状の2つの底面のうち面積の小さい第1の底面と、前記第1の底面と隣り合う斜面の一部とに、前記蛍光体を励起するための外部からの励起光を透過すると共に前記蛍光体から発光される発光光を前記2つの底面のうち面積の大きい第2の底面に向けて反射する第1の膜を形成し、前記発光光を前記第2の底面を透過させて出射させる蛍光体デバイスを複数配置し、且つ前記複数の蛍光体デバイスは、前記各第2の底面を同一平面上に配置して一体的に形成されていることを特徴とする蛍光体デバイス。   The first bottom surface having a frustum shape containing at least a phosphor and having a small area among the two bottom surfaces of the frustum shape, and a part of the slope adjacent to the first bottom surface, Forming a first film that transmits excitation light from the outside for exciting the phosphor and reflects the emitted light emitted from the phosphor toward the second bottom surface having the larger area among the two bottom surfaces. A plurality of phosphor devices that transmit the emitted light through the second bottom surface, and the plurality of phosphor devices are integrated with the second bottom surfaces arranged on the same plane. A phosphor device, characterized in that it is formed. 前記第2の底面に、前記励起光を反射すると共に前記発光光を透過する第2の膜が形成されることを特徴とする請求項1記載の蛍光体デバイス。   The phosphor device according to claim 1, wherein a second film that reflects the excitation light and transmits the emitted light is formed on the second bottom surface. 前記第1の底面に、前記第1の膜が形成され、
前記斜面に、前記蛍光体から発光される発光光を反射する反射膜が形成された、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の蛍光体デバイス。
The first film is formed on the first bottom surface;
A reflective film that reflects the emitted light emitted from the phosphor is formed on the slope.
The phosphor device according to claim 1 or 2, characterized in that
前記第1の膜は、ダイクロイック膜を含むことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項記載の蛍光体デバイス。   The phosphor device according to claim 1, wherein the first film includes a dichroic film. 前記第2の膜は、ダイクロイック膜を含むことを特徴とする請求項2記載の蛍光体デバイス。   The phosphor device according to claim 2, wherein the second film includes a dichroic film. 前記錐台形状として四角錐台形状、六角錐台形状又は円錐台形状を含むことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項記載の蛍光体デバイス。   The phosphor device according to any one of claims 1 to 5, wherein the frustum shape includes a quadrangular frustum shape, a hexagonal frustum shape, or a frustum shape. 更に透光性無機材料を有し、
前記蛍光体と前記透光性無機材料とが焼結されてなる焼結体であ
ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項記載の蛍光体デバイス。
Furthermore , it has a translucent inorganic material ,
Phosphor device of any one of claims 1 to 6, wherein a sintered body der Rukoto said phosphor and said translucent inorganic material is formed by sintering.
前記複数の蛍光体デバイスは、格子状に配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項記載の蛍光体デバイス。   The phosphor device according to claim 1, wherein the plurality of phosphor devices are arranged in a lattice pattern. 前記複数の蛍光体デバイスは、前記励起光の照射範囲内に配置されることを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項記載の蛍光体デバイス。   The phosphor device according to any one of claims 1 to 8, wherein the plurality of phosphor devices are arranged within an irradiation range of the excitation light. 請求項1乃至9のうちいずれか1項に記載の蛍光体デバイスと、
励起光を出力する励起光源と、
前記励起光源から出力された前記励起光を前記蛍光体デバイスの前記第1の底面に照射する光学系と、
前記蛍光体デバイスの前記第2の底面から発光された前記発光光を集光して照明光として取り出す集光光学系と、
を具備することを特徴とする照明装置。
The phosphor device according to any one of claims 1 to 9,
An excitation light source that outputs excitation light;
An optical system for irradiating the first bottom surface of the phosphor device with the excitation light output from the excitation light source;
A condensing optical system that condenses the emitted light emitted from the second bottom surface of the phosphor device and extracts it as illumination light;
An illumination device comprising:
請求項10に記載の照明装置と、
前記照明装置から出力された前記照明光を含む各色の光を用いてカラー画像を投影する投影光学系と、
を有することを特徴とするプロジェクタ装置。
A lighting device according to claim 10;
A projection optical system for projecting a color image using light of each color including the illumination light output from the illumination device;
A projector apparatus comprising:
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