JP2016109811A - Light source device, image display device and optical unit - Google Patents

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禎久 愛甲
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device, an image display device and an optical unit that enable suppression of heat generation from a light emitting body emitting visible light.SOLUTION: A light source device according to one embodiment of the present art comprises one or more light sources, a light emitting body and a light shield unit. The one or more light sources emit excitation light. The light emitting body has an incidence surface upon which the excitation light from the one or more light sources is incident, and emits visible light excited by the incident excitation light. The light shield unit is arranged so as to cover a partial area of the incidence surface, and shields incidence of the excitation light upon the partial area.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本技術は、プロジェクタ等の画像表示装置、これに適用可能な光源装置、及び光学ユニットに関する。   The present technology relates to an image display device such as a projector, a light source device applicable to the image display device, and an optical unit.

従来からプロジェクタ等の画像表示装置が広く用いられている。例えば光源からの光が液晶素子等の光変調素子により変調され、その変調光がスクリーン等に投影されることで画像が表示される。光源としては、水銀ランプ、キセノンランプ、LED(Light Emitting Diode)やLD(Laser Diode)等が用いられる。このうちLEDやLD等の固体光源は寿命が長く従来のようなランプ交換が不要であり、また電源を入れて即時に点灯するといった利点を有する。   Conventionally, image display devices such as projectors have been widely used. For example, light from a light source is modulated by a light modulation element such as a liquid crystal element, and the modulated light is projected onto a screen or the like to display an image. As the light source, a mercury lamp, a xenon lamp, an LED (Light Emitting Diode), an LD (Laser Diode), or the like is used. Among these, solid-state light sources such as LEDs and LDs have the advantage that they have a long life and do not require conventional lamp replacement, and are turned on immediately upon being turned on.

例えば特許文献1には、複数のレーザ光源を用いた光源装置、及びこれを用いた画像表示装置について記載されている。特許文献1に記載の光源装置では、その図3に示すように、光源部から出射された青色レーザ光が、蛍光体ホイールに設けられた蛍光体上の所定のスポットに集められる。蛍光体は、青色レーザ光により励起されて黄色の蛍光を発生させる。また蛍光体は、青色レーザ光の一部を透過させる。これにより蛍光体ホイールから、青色レーザ光と黄色光とが合成された白色光が出射される(特許文献1の段落[0035]−[0039]等)。   For example, Patent Document 1 describes a light source device using a plurality of laser light sources and an image display device using the same. In the light source device described in Patent Document 1, as shown in FIG. 3, the blue laser light emitted from the light source unit is collected at a predetermined spot on the phosphor provided on the phosphor wheel. The phosphor is excited by blue laser light to generate yellow fluorescence. The phosphor transmits a part of the blue laser light. Thereby, white light in which blue laser light and yellow light are synthesized is emitted from the phosphor wheel (paragraphs [0035] to [0039] and the like in Patent Document 1).

特開2014−085623号公報JP 2014-085623 A

特許文献1に記載のような固体光源を用いた光源装置において、プロジェクタの高輝度化を実現するためには、例えば固体光源の数の増加や固体光源自体の輝度の向上等が図られる。そうすると固体光源から出射された光を受ける蛍光体からの発熱量が増大し、蛍光体ホイールの信頼性が低下してしまう可能性がある。   In a light source device using a solid light source as described in Patent Document 1, in order to achieve high brightness of the projector, for example, an increase in the number of solid light sources or an improvement in the brightness of the solid light source itself can be achieved. If it does so, the emitted-heat amount from the fluorescent substance which receives the light radiate | emitted from the solid light source will increase, and the reliability of a fluorescent substance wheel may fall.

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、可視光を発する発光体からの発熱を抑制することが可能な光源装置、画像表示装置、及び光学ユニットを提供することにある。   In view of the circumstances as described above, an object of the present technology is to provide a light source device, an image display device, and an optical unit capable of suppressing heat generation from a light emitter that emits visible light.

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る光源装置は、1以上の光源と、発光体と、遮光部とを具備する。
前記1以上の光源は、励起光を出射する。
前記発光体は、前記1以上の光源からの励起光が入射する入射面を有し、前記入射する励起光により励起されて可視光を発する。
前記遮光部は、前記入射面の一部の領域を覆うように配置され、前記励起光の前記一部の領域への入射を遮蔽する。
In order to achieve the above object, a light source device according to an embodiment of the present technology includes one or more light sources, a light emitter, and a light shielding unit.
The one or more light sources emit excitation light.
The light emitter has an incident surface on which excitation light from the one or more light sources is incident, and is excited by the incident excitation light to emit visible light.
The light shielding portion is disposed so as to cover a partial region of the incident surface, and shields the excitation light from entering the partial region.

この光源装置では、発光体が有する入射面の一部の領域を覆うように遮光部が配置される。これにより入射面に入射する励起光を制限することが可能となり、発光体からの発熱を抑制することが可能となる。   In this light source device, the light shielding portion is disposed so as to cover a partial region of the incident surface of the light emitter. This makes it possible to limit the excitation light incident on the incident surface, and to suppress the heat generation from the light emitter.

前記1以上の光源は、複数の光源を有してもよい。この場合、前記光源装置は、さらに、前記複数の光源の各々からの励起光を前記入射面の所定のスポットに集光する光学系を具備してもよい。また前記遮光部は、前記入射面の前記スポットを含む所定の大きさの領域を照射領域として、前記入射面の前記照射領域を除く領域を覆うように配置される第1の遮蔽部を有してもよい。
この光源装置では、光学系により、複数の光源からの励起光が所定のスポットに集光される。遮光部により上記照射領域を除く領域が覆われることで、例えばスポットに集光されない不要光を十分に遮蔽することが可能となる。
The one or more light sources may include a plurality of light sources. In this case, the light source device may further include an optical system that focuses the excitation light from each of the plurality of light sources onto a predetermined spot on the incident surface. In addition, the light shielding portion includes a first shielding portion disposed so as to cover a region excluding the irradiation region of the incident surface with a region having a predetermined size including the spot on the incident surface as an irradiation region. May be.
In this light source device, excitation light from a plurality of light sources is condensed on a predetermined spot by an optical system. By covering the area excluding the irradiation area with the light shielding portion, for example, unnecessary light that is not condensed on the spot can be sufficiently shielded.

前記光源装置は、さらに、前記発光体を支持する基体部と、前記基体部を回転させるモータとを具備してもよい。この場合、前記遮光部は、前記基体部に接続され前記基体部と一体的に回転してもよい。
これにより遮光部を簡単に構成させることができる。
The light source device may further include a base portion that supports the light emitter and a motor that rotates the base portion. In this case, the light shielding portion may be connected to the base portion and rotate integrally with the base portion.
Thereby, the light-shielding part can be configured easily.

前記照射領域は、前記スポットに集光された前記励起光が前記基体部の回転により描く軌跡を含んでもよい。
基体部が回転することで励起光が集光されるスポットの位置が相対的に移動する。これにより蛍光体の飽和や燃焼等を抑制することができる。
The irradiation area may include a locus drawn by the rotation of the base portion by the excitation light condensed on the spot.
The position of the spot where the excitation light is condensed relatively moves as the base portion rotates. This can suppress phosphor saturation and combustion.

前記遮光部は、前記照射領域の一部を覆うように配置される第2の遮蔽部を有してもよい。
このように照射領域への励起光の入射が制限されてもよい。これにより発光体からの発熱を抑制することができる。
The light shielding part may include a second shielding part arranged to cover a part of the irradiation region.
Thus, the incidence of excitation light on the irradiation region may be limited. Thereby, the heat_generation | fever from a light-emitting body can be suppressed.

前記基体部は、透明材料からなり、前記発光体の前記入射面を支持する第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面とを有してもよい。この場合、前記遮光部は、前記基体部の前記第2の面に接続されてもよい。
この光源装置では、基体部を通って発光体の入射面に励起光が入射する。基体部の第2の面に遮光部を設けることで、簡単な構成で入射面に入射する励起光を制限することが可能となる。
The base portion may be made of a transparent material, and may include a first surface that supports the incident surface of the light emitter, and a second surface opposite to the first surface. In this case, the light shielding part may be connected to the second surface of the base part.
In this light source device, excitation light enters the incident surface of the light emitter through the base portion. By providing the light shielding portion on the second surface of the base portion, it becomes possible to limit the excitation light incident on the incident surface with a simple configuration.

前記遮光部は、前記基体部の前記第2の面に接着され光を遮蔽可能な板部材を有してもよい。
このように基体部に板部材が接着されてもよい。これにより簡単に遮光部を実現することができる。
The light shielding portion may include a plate member that is bonded to the second surface of the base portion and can shield light.
In this way, the plate member may be bonded to the base portion. Thereby, a light shielding part can be easily realized.

前記遮光部は、前記基体部の前記第2の面に蒸着され光を遮蔽可能な膜を有してもよい。
このように基体部に膜が蒸着される場合でも、簡単に遮光部を実現することができる。
The light shielding part may include a film that is deposited on the second surface of the base part and can shield light.
Thus, even when a film is deposited on the base portion, the light shielding portion can be easily realized.

前記発光体は、前記入射面の反対側の面である当接面を有してもよい。この場合、前記基体部は、前記発光体の前記当接面を支持し、前記当接面から発せられる前記可視光を前記入射面に向けて反射してもよい。
このように発光体から発せられる可視光が基体部により入射面に向けて反射されてもよい。
The light emitter may have a contact surface that is a surface opposite to the incident surface. In this case, the base portion may support the contact surface of the light emitter and reflect the visible light emitted from the contact surface toward the incident surface.
Thus, the visible light emitted from the light emitter may be reflected toward the incident surface by the base portion.

前記遮光部は、前記入射面側に配置された光を遮蔽可能な板部材からなってもよい。
板部材を用いて簡単な構成で遮光部を実現することができる。
The light shielding portion may be formed of a plate member that can shield light disposed on the incident surface side.
The light shielding part can be realized with a simple configuration using the plate member.

前記遮光部は、透明材料からなる基材と、前記基材に接着され光を遮蔽可能な板部材とを有し、前記入射面側に配置されてもよい。
このように透明な基材に板部材が接着されてもよい。この場合でも簡単に遮光部を実現することができる。
The light shielding portion may include a base material made of a transparent material and a plate member that is bonded to the base material and shields light, and may be disposed on the incident surface side.
Thus, the plate member may be bonded to the transparent base material. Even in this case, the light shielding portion can be easily realized.

前記遮光部は、透明材料からなる基材と、前記基材に蒸着され光を遮蔽可能な膜とを有し、前記入射面側に配置されてもよい。
このように透明な基材に膜が蒸着されてもよい。この場合でも簡単に遮光部を実現することができる。
The light shielding portion may include a base material made of a transparent material and a film that is deposited on the base material and can shield light, and may be disposed on the incident surface side.
Thus, a film | membrane may be vapor-deposited on a transparent base material. Even in this case, the light shielding portion can be easily realized.

前記照射領域は、リング形状を有してもよい。この場合、前記第2の遮蔽部は、前記照射領域に対して等間隔に配置されてもよい。
これにより第2の遮光部による可視光の発生への影響を抑えることができる。
The irradiation area may have a ring shape. In this case, the second shielding part may be arranged at equal intervals with respect to the irradiation region.
Thereby, the influence on generation | occurrence | production of visible light by a 2nd light-shielding part can be suppressed.

前記第2の遮蔽部は、前記照射領域の半径方向とは異なる方向を延在方向として前記照射領域に対して配置されてもよい。
これにより照射領域への励起光の入射を十分に制限することができ、また可視光の発生への影響を抑えることができる。
The second shielding part may be arranged with respect to the irradiation region with a direction different from a radial direction of the irradiation region as an extending direction.
Thereby, the incidence of excitation light on the irradiation region can be sufficiently limited, and the influence on the generation of visible light can be suppressed.

前記遮光部は、前記励起光を反射してもよい。
これにより遮光部の温度上昇を抑制することができる。
The light shielding part may reflect the excitation light.
Thereby, the temperature rise of a light-shielding part can be suppressed.

本技術の一形態に係る画像表示装置は、光源装置と、画像生成システムと、投射システムとを具備する。
前記光源装置は、前記1以上の光源と、前記発光体と、前記遮光部と、前記発光体からの可視光を含む光を出射する出射面とを有する。
前記画像生成システムは、照射された光をもとに画像を生成する画像生成素子と、前記画像生成素子に前記光源装置からの光を照射する照明光学系とを有する。
前記投射システムは、前記画像生成素子により生成された画像を投射する。
An image display device according to an embodiment of the present technology includes a light source device, an image generation system, and a projection system.
The light source device includes the one or more light sources, the light emitter, the light shielding unit, and an emission surface that emits light including visible light from the light emitter.
The image generation system includes an image generation element that generates an image based on irradiated light, and an illumination optical system that irradiates the image generation element with light from the light source device.
The projection system projects an image generated by the image generation element.

本技術の一形態に係る光学ユニットは、発光体と、遮光部とを具備する。
前記発光体は、入射面を有し前記入射面に入射する励起光により励起されて可視光を発する。
前記遮光部は、前記入射面の一部の領域を覆うように配置され、前記励起光の前記一部の領域への入射を遮蔽する。
An optical unit according to an embodiment of the present technology includes a light emitter and a light shielding unit.
The light emitter has an incident surface and emits visible light when excited by excitation light incident on the incident surface.
The light shielding portion is disposed so as to cover a partial region of the incident surface, and shields the excitation light from entering the partial region.

以上のように、本技術によれば、可視光を発する発光体からの発熱を抑制することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。   As described above, according to the present technology, it is possible to suppress heat generation from the light emitter that emits visible light. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.

第1の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the image display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 光源装置の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of a light source device. 光源部の上面部分を取り外した状態の図である。It is a figure of the state which removed the upper surface part of the light source part. 図3に示す光源部を上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the light source part shown in FIG. 3 from upper direction. 光源部による白色光の生成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the production | generation of the white light by a light source part. 蛍光体ユニットの具体的な構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the specific structural example of a fluorescent substance unit. 蛍光体ホイールを前方側及び後方側からそれぞれ見た図である。It is the figure which looked at the fluorescent substance wheel from the front side and the back side, respectively. 蛍光体ホイールの一部を拡大して示す拡大図である。It is an enlarged view which expands and shows a part of fluorescent substance wheel. 第2の実施形態に係る蛍光体ホイールの背面図を示す図である。It is a figure which shows the rear view of the fluorescent substance wheel which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る蛍光体ホイールを拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the fluorescent substance wheel which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present technology will be described with reference to the drawings.

[画像表示装置]
図1は、本技術の一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。画像表示装置500は、例えばプレゼンテーション用、もしくはデジタルシネマ用のプロジェクタとして用いられる。その他の用途に用いられる画像表示装置にも、以下に説明する本技術は適用可能である。
[Image display device]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an image display device according to an embodiment of the present technology. The image display device 500 is used as a projector for presentation or digital cinema, for example. The present technology described below can also be applied to image display devices used for other purposes.

画像表示装置500は、光を出射可能な光源装置100と、光源装置100からの光をもとに画像を生成する画像生成システム200と、画像生成システム200により生成された画像を図示しないスクリーン等に投射する投射システム400とを有する。   The image display device 500 includes a light source device 100 that can emit light, an image generation system 200 that generates an image based on light from the light source device 100, a screen (not shown) that displays an image generated by the image generation system 200, and the like. And a projection system 400 that projects onto the screen.

光源装置100は、赤色光、緑色光、及び青色光を含む白色光Wを出射する。光源装置100については後に詳しく説明する。   The light source device 100 emits white light W including red light, green light, and blue light. The light source device 100 will be described in detail later.

画像生成システム200は、照射された光をもとに画像を生成する画像生成素子210と、画像生成素子210に光源装置100からの出射光を照射する照明光学系220とを有する。また画像生成システム200は、インテグレータ素子230と、偏光変換素子240と、集光レンズ250とを有する。   The image generation system 200 includes an image generation element 210 that generates an image based on the irradiated light, and an illumination optical system 220 that irradiates the image generation element 210 with light emitted from the light source device 100. The image generation system 200 includes an integrator element 230, a polarization conversion element 240, and a condenser lens 250.

インテグレータ素子230は、二次元に配列された複数のマイクロレンズを有する第1のフライアイレンズ231、及び、その各マイクロレンズに1つずつ対応するように配列された複数のマイクロレンズを有する第2のフライアイレンズ232を含んでいる。   The integrator element 230 includes a first fly-eye lens 231 having a plurality of microlenses arranged two-dimensionally, and a second having a plurality of microlenses arranged to correspond to each of the microlenses. The fly eye lens 232 is included.

光源装置100からインテグレータ素子230に入射する白色光Wは、第1のフライアイレンズ231のマイクロレンズによって複数の光束に分割され、第2のフライアイレンズ232における対応するマイクロレンズにそれぞれ結像される。第2のフライアイレンズ232のマイクロレンズのそれぞれが、二次光源として機能し、輝度が揃った複数の平行光を、偏光変換素子240に入射光として照射する。   The white light W incident on the integrator element 230 from the light source device 100 is divided into a plurality of light beams by the microlens of the first fly-eye lens 231 and imaged on the corresponding microlens in the second fly-eye lens 232, respectively. The Each of the micro lenses of the second fly-eye lens 232 functions as a secondary light source, and irradiates the polarization conversion element 240 with incident light as a plurality of parallel lights with uniform brightness.

インテグレータ素子230は、全体として、光源装置100から偏光変換素子240に照射される入射光を、均一な輝度分布に整える機能を有する。   The integrator element 230 as a whole has a function of adjusting incident light irradiated from the light source device 100 to the polarization conversion element 240 into a uniform luminance distribution.

偏光変換素子240は、インテグレータ素子230等を介して入射する入射光の、偏光状態を揃える機能を有する。この偏光変換素子240は、例えば光源装置100の出射側に配置された集光レンズ250等を介して、青色光B3、緑色光G3及び赤色光R3を含む白色光を出射する。   The polarization conversion element 240 has a function of aligning the polarization state of incident light incident through the integrator element 230 and the like. The polarization conversion element 240 emits white light including blue light B3, green light G3, and red light R3 through, for example, a condenser lens 250 disposed on the light emission side of the light source device 100.

照明光学系220は、ダイクロイックミラー260及び270、ミラー280、290及び300、リレーレンズ310及び320、フィールドレンズ330R、330G及び330B、画像生成素子としての液晶ライトバルブ210R、210G、及び210B、ダイクロイックプリズム340を含んでいる。   The illumination optical system 220 includes dichroic mirrors 260 and 270, mirrors 280, 290 and 300, relay lenses 310 and 320, field lenses 330R, 330G and 330B, liquid crystal light valves 210R, 210G and 210B as image generating elements, and a dichroic prism. 340 is included.

ダイクロイックミラー260及び270は、所定の波長域の色光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過させる性質を有する。図1を参照して、例えば、ダイクロイックミラー260が、緑色光G3及び青色光B3を選択的に反射する。ダイクロイックミラー270は、ダイクロイックミラー260により反射された緑色光G3及び青色光B3のうち、緑色光G3を選択的に反射する。残る青色光B3が、ダイクロイックミラー270を透過する。これにより、光源装置100から出射された光が、異なる色の複数の色光に分離される。なお複数の色光に分離するための構成や、用いられるデバイス等は限定されない。   The dichroic mirrors 260 and 270 have a property of selectively reflecting color light in a predetermined wavelength range and transmitting light in other wavelength ranges. Referring to FIG. 1, for example, a dichroic mirror 260 selectively reflects green light G3 and blue light B3. The dichroic mirror 270 selectively reflects the green light G3 out of the green light G3 and the blue light B3 reflected by the dichroic mirror 260. The remaining blue light B3 passes through the dichroic mirror 270. Thereby, the light emitted from the light source device 100 is separated into a plurality of color lights of different colors. Note that the configuration for separating the light into a plurality of color lights and the device used are not limited.

分離された赤色光R3は、ミラー280により反射され、フィールドレンズ330Rを通ることによって平行化された後、赤色光の変調用の液晶ライトバルブ210Rに入射する。緑色光G3は、フィールドレンズ330Gを通ることによって平行化された後、緑色光の変調用の液晶ライトバルブ210Gに入射する。青色光B3は、リレーレンズ310を通ってミラー290により反射され、さらにリレーレンズ320を通ってミラー300により反射される。ミラー300により反射された青色光B3は、フィールドレンズ330Bを通ることによって平行化された後、青色光の変調用の液晶ライトバルブ210Bに入射する。   The separated red light R3 is reflected by the mirror 280, collimated by passing through the field lens 330R, and then enters the liquid crystal light valve 210R for modulating red light. The green light G3 is collimated by passing through the field lens 330G, and then enters the liquid crystal light valve 210G for green light modulation. The blue light B3 is reflected by the mirror 290 through the relay lens 310, and further reflected by the mirror 300 through the relay lens 320. The blue light B3 reflected by the mirror 300 is collimated by passing through the field lens 330B, and then enters the liquid crystal light valve 210B for modulating blue light.

液晶ライトバルブ210R、210G及び210Bは、画像情報を含んだ画像信号を供給する図示しない信号源(例えばPC等)と電気的に接続されている。液晶ライトバルブ210R、210G及び210Bは、供給される各色の画像信号に基づき、入射光を画素毎に変調し、それぞれ赤色画像、緑色画像及び青色画像を生成する。変調された各色の光(形成された画像)は、ダイクロイックプリズム340に入射して合成される。ダイクロイックプリズム340は、3つの方向から入射した各色の光を重ね合わせて合成し、投射システム400に向けて出射する。   The liquid crystal light valves 210R, 210G, and 210B are electrically connected to a signal source (not shown) (such as a PC) that supplies an image signal including image information. The liquid crystal light valves 210R, 210G, and 210B modulate incident light for each pixel based on the supplied image signals of each color, and generate a red image, a green image, and a blue image, respectively. The modulated light of each color (formed image) enters the dichroic prism 340 and is synthesized. The dichroic prism 340 superimposes and synthesizes light of each color incident from three directions and emits the light toward the projection system 400.

投射システム400は、画像生成素子210により生成された画像を投射する。投射システム400は、複数のレンズ410等を有し、ダイクロイックプリズム340によって合成された光を図示しないスクリーン等に照射する。これによりフルカラーの画像が表示される。   The projection system 400 projects the image generated by the image generation element 210. The projection system 400 includes a plurality of lenses 410 and the like, and irradiates a screen or the like (not shown) with light synthesized by the dichroic prism 340. As a result, a full color image is displayed.

[光源装置]
図2は、光源装置100の構成例を示す斜視図である。光源装置100は、白色光を出射する光源部110と、光源部110に取り付けられるヒートシンク120とを有する。白色光が出射される側を前方側5とし、その反対側を後方側6とすると、ヒートシンク120は光源部110の後方側6に取り付けられる。
[Light source device]
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration example of the light source device 100. The light source device 100 includes a light source unit 110 that emits white light and a heat sink 120 attached to the light source unit 110. When the side from which the white light is emitted is the front side 5 and the opposite side is the rear side 6, the heat sink 120 is attached to the rear side 6 of the light source unit 110.

光源部110は、底部に設けられたベース部1と、ベース部1に支持される筐体部3とを有する。ベース部1は、一方向に延びる細長い形状を有する。ベース部1の細長く延びる長手方向が光源装置100の左右方向(x軸方向)となり、長手方向に直交する短手方向が前後方向(y軸方向)となる。また長手方向及び短手方向のいずれにも直交する方向が、光源装置100の高さ方向(z軸方向)となる。   The light source unit 110 includes a base unit 1 provided at the bottom and a housing unit 3 supported by the base unit 1. The base portion 1 has an elongated shape extending in one direction. The long and elongated longitudinal direction of the base portion 1 is the left-right direction (x-axis direction) of the light source device 100, and the short direction perpendicular to the longitudinal direction is the front-rear direction (y-axis direction). Further, the direction orthogonal to both the long direction and the short direction is the height direction (z-axis direction) of the light source device 100.

ベース部1には、1以上の固体光源を有する光源ユニット30と、光源ユニット30の光を受けて白色光を生成して出射する蛍光体ユニット40とが装着される。筐体部3の内部において、1以上の固体光源から出射されたレーザ光が蛍光体ユニット40に導かれる。そして蛍光体ユニット40により白色光が生成され、その白色光が光軸Lに沿って出射される。   The base unit 1 is mounted with a light source unit 30 having one or more solid light sources and a phosphor unit 40 that receives the light from the light source unit 30 to generate and emit white light. Inside the housing 3, laser light emitted from one or more solid light sources is guided to the phosphor unit 40. Then, white light is generated by the phosphor unit 40, and the white light is emitted along the optical axis L.

図3−5を参照して、光源部110の内部の構成例及び白色光の生成例について説明する。図3は、光源部110の上面部分を取り外した状態の図である。図4は、図3に示す光源部110を上方から見た平面図である。   With reference to FIGS. 3-5, the example of a structure inside the light source part 110 and the example of a production | generation of white light are demonstrated. FIG. 3 is a diagram showing a state in which the upper surface portion of the light source unit 110 is removed. FIG. 4 is a plan view of the light source unit 110 shown in FIG. 3 as viewed from above.

図3及び図4に示すように、ベース部1の後方側6に、長手方向に並ぶように2つの光源ユニット30が配置される。各光源ユニット30は、実装基板31に実装された複数のレーザ光源(レーザダイオード)31を有する。複数のレーザ光源32は、前後方向を光軸方向として、前方側5に向けて光を出射可能に配置される。   As shown in FIGS. 3 and 4, two light source units 30 are arranged on the rear side 6 of the base portion 1 so as to be aligned in the longitudinal direction. Each light source unit 30 has a plurality of laser light sources (laser diodes) 31 mounted on a mounting substrate 31. The plurality of laser light sources 32 are arranged to emit light toward the front side 5 with the front-rear direction as the optical axis direction.

本実施形態では、複数のレーザ光源32は、例えば400nm−500nmの波長範囲内に発光強度のピーク波長を有する青色レーザ光B1を発振可能な青色レーザ光源である。レーザ光源に代えて、LED等の他の固体光源が用いられてもよい。また固体光源に代えて、水銀ランプ、キセノンランプ等が用いられる場合でも、本技術は適用可能である。   In the present embodiment, the plurality of laser light sources 32 are blue laser light sources that can oscillate blue laser light B1 having a peak wavelength of emission intensity within a wavelength range of, for example, 400 nm to 500 nm. Instead of the laser light source, another solid light source such as an LED may be used. Further, the present technology can be applied even when a mercury lamp, a xenon lamp, or the like is used instead of the solid light source.

2つの光源ユニット30の前方には、それぞれ集光光学系34が配置される。集光光学系34は、複数のレーザ光源32からの青色レーザ光B1を蛍光体ユニット40の所定のスポットSに集光させる。なお図3では、光源ユニット30と集光光学系34とを1つのユニットとして支持するフレーム33が図示されている。図4では、集光光学系34が見えるように、フレーム33の図示が省略されている。   A condensing optical system 34 is disposed in front of the two light source units 30, respectively. The condensing optical system 34 condenses the blue laser light B <b> 1 from the plurality of laser light sources 32 on a predetermined spot S of the phosphor unit 40. FIG. 3 shows a frame 33 that supports the light source unit 30 and the condensing optical system 34 as one unit. In FIG. 4, the frame 33 is not shown so that the condensing optical system 34 can be seen.

図4に示すように集光光学系34は、非球面反射面35と、平面反射部36とを有する。非球面反射面35は、複数のレーザ光源32からの出射光を反射して集光する。平面反射部36は、非球面反射面35により反射された光を蛍光体層上の所定のスポットSに集光させる。   As shown in FIG. 4, the condensing optical system 34 includes an aspheric reflecting surface 35 and a planar reflecting portion 36. The aspheric reflecting surface 35 reflects and collects the light emitted from the plurality of laser light sources 32. The plane reflecting unit 36 focuses the light reflected by the aspheric reflecting surface 35 onto a predetermined spot S on the phosphor layer.

図4に示すように、白色光の光軸Lの方向と、複数のレーザ光源32からの青色レーザ光B1の光軸方向とは、互いに同じ方向に設定されている。これにより光源部110の後方側6に、ヒートシンク120を配置するためのスペースを容易に確保することができる。そして後方側6から複数のレーザ光源32を効率的に冷却することが可能となる。   As shown in FIG. 4, the direction of the optical axis L of white light and the optical axis direction of the blue laser light B <b> 1 from the plurality of laser light sources 32 are set in the same direction. Thereby, the space for arrange | positioning the heat sink 120 can be easily ensured in the back side 6 of the light source part 110. FIG. The plurality of laser light sources 32 can be efficiently cooled from the rear side 6.

図5は、光源部110による白色光の生成を説明するための図である。図5では、蛍光体ユニット40の内部に設けられた蛍光体ホイール及びモータが模式的に図示されている。
なお本技術に係る蛍光体ホイールには遮光部が設けられるが、図5ではその図示が省略されている。当該遮光部については、後に詳しく説明する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the generation of white light by the light source unit 110. In FIG. 5, the phosphor wheel and the motor provided in the phosphor unit 40 are schematically illustrated.
In addition, although the light-shielding part is provided in the fluorescent substance wheel which concerns on this technique, the illustration is abbreviate | omitted in FIG. The light shielding part will be described in detail later.

蛍光体ホイール42は、青色レーザ光B1を透過させる円盤形状の基板43と、その基板43上に設けられた蛍光体層41とを有している。基板43としては、例えば水晶やサファイア等の結晶性部材が用いられる。その他、基板43として、青色レーザ光B1を透過可能な任意の透明材料が用いられてよい。なお本開示では、青色レーザ光B1を透過可能な材料であれば、半透明な材料も透明材料に含まれるものとする。   The phosphor wheel 42 includes a disk-shaped substrate 43 that transmits the blue laser light B <b> 1 and a phosphor layer 41 provided on the substrate 43. As the substrate 43, for example, a crystalline member such as quartz or sapphire is used. In addition, any transparent material capable of transmitting the blue laser light B1 may be used as the substrate 43. In the present disclosure, a translucent material is also included in the transparent material as long as the material can transmit the blue laser light B1.

基板43の中心には、蛍光体ホイール42を駆動するモータ45が接続される。モータ45が動作することで、蛍光体ホイール42は、回転軸46を中心に回転する。回転軸46は、蛍光体層41の所定のスポットSが、図2に示す光軸L上に位置するように配置される。   A motor 45 that drives the phosphor wheel 42 is connected to the center of the substrate 43. As the motor 45 operates, the phosphor wheel 42 rotates around the rotation shaft 46. The rotation axis 46 is arranged such that a predetermined spot S of the phosphor layer 41 is positioned on the optical axis L shown in FIG.

蛍光体層41は、青色レーザ光B1によって励起されて蛍光を発する蛍光物質を含んでいる。そして蛍光体層41は、複数のレーザ光源32が出射する青色レーザ光B1の一部を、赤色波長域から緑色波長域までを含む波長域の光(すなわち黄色光)に変換して出射する。本開示では、励起により生成された可視光を蛍光光GRと記載する。   The phosphor layer 41 includes a fluorescent material that emits fluorescence when excited by the blue laser light B1. The phosphor layer 41 converts a part of the blue laser light B1 emitted from the plurality of laser light sources 32 into light in a wavelength region including the red wavelength region to the green wavelength region (that is, yellow light) and emits it. In the present disclosure, visible light generated by excitation is referred to as fluorescent light GR.

蛍光体層41に含まれる蛍光物質としては、例えばYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光体が用いられる。なお、蛍光物質の種類、励起光の波長域、及び励起により発生される可視光の波長域は限定されない。   For example, a YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphor is used as the phosphor contained in the phosphor layer 41. In addition, the kind of fluorescent substance, the wavelength range of excitation light, and the wavelength range of visible light generated by excitation are not limited.

また蛍光体層41は、励起光である青色レーザ光B1の一部を透過させて出射することも可能である。従って蛍光体層41から出射される光は、蛍光体層41を透過した青色の透過光Bと、蛍光体層41からの可視光である黄色の蛍光光GRとを含む白色光Wとなる。   The phosphor layer 41 can also transmit a part of the blue laser light B1 that is excitation light and emit it. Therefore, the light emitted from the phosphor layer 41 becomes white light W including the blue transmitted light B transmitted through the phosphor layer 41 and the yellow fluorescent light GR that is visible light from the phosphor layer 41.

モータ45により基板43が回転されている状態で、レーザ光源32から青色レーザ光B1が出射される。青色レーザ光B1は、基板43の回転に合わせて、相対的に円を描くように蛍光体層41に照射される。すなわち蛍光体層41における励起光が集光されるスポットSの位置が相対的に移動する。この結果、蛍光体の飽和や燃焼等を抑制することが可能となる。   The blue laser beam B1 is emitted from the laser light source 32 while the substrate 43 is rotated by the motor 45. The blue laser light B <b> 1 is applied to the phosphor layer 41 so as to draw a circle relatively with the rotation of the substrate 43. That is, the position of the spot S where the excitation light is condensed in the phosphor layer 41 relatively moves. As a result, it is possible to suppress phosphor saturation and combustion.

本実施形態では、蛍光体層41が発光体に相当し、励起光の照射により発熱する熱源となる。また基板43は、基体部に相当する。なお光源部110の構成は限定されず適宜設計されてよい。   In the present embodiment, the phosphor layer 41 corresponds to a light emitter and serves as a heat source that generates heat when irradiated with excitation light. The substrate 43 corresponds to the base portion. The configuration of the light source unit 110 is not limited and may be designed as appropriate.

[蛍光体ユニット]
図6は、本実施形態に係る蛍光体ユニット40の具体的な構成例を示す斜視図である。蛍光体ユニット40は、ホイール部51と、レンズ部52と、ホイール部51及びレンズ部52を1つのユニットとして支持すホルダー部53とを有する。
[Phosphor unit]
FIG. 6 is a perspective view illustrating a specific configuration example of the phosphor unit 40 according to the present embodiment. The phosphor unit 40 includes a wheel unit 51, a lens unit 52, and a holder unit 53 that supports the wheel unit 51 and the lens unit 52 as one unit.

ホイール部51は、蛍光体ホイール42と、モータ45とを有する。蛍光体ホイール42は基板43を有し、基板43は第1の面43a及びこれと反対側の第2の面43bを有する。本実施形態では、第1の面43aが前方側5の面となり、第2の面43bが後方側6の面となる。   The wheel unit 51 includes a phosphor wheel 42 and a motor 45. The phosphor wheel 42 has a substrate 43, and the substrate 43 has a first surface 43a and a second surface 43b opposite to the first surface 43a. In the present embodiment, the first surface 43 a is the front side 5 surface, and the second surface 43 b is the rear side 6 surface.

基板43の第1の面43aにより、蛍光体層41が支持される。基板43の第2の面43bには、遮光部70が設けられる。蛍光体ホイール42は、本実施形態において、光学ユニットに相当する。   The phosphor layer 41 is supported by the first surface 43 a of the substrate 43. A light shielding part 70 is provided on the second surface 43 b of the substrate 43. The phosphor wheel 42 corresponds to an optical unit in the present embodiment.

モータ45は、アウターロータ型のモータであり、ステータ(固定子)47と、ステータ47を覆うように設けられるロータ(回転子)48とを有する。モータ45に電力が供給されると、ステータ47に対してロータ48が回転する。なおモータ45の具体的な構成は限定されず、インナーロータ型のモータが用いられてもよい。   The motor 45 is an outer rotor type motor, and includes a stator (stator) 47 and a rotor (rotor) 48 provided so as to cover the stator 47. When electric power is supplied to the motor 45, the rotor 48 rotates with respect to the stator 47. The specific configuration of the motor 45 is not limited, and an inner rotor type motor may be used.

レンズ部52は、ホイール部51より出射された白色光を集光する1以上のレンズと、集光された白色光を出射する出射面54(図2等参照)とを有する。例えば1以上のレンズは、出射面54を構成する出射レンズ55を有する。なおレンズの数や、大きさ、レンズの種類等は限定されない。   The lens unit 52 includes one or more lenses that collect the white light emitted from the wheel unit 51 and an emission surface 54 (see FIG. 2 and the like) that emits the collected white light. For example, one or more lenses have an exit lens 55 that constitutes the exit surface 54. The number, size, type of lens, etc. of the lens are not limited.

ホルダー部53は、レンズを保持するレンズ保持部56と、ホイール部51を保持するホイール保持部57とを有する。レンズ保持部56は、後方側6に延在する略円筒形状でなり、内部にレンズを収容する。   The holder unit 53 includes a lens holding unit 56 that holds the lens and a wheel holding unit 57 that holds the wheel unit 51. The lens holding part 56 has a substantially cylindrical shape extending to the rear side 6 and accommodates the lens therein.

ホイール保持部57は、レンズ保持部56の後方側6に連結される。ホイール保持部57はz軸方向に沿って下方に延在し、その先端には、ビス58を介して板金59が取り付けられる。当該板金59に、ビス60を介してモータ45のステータ47が取り付けられる。モータ45がホイール保持部57に取り付けられる際には、蛍光体ホイール42は、レンズ保持部56の後方側の面と、ホイール保持部57との間に形成された間隔61内に挿入される。   The wheel holding part 57 is connected to the rear side 6 of the lens holding part 56. The wheel holding portion 57 extends downward along the z-axis direction, and a metal plate 59 is attached to the tip of the wheel holding portion 57 via a screw 58. A stator 47 of the motor 45 is attached to the sheet metal 59 via screws 60. When the motor 45 is attached to the wheel holding portion 57, the phosphor wheel 42 is inserted into a space 61 formed between the rear surface of the lens holding portion 56 and the wheel holding portion 57.

図6に示すように、ホイール保持部57には、開口62が形成される。レーザ光源32から出射された青色レーザ光B1は、開口62を介して、蛍光体層41の所定のスポットSに集光される。図6では見えないが、レンズ保持部56の後方側の面にも開口が形成されており、この開口を介して、蛍光体ホイール42からレンズ部52へ白色光が出射される。   As shown in FIG. 6, an opening 62 is formed in the wheel holding portion 57. The blue laser light B <b> 1 emitted from the laser light source 32 is focused on a predetermined spot S on the phosphor layer 41 through the opening 62. Although not visible in FIG. 6, an opening is also formed on the rear surface of the lens holding portion 56, and white light is emitted from the phosphor wheel 42 to the lens portion 52 through this opening.

本実施形態では、蛍光体ユニット40が1つのユニットとして構成され、ベース部1に固定される。これにより蛍光体ユニット40内にて、集光のためのレンズと、発光体を有するホイールとの位置合わせを、簡単に高い精度で実現することが可能となる。また本実施形態では、ホイール保持部57により上方から蛍光体ホイール42の中心が保持される。これにより光源装置100内において、蛍光体ホイール42の露出部分を多くとることが可能となる。この結果、蛍光体層41から熱を、冷却風等により効果的に冷却することが可能となる。   In the present embodiment, the phosphor unit 40 is configured as one unit and is fixed to the base unit 1. Thereby, in the fluorescent substance unit 40, it becomes possible to implement | achieve the alignment of the lens for condensing, and the wheel which has a light-emitting body easily with high precision. In the present embodiment, the center of the phosphor wheel 42 is held from above by the wheel holding unit 57. As a result, it is possible to increase the exposed portion of the phosphor wheel 42 in the light source device 100. As a result, heat from the phosphor layer 41 can be effectively cooled by cooling air or the like.

[蛍光体ホイール]
図7は、蛍光体ホイール42を前方側及び後方側からそれぞれ見た図である。図7Aが正面図となり、図7Bが背面図となる。図8は、蛍光体ホイール42の一部を拡大して示す拡大図である。図8Aは、蛍光体ホイール42の中心を通る線(直径に沿った線)における断面図であり、蛍光体層41が形成された部分の図である。図8Bは、図7Bの背面図を拡大した図であり、青色レーザ光B1が集められるスポットSの近傍の図である。
[Phosphor wheel]
FIG. 7 is a view of the phosphor wheel 42 as viewed from the front side and the rear side. FIG. 7A is a front view, and FIG. 7B is a rear view. FIG. 8 is an enlarged view showing a part of the phosphor wheel 42 in an enlarged manner. FIG. 8A is a cross-sectional view taken along a line (a line along the diameter) passing through the center of the phosphor wheel 42, and is a diagram of a portion where the phosphor layer 41 is formed. FIG. 8B is an enlarged view of the rear view of FIG. 7B and is a view in the vicinity of the spot S where the blue laser light B1 is collected.

図7A及びBに示すように、基板43の中央には挿入孔49が形成されている。この挿入孔49には、モータ45のロータ48の先端に設けられた図示しない凸部が挿入される。これにより蛍光体ホイール42とモータ45とが互いに接続される。   As shown in FIGS. 7A and 7B, an insertion hole 49 is formed in the center of the substrate 43. A projection (not shown) provided at the tip of the rotor 48 of the motor 45 is inserted into the insertion hole 49. Thereby, the phosphor wheel 42 and the motor 45 are connected to each other.

図7Aに示すように、基板43の第1の面43aの周縁部(周縁付近の内側の領域)に、蛍光体層41がリング状に形成される。図8Aの断面図に示すように、蛍光体層41は、励起光である青色レーザ光B1が入射する入射面41aと、透過光B及び蛍光光GRを出射する出射面41bとを有する。基板43の第1の面43aは、蛍光体層41の入射面41aを支持する。従って本実施形態では、透明材料からなる基板43を介して、蛍光体層41の入射面41aに青色レーザ光B1が入射する。   As shown in FIG. 7A, the phosphor layer 41 is formed in a ring shape on the peripheral portion (the inner region near the peripheral portion) of the first surface 43 a of the substrate 43. As shown in the sectional view of FIG. 8A, the phosphor layer 41 has an incident surface 41a on which the blue laser light B1 that is excitation light is incident, and an output surface 41b that emits the transmitted light B and the fluorescent light GR. The first surface 43 a of the substrate 43 supports the incident surface 41 a of the phosphor layer 41. Therefore, in this embodiment, the blue laser light B1 is incident on the incident surface 41a of the phosphor layer 41 via the substrate 43 made of a transparent material.

図7B及び図8に示すように、基板43の第2の面43bには、遮光部70が設けられる。遮光部70は、入射面41aの一部の領域を覆うように配置され、青色レーザ光B1の当該一部の領域への入射を遮蔽する。   As shown in FIGS. 7B and 8, a light shielding portion 70 is provided on the second surface 43 b of the substrate 43. The light shielding unit 70 is disposed so as to cover a partial region of the incident surface 41a, and shields the blue laser light B1 from entering the partial region.

図7B及び図8Bでは、第1の面43aに形成された蛍光体層41が破線で図示されている。当該破線で囲まれた領域が入射面41aに相当し、入射面41aの所定の位置にスポットSが設定される。本実施形態では、z軸方向に延在する直径と入射面41aとが交差する上下の部分のうち、上方の部分の略中央(幅方向における略中央の位置)にスポットSが設定される。   7B and 8B, the phosphor layer 41 formed on the first surface 43a is illustrated by a broken line. A region surrounded by the broken line corresponds to the incident surface 41a, and the spot S is set at a predetermined position on the incident surface 41a. In the present embodiment, the spot S is set at the approximate center of the upper part (substantially the center position in the width direction) of the upper and lower parts where the diameter extending in the z-axis direction and the incident surface 41a intersect.

上記したように蛍光体ホイール42は回転するので、入射面41a上のスポットSの位置は相対的に移動する。すなわち図7Bに示すように、スポットSに集光された青色レーザ光B1の軌跡Fは、入射面41aの幅方向の略中央にて円を描く。   Since the phosphor wheel 42 rotates as described above, the position of the spot S on the incident surface 41a moves relatively. That is, as shown in FIG. 7B, the locus F of the blue laser light B1 condensed on the spot S draws a circle at the approximate center in the width direction of the incident surface 41a.

本実施形態では、青色レーザ光B1が集められるスポットS及びこの軌跡Fを含む所定の大きさの領域が照射領域65として設定される。図8Aに示すように本実施形態では、入射面41a上の幅方向における略中央に設定されたスポットSを中心に、入射面41aの外周66a側及び内周66b側にそれぞれ広がる領域が、照射領域65として設定される。   In the present embodiment, a region having a predetermined size including the spot S where the blue laser beam B1 is collected and the locus F is set as the irradiation region 65. As shown in FIG. 8A, in the present embodiment, the regions that extend to the outer periphery 66a side and the inner periphery 66b side of the incident surface 41a around the spot S set at the substantially center in the width direction on the incident surface 41a are irradiated. The area 65 is set.

照射領域65の大きさt1は、スポットSの大きさ(軌跡Fの大きさ)t2よりも大きく、入射面41aの幅方向における大きさt3よりも小さい。遮光部70は、入射面41aの照射領域65を除く非照射領域67a及び67bを覆うように、基板43の第2の面43bに形成される。   The size t1 of the irradiation region 65 is larger than the size of the spot S (the size of the trajectory F) t2, and smaller than the size t3 in the width direction of the incident surface 41a. The light shielding unit 70 is formed on the second surface 43b of the substrate 43 so as to cover the non-irradiation regions 67a and 67b excluding the irradiation region 65 of the incident surface 41a.

例えば蛍光体層41の大きさt3は約5mmとなり、スポットSの大きさ(スポット径ともいう)t2は約1.5mmとなる。そして照射領域65の大きさt1は、約4mmに設定される。これらの具体的な大きさは限定されず、適宜設計されてよい。   For example, the size t3 of the phosphor layer 41 is about 5 mm, and the size (also referred to as spot diameter) t2 of the spot S is about 1.5 mm. The size t1 of the irradiation region 65 is set to about 4 mm. These specific sizes are not limited and may be appropriately designed.

図7B及び図8Bに示すように、遮光部70は、第1の遮蔽部として機能する外側部70a及び内側部70bを有する。外側部70aは、幅の小さいリング状に、基板43の周縁に沿って形成される。外側部70aは、蛍光体層41の入射面41aの外周66aを含む非照射領域67aを覆うように形成される。   As shown in FIGS. 7B and 8B, the light shielding part 70 includes an outer part 70a and an inner part 70b that function as a first shielding part. The outer portion 70 a is formed along the periphery of the substrate 43 in a ring shape with a small width. The outer portion 70 a is formed so as to cover the non-irradiation region 67 a including the outer periphery 66 a of the incident surface 41 a of the phosphor layer 41.

内側部70bは、基板43の挿入孔49から入射面41aの照射領域65までの部分にわたって形成される。内側部70bは、蛍光体層41の入射面41aの内周66bを含む非照射領域67bを覆うように形成される。外側部70a及び内側部70bは、各非照射領域67a及び67bへの青色レーザ光B1の入射を遮蔽することが可能であるのならば、その形状は限定されない。特に内側部67bが、幅の小さいリング状に形成されてもよい。   The inner portion 70b is formed over a portion from the insertion hole 49 of the substrate 43 to the irradiation region 65 of the incident surface 41a. The inner part 70b is formed so as to cover the non-irradiation region 67b including the inner periphery 66b of the incident surface 41a of the phosphor layer 41. The shape of the outer portion 70a and the inner portion 70b is not limited as long as the blue laser light B1 can be blocked from entering the non-irradiated regions 67a and 67b. In particular, the inner portion 67b may be formed in a ring shape with a small width.

遮光部70としては、励起光である青色レーザ光B1を遮蔽可能な材料が用いられる。そのような材料としては、典型的には、銅やアルミニウム等の金属材料が挙げられるが、これに限定されるわけではない。   As the light shielding part 70, a material capable of shielding the blue laser light B1 that is excitation light is used. Typically, such materials include, but are not limited to, metal materials such as copper and aluminum.

基板43に遮光部70を形成する方法は限定されず、例えば金属材料からなる板部材が接着剤等を介して基板43の第2の面43bに取り付けられる。あるいは蒸着等により、金属薄膜等が基板43の第2の面43bに形成されてもよい。その他、遮光部70を形成する方法として、任意の方法が用いられてよい。いずれにせよ複雑な工程を経ることなく、簡単に遮光部70を実現することができる。   The method for forming the light shielding part 70 on the substrate 43 is not limited, and for example, a plate member made of a metal material is attached to the second surface 43b of the substrate 43 via an adhesive or the like. Alternatively, a metal thin film or the like may be formed on the second surface 43b of the substrate 43 by vapor deposition or the like. In addition, any method may be used as a method of forming the light shielding unit 70. In any case, the light shielding unit 70 can be easily realized without going through a complicated process.

また遮光部70として、青色レーザ光B1を遮蔽し、かつ青色レーザ光B1を反射可能な材料が用いられてもよい。青色レーザ光B1を反射可能とすることで、遮光部70の温度上昇を抑制することができる。この結果、蛍光体ホイール42の温度上昇を抑制し、信頼性の低下を防止することが可能となる。   Further, as the light shielding unit 70, a material that shields the blue laser light B1 and reflects the blue laser light B1 may be used. By allowing the blue laser beam B1 to be reflected, the temperature rise of the light shielding unit 70 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the temperature rise of the phosphor wheel 42 and prevent the reliability from being lowered.

また遮光部70として、熱伝導性を有する材料が用いられてもよい。これにより蛍光体層41から生じる熱を、遮光部70を介して空気中に放熱したり、所定の冷却デバイス等に導くことができる。この結果、蛍光体ホイール42の温度上昇を抑制することができ、信頼性を高く維持することができる。   Further, a material having thermal conductivity may be used as the light shielding unit 70. As a result, the heat generated from the phosphor layer 41 can be radiated into the air via the light shielding portion 70 or guided to a predetermined cooling device or the like. As a result, the temperature rise of the phosphor wheel 42 can be suppressed, and the reliability can be maintained high.

以上、本実施形態に係る光源装置100では、蛍光体層41が有する入射面41aの一部の領域を覆うように遮光部70が配置される。これにより入射面41aに入射する青色レーザ光B1を制限することが可能となり、蛍光体層41aからの発熱を抑制することが可能となる。   As described above, in the light source device 100 according to the present embodiment, the light shielding unit 70 is disposed so as to cover a partial region of the incident surface 41 a of the phosphor layer 41. As a result, the blue laser light B1 incident on the incident surface 41a can be restricted, and heat generation from the phosphor layer 41a can be suppressed.

今後プロジェクタの高輝度化及び小型化がより一層求められ、青色レーザ光源からの集光光束を励起光とした光源ブロックの高密度化が進むと考えられる。そうすると可視光を発光する蛍光体層への熱負荷がより一層厳しくなり、光学的観点での温度低減技術が必要となってくる。例えば蛍光体ホイールにフィンやファン等を設けることが考えられるが、この場合構造が複雑になり、また装置の小型化を実現することが非常に難しい。   In the future, higher brightness and smaller size of the projector will be further demanded, and it is considered that the density of the light source block using the condensed light beam from the blue laser light source as excitation light will increase. Then, the heat load on the phosphor layer that emits visible light becomes more severe, and a temperature reduction technique from an optical viewpoint becomes necessary. For example, it is conceivable to provide fins, fans or the like on the phosphor wheel. In this case, however, the structure becomes complicated, and it is very difficult to reduce the size of the apparatus.

上記したように本実施形態に係る蛍光体ホイール42では、蛍光体層41を支持する基板43に遮光部70が形成される。そして遮光部70により、例えば集光光学系34によりスポットSに集光されない不要光を十分に遮蔽することが可能となる。これにより蛍光体層41への熱負荷を低減させるとともに、光源装置100の小型化を実現することができる。   As described above, in the phosphor wheel 42 according to the present embodiment, the light shielding portion 70 is formed on the substrate 43 that supports the phosphor layer 41. The light shielding unit 70 can sufficiently shield unnecessary light that is not condensed on the spot S by the condensing optical system 34, for example. Thereby, the thermal load on the phosphor layer 41 can be reduced, and the light source device 100 can be downsized.

本実施形態で説明した遮光部70は、蛍光体層41への不要光の入射を遮蔽する遮光機構ともいえるし、適正な位置に開口が形成されたアパーチャ機構ともいえる。   The light shielding unit 70 described in the present embodiment can be said to be a light shielding mechanism that shields unnecessary light from entering the phosphor layer 41, and can also be said to be an aperture mechanism in which an opening is formed at an appropriate position.

<第2の実施形態>
本技術の第2の実施形態に係る蛍光体ホイールについて説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した蛍光体ホイール42における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
<Second Embodiment>
A phosphor wheel according to a second embodiment of the present technology will be described. In the following description, the description of the same part as the configuration and operation of the phosphor wheel 42 described in the above embodiment will be omitted or simplified.

図9は、本実施形態に係る蛍光体ホイールの背面図をそれぞれ示す図である。図9A及びBに示す蛍光体ホイール80は、それぞれ遮光部81を有する。遮光部81は、第1の実施形態で説明した第1の遮蔽部として機能する外側部81a及び内側部81bを有する。   FIG. 9 is a view showing a rear view of the phosphor wheel according to the present embodiment. Each phosphor wheel 80 shown in FIGS. 9A and 9B has a light shielding portion 81. The light shielding portion 81 includes an outer portion 81a and an inner portion 81b that function as the first shielding portion described in the first embodiment.

また遮光部81は、蛍光体層41の入射面41aに設定された照射領域65の一部を覆うように配置され、その一部の領域への青色レーザ光B1の入射を遮蔽する、遮蔽グリッド(第2の遮蔽部)85をそれぞれ有する。図9A及びBに示すように、遮蔽グリッド85は、外側部81a及び内側部81bの間に、これらと連結するように形成される。   The light shielding portion 81 is disposed so as to cover a part of the irradiation region 65 set on the incident surface 41a of the phosphor layer 41, and shields the blue laser light B1 from entering the partial region. (Second shielding portion) 85 is provided. As shown in FIGS. 9A and B, the shielding grid 85 is formed between the outer portion 81a and the inner portion 81b so as to be connected thereto.

図9Aに示す遮蔽グリッド85aは、リング形状を有する照射領域65に対して等間隔に配置される。本実施形態では、約90度ごとに4つの遮蔽グリッド85aが配置される。図9Aでは、z軸方向及びx軸方向にそれぞれ対向する4つの位置に遮蔽グリッド85aが図示されている。これら遮蔽グリッド85aの位置は、蛍光体ホイール80の回転に応じて移動する。   The shield grid 85a shown in FIG. 9A is arranged at equal intervals with respect to the irradiation region 65 having a ring shape. In the present embodiment, four shielding grids 85a are arranged every about 90 degrees. In FIG. 9A, shielding grids 85a are illustrated at four positions that face each other in the z-axis direction and the x-axis direction. The positions of these shielding grids 85 a move according to the rotation of the phosphor wheel 80.

また遮蔽グリッド85aは、照射領域65の半径方向を延在方向として形成される。照射領域65の半径方向は、基板43の半径方向に相当し、回転半径と同じ方向となる。遮蔽グリッド85aの延在方向に直交する方向の大きさを、遮蔽グリッド85aの幅とする。そうすると遮蔽グリッド85aの幅は、具体的な数値は限定されないが小さく設定される。   The shielding grid 85a is formed with the radial direction of the irradiation region 65 as the extending direction. The radial direction of the irradiation region 65 corresponds to the radial direction of the substrate 43 and is the same direction as the rotation radius. Let the magnitude | size of the direction orthogonal to the extending direction of the shielding grid 85a be the width | variety of the shielding grid 85a. Then, although the specific numerical value is not limited, the width of the shielding grid 85a is set small.

遮蔽グリッド85aが形成されると照射領域65への励起光の入射が規制されるので、光源装置から出射される白色光Wの輝度や、投射される画像(映像)の品質に影響を与え得る。あまり遮蔽グリッド85aの幅が大きいと、白色光の輝度の不足や、投射される画像にちらつき等が発生してしまう可能性がある。このような影響が発生しない又は許容される範囲にて、遮蔽グリッド85aの幅は適宜設計されればよい。   When the shielding grid 85a is formed, the incidence of excitation light on the irradiation region 65 is restricted, which may affect the brightness of the white light W emitted from the light source device and the quality of the projected image (video). . If the width of the shielding grid 85a is too large, there is a possibility that the brightness of the white light is insufficient or the projected image flickers. The width of the shielding grid 85a may be appropriately designed within a range where such influence does not occur or is allowed.

例えば蛍光体ホイール80の回転速度や励起光の輝度等も、遮蔽グリッド85aの幅を設計する際には、重要な要素となり得る。なお遮蔽グリッド85aの幅を適正に設計することで、問題のない画像表示は実現可能である。   For example, the rotational speed of the phosphor wheel 80 and the brightness of the excitation light can be important factors when designing the width of the shielding grid 85a. In addition, the image display without a problem is realizable by designing the width | variety of the shielding grid 85a appropriately.

図9Bに示す遮蔽グリッド85bも、リング形状を有する照射領域65に対して等間隔に配置される。本実施形態では、約45度ごとに8つの遮蔽グリッド85bが配置される。遮蔽グリッド85bは、照射領域65の半径方向とは異なる方向を延在方向として形成される。すなわち遮蔽グリッド85bは、半径方向に対して所定の角度を有する斜め方向に延在するように形成される。延在方向を半径方向に対してどの角度に設定するかは限定されない。   The shielding grid 85b shown in FIG. 9B is also arranged at equal intervals with respect to the irradiation region 65 having a ring shape. In the present embodiment, eight shielding grids 85b are arranged every about 45 degrees. The shielding grid 85b is formed with the direction different from the radial direction of the irradiation region 65 as the extending direction. That is, the shielding grid 85b is formed to extend in an oblique direction having a predetermined angle with respect to the radial direction. The angle at which the extending direction is set with respect to the radial direction is not limited.

このように照射領域65の半径方向に対して一定の角度を持たせた渦巻状構造とすることにより、輝度や画質への影響を抑えつつ、蛍光体層41への青色レーザ光の入射を十分に制限することができる。また遮蔽グリッド85bの幅(延在方向に直交する方向における大きさ)は、上記で説明したように適宜設計されればよい。   As described above, the spiral structure having a certain angle with respect to the radial direction of the irradiation region 65 can sufficiently prevent the blue laser light from entering the phosphor layer 41 while suppressing the influence on luminance and image quality. Can be limited to. Further, the width of the shielding grid 85b (the size in the direction orthogonal to the extending direction) may be appropriately designed as described above.

遮蔽グリッド85を基板43に形成する方法は限定されず、例えば金属材料からなる薄板を接着する方法や、蒸着等により金属薄膜を形成する方法が用いられる。典型的には、遮蔽グリッド85は、外側部81a及び内側部81bとともに形成される。遮蔽グリッド85の材料も、外側部81a及び内側部81bと同様なものが用いられればよい。   The method for forming the shielding grid 85 on the substrate 43 is not limited. For example, a method of bonding a thin plate made of a metal material or a method of forming a metal thin film by vapor deposition or the like is used. Typically, the shielding grid 85 is formed with the outer side part 81a and the inner side part 81b. As the material of the shielding grid 85, the same material as that of the outer portion 81a and the inner portion 81b may be used.

このように本実施形態に係る蛍光体ホイール80では、照射領域65の一部を覆うように遮蔽グリッド85が配置される。これにより照射領域65への励起光の入射を制限することが可能となり、蛍光体層41からの発熱を抑制することができる。また照射領域65に対して等間隔に遮蔽グリッド85を配置することで、周期的に励起光をカットすることが可能となる。これにより輝度や画質への影響を抑えつつ、蛍光体層41からの発熱を抑制することができる。   Thus, in the phosphor wheel 80 according to the present embodiment, the shielding grid 85 is arranged so as to cover a part of the irradiation region 65. This makes it possible to limit the incidence of excitation light on the irradiation region 65 and suppress the heat generation from the phosphor layer 41. Further, by arranging the shielding grid 85 at equal intervals with respect to the irradiation region 65, it becomes possible to cut the excitation light periodically. Thereby, the heat generation from the phosphor layer 41 can be suppressed while suppressing the influence on the luminance and the image quality.

なお遮光グリッド85の数、大きさ、形状は任意に設計されてよい。照射領域65に対して等間隔に遮蔽グリッドが配置されない構成でも、蛍光体層41からの発熱を抑制可能である。また互いに異なる形状を有する遮蔽グリッド85がそれぞれ配置されてもよい。遮蔽グリッド85は、遮光部81内において、外側部81a及び内側部81bを連結するスポーク機構ともいえる。   The number, size, and shape of the light shielding grid 85 may be designed arbitrarily. Even with a configuration in which the shielding grids are not arranged at equal intervals with respect to the irradiation region 65, heat generation from the phosphor layer 41 can be suppressed. Moreover, the shielding grid 85 which has a mutually different shape may each be arrange | positioned. The shielding grid 85 can also be said to be a spoke mechanism that connects the outer side portion 81 a and the inner side portion 81 b in the light shielding portion 81.

<第3の実施形態>
本技術の第3の実施形態に係る蛍光体ホイールについて説明する。上記の第1及び第2の実施形態では、入射面41aに入射する励起光により励起して、入射面41aの反対側の出射面41bから蛍光光を出射する透過型の蛍光体ホイールを例として説明をした。一方で、本技術は、反射型の蛍光体ホイールに対しても適用可能である。
<Third Embodiment>
A phosphor wheel according to a third embodiment of the present technology will be described. In the first and second embodiments described above, a transmission type phosphor wheel that is excited by excitation light incident on the incident surface 41a and emits fluorescent light from the exit surface 41b opposite to the incident surface 41a is taken as an example. I explained. On the other hand, this technique is applicable also to a reflection type phosphor wheel.

図10は、本実施形態に係る蛍光体ホイールを拡大して示す断面図である。図10A−Cの蛍光体ホイール90は、反射型の蛍光体ホイールであり、基板91と、蛍光体層92と、遮光部93を有する。基板91は、蛍光体層92を支持する支持面91aを有する。   FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the phosphor wheel according to the present embodiment. The phosphor wheel 90 in FIGS. 10A to 10C is a reflective phosphor wheel, and includes a substrate 91, a phosphor layer 92, and a light shielding portion 93. The substrate 91 has a support surface 91 a that supports the phosphor layer 92.

蛍光体層92は、励起光である青色レーザ光B1が入射する入射面92aと、入射面92aの反対側の面である当接面92bとを有する。蛍光体層92の当接面92bが、基板91の支持面91aに支持される。   The phosphor layer 92 has an incident surface 92a on which the blue laser light B1 that is excitation light is incident, and an abutting surface 92b that is a surface opposite to the incident surface 92a. The contact surface 92 b of the phosphor layer 92 is supported by the support surface 91 a of the substrate 91.

光源装置の動作時には、入射面92aに青色レーザ光B1が入射し、励起により蛍光光GRが生成される。基板91の支持面91aは、当接面92bから発せられる蛍光光GRを入射面92aに向けて反射する。従って反射型の蛍光体ホイール90では、青色レーザ光B1が入射される入射面92aが、蛍光光GRを出射する出射面としても機能する。   During the operation of the light source device, the blue laser light B1 is incident on the incident surface 92a, and fluorescent light GR is generated by excitation. The support surface 91a of the substrate 91 reflects the fluorescent light GR emitted from the contact surface 92b toward the incident surface 92a. Accordingly, in the reflective phosphor wheel 90, the incident surface 92a on which the blue laser light B1 is incident also functions as an exit surface that emits the fluorescent light GR.

白色光の生成としては、例えば青色レーザ光B1の一部が支持面91aより入射面92aへ反射される。そして入射面92aから蛍光光GRと青色レーザ光B1とが出射されることで、この合成光である白色光が生成される。あるいは蛍光体ホイール90から出射される蛍光光GRが、図示しない他の光路により青色光と合成されて白色光が生成されてもよい。   As the generation of white light, for example, a part of the blue laser beam B1 is reflected from the support surface 91a to the incident surface 92a. Then, the fluorescent light GR and the blue laser light B1 are emitted from the incident surface 92a, and white light that is the combined light is generated. Alternatively, the fluorescent light GR emitted from the phosphor wheel 90 may be combined with blue light through another optical path (not shown) to generate white light.

遮光部93は、青色レーザ光B1の入射面92aへの入射を制限する。図10Aに示す遮光部93aは、光を遮蔽可能な板部材94からなり、入射面92a側に配置される。板部材94の材料や形状等については、第1の実施形態で説明した構成が用いられてよい。   The light shielding portion 93 limits the incidence of the blue laser light B1 on the incident surface 92a. The light shielding portion 93a shown in FIG. 10A includes a plate member 94 capable of shielding light, and is disposed on the incident surface 92a side. About the material, shape, etc. of the plate member 94, the structure demonstrated in 1st Embodiment may be used.

すなわち例えば図7Bに示す外側部70a及び内側部70bと略同様な形状を有する、第1の板部材94a及び第2の板部材94bが、入射面92a側に配置される。第1及び第2の板部材94a及び94bは、接続部材95により基板91にそれぞれ接続される。従って基板91が回転すると、第1及び第2の板部材94a及び94bもともに回転する。なお第1及び第2の板部材94a及び94bを基板91に接続する方法は限定されず、接続部材95が取り付けられる位置等も任意に設計されてよい。   That is, for example, the first plate member 94a and the second plate member 94b having substantially the same shape as the outer portion 70a and the inner portion 70b shown in FIG. 7B are arranged on the incident surface 92a side. The first and second plate members 94a and 94b are connected to the substrate 91 by a connecting member 95, respectively. Therefore, when the substrate 91 rotates, the first and second plate members 94a and 94b also rotate. The method of connecting the first and second plate members 94a and 94b to the substrate 91 is not limited, and the position where the connecting member 95 is attached may be arbitrarily designed.

上記の実施形態と同様に、照射領域65の大きさt1は、スポットS(軌跡F)の大きさt2よりも大きく、入射面92aの幅t3よりも小さい。本実施形態では、入射面92aが出射面としても機能するので、励起により生成される蛍光光GRが適正に出射されるように、照射領域の大きさt1が適宜設定される。   Similar to the above embodiment, the size t1 of the irradiation area 65 is larger than the size t2 of the spot S (trajectory F) and smaller than the width t3 of the incident surface 92a. In the present embodiment, since the incident surface 92a also functions as an output surface, the size t1 of the irradiation region is appropriately set so that the fluorescent light GR generated by excitation is appropriately output.

例えば入射面92aの蛍光光GRを出射する有効範囲の大きさや、蛍光光GRの出射角度等をもとに、照射領域65の大きさt1が設定される。あるいは入射面72aから出射された蛍光光GRを受ける光学系の光学条件(レンズの有効径等)をもとに、照射領域65の大きさt1が設定される。照射領域の大きさt1の設定は、図10B及びCに示す遮光部93b及び93cに対しても適用される。   For example, the size t1 of the irradiation region 65 is set based on the size of the effective range for emitting the fluorescent light GR on the incident surface 92a, the emission angle of the fluorescent light GR, and the like. Alternatively, the size t1 of the irradiation region 65 is set based on the optical conditions (such as the effective diameter of the lens) of the optical system that receives the fluorescent light GR emitted from the incident surface 72a. The setting of the size t1 of the irradiation region is also applied to the light shielding portions 93b and 93c shown in FIGS. 10B and 10C.

また第2の実施形態で説明した遮光グリッド85(図9参照)と同様の構成を有する板部材(以下グリッド部材と記載する)が、入射面92a側に配置されてもよい。この場合、グリッド部材は、第1及び第2の板部材94a及び94bを連結するように形成されてもよい。グリッド部材の数、形状、大きさ等は任意に設計されてよい。図10Aに示すように、板部材を用いることで、簡単に遮光部93を実現させることができる。   A plate member (hereinafter referred to as a grid member) having the same configuration as that of the light shielding grid 85 (see FIG. 9) described in the second embodiment may be arranged on the incident surface 92a side. In this case, the grid member may be formed so as to connect the first and second plate members 94a and 94b. The number, shape, size, etc. of the grid members may be arbitrarily designed. As shown in FIG. 10A, the light shielding portion 93 can be easily realized by using a plate member.

図10B及びCに示す遮光部93b及び93cは、透明材料からなる基材96と、基材96に形成された遮光層(第1の遮光部)97とを有する。基材96の材料は限定されず、例えば基板91と同様に水晶やサファイア等の結晶性部材が用いられてもよい。もちろんその他の透明材料が用いられてもよい。   The light shielding portions 93b and 93c shown in FIGS. 10B and 10C have a base material 96 made of a transparent material and a light shielding layer (first light shielding portion) 97 formed on the base material 96. The material of the base material 96 is not limited, For example, similarly to the board | substrate 91, crystalline members, such as a crystal | crystallization and a sapphire, may be used. Of course, other transparent materials may be used.

遮光層97は、励起光である青色レーザ光B1を遮蔽可能な材料である。例えば図7B等に示す、基板43に外側部70a及び内側部70bが形成される構成と同様に、基材96に外側遮光層97a及び内側遮光層97bが形成される。その形成方法としては、金属材料からなる板部材が接着材等を介して基材96に接着されてもよいし、蒸着等により金属薄膜が基材96に形成されてもよい。   The light shielding layer 97 is a material capable of shielding the blue laser light B1 that is excitation light. For example, the outer light-shielding layer 97a and the inner light-shielding layer 97b are formed on the base member 96 in the same manner as the configuration in which the outer portion 70a and the inner portion 70b are formed on the substrate 43 shown in FIG. As the formation method, a plate member made of a metal material may be bonded to the base material 96 via an adhesive or the like, or a metal thin film may be formed on the base material 96 by vapor deposition or the like.

その他、上記で説明した外側図70a及び内側部70bに関する特徴部分は、そのまま図10B及びCに示す外側遮光層97a及び内側遮光層97bに適用可能である。このように透明な基材96に遮光層97を形成することでも、簡単に遮光部93を実現することができる。また第2の実施形態で説明した遮光グリッド85(図9参照)が、遮光層97とともに基材96に形成されてもよい。   In addition, the characteristic part regarding the outer side view 70a and the inner side part 70b described above can be applied to the outer side light shielding layer 97a and the inner side light shielding layer 97b shown in FIGS. 10B and 10C as they are. By forming the light shielding layer 97 on the transparent base material 96 in this way, the light shielding portion 93 can be easily realized. Further, the light shielding grid 85 (see FIG. 9) described in the second embodiment may be formed on the base material 96 together with the light shielding layer 97.

図10Bでは、遮光層97が入射面92aと対向するように、基材96が配置される。図10Cでは、遮光層97が形成された面の反対側の面98が入射面92aと対向するように、基材96が配置される。このように基材96の向きは任意に設定されてよい。また基材96の両側の面に遮光層97がそれぞれ形成されてもよい。なお基材96は、図示しない接続部材等により基板91に接続される。   In FIG. 10B, the base material 96 is arrange | positioned so that the light shielding layer 97 may oppose the entrance plane 92a. In FIG. 10C, the base material 96 is disposed so that the surface 98 opposite to the surface on which the light shielding layer 97 is formed faces the incident surface 92a. Thus, the direction of the base material 96 may be set arbitrarily. Further, the light shielding layers 97 may be formed on both sides of the substrate 96, respectively. The base material 96 is connected to the substrate 91 by a connection member (not shown).

以上図10A−Cに示す遮光部93においても、入射面92aに入射する青色レーザ光B1を制限することが可能となり、蛍光体層92からの発熱を抑制することが可能となる。   10A to 10C, the blue laser light B1 incident on the incident surface 92a can be restricted, and heat generation from the phosphor layer 92 can be suppressed.

<その他の実施形態>
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
<Other embodiments>
The present technology is not limited to the embodiments described above, and other various embodiments can be realized.

上記では、蛍光体ホイールを回転した状態で、蛍光体層に励起光が照射された。しかしながらこれに限定されず、保持部等に固定された蛍光体層に励起光が照射される場合にも、本技術は適用可能である。すなわち蛍光体層の入射面の一部を覆うように遮光部を配置することで、蛍光体層からの発熱を抑制することができる。   In the above, the phosphor layer is irradiated with excitation light while the phosphor wheel is rotated. However, the present technology is not limited to this, and the present technology can also be applied to the case where excitation light is irradiated to the phosphor layer fixed to the holding unit or the like. That is, the heat generation from the phosphor layer can be suppressed by arranging the light shielding portion so as to cover a part of the incident surface of the phosphor layer.

上記では、蛍光体層を支持する基板に遮光部が接続された。これに限定されず光源装置内において、基板とは別に遮光部が適宜配置されてもよい。この場合、遮光部は回転せず所定の位置に固定されていてもよい。このような構成の場合、遮光部は、蛍光体ホイールを構成する新規な要素ではなく、光源装置内に配置される新規な構成となる。   In the above, the light shielding part is connected to the substrate that supports the phosphor layer. However, the present invention is not limited to this, and in the light source device, a light shielding part may be appropriately disposed separately from the substrate. In this case, the light shielding portion may be fixed at a predetermined position without rotating. In the case of such a configuration, the light-shielding portion is not a new element constituting the phosphor wheel, but a new configuration arranged in the light source device.

図1に示す画像表示装置500では、画像生成素子として、透過型液晶パネルが用いられた。これに代えて、反射型液晶パネルや、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)等が用いられてもよい。その他、画像表示装置の構成は適宜設定されてよい。   In the image display device 500 shown in FIG. 1, a transmissive liquid crystal panel is used as an image generating element. Instead, a reflective liquid crystal panel, a digital micromirror device (DMD), or the like may be used. In addition, the configuration of the image display device may be set as appropriate.

本技術は、プロジェクタ以外の、例えばディスプレイ装置等の他の画像表示装置にも適用可能である。また画像表示装置ではない装置に本技術に係る光源装置が用いられてもよい。   The present technology can also be applied to other image display devices such as a display device other than the projector. Further, the light source device according to the present technology may be used for a device that is not an image display device.

以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも2つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。   Of the characteristic portions according to the present technology described above, it is possible to combine at least two characteristic portions. That is, the various characteristic parts described in each embodiment may be arbitrarily combined without distinction between the embodiments. The various effects described above are merely examples and are not limited, and other effects may be exhibited.

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
(1)励起光を出射する1以上の光源と、
前記1以上の光源からの励起光が入射する入射面を有し、前記入射する励起光により励起されて可視光を発する発光体と、
前記入射面の一部の領域を覆うように配置され、前記励起光の前記一部の領域への入射を遮蔽する遮光部と
を具備する光源装置。
(2)(1)に記載の光源装置であって、
前記1以上の光源は、複数の光源を有し、
前記光源装置は、さらに、前記複数の光源の各々からの励起光を前記入射面の所定のスポットに集光する光学系を具備し、
前記遮光部は、前記入射面の前記スポットを含む所定の大きさの領域を照射領域として、前記入射面の前記照射領域を除く領域を覆うように配置される第1の遮蔽部を有する
光源装置。
(3)(1)又は(2)に記載の光源装置であって、さらに、
前記発光体を支持する基体部と、前記基体部を回転させるモータとを具備し、
前記遮光部は、前記基体部に接続され前記基体部と一体的に回転する
光源装置。
(4)(3)に記載の光源装置であって、
前記照射領域は、前記スポットに集光された前記励起光が前記基体部の回転により描く軌跡を含む
光源装置。
(5)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記照射領域の一部を覆うように配置される第2の遮蔽部を有する
光源装置。
(6)(3)から(5)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記基体部は、透明材料からなり、前記発光体の前記入射面を支持する第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面とを有し、
前記遮光部は、前記基体部の前記第2の面に接続される
光源装置。
(7)(6)に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記基体部の前記第2の面に接着され光を遮蔽可能な板部材を有する
光源装置。
(8)(6)に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記基体部の前記第2の面に蒸着され光を遮蔽可能な膜を有する
光源装置。
(9)(3)から(5)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記発光体は、前記入射面の反対側の面である当接面を有し、
前記基体部は、前記発光体の前記当接面を支持し、前記当接面から発せられる前記可視光を前記入射面に向けて反射する
光源装置。
(10)(9)に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記入射面側に配置された光を遮蔽可能な板部材からなる
光源装置。
(11)(9)に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、透明材料からなる基材と、前記基材に接着され光を遮蔽可能な板部材とを有し、前記入射面側に配置される
光源装置。
(12)(9)に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、透明材料からなる基材と、前記基材に蒸着され光を遮蔽可能な膜とを有し、前記入射面側に配置される
光源装置。
(13)(5)から(12)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記照射領域は、リング形状を有し、
前記第2の遮蔽部は、前記照射領域に対して等間隔に配置される
光源装置。
(14)(5)から(13)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記照射領域は、リング形状を有し、
前記第2の遮蔽部は、前記照射領域の半径方向とは異なる方向を延在方向として前記照射領域に対して配置される
光源装置。
(15)(1)から(14)のうちいずれか1つに記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記励起光を反射する
光源装置。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1) one or more light sources that emit excitation light;
A light emitter that has an incident surface on which excitation light from the one or more light sources is incident, and that emits visible light when excited by the incident excitation light;
A light source device comprising: a light shielding unit that is disposed so as to cover a partial region of the incident surface and shields the excitation light from entering the partial region.
(2) The light source device according to (1),
The one or more light sources include a plurality of light sources;
The light source device further includes an optical system for condensing excitation light from each of the plurality of light sources at a predetermined spot on the incident surface,
The light shielding unit includes a first shielding unit disposed so as to cover a region excluding the irradiation region of the incident surface with a region having a predetermined size including the spot on the incident surface as an irradiation region. .
(3) The light source device according to (1) or (2),
A base portion that supports the light emitter, and a motor that rotates the base portion;
The light shielding unit is connected to the base unit and rotates integrally with the base unit.
(4) The light source device according to (3),
The irradiation area includes a locus drawn by rotation of the base portion by the excitation light condensed on the spot.
(5) The light source device according to any one of (2) to (4),
The light-shielding unit includes a second shielding unit arranged to cover a part of the irradiation region.
(6) The light source device according to any one of (3) to (5),
The base portion is made of a transparent material, and has a first surface that supports the incident surface of the light emitter, and a second surface opposite to the first surface,
The light shielding unit is connected to the second surface of the base body.
(7) The light source device according to (6),
The light shielding unit includes a plate member that is bonded to the second surface of the base body and can shield light.
(8) The light source device according to (6),
The light-shielding unit has a film that is deposited on the second surface of the base body and can shield light.
(9) The light source device according to any one of (3) to (5),
The light emitter has a contact surface which is a surface opposite to the incident surface,
The base portion supports the contact surface of the light emitter, and reflects the visible light emitted from the contact surface toward the incident surface.
(10) The light source device according to (9),
The light shielding unit is a light source device including a plate member capable of shielding light disposed on the incident surface side.
(11) The light source device according to (9),
The light shielding unit includes a base material made of a transparent material and a plate member that is bonded to the base material and can shield light, and is disposed on the incident surface side.
(12) The light source device according to (9),
The light shielding unit includes a base material made of a transparent material and a film deposited on the base material and capable of shielding light, and is disposed on the incident surface side.
(13) The light source device according to any one of (5) to (12),
The irradiation area has a ring shape;
The second shielding part is a light source device arranged at equal intervals with respect to the irradiation region.
(14) The light source device according to any one of (5) to (13),
The irradiation area has a ring shape;
The second shielding unit is arranged with respect to the irradiation region with a direction different from a radial direction of the irradiation region as an extending direction.
(15) The light source device according to any one of (1) to (14),
The light shielding unit is a light source device that reflects the excitation light.

B1…青色レーザ光
GR…蛍光光
S…スポット
W…白色光
32…レーザ光源
34…集光光学系
41、92…蛍光体層
41a、92a…入射面
42、80、90…蛍光体ホイール
43、91…基板
43a…第1の面
43b…第2の面
45…モータ
54…出射面
65…照射領域
67a、67b…非照射領域
70、81、93…遮光部
85…遮蔽グリッド
92b…当接面
94…板部材
96…基材
97…遮光層
100…光源装置
200…画像生成システム
210…画像生成素子
400…投射システム
500…画像表示装置
B1 ... Blue laser light GR ... Fluorescent light S ... Spot W ... White light 32 ... Laser light source 34 ... Condensing optical system 41, 92 ... Phosphor layer 41a, 92a ... Incident surface 42, 80, 90 ... Phosphor wheel 43, 91 ... Substrate 43a ... First surface 43b ... Second surface 45 ... Motor 54 ... Emission surface 65 ... Irradiation region 67a, 67b ... Non-irradiation region 70, 81, 93 ... Light shielding part 85 ... Shielding grid 92b ... Contact surface 94: plate member 96 ... base material 97 ... light shielding layer 100 ... light source device 200 ... image generation system 210 ... image generation element 400 ... projection system 500 ... image display device

Claims (17)

励起光を出射する1以上の光源と、
前記1以上の光源からの励起光が入射する入射面を有し、前記入射する励起光により励起されて可視光を発する発光体と、
前記入射面の一部の領域を覆うように配置され、前記励起光の前記一部の領域への入射を遮蔽する遮光部と
を具備する光源装置。
One or more light sources that emit excitation light;
A light emitter that has an incident surface on which excitation light from the one or more light sources is incident, and that emits visible light when excited by the incident excitation light;
A light source device comprising: a light shielding unit that is disposed so as to cover a partial region of the incident surface and shields the excitation light from entering the partial region.
請求項1に記載の光源装置であって、
前記1以上の光源は、複数の光源を有し、
前記光源装置は、さらに、前記複数の光源の各々からの励起光を前記入射面の所定のスポットに集光する光学系を具備し、
前記遮光部は、前記入射面の前記スポットを含む所定の大きさの領域を照射領域として、前記入射面の前記照射領域を除く領域を覆うように配置される第1の遮蔽部を有する
光源装置。
The light source device according to claim 1,
The one or more light sources include a plurality of light sources;
The light source device further includes an optical system for condensing excitation light from each of the plurality of light sources at a predetermined spot on the incident surface,
The light shielding unit includes a first shielding unit disposed so as to cover a region excluding the irradiation region of the incident surface with a region having a predetermined size including the spot on the incident surface as an irradiation region. .
請求項1に記載の光源装置であって、さらに、
前記発光体を支持する基体部と、前記基体部を回転させるモータとを具備し、
前記遮光部は、前記基体部に接続され前記基体部と一体的に回転する
光源装置。
The light source device according to claim 1, further comprising:
A base portion that supports the light emitter, and a motor that rotates the base portion;
The light shielding unit is connected to the base unit and rotates integrally with the base unit.
請求項3に記載の光源装置であって、
前記照射領域は、前記スポットに集光された前記励起光が前記基体部の回転により描く軌跡を含む
光源装置。
The light source device according to claim 3,
The irradiation area includes a locus drawn by rotation of the base portion by the excitation light condensed on the spot.
請求項2に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記照射領域の一部を覆うように配置される第2の遮蔽部を有する
光源装置。
The light source device according to claim 2,
The light-shielding unit includes a second shielding unit arranged to cover a part of the irradiation region.
請求項3に記載の光源装置であって、
前記基体部は、透明材料からなり、前記発光体の前記入射面を支持する第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面とを有し、
前記遮光部は、前記基体部の前記第2の面に接続される
光源装置。
The light source device according to claim 3,
The base portion is made of a transparent material, and has a first surface that supports the incident surface of the light emitter, and a second surface opposite to the first surface,
The light shielding unit is connected to the second surface of the base body.
請求項6に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記基体部の前記第2の面に接着され光を遮蔽可能な板部材を有する
光源装置。
The light source device according to claim 6,
The light shielding unit includes a plate member that is bonded to the second surface of the base body and can shield light.
請求項6に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記基体部の前記第2の面に蒸着され光を遮蔽可能な膜を有する
光源装置。
The light source device according to claim 6,
The light-shielding unit has a film that is deposited on the second surface of the base body and can shield light.
請求項3に記載の光源装置であって、
前記発光体は、前記入射面の反対側の面である当接面を有し、
前記基体部は、前記発光体の前記当接面を支持し、前記当接面から発せられる前記可視光を前記入射面に向けて反射する
光源装置。
The light source device according to claim 3,
The light emitter has a contact surface which is a surface opposite to the incident surface,
The base portion supports the contact surface of the light emitter, and reflects the visible light emitted from the contact surface toward the incident surface.
請求項9に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記入射面側に配置された光を遮蔽可能な板部材からなる
光源装置。
The light source device according to claim 9,
The light shielding unit is a light source device including a plate member capable of shielding light disposed on the incident surface side.
請求項9に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、透明材料からなる基材と、前記基材に接着され光を遮蔽可能な板部材とを有し、前記入射面側に配置される
光源装置。
The light source device according to claim 9,
The light shielding unit includes a base material made of a transparent material and a plate member that is bonded to the base material and can shield light, and is disposed on the incident surface side.
請求項9に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、透明材料からなる基材と、前記基材に蒸着され光を遮蔽可能な膜とを有し、前記入射面側に配置される
光源装置。
The light source device according to claim 9,
The light shielding unit includes a base material made of a transparent material and a film deposited on the base material and capable of shielding light, and is disposed on the incident surface side.
請求項5に記載の光源装置であって、
前記照射領域は、リング形状を有し、
前記第2の遮蔽部は、前記照射領域に対して等間隔に配置される
光源装置。
The light source device according to claim 5,
The irradiation area has a ring shape;
The second shielding part is a light source device arranged at equal intervals with respect to the irradiation region.
請求項5に記載の光源装置であって、
前記照射領域は、リング形状を有し、
前記第2の遮蔽部は、前記照射領域の半径方向とは異なる方向を延在方向として前記照射領域に対して配置される
光源装置。
The light source device according to claim 5,
The irradiation area has a ring shape;
The second shielding unit is arranged with respect to the irradiation region with a direction different from a radial direction of the irradiation region as an extending direction.
請求項1に記載の光源装置であって、
前記遮光部は、前記励起光を反射する
光源装置。
The light source device according to claim 1,
The light shielding unit is a light source device that reflects the excitation light.
(a)励起光を出射する1以上の光源と、
前記1以上の光源からの励起光が入射する入射面を有し、前記入射する励起光により励起されて可視光を発する発光体と、
前記入射面の一部の領域を覆うように配置され、前記励起光の前記一部の領域への入射を遮蔽する遮光部と
前記発光体からの可視光を含む光を出射する出射面と
を有する光源装置と、
(b)照射された光をもとに画像を生成する画像生成素子と、前記画像生成素子に前記光源装置からの光を照射する照明光学系とを有する画像生成システムと、
(c)前記画像生成素子により生成された画像を投射する投射システムと
を具備する画像表示装置。
(A) one or more light sources that emit excitation light;
A light emitter that has an incident surface on which excitation light from the one or more light sources is incident, and that emits visible light when excited by the incident excitation light;
A light-shielding portion that is arranged so as to cover a partial region of the incident surface and shields the excitation light from being incident on the partial region; and an emission surface that emits light including visible light from the light emitter. A light source device having
(B) an image generation system including an image generation element that generates an image based on irradiated light, and an illumination optical system that irradiates the image generation element with light from the light source device;
(C) An image display apparatus comprising: a projection system that projects an image generated by the image generation element.
入射面を有し前記入射面に入射する励起光により励起されて可視光を発する発光体と、
前記入射面の一部の領域を覆うように配置され、前記励起光の前記一部の領域への入射を遮蔽する遮光部と
を具備する光学ユニット。
A light emitting body that has an incident surface and emits visible light when excited by excitation light incident on the incident surface;
An optical unit comprising: a light shielding portion that is disposed so as to cover a partial region of the incident surface and shields the excitation light from entering the partial region.
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