JP2017003971A - 光学素子及びこれを用いた光源装置、投射型表示装置 - Google Patents
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Description
光源からの光束の一部を前記光源からの光束とは波長が異なる変換光に変換するとともに、前記光源からの光束と波長が同じ非変換光と前記変換光とを射出する波長変換層と、前記光源からの光束及び前記波長変換層からの光束を散乱する第1の散乱層と、
前記波長変換層からの光束を反射する基板部と、を備え、
前記波長変換層は、前記第1の散乱層と前記基板部との間に設けられている、
ことを特徴とする。
図1から図7を参照して、本発明の第1実施例で示す光学素子としての反射型蛍光複合素子(以後、蛍光素子)30の構成と、蛍光素子30を搭載可能な光源装置1の構成について説明する。
4.35≦G/H≦9.53 (1)
2<A/B<19 (2)
4.0≦A/B≦9.6 (2a)
0.5<C/D<25 (3)
4.0<C/D<20 (3a)
5.0<C/D<15 (3b)
図8を参照して、本発明の第2実施例で示す蛍光素子130の構造について説明する。
0<E/F<0.25 (4)
0<E/F<0.1 (4a)
を満たすとより好ましく、前述の光量損失をより抑制することが可能となる。
図9を参照して、本発明の第3実施例として、前述の第1及び第2実施例で示した光源装置1を搭載可能なプロジェクタ(投射型表示装置)2の構成を説明する。
図10及び図11を参照して、本発明の第4実施例で示す蛍光素子230の構造について説明する。なお、本実施例で示す光学素子は前述の第1及び第2実施例と同様に、図9に示すプロジェクタに搭載可能である。
0.50<Y/X<2.0 (5)
を満足すると好ましい。
0.75<Y/X<1.5 (5a)
を満足するとさらに好ましい。
0.10<H/G<0.30 (6)
を満足すると好ましい。この条件を満足することで、散乱層32から蛍光層31へ向かう青色光の量と、散乱層32から蛍光層31へ向かわずに反射型蛍光複合素子30から出射する青色光の量とのバランスを適切なものにすることができる。(6)式の下限値を下回ると白色微粒子の量が少なすぎて蛍光層31へ入射する前に青色光を充分に取り出すことができず、青色光が不足してしまうため、好ましくない。(6)式の上限値を上回ると白色微粒子の量が多すぎて蛍光層31へ入射する青色光が少なすぎて緑色光及び赤色光が不足してしまうため、好ましくない。
0.12<H/G<0.22 (6a)
を満足するとより好ましく、前述の第1及び第2実施例においてはH/G=0.17となっている。
前述の各実施例においては、反射素子33を基板としてその上に蛍光層31あるいは第2の散乱層34を積層した構成を例示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。蛍光層31からの光を反射する反射部が設けられていればよく、この反射部は基板部として機能している反射素子33であっても、蛍光層31の第1の散乱層32の反対側の面に塗布された反射膜などであってもよい。
31 蛍光層(波長変換層)
32 散乱層(第1の散乱層)
33 反射素子(基板)
Claims (18)
- 光源からの光束の一部を前記光源からの光束とは波長が異なる変換光に変換する波長変換層と、
第1の粒子と、前記第1の粒子を保持する第1のバインダーとを備え、前記光源からの光束及び前記波長変換層からの光束を散乱する第1の散乱層と、
前記波長変換層からの光束を反射する反射部と、を備え、
前記波長変換層は、前記第1の散乱層と前記反射部との間に設けられている、
ことを特徴とする光学素子。 - 前記第1の散乱層は、前記波長変換層に接している、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学素子。 - 前記第1の粒子の屈折率は、前記第1のバインダーの屈折率よりも高い、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光学素子。 - 前記波長変換層は、蛍光体粒子と第2のバインダーとを備え、
前記第1のバインダーと前記第2のバインダーは屈折率が互いに同じである、
ことを特徴とする請求項3に記載の光学素子。 - 前記光源からの光束が前記光学素子に入射する方向への散乱を前方散乱とし、前記光学素子から前記光源へ戻る方向への散乱を後方散乱とするとき、
前記第1の散乱層での前方散乱量は、前記第1の散乱層での後方散乱量よりも大きい、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記第1の散乱層での前記前方散乱の量をAとし、前記第1の散乱層での前記後方散乱の量をBとするとき、
2<A/B<19
を満足する、
ことを特徴とする請求項5に記載の光学素子。 - 前記波長変換層は蛍光体粒子を含む蛍光層であって、
前記蛍光層の厚みをCとし、前記第1の散乱層の厚みをDとするとき、
0.5<C/D<25
を満足する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記波長変換層と前記反射部との間に設けられた第2の散乱層をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記第2の散乱層は前記波長変換層に接している、
ことを特徴とする請求項8に記載の光学素子。 - 前記光源からの光束が前記光学素子に入射する方向への散乱を前方散乱とし、前記光学素子から前記光源へ戻る方向への散乱を後方散乱とするとき、
前記第2の散乱層での後方散乱量は、前記第2の散乱層での前方散乱量よりも大きい、ことを特徴とする請求項8または9に記載の光学素子。 - 前記第2の散乱層での前方散乱量をEとし、前記第2の散乱層での後方散乱量をFとするとき、
0<E/F<0.25
を満足する、
ことを特徴とする請求項10に記載の光学素子。 - 前記反射部は、前記波長変換層からの光を反射する基板部であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記第1の散乱層の重量をGとし、前記第1の散乱層に含まれる前記第1の粒子の重量をHとするとき、
0.10<H/G<0.30
を満足することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記第1の散乱層は、前記第1の粒子の屈折率よりも前記第1のバインダーの屈折率に近い屈折率の第2の粒子をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の光学素子。
- 前記第2の粒子の熱伝導率は、前記第1のバインダーの熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項14に記載の光学素子。
- 前記第1のバインダーの重量をX、前記第1の粒子と前記第2の粒子の重量の合計をYとするとき、
0.50<Y/X<2.0
を満足することを特徴とする請求項14または15に記載の光学素子。 - 請求項1乃至16のいずれか一項に記載の光学素子と、
前記光学素子を励起させる光束を発する固体光源と、
前記固体光源からの光束を前記光学素子に導くコンデンサレンズ系と、を備える、
ことを特徴とする光源装置。 - 光変調素子と、
請求項17に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光束を用いて前記光変調素子を照明する照明光学系と、
前記照明光学系からの光束を前記光変調素子に導くとともに、前記光変調素子からの光束を投射光学系に導く色分離合成系と、を備える、
ことを特徴とする投射型表示装置。
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---|---|---|---|
US15/171,981 US9915859B2 (en) | 2015-06-05 | 2016-06-02 | Optical element, light source device using the same, and projection display apparatus |
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---|---|---|---|
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JP2015115236 | 2015-06-05 |
Publications (2)
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---|---|
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Family Applications (1)
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---|---|
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010538449A (ja) * | 2007-09-04 | 2010-12-09 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光出力装置 |
JP2011517029A (ja) * | 2008-04-03 | 2011-05-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 改良型白色発光装置 |
JP2012189938A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Seiko Epson Corp | 光源装置及びプロジェクター |
WO2013127702A1 (de) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Konversionselement und leuchtmittel |
JP2015069885A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | ウシオ電機株式会社 | 蛍光光源装置 |
-
2016
- 2016-05-12 JP JP2016096258A patent/JP2017003971A/ja active Pending
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