JP2017167309A - 光学素子、光源装置および画像投射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
4.35≦G/H≦9.53 (1)
なお、散乱層32での前方散乱量と後方散乱量との比を適切に設定することでも、適切なカラーバランスを実現しやすくなる。
2<A/B<19 (2)
蛍光素子30が(2)式の条件を満足することで、前述した適切なカラーバランスからは外れるものの、実用上許容可能なカラーバランスを実現することが可能となる。
4.0≦A/B≦9.6 (2a)
なお、適切なカラーバランスを実現するために、散乱層32での前方散乱量は後方散乱量よりも多いことが好ましい。散乱層32による後方散乱量が前方散乱量よりも多いと、蛍光光の光量が低下し、それに伴いy値が低下してカラーバランスが悪化してしまう。
0.5<C/D<25 (3)
言い換えれば、蛍光層31の厚みCが50μm以上500μm以下であり、散乱層32の厚みDが20μm以上100μm以下であることが望ましい。蛍光素子30が(3)式の条件を満足することで、蛍光層31の発光効率の低下を抑制しつつ、適切な前方散乱量および後方散乱量を確保することができる。
4.0<C/D<20 (3a)
以下の(3b)式の条件を満足するとさらに好ましい。
5.0<C/D<15 (3b)
また、散乱層32の厚みを調整することで、適切なカラーバランスを得ることもできる。図7には、同一の微粒子の濃度と粒子径で形成した散乱層32の厚みによる前方散乱率と後方散乱率の変化を示す。前方散乱率とは、入射光の光量と前方散乱光の光量との比であり、後方散乱率とは入射光の光量と後方散乱光の光量との比である。したがって、図7において、前方散乱率と後方散乱率との合計は約100%となっている。
透過層35の厚みは、蛍光層31の凹凸による散乱層32の厚みの不均一化を緩和するために、蛍光体31aの平均粒子径以上であることが望ましい。ただし、透過層35の厚みが蛍光体31aの平均粒子径より小さくても、ある程度の散乱層32の厚みの不均一化の緩和効果が得られる。
0.33≦H/G≦3.3 (4)
なお、以下の条件を満足するとより好ましく、
0.66≦H/G≦2.7 (4a)
以下の条件を満足するとさらに好ましい。
0.66≦H/G≦1.3 (4b)
なお、平均粒子径は、例えばHORIBA社製レーザ回折散乱式粒子径分布測定装置LA-950を用いて求めればよい。
0.02≦H/C≦2.0 (5)
0.04≦H/C≦1.6 (5a)
0.04≦H/C≦0.8 (5b)
この条件式の下限および上限を逸脱した場合に生じる問題は、前述の条件式(4)に関するものと同様である。
(4)式の条件は、前方散乱量Eに比べて後方散乱量Fがより多いことを意味している。このような関係によって、前述した光量損失を抑制することが可能となる。
0<E/F<0.1 (6a)
の条件を満足することがより望ましい。これにより、前述した光量損失をより抑制することが可能となる。
10 LD光源
30 蛍光素子(光学素子)
31 蛍光層
32 散乱層
33 基板
35 透過層
Claims (10)
- 第1の波長を有する第1の光の一部を散乱する散乱層と、
前記散乱層を透過した前記第1の光により励起されて該第1の波長とは異なる第2の波長を有する第2の光を発する蛍光層と、
前記散乱層と前記蛍光層との間に設けられ、前記第1および第2の光を透過する材料により形成された透過層とを有することを特徴とする光学素子。 - 前記透過層の厚みが、前記蛍光層に含まれる蛍光体の平均粒子径以上であることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。
- 前記蛍光層に含まれる蛍光体の平均粒子径をGとし、前記透過層の厚みをHとするとき、
0.33≦H/G≦3.3
なる条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学素子。 - 前記蛍光層が蛍光体と第1のバインダーとにより構成されており、
該第1のバインダーの前記第1の光に対する屈折率と前記透過層の前記第1の光に対する屈折率の差が、0.2以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記蛍光層が蛍光体と第1のバインダーとにより構成されており、
前記透過層の前記材料が前記第1のバインダーの材料と同じであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記散乱層が散乱体と第2のバインダーとにより構成されており、
該第2のバインダーの前記第1の光に対する屈折率と前記透過層の前記第1の光に対する屈折率の差が、0.2以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記散乱層が散乱体と第2のバインダーとにより構成されており、
前記透過層の前記材料が前記第2のバインダーの材料と同じであることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の光学素子。 - 前記蛍光層からの前記第2の光を反射する反射部をさらに有することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の光学素子。
- 第1の波長を有する第1の光を発する光源と、
前記第1の光が入射する請求項1から8のいずれか一項に記載の光学素子とを有し、
前記光学素子の前記散乱層からの前記第1の光と前記蛍光層からの前記第2の光との合成光を出射させることを特徴とする光源装置。 - 請求項9に記載の光源装置と、
前記合成光から得られる複数の色光を変調する光変調手段とを有し、
前記光変調手段により変調された前記複数の色光により形成される画像を投射することを特徴とする画像投射装置。
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