JP2017173798A - Phosphor wheel device and projection display device - Google Patents
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Abstract
【課題】放熱性を維持しつつ、回転バランスもとれた基板を備える蛍光体ホイール装置を提供する。【解決手段】蛍光体と、蛍光体が設けられた円盤状の基板と、を備える蛍光体ホイール装置であって、蛍光体は、基板における、基板の回転軸を中心とする円周上の少なくとも一部に設けられている。基板は、第1の開口部と、複数の第2の開口部と、を備え、複数の第2の開口部は、回転軸を中心として放射状に設けられている。【選択図】図2APROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphor wheel device provided with a substrate having a well-balanced rotation while maintaining heat dissipation. A phosphor wheel device comprising a phosphor and a disk-shaped substrate provided with the phosphor, wherein the phosphor is at least on the circumference of the substrate about the axis of rotation of the substrate. It is provided in part. The substrate includes a first opening and a plurality of second openings, and the plurality of second openings are provided radially about the axis of rotation. [Selection diagram] FIG. 2A
Description
本開示は、蛍光体ホイール装置、およびそれを使用した投写型映像表示装置に関する。 The present disclosure relates to a phosphor wheel device and a projection display apparatus using the phosphor wheel device.
従来から、蛍光体ホイール装置の基板の回転バランスをとるために、基板の一部に切欠き部を設ける技術がある。また、特許文献1には、切欠き部を設けることで生じる基板の放熱性の低下を抑制するために、基板上の蛍光体に照射する励起光の強度を小さくする技術が開示されている。
Conventionally, in order to balance the rotation of the substrate of the phosphor wheel device, there is a technique of providing a notch in a part of the substrate.
本開示は、放熱性を維持しつつ回転バランスもとれた基板を備えた蛍光体ホイール装置を提供する。 The present disclosure provides a phosphor wheel device including a substrate that is rotationally balanced while maintaining heat dissipation.
本開示は、蛍光体と、蛍光体が設けられた円盤状の基板と、を備える蛍光体ホイール装置であって、蛍光体は、基板における、基板の回転軸を中心とする円周上の少なくとも一部に設けられている。基板は、第1の開口部と、複数の第2の開口部と、を備え、複数の第2の開口部は、回転軸を中心として放射状に設けられている。 The present disclosure is a phosphor wheel device including a phosphor and a disk-shaped substrate provided with the phosphor, and the phosphor is at least on a circumference of the substrate centering on the rotation axis of the substrate. It is provided in a part. The substrate includes a first opening and a plurality of second openings, and the plurality of second openings are provided radially about the rotation axis.
本開示は、放熱性を維持しつつ回転バランスもとれた基板を備えた蛍光体ホイール装置を提供する。 The present disclosure provides a phosphor wheel device including a substrate that is rotationally balanced while maintaining heat dissipation.
以下では、本開示に係る実施形態について、図面を参照しつつ説明を行う。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 The accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
(実施の形態1)
以下、図1〜図10Bを参照して、実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter,
[投写型映像表示装置の光学構成]
図1は、実施の形態1における投写型映像表示装置1の光学構成を示す図である。この例では、投写型映像表示装置1はプロジェクタである。
[Optical configuration of the projection display]
FIG. 1 is a diagram showing an optical configuration of a
投写型映像表示装置1は、照明装置10と、映像生成部90と、映像生成部90によって生成された映像光をスクリーン(図示せず)へ投写する投写レンズ98とを備える。
The
照明装置10は、映像生成部90に、照度が均一で略平行光化された光を出射する。照明装置10の詳細については後述する。
The
映像生成部90は、レンズ92と、全反射プリズム94と、1枚のDMD(Digital Mirror Device)96とを備える。レンズ92は、照明装置10から出射された光をDMD96に結像させる機能を有している。具体的には、レンズ92を介して全反射プリズム94に入射した光は、面94aによって反射され、DMD96へ導かれる。DMD96には、基体に複数のミラーが設けられている。DMD96は、図示しない制御部によって、複数のミラーそれぞれに入射する各色光のタイミングと、制御部に入力される映像信号とに応じて、複数のミラーそれぞれをオン(ON)・オフ(OFF)制御されて、映像信号を変調する。ここで、オン制御された状態とは、複数のミラーが、光源から入射される光を投射レンズ98の入射口98aに向けて反射する状態のことである。また、オフ制御された状態とは、複数のミラーが、光源から入射される光を投射レンズ98の入射口98a以外の方向に反射する状態のことである。DMD96によって変調されて出射された光(映像光)は、全反射プリズム94を透過して投写レンズ98の入射口98aへ導かれる。実施の形態1では、DMD96として、対角サイズが例えば0.67インチのDMDを使用する。DMD96は、光変調素子の一例である。
The
投写レンズ98は、入射口98aに入射される時間的に合成された映像光を、投写型映像表示装置1の外部のスクリーン(図示せず)へ投写する。投写レンズ98のFナンバーは例えば1.7である。投写レンズ98は、投写光学系の一例である。
The
[照明装置の構成]
図1に示すように、照明装置10は、光源装置12と、光源装置12からの出射光を映像生成部90へと導光する導光光学系70とを備える。
[Configuration of lighting device]
As illustrated in FIG. 1, the
5×5のマトリクス状に配置された第1のレーザモジュール20は、半導体レーザ素子22およびコリメートレンズ24を備える。また、5×5のマトリクス状に配置された第2のレーザモジュール26は、半導体レーザ素子28およびコリメートレンズ30を備える。半導体レーザ素子22、28は、波長450nmの青色レーザ光を出射する。コリメートレンズ24、30は、半導体レーザ素子22,28の一つ一つに設けられており、半導体レーザ素子22,28から広がり角を持って出射した青色レーザ光を平行な光束に集光する機能を有している。第1のレーザモジュール20および第2のレーザモジュール26は、光源の一例である。
The
半導体レーザ素子22,28から出射される青色レーザ光は、ミラー32によって空間的に合成される。ここで、半導体レーザ素子22,28から出射される青色レーザ光がミラー32上の異なる位置に入射されるように、レーザモジュール20,26の配置が等間隔に調整されている。また、ミラー32は、第1のレーザモジュール20からの青色レーザ光が入射する領域では青色レーザ光に対して高透過となるAR(Anti‐Reflection)コーティングが施されている。さらに、ミラー32は、第2のレーザモジュール26からの青色レーザ光が入射する領域では青色レーザ光に対して高反射となるミラーコーティングが施されている。
The blue laser light emitted from the
ミラー32によって合成された青色レーザ光は、レンズ34によって集光、重畳される。レンズ34によって集光、重畳された青色レーザ光は、ダイクロイックミラー40に入射する前に、レンズ36と拡散板38を透過する。レンズ36は、レンズ34によって集光、重畳された青色レーザ光を、再び平行な光束に戻す機能を有する。拡散板38は、レンズ34によって集光、重畳された青色レーザ光の干渉性を低減させるとともに、レーザ光の集光性を調整する機能を有する。
The blue laser light synthesized by the
ダイクロイックミラー40は、カットオフ波長を約480nmに設定した色合成素子である。従って、レンズ36によって略平行光化され青色レーザ光は、ダイクロイックミラー40によって反射され、集光レンズ42、44で集光されて、蛍光体ホイール装置100へ照射される。
The
図2Aは、実施の形態1における蛍光体ホイール装置100の構成を示す平面図である。図2Bは、実施の形態1における蛍光体ホイール装置100の構成を示す側面図である。
FIG. 2A is a plan view showing a configuration of
蛍光体ホイール装置100は、投写される画像の1フレームの期間(例えば、1/60秒)に対応して回転制御される。図2Aに示すように、基板101上に回転方向(円周方向)に沿って設けられた、緑色蛍光体セグメント105、赤色蛍光体セグメント106、およびレーザ光透過用開口部107に対して、基板101の回転によって時間的に順次青色レーザ光が照射される。
The
蛍光体ホイール装置100の蛍光体領域を照射した、励起光である青色レーザ光は、照射した蛍光スポットにおいて緑色蛍光体セグメント105、および赤色蛍光体セグメント106の蛍光体を励起する。ここで、蛍光体領域とは、緑色蛍光体セグメント105、および赤色蛍光体セグメント106の蛍光体が設けられた領域のことをいう。励起された緑色蛍光体セグメント105の蛍光体、および赤色蛍光体セグメント106の蛍光体は、緑色光および赤色光を集光レンズ44方向に出射する。これら緑色光および赤色光は、集光レンズ44、42によって略平行光化されて、ダイクロイックミラー40を透過する。
The blue laser light, which is the excitation light, that irradiates the phosphor region of the
一方、レーザ光透過用開口部107を透過した青色レーザ光は、集光レンズ42,44によって集光されているが、再びレンズ46,48によって略平行光化される。略平行光化された青色レーザ光は、光路に配置されたミラー50、52、58によって、再びダイクロイックミラー40に戻る。さらに、延長された光路分をリレーするためのレンズ54と、青色レーザ光の干渉性を更に低減させるための拡散板56とを光路に配置する。
On the other hand, the blue laser light transmitted through the laser
蛍光体ホイール装置100を透過し、光路をリレーされてダイクロイックミラー40に戻った青色レーザ光は、ダイクロイックミラー40によってレンズ60方向へ反射される。このようにして、蛍光体ホイール装置100を透過した光(青色レーザ光)と出射した光(緑色光および赤色光)とは、ダイクロイックミラー40によって空間的に合成される。
The blue laser light that has passed through the
ダイクロイックミラー40によって空間的に合成された光は、レンズ60によって集光され、光源装置12からの出射光となる。
The light spatially synthesized by the
光源装置12からの出射光は、ロッドインテグレータ72へと入射する。ロッドインテグレータ72は、入射面72aおよび出射面72bを備えている。ロッドインテグレータ72の入射面72aに入射した光源装置12からの出射光は、ロッドインテグレータ72内で照度がより均一化され、出射面72bから出射される。出射面72bから出射された光は、レンズ74、76で略平行光化され、照明装置10から映像生成部90に出射される。
Light emitted from the
[投写型映像表示装置の動作]
以上のように構成された投写型映像表示装置1について、その動作を以下説明する。
[Operation of projection display device]
The operation of the
投写型映像表示装置1において、照明装置10は、時間的に切り替わる赤色光、緑色光、青色光の3色の光を出射する。映像生成部90は、照明装置10から出射された光から映像光を生成する。投写レンズ98は、入射口98aに入射される映像生成部90で生成された映像光をスクリーンへ拡大投写する。制御部(図示せず)は、映像生成部90のDMD96と、照明装置10の蛍光体ホイール装置100とを同期して制御する。制御部は、入力される映像信号に基づいて、各色光に対応した映像光を生成するように、DMD96を制御する。これにより、スクリーンへは、時分割に各色の映像光が投写される。ユーザは、スクリーンに投写される映像光を連続的に見ることで、映像として視認する。
In the
[蛍光体ホイール装置の構成]
図2A〜図4を参照しつつ、蛍光体ホイール装置100の構成の詳細を説明する。
[Configuration of phosphor wheel device]
Details of the configuration of the
蛍光体ホイール装置100は、円盤状のアルミニウム製の基板101を備える。この基板101の中心Cには取付け孔102が設けられている。この取付け孔102にモータ103の回転軸104が取り付けられ、モータ103によって基板101が回転駆動される。蛍光体ホイール装置100の基板101の片面には、基板101の同一円周上に120°の角度で、それぞれ緑色蛍光体セグメント105、赤色蛍光体セグメント106、およびレーザ光透過用開口部107が設けられている。基板101にはさらに、緑色蛍光体セグメント105、赤色蛍光体セグメント106、およびレーザ光透過用開口部107が設けられた円周よりも内側に、複数のバランス用開口部108が設けられている。ここで、レーザ光透過用開口部107は、第1の開口部の一例であり、バランス用開口部108は、第2の開口部の一例である。
The
バランス用開口部108は、基板101の回転バランスをとるために設けられる。基板101は、製造過程において、その中心に取付け孔102を設けた時点では、回転バランスが取られている。しかし、基板101にレーザ光透過用開口部107を設けた時点で、大きく重量バランスが崩れてしまい、回転バランスがとれなくなる。また、基板101に蛍光体を形成したときにも、その蛍光体の重量によって回転バランスに影響が出てしまう。バランス用開口部108は、このような基板101の回転時おけるアンバランスをなくすために設けられる。
The
実施の形態1では、複数のバランス用開口部108が設けられており、具体的には9個設けられる。バランス用開口部108は、円盤状の基板101の中心Cから放射方向に延びる長孔となっている。さらに、具体的には長孔の形状は、円盤状の基板101の中心Cから放射方向に延びるに従い幅が広がる、細長のしずく形(水滴形)となっている。
In the first embodiment, a plurality of
複数のバランス用開口部108は、図2Aから分かるように、基板101において、レーザ光透過用開口部107、緑色蛍光体セグメント105、赤色蛍光体セグメント106が設けられた円周よりも内側に設けられている。且つ、複数のバランス用開口部108は、回転軸104をはさんでレーザ光透過用開口部107と対向する領域に、互いに近接して設けられている。
As can be seen from FIG. 2A, the plurality of
図3は、実施の形態1におけるバランス用開口部108を1つ取り出して拡大した斜視図である。図4は、図2AのA部に該当する箇所の拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged perspective view of one
青色レーザ光で励起された蛍光体は、発光するときに熱を発生するため、基板101には、放熱性に優れたアルミニウム等が材料として使用される。ここで、基板101に基板101の厚みに対して開口面積が大きいバランス用開口部が設けられると、基板101の放熱面積(表面積)が減少し、放熱効果が低下してしまう。しかしながら、実施の形態1では、バランス用開口部108を設けても、放熱効果の低下を抑制できるようにしている。つまり、バランス用開口部108の形状の最適化を行い、基板101の放熱効果の低下を抑制している。
Since the phosphor excited by the blue laser light generates heat when it emits light, the
ここで、図3に示すようにバランス用開口部108の開口部内面108a(ハッチングを施した部分)の面積を面積S1とし、図4に示すようにバランス用開口部108の開口端面108b(ハッチングを施した部分)の面積を面積S2とする。この場合、上記目的を達成するためには、できるだけS1をS2に近づけること、すなわち、面積S1が面積S2の90%以上(S1≒S2)であることが望ましい。なお、実験の結果、面積S1が面積S2の70%以上であれば、所望の放熱効果を得られることが確認できた。
Here, the area of the opening
実施の形態1では、同一形状、同一寸法のバランス用開口部108が9個設けられているので、面積S1の総和(S1×9)が、面積S2の総和(S2×9)の70%以上、好ましくは90%以上になるように、バランス用開口部108の寸法を決定する。
In the first embodiment, since nine balancing
通常、基板の厚さは1mm程度であるので、実施の形態1のような形状の開口部にすることによって、容易に放熱面積を開口部内面に確保できる。 Usually, since the thickness of the substrate is about 1 mm, the heat radiation area can be easily secured on the inner surface of the opening by using the opening having the shape as in the first embodiment.
[効果]
図5〜図10Bを参照しつつ、実施の形態1の効果につき、以下説明する。図5は、比較対象である基板111に設けた蛍光体の温度測定ポイントを示す図である。図6は、実施の形態1における基板101に設けた蛍光体の温度測定ポイントを示す図である。図5に示すように、実施の形態1の比較対象として、1つの扇形の大きなバランス用開口部118を設けた基板111を用いる。基板111の中心Cには取付け孔112が設けられている。基板111の片面には、基板111の同一円周上に120°の角度で、それぞれ緑色蛍光体セグメント115、赤色蛍光体セグメント116、およびレーザ光透過用開口部117が設けられている。基板111にはさらに、緑色蛍光体セグメント115、赤色蛍光体セグメント116、およびレーザ光透過用開口部117が設けられていた円周よりも内側に、一つの扇形の大きなバランス用開口部118が設けられている。
[effect]
The effects of the first embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram showing temperature measurement points of the phosphor provided on the
また、本効果を確認した実施の形態1の基板101は、そのバランス用開口部108の開口部内面108aの面積S1の総和が、バランス用開口部108の開口端面108bの面積S2の総和の約99%になるようにし、バランス用開口部108の開口部内面108aの面積S1の総和と、バランス用開口部の開口部端面108bの面積S2の総和とを略等しくしている。
In addition, in the
(放熱効果)
図5と図6の基板101、111に塗布された、蛍光体の温度をシュミレーションする。図5、図6に示すように蛍光体領域における0°、45°、90°、135°、180°の5つの角度のポイントを温度測定ポイントに設定した。これら5つの角度のポイントで蛍光体の温度測定のシュミレーションを行った。
(Heat dissipation effect)
The temperature of the phosphor applied to the
以下にシュミレーションの方法を示す。 The simulation method is shown below.
まず、図5と図6の基板101、111を静止させた状態で、レーザ光のスポットが基板101,111の回転速度で回転しながら蛍光体を照射した結果として、基板101,111を55W(ワット)まで発熱させる。
First, with the
図7はバランス用開口部108、118の形状による蛍光体の温度変化をシュミレーションした結果を示す図である。図7では各温度測定ポイントで蛍光体の温度を測定し、0°のポイントと180°のポイントにおける蛍光体の温度を基準温度として、その基準温度からバランス用開口部108、118によってどれだけ温度変化が生じるかを示している。図7のグラフにおいて、90°前後で温度の上昇のピークがあるのは開口部108,118の存在により、その付近の基板101、111の放熱効果が低下しているからである。
FIG. 7 is a diagram showing the result of simulating the temperature change of the phosphor due to the shape of the
次に、図5と図6に示す基板101、111を矢印A方向に回転させると、基板101,111の回転方向とは逆方向(破線矢印方向)に流体の流れが発生する。このとき、基板101,111を静止させて流体の流れを見ると、0°から180°の方向に流体である空気が流れる。この場合、基板101,111上の蛍光体からの発熱により、空気の温度が上昇する。図8は、基板101、111を回転させた場合の流体による蛍光体の温度変化をシュミレーションした結果を示す図である。図8に示すように、0°のポイントから180°のポイントに向かうに従って蛍光体の温度が徐々に上昇している。これは、バランス用開口部108,118から遠い0°のポイントにおける空気の温度は低いが、0°のポイントから180°のポイントに向かうに従って空気の温度が高くなり、空気による冷却効果が小さくなるからである。
Next, when the
図9Aは、図7と図8に示す結果を足し合わせた結果を示す図である。図9Bは、シュミレーション条件を示す図である。この図9Aから分かるように実施の形態1の基板101の方が、比較対象の基板111より5℃以上蛍光体の温度が低下している。
FIG. 9A is a diagram illustrating a result obtained by adding the results illustrated in FIGS. 7 and 8. FIG. 9B is a diagram illustrating simulation conditions. As can be seen from FIG. 9A, the temperature of the phosphor is lower by 5 ° C. or more in the
(騒音低減効果)
一つのバランス用開口部118を有する比較対象の基板111と、複数のバランス用開口部108を有する実施の形態1の基板101とでは、複数のバランス用開口部108を有する基板101の方が、回転時の騒音が小さいという実験結果が得られた。その原因解析のために、基板101、111を回転数10800rpmにて空気中で回転させた場合の流体分布シュミレーションを行い、開口端Pの圧力を計算した。
(Noise reduction effect)
In the
図10Aは、比較対象の基板111を回転させた場合の流速分布をシュミレーションした結果を示す図である。図10Bは、実施の形態1における基板101を回転させた場合の流速分布をシュミレーションした結果を示す図である。ここで、開口端Pとは、図10A,図10Bに示すように、バランス用開口部108、118の最も左端の開口部分のことをいう。一般的に、基板101、111が回転する際の騒音の大きさは、開口端Pの圧力の大きさに依存する。つまり、開口端Pの圧力が大きい方が、騒音は大きくなると言える。
FIG. 10A is a diagram illustrating a simulation result of a flow velocity distribution when the
シュミレーションの結果、実施の形態1の基板101におけるバランス用開口部108の開口端Pの圧力は58.9Pa(パスカル)であり、比較対象の基板111におけるバランス用開口部118の開口端Pの圧力は105.0Paであった。これより、複数のバランス用開口部108を有する実施の形態1の基板101の方が、開口端Pの圧力が小さい、つまり、騒音が小さいということが確認できた。
As a result of the simulation, the pressure at the opening end P of the
また、基板を回転数10800rpmにて、空気中で回転させた場合、基板101,111の周りの空気は、シュミレーション上、図10A、図10Bに示すような流速分布になる。ここで、矢印(ベクトル)の長さが流速の大小をあらわす。つまり、矢印の長さが長いと流速は大きく、矢印の長さが短いと流速は小さいといえる。比較対象の基板111の場合、バランス用開口部118の中央部における流速は小さいが、開口端Pにおける流速は大きい。これに対して、実施の形態1の基板101の場合は、バランス用開口部108周辺の流速は一様な分布になっている。
When the substrate is rotated in the air at a rotation speed of 10800 rpm, the air around the
すなわち、比較対象の基板111は、周りの空気に向かって、バランス用開口部118の内面部が衝突していることになる。これ対して、実施の形態1の基板101の場合は、周りの空気が、バランス用開口部108と一緒に移動しているため、開口部内面108aに空気が衝突しないようになっている。結果として、バランス用開口部108を複数の長孔開口部にした場合、騒音を抑制することができることになる。
That is, the inner surface of the
(実施の形態2)
以下、図11と図12を用いて実施の形態2を説明する。実施の形態1と同一な構成については重複説明を省略し、異なる点についてのみ述べる。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and only different points will be described.
図11は、実施の形態2におけるバランス用開口部128を一つ取り出して拡大した斜視図である。図12は実施の形態2における基板121の図2AのA部に該当する箇所の拡大図である。図11と図12に示すように、バランス用開口部128のそれぞれは円形であって、それら開口部は回転軸104を中心として放射方向に延びる複数の列を形成するよう配列されている。また、列のそれぞれにおいて、開口部の径は、基板121の外縁に近づくに従い大きくなっている。
FIG. 11 is an enlarged perspective view of one
ここで、配列状態の具体例としては、各列を形成する各開口部の中心が一直線上に並んでいる状態があげられるがこれに限定されない。 Here, a specific example of the arrangement state is a state in which the centers of the openings forming each row are aligned on a straight line, but is not limited thereto.
また、基板121の放熱効果の低下を抑制するためには、バランス用開口部128の開口部内面128aの面積の総和が、バランス用開口部128の開口端面128bの面積の総和の90%以上であることが望ましい。さらに、バランス用開口部128の開口部内面128aの面積の総和が、バランス用開口部128の開口端面128bの面積の総和の70%以上であれば、所望の放熱効果を得られる。
Further, in order to suppress a decrease in the heat dissipation effect of the
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
(Other embodiments)
As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments that have been changed, replaced, added, omitted, and the like. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated in the said embodiment and it can also be set as a new embodiment.
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。 Therefore, other embodiments will be exemplified below.
上記実施の形態では、光源部に、5×5のマトリクス状に配置された半導体レーザ素子22,28により構成されるレーザモジュール20,26を例示したが、半導体レーザ素子の数および配置はこれに限定されるものではなく、半導体レーザ素子一つ当たりの光強度や、光源装置に所望される出力などに応じて適宜設定すればよい。また、レーザ光の波長も450nmに限定されるものではなく、例えば、405nmの光を出力する紫色半導体レーザ素子や、400nm以下の紫外線光を出力する半導体レーザ素子などを用いてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、青色のレーザ光によって、セリウム付活ガーネット構造蛍光体を励起し、赤色および緑色を主波長とする光を発光する構成を例示したが、黄色や青緑色を主波長とする光を発光する蛍光体を用いてもよい。 In the above embodiment, the cerium-activated garnet structure phosphor is excited by the blue laser light, and the light having the main wavelengths of red and green is emitted. However, yellow or blue-green is the main wavelength. A phosphor that emits light may be used.
また、実施の形態の赤色蛍光体セグメントに代えて黄色蛍光体セグメントを設け、後段にカラーフィルタを設けて、赤色を取り出すようにしてもよい。 In addition, a yellow phosphor segment may be provided instead of the red phosphor segment of the embodiment, and a color filter may be provided in the subsequent stage to extract red.
上記実施の形態では、第1の開口部は周縁を有する開口部であったが、切欠形状の開口部であってもよい。 In the above embodiment, the first opening is an opening having a peripheral edge, but may be a notch-shaped opening.
本開示は、蛍光体ホイール装置を使用した投写型映像表示装置に適用可能である。 The present disclosure can be applied to a projection display apparatus using a phosphor wheel device.
1 投写型映像表示装置
10 照明装置
12 光源装置
20,26 レーザモジュール
22,28 半導体レーザ素子
24,30 コリメートレンズ
34,36,46,54,60,74,92 レンズ
32,50 ミラー
38,56 拡散板
40 ダイクロイックミラー
42,44 集光レンズ
70 導光光学系
72 ロッドインテグレータ
90 映像生成部
94 全反射プリズム
94a 面
96 DMD
98 投写レンズ
98a 入射口
100 蛍光体ホイール装置
101,111,121 基板
102,112 取付け孔
103 モータ
104 回転軸
105,115 緑色蛍光体セグメント
106,116 赤色蛍光体セグメント
107,117 レーザ光透過用開口部
108,118,128 バランス用開口部
108a,128a 開口部内面
108b,128b 開口端面
DESCRIPTION OF
98
Claims (8)
前記蛍光体が設けられた円盤状の基板と、を備える蛍光体ホイール装置であって、
前記蛍光体は、前記基板における、前記基板の回転軸を中心とする円周上の少なくとも一部に設けられ、
前記基板は、第1の開口部と、複数の第2の開口部と、を備え、
前記複数の第2の開口部は、前記回転軸を中心として放射状に設けられている、蛍光体ホイール装置。 A phosphor,
A disk-shaped substrate provided with the phosphor, and a phosphor wheel device comprising:
The phosphor is provided on at least a part of a circumference of the substrate around the rotation axis of the substrate,
The substrate includes a first opening and a plurality of second openings,
The phosphor wheel device, wherein the plurality of second openings are provided radially about the rotation axis.
前記蛍光体および前記第1の開口部を照射する光源と、
前記蛍光体ホイール装置から得られる光を映像信号に応じて変調して映像光を出射する光変調素子と、
前記光変調素子から出射される映像光を拡大投写する投写光学系と、を備える、
投写型映像表示装置。 The phosphor wheel device according to claim 1;
A light source for illuminating the phosphor and the first opening;
A light modulation element that modulates light obtained from the phosphor wheel device according to a video signal and emits video light; and
A projection optical system for enlarging and projecting image light emitted from the light modulation element,
Projection display device.
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