JP2018004752A - Wavelength conversion device, illumination device, and projector - Google Patents

Wavelength conversion device, illumination device, and projector Download PDF

Info

Publication number
JP2018004752A
JP2018004752A JP2016127698A JP2016127698A JP2018004752A JP 2018004752 A JP2018004752 A JP 2018004752A JP 2016127698 A JP2016127698 A JP 2016127698A JP 2016127698 A JP2016127698 A JP 2016127698A JP 2018004752 A JP2018004752 A JP 2018004752A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
wavelength conversion
wavelength
conversion unit
incident
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016127698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
鉄雄 清水
Tetsuo Shimizu
鉄雄 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2016127698A priority Critical patent/JP2018004752A/en
Publication of JP2018004752A publication Critical patent/JP2018004752A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Projection Apparatus (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wavelength conversion device capable of suppressing a reduction in wavelength conversion efficiency of light made incident to a wavelength conversion element, and an illumination device and a projector.SOLUTION: A wavelength conversion device comprises: a base material having an opening portion through which light passes; and a wavelength conversion element being supported by an inner surface of the opening portion, converting light of a first wave length made incident into light of a different wave length, and emitting the light converted. The wavelength conversion element includes: a first wave length converting section converting the light of the first wave length into light of a second wave length different from the light of the first wave length; and a second wave length converting section converting at least one light of the light of the first wave length and the light of the second wave length into light of a third wave length being the light of a longer wave length than that of the light of the second wave length. The first wave length converting section is positioned closer to a central axis side of the light of the first wave length than the second wave length converting section, and the inner surface and the wavelength conversion element are brought into contact with each other so as to be able to be thermally conductive.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、波長変換装置、照明装置及びプロジェクターに関する。   The present invention relates to a wavelength conversion device, an illumination device, and a projector.

従来、固体光源から出射された励起光を波長変換し、蛍光として出射する光源装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載の光源装置は、固体光源と、波長変換装置と、を備え、当該波長変換装置は、蛍光体層、接合層、及び当該接合層を介して蛍光体層が固定される放熱基板を備える。これらのうち、蛍光体層は、固体光源から出射される励起光よりも長波長であって赤色よりも短波長の蛍光を発光する第1蛍光体を含み、接合層は、第1蛍光体の発光波長よりも長波長の蛍光を発光する蛍光体粒子を備えている。このため、固体光源から励起光が出射され、蛍光体層及び接合層に励起光が入射されると、長波長の蛍光及び短波長の蛍光が放熱基板に形成された反射層により反射され、蛍光体層における上記励起光の光入射面から出射される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a light source device that converts the wavelength of excitation light emitted from a solid light source and emits it as fluorescence is known (for example, see Patent Document 1).
The light source device described in Patent Document 1 includes a solid-state light source and a wavelength conversion device, and the wavelength conversion device has a phosphor layer, a bonding layer, and a phosphor layer fixed through the bonding layer. A heat dissipation board is provided. Among these, the phosphor layer includes a first phosphor that emits fluorescence having a wavelength longer than that of excitation light emitted from the solid-state light source and shorter than red, and the bonding layer includes the first phosphor. The phosphor particles that emit fluorescence having a wavelength longer than the emission wavelength are provided. For this reason, when excitation light is emitted from the solid light source and incident on the phosphor layer and the bonding layer, the long wavelength fluorescence and the short wavelength fluorescence are reflected by the reflection layer formed on the heat dissipation substrate, and the fluorescence The excitation light is emitted from the light incident surface of the body layer.

特開2012−243618号公報JP 2012-243618 A

ところで、上記特許文献1に記載の波長変換装置は、蛍光体層及び接合層に入射された光が反射されて、上記蛍光体層の上記入射面から出射される、所謂、反射型の波長変換装置である。このような構成の波長変換装置を、例えば、透過型の波長変換装置として用いた場合、接合層の蛍光体層とは反対側の面の略前面に放熱基板を配置する構成では、当該蛍光体層及び接合層により波長変換された光を出射できない。このため、上記蛍光体層及び接合層を当該蛍光体層及び接合体層に入射される光に直交する方向を支持する支持部を備える必要がある。
しかしながら、上記支持部によって蛍光体層及び接合体層を支持する場合、蛍光体層及び接合層の熱を支持部に効率よく伝導させることが難しい。これでは、蛍光体層及び接合層(波長変換素子)を効率よく冷却できないため、当該波長変換層から出射される光の出射効率が低下するという問題がある。
すなわち、波長変換層に入射された光の波長変換効率の低下を抑制できる透過型の波長変換装置が要望されている。
By the way, the wavelength conversion device described in Patent Document 1 is a so-called reflection-type wavelength conversion in which light incident on the phosphor layer and the bonding layer is reflected and emitted from the incident surface of the phosphor layer. Device. When the wavelength conversion device having such a configuration is used as, for example, a transmissive wavelength conversion device, in the configuration in which the heat dissipation substrate is disposed on the front surface of the bonding layer opposite to the phosphor layer, The light whose wavelength has been converted by the layer and the bonding layer cannot be emitted. For this reason, it is necessary to provide the said fluorescent substance layer and a joining layer with the support part which supports the direction orthogonal to the light which injects into the said fluorescent substance layer and a joined body layer.
However, when the phosphor layer and the bonded body layer are supported by the support portion, it is difficult to efficiently conduct heat of the phosphor layer and the bonded layer to the support portion. In this case, since the phosphor layer and the bonding layer (wavelength conversion element) cannot be efficiently cooled, there is a problem that the emission efficiency of light emitted from the wavelength conversion layer is lowered.
That is, there is a demand for a transmission type wavelength conversion device that can suppress a decrease in wavelength conversion efficiency of light incident on the wavelength conversion layer.

本発明は、上記課題の少なくとも1つを解決することを目的とするものであり、波長変換素子に入射された光の波長変換効率の低下を抑制できる波長変換装置、照明装置及びプロジェクターを提供することを目的の1つとする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a wavelength conversion device, an illumination device, and a projector that can suppress a decrease in wavelength conversion efficiency of light incident on a wavelength conversion element. This is one of the purposes.

本発明の第1態様に係る波長変換装置は、光が通過する開口部を有する基材と、前記開口部の内面に支持され、入射された第1波長の光を異なる波長の光に変換して出射する波長変換素子と、を備え、前記波長変換素子は、前記第1波長の光を前記第1波長の光と異なる第2波長の光に変換する第1波長変換部と、前記第1波長の光及び前記第2波長の光の少なくとも一方の光を当該第2波長の光より長波長の光である第3波長の光に変換する第2波長変換部と、を有し、前記第1波長変換部は、前記第1波長の光の入射方向から見て、前記第2波長変換部より、前記第1波長の光の中心軸側に位置し、前記内面と前記波長変換素子とは、熱伝導可能に当接していることを特徴とする。   The wavelength conversion device according to the first aspect of the present invention converts the incident first wavelength light into light of a different wavelength, which is supported by the base material having the opening through which the light passes and the inner surface of the opening. A wavelength conversion element that emits light, and the wavelength conversion element converts the light of the first wavelength into light of a second wavelength different from the light of the first wavelength; A second wavelength conversion unit that converts at least one of light having a wavelength and light having the second wavelength into light having a third wavelength that is light having a longer wavelength than the light having the second wavelength. The one-wavelength conversion unit is positioned closer to the central axis side of the first wavelength light than the second wavelength conversion unit when viewed from the incident direction of the first wavelength light, and the inner surface and the wavelength conversion element are It is characterized by being in contact with heat conduction.

なお、上記第1波長の光としては、励起光(青色光)を例示でき、第2波長の光としては、上記励起光としての青色光より長波長の青色光や緑色光を例示でき、第3波長の光としては、蛍光や赤色光を例示できる。
上記第1態様によれば、波長変換素子が基材の開口部の内面により支持され、当該内面と波長変換素子とが熱伝導可能に当接しているので、波長変換素子に上記第1波長の光が入射された際に生じる熱を基材に効率よく伝導できる。
ここで、長波長の光を出射する波長変換部(第2波長変換部)は、短波長の光を出射する波長変換部(第1波長変換部)より、入射される光(第1波長の光)により温度が上昇しやすい特性を有する。
上記第1態様によれば、第1波長変換部が第1波長の光の中心軸側に位置する、すなわち、第2波長変換部が第1波長変換部より外側に位置しているので、当該第2波長変換部が基材の開口部の内面に熱伝導可能に当接する。このように、入射される光により温度が上昇しやすい第2波長変換部が上記開口部の内面に当接するので、当該第2波長変換部の上記入射された光に基づく熱は、基材に効率よく伝導される。これによれば、第2波長変換部、ひいては、第1波長変換部及び当該第2波長変換部を有する波長変換素子を効率よく冷却できるので、当該波長変換素子に入射された光の波長変換効率が低下することを抑制できる。従って、波長変換装置に入射された光の波長変換効率の低下を抑制できる。
The first wavelength light can be exemplified by excitation light (blue light), and the second wavelength light can be exemplified by blue light or green light having a longer wavelength than the blue light as the excitation light. Examples of the light of three wavelengths include fluorescence and red light.
According to the first aspect, since the wavelength conversion element is supported by the inner surface of the opening of the base material, and the inner surface and the wavelength conversion element are in contact with each other so as to be able to conduct heat, the wavelength conversion element has the first wavelength. Heat generated when light is incident can be efficiently conducted to the substrate.
Here, the wavelength conversion unit (second wavelength conversion unit) that emits long-wavelength light is incident on the incident light (first wavelength conversion unit) from the wavelength conversion unit (first wavelength conversion unit) that emits short-wavelength light. It has the characteristic that the temperature is likely to rise due to light.
According to the first aspect, the first wavelength conversion unit is located on the central axis side of the light of the first wavelength, that is, the second wavelength conversion unit is located outside the first wavelength conversion unit. A 2nd wavelength conversion part contact | abuts to the inner surface of the opening part of a base material so that heat conduction is possible. As described above, the second wavelength conversion part whose temperature is likely to rise due to the incident light abuts on the inner surface of the opening, so that the heat based on the incident light of the second wavelength conversion part is applied to the base material. Conducted efficiently. According to this, since the wavelength conversion element which has the 2nd wavelength conversion part and by extension the 1st wavelength conversion part and the 2nd wavelength conversion part can be cooled efficiently, the wavelength conversion efficiency of the light which entered the wavelength conversion element concerned Can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the wavelength conversion efficiency of the light incident on the wavelength conversion device.

上記第1態様では、前記第2波長変換部は、当該第2波長変換部を前記第1波長の光の光入射側から見て、略中央に凹部を有し、前記第1波長変換部は、前記凹部に配置されていることが好ましい。
このような構成によれば、第1波長変換部が第2波長変換部を第1波長の光の光入射側から見て略中央に形成された凹部に配置されているので、上記開口部の内面には、第2波長変換部のみが当接する。これによれば、温度が上昇しやすい第2波長変換部の熱を基材に確実に伝導できる。従って、波長変換素子に入射された光の波長変換効率をより向上できる。
In the first aspect, the second wavelength conversion unit has a recess at a substantially center when the second wavelength conversion unit is viewed from the light incident side of the light of the first wavelength, and the first wavelength conversion unit is It is preferable to arrange in the recess.
According to such a configuration, the first wavelength conversion unit is disposed in the recess formed substantially in the center when the second wavelength conversion unit is viewed from the light incident side of the first wavelength light. Only the second wavelength conversion unit is in contact with the inner surface. According to this, the heat | fever of the 2nd wavelength conversion part which temperature tends to rise can be reliably transmitted to a base material. Therefore, the wavelength conversion efficiency of the light incident on the wavelength conversion element can be further improved.

上記第1態様では、前記波長変換素子は、無機材により形成されていることが好ましい。
なお、上記無機材としては、セラミック等を例示できる。
このような構成によれば、波長変換素子が無機材により形成されているので、有機材によって形成されている場合に比べて、波長変換素子の劣化を抑制できる。従って、光源装置の信頼性を向上させることができる。
In the first aspect, the wavelength conversion element is preferably formed of an inorganic material.
Examples of the inorganic material include ceramic.
According to such a configuration, since the wavelength conversion element is formed of an inorganic material, deterioration of the wavelength conversion element can be suppressed as compared with a case where the wavelength conversion element is formed of an organic material. Therefore, the reliability of the light source device can be improved.

上記第1態様では、前記内面には、前記第1波長の光、前記第2波長の光及び前記第3波長の光の少なくともいずれかを反射させる反射層が位置していることが好ましい。
このような構成によれば、開口部の内面に位置する反射層により、第1波長の光、第2波長の光及び第3波長の光の少なくともいずれかが反射されるので、波長変換素子に入射され、当該波長変換素子により波長変換されて出射される光の出射効率を高めることができる。
In the first aspect, it is preferable that a reflective layer that reflects at least one of the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength is located on the inner surface.
According to such a configuration, since at least one of the first wavelength light, the second wavelength light, and the third wavelength light is reflected by the reflection layer located on the inner surface of the opening, the wavelength conversion element It is possible to increase the emission efficiency of light that is incident and wavelength-converted by the wavelength conversion element and emitted.

本発明の第2態様に係る照明装置は、上記波長変換装置と、前記第1波長の光を出射する光源と、を備えることを特徴とする。
上記第2態様によれば、上記第1態様に係る波長変換装置と同様の効果を奏することができる。また、上記波長変換装置を備えた照明装置は、波長変換装置に入射された光により生じた熱を効率よく基材に伝導できることから、安定して入射された光を波長変換できるので、当該照明装置の信頼性及び安定性を高くできる。
The illuminating device which concerns on the 2nd aspect of this invention is equipped with the said wavelength converter and the light source which radiate | emits the light of the said 1st wavelength, It is characterized by the above-mentioned.
According to the said 2nd aspect, there can exist an effect similar to the wavelength converter which concerns on the said 1st aspect. In addition, since the illumination device including the wavelength conversion device can efficiently conduct the heat generated by the light incident on the wavelength conversion device to the base material, the wavelength of the incident light can be stably converted. The reliability and stability of the device can be increased.

本発明の第3態様に係るプロジェクターは、上記照明装置と、前記照明装置から出射された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とする。
上記第3態様によれば、上記第1態様に係る波長変換装置及び上記第2態様に係る照明装置と同様の効果を奏することができる。また、上記波長変換装置を備えた照明装置は、波長変換装置に入射された光により生じた熱を効率よく基材に伝導できることから、安定して入射された光を波長変換できるので、当該照明装置を備えたプロジェクターの信頼性及び安定性を高くできる。
A projector according to a third aspect of the present invention includes the illumination device, a light modulation device that modulates light emitted from the illumination device, and a projection optical device that projects light modulated by the light modulation device. It is characterized by providing.
According to the said 3rd aspect, there can exist an effect similar to the wavelength converter which concerns on the said 1st aspect, and the illuminating device which concerns on the said 2nd aspect. In addition, since the illumination device including the wavelength conversion device can efficiently conduct the heat generated by the light incident on the wavelength conversion device to the base material, the wavelength of the incident light can be stably converted. The reliability and stability of the projector provided with the apparatus can be increased.

本発明の一実施形態に係るプロジェクターの概略図。1 is a schematic diagram of a projector according to an embodiment of the invention. 上記実施形態に係るプロジェクターの照明装置の概略図。Schematic of the illuminating device of the projector which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係る波長変換装置を光入射側から見た正面図。The front view which looked at the wavelength converter which concerns on the said embodiment from the light-incidence side. 上記実施形態に係る波長変換装置の断面図。Sectional drawing of the wavelength converter which concerns on the said embodiment. 上記実施形態の第1変形例に係る波長変換装置を光入射側から見た正面図。The front view which looked at the wavelength converter which concerns on the 1st modification of the said embodiment from the light-incidence side. 上記実施形態の第2変形例に係る波長変換装置を光入射側から見た正面図。The front view which looked at the wavelength converter which concerns on the 2nd modification of the said embodiment from the light-incidence side. 上記実施形態の第3変形例に係る波長変換装置の断面図。Sectional drawing of the wavelength converter which concerns on the 3rd modification of the said embodiment.

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
[プロジェクターの概略構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の概略構成を示す概略図である。
プロジェクター1は、内部に設けられた光源から出射された光束を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面PS上に拡大投射する表示装置である。
このプロジェクター1は、図1に示すように、外装筐体2と、当該外装筐体2内に収納される画像投射装置3と、を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター1は、当該プロジェクター1を制御する制御装置、冷却対象を冷却する冷却装置、及び当該プロジェクター1を構成する電子部品に電力を供給する電源装置を備える。
このようなプロジェクター1は、光が通過する開口部411を有する基材41と、開口部411の内面に支持され、入射された励起光(第1波長の光)を異なる波長の光に変換して出射する波長変換素子43と、を備える。そして、詳しくは後述するが、波長変換素子43は、励起光を青色光(第2波長の光)に変換する第1波長変換部431と、励起光及び青色光の少なくとも一方の光を当該青色光より長波長の光である蛍光(第3波長の光)に変換する第2波長変換部432と、を有し、第1波長変換部431が、励起光の入射方向から見て、第2波長変換部432より、励起光の中心軸側(内側)に位置し、開口部411の内面と波長変換素子43とは、熱伝導可能に当接している波長変換装置4を有する点を特徴の1つとしている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Schematic configuration of projector]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a projector 1 according to the present embodiment.
The projector 1 is a display device that modulates a light beam emitted from a light source provided therein, forms an image according to image information, and enlarges and projects the image on a projection surface PS such as a screen.
As shown in FIG. 1, the projector 1 includes an exterior housing 2 and an image projection device 3 accommodated in the exterior housing 2. In addition, although illustration is omitted, the projector 1 includes a control device that controls the projector 1, a cooling device that cools the cooling target, and a power supply device that supplies power to the electronic components constituting the projector 1.
Such a projector 1 is supported by a base 41 having an opening 411 through which light passes, and an inner surface of the opening 411, and converts incident excitation light (first wavelength light) into light of a different wavelength. And a wavelength conversion element 43 that emits light. As will be described in detail later, the wavelength conversion element 43 includes a first wavelength conversion unit 431 that converts excitation light into blue light (second wavelength light), and at least one of the excitation light and the blue light. A second wavelength conversion unit 432 that converts the light into light having a longer wavelength than light (third wavelength light), and the first wavelength conversion unit 431 has a second wavelength when viewed from the incident direction of the excitation light. It is located on the central axis side (inside) of the excitation light with respect to the wavelength conversion unit 432, and the inner surface of the opening 411 and the wavelength conversion element 43 have a wavelength conversion device 4 that is in contact with each other so as to be able to conduct heat. One.

[画像投射装置の構成]
画像投射装置3は、照明装置31、色分離装置32、平行化レンズ33、複数の光変調装置34、色合成装置35、及び投射光学装置36を備える。
照明装置31は、照明光WLを出射する。なお、照明装置31の構成については、後に詳述する。
色分離装置32は、照明装置31から入射された照明光WLを赤色光LR、緑色光LG及び青色光LBの3つの色光に分離する。この色分離装置32は、ダイクロイックミラー321,322、全反射ミラー323,324,325及びリレーレンズ326,327を備える。
[Configuration of image projection apparatus]
The image projection device 3 includes an illumination device 31, a color separation device 32, a collimating lens 33, a plurality of light modulation devices 34, a color synthesis device 35, and a projection optical device 36.
The illumination device 31 emits illumination light WL. The configuration of the illumination device 31 will be described in detail later.
The color separation device 32 separates the illumination light WL incident from the illumination device 31 into three color lights of red light LR, green light LG, and blue light LB. The color separation device 32 includes dichroic mirrors 321, 322, total reflection mirrors 323, 324, 325, and relay lenses 326, 327.

ダイクロイックミラー321は、照明装置31からの照明光WLから青色光LB及びその他の色光(緑色光LG及び赤色光LR)を含む光を分離する。ダイクロイックミラー321は、青色光LBを透過させるとともに、緑色光LG及び赤色光LRを含む上記光を透過させる。
ダイクロイックミラー322は、ダイクロイックミラー321により分離された上記光から緑色光LG及び赤色光LRを分離する。具体的に、ダイクロイックミラー322は、緑色光LGを反射するとともに、赤色光LRを透過させる。
The dichroic mirror 321 separates light including blue light LB and other color lights (green light LG and red light LR) from the illumination light WL from the illumination device 31. The dichroic mirror 321 transmits the blue light LB and transmits the light including the green light LG and the red light LR.
The dichroic mirror 322 separates the green light LG and the red light LR from the light separated by the dichroic mirror 321. Specifically, the dichroic mirror 322 reflects the green light LG and transmits the red light LR.

全反射ミラー323は、青色光LBの光路中に配置され、ダイクロイックミラー321にて透過された青色光LBを光変調装置34(34B)に向けて反射させる。一方、全反射ミラー324,325は、赤色光LRの光路中に配置され、ダイクロイックミラー322を透過した赤色光LRを光変調装置34(34R)に向けて反射させる。また、緑色光LGは、ダイクロイックミラー322にて、光変調装置34(34G)に向けて反射される。
リレーレンズ326,327は、赤色光LRの光路の、ダイクロイックミラー322の下流に配置されている。これらリレーレンズ326,327は、赤色光LRの光路長が青色光LBや緑色光LGの光路長よりも長くなることによる赤色光LRの光損失を補償する機能を有する。
The total reflection mirror 323 is disposed in the optical path of the blue light LB, and reflects the blue light LB transmitted by the dichroic mirror 321 toward the light modulation device 34 (34B). On the other hand, the total reflection mirrors 324 and 325 are arranged in the optical path of the red light LR, and reflect the red light LR transmitted through the dichroic mirror 322 toward the light modulation device 34 (34R). The green light LG is reflected by the dichroic mirror 322 toward the light modulation device 34 (34G).
The relay lenses 326 and 327 are disposed downstream of the dichroic mirror 322 in the optical path of the red light LR. These relay lenses 326 and 327 have a function of compensating for the optical loss of the red light LR caused by the optical path length of the red light LR being longer than the optical path lengths of the blue light LB and the green light LG.

平行化レンズ33は、後述する光変調装置34に入射する光を平行化する。なお、赤、緑及び青の各色光用の平行化レンズを、それぞれ33R,33G,33Bとする。また、赤、緑及び青の各色光用の光変調装置を、それぞれ34R,34G,34Bとする。   The collimating lens 33 collimates light incident on a light modulation device 34 described later. The collimating lenses for red, green, and blue light are 33R, 33G, and 33B, respectively. In addition, the light modulation devices for red, green, and blue color lights are denoted as 34R, 34G, and 34B, respectively.

複数の光変調装置34(34R,34G,34B)は、ダイクロイックミラー321及びダイクロイックミラー322により分離され、それぞれ入射される各色光LR,LG,LBを変調して、画像情報に応じた色画像を形成する。これら光変調装置34は、入射される光を変調する液晶パネルにより構成される。なお、光変調装置34R,34G,34Bの入射側及び出射側にはそれぞれ、入射側偏光板341(341R,341G,341B)及び出射側偏光板342(342R,342G,342B)が配置されている。   The plurality of light modulators 34 (34R, 34G, 34B) are separated by the dichroic mirror 321 and the dichroic mirror 322, and modulate the incident color lights LR, LG, LB, respectively, to generate a color image corresponding to the image information. Form. These light modulation devices 34 are constituted by a liquid crystal panel that modulates incident light. An incident side polarizing plate 341 (341R, 341G, 341B) and an output side polarizing plate 342 (342R, 342G, 342B) are disposed on the incident side and the outgoing side of the light modulation devices 34R, 34G, 34B, respectively. .

色合成装置35には、各光変調装置34R,34G,34Bからの画像光が入射される。この色合成装置35は、各色光LR,LG,LBに対応した画像光を合成し、この合成された画像光を投射光学装置36に向けて出射させる。本実施形態では、色合成装置35は、クロスダイクロイックプリズムにより構成される。
投射光学装置36は、色合成装置35にて合成された画像光をスクリーン等の被投射面PSに投射する。このような構成により、被投射面PSに拡大された画像が投射される。
Image light from each of the light modulation devices 34R, 34G, and 34B is incident on the color synthesis device 35. The color synthesizer 35 synthesizes image light corresponding to the color lights LR, LG, and LB, and emits the synthesized image light toward the projection optical device 36. In the present embodiment, the color composition device 35 is configured by a cross dichroic prism.
The projection optical device 36 projects the image light combined by the color combining device 35 onto a projection surface PS such as a screen. With such a configuration, an enlarged image is projected onto the projection surface PS.

[照明装置の構成]
図2は、本実施形態のプロジェクター1における照明装置31の構成を示す概略図である。
照明装置31は、色分離装置32に、偏光方向が揃えられた均一な照明光WLを出射する。この照明装置31は、固体光源311、集光光学装置312、波長変換装置4、コリメートレンズ315、第1レンズアレイ316、第2レンズアレイ317、及び偏光変換素子318を備える。
[Configuration of lighting device]
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the illumination device 31 in the projector 1 according to the present embodiment.
The illumination device 31 emits uniform illumination light WL with the polarization direction aligned to the color separation device 32. The illumination device 31 includes a solid-state light source 311, a condensing optical device 312, a wavelength conversion device 4, a collimator lens 315, a first lens array 316, a second lens array 317, and a polarization conversion element 318.

固体光源311は、励起光として、青色のレーザー光である励起光(ピーク波長:略455nm)を出射するレーザー光源である。この固体光源311は、本発明の光源に相当し、本発明の第1波長の光に相当する上記励起光を出射する。
なお、固体光源311は、1つのレーザー光源(LD:Laser Diode)を有するものでもよく、複数のレーザー光源を有するものでもよい。また、ピーク波長が455nm以外の波長の青色光を出射する光源装置を用いることもできる。
集光光学装置312は、第1レンズ3121及び第2レンズ3122を備える。集光光学装置312は、固体光源311から波長変換装置4までの光路に配置され、上記励起光を略集光して、波長変換装置4に入射させる。これら第1レンズ3121及び第2レンズ3122は、凸レンズにより構成される。
The solid light source 311 is a laser light source that emits excitation light (peak wavelength: approximately 455 nm) that is blue laser light as excitation light. The solid light source 311 corresponds to the light source of the present invention, and emits the excitation light corresponding to the first wavelength light of the present invention.
Note that the solid light source 311 may have one laser light source (LD: Laser Diode) or may have a plurality of laser light sources. Further, a light source device that emits blue light having a peak wavelength other than 455 nm can be used.
The condensing optical device 312 includes a first lens 3121 and a second lens 3122. The condensing optical device 312 is disposed in the optical path from the solid light source 311 to the wavelength conversion device 4, and substantially collects the excitation light and makes it incident on the wavelength conversion device 4. The first lens 3121 and the second lens 3122 are constituted by convex lenses.

波長変換装置4は、入射された光(励起光)の波長を異なる波長に変換し、励起光の光入射側とは反対方向側に波長変換した光(青色光及び蛍光)を出射する。なお、波長変換装置4の詳しい構成については、後述する。   The wavelength conversion device 4 converts the wavelength of incident light (excitation light) into a different wavelength, and emits light (blue light and fluorescence) that has been wavelength-converted in the direction opposite to the light incident side of the excitation light. The detailed configuration of the wavelength conversion device 4 will be described later.

コリメートレンズ315は、凸レンズであり、固体光源311から入射される光を略平行化する。
第1レンズアレイ316は、コリメートレンズ315から入射される光を複数の部分光束に分割する複数の第1小レンズ3161を有する。これら第1小レンズ3161は、照明光軸Ax(設計上の光軸であり、固体光源311から出射された励起光の中心軸と一致する)に直交する面内にマトリクス状に配列されている。
第2レンズアレイ317は、複数の第1小レンズ3161に対応する複数の第2小レンズ3171を有する。この第2レンズアレイ317は、第1レンズアレイ316から入射される各第1小レンズ3161の像を各光変調装置34R,34G,34Bの画像形成領域の近傍に結像させ、これにより、上記複数の部分光束は、各画像形成領域に重畳される。なお、各第2小レンズ3171も照明光軸Axに直交する面内にマトリクス状に配列されている。
The collimating lens 315 is a convex lens and makes the light incident from the solid light source 311 substantially parallel.
The first lens array 316 includes a plurality of first small lenses 3161 that divide the light incident from the collimating lens 315 into a plurality of partial light beams. These first small lenses 3161 are arranged in a matrix in a plane orthogonal to the illumination optical axis Ax (designed optical axis and coincides with the central axis of the excitation light emitted from the solid-state light source 311). .
The second lens array 317 includes a plurality of second small lenses 3171 corresponding to the plurality of first small lenses 3161. The second lens array 317 forms an image of each first small lens 3161 incident from the first lens array 316 in the vicinity of the image forming area of each light modulation device 34R, 34G, 34B. A plurality of partial light beams are superimposed on each image forming area. Each second small lens 3171 is also arranged in a matrix in a plane orthogonal to the illumination optical axis Ax.

偏光変換素子318は、第1レンズアレイ316により分割された各部分光束の偏光方向を揃える機能を有する。
具体的に、偏光変換素子318は、波長変換装置4からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分(一方の偏光方向を有する直線偏光成分)をそのまま透過させるとともに、他方の直線偏光成分(他方の偏光方向を有する直線偏光成分)を照明光軸Axに垂直な方向に反射させる偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸Axに平行な方向に反射させる反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板と、を有する。なお、本実施形態では、偏光変換素子318は、p偏光を出射する構成とされているが、s偏光を出射する構成としてもよい。
The polarization conversion element 318 has a function of aligning the polarization directions of the partial light beams divided by the first lens array 316.
Specifically, the polarization conversion element 318 transmits one linearly polarized light component (a linearly polarized light component having one polarization direction) of the polarized light components included in the light from the wavelength conversion device 4 as it is and the other linearly polarized light. A polarization separation layer that reflects a component (linear polarization component having the other polarization direction) in a direction perpendicular to the illumination optical axis Ax, and a direction in which the other linear polarization component reflected by the polarization separation layer is parallel to the illumination optical axis Ax And a phase difference plate that converts the other linearly polarized light component reflected by the reflective layer into one linearly polarized light component. In the present embodiment, the polarization conversion element 318 is configured to emit p-polarized light, but may be configured to emit s-polarized light.

[波長変換装置の構成]
図3は、波長変換装置4を光入射側から見た平面図であり、図4は、波長変換装置4の断面図である。
波長変換装置4は、上述したように、入射された励起光(第1波長の光)の波長を異なる波長に変換し、波長変換した光(青色光及び蛍光)を、励起光の光入射側とは反対側に出射する透過型の波長変換装置である。この波長変換装置4は、図3及び図4に示すように、基材41、反射層42及び波長変換素子43を備える。
[Configuration of wavelength converter]
FIG. 3 is a plan view of the wavelength conversion device 4 as viewed from the light incident side, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the wavelength conversion device 4.
As described above, the wavelength conversion device 4 converts the wavelength of the incident excitation light (first wavelength light) into different wavelengths, and converts the wavelength-converted light (blue light and fluorescence) to the light incident side of the excitation light. Is a transmission type wavelength converter that emits light to the opposite side. As shown in FIGS. 3 and 4, the wavelength conversion device 4 includes a base material 41, a reflective layer 42, and a wavelength conversion element 43.

基材41は、波長変換素子43を支持する他、当該波長変換素子43から伝導された熱を放熱する放熱部材である。この基材41の厚さ寸法は、例えば、略1mmに設定されている。このような基材41は、略矩形状に形成され、当該基材41の略中央には、開口部411が形成されている。
開口部411は、略矩形状に形成され、基材41を貫通している。すなわち、開口部411は、入射された光が通過する開口部である。この開口部411の内面には、反射層42が形成され、当該開口部411内には、反射層42を介して内面と接するように、波長変換素子43が配置される。
このような基材41は、本実施形態では、上記集光光学装置312から出射された励起光が波長変換素子43に入射される位置に固定されている。しかしながら、これに限らず、当該基材41は、波長変換素子43の中心P1を中心として、モーター等の回転装置によって回転される構成としてもよい。この場合、基材41に伝導された波長変換素子43の熱を放熱しやすくすることができる。
また、基材41は、本実施形態ではアルミニウムにより構成されている。しかしながら、これに限らず、例えば、金属やセラミックス等、放熱性が高い材料であれば、どのような材料で構成されていてもよい。
The substrate 41 is a heat radiating member that supports the wavelength conversion element 43 and radiates heat conducted from the wavelength conversion element 43. The thickness dimension of this base material 41 is set to about 1 mm, for example. Such a base material 41 is formed in a substantially rectangular shape, and an opening 411 is formed in the approximate center of the base material 41.
The opening 411 is formed in a substantially rectangular shape and penetrates the base material 41. That is, the opening 411 is an opening through which incident light passes. A reflective layer 42 is formed on the inner surface of the opening 411, and the wavelength conversion element 43 is disposed in the opening 411 so as to be in contact with the inner surface through the reflective layer 42.
In the present embodiment, such a base material 41 is fixed at a position where the excitation light emitted from the condensing optical device 312 is incident on the wavelength conversion element 43. However, the present invention is not limited to this, and the base material 41 may be configured to be rotated by a rotating device such as a motor around the center P <b> 1 of the wavelength conversion element 43. In this case, the heat of the wavelength conversion element 43 conducted to the base material 41 can be easily released.
Moreover, the base material 41 is comprised with aluminum in this embodiment. However, the present invention is not limited to this, and any material may be used as long as the material has high heat dissipation, such as metal or ceramics.

反射層42は、入射された光(具体的には、第1波長の光(励起光)、第2波長の光(青色光)及び第3波長の光(蛍光))を反射させる。この反射層42は、開口部411の内面に蒸着されている。このため、波長変換素子43の熱は、反射層42を介して基材41に伝導される。   The reflective layer 42 reflects incident light (specifically, light having a first wavelength (excitation light), light having a second wavelength (blue light), and light having a third wavelength (fluorescence)). The reflective layer 42 is deposited on the inner surface of the opening 411. For this reason, the heat of the wavelength conversion element 43 is conducted to the base material 41 through the reflective layer 42.

波長変換素子43は、上記基材41の開口部411に設けられ、入射された励起光を異なる波長の光に変換して出射する。この波長変換素子43は、無機材、例えば、セラミックにより形成されるセラミック蛍光体である。このような波長変換素子43は、図3及び図4に示すように、第1波長変換部431及び第2波長変換部432を有する。
なお、本実施形態では、波長変換素子43の厚さ寸法は、略1mmに設定されているが、当該厚さ寸法は、1mmより小さくてもよい。この場合、上記基材41の厚さ寸法もこれに合わせて、1mmより小さくしてもよい。
The wavelength conversion element 43 is provided in the opening 411 of the base material 41, and converts incident excitation light into light of a different wavelength and emits it. The wavelength conversion element 43 is a ceramic phosphor formed of an inorganic material, for example, ceramic. Such a wavelength conversion element 43 includes a first wavelength conversion unit 431 and a second wavelength conversion unit 432 as illustrated in FIGS. 3 and 4.
In the present embodiment, the thickness dimension of the wavelength conversion element 43 is set to approximately 1 mm, but the thickness dimension may be smaller than 1 mm. In this case, the thickness dimension of the base material 41 may be smaller than 1 mm in accordance with this.

第1波長変換部431は、入射された第1波長の光(励起光)を異なる波長の光(青色光)に変換する。例えば、第1波長変換部431は、第1波長の励起光を当該第1波長よりも長波長の第2波長の光に波長変換する。
具体的な例を挙げると、第1波長変換部431は、固体光源311から出射された励起光(ピーク波長:略455nm)を青色光(ピーク波長:略480nm)に変換する。このような第1波長変換部431の波長変換材料には、青色蛍光体が含まれ、例えば、セラミック蛍光体や、蛍光体粉末とガラスバインダーとを混合した蛍光体により構成される。このような第1波長変換部431は、後述する第2波長変換部432の凹部4321に位置している。
The first wavelength conversion unit 431 converts the incident first wavelength light (excitation light) into different wavelength light (blue light). For example, the first wavelength conversion unit 431 converts the wavelength of the first wavelength excitation light into light having a second wavelength longer than the first wavelength.
As a specific example, the first wavelength conversion unit 431 converts the excitation light (peak wavelength: approximately 455 nm) emitted from the solid light source 311 into blue light (peak wavelength: approximately 480 nm). The wavelength conversion material of the first wavelength conversion unit 431 includes a blue phosphor, and is composed of, for example, a ceramic phosphor or a phosphor obtained by mixing phosphor powder and a glass binder. Such a 1st wavelength conversion part 431 is located in the recessed part 4321 of the 2nd wavelength conversion part 432 mentioned later.

第2波長変換部432は、入射された第1波長の光(励起光)及び第2波長の光を当該第2波長の光より長波長の光である第3波長の光に変換する。具体的な例を挙げると、第2波長変換部432は、直接第2波長変換部432に入射された励起光(ピーク波長:略455nm)、及び第1波長変換部431から出射された青色光(ピーク波長:略480nm)の一部を、蛍光(ピーク波長:略550nm)に変換する。このような第2波長変換部432の波長変換材料には、黄色蛍光体と、緑色蛍光体及び赤色蛍光体とのいずれかの混合物が含まれる。これら蛍光体の含有比率は、照明装置31から出射される照明光WLの波長に基づいて設定される。このような蛍光体としては、例えば、セラミック蛍光体や、蛍光体粉末とガラスバインダーとを混合した蛍光体により構成される。
なお、本実施形態では、第2波長変換部432を形成するペーストに凹部4321を形成し、当該凹部4321内に第1波長変換部431を形成するペーストを配置した上、焼結させることにより、上記波長変換素子43が形成される。
The second wavelength conversion unit 432 converts the incident first wavelength light (excitation light) and the second wavelength light into the third wavelength light that is longer than the second wavelength light. As a specific example, the second wavelength conversion unit 432 includes excitation light (peak wavelength: approximately 455 nm) directly incident on the second wavelength conversion unit 432 and blue light emitted from the first wavelength conversion unit 431. A part of (peak wavelength: about 480 nm) is converted into fluorescence (peak wavelength: about 550 nm). Such a wavelength conversion material of the second wavelength conversion unit 432 includes a yellow phosphor, and a mixture of any one of a green phosphor and a red phosphor. The content ratio of these phosphors is set based on the wavelength of the illumination light WL emitted from the illumination device 31. Examples of such phosphors include ceramic phosphors and phosphors obtained by mixing phosphor powder and glass binder.
In the present embodiment, the concave portion 4321 is formed in the paste forming the second wavelength conversion portion 432, the paste for forming the first wavelength conversion portion 431 is disposed in the concave portion 4321, and then sintered. The wavelength conversion element 43 is formed.

また、第2波長変換部432は、励起光の入射側に凹部4321を有する。
凹部4321は、図3に示すように、波長変換素子43を光入射側から見て、略中央に略円形状に形成されている。この凹部4321は、図4に示すように、波長変換素子43の中心P1を中心とするボウル状に形成されている。すなわち、凹部4321は、励起光の光出射側に向けて径寸法が小さくなるすり鉢状に形成されている。この凹部4321には、上述したように、第1波長変換部431が配置される。このように、第1波長変換部431は、第2波長変換部432より照明光軸Axに沿った方向から見て外形寸法が小さい。また、第1波長変換部431及び第2波長変換部432のそれぞれの中心は、波長変換素子43の中心P1と略一致するように配置されている。
ここで、長波長の光を出射する第2波長変換部432は、短波長の光を出射する第1波長変換部431に比べて、入射される光(励起光)に対するストークスロスが大きいので、第2波長変換部432は、第1波長変換部431に比べて温度が上昇しやすい特性を有する。
このため、本実施形態では、より温度が上昇しやすい第2波長変換部432を放熱部材として機能する基材41(開口部411)側に位置している。換言すると、より温度が上昇しにくい第1波長変換部431は、励起光の入射方向から見て、第2波長変換部432の内側に配置されている。すなわち、波長変換素子43の励起光入射面の内側に第1波長変換部431が配置され、外側に第2波長変換部432が配置されている。
The second wavelength conversion unit 432 has a recess 4321 on the incident side of the excitation light.
As shown in FIG. 3, the concave portion 4321 is formed in a substantially circular shape substantially at the center when the wavelength conversion element 43 is viewed from the light incident side. As shown in FIG. 4, the recess 4321 is formed in a bowl shape centered on the center P <b> 1 of the wavelength conversion element 43. That is, the concave portion 4321 is formed in a mortar shape whose diameter is reduced toward the light emission side of the excitation light. As described above, the first wavelength converter 431 is disposed in the recess 4321. As described above, the first wavelength conversion unit 431 has a smaller outer dimension than the second wavelength conversion unit 432 when viewed from the direction along the illumination optical axis Ax. The centers of the first wavelength conversion unit 431 and the second wavelength conversion unit 432 are arranged so as to substantially coincide with the center P1 of the wavelength conversion element 43.
Here, the second wavelength conversion unit 432 that emits light with a long wavelength has a larger Stokes loss with respect to incident light (excitation light) than the first wavelength conversion unit 431 that emits light with a short wavelength. The second wavelength conversion unit 432 has a characteristic that the temperature is likely to rise as compared with the first wavelength conversion unit 431.
For this reason, in this embodiment, the 2nd wavelength conversion part 432 which temperature rises more easily is located in the base material 41 (opening part 411) side which functions as a heat radiating member. In other words, the first wavelength conversion unit 431 that is less likely to increase in temperature is disposed inside the second wavelength conversion unit 432 when viewed from the incident direction of the excitation light. That is, the first wavelength conversion unit 431 is disposed inside the excitation light incident surface of the wavelength conversion element 43 and the second wavelength conversion unit 432 is disposed outside.

[波長変換素子に入射される励起光の照射領域]
集光光学装置312を介して波長変換素子43に入射される励起光は、図3及び図4に示すように、図3に破線にて示した第1照射領域R1から図3に一点鎖線にて示した第2照射領域R2の範囲内にて調整された照射領域内、すなわち、波長変換素子43から出射される出射光(照明光)の波長に応じて調整された照射領域内に入射される。例えば、集光光学装置312を構成する第1レンズ3121及び第2レンズ3122の位置を変化させる(照明光軸Axに沿って移動させる)ことによって、波長変換素子43に入射される励起光の照射領域(光束径)が拡縮する。
[Irradiation area of excitation light incident on wavelength conversion element]
As shown in FIGS. 3 and 4, the excitation light incident on the wavelength conversion element 43 via the condensing optical device 312 is changed from a first irradiation region R1 shown by a broken line in FIG. 3 to a one-dot chain line in FIG. In the irradiation region adjusted within the range of the second irradiation region R2 shown, that is, in the irradiation region adjusted according to the wavelength of the emitted light (illumination light) emitted from the wavelength conversion element 43. The For example, the irradiation of the excitation light incident on the wavelength conversion element 43 by changing the positions of the first lens 3121 and the second lens 3122 constituting the condensing optical device 312 (moving along the illumination optical axis Ax). The area (light beam diameter) expands and contracts.

この第1照射領域R1は、集光光学装置312により最も光束径が小さく設定された場合の照射領域であり、当該第1照射領域R1は、第1波長変換部431の略中央部分に設定される。この場合、集光光学装置312から出射された励起光の略全ては、第1波長変換部431に入射されて青色光(第2波長の光)に変換される。この青色光は、当該青色光に変換されることなく当該第1波長変換部431を透過した励起光とともに、第2波長変換部432側に進行する。そして、第2波長変換部432に入射された励起光及び青色光の一部は、蛍光(第3波長の光)に変換され、当該第2波長変換部432により当該蛍光に変換されない励起光及び青色光とともに、当該第2波長変換部432内を進行し、第2波長変換部432の外側に出射される。すなわち、第1照射領域R1に入射された励起光の一部は、第1波長変換部431及び第2波長変換部432により、青色光及び蛍光に変換され、変換されなかった励起光とともに、第2波長変換部432の光出射面4323から出射される。   The first irradiation region R1 is an irradiation region when the light beam diameter is set to be the smallest by the condensing optical device 312, and the first irradiation region R1 is set at a substantially central portion of the first wavelength conversion unit 431. The In this case, substantially all of the excitation light emitted from the condensing optical device 312 enters the first wavelength conversion unit 431 and is converted into blue light (second wavelength light). The blue light travels toward the second wavelength conversion unit 432 together with the excitation light that has passed through the first wavelength conversion unit 431 without being converted into the blue light. Then, a part of the excitation light and blue light incident on the second wavelength conversion unit 432 is converted into fluorescence (light of the third wavelength), and excitation light that is not converted into the fluorescence by the second wavelength conversion unit 432 and Along with the blue light, the light travels in the second wavelength conversion unit 432 and is emitted to the outside of the second wavelength conversion unit 432. That is, a part of the excitation light incident on the first irradiation region R1 is converted into blue light and fluorescence by the first wavelength conversion unit 431 and the second wavelength conversion unit 432, together with the excitation light that has not been converted, The light is emitted from the light exit surface 4323 of the two-wavelength converter 432.

このように、第1照射領域R1に励起光が入射される場合、第1波長変換部431及び第2波長変換部432のうち、第2波長変換部432の光入射面4322には、励起光が入射されないので、第2波長変換部432には、第1波長変換部431を進行した励起光及び青色光が入射される。すなわち、第2波長変換部432の一部にのみ励起光及び青色光が入射されるので、当該第1波長変換部431及び第2波長変換部432を備える波長変換素子43(光出射面4323)から出射される光は、第2波長変換部432により変換された蛍光の割合よりも第1波長変換部431から出射される青色光の割合の方が高くなる。換言すると、第1照射領域R1に励起光が入射された場合、波長変換素子43から出射される光は、青色光の比率が蛍光の比率よりも高くなる。   As described above, when the excitation light is incident on the first irradiation region R <b> 1, the excitation light is incident on the light incident surface 4322 of the second wavelength conversion unit 432 among the first wavelength conversion unit 431 and the second wavelength conversion unit 432. Is not incident, the excitation light and the blue light that have traveled through the first wavelength conversion unit 431 are incident on the second wavelength conversion unit 432. That is, since the excitation light and the blue light are incident only on a part of the second wavelength conversion unit 432, the wavelength conversion element 43 (light emitting surface 4323) including the first wavelength conversion unit 431 and the second wavelength conversion unit 432 is included. The ratio of the blue light emitted from the first wavelength conversion unit 431 is higher than the ratio of the fluorescence converted by the second wavelength conversion unit 432. In other words, when the excitation light is incident on the first irradiation region R1, the ratio of blue light to the light emitted from the wavelength conversion element 43 is higher than the ratio of fluorescence.

また、第2波長変換部432の光入射面4322には、励起光が入射されないので、第2波長変換部432の光入射面4322が当該励起光により温度が上昇することを抑制できる。このため、第2波長変換部432には、第1波長変換部431にて波長変換された青色光及び当該第1波長変換部431にて波長変換されなかった励起光が入射し、これら青色光及び励起光を蛍光に変換する際に熱が生じる。そして、第2波長変換部432には、第1波長変換部431からの熱が更に伝導され、当該伝導された熱及び当該第2波長変換部432にて生じた熱が当該第2波長変換部432から放熱部材としての基材41に伝導される。すなわち、第1照射領域R1に励起光が入射された場合、後述する第2照射領域R2に励起光が入射される場合に比べて、第2波長変換部432の熱が上昇することを抑制できる。   In addition, since the excitation light is not incident on the light incident surface 4322 of the second wavelength conversion unit 432, the temperature of the light incident surface 4322 of the second wavelength conversion unit 432 can be prevented from rising due to the excitation light. Therefore, the blue light wavelength-converted by the first wavelength conversion unit 431 and the excitation light not wavelength-converted by the first wavelength conversion unit 431 are incident on the second wavelength conversion unit 432, and these blue light And heat is generated when the excitation light is converted into fluorescence. Then, heat from the first wavelength conversion unit 431 is further conducted to the second wavelength conversion unit 432, and the conducted heat and the heat generated in the second wavelength conversion unit 432 are the second wavelength conversion unit. Conducted from 432 to the base material 41 as a heat dissipation member. That is, when the excitation light is incident on the first irradiation region R1, it is possible to suppress an increase in the heat of the second wavelength conversion unit 432 as compared with the case where the excitation light is incident on the second irradiation region R2 described later. .

一方、第2照射領域R2は、集光光学装置312により最も光束径が大きく設定された場合の照射領域であり、当該第2照射領域R2は、第1波長変換部431の全領域及び第2波長変換部432の略半分の領域に設定される。すなわち、第2照射領域R2は、第1照射領域R1の全領域を含む領域に設定されている。
この場合、上記第1波長変換部431に入射された励起光は、上記第1照射領域R1に入射された場合と同様に、一部の光が青色光及び蛍光に変換され、変換されなかった励起光とともに、第2波長変換部432の光出射面4323から出射される。
また、第2波長変換部432に入射された励起光(第1波長の光)は、当該励起光の一部の光が蛍光(第3波長の光)に変換され、当該蛍光は、当該蛍光に変換されることなく当該第2波長変換部432を透過した励起光とともに、第2波長変換部432を進行し、第2波長変換部432の光出射面4323から出射される。また、第2波長変換部432内を進行し、開口部411に位置する反射層42に入射された上記各光は、当該反射層42により反射され、第2波長変換部432の光出射面4323から出射される。
すなわち、第2照射領域R2に入射された励起光の一部は、第1波長変換部431及び第2波長変換部432により、青色光及び蛍光に変換され、変換されなかった励起光とともに、第2波長変換部432の光出射面4323から出射される。
On the other hand, the second irradiation region R2 is an irradiation region when the light beam diameter is set to be the largest by the condensing optical device 312, and the second irradiation region R2 includes the entire region of the first wavelength conversion unit 431 and the second region. It is set to a substantially half region of the wavelength converter 432. That is, the second irradiation region R2 is set to a region including the entire region of the first irradiation region R1.
In this case, the excitation light incident on the first wavelength conversion unit 431 was not converted because part of the light was converted into blue light and fluorescence as in the case where the excitation light was incident on the first irradiation region R1. The light is emitted from the light exit surface 4323 of the second wavelength conversion unit 432 together with the excitation light.
In addition, the excitation light (first wavelength light) incident on the second wavelength conversion unit 432 is converted into fluorescence (third wavelength light) as a part of the excitation light. Together with the excitation light that has passed through the second wavelength conversion unit 432 without being converted into the second wavelength conversion unit 432, the second wavelength conversion unit 432 travels and is emitted from the light emission surface 4323 of the second wavelength conversion unit 432. In addition, each of the lights traveling in the second wavelength conversion unit 432 and incident on the reflection layer 42 located in the opening 411 is reflected by the reflection layer 42, and the light emission surface 4323 of the second wavelength conversion unit 432. It is emitted from.
That is, a part of the excitation light incident on the second irradiation region R2 is converted into blue light and fluorescence by the first wavelength conversion unit 431 and the second wavelength conversion unit 432, together with the excitation light that has not been converted, The light is emitted from the light exit surface 4323 of the two-wavelength converter 432.

このように、第2照射領域R2に励起光が入射される場合、第1波長変換部431の光入射面4311の全領域及び第2波長変換部432の光入射面4322の略半分の領域に励起光が入射されるので、当該第1波長変換部431及び第2波長変換部432を備える波長変換素子43(光出射面4323)から出射される光は、第2波長変換部432により変換された蛍光の割合が第1波長変換部431から出射される青色光の割合より多くなる。換言すると、第2照射領域R2に励起光が入射された場合、波長変換素子43から出射される光は、青色光の比率が蛍光の比率よりも低くなる。このため、第2照射領域R2に励起光が入射されると、当該波長変換素子43から出射される光は、赤、青及び緑色の強度が高い照明光となる。   Thus, when the excitation light is incident on the second irradiation region R2, the entire region of the light incident surface 4311 of the first wavelength conversion unit 431 and the region substantially half of the light incident surface 4322 of the second wavelength conversion unit 432 are disposed. Since the excitation light is incident, the light emitted from the wavelength conversion element 43 (light emitting surface 4323) including the first wavelength conversion unit 431 and the second wavelength conversion unit 432 is converted by the second wavelength conversion unit 432. The ratio of the fluorescent light is larger than the ratio of the blue light emitted from the first wavelength conversion unit 431. In other words, when excitation light is incident on the second irradiation region R2, the light emitted from the wavelength conversion element 43 has a blue light ratio lower than a fluorescence ratio. For this reason, when excitation light is incident on the second irradiation region R2, the light emitted from the wavelength conversion element 43 becomes illumination light having high intensities of red, blue, and green.

また、第2波長変換部432の光入射面4322の略半分の領域には、励起光が入射されるので、第2波長変換部432には、第1波長変換部431からの熱が伝導される他、第2波長変換部432に入射された励起光による熱が生じる。これらの熱は、第2波長変換部432から放熱部材としての基材41に伝導され、放熱される。
このように、本実施形態では、第1照射領域R1から第2照射領域R2の範囲にて波長変換素子43に照射される励起光の照射領域を変更できるので、当該波長変換素子43から出射される光の青色光及び蛍光の割合を種々変更できる。
In addition, since excitation light is incident on substantially half of the light incident surface 4322 of the second wavelength conversion unit 432, heat from the first wavelength conversion unit 431 is conducted to the second wavelength conversion unit 432. In addition, heat is generated by the excitation light incident on the second wavelength conversion unit 432. These heats are conducted from the second wavelength conversion unit 432 to the base material 41 as a heat radiating member and radiated.
Thus, in this embodiment, since the irradiation area | region of the excitation light irradiated to the wavelength conversion element 43 in the range of 1st irradiation area | region R1 to 2nd irradiation area | region R2 can be changed, it is radiate | emitted from the said wavelength conversion element 43. Various ratios of blue light and fluorescence can be changed.

[実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1は、以下の効果を奏する。
波長変換素子43が基材41の開口部411の内面により支持され、当該内面と波長変換素子43とが熱伝導可能に当接しているので、波長変換素子43に上記第1波長の光(励起光)が入射された際に生じる熱を基材41に効率よく伝導できる。
ここで、長波長の光を出射する波長変換部(第2波長変換部432)は、短波長の光を出射する波長変換部(第1波長変換部431)より、入射される光(第1波長の光)により温度が上昇しやすい特性を有する。
本実施形態によれば、第1波長変換部431が励起光の中心軸側に位置する、すなわち、第2波長変換部432が第1波長変換部431より外側に位置しているので、当該第2波長変換部432が基材41の開口部411の内面に熱伝導可能に当接する。このように、入射される光により温度が上昇しやすい第2波長変換部432が上記開口部411の内面に当接するので、当該第2波長変換部432の上記入射された光に基づく熱は、基材41に効率よく伝導される。これによれば、第2波長変換部432、ひいては、第1波長変換部431及び当該第2波長変換部432を有する波長変換素子43を効率よく冷却できるので、当該波長変換素子43に入射された励起光(第1波長の光)の波長変換効率が低下することを抑制できる。従って、波長変換素子43に入射された励起光の波長変換効率の低下を抑制できる。
[Effect of the embodiment]
The projector 1 according to the present embodiment described above has the following effects.
Since the wavelength conversion element 43 is supported by the inner surface of the opening 411 of the base material 41 and the inner surface and the wavelength conversion element 43 are in contact with each other so as to be able to conduct heat, the wavelength conversion element 43 has light of the first wavelength (excitation Heat generated when light is incident can be efficiently conducted to the base material 41.
Here, the wavelength conversion unit (second wavelength conversion unit 432) that emits long-wavelength light receives light (first wavelength) from the wavelength conversion unit (first wavelength conversion unit 431) that emits short-wavelength light. It has a characteristic that the temperature is likely to rise due to light of a wavelength.
According to the present embodiment, the first wavelength conversion unit 431 is located on the central axis side of the excitation light, that is, the second wavelength conversion unit 432 is located outside the first wavelength conversion unit 431. The two-wavelength conversion unit 432 contacts the inner surface of the opening 411 of the base material 41 so as to allow heat conduction. As described above, since the second wavelength conversion unit 432 whose temperature is likely to rise due to the incident light contacts the inner surface of the opening 411, the heat based on the incident light of the second wavelength conversion unit 432 is Conducted efficiently to the substrate 41. According to this, since the wavelength conversion element 43 which has the 2nd wavelength conversion part 432 and by extension the 1st wavelength conversion part 431 and the said 2nd wavelength conversion part 432 can be cooled efficiently, it injects into the said wavelength conversion element 43 It can suppress that the wavelength conversion efficiency of excitation light (light of the 1st wavelength) falls. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the wavelength conversion efficiency of the excitation light incident on the wavelength conversion element 43.

第1波長変換部431が第2波長変換部432を第1波長の光(励起光)の光入射側から見て、略中央に形成された凹部4321に配置されているので、上記開口部411の内面には、第2波長変換部432のみが当接する。これによれば、温度が上昇しやすい第2波長変換部432の熱を基材41により確実に伝導できる。従って、波長変換素子43に入射された励起光の波長変換効率をより向上できる。   The first wavelength conversion unit 431 is disposed in the recess 4321 formed substantially at the center when the second wavelength conversion unit 432 is viewed from the light incident side of the first wavelength light (excitation light). Only the second wavelength conversion unit 432 is in contact with the inner surface. According to this, the heat | fever of the 2nd wavelength conversion part 432 which temperature tends to rise can be reliably conducted by the base material 41. Therefore, the wavelength conversion efficiency of the excitation light incident on the wavelength conversion element 43 can be further improved.

波長変換素子43がセラミック等の無機材により構成されているので、有機材によって形成されている場合に比べて、波長変換素子43の劣化を抑制できる。従って、照明装置31の信頼性を向上させることができる。   Since the wavelength conversion element 43 is made of an inorganic material such as ceramic, deterioration of the wavelength conversion element 43 can be suppressed as compared with a case where the wavelength conversion element 43 is made of an organic material. Therefore, the reliability of the lighting device 31 can be improved.

開口部411との内面に位置する反射層42により、第1波長の光(励起光)、第2波長の光(青色光)及び第3波長の光(蛍光)が反射され、波長変換素子43に入射され、当該波長変換素子43により波長変換されて出射される光(照明光)の出射効率を高めることができる。   The reflection layer 42 located on the inner surface of the opening 411 reflects the first wavelength light (excitation light), the second wavelength light (blue light), and the third wavelength light (fluorescence). It is possible to increase the emission efficiency of light (illumination light) that is incident on the light and is wavelength-converted by the wavelength conversion element 43 and emitted.

波長変換装置4を備えた照明装置31は、波長変換装置4に入射された光により生じた熱を効率よく基材41に伝導できる。従って、安定して入射された励起光を波長変換素子43により波長変換できるので、当該照明装置31の信頼性及び安定性を高くできる。   The illumination device 31 including the wavelength conversion device 4 can efficiently conduct the heat generated by the light incident on the wavelength conversion device 4 to the base material 41. Therefore, since the wavelength of the stably incident excitation light can be converted by the wavelength conversion element 43, the reliability and stability of the illumination device 31 can be increased.

本実施形態では、例えば、第2波長の光が青色光であり、第3波長の光が蛍光であるため、照明装置31から出射される照明光を、白色光とすることができる。従って、固体光源311から出射された励起光(青色光)を分けて拡散させる構成を別途設ける必要や、青色光用の光源を別途設ける必要がないので、照明装置31の構成を簡略化できる。   In the present embodiment, for example, the second wavelength light is blue light, and the third wavelength light is fluorescence. Therefore, the illumination light emitted from the illumination device 31 can be white light. Therefore, it is not necessary to separately provide a configuration for separately diffusing the excitation light (blue light) emitted from the solid light source 311, and it is not necessary to separately provide a light source for blue light, so that the configuration of the illumination device 31 can be simplified.

また、波長変換装置4を備えた照明装置31は、安定して入射された励起光を波長変換素子43により波長変換できるので、当該照明装置31を備えたプロジェクター1の信頼性及び安定性を高くできる。   In addition, since the illumination device 31 including the wavelength conversion device 4 can convert the wavelength of the stably incident excitation light by the wavelength conversion element 43, the reliability and stability of the projector 1 including the illumination device 31 is increased. it can.

[実施形態の変形]
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、波長変換装置4の第2波長変換部432は、略半円球状の凹部4321を有し、当該凹部4321に第1波長変換部431が設けられることとした。しかしながら、これに限らず、凹部4321の形状及び当該凹部4321に設けられる第1波長変換部431の形状は、他の形状でもよい。
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In the embodiment, the second wavelength conversion unit 432 of the wavelength conversion device 4 has the substantially semispherical concave portion 4321, and the first wavelength conversion portion 431 is provided in the concave portion 4321. However, the present invention is not limited to this, and the shape of the recess 4321 and the shape of the first wavelength conversion unit 431 provided in the recess 4321 may be other shapes.

[第1変形例]
図5は、波長変換装置4の第1変形例としての波長変換装置4Aを示す平面図である。
例えば、図5に示す波長変換装置4Aは、上記波長変換装置4と同様に、基材41、反射層42を有する他、波長変換素子43に代えて波長変換素子43Aを有する。この波長変換素子43Aの第2波長変換部432Aは、図5に示すように、当該第2波長変換部432Aの略中央に、励起光の入射方向側から見て、略正方形状の凹部4321Aを有し、当該凹部4321Aに第1波長変換部431Aが配置される。
このような波長変換装置4Aによっても、上記波長変換装置4と同様の効果を奏することができ、当該波長変換装置4Aが波長変換装置4に代えて採用された照明装置及びプロジェクターによっても、上記照明装置31及びプロジェクター1と同様の効果を奏することができる。
また、凹部4321Aは、励起光の入射方向側から見て、略正方形状であることとしたが、これに限らず、長方形状であってもよいし、略正三角形状、略正五角形状等の他の多角形状であってもよい。
[First Modification]
FIG. 5 is a plan view showing a wavelength conversion device 4 </ b> A as a first modification of the wavelength conversion device 4.
For example, a wavelength conversion device 4A shown in FIG. As shown in FIG. 5, the second wavelength conversion unit 432A of the wavelength conversion element 43A has a substantially square-shaped recess 4321A at the approximate center of the second wavelength conversion unit 432A when viewed from the incident direction side of the excitation light. And the first wavelength converter 431A is disposed in the concave portion 4321A.
Even with such a wavelength conversion device 4A, the same effects as those of the wavelength conversion device 4 can be obtained, and the illumination device and the projector in which the wavelength conversion device 4A is used instead of the wavelength conversion device 4 can also provide the illumination. The same effects as those of the device 31 and the projector 1 can be obtained.
In addition, the concave portion 4321A has a substantially square shape when viewed from the incident direction side of the excitation light. Other polygonal shapes may be used.

[第2変形例]
図6は、波長変換装置4の第2変形例としての波長変換装置4Bを示す平面図である。
例えば、図6に示す波長変換装置4Bは、上記波長変換装置4と同様に、基材41、反射層42を有する他、波長変換素子43に代えて波長変換素子43Bを有する。この波長変換素子43Bの第2波長変換部432Bは、図6に示すように、当該第2波長変換部432Bの略中央を挟んで、上記開口部411の内面における一端から他端まで延びる略矩形状の凹部4321Bを有し、当該凹部4321Bに第1波長変換部431Bが配置される。
このような波長変換装置4Bによっても、上記波長変換装置4と同様の効果を奏することができ、当該波長変換装置4Bが波長変換装置4に代えて採用された照明装置及びプロジェクターによっても、上記照明装置31及びプロジェクター1と同様の効果を奏することができる。
[Second Modification]
FIG. 6 is a plan view showing a wavelength conversion device 4 </ b> B as a second modification of the wavelength conversion device 4.
For example, the wavelength conversion device 4B illustrated in FIG. 6 includes the base material 41 and the reflective layer 42 as well as the wavelength conversion device 4, and includes a wavelength conversion element 43B instead of the wavelength conversion element 43. As shown in FIG. 6, the second wavelength conversion section 432B of the wavelength conversion element 43B has a substantially rectangular shape extending from one end to the other end of the inner surface of the opening 411 with the approximate center of the second wavelength conversion section 432B interposed therebetween. The concave portion 4321B has a shape, and the first wavelength conversion portion 431B is disposed in the concave portion 4321B.
Such a wavelength conversion device 4B can provide the same effects as the wavelength conversion device 4. The illumination device and projector in which the wavelength conversion device 4B is used instead of the wavelength conversion device 4 can also provide the illumination. The same effects as those of the device 31 and the projector 1 can be obtained.

すなわち、上記実施形態において、第2波長変換部432の凹部4321の形状は、どのような形状であってもよく、また、その深さも自由に設定できる。このように、凹部4321の形状を自由に設定することにより、当該凹部4321に設けられる第1波長変換部431の体積も変化し、上記照射領域を変化させた場合と同様に、当該波長変換素子43から出射される光の青色光及び蛍光の割合を種々設定できる。   That is, in the said embodiment, the shape of the recessed part 4321 of the 2nd wavelength conversion part 432 may be what kind of shape, and the depth can also be set freely. Thus, by freely setting the shape of the concave portion 4321, the volume of the first wavelength conversion portion 431 provided in the concave portion 4321 is also changed, and the wavelength conversion element is similar to the case where the irradiation region is changed. Various ratios of the blue light and the fluorescence emitted from the light 43 can be set.

[第3変形例]
また、上記実施形態では、第2波長変換部432は、凹部4321を有し、当該凹部4321内に第1波長変換部431が設けられることとしたが、これに限らない。
図7は、波長変換装置4の第3変形例としての波長変換装置4Cを示す断面図である。
本変形例では、第2波長変換部432Cは、上記凹部4321に代えて貫通孔4321Cを備える。波長変換素子43Cの第2波長変換部432Bの略中央部分には、図7に示すように、貫通孔4321Cが形成されている。この貫通孔4321Cは、第2波長変換部432Bの光入射面4322から光出射面4323に向けて延びる貫通孔であり、光出射面4323に向かうに従って、寸法が小さくなっている。この貫通孔4321Cには、第1波長変換部431Cが設けられる。このため、本変形例では、第1波長変換部431Cは、光入射面4311及び光出射面4312を有し、光入射面4311の面積は、光出射面4312よりも大きい。
このため、本変形例においては、第1照射領域R1に励起光が入射されると、当該励起光の殆どが第1波長変換部431Cのみを透過するので、当該波長変換素子43からは、励起光及び青色光が出射される。このため、青色光のみを出射する照明装置として、好適に用いることができる。
[Third Modification]
Moreover, in the said embodiment, although the 2nd wavelength conversion part 432 has the recessed part 4321 and the 1st wavelength conversion part 431 was provided in the said recessed part 4321, it is not restricted to this.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a wavelength conversion device 4 </ b> C as a third modification of the wavelength conversion device 4.
In the present modification, the second wavelength conversion unit 432C includes a through hole 4321C instead of the concave portion 4321. As shown in FIG. 7, a through-hole 4321C is formed at a substantially central portion of the second wavelength conversion portion 432B of the wavelength conversion element 43C. The through-hole 4321C is a through-hole extending from the light incident surface 4322 of the second wavelength conversion unit 432B toward the light emitting surface 4323, and the size of the through hole 4321C decreases toward the light emitting surface 4323. A first wavelength conversion portion 431C is provided in the through hole 4321C. For this reason, in this modification, the first wavelength conversion unit 431 </ b> C includes the light incident surface 4311 and the light emitting surface 4312, and the area of the light incident surface 4311 is larger than that of the light emitting surface 4312.
For this reason, in this modified example, when the excitation light is incident on the first irradiation region R1, most of the excitation light is transmitted only through the first wavelength conversion unit 431C. Light and blue light are emitted. For this reason, it can be suitably used as an illumination device that emits only blue light.

また、第2照射領域R2に励起光が入射された場合、上記波長変換素子43,43A,43Bと同様に、当該波長変換素子43Cからは、励起光、青色光及び蛍光が出射されるので、当該波長変換素子43Cを備える照明装置及び当該照明装置を備えるプロジェクターとして好適に用いることができる。すなわち、本変形例においては、第2照射領域R2に励起光が入射される場合に、上記波長変換装置4と同様の効果を奏することができ、当該波長変換装置4Cが波長変換装置4に代えて採用された照明装置及びプロジェクターによっても、上記照明装置31及びプロジェクター1と同様の効果を奏することができる。
すなわち、第2波長変換部432は、凹部4321を有していなくてもよく、第1波長変換部431が第2波長変換部432よりも内側に位置していればよい。
In addition, when excitation light is incident on the second irradiation region R2, excitation light, blue light, and fluorescence are emitted from the wavelength conversion element 43C in the same manner as the wavelength conversion elements 43, 43A, and 43B. It can be suitably used as an illumination device including the wavelength conversion element 43C and a projector including the illumination device. That is, in this modification, when excitation light is incident on the second irradiation region R2, the same effect as the wavelength conversion device 4 can be obtained, and the wavelength conversion device 4C is replaced with the wavelength conversion device 4. Even with the illumination device and projector employed in this manner, the same effects as those of the illumination device 31 and the projector 1 can be obtained.
That is, the second wavelength conversion unit 432 does not have to have the concave portion 4321, and the first wavelength conversion unit 431 only needs to be located inside the second wavelength conversion unit 432.

上記実施形態では、基材41は、開口部411を有することとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、基材がそれぞれ環状の第1基材及び第2基材によって形成され、第1基材と第2基材とによって励起光の第1方向に直交する側方にて挟持されるように環状の波長変換素子が設けられ、当該基材の中心を回転中心として回転させる構成でもよい。この場合であっても、基材に伝導された波長変換素子43の熱を放熱しやすくすることができる。   In the above embodiment, the base material 41 has the opening 411. However, the present invention is not limited to this. For example, the base material is formed by an annular first base material and a second base material, respectively, and is sandwiched between the first base material and the second base material at a side perpendicular to the first direction of the excitation light. A configuration in which an annular wavelength conversion element is provided and the center of the substrate is rotated about the rotation center may be employed. Even in this case, the heat of the wavelength conversion element 43 conducted to the substrate can be easily released.

上記実施形態では、集光光学装置312は、第1レンズ3121及び第2レンズ3122を備え、これら第1レンズ3121及び第2レンズ3122の位置を上記照明光軸Axに沿って移動させることで、波長変換素子43の第1照射領域R1から第2照射領域R2の範囲にて照射範囲を変更できることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、上記照射領域は、予め設定されていてもよい。
この場合、波長変換素子43に入射され、出射される光の青色光及び蛍光の割合を変更する場合には、当該波長変換素子43に代えて、上記波長変換素子43A〜43Cのいずれかを設けることとすればよい。この場合であっても、上記実施形態に係る照明装置31及びプロジェクター1と同様の効果を奏することができる。
In the above embodiment, the condensing optical device 312 includes the first lens 3121 and the second lens 3122, and the positions of the first lens 3121 and the second lens 3122 are moved along the illumination optical axis Ax. The irradiation range can be changed in the range from the first irradiation region R1 to the second irradiation region R2 of the wavelength conversion element 43. However, the present invention is not limited to this. For example, the irradiation area may be set in advance.
In this case, when changing the ratio of blue light and fluorescence of light incident on and emitted from the wavelength conversion element 43, any one of the wavelength conversion elements 43A to 43C is provided instead of the wavelength conversion element 43. You can do that. Even in this case, the same effects as those of the lighting device 31 and the projector 1 according to the embodiment can be obtained.

上記実施形態では、波長変換素子43は、無機材(セラミック蛍光体)により構成されていることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、波長変換素子43は、樹脂等の有機材(樹脂バインダーを含む蛍光体等)により形成されていてもよい。この場合、例えば、基材41及び波長変換素子43の厚さ寸法を大きくすれば、開口部411の内面の面積、すなわち、波長変換素子43が当接する基材41の面積を拡大できるので、冷却効率を高めることができる。   In the above embodiment, the wavelength conversion element 43 is made of an inorganic material (ceramic phosphor). However, the present invention is not limited to this. For example, the wavelength conversion element 43 may be formed of an organic material such as a resin (such as a phosphor containing a resin binder). In this case, for example, if the thickness dimension of the base material 41 and the wavelength conversion element 43 is increased, the area of the inner surface of the opening 411, that is, the area of the base material 41 with which the wavelength conversion element 43 abuts can be increased. Efficiency can be increased.

上記実施形態では、開口部411の内面には、反射層42が位置していることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、反射層42はなくてもよい。この場合、波長変換素子43(第2波長変換部432)と開口部411の内面とが直接当接するので、波長変換素子43の熱をより効率よく開口部411の内面、ひいては、放熱部材として機能する基材41に伝導できる。   In the above embodiment, the reflective layer 42 is located on the inner surface of the opening 411. However, the present invention is not limited to this. For example, the reflective layer 42 may not be provided. In this case, since the wavelength conversion element 43 (second wavelength conversion part 432) and the inner surface of the opening 411 are in direct contact with each other, the heat of the wavelength conversion element 43 functions more efficiently as the inner surface of the opening 411, and thus as a heat dissipation member. It is possible to conduct to the base material 41.

上記実施形態では、照明装置31は、波長変換装置4に入射される第1波長の光を出射する光源として、略455nmの波長域にピーク波長を有する励起光を出射する固体光源311を有するとした。そして、波長変換装置4は、第2波長の光として緑色光及び赤色光を含む蛍光を出射するとした。しかしながら、これに限らず、波長変換素子に入射される光の波長と、当該波長変換素子の波長変換層にて生じる光の波長とが異なれば、本発明における第1波長、第2波長及び第3波長は、上記に限定されない。波長変換装置4に代えて、波長変換装置4A〜4Cのいずれかが採用される場合でも同様である。   In the said embodiment, when the illuminating device 31 has the solid light source 311 which radiate | emits the excitation light which has a peak wavelength in a wavelength range of about 455 nm as a light source which radiate | emits the light of the 1st wavelength which injects into the wavelength converter 4. did. The wavelength conversion device 4 emits fluorescence including green light and red light as the second wavelength light. However, the present invention is not limited to this. If the wavelength of light incident on the wavelength conversion element is different from the wavelength of light generated in the wavelength conversion layer of the wavelength conversion element, the first wavelength, the second wavelength, and the The three wavelengths are not limited to the above. The same applies to the case where any of the wavelength conversion devices 4A to 4C is employed instead of the wavelength conversion device 4.

上記実施形態では、プロジェクター1は、3つの光変調装置34(34R,34G,34B)を備えるとした。しかしながら、これに限らず、例えば2つ以下、或いは、4つ以上の光変調装置を備えたプロジェクターにも、本発明は適用可能である。
また、光変調装置34は、光入射面と光出射面とが異なる液晶パネルを有する構成であった。しかしながら、これに限らず、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを備えた光変調装置を採用してもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を採用してもよい。
In the above embodiment, the projector 1 includes the three light modulation devices 34 (34R, 34G, and 34B). However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a projector including, for example, two or less or four or more light modulation devices.
Further, the light modulation device 34 has a configuration including a liquid crystal panel in which the light incident surface and the light emitting surface are different. However, the present invention is not limited to this, and a light modulation device including a reflective liquid crystal panel in which the light incident surface and the light emitting surface are the same may be employed. In addition, as long as the light modulation device can modulate an incident light beam and form an image according to image information, a device using a micromirror, for example, a device using a DMD (Digital Micromirror Device) or the like can be used. You may employ | adopt a light modulation apparatus.

また、上記実施形態及び上記変形例1〜3では、波長変換装置4,4A〜4Cは、プロジェクター1に用いられる波長変換装置として説明した。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、上記波長変換装置4,4A〜4Cは、プロジェクター1の照明装置31ではなく、独立して利用可能な照明装置に用いられる構成としてもよい。
なお、上記照明装置として用いられる場合であっても、上記照射領域を第1照射領域R1〜第2照射領域R2の間で変化させれば、出射される光の青色光及び蛍光の割合を変更できる照明装置として好適に用いることができる。
Moreover, in the said embodiment and the said modifications 1-3, the wavelength converters 4 and 4A-4C demonstrated as a wavelength converter used for the projector 1. FIG. However, the present invention is not limited to this. For example, the wavelength converters 4, 4 </ b> A to 4 </ b> C may be configured to be used for an independently available illumination device instead of the illumination device 31 of the projector 1.
Even when used as the illumination device, the ratio of blue light and fluorescence of emitted light is changed by changing the irradiation region between the first irradiation region R1 and the second irradiation region R2. It can be suitably used as a lighting device that can be used.

1…プロジェクター、2…外装筐体、31…照明装置、311…固体光源(光源)、34,34R,34G,34B…光変調装置、36…投射光学装置、4,4A,4B,4C…波長変換装置、41…基材、411…開口部、42…反射層、43,43A,43B,43C…波長変換素子、431,431A,431B,431C…第1波長変換部、4311…光入射面、4312…光出射面、432,432A,432B,432C…第2波長変換部、4321,4321A,4321B…凹部、4322…光入射面、4323…光出射面、Ax…照明光軸、P1…中心、R1…第1照射領域、R2…第2照射領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 2 ... Exterior casing, 31 ... Illumination device, 311 ... Solid light source (light source), 34, 34R, 34G, 34B ... Light modulation device, 36 ... Projection optical device, 4, 4A, 4B, 4C ... Wavelength Conversion device, 41 ... base material, 411 ... opening, 42 ... reflective layer, 43, 43A, 43B, 43C ... wavelength conversion element, 431, 431A, 431B, 431C ... first wavelength conversion unit, 4311 ... light incident surface, 4312: Light exit surface, 432, 432A, 432B, 432C ... Second wavelength converter, 4321, 4321A, 4321B ... Recess, 4322 ... Light entrance surface, 4323 ... Light exit surface, Ax ... Illumination optical axis, P1 ... Center, R1: first irradiation region, R2: second irradiation region.

Claims (6)

光が通過する開口部を有する基材と、
前記開口部の内面に支持され、入射された第1波長の光を異なる波長の光に変換して出射する波長変換素子と、を備え、
前記波長変換素子は、
前記第1波長の光を前記第1波長の光と異なる第2波長の光に変換する第1波長変換部と、
前記第1波長の光及び前記第2波長の光の少なくとも一方の光を当該第2波長の光より長波長の光である第3波長の光に変換する第2波長変換部と、を有し、
前記第1波長変換部は、前記第1波長の光の入射方向から見て、前記第2波長変換部より、前記第1波長の光の中心軸側に位置し、
前記内面と前記波長変換素子とは、熱伝導可能に当接していることを特徴とする波長変換装置。
A substrate having an opening through which light passes;
A wavelength conversion element that is supported by the inner surface of the opening and converts the incident first wavelength light into light of a different wavelength and emits the light, and
The wavelength conversion element is:
A first wavelength converter that converts the light of the first wavelength into light of a second wavelength different from the light of the first wavelength;
A second wavelength conversion unit that converts at least one of the first wavelength light and the second wavelength light into a third wavelength light that is longer than the second wavelength light. ,
The first wavelength conversion unit is located closer to the central axis side of the light of the first wavelength than the second wavelength conversion unit, as viewed from the incident direction of the light of the first wavelength,
The wavelength conversion device, wherein the inner surface and the wavelength conversion element are in contact with each other so as to allow heat conduction.
請求項1に記載の波長変換装置において、
前記第2波長変換部は、当該第2波長変換部を前記第1波長の光の光入射側から見て、略中央に凹部を有し、
前記第1波長変換部は、前記凹部に配置されていることを特徴とする波長変換装置。
In the wavelength converter of Claim 1,
The second wavelength conversion unit has a concave portion at substantially the center when the second wavelength conversion unit is viewed from the light incident side of the first wavelength light,
The wavelength converter according to claim 1, wherein the first wavelength converter is disposed in the recess.
請求項1又は請求項2に記載の波長変換装置において、
前記波長変換素子は、無機材により形成されていることを特徴とする波長変換装置。
In the wavelength converter of Claim 1 or Claim 2,
The wavelength conversion device, wherein the wavelength conversion element is made of an inorganic material.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の波長変換装置において、
前記内面には、前記第1波長の光、前記第2波長の光及び前記第3波長の光の少なくともいずれかを反射させる反射層が位置していることを特徴とする波長変換装置。
In the wavelength converter as described in any one of Claims 1-3,
The wavelength converter according to claim 1, wherein a reflective layer that reflects at least one of the light of the first wavelength, the light of the second wavelength, and the light of the third wavelength is located on the inner surface.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の波長変換装置と、
前記第1波長の光を出射する光源と、を備えることを特徴とする照明装置。
The wavelength conversion device according to any one of claims 1 to 4,
And a light source that emits light of the first wavelength.
請求項5に記載の照明装置と、
前記照明装置から出射された光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
A lighting device according to claim 5;
A light modulation device that modulates light emitted from the illumination device;
And a projection optical device that projects light modulated by the light modulation device.
JP2016127698A 2016-06-28 2016-06-28 Wavelength conversion device, illumination device, and projector Pending JP2018004752A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016127698A JP2018004752A (en) 2016-06-28 2016-06-28 Wavelength conversion device, illumination device, and projector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016127698A JP2018004752A (en) 2016-06-28 2016-06-28 Wavelength conversion device, illumination device, and projector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018004752A true JP2018004752A (en) 2018-01-11

Family

ID=60946394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016127698A Pending JP2018004752A (en) 2016-06-28 2016-06-28 Wavelength conversion device, illumination device, and projector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018004752A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5527058B2 (en) Light source device and projector
JP5979416B2 (en) Light source device and image display device
CN108121139B (en) Wavelength conversion element, light source device, and projector
JP2012195064A (en) Light source device and projector
JP2012137744A (en) Light source device and projection type display device
JP2018004668A (en) Light source device and projector
WO2016167110A1 (en) Illumination device and projection-type display apparatus
JP2012014972A (en) Light source device and projector
JP2017116630A (en) Wavelength conversion device, illumination device and projector
WO2018100977A1 (en) Light source device and projector
JP2015049441A (en) Illumination device and projector
CN109426050B (en) Wavelength conversion element, light source device, and projector
US9817303B2 (en) Light source device, illumination device and projector
JP2017215549A (en) Wavelength conversion element, illumination device, and projector
JP2017138376A (en) Light source device and projector
JP2019174528A (en) Wavelength conversion element, light source device, and projector
JP6613583B2 (en) Wavelength conversion element, light source device and projector
JP7509142B2 (en) Light source device and projection display device
JP6550812B2 (en) Fluorescent member, light source device and projector
JP2018054900A (en) Wavelength conversion element, light source device and projector
JP2017151213A (en) Optical device, illumination device, and projector
WO2021065434A1 (en) Wavelength conversion element
JP2019028120A (en) Illumination device and projector
JP2018004752A (en) Wavelength conversion device, illumination device, and projector
US20170371234A1 (en) Wavelength conversion device, lighting device, and projector