JP2018067015A - 光源装置及び画像投影装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】照明装置1が備える励起光源11は、第1の波長帯を有する励起光Lを射出する。蛍光部材13は、励起光Lが照射されることにより第1の波長とは異なる第2の波長帯を有する光を発光し、且つ、透明基板30の一方側に基板の回転円周方向に沿って連続して形成される蛍光体32と、透明基板30の他方側に形成され、励起光の反射を防止する反射防止膜33と、を有する。モータ14は、透明基板30の中心に回転軸14aが接続され、蛍光体32に照射される励起光の照射位置が時間とともに回転円周方向に移動するよう蛍光部材13を回転させる。そして、モータ14、蛍光部材13を、蛍光体32の励起光の照射面内の所定方向に回転させている状態で、励起光源11が、励起光を蛍光体32に照射する。
【選択図】図1
Description
レーザ光源は青色光を含む第1の波長帯にピーク波長を有する励起光を射出する。蛍光部材は、回転軸を中心に回転可能な基板と、励起光が照射されることにより第1の波長帯とは異なる緑色光及び赤色光を含む第2の波長帯にピーク波長を有する発光光を発光し、且つ、基板の一方側に基板の回転円周方向に沿って連続して形成される、単一の発光特性を有する蛍光体と、基板の他方側に形成され、励起光の反射を防止する反射防止膜と、を有する。駆動部は、基板の中心に駆動軸が接続され、蛍光体に照射される励起光の照射位置が時間とともに回転円周方向に移動するよう蛍光部材を回転させる。そして、駆動部が蛍光部材を所定方向に回転させ、且つ、励起光が回転円周方向の一周に渡って蛍光体に照射されている間、蛍光体は第2の波長帯にピーク波長を有する発光光を発光し、蛍光部材は、励起光の一部と発光光とを合波して射出する。なお、ここでいう「波長」は、単一波長だけでなく所定の波長帯域も含む意味である。
1.画像表示装置の構成例
2.光源装置部(照明装置)の構成例
3.蛍光部材の構成例
4.光源装置部の動作例
図1に、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す。なお、図1では、説明を簡略化するため、主に、本実施形態の画像表示装置10において画像光を外部に投影する際に動作する要部のみを示す。また、図1には、透過型のLCD光変調素子を用いた3LCD方式のプロジェクタの構成例を示すが、本発明はこれに限定されない。本発明は、反射型のLCD光変調素子を用いる3LCD方式のプロジェクタにも適用可能である。
次に、本実施形態の光源装置部1の内部構成を、図1を参照しながら説明する。
次に、蛍光部材13のより詳細な構成を、図2(a)〜(c)を参照しながら説明する。なお、図2(a)は、第2集光光学系15側から見た蛍光部材13の正面図であり、図2(b)は、図2(a)中のA−A断面図であり、図2(c)は、第1集光光学系12側から見た蛍光部材13の正面図である。
)系蛍光材料等で形成する。この場合、青色の励起光Lが入射されると、蛍光体層32からは波長480〜680nmの帯域の光(黄色光)が発光される。なお、蛍光体層32としては、赤色光及び緑色光を含む波長帯域の光を発光する膜であれば、任意の材料で構成することができるが、発光効率及び耐熱性の観点ではYAG系蛍光体材料を用いることが好ましい。
図5に、本実施形態の光源装置部1の動作の様子を示す。本実施形態の光源装置部1では、まず、励起光源11から射出された励起光L(この例では青色光)を、第1集光光学系12で集光する。そして、その集光光(集光された励起光L)は、蛍光部材13の反射防止膜33側から所定の入射角θで蛍光部材13に入射される。なお、本実施形態では、モータ14により、蛍光部材13を所定の回転数で回転させた状態で、集光光を蛍光部材13に照射する。
励起光源11(青色レーザ)の波長:445nm
励起光Lの集光径:1mm
励起光Lの入射角θ:20度以下
蛍光部材13の回転数:3000rpm
第2集光光学系15及び蛍光体層32間の距離:1mm以下
透明基板30の形成材料:ガラス
透明基板30の直径:30mm
反射膜31の透過特性:図4に示す特性
蛍光体層32の形成材料:YAG系蛍光体
蛍光体層32の厚さ:50μm
蛍光体層32の幅:5mm
Claims (13)
- 青色光を含む第1の波長帯にピーク波長を有する励起光を射出するレーザ光源と、
回転軸を中心に回転可能な基板と、前記励起光が照射されることにより前記第1の波長帯とは異なる緑色光及び赤色光を含む第2の波長帯にピーク波長を有する発光光を発光し、且つ、前記基板の一方側に前記基板の回転円周方向に沿って連続して形成される、単一の発光特性を有する蛍光体と、前記基板の他方側に形成され、前記励起光の反射を防止する反射防止膜と、を有する単一の蛍光部材と、
前記基板の中心に駆動軸が接続され、前記蛍光体に照射される前記励起光の照射位置が時間とともに前記回転円周方向に移動するよう前記蛍光部材を回転させる駆動部と、を備え、
前記駆動部が前記蛍光部材を所定方向に回転させ、且つ、前記励起光が前記回転円周方向の一周に渡って前記蛍光体に照射されている間、前記蛍光体は前記第2の波長帯にピーク波長を有する前記発光光を発光し、
前記蛍光部材は、前記励起光の一部と前記発光光とを合波して射出する
光源装置。 - 前記基板を前記駆動軸に固定する固定ハブをさらに備える
請求項1に記載の光源装置。 - 前記蛍光体上に照射される前記励起光のスポット径が所定のスポット径となるように前記励起光を集光する第1光学系をさらに備え、
前記スポット径が、前記蛍光体の特性に基づいて決定される
請求項1又は2に記載の光源装置。 - 前記蛍光部材は、前記励起光を透過するとともに前記蛍光体で発光された前記発光光を反射する反射膜をさらに有する
請求項3に記載の光源装置。 - 前記反射膜は、前記基板の一方側に形成され、
前記蛍光体は、前記反射膜上に形成される
請求項4に記載の光源装置。 - 前記反射膜は、所定角度以下の入射角の前記励起光を透過させる
請求項4又は5に記載の光源装置。 - 前記第1光学系は、前記励起光の前記反射膜への入射角が前記所定角度以下になるように前記励起光を集光する
請求項6に記載の光源装置。 - 前記所定角度が20度である
請求項6又は7に記載の光源装置。 - 前記蛍光体で発光された前記発光光を平行光に変換する第2光学系をさらに備える
請求項1〜8のいずれか1項に記載の光源装置。 - 前記第2光学系と前記蛍光体との間の距離は、1mm以下である
請求項9に記載の光源装置。 - 前記第1の波長帯が青色光成分を含む波長帯であり、前記第2の波長帯が赤色光成分及び緑色光成分を含む波長帯である
請求項1〜10のいずれか1項に記載の光源装置。 - 青色光を含む第1の波長帯にピーク波長を有する励起光を射出するレーザ光源と、
回転軸を中心に回転可能な基板と、前記励起光が照射されることにより前記第1の波長帯とは異なる緑色光及び赤色光を含む第2の波長帯にピーク波長を有する発光光を発光し、且つ、前記基板の一方側に前記基板の回転円周方向に沿って連続して形成される、単一の発光特性を有する蛍光体と、前記基板の他方側に形成され、前記励起光の反射を防止する反射防止膜と、を有する単一の蛍光部材と、
前記基板の中心に駆動軸が接続され、前記蛍光体に照射される前記励起光の照射位置が時間とともに前記回転円周方向に移動するよう前記蛍光部材を回転させる駆動部と、を有する光源装置部と、
前記光源装置部から射出された光を3つの光変調素子を用いて変調し、所定の画像光を生成し、該生成した画像光を外部に投影する画像投影部と、を備え、
前記駆動部が前記蛍光部材を所定方向に回転させ、且つ、前記励起光が前記回転円周方向の一周に渡って前記蛍光体に照射されている間、前記蛍光体は前記第2の波長帯にピーク波長を有する前記発光光を発光し、
前記蛍光部材は、前記励起光の一部と前記発光光とを合波して射出する
画像投影装置。 - 前記第1の波長帯が青色光成分を含む波長帯であり、
前記第2の波長帯が赤色光成分及び緑色光成分を含む波長帯であり、
前記3つの光変調素子は、前記青色光成分を有する光を変調する第1の光変調素子と、前記赤色光成分を有する光を変調する第2の光変調素子と、前記緑色光成分を有する光を変調する第3の光変調素子と、で構成される
請求項12に記載の画像投影装置。
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