JP2018084682A - Phosphor base plate, phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device - Google Patents

Phosphor base plate, phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device Download PDF

Info

Publication number
JP2018084682A
JP2018084682A JP2016227968A JP2016227968A JP2018084682A JP 2018084682 A JP2018084682 A JP 2018084682A JP 2016227968 A JP2016227968 A JP 2016227968A JP 2016227968 A JP2016227968 A JP 2016227968A JP 2018084682 A JP2018084682 A JP 2018084682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
light
substrate
light source
base plate
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
JP2016227968A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
池田 貴司
Takashi Ikeda
貴司 池田
田中 真文
Masafumi Tanaka
真文 田中
山岸 成多
Narumasa Yamagishi
成多 山岸
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.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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 Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2016227968A priority Critical patent/JP2018084682A/en
Publication of JP2018084682A publication Critical patent/JP2018084682A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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 an aluminum base plate capable of reducing deformation of a phosphor base plate which is generated from a difference in linear expansion coefficient of a fluorescent body ring, and a phosphor wheel, a light source device, and a projection-type image display device.SOLUTION: A phosphor base plate 1 includes: a disk-shaped aluminum base plate 103 which has a thermosetting adhesive layer 102 formed in a circumferential direction on one side; and a fluorescent body ring 101 which bonded on the adhesion layer being disposed thereon. The phosphor base plate has at least two ridges 104 which are formed on the other side of the aluminum base plate at positions different from each other in a radial direction in a circumferential direction of the metal substrate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、例えば投写型映像表示装置の光源装置に使用される蛍光体ホイールを構成する蛍光体基板に関する。   The present disclosure relates to a phosphor substrate constituting a phosphor wheel used in, for example, a light source device of a projection display apparatus.

特許文献1は、基板上に酸化チタン層を設けて、その上に蛍光体層を設けた蛍光体ホイールの構成が開示されている。かかる蛍光体ホイールは、励起光源と、励起光源に対向配置された蛍光発光部と、励起光源の反対側であって蛍光発光部に接合するように配置された酸化チタンを有する反射部を有する蛍光発光板を備える。これによって、励起光源からの励起光が蛍光発光部に照射されることにより、蛍光発光部での蛍光発光光及び反射部での蛍光反射光をそれぞれ出射することが可能となる。従って、蛍光光の反射率を向上させて反射光の利用効率を高めることができ、且つ、低コスト化を実現することができる。   Patent Document 1 discloses a configuration of a phosphor wheel in which a titanium oxide layer is provided on a substrate and a phosphor layer is provided thereon. Such a phosphor wheel is a fluorescent light having an excitation light source, a fluorescent light emitting part disposed opposite to the excitation light source, and a reflective part having titanium oxide disposed on the opposite side of the excitation light source and joined to the fluorescent light emitting part. A light emitting plate is provided. As a result, the excitation light from the excitation light source is irradiated onto the fluorescent light emitting unit, so that the fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting unit and the fluorescent reflected light from the reflecting unit can be emitted. Therefore, the reflectance of fluorescent light can be improved to improve the utilization efficiency of the reflected light, and the cost can be reduced.

特開2013−228598号公報JP 2013-228598 A

本開示は、温度変化による変形を抑えた蛍光体基板を提供する。   The present disclosure provides a phosphor substrate in which deformation due to temperature change is suppressed.

本開示における蛍光体基板は、円盤状の金属基板と、金属基板の一方の面に周方向に設けられた蛍光体層と、蛍光体層を金属基板に接着する接着層とを備え、金属基板の他方の面には、金属基板の円周方向において径方向に異なる位置に少なくとも2つの突条部が設けられている。   A phosphor substrate in the present disclosure includes a disk-shaped metal substrate, a phosphor layer provided on one surface of the metal substrate in a circumferential direction, and an adhesive layer that bonds the phosphor layer to the metal substrate. On the other surface, at least two protrusions are provided at different positions in the radial direction in the circumferential direction of the metal substrate.

上記構成とすることにより、蛍光体基板の温度が変化した際の変形を抑えることのできる蛍光体基板を提供できる。   By setting it as the said structure, the phosphor substrate which can suppress the deformation | transformation at the time of the temperature of a phosphor substrate changing can be provided.

実施の形態1の蛍光体基板の構成を示す図The figure which shows the structure of the fluorescent substance substrate of Embodiment 1. 蛍光体基板の構成例を示す図The figure which shows the structural example of a fluorescent substance substrate 実施の形態1の蛍光体基板を使用した光源装置を示す図The figure which shows the light source device using the fluorescent substance substrate of Embodiment 1. 実施の形態1の蛍光体基板を使用した光源装置を搭載した投写型映像表示装置を示す図The figure which shows the projection type video display apparatus carrying the light source device which uses the fluorescent substance substrate of Embodiment 1. 実施の形態2の蛍光体基板の構成を示す図The figure which shows the structure of the fluorescent substance substrate of Embodiment 2. 実施の形態2の蛍光体基板を使用した光源装置を示す図The figure which shows the light source device using the fluorescent substance substrate of Embodiment 2. 実施の形態2の蛍光体基板を使用した光源装置を搭載した投写型映像表示装置を示す図The figure which shows the projection type video display apparatus carrying the light source device using the fluorescent substance substrate of Embodiment 2.

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。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 will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. 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)
[1−1]蛍光体基板の構成
実施の形態1の蛍光体基板の構成について、図1を用いて説明する。
(Embodiment 1)
[1-1] Configuration of Phosphor Substrate The configuration of the phosphor substrate according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

図1は、実施の形態1の蛍光体基板1の構成を示す図であって、図1(a)は平面図、図1(b)は裏面図、図1(c)は要部断面図、図1(d)は断面図である。   1A and 1B are diagrams showing the configuration of the phosphor substrate 1 according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a back view, and FIG. FIG. 1D is a cross-sectional view.

蛍光体基板1は、アルミニウムからなる円盤状の基板103を備え、その中心にモータ151(図3参照)の回転軸が取り付けられる取付け孔105が開設されている。蛍光体基板1にモータ151が取り付けられることによって、蛍光体ホイール100として構成され、蛍光体基板1がモータ151によって回転駆動される。また、基板103の少なくとも片側表面には、表面反射率を向上させるため、図示しないアンダーコートとトップコートを設けた増反射膜層131が形成されている。ここで、アルミニウムからなる基板103は、金属基板の一例である。   The phosphor substrate 1 includes a disk-shaped substrate 103 made of aluminum, and an attachment hole 105 is provided at the center of which a rotation shaft of a motor 151 (see FIG. 3) is attached. By attaching the motor 151 to the phosphor substrate 1, the phosphor wheel 100 is configured, and the phosphor substrate 1 is rotationally driven by the motor 151. Further, at least one surface of the substrate 103 is provided with an increased reflection film layer 131 provided with an undercoat and a topcoat (not shown) in order to improve surface reflectance. Here, the substrate 103 made of aluminum is an example of a metal substrate.

基板103の増反射膜層131上において、図1(a)に示すように基板103の回転中心からの距離が等しい円周上に、リング状に一定の幅と厚みを有する接着層102が形成される。   An adhesive layer 102 having a constant width and thickness in the form of a ring is formed on the circumference of the increased reflection film layer 131 of the substrate 103 on the circumference having the same distance from the rotation center of the substrate 103 as shown in FIG. Is done.

次に、図1(c)を用いて、蛍光体基板1の詳細を説明する。   Next, details of the phosphor substrate 1 will be described with reference to FIG.

基板103の増反射膜層131の上に設けられる接着層102は、熱硬化型の樹脂シリコーン122内に反射率と熱伝導率を上昇させる含有粒子121が含有されて構成される。   The adhesive layer 102 provided on the increased reflection film layer 131 of the substrate 103 is configured by containing contained particles 121 that increase reflectance and thermal conductivity in a thermosetting resin silicone 122.

蛍光体リング101は、蛍光体111とアルミナ112との混合物で構成され、一定の幅と厚みを有するリング形状に焼結により形成される。蛍光体リング101は、蛍光体層の一例である。このように、蛍光体層は蛍光体基板1の一方の面に周方向に設けられることになる。   The phosphor ring 101 is composed of a mixture of phosphor 111 and alumina 112, and is formed by sintering into a ring shape having a certain width and thickness. The phosphor ring 101 is an example of a phosphor layer. Thus, the phosphor layer is provided on the one surface of the phosphor substrate 1 in the circumferential direction.

接着層102に用いる材料としては、基板103と蛍光体層を構成する蛍光体リング101との熱膨張係数の差によって生じる歪を緩衝し、蛍光体ホイールの構成を維持するために、熱硬化型の樹脂シリコーンを用いることが望ましい。また、歪を緩衝する特性から、接着層に用いる樹脂シリコーンとしては、ジメチル系の熱硬化型樹脂シリコーンを用いることが望ましい。   The material used for the adhesive layer 102 is a thermosetting type in order to buffer the distortion caused by the difference in thermal expansion coefficient between the substrate 103 and the phosphor ring 101 constituting the phosphor layer, and to maintain the phosphor wheel configuration. It is desirable to use the resin silicone. In addition, it is desirable to use a dimethyl-based thermosetting resin silicone as the resin silicone used for the adhesive layer from the property of buffering strain.

続いて、図1(b)を用いて、蛍光体基板1の裏面を説明する。   Then, the back surface of the fluorescent substance substrate 1 is demonstrated using FIG.1 (b).

基板103の増反射膜層131を設けない側(裏面)には、基板103の回転中心から距離の異なる2つの円周上にリング状に、それぞれ一定の幅と厚みを有する突条部104が形成されている。突条部104は、加工前の基板103より厚みの厚い基板をエッチングにより突条部以外の部分を取り除くことにより設けることが可能である。   On the side (back surface) of the substrate 103 where the increased reflection film layer 131 is not provided, the protrusions 104 each having a certain width and thickness are formed in a ring shape on two circumferences having different distances from the rotation center of the substrate 103. Is formed. The protruding portion 104 can be provided by removing a portion other than the protruding portion by etching a substrate thicker than the substrate 103 before processing.

実施の形態では、2つの突条部が接着層の幅方向を挟むような位置に配置されている。   In the embodiment, the two protrusions are arranged at positions that sandwich the width direction of the adhesive layer.

なお、このように基板103の円周方向において径方向で異なる位置に、2つの突条部104を設ける方法として、エッチングによる加工以外にも切削などの機械加工によって、突条部104を設けるようにしてもよい。また、本実施の形態では、2つの突条部を設けているが、3つ以上の突条部を設けるようにしても良い。   As a method of providing the two protrusions 104 at different positions in the radial direction in the circumferential direction of the substrate 103 as described above, the protrusions 104 are provided by machining such as cutting in addition to processing by etching. It may be. In the present embodiment, two ridges are provided, but three or more ridges may be provided.

[1−2]効果
まず、一般的な蛍光体基板の構成について、図2を用いて説明する。
[1-2] Effects First, the configuration of a general phosphor substrate will be described with reference to FIG.

図2において、図2(a)は平面図、図2(b)は裏面図、図2(c)は要部断面図、図2(d)は断面図である。   2, FIG. 2 (a) is a plan view, FIG. 2 (b) is a back view, FIG. 2 (c) is an essential part sectional view, and FIG. 2 (d) is a sectional view.

蛍光体基板2は、アルミニウムからなる円盤状の基板203を備え、その中心にモータの回転軸が取り付けられる取付け孔205が開設されている。蛍光体基板2にモータが取り付けられることによって、蛍光体ホイールとして構成され、蛍光体基板2がモータによって回転駆動される。また、基板203の少なくとも片側表面には、表面反射率を向上させるため、図示しないアンダーコートとトップコートを設けた増反射膜層231が形成されている。ここで、アルミニウムからなる基板203は、金属基板の一例である。   The phosphor substrate 2 includes a disk-shaped substrate 203 made of aluminum, and an attachment hole 205 is provided at the center of which the rotation shaft of the motor is attached. By attaching a motor to the phosphor substrate 2, it is configured as a phosphor wheel, and the phosphor substrate 2 is rotationally driven by the motor. Further, at least one surface of the substrate 203 is provided with an increased reflection film layer 231 provided with an undercoat and a topcoat (not shown) in order to improve the surface reflectance. Here, the substrate 203 made of aluminum is an example of a metal substrate.

基板203の増反射膜層231上において、図2(a)に示すように基板203の回転中心からの距離が等しい円周上に、リング状に一定の幅と厚みを有する接着層202が形成される。   On the increased reflection film layer 231 of the substrate 203, as shown in FIG. 2A, an adhesive layer 202 having a constant width and thickness is formed in a ring shape on the circumference having the same distance from the rotation center of the substrate 203. Is done.

次に、図2(c)を用いて、蛍光体基板2の詳細を説明する。   Next, details of the phosphor substrate 2 will be described with reference to FIG.

基板203の増反射膜層231の上に設けられる接着層202は、熱硬化型の樹脂シリコーン222内に反射率と熱伝導率を上昇させる含有粒子221が含有されて構成される。   The adhesive layer 202 provided on the increased reflection film layer 231 of the substrate 203 is configured by containing contained particles 221 that increase reflectance and thermal conductivity in a thermosetting resin silicone 222.

蛍光体リング201は、蛍光体211とアルミナ212との混合物で構成され、一定の幅と厚みを有するリング形状に焼結により形成される。蛍光体リング201は、蛍光体層の一例である。   The phosphor ring 201 is composed of a mixture of the phosphor 211 and alumina 212, and is formed by sintering into a ring shape having a certain width and thickness. The phosphor ring 201 is an example of a phosphor layer.

接着層202に用いる材料としては、基板203と蛍光体層を構成する蛍光体リング201との熱膨張係数の差によって生じる歪を緩衝し蛍光体ホイールの構成を維持するために、熱硬化型の樹脂シリコーンを用いられる。また、歪を緩衝する特性から、接着層に用いる樹脂シリコーンとしては、ジメチル系の熱硬化型樹脂シリコーンを用いられる。   The material used for the adhesive layer 202 is a thermosetting type in order to buffer the distortion caused by the difference in thermal expansion coefficient between the substrate 203 and the phosphor ring 201 constituting the phosphor layer and to maintain the phosphor wheel configuration. Resin silicone is used. In addition, dimethyl-based thermosetting resin silicone is used as the resin silicone used for the adhesive layer because of the property of buffering strain.

続けて、図2(b)を用いて、蛍光体基板2の裏面を説明する。   Subsequently, the back surface of the phosphor substrate 2 will be described with reference to FIG.

基板203の裏面は、平坦(フラット)な面になっている。このような形状に起因して、接着層硬化時および実使用時に生じる蛍光体基板2の形状の変化について、図2(d)を用いて説明する。   The back surface of the substrate 203 is a flat surface. A change in the shape of the phosphor substrate 2 that occurs when the adhesive layer is cured and during actual use due to such a shape will be described with reference to FIG.

すなわち、接着層の熱硬化時には基板203と蛍光体リング201との線膨張係数の差により、蛍光体基板2の温度によって変形を生じる。このため、高温にて接着層を硬化したときに蛍光体基板がフラットになるように接着された場合、室温に戻った状態では図2(d)に示すように、蛍光体リング201の接着された側が上に凸になるように変形する。   That is, when the adhesive layer is thermally cured, deformation occurs due to the temperature of the phosphor substrate 2 due to a difference in linear expansion coefficient between the substrate 203 and the phosphor ring 201. For this reason, when the phosphor substrate is adhered so as to be flat when the adhesive layer is cured at a high temperature, the phosphor ring 201 is adhered as shown in FIG. It is deformed so that the other side is convex upward.

このように、基板203の形状が温度によって変形する場合、調整や位置合わせを実施した条件と実使用条件が異なると、蛍光体リング201の位置が変わることとなり、ズレが発生すると言う問題を招来する。   As described above, when the shape of the substrate 203 is deformed depending on the temperature, the position of the phosphor ring 201 is changed if the conditions for adjustment and alignment are different from the actual use conditions, which causes a problem of deviation. To do.

これに対して、本実施の形態では、図1(b)、(c)、(d)に示すように突条部104を設けることにより、基板103の変形を抑え、図1(d)に示すように室温での使用時でも、蛍光体基板1の形状が変形しない。   On the other hand, in this embodiment, by providing the protrusion 104 as shown in FIGS. 1B, 1C, and 1D, the deformation of the substrate 103 is suppressed, and the structure shown in FIG. As shown, the shape of the phosphor substrate 1 does not deform even when used at room temperature.

[1−3]実施の形態1の蛍光体基板を用いた光源装置
図3を用いて、実施の形態1の蛍光体基板1を使用した蛍光体ホイール100を用いた光源装置3の詳細を説明する。
[1-3] Light Source Device Using Phosphor Substrate of Embodiment 1 Details of the light source device 3 using the phosphor wheel 100 using the phosphor substrate 1 of Embodiment 1 will be described with reference to FIG. To do.

まず、蛍光体ホイール100は、蛍光体基板1と、これを回転駆動するモータ151とから構成される。   First, the phosphor wheel 100 includes the phosphor substrate 1 and a motor 151 that rotationally drives the phosphor substrate 1.

複数の第1の半導体レーザ302から出射した光は、第1の半導体レーザ302の各々の出射側に配置されたコリメータレンズ303により平行光化される。コリメータレンズ303の出射側には、複数のコリメータレンズ303から出射される第1の半導体レーザ302の光をまとめて光束幅を小さくする凸レンズ304を備える。凸レンズ304で光束幅を小さくした出射光は、凸レンズ304の出射側に位置する拡散板305に入射する。拡散板305では、凸レンズ304で解消しきれなかった第1の半導体レーザ302の出射光のコリメータレンズ303を通過した状態で発生している光束の粗密を解消する。ここで、第1の半導体レーザ302は、励起光源の一例である。   Light emitted from the plurality of first semiconductor lasers 302 is converted into parallel light by a collimator lens 303 disposed on each emission side of the first semiconductor laser 302. On the emission side of the collimator lens 303, a convex lens 304 that reduces the beam width by collecting the light of the first semiconductor lasers 302 emitted from the plurality of collimator lenses 303 is provided. The outgoing light whose beam width is reduced by the convex lens 304 is incident on the diffusion plate 305 located on the outgoing side of the convex lens 304. The diffusing plate 305 eliminates the density of the light flux generated in the state where the light emitted from the first semiconductor laser 302 passes through the collimator lens 303 that could not be eliminated by the convex lens 304. Here, the first semiconductor laser 302 is an example of an excitation light source.

拡散板305から出射した光は、凹レンズ306に入射する。凹レンズ306は、拡散板305から入射した光を平行光化する。   Light emitted from the diffusion plate 305 enters the concave lens 306. The concave lens 306 converts the light incident from the diffusion plate 305 into parallel light.

凹レンズ306を出射した平行光化された光は、出射側に光軸に対して45度の角度で配置されたダイクロイックミラー307に入射する。ダイクロイックミラー307は、第1の半導体レーザ302の出射光の波長域の光を透過し、後述する蛍光体ホイール100からの蛍光の波長域の光を反射する特性を有している。したがって、ダイクロイックミラー307に入射した凹レンズ306からの光は透過し、複数の凸レンズ308、309への順に入射することで、光束が収束し、蛍光体ホイール100に入射する。   The collimated light emitted from the concave lens 306 is incident on a dichroic mirror 307 disposed on the exit side at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis. The dichroic mirror 307 has a characteristic of transmitting light in the wavelength region of light emitted from the first semiconductor laser 302 and reflecting light in the wavelength region of fluorescence from the phosphor wheel 100 described later. Therefore, the light from the concave lens 306 that has entered the dichroic mirror 307 is transmitted, and is incident on the plurality of convex lenses 308 and 309 in order, so that the light beam is converged and enters the phosphor wheel 100.

蛍光体ホイール100は、蛍光体層を構成する蛍光体リング101が凸レンズ308、309に対向するように配置されている。併せて、蛍光体ホイール100は、図1に示す通り、蛍光体基板1の回転中心から同じ距離にある円周上に、蛍光体層である蛍光体リング101を有しており、蛍光体基板1の回転に伴い、凸レンズ308、309で収束した第1の半導体レーザ302の光が蛍光体を励起する励起光として照射されるように配置されている。ここで、コリメータレンズ303、凸レンズ304、拡散板305、凹レンズ306、ダイクロイックミラー307、凸レンズ308、309は、導光光学系の一例である。   The phosphor wheel 100 is disposed so that the phosphor ring 101 constituting the phosphor layer faces the convex lenses 308 and 309. In addition, as shown in FIG. 1, the phosphor wheel 100 has a phosphor ring 101 that is a phosphor layer on the circumference at the same distance from the rotation center of the phosphor substrate 1. With the rotation of 1, the light of the first semiconductor laser 302 converged by the convex lenses 308 and 309 is arranged to be emitted as excitation light for exciting the phosphor. Here, the collimator lens 303, the convex lens 304, the diffusion plate 305, the concave lens 306, the dichroic mirror 307, and the convex lenses 308 and 309 are examples of the light guide optical system.

蛍光体層である蛍光体リング101に入射した第1の半導体レーザ302からの励起光は、波長変換され第1の半導体レーザ302の波長とは異なる波長域の蛍光に変換されるとともに、光の方向を180度変換し、凸レンズ309側へ出射する。凸レンズ309に入射した蛍光は、凸レンズ308に入射し、平行光化され、ダイクロイックミラー307に入射する。   The excitation light from the first semiconductor laser 302 incident on the phosphor ring 101 that is the phosphor layer is converted in wavelength to fluorescence in a wavelength region different from the wavelength of the first semiconductor laser 302, The direction is changed by 180 degrees and emitted to the convex lens 309 side. The fluorescence incident on the convex lens 309 is incident on the convex lens 308, converted into parallel light, and incident on the dichroic mirror 307.

ダイクロイックミラー307は、前述の通り、蛍光の光軸に対して45度の角度で配置されており、第1の半導体レーザ302の出射光の波長域の光を透過し、蛍光体ホイール100からの蛍光の波長域の光を反射する特性を有している。したがって、ダイクロイックミラー307に入射した蛍光は、その進行方向が90度曲げられる。   As described above, the dichroic mirror 307 is disposed at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the fluorescence, transmits light in the wavelength region of the emitted light of the first semiconductor laser 302, and emits light from the phosphor wheel 100. It has the characteristic of reflecting light in the fluorescent wavelength region. Accordingly, the traveling direction of the fluorescence incident on the dichroic mirror 307 is bent by 90 degrees.

次に、複数の第2の半導体レーザ322から出射した光は、各第2の半導体レーザ322の出射側に配置されたコリメータレンズ323により平行光化される。コリメータレンズ323の出射側には、複数のコリメータレンズ323から出射される第2の半導体レーザ322の光をまとめて光束幅を小さくする凸レンズ324を備える。凸レンズ324で光束幅を小さくした出射光は、凸レンズ324の出射側に位置する拡散板325に入射する。拡散板325では、凸レンズ324で解消しきれなかった第2の半導体レーザ322の光がコリメータレンズ323で通過した状態での光束の不均一を解消する。   Next, the light emitted from the plurality of second semiconductor lasers 322 is collimated by the collimator lens 323 disposed on the emission side of each second semiconductor laser 322. On the emission side of the collimator lens 323, a convex lens 324 that reduces the beam width by collecting the light of the second semiconductor lasers 322 emitted from the plurality of collimator lenses 323 is provided. The outgoing light whose beam width is reduced by the convex lens 324 is incident on the diffusion plate 325 located on the outgoing side of the convex lens 324. The diffuser plate 325 eliminates the non-uniformity of the light flux in the state where the light of the second semiconductor laser 322 that could not be eliminated by the convex lens 324 has passed through the collimator lens 323.

拡散板325から出射した光は、凹レンズ326に入射する。凹レンズ326は、拡散板325から入射した光を平行光化する。   Light emitted from the diffusion plate 325 enters the concave lens 326. The concave lens 326 converts the light incident from the diffusion plate 325 into parallel light.

凹レンズ326を出射した平行光化された光は、出射側に光軸に対して45度の角度で配置されたダイクロイックミラー307に、蛍光体ホイール100から出射した蛍光とは90度異なる方向から入射する。ダイクロイックミラー307は、第2の半導体レーザ322の出射光の波長域の光を透過し、蛍光体ホイール100からの蛍光の波長域の光を反射する特性を有している。したがって、ダイクロイックミラー307に入射した凹レンズ326からの光を透過する。その結果、蛍光体ホイール100から出射した蛍光と、第2の半導体レーザ322から出射した光は、同一の方向へ出射する。   The collimated light emitted from the concave lens 326 is incident on the dichroic mirror 307 disposed at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis on the emission side from a direction different from the fluorescence emitted from the phosphor wheel 100 by 90 degrees. To do. The dichroic mirror 307 has a characteristic of transmitting light in the wavelength region of the emitted light of the second semiconductor laser 322 and reflecting light in the wavelength region of fluorescence from the phosphor wheel 100. Therefore, the light from the concave lens 326 incident on the dichroic mirror 307 is transmitted. As a result, the fluorescence emitted from the phosphor wheel 100 and the light emitted from the second semiconductor laser 322 are emitted in the same direction.

蛍光体ホイール100からの蛍光と、第2の半導体レーザ322からのレーザ光は、凸レンズ310で収束し、光均一化手段であるロッドインテグレータ311に入射する。ロッドインテグレータ311を出射した光の強度分布は均一化されている。   The fluorescence from the phosphor wheel 100 and the laser light from the second semiconductor laser 322 are converged by the convex lens 310 and are incident on the rod integrator 311 which is a light uniformizing means. The intensity distribution of the light emitted from the rod integrator 311 is made uniform.

ここで、第2の半導体レーザ322の出射する光は、青色の波長域の光であり、第1の半導体レーザ302の出射する光は、紫外から青色の波長域の光である。また、蛍光体ホイール100の蛍光体リング101に含まれる蛍光体は、第1の半導体レーザ302の波長域の光で励起され、緑色と赤色の両波長域を含んだ黄色の蛍光を出射する。   Here, the light emitted from the second semiconductor laser 322 is light in the blue wavelength region, and the light emitted from the first semiconductor laser 302 is light in the ultraviolet to blue wavelength region. In addition, the phosphor included in the phosphor ring 101 of the phosphor wheel 100 is excited by light in the wavelength region of the first semiconductor laser 302 and emits yellow fluorescence including both green and red wavelength regions.

上記の構成により、光源装置3のロッドインテグレータ311からは、強度分布が均一化された白色の光が出射する。   With the above configuration, white light with a uniform intensity distribution is emitted from the rod integrator 311 of the light source device 3.

[1−4]実施の形態1の蛍光体ホイールを搭載した光源装置を用いた投写型映像表示装置
次に、図4を用いて、実施の形態1の蛍光体ホイール100を搭載した光源装置3を用いた投写型映像表示装置の構成を説明する。
[1-4] Projection-type image display device using light source device equipped with phosphor wheel of embodiment 1 Next, a light source device 3 equipped with the phosphor wheel 100 of embodiment 1 will be described with reference to FIG. The configuration of a projection display apparatus using the above will be described.

当該投写型映像表示装置は、図3を用いて説明した光源装置3を用いている。光源装置3の詳細に関しては、その重複説明は省略して、ロッドインテグレータ311を出射した白色光の挙動と投写型映像表示装置の構成につき説明する。   The projection display apparatus uses the light source device 3 described with reference to FIG. The details of the light source device 3 will be omitted, and the behavior of the white light emitted from the rod integrator 311 and the configuration of the projection display device will be described.

まず、ロッドインテグレータ311を出射した白色光は、3枚の凸レンズ331、332、333で構成されたリレーレンズ系にて、後述するDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)338、339、340に、ロッドインテグレータ311の出射面を写像する。   First, white light emitted from the rod integrator 311 is transferred to a DMD (digital micromirror device) 338, 339, and 340, which will be described later, by a relay lens system including three convex lenses 331, 332, and 333. The exit surface of the integrator 311 is mapped.

リレーレンズ系を構成する凸レンズ331、332、333を通過した光は、2つの硝子ブロックの間に微小ギャップ335を設けた全反射プリズム334に入射する。全反射プリズム334に入射した光は、前述した微小ギャップ335で反射し、3つの硝子ブロックで構成されたカラープリズム336に入射する。カラープリズム336は、第1の硝子ブロックと第2の硝子プロックの間に微小ギャップ337と第1のガラスプロック側に青色の波長域の光を反射するダイクロイック面を有している。   The light that has passed through the convex lenses 331, 332, and 333 constituting the relay lens system is incident on a total reflection prism 334 in which a minute gap 335 is provided between two glass blocks. The light that has entered the total reflection prism 334 is reflected by the above-described minute gap 335 and is incident on a color prism 336 that is composed of three glass blocks. The color prism 336 has a minute gap 337 between the first glass block and the second glass block, and a dichroic surface that reflects light in the blue wavelength region on the first glass block side.

全反射プリズム334から、カラープリズム336に入射した白色光のうち、青色波長域の光は、カラープリズムの微小ギャップ337の前側の第1のガラスブロックに設けられた青色領域を反射するダイクロイック面で反射し、カラープリズム336と全反射プリズム334の間に設けられたギャップで全反射を発生し、光の進行方向を変えて、青色用のDMD338に入射する。   Of the white light that has entered the color prism 336 from the total reflection prism 334, the light in the blue wavelength region is a dichroic surface that reflects the blue region provided in the first glass block on the front side of the minute gap 337 of the color prism. The light is reflected and totally reflected by a gap provided between the color prism 336 and the total reflection prism 334, and is incident on the blue DMD 338 while changing the traveling direction of the light.

続いて、カラープリズムの微小ギャップ337を通過した赤色と緑色領域の両方の領域の光を含む黄色の光は、カラープリズム336の第2のガラスブロックと第3のガラスブロックの境界面に設けられた、赤色の波長域の光を反射し、緑色の波長域の光を透過するダイクロイック面で、赤色光と緑色光に分離され、赤色光は反射し、第2のガラスブロックに、緑色光は透過し第3のガラスブロックに入射する。   Subsequently, the yellow light including the light in both the red and green regions that has passed through the minute gap 337 of the color prism is provided on the boundary surface between the second glass block and the third glass block of the color prism 336. In addition, the dichroic surface that reflects light in the red wavelength range and transmits light in the green wavelength range is separated into red light and green light, the red light is reflected, and the green light is reflected on the second glass block. The light passes through and enters the third glass block.

第2のガラスブロックと第3のガラスブロックの界面で反射した赤色光は、第2のガラスブロックと第1のガラスブロックの間の設けられた微小ギャップ337に、全反射以上の角度で入射することで反射し、赤色用のDMD339に入射する。   The red light reflected at the interface between the second glass block and the third glass block is incident on the minute gap 337 provided between the second glass block and the first glass block at an angle greater than the total reflection. And is incident on the red DMD 339.

第3のガラスブロックに入射した緑色光はそのまま直進し、緑色用のDMD340に入射する。   The green light incident on the third glass block travels straight and enters the green DMD 340.

3枚のDMD338、339、340は、図示されない映像回路によって駆動され、画像情報に対応して各画素のON/OFFが切り替わり反射方向が変わる。   The three DMDs 338, 339, and 340 are driven by a video circuit (not shown), and ON / OFF of each pixel is switched corresponding to image information to change the reflection direction.

三枚のDMD338、339、340のONの画素からの光は、前述した経路を逆に通り、カラープリズム336で合成され、白色光となって、全反射プリズム334に入射する。全反射プリズム334に入射した光は、全反射プリズム334の微小ギャップ335に全反射角以下の角度で入射し、そのまま透過して、投写レンズ341によって、図示していないスクリーンに拡大投写される。   The light from the ON pixels of the three DMDs 338, 339, and 340 passes through the above-described path in the reverse direction and is combined by the color prism 336 to become white light and enter the total reflection prism 334. The light incident on the total reflection prism 334 is incident on the minute gap 335 of the total reflection prism 334 at an angle equal to or smaller than the total reflection angle, is transmitted as it is, and is enlarged and projected on a screen (not shown) by the projection lens 341.

(実施の形態2)
[2−1]蛍光体基板の構成
実施の形態2の蛍光体ホイールの構成について、図5を用いて説明する。
(Embodiment 2)
[2-1] Structure of phosphor substrate The structure of the phosphor wheel according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

図5は、実施の形態2の蛍光体基板4の構成を示す図であって、図5(a)は平面図、図5(b)は裏面図、図5(b)と図5(c)は要部断面図、図5(e)は断面図である。   5A and 5B are diagrams showing the configuration of the phosphor substrate 4 according to the second embodiment. FIG. 5A is a plan view, FIG. 5B is a back view, and FIGS. 5B and 5C. ) Is a sectional view of the main part, and FIG. 5 (e) is a sectional view.

蛍光体基板4の基板403は、アルミニウムからなる円盤状をなしており、その中心にモータ451(図6参照)の回転軸が取り付けられる取付け孔405が開設されている。蛍光体基板4の基板403にモータ451が取り付けられることによって、蛍光体ホイール400として構成され、蛍光体基板4がモータ451によって回転駆動される。また、基板403の少なくとも片側表面には、表面反射率を向上させるため、図示しないアンダーコートとトップコートを設けた増反射膜層431が形成されている。   The substrate 403 of the phosphor substrate 4 has a disk shape made of aluminum, and an attachment hole 405 to which a rotation shaft of a motor 451 (see FIG. 6) is attached is opened at the center. By attaching a motor 451 to the substrate 403 of the phosphor substrate 4, a phosphor wheel 400 is configured, and the phosphor substrate 4 is rotationally driven by the motor 451. Further, at least one surface of the substrate 403 is provided with an increased reflection film layer 431 provided with an unillustrated undercoat and topcoat in order to improve surface reflectance.

基板403の増反射膜層431上において、図5(a)に示すように基板403の回転中心からの距離が等しい円周上に、リング状に一定の幅と厚みを有する接着層402が形成される。また、接着層402と同じ円周上に、開口部407を設けている。   On the increased reflection film layer 431 of the substrate 403, an adhesive layer 402 having a constant width and thickness in the form of a ring is formed on a circumference having the same distance from the rotation center of the substrate 403 as shown in FIG. Is done. An opening 407 is provided on the same circumference as the adhesive layer 402.

また、図5(b)、図5(e)を用いて、基板403の裏面に設けられた突条部について説明する。   Further, the protrusions provided on the back surface of the substrate 403 will be described with reference to FIGS. 5B and 5E.

基板403の増反射膜層431を設けない側(裏面)には、基板403の回転中心から距離の異なる2つの円周上にリング状に、それぞれ一定の幅と厚みを有する突条部404が形成されている。突条部404は、加工前の基板403より厚みの厚い基板をエッチングにより突条部以外の部分を取り除くことにより設けることが可能である。   On the side (back surface) of the substrate 403 where the increased reflection film layer 431 is not provided, the protrusions 404 each having a certain width and thickness are formed in a ring shape on two circumferences having different distances from the rotation center of the substrate 403. Is formed. The protruding portion 404 can be provided by removing a portion other than the protruding portion by etching a substrate thicker than the substrate 403 before processing.

なお、このように基板403の円周方向において径方向で異なる位置に、2つの突条部404を設ける方法として、エッチングによる加工以外にも切削などの機械加工によって、突条部を設けてもよい。また、本実施の形態では、2つの突条部を設けているが、3つ以上の突条部を設けるようにしても良い。   As a method of providing the two protrusions 404 at different positions in the radial direction in the circumferential direction of the substrate 403 as described above, the protrusions may be provided by machining such as cutting in addition to processing by etching. Good. In the present embodiment, two ridges are provided, but three or more ridges may be provided.

また、開口部407部分には、突条部404を設けない構成で説明を行ったが、もちろん、開口部407の外周側と内周側に突条部404を設けても良い
続いて、図5(c)と図5(d)を用いて、蛍光体基板4の詳細を以下の通り説明する。
Further, although the description has been made with the configuration in which the protrusion portion 404 is not provided in the opening portion 407, of course, the protrusion portion 404 may be provided on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the opening portion 407. Details of the phosphor substrate 4 will be described as follows with reference to FIG. 5C and FIG.

まず、接着層402は、樹脂シリコーン422内に反射率と熱伝導率を上昇させる含有粒子421が含有されて構成される。   First, the adhesive layer 402 is configured by containing contained particles 421 that increase reflectance and thermal conductivity in a resin silicone 422.

また、蛍光体リングセグメント401、406は、蛍光体411、461とアルミナ412、462とで構成される。ここでの蛍光体411と461は、発光する蛍光のスペクトルが異なる。例えば、蛍光体リングセグメント401は黄色の蛍光を発光し、蛍光体リングセグメント406は緑色の蛍光を発光する。ただし、蛍光の発光スペクトルに関しては、上記の記述で限定されるものではない。   The phosphor ring segments 401 and 406 are composed of phosphors 411 and 461 and alumina 412 and 462. The phosphors 411 and 461 here have different fluorescence spectra. For example, the phosphor ring segment 401 emits yellow fluorescence, and the phosphor ring segment 406 emits green fluorescence. However, the emission spectrum of fluorescence is not limited by the above description.

接着層402に用いる材料としては、基板403と蛍光体層を構成する蛍光体リングセグメント401、406との熱膨張係数の差によって生じる歪を緩衝し蛍光体ホイールの構成を維持するために、熱硬化型の樹脂シリコーンを用いることが望ましい。また、歪を緩衝する特性から、接着層に用いる樹脂シリコーンとしては、ジメチル系の熱硬化型樹脂シリコーンを用いることが望ましい。   As a material used for the adhesive layer 402, in order to buffer the strain caused by the difference in thermal expansion coefficient between the substrate 403 and the phosphor ring segments 401 and 406 constituting the phosphor layer, It is desirable to use a curable resin silicone. In addition, it is desirable to use a dimethyl-based thermosetting resin silicone as the resin silicone used for the adhesive layer from the property of buffering strain.

本実施の形態2の蛍光体基板4に関しては、蛍光体リングセグメントが複数個になっている点を除けば、実施の形態1の蛍光体基板1と同じ構成である。   The phosphor substrate 4 according to the second embodiment has the same configuration as the phosphor substrate 1 according to the first embodiment except that a plurality of phosphor ring segments are provided.

[2−2]効果
図5(b)(c)(d)(e)に示すように突条部404を設けることにより、基板403の変形を抑え、図4(e)に示すように室温での使用時でも、蛍光体基板4の形状が変わることはない。
[2-2] Effects By providing the protrusions 404 as shown in FIGS. 5B, 5C, 5D, and 5E, deformation of the substrate 403 is suppressed, and room temperature is obtained as shown in FIG. Even when used in the above, the shape of the phosphor substrate 4 does not change.

[2−3]実施の形態2の蛍光体ホイールを用いた光源装置
図6を用いて、実施の形態2の蛍光体ホイール400を用いた光源装置5の詳細を説明する。
[2-3] Light Source Device Using Phosphor Wheel of Second Embodiment Details of the light source device 5 using the phosphor wheel 400 of the second embodiment will be described with reference to FIG.

まず、蛍光体ホイール400は、蛍光体基板4と、これを回転駆動するモータ451とから構成される。   First, the phosphor wheel 400 includes the phosphor substrate 4 and a motor 451 that rotationally drives the phosphor substrate 4.

複数の半導体レーザ502から出射した光は、各々の半導体レーザ502の出射側に配置されたコリメータレンズ503により平行光化される。コリメータレンズ503の出射側には、複数のコリメータレンズ503から出射される半導体レーザ502の光をまとめて光束幅を小さくする凸レンズ504を備える。凸レンズ504で光束幅を小さくした出射光は、凸レンズ504の出射側に位置する拡散板505に入射する。拡散板505では、凸レンズ504で解消しきれなかった半導体レーザ502の出射光のコリメータレンズ503を通過した状態で発生している光束の粗密を解消する。ここで、半導体レーザ502は、励起光源の一例である。   Light emitted from the plurality of semiconductor lasers 502 is collimated by a collimator lens 503 disposed on the emission side of each semiconductor laser 502. On the exit side of the collimator lens 503, a convex lens 504 that reduces the beam width by collecting the light of the semiconductor lasers 502 emitted from the plurality of collimator lenses 503 is provided. The outgoing light whose beam width has been reduced by the convex lens 504 is incident on the diffusion plate 505 located on the outgoing side of the convex lens 504. The diffuser plate 505 eliminates the density of the light flux generated in the state where the light emitted from the semiconductor laser 502 has passed through the collimator lens 503 that could not be eliminated by the convex lens 504. Here, the semiconductor laser 502 is an example of an excitation light source.

拡散板505から出射した光は、凹レンズ506に入射する。凹レンズ506は、拡散板505から入射した光を平行光化する。   Light emitted from the diffusion plate 505 enters the concave lens 506. The concave lens 506 converts the light incident from the diffusion plate 505 into parallel light.

凹レンズ506を出射した平行光化された光は、出射側に光軸に対して45度の角度で配置されたダイクロイックミラー507に入射する。ダイクロイックミラー507は、半導体レーザ502の出射光の波長域の光を反射し、蛍光体ホイール400からの蛍光の波長域の光を透過する特性を有している。したがって、ダイクロイックミラー507に入射した凹レンズ506からの光を反射し、凸レンズ508、509への順に入射することで、光束が収束し、蛍光体ホイール400へ入射する。   The collimated light emitted from the concave lens 506 is incident on a dichroic mirror 507 disposed on the exit side at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis. The dichroic mirror 507 has a characteristic of reflecting light in the wavelength region of the emitted light of the semiconductor laser 502 and transmitting light in the fluorescent wavelength region from the phosphor wheel 400. Therefore, the light from the concave lens 506 incident on the dichroic mirror 507 is reflected and incident on the convex lenses 508 and 509 in order, so that the light flux is converged and incident on the phosphor wheel 400.

蛍光体ホイール400は、蛍光体リングセグメント401、406に、凸レンズ508、509に面するように配置されている。   The phosphor wheel 400 is disposed on the phosphor ring segments 401 and 406 so as to face the convex lenses 508 and 509.

蛍光体ホイール400は、図5に示す通り、蛍光体ホイール400の回転中心から同じ距離にある円周上に、第一の蛍光体リングセグメント401と第二の蛍光体リングセグメント406と開口部407を有しており、蛍光体基板4の回転に伴い、時系列に蛍光体リングセグメント401、406、開口部407の順に、凸レンズ508、509で収束した半導体レーザ502の光が照射される。   As shown in FIG. 5, the phosphor wheel 400 has a first phosphor ring segment 401, a second phosphor ring segment 406, and an opening 407 on a circumference at the same distance from the rotation center of the phosphor wheel 400. As the phosphor substrate 4 rotates, the light of the semiconductor laser 502 converged by the convex lenses 508 and 509 is irradiated in the order of the phosphor ring segments 401 and 406 and the opening 407 in time series.

以降、上記に記述した順番にて、レーザ光が照射された場合の挙動に付き説明する。   Hereinafter, the behavior when laser light is irradiated will be described in the order described above.

まず、第一の蛍光体リングセグメント401にレーザの光が照射された場合には、蛍光体リングセグメント401で、半導体レーザ502の光は、波長の異なる第一の蛍光に波長変換されるとともに、凸レンズ509側へ出射される。ここでは、第一の蛍光の光は、赤色と緑色の領域の発光スペクトルを持つ黄色域の光として、以下の説明を進める。凸レンズ509に入射した光は、凸レンズ508に入射し平行光化して、ダイクロイックミラー507に入射する。   First, when the first phosphor ring segment 401 is irradiated with laser light, the phosphor ring segment 401 converts the wavelength of the semiconductor laser 502 into first fluorescence having a different wavelength, The light is emitted toward the convex lens 509 side. Here, the following explanation will be made assuming that the first fluorescent light is yellow light having emission spectra of red and green regions. The light incident on the convex lens 509 is incident on the convex lens 508, converted into parallel light, and incident on the dichroic mirror 507.

続いて、第二の蛍光体リングセグメント406に半導体レーザの光が照射された場合には、蛍光体リングセグメント406で、半導体レーザ502の光は、半導体レーザ502および第一の蛍光のいずれとも波長が異なる第二の蛍光に波長変換され、凸レンズ509へ出射される。ここでは、第二の蛍光は、緑色の波長域の光として、以下の説明を進める。凸レンズ509に入射した光は、凸レンズ508に入射し平行光化して、ダイクロイックミラー507に入射する。   Subsequently, when the second phosphor ring segment 406 is irradiated with the light of the semiconductor laser, the light of the semiconductor laser 502 is emitted from the semiconductor ring 502 and the wavelength of both the semiconductor laser 502 and the first fluorescence. Are converted into different second fluorescence and emitted to the convex lens 509. Here, the following explanation proceeds with the second fluorescence as light in the green wavelength region. The light incident on the convex lens 509 is incident on the convex lens 508, converted into parallel light, and incident on the dichroic mirror 507.

最後に、開口部407に半導体レーザ502の光が照射された場合には、蛍光体ホイール400を通過し、凸レンズ510、511に順に入射し、平行光化した光が出射される。   Finally, when the light of the semiconductor laser 502 is irradiated to the opening 407, the light passes through the phosphor wheel 400, sequentially enters the convex lenses 510 and 511, and the collimated light is emitted.

凸レンズ510、511を出射した光は、3枚のミラー512、514,516と3枚のレンズ513、515、517で構成されたリレー光学系により、その進行方向を変えるとともに、再び平行光化した光が、ダイクロイックミラー507に、第一の蛍光、第二の蛍光とは90度異なる方向から入射する。   The light emitted from the convex lenses 510 and 511 is changed into a parallel light while changing its traveling direction by a relay optical system composed of three mirrors 512, 514 and 516 and three lenses 513, 515 and 517. The light enters the dichroic mirror 507 from a direction different from the first fluorescence and the second fluorescence by 90 degrees.

従って、ダイクロイックミラー507には、時系列に第一の蛍光、第二の蛍光と、第一の蛍光および第二の蛍光とは90度異なる方向から半導体レーザ502の光が時系列で入射する。ダイクロイックミラー507は、半導体レーザ502の光の波長域の光は反射し、第一の蛍光と第二の蛍光の波長域の光を透過する特性を有しているので、半導体レーザ502の光は90度進行方向を変え、第一の蛍光、第二の蛍光と同じ方向に出射し、凸レンズ518に入射し、光束が収束する。ここでは、具体的には、第一の蛍光である黄色光と第二の蛍光の光である緑色光と、半導体レーザ502の青色光が順次に出射される。   Accordingly, the light of the semiconductor laser 502 is incident on the dichroic mirror 507 in a time series from the first fluorescent light, the second fluorescent light, and the direction different from the first fluorescent light and the second fluorescent light by 90 degrees. The dichroic mirror 507 has a characteristic of reflecting the light in the wavelength region of the light of the semiconductor laser 502 and transmitting the light in the wavelength region of the first fluorescence and the second fluorescence. The traveling direction is changed by 90 degrees, the light is emitted in the same direction as the first fluorescence and the second fluorescence, is incident on the convex lens 518, and the light flux is converged. Here, specifically, yellow light as the first fluorescence, green light as the second fluorescence light, and blue light from the semiconductor laser 502 are sequentially emitted.

ここで、凸レンズ518で収束された光は、カラーホイール519に入射する。カラーホイール519は、第一の蛍光である黄色の光から、赤色領域のみを透過する領域を、第一の蛍光の入射するタイミングの少なくとも一部に合せるように、蛍光体ホイール400とカラーホイール519は、図示しない同期回路とホイール駆動回路にて制御される。   Here, the light converged by the convex lens 518 enters the color wheel 519. The color wheel 519 includes the phosphor wheel 400 and the color wheel 519 so that the region that transmits only the red region from the yellow light that is the first fluorescence matches the at least part of the timing at which the first fluorescence is incident. Is controlled by a synchronization circuit and a wheel drive circuit (not shown).

ここまでの構成により、カラーホイール519を通過した光は、第一の蛍光である黄色光、第一の蛍光のうちカラーホイール519の赤色領域を通過した赤色光と、第二の蛍光である緑光と、半導体レーザ502の青色光が順次出射し、光均一化手段であるロッドインテグレータ520に入射する。   With the configuration so far, the light that has passed through the color wheel 519 is yellow light that is the first fluorescence, red light that has passed through the red region of the color wheel 519 of the first fluorescence, and green light that is the second fluorescence. Then, the blue light of the semiconductor laser 502 is sequentially emitted and enters the rod integrator 520 which is a light uniformizing means.

ここまでの説明では、第一の蛍光を黄色光、第二の蛍光を緑色光、レーザ光を青色光として、説明を実施したが、第一の蛍光が赤色光で合っても良いし、図5に示すような第一の蛍光体リングセグメントと第二の蛍光体リングセグメントとが隣接しないように、開口部を複数設ける構成でも良い。また、蛍光のセグメント数は、上記の説明では、2つで説明をおこなったが、1つでもまた3つ以上でも良い。また、半導体レーザ光は青色ではなく、紫外域の光で、蛍光体ホイール400が開口部の代わりに第三の蛍光体リングセグメントを有し青色の光を出射する構成でも良い。   In the above description, the first fluorescence has been described as yellow light, the second fluorescence as green light, and the laser light as blue light. However, the first fluorescence may be combined with red light. As shown in FIG. 5, a plurality of openings may be provided so that the first phosphor ring segment and the second phosphor ring segment are not adjacent to each other. Further, in the above description, the number of fluorescent segments is two, but may be one or three or more. In addition, the semiconductor laser light may be ultraviolet light, not blue light, and the phosphor wheel 400 may have a third phosphor ring segment instead of the opening to emit blue light.

また、カラーホイール519が、赤色透過と緑色透過の領域を有し、蛍光体ホイール400の蛍光体リングセグメントが1つで黄色の波長域である構成でも良い。   Further, the color wheel 519 may have a red transmission region and a green transmission region, and the phosphor wheel 400 may have one phosphor ring segment and a yellow wavelength region.

[2−4]実施の形態2の蛍光体ホイールを搭載した光源装置を用いた投写型映像表示装置
次に、図7を用いて、実施の形態2の蛍光体ホイール400を搭載した光源装置6を用いた投写型映像表示装置の構成を説明する。
[2-4] Projection-type image display device using light source device equipped with phosphor wheel of embodiment 2 Next, a light source device 6 equipped with the phosphor wheel 400 of embodiment 2 will be described with reference to FIG. The configuration of a projection display apparatus using the above will be described.

当該投写型映像表示装置は、図6を用いて説明した光源装置5を採用している。光源装置5の詳細に関しては、省略して、ロッドインテグレータ520を出射した時系列で出射する光の波長域が変わる出射光の挙動と投写型映像表示装置の構成につき説明する。   The projection display apparatus employs the light source device 5 described with reference to FIG. The details of the light source device 5 will be omitted, and the behavior of the emitted light in which the wavelength range of the light emitted from the rod integrator 520 is changed in time series and the configuration of the projection display apparatus will be described.

まず、ロッドインテグレータ520を出射した白色光は、3枚の凸レンズ521、522、523で構成されたリレーレンズ系にて、後述するDMD526に、ロッドインテグレータ520の出射面を写像する。   First, the white light emitted from the rod integrator 520 is mapped to the DMD 526 (described later) on the exit surface of the rod integrator 520 by a relay lens system including three convex lenses 521, 522, and 523.

リレーレンズ系を構成する凸レンズ521、522、523を通過した光は、2つの硝子ブロックの間に微小ギャップ525を設けた全反射プリズム524に入射する。全反射プリズム524に入射した光は、前述した微小ギャップ525に全反射角以上の角度で入射することで全反射し、DMD526に入射する。   Light that has passed through the convex lenses 521, 522, and 523 constituting the relay lens system is incident on a total reflection prism 524 in which a minute gap 525 is provided between two glass blocks. The light incident on the total reflection prism 524 is totally reflected by entering the above-described minute gap 525 at an angle equal to or greater than the total reflection angle, and then enters the DMD 526.

DMD526は、図示されない回路によって、蛍光体ホイール400およびカラーホイール519と同期した映像信号が供給され、画像情報に対応して各画素のON/OFFが切り替わり反射方向が変わる。   The DMD 526 is supplied with a video signal synchronized with the phosphor wheel 400 and the color wheel 519 by a circuit (not shown), and the reflection direction is changed according to the image information.

DMD526のONの画素からの光は、全反射プリズム524に入射する。全反射プリズム524に入射した光は、全反射プリズムの微小ギャップ525に全反射角以下の角度で入射し、そのまま透過して、投写レンズ527で、図示していないスクリーンに投写される。   Light from the ON pixel of the DMD 526 enters the total reflection prism 524. The light incident on the total reflection prism 524 is incident on the minute gap 525 of the total reflection prism at an angle equal to or smaller than the total reflection angle, is transmitted as it is, and is projected on a screen (not shown) by the projection lens 527.

本開示は、投写型映像表示装置の光源装置に適用可能である。   The present disclosure can be applied to a light source device of a projection display apparatus.

1、2、4 蛍光体基板
100、400 蛍光体ホイール
101、201 蛍光体リング
111、211、411、461 蛍光体
112、212、412、462 アルミナ
102、202、402 接着層
121、221、421 含有粒子
122、222、422 樹脂シリコーン
103、203、403 基板
131、231、431 増反射膜層
104、404 突条部
105、205、405 取付け孔
151、451 モータ
302 半導体レーザ
303、323、503コリメータレンズ
304、324、504 凸レンズ
305、325、505 拡散板
306、326、506 凹レンズ
307、507 ダイクロイックミラー
308、309、508、509 凸レンズ
310、518、331、332、333 凸レンズ
311、520 ロッドインテグレータ
322 半導体レーザ
334、524 全反射プリズム
335、337、525 微小ギャップ
336 カラープリズム
338、339,340、526 DMD
341、527 投写レンズ
401、406 蛍光体リングセグメント
407 開口部
502 半導体レーザ
510、511 凸レンズ
512、514、516 ミラー
513、515、517 レンズ
519 カラーホイール
521、522、523 凸レンズ
1, 2, 4 Phosphor substrate 100, 400 Phosphor wheel 101, 201 Phosphor ring 111, 211, 411, 461 Phosphor 112, 212, 412, 462 Alumina 102, 202, 402 Adhesive layer 121, 221 and 421 included Particles 122, 222, 422 Resin silicone 103, 203, 403 Substrate 131, 231, 431 Increasing reflection film layer 104, 404 Projection 105, 205, 405 Mounting hole 151, 451 Motor 302 Semiconductor laser 303, 323, 503 Collimator lens 304, 324, 504 Convex lens 305, 325, 505 Diffuser plate 306, 326, 506 Concave lens 307, 507 Dichroic mirror 308, 309, 508, 509 Convex lens 310, 518, 331, 332, 333 Convex lens 311 520 Rod integrator 322 semiconductor lasers 334,524 total reflection prism 335,337,525 minute gap 336 color prism 338,339,340,526 DMD
341, 527 Projection lens 401, 406 Phosphor ring segment 407 Aperture 502 Semiconductor laser 510, 511 Convex lens 512, 514, 516 Mirror 513, 515, 517 Lens 519 Color wheel 521, 522, 523 Convex lens

Claims (5)

円盤状の金属基板と、
前記金属基板の一方の面に周方向に設けられた蛍光体層と、
前記蛍光体層を前記金属基板に接着する接着層と、を備え、
前記金属基板の他方の面には、前記金属基板の円周方向において径方向に異なる位置に少なくとも2つの突条部が設けられている、蛍光体基板。
A disc-shaped metal substrate;
A phosphor layer provided circumferentially on one surface of the metal substrate;
An adhesive layer for adhering the phosphor layer to the metal substrate,
The phosphor substrate, wherein at least two protrusions are provided on the other surface of the metal substrate at different positions in the radial direction in the circumferential direction of the metal substrate.
前記金属基板はアルミニウム基板、前記蛍光体層は無機蛍光体、前記接着層は樹脂接着剤と酸化チタンの混合物である、請求項1に記載の蛍光体基板。   The phosphor substrate according to claim 1, wherein the metal substrate is an aluminum substrate, the phosphor layer is an inorganic phosphor, and the adhesive layer is a mixture of a resin adhesive and titanium oxide. 請求項1または2のいずれかに記載の蛍光体基板に取り付けられるモータによって、前記蛍光体基板を回転駆動する蛍光体ホイール。   A phosphor wheel that rotationally drives the phosphor substrate by a motor attached to the phosphor substrate according to claim 1. 励起光源と、
前記励起光源からの出射光を導光する導光光学系と、
前記導光光学系からの励起光が、請求項3に記載の蛍光体ホイールの蛍光体層を照射することにより蛍光を発光する、光源装置。
An excitation light source;
A light guide optical system that guides light emitted from the excitation light source;
A light source device that emits fluorescence when the excitation light from the light guide optical system irradiates the phosphor layer of the phosphor wheel according to claim 3.
請求項4に記載の光源装置を備えた投写型映像表示装置。   A projection display apparatus comprising the light source device according to claim 4.
JP2016227968A 2016-11-24 2016-11-24 Phosphor base plate, phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device Pending JP2018084682A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016227968A JP2018084682A (en) 2016-11-24 2016-11-24 Phosphor base plate, phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016227968A JP2018084682A (en) 2016-11-24 2016-11-24 Phosphor base plate, phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018084682A true JP2018084682A (en) 2018-05-31

Family

ID=62237610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016227968A Pending JP2018084682A (en) 2016-11-24 2016-11-24 Phosphor base plate, phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018084682A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024080147A1 (en) * 2022-10-13 2024-04-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 Phosphor wheel, light source device, and projection image display device

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000016157A1 (en) * 1998-09-16 2000-03-23 Fujitsu Limited Optical device and display device using it
JP2013120713A (en) * 2011-12-08 2013-06-17 Stanley Electric Co Ltd Light-emitting plate, light source device, lighting device, and manufacturing method for light-emitting plate
JP2013228598A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Panasonic Corp Light source device and projection type display apparatus employing light source device
US20150229892A1 (en) * 2014-02-07 2015-08-13 Coretronic Corporation Phosphor wheel and projector having the phosphor wheel
JP2015197620A (en) * 2014-04-02 2015-11-09 日本電気硝子株式会社 Fluorescent wheel for projector, and light-emitting device for projector
JP2015206940A (en) * 2014-04-22 2015-11-19 日本電気硝子株式会社 Fluorescent wheel for projector and light-emitting device for projector
JP2016018110A (en) * 2014-07-09 2016-02-01 セイコーエプソン株式会社 Light source device and projector
JP2016153873A (en) * 2015-02-17 2016-08-25 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion device, illumination device and projector
JP2016170326A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 日本電気硝子株式会社 Fluorescent wheel for projector and light emitting device for projector
WO2016185860A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 ソニー株式会社 Phosphor substrate, light source device, and projection display device
JP2017116630A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion device, illumination device and projector
JP2017151250A (en) * 2016-02-24 2017-08-31 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion element, light source device, and projector

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000016157A1 (en) * 1998-09-16 2000-03-23 Fujitsu Limited Optical device and display device using it
JP2013120713A (en) * 2011-12-08 2013-06-17 Stanley Electric Co Ltd Light-emitting plate, light source device, lighting device, and manufacturing method for light-emitting plate
JP2013228598A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Panasonic Corp Light source device and projection type display apparatus employing light source device
US20150229892A1 (en) * 2014-02-07 2015-08-13 Coretronic Corporation Phosphor wheel and projector having the phosphor wheel
JP2015197620A (en) * 2014-04-02 2015-11-09 日本電気硝子株式会社 Fluorescent wheel for projector, and light-emitting device for projector
JP2015206940A (en) * 2014-04-22 2015-11-19 日本電気硝子株式会社 Fluorescent wheel for projector and light-emitting device for projector
JP2016018110A (en) * 2014-07-09 2016-02-01 セイコーエプソン株式会社 Light source device and projector
JP2016153873A (en) * 2015-02-17 2016-08-25 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion device, illumination device and projector
JP2016170326A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 日本電気硝子株式会社 Fluorescent wheel for projector and light emitting device for projector
WO2016185860A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 ソニー株式会社 Phosphor substrate, light source device, and projection display device
JP2017116630A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion device, illumination device and projector
JP2017151250A (en) * 2016-02-24 2017-08-31 セイコーエプソン株式会社 Wavelength conversion element, light source device, and projector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024080147A1 (en) * 2022-10-13 2024-04-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 Phosphor wheel, light source device, and projection image display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8894241B2 (en) Light source device and image display device
US10031405B2 (en) Light source device and projector with reducing optical system having adjustable position for positive power lens
US10474019B2 (en) Phosphor disc, phosphor wheel, light source device, projection display apparatus, and manufacturing method of phosphor disc
US10627712B2 (en) Wavelength conversion element, method for manufacturing wavelength conversion element, illuminator, and projector
US10268111B2 (en) Phosphor wheel, light source device, and projector-type image display apparatus
JP7507357B2 (en) Phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device
JP2017167528A (en) Light source device and projection type video display device
JP7142205B2 (en) Fluorescent plate, light source device, and projection display device
US20190004409A1 (en) Light source apparatus and projection display apparatus
JP2019035981A (en) Phosphor wheel, light source device, projection type video display device, and manufacturing method of phosphor wheel
US10976651B2 (en) Image display apparatus and light source apparatus
JP7445840B2 (en) Phosphor wheel, light source device and projection display device
JP6970868B2 (en) Manufacturing method of phosphor substrate, phosphor wheel, light source device, projection type image display device, and phosphor substrate
JP6937460B2 (en) Phosphor wheel, light source device and projection type image display device
JP2018084682A (en) Phosphor base plate, phosphor wheel, light source device, and projection-type image display device
JP2019139205A (en) Phosphor wheel, light source device, and projection type video display device
CN115704986A (en) Wavelength conversion plate, light source device, and image projection apparatus
JP2019012263A (en) Light source device and projection type video display device
US10996457B2 (en) Wheel apparatus, light source apparatus, and projection-type image display apparatus
JP2023024245A (en) Wave conversion plate, light source device, and image projector
JP2020046654A (en) Light source device and projection type image display device
JP2020003628A (en) Phosphor wheel, light source device, and projection type video display device
JP2018060175A (en) Phosphor wheel device, light source device, and projection-type image display device
JP6680340B2 (en) Light source device and image projection device
JP2016224417A (en) Projection video display device

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20190118

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201028

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201201

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210601