JP6189338B2 - 発光装置、発光装置アッセンブリ及びこれに関連する投影システム - Google Patents

発光装置、発光装置アッセンブリ及びこれに関連する投影システム Download PDF

Info

Publication number
JP6189338B2
JP6189338B2 JP2014557980A JP2014557980A JP6189338B2 JP 6189338 B2 JP6189338 B2 JP 6189338B2 JP 2014557980 A JP2014557980 A JP 2014557980A JP 2014557980 A JP2014557980 A JP 2014557980A JP 6189338 B2 JP6189338 B2 JP 6189338B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength conversion
light
adapter
excitation light
driving
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.)
Active
Application number
JP2014557980A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015513762A (ja
Inventor
ウー,シリャン
フゥ,フェイ
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.)
Shenzhen Appotronics Corp Ltd
Original Assignee
Appotronics Corp 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 Appotronics Corp Ltd filed Critical Appotronics Corp Ltd
Publication of JP2015513762A publication Critical patent/JP2015513762A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6189338B2 publication Critical patent/JP6189338B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3111Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
    • H04N9/3117Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources by using a sequential colour filter producing two or more colours simultaneously, e.g. by creating scrolling colour bands
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/08Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of the screens or filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/08Combinations of only two kinds of elements the elements being filters or photoluminescent elements and reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/007Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light
    • G02B26/008Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements the movable or deformable optical element controlling the colour, i.e. a spectral characteristic, of the light in the form of devices for effecting sequential colour changes, e.g. colour wheels
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • G03B21/204LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2066Reflectors in illumination beam
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B33/00Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/08Sequential recording or projection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3111Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
    • H04N9/3114Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources by using a sequential colour filter producing one colour at a time
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3158Modulator illumination systems for controlling the spectrum

Description

本発明は、照明及びディスプレイの分野に関し、特に、発光装置、発光装置アッセンブリ及び関連する投影システムに関するものである。
従来の蛍光環は、透過型及び反射型の色相環を有している。反射型の蛍光環は、蛍光材料を反射性の基板に付けることによって形成される;蛍光材料に照射された励起光が変換光に変換され、反射性の基板によって反射する。このため、蛍光環の出力変換光の方向は、蛍光環に照射する励起光の方向とは逆方向である。換言すれば、出力側及び入力側は、蛍光環の同じ側である。透過型の蛍光環は、透明基板に蛍光材料を付けることによって形成される;蛍光材料に照射される励起光が変換光に変換され、透明基板を通り抜ける。一般に、励起光を通し変換光を反射させるフィルタが、蛍光環の入力側に設けられている。このため、蛍光環の出力変換光の方向は、蛍光環に照射される励起光の方向と同じである。換言すれば、出力側及び入力側は、蛍光環の2つの異なる側である。
図1a及び図1bを参照すると;図1aは、従来の蛍光環の側面図であり、図1bは、図1aの蛍光環の波長変換装置の平面図である。図1a及び図1bに示すように、蛍光環は、蛍光材料を含む波長変換装置10及びモータ20を有する。波長変換装置10は、積層された基板11及び波長変換装置12を有しており、基板は、モータ20に直接的に接触する。基板に直接的に接触するモータ20の表面は、モータの駆動面である。基板は円板状を有しており、波長変換装置10を駆動して円板の中心の周りに回転させるためのモータ20は、円板と同軸の円筒形を有する。波長変換装置12は、基板と同軸のリング状を有している;蛍光材料の少なくとも一方のタイプが、励起光Aを受光しそれを変換光Bに変換するためにリング状となっている。
従来の蛍光環を研究することによって、本発明者は、蛍光環が透過型の場合、励起光が波長変換層を通過し得るために、波長変換層12の内径がモータの駆動面の半径よりも大きく、波長変換装置の面積がモータの駆動面の面積及び波長変換層12の面積の合計よりも大きくなければならないことを発見した。同様に、反射型の蛍光環を使用し、励起光が波長変換装置のモータに面する側から波長変換装置を照射する場合、波長変換装置10の面積は、モータの駆動面の面積及び波長変換層12の面積の合計よりも大きくなければならない。波長変換装置10の面積がモータの駆動面の面積及び波長変換層12の面積の合計よりも大きいため、比較的厚さの薄いことを要する製品でこのような蛍光環を使用することが困難であることが分かる。
本発明によって解決される主要な技術的課題は、発光装置、発光装置アッセンブリ、及び関連する投影システムを提供することであり、発光装置アッセンブリが蛍光環であり、蛍光環の波長変換装置の面積が、上述した合計よりも小さい。
本発明の実施例は、発光装置であって、
励起光を放射するための励起光の光源と、
少なくとも1の波長変換セクションを有する波長変換層を有する波長変換装置であって、前記波長変換セクションが励起光を受光し変換光に励起光を変換する、波長変換装置と、
前記波長変換装置を駆動して移動させるための駆動面を有する駆動装置であって、前記波長変換装置に形成される励起光の光点が所定の経路に沿って前記波長変換装置に作用する、駆動装置と、
前記駆動装置及び前記波長変換装置を同軸に結合するためのアダプタであって、光線が前記駆動装置に面する側から前記波長変換装置への前記駆動面の軸方向の投影の内側において前記波長変換装置を照射し得る、アダプタと、
を具えており、
前記駆動面及び前記波長変換層のそれぞれの軸方向の投影が、少なくとも部分的に重なり合い、
励起光が前記波長変換装置への前記駆動面の軸方向の投影の内側において前記波長変換層を照射する、
発光装置を提供する。
本発明の別の実施例は、発光装置アッセンブリであって、
少なくとも1の波長変換セクションを有する波長変換層を有する波長変換装置であって、前記波長変換セクションが励起光を受光し変換光に励起光を変換する、波長変換装置と、
前記波長変換装置を駆動して移動させるための駆動面を有する駆動装置であって、前記波長変換装置に形成される励起光の光点が所定の経路に沿って前記波長変換装置に作用する、駆動装置と、
前記駆動装置及び前記波長変換装置を同軸に結合するためのアダプタであって、光線が前記駆動装置に面する側から前記波長変換装置への前記駆動面の軸方向の投影の内側において前記波長変換装置を照射し得る、アダプタと、
を具えており、
前記駆動面及び前記波長変換層のそれぞれの軸方向の投影が、少なくとも部分的に重なり合う、
発光装置アッセンブリを提供する。
本発明の別の実施例は、上記の発光装置を有する投影システムを提供する。
従来技術と比較すると、本発明は、以下の効果を有する:
本発明の実施例に係る発光装置によれば、アダプタを使用することにより、励起光が、駆動装置によって遮られることなく、波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において波長変換装置を照射し得る;さらに、駆動装置の駆動面及び波長変換層の軸方向の投影を少なくとも部分的に重ねることによって、波長変換装置の面積が、駆動面の面積及び波長変換層の面積の合計よりも小さくなる場合、励起光が、駆動装置によって遮られることなく波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において波長変換層を照射し得る。従来技術と比較すると、本発明の実施例に係る発光装置アッセンブリの波長変換装置が、表面積を小さくできる効果を有しており、比較的薄い厚さを要する製品に発光装置アッセンブリを使用できる。
図1aは、従来技術に係る蛍光環の側面図である。 図1bは、図1aの蛍光環の波長変換装置の平面図である。 図2aは、本発明の一実施例に係る発光装置の構造を示す。 図2bは、図2aの実施例の波長変換装置の側面図である。 図3は、本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す。 図4は、本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す。 図5は、本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す。 図6は、本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す。 図7は、本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す。
本発明の実施例を図面を参照して以下で詳細に説明する。
第1実施例
図2a及び図2bを参照すると、図2aは、本発明の一実施例に係る発光装置の構造を示しており、図2bは、図2aの実施例の波長変換装置の側面図である。図2aに示すように、発光装置200は、励起光の光源210、波長変換装置220、駆動装置230及びアダプタ240を有する。
励起光の光源210を使用して、励起光を生成する。励起光の光源210は、好適には、レーザダイオード、発光ダイオード又は他の半導体光源である。本実施例では、励起光の光源210が、青色光を生成するレーザダイオードである。
波長変換装置220は、積層された基板221及び波長変換層222を有する。基板及び波長変換層を、接着剤を用いた結合を含む多くの方法で取り付け得る。図2bに示すように、基板221は円板状を有しており、波長変換層222は基板と同軸のリング状を有しており、リングの外径は好適には基板の直径に等しい。
波長変換層222は、少なくとも1の波長変換セクションであって、励起光を受光し励起光を変換光に変換する波長変換セクションを有する。特に、波長変換層222は、基板の周方向に配置された第1のサブセクション222a、第2のサブセクション222b及び第3のサブセクション222cを有する。第1、第2及び第3のサブセクションは、それぞれ、青色光を赤色光に変換するための赤色波長変換材料、青色光を緑色光に変換するための緑色波長変換材料、及び青色光を透過させてコヒーレンスを無くす散乱材料を担持する。一般的な波長変換材料は、青色光を吸収して黄色の変換光を放射し得るYAG蛍光体といった蛍光体である。また、波長変換材料は蛍光体に限定されず、波長変換機能を有する量子ドット、蛍光染料及び他の材料とすることができる。
他の実施例では、波長変換層が、1つのサブセクションのみを有すること、又は複数のサブセクションを有すること;波長変換層の様々なサブセクションが、放射分布又他の空間分布を有することが容易に理解できる。波長変換層の様々なサブセクションは、総て波長変換材料を担持し得る。波長変換装置については、基板221を使用して波長変換層を担持するが;波長変換層自体が十分に剛性を有する場合(例えば、透明なガラス材料に蛍光体粉末を混ぜ入れることによって、波長変換層を形成する場合)には、基板221を省くことができることに留意すべきである。
駆動装置230は、具体的には、円筒状を有するモータである。アダプタ240を使用して、駆動装置230及び波長変換装置220を同軸に結合する。これら3つの構成要素の共通軸をSとする。駆動装置は、駆動装置がアダプタに結合される面に関する駆動面を有する。駆動装置は、アダプタを介して波長変換装置を駆動し、基板の中心O(図示せず)を中心として回転させ、波長変換装置に形成される励起光の光点が、環状経路に沿って波長変換装置に作用する。このため、波長変換層222の3つのサブセクションが、励起光の照射領域に順次入り、波長変換層222が赤色、緑色及び青色光の光シーケンスを順次放射する。
本実施例では、アダプタ240が棒状の結合セクションを有し;結合セクションの両端がそれぞれ駆動装置230及び波長変換装置220の基板221に同軸に取り付けられている。ここでは、接着剤による結合、半田接合等といった様々な方法を使用してこれらを取り付けることができる。結合セクションの端面は、駆動装置の駆動面よりも小さい。好適には、駆動装置の駆動面に対する結合セクションの端面の面積の比が、1/4よりも大きく1/2よりも小さい。結合セクションの端面がモータの駆動面よりも小さいため、駆動装置230と波長変換装置220との間に光が通過し得る隙間が生じる。このため、光が、駆動装置に面する側から波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において波長変換装置220を照射し得る。例えば、駆動装置の駆動面が1cmの半径を有する場合、アダプタにより、光が駆動装置に面する側から点Oを中心とする半径1cmの円形領域の内側において波長変換装置220を照射し得る。
本実施例では、アダプタを使用することによって、励起光Aが、駆動装置によって遮られずに駆動面の内側において波長変換装置を照射し得る。さらに、駆動装置230の駆動面及び波長変換層222のそれぞれの軸方向投影を少なくとも部分的に重ねることによって、波長変換装置の面積を駆動面の面積と波長変換層の面積との合計よりも小さくすることができ、励起光Aが、駆動装置によって遮られずに波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において波長変換層を依然として照射し得る。従来技術と比較すると、本実施例の波長変換装置は、表面積が小さいという効果を有する。
好適には、波長変換装置220の面積は、駆動装置の駆動面の面積に等しく;このケースの場合、軸Sに沿った駆動装置230の駆動面の投影が、軸Sに沿った波長変換装層222の投影をカバーする。これにより、アッセンブリの製造が容易となり、製品の外観を改善する。当然ながら、波長変換装置220の面積は、駆動装置の駆動面の面積よりも小さく又は大きくすることもできる。
本実施例では、励起光の光源210からの青色光Aが、波長変換装置の駆動装置に面する側から波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において斜角で基板221に入射する。そして、励起光が基板221から波長変換層222に入る。波長変換層222は青色光を受光し、赤色、緑色及び青色光のカラー光シーケンスBを順次放射する。波長変換層の光出力方向は光入力方向と同じであり、波長変換装置220は透過型である。好適には、基板221が、波長変換装置220の光の出力比を増大させるために、励起光を透過し変換光を反射する光学的特性を有する。波長変換装置が透過型の場合、励起光の光源210からの青色光Aは、駆動装置とは反対側からも波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において波長変換装置に入射でき;カラーの光シーケンスBが駆動装置に面する波長変換装置の表面から出力し得ることが理解できよう。当然ながら、波長変換装置を反射型とすることができ、以下の実施例で説明することとし、ここでは詳細に説明しない。
さらに、発光装置はまた、波長変換層から出力光を集光するための集光装置(図示せず)を有する。この態様も、以下で説明する他の実施例で使用できる。集光装置は、ライトスムージングロッドといったライトスムージング又はシェイピング機能を有する光デバイスとすることができる。
第2実施例
本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す、図3を参照する。図3に示すように、発光装置300は、励起光の光源310、波長変換装置320、駆動装置330、及びアダプタ340を有する。波長変換装置320は、積層された基板321及び波長変換層322を有する。
本実施例と図2aの実施例との間の差異は、アダプタ340が円錐台の形状を有しており、その上端340aが波長変換装置320に取り付けられ、その下端340bが駆動装置330に取り付けられていることである。上端340aは、駆動装置の駆動面よりも小さく、光が、波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側における波長変換装置320の駆動装置に面する表面を照射し得る。
好適には、アダプタの下端340bが、駆動装置の駆動面と完全に重なり合い、アダプタと駆動装置との間のより確実な結合を実現する。好適には、励起光の光源310からの青色光が、波長変換装置の駆動装置に面する側から波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において斜角で波長変換装置320に入射する。励起光Aと駆動面との間の角度が、アダプタ340の側面生成ラインと駆動面との間の角度に等しい。これにより、波長変換装置ができる限り小さくなる一方、波長変換装置への励起光の入射角を確実に最小限にし得る。
図2aに示す実施例と比較して、アダプタが円錐台であるため、波長変換装置がより良好な運動バランスを有する。別の実施例では、円錐台の形状のアダプタの上端及び下端を、それぞれ駆動装置及び波長変換装置に取り付け得ることが容易に理解できよう。
当然ながら他の好適な実施例では、アダプタ340を正角錐台に代えることができる。同様に、好適には、角錐台の形状のアダプタの上端及び下端が、それぞれ波長変換装置及び駆動装置に取り付けられる。好適には、励起光の光源310からの青色光が、波長変換装置の駆動装置に面する側から波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において斜角で基板221に入射し、励起光Aと駆動面との間の角度が、アダプタ340の側端とその表面との間の角度に等しい。
第3実施例
本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す、図4を参照する。図4に示すように、発光装置400が、励起光の光源410、波長変換装置420、駆動装置430、及びアダプタ440を有する。波長変換装置420は、積層された基板421及び波長変換層422を有する。
本実施例と図2aの実施例との間の差異は、発光装置400が、励起光の光源410からの励起光を反射するための反射体450を追加的に有しており、励起光が波長変換装置420の駆動装置に面する側から直角的に波長変換層422に入射することである。明らかに、反射体は、駆動装置、アダプタ及び波長変換装置によって囲まれる空間に配置されるべきものである。反射体450は、励起光を反射させ他の光等を透過する反射鏡、プリズム、フィルタとし得る。励起光の光路を変える任意の光学素子を使用し得るが、ここでは詳細に説明しない。
図2aの実施例と比較すると、本実施例では、反射体を用いて励起光の光源410によって生成される光入力の光路を変えることによって、励起光の光源410を、駆動装置の駆動面の領域にできる限り接近させて配置させることができ、波長変換装置への駆動装置の駆動面の軸方向の投影の内側に配置させることもでき、発光装置400がよりコンパクトな構造を有する。
第4実施例
本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す、図5を参照する。図5に示すように、発光装置500は、励起光の光源510、波長変換装置520、駆動装置530、及びアダプタ540を有する。波長変換装置520は、積層された基板521及び波長変換層522を有する。
本実施例と図4の実施例との間の差異は、本実施例のアダプタ540が、適合セクション541、結合セクション542及び支持セクション543を有することである。具体的には、適合セクション541、結合セクション542及び支持セクション543は、総て円筒状である。適合セクション541の両端が、それぞれ駆動装置及び結合セクション542に取り付けられており、支持セクション543の両端が、結合セクション542及び基板521にそれぞれ取り付けられている。結合セクション542の端面は、適合セクション541の端面よりも小さく、また、支持セクション543の端面よりも小さいため、波長変換装置が良好な運動バランスを有する。好適には、適合セクションが駆動装置の駆動面と完全に重なり合い、支持セクションの端面が、適合セクションの端面よりも小さい;換言すれば、アダプタ540がH形を有しており、波長変換装置の運動バランスをさらに改善する。さらに、好適には、適合セクション541、結合セクション542及び支持セクション543を有するアダプタが、1つの部品として一体的に形成される。
結合セクションの端面が適合セクション及び支持セクションの様々な断面よりも小さい限り、適合セクション及び支持セクションが、円錐台又は正角錐台といった他の形状も有し得ることが容易に理解されよう。さらに、適合セクション541、結合セクション542及び支持セクション543を有するアダプタを、互いに固定結合された3つの別個の部品で形成できる。当然ながら、適合セクション又は支持セクションのいずれかを、図4の実施例に対して追加的に採用でき、波長変換装置の運動バランスを十分に改善する;すなわち、適合セクション又は支持セクションを使用することを要しない。
第5実施例
本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す、図6を参照する。図6に示すように、発光装置600は、励起光の光源610、波長変換装置620、駆動装置630、及びアダプタ640、及び反射体650を有する。波長変換装置620は、積層された基板621及び波長変換層622を有する。
本実施例と図5の実施例との間の差異は、
(1)励起光の光源610によって放射される励起光が、紫外線(UV)であることである。
(2)波長変換装置620が、反射型であること;具体的には、波長変換層622が、駆動装置に面する基板621の表面に配置されていること、基板621が反射体であることである。さらに、波長変換層622の第1、第2及び第3の基板が、それぞれ、赤色光にUV光を変換するための赤色用の波長変換材料、緑色光にUV光を変換するための緑色用の波長変換材料、青色光にUV光を変換するための青色用の波長変換材料を担持する。波長変換装置620が、UV光の励起下で、残りの非吸収UV光とともに、赤色、緑色及び青色光を放射することが見られる。
(3)発光装置600が、さらに、波長変換層に入射する反射体によって反射した励起光Aを案内するための、且つ、波長変換層622から放射される変換光を案内して、波長変換層への入射励起光の光路から分離し、これにより、発光装置の出力光を形成するための光分離装置660を有することである。具体的には、光分離装置660が、UV光を透過し赤色、緑色及び青色光を反射するフィルタである。
波長変換層622が十分な剛性を有し、波長変換層によって生成する変換光がそれを貫いて入射励起光の方向に出ないような厚さを有する場合、基板621を省略し得る。
図5の実施例では、励起光の光源がS軸と垂直な方向に配置されており、出力光を集光する集光装置をS軸と平行な方向に配置する必要があり;発光装置の大きさが両軸方向に増加する。これに対し、本実施例では、波長変換装置620が反射型であるため、励起光の光源及び出力光を集光する集光装置は、いずれも、S軸と直交する方向に配置でき、発光装置の大きさが一方の軸方向にのみ増加する。結果として、発光装置600が、よりコンパクトな構造を有し得る。
第6実施例
本発明の別の実施例に係る発光装置の構造を示す、図7を参照する。図7に示すように、発光装置700は、励起光の光源710、波長変換装置720、駆動装置730、及びアダプタ740、反射体750、及び光分離装置760を有する。波長変換装置720は、積層された基板721及び波長変換層722を有する。
本実施例と図6の実施例との間の差異は、
(1)励起光の光源によって放射される励起光が、青色光であることである。
(2)波長変換層722の第1、第2及び第3のサブセクションが、それぞれ、赤色光に青色光を変換するための赤色の波長変換材料、緑色光に青色光を変換するための緑色の波長変換材料、及び散乱材料を担持することである。
(3)光分離装置760は、光透過開口及び開口の周りに反射面を有するアーチ形の反射体であることである。青色光Aは開口を通して波長変換層に入射する。波長変換層によって放射される光の大部分は、アーチ形の反射体の反射面によって反射し、発光装置700の出力光となる;光のわずかな部分が、開口から漏れ出る。好適には、アーチ形の反射体760が楕円体又はその一部の形状を有し、波長変換層が楕円体の1つの焦点位置に位置しており、波長変換層の出力光の大部分が、アーチ形の反射体の反射面によって他方の焦点に向けて反射する。又は、アーチ形の反射体760が半球又はその一部の形状を有し、波長変換層が、球の中心の近くの点に位置しており、波長変換層の出力光の大部分が、アーチ形の反射体の反射面によって、球の中心に対して第1の点とは対称的な点に向けて反射し、そこで集光される。光分離装置は、開口を具えた放物体の反射面等といった他の形式を有し得るが、ここでは詳細に説明しない。
上記の様々な実施例が、波長変換装置が円板であり駆動装置が波長変換装置を駆動して回転させる具体例を使用するものである。実際のところ、波長変換装置は帯状の移動プレートであり、駆動装置は帯状のプレートを駆動して前後に直線運動させ得る。また、波長変換装置は円筒体とすることができ、駆動装置が円筒体を駆動して回転させる。これらは、周知の技術であり、ここでは詳細に説明しない。
本開示の様々な実施例が少しずつ説明されているが、様々な実施例が、他の実施例とのそれらの差異として説明されている;実施例の共通の態様が互いに参照することによって理解されよう。
本発明の他の実施例が、上記の実施例で説明した構造及び機能を有し得る発光装置を含む投影システムを提供する。本投影システムが、液晶ディスプレイ(LCD)投影技術、デジタルライトプロセッサ(DLP)技術等といった様々な投影技術を使用する。さらに、上記の発光装置もまた、舞台照明といった照明装置で使用し得る。
さらに、本発明は、概して上記の説明に基づいて、
少なくとも1の波長変換セクションを有する波長変換層を有する波長変換装置であって、波長変換セクションが励起光を受光し変換光に励起光を変換する、波長変換装置と、
波長変換装置を駆動して移動させるための駆動面を有する駆動装置であって、波長変換装置に形成される励起光の光点が所定の経路に沿って波長変換装置に作用する、駆動装置と、
駆動装置及び波長変換装置を同軸に結合するためのアダプタであって、光線が駆動装置に面する側から波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側に波長変換装置を照射し得る、アダプタと、
を有する発光装置アッセンブリを提供するものであり、駆動面及び波長変換層のそれぞれの軸方向の投影が、少なくとも部分的に重なり合う。
本発明の実施例に係る発光装置アッセンブリによれば、アダプタを使用することによって、駆動装置によって遮られずに、励起光が波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において波長変換装置を照射し得る;さらに、駆動装置の駆動面及び波長変換層のそれぞれの軸方向の投影を少なくとも部分的に重ねることによって、波長変換装置の面積を駆動面の面積及び波長変換層の面積の合計よりも小さくでき、励起光が、駆動装置によって遮られずに、波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において波長変換層を依然として照射できる。従来技術と比較すると、これらの実施例の波長変換装置は、表面積をより小さくするという効果を有する。
本発明の上記の実施例は、単なる典型例であって、本発明の範囲を限定するものではない。本開示及び本図面に基づく任意の等価な構造及び等価なプロセス及びバリエーション、又は他の関連する技術分野における直接的又は間接的な適用例が、総て本発明の特許保護の範囲内である。

Claims (15)

  1. 発光装置であって、
    励起光を放射するための励起光の光源と、
    少なくとも1の波長変換セクションを有する波長変換層を有する波長変換装置であって、前記波長変換セクションが励起光を受光し変換光に励起光を変換する、波長変換装置と、
    前記波長変換装置を駆動して移動させるための駆動面を有する駆動装置であって、前記波長変換装置に形成される励起光の光点が所定の経路に沿って前記波長変換装置に作用する、駆動装置と、
    前記駆動装置及び前記波長変換装置を同軸に結合するためのアダプタであって、光線が前記駆動装置に面する側から波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において前記波長変換装置を照射し得る、アダプタと、
    を具えており、
    前記駆動面及び前記波長変換層のそれぞれの軸方向の投影が、少なくとも部分的に重なり合い、
    励起光が前記波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において前記波長変換層を照射し、
    さらに、励起光が前記駆動装置に面する前記波長変換装置の側から直角に前記波長変換層に入射するように、励起光を反射させるための反射体を具えており、
    前記反射体が、前記駆動装置、前記アダプタ及び前記波長変換装置によって囲まれる空間に配置されることを特徴とする発光装置。
  2. 前記波長変換装置が円板状を有しており、
    前記駆動装置が、前記アダプタを介して前記波長変換装置を駆動し、前記円板の中心の周りを回転させることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記アダプタが、前記駆動面よりも小さい端面を具えた円筒状を有する結合セクションを有することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  4. 前記アダプタが、さらに、前記駆動装置及び前記結合セクションにそれぞれ取り付けられた2つの端部を有する適合セクションを有しており、
    前記結合セクションの前記端面が、前記適合セクションの断面よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載の発光装置。
  5. 前記アダプタが、さらに、前記波長変換装置及び前記結合セクションにそれぞれ取り付けられた2つの端部を有する支持セクションを有しており、
    前記結合セクションの前記端面が、前記支持セクションの断面よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載の発光装置。
  6. 前記アダプタが、正角錐台又は円錐台の形状を有しており、
    前記アダプタの上端面及び下端面が、前記波長変換装置及び前記駆動装置にそれぞれ取り付けられており、
    前記上端面が、前記駆動面よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  7. 励起光が、前記駆動装置に面する前記波長変換装置の側から斜角で前記波長変換装置に入射することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  8. 前記アダプタが、正角錐台又は円錐台の形状を有しており、
    前記アダプタの上端面及び下端面が、前記波長変換装置及び前記駆動装置にそれぞれ取り付けられており、
    前記上端面が、前記駆動面よりも小さく、
    励起光と前記上端面との間の角度が、前記アダプタの側面生成ライン又は側端と前記上端面との間の角度に等しいことを特徴とする請求項7に記載の発光装置。
  9. さらに、前記波長変換層に入射するよう励起光を案内するための分光装置であって、前記波長変換層からの光の一部を入射励起光の光路から分離して前記波長変換層に向けるよう案内して、前記発光装置の出力光を形成するための分光装置を具えることを特徴とする請求項7に記載の発光装置。
  10. 発光装置アッセンブリであって、
    少なくとも1の波長変換セクションを有する波長変換層を有する波長変換装置であって、前記波長変換セクションが励起光を受光し変換光に励起光を変換する、波長変換装置と、
    前記波長変換装置を駆動して移動させるための駆動面を有する駆動装置であって、前記波長変換装置に形成される励起光の光点が所定の経路に沿って前記波長変換装置に作用する、駆動装置と、
    前記駆動装置及び前記波長変換装置を同軸に結合するためのアダプタであって、光線が前記駆動装置に面する側から前記波長変換装置への駆動面の軸方向の投影の内側において前記波長変換装置を照射し得る、アダプタと、
    励起光が前記駆動装置に面する前記波長変換装置の側から直角に前記波長変換層に入射するように、励起光を反射させるための反射体と、
    を具えており、
    前記駆動面及び前記波長変換層のそれぞれの軸方向の投影が、少なくとも部分的に重なり合い、
    前記反射体が、前記駆動装置、前記アダプタ及び前記波長変換装置によって囲まれる空間に配置されることを特徴とする発光装置アッセンブリ。
  11. 前記アダプタが、正角錐台又は円錐台の形状を有しており、
    前記アダプタの上端面及び下端面が、前記駆動装置及び前記波長変換装置にそれぞれ取り付けられており、
    前記上端面が、前記駆動面よりも小さいことを特徴とする請求項10に記載の発光装置アッセンブリ。
  12. 請求項1に記載された発光装置を具えることを特徴とする投影システム。
  13. さらに、前記反射体によって反射した励起光を前記波長変換層に入射するよう案内するための光分離装置であって、前記波長変換層から放射された変換光を入射励起光の光路から分離するよう案内するための光分離装置を具えることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  14. 変換光が前記駆動装置から離れる方向に前記波長変換装置を出ることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  15. 変換光が前記駆動装置に向かう方向に前記波長変換装置を出ることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
JP2014557980A 2012-02-26 2013-01-07 発光装置、発光装置アッセンブリ及びこれに関連する投影システム Active JP6189338B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210044533.0A CN102854729B (zh) 2012-02-26 2012-02-26 发光装置、发光装置组件及相关投影系统
CN201210044533.0 2012-02-26
PCT/CN2013/070136 WO2013123834A1 (zh) 2012-02-26 2013-01-07 发光装置、发光装置组件及相关投影系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015513762A JP2015513762A (ja) 2015-05-14
JP6189338B2 true JP6189338B2 (ja) 2017-08-30

Family

ID=47401432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014557980A Active JP6189338B2 (ja) 2012-02-26 2013-01-07 発光装置、発光装置アッセンブリ及びこれに関連する投影システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9863608B2 (ja)
JP (1) JP6189338B2 (ja)
KR (2) KR101882783B1 (ja)
CN (1) CN102854729B (ja)
WO (1) WO2013123834A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102854729B (zh) 2012-02-26 2014-03-19 深圳市光峰光电技术有限公司 发光装置、发光装置组件及相关投影系统
WO2014132368A1 (ja) * 2013-02-27 2014-09-04 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 光源装置
TWI499858B (zh) * 2013-12-24 2015-09-11 Delta Electronics Inc 光源系統及具有光源系統的投影裝置
US9753357B2 (en) * 2014-02-27 2017-09-05 Intematix Corporation Compact solid-state camera flash
US10732495B2 (en) 2014-05-02 2020-08-04 Coretronic Corporation Illumination system, projection apparatus and method for driving illumination system
CN104048266B (zh) * 2014-05-23 2015-11-04 广州市浩洋电子有限公司 滤光片及利用此滤光片的cmy混色组件及其光学系统
TWI503578B (zh) 2014-06-13 2015-10-11 Coretronic Corp 光源模組與投影裝置
CN108663879B (zh) 2017-03-31 2021-04-06 中强光电股份有限公司 投影机及其照明系统
JP7070146B2 (ja) * 2018-06-25 2022-05-18 株式会社リコー 光源モジュール、及び光学装置
CN110703552B (zh) 2018-07-10 2021-10-15 中强光电股份有限公司 照明系统以及投影装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3335961B2 (ja) 1999-09-24 2002-10-21 エヌイーシービューテクノロジー株式会社 時分割方式映像投写装置
JP2001337390A (ja) * 2000-05-25 2001-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラーホイールとそれを用いた色順次カラー表示装置
EP1459121A2 (en) * 2001-12-20 2004-09-22 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Method of making a rotational optical arrangement and an optical arrangement made by the method
TWI286223B (en) * 2005-05-02 2007-09-01 Asia Optical Co Inc Reflective filter set and apparatus for color wheel with the filter set
US7839587B2 (en) * 2006-08-24 2010-11-23 Oerlikon Trading Ag, Trubbach Color wheel
CN101236351B (zh) * 2007-01-30 2011-05-04 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 色轮
TW200834220A (en) * 2007-02-12 2008-08-16 Young Optics Inc Color wheel
TW200837481A (en) * 2007-03-12 2008-09-16 Prodisc Technology Inc Projection system and plastic color wheel assembly thereof
CN101359159B (zh) * 2007-07-30 2010-06-02 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 投影光学系统
CN101359077A (zh) * 2007-08-03 2009-02-04 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 色轮
JP5309374B2 (ja) * 2007-09-27 2013-10-09 エリコン・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト,トリュープバッハ カラーホイールアセンブリの形成方法、および、投影システムの操作方法
JP4662185B2 (ja) * 2008-05-15 2011-03-30 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP2010164645A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Sanyo Electric Co Ltd 画像投写装置
JP5370764B2 (ja) 2009-09-15 2013-12-18 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
US8684560B2 (en) * 2009-11-18 2014-04-01 Stanley Electric Co., Ltd. Semiconductor light source apparatus and lighting unit
CN102346362B (zh) * 2010-07-26 2013-10-09 中强光电股份有限公司 光源模块、投影装置及其控制方法
JP3166271U (ja) * 2010-12-15 2011-02-24 有限会社エリート貿易 装飾用led光源装置
CN102854729B (zh) * 2012-02-26 2014-03-19 深圳市光峰光电技术有限公司 发光装置、发光装置组件及相关投影系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140133810A (ko) 2014-11-20
KR101882783B1 (ko) 2018-07-30
KR20170136650A (ko) 2017-12-11
CN102854729A (zh) 2013-01-02
CN102854729B (zh) 2014-03-19
WO2013123834A1 (zh) 2013-08-29
US20150233550A1 (en) 2015-08-20
US9863608B2 (en) 2018-01-09
JP2015513762A (ja) 2015-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6189338B2 (ja) 発光装置、発光装置アッセンブリ及びこれに関連する投影システム
JP6166270B2 (ja) 発光デバイスおよびこれを用いた投影システム
JP6186752B2 (ja) 光源装置及び投影装置
EP2988158B1 (en) Light-emitting device and related light source system
EP2789897B1 (en) Light source and illuminating device
TWI486699B (zh) 光源系統
TWI506224B (zh) 照明裝置
TWI494604B (zh) 波長轉換濾光模組與光源系統
EP3229072B1 (en) Illumination system and projection apparatus
JP5680227B2 (ja) 光学素子および照明装置
JP5860961B2 (ja) 光学ホイール
WO2019052026A1 (zh) 波长转换装置、光源系统及投影设备
WO2017056468A1 (ja) 光源装置および投光装置
WO2019041803A1 (zh) 色轮和激光投影设备
JP2012128121A (ja) 照明装置、プロジェクター
JP5648372B2 (ja) 光源装置
JP6881423B2 (ja) 光源装置およびプロジェクター
CN213182293U (zh) 色轮和投影系统
US11269247B2 (en) Light source module and projection device using the same
JP2011150944A (ja) 照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150924

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160818

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170802

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6189338

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250