JP6707867B2 - Wavelength conversion device, illumination device, projector, and method for manufacturing wavelength conversion device - Google Patents
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Description
本発明は、波長変換装置、照明装置、プロジェクター、および波長変換装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a wavelength conversion device, a lighting device, a projector, and a method for manufacturing a wavelength conversion device.
光を受けて所定波長域の光を発光する蛍光体層を有し、回転駆動される発光ホイールが知られている(例えば、特許文献1参照)。 A light-emitting wheel that has a phosphor layer that receives light and emits light in a predetermined wavelength range and is rotationally driven is known (for example, see Patent Document 1).
上記のような発光ホイールにおいては、蛍光体層が設けられる円形基板に反りが生じる場合があった。円形基板の反りは、例えば、円形基板がアルミニウム等の圧延材を用いて製造される場合等に、圧延ロール方向に生じる。蛍光体層が無機材料製のバインダーを有する構成や、蛍光体層が無機材料結晶の場合、円形基板に反りが生じると、蛍光体層に応力が加えられ、蛍光体層が割れて破損する問題があった。 In the above light emitting wheel, the circular substrate on which the phosphor layer is provided may be warped. The warp of the circular substrate occurs in the rolling roll direction, for example, when the circular substrate is manufactured by using a rolled material such as aluminum. When the phosphor layer has a binder made of an inorganic material or when the phosphor layer is an inorganic material crystal, when the circular substrate is warped, stress is applied to the phosphor layer, and the phosphor layer is broken and damaged. was there.
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、無機波長変換素子が破損することを抑制できる波長変換装置、そのような波長変換装置を備えた照明装置、およびそのような照明装置を備えたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、無機波長変換素子が破損することを抑制できる波長変換装置の製造方法を提供することを目的の一つとする。 One aspect of the present invention is made in view of the above problems, and a wavelength conversion device capable of suppressing damage to an inorganic wavelength conversion element, an illumination device including such a wavelength conversion device, and One of the objects is to provide a projector provided with such a lighting device. Another object of one aspect of the present invention is to provide a method for manufacturing a wavelength conversion device capable of suppressing damage to an inorganic wavelength conversion element.
本発明の波長変換装置の一つの態様は、所定軸周りに回転する回転部を有する回転装置と、前記回転装置によって前記所定軸周りに回転し、前記所定軸の径方向に拡がる基材と、熱硬化性接着剤を介して前記基材に接着された無機波長変換素子と、前記基材を前記回転部に固着する固着手段と、を備え、前記回転部は、前記径方向に拡がり前記固着手段によって前記基材が固着された固着部を有し、前記固着手段の耐熱温度は、前記熱硬化性接着剤の硬化温度よりも高く、前記固着手段は、前記所定軸方向に前記基材と前記固着部とを固着し、前記基材には、前記基材を前記所定軸方向に貫通する貫通孔が形成され、前記固着部のうち前記基材が固着された面には、穴が形成され、前記固着手段は、前記貫通孔と前記穴とを介して前記基材を前記固着部に固着し、前記無機波長変換素子は、前記所定軸を囲む環状であり、前記固着手段は、前記無機波長変換素子よりも径方向内側に配置された内側固着手段を含むことを特徴とする。
前記穴は、ネジ穴であり、前記固着手段は、前記貫通孔を介して前記ネジ穴に締め込まれたネジである構成としてもよい。
本発明の波長変換装置の一つの態様は、所定軸周りに回転する回転部を有する回転装置と、前記回転装置によって前記所定軸周りに回転し、前記所定軸の径方向に拡がる基材と、熱硬化性接着剤を介して前記基材に接着された無機波長変換素子と、前記基材を前記回転部に固着する固着手段と、を備え、前記回転部は、前記径方向に拡がり前記固着手段によって前記基材が固着された固着部を有し、前記固着手段の耐熱温度は、前記熱硬化性接着剤の硬化温度よりも高く、前記固着手段は、前記所定軸方向に前記基材と前記固着部とを固着していることを特徴とする。
前記回転部は、前記所定軸周りに回転する回転部本体を有し、前記固着部は、前記回転部本体の径方向外側において前記固着手段によって前記基材と固着されている構成としてもよい。
本発明の波長変換装置の一つの態様は、所定軸周りに回転する回転部を有する回転装置と、前記回転装置によって前記所定軸周りに回転し、前記所定軸の径方向に拡がる基材と、熱硬化性接着剤を介して前記基材に接着された無機波長変換素子と、前記基材を前記回転部に固着する固着手段と、を備え、前記回転部は、前記径方向に拡がり前記固着手段によって前記基材が固着された固着部を有し、前記固着手段の耐熱温度は、前記熱硬化性接着剤の硬化温度よりも高いことを特徴とする。
One aspect of the wavelength conversion device of the present invention, a rotating device having a rotating portion that rotates around a predetermined axis, a substrate that rotates around the predetermined axis by the rotating device, and expands in the radial direction of the predetermined axis, An inorganic wavelength conversion element adhered to the base material via a thermosetting adhesive, and a fixing means for fixing the base material to the rotating portion, the rotating portion spreading in the radial direction and the fixing A fixing portion to which the base material is fixed by means, the heat-resistant temperature of the fixing means is higher than the curing temperature of the thermosetting adhesive, the fixing means, and the base material in the predetermined axial direction Through-holes are formed in the base material for fixing the base material in the predetermined axial direction, and holes are formed in the surface of the fixation portion to which the base material is fixed. The fixing means fixes the base material to the fixing portion via the through hole and the hole, the inorganic wavelength conversion element is a ring surrounding the predetermined axis, and the fixing means is the It is characterized by including an inner fixing means arranged radially inward of the inorganic wavelength conversion element.
The hole may be a screw hole, and the fixing means may be a screw tightened in the screw hole through the through hole.
One aspect of the wavelength conversion device of the present invention, a rotating device having a rotating portion that rotates around a predetermined axis, a substrate that rotates around the predetermined axis by the rotating device, and expands in the radial direction of the predetermined axis, An inorganic wavelength conversion element adhered to the base material via a thermosetting adhesive, and a fixing means for fixing the base material to the rotating portion, the rotating portion spreading in the radial direction and the fixing A fixing portion to which the base material is fixed by means, the heat-resistant temperature of the fixing means is higher than the curing temperature of the thermosetting adhesive, the fixing means, and the base material in the predetermined axial direction It is characterized in that the fixing portion is fixed.
The rotating portion may include a rotating portion main body that rotates around the predetermined axis, and the fixing portion may be fixed to the base material by the fixing means on a radially outer side of the rotating portion main body.
One aspect of the wavelength conversion device of the present invention, a rotating device having a rotating portion that rotates around a predetermined axis, and a base material that rotates around the predetermined axis by the rotating device and expands in the radial direction of the predetermined axis, An inorganic wavelength conversion element adhered to the base material via a thermosetting adhesive, and a fixing means for fixing the base material to the rotating portion, the rotating portion spreading in the radial direction and the fixing The base material is fixed to the base material by means of means, and the heat resistant temperature of the means for fixing is higher than the curing temperature of the thermosetting adhesive.
本発明の波長変換装置の一つの態様によれば、基材と回転部とを固着する固着手段の耐熱温度は、基材に波長変換素子を接着する熱硬化性接着剤の硬化温度よりも高い。そのため、波長変換素子を基材に接着する前に、基材と回転部(固着部)とを固着させた場合であっても、加熱して熱硬化性接着剤を硬化させる際に、基材と回転部との固着が外れない(あるいは、緩まない)。したがって、本発明の波長変換装置の一つの態様によれば、波長変換素子を基材に接着する前に、基材と回転部(固着部)とを固着させる製造方法を採用できる。 According to one aspect of the wavelength conversion device of the present invention, the heat-resistant temperature of the fixing means for fixing the base material and the rotating part is higher than the curing temperature of the thermosetting adhesive for bonding the wavelength conversion element to the base material. .. Therefore, even when the base material and the rotating portion (fixing portion) are fixed to each other before the wavelength conversion element is bonded to the base material, the base material is heated when the thermosetting adhesive is cured by heating. The rotation part does not come loose (or does not loosen). Therefore, according to one aspect of the wavelength conversion device of the present invention, it is possible to employ a manufacturing method in which the base material and the rotating part (fixing part) are fixed to each other before the wavelength conversion element is bonded to the base material.
径方向に拡がる固着部に基材を固着させることで、反った基材を矯正することができる。そのため、基材の反りを低減することができる。そして、この状態で、基材と固着部とを固着させることができるため、基材に波長変換素子を接着しても、基材の反りによって加えられる応力を低減できる。したがって、波長変換素子が割れて破損することを抑制できる。 By fixing the base material to the fixing portion that extends in the radial direction, the warped base material can be corrected. Therefore, the warp of the base material can be reduced. Since the base material and the fixing portion can be fixed to each other in this state, even if the wavelength conversion element is bonded to the base material, the stress applied by the warp of the base material can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the wavelength conversion element from being broken and damaged.
前記無機波長変換素子は、前記所定軸を囲む環状であり、前記固着手段は、前記無機波長変換素子よりも径方向外側に配置された外側固着手段を含む構成としてもよい。
この構成によれば、基材の反りをより低減できる。
The inorganic wavelength conversion element may have a ring shape surrounding the predetermined axis, and the fixing means may include an outer fixing means arranged radially outside the inorganic wavelength conversion element.
According to this structure, the warp of the base material can be further reduced.
前記無機波長変換素子は、前記所定軸を囲む環状であり、前記固着手段は、前記無機波長変換素子よりも径方向内側に配置された内側固着手段を含む構成としてもよい。
この構成によれば、波長変換装置の回転部と基材と固着手段との連結体の所定軸周りの慣性モーメントを小さくできる。
The inorganic wavelength conversion element may have a ring shape surrounding the predetermined axis, and the fixing means may include an inner fixing means arranged radially inward of the inorganic wavelength conversion element.
According to this configuration, the moment of inertia about the predetermined axis of the coupling body of the rotating part of the wavelength conversion device, the base material and the fixing means can be reduced.
前記回転部は、前記固着部が設けられる回転部本体を有し、前記固着部は、前記回転部本体と別部材である構成としてもよい。
この構成によれば、熱硬化性接着剤を硬化させる際に加熱される回転装置の部分を、固着部のみとできる。これにより、回転装置における固着部以外の部分の耐熱温度を高くする必要がなく、回転装置を製造する手間および製造コストを低減できる。
The rotating part may have a rotating part body provided with the fixing part, and the fixing part may be a member separate from the rotating part body.
According to this configuration, the portion of the rotating device that is heated when the thermosetting adhesive is cured can be only the fixing portion. As a result, it is not necessary to increase the heat-resistant temperature of the rotating device other than the fixed portion, and the labor and manufacturing cost of manufacturing the rotating device can be reduced.
前記固着部の前記所定軸方向の寸法は、前記基材の前記所定軸方向の寸法よりも大きい構成としてもよい。
この構成によれば、基材の反りをより低減できる。
The dimension of the fixing portion in the predetermined axial direction may be larger than the dimension of the base material in the predetermined axial direction.
According to this structure, the warp of the base material can be further reduced.
本発明の照明装置の一つの態様は、光を射出する光源と、上記の波長変換装置と、を備え、前記波長変換装置には、前記光源から射出された光が入射され、前記波長変換装置は、入射された光を、前記無機波長変換素子によって波長変換し、入射された側と同じ側に射出することを特徴とする。 One aspect of an illuminating device of the present invention includes a light source that emits light and the wavelength conversion device described above, and the wavelength conversion device receives the light emitted from the light source, and the wavelength conversion device. Is characterized in that the wavelength of the incident light is converted by the inorganic wavelength conversion element and the light is emitted to the same side as the incident side.
本発明の照明装置の一つの態様によれば、上記波長変換装置を備えるため、波長変換素子が割れて破損することを抑制できる。また、波長変換装置が反射型であるため、基材における波長変換素子が接着される部分の波長変換素子と逆側の面にも固着部を固着できる。これにより、基材の反りをより低減しやすく、波長変換素子が割れて破損することをより抑制できる。 According to one aspect of the illumination device of the present invention, since the wavelength conversion device is provided, it is possible to prevent the wavelength conversion element from being broken and damaged. Further, since the wavelength conversion device is of a reflection type, the fixing portion can be fixed to the surface of the base material on the side opposite to the wavelength conversion element where the wavelength conversion element is bonded. This makes it easier to reduce the warpage of the base material and further suppress the breakage and damage of the wavelength conversion element.
本発明のプロジェクターの一つの態様は、上記の照明装置と、前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。 One mode of a projector of the present invention is the above-mentioned illumination device, a light modulation device that forms image light by modulating illumination light from the illumination device according to image information, and a projection that projects the image light. And an optical system.
本発明のプロジェクターの一つの態様によれば、上記の照明装置を備えるため、波長変換素子が割れて破損することを抑制できる。 According to one aspect of the projector of the invention, since the illumination device is provided, it is possible to prevent the wavelength conversion element from being broken and damaged.
本発明の波長変換装置の製造方法の一つの態様は、所定軸周りに回転する回転部を有する回転装置を備える波長変換装置の製造方法であって、前記所定軸の径方向に拡がる基材と前記回転部の固着部とを固着手段によって固着する第1工程と、前記第1工程よりも後に設けられ、未硬化の熱硬化性接着剤を介して前記基材に無機波長変換素子を接着する第2工程と、加熱することによって、未硬化の前記熱硬化性接着剤を硬化させる第3工程と、を有することを特徴とする。 One aspect of a method for manufacturing a wavelength conversion device of the present invention is a method for manufacturing a wavelength conversion device including a rotating device having a rotating portion that rotates about a predetermined axis, and a base material that expands in the radial direction of the predetermined axis. A first step of fixing the fixing part of the rotating part by a fixing means, and an inorganic wavelength conversion element bonded to the base material via an uncured thermosetting adhesive which is provided after the first step. It is characterized by having a second step and a third step of curing the uncured thermosetting adhesive by heating.
本発明の波長変換装置の製造方法の一つの態様によれば、第1工程において基材の反りを低減した後に、第2工程において基材に波長変換素子を接着できる。そのため、波長変換素子が割れて破損することを抑制できる。 According to one aspect of the method for manufacturing the wavelength conversion device of the present invention, the wavelength conversion element can be bonded to the base material in the second step after the warpage of the base material is reduced in the first step. Therefore, it is possible to prevent the wavelength conversion element from being broken and damaged.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るプロジェクターについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。 Hereinafter, a projector according to an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. The scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, the scale and the number of each structure may be different from the actual structure.
<第1実施形態>
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1を示す概略構成図である。図1に示すプロジェクター1は、スクリーンSCR上にカラー映像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクター1は、図1に示すように、第1照明装置(照明装置)100と、第2照明装置102と、色分離導光光学系90と、赤色光、緑色光、青色光の各色光に対応した液晶光変調装置400R,400G,400B(光変調装置)と、クロスダイクロイックプリズム500と、投射光学系600と、を備える。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a projector 1 according to the present embodiment. The projector 1 shown in FIG. 1 is a projection type image display device that displays a color image on a screen SCR. As shown in FIG. 1, the projector 1 includes a first illumination device (illumination device) 100, a
第1照明装置100は、第1光源(光源)10と、コリメート光学系70と、ダイクロイックミラー80と、コリメート集光光学系85と、波長変換装置30と、第1レンズアレイ81と、第2レンズアレイ82と、偏光変換素子83と、重畳レンズ84と、を備える。
The
第1光源10は、励起光としてレーザー光からなる第1の波長帯の青色光(発光強度のピーク:約445nm)Eを射出する半導体レーザー(発光素子)からなる。第1光源10は、1つの半導体レーザーからなるものであってもよいし、多数の半導体レーザーからなるものであってもよい。
なお、第1光源10には、445nm以外の波長(例えば、460nm)の青色光を射出する半導体レーザーを用いることもできる。
The
The
本実施形態において、第1光源10は、光軸が照明光軸100axと直交するように配置されている。
コリメート光学系70は、第1レンズ72と、第2レンズ74と、を備え、第1光源10からの光を略平行化する。第1レンズ72および第2レンズ74は、凸レンズからなる。
In the present embodiment, the
The collimating
ダイクロイックミラー80は、コリメート光学系70からコリメート集光光学系85までの光路中に、第1光源10の光軸および照明光軸100axのそれぞれに対して45°の角度で交わるように配置されている。ダイクロイックミラー80は、青色光を反射し、赤色光および緑色光を含む黄色の蛍光を通過させる。
The
コリメート集光光学系85は、ダイクロイックミラー80からの青色光Eを略集光した状態で波長変換装置30に入射させる機能と、波長変換装置30から射出される蛍光を略平行化する機能とを有する。コリメート集光光学系85は、第1レンズ86、第2レンズ87、および第3レンズ88を備える。第1レンズ86、第2レンズ87、および第3レンズ88は、凸レンズからなる。
The collimator condensing
波長変換装置30は、反射型の波長変換装置である。波長変換装置30には、コリメート集光光学系85を介して、第1光源10から射出された第1の波長帯の青色光Eが入射される。波長変換装置30は、入射された青色光Eを、後述する蛍光体層42によって波長変換し、第2の波長帯の蛍光Yとして、青色光Eが入射された側と同じ側に射出する。蛍光Yは、赤色光および緑色光を含む黄色の光である。波長変換装置30から射出された蛍光Yは、コリメート集光光学系85に入射される。波長変換装置30については、後段において詳述する。
The
第2照明装置102は、第2光源710と、集光光学系760と、散乱板732と、コリメート光学系770と、を備える。
The
第2光源710は、例えば、第1照明装置100の第1光源10と同一の半導体レーザーから構成される。
集光光学系760は、第1レンズ762および第2レンズ764を備える。集光光学系760は、第2光源710からの青色光を散乱板732付近に集光する。第1レンズ762および第2レンズ764は、凸レンズからなる。
The second
The condensing
散乱板732は、第2光源710からの青色光Bを散乱し、波長変換装置30から射出される蛍光Yの配光分布に似た配光分布を有する青色光Bとする。散乱板732としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
The
コリメート光学系770は、第1レンズ772と、第2レンズ774と、を備え、散乱板732からの光を略平行化する。第1レンズ772および第2レンズ774は、凸レンズからなる。
The collimating
本実施形態において、第2照明装置102からの青色光Bは、ダイクロイックミラー80で反射され、波長変換装置30から射出されダイクロイックミラー80を透過した蛍光Yと合成されて白色光Wとなる。白色光Wは、第1レンズアレイ81に入射する。
In the present embodiment, the blue light B from the
第1レンズアレイ81は、ダイクロイックミラー80からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズ81aを有する。複数の第1小レンズ81aは、照明光軸100axと直交する面内にマトリクス状に配列されている。
The
第2レンズアレイ82は、第1レンズアレイ81の複数の第1小レンズ81aに対応する複数の第2小レンズ82aを有する。第2レンズアレイ82は、重畳レンズ84とともに、第1レンズアレイ81の各第1小レンズ81aの像を液晶光変調装置400R,400G,400Bの画像形成領域近傍に結像させる。複数の第2小レンズ82aは、照明光軸100axに直交する面内にマトリクス状に配列されている。
The
偏光変換素子83は、第1レンズアレイ81により分割された各部分光束を、直線偏光光に変換する。偏光変換素子83は、偏光分離層と、反射層と、位相差板と、を有している。偏光分離層は、波長変換装置30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をそのまま透過させるとともに他方の直線偏光成分を反射層に向けて反射させる。反射層は、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100axに平行な方向に反射する。位相差板は、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。
The
重畳レンズ84は、偏光変換素子83からの各部分光束を集光して液晶光変調装置400R,400G,400Bの画像形成領域近傍で互いに重畳させる。第1レンズアレイ81、第2レンズアレイ82および重畳レンズ84は、波長変換装置30からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
The superimposing
色分離導光光学系90は、ダイクロイックミラー91,92と、反射ミラー93,94,95と、リレーレンズ96,97と、を備える。色分離導光光学系90は、第1照明装置100および第2照明装置102からの白色光Wを赤色光R、緑色光Gおよび青色光Bに分離し、赤色光R、緑色光Gおよび青色光Bをそれぞれが対応する液晶光変調装置400R,400G,400Bに導光する。
色分離導光光学系90と、液晶光変調装置400R,400G,400Bとの間には、フィールドレンズ300R,300G,300Bが配置されている。
The color separation/light guide
ダイクロイックミラー91は、赤色光成分を通過させ、緑色光成分および青色光成分を反射するダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー92は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー93は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー94,95は青色光成分を反射する反射ミラーである。
The
The
The
The reflection mirrors 94 and 95 are reflection mirrors that reflect the blue light component.
ダイクロイックミラー91を通過した赤色光は、反射ミラー93で反射され、フィールドレンズ300Rを通過して赤色光用の液晶光変調装置400Rの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー91で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー92でさらに反射され、フィールドレンズ300Gを通過して緑色光用の液晶光変調装置400Gの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー92を通過した青色光は、リレーレンズ96、入射側の反射ミラー94、リレーレンズ97、射出側の反射ミラー95、フィールドレンズ300Bを経て青色光用の液晶光変調装置400Bの画像形成領域に入射する。
The red light that has passed through the
The green light reflected by the
The blue light that has passed through the
液晶光変調装置400R,400G,400Bは、色分離導光光学系90を介して入射された第1照明装置100からの照明光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する。液晶光変調装置400R,400G,400Bは、それぞれ入射された各色光に対応する画像光を形成する。なお、図示を省略したが、各フィールドレンズ300R,300G,300Bと各液晶光変調装置400R,400G,400Bとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、各液晶光変調装置400R,400G,400Bとクロスダイクロイックプリズム500との間には、それぞれ射出側偏光板が配置される。
The liquid
クロスダイクロイックプリズム500は、各液晶光変調装置400R,400G,400Bから射出された各画像光を合成してカラー画像を形成する光学素子である。
The cross
このクロスダイクロイックプリズム500は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。
The cross
クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投射光学系600に入射される。投射光学系600は、入射されたカラー画像(画像光)をスクリーンSCRに向けて拡大投射する。これにより、スクリーンSCR上に画像が形成される。
The color image emitted from the cross
次に、波長変換装置30について詳細に説明する。
図2は、波長変換装置30を示す断面図である。図3は、波長変換装置30を示す平面図である。図2に示すように、波長変換装置30は、モーター(回転装置)50と、円板(基材)40と、反射膜41と、蛍光体層(無機波長変換素子)42と、内側ネジ(内側固着手段)56と、を備える。
Next, the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
モーター50は、例えば、アウターローター型のモーターである。モーター50は、ステーター50aと、ステーター50aに対して中心軸(所定軸)J周りに回転するローター(回転部)50bと、を有する。ローター50bは、ステーター50aを中心軸J周りに囲んでいる。
The
以下の説明においては、中心軸Jに平行な方向を単に「軸方向(所定軸方向)」と呼ぶ場合があり、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ場合があり、中心軸Jを中心とする周方向(θ方向)を単に「周方向」と呼ぶ場合がある。また、円板40とモーター50との軸方向の相対関係において、円板40側を軸方向の「上側」とし、モーター50側を軸方向の「下側」とする。なお、「上側」および「下側」とは、単に説明のために用いる名称であって、実際の位置関係、使用態様等を限定しない。
In the following description, a direction parallel to the central axis J may be simply referred to as “axial direction (predetermined axial direction)”, and a radial direction having the central axis J as a center may be simply referred to as “radial direction”. The circumferential direction around the central axis J (θ direction) may be simply referred to as “circumferential direction”. Further, in the axial relative relationship between the
ローター50bは、ローター本体(回転部本体)55と、スペーサー(固着部)60と、を有する。ローター本体55は、モーター50のハウジングを含む部分である。ローター本体55は、大径部55aと、小径部55bと、を有する。大径部55aおよび小径部55bは、共に中心軸Jを中心とする円筒状である。小径部55bは、大径部55aの円板40側(図の上側)に設けられている。小径部55bの外径は、大径部55aの外径よりも小さい。そのため、ローター本体55の外周面には、モーター50側(図の下側)から円板40側(図の上側)に向かって、外径が小さくなる段差が形成されている。
The
スペーサー60は、中心を中心軸Jが通り、径方向に拡がる円環状の部材である。本実施形態においてスペーサー60は、ローター本体55と別部材であり、例えば、アルミニウム等の金属製である。スペーサー60は、ローター本体55に設けられている。より詳細には、スペーサー60は、大径部55aと小径部55bとによって形成された段差に設けられている。
The
スペーサー60の上面60aは、円板40の下面40bに接触している。スペーサー60の下面60bは、大径部55aの上面55cに接触している。これにより、スペーサー60は、大径部55aと円板40との軸方向の距離を規定している。
The
スペーサー60は、小径部55bに径方向外側から嵌め合わされて、ローター本体55に固定されている。スペーサー60とローター本体55とを固定する方法は、特に限定されない。例えば、スペーサー60が小径部55bに対して圧入されて固定されていてもよいし、接着剤によって固定されていてもよいし、ネジによって固定されていてもよい。スペーサー60の軸方向の寸法T2は、円板40の軸方向の寸法T1よりも大きい。
The
スペーサー60の上面60aには、下方に窪む内側ネジ穴60dが形成されている。内側ネジ穴60dには、内側ネジ56が螺合されている。図示は省略するが、本実施形態において内側ネジ穴60dは、例えば、8つ設けられており、周方向(θ方向)に沿って等間隔に配置されている。スペーサー60には、内側ネジ56によって円板40が固着されている。
An
円板40は、中心を中心軸Jが通り、径方向に拡がっている。円板40の中心には、円板40を軸方向に貫通する貫通孔40cが形成されている。貫通孔40cには、ローター50bの小径部55bの先端が嵌め合わされている。図3に示すように、貫通孔40cは、中心を中心軸Jが通る円形状の孔である。貫通孔40cの内周面は、軸方向に沿って視て、スペーサー60の内周面60cと重なっている。
The center axis J of the
図2に示すように、円板40における貫通孔40cの周囲には、円板40を軸方向に貫通する内側ネジ貫通孔40dが形成されている。内側ネジ貫通孔40dは、蛍光体層42よりも径方向内側に位置する。図示は省略するが、本実施形態において内側ネジ貫通孔40dは、例えば、8つ設けられており、周方向(θ方向)に沿って等間隔に配置されている。内側ネジ貫通孔40dには、内側ネジ56が通されている。
As shown in FIG. 2, an inner screw through
円板40の下面40bのうち貫通孔40cの周縁部分は、スペーサー60の上面60aと接触している。円板40は、内側ネジ56でスペーサー60と固着されているため、モーター50によって中心軸J周り(θ方向)に回転する。円板40は、金属製であり、例えば、銅、アルミニウム等の放熱性に優れた材料である。円板40は、例えば、圧延材からプレス加工により打ち抜かれて製造される。
The peripheral portion of the through
反射膜41は、円板40の上面40aに設けられている。反射膜41は、蛍光体層42と円板40との軸方向の間に位置する。反射膜41は、蛍光体層42によって励起された蛍光Y(図1参照)を高い効率で反射するように設計されている。反射膜41は、例えば、銀等であり、少なくとも円板40よりも反射率が高い膜からなる。図示は省略するが、反射膜41は、中心軸Jを中心とする円環状である。反射膜41は、例えば、スパッタ法、蒸着法等を用いて、成膜される。
The
蛍光体層42は、図3に示すように、中心軸Jを囲む環状である。より詳細には、蛍光体層42は、中心を中心軸Jが通る円環状である。蛍光体層42は、熱硬化性接着剤を介して円板40に接着されている。より詳細には、蛍光体層42は、反射膜41を介して円板40に接着されている。蛍光体層42を接着する熱硬化性接着剤は、蛍光体層42から射出される蛍光Yを透過させる透光性を有している。熱硬化性接着剤としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。図2に示すように、蛍光体層42は、ローター本体55およびスペーサー60よりも径方向外側に位置する。
As shown in FIG. 3, the
蛍光体層42は、蛍光体と蛍光体を保持するバインダーとを含む。蛍光体層42に含まれる蛍光体は、第1光源10からの第1の波長帯の青色光Eによって励起され、第2の波長帯の蛍光Yを射出する。蛍光体は、例えば、(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ceで示される組成のYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系の蛍光体である。バインダーは、例えば、アルミナ等の無機材料が焼結されたセラミックス、あるいはガラス等である。蛍光体層42は、バインダー内に蛍光体が分散して形成されている。
The
本実施形態において蛍光体層42には、モーター50と逆側の上面42aから青色光Eが入射される。入射された青色光Eは、蛍光体層42の蛍光体によって蛍光Yに変換され、反射膜41によって蛍光体層42の上面42a側に反射される。そして、蛍光Yは、蛍光体層42の上面42aから射出される。すなわち、本実施形態において蛍光体層42の上面42aは、青色光Eが入射する面であり、かつ、蛍光Yが射出される面でもある。
In the present embodiment, the blue light E is incident on the
内側ネジ56は、円板40をローター50bに固着する固着手段である。内側ネジ56は、円板40の上面40a側から円板40の内側ネジ貫通孔40dに通され、スペーサー60の内側ネジ穴60dに締め込まれている。内側ネジ56は、蛍光体層42よりも径方向内側に配置されている。内側ネジ56は、ローター本体55の大径部55aと軸方向に重なっている。
The
図3に示すように、本実施形態において内側ネジ56は、例えば、8つ設けられている。内側ネジ56は、周方向(θ方向)に沿って等間隔に配置されている。内側ネジ56の耐熱温度は、蛍光体層42と円板40とを接着する熱硬化性接着剤における硬化温度よりも高い。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, for example, eight
なお、本明細書において、「固着手段の耐熱温度」とは、固着手段による基材と固着部との固着が外れない、あるいは緩まない温度範囲のうちで最も高い温度を含む。本実施形態において、内側ネジ56の耐熱温度とは、例えば、内側ネジ56の融点に到達する手前の温度を含む。例えば、内側ネジ56の温度が、内側ネジ56の耐熱温度を越えた場合、内側ネジ56が溶融し始め、円板40とスペーサー60との固着が外れる、あるいは緩む。
In the present specification, the “heat resistant temperature of the fixing means” includes the highest temperature in the temperature range in which the fixing between the base material and the fixing portion by the fixing means does not come off or loosen. In the present embodiment, the heat resistant temperature of the
波長変換装置30において、モーター50は、ローター50bを介して、円板40を中心軸J周り(θ方向)に回転させる。コリメート集光光学系85を介して蛍光体層42にレーザー光からなる青色光Eが入射すると、蛍光体層42において熱が発生する。モーター50は、円板40を回転させることで、蛍光体層42における青色光Eの入射位置を順次変化させる。これにより、蛍光体層42の同じ部分に青色光Bが集中的に照射されて劣化するといった不具合の発生を抑制できる。
In the
次に、本実施形態の波長変換装置30の製造方法について説明する。
図4は、本実施形態の波長変換装置30の製造方法における手順の一例を示すフローチャートである。図5Aから図5Dは、本実施形態の波長変換装置30の製造方法における製造工程の一部を示す断面図である。図5Aから図5Dにおいては、反射膜41の図示を省略している。
Next, a method of manufacturing the
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a procedure in the method of manufacturing the
図4に示すように、本実施形態の波長変換装置30の製造方法は、準備工程S1と、スペーサー固着工程(第1工程)S2と、蛍光体層接着工程(第2工程)S3と、硬化工程(第3工程)S4と、円板取付工程S5と、を有する。
As shown in FIG. 4, the manufacturing method of the
準備工程S1は、円板40とスペーサー60とを準備する工程である。帯状の圧延材の一部をプレス加工によって打ち抜いて、貫通孔40cおよび内側ネジ貫通孔40dを形成する。そして、プレス加工によって、圧延材から円板40の外形を打ち抜く。これにより、円板40が形成される。
The preparation step S1 is a step of preparing the
次に、金属製のインゴットから、切削加工によってスペーサー60の外形を削り出す。削り出した被切削物に、ネジ穴加工を施し、内側ネジ穴60dを形成する。これにより、スペーサー60が形成される。
Next, the outer shape of the
以上のように、この工程により、円板40およびスペーサー60が準備される。なお、準備工程S1においては、円板40およびスペーサー60の製造方法は特に限定されず、また、予め製造された円板40およびスペーサー60を用意してもよい。
As described above, the
次に、スペーサー固着工程S2は、円板40とスペーサー60とを内側ネジ56によって固着する工程である。図5Aに示すように、円板40の中心とスペーサー60の中心とを合わせて、円板40とスペーサー60とを内側ネジ56で固定する。このとき、円板40の貫通孔40cとスペーサー60の内側とに嵌められる治具を用いて、円板40とスペーサー60との位置合わせを行ってもよい。
Next, the spacer fixing step S2 is a step of fixing the
次に、蛍光体層接着工程S3は、未硬化の熱硬化性接着剤57を介して円板40に蛍光体層42を接着する工程である。蛍光体層接着工程S3は、スペーサー固着工程S2よりも後に設けられる。蛍光体とアルミナ等の無機材料の粒子とを所定の割合で混合し、焼結して、蛍光体層42を形成する。なお、予め製造された蛍光体層42を用意してもよい。
Next, the phosphor layer adhering step S3 is a step of adhering the
図5Bに示すように、円板40におけるスペーサー60が固着された面と逆側の面(上面40a)に、未硬化の熱硬化性接着剤57を塗布し、未硬化の熱硬化性接着剤57を介して、蛍光体層42を円板40に接着する(図5C参照)。
As shown in FIG. 5B, the uncured thermosetting adhesive 57 is applied to the surface (
なお、図5Bでは図示を省略しているが、円板40の上面40aには反射膜41が形成されており、未硬化の熱硬化性接着剤57は、反射膜41を介して、円板40の上面40aに塗布されている。反射膜41を形成する工程は、未硬化の熱硬化性接着剤57を塗布するよりも前であれば、いずれの位置に設けられてもよい。反射膜41を形成する工程は、例えば、準備工程S1とスペーサー固着工程S2との間に設けられる。
Although not shown in FIG. 5B, the
次に、硬化工程S4は、加熱することによって、未硬化の熱硬化性接着剤57を硬化させる工程である。図5Cに示すように、円板40と蛍光体層42とスペーサー60との連結体を加熱して、未硬化の熱硬化性接着剤57を硬化させる。この工程により、円板40と蛍光体層42とを固定できる。
Next, the curing step S4 is a step of curing the uncured thermosetting adhesive 57 by heating. As shown in FIG. 5C, the coupling body of the
次に、円板取付工程S5は、円板40とスペーサー60とをローター本体55に取り付ける工程である。図5Dに示すように、円板40と蛍光体層42とスペーサー60との連結体を、小径部55b側から、ローター本体55とステーター50aとの組立体に近づける。スペーサー60の内側に小径部55bを挿入させつつ、スペーサー60の下面60bが大径部55aの上面55cと接触するまで、連結体を移動させる。これにより、スペーサー60が小径部55bに嵌め合わされ、ローター本体55に取り付けられる。なお、上述したように、スペーサー60とローター本体55との固定方法は、特に限定されない。
Next, the disk mounting step S5 is a step of mounting the
以上の工程により、本実施形態の波長変換装置30が製造される。
Through the above steps, the
図10は、円板の反りについて説明するための図である。
図10に示すように、例えば、円板340を圧延材から打ち抜いて製造した場合、円板340は、圧延材が圧延された圧延方向(図10では左右方向)において、円板340の主面(上面340aおよび下面340b)に直交し、かつ、圧延方向と直交する方向(図10では上下方向)に反る。図10では、円板340の左右両端が、上方に向けて反っている。
FIG. 10 is a diagram for explaining the warp of the disc.
As shown in FIG. 10, for example, when the
円板340の反りは、径方向位置ごとに異なる。ある径方向位置における円板340の反りは、ある径方向位置における直径に対する、ある径方向位置における反り方向への変形量によって評価される。具体的に、蛍光体層342の外周縁が位置する箇所における円板340の反りは、蛍光体層342の外径Lに対する、蛍光体層342の外周縁が位置する箇所における円板340の変形量D(すなわち、D/L)で評価される。
The warp of the
ここで、変形量Dは、例えば、圧延方向(図10の左右方向)の中心における円板340の上面340aの位置を基準として、蛍光体層342の外周縁が位置する箇所における円板340の上面340aの反り方向(図10の上下方向)への変形量としている。一例として、円板340の反りD/Lは、0.001以下とすることが好ましい。
Here, the amount of deformation D is, for example, based on the position of the
蛍光体層342が設けられる箇所において、円板340の反りが大きいと、蛍光体層342に応力が大きく加えられやすく、波長変換装置の組み立て時、および円板340の回転時等に、蛍光体層342が割れて破損する場合があった。
If the
これに対して、本実施形態によれば、円板40とローター50bとを固着する内側ネジ56の耐熱温度は、円板40に蛍光体層42を接着する熱硬化性接着剤57の硬化温度よりも高い。そのため、蛍光体層42を円板40に接着する前に、円板40とローター50b(スペーサー60)とを固着させた場合であっても、加熱して熱硬化性接着剤57を硬化させる際に、円板40とローター50bとの固着が外れない(あるいは、緩まない)。したがって、本実施形態の波長変換装置30によれば、上述した蛍光体層接着工程S3の前に、スペーサー固着工程S2を行う製造方法を採用できる。
On the other hand, according to the present embodiment, the heat resistant temperature of the
スペーサー固着工程S2において、径方向に拡がるスペーサー60に円板40を固着させることで、反った円板40をスペーサー60の上面60aに沿って矯正することができる。そのため、円板40の反りを低減することができる。そして、この状態で、蛍光体層接着工程S3を行えるため、円板40に蛍光体層42を接着しても、円板40の反りによって加えられる応力を低減できる。したがって、本実施形態によれば、蛍光体層42が割れて破損することを抑制できる。
In the spacer fixing step S2, by fixing the
特に、本実施形態のように、円板40とスペーサー60との固着手段が、内側ネジ56である場合、円板40とスペーサー60とを強固に固着でき、円板40の反りをより矯正しやすい。また、例えば、固着手段が接着剤の場合、接着剤が硬化するまでの間に、円板40の反りが戻る場合があるため、接着剤が硬化するまで、円板40とスペーサー60とを押し付けておく等の必要があり、手間が掛かる。これに対して、固着手段が内側ネジ56であれば、内側ネジ56を締め込むことによって円板40とスペーサー60とを固着できるため、簡便である。
In particular, when the fixing means of the
また、固着手段を内側ネジ56とすることで、固着手段を接着剤とする場合よりも、固着手段の耐熱温度を比較的高くできるため、熱硬化性接着剤57として硬化温度が比較的高い接着剤を用いることもできる。これにより、熱硬化性接着剤57の選択範囲を広くすることができる。
Further, by using the
なお、円板の反りは、円板が圧延材から製造される以外の理由によって生じる場合もある。本実施形態によれば、そのような場合に生じる反りも低減できるため、本実施形態の波長変換装置30は、円板40が圧延材以外の材料から製造されている場合であっても、有用である。
The warp of the disc may occur due to a reason other than that the disc is manufactured from a rolled material. According to the present embodiment, since the warp that occurs in such a case can be reduced, the
また、スペーサー60が金属製であるため、スペーサー60の上面60aおよび下面60bを機械加工によって精度よく形成することができる。そして、円板40は内側ネジ56によってスペーサー60に固着されることでスペーサー60の上面60aに沿って矯正されるため、円板40の反りの矯正精度を向上させることができる。また、スペーサー60を介して、ローター本体55に円板40を精度よく取り付けることができる。
Further, since the
また、例えば、モーター50をインナーローター型のモーターとする場合、モーターのシャフトの上端にスペーサー60を直接的あるいは間接的に固定する。この場合、シャフトの上端にスペーサー60等の重量が集中して加えられるため、回転軸がぶれて、波長変換装置30におけるローター50bと円板40と内側ネジ56と蛍光体層42と反射膜41との連結体(以下、単に回転体と呼ぶ)の回転が不安定になる場合がある。
Further, for example, when the
これに対して、本実施形態によれば、モーター50がアウターローター型のモーターであるため、ローター本体55によって、スペーサー60等の重量を受けることができ、波長変換装置30の回転体の回転軸がぶれることを抑制できる。したがって、波長変換装置30の回転体を安定して回転させやすい。また、スペーサー60をローター本体55(大径部55a)の上面55cに接触させることで、スペーサー60および円板40を安定して支持しやすい。
On the other hand, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、固着手段は、蛍光体層42よりも径方向内側に配置された内側ネジ56を含んでいる。そのため、内側ネジ56の径方向位置を中心軸Jに近づけることができる。これにより、例えば全ての内側ネジ56が蛍光体層42よりも径方向外側に設けられている場合に比べて、波長変換装置30の回転体における中心軸J周りの慣性モーメントを小さくできる。したがって、波長変換装置30の回転体を中心軸J周りに回転させやすい。
Further, according to the present embodiment, the fixing means includes the
また、本実施形態のように内側ネジ56の全てが蛍光体層42よりも径方向内側に配置されている場合、スペーサー60の外径を小さくすることができ、スペーサー60を小型化できる。これにより、スペーサー60の重量を小さくして、波長変換装置30の回転体の重量を小さくできる。したがって、回転体を回転させるために必要なモーター50の回転トルクを小さくでき、モーター50を小型化しやすい。
Further, when all the
また、スペーサー60の外径を小さくできることで、スペーサー60を蛍光体層42よりも径方向内側に配置できる。これにより、例えば、波長変換装置30を透過型の波長変換装置として、蛍光体層42から円板40を透過させて蛍光Yを射出する場合であっても、スペーサー60が蛍光Yを遮ることがない。したがって、スペーサー60によって円板40の反りを低減して蛍光体層42が破損することを抑制しつつ、波長変換装置30を透過型の波長変換装置とできる。
Further, since the outer diameter of the
また、本実施形態によれば、スペーサー60は、ローター本体55と別部材である。そのため、硬化工程S4において、モーター50のうちスペーサー60以外の部分(ステーター50aおよびローター本体55)を加熱する必要がない。これにより、ステーター50aおよびローター本体55の耐熱性を大きくする必要がなく、モーター50を製造する手間および製造コストを低減できる。また、スペーサー60の材質をローター本体55の材質と異ならせることができるため、スペーサー60を加工しやすい金属製とできる。これにより、スペーサー60を機械加工により製造しやすく、またスペーサー60の成形精度を向上できる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、スペーサー60の軸方向の寸法T2は、円板40の軸方向の寸法T1よりも大きい。そのため、スペーサー60の剛性を大きくしやすく、スペーサー60によって円板40の反りを矯正しやすい。
Further, according to the present embodiment, the axial dimension T2 of the
なお、本実施形態においては、下記の構成を採用することもできる。 In addition, in the present embodiment, the following configuration may be adopted.
固着手段は、内側ネジ56に限られず、リベットであってもよいし、溶接であってもよい。固着手段がこれらの場合であっても、固着手段が接着剤の場合に比べて、円板40とスペーサー60との固着が簡便である。
The fixing means is not limited to the
また、固着手段は、接着剤であってもよい。接着剤の種類は、硬化後の耐熱温度が、蛍光体層42と円板40とを接着する熱硬化性接着剤57の硬化温度よりも高ければ、特に限定されず、光硬化性接着剤であってもよいし、熱硬化性接着剤であってもよい。固着手段が熱硬化性接着剤の場合、固着手段は、熱硬化性接着剤57と同様の組成を有する接着剤であってもよいし、異なる組成を有する接着剤であってもよい。
Further, the fixing means may be an adhesive. The type of adhesive is not particularly limited as long as the heat resistant temperature after curing is higher than the curing temperature of the thermosetting adhesive 57 that bonds the
また、蛍光体層42は、バインダーを有しない構成であってもよい。蛍光体層42は、例えば、無機材料結晶であってもよい。
Further, the
また、スペーサー60の軸方向の寸法T2は、円板40の軸方向の寸法T1と同じであってもよいし、円板40の軸方向の寸法T1より小さくてもよい。
The axial dimension T2 of the
また、ローター本体55とスペーサー60とは、一体であってもよい。この場合、例えば、固着部(スペーサー60)は、モーター50のハウジングの一部である。
Further, the
また、反射膜41は、円板40の上面40a全体に設けられていてもよい。
また、モーター50は、インナーローター型のモーターであってもよい。
また、円板40には、ヒートシンクが設けられてもよい。
The
Further, the
Further, the
<第2実施形態>
第2実施形態は、第1実施形態に対して、スペーサーの形状が異なる。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により、説明を省略する場合がある。
<Second Embodiment>
The second embodiment differs from the first embodiment in the shape of the spacer. It should be noted that the same configurations as those in the above-described embodiment are appropriately denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
図6は、本実施形態の波長変換装置130を示す断面図である。図7は、波長変換装置130を示す平面図である。図6に示すように、波長変換装置130は、モーター(回転装置)150と、円板(基材)140と、反射膜41と、蛍光体層42と、内側ネジ56と、外側ネジ(外側固着手段)157と、を備える。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the
モーター150のローター150bにおいて、スペーサー160は、スペーサー本体部161と、フランジ部162と、を有する。スペーサー本体部161は、第1実施形態のスペーサー60と同様である。
In the
フランジ部162は、スペーサー本体部161の上端から径方向外側に延びている。フランジ部162は、蛍光体層42よりも径方向外側に延びている。図7に示すように、フランジ部162は、中心軸Jを中心とする円環状である。図6に示すように、フランジ部162の上面162aは、円板40の下面140bと接触している。これにより、スペーサー160において、スペーサー160と円板140とが接触する部分の面積は、スペーサー160とローター本体55とが接触する部分の面積よりも大きい。
The
フランジ部162の軸方向の寸法T5は、スペーサー本体部161の軸方向の寸法T4よりも小さく、円板40の軸方向の寸法T3よりも大きい。フランジ部162の上面には、下方に窪むネジ穴162dが形成されている。ネジ穴162dには、外側ネジ157が螺合されている。
The axial dimension T5 of the
円板140には、円板140を軸方向に貫通する外側ネジ貫通孔140dが形成されている。外側ネジ貫通孔140dは、蛍光体層42よりも径方向外側に位置する。図示は省略するが、本実施形態において外側ネジ貫通孔140dは、例えば、8つ設けられており、周方向(θ方向)に沿って等間隔に配置されている。外側ネジ貫通孔140dには、外側ネジ157が通されている。円板140のその他の構成は、第1実施形態の円板40の構成と同様である。
An outer screw through
外側ネジ157は、円板140をローター150bに固着する固着手段である。外側ネジ157は、円板140の上面140a側から円板140の外側ネジ貫通孔140dに通され、フランジ部162のネジ穴162dに締め込まれている。本実施形態においては、内側ネジ56と外側ネジ157とによって、スペーサー160と円板140とが互いに固着されている。外側ネジ157は、蛍光体層42よりも径方向外側に配置されている。
The
図7に示すように、本実施形態において外側ネジ157は、例えば、8つ設けられている。外側ネジ157は、周方向(θ方向)に沿って等間隔に配置されている。外側ネジ157の耐熱温度は、蛍光体層42と円板140とを接着する熱硬化性接着剤における硬化温度よりも高い。外側ネジ157は、内側ネジ56に対して周方向にずれて配置されている。外側ネジ157の周方向位置は、周方向に隣り合う内側ネジ56同士の中央の位置である。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, eight
本実施形態によれば、固着手段が、蛍光体層42よりも径方向外側に配置された外側ネジ157を含んでいる。そのため、外側ネジ157を中心軸Jから、より径方向に離れた位置に配置できる。円板140の反りは径方向外側ほど大きいため、外側ネジ157が設けられることで、円板140の反りをより矯正できる。また、スペーサー160の一部が蛍光体層42の下方に位置する構成とできるため、円板140における蛍光体層42が接着された部分の反りをより好適に矯正することができ、蛍光体層42が割れて破損することをより抑制できる。
According to the present embodiment, the fixing means includes the
また、本実施形態のように、波長変換装置130を反射型の波長変換装置とする場合、蛍光体層42から射出される蛍光Yを円板140の下面140b側から射出する必要がない。そのため、蛍光体層42の下方にスペーサー160の一部が配置された構成を採用しやすい。
When the
また、本実施形態によれば、内側ネジ56と外側ネジ157とによって、蛍光体層42よりも径方向内側と径方向外側との両方において、円板140とスペーサー160とを固着できる。そのため、円板140とスペーサー160とを強固に固着できるとともに、円板140の反りをより矯正しやすい。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、外側ネジ157は、内側ネジ56に対して周方向にずれて配置されている。そのため、外側ネジ157と内側ネジ56とによって、互いに異なる周方向位置で円板140とスペーサー160とを固着できる。これにより、内側ネジ56の周方向位置と外側ネジ157の周方向位置とを同じにする場合に比べて、円板140とスペーサー160とが固着される部分の周方向位置の数を多くできる。したがって、円板140とスペーサー160とをより安定して固着して円板140の反りをより矯正しやすい。また、これにより、内側ネジ56の数と外側ネジ157の数とを合わせた固着手段の総数をある程度少なくしても、円板140とスペーサー160との固着強度を確保できるため、波長変換装置130の回転体の重量を軽量化することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、フランジ部162が設けられることで、スペーサー160において円板140と接触する部分の面積を大きくできる。そのため、スペーサー160によって円板140をより安定して支持できる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、フランジ部162の軸方向の寸法T5は、スペーサー本体部161の軸方向の寸法T4よりも小さく、円板140の軸方向の寸法T3よりも大きい。そのため、フランジ部162によって円板140を好適に矯正しつつ、スペーサー160(フランジ部162)の重量を軽量化できる。
Further, according to the present embodiment, the axial dimension T5 of the
なお、本実施形態においては、固着手段として、内側ネジ56のみが設けられてもよい。この場合であっても、例えば、円板140の反りが下方に向けて生じる場合、円板140とスペーサー160とが内側ネジ56によって固定されることで、円板140がフランジ部162に押し付けられ、円板140の反りが矯正される。
In this embodiment, only the
また、本実施形態においては、固着手段として、外側ネジ157のみが設けられてもよい。この場合であっても、例えば、円板140の反りが下方に向けて生じる場合、円板140とスペーサー160とが外側ネジ157によって固定されることで、円板140がフランジ部162に押し付けられ、円板140の反りが矯正される。
Further, in the present embodiment, only the
<第3実施形態>
第3実施形態は、第1実施形態に対して、スペーサーがリブを有する点において異なる。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により、説明を省略する場合がある。
<Third Embodiment>
The third embodiment differs from the first embodiment in that the spacer has ribs. It should be noted that the same configurations as those in the above-described embodiment are appropriately denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
図8は、本実施形態の波長変換装置130を示す断面図である。図8に示すように、波長変換装置230は、モーター(回転装置)250と、円板140と、反射膜41と、蛍光体層42と、内側ネジ56と、外側ネジ157と、を備える。モーター250のローター250bにおいて、スペーサー260は、スペーサー本体部161と、フランジ部162と、複数のリブ263と、を有する。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the
図9は、スペーサー260を下方側から視た斜視図である。図9に示すように、リブ263は、フランジ部162の下面162bに配置されている。リブ263は、スペーサー本体部161の外周面から径方向外側に(中心軸Jから放射状に)延びている。リブ263の径方向外端は、フランジ部162の外縁に位置する。複数のリブ263は、周方向に沿って等間隔に配置されている。本実施形態においてリブ263は、例えば、16個設けられている。リブ263の断面は、例えば、矩形状である。
FIG. 9 is a perspective view of the
本実施形態によれば、リブ263が設けられているため、フランジ部162の剛性を向上させることができる。これにより、円板140の反りをより矯正できる。例えば、フランジ部162の軸方向の寸法T5を大きくすれば、フランジ部162の剛性を向上できるが、スペーサー260の重量が大きくなる。これに対して、リブ263を設けることで、スペーサー260の重量が大きくなることを抑制しつつ、フランジ部162の剛性を向上できる。
According to this embodiment, since the
また、リブ263が放熱フィンとして機能して、蛍光体層42の熱をスペーサー260から放熱しやすい。また、スペーサー260が中心軸J周りに回転することで、リブ263によって空気の流れが生じて、モーター250を冷却することができる。
Further, the
なお、本実施形態において、リブ263の形状は特に限定されない。例えば、リブ263は、径方向内側から径方向外側に向かって、周方向に湾曲する形状であってもよい。この場合、湾曲したリブ263によって空気の流れが生じやすく、モーター250をより冷却しやすい。また、リブ263の数は特に限定されない。
In addition, in the present embodiment, the shape of the
なお、上記の各実施形態において、透過型のプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型のプロジェクターにも適用することも可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味する。「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味する。 In each of the above embodiments, an example in which the present invention is applied to a transmissive projector has been described, but the present invention can also be applied to a reflective projector. Here, "transmissive" means that a liquid crystal light valve including a liquid crystal panel or the like is a type that transmits light. “Reflective” means that the liquid crystal light valve is a type that reflects light.
また、上記の各実施形態では、3つの液晶光変調装置400R,400G,400Bを備えるプロジェクター1を例示したが、1つの液晶光変調装置でカラー映像を表示するプロジェクター、および4つ以上の液晶光変調装置でカラー映像を表示するプロジェクターに適用することも可能である。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイス(DMD)を用いてもよい。また、波長変換素子を、量子ロッドを用いた波長変換素子としてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the projector 1 including the three liquid crystal
また、上記説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。 Further, the respective configurations described above can be appropriately combined within a range where they do not contradict each other.
1…プロジェクター、10…第1光源(光源)、30,130,230…波長変換装置、40,140…円板(基材)、42…蛍光体層(無機波長変換素子)、50,150,250…モーター(回転装置)、50b…ローター(回転部)、55…ローター本体(回転部本体)、56…内側ネジ(固着手段、内側固着手段)、57…熱硬化性接着剤、60…スペーサー(固着部)、100…第1照明装置(照明装置)、157…外側ネジ(固着手段、外側固着手段)、400B,400G,400R…液晶光変調装置(光変調装置)、600…投射光学系、J…中心軸(所定軸)、T1,T2,T3,T4…寸法。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Projector, 10... 1st light source (light source), 30, 130, 230... Wavelength conversion device, 40, 140... Disc (base material), 42... Phosphor layer (inorganic wavelength conversion element), 50, 150, 250... Motor (rotating device), 50b... Rotor (rotating part), 55... Rotor body (rotating part body), 56... Inner screw (fixing means, inner fixing means), 57... Thermosetting adhesive, 60... Spacer (Fixing part), 100... First illuminating device (illuminating device), 157... Outer screw (fixing means, outer fixing means), 400B, 400G, 400R... Liquid crystal light modulator (light modulator), 600... Projection optical system , J... Central axis (predetermined axis), T1, T2, T3, T4... Dimensions.
Claims (10)
前記回転装置によって前記所定軸周りに回転し、前記所定軸の径方向に拡がる基材と、
熱硬化性接着剤を介して前記基材に接着された無機波長変換素子と、
前記基材を前記回転部に固着する固着手段と、
を備え、
前記回転部は、前記径方向に拡がり前記固着手段によって前記基材が固着された固着部を有し、
前記固着手段の耐熱温度は、前記熱硬化性接着剤の硬化温度よりも高く、
前記固着手段は、前記所定軸方向に前記基材と前記固着部とを固着し、
前記基材には、前記基材を前記所定軸方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記固着部のうち前記基材が固着された面には、穴が形成され、
前記固着手段は、前記貫通孔と前記穴とを介して前記基材を前記固着部に固着し、
前記無機波長変換素子は、前記所定軸を囲む環状であり、
前記固着手段は、前記無機波長変換素子よりも径方向内側に配置された内側固着手段を含むことを特徴とする波長変換装置。 A rotating device having a rotating portion that rotates around a predetermined axis,
A substrate that rotates around the predetermined axis by the rotating device and expands in the radial direction of the predetermined axis,
An inorganic wavelength conversion element adhered to the substrate via a thermosetting adhesive,
Fixing means for fixing the base material to the rotating part,
Equipped with
The rotating portion has a fixing portion that spreads in the radial direction and the base material is fixed by the fixing means,
The heat resistant temperature of the fixing means is higher than the curing temperature of the thermosetting adhesive,
The fixing means fixes the base material and the fixing portion in the predetermined axial direction ,
In the base material, a through hole that penetrates the base material in the predetermined axial direction is formed,
A hole is formed in the surface of the fixing portion to which the base material is fixed,
The fixing means fixes the base material to the fixing portion via the through hole and the hole,
The inorganic wavelength conversion element is a ring surrounding the predetermined axis,
The wavelength fixing device, wherein the fixing means includes an inner fixing means arranged radially inward of the inorganic wavelength conversion element .
前記固着手段は、前記貫通孔を介して前記ネジ穴に締め込まれたネジである、請求項1に記載の波長変換装置。The wavelength conversion device according to claim 1, wherein the fixing means is a screw tightened in the screw hole through the through hole.
前記回転装置によって前記所定軸周りに回転し、前記所定軸の径方向に拡がる基材と、
熱硬化性接着剤を介して前記基材に接着された無機波長変換素子と、
前記基材を前記回転部に固着する固着手段と、
を備え、
前記回転部は、前記径方向に拡がり前記固着手段によって前記基材が固着された固着部を有し、
前記固着手段の耐熱温度は、前記熱硬化性接着剤の硬化温度よりも高く、
前記無機波長変換素子は、前記所定軸を囲む環状であり、
前記固着手段は、前記無機波長変換素子よりも径方向外側に配置された外側固着手段と、前記無機波長変換素子よりも径方向内側に配置された内側固着手段と、を含むことを特徴とする波長変換装置。 A rotating device having a rotating portion that rotates around a predetermined axis,
A substrate that rotates around the predetermined axis by the rotating device and expands in the radial direction of the predetermined axis,
An inorganic wavelength conversion element adhered to the substrate via a thermosetting adhesive,
Fixing means for fixing the base material to the rotating part,
Equipped with
The rotating portion has a fixing portion that spreads in the radial direction and the base material is fixed by the fixing means,
The heat resistant temperature of the fixing means is higher than the curing temperature of the thermosetting adhesive,
The inorganic wavelength conversion element is a ring surrounding the predetermined axis,
The fixing means includes an outer fixing means arranged radially outside of the inorganic wavelength conversion element and an inner fixing means arranged radially inside of the inorganic wavelength conversion element. Wavelength converter.
前記固着部は、前記回転部本体の径方向外側において前記固着手段によって前記基材と固着されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の波長変換装置。 The rotating unit has a rotating unit body that rotates around the predetermined axis,
The wavelength conversion device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the fixing portion is fixed to the base material by the fixing means on the outer side in the radial direction of the rotating portion main body.
前記固着部は、前記回転部本体と別部材である、請求項1から5のいずれか一項に記載の波長変換装置。 The rotating portion has a rotating portion main body provided with the fixing portion,
The wavelength fixing device according to claim 1, wherein the fixing portion is a member separate from the rotating portion main body.
請求項1から7のいずれか一項に記載の波長変換装置と、
を備え、
前記波長変換装置には、前記光源から射出された光が入射され、
前記波長変換装置は、入射された光を、前記無機波長変換素子によって波長変換し、入射された側と同じ側に射出することを特徴とする照明装置。 A light source that emits light,
A wavelength conversion device according to any one of claims 1 to 7,
Equipped with
The light emitted from the light source is incident on the wavelength conversion device,
The wavelength conversion device wavelength-converts the incident light by the inorganic wavelength conversion element and emits the converted light to the same side as the incident side.
前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、
前記画像光を投射する投射光学系と、
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 8;
An optical modulator that forms image light by modulating illumination light from the illumination device according to image information,
A projection optical system for projecting the image light;
A projector comprising:
前記所定軸の径方向に拡がる基材と前記回転部の固着部とを固着手段によって固着する第1工程と、
前記第1工程よりも後に設けられ、未硬化の熱硬化性接着剤を介して前記基材に無機波長変換素子を接着する第2工程と、
加熱することによって、未硬化の前記熱硬化性接着剤を硬化させる第3工程と、
を有することを特徴とする波長変換装置の製造方法。 A method for manufacturing a wavelength conversion device, comprising a rotating device having a rotating part rotating about a predetermined axis,
A first step of fixing the base material extending in the radial direction of the predetermined shaft and the fixing portion of the rotating portion by a fixing means;
A second step that is provided after the first step and that bonds the inorganic wavelength conversion element to the base material via an uncured thermosetting adhesive;
A third step of curing the uncured thermosetting adhesive by heating,
A method of manufacturing a wavelength conversion device, comprising:
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