JP7405084B2 - 波長変換素子および光源モジュールならびに投射型表示装置 - Google Patents
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Description
(数1)P≧水頭差R 0 (mmH 2 O)・・・・・(1)
(R 0 :蛍光体層内の発光部から筐体の内側側壁までの距離)
1.第1の実施の形態
(積層された蛍光体層および冷媒輸送部材を冷媒と共に筐体に封入した例)
1-1.波長変換素子の構成
1-2.光源モジュールの構成
1-3.プロジェクタの構成
1-4.作用・効果
2.第2の実施の形態
(冷媒輸送部材に積層された蛍光体層の側面と筐体の側面との間に空間を設けた例)
3.第3の実施の形態
(蛍光体層との積層面に流路を有する冷媒輸送部材を用いた例)
4.変形例
4-1.変形例1
(連泡式の多孔質構造を有する冷媒輸送部材を用いた透過型の波長変換素子の例)
4-2.変形例2
(蛍光体層との積層面に流路を有する冷媒輸送部材を用いた透過型の波長変換素子の例)
4-3.変形例3
(回転軸を中心に回転可能な反射型の波長変換素子の例)
4-4.変形例4
(回転軸を中心に回転可能な透過型の波長変換素子の例)
4-5.変形例5
(収容部の背面にさらに光源を配置した例)
4-6.変形例6
(収容部の側壁を傾斜面とした例)
4-7.変形例7
(収容部をさらに冷却部材で覆った例)
5.第4の実施の形態
(蛍光体層とカバーガラスとが接触または接合している例)
5-1.反射型波長変換素子での構成
5-2.透過型波長変換素子での構成
5-3.その他の構成
5-4.作用・効果
6.変形例(光源モジュールおよびプロジェクタの他の例)
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る波長変換素子(波長変換素子1A)の断面構成の一例を模式的に表したものである。図2は、図1に示した波長変換素子1Aの平面構成を模式的に表したものであり、図1は、図2に示したI-I線における断面構成を表している。この波長変換素子1Aは、例えば、後述する投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1(図4,5参照)の一例である。本実施の形態の波長変換素子1Aは、互いに積層された蛍光体層11および冷媒輸送部材12が、冷媒13と共に筐体20内に封入された構成を有し、蛍光体層11が冷媒13の気化潜熱により直接冷却されるものである。
本実施の形態の波長変換素子1Aは、上記のように、蛍光体層11と冷媒輸送部材12とが積層され、冷媒13と共に筐体20内に封入され、蛍光体層11が冷媒13の気化潜熱により直接冷却されるいわゆる二相式冷却構造を有するものである。筐体20は、例えば、蛍光体層11、冷媒輸送部材12および冷媒13を収容する収容部21と、光透過性を有すると共に、収容部21と組み合わせることで収容部21の内部空間を密封するカバーガラス22とから構成されている。筐体20には、さらに収容部21の背面に放熱部材23が配設されている。
(数1)P=2Tcosθ/ρgr・・・・・(1)
(P:毛管力、T:表面張力、θ:接触角、ρ:液体の密度、g:重力加速度、r:毛細管半径)
図4は、光源モジュール100Aの全体構成を表す概略図である。光源モジュール100Aは、上記波長変換素子1A等の波長変換素子1と、光源部110と、偏光ビームスプリッタ(PBS)112と、1/4波長板113と、集光光学系114とを有する。光源モジュール100Aを構成する各部材は、波長変換素子1側から、集光光学系114、1/4波長板113およびPBS112の順に、波長変換素子1から射出される光(合波光Lw)の光路上に配置されている。光源部110は、合波光Lwの光路と直交する方向で、且つ、PBS112の1つの光入射面に対向する位置に配置されている。
次に、本開示の投射型表示装置(プロジェクタ1000)について説明する。図5は、光源光学系を構成する光源モジュール100の一例として、例えば図4に示した光源モジュール100Aを備えたプロジェクタ1000の全体構成を表した概略図である。なお、以下では、反射型の液晶パネル(LCD)により光変調を行う反射型3LCD方式のプロジェクタを例示して説明する。なお、波長変換素子1は、反射型液晶パネルの代わりに、透過型液晶パネルやデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD:Digital Micro-mirror Device)等を用いたプロジェクタにも適用され得る。透過型液晶パネルを用いたプロジェクタについては後述する。
続いて、図4および図5を参照して、光源モジュール100(例えば、光源モジュール100A)を含めたプロジェクタ1000の動作について説明する。
一般的な投射型表示装置では、映像を投射するために白色光源が用いられている。近年、この白色光源として、小型且つ長寿命で立ち上がりおよび立下りの早いレーザ光源が広く用いられるようになっている。レーザ光源としては主に半導体レーザが用いられているが、半導体レーザは、白色光源に必要なRGB光源のうち、RGの発光効率が低い。このため、青色レーザと、青色レーザで蛍光体を励起することで得られる黄色の励起光とを合波することにより白色光を得る蛍光体レーザ光源が広く用いられている。但し、蛍光体には温度上昇に伴い発光効率が低下する温度消光という課題がある。これに対して、一般的な蛍光体レーザ光源では、蛍光体を回転可能なホイール上に配置し、ホイールを回転させることでレーザ励起による発熱を拡散させて蛍光体の温度上昇を抑制している。
図6は、本開示の第2の実施の形態に係る波長変換素子(波長変換素子1B)の断面構成の一例を模式的に表したものである。図7は、図6に示した波長変換素子1Bの平面構成を模式的に表したものであり、図6は、図7に示したII-II線における断面構成を表している。この波長変換素子1Bは、上記第1の実施の形態と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。本実施の形態の波長変換素子1Bは、図7に示したように、蛍光体層31は冷媒輸送部材12よりも小さな径を有し、蛍光体層31の側面と筐体20の側壁との間に空間(空間32S)が設けられている点が上記第1の実施の形態とは異なる。
図8は、本開示の第3の実施の形態に係る波長変換素子(波長変換素子1C)の断面構成の一例を模式的に表したものである。図9は、図8に示した冷媒輸送部材32の平面構成の一例を模式的に表したものである。なお、図8における冷媒輸送部材32の断面は、図9に示したIII-III線におけるものとする。この波長変換素子1Cは、上記第1の実施の形態と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。本実施の形態の波長変換素子1Cは、互いに積層された蛍光体層31および冷媒輸送部材32が冷媒13と共に筐体20内に封入されたものであり、冷媒輸送部材32が蛍光体層31との接面に微細な流路32Xが形成された金属板によって構成されている点が上記第2の実施の形態とは異なる。
(4-1.変形例1)
図10は、本開示の変形例1に係る波長変換素子1Dの断面構成を模式的に表したものである。この波長変換素子1Dは、上記第1の実施の形態と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。本変形例の波長変換素子1Dは、蛍光体層31で発せられた蛍光FLが蛍光体層31を透過して、励起光ELの照射面とは反対側の面から取り出される、所謂透過型の波長変換素子である。
図11は、本開示の変形例2に係る波長変換素子1Eの断面構成を模式的に表したものである。この波長変換素子1Eは、上記第1の実施の形態と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。本変形例の波長変換素子1Eは、上記変形例1と同様に、所謂透過型の波長変換素子であり、冷媒輸送部材として、上記第3の実施の形態と同様に、蛍光体層31との接面に微細な流路32Xが形成された冷媒輸送部材32が用いられている点が、上記変形例1とは異なる。
図12は、本開示の変形例3に係る波長変換素子(波長変換素子1F)の断面構成の一例を模式的に表したものである。図13は、図12に示した波長変換素子1Fの平面構成を模式的に表したものであり、図12は、図13に示したIV-IV線における断面構成を表している。この波長変換素子1Fは、上記第1の実施の形態等と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。本変形例の波長変換素子1Fは、回転軸(例えば、軸J51)を中心に回転可能な、所謂反射型の蛍光体ホイールである。
図14は、本開示の変形例4に係る波長変換素子(波長変換素子1G)の断面構成の一例を模式的に表したものである。この波長変換素子1Gは、上記第1の実施の形態等と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。本変形例の波長変換素子1Gは、回転軸(例えば、軸J51)を中心に回転可能な、所謂透過型の蛍光体ホイールである。
図15は、本開示の変形例5に係る波長変換素子(波長変換素子1H)の断面構成の一例を模式的に表したものである。この波長変換素子1Hは、上記第1の実施の形態等と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。本変形例の波長変換素子1Hは、例えば上記変形例1に示した波長変換素子1Dと同様に所謂透過型の波長変換素子であり、筐体40の背面(具体的には、リアカバー41Aの背面)に光源部110を収容した収容部44が配設されたものである。即ち、波長変換素子1Hは、光源部110と一体化されたものである。
図16は、本開示の変形例6に係る波長変換素子(波長変換素子1I)の断面構成の一例を模式的に表したものである。この波長変換素子1Iは、上記第1の実施の形態等と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。本変形例の波長変換素子1Iは、例えば上記変形例3に示した回転軸(例えば、軸J51)を中心に回転可能な、所謂反射型の蛍光体ホイールであり、収容部21の側壁21Wが傾斜を有する点が、上記変形例3とは異なる。また、蛍光体層61の外周と、収容部21の側壁21Wとの間には、空間(空間62S)が設けられている。
図18は、本開示の変形例7に係る波長変換素子(波長変換素子1K)の断面構成の一例を模式的に表したものである。この波長変換素子1Kは、上記第1の実施の形態等と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。本変形例の波長変換素子1Kは、筐体20の外側壁および背面を冷却部材24で覆った点が、上記第1の実施の形態とは異なる。
上記第1~第3の実施の形態および変形例1~7では、例えば筐体20内に、連泡式の多孔質層として形成された蛍光体層11および冷媒輸送部材12を封入した波長変換素子1(波長変換素子1A~1K)を示したが、蛍光体層11は、少なくともカバーガラス22と接触または接合していることが好ましい。以下、各構成別に本実施の形態の波長変換素子1L~1Nについて説明する。
図19は、本開示の第4の実施の形態に係る波長変換素子(波長変換素子1L)の断面構成の一例を模式的に表したものである。この波長変換素子1Lは、上記第1の実施の形態等と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。波長変換素子1Lは、上記波長変換素子1A~1C等と同様に所謂反射型の波長変換素子である。
図24は、本開示の第4の実施の形態に係る波長変換素子(波長変換素子1M)の断面構成の一例を模式的に表したものである。この波長変換素子1Mは、上記第1の実施の形態等と同様に、投射型表示装置(プロジェクタ1000)の光源モジュール(光源モジュール100)を構成する波長変換素子1の一例である。波長変換素子1Mは、上記波長変換素子1D,1E等と同様に所謂透過型の波長変換素子である。
更に、上記第1の実施の形態等では、セラミックス焼結体や、焼結金属またはポーラス金属によって構成された冷媒輸送部材(例えば、冷媒輸送部材12)を用いた波長変換素子1(例えば、波長変換素子1A)を示したが、冷媒輸送部材は、例えば以下の材料を用いた構成としてもよい。
上記第1~第3の実施の形態および変形例1~7では、例えば、筐体20内に、それぞれ、内部に空隙を有すると共に、互いに積層された蛍光体層11および冷媒輸送部材12を冷媒13と共に封入し、冷媒13を、蛍光体層11と冷媒輸送部材12との間を循環させて蛍光体層11を直接冷媒13で冷却させる波長変換素子1(例えば、波長変換素子1A)を説明した。しかしながら、上記波長変換素子1では、蛍光体層11から熱を奪い気化した冷媒13が、カバーガラス22に接した際に液化して液滴として付着する場合がある。この液滴は、励起光ELや蛍光FLがカバーガラス22を通過する際に散乱体として作用し、励起光ELおよび蛍光FLの利用効率を低下させる虞がある。
(光源モジュールの他の構成例1)
図30は、上記第1の実施の形態で示した光源モジュール100Aの他の例(光源モジュール100B)を表した概略図である。光源モジュール100Bは、例えば、図5に示したプロジェクタ1000の光源モジュール100として用いられるものである。
図30は、上記第1の実施の形態で示した光源モジュール100Aの他の例(光源モジュール100C)を表した概略図である。光源モジュール100Cは、例えば、図5に示したプロジェクタ1000の光源モジュール100として用いられるものである。
図32は、上記第1の実施の形態で示した光源モジュール100Aの他の例(光源モジュール100D)を表した概略図である。光源モジュール100Dは、例えば、図5に示したプロジェクタ1000の光源モジュール100として用いられるものである。
図33は、透過型の液晶パネルにより光変調を行う透過型3LCD方式の投射型表示装置(プロジェクタ1000)の構成の一例を表した概略図である。このプロジェクタ1000は、例えば、光源モジュール100と、照明光学系710および画像生成部730を有する画像生成システム700と、投射光学系800とを含んで構成されている。
(1)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記冷媒は、前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材において発生する毛管力によって循環し、
前記蛍光体層における毛管力は、前記冷媒輸送部材における毛管力よりも大きい
波長変換素子。
(2)
前記冷媒輸送部材は光反射性を有する、前記(1)記載の波長変換素子。
(3)
前記蛍光体層は、前記筐体の側壁との間に空間を有する、前記(1)または(2)に記載の波長変換素子。
(4)
前記蛍光体層は、連泡式の多孔質構造を有する、前記(1)乃至(3)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(5)
前記蛍光体層は、セラミックス蛍光体によって構成されている、前記(1)乃至(4)のうちのいずれか1つ1に記載の波長変換素子。
(6)
前記冷媒輸送部材は、連泡式の多孔質構造を有する、前記(1)乃至(5)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(7)
前記冷媒輸送部材は、セラミックス焼結体、焼結金属またはポーラス金属によって構成されている、前記(1)乃至(6)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(8)
前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材は、それぞれ連泡式の多孔質構造を有し、
前記蛍光体層の平均気孔径は、前記冷媒輸送部材の平均気孔径よりも小さい、前記(1)乃至(7)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(9)
前記冷媒輸送部材は、前記蛍光体層との接面に前記冷媒を輸送する流路を有する、前記(1)乃至(8)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(10)
前記蛍光体層は、前記冷媒の蒸発による潜熱によって直接冷却される、前記(1)乃至(9)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(11)
前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有する、前記(1)乃至(10)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(12)
前記筐体は、前記一の面と対向する他の面に放熱部材を有する、前記(11)に記載の波長変換素子。
(13)
前記冷媒輸送部材は、前記筐体の前記他の面側に配置されている、前記(12)に記載の波長変換素子。
(14)
前記筐体は回転可能なホイール部材であり、前記蛍光体層は円環形状を有する、前記(1)乃至(13)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(15)
前記蛍光体層は前記筐体の光透過性を有する一の面側に配置され、
前記冷媒輸送部材は、前記筐体の前記一の面と対向する他の面側に配置されている、前記(11)乃至(14)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(16)
前記冷媒輸送部材は開口を有し、
前記開口と当椄する前記筐体の他の面は、撥水性または親水性を有する、前記(15)に記載の波長変換素子。
(17)
前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材を、それらの面を垂直に立てた状態で用いる場合、
前記冷媒輸送部材における毛管力(P)は下記式(1)を満たす、前記(1)乃至(16)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(数1)P≧水頭差R0(mmH2O)・・・・・(1)
(R0:蛍光体層内の発光部から筐体の内側側壁までの距離)
(18)
前記蛍光体層は、前記一の面に面する第1の面および前記第1の面と対向する第2の面を有し、前記第1の面の少なくとも一部は前記一の面と接触または接合している、前記(11)乃至(17)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(19)
前記第1の面の発光領域が前記一の面と接触または接合している、前記(18)に記載の波長変換素子。
(20)
前記蛍光体層は、前記第1の面の発光領域に凸部を有し、前記凸部が前記一の面と接触または接合している、前記(19)に記載の波長変換素子。
(21)
前記第1の面の全面が前記一の面と接触または接合している、前記(18)乃至(20)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(22)
前記蛍光体層は、前記一の面に面する第1の面および前記第1の面と対向する第2の面を有し、
前記第1の面の少なくとも一部は前記一の面と接触または接合し、
前記第2の面の少なくとも一部は前記他の面と接触または接合している、前記(12)乃至(21)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(23)
前記冷媒輸送部材は開口を有し、
前記第2の面は、前記開口を介して前記他の面と接触または接合している、前記(22)に記載の波長変換素子。
(24)
前記筐体の側壁は傾斜面となっている、前記(1)乃至(23)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(25)
前記筐体は、前記他の面側にさらに光源を収容している、前記(12)乃至(24)のうちのいずれか1つに記載の波長変換素子。
(26)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記冷媒輸送部材は光反射性を有する
波長変換素子。
(27)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記蛍光体層は、前記筐体の側壁との間に空間を有する
波長変換素子。
(28)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材は、それぞれ連泡式の多孔質構造を有し、
前記蛍光体層の平均気孔径は、前記冷媒輸送部材の平均気孔径よりも小さい
波長変換素子。
(29)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有し、
前記蛍光体層は前記筐体の光透過性を有する一の面側に配置され、
前記冷媒輸送部材は、前記筐体の前記一の面と対向する他の面側に配置されると共に開口を有し、
前記開口と当椄する前記筐体の他の面は、撥水性または親水性を有する
波長変換素子。
(30)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材を、それらの面を垂直に立てた状態で用いる場合、
前記冷媒輸送部材における毛管力(P)は下記式(1)を満たす
波長変換素子。
(数1)P≧水頭差R 0 (mmH 2 O)・・・・・(1)
(R 0 :蛍光体層内の発光部から筐体の内側側壁までの距離)
(31)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有し、
前記蛍光体層は、前記一の面に面する第1の面および前記第1の面と対向する第2の面を有すると共に、前記第1の面の発光領域に凸部を有し、前記凸部が前記一の面と接触または接合している
波長変換素子。
(32)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有すると共に、前記一の面と対向する他の面に放熱部材を有し、
前記蛍光体層は、前記一の面に面する第1の面および前記第1の面と対向する第2の面を有し、前記第1の面の少なくとも一部は前記一の面と接触または接合し、前記第2の面の少なくとも一部は前記他の面と接触または接合している
波長変換素子。
(33)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体の側壁は傾斜面となっている
波長変換素子。
(34)
複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有すると共に、前記一の面と対向する他の面に放熱部材を有し、前記他の面側にさらに光源を収容している
波長変換素子。
(35)
光源部と、
前記光源部からの励起光により励起されて蛍光を発する、前記(1)および前記(26)乃至前記(34)のうちのいずれか1項に記載の波長変換素子とを備えた光源モジュール。
(36)
光源モジュールと、
前記光源モジュールから射出される光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子からの光を投射する投射光学系とを有し、
前記光源モジュールは、
光源部と、
前記光源部からの励起光により励起されて蛍光を発する、前記(1)および前記(26)乃至前記(34)のうちのいずれか1項に記載の波長変換素子とを備えた投射型表示装置。
Claims (36)
- 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記冷媒は、前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材において発生する毛管力によって循環し、
前記蛍光体層における毛管力は、前記冷媒輸送部材における毛管力よりも大きい
波長変換素子。 - 前記冷媒輸送部材は光反射性を有する、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記蛍光体層は、前記筐体の側壁との間に空間を有する、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記蛍光体層は、連泡式の多孔質構造を有する、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記蛍光体層は、セラミックス蛍光体によって構成されている、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記冷媒輸送部材は、連泡式の多孔質構造を有する、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記冷媒輸送部材は、セラミックス焼結体、焼結金属またはポーラス金属によって構成されている、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材は、それぞれ連泡式の多孔質構造を有し、
前記蛍光体層の平均気孔径は、前記冷媒輸送部材の平均気孔径よりも小さい、請求項1に記載の波長変換素子。 - 前記冷媒輸送部材は、前記蛍光体層との接面に前記冷媒を輸送する流路を有する、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記蛍光体層は、前記冷媒の蒸発による潜熱によって直接冷却される、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有する、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記筐体は、前記一の面と対向する他の面に放熱部材を有する、請求項11に記載の波長変換素子。
- 前記冷媒輸送部材は、前記筐体の前記他の面側に配置されている、請求項12に記載の波長変換素子。
- 前記筐体は回転可能なホイール部材であり、前記蛍光体層は円環形状を有する、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記蛍光体層は前記筐体の光透過性を有する一の面側に配置され、
前記冷媒輸送部材は、前記筐体の前記一の面と対向する他の面側に配置されている、請求項11に記載の波長変換素子。 - 前記冷媒輸送部材は開口を有し、
前記開口と当椄する前記筐体の他の面は、撥水性または親水性を有する、請求項15に記載の波長変換素子。 - 前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材を、それらの面を垂直に立てた状態で用いる場合、
前記冷媒輸送部材における毛管力(P)は下記式(1)を満たす、請求項1に記載の波長変換素子。
(数1)P≧水頭差R0(mmH2O)・・・・・(1)
(R0:蛍光体層内の発光部から筐体の内側側壁までの距離)
- 前記蛍光体層は、前記一の面に面する第1の面および前記第1の面と対向する第2の面を有し、前記第1の面の少なくとも一部は前記一の面と接触または接合している、請求項11に記載の波長変換素子。
- 前記第1の面の発光領域が前記一の面と接触または接合している、請求項18に記載の波長変換素子。
- 前記蛍光体層は、前記第1の面の発光領域に凸部を有し、前記凸部が前記一の面と接触または接合している、請求項19に記載の波長変換素子。
- 前記第1の面の全面が前記一の面と接触または接合している、請求項18に記載の波長変換素子。
- 前記蛍光体層は、前記一の面に面する第1の面および前記第1の面と対向する第2の面を有し、
前記第1の面の少なくとも一部は前記一の面と接触または接合し、
前記第2の面の少なくとも一部は前記他の面と接触または接合している、請求項12に記載の波長変換素子。 - 前記冷媒輸送部材は開口を有し、
前記第2の面は、前記開口を介して前記他の面と接触または接合している、請求項22に記載の波長変換素子。 - 前記筐体の側壁は傾斜面となっている、請求項1に記載の波長変換素子。
- 前記筐体は、前記他の面側にさらに光源を収容している、請求項12に記載の波長変換素子。
- 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記冷媒輸送部材は光反射性を有する
波長変換素子。 - 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記蛍光体層は、前記筐体の側壁との間に空間を有する
波長変換素子。 - 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材は、それぞれ連泡式の多孔質構造を有し、
前記蛍光体層の平均気孔径は、前記冷媒輸送部材の平均気孔径よりも小さい
波長変換素子。 - 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有し、
前記蛍光体層は前記筐体の光透過性を有する一の面側に配置され、
前記冷媒輸送部材は、前記筐体の前記一の面と対向する他の面側に配置されると共に開口を有し、
前記開口と当椄する前記筐体の他の面は、撥水性または親水性を有する
波長変換素子。 - 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記蛍光体層および前記冷媒輸送部材を、それらの面を垂直に立てた状態で用いる場合、
前記冷媒輸送部材における毛管力(P)は下記式(1)を満たす
波長変換素子。
(数1)P≧水頭差R 0 (mmH 2 O)・・・・・(1)
(R 0 :蛍光体層内の発光部から筐体の内側側壁までの距離)
- 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有し、
前記蛍光体層は、前記一の面に面する第1の面および前記第1の面と対向する第2の面を有すると共に、前記第1の面の発光領域に凸部を有し、前記凸部が前記一の面と接触または接合している
波長変換素子。 - 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有すると共に、前記一の面と対向する他の面に放熱部材を有し、
前記蛍光体層は、前記一の面に面する第1の面および前記第1の面と対向する第2の面を有し、前記第1の面の少なくとも一部は前記一の面と接触または接合し、前記第2の面の少なくとも一部は前記他の面と接触または接合している
波長変換素子。 - 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体の側壁は傾斜面となっている
波長変換素子。 - 複数の蛍光体粒子を含み、内部に空隙を有する蛍光体層と、
前記蛍光体層を冷却する冷媒と、
前記蛍光体層に接して設けられると共に、前記冷媒を循環させる冷媒輸送部材と、
前記蛍光体層、前記冷媒および前記冷媒輸送部材を封入する筐体とを備え、
前記筐体は、少なくとも前記蛍光体層と対向する一の面が光透過性を有すると共に、前記一の面と対向する他の面に放熱部材を有し、前記他の面側にさらに光源を収容している
波長変換素子。 - 光源部と、
前記光源部からの励起光により励起されて蛍光を発する、請求項1および請求項26乃至請求項34のうちのいずれか1項に記載の波長変換素子とを備えた光源モジュール。 - 光源モジュールと、
前記光源モジュールから射出される光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子からの光を投射する投射光学系とを有し、
前記光源モジュールは、
光源部と、
前記光源部からの励起光により励起されて蛍光を発する、請求項1および請求項26乃至請求項34のうちのいずれか1項に記載の波長変換素子とを備えた投射型表示装置。
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