JP7445840B2 - 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置 - Google Patents

蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7445840B2
JP7445840B2 JP2022193898A JP2022193898A JP7445840B2 JP 7445840 B2 JP7445840 B2 JP 7445840B2 JP 2022193898 A JP2022193898 A JP 2022193898A JP 2022193898 A JP2022193898 A JP 2022193898A JP 7445840 B2 JP7445840 B2 JP 7445840B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
phosphor
substrate
region
phosphor wheel
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
JP2022193898A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023029960A (ja
Inventor
佳樹 田中
学 奥野
貴司 池田
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
Publication of JP2023029960A publication Critical patent/JP2023029960A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7445840B2 publication Critical patent/JP7445840B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • G03B21/005Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/008Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Description

本開示は、青色の励起光を出射する励起光源と、励起光に応じて発光する蛍光体とを備える光源装置を使用した投写型映像表示装置に関する。
特許文献1には、青色光を出射する光源と、蛍光体ホイールとを備える光源装置を使用した投写型映像表示装置が開示されている。この投写型映像表示装置は、蛍光と青色光の光路および方向を同一にして出射させるための導光光学系を備えている。この導光光学系は、蛍光体ホイールと励起光源の間に青色光と蛍光を分離するダイクロイックミラーを有し、蛍光体ホイールの青色領域を透過した青色光を3枚のミラーによって繰り返し反射させてこのダイクロイックミラーに戻す構成をとっている。
特開2011-170362号公報
本開示は、青色光の蛍光への混色を低減させることが可能となり、色純度の高い各色を出射させることができる蛍光体ホイールを使用した光源装置と、この光源装置を備えた投写型映像表示装置を提供する。
本開示における蛍光体ホイールは、基板と、基板の一方の面に環状に設けられた蛍光体領域と、基板の他方の面に環状に設けられ、入射光が入射する光処理領域と、光処理領域に設けられた光処理体と、基板に設けられた光透過領域と、基板を回転させる駆動装置と、を備え、光処理体には、入射した光を拡散反射させる光拡散領域が設けられており、入射光と光拡散層で反射された反射光の光軸が異なる。
本開示の蛍光体ホイールを使用した光源装置によれば、投写型映像表示装置で表示される赤色光および緑色光の色度の改善ができる。
実施の形態1における蛍光体ホイールを示す図 実施の形態2における蛍光体ホイールの構成を示す図 実施の形態3における蛍光体ホイールの構成を示す図 実施の形態4における蛍光体ホイールの構成を示す図 実施の形態5における光源装置の構成を示す図 実施の形態5における光源装置の構成を示す図 実施の形態6における光源装置の構成を示す図 実施の形態7における投写型映像表示装置の構成を示す図
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。
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。
ここでは、蛍光体ホイールの一方の面を表面、他方の面を裏面とする。
[実施の形態1]
(蛍光体ホイール)
以下において、蛍光体ホイールの本実施の形態に係る構成について、図1を用いて説明する。
図1は、蛍光体ホイール100の本実施の形態に係る構成を示す図である。図1の(a)は蛍光体ホイール100の表面を示す平面図である。図1の(b)は、蛍光体ホイール100を図1の(a)の切断線1b―1bに沿って切断した際の断面図である。図1の(c)は蛍光体ホイール100の裏面を示す平面図である。
図1に示すとおり、蛍光体ホイール100は、金属製の円板状の基板110と、基板110の一方の面である表面の上に円環状に設けられた蛍光体膜120と、基板110の他方の面である裏面の上に円環状に設けられ、入射項を処理する光処理領域140と、基板110を円周方向に回転させるためのモーター150により構成されている。ここで、モーター150は駆動装置の一例である。
モーター150の回転軸は、基板110の中心である。基板110と蛍光体膜120は同心円状に設けられている。
また、励起光L1が、蛍光体ホイール100の表面側から、図1の(a)に示す蛍光体膜120内の1点に、入射している。また、裏面入射光L2が、励起光L1が入射した位置の裏面に、蛍光体ホイール100の裏面側から入射している。
図1の(b)に示すとおり、蛍光体膜120は、入射した励起光L1によって励起されることによって、蛍光L11を発光する。蛍光体膜120は、例えばセラミック蛍光体を接着剤によって基板110に接着することで作製可能である。蛍光体膜120に使用されるセラミック蛍光体としては、例えば、セリウム付活ガーネット構造蛍光体であるYAG蛍光体やLAG蛍光体が使用できる。
1つの蛍光体ホイール100に用いられる蛍光体膜120は、1種類でも複数種類でも良いが、本実施の形態では、図1の(a)に示すとおり、赤色蛍光体膜120Rと緑色蛍光体膜120Gの2種類から構成されている。図1の(b)に、蛍光体ホイール100の要部の構成160aを示す。図1の(b)に示すように、蛍光L11のうち、励起光L1が赤色蛍光体膜120Rに入射したときに発光される赤色の蛍光を赤色蛍光L11Rとする。また、図示しないが、励起光L1が緑色蛍光体膜120Gに入射したときに発光される緑色の蛍光を緑色蛍光L11Gとする。
図1の(a)に示すとおり、蛍光体ホイール100の基板110には、円周方向において3つの領域が設けられている。基板110の表面の第1の領域(角度領域θ)には、赤色蛍光体膜120Rが形成されている。基板110の表面の第2の領域(角度領域θ)には、緑色蛍光体膜120Gが形成されている。ここで、角度領域θと角度領域θはそれぞれ蛍光体領域の一例である。第3の領域(角度領域θ)には、励起光L1が入射したときに透過するように、基板110に開口130が形成されている。開口130は、蛍光体膜120と同じ円周上に配置されるように、基板110に円環状に設けられている。ここで、開口130が設けられた角度領域θは光透過領域の一例である。
図1の(c)に示すとおり、蛍光体ホイール100の基板110の角度領域θおよび角度領域θの蛍光体膜120(図1の(a)参照)の領域の裏面には、入射光を処理する光処理領域140が設けられている。光処理領域140には、基板110上に光処理体として光吸収層140aが備えられている。
図1の(b)に示すとおり、光吸収層140aに裏面入射光L2が入射すると吸収され、反射光は実質的に生じない。光吸収層140aは、例えば黒色アルマイト塗装を施した金属板を基板110の裏側に固定するか、黒色の耐熱の着色剤を基板110の裏面に塗布することで作製可能である。
[実施の形態2]
(蛍光体ホイール)
以下において、蛍光体ホイールの本実施の形態に係る構成について、図1および図2を用いて説明する。
図2は、蛍光体ホイール100の本実施の形態に係る要部の構成160bを示す図である。本実施の形態では、基板110の裏面に設けられている光処理領域140の構成が実施の形態1の蛍光体ホイール100と異なっており、その他の構成は実施の形態1と同様であるのでその説明は省略する。
本実施の形態では、蛍光体ホイール100は光処理領域140(図1参照)に光処理体として、光吸収層140a(図1参照)ではなく、入射した光を拡散反射させる光拡散層140b(図2参照)を備えている。
図2に示すとおり、裏面入射光L2が光拡散層140bに入射すると、裏面反射光L3bが裏面から出射する。裏面反射光L3bの拡散角は、可能な限り大きい方が好ましい。
光拡散層140bは、例えば基板110の裏面に、光拡散膜を形成するか、光拡散膜が形成された硝子板を固定することでも作製可能である。
[実施の形態3]
(蛍光体ホイール)
以下において、蛍光体ホイールの本実施の形態に係る構成について、図1および図3を用いて説明する。
図3は、蛍光体ホイール100の本実施の形態に係る要部の構成160cを示す図である。本実施の形態では、基板110の裏面に設けられている光処理領域140の構成が実施の形態1の蛍光体ホイール100と異なっており、その他の構成は実施の形態1と同様であるのでその説明は省略する。
本実施の形態では、蛍光体ホイール100は光処理領域140(図1参照)に光処理体として、光吸収層140a(図1参照)ではなく、基板110の面に対して傾斜配置させた光反射フィン140c(図3参照)を備えている。ここで、光反射フィン140cは傾斜配置させた光反射層の一例である。
図3に示すとおり、裏面入射光L2が光反射フィン140cに入射すると、裏面反射光L3cが裏面から出射する。裏面入射光L2と裏面反射光L3cの光軸が一致しないように、光反射フィン140cは、基板110に対して傾斜している。例えば、裏面入射光L2の光軸が基板110に対して垂直であり、裏面入射光L2と裏面反射光L3cの光軸のなす角度が40°になるように、光反射フィン140cは基板110の裏面に対して20°の角度で設置される。光反射フィン140cは、1枚でも良いし複数枚でも良い。
光反射フィン140cは、例えば基板110を裏面に凹凸があるように一体成型して作るか、折り曲げた金属板を基板110の裏面に固定することでも作製可能である。
[実施の形態4]
(蛍光体ホイール)
以下において、蛍光体ホイールの本実施の形態に係る構成について、図1および図4を用いて説明する。
図4は、蛍光体ホイール100の本実施の形態に係る要部の構成160dを示す図である。本実施の形態では、基板110の裏面に設けられている光処理領域140の構成が実施の形態1の蛍光体ホイール100と異なっており、その他の構成は実施の形態1と同様であるのでその説明は省略する。
本実施の形態では、蛍光体ホイール100は光処理領域140(図1参照)に光処理体として、光吸収層140a(図1参照)ではなく、入射する光とは異なる波長の光を発光する蛍光体膜140d(図4参照)を備えている。
図4に示すとおり、蛍光体膜140dに裏面入射光L2が入射すると、蛍光体膜140dは裏面入射光L2に励起され蛍光L21を発光する。ここで、蛍光L21は、蛍光体膜140dに入射する光とは異なる波長の光であり、裏面入射光L2と異なる波長であれば、どのような波長でも良い。
蛍光体膜140dは、上記蛍光体膜120と同様に、例えば蛍光体を接着剤によって基板110の裏面に接着することでも作製可能である。
[実施の形態5]
(光源装置)
以下において、光源装置の本実施の形態に係る構成について、図1、図2、図3、図5A、および図5Bを用いて説明する。
図5A、図5Bは、光源装置500の本実施の形態に係る構成を示す図であり、より詳細には図5Aは励起光が蛍光体膜120を励起しているときの状態を説明するための図、図5Bは励起光が開口130を透過しているときの状態を説明するための図である。本実施の形態では、光源装置500から、最終的に赤色光、緑色光、青色光が、蛍光体ホイール100の回転に伴って順次出射する場合を例示する。
図5A、図5Bに示すとおり、光源装置500は、光源ユニット510と、拡散板523と、ダイクロイックミラー531と、蛍光体ホイール100と、ロッドインテグレータ550と、複数のレンズ521、522、532、533、534、541、542、544、546、548と複数のミラー543、545、547を備えている。
本実施の形態では、光源装置500に実施の形態1、2、3のいずれかの蛍光体ホイール100が搭載されている。蛍光体ホイール100は、蛍光体膜120(図1参照)が形成された表面がレンズ533(図5A、図5B参照)に対向するように設置されており、光処理領域140(図1参照)が設けられた裏面はレンズ541(図5A、図5B参照)に対向するように設置されている。そして、蛍光体ホイール100は、図1の(a)の矢印の向きに回転している。
光源ユニット510は、例えば、レーザダイオード(LD:Laser Diode)や発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などの複数の固体光源および複数のコリメータレンズによって構成される。本実施の形態では、固体光源として青色光を発するレーザダイオード511を使用している。レーザダイオード511から出射した光は、レーザダイオード511の出射側に各々配置されたコリメータレンズ512によって平行化される。
光源ユニット510から出射された青色光L50の波長は、例えば455nmである。ここで光源ユニット510は、励起光源の一例である。
光源ユニット510から出射される青色光L50は、レンズ521、レンズ522、拡散板523を透過してダイクロイックミラー531に入射する。
ダイクロイックミラー531は、青色光を透過させ、且つ他の色の光は反射させる特性を有するように作製されている。しかし、実際には、ダイクロイックミラー531の青色光の透過率は100%ではなく、青色光の一部が反射する。本実施の形態では、ダイクロイックミラー531に入射した青色光L50の大部分は、ダイクロイックミラー531を透過し、励起光L1として蛍光体ホイール100の表面に向かう。一方、ダイクロイックミラー531に入射した青色光L50の一部は、ダイクロイックミラー531で反射し、裏面入射光L2として蛍光体ホイール100の裏面に向かう。すなわち、青色光L50は、ダイクロイックミラー531によって、励起光L1と裏面入射光L2に分岐する。
まず、励起光L1の光路について説明する。
励起光L1は、レンズ532、レンズ533で集光され、蛍光体ホイール100の表面に入射する。この際、励起光L1は、蛍光体ホイール100の回転に伴い、図1の(a)に示す角度領域θおよび角度領域θにある蛍光体膜120(角度領域θにある赤色蛍光体膜120R、角度領域θにある緑色蛍光体膜120G)、角度領域θにある開口130の順に入射する。
励起光L1が蛍光体膜120に入射した時、図5Aに示すように蛍光L11(赤色蛍光L11R、緑色蛍光L11G)が出射する。蛍光体ホイール100の表面から出射した蛍光L11は、レンズ533、レンズ532の順に透過した後、ダイクロイックミラー531で反射してからレンズ534を透過し、ロッドインテグレータ550に入射する。その後、蛍光L11は、ロッドインテグレータ550内で均一化され、入射した面とは反対の面から出射する。本実施の形態では、ロッドインテグレータ550は、ガラスなどの透明部材によって構成される中実のロッドである。
また、励起光L1は、開口130に入射した時、図5Bに示すとおりレンズ541に入射する。その後、励起光L1はレンズ542、ミラー543、レンズ544、ミラー545、レンズ546、ミラー547、レンズ548の順に進行し、ダイクロイックミラー531に入射する。次に、励起光L1は、ダイクロイックミラー531を透過し、図5Aの蛍光L11と光路および方向が同一になった状態でレンズ534を通り、ロッドインテグレータ550に入射する。その後、励起光L1は、ロッドインテグレータ550内で均一化され、入射した面とは反対の面から出射する。
ここで、ダイクロイックミラー531、レンズ541、レンズ542、ミラー543、レンズ544、ミラー545、レンズ546、ミラー547、レンズ548からリレー光学系が構成される。このリレー光学系は、励起光源からの光を蛍光体ホイール100に導光し、蛍光体ホイール100の蛍光体領域からの蛍光と蛍光体ホイール100の光透過部を透過した光の光路および方向を同一にして、所定の一面に導光する導光光学系の一例である。また、ロッドインテグレータ550の入射面は、所定の一面の一例である。
次に、裏面入射光L2の光路について説明する。
裏面入射光L2は、レンズ548、ミラー547、レンズ546、ミラー545、レンズ544、ミラー543、レンズ542、レンズ541の順に進行し、蛍光体ホイール100の裏面に入射する。この際、裏面入射光L2は、蛍光体ホイール100の回転に伴い、図1の(c)に示す角度領域θおよび角度領域θにある光処理領域140、角度領域θにある開口130の順に入射する。
裏面入射光L2が光処理領域140に入射する時、光処理領域140に光処理体が施されず基板110の裏面そのものが露出していると、裏面入射光L2がその裏面で反射した反射光の一部が裏面反射光L3としてレンズ541に入射する。裏面反射光L3は、レンズ542、ミラー543、レンズ544、ミラー545、レンズ546、ミラー547、レンズ548の順に進行し、ダイクロイックミラー531に入射する。次に、裏面反射光L3は、ダイクロイックミラー531を透過し、レンズ534を通り、ロッドインテグレータ550に入射する。その後、裏面反射光L3は、ロッドインテグレータ550内で均一化された後、入射した面とは反対の面から出射する。
ここで、図1に示すとおり、光処理領域140は、蛍光体ホイール100の角度領域θおよび角度領域θの蛍光体膜120が形成されている領域の裏面側に配置されている。そのため、光源装置500において、裏面入射光L2が蛍光体ホイール100の裏面に入射して裏面反射光L3が出射するのと、励起光L1が蛍光体ホイール100の表面の蛍光体膜120に入射して蛍光L11(赤色蛍光L11R、緑色蛍光L11G)が出射するのは同時である。したがって、裏面反射光L3は、蛍光L11と同時にロッドインテグレータ550に入射して混色する。この時、裏面反射光L3の光強度が大きいと、光源装置500から出射する赤色光(赤色蛍光L11R)、緑色光(緑色蛍光L11G)の色純度が低下することになる。
しかしながら、蛍光体ホイール100に上記実施の形態1、2、3で示したいずれかの光処理体が備えられた光処理領域140を形成することにより、レンズ541に入射してロッドインテグレータ550から出射する裏面反射光L3の光強度を低減させることができる。
光源装置500に実施の形態1の蛍光体ホイール100を搭載すれば、図5A、図5Bに示す蛍光体ホイール100の一部分の構成160を、図1の(b)の構成160aにすることになり、光処理領域140には光吸収層140aが備えられるので、実質的に裏面反射光L3は発生しない。すなわち、青色光の蛍光への混色を防止することによって、色純度の高い各色を出射させることができる。
また、光源装置500に実施の形態2の蛍光体ホイール100を搭載すれば、図5A、図5Bに示す蛍光体ホイール100の一部分の構成160を、図2の構成160bにすることになり、光処理領域140には光拡散層140bが備えられる。これにより発生する反射光は裏面反射光L3bになるが、裏面反射光L3bは大きく広がっているため、殆どがレンズ541の有効径の外を通り、一部しかレンズ541に入射しない。すなわち、青色光の蛍光への混色を防止することによって、色純度の高い各色を出射させることができる。
光源装置500に実施の形態3の蛍光体ホイール100を搭載すれば、図5A、図5Bに示す蛍光体ホイール100の一部分の構成160を、図3の構成160cにすることになり、光処理領域140には光反射フィン140cが備えられる。これにより、発生する裏面反射光L3cの光軸と裏面入射光L2の光軸(レンズ541の中心軸)のなす角度が大きくなり、裏面反射光L3cの大部分はレンズ541の有効径の外を通り、入射しない。すなわち、青色光の蛍光への混色を防止することによって、色純度の高い各色を出射させることができる。
[実施の形態6]
(光源装置)
以下において、光源装置の本実施の形態に係る構成について、図1、図4、図5A、図5B、および図6を用いて説明する。
図6は、光源装置500の実施の形態に係る構成を示す図である。本実施の形態では、光源装置500から最終的に赤色光、緑色光、青色光が、蛍光体ホイール100の回転に伴って順次出射する場合を例示する。
本実施の形態では、光源装置500に実施の形態4の蛍光体ホイール100(図4参照)が搭載されているが、他の構成要素は実施の形態5(図5A、図5B参照)と同じであり、その重複説明は省略する。
図4に示すとおり、青色の裏面入射光L2は、光処理領域140に入射した時、蛍光体膜140dによって波長が変換され、蛍光L21になる。図6に示すように、レンズ541に入射した蛍光L21は、レンズ542、ミラー543、レンズ544、ミラー545、レンズ546、ミラー547、レンズ548の順に進行し、ダイクロイックミラー531に入射する。次に、蛍光L21は、ダイクロイックミラー531で反射され、光源ユニット510に向かう。すなわち、蛍光L21は、蛍光体膜140dによって波長が変換された青色の裏面入射光L2とは異なる波長の光であって、ダイクロイックミラー531で反射される波長の光であればよい。
よって、蛍光L11と同時にロッドインテグレータ550に入射する青色の光は無い。すなわち、青色光の蛍光への混色を防止することによって、色純度の高い各色を出射させることができる。
[実施の形態7]
(投写型映像表示装置)
以下において、本実施の形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図7を用いて説明する。
図7は、本実施の形態に係る投写型映像表示装置700の構成を示す図である。本実施の形態では、投写型映像表示装置700からの映像光として、赤色光、緑色光、青色光が、蛍光体ホイール100の回転に伴って順次出射する場合について例示する。
図7に示すように、投写型映像表示装置700は、光源装置500とDMD(Digital Mirror Device)730と、全反射プリズム720と、投写レンズ740と複数のレンズを備えている。
本実施の形態では、投写型映像表示装置700に実施の形態5、実施の形態6のいずれかの光源装置500が搭載されている。
光源装置500からは、均一化され、且つ色純度の高い赤色光、緑色光、青色光が順次出射しており、図7に示すとおり、レンズ711、レンズ712、レンズ713、全反射プリズム720を構成する三角プリズム721を伝播した後、DMD730に入射する。
本実施の形態では、投写型映像表示装置700に搭載されるDMDはDMD730の1枚である。DMD730は、複数の微小ミラーによって構成されており、複数の微小ミラーは可動式である。各微小ミラーは、基本的に1画素に相当する。DMD730は、各微小ミラーの角度を映像信号に応じて変更する変調動作によって、投写レンズ740側に光を反射するか否かを切り替える。
DMD730に供給される映像信号は、蛍光体ホイール100の回転と同期しており、DMD730は、赤色光、緑色光、青色光が順次入射する時間に対応して、各色の階調表現を行う。
DMD730で変調されて生成された映像光は、三角プリズム721、722を透過し、投写レンズ740に入射する。投写レンズ740に入射された映像光はスクリーン(図示なし)に拡大投写される。
〔他の実施の形態〕
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1、2、3、4、5、6、7を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
実施の形態1、2、3、4では、蛍光体ホイール100の基板110が金属で作製され、角度領域θに開口130が設けられている場合が例示されている。しかし、基板110は硝子板で作製され、硝子の角度領域θに表面に反射防止膜を形成されていても良い。
実施の形態5、6では、光源装置500のダイクロイックミラー531として、青色光を透過させ且つ他の色を反射させる仕様のものを使用していたが、逆に青色光を反射させ且つ他の色を透過させる仕様のものを使用し、それに合わせて、光源ユニット510、レンズ521、レンズ522および拡散板523と、レンズ534およびロッドインテグレータ550の配置を適宜変更しても良い。
実施の形態5、6では、光源装置500のロッドインテグレータ550は、ガラスなどの透明部材によって構成される中実のロッドであったが、内壁がミラー面によって構成される中空のロッドであっても良い。
実施の形態7では、投写型映像表示装置700としてDMDを1枚用いる投写型映像表示装置を例示したが、DMDを2枚用いる投写型映像表示装置であっても良い。この場合、例えば、適切な色分離素子を用いて、1枚のDMDに赤色光と青色光を導き、もう一枚のDMDに緑色光に導く光学構成をとることができる。また、黄色光を赤色光と緑色光に分離する素子を備えれば、蛍光体ホイール100の蛍光体膜120を黄色蛍光体膜1種類として簡素化することができる。
本開示は、プロジェクタ等の投写型映像表示装置に適用できる。
100 蛍光体ホイール
110 基板
120 蛍光体膜
120R 赤色蛍光体膜
120G 緑色蛍光体膜
130 開口
140 光処理領域
140a 光処理体(光吸収層)
140b 光処理体(光拡散層)
140c 光処理体(光反射フィン)
140d 光処理体(蛍光体膜)
150 モーター
160、160a、160b、160c、160d 構成
500 光源装置
510 光源ユニット
511 レーザダイオード
512 コリメータレンズ
521、522 レンズ
523 拡散板
531 ダイクロイックミラー
532、533、534、541、542、544、546、548 レンズ
543、545、547 ミラー
550 ロッドインテグレータ
700 投写型映像表示装置
711、712、713 レンズ
720 全反射プリズム
721、722 三角プリズム
730 DMD
740 投写レンズ

Claims (6)

  1. 基板と、
    前記基板の一方の面に環状に設けられた蛍光体領域と、
    前記基板の他方の面に環状に設けられ、入射光が入射する光処理領域と、
    前記光処理領域に設けられた光処理体と、
    前記基板に設けられた光透過領域と、
    回転軸を回転中心として前記基板を回転させる駆動装置と、を備え、
    前記光処理領域は、前記回転軸と垂直な面において前記光透過領域と異なる領域に設けられており、
    前記光処理体には、入射した光を拡散反射させる光拡散領域が設けられており、前記入射光と前記光拡散領域で反射された反射光の光軸が異なる、
    蛍光体ホイール。
  2. 基板と、
    前記基板の一方の面に環状に設けられた蛍光体領域と、
    前記基板の他方の面に環状に設けられ、入射光が入射する光処理領域と、
    前記光処理領域に設けられた光処理体と、
    前記基板に設けられた光透過領域と、
    回転軸を回転中心として前記基板を回転させる駆動装置と、を備え、
    前記光処理領域は、前記回転軸と垂直な面において前記光透過領域と異なる領域に設けられており、
    前記光処理体は、
    入射した光を拡散反射させる光拡散領域が設けられており、
    前記光透過領域と隣接して設けられる、
    蛍光体ホイール。
  3. 励起光源と、
    前記励起光源からの光によって前記蛍光体領域が励起され蛍光を発光する、請求項1または2に記載の蛍光体ホイールと、
    前記励起光源からの光を前記蛍光体ホイールに導光し、前記蛍光体ホイールの前記蛍光体領域からの前記蛍光と前記蛍光体ホイールの前記光透過領域を透過した光の光路および方向を同一にして、所定の一面に導光する導光光学系と、を備えた、光源装置。
  4. 前記光処理体は、前記励起光源からの光が入射する面と異なる面に配置される、請求項3に記載の光源装置。
  5. 励起光源と、
    前記励起光源からの光によって蛍光体が励起され蛍光を発光する、蛍光体ホイールと、
    前記励起光源からの光を前記蛍光体ホイールに導光し、前記蛍光体ホイールの前記蛍光体領域からの前記蛍光と前記蛍光体ホイールの光透過領域を透過した光の光路および方向を同一にして、所定の一面に導光する導光光学系と、を備え、
    前記蛍光体ホイールは、
    基板と、
    前記基板の一方の面に円環状に設けられ、前記蛍光体を有する蛍光体領域と、
    前記基板の他方の面に円環状に設けられ、入射光が入射する光処理領域と、
    前記光処理領域に設けられた光処理体と、
    前記基板に設けられた前記光透過領域と、
    回転軸を回転中心として前記基板を回転させる駆動装置と、を備え、
    前記光処理領域は、
    前記回転軸と垂直な面において前記光透過領域と異なる領域に設けられており、
    前記一方の面の方向とは異なる方向から入射した入射光を吸収する光吸収部材である、光源装置。
  6. 請求項3から5のいずれか1項に記載の光源装置を備えた、投写型映像表示装置。
JP2022193898A 2018-04-27 2022-12-05 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置 Active JP7445840B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018085908 2018-04-27
JP2018085908 2018-04-27
JP2019057577A JP7198978B2 (ja) 2018-04-27 2019-03-26 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019057577A Division JP7198978B2 (ja) 2018-04-27 2019-03-26 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023029960A JP2023029960A (ja) 2023-03-07
JP7445840B2 true JP7445840B2 (ja) 2024-03-08

Family

ID=68292256

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019057577A Active JP7198978B2 (ja) 2018-04-27 2019-03-26 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置
JP2022193898A Active JP7445840B2 (ja) 2018-04-27 2022-12-05 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019057577A Active JP7198978B2 (ja) 2018-04-27 2019-03-26 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11126072B2 (ja)
JP (2) JP7198978B2 (ja)
CN (1) CN110412820B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7198978B2 (ja) * 2018-04-27 2023-01-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置
TWI809973B (zh) * 2022-07-07 2023-07-21 台達電子工業股份有限公司 投影機照明系統

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010256457A (ja) 2009-04-22 2010-11-11 Casio Computer Co Ltd 光源装置及びプロジェクタ
JP2011013313A (ja) 2009-06-30 2011-01-20 Casio Computer Co Ltd 光源装置及びプロジェクタ
JP2014186141A (ja) 2013-03-22 2014-10-02 Sony Corp 光源装置および表示装置
JP2015031876A (ja) 2013-08-05 2015-02-16 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター
JP2016161709A (ja) 2015-02-27 2016-09-05 日亜化学工業株式会社 光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタ
JP2019194679A (ja) 2018-04-27 2019-11-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5767444B2 (ja) * 2010-06-16 2015-08-19 ソニー株式会社 光源装置及び画像投影装置
JP6118260B2 (ja) * 2010-12-09 2017-04-19 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 光を発生させる照明装置
JP5348163B2 (ja) 2011-03-23 2013-11-20 カシオ計算機株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP5787133B2 (ja) 2011-03-28 2015-09-30 カシオ計算機株式会社 光源ユニット及びプロジェクタ
JP5870259B2 (ja) * 2011-05-25 2016-02-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明装置および該照明装置を備える投射型表示装置
CN103376634B (zh) * 2012-04-24 2015-11-18 中强光电股份有限公司 光源模组与投影装置
TW201405048A (zh) * 2012-07-19 2014-02-01 瓦維安股份有限公司 用於投影顯示器之基於磷光體的燈具
JP6086193B2 (ja) * 2012-09-20 2017-03-01 カシオ計算機株式会社 光源装置と光源装置の点灯方法及びプロジェクタ
WO2014109333A1 (ja) 2013-01-10 2014-07-17 ゼロラボ株式会社 波長変換デバイス、照明光学系およびこれを用いた電子装置
JP2014186080A (ja) 2013-03-22 2014-10-02 Panasonic Corp 光源装置および投写型映像表示装置
JP6118987B2 (ja) * 2013-03-26 2017-04-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 光源装置およびこれを用いた投写型表示装置
DE102013215054A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtstoffrad und Anregungsstrahlungsquelle
JP6394144B2 (ja) * 2013-11-08 2018-09-26 日本電気硝子株式会社 プロジェクター用蛍光ホイール及びプロジェクター用発光デバイス
JP6503710B2 (ja) * 2013-12-27 2019-04-24 日本電気硝子株式会社 プロジェクター用蛍光ホイール、その製造方法及びプロジェクター用発光デバイス
JP6323020B2 (ja) * 2014-01-20 2018-05-16 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
EP3109696B1 (en) * 2014-02-17 2020-06-24 Ricoh Company, Ltd. Optical irradiation device and image display device equipped with same
JP6394693B2 (ja) * 2014-03-18 2018-10-03 株式会社リコー 光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置
JP6356522B2 (ja) * 2014-07-29 2018-07-11 ウシオ電機株式会社 蛍光発光部材およびその製造方法並びに蛍光光源装置
JP6815715B2 (ja) * 2014-08-29 2021-01-20 日亜化学工業株式会社 光源装置及び該光源装置を備えたプロジェクタ
JP6447081B2 (ja) * 2014-12-15 2019-01-09 日亜化学工業株式会社 光源装置及び該光源装置を備えたプロジェクタ
JP6467916B2 (ja) * 2014-12-26 2019-02-13 日亜化学工業株式会社 光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタ
US10006610B2 (en) * 2015-11-04 2018-06-26 Hisnese Co., Ltd. Laser light source, method for controlling dual color wheels of light source, and laser projection device
US10260709B2 (en) * 2015-11-04 2019-04-16 Hisense Co., Ltd. Laser light source, method for controlling dual color wheels of light source, and laser projection device
CN107272315A (zh) * 2016-04-08 2017-10-20 中强光电股份有限公司 照明系统与投影装置
JP6834286B2 (ja) * 2016-09-21 2021-02-24 カシオ計算機株式会社 投影装置、投影方法及びプログラム
JP2021117431A (ja) * 2020-01-29 2021-08-10 キヤノン株式会社 画像投射装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010256457A (ja) 2009-04-22 2010-11-11 Casio Computer Co Ltd 光源装置及びプロジェクタ
JP2011013313A (ja) 2009-06-30 2011-01-20 Casio Computer Co Ltd 光源装置及びプロジェクタ
JP2014186141A (ja) 2013-03-22 2014-10-02 Sony Corp 光源装置および表示装置
JP2015031876A (ja) 2013-08-05 2015-02-16 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター
JP2016161709A (ja) 2015-02-27 2016-09-05 日亜化学工業株式会社 光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタ
JP2019194679A (ja) 2018-04-27 2019-11-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023029960A (ja) 2023-03-07
CN110412820B (zh) 2023-03-07
US11126072B2 (en) 2021-09-21
US20190331992A1 (en) 2019-10-31
JP2019194679A (ja) 2019-11-07
CN110412820A (zh) 2019-11-05
JP7198978B2 (ja) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10073333B2 (en) Light irradiation device, and image display equipped with the same, for emitting light of two or more components by laser light
JP7445840B2 (ja) 蛍光体ホイール、光源装置および投写型映像表示装置
EP3598230B1 (en) Light source device and projection system
CN110596998B (zh) 照明系统、投影装置以及投影装置的投影方法
US10627712B2 (en) Wavelength conversion element, method for manufacturing wavelength conversion element, illuminator, and projector
JP6796751B2 (ja) 光源装置、及び投写型映像表示装置
US11340445B2 (en) Phosphor wheel device
US11086206B2 (en) Illumination system, projection apparatus, and projection method of projection apparatus
JP6937460B2 (ja) 蛍光体ホイール、光源装置及び投写型映像表示装置
JP7365595B2 (ja) 光源装置及び投写型映像表示装置
JP6928780B2 (ja) 投写型映像表示装置
JP2019012263A (ja) 光源装置、及び投写型映像表示装置
US10996457B2 (en) Wheel apparatus, light source apparatus, and projection-type image display apparatus
US11917338B2 (en) Light source system and display apparatus
US10775689B2 (en) Illumination system and projection apparatus
TWI628504B (zh) 發光系統
JP2018084682A (ja) 蛍光体基板、蛍光体ホイール、光源装置、及び投写型映像表示装置
JP2020003628A (ja) 蛍光体ホイール、光源装置、および投写型映像表示装置
CN114563903B (zh) 投影装置以及照明系统
US10816885B2 (en) Illumination system, projection apparatus, and projection method of projection apparatus
WO2024019082A1 (ja) 映像生成部及び投写型映像表示装置
JP2021168435A (ja) 蛍光板、光源装置および投写型映像表示装置
JP2017156616A (ja) 蛍光ホイール、光源装置およびプロジェクタ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230829

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230830

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20231027

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231226

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: 20240116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240129

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7445840

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151