KR20130107224A - 형광체 디바이스, 조명 장치 및 프로젝터 장치 - Google Patents

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Abstract

온도 상승에 의해서 형광체로부터 발광되는 발광 파장에 시프트가 생기거나 또는 발광 강도가 저하하는 것을 방지하기 위해, 적어도 형광체를 구비하여 형성되고, 여기광의 조사에 의해 발광광을 방사하는 형광체 디바이스에 있어서, 상기 여기광이 조사되는 조사 측면과는 다른 면에 요철형상을 설치하였다.

Description

형광체 디바이스, 조명 장치 및 프로젝터 장치{FLUORESCENT DEVICE, IRRADIATION APPARATUS, AND PROJECTOR APPARATUS}
본 발명은 형광체에 여기광을 조사하여 발광된 발광광을 출사시키는 형광체 디바이스, 이 형광체 디바이스를 이용하여 각 색의 조명광을 출력하는 조명 장치, 및 이 조명 장치로부터 출력되는 조명광을 이용하여 컬러 화상으로서 투영하는 프로젝터 장치에 관한 것이다.
광원 장치에는 광원으로부터 출력된 여기광을 조사하는 것에 의해 해당 여기광의 파장과 다른 파장의 광을 발광하는 발광체를 이용한 것이 있다. 이 광원 장치는 예를 들면 조명 장치나 화상 표시 장치 등의 각종 광원으로서 이용되고 있다.
이러한 광원 장치는 일반적으로 광원으로서 예를 들면 반도체 광원으로서 발광 다이오드(LED), 레이저 다이오드(LD)가 많이 이용되고 있다. 형광체는 예를 들면 투명한 실리콘 또는 에폭시 수지 등을 수지성 바인더로 하고, 이 수지성 바인더 중에 복수 산재시키는 것에 의해 발광층을 형성하고 있다.
이 수지성 바인더는 반도체 광원으로부터의 여기광에 의해서 열화, 혹은 특히 여기광의 강도가 높은 경우에 데미지가 가해진다. 또, 형광체를 산재하는 실리콘 또는 에폭시 수지 등의 수지는 열전도율이 낮으므로, 형광체의 온도 상승이 일어나고, 이 온도 상승에 의해서 형광체로부터 발광되는 발광 파장에 시프트가 생기거나 또는 발광 강도가 저하하는 온도 소광(quenching) 등의 현상이 발생한다. 이 때문에, 광원 장치로서의 휘도가 저하되어 버린다.　
이러한 수지성 바인더의 예를 들면 투명한 실리콘 또는 에폭시 수지를 대신하는 부재로서, 예를 들면 일본국 특허공개공보 제2003-258308호는 투광성의 무기 재료, 예를 들면 유리를 이용하는 것을 개시하고, 동 제2006-282447호, 동 2010-024278호는 각각 열전도가 높은 세라믹스를 이용하는 것을 개시한다.
그러나, 상기 투광성의 세라믹스를 이용한 바인더(투광성 세라믹스 바인더)를 이용하여 형성한 형광체의 발광층은 상술한 수지성 바인더를 이용하여 형성한 형광체의 발광층의 치환으로 사용되는 경우가 많은 것으로서, 온도 상승에 의해서 형광체로부터 발광되는 발광 파장에 시프트가 생기거나 또는 발광 강도가 저하하는 것을 방지할 수 있는 구조는 아니다.
본 발명의 목적은 온도 상승에 의해서 형광체로부터 발광되는 발광 파장에 시프트가 생기거나 또는 발광 강도가 저하하는 것을 방지할 수 있는 형광체 디바이스, 조명 장치 및 프로젝터 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 형광체 디바이스는 적어도 형광체를 구비해서 형성되고, 여기광의 조사에 의해 발광광을 방사하는 형광체 디바이스에 있어서, 상기 여기광이 조사되는 조사 측면과는 다른 면에 요철형상을 설치하였다.　
본 발명의 조명 장치는 상기 형광체 디바이스와, 여기광을 출력하는 여기 광원과, 상기 여기 광원으로부터 출력된 상기 여기광을 상기 형광체 디바이스에 조사하는 조사 광학계와, 상기 형광체 디바이스로부터 발광된 상기 발광광을 조명광으로서 취출하는(꺼내는) 발광광 취출 광학계를 구비한다.
본 발명의 프로젝터 장치는 상기 조명 장치와, 상기 조명 장치로부터 출력된 상기 조명광을 포함하는 각 색의 광을 컬러 화상으로서 투영하는 투영 광학계를 갖는다.
본 발명에 따르면, 온도 상승에 의해서 형광체로부터 발광되는 발광 파장에 시프트가 생기거나 또는 발광 강도가 저하하는 것을 방지할 수 있는 형광체 디바이스, 조명 장치 및 프로젝터 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해서 더욱 충분하게 이해될 것이지만, 이들은 오로지 설명을 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 형광체 디바이스를 나타내는 구조도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 형광체 디바이스를 나타내는 구조도.
도 3은 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 형광체 디바이스를 이용한 조명 장치를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 형광체 디바이스를 이용한 프로젝터 장치를 나타내는 구성도.
[제 1 실시형태]　
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.　
도 1의 (a), (b)는 형광체 디바이스의 구조도를 나타내며, 동일 도면 (a)는 여기광 조사측의 외관도, 동일 도면 (b)는 여기광 조사측과는 반대측의 외관도를 나타낸다. 이 형광체 디바이스(1)는 예를 들면 Al203 등의 투광성 무기 재료(이하, 무기 바인더라 함)(2)와, YAG：Ce 등의 복수의 형광체(3)를 소결하여 형성되어 있다. 복수의 형광체(3)는 무기 바인더(2) 중에 예를 들면 균일한 간격으로 산재되어 있다. 이들 형광체(3)는 예를 들면 청색(파장 455㎚∼492㎚내의 파장값)의 여기광 E의 조사에 의해 녹색(파장 492㎚∼577㎚내의 파장값)의 발광광을 발광한다.　이 형광체 디바이스(1)는 여기광 E의 조사측에서 본 면이 사변형상으로 형성되어 있지만, 사변형상에 한정되지 않는다.　
또한, 형광체 디바이스(1)는 여기광 E가 조사되는 면을 조사 측면(4)으로 하고, 이 조사 측면(4)의 반대측의 면을 반대 측면(5)으로 한다. 조사 측면(4)은 평면형상으로 형성되어 있다. 또, 조사 측면(4)상에서 여기광 E가 조사되는 영역을 조사 영역(6)으로 한다. 조사 측면(4)과 반대 측면(5)은 서로 평행하게 대치되어 있다.
조사 측면(4)과는 다른 면, 여기서는 반대 측면(5)의 전체면에는 요철형상(7)이 설치되어 있다. 이 요철형상(7)은 형광체 디바이스(1)의 열을 방사하기 위해 설치되어 있다. 이 요철형상(7)은 직선형상으로 형성된 복수의 오목부(7a)와, 직선형상으로 형성된 복수의 볼록부(7b)를 교대로 설치해서 이루어진다. 또한, 이 요철형상(7)은 환언하면, 복수의 볼록부(7b)를 병렬로 설치하는 것에 의해서 해당 각 볼록부(7b)와, 이들 볼록부(7b)의 각 사이에 각 오목부(7a)가 형성된 것으로 된다. 여기서, 각 볼록부(7b)는 열을 방사하는 냉각 핀으로 된다.
이 요철형상(7)은 형광체 디바이스(1)와 마찬가지로, 예를 들면 Al203 등의 무기 바인더(2)와, YAG：Ce 등의 복수의 형광체(3)를 소결해서 형성되고, 또한 복수의 형광체(3)가 무기 바인더(2) 중에 예를 들면 균일한 간격으로 산재되어 있다. 따라서, 이 요철형상(7)은 형광체 디바이스(1)와 일체적으로 형성된다.　
또한, 요철형상(7)은 반대 측면(5)에 설치하는 것에 한정되지 않으며, 형광체 디바이스(1)의 측면이나, 조사 측면(4)상에 있어서의 여기광 E의 조사 영역(6)에 영향을 주지 않는 개소에 설치해도 좋다.
이러한 형광체 디바이스(1)에서는 예를 들면 청색(파장 455㎚∼492㎚내의 파장값)의 여기광 E가 조사 측면(4)으로부터 형광체 디바이스(1)내 및 요철형상(7)내에 입사되면, 이 여기광 E는 이들 형광체 디바이스(1) 및 요철형상(7)내의 각각의 무기 바인더(2) 중에 산재되어 있는 복수의 형광체(3)에 조사된다. 이들 형광체(3)는 각각 여기광 E의 조사에 의해 여기되어 임의의 파장 분포를 갖고 발광한다. 예를 들면, 각 형광체(3)는 예를 들면 녹색(파장 492㎚∼577㎚내의 파장값)의 발광광을 발광한다. 이 발광광은 조사 측면(4)을 투과하여 형광체 디바이스(1)의 외부를 향해 출사된다.
이와 같이 발광광을 출사하고 있는 상태에서, 형광체 디바이스(1)에 조사되는 여기광 E의 강도가 높은 경우나, 각 형광체(3)의 온도 상승이 일어나 형광체 디바이스(1)의 온도가 상승하면, 이 온도 상승에 의해서 생긴 열은 형광체 디바이스(1)로부터 요철형상(7)에 전달되고, 이 요철형상(7)으로부터 방열된다. 이 요철형상(7)은 복수의 오목부(7a)와, 냉각 핀으로 되는 복수의 볼록부(7b)를 갖고 있으므로, 이들 요철형상(7)에 의해서 방열의 면적이 커지고, 방열의 효율이 좋으며, 특히 냉각 핀으로 되는 복수의 볼록부(7b)로부터 방열이 실행되어, 형광체 디바이스(1) 자체의 온도 상승을 억제할 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1 실시형태에 의하면, 여기광 E가 조사되는 조사 측면(4)과는 다른 면, 여기서는 반대 측면(5)의 전체면에 요철형상(7)을 설치했으므로, 예를 들면, 형광체 디바이스(1)에 조사되는 여기광 E의 강도가 높은 경우나, 각 형광체(3)의 온도 상승이 일어나 형광체 디바이스(1)의 온도가 상승했다고 해도, 이 온도 상승에 의해서 생긴 열은 요철형상(7)으로부터 방열되며, 형광체 디바이스(1) 자체의 온도 상승을 억제할 수 있다. 그 결과, 온도 상승에 의해서 형광체(3)로부터 발광되는 발광 파장에 시프트가 생기는 일이 없거나, 또는 발광 강도가 저하하여 온도 소광 등의 현상을 발생하는 일이 없다. 이것에 의해, 온도 상승에 기인하는 광원 장치로서의 휘도의 저하가 없어진다.
[제 2 실시형태]　
다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도 1과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.　
도 2의 (a), (b)는 형광체 디바이스의 구조도를 나타내며, 동일 도면 (a)는 여기광 조사측의 외관도, 동일 도면 (b)는 여기광 조사측과는 반대측의 외관도를 나타낸다.
형광체 디바이스(1)에 있어서의 조사 측면(4)과 서로 평행하게 대치되는 반대 측면(5)에는 반사층(10)이 설치되어 있다. 이 반사층(10)은 형광체(3)로부터 발광된 발광광을 반사한다. 이 반사층(10)은 여기광 E가 조사되는 조사 측면(4)의 조사 영역(6)과 대응하는 반대 측면(5)의 영역에 설치되어 있다. 즉, 요철형상(7)이 설치된 영역에서는 조사 영역(6)과 대응하는 반대 측면(5)의 영역에 있어서 복수의 볼록부(7b)를 설치하지 않은 요철형상(7) 중의 일부의 영역에 평탄 영역(11)이 설치된다. 이 평탄 영역(11)내에 반사층(10)이 설치된다. 이 반사층(5)은 예를 들면 은, 알루미늄 등의 금속 반사막, 또는 금속 산화물이나 불화물을 적층해서 이루어지는 다층 광학 반사막에 의해 형성되어 있다. 이 반사층(10)은 예를 들면 녹색의 파장 영역(492㎚∼577㎚)의 광을 반사한다.
이 반사층(10)은 요철형상(7) 중의 일부의 영역인 평탄 영역(11)에 설치하고 있지만, 이것에 한정되지 않으며, 평탄 영역(11)의 전체면과, 형광체 디바이스(1)의 반대 측면(5)에 있어서의 복수의 오목부(7a)의 저면의 전체면에 설치해도 좋다.
이러한 형광체 디바이스(1)에서는 예를 들면 청색(파장 455㎚∼492㎚내의 파장값)의 여기광 E가 조사 측면(4)으로부터 형광체 디바이스(1)내 및 요철형상(7)내에 입사되면, 이 여기광 E는 상기와 마찬가지로, 형광체 디바이스(1) 및 요철형상(7)내의 각각의 무기 바인더(2) 중에 산재되어 있는 복수의 형광체(3)에 조사되므로, 각 형광체(3)는 각각 여기광 E의 조사에 의해 여기되어 임의의 파장 분포를 갖고 발광한다. 예를 들면, 각 형광체(3)는 예를 들면 녹색(파장 492㎚∼577㎚내의 파장값)의 발광광을 발광한다. 이 발광광은 조사 측면(4)을 투과하여 형광체 디바이스(1)의 외부를 향해 출사된다.　
이와 함께, 각 형광체(3)로부터 방사된 형광광 중, 반사층(10)을 향한 형광광은 해당 반사층(10)에서 반사되고, 조사 측면(4)을 투과하여 형광체 디바이스(1)의 외부를 향해 출사된다.
이와 같이, 발광광을 출사하고 있는 상태에서, 형광체 디바이스(1)에 조사되는 여기광 E의 강도가 높은 경우나, 각 형광체(3)의 온도 상승이 일어나 형광체 디바이스(1)의 온도가 상승하면, 이 온도 상승에 의해서 생긴 열은 상기와 마찬가지로, 형광체 디바이스(1)로부터 요철형상(7)에 전달되고, 이 요철형상(7)으로부터 방열된다.
이와 같이, 상기 제 2 실시형태에 의하면, 여기광 E가 조사되는 조사 측면(4)과는 다른 면, 여기서는 반대 측면(5)의 전체면에 요철형상(7)을 설치하고, 또한 조사 측면(4)과 서로 평행하게 대치하는 반대 측면(5)에 반사층(10)을 설치했으므로, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 온도 상승에 의해서 형광체(3)로부터 발광되는 발광 파장에 시프트가 생기는 일이 없거나, 또는 발광 강도가 저하하여 온도 소광 등의 현상을 발생하는 일이 없다. 이것에 의해, 온도 상승에 기인하는 광원 장치로서의 휘도의 저하가 없어진다.　
또, 반사층(10)을 설치했으므로, 각 형광체(3)로부터 방사된 형광광 중 반사층(10)을 향한 형광광은 해당 반사층(10)에서 반사되고, 조사 측면(4)을 투과해서 형광체 디바이스(1)의 외부를 향해 출사된다. 이것에 의해, 각 형광체(3)로부터 발광된 발광광을 효율좋게 형광체 디바이스(1)의 외부에 출사할 수 있다. 이 반사층(10)은 평탄 영역(11)의 전체면과, 형광체 디바이스(1)의 반대 측면(5)에 있어서의 복수의 오목부(7a)의 저면의 전체면에 설치하면, 형광체 디바이스(1)의 외부에 출사하는 발광광의 효율을 더욱 높일 수 있다.
[제 3 실시형태]　
다음에, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.　
도 3은 형광체 디바이스(1)를 이용한 조명 장치(20)의 구성도를 나타낸다. 또한, 도 1의 (a), (b)와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.　
여기 광원으로서 반도체 레이저(21)가 설치되어 있다. 이 반도체 레이저(21)는 여기광 E로서 예를 들면 청색의 파장 영역(455㎚∼492㎚)내의 파장값의 여기 레이저광(이하, 여기 레이저광 E라 함)을 출력한다.
이 반도체 레이저(21)로부터 출력되는 여기 레이저광 E의 광로상에는 콜리메이터 렌즈(22)와, 발광광 취출 광학계로서의 다이크로익 미러(23)와, 조사 광학계로서의 집광 광학계(24)가 설치되어 있다.　
콜리메이터 렌즈(22)는 반도체 레이저(21)로부터 출력되는 여기 레이저광 E를 콜리메이트한다.　
집광 광학계(24)는 반도체 레이저(21)로부터 출력된 여기 레이저광 E를 형광체 디바이스(1)를 향해 집광하여 조사한다.
다이크로익 미러(23)는 콜리메이터 렌즈(22)에 의해 콜리메이트된 여기 레이저광 E를 투과하는 동시에, 형광체 디바이스(1)에서 발광하여 해당 형광체 디바이스(1)의 외부에 출사되고, 집광 광학계(24)를 통해 입사되는 발광광 H를 반사하여 조명광으로서 취출한다. 이 다이크로익 미러(23)는 청색의 파장 영역(455㎚∼492㎚)내의 파장값의 여기 레이저광 E를 투과하는 동시에, 형광체 디바이스(1)에서 발광한 녹색의 파장 영역(492㎚∼577㎚)내의 파장값의 발광광을 반사한다.
이러한 조명 장치에서는 반도체 레이저(21)로부터 청색의 파장값의 여기 레이저광 E가 출력되면, 이 여기 레이저광 E는 콜리메이터 렌즈(22)에 의해 콜리메이트되고 다이크로익 미러(23)에 입사된다. 이 여기 레이저광 E는 다이크로익 미러(23)를 투과하고, 집광 광학계(24)에 의해 집광된 형광체 디바이스(1)에 조사된다.
이 형광체 디바이스(1)에서는 상기와 마찬가지로, 여기 레이저광 E가 조사 측면(4)으로부터 형광체 디바이스(1)내 및 요철형상(7)내에 입사되면, 이 여기 레이저광 E는 이들 형광체 디바이스(1) 및 요철형상(7)내의 각각의 무기 바인더(2) 중에 산재되어 있는 복수의 형광체(3)에 조사된다. 이들 형광체(3)는 각각 여기 레이저광 E의 조사에 의해 여기되어 임의의 파장 분포를 갖고 발광한다. 예를 들면, 각 형광체(3)는 예를 들면 녹색(파장 492㎚∼577㎚내의 파장값)의 발광광을 발광한다. 이 발광광은 조사 측면(4)을 투과하여 형광체 디바이스(1)의 외부를 향해 출사된다.
이와 같이 발광광을 출사하고 있는 상태에서, 형광체 디바이스(1)에 조사되는 여기광 E의 강도가 높은 경우나, 각 형광체(3)의 온도 상승이 일어나 형광체 디바이스(1)의 온도가 상승하면, 이 온도 상승에 의해서 생긴 열은 상기와 마찬가지로 형광체 디바이스(1)로부터 요철형상(7)에 전달되고, 이 요철형상(7)으로부터 방열된다.
형광체 디바이스(1)로부터 출사된 녹색의 파장값의 발광광은 집광 광학계(24)를 통해 다이크로익 미러(23)에 입사되고, 이 다이크로익 미러(23)에서 반사되어 조명광 H로서 취출된다.
이와 같이 상기 제 3 실시형태에 의하면, 형광체 디바이스(1)를 구비하고, 반도체 레이저(21)로부터 출력된 청색의 파장값의 여기 레이저광 E를 콜리메이터 렌즈(22), 다이크로익 미러(23), 집광 광학계(24)를 통해 형광체 디바이스(1)에 조사하고, 이 형광체 디바이스(1)로부터 출사된 녹색의 파장값의 발광광 H를 집광 광학계(24)를 통해 다이크로익 미러(23)에 의해 취출하므로, 형광체 디바이스(1)로부터 효율 좋게 취출된 각 형광체(3)로부터 예를 들면 녹색의 파장값의 발광광을 조명광으로서 출력할 수 있다.　
또, 형광체 디바이스(1)에서는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 온도 상승에 의해서 형광체(3)로부터 발광되는 발광 파장에 시프트가 생기는 일이 없거나, 또는 발광 강도가 저하하여 온도 소광 등의 현상을 발생하는 일이 없다. 이것에 의해, 온도 상승에 기인하는 광원 장치로서의 휘도의 저하가 없어진다.
또한, 형광체 디바이스(1)는 도 1의 (a), (b)에 나타내는 것을 이용하고 있지만, 도 2의 (a), (b)에 나타내는 형광체 디바이스(1)를 이용해도 좋다. 해당 형광체 디바이스(1)를 이용하면, 상기 효과에 부가해서, 반사층(10)을 설치했으므로, 각 형광체(3)로부터 발광된 발광광을 효율 좋게 형광체 디바이스(1)의 외부에 출사할 수 있다. 또, 이 반사층(10)은 평탄 영역(11)의 전체면과, 형광체 디바이스(1)의 반대 측면(5)에 있어서의 복수의 오목부(7a)의 저면의 전체면에 설치하면, 형광체 디바이스(1)의 외부에 출사하는 발광광의 효율을 더욱 높이고, 효율적으로 조명광 H로서 출력할 수 있다.　
또, 형광체 디바이스(1)는 1개 설치하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 복수 배치해도 좋다. 복수의 형광체 디바이스(1)로부터 효율 좋게 취출된 각 형광체(3)로부터의 발광광을 조명광으로서 출력할 수 있고, 또한 복수의 형광체 디바이스(1)로부터 효율 좋게 취출된 각 형광체(3)로부터의 발광광을 조명광으로서 출력함으로써, 1개의 형광체 디바이스(1)로부터 취출된 조명광보다도 많은 조명 광량의 조명광 H를 취출할 수 있다.
[제 4 실시형태]　
다음에, 본 발명의 제 4 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.　
도 4는 상기 도 3에 나타내는 조명 장치(20) 등을 이용한 프로젝터 장치(30)의 구성도를 나타낸다. 이 프로젝터 장치(30)는 예를 들면 반도체 발광소자를 이용한 DLP(Digital Light Processing：등록상표) 방식을 적용하고 있다. 이 프로젝터 장치(30)는 CPU(41)를 탑재한다. 이 CPU(41)에는 조작부(42)와, 메인 메모리(43)와, 프로그램 메모리(44)가 접속되어 있다. 또, CPU(41)에는 시스템 버스(45)를 통해 입력부(46)와, 화상 변환부(47)와, 투영 처리부(48)와, 음성 처리부(49)가 접속되어 있다. 이 중, 투영 처리부(48)에는 광원부(50)와, 마이크로 미러 소자(51)가 접속되어 있다. 광원부(50)로부터 출력되는 조명광의 광로상에는 미러(52)가 배치되고, 이 미러(52)의 반사 광로상에 마이크로 미러 소자(51)가 배치되어 있다. 이 마이크로 미러 소자(51)의 반사 광로상에 투영 렌즈부(53)가 배치되어 있다. 음성 처리부(49)에는 스피커부(54)가 접속되어 있다.
입력부(46)는 각종 규격의 아날로그 화상 신호를 입력하고, 이 아날로그 화상 신호를 디지털화한 화상 데이터로서 시스템 버스(45)를 통해 화상 변환부(47)에 보낸다.　
화상 변환부(47)는 스케일러라고도 하며, 입력부(46)로부터 입력되는 화상 데이터를 투영에 적합한 소정의 포맷의 화상 데이터로 통일 처리하여 투영 처리부(48)에 보낸다. 이 때, 화상 변환부(47)는 OSD(On Screen Display)용의 각종 동작 상태를 나타내는 심볼 등의 데이터도 필요에 따라 화상 데이터에 중첩 가공하고, 이 가공 후의 화상 데이터를 투영 처리부(48)에 보낸다.
투영 처리부(48)는 화상 변환부(47)로부터 보내져 온 화상 데이터에 따라 소정의 포맷에 따른 프레임 레이트, 예를 들면 60[프레임/초]와 색 성분의 분할 수, 및 표시 계조수를 승산한 고속의 시분할 구동에 의해 공간적 광 변조 소자인 마이크로 미러 소자(51)를 구동한다.　
음성 처리부(49)는 PCM(Pulse-Code Modulation) 음원 등의 음원 회로를 구비하고, 투영 동작시에 주어지는 음성 데이터를 아날로그화하며, 스피커부(54)를 구동해서 확성 방음시키거나, 또는 필요에 따라 비프음 등을 발생시킨다.
마이크로 미러 소자(51)는 예를 들면 WXGA(Wide eXtended Graphic Array)이며, 복수의 미소 미러를 어레이형상으로 배열, 예를 들면 종×횡(1250×800화소)으로 복수의 미소 미러를 배열해서 이루어지는 것으로서, 이들 미소 미러의 각 경사 각도를 각각 고속으로 온/오프 동작하여 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 광상을 형성한다.　
광원부(50)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 원색 광을 포함하는 복수색의 조명광을 순환적으로 시분할로 순차 출사한다. 이 광원부(50)로부터 순차 출사되는 RGB의 각 광은 미러(52)에서 전반사하여 마이크로 미러 소자(51)에 조사된다. 이 마이크로 미러 소자(51)에서의 반사광에 의해 광상이 형성되고, 이 형성된 광상이 투영 광학계로서의 투영 렌즈부(53)를 통해 컬러 화상으로서 투영 대상으로 되는 스크린에 투영 표시된다.
이 광원부(50)는 예를 들면, 상기 도 3에 나타내는 조명 장치(20) 등을 이용해서 이루어진다. 이 광원부(50)는 예를 들면 적색(R)의 파장 영역(622㎚∼777㎚)내의 파장값의 레이저광을 출력하는 반도체 레이저와, 청색(B)의 파장 영역(455㎚∼492㎚)내의 파장값의 레이저광을 출력하는 반도체 레이저(11)와, 이 반도체 레이저(11)로부터 출력되는 레이저광을 여기광으로서 이용하고, 녹색(G)의 파장값의 발광광을 조명광으로서 출력하는 상기 도 3에 나타내는 조명 장치(20)를 갖고, 이들 적(R), 녹(G), 청(B)의 조명광을 시분할로 순차 출사한다.　
CPU(41)는 조작부(42)로부터의 조작 지시를 받고, 또 메인 메모리(43)에 대해 데이터의 판독/기입을 실행하며, 또한 프로그램 메모리(44)에 기억되어 있는 프로그램을 실행한다. 또, CPU(41)는 시스템 버스(45)를 통해 입력부(46)와, 화상 변환부(47)와, 투영 처리부(48)와, 음성 처리부(49)를 각각 제어한다. 즉, CPU(41)는 메인 메모리(43) 및 프로그램 메모리(44)를 이용하여 본 프로젝터 장치(30)내의 제어 동작을 실행한다.　
메인 메모리(43)는 예를 들면 SRAM으로 구성되며, CPU(41)의 워크메모리로서 기능한다. 프로그램 메모리(44)는 전기적으로 리라이트 가능한 불휘발성 메모리로 구성되며, CPU(41)가 실행하는 동작 프로그램이나 각종 정형 데이터 등을 기억한다.
CPU(41)는 조작부(42)로부터의 키 조작 신호에 따라 각종 투영 동작을 실행한다. 이 조작부(42)는 본 프로젝터 장치(30)의 본체에 설치되는 키 조작부와, 본 프로젝터 장치(30)의 전용의 리모트 콘트롤러로부터의 적외광을 수광하는 적외선 수광부를 포함하고, 유저가 본체의 키 조작부 또는 리모트 콘트롤러로 조작한 키에 의거하는 키 조작 신호를 CPU(41)에 직접 보낸다.
이러한 구성에서는 각종 규격의 아날로그 화상 신호가 입력부(46)에 입력되면, 이 입력부(46)는 아날로그 화상 신호를 디지털화한 화상 데이터로 해서 시스템 버스(45)를 통해 화상 변환부(47)에 보낸다.　
이 화상 변환부(47)는 입력부(46)로부터 입력되는 화상 데이터를 투영에 적합한 소정의 포맷의 화상 데이터로 통일 처리하는 동시에, OSD용의 각종 동작 상태를 나타내는 심볼 등의 데이터도 필요에 따라 화상 데이터에 중첩 가공하고, 이 가공 후의 화상 데이터를 투영 처리부(48)에 보낸다.
이 투영 처리부(48)는 화상 변환부(47)로부터 보내져 온 화상 데이터에 따라 소정의 포맷에 따른 프레임 레이트, 예를 들면 60[프레임/초]와 색 성분의 분할수, 및 표시 계조수를 승산한 고속의 시분할 구동에 의해 공간적 광 변조 소자인 마이크로 미러 소자(51)를 구동한다.　
이 마이크로 미러 소자(51)는 투영 처리부(48)의 구동에 의해서 복수의 미소 미러의 각 경사 각도를 각각 고속으로 온/오프 동작하여 화상을 표시함으로써, 그 반사광에 의해 광상을 형성한다.
한편, 광원부(50)는 예를 들면 상기 도 3에 나타내는 조명 장치(20)로부터 출력되는 녹색(G)의 조명광과, 반도체 레이저(11)로부터 출력되는 청색(B)의 파장값의 레이저광과, 별도의 반도체 레이저로부터 출력되는 적색(R)의 파장값의 레이저광을 순환적으로 시분할로 조명광으로 해서 순차 출사한다. 이 광원부(50)로부터 순차 출사되는 RGB의 조명광은 미러(52)에서 전반사하여 마이크로 미러 소자(51)에 조사된다. 이 마이크로 미러 소자(51)에서의 반사광에 의해 광상이 형성되고, 이 형성된 광상이 투영 광학계로서의 투영 렌즈부(53)를 통해 컬러 화상으로서 투영 대상으로 되는 스크린에 투영 표시된다.　
이와 함께 음성 처리부(49)는 투영 동작시에 주어지는 음성 데이터를 아날로그화하고, 스피커부(54)를 구동하여 확성 방음시키거나, 또는 필요에 따라 비프음 등을 발생시킨다.
이와 같이, 상기 제 5 실시형태에 의하면, 광원부(50)로서 상기 도 3에 나타내는 조명 장치(20)를 이용하여 프로젝터 장치(30)를 구성했으므로, 상기 제 1 또는 제 2 실시형태와 마찬가지로, 온도 상승에 의해서 형광체(3)로부터 발광되는 발광 파장에 시프트가 생기는 일이 없고, 또는 발광 강도가 저하하여 온도 소광 등의 현상을 발생하는 일이 없는 형광체 디바이스(1)를 이용할 수 있으며, 프로젝터 장치(30)로서 온도 상승에 기인하는 휘도의 저하가 없어진다. 이러한 프로젝터 장치(30)에서는 형광체 디바이스(1)로부터 효율 좋게 취출된 각 형광체(3)로부터의 발광광을 조명광으로 해서 컬러 화상을 스크린에 투영 표시할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태 그대로에 한정되는 것은 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 구성요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또, 상기 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성요소의 적절한 조합에 의해, 각종 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시형태에 나타나는 전체 구성요소에서 몇 개의 구성요소를 삭제해도 좋다. 또한, 다른 실시형태에 걸치는 구성요소를 적절히 조합해도 좋다.
1; 형광체 디바이스 2; 투광성 무기 재료(무기 바인더)
3; 형광체 4; 조사 측면
5; 반대 측면 6; 조사 영역
7; 요철형상 7a; 오목부
7b; 볼록부 10; 반사층
11; 평탄 영역 21; 반도체 레이저
22; 콜리메이터 렌즈 23; 다이크로익 미러
24; 집광 광학계 30; 프로젝터 장치
41; CPU 42; 조작부
43; 메인 메모리 44; 프로그램 메모리
45; 시스템 버스 46; 입력부
47; 화상 변환부 48; 투영 처리부
49; 음성 처리부 50; 광원부
51; 마이크로 미러 소자 52; 미러
53; 투영 렌즈부 54; 스피커부

Claims (8)

  1. 여기광의 조사에 의해 발광광을 방사하는 형광체를 갖고, 상기 여기광이 조사되는 조사 측면과는 다른 면에 요철형상이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 형광체 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조사 측면에 조사되는 상기 여기광의 조사 영역과 대응하는 상기 다른 면의 영역에 상기 발광광을 반사하는 반사층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 형광체 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다른 면의 영역의 일부에 평탄부를 갖고, 상기 평탄부에 상기 반사층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 형광체 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 요철형상은 상기 다른 면의 전체면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 형광체 디바이스.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 요철형상 중의 일부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 형광체 디바이스.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 조사 측면과 상기 다른 면은 서로 평행하게 대치되고, 상기 다른 면에 상기 요철형상이 설치되고, 또한 상기 여기광의 상기 조사 영역과 대응해서 상기 반사층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 형광체 디바이스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 기재된 형광체 디바이스와,
    여기광을 출력하는 여기 광원과,
    상기 여기 광원으로부터 출력된 상기 여기광을 상기 형광체 디바이스에 조사하는 조사 광학계와,
    상기 형광체 디바이스로부터 발광된 상기 발광광을 조명광으로서 취출하는 발광광 취출 광학계를 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  8. 제 7 항에 기재된 조명 장치와,
    상기 조명 장치로부터 출력된 상기 조명광을 포함하는 각 색의 광을 컬러 화상으로서 투영하는 투영 광학계를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로젝터 장치.
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