JP6279018B2 - 波長変換素子及びプロジェクター - Google Patents
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Description
本発明は光学素子及びプロジェクターに関し、特に波長変換素子及び当該波長変換素子を備えたプロジェクターに関する。
近年、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）とレーザーダイオード（ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ）などの固体光源を中心とした投影装置はマーケットシェアを拡大しつつある。レーザーダイオードは発光ダイオードより２０％も高い発光効率を有するため、発光ダイオードの光源限制を打破する目的から、レーザー光源を用いて蛍光体を励起し、プロジェクターに必要な単色光源を生成する技術が次第に発展してきた。また、レーザー投影装置はレーザーダイオードが提供するレーザー光束を利用して蛍光体を励起発光させ、プロジェクター照明光源とすることにより、プロジェクターに求められる異なる輝度を実現している。従って、照明システムとしてレーザー光源装置を用いたプロジェクター構造は、伝統的な高圧水銀ランプに取って代わる大きな潜在力を有し、次世代プロジェクター光源の主流とされている。
従来のレーザープロジェクターにおいて、一般的にはめっきによって金属基板上に反射層を形成し、かつ反射層上に蛍光体層を塗布して蛍光体ホイール（ｐｈｏｓｐｈｏｒ ｗｈｅｅｌ）を構成し、レーザー光源装置が発するレーザー光束を用いて蛍光体ホイールの金属基板上の蛍光体層を励起させ、異なる色の光束（例えば、緑色光及び黄色光）を生成する。また、金属基板上の空洞開口又は金属基板上に配置された光拡散板を介して、レーザー光束（例えば、青色光）が蛍光体ホイールを直接通過するようにして、各色の光を生成させてもよい。しかし、上記反射層は一般的に同じめっき膜設計になっているため、異なる色の光に対し同じ高い反射率を発揮することができず、かつ反射層で異なる色の光を発射するために、多層めっきを施す必要があり、製造コストが高くなる。また、金属基板の平面度及びめっき膜の整合性が悪く、反射層の反射率を高めるのが困難であった。
「背景技術」の記載は本発明の内容を理解するうえで助けになるものであり、「背景技術」で開示された内容には当業者に知られている従来技術の構成以外のものも含まれている可能性がある。「背景技術」で開示された内容は、上記内容又は本発明の一つや複数の実施例が解決しようとする問題が、本発明の出願前に当業者に既に把握又は認識されていることを意味するものではない。
本発明は、異なる色の光に対しすべて高い反射率を有し、かつ製造コストを削減できる波長変換素子を提供する。
本発明は、波長変換素子が異なる色の光に対しすべて高い反射率を有し、かつ製造コストを削減できるプロジェクターを提供する。
本発明のその他の目的と利点について、本発明が開示する技術特徴から一層理解を深めることができる。
上記一つ又は一部又はすべての目的を達成するために、本発明の一実施例は励起光束の波長を変換する波長変換素子を提供する。波長変換素子は本体、第１反射層、第２反射層、第１波長変換層及び第２波長変換層を含む。本体は少なくとも２つの領域を有する。第１反射層は本体上に配置され、かつ少なくとも２つの領域の一つに位置合わせされている。第２反射層は本体上に配置され、かつ少なくとも２つの領域のもう一つと位置合わせされ、第１反射層の材質と第２反射層の材質が異なる。第１波長変換層は本体上に配置され、かつ第１反射層と位置合わせされ、励起光束を第１波長の第１変換光束に変換する。第２波長変換層は本体上に配置され、かつ第２反射層と位置合わせされ、励起光束を第１波長と異なる第２波長の第２変換光束に変換する。
上記一つ又は一部又はすべての目的を達成するために、本発明の一実施例は励起光源装置、波長変換素子、ライトバルブ及び投影レンズを含むプロジェクターを提供する。励起光源装置は励起光束を提供する。波長変換素子は励起光束の波長を変換するものであり、本体、第１反射層、第２反射層、第１波長変換層及び第２波長変換層を含む。本体は少なくとも２つの領域を有する。第１反射層は本体上に配置され、かつ少なくとも２つの領域の一つに位置合わせされている。第２反射層は本体上に配置され、かつ少なくとも２つの領域のもう一つと位置合わせされ、第１反射層の材質が第２反射層の材質と異なる。第１波長変換層は本体上に配置され、かつ第１反射層と位置合わせされ、励起光束を第１波長の第１変換光束に変換する。第２波長変換層は本体上に配置され、かつ第２反射層と位置合わせされ、励起光束を第１波長と異なる第２波長の第２変換光束に変換する。ライトバルブは励起光束の伝達経路上に位置し、かつ励起光束を映像光束に変換する。投影レンズは映像光束の伝達経路上に位置し、かつ映像光束を投影光束に変換する。
以上により、本発明の実施例は少なくとも以下の一つの利点又は効果を有する。本発明の波長変換素子において、本体の異なる領域にそれぞれ異なる反射層が配置され、これらの反射層がそれぞれ異なる波長変換層と位置合わせされている。従って、これらの反射層はその対応する波長変換層によってそれぞれ異なる材質を選択することが可能であり、波長変換素子が異なる色の光に対しすべて高い反射率を有し、かつ単一反射層で異なる色の光を反射させるために多層めっきを行う必要がなく、製造コストを節約することができる。
本発明の上記特徴と利点をより明確にするため、以下は実施例を挙げて、かつ図面を参照しながら詳しく説明する。
本発明の上記及びその他の技術内容、特徴と効果を明確にするために、以下は図面を参照しながら、その好ましい実施例を詳しく説明する。以下の実施例において言及される方向用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、図面を参照するための方向である。従って、ここで用いられる方向用語は説明が目的であり、本発明を制限するものではない。
図１は本発明の一実施例のプロジェクターの概略図である。図１が示すように、本実施例のプロジェクター１００は励起光源装置１１０、波長変換素子１２０、ライトバルブ１３０及び投影レンズ１４０を含む。励起光源装置１１０は例えば励起光束Ｌ１を提供するレーザー光源であり、波長変換素子１２０は例えば蛍光体ホイール（ｐｈｏｓｐｈｏｒ ｗｈｅｅｌ）であり、波長変換素子１２０は励起光束Ｌ１の伝達経路上に位置し、かつ励起光束Ｌ１の波長を変換し、異なる波長の変換光束を生成する。ライトバルブ１３０は励起光束Ｌ１及び変換光束の伝達経路上に位置し、かつ励起光束Ｌ１及び変換光束を映像光束Ｌ２に変換する。投影レンズ１４０は映像光束Ｌ２の伝達経路上に位置し、かつ映像光束Ｌ２を投影光束Ｌ３に変換する。
図２は図１の波長変換素子の正面図である。図３は図２の波長変換素子の分解図である。図２及び図３が示すように、本実施例の波長変換素子１２０は本体１２２、第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ、第３反射層１２４ｃ、第１波長変換層１２６ａ、第２波長変換層１２６ｂ及び駆動ユニット１２８を含む。本体１２２は、例えば円盤状の基板であり、かつ少なくとも２つの領域（ここでは３つの領域１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）及び光透過領域１２２ｄを有する。光透過領域１２２ｄは領域１２２ａ、１２２ｃと隣接し、かつ、例えば光拡散機能を有する。光透過領域１２２ｄの材質はガラスであり、かつ反射防止層を塗布されてもよいが、本発明はこれに限定されない。第１反射層１２４ａは本体１２２上に配置され、かつ領域１２２ａと位置合わせされており、第２反射層１２４ｂは本体１２２上に配置され、かつ領域１２２ｂと位置合わせされており、第３反射層１２４ｃは本体１２２上に配置され、かつ領域１２２ｃと位置合わせらされている。なお、第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃの材質は互いに異なる。
第１波長変換層１２６ａ及び第２波長変換層１２６ｂは例えば蛍光体層である。第１波長変換層１２６ａは本体１２２上に配置され、かつ第１反射層１２４ａと位置合わせされ、第２波長変換層１２６ｂは本体１２２上に配置され、かつ第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃと位置合わせされている。第１波長変換層１２６ａ及び第２波長変換層１２６ｂは本体１２２と同心環状になっている。なお、第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃはそれぞれ本体１２２の領域１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ全体に塗布され、又は本体１２２と同心環状になるようにその対応する領域１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ上に塗布されてもよい。本実施例において、反射層１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃは本体１２２の領域１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ全体に塗布されているが、本発明はこれに限定されない。駆動ユニット１２８は例えばモーターであり、本体１２２を駆動し回転させる。本体１２２が回転すると、それにつれて第１波長変換層１２６ａ、第２波長変換層１２６ｂ及び光透過領域１２２ｄは順番に図１の示す励起光束Ｌ１の伝達経路上までに移動する。
第１波長変換層１２６ａは図１が示す励起光束Ｌ１（例えば、青色光）を第１波長の第１変換光束（例えば、緑色光）に変換し、第２波長変換層１２６ｂは図１が示す励起光束Ｌ１を第２波長の第２変換光束（例えば、黄色光）に変換するが、光束の色はこれに限定されない。なお、第１波長が第２波長と異なっており、かつ第１波長と第２波長はいずれも波長変換素子１２０を通過していない励起光束Ｌ１の波長と異なる。励起光束Ｌ１は本体１２２上の光透過領域１２２ｄを介して本体１２２を直接通過してもよい。これにより、励起光束Ｌ１は波長変換素子１２０を通過した後各種の異なる色の変換光束を生成することができる。
上記配置方法において、本体１２２の異なる領域１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃにそれぞれ第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃを配置し、第１反射層１２４ａが第１波長変換層１２６ａと位置合わせされ、かつ第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃが第２波長変換層１２６ｂと位置合わせされている。これにより、第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃは、その対応する波長変換層によってそれぞれ異なる材質を選択し、波長変換素子１２０が異なる色の光に対しすべて高い反射率を有することが可能となり、かつ単一反射層で異なる色の光を反射させるために多層めっきを行う必要がなく、製造コストを削減することができる。本実施例において、第１波長の第１変換光束（例えば、緑色光）に対し、第１反射層１２４ａは比較的に高い緑色の波長帯の反射率を提供し、第２波長の第２変換光束（例えば、黄色光）に対し、第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃはそれぞれ比較的に高い黄色の波長帯及びマゼンタ色の波長帯の反射率を提供するが、光束の色及び対応する異なる波長帯の高反射率反射層がこれらに限定されない。
図４は図３の各反射層の反射率と異なる変換光束の波長との関係を示すグラフである。図４において、比較のために、従来技術の波長変換素子の単一反射層の反射率と異なる変換光束の波長との関係グラフも示されている。図４が示すように、本体１２２の領域１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ上に位置する第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃは、それぞれ異なる波長帯において良好な反射率を提供し、従来の波長変換素子の単一反射層のみを配置した設計に対し、より全面的な反射能力を有し、かつ全体の輝度を高めることができる。
その他の実施例において、第２波長変換層１２６ｂを二種類の異なる波長変換層（図示せず）に変更し、これら二種類の波長変換層がそれぞれ第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃと位置合わせされ、かつそれぞれ励起光束Ｌ１を異なる波長の変換光束（例えば、黄色光及び赤色光）に変換する。また、本体１２２の上記領域の数、上記反射層の数及び上記波長変換層の数は設計上の必要に応じ変更可能であり、本発明はこれらを限制するものではない。以下、本実施例の波長変換素子１２０の配置方法をより詳しく説明する。
図３が示すように、本実施例において、本体１２２は対向する前表面Ｓ１及び後表面Ｓ２を有し、第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃは前表面Ｓ１において隣接して配置され、第１波長変換層１２６ａは第１反射層１２４ａ上に配置され、かつ第２波長変換層１２６ｂは第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃ上に配置されて、第１反射層１２４ａは本体１２２の前表面Ｓ１と第１波長変換層１２６ａとの間に位置し、第２反射層１２４ｂは本体１２２の前表面Ｓ１と第２波長変換層１２６ｂとの間に位置し、第３反射層は１２４ｃ本体１２２の前表面Ｓ１と第２波長変換層１２６ｂとの間に位置する。
本実施例の本体１２２の領域１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは例えば一体成形されている。即ち、本実施例における波長変換素子１２０の本体１２２は単一円盤状基板であり、かつ単一円盤状基板上に領域を分けてそれぞれ異なる反射膜材料を用いてめっきを施すことで、第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃを形成している。また、本実施例の本体１２２の材質は透明な非金属材料であり、例えば表面平坦度の高い一般用のガラス、強化ガラス、耐熱ガラス、石英ガラス及びサファイアガラスなどの透明な非金属材料であり、本体１２２に高い反射率、化学安定性、優れためっき付着性などの利点をもたらすものである。
図５は図３の波長変換素子の反射率と変換光束の波長との関係を示すグラフである。図５において、比較のため、従来の波長変換素子の金属材質本体の反射率と変換光束の波長との関係グラフも示されている。図５が示すように、従来の金属材質を本体とし、かつその金属本体を利用して反射を行う波長変換素子に比べて、本実施例のガラス材質の本体１２２を用いて、かつ異なる波長帯に対応する異なる反射層（例えば、上記の第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ及び第３反射層１２４ｃ）を利用して反射を行う波長変換素子１２０は、優れた反射率を有する。
高い熱伝導率の金属材料に比べて、上記透明な非金属材料は比較的に低い熱伝導率を有するため、励起光束Ｌ１（図１が示すように）により本体１２２で発生した熱は本体１２２に接続された駆動ユニット１２８へ過度に伝達されることなく、駆動ユニット１２８が過熱によって破損又は失効することを防げる。しかし、本発明は本体１２２の材質を制限するものではなく、強化ガラス、耐熱ガラス、石英ガラス、セラミックス、サファイアガラス、グラファイト、金属材料、複合材料、高（全）反射材料、拡散材料又はその他の適切な材質を用いることができる。
図３が示すように、本実施例の駆動ユニット１２８は例えば接着層１２９ａを介して本体１２２の後表面Ｓ２上に直接張り付けられる。また、波長変換素子１２０はさらに組立て部材１２７を含み、組立て部材１２７は例えば金属環であり、接着層１２９ｂを介して本体１２２上の第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ、第３反射層１２４ｃ及び光透過領域１２２ｄに貼り付けられ、本体１２２を組立て部材１２７と駆動ユニット１２８との間に安定して挟持する。
図６は本発明の別の実施例の波長変換素子の分解図である。図６の波長変換素子２２０の本体２２２、領域２２２ａ、領域２２２ｂ、領域２２２ｃ、光透過領域２２２ｄ、前表面Ｓ３、後表面Ｓ４、第１反射層２２４ａ、第２反射層２２４ｂ、第３反射層２２４ｃ、第１波長変換層２２６ａ、第２波長変換層２２６ｂ、組立て部材２２７、駆動ユニット２２８、接着層２２９ａ、接着層２２９ｂの配置と作用方式は、図３の本体１２２、領域１２２ａ、領域１２２ｂ、領域１２２ｃ、光透過領域１２２ｄ、前表面Ｓ１、後表面Ｓ２、第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ、第３反射層１２４ｃ、第１波長変換層１２６ａ、第２波長変換層１２６ｂ、組立て部材１２７、駆動ユニット１２８、接着層１２９ａ、接着層１２９ｂの配置と作用方式に類似しているため、ここで省略する。
波長変換素子２２０と波長変換素子１２０の異なる点は、第１波長変換層２２６ａ及び第２波長変換層２２６ｂは本体２２２の前表面Ｓ３に配置され、第１反射層２２４ａ、第２反射層２２４ｂ及び第３反射層２２４ｃは本体２２２の後表面Ｓ４において隣接して配置されている。励起光束はまず第１波長変換層２２６ａ又は第２波長変換層２２６ｂを通過して変換光束に変換された後、前表面Ｓ３から透光材質の本体２２２を通過して、後表面Ｓ４に位置する第１反射層２２４ａ、第２反射層２２４ｂ又は第３反射層２２４ｃに到達し、反射によって後表面Ｓ４から透光材質の本体２２２を通過し、さらに前表面Ｓ３の第１波長変換層２２６ａ又は第２波長変換層２２６ｂを通過し、最後に波長変換素子２２０から射出される。
図７は本発明の別の実施例の波長変換素子の分解図である。図７の波長変換素子３２０の本体３２２、領域３２２ａ、領域３２２ｂ、領域３２２ｃ、光透過領域３２２ｄ、第１反射層３２４ａ、第２反射層３２４ｂ、第３反射層３２４ｃ、第１波長変換層３２６ａ、第２波長変換層３２６ｂ、組立て部材３２７、駆動ユニット３２８、接着層３２９ａ、接着層３２９ｂの配置と作用方式は、図３の本体１２２、領域１２２ａ、領域１２２ｂ、領域１２２ｃ、光透過領域１２２ｄ、第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ、第３反射層１２４ｃ、第１波長変換層１２６ａ、第２波長変換層１２６ｂ、組立て部材１２７、駆動ユニット１２８、接着層１２９ａ、接着層１２９ｂの配置と作用方式と類似しているため、ここで省略する。
波長変換素子３２０と波長変換素子１２０の異なる点は、本体３２２の領域３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃが一体成形ではないことにある。具体的に、領域３２２ａ、領域３２２ｂ、領域３２２ｃは例えばそれぞれ扇形の板部材である。これらの扇形の板部材を結合させる前に、めっきによって第１反射層３２４ａ、第２反射層３２４ｂ、第３反射層３２４ｃをそれぞれ形成し、その後、第１反射層３２４ａ、第２反射層３２４ｂ、第３反射層３２４ｃが形成されたこれらの扇形の板部材と扇形の光透過領域３２２ｄを接着層３２９ｂによって組立て部材３２７に貼り付けて、円盤状の本体３２２を形成する。第１波長変換層３２６ａは本体３２２上に配置され、かつ第１反射層３２４ａと位置合わせされ、第２波長変換層３２６ｂは本体３２２上に配置され、かつ第２反射層３２４ｂ及び第３反射層３２４ｃと位置合わせされる。この配置方法において、本体３２２の領域３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃはそれぞれ異なる材質を用いて、各領域とその材質組み合わせを対応する反射層に合わせて、より高い反射率を実現することができる。本発明は本体３２２の各領域の材質を制限するものではなく、ガラス、強化ガラス、耐熱ガラス、石英ガラス、セラミックス、サファイアガラス、グラファイト、金属材料、複合材料、高（全）反射材料、拡散材料又はその他の適切な材質を用いることができる。
図８は本発明の別の実施例の波長変換素子の分解図である。図８の波長変換素子４２０の本体４２２、領域４２２ａ、領域４２２ｂ、領域４２２ｃ、光透過領域４２２ｄ、前表面Ｓ５、後表面Ｓ６、第１反射層４２４ａ、第２反射層４２４ｂ、第３反射層４２４ｃ、第１波長変換層４２６ａ、第２波長変換層４２６ｂ、組立て部材４２７、駆動ユニット４２８、接着層４２９ａ、接着層４２９ｂの配置と作用方式は、図３の本体１２２、領域１２２ａ、領域１２２ｂ、領域１２２ｃ、光透過領域１２２ｄ、前表面Ｓ１、後表面Ｓ２、第１反射層１２４ａ、第２反射層１２４ｂ、第３反射層１２４ｃ、第１波長変換層１２６ａ、第２波長変換層１２６ｂ、組立て部材１２７、駆動ユニット１２８、接着層１２９ａ、接着層１２９ｂの配置と作用方式に類似しているため、ここで省略する。
波長変換素子４２０と波長変換素子１２０の異なる点は、波長変換素子４２０は放熱シート４２３を含み、放熱シート４２３は放熱接着層４２５を介して本体４２２の後表面Ｓ６に直接張り付けられ、かつ放熱シート４２３の位置が例えば第１波長変換層４２６ａ及び第２波長変換層４２６ｂの位置と対応している。従って、本体４２２の材質が透光性の非金属材料（例えば、ガラス）であって、放熱性が不十分であっても、放熱シート４２３及び放熱接着層４２５の配置によって良好な放熱效率を維持し、第１波長変換層４２６ａ及び第２波長変換層４２６ｂは温度が高すぎることによって劣化することを防げる。さらに、放熱シート４２３は開口４２３ａを有し、駆動ユニット４２８が開口４２３ａによって、かつ接着層４２９ａを介して本体４２２の後表面Ｓ６に直接貼り付けられ、かつ駆動ユニット４２８と放熱シート４２３、放熱接着層４２５が直接接触することなく、加熱による破損又は失効を防げる。本実施例において、放熱シート４２３の材質は例えば金属、グラファイト又はその他の優れた熱伝導性を有する適切な材料であり、本発明はこれを限定しない。
以上に述べたように、本発明の実施例は少なくとも以下の一つの利点又は効果を有する。本発明の波長変換素子において、本体の異なる領域にそれぞれ異なる反射層が配置され、これらの反射層がそれぞれ異なる波長変換層と位置合わせされている。従って、これらの反射層はその対応する波長変換層によってそれぞれ異なる材質を選択することが可能であり、波長変換素子が異なる色の光に対しすべて高い反射率を有し、かつ単一反射層で異なる色の光を反射させるために多層めっきを行う必要がなく、製造コストを節約することができる。また、波長変換素子の本体の材質は透明な非金属材料、例えば平面度の高いガラスであって、本体に高い反射率、優れた化学安定性、優れためっき付着性などの利点をもたらすことができる。高い熱伝導率の金属材料と比べて、上記透明な非金属材料は比較的に低い熱伝導率を有するため、励起光束により本体で発生する熱は本体に接続された駆動ユニットに過度に伝達されることなく、駆動ユニットが過熱により破損又は失効することを防げる。また、本体の複数の領域が一体成形又は一体成形ではなくてもよく、本体の複数の領域が一体成形ではない場合、本体の複数の領域としてそれぞれ異なる材質の板部材を選択し、各領域とその材質を対応する反射層に合わせることにより、比較的に高い反射率が得られる。また、波長変換素子の本体に放熱シートを配置することにより良好な放熱效率を維持し、本体上に位置する波長変換層が高すぎる温度によって劣化することを防げる。
以上は本発明の好ましい実施例のみであり、本発明の実施範囲を限定するものではない。即ち、本発明の請求項及び明細書の内容に基づいて行った簡単で等価な変更や修正もすべて本発明の範囲内に属する。また、本発明の任一の実施例又は請求項は、必ずしも本発明が開示したすべての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約部分と発明名称は特許文献の検索などのためであり、本発明の請求範囲を制限するものではない。また、明細書又は請求項における「第１」、「第２」などの用語は素子（ｅｌｅｍｅｎｔ）を命名するための名称又は異なる実施例の範囲を区別するためのものであり、素子数の上限又は下限を制限するものではない。
１００ プロジェクター
１１０ 励起光源装置
１２０、２２０、３２０、４２０ 波長変換素子
１２２、２２２、３２２、４２２ 本体
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃ 領域
１２２ｄ、２２２ｄ、３２２ｄ、４２２ｄ 光透過領域
１２４ａ、２２４ａ、３２４ａ、４２４ａ 第１反射層
１２４ｂ、２２４ｂ、３２４ｂ、４２４ｂ 第２反射層
１２４ｃ、２２４ｃ、３２４ｃ、４２４ｃ 第３反射層
１２６ａ、２２６ａ、３２６ａ、４２６ａ 第１波長変換層
１２６ｂ、２２６ｂ、３２６ｂ、４２６ｂ 第２波長変換層
１２７、２２７、３２７、４２７ 組立て部材
１２８、２２８、３２８、４２８ 駆動ユニット
１２９ａ、１２９ｂ、２２９ａ、２２９ｂ、３２９ａ、３２９ｂ、４２９ａ、４２９ｂ 接着層
１３０ ライトバルブ
１４０ 投影レンズ
４２３ 放熱シート
４２３ａ 開口
４２５ 放熱接着層
Ｌ１ 励起光束
Ｌ２ 映像光束
Ｌ３ 投影光束
Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５ 前表面
Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６ 後表面
１１０ 励起光源装置
１２０、２２０、３２０、４２０ 波長変換素子
１２２、２２２、３２２、４２２ 本体
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、４２２ａ、４２２ｂ、４２２ｃ 領域
１２２ｄ、２２２ｄ、３２２ｄ、４２２ｄ 光透過領域
１２４ａ、２２４ａ、３２４ａ、４２４ａ 第１反射層
１２４ｂ、２２４ｂ、３２４ｂ、４２４ｂ 第２反射層
１２４ｃ、２２４ｃ、３２４ｃ、４２４ｃ 第３反射層
１２６ａ、２２６ａ、３２６ａ、４２６ａ 第１波長変換層
１２６ｂ、２２６ｂ、３２６ｂ、４２６ｂ 第２波長変換層
１２７、２２７、３２７、４２７ 組立て部材
１２８、２２８、３２８、４２８ 駆動ユニット
１２９ａ、１２９ｂ、２２９ａ、２２９ｂ、３２９ａ、３２９ｂ、４２９ａ、４２９ｂ 接着層
１３０ ライトバルブ
１４０ 投影レンズ
４２３ 放熱シート
４２３ａ 開口
４２５ 放熱接着層
Ｌ１ 励起光束
Ｌ２ 映像光束
Ｌ３ 投影光束
Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５ 前表面
Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６ 後表面
Claims (20)
- 励起光束の波長を変換する波長変換素子であって、
少なくとも２つの領域を有する本体と、
前記本体上に配置され、かつ前記少なくとも２つの領域の一つに位置合わせされた第１反射層と、
前記本体上に配置され、かつ前記少なくとも２つの領域のもう一つと位置合わせされ、前記第１反射層の材質と異なる材質の第２反射層と、
前記本体上に配置され、かつ前記第１反射層と位置合わせされ、前記励起光束を第１波長の第１変換光束に変換する第１波長変換層と、
前記本体上に配置され、かつ前記第２反射層と位置合わせされ、前記励起光束を前記第１波長と異なる第２波長の第２変換光束に変換する第２波長変換層とを含み、
前記励起光束はまず前記第１波長変換層又は前記第２波長変換層を通過して変換光束に変換された後、前記変換光束が第１反射層又は第２反射層に反射されて、再度前記第１波長変換層又は前記第２波長変換層を通過して、前記波長変換素子から射出される、
波長変換素子。 - 前記本体は前表面を有し、前記第１反射層及び前記第２反射層が前記前表面に配置され、前記第１波長変換層及び前記第２波長変換層がそれぞれ前記第１反射層及び前記第２反射層上に配置され、前記第１反射層が前記前表面と前記第１波長変換層との間に位置し、前記第２反射層が前記前表面と前記第２波長変換層との間に位置する、請求項１に記載の波長変換素子。
- 前記本体は対向する前表面及び後表面を有し、前記第１反射層及び前記第２反射層が前記後表面に配置され、前記第１波長変換層及び前記第２波長変換層が前記前表面に配置される、請求項１に記載の波長変換素子。
- 前記本体の前記少なくとも２つの領域が一体成形である、請求項１に記載の波長変換素子。
- 前記本体の前記少なくとも２つの領域は一体成形ではない、請求項１に記載の波長変換素子。
- 前記領域の一つの材質が前記領域のもう一つの材質と異なる、請求項１に記載の波長変換素子。
- 前記本体の材質は透明な非金属材料である、請求項１に記載の波長変換素子。
- 前記波長変換素子は放熱シートを含み、
前記本体は対向する前表面及び後表面を有し、前記第１波長変換層及び前記第２波長変換層が前記前表面に配置され、前記放熱シートが前記後表面に配置される、請求項１に記載の波長変換素子。 - 前記波長変換素子は駆動ユニットを含み、
前記駆動ユニットは前記本体を駆動し回転させ、前記本体の回転により、前記第１波長変換層及び前記第２波長変換層が順に前記励起光束の伝達経路上まで移動し、
前記放熱シートは開口を有し、前記駆動ユニットが前記開口により前記本体の前記後表面に直接配置される、請求項８に記載の波長変換素子。 - 前記本体は、前記少なくとも２つの領域と隣接する光透過領域を有する、請求項１に記載の波長変換素子。
- プロジェクターであって、
励起光束を提供する励起光源装置と、
前記励起光束の波長を変換する波長変換素子と、
前記励起光束の伝達経路上に位置し、かつ前記励起光束を映像光束に変換するライトバルブと、
前記映像光束の伝達経路上に位置し、かつ前記映像光束を投影光束に変換する投影レンズとを含み、
前記波長変換素子は、
少なくとも２つの領域を有する本体と、
前記本体上に配置され、かつ前記少なくとも２つの領域の一つに位置合わせされた第１反射層と、
前記本体上に配置され、かつ前記少なくとも２つの領域のもう一つと位置合わせされ、前記第１反射層の材質と異なる材質の第２反射層と、
前記本体上に配置され、かつ前記第１反射層と位置合わせされ、前記励起光束を第１波長の第１変換光束に変換する第１波長変換層と、
前記本体上に配置され、かつ前記第２反射層と位置合わせされ、前記励起光束を前記第１波長と異なる第２波長の第２変換光束に変換する第２波長変換層とを含み、
前記励起光束はまず前記第１波長変換層又は前記第２波長変換層を通過して変換光束に変換された後、前記変換光束が第１反射層又は第２反射層に反射されて、再度前記第１波長変換層又は前記第２波長変換層を通過して、前記波長変換素子から射出される、
プロジェクター。 - 前記本体は前表面を有し、前記第１反射層及び前記第２反射層が前記前表面に配置され、前記第１波長変換層及び前記第２波長変換層がそれぞれ前記第１反射層及び前記第２反射層上に配置され、前記第１反射層が前記前表面と前記第１波長変換層との間に位置し、前記第２反射層が前記前表面と前記第２波長変換層との間に位置する、請求項１１に記載のプロジェクター。
- 前記本体は対向する前表面及び後表面を有し、前記第１反射層及び前記第２反射層が前記後表面に配置され、前記第１波長変換層及び前記第２波長変換層が前記前表面に配置される、請求項１１に記載のプロジェクター。
- 前記本体の前記少なくとも２つの領域が一体成形である、請求項１１に記載のプロジェクター。
- 前記本体の前記少なくとも２つの領域は一体成形ではない、請求項１１に記載のプロジェクター。
- 前記領域の一つの材質が前記領域のもう一つの材質と異なる、請求項１１に記載のプロジェクター。
- 前記本体の材質は透明な非金属材料である、請求項１１に記載のプロジェクター。
- 前記波長変換素子は放熱シートを含み、
前記本体は対向する前表面及び後表面を有し、前記第１波長変換層及び前記第２波長変換層が前記前表面に配置され、前記放熱シートが前記後表面に配置される、請求項１１に記載のプロジェクター。 - 前記波長変換素子は駆動ユニットを含み、
前記駆動ユニットは前記本体を駆動し回転させ、前記本体の回転により、前記第１波長変換層及び前記第２波長変換層が順に前記励起光束の伝達経路上まで移動し、
前記放熱シートは開口を有し、前記駆動ユニットが前記開口により前記本体の前記後表面に直接配置される、請求項１８に記載のプロジェクター。 - 前記本体は、前記少なくとも２つの領域と隣接する光透過領域を有する、請求項１１に記載のプロジェクター。
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