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JP6937460B2 - Phosphor wheel, light source device and projection type image display device - Google Patents
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JP6937460B2 - Phosphor wheel, light source device and projection type image display device - Google Patents

Phosphor wheel, light source device and projection type image display device Download PDF

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Description

本開示は、例えば投写型映像表示装置の光源装置に用いられる蛍光体ホイールに関する。 The present disclosure relates to, for example, a phosphor wheel used in a light source device of a projection type image display device.

特許文献1は、基板上に酸化チタン層を設けて、その上に蛍光体層を設けることを特徴とする蛍光体ホイールの構成が開示されている。かかる蛍光体ホイールは、励起光源に対向配置された蛍光発光部と、励起光源の反対側であって蛍光発光部に接合するように配置された酸化チタンを含む反射部とを有する蛍光発光板である。反射部を有する構成であるため、励起光源からの励起光が蛍光発光部に照射されると、蛍光発光部からは蛍光発光光が出射され、反射部からは反射した蛍光発光光が出射される。従って、蛍光発光光の利用効率を高めることができる。また、基板上に酸化チタン層を設けて反射部とする構成であるため、低コスト化を実現することができる。 Patent Document 1 discloses a configuration of a phosphor wheel characterized in that a titanium oxide layer is provided on a substrate and a phosphor layer is provided on the titanium oxide layer. Such a phosphor wheel is a fluorescent light emitting plate having a fluorescent light emitting part arranged to face the excitation light source and a reflecting part containing titanium oxide arranged so as to be bonded to the fluorescent light emitting part on the opposite side of the excitation light source. be. Since the configuration has a reflecting portion, when the excitation light from the excitation light source is applied to the fluorescence emitting portion, the fluorescence emitting light is emitted from the fluorescence emitting portion, and the reflected fluorescence emitting light is emitted from the reflecting portion. .. Therefore, the utilization efficiency of the fluorescent emission light can be improved. Further, since the titanium oxide layer is provided on the substrate to form a reflective portion, cost reduction can be realized.

特開2013−228598号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-228598

本開示は、蛍光体層と基板との位置合わせの精度が良い蛍光体ホイールを提供する。 The present disclosure provides a phosphor wheel with good alignment accuracy between the phosphor layer and the substrate.

本開示における蛍光体ホイールは、円盤状の基板と、この基板に接着固定される蛍光体リングと、からなる蛍光体ホイールであって、基板の周縁部には少なくとも3箇所に切欠部もしくは開口部が設けられており、基板の中心から切欠部もしくは開口部の縁までの最短の長さと、蛍光体リングの外周縁の半径とが略一致する。 The phosphor wheel in the present disclosure is a phosphor wheel composed of a disk-shaped substrate and a phosphor ring adhesively fixed to the substrate, and has notches or openings at least three points on the peripheral edge of the substrate. Is provided, and the shortest length from the center of the substrate to the edge of the notch or opening is substantially the same as the radius of the outer peripheral edge of the phosphor ring.

本開示によれば、蛍光体層と基板との位置合わせの精度が良い蛍光体ホイールを提供することができる According to the present disclosure, it is possible to provide a phosphor wheel having good alignment accuracy between the phosphor layer and the substrate.

図1Aは実施の形態1に係る基板を示す平面図である。FIG. 1A is a plan view showing a substrate according to the first embodiment. 図1Bは実施の形態1に係る基板を示す側面図である。FIG. 1B is a side view showing the substrate according to the first embodiment. 図2Aは実施の形態1に係る基板に接着剤層を形成した状態を示す平面図である。FIG. 2A is a plan view showing a state in which an adhesive layer is formed on the substrate according to the first embodiment. 図2Bは実施の形態1に係る基板に接着剤層を形成した状態を示す側面図である。FIG. 2B is a side view showing a state in which an adhesive layer is formed on the substrate according to the first embodiment. 図3Aは実施の形態1に係る位置決め用治具を示す平面図である。FIG. 3A is a plan view showing a positioning jig according to the first embodiment. 図3Bは実施の形態1に係る位置決め用治具を示す側面図である。FIG. 3B is a side view showing the positioning jig according to the first embodiment. 図4は実施の形態1に係る基板を位置決め用治具に取り付けた状態を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a state in which the substrate according to the first embodiment is attached to the positioning jig. 図5Aは実施の形態1に係る蛍光体リングを示す平面図である。FIG. 5A is a plan view showing the phosphor ring according to the first embodiment. 図5Bは実施の形態1に係る蛍光体リングを示す側面図である。FIG. 5B is a side view showing the phosphor ring according to the first embodiment. 図6Aは実施の形態1に係る基板および蛍光体リングを位置決め用治具に取り付けた状態を示す平面図である。FIG. 6A is a plan view showing a state in which the substrate and the phosphor ring according to the first embodiment are attached to the positioning jig. 図6Bは図6Aの6B−6B線における断面拡大図である。FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view taken along the line 6B-6B of FIG. 6A. 図7Aは実施の形態2に係る基板を示す平面図である。FIG. 7A is a plan view showing the substrate according to the second embodiment. 図7Bは実施の形態2に係る基板を示す側面図である。FIG. 7B is a side view showing the substrate according to the second embodiment. 図8Aは実施の形態2に係る基板に接着剤層を形成した状態を示す平面図である。FIG. 8A is a plan view showing a state in which an adhesive layer is formed on the substrate according to the second embodiment. 図8Bは実施の形態2に係る基板に接着剤層を形成した状態を示す側面図である。FIG. 8B is a side view showing a state in which an adhesive layer is formed on the substrate according to the second embodiment. 図9は実施の形態2に係る基板を位置決め用治具に取り付けた状態を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a state in which the substrate according to the second embodiment is attached to the positioning jig. 図10Aは実施の形態2に係る蛍光体リングを示す平面図である。FIG. 10A is a plan view showing the phosphor ring according to the second embodiment. 図10Bは実施の形態2に係る蛍光体リングを示す側面図である。FIG. 10B is a side view showing the phosphor ring according to the second embodiment. 図11Aは実施の形態2に係る基板および蛍光体リングを位置決め用治具に取り付けた状態を示す平面図である。FIG. 11A is a plan view showing a state in which the substrate and the phosphor ring according to the second embodiment are attached to the positioning jig. 図11Bは図11Aの11B−11B線における断面拡大図である。FIG. 11B is an enlarged cross-sectional view taken along the line 11B-11B of FIG. 11A. 図12は実施の形態1に係る蛍光体ホイールを備えた光源装置の構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a light source device provided with a phosphor wheel according to the first embodiment. 図13は実施の形態1に係る光源装置を備えた投写型映像表示装置の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a projection type image display device including the light source device according to the first embodiment.

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。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art.

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。 It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.

(実施の形態1)
[1−1]蛍光体ホイールの構成、製造法
実施の形態1に係る蛍光体ホイールについて、図1A〜図6Bを用いて説明する。
(Embodiment 1)
[1-1] Configuration and Manufacturing Method of Fluorescent Wheel The fluorescent wheel according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 6B.

図1Aは、実施の形態1に係る基板101を示す平面図である。図1Bは、実施の形態1に係る基板101を示す側面図である。実施の形態1に係る蛍光体ホイール111(図6A参照)で使用される基板101は、アルミニウムからなる円盤状をなしており、その中心Oにモータ112(図12参照)の回転軸が取り付けられる取付け孔102が開設されており、基板101はモータ112によって回転駆動される。基板101の周縁部には、円周方向に沿ってθ=120°の角度を隔てて、3箇所に切欠部103が設けられている。ここで、基板101の中心Oから切欠部103の縁までの最短の長さを長さR1とする。実施の形態1では中心Oから切欠部103の内側縁103aまでの長さが長さR1に該当する。また、基板101の少なくとも片側表面には、表面拡散反射率を向上させるため、図示しないアンダーコートおよびトップコートからなる増反射膜層104が形成されている。 FIG. 1A is a plan view showing the substrate 101 according to the first embodiment. FIG. 1B is a side view showing the substrate 101 according to the first embodiment. The substrate 101 used in the phosphor wheel 111 (see FIG. 6A) according to the first embodiment has a disk shape made of aluminum, and the rotation shaft of the motor 112 (see FIG. 12) is attached to the center O thereof. The mounting holes 102 are opened, and the substrate 101 is rotationally driven by the motor 112. Notches 103 are provided at three locations on the peripheral edge of the substrate 101 at an angle of θ = 120 ° along the circumferential direction. Here, the shortest length from the center O of the substrate 101 to the edge of the notch 103 is defined as the length R1. In the first embodiment, the length from the center O to the inner edge 103a of the notch 103 corresponds to the length R1. Further, on at least one surface of the substrate 101, a retroreflective film layer 104 composed of an undercoat and a topcoat (not shown) is formed in order to improve the surface diffuse reflectance.

図2Aは、実施の形態1に係る基板101に接着剤層105を形成した状態を示す平面図である。図2Bは、実施の形態1に係る基板101に接着剤層105を形成した状態を示す側面図である。 FIG. 2A is a plan view showing a state in which the adhesive layer 105 is formed on the substrate 101 according to the first embodiment. FIG. 2B is a side view showing a state in which the adhesive layer 105 is formed on the substrate 101 according to the first embodiment.

増反射膜層104上において、図2A,図2Bに示すように基板101の中心Oからの長さが等しい円周上に、所定の幅を有するリング状の接着剤層105が形成される。図2Aに示す幅D1は接着剤層105の半径方向の幅であって、上記所定の幅に該当する。接着剤層105を形成するには、例えば、図示しない塗布用ノズルを、基板101上における接着剤層105を形成したい位置に配置し、基板101を、中心Oを回転中心として回転させながら、塗布用ノズルから接着剤を吐出する。これにより、基板101の中心Oからの長さが等しい円周上に、所定の幅を有するリング状の接着剤層105を形成できる。接着剤は、樹脂シリコーン106(図6B参照)内に拡散反射率と熱伝導率を上昇させる含有粒子107(図6B参照)を含んでいる。 On the hyperreflective film layer 104, as shown in FIGS. 2A and 2B, a ring-shaped adhesive layer 105 having a predetermined width is formed on a circumference having the same length from the center O of the substrate 101. The width D1 shown in FIG. 2A is the width of the adhesive layer 105 in the radial direction, and corresponds to the above-mentioned predetermined width. To form the adhesive layer 105, for example, a coating nozzle (not shown) is placed on the substrate 101 at a position where the adhesive layer 105 is desired to be formed, and the substrate 101 is coated while rotating with the center O as the center of rotation. Discharge the adhesive from the nozzle. As a result, a ring-shaped adhesive layer 105 having a predetermined width can be formed on a circumference having the same length from the center O of the substrate 101. The adhesive contains particles 107 (see FIG. 6B) in the resin silicone 106 (see FIG. 6B) that increase the diffuse reflectance and thermal conductivity.

接着剤層105を形成する接着剤に用いる材料としては、基板101と、蛍光体層である蛍光体リング108(図5A参照)との熱膨張係数の差によって生じる歪を緩衝し、蛍光体ホイール111の構成を維持するために、樹脂シリコーンを用いることが望ましい。また、歪を緩衝する特性から、接着剤に用いる樹脂シリコーンとしては、ジメチル系の樹脂シリコーンを用いることが望ましい。 As a material used for the adhesive forming the adhesive layer 105, the strain caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the substrate 101 and the phosphor ring 108 (see FIG. 5A), which is the phosphor layer, is buffered and the phosphor wheel is used. It is desirable to use resin silicone to maintain the configuration of 111. Further, from the viewpoint of cushioning strain, it is desirable to use a dimethyl-based resin silicone as the resin silicone used for the adhesive.

図3Aは、実施の形態1に係る位置決め用治具500を示す平面図である。図3Bは、実施の形態1に係る位置決め用治具500を示す側面図である。位置決め用治具500は、基台501に3本の位置決めピン502が配置されている。これら位置決めピン502は、切欠部103の内側縁103aと当接する位置に配置される。図4は、実施の形態1に係る基板101を位置決め用治具500に取り付けた状態を示す平面図である。接着剤層105が形成された基板101は、位置決め用治具500に図4のように取り付けられる。 FIG. 3A is a plan view showing the positioning jig 500 according to the first embodiment. FIG. 3B is a side view showing the positioning jig 500 according to the first embodiment. In the positioning jig 500, three positioning pins 502 are arranged on the base 501. These positioning pins 502 are arranged at positions where they come into contact with the inner edge 103a of the notch 103. FIG. 4 is a plan view showing a state in which the substrate 101 according to the first embodiment is attached to the positioning jig 500. The substrate 101 on which the adhesive layer 105 is formed is attached to the positioning jig 500 as shown in FIG.

図5Aは、実施の形態1に係る蛍光体リング108を示す平面図である。図5Bは、実施の形態1に係る蛍光体リング108を示す側面図である。図6Aは実施の形態1に係る基板101および蛍光体リング108を位置決め用治具500に取り付けた状態を示す平面図である。図6Bは、図6Aの6B−6B線における断面拡大図である。蛍光体リング108は、図6Bに示すように蛍光体粒子109と、混合物であるバインダ110とで構成されている。蛍光体粒子109は、励起光によって励起され蛍光を発光する。蛍光体リング108は、図5Aに示すように外周縁108aの半径が半径P1、内周縁108bの半径が半径P2、半径方向の幅が幅P3の長さとなるようリング状に予め形成されている。 FIG. 5A is a plan view showing the phosphor ring 108 according to the first embodiment. FIG. 5B is a side view showing the phosphor ring 108 according to the first embodiment. FIG. 6A is a plan view showing a state in which the substrate 101 and the phosphor ring 108 according to the first embodiment are attached to the positioning jig 500. FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view taken along the line 6B-6B of FIG. 6A. As shown in FIG. 6B, the phosphor ring 108 is composed of phosphor particles 109 and a binder 110 which is a mixture. The phosphor particles 109 are excited by the excitation light and emit fluorescence. As shown in FIG. 5A, the phosphor ring 108 is formed in advance in a ring shape so that the radius of the outer peripheral edge 108a is the radius P1, the radius of the inner peripheral edge 108b is the radius P2, and the width in the radial direction is the length of the width P3. ..

バインダ110としては、熱伝導率の高い無機物質、例えばアルミナを主成分とした混合物が望ましい。アルミナは、ジメチル系のシリコーンに対し、10倍以上の熱伝導率を有しており、蛍光体粒子109と、アルミナを主成分とした混合物であるバインダ110とで蛍光体リング108を構成することにより、高熱伝導率を有する蛍光体リング108(蛍光体層)を実現することができる。 As the binder 110, an inorganic substance having high thermal conductivity, for example, a mixture containing alumina as a main component is desirable. Alumina has a thermal conductivity 10 times or more that of dimethyl-based silicone, and the phosphor ring 108 is composed of phosphor particles 109 and a binder 110 which is a mixture containing alumina as a main component. Thereby, a phosphor ring 108 (fluorescent layer) having a high thermal conductivity can be realized.

図1A、図5Aおよび図6Aから分かるように、基板101の中心Oから切欠部103の縁103aまでの最短の長さR1と、蛍光体リング108の外周縁108aの半径P1とが略一致する。ここでいう略一致とは、長さR1と半径P1とが等しい(R1=P1)、または長さR1が半径P1より大きい(R1>P1)関係で近似していることを言う。また、実施の形態1では、接着剤層105の幅D1は蛍光体リング108の幅P3よりも少し幅広になっているが、同じ幅であってもよい。 As can be seen from FIGS. 1A, 5A and 6A, the shortest length R1 from the center O of the substrate 101 to the edge 103a of the notch 103 and the radius P1 of the outer peripheral edge 108a of the phosphor ring 108 substantially coincide with each other. .. The term "substantially matching" as used herein means that the length R1 and the radius P1 are equal (R1 = P1), or the length R1 is larger than the radius P1 (R1> P1). Further, in the first embodiment, the width D1 of the adhesive layer 105 is slightly wider than the width P3 of the phosphor ring 108, but the width may be the same.

このようにして、蛍光体リング108は、図6Aに示すように、その外周縁108aが位置決めピン502に当接するように配置される。これによって、蛍光体リング108は、基板101の増反射膜層104上に形成された接着剤層105上の所定位置(基板101の中心Oから半径方向の長さP2以上長さP1以下の領域)に配置されることになる。蛍光体リング108が配置された後、熱により接着剤を硬化して、蛍光体リング108を基板101に接着固定することにより、蛍光体ホイール111として構成される。すなわち、蛍光体ホイール111は、基板101と、増反射膜層104と、接着剤層105と、蛍光体層である蛍光体リング108とから構成される。そして、この蛍光体ホイール111の取付け孔102にモータ112の回転軸を取り付けることによって、蛍光体ホイール111が回転駆動される蛍光体ホイール装置1として構成される。 In this way, the phosphor ring 108 is arranged so that its outer peripheral edge 108a abuts on the positioning pin 502, as shown in FIG. 6A. As a result, the phosphor ring 108 is placed at a predetermined position on the adhesive layer 105 formed on the reflective film layer 104 of the substrate 101 (a region having a length P2 or more and a length P1 or less in the radial direction from the center O of the substrate 101). ) Will be placed. After the phosphor ring 108 is arranged, the adhesive is cured by heat, and the phosphor ring 108 is adhered and fixed to the substrate 101 to form a phosphor wheel 111. That is, the phosphor wheel 111 is composed of a substrate 101, a reflective film layer 104, an adhesive layer 105, and a phosphor ring 108 which is a phosphor layer. Then, by mounting the rotation shaft of the motor 112 in the mounting hole 102 of the phosphor wheel 111, the phosphor wheel 111 is rotationally driven to be configured as the phosphor wheel device 1.

なお、実施の形態1では、切欠部103は3つ設けられているが、これに限定されず、切欠部103は少なくとも3つあればよく、従って、4つ以上の切欠部103を設ける構成としてもよい。切欠部103の位置も、蛍光体ホイール111の回転バランスがとれるような位置であれば良く、120°間隔に限定されない。また、実施の形態1では基板101の周縁部に切欠部103を設けたが、周縁部に開口部を設ける構成としてもよい。基板101の中心Oから開口部の縁までの最短の長さと、蛍光体リング108の外周縁108aの半径P1とが略一致するように開口部を設ければ、切欠部103を設けた場合と同様の効果を得ることができる。 In the first embodiment, three notches 103 are provided, but the present invention is not limited to this, and at least three notches 103 may be provided. Therefore, four or more notches 103 are provided. May be good. The position of the notch 103 may be any position as long as the rotation of the phosphor wheel 111 can be balanced, and is not limited to the 120 ° interval. Further, in the first embodiment, the notch 103 is provided on the peripheral edge of the substrate 101, but an opening may be provided on the peripheral edge. If the opening is provided so that the shortest length from the center O of the substrate 101 to the edge of the opening and the radius P1 of the outer peripheral edge 108a of the phosphor ring 108 substantially coincide with each other, the case where the notch 103 is provided A similar effect can be obtained.

また、基板101は放熱性の良い金属であればよく、アルミニウムには限定されない。アルミニウム以外の材料としては、例えばガラスやアルミナのようなセラミックス材料、銅やステンレスのような金属材料などがある。さらに、接着剤層105は、塗布用ノズルで形成する方法に代えて、スクリーン印刷により形成するようにしても良い。 Further, the substrate 101 may be any metal having good heat dissipation, and is not limited to aluminum. Examples of materials other than aluminum include ceramic materials such as glass and alumina, and metal materials such as copper and stainless steel. Further, the adhesive layer 105 may be formed by screen printing instead of the method of forming with the coating nozzle.

[1−2]効果
実施の形態1に係る蛍光体ホイールの組み立てに当たっては、基板101に蛍光体リング108を接着する際に、まず、接着剤層105を設けた基板101を、基板101の切欠部103に対応する位置決めピン502を設けた基台501に、切欠部103に位置決めピン502を通して配置する。その後、蛍光体リング108の外周縁108aと、位置決めピン502が当接するように位置合わせし接着する。
[1-2] Effect In assembling the phosphor wheel according to the first embodiment, when the phosphor ring 108 is adhered to the substrate 101, first, the substrate 101 provided with the adhesive layer 105 is cut out from the substrate 101. The positioning pin 502 is provided through the notch 103 on the base 501 provided with the positioning pin 502 corresponding to the portion 103. After that, the outer peripheral edge 108a of the phosphor ring 108 is aligned and adhered so that the positioning pin 502 is in contact with the outer peripheral edge 108a.

上記のようにすることにより、基板101と蛍光体リング108が所定の位置で位置合わせされた状態でそれらを接着することが可能となり、蛍光体層である蛍光体リング108と基板101とを接着する際の位置合わせ精度の向上が図れる。これにより、基板101と蛍光体リング108の回転中心が合うことになり、回転時のバランスが調整された状態で、接着することが可能となる。 By doing so, it becomes possible to bond the substrate 101 and the phosphor ring 108 in a state of being aligned at a predetermined position, and to bond the phosphor ring 108 which is a phosphor layer and the substrate 101. It is possible to improve the alignment accuracy when performing. As a result, the center of rotation of the substrate 101 and the phosphor ring 108 are aligned with each other, and it is possible to bond the substrate 101 in a state where the balance during rotation is adjusted.

(実施の形態2)
[2−1]蛍光体ホイールの構成、製造法
実施の形態2に係る蛍光体ホイールについて、図7A〜図11Bを用いて説明する。
(Embodiment 2)
[2-1] Configuration and Manufacturing Method of Fluorescent Wheel The fluorescent wheel according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7A to 11B.

図7Aは、実施の形態2に係る基板201を示す平面図である。図7Bは、実施の形態2に係る基板201を示す側面図である。実施の形態2に係る蛍光体ホイール211(図11A参照)で使用される基板201は、アルミニウムからなる円盤状をなしており、その中心O2にモータ112(図12参照)の回転軸が取り付けられる取付け孔202が開設されており、基板201はモータ112によって回転駆動される。基板201には、円周方向に沿ってθ=120°の角度を隔てて、3箇所に開口部203が設けられている。ここで、基板201の中心O2から開口部203の縁までの最長の長さを長さR2とする。実施の形態2では中心O2から開口部203の外側縁203aまでの長さが長さR2に該当する。また、基板201の少なくとも片側表面には、表面拡散反射率を向上させるため、図示しないアンダーコートおよびトップコートからなる増反射膜層204が形成されている。 FIG. 7A is a plan view showing the substrate 201 according to the second embodiment. FIG. 7B is a side view showing the substrate 201 according to the second embodiment. The substrate 201 used in the phosphor wheel 211 (see FIG. 11A) according to the second embodiment has a disk shape made of aluminum, and the rotation shaft of the motor 112 (see FIG. 12) is attached to the center O2 thereof. The mounting hole 202 is opened, and the substrate 201 is rotationally driven by the motor 112. The substrate 201 is provided with openings 203 at three locations at an angle of θ = 120 ° along the circumferential direction. Here, the longest length from the center O2 of the substrate 201 to the edge of the opening 203 is defined as the length R2. In the second embodiment, the length from the center O2 to the outer edge 203a of the opening 203 corresponds to the length R2. Further, on at least one surface of the substrate 201, a retroreflective film layer 204 composed of an undercoat and a topcoat (not shown) is formed in order to improve the surface diffuse reflectance.

図8Aは、実施の形態2に係る基板201に接着剤層205を形成した状態を示す平面図である。図8Bは、実施の形態2に係る基板201に接着剤層205を形成した状態を示す側面図である。 FIG. 8A is a plan view showing a state in which the adhesive layer 205 is formed on the substrate 201 according to the second embodiment. FIG. 8B is a side view showing a state in which the adhesive layer 205 is formed on the substrate 201 according to the second embodiment.

増反射膜層204上において、図8A,図8Bに示すように基板201の中心O2からの長さが等しい円周上に、所定の幅を有するリング状の接着剤層205が形成される。図8Aに示す幅D2は接着剤層205の半径方向の幅であって、上記所定の幅に該当する。接着剤層205を形成するには、例えば、図示しない塗布用ノズルを、基板201上における接着剤層205を形成したい位置に配置し、基板201を、中心O2を回転中心として回転させながら、塗布用ノズルから接着剤を吐出する。これにより、基板201の中心O2からの長さが等しい円周上に、所定の幅を有するリング状の接着剤層205を形成できる。接着剤は、樹脂シリコーン206(図11B参照)内に拡散反射率と熱伝導率を上昇させる含有粒子207(図11B参照)を含んでいる。 On the hyperreflective film layer 204, as shown in FIGS. 8A and 8B, a ring-shaped adhesive layer 205 having a predetermined width is formed on a circumference having the same length from the center O2 of the substrate 201. The width D2 shown in FIG. 8A is the width of the adhesive layer 205 in the radial direction, and corresponds to the above-mentioned predetermined width. To form the adhesive layer 205, for example, a coating nozzle (not shown) is arranged at a position on the substrate 201 where the adhesive layer 205 is desired to be formed, and the substrate 201 is coated while rotating with the center O2 as the center of rotation. Discharge the adhesive from the nozzle. As a result, a ring-shaped adhesive layer 205 having a predetermined width can be formed on the circumference having the same length from the center O2 of the substrate 201. The adhesive contains contained particles 207 (see FIG. 11B) in the resin silicone 206 (see FIG. 11B) that increase the diffuse reflectance and thermal conductivity.

接着剤層205を形成する接着剤に用いる材料としては、基板201と、蛍光体層である蛍光体リング208(図10A参照)との熱膨張係数の差によって生じる歪を緩衝し、蛍光体ホイール211の構成を維持するために、樹脂シリコーンを用いることが望ましい。また、歪を緩衝する特性から、接着剤に用いる樹脂シリコーンとしては、ジメチル系の樹脂シリコーンを用いることが望ましい。 As a material used for the adhesive forming the adhesive layer 205, the strain caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the substrate 201 and the phosphor ring 208 (see FIG. 10A), which is the phosphor layer, is buffered and the phosphor wheel is used. It is desirable to use resin silicone to maintain the configuration of 211. Further, from the viewpoint of cushioning strain, it is desirable to use a dimethyl-based resin silicone as the resin silicone used for the adhesive.

実施の形態2でも、図3Aに示したような基台501と位置決めピン502とからなる位置決め用治具500を使用する。位置決め用治具500は、実施の形態2に適用できるように、位置決めピン502が、開口部203の外側縁203aと当接する位置に配置される。図9は実施の形態2に係る基板201を位置決め用治具500に取り付けた状態を示す平面図である。接着剤層205が形成された基板201は、位置決め用治具500に図9のように取り付けられる。 Also in the second embodiment, the positioning jig 500 including the base 501 and the positioning pin 502 as shown in FIG. 3A is used. The positioning jig 500 is arranged at a position where the positioning pin 502 abuts on the outer edge 203a of the opening 203 so that it can be applied to the second embodiment. FIG. 9 is a plan view showing a state in which the substrate 201 according to the second embodiment is attached to the positioning jig 500. The substrate 201 on which the adhesive layer 205 is formed is attached to the positioning jig 500 as shown in FIG.

図10Aは、実施の形態2に係る蛍光体リング208を示す平面図である。図10Bは、実施の形態2に係る蛍光体リング208を示す側面図である。図11Aは、実施の形態2に係る基板201および蛍光体リング208を位置決め用治具500に取り付けた状態を示す平面図である。図11Bは、図11Aの11B−11B線における断面拡大図である。蛍光体リング208は、図11Bに示すように蛍光体粒子209と、混合物であるバインダ210とで構成されている。蛍光体粒子209は、励起光によって励起され蛍光を発光する。蛍光体リング208は、図10Aに示すように外周縁208aの半径が半径P1、内周縁208bの半径が半径P2、半径方向の幅が幅P3となるようリング状に予め形成されている。 FIG. 10A is a plan view showing the phosphor ring 208 according to the second embodiment. FIG. 10B is a side view showing the phosphor ring 208 according to the second embodiment. FIG. 11A is a plan view showing a state in which the substrate 201 and the phosphor ring 208 according to the second embodiment are attached to the positioning jig 500. FIG. 11B is an enlarged cross-sectional view taken along the line 11B-11B of FIG. 11A. As shown in FIG. 11B, the phosphor ring 208 is composed of phosphor particles 209 and a binder 210 which is a mixture. The phosphor particles 209 are excited by the excitation light and emit fluorescence. As shown in FIG. 10A, the phosphor ring 208 is formed in advance in a ring shape so that the radius of the outer peripheral edge 208a is the radius P1, the radius of the inner peripheral edge 208b is the radius P2, and the width in the radial direction is the width P3.

バインダ210としては、熱伝導率の高い無機物質、例えばアルミナを主成分とした混合物が望ましい。アルミナは、ジメチル系のシリコーンに対し、10倍以上の熱伝導率を有しており、蛍光体粒子209と、アルミナを主成分とした混合物であるバインダ210とで蛍光体リング208を構成することにより、高熱伝導率を有する蛍光体リング208(蛍光体層)を実現することができる。 As the binder 210, an inorganic substance having high thermal conductivity, for example, a mixture containing alumina as a main component is desirable. Alumina has a thermal conductivity 10 times or more that of dimethyl-based silicone, and the phosphor ring 208 is composed of phosphor particles 209 and a binder 210 which is a mixture containing alumina as a main component. Thereby, a phosphor ring 208 (fluorescent layer) having a high thermal conductivity can be realized.

図7A、図10Aおよび図11Aから分かるように、基板201の中心O2から開口部203の縁203aまでの最長の長さR2と、蛍光体リング208の内周縁208bの半径P2とが略一致する。ここでいう略一致とは、長さR2と半径P2とが等しい(R2=P2)、または長さR2が半径P2より小さい(R2<P2)関係で近似していることを言う。また、実施の形態2では、接着剤層205の幅D2は蛍光体リング208の幅P3よりも少し幅広になっているが、同じ幅であってもよい。 As can be seen from FIGS. 7A, 10A and 11A, the longest length R2 from the center O2 of the substrate 201 to the edge 203a of the opening 203 and the radius P2 of the inner peripheral edge 208b of the phosphor ring 208 substantially coincide with each other. .. The term "substantially matching" as used herein means that the length R2 and the radius P2 are equal (R2 = P2), or the length R2 is smaller than the radius P2 (R2 <P2). Further, in the second embodiment, the width D2 of the adhesive layer 205 is slightly wider than the width P3 of the phosphor ring 208, but the width may be the same.

このようにして、蛍光体リング208は、図11Aに示すように、その内周縁208bが位置決めピン502に当接するように配置される。これによって、蛍光体リング208は基板201の増反射膜層204上に形成された接着剤層205上の所定位置(基板201の中心O2から半径方向の長さP2以上P1以下の領域)に配置されることになる。蛍光体リング208が配置された後、熱により接着剤を硬化して、蛍光体リング208を基板201に接着固定することにより、蛍光体ホイール211として構成される。すなわち、蛍光体ホイール211は、基板201と、増反射膜層204と、接着剤層205と、蛍光体層である蛍光体リング208とから構成される。そして、この蛍光体ホイール211の取付け孔202にモータ112の回転軸を取り付けることによって、蛍光体ホイール211が回転駆動される蛍光体ホイール装置10として構成される。 In this way, the phosphor ring 208 is arranged so that its inner peripheral edge 208b abuts on the positioning pin 502, as shown in FIG. 11A. As a result, the phosphor ring 208 is arranged at a predetermined position on the adhesive layer 205 formed on the reflective film layer 204 of the substrate 201 (a region having a length P2 or more and P1 or less in the radial direction from the center O2 of the substrate 201). Will be done. After the phosphor ring 208 is arranged, the adhesive is cured by heat, and the phosphor ring 208 is adhered and fixed to the substrate 201 to form the phosphor wheel 211. That is, the phosphor wheel 211 is composed of a substrate 201, a reflective film layer 204, an adhesive layer 205, and a phosphor ring 208 which is a phosphor layer. Then, by attaching the rotation shaft of the motor 112 to the mounting hole 202 of the phosphor wheel 211, the phosphor wheel 211 is rotationally driven to be configured as the phosphor wheel device 10.

なお、実施の形態2では、開口部203は3つ設けられているが、これに限定されず、開口部203は少なくとも3つあればよく、従って、4つ以上の開口部203を設ける構成としてもよい。開口部203の位置も、蛍光体ホイール211の回転バランスがとれるような位置であれば良く、120°間隔に限定されない。 In the second embodiment, three openings 203 are provided, but the present invention is not limited to this, and at least three openings 203 may be provided. Therefore, as a configuration in which four or more openings 203 are provided. May be good. The position of the opening 203 may be any position as long as the rotation of the phosphor wheel 211 can be balanced, and is not limited to the 120 ° interval.

また、基板201の材料は放熱性の良い金属であればよく、アルミニウムには限定されない。アルミニウム以外の材料としては、例えばガラスやアルミナのようなセラミックス材料、銅やステンレスのような金属材料などがある。さらに、接着剤層205は、塗布用ノズルで形成する方法に代えて、スクリーン印刷により形成するようにしても良い。 Further, the material of the substrate 201 may be any metal having good heat dissipation, and is not limited to aluminum. Examples of materials other than aluminum include ceramic materials such as glass and alumina, and metal materials such as copper and stainless steel. Further, the adhesive layer 205 may be formed by screen printing instead of the method of forming with the coating nozzle.

[2−2]効果
実施の形態2に係る蛍光体ホイールの組み立てに当たっては、基板201に蛍光体リング208を接着する際に、まず、接着剤層205を設けた基板201を、基板201の開口部203に対応する位置決めピン502を設けた基台501に、開口部203に位置決めピン502を通して配置する。その後、蛍光体リング208の内周縁208bと、位置決めピン502が当接するように位置合わせし接着する。
[2-2] Effect In assembling the phosphor wheel according to the second embodiment, when the phosphor ring 208 is adhered to the substrate 201, first, the substrate 201 provided with the adhesive layer 205 is opened through the substrate 201. The positioning pin 502 is arranged through the opening 203 on the base 501 provided with the positioning pin 502 corresponding to the portion 203. After that, the inner peripheral edge 208b of the phosphor ring 208 is aligned and adhered so that the positioning pin 502 is in contact with the inner peripheral edge 208b.

上記のようにすることにより、基板201と蛍光体リング208が所定の位置で位置合わせた状態でそれらを接着することが可能となり、蛍光体層である蛍光体リング208と基板201とを接着する際の位置合わせ精度の向上が図れる。これにより、基板201と蛍光体リング208の回転中心が合うことになり、回転時のバランスが調整された状態で、接着することが可能となる。 By doing so, the substrate 201 and the phosphor ring 208 can be adhered to each other in a state of being aligned at a predetermined position, and the phosphor layer 208 and the substrate 201 are adhered to each other. The alignment accuracy can be improved. As a result, the center of rotation of the substrate 201 and the phosphor ring 208 are aligned with each other, and it is possible to bond the substrate 201 with the balance during rotation adjusted.

[3−1]蛍光体ホイールを用いた光源装置
図12は実施の形態1に係る蛍光体ホイール111を備えた光源装置3の構成を示す図である。実施の形態2の蛍光体ホイール211を用いても光源装置3を構成できるが、ここでは便宜上、実施の形態1の蛍光体ホイール111を用いて説明する。従って、蛍光体ホイール装置1は、蛍光体ホイール111と、これを回転駆動するモータ112とから構成される。
[3-1] Light Source Device Using Phosphor Wheel FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a light source device 3 provided with the phosphor wheel 111 according to the first embodiment. Although the light source device 3 can be configured by using the phosphor wheel 211 of the second embodiment, the phosphor wheel 111 of the first embodiment will be described here for convenience. Therefore, the phosphor wheel device 1 includes a phosphor wheel 111 and a motor 112 that rotationally drives the phosphor wheel 111.

複数の第1のレーザ302から出射される光は、各第1のレーザ302の出射側に配置されたコリメータレンズ303により平行光化される。コリメータレンズ303の出射側には、複数のコリメータレンズ303から出射される第1のレーザ302の光をまとめて、光束幅を小さくする凸レンズ304を備える。また、凸レンズ304は、コリメータレンズ303を通過した状態で発生している第1のレーザ302から出射された光の光束の粗密を解消する機能も備えている。凸レンズ304で光束幅を小さくされた出射光は、凸レンズ304の出射側に位置する拡散板305に入射する。拡散板305では、凸レンズ304で解消しきれなかった光束の粗密を解消する。ここで、第1のレーザ302は、励起光源の一例である。 The light emitted from the plurality of first lasers 302 is collimated by the collimator lens 303 arranged on the emitting side of each of the first lasers 302. On the exit side of the collimator lens 303, a convex lens 304 that collects the light of the first laser 302 emitted from the plurality of collimator lenses 303 and reduces the luminous flux width is provided. Further, the convex lens 304 also has a function of eliminating the density of the light flux emitted from the first laser 302 generated in the state of passing through the collimator lens 303. The emitted light whose luminous flux width is reduced by the convex lens 304 is incident on the diffuser plate 305 located on the exit side of the convex lens 304. The diffuser plate 305 eliminates the density of the luminous flux that could not be eliminated by the convex lens 304. Here, the first laser 302 is an example of an excitation light source.

拡散板305から出射された光は、凹レンズ306に入射する。凹レンズ306は、拡散板305から入射した光を平行光化する。 The light emitted from the diffuser plate 305 enters the concave lens 306. The concave lens 306 converts the light incident from the diffuser plate 305 into parallel light.

凹レンズ306を出射した平行光化された光は、光軸に対して45度の角度で出射側に配置されたダイクロイックミラー307に入射する。ダイクロイックミラー307は、第1のレーザ302の出射光の波長域の光を透過し、後述する蛍光体ホイール111からの蛍光の波長域の光を反射する特性を有している。したがって、ダイクロイックミラー307に入射した凹レンズ306からの光は透過し、複数の凸レンズ308、309へ順に入射することで、光束が収束され、蛍光体ホイール111に入射する。 The parallelized light emitted from the concave lens 306 is incident on the dichroic mirror 307 arranged on the exit side at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis. The dichroic mirror 307 has a property of transmitting light in the wavelength range of the emitted light of the first laser 302 and reflecting light in the wavelength range of fluorescence from the phosphor wheel 111, which will be described later. Therefore, the light from the concave lens 306 incident on the dichroic mirror 307 is transmitted, and by sequentially incident on the plurality of convex lenses 308 and 309, the luminous flux is converged and incident on the phosphor wheel 111.

蛍光体ホイール111は、蛍光体層である蛍光体リング108が凸レンズ308、309に対向するように配置されている。併せて、蛍光体ホイール111は、図6Aに示す通り、蛍光体ホイール111の回転中心から長さが等しい円周上に、蛍光体層である蛍光体リング108を有している。蛍光体リング108は、蛍光体ホイール111の回転に伴い、時系列に凸レンズ308、309で収束された第1のレーザ302の光が照射される。ここで、コリメータレンズ303、凸レンズ304、拡散板305、凹レンズ306、ダイクロイックミラー307、凸レンズ308、309は、導光光学系の一例である。 The phosphor wheel 111 is arranged so that the phosphor ring 108, which is a phosphor layer, faces the convex lenses 308 and 309. At the same time, as shown in FIG. 6A, the phosphor wheel 111 has a phosphor ring 108 which is a phosphor layer on a circumference having the same length from the center of rotation of the phosphor wheel 111. The phosphor ring 108 is irradiated with the light of the first laser 302 converged by the convex lenses 308 and 309 in time series as the phosphor wheel 111 rotates. Here, the collimator lens 303, the convex lens 304, the diffuser plate 305, the concave lens 306, the dichroic mirror 307, and the convex lenses 308 and 309 are examples of the light guide optical system.

蛍光体層である蛍光体リング108に入射した第1のレーザ302からの励起光は、蛍光体層内の蛍光体粒子109を励起する。励起された蛍光体粒子109は第1のレーザ302の波長とは異なる波長域の蛍光を凸レンズ309側へ出射する。凸レンズ309に入射した蛍光は、凸レンズ308側へ出射後、凸レンズ308に入射し、平行光化され、ダイクロイックミラー307側へ出射後、ダイクロイックミラー307に入射する。 The excitation light from the first laser 302 incident on the phosphor ring 108, which is the phosphor layer, excites the phosphor particles 109 in the phosphor layer. The excited phosphor particles 109 emit fluorescence in a wavelength range different from the wavelength of the first laser 302 toward the convex lens 309. The fluorescence incident on the convex lens 309 is emitted to the convex lens 308 side, then is incident on the convex lens 308, is collimated, is emitted to the dichroic mirror 307 side, and is incident on the dichroic mirror 307.

ダイクロイックミラー307は、前述の通り、蛍光の光軸に対して45度の角度で配置されており、第1のレーザ302の出射光の波長域の光を透過し、蛍光体ホイール111からの蛍光の波長域の光を反射する特性を有している。したがって、ダイクロイックミラー307に入射した蛍光は、その進行方向が90度曲げられる。 As described above, the dichroic mirror 307 is arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of fluorescence, transmits light in the wavelength range of the emitted light of the first laser 302, and fluoresces from the phosphor wheel 111. It has the property of reflecting light in the wavelength range of. Therefore, the fluorescence incident on the dichroic mirror 307 is bent 90 degrees in the traveling direction.

次に、複数の第2のレーザ322から出射された光は、各第2のレーザ322の出射側に配置されたコリメータレンズ323により平行光化される。コリメータレンズ323の出射側には、複数のコリメータレンズ323から出射される第2のレーザ322の光をまとめて、光束幅を小さくする凸レンズ324を備える。また、凸レンズ324は、コリメータレンズ323を通過した状態で発生している第2のレーザ322から出射された光の光束の粗密を解消する機能も備えている。凸レンズ324で光束幅を小さくされた出射光は、凸レンズ324の出射側に位置する拡散板325に入射する。拡散板325では、凸レンズ324で解消しきれなかった光束の粗密を解消する。 Next, the light emitted from the plurality of second lasers 322 is collimated by the collimator lens 323 arranged on the emitting side of each of the second lasers 322. On the exit side of the collimator lens 323, a convex lens 324 that collects the light of the second laser 322 emitted from the plurality of collimator lenses 323 and reduces the luminous flux width is provided. Further, the convex lens 324 also has a function of eliminating the density of the light flux emitted from the second laser 322 generated in the state of passing through the collimator lens 323. The emitted light whose luminous flux width is reduced by the convex lens 324 is incident on the diffuser plate 325 located on the emission side of the convex lens 324. The diffuser plate 325 eliminates the density of the luminous flux that could not be eliminated by the convex lens 324.

拡散板325から出射された光は、凹レンズ326に入射する。凹レンズ326は、拡散板325から入射した光を平行光化する。 The light emitted from the diffuser plate 325 is incident on the concave lens 326. The concave lens 326 converts the light incident from the diffuser plate 325 into parallel light.

凹レンズ326を出射した平行光化された光は、光軸に対して45度の角度で出射側に配置されたダイクロイックミラー307に、蛍光体ホイール111から出射した蛍光とは90度異なる方向から入射する。ダイクロイックミラー307は、第2のレーザ322の出射光の波長域の光を透過し、蛍光体ホイール111からの蛍光の波長域の光を反射する特性を有している。したがって、ダイクロイックミラー307に入射した凹レンズ326からの光を透過する。その結果、蛍光体ホイール111から出射した蛍光と、第2のレーザ322から出射した光は、同一の方向へ出射する。 The parallel light emitted from the concave lens 326 is incident on the dichroic mirror 307 arranged on the exit side at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis from a direction 90 degrees different from the fluorescence emitted from the phosphor wheel 111. do. The dichroic mirror 307 has a property of transmitting light in the wavelength range of the emitted light of the second laser 322 and reflecting light in the wavelength range of fluorescence from the phosphor wheel 111. Therefore, the light from the concave lens 326 incident on the dichroic mirror 307 is transmitted. As a result, the fluorescence emitted from the phosphor wheel 111 and the light emitted from the second laser 322 are emitted in the same direction.

蛍光体ホイール111からの蛍光と、第2のレーザ322からのレーザ光は、凸レンズ310で収束され、光均一化手段であるロッドインテグレータ311に入射する。ロッドインテグレータ311を出射した光の強度分布は均一化されている。 The fluorescence from the phosphor wheel 111 and the laser light from the second laser 322 are converged by the convex lens 310 and incident on the rod integrator 311 which is a light equalizing means. The intensity distribution of the light emitted from the rod integrator 311 is uniform.

ここで、第2のレーザ322の出射する光は、青色の波長域の光であり、第1のレーザ302の出射する光は、紫外から青色の波長域の光である。また、蛍光体ホイール111の蛍光体リング108に含まれる蛍光体粒子109は、第1のレーザ302の波長域の光で励起され、緑色と赤色の両波長域を含んだ黄色の蛍光を出射する。 Here, the light emitted by the second laser 322 is light in the blue wavelength region, and the light emitted by the first laser 302 is light in the ultraviolet to blue wavelength region. Further, the phosphor particles 109 contained in the phosphor ring 108 of the phosphor wheel 111 are excited by light in the wavelength region of the first laser 302, and emit yellow fluorescence including both green and red wavelength regions. ..

上記の構成により、光源装置3のロッドインテグレータ311からは、強度分布が均一化された白色の光が出射する。 With the above configuration, white light having a uniform intensity distribution is emitted from the rod integrator 311 of the light source device 3.

[3−2]蛍光体ホイールを用いた光源装置を備えた投写型映像表示装置
図13は、実施の形態1に係る光源装置3を備えた投写型映像表示装置の構成を示す図である。
[3-2] Projection-type image display device including a light source device using a phosphor wheel FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a projection-type image display device including the light source device 3 according to the first embodiment.

当該投写型映像表示装置は、図12を用いて説明した光源装置3を備えている。光源装置3の詳細に関しては、その重複説明は省略して、ロッドインテグレータ311を出射した白色光の挙動と投写型映像表示装置の構成につき説明する。 The projection type image display device includes the light source device 3 described with reference to FIG. Regarding the details of the light source device 3, the overlapping description will be omitted, and the behavior of the white light emitted from the rod integrator 311 and the configuration of the projection type image display device will be described.

まず、ロッドインテグレータ311を出射した白色光は、3枚のレンズ331、332、333で構成されたリレーレンズ系にて、後述するDMD(Digital Micromirror Device)338、339、340に、ロッドインテグレータ311の出射面を写像する。 First, the white light emitted from the rod integrator 311 is a relay lens system composed of three lenses 331, 332, and 333. Map the exit surface.

リレーレンズ系を構成するレンズ331、332、333を通過した光は、2つの硝子ブロックの間に微小ギャップ335を設けた全反射プリズム334に入射する。全反射プリズム334に入射した光は、前述した微小ギャップ335で反射し、3つの硝子ブロックで構成されたカラープリズム336に入射する。カラープリズム336は、第1の硝子ブロックと第2の硝子ブロックの間に微小ギャップ337と第1のガラスブロック側に青色の波長域の光を反射するダイクロイック面を有している。 The light that has passed through the lenses 331, 332, and 333 that form the relay lens system is incident on the total reflection prism 334 that has a minute gap 335 between the two glass blocks. The light incident on the total reflection prism 334 is reflected by the above-mentioned minute gap 335 and is incident on the color prism 336 composed of three glass blocks. The color prism 336 has a minute gap 337 between the first glass block and the second glass block and a dichroic surface that reflects light in the blue wavelength region on the side of the first glass block.

全反射プリズム334から、カラープリズム336に入射した白色光のうち、青色波長域の光は、カラープリズムの微小ギャップ337の前側の第1のガラスブロックに設けられた青色領域を反射するダイクロイック面で反射し、カラープリズム336と全反射プリズム334の間に設けられたギャップで全反射し、光の進行方向を変えて、青色用のDMD338に入射する。 Of the white light incident on the color prism 336 from the total reflection prism 334, the light in the blue wavelength region is a dichroic surface that reflects the blue region provided in the first glass block on the front side of the minute gap 337 of the color prism. It reflects and is totally reflected by the gap provided between the color prism 336 and the total reflection prism 334, changes the traveling direction of the light, and is incident on the DMD 338 for blue.

続いて、カラープリズムの微小ギャップ337を通過した赤色と緑色領域の両方の領域の光を含む黄色の光は、カラープリズム336の第2のガラスブロックと第3のガラスブロックの境界面に設けられた、赤色の波長域の光を反射し、緑色の波長域の光を透過するダイクロイック面で、赤色光と緑色光に分離され、赤色光は反射し、第2のガラスブロックに、緑色光は透過し第3のガラスブロックに入射する。 Subsequently, yellow light including light in both the red and green regions that have passed through the minute gap 337 of the color prism is provided at the interface between the second glass block and the third glass block of the color prism 336. In addition, the dichroic surface that reflects light in the red wavelength range and transmits light in the green wavelength range is separated into red light and green light, the red light is reflected, and the green light is on the second glass block. It is transmitted and incident on the third glass block.

第2のガラスブロックと第3のガラスブロックの界面で反射した赤色光は、第2のガラスブロックと第1のガラスブロックの間の設けられた微小ギャップ337に、全反射以上の角度で入射することで反射し、赤色用のDMD339に入射する。 The red light reflected at the interface between the second glass block and the third glass block is incident on the minute gap 337 provided between the second glass block and the first glass block at an angle equal to or greater than total reflection. It is reflected by this and is incident on the DMD339 for red.

第3のガラスブロックに入射した緑色光はそのまま直進し、緑色用のDMD340に入射する。 The green light incident on the third glass block goes straight as it is, and is incident on the DMD340 for green.

3枚のDMD338、339、340は、図示されない映像回路によって駆動され、画像情報に対応して各画素のON/OFFが切り替わり反射方向が変わる。 The three DMDs 338, 339, and 340 are driven by a video circuit (not shown), and the ON / OFF of each pixel is switched according to the image information to change the reflection direction.

三枚のDMD338、339、340のONの画素からの光は、前述した経路を逆に通り、カラープリズム336で合成され、白色光となって、全反射プリズム334に入射する。全反射プリズム334に入射した光は、全反射プリズム334の微小ギャップ335に全反射角以下の角度で入射し、そのまま透過して、投写レンズ341によって、図示していないスクリーンに拡大投写される。 The light from the ON pixels of the three DMD 338, 339, 340 passes through the above-mentioned path in the reverse direction, is combined by the color prism 336, becomes white light, and is incident on the total reflection prism 334. The light incident on the total reflection prism 334 is incident on the minute gap 335 of the total reflection prism 334 at an angle equal to or less than the total reflection angle, is transmitted as it is, and is magnified and projected onto a screen (not shown) by the projection lens 341.

本開示は、投写型映像表示装置の照明装置に適用可能である。 The present disclosure is applicable to a lighting device of a projection type image display device.

1,10 蛍光体ホイール装置
101,201 基板
102,202 取付け孔
103 切欠部
103a 内側縁(縁)
104,204 増反射膜層
105,205 接着剤層
106,206 樹脂シリコーン
107,207 含有粒子
108,208 蛍光体リング
109,209 蛍光体粒子
110,210 バインダ
111,211 蛍光体ホイール
112 モータ
203 開口部
203a 外側縁(縁)
3 光源装置
302 第1のレーザ
303 コリメータレンズ
304 凸レンズ
305 拡散板
306 凹レンズ
307 ダイクロイックミラー
308,309,310 凸レンズ
311 ロッドインテグレータ
322 第2のレーザ
323 コリメータレンズ
324 凸レンズ
325 拡散板
326 凹レンズ
331,332,333 レンズ
338,339,340 DMD
334 全反射プリズム
335,337 微小ギャップ
336 カラープリズム
341 投写レンズ
500 位置決め用治具
501 基台
502 位置決めピン
D1,D2 接着剤層の半径方向の幅(幅)
P1 外周縁の半径(半径)
P2 内周縁の半径(半径)
P3 蛍光体リングの半径方向の幅(幅)
R1 最短の長さ(長さ)
R2 最長の長さ(長さ)
1,10 Fluorescent wheel device 101,201 Board 102,202 Mounting hole 103 Notch 103a Inner edge (edge)
104,204 Anti-reflective film layer 105, 205 Adhesive layer 106, 206 Resin silicone 107, 207 Containing particles 108, 208 Fluorescent ring 109, 209 Fluorescent particles 110, 210 Binder 111,211 Fluorescent wheel 112 Motor 203 Opening 203a Outer edge (edge)
3 Light source device 302 First laser 303 Collimator lens 304 Convex lens 305 Diffuse plate 306 Concave lens 307 Dichroic mirror 308, 309, 310 Convex lens 311 Rod integrator 322 Second laser 323 Collimator lens 324 Convex lens 325 Diffuse plate 332 Lens 338, 339, 340 DMD
334 Total reflection prism 335, 337 Micro gap 336 Color prism 341 Projection lens 500 Positioning jig 501 Base 502 Positioning pin D1, D2 Radial width (width) of adhesive layer
Radius of the outer periphery of P1 (radius)
Radius of the inner periphery of P2 (radius)
Radial width (width) of P3 phosphor ring
R1 Shortest length (length)
R2 longest length (length)

Claims (4)

円盤状の基板と、この基板に接着固定される蛍光体リングと、からなる蛍光体ホイールであって、
前記基板の周縁部には少なくとも3箇所に切欠部もしくは開口部が設けられており、前記基板の中心から前記切欠部もしくは開口部の縁までの最短の長さと、前記蛍光体リングの外周縁の半径とが略一致する、蛍光体ホイール。
A phosphor wheel consisting of a disk-shaped substrate and a phosphor ring that is adhered and fixed to this substrate.
The peripheral edge of the substrate is provided with at least three notches or openings, the shortest length from the center of the substrate to the edge of the notch or opening, and the outer peripheral edge of the phosphor ring. A fluorescent wheel with a radius that is approximately the same.
円盤状の基板と、この基板に接着固定される蛍光体リングと、からなる蛍光体ホイールであって、
前記基板には円周方向に沿って少なくとも3箇所に開口部が設けられており、前記基板の中心から前記開口部の縁までの最長の長さと、前記蛍光体リングの内周縁の半径とが略一致する、蛍光体ホイール。
A phosphor wheel consisting of a disk-shaped substrate and a phosphor ring that is adhered and fixed to this substrate.
The substrate is provided with openings at at least three locations along the circumferential direction, and the longest length from the center of the substrate to the edge of the openings and the radius of the inner peripheral edge of the phosphor ring are defined. Fluorescent wheel that almost matches.
励起光源と、
前記励起光源からの出射光を導光する導光光学系と、
請求項1または2に記載の蛍光体ホイールと、を備え、
前記導光光学系からの励起光が、前記蛍光体ホイールの蛍光体リングに照射されることにより蛍光を発光する、光源装置。
Excitation light source and
A light guide optical system that guides the emitted light from the excitation light source,
The phosphor wheel according to claim 1 or 2 is provided.
A light source device that emits fluorescence by irradiating the phosphor ring of the phosphor wheel with excitation light from the light guide optical system.
請求項3に記載の光源装置を備えた投写型映像表示装置。 A projection type image display device including the light source device according to claim 3.
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