JP7797864B2 - display device - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置に関する。 The present invention relates to a display device.
立体画像の表示装置として、量子ドットブロックを三次元的に組み合わせ、紫外光を照射する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a display device for stereoscopic images, a configuration has been proposed in which quantum dot blocks are combined three-dimensionally and irradiated with ultraviolet light (see, for example, Patent Document 1).
上述の先行技術では、量子ドットブロックに照射する紫外光の照射位置の制御について触れていない。意図した立体画像を精度良く表示するためには、照射位置を適切に制御することが好ましい。 The above-mentioned prior art does not mention controlling the irradiation position of the ultraviolet light irradiated onto the quantum dot block. In order to accurately display the intended three-dimensional image, it is preferable to appropriately control the irradiation position.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、立体画像の表示精度を向上させる技術を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide technology that improves the display accuracy of stereoscopic images.
本発明のある態様の表示装置は、複数の積層体を第1面から第2面に向けて積層させた表示体であって、複数の積層体のそれぞれが、蛍光体を含有する蛍光層と、蛍光体を含有しない分離層とを含む表示体と、表示体に入射して蛍光体を励起する励起光を、表示体内における励起光の集光位置を変化させて照射する照射部と、を備える。 A display device according to one embodiment of the present invention comprises a display element in which multiple laminates are stacked from a first surface to a second surface, each of the multiple laminates including a fluorescent layer containing a phosphor and a separation layer not containing a phosphor; and an irradiation unit that irradiates the display element with excitation light that is incident on the display element and excites the phosphor, changing the focusing position of the excitation light within the display element.
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 In addition, any combination of the above components, or any mutual substitution of the components or expressions of the present invention between methods, devices, systems, etc., are also valid aspects of the present invention.
本発明によれば、立体画像の表示精度を向上できる。 This invention can improve the display accuracy of stereoscopic images.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。かかる実施の形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、図面において、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。説明の理解を助けるため、各図面における各構成要素の寸法比は、必ずしも実際の寸法比と一致しない。 Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. Specific numerical values and other information shown in these embodiments are merely examples intended to facilitate understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. Elements not directly related to the present invention are not shown in the drawings. To facilitate understanding of the explanation, the dimensional ratios of the components in each drawing do not necessarily correspond to the actual dimensional ratios.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る表示装置10の構成を模式的に示す図である。表示装置10は、表示体12と、照射部16と、制御部18とを備える。表示装置10は、いわゆるボリュームディスプレイであり、表示体12の内部に立体像Sを描画するよう構成される。
(First embodiment)
1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a display device 10 according to a first embodiment. The display device 10 includes a display body 12, an irradiation unit 16, and a control unit 18. The display device 10 is a so-called volume display, and is configured to render a three-dimensional image S inside the display body 12.
表示体12は、第1面13および第2面14を有し、第1面13から第2面14に向けてz方向に積層される複数の積層体30を含む。複数の積層体30のそれぞれは、第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33を有する。表示体12は、第1蛍光層31、第2蛍光層32、第3蛍光層33、第1蛍光層31、第2蛍光層32、第3蛍光層33、・・・のように、複数の蛍光層が順に積層された構造を有する。例えば、複数の第2蛍光層32は、複数の第1蛍光層31と交互に配置され、複数の第3蛍光層33は、複数の第1蛍光層31および複数の第2蛍光層32と交互に配置される。 The display body 12 has a first surface 13 and a second surface 14, and includes multiple laminates 30 stacked in the z-direction from the first surface 13 to the second surface 14. Each of the multiple laminates 30 has a first fluorescent layer 31, a second fluorescent layer 32, and a third fluorescent layer 33. The display body 12 has a structure in which multiple fluorescent layers are stacked in order, such as the first fluorescent layer 31, the second fluorescent layer 32, the third fluorescent layer 33, the first fluorescent layer 31, the second fluorescent layer 32, the third fluorescent layer 33, ... For example, the multiple second fluorescent layers 32 are arranged alternately with the multiple first fluorescent layers 31, and the multiple third fluorescent layers 33 are arranged alternately with the multiple first fluorescent layers 31 and the multiple second fluorescent layers 32.
第1蛍光層31は、可視域の発光波長を有する第1蛍光体を含有する蛍光層であり、例えば、発光色が赤色(R)である第1蛍光体を含む。第2蛍光層32は、第1蛍光体とは異なる可視域の発光波長を有する第2蛍光体を含有する蛍光層であり、例えば、発光色が緑色(G)である第2蛍光体を含む。第3蛍光層33は、第1蛍光体および第2蛍光体とは異なる可視域の発光波長を有する第3蛍光体を含有する蛍光層であり、例えば、発光色が青色(B)である第3蛍光体を含む。 The first fluorescent layer 31 is a fluorescent layer containing a first phosphor with an emission wavelength in the visible range, for example, a first phosphor with an emission color of red (R). The second fluorescent layer 32 is a fluorescent layer containing a second phosphor with an emission wavelength in the visible range different from that of the first phosphor, for example, a second phosphor with an emission color of green (G). The third fluorescent layer 33 is a fluorescent layer containing a third phosphor with an emission wavelength in the visible range different from that of the first and second phosphors, for example, a third phosphor with an emission color of blue (B).
第1蛍光体、第2蛍光体および第3蛍光体の材料は特に問わないが、例えば、量子ドット蛍光体を用いることができる。量子ドット蛍光体を用いることで、第1蛍光体、第2蛍光体および第3蛍光体の励起波長を共通化し、第1蛍光体、第2蛍光体および第3蛍光体のそれぞれの発光波長(つまり発光色)を異ならせることができる。蛍光体の一例として、ハロゲン化セシウム鉛ペロブスカイト(CsPbX3、Xはハロゲンであり、Cl,Br,Iのいずれか、または、これらの混合)のナノ結晶粒子を用いることができ、励起波長を300nm~400nmの紫外光とし、RGBの発光波長を得ることができる。 The materials for the first phosphor, the second phosphor, and the third phosphor are not particularly limited, but for example, quantum dot phosphors can be used. By using quantum dot phosphors, the first phosphor, the second phosphor, and the third phosphor can share a common excitation wavelength, and the emission wavelengths (i.e., emission colors) of the first phosphor, the second phosphor, and the third phosphor can be made different. As an example of a phosphor, nanocrystalline particles of cesium lead halide perovskite (CsPbX 3 , where X is a halogen and is either Cl, Br, or I, or a mixture thereof) can be used, and the excitation wavelength is set to ultraviolet light of 300 nm to 400 nm, and RGB emission wavelengths can be obtained.
第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33の母材は、可視光に対して透明な材料で構成され、樹脂材料やガラス材料で構成される。透明な母材に蛍光体を混ぜることで、第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33のそれぞれを形成することができ、第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33を順に積層することで、表示体12を形成できる。 The base material of the first fluorescent layer 31, second fluorescent layer 32, and third fluorescent layer 33 is made of a material that is transparent to visible light, such as a resin material or a glass material. The first fluorescent layer 31, second fluorescent layer 32, and third fluorescent layer 33 can each be formed by mixing a phosphor into the transparent base material, and the display 12 can be formed by stacking the first fluorescent layer 31, second fluorescent layer 32, and third fluorescent layer 33 in order.
表示体12は、全体が中実な柱形状となるように構成され、円柱形状、多角柱形状または直方体形状となるように構成される。表示体12は、表示体12の内部を外から透視できるように表示体12の表面が鏡面仕上げとなるように構成される。表示体12は、複数の蛍光層31,32,33の界面が視認不可または視認困難となるように、複数の蛍光層31,32,33が一体となるように形成される。 The display body 12 is configured so that the entire body has a solid columnar shape, and can be configured to have a cylindrical, polygonal prism, or rectangular parallelepiped shape. The display body 12 is configured so that the surface of the display body 12 has a mirror finish so that the interior of the display body 12 can be seen from the outside. The display body 12 is formed so that the multiple fluorescent layers 31, 32, and 33 are integrated together so that the interfaces between the multiple fluorescent layers 31, 32, and 33 are invisible or difficult to see.
表示体12の大きさは特に限られないが、例えば、積層方向(z方向)のサイズを100mm~1000mm程度とし、積層方向に直交する方向(x方向およびy方向)のサイズを100mm~1000mm程度とすることができる。複数の蛍光層31,32,33のそれぞれの厚さは、例えば、10μm~10mm程度とすることができる。一例として、表示体12のx,y,z方向のサイズを200mmとし、複数の蛍光層31,32,33のそれぞれの厚さを200μmとすることができる。 The size of the display body 12 is not particularly limited, but for example, the size in the stacking direction (z direction) can be approximately 100 mm to 1000 mm, and the size in the directions perpendicular to the stacking direction (x direction and y direction) can be approximately 100 mm to 1000 mm. The thickness of each of the multiple fluorescent layers 31, 32, 33 can be, for example, approximately 10 μm to 10 mm. As an example, the size of the display body 12 in the x, y, and z directions can be 200 mm, and the thickness of each of the multiple fluorescent layers 31, 32, 33 can be 200 μm.
照射部16は、蛍光体を励起する励起光20を表示体12に照射する。励起光20は、表示体12の第1面13に入射し、表示体12の内部において励起光20の集光位置24が経時的に変化するように表示体12に照射される。照射部16は、光源40と、集光レンズ42と、レンズ駆動機構44と、ミラー46と、ミラー駆動機構48とを含む。 The irradiation unit 16 irradiates the display 12 with excitation light 20 that excites the phosphor. The excitation light 20 is incident on the first surface 13 of the display 12 and is irradiated onto the display 12 so that the focusing position 24 of the excitation light 20 changes over time inside the display 12. The irradiation unit 16 includes a light source 40, a focusing lens 42, a lens driving mechanism 44, a mirror 46, and a mirror driving mechanism 48.
光源40は、第1蛍光体、第2蛍光体および第3蛍光体を励起するための励起光20を生成する。光源40は、励起光20として、中心波長が300nm~400nmの範囲に含まれる紫外光を生成する。光源40の種類は問わないが、例えば、窒化ガリウム(GaN)系の半導体レーザまたは半導体LED(Light Emitting Diode)を光源40として用いることができる。 The light source 40 generates excitation light 20 for exciting the first phosphor, the second phosphor, and the third phosphor. The light source 40 generates ultraviolet light with a central wavelength in the range of 300 nm to 400 nm as the excitation light 20. Any type of light source 40 can be used, but for example, a gallium nitride (GaN) semiconductor laser or a semiconductor light-emitting diode (LED) can be used as the light source 40.
集光レンズ42は、光源40により生成された励起光20を表示体12の内部に向けて集光させる。レンズ駆動機構44は、集光レンズ42の位置を光軸方向Aに変化させるよう構成される。レンズ駆動機構44は、集光レンズ42の位置を変化させることにより、励起光20の集光位置24を変化させる。レンズ駆動機構44は、励起光20の照射方向における集光位置24を可変にし、第1面13に交差する方向の集光位置24を可変にする。なお、集光レンズ42とレンズ駆動機構44の代わりに、焦点可変レンズを用いて、第1面13に交差する方向の集光位置24を可変にしてもよい。 The condensing lens 42 condenses the excitation light 20 generated by the light source 40 toward the inside of the display body 12. The lens driving mechanism 44 is configured to change the position of the condensing lens 42 in the optical axis direction A. The lens driving mechanism 44 changes the focusing position 24 of the excitation light 20 by changing the position of the condensing lens 42. The lens driving mechanism 44 varies the focusing position 24 in the irradiation direction of the excitation light 20, and also varies the focusing position 24 in a direction intersecting with the first surface 13. Note that a variable focus lens may be used instead of the condensing lens 42 and lens driving mechanism 44 to vary the focusing position 24 in a direction intersecting with the first surface 13.
ミラー46は、集光レンズ42を通過した励起光20を表示体12に向けて反射させる。ミラー46は、励起光20が第1面13に入射するように励起光20を反射させる。ミラー駆動機構48は、ミラー46の向きを変化させるよう構成される。ミラー駆動機構48は、ミラー46の向きを2軸で可変とするよう構成され、ミラー46にて反射された励起光20の集光位置24を第1面13に沿った方向(x方向およびy方向)に変化させる。図示する例では、1枚のミラー46を用いているが、x方向に走査するための第1ミラーと、y方向に走査するための第2ミラーとを組み合わせてもよい。 The mirror 46 reflects the excitation light 20 that has passed through the condensing lens 42 toward the display 12. The mirror 46 reflects the excitation light 20 so that it is incident on the first surface 13. The mirror driving mechanism 48 is configured to change the orientation of the mirror 46. The mirror driving mechanism 48 is configured to change the orientation of the mirror 46 along two axes, and changes the focusing position 24 of the excitation light 20 reflected by the mirror 46 in directions along the first surface 13 (x direction and y direction). In the example shown in the figure, a single mirror 46 is used, but a first mirror for scanning in the x direction and a second mirror for scanning in the y direction may also be combined.
励起光20の集光位置24における光強度は、表示体12に含まれる蛍光体の自然放射増幅光(ASE;Amplified Spontaneous Emission)の閾値以上となるように設定され、例えば、自然放射増幅光の閾値(ASE閾値)の1.3倍以上1.5倍以下に設定される。自然放射増幅光(ASE)は、スーパールミネッセンスとも呼ばれ、励起光により蛍光体において反転分布が生成され、蛍光体の発光強度が増幅する現象のことをいう。自然放射増幅光の閾値(ASE閾値)は、ASEを生じさせるための励起光の最低光強度に相当する。 The light intensity of the excitation light 20 at the focused position 24 is set to be equal to or greater than the amplified spontaneous emission (ASE) threshold of the phosphor contained in the display 12, for example, 1.3 to 1.5 times the amplified spontaneous emission threshold (ASE threshold). Amplified spontaneous emission (ASE), also known as superluminescence, is a phenomenon in which excitation light generates a population inversion in the phosphor, amplifying the phosphor's luminescence intensity. The amplified spontaneous emission threshold (ASE threshold) corresponds to the minimum light intensity of the excitation light required to generate ASE.
図2は、蛍光体の励起光強度と発光強度の関係を模式的に示すグラフであり、蛍光体がハロゲン化セシウム鉛ペロブスカイトのナノ結晶である場合の一例を示す。蛍光体に照射される励起光の光強度がASE閾値(図2では0.45mJ/cm2)以上になると、励起光強度に対する発光強度の割合(傾き)が増加する。集光位置24における励起光強度をASE閾値以上とすることで、集光位置24における蛍光体の発光強度をより高めることができる。一方、集光位置24とは異なる箇所の励起光強度をASE閾値未満とすることで、集光位置24とは異なる箇所の蛍光体の発光強度を下げることができ、集光位置24とのコントラスト比を高めることができる。 Figure 2 is a graph schematically showing the relationship between excitation light intensity and emission intensity of a phosphor, showing an example in which the phosphor is a cesium lead halide perovskite nanocrystal. When the light intensity of the excitation light irradiated onto the phosphor exceeds the ASE threshold (0.45 mJ/ cm2 in Figure 2), the ratio (slope) of emission intensity to excitation light intensity increases. By setting the excitation light intensity at the focusing position 24 to be equal to or greater than the ASE threshold, the emission intensity of the phosphor at the focusing position 24 can be further increased. On the other hand, by setting the excitation light intensity at a location other than the focusing position 24 below the ASE threshold, the emission intensity of the phosphor at a location other than the focusing position 24 can be reduced, thereby increasing the contrast ratio with the focusing position 24.
図3は、蛍光層の厚さと励起光20のレイリー長Zrの関係を模式的に示す図である。図3は、第1蛍光層31に励起光20の集光位置24が一致する状態を示している。励起光20は、集光位置24において最小のビーム半径w0を有し、集光位置24から離れるにつれてビーム半径が拡がるように構成される。レイリー長Zrは、集光位置24から励起光20のビーム半径が√2倍に拡がる位置28までの距離であり、Zr=πw0 2/λと表すことができる。ここで、λは励起光20の波長である。最小のビーム半径w0は、照射部16の光学系に依存し、例えば、1μm~30μm程度である。このとき、レイリー長Zrは、10μm~10mm程度である。 FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the relationship between the thickness of the fluorescent layer and the Rayleigh length Zr of the excitation light 20. FIG. 3 illustrates a state in which the focusing position 24 of the excitation light 20 coincides with the first fluorescent layer 31. The excitation light 20 has a minimum beam radius w0 at the focusing position 24, and the beam radius increases with increasing distance from the focusing position 24. The Rayleigh length Zr is the distance from the focusing position 24 to a position 28 where the beam radius of the excitation light 20 increases by √2, and can be expressed as Zr = πw02 /λ, where λ is the wavelength of the excitation light 20. The minimum beam radius w0 depends on the optical system of the irradiation unit 16 and is, for example, approximately 1 μm to 30 μm. In this case, the Rayleigh length Zr is approximately 10 μm to 10 mm.
レイリー長Zrの位置28では、ビーム半径が√2×w0になるため、ビーム強度が集光位置24の半分となる。集光位置24におけるビーム強度がASE閾値の1.3倍~1.5倍である場合、レイリー長Zrの位置28におけるビーム強度はASE閾値の0.65倍~0.75倍となり、ASEが生じなくなる。ここで、第1蛍光層31の厚さt1を励起光20のレイリー長Zrの2倍以上とすれば、第1蛍光層31の隣の蛍光層(第2蛍光層32および第3蛍光層33)におけるASEの発生を防ぐことができ、色にじみや描画コントラストの低下を抑制できる。 At position 28 of the Rayleigh length Zr, the beam radius is √2×w 0 , and the beam intensity is half that at position 24. When the beam intensity at position 24 is 1.3 to 1.5 times the ASE threshold, the beam intensity at position 28 of the Rayleigh length Zr is 0.65 to 0.75 times the ASE threshold, and ASE does not occur. Here, if the thickness t1 of the first fluorescent layer 31 is set to be at least twice the Rayleigh length Zr of the excitation light 20, it is possible to prevent ASE from occurring in the fluorescent layers (second fluorescent layer 32 and third fluorescent layer 33) adjacent to the first fluorescent layer 31, and it is possible to suppress color bleeding and a decrease in drawing contrast.
図3では、第1蛍光層31に励起光20の集光位置24が一致する場合を示しているが、励起光20の集光位置24が第2蛍光層32や第3蛍光層33に一致する場合も同様である。第2蛍光層32の厚さt2は、第2蛍光層32に励起光20の集光位置24が一致するときの励起光20のレイリー長Zrの2倍以上である。第3蛍光層33の厚さt3は、第3蛍光層33に励起光20の集光位置24が一致するときの励起光20のレイリー長Zrの2倍以上である。第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3の上限は特に問わないが、例えば、励起光20のレイリー長Zrの5倍以下、4倍以下または3倍以下である。 Figure 3 shows the case where the focusing position 24 of the excitation light 20 coincides with the first fluorescent layer 31, but the same applies when the focusing position 24 of the excitation light 20 coincides with the second fluorescent layer 32 or the third fluorescent layer 33. The thickness t2 of the second fluorescent layer 32 is at least twice the Rayleigh length Zr of the excitation light 20 when the focusing position 24 of the excitation light 20 coincides with the second fluorescent layer 32. The thickness t3 of the third fluorescent layer 33 is at least twice the Rayleigh length Zr of the excitation light 20 when the focusing position 24 of the excitation light 20 coincides with the third fluorescent layer 33. There are no particular upper limits to the thicknesses t1, t2, and t3 of the first fluorescent layer 31, second fluorescent layer 32, and third fluorescent layer 33, respectively, but they may be, for example, no more than five, four, or three times the Rayleigh length Zr of the excitation light 20.
第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3は、表示体12内のz方向の位置に応じて異なってもよく、例えば、第1面13からの距離に応じて異なってもよい。図1に示すように1枚の集光レンズ42の光軸方向Aの位置によって励起光20の集光位置24を変化させる場合、集光レンズ42の位置に応じて集光位置24におけるビーム径w0が変化する。具体的には、集光位置24が第1面13から離れるにつれて(つまり、集光位置24が第2面14に近づくにつれて)、集光位置24におけるビーム径w0が大きくなる。レイリー長Zrは、ビーム径w0の2乗に比例するため、集光位置24が第1面13から離れるにつれて、レイリー長Zrが大きくなる。このような集光位置24のz方向の位置に応じたレイリー長Zrの変化に合わせて、複数の第1蛍光層31、複数の第2蛍光層32および複数の3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3を異ならせてもよい。つまり、複数の第1蛍光層31、複数の第2蛍光層32および複数の3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3は、第1面13から離れるにつれて大きくなるように構成されてもよい。 The thicknesses t1, t2, and t3 of the first fluorescent layer 31, the second fluorescent layer 32, and the third fluorescent layer 33 may vary depending on the position in the z direction within the display body 12, for example, depending on the distance from the first surface 13. When the focusing position 24 of the excitation light 20 is changed depending on the position in the optical axis direction A of a single focusing lens 42 as shown in FIG. 1 , the beam diameter w0 at the focusing position 24 varies depending on the position of the focusing lens 42. Specifically, the beam diameter w0 at the focusing position 24 increases as the focusing position 24 moves away from the first surface 13 (i.e., as the focusing position 24 moves closer to the second surface 14). The Rayleigh length Zr is proportional to the square of the beam diameter w0 , and therefore, the Rayleigh length Zr increases as the focusing position 24 moves away from the first surface 13. The thicknesses t1, t2, t3 of the first fluorescent layers 31, the second fluorescent layers 32, and the third fluorescent layers 33 may be varied in accordance with the change in the Rayleigh length Zr depending on the position in the z direction of the focusing position 24. In other words, the thicknesses t1, t2, t3 of the first fluorescent layers 31, the second fluorescent layers 32, and the third fluorescent layers 33 may be configured to increase with increasing distance from the first surface 13.
図1に戻り、制御部18は、照射部16の動作を制御する。制御部18は、ハードウェア的には、コンピュータのCPUやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現される。制御部18により提供される各種機能は、ハードウェアおよびソフトウェアの連携によって実現されうる。 Returning to Figure 1, the control unit 18 controls the operation of the irradiation unit 16. In terms of hardware, the control unit 18 can be realized by elements and mechanical devices such as a computer's CPU and memory, and in terms of software, it can be realized by a computer program, etc. The various functions provided by the control unit 18 can be realized by a combination of hardware and software.
制御部18は、レンズ駆動機構44およびミラー駆動機構48の動作を制御することにより、励起光20の集光位置24を三次元(x方向、y方向およびz方向)で制御する。制御部18は、例えば、レンズ駆動機構44およびミラー駆動機構48を周期的に動作させることにより、表示体12の内部において励起光20の集光位置24が三次元走査されるようにする。 The control unit 18 controls the focusing position 24 of the excitation light 20 in three dimensions (x, y, and z directions) by controlling the operation of the lens driving mechanism 44 and the mirror driving mechanism 48. The control unit 18, for example, periodically operates the lens driving mechanism 44 and the mirror driving mechanism 48, thereby causing the focusing position 24 of the excitation light 20 to be scanned three-dimensionally within the display body 12.
制御部18は、例えば、励起光20の集光位置24に応じて光源40のオンオフを制御する。制御部18は、励起光20の集光位置24が表示体12の内部において描画すべき箇所となる場合に光源をオンにする。制御部18は、励起光20の集光位置24が表示体12の内部において描画すべきではない箇所となる場合に光源をオフにする。 The control unit 18 controls the on/off of the light source 40, for example, according to the focusing position 24 of the excitation light 20. The control unit 18 turns on the light source when the focusing position 24 of the excitation light 20 is at a location inside the display body 12 where rendering should be performed. The control unit 18 turns off the light source when the focusing position 24 of the excitation light 20 is at a location inside the display body 12 where rendering should not be performed.
制御部18は、例えば、三次元画像データから生成される立体輪郭画像データに基づいて、光源40のオンオフおよび光源40の発光強度を制御する。立体輪郭画像データは、表示体12に描画すべき立体像Sの輪郭の三次元位置および表示色が指定されたデータである。制御部18は、隣接する第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33のそれぞれに照射する励起光20の光強度を制御することにより表示色を制御する。具体的には、第1蛍光層31における赤色の発光量と、第2蛍光層32における緑色の発光量と、第3蛍光層33における青色の発光量とを制御することにより、発光位置にて赤色、緑色および青色が混ざり合うことによる発光色をフルカラーで制御する。 The control unit 18 controls the on/off and light emission intensity of the light source 40 based on, for example, three-dimensional contour image data generated from three-dimensional image data. The three-dimensional contour image data is data that specifies the three-dimensional position and display color of the contour of the three-dimensional image S to be drawn on the display body 12. The control unit 18 controls the display color by controlling the light intensity of the excitation light 20 irradiated onto each of the adjacent first fluorescent layer 31, second fluorescent layer 32, and third fluorescent layer 33. Specifically, by controlling the amount of red light emitted by the first fluorescent layer 31, the amount of green light emitted by the second fluorescent layer 32, and the amount of blue light emitted by the third fluorescent layer 33, the control unit 18 controls the full color of the emitted light produced by mixing red, green, and blue at the light-emitting positions.
表示装置10は、画像センサ50をさらに備えてもよい。画像センサ50は、CCDセンサやCMOSセンサなどの二次元の光検出器であり、励起光20のスポットサイズを計測するために設けられる。画像センサ50は、表示体12に隣接して第1面13に対応する位置に配置される。画像センサ50は、励起光20が入射可能な位置であれば、図示する場所とは異なる位置に設けられてもよい。 The display device 10 may further include an image sensor 50. The image sensor 50 is a two-dimensional photodetector such as a CCD sensor or CMOS sensor, and is provided to measure the spot size of the excitation light 20. The image sensor 50 is disposed adjacent to the display body 12 at a position corresponding to the first surface 13. The image sensor 50 may be disposed at a position different from that shown in the figure, as long as the excitation light 20 can be incident on it.
制御部18は、画像センサ50に励起光20が入射するようにレンズ駆動機構44およびミラー駆動機構48を動作させる。制御部18は、集光レンズ42の位置を変化させながら、画像センサ50にて励起光20のサイズを計測することにより、励起光20のスポットサイズが最小となる集光レンズ42の位置を特定する。特定された集光レンズ42の位置は、励起光20の集光位置24を第1面13に一致させるためのz方向の位置決めの基準として用いることができる。制御部18は、画像センサ50の計測結果に基づいて、励起光20の集光位置24を較正することができる。 The control unit 18 operates the lens driving mechanism 44 and the mirror driving mechanism 48 so that the excitation light 20 is incident on the image sensor 50. The control unit 18 measures the size of the excitation light 20 using the image sensor 50 while changing the position of the condenser lens 42, thereby identifying the position of the condenser lens 42 at which the spot size of the excitation light 20 is smallest. The identified position of the condenser lens 42 can be used as a reference for positioning in the z direction to align the condensing position 24 of the excitation light 20 with the first surface 13. The control unit 18 can calibrate the condensing position 24 of the excitation light 20 based on the measurement results of the image sensor 50.
表示装置10は、光センサ52をさらに備えてもよい。光センサ52は、波長別の光強度を計測可能となるよう構成される。光センサ52は、例えば、第1蛍光体の第1発光色(例えば赤色)の光強度と、第2蛍光体の第2発光色(例えば緑色)の光強度と、第3蛍光体の第3発光色(例えば青色)の光強度とをそれぞれ計測可能となるよう構成される。光センサ52は、例えば、赤色光を選択的に透過させる第1フィルタを有する第1センサ54と、緑色光を選択的に透過させる第2フィルタを有する第2センサ56と、青色光を選択的に透過させる第3フィルタを有する第3センサ58とを含む。光センサ52は、例えば、表示体12の第2面14に配置される。光センサ52は、表示体12にて生じる発光を検出可能な位置であれば、図示する場所とは異なる位置に設けられてもよい。 The display device 10 may further include an optical sensor 52. The optical sensor 52 is configured to be able to measure the light intensity for each wavelength. For example, the optical sensor 52 is configured to be able to measure the light intensity of the first emission color (e.g., red) of the first phosphor, the light intensity of the second emission color (e.g., green) of the second phosphor, and the light intensity of the third emission color (e.g., blue) of the third phosphor. The optical sensor 52 includes, for example, a first sensor 54 having a first filter that selectively transmits red light, a second sensor 56 having a second filter that selectively transmits green light, and a third sensor 58 having a third filter that selectively transmits blue light. The optical sensor 52 is disposed, for example, on the second surface 14 of the display 12. The optical sensor 52 may be located at a position different from that shown in the figure, as long as it is able to detect the light emitted from the display 12.
制御部18は、レンズ駆動機構44を動作させて集光レンズ42の位置を変化させながら、光センサ52にて計測される第1発光色、第2発光色および第3発光色のそれぞれの光強度を取得する。励起光20の集光位置24を変化させることにより、第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33のいずれに励起光20が強く集光されるかが変化し、第1発光色、第2発光色および第3発光色のそれぞれの光強度が変化する。例えば、光センサ52にて計測される第1発光色の光強度が最大(または極大)となる集光レンズ42の位置は、励起光20の集光位置24を第1蛍光層31に一致させるためのz方向の位置決めの基準として用いることができる。 The control unit 18 operates the lens drive mechanism 44 to change the position of the condenser lens 42, while acquiring the light intensities of the first, second, and third emitted colors measured by the optical sensor 52. Changing the condensing position 24 of the excitation light 20 changes which of the first fluorescent layer 31, the second fluorescent layer 32, and the third fluorescent layer 33 the excitation light 20 is more strongly condensed at, and changes the light intensities of the first, second, and third emitted colors. For example, the position of the condenser lens 42 at which the light intensity of the first emitted color measured by the optical sensor 52 is maximized (or local maximum) can be used as a reference for positioning in the z direction to align the condensing position 24 of the excitation light 20 with the first fluorescent layer 31.
制御部18は、光センサ52の計測結果に基づいて、励起光20の集光位置24を較正できる。制御部18は、光センサ52の計測結果に基づいて、立体像Sの描画開始前に集光位置24を較正してもよい。制御部18は、光センサ52の計測結果に基づいて、立体像Sの描画途中や、動画となる立体像Sの各フレームを描画する間のタイミングに集光位置24を較正してもよい。光センサ52の計測結果に基づいて、励起光20の集光位置24を較正することにより、立体像Sを描画する位置精度を高めることができ、立体像Sの表示精度を向上できる。 The control unit 18 can calibrate the focusing position 24 of the excitation light 20 based on the measurement results of the optical sensor 52. The control unit 18 may also calibrate the focusing position 24 based on the measurement results of the optical sensor 52 before starting to draw the three-dimensional image S. The control unit 18 may also calibrate the focusing position 24 based on the measurement results of the optical sensor 52 while the three-dimensional image S is being drawn or at the timing between drawing each frame of the three-dimensional image S that will become a video. By calibrating the focusing position 24 of the excitation light 20 based on the measurement results of the optical sensor 52, the positional accuracy for drawing the three-dimensional image S can be improved, and the display accuracy of the three-dimensional image S can be improved.
つづいて、表示装置10の動作について説明する。制御部18は、立体輪郭画像データを取得し、立体輪郭画像データに基づいて照射部16を動作させる。制御部18は、レンズ駆動機構44およびミラー駆動機構48の動作を制御して、表示体12の内部において励起光20の集光位置24を三次元走査する。制御部18は、励起光20の集光位置24に応じて、光源40の出力強度を制御し、立体輪郭画像データにより描画位置ごとに指定された表示色が実現されるようにする。これにより、立体輪郭画像データに対応する立体像Sを表示体12の内部に描画できる。 Next, the operation of the display device 10 will be described. The control unit 18 acquires the three-dimensional contour image data and operates the irradiation unit 16 based on the three-dimensional contour image data. The control unit 18 controls the operation of the lens driving mechanism 44 and the mirror driving mechanism 48 to three-dimensionally scan the focusing position 24 of the excitation light 20 inside the display body 12. The control unit 18 controls the output intensity of the light source 40 according to the focusing position 24 of the excitation light 20, so that the display color specified for each drawing position by the three-dimensional contour image data is realized. This allows a three-dimensional image S corresponding to the three-dimensional contour image data to be drawn inside the display body 12.
制御部18は、動画データの各フレームに対応する立体輪郭画像データを取得し、フレームごとに異なる立体像Sが描画されるようにしてもよい。これにより、動画となる立体像Sが表示されるようにしてもよい。 The control unit 18 may acquire three-dimensional contour image data corresponding to each frame of the video data, and may render a different three-dimensional image S for each frame. This may allow the three-dimensional image S to be displayed as a video.
制御部18は、画像センサ50の計測結果に基づいて、励起光20の集光位置24を較正してもよい。制御部18は、画像センサ50の計測結果に基づいて、立体像Sの描画開始前に集光位置24を較正してもよい。制御部18は、画像センサ50の計測結果に基づいて、立体像Sの描画途中や、動画となる立体像Sの各フレームを描画する間のタイミングに集光位置24を較正してもよい。 The control unit 18 may calibrate the focusing position 24 of the excitation light 20 based on the measurement results of the image sensor 50. The control unit 18 may also calibrate the focusing position 24 before starting to draw the three-dimensional image S based on the measurement results of the image sensor 50. The control unit 18 may also calibrate the focusing position 24 while drawing the three-dimensional image S or at the timing between drawing each frame of the three-dimensional image S that will become a video, based on the measurement results of the image sensor 50.
本実施形態によれば、複数の積層体30のそれぞれに含まれる第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3をレイリー長Zrの2倍以上とすることにより、集光位置24とは異なる箇所での発光を抑制できる。これにより、隣接する異なる発光色の蛍光層での発光を抑制でき、色にじみやコントラスト低下を抑制できる。また、集光位置24における光強度を蛍光体のASE閾値の1.3倍以上1.5倍以下とすることにより、集光位置24にてASEによる強い発光を得るとともに、隣接する異なる発光色の蛍光層にてASEが生じないようにすることができ、色にじみやコントラスト低下を抑制できる。その結果、立体像Sの表示精度を向上できる。 According to this embodiment, by setting the thicknesses t1, t2, and t3 of the first fluorescent layer 31, second fluorescent layer 32, and third fluorescent layer 33 included in each of the multiple laminates 30 to at least twice the Rayleigh length Zr, it is possible to suppress light emission at locations other than the light-condensing position 24. This suppresses light emission in adjacent fluorescent layers of different light-emitting colors, thereby reducing color bleeding and contrast degradation. Furthermore, by setting the light intensity at the light-condensing position 24 to be between 1.3 and 1.5 times the ASE threshold of the phosphor, it is possible to obtain strong light emission due to ASE at the light-condensing position 24 while preventing ASE from occurring in adjacent fluorescent layers of different light-emitting colors, thereby reducing color bleeding and contrast degradation. As a result, the display accuracy of the 3D image S can be improved.
(第2実施形態)
図4は、第2実施形態に係る表示装置10Aの構成を模式的に示す図である。第2実施形態では、照射部16Aがコリメートレンズ41をさらに含む点で、上述の第1実施形態と相違する。以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態との共通点は適宜省略する。
Second Embodiment
4 is a diagram schematically illustrating the configuration of a display device 10A according to a second embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment in that the irradiation unit 16A further includes a collimating lens 41. The following description of the second embodiment will focus on the differences from the first embodiment, and will omit commonalities with the first embodiment as appropriate.
表示装置10Aは、表示体12と、照射部16Aと、制御部18とを備える。表示装置10Bは、画像センサ50および光センサ52を備えてもよいし、備えなくてもよい。表示体12および制御部18は、第1実施形態と同様に構成される。 The display device 10A includes a display 12, an illumination unit 16A, and a control unit 18. The display device 10B may or may not include an image sensor 50 and an optical sensor 52. The display 12 and control unit 18 are configured in the same manner as in the first embodiment.
照射部16Aは、光源40と、コリメートレンズ41と、集光レンズ42と、レンズ駆動機構44と、ミラー46と、ミラー駆動機構48とを含む。光源40、集光レンズ42、レンズ駆動機構44、ミラー46およびミラー駆動機構48は、第1実施形態と同様に構成される。 The irradiation unit 16A includes a light source 40, a collimating lens 41, a condensing lens 42, a lens driving mechanism 44, a mirror 46, and a mirror driving mechanism 48. The light source 40, the condensing lens 42, the lens driving mechanism 44, the mirror 46, and the mirror driving mechanism 48 are configured in the same manner as in the first embodiment.
コリメートレンズ41は、光源40により生成された励起光20を平行化する。集光レンズ42は、コリメートレンズ41により平行化された励起光20を表示体12の内部に向けて集光させる。レンズ駆動機構44は、集光レンズ42の位置を変化させることにより、励起光20の集光位置24を変化させる。 The collimating lens 41 collimates the excitation light 20 generated by the light source 40. The condensing lens 42 focuses the excitation light 20, which has been collimated by the collimating lens 41, toward the inside of the display body 12. The lens driving mechanism 44 changes the position of the condensing lens 42, thereby changing the focusing position 24 of the excitation light 20.
本実施形態によれば、コリメートレンズ41を用いることにより、励起光20の集光位置24の変化に起因した集光位置24におけるビーム径w0およびレイリー長Zrの変化を抑制できる。本実施形態の一例によれば、コリメートレンズ41を用いて励起光20を平行化することにより、集光位置24におけるビーム径w0およびレイリー長Zrを一定にしたまま集光位置24を変化させることができる。その結果、複数の第1蛍光層31、複数の第2蛍光層32および複数の3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3を一定にしつつ、これらの厚さt1,t2,t3がレイリー長Zrの2倍以上となるように構成できる。 According to this embodiment, by using the collimating lens 41, it is possible to suppress changes in the beam diameter w0 and the Rayleigh length Zr at the focusing position 24 of the excitation light 20, which are caused by changes in the focusing position 24. According to one example of this embodiment, by collimating the excitation light 20 using the collimating lens 41, it is possible to change the focusing position 24 while keeping the beam diameter w0 and the Rayleigh length Zr at the focusing position 24 constant. As a result, it is possible to configure the plurality of first fluorescent layers 31, the plurality of second fluorescent layers 32, and the plurality of third fluorescent layers 33 so that their respective thicknesses t1, t2, t3 are constant and are at least twice the Rayleigh length Zr.
(第3実施形態)
図5は、第3実施形態に係る表示装置10Bの構成を模式的に示す図である。第3実施形態では、照射部16Bが複数の光源61,62,63を備える点で、上述の第2実施形態と相違する。以下、第3実施形態について、第2実施形態との相違点を中心に説明し、第2実施形態との共通点は適宜省略する。
(Third embodiment)
5 is a diagram schematically illustrating the configuration of a display device 10B according to a third embodiment. The third embodiment differs from the second embodiment in that an irradiation unit 16B includes a plurality of light sources 61, 62, and 63. The following description of the third embodiment will focus on the differences from the second embodiment, and will omit commonalities with the second embodiment as appropriate.
表示装置10Bは、表示体12と、照射部16Bと、制御部18とを備える。表示装置10Bは、画像センサ50および光センサ52を備えてもよいし、備えなくてもよい。表示体12、制御部18、画像センサ50および光センサ52は、第2実施形態と同様に構成される。 The display device 10B includes a display 12, an illumination unit 16B, and a control unit 18. The display device 10B may or may not include an image sensor 50 and an optical sensor 52. The display 12, control unit 18, image sensor 50, and optical sensor 52 are configured in the same manner as in the second embodiment.
照射部16Bは、第1光源61と、第2光源62と、第3光源63と、第1コリメートレンズ64と、第2コリメートレンズ65と、第3コリメートレンズ66と、第1ハーフミラー67と、第2ハーフミラー68と、第3ミラー69と、集光レンズ42と、レンズ駆動機構44と、ミラー46と、ミラー駆動機構48とを含む。集光レンズ42、レンズ駆動機構44、ミラー46およびミラー駆動機構48は、第2実施形態と同様に構成される。 The irradiation unit 16B includes a first light source 61, a second light source 62, a third light source 63, a first collimating lens 64, a second collimating lens 65, a third collimating lens 66, a first half mirror 67, a second half mirror 68, a third mirror 69, a condensing lens 42, a lens driving mechanism 44, a mirror 46, and a mirror driving mechanism 48. The condensing lens 42, the lens driving mechanism 44, the mirror 46, and the mirror driving mechanism 48 are configured in the same manner as in the second embodiment.
第1光源61は、第1蛍光層31に含まれる第1蛍光体を励起するための第1励起光21を生成する。第2光源62は、第2蛍光層32に含まれる第2蛍光体を励起するための第2励起光22を生成する。第3光源63は、第3蛍光層33に含まれる第3蛍光体を励起するための第3励起光23を生成する。第1励起光21、第2励起光22および第3励起光23は、中心波長が300nm~400nmの範囲に含まれる紫外光である。第1励起光21、第2励起光22および第3励起光23のそれぞれの中心波長は、同じであってもよいし、互いに異なってもよい。例えば、第1励起光21の中心波長が400nmであり、第2励起光22の中心波長が350nmであり、第3励起光23の中心波長が300nmであってもよい。第1光源61、第2光源62および第3光源63として、第1実施形態に係る光源40と同様、半導体レーザや半導体LEDを用いることができる。 The first light source 61 generates first excitation light 21 for exciting the first phosphor contained in the first fluorescent layer 31. The second light source 62 generates second excitation light 22 for exciting the second phosphor contained in the second fluorescent layer 32. The third light source 63 generates third excitation light 23 for exciting the third phosphor contained in the third fluorescent layer 33. The first excitation light 21, second excitation light 22, and third excitation light 23 are ultraviolet light having center wavelengths in the range of 300 nm to 400 nm. The center wavelengths of the first excitation light 21, second excitation light 22, and third excitation light 23 may be the same or different from each other. For example, the center wavelength of the first excitation light 21 may be 400 nm, the center wavelength of the second excitation light 22 may be 350 nm, and the center wavelength of the third excitation light 23 may be 300 nm. As with the light source 40 according to the first embodiment, semiconductor lasers or semiconductor LEDs can be used as the first light source 61, second light source 62, and third light source 63.
第1コリメートレンズ64は、第1光源61により生成された第1励起光21を平行化する。第2コリメートレンズ65は、第2光源62により生成された第2励起光22を平行化する。第3コリメートレンズ66は、第3光源63により生成された第3励起光23を平行化する。第1ハーフミラー67は、第1コリメートレンズ64により平行化された第1励起光21を集光レンズ42に向けて反射させる。第2ハーフミラー68は、第2コリメートレンズ65により平行化された第2励起光22を集光レンズ42に向けて反射させる。第2ハーフミラー68にて反射した第2励起光22は、第1ハーフミラー67を透過して集光レンズ42に向かう。第3ミラー69は、第3コリメートレンズ66により平行化された第3励起光23を集光レンズ42に向けて反射させる。第3ミラー69にて反射した第3励起光23は、第2ハーフミラー68および第1ハーフミラー67を透過して集光レンズ42に向かう。第1励起光21、第2励起光22および第3励起光23は、第1ハーフミラー67および第2ハーフミラー68によって同じ光路上に重畳されてから集光レンズ42に入射する。 The first collimating lens 64 collimates the first excitation light 21 generated by the first light source 61. The second collimating lens 65 collimates the second excitation light 22 generated by the second light source 62. The third collimating lens 66 collimates the third excitation light 23 generated by the third light source 63. The first half mirror 67 reflects the first excitation light 21 collimated by the first collimating lens 64 toward the condenser lens 42. The second half mirror 68 reflects the second excitation light 22 collimated by the second collimating lens 65 toward the condenser lens 42. The second excitation light 22 reflected by the second half mirror 68 passes through the first half mirror 67 toward the condenser lens 42. The third mirror 69 reflects the third excitation light 23 collimated by the third collimating lens 66 toward the condenser lens 42. The third excitation light 23 reflected by the third mirror 69 passes through the second half mirror 68 and the first half mirror 67 and proceeds toward the condenser lens 42. The first excitation light 21, the second excitation light 22, and the third excitation light 23 are superimposed on the same optical path by the first half mirror 67 and the second half mirror 68 and then enter the condenser lens 42.
集光レンズ42は、第1励起光21、第2励起光22および第3励起光23が互いに重畳された励起光20を表示体12の内部に向けて集光させる。ミラー46は、集光レンズ42を通過した励起光20を表示体12に向けて反射させる。第1励起光21は、集光レンズ42によって第1集光位置25に集光される。第2励起光22は、集光レンズ42によって第2集光位置26に集光される。第3励起光23は、集光レンズ42によって第3集光位置27に集光される。 The focusing lens 42 focuses the excitation light 20, which is a superimposed combination of the first excitation light 21, the second excitation light 22, and the third excitation light 23, toward the inside of the display body 12. The mirror 46 reflects the excitation light 20 that has passed through the focusing lens 42 toward the display body 12. The first excitation light 21 is focused at the first focusing position 25 by the focusing lens 42. The second excitation light 22 is focused at the second focusing position 26 by the focusing lens 42. The third excitation light 23 is focused at the third focusing position 27 by the focusing lens 42.
第1集光位置25、第2集光位置26および第3集光位置27は、励起光20の照射方向(z方向)における位置がわずかに異なるように設定される。例えば、第1コリメートレンズ64、第2コリメートレンズ65および第3コリメートレンズ66による第1励起光21、第2励起光22および第3励起光23の平行化の度合いを微調整することにより、第1集光位置25、第2集光位置26および第3集光位置27を互いにずらすことができる。 The first focusing position 25, the second focusing position 26, and the third focusing position 27 are set so that their positions in the irradiation direction (z direction) of the excitation light 20 are slightly different. For example, by fine-tuning the degree of collimation of the first excitation light 21, the second excitation light 22, and the third excitation light 23 by the first collimating lens 64, the second collimating lens 65, and the third collimating lens 66, the first focusing position 25, the second focusing position 26, and the third focusing position 27 can be shifted from one another.
図6は、第1集光位置25、第2集光位置26および第3集光位置27の配置を模式的に示す図である。図6は、第1励起光21の第1集光位置25が第1蛍光層31に一致する場合を示す。図6の状態において、第2励起光22の第2集光位置26は、第2蛍光層32に一致し、第3励起光23の第3集光位置27は、第3蛍光層33に一致する。第1集光位置25、第2集光位置26および第3集光位置27の配置を図6に示されるように設定することで、一つの積層体30に含まれる第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33を同時に励起できる。また、第1励起光21、第2励起光22および第3励起光23のそれぞれの光強度を個別に設定することにより、第1蛍光層31における赤色の発光量と、第2蛍光層32における緑色の発光量と、第3蛍光層33における青色の発光量とを制御して、発光位置にて赤色、緑色および青色が混ざり合うことによる発光色をフルカラーで制御できる。 Figure 6 is a schematic diagram showing the arrangement of the first focusing position 25, the second focusing position 26, and the third focusing position 27. Figure 6 shows the case where the first focusing position 25 of the first excitation light 21 coincides with the first fluorescent layer 31. In the state of Figure 6, the second focusing position 26 of the second excitation light 22 coincides with the second fluorescent layer 32, and the third focusing position 27 of the third excitation light 23 coincides with the third fluorescent layer 33. By setting the arrangement of the first focusing position 25, the second focusing position 26, and the third focusing position 27 as shown in Figure 6, the first fluorescent layer 31, the second fluorescent layer 32, and the third fluorescent layer 33 included in one laminate 30 can be excited simultaneously. Furthermore, by individually setting the light intensity of each of the first excitation light 21, second excitation light 22, and third excitation light 23, the amount of red light emitted from the first fluorescent layer 31, the amount of green light emitted from the second fluorescent layer 32, and the amount of blue light emitted from the third fluorescent layer 33 can be controlled, allowing full color control of the emitted light color resulting from the mixing of red, green, and blue at the light-emitting position.
図6の例において、第1集光位置25と第2集光位置26の間の距離は、第1蛍光層31と第2蛍光層32の中心間距離である第1ピッチp1に一致する。第1ピッチp1は、第1蛍光層31の厚さt1と第2蛍光層32の厚さt2の合計の半分(t1+t2)/2に一致する。また、第2集光位置26と第3集光位置27の間の距離は、第2蛍光層32と第3蛍光層33の中心間距離である第2ピッチp2に一致する。第2ピッチp2は、第2蛍光層32の厚さt2と第3蛍光層33の厚さt3の合計の半分(t2+t3)/2に一致する。第1ピッチp1は、第1蛍光層31の厚さt1または第2蛍光層32の厚さt2と一致してもよい。第2ピッチp2は、第2蛍光層32の厚さt2または第3蛍光層33の厚さt3と一致してもよい。 6, the distance between the first focusing position 25 and the second focusing position 26 is equal to the first pitch p1, which is the center-to-center distance between the first fluorescent layer 31 and the second fluorescent layer 32. The first pitch p1 is equal to half the sum of the thickness t1 of the first fluorescent layer 31 and the thickness t2 of the second fluorescent layer 32, i.e., (t1 + t2)/2. The distance between the second focusing position 26 and the third focusing position 27 is equal to the second pitch p2, which is the center-to-center distance between the second fluorescent layer 32 and the third fluorescent layer 33. The second pitch p2 is equal to half the sum of the thickness t2 of the second fluorescent layer 32 and the thickness t3 of the third fluorescent layer 33, i.e., (t2 + t3)/2. The first pitch p1 may be equal to the thickness t1 of the first fluorescent layer 31 or the thickness t2 of the second fluorescent layer 32. The second pitch p2 may be equal to the thickness t2 of the second fluorescent layer 32 or the thickness t3 of the third fluorescent layer 33.
本実施形態においても、蛍光層の厚さは、集光位置におけるレイリー長の2倍以上であることが好ましい。第1蛍光層31の厚さt1は、第1励起光21の第1集光位置25における第1レイリー長Zr1の2倍以上であり、第1レイリー長Zr1の5倍以下、4倍以下または3倍以下である。第1レイリー長Zr1は、第1励起光21のビーム径が第1集光位置25における最小ビーム径w01の√2倍となる位置である。第2蛍光層32の厚さt2は、第2励起光22の第2集光位置26における第2レイリー長Zr2の2倍以上であり、第2レイリー長Zr2の5倍以下、4倍以下または3倍以下である。第2レイリー長Zr2は、第2励起光22のビーム径が第2集光位置26における最小ビーム径w02の√2倍となる位置である。第3蛍光層33の厚さt3は、第3励起光23の第3集光位置27における第3レイリー長Zr3の2倍以上であり、第3レイリー長Zr3の5倍以下、4倍以下または3倍以下である。第3レイリー長Zr3は、第3励起光23のビーム径が第3集光位置27における最小ビーム径w03の√2倍となる位置である。 In this embodiment, too, the thickness of the fluorescent layer is preferably at least twice the Rayleigh length at the focusing position. The thickness t1 of the first fluorescent layer 31 is at least twice the first Rayleigh length Zr1 of the first excitation light 21 at the first focusing position 25, and is not more than five, four, or three times the first Rayleigh length Zr1. The first Rayleigh length Zr1 is the position at which the beam diameter of the first excitation light 21 is √2 times the minimum beam diameter w01 at the first focusing position 25. The thickness t2 of the second fluorescent layer 32 is at least twice the second Rayleigh length Zr2 of the second excitation light 22 at the second focusing position 26, and is not more than five, four, or three times the second Rayleigh length Zr2. The second Rayleigh length Zr2 is the position at which the beam diameter of the second excitation light 22 is √2 times the minimum beam diameter w02 at the second focusing position 26. The thickness t3 of the third fluorescent layer 33 is at least twice the third Rayleigh length Zr3 of the third excitation light 23 at the third focusing position 27, and is not more than five, four, or three times the third Rayleigh length Zr3. The third Rayleigh length Zr3 is the position where the beam diameter of the third excitation light 23 is √2 times the minimum beam diameter w03 at the third focusing position 27.
本実施形態においても、励起光の集光位置における光強度は、蛍光体のASE閾値の1.3倍以上1.5倍以下であることが好ましい。第1励起光21の第1集光位置25における光強度は、第1蛍光層31に含まれる第1蛍光体のASE閾値の1.3倍以上1.5倍以下である。第1励起光21の光強度をこのように設定することにより、第1励起光21に起因して第1蛍光層31にてASEを生じさせるとともに、第1励起光21に起因して第2蛍光層32や第3蛍光層33にてASEが生じることを防止できる。同様に、第2励起光22の第2集光位置26における光強度は、第2蛍光層32に含まれる第2蛍光体のASE閾値の1.3倍以上1.5倍以下である。第2励起光22の光強度をこのように設定することにより、第2励起光22に起因して第2蛍光層32にてASEを生じさせるとともに、第2励起光22に起因して第1蛍光層31や第3蛍光層33にてASEが生じることを防止できる。また、第3励起光23の第3集光位置27における光強度は、第3蛍光層33に含まれる第3蛍光体のASE閾値の1.3倍以上1.5倍以下である。第3励起光23の光強度をこのように設定することにより、第3励起光23に起因して第3蛍光層33にてASEを生じさせるとともに、第3励起光23に起因して第1蛍光層31や第2蛍光層32にてASEが生じることを防止できる。その結果、色にじみや描画コントラストの低下を抑制でき、立体像Sの表示精度を向上できる。 In this embodiment, too, the light intensity at the focusing position of the excitation light is preferably 1.3 to 1.5 times the ASE threshold of the phosphor. The light intensity of the first excitation light 21 at the first focusing position 25 is 1.3 to 1.5 times the ASE threshold of the first phosphor contained in the first fluorescent layer 31. By setting the light intensity of the first excitation light 21 in this manner, ASE caused by the first excitation light 21 can be generated in the first fluorescent layer 31, and ASE caused by the first excitation light 21 can be prevented from being generated in the second fluorescent layer 32 or the third fluorescent layer 33. Similarly, the light intensity of the second excitation light 22 at the second focusing position 26 is 1.3 to 1.5 times the ASE threshold of the second phosphor contained in the second fluorescent layer 32. Setting the light intensity of the second excitation light 22 in this manner allows ASE to be generated in the second fluorescent layer 32 due to the second excitation light 22, while preventing ASE from being generated in the first fluorescent layer 31 or the third fluorescent layer 33 due to the second excitation light 22. Furthermore, the light intensity of the third excitation light 23 at the third focusing position 27 is 1.3 to 1.5 times the ASE threshold of the third phosphor contained in the third fluorescent layer 33. Setting the light intensity of the third excitation light 23 in this manner allows ASE to be generated in the third fluorescent layer 33 due to the third excitation light 23, while preventing ASE from being generated in the first fluorescent layer 31 or the second fluorescent layer 32 due to the third excitation light 23. As a result, color bleeding and a decrease in rendering contrast can be suppressed, improving the display accuracy of the 3D image S.
(第4実施形態)
第4実施形態は、発光色の異なる二つの蛍光層の間に、蛍光体を含有しない分離層が設けられる点で上述の第1実施形態と相違する。第4実施形態によれば、分離層を設けることにより、色にじみや描画コントラストの低下をより好適に抑制できる。第4実施形態によれば、分離層を設けることにより、発光色の異なる二つの蛍光層のピッチをより小さくできるため、より高精細な立体像Sの描画が可能となる。以下、第4実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態との共通点は適宜省略する。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment differs from the first embodiment in that a separation layer containing no phosphor is provided between two fluorescent layers that emit different colors. According to the fourth embodiment, the provision of the separation layer can more effectively suppress color bleeding and a decrease in image contrast. According to the fourth embodiment, the provision of the separation layer can further reduce the pitch between the two fluorescent layers that emit different colors, thereby enabling the rendering of a three-dimensional image S with higher resolution. Below, the fourth embodiment will be described, focusing on the differences from the first embodiment, and commonalities with the first embodiment will be omitted as appropriate.
図7は、第4実施形態に係る表示体12Cの構成を模式的に示す図である。表示体12Cは、z方向に積層される複数の積層体30を含む。複数の積層体30のそれぞれは、第1蛍光層31、第1分離層34、第2蛍光層32、第2分離層35、第3蛍光層33および第3分離層36を含み、これらがz方向に順に積層されている。第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33は、第1実施形態と同様に構成される。 Figure 7 is a diagram schematically illustrating the configuration of a display 12C according to the fourth embodiment. The display 12C includes a plurality of laminates 30 stacked in the z direction. Each of the plurality of laminates 30 includes a first fluorescent layer 31, a first separation layer 34, a second fluorescent layer 32, a second separation layer 35, a third fluorescent layer 33, and a third separation layer 36, which are stacked in this order in the z direction. The first fluorescent layer 31, the second fluorescent layer 32, and the third fluorescent layer 33 are configured in the same manner as in the first embodiment.
第1分離層34は、第2分離層35および第3分離層36は、蛍光体を含有しない層であり、可視光に対して透明な樹脂材料やガラス材料で構成される。第1分離層34は、第2分離層35および第3分離層36は、第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33の母材と同じ材料で構成されることが好ましい。第1分離層34は、第2分離層35および第3分離層36は、第1蛍光層31、第2蛍光層32または第3蛍光層33との界面が視認不可または視認困難となるように一体的に形成される。 The first separation layer 34, the second separation layer 35, and the third separation layer 36 do not contain phosphor and are made of a resin material or glass material that is transparent to visible light. The first separation layer 34, the second separation layer 35, and the third separation layer 36 are preferably made of the same material as the base material of the first fluorescent layer 31, the second fluorescent layer 32, and the third fluorescent layer 33. The first separation layer 34, the second separation layer 35, and the third separation layer 36 are integrally formed so that the interface with the first fluorescent layer 31, the second fluorescent layer 32, or the third fluorescent layer 33 is invisible or difficult to see.
図8は、蛍光層および分離層の厚さと励起光20のレイリー長Zrの関係を模式的に示す図である。図8は、図3と同様、第1蛍光層31に励起光20の集光位置24が一致する状態を示している。図8において、集光位置24からレイリー長Zrとなる位置28よりも第2蛍光層32が離れていれば、第2蛍光層32におけるASEの発生を防ぐことができる。したがって、第1蛍光層31の厚さt1の半分と第1分離層34の厚さt4の合計は、好ましくはレイリー長Zr以上である(つまり、t1/2+t4≧Zr)。同様に、第2蛍光層32の厚さt2の半分と第2分離層35の厚さt5の合計は、好ましくはレイリー長Zr以上であり(つまり、t2/2+t5≧Zr)、第3蛍光層33の厚さt3の半分と第3分離層36の厚さt6の合計は、好ましくはレイリー長Zr以上である(つまり、t3/2+t6≧Zr)。 Figure 8 is a schematic diagram showing the relationship between the thickness of the fluorescent layer and separation layer and the Rayleigh length Zr of the excitation light 20. Similar to Figure 3, Figure 8 shows a state in which the focusing position 24 of the excitation light 20 coincides with the first fluorescent layer 31. In Figure 8, if the second fluorescent layer 32 is farther away from the focusing position 24 than position 28, which is the Rayleigh length Zr, the generation of ASE in the second fluorescent layer 32 can be prevented. Therefore, the sum of half the thickness t1 of the first fluorescent layer 31 and the thickness t4 of the first separation layer 34 is preferably greater than the Rayleigh length Zr (i.e., t1/2 + t4 ≧ Zr). Similarly, the sum of half the thickness t2 of the second fluorescent layer 32 and the thickness t5 of the second separation layer 35 is preferably greater than or equal to the Rayleigh length Zr (i.e., t2/2 + t5 ≧ Zr), and the sum of half the thickness t3 of the third fluorescent layer 33 and the thickness t6 of the third separation layer 36 is preferably greater than or equal to the Rayleigh length Zr (i.e., t3/2 + t6 ≧ Zr).
本実施形態では、第1分離層34を設けることにより、第1蛍光層31と第2蛍光層32の中心間距離である第1ピッチp1を第1実施形態に比べて小さくできる。図3の第1実施形態では、第1蛍光層31および第2蛍光層32の厚さt1,t2をレイリー長Zrの2倍以上とする必要があったため、第1蛍光層31と第2蛍光層32の第1ピッチp1もレイリー長Zrの2倍以上となる。一方、図8の第4実施形態では、第1蛍光層31と第2蛍光層32の第1ピッチp1をレイリー長Zrの1倍より大きく2倍より小さく設定することが可能となる。例えば、第1蛍光層31および第2蛍光層32の厚さt1,t2をレイリー長Zrとし(t1=t2=Zr)、第1分離層34の厚さt4をレイリー長Zrの半分とした(t4=Zr/2)場合、第2蛍光層32におけるASEの発生を防ぐための条件(t1/2+t4≧Zr)を満たしつつ、第1蛍光層31と第2蛍光層32の第1ピッチp1をレイリー長の1.5倍に設定できる。同様に、第2分離層35を設けることにより、第2蛍光層32と第3蛍光層33の中心間距離である第2ピッチp2をレイリー長Zrの1倍より大きく2倍より小さく設定することが可能となる。また、第3分離層36を設けることにより、第3蛍光層33と第1蛍光層31の中心間距離である第3ピッチp3をレイリー長Zrの1倍より大きく2倍より小さく設定することが可能となる。 In this embodiment, by providing the first separation layer 34, the first pitch p1, which is the center-to-center distance between the first fluorescent layer 31 and the second fluorescent layer 32, can be made smaller than in the first embodiment. In the first embodiment of Figure 3, the thicknesses t1 and t2 of the first fluorescent layer 31 and the second fluorescent layer 32 had to be at least twice the Rayleigh length Zr, so the first pitch p1 between the first fluorescent layer 31 and the second fluorescent layer 32 is also at least twice the Rayleigh length Zr. On the other hand, in the fourth embodiment of Figure 8, it is possible to set the first pitch p1 between the first fluorescent layer 31 and the second fluorescent layer 32 to be more than one time but less than two times the Rayleigh length Zr. For example, if the thicknesses t1 and t2 of the first fluorescent layer 31 and the second fluorescent layer 32 are the Rayleigh length Zr (t1 = t2 = Zr) and the thickness t4 of the first separation layer 34 is half the Rayleigh length Zr (t4 = Zr/2), the first pitch p1 between the first fluorescent layer 31 and the second fluorescent layer 32 can be set to 1.5 times the Rayleigh length while still satisfying the condition for preventing ASE generation in the second fluorescent layer 32 (t1/2 + t4 ≥ Zr). Similarly, by providing the second separation layer 35, the second pitch p2, which is the center-to-center distance between the second fluorescent layer 32 and the third fluorescent layer 33, can be set to more than 1 time but less than 2 times the Rayleigh length Zr. Furthermore, by providing the third separation layer 36, the third pitch p3, which is the center-to-center distance between the third fluorescent layer 33 and the first fluorescent layer 31, can be set to more than 1 time but less than 2 times the Rayleigh length Zr.
本実施形態において、第1ピッチp1は、第1蛍光層31(または第2蛍光層32)の厚さの半分とレイリー長Zrの合計と同じか、それより大きくてもよい(つまり、p1≧t1/2+Zr、または、p1≧t2/2+Zr)。同様に、第2ピッチp2は、第2蛍光層32(または第3蛍光層33)の厚さの半分とレイリー長Zrの合計と同じか、それより大きくてもよい(つまり、p2≧t2/2+Zr、または、p2≧t3/2+Zr)。また、第3ピッチp3は、第3蛍光層33(または第1蛍光層31)の厚さの半分とレイリー長Zrの合計と同じか、それより大きくてもよい(つまり、p3≧t3/2+Zr、または、p3≧t1/2+Zr)。 In this embodiment, the first pitch p1 may be equal to or greater than the sum of half the thickness of the first fluorescent layer 31 (or the second fluorescent layer 32) and the Rayleigh length Zr (i.e., p1≧t1/2+Zr or p1≧t2/2+Zr). Similarly, the second pitch p2 may be equal to or greater than the sum of half the thickness of the second fluorescent layer 32 (or the third fluorescent layer 33) and the Rayleigh length Zr (i.e., p2≧t2/2+Zr or p2≧t3/2+Zr). Furthermore, the third pitch p3 may be equal to or greater than the sum of half the thickness of the third fluorescent layer 33 (or the first fluorescent layer 31) and the Rayleigh length Zr (i.e., p3≧t3/2+Zr or p3≧t1/2+Zr).
第4実施形態において、集光位置24のz方向の位置に応じたレイリー長Zrの変化に合わせて、複数の第1蛍光層31、複数の第2蛍光層32および複数の3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3を異ならせてもよい。つまり、複数の第1蛍光層31、複数の第2蛍光層32および複数の3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3は、第1面13から離れるにつれて大きくなるように構成されてもよい。同様に、複数の第1分離層34、複数の第2分離層35および複数の第3分離層36のそれぞれの厚さt4,t5,t6は、第1面13から離れるにつれて大きくなるように構成されてもよい。 In the fourth embodiment, the thicknesses t1, t2, and t3 of the multiple first fluorescent layers 31, the multiple second fluorescent layers 32, and the multiple third fluorescent layers 33 may be varied in accordance with the change in the Rayleigh length Zr depending on the position of the focusing position 24 in the z direction. In other words, the thicknesses t1, t2, and t3 of the multiple first fluorescent layers 31, the multiple second fluorescent layers 32, and the multiple third fluorescent layers 33 may be configured to increase with increasing distance from the first surface 13. Similarly, the thicknesses t4, t5, and t6 of the multiple first separation layers 34, the multiple second separation layers 35, and the multiple third separation layers 36 may be configured to increase with increasing distance from the first surface 13.
第4実施形態の変形例として、第2実施形態に係る照射部16Aを用いてもよい。この場合、複数の第1蛍光層31、複数の第2蛍光層32および複数の3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3を一定にしてもよく、複数の第1分離層34、複数の第2分離層35および複数の第3分離層36のそれぞれの厚さt4,t5,t6を一定にしてもよい。 As a modification of the fourth embodiment, the irradiation unit 16A according to the second embodiment may be used. In this case, the thicknesses t1, t2, and t3 of the first fluorescent layers 31, the second fluorescent layers 32, and the third fluorescent layers 33 may be constant, and the thicknesses t4, t5, and t6 of the first separation layers 34, the second separation layers 35, and the third separation layers 36 may be constant.
(第5実施形態)
第5実施形態に係る表示装置は、第4実施形態に係る表示体12Cと、第3実施形態に係る照射部16Bと、制御部18とを備える。以下、第5実施形態について、第3実施形態および第4実施形態との相違点を中心に説明し、第3実施形態および第4実施形態との共通点は適宜省略する。
Fifth Embodiment
The display device according to the fifth embodiment includes the display 12C according to the fourth embodiment, the irradiation unit 16B according to the third embodiment, and the control unit 18. The following description of the fifth embodiment will focus on the differences from the third and fourth embodiments, and omit commonalities with the third and fourth embodiments as appropriate.
図9は、第5実施形態における第1集光位置25、第2集光位置26および第3集光位置27の配置を模式的に示す図である。第5実施形態に係る表示体12Cは、第4実施形態と同様、積層体30が第1蛍光層31、第2蛍光層32、第3蛍光層33、第1分離層34、第2分離層35および第3分離層36を含むように構成される。図9は、第1励起光21の第1集光位置25が第1蛍光層31に一致する場合を示す。図9の状態において、第2励起光22の第2集光位置26は、第2蛍光層32に一致し、第3励起光23の第3集光位置27は、第3蛍光層33に一致する。 Figure 9 is a diagram schematically illustrating the arrangement of the first focusing position 25, second focusing position 26, and third focusing position 27 in the fifth embodiment. Similar to the fourth embodiment, the display body 12C according to the fifth embodiment is configured such that the laminate 30 includes a first fluorescent layer 31, a second fluorescent layer 32, a third fluorescent layer 33, a first separation layer 34, a second separation layer 35, and a third separation layer 36. Figure 9 illustrates a case in which the first focusing position 25 of the first excitation light 21 coincides with the first fluorescent layer 31. In the state of Figure 9, the second focusing position 26 of the second excitation light 22 coincides with the second fluorescent layer 32, and the third focusing position 27 of the third excitation light 23 coincides with the third fluorescent layer 33.
図9の例において、第1集光位置25と第2集光位置26の間の距離は、第1蛍光層31と第2蛍光層32の中心間距離である第1ピッチp1に一致する。第1ピッチp1は、第1蛍光層31の厚さt1の半分と、第1分離層34の厚さt4と、第2蛍光層32の厚さt2の半分の合計(t1/2+t4+t2/2)に一致する。第1ピッチp1は、例えば、第1励起光21の第1レイリー長Zr1の1倍より大きく2倍より小さく、または、第2励起光22の第2レイリー長Zr2の1倍より大きく2倍より小さく設定できる。図9の例では、第1分離層34において、第1集光位置25における第1レイリー長Zr1の範囲と、第2集光位置26における第2レイリー長Zr2の範囲とを重ねることができるため、図6の場合に比べて、第1ピッチp1を小さくできる。その結果、発光色の異なる第1蛍光層31と第2蛍光層32をより近づけることができ、より高精細な立体像Sの描画が可能となる。第1ピッチp1は、第2蛍光層32(または第1蛍光層31)の厚さの半分と第1レイリー長Zr1(または第2レイリー長Zr2)の合計と同じか、それより大きくてもよい(つまり、p1≧t2/2+Zr1、または、p1≧t1/2+Zr1)。 In the example of Figure 9, the distance between the first focusing position 25 and the second focusing position 26 corresponds to the first pitch p1, which is the center-to-center distance between the first fluorescent layer 31 and the second fluorescent layer 32. The first pitch p1 corresponds to the sum (t1/2 + t4 + t2/2) of half the thickness t1 of the first fluorescent layer 31, the thickness t4 of the first separation layer 34, and half the thickness t2 of the second fluorescent layer 32. The first pitch p1 can be set, for example, to be greater than 1 time but less than 2 times the first Rayleigh length Zr1 of the first excitation light 21, or greater than 1 time but less than 2 times the second Rayleigh length Zr2 of the second excitation light 22. In the example of Figure 9, the range of the first Rayleigh length Zr1 at the first focusing position 25 and the range of the second Rayleigh length Zr2 at the second focusing position 26 can overlap in the first separation layer 34, allowing the first pitch p1 to be smaller than in the case of Figure 6. As a result, the first fluorescent layer 31 and the second fluorescent layer 32, which emit light of different colors, can be brought closer together, enabling the rendering of a higher-resolution three-dimensional image S. The first pitch p1 may be equal to or greater than the sum of half the thickness of the second fluorescent layer 32 (or the first fluorescent layer 31) and the first Rayleigh length Zr1 (or the second Rayleigh length Zr2) (i.e., p1≧t2/2+Zr1, or p1≧t1/2+Zr1).
第2集光位置26と第3集光位置27の間の距離は、第2蛍光層32と第3蛍光層33の中心間距離である第2ピッチp2に一致する。第2ピッチp2は、第2蛍光層32の厚さt2の半分と、第2分離層35の厚さt5と、第3蛍光層33の厚さt3の半分の合計(t2/2+t5+t3/2)に一致する。第2ピッチp2は、例えば、第2励起光22の第2レイリー長Zr2の1倍より大きく2倍より小さく、または、第3励起光23の第3レイリー長Zr3の1倍より大きく2倍より小さく設定できる。第2ピッチp2は、第3蛍光層33(または第2蛍光層32)の厚さの半分と第2レイリー長Zr2(または第3レイリー長Zr3)の合計と同じか、それより大きくてもよい(つまり、p2≧t3/2+Zr2、または、p2≧t2/2+Zr3)。 The distance between the second focusing position 26 and the third focusing position 27 corresponds to the second pitch p2, which is the center-to-center distance between the second fluorescent layer 32 and the third fluorescent layer 33. The second pitch p2 corresponds to the sum (t2/2 + t5 + t3/2) of half the thickness t2 of the second fluorescent layer 32, the thickness t5 of the second separation layer 35, and half the thickness t3 of the third fluorescent layer 33. The second pitch p2 can be set, for example, to be greater than 1 and less than 2 times the second Rayleigh length Zr2 of the second excitation light 22, or greater than 1 and less than 2 times the third Rayleigh length Zr3 of the third excitation light 23. The second pitch p2 may be equal to or greater than the sum of half the thickness of the third fluorescent layer 33 (or the second fluorescent layer 32) and the second Rayleigh length Zr2 (or the third Rayleigh length Zr3) (i.e., p2 ≧ t3/2 + Zr2, or p2 ≧ t2/2 + Zr3).
第3蛍光層33と第1蛍光層31の中心間距離である第3ピッチp3は、第3蛍光層33の厚さt3の半分と、第3分離層36の厚さt6と、第1蛍光層31の厚さt3の半分の合計(t3/2+t6+t1/2)に一致する。第3ピッチp3は、例えば、第3励起光23の第3レイリー長Zr3の1倍より大きく2倍より小さく、または、第1励起光21の第1レイリー長Zr1の1倍より大きく2倍より小さく設定できる。第3ピッチp2は、第1蛍光層31(または第3蛍光層33)の厚さの半分と第3レイリー長Zr3(または第1レイリー長Zr1)の合計と同じか、それより大きくてもよい(つまり、p3≧t1/2+Zr3、または、p3≧t3/2+Zr1)。 The third pitch p3, which is the center-to-center distance between the third fluorescent layer 33 and the first fluorescent layer 31, is equal to the sum (t3/2 + t6 + t1/2) of half the thickness t3 of the third fluorescent layer 33, the thickness t6 of the third separation layer 36, and half the thickness t3 of the first fluorescent layer 31. The third pitch p3 can be set, for example, to be greater than one time but less than two times the third Rayleigh length Zr3 of the third excitation light 23, or greater than one time but less than two times the first Rayleigh length Zr1 of the first excitation light 21. The third pitch p2 may be equal to or greater than the sum of half the thickness of the first fluorescent layer 31 (or the third fluorescent layer 33) and the third Rayleigh length Zr3 (or the first Rayleigh length Zr1) (i.e., p3 ≥ t1/2 + Zr3, or p3 ≥ t3/2 + Zr1).
なお、第1ピッチp1、第2ピッチp2および第3ピッチp3は、第1蛍光層31と第1分離層34の厚さの合計(t1+t4)と一致してもよいし、第2蛍光層32と第2分離層35の厚さの合計(t2+t5)と一致してもよいし、第3蛍光層33と第3分離層36の厚さの合計(t3+t6)と一致してもよい。 The first pitch p1, second pitch p2, and third pitch p3 may be equal to the sum of the thicknesses of the first fluorescent layer 31 and the first separation layer 34 (t1 + t4), or may be equal to the sum of the thicknesses of the second fluorescent layer 32 and the second separation layer 35 (t2 + t5), or may be equal to the sum of the thicknesses of the third fluorescent layer 33 and the third separation layer 36 (t3 + t6).
(第6実施形態)
図10は、第6実施形態に係る表示装置10Dの構成を模式的に示す図である。第6実施形態では、表示体12の第1面13に向けて励起光20を照射する第1照射部16に加えて、表示体12の第2面14に向けて励起光80を照射する第2照射部17をさらに備える点で、上述の第1実施形態と相違する。以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態との共通点は適宜省略する。
Sixth Embodiment
10 is a diagram schematically illustrating the configuration of a display device 10D according to a sixth embodiment. The sixth embodiment differs from the first embodiment in that the sixth embodiment further includes a second irradiation unit 17 that irradiates excitation light 80 toward the second surface 14 of the display body 12, in addition to a first irradiation unit 16 that irradiates excitation light 20 toward the first surface 13 of the display body 12. The following description of the second embodiment will focus on the differences from the first embodiment, and commonalities with the first embodiment will be omitted as appropriate.
表示装置10Dは、表示体12と、第1照射部16と、第2照射部17と、制御部18とを備える。第1照射部16は、表示体12の第1面13から中間面15の範囲において励起光20の集光位置24が可変となるように励起光20を照射する。第2照射部17は、表示体12の第2面14から中間面15の範囲において励起光80の集光位置84が可変となるように励起光80を照射する。中間面15は、第1面13と第2面14の間の任意の位置に設定され、例えば、第1面13と第2面14の中間に設定される。 The display device 10D includes a display body 12, a first irradiator 16, a second irradiator 17, and a controller 18. The first irradiator 16 irradiates excitation light 20 so that the focusing position 24 of the excitation light 20 is variable in the range from the first surface 13 to the intermediate surface 15 of the display body 12. The second irradiator 17 irradiates excitation light 80 so that the focusing position 84 of the excitation light 80 is variable in the range from the second surface 14 to the intermediate surface 15 of the display body 12. The intermediate surface 15 is set at any position between the first surface 13 and the second surface 14, for example, midway between the first surface 13 and the second surface 14.
第2照射部17は、第1照射部16と同様に構成される。第2照射部17は、光源70と、集光レンズ72と、レンズ駆動機構74と、ミラー76と、ミラー駆動機構78とを含む。光源70は、光源40と同様に、第1蛍光体、第2蛍光体および第3蛍光体を励起するための励起光80を生成する。集光レンズ72は、光源70により生成された励起光80を表示体12の内部に向けて集光させる。レンズ駆動機構74は、集光レンズ72の位置を光軸方向Bに変化させ、励起光80の集光位置84を変化させる。ミラー76は、集光レンズ72を通過した励起光80が第2面14に入射するように励起光80を反射させる。ミラー駆動機構78は、ミラー76の向きを変化させ、ミラー76にて反射された励起光80の集光位置84を第2面14に沿った方向(x方向およびy方向)に変化させる。 The second irradiation unit 17 is configured similarly to the first irradiation unit 16. The second irradiation unit 17 includes a light source 70, a condensing lens 72, a lens driving mechanism 74, a mirror 76, and a mirror driving mechanism 78. Similar to the light source 40, the light source 70 generates excitation light 80 for exciting the first, second, and third phosphors. The condensing lens 72 condenses the excitation light 80 generated by the light source 70 toward the interior of the display body 12. The lens driving mechanism 74 changes the position of the condensing lens 72 in the optical axis direction B, thereby changing the condensing position 84 of the excitation light 80. The mirror 76 reflects the excitation light 80 that has passed through the condensing lens 72 so that it is incident on the second surface 14. The mirror driving mechanism 78 changes the orientation of the mirror 76, thereby changing the condensing position 84 of the excitation light 80 reflected by the mirror 76 in directions (x and y directions) along the second surface 14.
制御部18は、第1照射部16および第2照射部17の動作を制御する。制御部18は、立体輪郭画像データを取得し、立体輪郭画像データのうち第1面13から中間面15までの範囲を描画するデータに基づいて第1照射部16を動作させる。制御部18は、立体輪郭画像データのうち中間面15から第2面14までの範囲を描画するデータに基づいて第2照射部17を動作させる。本実施形態によれば、第1面13および第2面14のそれぞれに入射する励起光20,80を用いて立体像Sを描画できるため、励起光20のみを用いる場合に比べて描画を高速化できる。 The control unit 18 controls the operation of the first irradiator 16 and the second irradiator 17. The control unit 18 acquires three-dimensional contour image data and operates the first irradiator 16 based on data from the three-dimensional contour image data that depicts the range from the first surface 13 to the intermediate surface 15. The control unit 18 operates the second irradiator 17 based on data from the three-dimensional contour image data that depicts the range from the intermediate surface 15 to the second surface 14. According to this embodiment, the three-dimensional image S can be drawn using excitation light 20, 80 incident on the first surface 13 and the second surface 14, respectively, thereby enabling faster drawing compared to when only excitation light 20 is used.
表示体12に含まれる第1蛍光層31、第2蛍光層32および第3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3は、z方向の位置に応じて異なってもよい。複数の第1蛍光層31、複数の第2蛍光層32および複数の3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3は、第1面13から中間面15に向けて大きくなるように構成されてもよい。複数の第1蛍光層31、複数の第2蛍光層32および複数の3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3は、第2面14から中間面15に向けて大きくなるように構成されてもよい。 The thicknesses t1, t2, and t3 of the first fluorescent layer 31, second fluorescent layer 32, and third fluorescent layer 33 included in the display 12 may vary depending on the position in the z direction. The thicknesses t1, t2, and t3 of the multiple first fluorescent layers 31, multiple second fluorescent layers 32, and multiple third fluorescent layers 33 may be configured to increase from the first surface 13 toward the intermediate surface 15. The thicknesses t1, t2, and t3 of the multiple first fluorescent layers 31, multiple second fluorescent layers 32, and multiple third fluorescent layers 33 may be configured to increase from the second surface 14 toward the intermediate surface 15.
第6実施形態の変形例では、第1照射部16および第2照射部17として、第2実施形態に係る照射部16Aを用いてもよい。この場合、複数の第1蛍光層31、複数の第2蛍光層32および複数の3蛍光層33のそれぞれの厚さt1,t2,t3を一定にしてもよい。また、第1照射部16および第2照射部17として、第3実施形態に係る照射部16Bを用いてもよい。その他、表示体12の代わりに、第4実施形態に係る表示体12Cを用いてもよい。 In a modified example of the sixth embodiment, the irradiation unit 16A according to the second embodiment may be used as the first irradiation unit 16 and the second irradiation unit 17. In this case, the thicknesses t1, t2, and t3 of the plurality of first fluorescent layers 31, the plurality of second fluorescent layers 32, and the plurality of third fluorescent layers 33 may be constant. Furthermore, the irradiation unit 16B according to the third embodiment may be used as the first irradiation unit 16 and the second irradiation unit 17. Additionally, the display 12C according to the fourth embodiment may be used instead of the display 12.
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、各表示例に示す構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。 The present invention has been described above with reference to the above-mentioned embodiments, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and appropriate combinations or substitutions of the configurations shown in each display example are also included in the present invention.
以下、本発明のいくつかの態様について述べる。 Several aspects of the present invention are described below.
[態様1]
蛍光体を含有する複数の蛍光層を第1面から第2面に向けて積層させた表示体であって、前記複数の蛍光層のそれぞれの厚さが前記第1面から離れるにつれて大きくなるように構成される表示体と、
前記表示体の前記第1面に入射して前記蛍光体を励起する励起光を、前記表示体内における前記励起光の集光位置を変化させて照射する照射部と、を備える表示装置。
[態様2]
前記複数の蛍光層のそれぞれの厚さは、前記複数の蛍光層のそれぞれに前記励起光の前記集光位置が一致するときの前記励起光のレイリー長の2倍以上である、態様1に記載の表示装置。
[態様3]
前記励起光の前記集光位置における光強度は、前記蛍光体の自然放射増幅光の閾値の1.3倍以上1.5倍以下である、態様1または2に記載の表示装置。
[態様4]
前記表示体は、前記複数の蛍光層と交互に積層され、蛍光体を含有しない複数の分離層をさらに含む、態様1から3のいずれか一つに記載の表示装置。
[態様5]
前記複数の分離層のそれぞれの厚さは、前記第1面から離れるにつれて大きくなるように構成される、態様4に記載の表示装置。
[Aspect 1]
a display body in which a plurality of fluorescent layers containing a phosphor are stacked from a first surface to a second surface, and the thickness of each of the plurality of fluorescent layers increases with increasing distance from the first surface;
an irradiation unit that irradiates excitation light that is incident on the first surface of the display body and excites the phosphor, while changing a focusing position of the excitation light within the display body.
[Aspect 2]
2. The display device according to claim 1, wherein the thickness of each of the plurality of fluorescent layers is at least twice the Rayleigh length of the excitation light when the focusing position of the excitation light coincides with each of the plurality of fluorescent layers.
[Aspect 3]
3. The display device according to aspect 1 or 2, wherein the light intensity of the excitation light at the focused position is 1.3 to 1.5 times the threshold value of the amplified spontaneous emission light of the phosphor.
[Aspect 4]
4. The display device according to any one of aspects 1 to 3, wherein the display body further includes a plurality of separation layers that do not contain phosphors and are alternately stacked with the plurality of phosphor layers.
[Aspect 5]
5. The display device according to claim 4, wherein the thickness of each of the plurality of separation layers increases with increasing distance from the first surface.
[態様6]
第1蛍光体を含有する複数の第1蛍光層と、前記第1蛍光体とは発光波長の異なる第2蛍光体を含有する複数の第2蛍光層とを交互に積層させた表示体と、
前記表示体に入射して前記第1蛍光体を励起する第1励起光と、前記表示体に入射して前記第2蛍光体を励起する第2励起光とを重畳し、前記表示体内における前記第1励起光の第1集光位置および前記第2励起光の第2集光位置を変化させて照射する照射部と、を備える表示装置。
[態様7]
前記表示体内における前記第1集光位置と前記第2集光位置の間の距離は、前記第1蛍光層または前記第2蛍光層の厚さに一致する、態様6に記載の表示装置。
[態様8]
前記表示体内における前記第1集光位置と前記第2集光位置の間の距離は、前記第1蛍光層および前記第2蛍光層の厚さの合計の半分に一致する、態様6に記載の表示装置。
[態様9]
前記複数の第1蛍光層のそれぞれの厚さは、前記第1励起光のレイリー長の2倍以上であり、
前記複数の第2蛍光層のそれぞれの厚さは、前記第2励起光のレイリー長の2倍以上である、態様6から8のいずれか一つに記載の表示装置。
[態様10]
前記第1励起光の前記第1集光位置における光強度は、前記第1蛍光体の自然放射増幅光の閾値の1.3倍以上1.5倍以下であり、
前記第2励起光の前記第2集光位置における光強度は、前記第2蛍光体の自然放射増幅光の閾値の1.3倍以上1.5倍以下である、態様6から9のいずれか一つに記載の表示装置。
[Aspect 6]
a display body in which a plurality of first fluorescent layers containing a first phosphor and a plurality of second fluorescent layers containing a second phosphor having an emission wavelength different from that of the first phosphor are alternately stacked;
a display device comprising: an irradiation unit that superimposes first excitation light that is incident on the display body and excites the first phosphor and second excitation light that is incident on the display body and excites the second phosphor, and irradiates the display body by changing a first focusing position of the first excitation light and a second focusing position of the second excitation light within the display body.
[Aspect 7]
7. The display device according to claim 6, wherein a distance between the first light-condensing position and the second light-condensing position in the display element corresponds to a thickness of the first fluorescent layer or the second fluorescent layer.
[Aspect 8]
7. The display device of claim 6, wherein a distance between the first light-collecting position and the second light-collecting position in the display element is equal to half the total thickness of the first fluorescent layer and the second fluorescent layer.
[Aspect 9]
a thickness of each of the plurality of first fluorescent layers is equal to or greater than twice the Rayleigh length of the first excitation light;
9. The display device according to any one of aspects 6 to 8, wherein the thickness of each of the plurality of second fluorescent layers is at least twice the Rayleigh length of the second excitation light.
[Aspect 10]
a light intensity of the first excitation light at the first focusing position is 1.3 times or more and 1.5 times or less a threshold value of the amplified spontaneous emission light of the first phosphor;
10. The display device according to any one of aspects 6 to 9, wherein the light intensity of the second excitation light at the second focusing position is 1.3 to 1.5 times the threshold value of the amplified spontaneous emission light of the second phosphor.
[態様11]
複数の積層体を第1面から第2面に向けて積層させた表示体であって、前記複数の積層体のそれぞれが、蛍光体を含有する蛍光層と、蛍光体を含有しない分離層とを含む表示体と、
前記表示体に入射して前記蛍光体を励起する励起光を、前記表示体内における前記励起光の集光位置を変化させて照射する照射部と、を備える表示装置。
[態様12]
前記複数の積層体のそれぞれにおける前記蛍光層の厚さの半分と前記分離層の厚さの合計は、前記複数の積層体のそれぞれに前記励起光の集光位置が一致するときの前記励起光のレイリー長以上である、態様11に記載の表示装置。
[態様13]
前記複数の積層体のそれぞれに含まれる前記蛍光層の厚さと前記分離層の厚さの合計は、前記複数の積層体のそれぞれに前記励起光の集光位置が一致するときの前記励起光のレイリー長の1倍より大きく2倍より小さい、態様11または12に記載の表示装置。
[態様14]
前記励起光の前記集光位置における光強度は、前記蛍光体の自然放射増幅光の閾値の1.3倍以上1.5倍以下である、態様11から13のいずれか一つに記載の表示装置。
[態様15]
前記複数の積層体のそれぞれに含まれる前記分離層の厚さは、前記第1面から離れるにつれて大きくなる、態様11から14のいずれか一つに記載の表示装置。
[Aspect 11]
A display body in which a plurality of laminates are stacked from a first surface to a second surface, each of the plurality of laminates including a fluorescent layer containing a phosphor and a separation layer not containing a phosphor;
an irradiation unit that irradiates the display body with excitation light that is incident on the display body and excites the phosphor, while changing a focusing position of the excitation light within the display body.
[Aspect 12]
The display device described in aspect 11, wherein the sum of half the thickness of the fluorescent layer and the thickness of the separation layer in each of the plurality of laminates is equal to or greater than the Rayleigh length of the excitation light when the focusing position of the excitation light coincides with each of the plurality of laminates.
[Aspect 13]
The display device described in aspect 11 or 12, wherein the sum of the thickness of the fluorescent layer and the thickness of the separation layer included in each of the plurality of laminates is greater than 1 time but less than 2 times the Rayleigh length of the excitation light when the focusing position of the excitation light coincides with each of the plurality of laminates.
[Aspect 14]
14. The display device according to any one of aspects 11 to 13, wherein the light intensity of the excitation light at the focused position is 1.3 to 1.5 times the threshold value of the amplified spontaneous emission light of the phosphor.
[Aspect 15]
15. The display device according to any one of aspects 11 to 14, wherein the thickness of the separation layer included in each of the plurality of stacked bodies increases with increasing distance from the first surface.
[態様16]
複数の積層体を積層させた表示体であって、前記複数の積層体のそれぞれが、第1蛍光体を含有する第1蛍光層と、蛍光体を含有しない第1分離層と、前記第1蛍光体とは発光波長の異なる第2蛍光体を含有する第2蛍光層と、蛍光体を含有しない第2分離層とを順に積層した構造を有する表示体と、
前記表示体に入射して前記第1蛍光体を励起する第1励起光と、前記表示体に入射して前記第2蛍光体を励起する第2励起光とを重畳し、前記表示体内における前記第1励起光の第1集光位置および前記第2励起光の第2集光位置を変化させて照射する照射部と、を備える表示装置。
[態様17]
前記表示体内における前記第1集光位置と前記第2集光位置の間の距離は、前記第2蛍光層の厚さの半分と前記第1励起光のレイリー長の合計以上、または、前記第1蛍光層の厚さの半分と前記第2励起光のレイリー長の合計以上である、態様16に記載の表示装置。
[態様18]
前記表示体内における前記第1集光位置と前記第2集光位置の間の距離は、前記第1蛍光層の厚さの半分、前記第1分離層の厚さ、および、前記第2蛍光層の厚さの半分の合計に一致する、態様16または17に記載の表示装置。
[態様19]
前記表示体内における前記第1集光位置と前記第2集光位置の間の距離は、前記第1励起光または前記第2励起光のレイリー長の1倍より大きく2倍より小さい、態様16から18のいずれか一つに記載の表示装置。
[態様20]
前記第1励起光の前記第1集光位置における光強度は、前記第1蛍光体の自然放射増幅光の閾値の1.3倍以上1.5倍以下であり、
前記第2励起光の前記第2集光位置における光強度は、前記第2蛍光体の自然放射増幅光の閾値の1.3倍以上1.5倍以下である、態様16から19のいずれか一つに記載の表示装置。
[Aspect 16]
a display body having a plurality of laminated bodies stacked together, each of the plurality of laminated bodies having a structure in which a first fluorescent layer containing a first phosphor, a first separation layer containing no phosphor, a second fluorescent layer containing a second phosphor having an emission wavelength different from that of the first phosphor, and a second separation layer containing no phosphor are stacked in this order;
a display device comprising: an irradiation unit that superimposes first excitation light that is incident on the display body and excites the first phosphor and second excitation light that is incident on the display body and excites the second phosphor, and irradiates the display body by changing a first focusing position of the first excitation light and a second focusing position of the second excitation light within the display body.
[Aspect 17]
The display device of aspect 16, wherein a distance between the first focusing position and the second focusing position within the display is equal to or greater than the sum of half the thickness of the second fluorescent layer and the Rayleigh length of the first excitation light, or equal to or greater than the sum of half the thickness of the first fluorescent layer and the Rayleigh length of the second excitation light.
[Aspect 18]
18. The display device of claim 16 or 17, wherein a distance between the first focusing position and the second focusing position within the display element is equal to the sum of half the thickness of the first fluorescent layer, the thickness of the first separation layer, and half the thickness of the second fluorescent layer.
[Aspect 19]
19. The display device according to any one of aspects 16 to 18, wherein a distance between the first focusing position and the second focusing position within the display body is greater than one time and less than two times the Rayleigh length of the first excitation light or the second excitation light.
[Aspect 20]
a light intensity of the first excitation light at the first focusing position is 1.3 times or more and 1.5 times or less a threshold value of the amplified spontaneous emission light of the first phosphor;
20. The display device according to any one of aspects 16 to 19, wherein the light intensity of the second excitation light at the second focusing position is 1.3 to 1.5 times the threshold value of the amplified spontaneous emission light of the second phosphor.
10…表示装置、12…表示体、13…第1面、14…第2面、16…照射部、18…制御部、20…励起光、21…第1励起光、22…第2励起光、23…第3励起光、24…集光位置、25…第1集光位置、26…第2集光位置、27…第3集光位置、30…積層体、31…第1蛍光層、32…第2蛍光層、33…第3蛍光層、34…第1分離層、35…第2分離層、36…第3分離層、40…光源、41…コリメートレンズ、42…集光レンズ、44…レンズ駆動機構、46…ミラー、48…ミラー駆動機構、16B…照射部、61…第1光源、62…第2光源、63…第3光源、64…第1コリメートレンズ、65…第2コリメートレンズ、66…第3コリメートレンズ、67…第1ハーフミラー、68…第2ハーフミラー、69…第3ミラー。 10... display device, 12... display body, 13... first surface, 14... second surface, 16... irradiation unit, 18... control unit, 20... excitation light, 21... first excitation light, 22... second excitation light, 23... third excitation light, 24... focusing position, 25... first focusing position, 26... second focusing position, 27... third focusing position, 30... laminate, 31... first fluorescent layer, 32... second fluorescent layer, 33... third fluorescent layer, 34... first separation layer, 35... second separation layer, 36 ...Third separation layer, 40...light source, 41...collimating lens, 42...condensing lens, 44...lens driving mechanism, 46...mirror, 48...mirror driving mechanism, 16B...irradiation unit, 61...first light source, 62...second light source, 63...third light source, 64...first collimating lens, 65...second collimating lens, 66...third collimating lens, 67...first half mirror, 68...second half mirror, 69...third mirror.
Claims (3)
前記表示体に入射して前記蛍光体を励起する励起光を、前記表示体内における前記励起光の集光位置を変化させて照射する照射部と、を備え、
前記複数の積層体のそれぞれにおける前記蛍光層の厚さの半分と前記分離層の厚さの合計は、前記複数の積層体のそれぞれに前記励起光の集光位置が一致するときの前記励起光のレイリー長以上である、表示装置。 A display body in which a plurality of laminates are stacked from a first surface to a second surface, each of the plurality of laminates including a fluorescent layer containing a phosphor and a separation layer not containing a phosphor;
an irradiation unit that irradiates excitation light that is incident on the display body and excites the phosphor while changing a focusing position of the excitation light within the display body,
a sum of half the thickness of the fluorescent layer and the thickness of the separation layer in each of the plurality of laminates is equal to or greater than the Rayleigh length of the excitation light when the focusing position of the excitation light coincides with each of the plurality of laminates.
前記表示体に入射して前記蛍光体を励起する励起光を、前記表示体内における前記励起光の集光位置を変化させて照射する照射部と、を備え、
前記複数の積層体のそれぞれに含まれる前記蛍光層の厚さと前記分離層の厚さの合計は、前記複数の積層体のそれぞれに前記励起光の集光位置が一致するときの前記励起光のレイリー長の1倍より大きく2倍より小さい、表示装置。 A display body in which a plurality of laminates are stacked from a first surface to a second surface, each of the plurality of laminates including a fluorescent layer containing a phosphor and a separation layer not containing a phosphor;
an irradiation unit that irradiates excitation light that is incident on the display body and excites the phosphor while changing a focusing position of the excitation light within the display body,
a display device in which the sum of the thickness of the fluorescent layer and the thickness of the separation layer included in each of the plurality of laminates is greater than one and less than two times the Rayleigh length of the excitation light when the focusing position of the excitation light coincides with each of the plurality of laminates.
前記表示体に入射して前記蛍光体を励起する励起光を、前記表示体内における前記励起光の集光位置を変化させて照射する照射部と、を備え、
前記複数の積層体のそれぞれに含まれる前記分離層の厚さは、前記第1面から離れるにつれて大きくなる、表示装置。
A display body in which a plurality of laminates are stacked from a first surface to a second surface, each of the plurality of laminates including a fluorescent layer containing a phosphor and a separation layer not containing a phosphor;
an irradiation unit that irradiates excitation light that is incident on the display body and excites the phosphor while changing a focusing position of the excitation light within the display body,
The thickness of the separation layer included in each of the plurality of stacked bodies increases with increasing distance from the first surface.
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