光源装置及投影装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010249209.7 (22)申请日 2020.04.01 (30)优先权数据 2019-070827 2019.04.02 JP (71)申请人 斯坦雷电气株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 森京介山本英明 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 朱丽娟崔成哲 (51)Int.Cl. G03B 21/20(2006.01) (54)发明名称 光源装置及投影装置 (57)摘要 本发明提供光源装置及投影装置。 一种光源 装置， 以简。

2、单的结构不产生荧光体间的间隙。 另 外， 能够提供一种能够得到更高照度的投影型显 示装置。 具备半导体光源的出射光所入射的入射 面的荧光轮， 在反射性基板上在圆周方向上设置 有相邻的第1区段区域及第2区段区域， 涂敷与各 区段区域对应的区段形成层。 第2区段区域的下 侧层为第1区段区域的荧光体层， 上侧层为规定 大小的荧光体层或扩散层。 由此， 防止在区段区 域间产生间隙而使反射性基板露出。 权利要求书3页 说明书13页 附图11页 CN 111796476 A 2020.10.20 CN 111796476 A 1.一种光源装置， 其特征在于， 所述光源装置具备： 半导体光源； 以及荧光轮，。

3、 该荧光轮具备供所述半导体光源的出射光入射的入射面， 所述荧光轮具有支承基板和多个区段形成层， 所述支承基板能够以旋转轴为中心旋 转， 在其入射面侧设置有多个区段区域， 所述多个区段形成层与设置在所述支承基板的入 射面侧的多个区段区域对应， 所述支承基板由金属材料形成， 在所述入射面侧具有相对于所述旋转轴在圆周方向延 伸的反射性的平坦面， 所述多个区段区域至少包括在以所述旋转轴为中心的圆周方向上相邻的第1区段区域 和第2区段区域， 多个区段形成层包括设置在所述第1区段区域的第1区段形成层和设置在 所述第2区段区域的第2区段形成层， 所述第1区段形成层和第2区段形成层无间隙地连续形 成， 在所述。

4、第1区段区域中， 在所述平坦面上形成有所述第1区段形成层， 该第1区段形成层 是将第1荧光体分散在树脂粘合剂中而成的第1荧光体层， 其中所述第1荧光体以来自所述 半导体光源的出射光作为激发光而射出波长与该激发光不同的光， 在所述第2区段区域中， 在所述平坦面上形成有所述第2区段形成层， 该第2区段形成层 具有所述支承基板侧的下侧层和层叠在该下侧层上而成的上侧层， 所述第1荧光体层延伸而成为所述下侧层， 所述上侧层是将第2荧光体分散在树脂粘合剂中而成的第2荧光体层或者将扩散材料 分散在树脂粘合剂中而成的扩散层， 其中所述第2荧光体以来自所述半导体光源的出射光 作为激发光而射出波长与该激发光及来自。

5、所述第1荧光体的出射光不同的光， 所述扩散材 料使来自所述半导体光源的出射光扩散， 被来自所述半导体光源的出射光照射的所述荧光轮的入射面上的照射区域在以所述 旋转轴为中心的半径方向上， 宽度小于所述平坦面的宽度和所述第1荧光体层的宽度。 2.一种光源装置， 其特征在于， 所述光源装置具备： 半导体光源； 以及荧光轮， 该荧光轮具备供所述半导体光源的出射光入射的入射面， 所述荧光轮具有支承基板和多个区段形成层， 所述支承基板能够以旋转轴为中心旋 转， 在其入射面侧设置有多个区段区域， 所述多个区段形成层与设置在所述支承基板的入 射面侧的多个区段区域对应， 所述支承基板由金属材料形成， 在所述入射。

6、面侧具有相对于所述旋转轴在圆周方向延 伸的反射性的平坦面， 所述多个区段区域至少包括在以所述旋转轴为中心的圆周方向上相邻的第1区段区域 和第2区段区域， 多个区段形成层包括设置在所述第1区段区域的第1区段形成层和设置在 所述第2区段区域的第2区段形成层， 所述第1区段形成层和第2区段形成层无间隙地连续形 成， 在所述第1区段区域中， 在所述平坦面上形成有所述第1区段形成层， 该第1区段形成层 是将第1荧光体分散在树脂粘合剂中而成的第1荧光体层， 其中所述第1荧光体以来自所述 半导体光源的出射光作为激发光而射出与该激发光不同波长的光， 在所述第2区段区域中， 在所述平坦面上形成有所述第2区段形成。

7、层， 该第2区段形成层 具有所述支承基板侧的下侧层和层叠在该下侧层上而成的上侧层， 权利要求书 1/3 页 2 CN 111796476 A 2 所述第1荧光体层延伸而成为所述上侧层， 所述下侧层是将第2荧光体分散在树脂粘合剂中而成的第2荧光体层或者将扩散材料 分散在树脂粘合剂中而成的扩散层， 其中所述第2荧光体以来自所述半导体光源的出射光 作为激发光而射出与该激发光及来自所述第1荧光体的出射光不同波长的光， 所述扩散材 料使来自所述半导体光源的出射光扩散， 被来自所述半导体光源的出射光照射的所述荧光轮的入射面上的照射区域在以所述 旋转轴为中心的半径方向上， 宽度小于所述平坦面的宽度和所述第1。

8、荧光体层的宽度。 3.根据权利要求1或2所述的光源装置， 其特征在于， 所述第2区段区域形成为以所述旋转轴为中心的放射状， 在以所述旋转轴为中心的圆 周方向上等间隔地配置。 4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的光源装置， 其特征在于， 所述第2区段区域形成为以所述旋转轴为中心的放射状， 所述第2区段区域在以所述旋转轴为中心的圆周方向上的长度小于被来自所述半导体 光源的出射光照射的所述荧光轮的入射面上的照射区域在以所述旋转轴为中心的圆周方 向上的长度。 5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的光源装置， 其特征在于， 所述支承基板是具有铝基板和层叠膜的光反射性基板， 其中所述层叠膜在所述入射。

9、面 侧的表面从铝基板侧起依次包含氧化硅层、 银层、 氧化钛层。 6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的光源装置， 其特征在于， 设置在所述第2区段区域的所述第2区段形成层是所述第1荧光体层和所述第2荧光体 层的层叠膜， 所述第1荧光体层接收所述第2荧光体层被来自所述半导体光源的出射光激发而射出 的来自第2荧光体的光的一部分并发光。 7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的光源装置， 其特征在于， 所述荧光轮在以所述旋转轴为中心的圆周方向上还包括第3区段区域， 在所述第3区段区域形成有第3荧光体层， 该第3荧光体层是将与第1区段区域及第2区 段区域中使用的荧光体不同种类的荧光体分散在树脂粘合剂。

10、中而成的。 8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的光源装置， 其特征在于， 所述荧光轮在以所述旋转轴为中心的圆周方向上， 在所述支承基板形成有开口部， 在所述荧光轮上， 在来自所述半导体光源的出射光通过所述开口部的位置处设置有透 射扩散材料。 9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的光源装置， 其特征在于， 所述半导体光源是发出蓝色区域的波长的半导体激光光源。 10.一种投影装置， 其包括： 权利要求1至9中的任意一项所述的光源装置； 颜色成分分离部， 从所述光源装置射出的光入射到该颜色成分分离部， 该颜色成分分 离部将其分离为R、 G、 B三原色； 投影光学系统， 其使用来自所述颜色成分分。

11、离部的光进行投影； 光源装置控制部， 其控制所述光源装置； 以及 权利要求书 2/3 页 3 CN 111796476 A 3 投影装置控制部， 其控制所述投影光学系统， 使用来自所述颜色成分分离部的光生成 规定的投影像。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111796476 A 4 光源装置及投影装置 技术领域 0001 本发明涉及光源装置及投影装置。 背景技术 0002 近年来， 开发了进行彩色显示的小型投影型显示装置。 如果为了进行彩色显示而 使用发出R、 G、 B各个原色光的光源， 则难以实现投影装置整体的小型化， 成本也变高。 因此， 提出了使用光源装置， 该光源装置对在旋转板上形成。

12、有荧光体层的荧光轮照射激发光， 从 荧光轮射出包含R、 G、 B的光(例如， 专利文献1)。 0003 在专利文献1中， 记载了作为设置有多个荧光体层的荧光轮， 而使用形成有红色荧 光体层、 绿色荧光体层以及蓝色荧光体层的荧光轮的光源装置。 射出各种颜色的荧光体层 在圆形的发光板的周向上排列设置有作为荧光发光区域的区段。 各种颜色的荧光体层是使 用丝网印刷技术在金属基板上在规定的区域上分涂而形成的。 作为激发各荧光体层的激发 光源， 使用射出紫外光的固体光源。 0004 现有技术文献 0005 专利文献 0006 专利文献1： 日本特开2011-108502号公报 发明内容 0007 【发明要。

13、解决的问题】 0008 但是， 从散热性、 支承性及成本方面考虑， 在用于荧光轮的基板中大多使用金属基 板。 因此， 在将基板和荧光体层组合的情况下， 成为热膨胀率差大的组合。 另外， 荧光体层由 于激发光而发热。 因此， 当连续地对荧光轮照射激发光时， 荧光体层和金属基板被加热而膨 胀。 0009 例如图11的(A)表示在金属基板91上沿圆周方向在两个区域分涂黄色荧光体层92 和红色荧光体层93而得到的荧光轮90。 荧光轮90由于金属基板91的热胀冷缩， 如图11的(B) 所示， 在多个荧光体层间的边界区域C产生间隙94。 在间隙94中， 如图12的(A)所示， 露出基 底的金属基板91。 。

14、因此， 入射光L91被反射而产生反射光L94。 即发生产生了来自荧光体层 92、 93的荧光以外的光成分的问题。 0010 为了解决该问题， 如图12的(B)所示， 考虑在边界区域C中， 将一个荧光体层(在该 现有例中为黄色荧光体层92)局部地重叠形成在另一个荧光体层(在该现有例中为红色荧 光体层93)之上。 然而， 难以控制重叠部92a的重叠量。 因此， 从光源装置射出的光中包含的 原色光R、 G、 B的平衡控制变得困难。 即， 荧光轮的每个产品的产品质量的偏差变大， 产品成 品率降低。 0011 本发明是鉴于这样的以往的情况而提出的， 其目的在于提供一种不会在荧光轮的 区段(segment。

15、)之间产生间隙、 以简单的结构提高了产品成品率的光源装置。 0012 根据另一观点， 其目的在于提供一种能够得到更高照度的投影型显示装置。 说明书 1/13 页 5 CN 111796476 A 5 0013 【用于解决问题的手段】 0014 为了达到上述目的， 第一方面所述的光源装置的发明的特征在于， 所述光源装置 具备： 0015 半导体光源； 以及荧光轮， 该荧光轮具备所述半导体光源的出射光所入射的入射 面， 0016 所述荧光轮具有支承基板和多个区段形成层， 所述支承基板能够以旋转轴为中心 旋转， 在其入射面侧设置有多个区段区域， 所述多个区段形成层与设置在所述支承基板的 入射面侧的多。

16、个区段区域对应， 0017 所述支承基板由金属材料形成， 在所述入射面侧具有相对于所述旋转轴在圆周方 向延伸的反射性的平坦面， 0018 所述多个区段区域至少包括在以所述旋转轴为中心的圆周方向上相邻的第1区段 区域和第2区段区域， 多个区段形成层包括设置在所述第1区段区域的第1区段形成层和设 置在所述第2区段区域的第2区段形成层， 所述第1区段形成层和第2区段形成层无间隙地连 续形成， 0019 在所述第1区段区域中， 在所述平坦面上形成有所述第1区段形成层， 该第1区段形 成层是将第1荧光体分散在树脂粘合剂中而成的第1荧光体层， 其中所述第1荧光体以来自 所述半导体光源的出射光作为激发光而射。

17、出与该激发光不同波长的光， 0020 在所述第2区段区域中， 在所述平坦面上形成有所述第2区段形成层， 该第2区段形 成层具有所述支承基板侧的下侧层和层叠在该下侧层上而成的上侧层， 0021 所述第1荧光体层延伸而成为所述下侧层， 0022 所述上侧层是将第2荧光体分散在树脂粘合剂中而成的第2荧光体层或者将扩散 材料分散在树脂粘合剂中而成的扩散层， 其中所述第2荧光体以来自所述半导体光源的出 射光作为激发光而射出与该激发光及来自所述第1荧光体的出射光不同波长的光， 所述扩 散材料使来自所述半导体光源的出射光扩散， 0023 被来自所述半导体光源的出射光照射的所述荧光轮的入射面上的照射区域在以 。

18、所述旋转轴为中心的半径方向上， 宽度小于所述平坦面的宽度和所述第1荧光体层的宽度。 0024 另外， 第2方面所述的光源装置的发明的特征在于， 所述光源装置具备： 0025 半导体光源； 以及荧光轮， 该荧光轮具备所述半导体光源的出射光所入射的入射 面， 0026 所述荧光轮具有支承基板和多个区段形成层， 所述支承基板能够以旋转轴为中心 旋转， 在其入射面侧设置有多个区段区域， 所述多个区段形成层与设置在所述支承基板的 入射面侧的多个区段区域对应， 0027 所述支承基板由金属材料形成， 在所述入射面侧具有相对于所述旋转轴在圆周方 向延伸的反射性的平坦面， 0028 所述多个区段区域至少包括在。

19、以所述旋转轴为中心的圆周方向上相邻的第1区段 区域和第2区段区域， 多个区段形成层包括设置在所述第1区段区域的第1区段形成层和设 置在所述第2区段区域的第2区段形成层， 所述第1区段形成层和第2区段形成层无间隙地连 续形成， 0029 在所述第1区段区域中， 在所述平坦面上形成有所述第1区段形成层， 该第1区段形 说明书 2/13 页 6 CN 111796476 A 6 成层是将第1荧光体分散在树脂粘合剂中而成的第1荧光体层， 其中所述第1荧光体以来自 所述半导体光源的出射光作为激发光而射出与该激发光不同波长的光， 0030 在所述第2区段区域中， 在所述平坦面上形成有所述第2区段形成层， 。

20、该第2区段形 成层具有所述支承基板侧的下侧层和层叠在该下侧层上而成的上侧层， 0031 所述第1荧光体层延伸而成为所述上侧层， 0032 所述下侧层是将第2荧光体分散在树脂粘合剂中而成的第2荧光体层或者将扩散 材料分散在树脂粘合剂中而成的扩散层， 其中所述第2荧光体以来自所述半导体光源的出 射光作为激发光而射出与该激发光及来自所述第1荧光体的出射光不同波长的光， 所述扩 散材料使来自所述半导体光源的出射光扩散， 0033 被来自所述半导体光源的出射光照射的所述荧光轮的入射面上的照射区域在以 所述旋转轴为中心的半径方向上， 宽度小于所述平坦面的宽度和所述第1荧光体层的宽度。 0034 在此， 优。

21、选所述第2区段区域形成为以所述旋转轴为中心的放射状， 在以所述旋转 轴为中心的圆周方向上等间隔地配置。 0035 另外， 优选所述第2区段区域形成为以所述旋转轴为中心的放射状， 所述第2区段 区域在以所述旋转轴为中心的圆周方向上的长度小于被来自所述半导体光源的出射光照 射的所述荧光轮的入射面上的照射区域在以所述旋转轴为中心的圆周方向上的长度。 0036 另外， 优选所述支承基板是具有铝基板和层叠膜的光反射性基板， 其中所述层叠 膜在所述入射面侧的表面从铝基板侧起依次包含氧化硅层、 银层、 氧化钛层。 0037 另外， 优选设置在所述第2区段区域的所述第2区段形成层是所述第1荧光体层和 所述第2。

22、荧光体层的层叠膜， 优选所述第1荧光体层接收所述第2荧光体层被来自所述半导 体光源的出射光激发而射出的来自第2荧光体的光的一部分并发光。 0038 优选所述荧光轮在以所述旋转轴为中心的圆周方向上还包括第3区段区域， 在所 述第3区段区域形成有第3荧光体层， 该第3荧光体层是将与其他区段区域中使用的荧光体 不同种类的荧光体分散在树脂粘合剂中而成的。 0039 另外， 优选所述荧光轮在以所述旋转轴为中心的圆周方向上， 在所述支承基板形 成有开口部， 在所述荧光轮上， 在来自所述半导体光源的出射光通过所述开口部的位置处 设置有透射扩散材料。 0040 作为所述半导体光源， 优选为发出蓝色区域波长的半。

23、导体激光光源。 0041 另外， 第10方面所述的投影装置的发明的特征在于， 具备:第1第9方面中任一项 所述的光源装置； 0042 颜色成分分离部， 从所述光源装置射出的光入射到该颜色成分分离部， 该颜色成 分分离部将其分离为R、 G、 B三原色； 0043 投影光学系统， 其使用来自所述颜色成分分离部的光进行投影； 0044 光源装置控制部， 其控制所述光源装置； 以及 0045 投影装置控制部， 其控制所述投影光学系统， 使用来自所述颜色成分分离部的光 生成规定的投影像。 0046 【发明的效果】 0047 根据第1方面至第2方面所述的发明， 在荧光轮的第2区段区域中， 第2区段形成层 。

24、为层叠结构， 其中的一层、 用于第1区段区域的第1区段形成层从第1区段区域连续形成。 因 说明书 3/13 页 7 CN 111796476 A 7 此， 即使在荧光轮热胀冷缩的情况下， 也能够起到在第1区段区域与第2区段区域间的边界 区域不产生间隙的效果。 另外， 由于第2区段形成层形成为层叠结构， 因此不需要如图11所 示的分涂那样高精度的对位。 因此， 具有能够以简单的结构进行制造， 能够提高制造成品率 的效果。 0048 另外， 根据第10方面所述的发明， 由于在荧光轮的第1区段区域与第2区段区域间 的边界区域不产生间隙， 因此即使在使用激光光源作为激发光源的情况下， 也不会产生照 射。

25、的激光光源光被金属基板直接反射这样的不良情况。 因此， 与使用图11所示的容易产生 间隙的光源装置的情况相比， 能够使用更强的光作为激发光。 因此， 具有能够提供能得到更 高照度的投影型显示装置的效果。 附图说明 0049 图1是表示本发明的实施方式的投影仪(投影装置)的一个结构例的图。 0050 图2是分解表示在图1的投影仪中使用的光源装置的立体图。 0051 图3是表示在图2的光源装置中使用的第1实施方式的荧光轮的一例的图， (A)是俯 视图， (B)是A-A线剖视图。 0052 图4是本发明的第3实施方式的光源装置中使用的荧光轮的沿着第1区域的半径的 剖视图。 0053 图5是表示本发明。

26、的第4实施方式的光源装置中使用的荧光轮的一例的图。 (A)是 俯视图， (B)是B-B线剖视图。 0054 图6是本发明的第5实施方式的光源装置中使用的荧光轮的俯视图。 0055 图7是本发明的第6实施方式的光源装置中使用的荧光轮的俯视图。 0056 图8是本发明的第7实施方式的光源装置中使用的荧光轮的俯视图。 0057 图9是说明第9实施方式的投影装置50的图。 0058 图10是分解表示图9中使用的光源装置的立体图。 0059 图11是表示用于说明本发明的课题的荧光轮的一例的图。 0060 图12是表示图11的荧光轮的沿着荧光轮的圆周方向的截面的主要部分的剖视图。 0061 标号说明 00。

27、62 1、 60、 61、 62、 63、 64、 65、 66.光源装置 0063 2.荧光轮 0064 2a.入射面 0065 3.半导体光源 0066 4.马达 0067 4a.旋转部 0068 5.颜色成分分离部 0069 6.投影光学系统 0070 7.光源装置控制部 0071 8.投影装置控制部 0072 9.投影装置(投影仪) 0073 10.支承基板 说明书 4/13 页 8 CN 111796476 A 8 0074 10a.轴部安装孔 0075 10b.外周区域 0076 12.平坦面 0077 13.上承受板(旋转平衡调整承受) 0078 14.下承受板(任意) 0079。

28、 20.区段领域 0080 21.第1区段区域 0081 22.第2区段区域 0082 23.第3区段区域 0083 30.区段形成层 0084 31.第1区段形成层 0085 32.第2区段形成层 0086 33.反射涂层 0087 34.第1荧光体层 0088 35.第2荧光体层(扩散层) 0089 40.照射区域 0090 AX.旋转轴 具体实施方式 0091 以下， 根据附图对本发明的实施方式进行说明。 0092 (投影装置) 0093 首先， 对使用本发明的光源装置的投影装置进行说明。 图1是作为将个人计算机的 画面或视频影像等投影到屏幕上的图像投影装置的投影仪。 投影仪9具备光源装。

29、置1、 颜色 成分分离部5和投影光学系统6。 进而， 投影仪9包括： 光源装置控制部7， 其作为功能块控制 光源装置； 以及投影装置控制部8， 其控制投影光学系统6， 使用来自颜色成分分离部5的光 来生成规定的投影像。 0094 光源装置1需要能够射出高亮度的光的光源。 在本实施方式中， 具备作为发光板的 荧光轮2、 对形成在荧光轮2上的荧光体层照射激发光的半导体光源3、 使荧光轮2旋转的电 动机4。 通过增加照射到荧光体层的激发光的光量， 能够提高荧光体层中的光的照度。 在图 中， 图示了使用1个半导体光源3的例子， 但本发明并不限定于此。 例如， 如果使用多个半导 体光源， 则能够得到更高。

30、的照度。 0095 从半导体光源3照射到荧光轮2的照射光L1由未图示的聚光透镜(Condenser lens)聚光， 或者使用准直透镜而成为平行光。 由此， 优选采用照射规定的照射面积的点状 (spot)光。 在光源装置1使用多个半导体光源的情况下， 优选来自多个光源的光入射到相同 的聚光透镜或准直透镜。 另外， 为了该目的， 也可以使用光纤。 0096 从被照射激发光的荧光轮2的荧光体层射出荧光。 关于荧光轮2的详细情况将在后 面叙述。 荧光轮2通过在由金属材料构成的支承基板10上形成荧光体层而构成。 荧光包含在 来自荧光轮2的反射光L2中。 反射光L2被引导至颜色成分分离部5。 在反射光L。

31、2和颜色成分 分离部5之间设置有未图示的聚光透镜。 说明书 5/13 页 9 CN 111796476 A 9 0097 设置在荧光轮2上的荧光体层包含多个荧光体， 该多个荧光体被来自半导体光源3 的激发光激发而发出不同波长区域的光。 来自荧光轮2的反射光成为R、 G、 B三原色的波长区 域的合成色的反射光L2。 0098 颜色成分分离部5是将反射光L2的光分离为R、 G、 B三原色， 并将各个原色区域的光 向投影光学系统6射出的光学系统。 反射光L2首先被全反射镜M1反射， 接着朝向反射镜M2、 M3、 M4。 反射镜M2、 M3是反射特定波长的光并使其他波长的光透过的分色镜。 反射镜M2反。

32、射 蓝色波长区域的光成分， 反射镜M3反射绿色波长区域的光成分， 各反射镜透射其他波长的 光。 因此， 除去蓝色波长区域的光成分和绿色波长区域的光成分后的以红色波长区域为主 的光成分到达反射镜M4并反射。 由反射镜M2反射的蓝色成分的光由反射镜MB反射而射出光 LB。 由反射镜M3反射的绿色成分的光由反射镜MG反射而射出光LG。 由反射镜M4反射的红色 成分的光由反射镜MR反射而射出光LR。 光LR、 LG、 LB是被分离为R、 G、 B三原色的光， 反射镜 MR、 MG、 MB也是为了使光LR、 LG、 LB的行进方向朝向投影装置6而使用的行进方向调整用的反 射镜。 0099 投影光学系统6。

33、至少包括未图示的光空间调制器以及将由光空间调制器调制后的 光向前方屏幕投影的投影透镜。 光空间调制器例如是由许多个微镜构成的MD装置 (Micromirror Device)。 对应于光LR、 LG、 LB各个光而具备3个MD装置， 各MD装置根据来自投 影装置控制部8的输出信号将各微镜角度控制为规定的镜角度。 通过控制各微镜而使入射 到投影光学系统6的各个光LR、 LG、 LB以规定角度反射， 能够投影所希望的图像等。 投影透镜 是用于将由光空间调制器调制后的光向前方的屏幕放大投影的透镜， 具有单个或多个透 镜。 0100 (第1实施方式) 0101 接着， 对光源装置1说明多个实施方式。 。

34、首先， 参照图2及图3对第1实施方式的光源 装置进行说明。 0102 (光源装置) 0103 首先， 对光源装置4进行说明。 图2是分解表示光源装置的立体图， 图3是表示在图2 的光源装置中使用的荧光轮的一例的图。 光源装置1具备能够绕旋转轴Ax旋转的荧光轮2、 位于旋转轴Ax上并使荧光轮2旋转的电动机4、 半导体光源3。 半导体光源3射出到达荧光轮2 的入射面2a的光。 利用来自光源装置控制部7的输出信号来控制电动机4和半导体光源3， 具 体而言， 控制电动机4的旋转驱动和半导体光源3的点亮状态。 到达荧光轮2的入射面2a的入 射光L1成为具有规定大小的直径的点状光而照射照射区域40。 01。

35、04 (荧光轮) 0105 在图2及图3的例子中， 荧光轮2在由金属制的圆板构成的支承基板10的入射面2a 具备荧光体层。 荧光体层由在入射面2a的外周区域10b上设置成圆环状的第1荧光体层34、 和以局部地放射状地覆盖第1荧光体层34的方式设置在多处的第2荧光体层35构成。 0106 支承基板10在入射面2a侧具备反射面， 支承基板10由具有不会因旋转而变形、 能 够保持荧光体层的厚度的金属材料形成。 作为金属材料， 从散热的观点出发， 优选热传导率 大于150(W/mK)的铝、 钼、 铜、 Cu-W系合金、 Cu-Mo系合金等金属材料， 也可以使用热传导率 为100(W/mK)左右的黄铜、。

36、 铁、 不锈钢。 这是因为， 即使在热传导率为100(W/mK)的情况 下， 也具有比玻璃的热传导率1(W/mK)高的热传导率。 支承基板2的大小例如为半径约 说明书 6/13 页 10 CN 111796476 A 10 2cm、 厚度为0.5mm。 0107 在支承基板10的与旋转轴Ax交叉的中央部形成有轴部安装孔10a。 轴部安装孔10a 是具有供马达4的旋转部4a嵌合的大小的内径的孔。 在马达4的旋转部4a上依次嵌合固定有 下承受板14、 支承基板10、 上承受板13。 在支承基板10被夹持在下承受板14和上承受板13之 间的状态下， 使下承受板14以及上承受板13与电动机的旋转部4a。

37、结合而固定。 在上承受板 13上， 根据需要设置有作为平衡器(锤)的粘接剂， 该粘接剂还起到旋转平衡调整承受部的 作用， 用于进行调整使得荧光轮2的旋转平衡不会产生偏差。 下承受板14及上承受板13由金 属材料构成， 使用直径比支承基板10小的部件。 在能够将荧光轮2不晃动地固定在规定位置 的情况下， 也可以省略下承受板14。 电动机4位于与荧光轮2的入射面2a相反的表面侧。 0108 在支承基板10的入射面2a侧的外周区域10b、 即与到以旋转轴Ax为中心的支承基 板的周围侧面为止的半径的1/2相比更靠外周的区域， 设置有荧光体层。 支承基板10的表面 的与设置荧光体层的位置相当的区域为平滑。

38、的平坦面12。 平坦面12为了提高反射率而为研 磨面， 设置在外周区域10b。 0109 第1荧光体层34通过对涂布剂进行印刷、 固化而形成为一定厚度的荧光体层， 该涂 布剂是将被来自半导体光源3的光激发而发出红色区域和绿色区域的荧光的荧光体粒子分 散在硅树脂粘合剂中而得到的。 第1荧光体层34也可以将发出红色区域的荧光的荧光体粒 子和发出绿色区域的荧光的荧光体粒子混合分散而得到。 第2荧光体层35是将由被来自半 导体光源3的光激发而发出蓝色区域的荧光的第2荧光体构成的荧光体粒子分散在硅树脂 粘合剂中而得到的荧光体层。 在图3的例子中， 第2荧光体层35等间隔地配置在10处， 以在半 径方向上。

39、跨过第1荧光体层34的方式形成。 第2荧光体层35例如可以通过使用分配器 (Dispenser)进行涂敷而形成。 0110 另外， 在本实施方式中， 只要没有特别说明， 不区别将1种荧光体分散在树脂粘合 剂中的情况和将2种以上的荧光体混合分散在树脂粘合剂中的情况， 将第1荧光体层34中包 含的荧光体全体定义为第1荧光体。 同样， 第2荧光体层35中所包含的荧光体与荧光体的种 类无关， 将所包含的荧光体全体定义为第2荧光体。 0111 设置有第1荧光体层34和第2荧光体层35的区域在俯视时由多个区段区域20构成。 在多个区段区域20上形成有至少包含第1荧光体层34的区段形成层30。 如图3的(B。

40、)的剖视 图中右侧区域II所示， 第1区段区域21是在支承基板10上形成有第1荧光体层34的区域。 如 图3的(B)的剖视图中左侧区域I所示， 第2区段区域22是在支承基板10上形成有第1荧光体 层34和第2荧光体层35的区域。 具体而言， 绕旋转轴Ax、 在绕旋转轴Ax的周向上等间隔地形 成有多个第2区段区域22(形成为放射状)。 在本发明中， 在划分第1区段区域21和第2区段区 域22的边界处， 与第1区段区域21及第2区段区域22连续地形成有第1荧光体层34。 即， 构成 为在两者的边界处不存在任何荧光体层都不存在的区域。 因此， 无间隙地连续邻接形成第1 区段区域21和第2区段区域22。

41、。 0112 在荧光轮2以旋转轴Ax为中心以规定角度旋转而描绘圆弧时， 第1区段区域21和第 2区段区域22位于圆周上。 当对该圆周上的规定区域照射来自半导体光源3的光时， 交替地 反射从第1区段区域21射出的光和从第2区段区域22射出的光。 通过使荧光轮2高速旋转， 得 到从第1区段区域21射出的光和从第2区段区域22射出的光的合成色的反射光L2。 可以通过 第1区段区域21与第2区段区域22的面积比、 用于第1荧光体层34及第2荧光体层35的荧光体 说明书 7/13 页 11 CN 111796476 A 11 的种类、 浓度等来调整反射光L2的色调(hue)。 0113 第1荧光体层34。

42、是圆环形状的均匀厚度的层。 其半径方向的宽度W1比入射光L1的 照射区域40的光点(spot)直径W40大。 宽度W1相对于第1荧光体层34上的入射光L1的照射 区域的大小为1.52倍大小的宽度。 具体而言， 作为一例， 将光点直径W40设为2mm3mm， 将第1荧光体层34的半径方向的宽度W1设为4mm。 作为厚度， 在本实施例中为150 m。 第1荧光 体层34的半径方向的宽度W1比平坦面12(外周区域10b)的半径方向的宽度W2小。 从第1荧光 体层34射出的荧光成为扩散光而射出。 此时， 通过使平坦面12比第1荧光体层34宽， 例如， 朝 向靠近旋转轴Ax一侧(朝向轴的方向)的支承基板。

43、10的光被平坦面12反射， 能够朝向未图示 的聚光透镜。 0114 位于第1区段区域21的第1荧光体层34相当于本发明中的第1区段形成层31。 0115 第2荧光体层35的半径方向的宽度为了跨越第1荧光体层34而覆盖第1荧光体层 34， 比第1荧光体层34大， 一部分与平坦面12相接， 一部分直接层叠在第1荧光体层35上而形 成。 第2荧光体层35的圆周方向的宽度W3比入射光L1的照射区域的大小W40小。 具体而言， 第2区段区域22以旋转轴Ax为中心形成为放射状， 以旋转轴Ax为中心的周向的长度(W3)比 光的照射区域40的长度W40小。 光从半导体光源3射出， 在以旋转轴Ax为中心的圆周方。

44、向上 照射到荧光轮2的入射面2a。 如图3的(B)所示， 支承基板10侧的下侧层为第1荧光体层34， 上 侧层为第2荧光体层35。 0116 第2荧光体层35的厚度形成为与第1荧光体层34的厚度相同或比其薄。 通过设为小 于等于第1荧光体层34的厚度， 也容易产生不被第2荧光体层35吸收而到达第1荧光体层34 的激发光。 如果在第2区段区域22中也存在到达第1荧光体层34的激发光， 则不仅可以利用 来自第2荧光体层35的荧光， 还可以利用来自第1荧光体层34的荧光， 提高激发光的利用效 率。 具体而言， 作为一例， 将第2荧光体层35的半径方向的宽度设为6mm， 将圆周方向的宽度 设为1mm，。

45、 将厚度设为100 m而形成。 0117 在位于第2区段区域22的第1荧光体层34上层叠第2荧光体层35的结构相当于本发 明中的第2区段形成层32。 0118 在本实施方式中， 在形成为圆环状的第1荧光体层34上， 局部地等间隔地层叠有多 个第2荧光体层35。 即， 交替地设置了第1区段形成层31和第2区段形成层32的区段形成层30 交替地具备仅由第1荧光体层34构成的区域、 和层叠了第1荧光体层34和第2荧光体层35的 区域。 通过采用这样的结构， 在各区段间的全部边界部分始终形成有第1荧光体层34。 因此， 即使在热胀冷缩的情况下， 在边界处也不会产生间隙。 另外， 由于不产生间隙， 因此。

46、也不会 在该处发生直接反射， 作为半导体光源3能够使用能量比发光二极管高的半导体激光光源。 能够得到更高的照度。 0119 作为包含在第1荧光体层34中的第1荧光体， 例如可以使用以下的荧光体。 不限于 这些荧光体， 可以混合使用被激发光激发而发出包含R、 G、 B三原色的波长区域的光的荧光 的各种荧光体中的任意一种或多种。 0120 作为发出黄色区域的颜色的荧光的荧光体， 可以使用Y3Al5O12:Ce3+(YAG)、 (Sr, Ba)2SiO4:Eu2+、 Cax(Si,Al)12(O,N)16:Eu2+等。 作为发出黄绿色区域的颜色的荧光的荧光体 可以使用Lu3Al5O12:Ce， 作为。

47、发出绿色的荧光的荧光体， 可以使用Y3(Ga,Al)5O12:Ce3+、 Ca3Sc2Si3O12:Ce3+、 CaSc2O4:Eu2+、 (Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、 Ba3Si6O12N2:Eu2+、 (Si,Al)6(O,N):Eu2+ 说明书 8/13 页 12 CN 111796476 A 12 等。 作为发出红色区域的颜色的荧光的荧光体,可以例示出(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、 CaAlSiN3: Eu、 SrAlSiN3:Eu、 (Ba,Sr,Ca)2Si5N8:Eu、 (Sr,Ca)S:Eu、 Ca- 赛隆、 0.5MgF2/3.5MgOGeO2: Mn、 SrLi。

48、Al3N4:Eu、 K2SiF6:Mn、 CaAlSiN3:Eu2+、 Ca2Si5N8:Eu2+、 La2O2S:Eu3+、 KSiF6:Mn4+、 KTiF6: Mn4+。 0121 第2荧光体层35中包含的第2荧光体可以与第1荧光体同样地混合使用各种荧光体 中的任意一种或多种。 但是， 在本发明中， 第2荧光体具有与第1荧光体不同的荧光光谱分 布。 0122 作为包含在第1荧光体层34和第2荧光体层35中的树脂粘合剂， 除了硅树脂以外， 还可以使用丙烯酸树脂等激发光和荧光的波长区域的光的透射率高的树脂材料。 0123 例如， 第2区段形成层32使用YAG:Ce作为位于下侧的第1荧光体层3。

49、4中含有的荧光 体， 使用以SCASN荧光体(Sr， Ca)AlSiN3:Eu等为基本组成的荧光体)作为位于上侧的第2荧 光体层35中含有的荧光体。 此时， 使用蓝色激光光源作为半导体光源3， 利用蓝色激光来激 发第2荧光体层35中包含的SACSN荧光体。 在此， SACASN荧光体发出红色区域的荧光。 蓝色激 光的一部分通过第2荧光体层35， 到达作为第1荧光体层34中含有的荧光体的YAG:Ce。 YAG: Ce荧光体发出黄色的荧光， 该荧光具有在从红色区域到绿色区域之间具有峰值的荧光光 谱。 SACSN荧光体不仅可以被蓝色区域的光激发， 还可以被蓝绿色区域的光激发。 因此， 也能 够通过从。

50、YAG： Ce射出的荧光进行激发。 这样， 作为位于上侧的第2荧光体层35的材料， 如果 选择如下材料则能够提高颜色变换效率， 该材料具有被来自位于下侧的第1荧光体层34的 荧光所激发的结果而得到的光的激发光谱。 0124 在激发SACSN荧光体的情况下， 在将蓝色区域的光作为激发光时的发光量子产率 与将从YAG： Ce射出的荧光光谱的波长区域的光作为激发光时的发光量子产率进行比较时， 使用YAG： Ce时的发光量子产率更高。 像这样作为位于上侧的荧光体层的SCASN荧光体那样， 如果使用来自下侧层所包含的荧光体的出射波长的发光量子产率比半导体光源3的出射波 长的发光量子产率高的荧光体， 则能。