(57)【要約】      （修正有）【課題】光学技術分野に適用される発光装置の明度及び発光装置における光利用効率を大幅に向上することができる。【解決手段】発光装置は、励起光を発光するための励起光源１１と、スペクトル範囲が励起光のスペクトル範囲とは異なる補償光を発光するための補償光源１２と、励起光及び補償光の伝送経路中に設けられており、励起光源と補償光源との交互照射下で、少なくとも１つの被励起光と、少なくとも１つの被励起光のうちの少なくとも１つの被励起光とスペクトルが重なっている補償光とを含む時系列光を出力する波長変換装置１３と、を含む。【選択図】図１
2020024428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を発光するための励起光源と、
スペクトル範囲が前記励起光のスペクトル範囲とは異なる補償光を発光するための補償光源と、
前記励起光及び前記補償光の伝送経路中に設けられており、前記励起光源と前記補償光源との交互照射下で、少なくとも１つの被励起光と前記補償光とを含む時系列光を出力する波長変換装置であって、前記補償光が、前記少なくとも１つの被励起光のうちの少なくとも１つの被励起光とスペクトルが重なっている波長変換装置と、を含み、
前記波長変換装置は、周方向に沿って少なくとも３つのセグメント領域が設けられており、前記少なくとも３つのセグメント領域は、第１の拡散層が設けられている1つのセグメント領域と、第２の拡散層が設けられている1つのセグメント領域とを少なくとも含み、前記少なくとも３つのセグメント領域のうちの残りのセグメント領域の少なくとも１つのセグメント領域には波長変換層が設けられていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記波長変換装置は、透過型波長変換装置、反射型波長変換装置、又は透過部分と反射部分とを含む波長変換装置であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記波長変換装置が透過部分と反射部分とを含む波長変換装置である場合に、前記第１の拡散層が設けられているセグメント領域は、前記波長変換装置の透過部分に位置することを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記補償光源は、第１の補償光を出射する第１の補償光源を含み、
前記波長変換層は、前記励起光源の照射下で第１の被励起光を出射する第１の波長変換層を含み、
前記時系列光は、前記第１の補償光及び前記第１の被励起光を含み、
前記第１の補償光と前記第１の被励起光とはスペクトルが重なっていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第１の補償光源は、前記波長変換装置の前記第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が前記第１の補償光源の伝送光路に位置する場合にオンし、残りのセグメント領域が前記第１の補償光源の伝送光路に位置する場合にオフして、
前記励起光源は、前記波長変換装置の前記波長変換層が設けられているセグメント領域が前記励起光源の伝送光路に位置する場合にオンし、前記波長変換装置の前記第１の拡散層が設けられているセグメント領域が前記励起光源の伝送光路に位置する場合にオフすることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記励起光源は、前記波長変換装置の前記第２の拡散層が設けられているセグメント領域が前記励起光源の伝送光路に位置する場合にオンし、または、
前記発光装置は、第３の光を発光する第３の光源をさらに含み、前記第３の光は、前記励起光と条件等色の光であり、前記第３の光源は、前記波長変換装置の前記第２の拡散層が設けられているセグメント領域が前記第３の光源の伝送光路に位置する場合にオンし、前記波長変換装置の残りのセグメント領域においてオフすることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第１の補償光源は赤色レーザ光源であり、前記第１の波長変換層はオレンジ光波長変換層であることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記波長変換層は、緑色光波長変換層をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記波長変換装置は、周方向に沿って、前記第２の拡散層が設けられているセグメント領域と、前記緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域と、前記オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域と、前記第２の拡散層が設けられているセグメント領域と、前記緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域と、前記第１の拡散層が設けられているセグメント領域との６つのセグメント領域が設置されていることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記波長変換層は、黄色光波長変換層をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記波長変換装置は、周方向に沿って、前記第２の拡散層が設けられているセグメント領域と、前記緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域と、前記黄色光波長変換層が設けられているセグメント領域と、前記オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域と、前記第２の拡散層が設けられているセグメント領域と、前記緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域と、前記黄色光波長変換層が設けられているセグメント領域と、前記第１の拡散層が設けられているセグメント領域との８つのセグメント領域が設置されていることを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記補償光源は、スペクトル範囲が前記第１の補償光のスペクトル範囲と異なる第２の補償光を発光する第２の補償光源をさらに含み、
前記波長変換層は、前記励起光源の照射下でスペクトル範囲が前記第１の被励起光のスペクトル範囲と異なる第２の被励起光を発光する第２の波長変換層をさらに含み、
前記時系列光は、前記第２の補償光及び前記第２の被励起光をさらに含み、かつ前記第２の補償光と前記第２の被励起光とはスペクトルが重なっていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記第２の補償光源は、前記波長変換装置の前記第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が前記第２の補償光源の伝送光路に位置する場合にオンし、残りのセグメント領域が前記第２の補償光源の伝送光路に位置する場合にオフすることを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記第２の補償光源のオンの時系列と前記第１の補償光源のオンの時系列とは異なることを特徴とする請求項１３に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記第２の補償光源はシアンレーザ光源であり、前記第２の波長変換層は緑色光波長変換層であることを特徴とする請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１６】
励起光を発光するための励起光源と、
スペクトル範囲が前記励起光のスペクトル範囲とは異なる補償光を発光するための補償光源と、
前記励起光及び前記補償光の伝送経路中に設けられており、前記励起光源と前記補償光源との交互照射下で、少なくとも１つの被励起光と前記補償光とを含む時系列光を出力する波長変換装置であって、前記補償光が、前記少なくとも１つの被励起光のうちの少なくとも１つの被励起光とスペクトルが重なっている波長変換装置と、を含み、
前記波長変換装置は、周方向に沿って少なくとも２つのセグメント領域が設けられており、前記少なくとも２つのセグメント領域のうちの少なくとも１つのセグメント領域には第１の拡散層が設けられ、前記少なくとも２つのセグメント領域のうちの残りのセグメント領域の少なくとも１つのセグメント領域には波長変換層が設けられており、
前記波長変換装置が透過部分と反射部分とを含む波長変換装置である場合に、前記第１の拡散層が設けられているセグメント領域は、前記波長変換装置の透過部分に位置することを特徴とすることを特徴とする発光装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置を含む投影表示デバイスであって、
光中継モジュールと、ＴＩＲプリズムと、空間光変調モジュールと、投影レンズと、を含む第１の画像形成モジュールをさらに含む投影表示デバイス。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置を含む投影表示デバイスであって、
光中継モジュールと、ＴＩＲプリズムと、分光・光合成プリズムと、第１のデジタルマイクロミラーデバイス及び第２のデジタルマイクロミラーデバイスを含む空間光変調モジュールと、投影レンズと、を含む第２の画像形成モジュールをさらに含み、
前記分光・光合成プリズムは、前記発光装置が出射した光を第１の光路に沿って伝送される光及び前記第１の光路と異なる第２の光路に沿って伝送される光に分光し、
前記第１のデジタルマイクロミラーデバイスは、第１の光路に沿って伝送される光を変調し、第１の画像光が得られ、
前記第２のデジタルマイクロミラーデバイスは、第２の光路に沿って伝送される光を変調し、第２の画像光が得られ、
前記分光・光合成プリズムは、前記第１の画像光と前記第２の画像光とを光合成した後に前記ＴＩＲプリズムによって前記投影レンズに導入する、
投影表示デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学技術分野に関し、より具体的には、発光装置及び投影表示デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術は、半導体レーザ装置により波長変換装置上の異なる波長変換材料セグメントを励起することで異なる基本色光を形成する投影表示デバイス用発光装置を提供しており、当該発光装置は、発光効率が高く、エテンデューが小さいという利点を有するので、迅速に発展され、投影表示デバイス用発光装置の理想的な選択となっている。１枚式のＤＭＤ投影表示デバイスにおいて、一般的には青色光レーザを用いて時系列の赤色、緑色、青色光を発生するようにセグメント型カラーホイールを励起することで、投影表示デバイスに必要な３つの基本色光を構成する。青色光は光散乱粉末によってレーザ部分の可干渉性を除去した後に得られ、緑色光は青色光によって緑色蛍光体粉末を励起して得られ、赤色光は青色光によって近オレンジ蛍光体粉末を励起し、または黄色蛍光体粉末を励起した後に、対応するフィルタと合わせて短波長部分をフィルタリングして得られる。
【０００３】
上記投影表示デバイス用発光装置において、緑色光及び青色光の効率が相対的に高く、より良い明度を達成できるが、オレンジ蛍光体粉末又は黄色蛍光体粉末の変換効率が低く、対応するフィルタと合わせて赤色光を得る効率がより低く、同時に、色座標は色域規格ＲＥＣ．７０９又はＤＣＩと差があり、投影表示デバイスの全明度に対する赤色光の明度の割合が低くなり、かつ、赤色光の彩度が悪い。画像品質が高く要求される使用の場合、例えば、映像視聴、レーザテレビなどの場合、赤色光の明度の割合及び赤色光の色に対して高く要求されており、上記の案を使用すれば、画像品質がひどく低下してしまう。
【０００４】
上記の欠陥に対して、発光装置において赤色光に対してさらにフィルタ処理を行えば、その色座標は色域規格の要求を満たすことできるが、この場合の赤色光の明度及び利用効率がさらに低下してしまい、これにより赤色光の明度と彩度とは矛盾の対となってしまう。緑色蛍光については、その励起効率が高く、一般的には明度不十分の問題が存在しないが、緑色蛍光のスペクトル範囲が比較的に広いため、その彩度が不十分となり、一般的には長波長部分の光をフィルタリングしてその色座標をＲＥＣ．７０９又はＤＣＩを満たすように改善する必要があり、これにより緑色光蛍光の利用効率の低下を引き起こしてしまう。
【０００５】
上記の課題を解決するために、従来の上記投影表示デバイス用発光装置を改進し、レーザを添加して、レーザと蛍光とを光合成することにより、蛍光効率、及び色座標の全てを改善するとともに、レーザのスペックルも許容可能な範囲内にあり、実行可能な方案である。
【０００６】
赤色光の補充を例にすると、透過型カラーホイールに対して、青色光レーザと赤色レーザとを光合成した後に、オレンジ蛍光体粉末セグメントにおいて青色光レーザ及び赤色レーザを同時にオンにすることができ、この場合、青色光レーザがオレンジ蛍光を発生するようにオレンジ蛍光体粉末を励起し、赤色レーザがオレンジ蛍光体粉末上に入射し、蛍光体粉末を励起することなく散乱が発生し、結局的にオレンジ蛍光と赤色レーザとはエテンデュー上で光合成して、カラーホイールから出射し、集光レンズに到達して集光される。このような態様によれば、透過型カラーホイールの入光面のフィルムが青色光及び赤色光を透過させる特性を有することが要求され、このようなフィルムは従来の青色光のみを透過させるフィルムに対して、作製が困難となっている。同時に、赤色レーザがオレンジ蛍光体粉末において散乱し、相当な部分が後方散乱して、フィルムシートに入射すると透過されて損失してしまい、かつ、青色光により励起されて発生したオレンジ蛍光の一部もフィルムシートに入射し、この場合、入射角が大きいため、元のフィルム特性曲線にシフトが発生し、オレンジ蛍光の中でも一部のスペクトル範囲の光が透過して損失してしまうので、結局的に出射した赤色光効率が低下してしまう。
【０００７】
反射型カラーホイールに対して、青色光レーザ及び赤色レーザを光合成した後に、領域コーティング膜フィルタによって、さらに集光レンズを介して、カラーホイールのオレンジ蛍光体粉末セグメントに焦点を合わせることができ、この場合、赤色レーザがオレンジ蛍光体粉末上に入射し、散乱が発生してから蛍光体粉末底部の反射層により反射され、この過程では一定の損失があり、反射後の出射はランバート分布であるため、集光レンズに集光される時にも一定の損失があり、領域コーティング膜フィルタに到達する際に、領域コーティング膜ではまた一定の損失が発生してしまい、総合的に見れば、赤色レーザの利用効率も低下し、赤色蛍光の効率も損なわれてしまった。赤色レーザのコストが高く、その利用率が高くなければシステムのコストが必ず大幅に増加してしまい、製品の生産及び使用に対して極めて不利であるので、以上により、高効率の蛍光に赤色レーザを加えたレーザ・蛍光の光合成案が強く要望されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これを鑑みて、本発明は、従来技術においてレーザと蛍光とを光合成する時にレーザ及び蛍光の光利用効率が低い問題を解決するために、発光装置及投影表示デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様は、励起光を発光するための励起光源と、スペクトル範囲が前記励起光のスペクトル範囲とは異なる補償光を発光するための補償光源と、前記励起光及び前記補償光の伝送経路中に設けられており、前記励起光源と前記補償光源との交互照射下で少なくとも１つの被励起光と前記補償光とを含む時系列光を出力する波長変換装置であって、前記補償光が前記少なくとも１つの被励起光のうちの少なくとも１つの被励起光とスペクトルが重なっている波長変換装置と、を含む発光装置を提供する。
【００１０】
好ましくは、前記波長変換装置には、周方向に沿って少なくとも２つのセグメント領域が設けられており、前記少なくとも２つのセグメント領域のうちの少なくとも１つのセグメント領域には第１の拡散層が設けられており、前記少なくとも２つのセグメント領域のうちのその他のセグメント領域の少なくとも１つのセグメント領域には波長変換層が設けられている。
【００１１】
好ましくは、前記少なくとも２つのセグメント領域のうちの少なくとも１つのセグメント領域には第２の拡散層が設けられている。
【００１２】
好ましくは、前記波長変換装置は、透過型波長変換装置、反射型波長変換装置、又は透過部分と反射部分とを含む波長変換装置である。
【００１３】
好ましくは、前記波長変換装置が透過部分と反射部分とを含む波長変換装置である場合に、前記第１の拡散層が設けられているセグメント領域は、前記波長変換装置の透過部分に位置する。
【００１４】
好ましくは、前記補償光源は、第１の補償光を出射する第１の補償光源を含み、前記波長変換層は、前記励起光源の照射下で第１の被励起光を出射する第１の波長変換層を含み、前記時系列光は、前記第１の補償光及び前記第１の被励起光を含み、前記第１の補償光と前記第１の被励起光とはスペクトルが重なっている。
【００１５】
好ましくは、前記第１の補償光源は、前記波長変換装置の前記第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が前記第１の補償光源の伝送光路に位置する場合にオンし、残りのセグメント領域が前記第１の補償光源の伝送光路に位置する場合にオフし、前記励起光源は、前記波長変換装置の前記波長変換層が設けられているセグメント領域が前記励起光源の伝送光路に位置する場合にオンし、前記波長変換装置の前記第１の拡散層が設けられているセグメント領域が前記励起光源の伝送光路に位置する場合にオフする。
【００１６】
好ましくは、前記励起光源は、前記波長変換装置の前記第２の拡散層が設けられているセグメント領域が前記励起光源の伝送光路に位置する場合にオンし、または、前記発光装置は、前記励起光と条件等色の光である第３の光を発光する第３の光源をさらに含み、前記第３の光源は、前記波長変換装置の前記第２の拡散層が設けられているセグメント領域が前記第３の光源の伝送光路に位置する場合にオンし、前記波長変換装置の残りのセグメント領域においてオフする。
【００１７】
好ましくは、前記補償光源は、スペクトル範囲が前記第１の補償光のスペクトル範囲と異なる第２の補償光を発光する第２の補償光源をさらに含み、前記波長変換層は、前記励起光源の照射下でスペクトル範囲が前記第１の被励起光のスペクトル範囲と異なる第２の被励起光を発光する第２の波長変換層をさらに含み、前記時系列光は、前記第２の補償光及び前記第２の被励起光をさらに含み、かつ前記第２の補償光と前記第２の被励起光とはスペクトルが重なっている。
【００１８】
好ましくは、前記第２の補償光源は、前記波長変換装置の前記第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が前記第２の補償光源の伝送光路に位置する場合にオンし、残りのセグメント領域が前記第２の補償光源の伝送光路に位置する場合にオフする。
【００１９】
好ましくは、前記第２の補償光源のオンの時系列と前記第１の補償光源のオンの時系列とは異なる。
【００２０】
第２の態様は、励起光を発光するための励起光源と、スペクトル範囲が前記励起光のスペクトル範囲と異なる補償光を発光するための補償光源と、前記励起光及び前記補償光の伝送経路中に設けられており、少なくとも２つのセグメント領域を含む発光装置であって、前記励起光源と前記補償光源とが同時に前記波長変換装置の異なるセグメント領域に照射する場合に、前記補償光と、スペクトルが前記補償光と重なっている被励起光との混合光を出射する波長変換装置と、を含む発光装置を提供する。
【００２１】
第３の態様は、上記発光装置を含む投影表示デバイスであって、光中継モジュールと、ＴＩＲプリズムと、空間光変調モジュールと、投影レンズとを含む第１の画像形成モジュールをさらに含む、投影表示デバイスを提供する。
【００２２】
第４の態様は、上記の発光装置を含む投影表示デバイスであって、光中継モジュールと、ＴＩＲプリズムと、分光・光合成プリズムと、第１のデジタルマイクロミラーデバイス及び第２のデジタルマイクロミラーデバイスを含む空間光変調モジュールと、投影レンズと、を含む第２の画像形成モジュールをさらに含み、前記分光・光合成プリズムは、前記発光装置が出射した光を第１の光路に沿って伝送される光及び前記第１の光路と異なる第２の光路に沿って伝送される光に分光し、前記第１のデジタルマイクロミラーデバイスは、第１の光路に沿って伝送される光を変調し、第１の画像光が得られ、前記第２のデジタルマイクロミラーデバイスは、第２の光路に沿って伝送される光を変調し、第２の画像光が得られ、前記分光・光合成プリズムは、前記第１の画像光及び前記第２の画像光とを光合成した後に前記ＴＩＲプリズムによって前記投影レンズに導入する、投影表示デバイスを提供する。
【発明の効果】
【００２３】
従来技術に比べて、本発明が提供する技術案は、下記の利点を有する。
本発明は、レーザと蛍光とを時系列的に光合成することにより、レーザ及び蛍光の利用効率が向上し、発光装置及び当該発光装置を用いた投影表示デバイスの明度が向上することができ、発光装置及び投影表示デバイスのコストが大幅に低下する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明の実施例又は従来技術における技術案をより明らかに説明するために、実施例又は従来技術の説明において使用する必要がある図面を簡単に紹介する。以下の説明における図面は本発明の幾つかの実施例に過ぎず、当業者にとって、進歩性に値する労働がなされない場合、提供する図面からその他の図面をさらに得られることが自明である。
【図１】本発明の第１の実施例が提供する発光装置の構造模式図である。
【図２】本発明の実施例が提供する波長変換装置のセグメント領域の模式図である。
【図３】本発明のもう１つの実施例が提供する波長変換装置のセグメント領域の模式図である。
【図４】本発明の実施例が提供する、透過部分及び反射部分を含む波長変換装置を用いた発光装置の構造模式図である。
【図５】本発明にかかる透過型波長変換装置及びそれに対応して設置されるフィルタ装置の例示図である。
【図６ａ】本発明の実施例が提供するフィルタ装置のフィルタ曲線の模式図である。
【図６ｂ】本発明の実施例が提供するフィルタ装置のフィルタ曲線の模式図である。
【図７】本発明の実施例が提供する、透過部分及び反射部分を含む波長変換装置並びにそれに対応して設置されるフィルタ装置の例示図である。
【図８】本発明の第２の実施例が提供する発光装置の構造図である。
【図９】本発明の第３の実施例が提供する発光装置の構造図である。
【図１０】本発明の実施例が提供する波長変換装置のセグメント領域の分布例示図である。
【図１１】本発明の実施例が提供する、図１０に示す波長変換装置を用いる時に光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。
【図１２】本発明のもう１つの実施例が提供する、図１０に示す波長変換装置を用いる時に光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。
【図１３】本発明のもう１つの実施例が提供する波長変換装置のセグメント領域の分布例である。
【図１４】本発明の実施例が提供する、図１３に示す波長変換装置を用いる時に光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。
【図１５】本発明の実施例が提供する波長変換装置のセグメント領域の分布の例示図である。
【図１６】本発明の実施例が提供する、図１５に示す波長変換装置を用いる時に光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。
【図１７】本発明のもう１つの実施例が提供する波長変換装置のセグメント領域の分布の例示図である。
【図１８】本発明の実施例が提供する、図１７に示す波長変換装置を用いる時に光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。
【図１９】本発明の実施例が提供する波長変換装置のセグメント領域の分布の例示図である。
【図２０】本発明の実施例が提供する、図１９に示す波長変換装置を用いる時に光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。
【図２１】本発明の第４の実施例が提供する発光装置の構造模式図である。
【図２２】本発明の第５の実施例が提供する発光装置の構造模式図である。
【図２３】本発明の第６の実施例が提供する発光装置の構造模式図である。
【図２４】本発明の実施例が提供する図２３における波長変換装置のセグメント領域の分布の例示図である。
【図２５】本発明の実施例が提供する投影表示デバイスの構造模式図である。
【図２６】本発明のもう１つの実施例が提供する投影表示デバイスの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、少なくとも２つの光源と波長変換装置と、を含む発光装置を提供する。前記少なくとも２つの光源は励起光源と補償光源とを含む。
励起光源は励起光を発光するためのものである。
補償光源はスペクトル範囲が前記励起光のスペクトル範囲と異なる補償光を発光するためのものである。
波長変換装置は、前記励起光及び前記補償光の伝送経路中に設けられており、前記励起光源と前記補償光源との交互照射下で、少なくとも１つの被励起光と、前記少なくとも１つの被励起光のうちの少なくとも１つの被励起光とスペクトルが重なっている前記補償光とを含む時系列光を出力する。
【００２６】
本発明は、励起光を発光するための励起光源と、スペクトル範囲が前記励起光のスペクトル範囲と異なる補償光を発光するための補償光源と、前記励起光及び前記補償光の伝送経路中に設けられており、少なくとも２つのセグメント領域を含み、前記励起光源と前記補償光源とが同時に前記波長変換装置の異なるセグメント領域に照射する場合に、前記補償光とスペクトルが前記補償光と重なっている被励起光との混合光を出射する波長変換装置と、を含む発光装置をさらに提供する。
【００２７】
以上は本発明の中心思想であり、本発明の上記目的、特徴及び利点をより明らかでわかりやすくするために、以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態を詳しく説明する。
【００２８】
以下の説明では、本発明を十分に理解するために具体的な細かい点を多く述べているが、本発明は、さらにここで説明する他の形態とは異なる別の形態を用いて実施することができ、当業者は、本発明の旨を違反しない限り、類似する使用を行うことができるので、本発明は以下に公開の具体的な実施例に制限されない。
【００２９】
次に、模式図を参照しながら本発明を詳しく説明し、本発明の実施例を詳しく説明する際に、説明の便宜上、素子構造を表す断面図は一般の割合で局所に拡大することはなく、かつ、前記模式図は例示に過ぎず、ここでは本発明の請求の範囲を制限すべきではない。この他、実際の作製では長さ、幅及び深さの３次元空間寸法を含むべきである。
【００３０】
以下、幾つかの実施例によって詳しく説明する。
【実施例１】
【００３１】
本実施例は発光装置を提供し、図１に示すように、当該発光装置は、励起光を発光するための励起光源１１と、スペクトル範囲が励起光のスペクトル範囲とは異なる補償光を発光するための補償光源１２との２つの光源を含み、さらに波長変換装置１３を含む。当該波長変換装置１３は、励起光源１１が発光した励起光と補償光源１２が発光した補償光との伝送経路に設置されており、かつ、当該波長変換装置１３は、励起光源１１と補償光源１２との交互照射下で、少なくとも１つの被励起光と、少なくとも１つの被励起光のうちの少なくとも１つの被励起光とスペクトルが重なっている当該補償光とを含む時系列光を出力する。
【００３２】
励起光源１１は青色光光源であってもよく、例えば、青色光レーザ装置あるいは青色光発光ダイオードなどの固体発光素子、又は複数個の固体発光素子を含む固体発光アレイであってもよい。当該青色光光源としては、主波長が４４５ｎｍの青色光光源が使用可能である。
【００３３】
補償光源１２はレーザ光源であり、当該補償光源１２が発光した補償光は波長変換装置１３が励起光源１１の照射下で出射した被励起光に関連し、すなわち、当該補償光源１２が発光した補償光と、波長変換装置１３が励起光源１１の照射下で出射した少なくとも１つの被励起光のうちの少なくとも１つの被励起光とは、スペクトルが重なっている。例えば波長変換装置１３が励起光源１１の照射下で出射した少なくとも１つの被励起光が時系列の緑色光、オレンジ光を含む場合、当該補償光源１２は、オレンジ光とスペクトルが重なる赤色レーザを発光する赤色レーザ光源であってもよく、及び／又は当該補償光源１２は、緑色光とスペクトルが重なるシアンレーザを発光するシアンレーザ光源等であってもよい。
【００３４】
波長変換装置１３は、その運動方向に沿って少なくとも２つのセグメント領域が設置されており、当該少なくとも２つのセグメント領域のうちの少なくとも１つのセグメント領域には第１の拡散層（ディフューザー）が設置されており、当該少なくとも２つのセグメント領域のうちの残りのセグメント領域の少なくとも１つのセグメント領域には波長変換層が設けられている。そのうち、当該第１の拡散層は波長変換装置の表面において粗面化光学処理を施してなるものである。当該波長変換層は励起光を吸収してスペクトル範囲が励起光と異なる被励起光を出射する。当該波長変換層は波長変換材料を含む層であり、波長変換材料は、蛍光体粉末等、励起光の励起でスペクトルが励起光のスペクトルと異なる被励起光を発光可能な材料を含むが、これに限られない。
【００３５】
波長変換装置１３の運動方向は円周運動方向、水平運動方向又は垂直運動方向であってもよい。かつ、当該波長変換装置１３がその運動方向に沿って運動する過程において、当該波長変換装置１３の運動方向に沿って設けられている少なくとも２つのセグメント領域が励起光源１１と補償光源１２との伝送光路に交互に位置し、かつ、励起光源１１と補償光源１２とは、波長変換装置１３の運動過程において、常時当該波長変換装置１３の同一セグメント領域に照射する。
【００３６】
好ましくは、当該波長変換装置１３の少なくとも２つのセグメント領域のうちの少なくとも１つのセグメント領域には第２の拡散層が設けられている。当該第２の拡散層は、拡散効果をもたらす光学物質を波長変換装置の表面に配置してなる。そして、第１の拡散層、波長変換層及び第２の拡散層がそれぞれ波長変換装置の異なるセグメント領域に位置している。
【００３７】
当該波長変換装置１３は、励起光源１１と補償光源１２との交互照射下で時系列光を出射する。具体的には、励起光源１１は、波長変換装置１３の波長変換層が設けられているセグメント領域及び第２の拡散層が設けられているセグメント領域においてオンし、その他のセグメント領域においてオフして、補償光源１２は、第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域においてオンし、その他のセグメント領域においてオフすることにより、当該波長変換装置１３は、励起光源１１と補償光源１２との交互照射下で時系列光を出射する。
【００３８】
図２〜３は、本発明の実施例が提供する図１における波長変換装置１３のセグメント領域の分布の例示図であるが、波長変換装置１３のセグメント領域の分布は図２〜３に示すものに限られず、少なくとも１つのセグメント領域上には第１の拡散層が設けられており、少なくとも１つのセグメント領域上には波長変換層が設けられているという要求を満たせば、任意である。また、当該発光装置を投影表示デバイスに適用すると、好ましくは、当該波長変換装置１３のセグメント領域の分布は、少なくとも１つのセグメント領域上には第１の拡散層が設けられており、少なくとも１つのセグメント領域上には波長変換層が設けられており、かつ、当該発光装置の出射光又は当該波長変換装置の出射光が３つの基本色光を含むという要求を満たせば、任意である。
【００３９】
図２に示すように、当該波長変換装置１３には、周方向に沿って、第１の拡散層（ディフューザー）が設けられているセグメント領域１３１と、波長変換層が設けられているセグメント領域１３２とが設置されている。当該波長変換装置１３が励起光源１１と補償光源１２との交互照射下で出射した時系列光は、少なくとも１種の被励起光及び補償光を含む。具体的には、当該波長変換装置１３の波長変換層が設けられているセグメント領域１３２において励起光源１１をオンにし、補償光源１２をオフにして、波長変換装置１３の第１の拡散層（ディフューザー）が設けられているセグメント領域１３１において補償光源１２をオンにし、励起光源１１をオフにすることにより、当該波長変換装置１３は、時系列の被励起光及び補償光を出射する。また、補償光は、セグメント領域１３２上に設けられている当該波長変換層により変換された被励起光とスペクトルが重なっている。
【００４０】
図３に示すように、当該波長変換装置１３には周方向に沿って、第１の拡散層（ディフューザー）が設けられているセグメント領域１３１と、波長変換層が設けられているセグメント領域１３２と、第２の拡散層が設けられているセグメント領域１３３とが設置されている。当該波長変換装置１３が励起光源１１と補償光源１２との交互照射下で出射した時系列光は、少なくとも１種の被励起光、励起光及び補償光を含む。具体的には、波長変換装置１３の波長変換層が設けられているセグメント領域１３２及び第２の拡散層が設けられているセグメント領域１３３において励起光源１１をオンにし、補償光源１２をオフにして、波長変換装置１３の第１の拡散層（ディフューザー）が設けられているセグメント領域１３１において補償光源１２をオンにし、励起光源１１をオフにすることにより、当該波長変換装置１３は、時系列の励起光、被励起光及び補償光を出射する。また、補償光は、セグメント領域１３２に設けられている波長変換層により変換された被励起光とスペクトルが重なっている。
【００４１】
本実施例において、当該波長変換装置１３は、透過型波長変換装置、反射型波長変換装置、あるいは透過部分と反射部分とを含む波長変換装置である。そのうち、透過型波長変換装置とは、当該波長変換装置の出射光線の伝送方向が入射光線の伝送方向と同じであるものであり、透過型波長変換装置は、透過型カラーホイールであってもよい。反射型波長変換装置とは、波長変換装置の出射光線の伝送方向が入射光線の伝送方向とは逆であるものであり、反射型波長変換装置は、反射型カラーホイールであってもよい。透過部分と反射部分とを含む波長変換装置は、波長変換装置の出射光線のうち一部の出射光線の伝送方向が入射光線の伝送方向と同じであり、一部の出射光線の伝送方向が入射光線の伝送方向とは逆であるものである。
【００４２】
好ましくは、当該波長変換装置１３は、透過型波長変換装置、又は透過部分と反射部分とを含む波長変換装置である。当該波長変換装置１３が透過部分と反射部分とを含む波長変換装置である場合、第１の拡散層が設けられているセグメント領域は当該波長変換装置１３の透過部分に位置している。
【００４３】
図１は、本発明の実施例が提供する、透過型波長変換装置を用いた発光装置の構造模式図である。励起光源１１と補償光源１２とは当該透過型波長変換装置１３の同一側に設けられており、かつ、当該発光装置は、励起光源１１が発光した励起光と補償光源１２が発光した補償光との伝送光路に設けられている光合成部材１４をさらに含む。当該光合成部材１４は、励起光源１１が発光した励起光と補償光源１２が発光した補償光とを１束の光に光合成し、集光レンズ１５により集光されて透過型波長変換装置１３に入射させる。
【００４４】
当該透過型波長変換装置１３は、励起光源１１と補償光源１２との交互照射下で、伝送方向が透過型波長変換装置１３に入射した光線の伝送方向と一致する時系列光を出射する。なお、励起光源１１と補償光源１２とが当該透過型波長変換装置１３を交互に照射する具体的な過程は下記のとおりである。
【００４５】
透過型波長変換装置１３の波長変換層が設けられているセグメント領域及び第２の拡散層が設けられているセグメント領域が当該光合成部材１４により光合成された光束の伝送経路に位置する際に、励起光源１１をオンにし、補償光源１２をオフにして、透過型波長変換装置１３の第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が当該光合成部材１４により光合成された光束の伝送経路に位置する際に、補償光源１２をオンにし、励起光源１１をオフにするこにより、当該透過型波長変換装置１３は、時系列の被励起光、励起光及び補償光を出射する。
【００４６】
図４は、本発明の実施例が提供する、透過部分と反射部分とを含む波長変換装置を用いた発光装置の構造模式図である。図１に示す発光装置との相違点は、励起光源、補償光源、波長変換装置及び光合成部材の位置関係、並びに光合成部材の構造が異なることにあり、詳しくは以下の通りである。
【００４７】
励起光源２１と補償光源２２とが当該透過部分と反射部分とを含む波長変換装置２３の異なる側にそれぞれ設けられており、かつ当該発光装置は、励起光源２１と波長変換装置２３との間の光路に設けられている光合成部材２４をさらに含む。当該光合成部材２４は、波長変換装置２３が励起光の照射下で発生した光束及び波長変換装置２３が補償光源２２の照射下で発生した光束を１束の光に光合成する。当該光合成部材２４は、分光シート２４１、集光レンズ２４２及び光反射シート２４３を含む。励起光源２１が発光した励起光は分光シート２４１を透過し、集光レンズ２４２により集光されて波長変換装置２３に入射する。補償光源２２が発光した補償光は集光レンズ２５により集光されて波長変換装置２３に入射する。当該波長変換装置２３の第１の拡散層が設けられているセグメント領域は透過部分に位置し、残りのセグメント領域が反射部分に位置する。
【００４８】
当該波長変換装置２３は励起光源２１と補償光源２２との交互照射下で被励起光及び補償光を時系列で出射し、または、励起光、被励起光及び補償光を時系列で出射する。当該波長変換装置２３が出射した被励起光及び励起光の伝送方向は、当該波長変換装置２３に入射する励起光の伝送方向とは逆であり、当該波長変換装置２３が出射した補償光の伝送方向は当該波長変換装置２３に入射した補償光の伝送方向と同じである。その具体的な過程は下記のとおりである。
【００４９】
波長変換装置２３の波長変換層が設けられているセグメント領域及び第２の拡散層が設けられているセグメント領域が励起光の伝送経路に位置する場合に、励起光源をオンにし、補償光源をオフにして、波長変換装置２３の第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が補償光の伝送経路に位置する場合に、補償光源をオンにし、励起光源をオフにする。当該波長変換装置２３はその反射部分によって励起光の照射下で発生した光束を反射し、波長変換装置２３はその透過部分によって補償光源２２が発光した補償光を透過させ、波長変換装置２３により反射された光束及び透過された補償光は、集光レンズ２４２により分光シート２４１に光合成して集光され、分光シート２４１により光反射シート２４３に反射された後に光反射シート２４３により反射出射される。
【００５０】
本発明の好適な実施例において、当該発光装置は、フィルタ装置（図示せず）をさらに含み、当該フィルタ装置は、波長変換装置の第１の拡散層及び波長変換層という層構造を含む後端光路に位置し、または波長変換装置の第１の拡散層、波長変換層及び第２の拡散層という層構造を含む後端光路に位置する。当該フィルタ装置は、波長変換装置のセグメント領域と同様のセグメント領域を有する。当該フィルタ装置は、波長変換装置と同軸かつ同期に回転するフィルタホイールであってもよい。
【００５１】
本実施例において、当該フィルタ装置において波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域に対応するセグメント領域及び波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域に対応するセグメント領域は、いずれもパススルー透過特性を示し、当該フィルタ装置において波長変換装置の波長変換層が設けられているセグメント領域に対応するセグメント領域は、バンドパス、ロングウェーブパス又はショートウェーブパス等の特性を示す。
【００５２】
波長変換装置が透過型波長変換装置である場合、当該フィルタ装置は透過型波長変換装置と０°をなして対応的に設置され、図５に示すように、すなわち、フィルタ装置のセグメント領域は透過型波長変換装置の対応するセグメント領域と重なっている。以下、例を挙げて説明する。
【００５３】
図５に示すように、当該フィルタ装置のセグメント領域１３１ａ’は透過型波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域１３１ａに対応し、フィルタ装置のセグメント領域１３１ｂ’は透過型波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域１３１ｂに対応し、フィルタ装置のセグメント領域１３１ｃ’は、透過型波長変換装置の緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域１３１ｃに対応し、フィルタ装置のセグメント領域１３１ｄ’は、透過型波長変換装置のオレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域１３１ｄに対応する。
【００５４】
図６は、本発明の実施例が提供する図５に示すフィルタ装置のフィルタ曲線模式図であり、図６ａに示すよう、フィルタ装置のセグメント領域１３１ａ’及び１３１ｂ’はパススルー透過特性（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ）であり、セグメント領域１３１ｃ’はバンドパス特性（ｂａｎｄ−ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）であり、図６ｂに示すように、セグメント領域１３１ｄ’はロングウェーブパス特性（ｈｉｇｈ−ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）である。
【００５５】
波長変換装置が透過部分と反射部分とを含む波長変換装置であると、図７に示すように、当該フィルタ装置は透過部分と反射部分とを含む波長変換装置と１８０°をなして対称設置されている。以下、例を挙げて説明する。
【００５６】
当該フィルタ装置のセグメント領域１３１ａ’は透過部分と反射部分とを含む波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域１３１ａに対応し、フィルタ装置のセグメント領域１３１ｂ’は透過部分と反射部分とを含む波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域１３１ｂ’に対応し、フィルタ装置のセグメント領域１３１ｃ’は透過部分と反射部分とを含む波長変換装置の緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域１３１ｃに対応し、フィルタ装置のセグメント領域１３１ｄ’は、透過部分と反射部分とを含む波長変換装置のオレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域１３１ｄに対応する。なお、図６ａに示すように、フィルタ装置のセグメント領域１３１ａ’及び１３１ｂ’はパススルー透過特性（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ）であり、セグメント領域１３１ｃ’はバンドパス特性であり、図６ｂに示すように、セグメント領域１３１ｄ’はロングウェーブパス特性である。
【実施例２】
【００５７】
図８は本発明のもう１つの実施例が提供する発光装置の構造図を示す。当該発光装置は、図１に示す発光装置に第３の光源を加え、さらに図１における光合成部材に対して相応的な改進を行ったものであり、残りの構造が図１に示す発光装置と同じである。
【００５８】
第３の光源３６は第３の光を発光し、当該第３の光が励起光とは条件等色の光であり、例えば励起光が主波長４４５ｎｍの青色光である場合、当該第３の光は主波長４６２ｎｍの青色光であってもよい。好ましくは、当該第３の光源３６がレーザ光源である。
【００５９】
当該波長変換装置３３は第３の光源３６、励起光源３１及び補償光源３２の交互照射下で伝送方向が励起光の伝送方向と同様の時系列光を出射し、当該時系列光は、第３の光、少なくとも一種の被励起光及び補償光を含む。
【００６０】
具体的に、当該第３の光源３６は、波長変換装置３３の第２の拡散層が設けられているセグメント領域が当該第３の光源３６の伝送光路に位置する場合にオンし、波長変換装置３３のその他のセグメント領域が当該第３の光源３６の伝送光路に位置する場合にオフする。当該励起光源３１は、波長変換装置３３の波長変換層が設けられているセグメント領域が当該励起光源３１の伝送光路に位置する場合にオンし、波長変換装置３３のその他のセグメント領域が当該励起光源３１の伝送光路に位置する場合にオフする。当該補償光源３２は、波長変換装置３３の第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が当該補償光源３２の伝送光路に位置する場合にオンし、波長変換装置３３のその他のセグメント領域が当該補償光源３２の伝送光路に位置する場合にオフする。これにより、波長変換装置３３は、伝送方向が励起光の伝送方向と同じである、第３の光、少なくとも一種の被励起光及び補償光を含む時系列光を出射する。
【００６１】
具体的に、当該光合成部材３４は、第１の光合成素子３４１及び第２の光合成素子３４２を含む。第１の光合成素子３４１は、補償光源３２が発光した補償光と第３の光源３６が発光した第３の光との伝送光路に設けられており、補償光源が発光した補償光と第３の光源３６が発光した第３の光とを１束の光に光合成するためのものであり、第２の光合成素子３４２は、第１の光合成素子３４１により光合成された光束と励起光源３１が発光した励起光との伝送光路に設けられており、第１の光合成素子３４１により光合成された光束と励起光源３１が発光した励起光とを１束の光に光合成するためのものである。当該第２の光合成素子３４２により光合成された光束は、集光レンズ３５により集光されて波長変換装置３３に入射する。本実施例において詳しく説明しない部分は図１に示す発光装置と同じである。
【００６２】
本実施例において、励起光源及び励起光と条件等色の光を発光する第３の励起光源を用いることにより、第３の光源が発光した第３の光を当該発光装置の１種の基本色光とすることができ、当該発光装置が出射した基本色光の色座標をよりＲＥＣ．７０９とＤＣＩ基準色座標に近接させることができる。
【実施例３】
【００６３】
図９は、本発明のもう１つの実施例が提供する発光装置の構造図である。当該発光装置は、図４に示す発光装置に第３の光源を加え、当該第３の光源と励起光源４１とは同一光路に沿って伝送され、または、一つの光路に合成した後に光合成部材４４によって波長変換装置４３に入射し、残りの構造が図４に示す発光装置と同じである。本実施例において詳しく説明しない部分は図４に示す発光装置と同じである。
【００６４】
第３の光源４６は第３の光を発光し、当該第３の光は励起光と条件等色の光であり、例えば、励起光が主波長４４５ｎｍの青色光である場合、当該第３の光は主波長４６２ｎｍの青色光であってもよい。好ましくは、当該第３の光源４６がレーザ光源である。
【００６５】
当該波長変換装置４３は、第３の光源４６、励起光源４１及び補償光源４２の交互照射下で励起光の伝送方向とは逆の時系列光を出射し、当該時系列光は光合成部材４４により光合成されて出射される。当該時系列光は、第３の光、少なくとも１つの被励起光及び補償光を含む。
【００６６】
具体的には、当該第３の光源４６は、波長変換装置４３の第２の拡散層が設けられているセグメント領域が当該第３の光源４６の伝送光路に位置する場合にオンし、波長変換装置４３のその他のセグメント領域が当該第３の光源４６の伝送光路に位置する場合にオフする。当該励起光源４１は、波長変換装置４３の波長変換層が設けられているセグメント領域が当該励起光源４１の伝送光路に位置する場合にオンし、波長変換装置４３のその他のセグメント領域が当該励起光源４１の伝送光路に位置する場合にオフする。当該補償光源４２は、波長変換装置４３の第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が当該補償光源４２の伝送光路に位置する場合にオンし、波長変換装置４３のその他のセグメント領域が当該補償光源４２の伝送光路に位置する場合にオフする。これにより、波長変換装置４３は、伝送方向が励起光の伝送方向と逆の時系列光を出射し、当該時系列光が光合成部材４４における集光レンズ４４２を介して分光シート４４１に中継され、分光シート４４１により反射された後に光反射シート４４３に入射し、光反射シート４４３によって反射されて出射される。
【実施例４】
【００６７】
本実施例が提供する発光装置は、上記実施例１から３をさらに改進したものであり、その中に詳しく説明しない部分については上記実施例１から３を参照する。本実施例が提供する発光装置における補償光源は第１の補償光を出射する第１の補償光源を含む。波長変換装置は、周方向に沿って設けられている、第１の拡散層が設けられているセグメント領域と、励起光源の照射下で第１の被励起光を出射する第１の波長変換層と、第２の拡散層が設けられているセグメント領域とを含む。当該波長変換装置が励起光源と当該第１の補償光源との交互照射下で出射した時系列光は、励起光、第１の被励起光及び第１の被励起光とはスペクトルが重なっている第１の補償光を含む。
【００６８】
なお、第１の補償光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が当該第１の補償光源の伝送光路に位置する場合にオンし、残りのセグメント領域が当該第１の補償光源の伝送光路に位置する場合にオフする。
【００６９】
励起光源は、波長変換装置の波長変換層が設けられているセグメント領域及び第２の拡散層が設けられているセグメント領域が当該励起光源の伝送光路に位置する場合にオンし、波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域が当該励起光源の伝送光路に位置する場合にオフする。
【００７０】
好ましくは、当該発光装置が第３の光を出射する第３の光源を含むと、当該波長変換装置が第３の光源、励起光源及び当該第１の補償光源の交互照射下で出射した時系列光は、第３の光、第１の被励起光及び第１の補償光を含む。第３の光は、励起光と条件等色の光である。当該第３の光源が上記実施例２又は３における第３の光源と同じであり、ここではその説明を省略する。
【００７１】
好ましくは、当該第１の補償光源が赤色レーザ光源であり、当該第１の波長変換層がオレンジ光波長変換層であり、または、当該第１の補償光がシアンレーザ光源であり、当該第１の波長変換層が緑色光波長変換層である。より好ましくは、当該波長変換装置は、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域及び緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域を含む。
【実施例５】
【００７２】
図１０は本発明の実施例が提供する上記実施例４における波長変換装置のセグメント領域の分布の例示図を示す。そのうち、当該第１の波長変換層はオレンジ光波長変換層又は緑色光波長変換層である。
【００７３】
当該波長変換装置は、周方向に沿って設置されている、第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１０における青色セグメントＢ）と、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１０における緑色セグメントＧ）と、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば１０におけるオレンジセグメントＯ）と、第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１０におけるディフューザーセグメント）との４つのセグメント領域を含む。そのうち、第２の拡散層が設けられているセグメント領域は、それに入射した光線を散乱し、例えば、それに入射した励起光を散乱する。緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域は、それに入射した光線を緑色光に変換し、例えば、それに入射した励起光を緑色光に変換する。オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域は、それに入射した光線をオレンジ光に変換し、例えば、それに入射した励起光をオレンジ光に変換する。第１の拡散層が設けられているセグメント領域は、それに入射した光線を散乱し、例えば、それに入射した補償光を散乱する。
【００７４】
波長変換装置のセグメント領域の分布は図１０に示すものである場合、当該発光装置は励起光源及び第１の補償光源を含めば、励起光源は青色光Ｂ１を出射する青色光光源であり、第１の補償光源は赤色レーザＲを出射する赤色レーザ光源である。図１１は、本発明の実施例が提供する励起光源、赤色レーザ光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。当該波長変換装置は、青色光光源と赤色レーザ光源との交互照射下で、例えば青色光光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１０における青色セグメントＢ）、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１０における緑色セグメントＧ）及びオレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１０におけるオレンジセグメントＯ）が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオフして、赤色レーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１０におけるディフューザーセグメント）が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフし、これにより、当該波長変換装置が出射した時系列光は、青色光Ｂ１、緑色光Ｇ、オレンジ光Ｏ及び赤色レーザＲを含む。また、補償光における赤色レーザＲと、被励起光におけるオレンジ光Ｏとはスペクトルが重なっている。
【００７５】
それに応じて、励起光源が青色光を出射する青色光光源であり、第１の補償光がシアンレーザを発光するシアンレーザ光源であれば、当該波長変換装置は青色光光源とシアンレーザ光源との交互照射下で、例えば、青色光光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１０における青色セグメントＢ）、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１０における緑色セグメントＧ）、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１０におけるオレンジセグメントＯ）が当該青色光光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該青色光光源の伝送経路に位置する場合にオフして、シアンレーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１０におけるディフューザーセグメント）が当該シアンレーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該シアンレーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフし、これにより、当該波長変換装置が出射した時系列光は、青色光Ｂ１、緑色光Ｇ、オレンジ光Ｏ及びシアンレーザＣを含む。また、シアンレーザＣと被励起光における緑色光Ｇとはスペクトルが重なっている。
【００７６】
それに応じて、当該発光装置が励起光源、第１の補償光源及び第３の光源を含めば、励起光源は青色光Ｂ１を出射する青色光光源であり、第１の補償光源は赤色レーザＲを出射する赤色レーザ光源であり、第３の光源は青色光Ｂ２を出射する青色光光源である。図１２は、本発明の実施例が提供する励起光源、赤色レーザ光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。
【００７７】
当該波長変換装置は、青色光光源と赤色レーザ光源との交互照射下で、例えば、第３の光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１０における青色セグメントＢ）が当該第３の光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該第３の光源の伝送経路に位置する場合にオフして、青色光光源は波長変換装置の緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１０における緑色セグメントＧ）、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１０におけるオレンジセグメントＯ）が当該青色光光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該青色光光源の伝送経路に位置する場合にオフして、赤色レーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１０におけるディフューザーセグメント）が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフし、これにより、当該波長変換装置が出射した時系列光は、青色光Ｂ２、緑色光Ｇ、オレンジ光Ｏ及び赤色レーザＲを含む。また、赤色レーザＲと被励起光におけるオレンジ光Ｏとはスペクトルが重なっている。
【００７８】
本実施例において、被励起光であるオレンジ光と赤色レーザとは時系列で赤色の基本色光に混合形成され、または被励起光である緑色光とシアンレーザとは時系列で緑色の基本色光に混合形成されることにより、従来技術においてオレンジ光を直接にフィルタリングして赤色の基本色光が得られ、及び従来技術において緑色光波長変換層により直接に変換され得られた緑色光をフィルタリングすることによって緑色の基本色光が得られる方案に対して、本発明の実施例が提供する発光装置は、赤色の基本色光又は緑色の基本色光の明度を向上させることができる。そして、オレンジ光と赤色レーザとは時系列で赤色の基本色光に混合形成され、すなわち、本発明はオレンジ光に赤色レーザを添加する方式によって赤色の基本色光を形成するものであり、従来技術が提供する、オレンジ光をフィルタリングすることで赤色の基本色光を形成する方案に対して、本発明は、添加された赤色レーザの割合を調節することで赤色の基本色光の色座標を基準色座標に調整し、または、シアンレーザの割合を調節して緑色の基本色光の色座標を基準色座標に調整することで、フィルタリングされたオレンジ光又はフィルタリングされた緑色光が低減され、赤色の基本色光又は緑色の基本色光を得る過程における明度損失が低減される。同時に、オレンジ光と赤色レーザとは時系列で光合成され、または、緑色光とシアンレーザとは時系列で光合成されることで、波長に応じる光合成に対して、本発明は赤色レーザ又はシアンレーザの利用率を向上させる。かつ、実験により検証したところ、本発明の実施例が提供する、赤色レーザ及びオレンジ光を時系列で光合成し、赤色の基本色光の色座標が（０．１６３，０．３８６）に達した場合、最大で５０％の明度が損失するが、従来のオレンジ光及びフィルタを直接に用いて赤色の基本色光を得る方案において、赤色の基本色光の色座標が（０．１６３，０．３８６）に達するために、７５％の明度が損失してしまう。そして、計算及び繰り返し検証したところ、赤色レーザは、主波長が６３８ｎｍであり、色座標が（０．７１７，０．２８３）である場合、オレンジ光の光パワーと赤色レーザの光パワーとの割合が１：１であり、オレンジ光と赤色レーザとの明度割合が２：１であれば、オレンジ光及び赤色レーザを時系列で光合成した後の赤色の基本色光の色座標が（０．６５３，０．３４６）になり、ＲＥＣ．７０９の要求を満たし、この場合、赤色の基本色光の明度は、オレンジ光とフィルタを直接に用いて得られた赤色の基本色光の明度の３倍である。
【実施例６】
【００７９】
図１３は、本発明のもう１つの実施例が提供する上記実施例４における波長変換装置のセグメント領域の分布の例示図を示す。そのうち、当該第１の波長変換層はオレンジ光波長変換層又は緑色光波長変換層である。
【００８０】
当該波長変換装置は、周方向に沿って設置されている、第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１３における青色セグメントＢ）と、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１３における緑色セグメントＧ）と、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１３におけるオレンジセグメントＯ）と、第２の拡散層が設けられているもう１つのセグメント領域（例えば図１３におけるもう１つの青色セグメントＢ）と、緑色光波長変換層が設けられてるもう１つのセグメント領域（例えば図１３におけるもう１つの緑色セグメントＧ）と、第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１３におけるディフューザーセグメント）との６つのセグメント領域を含む。
【００８１】
波長変換装置のセグメント領域の分布が図１３に示されるものである場合、励起光源が青色光Ｂ１を出射する青色光光源であり、第１の補償光源が赤色レーザＲを出射する赤色レーザ光源であれば、図１４は、本発明の実施例が提供する励起光源、赤色レーザ光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。当該波長変換装置は、青色光光源と赤色レーザ光源との交互照射下で、例えば、青色光光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１２における２つの青色セグメントＢ）、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１２における２つの緑色セグメントＧ）及びオレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１２におけるオレンジセグメントＯ）が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオフして、赤色レーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１２におけるディフューザーセグメント）が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフし、これにより、当該波長変換装置は、青色光Ｂ１、緑色光Ｇ、オレンジ光Ｏ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色レーザＲをこの順に出射する。また、補償光における赤色レーザＲと被励起光におけるオレンジ光Ｏとはスペクトルが重なっている。
【００８２】
本実施例において、波長変換装置の出射光が時系列のＢ１ＧＯＢＧＲ光であり、当該発光装置を用いた投影システムは、従来のＤＤＰ（ＤＬＰ  Ｄａｔａ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＤＬＰデータプロセッサー）制御プログラムを直接に用いて当該投影システムにおける空間光変調モジュールを制御し、デジタルビジュアルインターフェース（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＤＶＩ）により復号して得られた投影表示すべきソース画像におけるＲＧＢ画像信号を、信号変換することなく、そのままＤＤＰへ提供することができる。
【実施例７】
【００８３】
図１５は、本発明のもう１つの実施例が提供する上記実施例４における波長変換装置のセグメント領域の分布の例示図を示す。そのうち、当該第１の波長変換層がオレンジ光波長変換層又は緑色光波長変換層である。
【００８４】
当該波長変換装置は、周方向に沿って設けられている、第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１５における青色セグメントＢ）と、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１５における緑色セグメントＧ）と、黄色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１５における黄色セグメントＹ）と、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１５におけるオレンジセグメントＯ）と、第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１５におけるディフューザーセグメント）との５つのセグメント領域を含む。
【００８５】
波長変換装置のセグメント領域の分布が図１５に示されるものである場合、励起光源が青色光Ｂ１を出射する青色光光源であり、第１の補償光源が赤色レーザＲを出射する赤色レーザ光源であれば、図１６は、本発明の実施例が提供する励起光源、赤色レーザ光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。当該波長変換装置は、青色光光源と赤色レーザ光源との交互照射下で、例えば、青色光光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１５における青色セグメントＢ）、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１５における緑色セグメントＧ）、黄色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１５における黄色セグメントＹ）及びオレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１５におけるオレンジセグメントＯ）が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該青色光光源の青色光を発光する伝送経路に位置する場合にオフして、赤色レーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１５におけるディフューザーセグメント）が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフし、これにより、当該波長変換装置が出射した時系列光は、青色光Ｂ１、緑色光Ｇ、黄色光Ｙ、オレンジ光Ｏ、赤色レーザＲを含む。
【００８６】
本実施例において、波長変換装置には、黄色光波長変換層が設けられているセグメント領域をさらに含み、これにより、当該発光装置の明度が向上されるとともに、当該黄色光波長変換層が発光した黄色光は直接に、又は処理された後に、当該発光装置の１種の基本色光とされることができ、当該発光装置は四角形色域を形成でき、色域が拡大され、同時に黄色部分の彩度が増加される。
【実施例８】
【００８７】
図１７は本発明もう１つの実施例が提供する上記実施例４における波長変換装置のセグメント領域の分布の例示図を示す。そのうち、当該第１の波長変換層はオレンジ光波長変換層又は緑色光波長変換層である。
【００８８】
当該波長変換装置は、周方向に沿って設けられている、第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１７における青色セグメントＢ）と、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１７における緑色セグメントＧ）と、黄色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１７における黄色セグメントＹ）と、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１７におけるオレンジセグメントＯ）と、第２の拡散層が設けられているもう１つのセグメント領域（例えば図１７におけるもう１つの青色セグメントＢ）と、緑色光波長変換層が設けられているもう１つのセグメント領域（例えば図１７におけるもう１つの緑色セグメントＧ）と、黄色光波長変換層が設けられているもう１つのセグメント領域（例えば図１７におけるもう１つの黄色セグメントＹ）と、第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１７におけるディフューザーセグメント）との８つのセグメント領域を含む。
【００８９】
波長変換装置のセグメント領域の分布が図１７に示されるものである場合、励起光源が青色光Ｂ１を出射する青色光光源であり、第１の補償光源が赤色レーザＲを出射する赤色レーザ光源であれば、図１８は、本発明の実施例が提供する励起光源、赤色レーザ光源のオン・オフの時系列、波長変換装置のセグメント領域の分布及び波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。当該波長変換装置は、青色光光源と赤色レーザ光源との交互照射下で、例えば青色光光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１７における２つの青色セグメントＢ）、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１７における２つの緑色セグメントＧ）、黄色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１７における２つの黄色セグメントＹ）及びオレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１７におけるオレンジセグメントＯ）が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオフして、赤色レーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１７におけるディフューザーセグメント）が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフし、これにより、当該波長変換装置が出射した時系列光は青色光Ｂ１、緑色光Ｇ、黄色光Ｙ、オレンジ光Ｏ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、黄色光Ｙ、赤色光Ｒを含む。
【００９０】
本実施例において、波長変換装置は、時系列のＢ１ＧＹＯＢＧＹＲ光を出射し、当該発光装置を用いた投影システムは従来のＤＤＰ制御プログラムを直接に用いて、当該投影システムにおける空間光変調モジュールを制御し、ＤＶＩにより復号して得られた投影表示すべきソース画像中のＲＧＢ画像信号を信号変換することなくそのままＤＤＰに提供することができる。同時に、波長変換装置には、黄色光波長変換層が設けられているセグメント領域をさらに含むため、明度が向上されるとともに、四角形色域を形成でき、色域が拡大され、同時に黄色部分の彩度が増加される。
【実施例９】
【００９１】
本実施例が提供する発光装置は、上記実施例４に示す発光装置をさらに改進したものであり、その中に詳しく説明しない部分については上記実施例４を参照する。本実施例が提供する発光装置における補償光源は、スペクトル範囲が第１の補償光のスペクトル範囲とは異なる第２の補償光を発光する第２の補償光源をさらに含む。波長変換装置は、周方向に沿って設けられている、少なくとも２つの第１の拡散層が設けられているセグメント領域と、励起光源の照射下で第１の被励起光を出射する第１の波長変換層が設けられているセグメント領域と、第２の拡散層が設けられているセグメント領域と、励起光源の照射下で第２の被励起光を出射する第２の波長変換層が設けられているセグメント領域と、を含む。当該波長変換装置が励起光源、当該第１の補償光源及び第２の補償光源の交互照射下で出射した時系列光は、励起光、第１の被励起光、第１の補償光、第２の被励起光及び第２の補償光を含み、かつ、当該第１の補償光と第１の被励起光とはスペクトルが重なっており、当該第２の補償光と第２の被励起光とはスペクトルが重なっている。
【００９２】
なお、第１の補償光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が当該第１の補償光源の伝送光路に位置する場合にオンし、その他のセグメント領域が当該第１の補償光源の伝送光路に位置する場合にオフする。
【００９３】
第２の補償光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が当該第２の補償光源の伝送光路に位置する場合にオンし、その他のセグメント領域が当該第２の補償光源の伝送光路に位置する場合にオフし、かつ、第１の補償光のオンの時系列と第２の補償光のオンの時系列とは異なっている。
【００９４】
励起光源は、波長変換装置の波長変換層が設けられているセグメント領域及び第２の拡散層が設けられているセグメント領域が当該励起光源の伝送光路に位置する場合にオンし、波長変換装置の第１の拡散層が設けられているセグメント領域が当該励起光源の伝送光路に位置する場合にオフする。
【００９５】
好ましくは、当該発光装置が第３の光を出射する第３の光源をさらに含むと、当該波長変換装置が第３の光源、励起光源、当該第１の補償光源及び当該第２の補償光源の交互照射下で出射した時系列光は、第３の光、第１の被励起光、第１の補償光、第２の被励起光及び第２の補償光を含む。また、第３の光と励起光とは条件等色の光である。当該第３の光源は上記実施例２または３における第３の光源と同じであり、ここではその説明を省略する。
【００９６】
好ましくは、当該第１の補償光源が赤色レーザ光源であり、当該第１の波長変換層がオレンジ光波長変換層であり、当該第２の補償光がシアンレーザ光源であり、当該第２の波長変換層が緑色光波長変換層である。
【実施例１０】
【００９７】
図１９は、上記実施例９における波長変換装置のセグメント領域の分布の例示図を示す。当該波長変換装置は、周方向に沿って設けられている、第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１９における青色セグメントＢ）と、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１９における緑色セグメントＧ）と、第１の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１９におけるディフューザーセグメント）と、第２の拡散層が設けられているもう１つのセグメント領域（例えば図１９におけるもう１つの青色セグメントＢ）と、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１９におけるオレンジセグメントＯ）と、第１の拡散層が設けられているもう１つのセグメント領域（例えば図１９におけるもう１つのディフューザーセグメント）との６つのセグメント領域を含む。
【００９８】
波長変換装置のセグメント領域の分布が図１９に示されるものである場合、当該発光装置が励起光源、第１の補償光源及び第２の補償光源を含めば、その中の励起光源は青色光Ｂ１を出射する青色光光源であり、第１の補償光源は赤色レーザＲを出射する赤色レーザ光源であり、第２の補償光源はシアンレーザを出射するシアンレーザ光源である。図２０に示すように、本発明の実施例が提供する励起光源、赤色レーザ光源及びシアンレーザ光源のオン・オフの時系列と、波長変換装置のセグメント領域の分布ならびに波長変換装置の出射光の光時系列の例示図である。
【００９９】
当該波長変換装置は、青色光光源、赤色レーザ光源及びシアンレーザ光源の交互照射下で、例えば青色光光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１９における２つの青色セグメントＢ）、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１９における緑色セグメントＧ）及びオレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１９におけるオレンジセグメントＯ）が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオフして、赤色レーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられている一方のセグメント領域（例えば図１９における一方のディフューザーセグメント）が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフして、シアンレーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられている他方のセグメント領域（例えば図１９における他方のディフューザーセグメント）が当該シアンレーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該シアンレーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフし、これにより、当該波長変換装置が出射した時系列光は、青色光Ｂ１、オレンジ光Ｏ、シアンレーザＣ、青色光Ｂ１、緑色光Ｇ及び赤色レーザＲを含む。また、補償光における赤色レーザＲと被励起光におけるオレンジ光Ｏとはスペクトルが重なっており、補償光におけるシアンレーザＣと被励起光における緑色光Ｇとはスペクトルが重なっている。
【０１００】
当該発光装置が第３の光源、励起光源、第１の補償光源及び第２の補償光源を含めば、その中の第３の光源は青色光Ｂ２を出射する青色光光源であり、励起光源は青色光Ｂ１を出射する青色光光源であり、第１の補償光源は赤色レーザＲを出射する赤色レーザ光源であり、第２の補償光源はシアンレーザを出射するシアンレーザ光源である。すると、当該波長変換装置が第３の光源、青色光光源、赤色レーザ光源及びシアンレーザ光源の交互照射下で、例えば、第３の光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図１９における２つの青色セグメントＢ）が当該第３の光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該第３の光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオフして、青色光光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１９における緑色セグメントＧ）及びオレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図１９におけるオレンジセグメントＯ）が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該青色光光源が発光した青色光の伝送経路に位置する場合にオフして、赤色レーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられている一方のセグメント領域（例えば図１９における一方のディフューザーセグメント）が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該赤色レーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフして、シアンレーザ光源は、波長変換装置の第１の拡散層が設けられている他方のセグメント領域（例えば図１９における他方のディフューザーセグメント）が当該シアンレーザ光源の伝送経路に位置する場合にオンし、波長変換装置のその他のセグメント領域が当該シアンレーザ光源の伝送経路に位置する場合にオフし、これにより、当該波長変換装置が出射した時系列光は、青色光Ｂ２、オレンジ光Ｏ、シアンレーザＣ、青色光Ｂ１、緑色光Ｇ及び赤色レーザＲを含む。また、補償光における赤色レーザＲと被励起光におけるオレンジ光Ｏとはスペクトルが重なっており、補償光におけるシアンレーザＣと被励起光における緑色光Ｇとはスペクトルが重なっている。
【０１０１】
本実施例において、波長変換装置における２つのセグメント領域には、いずれも第１の拡散層が設けられているため、各々の第１の拡散層にそれぞれ対応する補償光源を設置してもよく、各補償光源はそれぞれ波長変換装置における２つの波長変換層が発生した被励起光と時系列で光合成し、さらに発光装置の明度を向上させる。
【実施例１１】
【０１０２】
図２１は、本発明のもう１つの実施例が提供する発光装置の構造模式図を示す。当該発光装置は上記実施例９に記載の発光装置をさらに改進したものであり、そのうち、波長変換装置が透過型波長変換装置である。当該第１の補償光源５２と第２の補償光源５７とは同一光路にあり、例えば、第１の補償光源５２と第２の補償光源５７とが並んで設置されている。当該光合成部材５４は、励起光源５１が発光した励起光、第１の補償光源５２が発光した第１の補償光及び第２の補償光源５７が発光した第２の補償光を１束の光に光合成し、集光レンズ５５により集光されて透過型波長変換装置５３に入射する。
【０１０３】
当該透過型波長変換装置５３は励起光源５１、第１の補償光源５２及び第２の補償光源５７の交互照射下で、伝送方向が透過型波長変換装置５３に入射した光線の伝送方向と一致する時系列光を出射する。なお、励起光源５１、第１の補償光源５２及び第２の補償光源５７が当該透過型波長変換装置５３に交互に照射する具体的な過程は以下のとおりである。
【０１０４】
透過型波長変換装置５３の波長変換層が設けられているセグメント領域及び第２の拡散層が設けられているセグメント領域が当該光合成部材５４の光合成した光束の伝送経路に位置する場合に、励起光源５１をオンにし、第１の補償光源５２及び第２の補償光源５７をオフにする。透過型波長変換装置５３の第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が当該光合成部材５４の光合成した光束の伝送経路に位置する場合に、第１の補償光源５２をオンにし、励起光源５１及び第２の補償光源５７をオフにする。透過型波長変換装置５３の第１の拡散層が設けられている少なくとももう１つのセグメント領域が当該光合成部材５４の光合成した光束の伝送経路に位置する場合、第２の補償光源５７をオンにし、励起光源５１及び第１の補償光源５２をオフにする。
【０１０５】
本実施例において、当該発光装置は、励起光源、第１の補償光源及び第２の補償光源を含み、または第３の光源、励起光源、第１の補償光源及び第２の補償光源を含み、かつ、波長変換装置は励起光源、第１の補償光源及び第２の補償光源の交互照射下で励起光、少なくとも２つの被励起光、第１の補償光及び第２の補償光を含む時系列光を出射し、または第３の光源、励起光源、第１の補償光源及び第２の補償光源の交互照射下で第３の光、少なくとも２つの被励起光、第１の補償光及び第２の補償光を含む時系列光を出射し、そのうち、第１の補償光は１つの被励起光と時系列で光合成して１つの基本色光を形成し、第２の補償光はもう１つの被励起光と時系列で光合成してもう１つの基本色光を形成するため、２つの異なる被励起光の利用効率を同時に向上させるとともに、発光装置の発光の明度を向上させることができる。
【実施例１２】
【０１０６】
図２２は本発明のもう１つの実施例が提供する発光装置の構造模式図を示す。当該発光装置は、上記実施例９に記載の発光装置をさらに改進したものであり、そのうち、波長変換装置は透過部分と反射部分とを含む波長変換装置である。当該第１の補償光源６２と第２の補償光源６７とは同一光路にあり、例えば第１の補償光源６２と第２の補償光源６７とが並んで設置されている。当該光合成部材６４は、波長変換装置６３が励起光源６１の照射下で発生した光束と波長変換装置６３が第１の補償光源６２の照射下で発生した光束とを１束の光に光合成する。当該光合成部材６４は分光シート６４１、集光レンズ６４２及び光反射シート６４３を含む。励起光源６１が発光した励起光は分光シート６４１を透過し、集光レンズ６４２により集光されて波長変換装置６３に入射する。補償光源６２が発光した補償光は集光レンズ６５により集光されて波長変換装置６３に入射する。当該波長変換装置６３の第１の拡散層が設けられているセグメント領域が透過部分に位置し、その他のセグメント領域が反射部分に位置する。
【０１０７】
当該波長変換装置６３は、励起光源６１、第１の補償光源６２及び第２の補償光源６７の交互照射下で伝送方向が励起光の伝送方向とは逆の時系列光を出射する。その具体的な過程は以下のとおりである。
【０１０８】
波長変換装置６３の波長変換層が設けられているセグメント領域及び第２の拡散層が設けられているセグメント領域が励起光の伝送経路に位置する場合に、励起光源６１をオンにし、第１の補償光源６２及び第２の補償光源６７をオフにする。波長変換装置６３の第１の拡散層が設けられている少なくとも１つのセグメント領域が第１の補償光の伝送経路に位置する場合に、第１の補償光源６２をオンにし、励起光源６１及び第２の補償光源６７をオフにする。波長変換装置６３の第１の拡散層が設けられている少なくとももう１つのセグメント領域が第２の補償光の伝送経路に位置する場合に、第２の補償光源６７をオンにし、励起光源６１及び第１の補償光源６２をオフにする。当該波長変換装置６３は、その反射部分によって励起光の照射下で発生した光束を反射し、波長変換装置６３はその透過部分によって第１の補償光源６２が発光した第１の補償光及び第２の補償光源６７が発光した第２の補償光を透過させ、波長変換装置６３により反射された光束及び透過された第１の補償光及び第２の補償光は集光レンズ６４２により光合成さて分光シート６４１へ集光され、分光シート６４１により光反射シート６４３に反射された後に、光反射シート６４３により反射出射される。
【実施例１３】
【０１０９】
図２３は本発明のもう１つの実施例が提供する発光装置の構造図を示す。当該発光装置は、励起光を発光する励起光源７１及びスペクトル範囲が励起光のスペクトル範囲と異なる補償光を発光する補償光源７２との２つの光源を含み、さらに波長変換装置７３を含む。
【０１１０】
当該波長変換装置７３は、励起光源７１が発光した励起光と補償光源７２が発光した補償光との伝送経路に設けられており、周方向に沿って設けられている少なくとも２つのセグメント領域を含み、当該少なくとも２つのセグメントのうちの少なくとも１つのセグメント領域には波長変換層が設けられており、かつ、当該波長変換装置７３は、励起光源７１と補償光源７２とが同時に波長変換装置７３の異なるセグメント領域に照射する場合、補償光と被励起光との混合光を出射する。補償光と被励起光とはスペクトルが重なっている。当該波長変換装置７３が反射型波長変換装置である。
【０１１１】
本発明の好適な実施例において、当該少なくとも２つのセグメント領域のうちの少なくとも１つのセグメント領域には第２の拡散層が設けられている。
【０１１２】
なお、当該波長変換装置７３は、励起光源７１と補償光源７２とが波長変換装置７３の異なるセグメント領域に同時に照射する際に、補償光と被励起光との混合光を出射する具体的な過程は下記のとおりである。
【０１１３】
励起光源７１は常時オンの状態にあり、補償光源７２は、波長変換装置７３の励起光を補償光とスペクトルが重なっている被励起光に変換可能な波長変換層が設けられているセグメント領域が励起光源７１の伝送経路に位置する場合にオンし、その他のセグメント領域においてオフするため、波長変換装置は、補償光と被励起光との混合光を出射可能にする。
【０１１４】
本実施例において、当該発光装置は光合成部材７４をさらに含む。当該光合成部材７４は第１の光合成シート７４１、集光レンズ７４２及び第２の光合成シート７４３を含む。励起光源７１が発光した励起光は第１の光合成シート７４１により透過されて集光レンズ７４２を経過した後に波長変換装置７３に入射する。補償光源７２が発光した補償光は第２の光合成シート７４３により透過された後に波長変換装置７３に入射する。波長変換装置７３が出射した光束は集光レンズ７４２を経て第１の光合成シート７４１に到達し、第１の光合成シート７４１により第２の光合成シート７４３へ反射され、さらに第２の光合成シート７４３により反射され、第２の光合成シート７４３により透過された補償光と１束の光に光合成される。なお、第１の光合成シート７４１は領域コーティングフィルタであってもよく、当該領域コーティングフィルタは、励起光源が発光した励起光を透過させるための透過部分と、波長変換装置から出射した光束を反射するための反射部分とを含む。光損失を低減させるために、当該透過部分の寸法が反射部分の寸法よりも小さい。
【０１１５】
補償光を直接に当該発光装置の出射光とすることによるスペックル現象を避けるために、かつ、光損失を低減させるために、本発明の好適な実施例において、補償光源７２が発光した補償光と波長変換装置との間の光路にはさらに散乱装置７８及び集光レンズ７９が設けられている。当該散乱装置７８には第１の拡散層が設けられており、補償光を散乱する。集光レンズ７９は散乱装置７８により散乱された補償光を集光し、波長変換装置７３へ中継する。このようにして、第２の光合成シート７４３が領域コーティングフィルタを用いることが可能となる。当該領域コーティングフィルタは、透過部分と反射部分とを含む。透過部分は補償光源７２が発光した、散乱装置７８及び集光レンズ７９を介して伝送された補償光を波長変換装置７３に透過させる。反射部分は第１の光合成シート７４１を介して伝送された光束を波長変換装置７３へ反射する。
【０１１６】
図２４は、本発明の実施例が提供する図２３における波長変換装置７３のセグメント領域の分布の例示図である。しかしながら、波長変換装置７３のセグメント領域の分布は図２４に示すものに制限されない。
【０１１７】
当該波長変換装置７３は、周方向に沿って設けられている、第２の拡散層が設けられているセグメント領域（例えば図２４におけるＢセグメント）と、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図２４におけるＧセグメント）と、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域（例えば図２４におけるＯセグメント）とを含む。
【０１１８】
励起光源７１が青色光、例えば、青色光レーザ又は青色光発光ダイオードであり、補償光源７２が赤色レーザ光源であれば、励起光源７１は常時オンであり、補償光源７２は、オレンジ光波長変換層が設けられているセグメント領域が励起光源７１が発光した励起光の照射光路に位置する場合にオンし、その他のセグメント領域においてオフするため、波長変換装置が赤色レーザとオレンジ光との混合光を出射することにより、オレンジ光の利用効率及び明度を向上させる。
【０１１９】
励起光源７１が青色光、例えば青色光レーザ又は青色光発光ダイオードであり、補償光源７２が緑色レーザ、例えば主波長が５１０ｎｍから５３０ｎｍのレーザであれば、励起光源７１は常時オンであり、補償光源７２は、緑色光波長変換層が設けられているセグメント領域が励起光源７１が発光した励起光の照射光路に位置する場合にオンし、その他のセグメント領域においてオフするため、波長変換装置がシアンレーザと緑色光との混合光を出射することにより、緑色光の利用効率及び明度を向上させる。
【０１２０】
本発明のもう１つの実施例において、当該発光装置は、第３の光源（図示せず）をさらに含む。当該第３の光源が第３の光を発光し、当該第３の光のスペクトルはいずれの補償光のスペクトルとは異なり、第３の光は、励起光と条件等色の光であり、例えば、励起光が４４５ｎｍの青色レーザであり、第３の光が４６２ｎｍの青色レーザである。当該第３の光源が発光した第３の光と励起光とが光合成された後に光合成部材を介して波長変換装置に入射する。
【０１２１】
当該実施例において、励起光源は、波長変換層が設けられているセグメント領域においてオンし、その他のセグメント領域においてオフする。補償光源は、波長変換装置の第１の波長変換層が設けられているセグメント領域が励起光源の伝送経路に位置する場合にオンし、その他のセグメント領域においてオフする。第３の光源は、波長変換装置の第２の拡散層が設けられているセグメント領域においてオンし、その他のセグメント領域においてオフする。これにより、波長変換装置は、第３の光、被励起光及び補償光を時系列で出射することができるようになり、第３の光は当該発光装置が出射する基本色光となることができる。
【実施例１４】
【０１２２】
図２５は本発明の実施例が提供する投影表示デバイスの構造模式図を示す。当該投影表示デバイスは上記実施例が提供する発光装置１００を含み、さらに第１の画像形成モジュール２００を含む。当該第１の画像形成モジュール２００は、光中継モジュール２１０、ＴＩＲプリズム２２０、空間光変調モジュール２３０及び投影レンズ２４０を含む。光中継モジュール２１０は、角棒、中継レンズなどを含んでも良い。空間光変調モジュール２３０は、１枚のデジタルマイクロミラーデバイス（例えばＤＭＤ）を含む。光中継モジュール２１０は、発光装置１００が出射した光をＴＩＲプリズム２２０に中継し、ＴＩＲプリズム２２０は、光中継モジュール２１０により中継された光をデジタルマイクロミラーデバイスに導入し、デジタルマイクロミラーデバイスから出射した画像形成光をＴＩＲプリズム２２０に導入する。
【実施例１５】
【０１２３】
図２６は、本発明のもう１つの実施例が提供する投影表示デバイスの構造模式図を示す。当該投影表示デバイスは、上記実施例が提供する発光装置１００を含み、第２の画像形成モジュール３００をさらに含む。当該第２の画像形成モジュール３００は、光中継モジュール３１０と、ＴＩＲプリズム３２０と、分光・光合成プリズム３３０と、第１のデジタルマイクロミラーデバイス３４０ａ及び第２のデジタルマイクロミラーデバイス３４０ｂとを含む空間光変調モジュールと、投影レンズ３５０と、を含む。光中継モジュール３１０は、角棒、中継レンズ等を含んでも良い。分光・光合成プリズム３３０は、具体的に第１のプリズム及び第２のプリズムを含み、第１のプリズムと第２のプリズムとの間には分光膜を備える。当該分光膜は、ローパス分光膜又はバンドパス分光膜である。
【０１２４】
なお、光中継モジュール３１０は、発光装置１００が出射した光をＴＩＲプリズム３２０に中継し、ＴＩＲプリズム３２０は、光中継モジュール３１０により中継された光を分光・光合成プリズム３３０に導入し、分光・光合成プリズム３３０はＴＩＲプリズム３２０により導入された光を、第１の光路に沿って伝送される光及び第２の光路に沿って伝送される光に分光し、第１のデジタルマイクロミラーデバイス３４０ａは第１の光路に沿って伝送される光を変調し、第１の画像形成光が得られ、第２のデジタルマイクロミラーデバイス３４０ｂは第２の光路に沿って伝送される光を変調し、第２の画像形成光が得られる。第１の画像形成光及び第２の画像形成光を分光・光合成プリズム３３０により光合成した後に、ＴＩＲプリズム３２０によって投影レンズ３５０に導入する。
【０１２５】
以上の記載は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明の請求の範囲を限定するものではなく、本発明の明細書及び図面の内容を利用して行った等価構造又はその他の関連する技術分野に直接、間接に使用したものは、いずれも本発明の請求の範囲内にあると見なす。
【図１】
2020024428.tif 000003
【図２】
2020024428.tif 000004
【図３】
2020024428.tif 000005
【図４】
2020024428.tif 000006
【図５】
2020024428.tif 000007
【図６ａ】
2020024428.tif 000008
【図６ｂ】
2020024428.tif 000009
【図７】
2020024428.tif 000010
【図８】
2020024428.tif 000011
【図９】
2020024428.tif 000012
【図１０】
2020024428.tif 000013
【図１１】
2020024428.tif 000014
【図１２】
2020024428.tif 000015
【図１３】
2020024428.tif 000016
【図１４】
2020024428.tif 000017
【図１５】
2020024428.tif 000018
【図１６】
2020024428.tif 000019
【図１７】
2020024428.tif 000020
【図１８】
2020024428.tif 000021
【図１９】
2020024428.tif 000022
【図２０】
2020024428.tif 000023
【図２１】
2020024428.tif 000024
【図２２】
2020024428.tif 000025
【図２３】
2020024428.tif 000026
【図２４】
2020024428.tif 000027
【図２５】
2020024428.tif 000028
【図２６】
2020024428.tif 000029