(57)【要約】【課題】プロジェクタの輝度を高める。【解決手段】プロジェクタ用カラーホイール１は、筒状の波長変換部材１０と、反射部材２１とを備える。波長変換部材１０は、蛍光体を含む。反射部材２１は、波長変換部材１０の内周面１０ａ及び外周面１０ｂのうちの少なくとも一方の上に設けられている。【選択図】図１
2014119492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体を含む筒状の波長変換部材と、
前記波長変換部材の内周面及び外周面のうちの少なくとも一方の上に設けられた反射部材と、
を備える、プロジェクタ用カラーホイール。
【請求項２】
前記反射部材は、前記波長変換部材の内周面及び外周面の両方の上に設けられている、請求項１に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項３】
光入射面と、光出射面とを有し、
前記波長変換部材が前記光入射面から前記光出射面にわたって設けられている、請求項１または２に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項４】
前記反射部材は、ガラスマトリクスと、前記ガラスマトリクス中に分散しており、前記ガラスマトリクスとは異なる屈折率を有する結晶とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項５】
前記反射部材における前記結晶の含有率が、３体積％〜８０体積％である、請求項４に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項６】
結晶が、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｓｉ及びＺｎからなる群から選ばれた少なくとも一種の酸化物または窒化物を含む、請求項４または５に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項７】
前記ガラスマトリクスの屈折率（ｎｄ）と、前記結晶の屈折率（ｎｄ）との差が、０．０３以上である、請求項４〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項８】
前記波長変換部材は、ガラスマトリクスと、前記ガラスマトリクス中に分散した前記蛍光体とを含み、
前記反射部材のガラスマトリクスの軟化点と、前記波長変換部材のガラスマトリクスの軟化点との差が、２００℃以下である、請求項４〜７のいずれか一項に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項９】
前記反射部材と前記波長変換部材とが融着している、請求項１〜８のいずれか一項に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項１０】
前記反射部材の熱膨張係数と、前記波長変換部材の熱膨張係数との差が、１００×１０−７／℃以下である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項１１】
前記反射部材の可視波長域における全光線反射率が５０％以上である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項１２】
前記波長変換部材は、周方向に沿って配列されており、蛍光体の種類が互いに異なる複数の波長変換部を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプロジェクタ用カラーホイールと、
前記波長変換部材に前記蛍光体の励起波長の光を照射する光源と、
を備える、プロジェクタ用発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ用カラーホイール及びそれを備えるプロジェクタ用発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタを小型化するため、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と蛍光体とを用いた発光デバイスを用いることが提案されている。例えば、特許文献１には、紫外光を発光する固体光源と、固体光源からの紫外光を可視光に変換するカラーホイールとを備えるプロジェクタが記載されている。特許文献１に記載のプロジェクタでは、カラーホイールは、透明基板と、リング状に設けられた波長変換層とを有する。波長変換層は、透明基板の上に設けられている。波長変換層には、赤色領域、青色領域及び緑色領域が設けられている。赤色領域は、固体光源からの紫外光を吸収し、赤色光を出射する領域である。青色領域は、固体光源からの紫外光を吸収し、青色光を出射する領域である。緑色領域は、固体光源からの紫外光を吸収し、緑色光を出射する領域である。これら赤色領域、青色領域及び緑色領域が、周方向に沿って順番に設けられている。
【０００３】
特許文献１に記載のプロジェクタでは、カラーホイールが回転することにより、固体光源からの紫外光が入射する領域が順に変化する。これにより、赤色光、青色光、緑色光が順番に出射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４１１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プロジェクタの輝度を高めるために、カラーホイールから出射される光の強度を高めたいという要望がある。
【０００６】
本発明は、プロジェクタの輝度を高めることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプロジェクタ用カラーホイールは、筒状の波長変換部材と、反射部材とを備える。波長変換部材は、蛍光体を含む。反射部材は、波長変換部材の内周面及び外周面のうちの少なくとも一方の上に設けられている。
【０００８】
反射部材は、波長変換部材の内周面及び外周面の両方の上に設けられていることが好ましい。
【０００９】
本発明に係るプロジェクタ用カラーホイールは、光入射面と、光出射面とを有していてもよい。その場合、波長変換部材が光入射面から光出射面にわたって設けられていることが好ましい。
【００１０】
反射部材は、ガラスマトリクスと、ガラスマトリクス中に分散しており、ガラスマトリクスとは異なる屈折率を有する結晶とを含むことが好ましい。
【００１１】
反射部材における結晶の含有率が、３体積％〜８０体積％であることが好ましい。
【００１２】
結晶が、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｓｉ及びＺｎからなる群から選ばれた少なくとも一種の酸化物または窒化物を含むことが好ましい。
【００１３】
反射部材に含まれるガラスマトリクスの屈折率（ｎｄ）と、反射部材に含まれる結晶の屈折率（ｎｄ）との差が、０．０３以上であることが好ましい。
【００１４】
波長変換部材は、ガラスマトリクスと、ガラスマトリクス中に分散した蛍光体とを含むことが好ましい。その場合、反射部材のガラスマトリクスの軟化点と、波長変換部材のガラスマトリクスの軟化点との差が、２００℃以下であることが好ましい。
【００１５】
反射部材と波長変換部材とが融着していることが好ましい。
【００１６】
反射部材の熱膨張係数と、波長変換部材の熱膨張係数との差が、１００×１０−７／℃以下であることが好ましい。
【００１７】
反射部材の可視波長域における全光線反射率が５０％以上であることが好ましい。
【００１８】
波長変換部材は、周方向に沿って配列されており、蛍光体の種類が互いに異なる複数の波長変換部を有することが好ましい。
【００１９】
本発明に係るプロジェクタ用発光デバイスは、上記プロジェクタ用カラーホイールと、光源とを備える。光源は、波長変換部材に蛍光体の励起波長の光を照射する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、プロジェクタの輝度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態におけるプロジェクタ用カラーホイールの略図的斜視図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるプロジェクタ用発光デバイスの模式的側面図である。
【図４】第１の変形例におけるプロジェクタ用カラーホイールの略図的断面図である。
【図５】第２の変形例におけるプロジェクタ用カラーホイールの略図的断面図である。
【図６】第３の変形例におけるプロジェクタ用カラーホイールの略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００２３】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００２４】
図１は、本実施形態におけるプロジェクタ用カラーホイール１の略図的斜視図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。図１及び図２に示されるように、プロジェクタ用カラーホイール１は、中心軸Ｃを有する円板状に設けられている。プロジェクタ用カラーホイール１の第１の主面が光入射面１ａを構成しており、第２の主面が光出射面１ｂを構成している。
【００２５】
プロジェクタ用カラーホイール１は、波長変換部材１０と、反射部材２１，２２とを備える。波長変換部材１０は、励起光が入射した際に、蛍光を出射する部材である。波長変換部材１０は、筒状に設けられている。波長変換部材１０は、光入射面１ａから光出射面１ｂにわたって設けられている。すなわち、波長変換部材１０の一方の主面が光入射面１ａを構成しており、他方の主面が光出射面１ｂを構成している。
【００２６】
波長変換部材１０は、ガラスマトリクスと、ガラスマトリクス中に分散した無機蛍光体とを含む。具体的には、波長変換部材１０は、ガラス粉末と無機蛍光体の粉末とを含む混合粉末の焼結体からなる。波長変換部材１０を構成しているガラスマトリクスと無機蛍光体との両方が無機材料である。従って、波長変換部材１０は、優れた耐熱性を有する。
【００２７】
無機蛍光体は、励起光が入射した際に、蛍光を出射する。無機蛍光体は、例えば、酸化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、塩化物蛍光体、酸塩化物蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体、ハロゲン化物蛍光体、カルコゲン化物蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、ハロリン酸塩化物蛍光体、ガーネット系化合物蛍光体から選ばれた１種以上からなるものとすることができる。
【００２８】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると青色の発光を発する無機蛍光体の具体例としては、例えば、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋などが挙げられる。
【００２９】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると緑色の蛍光（波長が５００ｎｍ〜５４０ｎｍの蛍光）を発する無機蛍光体の具体例としては、例えば、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋などが挙げられる。
【００３０】
波長４４０〜４８０ｎｍの青色の励起光を照射すると緑色の蛍光（波長が５００ｎｍ〜５４０ｎｍの蛍光）を発する無機蛍光体の具体例としては、例えば、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋などが挙げられる。
【００３１】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると黄色の蛍光（波長が５４０ｎｍ〜５９５ｎｍの蛍光）を発する無蛍光体の具体例としては、例えば、ＺｎＳ：Ｅｕ２＋などが挙げられる。
【００３２】
波長４４０〜４８０ｎｍの青色の励起光を照射すると黄色の蛍光（波長が５４０ｎｍ〜５９５ｎｍの蛍光）を発する無機蛍光体の具体例としては、例えば、Ｙ３（Ａｌ，Ｇｄ）５Ｏ１２：Ｃｅ２＋などが挙げられる。
【００３３】
波長３００〜４４０ｎｍの紫外〜近紫外の励起光を照射すると赤色の蛍光（波長が６００ｎｍ〜７００ｎｍの蛍光）を発する無機蛍光体の具体例としては、例えば、Ｇｄ３Ｇａ４Ｏ１２：Ｃｒ３＋、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｍｎ２＋などが挙げられる。
【００３４】
波長４４０〜４８０ｎｍの青色の励起光を照射すると赤色の蛍光（波長が６００ｎｍ〜７００ｎｍの蛍光）を発する無機蛍光体の具体例としては、例えば、Ｍｇ２ＴｉＯ４：Ｍｎ４＋、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋などが挙げられる。
【００３５】
無機蛍光体の平均粒子径（Ｄ５０）は、特に限定されない。無機蛍光体の平均粒子径（Ｄ５０）は、例えば、１μｍ〜５０μｍ程度であることが好ましく、５μｍ〜２５μｍ程度であることがより好ましい。無機蛍光体の平均粒子径（Ｄ５０）が大きすぎると、発光色が不均一になる場合がある。一方、無機蛍光体の平均粒子径（Ｄ５０）が小さすぎると、発光強度が低下する場合がある。
【００３６】
波長変換部材１０における無機蛍光体の含有量は、特に限定されない。波長変換部材１０における無機蛍光体の含有量は、得ようとする蛍光の強度等に応じて適宜設定することができる。波長変換部材１０における無機蛍光体の含有量は、例えば、１０体積％〜８０体積％であることが好ましく、２０体積％〜７５％であることがより好ましく、３０体積％〜７０体積％であることがさらに好ましい。波長変換部材１０における無機蛍光体の含有量が少なすぎると、得られる蛍光の光強度が低くなってしまう場合がある。波長変換部材１０における無機蛍光体の含有量が多すぎると、波長変換部材１０の機械的強度が低くなる場合がある。また、波長変換部材１０において励起光や蛍光が散乱しやすくなりすぎるため、蛍光の出射効率が低くなる場合がある。
【００３７】
波長変換部材１０のガラスマトリクスは、無機蛍光体の分散媒として好適なものである限りにおいて特に限定されない。波長変換部材１０のガラスマトリクスは、例えば、硼珪酸塩系ガラス、ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５系ガラスなどのリン酸塩系ガラスなどにより構成されていてもよい。
【００３８】
波長変換部材１０のガラスマトリクスの軟化点は、２５０℃〜１０００℃であることが好ましく、３００℃〜８５０℃であることがより好ましい。
【００３９】
波長変換部材１０のガラスマトリクスの屈折率（ｎｄ）は、１．４５〜２．００であることが好ましく、１．５〜１．８５であることがより好ましい。
【００４０】
波長変換部材１０の厚みは、励起光が確実に無機蛍光体に吸収されるような厚みである範囲において、薄い方が好ましい。波長変換部材１０が厚すぎると、波長変換部材１０における光の散乱や吸収が大きくなりすぎ、蛍光の出射効率が低くなってしまう場合があるためである。具体的には、波長変換部材１０の厚みは、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。波長変換部材１０の厚みの下限値は、通常、０．０３ｍｍ程度である。
【００４１】
図１に示されるように、波長変換部材１０は、複数の波長変換部１０Ｒ１，１０Ｒ２、１０Ｇ１，１０Ｇ２、１０Ｂ１，１０Ｂ２を有する。波長変換部１０Ｒ１，１０Ｒ２と、波長変換部１０Ｇ１，１０Ｇ２と、波長変換部１０Ｂ１，１０Ｂ２とでは、蛍光体の種類が互いに異なる。具体的には、波長変換部１０Ｒ１，１０Ｒ２に含まれる蛍光体と、波長変換部１０Ｇ１，１０Ｇ２に含まれる蛍光体と、波長変換部１０Ｂ１，１０Ｂ２に含まれる蛍光体とでは、励起光の波長は共通しているものの、蛍光の波長が互いに異なる。より具体的には、波長変換部１０Ｒ１，１０Ｒ２に含まれる蛍光体は、赤色の蛍光を出射する。波長変換部１０Ｇ１，１０Ｇ２に含まれる蛍光体は、緑色の蛍光を出射する。波長変換部１０Ｂ１，１０Ｂ２に含まれる蛍光体は、青色の蛍光を出射する。これら赤色の蛍光を出射する波長変換部、緑色の蛍光を出射する波長変換部及び青色の蛍光を出射する波長変換部が、この順番で周方向に沿って配列されている。具体的には、波長変換部１０Ｒ１、波長変換部１０Ｇ１、波長変換部１０Ｂ１、波長変換部１０Ｒ２、波長変換部１０Ｇ２及び波長変換部１０Ｂ２がこの順番で配列されている。
【００４２】
もっとも、本発明において波長変換部の種類、波長変換部の種類の数、波長変換部の配列順番等は特に限定されない。
【００４３】
図２に示されるように、波長変換部材１０の内周面１０ａ及び外周面１０ｂのうちの少なくとも一方の上には、反射部材が設けられている。具体的には、波長変換部材１０の内周面１０ａの上に反射部材２１が設けられていると共に、外周面１０ｂの上に反射部材２２が設けられている。すなわち、プロジェクタ用カラーホイール１では、反射部材１０の内周面１０ａと外周面１０ｂの両方の上に反射部材２１，２２が設けられている。もっとも、本発明において、反射部材の内周面と外周面との一方のみの上に反射部材が設けられていてもよい。
【００４４】
反射部材２１は、筒状に設けられている。反射部材２１の外周面が波長変換部材１０の内周面１０ａと接している。反射部材２１の外周面と波長変換部材１０の内周面１０ａとは融着していることが好ましい。
【００４５】
反射部材２２は、筒状に設けられている。反射部材２２の内周面が波長変換部材１０の外周面１０ｂと接している。反射部材２２の内周面と波長変換部材１０の外周面１０ｂとは融着していることが好ましい。
【００４６】
反射部材２１，２２は、波長変換部材１０の励起光と蛍光とのうちの少なくとも一方を反射させる。反射部材２１，２２は、波長変換部材１０の励起光と蛍光との両方を反射させるものであることが好ましい。
【００４７】
反射部材２１，２２は、波長変換部材１０の励起光や蛍光を好適に反射できるものである限りにおいて特に限定されない。反射部材２１，２２は、それぞれ、例えば金属により構成されていてもよいが、ガラスマトリクスと、ガラスマトリクス中に分散しており、ガラスマトリクスとは異なる屈折率を有する結晶とを含むことが好ましい。具体的には、本実施形態では、反射部材２１，２２は、それぞれ、ガラス粉末と結晶の粉末との混合粉末の焼結体からなる。反射部材２１，２２を構成しているガラスマトリクスと結晶との両方が無機材料である。従って、反射部材２１，２２は、優れた耐熱性を有する。
【００４８】
なお、反射部材２１，２２は、結晶を含む結晶化ガラスにより構成されていてもよい。結晶は、単結晶であってもよいし、多結晶であってもよい。
【００４９】
反射部材２１，２２のガラスマトリクスは、特に限定されないが、Ｓｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｌａ，Ｇｄ，Ｔａ及びＷからなる群から選ばれた少なくとも一種を含むものであることが好ましい。反射部材２１，２２のガラスマトリクスは、例えば、硼珪酸塩系ガラス、ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５系ガラスなどのリン酸塩系ガラスなどにより構成されていてもよい。
【００５０】
反射部材２１，２２のガラスマトリクスの軟化点は、２５０℃〜１０００℃であることが好ましく、３００℃〜８００℃であることがより好ましい。
【００５１】
反射部材２１，２２のガラスマトリクスの屈折率（ｎｄ）は、１．４５〜２．０であることが好ましく、１．４７〜１．８５であることがより好ましい。
【００５２】
結晶は、反射部材２１，２２のガラスマトリクスとは異なる屈折率を有する。即ち、結晶の屈折率は、反射部材２１，２２のガラスマトリクスの屈折率よりも高いか、反射部材２１，２２のガラスマトリクスの屈折率よりも低い。このため、反射部材２１，２２は、高い光反射率を有する。従って、反射部材２１，２２は、反射材として機能する。
【００５３】
結晶は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｓｉ及びＺｎからなる群から選ばれた少なくとも一種を含んでいることが好ましく、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｓｉ及びＺｎからなる群から選ばれた少なくとも一種の酸化物または窒化物を含むことがより好ましい。
【００５４】
例えば、結晶の屈折率を前記反射部材２１，２２のガラスマトリクスの屈折率よりも高くする場合は、結晶は、例えば、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選ばれた少なくとも一種を含んでいることが好ましく、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選ばれた少なくとも一種の酸化物または窒化物を含むことがより好ましい。具体的には、結晶は、例えば、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ランタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化マグネシウムまたは酸化亜鉛からなるものであることが好ましい。
【００５５】
一方、例えば、結晶の屈折率を前記反射部材２１，２２のガラスマトリクスの屈折率よりも低くする場合は、結晶は、例えば、Ａｌ，Ｇａ及びＳｉからなる群から選ばれた少なくとも一種を含んでいることが好ましく、Ａｌ，Ｇａ及びＳｉからなる群から選ばれた少なくとも一種の酸化物または窒化物を含むことがより好ましい。具体的には、結晶は、例えば、酸化アルミニウム、酸化ガリウムまたは酸化ケイ素からなるものであることが好ましい。
【００５６】
なお、反射部材２１，２２は、１種類の結晶を含んでいてもよいし、複数種類の結晶を含んでいてもよい。その場合、反射部材２１，２２は、反射部材２１，２２のガラスマトリクスよりも高い屈折率を有する少なくとも一種の結晶と、反射部材２１，２２のガラスマトリクスよりも低い屈折率を有する少なくとも一種の結晶とを含んでいてもよい。
【００５７】
結晶の平均粒子径（Ｄ５０）は、１μｍ〜７０μｍ程度であることが好ましく、２μｍ〜５０μｍ程度であることがより好ましい。結晶の平均粒子径が小さすぎると、結晶が凝集する場合がある。一方、結晶の平均粒子径が大きすぎると、反射部材２１，２２の機械的強度が弱くなる場合がある。
【００５８】
反射部材２１，２２における結晶の含有率は、３体積％〜８０体積％であることが好ましく、５体積％〜７０体積％であることがより好ましい。結晶の含有率が少なすぎると、十分な光反射率が得られない場合がある。一方、結晶の含有率が多すぎると、反射部材２１，２２の機械的強度に劣る場合がある。
【００５９】
図３は、本実施形態におけるプロジェクタ用発光デバイス２の模式図である。図３に示されるように、プロジェクタ用発光デバイス２は、上述のプロジェクタ用カラーホイール１を備えている。プロジェクタ用カラーホイール１は、ホイールモータ４０に取り付けられている。ホイールモータ４０は、プロジェクタ用カラーホイール１を中心軸Ｃを中心として回転させる。プロジェクタ用発光デバイス２では、ホイールモータ４０によってプロジェクタ用カラーホイール１が回転している状態において、光源３０から、光入射面１ａの波長変換部材１０が位置している部分に対して励起光が出射される。励起光は、波長変換部１０Ｒ１、波長変換部１０Ｇ１、波長変換部１０Ｂ１、波長変換部１０Ｒ２、波長変換部１０Ｇ２及び波長変換部１０Ｂ２に、この順番で入射する。従って、プロジェクタ用発光デバイス２の光出射面１ｂの波長変換部材１０が位置している部分からは赤色光、緑色光、青色光が順番に出射される。
【００６０】
なお、光源３０は、例えばレーザー光源等により構成することができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態では、波長変換部材１０の内周面１０ａ及び外周面１０ｂの少なくとも一方の上に反射部材２１，２２が設けられている。このため、波長変換部材１０の内周面１０ａ及び外周面１０ｂの少なくとも一方から、励起光が漏洩することを抑制することができる。よって、励起光の利用効率を向上することができるため、蛍光の発生量を多くすることができる。また、波長変換部材１０の内周面１０ａ及び外周面１０ｂの少なくとも一方から、蛍光が漏洩することを抑制することができる。このため、蛍光の光出射面１ｂからの出射効率を向上することができる。従って、プロジェクタ用カラーホイール１を備えるプロジェクタ用発光デバイス２を用いることによって、プロジェクタ用カラーホイール１から出射される蛍光の強度を高めることができる。その結果、プロジェクタの高輝度化を図ることができる。
【００６２】
プロジェクタをさらに高輝度化する観点からは、波長変換部材１０の内周面１０ａ及び外周面１０ｂの両方の上に反射部材２１，２２が設けられていることが好ましい。
【００６３】
また、反射部材２１，２２の可視波長域における全光線反射率が５０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。このような可視波長域における全光線反射率が高い反射部材２１，２２を得るためには、反射部材２１，２２のガラスマトリクスの屈折率（ｎｄ）と、反射部材２１，２２に含まれる結晶の屈折率（ｎｄ）との差が０．０３以上であることが好ましく、０．０５以上であることがより好ましく、０．０７以上であることがさらに好ましい。
【００６４】
なお、本発明において、「可視波長域」とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのことをいう。
【００６５】
プロジェクタ用カラーホイール１から出射される蛍光の強度を高める観点からは、レーザー光源などの高出力の光源３０を用いることが好ましい。しかしながら、高出力の光源３０を用いた場合は、プロジェクタ用カラーホイール１の温度が上昇しやすい。従って、プロジェクタ用カラーホイール１は、熱的耐久性が高いものであることが好ましい。この観点からは、波長変換部材１０と反射部材２１，２２とが融着していることが好ましい。また、反射部材２１，２２のガラスマトリクスの軟化点と、波長変換部材１０のガラスマトリクスの軟化点との差が、２００℃以下であることが好ましく、１５０℃以下であることがより好ましく、１００℃以下であることがさらに好ましい。反射部材２１，２２の熱膨張係数と、波長変換部材１０の熱膨張係数との差が、１００×１０−７／℃以下であることが好ましく、８０×１０−７／℃以下であることがより好ましく、６０×１０−７／℃以下であることがさらに好ましく、４０×１０−７／℃以下であることがなお好ましい。
【００６６】
なお、プロジェクタ用カラーホイール１の製造方法は、特に限定されない。プロジェクタ用カラーホイール１は、例えば、以下の要領で製造することができる。
【００６７】
反射部材２１，２２を作製するための第１のグリーンシートを作製する。
【００６８】
具体的には、反射部材２１，２２のガラスマトリクスを構成するためのガラス粉末に、ガラス粉末とは異なる屈折率を有する結晶の粉末と、結合剤、可塑剤、溶剤等を添加して第１のスラリーを調整する。
【００６９】
ガラス粉末と結晶粉末の合量における結晶粉末の含有量は、３体積％〜８０体積％であることが好ましく、５体積％〜７０体積％であることがより好ましい。
【００７０】
第１のスラリーにおいて、結合剤は、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分である。第１のスラリーにおける結合材の含有量は、０．１質量％〜３０質量％程度が一般的である。結合剤としては、ポリブチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、エチルセルロース、ニトロセルロース等が挙げられ、これらを単独または混合して使用することができる。
【００７１】
第１のスラリーにおいて、溶剤は、材料をペースト化するために用いられる成分である。第１のスラリーにおける溶剤の含有量は、１質量％〜４０質量％程度が一般的である。溶剤としては、テルピネオール、酢酸イソアミル、トルエン、メチルエチルケトン、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２，２，４−トリメチル−１，３ペンタジオールモノイソブチレート等が挙げられ、これらを単独または混合して使用することができる。
【００７２】
第１のスラリーにおいて、可塑剤は、乾燥速度をコントロールすると共に、乾燥させた膜に柔軟性を与える成分である。第１のスラリーにおける可塑剤の含有量は、０質量％〜１０質量％程度が一般的である。可塑剤としは、フタル酸ジブチル、ブチルベンジルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジブチルフタレート等が挙げられ、これらを単独または混合して使用することができる。
【００７３】
次に、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂シート等の上に第１のスラリーを塗布し、乾燥させることにより、第１のグリーンシートを完成させる。第１のスラリーの塗布方法は特に限定されない。第１のスラリーは、例えば、ドクターブレード法、スクリーン印刷法やロールコータ−法等の各種印刷法を用いて塗布することができる。
【００７４】
波長変換部材１０を作製するための第２のグリーンシートを作製する。
【００７５】
具体的には、波長変換部材１０のガラスマトリクスを構成するためのガラス粉末に、無機蛍光体の粉末と、結合剤、可塑剤、溶剤等を添加して第２のスラリーを調整する。結合剤、可塑剤、溶剤については、第１のグリーンシートで使用したものと同様のものを使用することができる。
【００７６】
ガラス粉末と無機蛍光体粉末の合量における無機蛍光体粉末の含有量は、１０体積％〜８０体積％であることが好ましく、２０体積％〜７５体積％であることがより好ましく、３０体積％〜７０体積％であることがさらに好ましい。
【００７７】
第２のスラリーを、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂シート等の上に塗布し、乾燥させることによって、有機系溶剤等を除去することにより第２のグリーンシートを完成させることができる。第２のスラリーの塗布方法としては、第１のスラリーの塗布方法で例示した方法を用いることができる。
【００７８】
次に、少なくとも一枚の第１のグリーンシートと、少なくとも一枚の第２のグリーンシートと、少なくとも一枚の第１のグリーンシートとをこの順番で、心棒に巻き付けることにより、筒状体を得る。
【００７９】
次に、筒状体を焼成させた後、芯棒を抜き取り、必要に応じて所望の厚みとなるように切断することにより、反射部材２１，２２と波長変換部材１０とが融着したプロジェクタ用カラーホイール１を完成させることができる。なお、反射部材２１は、第２のグリーンシートの内側に位置していた第１のグリーンシートにより構成される。波長変換部材１０は、第２のグリーンシートにより構成される。反射部材２２は、第２のグリーンシートの外側に位置していた第１のグリーンシートにより構成される。なお、筒状体を焼成する前に、筒状体に含まれる有機物を除去する脱脂工程をさらに行ってもよい。
【００８０】
焼成により反射部材２１，２２と波長変換部材１０とを好適に融着させる観点からは、第１のグリーンシートに含まれるガラス粉末の軟化点と、第２のグリーンシートに含まれるガラス粉末の軟化点との差が２００℃以下であることが好ましく、１５０℃以下であることがより好ましく、１００℃以下であることがさらに好ましい。焼成時における両ガラス粉末の粘度の差を小さくできるためである。
【００８１】
なお、本実施形態では、第１及び第２のグリーンシートの焼成を同時に行う例について説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、第１及び第２のグリーンシートを別個に焼成し、反射部材２１，２２と波長変換部材１０とを作製した後に、反射部材２１，２２と波長変換部材１０とを加熱して融着させることによりプロジェクタ用カラーホイール１を作製してもよい。その場合、反射部材２１，２２は、例えば結晶性ガラスからなる部材を結晶化させることにより作製することも可能である。また、反射部材２１，２２と波長変換部材１０とを作製した後に、反射部材２１，２２と波長変換部材１０とを接着剤等を用いて貼付してもよい。
【００８２】
また、グリーンシートを用いずに成形型に粉体を詰め込み、プレスすることにより筒状体を作製してもよい。
【００８３】
また、得られた焼成体を延伸加工した後に延伸方向に対して垂直に複数に切断することにより、半径の小さなプロジェクタ用カラーホイールを得てもよい。
【００８４】
（変形例）
図４は、第１の変形例におけるプロジェクタ用カラーホイールの略図的断面図である。図５は、第２の変形例におけるプロジェクタ用カラーホイールの略図的断面図である。図６は、第３の変形例におけるプロジェクタ用カラーホイールの略図的断面図である。
【００８５】
上記実施形態では、波長変換部材１０の径方向における幅が、中心軸Ｃの延びる方向において実質的に変化しない例について説明した。但し、本発明において、波長変換部材は、波長変換部材の径方向における幅が波長変換部材の中心軸の延びる方向において変化するように設けられていてもよい。
【００８６】
例えば、図４に示されるように、波長変換部材１０の径方向における幅が、中心軸Ｃの延びる方向において、光入射面１ａ側から光出射面１ｂ側に向かって狭くなっていてもよい。また、波長変換部材１０の径方向における幅が、中心軸Ｃの延びる方向において、光入射面１ａ側から光出射面１ｂ側に向かって広くなっていてもよい。
【００８７】
図５に示されるように、波長変換部材１０の径方向における幅が、中心軸Ｃの延びる方向において、光入射面１ａ側から光出射面１ｂ側に向かって、一旦狭くなった後に広くなっていてもよい。
【００８８】
図６に示されるように、波長変換部材１０の径方向における幅が、中心軸Ｃの延びる方向において、光入射面１ａ側から光出射面１ｂ側に向かって、一旦広くなった後に狭くなっていてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１…プロジェクタ用カラーホイール
１ａ…光入射面
１ｂ…光出射面
２…プロジェクタ用発光デバイス
１０…波長変換部材
１０Ｂ１，１０Ｂ２…波長変換部
１０Ｇ１，１０Ｇ２…波長変換部
１０Ｒ１，１０Ｒ２…波長変換部
１０ａ…内周面
１０ｂ…外周面
２１，２２…反射部材
３０…光源
４０…ホイールモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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