CN106909021A - 波长转换装置、照明装置及投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够抑制波长转换效率降低的波长转换装置、照明装置及投影仪。波长转换装置具备旋转装置以及通过旋转装置而旋转的基材，其中，基材具有：波长转换部，在基材的第一面配置为环状；第一区域，位于波长转换部的内侧，以及第二区域，位于波长转换部的外侧、且表面积比第一区域大。

Description

波长转换装置、照明装置及投影仪

相关申请的引证

2015年12月22日提交的日本专利申请第2015-249404号的全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及波长转换装置、照明装置及投影仪。

背景技术

现今，已知一种对从固体光源射出的激发光进行波长转换并作为荧光射出的光源装置(例如，参照专利文献1)。

该专利文献1中记载的光源装置具备固体光源及反射型荧光旋转体。其中，反射型荧光旋转体具备荧光体层及该荧光体层通过接合部件固定于其上的散热部件。该荧光体层将从固体光源射出的激发光的一部分转换为与激发光不同波长的光而生成荧光。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-129354号公报

然而，在荧光体层的温度上升的情况下，从固体光源入射的光的波长转换效率将会降低，这是公知的。为此，在专利文献1记载的反射型荧光旋转体这样的波长转换装置中，使散热部件旋转来冷却形成于该散热部件上的荧光体层。

然而，在专利文献1记载的波长转换装置中，由于荧光体层形成于散热部件(基板)的光入射侧的区域的大致整个区域，因此，即便使该散热部件旋转，由于对该荧光体层的热进行散热的散热面积不足，存在荧光体层的温度易于上升、且无法通过该散热部件可靠地对该荧光体层的热进行散热的情况。

即，在专利文献1记载的波长转换装置中，由于无法将荧光体层冷却至不会产生波长转换效率降低的程度，因此存在该荧光体层的波长转换效率降低的问题。

发明内容

本发明至少解决上述技术问题之一，目的在于提供能够抑制波长转换效率降低的波长转换装置、照明装置及投影仪。

本发明的第一方面涉及的波长转换装置其特征在于，构成为包括基材，所述基材具有：波长转换部，在所述基材的第一面配置为环状；第一区域，位于所述波长转换部的内侧；以及第二区域，位于所述波长转换部的外侧，所述第二区域的表面积大于所述第一区域的表面积。

需要说明的是，呈环状地配置于所述第一面的波长转换部除包含例如波长转换部呈环状地连续形成的情况之外，还包含空出间隙而配置的情况。并且，波长转换部除包括包含荧光体的波长转换层(荧光体层)之外，还包括使入射的光的波长不同的部。进而，波长转换部的内侧及外侧是指从入射至该波长转换部的光的入射方向側观察的波长转换部的内侧及外侧。

根据上述第一方面，在基材的第一面配置波长转换部，相比于位于该波长转换部的内侧的第一区域的表面积，位于该波长转换部的外侧的第二区域的表面积更大。

例如，当光入射到波长转换部，该波长转换部的热上升时，由于第一区域表面积有限，热饱和的可能性高。相对于此，第二区域由于位于波长转换部的外侧，从而如果通过设计使第二区域的表面积大于第一区域的表面积，则能不易产生热饱和。通过这样的方式，在波长转换部产生的热能够传导到该波长转换部的内侧的第一区域及外侧的第二区域，因此能够高效地冷却波长转换部。因此，能够抑制波长转换装置的波长转换效率的降低。

在上述第一方面中，优选所述第二区域具有凸部及凹部中至少一方。

根据上述第一方面，由于第二区域具有凸部及凹部中至少一方，从而与该第二区域为平坦状的情况相比，能够扩大该第二区域的表面积、即波长转换部的散热面积。因此，能够进一步抑制波长转换装置的波长转换效率的降低。

在上述第一方面中，优选所述第二区域具有贯通所述基材的贯通孔。

需要注意的是，作为上述贯通孔，可例示通过形成该贯通孔而露出的端缘的表面积的增加量大于因在基材形成该贯通孔而导致的表面积的减少量程度的直径的贯通孔。

根据上述第一方面，由于在第二区域形成有贯通该基材的贯通孔，因此，与该第二区域为平坦状的情况相比，能够扩大第二区域的上述散热面积。因此，能够进一步抑制波长转换装置的波长转换效率的降低。

在上述第一方面中，优选具有突出部，所述突出部位于所述第二区域，并且从所述基材的与所述第一面相反一侧的第二面突出。

根据上述第一方面，由于在第二区域具有从与第一面相反一侧的第二面突出的突出部，因此，与未在该第二区域设置突出部的情况相比，能够扩大第二区域的上述散热面积。因此，能够可靠地抑制波长转换装置的波长转换效率的降低。

本发明的第二方面涉及的照明装置其特征在于，具备：上述波长转换装置；以及射出入射至所述波长转换装置的所述波长转换部的激发光的光源，其中，所述波长转换部将入射的所述激发光转换为不同波长的光。

在上述第二方面中，能实现和上述波长转换装置同样的作用及效果。并且，由于能够抑制波长转换装置的波长转换效率的降低，因此，能够抑制通过波长转换部产生的荧光光量降低，能够提高来自光源的光的利用效率。因此，具备上述波长转换装置的照明装置可靠性高，能够得到不受温度影响的稳定的扩散特性及相位差特性，因而能够提高该照明装置的可靠性及稳定性。

本发明的第三方面涉及的投影仪其特征在于，具备：上述照明装置；对从所述照明装置射出的光进行调制的光调制装置；以及投射经所述光调制装置调制后的光的投射光学装置。

在上述第三方面中，能够实现与上述波长转换装置及上述照明装置同样的作用及效果。并且，具备上述波长转换装置的照明装置可靠性高，能够得到不受温度影响的稳定的扩散特性及相位差特性，因此，能够提高具备该照明装置的投影仪的可靠性及稳定性。

附图说明

图1是本发明第一实施方式涉及的投影仪的概要图。

图2是上述第一实施方式涉及的投影仪的照明装置的概要图。

图3是从入射至上述第一实施方式涉及的照明装置的波长转换装置的光的入射侧观察该波长转换装置的平面图。

图4是示出上述第一实施方式涉及的波长转换装置的基材的外径尺寸与波长转换层的温度的关系的图。

图5是本发明的第二实施方式涉及的投影仪的波长转换装置的截面图。

图6是从入射至本发明的第二实施方式的变形例涉及的投影仪的波长转换装置的光的入射侧观察该波长转换装置的图。

图7是从光的入射侧观察本发明的第三实施方式涉及的投影仪的波长转换装置中的基材的局部的平面图。

图8是从入射至本发明的第四实施方式涉及的投影仪的波长转换装置的光的入射侧观察该波长转换装置的立体图。

图9是从入射至本发明的第五实施方式涉及的投影仪的波长转换装置的光的入射侧的相反侧观察该波长转换装置的截面图。

图10是上述第五实施方式涉及的投影仪的波长转换装置的立体图。

附图标记说明

1…投影仪、31…照明装置、34…光调制装置、36…投射光学装置、4111…半导体激光器(光源)、7、7A、7B、7C、7D、7E…波长转换装置、71、71A、71B、71C、71D、71E…基材、711、711A、711B、711C、711D、711E…第一面、712、712A、712D、712E…第二面、713…开口部、71A1…凸部、71B1…凹部、71B2…凸部、71C1…贯通孔、71D1…第一突出部(突出部)、71D2…第二突出部(突出部)、71E2…圆环部(突出部)、72…波长转换层(波长转换部)、75…电机(旋转装置)、73、73A、73B、73C、73D、73E…第一区域、74、74A、74B、74C、74D、74E…第二区域、L1…距离、L2…距离、L3…距离、L4…距离。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，根据附图对本发明的第一实施方式进行说明。

[投影仪的概要构成]

图1是表示本实施方式涉及的投影仪1的构成的示意图。

投影仪1是对从设置于内部的光源射出的光束进行调制，形成对应图像信息的图像并将该图像放大投射到屏幕SC1等被投射面上的显示装置。

如图1所示，该投影仪1除具备外装壳体2、容纳于该外装壳体2内的光学单元3、控制该投影仪1的控制装置CU之外，还具备冷却冷却对象的冷却装置、以及向构成该投影仪1的电子部件供给电力的电源装置(省略图示)。并且，投影仪1具有根据入射到色合成装置的光的成分比率而使由投射光学装置投射的图像的色域发生变化的功能。

[光学单元的构成]

光学单元3具备照明装置31、色分离装置32、平行化透镜33、多个光调制装置34、色合成装置35及投射光学装置36。

照明装置31射出照明光WL。此外，将在后面叙述照明装置31的构成。

色分离装置32将从照明装置31入射的照明光WL分离成红色光LR、绿色光LG及蓝色光LB这三色光。该色分离装置32具备二向色镜321、322、全反射镜323、324、325以及中继透镜326、327。

二向色镜321从来自照明装置31的照明光WL分离蓝色光LB及包含其它色光(绿色光LG及红色光LR)的光。二向色镜321使蓝色光LB透过，并使包含绿色光LG及红色光LR的上述光透过。

二向色镜322从被二向色镜321分离的上述光中分离绿色光LG及红色光LR。具体而言，二向色镜322反射绿色光LG，而使红色光LR透过。

全反射镜323配置在蓝色光LB的光路中，使透过二向色镜321的蓝色光LB向着光调制装置34(34B)反射。另一方面，全反射镜324、325配置在红色光LR的光路中，使透过二向色镜322的红色光LR向着光调制装置34(34R)反射。另外，绿色光LG被二向色镜322朝着光调制装置34(34G)反射。

中继透镜326、327配置在红色光LR的光路的、二向色镜322的下游。这些中继透镜326、327具有补偿由于红色光LR的光程长于蓝色光LB、绿色光LG的光程而导致的红色光LR的光损失的功能。

平行化透镜33使入射到后述的光调制装置34的光平行。需要注意的是，将红、绿和蓝各色光用的平行化透镜分别作为33R、33G、33B。并且，将红、绿和蓝各色光用的光调制装置分别作为34R、34G、34B。

多个光调制装置34(34R、34G、34B)对通过二向色镜321及二向色镜322分离并分别入射的各色光LR、LG、LB进行调制，形成对应图像信息的彩色图像。这些光调制装置34由调制入射的光的液晶面板构成。需要说明的是，在光调制装置34R、34G、34B的入射侧及出射侧分别配置有入射侧偏光板341(341R、341G、341B)及出射侧偏光板342(342R、342G、342B)。

来自各光调制装置34R、34G、34B的图像光入射至色合成装置35。该色合成装置35合成对应各色光LR、LG、LB的图像光，并使该合成后的图像光向投射光学装置36射出。在本实施方式中，色合成装置35由十字分色棱镜构成。

投射光学装置36向屏幕SC1等被投射面投射在色合成装置35合成的图像光。通过这样的构成，向屏幕SC1投射放大的图像。

[照明装置的构成]

图2是示出本实施方式的投影仪1中的照明装置31的构成的概要图。

如前所述，照明装置31向色分离装置32射出照明光WL。如图2所示，该照明装置31具备光源装置4及均匀化装置5。该光源装置4向均匀化装置5射出蓝色光及荧光，均匀化装置5使该入射的蓝色光及荧光均匀化，并作为照明光WL向色分离装置32射出。

[光源装置的构成]

如图2所示，光源装置4具备光源部41、无焦透镜(afocal lens)42、均质光学系统43、第一相位差板44、偏光分离装置45、第二位相差板46、第三相位差板47、荧光反射装置6及蓝色光反射装置8。

光源部41具备阵列光源411及准直光学系统412。该阵列光源411通过相当于本发明的光源的多个半导体激光器4111构成。具体来说，阵列光源411通过在与由该阵列光源411射出的光束的照明光轴Ax1正交的一平面内阵列状排列多个半导体激光器4111而形成。此外，在后文详细叙述，当将在荧光反射装置6反射的光束的照明光轴设为Ax2时，照明光轴Ax1和照明光轴Ax2在同一平面内且彼此正交。在照明光轴Ax1上，依次并排配置有阵列光源411、准直光学系统412、无焦透镜42、均质光学系统43、第一相位差板44、偏光分离装置45、第二相位差板46和蓝色光反射装置8。

另一方面，在照明光轴Ax2上依次并列配置有荧光反射装置6(波长转换装置7及拾取光学系统61)、偏光分离装置45和均匀化装置5(无焦装置51、第一透镜阵列52、第二透镜阵列53及重叠透镜54)。

构成阵列光源411的半导体激光器4111例如射出在445nm的波长区域具有峰值波长的激发光(蓝色光BL)。并且，由半导体激光器4111射出的蓝色光BL是包含s偏振光及p偏振光的任意的直线偏振光，朝着无焦透镜42射出。于是，由该阵列光源411射出的蓝色光BL入射到准直光学系统412。

准直光学系统412将从阵列光源411射出的蓝色光BL转换为平行光。该准直光学系统412具备多个准直透镜4121，该多个准直透镜4121例如对应各半导体激光器4111配置为阵列状。通过该准直光学系统412而转换为平行光的蓝色光BL入射到无焦透镜42。

无焦透镜42调整从准直光学系统412入射的蓝色光BL的光束直径。该无焦透镜42具备透镜421和透镜422，蓝色光BL由透镜421聚光，并被透镜422平行化而入射到均质光学系统43。

均质光学系统43使被照明区域中的蓝色光BL的照度分布均匀化。该均质光学系统43具备一对多透镜阵列431、432。从该均质光学系统43射出的蓝色光BL入射到第一相位差板44。

第一相位差板44配置在均质光学系统43和偏光分离装置45之间，使入射的蓝色光BL的偏振方向旋转约90°。在本实施方式中，第一相位差板44由λ/2波长板构成。入射到该第一相位差板44的蓝色光BL的偏振方向被旋转约90°，分离成p偏振光分量的蓝色光BLp及s偏振光分量的蓝色光BLs，并入射到偏光分离装置45。

[偏光分离装置的构成]

偏光分离装置45是所谓的棱镜型的偏振光束分光器，使p偏振光及s偏振光中一方的偏振光通过，而另一方的偏振光反射。该偏光分离装置45具备棱镜451、452及偏光分离层453。这些棱镜451、452形成为大致三角柱形状，分别具有相对于照明光轴Ax1成45°的角度、且相对于照明光轴Ax2成45°的角度的倾斜面。

偏光分离层453设置于上述倾斜面，具有将入射到该偏光分离层453的蓝色光BLp、BLs分离成p偏振光分量的蓝色光BLp和s偏振光分量的蓝色光BLs的偏光分离功能。该偏光分离层453使s偏振光分量的蓝色光BLs反射，而使p偏振光分量的蓝色光BLp透过。并且，偏光分离层453具有不论偏振状态如何均使入射到该偏光分离层453的光中与第一波长范围(蓝色光BLs、BLp的波长范围)不同的第二波长范围(荧光YL)的光透过的分色功能。需要注意的是，偏光分离装置45不限于棱镜型，也可以使用板(plate)型的偏光分离装置。

而且，入射到偏光分离层453的蓝色光BLp、BLs中，s偏振光分量的蓝色光BLs作为激发光BLs而向荧光反射装置6反射。

[荧光反射装置的构成]

荧光反射装置6将自偏光分离装置45入射的s偏振光分量的蓝色光(激发光)BLs转换为荧光YL，并使其向该偏光分离装置45反射。该荧光反射装置6具备拾取光学系统61(pickup optical system)及波长转换装置7。其中，拾取光学系统61使激发光BLs向波长转换装置7的波长转换层72聚光。

该拾取光学系统61具备透镜611、透镜612及透镜613。具体而言，拾取光学系统61使入射的多条光束(激发光BLs)向后述的波长转换层72聚光，并使其在该波长转换层72上彼此重叠。

通过该波长转换层72，将蓝色光BLs转换为荧光YL并再次入射到拾取光学系统61，经由该拾取光学系统61入射到偏光分离装置45。

需要注意的是，将在后面叙述波长转换装置7的构成。

另一方面，入射到偏光分离层453的蓝色光BLp、BLs中，p偏振光分量的蓝色光BLp透过该偏光分离层453而入射到第二相位差板46。

第二相位差板46配置在蓝色光反射装置8和偏光分离装置45之间，使入射的p偏振光分量的蓝色光BLp转换为圆偏振光。在本实施方式中，该第二相位差板46由λ/4波长板构成。于是，由第二相位差板46转换为了圆偏振光的蓝色光BLp入射到蓝色光反射装置8。

[蓝色光反射装置的构成]

蓝色光反射装置8使自偏光分离装置45入射的p偏振光分量的蓝色光BLp扩散，并向该偏光分离装置45反射。该蓝色光反射装置8具备拾取光学系统81及扩散反射装置82。其中，拾取光学系统81使激发光BLp向扩散反射装置82的扩散反射层822聚光。该拾取光学系统81具备透镜811、透镜812及透镜813。具体而言，拾取光学系统81使入射的多条光束(激发光BLp)向后述的扩散反射层822聚光，并使其在该扩散反射层822上彼此重叠。

扩散反射装置82具有使入射的蓝色光BLp扩散并反射的功能。该扩散反射装置82具备基材821、扩散反射层822及电机823。基材821由大致圆板状的基材构成，在该基材821的拾取光学系统81侧的面形成有扩散反射层822。该扩散反射层822具有使入射的光散射并反射的功能。

电机823安装在基材821的设有上述扩散反射层822一侧的反方向侧，通过该电机823的驱动，基材821旋转。由此，扩散反射层822被冷却。

通过这样的构成，入射到扩散反射装置82的蓝色光BLp入射到扩散反射层822，被该扩散反射层822扩散(散射)，并向拾取光学系统81射出。然后，上述蓝色光BLp被拾取光学系统81聚光，再次入射到第二相位差板46。由此，蓝色光BLp通过扩散反射层822而旋转方向反转，入射到第二相位差板46，偏振方向由圆偏振光转换为直线偏振光。为此，由扩散反射层822反射的蓝色光BLp作为s偏振光分量的蓝色光BLs而射出。然后，蓝色光BLs入射到偏光分离装置45。

经由扩散反射装置82及拾取光学系统81入射到偏光分离装置45的蓝色光BLs被偏光分离层453反射，从该偏光分离装置45的棱镜452侧射出而入射到第三相位差板47。

另一方面，入射到偏光分离装置45的荧光YL经由偏光分离层453，从该偏光分离装置45的棱镜452侧射出而入射到上述第三相位差板47。

第三相位差板47配置在偏光分离装置45和均匀化装置5之间，使入射的蓝色光BLs及荧光YL的偏振方向旋转约90°。在本实施方式中，第三相位差板47由λ/2波长板构成。入射到该第三相位差板47的蓝色光BLs的偏振方向旋转大约90°，作为p偏振光分量的蓝色光BLp向均匀化装置5射出。并且，荧光YL由于是基于激发光BLs的光，从而是s偏振光分量的光。为此，入射到第三相位差板47的荧光YL作为p偏振光分量的荧光YL向均匀化装置5射出。

[均匀化装置的构成]

均匀化装置5具有使从光源装置4射出的蓝色光BL及荧光YL均匀的功能。如图2所示，该均匀化装置5具备无焦装置(afocal device)51、第一透镜阵列52、第二透镜阵列53及重叠透镜54。

其中，无焦(远焦)装置51具有扩大从光源装置4入射的荧光YL及蓝色光BL的光束系统(beam system)的功能。具体而言，该无焦装置51基于经由光源装置4入射的荧光YL及蓝色光BL，调整在第二透镜阵列53的第二透镜531上显示的光源像的大小。

该无焦装置51通过由凹透镜511及凸透镜512形成的无焦透镜构成。凹透镜511使入射的荧光YL及蓝色光BL扩散，并向凸透镜512射出。凸透镜512使被凹透镜511扩散而入射的荧光YL及蓝色光BL平行化，并向第一透镜阵列52射出。

第一透镜阵列52具有多个第一透镜521，该多个第一透镜521在与自无焦装置51射出的光(光束)的中心轴(上述照明光轴Ax2)正交的面内排列成阵列状。该第一透镜阵列52通过第一透镜阵列52的多个第一透镜521，将入射到该第一透镜阵列52的光束分割为多个部分光束。

第二透镜阵列53具有对应于在与上述照明光轴Ax2正交的面内排列成阵列状的第一透镜阵列52的多个第一透镜521的多个第二透镜531。该第二透镜阵列53通过多个第二透镜531，使由第一透镜521分割的部分光束重叠于作为被照明区域的重叠透镜54。

重叠透镜54通过使照明光WL在被照明区域重叠，从而使被照明区域的照度分布均匀化。这样，荧光YL及蓝色光BL被重叠透镜54合成，作为照度分布均匀化的照明光WL，从照明装置31向二向色镜321射出。

[波长转换装置的构成]

图3是从偏光分离装置45侧观察波长转换装置7的平面图。

本实施方式中，如图2及图3所示，波长转换装置7具备基材71及电机75作为其一例。

基材71形成为大致圆板状。该基材71具有该基材71的偏光分离装置45侧(拾取光学系统61)的第一面711和与该第一面711相对的第二面712。并且，在基材71的大致中央部分形成有开口部713。电机75的局部嵌入该开口部713。需要说明的是，上述基材71由铝构成，该基材71的厚度尺寸设定为大致1mm。

并且，上述第一面711及第二面712中，在作为与拾取光学系统61相对的面的第一面711上配置有波长转换层72。

波长转换层72相当于本发明的波长转换部，如上所述地配置在基材71的第一面711。具体而言，波长转换层72例如通过掩模印刷法(mask printing method)印刷成环状，并形成于基材71的开口部713的外侧。该波长转换层72例如是包含YAG荧光体的波长转换元件，将入射到该波长转换层72的蓝色光BLs转换为荧光YL。

并且，在从光入射侧观察该基材71的情况下，基材71具有位于波长转换层72的内侧的第一区域73和作为位于该波长转换层72的外侧的区域的第二区域74。其中，第二区域74的表面积设定为大于第一区域73的表面积。

需要注意的是，在图2及图3中，虽省略了图示，但在该波长转换层72与基材71之间形成有反射层。

[第一区域的面积和第二区域的面积]

在此，开口部713的半径例如是指图3中从旋转轴P至开口部713的外周缘的距离L1，基材71的外径例如是指图3中从旋转轴P至基材71的外周缘的距离L2，波长转换层72的内径例如是指图3中从旋转轴P至波长转换层72的内周缘的距离L3，波长转换层72的外径例如是指图3中从旋转轴P至波长转换层72的外周缘的距离L4。此外，旋转轴P与基材71的中心一致。

在本实施方式中，上述距离L1设定为大致10mm，上述距离L2设定为大致55mm，上述距离L3设定为大致20mm，上述距离L4设定为大致31.5mm。为此，在基材71的第一面711中，第二区域74的表面积大于第一区域73的表面积。

本发明的旋转装置由电机75构成，其具有使基材71以旋转轴P为中心旋转的功能。具体而言，电机75的局部嵌入基材71的开口部713，通过该电机75的驱动，基材71进行旋转。由此，从拾取光学系统61射出的蓝色光BLs入射到旋转状态的基材71的波长转换层72而转换为荧光YL，并被上述反射层反射。

[基材的外径与波长转换层的温度的关系]

图4是示出基材的外径与波长转换层的温度的关系的图。

需要注意的是，在图4的说明中，设入射的激光的光量一定，并设上述距离L1大致为10mm，上述距离L3大致为20mm，上述距离L4大致为31.5mm。并且，设基材的厚度尺寸大致为1mm、且该基材由铝构成来说明仅上述基材的外径(距离L2)变化的情况。

当基材的外径变化时，荧光体的温度如图4所示的线S1示出的那样变化。即，随着基材的外径(距离L2)变大，荧光体的温度降低。具体而言，在基材的外径(距离L2)为50mm的情况下，如图4所示，荧光体的温度最大上升到约370℃。相对于此，在上述距离L2为80mm的情况下，荧光体的温度最大上升到约200℃。进而，在上述距离L2为120mm的情况下，荧光体的温度最大上升到约160℃。即，随着上述基材的外径(距离L2)变大，能够抑制波长转换层72的温度上升。

即，随着相对于第一区域73的表面积，增大第二区域74的表面积，能够进一步抑制荧光体的温度上升。

[第一实施方式的效果]

根据本发明的第一实施方式所涉及的投影仪1，具有以下效果。

在通过电机75而旋转的基材71的第一面711上，波长转换层72配置为环状，相比于位于该波长转换层72的内侧的第一区域73的表面积，位于该波长转换层72的外侧的第二区域74的表面积更大。为此，当光入射到波长转换层72而该波长转换层72的热上升时，第一区域73由于表面积有限，故热饱和的可能性高。相对于此，第二区域74由于位于波长转换层72的外侧，从而如果通过设计使第二区域74的表面积大于第一区域73的表面积，则能不易产生热饱和。由此，在波长转换层72产生的热能够传导到该波长转换层72的内侧的第一区域73及外侧的第二区域74，从而能够高效地冷却波长转换层72。因此，能够抑制波长转换装置7的波长转换效率的降低。

由于能够抑制波长转换装置7的波长转换效率降低，因此，能抑制通过波长转换层72产生的荧光的光量降低，能够提高来自光源部41的光的利用效率。因此，具备上述波长转换装置7的照明装置31可靠性高，能够得到不受温度影响的稳定的扩散特性及相位差特性，从而能够提高该照明装置31、进而投影仪1的可靠性及稳定性。

[第二实施方式]

下面，对本发明的第二实施方式进行说明。

本实施方式涉及的投影仪除具备与上述第一实施方式涉及的投影仪1大致相同的构成之外，波长转换装置的基材的形状与上述投影仪1部分地不同。

具体而言，上述投影仪1的波长转换装置7具备基材71，相对于此，本实施方式的波长转换装置具备具有多个凸部的基材，在这一点上不同。

此外，在以下的说明中，对于与已经说明了的部分相同或大致相同的部分标注相同的符号，并省略其说明。

图5是示出本实施方式涉及的投影仪的波长转换装置的截面图。如图5所示，波长转换装置7A具备基材71A、波长转换层72及电机75。

基材71A形成为大致圆板状，在该基材71A的第一面711A的波长转换层72的外侧的区域形成有直线状延伸的多个凸部71A1。该多个凸部71A1在位于波长转换层72的外侧的第二区域74A中隔开一定间隔地配置。为此，在基材71A的第二区域74A中形成有多个凹凸。需要说明的是，多个凸部71A1例如通过对基材71A进行冲压加工(press process)而形成。

另外，在本实施方式中，上述距离L1～L4也与上述第一实施方式相同，因此，通过形成上述凹凸，从而使第二区域74A的表面积大于第一实施方式的第二区域74的表面积。因此，在基材71A的第一面711A中，第二区域74A的面积可靠地大于第一区域73A的面积。

[第二实施方式的效果]

本实施方式涉及的投影仪除实现与上述第一实施方式涉及的投影仪1同样的效果之外，还具有以下的效果。

由于基材71A的第一面711A上的波长转换层72的外侧的区域(第二区域74A)具有多个凹凸，因此，与该第二区域为平坦状的情况相比，能够扩大该第二区域74A的表面积、即对波长转换层72的热进行散热的散热面积。

因此，能够进一步抑制波长转换装置7A的波长转换效率的降低。

[第二实施方式的变形例]

上述第二实施方式的波长转换装置7A具备基材71A，在该基材71A的第一面711A的波长转换层72的外侧的第二区域74A上形成有多个凸部71A1。然而，本发明不限于此。

图6是本实施方式的变形例所涉及的波长转换装置7B的基材71B的立体图。

波长转换装置7B具备基材71B代替基材71A。在该基材71B的第一面711B上位于波长转换层72外侧的第二区域74B中分别形成有多个凹部71B1和多个凸部71B2。这些多个凹部71B1及多个凸部71B2以凹部71B1和凸部71B2分别相邻的方式形成于第一面711B。需要说明的是，多个凹部71B1及凸部71B2例如通过对基材71B进行冲压加工而形成。

另外，在本变形例中，上述距离L1～L4也与上述第二实施方式相同，因此，通过形成多个凹部71B1及多个凸部71B2，从而第二区域74B的表面积大于上述第一实施方式的第二区域74的表面积。因此，在基材71B的第一面711B中，第二区域74B的面积可靠地大于第一区域73B的面积。因此，能够实现和上述第二实施方式同样的作用效果。

并且，在本变形例中，由于在第二区域74B形成有多个凹部71B1及多个凸部71B2，从而若通过电机75的驱动而使基材71B旋转，则在冷却气体从旋转轴P流通到该波长转换层72的外侧时，通过多个凹部71B1及多个凸部71B2扰乱气流，产生紊流或涡流。由此，能够通过冷却气体高效地冷却基材71B的第二区域74B。因此，能够进一步抑制波长转换装置7B的波长转换效率的降低。

[第三实施方式]

接下来，说明本发明的第三实施方式。

本实施方式涉及的投影仪除具备与上述第一实施方式涉及的投影仪1大致相同的构成之外，波长转换装置的基材的形状与上述投影仪1部分地不同。

具体而言，上述投影仪1的波长转换装置7具备基材71，相对于此，本实施方式的波长转换装置具备形成有贯通孔的基材，在这一点上不同。

此外，在以下的说明中，对于与已经说明了的部分相同或大致相同的部分标注相同的符号，并省略其说明。

图7是示出本实施方式涉及的投影仪的波长转换装置7C的平面图。

如图7所示，波长转换装置7C具备基材71C、波长转换层72及电机75。

基材71C形成为大致圆板状，在该基材71C的第一面711C的位于波长转换层72外侧的第二区域74C上中形成有多个贯通孔71C1。该多个贯通孔71C1在位于波长转换层72的外侧的第二区域74C上隔开一定间隔地呈放射状配置。此外，多个贯通孔71C1例如通过对基材71C进行冲压加工而形成。

另外，在本实施方式中，上述距离L1～L4也与上述第一实施方式相同，因此，通过形成上述多个贯通孔71C1，从而使第二区域74C的表面积大于第一实施方式的第二区域74的表面积。因此，在基材71C的第一面711C上，第二区域74C的面积可靠地大于第一区域73C的面积。

进而，在本实施方式中，由于在第二区域74C形成有多个贯通孔71C1，因此，若通过电机75的驱动而使基材71C旋转，则当冷却气体从旋转轴P流通到该波长转换层72的外侧时会在多个贯通孔71C1中流通。

[第三实施方式的效果]

本实施方式涉及的投影仪除实现与上述第一实施方式涉及的投影仪1同样的效果之外，还具有以下效果。

由于在基材71C的位于波长转换层72外侧的第二区域74C形成有贯通该基材71C的多个贯通孔71C1，因此，与该第二区域为平坦状的情况相比，能够扩大第二区域C1的上述散热面积。因此，能够进一步抑制波长转换装置7C的波长转换效率的降低。

[第四实施方式]

接下来，说明本发明的第四实施方式。

本实施方式涉及的投影仪除具备与上述第一实施方式涉及的投影仪1大致相同的构成之外，波长转换装置的基材的形状与上述投影仪1部分地不同。

具体而言，上述投影仪1的波长转换装置7具备基材71，相对于此，本实施方式的波长转换装置具备具有多个突出部的基材，在这一点上不同。

此外，在以下的说明中，对于与已经说明了的部分相同或大致相同的部分标注相同的符号，并省略其说明。

图8是从光的入射方向的相反侧观察本实施方式涉及的投影仪的波长转换装置7D的立体图，图9是本实施方式涉及的波长转换装置7D的截面图。需要注意的是，图8中省略了电机75的图示。

如图8及图9所示，波长转换装置7D具备基材71D、波长转换层72及电机75。

基材71D形成为大致圆板状，具有第一面711D以及与第一面711D相对的第二面712D。其中，在基材71D的第二面712D上具备向该第二面712D的法线方向延伸的第一突出部71D1及第二突出部71D2。

第一突出部71D1形成为环状，并在第二面712D上配置在与第一面711D侧的波长转换层72相对的位置。并且，第二突出部71D2与第一突出部71D1同样地形成为环状，其配置在第一突出部71D1的外侧。并且，这些第一突出部71D1及第二突出部71D2从第二面712D突出的高度设定为大致相同。

在本实施方式中，上述距离L1～L4也与上述第一实施方式相同，因此，通过形成上述第二突出部71D2，从而使第二区域74D的表面积大于第一实施方式的第二区域74的表面积。因此，第二区域74D的表面积可靠地大于第一区域73D的面积。

进而，在本实施方式中，由于形成有第一突出部71D1及第二突出部71D2，因此，若通过电机75的驱动而使基材71D旋转，则当冷却气体从旋转轴P流通到该波长转换层72的外侧时会流通至第一突出部71D1及第二突出部71D2。

[第四实施方式的效果]

本实施方式涉及的投影仪除实现与上述第一实施方式涉及的投影仪1同样的效果之外，还具有以下效果。

由于具有从基材71D的第二面712D向该第二面712D的法线方向突出的第一突出部71D1及第二突出部71D2，因此，与未在该第二区域设置突出部的情况相比，能够扩大第二区域74D的上述散热面积。因此，能可靠地抑制波长转换装置7D的波长转换效率的降低。

并且，由于在第二面712D的与波长转换层72相对的位置形成有第一突出部71D1，因此，来自波长转换层72的热向第一突出部71D1传导，通过冷却气体流通至该第一突出部71D1，从而能够更高效地冷却波长转换层72。

[第五实施方式]

接下来，说明本发明的第五实施方式。

本实施方式涉及的投影仪除具备与上述第一实施方式涉及的投影仪1大致相同的构成之外，波长转换装置的基材的形状与上述投影仪1部分地不同。

具体而言，上述投影仪1的波长转换装置7具备圆板状的基材71，相对于此，本实施方式的波长转换装置具备圆筒状的基材，在这一点上不同。

此外，在以下的说明中，对于与已经说明了的部分相同或大致相同的部分标注相同的符号，并省略其说明。

图10是示出本实施方式涉及的投影仪的波长转换装置7E的立体图。需要注意的是，图10中省略了电机75的图示。

波长转换装置7E的基材71E形成为大致圆筒状，并具备大致圆板状的平板部71E1、以及从该平板部71E1的外周缘向第二面712E的法线方向延伸的圆环部71E2。其中，平板部71E1具有第一面711E以及与第一面711E相对的第二面712E。并且，在平板部71E1的大致中央形成有上述开口部713，在第一面711E的围着该开口部713的位置形成有波长转换层72。

另外，圆环部71E2相当于本发明的突出部，形成为从第二面712E处的平板部71E1的外周缘向该第二面712E的法线方向延伸的圆环状。

该圆环部71E2的厚度尺寸(距离L5)设定为约5mm。进而，圆环部71E2的高度尺寸(距离L6)设定为约35mm。即，从旋转轴P到波长转换层72的外缘的距离L3与上述距离L5及上述距离L6之和设定为比上述距离L2大大约5mm。

需要注意的是，在本实施方式中，圆环部71E2和第一面711E的第一区域73E及波长转换层72之外的区域(波长转换层72的外侧的区域)成为本实施方式的第二区域74E。

在本实施方式中，上述距离L1、L3、L4也与上述第一实施方式相同，由于从旋转轴P到波长转换层72的外缘的距离L3和上述距离L5及上述距离L6之和设定为大于上述距离L2，因此，通过形成上述圆环部71E2，第二区域74E的表面积比第一实施方式的第二区域74的表面积更大。因此，在基材71E中，第二区域74E的面积可靠地大于第一区域73E的面积。

并且，在本实施方式中，由于形成有圆环部71E2，因此，若通过电机75的驱动而使基材71E旋转，则当冷却气体从旋转轴P流通到该波长转换层72的外侧时会流通至圆环部71E2。

进而，在本实施方式中，平板部71E1的半径(上述距离L3和上述L5之和)比第一实施方式的基材71的半径(上述距离L2)小。

[第五实施方式的效果]

本实施方式涉及的投影仪除实现与上述第四实施方式涉及的投影仪1同样的效果之外，还具有以下效果。

由于能够使平板部71E1的半径(上述距离L3和上述L5之和)小于第一实施方式的基材71的半径(上述距离L2)，因此能够使波长转换装置7E小型化。另外，由于能够使波长转换装置7E小型化，从而能够使具备该波长转换装置7E的照明装置、进而投影仪小型化。

[实施方式的变形]

本发明不限于上述各实施方式，在能够达到本发明目的的范围内的变形、改良等均包含于本发明之内。在上述各实施方式中，基材71、71A～71E设为由铝构成。然而，本发明不限于此。例如，如果是透过型的波长转换装置，则该基材由玻璃等透光性部件构成即可。

在上述第一～第四实施方式中，设上述距离L1为大致10mm，上述距离L2为大致55mm，上述距离L3为大致20mm，上述距离L4为大致31.5mm。然而，本发明不限于此。即，只要第二区域74、74A～74E的表面积大于第一区域73、73A～73E的表面积，上述距离L1～L4也可以设定为任意的值。

在上述各实施方式中，设波长转换层72形成为圆环状。然而，本发明不限于此。例如，也可以构成为圆弧状的波长转换层隔开一定间隔地配置为圆环状。即，为能够区划出作为波长转换层的内侧的第一区域73、73A～73E以及作为波长转换层的外侧的第二区域74、74A～74E的形状即可。

并且，在上述各实施方式中，说明了基材71、71A～71E形成为大致圆板状或大致圆筒状并通过电机75而旋转的方式，但不限于此，也能够使用矩形、多角形的基材。另外，基材71是为了提高散热效果而旋转，即便不旋转也能难以产生热饱和。即，也可以为不使基材71旋转的构成。

在上述第一实施方式中，设通过掩模印刷法在基材71上形成波长转换层72。然而，本发明不限于此。例如，也可以将预先成形的波长转换层72粘接于基材71。

在上述第二～第四实施方式中，设多个凸部71A1、多个凹部71B1及凸部71B2、多个贯通孔71C1是通过对基材71A、71B、71C进行冲压加工而形成的。然而，本发明不限于此。例如，也可以通过对基材71A～71C进行喷砂(blasting)、磨边(edging)而形成多个凸部71A1、多个凹部71B1及凸部71B2、多个贯通孔71C1。

在上述第二实施方式中，设多个凸部71A1设置在第二区域74A的第一面711A。然而，本发明不限于此。例如，既可以进一步将多个凸部71A1设置于第二面712A，也可以仅设置于第二面712A。即便在这种情况下，也能够实现和上述第二实施方式同样的效果。并且，上述第二实施方式的变形例也同样。

在上述第三实施方式中，设多个贯通孔71C1在位于波长转换层72外侧的第二区域74C隔开一定间隔配置为放射状。然而，本发明不限于此。例如，既可以在位于波长转换层72外侧的第二区域74C的整个区域隔开一定间隔而配置，也可以成放射状地配置多个圆弧状的贯通孔。即，在基材71C的第二区域74C形成有多个贯通孔即可。

在上述第四实施方式中，将第一突出部71D1及第二突出部71D2从第二面712D突出的高度设定为大致相同，但不限于此，也可以使第一突出部71D1及第二突出部71D2中任一突出部比另一突出部更加突出。并且，虽然具备第一突出部71D1及第二突出部71D2，但也可以仅设置任一突出部，还可以在第一突出部71D1的内侧及第二突出部71D2的外侧中至少一方进一步设置环状的突出部。即，在基材71D的第二面712D形成突出部即可。

另外，在上述第四实施方式中，第一突出部71D1及第二突出部71D2形成在基材71D的第二面712D。然而，本发明不限于此。例如，既可以是第一突出部71D1及第二突出部71D2形成在第一面711D，也可以是第一突出部71D1及第二突出部71D2中一方形成于第一面711D，另一方形成于第二面712D。

在上述第五实施方式中，设圆环部71E2为向第二面712E的法线方向突出的形状。然而，本发明不限于此。例如，圆环部71E2既可以从第二面712E向相对于上述法线倾斜的方向突出，也可以向第一面711E的法线方向突出。在这种情况下也能够实现和上述第五实施方式同样的效果。

在上述第二～第五实施方式中，设为分别具备多个凸部71A1、多个凹部71B1和凸部71B2、多个贯通孔71C1、第一突出部71D1和第二突出部71D2、以及圆环部71E2。然而，本发明不限于此。

例如，在基材71既可以具备多个凸部71A1及多个贯通孔71C1，也可以具备多个贯通孔71C1、第一突出部71D1和第二突出部71D2，还可以具备多个凸部71A1及圆环部71E2。

即，可以任意组合这些多个凸部71A1、多个凹部71B1和凸部71B2、多个贯通孔71C1、第一突出部71D1和第二突出部71D2以及圆环部71E2形成在基材上。换言之，只要第二区域74的表面积大于第一区域73的表面积，基材可以为任意形状。

在上述各实施方式中，设使用透过型的光调制装置作为光调制装置。然而，本发明不限于此。例如，作为光调制装置，也可以使用反射型的光调制装置。此时，也可以不设置色分离装置32，而是通过该色合成装置35来执行色分离及色合成。

在上述各实施方式中，设投影仪1具备三个光调制装置34(34R、34G、34B)，但本发明不限于此。例如，光调制装置既可以为一个，也可以为两个，还可以为四个以上。

并且，作为光调制装置，也可以使用数字微镜器件等液晶面板以外的光调制装置。

Claims (6)

1.一种波长转换装置，其特征在于，构成为包括基材，

所述基材具有：

波长转换部，在所述基材的第一面配置为环状；

第一区域，位于所述波长转换部的内侧；以及

第二区域，位于所述波长转换部的外侧，所述第二区域的表面积大于所述第一区域的表面积。

2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，

所述第二区域具有凸部及凹部中至少一方。

3.根据权利要求1或2所述的波长转换装置，其特征在于，

所述第二区域具有贯通所述基材的贯通孔。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换装置具有：

突出部，所述突出部位于所述第二区域，并且从所述基材的与所述第一面相反一侧的第二面突出。

5.一种照明装置，其特征在于，具备：

权利要求1至4中任一项所述的波长转换装置；以及

光源，射出入射至所述波长转换装置的所述波长转换部的激发光，

其中，所述波长转换部将入射的所述激发光转换为不同波长的光。

6.一种投影仪，其特征在于，具备：

权利要求5所述的照明装置；

对从所述照明装置射出的光进行调制的光调制装置；以及

投射经所述光调制装置调制后的光的投射光学装置。