CN109863450A - 光源单元和投影显示设备 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个实施例的光源装置具有光源单元和由来自光源单元的光激发并发射荧光的发光元件(1)。该发光元件(1)具有第一基底(11)、设置在第一基底(11)的一面上的荧光体层(12)和设置在第一基底(11)上的第一散热元件(14)，该第一散热元件(14)具有沿圆外围缘部分间隔设置的多个散热片(14a、14b)。

Description

光源单元和投影显示设备

技术领域

本公开涉及一种具有荧光轮的光源单元和一种投影显示设备。

背景技术

近年来，投影仪变得更小了。作为投影仪的光源光学系统，已经开发了使用半导体激光器(激光二极管LD)和荧光体的发光装置(光源单元)。在发光装置中，LD用作光源，并且从LD输出的光激发荧光体，以使得例如提取黄光或白光。通过无机材料的交联体结合的荧光体作为荧光体层固定在基底上，例如，与专利文献1中描述的投影仪荧光轮(荧光轮)一样。在专利文献1中，水玻璃用作无机材料的交联体(粘合剂)。除此之外，作为没有粘合剂的荧光轮，已经开发了使用陶瓷荧光体的荧光轮和所谓的无粘合剂荧光轮。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开号2015-143824

发明内容

顺便提及，在使用荧光体的光源单元中，有可能由于温度升高导致荧光体的温度猝灭而降低亮度。

期望提供一种可以提高亮度的光源单元和投影显示设备。

根据本公开的实施例的光源单元包括：光源部；以及由来自光源单元的光激发并发射荧光的发光装置。发光装置包括：第一基底，设置在第一基底的一面上的荧光体层；以及设置在第一基底处的第一散热元件。第一散热元件包括多个散热片，多个散热片被设置成沿着外围间隔开。

根据本公开的实施例的投影显示设备包括：光源光学系统；图像生成光学系统，其通过基于输入的图像信号调制来自光源光学系统的光来生成图像光；以及投影光学系统，其投影由图像生成光学系统生成的图像光。投影显示设备中包括的光源光学系统具有与根据上述本公开的实施例的光源单元相同的组件。

在根据本公开的实施例的光源单元和根据本公开的实施例的投影显示设备中，包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片的第一散热元件被设置在具有荧光体层的第一基底处。这使得可以提高荧光体层的冷却效率。

基于根据本公开的实施例的光源单元和根据本公开的实施例的投影显示设备，包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片的第一散热元件被设置在具有荧光体层的第一基底处。这提高了荧光体层的冷却效率。因此，荧光体层中荧光的转换效率提高，使得可以提高照度。

应当注意，此处描述的效果不一定是限制性的，并且可以是本公开中描述的任何其他效果。

附图说明

图1是根据本公开的第一实施例的荧光轮的结构示例的分解立体图；

图2是图1所示的荧光轮的结构的立体图；

图3是图1所示的荧光轮的结构的截面图；

图4是本公开的外部间隔件的结构示例的立体图；

图5是本公开的外部间隔件的另一结构示例的立体图；

图6是本公开的轮散热器的结构的立体图；

图7是本公开的玻璃支架散热器的结构示例的立体图；

图8是本公开的玻璃支架散热器的另一结构示例的立体图；

图9是根据本公开的第一实施例的荧光轮的另一结构示例的分解立体图；

图10是根据本公开的第一实施例的荧光轮的另一结构示例的分解立体图；

图11是示出包括图1所示的荧光轮等的光源单元的结构示例的示意图；

图12是根据本公开的第二实施例的荧光轮的结构的分解立体图；

图13描述了制造图12所示的荧光体层的方法；

图14是根据本公开的第三实施例的荧光轮的结构的分解立体图；

图15A是根据本公开的修改示例1的荧光轮的结构示例的截面图；

图15B是图15A所示的荧光轮的分解立体图；

图16是根据本公开的修改示例1的荧光轮的另一结构示例的截面图；

图17A是根据本公开的修改示例2的荧光轮的结构示例的立体图；

图17B是图17A所示的玻璃支架散热器的散热片部分的放大示意图；

图18是根据本公开的修改示例的荧光轮的另一结构示例的立体图；

图19是根据本公开的第四实施例的荧光轮的外观的立体图；

图20是图19所示的荧光轮的结构的立体图；

图21是图19所示的荧光轮的结构的分解立体图；

图22是根据本公开的第四实施例的荧光轮的另一结构示例的截面图；

图23是图19所示的热交换散热片的结构示例的平面图；

图24是图19所示的荧光轮的冷却结构的示例的截面示意图；

图25是图19所示的荧光轮的冷却结构的另一示例的截面示意图；

图26是图19所示的荧光轮的冷却结构的另一示例的截面示意图；

图27是示出具有图11所示的光源单元的投影显示设备的结构示例的示意图；

图28是示出在每个实验示例(实验示例1至实验示例4)中的荧光体温度的变化的特性图；

图29是示出实验示例1和实验示例4中的照明系统输出相对于激发光输出的特性图。

具体实施方式

在下文中，参考附图详细描述了本公开的一些实施例。以下描述是本公开的具体示例，并且本公开不限于以下实施例。此外，本公开不限于附图中所示的各个部件的位置、尺寸、尺寸比和其他因素。应当注意，描述顺序如下。

1.第一实施例(使用设置有包括多个散热片的散热器的荧光轮的光源单元)

1-1.荧光轮的结构

1-2.光源单元的结构

1-3.工作和效果

2.第二实施例(设置有陶瓷荧光体层的荧光轮的示例)

3.第三实施例(设置有水玻璃荧光体层的荧光轮的示例)

4.修改示例1(每个元件的散热片在截面图中交替设置的示例)

5.修改示例2(在散热片平面内破坏温度边界层的示例)

6.第四实施例(热交换散热片被设置在每个元件的散热片之间的示例)

7.应用示例(投影显示设备)

8.示例

<1.第一实施例>

图1是根据本公开的第一实施例的荧光轮1的结构的分解立体图。图2是将图1所示的每个元件组合的情况下的荧光轮1的结构的立体图。图3示出沿图2所示的线I-I截取的荧光轮1的截面结构。荧光轮1构成例如后述投影显示设备(投影仪10)的光源光学系统(光源单元100)(参考图11和26)。荧光轮1是所谓的无粘合剂荧光轮，其中，荧光体层12通过密封被设置成彼此面对的一对基底(轮基底11和盖玻璃13)之间的荧光体颗粒而形成。在本实施例中，设置散热元件(外部间隔件14、轮散热器15和玻璃支架散热器16)，用于轮基底11和盖玻璃13中的每一个。这些散热元件均具有多个散热片(散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b)沿外围彼此间隔开的结构。应当注意，图1、图2和图3中的每一个均示意性地示出荧光轮1的结构，并且在一些情况下，荧光轮1的实际尺寸或形状可以不同。

(1-1.荧光轮的结构)

荧光轮1具有其中荧光体层12和盖玻璃13按顺序层叠在具有圆形(例如，盘形)的轮基底11上的结构。外部间隔件14固定到轮基底11的外边缘。轮散热器15设置在轮基底11的背面(表面S2)侧的外围。玻璃支架散热器16设置在盖玻璃13的正面(表面S1)侧的外围。轮基底11和盖玻璃13通过螺钉21和例如内板17固定到电机20，并且例如可绕轴J20旋转。

轮基底11具有中间具有开口11H的环形形状，支撑荧光体层12，并且还用作散热元件。轮基底11具有高导热性，并且优选具有光反射率。轮基底11包括无机材料，例如，诸如金属材料或陶瓷材料，镜面抛光适用于该无机材料。金属材料的具体示例包括简单金属，诸如铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、钨(W)、钴(Co)、铬(Cr)、铂(Pt)、钽(Ta)、锂(Li)、锆(Zr)、钌(Ru)、铑(Rh)和钯(Pd)以及包括一种或多种上述金属的合金。可选地，也可以使用诸如W含量率等于或大于80原子％的CuW或Mo含量率等于或大于40原子％的CuMo的合金，作为构成轮基底11的金属材料。陶瓷材料的示例包括碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氧化铍(BeO)、Si和SiC的复合材料或SiC和Al的复合材料(前提是复合材料的SiC含量率为50％或更高)。

此外，反射膜优选地形成在表面S1的一侧上，轮基底11的荧光体层12形成在这一侧上。除了介电多层膜之外，反射膜还包括例如金属膜，包括诸如铝(Al)、银(Ag)或钛(Ti)的金属元素。反射膜用于反射从外部施加的激发光EL1(例如，激光，参见图11)或来自荧光体层12的荧光FL(参见图11)，并用于提高荧光轮1的发光效率。

应当注意，在形成反射膜的情况下，轮基底11可以不具有光反射率。在这种情况下，除了晶体材料，例如，单质Si、SiC、金刚石或蓝宝石之外，还可以使用石英或玻璃。此外，防反射膜优选地设置在与表面S1的形成有轮基底11的荧光体层12的一侧相对的表面(表面S2、背面)上。

荧光体层12包括荧光体颗粒，并且通过用多个荧光体颗粒填充由轮基底11、盖玻璃13和一对垫圈18A和18B形成的空间来形成。荧光体层12例如形成为环形。荧光体颗粒是颗粒形状的荧光体，其吸收从外部施加的激发光EL1并发射荧光FL。作为荧光体颗粒，使用由具有蓝色波长区域(例如，400nm至470nm)的波长的蓝色激光激发并发射黄色荧光(从红色波长区域到绿色波长区域的波长区域中的光)的荧光材料。对于这种荧光材料，例如，使用YAG(钇铝石榴石)基材料。例如，在荧光体颗粒的平均粒径在20μm至25μm的范围内的情况下，荧光体层12的厚度优选在例如40μm至60μm的范围内。然而，只要平均粒径小于100μm.，荧光体中的温度没有很大差异。

例如，盖玻璃13具有在中间具有开口13H的环形形状。盖玻璃13用于将构成荧光体层12的荧光体颗粒保持在轮基底11上。盖玻璃13由具有透光性的材料构成，并且因此具有通过其中透射由荧光体颗粒转换的激发光EL1和荧光FL的特性。盖玻璃13的构成材料的示例包括石英、玻璃、蓝宝石和晶体。其中，优选使用具有高热导率的蓝宝石。此外，在后述光源单元100中使用具有低输出的光源的情况下，可以使用诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或硅树脂的树脂材料。

例如，如图1和图4所示，外部间隔件14具有中间具有开口14H的盘形(具体地，环形)。外部间隔件14用于通过固定到轮基底11的外边缘来控制荧光体层12的厚度。外部间隔件14具有用于垫圈18A的凹槽14A，该凹槽14A密封荧光体层12的外周侧的侧面。此外，外部间隔件14还用作散热元件，其允许由于Stokes损耗而生成的热量消散。当荧光体颗粒吸收激发光EL1，以发射荧光FL时，发生由于Stokes损耗而生成的热量。因此，外部间隔件14优选由具有高导热性的材料构成。具体地，期望外部间隔件14包括纯铝基材料。

如图4所示，多个散热片(图4中的十六片)设置在外部间隔件14的外围。多个散热片被设置成沿着外部间隔件14的外围彼此间隔开，并且通过在外围处形成一些切口C来设置。换句话说，多个散热片通过切口C彼此间隔开。多个散热片例如由两种类型的散热片(散热片14a和散热片14b)构成。散热片14a和散热片14b交替地设置在外部间隔件14的外围。其中，散热片14a用作用于固定后述玻璃支架散热器16的固定部件。以这种方式，在外部间隔件14的外围设置彼此间隔开的多个散热片，允许提高荧光体层12通过外部间隔件14的散热效率。

此外，散热片14a和散热片14b优选地彼此具有水平差。例如，在本实施例中，散热片14a形成在与外部间隔件14的内周部分相同的平面内。散热片14b的根部例如朝向轮散热器15侧(表面S2侧)折叠，以形成比散热片14a更靠近轮散热器15的表面。尽管稍后详细描述，但是这导致外部间隔件14的平面内的温度边界层被破坏，从而进一步提高荧光体层12通过外部间隔件14的散热效率。

此外，如图5所示，在外部间隔件14中，散热片14b可以分成多个片(例如，散热片14b1、散热片14b2和散热片14b3这三个片)。此时，与上述散热片14a和散热片14b一样，相邻的散热片14b1、14b2和14b3均优选彼此具有水平差。应当注意，图5示出一个示例，其中，散热片14b2与散热片14a一样形成在与外部间隔件14的内周部分的表面相同的平面内，并且散热片14b1和散热片14b3形成为朝向轮散热器15的一侧低一个水平。然而，这不是限制性的。例如，散热片14a、14b1、14b2和14b3可以均形成为包括彼此具有不同高度的平面。

与外部间隔件14一样，当荧光体颗粒吸收激发光EL，以发射荧光FL时，轮散热器15从轮基底11的一侧散发由于Stokes损耗而生成的热量。轮散热器15优选地由具有高导热性的材料构成。例如，期望轮散热器15由纯铝基材料构成，与外部间隔件14一样。

如图1和图6所示，轮散热器15具有中间具有开口15H的盘形(具体地，环形)。轮散热器15包括与轮基底11的背面(表面S2)接触的内周部15R1和在远离轮基底11的背面的位置处形成平面的外围15R2。多个散热片(图6中的八片)设置在外围15R2处。与设置在外部间隔件14处的多个散热片14a和14b一样，多个散热片被设置成沿着轮散热器15的外围彼此间隔开，并且通过在外围处形成一些切口C来设置。这导致轮散热器15的外围15R2平面内的温度边界层被破坏，从而提高了荧光体层12通过轮散热器15的散热效率。

例如，如图6所示，多个散热片由两种类型的散热片(散热片15a和散热片15b)构成。两种类型的散热片(散热片15a和散热片15b)优选地交替设置，并且优选地彼此具有水平差。在本实施例中，散热片15b例如形成在与轮散热器15的外围15R2相同的平面内。散热片15a的根部例如折叠成更远离外部间隔件14，以在比其上形成散热片15b的表面更远离外部间隔件14的位置处形成表面。

应当注意，图6示出一个示例，其中，八片散热片设置为轮散热器15的多个散热片。然而，这不是限制性的。此外，本实施例示出具有两个不同高度的散热片15a和15b交替设置的示例。然而，可以设置具有三个或更多不同高度的散热片。

玻璃支架散热器16用于固定盖玻璃1，并持续向垫圈18A施加压力，从而防止荧光体颗粒从由轮基底11、盖玻璃13以及一对垫圈18A和18B形成的空间泄漏。因此，玻璃支架散热器16优选地由弹簧材料构成。此外，玻璃支架散热器16用于从盖玻璃13的一侧散发当荧光体颗粒吸收激发光EL以发射荧光FL时生成的热量。因此，玻璃支架散热器16优选地由具有高导热性的材料构成。这种材料的示例包括铍铜。

玻璃支架散热器16具有中间具有开口16H的盘形(具体地，环形)，例如，与图7所示的玻璃支架散热器16A一样。通过切口C彼此间隔开的多个散热片(图7中的十六片)设置在玻璃支架散热器16的外围。多个散热片例如是交替设置的两种类型的散热片(散热片16a和散热片16b)。其中，散热片16a用作将玻璃支架散热器16固定到外部间隔件14的固定部件。

散热片16a和散热片16b优选地彼此具有水平差。例如，散热片16a的根部朝向外部间隔件14的一侧折叠，从而形成比玻璃支架散热器16的平面更靠近外部间隔件14的平面。散热片16b形成在与玻璃支架散热器16的内圆周部分相同的平面内。以这种方式，在玻璃支架散热器16的外围设置彼此间隔开并且彼此具有水平差的多个散热片，导致玻璃支架散热器16的平面内的温度边界层被破坏，并且从而提高了荧光体层12通过玻璃支架散热器16的散热效率。应当注意，散热片14a和16a在彼此面对的位置处设置有相应的开口孔14h和16h，并且例如通过螺钉(未示出)集成。

此外，如图8所示，在玻璃支架散热器16中，散热片16b可以分成多个片(例如，散热片16b1、散热片16b2和散热片16b3这三个片)。此时，与上述散热片16a和16b一样，彼此相邻的散热片16b1、16b2和16b3优选地彼此具有水平差。应当注意，图8示出一个示例，其中，散热片16b1和16b3与散热片16a一样形成在与玻璃支架散热器16的内圆周部分相同的平面内，并且散热片16b2形成为朝向轮散热器15的一侧低一个水平。然而，这不是限制性的。例如，散热片16b1和16b3的根部可以朝向与轮散热器15的一侧相反的一侧升高，以允许散热片16b1和16b3形成为比玻璃支架散热器16的内圆周部分的平面高一个水平。

内板17用于将荧光轮1固定到电机20上。此外，内板17持续向垫圈18B施加压力，从而防止荧光体颗粒从由轮基底11、盖玻璃13以及一对垫圈18A和18B形成的空间泄漏。与玻璃支架散热器16一样，内板17优选地由弹簧材料构成，并且优选地具有高导热性。这种材料的示例包括铍铜。

如上所述，垫圈18A和18B密封在轮基底11和盖玻璃13之间的荧光体颗粒，并保持轮基底11和盖玻璃13之间的间隔。垫圈18A和18B优选地具有耐热性。例如，硅基垫圈优选地用于垫圈18A和18B。

荧光轮1可旋转地支撑，并且在光源单元100操作时，例如，围绕穿过图1中示出的作为旋转中心的每个元件的中心的轴J20旋转。荧光轮1的直径(具体地，例如，轮基底11的直径)例如为约50mm至约70mm，并且荧光轮1利用电机20以例如2,400rpm至10,800rpm的转速旋转。荧光轮1以这种方式旋转，以便抑制由施加激发光EL1引起的局部温度升高，以保持结构稳定性，并防止光转换效率降低。

应当注意，图1至图3示出一个示例，其中，外部间隔件14、轮散热器15和玻璃支架散热器16均具有两种类型的散热片(散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b)，这两种散热片被设置成沿着外围彼此间隔开。然而，这不是限制性的。例如，如图9所示，彼此间隔开的两种类型的散热片14a和14b可以仅设置在外部间隔件14的外围，并且轮散热器15和玻璃支架散热器16可以简单地具有环形形状。此外，多个散热片不必设置在外部间隔件14的外围。例如，如图10所示，可以采用这样的结构，其中，外部间隔件14简单地具有环形形状，并且轮散热器15和玻璃支架散热器16均具有在外围处彼此间隔开的两种类型的散热片15a、15b、16a和16b。以这种方式，在构成荧光轮1的散热元件的一个或多个外围处设置多个散热片，提高了散热元件的散热性能，并提高了荧光体层12的散热效率。

(1-2.光源单元的结构)

图11是示出光源单元100的总体结构的示意图。光源单元100包括荧光轮1、扩散板121、发射激发光或激光的光源部110、透镜112至115、分色镜116和反射镜117。荧光轮1例如是反射型发光装置，并且由轴J121可旋转地支撑。扩散板121由轴J121可旋转地支撑。光源部110包括第一激光组110A和第二激光组110B。在第一激光组110A中设置有振荡激发光(例如，波长为445nm或455nm)的多个半导体激光装置111A。在第二激光组110B中设置有振荡蓝色激光(例如，波长为465nm)的多个半导体激光装置111B。在此处，为了方便起见，将从第一激光组110A振荡的激发光定义为EL1，并且将从第二激光组110B振荡的蓝色激光(以下简称为蓝色光)定义为EL2。

荧光轮1被设置成允许从第一激光组110A依次透射通过透镜112、分色镜116和透镜113的激发光EL1进入荧光体层12。从荧光轮1输出的荧光FL1被分色镜116反射，并且然后透射通过透镜114，从而向外部(即，照明光学系统200(稍后描述))行进。扩散板121扩散来自第二激光组110B的穿过反射镜117的蓝光EL2。由扩散板121扩散的蓝光EL2透射通过透镜115和分色镜116，并且然后透射通过透镜114，从而向外部(即，照明光学系统200)行进。应当注意，期望在光源单元100中设置冷却风扇，以便冷却由施加激发光EL1引起的荧光体层12中生成的热量。

(1-3.工作和效果)

如前所述，近年来，使用半导体激光器(LD)和荧光体的发光装置(光源单元)被用作投影仪的光源光学系统。在发光装置中，LD用作光源，并且荧光体被从LD输出的光激发，从而提取黄光或白光。该发光装置具有一种称为所谓荧光轮的结构，其中，荧光体层设置在可旋转轮基底上。

通常，荧光体层通过例如将无机材料的交联体(粘合剂)与荧光体混合而形成；荧光轮对荧光的转换效率被认为是通过提升每单位体积荧光体颗粒的填充率来提高的。在通过与粘合剂混合形成的荧光体层中，由于颗粒之间存在粘合剂，因此难以缩短颗粒之间的距离。此外，难以提升填充率。为此，已经开发了一种不含粘合剂的荧光轮(无粘合剂荧光轮)。

顺便提及，荧光体的发光强度由于温度升高引起的温度猝灭而劣化。仅由荧光体颗粒形成的荧光体层的热导率往往低于包含粘合剂的荧光体层的热导率。因此，从使用无粘合剂荧光轮的光源单元中可能无法获得足够的亮度。

相比之下，在本实施例中，多个散热片沿着附接到无粘合剂荧光轮1的散热元件的外围设置，其中，荧光体颗粒密封在被设置成彼此面对的轮基底11和盖玻璃13之间。具体地，彼此间隔开的多个散热片(例如，散热片14a和14b)设置在轮基底11的外边缘处设置的外部间隔件14、在轮基底11的背面(表面S2)侧的外围边缘处设置的轮散热器15以及在盖玻璃13的外围边缘处设置的玻璃支架散热器16中的任一个或优选地全部边缘处。这提高了吸收激发光EL并发射荧光FL时生成的热量的散热效率，从而可以提高荧光体层12的冷却效率。

如上所述，在本实施例的光源单元100中，多个散热片(例如，散热片14a和14b)被设置成沿着设置在荧光轮1的外围边缘处的散热元件(例如，外部间隔件14)的外围彼此间隔开。这提高了荧光体层12的冷却效率并降低了荧光体的温度猝灭。因此，可以提高光源单元100中的亮度。

此外，在本实施例中，在设置在散热元件上的多个散热片之间提供水平差。具体地，例如，两种类型的散热片(散热片14a和14b)被设置在外部间隔件14上。在与外部间隔件14的内圆周部分的平面相同的平面内形成一个(散热片14a)，并且通过例如朝向轮基底11的背面(表面S2)侧折叠散热片14b的根部，在比外部间隔件14的内圆周部分的平面低一个水平的位置处，形成另一个(散热片14b)。这些散热片交替设置，从而构成所谓的偏移散热片结构。

通常，提高某一基底的热导率主要有两种方法。一种方法是细化在基底周围形成的温度边界层。另一种方法是打破基底周围形成的温度边界层。随着基底表面的长度越长，温度边界层越厚。因此，为了提高基底的散热性能，考虑缩短基底表面的长度或将基底表面分成几片。可选地，也可以考虑在基底表面上提供破坏温度边界层的结构。

在本实施例中，如上所述，两种类型的散热片14a和14b(散热片14a、14b1、14b2和14b3)、15a、15a和散热片16a和16b(散热片16a、16b1、16b2和16b3)(每组彼此具有水平差)交替地设置在作为荧光轮1的散热元件的外部间隔件14、玻璃支架散热器16和轮散热器15中的相应一个上。这破坏了例如在散热片14a和14b周围形成的温度边界层，并因此使温度边界层变薄，使得可以进一步提高诸如外部间隔件14的散热元件的散热性能。因此，可以进一步提高荧光体层12的冷却效率，并进一步提高设置有荧光体层12的光源单元100的亮度。

接下来，给出第二至第四实施例和修改示例1和2的描述。在下文中，与上述第一实施例相似的部件用相同的附图标记表示，并且可以适当地省略其描述。

<2.第二实施例>

图12是根据本公开的第二实施例的荧光轮2的结构的分解立体图。类似于根据第一实施例的荧光轮1，荧光轮2例如构成投影显示设备(投影仪10)的光源光学系统(光源单元100)(参考图11和图26)。本实施例与上述第一实施例的不同之处在于，荧光体层22由所谓的陶瓷荧光体形成。应当注意，图12示意性地示出了荧光轮2的结构，并且在一些情况下，荧光轮2的实际尺寸或形状可以不同。

本实施例的荧光轮2具有其中荧光体层22被设置在具有圆形(例如，盘形)的轮基底11上的结构。外部间隔件14固定到轮基底11的外边缘，并且轮散热器15设置在轮基底11的背面(表面S2)侧的外围。轮基底11通过螺钉21和例如内板17固定到电机20，并且例如可绕轴J20旋转。荧光体层22通过保持荧光体层22外围的玻璃支架散热器16和保持荧光体层22的内周部分的内板17固定在轮基底11上。

荧光体层22具有环形形状，其中在盘状内部具有开口22H，并且如上所述，由陶瓷荧光体构成。例如，荧光体层22使用一种或两种或多种以下荧光体形成：硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、卤代磷酸盐、硼酸盐、氧化物、钨酸盐、钒酸盐、氧硫化物、硫化物、氮化物、氧氮化物。例如，可以如下形成荧光体层22。首先，通过共沉淀法、固体反应法、各种气体和固体物质相互反应的气相反应法等获得荧光粉。此后，在适当的温度下烘焙所获得的荧光体粉末，从而制备烘焙体的粒度、组成、均匀性、内部缺陷等。通过橡胶压制，然后进行HIP处理，将获得的荧光体粉末模制成合适的形状，从而获得陶瓷荧光体(荧光体层22)。荧光体层22形成为具有例如在50μm至200μm范围内的厚度。

此外，优选地，在本实施例的荧光体层22的激发光EL1的入射表面的一侧形成防反射膜。此外，优选地，在与荧光体层22的入射表面相对的面(背面)上形成高反射膜，诸如电介质多层膜或镀银金属板。这提高了光提取效率，并且因此可以提高亮度。此外，高反射膜不必设置在荧光体层22的背面上，并且可以形成在轮基底11上。此外，在荧光体层22的背面上设置高反射膜的情况下，不必设置轮基底11。例如，外部间隔件14也可以用作轮基底11。使用集成有外部间隔件14和轮基底11的元件减少了接触热阻的位置数量，并提高了荧光体层22的冷却效率。

将荧光体层22加工成环形，可能导致制造时产量随着尺寸增加而降低，或者可能在搬运时由于损坏等而增加成本。因此，如图13所示，例如，可以制造切成四分之一片的荧光体层22，并且四个四分之一片的荧光体层22组合，以形成具有环形形状的荧光体层22。这使得可以降低成本。

此外，本实施例示出了通过玻璃支架散热器16和内板17将荧光体层22机械固定到轮基底11的示例。然而，这不是限制性的，并且荧光体层22可以使用粘合剂安装在轮基底11上。在这种情况下，优选地使用透明粘合剂。其一个原因在于，在使用有色粘合剂的情况下，由于激发光EL1透射通过荧光体层22时，由光吸收引起的热生成，所以粘合剂燃烧，这可能导致荧光体层22分离或破裂。此外，与本实施例相同，在通过玻璃支架散热器16和内板17将荧光体层22机械固定到轮基底11的情况下，优选地在轮基底11上形成与荧光体层22的形状相匹配的凹槽。这使得可以防止荧光体层22错位等。

如上所述，对于本实施例的荧光轮2，示出了使用陶瓷荧光体来形成荧光体层22的示例。然而，在荧光轮1的散热元件(外部间隔件14、轮散热器15和玻璃支架散热器16)的外围设置散热片，以允许获得与上述第一实施例类似的效果。

此外，本实施例示出了陶瓷荧光体用作荧光体层22的示例。然而，这不是限制性的。在本实施例的荧光轮2中，作为荧光体22，例如，可以使用包括低熔点玻璃作为粘合剂的无机材料，或者可以使用利用包括单一荧光体的烧结板的结构。

<3.第三实施例>

图14是根据本公开的第三实施例的荧光轮3的结构的分解立体图。类似于根据第一实施例等的荧光轮1，荧光轮3构成投影显示设备(投影仪10)的光源光学系统(光源单元100)(参见图11和图26)。本实施例与上述第一实施例和第二实施例的不同之处在于，使用通过粘合剂将荧光体颗粒彼此组合而形成的荧光体层32。应当注意，图14示意性地示出了荧光轮3的结构，并且在一些情况下，荧光轮3的实际尺寸或形状可以不同。

在本实施例的荧光轮3中，荧光体层32形成在具有圆形(例如，盘状)的轮基底11上。外部间隔件14固定到轮基底11的外边缘，并且轮散热器15设置在轮基底11的背面(表面S2)侧的外围。轮基底11通过螺钉21和通过例如内板17固定到电机20，并且例如可绕轴J20旋转。

荧光体层32包括通过粘合剂彼此组合的多个荧光体颗粒。粘合剂将相邻的荧光体颗粒和其它荧光体颗粒彼此组合，并且还将荧光体颗粒和轮基底11的表面彼此组合。粘合剂包括例如无机材料(例如，水玻璃)的交联值。水玻璃是称为硅酸钠、硅酸钾或硅酸钠的硅酸盐化合物，并且是SiO₂(二氧化硅)与Na₂O(氧化钠)或K₂O(氧化钾)以预定比例的混合物的液体。其分子式表示为Na₂O·nSiO₂。此外，可以使用包括有机材料的粘合剂。

此外，优选地，在轮基底11的表面上设置反射膜(未示出)。除了介电多层膜之外，反射膜还由金属膜等形成，包括诸如Al(铝)、Ag(银)或Ti(钛)等金属元素。反射膜用于反射从外部施加的激发光EL(例如，激光)或在荧光体层32处生成的荧光FL，以提升荧光轮3中的发光效率。

如上所述，对于本实施例的荧光轮3，给出了使用荧光体层32的示例，其中，使用粘合剂组合荧光体颗粒。然而，在荧光轮1的散热元件(外部间隔件14、轮散热器15和玻璃支架散热器16)的外围设置散热片，允许获得与上述第一实施例类似的效果。

此外，与本实施例中一样，在使用荧光体层32的荧光轮3中，其中，使用粘合剂组合荧光体颗粒，第一实施例中描述的盖玻璃13不必设置在荧光体层32上。然而，提供盖玻璃13，允许附接玻璃支架散热器16。这使得可以提高冷却性能。

<4.修改示例1>

图15A示出了根据本公开的修改示例1的荧光轮4的截面结构。图15B是本修改示例的荧光轮4的分解立体图。荧光轮4例如构成投影显示设备(投影仪10)的光源光学系统(光源单元100)(参考图11和图26)。荧光轮4包括例如由陶瓷荧光体构成的荧光体层22。在本修改示例中，散热片44a和散热片44b、散热片45a和散热片45b以及散热片46a和散热片46b之间的水平差被形成为大于上述第一实施例等的水平差。散热片44a和散热片44b、散热片45a和散热片45b以及散热片46a和散热片46b分别设置在作为荧光轮4的散热元件的外部间隔件44、轮散热器45和玻璃支架散热器46的外围。

例如，如图15A所示，在荧光轮4的截面结构中，这允许外部间隔件44的散热片44a设置在玻璃支架散热器46的散热片46a和散热片46b之间，并且允许外部间隔件44的散热片44b设置在轮散热器45的散热片45a和散热片45b之间。这进一步提高了荧光体层22的冷却效率，并进一步降低了荧光体的温度猝灭。因此，可以进一步提高光源单元100的亮度。

此外，如图15B所示，与本修改示例一样，在采用外部间隔件44的散热片44a和散热片44b以及玻璃支架散热器46的散热片46a和散热片46b在截面图中交替设置的结构的情况下，用于将玻璃支架散热器46固定到外部间隔件44的开口孔44h和46h设置在每个部件的内周部分。开口孔44h和46h设置在每个部件的内圆周部分处，并通过螺钉41紧固，例如，如图15A所示，从而可以增加保持由陶瓷荧光体构成的荧光体层22的功率并防止荧光体层22的错位等。

此外，在本修改示例的荧光轮4中，如图16所示，轮散热器45的散热片45a和45b的相应内周部45R1的折叠位置X和Y错位，从而具有偏离散热片45a和45b的相应根部的结构。这使得可以通过轮散热器45进一步提高荧光体层22的冷却效率。

<5.修改示例2>

图17A是根据本公开的修改示例2的荧光轮5的结构的立体图。图17B是图17A所示的玻璃支架散热器56的散热片56b的放大示意图。类似于上述实施例，荧光轮5具有这样的结构，其中，包括多个散热片56b的被设置成沿外围彼此间隔开的玻璃支架散热器56设置在基底(轮基底11和盖玻璃13)中的一个基底(盖玻璃13)上，该基底包括设置成彼此面对的一对薄板，荧光体层12插入其间。本修改示例与上述实施例的不同之处在于，一个或多个不规则结构(例如，凹部56X)形成在散热片56b的表面上。应当注意，图17A和图17B示意性地示出荧光轮5的结构和凹部56X的形状，并且在一些情况下，其实际尺寸或形状可以不同。

一个或多个凹部56X(图17A和图17B中的每一个都有五片)设置在玻璃支架散热器56的多个散热片56b中的每一个的表面上。凹部56X是设置在散热片56b的表面上的凹陷，类似于例如形成在高尔夫球表面上的凹坑。以这种方式在散热片56b的表面上设置凹部56X，允许散热片56b的表面积(即，散热面积)增加。此外，散热片56b的表面的温度边界层被破坏。这提高了散热片56b中的散热效率，使得可以进一步提高玻璃支架散热器56的散热性能。因此，提高了荧光体层12的冷却效率，并且从而可以进一步提高设置有荧光轮5的光源单元100的亮度。

应当注意，凹部56X的形状不是限制性的。在本修改示例中，凹部被示出为不规则结构的示例。然而，形状不是限制性的，并且可以形成为具有凸起部，或者可以形成为具有凹部和凸起部。此外，为了破坏形成在散热片56b表面上的温度边界层，散热片56b本身可以被加工成具有波形，例如，如图18所示。此外，与本修改示例的玻璃支架散热器56类似，不仅在玻璃支架散热器处，而且在轮散热器处，设置凹部56X，使得可以进一步提高轮散热器的散热性能。

<6.第四实施例>

图19是根据本公开的第四实施例的荧光轮6的外观的立体图。图20示出了沿图19所示的线II-II截取的荧光轮6的截面结构。荧光轮6构成例如投影显示设备(投影仪10)的光源光学系统(光源单元100)(参考图11和图26)。荧光轮6是所谓的无粘合剂荧光轮，其中，荧光体层12通过将荧光体颗粒密封在被设置成彼此面对的一对基底(轮基底11和盖玻璃13)之间而形成。在本实施例中，荧光轮6例如容纳在壳体60中，并且具有这样的结构，其中，热交换散热片61(61a、61b、61c、61d、61e1和61e2)设置在散热元件的散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b之间、轮散热器15的背面和玻璃支架散热器16的正面。例如，热交换散热片61由壳体60保持。应当注意，图19和图20示意性地示出了荧光轮1的结构，并且在一些情况下，其实际尺寸或形状可以不同。

例如，壳体60具有其中具有空间的圆柱形形状。具体地，如图21所示，壳体60由附接有透镜62的正面部分60A、背面部分60H和多个环形部分60B至60G(在此处，为六部分)构成。环形部分60B至60G设置在正面部分60A和后面部分60H之间。热交换散热片61a、61b、61c、61d、61e1和61e2设置在正面部分60A、环形部分60B至60G和后面部分60H中的每一个之间。例如，利用螺钉紧固它们，允许壳体60具有密封结构。壳体60例如利用压铸和树脂等形成。

热交换散热片61(61a、61b、61c、61d、61e1和61e2)吸收从荧光体层12传播到每个散热元件(外部间隔件14、轮散热器15和玻璃支架散热器16)的热量。例如，如图21所示，热交换散热片61具有中间具有开口61H的盘状元件，并且由壳体60保持。具体地，如上所述，热交换散热片61插入正面部分60A、环形部分60B至60H和背面部分60H中的每一个之间，并且由此设置在散热元件的散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b之间、轮散热器15后面和玻璃支架散热器16前面。优选地，散热片61由具有高导热性的材料构成。具体地，期望散热片61由纯铝基材料、铜(Cu)、碳(C)等构成。应当注意，热交换散热片61不一定必须形成为单片板，并且可以分成两片或更多片。

如上所述，本实施例的荧光轮6具有这样的结构，其中，热交换散热片61a、61b、61c、61d、61e1和61e2设置在散热元件的散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b之间，并且在轮散热器15之前和玻璃支架散热器16之后。散热元件的散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b中的每一个与热交换散热片61a、61b、61c、61d、61e1和61e2中的每一个之间的间隔优选地设置得尽可能短。热交换散热片61a、61b、61c、61d、61e1和61e2设置得尽可能近，并且因此，例如，通过轮基底11从荧光体层12传输到每个散热元件(外部间隔件14、轮散热器15和玻璃支架散热器16)的热量更容易被热交换散热片61吸收。这提高了每个散热元件的散热效率。作为示例，考虑到操作时的安全性和可靠性，散热元件的散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b中的每一个与热交换散热片61a、61b、61c、61d和61e1中的每一个之间的间隔优选地设置为例如0.5mm至1mm的范围。

通常，荧光轮设置在密封空间中，以防止灰尘。在密封空间中，例如，除了荧光轮之外，风扇和内部散热器被设置为热交换器。荧光轮的冷却是通过利用该风扇向荧光轮吹入空气来进行的，从而通过内部散热器吸收所产生的热量。由内部散热器接收的热量通过热管在密封空间外部的外部散热器处消散。由于这个原因，普通荧光轮往往具有更大的热交换器。

相反，在根据本实施例的荧光轮6中，从壳体60的外部插入壳体60内部的热交换散热片61(61a、61b、61c、61d、61e1和61e2)在密封容器(壳体60)内设置在构成荧光轮6的散热元件的散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b之间、轮散热器15的背面和玻璃支架散热器16的正面。这允许通过施加激发光EL1在荧光体层12中生成的并通过轮基底11等传输到散热元件14、15和16中的每一个的热量被热交换散热片61吸收并散发到外部。因此，可以冷却荧光轮6，而无需在壳体60中安装热交换器，例如，上述风扇或内部散热器，从而可以减小包括荧光轮6的光源单元100的尺寸。此外，可以减轻光源单元100的重量并进一步节省成本。

此外，在本实施例中，热交换散热片61a、61b、61c、61d和61e1设置在散热元件的散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b之间、轮散热器15的背面和玻璃支架散热器16的正面。然而，热交换散热片不一定必须设置在以上全部位置。设置至少一个热交换散热片61，使得可以提高整个荧光轮6的冷却效率。此外，热交换散热片61的数量可以增加。例如，类似于热交换散热片61e2，增加在轮散热器15的背面的空间中的热交换散热片61的数量使得可以进一步提高整个荧光轮6的冷却效率。

此外，尽管未示出，但是通过例如荧光轮61的壳体60外部的风扇将空气吹向热交换散热片61，提高了热交换散热片6的散热性能。这进一步提高了荧光体层12的冷却效率。此外，图20示出了热交换散热片61a、61b、61c、61d、61e1和61e2的所有尖端位于相同位置的示例。然而，本公开不限于此。例如，设置在轮散热器15的背面的热交换散热片61e1和61e2可以延伸至接近电机20。这使得能够降低电机20周围的温度，从而使得能够延长电机20的寿命。此外，图19等示出了一个示例，其中，热交换散热片61是荧光轮6的散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b之间的连续盘状元件。然而，本公开不限于此。例如，如图22所示，热交换散热片61可以不连续地插入到散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b之间。

此外，如图23所示，例如，可以在与散热片14a、14b、15a、15b、16a和16b重叠的部分处为热交换散热片61a、61b、61c、61d、61e1和61e2提供多个孔61X。这生成穿过孔61X在X轴方向上的气流，从而提高每个热交换散热片61a、61b、61c、61d、61e1和61e2的吸热效率。

此外，如图24、图25和图26所示，可以为相应壳体60提供冷却结构70A、70B和70C。在图24所示的冷却结构70A中，散热板71设置在壳体60的背面上，并且在热管72的尖端处包括散热片73的热管72附接到散热板71。冷却结构70A利用散热板71吸收壳体60的热量，通过热管72由散热片73驱散所产生的热量，并冷却壳体60内部的空气。在图25所示的冷却结构70B中，水冷套74设置在壳体60的背面上。水冷套74例如在其中设有通道，在从入口74A注入制冷剂到通过其中的通道从出口74B排出制冷剂的时间段内，吸收壳体60的热量，并且从而冷却壳体60内的空气。应当注意，如图24和图25所示，在冷却结构70A或70B设置在壳体60的背面的情况下，热交换散热片61可以不延伸到壳体60的外部。如图20等所示，在热交换散热片61延伸到壳体60的外部的情况下，在热交换散热片61的延伸部分处可以设置冷却结构70C，在其末端具有散热片73的热管72耦合到该冷却结构70C。

应当注意，本实施例给出了壳体60具有密封结构的示例。然而，本公开不限于此，并且可以具有开放结构。

<7.应用示例>

接下来，参考图27，给出设置有包括荧光轮1的光源单元100的投影仪10的描述。图27是示出包括作为光源光学系统的光源单元100的投影仪10的总体结构的示意图。应当注意，下面通过举例说明通过反射型液晶面板(LCD)执行光调制的反射型3LCD系统投影仪来给出描述。然而，荧光轮1可以应用于使用数字微镜装置(DMD：数字微镜装置)、透射式液晶面板等代替反射式液晶面板的投影仪。

如图27所示，投影仪10依次包括上述光源单元100、照明光学系统200、图像形成部分300和投影光学系统400(投影光学系统)。

照明光学系统200例如从靠近光源单元100的位置包括复眼透镜210(210A和210B)、偏振转换元件220、透镜230、分色镜240A和240B、反射镜250A和250B、透镜260A和260B、分色镜270和偏振板280A至280C。

复眼透镜210(210A和210B)允许均匀化来自光源单元100的透镜65的白色光的照度分布。偏振转换元件220用于在预定方向上设置入射光的偏振轴。例如，偏振转换元件220将除P偏振光之外的光转换成P偏振光。透镜230将来自偏振转换元件220的光会聚到分色镜240A和240B。分色镜240A和240B选择性地反射预定波长区域中的光，并选择性地通过其中透射预定波长区域的光以外的波长区域中的光。例如，分色镜240A在反射镜250A的方向上主要反射红色光。此外，分色镜240B在反射镜250B的方向上主要反射蓝色光。因此，主要绿色光透射通过分色镜240A和240B，并且朝向图像形成部分300的反射型偏振板310C(稍后描述)行进。反射镜250A朝向透镜260A反射来自分色镜240A的光(主要是红色光)，并且反射镜250B朝向透镜260B反射来自分色镜240B的光(主要是蓝色光)。透镜260A通过其中透射来自反射镜250A的光(主要是红色光)，并将光会聚到分色镜270。透镜260B通过其中透射来自反射镜250B的光(主要是蓝色光)，并将光会聚到分色镜270。分色镜270选择性地反射绿色光，并选择性地通过其中透射绿色光以外的波长区域的光。在此处，分色镜270通过其中透射来自透镜260A的光中的红色光分量。在来自透镜260A的光中包含绿色光分量的情况下，分色镜270朝向偏振板280C反射绿色光分量。偏振板280A至280C包括偏振器，每个偏振器在预定方向上具有偏振轴。例如，在光被偏振转换元件220转换成P偏振光的情况下，偏振板280A至280C通过其中透射P偏振光并反射S偏振光。

图像形成部分300包括反射型偏振板310A至310C、反射型液晶面板320A至320C和二向色棱镜330。

反射型偏振板310A至310C均通过其中透射与来自偏振板280A至280C中的每一个的偏振光的偏振轴相同的偏振轴的光(例如，P偏振光)，并且反射除P偏振光之外的偏振轴的光(S偏振光)。具体地，反射型偏振板310A在反射型液晶面板320A的方向上透射来自偏振板280A的P偏振光的红色光。反射型偏振板310B在反射型液晶面板320B的方向上透射来自偏振板280B的P偏振光的蓝色光。反射型偏振板310C在反射型液晶面板320C的方向上透射来自偏振板280C的P偏振光的绿色光。此外，已经透射通过分色镜240A和240B这两者并且已经进入反射型偏振板310C的P偏振光的绿色光透射通过反射型偏振板310C并且原样进入二向色棱镜330。此外，反射型偏振板310A反射来自反射型液晶面板320A的S偏振光的红色光，并使该光进入二向色棱镜330。反射型偏振板310B反射来自反射型液晶面板320B的S偏振光的蓝色光，并使该光进入二向色棱镜330。反射型偏振板310C反射来自反射型液晶面板320C的S偏振光的绿色光，并使该光进入二向色棱镜330。

反射型液晶面板320A至320C分别执行红色光、蓝色光和绿色光的空间调制。

二向色棱镜330将入射的红色光、蓝色光和绿色光合成在一起，并向投影光学系统400输出合成光。

投影光学系统400包括透镜L410至L450和反射镜M400。投影光学系统400放大来自图像形成部分300的出射光，并将该光投影到例如屏幕(未示出)上。

(光源单元和投影仪的操作)

接下来，参考图7和图27给出包括光源单元100的投影仪10的操作的描述。

首先，在光源单元100中，驱动电机20和122旋转荧光轮1和扩散板121。此后，激发光EL1在光源部110处从第一激光组110A振荡，并且蓝色光EL2在光源部110处从第二激光组110B振荡。

激发光EL1从第一激光组110A振荡，随后激发光EL1依次透射通过透镜63、分色镜67和透镜64。此后，激发光EL1施加到荧光轮1的荧光体层12。荧光轮1的荧光体层12部分吸收激发光EL1，从而将吸收的光转换成作为黄色光的荧光FL1，并向透镜64发射荧光FL1。荧光FL1被分色镜67反射，随后荧光FL1透射通过透镜65并向照明光学系统200行进。

蓝色光EL2从第二激光组110B振荡，经由反射镜68行进，然后施加到扩散板121。扩散板121扩散蓝色光EL2，并向透镜66输出扩散光。蓝色光EL2透射通过分色镜67，随后该光透射通过透镜65并向照明光学系统200行进。

以这种方式，光源单元100将作为黄色光的荧光FL(FL1)与蓝色光(EL2)合成，并使得到的白色光进入照明光学系统200。

来自光源单元100的白色光依次透射通过复眼透镜210(210A和210B)、偏振转换元件220和透镜230，并且然后到达分色镜240A和240B。

主要地，红色光被分色镜240A反射，并且红色光依次透射通过反射镜250A、透镜260A、分色镜270、偏振板280A和反射型偏振板310A，并到达反射型液晶面板320A。红色光在反射型液晶面板320A处空间调制，随后空间调制的红色光被反射型偏振板310A反射并进入二向色棱镜330。应当注意，在绿色光分量包含在已经由分色镜240A反射到反射镜250A的光中的情况下，绿色光分量被分色镜270反射，以依次透射通过偏振板280C和反射型偏振板310C，并到达反射型液晶面板320C。主要地，蓝色光被分色镜240B反射，并通过类似的过程进入二向色棱镜330。已经透射通过分色镜240A和240B的绿色光也进入二向色棱镜330。

已经进入二向色棱镜330的红色光、蓝色光和绿色光合成在一起，并且然后作为图像光输出到投影光学系统400。投影光学系统400放大从图像形成部分300获得的图像光，并将该光投影到例如屏幕(未示出)上。

以这种方式，本公开的光源单元100包括上述荧光轮1。因此，可以获得具有更高照度的光发射。此外，本公开的投影仪10包括具有上述荧光轮1的光源单元100。因此，可以实现优异的显示性能。

此外，作为根据本技术的投影显示设备，可以构成除上述投影仪之外的设备。此外，根据本技术的光源单元可以用于不是投影显示设备的设备。例如，本公开的光源单元100可以用作照明应用，并且可应用于例如用于车辆的前照灯或用于照明的光源。

<8.示例>

制造各种类型的荧光轮，用于实验示例。实验示例1是通过将荧光体颗粒与粘合剂混合从而在轮基底上固定地形成荧光体层而制备的普通荧光轮，没有玻璃散热器或轮散热器。实验示例2是无粘合剂荧光轮，并且具有在一对基底(轮基底和盖玻璃)之间设置包括荧光体颗粒的荧光体层的结构。此外，如上述实施例中所述的没有狭缝或多个散热片等的普通散热器围绕轮基底和盖玻璃设置。实验示例3是荧光轮，其中，除了实验示例2的结构之外，在上述实施例中在外围处具有散热片16b的玻璃支架散热器16设置在盖玻璃13周围。此外，在轮基底的外围边缘处设置在外围处形成多个狭缝的外部间隔件。实验示例4是荧光轮，其中，除了实验示例3的结构之外，具有偏移结构的轮散热器15设置在轮基底11周围。

首先，测量在施加实验示例1至实验示例4中的每一个的激发光时的荧光体温度。图28列出了结果。在用粘合剂形成成型体层的普通荧光轮(实验示例1)中的荧光体温度被设定为标准的情况下，在实验示例2中证实了-14.5℃的降低。此外，在实验示例3中证实了-22.1℃的降低，并且在实验示例4中证实了-41.8℃的降低。应当注意，随着荧光体温度降低10℃，荧光体层中从激发光到荧光的转换效率就最高亮度而言提高了约5％。此外，当荧光体温度降低40℃时，在施加相同激发光时，从激发光到荧光的转换效率提高了约6％至约9％，并且最高照度提高了约20％。

接下来，检查实验示例1和实验示例4中照明系统输出相对于激发光输出的变化。图29示出了实验示例1和实验示例4中照明系统输出相对于激发光输出。应当注意，上述照明系统输出均是进入反射型面板的辐射通量(W)，并且都与光通量(1m)成比例。在实验示例1和实验示例4中施加具有相同输出的激发光的情况下，在实验示例4中证实了照明系统输出的改善。具体地，例如，在实验示例1中，当施加具有180.8W输出的激发光时，照明系统输出为37.5W，而在实验示例4中，输出为40W，实现了7％的改善。在施加具有192.1W输出的激发光时，照明系统输出在实验示例1中为37.8W，而输出在实验示例4中为41.3W，实现了9％的改善。此外，当在最高照度方面将实验示例1与实验示例4进行比较时，在施加具有192.1W输出的激发光时，照明系统输出在实验示例1中为37.8W，而在施加具有254.2W输出的激发光时，照明系统输出在实验示例4中为45.4W，实现了20％的改善。

如从上述结果中可以理解的，发现通过盖玻璃改善散热路径的散热性能使得可以显著改善荧光体层的冷却效率。还发现，使设置在散热器处的散热片具有偏移散热片结构，使得可以显著提高冷却效率并显著提高从激发光到荧光的转换效率。

如上所述，已经通过第一至第四实施例、修改示例1和2以及示例描述了本公开。然而，本公开不限于上述实施例等，并且可以进行各种修改。例如，在上述实施例中描述的每个层的材料、厚度等仅仅是示例性的，并不限于此，并且可以采用其他材料和厚度。

此外，在上述实施例等中，描述反射型荧光轮1，作为示例。然而，上述实施例等也可应用于透射荧光轮。在透射荧光轮的情况下，玻璃支架散热器和轮散热器被设置成不中断光路。

此外，在上述实施例等中，玻璃支架散热器16和56设置在盖玻璃13外部的外围。然而，玻璃支架散热器16和56可以设置在例如盖玻璃13中间的开口13H的一侧。在这种情况下，多个散热片16b和56b沿着玻璃支架散热器16和56的相应内边缘形成。

此外，在上述第一实施例中，使用垫圈18A和18B密封荧光体层12的侧面。然而，这不是限制性的。例如，在盖玻璃13和外部间隔件14的线性膨胀系数彼此相同的情况下，可以使用粘合剂进行密封。此外，即使在盖玻璃13和外部间隔件14的线性膨胀系数彼此不同的情况下，在变形、翘曲等可以用这种粘合剂修补的情况下，也可以使用这种粘合剂进行密封。此外，在上述实施例中，为轮基底11设置单轮散热器15。然而，这不是限制性的，并且例如，两个轮散热器可以组合，以设置在轮基底11。

应注意，本技术可以采用以下结构。

(1)一种光源单元，包括：

光源部；以及

发光装置，由来自光源单元的光激发并发射荧光，

发光装置包括

第一基底，

荧光体层，设置在第一基底处的一面上，以及

第一散热元件，设置在第一基底处，

第一散热元件包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片。

(2)根据(1)的光源单元，其中，

第一散热元件包括作为多个散热片的第一散热片和第二散热片，并且

第一散热片和第二散热片彼此具有水平差。

(3)根据(2)的光源单元，其中，第一散热片和第二散热片沿着第一散热元件的外围交替设置。

(4)根据(1)至(3)中任一项的光源单元，其中，

第一基底具有盘状，

第一散热元件具有盘状并且被设置在第一基底的外围，并且

多个散热片沿着第一散热元件的外周设置。

(5)根据(1)至(4)中任一项的光源单元，其中，多个散热片中的每一个在表面上具有一个或多个不规则结构。

(6)根据(1)至(5)中任一项的光源单元，其中，发光装置包括设置在第一基底的另一面上的第二散热元件，第一基底的另一面与第一基底的一面相对。

(7)根据(6)的光源单元，其中，第二散热元件包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片。

(8)根据(7)的光源单元，其中，

第二散热元件包括作为多个散热片的第三散热片和第四散热片，并且

第三散热片和第四散热片彼此具有水平差。

(9)根据(1)至(8)中任一项的光源单元，其中，发光装置包括第二基底，第二基底被设置成面对第一基底，荧光体层插入第一基底和第二基底之间。

(10)根据(9)的光源单元，其中，第二基底包括第三散热元件，第三散热元件设置在与荧光体层相对的面上。

(11)根据(10)的光源单元，其中，第三散热元件包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片。

(12)根据(11)的光源单元，其中，

第三散热元件包括作为多个散热片的第五散热片和第六散热片，并且

第五散热片和第六散热片彼此具有水平差。

(13)根据(1)至(12)中任一项的光源单元，其中，

发光装置包括

第一散热元件，其设置在第一基底的外围，并且包括第一散热片和第二散热片，第一散热片和第二散热片彼此具有水平差，以及

第二散热元件，其设置在第一基底的另一面上，第一基底的另一面与第一基底的一面相对，第二散热元件包括第三散热片和第四散热片，第三散热片和第四散热片彼此具有水平差，并且

在截面图中按第一散热片、第三散热片、第二散热片和第四散热片的顺序设置第一散热片、第三散热片、第二散热片和第四散热片。

(14)根据(1)至(13)中任一项的光源单元，其中，

发光装置包括

第一散热元件，其设置在第一基底的外围，并且包括第一散热片和第二散热片，第一散热片和第二散热片彼此具有水平差，以及

第三散热元件，其设置在第二基底的一面上，第二基底的一面与荧光体层相对，第三散热元件包括第五散热片和第六散热片，第五散热片和第六散热片彼此具有水平差，第二基底被设置成面对第一基底，荧光体层插入第一基底和第二基底之间，第二基底被设置在与荧光体层相对的一面上，并且

在截面图中按第五散热片、第六散热片、第一散热片和第二散热片的顺序设置第五散热片、第六散热片、第一散热片和第二散热片。

(15)根据(1)至(14)中任一项的光源单元，其中，

发光装置包括设置在第一基底的另一面上的第二散热元件，第一基底的另一面与第一基底的一面相对，并且

第一热交换散热片被设置在第一散热元件和第二散热元件之间。

(16)根据(15)的光源单元，其中，

发光装置包括第一散热元件、第二散热元件和第三散热元件，第二散热元件设置在第一基底的另一面上，第一基底的另一面与第一基底的一面相对，第三散热元件设置在第二基底的一面上，第二基底的一面与荧光体层相对，第三散热元件包括第五散热片和第六散热片，第五散热片和第六散热片彼此具有水平差，第二基底被设置成面对第一基底，荧光体层插入第一基底和第二基底之间，第二基底被设置在与荧光体层相对的面上，

第一散热元件包括第一散热片和第二散热片，第一散热片和第二散热片彼此具有水平差，

第二散热元件包括第三散热片和第四散热片，第三散热片和第四散热片彼此具有水平差，

第三散热元件包括第五散热片和第六散热片，第五散热片和第六散热片彼此具有水平差，

第二热交换散热片被设置在第一散热片和第二散热片之间，

第三热交换散热片被设置在第三散热片和第四散热片之间，并且

第四热交换散热片被设置在第五散热片和第六散热片之间。

(17)根据(16)的光源单元，其中，

第五热交换散热片被设置在第二散热元件的一侧上，第二散热元件的一侧与第一基底相对，并且

第六热交换散热片被设置在第三散热元件的一侧上，第三散热元件的一侧与第二基底的荧光体层相对。

(18)根据(17)的光源单元，其中，

发光装置包括在壳体中，并且

第一热交换散热片、第二热交换散热片、第三热交换散热片、第四热交换散热片、第五热交换散热片和第六热交换散热片由壳体保持。

(19)一种投影显示设备，包括：

光源光学系统，其包括光源部和发光装置；

图像生成光学系统，其通过基于输入的图像信号调制来自光源光学系统的光来生成图像光；以及

投影光学系统，其投影由图像生成光学系统生成的图像光，

发光装置包括

光源部；以及

发光装置，其由来自光源单元的光激发并发射荧光，

发光装置包括

第一基底，

荧光体层，设置在第一基底的一面上，以及

第一散热元件，设置在第一基底处，

第一散热元件包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片。

本申请要求于2016年10月19日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2016-205217和于2017年3月31日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2017-070187的权益，这两个申请的全部内容通过引用结合于此。

本领域的技术人员应该理解，各种修改、组合、子组合和变更可以根据设计要求和其他因素发生，只要在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (19)

1.一种光源单元，包括：

光源部；以及

发光装置，由来自所述光源单元的光激发并发射荧光，

所述发光装置包括

第一基底，

荧光体层，设置在所述第一基底的一面上，以及

第一散热元件，设置在所述第一基底处，

所述第一散热元件包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片。

2.根据权利要求1所述的光源单元，其中，

所述第一散热元件包括作为所述多个散热片的第一散热片和第二散热片，并且

所述第一散热片和所述第二散热片彼此具有水平差。

3.根据权利要求2所述的光源单元，其中，所述第一散热片和所述第二散热片沿着所述第一散热元件的外围交替设置。

4.根据权利要求1所述的光源单元，其中，

所述第一基底具有盘状，

所述第一散热元件具有盘状并且被设置在所述第一基底的外围，并且

所述多个散热片沿着所述第一散热元件的外周设置。

5.根据权利要求1所述的光源单元，其中，所述多个散热片中的每一个在表面上具有一个或多个不规则结构。

6.根据权利要求1所述的光源单元，其中，所述发光装置包括设置在所述第一基底的另一面上的第二散热元件，所述第一基底的所述另一面与所述第一基底的所述一面相对。

7.根据权利要求6所述的光源单元，其中，所述第二散热元件包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片。

8.根据权利要求7所述的光源单元，其中，

所述第二散热元件包括作为所述多个散热片的第三散热片和第四散热片，并且

所述第三散热片和所述第四散热片彼此具有水平差。

9.根据权利要求1所述的光源单元，其中，所述发光装置包括第二基底，所述第二基底被设置成面对所述第一基底，所述荧光体层插入所述第一基底和所述第二基底之间。

10.根据权利要求9所述的光源单元，其中，所述第二基底包括第三散热元件，所述第三散热元件设置在与所述荧光体层相对的面上。

11.根据权利要求10所述的光源单元，其中，所述第三散热元件包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片。

12.根据权利要求11所述的光源单元，其中，

所述第三散热元件包括作为所述多个散热片的第五散热片和第六散热片，并且

所述第五散热片和所述第六散热片彼此具有水平差。

13.根据权利要求1所述的光源单元，其中，

所述发光装置包括

所述第一散热元件，所述第一散热元件设置在所述第一基底的外围，并且包括第一散热片和第二散热片，所述第一散热片和所述第二散热片彼此具有水平差，以及

第二散热元件，所述第二散热元件设置在所述第一基底的另一面上，所述第一基底的所述另一面与所述第一基底的所述一面相对，所述第二散热元件包括第三散热片和第四散热片，所述第三散热片和所述第四散热片彼此具有水平差，并且

在截面图中按所述第一散热片、所述第三散热片、所述第二散热片和所述第四散热片的顺序设置所述第一散热片、所述第三散热片、所述第二散热片和所述第四散热片。

14.根据权利要求1所述的光源单元，其中，

所述发光装置包括

所述第一散热元件，所述第一散热元件设置在所述第一基底的外围，并且包括第一散热片和第二散热片，所述第一散热片和所述第二散热片彼此具有水平差，以及

第三散热元件，所述第三散热元件设置在第二基底的一面上，所述第二基底的所述一面与所述荧光体层相对，所述第三散热元件包括第五散热片和第六散热片，所述第五散热片和所述第六散热片彼此具有水平差，所述第二基底被设置成面对所述第一基底，所述荧光体层插入所述第一基底和所述第二基底之间，所述第二基底被设置在与所述荧光体层相对的一面上，并且

在截面图中按所述第五散热片、所述第六散热片、所述第一散热片和所述第二散热片的顺序设置所述第五散热片、所述第六散热片、所述第一散热片和所述第二散热片。

15.根据权利要求1所述的光源单元，其中，

所述发光装置包括设置在所述第一基底的另一面上的第二散热元件，所述第一基底的所述另一面与所述第一基底的所述一面相对，并且

第一热交换散热片被设置在所述第一散热元件和所述第二散热元件之间。

16.根据权利要求15所述的光源单元，其中，

所述发光装置包括所述第一散热元件、所述第二散热元件和第三散热元件，所述第二散热元件被设置在所述第一基底的另一面上，所述第一基底的所述另一面与所述第一基底的所述一面相对，所述第三散热元件被设置在第二基底的一面上，所述第二基底的所述一面与所述荧光体层相对，所述第三散热元件包括第五散热片和第六散热片，所述第五散热片和所述第六散热片彼此具有水平差，所述第二基底被设置成面对所述第一基底，所述荧光体层插入所述第一基底和所述第二基底之间，所述第二基底被设置在与所述荧光体层相对的面上，

所述第一散热元件包括第一散热片和第二散热片，所述第一散热片和所述第二散热片彼此具有水平差，

所述第二散热元件包括第三散热片和第四散热片，所述第三散热片和所述第四散热片彼此具有水平差，

所述第三散热元件包括第五散热片和第六散热片，所述第五散热片和所述第六散热片彼此具有水平差，

第二热交换散热片被设置在所述第一散热片和所述第二散热片之间，

第三热交换散热片被设置在所述第三散热片和所述第四散热片之间，并且

第四热交换散热片被设置在所述第五散热片和所述第六散热片之间。

17.根据权利要求16所述的光源单元，其中，

第五热交换散热片被设置在所述第二散热元件的一侧上，所述第二散热元件的所述一侧与所述第一基底相对，并且

第六热交换散热片被设置在所述第三散热元件的一侧上，所述第三散热元件的所述一侧与所述第二基底的所述荧光体层相对。

18.根据权利要求17所述的光源单元，其中，

所述发光装置包括在壳体中，并且

所述第一热交换散热片、所述第二热交换散热片、所述第三热交换散热片、所述第四热交换散热片、所述第五热交换散热片和所述第六热交换散热片由所述壳体保持。

19.一种投影显示设备，包括：

光源光学系统，所述光源光学系统包括光源部和发光装置；

图像生成光学系统，所述图像生成光学系统通过基于输入的图像信号调制来自所述光源光学系统的光来生成图像光；以及

投影光学系统，所述投影光学系统投影由所述图像生成光学系统生成的所述图像光，

所述发光装置包括

光源部；以及

发光装置，所述发光装置由来自所述光源单元的光激发并发射荧光，

所述发光装置包括

第一基底，

荧光体层，设置在所述第一基底的一面上，以及

第一散热元件，设置在所述第一基底处，

所述第一散热元件包括被设置成沿着外围间隔开的多个散热片。