CN110073144A - 光源设备和投影显示设备 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的一个实施方式的光源设备(1A)具有：旋转体(11)，其在一个表面(S1)上包括发光部(12)；散热构件(13a)，其连接到旋转体(11)，并且具有与旋转体(11)的旋转轴(J14a)基本平行的第一圆柱表面(S3)；以及壳体(20A)，其容纳旋转体(11)和散热构件(13a)，并且具有与散热构件(13a)的第一圆柱表面(S3)基本平行的第二圆柱表面(S4)。

Description

光源设备和投影显示设备
技术领域
本公开涉及一种光源设备，其包括作为波长转换器的包括发光单元的旋转器，以及包括光源设备的投影显示设备。
背景技术
例如，近年来，激光-荧光体系统光源设备已被广泛用作投影仪的光源。激光-荧光体系统光源设备通过荧光和光的组合来提取白光。通过将从发光二极管(LED)或激光二极管(LD)发射的光(激发光)施加到波长转换器(荧光体单元)来提取荧光，并且光从另一LED或另一LD发射。在这种光源设备中，除了作为荧光提取的能量之外，施加到荧光体的光能被转换成热能，这使得荧光体单元产生热量。荧光体单元的温度升高导致荧光体单元的损坏、荧光体单元的寿命降低以及光转换效率降低，从而降低激光-荧光体系统光源设备的可靠性。因此，荧光体单元的冷却技术是重要的。
作为冷却技术，例如，专利文献1公开了一种光源设备，该光源设备包括散热器(散热单元)，该散热器在其后表面上包括多个散热片。此外，专利文献2公开了一种散热器，其包括在表面上包括多个散热片的固定部分，以及在与固定部分的表面相对的表面上包括多个散热片的旋转结构。在散热器中，固定部分的散热片与旋转结构的散热片交叉，并且例如，诸如中央处理单元(CPU)的热发生器设置在固定部分所在的一侧。
在激光-荧光体系统光源设备中，波长转换器被配置为轮形结构，其中包括铝、蓝宝石等的盘形基板涂覆有条形(环形)的荧光体。在具有这种结构的波长转换器(下文中称为荧光体轮)中，荧光体单元通过电动机等旋转基板，或者使用鼓风机将荧光体轮暴露于外部空气来冷却。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未经审查专利申请公开第2012-13897号
专利文献2：美国未经审查专利申请公开第2016/0178289号
发明内容
在使用荧光体轮作为光源的光源设备中，期望进一步提高冷却效率。
期望提供一种可以提高冷却效率的光源设备和投影显示设备。
根据本公开的实施方式的光源设备包括：旋转器，其在一个表面上包括发光单元；散热构件，其耦接到所述旋转器，并且具有与所述旋转器的旋转轴基本平行的第一圆柱表面；以及壳体，其容纳所述旋转器和所述散热构件，并且具有与所述散热构件的所述第一圆柱表面基本平行的第二圆柱表面。
根据本公开的实施方式的投影显示设备包括：光源设备；图像生成光学系统，该图像生成光学系统基于输入的图像信号调制来自所述光源设备的光以生成图像光；以及投影光学系统，该投影光学系统投影在图像生成光学系统中生成的图像光。包括在投影显示设备中的光源设备包括与根据本公开的实施方式的上述光源设备中的元件相同的元件。
在根据本公开的实施方式的光源设备和根据本公开的实施方式的投影显示设备中，提供了在一个表面上耦接到包括发光单元的旋转器并且具有与所述旋转器的旋转轴基本平行的圆柱表面(第一圆柱表面)的散热构件，并且包括散热构件的旋转器容纳在具有与所述散热构件的圆柱表面(第二圆柱表面)基本平行的壳体中。这使得可以在旋转器的旋转期间在散热构件的圆柱表面和壳体的圆柱表面之间产生泰勒涡流，从而提高传热率。
根据本公开的实施方式的光源设备和根据本公开的实施方式的投影显示设备，具有与旋转器的旋转轴基本平行的圆柱表面的散热构件被提供给包括发光单元的旋转器，并且包括散热构件的旋转器被容纳在具有与散热构件的圆柱表面同轴的圆柱表面的壳体中，这使得可以在彼此相对的两个圆柱表面之间产生泰勒涡流。这使得可以提高从散热构件的圆柱表面到壳体的圆柱表面的传热率，并提高发光单元的冷却效率。
应注意，这里描述的效果不一定受限制，并且可以包括本公开中描述的任何效果。
附图说明
[图1]是包括在根据本公开的第一实施方式的光源设备中的荧光体轮及其壳体的配置的示例的截面图。
[图2]是图1中所示的荧光体轮及其壳体的平面结构的示意图。
[图3]是描述耦接到荧光体轮的散热构件与图1所示的壳体之间的位置关系的示图。
[图4A]是描述从散热构件到壳体的距离与流体流动之间的关系的示意图。
[图4B]是描述从散热构件到壳体的距离与流体流动之间的关系的示意图。
[图4C]是描述从散热构件到壳体的距离与流体流动之间的关系的示意图。
[图4D]是描述从散热构件到壳体的距离与流体流动之间的关系的示意图。
[图5]是容纳荧光体轮的壳体的外部结构的透视图。
[图6]是包括图1所示的荧光体轮的光源设备的整体结构的示例的示意图。
[图7]是包括在根据本公开的第二实施方式的光源设备中的荧光体轮及其壳体的配置的示例的截面图。
[图8]是包括在根据本公开的第三实施方式的光源设备中的荧光体轮及其壳体的配置的示例的截面图。
[图9]是包括在根据本公开的第四实施方式的光源设备中的荧光体轮及其壳体的配置的示例的截面图。
[图10]是包括在根据本公开的变型例的光源设备中的荧光体轮及其壳体的配置的示例的截面图。
[图11]是图10所示的光源设备的一部分的示意图。
[图12]是包括图6所示的光源设备的投影显示设备的配置示例的示意图。
[图13]是包括图6所示的光源设备的投影显示设备的配置示例的另一示例的示意图。
[图14]是示出从散热构件到壳体的距离与荧光体温度之间的关系的特性图。
[图15A]是模拟1中的散热构件与壳体之间的流体流动的示例的示意图。
[图15B]是模拟1中的散热构件与壳体之间的流体流动的示例的示意图。
[图16]是示出旋转侧圆柱表面的旋转运动的周向速度与荧光体温度之间的关系的特性图。
[图17A]是模拟2中的散热构件和壳体之间的流体流动的示例的示意图。
[图17B]是模拟2中的散热构件和壳体之间的流体流动的示例的示意图。
具体实施方式
在下文中，参考附图详细描述本公开的一些实施方式。应注意，按照以下顺序给出描述。
1.第一实施方式(其中耦接到荧光体轮的散热构件和壳体的侧壁形成同轴双圆柱体的示例)
1-1.荧光体轮及其周围环境的配置
1-2.光源设备的配置
1-3.工作原理和效果
2.第二实施方式(形成多个同轴双圆柱体的示例)
3.第三实施方式(形成多个同轴双圆柱体另一示例)
4.第四实施方式(在形成多个同轴双圆柱体的情况下的布局示例)
5.变型例(在形成同轴双圆柱体的圆柱表面上设置荧光体层的示例)
6.应用示例(投影显示设备)
7.实例
<1.第一实施方式>
图1示出了根据本公开的第一实施方式的光源设备(光源设备1A)中包括的波长转换器(荧光体轮10A)和壳体20A的截面配置的示例。壳体20A容纳波长转换器。图2示出了荧光体轮10A和容纳图1中所示的荧光体轮10A的壳体20A的平面结构。图1示出了沿图2中所示的线I-I截取的截面配置。例如，荧光体轮10A用作在后述的投影显示设备(投影仪100)的光源设备(例如，光源设备1)中包括的发光设备(波长转换器)(例如，参见图6和图12)。例如，荧光体轮10A包括设置在具有圆形平面形状的支撑基体11的一个表面(表面S1)上的荧光体层12。
根据本实施方式的荧光体轮10A具有这样的结构，其中散热构件13耦接到与支撑基体11的表面S1相对的表面(表面S2)。散热构件13具有与荧光体轮10A的旋转轴J14A基本平行的圆柱表面S3(第一圆柱表面)。壳体20A具有与散热构件13的圆柱表面S3基本平行的圆柱表面S4(第二圆柱表面)。本实施方式具有散热构件13的圆柱表面S3和壳体20A的圆柱表面S4形成同轴双圆柱体结构。应注意，图1和图2示意性地示出了荧光体轮10A和壳体的配置，并且在一些情况下，其尺寸和形状与实际尺寸和形状不同。
(1-1.荧光体轮及其周围环境的配置)
如上所述，荧光体层12设置在圆形(盘形)支撑基体11的表面S1上。例如，荧光体层12以支撑基体11的中心O为中心在支撑基体11的周缘部分上形成为环形形状。例如，荧光体轮10包括通过内板15固定到发动机14的支撑基体11，并且在光源设备1的操作期间，荧光体轮10可以绕旋转轴J14A在例如箭头C方向上旋转。旋转荧光体轮10A以防止光转换效率的降低，同时通过施加激发光EL1抑制温度的局部升高并保持结构稳定性。
支撑基体11用作支撑荧光体层12的基板，并且还用作散热构件。支撑基体11例如包括诸如金属材料和陶瓷材料的无机材料。作为支撑基体11的构成材料，优选具有高导热性的材料。具体地，包括在支撑基体11中的金属材料的实例包括诸如铝(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)之类的金属的单质或容纳一种或多种金属的合金。可选择地，作为包括在支撑基体11中的金属材料，可以使用诸如含80原子％或更多W的CuW和含40原子％或更多Mo的CuMo的合金。陶瓷材料的实例包括含有碳化硅(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(其中SiC的含量为50％或更高)的陶瓷材料。此外，除了Si、SiC的单质和诸如金刚石和蓝宝石的晶体材料之外，还可以使用石英和玻璃。特别地，作为支撑基体11的构成元素，优选具有高导热性的Mo、Si和W的单质。
荧光体层12形成在支撑基体11的表面S1上。例如，荧光体层12包括通过粘合剂彼此粘合的多个荧光体颗粒。粘合剂将一个荧光体颗粒与一个荧光体颗粒相邻的另一个荧光体颗粒结合。粘合剂包括例如无机材料如水玻璃的交联体。水玻璃表示硅酸盐化合物，也称为硅酸钠、硅酸钾或硅酸钠，并且表示其中SiO2(无水硅酸)和Na2O(氧化钠)或K2O(氧化钾)以预定比例混合的液体。水玻璃的分子式为Na2OnSiO2。
荧光体颗粒包括颗粒荧光体，该颗粒荧光体吸收从外部施加的激发光EL1(例如，激光)以发射荧光FL。例如，荧光体颗粒包括由波长在蓝色波长范围(例如，从400nm到470nm)内的蓝色激光激发以发射黄色荧光(在红色波长范围和绿色波长范围之间的波长范围内的光)的荧光材料。作为这种荧光材料，使用例如YAG(钇铝石榴石)基材料。
应注意，荧光体层12优选地形成在支撑基体11上，其间插入反射层(未示出)。反射层用于反射从外部施加的激发光EL1和从荧光体层12发射的荧光FL，从而提高荧光体轮10A中的发光效率。反射层除了电介质多层膜之外，还包括例如包括诸如铝(Al)、银(Ag)或钛(Ti)等金属元素的金属膜。应注意，在支撑基体11包括具有光反射率的材料的情况下，可以在适当的情况下省略反射层。
在根据本实施方式的荧光体轮10A中，如上所述，散热构件13耦接到支撑基体11的表面S2。散热构件13包括耦合单元131和散热片13a。耦合单元131耦接到支撑基体11的表面S2，并且散热片13a通过将耦合单元131的沿支撑基体11的周缘方向的端面弯曲到与支撑基体11的表面S1相对的一侧来设置。散热片13a在与荧光体轮10A的旋转轴J14a基本平行的方向上弯曲，并且散热片13a形成上述圆柱表面S3。
散热构件13通过耦合单元131耦接到支撑基体11，耦合单元131在光源设备1的操作期间可与支撑基体11一起绕轴J14A旋转。如上所述，散热片13a在与荧光体轮10A的旋转轴J14A基本平行的方向上弯曲，形成与荧光体轮10A的旋转轴J14A基本平行的圆柱表面S3。圆柱表面S3优选形成为以旋转轴J14A为中心的连续表面，但也可以例如在一个以上的点具有沿旋转轴方向延伸的切口。散热构件13优选地包括具有高导热性的材料。具体地，散热构件13理想地包括例如纯铝、铝合金、诸如铍铜的铜合金、碳材料、石墨等。
壳体20A容纳包括散热构件13的荧光体轮10A。如上所述，壳体20A具有与散热构件13的圆柱表面S3基本平行的圆柱表面S4。换句话说，壳体20A具有与荧光体轮10A的旋转轴J14A基本平行的圆柱表面S4(第二圆柱表面)。也就是说，壳体20A具有与散热构件13的圆柱表面S3同轴的圆柱表面S4。
如果壳体20A具有至少与散热构件13的圆柱表面S3相对的圆柱表面S4就足够了。换句话说，壳体20A可以是将荧光体轮10A与外部完全隔离的密封壳体，或者是在支撑基体11的表面S1(前表面)和表面S2(后表面)所在的侧上开口的开放壳体。此外，在壳体20A中，圆柱表面S4可以构成壳体的侧表面，或者可以是形成在壳体20A内部的结构。换句话说，只要壳体20A至少具有散热构件13的圆柱表面S3和形成同轴双圆柱体结构的圆柱表面S4，壳体20A的外观就可以具有例如后述的图5所示的圆柱形状，或者可以具有例如矩形等多边形。壳体20A优选地包括具有高导热性的材料。具体地，壳体20A理想地包括例如纯铝、铝合金、诸如铍铜的铜合金等。
在根据本实施方式的光源设备1中，如上所述，荧光体轮10A(散热构件13的圆柱表面S3)和壳体20A(圆柱表面S4)形成同轴双圆柱体结构。在双圆柱体结构中，散热构件13的圆柱表面S3用作旋转表面，壳体20A的圆柱表面S4用作固定表面，并且圆柱表面S3旋转。换句话说，光源设备1的操作使得可以在圆柱表面S3和圆柱表面S4之间的流体(例如，空气)中产生泰勒涡流。在圆柱表面S3和圆柱表面S4之间产生的泰勒涡流使得可以通过圆柱表面S3和圆柱表面S4之间的流体有效地传递热量，该热量通过施加激发光EL1在荧光体层12的发光点X处产生并且从支撑基体11传递到散热构件13。
例如，为了有效地产生泰勒涡流，优选以下配置。首先，在图3中所示的散热构件13和壳体20的截面图中，从散热构件13的圆柱表面S3到壳体20A的圆柱表面S4的距离优选纵横比为2或更大。纵横比由与通过使圆柱表面S3和圆柱表面S4彼此相对而形成的部分的旋转轴J14A平行的方向上的长度(A)(也就是说，圆柱表面S3的长度(散热片13a))/从圆柱表面S3到圆柱表面S4的距离(B)表示。例如，纵横比的上限优选为10或更小。这是因为在纵横比超过10的情况下，降低了改善冷却性能的效果。此外，这是因为在纵横比为10或更大的情况下，也就是说，与形成圆柱表面S3的散热片13a相对应的部分变的更大的情况下，制造散热构件13的难度变高。此外，随着与散热片13a相对应的部分变大，旋转期间的噪声增加。因此，就安静性而言，纵横比理想地为5或更小。
图4A至图4D示意性地示出了使用热流体模拟软件验证在各个距离(B1、B2、B3和B4)处圆柱表面S3和圆柱表面S4之间的流体流动的结果。应注意，圆柱表面S3的长度(A)为10mm，并且各距离相同。在图4A(纵横比为1.4)中，其中从圆柱表面S3到圆柱表面S4的距离(B1)为7mm，形成从散热构件13的耦合单元131所在的一侧朝向圆柱表面S3的边缘移动的流体流，但是不能确认在圆柱表面S3和圆柱表面S4之间形成涡流。相反，在图4B(纵横比2.0)中，其中从圆柱表面S3到圆柱表面S4的距离(B2)为5mm，可以确认在圆柱表面S3和圆柱表面S4之间形成两个涡流。在图4C(纵横比3.0)中，其中从圆柱表面S3到圆柱表面S4的距离(B3)为3.34mm，可以确认在圆柱表面S3和圆柱表面S4之间形成三个涡流。此外，在图4D(纵横比5.0)中，其中从圆柱表面S3到圆柱表面S4的距离(B4)较小(2mm)，可以确认在圆柱表面S3和圆柱表面S4之间形成四个涡流。如上所述，减小从圆柱表面S3到圆柱表面S4的距离(B)以增加纵横比使得可以增加在圆柱表面S3和圆柱表面S4之间产生的涡流(泰勒涡流)的数量。通过在圆柱表面S3和圆柱表面S4之间产生大量涡流，提高了从散热构件13的散热片13a到壳体20A的侧表面的热传导效率。换句话说，可以将在荧光体层12的发光点X处产生的热量有效地传递到壳体20A，从而有效地冷却发光点X。
为了有效地产生泰勒涡流，优选地增加旋转侧圆柱表面，也就是说，散热构件13的圆柱表面S3的旋转运动的周向速度。如稍后将详细描述的，周向速度优选为3.12m/s或更大。圆柱表面S3的旋转运动的周向速度的上限优选为例如70m/s或更小。这是因为在旋转速度增加的情况下，噪声可能增加。
在壳体20A具有密封结构的情况下，除了作为流体的空气之外，壳体20A还可以填充具有比空气更高的导热率的气体。具体地，壳体20A优选地填充导热率比空气的导热率(在20℃的环境中的导热率为0.0257W/mK)高的气体。这种气体的实例包括氦(He)。不仅气体而且液体都可以密封在壳体20A中。密封在壳体20A中的液体的实例包括水、硅油等，并且优选选择粘度尽可能低的液体。应注意，在液体密封在壳体20A中的情况下，可以使用磁体驱动来旋转荧光体轮10A。
此外，例如，如图5所示，散热结构可以设置在壳体20A的外部。这使得可以提高壳体20A中的散热效率。在图5所示的散热结构中，多个热管21安装在壳体20A的表面上，并且散热器22连接到热管21的端部。热量从荧光体轮10A传递到壳体20A进一步传递到热管21，并且通过耦接到热管21的端部的散热器22漫射到空气中。其他散热结构的实例包括液体冷却系统。在液体冷却系统中，管道安装在例如壳体20A的表面或侧表面上，并且冷却介质在管道中流动，这使得壳体20A的热量传递到冷却介质，从而冷却壳体20A。传递到冷却介质的热量通过散热器等漫射到空气中。
(1-2.光源设备的配置)
图6示出了包括图1和图2所示的荧光体轮10A的光源设备1的整体配置。应注意，壳体20A未在图6中示出。
光源设备1包括作为荧光体轮的荧光体轮10A、发射激发光或激光的光源单元62、透镜63至66、二向色镜67、反射镜68和漫射器69。荧光体轮10A(荧光体轮10)由旋转轴J14A可旋转地支撑。漫射器69由轴线J69可旋转地支撑。光源单元62包括第一激光组62A和第二激光组62B。第一激光组62A包括振荡激发光(例如，波长为445nm或455nm)的多个半导体激光器件621A，第二激光组62B包括振荡蓝色激光(例如，波长为465nm)的多个半导体激光器件621B。此处，为了方便，由第一激光组62A振荡的激发光由EL1表示，由第二激光组62B振荡的蓝色激光(下文中简称为蓝光)由EL2表示。
荧光体轮10A被设置成使得从第一激光组62A穿过透镜63、二向色镜67和透镜64的激发光EL1进入荧光体层12。通过荧光体层12中的转换获得的荧光FL被支撑基体11朝向光源单元62所在的一侧反射，并且被二向色镜67朝向透镜65反射。由二向色镜67反射的荧光FL穿过透镜65并朝向外部，也就是说朝向照明光学系统2(参见图12)。
漫射器69通过反射镜68漫射来自第二激光组62B的激光EL2。由漫射器69漫射的激光EL2穿过透镜66和二向色棱镜67，然后穿过透镜65并与荧光FL一起朝向外部，也就是说朝向照明光学系统2。
应注意，在光源设备1中优选设置冷却风扇，以便与激发光EL1和激光EL2的施加相关联地冷却在荧光体层12中产生的热量。此外，光源设备1中包括的各个部件的布局不限于图6所示的配置。
(1-3.工作原理和效果)
如上所述，在激光-荧光体系统光源设备中，为了提高光转换效率并防止可靠性降低，需要开发用于荧光体单元的冷却技术。
在激光-荧光体系统光源设备中，波长转换器被配置为轮形结构，其中包括铝、蓝宝石等的盘形基板涂覆有条形(环形)的荧光体。在具有这种结构的荧光体轮中，通过电动机等旋转基板来冷却荧光体单元。此外，通过使用用于吹风的风扇将荧光体轮暴露于外部空气来执行强制空气冷却。此外，散热片耦接到基板以增加散热面积，从而确保冷却性能。
然而，上述冷却方法导致鼓风机产生噪声，并且由于诸如散热片的结构数量的增加导致发动机负载的增加导致可靠性降低，并且还导致整个光源设备的体积的增加。此外，为了避免由于异物的粘附而导致亮度降低或破损，在许多情况下，诸如荧光体轮和会聚透镜的光学部件被壳体包围或密封。在诸如荧光体轮和会聚透镜的光学部件被容纳并密封在壳体中情况下，需要重新冷却通过荧光体轮的冷却而变暖的冷却空气。考虑将热交换器安装在冷却空气循环流动通道中，以重新冷却壳体内部的冷却空气；然而，在这种情况下，诸如热交换器和流动通道管道的结构的数量增加，从而大幅增加了冷却单元的体积。
作为冷却技术，如上所述，已经开发了在其后表面上包括多个散热片的散热器，和包括在表面上包括多个散热片的固定部分的散热器以及包括在与固定部分的表面相对的表面上的多个散热片的旋转结构。固定部分的散热片与旋转结构的散热片交叉。在包括所述固定部分和所述旋转结构的散热器中，在所述固定部分所在一侧上设置有热发生器。在散热器中，固定部分的散热片和旋转结构的散热片之间的间隔为2.5μm至200μm，这是窄的，并且从固定部分到旋转结构的热量主要在散热片之间传递。此外，固定部分的散热片和旋转结构的散热片之间的间隔非常窄，这导致对准困难，从而导致散热片之间的接触而断裂的可能性。
相反，在根据本实施方式的光源设备1中，包括形成与荧光体轮10A的旋转轴J14A基本平行的圆柱表面S3的散热片13a的散热构件13设置在荧光体轮10A的支撑基体11的表面S2上。此外，与由散热片13a形成的圆柱表面S3一样，包括散热构件13的荧光体轮10A容纳在与荧光体轮10A的旋转轴J14A的圆柱表面S4基本平行的壳体中。因此，形成具有散热构件13的圆柱表面S3和壳体20A的圆柱表面S4的同轴双圆柱体，并且通过光源设备1的操作使双圆柱体中的内圆柱的圆柱表面S3旋转，以在双圆柱体之间的流体中产生泰勒涡流。泰勒涡流使得可以通过支撑基体11将从发光点X发散的热量有效地传递至散热构件13的散热片13a，从而可以将从发光点X发散的热量有效地传递到壳体20A。换句话说，通过施加激发光EL1在荧光体层12的发光点X处产生的热量通过圆柱表面S3与圆柱表面S4之间的流体有效地传递到壳体20A。
如上所述，在本实施方式中，具有与荧光体轮10A的旋转轴J14A基本同轴的圆柱表面S3的散热构件13设置在荧光体轮10A的支撑基体11的表面S2上，并且包括散热构件13的荧光体轮10A容纳在具有与圆柱表面S3基本同轴的圆柱表面S4的壳体20A中。因此，在操作光源设备1的情况下，在圆柱表面S3和圆柱表面S4之间产生泰勒涡流，从而提高从散热构件13的散热片13a到壳体20A的侧表面的传热率。这使得可以在不在壳体20A内部设置冷却部件的情况下提高荧光体轮10A的发光点X处的冷却效率。
此外，在壳体20A内部不需要鼓风机和诸如内部散热器的热交换器，这使得可以减小冷却部件的体积并且减小光源设备1的尺寸。此外，在壳体20A具有密封结构的情况下，鼓风机在密封流道中的压力不变化；因此，密封性容易保证。
此外，例如，在光源设备1中不需要来自鼓风机的流动粉尘结构，这使得容易设计密封结构。此外，可以减少设置在光源设备1中的鼓风机和包括光源设备1的投影仪的数量，这使得可以实现降噪。此外，还可以降低成本。
接下来，给出对本公开的第二至第四实施方式和变型例的描述。在下文中，与上述第一实施方式的元件类似的元件用相同的附图标记表示，并且在适当的情况下省略其描述。
<2.第二实施方式>
图7示出了根据本公开的第二实施方式的光源设备(光源设备1B)中包括的波长转换器(荧光体轮10B)和壳体20C的截面结构。壳体20C包含波长转换器。荧光体轮10B用作例如上述光源设备1中包括的发光设备(波长转换器)。
根据本实施方式的荧光体轮10B具有这样的结构，其中，散热构件23耦接到与支撑基体11的表面S1相对的表面(表面S2)。散热构件23包括耦合单元231和两个散热片23a1和23a2。耦合单元231耦接到支撑基体11的表面S2，并且两个散热片23a1和23a2通过将耦合单元231的两端在与旋转轴J14A基本平行的方向上弯曲到与支撑基体11的表面S1相反的一侧来设置。换句话说，在根据本实施方式的散热构件23中形成两个圆柱表面S3。
在根据本实施方式的壳体20C中，形成散热片20a1和20a2。散热片20a1和20a2形成与圆柱表面S3基本平行的圆柱表面S4。圆柱表面S4与由散热构件23的散热片23a1和23a2形成的两个圆柱表面S3成对。
如上所述，在本实施方式中，包括形成两个圆柱表面S3的散热片23a1和23a2的散热构件23设置在荧光体轮10B的支撑基体11的表面S2上，并且形成与两个圆柱表面S3成对的圆柱表面S4的散热片20a1、20a2设置在壳体20C中。这使得在操作光源设备1B的情况下，可以在散热构件23的散热片23a1与壳体20C的散热片20a1之间以及散热构件23的散热片23a2与壳体20C的散热片20a2之间产生泰勒涡流。因此，与根据上述第一实施方式的光源设备1A相比，可以提高荧光体轮10B的发光点X处的冷却效率。
应注意，在本实施方式中，描述了散热片20a1形成与由位于散热构件23的壳体20C附近的散热片23a1形成的圆柱表面S3成对的圆柱表面S4的示例；然而，本实施方式不限于此。如果散热片23a1布置得更靠近壳体20C以允许上述纵横比为2或更大，则壳体20C的侧表面可以形成圆柱表面S4。
<3.第三实施方式>
图8示出了根据本公开的第二实施方式的光源设备(光源设备1C)中包括的波长转换器(荧光体轮10C)和壳体20C的截面结构。壳体20C包含波长转换器。荧光体轮10C用作例如上述光源设备1中包括的发光设备(波长转换器)。
根据本实施方式的荧光体轮10C具有这样的结构，其中，两个散热构件33A和33B设置在与支撑基体11的表面S1相对的表面(表面S2)上。与上述第二实施方式一样，散热构件33A包括耦合单元331A和两个散热片33a1和33a2。耦合单元331A耦接到支撑基体11的表面S2，并且两个散热片33a1和33a2通过将耦合单元331A的两端在与旋转轴J14A基本平行的方向上弯曲到与支撑基体11的表面S1相反的一侧来设置。散热构件33B包括耦合单元331B和翅片33b。耦合单元331B耦接到支撑基体11的表面S2，并且散热片33b通过将耦合单元331B的一端弯曲到支撑基体11的表面S1位于与旋转轴J14A基本平行的方向上的一侧来设置。换句话说，在根据本实施方式的散热构件33中，形成由散热片33a1、33a2和33b形成的三个圆柱表面S3。应注意，散热构件33B例如设置在支撑基体11与散热构件33A之间。
在根据本实施方式的壳体20C中，与上述第二实施方式一样，形成散热片20a1和20a2。散热片20a1和20a2形成与散热构件33的散热片33a1和33a2形成的两个圆柱表面S3成对的圆柱表面S4。此外，与散热构件33B的散热片33b形成的圆柱表面S3成对的圆柱表面S4由壳体20C的侧表面形成。
如上所述，在本实施方式中，包括形成三个圆柱表面S3的散热片33a1、33a2和33b的散热构件33A和33B设置在荧光体轮10C的支撑基体11的表面S2上，并且形成圆柱表面S4的散热片20a1和20a2与由散热构件33A的散热片33a1和33a2形成的两个圆柱表面S3成对设置在壳体中。此外，壳体20C的侧表面用作与散热构件33B的散热片33b形成的圆柱表面S3成对的圆柱表面S4。这使得在操作光源设备1B情况下，可以在散热构件33A的散热片33a1与壳体20C的散热片20a1之间的空间、散热构件33A的散热片33a2与壳体20C的散热片20a2之间的空间以及散热构件33B的散热片33b的壳体20C的侧表面之间的空间这三个空间中的每一个中产生泰勒涡流。因此，与根据上述第一和第二实施方式的光源设备1A和1B相比，可以更多地提高荧光体轮10C的发光点X处的冷却效率。
<4.第四实施方式>
图9示出了根据本公开的第四实施方式的光源设备(光源设备1D)中包括的波长转换器(荧光体轮10D)和壳体20D的截面结构。壳体20D包含波长转换器。荧光体轮10D用作例如上述光源设备1中包括的发光设备(波长转换器)。
根据本实施方式的荧光体轮10D具有这样的结构，其中，散热构件43耦接到与支撑基体11的表面S1相对的表面(表面S2)。散热构件43包括耦合单元431和多个散热片43a1至43an。耦合单元431耦接到支撑基体11的表面S2，并且多个散热片43a1至43an在与旋转轴J14A的方向基本平行的方向上从耦合单元431延伸到与支撑基体11的表面S1相对的一侧。换句话说，在根据本实施方式的散热构件43中，多个圆柱表面S3围绕作为中心的荧光体轮10D的中心O同心地形成。
在根据本实施方式的壳体20D中，形成多个散热片20a1至20am。多个散热片20a1至20am形成与由散热构件43的散热片43a1至43an形成的多个圆柱表面S3成对的圆柱表面S4。
如上所述，在本实施方式中，包括形成多个圆柱表面S3的散热片43a1至43an的散热构件43设置在荧光体轮10D的支撑基体11的表面S2上，并且散热片20a1至20am设置在壳体20D中。散热片20a1至20am形成与由散热片43a1至43an形成的圆柱表面S3成对的圆柱表面S4。这使得在操作光源设备1D的情况下，可以在散热构件43的散热片43a1至43an与壳体20D的散热片20a1至20an中的对应的一个之间产生泰勒涡流。因此，与根据上述第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式的光源设备1A、1B和1C相比，可以提高荧光体轮10D的发光点X处的冷却效率。
应注意，散热构件43的散热片43a1至43an的数量(n)和散热片20a1至20am的数量(m)不一定彼此相等。可以形成散热构件43的更多散热片，或者可以形成壳体20D的更多散热片。
此外，在多个散热片43a1至43an和多个散热片20a1至20am设置在支撑基体11的表面S2所在的一侧的情况下，散热片优选地设置在与荧光体层12相对应的区域X中，该区域X比其他区域Y靠近发光单元产生热量。这使得可以有效地冷却荧光体层12的发光点X。
<5.变型例>
图10示出了根据本公开的变型例的光源设备(光源设备1E)中包括的波长转换器(荧光体轮10E)和壳体20A的截面结构。壳体20A包含波长转换器。荧光体轮10E用作例如包括上述光源设备1中包括的发光设备(波长转换器)。图11示出了荧光体轮10E、壳体20A和各种透镜(透镜63和63)的示意性配置。透镜包括在光源设备1E中。
根据变型例的荧光体轮10E具有这样的结构，其中支撑基体51的外周边缘部分与旋转轴J14A基本平行的弯曲到与表面S1相对的表面(表面S2)所在的一侧。在本变型例中，与旋转轴J14A基本平行的弯曲的部分(弯曲部512A)形成圆柱表面S3。在本变型例中，荧光体层12形成在弯曲部51A上。
如上所述，支撑基体51的外周边缘部分基本平行于旋转轴J14A弯曲，并且荧光体层12形成在弯曲部分51A上，这使得可以通过泰勒涡流将在荧光体层12中产生的热量直接传递到壳体20A。
应注意，在本变型例中，支撑基体51弯曲到表面S2所在的一侧，作为弯曲部分51A；然而，弯曲部分51A可以具有弯曲到表面S1所在的一侧的形状。此外，与上述第一至第四实施方式一样，荧光体层12可以设置在表面S1上。此外，如图11所示，在根据本变型例的包括荧光体轮10E的光源设备1E中，包括在光源设备1E中的诸如透镜63和63的光学部件被布置为直接与壳体20A的侧表面直接相对。
<6.应用示例>
接下来，参照图12和图13，给出包括光源设备1的投影显示设备(投影仪100和200)的描述，该光源设备1包括荧光体轮10A(或荧光体轮10B、10C、10D和10E中的任一个)。图12例示了通过反射型液晶面板(LCD)执行光调制的反射型3LCD投影仪(投影仪100)。图13例示了通过透射型液晶面板(LCD)执行光调制的反射型3LCD投影仪(投影仪200)。应注意，根据本公开的投影显示设备还适用于例如使用数字微镜器件(DMD)等代替反射式液晶面板和透射式液晶面板的投影仪。
(应用实例1)
图12示出了通过反射型液晶面板(LCD)执行光调制的反射型3LCD投影仪100的配置的示例。投影仪100依次包括例如上述第一实施方式中描述的光源设备1(光源设备)、照明光学系统2、图像形成单元3(图像生成光学系统)和投影光学系统4(投影光学系统)。
照明光学系统2包括例如蝇眼透镜210(210A和210B)、偏振转换设备220、透镜230、二向色镜240A和240B、反射镜250A和250B、透镜260A和260B、二向色镜270以及从靠近光源设备1的位置起的偏振片280A至280C。
蝇眼透镜210(210A和210B)使来自光源设备1的透镜65的白光的照度分布均匀化。偏振转换设备220用于将入射光的偏振轴定向到预定方向。例如，偏振转换设备220将P偏振光以外的光转换为P偏振光。透镜230将来自偏振转换设备220的光会聚到二向色镜240A和240B。二向色镜240A和240B选择性地反射预定波长范围内的光，并且选择性地允许预定波长范围以外的波长范围内的光通过。例如，二向色镜240A主要将红光反射到反射镜250A的方向。此外，二向色镜240B主要将蓝光反射到反射镜250B的方向。因此，绿光穿过二向色镜240A和240B两者以被引导到图像形成单元3的反射偏振片310C(稍后描述)。反射镜250A将来自二向色镜240A的光(主要是红光)反射到透镜260A，反射镜250B将来自二向色镜240B的光(主要是蓝光)反射到透镜260B。透镜260A允许来自反射镜250A的光(主要是红光)通过，并将光会聚到二向色镜270。透镜260B允许来自反射镜250B的光(主要是蓝光)通过，并将光会聚到二向色镜270。二向色镜270选择性地反射绿光，并且选择性地允许绿光以外的波长范围的光通过。此处，二向色镜270允许来自透镜260A的光的红光分量穿过。在来自透镜260A的光中包括绿光分量的情况下，二向色镜270将绿光分量反射到偏振片280C。偏振片280A至280C包括具有预定偏振轴的偏振器。例如，在偏振转换设备220中执行转换为P偏振光的情况下，偏振片280A至280C允许P偏振光穿过，并反射S偏振光。
图像形成单元3包括反射偏振片310A至310C、反射液晶面板320A至320C和二向色棱镜330。
反射偏振片310A至310C分别允许具有与来自偏振片280A至280C的偏振光的偏振轴相同的偏振轴(例如，P偏振光)的光穿过，并且反射具有任何其他偏振轴的光(S偏振光)。具体地，反射偏振片310A允许来自偏振片280A的P偏振红光向反射液晶面板320A的方向透射。反射偏振片310B允许来自偏振片280B的P偏振蓝光朝向反射液晶面板320C的方向透射。反射偏振片310C允许来自偏振片280C的P偏振绿光朝向反射液晶面板320C的方向透射。此外，已经穿过二向色镜240A和240B以进入反射偏振片310C的P偏振绿光原样穿过反射偏振片310C以进入二向色棱镜330。此外，反射偏振片310A反射来自反射液晶面板320A的S偏振红光，使得S偏振红光进入二向色棱镜330。反射偏振片310B反射来自反射液晶面板320C的S偏振蓝光，以使S偏蓝振光进入二向色棱镜330。反射偏振片310C反射来自反射液晶面板320C的S偏振绿光，以使S偏振绿光进入二向色棱镜330。
反射型液晶面板320A至320C分别执行红光、蓝光和绿光的空间调制。
二向色棱镜330合成入射红光、入射蓝光和入射绿光，并向投影光学系统4输出合成光。
投影光学系统4包括透镜L410至L450和反射镜M400。投影光学系统4放大从图像形成单元3输出的光，并将放大的光投射到屏幕(未示出)等上。
(光源设备和投影仪的操作)
接下来，参考图6和图12描述包括光源设备1的投影仪100的操作。
首先，在光源设备1中，驱动电动机14和70，并且使荧光体轮10A和漫射器69旋转。此后，光源单元62中的作为来自第一激光组62A的蓝光和来自第二激光组62B的蓝光的激发光EL1和激光EL2中的每一个被振荡。
激发光EL1从第一激光组62A振荡，并依次通过透镜63、二向色镜67和透镜64，然后施加到荧光体轮10A的荧光体层12。荧光体轮10A的荧光体层12吸收激发光EL1的一部分，并将该部分转换为黄色光的荧光FL1，并向透镜64输出荧光FL1。荧光FL1被二向色镜67反射，然后通过透镜65被引导到照明光学系统2。此时，荧光体轮10A的支撑基体11将未被荧光体层12吸收的剩余的激发光EL1向透镜64反射。由荧光体轮10A的支撑基体11反射的激发光EL1也被二向色镜67反射，然后穿过透镜65而被引导到照明光学系统2。
激光EL2从第二激光组62B振荡，并通过反射镜68施加到漫射器59。漫射器69将激光EL2漫射并输出到透镜66。激光EL2穿过二向色镜67，然后穿过透镜65而被引导到照明光学系统2。
因此，光源设备1将作为黄色光的荧光FL(FL1)和蓝色激光EL(EL2)合成白光，并使白光进入照明光学系统2。
来自光源设备1的白光依次通过蝇眼透镜210(210A和210B)、偏振转换设备220和透镜230，然后到达二向色镜240A和240B。
红光R主要被二向色镜240A反射，并且红光R穿过反射镜250A、透镜260A、二向色镜270、偏振片280A和反射偏振片310A以到达反射液晶面板320A。红光R在反射型液晶面板320A中进行空间调制，之后被反射型偏振片310A反射而进入二向色棱镜330。应注意，在被二向色镜240A反射到反射镜250A的光包括绿光分量的情况下，绿光分量被二向色镜270反射，并且穿过偏振片280C和反射偏振片310C以到达反射液晶面板320C。在二向色镜240B中，主要是蓝光B被反射，并且通过类似的过程进入二向色棱镜330。已经穿过二向色镜240A和240B的绿光G也进入二向色棱镜330。
已经进入二向色棱镜330的红光R、蓝光B和绿光G被合成图像光，并且图像光被输出到投影光学系统4。投影光学系统4放大来自图像形成单元3的图像光，并将放大后的图像光投射到屏幕(未示出)等上。
(应用实例2)
图13示出了通过透射型液晶面板(LCD)执行光调制的透射型3LCD投影仪200的配置的示例。投影仪200依次包括例如上述第一实施方式中描述的光源设备1、照明光学系统5、图像形成单元6和投影光学系统7。
照明光学系统5包括例如积分器设备530、偏振转换设备540和会聚透镜550。积分器设备530包括第一蝇眼透镜531和第二蝇眼透镜532。第一蝇眼透镜531包括二维布置的多个微透镜，第二蝇眼透镜532包括布置成逐个对应于第一蝇眼透镜531的微透镜的多个微透镜。
从光源设备1入射到积分器设备530上的光(平行光)被第一蝇眼透镜531的微透镜分成多个光束，并且每个光束的图像形成在第二蝇眼透镜532的相应的一个微透镜上。第二蝇眼透镜532的每个微透镜用作二次光源，并且具有均匀亮度的多个平行光束作为入射光被施加到偏振转换设备540。
积分器设备530具有将从光源设备1施加到偏振转换设备40的入射光作为整体以均匀亮度分布排列的功能。
偏振转换设备540具有使通过积分器设备530等入射到其上的入射光的偏振状态对准的功能。偏振转换设备540例如通过设置在光源设备1的输出侧的透镜65等输出包括蓝光B、绿光G和红光R的输出光。
照明光学系统5进一步包括二向色镜560、二向色镜570、反射镜580、反射镜590、反射镜600、中继透镜610、中继透镜620、场透镜630R、场透镜630G、场透镜630B、作为成像单元6的液晶面板510R、510G和510B以及二向色棱镜640。
二向色镜560和二向色镜570具有选择性地反射预定波长范围内的彩色光，并且允许预定波长范围以外的波长范围内的光通过的特性。例如，二向色镜560选择性地反射红光R。二向色镜570选择性地反射已经穿过二向色镜560的绿光G和蓝光B中的绿光G。剩余的蓝光B穿过二向色镜570。因此，从光源设备1发射的光(白光LW)被分离成具有不同颜色的多个彩色光束。
分离的红光R被反射镜580反射，并且通过穿过场透镜630R而变得平行，然后进入用于红光调制的光晶体面板510R。绿光G通过穿过场透镜630G而变得平行，然后进入用于绿光调制的液晶面板510G。蓝光B穿过中继透镜610，并且被反射镜590反射，并且进一步穿过中继透镜620，并且被反射镜600反射。由反射镜600反射的蓝光B通过穿过场透镜630B而变得平行，然后进入液晶面板510B以调制蓝光B。
液晶面板510R、510G和510B电耦接到提供包括图像信息的图像信号的未示出的信号源(例如，PC等)。液晶面板510R、510G和510B基于所提供的各个颜色的图像信号来调制每个像素中的入射光，以分别生成红色图像、绿色图像和蓝色图像。各个颜色的调制光束(形成的图像)进入二向色棱镜640以进行合成。二向色棱镜640将从三个方向入射的各颜色的光束彼此叠加以合成光束，并将合成光束输出到投影光学系统7。
投影光学系统7包括多个透镜710等，并且将由二向色棱镜640合成的光施加到未示出的屏幕。因此，显示全彩色图像。
<7.实例>
作为本公开的实例，使用在上述第一实施方式中描述的配置来验证纵横比与热发生器(荧光体)温度之间的关系以及旋转器(散热构件)的旋转运动的周向速度与荧光体温度之间的关系。
(模拟1)
利用热流体模拟软件验证了在纵横比为0.5(散热片13a的长度(散热片长度：A)：10mm，从由散热片13a形成的圆柱表面S3到壳体20的圆柱表面S4的距离(间隔：B)：20mm)、纵横比为1(A：10mm和B：10mm)、纵横比为1.4(A：10mm和B：7mm)、纵横比为2(A：10mm和B：5mm)、纵横比为3(A：10mm和B：3.34mm)、纵横比为5(A：10mm和B：2mm)、纵横比为10(A：10mm和B：1mm)的周向旋转速度为3.12(m/s)的荧光体温度(℃)。图14是这种验证结果的总结。图15A示出了纵横比在0至小于2的范围内时散热构件(由散热片13A形成的圆柱表面S3)与壳体20(圆柱表面S4)之间的流体流动的实例。图15B示出了纵横比为2或更大时圆柱表面S3和圆柱表面S4之间的流体流动的实例。
从模拟1的结果发现，在纵横比为2或更大时产生泰勒涡流。此外，发现随着泰勒涡流的产生，荧光体温度显著降低。
(模拟2)
将散热构件的旋转运动的周向速度设定为给定值，并且利用热流体模拟软件验证每个周向旋转速度下的荧光体温度(℃)。应注意，纵横比为5。图16是这种验证结果的总结。图17A示出了周向速度小于3.12(m/s)时散热构件(由散热片13a形成的圆柱表面S3)与壳体20(圆柱表面S4)之间的流体流动的示例。图17B示出了周向速度为3.12(m/s)或更大时圆柱表面S3和圆柱表面S4之间的流体流动的示例。
通常，周向速度越快，泰勒涡流越容易产生。从模拟2的结果发现，与未产生泰勒涡流的速度区域相比，泰勒涡流在3.12(m/s)或更大的周向速度下产生，并且荧光体温度显著降低。
尽管已经参考第一至第四实施方式和变型例给出了描述，但是本公开不限于上述实施方式等，并且可以以多种方式修改。例如，在上述实施方式中描述的各个部件的材料等仅是说明性的和非限制性的，并且可以使用任何其他材料。
此外，在上述等实施方式中，已经描述了通过使用粘合剂涂覆多个荧光体颗粒来形成荧光体层12的示例；然而，本公开不限于此。例如，具有透光率的对置基板(包括例如石英、玻璃、蓝宝石、晶体、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等)可以间隔地设置在支撑基体(例如，支撑基体11)的表面S1所在的一侧，并且可以提供通过用荧光体颗粒填充支撑基体和对置基板之间的空间而形成的荧光体层(所谓的无粘结剂荧光体层)。应注意，优选地，在支撑基体和对置基板之间设置间隔物，该间隔物密封支撑基体和对置基板之间的荧光体颗粒并且保持支撑基体和对置基板之间的间隔。
此外，在上述等实施方式中，已经描述了其中通过荧光体层12中的转换获得的荧光FL被反射到激发光EL1的施加方向(表面S1所在的一侧)的反射荧光体轮作为示例；然而，上述等实施方式中的任何一个都适用于其中荧光FL被透射到表面S2所在的一侧的透射荧光体轮。应注意，在将上述等实施方式中的任一个应用于透射荧光体轮的情况下，散热构件(例如，散热构件13)在避开发光点X的同时耦接到支撑基体(例如，支撑基体11)，或者散热构件包括具有透光率的部件。
此外，作为根据本公开的投影显示设备，可以配置除上述投影仪之外的设备。此外，根据本公开的光源设备可以用于投影显示设备以外的设备。例如，根据本公开的光源设备1可用于照明，并且例如可应用于用于汽车前照灯的光源或用于照明的光源。
应注意，本技术可以具有以下配置。
(1)
一种光源设备，包括：
旋转器，所述旋转器在一个表面上包括发光单元，
散热构件，所述散热构件耦接到所述旋转器，并且具有与所述旋转器的旋转轴基本平行的第一圆柱表面；以及
壳体，所述壳体包含所述旋转器和所述散热构件，并且具有与所述散热构件的所述第一圆柱表面基本平行的第二圆柱表面。
(2)
根据(1)所述的光源设备，其中，所述第一圆柱表面用作旋转表面，所述第二圆柱表面用作固定表面。
(3)
根据(1)或(2)所述的光源设备，其中，纵横比(A/B)为2或更大，其中，A表示与通过使所述第一圆柱表面和所述第二圆柱表面彼此相对而形成的部分的旋转轴平行的方向上的长度，B表示从所述第一圆柱表面到所述第二圆柱表面的距离。
(4)
根据(1)至(3)中任一项所述的光源设备，其中，所述第一圆柱表面的旋转运动的周向速度为3.12m/s或更大。
(5)
根据(1)至(4)中任一项所述的光源设备，其中，所述散热构件设置在与所述旋转器的一个表面相对的另一表面上。
(6)
根据(1)至(5)中任一项所述的光源设备，其中，所述散热构件和所述壳体分别具有彼此相对并成对的多个所述第一圆柱表面和多个所述第二圆柱表面。
(7)
根据(6)所述的光源设备，其中
所述多个所述第一圆柱表面以所述旋转器的旋转轴为中心同心地设置，并且
与靠近所述发光单元的区域以外的区域相比，多个所述第一圆柱表面更紧密地设置在靠近所述发光单元的区域中。
(8)
根据(1)至(7)中任一项所述的光源设备，其中，所述壳体包括外部散热结构。
(9)
根据(1)至(8)中任一项所述的光源设备，其中，所述壳体耦接到液体冷却系统。
(10)
根据(1)至(9)中任一项所述的光源设备，其中，所述壳体具有密封结构。
(11)
根据(1)至(10)中任一项所述的光源设备，其中，所述壳体内部包含有导热率大于在20℃的环境中导热率为0.0257W/mK的气体。
(12)
根据(1)至(11)中任一项所述的光源设备，其中，所述壳体的内部密封有液体。
(13)
根据(1)至(12)中任一项所述的光源设备，其中，所述旋转器包括盘形基板，并且包括所述发光单元的发光层以环形形状形成在所述基板上。
(14)
一种投影显示设备，包括：
光源设备；
图像生成光学系统，所述图像生成光学系统基于输入的图像信号调制来自所述光源设备的光以生成图像光；以及
投影光学系统，所述投影光学系统投影在所述图像生成光学系统中生成的图像光，
所述光源设备包括：
旋转器，所述旋转器在一个表面上包括发光单元，
散热构件，所述散热构件耦接到所述旋转器，并且具有与所述旋转器的旋转轴基本平行的第一圆柱表面；以及
壳体，所述壳体包含所述旋转器和所述散热构件，并且具有与所述散热构件的所述第一圆柱表面基本平行的第二圆柱表面。
本申请要求2016年12月19日向日本专利局提交的日本优先权专利申请第JP2016-245705号的权益，其全部内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和改变，只要这些修改、组合、子组合和改变在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (14)

1.一种光源设备，包括：
旋转器，所述旋转器包括在一个表面上的发光单元；
散热构件，所述散热构件耦接到所述旋转器，并且所述散热构件具有与所述旋转器的旋转轴基本平行的第一圆柱表面；以及
壳体，所述壳体容纳所述旋转器和所述散热构件，并且所述壳体具有与所述散热构件的所述第一圆柱表面基本平行的第二圆柱表面。
2.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述第一圆柱表面用作旋转表面，并且所述第二圆柱表面用作固定表面。
3.根据权利要求1所述的光源设备，其中，纵横比(A/B)为2或更大，其中，A表示与通过使所述第一圆柱表面和所述第二圆柱表面彼此相对而形成的部分的旋转轴平行的方向上的长度，B表示从所述第一圆柱表面到所述第二圆柱表面的距离。
4.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述第一圆柱表面的旋转运动的周向速度为3.12m/s或更大。
5.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述散热构件设置在与所述旋转器的一个表面相对的另一表面上。
6.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述散热构件和所述壳体分别具有彼此相对并彼此成对的多个所述第一圆柱表面和多个所述第二圆柱表面。
7.根据权利要求6所述的光源设备，其中，
多个所述第一圆柱表面以所述旋转器的旋转轴为中心同心地设置，并且
与靠近所述发光单元的区域以外的区域相比，多个所述第一圆柱表面更紧密地设置在靠近所述发光单元的区域中。
8.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述壳体包括外部散热结构。
9.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述壳体耦接到液体冷却系统。
10.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述壳体具有密封结构。
11.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述壳体的内部容纳有在20℃的环境中具有大于0.0257W/mK的导热率的导热率的气体。
12.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述壳体的内部密封有液体。
13.根据权利要求1所述的光源设备，其中，所述旋转器包括盘形基板，并且包括所述发光单元的发光层以环形形状形成在所述基板上。
14.一种投影显示设备，包括：
光源设备；
图像生成光学系统，所述图像生成光学系统基于输入的图像信号调制来自所述光源设备的光以生成图像光；以及
投影光学系统，所述投影光学系统将在所述图像生成光学系统中生成的图像光进行投影，
所述光源设备包括：
旋转器，所述旋转器包括在一个表面上的发光单元，
散热构件，所述散热构件耦接到所述旋转器，并且所述散热构件具有与所述旋转器的旋转轴基本平行的第一圆柱表面；以及
壳体，所述壳体容纳所述旋转器和所述散热构件，并所述壳体具有与所述散热构件的所述第一圆柱表面基本平行的第二圆柱表面。
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