CN111458968A - 一种光源装置和投影显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具备包覆有荧光体的旋转体的光源装置及投影显示装置。光源装置具备旋转体、荧光体、激发光源和聚光器件,旋转体具备沿着旋转轴的轴向配置的第一旋转部件和第二旋转部件。第一旋转部件具有:第一基部,从聚光器件侧俯视,其配置在旋转轴侧;及多个第一突出部,在与旋转轴的轴向正交的方向上呈放射状突出。第二旋转部件具有:第二基部,从聚光器件侧俯视,其配置在旋转轴侧;多个第二突出部,在与旋转轴的轴向正交的方向上呈放射状突出;及连接部,将多个第二突出部中的每一个和第二基部连接,使得沿着旋转轴的轴向观察,多个第二突出部中的每一个和第二基部隔开既定距离。沿着旋转轴的轴向观察,第一基部和第二基部隔开既定距离而配置。

Description

一种光源装置和投影显示装置
技术领域
本发明涉及一种具备包覆有荧光体的旋转体的光源装置以及使用该光源装置的投影显示装置。
背景技术
近年来,开发出一种以高发光效率输出短波长的光的半导体激光器。已进行了用这样的半导体激光器的输出光激发荧光体而将波长转换后的光作为投影显示装置的光源来使用。
虽然可以将荧光体固定在一定的位置来照射激发光,但是如果总是局部地持续照射荧光体的同一点,则会出现温度上升、荧光体的发光效率下降的情况,进而还存在发生荧光体的材料劣化的可能性。因此,大多使用预先在旋转的圆板的主面上设置荧光体并以使激发光不会固定照射荧光体的同一点的方式来构成的光源。
例如,专利文献1中记载了一种通过将激发光源的输出光照射到旋转的荧光板,从而以不会使热集中于荧光板的一点的方式来构成的光源。
在要求更高亮度的光源的情况下,并不仅仅使荧光板旋转以防止局部集中蓄热,还尝试了设置主动散热的结构以抑制荧光体的劣化。
例如,专利文献2中记载了一种在设置有荧光体的色轮上设置有散热用的散热片的光源。
专利文献1:日本专利公开2012-78488号公报
专利文献2:日本专利公开2012-13897号公报
与将荧光体固定在一定的位置来持续照射激发光的情况相比,根据专利文献1和专利文献2的光源能够减少荧光体的温度上升。但是,通常当荧光体达到一定温度以上时,会存在发光效率饱和或发光效率降低的倾向。当为了提高光源的亮度而将高强度的激发光照射到荧光体时,会产生温度上升,导致发光效率降低,而当欲使光源的亮度增大而进一步提高激发光的强度时,会产生发光效率进一步降低这种恶性循环,即使能够输出高亮度,也增大了功耗并且缩短了荧光体的寿命。
因此,期待实现一种冷却效果优异、荧光体的温度上升得到抑制、效率高且寿命长的光源装置。同时,期待实现一种具备这样的光源装置的、低功耗且高亮度的投影显示装置。
发明内容
本发明是一种光源装置,其特征在于,具备:旋转体,以能够以旋转轴为中心进行旋转的方式被支撑;荧光体;激发光源,输出激发光;以及聚光器件,将所述激发光聚光于所述荧光体,所述旋转体具备:第一旋转部件和第二旋转部件,沿着所述旋转轴的轴向配置,所述第一旋转部件具有:第一基部,从配置有所述聚光器件的那一侧俯视,其配置在所述旋转轴侧;及多个第一突出部,从所述第一基部起在与所述旋转轴的轴向正交的方向上呈放射状突出,所述第二旋转部件具有:第二基部,从配置有所述聚光器件的那一侧俯视,其配置在所述旋转轴侧;多个第二突出部,从所述第二基部起在与所述旋转轴的轴向正交的方向上呈放射状突出;及连接部,将所述多个第二突出部中的每一个和所述第二基部连接,使得沿着所述旋转轴的轴向观察,所述多个第二突出部中的每一个和所述第二基部隔开既定距离,所述第一突出部与所述第二突出部沿着所述旋转体的旋转周向配置,使得当所述旋转体旋转时,在所述聚光器件的光轴上,所述多个第一突出部中的一个和所述多个第二突出部中的一个交替配置,所述荧光体附设于所述多个第一突出部的至少一部分以及所述多个第二突出部的至少一部分的、从所述聚光器件能观察到的那一侧,沿着所述旋转轴的轴向观察,所述第一旋转部件的所述第一基部和所述第二旋转部件的所述第二基部隔开既定距离而配置。
此外,本发明是一种投影显示装置,其特征在于,具备:上述光源装置;光调制器件;以及投影镜头。
根据本发明,能够提供一种冷却效果优异、荧光体的温度上升得到抑制、效率高且寿命长的光源装置。同时,能够提供一种具备这样的光源装置的、低功耗且高亮度的投影显示装置。
附图说明
图1是示出具备实施方式1所涉及的光源装置的投影显示装置的结构的示意图。
图2的(a)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察实施方式1所涉及的旋转体组件时的俯视图,图2的(b)是沿着图2的(a)所示的C0-C1线剖切时的剖视图。
图3的(a)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察实施方式1所涉及的旋转部件10A 时的俯视图,图3的(b)是沿着图3的(a)所示的C0-C1线剖切时的剖视图,图3 的(c)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察实施方式1所涉及的旋转部件10B和间隔件 SP时的俯视图,图3的(d)是沿着图3的(c)所示的C0-C1线剖切时的剖视图。
图4的(a)是示意性地示出实施方式1所涉及的旋转体中的各色荧光体和反射镜部的配置的俯视图,图4的(b)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察实施方式1所涉及的旋转体组件时的示意性俯视图。
图5的(a)是沿着图4的(b)所示的C2-C3线剖切时的剖视图,图5的(b)是沿着图4的(b)所示的C4-C5线剖切时的剖视图。
图6是示出具备实施方式2所涉及的光源装置的投影显示装置的结构的示意图。
图7的(a)是示意性地示出实施方式2所涉及的旋转体中的白色荧光体的配置的俯视图,图7的(b)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察实施方式2所涉及的旋转体组件时的示意性俯视图。
图8的(a)是沿着图7的(b)所示的C6-C7线剖切时的剖视图,图8的(b)是沿着图7的(b)所示的C8-C9线剖切时的剖视图。
图9的(a)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察实施方式3所涉及的旋转部件10A 时的俯视图,图9的(b)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察实施方式3所涉及的旋转部件10B时的俯视图。
图10的(a)是沿着旋转轴剖切实施方式4所涉及的旋转体组件时的剖视图,图 10的(b)是沿着旋转轴剖切实施方式5所涉及的旋转体组件时的剖视图。
图11的(a)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10C和间隔件SP时的俯视图,图11的(b)是沿着图11的(a)所示的C0-C1线剖切时的剖视图,图11的(c) 是从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10D时的剖视图,图11的(d)是沿着图11 的(c)所示的C0-C1线剖切时的剖视图。
图12的(a)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10E和间隔件SP时的俯视图,图12的(b)是沿着图12的(a)所示的C10-C11线剖切时的剖视图,图12 的(c)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10F时的剖视图,图12的(d)是沿着图12的(c)所示的C12-C13线剖切时的剖视图,图12的(e)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10G和间隔件SP时的俯视图,图12的(f)是沿着图12的(e) 所示的C14-C15线剖切时的剖视图。
图13是沿着旋转轴线RA剖切实施方式6所涉及的旋转体组件时的剖视图。
图14的(a)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10H时的剖视图,图14 的(b)是从与旋转轴RA正交的方向观察旋转部件10H时的侧视图,图14的(c)是沿着图14的(a)所示的C16-C17线剖切时的剖视图。
图15的(a)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10J的一个示例时的示意性俯视图,图15的(b)从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10J的另一个示例时的示意性俯视图,图15的(c)从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10J的又一个示例时的示意性俯视图。
图16的(a)是沿着旋转轴RA剖切实施方式7所涉及的旋转体组件时的剖视图,图16的(b)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10L时的剖视图,图16的(c) 是旋转部件10L的立体图,图16的(d)是沿着图16的(b)所示的C20-C21线剖切时的剖视图。
图17的(a)是从荧光体侧聚光透镜组侧观察旋转部件10M时的剖视图,图17 的(b)是沿着图17的(a)所示的C18-C19线剖切时的剖视图。
符号说明
10A、10B…旋转部件
10AS、10BS…被照射面
20…安装轮毂
21…压板
22、22B…连接部
103…激发光源侧聚光透镜
105…偏振分束器
106…荧光体侧聚光透镜组
107…四分之一波长板
109…聚光透镜
110…中继透镜组
120…旋转体组件
121…电机
122…旋转轴
130…光颜色选择色轮
140…光通道
150…照明透镜组
160…光调制器件
171、172…棱镜
180…投影镜头
190…投影屏幕
200…激发光源组件
201…蓝色激光光源
202…准直透镜
400…光源装置
401…光源装置
810…中继透镜组
820…第一透镜阵列
830…第二透镜阵列
840…偏光转换器件
850…叠加透镜
860、861…二向色镜
862、863、864…反射镜
870…十字分色棱镜
881…红色用透镜
882…红色用透射式液晶面板
883…绿色用透镜
884…绿色用透射式液晶面板
885…蓝色用透镜
886…蓝色用透射式液晶面板
890…投影镜头
891…投影屏幕
a1、a2、a3…突出部
b1、b2、b3…突出部
RA…旋转轴
SP…间隔件
具体实施方式
参考附图,对作为本发明的实施方式的光源装置以及投影显示装置进行说明。另外,在以下说明所参考的附图中,除非特别注明,否则认为标有相同参考编号而示出的部件具有相同的功能。
[实施方式1]
对作为本发明的实施方式1的光源装置和具备该光源装置的投影显示装置进行说明。首先对投影显示装置的整体结构进行说明,之后对光源装置以及光源装置所具备的旋转体进行详细说明。
(投影显示装置)
图1是示出具备实施方式1所涉及的光源装置的投影显示装置的整体结构的示意图。投影显示装置具备:作为照明光源的光源装置400(由虚线包围的部分)、中继透镜组110、光颜色选择色轮130、光通道140、照明透镜组150、光调制器件160、棱镜171、棱镜172、投影镜头180。也存在进一步具备投影屏幕190的情况。
对于光源装置400的结构,将在后面进行详细描述,光源装置400能够以分时的方式依次输出红色(R)、绿色(G)、黄色(Y)的荧光与蓝色激光。中继透镜组110 是用于为了适合投影镜头180的F值而设定为既定的NA来使光源装置400发出的光聚光到光通道140的入射口的透镜组。中继透镜组并非必须由一片透镜构成。此外,在NA足够的情况下,也可以不设置中继透镜组。
光颜色选择色轮130是能够以旋转轴AC为中心进行旋转的板状旋转体,并且沿着周向设置有使红色、绿色、黄色各种颜色的光透射的滤色片以及用于使蓝色光透射的光透射部。
如后所述,光源装置400具备旋转体(由旋转部件10A和旋转部件10B一体化而成),在旋转体上,红色、绿色、黄色各种颜色的荧光体与用于对蓝色激光进行反射的反射面沿着周向设置并且通过电机121而旋转。光颜色选择色轮130与该旋转体同步进行旋转。即,旋转时序被调整为使得当旋转体的红色荧光体发光时光颜色选择色轮 130的红色滤片位于光路上,当旋转体的绿色荧光体发光时光颜色选择色轮130的绿色滤片位于光路上,当旋转体的黄色荧光体发光时光颜色选择色轮130的黄色滤片位于光路上,当旋转体的反射面对蓝色激光进行反射时光颜色选择色轮130的光透射部位于光路上。
红色、绿色、黄色各种颜色的滤色片是为了去除荧光之中不需要的波长区域的光以提高入射到光调制器件160的光的色纯度而设置的。但是,对于蓝色光,由于是色纯度高的激光,不需要设置滤片,因而代替滤片而配置有光透射部。另外,当荧光体的发光色纯度足够高时,可存在也可以不设置光颜色选择色轮130的情况。
照明透镜组150是将经光通道140传播的光整形为适于对光调制器件160进行照明的光束的透镜组,由单个或多个透镜构成。
棱镜171和棱镜172共同构成内部全反射(TIR,Total Internal Reflection)棱镜。 TIR棱镜使照明光进行内部全反射而以既定的角度入射到光调制器件160,并使经光调制器件160调制后的反射光朝向投影镜头180透射。
光调制器件160是基于图像信号对入射光进行调制的器件,使用以阵列状设置有微镜器件的数字微镜器件(DMD,Digital Micromirror Device),但也可以使用诸如反射式液晶器件之类的其他的反射式光调制器件。
投影镜头180是用于将经过光调制器件160调制后的光投影为图像的镜头,由单个或多个透镜构成。
投影屏幕190在构成背投式显示装置时使用,此外,虽然往往在正投式的情况下也设置,但是在用户向任意墙面等进行投影时不一定需要具备。
下面对投影显示装置的整体运转进行说明。
从光源装置400射出的照明光经由中继透镜组110、光颜色选择色轮130、光通道140以及照明透镜组150而入射到作为TIR棱镜的棱镜171。在棱镜171的全反射面反射的光以既定角度入射到光调制器件160。
光调制器件160具有以阵列状设置的微镜器件,并与照明光的颜色切换同步地根据图像的各种颜色分量信号来对微镜器件进行驱动,用以将图像光以既定角度向棱镜 171反射。图像光透过棱镜171和棱镜172,被导向投影镜头180,并投影到投影屏幕 190。
(光源装置)
接着,对光源装置400(在图1中由虚线包围的部分)进行说明。
首先,激发光源组件200具备以阵列状配置的多个蓝色激光光源201以及与各个蓝色激光光源201相对应而配置的多个准直透镜202,蓝色激光光源201和准直透镜 202被模组化。在激发光源组件200中使用的蓝色激光光源201例如是发出波长440nm 的S偏光的半导体激光器。
在激发光源组件200中,包括蓝色激光光源201以例如2×4进行矩阵排列而成的发光器件阵列。但是,矩阵排列的规模并不局限于此例,可以是更大规模的矩阵排列,也可以是纵向和横向为相同数量的矩阵排列。从各激光光源输出的光通过准直透镜 202的作用而作为大致平行的光线从激发光源组件200射出。
从激发光源组件200射出的S偏光的蓝色激光经过激发光源侧聚光透镜组103,再被偏振分束器105反射,并通过作为聚光器件的荧光体侧聚光透镜组106被聚光于由作为第一旋转部件的旋转部件10A和作为第二旋转部件的旋转部件10B构成的旋转体的表面。在被激发光照射的区域,沿着旋转周向配置有反射面和发出红色光、绿色光、黄色光的荧光体。偏振分束器105是具有选择性的反射镜,反射作为S偏光的蓝色激发光,而透射偏光不一致的荧光以及被旋转体反射并经由四分之一波长板107而返回的P偏光的蓝色光。荧光体发出的荧光通过作为聚光器件的荧光体侧聚光透镜组 106被聚光,透过偏振分束器105,并经由聚光透镜组109,朝向中继透镜组110射出。
(光源装置的旋转体)
在实施方式1中,将由作为第一旋转部件的旋转部件10A和作为第二旋转部件的旋转部件10B一体化而成的部件用作旋转体,旋转体以受到电机121的作用而以旋转轴RA为中心进行旋转的方式被支撑。为了便于说明,有时将旋转体和电机121合称为旋转体组件120。旋转体以高速进行旋转,以使投影显示装置能够以高帧频进行彩色图像显示,具体而言,例如为了与每秒120画面的彩色图像显示相对应而以7200rpm 进行旋转。旋转体由热传导率及反射率高的金属材料形成。例如,适宜采用铝或铝合金。
图2的(a)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转体组件120时的俯视图,图2的(b)是沿着图2的(a)所示的C0-C1线剖切时的剖视图。另外,尽管在图2的 (a)中示出了三条C0-C1线,但是无论按其中的哪一条来进行剖切,旋转体的剖面形状都会如图2的(b)所示。另外,图2的(a)和图2的(b)由于是用于对旋转体组件120的机械结构进行说明的图,因此没有示出荧光体。此外,在图2的(b)中,关于电机121的内部结构,省略了剖面的图示。
如图2的(b)所示,在电机121的旋转轴122上装配有安装轮毂20。在安装轮毂20的支承面上,依次配置有旋转部件10B、间隔件SP、旋转部件10A、压板21。压板21被铆接固定在安装轮毂20上,旋转部件10B、间隔件SP、旋转部件10A被安装轮毂20和压板21夹持而一体化。即,安装轮毂20、旋转部件10B、间隔件SP、旋转部件10A、压板21被一体化而形成旋转体。
首先,对旋转部件10A的形状进行说明。图3的(a)是从荧光体侧聚光透镜组 106侧观察旋转部件10A时的俯视图,图3的(b)是沿着图3的(a)所示的C0-C1 线剖切时的剖视图。另外,在图3的(a)中,虽然示出了彼此错开120度而在旋转轴 RA上相交的三条C0-C1线,但是无论按其中的哪一条来进行剖切,旋转部件10A都呈现图3的(b)所示的剖面形状。另外,图3的(a)、图3的(b)由于是用于对旋转部件10A的部件形状进行说明的图,因此没有示出荧光体。
旋转部件10A具备:环状基部(第一基部),以旋转轴RA为中心;以及三个突出部a1、a2、a3,作为从环状基部起在与轴向正交的方向上呈放射状突出的第一突出部。环状基部的外缘是以旋转轴RA为中心的半径为r1的圆。三个突出部a1、a2、a3的外缘是以旋转轴RA为中心的半径为R1的圆弧。此外,环状基部的内缘是以旋转轴RA 为中心的圆,其直径被设定为能够将旋转部件10A无松动地装配在安装轮毂20上的尺寸。
如图3的(a)所示,从荧光体侧聚光透镜组106侧观察时,三个突出部a1、a2、 a3沿着旋转周向等间隔配置,即以120度的间隔配置。此外,三个突出部a1、a2、a3 中的每一个沿着旋转周向以C0-C1线为中心向两侧分开各30度,即沿着旋转周向具有60度的宽度。旋转部件10A相对于穿过各个突出部的中心与旋转轴RA的线(即三条C0-C1线)是线对称的。具有这样形状的旋转部件10A的重心位置与旋转轴RA 一致,能够以旋转轴RA为中心均衡且顺畅地进行旋转。
另外,在被照射面10AS(图3的(b))上设置有未图示的荧光体或反射面,该被照射面10AS是三个突出部a1、a2、a3所具有的面之中与荧光体侧聚光透镜组106相对置的那一侧的面,即被激发光照射的面,详细内容将在后面进行说明。
接着,对于旋转部件10B的形状进行说明。图3的(c)是从荧光体侧聚光透镜组 106侧观察旋转部件10B和间隔件SP时的俯视图,图3的(d)是沿着图3的(c)所示的C0-C1线剖切时的剖视图。另外,在图3的(c)中,虽然示出了彼此错开120 度而在旋转轴RA上相交的三条C0-C1线,但是无论按其中的哪一条来进行剖切,旋转部件10B都呈现如图3的(d)所示的剖面形状。另外,图3的(c)、图3的(d) 由于是用于对旋转部件10B的部件形状进行说明的图,因此没有示出荧光体。
旋转部件10B具备:环状基部(第二基部),以旋转轴RA为中心;以及三个突出部b1、b2、b3,作为从环状基部起在与轴向正交的方向上呈放射状突出的第二突出部。环状基部的外缘是以旋转轴RA为中心的半径为r1的圆。三个突出部b1、b2、b3的外缘是以旋转轴RA为中心的半径为R1的圆弧。此外,环状基部的内缘是以旋转轴 RA为中心的圆,其直径被设定为能够将旋转部件10B无松动地装配在安装轮毂20上的尺寸。
如图3的(c)所示,从荧光体侧聚光透镜组106侧观察时,三个突出部b1、b2、 b3沿着旋转周向等间隔配置,即以120度的间隔配置。此外,三个突出部b1、b2、b3 中的每一个沿着旋转周向以C0-C1线为中心向两侧分开各30度,即沿着旋转周向具有60度的宽度。旋转部件10B相对于穿过各个突出部的中心与旋转轴RA的线(即三条C0-C1线)是线对称的。具有这样形状的旋转部件10B的重心位置与旋转轴RA一致,能够以旋转轴RA为中心均衡且顺畅地进行旋转。
旋转部件10B与旋转部件10A不同,如图3的(d)所示,在沿着C0-C1剖切的剖面中具有一部分为弯曲的形状,三个突出部b1、b2、b3中的每一个通过具有与旋转轴RA平行的面的连接部22而与环状基部连接。换言之,沿着旋转轴RA方向观察时,环状基部的主面和三个突出部b1、b2、b3的主面以突出部b1、b2、b3按照连接部22 的长度t0的量向荧光体侧聚光透镜组106侧错开的方式配置。在被照射面10BS(图3 的(d))上设置有未图示的荧光体或反射面,该被照射面10BS是三个突出部b1、b2、 b3所具有的面之中与荧光体侧聚光透镜组106相对置的那一侧的面,即被激发光照射的面。
在组装有旋转体组件120时,在与旋转轴RA方向垂直的方向上观察,旋转部件 10A的被照射面10AS和旋转部件10B的被照射面10BS需要配置在同一面内。这是为了使得当使旋转体旋转时,旋转部件10A的被照射面10AS和旋转部件10B的被照射面10BS进行旋转并在荧光体侧会聚透镜组106的光轴上交替配置,而此时被照射面10AS和被照射面10BS配置在与荧光体侧聚光透镜组106等距离的位置上。即,使得针对被照射面10AS和被照射面10BS中的每一个,照射激发光时的聚光、以及对经旋转体反射的激发光和旋转体发出的荧光的聚光,都通过荧光体侧聚光透镜组106而在光学上相同的条件下进行。
为了使被照射面10AS和被照射面10BS能够取得相对于荧光体侧聚光透镜组106在光学上相同的配置,以满足以下公式1的关系的方式来设定各部分的尺寸形状。
(公式1)
t3+t1=t0+t2
其中,t0是连接部22在旋转轴RA方向上的长度,t1是旋转部件10A的厚度,t2 是旋转部件10B的厚度,t3是间隔件SP的厚度。
如果以满足公式1的方式来设定各部分的形状尺寸,则在与旋转轴RA方向垂直的方向上观察,旋转部件10A的被照射面10AS和旋转部件10B的被照射面10BS配置在同一面内。
在本实施方式中,通过将荧光体分散配置在旋转部件10A和旋转部件10B这两者上,并使旋转部件10A和旋转部件10B之间介入厚度为t3的间隔件SP而隔开,从而与在单个圆板上设置荧光体的现有方法相比,能够提高荧光体的冷却效率。通过将旋转部件10A和旋转部件10B一起使用,不仅能够增大荧光体的基底部件的总热容量,还能够将基底部件与空气相接触的面积设为大约两倍。即,能够使旋转部件10A的表面和背面两面以及旋转部件10B的表面和背面两面与周围的空气相接触,因此能够提高散热性能。
为了确保被旋转部件10A和旋转部件10B夹着的空间的容积,以促进与旋转体周围气氛之间的空气交换,旋转部件10A和旋转部件10B的间隔距离,即间隔件SP的厚度t3优选设为旋转部件10A的厚度t1的三分之一以上或者旋转部件10B的厚度t2 的三分之一以上。
在旋转部件10A的厚度t1和旋转部件10B的厚度t2相等的情况下,无论以前述条件中的哪一条为基准都是相同的,但是在旋转部件10A和旋转部件10B的厚度不同的情况下,间隔件SP的厚度t3优选设为厚度t1和厚度t2中较小者的三分之一以上。
旋转体组件120以如下方式组装而成:如图2的(a)所示,从荧光体侧聚光透镜组106侧观察,旋转部件10A的突出部a1、a2、a3和旋转部件10B的突出部b1、b2、 b3沿着旋转体的外周无间隙地交替配置。由此,激发光必定会照射旋转体的突出部a1、 a2、a3和突出部b1、b2、b3中的某一个,即被照射面10AS和被照射面10BS中的某一个。
接着,对在突出部a1、a2、a3和突出部b1、b2、b3,即被照射面10AS和被照射面10BS上设置的荧光体和反射镜部的配置进行说明。图4的(a)是示意性地示出从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转体组件时的各色荧光体和反射镜部的配置的俯视图。在该图中,在比旋转体组件的外缘稍微靠内侧处以单点划线表示的圆是在使旋转体组件旋转的同时照射作为激发光的激光束时的照射轨迹LBO。以旋转轴RA为中心,旋转体的半径R1例如为32.5mm,激光束的照射轨迹LBO的半径例如为30mm。
在本实施方式中,沿着激光束的照射轨迹LBO设置有圆弧形状的反射镜部和荧光体,该圆弧形状的宽度等于或稍大于束斑直径。具体而言,例如,如果激光束的束斑直径为0.8mm,则在旋转体的径向上观察,反射镜部和荧光体的宽度被设定为0.8mm 以上。
沿着旋转周向观察,在具有角度α1的区域中设置有使作为激发光的蓝色激光束反射的反射镜部MR(B),在具有角度α2的区域中设置有通过照射激发光而发出红色荧光的红色荧光体P(R),在具有角度α3的区域中设置有通过照射激发光而发出绿色荧光的绿色荧光体P(G),在具有角度α4的区域中设置有通过照射激发光而发出黄色荧光的黄色荧光体P(Y)。各部分所占据的角度α1、角度α2、角度α3、角度α4的大小基于对光调制器件160进行照射的各色分量的光量比来设定,例如,设为α1=60°、α2 =α3=α4=100°。即,设定对光调制器件160进行照射的各色照明光的照明时间的长度为蓝色:红色:绿色:黄色=6:10:10:10的比。另外,光颜色选择色轮130的光透射部和滤色片也以该角度比设置,光颜色选择色轮130的旋转以及对输入到光调制器件160 的颜色图像信号的切换与旋转体的旋转同步进行。
随着旋转体的旋转,红色荧光体P(R)、绿色荧光体P(G)、黄色荧光体P(Y) 依次被激发光照射,分别发出红色、绿色、黄色的荧光。此外,在反射镜部MR(B) 被激发光(蓝色激光)照射的时候,蓝色光(激发光)被旋转体反射。被照射面10AS 和被照射面10BS的基材表面优选进行镜面加工,以便有效地提取各色荧光体所发出的荧光或者通过反射镜部MR(B)高效地反射蓝色激光。
图4的(b)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转体组件120时的示意性俯视图,示出了设置有反射镜部MR(B)的区域以及设置有荧光体的区域P(为了简化图示,省略了区域P中的荧光体的着色)。
由于反射镜部对激发光不吸收而是进行反射,因此发热量小,另一方面,只要发光效率不是100%,荧光体的温度就会上升。为了不使荧光体的温度上升的局部不平衡扩大,在热设计中优选的是,在旋转部件10A的被照射面10AS和旋转部件10B的被照射面10BS上分别配置的反射镜部和荧光体的面积以在旋转部件10A和旋转部件 10B中相等的方式来分配配置。
因此,在本实施方式中,如图4的(b)所示,在图中的10点钟方向与12点钟方向之间,将反射镜部在被照射面10AS和被照射面10BS上各分配了一半。此外,荧光体也在被照射面10AS和被照射面10BS上各分配了一半。为了易于理解,在图5的(a) 中示出沿着图4的(b)所示的C2-C3线剖切时的剖视图,在图5的(b)中示出沿着图4的(b)所示的C4-C5线剖切时的剖视图。
在以上说明的本实施方式的光源装置中,旋转体具备沿着旋转轴RA的轴向配置的第一旋转部件(旋转部件10A)和第二旋转部件(旋转部件10B),沿着旋转轴RA 的轴向观察,第一旋转部件的第一基部和第二旋转部件的第二基部隔开既定距离而配置。
这样的光源装置所具备的旋转体由于由隔开间隔而配置的旋转部件10A和旋转部件10B构成,因此散热面积大,冷却效果优异,能够抑制在各旋转部件的突出部上配置的荧光体的温度上升。具备这种旋转体的本实施方式的光源装置能够在荧光体的效率未大幅降低的温度范围内运转,效率高且寿命长。具备这样的光源装置的本实施方式的投影显示装置具有低功耗且高亮度的特征。
另外,在旋转体上设置的荧光体的颜色种类和颜色数量并不限于红色、绿色、黄色这三种颜色,而是可以适当地选择,并且沿着旋转体的周向配置这些颜色时的布局也可以适当变更。
此外,旋转部件10A和旋转部件10B中的每一个所具备的突出部的数量并不限于三个,只要多个突出部能够以沿着旋转周向等间隔排列的方式配置于旋转部件10A和旋转部件10B即可。
[实施方式2]
对作为本发明的实施方式2的光源装置和具备该光源装置的投影显示装置进行说明。首先对投影显示装置的整体结构进行说明,之后对光源装置以及光源装置所具备的旋转体进行详细说明。
(投影显示装置)
图6是示出具备实施方式2所涉及的光源装置的投影显示装置的整体结构的示意图。实施方式1的投影显示装置具备反射式光调制器件,而本实施方式的投影显示装置在具备透射式光调制器件这一点上是不同的。
如图6所示,本实施方式的投影显示装置具备:作为照明光源的光源装置401(由虚线包围的部分);中继透镜组810;第一透镜阵列820;第二透镜阵列830;偏光转换器件840;叠加透镜850;二向色镜860、861;反射镜862、863、864;十字分色棱镜870;红色用透镜881;红色用透射式液晶面板882;绿色用透镜883;绿色用透射式液晶面板884;蓝色用透镜885;蓝色用透射式液晶面板886;投影镜头890。也存在进一步具备投影屏幕891的情况。
对于光源装置401,将在后面进行描述,其能够连续输出包括红色光分量、绿色光分量、蓝色光分量的白色光。
从光源装置401射出的光经由中继透镜组810被引导到第一透镜阵列820。第一透镜阵列820具备为了将光分割为多个子光束而以矩阵状配置的多个小透镜。第二透镜阵列830和叠加透镜850使第一透镜阵列820的小透镜的图像成像于红色用透射式液晶面板882、绿色用透射式液晶面板884、蓝色用透射式液晶面板886的画面区域附近。第一透镜阵列820、第二透镜阵列830和叠加透镜850使光源装置401的光强度在透射式液晶面板的面内方向均匀化。
偏光转换器件840将由第一透镜阵列820分割后的子光束转换为直线偏光。二向色镜860是使红色光反射而使绿色光和蓝色光透射的二向色镜。二向色镜861是使绿色光反射而使蓝色光透射的二向色镜。反射镜862和863是使蓝色光反射的反射镜。反射镜864是使红色光反射的反射镜。
成为直线偏光后的红色光经由红色用透镜881入射到红色用透射式液晶面板882,根据图像信号进行调制,并作为图像光射出。另外,在红色用透镜881与红色用透射式液晶面板882之间以及红色用透射式液晶面板882与十字分色棱镜870之间,分别配置有入射侧偏光板(未图示)和出射侧偏光板(未图示)。与红色同样,绿色光经绿色用透射式液晶面板884调制、蓝色光经蓝色用透射式液晶面板886调制而作为图像光射出。
十字分色棱镜870是将四个直角棱镜粘结而构成,在粘结部的X形界面上,形成有介质多层膜。从红色用透射式液晶面板882和蓝色用透射式液晶面板886输出的图像光经介质多层膜向投影镜头890反射,从绿色用透射式液晶面板884输出的图像光朝向投影镜头890而透过介质多层膜。各色图像光被叠加,并通过投影镜头890被投影到投影屏幕891。
(光源装置)
接着,对光源装置401(图6中由虚线包围的部分)进行说明。
本实施方式的光源装置401也与实施方式1的光源装置400同样地,具备包含蓝色激光光源201和准直透镜202的激发光源组件200。从激发光源组件200射出的激发光在由激发光源侧聚光透镜组103聚光之后,被偏振分束器105反射,并经由荧光体侧聚光透镜组106被聚光于由旋转部件10A和旋转部件10B一体化而成的旋转体的表面。另外,偏振分束器105是具有选择性的反射镜,反射作为S偏光的蓝色激发光,而使荧光体发出的、偏光不一致的荧光透射。
本实施方式的旋转体组件120的各部分的机械结构由于与实施方式1的旋转体组件120相同,因此省略说明,而是针对作为差异点的荧光体的配置进行说明。
在实施方式1的旋转体组件120中,如参考图4的(a)和图4的(b)所说明的那样,沿着旋转体的旋转周向,在被照射面10AS和被照射面10BS上配置有各色荧光体和反射镜部。
与此相对,在本实施方式的光源装置401的旋转体中,从荧光体侧聚光透镜组106侧观察,在旋转部件10A的突出部a1、a2、a3和旋转部件10B的突出部b1、b2、b3,即被照射面10AS和被照射面10BS上,以环状无间隙地配置有白色萤光体。
图7的(a)是示意性地示出当从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转体时的白色荧光体P(W)的配置的俯视图。在该图中,在比旋转体的外周稍微靠内侧处以单点划线表示的圆是在使旋转体组件旋转的同时照射作为激发光的激光束时的照射轨迹 LBO。在本实施方式中,沿着激光束的照射轨迹LBO设置有圆环形状的白色荧光体P (W),该圆环形状的宽度等于或稍大于束斑直径。具体而言,例如,如果激光束的束斑直径为0.8mm,则在旋转体的径向上观察,白色荧光体P(W)的宽度被设定为0.8mm 以上。
图7的(b)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转体组件120时的示意性俯视图,示出了设置有白色荧光体P(W)的区域。为了易于理解,在图8的(a)中示出沿着图7的(b)所示的C6-C7线剖切时的剖视图,在图8的(b)中示出沿着图7的 (b)所示的C8-C9线剖切时的剖视图。
在以上说明的本实施方式的光源装置中,旋转体具备沿着旋转轴RA的轴向配置的第一旋转部件(旋转部件10A)和第二旋转部件(旋转部件10B),沿着旋转轴RA 的轴向观察,第一旋转部件的第一基部和第二旋转部件的第二基部隔开既定距离而配置。
本实施方式的光源装置所具备的旋转体由于由隔开间隔而配置的旋转部件10A和旋转部件10B构成,因此散热面积大,冷却效果优异,能够抑制在各旋转部件的突出部上配置的白色荧光体的温度上升。具备这种旋转体的本实施方式的光源装置能够在白色荧光体的效率未大幅降低的温度范围内运转,效率高且寿命长。具备这样的光源装置的本实施方式的投影显示装置具有低功耗且高亮度的特征。
此外,旋转部件10A和旋转部件10B中的每一个所具备的突出部的数量并不限于三个,只要多个突出部能够以沿着旋转周向等间隔排列的方式配置于旋转部件10A和旋转部件10B即可。
[旋转体的其他结构示例]
接着,例示出实施方式的光源装置中使用的旋转体的其他结构。在以下说明的实施方式3~实施方式6的旋转体上,可以如参考图4的(a)和图4的(b)所说明的那样设置反射部和各色荧光体,也可以如参考图7的(a)和图7的(b)所说明的那样设置单色的荧光体。即,如果使用实施方式3~实施方式6中所说明的结构的旋转体,则根据荧光体的配置方式,能够制作出如参考图1所说明的用于投影显示装置的光源装置或者参考图6所说明的用于投影显示装置的光源装置。
[实施方式3]
实施方式3的光源装置所使用的旋转体也与实施方式1或实施方式2同样,是由两个旋转部件隔开既定间隔固定而成的旋转体,但是实施方式3的旋转部件10A和旋转部件10B与实施方式1及实施方式2的旋转部件10A和旋转部件10B形状不同。
图9的(a)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察实施方式3的旋转部件10A时的俯视图,图9的(b)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察实施方式3的旋转部件 10B时的剖视图。另外,图9的(a)、图9的(b)由于是用于对部件形状进行说明的图,因此没有示出荧光体和反射镜部。
实施方式3的旋转部件10A在具备以旋转轴RA为中心的环状基部以及从环状基部呈放射状突出的三个突出部a1、a2、a3这一点上与实施方式1相同,但是与实施方式1中环状基部具有圆形外周的面包圈形状相对地,实施方式3的环状基部的外周具有直线形状。
此外,实施方式3的旋转部件10B在具备以旋转轴RA为中心的环状基部以及从环状基部呈放射状突出的三个突出部b1、b2、b3这一点上与实施方式1相同,但是与实施方式1中将环状基部和突出部连接的连接部22在俯视时为圆弧形状相对地,如图 9的(b)所示,实施方式3的连接部22B在俯视时为直线形状。这样形状的旋转部件10B具有如下优点:能够通过例如对金属板实施冲压加工或折弯加工而容易地制造。
在本实施方式中,具备隔开间隔而配置的旋转部件10A和旋转部件10B的旋转体由于散热面积大、冷却效果优异,因此能够抑制在各突出部上配置的荧光体的温度上升。具备这种旋转体的本实施方式的光源装置能够在荧光体的效率未大幅降低的温度范围内运转,效率高且寿命长。具备这样的光源装置的本实施方式的投影显示装置具有低功耗且高亮度的特征。
[实施方式4]
实施方式4的光源装置所使用的旋转体也与实施方式1或实施方式2同样,是由两个旋转部件隔开既定间隔固定而成的旋转体,但是实施方式4的旋转部件10C和旋转部件10D与实施方式1及实施方式2的旋转部件形状不同。
图10的(a)所示的是沿着旋转轴RA剖切实施方式4所涉及的旋转体组件时的剖视图。图11的(a)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转部件10C和间隔件SP 时的俯视图,图11的(b)是沿着图11的(a)所示的C0-C1线剖切时的剖视图。图 11的(c)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转部件10D时的俯视图,图11的(d) 是沿着图11的(c)所示的C0-C1线剖切时的剖视图。
在本实施方式中,旋转部件10C和旋转部件10D在沿着C0-C1剖切的剖面上都具有弯曲的形状。
旋转部件10C的三个突出部b1、b2、b3中的每一个通过具有与旋转轴RA平行的面的连接部22C而与环状基部连接。换言之,沿着旋转轴RA方向观察时,环状基部的主面和三个突出部b1、b2、b3的主面以突出部b1、b2、b3按照连接部22C的长度的量向荧光体侧聚光透镜组106侧错开的方式配置。
此外,旋转部件10D的三个突出部a1、a2、a3中的每一个通过具有与旋转轴RA 平行的面的连接部22D而与环状基部连接。换言之,沿着旋转轴RA方向观察时,环状基部的主面和三个突出部a1、a2、a3的主面以突出部a1、a2、a3按照连接部22D 的长度的量向与荧光体侧聚光透镜组106相反的一侧错开的方式配置。
在本实施方式中,为了使被照射面10CS和被照射面10DS能够取得相对于荧光体侧聚光透镜组106在光学上相同的配置,以满足以下公式2的关系的方式来设定各部分的尺寸形状。
(公式2)
t4+t7=t5+t6-t8
其中,t4是旋转部件10C的厚度,t5是间隔件SP的厚度,t6是旋转部件10D的厚度,t7是连接部22C在旋转轴RA方向上的长度,t8是连接部22D在旋转轴RA方向上的长度。
在本实施方式中,具备隔开间隔而配置的旋转部件10C和旋转部件10D的旋转体也是由于散热面积大、冷却效果优异,因此能够抑制在各突出部上配置的荧光体的温度上升。特别是,通过在旋转部件10C和旋转部件10D设置连接部22C和22D,从而可以将相同形状的部件用于旋转部件10C和旋转部件10D,由此能够提高批量生产率,并且使热容量及散热面积也一致。具备由这种旋转部件构成的旋转体的本实施方式的光源装置能够在荧光体的效率未大幅降低的温度范围内运转,效率高且寿命长。具备这样的光源装置的本实施方式的投影显示装置具有低功耗且高亮度的特征。
[实施方式5]
实施方式1~实施方式4的光源装置所使用的旋转体是由两个旋转部件隔开既定间隔固定而成的旋转体,但是构成旋转体的旋转部件并不限于两个。
图10的(b)所示的是将具备旋转部件10E、旋转部件10F、旋转部件10G这三者的实施方式5所涉及的旋转体组件切断时的剖视图。
图12的(a)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察作为第一旋转部件的旋转部件10E与间隔件SP时的俯视图,图12的(b)是沿着图12的(a)所示的C10-C11线剖切时的剖视图。旋转部件10E具有:第一基部,从配置有荧光体侧聚光透镜组106的那一侧俯视时,其配置在旋转轴RA侧;以及三个第一突出部,从第一基部起在与旋转轴RA的轴向正交的方向上呈放射状突出。
图12的(c)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察作为第三旋转部件的旋转部件10F时的俯视图,图12的(d)是沿着图12的(c)所示的C12-C13线剖切时的剖视图。旋转部件10F具有:第三基部,从配置有荧光体侧聚光透镜组106的那一侧俯视时,其配置在旋转轴RA侧;以及三个第三突出部,从第三基部起在与旋转轴RA的轴向正交的方向上呈放射状突出。
图12的(e)是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察作为第二旋转部件的旋转部件10G与间隔件SP时的俯视图,图12的(f)是沿着图12的(e)所示的C14-C15线剖切时的剖视图。旋转部件10G具有:第二基部,从配置有荧光体侧聚光透镜组106的那一侧俯视时,其配置在旋转轴RA侧;以及三个第二突出部,从第二基部起在与旋转轴RA的轴向正交的方向上呈放射状突出。
如图10的(b)所示,沿着旋转轴RA的轴向观察,第三旋转部件(旋转部件10F) 配置在第一旋转部件(旋转部件10E)与第二旋转部件(旋转部件10G)之间,并且沿着旋转轴RA的轴向观察,第三旋转部件的第三基部配置为与第一旋转部件的第一基部和第二旋转部件的第二基部中的每一个都隔开。
本实施方式的光源装置所具有的旋转体由于由隔开间隔而配置的三个旋转部件构成的环状基部(第一基部、第二基部、第三基部)的表面和背面即共计六个面与空气相接触,因此散热面积特别大,冷却效果优越,所以能够抑制在各突出部上配置的荧光体的温度上升。具备这种旋转体的本实施方式的光源装置能够在荧光体的效率未大幅降低的温度范围内运转,效率高且寿命长。具备这样的光源装置的本实施方式的投影显示装置具有低功耗且高亮度的特征。
[实施方式6]
在实施方式1~实施方式5的光源装置所使用的旋转体中,旋转部件的环状基部和连接部的主面是板状的。在实施方式6中,在环状基部和连接部的形状上下功夫,设置将空气导入到被两个旋转部件夹着的空间中的导入开口、从被旋转部件夹着的空间中排出空气的排出开口、以及用于在被旋转部件夹着的空间内产生空气流的散热片,从而进一步提高了散热效果。
图13所示的是沿着旋转轴RA剖切实施方式6所涉及的旋转体组件时的剖视图,该旋转体组件具备隔开既定间隔固定的旋转部件10H与旋转部件10J。
本实施方式的旋转部件10H在具备以旋转轴RA为中心的环状基部和从环状基部起呈放射状突出的三个突出部这一点上与实施方式1的旋转部件10B相同。但是,在本实施方式中,在环状基部附设有作为凸部的散热片30,在将环状基部与突出部连接的连接部设置有用于从被旋转部件10H和旋转部件10J包围的空间中排出空气的排出开口31。
在图14的(a)中示出从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转部件10H时的俯视图,在图14的(b)中示出从与旋转轴RA正交的方向观察旋转部件10H时的侧视图,在图14的(c)中示出沿图14的(a)所示的C16-C17线剖切时的剖视图。
如图14的(a)所示,散热片30具有当通过电机121使旋转体在旋转方向rot上旋转时引起朝向旋转体外周的空气流(图中所示的箭头“气流”)的形状。散热片30 如果沿着旋转周向以相等间隔配置多个,则在旋转时能够高效且稳定地引起空气流,从而抑制湍流的产生,有利于降低噪音。
如图13和图14的(a)所示,由散热片30引起的空气流利用穿过不存在连接部的部分的通路以及穿过在连接部设置的排出开口31的通路,从被旋转部件10H和旋转部件10J夹着的空间中排出到外部。
另一方面,如图13所示,在旋转部件10J的环状基部设置有导入开口32,该导入开口32将空气导入到被旋转部件10H和旋转部件10J夹着的空间中。导入开口32的形状和配置可以存在各种变化,在图15的(a)、图15的(b)、图15的(c)中示出了三个示例。这些图都是从荧光体侧聚光透镜组106侧观察时的俯视图。在环状基部CS设置的导入开口32的形状,以图15的(a)所示的圆形、图15的(b)所示的梯形、图15的(c)所示的曲线形状为首,可以有各种形状,如果沿着旋转周向以相等间隔配置多个开口,则能够高效地导入空气,从而抑制湍流的产生,有利于降低噪音。另外,图15的(c)所示的导入开口32的曲线形状也可以说是随着远离旋转轴RA而沿着旋转体的旋转方向rot弯曲延伸的流线形状,湍流的产生特别轻微。
另外,在上述实施方式中,设置了导入开口、排出开口以及散热片,但也可以不一起使用它们的全部而是仅设置其中的一部分。例如,可以在第一旋转部件的基部和第二旋转部件的基部都仅设置开口。此外,当一起使用导入开口和散热片时,它们可以设置在同一旋转部件,而不必设置在不同的旋转部件。
此外,与上述实施方式相比气流方向为相反方向的结构也是可以的。即,也可以将空气从不存在连接部的部分或在连接部设置的开口导入到旋转部件10H与旋转部件 10J之间的空间中,并从在环状基部设置的开口中排出空气。
本实施方式的光源装置所具备的旋转体因为不仅散热面积大,而且还能够在被旋转部件10H和旋转部件10J夹着的空间中引起空气流,所以能够获得显著的冷却效果。因此,能够极为有效地抑制在各突出部上配置的荧光体的温度上升。本实施方式的光源装置,其旋转体具备导入开口、排出开口、散热片中的至少任意一个,能够在荧光体的效率未大幅降低的温度范围内运转,效率高且寿命长。具备这样的光源装置的本实施方式的投影显示装置具有低功耗且高亮度的特征。
[实施方式7]
实施方式7所涉及的光源装置的散热片以及开口的配置与实施方式6不同。图16的(a)所示的是沿着旋转轴RA剖切实施方式7所涉及的旋转体组件时的剖视图,该旋转体组件具备隔开既定间隔固定的旋转部件10L和旋转部件10M。在实施方式6中,将散热片配置在被两个旋转部件夹着的空间内,并在该空间内产生空气流,但是在实施方式7中,在旋转部件10L设置向荧光体侧聚光透镜组106侧突出的板状的散热片 33,随着旋转体的旋转,将散热片33引起的空气流经由导入开口34导入到旋转部件 10L与旋转部件10M之间的空间中。
在图16的(b)中示出从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转部件10L时的俯视图,在图16的(c)中示出旋转部件10L的立体图,在图16的(d)中示出沿图16 的(b)所示的C20-C21线剖切时的剖视图。
本实施方式的旋转部件10L在具备以旋转轴RA为中心的环状基部和从环状基部起呈放射状突出的三个突出部,并且在环状基部具备开口这一点上与实施方式6的旋转部件10J相同。但是,在本实施方式的环状基部,与开口相邻地设置有向荧光体侧聚光透镜组106侧突出的板状的散热片33。
如图16的(a)~图16的(d)所示,散热片33具有当通过电机121使旋转体在旋转方向rot上旋转时,将空气流(图中所示的箭头“气流”)从导入开口34收入到旋转部件10L与旋转部件10M之间的空间中的形状。散热片33如果沿着旋转周向以相等间隔配置多个,则在旋转时能够高效且稳定地导入空气流,从而抑制湍流的产生,有利于降低噪音。
如图16的(a)所示,通过散热片33导入的空气流(气流)利用穿过不存在连接部的部分的通路以及穿过在旋转部件10M设置的排出开口35的通路,从被旋转部件 10L和旋转部件10M夹着的空间中排出到外部。
在图17的(a)中示出从荧光体侧聚光透镜组106侧观察旋转部件10M时的俯视图,在图17的(b)中示出沿着图17的(a)所示的C18-C19线剖切时的剖视图。如这些图所示,在旋转部件10M的环状基部设置有排出开口35,该排出开口35从被旋转部件10L和旋转部件10M夹着的空间中排出空气。在排出开口35的形状和配置上,除了图17的(a)所示的圆形以外,以梯形、曲线形状为首,还可以有各种形状,如果沿着旋转周向以相等间隔配置多个开口,则能够高效地排出空气,从而抑制湍流的产生,有利于降低噪音。
另外,在本实施方式中,设置了导入开口、排出开口以及散热片,但也可以不一起使用它们的全部,例如可以仅设置导入开口和散热片。
本实施方式的光源装置所具备的旋转体不仅散热面积大,而且还能够主动地将空气流导入到被旋转部件10L和旋转部件10M夹着的空间中,与实施方式6相比,容易增大空气流的流量,能够获得更加显著冷却效果。因此,能够极为有效地抑制在各突出部上配置的荧光体的温度上升。本实施方式的光源装置能够在荧光体的效率未大幅降低的温度范围内运转,效率高且寿命长。具备这样的光源装置的本实施方式的投影显示装置具有低功耗且高亮度的特征。
[其他实施方式]
在旋转体中成为荧光面基底的部分及反射面优选如已描述的那样,为了提高光利用效率而进行镜面加工,但是其他部分的表面可以是带有微小凹凸的粗氧化膜(自然色)或黑色的粗氧化膜,从而能够谋求因表面积增加而带来的散热效率的进一步提高。
此外,在旋转体上设置的荧光体并不限于实施方式1中例示出的红色、蓝色、黄色三种颜色,而是可以变更种类和颜色数量。
此外,在光源装置的结构中,激发光源、透镜、二向色镜等光学器件的种类和配置方法并不限于图1或图6的示例,在不脱离本发明的基本思想的范围内可以进行各种变形。
此外,在投影显示装置的结构中,各种透镜、光调制器件等的种类和配置方法并不限于图1或图6的示例,在不脱离本发明的基本思想的范围内可以进行各种变形。

Claims (9)

1.一种光源装置,其特征在于,具备:
旋转体,以能够以旋转轴为中心进行旋转的方式被支撑;
荧光体;
激发光源,输出激发光;以及
聚光器件,将所述激发光聚光于所述荧光体,
所述旋转体具备:第一旋转部件和第二旋转部件,沿着所述旋转轴的轴向配置,
所述第一旋转部件具有:第一基部,从配置有所述聚光器件的那一侧俯视,其配置在所述旋转轴侧;及多个第一突出部,从所述第一基部起在与所述旋转轴的轴向正交的方向上呈放射状突出,
所述第二旋转部件具有:第二基部,从配置有所述聚光器件的那一侧俯视,其配置在所述旋转轴侧;多个第二突出部,从所述第二基部起在与所述旋转轴的轴向正交的方向上呈放射状突出;及连接部,将所述多个第二突出部中的每一个和所述第二基部连接,使得沿着所述旋转轴的轴向观察,所述多个第二突出部中的每一个和所述第二基部隔开既定距离,
所述第一突出部与所述第二突出部沿着所述旋转体的旋转周向配置,使得当所述旋转体旋转时,在所述聚光器件的光轴上,所述多个第一突出部中的一个和所述多个第二突出部中的一个交替配置,
所述荧光体附设于所述多个第一突出部的至少一部分和所述多个第二突出部的至少一部分的、从所述聚光器件能观察到的那一侧,
沿着所述旋转轴的轴向观察,所述第一旋转部件的所述第一基部和所述第二旋转部件的所述第二基部隔开既定距离而配置。
2.根据权利要求1所述的光源装置,其特征在于,
所述多个第一突出部中的每一个沿着所述旋转体的旋转周向以相等间隔配置,
所述多个第二突出部中的每一个沿着所述旋转体的旋转周向以相等间隔配置。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置,其特征在于,
所述旋转体进一步具有:第三基部,从配置有所述聚光器件的那一侧俯视,其配置在所述旋转轴侧;及多个第三突出部,从所述第三基部起在与所述旋转轴的轴向正交的方向上呈放射状突出,
沿着所述旋转轴的轴向观察,所述第三旋转部件配置在所述第一旋转部件与所述第二旋转部件之间,
所述荧光体进一步附设于所述多个第三突出部的至少一部分的、从所述聚光器件能观察到的那一侧,
沿着所述旋转轴的轴向观察,所述第三旋转部件的所述第三基部配置为与所述第一旋转部件的所述第一基部和所述第二旋转部件的所述第二基部中的每一个都隔开。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光源装置,其特征在于,
在所述第一基部和/或所述第二基部设置有开口。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光源装置,其特征在于,
在所述第一基部和/或所述第二基部设置有散热片,所述散热片通过所述旋转体的旋转来产生空气流。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光源装置,其特征在于,
在所述连接部设置有开口。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的光源装置,其特征在于,
所述旋转体在旋转时,通过在所述第一基部和/或所述第二基部设置的散热片来产生空气流,将空气从在所述第一基部和/或所述第二基部设置的开口导入到被所述第一基部和所述第二基部夹着的空间中,并从所述第一基部与所述第二基部之间的间隙以及在所述连接部设置的开口中排出空气。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的光源装置,其特征在于,
所述旋转体在旋转时,通过在所述第一基部和所述第二基部中的一方设置的散热片来产生空气流,将空气从在所述第一基部和所述第二基部中的所述一方设置的开口导入到被所述第一基部和所述第二基部夹着的空间中,并从在所述第一基部和所述第二基部中的与所述一方不同的另一方设置的开口以及所述第一基部与所述第二基部之间的间隙中排出空气。
9.一种投影显示装置,其特征在于,具备:
权利要求1至8中任一项所述的光源装置;
光调制器件;以及
投影镜头。
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