CN112346291A - 光源装置以及投影仪 - Google Patents

Abstract

提供光源装置以及投影仪，能够抑制由于荧光体的劣化而导致的荧光量的降低，并且高效地利用荧光。本发明的光源装置的特征在于，具有：光源；波长转换单元，其具有荧光体和荧光体支承基板，该荧光体被从光源射出的光激励而生成荧光，该荧光体支承基板对荧光体进行支承；以及壳体部，其对波长转换单元进行支承，并且光源固定于该壳体部，波长转换单元被支承为能够相对于壳体部移动。

Description

光源装置以及投影仪

技术领域

本发明涉及光源装置以及投影仪。

背景技术

近年来，作为投影仪用的光源装置，使用了激光光源和荧光体的光源装置正备受关注。通常，公知通过冷却荧光体来提高荧光的转换效率。在下述专利文献1所公开的光源装置中，通过将安装有支承荧光体的基板的支承部件与释放由射出激励光的发光元件产生的热的冷却装置热连接起来而对荧光体进行冷却。

并且，当荧光体因温度上升而劣化时，有时无法高效地生成荧光。因此，如下述专利文献2所公开的光源装置那样，还公知有如下的技术：通过移动荧光体上的激励光的会聚位置，使荧光体不会长时间地暴露在高能量的激励光下，从而抑制因荧光体劣化而导致的荧光量的降低。

专利文献1：日本特开2018-180107号公报

专利文献2：日本特开2018-190664号公报

但是，由于在上述专利文献2所公开的光源装置中使激励光的会聚位置移动，所以从荧光体射出的荧光的光路发生变化，荧光相对于配置在光源装置的后级的光学部件的入射位置会发生变化。于是，荧光无法高效地入射到光源装置的后级的光学部件，有时产生荧光的光利用效率降低的问题。因此，期望提供能够抑制因荧光体劣化而引起的荧光量的降低，并且能够高效地利用荧光的技术。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的第1方式的光源装置的特征在于，该光源装置具有：光源；波长转换单元，其具有荧光体和荧光体支承基板，该荧光体被从所述光源射出的光激励而生成荧光，该荧光体支承基板对所述荧光体进行支承；以及壳体部，其对所述波长转换单元进行支承，并且所述光源固定于该壳体部，所述波长转换单元被支承为能够相对于所述壳体部移动。

也可以构成为，光源装置还具有移动机构，该移动机构使所述波长转换单元相对于所述壳体部移动。

也可以构成为，光源装置还具有聚光光学系统单元，该聚光光学系统单元具有：聚光光学系统，其使从所述光源射出的光会聚于所述荧光体；以及保持部件，其对所述聚光光学系统进行保持，

所述保持部件固定于所述壳体部。

也可以构成为，在所述保持部件与所述荧光体支承基板之间设置有第1弹性部件。

也可以构成为，在所述保持部件与所述壳体部之间设置有第2弹性部件。

也可以构成为，光源装置还具有冷却部件，该冷却部件固定于所述荧光体支承基板，释放由所述荧光体产生的热，

在所述冷却部件与所述壳体部之间设置有第3弹性部件。

也可以构成为，光源装置还具有第1施力部件，该第1施力部件将所述冷却部件相对于所述壳体部进行施力。

也可以构成为，光源装置还具有第2施力部件，该第2施力部件对所述冷却部件进行施力，以限制所述波长转换单元相对于所述壳体部的移动。

也可以构成为，所述荧光体包含多个荧光体层，

所述多个荧光体层在所述荧光体支承基板上沿所述波长转换单元相对于所述壳体部的移动方向分别排列配置。

也可以构成为，所述荧光体具有沿着所述波长转换单元相对于所述壳体部的移动方向成为长边的形状。

本发明的第2方式的投影仪的特征在于，具有：本发明的一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射被所述光调制装置调制后的光。

附图说明

图1是示出第一实施方式的投影仪的概略结构的平面图。

图2是示出光源装置的概略结构的立体图。

图3是示意性地示出通过壳体部的收纳空间的光的光路的图。

图4是光源装置的主要部分结构的分解图。

图5是光源装置的主要部分的剖面图。

图6是拾取透镜单元的安装构造的分解图。

图7是示出荧光发光元件的周边结构的立体图。

图8是示出荧光体用冷却部件相对于壳体部的安装构造的图。

图9是示出荧光体支承基板与保持部件的位置关系的图。

图10是示出第二实施方式的荧光发光元件的结构的立体图。

标号说明

1：投影仪；2：光源装置；4B、4G、4R：光调制装置；6：投射光学装置；21：光源；24：聚光光学系统；25：保持部件；26：拾取透镜单元(聚光光学系统单元)；27：荧光发光元件(波长转换单元)；28：荧光体用冷却部件；28a：支承基板；34、134：荧光体；35：荧光体支承基板；40：壳体部；57、58、59：弹性部件；57：弹性部件(第2弹性部件)；58：弹性部件(第1弹性部件)；59：弹性部件(第3弹性部件)；61：第1弹簧部件(第1施力部件)；62：第2弹簧部件(第2施力部件)；70：移动机构；134a：第1荧光体层(多个荧光体层)；134b：第2荧光体层(多个荧光体层)；YL：荧光。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，为了使特征容易理解，在以下的说明中使用的附图有时为了方便起见而对作为特征的部分进行放大而示出，各构成要素的尺寸比例等未必与实际相同。

(投影仪)

图1是示出本实施方式的投影仪的概略结构的平面图。

如图1所示，本实施方式的投影仪1是在屏幕SCR上显示彩色影像(图像)的投射型图像显示装置。投影仪1使用了与红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB的各色光对应的3个光调制装置。投影仪1使用了可得到高亮度/高输出的光的半导体激光器(激光光源)来作为照明装置的光源。

具体来说，投影仪1具有照明装置2A、颜色分离光学系统3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、合成光学系统5以及投射光学装置6。

照明装置2A朝向颜色分离光学系统3射出照明光WL。照明装置2A包含光源装置2和均匀照明光学系统36。

均匀照明光学系统36具有积分器光学系统31、偏振转换元件32以及重叠光学系统33。另外，偏振转换元件32不是必需的。均匀照明光学系统36使从光源装置2射出的照明光WL的强度分布在被照明区域中均匀化。

积分器光学系统31例如由透镜阵列31a、透镜阵列31b构成。透镜阵列31a、31b由多个透镜呈阵列状排列而成。

通过了积分器光学系统31的照明光WL入射到偏振转换元件32。偏振转换元件32例如由偏振分离膜和相位差板构成，将照明光WL转换为线偏振光。

通过了偏振转换元件32的照明光WL入射到重叠光学系统33。重叠光学系统33例如由凸透镜构成，使从偏振转换元件32射出的照明光WL在被照明区域中重叠。在本实施方式中，通过积分器光学系统31和重叠光学系统33使被照明区域中的照度分布均匀化。

从均匀照明光学系统36射出的照明光WL向颜色分离光学系统3入射。

颜色分离光学系统3用于将照明光WL分离成红色光LR、绿色光LG以及蓝色光LB。颜色分离光学系统3大致具有第1分色镜7a和第2分色镜7b、第1全反射镜8a、第2全反射镜8b和第3全反射镜8c、以及第1中继透镜9a和第2中继透镜9b。

第1分色镜7a将来自光源装置2的照明光WL分离成红色光LR和其他光(绿色光LG和蓝色光LB)。第1分色镜7a使红色光LR透过并且对其他光(绿色光LG和蓝色光LB)进行反射。另一方面，第2分色镜7b将其他光分离成绿色光LG和蓝色光LB。第2分色镜7b对绿色光LG进行反射，并且使蓝色光LB透过。

第1全反射镜8a将透过了第1分色镜7a的红色光LR朝向光调制装置4R反射。第2全反射镜8b和第3全反射镜8c将透过了第2分色镜7b的蓝色光LB朝向光调制装置4B反射。绿色光LG被第2分色镜7b朝向光调制装置4G反射。

第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置在蓝色光LB的光路中的第2分色镜7b的光射出侧。

光调制装置4R根据图像信息对红色光LR进行调制而形成红色的图像光。光调制装置4G根据图像信息对绿色光LG进行调制而形成绿色的图像光。光调制装置4B根据图像信息对蓝色光LB进行调制而形成蓝色的图像光。

在光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B中例如使用透射型的液晶面板。并且，在液晶面板的入射侧和射出侧配置有一对偏振板(未图示)。

在光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B的入射侧分别配置有场透镜10R、场透镜10G以及场透镜10B。

合成光学系统5对来自光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B的各图像光进行合成，并朝向投射光学装置6射出。在合成光学系统5中例如使用了十字分色棱镜。

投射光学装置6由投射透镜组构成。投射光学装置6将由合成光学系统5合成的图像光朝向屏幕SCR进行放大投射。

(光源装置)

接着，对在上述照明装置2A中使用的应用了本发明的一个方式的光源装置2进行说明。

图2是示出光源装置的概略结构的立体图。在图2中，为了容易观察附图，省略了壳体部的上板部的图示。在以下使用的附图中，适当使用XYZ坐标系来说明各部件的位置关系。在图2中，沿着Z轴的Z方向相当于铅直方向，沿着与Z轴垂直的X轴的X方向相当于光源装置2的光射出方向，Y轴与X轴和Z轴垂直。以下，将+Z方向称为“上侧”，将-Z方向称为“下侧”，将沿着Z轴方向的两个方向统称为“上下方向”。并且，将+X方向称为“左侧”，将-X方向称为“右侧”，将沿着X轴的两个方向统称为“左右方向”。并且，将+Y方向称为“里侧”，将-Y方向称为“近前侧”。另外，在图2中，将沿着Z轴的Z方向设为铅直方向，但铅直方向根据投影仪1的设置姿势而变化。

如图2所示，光源装置2具有光源21、光源用冷却部件22、光分离元件50、拾取透镜单元(聚光光学系统单元)26、荧光发光元件(波长转换单元)27、荧光体用冷却部件(冷却部件)28、扩散板单元30、壳体部40以及移动机构70。

光源用冷却部件22、光源21、光分离元件50、拾取透镜单元26、荧光发光元件27以及荧光体用冷却部件28在光轴ax1上依次配置。并且，扩散板单元30和光分离元件50在照明光轴ax2上依次配置。光轴ax1和照明光轴ax2处于同一面内，并且互相垂直。

壳体部40由金属制的壳部件构成。壳体部40具有收纳空间S。在收纳空间S中收纳有光源21、光分离元件50、扩散板单元30、拾取透镜单元26以及光分离元件50。光源用冷却部件22和荧光体用冷却部件28被支承于壳体部40。

壳体部40具有第1侧板部41、第2侧板部42、第3侧板部43、第4侧板部44以及底板部45。在第1侧板部41安装有拾取透镜单元26。第2侧板部42与第1侧板部41对置地设置，并且安装有光源21。第3侧板部43是沿与第1侧板部41和第2侧板部42交叉(垂直)的方向延伸的部件，安装有扩散板单元30。第4侧板部44是与第3侧板部43对置并且沿与第1侧板部41和第2侧板部42交叉(垂直)的方向延伸的部件。

底板部45是沿与第1侧板部41、第2侧板部42、第3侧板部43以及第4侧板部44交叉(垂直)的方向延伸的部件，形成壳体部40的底板。

第4侧板部44设置在光分离元件50的左侧(+X侧)，具有使由光分离元件50合成并朝向外部射出的照明光WL透过的光射出部49。光射出部49由贯通第4侧板部44的贯通孔44a构成。

光源用冷却部件22包含散热器22a，并且该光源用冷却部件22与光源21热连接。这里，两个部件彼此热连接是指能够在两个部件之间进行热传递的状态，除了两个部件彼此直接接触的状态之外，还包括两个部件彼此经由热传导部件间接地接触的状态。

在本实施方式的光源装置2中，由光源21产生的热从光源用冷却部件22释放。散热器22a由散热性高的金属部件构成。散热器22a具有设置在支承光源21的支承面的相反侧的多个翅片22a1。另外，也可以通过未图示的冷却风扇向散热器22a的多个翅片22a1送风，从而进一步提高散热器22a的冷却性能。

荧光体用冷却部件28以覆盖形成于第1侧板部41的开口的方式安装于壳体部40。荧光体用冷却部件28包含支承基板28a和散热器28b。散热器28b具有设置于支承基板28a的多个翅片28b1。另外，也可以通过未图示的冷却风扇向散热器28b的多个翅片28b1送风，从而进一步提高散热器28b的冷却性能。

荧光体用冷却部件28的支承基板28a借助第1弹簧部件(第1施力部件)61和第2弹簧部件(第2施力部件)62而安装于壳体部40。即，本实施方式的光源装置2还具有第1弹簧部件61和第2弹簧部件62。第1弹簧部件61和第2弹簧部件62例如由将金属板弯折成可得到期望的弹簧功能的形状而成型的板弹簧构成。第1弹簧部件61借助螺纹部件12而安装于壳体部40。第2弹簧部件62安装于在壳体部40的第1侧板部41处设置的弹簧支承部63。

在本实施方式的光源装置2中，荧光发光元件27被支承为能够相对于壳体部40在左右方向(X轴方向)上移动。移动机构70是使荧光发光元件27相对于壳体部40移动的机构。在后面叙述使荧光发光元件27相对于壳体部40移动的结构。

图3是示意性地示出通过壳体部的收纳空间的光的光路的图。另外，在图3中，将在壳体部40内光所通过的各光学部件简化而示出。如图3所示，光源21包含多个半导体激光器(发光元件)21a。光源21具有在与光轴ax1垂直的面内将多个半导体激光器21a配置成阵列状的封装构造。半导体激光器21a例如射出蓝色的光线B(例如峰值波长为460nm的激光)来作为后述的激励光。虽然省略了图示，但从各半导体激光器21a射出的光线B在被准直透镜转换为平行光的状态下射出。在本实施方式中，光源21射出由多个光线B构成的光线束BL。另外，半导体激光器21a的数量没有限定。

光线束BL入射到光分离元件50。光分离元件50例如由具有如下的光学特性的反射镜构成：对入射的光的一部分进行反射，使剩余的光透过。光分离元件50被配置成相对于光轴ax1、照明光轴ax2呈45°的角度。

一部分的光线束BL被光分离元件50反射而朝向扩散板单元30。一部分的光线束BL以外的光透过光分离元件50而朝向拾取透镜单元26。以下，将被光分离元件50反射而入射到扩散板单元30的光线束BL的一部分称为第1光线束BL1，将透过光分离元件50而入射到拾取透镜单元26的光线束BL的其余一部分称为激励光BL2。

扩散板单元30包含拾取透镜30a和扩散板30b。拾取透镜30a使第1光线束BL1会聚而入射到扩散板30b。扩散板30b将从拾取透镜30a射出的第1光线束BL1朝向光分离元件50进行扩散反射。以下，将被扩散板30b扩散反射后的光称为扩散反射光BL3。

扩散反射光BL3被拾取透镜30a平行化并入射到光分离元件50。入射到光分离元件50的扩散反射光BL3中的规定的比例的光在光分离元件50中朝向光射出部49透过。

拾取透镜单元26使激励光BL2朝向荧光发光元件27的荧光体会聚。拾取透镜单元26具有聚光光学系统24和对聚光光学系统24进行保持的保持部件25。聚光光学系统24由第1透镜24a、第2透镜24b以及第3透镜24c构成。从拾取透镜单元26射出的激励光BL2入射到荧光发光元件27的荧光体34。

荧光发光元件27具有荧光体34和对荧光体34进行支承的荧光体支承基板35。另外，在荧光体34与荧光体支承基板35之间设置有使由荧光体34生成的荧光YL的一部分朝向外部反射的反射镜(省略图示)。本实施方式的荧光发光元件27是沿与激励光BL2的入射方向相反的方向射出荧光YL的反射型的荧光发光元件。

本实施方式的荧光体34包含对激励光BL2进行吸收并转换为黄色的荧光YL而射出的荧光体粒子。作为荧光体粒子，例如可使用YAG(钇铝石榴石)系荧光体。

作为荧光体34，例如也可以优选使用在氧化铝等无机粘合剂中分散有荧光体粒子的荧光体层、不使用粘合剂而是烧结荧光体粒子而成的荧光体层等。

从荧光体34射出的荧光YL被拾取透镜单元26平行化而入射到光分离元件50。入射到光分离元件50的荧光YL被光分离元件50反射。被光分离元件50反射的荧光YL通过与透过了光分离元件50的扩散反射光BL3合成而生成白色的照明光WL。照明光WL从光射出部49向壳体部40的外部射出而入射到图1所示的均匀照明光学系统36的积分器光学系统31。

图4是光源装置的主要部分结构的分解图。具体来说，图4示出了拾取透镜单元26、荧光发光元件27以及荧光体用冷却部件28相对于壳体部40的安装构造。图5是光源装置的主要部分的剖面图。图5是示出光源装置2的主要部分的与XY面平行的面的剖面的图。

如图4或图5所示，拾取透镜单元26借助螺纹部件11而固定于壳体部40。荧光发光元件27借助螺纹部件12而固定于荧光体用冷却部件28。荧光体用冷却部件28借助利用螺纹部件13安装于壳体部40的第1弹簧部件而被支承于壳体部40。即，在本实施方式中，荧光发光元件27借助荧光体用冷却部件28以能够移动的方式支承于壳体部40。

在荧光体用冷却部件28与壳体部40之间设置有弹性部件(第3弹性部件)59。即，弹性部件59设置在荧光体用冷却部件28的支承基板28a的+Y侧与壳体部40的-Y侧之间。弹性部件59例如由橡胶等弹性体构成。

壳体部40具有用于支承保持部件25的支承板46。支承板46具有用于固定拾取透镜单元26的多个螺纹孔46a、用于对拾取透镜单元26进行定位的多个定位销46b以及用于供拾取透镜单元26的保持部件25插入的开口部46c。本实施方式的支承板46具有3个螺纹孔46a和2个定位销46b。

拾取透镜单元26以在收纳空间S内位于激励光(参照图2)的光路(光轴ax1)上的方式安装于壳体部40。保持部件25具有透镜保持部25a和安装部25b。透镜保持部25a是对构成聚光光学系统24的各透镜24a～24c进行保持的大致筒状的部位。安装部25b以覆盖透镜保持部25a的近前侧(一端侧)的方式设置，是用于将保持部件25安装于壳体部40的部位。

保持部件25的安装部25b以向透镜保持部25a的径向外侧伸出的方式设置。安装部25b具有透镜开口部51、多个贯通孔52、一对销孔53、环状的凹部54、一对销55以及一对支承部56。

透镜开口部51设置在安装部25b的中央部。在透镜开口部51的内侧对置地配置有由透镜保持部25a保持的第3透镜24c。贯通孔52是用于供螺纹部件11插入的孔，设置在与形成于支承板46的螺纹孔46a对应的位置。一对销孔53是用于供支承板46的定位销46b插入的孔，设置在与定位销46b对应的位置。一对销孔53中的一方形成为长孔形状。由此，销46b容易插入到销孔53中。以包围透镜开口部51的周围的方式设置有凹部54。

本实施方式的拾取透镜单元26通过在将透镜保持部25a插入于支承板46的开口部46c的状态下将螺纹部件11拧入到支承板46的螺纹孔46a中而固定于壳体部40的支承板46。

在拾取透镜单元26的保持部件25与壳体部40的支承板46之间设置有弹性部件(第2弹性部件)57。弹性部件57例如由橡胶等弹性体构成。

图6是朝向近前侧观察拾取透镜单元相对于壳体部的安装构造的分解图。

如图6所示，弹性部件57以包围透镜保持部25a的根部的方式配置。因此，在利用螺纹部件11将拾取透镜单元26固定于壳体部40的支承板46时，弹性部件57被夹在保持部件25和壳体部40之间而被按压(参照图5)。即，弹性部件57以抵接在保持部件25的安装部25b的透镜保持部25a侧与壳体部40的支承板46的-Y侧之间的方式设置。如上述那样，通过弹性部件57以包围开口部46c的周围的方式设置，能够将在壳体部40与封闭开口部46c的保持部件25之间产生的间隙堵住。由此，弹性部件57通过堵住使壳体部40内的收纳空间S与外部连通的间隙，抑制了粉尘向收纳空间S的侵入。

如图4所示，在拾取透镜单元26的保持部件25与荧光发光元件27的荧光体支承基板35之间设置有弹性部件(第1弹性部件)58。弹性部件58例如由橡胶等弹性体构成。弹性部件58收纳在形成于保持部件25的安装部25b的凹部54中。在本实施方式中，凹部54的深度比弹性部件58的厚度小，弹性部件58被设置成相对于安装部25b的表面突出的状态。因此，在支承荧光发光元件27的荧光体用冷却部件28安装于壳体部40时，弹性部件58被保持部件25和荧光体支承基板35夹持而被按压(参照图5)。由于如上述那样弹性部件58设置于凹部54，所以荧光体支承基板35与保持部件25的间隙被堵住。因此，能够抑制粉尘从荧光体支承基板35与保持部件25的间隙向收纳空间S的侵入。

在安装部25b中，在凹部54的径向外侧设置有一对销55和一对支承部56。一对销55在透镜开口部51的径向上以夹着透镜开口部51的方式设置。一对销55用于荧光发光元件27的定位。

一对支承部56设置在与一对销55在透镜开口部51的周向上的位置不同的场所。一对支承部56在透镜开口部51的径向上以夹着透镜开口部51的方式设置。一对支承部56对安装于壳体部40的荧光发光元件27的荧光体支承基板35进行支承。

图7是示出荧光发光元件的周边结构的立体图。如图7所示，荧光体支承基板35借助螺纹部件12在与设置有荧光体34的表面37相反的背面38安装有荧光体用冷却部件28的支承基板28a。荧光体支承基板35例如由铜等高热传导性材料构成。

荧光体支承基板35具有一对螺纹孔35a和一对长孔35b。螺纹孔35a和长孔35b分别形成在荧光体支承基板35的四个角处。一对螺纹孔35a分别设置在荧光体支承基板35的大致对角线上，一对长孔35b分别设置在荧光体支承基板35的大致对角线上。

一对长孔35b以彼此的长度方向一致的方式形成于荧光体支承基板35。具体来说，长孔35b的长度方向与X方向一致。

设置于保持部件25的一对销55分别插入一对长孔35b(参照图2)。销55能够在长孔35b内沿长孔35b的长度方向直线移动。也就是说，销55和长孔35b具有对荧光发光元件27(荧光体支承基板35)相对于壳体部40的移动方向进行限制的功能。

本实施方式的荧光体34具有沿着长孔35b的长度方向成为长边的形状。即，荧光体34具有沿着荧光发光元件27相对于壳体部40的移动方向成为长边的形状。

在本实施方式中，由于使荧光体支承基板35和荧光体用冷却部件28的支承基板28a直接接触，所以荧光体34的热经由荧光体支承基板35向荧光体用冷却部件28高效地传递。因此，高效地释放荧光体34的热量。

图8是示出荧光体用冷却部件相对于壳体部的安装构造的图。如图8所示，在荧光体用冷却部件28安装于壳体部40的状态下，第1弹簧部件61分别安装在支承基板28a的四个角处。第1弹簧部件61的一端61a由螺纹部件13固定于壳体部40，第1弹簧部件61的另一端61b与支承基板28a接触。

第1弹簧部件61对支承基板28a沿厚度方向(+Y方向)施力。也就是说，第1弹簧部件61向将荧光体用冷却部件28按压在壳体部40上的方向施力。由此，固定在荧光体用冷却部件28的支承基板28a上的荧光发光元件27能够如上述那样在其与保持部件25之间对弹性部件58进行按压(参照图5)。并且，荧光体用冷却部件28能够在其与壳体部40之间对弹性部件59进行按压(参照图5)。由此，弹性部件59将在壳体部40与荧光体用冷却部件28之间产生的间隙堵住，因此，能够与弹性部件57一起防止尘埃向壳体部40内的收纳空间S的侵入，能够提高光源装置2的防尘性能。

第2弹簧部件62包含弯折部62a和一对支承部62b。弯折部62a的顶部62a1固定于支承基板28a的右侧(+X侧)。一对支承部62b被设置成能够在形成于弹簧支承部63的缝隙63a内沿上下方向(Z轴方向)移动。

图9是示出荧光体支承基板与保持部件的位置关系的图。图9是从+Y侧俯视观察荧光体支承基板35的表面37的图。另外，在图9中，用实线表示荧光发光元件27通过移动机构70相对于壳体部40移动之前的状态，用双点划线表示由移动机构70进行的移动后的状态，用单点划线表示在移动前后位置不发生变化的部件。

如图9所示，在荧光体用冷却部件28安装于壳体部40的状态下，透镜保持部25a的销55插入到形成于荧光体支承基板35的长孔35b中。

如图8所示，在荧光体用冷却部件28安装于壳体部40的状态下，第2弹簧部件62以向使弯折部62a的弯折角θ变窄的方向产生作用力的状态安装于弹簧支承部63。即，弯折部62a的顶部62a1为向左侧(+X侧)突出的状态，因此第2弹簧部件62对支承基板28a向左侧施力。

荧光体用冷却部件28被第2弹簧部件62向+X侧按压，由此，如图9所示，销55成为被按压在长孔35b的-X侧的端部35b1的状态。由此，荧光发光元件27相对于壳体部40的左右方向(X轴方向)的位置被限制。即，在本实施方式中，第2弹簧部件62对荧光体用冷却部件28进行施力，以限制荧光发光元件27相对于壳体部40的移动。此时，如图9所示，荧光体支承基板35上的荧光体34相对于拾取透镜单元26的聚光光学系统24的中心轴(光轴ax1)位于+X侧。

本实施方式的荧光体34如上述那样具有沿着荧光发光元件27相对于壳体部40的移动方向(左右方向)成为长边的形状。因此，如图9所示，荧光体34的-X侧的第1部分34a位于光轴ax1上。

并且，在荧光体用冷却部件28安装于壳体部40的状态下，荧光体支承基板35与透镜保持部25a的支承部56抵接。由此，荧光体支承基板35相对于拾取透镜单元26的光轴ax1方向的位置被限制。

本实施方式的光源装置2能够通过移动机构70使荧光发光元件27相对于壳体部40沿X轴方向移动。具体来说，如图8所示，移动机构70安装于荧光体用冷却部件28的支承基板28a的左侧(+X侧)，能够以比第2弹簧部件62的作用力大的力使支承基板28a向右侧移动。移动机构70例如包含通过对带减速器的电机的旋转方向进行切换而进行滑动移动的滑块，使支承基板28a与滑动移动的滑块一起向右侧移动。另外，只要移动机构70是能够使支承基板28a移动的结构，则没有特别限定。

当荧光体支承基板35与荧光体用冷却部件28一起被向右侧(-X侧)按压时，荧光体支承基板35上的荧光体34相对于拾取透镜单元26向右侧移动。此时，如图9所示，荧光体支承基板35移动到销55与长孔35b的+X侧的端部35b2(参照图9)接触为止。即，荧光体支承基板35上的荧光体34能够在左右方向(X轴方向)上移动相当于长孔35b的长度的量。在本实施方式中，荧光体34的左右方向的尺寸与长孔35b的长度一致。销55和长孔35b具有限制为荧光发光元件27(荧光体支承基板35)不在左右方向以外的方向上移动并且限制荧光发光元件27在左右方向上的移动量的功能。

当如以上那样移动机构70使荧光发光元件27相对于壳体部40向-X侧移动时，荧光体34的+X侧的第2部分34b位于光轴ax1上。

在荧光发光元件27移动时，有时由于销55和长孔35b互相摩擦而产生碎屑。并且，由于荧光体支承基板35与透镜保持部25a的支承部56抵接，所以在荧光发光元件27移动时，有时由于荧光体支承基板35和支承部56互相摩擦而产生碎屑。

当这样的碎屑附着于荧光体34的表面时，有可能吸收激励光而异常发热，荧光体34劣化。

与此相对，根据本实施方式的光源装置2，如图5所示，具有弹性部件58，该弹性部件58配置在销55和支承部56的内侧，将荧光体支承基板35与保持部件25的间隙堵住，因此，上述碎屑不会附着于荧光体34。因此，可防止由于碎屑的附着而产生的荧光体34的劣化。

这里，由于本实施方式的荧光发光元件27采用固定方式，所以难以避免暴露在高能量的激励光中的荧光体34的经时劣化。当荧光体34经时劣化时，会引起荧光YL的发光量降低。

与此相对，根据本实施方式的光源装置2，由于荧光发光元件27能够相对于壳体部40移动，所以能够将位于激励光BL2的光路即光轴ax1上的荧光体34从第1部分34a变更为第2部分34b。

本实施方式的光源装置2例如最初能够使用荧光体34的第1部分34a来生成荧光YL，在经过规定时间之后使荧光体支承基板35移动，切换为使用荧光体34的第2部分34b来生成荧光YL的状态。

本实施方式的光源装置2也可以预先检测从荧光体34射出的荧光YL的光量，根据检测结果使荧光体支承基板35移动。例如，光源装置2也可以预先检测从荧光体34的第1部分34a射出的荧光YL的光量，在荧光YL的光量低于规定的阈值的情况下使荧光体支承基板35移动，从而切换为利用荧光体34的第2部分34b生成荧光YL的状态。

根据本实施方式的光源装置2，通过使荧光发光元件27相对于壳体部40移动，使激励光BL2相对于荧光体34的入射位置发生移动，由此，与不使激励光相对于荧光体的入射位置移动的情况相比，能够延长由于荧光体34劣化而产生荧光发光量的降低之前的时间。也就是说，光源装置2能够抑制由于荧光体34劣化而引起的荧光发光量的降低，从而实现长寿命化。

并且，在本实施方式的光源装置2中，由于激励光BL2所入射的拾取透镜单元26不移动，所以激励光相对于荧光体34的会聚位置不发生变化。因此，由于从荧光体34射出的荧光YL的光路不发生变化，所以从光源装置2射出的荧光YL相对于配置在后级的光学部件(例如均匀照明光学系统36)高效地入射。因此，根据本实施方式的光源装置2，能够提高荧光YL的光利用效率。

并且，根据本实施方式的投影仪1，由于具有上述光源装置2，所以该投影仪1能够长期显示高亮度的图像的可靠性高。

(第二实施方式)

接着，对第二实施方式的光源装置进行说明。另外，本实施方式与上述实施方式的不同之处在于荧光发光元件的结构。因此，对与上述实施方式相同的结构和部件标注相同的标号，省略或简化其说明。

以下，以荧光发光元件的结构为主体进行说明。图10是示出本实施方式的荧光发光元件的结构的立体图。

如图10所示，本实施方式的荧光发光元件127具有荧光体134和对荧光体134进行支承的荧光体支承基板35。本实施方式的荧光体134包含多个荧光体层。即，荧光体134包含第1荧光体层134a和第2荧光体层134b。第1荧光体层134a和第2荧光体层134b在荧光体支承基板35的表面37上沿长孔35b的长度方向(X轴方向)排列配置。即，第1荧光体层134a和第2荧光体层134b在荧光体支承基板35上沿荧光发光元件127相对于壳体部40的移动方向(左右方向)排列配置。

本实施方式的荧光体134包含第1荧光体层134a和第2荧光体层134b，第1荧光体层134a和第2荧光体层134b沿荧光发光元件127相对于壳体部40的移动方向排列配置。因此，根据本实施方式的荧光发光元件127，能够将位于激励光BL2的光路即光轴ax1上的荧光体134从第1荧光体层134a变更为第2荧光体层134b。

因此，即使在使用了本实施方式的荧光发光元件127的光源装置中，例如也可以最初使用第1荧光体层134a来生成荧光YL，在经过了规定时间之后使荧光体支承基板35移动，切换为使用第2荧光体层134b来生成荧光YL的状态。因此，在本实施方式的光源装置中，也能够抑制由于荧光体134劣化而引起的荧光量的降低，从而能够实现长寿命化。

与此相对，本实施方式的荧光体134由互相分离的2个荧光体层构成，因此不容易受到在荧光体内导波的光的影响。即，在第1荧光体层134a内传播的激励光不会在与第1荧光体层134a分离的第2荧光体层134b内传播。因此，能够抑制荧光体层134b因在第1荧光体层134a内导波的激励光而劣化。因此，根据本实施方式的荧光体134，能够进一步抑制由于荧光体134劣化而引起的荧光量的降低，从而实现长寿命化。

在具有本实施方式的荧光体134的光源装置中，也能够抑制由于荧光体134劣化而引起的荧光发光量的降低，从而实现长寿命化。因此，在具有本实施方式的光源装置的投影仪中，也能够显示高亮度的图像。

另外，本发明并不限于上述实施方式的内容，能够在不脱离发明的主旨的范围内适当变更。

例如，在上述实施方式中，作为光分离元件50，以使入射光的一部分透过并使其余部分反射的反射镜为例，但本发明并不限于此，也可以使用根据偏振方向来分离光线束BL的偏振分束器。

并且，在上述实施方式中，例示了具有3个光调制装置4R、4G、4B的投影仪1，但也可以应用在利用1个光调制装置显示彩色影像的投影仪中。并且，作为光调制装置，也可以使用数字反射镜器件。

并且，在上述第一实施方式中，荧光体34具有沿着长孔35b的长度方向成为长边的形状，但也可以是由与荧光体34的长边相同的长度的边构成的大致正方形。但是，在利用焊料或烧结型金属接合剂将荧光体34接合于荧光体支承基板35时，荧光体34的面积小的情况容易得到高的接合力，能够降低接合部的热阻，因此优选第一实施方式那样的长方形形状。

并且，在上述第二实施方式中，荧光体134也可以具有两个以上的荧光体层。

并且，在上述实施方式中示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪的例子，但并不限于此。本发明的光源装置也可以应用于照明器具、汽车的头灯等。

Claims (11)

1.一种光源装置，其特征在于，该光源装置具有：

光源；

波长转换单元，其具有荧光体和荧光体支承基板，该荧光体被从所述光源射出的光激励而生成荧光，该荧光体支承基板对所述荧光体进行支承；以及

壳体部，其对所述波长转换单元进行支承，并且所述光源固定于该壳体部，

所述波长转换单元被支承为能够相对于所述壳体部移动。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

该光源装置还具有移动机构，该移动机构使所述波长转换单元相对于所述壳体部移动。

3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，

该光源装置还具有聚光光学系统单元，该聚光光学系统单元具有：聚光光学系统，其使从所述光源射出的光会聚于所述荧光体；以及保持部件，其对所述聚光光学系统进行保持，

所述保持部件固定于所述壳体部。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，

在所述保持部件与所述荧光体支承基板之间设置有第1弹性部件。

5.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，

在所述保持部件与所述壳体部之间设置有第2弹性部件。

6.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

该光源装置还具有冷却部件，该冷却部件固定于所述荧光体支承基板，释放由所述荧光体产生的热，

在所述冷却部件与所述壳体部之间设置有第3弹性部件。

7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，

该光源装置还具有第1施力部件，该第1施力部件将所述冷却部件相对于所述壳体部进行施力。

8.根据权利要求6或7所述的光源装置，其特征在于，

该光源装置还具有第2施力部件，该第2施力部件对所述冷却部件进行施力，以限制所述波长转换单元相对于所述壳体部的移动。

9.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

所述荧光体包含多个荧光体层，

所述多个荧光体层在所述荧光体支承基板上沿所述波长转换单元相对于所述壳体部的移动方向分别排列配置。

10.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

所述荧光体具有沿着所述波长转换单元相对于所述壳体部的移动方向成为长边的形状。

11.一种投影仪，其特征在于，该投影仪具有：

权利要求1至10中的任意一项所述的光源装置；

光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及

投射光学装置，其投射被所述光调制装置调制后的光。

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