JP2019082644A - 光源装置、およびこれを有する投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、蛍光体の歪みや傾きを低減する光源装置、およびこれを有する投射型表示装置を提供することである。【解決手段】 上記の課題を解決するために本発明は、光源からの光の波長を変換する波長変換装置を有する光源装置であって、前記波長変換装置は、波長変換素子と、該波長変換素子を回転させる回転部材と、を有するとともに、前記波長変換装置は、前記波長変換素子を収容する収容部を有し、該収容部には、前記波長変換素子の回転によって発生する風を循環させる導風形状が形成されていることを特徴とする。【選択図】 図６

Description

本発明は、光源装置、およびこれを有する投射型表示装置に関し、特に波長変換装置を有する光源装置、およびこれを有する投射型表示装置に関する。

固体光源と蛍光体を用いた投射型表示装置は、近年、高輝度化のために固体光源の出力を増加させており、固体光源からの光の波長を別の波長に変換（蛍光変換）する蛍光体への光エネルギーも増加する傾向にある。

蛍光体へ入射する光のうち、別の波長に変換されなかった光のエネルギーの一部は熱エネルギーに変換されるため蛍光体は発熱し、発熱した蛍光体が高温になると波長の変換効率が低下する。

このため、投射型表示において、蛍光体を円盤形状の基材（以下、円盤と称する）の外周部分に円環状に塗布しておき（以下、蛍光体ホイールと称する）、蛍光体を円盤ごと回転させる。また、これと共に円盤に対して冷却風を吹付けることにより、蛍光体に対する冷却能力を向上させることが考えられる。

しかしながら、回転に起因して円盤に歪みや傾き等を生じて、個体光源からの光が蛍光体上に形成するスポットの径が周期的に変化するため、波長変換の効率が変化してしまう。このため、最終的に投射面に投射される画像が乱れる場合がある。

特許文献１は、蛍光体ホイールに対して、その回転軸の方向に平行な方向において円盤を挟むように、互いに同じ形状を有する一対または二対の導風路を形成した投射型表示装置を開示している。この装置は、円盤に対して両側から均一に冷却風の圧力をかけるので、回転に伴う円盤の歪みや傾き等を小さくすることができる。

特開２０１２−１８１３０９号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、蛍光体ホイールを回転させる回転軸の近傍を冷却することができない。したがって、回転軸の近傍と、冷却される部分とで大きな温度差が生じる。このため、蛍光体ホイールの部位によって熱膨張の量が異なり、回転軸や蛍光体ホイールの歪みや傾き等を必要なだけ小さくできないという課題があった。

そこで本発明の目的は、蛍光体の歪みや傾きを従来よりも小さくできる光源装置、およびこれを有する投射型表示装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、光源からの光の波長を変換する波長変換装置を有する光源装置であって、前記波長変換装置は、波長変換素子と、該波長変換素子を回転させる回転部材と、を有するとともに、前記波長変換装置は、前記波長変換素子を収容する収容部を有し、該収容部には、前記波長変換素子の回転によって発生する風を循環させる導風形状が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、蛍光体の歪みや傾きを低減する光源装置、およびこれを有する投射型表示装置を提供することができる。

投射型表示装置の全体構成を説明するための説明図 図１の光源装置の構成を示す図 図２の波長変換装置の構成を示す分解図 波長変換装置の外観を示す斜視図 蛍光体ホイールで生じる風の風向の一例を示す図 波長変換装置の内部の風の風向の一例を示す断面図 蛍光体ホイールの接続部材の外観を示す斜視図 フィン形状を有する波長変換装置の概略図 波長変換装置の断面および風向の概念図 波長変換装置の分解斜視図

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

（実施例１）
（全体構成）
図１は本発明の投射型表示装置Ｐの全体構成を説明するための説明図である。

光源装置９は、光源（個体光源）９１、波長変換装置（蛍光体ユニット）１００、ダイクロイックミラー９７を有する。光源装置９の詳細な構成は後述する。光源装置９からの光は、照明光学系２００に入射する。

照明光学系２００は、反射型液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイス等の光変調素子（不図示）を含む色分離合成光学系５００に、光源装置９からの光を入射させる。光変調素子は、映像信号処理部（不図示）からの映像信号に基づいて駆動され、入射した光源装置９からの光を変調して画像光を生成する。照明光学系や光変調素子は公知であるので、その詳細な説明は省略する。

画像光は、投射レンズ（投射光学系）３００に入射する。投射レンズ３００は、画像光を外部スクリーンに向けて投射する。

符号４００はこれらの構成要素を包含する外装である。なお、投射レンズ３００を外装４００等に着脱可能に構成してもよい。

（ファン）
本実施例においては、波長変換装置１００や光源９１等の冷却手段としてファン（軸流ファン）を設けている。波長変換装置１００の周囲のファンを符号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３に示す。

ファンＦ１、およびファンＦ２は、冷却風を波長変換装置１００（のフィン形状８（図８を参照のこと））にあてる。ファンＦ３は、波長変換装置１００からの熱を含んだ風を排出する。なお、ファンの配置は本実施例に限られない。また、ファンＦ１、Ｆ２、Ｆ３を全て構成する必要はなく、例えばファンＦ１とＦ３を構成してもよいし、あるいはファンＦ２とＦ３を構成してもよい。また例えば、さらにファンを追加してもかまわない。

（光源装置の構成）
図２は、本発明の実施例１に係る光源装置９の構成図である。以下、図２を参照しながら、光源装置９の詳細な構成を説明する。

図２の光源装置９は、光源９１、コリメータレンズ９２、複数のミラーからなるアレイ素子であるミラーアレイ９３、平面ミラー９４、凹レンズ９５、レンズアレイ９６、ダイクロイックミラー９７を有する。また光源装置９は、集光光学系６、蛍光体１１を含む波長変換装置１００（図３も参照のこと）を有する。

本実施例における光源９１は、青色レーザーダイオードである。光源９１から発散したレーザー光束は、コリメータレンズ９２によって平行光束に変換される。

コリメータレンズ９２からの平行光束（レーザー光束）はミラーアレイ９３によって反射、集光され、平面ミラー９４に向かい、そこでさらに反射され、凹レンズ９５に入射する。

凹レンズ９５は、入射したレーザー光束を平行光束としてレンズアレイ９６に向けて射出する。レーザー光束はレンズアレイ９６に入射し、複数に分割された後、ダイクロイックミラー９７に向かう。ダイクロイックミラー９７は、複数のレーザー光束を反射して集光光学系６に向けて射出する。

集光光学系６は、複数のレーザー光束を蛍光体１１上に集光、重畳して蛍光体１１上に強度分布が均一な光スポットを形成する。蛍光体１１にこの光スポットを形成した青色のレーザー光束は、赤のスペクトルと緑のスペクトルとを主波長域とする蛍光光に変換される（波長変換される）。

蛍光体１１の塗布された基材（図３における符号１２参照のこと）は、高反射アルミであり、蛍光体１１により波長変換された蛍光光の光束は集光レンズ６へ向かって反射される。一部のレーザー光束は波長変換されず、青色の光束のまま高反射アルミ面で反射される。

これらの光束は集光光学系６によって集光され平行光束となって、再びダイクロイックミラー９７に向かう。

ここでダイクロイックミラー９７の表面には多層膜がコーティングされている。この多層膜は、入射光の波長によって入射光を反射したり透過させたりする特性を有する。すなわち波長選択性を有する反射膜であり、レーザー光源の波長（青色光）は反射し、蛍光体により波長変換された波長（赤色光と緑色光）は透過させる特性を有する。

したがって、白色光のうち赤色、緑色の光はダイクロイックミラー９７を通過できる。青色の光は、ダイクロイックミラー９７に一部が反射されるが、ダイクロイックミラー９７の外側を通過できる。したがって、光源光学系から取り出せる光は赤、緑、青の３原色の光であり、白色光束を構成する。こののち、白色光束は照明光学系２００（図１参照のこと）に向かう。

（波長変換装置の構成）
続いて図３および図４を参照して本発明の実施例１に係る波長変換装置１００の構成を説明する。図３は波長変換装置１００の構成を示す分解図である。図４は波長変換装置１００の外観を示す斜視図である。

図３に示すように、波長変換装置１００は蛍光体ホイール（波長変換素子）１を有する。蛍光体ホイール１は、円盤形状の基材１２に対して、その径方向外側の領域（外周部）に円環状に蛍光体１１を塗布した構成である。

また波長変換装置１００は、モータ（回転部材）２、第１のカバー部材４、第２のカバー部材５、集光光学系６、鏡筒７を有する。

蛍光体ホイール１は、接続部材３を介してモータ２の回転中心軸である軸部材２０（図４参照）に固定されることにより、モータ２の軸部材２０と一体となって（同軸で）回転する。符号Ｃは、軸部材２０の（仮想の）中心軸を示す。

第２のカバー部材５には、モータ２を保持するモータ保持部５１（モータ保持部５１周辺のビス２１を用いてモータ２をカバー部材５に固定する構成）と、鏡筒７を保持する保持部５２が形成される。保持部５１，５２はそれぞれ所定の直径と深さとを有する円形貫通孔である。

第１のカバー部材４と第２のカバー部材５は、ビス（不図示）によって締結される。カバー部材４と５とは、蛍光体ホイール１とモータ２とを収容する閉空間（密閉空間、あるいは隙間がある形態もある）を形成する。すなわち波長変換装置１００は、蛍光体ホイール１とモータ２とを収容する収容部を有する。言い換えれば、波長変換装置１００はケースのような形状を有している。

本実施例では、第１のカバー部材４と第２のカバー部材５は熱伝導率のよい部材（例えばアルミ、銅等）を用いることが好ましい。収容部の内部の閉空間内の循環風が局所的に冷却されたり、温められたりしない構造にするためであるが、異なる材料を用いる場合であってもこのような構造が可能であれば、本発明の効果を得られる。

（光学保持部材）
鏡筒７は、集光光学系６（を構成するレンズ）を保持する。鏡筒７はアルミ材で形成され、別体の圧入部材７１を介して保持部５２と勘合する構成である。またこの際、集光光学系６と蛍光体ホイール１との距離が調整される。

本実施例では圧入部材７１として発泡体を用いるが、これ以外の材質でもかまわない。また、本実施例においては鏡筒７にアルミ材を用いたが、鏡筒７に樹脂材を用いて樹脂鏡筒を形成し、別体の圧入部材を介さずに直接的に保持部５２に圧入する構成でもかまわない。また、鏡筒７の保持は圧入構成に限られず、例えばビスで固定してもよい。

（冷却メカニズム）
次に図５および図６を参照して、実施例１に係る蛍光体ホイール１の冷却方法と、その冷却効果について説明する。図５は、蛍光体ホイール１の回転により発生する風の風向のうち、代表的なものを矢印で例示した概念図である。図６は、波長変換装置１００の断面、およびその風向のうち代表的なものを矢印で例示した概念図である。

図５の破線の矢印１４に代表して示すように、蛍光体ホイール１が回転方向１３に回転することで、蛍光体ホイール１の接線方向へ風１４が発生する。風１４の流れ（対流）により、蛍光体１１が発生する熱が、第１のカバー部材４、および第２のカバー部材５（図３および図４参照）に熱伝達される。これによって、蛍光体ホイール１は冷却される。

蛍光体１１が発生した熱を熱伝達された第１のカバー部材４と第２のカバー部材５は、さらに、外側から（閉空間外から）ファンＦ１、Ｆ２、Ｆ３（図１を参照のこと）によって冷却される。すなわち、第１のカバー部材４と第２のカバー部材５の熱は、これらに吹き付けられた冷却風の流れによって、外装４００（図１参照）の外部に向けて対流熱伝達される構成である。

（導風形状）
図６には、波長変換装置１００の断面図を示している。

第１のカバー部材４は、図６の断面曲線４１をモータ２の軸部材２０の中心軸Ｃ（蛍光体ホイール１の回転の中心軸Ｃ）を中心に周回させた（回転対称な）曲面形状を有している（図３も参照のこと）。この形状を、第１の導風形状と称する。

同様に、第２のカバー部材５は図６の断面曲線５３をモータ２の軸部材２０の中心軸Ｃを中心に周回させた（回転対称な）曲面形状を有している。この形状を、第２の導風形状と称する。

本実施例の波長変換装置１００では、これら第１および第２の導風形状により、図６に矢印で示すように、蛍光体ホイール１の回転によって発生する風１４（図６の破線の矢印）の導風形状を構成している。すなわち、風１４を強制的に蛍光体ホイール１４の回転の中心軸Ｃ（軸部材２０の中心軸Ｃ）の近傍へ導く（閉空間で循環させる）導風形状を構成している。図６では、この風１４の循環風を実線の矢印１０４で示している。

同時に、前述したように第１のカバー部材４の第１の導風形状と、第２のカバー部材５の第２の導風形状とは、波長変換装置１００における蛍光体ホイール１の収容部を構成していることになる。

導風形状によって軸部材２０の近傍に導かれた風は、蛍光体ホイール１の回転により、再び蛍光体ホイール１に沿って外周側へと導かれる。これによって、波長変換装置１００内部の循環風１０４は循環する。

このように本実施例においては、蛍光体ホイール１が回転することで発生する風１４を、閉空間内で（導風形状によって）強制対流させる（循環させる）ことにより、閉空間の温度分布を略均一にすることができる。すなわち、閉空間内における蛍光体ホイール１、軸部材２０、および第１のカバー部材４と第２のカバー部材５の温度差が小さくなる。

そして閉空間の内部は、略均一な温度分布を保ったまま、前述のように閉空間の外部の冷却手段（本実施例では図１に示したファンＦ１、Ｆ２およびＦ３）によって冷却される。

（第１の導風形状）
以下、本実施例における第１のカバー部材４の有する第１の導風形状について、図６を参照しながら補足する。

なお、以下では第１のカバー部材４の有する形状について述べるが、この形状を第２のカバー部材５の側に形成してもかまわない。すなわち、カバー部材のいずれか一方に第１の導風形状を形成してもよいし、両方に形成してもよい。もちろん、本実施例のように第１、第２の導風形状を組み合わせてもよいし、導風形状は本実施例で例示する形状に限られない。

図６に示すように、蛍光体ホイール１（基材１２）の回転の中心である軸部材２０の中心軸Ｃ（図４も参照のこと）を含む面（第１の面）Ｐ１を定める。第１のカバー部材４の形状は、蛍光体ホイール１の回転の中心軸Ｃを中心とした回転対称の形状であるから、面Ｐ１は中心軸Ｃを含む任意の平面でかまわない。

また、面Ｐ１に平行であって、蛍光体ホイール１の外周部分（円盤形状の縁（側面）部分）と接する面（第３の面）Ｐ３を定める。さらに、面Ｐ１と面Ｐ３と平行かつこれらの間に配される面（第２の面）Ｐ２を定める。なお本実施例では、面Ｐ２を面Ｐ１及び面Ｐ３の中間に定めるが、面Ｐ２と面Ｐ１との距離が、面Ｐ２と面Ｐ３との距離と等しくない位置に面Ｐ２を定めても本発明の効果を得ることができる。

さらに上記の面Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３において、蛍光体ホイール１と、第１のカバー部材４のうち蛍光体ホイール１に対向する面との間隔を、それぞれ図６に示すようにＷ１、Ｗ２、Ｗ３とする。

本実施例においては、第１のカバー部材４（のうち蛍光体ホイール１に対向する面）の形状を、間隔Ｗ２が間隔Ｗ１およびＷ３とよりも広くなるように構成している。すなわち、Ｗ２＞Ｗ１、かつＷ２＞Ｗ３を満たす形状である。

また本実施例においては、第１のカバー部材４の形状を、間隔Ｗ３が間隔Ｗ１とよりも広くなるように構成している。すなわち、Ｗ３＞Ｗ１の関係を満たす形状である。

これらにより、本実施例では波長変換装置１００内部の風（冷却風）をより効果的に循環させている。なお、本実施例ではＷ２＞Ｗ１、かつＷ２＞Ｗ３の関係を満たし、さらにＷ３＞Ｗ１の関係も満たしている形状を示したが、前者の関係あるいは後者の関係のいずれか一方を満たす形状であっても、本発明の効果を得ることができる。

また、各面Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の間は、少なくとも一部が滑らかな曲面で形成されている。別の観点では、第１の導風形状の蛍光体ホイール１（基材１２）の回転中心の軸を含む面における断面形状（図６に示す断面曲線（断面形状）４１）は、蛍光体ホイール１の外周（中心軸Ｃの径方向外側）から、中心軸Ｃに向けて滑らかな曲線を有する。これにより、循環風１０４に対する抵抗をより減ずることができる。このように構成することが望ましいが、一部に滑らかではない凹凸を含む形状であっても本発明の効果を得ることができる。

（第２の導風形状）
次いで、本実施例における第２のカバー部材５の有する第２の導風形状について、図６を参照しながら補足する。

図６に二点鎖線で示す蛍光体ホイール１の面のうち、第２のカバー部材５と対向する面Ｓ（第４の面Ｓ）を定める。面Ｓは、中心軸Ｃに直交し、蛍光体ホイール１を含む面でもよい。このとき第２の導風形状は、第２のカバー部材５と面Ｓとの間隔が、中心軸Ｃから径方向外側に向かうほど小さくなる（狭くなる）形状である。また、第１の導風形状と同様に、第２の導風形状は中心軸Ｃの側と蛍光体ホイール１の外周（中心軸Ｃの径方向外側）は滑らかな曲面を有している。

これを言い換えると、第２のカバー部材５は、中心軸Ｃから径方向外側に向かうほど、自身と閉空間を構成する第１のカバー部材４（他方のカバー部材）の側に、中心軸Ｃの延びる方向において近づくように形成された曲面を有している。

第２のカバー部材５の蛍光体ホイール１側の面には、集光光学系６（図３参照のこと）のうち、最も蛍光体ホイール１側に配置されるレンズ６１、およびこれを保持する鏡筒７が配置される。前述した第２の導風形状と、このレンズ６１の面は、誤差の範囲内でほぼ同一の（高さの）面となるように調整されることが好ましい。

同様に、レンズ６１を保持する鏡筒７の面も、第２の導風形状の面とほぼ同一の（高さの）面となるように構成することが好ましい。また、第２の導風形状は、集光光学系６が正規の位置に調整された状態で、レンズ６１の面を含んで滑らかな曲面形状であることが望ましい。言い換えれば、レンズ６１や鏡筒７が、第２の導風形状に対して突出したり、窪んだりしないように構成することが好ましい。

（効果）
以上の構成により、冷却風（風１４および循環風１０４）が循環することで、第１のカバー部材４と第２のカバー部材５で構成される閉空間内は、空気の温度分布（温度の高低差）が均一となる平衡状態に近づく（低減される）。これに伴って、この閉空間内に収容される蛍光体ホイール１における外周と内周の温度差も低減することができる。したがって、蛍光体ホイール１の温度差に起因する歪みや傾きの発生を低減できる。

また閉空間の外部のファン等の冷却手段により、閉空間内の温度分布を均一にした状態のままで冷却が可能となる。

さらに、本実施例では蛍光体が閉空間内に収容されるので、例えば光エネルギーにより蛍光体に塵埃等が集められ、蛍光変換の効率が低下する等のいわゆるコンタミネーションの問題も防ぎつつ、蛍光体ホイール１の歪みや傾きの発生を低減できる。

（変形例）
また、図７に示す接続部材３は、モータ２とともに蛍光体ホイール１を挟持しているが、蛍光体ホイール１との接触面と反対側の面に凹凸形状（受熱部）３１を有している。凹凸形状３１により接続部材３の表面積を広げることで、閉空間内で循環した風から蛍光体ホイール１へ熱伝導させやすい形状となっている。なお、凹凸形状が直接、蛍光体ホイール１に設けられる構成であってもかまわない。

また、図８には、フィン形状を有する波長変換装置１００の概略図を示す。このように、第１のカバー部材４と第２のカバー部材５により構成されるケース（筐体）の外面形状は、熱伝達率の高いフィン形状８を備えることが好ましい。特に、フィン形状８は図８に示すように、第１の導風形状を有する第１のカバー部材４側に設けられることが好ましい。さらに第２のカバー部材５側にもフィン形状を備える形態もありえる。

この構成により、ファンＦ１、Ｆ２、Ｆ３等（図１を参照のこと）の作用により、閉空間内の全体的な温度を下げることができ、蛍光体ホイール１の冷却効率を向上することができる。

また、冷却手段としてファンを例示したが、ファン以外の冷却手段によっても本発明は実施可能である。例えば、蛍光体ホイールや光源を密閉空間に収容し、その周囲から液体を当て、対流熱伝導させるようないわゆる水冷形式の冷却手段によっても、本発明は実施可能である。

また、本実施例では冷却手段を光源装置９の外部に配置した投射型表示装置の構成を例示した。しかし、光源装置が冷却手段を有する構成であっても本発明は実施可能である。例えば、光源装置の内部に冷却手段としてファンを設けてもかまわない。言い換えれば、内部に導風形状を有する収容部（閉空間）に対して、外側から冷却手段が作用するように構成されていれば、本発明は実施可能である。

本実施例では、第１のカバー部材４、第２のカバー部材５とともに、モータ２、集光光学系６（レンズ６１）、鏡筒７も、導風形状を備えた閉空間を構成する。導風形状（閉空間）の構成はこれらの部材による構成に限られず、その他の部材を加えて導風形状を形成してもよいし、例えば第１のカバー部材４、第２のカバー部材５のみで構成してもかまわない。

また、本実施例ではカバー部材による閉空間（導風形状）の内部に蛍光体ホイール１、およびモータ２（の軸部材２０の部分）を収容する構成を例示した。このように、モータ等の動力源に接続される軸部材（本実施例では軸部材２０のモータの外装から露出している部分）を含む蛍光体ホイールが、閉空間から露出しないような構成が好ましい。回転軸部材が局所的に歪むと蛍光体ホイールの回転がぶれてしまうが、このように構成することで、蛍光体ホイールと回転軸部材との相対的な熱膨張の差による歪みや、傾きを抑制することができる。

例えば、モータの軸部材以外の部分はカバー部材の外部に配置（露出）されても本発明の効果を得ることができる（この場合、モータの軸部材以外の部分が閉空間の境界となり、軸部材そのものは閉空間の内部にあるとも言い換えることができる）。また例えば、集光光学系や光源等が閉空間（導風形状）の内部に収容される構成であっても、本発明は実施可能である。

（実施例２）
以下、図９、および図１０を参照して、本発明の第２の実施例による、波長変換装置の構成と効果について説明する。実施例１と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図９は波長変換装置１００の断面図、および風向の概念図である。図１０は波長変換装置１００の分解斜視図である。本実施例の第１のカバー部材４と第２のカバー部材５は、対流誘導部材１０を挟持している点で、実施例１の構成と異なる。

（冷却メカニズム）
実施例２においても前述の実施例１と同様に、蛍光体ホイール１の接線方向への風１４が発生する（図８中の破線の矢印、図５も参照のこと）。風１４の流れ（対流）により、蛍光体１１が発生する熱が第１のカバー部材４、および第２のカバー部材５（図３、４参照）に熱伝達される。これによって、蛍光体ホイール１は冷却される。

第１のカバー部材４と第２のカバー部材５は、図９の断面図に示すような断面曲線４１および断面曲線５３を有しており、これらの断面曲線をモータ２の軸部材２０の中心軸Ｃを中心に周回させた回転対称な形状を有している。

したがって、実施例１と同様に風１４が強制的に軸部材２０の近傍へ導かれる（図９に実線の矢印で示す循環風１０４、および図９に黒色矢印で示す循環風１４０にわかれる）。軸部材２０の近傍に導かれた風は、再び蛍光体ホイール１の回転駆動により蛍光体ホイール１の外周側へと導かれて、循環する。

（誘導部材）
対流誘導部材１０は、図９の断面図に示すような断面曲線１０１を中心軸Ｃ中心に周回させた回転対称な曲面形状（誘導形状）を有する。断面曲線１０１が中心軸Ｃを中心に回転して形成する形状と、前述の第１のカバー部材４の有する断面曲線４１が同じく中心軸Ｃを中心に回転して形成する形状によって、循環風１４０の導風形状が形成される。別の観点では、対流誘導部材１０と第１のカバー部材４によって、風の流路を形成している。

なお、本実施例においては、誘導形状を備えた対流誘導部材１０を構成しているが、その他の部材が誘導形状を備えてもかまわない。例えば、第１のカバー部材と一体的に構成してもよい。

（効果）
この導風形状を通り、循環風１４０が軸部材２０近傍へ導かれる。軸部材２０の近傍へ導かれた循環風１４０は、軸部材２０の近傍から蛍光体ホイール１と対流誘導部材１０の間を通りその外周側へと導かれる（循環風２４０、図９のハッチングされた矢印）。

すなわち対流誘導部材１０によって、循環風１４０と循環風２４０の流れを分離、整流し、循環の流路を明確にできる。言い換えれば、対流誘導部材１０は、回転する蛍光体ホイール１の近傍と、第１のカバー部材４の導風形状の部分を離隔している。別の観点では、蛍光体ホイール１の外周から軸部材２０の近傍に導かれる流れ（循環風１４０の流れ）と、軸部材２０から蛍光体ホイール１の外周側へと導かれる流れ（循環風２４０の流れ）が混合し、流れの一部が滞留してしまうことを抑制するのを防ぐ。

以上の構成によって、冷却風（風１４、循環風１０４、１４０、２４０）の循環効率を上げることができる。すなわち、さらに蛍光体ホイール１自体の外周と内周の温度差も低減でき、温度差による歪みの発生を抑制できる。

（変形例）
モータ２および蛍光体ホイール（の基材１２）の軸部材２０の中心軸Ｃを含む断面図における断面曲線４１および１０１は、図９に示すように循環風１４０のように流れる風の流路の幅が略一定の形状となっている。言い換えれば、断面曲線４１および１０１は、各曲線の（仮想の）中心が略同一の略同心円状の曲線である。

しかしながら、導風形状の、蛍光体ホイールの回転の中心軸を含む断面における、導風形状の断面曲線の形状はこれに限られない。例えば、循環風が蛍光体ホイールの中心軸に向かうほど、導風路の幅が小さくなってもよいし、その逆でもよい。また断面曲線は、滑らかに形成されていることが望ましい。

また、本実施例では誘導形状により流路を第１のカバー部材４の側に設けたが、誘導形状を第２のカバー部材５の側に設ける構成でも、両側に設ける構成でもよい。

また、本実施例ではモータ２および蛍光体ホイール１の回転の中心軸Ｃ周りに回転対称な導風形状を有する第１のカバー部材４、第２のカバー部材５、あるいは中心軸Ｃ周りに回転対称な誘導形状を有する対流誘導部材１０を構成していた。このように構成することが好ましいが、しかしながら、これらが図６、あるいは図９に示されるような断面形状（中心軸Ｃを含まない断面形状もあり得る）を少なくとも一部で有していれば、回転対称でなくても、一定の効果を享受することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１ 蛍光体ホイール
２ モータ
９ 光源装置
４１ 断面曲線
５３ 断面曲線
９１ 光源
１００ 波長変換装置

Claims (20)

1. 光源からの光の波長を変換する波長変換装置を有する光源装置であって、
   前記波長変換装置は、波長変換素子と、該波長変換素子を回転させる回転部材と、を有するとともに、
   前記波長変換装置は、前記波長変換素子を収容する収容部を有し、
   該収容部には、前記波長変換素子の回転によって発生する風を循環させる導風形状が形成されている
   ことを特徴とする光源装置。
2. 前記導風形状は、前記波長変換素子の回転中心軸に対して回転対称な形状を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記導風形状は、前記波長変換素子の回転中心軸の側と、該軸の径方向外側とが滑らかに結ばれた曲面形状である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
4. 前記波長変換装置は、前記収容部を構成する第１および第２のカバー部材を有し、
   前記第１および第２のカバー部材の少なくとも一方には前記導風形状が形成される
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光源装置。
5. 前記導風形状は、
   前記波長変換素子の回転中心軸を含む面を第１の面、
   前記第１の面に平行であって、前記波長変換素子の外周部分と接する面を第３の面、
   前記第１、第３の面の間の面を第２の面としたとき、
   前記第２の面における前記波長変換素子と対向する前記第１あるいは前記第２のカバー部材のうち少なくとも一方の面との間隔が、前記第１の面における該間隔および前記第３の面における該間隔のいずれよりも大きくなるような形状を含む
   ことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
6. 前記第２の面と前記第１の面との距離は、前記第２の面と前記第３の面との距離と等しい
   ことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
7. 前記導風形状は、
   前記波長変換素子の回転中心軸を含む面を第１の面、
   前記第１の面に平行であって、前記波長変換素子の外周部分と接する面を第３の面、としたとき、
   前記第３の面における前記波長変換素子と対向する前記第１あるいは前記第２のカバー部材のうち少なくとも一方の面との間隔が、前記第１の面における該間隔よりも大きくなるような形状を含む
   ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の光源装置。
8. 前記導風形状は、前記波長変換素子の回転中心軸の延びる方向において、
   前記波長変換素子と対向する前記第１あるいは前記第２のカバー部材のうちいずれか一方の面が、前記回転中心軸から該軸の径方向外側に向かうほど、前記第１あるいは前記第２のカバー部材のうちいずれか他方に近づくような形状を含む
   ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の光源装置。
9. 前記導風形状の前記波長変換素子の回転中心軸を含む面における断面形状は、回転中心の外周から、前記回転中心軸に向けて滑らかな曲線を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光源装置。
10. 前記波長変換素子には凹凸形状が設けられる
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の投射型表示装置。
11. 前記波長変換素子と前記回転部材とを接続する接続部材を有し、
    前記接続部材が前記凹凸形状を有する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
12. 前記波長変換装置は、
    前記波長変換素子の回転によって発生する風を、該波長変換素子から離隔して該波長変換素子の回転中心軸に向けて導く誘導形状をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光源装置。
13. 前記誘導形状は、前記第１あるいは第２のカバー部材の少なくとも一方と、前記波長変換素子と、の間に挟持される誘導部材に形成される
    ことを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
14. 前記誘導形状は、前記回転部材の回転中心軸に対して回転対称な形状を有する
    ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の光源装置。
15. 前記回転部材あるいは波長変換素子の軸部材は、前記収容部の内部に配置される
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の光源装置。
16. 前記収容部の外部から該収容部を冷却する冷却手段をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の光源装置。
17. 前記波長変換装置は、
    前記波長変換素子と、前記回転部材と、を閉空間に収容する第１および第２のカバー部材を有し、
    前記第１のカバー部材は、前記回転部材と前記光学保持部材を保持し、
    前記第２のカバー部材には、前記導風形状が形成されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の光源装置。
18. 前記波長変換素子は、円盤形状を有する基材に蛍光体を塗布する構成である
    ことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の光源装置。
19. 請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の光源装置と、該光源装置からの光により光変調素子を照明する照明光学系と、前記光変調素子からの光を投射する投射光学系とを有する投射型表示装置。
20. 前記光源装置を冷却する冷却手段をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載の投射型表示装置。

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