JP2023005566A - 光源装置及びプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却効率の向上及び大型化の抑制を図れる光源装置及びプロジェクターを提供する。【解決手段】光源装置は、筐体と、蛍光体を有し、筐体内に配置される蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールに設けられた複数のフィンを有し、蛍光体ホイールの回転によって、蛍光体ホイールの中心側から外側に流通する気流を発生させるホイール側放熱部と、蛍光体ホイールを回転させる駆動部と、駆動部が設置される設置部を有し、ホイール側放熱部に対向する受熱部材と、受熱部材に対して蛍光体ホイールとは反対側に接続されて、筐体の外側に配置されるヒートシンクと、設置部の周囲に設けられ、複数のフィンに向かって筐体内に突出する複数の柱状突起と、を備え、少なくとも1つの柱状突起における突出方向に沿う寸法は、突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きく、気流の上流側の柱状突起は、下流側の他の柱状突起に向けて、気流を分散させる。【選択図】図2
Description
本開示は、光源装置及びプロジェクターに関する。
従来、蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールが収容される筐体とを備え、蛍光体ホイールにて生じた熱を筐体の外部に放熱する光源装置が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
特許文献1に記載の光源装置では、蛍光体ホイールは、円形状のホイール基板と、ホイール基板の表面に設けられた蛍光体層と、ホイール基板の裏面に設けられた複数の放熱部材と、を備える。複数の放熱部材のうち、ホイール基板の回転中心側に設けられた放熱部材の放熱性能が最も固く、配置位置が回転中心から遠ざかるに従って放熱部材の放熱性能は低くなる。筐体は、ホイール基板の回転中心を中心とする同心円状の複数のフィンが設けられている。複数のフィンは、放熱部材のフィンと入れ子状に配設されている。そして、蛍光体層にて生じた熱は、ホイール基板を介して複数の放熱部材に伝達され、複数の放熱部材とフィンとの間の流体によってフィンに伝達されて、筐体から放熱される。
特許文献2に記載の光源装置は、蛍光体ホイールと、蛍光体ホイール装置収納筐体と、ヒートシンク構造と、を備える。蛍光体ホイールに設けられた蛍光体にて生じた熱は、蛍光体ホイールの回転によって生じた気流によって、ヒートシンク構造に接触する。ヒートシンク構造のフィンに沿って気流が流通することによって、フィンに付熱され、これにより、蛍光体にて生じた熱が、蛍光体ホイール装置収納筐体外に排出される。
特許文献1に記載の光源装置では、蛍光体ホイールは、円形状のホイール基板と、ホイール基板の表面に設けられた蛍光体層と、ホイール基板の裏面に設けられた複数の放熱部材と、を備える。複数の放熱部材のうち、ホイール基板の回転中心側に設けられた放熱部材の放熱性能が最も固く、配置位置が回転中心から遠ざかるに従って放熱部材の放熱性能は低くなる。筐体は、ホイール基板の回転中心を中心とする同心円状の複数のフィンが設けられている。複数のフィンは、放熱部材のフィンと入れ子状に配設されている。そして、蛍光体層にて生じた熱は、ホイール基板を介して複数の放熱部材に伝達され、複数の放熱部材とフィンとの間の流体によってフィンに伝達されて、筐体から放熱される。
特許文献2に記載の光源装置は、蛍光体ホイールと、蛍光体ホイール装置収納筐体と、ヒートシンク構造と、を備える。蛍光体ホイールに設けられた蛍光体にて生じた熱は、蛍光体ホイールの回転によって生じた気流によって、ヒートシンク構造に接触する。ヒートシンク構造のフィンに沿って気流が流通することによって、フィンに付熱され、これにより、蛍光体にて生じた熱が、蛍光体ホイール装置収納筐体外に排出される。
しかしながら、特許文献1に記載の光源装置では、ホイール基板の回転時に、ホイール基板の回転中心を中心として同心円状に設けられた放熱部材によってテイラー渦によって放熱部材からフィンに熱を伝達する構成である。このため、ホイール基板が十分に高い回転速度で回転されないと、放熱部材からフィンへの熱の伝達が効率よく行われないおそれがある。
また、特許文献2に記載の光源装置では、筐体が有する複数の側面のそれぞれにヒートシンク構造を設けることから、光源装置が大型化しやすいという問題がある。
これらのことから、冷却効率を高めつつ、大型化の抑制を図ることができる光源装置の構成が要望されていた。
また、特許文献2に記載の光源装置では、筐体が有する複数の側面のそれぞれにヒートシンク構造を設けることから、光源装置が大型化しやすいという問題がある。
これらのことから、冷却効率を高めつつ、大型化の抑制を図ることができる光源装置の構成が要望されていた。
本開示の第1態様に係る光源装置は、筐体と、入射する光の波長を変換する蛍光体を有し、前記筐体内に配置される蛍光体ホイールと、前記蛍光体ホイールの一方の面に設けられた複数のフィンを有し、前記蛍光体ホイールが回転することによって、前記蛍光体ホイールの中心側から外側に流通する気流を前記複数のフィンによって発生させるホイール側放熱部と、前記蛍光体ホイールを回転させる駆動部と、前記駆動部が設置される設置部を有し、前記ホイール側放熱部に対向する受熱部材と、前記受熱部材に対して前記蛍光体ホイールとは反対側に熱伝達可能に接続されて、前記筐体の外側に配置されるヒートシンクと、前記受熱部材と熱伝達可能に前記設置部の周囲に設けられ、前記複数のフィンに向かって前記筐体内に突出する複数の柱状突起と、を備え、前記複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起における突出方向に沿う寸法は、前記少なくとも1つの柱状突起における前記突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きく、前記複数の柱状突起のうち、前記複数の柱状突起に流通する前記気流の上流側に配置された柱状突起は、前記気流の下流側に配置された他の柱状突起に向けて、前記気流を分散させる。
本開示の第2態様に係る光源装置は、筐体と、入射する光の波長を変換する蛍光体を有し、前記筐体内に配置される蛍光体ホイールと、前記蛍光体ホイールの一方の面に設けられた複数のフィンを有し、前記蛍光体ホイールが回転することによって、前記蛍光体ホイールの中心側から外側に流通する気流を前記複数のフィンによって発生させるホイール側放熱部と、前記蛍光体ホイールを回転させる駆動部と、前記ホイール側放熱部に対向する放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、前記駆動部が設置される設置部と、前記設置部に対して前記蛍光体ホイールとは反対側に設けられ、前記筐体の外側に配置されるヒートシンクと、前記設置部の周囲に設けられ、前記複数のフィンに向かって前記筐体内に突出する複数の柱状突起と、を備え、前記複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起における突出方向に沿う寸法は、前記少なくとも1つの柱状突起における前記突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きく、前記複数の柱状突起のうち、前記複数の柱状突起に流通する気流の上流側に配置された柱状突起は、気流の下流側に配置された柱状突起に向けて気流を分散させる。
本開示の第3態様に係るプロジェクターは、上記第1態様又は上記第2態様に係る光源装置と、前記光源装置から出射される光を用いて画像光を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置によって形成された前記画像光を投射する投射光学装置と、を備える。
[第1実施形態]
以下、本開示の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[プロジェクターの概略構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、光源装置4から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投射面に拡大投射する。プロジェクター1は、図1に示すように、外装筐体2及び画像投射装置3を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター1は、プロジェクター1を構成する電子部品に電力を供給する電源装置、プロジェクター1の動作を制御する制御装置、及び、プロジェクター1を構成する冷却対象を冷却する冷却装置を備える。
以下、本開示の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[プロジェクターの概略構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、光源装置4から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投射面に拡大投射する。プロジェクター1は、図1に示すように、外装筐体2及び画像投射装置3を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター1は、プロジェクター1を構成する電子部品に電力を供給する電源装置、プロジェクター1の動作を制御する制御装置、及び、プロジェクター1を構成する冷却対象を冷却する冷却装置を備える。
[外装筐体の構成]
外装筐体2は、プロジェクター1の外装を構成し、画像投射装置3、電源装置、制御装置及び冷却装置を内部に収容する。
外装筐体2は、正面部21、背面部22、左側面部23及び右側面部24を有する。図示を省略するが、外装筐体2は、各面部21~24における一方の端部間を接続する天面部と、各面部21~24における他方の端部間を接続する底面部と、を有する。外装筐体2は、例えば略直方体形状に形成される。
外装筐体2は、プロジェクター1の外装を構成し、画像投射装置3、電源装置、制御装置及び冷却装置を内部に収容する。
外装筐体2は、正面部21、背面部22、左側面部23及び右側面部24を有する。図示を省略するが、外装筐体2は、各面部21~24における一方の端部間を接続する天面部と、各面部21~24における他方の端部間を接続する底面部と、を有する。外装筐体2は、例えば略直方体形状に形成される。
右側面部24は、導入口241を有する。導入口241は、外装筐体2の外部の空気を外装筐体2の内部に導入する。導入口241には、導入口241を通過する空気に含まれる塵埃を捕集するフィルターが設けられていてもよい。
正面部21は、正面部21における略中央に位置する通過口211を有する。後述する投射光学装置36から投射された光は、通過口211を通過する。
正面部21は、正面部21における左側面部23側に位置する排気口212を有する。排気口212は、外装筐体2内に設けられた冷却対象を冷却した空気を、外装筐体2の外部に排出する。
正面部21は、正面部21における略中央に位置する通過口211を有する。後述する投射光学装置36から投射された光は、通過口211を通過する。
正面部21は、正面部21における左側面部23側に位置する排気口212を有する。排気口212は、外装筐体2内に設けられた冷却対象を冷却した空気を、外装筐体2の外部に排出する。
以下の説明では、互いに直交する三つの方向を、+X方向、+Y方向及び+Z方向とする。+X方向は、左側面部23から右側面部24に向かう方向である。+X方向は、画像投射装置3において後述する光源装置4が照明光を均一化装置31に出射する方向に沿う。+Y方向は、底面部から天面部に向かう方向である。+Z方向は、背面部22から正面部21に向かう方向である。+Z方向は、+Y方向から見て、画像投射装置3において後述する投射光学装置36が画像光を投射する方向に沿う。図示を省略するが、+X方向の反対方向を-X方向とし、+Y方向の反対方向を-Y方向とし、+Z方向の反対方向を-Z方向とする。
[画像投射装置の構成]
画像投射装置3は、制御装置から入力する画像情報に応じた画像を形成し、形成した画像を投射する。画像投射装置3は、光源装置4、均一化装置31、色分離装置32、リレー装置33、画像形成装置34、光学部品用筐体35及び投射光学装置36を備える。
なお、光源装置4の構成については、後に詳述する。
画像投射装置3は、制御装置から入力する画像情報に応じた画像を形成し、形成した画像を投射する。画像投射装置3は、光源装置4、均一化装置31、色分離装置32、リレー装置33、画像形成装置34、光学部品用筐体35及び投射光学装置36を備える。
なお、光源装置4の構成については、後に詳述する。
均一化装置31は、光源装置4から出射された光を均一化する。均一化された光は、色分離装置32及びリレー装置33を経て、後述する光変調装置343の変調領域を照明する。均一化装置31は、2つのレンズアレイ311,312、偏光変換素子313及び重畳レンズ314を備える。
色分離装置32は、均一化装置31から入射する光を赤、緑及び青の各色光に分離する。色分離装置32は、2つのダイクロイックミラー321,322と、ダイクロイックミラー321によって分離された青色光を反射する反射ミラー323と、を備える。
色分離装置32は、均一化装置31から入射する光を赤、緑及び青の各色光に分離する。色分離装置32は、2つのダイクロイックミラー321,322と、ダイクロイックミラー321によって分離された青色光を反射する反射ミラー323と、を備える。
リレー装置33は、他の色光の光路より長い赤色光の光路に設けられ、赤色光の損失を抑制する。リレー装置33は、入射側レンズ331、リレーレンズ333、反射ミラー332,334を備える。なお、本実施形態では、赤色光の光路上にリレー装置33を設けることとした。しかしながら、これに限らず、例えば他の色光より光路が長い色光を青色光とし、青色光の光路上にリレー装置33を設ける構成としてもよい。
画像形成装置34は、入射する赤、緑及び青の各色光を変調し、変調した各色光を合成して、画像を形成する。画像形成装置34は、入射する色光に応じて設けられる3つのフィールドレンズ341、3つの入射側偏光板342、3つの光変調装置343、3つの視野角補償板344及び3つの出射側偏光板345と、1つの色合成部346と、を備える。
光変調装置343は、光源装置4から出射された光を画像情報に応じて変調する。3つの光変調装置343は、赤色光を変調する光変調装置343R、緑色光を変調する光変調装置343G、及び、青色光を変調する光変調装置343Bを含む。光変調装置343は、透過型の液晶パネルによって構成されており、入射側偏光板342、光変調装置343、出射側偏光板345によって液晶ライトバルブが構成される。
色合成部346は、光変調装置343B,343G,343Rによって変調された3つの色光を合成して画像を形成し、形成した画像を投射光学装置36に出射する。本実施形態では、色合成部346は、クロスダイクロイックプリズムによって構成されているが、これに限らず、例えば複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
色合成部346は、光変調装置343B,343G,343Rによって変調された3つの色光を合成して画像を形成し、形成した画像を投射光学装置36に出射する。本実施形態では、色合成部346は、クロスダイクロイックプリズムによって構成されているが、これに限らず、例えば複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
光学部品用筐体35は、上記した各装置31~34を内部に収容する。なお、画像投射装置3には、設計上の光軸である照明光軸Axが設定されており、光学部品用筐体35は、照明光軸Axにおける所定位置に各装置31~34を保持する。光源装置4及び投射光学装置36は、照明光軸Axにおける所定位置に配置される。
投射光学装置36は、画像形成装置34から入射する画像を被投射面に拡大して投射する投射レンズである。すなわち、投射光学装置36は、光変調装置343によって変調された光を投射する。投射光学装置36としては、複数のレンズと、複数のレンズが内部に収容される筒状の鏡筒とを有する組レンズを例示できる。
[光源装置の構成]
図2は、光源装置4を示す模式図である。
光源装置4は、光変調装置343を照明する照明光を均一化装置31に出射する。光源装置4は、図2に示すように、光源用筐体CA、光源部40、アフォーカル光学素子41、第1位相差素子42、拡散透過素子43、光分離合成素子44、第2位相差素子45、第1集光素子46、拡散光学素子47、第2集光素子48、第3位相差素子49及び波長変換装置5Aを備える。
図2は、光源装置4を示す模式図である。
光源装置4は、光変調装置343を照明する照明光を均一化装置31に出射する。光源装置4は、図2に示すように、光源用筐体CA、光源部40、アフォーカル光学素子41、第1位相差素子42、拡散透過素子43、光分離合成素子44、第2位相差素子45、第1集光素子46、拡散光学素子47、第2集光素子48、第3位相差素子49及び波長変換装置5Aを備える。
光源装置4には、-Z方向に沿って直線状に延出する照明光軸Ax1と、照明光軸Ax1に対して直交し、かつ、+X方向に沿って直線状に延出する照明光軸Ax2とが設定されている。
光源部40、アフォーカル光学素子41、第1位相差素子42、拡散透過素子43、光分離合成素子44と、第2位相差素子45、第1集光素子46及び拡散光学素子47は、照明光軸Ax1上に配置されている。
波長変換装置5A、第2集光素子48、光分離合成素子44及び第3位相差素子49は、照明光軸Ax2上に配置されている。
光源部40、アフォーカル光学素子41、第1位相差素子42、拡散透過素子43、光分離合成素子44と、第2位相差素子45、第1集光素子46及び拡散光学素子47は、照明光軸Ax1上に配置されている。
波長変換装置5A、第2集光素子48、光分離合成素子44及び第3位相差素子49は、照明光軸Ax2上に配置されている。
[光源用筐体の構成]
光源用筐体CAは、筐体に相当する。光源用筐体CAは、光源部40、アフォーカル光学素子41、第1位相差素子42、拡散透過素子43、光分離合成素子44、第2位相差素子45、第1集光素子46、拡散光学素子47、第2集光素子48、第3位相差素子49及び波長変換装置5Aを収容し、塵埃等が内部に侵入しづらい密閉筐体である。
光源用筐体CAは、収容空間CA1及び開口部CA2を有する。収容空間CA1は、波長変換装置5Aの一部を収容する。具体的に、収容空間CA1は、蛍光体ホイール6と、放熱部7と、駆動部8と、放熱部材9Aの受熱部材92と、を収容する。開口部CA2は、収容空間CA1内に波長変換装置5Aの一部を収容するための開口部であり、放熱部材9Aの受熱部材92によって閉塞される。放熱部材9Aによって開口部CA2が閉塞されると、収容空間CA1は密閉される。
光源用筐体CAは、筐体に相当する。光源用筐体CAは、光源部40、アフォーカル光学素子41、第1位相差素子42、拡散透過素子43、光分離合成素子44、第2位相差素子45、第1集光素子46、拡散光学素子47、第2集光素子48、第3位相差素子49及び波長変換装置5Aを収容し、塵埃等が内部に侵入しづらい密閉筐体である。
光源用筐体CAは、収容空間CA1及び開口部CA2を有する。収容空間CA1は、波長変換装置5Aの一部を収容する。具体的に、収容空間CA1は、蛍光体ホイール6と、放熱部7と、駆動部8と、放熱部材9Aの受熱部材92と、を収容する。開口部CA2は、収容空間CA1内に波長変換装置5Aの一部を収容するための開口部であり、放熱部材9Aの受熱部材92によって閉塞される。放熱部材9Aによって開口部CA2が閉塞されると、収容空間CA1は密閉される。
[光源部の構成]
光源部40は、-Z方向に青色光を出射する光源401と、複数のコリメーターレンズ404と、を備える。
光源401は、複数の固体光源402と、支持部材403と、を備える。
複数の固体光源402のそれぞれは、青色光を出射する半導体レーザーによって構成されている。詳述すると、固体光源402は、光分離合成素子44に対してs偏光の青色光BLsを+Z方向に出射する。なお、固体光源402は、光分離合成素子44に対してp偏光の青色光BLpを出射する構成としてもよい。固体光源が出射する青色光は、例えば、ピーク波長が440nmのレーザー光である。複数の固体光源402から出射された青色光は、コリメーターレンズ404に入射する。
支持部材403は、照明光軸Ax1に直交する平面にアレイ状に配置された複数の固体光源402を支持する。支持部材403は、熱伝導性を有する金属製部材である。
光源部40は、-Z方向に青色光を出射する光源401と、複数のコリメーターレンズ404と、を備える。
光源401は、複数の固体光源402と、支持部材403と、を備える。
複数の固体光源402のそれぞれは、青色光を出射する半導体レーザーによって構成されている。詳述すると、固体光源402は、光分離合成素子44に対してs偏光の青色光BLsを+Z方向に出射する。なお、固体光源402は、光分離合成素子44に対してp偏光の青色光BLpを出射する構成としてもよい。固体光源が出射する青色光は、例えば、ピーク波長が440nmのレーザー光である。複数の固体光源402から出射された青色光は、コリメーターレンズ404に入射する。
支持部材403は、照明光軸Ax1に直交する平面にアレイ状に配置された複数の固体光源402を支持する。支持部材403は、熱伝導性を有する金属製部材である。
複数のコリメーターレンズ404は、複数の固体光源402から入射する青色光を平行光束に変換する。複数のコリメーターレンズ404から出射された青色光は、アフォーカル光学素子41に入射される。
なお、本実施形態では、光源401は、s偏光の青色光BLsを出射するとした。しかしながら、これに限らず、光源401は、p偏光の青色光BLpを出射してもよく、s偏光とp偏光とが混在した青色光を出射してもよい。後者の場合、第1位相差素子42を省略できる。
なお、本実施形態では、光源401は、s偏光の青色光BLsを出射するとした。しかしながら、これに限らず、光源401は、p偏光の青色光BLpを出射してもよく、s偏光とp偏光とが混在した青色光を出射してもよい。後者の場合、第1位相差素子42を省略できる。
[アフォーカル光学素子の構成]
アフォーカル光学素子41は、光源部40から-Z方向に入射する青色光BLsの光束径を調整する。アフォーカル光学素子41は、入射する光を集光するレンズ411と、レンズ411によって集光された光束を平行化するレンズ412とにより構成されている。なお、アフォーカル光学素子41は無くてもよい。
アフォーカル光学素子41は、光源部40から-Z方向に入射する青色光BLsの光束径を調整する。アフォーカル光学素子41は、入射する光を集光するレンズ411と、レンズ411によって集光された光束を平行化するレンズ412とにより構成されている。なお、アフォーカル光学素子41は無くてもよい。
[第1位相差素子の構成]
第1位相差素子42は、レンズ411とレンズ412との間に設けられている。第1位相差素子42は、入射する青色光BLsの一部を変換して、s偏光の青色光BLsとp偏光の青色光BLpとが含まれる光を出射する。第1位相差素子42は、回動装置によって、照明光軸Ax1に沿う回動軸を中心として回動されてもよい。この場合、第1位相差素子42の回動角に応じて、第1位相差素子42から出射される青色光におけるs偏光成分とp偏光成分との割合を調整できる。
第1位相差素子42は、レンズ411とレンズ412との間に設けられている。第1位相差素子42は、入射する青色光BLsの一部を変換して、s偏光の青色光BLsとp偏光の青色光BLpとが含まれる光を出射する。第1位相差素子42は、回動装置によって、照明光軸Ax1に沿う回動軸を中心として回動されてもよい。この場合、第1位相差素子42の回動角に応じて、第1位相差素子42から出射される青色光におけるs偏光成分とp偏光成分との割合を調整できる。
[拡散透過素子の構成]
拡散透過素子43は、レンズ412から-Z方向に入射する青色光BLp,BLsの照度分布を均一化する。拡散透過素子43は、ホログラムを有する構成、複数の小レンズが光軸直交面に配列された構成、及び、光が通過する面が粗面である構成を例示できる。
なお、拡散透過素子43に代えて、一対のマルチレンズを有するホモジナイザー光学素子を採用してもよい。
拡散透過素子43は、レンズ412から-Z方向に入射する青色光BLp,BLsの照度分布を均一化する。拡散透過素子43は、ホログラムを有する構成、複数の小レンズが光軸直交面に配列された構成、及び、光が通過する面が粗面である構成を例示できる。
なお、拡散透過素子43に代えて、一対のマルチレンズを有するホモジナイザー光学素子を採用してもよい。
[光分離合成素子の構成]
拡散透過素子43を通過した青色光BLs,BLpは、光分離合成素子44に入射する。
光分離合成素子44は、入射する光を分離する光分離素子としての機能と、二方向から入射する光を合成する光合成素子としての機能と、を有する。換言すると、光分離合成素子44は、光分離素子として機能する他、光合成素子として機能する。
光分離合成素子44は、偏光ビームスプリッターであり、入射する光に含まれるs偏光成分とp偏光成分とを分離する。具体的に、光分離合成素子44は、s偏光成分を反射させ、p偏光成分を透過させる。また、光分離合成素子44は、s偏光成分及びp偏光成分のいずれの偏光成分であっても、所定波長以上の光を透過させる色分離特性を有する。従って、拡散透過素子43から光分離合成素子44に入射する青色光BLp,BLsのうち、p偏光の青色光BLpは、光分離合成素子44を-Z方向に透過して、第2位相差素子45に入射する。一方、s偏光の青色光BLsは、光分離合成素子44にて-X方向に反射されて、第2集光素子48に入射する。
なお、光分離合成素子44は、光源部40から拡散透過素子43を介して入射される光のうち、一部の光を通過させ、残りの光を反射させるハーフミラーの機能と、拡散光学素子47から入射する青色光を反射し、波長変換装置5Aから入射し、かつ、青色光の波長よりも長い波長を有する光を透過するダイクロイックミラーの機能と、を有するものであってもよい。この場合、第1位相差素子42を省略できる。
拡散透過素子43を通過した青色光BLs,BLpは、光分離合成素子44に入射する。
光分離合成素子44は、入射する光を分離する光分離素子としての機能と、二方向から入射する光を合成する光合成素子としての機能と、を有する。換言すると、光分離合成素子44は、光分離素子として機能する他、光合成素子として機能する。
光分離合成素子44は、偏光ビームスプリッターであり、入射する光に含まれるs偏光成分とp偏光成分とを分離する。具体的に、光分離合成素子44は、s偏光成分を反射させ、p偏光成分を透過させる。また、光分離合成素子44は、s偏光成分及びp偏光成分のいずれの偏光成分であっても、所定波長以上の光を透過させる色分離特性を有する。従って、拡散透過素子43から光分離合成素子44に入射する青色光BLp,BLsのうち、p偏光の青色光BLpは、光分離合成素子44を-Z方向に透過して、第2位相差素子45に入射する。一方、s偏光の青色光BLsは、光分離合成素子44にて-X方向に反射されて、第2集光素子48に入射する。
なお、光分離合成素子44は、光源部40から拡散透過素子43を介して入射される光のうち、一部の光を通過させ、残りの光を反射させるハーフミラーの機能と、拡散光学素子47から入射する青色光を反射し、波長変換装置5Aから入射し、かつ、青色光の波長よりも長い波長を有する光を透過するダイクロイックミラーの機能と、を有するものであってもよい。この場合、第1位相差素子42を省略できる。
[第2位相差素子の構成]
第2位相差素子45は、光分離合成素子44に対して-Z方向に配置されている。すなわち、第2位相差素子45は、光分離合成素子44と第1集光素子46との間に配置されている。第2位相差素子45は、光分離合成素子44を通過した青色光BLpを円偏光の青色光BLcに変換する。第2位相差素子45を-Z方向に通過した青色光BLcは、第1集光素子46に入射する。
第2位相差素子45は、光分離合成素子44に対して-Z方向に配置されている。すなわち、第2位相差素子45は、光分離合成素子44と第1集光素子46との間に配置されている。第2位相差素子45は、光分離合成素子44を通過した青色光BLpを円偏光の青色光BLcに変換する。第2位相差素子45を-Z方向に通過した青色光BLcは、第1集光素子46に入射する。
[第1集光素子の構成]
第1集光素子46は、光分離合成素子44を-Z方向に透過して第2位相差素子45から入射する青色光BLcを拡散光学素子47に集光する。また、第1集光素子46は、拡散光学素子47から+Z方向に入射する光を平行化して第2位相差素子45に出射する。本実施形態では、第1集光素子46は、3つのレンズ461,462,463によって構成されているが、第1集光素子46を構成するレンズの数は問わない。
第1集光素子46は、光分離合成素子44を-Z方向に透過して第2位相差素子45から入射する青色光BLcを拡散光学素子47に集光する。また、第1集光素子46は、拡散光学素子47から+Z方向に入射する光を平行化して第2位相差素子45に出射する。本実施形態では、第1集光素子46は、3つのレンズ461,462,463によって構成されているが、第1集光素子46を構成するレンズの数は問わない。
[拡散光学素子の構成]
拡散光学素子47は、波長変換装置5Aから出射される蛍光YLと同様の拡散角で、入射する青色光BLcを拡散させる。具体的に、拡散光学素子47は、第1集光素子46から-Z方向に入射する青色光BLcを+Z方向に反射させて拡散させる。拡散光学素子47は、入射する青色光BLcをランバート反射させる反射素子である。なお、拡散光学素子47は、回転装置によって照明光軸Ax1と平行な回転軸を中心として回転されてもよい。
拡散光学素子47にて拡散された青色光BLcは、第1集光素子46を通過した後、第2位相差素子45に入射する。拡散光学素子47に入射した青色光BLcは、拡散光学素子47にて反射される際に、回転方向が反対方向の円偏光に変換される。このため、第1集光素子46を介して第2位相差素子45に入射する青色光BLcは、第2位相差素子45によって、s偏光の青色光BLsに変換される。そして、青色光BLsは、光分離合成素子44にて+X方向に反射されて、第3位相差素子49に入射する。
拡散光学素子47は、波長変換装置5Aから出射される蛍光YLと同様の拡散角で、入射する青色光BLcを拡散させる。具体的に、拡散光学素子47は、第1集光素子46から-Z方向に入射する青色光BLcを+Z方向に反射させて拡散させる。拡散光学素子47は、入射する青色光BLcをランバート反射させる反射素子である。なお、拡散光学素子47は、回転装置によって照明光軸Ax1と平行な回転軸を中心として回転されてもよい。
拡散光学素子47にて拡散された青色光BLcは、第1集光素子46を通過した後、第2位相差素子45に入射する。拡散光学素子47に入射した青色光BLcは、拡散光学素子47にて反射される際に、回転方向が反対方向の円偏光に変換される。このため、第1集光素子46を介して第2位相差素子45に入射する青色光BLcは、第2位相差素子45によって、s偏光の青色光BLsに変換される。そして、青色光BLsは、光分離合成素子44にて+X方向に反射されて、第3位相差素子49に入射する。
[第2集光素子の構成]
第2集光素子48は、光分離合成素子44にて-X方向に反射された青色光BLsを波長変換装置5Aに集光する。また、第2集光素子48は、波長変換装置5Aから+X方向に入射する蛍光YLを平行化し、平行化した蛍光YLを光分離合成素子44に出射する。本実施形態では、第2集光素子48は、3つのレンズ481,482,483によって構成されているが、第2集光素子48を構成するレンズの数は問わない。
第2集光素子48は、光分離合成素子44にて-X方向に反射された青色光BLsを波長変換装置5Aに集光する。また、第2集光素子48は、波長変換装置5Aから+X方向に入射する蛍光YLを平行化し、平行化した蛍光YLを光分離合成素子44に出射する。本実施形態では、第2集光素子48は、3つのレンズ481,482,483によって構成されているが、第2集光素子48を構成するレンズの数は問わない。
[波長変換装置の概略構成]
波長変換装置5Aは、第2集光素子48から入射する青色光BLsの波長を変換する。すなわち、波長変換装置5Aは、入射した青色光BLsの波長よりも長い波長を有する蛍光YLを出射する。詳述すると、波長変換装置5Aは、青色光BLsの入射側に蛍光YLを出射する反射型の波長変換素子である。波長変換装置5Aに入射する青色光BLsは、励起光又は第1波長帯の光に相当し、蛍光YLは、変換光又は第2波長帯の光に相当する。なお、波長変換装置5Aの構成については、後に詳述する。
波長変換装置5Aから+X方向に出射された蛍光YLは、第2集光素子48によって平行化された後、光分離合成素子44に入射する。上記のように、光分離合成素子44は、蛍光YLを透過する特性を有することから、光分離合成素子44に+X方向に沿って入射する蛍光YLは、光分離合成素子44を透過して、第3位相差素子49に入射する。すなわち、光分離合成素子44から第3位相差素子49に入射する光は、青色光BLs及び蛍光YLが混在した白色光である。
波長変換装置5Aは、第2集光素子48から入射する青色光BLsの波長を変換する。すなわち、波長変換装置5Aは、入射した青色光BLsの波長よりも長い波長を有する蛍光YLを出射する。詳述すると、波長変換装置5Aは、青色光BLsの入射側に蛍光YLを出射する反射型の波長変換素子である。波長変換装置5Aに入射する青色光BLsは、励起光又は第1波長帯の光に相当し、蛍光YLは、変換光又は第2波長帯の光に相当する。なお、波長変換装置5Aの構成については、後に詳述する。
波長変換装置5Aから+X方向に出射された蛍光YLは、第2集光素子48によって平行化された後、光分離合成素子44に入射する。上記のように、光分離合成素子44は、蛍光YLを透過する特性を有することから、光分離合成素子44に+X方向に沿って入射する蛍光YLは、光分離合成素子44を透過して、第3位相差素子49に入射する。すなわち、光分離合成素子44から第3位相差素子49に入射する光は、青色光BLs及び蛍光YLが混在した白色光である。
[第3位相差素子の構成]
第3位相差素子49は、光分離合成素子44から入射する青色光BLs及び蛍光YLを含む白色光をs偏光及びp偏光が混在する白色光に変換する。このように変換された白色光は、照明光LTとして+X方向に出射されて、上記した均一化装置31に入射する。
第3位相差素子49は、光分離合成素子44から入射する青色光BLs及び蛍光YLを含む白色光をs偏光及びp偏光が混在する白色光に変換する。このように変換された白色光は、照明光LTとして+X方向に出射されて、上記した均一化装置31に入射する。
[波長変換装置の詳細構成]
波長変換装置5Aは、図2に示すように、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8及び放熱部材9Aを備える。これらのうち、蛍光体ホイール6と、放熱部7と、駆動部8と、放熱部材9Aの一部とは、収容空間CA1内に配置される。
なお、以下の説明では、第2集光素子48から波長変換装置5Aに入射される青色光BLsを励起光と称する。
波長変換装置5Aは、図2に示すように、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8及び放熱部材9Aを備える。これらのうち、蛍光体ホイール6と、放熱部7と、駆動部8と、放熱部材9Aの一部とは、収容空間CA1内に配置される。
なお、以下の説明では、第2集光素子48から波長変換装置5Aに入射される青色光BLsを励起光と称する。
[蛍光体ホイールの構成]
図3は、蛍光体ホイール6を励起光の入射側から見た平面図である。
蛍光体ホイール6は、駆動部8に対して第2集光素子48側に配置され、駆動部8によって、照明光軸Ax2と略平行な回転軸Rxを中心として回転される。蛍光体ホイール6は、図3に示すように、蛍光体層61、反射層62及び支持基板63を備える波長変換素子である。
蛍光体層61は、入射した励起光の波長を変換する。蛍光体層61は、励起光が入射することによって励起され、入射した励起光の波長よりも長い波長を有する蛍光YLを出射する蛍光体粒子を含有する。すなわち、蛍光体層61は、蛍光体に相当する。蛍光YLは、例えばピーク波長が500~700nmの光である。すなわち、蛍光YLは、緑色光及び赤色光を含む。蛍光体層61は、励起光の入射側から見て、支持基板63の回転軸Rxを中心とするリング状に形成されている。
反射層62は、蛍光体層61と支持基板63との間に設けられている。反射層62は、蛍光体層61から入射する光を反射する。なお、反射層62は、支持基板63の第1面63Aであってもよい。
図3は、蛍光体ホイール6を励起光の入射側から見た平面図である。
蛍光体ホイール6は、駆動部8に対して第2集光素子48側に配置され、駆動部8によって、照明光軸Ax2と略平行な回転軸Rxを中心として回転される。蛍光体ホイール6は、図3に示すように、蛍光体層61、反射層62及び支持基板63を備える波長変換素子である。
蛍光体層61は、入射した励起光の波長を変換する。蛍光体層61は、励起光が入射することによって励起され、入射した励起光の波長よりも長い波長を有する蛍光YLを出射する蛍光体粒子を含有する。すなわち、蛍光体層61は、蛍光体に相当する。蛍光YLは、例えばピーク波長が500~700nmの光である。すなわち、蛍光YLは、緑色光及び赤色光を含む。蛍光体層61は、励起光の入射側から見て、支持基板63の回転軸Rxを中心とするリング状に形成されている。
反射層62は、蛍光体層61と支持基板63との間に設けられている。反射層62は、蛍光体層61から入射する光を反射する。なお、反射層62は、支持基板63の第1面63Aであってもよい。
支持基板63は、蛍光体層61及び反射層62を支持する円盤状の基板である。支持基板63は、励起光の入射側の面である第1面63Aと、支持基板63の中央に設けられた嵌合孔631と、を有する。
第1面63Aには、蛍光体層61及び反射層62が配置される。すなわち、第1面63Aは、蛍光体層61及び反射層62を支持する面である。
嵌合孔631には、励起光の入射側とは反対側から駆動部8の一部が嵌合される。支持基板63は、駆動部8によって回転軸Rxを中心として回転される。
第1面63Aには、蛍光体層61及び反射層62が配置される。すなわち、第1面63Aは、蛍光体層61及び反射層62を支持する面である。
嵌合孔631には、励起光の入射側とは反対側から駆動部8の一部が嵌合される。支持基板63は、駆動部8によって回転軸Rxを中心として回転される。
図4は、蛍光体ホイール6及び放熱部7を励起光の入射側とは反対側から見た平面図である。図4においては、見易さを考慮して、放熱部7が有する複数のフィン72及び複数の溝部73のうち、一部のフィン72及び一部の溝部73についてのみ符号を付す。
支持基板63は、図4に示すように、第1面63Aとは反対側の面である第2面63Bと、接続部632と、を有する。
接続部632は、第2面63Bにおける中央の部分である。接続部632には、駆動部8の一部が接続される。
支持基板63は、図4に示すように、第1面63Aとは反対側の面である第2面63Bと、接続部632と、を有する。
接続部632は、第2面63Bにおける中央の部分である。接続部632には、駆動部8の一部が接続される。
[放熱部の構成]
放熱部7は、ホイール側放熱部に相当する。放熱部7は、第2面63Bにおいて接続部632の外側にリング状に設けられる。放熱部7は、支持基板63の第2面63Bと熱伝達可能に接続され、支持基板63を介して蛍光体層61から伝達される熱を放熱する。詳述すると、放熱部7は、蛍光体ホイール6が回転されることによって流通する気体に、蛍光体層61から伝達される熱を伝達し、これにより、蛍光体層61を冷却する。
放熱部7は、ホイール側放熱部に相当する。放熱部7は、第2面63Bにおいて接続部632の外側にリング状に設けられる。放熱部7は、支持基板63の第2面63Bと熱伝達可能に接続され、支持基板63を介して蛍光体層61から伝達される熱を放熱する。詳述すると、放熱部7は、蛍光体ホイール6が回転されることによって流通する気体に、蛍光体層61から伝達される熱を伝達し、これにより、蛍光体層61を冷却する。
放熱部7は、熱伝達基板71と、複数のフィン72と、複数のフィン72の間に設けられた複数の溝部73と、を有する。
熱伝達基板71は、リング状の基板であり、アルミニウム等の熱伝導性の高い金属によって形成されている。熱伝達基板71は、第2面63Bにおいて接続部632の外側に取り付けられて、第2面63Bから伝達される熱を複数のフィン72に伝達する。
複数のフィン72は、熱伝達基板71から波長変換装置5Aに対する励起光の入射側とは反対側に起立している。複数のフィン72は、蛍光体ホイール6の回転方向である+D1方向に沿って略等しい間隔に配置されている。すなわち、各フィン72は、熱伝達基板71の内側端縁7S側の部位に+D1方向に沿って略等しい間隔に設定された基点BPから、熱伝達基板71の外側端縁7Tに向かって円弧状に延出している。詳述すると、複数のフィン72は、基点BPから外側端縁7Tに向かうに従って+D1方向とは反対方向である-D1方向に円弧状に延出している。
熱伝達基板71は、リング状の基板であり、アルミニウム等の熱伝導性の高い金属によって形成されている。熱伝達基板71は、第2面63Bにおいて接続部632の外側に取り付けられて、第2面63Bから伝達される熱を複数のフィン72に伝達する。
複数のフィン72は、熱伝達基板71から波長変換装置5Aに対する励起光の入射側とは反対側に起立している。複数のフィン72は、蛍光体ホイール6の回転方向である+D1方向に沿って略等しい間隔に配置されている。すなわち、各フィン72は、熱伝達基板71の内側端縁7S側の部位に+D1方向に沿って略等しい間隔に設定された基点BPから、熱伝達基板71の外側端縁7Tに向かって円弧状に延出している。詳述すると、複数のフィン72は、基点BPから外側端縁7Tに向かうに従って+D1方向とは反対方向である-D1方向に円弧状に延出している。
このような放熱部7を有する蛍光体ホイール6が駆動部8によって回転されると、第2面63Bの中心側から外側に向かって溝部73を流通する気流が発生する。気流は、溝部73を流通するときに、溝部73を+D1方向に挟むフィン72と接触することによって、気流には、フィン72から熱が伝達される。これにより、フィン72が冷却され、ひいては、蛍光体層61が冷却される。
なお、詳しくは後述するが、蛍光体ホイール6が回転されることによって生じる気流は、複数のフィン72と対向する位置に設けられた放熱部材9Aに流通する。これにより、気流の熱が放熱部材9Aに伝達され、放熱部材9Aに伝達された熱は、光源用筐体CAの外部にて放熱される。
なお、詳しくは後述するが、蛍光体ホイール6が回転されることによって生じる気流は、複数のフィン72と対向する位置に設けられた放熱部材9Aに流通する。これにより、気流の熱が放熱部材9Aに伝達され、放熱部材9Aに伝達された熱は、光源用筐体CAの外部にて放熱される。
[駆動部の構成]
駆動部8は、回転軸Rxを中心として支持基板63を+D1方向に回転させ、これにより、蛍光体ホイール6を+D1方向に回転させる。駆動部8は、回転軸Rxを中心として回転する回転部81と、回転部81を回転させる本体部82と、を有する。
回転部81は、本体部82に対して波長変換装置5Aに対する励起光の入射側に配置される。回転部81は、図3に示すように、回転部81の一部が嵌合孔631に嵌合された状態にて、支持基板63に固定される。
本体部82は、回転部81を回転させるモーターを含む。本体部82は、放熱部材9Aに設置される。
このような駆動部8によって蛍光体ホイール6が回転されることにより、蛍光体層61における一点に励起光が入射し続けることが防止される。これにより、蛍光体層61における波長変換効率が低下することが抑制される他、蛍光体ホイール6の回転によって生じる気流により、蛍光体ホイール6が冷却される。
駆動部8は、回転軸Rxを中心として支持基板63を+D1方向に回転させ、これにより、蛍光体ホイール6を+D1方向に回転させる。駆動部8は、回転軸Rxを中心として回転する回転部81と、回転部81を回転させる本体部82と、を有する。
回転部81は、本体部82に対して波長変換装置5Aに対する励起光の入射側に配置される。回転部81は、図3に示すように、回転部81の一部が嵌合孔631に嵌合された状態にて、支持基板63に固定される。
本体部82は、回転部81を回転させるモーターを含む。本体部82は、放熱部材9Aに設置される。
このような駆動部8によって蛍光体ホイール6が回転されることにより、蛍光体層61における一点に励起光が入射し続けることが防止される。これにより、蛍光体層61における波長変換効率が低下することが抑制される他、蛍光体ホイール6の回転によって生じる気流により、蛍光体ホイール6が冷却される。
[放熱部材の構成]
図5は、放熱部材9Aを示す斜視図である。
放熱部材9Aは、蛍光体ホイール6の回転によって生じる気流を介して、蛍光体層61にて生じた熱を受熱し、受熱した熱を光源用筐体CAの外部にて放熱する。放熱部材9Aは、光源用筐体CAにおいて放熱部7に対向する位置に配置される。すなわち、放熱部材9Aは、蛍光体ホイール6及び放熱部7に対して励起光の入射側とは反対側に配置されて、上記した開口部CA2を閉塞する位置に固定される。
放熱部材9Aは、図5に示すように、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Aと、を備える。受熱部材92と複数の柱状突起93Aとは、一体成型によって一体に構成されていてもよく、又は、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Aとの全てが一体成型によって一体に構成されていてもよい。或いは、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Aとを接続することによって、これらが一体に構成されていてもよい。
図5は、放熱部材9Aを示す斜視図である。
放熱部材9Aは、蛍光体ホイール6の回転によって生じる気流を介して、蛍光体層61にて生じた熱を受熱し、受熱した熱を光源用筐体CAの外部にて放熱する。放熱部材9Aは、光源用筐体CAにおいて放熱部7に対向する位置に配置される。すなわち、放熱部材9Aは、蛍光体ホイール6及び放熱部7に対して励起光の入射側とは反対側に配置されて、上記した開口部CA2を閉塞する位置に固定される。
放熱部材9Aは、図5に示すように、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Aと、を備える。受熱部材92と複数の柱状突起93Aとは、一体成型によって一体に構成されていてもよく、又は、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Aとの全てが一体成型によって一体に構成されていてもよい。或いは、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Aとを接続することによって、これらが一体に構成されていてもよい。
[ヒートシンクの構成]
ヒートシンク91は、放熱部材側放熱部に相当し、受熱部材92を介して伝達される熱を放熱する。ヒートシンク91は、波長変換装置5Aが光源用筐体CAに取り付けられたときに、光源用筐体CAの外部に配置される。このため、受熱部材92を介してヒートシンク91に伝達された熱は、光源用筐体CAの外部にて放熱される。
なお、図示を省略するが、光源用筐体CAの外部には、上記した冷却装置を構成するファンFNが設けられており、ヒートシンク91には、外装筐体2内の冷却気体がファンFNによって流通する。ヒートシンク91から熱が伝達された冷却気体は、上記した排気口212から外装筐体2の外部に排出される。
ヒートシンク91は、放熱部材側放熱部に相当し、受熱部材92を介して伝達される熱を放熱する。ヒートシンク91は、波長変換装置5Aが光源用筐体CAに取り付けられたときに、光源用筐体CAの外部に配置される。このため、受熱部材92を介してヒートシンク91に伝達された熱は、光源用筐体CAの外部にて放熱される。
なお、図示を省略するが、光源用筐体CAの外部には、上記した冷却装置を構成するファンFNが設けられており、ヒートシンク91には、外装筐体2内の冷却気体がファンFNによって流通する。ヒートシンク91から熱が伝達された冷却気体は、上記した排気口212から外装筐体2の外部に排出される。
[受熱部材の構成]
図6は、放熱部材9Aを波長変換装置5Aに対する励起光の入射側から見た平面図である。
受熱部材92は、略矩形の板状体であり、受熱部材に相当する。受熱部材92は、図2に示したように、開口部CA2を閉塞して、収容空間CA1を略密閉する。受熱部材92は、蛍光体ホイール6の回転によって生じる気流の熱を受熱し、受熱した熱をヒートシンク91に伝達する。受熱部材92は、図5及び図6に示すように、受熱部材92において放熱部7側の面92Aに配置された設置部921及び配線配置部922を備える。
図6は、放熱部材9Aを波長変換装置5Aに対する励起光の入射側から見た平面図である。
受熱部材92は、略矩形の板状体であり、受熱部材に相当する。受熱部材92は、図2に示したように、開口部CA2を閉塞して、収容空間CA1を略密閉する。受熱部材92は、蛍光体ホイール6の回転によって生じる気流の熱を受熱し、受熱した熱をヒートシンク91に伝達する。受熱部材92は、図5及び図6に示すように、受熱部材92において放熱部7側の面92Aに配置された設置部921及び配線配置部922を備える。
設置部921は、図5及び図6に示すように、受熱部材92における蛍光体ホイール6側の面92Aの略中央に設けられている。設置部921には、駆動部8の本体部82が設置される。詳述すると、設置部921は、蛍光体ホイール6とは反対側に凹む略円形の凹部であり、本体部82は、設置部921に嵌め込まれて設置される。
配線配置部922は、設置部921から一方向に沿って設置部921から受熱部材92の外側に延出する平坦状部分である。配線配置部922には、設置部921に配置された駆動部8に接続される配線FPCが配置される。
本実施形態では、配線FPCは、フレキシブルプリント基板によって構成されているが、ケーブル等の他の配線構成部材であってもよい。
配線配置部922は、設置部921から一方向に沿って設置部921から受熱部材92の外側に延出する平坦状部分である。配線配置部922には、設置部921に配置された駆動部8に接続される配線FPCが配置される。
本実施形態では、配線FPCは、フレキシブルプリント基板によって構成されているが、ケーブル等の他の配線構成部材であってもよい。
[柱状突起の構成]
複数の柱状突起93Aには、蛍光体ホイール6の回転に伴って生じる気流が流通し、複数の柱状突起93Aは、流通する気流から受熱した熱を受熱部材92に伝達する。
複数の柱状突起93Aは、受熱部材92と熱伝達可能に設置部921の周囲に設けられている。詳述すると、複数の柱状突起93Aは、面92Aにおける設置部921の周囲であって、配線配置部922を避けた位置に設けられている。すなわち、複数の柱状突起93Aは、受熱部材92の面92Aにおいて配線配置部922を除く部分に設けられている。複数の柱状突起93Aは、面92Aから放熱部7が有する複数のフィン72に向かって光源用筐体CA内に突出している。本実施形態では、複数の柱状突起93Aは、面92Aから略円錐台状に起立している。
複数の柱状突起93Aには、蛍光体ホイール6の回転に伴って生じる気流が流通し、複数の柱状突起93Aは、流通する気流から受熱した熱を受熱部材92に伝達する。
複数の柱状突起93Aは、受熱部材92と熱伝達可能に設置部921の周囲に設けられている。詳述すると、複数の柱状突起93Aは、面92Aにおける設置部921の周囲であって、配線配置部922を避けた位置に設けられている。すなわち、複数の柱状突起93Aは、受熱部材92の面92Aにおいて配線配置部922を除く部分に設けられている。複数の柱状突起93Aは、面92Aから放熱部7が有する複数のフィン72に向かって光源用筐体CA内に突出している。本実施形態では、複数の柱状突起93Aは、面92Aから略円錐台状に起立している。
詳述すると、複数の柱状突起93Aは、設置部921を中心とする同心円上に設けられている。本実施形態では、面92Aには、設置部921を中心とし、かつ、略等しい間隔に設定された同心円である複数の基準円CR1,CR2,CR3が設定され、複数の基準円CR1,CR2,CR3上に、複数の柱状突起93Aが配置されている。基準円CR1~CR3は、仮想の同心円であり、最も内側の基準円は、基準円CR1であり、最も外側の基準円は、基準円CR3である。
複数の柱状突起93Aは、各基準円CR1~CR3において、設置部921を中心とする周方向である+D2方向に等間隔に設けられている。具体的に、複数の柱状突起93Aは、各基準円CR1~CR3上に、+D2方向に30°間隔で設けられている。
複数の柱状突起93Aは、各基準円CR1~CR3において、設置部921を中心とする周方向である+D2方向に等間隔に設けられている。具体的に、複数の柱状突起93Aは、各基準円CR1~CR3上に、+D2方向に30°間隔で設けられている。
そして、奇数順目の基準円CR1,CR3における柱状突起93Aの配列周期の位相と、偶数順目の基準円CR2における柱状突起93Aの配列周期の位相とは、互いにずれている。
本実施形態では、設置部921(例えば設置部921の中心CT)と、基準円CR1上に配置された複数の柱状突起93Aのうちの1つの柱状突起93Aとを結ぶ仮想の直線を基準線SL1とするとき、奇数順目の基準円CR1,CR3では、基準線SL1から+D2方向に20°間隔で設けられている。同様に、設置部921(例えば設置部921の中心CT)と、基準円CR2上に配置された複数の柱状突起93Aのうちの1つの柱状突起93Aとを結ぶ仮想の直線を基準線SL2とするとき、偶数順目の基準円CR2では、基準線SL2から+D2方向に20°間隔で設けられている。そして、基準線SL1と、基準線SL1に対して+D2方向に最も近い基準線SL2との交差角αは、10°である。このように、本実施形態では、複数の柱状突起93Aは、奇数順目の基準円と偶数順目の基準円とで、柱状突起93Aの配列周期の位相を互いにずらしている。このように、位相がずれることによって、面92Aに沿って流通する気流が柱状突起93Aに衝突しやすくすることができ、気流の熱を柱状突起93Aに伝達しやすくすることができる。
なお、複数の柱状突起93Aのそれぞれの外径は、柱状突起93Aが設けられる基準円CR1~CR3において同じである。また、図示を省略するが、本実施形態では、面92Aから柱状突起93Aが起立する起立方向における柱状突起93Aの高さ寸法は、柱状突起93Aの外径の2倍以上である。
本実施形態では、設置部921(例えば設置部921の中心CT)と、基準円CR1上に配置された複数の柱状突起93Aのうちの1つの柱状突起93Aとを結ぶ仮想の直線を基準線SL1とするとき、奇数順目の基準円CR1,CR3では、基準線SL1から+D2方向に20°間隔で設けられている。同様に、設置部921(例えば設置部921の中心CT)と、基準円CR2上に配置された複数の柱状突起93Aのうちの1つの柱状突起93Aとを結ぶ仮想の直線を基準線SL2とするとき、偶数順目の基準円CR2では、基準線SL2から+D2方向に20°間隔で設けられている。そして、基準線SL1と、基準線SL1に対して+D2方向に最も近い基準線SL2との交差角αは、10°である。このように、本実施形態では、複数の柱状突起93Aは、奇数順目の基準円と偶数順目の基準円とで、柱状突起93Aの配列周期の位相を互いにずらしている。このように、位相がずれることによって、面92Aに沿って流通する気流が柱状突起93Aに衝突しやすくすることができ、気流の熱を柱状突起93Aに伝達しやすくすることができる。
なお、複数の柱状突起93Aのそれぞれの外径は、柱状突起93Aが設けられる基準円CR1~CR3において同じである。また、図示を省略するが、本実施形態では、面92Aから柱状突起93Aが起立する起立方向における柱状突起93Aの高さ寸法は、柱状突起93Aの外径の2倍以上である。
このような複数の柱状突起93Aは、蛍光体ホイール6から見て設置部921側に配置される複数の第1柱状突起と、蛍光体ホイール6から見て複数の第1柱状突起の外側に配置される複数の第2柱状突起とを含むと言える。複数の第1柱状突起としては、設置部921側に設定される基準円CR1上に配置される複数の柱状突起93Aを例示でき、複数の第2柱状突起としては、基準円CR1よりも設置部921の外側に設定される基準円CR2,CR3上に配置される複数の柱状突起93Aを例示できる。
[収容空間内において蛍光体ホイールの回転時に生じる気流]
図7は、光源用筐体CAの収容空間CA1内における気流AFを示す模式図である。
駆動部8による蛍光体ホイール6の回転時に生じる気流AFについて説明する。
蛍光体ホイール6が回転されると、図7に示すように、蛍光体ホイール6に対して励起光の入射側とは反対側に設けられた放熱部7を構成する複数のフィン72によって気流が生じる。複数のフィン72によって生じる気流のうち、主な気流は、主に蛍光体ホイール6の中央から外側に向かう気流AFであり、他の気流は、蛍光体ホイール6から放熱部材9Aに向かう図示しない気流である。
気流AFは、複数のフィン72から熱が伝達されながら、複数の溝部73に沿って蛍光体ホイール6の中央から外側に向かって流通する。気流AFは、第1気流に相当する。
図7は、光源用筐体CAの収容空間CA1内における気流AFを示す模式図である。
駆動部8による蛍光体ホイール6の回転時に生じる気流AFについて説明する。
蛍光体ホイール6が回転されると、図7に示すように、蛍光体ホイール6に対して励起光の入射側とは反対側に設けられた放熱部7を構成する複数のフィン72によって気流が生じる。複数のフィン72によって生じる気流のうち、主な気流は、主に蛍光体ホイール6の中央から外側に向かう気流AFであり、他の気流は、蛍光体ホイール6から放熱部材9Aに向かう図示しない気流である。
気流AFは、複数のフィン72から熱が伝達されながら、複数の溝部73に沿って蛍光体ホイール6の中央から外側に向かって流通する。気流AFは、第1気流に相当する。
気流AF1は、収容空間CA1を構成する内壁のうち、気流AF1の流通方向に交差する内壁CA11に衝突し、内壁CA11に沿って受熱部材92側に流通する。受熱部材92側に流通した気流AFは、受熱部材92の面92Aに沿って、受熱部材92の外側から中央に向かって流通する。このとき、面92Aには複数の柱状突起93Aが配置されているので、面92Aに沿って流通する気流AFは、複数の柱状突起93Aと衝突しつつ、面92Aの中央に配置された設置部921に向かって流通する。そして、気流AFは、設置部921に位置する駆動部8に沿って蛍光体ホイール6側に流通し、蛍光体ホイール6を構成する支持基板63における第2面63Bの中央に流通する。この後、気流AFは、複数のフィン72によって再び蛍光体ホイール6の中央から外側に複数の溝部73にっ沿って流通する。
図8は、1つの柱状突起93Aに衝突した気流AFを示す模式図である。
ここで、複数の柱状突起93Aのうちの1つの柱状突起93Aに衝突した気流AFは、図8に示すように、2つに分岐して他の柱状突起93Aに向かって流通する。すなわち、柱状突起93Aは、蛍光体ホイール6の回転に伴って生じる気流AF(第1気流)のうち、当該柱状突起93Aに流通する気流AF1(第1気流)を、他の柱状突起93Aに向かって流通する複数の気流AF2(第2気流)に分散させる。これにより、複数の柱状突起93Aのそれぞれに気流AFを流通させやすくすることができるので、各柱状突起93Aと気流AFとの間の熱交換を促進でき、気流AFから柱状突起93Aに熱を伝達させやすくすることができる。
ここで、複数の柱状突起93Aのうちの1つの柱状突起93Aに衝突した気流AFは、図8に示すように、2つに分岐して他の柱状突起93Aに向かって流通する。すなわち、柱状突起93Aは、蛍光体ホイール6の回転に伴って生じる気流AF(第1気流)のうち、当該柱状突起93Aに流通する気流AF1(第1気流)を、他の柱状突起93Aに向かって流通する複数の気流AF2(第2気流)に分散させる。これにより、複数の柱状突起93Aのそれぞれに気流AFを流通させやすくすることができるので、各柱状突起93Aと気流AFとの間の熱交換を促進でき、気流AFから柱状突起93Aに熱を伝達させやすくすることができる。
また、図8に示すように、柱状突起93Aは、当該柱状突起93Aに流通した気流AF1を他の柱状突起93Aに流通する気流AF2に分散させるときに、当該柱状突起93Aにおいて気流が衝突する面とは反対側の面に巻き込む気流AF2を発生させる。すなわち、各柱状突起93Aにおいて気流AF1の衝突側とは反対側には、乱流が発生する。これにより、柱状突起93Aにおいて気流との接触面積を大きくできるので、柱状突起93Aと気流AFとの間の熱交換を促進でき、気流AFから柱状突起93Aに熱を伝達させやすくすることができる。
このように、柱状突起93Aに伝達された熱は、上記のように、受熱部材92を介してヒートシンク91に伝達される。そして、ヒートシンク91に伝達された熱は、光源用筐体CAの外部にて放熱されるので、収容空間CA1内の温度、すなわち、蛍光体ホイール6に設けられた放熱部7に流通する気体の温度を低くすることができる。
このように、柱状突起93Aに伝達された熱は、上記のように、受熱部材92を介してヒートシンク91に伝達される。そして、ヒートシンク91に伝達された熱は、光源用筐体CAの外部にて放熱されるので、収容空間CA1内の温度、すなわち、蛍光体ホイール6に設けられた放熱部7に流通する気体の温度を低くすることができる。
なお、蛍光体ホイール6の回転時に生じる気流が収容空間CA1の内壁CA11に衝突した後に受熱部材92側に効率よく流通して、収容空間CA1内にて気流を循環させるためには、収容空間CA1の内壁CA11と蛍光体ホイール6に設けられた複数のフィン72の外周までの距離が、所定の距離であることが好ましい。
本件発明者による研究結果によれば、蛍光体ホイール6の回転軸Rxからフィン72の外縁までの距離は、回転軸Rxから内壁CA11までの距離の10%以上、30%以下であることが好ましい。このような範囲内に、回転軸Rxからフィン72の外縁までの距離が含まれることによって、ホイール側放熱部である放熱部7と放熱部材9Aとの間で気流AFを効率よく循環させることができる。
本件発明者による研究結果によれば、蛍光体ホイール6の回転軸Rxからフィン72の外縁までの距離は、回転軸Rxから内壁CA11までの距離の10%以上、30%以下であることが好ましい。このような範囲内に、回転軸Rxからフィン72の外縁までの距離が含まれることによって、ホイール側放熱部である放熱部7と放熱部材9Aとの間で気流AFを効率よく循環させることができる。
[第1実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1は、以下の効果を奏する。
プロジェクター1は、光源装置4と、光源装置4から出射される光を用いて画像光を形成する画像形成装置34と、画像形成装置34によって形成された画像光を投射する投射光学装置36と、を備える。
光源装置4は、光源用筐体CA、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8、ヒートシンク91、受熱部材92及び複数の柱状突起93Aを備える。光源用筐体CAは、筐体に相当する。蛍光体ホイール6は、入射する光の波長を変換する蛍光体層61を有し、光源用筐体CAの収容空間CA1内に配置される。蛍光体層61は、蛍光体に相当する。放熱部7は、ホイール側放熱部に相当する。放熱部7は、蛍光体ホイール6の支持基板63における第2面63Bに設けられた複数のフィン72を有する。第2面63Bは、蛍光体ホイール6の一方の面に相当する。放熱部7は、蛍光体ホイール6が回転することによって、蛍光体ホイール6の中心側から外側に流通する気流を複数のフィン72によって発生させる。駆動部8は、蛍光体ホイール6を回転させる。受熱部材92は、駆動部8が設置される設置部921を有する。受熱部材92は、放熱部7に対向する位置に配置される。受熱部材92は、受熱部材に相当する。ヒートシンク91は、受熱部材92に対して蛍光体ホイール6とは反対側に熱伝達可能に接続される。ヒートシンク91は、光源用筐体CAの外側に配置される。複数の柱状突起93Aは、受熱部材92熱伝達可能に設置部921の周囲に設けられる。複数の柱状突起93Aは、複数のフィン72に向かって光源用筐体CAの収容空間CA1内に突出する。複数の柱状突起93Aのそれぞれにおいて、突出方向に沿う寸法は、突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きい。複数の柱状突起93Aのうち、複数の柱状突起93Aに流通する気流の上流側に配置された柱状突起93Aは、気流の下流側に配置された他の柱状突起93Aに向けて、気流を分散させる。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1は、以下の効果を奏する。
プロジェクター1は、光源装置4と、光源装置4から出射される光を用いて画像光を形成する画像形成装置34と、画像形成装置34によって形成された画像光を投射する投射光学装置36と、を備える。
光源装置4は、光源用筐体CA、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8、ヒートシンク91、受熱部材92及び複数の柱状突起93Aを備える。光源用筐体CAは、筐体に相当する。蛍光体ホイール6は、入射する光の波長を変換する蛍光体層61を有し、光源用筐体CAの収容空間CA1内に配置される。蛍光体層61は、蛍光体に相当する。放熱部7は、ホイール側放熱部に相当する。放熱部7は、蛍光体ホイール6の支持基板63における第2面63Bに設けられた複数のフィン72を有する。第2面63Bは、蛍光体ホイール6の一方の面に相当する。放熱部7は、蛍光体ホイール6が回転することによって、蛍光体ホイール6の中心側から外側に流通する気流を複数のフィン72によって発生させる。駆動部8は、蛍光体ホイール6を回転させる。受熱部材92は、駆動部8が設置される設置部921を有する。受熱部材92は、放熱部7に対向する位置に配置される。受熱部材92は、受熱部材に相当する。ヒートシンク91は、受熱部材92に対して蛍光体ホイール6とは反対側に熱伝達可能に接続される。ヒートシンク91は、光源用筐体CAの外側に配置される。複数の柱状突起93Aは、受熱部材92熱伝達可能に設置部921の周囲に設けられる。複数の柱状突起93Aは、複数のフィン72に向かって光源用筐体CAの収容空間CA1内に突出する。複数の柱状突起93Aのそれぞれにおいて、突出方向に沿う寸法は、突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きい。複数の柱状突起93Aのうち、複数の柱状突起93Aに流通する気流の上流側に配置された柱状突起93Aは、気流の下流側に配置された他の柱状突起93Aに向けて、気流を分散させる。
このような構成によれば、駆動部8によって蛍光体ホイール6が回転されると、放熱部7が有する複数のフィン72によって、蛍光体ホイール6の中心から外側に向かう気流が発生する。このとき、複数のフィン72から気流に蛍光体ホイール6の熱、すなわち、蛍光体層61にて生じた熱が伝達されるので、蛍光体層61を冷却できる。
また、放熱部7に対向する位置に配置される受熱部材92には、蛍光体ホイール6の回転によって発生する気流が流通する。受熱部材92における設置部921の周囲には、複数のフィン72に向かって光源用筐体CA内に突出する複数の柱状突起93Aが設けられている。複数の柱状突起93Aは、受熱部材92に熱伝達可能に接続されているので、複数の柱状突起93Aによって受熱された熱は、受熱部材92を介してヒートシンク91に伝達され、光源用筐体CAの外部に放熱される。これにより、光源用筐体CAの収容空間CA1内の温度を低減でき、複数のフィン72に流通する気流の温度を低くできるので、蛍光体ホイール6が有する蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
更に、受熱部材92は、放熱部7に対向する位置に配置されている。受熱部材92を介してヒートシンク91と熱伝達可能に接続される複数の柱状突起93Aは、複数のフィン72に向かって突出している。ヒートシンク91は、受熱部材92に対して蛍光体ホイール6とは反対側に熱伝達可能に接続されている。このため、ヒートシンク91以外に光源用筐体CAの外側に突出する構成を少なくすることができる。これにより、光源用筐体CAにおける複数の側面のそれぞれにヒートシンクが設けられる構成に比べて、光源装置4の大型化を抑制できる。
従って、光源装置4の冷却効率の向上及び大型化の抑制を図ることができる。
また、放熱部7に対向する位置に配置される受熱部材92には、蛍光体ホイール6の回転によって発生する気流が流通する。受熱部材92における設置部921の周囲には、複数のフィン72に向かって光源用筐体CA内に突出する複数の柱状突起93Aが設けられている。複数の柱状突起93Aは、受熱部材92に熱伝達可能に接続されているので、複数の柱状突起93Aによって受熱された熱は、受熱部材92を介してヒートシンク91に伝達され、光源用筐体CAの外部に放熱される。これにより、光源用筐体CAの収容空間CA1内の温度を低減でき、複数のフィン72に流通する気流の温度を低くできるので、蛍光体ホイール6が有する蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
更に、受熱部材92は、放熱部7に対向する位置に配置されている。受熱部材92を介してヒートシンク91と熱伝達可能に接続される複数の柱状突起93Aは、複数のフィン72に向かって突出している。ヒートシンク91は、受熱部材92に対して蛍光体ホイール6とは反対側に熱伝達可能に接続されている。このため、ヒートシンク91以外に光源用筐体CAの外側に突出する構成を少なくすることができる。これにより、光源用筐体CAにおける複数の側面のそれぞれにヒートシンクが設けられる構成に比べて、光源装置4の大型化を抑制できる。
従って、光源装置4の冷却効率の向上及び大型化の抑制を図ることができる。
光源装置4では、複数の柱状突起93Aのそれぞれは、柱状突起93Aに対して気流が衝突する面とは反対側の面に衝突する乱流(気流AF3)を発生させる。
このような構成によれば、柱状突起93Aにおいて、放熱部7を流通して熱を帯びた気流との接触面積を大きくできる。従って、柱状突起93Aに対する気流の熱伝達を促進でき、蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
このような構成によれば、柱状突起93Aにおいて、放熱部7を流通して熱を帯びた気流との接触面積を大きくできる。従って、柱状突起93Aに対する気流の熱伝達を促進でき、蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
光源装置4では、受熱部材92は、駆動部8に接続される配線FPCが配置される配線配置部922を有する。複数の柱状突起93Aは、受熱部材92の面92Aにおいて配線配置部922を除く部分に設けられている。
このような構成によれば、駆動部8に接続される配線FPCが、気流を介して蛍光体層61の熱が伝達される柱状突起93Aと接触することを抑制できる。従って、配線FPC及び駆動部8に熱の影響が生じることを抑制できる。
このような構成によれば、駆動部8に接続される配線FPCが、気流を介して蛍光体層61の熱が伝達される柱状突起93Aと接触することを抑制できる。従って、配線FPC及び駆動部8に熱の影響が生じることを抑制できる。
光源装置4は、光源用筐体CA、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8及び放熱部材9Aを備える。光源用筐体CAは、筐体に相当する。蛍光体ホイール6は、入射する光の波長を変換する蛍光体層61を有する。蛍光体層61は、蛍光体に相当する。蛍光体ホイール6は、光源用筐体CAの収容空間CA1内に配置される。放熱部7は、ホイール側放熱部に相当する。放熱部7は、蛍光体ホイール6が有する支持基板63の第2面63Bに設けられた複数のフィン72を有する。第2面63Bは、蛍光体ホイール6の一方の面に相当する。放熱部7は、蛍光体ホイール6が回転することによって、蛍光体ホイール6の中心側から外側に流通する気流を複数のフィン72によって発生させる。駆動部8は、蛍光体ホイール6を回転させる。放熱部材9Aは、放熱部7に対向する。放熱部材9Aは、設置部921と、ヒートシンク91と、複数の柱状突起93Aと、を備える。設置部921は、駆動部8が設置される。ヒートシンク91は、設置部921に対して蛍光体ホイール6とは反対側に設けられ、光源用筐体CAの外側に配置される。複数の柱状突起93Aは、設置部921の周囲に設けられ、複数のフィン72に向かって光源用筐体CAの収容空間CA1内に突出する。複数の柱状突起93Aにおいて、突出方向に沿う寸法は、突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きい。複数の柱状突起93Aのうち、複数の柱状突起93Aに流通する気流の上流側に配置された柱状突起93Aは、気流の下流側に配置された柱状突起93Aに向けて気流を分散させる。
このような構成によれば、上記効果を奏することができる。
このような構成によれば、上記効果を奏することができる。
[第2実施形態]
次に、本開示の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成を備えるが、放熱部材を構成する受熱部材に設けられた複数の柱状突起の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本開示の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成を備えるが、放熱部材を構成する受熱部材に設けられた複数の柱状突起の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[プロジェクター及び光源装置の概略構成]
図9は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置の放熱部材9Bを励起光の入射側から見た平面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係る波長変換装置5Aに代えて、図9に示す波長変換装置5Bを備える他は、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置5Aに代えて波長変換装置5Bを備える他は、第1実施形態に係る光源装置4と同様の構成及び機能を有する。
波長変換装置5Bは、放熱部材9Aに代えて放熱部材9Bを備える他は、波長変換装置5Aと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置5Bは、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8及び放熱部材9Bを備える。
図9は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置の放熱部材9Bを励起光の入射側から見た平面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係る波長変換装置5Aに代えて、図9に示す波長変換装置5Bを備える他は、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置5Aに代えて波長変換装置5Bを備える他は、第1実施形態に係る光源装置4と同様の構成及び機能を有する。
波長変換装置5Bは、放熱部材9Aに代えて放熱部材9Bを備える他は、波長変換装置5Aと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置5Bは、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8及び放熱部材9Bを備える。
[放熱部材の構成]
放熱部材9Bは、第1実施形態に係る放熱部材9Aと同様に、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Aと、を備える。しかしながら、放熱部材9Bでは、図9に示すように、複数の柱状突起93Aの配置が放熱部材9Aにおける複数の柱状突起93Aの配置と異なる。
放熱部材9Bは、第1実施形態に係る放熱部材9Aと同様に、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Aと、を備える。しかしながら、放熱部材9Bでは、図9に示すように、複数の柱状突起93Aの配置が放熱部材9Aにおける複数の柱状突起93Aの配置と異なる。
具体的に、放熱部材9Bにおいて、複数の柱状突起93Aは、第1実施形態に係る複数の柱状突起93Aと同様に、受熱部材92の面92Aと熱伝達可能に設置部921の周囲に設けられ、放熱部7が有する複数のフィン72に向かって光源用筐体CAの収容空間CA1内に突出する。そして、複数の柱状突起93Aは、収容空間CA1内において、蛍光体ホイール6の回転に伴って複数のフィン72によって生じる気流AFから受熱し、受熱した熱を、受熱部材92を介してヒートシンク91に伝達する。
放熱部材9Bでは、面92Aには、設置部921を中心とする略等間隔の同心円である複数の基準円CR1~CR6が設定されている。基準円CR1~CR6は、仮想の同心円であり、設置部921から外側に向かって、基準円CR1,CR2,CR3,CR4,CR5,CR6が、この順で設定されている。
放熱部材9Bでは、面92Aには、設置部921を中心とする略等間隔の同心円である複数の基準円CR1~CR6が設定されている。基準円CR1~CR6は、仮想の同心円であり、設置部921から外側に向かって、基準円CR1,CR2,CR3,CR4,CR5,CR6が、この順で設定されている。
複数の柱状突起93Aは、各基準円CR1~CR6において、設置部921を中心とする周方向(+D2方向)に等間隔に設けられている。
具体的に、設置部921側の基準円CR1~CR3上に配置される柱状突起93A1は、設置部921を中心とする第1角度毎に設けられている。本実施形態では、第1角度は、30°であり、基準円CR1~CR3上に配置される柱状突起93Aが、第1柱状突起93A1である。なお、基準円CR1,CR3上に配置される第1柱状突起93A1の配列周期と、基準円CR2上に配置される第1柱状突起93A1の配列周期とは、位相が15°ずれている。この位相のずれ角は、各基準円CR1~CR3において、設置部921を中心とする第1柱状突起93A1の配置角度の半分の角度である。第1角度は、設置部921の中心でもある基準円CR1~CR3の中心と1つの第1柱状突起93A1とを結ぶ直線と、基準円CR1~CR3の中心と1つの第1柱状突起93A1に隣り合う第1柱状突起93A1とを結ぶ直線とのなす角度である。
具体的に、設置部921側の基準円CR1~CR3上に配置される柱状突起93A1は、設置部921を中心とする第1角度毎に設けられている。本実施形態では、第1角度は、30°であり、基準円CR1~CR3上に配置される柱状突起93Aが、第1柱状突起93A1である。なお、基準円CR1,CR3上に配置される第1柱状突起93A1の配列周期と、基準円CR2上に配置される第1柱状突起93A1の配列周期とは、位相が15°ずれている。この位相のずれ角は、各基準円CR1~CR3において、設置部921を中心とする第1柱状突起93A1の配置角度の半分の角度である。第1角度は、設置部921の中心でもある基準円CR1~CR3の中心と1つの第1柱状突起93A1とを結ぶ直線と、基準円CR1~CR3の中心と1つの第1柱状突起93A1に隣り合う第1柱状突起93A1とを結ぶ直線とのなす角度である。
設置部921に対して外側の基準円CR4~CR6上に配置される柱状突起93Aは、設置部921を中心とする第2角度毎に設けられている。本実施形態では、第2角度は、15°であり、基準円CR4~CR6上に配置される柱状突起93Aが、第2柱状突起93A2である。なお、基準円CR4~CR6上に配置される第2柱状突起93A2の配列周期では、位相は同じである。第2角度は、設置部921の中心でもある基準円CR4~CR6の中心と1つの第2柱状突起93A2とを結ぶ直線と、基準円CR4~CR6の中心と1つの第2柱状突起93A2に隣り合う第2柱状突起93A2とを結ぶ直線とのなす角度である。
このように、波長変換装置5Bでは、複数の柱状突起93Aは、蛍光体ホイール6から見て設置部921側に配置される複数の第1柱状突起93A1と、蛍光体ホイール6から見て複数の第1柱状突起93A1よりも外側に配置される複数の第2柱状突起93A2と、を含む。第1柱状突起93A1が設置部921を中心として配置される角度(第1角度)と、第2柱状突起93A2が設置部921を中心として配置される角度(第2角度)とは異なっている。詳述すると、第2角度は、第1角度よりも小さい。
図10は、波長変換装置5Bの断面を模式的に示す図である。換言すると、図10は、収容空間CA1内における気流AFを示す模式図である。
なお、複数の第2柱状突起93A2は、図10に示すように、蛍光体ホイール6が有する蛍光体層61が設けられる領域に応じて設けられている。詳述すると、波長変換装置5Bを励起光の入射側から見た場合、複数の第2柱状突起93A2は、蛍光体層61が設けられる領域に応じて設けられている。なお、複数のフィン72は、支持基板63の第2面63Bにおいて、第1面63Aに設けられる蛍光体層61に応じた領域が含まれるように配置される。
なお、複数の第2柱状突起93A2は、図10に示すように、蛍光体ホイール6が有する蛍光体層61が設けられる領域に応じて設けられている。詳述すると、波長変換装置5Bを励起光の入射側から見た場合、複数の第2柱状突起93A2は、蛍光体層61が設けられる領域に応じて設けられている。なお、複数のフィン72は、支持基板63の第2面63Bにおいて、第1面63Aに設けられる蛍光体層61に応じた領域が含まれるように配置される。
このような放熱部材9Bを備える光源装置においても、蛍光体ホイール6が回転されると、蛍光体ホイール6に設けられた複数のフィン72によって、蛍光体ホイール6の中央から外側に向かって流通する気流AFが主に発生する。気流AFは、第1実施形態と同様に、収容空間CA1の内壁CA11に沿って流通して、複数のフィン72と対向する受熱部材92に流通する。受熱部材92に流通した気流AFは、複数の第2柱状突起93A2及び複数の第1柱状突起93A1に衝突しつつ、面92Aに沿って複数の第2柱状突起93A2の間、及び、複数の第1柱状突起93A1の間を、設置部921に向かって流通する。この過程にて、気流AFから複数の柱状突起93Aに熱が伝達される。複数の柱状突起93Aの間を流通して冷却された気流AFは、複数のフィン72によって吸引される。
[第2実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏する。
本実施形態に係る光源装置では、複数の柱状突起93Aは、蛍光体ホイール6から見て設置部921側に配置される複数の第1柱状突起93A1と、蛍光体ホイール6から見て複数の第1柱状突起93A1よりも外側に配置される複数の第2柱状突起93A2と、を含む。
ここで、蛍光体ホイール6の回転に伴って複数のフィン72によって発生する気流AFが受熱部材92に沿って流通するとき、気流AFは、受熱部材92の外側から設置部921に向かって流通する。
このため、気流AFが設置部921に向かって流通する過程にて、気流AFを、第2柱状突起93A2及び第1柱状突起93A1のそれぞれに沿って流通させやすくすることができる。これによれば、気流AFから柱状突起93Aに熱を伝達しやすくすることができる。従って、気流AFの冷却効率を高めることができ、ひいては、蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏する。
本実施形態に係る光源装置では、複数の柱状突起93Aは、蛍光体ホイール6から見て設置部921側に配置される複数の第1柱状突起93A1と、蛍光体ホイール6から見て複数の第1柱状突起93A1よりも外側に配置される複数の第2柱状突起93A2と、を含む。
ここで、蛍光体ホイール6の回転に伴って複数のフィン72によって発生する気流AFが受熱部材92に沿って流通するとき、気流AFは、受熱部材92の外側から設置部921に向かって流通する。
このため、気流AFが設置部921に向かって流通する過程にて、気流AFを、第2柱状突起93A2及び第1柱状突起93A1のそれぞれに沿って流通させやすくすることができる。これによれば、気流AFから柱状突起93Aに熱を伝達しやすくすることができる。従って、気流AFの冷却効率を高めることができ、ひいては、蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
本実施形態に係る光源装置では、複数の第1柱状突起93A1及び複数の第2柱状突起93A2は、設置部921を中心とする同心円状に配置されている。複数の第1柱状突起93A1は、設置部921を中心とする第1角度毎に設けられる。複数の第2柱状突起93A2は、設置部921を中心とする第2角度毎に設けられる。第1角度と第2角度とは異なっている。詳述すると、第2角度は、第1角度よりも小さい。
このような構成によれば、外側に配置される第2柱状突起93A2の数を、設置部921側に配置される第1柱状突起93A1の数よりも大きくできる。また、第1柱状突起93A1の数が第2柱状突起93A2の数よりも小さくなることにより、複数の第1柱状突起93A1の間の隙間を大きくできる。これにより、複数の第2柱状突起93A2に気流AFを流通させて、気流AFから第2柱状突起93A2への熱伝達を促進できる他、複数の第1柱状突起93A1の間を気流が流通しやすくすることができる。従って、蛍光体層61の熱が伝達される放熱部7に流通する気流AFの温度を下げることができ、蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
このような構成によれば、外側に配置される第2柱状突起93A2の数を、設置部921側に配置される第1柱状突起93A1の数よりも大きくできる。また、第1柱状突起93A1の数が第2柱状突起93A2の数よりも小さくなることにより、複数の第1柱状突起93A1の間の隙間を大きくできる。これにより、複数の第2柱状突起93A2に気流AFを流通させて、気流AFから第2柱状突起93A2への熱伝達を促進できる他、複数の第1柱状突起93A1の間を気流が流通しやすくすることができる。従って、蛍光体層61の熱が伝達される放熱部7に流通する気流AFの温度を下げることができ、蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
本実施形態に係る光源装置では、複数の第2柱状突起93A2は、蛍光体ホイール6において蛍光体層61が設けられる領域に対応して配置されている。
ここで、蛍光体ホイール6の回転時には、蛍光体ホイール6の中心側から外側に向かう方向に気流AFが主に流通する他、複数のフィン72から受熱部材92に向かう方向に気流が流通する。
このため、複数の第2柱状突起93A2が上記のように配置されることによって、気流AFを介して蛍光体層61にて生じた熱を複数の第2柱状突起93A2に伝達させやすくすることができる。従って、駆動部8が設置される設置部921から離れた位置にて、柱状突起93Aに蛍光体層61にて生じた熱を伝達させやすくすることができる。
ここで、蛍光体ホイール6の回転時には、蛍光体ホイール6の中心側から外側に向かう方向に気流AFが主に流通する他、複数のフィン72から受熱部材92に向かう方向に気流が流通する。
このため、複数の第2柱状突起93A2が上記のように配置されることによって、気流AFを介して蛍光体層61にて生じた熱を複数の第2柱状突起93A2に伝達させやすくすることができる。従って、駆動部8が設置される設置部921から離れた位置にて、柱状突起93Aに蛍光体層61にて生じた熱を伝達させやすくすることができる。
[第3実施形態]
次に、本開示の第3実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成を備えるが、複数の柱状突起の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本開示の第3実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成を備えるが、複数の柱状突起の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[プロジェクター及び光源装置の概略構成]
図11は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置の放熱部材9Cを励起光の入射側から見た平面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係る波長変換装置5Aに代えて、図11に示す波長変換装置5Cを備える他は、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置5Aに代えて波長変換装置5Cを備える他は、第1実施形態に係る光源装置4と同様の構成及び機能を有する。
波長変換装置5Cは、放熱部材9Aに代えて放熱部材9Cを備える他は、波長変換装置5Aと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置5Cは、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8及び放熱部材9Cを備える。
図11は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置の放熱部材9Cを励起光の入射側から見た平面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係る波長変換装置5Aに代えて、図11に示す波長変換装置5Cを備える他は、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置5Aに代えて波長変換装置5Cを備える他は、第1実施形態に係る光源装置4と同様の構成及び機能を有する。
波長変換装置5Cは、放熱部材9Aに代えて放熱部材9Cを備える他は、波長変換装置5Aと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置5Cは、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8及び放熱部材9Cを備える。
[放熱部材の構成]
放熱部材9Cは、複数の柱状突起93Aに代えて、複数の柱状突起93Cを有する他は、第2実施形態に係る放熱部材9Bと同様の構成及び機能を有する。すなわち、放熱部材9Cは、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Cと、を備える。
放熱部材9Cは、複数の柱状突起93Aに代えて、複数の柱状突起93Cを有する他は、第2実施形態に係る放熱部材9Bと同様の構成及び機能を有する。すなわち、放熱部材9Cは、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Cと、を備える。
複数の柱状突起93Cは、図11に示すように、受熱部材92の面92Aと熱伝達可能に設置部921の周囲に設けられ、放熱部7が有する複数のフィン72に向かって光源用筐体CAの収容空間CA1内に突出する。そして、複数の柱状突起93Cは、収容空間CA1内において、蛍光体ホイール6の回転に伴って複数のフィン72によって生じる気流AFから受熱し、受熱した熱を、受熱部材92を介してヒートシンク91に伝達する。
放熱部材9Cの受熱部材92における面92Aには、放熱部材9Bの受熱部材92と同様に、設置部921を中心とする略等間隔の同心円である複数の基準円CR1~CR6が設定されている。
放熱部材9Cの受熱部材92における面92Aには、放熱部材9Bの受熱部材92と同様に、設置部921を中心とする略等間隔の同心円である複数の基準円CR1~CR6が設定されている。
複数の柱状突起93Cは、各基準円CR1~CR6において、設置部921を中心とする周方向(+D2方向)に等間隔に設けられている。
具体的に、設置部921側の基準円CR1~CR3上に配置される複数の柱状突起93Cのそれぞれは、設置部921を中心とする第1角度毎に設けられた第1柱状突起93C1である。本実施形態では、第1角度は、30°である。また、基準円CR1,CR3上に配置される第1柱状突起93C1の配列周期と、基準円CR2上に配置される第1柱状突起93C1の配列周期とは、位相が15°ずれている。しかしながら、これに限らず、第1角度は、他の角度であってもよく、基準円CR1,CR2,CR3上に配置される第1柱状突起93C1の配列周期の位相は、同じであってもよい。
具体的に、設置部921側の基準円CR1~CR3上に配置される複数の柱状突起93Cのそれぞれは、設置部921を中心とする第1角度毎に設けられた第1柱状突起93C1である。本実施形態では、第1角度は、30°である。また、基準円CR1,CR3上に配置される第1柱状突起93C1の配列周期と、基準円CR2上に配置される第1柱状突起93C1の配列周期とは、位相が15°ずれている。しかしながら、これに限らず、第1角度は、他の角度であってもよく、基準円CR1,CR2,CR3上に配置される第1柱状突起93C1の配列周期の位相は、同じであってもよい。
設置部921に対して外側の基準円CR4~CR6上に配置される複数の柱状突起93Cのそれぞれは、設置部921を中心とする第2角度毎に設けられた第2柱状突起93C2である。本実施形態では、第2角度は、30°であり、第1角度と同じである。
第2柱状突起93C2における面92Aからの突出方向に直交する断面の面積は、第1柱状突起93C1における面92Aからの突出方向に直交する断面の面積よりも大きい。換言すると、収容空間CA1への突出方向に直交する第2柱状突起93C2の断面の面積は、当該突出方向に直交する第1柱状突起93C1の断面の面積よりも大きい。
なお、基準円CR4,CR6上に配置される第2柱状突起93C2の配列周期と、基準円CR5上に配置される第2柱状突起93C2の配列周期とは、位相が15°ずれている。しかしながら、これに限らず、第2角度は、他の角度であってもよく、基準円CR4,CR5,CR6上に配置される第1柱状突起93C1の配列周期の位相は、同じであってもよい。また、第2角度は、第1角度よりも小さくでもよく、第1角度よりも大きくてもよい。
第2柱状突起93C2における面92Aからの突出方向に直交する断面の面積は、第1柱状突起93C1における面92Aからの突出方向に直交する断面の面積よりも大きい。換言すると、収容空間CA1への突出方向に直交する第2柱状突起93C2の断面の面積は、当該突出方向に直交する第1柱状突起93C1の断面の面積よりも大きい。
なお、基準円CR4,CR6上に配置される第2柱状突起93C2の配列周期と、基準円CR5上に配置される第2柱状突起93C2の配列周期とは、位相が15°ずれている。しかしながら、これに限らず、第2角度は、他の角度であってもよく、基準円CR4,CR5,CR6上に配置される第1柱状突起93C1の配列周期の位相は、同じであってもよい。また、第2角度は、第1角度よりも小さくでもよく、第1角度よりも大きくてもよい。
このように、複数の柱状突起93Cは、複数の第1柱状突起93C1と、複数の第2柱状突起93C2と、を含む。複数の第1柱状突起93C1は、蛍光体ホイール6から見て設置部921側に配置される。複数の第2柱状突起93C2は、蛍光体ホイール6から見て複数の第1柱状突起93C1よりも外側に配置され、第2柱状突起93C2の上記断面の面積は、第1柱状突起93C1の上記断面の面積よりも大きい。
なお、断面の面積での比較に限らず、第1柱状突起の体積と第2柱状突起の体積とを比較してもよい。この場合、第2柱状突起93C2の体積は、第1柱状突起93C1の体積よりも大きくてもよい。
なお、第2実施形態に係る複数の第2柱状突起93A2と同様に、複数の第2柱状突起93C2は、蛍光体ホイール6が有する蛍光体層61が設けられる領域に応じて設けられている。詳述すると、波長変換装置5Cを励起光の入射側から見た場合、複数の第2柱状突起93C2は、蛍光体層61が設けられる領域に応じて設けられている。なお、複数のフィン72は、支持基板63の第2面63Bにおいて、第1面63Aに設けられる蛍光体層61に応じた領域が含まれるように配置される。
なお、断面の面積での比較に限らず、第1柱状突起の体積と第2柱状突起の体積とを比較してもよい。この場合、第2柱状突起93C2の体積は、第1柱状突起93C1の体積よりも大きくてもよい。
なお、第2実施形態に係る複数の第2柱状突起93A2と同様に、複数の第2柱状突起93C2は、蛍光体ホイール6が有する蛍光体層61が設けられる領域に応じて設けられている。詳述すると、波長変換装置5Cを励起光の入射側から見た場合、複数の第2柱状突起93C2は、蛍光体層61が設けられる領域に応じて設けられている。なお、複数のフィン72は、支持基板63の第2面63Bにおいて、第1面63Aに設けられる蛍光体層61に応じた領域が含まれるように配置される。
このような放熱部材9Cを備える光源装置においても、蛍光体ホイール6が回転されると、蛍光体ホイール6に設けられた複数のフィン72によって、蛍光体ホイール6の中央から外側に向かって流通する気流AFが主に発生する。気流AFは、第1実施形態と同様に、収容空間CA1の内壁CA11に沿って流通して、複数のフィン72と対向する受熱部材92に流通する。受熱部材92に流通した気流AFは、複数の第2柱状突起93C2及び複数の第1柱状突起93C1に衝突しつつ、面92Aに沿って複数の第2柱状突起93C2の間、及び、複数の第1柱状突起93C1の間を、設置部921に向かって流通する。この過程にて、気流AFから複数の柱状突起93Cに熱が伝達される。複数の柱状突起93Cの間を流通して冷却された気流AFは、複数のフィン72によって吸引される。
[第3実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第1及び第2実施形態に係るプロジェクターと同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏する。
本実施形態に係る光源装置では、光源用筐体CAの収容空間CA1への突出方向に直交する第2柱状突起93C2の断面の面積は、当該突出方向に直交する第1柱状突起93C1の断面の面積よりも大きい。
ここで、設置部921側に配置される第1柱状突起の断面の面積が大きいと、複数の第1柱状突起の間の間隔が小さくなるため、受熱部材92における設置部921側の部分での気流AFが妨げられやすくなる。
これに対し、第2柱状突起93C2の上記断面の面積を、第1柱状突起93C1の上記断面の面積よりも大きくすることによって、受熱部材92において気流AFが流通しやすい外側の部分にて、気流AFから柱状突起93Cに熱を伝達しやすくすることができる。従って、放熱部7に流通する気流AFの温度を下げることができ、蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第1及び第2実施形態に係るプロジェクターと同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏する。
本実施形態に係る光源装置では、光源用筐体CAの収容空間CA1への突出方向に直交する第2柱状突起93C2の断面の面積は、当該突出方向に直交する第1柱状突起93C1の断面の面積よりも大きい。
ここで、設置部921側に配置される第1柱状突起の断面の面積が大きいと、複数の第1柱状突起の間の間隔が小さくなるため、受熱部材92における設置部921側の部分での気流AFが妨げられやすくなる。
これに対し、第2柱状突起93C2の上記断面の面積を、第1柱状突起93C1の上記断面の面積よりも大きくすることによって、受熱部材92において気流AFが流通しやすい外側の部分にて、気流AFから柱状突起93Cに熱を伝達しやすくすることができる。従って、放熱部7に流通する気流AFの温度を下げることができ、蛍光体層61の冷却効率を高めることができる。
[第4実施形態]
次に、本開示の第4実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成を備えるが、放熱部材が有する複数の柱状突起の構成が異なる。詳述すると、本実施形態に係る複数の柱状突起のうち、第2柱状突起は、第1柱状突起よりも蛍光体ホイール及び放熱部に近い位置に設けられている。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本開示の第4実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成を備えるが、放熱部材が有する複数の柱状突起の構成が異なる。詳述すると、本実施形態に係る複数の柱状突起のうち、第2柱状突起は、第1柱状突起よりも蛍光体ホイール及び放熱部に近い位置に設けられている。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[プロジェクター及び光源装置の概略構成]
図12は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置の波長変換装置5Dの断面を模式的に示す図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係る波長変換装置5Aに代えて、図12に示す波長変換装置5Dを備える他は、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置5Aに代えて波長変換装置5Dを備える他は、第1実施形態に係る光源装置4と同様の構成及び機能を有する。
波長変換装置5Dは、放熱部材9Aに代えて放熱部材9Dを備える他は、波長変換装置5Aと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置5Cは、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8及び放熱部材9Dを備える。
図12は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置の波長変換装置5Dの断面を模式的に示す図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係る波長変換装置5Aに代えて、図12に示す波長変換装置5Dを備える他は、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置5Aに代えて波長変換装置5Dを備える他は、第1実施形態に係る光源装置4と同様の構成及び機能を有する。
波長変換装置5Dは、放熱部材9Aに代えて放熱部材9Dを備える他は、波長変換装置5Aと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置5Cは、蛍光体ホイール6、放熱部7、駆動部8及び放熱部材9Dを備える。
[放熱部材の構成]
放熱部材9Dは、複数の柱状突起93Aに代えて、複数の柱状突起93Dを有する他は、第2実施形態に係る放熱部材9Bと同様の構成及び機能を有する。すなわち、放熱部材9Dは、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Dと、を備える。
放熱部材9Dは、複数の柱状突起93Aに代えて、複数の柱状突起93Dを有する他は、第2実施形態に係る放熱部材9Bと同様の構成及び機能を有する。すなわち、放熱部材9Dは、ヒートシンク91と、受熱部材92と、複数の柱状突起93Dと、を備える。
複数の柱状突起93Dは、図12に示すように、受熱部材92の面92Aと熱伝達可能に設置部921の周囲に設けられ、放熱部7が有する複数のフィン72に向かって光源用筐体CAの収容空間CA1内に突出する。そして、複数の柱状突起93Dは、収容空間CA1内において、蛍光体ホイール6の回転に伴って複数のフィン72によって生じる気流AFから受熱し、受熱した熱を、受熱部材92を介してヒートシンク91に伝達する。
放熱部材9Dの受熱部材92における面92Aには、図示を省略するが、放熱部材9Bの受熱部材92と同様に、設置部921を中心とする略等間隔の同心円である複数の基準円CR1~CR6が設定されている。複数の基準円CR1~CR6は、仮想の同心円である。そして、複数の柱状突起93Dは、設置部921側の基準円CR1~CR3上に設置部921を中心として第1角度毎に配置される複数の第1柱状突起93D1と、基準円CR1~~CR3の外側に設定される基準円CR4~CR6上に設置部921を中心として第2角度毎に配置される複数の第2柱状突起93D2と、を含む。すなわち、複数の柱状突起93Dは、蛍光体ホイールから見て設置部921側に配置される複数の第1柱状突起93D1と、蛍光体ホイール6から見て複数の第1柱状突起93D1よりも外側に配置される複数の第2柱状突起93D2と、を含む。
なお、第1角度及び第2角度は、適宜変更可能であり、第2角度は、第1角度と同じであってもよく、第1角度と異なっていてもよい。後者の場合、第2角度は、第1角度よりも小さくてもよく、第1角度よりも大きくてもよい。
なお、第1角度及び第2角度は、適宜変更可能であり、第2角度は、第1角度と同じであってもよく、第1角度と異なっていてもよい。後者の場合、第2角度は、第1角度よりも小さくてもよく、第1角度よりも大きくてもよい。
本実施形態では、第2柱状突起93D2における収容空間CA1への突出方向の寸法は、第1柱状突起93D1における収容空間CA1への突出方向の寸法よりも大きい。換言すると、受熱部材92からの第2柱状突起93D2の突出方向の寸法は、受熱部材92からの第1柱状突起93D1の突出方向の寸法よりも大きい。すなわち、複数の第2柱状突起93D2のそれぞれと放熱部7との間の距離は、複数の第1柱状突起93D1のそれぞれと放熱部7との間の距離よりも小さい。更に、複数の第2柱状突起93D2のそれぞれと蛍光体ホイール6との間の距離は、複数の第1柱状突起93D1のそれぞれと蛍光体ホイール6との間の距離よりも小さい。
なお、第1柱状突起93D1における収容空間CA1への突出方向の寸法は、第1柱状突起93D1における収容空間CA1への突出方向に対する直交方向の寸法(外径)よりも大きい。また、第2柱状突起93D2における収容空間CA1への突出方向の寸法は、第2柱状突起93D2における収容空間CA1への突出方向に対する直交方向の寸法(外径)よりも大きい。
なお、第1柱状突起93D1における収容空間CA1への突出方向の寸法は、第1柱状突起93D1における収容空間CA1への突出方向に対する直交方向の寸法(外径)よりも大きい。また、第2柱状突起93D2における収容空間CA1への突出方向の寸法は、第2柱状突起93D2における収容空間CA1への突出方向に対する直交方向の寸法(外径)よりも大きい。
また本実施形態では、第1柱状突起93D1における収容空間CA1への突出方向に直交する断面の面積と、第2柱状突起93D2における収容空間CA1への突出方向に直交する断面の面積とは、同じである。しかしながら、これに限らず、第1柱状突起93D1における上記断面の面積と、第2柱状突起93D2における上記断面の面積とは、異なっていてもよい。例えば、第1柱状突起93C1及び第2柱状突起93C2のように、第2柱状突起93D2における上記断面の面積は、第1柱状突起93D1における上記断面の面積よりも大きくてもよい。
このような放熱部材9Dを備える光源装置においても、蛍光体ホイール6が回転されると、蛍光体ホイール6に設けられた複数のフィン72によって、蛍光体ホイール6の中央から外側に向かって流通する気流AFが主に発生する。気流AFは、第1実施形態と同様に、収容空間CA1の内壁CA11に沿って流通して、複数のフィン72と対向する受熱部材92に流通する。受熱部材92に流通した気流AFは、複数の第2柱状突起93D2及び複数の第1柱状突起93D1に衝突しつつ、面92Aに沿って複数の第2柱状突起93D2の間、及び、複数の第1柱状突起93D1の間を、設置部921に向かって流通する。この過程にて、気流AFから複数の柱状突起93Dに熱が伝達される。複数の柱状突起93Dの間を流通して冷却された気流AFは、複数のフィン72によって吸引される。
また、複数の第2柱状突起93D2のそれぞれと放熱部7との間の距離は、複数の第1柱状突起93D1のそれぞれと放熱部7との間の距離よりも小さい。すなわち、第2柱状突起93D2と気流AFとの接触面積は、第1柱状突起93D1と気流AFとの接触面積よりも大きい。このため、設置部921から離れた外側の部分にて、柱状突起93Dを介して気流AFの熱を受熱部材92及びヒートシンク91に伝達できる。
また、複数の第2柱状突起93D2のそれぞれと放熱部7との間の距離は、複数の第1柱状突起93D1のそれぞれと放熱部7との間の距離よりも小さい。すなわち、第2柱状突起93D2と気流AFとの接触面積は、第1柱状突起93D1と気流AFとの接触面積よりも大きい。このため、設置部921から離れた外側の部分にて、柱状突起93Dを介して気流AFの熱を受熱部材92及びヒートシンク91に伝達できる。
[第4実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、第1~第3実施形態に係るプロジェクターと同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏する。
本実施形態に係る光源装置では、複数の第2柱状突起93D2のそれぞれと放熱部7との間の距離は、複数の第1柱状突起93D1のそれぞれと放熱部7との間の距離よりも小さい。放熱部7は、ホイール側放熱部に相当する。
このような構成によれば、駆動部8が設置される設置部921から離れた位置にて、放熱部7から気流AFを介して柱状突起93Dに熱を伝達しやすくするこができる。従って、駆動部8への熱の伝達を抑制でき、熱が駆動部8に影響を及ぼすことを抑制できる。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、第1~第3実施形態に係るプロジェクターと同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏する。
本実施形態に係る光源装置では、複数の第2柱状突起93D2のそれぞれと放熱部7との間の距離は、複数の第1柱状突起93D1のそれぞれと放熱部7との間の距離よりも小さい。放熱部7は、ホイール側放熱部に相当する。
このような構成によれば、駆動部8が設置される設置部921から離れた位置にて、放熱部7から気流AFを介して柱状突起93Dに熱を伝達しやすくするこができる。従って、駆動部8への熱の伝達を抑制でき、熱が駆動部8に影響を及ぼすことを抑制できる。
[実施形態の変形]
本開示は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形及び改良等は、本開示に含まれるものである。
上記各実施形態では、放熱部7は、蛍光体ホイール6の支持基板63において蛍光体層61が設けられた第1面63Aとは反対側の第2面63Bに設けられる熱伝達基板71と、熱伝達基板71から起立する複数のフィン72と、を有するとした。しかしながら、これに限らず、熱伝達基板71は無くてもよく、複数のフィン72は、第2面63Bに直接設けられていてもよい。更に、複数のフィン72は、蛍光体ホイール6において蛍光体層61が設けられた面と同じ面に設けられていてもよい。
また、複数のフィン72は、支持基板63の中心側から外側に向かうに従って、蛍光体ホイール6の回転方向とは反対方向に湾曲しているとした。しかしながら、これに限らず、フィン72の形状は、例えば直線状に延出する形状等、他の形状であってもよい。
本開示は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形及び改良等は、本開示に含まれるものである。
上記各実施形態では、放熱部7は、蛍光体ホイール6の支持基板63において蛍光体層61が設けられた第1面63Aとは反対側の第2面63Bに設けられる熱伝達基板71と、熱伝達基板71から起立する複数のフィン72と、を有するとした。しかしながら、これに限らず、熱伝達基板71は無くてもよく、複数のフィン72は、第2面63Bに直接設けられていてもよい。更に、複数のフィン72は、蛍光体ホイール6において蛍光体層61が設けられた面と同じ面に設けられていてもよい。
また、複数のフィン72は、支持基板63の中心側から外側に向かうに従って、蛍光体ホイール6の回転方向とは反対方向に湾曲しているとした。しかしながら、これに限らず、フィン72の形状は、例えば直線状に延出する形状等、他の形状であってもよい。
上記各実施形態では、放熱部材9A~9Dは、受熱部材92において蛍光体ホイール6とは反対側に熱伝達可能に接続されて、光源用筐体CAの外側に配置されるヒートシンク91を有するとした。しかしながら、これに限らず、ヒートシンク91と受熱部材92とは、一体の部材であってもよい。
上記各実施形態では、複数の柱状突起93A,93C,93Dのそれぞれは、柱状突起に対して気流が衝突する面とは反対側の面に衝突する乱流を発生させるとした。しかしながら、これに限らず、乱流を発生させる柱状突起は、放熱部材が有する複数の柱状突起のうち少なくとも1つの柱状突起であってもよい。すなわち、放熱部材が有する複数の柱状突起の全てが、必ずしも乱流を発生させる必要はない。また、このような乱流は発生しなくてもよい。
上記第1実施形態では、複数の柱状突起93Aは、設置部921を中心とする同心円である複数の基準円CR1~CR3上に配置されるとした。すなわち、複数の柱状突起93Aは、蛍光体ホイール6から見て設置部921側の基準円CR1上に配置される複数の柱状突起93Aと、蛍光体ホイール6から見て基準円CR1よりも外側に配置される基準円CR2,CR3上に配置される複数の柱状突起93Aと、を含むとした。
上記第2~第4実施形態では、複数の柱状突起93A,93C,93Dは、設置部921を中心とする同心円である複数の基準円CR1~CR6上に配置されるとした。すなわち、複数の柱状突起93A,93C,93Dには、蛍光体ホイール6から見て設置部921側に配置される複数の第1柱状突起93A1,93C1,93D1と、蛍光体ホイール6から見て複数の第1柱状突起93A1,93C1,93D1よりも外側に配置される複数の第2柱状突起93A2,93C2,93D2と、を含むとした。
しかしながら、これに限らず、放熱部材9A~9Dが有する柱状突起は、受熱部材92の設置部921の周囲に設けられればよく、柱状突起の配置は、適宜変更可能である。例えば、複数の柱状突起は、設置部921の周囲にランダムに配置されていてもよい。
上記第2~第4実施形態では、複数の柱状突起93A,93C,93Dは、設置部921を中心とする同心円である複数の基準円CR1~CR6上に配置されるとした。すなわち、複数の柱状突起93A,93C,93Dには、蛍光体ホイール6から見て設置部921側に配置される複数の第1柱状突起93A1,93C1,93D1と、蛍光体ホイール6から見て複数の第1柱状突起93A1,93C1,93D1よりも外側に配置される複数の第2柱状突起93A2,93C2,93D2と、を含むとした。
しかしながら、これに限らず、放熱部材9A~9Dが有する柱状突起は、受熱部材92の設置部921の周囲に設けられればよく、柱状突起の配置は、適宜変更可能である。例えば、複数の柱状突起は、設置部921の周囲にランダムに配置されていてもよい。
上記第2実施形態では、複数の第1柱状突起93A1は、設置部921を中心とする第1角度毎に設けられ、複数の第2柱状突起93A2は、設置部921を中心とする第2角度毎に設けられ、第2角度は第1角度よりも小さいとした。しかしながら、これに限らず、第2角度は、第1角度と同じであってもよく、第1角度よりも大きくてもよい。複数の柱状突起93C,93Dが、設置部921を中心とする第1角度毎に設けられる複数の第1柱状突起93C1,93D1と、設置部921を中心とする第2角度毎に設けられる複数の第2柱状突起93C2,93D2とを含む第3及び第4実施形態も同様である。
上記第3実施形態では、受熱部材92の面92Aから複数のフィン72に向かって収容空間CA1内に突出する第2柱状突起93C2の突出方向に直交する断面の面積は、受熱部材92の面92Aから複数のフィン72に向かって収容空間CA1内に突出する第1柱状突起93C1の突出方向に直交する断面の面積よりも大きいとした。しかしながら、これに限らず、第2柱状突起93C2の上記断面の面積は、第1柱状突起93C1の上記断面の面積よりも小さくてもよい。
第1柱状突起93C1及び第2柱状突起93C2のうち一方の柱状突起の上記断面の面積が他方の柱状突起の上記断面の面積よりも大きい場合に、第1角度及び第2角度のうち、一方の角度は、他方の角度よりも大きくてもよく、同じでもよい。
第1柱状突起93C1及び第2柱状突起93C2のうち一方の柱状突起の上記断面の面積が他方の柱状突起の上記断面の面積よりも大きい場合に、第1角度及び第2角度のうち、一方の角度は、他方の角度よりも大きくてもよく、同じでもよい。
上記第4実施形態では、第2柱状突起93D2と放熱部7との間の距離は、第1柱状突起93D1と放熱部7との間の距離よりも小さいとした。しかしながら、これに限らず、第2柱状突起93D2と放熱部7との間の距離は、第1柱状突起93D1と放熱部7との間の距離よりも大きくてもよく、同じでもよい。また、複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起と放熱部7との間の距離が、他の柱状突起と放熱部7との間の距離よりも小さければ、当該少なくとも1つの柱状突起の位置は問わない。他の実施形態においても同様である。
上記第2~第4実施形態では、第2柱状突起93A2,93C2,93D2は、蛍光体ホイール6において蛍光体層61が設けられる領域に対応して配置されるとした。しかしながら、これに限らず、第2柱状突起93A2,93C2,93D2は、蛍光体ホイール6において蛍光体層61が設けられる領域に対応して配置されなくてもよい。例えば、蛍光体層61が設けられる領域よりも広い範囲に第2柱状突起が設けられていてもよく、蛍光体層61が設けられる領域よりも狭い範囲に第2柱状突起が設けられていてもよい。更に、蛍光体層61が設けられる領域とは無関係に第2柱状突起が配置されていてもよい。
上記各実施形態では、基準円CR1上に配置される柱状突起の配列周期の位相と、基準円CR2上に配置される柱状突起の配列周期の位相とは異なるとした。しかしながら、これに限らず、柱状突起の配列周期の位相が他の柱状突起の配列周期と異なる基準円は、他の基準円であってもよい。また、全ての基準円において柱状突起の配列周期の位相は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。
上記各実施形態では、柱状突起93A,93C,93Dは、略円錐台状に敬礼されているとした。しかしながら、これに限らず、柱状突起93A,93C,93Dは、略角錐台状に形成されていてもよく、略円柱状又は略角柱状に形成されていてもよい。
上記各実施形態では、柱状突起93A,93C,93Dは、略円錐台状に敬礼されているとした。しかしながら、これに限らず、柱状突起93A,93C,93Dは、略角錐台状に形成されていてもよく、略円柱状又は略角柱状に形成されていてもよい。
上記第1実施形態では、受熱部材92の面92Aには、設置部921を中心とする3つの基準円CR1~CR3が設定されているとした。上記第2~第4実施形態では、受熱部材92の面92Aには、設置部921を中心とする3つの基準円CR1~CR6が設定されているとした。しかしながら、これに限らず、柱状突起が配列される基準円の数は、適宜設定可能である。
上記各実施形態では、受熱部材92は、設置部921に配置される駆動部8に接続される配線FPCが配置される配線配置部922を備えるとした。そして、複数の柱状突起93A,93C,93Dは、配線配置部922を除く部分に設けられているとした。しかしながら、これに限らず、配線配置部922は無くてもよい。また、駆動部8の一部は、光源用筐体CAの外部に配置され、駆動部8と接続される配線FPCは、光源用筐体CAの外部にて駆動部8と接続されてもよい。更に、配線FPCは、フレキシブルプリント基板でなくてもよい。
上記各実施形態では、光源装置4は、図2に示した構成及びレイアウトを有するとした。しかしながら、これに限らず、本開示の光源装置が備える構成及びレイアウトは、上記した例に限定されない。本開示の光源装置を備えるプロジェクターも同様である。
上記各実施形態では、プロジェクターは、3つの光変調装置343B,343G,343Rを備えるとした。しかしながら、これに限らず、2つ以下、或いは、4つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも、本開示を適用可能である。
上記各実施形態では、光変調装置343は、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルを有するとした。しかしながら、これに限らず、本開示のプロジェクターが備える光変調装置は、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを備える構成としてもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、DMD(Digital Micromirror Device)等のマイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置をプロジェクターに用いてもよい。
上記各実施形態では、光変調装置343は、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルを有するとした。しかしながら、これに限らず、本開示のプロジェクターが備える光変調装置は、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを備える構成としてもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、DMD(Digital Micromirror Device)等のマイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置をプロジェクターに用いてもよい。
上記各実施形態では、本開示の光源装置をプロジェクターに適用した例を挙げた。しかしながら、これに限らず、本開示の光源装置は、プロジェクター以外の電子機器、例えば照明装置及び自動車等のヘッドライト等に適用してもよい。
[本開示のまとめ]
以下、本開示のまとめを付記する。
本開示の第1態様に係る光源装置は、筐体と、入射する光の波長を変換する蛍光体を有し、前記筐体内に配置される蛍光体ホイールと、前記蛍光体ホイールの一方の面に設けられた複数のフィンを有し、前記蛍光体ホイールが回転することによって、前記蛍光体ホイールの中心側から外側に流通する気流を前記複数のフィンによって発生させるホイール側放熱部と、前記蛍光体ホイールを回転させる駆動部と、前記駆動部が設置される設置部を有し、前記ホイール側放熱部に対向する受熱部材と、前記受熱部材に対して前記蛍光体ホイールとは反対側に熱伝達可能に接続されて、前記筐体の外側に配置されるヒートシンクと、前記受熱部材と熱伝達可能に前記設置部の周囲に設けられ、前記複数のフィンに向かって前記筐体内に突出する複数の柱状突起と、を備え、前記複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起における突出方向に沿う寸法は、前記少なくとも1つの柱状突起における前記突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きく、前記複数の柱状突起のうち、前記複数の柱状突起に流通する前記気流の上流側に配置された柱状突起は、前記気流の下流側に配置された他の柱状突起に向けて、前記気流を分散させる。
以下、本開示のまとめを付記する。
本開示の第1態様に係る光源装置は、筐体と、入射する光の波長を変換する蛍光体を有し、前記筐体内に配置される蛍光体ホイールと、前記蛍光体ホイールの一方の面に設けられた複数のフィンを有し、前記蛍光体ホイールが回転することによって、前記蛍光体ホイールの中心側から外側に流通する気流を前記複数のフィンによって発生させるホイール側放熱部と、前記蛍光体ホイールを回転させる駆動部と、前記駆動部が設置される設置部を有し、前記ホイール側放熱部に対向する受熱部材と、前記受熱部材に対して前記蛍光体ホイールとは反対側に熱伝達可能に接続されて、前記筐体の外側に配置されるヒートシンクと、前記受熱部材と熱伝達可能に前記設置部の周囲に設けられ、前記複数のフィンに向かって前記筐体内に突出する複数の柱状突起と、を備え、前記複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起における突出方向に沿う寸法は、前記少なくとも1つの柱状突起における前記突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きく、前記複数の柱状突起のうち、前記複数の柱状突起に流通する前記気流の上流側に配置された柱状突起は、前記気流の下流側に配置された他の柱状突起に向けて、前記気流を分散させる。
このような構成によれば、駆動部によって蛍光体ホイールが回転されると、ホイール側放熱部が有する複数のフィンによって、蛍光体ホイールの中心から外側に向かう気流が発生する。このとき、複数のフィンから気流に蛍光体ホイールの熱、すなわち、蛍光体にて生じた熱が伝達されるので、蛍光体を冷却できる。
また、ホイール側放熱部に対向する位置に配置される受熱部材には、蛍光体ホイールの回転によって発生する気流が流通する。受熱部材における設置部の周囲には、複数のフィンに向かって筐体内に突出する複数の柱状突起が設けられている。複数の柱状突起は、受熱部材に熱伝達可能に接続されているので、複数の柱状突起によって受熱された熱は、受熱部材を介してヒートシンクに伝達されて、筐体の外部に放熱される。これにより、筐体内の温度を低減でき、複数のフィンに流通する気流の温度を低くできるので、蛍光体ホイールが有する蛍光体の冷却効率を高めることができる。
更に、受熱部材は、ホイール側放熱部に対向する位置に配置されている。受熱部材を介してヒートシンクと熱伝達可能に接続される複数の柱状突起は、ホイール側放熱部の複数のフィンに向かって突出している。ヒートシンクは、受熱部材に対して蛍光体ホイールとは反対側に熱伝達可能に接続されている。このため、ヒートシンク以外に筐体の外側に突出する構成を少なくすることができる。これにより、筐体における複数の側面のそれぞれにヒートシンクが設けられる構成に比べて、光源装置の大型化を抑制できる。
従って、光源装置の冷却効率の向上及び大型化の抑制を図ることができる。
また、ホイール側放熱部に対向する位置に配置される受熱部材には、蛍光体ホイールの回転によって発生する気流が流通する。受熱部材における設置部の周囲には、複数のフィンに向かって筐体内に突出する複数の柱状突起が設けられている。複数の柱状突起は、受熱部材に熱伝達可能に接続されているので、複数の柱状突起によって受熱された熱は、受熱部材を介してヒートシンクに伝達されて、筐体の外部に放熱される。これにより、筐体内の温度を低減でき、複数のフィンに流通する気流の温度を低くできるので、蛍光体ホイールが有する蛍光体の冷却効率を高めることができる。
更に、受熱部材は、ホイール側放熱部に対向する位置に配置されている。受熱部材を介してヒートシンクと熱伝達可能に接続される複数の柱状突起は、ホイール側放熱部の複数のフィンに向かって突出している。ヒートシンクは、受熱部材に対して蛍光体ホイールとは反対側に熱伝達可能に接続されている。このため、ヒートシンク以外に筐体の外側に突出する構成を少なくすることができる。これにより、筐体における複数の側面のそれぞれにヒートシンクが設けられる構成に比べて、光源装置の大型化を抑制できる。
従って、光源装置の冷却効率の向上及び大型化の抑制を図ることができる。
上記第1態様では、前記複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起は、前記少なくとも1つの柱状突起に対して前記気流が衝突する面とは反対側の面に衝突する乱流を発生させてもよい。
このような構成によれば、柱状突起において、ホイール側放熱部を流通して熱を帯びた気流との接触面積を大きくできる。従って、柱状突起に対する気流の熱伝達を促進でき、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
このような構成によれば、柱状突起において、ホイール側放熱部を流通して熱を帯びた気流との接触面積を大きくできる。従って、柱状突起に対する気流の熱伝達を促進でき、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
上記第1態様では、前記複数の柱状突起は、前記蛍光体ホイールから見て前記設置部側に配置される複数の第1柱状突起と、前記蛍光体ホイールから見て前記複数の第1柱状突起よりも外側に配置される複数の第2柱状突起と、を含んでもよい。
ここで、蛍光体ホイールの回転に伴って複数のフィンによって発生する気流が受熱部材に沿って流通するとき、気流は、受熱部材の外側から設置部に向かって流通する。
このため、受熱部材に熱伝達可能に設置部の周囲に設けられた複数の柱状突起が、設置部側に配置される複数の第1柱状突起と、複数の第1柱状突起の外側に配置される第2柱状突起とを含むことにより、気流が設置部に向かって流通する過程にて、気流を、第2柱状突起及び第1柱状突起のそれぞれに沿って流通させやすくすることができる。これによれば、気流から柱状突起に熱を伝達しやすくすることができる。従って、気流の冷却効率を高めることができ、ひいては、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
ここで、蛍光体ホイールの回転に伴って複数のフィンによって発生する気流が受熱部材に沿って流通するとき、気流は、受熱部材の外側から設置部に向かって流通する。
このため、受熱部材に熱伝達可能に設置部の周囲に設けられた複数の柱状突起が、設置部側に配置される複数の第1柱状突起と、複数の第1柱状突起の外側に配置される第2柱状突起とを含むことにより、気流が設置部に向かって流通する過程にて、気流を、第2柱状突起及び第1柱状突起のそれぞれに沿って流通させやすくすることができる。これによれば、気流から柱状突起に熱を伝達しやすくすることができる。従って、気流の冷却効率を高めることができ、ひいては、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
上記第1態様では、前記複数の第1柱状突起及び前記複数の第2柱状突起は、前記設置部を中心とする同心円状に配置され、前記複数の第1柱状突起は、前記設置部を中心とする第1角度毎に設けられ、前記複数の第2柱状突起は、前記設置部を中心とする第2角度毎に設けられ、前記第1角度と前記第2角度とは異なっていてもよい。
このような構成によれば、第2角度を第1角度よりも小さくすることによって、外側に配置される第2柱状突起の数を、設置部側に配置される第1柱状突起の数よりも大きくできる。また、第1柱状突起の数が第2柱状突起の数よりも小さくなることにより、複数の第1柱状突起の間の隙間を大きくできる。これにより、複数の第2柱状突起に気流を流通させて、気流から第2柱状突起への熱伝達を促進できる他、複数の第1柱状突起の間を気流が流通しやすくすることができる。
一方、第2角度を第1角度よりも大きくすることによって、複数の第2柱状突起の間の隙間を大きくできるとともに、設置部側に配置される複数の第1柱状突起の数を大きくできる。これにより、複数の第1柱状突起に気流を流通させやすくすることができる。
従って、蛍光体の熱が伝達されるホイール側放熱部に流通する気流の温度を下げることができ、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
このような構成によれば、第2角度を第1角度よりも小さくすることによって、外側に配置される第2柱状突起の数を、設置部側に配置される第1柱状突起の数よりも大きくできる。また、第1柱状突起の数が第2柱状突起の数よりも小さくなることにより、複数の第1柱状突起の間の隙間を大きくできる。これにより、複数の第2柱状突起に気流を流通させて、気流から第2柱状突起への熱伝達を促進できる他、複数の第1柱状突起の間を気流が流通しやすくすることができる。
一方、第2角度を第1角度よりも大きくすることによって、複数の第2柱状突起の間の隙間を大きくできるとともに、設置部側に配置される複数の第1柱状突起の数を大きくできる。これにより、複数の第1柱状突起に気流を流通させやすくすることができる。
従って、蛍光体の熱が伝達されるホイール側放熱部に流通する気流の温度を下げることができ、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
上記第1態様では、前記第2角度は、前記第1角度よりも小さくてもよい。
このような構成によれば、上記のように、外側に配置される第2柱状突起の数を大きくできるとともに、設置部側に配置される複数の第1柱状突起間の隙間を大きくできる。これにより、複数の第2柱状突起に気流を流通させて、気流から第2柱状突起への熱伝達を促進できる他、複数の第1柱状突起の間を気流が流通しやすくすることができる。従って、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
このような構成によれば、上記のように、外側に配置される第2柱状突起の数を大きくできるとともに、設置部側に配置される複数の第1柱状突起間の隙間を大きくできる。これにより、複数の第2柱状突起に気流を流通させて、気流から第2柱状突起への熱伝達を促進できる他、複数の第1柱状突起の間を気流が流通しやすくすることができる。従って、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
上記第1態様では、前記突出方向に直交する前記第2柱状突起の断面の面積は、前記突出方向に直交する前記第1柱状突起の断面の面積よりも大きくてもよい。
ここで、第1柱状突起の断面の面積が大きいと、複数の第1柱状突起間の間隔が小さくなるため、受熱部材における設置部側の部分での気流が妨げられやすくなる。
これに対し、第2柱状突起の断面の面積を、第1柱状突起の断面の面積よりも大きくすることによって、受熱部材において気流が流通しやすい外側の部分にて、気流から柱状突起に熱を伝達しやすくすることができる。従って、ホイール側放熱部に流通する気流の温度を下げることができ、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
ここで、第1柱状突起の断面の面積が大きいと、複数の第1柱状突起間の間隔が小さくなるため、受熱部材における設置部側の部分での気流が妨げられやすくなる。
これに対し、第2柱状突起の断面の面積を、第1柱状突起の断面の面積よりも大きくすることによって、受熱部材において気流が流通しやすい外側の部分にて、気流から柱状突起に熱を伝達しやすくすることができる。従って、ホイール側放熱部に流通する気流の温度を下げることができ、蛍光体の冷却効率を高めることができる。
上記第1態様では、前記複数の第2柱状突起のそれぞれと前記ホイール側放熱部との間の距離は、前記複数の第1柱状突起のそれぞれと前記ホイール側放熱部との間の距離よりも小さくてもよい。
このような構成によれば、駆動部が設置される設置部から離れた位置にて、ホイール側放熱部から柱状突起に熱を伝達しやすくするこができる。従って、駆動部への熱の伝達を抑制でき、熱が駆動部に影響を及ぼすことを抑制できる。
このような構成によれば、駆動部が設置される設置部から離れた位置にて、ホイール側放熱部から柱状突起に熱を伝達しやすくするこができる。従って、駆動部への熱の伝達を抑制でき、熱が駆動部に影響を及ぼすことを抑制できる。
上記第1態様では、前記複数の第2柱状突起は、前記蛍光体ホイールにおいて前記蛍光体が設けられる領域に対応して配置されていてもよい。
ここで、蛍光体ホイールの回転時には、蛍光体ホイールの中心側から外側に向かう方向に気流が主に流通する他、複数のフィンから受熱部材に向かう方向に気流が流通する。
このため、複数の第2柱状突起が上記のように配置されることによって、気流を介して蛍光体にて生じた熱を複数の第2柱状突起に伝達させやすくすることができる。従って、駆動部が設置される設置部から離れた位置にて、柱状突起に蛍光体にて生じた熱を伝達させやすくすることができる。
ここで、蛍光体ホイールの回転時には、蛍光体ホイールの中心側から外側に向かう方向に気流が主に流通する他、複数のフィンから受熱部材に向かう方向に気流が流通する。
このため、複数の第2柱状突起が上記のように配置されることによって、気流を介して蛍光体にて生じた熱を複数の第2柱状突起に伝達させやすくすることができる。従って、駆動部が設置される設置部から離れた位置にて、柱状突起に蛍光体にて生じた熱を伝達させやすくすることができる。
上記第1態様では、前記受熱部材は、前記駆動部に接続される配線が配置される配線配置部を有し、前記複数の柱状突起は、前記受熱部材において前記配線配置部を除く部分に設けられていてもよい。
このような構成によれば、駆動部に接続される配線が、気流を介して蛍光体の熱が伝達される柱状突起と接触することを抑制できる。従って、配線及び駆動部に熱の影響が生じることを抑制できる。
このような構成によれば、駆動部に接続される配線が、気流を介して蛍光体の熱が伝達される柱状突起と接触することを抑制できる。従って、配線及び駆動部に熱の影響が生じることを抑制できる。
本開示の第2態様に係る光源装置は、筐体と、入射する光の波長を変換する蛍光体を有し、前記筐体内に配置される蛍光体ホイールと、前記蛍光体ホイールの一方の面に設けられた複数のフィンを有し、前記蛍光体ホイールが回転することによって、前記蛍光体ホイールの中心側から外側に流通する気流を前記複数のフィンによって発生させるホイール側放熱部と、前記蛍光体ホイールを回転させる駆動部と、前記ホイール側放熱部に対向する放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、前記駆動部が設置される設置部と、前記設置部に対して前記蛍光体ホイールとは反対側に設けられ、前記筐体の外側に配置されるヒートシンクと、前記設置部の周囲に設けられ、前記複数のフィンに向かって前記筐体内に突出する複数の柱状突起と、を備え、前記複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起における突出方向に沿う寸法は、前記少なくとも1つの柱状突起における前記突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きく、前記複数の柱状突起のうち、前記複数の柱状突起に流通する気流の上流側に配置された柱状突起は、気流の下流側に配置された柱状突起に向けて気流を分散させる。
このような構成によれば、上記第1態様に係る光源装置と同様の効果を奏することができる。
このような構成によれば、上記第1態様に係る光源装置と同様の効果を奏することができる。
本開示の第3態様に係るプロジェクターは、上記第1態様又は上記第2態様に係る光源装置と、前記光源装置から出射される光を用いて画像光を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置によって形成された前記画像光を投射する投射光学装置と、を備える。
このような構成によれば、上記第1態様又は上記第2態様に係る光源装置と同様の効果を奏することができる。また、蛍光体の冷却効率を高めることができるので、蛍光体に入射する光の強度を高めて、光源装置から出射される光の輝度を高めることができる。従って、投射される画像光の輝度を高めることができる。
このような構成によれば、上記第1態様又は上記第2態様に係る光源装置と同様の効果を奏することができる。また、蛍光体の冷却効率を高めることができるので、蛍光体に入射する光の強度を高めて、光源装置から出射される光の輝度を高めることができる。従って、投射される画像光の輝度を高めることができる。
1…プロジェクター、34…画像形成装置、343,343B,343G,343R…光変調装置、36…投射光学装置、4…光源装置、40…光源部、41…アフォーカル光学素子、411,412…レンズ、42…第1位相差素子、43…拡散透過素子、44…光分離合成素子、45…第2位相差素子、46…第1集光素子、461,462,463…レンズ、47…拡散光学素子、48…第2集光素子、481,482,483…レンズ、49…第3位相差素子、5A,5B,5C,5D…波長変換装置、6…蛍光体ホイール、61…蛍光体層(蛍光体)、62…反射層、63…支持基板、63A…第1面、63B…第2面、7…放熱部(ホイール側放熱部)、71…熱伝達基板、72…フィン、73…溝部、8…駆動部、81…回転部、82…本体部、9A,9B,9C,9D…放熱部材、91…ヒートシンク、92…受熱部材、92A…面、921…設置部、922…配線配置部、93A,93C,93D…柱状突起、93A1,93C1,93D1…第1柱状突起、93A2,93C2,93D2…第2柱状突起、CA…光源用筐体(筐体)、FN…ファン、FPC…配線。
Claims (11)
- 筐体と、
入射する光の波長を変換する蛍光体を有し、前記筐体内に配置される蛍光体ホイールと、
前記蛍光体ホイールの一方の面に設けられた複数のフィンを有し、前記蛍光体ホイールが回転することによって、前記蛍光体ホイールの中心側から外側に流通する気流を前記複数のフィンによって発生させるホイール側放熱部と、
前記蛍光体ホイールを回転させる駆動部と、
前記駆動部が設置される設置部を有し、前記ホイール側放熱部に対向する受熱部材と、
前記受熱部材に対して前記蛍光体ホイールとは反対側に熱伝達可能に接続されて、前記筐体の外側に配置されるヒートシンクと、
前記受熱部材と熱伝達可能に前記設置部の周囲に設けられ、前記複数のフィンに向かって前記筐体内に突出する複数の柱状突起と、を備え、
前記複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起における突出方向に沿う寸法は、前記少なくとも1つの柱状突起における前記突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きく、
前記複数の柱状突起のうち、前記複数の柱状突起に流通する前記気流の上流側に配置された柱状突起は、前記気流の下流側に配置された他の柱状突起に向けて、前記気流を分散させる、ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1に記載の光源装置において、
前記複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起は、前記少なくとも1つの柱状突起に対して前記気流が衝突する面とは反対側の面に衝突する乱流を発生させる、ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の光源装置において、
前記複数の柱状突起は、
前記蛍光体ホイールから見て前記設置部側に配置される複数の第1柱状突起と、
前記蛍光体ホイールから見て前記複数の第1柱状突起よりも外側に配置される複数の第2柱状突起と、を含むことを特徴とする光源装置。 - 請求項3に記載の光源装置において、
前記複数の第1柱状突起及び前記複数の第2柱状突起は、前記設置部を中心とする同心円状に配置され、
前記複数の第1柱状突起は、前記設置部を中心とする第1角度毎に設けられ、
前記複数の第2柱状突起は、前記設置部を中心とする第2角度毎に設けられ、
前記第1角度と前記第2角度とは異なる、ことを特徴とする光源装置。 - 請求項4に記載の光源装置において、
前記第2角度は、前記第1角度よりも小さい、ことを特徴とする光源装置。 - 請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の光源装置において、
前記突出方向に直交する前記第2柱状突起の断面の面積は、前記突出方向に直交する前記第1柱状突起の断面の面積よりも大きい、ことを特徴とする光源装置。 - 請求項3から請求項6のいずれか一項に記載の光源装置において、
前記複数の第2柱状突起のそれぞれと前記ホイール側放熱部との間の距離は、前記複数の第1柱状突起のそれぞれと前記ホイール側放熱部との間の距離よりも小さい、ことを特徴とする光源装置。 - 請求項3から請求項7のいずれか一項に記載の光源装置において、
前記複数の第2柱状突起は、前記蛍光体ホイールにおいて前記蛍光体が設けられる領域に対応して配置されている、ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の光源装置において、
前記受熱部材は、前記駆動部に接続される配線が配置される配線配置部を有し、
前記複数の柱状突起は、前記受熱部材において前記配線配置部を除く部分に設けられている、ことを特徴とする光源装置。 - 筐体と、
入射する光の波長を変換する蛍光体を有し、前記筐体内に配置される蛍光体ホイールと、
前記蛍光体ホイールの一方の面に設けられた複数のフィンを有し、前記蛍光体ホイールが回転することによって、前記蛍光体ホイールの中心側から外側に流通する気流を前記複数のフィンによって発生させるホイール側放熱部と、
前記蛍光体ホイールを回転させる駆動部と、
前記ホイール側放熱部に対向する放熱部材と、を備え、
前記放熱部材は、
前記駆動部が設置される設置部と、
前記設置部に対して前記蛍光体ホイールとは反対側に設けられ、前記筐体の外側に配置されるヒートシンクと、
前記設置部の周囲に設けられ、前記複数のフィンに向かって前記筐体内に突出する複数の柱状突起と、を備え、
前記複数の柱状突起のうち、少なくとも1つの柱状突起における突出方向に沿う寸法は、前記少なくとも1つの柱状突起における前記突出方向に対する直交方向の寸法よりも大きく、
前記複数の柱状突起のうち、前記複数の柱状突起に流通する気流の上流側に配置された柱状突起は、気流の下流側に配置された柱状突起に向けて気流を分散させる、ことを特徴とする光源装置。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から出射される光を用いて画像光を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置によって形成された前記画像光を投射する投射光学装置と、を備えるプロジェクター。
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