JP6468615B2 - Cooling structure of illumination optical system and projection display device - Google Patents

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本発明は、蛍光体を用いた照明光学系の冷却構造、及び投写型表示装置に関する。   The present invention relates to a cooling structure of an illumination optical system using a phosphor and a projection display device.

近年、励起光の照射によって蛍光を発する蛍光体を備える照明光学系が提案されている。この種の照明光学系は、例えば投写型表示装置に利用されている。図1に、本発明に関連する照明光学系を備える投写型表示装置の斜視図を示す。図2に、本発明に関連する照明光学系の斜視図を示す。図3に、本発明に関連する照明光学系の平面図を示す。   In recent years, an illumination optical system including a phosphor that emits fluorescence when irradiated with excitation light has been proposed. This type of illumination optical system is used in, for example, a projection display device. FIG. 1 is a perspective view of a projection display device including an illumination optical system related to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of an illumination optical system related to the present invention. FIG. 3 shows a plan view of an illumination optical system related to the present invention.

図1に示すように、本発明に関連する投写型表示装置101は、照明光学系103と、照明光学系103から光が入射する画像生成光学系104と、を備えている。図2及び図3に示すように、照明光学系103は、レーザ光源107と、レーザ光源107から発せられたレーザ光が照射される蛍光体層が設けられた蛍光体ホイール112と、を備えている。   As shown in FIG. 1, a projection display apparatus 101 related to the present invention includes an illumination optical system 103 and an image generation optical system 104 into which light enters from the illumination optical system 103. As shown in FIGS. 2 and 3, the illumination optical system 103 includes a laser light source 107 and a phosphor wheel 112 provided with a phosphor layer irradiated with laser light emitted from the laser light source 107. Yes.

このような蛍光体ホイールを備える照明光学系としては、特許文献1に開示されるものがある。特許文献1には、蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールを回転させるモータとを有する蛍光体ユニットを備える照明光学系が開示されている。   An illumination optical system including such a phosphor wheel is disclosed in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses an illumination optical system including a phosphor unit having a phosphor wheel and a motor that rotates the phosphor wheel.

特許文献1に開示される蛍光体ホイールは、一面に直交する回転軸まわりに回転自在に設けられた基板を有している。基板の一面には、蛍光体領域と反射領域とが形成されている。蛍光体領域は、レーザ光の照射によって所定の波長の蛍光を発する蛍光体層を有する。反射領域は、レーザ光を反射する領域である。蛍光体ホイールの照射されたレーザ光は、回転する蛍光体ホイールの蛍光体領域と反射領域とに繰り返し照射される。これにより、蛍光体から発せられた蛍光と、反射領域で反射されたレーザ光とが、順番に蛍光体ホイールから出射される。   The phosphor wheel disclosed in Patent Document 1 has a substrate that is rotatably provided around a rotation axis that is orthogonal to one surface. A phosphor region and a reflection region are formed on one surface of the substrate. The phosphor region has a phosphor layer that emits fluorescence of a predetermined wavelength when irradiated with laser light. The reflection area is an area that reflects laser light. The laser beam irradiated by the phosphor wheel is repeatedly irradiated to the phosphor region and the reflection region of the rotating phosphor wheel. Thereby, the fluorescence emitted from the phosphor and the laser light reflected by the reflection region are emitted in order from the phosphor wheel.

このような照明光学系から発せられる光の照度は、蛍光体から生じる蛍光の光量に依存している。蛍光体は、レーザ光の照射に伴って発熱し、発熱によって発光効率が低下する特性を有している。したがって、照明光学系から発せられる光の照度が低下することを防ぐためには、蛍光体の発熱を抑制することが必要になっている。   The illuminance of light emitted from such an illumination optical system depends on the amount of fluorescent light generated from the phosphor. The phosphor has a characteristic that heat is generated with the irradiation of the laser light, and the light emission efficiency is lowered by the heat generation. Therefore, in order to prevent the illuminance of light emitted from the illumination optical system from decreasing, it is necessary to suppress the heat generation of the phosphor.

特許文献2には、蛍光体層に凹部が形成された蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールの凹部に向かって冷却風を吹き付けるファンと、を有する構成が開示されている。特許文献2に開示される構成では、蛍光体ホイールの凹部に冷却風を吹き付けることによって乱流を生じさせ、熱が拡散する効果を用いて蛍光体の冷却効率を高めている。   Patent Document 2 discloses a configuration having a phosphor wheel in which a concave portion is formed in the phosphor layer and a fan that blows cooling air toward the concave portion of the phosphor wheel. In the configuration disclosed in Patent Document 2, turbulent flow is generated by blowing cooling air to the concave portion of the phosphor wheel, and the cooling efficiency of the phosphor is enhanced by using the effect of heat diffusion.

国際公開第2012/127554号パンフレットInternational Publication No. 2012/127554 特開2012−78707号公報JP 2012-78707 A 特開2013−25249号公報JP2013-25249A

上述した特許文献1に記載の照明光学系では、蛍光体ホイールが回転したときに蛍光体ホイール自身が受ける、蛍光体ホイールの周囲の空気の流れによって蛍光体が冷却されている。このため、特許文献1に記載の照明光学系は、蛍光体を冷却する冷却効果が乏しい。   In the illumination optical system described in Patent Document 1 described above, the phosphor is cooled by the flow of air around the phosphor wheel that the phosphor wheel itself receives when the phosphor wheel rotates. For this reason, the illumination optical system described in Patent Document 1 has a poor cooling effect for cooling the phosphor.

特許文献2に開示される構成では、蛍光体ホイールの蛍光体層におけるレーザ光の照射部分に向けて局所的に冷却風が吹き付けられている。このような、特許文献2に記載の構成では、依然として蛍光体の冷却効果が不十分であり、冷却効率を更に高めることが望まれている。   In the configuration disclosed in Patent Document 2, cooling air is blown locally toward the laser light irradiation portion in the phosphor layer of the phosphor wheel. In such a configuration described in Patent Document 2, the cooling effect of the phosphor is still insufficient, and it is desired to further increase the cooling efficiency.

また、特許文献3には、蛍光体ホイールの、蛍光体層が形成された一方の面側へ冷却風を送るファンを、蛍光体ホイールの近傍に配置した構成が開示されている。しかし、蛍光体ホイールを用いる照明光学系では、蛍光体層から発せられた蛍光を集光するための集光レンズが、蛍光体層に隣接して配置されている。このため、冷却風が、集光レンズを保持するレンズホルダに吹き付けられることで流れが妨げられ、蛍光体ホイールの一方の面に冷却風を十分に流すことが困難であった。このように、特許文献3に記載の構成では、蛍光体ホイールの一方の面側のみに冷却風が送られ、冷却風の流れがレンズホルダによって妨げられるので、蛍光体の冷却効率が低いという問題がある。   Patent Document 3 discloses a configuration in which a fan that sends cooling air to one side of a phosphor wheel on which one of the phosphor layers is formed is disposed in the vicinity of the phosphor wheel. However, in an illumination optical system using a phosphor wheel, a condensing lens for condensing fluorescence emitted from the phosphor layer is disposed adjacent to the phosphor layer. For this reason, the cooling air is blown onto the lens holder that holds the condenser lens, thereby preventing the flow, and it is difficult to sufficiently flow the cooling air to one surface of the phosphor wheel. As described above, in the configuration described in Patent Document 3, the cooling air is sent only to one surface side of the phosphor wheel, and the flow of the cooling air is obstructed by the lens holder, so that the phosphor cooling efficiency is low. There is.

加えて、一般に、レーザ光源を用いた照明光学系は、図2及び図3に示すように、照明光学系103から光が出射するレンズ111以外から、レーザ光が照明光学系103の外部に洩れないようにカバー110によって覆われている。したがって、照明光学系103は、外部から閉じられた構造になっている。このため、レーザ光源107を用いた照明光学系103は、カバー110の内部の雰囲気温度が上昇しやすく、カバー110の内部の空気が、レーザ光源107で生じる熱によって暖められて高温になりやすい。そのため、カバー110の内部に配置された蛍光体ホイール112自身が受ける周囲の空気も高温状態になるので、蛍光体の冷却効率が低いという問題がある。   In addition, in general, in an illumination optical system using a laser light source, laser light leaks outside the illumination optical system 103 from other than the lens 111 that emits light from the illumination optical system 103, as shown in FIGS. It is covered with the cover 110 so that there is no. Therefore, the illumination optical system 103 has a structure closed from the outside. For this reason, in the illumination optical system 103 using the laser light source 107, the atmospheric temperature inside the cover 110 is likely to rise, and the air inside the cover 110 is easily heated by the heat generated by the laser light source 107 and becomes high temperature. Therefore, the ambient air received by the phosphor wheel 112 arranged inside the cover 110 is also in a high temperature state, and there is a problem that the cooling efficiency of the phosphor is low.

したがって、上述した本発明に関連する照明光学系は、蛍光体の冷却効率が低いので、蛍光体の温度が上昇しやすく、照明光学系から出射される光の照度が低下してしまう。その結果、照明光学系の連続使用時間に伴って、照度の維持率が低下する問題がある。   Therefore, since the illumination optical system related to the present invention described above has a low cooling efficiency of the phosphor, the temperature of the phosphor easily rises, and the illuminance of the light emitted from the illumination optical system decreases. As a result, there is a problem that the illuminance maintenance rate decreases with the continuous use time of the illumination optical system.

そこで、本発明は、蛍光体の冷却効率を高め、照明光学系から出射される光の照度の低下を防ぐことができる照明光学系の冷却構造及び投写型表示装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling structure for an illumination optical system and a projection display device that can improve the cooling efficiency of the phosphor and prevent the illuminance of light emitted from the illumination optical system from being lowered. .

上述した目的を達成するため、本発明に係る照明光学系の冷却構造は、光源から照射された励起光によって蛍光を発する蛍光体層を有する蛍光体部材と、蛍光体部材に冷却風を送るファンと、蛍光体部材が配置された内部空間と外部空間とを仕切り、ファンから送られた冷却風を蛍光体部材に導くダクトと、ダクトの内部に設けられ、蛍光体部材に隣接して配置され、蛍光体層から発せられた蛍光を集光するレンズと、ダクトの内部に設けられ、レンズを保持するレンズホルダと、を備え、レンズホルダと、ダクトとの間には、ファンから送られた冷却風を通す第1の通気路が設けられている。 In order to achieve the above-described object, a cooling structure for an illumination optical system according to the present invention includes a phosphor member having a phosphor layer that emits fluorescence by excitation light emitted from a light source, and a fan that sends cooling air to the phosphor member. And a duct that divides the internal space and the external space in which the phosphor member is disposed, guides the cooling air sent from the fan to the phosphor member, and is provided inside the duct and is disposed adjacent to the phosphor member. A lens that collects the fluorescence emitted from the phosphor layer , and a lens holder that is provided inside the duct and holds the lens, and is sent from the fan between the lens holder and the duct. A first air passage through which cooling air is passed is provided.

また、本発明に係る投写型表示装置は、上記照明光学系の冷却構造を含む照明光学系と、照明光学系から出射された光を画像信号に合わせて変調する画像素子を含む画像生成光学系と、を備える。   In addition, a projection display device according to the present invention includes an illumination optical system including the illumination optical system cooling structure, and an image generation optical system including an image element that modulates light emitted from the illumination optical system in accordance with an image signal. And comprising.

本発明によれば、蛍光体の冷却効率を高め、照明光学系から出射される光の照度の低下を防ぐことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cooling efficiency of fluorescent substance can be improved and the fall of the illumination intensity of the light radiate | emitted from an illumination optical system can be prevented.

本発明に関連する照明光学系を備える投写型表示装置を示す斜視図である。 It is a perspective view which shows a projection type display apparatus provided with the illumination optical system relevant to this invention. 本発明に関連する照明光学系を示す斜視図である。 It is a perspective view which shows the illumination optical system relevant to this invention. 本発明に関連する照明光学系を示す平面図である。 It is a top view which shows the illumination optical system relevant to this invention. 第1の実施形態の投写型表示装置を透視して示す斜視図である。 1 is a perspective view showing a perspective view of a projection display device according to a first embodiment. 第1の実施形態の投写型表示装置が備える照明光学系を示す斜視図である。 It is a perspective view which shows the illumination optical system with which the projection display apparatus of 1st Embodiment is provided. 第1の実施形態の照明光学系の冷却構造を説明するために示す斜視図である。 It is a perspective view shown in order to demonstrate the cooling structure of the illumination optical system of 1st Embodiment. 第1の実施形態の照明光学系の冷却構造を示す平面図である。 It is a top view which shows the cooling structure of the illumination optical system of 1st Embodiment. 第1の実施形態の照明光学系の冷却構造を拡大して示す平面図である。 It is a top view which expands and shows the cooling structure of the illumination optical system of 1st Embodiment. 第1の実施形態の照明光学系の冷却構造が有するダクト及びレンズホルダを拡大して示す斜視図である。 It is a perspective view which expands and shows the duct and lens holder which the cooling structure of the illumination optical system of 1st Embodiment has. 第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を説明するために示す斜視図である。 It is a perspective view shown in order to demonstrate the cooling structure of the illumination optical system of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を示す平面図である。 It is a top view which shows the cooling structure of the illumination optical system of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を拡大して示す平面図である。 It is a top view which expands and shows the cooling structure of the illumination optical system of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の照明光学系の冷却構造が有するダクト及びレンズホルダを示す斜視図である。 It is a perspective view which shows the duct and lens holder which the cooling structure of the illumination optical system of 2nd Embodiment has.

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図4に、第1の実施形態の投写型表示装置を透視した斜視図を示す。 FIG. 4 shows a perspective view of the projection type display device of the first embodiment. 図5に、第1の実施形態の投写型表示装置が備える照明光学系の斜視図を示す。 FIG. 5 shows a perspective view of an illumination optical system included in the projection type display device of the first embodiment. 図6に、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造を説明するための斜視図を示す。 FIG. 6 shows a perspective view for explaining the cooling structure of the illumination optical system of the first embodiment. 図7に、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造の平面図を示す。 FIG. 7 shows a plan view of the cooling structure of the illumination optical system of the first embodiment. (First embodiment) (First embodiment)
FIG. 4 is a perspective view of the projection display device according to the first embodiment seen through. FIG. 5 is a perspective view of an illumination optical system provided in the projection display apparatus according to the first embodiment. FIG. 6 is a perspective view for explaining the cooling structure of the illumination optical system of the first embodiment. FIG. 7 is a plan view of the cooling structure of the illumination optical system according to the first embodiment. FIG. 4 is a perspective view of the projection display device according to the first embodiment seen through. FIG. 5 is a perspective view of an illumination optical system provided in the projection display apparatus according to the first embodiment. FIG. 6 is a perspective FIG. 7 is a plan view of the cooling structure of the illumination optical system according to the first embodiment. View for explaining the cooling structure of the illumination optical system of the first embodiment.

図4及び図5に示すように、第1の実施形態の投写型表示装置1は、蛍光体を用いた照明光学系3と、照明光学系3から光が入射し、投写面上に投写する画像を生成する画像生成光学系4と、を備えている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the projection display apparatus 1 of the first embodiment is illuminated with light from the illumination optical system 3 using the phosphor and the illumination optical system 3 and projects onto the projection surface. And an image generation optical system 4 for generating an image.

図6及び図7に示すように、照明光学系3は、レーザ光を発する第1のレーザ光源6及び第2のレーザ光源7と、第1のレーザ光源6から出射されたレーザ光の第1光路を構成する第1の光学部品群と、第2のレーザ光源7から出射されたレーザ光の第2光路を構成する第2の光学部品群と、を備えている。また、照明光学系3は、第1光路の全体を覆うと共に、第2のレーザ光源7から蛍光体ホイール12までの光路を含む第2光路の全体を覆うカバー10を備えている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the illumination optical system 3 includes a first laser light source 6 and a second laser light source 7 that emit laser light, and a first laser light emitted from the first laser light source 6. A first optical component group that constitutes an optical path; and a second optical component group that constitutes a second optical path of laser light emitted from the second laser light source. The illumination optical system 3 includes a cover 10 that covers the entire first optical path and covers the entire second optical path including the optical path from the second laser light source 7 to the phosphor wheel 12.

第1及び第2のレーザ光源6、7は、図6に示すように、青色の波長を有する青色レーザ光を出射する複数のレーザダイオード8を有しており、平面上に複数のレーザダイオード8が配列されている。第1及び第2のレーザ光源6、7は、青色レーザ光を出射するものに限定されるものではない。第1及び第2のレーザ光源6、7としては、紫外光等の他の波長の光を出射するものが用いられてもよい。第1及び第2の光学部品群については後述する。カバー10は、一組の上カバー10aと下カバー10bを組み合わせて構成されている。   As shown in FIG. 6, the first and second laser light sources 6 and 7 have a plurality of laser diodes 8 that emit blue laser light having a blue wavelength, and a plurality of laser diodes 8 on a plane. Are arranged. The first and second laser light sources 6 and 7 are not limited to those emitting blue laser light. As the 1st and 2nd laser light sources 6 and 7, what emits light of other wavelengths, such as ultraviolet light, may be used. The first and second optical component groups will be described later. The cover 10 is configured by combining a set of an upper cover 10a and a lower cover 10b.

図6に示すように、第2光路は、第2のレーザ光源7から出射されたレーザ光の照射によって蛍光を発する蛍光体ホイール12と、蛍光体ホイール12から発せられた蛍光を集光するための複数の集光レンズ13a、13b、13cと、を含んでいる。そして、照明光学系3は、蛍光体ホイール12を冷却するための冷却構造11を備えている。   As shown in FIG. 6, the second optical path condenses the phosphor wheel 12 that emits fluorescence when irradiated with the laser light emitted from the second laser light source 7 and the fluorescence emitted from the phosphor wheel 12. A plurality of condensing lenses 13a, 13b, and 13c. The illumination optical system 3 includes a cooling structure 11 for cooling the phosphor wheel 12.

図8に、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造11を拡大した平面図を示す。図9に、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造11が有するダクト及びレンズホルダを拡大した斜視図を示す。   FIG. 8 is an enlarged plan view of the illumination optical system cooling structure 11 according to the first embodiment. FIG. 9 is an enlarged perspective view of the duct and the lens holder included in the illumination optical system cooling structure 11 according to the first embodiment.

図7及び図8に示すように、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造11は、第2のレーザ光源7から照射された励起光としてのレーザ光によって蛍光を発する蛍光体層12bを有する蛍光体部材としての蛍光体ホイール12と、蛍光体ホイール12に冷却風を送るファン15と、蛍光体ホイール12が配置された内部空間と外部空間とを仕切り、ファン15から送られた冷却風を蛍光体ホイール12に導くダクト16と、を有する。   As shown in FIGS. 7 and 8, the illumination optical system cooling structure 11 of the first embodiment includes a phosphor layer 12b that emits fluorescence by laser light as excitation light emitted from the second laser light source 7. A phosphor wheel 12 as a phosphor member, a fan 15 that sends cooling air to the phosphor wheel 12, an internal space where the phosphor wheel 12 is disposed, and an external space, and the cooling air sent from the fan 15 And a duct 16 that guides the phosphor to the phosphor wheel 12.

蛍光体ホイール12は、図8に示すように、蛍光体層12bが形成された基板12aからなる。基板12aは、ホイールモータ17の回転軸17aに取り付けられており、基板12aの主面に直交する方向と平行な回転軸17aを中心として回転可能に構成されている。ホイールモータ17は、下カバー10bの底板上に取り付けられている。蛍光体層12bは、円形状の基板12a上に蛍光体が塗布されることによって形成されている。蛍光体は、緑色の波長から赤色の波長にわたる波長帯を持つ黄色の蛍光を発する。   As shown in FIG. 8, the phosphor wheel 12 includes a substrate 12a on which a phosphor layer 12b is formed. The substrate 12a is attached to a rotation shaft 17a of the wheel motor 17, and is configured to be rotatable around a rotation shaft 17a parallel to a direction orthogonal to the main surface of the substrate 12a. The wheel motor 17 is attached on the bottom plate of the lower cover 10b. The phosphor layer 12b is formed by applying a phosphor on a circular substrate 12a. The phosphor emits yellow fluorescence having a wavelength band ranging from a green wavelength to a red wavelength.

なお、本実施形態の蛍光体ホイール12は、黄色光のみを発するように構成されたが、これに限定されるものではない。蛍光体ホイール12としては、蛍光体層におけるレーザ光の照射位置に応じて、異なる色の蛍光を発するように蛍光体層が分割されてもよい。   In addition, although the phosphor wheel 12 of this embodiment was comprised so that only yellow light might be emitted, it is not limited to this. As the phosphor wheel 12, the phosphor layer may be divided so as to emit fluorescence of different colors according to the irradiation position of the laser light in the phosphor layer.

蛍光体ホイール12を用いることによって、蛍光体ホイール12の回転に伴ってレーザ光の照射位置が変わるので、蛍光体層12bの各部において蛍光体の温度の偏りが生じることを抑えられる。このため、蛍光体層12bの一部で蛍光への変換効率が低下することが抑えられ、蛍光を安定して得やすくすることができる。   By using the phosphor wheel 12, the irradiation position of the laser light changes with the rotation of the phosphor wheel 12, so that it is possible to prevent the phosphor temperature from being biased in each part of the phosphor layer 12 b. For this reason, it is suppressed that the conversion efficiency to fluorescence falls in a part of fluorescent substance layer 12b, and it can make it easy to obtain fluorescence stably.

ファン15はカバー10の内部に配置されている。ファン15としては、シロッコファンが用いられており、冷却風を送る送風口を有している。   The fan 15 is disposed inside the cover 10. A sirocco fan is used as the fan 15 and has a blower opening for sending cooling air.

図6及び図7に示すように、ダクト16は、カバー10の内部に配置されており、ファン15から送られた冷却風を、ホイールモータ17の回転軸17aに直交する方向に向かって送るように延ばされた隔壁19を有している。隔壁19は、下カバー10bの底板上に、下カバー10bの側板に沿って形成されている。ダクト16は、隔壁19と、上カバー10aの天板、下カバー10bの底板及び側板とによって構成されており、カバー10の内部に設けられている。このようにダクト16は、隔壁19と、上カバー10aの天板、下カバー10bの底板及び側板とによって閉じられた内部空間を有しており、内部空間が、ファン15から送られた冷却風の流路として構成されている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the duct 16 is arranged inside the cover 10, and sends the cooling air sent from the fan 15 in a direction orthogonal to the rotation shaft 17 a of the wheel motor 17. A partition wall 19 is provided. The partition wall 19 is formed on the bottom plate of the lower cover 10b along the side plate of the lower cover 10b. The duct 16 includes a partition wall 19, a top plate of the upper cover 10 a, a bottom plate and a side plate of the lower cover 10 b, and is provided inside the cover 10. Thus, the duct 16 has an internal space closed by the partition wall 19, the top plate of the upper cover 10 a, the bottom plate and the side plate of the lower cover 10 b, and the internal space is the cooling air sent from the fan 15. It is comprised as a flow path.

図9に示すように、ダクト16の一端には、ファン15の送風口に連結される開口16aが設けられている。また、図7に示すように、ダクト16の、蛍光体ホイール12に対する下流側である他端に、冷却風を冷却する冷却部材としての熱交換器21が設けられている。熱交換器21によって、蛍光体ホイール12を通過した後の冷却風が冷却される。また、ダクト16の他端は、図7に示すように、流路の断面積が拡げられている。ダクト16の他端部における流路の断面積を拡げることによって、熱交換器21に吹き当てる冷却風の量が増やされている。   As shown in FIG. 9, an opening 16 a connected to the blower opening of the fan 15 is provided at one end of the duct 16. Further, as shown in FIG. 7, a heat exchanger 21 as a cooling member for cooling the cooling air is provided at the other end of the duct 16 on the downstream side with respect to the phosphor wheel 12. The cooling air after passing through the phosphor wheel 12 is cooled by the heat exchanger 21. Moreover, as shown in FIG. 7, the other end of the duct 16 has a cross-sectional area of the flow path expanded. By expanding the cross-sectional area of the flow path at the other end of the duct 16, the amount of cooling air blown against the heat exchanger 21 is increased.

熱交換器21は、図6及び図7に示すように、ダクト16の他端部の内部に配置された受熱部21aと、ダクト16の外部に配置された冷却部21bと、受熱部21aから冷却部21bに熱を伝える伝熱部21cと、を有している。熱交換器21は、蛍光体ホイール12を冷却することで暖まった風から熱を奪って冷却する。このようにダクト16に熱交換器21が配置されたことで、熱交換器21で冷やされた冷却風をファン15へ循環させることが可能になり、ファン15から送られる冷却風を用いた蛍光体の冷却効率が高められている。なお、熱交換器としては、液体を循環させて冷却を行う液冷方式の冷却機構が用いられてもよい。   As shown in FIGS. 6 and 7, the heat exchanger 21 includes a heat receiving portion 21a disposed inside the other end of the duct 16, a cooling portion 21b disposed outside the duct 16, and a heat receiving portion 21a. And a heat transfer section 21c that transfers heat to the cooling section 21b. The heat exchanger 21 cools the phosphor wheel 12 by removing heat from the warm wind. Since the heat exchanger 21 is arranged in the duct 16 in this way, it becomes possible to circulate the cooling air cooled by the heat exchanger 21 to the fan 15, and the fluorescence using the cooling air sent from the fan 15. Body cooling efficiency is increased. As the heat exchanger, a liquid cooling type cooling mechanism that circulates and cools the liquid may be used.

図8に示すように、ダクト16の内部には、蛍光体ホイール12及びホイールモータ17が配置されている。また、ダクト16の内部には、複数の集光レンズ13a、13b、13cと、複数の集光レンズ13a、13b、13cを保持するレンズホルダ22が、蛍光体ホイール12の、蛍光体層12bが形成された面に隣接して設けられている。   As shown in FIG. 8, the phosphor wheel 12 and the wheel motor 17 are disposed inside the duct 16. Further, inside the duct 16, a plurality of condenser lenses 13a, 13b, and 13c, a lens holder 22 that holds the plurality of condenser lenses 13a, 13b, and 13c, and a phosphor layer 12b of the phosphor wheel 12 are provided. It is provided adjacent to the formed surface.

図8及び図9に示すように、レンズホルダ22は、各集光レンズ13a、13b、13cの外周部を保持する保持部22aと、保持部22aを支持する基部22bと、を有している。   As shown in FIGS. 8 and 9, the lens holder 22 has a holding portion 22a that holds the outer peripheral portion of each of the condenser lenses 13a, 13b, and 13c, and a base portion 22b that supports the holding portion 22a. .

レンズホルダ22の基部22bは、断面L字をなす板状に形成されており、下カバー10bの底板上に固定されている。基部22bは、立ち上がり壁22cを有している。保持部22aは、立ち上がり壁22cの、下カバー10bの底板から離れた位置に設けられている。また、立ち上がり壁22cは、ダクト16の隔壁19に揃えて連結されており、隔壁19の一部として構成されている。   The base 22b of the lens holder 22 is formed in a plate shape having an L-shaped cross section, and is fixed on the bottom plate of the lower cover 10b. The base 22b has a rising wall 22c. The holding portion 22a is provided on the rising wall 22c at a position away from the bottom plate of the lower cover 10b. Further, the rising wall 22 c is connected in alignment with the partition wall 19 of the duct 16 and is configured as a part of the partition wall 19.

以上のようにレンズホルダ22が構成されることで、保持部22aと、下カバー10bの底板との間には、冷却風が流れる第1の通気路23aが確保されており、冷却風の通気性が高められている。これによって、ファン15から送られた冷却風がレンズホルダ22によって妨げられることを防ぎ、冷却風をダクト16の隔壁19に沿ってスムーズに流すことが可能になっている。   By configuring the lens holder 22 as described above, the first air passage 23a through which the cooling air flows is secured between the holding portion 22a and the bottom plate of the lower cover 10b. Sexuality is enhanced. This prevents the cooling air sent from the fan 15 from being blocked by the lens holder 22, and allows the cooling air to flow smoothly along the partition wall 19 of the duct 16.

レンズホルダ22の保持部22aは、各集光レンズ13a、13b、13cの外周部を保持している。保持部22aには、各集光レンズ13a、13b、13cの間に、ファン15から送られた冷却風を通す複数の第2の通気路23bを有している。保持部22aは、第2の通気路23bを有することによって、ファン15から送られた冷却風の流れを妨げることなく、蛍光体層12bを効率的に冷却することが可能にされている。   The holding part 22a of the lens holder 22 holds the outer peripheral part of each condensing lens 13a, 13b, 13c. The holding portion 22a has a plurality of second air passages 23b through which cooling air sent from the fan 15 passes between the condenser lenses 13a, 13b, and 13c. The holding portion 22a has the second air passage 23b, so that the phosphor layer 12b can be efficiently cooled without obstructing the flow of the cooling air sent from the fan 15.

また、図7及び図8に示すように、ダクト16の外部には、回転軸17aから伝わった熱をダクト16の外部に放熱するための放熱部材としてのヒートシンク24が設けられている。   Further, as shown in FIGS. 7 and 8, a heat sink 24 is provided outside the duct 16 as a heat radiating member for radiating heat transmitted from the rotating shaft 17 a to the outside of the duct 16.

ホイールモータ17が有する、回転軸17aの軸受け部17bには、ヒートシンク24が連結されている。図8に示すように、軸受け部17bとヒートシンク24との間には、熱伝導シート25が挟まれており、軸受け部17bから熱伝導シート25を介してヒートシンク24に熱が伝わり、ヒートシンク24から熱が放出される。このように、ヒートシンク24を用いることで、蛍光体ホイール12の蛍光体の冷却効果が高められている。変形例として、熱伝導シート25が軸受け部17bに接する構造の代わりに、熱伝導シート25が、回転軸17aに直に接する構造にされてもよい。   A heat sink 24 is connected to a bearing portion 17b of the rotating shaft 17a which the wheel motor 17 has. As shown in FIG. 8, a heat conductive sheet 25 is sandwiched between the bearing portion 17 b and the heat sink 24, and heat is transferred from the bearing portion 17 b to the heat sink 24 via the heat conductive sheet 25, and from the heat sink 24. Heat is released. Thus, the cooling effect of the phosphor of the phosphor wheel 12 is enhanced by using the heat sink 24. As a modification, instead of the structure in which the heat conductive sheet 25 is in contact with the bearing portion 17b, the heat conductive sheet 25 may be in a structure in direct contact with the rotating shaft 17a.

また、図6及び図7に示すように、ダクト16の外部であるカバー10の外部には、ヒートシンク24及び熱交換器21の冷却部21bに冷却風を送る別のファン27が設けられている。ダクト16の外部には、ヒートシンク24と冷却部21cが、対向する位置に配置されている。   Further, as shown in FIGS. 6 and 7, another fan 27 that sends cooling air to the heat sink 24 and the cooling unit 21 b of the heat exchanger 21 is provided outside the cover 10 that is outside the duct 16. . Outside the duct 16, the heat sink 24 and the cooling part 21 c are arranged at positions facing each other.

ファン27としては、プロペラファンが用いられている。本実施形態の投写型表示装置1は、図4に示すように、照明光学系3が内部に設けられる筐体9を備えており、筐体9の内部の、冷却部21bに対向する位置に、ファン27が配置されている。   As the fan 27, a propeller fan is used. As shown in FIG. 4, the projection display device 1 according to the present embodiment includes a housing 9 in which the illumination optical system 3 is provided, and is located at a position facing the cooling unit 21 b inside the housing 9. A fan 27 is arranged.

ファン27から送られた冷却風は、冷却部21bを冷やした後、冷却部21bを通過してヒートシンク24に吹き付けられる。これにより、1つのファン27から送られる冷却風を用いて、冷却部21b及びヒートシンク24を効率的に冷却することが可能になり、冷却構造11が簡素化されている。   The cooling air sent from the fan 27 cools the cooling unit 21b, and then passes through the cooling unit 21b and is blown onto the heat sink 24. Thereby, it becomes possible to cool the cooling part 21b and the heat sink 24 efficiently using the cooling air sent from one fan 27, and the cooling structure 11 is simplified.

本実施形態では、熱交換器21の冷却部21bを通過した冷却風を、ヒートシンク24に吹き付けるように構成されたが、この構成に限定されるものではない。変形例として、ヒートシンク24を通過した冷却風を、冷却部21bに吹き付けるような構成や、ヒートシンク24と冷却部21bとの間に冷却風を流すような構成にされてもよいことは勿論である。   In the present embodiment, the cooling air that has passed through the cooling unit 21b of the heat exchanger 21 is blown to the heat sink 24. However, the present invention is not limited to this configuration. As a modification, it goes without saying that the cooling air that has passed through the heat sink 24 may be blown to the cooling unit 21b, or the cooling air may flow between the heat sink 24 and the cooling unit 21b. .

照明光学系3の第1光路において、図6及び図7に示すように、第1のレーザ光源6のレーザダイオード8から出射されたレーザ光は、集光レンズ31によって集光される。集光レンズ31によって集光された光は、集光レンズ32によって拡散板33に向かって集光される。拡散板33に入射したレーザ光は、拡散されて集光レンズ34に入射する。集光レンズ34に入射した光は、ダイクロイックミラー35に入射する。ダイクロイックミラー35は、青色の波長を有する光を透過し、かつ緑色の波長よりも長い波長の光を反射する。したがって、ダイクロイックミラー35は、第1のレーザ光源6から発せられた青色レーザ光を透過し、上述の蛍光体ホイール12の蛍光体層12bから発せられた黄色光を反射する。ダイクロイックミラー35で反射された黄色光、及びダイクロイックミラー35を透過した青色レーザ光は、集光レンズ36に入射し、照明光学系3から出射される。照明光学系3から出射された光は、画像生成光学系4に入射する。   In the first optical path of the illumination optical system 3, as shown in FIGS. 6 and 7, the laser light emitted from the laser diode 8 of the first laser light source 6 is condensed by the condenser lens 31. The light condensed by the condenser lens 31 is condensed toward the diffusion plate 33 by the condenser lens 32. The laser light incident on the diffusion plate 33 is diffused and enters the condenser lens 34. The light incident on the condenser lens 34 enters the dichroic mirror 35. The dichroic mirror 35 transmits light having a blue wavelength and reflects light having a longer wavelength than the green wavelength. Therefore, the dichroic mirror 35 transmits the blue laser light emitted from the first laser light source 6 and reflects the yellow light emitted from the phosphor layer 12b of the phosphor wheel 12 described above. The yellow light reflected by the dichroic mirror 35 and the blue laser light transmitted through the dichroic mirror 35 enter the condenser lens 36 and are emitted from the illumination optical system 3. The light emitted from the illumination optical system 3 enters the image generation optical system 4.

照明光学系3の第2光路において、図6及び図7に示すように、第2のレーザ光源7のレーザダイオード8から出射されたレーザ光は、集光レンズ41によって集光される。集光レンズ41によって集光された光は、集光レンズ42によって拡散板43に向かって集光される。拡散板43に入射した光は、拡散されてライトトンネル44に入射する。ライトトンネル44は、中空の光学素子であり、内部の上下左右の各内面が反射ミラーとして構成されている。ライトトンネル44に入射した光は、ライトトンネル44の内面で複数回反射する。これによって、ライトトンネル44の出射部における光の照度分布が均一化される。変形例として、ライトトンネル44の代わりにロッドレンズ(ロッドインテグレータ)が用いられてもよい。   In the second optical path of the illumination optical system 3, the laser light emitted from the laser diode 8 of the second laser light source 7 is condensed by the condenser lens 41 as shown in FIGS. 6 and 7. The light condensed by the condenser lens 41 is condensed toward the diffusion plate 43 by the condenser lens 42. The light incident on the diffusion plate 43 is diffused and enters the light tunnel 44. The light tunnel 44 is a hollow optical element, and the inner surfaces of the upper, lower, left and right sides are configured as reflection mirrors. Light incident on the light tunnel 44 is reflected a plurality of times on the inner surface of the light tunnel 44. As a result, the illuminance distribution of the light at the exit portion of the light tunnel 44 is made uniform. As a modification, a rod lens (rod integrator) may be used instead of the light tunnel 44.

ライトトンネル44から出射された光は、集光レンズ45によって集光される。集光レンズ45によって集光された光は、ダイクロイックミラー46に入射する。ダイクロイックミラー46は、青色の波長を有する光を反射し、緑色の波長よりも長い波長の光を透過する。ダイクロイックミラー46で反射された青色レーザ光は、集光レンズ13a、13b、13cを透過し、蛍光体ホイール12の蛍光体層12bに照射される。蛍光体は、青色レーザ光によって励起され、黄色の蛍光を放射する。   The light emitted from the light tunnel 44 is collected by the condenser lens 45. The light condensed by the condenser lens 45 enters the dichroic mirror 46. The dichroic mirror 46 reflects light having a blue wavelength and transmits light having a wavelength longer than the green wavelength. The blue laser light reflected by the dichroic mirror 46 passes through the condenser lenses 13a, 13b, and 13c and is irradiated on the phosphor layer 12b of the phosphor wheel 12. The phosphor is excited by blue laser light and emits yellow fluorescence.

蛍光体から放射された黄色光は、集光レンズ13a、13b、13cによって集光され、ダイクロイックミラー46に入射する。ダイクロイックミラー46に入射した黄色光は、ダイクロイックミラー46を透過し、集光レンズ47に入射する。集光レンズ47に入射した黄色光は、ダイクロイックミラー35に入射する。ダイクロイックミラー35に入射した黄色光は、ダイクロイックミラー35で反射され、集光レンズ36に入射する。   The yellow light emitted from the phosphor is condensed by the condenser lenses 13 a, 13 b, and 13 c and enters the dichroic mirror 46. The yellow light incident on the dichroic mirror 46 passes through the dichroic mirror 46 and enters the condenser lens 47. The yellow light that has entered the condenser lens 47 enters the dichroic mirror 35. The yellow light incident on the dichroic mirror 35 is reflected by the dichroic mirror 35 and enters the condenser lens 36.

投写型表示装置1が備える画像生成光学系4において、図4に示すように、照明光学系3の集光レンズ36から出射された光は、ライトトンネル51に入射する。ライトトンネル51に入射した光は、ライトトンネル51の内面で複数回反射する。これによって、ライトトンネル51の出射部における光の照度分布が均一化される。ライトトンネル51から出射された光は、黄色光と青色光との合成光である白色光になっている。白色光は、集光レンズ52、53を透過し、ミラー54で反射する。ミラー54で反射した白色光は、集光レンズ55を透過し、TIR(内部全反射)プリズム56に入射する。TIRプリズム56に入射した光は、内部で全反射し、カラープリズム57に入射する。カラープリズム57は、白色光を、緑色光と赤色光と青色光とに分光する。   In the image generation optical system 4 included in the projection display device 1, the light emitted from the condenser lens 36 of the illumination optical system 3 enters the light tunnel 51 as shown in FIG. 4. The light incident on the light tunnel 51 is reflected a plurality of times on the inner surface of the light tunnel 51. As a result, the illuminance distribution of the light at the exit portion of the light tunnel 51 is made uniform. The light emitted from the light tunnel 51 is white light that is a combined light of yellow light and blue light. The white light passes through the condenser lenses 52 and 53 and is reflected by the mirror 54. The white light reflected by the mirror 54 passes through the condenser lens 55 and enters a TIR (total internal reflection) prism 56. The light incident on the TIR prism 56 is totally reflected inside and enters the color prism 57. The color prism 57 splits white light into green light, red light, and blue light.

カラープリズム57で分光された光は、この光を画像信号に合わせて変調する画像素子としてのDMD(digital mirror device)に入射する。カラープリズム57で分光された緑色光は、緑色光用のDMD58へ入射する。同様に、カラープリズム57で分光された赤色光は、赤色光用のDMD(不図示)に入射し、カラープリズム57で分光された青色光は、青色光用のDMD(不図示)に入射する。なお、変形例として、画像素子としてのDMDの代わりに、液晶パネル(LCD)が用いられてもよい。   The light split by the color prism 57 is incident on a DMD (digital mirror device) as an image element that modulates the light according to an image signal. The green light split by the color prism 57 is incident on the DMD 58 for green light. Similarly, red light dispersed by the color prism 57 enters a DMD (not shown) for red light, and blue light dispersed by the color prism 57 enters a DMD for blue light (not shown). . As a modification, a liquid crystal panel (LCD) may be used instead of the DMD as the image element.

DMD58は、マトリックス状に配列された多数の微小ミラーを有しており、各微小ミラーが、投影される画像の画素に対応している。各微小ミラーの角度は調整可能に構成されている。ある角度をもった微小ミラーに入射した光は、投写レンズ59に向かって反射される。したがって、各DMDで反射された緑色光、赤色光及び青色光は、カラープリズム57に入射し、カラープリズム57で合成される。カラープリズム57で合成された光は、TIRプリズム56及び投写レンズ59を通って、スクリーン等の投写面上に投写される。   The DMD 58 has a large number of micromirrors arranged in a matrix, and each micromirror corresponds to a pixel of an image to be projected. The angle of each micromirror is configured to be adjustable. Light incident on the micromirror having a certain angle is reflected toward the projection lens 59. Therefore, the green light, red light, and blue light reflected by each DMD enter the color prism 57 and are combined by the color prism 57. The light synthesized by the color prism 57 passes through the TIR prism 56 and the projection lens 59 and is projected onto a projection surface such as a screen.

以上のように構成された照明光学系の冷却構造11について、ファン15及びダクト16によって蛍光体ホイール12が冷却される動作を説明する。   With respect to the cooling structure 11 of the illumination optical system configured as described above, an operation in which the phosphor wheel 12 is cooled by the fan 15 and the duct 16 will be described.

ファン15から送られた冷却風は、ダクト16内を隔壁19に沿って流れ、蛍光体ホイール12の基板12aの両面に吹き付けられる。蛍光体ホイール12の、蛍光体層12b側の面に吹き付けられた冷却風は、レンズホルダ22の通気路23、レンズホルダ22の保持部22aの外周側の空間を通り抜けて、蛍光体層12b側の面に沿ってスムーズに流れる。このように、ファン15から送られた冷却風は、ダクト16に沿って案内されて、蛍光体ホイール12全体を効果的に冷却する。   Cooling air sent from the fan 15 flows along the partition wall 19 in the duct 16 and is blown onto both surfaces of the substrate 12 a of the phosphor wheel 12. The cooling air blown to the surface of the phosphor wheel 12 on the phosphor layer 12b side passes through the air passage 23 of the lens holder 22 and the space on the outer peripheral side of the holding portion 22a of the lens holder 22, and the phosphor layer 12b side. Flows smoothly along the surface. In this manner, the cooling air sent from the fan 15 is guided along the duct 16 to effectively cool the entire phosphor wheel 12.

また、蛍光体ホイール12の蛍光体層12bを冷却した冷却風は、隔壁19に沿って流れ、熱交換器21によって冷却される。熱交換器21によって冷やされた空気は、ダクト16から排出され、照明光学系3の内部を通って図7中に矢印で示すようにファン15へ循環する。したがって、ファン15は、熱交換器21によって冷却された冷却風を蛍光体ホイール12に送ることができ、蛍光体の冷却効率が高められている。   The cooling air that has cooled the phosphor layer 12 b of the phosphor wheel 12 flows along the partition walls 19 and is cooled by the heat exchanger 21. The air cooled by the heat exchanger 21 is discharged from the duct 16 and circulates through the inside of the illumination optical system 3 to the fan 15 as indicated by an arrow in FIG. Therefore, the fan 15 can send the cooling air cooled by the heat exchanger 21 to the phosphor wheel 12, and the cooling efficiency of the phosphor is enhanced.

また、熱交換器21の冷却部21bは、ファン27から送られた冷却風によって冷却される。ヒートシンク24は、冷却部21bを冷やした冷却風によって冷却される。ヒートシンク24が冷却されることで、蛍光体ホイール12の蛍光体層12bが冷却される。   The cooling unit 21 b of the heat exchanger 21 is cooled by the cooling air sent from the fan 27. The heat sink 24 is cooled by cooling air that cools the cooling unit 21b. By cooling the heat sink 24, the phosphor layer 12b of the phosphor wheel 12 is cooled.

本実施形態は、投写型表示装置の筐体内の、蛍光体ホイールの近傍にファンを単に配置する構成に比べて、ダクト16に沿って案内された冷却風によって、蛍光体ホイール12の周囲の空気を冷却することができる。これにより、蛍光体を効率的に冷却することができる。   In the present embodiment, the air around the phosphor wheel 12 is cooled by the cooling air guided along the duct 16 as compared with the configuration in which the fan is simply disposed in the vicinity of the phosphor wheel in the housing of the projection display device. Can be cooled. Thereby, a fluorescent substance can be cooled efficiently.

加えて、ダクト16内に配置されたレンズホルダ22は、通気路23を有することによって、ファン15から送られた冷却風の流れを妨げることを防いでいる。このような冷却風の通気性を高めるための各構成の相乗効果により、蛍光体の冷却効率が高められている。   In addition, the lens holder 22 disposed in the duct 16 has the air passage 23 to prevent the flow of the cooling air sent from the fan 15 from being obstructed. The cooling efficiency of the phosphor is enhanced by the synergistic effect of each configuration for enhancing the air permeability of the cooling air.

上述したように、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造11は、ファン15から送られた冷却風を蛍光体ホイール12に導くダクト16を備える。これによって、ダクト16に沿って案内された冷却風によって、蛍光体ホイール12の周囲の空気の温度が下げられ、蛍光体を効率的に冷却することができる。その結果、冷却構造11は、蛍光体の冷却効率を高め、照明光学系3から出射される光の照度の低下を防ぐことができる。   As described above, the illumination optical system cooling structure 11 of the first embodiment includes the duct 16 that guides the cooling air sent from the fan 15 to the phosphor wheel 12. Accordingly, the temperature of the air around the phosphor wheel 12 is lowered by the cooling air guided along the duct 16, and the phosphor can be efficiently cooled. As a result, the cooling structure 11 can increase the cooling efficiency of the phosphor and prevent a decrease in the illuminance of the light emitted from the illumination optical system 3.

また、レンズホルダ22は、保持部22aと下カバー10bの底板との間に空間を有することによって、ファン15から送られた冷却風の流れを妨げることを防ぎ、蛍光体ホイール12の、蛍光体層12b側の面に冷却風を十分に流すことが可能になる。さらに、レンズホルダ22は、保持部22aが通気路23を有することによって、ファン15から送られた冷却風の流れを妨げることを防ぎ、蛍光体ホイール12の、蛍光体層12b側の面に冷却風をスムーズに流すことが可能になる。その結果、蛍光体の冷却効果を高めることができる。   In addition, the lens holder 22 has a space between the holding portion 22a and the bottom plate of the lower cover 10b, thereby preventing the flow of the cooling air sent from the fan 15 from being obstructed. Cooling air can be sufficiently supplied to the surface on the layer 12b side. Furthermore, the lens holder 22 prevents the cooling air flow sent from the fan 15 from being obstructed by the holding portion 22a having the air passage 23, and cools the surface of the phosphor wheel 12 on the phosphor layer 12b side. The wind can flow smoothly. As a result, the phosphor cooling effect can be enhanced.

また、冷却構造11は、熱交換器21を備えることによって、ファン15が送る冷却風の温度が上昇することを防ぎ、蛍光体ホイール12を更に効率的に冷却することができる。また、冷却構造11は、ヒートシンク24を備えることによって、蛍光体ホイール12の熱をダクト16の外部に放出することができる。 In addition, the cooling structure 11 includes the heat exchanger 21, thereby preventing the temperature of the cooling air sent by the fan 15 from rising and cooling the phosphor wheel 12 more efficiently. In addition, the cooling structure 11 can release the heat of the phosphor wheel 12 to the outside of the duct 16 by including the heat sink 24.

(第2の実施形態)
つぎに、第2の照明光学系の冷却構造について説明する。 Next, the cooling structure of the second illumination optical system will be described. 第2の実施形態の冷却構造を備える照明光学系において、説明の便宜上、第1の実施形態の照明光学系と同一の構成部材には第1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。 In the illumination optical system provided with the cooling structure of the second embodiment, for convenience of explanation, the same components as the illumination optical system of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment. Omit. (Second Embodiment) (Second Embodiment)
Next, the cooling structure of the second illumination optical system will be described. In the illumination optical system having the cooling structure of the second embodiment, for convenience of explanation, the same components as those of the illumination optical system of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment. Omitted. Next, the cooling structure of the second illumination optical system will be described. In the illumination optical system having the cooling structure of the second embodiment, for convenience of explanation, the same components as those of the illumination optical system of the first embodiment are formulated. by the same reference numerals as those of the first embodiment. Omitted.

図10に、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を説明するための斜視図を示す。図11に、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造の平面図を示す。図12に、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を拡大した平面図を示す。図13に、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造が有するダクト及びレンズホルダの斜視図を示す。   FIG. 10 is a perspective view for explaining a cooling structure of the illumination optical system according to the second embodiment. FIG. 11 shows a plan view of the cooling structure of the illumination optical system of the second embodiment. FIG. 12 shows an enlarged plan view of the cooling structure of the illumination optical system of the second embodiment. FIG. 13 is a perspective view of a duct and a lens holder included in the illumination optical system cooling structure of the second embodiment.

図10及び図11に示すように、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造61は、内部空間を分割する分割壁69を有するダクト66と、分割壁69で分割されたダクト66内の各空間に冷却風をそれぞれ送る第1のファン67a及び第2のファン67bと、を備えている。   As shown in FIGS. 10 and 11, the cooling structure 61 of the illumination optical system of the second embodiment includes a duct 66 having a dividing wall 69 that divides the internal space, and a duct 66 divided by the dividing wall 69. A first fan 67a and a second fan 67b that send cooling air to each space are provided.

図12及び図13に示すように、ダクト66の内部の、第1及び第2のファン67a、67bと蛍光体ホイール12との間には、ダクト66の内部空間を、基板12aの一方の面を含む第1の空間と、基板12bの他方の面を含む第2の空間とに分割する分割壁69が設けられている。分割壁69は、ダクト66の一端から蛍光体ホイール12に隣接する位置まで、隔壁19に沿って延ばされて設けられている。図13に示すように、ダクト66の一端には、第1のファン67aの送風口に連結される開口66aと、第2のファン67bの送風口に連結される開口66bとが形成されている。   As shown in FIGS. 12 and 13, between the first and second fans 67a and 67b and the phosphor wheel 12 inside the duct 66, the internal space of the duct 66 is formed on one surface of the substrate 12a. A dividing wall 69 is provided that divides the first space including the second space and the second space including the other surface of the substrate 12b. The dividing wall 69 is provided so as to extend along the partition wall 19 from one end of the duct 66 to a position adjacent to the phosphor wheel 12. As shown in FIG. 13, at one end of the duct 66, an opening 66a connected to the air outlet of the first fan 67a and an opening 66b connected to the air outlet of the second fan 67b are formed. .

以上のように構成された第2の実施形態の照明光学系の冷却構造61において、第1のファン67aから送られた冷却風は、ダクト66の内部空間の、分割壁69によって仕切られた一方の空間を流れ、蛍光体ホイール12の、蛍光体層12bが形成された一方の面側に導かれる。これと同様に、第2のファン67bから送られた冷却風は、ダクト66の内部空間の、分割壁69によって仕切られた他方の空間を流れ、蛍光体ホイール12の他方の面側に導かれる。このように、本実施形態では、蛍光体ホイール12の両面側に冷却風がそれぞれスムーズに導かれる。   In the illumination optical system cooling structure 61 of the second embodiment configured as described above, the cooling air sent from the first fan 67a is divided by the dividing wall 69 in the internal space of the duct 66. And is guided to one surface side of the phosphor wheel 12 on which the phosphor layer 12b is formed. Similarly, the cooling air sent from the second fan 67 b flows through the other space of the internal space of the duct 66 partitioned by the dividing wall 69 and is guided to the other surface side of the phosphor wheel 12. . Thus, in the present embodiment, the cooling air is smoothly guided to both sides of the phosphor wheel 12.

第2の実施形態の照明光学系の冷却構造61によれば、分割壁69と、第1及び第2のファン67a、67bとを備えることによって、蛍光体ホイール12の両面側にそれぞれ冷却風をスムーズに導くことが可能になり、蛍光体の冷却効率を更に高めることができる。   According to the illumination optical system cooling structure 61 of the second embodiment, the partition wall 69 and the first and second fans 67a and 67b are provided so that the cooling air is supplied to both surfaces of the phosphor wheel 12, respectively. It becomes possible to guide smoothly, and the cooling efficiency of the phosphor can be further increased.

なお、本発明に係る照明光学系の冷却構造は、蛍光体ホイールを備える照明光学系に用いられたが、必要に応じて、他の照明光学系に用いられてもよい。本発明は、例えば、光源からの光が入射するカラーフィルタを有するカラーホイールを用いた照明光学系や、固定構造の蛍光体を用いた他の照明光学系に用いられてもよい。   Note that the illumination optical system cooling structure according to the present invention is used in an illumination optical system including a phosphor wheel, but may be used in other illumination optical systems as necessary. The present invention may be used in, for example, an illumination optical system using a color wheel having a color filter on which light from a light source is incident, and other illumination optical systems using a phosphor having a fixed structure.

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細は、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

1 投写型表示装置
3 照明光学系
7 第2のレーザ光源
11 冷却構造
12 蛍光体ホイール
12a 基板
12b 蛍光体層
15 ファン

16 ダクト16 duct
17a 回転軸1 Projection display 17a Rotation axis 1 Projection display
3 Illumination optics 3 Illumination optics
7 Second laser light source 7 Second laser light source
11 Cooling structure 11 Cooling structure
12 Phosphor wheel 12 Phosphor wheel
12a substrate 12a substrate
12b phosphor layer 12b phosphor layer
15 fans 15 fans
16 Duct 16 Duct
17a Rotating shaft 17a Rotating shaft

Claims (12)

  1. 光源から照射された励起光によって蛍光を発する蛍光体層を有する蛍光体部材と、
    前記蛍光体部材に冷却風を送るファンと、
    前記蛍光体部材が配置された内部空間と外部空間とを仕切り、前記ファンから送られた冷却風を前記蛍光体部材に導くダクトと、
    前記ダクトの内部に設けられ、前記蛍光体部材に隣接して配置され、前記蛍光体層から発せられた蛍光を集光するレンズと、
    前記ダクトの内部に設けられ、前記レンズを保持するレンズホルダと、
    を備え、
    前記レンズホルダと、前記ダクトとの間には、前記ファンから送られた冷却風を通す第1の通気路が設けられている、照明光学系の冷却構造。 A cooling structure for an illumination optical system, in which a first ventilation path for passing cooling air sent from the fan is provided between the lens holder and the duct. A phosphor member having a phosphor layer that emits fluorescence by excitation light emitted from a light source; A phosphor member having a phosphor layer that emits fluorescence by excitation light emitted from a light source;
    A fan for sending cooling air to the phosphor member; A fan for sending cooling air to the phosphor member;
    A duct that divides the internal space and the external space in which the phosphor member is disposed, and that guides cooling air sent from the fan to the phosphor member; A duct that divides the internal space and the external space in which the phosphor member is disposed, and that guides cooling air sent from the fan to the phosphor member;
    A lens that is provided inside the duct and is arranged adjacent to the phosphor member, and that collects the fluorescence emitted from the phosphor layer; A lens that is provided inside the duct and is arranged adjacent to the phosphor member, and that collects the fluorescence emitted from the phosphor layer;
    A lens holder provided inside the duct and holding the lens; A lens holder provided inside the duct and holding the lens;
    With With
    A cooling structure for an illumination optical system, wherein a first air passage through which cooling air sent from the fan is passed is provided between the lens holder and the duct. A cooling structure for an illumination optical system, wherein a first air passage through which cooling air sent from the fan is passed is provided between the lens holder and the duct.
  2. 請求項1に記載の照明光学系の冷却構造であって、 A cooling structure for an illumination optical system according to claim 1,
    前記第1の通気路は、前記ダクトの内部に位置している、照明光学系の冷却構造。 The cooling structure of the illumination optical system, wherein the first air passage is located inside the duct.
  3. 請求項1または2に記載の照明光学系の冷却構造であって、
    前記第1の通気路は、前記レンズホルダと、前記ダクトの底板との間に設けられている、照明光学系の冷却構造。 The first ventilation path is a cooling structure for an illumination optical system provided between the lens holder and the bottom plate of the duct. A cooling structure for an illumination optical system according to claim 1 or 2 , A cooling structure for an illumination optical system according to claim 1 or 2 ,
    The first air passage is a cooling structure of an illumination optical system provided between the lens holder and a bottom plate of the duct. The first air passage is a cooling structure of an illumination optical system provided between the lens holder and a bottom plate of the duct.
  4. 請求項3に記載の照明光学系の冷却構造であって、 The illumination optical system cooling structure according to claim 3,
    前記第1の通気路は、前記レンズホルダと、前記ダクトの底板の内面との間に設けられている、照明光学系の冷却構造。 The cooling structure of the illumination optical system, wherein the first ventilation path is provided between the lens holder and an inner surface of a bottom plate of the duct.
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の照明光学系の冷却構造であって、
    前記蛍光体部材は、前記蛍光体層が形成された基板からなり、
    前記基板は、回転可能に構成されている、照明光学系の冷却構造。
    A cooling structure for an illumination optical system according to any one of claims 1 to 4 ,

    The phosphor member comprises a substrate on which the phosphor layer is formed, The phosphor member a substrate on which the phosphor layer is formed,
    The substrate has a cooling structure for an illumination optical system configured to be rotatable. The substrate has a cooling structure for an illumination optical system configured to be developing.
  6. 請求項に記載の照明光学系の冷却構造であって、
    前記第1の通気路を通る前記冷却風は、前記基板の前記蛍光体層が形成された面に沿って流れる、照明光学系の冷却構造。
    A cooling structure for an illumination optical system according to claim 5 ,
    The cooling structure of the illumination optical system, wherein the cooling air passing through the first air passage flows along a surface of the substrate on which the phosphor layer is formed.
  7. 請求項5または6に記載の照明光学系の冷却構造であって、
    前記ダクト内の、前記ファンと前記蛍光体部材との間には、前記内部空間を、前記基板の一方の面を含む第1の空間と、前記基板の他方の面を含む第2の空間とに分割する分割壁が設けられている、照明光学系の冷却構造。 In the duct, between the fan and the phosphor member, the internal space includes a first space including one surface of the substrate and a second space including the other surface of the substrate. Cooling structure of the illumination optical system, which is provided with a dividing wall that divides into two parts. A cooling structure for an illumination optical system according to claim 5 or 6 , A cooling structure for an illumination optical system according to claim 5 or 6 ,
    In the duct, between the fan and the phosphor member, the internal space includes a first space including one surface of the substrate, and a second space including the other surface of the substrate. A cooling structure of an illumination optical system provided with a dividing wall that is divided into two. In the duct, between the fan and the phosphor member, the internal space includes a first space including one surface of the substrate, and a second space including the other surface of the substrate. A cooling structure of an illumination optical system provided with a dividing wall that is divided into two.
  8. 請求項に記載の照明光学系の冷却構造であって、
    前記ファンは、前記第1の空間に冷却風を送る第1のファンと、前記第2の空間に冷却風を送る第2のファンと、を含む、照明光学系の冷却構造。 The fan is a cooling structure of an illumination optical system including a first fan that sends cooling air to the first space and a second fan that sends cooling air to the second space. The illumination optical system cooling structure according to claim 7 , The illumination optical system cooling structure according to claim 7 ,
    The cooling structure for an illumination optical system, wherein the fan includes a first fan that sends cooling air to the first space and a second fan that sends cooling air to the second space. The cooling structure for an illumination optical system, wherein the fan includes a first fan that sends cooling air to the first space and a second fan that sends cooling air to the second space.
  9. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の照明光学系の冷却構造であって、
    前記レンズホルダは、前記レンズの外周部を保持する保持部を有し、

    前記保持部に、前記ファンから送られた冷却風を通す第2の通気路が設けられている、照明光学系の冷却構造。 A cooling structure for an illumination optical system, wherein the holding portion is provided with a second ventilation path through which cooling air sent from the fan is passed. A cooling structure for an illumination optical system according to any one of claims 1 to 8 , A cooling structure for an illumination optical system according to any one of claims 1 to 8 ,
    The lens holder has a holding portion that holds an outer peripheral portion of the lens, The lens holder has a holding portion that holds an outer peripheral portion of the lens,
    A cooling structure for an illumination optical system, wherein the holding portion is provided with a second air passage through which cooling air sent from the fan is passed. A cooling structure for an illumination optical system, wherein the holding portion is provided with a second air passage through which cooling air sent from the fan is passed.
  10. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の照明光学系の冷却構造であって、
    前記ダクトの、前記蛍光体部材の下流側に、冷却風を冷却する冷却部材が設けられている、照明光学系の冷却構造。
    A cooling structure for an illumination optical system according to any one of claims 1 to 9 ,

    A cooling structure for an illumination optical system, wherein a cooling member for cooling cooling air is provided on the downstream side of the phosphor member in the duct. A cooling structure for an illumination optical system, wherein a cooling member for cooling cooling air is provided on the downstream side of the phosphor member in the duct.
  11. 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の照明光学系の冷却構造であって、
    前記ダクトの外部に配置された放熱部材を備える、照明光学系の冷却構造。
    A cooling structure for an illumination optical system according to any one of claims 1 to 10 ,
    A cooling structure for an illumination optical system, comprising a heat dissipating member arranged outside the duct.
  12. 請求項1ないし11のいずれか1項に記載の照明光学系の冷却構造を含む照明光学系と、
    前記照明光学系から出射された光を画像信号に合わせて変調する画像素子を含む画像生成光学系と、を備える投写型表示装置。 A projection type display device including an image generation optical system including an image element that modulates the light emitted from the illumination optical system in accordance with an image signal. An illumination optical system including the illumination optical system cooling structure according to any one of claims 1 to 11 , An illumination optical system including the illumination optical system cooling structure according to any one of claims 1 to 11 ,
    An image generation optical system including an image element that modulates light emitted from the illumination optical system according to an image signal. An image generation optical system including an image element that modulates light emitted from the illumination optical system according to an image signal.
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