JP7439811B2 - 光源装置およびプロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。

下記特許文献１に記載のプロジェクターは、光源装置の構成部品である半導体レーザーおよび蛍光板ホイールを冷却装置によって冷却するようにしている。

特開２０１６－５１０７３号公報

しかしながら、上記プロジェクターでは、内部に侵入した塵埃が光源装置のレンズや蛍光ホイールに付着し、部品の劣化や発熱という課題が生じていた。

上記の課題を解決するために、本発明の第１態様によれば、発光素子を有する光源ユニットと、前記発光素子から発光された励起光を第１面から入射させ、前記励起光を波長変換した波長変換光を前記第１面と反対の第２面から射出する波長変換ホイールと、前記波長変換ホイールの一部を露出させる第１開口部を含み、前記波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、前記励起光を前記波長変換ホイールに集光する第１レンズを含む集光光学系と、前記波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、前記波長変換ホイールの一部を受け入れる第２開口部を含み、前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との光路上に前記波長変換ホイールの一部を位置させるように前記集光光学系および前記ピックアップ光学系を保持する光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備え、前記光源ユニットと前記光学ユニットとは密閉状態で固定され、前記光学ユニットと前記波長変換ユニットとは、前記ホイール筐体の前記第１開口部を介して露出する前記波長変換ホイールの一部を、前記光学筐体の前記第２開口部を介して前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との間の光路上に配置させ、前記光学筐体の前記第２開口部と前記ホイール筐体の前記第１開口部とが密閉状態で固定される光源装置が提供される。

本発明の第２態様によれば、第１態様の光源装置と、前記光源装置から出力される光を画像光に形成する画像形成装置と、前記画像形成装置から出力される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が提供される。

第１実施形態のプロジェクターの全体構成を示した図である。 光源装置の取り付け状態を示す分解斜視図である。 光源装置の構成を示す分解斜視図である。 光源装置の構成を示す断面図である。 波長変換ユニットの構成を示す斜視図である。 波長変換ホイールの光入射面側の構成を示す図である。 波長変換ホイールの光射出面側の構成を示す図である。 光学筐体の構成を示す斜視図である。 光学筐体を－Ｘ側から視た側面図である。 光学筐体を＋Ｘ側から視た側面図である。 図４のＸＩ－ＸＩ線矢視による断面図である。 図４のＸ－Ｘ線を含む面による断面の構成を示す斜視図である。 第２実施形態の光源装置の概略構成を示す斜視図であるである。 第２実施形態の変形例に係る光源装置の構成を示す平面図である。 第３実施形態の光源装置の概略構成を示す斜視図であるである。 第３実施形態の光源装置の構成を示す分解斜視図である。 第３実施形態の光学筐体を－Ｚ側から視た下面図である。 第３実施形態の光学筐体を＋Ｚ側から視た下面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第１実施形態）
図１は本実施形態のプロジェクターの全体構成を示した図である。
本実施形態のプロジェクター１は、光源装置２から射出された照明光を変調して画像情報に応じた画像光を生成し、形成した画像光をスクリーン等の被投射面に拡大投射する。図１に示すように、プロジェクター１は、光源装置２と、画像形成装置３と、投射光学装置６と、外装筐体７と、を備えている。

光源装置２は、画像形成装置３に白色の照明光ＷＬを供給する。本実施形態の光源装置２は、半導体レーザーを含む光源モジュールから射出した励起光を蛍光体により波長変換して生成した蛍光を含む照明光ＷＬを生成する。光源装置２の構成については後述する。

画像形成装置３は、光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム１１と、を含む。光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々は、入射された色光を画像情報に応じて変調して画像光を形成する。光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々は、光透過型の液晶パネルで構成される。

クロスダイクロイックプリズム１１は、各光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから射出された各画像光を合成する。クロスダイクロイックプリズム１１は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面に、誘電体多層膜が設けられている。
このような構成に基づいて、本実施形態の画像形成装置３は各色の画像光を合成することでフルカラーの画像光を生成する。

本実施形態において、光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々の光入射側にはフィールドレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが設けられている。
なお、図示を省略したが、各光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと各フィールドレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂとの間には入射側偏光板が配置され、各光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとクロスダイクロイックプリズム１１との間には射出側偏光板が配置されている。

本実施形態において、画像形成装置３は、色分離光学系４と、均一照明光学系５と、をさらに含む。

光源装置２から射出された照明光ＷＬは均一照明光学系５に入射する。
均一照明光学系５は、第１レンズアレイ５ａと、第２レンズアレイ５ｂと、偏光変換素子５ｃと、重畳レンズ５ｄと、を有している。

第１レンズアレイ５ａは、光源装置２からの照明光ＷＬを複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズを含む。複数の第１小レンズは、照明光ＷＬの光軸ＡＸ１と直交する面内においてマトリクス状に配列されている。

第２レンズアレイ５ｂは、第１レンズアレイ５ａの複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを含む。複数の第２小レンズは、光軸ＡＸ１に直交する面内においてマトリクス状に配列されている。

第２レンズアレイ５ｂは、重畳レンズ５ｄとともに、第１レンズアレイ５ａの各第１小レンズの像を光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの画像形成領域の近傍にそれぞれ結像する。

偏光変換素子５ｃは、第２レンズアレイ５ｂから射出された光を一方の直線偏光に変換する。偏光変換素子５ｃは、例えば、図示を省略する、偏光分離膜および位相差板を有している。

重畳レンズ５ｄは、偏光変換素子５ｃから射出された各部分光束を集光して光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの画像形成領域の近傍にそれぞれ重畳させる。

色分離光学系４は均一照明光学系５を経由した照明光ＷＬを、赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離し、各光変調パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに導く。色分離光学系４は、第１ダイクロイックミラー４１と、第２ダイクロイックミラー４２と、第１反射ミラー４３と、第２反射ミラー４４と、第３反射ミラー４５と、第１リレーレンズ４６と、第２リレーレンズ４７と、を有している。

第１ダイクロイックミラー４１は、赤色光ＬＲを反射させ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを透過する。第２ダイクロイックミラー４２は、第１ダイクロイックミラー４１を透過した緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢのうち、緑色光ＬＧを反射して、青色光ＬＢを透過させる。第１反射ミラー４３は、赤色光ＬＲを反射する。第２反射ミラー４４および第３反射ミラー４５は、青色光ＬＢを反射する。第１リレーレンズ４６は、第２ダイクロイックミラー４２と第２反射ミラー４４との間に配置され、第２リレーレンズ４７は第２反射ミラー４４と第３反射ミラー４５との間に配置される。

投射光学装置６は投射レンズ群からなり、画像形成装置３のクロスダイクロイックプリズム１１で合成された画像光が入射される。なお、図示は省略するが、投射光学装置６と画像形成装置３のクロスダイクロイックプリズム１１との接続部分に、投射光学装置６の光軸ＡＸ２をシフトさせるレンズシフト機構を設けてもよい。

このような構成に基づき、本実施形態のプロジェクター１は、画像形成装置３で生成した画像光をスクリーンなどの被投射面に向けて拡大して投射することができる。これにより、スクリーン上には、拡大されたカラー映像が表示される。

外装筐体７は、光源装置２および画像形成装置３を内部に収容するとともに、プロジェクター１の外装を構成する。

（光源装置）
続いて、光源装置２の構成について説明する。
図２は外装筐体７に対する光源装置２の取り付け状態を示す分解斜視図である。なお、図２ではプロジェクター１の内部構造を示すため、外装筐体７の一部である底板部１７を示している。

以下の光源装置に関する説明では、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を用いる。
各図面において、Ｙ軸は光源装置２から図１に示した画像形成装置３に向けて射出される照明光ＷＬの光軸ＡＸ１に沿う軸である。Ｚ軸はＹ軸に直交し、外装筐体７の底板部１７の板面に直交する軸である。Ｘ軸はＹ軸およびＺ軸に直交する軸である。

また、本実施形態では、例えば、Ｚ軸に沿う方向を光源装置２における「上下方向Ｚ」、＋Ｚを「上側」、－Ｚを「下側」とし、Ｘ軸に沿う方向を光源装置２における「左右方向Ｘ」、投射光学装置６が設けられるプロジェクター１の正面とは反対の背面側である＋Ｘを「右側」、プロジェクター１の正面側である－Ｘを「左側」とし、Ｙ軸に沿う方向を光源装置２における「前後方向Ｙ」、＋Ｙを「前側」、－Ｙを「後側」と称して説明する。
なお、上下方向Ｚ、左右方向Ｘおよび前後方向Ｙとは、単に光源装置２の各構成部材の配置関係を説明するための名称であって、光源装置２およびプロジェクター１における実際の設置姿勢や方向を規定するものではない。

図２に示すように、本実施形態の光源装置２は、ねじ部材９を介して外装筐体７の底板部１７に保持される。底板部１７は光源装置２を保持するための光源保持部材１８を有する。光源保持部材１８は、底板部１７から上側（＋Ｚ）に突出する複数のねじ締結部１８ａと、底板部１７から上側（＋Ｚ）に突出する複数の位置決め部１８ｂと、を含む。複数のねじ締結部１８ａはねじ部材９が締結される部位である。複数の位置決め部１８ｂは底板部１７に対して光源装置２を所定位置に位置決めするピンであり、少なくとも２つ設けられている。なお、ねじ締結部１８ａおよび位置決め部１８ｂの数や配置は図２に示す態様に限られず、光源装置２の構成に応じて適宜変更可能である。

本実施形態の光源装置２は、光源ユニット２０と、波長変換ユニット３０と、冷却ユニット５０と、光学ユニット４０と、を備えている。冷却ユニット５０は、光源ユニット２０を冷却する第１冷却部５０Ａと、光学ユニット４０を冷却する第２冷却部５０Ｂと、を含む。

第１冷却部５０Ａは、第１放熱部５１ａと、第１熱伝導部５２ａと、を含む。第２冷却部５０Ｂは、第２放熱部５１ｂと、第２熱伝導部５２ｂと、を含む。本実施形態において、第１放熱部５１ａおよび第２放熱部５１ｂを総称して放熱部５１と称し、第１熱伝導部５２ａおよび第２熱伝導部５２ｂを総称して熱伝導部５２と称す。すなわち、冷却ユニット５０は、光学ユニット４０に並置される放熱部５１と、光源ユニット２０のベース部材２３で受熱した熱を放熱部５１に伝導する熱伝導部５２と、を含む。

本実施形態において、放熱部５１は、光源ユニット２０の左側（－Ｘ）に並置される。
第１熱伝導部５２ａは、第１放熱部５１ａと光源ユニット２０のベース部材２３とを熱的に接続する。熱的に接続するとは、２つの部材間が熱伝達可能に接続された状態を意味し、２つの部材間で熱伝達が可能であれば２つの部材間に他の部材が介在していてもよい。

ベース部材２３が受熱した熱は、第１熱伝導部５２ａを介して第１放熱部５１ａに伝導される。第１放熱部５１ａは複数の放熱フィンを有するヒートシンクで構成され、第１熱伝導部５２ａからの熱を放出する。第１熱伝導部５２ａとしては、例えば、グラファイトや銅等の他、冷媒の蒸発および凝縮を利用するヒートパイプやベイパーチャンバー等を用いることもできる。本実施形態の場合、第１熱伝導部５２ａはヒートパイプで構成される。

第２放熱部５１ｂは、光源ユニット２０の左側（－Ｘ）、かつ、第１放熱部５１ａの上側（＋Ｚ）に並置される。
第２熱伝導部５２ｂは、第２放熱部５１ｂと光学ユニット４０に設けられる蓋体５３とを熱的に接続する。蓋体５３は熱伝導性に優れた金属製の板金部材で構成される。

蓋体５３が受熱した熱は、第２熱伝導部５２ｂを介して第２放熱部５１ｂに伝導される。第２放熱部５１ｂは複数の放熱フィンを有するヒートシンクで構成され、第２熱伝導部５２ｂからの熱を放出する。第２熱伝導部５２ｂとしては、例えば、グラファイトや銅等の他、冷媒の蒸発および凝縮を利用するヒートパイプやベイパーチャンバー等を用いることもできる。本実施形態の場合、第２熱伝導部５２ｂはヒートパイプで構成される。

図３は光源装置２の構成を示す分解斜視図である。図４は光源装置２の構成を示す断面図である。図４は後述する集光光学系６０の光軸ＡＸ３における左右方向Ｘの断面図である。
図３および図４に示すように、本実施形態の光源装置２は、光源ユニット２０と、光学ユニット４０と、波長変換ユニット３０と、を備えている。なお、図３および図４では図を見易くするため、冷却ユニット５０の図示を省略している。

（光源ユニット）
はじめに、光源ユニット２０の構成を説明する。
図３および図４に示すように、光源ユニット２０は、複数の発光素子２１と、複数の実装基板２２と、ベース部材２３と、を有する。複数の発光素子２１は、第１発光素子２１１および第２発光素子２１２を含む。複数の実装基板２２は、第１発光素子２１１を実装する第１実装基板２２１と、第２発光素子２１２を実装する第２実装基板２２２と、を含む。

ベース部材２３は、光学ユニット４０に対してねじ部材２４で固定される。ベース部材２３は、光源ユニット２０に固定される固定部２３ａと、固定部２３ａの表面から後側（－Ｙ）に窪んで形成される凹部２３ｂと、を有する。本実施形態の場合、固定部２３ａは、凹部２３ｂにより左右方向Ｘにおいて２つに離間して配置されている。

ベース部材２３は、第１実装基板２２１および第２実装基板２２２を凹部２３ｂに載置する。本実施形態のベース部材２３によれば、凹部２３ｂを備えることで、光学ユニット４０との間において、第１実装基板２２１および第２実装基板２２２を実装する空間を確保している。

本実施形態の場合、図３に示すように、ベース部材２３は、第１実装基板２２１および第２実装基板２２２を２枚ずつ載置している。２枚の第１実装基板２２１は上下方向Ｚに並んでベース部材２３に載置され、２枚の第２実装基板２２２は上下方向Ｚに並んでベース部材２３に載置される。第１実装基板２２１および第２実装基板２２２は左右方向Ｘにおいて隣り合うようにベース部材２３に載置される。

各第１実装基板２２１には第１発光素子２１１が左右方向Ｘに並んで２つずつ実装されている。なお、第１実装基板２２１に実装される第１発光素子２１１の数はこれに限定されない。

図４に示すように、第１発光素子２１１は、例えば複数のレーザー素子とコリメーターレンズとを含む。第１発光素子２１１は、例えば３８０ｎｍ～４９５ｎｍの範囲内にピーク波長を有する青色光からなる励起光Ｂ１を射出する。

各第２実装基板２２２には第２発光素子２１２が１つずつ実装されている。なお、第２実装基板２２２に実装される第２発光素子２１２の数はこれに限定されない。

また、第２発光素子２１２は、第１発光素子２１１と同様の構成を有する。第２発光素子２１２は、例えば複数のレーザー素子とコリメーターレンズとを含む。第２発光素子２１２は、第１発光素子２１１と同様、例えば３８０ｎｍ～４９５ｎｍの範囲内にピーク波長を有する青色光からなる励起光Ｂ２を射出する。

このような構成に基づき、光源ユニット２０は、複数の励起光Ｂ１，Ｂ２を含む励起光Ｂを光学ユニット４０に向けて射出するようになっている。

図３に示すように、ベース部材２３において、凹部２３ｂは上下方向Ｚに貫通した状態とされる。本実施形態の光源ユニット２０において、凹部２３ｂの上側（＋Ｚ）および下側（－Ｚ）の端部は一対の板材２６でそれぞれ閉塞されている。各板材２６は例えば光源固定部７０の上端面および下端面にねじ部材２４を介して固定される。

本実施形態において、板材２６とベース部材２３との間にはシート状の封止部材２７が設けられている。また、本実施形態の場合、光源ユニット２０のベース部材２３と光源固定部７０の保持面７１との間には板状の封止部材２７が配置されている（図４参照）。つまり、光源ユニット２０の光学筐体６２と光学ユニット４０のベース部材２３とが密閉状態で固定されている。よって、光学筐体６２とベース部材２３との隙間からベース部材２３の凹部２３ｂ内に塵埃が侵入することが抑制される。よって、凹部２３ｂ内に実装された第１発光素子２１１および第２発光素子２１２への塵埃の付着による発熱等の不具合の発生が抑制される。

（光学ユニット）
続いて、光学ユニット４０の構成を説明する。
図４に示すように、光学ユニット４０は、集光光学系６０と、ピックアップ光学系６１と、集光光学系６０およびピックアップ光学系６１を保持する光学筐体６２と、拡散板６５と、蓋体５３と、を有する。

集光光学系６０は複数のレンズを含む。本実施形態の集光光学系６０は、第１レンズ６０ａおよび第２レンズ６０ｂからなる２枚の凸レンズで構成される。なお、集光光学系６０を構成するレンズの数は特に限定されない。

第１レンズ６０ａは、光源ユニット２０に対向して配置される。すなわち、第１レンズ６０ａは、集光光学系６０のうち最も光入射側に位置するレンズである。
第２レンズ６０ｂは、第１レンズ６０ａにおける光源ユニット２０と反対側、すなわち、第１レンズ６０ａの光射出側に配置される。

本実施形態の集光光学系６０において、波長変換ホイール３１側に位置する第２レンズ６０ｂの径は、第２レンズ６０ｂよりも光入射側に位置する第１レンズ６０ａの径より小さい。すなわち、集光光学系６０を構成する各レンズ６０ａ，６０ｂは、波長変換ユニット３０から離れるに従って、集光光学系６０の光軸ＡＸ３に直交する径方向の外径が大きくなっている。なお、光軸ＡＸ３は集光光学系６０を構成する第１レンズ６０ａおよび第２レンズ６０ｂの光軸と一致する。また、集光光学系６０の光軸ＡＸ３は光源装置２から射出される照明光ＷＬの光軸ＡＸ１と一致する（図３参照）。

本実施形態の集光光学系６０は、プリズム部材（光路変更部材）６３をさらに含む。プリズム部材６３は、光源ユニット２０に対して、第２発光素子２１２と対向し、かつ、第１発光素子２１１と対向しない位置に配置される。

本実施形態の場合、波長変換ユニット３０は、第１レンズ６０ａを含む集光光学系６０の光軸ＡＸ３に交差する左右方向（第１方向）Ｘにおいて、光学筐体６２に対して左右方向Ｘの一方側（左側：－Ｙ）に配置される。また、プリズム部材６３は、光学筐体６２内において左右方向Ｘの他方側（右側：＋Ｙ）に配置される。
すなわち、本実施形態の場合、波長変換ユニット３０は、光学筐体６２に対して、光学筐体６２内においてプリズム部材６３が設けられる右側（＋Ｘ）とは反対の左側（－Ｘ）に配置される。

本実施形態において、第１発光素子２１１から発光された励起光Ｂ１は、図４に示すように、集光光学系６０の第１レンズ６０ａに直接入射する。つまり、励起光Ｂ１はプリズム部材６３に入射することなく、集光光学系６０の第１レンズ６０ａに入射する。一方、第２発光素子２１２から発光された励起光Ｂ２は、プリズム部材６３を経由して第１レンズ６０ａに入射する。

プリズム部材６３は、第２発光素子２１２から発光された励起光Ｂ２の光路を変更する部材である。

本実施形態のプリズム部材６３は、平面形状が平行四辺形となるプリズム部材で構成される。
プリズム部材６３は、第１発光素子２１１および第２発光素子２１２が並ぶ左右方向Ｘにおいて離間する第１反射面６３ａおよび第２反射面６３ｂを有する。第１反射面６３ａは、第２発光素子２１２から発光された励起光Ｂ２の光軸上に配置される。第１反射面６３ａは、第２発光素子２１２から発光された励起光Ｂ２を左側（－Ｘ）に反射する。すなわち、第１反射面６３ａは、第２発光素子２１２から発光された励起光Ｂ２を、第１発光素子２１１から発光された励起光Ｂ１に近づける方向に反射する。第１反射面６３ａで反射された励起光Ｂ２は第２反射面６３ｂに入射する。

第２反射面６３ｂは、第１反射面６３ａからの励起光Ｂ２を第１発光素子２１１の光軸に沿って反射し、第１レンズ６０ａに入射させる。
このようにプリズム部材６３を経由した励起光Ｂ２は、該プリズム部材６３の経由前に比べて左側（－Ｘ）に光路がシフトされる。よって、プリズム部材６３は、複数の励起光Ｂ１，Ｂ２を含む励起光Ｂにおける左右方向Ｘの光束幅を縮小することが可能である。

プリズム部材６３の第２反射面６３ｂは、第１レンズ６０ａ（集光光学系６０）の光軸ＡＸ３に沿う前後方向Ｙにおいて、第１レンズ６０ａと第１実装基板２２１との間に位置している。すなわち、プリズム部材６３の第２反射面６３ｂは、前後方向Ｙに沿って平面視した際、第１実装基板２２１と重なるように配置されている。これにより、プリズム部材６３の第２反射面６３ｂが第１レンズ６０ａの光軸により近い位置に配置される。なお、第２反射面６３ｂは、第１発光素子２１１と平面的に重ならないため、第１レンズ６０ａに入射する励起光Ｂ１を遮ることはない。

ここで、第２反射面６３ｂが前後方向Ｙにおいて第２実装基板２２２に重なる位置、あるいは、第１実装基板２２１および第２実装基板２２２の隙間に重なる位置に配置されていた場合について考える。
この場合、プリズム部材６３の第２反射面６３ｂが第１レンズ６０ａの光軸からより離れた位置に配置されるため、励起光Ｂの光束幅を十分に縮小できなくなる。よって、励起光Ｂの光束幅が拡がることで第１レンズ６０ａのレンズ径を大きくする必要が生じるので、結果的に光源装置２の大型化を招いてしまう。

これに対して本実施形態の場合、上述のようにプリズム部材６３の第２反射面６３ｂが第１レンズ６０ａの光軸により近い位置に配置されるので、励起光Ｂが入射する第１レンズ６０ａのレンズ径が小さくなり、光源装置２の小型化を図ることができる。

このような構成に基づき、本実施形態の集光光学系６０は、光源ユニット２０から発光された励起光Ｂを集光し、波長変換ユニット３０の波長変換ホイール３１に入射させることができる。なお、波長変換ユニット３０の構成については後述する。

本実施形態の場合、励起光Ｂの光路上における集光光学系６０と波長変換ユニット３０との間に拡散板６５が配置されている。拡散板６５は、励起光Ｂを拡散させて波長変換ホイール３１上における励起光Ｂの光強度分布を均一化する。拡散板６５としては、公知の拡散板、例えば、磨りガラスや、ホログラフィックディフューザー、透明基板の表面にブラスト処理を施したもの、透明基板の内部にビーズのような散乱材を分散させ、散乱材によって光を散乱させるものなどを用いることができる。

波長変換ユニット３０は励起光Ｂを波長変換した波長変換光として蛍光ＹＬを射出する。波長変換ユニット３０から射出された蛍光ＹＬはピックアップ光学系６１に入射する。ピックアップ光学系６１は、波長変換ホイール３１から射出される波長変換光をピックアップして平行光に変換する。

本実施形態のピックアップ光学系６１は、複数のレンズを含む。本実施形態のピックアップ光学系６１は、第３レンズ６１ａ、第４レンズ６１ｂおよび第５レンズ６１ｃからなる３枚の凸レンズで構成される。なお、ピックアップ光学系６１を構成するレンズの数は特に限定されない。

第３レンズ６１ａは、波長変換ユニット３０に対向して配置される。すなわち、第３レンズ６１ａは、ピックアップ光学系６１のうち最も光入射側に位置するレンズである。
第４レンズ６１ｂは、第３レンズ６１ａにおける光源ユニット２０と反対側、すなわち、第３レンズ６１ａの光射出側に配置される。
第５レンズ６１ｃは、第４レンズ６１ｂにおける光源ユニット２０と反対側、すなわち、第４レンズ６１ｂの光射出側に配置される。

本実施形態のピックアップ光学系６１において、波長変換ホイール３１側に位置する第３レンズ６１ａの径は、第３レンズ６１ａよりも光射出側に位置する第４レンズ６１ｂの径より小さい。また、第４レンズ６１ｂの径は、第４レンズ６１ｂよりも光射出側に位置する第５レンズ６１ｃの径より小さい。すなわち、ピックアップ光学系６１を構成する各レンズ６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、波長変換ユニット３０から離れるに従って、ピックアップ光学系６１の光軸に直交する径方向の外径が大きくなっている。なお、ピックアップ光学系６１の光軸は集光光学系６０の光軸ＡＸ３に一致する。

（波長変換ユニット）
続いて、波長変換ユニット３０の構成を説明する。図５は波長変換ユニット３０の構成を示す斜視図である。図６Ａは波長変換ホイール３１の光入射面側の構成を示す図であり、図６Ｂは波長変換ホイール３１の光射出面側の構成を示す図である。

図５に示すように、波長変換ユニット３０は、波長変換ホイール３１と、ホイール筐体３２と、を備えている。
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、波長変換ホイール３１は、ホイール基板３１１と、波長変換素子３１２と、回転駆動部３１３と、を有する。回転駆動部３１３は、例えば、モーターで構成されている。回転駆動部３１３にはフレキシブルケーブル３１６を介して電力が供給される。回転駆動部３１３は中心軸Ｏを中心として回転可能な回転支持部３１３ａを有する。回転支持部３１３ａは、中心軸Ｏを中心としてホイール基板３１１を回転可能に支持する。

ホイール基板３１１は、例えば、アルミニウム、銅等の放熱性に優れた円環状の金属板から構成されている。
波長変換素子３１２は、ホイール基板３１１の外周に沿って設けられる。波長変換素子３１２は、中心軸Ｏの周りにリング状に形成され、ホイール基板３１１の外周から径方向外側に向かって鍔状に突出する円環形状を有する。ここで、径方向外側とは、中心軸Ｏに直交し、かつ、中心軸Ｏから遠ざかる方向を意味する。

図５に示すように、波長変換素子３１２は、光源ユニット２０の発光素子２１から発光された励起光Ｂを裏面（第１面）３１２ａから入射させ、励起光Ｂを波長変換した黄色の蛍光（波長変換光）ＹＬを表面（第２面）３１２ｂから射出する。

波長変換素子３１２は、例えばＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２のガーネット結晶（ＹＡＧ）にセリウムイオン（例えば、Ｃｅ^３＋）を添加したＹＡＧ:Ｃｅが用いられる。なお、波長変換素子３１２には、適当な散乱要素（図示略）が含まれていてもよい。

本実施形態の波長変換ホイール３１は、所謂、透過型の蛍光体ホイールである。具体的に波長変換素子３１２は、裏面３１２ａから入射した励起光Ｂの一部を透過させ、表面３１２ｂから蛍光ＹＬとともに射出する。そのため、波長変換素子３１２は、励起光Ｂの一部である青色成分光ＢＢと蛍光ＹＬとが合成された白色の照明光ＷＬを射出する。

図６Ｂに示すように、本実施形態のホイール基板３１１は、励起光Ｂが入射する波長変換素子３１２の裏面３１２ａ側に設けられた複数のフィン３１４を含む。複数のフィン３１４は、ホイール基板３１１の裏面３１１ｂに設けられている。複数のフィン３１４は中心軸Ｏの周りに放射状に延びるように配置されている。

図６Ａに示すように、本実施形態のホイール基板３１１は、励起光Ｂを射出する波長変換素子３１２の表面３１２ｂ側に設けられた複数のフィン３１５を含む。複数のフィン３１５はホイール基板３１１の表面３１１ａに設けられている。各フィン３１５は中心軸Ｏの周りに放射状に設けられている。本実施形態の場合、ホイール基板３１１の光入射側は光射出側に比べて温度が上昇し易いため、光入射側のフィン３１４のサイズを光射出側のフィン３１５のサイズよりも大きくした。なお、フィン３１４，３１５の大小関係はこれに限られず、各フィン３１４，３１５が同じ大きさでも良いし、フィン３１５の方がフィン３１４よりも大きくてもよい。

本実施形態の波長変換ホイール３１によれば、ホイール基板３１１の両面に設けられたフィン３１４，３１５によって回転時に波長変換素子３１２の周囲に気流を生じさせて、波長変換素子３１２を冷却することができる。これにより、波長変換素子３１２の波長変換効率を高めることで明るい蛍光ＹＬを生成することができる。

ホイール筐体３２は、図３に示すように波長変換ホイール３１を収容する。ホイール筐体３２は、第１筐体３２１と、第２筐体３２２と、第１筐体３２１および第２筐体３２２の間に配置されたホイール用封止部材３２３と、を含む。第１筐体３２１および第２筐体３２２は、ホイール用封止部材３２３を介して互いに密閉状態で固定される。第１筐体３２１および第２筐体３２２は、例えば、アルミやステンレス等の放熱性優れた金属部材で構成される。

第１筐体３２１は板状の部材であり、表面３２１ａに設けられた複数の放熱フィン１２０と、第２筐体３２２側へ延びて第２筐体３２２に連結される連結部１２１と、を有する。第１筐体３２１はねじ部材２４を介して第２筐体３２２と固定される。第１筐体３２１の四隅には、ねじ部材２４を挿入するためのねじ穴３２１Ｈが設けられている。第１筐体３２１は右側（＋Ｘ）の外縁に切欠き１２１ａが設けられている。なお、切欠き１２１ａは略山型の形状を有する。

第２筐体３２２は波長変換ホイール３１を保持する。波長変換ホイール３１は、例えば、不図示のねじ部材を介して、第２筐体３２２の底板部１２２に固定される。
第２筐体３２２は、波長変換ホイール３１を保持する底板部１２２と、底板部１２２の三方向の外縁部を囲む側板部１２３と、側板部１２３の底板部１２２と反対側に設けられたフランジ部１２４と、ねじ締結部１２５と、取付部１２６と、を有する。第２筐体３２２は、底板部１２２の表面に複数の放熱フィン１３０を設けている（図３および図１０参照）。具体的に本実施形態のホイール筐体３２は、光源ユニット２０側を向く第２筐体３２２（底板部１２２）の表面のうち光軸ＡＸ３に沿う前後方向Ｙにおいて光学筐体６２と重ならない位置に、設けられた複数の放熱フィン１３０を含む。これにより放熱フィン１３０と光学筐体６２との干渉を抑制しつつ、ホイール筐体３２の放熱性を高めることができる。

図３に示すように、底板部１２２は、側板部１２３で囲まれない外縁に切欠き１２２ａが設けられている。切欠き１２２ａは略山型の形状を有する。なお、底板部１２２の切欠き１２２ａの形状は、第１筐体３２１の切欠き１２１ａの形状に対応している。すなわち、ホイール筐体３２を平面視した際、切欠き１２１ａ、１２２ａが互いに重なるように形成されている。

フランジ部１２４は、第１筐体３２１と対向する部位であり、略Ｃ状の平面形状を有する。フランジ部１２４の両先端には、内側に張り出して底板部１２２の外形と平面視で重なる張出部がそれぞれ設けられている。なお、ホイール用封止部材３２３はフランジ部１２４の形状に沿って設けられる。

ねじ締結部１２５は、第１筐体３２１を第２筐体３２２に固定するねじ部材２４が締結される部位である。ねじ締結部１２５は、フランジ部１２４の一部と一体に設けられている。

取付部１２６は、波長変換ユニット３０（波長変換ホイール３１）を光学ユニット４０の光学筐体６２にねじ部材２４により固定するための部材である（図３参照）。

図５に示すように、取付部１２６は、第１取付部である表側取付部１２７および第２取付部である裏側取付部１２８を有する。
表側取付部１２７は、フランジ部１２４の各張出部１２４ａに設けられた一対の表側取付板１２７ａを含む。各表側取付板１２７ａはねじ部材２４を挿入するためのねじ穴１２７ｂが設けられている。各表側取付板１２７ａは張出部１２４ａに直交、かつ光学筐体６２の取付部８０の取付板８３に対向するように設けられる。各表側取付板１２７ａは上下方向Ｚに一列に並ぶ。具体的に各表側取付板１２７ａのねじ穴１２７ｂは左右方向Ｘの位置が等しい。

裏側取付部１２８は、第２筐体３２２の底板部１２２における第１筐体３２１と反対側（後側：－Ｙ）に設けられる。裏側取付部１２８は一対の裏側取付板１２８ａを含む。各裏側取付板１２８ａはねじ部材２４を挿入するためのねじ穴１２８ｂが設けられている。各裏側取付板１２８ａは底板部１２２に直交、かつ光学筐体６２の取付部８０の取付板８３に対向するように設けられる。各裏側取付板１２８ａは上下方向Ｚに一列に並ぶ。具体的に各裏側取付板１２８ａのねじ穴１２８ｂは左右方向Ｘの位置が等しい。
また、前後方向Ｙに並ぶ表側取付板１２７ａおよび裏側取付板１２８ａは上下方向Ｚの位置が等しい。具体的に表側取付板１２７ａのねじ穴１２７ｂおよび裏側取付板１２８ａのねじ穴１２８ｂは上下方向Ｚの位置が等しい。

図５に示すように、本実施形態のホイール筐体３２は、波長変換ホイール３１の一部を露出させるように波長変換ホイール３１を収容する。ホイール筐体３２は、波長変換ホイール３１の一部を露出させるホイール開口部（第１開口部）３３を有する。

ホイール開口部３３は、第１筐体３２１および第２筐体３２２の少なくとも一方で構成される。ホイール開口部３３は、第１筐体３２１における切欠き１２１ａが形成された部分の端面と、第２筐体３２２における張出部１２４ａの端面、側板部１２３の端面、底板部１２２における切欠き１２２ａが形成された部分の端面と、で構成される。すなわち、本実施形態の場合、ホイール開口部３３は、第１筐体３２１および第２筐体３２２で構成される。以下、ホイール開口部３３を構成する第１筐体３２１および第２筐体３２２の端面を「ホイール開口端面３２ａ」と呼ぶ。

図５および図６Ａに示すように、波長変換ホイール３１の一部である波長変換素子３１２は、ホイール開口部３３を介してホイール筐体３２のホイール開口端面３２ａより外側まで突出した状態となっている。

続いて、光学筐体６２の具体的な構成について説明する。
図７は光学筐体６２の後側（－Ｙ）の構成を示す斜視図である。
図８Ａおよび図８Ｂは光学筐体６２の要部構成を示す側面図である。図８Ａは光学筐体６２を－Ｘ側から視た側面図であり、図８Ｂは光学筐体６２を＋Ｘ側から視た側面図である。
図９は図４のＸＩ－ＸＩ線矢視による断面図である。図１０は図４のＸ－Ｘ線を含む面による断面の構成を示す斜視図である。

図７に示すように、光学筐体６２は、取付部８０と、第１部材８５と、第２部材８６と、を有する。本実施形態において、取付部８０、第１部材８５および第２部材８６は一体に形成される。すなわち、本実施形態の光学筐体６２は単一の部材で構成される。図３および図４に示すように、第１部材８５は集光光学系６０を保持する部材であり、第２部材８６はピックアップ光学系６１を保持する部材である。

図２に示すように、光学筐体６２は、外装筐体７の光源保持部材１８にねじ部材９を介して保持される保持部６４を有する。図２に示すように、保持部６４は、光源保持部材１８のねじ締結部１８ａに締結されるねじ部材９が挿入されるねじ固定孔６４ａと、光源保持部材１８の位置決め部１８ｂが挿入される位置決め用孔６４ｂと、を含む。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、第１部材８５は、光源固定部７０と、第１筒状部９０と、を含む。光源固定部７０には、ねじ部材２４を介して光源ユニット２０が固定される（図３参照）。

図７に示すように、光源固定部７０は、保持面７１と、ねじ締結部７２と、一対の位置決めピン７３と、を有する。保持面７１は、図３および図４に示すように、光源ユニット２０のベース部材２３を保持する。ねじ締結部７２は、矩形状の保持面７１の四隅に設けられ、光源ユニット２０を固定するねじ部材２４が締結される部位である。一対の位置決めピン７３は、保持面７１における、左右方向Ｘの両側かつ上下方向Ｚの中央に相当する位置にそれぞれ設けられる。一対の位置決めピン７３は、図３および図４に示すように、ベース部材２３の固定部２３ａに形成された位置決め用孔２３ａ１に挿入されることで、光源ユニット２０（ベース部材２３）を光源固定部７０に対して位置決めする。

また、本実施形態の光学筐体６２は、図４および図７に示すように、集光光学系６０のプリズム部材６３を支持するプリズム支持部７４を含む。プリズム支持部７４は、光源固定部７０に設けられる。

プリズム支持部７４は、光源ユニット２０を保持する保持面７１から波長変換ホイール３１側に窪んで形成される。プリズム支持部７４は、プリズム部材６３を支持する支持面７４ａを有する。本実施形態の場合、プリズム支持部７４の支持面７４ａにはプリズム部材６３を支持する一対の支持部材７４ｂが設けられている。一対の支持部材７４ｂはそれぞれ左右方向Ｘに延びる板状の部位であり、上下方向Ｚに間隔をあけるように支持面７４ａに設けられている。このような構成に基づいて、プリズム支持部７４は、一対の支持部材７４ｂを介してプリズム部材６３を支持面７４ａ上の所定位置に安定して支持できる。

図４に示すように、プリズム部材６３は集光光学系６０の光軸ＡＸ３に対して右側（＋Ｘ）に配置される。また、光源ユニット２０の中心は光軸ＡＸ３よりも右側（＋Ｘ）に位置する。そのため、左右方向Ｘにおいて、光軸ＡＸ３から光学筐体６２（光源固定部７０）の左側（－Ｘ）の端面までの距離は、光軸ＡＸ３から光学筐体６２（光源固定部７０）の右側（＋Ｘ）の端面までの距離よりも短い。すなわち、光軸ＡＸ３に対する光学筐体６２の突出量は、右側（＋Ｘ）よりも左側（－Ｘ）の方が大きくなっている。

光学筐体６２の第１筒状部９０は、レンズ支持部９１と、拡散板支持部９２と、を有する。レンズ支持部９１は第１筒状部９０の内面側に設けられ、プリズム支持部７４の支持面７４ａから波長変換ホイール３１側に窪んで形成される。

レンズ支持部９１は、第１レンズ６０ａを支持する第１段部９１ａと、第２レンズ６０ｂを支持する第２段部９１ｂと、を含む。

第１段部９１ａは、第１筒状部９０の第１内周面９０ａと、第１内周面９０ａよりも内径の小さい第２内周面９０ｂと、の間の段差で構成される。第１レンズ６０ａは、第１段部９１ａによってレンズ支持部９１に支持されている。第１レンズ６０ａは第１段部９１ａに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。

第２段部９１ｂは、第２内周面９０ｂよりも内径の小さい第３内周面９０ｃと、第３内周面９０ｃよりも内径の小さい第４内周面９０ｄと、の間の段差である。第２レンズ６０ｂは、第２段部９１ｂによりレンズ支持部９１に支持されている。第２レンズ６０ｂは第２段部９１ｂに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。

拡散板支持部９２は、レンズ支持部９１の底面から波長変換ホイール３１側に窪んで形成される。拡散板支持部９２は、拡散板６５を支持する支持面９２ａと、支持面９２ａに設けられた開口９２ｂと、を有する。開口９２ｂは、拡散板６５を透過した励起光Ｂを波長変換ホイール３１に入射させる。

光学筐体６２の第２部材８６は、接続部９９と、第２筒状部９５と、を含む。接続部９９は、第２筒状部９５の前側（＋Ｙ）の先端の外縁から光軸ＡＸ３と直交方向に離れる径方向外側に張り出すように設けられている（図７参照）。接続部９９は、光源装置２を、図１に示した均一照明光学系５に接続する部材である。
このような構成に基づき、本実施形態の光源装置２は、光学筐体６２の接続部９９を介して照明光ＷＬを均一照明光学系５へと効率良く入射させることができる。

第２筒状部９５は、ピックアップ光学系６１を支持するレンズ支持部９６を主に構成される。レンズ支持部９６は第２筒状部９５の内面に設けられる。レンズ支持部９６は、第３レンズ６１ａを支持する第３段部９６ａと、第４レンズ６１ｂを支持する第４段部９６ｂと、第５レンズ６１ｃを支持する第５段部９６ｃと、を含む。

第５段部９６ｃは、第２筒状部９５のうち最も前側（＋Ｙ）に位置する第５内周面９５ａと、第５内周面９５ａよりも後側（－Ｙ）に位置し内径の小さい第６内周面９５ｂと、の間の段差で構成される。第５レンズ６１ｃは、第５段部９６ｃによりレンズ支持部９６に支持される。第５レンズ６１ｃは第５段部９６ｃに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。

第４段部９６ｂは、第６内周面９５ｂよりも後側（－Ｙ）に位置し内径の小さい第７内周面９５ｃと、第７内周面９５ｃよりも後側（－Ｙ）に位置し内径の小さい第８内周面９５ｄと、の間の段差で構成される。本実施形態の場合、第６内周面９５ｂと第７内周面９５ｃとを繋ぐ第９内周面９５ｅは後側（－Ｙ）に向かうにつれて内径を狭めるテーパー面となっている。
第４レンズ６１ｂは、第４段部９６ｂによりレンズ支持部９６に支持される。第４レンズ６１ｂは第４段部９６ｂに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。

第３段部９６ａは、第８内周面９５ｄよりも後側（－Ｙ）に位置し内径の小さい第１０内周面９５ｆと、第１０内周面９５ｆよりも後側（－Ｙ）に位置し内径の小さい第１１内周面９５ｇと、の間の段差で構成される。本実施形態の場合、第８内周面９５ｄは後側（－Ｙ）に向かって段階的に内径を狭めたテーパー面となっている。
第３レンズ６１ａは、第３段部９６ａによりレンズ支持部９６に支持される。第３レンズ６１ａは、第３段部９６ａに嵌合して固定されてもよいし、不図示の接着剤を介して固定されてもよい。

本実施形態において、集光光学系６０およびピックアップ光学系６１を構成する各レンズの外径は、波長変換ユニット３０に近づくに従って、各々の外径が小さくなっている。これにより、本実施形態の光学筐体６２には、集光光学系６０の第２レンズ６０ｂとピックアップ光学系６１の第３レンズ６１ａとに対応する位置に、縮径部６９が設けられている。縮径部６９は、光学筐体６２において、他の部分より相対的に外径が細い部位である。

本実施形態において、波長変換ユニット３０は光学筐体６２の縮径部６９に配置されている。波長変換ユニット３０は光学筐体６２に対して径方向外側から取り付けられるため、縮径部６９に波長変換ユニット３０を配置することで、光源装置２の径方向の寸法の大型化が抑制される。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、取付部８０は、光学筐体６２に対して波長変換ユニット３０を取り付けるための部位である。本実施形態において、波長変換ユニット３０（波長変換ホイール３１）は、取付部８０を利用することで、集光光学系６０の光軸ＡＸ３に対して複数の方向から光学筐体６２に対して取り付け可能である。

取付部８０は、第１取付構造８１と、第２取付構造８２と、ＹＺ面に沿う取付板８３と、を有する。取付板８３は第１筒状部９０と第２筒状部９５とを接続している。

取付板８３は、集光光学系６０の光軸ＡＸ３に沿うとともに左側（－Ｘ）を向く第１取付面８３ａと、集光光学系６０の光軸ＡＸ３に沿うとともに第１取付面８３ａと反対である右側（＋Ｘ）を向く第２取付面８３ｂと、貫通孔８４と、を含む。

取付板８３は、集光光学系６０の光軸ＡＸ３上に位置する。
本実施形態において、取付板８３が集光光学系６０の光軸ＡＸ３上に位置するとは、光軸ＡＸ３が第１取付面８３ａまたは第２取付面８３ｂに重なる状態、あるいは、光軸ＡＸ３が第１取付面８３ａおよび第２取付面８３ｂの間に位置する状態をいう。
本実施形態の場合、取付板８３は、第１取付面８３ａおよび第２取付面８３ｂの中間に光軸ＡＸ３が位置している。つまり、本実施形態の取付板８３において、光軸ＡＸ３から第１取付面８３ａまでの距離と光軸ＡＸ３から第２取付面８３ｂまでの距離とは等しい。

貫通孔８４は、取付板８３を板厚方向に貫通する。貫通孔８４の平面形状は矩形である。貫通孔８４は、波長変換ユニット３０を取付部８０に取り付けた際、波長変換ホイール３１の一部を取付板８３の一方から他方へと突出させる。

第１取付構造８１は、第１取付面８３ａに波長変換ユニット３０を取り付け可能とする。図３に示すように、本実施形態の光源装置２では、第１取付構造８１を介して光学筐体６２の左側（－Ｘ）に波長変換ユニット３０を取り付けている。本実施形態の場合、波長変換ユニット３０は、放熱部５１と光学ユニット４０との間に配置される。

図８Ａに示すように、第１取付構造８１は第１取付面８３ａに設けられる。第１取付構造８１は、複数のねじ締結部８１ａと、第１取付面８３ａに対して突出する一対の台座８１ｂと、を有する。本実施形態の場合、ねじ締結部８１ａは４つ設けられている。各ねじ締結部８１ａには、波長変換ユニット３０を取り付けるためのねじ部材２４がそれぞれ締結される（図３参照）。一対の台座８１ｂは前後方向Ｙに離間して配置される。各台座８１ｂは、光軸ＡＸ３に沿う方向から視た平面形状が台形となる座であり、波長変換ユニット３０を設置する座として機能する（図９参照）。各台座８１ｂはホイール筐体３２のホイール開口端面３２ａに対応した外形を有している。

本実施形態の場合、後側（－Ｙ）の台座８１ｂの前後方向Ｙの幅は、前側（＋Ｙ）の台座８１ｂの前後方向Ｙの幅よりも大きい。これは、波長変換ユニット３０との当接の幅による違いによるものである。なお、波長変換ユニット３０側の形状によっては各台座８１ｂの幅を同じにしても良いし、前側（＋Ｙ）の幅を後側（－Ｙ）の幅より大きくしてもよい。

本実施形態の光学筐体６２は、取付部８０の第１取付面８３ａ側に設けられた左側開口部（第２開口部）８７を有する。左側開口部８７は、一対の台座８１ｂで挟まれた空間と該空間の外部との境界で規定される開口である。

図３に示すように、波長変換ユニット３０を光学筐体６２に取り付ける場合、表側取付部１２７（表側取付板１２７ａ）および裏側取付部１２８（裏側取付板１２８ａ）と第１取付構造８１のねじ締結部８１ａとがねじ部材２４で固定される。図８Ａに示すように、ホイール筐体３２は、ホイール開口部３３が平面的に左側開口部８７を囲むように、ホイール開口部３３を構成するホイール筐体３２のホイール開口端面３２ａが第１取付構造８１の各台座８１ｂおよび取付板８３に突き当たる。

波長変換ユニット３０は、光学ユニット４０（光学筐体６２）の取付部８０に取り付けられた状態で、集光光学系６０とピックアップ光学系６１との間の光路上に波長変換ホイール３１の一部である波長変換素子３１２を位置させる。

つまり、本実施形態において、光学ユニット４０と波長変換ユニット３０とは、ホイール筐体３２のホイール開口部３３を介して露出する波長変換ホイール３１の一部である波長変換素子３１２を、光学筐体６２の左側開口部８７を介して集光光学系６０とピックアップ光学系６１との間の光路上に配置させる。

本実施形態の場合、波長変換ホイール３１の一部である波長変換素子３１２は、ホイール開口部３３を介してホイール筐体３２のホイール開口端面３２ａより外側まで突出している（図５および図６Ａ参照）。そのため、波長変換ユニット３０を光学筐体６２に取り付ける際、ホイール開口端面３２ａから突出する波長変換素子３１２が取付板８３に干渉する恐れがある。

これに対して本実施形態の取付部８０は、図１０に示すように、ホイール開口端面３２ａから突出する波長変換素子３１２に対応する位置に貫通孔８４を設けることで、ホイール開口端面３２ａから突出する波長変換素子３１２を貫通孔８４を介して取付板８３の反対側に位置させる。このようにして、波長変換素子３１２が集光光学系６０の光軸ＡＸ３上に配置されるので、集光光学系６０を介して励起光Ｂを波長変換素子３１２に効率良く入射させることができる。
また、本実施形態の場合、ピックアップ光学系６１の光軸は集光光学系６０の光軸ＡＸ３に一致するため、波長変換素子３１２から射出される照明光ＷＬをピックアップ光学系６１に効率良く取り込むことができる。よって、照明光ＷＬの光利用効率を高めることができる。

本実施形態において、波長変換ユニット３０と光学筐体６２との間には、図３に示すように第１封止部材５５が配置され、波長変換ユニット３０は光学筐体６２の第１取付構造８１にねじ部材２４により固定される。

第１封止部材５５は、図９に示すように、ホイール筐体３２のホイール開口端面３２ａと第１取付構造８１の台座８１ｂおよび第１取付面８３ａとの間で押圧された状態となり、光学筐体６２の左側開口部８７とホイール筐体３２のホイール開口部３３との隙間が第１封止部材５５によって良好に塞がれる。
このようにして、光学ユニット４０と波長変換ユニット３０とは、光学筐体６２の左側開口部８７とホイール筐体３２のホイール開口部３３とが密閉状態で固定される。

また、第２取付構造８２は、波長変換ユニット３０を第２取付面８３ｂに対して取り付け可能とする。図８Ｂに示すように、第２取付構造８２は、第２取付面８３ｂに設けられる、複数のねじ締結部８２ａと、一対の台座８２ｂと、を有する。本実施形態の場合、ねじ締結部８２ａは４つ設けられている。

第２取付構造８２は、第１取付構造８１と同じ構成を有する。よって、光学筐体６２は、波長変換ユニット３０の取り付け方向を変えることで、波長変換ユニット３０を第２取付構造８２に対して取り付け可能となる。

なお、本実施形態の場合、上述のように波長変換ユニット３０は第１取付構造８１を用いて光学筐体６２に取り付けられるため、第２取付構造８２は波長変換ユニット３０の取り付けに利用されない。

本実施形態の光学筐体６２は、取付部８０の第２取付面８３ｂ側に設けられた右側開口部（第３開口部）８８を有する。右側開口部８８は、一対の台座８２ｂで挟まれた空間と該空間の外部との境界で規定される開口である。右側開口部８８は、取付部８０の取付板８３を挟んで左側開口部８７に対向する。

ここで、励起光Ｂが入射する集光光学系６０およびピックアップ光学系６１は発熱する。本実施形態の光源装置２では、第２取付構造８２に第２冷却部５０Ｂの第２熱伝導部５２ｂと熱的に接続される蓋体５３を取り付けている（図２参照）。これにより、光学筐体６２から受熱した熱を放出することで集光光学系６０およびピックアップ光学系６１の冷却性能を高めている。

図３に示すように、蓋体５３は、蓋本体部５３ａと、取付部５３ｂと、を含む。蓋体５３の蓋本体部５３ａは、第２取付構造８２の各台座８２ｂ、該各台座８２ｂと同じ形状の各台座８１ｂに対応した外形を有している。

蓋体５３を光学筐体６２に取り付ける場合、蓋体５３の取付部５３ｂと第２取付構造８２の各ねじ締結部８２ａとがねじ部材２４で固定される。このとき、図８Ｂに示すように、蓋体５３は、右側開口部８８を塞ぐように、蓋本体部５３ａが第２取付構造８２の各台座８２ｂおよび取付板８３に突き当たる。

本実施形態において、蓋体５３と光学筐体６２との間には、図３に示すように、第２封止部材５６が配置され、蓋体５３は光学筐体６２の第２取付構造８２にねじ部材２４により固定される。これにより、光学筐体６２の右側開口部８８と蓋体５３の蓋本体部５３ａとの隙間が第２封止部材５６によって良好に塞がれる。よって、蓋体５３は、光学筐体６２の右側開口部８８を密閉状態で覆った状態で光学筐体６２に固定される（図８Ｂ参照）。

以上説明したように、本実施形態の光源装置２は、光源ユニット２０と光学ユニット４０とが密閉状態で固定され、光学ユニット４０と波長変換ユニット３０とが、ホイール筐体３２のホイール開口部３３を介して露出する波長変換ホイール３１の一部を、光学筐体６２の左側開口部８７を介して集光光学系６０とピックアップ光学系６１との間の光路上に配置させ、光学筐体６２の左側開口部８７とホイール筐体３２のホイール開口部３３とが密閉状態で固定している。

本実施形態の光源装置２によれば、集光光学系６０とピックアップ光学系６１との間の光路上に波長変換ホイール３１を配置しつつ、光源ユニット２０、波長変換ユニット３０および光学ユニット４０の３つのユニットを密閉状態で固定する密閉構造の光源装置を提供できる。これにより、光源装置２の内部への塵埃の侵入が抑制されるので、塵埃がレンズや波長変換ホイール３１に付着することで生じる部品の劣化や発熱といった不具合の発生を抑制できる。また、光源装置２が３つのユニットで構成されるので、組み立て性に優れた光源装置２を提供できる。

本実施形態の場合、光学筐体６２は、他の部分より外径が細い縮径部６９に波長変換ユニット３０が配置される。そのため、波長変換ユニット３０の光学筐体６２からの突出量が抑えられ、光源装置２の大型化を抑制することができる。

本実施形態の場合、光学ユニット４０の光学筐体６２と光源ユニット２０のベース部材２３とが密閉状態で固定される。
この構成によれば、光源ユニット２０のうち発光素子２１を実装する実装基板２２でなく光学筐体６２をベース部材２３に固定するため、密閉状態を容易に実現することができる。

本実施形態の場合、第２発光素子２１２から発光された励起光Ｂ２の光路をプリズム部材６３で変更して集光光学系６０に入射する励起光Ｂの光束幅を縮小できる。よって、励起光Ｂが入射する集光光学系６０の大型化を抑制しつつ、励起光Ｂの光量を増大させることで明るい蛍光ＹＬを生成することができる。

本実施形態の場合、光学ユニット４０を冷却する第１冷却部５０Ａにおいて、ベース部材２３の熱が第１熱伝導部５２ａを介して第１放熱部５１ａに伝導される。この構成によれば、第１熱伝導部５２ａの引き回しを変更することで第１放熱部５１ａの配置の自由度が向上する。よって、レイアウト変更が容易な光源装置２を提供できる。

本実施形態の場合、波長変換ユニット３０のホイール筐体３２は第１筐体３２１および第２筐体３２２で構成され、ホイール筐体３２のホイール開口部３３は第１筐体３２１および第２筐体３２２で構成される。
この構成によれば、ホイール開口部３３を有するホイール筐体３２を２つの筐体で構成できるため、波長変換ユニット３０の組み立て性を向上させることができる。

本実施形態の場合、光学筐体６２は、集光光学系６０を保持する第１部材８５と、ピックアップ光学系６１を保持する第２部材８６とが一体に形成されるため、部品点数を減らすことができる。また、複数の部品で光学筐体６２を構成すると、各部品の公差により調整が必要になるが、本実施形態では光学筐体６２を一つの部品で構成することで上記の調整が不要となり、組み立て性を高めることができる。

本実施形態の場合、光学筐体６２の左側開口部８７に対向する右側開口部８８を密閉状態で覆う蓋体５３をさらに備える。
この構成によれば、光学筐体６２の右側開口部８８にも波長変換ユニット３０が取り付け可能となる。よって、光学筐体６２に対して左右方向Ｘの両側から波長変換ユニット３０を取り付け可能となるので、波長変換ユニット３０のレイアウトの自由度が向上する。また、波長変換ユニット３０の取り付けに使用しない開口部を蓋体５３で閉塞することで光源装置２内の密閉状態を維持できる。

本実施形態の場合、第２冷却部５０Ｂにおいて、蓋体５３が光学筐体６２を介して、波長変換ユニット３０、集光光学系６０、ピックアップ光学系６１あるいは光源ユニット２０から受熱した熱を第２熱伝導部５２ｂを介して第２放熱部５１ｂに伝導することができる。よって、装置構成を簡略化しつつ、冷却性能を高めることができる。

本実施形態の光源装置２において、光学ユニット４０は、集光光学系６０の光軸ＡＸ３に対して２方向から波長変換ホイール３１を配置可能とするように、波長変換ユニット３０を取り付ける取付部８０を有する。

本実施形態の光源装置２によれば、光学ユニット４０の光学筐体６２に対して２方向から波長変換ホイール３１を配置できるので、光源装置２のレイアウトの自由度を向上できる。よって、仕様に応じたレイアウト変更を容易に行うことができる光源装置２が提供される。

本実施形態の場合、取付部８０は、集光光学系６０の光軸ＡＸ３に沿う第１取付面８３ａと第１取付面８３ａと反対の第２取付面８３ｂとを含む取付板８３を有し、波長変換ユニット３０は第１取付面８３ａおよび第２取付面８３ｂの一方に取り付けられる。
この構成によれば、取付板８３により、光軸ＡＸ３に対して波長変換ユニット３０を対称的に配置する構成を実現できる。

本実施形態の場合、取付板８３は、集光光学系６０の光軸ＡＸ３上に位置する。
この構成によれば、第１取付面８３ａに取り付けた波長変換ユニット３０から光軸ＡＸ３までの距離と、第２取付面８３ｂに取り付けた波長変換ユニット３０から光軸ＡＸ３までの距離とが同じになる。よって、波長変換ユニット３０と光軸ＡＸ３との位置合わせが容易となって組み立て性が向上する。

本実施形態の場合、取付部８０は、波長変換ユニット３０を第１取付面８３ａに対して取り付け可能とする第１取付構造８１と、波長変換ユニット３０を第２取付面８３ｂに対して取り付け可能であり第１取付構造８１と同じ構成の第２取付構造８２と、を有する。
この構成によれば、取付板８３の両面に同一構造の波長変換ユニット３０を取り付けることが可能となる。よって、取付方向によらず波長変換ユニット３０を共通化することでコストを抑えつつ、レイアウト変更を容易に行うことができる光源装置を提供できる。

本実施形態の場合、波長変換ホイール３１は、励起光Ｂを裏面３１２ａから入射させ、励起光Ｂを波長変換した黄色の蛍光ＹＬを表面３１２ｂから射出する。さらに、波長変換ユニット３０は、光学ユニット４０の取付部８０に取り付けられた状態で、集光光学系６０とピックアップ光学系６１との間の光路上に波長変換ホイール３１の一部を位置させる。
この構成によれば、透過型の波長変換ホイール３１において、光源装置２のレイアウトの自由度を向上させることができる。

本実施形態の場合、冷却ユニット５０は、光学ユニット４０に並置される放熱部５１と、光源ユニット２０のベース部材２３で受熱した熱を放熱部５１に伝導する熱伝導部５２と、を含む。
この構成によれば、光源ユニット２０の発光素子２１を効率良く冷却することができる。

本実施形態の場合、波長変換ユニット３０は、放熱部５１と光学ユニット４０との間に配置されるので、光学ユニット４０に対して波長変換ユニット３０と反対側（右側：＋Ｘ）にスペースを確保することができる。よって、例えば、光学ユニット４０の右側（＋Ｘ）のスペースにプロジェクター構成部品を配置することでプロジェクター１の装置構成を小型化できる。

本実施形態の光源装置２では、第１発光素子２１１からの励起光Ｂ１に近づけるように第２発光素子２１２からの励起光Ｂ２の光路を変更して集光光学系６０の第１レンズ６０ａに入射させるプリズム部材６３を有する。光学筐体６２は、プリズム部材６３を支持するプリズム支持部７４と、集光光学系６０を支持するレンズ支持部９１と、を含み、光学筐体６２の保持面７１とベース部材２３とが固定される。

本実施形態の光源装置２によれば、光源ユニット２０、波長変換ユニット３０および光学ユニット４０の３つのユニットで構成され、第２発光素子２１２からの励起光Ｂ２の光路を変更して集光光学系６０に入射させるプリズム部材６３を集光光学系６０とともに光学筐体６２に配置するので、装置構成を小型化しつつ、明るい照明光ＷＬを生成することができる。

本実施形態の場合、プリズム部材６３の第２反射面６３ｂが集光光学系６０の光軸ＡＸ３に沿う前後方向Ｙにおいて、第１レンズ６０ａと第１実装基板２２１との間に位置するので、第１実装基板２２１および第２実装基板２２２の並び方向である左右方向Ｘにおける光源装置２の大型化を抑制できる。

本実施形態の場合、ベース部材２３は、凹部２３ｂを有し、第１実装基板２２１および第２実装基板２２２が、凹部２３ｂに設置される。
この構成によれば、光学筐体６２の保持面７１と光源ユニット２０のベース部材２３とを固定した場合に、凹部２３ｂ内に発光素子２１の収容空間を確保できる。

本実施形態の場合、波長変換ユニット３０は、集光光学系６０の光軸ＡＸ３に交差する左右方向Ｘにおいて、光学筐体６２に対して左右方向Ｘの左側（－Ｘ）に配置され、プリズム部材６３は、光学筐体６２内において光軸ＡＸ３に対する左右方向Ｘの右側（＋Ｘ）に配置される。
この構成によれば、光学ユニット４０に対して波長変換ユニット３０と反対側（右側：＋Ｘ）にスペースを確保することができる。よって、例えば、光学ユニット４０の右側（＋Ｘ）のスペースにプロジェクター構成部品を配置することでプロジェクター１の装置構成を小型化できる。

本実施形態の場合、ホイール筐体３２は、光源ユニット２０側を向く第２筐体３２２の表面のうち光軸ＡＸ３に沿う前後方向Ｙにおいて光学筐体６２と重ならない位置に複数の放熱フィン１３０を含む。
この構成によれば、第２筐体３２２の表面のうち光学筐体６２と重ならないスペースを有効に利用しつつホイール筐体３２の放熱性を高めることができる。

本実施形態のプロジェクター１は、上記光源装置２と、光源装置２から出力される光を画像光に形成する画像形成装置３と、画像形成装置３から出力される画像光を投射する投射光学装置６と、を備える。

本実施形態のプロジェクター１によれば、塵埃の侵入を抑制した光源装置２を備えるので、塵埃による光源装置２の動作不良を抑制することで信頼性の高いプロジェクターを提供できる。また、光源装置２に対する塵埃の侵入を抑制するための吸塵フィルターを省略できるため、装置構成を簡略化できる。
また、本実施形態によれば、装置構成を小型化しつつ、明るい照明光ＷＬを生成する光源装置２を備えるので、小型かつ明るい画像を表示するプロジェクターを提供できる。
また、本実施形態によれば、レイアウトの自由度を向上させた光源装置２を備えるので、内部構成のレイアウトの自由度が高いプロジェクターを提供できる。よって、仕様に応じたレイアウト変更を容易とする付加価値の高いプロジェクターが提供される。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態の光源装置について説明する。
本実施形態の光源装置は、光学ユニット４０に対する波長変換ユニット３０の取り付け方向が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。

図１１は本実施形態の光源装置２Ａの概略構成を示す斜視図である。
図１１に示すように、本実施形態の光源装置２Ａでは、光学ユニット４０の右側（＋Ｘ）に波長変換ユニット３０が取り付けられている。

本実施形態において、波長変換ユニット３０を光学筐体６２の右側（＋Ｘ）に取り付ける場合、すなわち、集光光学系６０に対して冷却ユニット５０とは反対側に取り付ける場合、波長変換ユニット３０の取付部１２６と第２取付構造８２のねじ締結部８２ａとがねじ部材２４で固定される。第２取付構造８２は第１取付構造８１と同じ構成を有するため、波長変換ユニット３０を光軸ＡＸ３周りに１８０°回転させることで第２取付構造８２に対して取り付けることができる。

本実施形態において、波長変換ユニット３０およびプリズム部材６３（図３参照）は、光学筐体６２に対して、集光光学系６０（第１レンズ６０ａ）の光軸ＡＸ３に交差する左右方向Ｘの一方側（右側：＋Ｘ）にそれぞれ配置されている。つまり、波長変換ユニット３０およびプリズム部材６３は光軸ＡＸ３に対して同じ右側（＋Ｘ）に位置している。また、波長変換ユニット３０の一部は、光軸ＡＸ３に沿う前後方向Ｙにおいて、プリズム部材６３と重なっている。

本実施形態の場合、波長変換ユニット３０は第２取付構造８２を用いて光学筐体６２に取り付けられるため、第１取付構造８１は波長変換ユニット３０の取り付けに利用されない。

本実施形態の光源装置２Ａでは、第１取付構造８１を用いて第２冷却部５０Ｂの第２熱伝導部５２ｂと熱的に接続される蓋体５３を光学ユニット４０の左側（－Ｘ）に取り付けている。

本実施形態において、蓋体５３を光学筐体６２の左側（－Ｘ）に取り付ける場合、蓋体５３の取付部５３ｂと第１取付構造８１のねじ締結部８１ａとがねじ部材２４で固定される。

このように本実施形態の光源装置２Ａでは、光軸ＡＸ３に対して光学筐体６２の外形がより突出する左右方向Ｘの右側（＋Ｘ）に波長変換ユニット３０が配置される。
本実施形態の光源装置２Ａによれば、波長変換ユニット３０を光学筐体６２に取り付けた際、光学筐体６２（光源固定部７０）の端面から左右方向Ｘに突出する波長変換ユニット３０の幅を、第１実施形態の光源装置２の構成よりも小さく抑えることができる。したがって、本実施形態の光源装置２Ａによれば、左右方向Ｘのサイズをより抑えることで装置構成の小型化を図ることができる。

なお、本実施形態において、波長変換ユニット３０は、光学ユニット４０に対して放熱部５１とは反対側である右側（＋Ｘ）に配置されていた。この場合、第１実施形態のような光学ユニット４０に対して放熱部５１と同じ側に配置される構成に比べ、光源ユニット２０と放熱部５１との間にスペースが生じる。そこで、この余剰スペースを有効に利用することが望ましい。

図１２は余剰スペースを有効利用した変形例に係る光源装置の構成を示す平面図である。なお、図１２では図を見易くするため、蓋体５３に接続される熱伝導部の図示を省略した。
図１２に示すように、放熱部１５１における第１放熱部１５１ａおよび第２放熱部１５１ｂは、余剰スペースＳＰに重なる部分まで延在する延在部分１５０ａ、１５０ｂをそれぞれ有している。この放熱部１５１によれば、放熱部の面積を拡大することで放熱性能を高めるとともに余剰スペースＳＰを利用することで装置構成の大型化を抑制できる。

（第３実施形態）
続いて、第３実施形態の光源装置について説明する。
本実施形態の光源装置は、光学ユニットの構成が第１実施形態および第２実施形態と異なる。なお、上記実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。

図１３は本実施形態の光源装置２Ｂの概略構成を示す斜視図である。
図１３に示すように、本実施形態の光源装置２Ｂは、光源ユニット２０と、光学ユニット１４０と、波長変換ユニット３０と、冷却ユニット５０と、を備えている。

図１４は光源装置２Ｂの構成を示す分解斜視図である。
図１４に示すように、本実施形態の光源装置２Ｂにおける光学ユニット１４０は、上記実施形態と形状の異なる光学筐体１６２を有している。光学筐体１６２は、取付部１８０と、第１部材８５と、第２部材８６と、を有する。

本実施形態の光学筐体１６２は、第１、第２実施形態の光学筐体６２に対して、第１部材８５および第２部材８６に対して取付部１８０が集光光学系６０（図３参照）の光軸ＡＸ３周りに９０°回転した構成を有する。なお、光学筐体１６２における取付部１８０のレイアウト以外の構成は第１、第２実施形態の光学筐体６２と概ね共通であるため、詳細については説明を省略する。

本実施形態の場合、波長変換ユニット３０は、光学筐体１６２の取付部１８０を利用することで、光軸ＡＸ３に対して複数の方向、具体的に上下方向Ｚの２方向から取り付け可能とされる。本実施形態において、波長変換ユニット３０は、光学ユニット１４０に対して、光学ユニット１４０と放熱部５１とが隣接する左右方向Ｘと交差する上下方向Ｚに配置される。

具体的に本実施形態の光源装置２Ｂでは、光学ユニット１４０の下側（－Ｚ）に第１封止部材５５を介して波長変換ユニット３０がねじ部材２４で取り付けられ、光学ユニット１４０の上側（＋Ｚ）に第２封止部材５６を介して蓋体５３がねじ部材２４で取り付けられる。

図１５Ａおよび図１５Ｂは光学筐体１６２の要部構成を示す側面図である。図１５Ａは光学筐体１６２を－Ｚ側から視た下面図であり、図１５Ｂは光学筐体１６２を＋Ｚ側から視た上面図である。

図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、本実施形態の光学筐体１６２において、取付部１８０は、第１取付構造８１と、第２取付構造８２と、ＸＹ面に沿う取付板１８３と、を有する。本実施形態の取付板１８３は、集光光学系６０の光軸ＡＸ３に沿うとともに下側（－Ｚ）を向く第１取付面１８３ａと、集光光学系６０の光軸ＡＸ３に沿うとともに第１取付面１８３ａと反対である上側（＋Ｚ）を向く第２取付面１８３ｂと、貫通孔８４と、を含む。取付板１８３は、集光光学系６０の光軸ＡＸ３上に位置する。

光学筐体１６２は、第１取付構造８１により、波長変換ユニット３０を下側（－Ｚ）に取り付け可能とする。

本実施形態の光学筐体１６２は、取付部１８０の第１取付面１８３ａ側に設けられた下側開口部（第２開口部）１８７を有する。下側開口部１８７は、一対の台座８１ｂで挟まれた空間と該空間の外部との境界で規定される開口である。

図１４に示すように、波長変換ユニット３０を光学筐体１６２の下側（－Ｚ）に取り付ける場合、波長変換ユニット３０の取付部１２６と、第１取付構造８１のねじ締結部８１ａ（図１５Ａ参照）と、がねじ部材２４で固定される。このとき、図１５Ａに示すように、ホイール筐体３２は、ホイール開口部３３が平面的に下側開口部１８７を囲むように、ホイール開口部３３を構成するホイール筐体３２のホイール開口端面３２ａが第１取付構造８１の各台座８１ｂおよび取付板１８３に突き当たる。

本実施形態においても、光学ユニット４０（光学筐体１６２）の取付部１８０に取り付けられた状態で、ホイール筐体３２のホイール開口部３３を介して露出する波長変換ホイール３１の一部である波長変換素子３１２を、光学筐体１６２の下側開口部１８７を介して集光光学系６０とピックアップ光学系６１との間の光路上に配置させる。

図１４に示すように、光学ユニット４０と波長変換ユニット３０とは、光学筐体１６２の下側開口部１８７とホイール筐体３２のホイール開口部３３とが第１封止部材５５によって密閉状態で固定される。

光学筐体１６２は、第２取付構造８２により、波長変換ユニット３０を上側（＋Ｚ）にも取り付け可能であるが、上述のように波長変換ユニット３０は第１取付構造８１を用いて光学筐体１６２の下側（－Ｚ）に取り付けられる。そのため、本実施形態において、第２取付構造８２は波長変換ユニット３０の取り付けに使用されない。

本実施形態の光学筐体１６２は、取付部１８０の第２取付面１８３ｂ側に設けられた上側開口部（第３開口部）１８８を有する。上側開口部１８８は、一対の台座８２ｂで挟まれた空間と該空間の外部との境界で規定される開口である。上側開口部１８８は、取付部１８０の取付板１８３を挟んで下側開口部１８７に対向する。

図１４に示すように、蓋体５３を光学筐体１６２に取り付ける場合、蓋体５３の取付部５３ｂと第２取付構造８２のねじ締結部８２ａとがねじ部材２４で固定される。このとき、図１５Ｂに示すように、蓋体５３は、上側開口部１８８を塞ぐように、蓋本体部５３ａが第２取付構造８２の各台座８２ｂおよび取付板８３に突き当たる。

光学ユニット４０と蓋体５３とは、光学筐体１６２の上側開口部１８８と蓋体５３とが第２封止部材５６によって密閉状態で固定される。

このように本実施形態の光源装置２によれば、光学ユニット１４０に対して波長変換ユニット３０を上下方向Ｚの二方向から取り付け可能とする密閉構造の光源装置を提供できる。

なお、本発明の一実施形態を例示して説明したが、本発明は上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、第１実施形態において、光学筐体６２は第１部材８５および第２部材８６が一体に形成される場合を例に挙げたが、第１部材８５および第２部材８６は別体で形成されてもよい。例えば、別体からなる第１部材８５および第２部材８６を取付板８３で連結することで光学筐体６２を構成してもよい。この構成によれば、第１部材８５および第２部材８６が個別の部材で構成されるので、第１部材８５および第２部材８６への集光光学系６０およびピックアップ光学系６１の組み込みが容易となる。

また、上記実施形態において、ホイール筐体３２のホイール開口部３３は第１筐体３２１および第２筐体３２２で構成される場合を例に挙げたが、ホイール開口部３３は第１筐体３２１および第２筐体３２２のいずれか一方のみで構成してもよい。

また、上記実施形態において、光学筐体６２の取付部８０が集光光学系６０の光軸ＡＸ３上に位置する場合を例に挙げたが、取付板８３は光軸ＡＸ３に対して左右方向Ｘのいずれかにずれて配置されてもよい。

また、上記実施形態の各光学筐体６２，１６２は、波長変換ユニット３０を２方向から取り付け可能となるように開口部を２つずつ設け、波長変換ユニット３０を取り付けない開口部を蓋体５３で覆う構成としたが、波長変換ユニット３０を設ける開口部を１つだけ設けてもよい。

なお、第１実施形態の光源装置２では、光軸ＡＸ３に対して光学筐体６２の外形の突出量が小さい左右方向Ｘの左側（－Ｘ）に波長変換ユニット３０を配置するため、光学筐体６２に対して波長変換ユニット３０を取り付けた際、波長変換ユニット３０のホイール筐体３２（第２筐体３２２）と光学筐体６２との左右方向Ｘにおける重なりが小さくなる。つまり、波長変換ユニット３０を光学筐体６２の右側（＋Ｘ）に取り付ける場合に比べて、光学筐体６２から露出する第２筐体３２２の表面積が増える。そこで、各実施形態において波長変換ユニットを共通化しない場合であれば、第１実施形態のように光学筐体６２の左側（－Ｘ）に取り付ける波長変換ユニット３０については光学筐体６２から露出する第２筐体３２２の表面に設ける放熱フィン１３０のサイズをより大きくすることでホイール筐体３２の放熱性をより高めるようにしてもよい。

本発明の態様の光源装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一態様の光源装置は、発光素子を有する光源ユニットと、発光素子から発光された励起光を第１面から入射させ、励起光を波長変換した波長変換光を第１面と反対の第２面から射出する波長変換ホイールと、波長変換ホイールの一部を露出させる第１開口部を含み、波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、励起光を波長変換ホイールに集光する第１レンズを含む集光光学系と、波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、波長変換ホイールの一部を受け入れる第２開口部を含み、集光光学系とピックアップ光学系との光路上に波長変換ホイールの一部を位置させるように集光光学系およびピックアップ光学系を保持する光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備え、光源ユニットと光学ユニットとは密閉状態で固定され、光学ユニットと波長変換ユニットとは、ホイール筐体の第１開口部を介して露出する波長変換ホイールの一部を、光学筐体の第２開口部を介して集光光学系とピックアップ光学系との間の光路上に配置させ、光学筐体の第２開口部とホイール筐体の第１開口部とが密閉状態で固定される。

本発明の一態様の光源装置において、集光光学系およびピックアップ光学系は複数のレンズをそれぞれ含み、集光光学系において、第１レンズよりも波長変換ホイール側に位置する第２レンズの径は、第１レンズの径より小さく、ピックアップ光学系において、波長変換ホイール側に位置する第３レンズの径は、第３レンズよりも光射出側に位置する第４レンズの径より小さく、光学筐体は、集光光学系の第２レンズとピックアップ光学系の第３レンズとに対応する位置に、他の部分より外径が細い縮径部を有し、波長変換ユニットは、縮径部に配置される構成としてもよい。

本発明の一態様の光源装置において、光源ユニットは、発光素子を実装する実装基板と、実装基板を載置し発光素子の熱を受熱するベース部材と、をさらに有し、光学ユニットの光学筐体と光源ユニットのベース部材とが密閉状態で固定される構成としてもよい。

本発明の一態様の光源装置において、光源ユニットは、発光素子および実装基板をそれぞれ複数有し、複数の発光素子は、第１発光素子および第２発光素子を含み、複数の実装基板は、第１発光素子を実装する第１実装基板と、第２発光素子を実装する第２実装基板と、を含み、集光光学系は、第２発光素子から発光された励起光の光路を変更する光路変更部材をさらに含み、第１発光素子から発光された励起光は、集光光学系の第１レンズに直接入射し、第２発光素子から発光された励起光は、光路変更部材を経由して集光光学系の第１レンズに入射する構成としてもよい。

本発明の一態様の光源装置において、光学ユニットを冷却する第１冷却部をさらに備え、第１冷却部は、第１放熱部と、第１放熱部とベース部材とを熱的に接続する第１熱伝導部と、を含み、ベース部材の熱は、第１熱伝導部を介して第１放熱部に伝導される構成としてもよい。

本発明の一態様の光源装置において、波長変換ユニットのホイール筐体は、互いに密閉状態で固定される第１筐体および第２筐体を含み、ホイール筐体の第１開口部は、第１筐体および第２筐体の少なくとも一方で構成される構成としてもよい。

本発明の一態様の光源装置において、光学筐体は、集光光学系を保持する第１部材と、ピックアップ光学系を保持する第２部材と、を有し、第１部材および第２部材は単一の部材で形成される構成としてもよい。

本発明の一態様の光源装置において、光学筐体は、集光光学系を保持する第１部材と、ピックアップ光学系を保持する第２部材と、を有し、第１部材および第２部材は別体で形成される構成としてもよい。

本発明の一態様の光源装置において、光学筐体は、光学筐体の第２開口部とは別に第３開口部を有し、第３開口部を密閉状態で覆う蓋体をさらに備える構成としてもよい。

本発明の一態様の光源装置において、光学ユニットを冷却する第２冷却部をさらに備え、第２冷却部は、第２放熱部と、第２放熱部と蓋体とを熱的に接続する第２熱伝導部と、を含み、蓋体が受熱した熱は、第２熱伝導部を介して第２放熱部に伝導される構成としてもよい。

本発明の態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一態様のプロジェクターは、上記態様の光源装置と、光源装置から出力される光を画像光に形成する画像形成装置と、画像形成装置から出力される画像光を投射する投射光学装置と、を備える。

１…プロジェクター、２，２Ａ，２Ｂ…光源装置、３…画像形成装置、６…投射光学装置、２０…光源ユニット、２１…発光素子、２２…実装基板、２３…ベース部材、３０…波長変換ユニット、３１…波長変換ホイール、３２…ホイール筐体、３３…ホイール開口部（第１開口部）、４０，１４０…光学ユニット、５０Ａ…第１冷却部、５０Ｂ…第２冷却部、５１，１５１…放熱部、５１ａ，１５１ａ…第１放熱部、５１ｂ，１５１ｂ…第２放熱部、５２…熱伝導部、５２ａ…第１熱伝導部、５２ｂ…第２熱伝導部、５３…蓋体、６０…集光光学系、６０ａ…第１レンズ、６０ｂ…第２レンズ、６１…ピックアップ光学系、６１ａ…第３レンズ、６１ｂ…第４レンズ、６２，１６２…光学筐体、６３…プリズム部材（光路変更部材）、６９…縮径部、８５…第１部材、８６…第２部材、８７…左側開口部（第２開口部）、８８…右側開口部（第３開口部）、１８７…下側開口部（第２開口部）、１８８…上側開口部（第３開口部）、２１１…第１発光素子、２１２…第２発光素子、２２１…第１実装基板、２２２…第２実装基板、３１２ａ…裏面（第１面）、３１２ｂ…表面（第２面）、３２１…第１筐体、３２２…第２筐体、Ｂ，Ｂ１，Ｂ２…励起光、ＹＬ…蛍光（波長変換光）。

Claims (11)

1. 発光素子を有する光源ユニットと、
   前記発光素子から発光された励起光を第１面から入射させ、前記励起光を波長変換した波長変換光を前記第１面と反対の第２面から射出する波長変換ホイールと、前記波長変換ホイールの一部を露出させる第１開口部を含み、前記波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、
   前記励起光を前記波長変換ホイールに集光する第１レンズを含む集光光学系と、前記波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、前記波長変換ホイールの一部を受け入れる第２開口部を含み、前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との光路上に前記波長変換ホイールの一部を位置させるように前記集光光学系および前記ピックアップ光学系を保持する光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備え、
   前記光源ユニットと前記光学ユニットとは密閉状態で固定され、
   前記光学ユニットと前記波長変換ユニットとは、前記ホイール筐体の前記第１開口部を介して露出する前記波長変換ホイールの一部を、前記光学筐体の前記第２開口部を介して前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との間の光路上に配置させ、前記光学筐体の前記第２開口部と前記ホイール筐体の前記第１開口部とが密閉状態で固定され、
   前記光源ユニットは、前記発光素子を実装する実装基板と、前記実装基板を載置し前記発光素子の熱を受熱するベース部材と、をさらに有し、
   前記光学ユニットの前記光学筐体と前記光源ユニットの前記ベース部材とが密閉状態で固定され、
   前記光源ユニットは、前記発光素子および前記実装基板をそれぞれ複数有し、
   前記複数の発光素子は、第１発光素子および第２発光素子を含み、
   前記複数の実装基板は、前記第１発光素子を実装する第１実装基板と、前記第２発光素子を実装する第２実装基板と、を含み、
   前記集光光学系は、前記第２発光素子から発光された前記励起光の光路を変更する光路変更部材をさらに含み、
   前記第１発光素子から発光された前記励起光は、前記集光光学系の前記第１レンズに直接入射し、
   前記第２発光素子から発光された前記励起光は、前記光路変更部材を経由して前記集光光学系の前記第１レンズに入射する
   ことを特徴とする光源装置。
2. 前記集光光学系および前記ピックアップ光学系は複数のレンズをそれぞれ含み、
   前記集光光学系において、前記第１レンズよりも前記波長変換ホイール側に位置する第２レンズの径は、前記第１レンズの径より小さく、
   前記ピックアップ光学系において、前記波長変換ホイール側に位置する第３レンズの径は、前記第３レンズよりも光射出側に位置する第４レンズの径より小さく、
   前記光学筐体は、前記集光光学系の前記第２レンズと前記ピックアップ光学系の前記第３レンズとに対応する位置に、他の部分より外径が細い縮径部を有し、
   前記波長変換ユニットは、前記縮径部に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記光学ユニットを冷却する第１冷却部をさらに備え、
   前記第１冷却部は、第１放熱部と、前記第１放熱部と前記ベース部材とを熱的に接続する第１熱伝導部と、を含み、
   前記ベース部材の熱は、前記第１熱伝導部を介して前記第１放熱部に伝導される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
4. 前記波長変換ユニットの前記ホイール筐体は、互いに密閉状態で固定される第１筐体および第２筐体を含み、
   前記ホイール筐体の前記第１開口部は、前記第１筐体および前記第２筐体の少なくとも一方で構成される
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の光源装置。
5. 前記光学筐体は、前記集光光学系を保持する第１部材と、前記ピックアップ光学系を保持する第２部材と、を有し、
   前記第１部材および前記第２部材は単一の部材で形成される
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の光源装置。
6. 前記光学筐体は、前記集光光学系を保持する第１部材と、前記ピックアップ光学系を保持する第２部材と、を有し、
   前記第１部材および前記第２部材は別体で形成される
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の光源装置。
7. 前記光学筐体は、前記光学筐体の前記第２開口部とは別に第３開口部を有し、前記第３開口部を密閉状態で覆う蓋体をさらに備える
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光源装置。
8. 前記光学ユニットを冷却する第２冷却部をさらに備え、
   前記第２冷却部は、第２放熱部と、前記第２放熱部と前記蓋体とを熱的に接続する第２熱伝導部と、を含み、
   前記蓋体が受熱した熱は、前記第２熱伝導部を介して前記第２放熱部に伝導される
   ことを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
9. 発光素子を有する光源ユニットと、
   前記発光素子から発光された励起光を第１面から入射させ、前記励起光を波長変換した波長変換光を前記第１面と反対の第２面から射出する波長変換ホイールと、前記波長変換ホイールの一部を露出させる第１開口部を含み、前記波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、
   前記励起光を前記波長変換ホイールに集光する第１レンズを含む集光光学系と、前記波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、前記波長変換ホイールの一部を受け入れる第２開口部を含み、前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との光路上に前記波長変換ホイールの一部を位置させるように前記集光光学系および前記ピックアップ光学系を保持する光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備え、
   前記光源ユニットと前記光学ユニットとは密閉状態で固定され、
   前記光学ユニットと前記波長変換ユニットとは、前記ホイール筐体の前記第１開口部を介して露出する前記波長変換ホイールの一部を、前記光学筐体の前記第２開口部を介して前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との間の光路上に配置させ、前記光学筐体の前記第２開口部と前記ホイール筐体の前記第１開口部とが密閉状態で固定され、
   前記光学筐体は、前記集光光学系を保持する第１部材と、前記ピックアップ光学系を保持する第２部材と、を有し、
   前記第１部材および前記第２部材は単一の部材で形成され、
   前記光学筐体は、前記光学筐体の前記第２開口部とは別に第３開口部を有し、前記第３開口部を密閉状態で覆う蓋体をさらに備え、
   前記光学ユニットを冷却する第２冷却部をさらに備え、
   前記第２冷却部は、第２放熱部と、前記第２放熱部と前記蓋体とを熱的に接続する第２熱伝導部と、を含み、
   前記蓋体が受熱した熱は、前記第２熱伝導部を介して前記第２放熱部に伝導される
   ことを特徴とする光源装置。
10. 発光素子を有する光源ユニットと、
    前記発光素子から発光された励起光を第１面から入射させ、前記励起光を波長変換した波長変換光を前記第１面と反対の第２面から射出する波長変換ホイールと、前記波長変換ホイールの一部を露出させる第１開口部を含み、前記波長変換ホイールを収容するホイール筐体と、を有する波長変換ユニットと、
    前記励起光を前記波長変換ホイールに集光する第１レンズを含む集光光学系と、前記波長変換光をピックアップするピックアップ光学系と、前記波長変換ホイールの一部を受け入れる第２開口部を含み、前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との光路上に前記波長変換ホイールの一部を位置させるように前記集光光学系および前記ピックアップ光学系を保持する光学筐体と、を有する光学ユニットと、を備え、
    前記光源ユニットと前記光学ユニットとは密閉状態で固定され、
    前記光学ユニットと前記波長変換ユニットとは、前記ホイール筐体の前記第１開口部を介して露出する前記波長変換ホイールの一部を、前記光学筐体の前記第２開口部を介して前記集光光学系と前記ピックアップ光学系との間の光路上に配置させ、前記光学筐体の前記第２開口部と前記ホイール筐体の前記第１開口部とが密閉状態で固定され、
    前記光学筐体は、前記集光光学系を保持する第１部材と、前記ピックアップ光学系を保持する第２部材と、を有し、
    前記第１部材および前記第２部材は別体で形成され、
    前記光学筐体は、前記光学筐体の前記第２開口部とは別に第３開口部を有し、前記第３開口部を密閉状態で覆う蓋体をさらに備え、
    前記光学ユニットを冷却する第２冷却部をさらに備え、
    前記第２冷却部は、第２放熱部と、前記第２放熱部と前記蓋体とを熱的に接続する第２熱伝導部と、を含み、
    前記蓋体が受熱した熱は、前記第２熱伝導部を介して前記第２放熱部に伝導される
    ことを特徴とする光源装置。
11. 請求項１から請求項１０のうち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力される光を画像光に形成する画像形成装置と、
    前記画像形成装置から出力される画像光を投射する投射光学装置と、を備える
    ことを特徴とするプロジェクター。

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