WO2017064866A1 - 波長変換装置、照明装置及びプロジェクター - Google Patents

波長変換装置、照明装置及びプロジェクター Download PDF

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cooling gas
heat
wavelength conversion
housing
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長谷 要
和也 臼田
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Definitions

  • the present invention relates to a wavelength conversion device, an illumination device, and a projector.
  • a projector that modulates light emitted from a light source to form an image according to image information and enlarges and projects the formed image on a projection surface such as a screen.
  • a projector including a fluorescent light emitting device that emits fluorescent light when excited by incident excitation light, and a plurality of cooling fans (see, for example, Patent Document 1).
  • the projector described in Patent Document 1 includes a light source unit, a display element, and a projection optical system, and the light source unit includes a blue light source device, a fluorescent light emitting device, and a red light source device.
  • the fluorescent light emitting device a fluorescent light emitting region in which a green phosphor layer is formed and a diffuse transmission region that diffuses and transmits blue emitted light from the blue light source device are arranged in parallel in the circumferential direction. With a fluorescent wheel.
  • a part of the laser beam of the blue wavelength band emitted from the blue light source device is incident on the fluorescence emission region, thereby generating a light bundle (green light) of the green wavelength band, and a part of the laser beam is By entering the diffuse transmission region, diffuse transmitted light (blue light) in the blue wavelength band is generated.
  • light in the red wavelength band (red light) emitted from the red light source device follows the optical path of blue light and green light by a dichroic mirror or the like, and these color lights are sequentially incident on the display element, thereby generating an image. Is formed.
  • the high-power laser beam emitted from the blue light source device is incident on the fluorescent light emitting region and the diffuse transmission region, the temperature of these regions rises.
  • a wheel motor that rotates a fluorescent wheel in which these regions are arranged side by side is also a heat source.
  • the projector described in Patent Document 1 is provided with a cooling fan that directly blows the outside air of the projector as cooling air, and the fluorescent air and the wheel motor are cooled by the cooling air.
  • the projector described in Patent Document 2 includes a light source device that includes a light source, a collimating lens, a condenser lens, a phosphor wheel (wavelength conversion member), a pickup lens, and a drive unit, and a casing that accommodates these.
  • a light source device that includes a light source, a collimating lens, a condenser lens, a phosphor wheel (wavelength conversion member), a pickup lens, and a drive unit, and a casing that accommodates these.
  • the laser light emitted from the light source is collimated and condensed by the collimator lens and the condenser lens, and is incident on the phosphor layer of the phosphor wheel rotated by the drive unit.
  • the fluorescence generated thereby is collected by the pickup lens and emitted as illumination light.
  • the phosphor wheel housing portion in which the phosphor wheel is housed is a sealed space that is blocked from the external space, thereby suppressing dust from directly adhering to the surface of the phosphor layer. , A decrease in light utilization efficiency is suppressed.
  • the present invention aims to solve at least a part of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wavelength conversion device, an illumination device, and a projector capable of efficiently cooling a phosphor. Another object is to provide a wavelength conversion device, an illumination device, and a projector that can improve cooling efficiency. Another object is to provide a wavelength conversion device, an illumination device, and a projector that can improve the cooling efficiency while reducing the size.
  • the wavelength conversion device includes a substrate having a phosphor layer containing a phosphor, a rotating device that rotates the substrate, a flow device that distributes a cooling gas to the substrate, the substrate, A housing that houses the flow device, wherein the housing is sent radially from the substrate by rotation of the substrate, a first space through which the cooling gas flows to the substrate by the flow device. It has the partition which separates the 2nd space where cooling gas distribute
  • the housing in which the substrate and the flow device are accommodated has the partition wall separating the first space on the flow side of the cooling gas to the substrate and the second space on the discharge side of the cooling gas from the substrate.
  • substrate ie, the cooling gas provided for cooling of a board
  • the partition wall has an opening for allowing the cooling gas to flow through the substrate, and an opening shape of the opening substantially matches a rotation range of the substrate. According to such a configuration, the cooling gas circulated by the flow device can be reliably circulated through the substrate through the opening.
  • the size of the opening substantially coincides with the rotation range of the substrate, it is possible to suppress the cooling gas discharged radially when the substrate is rotated from flowing into the first space. Therefore, it is possible to suppress the cooling gas having a relatively high temperature from flowing through the substrate, and thereby the cooling gas having a relatively low temperature can be reliably passed through the substrate, so that the phosphor can be cooled more efficiently.
  • the substrate has a plurality of fins extending outward from the center side of the substrate on a surface to which the cooling gas is blown.
  • the contact area with the cooling gas in the substrate can be increased by the plurality of fins, and the heat of the substrate can be efficiently conducted to the cooling gas.
  • the cooling gas is easily discharged radially by the rotation of the substrate, so that the substrate is cooled and heated. It is possible to suppress the gas from stagnating around the substrate.
  • each of the plurality of fins has a shape that warps in the opposite direction to the rotation direction of the substrate as it goes outward from the center side of the substrate. According to such a configuration, it is possible to easily discharge the heated cooling gas radially from the substrate. Further, when the cooling gas flows along the substrate in a direction opposite to the rotation direction in a certain part of the substrate, the fins and the cooling gas collide so as to face each other. Can be cooled more efficiently. Therefore, the substrate, and thus the phosphor can be cooled more efficiently.
  • a heat absorption device that absorbs heat of the cooling gas
  • the heat absorption device is disposed on the intake side of the circulation device, and has a heat receiver that receives heat from the circulating cooling gas, and the heat reception device.
  • the vessel has a first flow path through which the cooling gas in the first space flows, and a second flow path through which the cooling gas in the second space flows.
  • the heat receiver is not limited to the second flow path through which the cooling gas discharged from the substrate, that is, the cooling gas having the heat of the substrate flows, but also the first flow through which the cooling gas in the first space flows. Has a road. Thereby, the temperature of the cooling gas circulated to the substrate by the flow device can be further lowered. Therefore, the substrate, and thus the phosphor can be cooled more efficiently.
  • the heat absorbing device includes a heat conducting member that is connected to the heat receiver and conducts heat conducted to the heat receiver to the outside of the housing.
  • the heat conducting member include thermoelectric elements such as heat pipes and Peltier elements.
  • the heat conducting member includes a first heat conducting member disposed in the first flow path and a second heat conducting member disposed in the second flow path, and the second The heat conduction member preferably has a larger contact area with the heat receiver than the first heat conduction member.
  • the contact area of the heat conducting member with respect to the heat receiver is increased by increasing the cross-sectional area in contact with the heat receiver or increasing the number of the heat pipes. Can do.
  • the contact area of the heat conducting member with respect to the heat receiver can be increased by increasing the number of the thermoelectric elements employed or employing a thermoelectric element having a large area. it can.
  • the temperature of the cooling gas flowing through the second flow path is higher than the temperature of the cooling gas flowing through the first flow path.
  • positioned at a 2nd flow path is larger than the contact area with respect to the heat receiver of the 1st heat conductive member arrange
  • the heat receiver has a partition portion that is connected to the partition and separates the first flow path and the second flow path. According to such a structure, it can suppress that the cooling gas which distribute
  • it has the heat conductive member containing the said 1st heat conductive member and the 2nd heat conductive member, and the contact area with respect to the heat receiver of the said 2nd heat conductive member is larger than the contact area with respect to the heat receiver of the 1st heat conductive member.
  • the cooling gas flowing through the second flow path can be prevented from flowing through the first flow path having a small contact area with the first heat conducting member, it is conducted from the cooling gas flowing through the second flow path.
  • the conducted heat can be efficiently conducted outside the housing, and the cooling gas can be efficiently cooled.
  • the casing is preferably a sealed casing.
  • a phenomenon called light dust collection tends to occur.
  • the use efficiency of excitation light is reduced, and there is a high possibility that a problem occurs in the rotation of the substrate by the rotating device.
  • the wavelength conversion device includes the heat absorption device having a heat receiver, and the heat receiver is disposed in the housing, the temperature of the cooling gas circulating through the housing and flowing to the substrate is surely lowered. Can do.
  • the illuminating device which concerns on the 2nd aspect of this invention is equipped with the said wavelength converter and the light source part which radiate
  • a projector includes the illumination device, an image forming device that forms an image using light emitted from the illumination device, and a projection optical device that projects the formed image. It is characterized by providing. According to the said 3rd aspect, there can exist an effect similar to the illuminating device which concerns on the said 2nd aspect.
  • a wavelength conversion device includes a substrate having a phosphor layer containing a phosphor, a rotating device that rotates the substrate, a flow device that circulates a cooling gas through the substrate, the substrate, A housing that houses the flow device, and the cooling gas circulated by the flow device is partly in the circumferential direction of the substrate when the substrate is viewed along the rotation axis of the substrate. The part of the substrate flows in a direction opposite to the rotation direction of the substrate.
  • the cooling gas circulated by the flow device when viewed along the rotation axis of the substrate, is partly in the circumferential direction of the substrate, and is the rotation direction of the substrate in the part. Circulate in the opposite direction. According to this, since the cooling gas flows along the surface of the substrate, the time for which the cooling gas contacts the surface of the substrate is increased as compared with the case where the cooling gas is sprayed onto the substrate along the rotation axis. Can do. In addition, since the cooling gas flows in a direction against the rotation of the substrate in the part, the relative flow velocity of the cooling gas with respect to the substrate can be increased. Therefore, the substrate can be efficiently cooled.
  • the housing has an arcuate portion that is located outside the substrate and extends in a circumferential direction when the substrate is rotated when the substrate is viewed along the rotation axis.
  • the cooling gas circulated through the substrate can be circulated in the circumferential direction of the substrate along the arcuate portion.
  • a cooling gas can be reliably distribute
  • the flow device has a discharge port for discharging the cooling gas, and the discharge port passes through the center of the substrate when the substrate is viewed along the rotation axis, and It is preferable that they are arranged so as to be shifted with respect to a virtual line intersecting the arcuate portion.
  • the discharge port is arranged so as to be shifted with respect to the imaginary line, so that the cooling gas discharged from the discharge port is circulated while being biased to one side of the substrate with respect to the imaginary line. be able to.
  • the cooling gas easily flows along the arcuate portion, the substrate is rotated so that the circulation direction of the cooling gas and the rotation direction of the substrate are opposite to each other in the part.
  • the cooling gas can be more reliably circulated in the direction opposite to the rotation direction of the substrate. Therefore, the above-described effect can be achieved more reliably.
  • an attachment member that is disposed in the housing and attaches the rotating device to the housing, and the substrate has a center of the substrate on a surface through which the cooling gas flows from the flow device.
  • a plurality of fins extending from the side toward the outside, and the mounting member is positioned at a position closer to the center of the substrate than the plurality of fins in the substrate when the substrate is viewed along the rotation axis. It is preferable to arrange
  • a cooling gas can be made to collide so that each fin may be opposed. Therefore, each fin can be efficiently cooled by the cooling gas, and the phosphor can be efficiently cooled. Furthermore, it can suppress that the said several fin is covered by the said attachment member by arrange
  • the attachment member has a columnar shape.
  • the columnar shape is preferably a columnar shape or a polygonal shape.
  • the number of corners is large. According to such a configuration, even when a part of the cooling gas flows along the mounting member, the flow of the cooling gas is hindered, for example, compared to a case where the mounting member protrudes toward the cooling gas flow path. Can be suppressed. Therefore, the cooling gas can be smoothly circulated through the substrate.
  • the casing separates the first space in which the cooling gas flows into the substrate by the flow device and the second space in which the cooling gas sent radially from the substrate flows. It is preferable to have. According to such a configuration, since the cooling gas flowing toward the substrate and the cooling gas discharged from the substrate can be separated, it is possible to suppress collision of these cooling gases. Therefore, each cooling gas can be reliably circulated. In addition, since the cooling gas discharged from the substrate can be prevented from flowing again to the substrate while being heated, the cooling efficiency of the substrate, and hence the phosphor, can be improved.
  • the casing is preferably a sealed casing.
  • a phenomenon called light dust collection tends to occur.
  • the use efficiency of excitation light is reduced, and the possibility that a malfunction occurs in the rotating device is increased.
  • it can suppress that a dust penetrate
  • the fourth aspect it is preferable to include a heat absorption device that absorbs heat of the cooling gas.
  • a heat absorption device that absorbs heat of the cooling gas. According to such a configuration, the temperature of the cooling gas flowing through the substrate can be lowered by absorbing the heat of the cooling gas by the heat absorbing device. Therefore, the cooling efficiency of the substrate can be further increased.
  • the illuminating device which concerns on the 5th aspect of this invention is equipped with the said wavelength converter and the light source part which radiate
  • a projector includes the illumination device, an image forming device that forms an image using light emitted from the illumination device, and a projection optical device that projects the formed image. It is characterized by providing. According to the said 6th aspect, there can exist an effect similar to the illuminating device which concerns on the said 5th aspect.
  • the wavelength converter which concerns on the 7th aspect of this invention is located in the 1st surface which is a board
  • the fins are sent to the first surface by the delivery device.
  • the cooling gas supplied for cooling is discharged radially to the substrate by the rotating device.
  • the radius of the arc of the second side surface portion is larger than the radius of rotation of the substrate, and the center of the arc of the second side surface portion is the third direction side or the third direction side with respect to the rotation axis of the substrate.
  • the center of the arc of the second side surface portion having a radius larger than the radius of rotation of the substrate is located in the third direction with respect to the rotation axis of the substrate.
  • the size of the first region is larger than that of the second region, and the cooling gas discharged radially from the substrate passes through the first region in the direction opposite to the second direction.
  • the amount of the cooling gas is larger than the amount of the cooling gas flowing through the second region to the opposite direction side.
  • the rotation direction of the substrate rotates counterclockwise when viewed from the first direction side, so that the flow velocity of the air flowing through the first region out of the cooling gas discharged from the substrate is the first.
  • the substrate is moved from the substrate to the region where the distance between the rotated substrate and the second side surface portion is the shortest.
  • the discharged cooling gas can easily flow through one of the first region and the second region. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of a stagnation point of the cooling gas (a stagnation point of the cooling gas discharged from the substrate) that occurs when the size of the first region and the size of the second region are equal. Even if it occurs, the stagnation point can be reduced.
  • the cooling gas discharged from the substrate by the rotation of the substrate can be easily circulated (discharged) from the first region and the second region to the opposite direction side to the second direction, and the cooling of the substrate is cooled. Gas can be discharged quickly. Therefore, since the housing can be configured along the circumferential direction of the rotated substrate, it is possible to improve the cooling efficiency of the substrate and, consequently, the phosphor layer, while reducing the size of the housing. Moreover, the contact area with the cooling gas in the substrate can be increased by the plurality of fins, and the heat of the substrate can be efficiently conducted to the cooling gas.
  • the housing includes a partition wall facing the first side surface portion with the substrate interposed therebetween and connected to the second side surface portion, and the partition wall is provided on the first surface with the cooling surface. It is preferable to have an opening through which gas flows. According to such a configuration, it is possible to suppress the air discharged radially after cooling the substrate from being sucked by the rotation of the substrate and being circulated again to the first surface side while being heated. Therefore, since it can suppress that the cooling gas which heated is distribute
  • each of the plurality of fins preferably has a shape that warps in a direction opposite to the rotation direction of the substrate from the center side toward the outside. According to such a configuration, since each of the plurality of fins has the above-described shape, it is possible to easily discharge the cooling gas radially by the rotation of the substrate. Therefore, it is possible to reliably suppress the cooling gas heated by cooling the substrate from staying around the substrate. In addition, when the cooling gas flows along the substrate in a direction opposite to the rotation direction at a certain portion of the substrate, the fins and the cooling gas collide with each other so as to face each other at the portion. Each fin can be efficiently cooled by the cooling gas. Therefore, the substrate, and thus the phosphor can be cooled more efficiently.
  • the apparatus includes a heat receiver disposed in the housing and receiving heat from the cooling gas discharged by rotation of the substrate, and the heat receiver discharges the cooling gas discharged by rotation of the substrate. It is preferable to have a flow path that circulates and leads to the delivery device, and the case is a sealed case.
  • a phenomenon called light dust collection tends to occur.
  • dust is easily collected, the use efficiency of excitation light is reduced, and there is a high possibility that a problem occurs in the rotation of the substrate by the rotating device.
  • according to the said structure it can suppress that a dust penetrate
  • the heat receiver has a flow path that receives heat from the cooling gas that has cooled the substrate and guides the cooling gas after heat reception to the delivery device, the temperature of the cooling gas delivered to the substrate can be lowered. Accordingly, the cooling efficiency of the substrate can be further increased.
  • the cooling gas when viewed along the first direction, the cooling gas, which is located on the opposite side of the second direction with respect to the substrate and is discharged by the rotation of the substrate, is sucked. It is preferable to provide a suction device. According to such a configuration, since the suction device located on the opposite side of the second direction with respect to the substrate sucks the cooling gas that has cooled the substrate, the flow direction of the cooling gas after cooling the substrate Can be defined in a direction opposite to the second direction. Therefore, the cooling gas after the cooling can be easily circulated from the first region and the second region in the direction opposite to the second direction, and the cooling gas can be quickly discharged. Can be played.
  • such a suction device and the delivery device can be configured by a single fan arranged in a housing. In such a case, the above-described effect can be suitably achieved without increasing the number of parts.
  • the illuminating device which concerns on the 8th aspect of this invention is equipped with the said wavelength converter and the light source part which radiate
  • a projector includes the illumination device, an image forming device that forms an image using light emitted from the illumination device, and a projection optical device that projects the formed image. It is characterized by providing. According to the ninth aspect, it is possible to achieve the same effect as the lighting device according to the eighth aspect.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a projector according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a projector according to the first embodiment.
  • the schematic diagram which shows the structure of the illuminating device in 1st Embodiment.
  • the perspective view which shows the external appearance of the wavelength converter in 1st Embodiment.
  • Sectional drawing which shows the wavelength converter in 1st Embodiment.
  • the schematic diagram which shows the flow of the cooling gas in the housing
  • Sectional drawing which shows the wavelength converter with which the projector which concerns on 2nd Embodiment of this invention is provided.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along line AA of the wavelength conversion device shown in FIG. 10. Sectional drawing in the BB line of the wavelength converter shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a projector 1 according to this embodiment.
  • the projector 1 according to the present embodiment modulates light emitted from an illuminating device 31 described later to form an image according to image information, and projects the image on a projection surface such as a screen in an enlarged manner.
  • the projector 1 includes an exterior housing 2 that constitutes an exterior.
  • the projector 1 includes a wavelength conversion device 5 that constitutes the illumination device 31.
  • the wavelength conversion device 5 includes a wavelength conversion element 52, a distribution device 55, a heat absorption device 56, and the like.
  • One feature is that the phosphor layer 522 of the wavelength conversion element 52 is cooled by circulating the cooling gas in the casing 51 through the circulation device 55. Yes.
  • the configuration of the projector 1 will be described.
  • the exterior housing 2 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and the exterior housing 2 has a top surface portion 21, a bottom surface portion 22, a front surface portion 23, a back surface portion 24, a left side surface portion 25, and a right side surface portion 26.
  • the top surface portion 21 is provided with a pair of grip portions 211
  • the bottom surface portion 22 is provided with leg portions that come into contact with the placement surface on which the projector 1 is placed, although illustration is omitted.
  • an opening 231 for exposing a part of a projection optical device 36 to be described later is formed in the front portion 23.
  • the right side surface portion 26 is formed with an introduction port for introducing external air
  • the left side surface portion 25 is formed with an exhaust port for discharging air circulated in the exterior housing 2. Yes.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the projector 1 according to the present embodiment.
  • the projector 1 includes an optical unit 3 that is an image projection apparatus accommodated in the outer casing 2 as shown in FIG. 2.
  • the projector 1 includes a control device that controls the projector 1, a cooling device that cools a cooling target such as an optical component, and a power supply device that supplies power to the electronic component.
  • the optical unit 3 includes an illumination device 31, a color separation device 32, a collimating lens 33, an image forming device 34, a color composition device 35, and a projection optical device 36.
  • the illumination device 31 emits illumination light WL.
  • the configuration of the illumination device 31 will be described in detail later.
  • the color separation device 32 separates the illumination light WL incident from the illumination device 31 into red, green, and blue color lights LR, LG, and LB.
  • the color separation device 32 includes dichroic mirrors 321 and 322, reflection mirrors 323, 324 and 325, and relay lenses 326 and 327.
  • the dichroic mirror 321 separates the blue light LB and the other color lights (green light LG and red light LR) from the illumination light WL.
  • the separated blue light LB is reflected by the reflection mirror 323 and guided to the collimating lens 33 (33B).
  • the separated other color light is incident on the dichroic mirror 322.
  • the dichroic mirror 322 separates the green light LG and the red light LR from the other color light.
  • the separated green light LG is guided to the collimating lens 33 (33G).
  • the separated red light LR is guided to the collimating lens 33 (33R) via the relay lens 326, the reflection mirror 324, the relay lens 327, and the reflection mirror 325.
  • the collimating lens 33 (the collimating lenses for red, green, and blue color lights are 33R, 33G, and 33B, respectively) collimates incident light.
  • the image forming apparatus 34 (the image forming apparatuses for red, green, and blue color lights are respectively referred to as 34R, 34G, and 34B) modulate the incident color lights LR, LG, and LB, respectively, into image information. Corresponding color lights LR, LG, and LB are formed as image light.
  • Each of these image forming apparatuses 34 includes, for example, a liquid crystal panel as a light modulation device that modulates incident light, and a pair of polarizing plates disposed on the incident side and the emission side of the liquid crystal panel. Is done.
  • the color synthesizer 35 synthesizes the image lights of the color lights LR, LG, and LB incident from the image forming apparatuses 34R, 34G, and 34B.
  • a color composition device 35 is configured by a cross dichroic prism.
  • the projection optical device 36 enlarges and projects the image light combined by the color combining device 35 onto a projection surface such as the screen SC1.
  • a projection optical device 36 for example, a combined lens composed of a lens barrel and a plurality of lenses arranged in the lens barrel can be adopted.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the configuration of the lighting device 31.
  • the illumination device 31 emits the illumination light WL toward the color separation device 32 as described above.
  • the illumination device 31 includes a light source device 4 and a uniformizing device 6 as shown in FIG.
  • the light source device 4 includes a light source unit 41, an afocal optical system 42, a homogenizer optical system 43, a first retardation plate 44, a polarization separation device 45, a second retardation plate 46, a first pickup lens 47, a diffuse reflection element 48, A second pickup lens 49 and a wavelength conversion device 5 are provided.
  • the light source unit 41, the afocal optical system 42, the homogenizer optical system 43, the first phase difference plate 44, the polarization separation device 45, the second phase difference plate 46, the first pickup lens 47, and the diffuse reflection element 48 have an illumination optical axis Ax1. Is placed on top.
  • the polarization separation device 45 is disposed at the intersection of the illumination optical axis Ax1 and the illumination optical axis Ax2 orthogonal to the illumination optical axis Ax1.
  • the light source unit 41 includes a plurality of LDs (Laser Diodes) 411 and a parallelizing lens 412 corresponding to each LD 411, and emits excitation light that is blue light toward the afocal optical system 42.
  • LDs Laser Diodes
  • each LD 411 emits, for example, excitation light having a peak wavelength of 440 nm.
  • an LD that emits excitation light having a peak wavelength of 446 nm may be employed, and excitations having peak wavelengths of 440 nm and 446 nm may be employed.
  • the excitation light emitted from the LD 411 is collimated by the collimating lens 412 and is incident on the afocal optical system 42.
  • the excitation light emitted from each LD 411 is S-polarized light.
  • the afocal optical system 42 adjusts the beam diameter of the excitation light incident from the light source unit 41.
  • the afocal optical system 42 includes lenses 421 and 422.
  • the excitation light that has passed through the afocal optical system 42 is incident on the homogenizer optical system 43.
  • the homogenizer optical system 43 makes the illuminance distribution of the excitation light uniform in the illuminated areas of the diffuse reflection element 48 and the wavelength conversion device 5 in cooperation with pickup lenses 47 and 49 described later.
  • the homogenizer optical system 43 includes a pair of multi-lens arrays 431 and 432 each having a plurality of small lenses arranged in a matrix in a plane orthogonal to the optical axis.
  • the excitation light emitted from the homogenizer optical system 43 is incident on the first phase difference plate 44.
  • the first retardation plate 44 is a half-wave plate.
  • the first retardation plate 44 converts a part of the S-polarized light into P-polarized light in the process of transmitting the incident excitation light. Thereby, the excitation light incident on the first retardation plate 44 is emitted as light in which S-polarized light and P-polarized light are mixed.
  • the excitation light thus converted enters the polarization separation device 45.
  • the polarization separation device 45 is a prism-type PBS (Polarizing Beam Splitter), and prisms 451 and 452 each formed in a substantially triangular prism shape are bonded together at an interface corresponding to the hypotenuse, thereby forming a substantially rectangular parallelepiped shape. Yes. This interface is inclined by approximately 45 ° with respect to each of the illumination optical axis Ax1 and the illumination optical axis Ax2.
  • a polarization separation layer 453 is formed on the interface of the prism 451 located on the first retardation plate 44 side (that is, the light source unit 41 side) in the polarization separation device 45.
  • the polarization separation layer 453 has a wavelength-selective polarization separation characteristic.
  • the polarization separation layer 453 has a characteristic of reflecting one of the S-polarized light and the P-polarized light included in the excitation light and transmitting the other to separate the polarized light.
  • the polarization separation layer 453 has a characteristic of transmitting the fluorescent light generated in the wavelength conversion device 5 regardless of the polarization state.
  • the P-polarized light is transmitted to the second retardation plate 46 side along the illumination optical axis Ax1, and the S-polarized light. Is reflected to the second pickup lens 49 side along the illumination optical axis Ax2.
  • the diffuse reflection element 48 diffusely reflects incident excitation light in the same manner as fluorescent light generated and reflected by the wavelength conversion device 5 described later.
  • Examples of the diffuse reflection element 48 include a reflection member that causes Lambertian reflection of an incident light beam.
  • the excitation light diffusely reflected by such a diffuse reflection element 48 is incident on the second retardation plate 46 again through the first pickup lens 47.
  • the polarization direction of the excitation light is further rotated in the process of passing through the second phase difference plate 46, and the excitation light is converted into S-polarized light.
  • the excitation light is reflected by the polarization separation layer 453 of the polarization separation device 45 and is incident on the homogenization device 6.
  • the second pickup lens 49 and the wavelength conversion device 5 are disposed on the illumination optical axis Ax2.
  • the second pickup lens 49 receives the S-polarized component of the excitation light from the first retardation plate 44 via the polarization separation layer 453.
  • the second pickup lens 49 condenses the excitation light on the wavelength conversion device 5.
  • the number of lenses constituting the second pickup lens 49 is three as in the case of the first pickup lens 47, but is not limited thereto, and the number of lenses is not limited.
  • the wavelength converter 5 generates fluorescent light by incident excitation light.
  • the fluorescent light generated by the wavelength conversion element 52 is incident on the polarization separation layer 453 of the polarization separation device 45 through the second pickup lens 49.
  • this fluorescent light is non-polarized light, as described above, since the polarization separation layer 453 has a wavelength-selective polarization separation characteristic, the fluorescence light is transmitted through the polarization separation layer 453 and the homogenizing device 6. Is incident on.
  • the configuration of the wavelength conversion device 5 will be described in detail later.
  • the P-polarized light out of the excitation light emitted from the light source unit 41 and incident on the polarization separation device 45 is diffused by being incident on the diffuse reflection element 48, and the second retardation plate 46. Is converted into S-polarized light in the process of transmitting the light twice and reflected by the polarization separation device 45 toward the homogenizing device 6 side.
  • the S-polarized light in the excitation light is converted into fluorescent light by the wavelength conversion device 5 and then emitted to the homogenization device 6 through the polarization separation device 45. That is, blue light and fluorescent light (light including green light and red light), which are part of the excitation light, are combined by the polarization separation device 45 and incident on the uniformizing device 6 as white illumination light WL.
  • [Configuration of homogenizer] 3 equalizes the illuminance in the plane orthogonal to the optical axis of the light beam incident on each image forming apparatus 34 (34R, 34G, 34B), which is the illuminated area, and aligns the polarization direction. It has a function.
  • the homogenizer 6 includes a first lens array 61, a second lens array 62, a polarization conversion element 63, and a superimposing lens 64.
  • the first lens array 61 has a configuration in which the first lenses 611 are arranged in a matrix within the plane orthogonal to the optical axis, and divides an incident light beam (illumination light WL) into a plurality of partial light beams.
  • the second lens array 62 has a configuration in which the second lenses 621 corresponding to the first lenses 611 are arranged in a matrix in the plane orthogonal to the optical axis.
  • the second lenses 621 superimpose a plurality of partial light beams divided by the first lenses 611 on the image forming apparatuses 34 together with the superimposing lenses 64.
  • the polarization conversion element 63 is disposed between the second lens array 62 and the superimposing lens 64, and aligns the polarization directions of the plurality of partial light beams. Illumination light WL formed by a plurality of partial light beams whose polarization directions are aligned by the polarization conversion element 63 is incident on the color separation device 32 via the superimposing lens 64.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the wavelength conversion device 5
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the wavelength conversion device 5.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line AA of the wavelength conversion device 5 in FIG. 5
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB of the wavelength conversion device 5 in FIG.
  • the wavelength conversion device 5 includes a housing 51, and as shown in FIGS. 4 to 7, a wavelength conversion element 52 and a rotation device respectively disposed in the housing 51. 53, the attachment member 54 and the flow device 55, and a heat absorption device 56 in which a part of the configuration is disposed inside the casing 51 and the other configuration is disposed outside the casing 51.
  • the heat absorption device 56 includes a heat receiver 561 (FIGS. 5 and 7), and a plurality of heat pipes 562, a radiator 563, and a cooling fan 564 as shown in FIG.
  • the configuration of such a heat absorbing device 56 will be described in detail later.
  • the traveling direction of the excitation light with respect to the wavelength conversion device 5 is defined as a + Z direction, and directions orthogonal to the + Z direction and orthogonal to each other are defined as a + X direction and a + Y direction.
  • the + X direction is the direction in which the radiator 563 is located with respect to the casing 51
  • the + Y direction is orthogonal to each of the + Z direction and the + X direction, and when viewed from the + Z direction side, the flow device 55 and the heat receiving unit.
  • a direction from the device 561 toward the wavelength conversion element 52 is used.
  • the direction opposite to the + Z direction is defined as the ⁇ Z direction. The same applies to the ⁇ X direction and the ⁇ Y direction.
  • Such a casing 51 includes a side part 51A located on the ⁇ Z direction side, a side part 51B located on the + Z direction side, a side part 51C located on the + X direction side, a side part 51D located on the ⁇ X direction side, It has a side surface portion 51E located on the + Y direction side and a side surface portion 51F located on the ⁇ Y direction side.
  • the side surface portion 51 ⁇ / b> A is a side surface portion on the light incident side in the housing 51.
  • An opening 511 into which a lens closest to the wavelength conversion element 52 among the plurality of lenses constituting the second pickup lens 49 is fitted is formed in the side surface portion 51A.
  • a plurality of holes 512 through which heat pipes 562 constituting a heat absorbing device 56 described later are inserted are formed in the side surface portion 51C.
  • the side surface portion 51E is a portion formed in an arc shape when viewed from the ⁇ Z direction side.
  • the housing 51 includes a first partition 513, a second partition 514, and a third partition 515 that divide the storage space S and form spaces S 1 to S 4.
  • the first partition wall 513 is formed along the XY plane so as to be connected to the inner surfaces of the side surface parts 51C to 51F at a position spaced apart from the side surface part 51A inside the housing 51.
  • the wavelength conversion element 52 and the rotation device 53 on the ⁇ Z direction side are positioned at the + Y direction side.
  • the portion on the ⁇ Z direction side of the heat receiver 561 is disposed at the position on the ⁇ Y direction side.
  • An opening 5131 is formed at a position corresponding to the wavelength conversion element 52 in the first partition 513.
  • the opening shape of the opening 5131 substantially coincides with the rotation range of the substrate 521 as shown in FIGS. That is, the opening 5131 is formed in a substantially circular shape corresponding to the outer shape of the substrate 521 when it rotates, and the inner diameter of the opening 5131 is the same as the diameter of the wavelength conversion element 52 (substrate 521) when it rotates. It almost agrees. Then, the center position of the opening 5131 and the center position of the wavelength conversion element 52 (substrate 521) substantially coincide.
  • a substantially rectangular opening 5132 that substantially matches the outer shape of the heat receiver 561 is formed in the first partition 513 on the ⁇ Y direction side. The opening area of the opening 5132 substantially matches the cross-sectional area of the heat receiver 561, and the heat receiver 561 is fitted into the opening 5132.
  • the side surfaces 51C to 51E are centered on the center C of the wavelength conversion element 52 (center C of the substantially circular substrate 521) as viewed from the + Z direction side.
  • An arc-shaped portion 516 formed in a substantially circular shape is formed outside the wavelength conversion element 52, the arc-shaped portion 516, the surface on the + Y direction side of the second partition 514, and the inner surface of the side surface portion 51B.
  • the space S2 is formed.
  • the space S2 is a substantially circular space when viewed from the + Z direction side.
  • the third partition 515 partitions the space on the ⁇ Y direction side with respect to the second partition 514 into a space S1 on the + Z direction side and a space S4 on the ⁇ Z direction side.
  • the third partition 515 is formed along the XY plane between the first partition 513 and the inner surface of the side surface 51B at a position on the ⁇ Y direction side with respect to the second partition 514. That is, the third partition 515 is formed in parallel with the first partition 513, and is connected to the second partition 514 and the inner surfaces of the side portions 51C, 51D, 51F. As shown in FIGS.
  • a space S4 surrounded by the third partition wall 515, the first partition wall 513 and the second partition wall 514, and the inner surfaces of the side surface portions 51C, 51D, and 51F includes a heat receiver 561.
  • a site on the + Z direction side is arranged. Further, in the space S1 surrounded by the third partition wall 515, the second partition wall 514, and the inner surfaces of the side surface portions 51B to 51D, 51F, as shown in FIGS. Side parts are arranged.
  • the opening part 5141 which connects space S2, S4 in the position according to the said heat receiver 561 in the 2nd partition 514 is formed.
  • an opening 5151 for communicating the space S4 and the space S1 is formed at a position corresponding to the heat receiver 561 and the air inlet 552 of the circulation device 55 in the approximate center of the third partition wall 515.
  • the opening in which the discharge part 553 of the flow device 55 is arranged is located on the + Z direction side of the opening 5141 and on the + X direction side.
  • a portion 5142 is formed.
  • the wavelength conversion element 52 generates and emits the fluorescent light according to the incidence of excitation light. As shown in FIG. 5, the wavelength conversion element 52 is arranged in the space S3 so that a predetermined gap is formed between the side surface 51A and the inner surface. As shown in FIGS. 3 and 5, the wavelength conversion element 52 includes a substrate 521 that is rotated by a rotation device 53 described later.
  • the substrate 521 includes a phosphor layer (wavelength conversion layer) 522, a reflection layer.
  • a layer 523, a connection portion 524, and a plurality of fins 525 are included. Among these, as shown in FIGS. 6 and 7, the substrate 521 is formed in a substantially circular shape when viewed from the + Z direction side.
  • the substrate 521 is formed of a member having thermal conductivity, and is formed of metal in the present embodiment.
  • the phosphor layer 522 and the reflective layer 523 are respectively positioned on the surface 521A of the excitation light incident side ( ⁇ Z direction side) in the substrate 521.
  • the phosphor layer 522 includes a phosphor that is excited by incident excitation light and emits fluorescence light (for example, light having a wavelength range of 500 to 700 nm).
  • fluorescence light for example, light having a wavelength range of 500 to 700 nm.
  • the reflection layer 523 is disposed between the phosphor layer 522 and the substrate 521 and reflects the fluorescent light incident from the phosphor layer 522 toward the second pickup lens 49 side.
  • the connecting portion 524 and the plurality of fins 525 are located on the surface 521B opposite to the surface 521A (+ Z direction side).
  • the connection part 524 is a part which is located in the center of the surface 521B and to which the rotation device 53 is connected.
  • the plurality of fins 525 are formed around the connection portion 524. Specifically, the plurality of fins 525 are formed on the surface 521B in the region outside the connection portion 524 so as to extend outward from the center position. These fins 525 are not formed linearly from the center of the substrate 521 toward the outside, but on the opposite side to the rotation direction (D direction) of the substrate 521 by the rotation device 53 as going outward.
  • the rotating device 53 is configured by a motor or the like that rotates around a rotation axis RA that passes through the center C of the wavelength conversion element 52 and extends in the + Z direction.
  • the rotation device 53 is located on the + Z direction side with respect to the wavelength conversion element 52 and is connected to the connecting portion 524.
  • the wavelength conversion element 52 is viewed from the + Z direction side. Rotate in direction D, which is a counterclockwise direction.
  • the position where the excitation light is incident on the phosphor layer 522 is changed, so that the portion where heat is generated in the phosphor layer 522 is dispersed, and the phosphor layer 522 In addition to suppressing local high heat, heat exchange with the cooling gas is promoted.
  • the attachment member 54 is connected to the rotation device 53, and the other end is fixed to the inner surface of the side surface portion 51 ⁇ / b> B on the + Z direction side of the housing 51, thereby attaching the rotation device 53 in the housing 51.
  • the mounting member 54 is formed in a cylindrical shape having a central axis along the + Z direction so as not to hinder the flow of cooling gas discharged by a flow device 55 described later. In addition, it is arranged so as to be located inside the fin 525 when viewed from the + Z direction side.
  • the attachment member 54 may be formed in a prismatic shape, and in this case, the cross-section of the attachment member 54 is a polygonal shape with more corners in terms of not interfering with the flow of the cooling gas. Preferably there is.
  • the distribution device 55 circulates the cooling gas in the casing 51 and distributes the cooling gas to the wavelength conversion element 52 (specifically, the plurality of fins 525).
  • the distribution device 55 is located on the ⁇ Y direction side with respect to the wavelength conversion element 52 when viewed from the + Z direction side, and is configured by a sirocco fan in this embodiment. As shown in FIGS. 5 and 6, the distribution device 55 is disposed across the spaces S ⁇ b> 1 and S ⁇ b> 2.
  • the circulation device 55 is positioned on the surface 551 that is in contact with the third partition 515 so that the intake port 552 that sucks the cooling gas is positioned according to the opening 5151 of the third partition 515.
  • the discharge portion 553 passes through the center C of the wavelength conversion element 52 and extends along the + Y direction and intersects the arc-shaped portion 516.
  • the virtual lines VL are displaced from the + X direction. Therefore, as indicated by an arrow AL when viewed from the + Z direction side, the cooling gas is sent from the discharge port 554 while being biased toward the + X direction side with respect to the wavelength conversion element 52, and then the arc-shaped portion 516 and the wavelength conversion element. 52 circulates clockwise along the surface 521B. That is, the flow direction of the cooling gas flowing along the surface 521B is opposite to the rotation direction of the substrate 521.
  • the cooling gas is taken into the plurality of fins 525, and after cooling the plurality of fins 525, the substrate 521 is rotated and discharged radially into the space S3.
  • the cooling gas that has cooled the wavelength conversion element 52 circulates in the space S3 in the ⁇ Y direction by the suction force of the circulation device 55, and circulates in the heat receiver 561 that constitutes the heat absorption device 56.
  • the heat absorbing device 56 absorbs heat from the cooling gas circulating in the housing 51 by the flow device 55 and releases the absorbed heat to the outside of the housing 51 to lower the temperature in the housing 51.
  • the heat absorbing device 56 includes a heat receiver 561 (FIGS. 6 and 7) and a plurality of heat pipes 562, and is disposed outside the casing 51 as shown in FIG. 4.
  • the heat receiver 561 receives the heat of the cooling gas (heat absorption), and is disposed so as to straddle the spaces S3 and S4 in the housing 51 as described above. More specifically, as shown in FIG. 5, the heat receiver 561 has a portion on the ⁇ Z direction side fitted into the opening 5132 and an end on the + Z direction side is a surface on the ⁇ Z direction side of the third partition 515. Touching. Thus, substantially all of the cooling gas sucked by the flow device 55 is the cooling gas that has flowed through the heat receiver 561. As shown in FIG. 7, such a heat receiver 561 includes a plurality of plate-like fins 5611 extending along the Y direction (specifically, the YZ plane).
  • These fins 5611 are arranged in parallel along the + X direction with a predetermined gap therebetween, and a channel through which cooling gas flows is formed between the fins 5611. And the heat receiver 561 receives heat from the said cooling gas, and cools the said cooling gas.
  • the portion on the + Y direction side in the heat receiver 561 is in contact with the edge on the + Y direction side among the edges of the opening 5132 of the first partition 513.
  • the second partition 514 that is located on the + Y direction side with respect to the heat receiver 561 and is substantially orthogonal to the first partition 513 has an opening 5141 at a position corresponding to the heat receiver 561.
  • a part of the cooling gas in the space S2 flows into the heat receiver 561, and the cooling gas that cools the wavelength conversion element 52 from the space S3 flows into the first flow path FP1 that circulates to the circulation device 55 side.
  • a second flow path FP2 that circulates to the circulation device 55 side.
  • the channel length of the second channel FP2 is longer than the channel length of the first channel FP1. From this, it is possible to secure a flow path length that can sufficiently receive heat from a cooling gas having a relatively high temperature flowing through the second flow path FP2.
  • the temperature of the cooling gas flowing through the second flow path FP2 is higher than the temperature of the cooling gas flowing through the first flow path FP1.
  • the heat quantity conducted to the second flow path FP2 is higher than the heat quantity conducted to the first flow path FP1.
  • the heat pipe 562 provided in the second flow path FP2 contacts the heat receiver 561.
  • the area is larger than the contact area of the heat pipe 562 provided in the first flow path FP1 (the heat pipe 562 that conducts heat conducted in the first flow path FP1 to the outside of the housing 51) with respect to the heat receiver 561. .
  • the number of heat pipes 5622 provided in the second flow path FP2 is greater than the number of heat pipes 5621 provided in the first flow path FP1. More specifically, the first flow path FP1 is provided with one heat pipe 5621, whereas the second flow path FP2 is provided with two heat pipes 5622. Thereby, the heat conducted to the first flow path FP1 and the second flow path FP2 can be efficiently conducted outside the housing 51 with a small number of heat pipes 562.
  • the radiator 563 dissipates the heat of the heat receiver 561 conducted through the heat pipe 562 outside the housing 51.
  • the radiator 563 has a plurality of fins 5631 formed of a metal having thermal conductivity, and the other end of the heat pipe 562 is disposed so as to penetrate the fins 5631.
  • the cooling fan 564 circulates a cooling gas (outside air introduced into the exterior casing 2) through the radiator 563 and releases heat conducted to the radiator 563.
  • the cooling fan 564 is configured by an axial fan. Has been. When the cooling fan 564 is driven, the cooling gas is sucked, whereby the cooling gas is supplied to the radiator 563, and the radiator 563 is cooled.
  • the cooling gas used for cooling the radiator 563 is sucked and discharged by the cooling fan 564 and is discharged to the outside of the outer casing 2 by an unillustrated fan through an exhaust port formed in the outer casing 2. Discharged.
  • the cooling fan 564 may be a sirocco fan.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a circulation path of the cooling gas in the housing 51.
  • the cooling gas in the casing 51 is circulated by the circulation device 55.
  • the cooling gas discharged from the flow device 55 located in the space S1 into the space S2 is on the + Z direction side in the wavelength conversion element 52 located in the space S3, as indicated by an arrow F1 in FIG. It distribute
  • the cooling gas flowing through the wavelength conversion element 52 enters between the plurality of fins 525 located on the surface 521B. At this time, the heat of the phosphor layer 522 conducted to each fin 525 is conducted to the cooling gas, and the fins 525 and consequently the phosphor layer 522 are cooled.
  • the cooling gas that has cooled the wavelength conversion element 52 is formed between the fins 525 in a radial pattern with the center C as viewed from the + Z direction side by rotation of the wavelength conversion element 52 by the rotation device 53 as indicated by an arrow F2.
  • the cooling gas released from the wavelength conversion element 52 into the space S3 is prevented from flowing to the space S2 side by the first partition wall 513, while the inside of the space S3 is ⁇ Y by the suction force of the flow device 55. It flows to the direction side and flows into the heat receiver 561.
  • This cooling gas flows through the second flow path FP2 along the arrow F3 and flows into the flow device 55 through the opening 5151 that connects the space S4 and the space S1.
  • a part of the cooling gas in the space S2 flows into the heat receiver 561 located in the space S4 through the opening 5141 of the second partition wall 514 along the arrow F4. Is done.
  • the part of the cooling gas flows through the first flow path FP ⁇ b> 1 and flows into the flow device 55 through the opening 5151.
  • the temperature of the cooling gas discharged from the flow device 55 and flowing to the wavelength conversion element 52 can be further lowered.
  • the heat conducted to the heat receiver 561 is conducted to the radiator 563 via the heat pipe 562 and released to the outside of the housing 51.
  • the projector 1 according to the present embodiment described above has the following effects.
  • the housing 51 in which the wavelength conversion element 52 having the substrate 521 and the flow device 55 are accommodated has a space S ⁇ b> 2 (first space) on the cooling gas delivery side to the substrate 521, and the cooling gas is discharged from the substrate 521.
  • the substrate 521 on which the phosphor layer 522 is located since it is possible to suppress the supply of the cooling gas having a high temperature to the substrate 521, the substrate 521 on which the phosphor layer 522 is located, and thus the phosphor of the phosphor layer 522 can be efficiently cooled.
  • the cooling gas flowing toward the substrate 521 and the cooling gas discharged from the substrate 521 can be separated by the first partition wall 513, collision of these cooling gases can be suppressed. Therefore, each cooling gas can be reliably circulated.
  • the first partition 513 has an opening 5131 through which the cooling gas flows from the space S 2 side to the substrate 521, and the opening shape of the opening 5131 substantially matches the rotation range of the substrate 521. According to this, the cooling gas circulated by the circulation device 55 can be reliably circulated to the substrate 521 through the opening 5131. In addition, since the size of the opening 5131 substantially matches the rotation range of the substrate 521, the cooling gas discharged radially when the substrate 521 rotates rotates to the space S 2 side and again toward the substrate 521. Distribution can be suppressed. Therefore, a cooling gas having a relatively low temperature can be reliably circulated through the substrate 521, and the phosphor can be cooled more efficiently.
  • the contact area with the cooling gas in the substrate 521 can be increased as compared with the case where the plurality of fins 525 are not provided. Therefore, the heat of the substrate 521 can be efficiently conducted to the cooling gas, and the cooling efficiency of the substrate 521 can be further improved.
  • the cooling gas is easily discharged radially by the rotation of the substrate 521. Therefore, it is possible to suppress the cooling gas heated by cooling the substrate 521 from staying around the substrate 521.
  • Each of the plurality of fins 525 has a shape that warps in the opposite direction to the rotation direction of the substrate 521 as it goes outward from the center side of the substrate 521. According to this, it is possible to easily discharge the cooling gas having heat from the substrate 521 in a radial manner. In addition, since the cooling gas flows in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521, the fins 525 collide with the cooling gas so as to face each other. According to this, each fin 525 can be efficiently cooled by the cooling gas. Therefore, the substrate 521, and consequently the phosphor, can be cooled more efficiently.
  • the wavelength conversion device 5 includes a heat absorption device 56 that is disposed in the housing 51 and has a heat receiver 561 that receives the heat of the circulating cooling gas. According to this, since the heat of the cooling gas provided for cooling the substrate 521 is conducted to the heat receiver 561, the cooling gas sucked by the flow device 55 and flowing to the substrate 521 can be cooled.
  • the heat receiver 561 includes the first flow path FP1 and the second flow path FP2. According to this, the cooling gas that has not been sufficiently heat-exchanged by the heat receiver 561 in the process of flowing through the second flow path FP2 flows through the first flow path FP1, so that more heat is generated from the cooling gas. The cooling gas can be further cooled. Therefore, the temperature of the cooling gas flowing through the substrate 521 can be surely lowered, and the substrate 521 and consequently the phosphor can be cooled more efficiently.
  • the heat absorption device 56 has one end connected to the heat receiver 561 and the other end connected to the radiator 563, and serves as a heat conducting member that conducts heat conducted to the heat receiver 561 to the radiator 563 located outside the housing 51.
  • a heat pipe 562 is provided. According to this, the heat pipe 562 can reliably conduct the heat conducted to the heat receiver 561 to the outside of the casing 51, so that the temperature of the cooling gas in the casing 51 can be reliably lowered. Therefore, the substrate 521 through which the cooling gas is circulated, and by extension, the phosphor can be cooled more effectively.
  • the number of heat pipes 5622 as second heat conduction members arranged in the second flow path FP2 is larger than the number of heat pipes 5621 as first heat conduction members arranged in the first flow path FP1. According to this, the heat conducted in the second flow path FP2 in which the cooling gas having a relatively high temperature flows is more than the heat conducted in the first flow path FP1 in which the cooling gas having a relatively low temperature flows.
  • the cooling gas can be efficiently passed by the heat receiver 561. Can be cooled. Accordingly, a cooling gas having a lower temperature can be circulated through the substrate 521, and the phosphor can be cooled more efficiently.
  • the cooling gas is partly in the circumferential direction of the substrate 521 (for example, + X from the center C).
  • the part 521C located on the direction side and the part 521D located on the + Y direction side the part circulates in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521. According to this, compared with the case where cooling gas is sprayed on the board
  • the cooling gas flows in a direction against the rotation of the substrate 521 in the part, the relative flow velocity of the cooling gas with respect to the substrate 521 can be increased. Therefore, the substrate 521 and, in turn, the phosphor of the phosphor layer 522 can be efficiently cooled.
  • the casing 51 has an arcuate portion 516 that is located outside the substrate 521 and extends in the circumferential direction when the substrate 521 rotates when the substrate 521 is viewed from the + Z direction side along the rotation axis RA. . According to this, the cooling gas circulated through the substrate 521 can be circulated in the circumferential direction along the arcuate portion 516. For this reason, by rotating the substrate 521 in the D direction, the cooling gas can be reliably circulated in the direction opposite to the D direction. Therefore, the substrate 521 and, in turn, the phosphor can be reliably and efficiently cooled.
  • the discharge port 554 of the flow device 55 is arranged along the direction orthogonal to the rotation axis RA and shifted from the virtual line VL passing through the rotation axis RA and intersecting the arcuate portion 516. According to this, the cooling gas discharged from the discharge port 554 can be easily distributed in the substrate 521 by being biased toward the arrangement side of the discharge port 554 with respect to the virtual line VL. For this reason, in the part 521C, the cooling gas can be reliably circulated in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521, and the cooling gas can be easily circulated along the arcuate portion 516. Further, the cooling gas can be more reliably circulated in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521. Therefore, the above-described effect can be achieved more reliably.
  • the substrate 521 has a plurality of fins 525 extending outward from the center side of the substrate 521 on the surface 521B through which the cooling gas is circulated by the flow device 55.
  • the housing 51 is provided with an attachment member 54 for attaching the rotating device 53 to the inner surface of the side surface portion 51B.
  • the substrate 521 is disposed at a position closer to the center of the substrate 521 than the plurality of fins 525. According to this, since each of the plurality of fins 525 extends outward from the center side of the substrate 521, the cooling gas can be easily discharged radially by the rotation of the substrate 521. Accordingly, it is possible to suppress the cooling gas that has heated the substrate 521 from being cooled and stays around the substrate 521.
  • the cooling gas flow direction and the rotation direction of the substrate 521 are opposite to each other. it can. Therefore, each fin 525 can be efficiently cooled by the cooling gas, and the phosphor can be efficiently cooled. Furthermore, since the attachment member 54 is positioned on the center C side from the fins 525, the fins 525 can be prevented from being covered by the attachment member 54. Thereby, it can suppress that the flow of the cooling gas which distribute
  • the mounting member 54 is formed in a cylindrical shape. According to this, even when a part of the cooling gas circulates along the attachment member 54, for example, compared with a case where the attachment member protrudes to the flow path side of the cooling gas, it is possible to suppress obstructing the flow of the cooling gas. . Therefore, the cooling gas can be smoothly circulated through the substrate 521.
  • the cooling gas when viewed from the + Z direction side along the rotation axis RA of the wavelength conversion element 52 (substrate 521), the cooling gas is partly in the circumferential direction of the substrate 521 (for example, the center C In the portion 521C located on the + X direction side and the portion 521D located on the + Y direction side in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521.
  • substrate 521 can be lengthened.
  • the cooling gas flows in a direction against the rotation of the substrate 521 in the part, the relative flow velocity of the cooling gas with respect to the substrate 521 can be increased. Therefore, the substrate 521 and, in turn, the phosphor of the phosphor layer 522 can be efficiently cooled.
  • the casing 51 has an arcuate portion 516 that is located outside the substrate 521 and extends in the circumferential direction when the substrate 521 rotates when the substrate 521 is viewed from the + Z direction side along the rotation axis RA. . According to this, the cooling gas circulated through the substrate 521 can be circulated in the circumferential direction along the arcuate portion 516. For this reason, by rotating the substrate 521 in the D direction, the cooling gas can be reliably circulated in the direction opposite to the D direction. Therefore, the substrate 521 and, in turn, the phosphor can be reliably and efficiently cooled.
  • the discharge port 554 of the flow device 55 is arranged along the direction orthogonal to the rotation axis RA and shifted from the virtual line VL passing through the rotation axis RA and intersecting the arcuate portion 516. According to this, the cooling gas discharged from the discharge port 554 can be easily distributed in the substrate 521 by being biased toward the arrangement side of the discharge port 554 with respect to the virtual line VL. For this reason, in the part 521C, the cooling gas can be reliably circulated in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521, and the cooling gas can be easily circulated along the arcuate portion 516. Further, the cooling gas can be more reliably circulated in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521. Therefore, the above-described effect can be achieved more reliably.
  • the substrate 521 has a plurality of fins 525 extending outward from the center side of the substrate 521 on the surface 521B through which the cooling gas is circulated by the flow device 55.
  • the housing 51 is provided with an attachment member 54 for attaching the rotating device 53 to the inner surface of the side surface portion 51B.
  • the substrate 521 is disposed at a position closer to the center of the substrate 521 than the plurality of fins 525. According to this, since each of the plurality of fins 525 extends outward from the center side of the substrate 521, the cooling gas can be easily discharged radially by the rotation of the substrate 521. Accordingly, it is possible to suppress the cooling gas that has heated the substrate 521 from being cooled and stays around the substrate 521.
  • the cooling gas flow direction and the rotation direction of the substrate 521 are opposite to each other. it can. Therefore, each fin 525 can be efficiently cooled by the cooling gas, and the phosphor can be efficiently cooled. Furthermore, since the attachment member 54 is positioned on the center C side from the fins 525, the fins 525 can be prevented from being covered by the attachment member 54. Thereby, it can suppress that the flow of the cooling gas which distribute
  • the mounting member 54 is formed in a cylindrical shape. According to this, even when a part of the cooling gas circulates along the attachment member 54, for example, compared with a case where the attachment member protrudes to the flow path side of the cooling gas, it is possible to suppress obstructing the flow of the cooling gas. . Therefore, the cooling gas can be smoothly circulated through the substrate 521.
  • the housing 51 in which the wavelength conversion element 52 having the substrate 521 and the flow device 55 are accommodated has a space S ⁇ b> 2 (first space) on the cooling gas delivery side to the substrate 521, and the cooling gas is discharged from the substrate 521.
  • the substrate 521 on which the phosphor layer 522 is located since it is possible to suppress the supply of the cooling gas having a high temperature to the substrate 521, the substrate 521 on which the phosphor layer 522 is located, and thus the phosphor of the phosphor layer 522 can be efficiently cooled.
  • the cooling gas flowing toward the substrate 521 and the cooling gas discharged from the substrate 521 can be separated by the first partition wall 513, collision of these cooling gases can be suppressed. Therefore, each cooling gas can be reliably circulated.
  • the wavelength conversion device 5 includes a heat absorption device 56 that is disposed in the housing 51 and has a heat receiver 561 that receives the heat of the circulating cooling gas. According to this, since the heat of the cooling gas provided for cooling the substrate 521 is conducted to the heat receiver 561, the cooling gas sucked by the flow device 55 and flowing to the substrate 521 can be cooled.
  • the heat receiver 561 includes the first flow path FP1 and the second flow path FP2. According to this, the cooling gas that has not been sufficiently heat-exchanged by the heat receiver 561 in the process of flowing through the second flow path FP2 flows through the first flow path FP1, so that more heat is generated from the cooling gas. The cooling gas can be further cooled. Therefore, the temperature of the cooling gas flowing through the substrate 521 can be surely lowered, and the substrate 521 and consequently the phosphor can be cooled more efficiently.
  • the first partition 513 has an opening 5131 through which the cooling gas flows from the space S2 side to the substrate 521, and the dimension of the opening 5131 substantially matches the rotation range of the substrate 521. According to this, the cooling gas circulated by the circulation device 55 can be reliably circulated to the substrate 521 through the opening 5131. In addition, since the size of the opening 5131 substantially matches the rotation range of the substrate 521, the cooling gas discharged radially when the substrate 521 rotates rotates to the space S 2 side and again toward the substrate 521. Distribution can be suppressed. Therefore, a cooling gas having a relatively low temperature can be reliably circulated through the substrate 521, and the phosphor can be cooled more efficiently.
  • the contact area with the cooling gas in the substrate 521 can be increased as compared with the case where the plurality of fins 525 are not provided. Therefore, the heat of the substrate 521 can be efficiently conducted to the cooling gas, and the cooling efficiency of the substrate 521 can be further improved.
  • the cooling gas is easily discharged radially by the rotation of the substrate 521. Therefore, it is possible to suppress the cooling gas heated by cooling the substrate 521 from staying around the substrate 521.
  • Each of the plurality of fins 525 has a shape that warps in the opposite direction to the rotation direction of the substrate 521 as it goes outward from the center side of the substrate 521. According to this, it is possible to easily discharge the cooling gas having heat from the substrate 521 in a radial manner. In addition, since the cooling gas flows in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521, the fins 525 collide with the cooling gas so as to face each other. According to this, each fin 525 can be efficiently cooled by the cooling gas. Therefore, the substrate 521, and consequently the phosphor, can be cooled more efficiently.
  • the heat absorption device 56 has one end connected to the heat receiver 561 and the other end connected to the radiator 563, and serves as a heat conducting member that conducts heat conducted to the heat receiver 561 to the radiator 563 located outside the housing 51.
  • a heat pipe 562 is provided. According to this, the heat pipe 562 can reliably conduct the heat conducted to the heat receiver 561 to the outside of the casing 51, so that the temperature of the cooling gas in the casing 51 can be reliably lowered. Therefore, the substrate 521 through which the cooling gas is circulated, and by extension, the phosphor can be cooled more effectively.
  • the number of heat pipes 5622 as second heat conduction members arranged in the second flow path FP2 is larger than the number of heat pipes 5621 as first heat conduction members arranged in the first flow path FP1. According to this, the heat conducted in the second flow path FP2 in which the cooling gas having a relatively high temperature flows is more than the heat conducted in the first flow path FP1 in which the cooling gas having a relatively low temperature flows.
  • the cooling gas can be efficiently passed by the heat receiver 561. Can be cooled. Accordingly, a cooling gas having a lower temperature can be circulated through the substrate 521, and the phosphor can be cooled more efficiently.
  • the projector 1a according to the present embodiment has the same configuration as that of the projector 1, but instead of the heat receiver 561, a heat receiver 561a having a partition section that partitions the first flow path FP1 and the second flow path FP2. Prepare.
  • the projector 1a according to the present embodiment is different from the projector 1 described above.
  • parts that are the same as or substantially the same as those already described are assigned the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a cross-section along the YZ plane of the wavelength conversion device 5a included in the projector 1a according to the present embodiment.
  • the projector 1a according to the present embodiment has the same configuration and functions as the projector 1 except that the wavelength conversion device 5a is provided instead of the wavelength conversion device 5.
  • the wavelength conversion device 5 a has the same configuration and function as the wavelength conversion device 5 except that the heat absorption device 56 a is used instead of the heat absorption device 56.
  • the heat absorption device 56a has the same configuration and function as the heat absorption device 56 except that the heat absorption device 561a is provided instead of the heat reception device 561.
  • the heat receiver 561a is formed by a plurality of fins 5611 each of which is a metal plate, and the first flow path FP1 and the second flow path FP2 are formed therein.
  • the heat receiver 561a includes a partition portion 5612 that separates the first flow path FP1 and the second flow path FP2.
  • the partition 5612 is connected to the edge of the opening 5132 of the first partition 513 at the end on the + Y direction side of the heat receiver 561a.
  • the partition 5612 is located between the two heat pipes 562 provided on the first flow path FP1 and the heat pipe 562 provided on the second flow path FP2 from the end on the + Y direction side. It is curved so as to pass through and extends to the + Z direction side end of the heat receiver 561a.
  • the cooling gas that has cooled the wavelength conversion element 52 flows into the heat receiver and then immediately flows in the + Z direction and is sucked into the circulation device 55.
  • the cooling gas can be circulated along the partitioning portion 5612, the flow path length through which the cooling gas circulates in the heat receiver 561a is set to a flow path length that can sufficiently receive heat from the cooling gas. It can be easily secured. Therefore, the cooling gas can be reliably cooled, and consequently the cooling efficiency of the wavelength conversion element 52 can be improved.
  • the heat receiver 561a is connected to the edge of the opening 5132 in the first partition 513, and has a partition part 5612 that separates the first flow path FP1 and the second flow path FP2. According to this, it can suppress that the cooling gas which distribute
  • the projector 1b according to this embodiment includes the same configuration as the projector 1, but includes a wavelength conversion device 5b in which an arcuate inclined surface 51D1 is formed instead of the wavelength conversion device 5. Mainly in this respect, the projector 1b according to the present embodiment is different from the projector 1 described above.
  • portions that are the same as or substantially the same as those already described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the projector 1b according to the present embodiment has the same configuration and function as the projector 1 except that the wavelength conversion device 5b is used instead of the wavelength conversion device 5.
  • the configuration of the wavelength conversion device 5b provided in the projector 1b will be described.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the wavelength conversion device 5b provided in the projector 1b according to the present embodiment. Further, FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line AA of the wavelength conversion device 5b in FIG. 10, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line BB of the wavelength conversion device 5b in FIG.
  • the wavelength converter 5b includes a housing 51b.
  • the traveling direction of the excitation light with respect to the wavelength conversion device 5b is defined as + Z direction
  • the directions orthogonal to the + Z direction and orthogonal to each other are defined as + X direction and + Y direction.
  • the + X direction is a direction in which the radiator 563 is positioned with respect to the casing 51b
  • the + Y direction is orthogonal to each of the + Z direction and the + X direction, and when viewed from the + Z direction side, the flow device 55 and the heat receiving unit.
  • a direction from the device 561 toward the wavelength conversion element 52 is used.
  • the direction opposite to the + Z direction is defined as the ⁇ Z direction. The same applies to the ⁇ X direction and the ⁇ Y direction.
  • the wavelength conversion element 52 is rotated around the rotation axis along the + Z direction by the rotation device 53 described later, and therefore the + Z direction corresponds to the first direction of the present invention.
  • the + X direction is the 9 o'clock direction when the + Y direction orthogonal to the + Z direction is viewed as the 12 o'clock direction. Therefore, the + Y direction corresponds to the second direction of the present invention, and the + X direction corresponds to the third direction of the present invention.
  • the casing 51b has the same configuration and function as the casing 51 except that the casing 51b has a side section 51Db instead of the side section 51D.
  • the side surface portion 51A corresponds to the first side surface portion
  • the side surface portions 51C, 51Db, and 51E intersecting the side surface portion 51A correspond to the second side surface portion.
  • the housing 51b has a first partition 513, a second partition 514, and a third partition 515 that divide the storage space S and form spaces S1 to S4.
  • the first partition wall 513 is formed along the XY plane so as to be connected to the inner surfaces of the side surface portions 51C, 51Db, 51E, and 51F at a position spaced apart from the side surface portion 51A inside the housing 51b. Yes.
  • the wavelength conversion element 52 and the rotation device 53 are positioned at the + Y direction side positions.
  • the space S2 is formed by the inner surfaces of the side surfaces 51C, 51Db, and 51E, the surface on the + Y direction side of the second partition 514, and the inner surface of the side surface 51B. Therefore, the space S2 is a space having a shape that combines a circle and a rectangle when viewed from the + Z direction side.
  • the region on the + Y direction side in the inner surface of the side surface portion 51C is a flat surface along the YZ plane, and is substantially orthogonal to the second partition 514. Further, the region on the + Y direction side in the inner surface of the side surface portion 51Db facing the side surface portion 51C is also a flat surface along the YZ plane, but the inner surface is connected to the surface on the + Y direction side of the second partition 514.
  • An arcuate inclined surface 51D1 is formed. Although the inclined surface 51D1 is along the circumferential direction of the wavelength conversion element 52 (substrate 521), it is formed away from the wavelength conversion element 52. For this reason, the cooling gas that has cooled the wavelength conversion element 52 (substrate 521) is easily discharged from the region where the wavelength conversion element 52 and the side surfaces 51Db and 51E are closest to each other.
  • the wavelength conversion element 52 has the same configuration and function as in the first embodiment.
  • the surface 521A of the substrate 521 corresponds to the second surface of the present invention, and the surface 521B opposite to the surface 521A corresponds to the first surface of the present invention.
  • the rotating device 53 is configured by a motor or the like that rotates about a rotation axis RA that passes through the center C1 of the wavelength conversion element 52 and extends along the + Z direction.
  • One end of the attachment member 54 is connected to the rotating device 53, and the other end is fixed to the inner surface of the side surface portion 51B on the + Z direction side of the housing 51b, thereby attaching the rotating device 53 in the housing 51b.
  • the distribution device 55 corresponds to the delivery device and the suction device of the present invention, and circulates the cooling gas in the housing 51b and distributes the cooling gas to the wavelength conversion element 52 (specifically, the plurality of fins 525).
  • the distribution device 55 has the same configuration and function as the first embodiment. As shown in FIG. 11, the discharge unit 553 (discharge port 554) of the circulation device 55 passes through the center C ⁇ b> 1 of the wavelength conversion element 52 and extends along the + Y direction and intersects with the arcuate part 516. The line VL is displaced from the + X direction.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a cooling gas circulation passage in the housing 51b. Similar to the above embodiment, the cooling gas in the housing 51 b is circulated by the flow device 55. Note that the cooling gas that has cooled the wavelength conversion element 52 is radiated about the center C1 as seen from the + Z direction side by the rotation of the wavelength conversion element 52 by the rotation device 53, as indicated by an arrow F2. Is released into the space S3.
  • FIG. 14 is a diagram of the space S3 as viewed from the + Z direction side in the wavelength conversion device 5X as a comparative example of the wavelength conversion device 5b.
  • the flow of the cooling gas that has cooled the wavelength conversion element 52 (substrate 521) in the wavelength conversion device 5X which is a comparative example of the wavelength conversion device 5b in the present embodiment, will be described with reference to FIG.
  • a cooling gas that is used for cooling the substrate 521 and is discharged from the substrate 521 is abbreviated as a cooled gas.
  • the wavelength conversion device 5X has the same configuration as the wavelength conversion device 5b except that the arrangement positions of the wavelength conversion element 52, the rotation device 53, and the attachment member 54 are different.
  • the center C1 of the wavelength conversion element 52 (substrate 521) and the center C2 of the arc of the arc-shaped portion 516 are on the same virtual line VLY along the + Y direction. To position. That is, the center C2 is not located in either the + X direction or the ⁇ X direction with respect to the center C1, and is located on the ⁇ Y direction side with respect to the center C1.
  • the radius r2 of the arc of the side surface portion 51E is set larger than the radius r1 when the substrate 521 is rotated, and the substrate 521 is rotated in the D direction, which is a counterclockwise direction when viewed from the + Z direction side. .
  • the first region AR1 that is a region between the side surfaces 51E and 51C and the substrate 521 located on the + X direction side with respect to the center C1, and the center C1.
  • the second region AR2 that is a region between the side portions 51E, 51Db and the substrate 521 located on the ⁇ X direction side has the same size.
  • the dimension L1 along the X direction in the first area AR1 and the dimension L2 along the X direction in the second area AR2 are the same dimension.
  • the flow rate of the cooled gas flowing through the first region AR1 along the ⁇ Y direction, which is the suction direction of the cooled gas by the flow device 55, is higher than the flow rate of the cooled gas flowing through the second region AR2.
  • the gas after cooling tends to stagnate and is in the ⁇ Y direction. It is difficult to circulate. If the gas after cooling in such a stagnant area AR3 is not discharged, the substrate 521 is always exposed to the gas after cooling having a relatively high temperature, and the cooling efficiency of the substrate 521 is reduced.
  • FIG. 15 is a diagram of the space S3 as viewed from the + Z direction side in the wavelength conversion device 5b.
  • the radius r2 of the arc of the side surface portion 51E is set larger than the radius r1 when the substrate 521 is rotated.
  • the center C1 of the wavelength conversion element 52 (substrate 521) and the center C2 of the arc of the side surface portion 51E are located on the same virtual line VLX along the + X direction. That is, the center C2 is located on the + X direction side with respect to the center C1.
  • the region where the substrate 521 and the side surface portions 51C, 51Db, 51E surrounding the substrate 521 are closest is at least partially overlapped with the region AR2 located on the ⁇ X direction side with respect to the substrate 521.
  • the dimension L1 of the first area AR1 is larger than the dimension L2 of the second area AR2, and the first area AR1 is larger than the second area AR2, while the second area AR2 is larger than the second area AR2.
  • AR2 is an area opened in the ⁇ Y direction.
  • the first The flow rate of the cooled gas flowing through the area AR1 is higher than the flow rate of the cooled gas flowing through the second area AR2.
  • the first region AR1 and the second region AR2 have different sizes and flow rates of the cooled gas that flows, the region where the distance between the substrate 521 and the side surfaces 51C, 51Db, 51E is closest. After cooling, the gas after cooling is likely to flow through one of the first area AR1 and the second area AR2.
  • the post-cooling gas is at least partially overlapped with a portion that tends to stagnate, and easily flows to the second region AR side that is open on the ⁇ Y direction side. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of a stagnation location such as the area AR3, and even when it occurs, the stagnation location can be reduced.
  • the cooled gas can be easily circulated from the first area AR1 and the second area AR2 to the ⁇ Y direction side, and the cooled gas can be quickly discharged. Therefore, it is possible to improve the cooling efficiency of the substrate 521 and, consequently, the phosphor layer 522, while reducing the size of the housing 51b.
  • the projector 1b according to the present embodiment described above has the following effects.
  • the radius r2 of the arc of the arc-shaped portion 516 included in the side surfaces 51C, 51Db, 51E is set to be larger than the radius r1 when the substrate 521 of the wavelength conversion element 52 is rotated, and the arc center C2 of the arc-shaped portion 516 is
  • the wavelength conversion element 52 is located on the + X direction side with respect to the center C1 of the substrate 521. According to this, as described above, it is possible to suppress the stagnation of the cooled gas between the substrate 521 and the side surfaces 51C, 51Db, 51E.
  • the side portions 51C, 51Db, and 51E are formed along the circumferential direction of the rotated substrate 521 to reduce the size of the housing 51b, while cooling the substrate 521 and eventually the phosphor of the phosphor layer 522. Efficiency can be improved.
  • the housing 51b has a first partition wall 513 that faces the side surface portion 51A across the substrate 521 and is connected to the side surface portions 51C, 51Db, and 51E.
  • the first partition wall 513 is a substrate on which fins 525 are formed.
  • An opening 5131 for circulating the cooling gas is provided on the surface 521B of the 521.
  • the opening shape of the opening 5131 substantially matches the rotation range of the substrate 521. According to this, it is possible to suppress the air discharged radially after cooling the substrate 521 from being sucked by the rotation of the substrate 521 and being circulated again to the surface 521B side while being heated. Accordingly, since it is possible to suppress the flow of the heated cooling gas to the substrate 521, the phosphor of the substrate 521 and consequently the phosphor layer 522 can be efficiently cooled.
  • each of the plurality of fins 525 has a shape that warps in the opposite direction to the rotation direction of the substrate 521 as it goes outward from the center side of the substrate 521. According to this, it is possible to easily discharge the cooling gas having heat from the substrate 521 in a radial manner.
  • the cooling gas flows in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521, for example, the cooling gas collides so as to face the fins 525 in the portions 521C and 521D. According to this, each fin 525 can be efficiently cooled by the cooling gas. Therefore, the substrate 521, and consequently the phosphor, can be cooled more efficiently.
  • casing 51b is a sealed housing
  • the circulation device 55 that also functions as a heat absorption device is located on the ⁇ Y direction side with respect to the substrate 521 when viewed from the + Z direction side, and sucks the cooled gas discharged by the rotation of the substrate 521. According to this, the flow direction of the cooled gas discharged from the substrate 521 and flowing through the space S3 can be defined in the ⁇ Y direction. Therefore, the cooled gas can be easily circulated from the first area AR1 and the second area AR2 in the ⁇ Y direction, and the cooled gas can be quickly discharged. it can.
  • the distribution device 55 has not only a function as a delivery device but also a function as a suction device, it is possible to circulate the cooling gas in the housing 51b without increasing the number of parts, and the above-described effect. Can be suitably achieved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • the wavelength converters 5, 5 a, 5 b have a reflective layer 523 that reflects fluorescent light generated by the phosphor layer 522 to the second pickup lens 49 when excitation light is incident from the second pickup lens 49.
  • the configuration. That is, the wavelength converters 5, 5 a, 5 b are reflection type wavelength converters that reflect fluorescent light generated by the incidence of excitation light.
  • the wavelength converters 5, 5 a, 5 b are configured as transmissive wavelength conversion elements in which the generated fluorescent light is emitted along the traveling direction of the excitation light incident on the wavelength conversion element 52. Also good.
  • a wavelength-selective reflective layer that transmits excitation light and reflects fluorescent light is disposed on the incident side of the excitation light with respect to the phosphor layer 522, and the substrate 521 transmits light.
  • the fin 525 is not provided in the portion corresponding to the incident position of the excitation light on the surface 521B, and the generated fluorescent light is emitted to the side surface portion 51B on the + Z direction side.
  • the transmission type wavelength conversion device can be configured with the configuration in which is formed.
  • the sealing of the casings 51 and 51b is maintained by closing the opening portion of the side surface portion 51B from which the fluorescent light is emitted with a translucent member.
  • the phosphor layer 522 may be located on the surface 521B where the fins 525 are located.
  • the rotation device 53 that rotates the wavelength conversion element 52 (substrate 521) is accommodated in the casings 51, 51 b.
  • the motor main body of the motor constituting the rotating device 53 is arranged outside the casings 51 and 51b, and the spindle extending from the motor main body and connected to the connection portion 524 of the substrate 521 is connected to the casing 51, 51. You may arrange
  • the circulation device 55 is configured by a sirocco fan disposed in the spaces S1 and S2, sucks the cooling gas that has circulated through the heat receiver 561 located in the space S4, and converts the wavelength that is located in the space S3 via the space S2. It was assumed that the cooling gas was allowed to flow through the element 52 (substrate 521). However, the arrangement position of the distribution device 55 may be anywhere in the casings 51 and 51b, for example, in the space S2. Further, the distribution device 55 may not be a sirocco fan, and may have a configuration having other delivery means such as an axial fan as long as the cooling gas can be distributed to the wavelength conversion element 52 (substrate 521). . Furthermore, although the distribution device 55 functions as a delivery device and a suction device, the delivery device and the suction device may be provided separately.
  • the casings 51 and 51b have partition walls 513 to 515 that divide the storage space S in the casings 51 and 51b into spaces S1 to S4.
  • the second partition 514 and the third partition 515 may not be provided.
  • the casings 51 and 51b have the third partition 515, and the + Y direction side edge of the heat receiver 561, and the + X direction side and ⁇ X direction side edges contact the first partition 513.
  • the first partition 513 may not be connected to the inner surface of the side surface portion 51F.
  • the first partition 513 may be omitted.
  • the casings 51 and 51b are sealed casings, but may not be sealed casings.
  • the opening shape of the opening 5131 included in the first partition wall 513 is substantially the same as the rotation range of the substrate 521. That is, the center of the opening 5131 is substantially coincident with the center C or the center C1 of the substrate 521 when viewed from the + Z direction side, and the inner diameter dimension of the opening 5131 is substantially coincident with the diameter dimension when the substrate 521 is rotated. . However, the inner diameter dimension of the opening 5131 may be smaller than the diameter dimension when the substrate 521 is rotated, and the center of the opening 5131 may be shifted from the center C of the substrate 521 or the center C1.
  • a plurality of fins 525 extending from the center side of the substrate 521 toward the outside are disposed on the surface 521 ⁇ / b> B through which the cooling gas is circulated by the circulation device 55.
  • a fin 525 may be omitted if the gas that has cooled the substrate 521 can be discharged radially.
  • the shape of the fin 525 may not be a shape that warps in the opposite direction to the rotation direction (D direction) of the substrate 521 as it goes outward.
  • each fin 525 may extend linearly from the center side toward the outside.
  • a heat receiver 561 that receives heat from the circulating cooling gas is disposed in the space S4, and the heat conducted to the heat receiver 561 is transferred by the heat pipe 562 serving as a heat conducting member. It is assumed that the heat is transmitted to the radiator 563 arranged outside the 51b.
  • a heat receiver 561 may be arranged at other positions, for example, may be arranged in the space S3.
  • the number of heat pipes 562 employed as the heat conducting member can be changed as appropriate, and the same number of heat pipes 562 may be arranged in the first flow path FP1 and the second flow path FP2, and the first flow path FP1.
  • Many heat pipes 562 may be arranged.
  • the heat receiver 561 has a first flow path FP1 through which the cooling gas in the space S2 flows, and a second flow path FP2 through which the cooling gas flows from the space S3 by cooling the wavelength conversion element 52.
  • the present invention is not limited to this, and the first flow path FP1 may not be provided.
  • the contact area of the heat pipe 5622 as the second heat conducting member arranged in the second flow path FP2 with respect to the heat receiver 561 is the first heat arranged in the first flow path FP1.
  • the number of the heat pipes 5622 is larger than the number of the heat pipes 5621.
  • the contact area with the heat receiver 561 may be adjusted by making the diameter of the heat pipe 5622 larger than that of the heat pipe 5621.
  • the contact area of the Peltier element disposed in the second flow path FP2 with respect to the heat receiver 561 can be adjusted by adjusting the size and number of the Peltier elements.
  • the contact area of the Peltier element disposed on the first flow path FP1 with respect to the heat receiver 561 may be larger.
  • the wavelength conversion devices 5 and 5b include a heat absorption device 56 that lowers the temperature of the cooling gas circulating in the casings 51 and 51b.
  • the heat absorption device 56 includes a heat receiver 561, a heat pipe 562, a radiator 563, and a cooling fan 564.
  • the wavelength conversion device 5a includes a heat absorption device 56a that lowers the temperature of the cooling gas circulating in the housing 51.
  • the heat absorption device 56a includes a heat receiver 561a, a heat pipe 562, a radiator 563, and a cooling fan 564. It was set as the structure which has.
  • the configuration of the heat absorption devices 56 and 56a may be other configurations, and if the cooling gas having a relatively low temperature can be continuously supplied to the wavelength conversion element 52, the heat absorption devices 56 and 56a are not provided. May be.
  • the cooling gas for cooling the wavelength conversion element 52 is assumed to flow along the surface 521B of the substrate 521 in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 521.
  • the wavelength conversion device has the first partition wall 513 that separates the cooling gas flowing through the substrate 521 and the cooling gas cooling the substrate 521
  • the flow direction of the cooling gas flowing through the substrate 521 Does not matter.
  • the wavelength conversion element 52 has an opening that guides the cooling gas to the substrate 521, and the gas that circulates from the rotating device 53 side and cools the substrate 521 is the substrate 521. It is good also as a structure provided with the partition which suppresses distribute
  • the housing 51 is located outside the wavelength conversion element 52 when the wavelength conversion element 52 is viewed from the + Z direction side along the rotation axis RA, and the wavelength conversion element.
  • the circular arc-shaped portion 516 centering on the center C of 52 is assumed.
  • the arc-shaped portion 516 has a function of assisting the circulation of the cooling gas along the circumferential direction of the wavelength conversion element 52 during rotation, but such an arc-shaped portion 516 may be omitted.
  • the arc-shaped part 516 may not be formed in the said circular shape, and may be formed in circular arc shapes, such as semicircle shape and 1/4 circle shape.
  • the casing 51b is located outside the wavelength conversion element 52 when viewed from the + Z direction side along the rotation axis RA, and is the center of the wavelength conversion element 52.
  • the semicircular arc-shaped portion 516 centered on the center C2 located in the + X direction from C1 is assumed.
  • the arc-shaped portion 516 has a function of assisting the circulation of the cooling gas along the circumferential direction of the wavelength conversion element 52 during rotation.
  • the shape of the arc-shaped portion 516 may not be a semicircular shape. You may form in circular arc shape, such as 4 circle shape.
  • the discharge direction of the cooling gas from the discharge port 554 is set to + Y You may incline so that it may shift
  • the attachment member 54 for attaching the rotating device 53 to the casings 51 and 51b is formed in a columnar shape and is disposed inside the region where the plurality of fins 525 are formed on the substrate 521 when viewed from the + Z direction side. .
  • the shape of the attachment member 54 may be a prismatic shape or other shapes.
  • the fixing position of the attachment member 54 with respect to the casings 51 and 51b is not limited to the inner surface of the side surface portion 51B, but also on the inner surface of any of the side surface portions 51C to 51E or the inner surface of any of the side surface portions 51C, 51Db, and 51E.
  • the second partition 514 may be used.
  • the position of the attachment member 54 when viewed from the + Z direction side is not limited to the inside of the region where the plurality of fins 525 are formed in the substrate 521, and a part of the mounting member 54 may be disposed so as to cover the fins 525. .
  • the projectors 1, 1a, and 1b include three image forming apparatuses 34 (34R, 34G, and 34B) each having a liquid crystal panel as a light modulation device.
  • the present invention can also be applied to a projector having two or less or four or more image forming apparatuses.
  • the image forming apparatus 34 uses a transmissive liquid crystal panel having a light incident surface and a light exit surface different from each other as a light modulator, but a reflective liquid crystal having the same light incident surface and light exit surface.
  • a panel may be used.
  • other than a liquid crystal device such as a device using a micromirror, such as a device using a DMD (Digital Micromirror Device), etc.
  • a light modulation device may be used.
  • the optical unit 3 illustrated the structure which has the optical component and arrangement
  • the illumination device 31 a part of the excitation light emitted from the light source unit 41 is separated by the first phase difference plate 44 and the polarization separation device 45, and the part of the excitation light is synthesized as fluorescent light with blue light.
  • the illumination light WL was generated.
  • another light source unit that emits blue light in addition to the light source unit 41 may be adopted. Good.
  • the illumination light WL may be generated by combining the fluorescent light generated by the excitation light emitted from the light source unit 41 and the blue light emitted from the other light source unit.
  • the separated green light LG and red light LR may be incident on the image forming apparatuses 34G and 34R, respectively, and the blue light emitted from the other light source unit may be incident on the image forming apparatus 34B.
  • reflection layer 524 ... connection part, 525 ... fin, 53 ... rotating device, 54 ... mounting member 55 ... Distribution device, 56 ... Heat absorption device, 561, 561a ... Heat receiver, 5612 ... Partition, 562 ... Heat pipe (heat conducting member), 5621 ... Heat pipe (first heat conducting member) , 5622 ... heat pipe (second thermal conductive member), FP1 ... first flow channel, FP2 ... second flow channel, RA ... rotation axis, S ... accommodation space, S1, S2, S3, S4 ... space.

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Abstract

蛍光体を効率よく冷却できる波長変換装置、照明装置及びプロジェクターを提供すること。 蛍光体が含まれる蛍光体層(522)を有する基板(521)と、基板を回転させる回転装置(53)と、冷却気体を基板に流通させる流通装置(55)と、基板及び流通装置を収容する筐体(51)と、を備え、筐体は、流通装置により基板に冷却気体が流通する第1空間(S2)と、基板の回転により基板から放射状に送出される冷却気体が流通する第2空間(S3)とを隔てる隔壁(513、514)を有する波長変換装置。

Description

波長変換装置、照明装置及びプロジェクター
 本発明は、波長変換装置、照明装置及びプロジェクターに関する。
 従来、光源から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射するプロジェクターが知られている。
 このようなプロジェクターとして、入射される励起光によって励起されて蛍光発光光を発する蛍光発光装置と、複数の冷却ファンと、を備えたプロジェクターが知られている(例えば、特許文献1参照)。
 また、このようなプロジェクターとしては、蛍光体層にレーザー光を照射して生じる黄色の蛍光を用いて、画像を形成するプロジェクターが知られている(例えば、特許文献2参照)。
 この特許文献1に記載のプロジェクターは、光源ユニット、表示素子及び投射光学系を備え、光源ユニットは、青色光源装置、蛍光発光装置及び赤色光源装置を有する。これらのうち、蛍光発光装置は、緑色蛍光体の層が形成された蛍光発光領域と、青色光源装置からの青色出射光を拡散して透過する拡散透過領域と、が円周方向に並設された蛍光ホイールを有する。そして、青色光源装置から出射された青色波長帯域のレーザー光の一部が蛍光発光領域に入射されることにより、緑色波長帯域の光線束(緑色光)が生成され、当該レーザー光の一部が拡散透過領域に入射されることにより、青色波長帯域の拡散透過光(青色光)が生成される。また、赤色光源装置から出射された赤色波長帯域の光(赤色光)は、ダイクロイックミラー等によって青色光及び緑色光の光路を辿り、これら色光が、上記表示素子に順次入射されることにより、画像が形成される。
 なお、蛍光発光領域及び拡散透過領域には、青色光源装置から出射される高出力レーザー光が入射されることから、これら領域の温度は上昇する。この他、これら領域が並設された蛍光ホイールを回転させるホイールモーターも発熱源である。このため、上記特許文献1に記載のプロジェクターには、プロジェクターの外気を冷却風として直接吹き付ける冷却ファンが設けられており、当該冷却風により、蛍光ホイール及びホイールモーターを冷却している。
 また、特許文献2に記載のプロジェクターは、光源、コリメートレンズ、集光レンズ、蛍光体ホイール(波長変換部材)、ピックアップレンズ及び駆動部と、これらを内部に収容するケーシングと、を有する光源装置を備える。この光源装置では、光源から出射されたレーザー光は、コリメートレンズ及び集光レンズによって平行化及び集光され、駆動部によって回転される蛍光体ホイールの蛍光体層に入射される。これによって生じた蛍光は、ピックアップレンズにより集光され、照明光として出射される。
 なお、ケーシングにおいて、蛍光体ホイールが収容される蛍光体ホイール収容部は、外部空間と遮断された密閉空間となっており、これにより、蛍光体層の表面に塵埃が直接付着することが抑制され、光の利用効率の低下が抑制される。
 近年、プロジェクターの小型化の要望に対して、当該プロジェクター内に配置される構成を小型化し、ひいては、プロジェクター全体の小型化を図る手法が提案されている。
 このため、上記特許文献2に記載のプロジェクターにおいて、上記ケーシングの一部を、回転する基板の回転方向に沿う円弧状に形成して、当該ケーシングを小型化することが考えられる。
特開2011-75898号公報 特開2014-146056号公報
 しかしながら、上記特許文献1に記載のプロジェクターのように、蛍光ホイールを回転させつつ、当該蛍光ホイールに冷却風を吹き付けて冷却する構成の場合、蛍光ホイールの熱が伝導されて当該蛍光ホイールから放射状に排出された冷却風は、蛍光ホイールの回転によって吸引され、蛍光ホイール側に再度流通してしまう。このため、蛍光ホイールに流通する冷却風の温度が高くなり、蛍光ホイール、すなわち、蛍光体が含まれる蛍光発光領域を効率よく冷却しづらいという問題がある。
 また、上記特許文献1に記載のプロジェクターでは、冷却風は蛍光ホイールの回転軸に沿って流通するので、当該蛍光ホイールに吹き付けられた冷却風は拡散してしまう。このため、蛍光ホイールの熱、すなわち、蛍光発光領域にて生じた熱を冷却風に伝導しづらく、当該蛍光発光領域を冷却しづらいという問題がある。
 また、特許文献2に記載のプロジェクターにおいて、ケーシングを小型化した構成では、蛍光体ホイールから放射状に排出される冷却気体の一部が、蛍光体ホイールとケーシングの円弧状部分との間で停滞して排出されづらくなり、蛍光体ホイールの冷却効率、ひいては、蛍光体層の冷却効率が低下するという問題がある。
 本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、蛍光体を効率よく冷却できる波長変換装置、照明装置及びプロジェクターを提供することを目的の1つとする。また、冷却効率を向上できる波長変換装置、照明装置及びプロジェクターを提供することを目的の1つとする。また、小型化を図りつつ、冷却効率を向上させることができる波長変換装置、照明装置及びプロジェクターを提供することを目的の1つとする。
 本発明の第1態様に係る波長変換装置は、蛍光体が含まれる蛍光体層を有する基板と、前記基板を回転させる回転装置と、冷却気体を前記基板に流通させる流通装置と、前記基板及び前記流通装置を収容する筐体と、を備え、前記筐体は、前記流通装置により前記基板に前記冷却気体が流通する第1空間と、前記基板の回転により前記基板から放射状に送出される前記冷却気体が流通する第2空間とを隔てる隔壁を有することを特徴とする。
 上記第1態様によれば、基板及び流通装置が収容される筐体は、基板への冷却気体の流通側の第1空間と、基板からの冷却気体の排出側の第2空間とを隔てる隔壁を有する。これにより、基板から放射状に排出される冷却気体、すなわち、基板の冷却に供された冷却気体が、熱を帯びたまま第1空間側に流通して基板に再度流通されることを抑制できる。従って、熱を帯びた冷却気体が基板に流通することを抑制できるので、基板、ひいては、基板が有する蛍光体層の蛍光体を効率よく冷却できる。
 上記第1態様では、前記隔壁は、前記冷却気体を前記基板に流通させる開口部を有し、前記開口部の開口形状は、前記基板の回転範囲と略一致することが好ましい。
 このような構成によれば、上記開口部を介して、流通装置によって流通される冷却気体を基板に確実に流通させることができる。また、開口部の寸法が、基板の回転範囲と略一致することにより、当該基板の回転時に放射状に排出される冷却気体が上記第1空間内に流入されることを抑制できる。従って、比較的温度が高い冷却気体が基板に流通することを抑制でき、これにより、比較的温度が低い冷却気体を基板に確実に流通させることができるので、上記蛍光体をより効率よく冷却できる。
 上記第1態様では、前記基板は、前記冷却気体が吹き付けられる面に、当該基板の中心側から外側に向けて延出する複数のフィンを有することが好ましい。
 このような構成によれば、複数のフィンにより、基板における冷却気体との接触面積を大きくすることができ、基板の熱を冷却気体に効率よく伝導させることができる。
 また、複数のフィンのそれぞれは、基板の中心側から外側に向けて延出していることにより、基板の回転によって冷却気体が放射状に排出されやすくなるので、基板を冷却して熱を帯びた冷却気体が基板周囲に停滞することを抑制できる。
 上記第1態様では、前記複数のフィンのそれぞれは、前記基板の中心側から外側に向かうに従って、前記基板の回転方向とは反対側に反る形状を有することが好ましい。
 このような構成によれば、熱を帯びた冷却気体を基板から放射状に排出させやすくすることができる。また、基板の或る部分における回転方向と反対方向に、冷却気体が当該基板に沿って流通する場合には、各フィンと冷却気体とが互いに対向するように衝突するので、各フィンを冷却気体により効率よく冷却できる。従って、基板、ひいては、蛍光体をより効率よく冷却できる。
 上記第1態様では、前記冷却気体の熱を吸熱する吸熱装置を備え、前記吸熱装置は、前記流通装置の吸気側に配置され、流通する前記冷却気体から受熱する受熱器を有し、前記受熱器は、前記第1空間内の前記冷却気体が流通する第1流路と、前記第2空間内の前記冷却気体が流通する第2流路と、を有することが好ましい。
 このような構成によれば、基板の冷却に供された冷却気体の熱が吸熱装置の受熱器に伝導されるので、当該冷却気体を冷却できる。従って、基板に流通する冷却気体の温度を下げることができ、基板をより効率よく冷却できる。
 また、受熱器は、基板から排出された冷却気体、すなわち、当該基板の熱を帯びた冷却気体が流通する第2流路だけでなく、上記第1空間内の冷却気体が流通する第1流路を有する。これにより、流通装置によって基板に流通される冷却気体の温度を一層下げることができる。従って、基板、ひいては、上記蛍光体をより効率よく冷却できる。
 上記第1態様では、前記吸熱装置は、前記受熱器に接続されて、前記受熱器に伝導された熱を前記筐体外に伝導させる熱伝導部材を有することが好ましい。
 なお、熱伝導部材としては、ヒートパイプやペルチェ素子等の熱電素子を例示できる。
 このような構成によれば、熱伝導部材によって、冷却気体から受熱器に伝導された熱を筐体外に伝導できるので、筐体内の冷却気体の温度を確実に下げることができる。従って、当該冷却気体が流通される基板、ひいては、蛍光体をより効果的に冷却できる。
 上記第1態様では、前記熱伝導部材は、前記第1流路に配置される第1熱伝導部材と、前記第2流路に配置される第2熱伝導部材と、を含み、前記第2熱伝導部材は、前記第1熱伝導部材より前記受熱器に対する接触面積が大きいことが好ましい。
 なお、熱伝導部材としてヒートパイプが採用される場合には、受熱器と接触する断面積を大きくしたり採用本数を多くしたりすることにより、受熱器に対する熱伝導部材の接触面積を大きくすることができる。一方、熱電素子が採用される場合には、当該熱電素子の採用個数を多くしたり、面積が大きな熱電素子を採用したりすることにより、受熱器に対する熱伝導部材の接触面積を大きくすることができる。
 ここで、基板から放出された冷却気体は、第2流路を流通するので、当該第2流路を流通する冷却気体の温度は、第1流路を流通する冷却気体の温度より高い。
 これに対し、上記構成では、第2流路に配置される第2熱伝導部材の受熱器に対する接触面積は、第1流路に配置される第1熱伝導部材の受熱器に対する接触面積より大きい。これによれば、受熱器に伝導された熱を筐体外に効率よく伝導でき、当該受熱器によって冷却気体を効率よく冷却できる。従って、より温度が低い冷却気体を基板に流通させることができ、上記蛍光体を一層効率よく冷却できる。
 上記第1態様では、前記受熱器は、前記隔壁と接続されて前記第1流路と前記第2流路とを隔てる区画部を有することが好ましい。
 このような構成によれば、第2流路を流通する冷却気体が第1流路を流通することを抑制できる。これによれば、各流路を流通する冷却気体から効率よく受熱できる。
 なお、上記第1熱伝導部材及び第2熱伝導部材を含む熱伝導部材を有し、当該第2熱伝導部材の受熱器に対する接触面積が、第1熱伝導部材の受熱器に対する接触面積より大きい場合には、第2流路を流通する冷却気体が、第1熱伝導部材との接触面積が小さい第1流路を流通することを抑制できるので、第2流路を流通する冷却気体から伝導された熱を効率よく筐体外に伝導させることができ、当該冷却気体を効率よく冷却できる。
 上記第1態様では、前記筐体は、密閉筐体であることが好ましい。
 ここで、蛍光体層に比較的強い励起光が入射されると、光集塵と呼ばれる現象が生じやすい。このように、塵埃が集まりやすくなると、励起光の利用効率が低下する他、回転装置による基板の回転に不具合が発生する可能性も高くなる。
 これに対し、上記構成によれば、塵埃が筐体内に侵入することを抑制できる。従って、励起光の利用効率の低下を抑制できる他、信頼性の高い波長変換装置を構成できる。
 また、波長変換装置が、受熱器を有する上記吸熱装置を備え、当該受熱器が筐体内に配置される場合には、筐体内を循環して基板に流通する冷却気体の温度を確実に下げることができる。
 本発明の第2態様に係る照明装置は、上記波長変換装置と、前記波長変換装置に入射される光を出射する光源部と、を備えることを特徴とする。
 上記第2態様によれば、上記第1態様に係る波長変換装置と同様の効果を奏することができる。
 本発明の第3態様に係るプロジェクターは、上記照明装置と、前記照明装置から出射された光を用いて画像を形成する画像形成装置と、形成された前記画像を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とする。
 上記第3態様によれば、上記第2態様に係る照明装置と同様の効果を奏することができる。
 本発明の第4態様に係る波長変換装置は、蛍光体が含まれる蛍光体層を有する基板と、前記基板を回転させる回転装置と、前記基板に冷却気体を流通させる流通装置と、前記基板及び前記流通装置を収容する筐体と、を備え、前記流通装置により流通される前記冷却気体は、前記基板の回転軸に沿って当該基板を見た場合に、前記基板の周方向における一部において、当該一部での前記基板の回転方向とは反対方向に流通することを特徴とする。
 上記第4態様によれば、基板の回転軸に沿って見た場合に、流通装置によって流通される冷却気体は、基板の周方向における一部において、当該一部での基板の回転方向とは反対方向に流通する。これによれば、基板の面に沿って冷却気体が流通するので、上記回転軸に沿って冷却気体が基板に吹き付けられる場合に比べて、冷却気体が基板の面と接触する時間を長くすることができる。この他、上記一部において基板の回転に抗する方向に冷却気体が流通するので、当該基板に対する冷却気体の相対的な流速を高めることができる。従って、基板を効率よく冷却できる。
 上記第4態様では、前記筐体は、前記回転軸に沿って前記基板を見た場合に、前記基板の外側に位置し、前記基板の回転時の周方向に沿う円弧状部を有することが好ましい。
 このような構成によれば、基板に流通される冷却気体を、円弧状部に沿って当該基板の周方向に流通させることができる。このため、当該基板の周方向における上記一部において、冷却気体の流通方向とは反対方向に基板を回転させることにより、基板の回転方向とは反対方向に冷却気体を確実に流通させることができる。従って、基板を確実に効率よく冷却できる。
 上記第4態様では、前記流通装置は、前記冷却気体を吐出する吐出口を有し、前記吐出口は、前記回転軸に沿って前記基板を見た場合に、前記基板の中心を通り、かつ、前記円弧状部に交差する仮想線に対してずれて配置されていることが好ましい。
 このような構成によれば、吐出口が上記仮想線に対してずれて配置されていることにより、当該吐出口から吐出される冷却気体を、上記仮想線に対する基板の片側に偏らせて流通させることができる。このため、上記円弧状部に沿って冷却気体が流通しやすくなるので、上記一部において冷却気体の流通方向と基板の回転方向とが反対方向となるように当該基板が回転されることにより、当該冷却気体を一層確実に基板の回転方向とは反対方向に流通させることができる。従って、上記した効果をより確実に奏することができる。
 上記第4態様では、前記筐体内に配置され、前記回転装置を前記筐体に取り付ける取付部材を有し、前記基板は、前記流通装置から前記冷却気体が流通される面に、当該基板の中心側から外側に向けて延出する複数のフィンを有し、前記取付部材は、前記回転軸に沿って前記基板を見た場合に、前記基板において前記複数のフィンより前記基板の中心側の位置に配置されることが好ましい。
 このような構成によれば、複数のフィンのそれぞれは、基板の中心側から外側に向けて延出していることにより、基板の回転によって冷却気体を放射状に排出させやすくすることができるので、基板を冷却して熱を帯びた冷却気体が基板周囲に停滞することを抑制できる。
 また、基板における上記一部では、冷却気体の流通方向と基板の回転方向とが互いに反対方向になるので、冷却気体を各フィンと対向するように衝突させることができる。従って、各フィンを冷却気体により効率よく冷却でき、上記蛍光体を効率よく冷却できる。
 更に、取付部材が上記位置に配置されることにより、当該取付部材によって上記複数のフィンが覆われることを抑制できる。これにより、各フィンに流通する冷却気体の流れが、当該取付部材によって妨げられることを抑制でき、上記複数のフィンが位置する基板の面に沿って冷却気体を確実に流通させることができる。
 上記第4態様では、前記取付部材は、柱状を有することが好ましい。
 なお、柱状形状としては、円柱形状や多角形状が好ましい。多角形状の場合には、角数が多い方が好ましい。
 このような構成によれば、冷却気体の一部が取付部材に沿って流通する場合でも、例えば取付部材が冷却気体の流路側に突出する場合に比べて、当該冷却気体の流れが妨げられることを抑制できる。従って、冷却気体を基板に円滑に流通させることができる。
 上記第4態様では、前記筐体は、前記流通装置により前記冷却気体が前記基板に流通する第1空間と、前記基板から放射状に送出される前記冷却気体が流通する第2空間とを隔てる隔壁を有することが好ましい。
 このような構成によれば、基板に向けて流通する冷却気体と、基板から排出される冷却気体とを分けることができるので、これらの冷却気体が衝突し合うことを抑制できる。従って、それぞれの冷却気体を確実に流通させることができる。この他、基板から排出された冷却気体が、熱を帯びたまま再度基板に流通することを抑制できるので、当該基板、ひいては、蛍光体の冷却効率を向上できる。
 上記第4態様では、前記筐体は、密閉筐体であることが好ましい。
 ここで、蛍光体層に比較的強い励起光が入射されると、光集塵と呼ばれる現象が生じやすい。このように、塵埃が集まりやすくなると、励起光の利用効率が低下する他、回転装置に不具合が発生する可能性も高くなる。
 これに対し、上記構成によれば、筐体内に塵埃が侵入することを抑制できる。従って、励起光の利用効率の低下を抑制できる他、信頼性の高い波長変換装置を構成できる。
 上記第4態様では、前記冷却気体の熱を吸熱する吸熱装置を備えることが好ましい。
 このような構成によれば、吸熱装置によって冷却気体の熱が吸熱されることにより、基板に流通する冷却気体の温度を下げることができる。従って、当該基板の冷却効率を一層高めることができる。
 本発明の第5態様に係る照明装置は、上記波長変換装置と、前記波長変換装置に入射される光を出射する光源部と、を備えることを特徴とする。
 上記第5態様によれば、上記第4態様に係る波長変換装置と同様の効果を奏することができる。
 本発明の第6態様に係るプロジェクターは、上記照明装置と、前記照明装置から出射された光を用いて画像を形成する画像形成装置と、形成された前記画像を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とする。
 上記第6態様によれば、上記第5態様に係る照明装置と同様の効果を奏することができる。
 本発明の第7態様に係る波長変換装置は、第1方向に沿う回転軸を中心として回転する基板と、前記基板における一方の面である第1面に位置し、前記基板の中心側から外側に向かって延出する複数のフィンと、前記第1面、及び、前記第1面とは反対側の第2面のいずれかに位置する蛍光体層と、前記基板を回転させる回転装置と、前記第1面に冷却気体を送出する送出装置と、前記基板が内側に配置される筐体と、を備え、前記筐体は、前記第2面と対向する第1側面部と、前記第1側面部と交差し、前記第1方向に沿って見て、内側に配置される前記基板の回転時の周方向に沿う円弧状部を有する第2側面部と、を有し、前記円弧状部の円弧の半径は、前記基板の回転時の半径より大きく設定され、前記第1方向側から見て、前記基板の回転時の半径方向のうち12時方向を第2方向とし、3時方向及び9時方向のいずれかを第3方向とした場合に、前記円弧状部の円弧の中心は、前記回転軸に対して前記第3方向側に位置し、前記基板は、前記回転装置によって前記第1方向側から見て反時計回りに回転することを特徴とする。
 上記第7態様によれば、基板の第1面に、当該基板の中心側から外側に向かって延出する複数のフィンが位置することにより、送出装置によって当該第1面に送出されて基板の冷却に供された冷却気体は、回転装置による基板に回転によって放射状に排出される。
 ここで、第2側面部の円弧の半径が、前記基板の回転時の半径より大きく、第2側面部の円弧の中心が、基板の回転軸に対して第3方向側又は当該第3方向側とは反対側に位置せずに、第2方向側とは反対側にずれている場合には、回転される基板と第2側面部との距離が最も近くなる領域、すなわち、基板に対して第2方向側の領域(詳しくは、当該領域における基板の回転方向とは反対方向に偏った領域)に排出された冷却気体が、第2方向とは反対方向側に流通しづらくなり、その場に停滞しやすくなる。これは、第3方向側の第2側面部と基板との間の領域(第1領域)、及び、第3方向側とは反対側の第2側面部と基板との領域(第2領域)が同じ大きさになることが一因となっている。
 これに対し、上記第7態様によれば、基板の回転時の半径より大きな半径を有する第2側面部の円弧の中心は、基板の回転軸に対して第3方向に位置している。このため、上記第1領域の大きさは、上記第2領域より大きくなり、基板から放射状に排出される冷却気体のうち、第1領域を通って上記第2方向とは反対方向側に流通する冷却気体の量は、第2領域を通って当該反対方向側に流通する冷却気体の量より多くなる。また、基板の回転方向は、第1方向側から見て反時計回りに回転することにより、基板から排出される冷却気体のうち、上記第1領域を流通する空気の流速の方が、上記第2領域に排出される空気の流速より高くなる。
 これによれば、第1領域と第2領域とで、大きさ及び流通する冷却気体の流速が異なることから、回転される基板と第2側面部との距離が最も近くなる領域に当該基板から排出される冷却気体が、当該第1領域及び第2領域の一方に流通しやすくなる。このため、上記第1領域の大きさと上記第2領域の大きさとが均等になる場合に生じるような冷却気体の停滞箇所(基板から排出される冷却気体の停滞箇所)が生じることを抑制でき、発生する場合でも当該停滞箇所を小さくできる。これにより、基板の回転によって当該基板から排出される冷却気体を、第1領域及び第2領域から第2方向とは反対方向側に流通(排出)させやすくすることができ、基板を冷却した冷却気体を速やかに排出できる。従って、回転される基板の周方向に沿って筐体を構成できるので、筐体の小型化を図りつつ、基板の冷却効率、ひいては、蛍光体層の冷却効率を向上させることができる。
 また、複数のフィンにより、基板における冷却気体との接触面積を大きくすることができ、基板の熱を冷却気体に効率よく伝導させることができる。
 上記第7態様では、前記筐体は、前記基板を挟んで前記第1側面部と対向し、前記第2側面部と接続される隔壁を有し、前記隔壁は、前記第1面に前記冷却気体を流通させる開口部を有することが好ましい。
 このような構成によれば、基板を冷却して放射状に排出された空気が、当該基板の回転によって吸引されて、熱を帯びたまま再度第1面側に流通されることを抑制できる。従って、熱を帯びた冷却気体が基板に流通することを抑制できるので、基板、ひいては、基板が有する蛍光体層の蛍光体を効率よく冷却できる。
 上記第7態様では、前記複数のフィンのそれぞれは、前記中心側から前記外側に向かうに従って前記基板の回転方向とは反対側に反る形状を有することが好ましい。
 このような構成によれば、複数のフィンのそれぞれが、上記形状を有することにより、基板の回転によって冷却気体を放射状に排出しやすくすることができる。従って、基板を冷却して熱を帯びた冷却気体が基板周囲に停滞することを確実に抑制できる。
 なお、基板の或る部位における回転方向とは反対方向に、冷却気体が当該基板に沿って流通する場合には、当該部位において各フィンと冷却気体とが互いに対向するように衝突するので、当該各フィンを冷却気体により効率よく冷却できる。従って、基板、ひいては、蛍光体をより効率よく冷却できる。
 上記第7態様では、前記筐体内に配置され、前記基板の回転によって排出された前記冷却気体から熱を受熱する受熱器を備え、前記受熱器は、前記基板の回転によって排出された前記冷却気体を流通させて前記送出装置に導く流路を有し、前記筐体は、密閉筐体であることが好ましい。
 ここで、上記のように、蛍光体層に比較的強い励起光が入射されると、光集塵と呼ばれる現象が生じやすい。このように、塵埃が集まりやすくなると、励起光の利用効率が低下する他、回転装置による基板の回転に不具合が発生する可能性も高くなる。
 これに対し、上記構成によれば、塵埃が筐体内に侵入することを抑制できる。従って、励起光の利用効率の低下を抑制できる他、信頼性の高い波長変換装置を構成できる。
 また、受熱器が、基板を冷却した冷却気体から受熱し、受熱後の冷却気体を上記送出装置に導く流路を有することにより、基板に送出される冷却気体の温度を下げることができる。従って、基板の冷却効率を一層高めることができる。
 上記第7態様では、前記第1方向に沿って見た場合に、前記基板に対して前記第2方向とは反対方向側に位置し、前記基板の回転によって排出された前記冷却気体を吸引する吸引装置を備えることが好ましい。
 このような構成によれば、基板に対して第2方向とは反対方向側に位置する吸引装置が、当該基板を冷却した冷却気体を吸引するので、当該基板の冷却後の冷却気体の流通方向を第2方向とは反対方向に規定できる。従って、当該冷却後の冷却気体を、上記第1領域及び第2領域から第2方向とは反対方向に流通させやすくすることができ、当該冷却気体を速やかに排出できるので、上記効果をより好適に奏することができる。
 なお、このような吸引装置と上記送出装置とは、筐体内に配置される1つのファンにより構成できる。このような場合には、部品点数を増加させることなく、上記効果を好適に奏することが可能となる。
 本発明の第8態様に係る照明装置は、上記波長変換装置と、前記波長変換装置に入射される光を出射する光源部と、を備えることを特徴とする。
 上記第8態様によれば、上記第7態様に係る波長変換装置と同様の効果を奏することができる。
 本発明の第9態様に係るプロジェクターは、上記照明装置と、前記照明装置から出射される光を用いて画像を形成する画像形成装置と、形成された前記画像を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とする。
 上記第9態様によれば、上記第8態様に係る照明装置と同様の効果を奏することができる。
本発明の第1実施形態に係るプロジェクターを示す概要斜視図。 第1実施形態におけるプロジェクターの構成を示す模式図。 第1実施形態における照明装置の構成を示す模式図。 第1実施形態における波長変換装置の外観を示す斜視図。 第1実施形態における波長変換装置を示す断面図。 図5に示した波長変換装置のA-A線における断面図。 図5に示した波長変換装置のB-B線における断面図。 第1実施形態における筐体内の冷却気体の流れを示す模式図。 本発明の第2実施形態に係るプロジェクターが備える波長変換装置を示す断面図。 本発明の第3実施形態に係る波長変換装置を示す断面図。 図10に示した波長変換装置のA-A線における断面図。 図10に示した波長変換装置のB-B線における断面図。 第3実施形態における筐体内の冷却気体の流れを示す模式図。 第3実施形態における比較例としての波長変換装置において波長変換素子が配置される空間を示す図。 第3実施形態における波長変換装置において波長変換素子が配置される空間を示す図。
 [第1実施形態]
 以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照し説明する。
 [プロジェクターの概略構成]
 図1は、本実施形態に係るプロジェクター1を示す概要斜視図である。
 本実施形態に係るプロジェクター1は、後述する照明装置31から出射される光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射型表示装置である。このプロジェクター1は、図1に示すように、外装を構成する外装筐体2を備える。
 このプロジェクター1は、詳しくは後述するが、照明装置31を構成する波長変換装置5を備え、当該波長変換装置5は、波長変換素子52、流通装置55及び吸熱装置56と、これらを内部に収容する密閉型の筐体51と、を備え、当該筐体51内の冷却気体を流通装置55が循環させることにより、波長変換素子52が有する蛍光体層522を冷却することを特徴の1つとしている。
 以下、プロジェクター1の構成について説明する。
 [外装筐体の構成]
 外装筐体2は、略直方体形状に形成されており、当該外装筐体2は、天面部21、底面部22、正面部23、背面部24、左側面部25及び右側面部26を有する。
 天面部21には、一対の把手部211が設けられ、底面部22には、図示を省略するが、プロジェクター1が載置される載置面と接触する脚部が設けられている。また、正面部23には、後述する投射光学装置36の一部を露出させる開口部231が形成されている。更に、図示を省略するが、右側面部26には、外部の空気を導入する導入口が形成され、左側面部25には、外装筐体2内を流通した空気を排出する排気口が形成されている。
 図2は、本実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す模式図である。
 プロジェクター1は、上記外装筐体2の他、図2に示すように、当該外装筐体2内に収容される画像投射装置である光学ユニット3を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター1は、当該プロジェクター1を制御する制御装置、光学部品等の冷却対象を冷却する冷却装置、及び、電子部品に電力を供給する電源装置を備える。
 [光学ユニットの構成]
 光学ユニット3は、照明装置31、色分離装置32、平行化レンズ33、画像形成装置34、色合成装置35及び投射光学装置36を備える。
 これらのうち、照明装置31は、照明光WLを出射する。なお、照明装置31の構成については、後に詳述する。
 色分離装置32は、照明装置31から入射される照明光WLを赤、緑及び青の色光LR,LG,LBに分離する。この色分離装置32は、ダイクロイックミラー321,322、反射ミラー323,324,325及びリレーレンズ326,327を備える。
 ダイクロイックミラー321は、上記照明光WLから青色光LBと他の色光(緑色光LG及び赤色光LR)とを分離する。分離された青色光LBは、反射ミラー323によって反射されて、平行化レンズ33(33B)に導かれる。また、分離された当該他の色光は、ダイクロイックミラー322に入射される。
 ダイクロイックミラー322は、当該他の色光から緑色光LGと赤色光LRとを分離する。分離された緑色光LGは、平行化レンズ33(33G)に導かれる。また、分離された赤色光LRは、リレーレンズ326、反射ミラー324、リレーレンズ327及び反射ミラー325を介して、平行化レンズ33(33R)に導かれる。
 なお、平行化レンズ33(赤、緑及び青の各色光用の平行化レンズを、それぞれ33R,33G,33Bとする)は、入射される光を平行化する。
 画像形成装置34(赤、緑及び青の各色光用の画像形成装置を、それぞれ34R,34G,34Bとする)は、それぞれ入射される上記色光LR,LG,LBを変調して、画像情報に応じた各色光LR,LG,LBによる画像光を形成する。これら画像形成装置34のそれぞれは、例えば、入射される光を変調する光変調装置としての液晶パネルと、当該液晶パネルの入射側及び射出側に配置される一対の偏光板と、を備えて構成される。
 色合成装置35には、各画像形成装置34R,34G,34Bから入射される各色光LR,LG,LBの画像光を合成する。このような色合成装置35は、本実施形態では、クロスダイクロイックプリズムにより構成されている。
 投射光学装置36は、色合成装置35にて合成された画像光をスクリーンSC1等の被投射面に拡大投射する。このような投射光学装置36として、例えば、鏡筒と、当該鏡筒内に配置される複数のレンズとにより構成される組レンズを採用できる。
 [照明装置の構成]
 図3は、照明装置31の構成を示す模式図である。
 照明装置31は、上記のように、照明光WLを色分離装置32に向けて出射する。この照明装置31は、図3に示すように、光源装置4及び均一化装置6を有する。
 光源装置4は、光源部41、アフォーカル光学系42、ホモジナイザー光学系43、第1位相差板44、偏光分離装置45、第2位相差板46、第1ピックアップレンズ47、拡散反射素子48、第2ピックアップレンズ49及び波長変換装置5を備える。
 光源部41、アフォーカル光学系42、ホモジナイザー光学系43、第1位相差板44、偏光分離装置45、第2位相差板46、第1ピックアップレンズ47及び拡散反射素子48は、照明光軸Ax1上に配置されている。なお、偏光分離装置45は、照明光軸Ax1と、当該照明光軸Ax1に直交する照明光軸Ax2との交差部分に配置される。
 光源部41は、複数のLD(Laser Diode)411、及び、各LD411に応じた平行化レンズ412を有し、アフォーカル光学系42に向けて青色光である励起光を出射する。なお、本実施形態では、各LD411は、例えばピーク波長が440nmの励起光を射出するが、ピーク波長が446nmの励起光を出射するLDを採用してもよく、ピーク波長が440nm及び446nmの励起光をそれぞれ出射するLDを混在させてもよい。これらLD411から出射された励起光は、平行化レンズ412により平行化されてアフォーカル光学系42に入射される。なお、本実施形態では、各LD411から出射される励起光は、S偏光光である。
 アフォーカル光学系42は、光源部41から入射される励起光の光束径を調整する。このアフォーカル光学系42は、レンズ421,422を備える。このアフォーカル光学系42を通過した励起光は、ホモジナイザー光学系43に入射される。
 ホモジナイザー光学系43は、後述する各ピックアップレンズ47,49と協同して、拡散反射素子48及び波長変換装置5のそれぞれの被照明領域における励起光の照度分布を均一化する。このホモジナイザー光学系43は、それぞれ複数の小レンズが光軸直交面内にマトリクス状に配列された一対のマルチレンズアレイ431,432を備える。このホモジナイザー光学系43から射出された励起光は、第1位相差板44に入射される。
 第1位相差板44は、1/2波長板である。この第1位相差板44は、入射された励起光を透過させる過程にて、S偏光光の一部をP偏光光に変換する。これにより、第1位相差板44に入射された励起光は、S偏光光とP偏光光とが混在した光となって出射される。このように変換された励起光は、偏光分離装置45に入射される。
 偏光分離装置45は、プリズム型のPBS(Polarizing Beam Splitter)であり、それぞれ略三角柱状に形成されたプリズム451,452が斜辺に応じた界面にて貼り合わされ、これにより略直方体形状に形成されている。この界面は、照明光軸Ax1及び照明光軸Ax2のそれぞれに対して略45°傾斜している。そして、偏光分離装置45において第1位相差板44側(すなわち光源部41側)に位置するプリズム451の界面には、偏光分離層453が形成されている。
 偏光分離層453は、波長選択性の偏光分離特性を有する。具体的に、偏光分離層453は、励起光に含まれるS偏光光及びP偏光光のうち、一方を反射し、他方を透過させて、これら偏光光を分離する特性を有する。また、偏光分離層453は、波長変換装置5にて生じる蛍光光を偏光状態にかかわらず透過させる特性を有する。
 このような偏光分離装置45により、第1位相差板44から入射された励起光のうち、P偏光光は、照明光軸Ax1に沿って第2位相差板46側に透過され、S偏光光は、照明光軸Ax2に沿って第2ピックアップレンズ49側に反射される。
 第2位相差板46は、1/4波長板であり、入射される光を透過させる過程にて、当該光の偏光方向を回転させる。このため、偏光分離装置45から入射されたP偏光光は、偏光方向が回転された状態で第1ピックアップレンズ47に入射される。
 第1ピックアップレンズ47は、第2位相差板46を透過して入射される励起光を拡散反射素子48に集光させる。なお、本実施形態では、第1ピックアップレンズ47を構成するレンズの数は3としているが、これに限らず、当該レンズの数は問わない。
 拡散反射素子48は、後述する波長変換装置5にて生成及び反射される蛍光光と同様に、入射される励起光を拡散反射させる。この拡散反射素子48としては、入射光束をランバート反射させる反射部材を例示できる。
 このような拡散反射素子48にて拡散反射された励起光は、第1ピックアップレンズ47を介して再び第2位相差板46に入射される。この励起光の偏光方向は、第2位相差板46を透過する過程にて更に回転され、当該励起光は、S偏光光に変換される。そして、当該励起光は、偏光分離装置45の偏光分離層453によって反射され、均一化装置6に入射される。
 第2ピックアップレンズ49及び波長変換装置5は、上記照明光軸Ax2上に配置されている。
 第2ピックアップレンズ49は、第1位相差板44から偏光分離層453を介して励起光のS偏光成分が入射される。この第2ピックアップレンズ49は、当該励起光を、波長変換装置5に集光させる。なお、本実施形態では、第2ピックアップレンズ49を構成するレンズの数は、上記第1ピックアップレンズ47と同様に3としているが、これに限らず、当該レンズの数は問わない。
 波長変換装置5は、入射される励起光によって蛍光光を生じさせるものである。このような波長変換素子52により生じた蛍光光は、第2ピックアップレンズ49を介して偏光分離装置45の偏光分離層453に入射される。この蛍光光は、非偏光光であるが、上記のように偏光分離層453は波長選択性の偏光分離特性を有することから、当該蛍光光は偏光分離層453を透過して、均一化装置6に入射される。なお、波長変換装置5の構成については、後に詳述する。
 このように、光源部41から出射されて偏光分離装置45に入射された励起光のうちP偏光光は、上記拡散反射素子48に入射されることによって拡散されるとともに、第2位相差板46を2回透過する過程でS偏光光に変換され、偏光分離装置45によって均一化装置6側に反射される。
 一方、上記励起光のうちS偏光光は、波長変換装置5によって蛍光光に波長変換された後、偏光分離装置45を介して均一化装置6側に出射される。
 すなわち、励起光の一部である青色光と蛍光光(緑色光及び赤色光が含まれる光)とは、偏光分離装置45にて合成され、白色の照明光WLとして均一化装置6に入射される。
 [均一化装置の構成]
 図3に示す均一化装置6は、被照明領域である各画像形成装置34(34R,34G,34B)に入射される光束の光軸直交面内の照度を均一化する他、偏光方向を揃える機能を有する。この均一化装置6は、第1レンズアレイ61、第2レンズアレイ62、偏光変換素子63及び重畳レンズ64を備える。
 第1レンズアレイ61は、第1レンズ611が光軸直交面内にてマトリクス状に配列された構成を有し、入射される光束(照明光WL)を複数の部分光束に分割する。
 第2レンズアレイ62は、第1レンズ611に対応する第2レンズ621が光軸直交面内にてマトリクス状に配列された構成を有する。これら第2レンズ621は、各第1レンズ611により分割された複数の部分光束を、重畳レンズ64とともに各画像形成装置34に重畳させる。
 偏光変換素子63は、第2レンズアレイ62と重畳レンズ64との間に配置され、上記複数の部分光束の偏光方向を揃える。この偏光変換素子63によって偏光方向が揃えられた複数の部分光束により形成される照明光WLは、重畳レンズ64を介して、上記色分離装置32に入射される。
 [波長変換装置の構成]
 図4は、波長変換装置5の外観を示す斜視図であり、図5は、波長変換装置5を示す断面図である。更に、図6は、図5における波長変換装置5のA-A線における断面図であり、図7は、図5における波長変換装置5のB-B線における断面図である。
 波長変換装置5は、図3~図7に示すように、筐体51を備える他、図4~図7に示すように、当該筐体51内にそれぞれ配置される波長変換素子52、回転装置53、取付部材54及び流通装置55と、一部の構成が筐体51内に配置され、他の構成が筐体51外に配置される吸熱装置56と、を備える。
 これらのうち、吸熱装置56は、受熱器561(図5及び図7)と、図4に示すように、複数のヒートパイプ562、ラジエター563及び冷却ファン564と、を有する。このような吸熱装置56の構成については、後に詳述する。
 なお、以下の説明では、波長変換装置5に対する上記励起光の進行方向を+Z方向とし、当該+Z方向にそれぞれ直交し、かつ、互いに直交する方向を+X方向及び+Y方向とする。これらのうち、+X方向を、筐体51に対してラジエター563が位置する方向とし、+Y方向を、+Z方向及び+X方向のそれぞれに直交し、かつ、+Z方向側から見て流通装置55及び受熱器561から波長変換素子52に向かう方向とする。また、説明の便宜上、+Z方向の反対方向を-Z方向とする。-X方向及び-Y方向も同様である。
 [筐体の外部構成]
 筐体51は、波長変換素子52、回転装置53、取付部材54及び流通装置55と、吸熱装置56を構成する受熱器561と、を収容する収納空間Sが内部に形成された密閉筐体である。この筐体51は、図4に示すように、-Z方向側から見て+Y方向側が略半円形状に形成され、-Y方向側が略矩形に形成されている。
 このような筐体51は、-Z方向側に位置する側面部51A、+Z方向側に位置する側面部51B、+X方向側に位置する側面部51C、-X方向側に位置する側面部51D、+Y方向側に位置する側面部51E、及び、-Y方向側に位置する側面部51Fを有する。
 側面部51Aは、筐体51において光入射側の側面部である。この側面部51Aには、上記第2ピックアップレンズ49を構成する複数のレンズのうち、波長変換素子52に最も近いレンズが嵌め込まれる開口部511が形成されている。
 側面部51Cには、後述する吸熱装置56を構成するヒートパイプ562が挿通される複数の孔512が形成されている。
 側面部51Eは、-Z方向側から見て円弧状に形成された部分である。
 [筐体の内部構成]
 筐体51は、図5に示すように、収納空間Sを区画して空間S1~S4を形成する第1隔壁513、第2隔壁514及び第3隔壁515を内部に有する。
 第1隔壁513は、筐体51の内部において側面部51Aから所定の間隔を隔てた位置に、側面部51C~51Fの内面と接続されるようにXY平面に沿って形成されている。この第1隔壁513と、側面部51A,51C~51Fの内面とに囲まれる空間S3(第2空間)内には、+Y方向側の位置に波長変換素子52と回転装置53における-Z方向側の部位とが配置され、-Y方向側の位置に受熱器561における-Z方向側の部位が配置される。
 この第1隔壁513において波長変換素子52に応じた位置には、開口部5131が形成されている。この開口部5131の開口形状は、図6及び図7に示すように、基板521の回転範囲と略一致する。すなわち、開口部5131は、基板521の回転時の外形に応じた略円形状に形成されており、当該開口部5131の内径寸法は、波長変換素子52(基板521)の回転時の直径寸法と略一致する。そして、開口部5131の中心位置と、波長変換素子52(基板521)の中心位置とは略一致する。
 第1隔壁513における-Y方向側の部位には、図7に示すように、受熱器561の外形形状と略一致する略矩形状の開口部5132が形成されている。この開口部5132の開口面積は、受熱器561の断面積と略一致しており、当該開口部5132には、当該受熱器561が嵌合される。
 第2隔壁514は、図5に示すように、第1隔壁513に対する+Z方向側で、かつ、筐体51の+Y方向における略中央の位置に、XZ平面に沿って形成されている。すなわち、第2隔壁514は、第1隔壁513に対して略直交するように当該第1隔壁513と接続されている他、側面部51B~51Dの内面に接続されている。この第2隔壁514と、第1隔壁513と、側面部51B~51Eの内面とに囲まれる空間S2(第1空間)内には、回転装置53における+Z方向側の部位と取付部材54とが配置される他、図6に示すように、流通装置55における+Y方向側の一部が配置される。
 なお、側面部51C~51Eの内側には、図6及び図7に示すように、+Z方向側から見て波長変換素子52の中心C(略円形状の基板521の中心C)を中心とする略円形状に形成された円弧状部516が、波長変換素子52の外側に形成されており、当該円弧状部516と、上記第2隔壁514における+Y方向側の面と、側面部51Bの内面とによって、上記空間S2が形成されている。このため、当該空間S2は、+Z方向側から見て略円形状の空間となる。
 第3隔壁515は、図5に示すように、第2隔壁514に対して-Y方向側の空間を、+Z方向側の空間S1と、-Z方向側の空間S4とに区画する。この第3隔壁515は、第2隔壁514に対して-Y方向側の位置で、第1隔壁513と側面部51Bの内面との間に、XY平面に沿って形成されている。すなわち、第3隔壁515は、第1隔壁513と平行に形成され、第2隔壁514と側面部51C,51D,51Fの内面とに接続されている。この第3隔壁515と、第1隔壁513及び第2隔壁514と、側面部51C,51D,51Fの内面とにより囲まれる空間S4には、図5及び図7に示すように、受熱器561における+Z方向側の部位が配置される。また、第3隔壁515と、第2隔壁514と、側面部51B~51D,51Fの内面とにより囲まれる空間S1内には、図5及び図6に示すように、流通装置55における-Y方向側の部位が配置される。
 なお、図5に示すように、第2隔壁514において上記受熱器561に応じた位置には、空間S2,S4を連通させる開口部5141が形成されている。
 また、第3隔壁515の略中央で受熱器561及び流通装置55の吸気口552に応じた位置には、空間S4と空間S1とを連通させる開口部5151が形成されている。
 更に、図5及び図6に示すように、第2隔壁514において開口部5141より+Z方向側の位置で、かつ、+X方向側の位置には、流通装置55の吐出部553が配置される開口部5142が形成されている。
 [波長変換素子の構成]
 波長変換素子52は、励起光の入射に応じて上記蛍光光を生成及び出射する。この波長変換素子52は、図5に示すように、側面部51Aの内面との間に所定の隙間が形成されるように上記空間S3内に配置される。
 このような波長変換素子52は、図3及び図5に示すように、後述する回転装置53によって回転される基板521を有し、当該基板521は、蛍光体層(波長変換層)522、反射層523、接続部524及び複数のフィン525を有する。
 これらのうち、基板521は、図6及び図7に示すように、+Z方向側から見て略円形状に形成されている。この基板521は、熱伝導性を有する部材によって形成されており、本実施形態では金属により形成されている。
 蛍光体層522及び反射層523は、図3及び図5に示すように、基板521において励起光の入射側(-Z方向側)の面521Aにそれぞれ位置する。
 蛍光体層522は、入射された励起光により励起されて蛍光光(例えば500~700nmの波長域の光)を出射する蛍光体を含む。この蛍光体層522に励起光が入射されると、当該蛍光光の一部は、上記第2ピックアップレンズ49側に出射され、他の一部は、反射層523側に出射される。
 反射層523は、蛍光体層522と基板521との間に配置され、当該蛍光体層522から入射される蛍光光を第2ピックアップレンズ49側に反射させる。
 接続部524及び複数のフィン525は、図5~図7に示すように、上記面521Aとは反対側(+Z方向側)の面521Bに位置する。
 接続部524は、面521Bの中央に位置し、回転装置53が接続される部位である。
 複数のフィン525は、接続部524の周囲に形成されている。詳述すると、複数のフィン525は、面521Bにおいて接続部524の外側の領域に、中央側の位置から外側に向かってそれぞれ延出するように形成されている。これらフィン525は、基板521の中心から外側に向かって直線状に形成されているのではなく、当該外側に向かうに従って、回転装置53による基板521の回転方向(D方向)とは反対側に反るように湾曲する円弧状に形成されている。すなわち、各フィン525は、放射状に延出しているのではなく、基板521を半周しない程度にD方向とは反対方向に渦を巻く渦巻状に形成されている。これらフィン525には、基板521を介して、上記蛍光体層522にて生じた熱が伝導される。そして、当該フィン525は、後述する流通装置55によって流通される冷却気体との間で熱交換が行われ、これにより、当該フィン525、ひいては、蛍光体層522が冷却される。
 [回転装置の構成]
 回転装置53は、図5~図7に示すように、波長変換素子52の中心Cを通り、かつ、+Z方向に沿う回転軸RAを中心として回転させるモーター等により構成されている。この回転装置53は、波長変換素子52に対して+Z方向側に位置して上記接続部524と接続され、図6及び図7に示すように、当該波長変換素子52を+Z方向側から見て反時計回りの方向であるD方向に回転させる。この波長変換素子52の回転により、蛍光体層522において上記励起光が入射される位置が変更されることにより、当該蛍光体層522にて熱が生じる部位が分散され、当該蛍光体層522において局所的に高熱が生じることが抑制される他、冷却気体との熱交換が促進される。
 [取付部材の構成]
 取付部材54は、一端が回転装置53と接続され、他端が筐体51における+Z方向側の側面部51Bの内面に固定され、これにより、筐体51内に回転装置53を取り付ける。この取付部材54は、図6及び図7に示すように、後述する流通装置55によって吐出される冷却気体の流通を妨げないように、+Z方向に沿う中心軸を有する円柱状に形成されている他、+Z方向側から見て、上記フィン525の内側に位置するように配置される。なお、取付部材54は、角柱状に形成されていてもよく、この場合には、当該取付部材54の断面は、冷却気体の流通を妨げない点で言うと、より角部が多い多角形状であることが好ましい。
 [流通装置の構成]
 流通装置55は、筐体51内の冷却気体を循環させて、当該冷却気体を波長変換素子52(詳しくは上記複数のフィン525)に流通させる。この流通装置55は、+Z方向側から見て、波長変換素子52に対して-Y方向側に位置し、本実施形態ではシロッコファンにより構成されている。
 流通装置55は、図5及び図6に示すように、上記空間S1,S2に跨って配置される。具体的に、流通装置55は、第3隔壁515と当接される面551に位置して冷却気体を吸引する吸気口552が、第3隔壁515の開口部5151に応じた位置となるように、当該第3隔壁515に対向配置される。そして、当該流通装置55において、冷却気体を吐出する吐出口554を有する吐出部553は、図6に示すように、空間S2内に位置する。
 このような流通装置55により、後述する受熱器561が位置する空間S4から吸引された冷却気体は、空間S2内に位置する吐出口554から吐出されて当該空間S2内を流通し、上記開口部5131を介して、波長変換素子52の面521Bに流通される。
 ここで、上記吐出部553(吐出口554)は、図6に示すように、上記波長変換素子52の中心Cを通り、かつ、+Y方向に沿って延出して上記円弧状部516と交差する仮想線VLに対して+X方向にずれて配置されている。このため、+Z方向側から見て矢印ALに示すように、冷却気体は、波長変換素子52に対して+X方向側に偏って吐出口554から送出された後、円弧状部516と波長変換素子52の面521Bに沿って時計回りに流通する。すなわち、面521Bに沿って流通する冷却気体の流通方向は、基板521の回転方向とは反対方向である。そして、当該冷却気体は、上記複数のフィン525に取り込まれ、当該複数のフィン525を冷却した後、基板521の回転によって空間S3内に放射状に排出される。
 なお、波長変換素子52を冷却した冷却気体は、流通装置55の吸引力によって空間S3を-Y方向側に流通し、吸熱装置56を構成する受熱器561内を流通する。
 [吸熱装置の構成]
 吸熱装置56は、上記流通装置55によって筐体51内を循環する冷却気体から吸熱し、吸熱した熱を筐体51外に放出して、筐体51内の温度を低くするものである。この吸熱装置56は、図5及び図7に示すように、受熱器561(図6及び図7)及び複数のヒートパイプ562を備える他、図4に示すように、それぞれ筐体51外に配置されるラジエター563及び冷却ファン564と、を有する。
 受熱器561は、冷却気体の熱を受熱(吸熱)するものであり、上記のように、筐体51内の空間S3,S4に跨るように配置されている。詳述すると、受熱器561は、図5に示すように、-Z方向側の部位が上記開口部5132に嵌め込まれ、+Z方向側の端部が上記第3隔壁515における-Z方向側の面に接触している。このように、流通装置55によって吸引される冷却気体の略全ては、受熱器561内を流通した冷却気体である。
 このような受熱器561は、図7に示すように、Y方向(詳しくはYZ平面)に沿って延出する板状の複数のフィン5611により構成されている。これらフィン5611は、所定の隙間を隔てて+X方向に沿って並列配置されており、各フィン5611間には、冷却気体が流通する流路が形成されている。そして、受熱器561は、当該冷却気体から受熱し、当該冷却気体を冷却する。
 ここで、受熱器561における+Y方向側の部位は、上記第1隔壁513の開口部5132の端縁のうち+Y方向側の端縁と接触している。また、受熱器561に対する+Y方向側に位置し、かつ、第1隔壁513と略直交する第2隔壁514は、受熱器561に応じた位置に開口部5141を有する。このため、流通装置55の吸引力によって、受熱器561には、空間S2内の冷却気体の一部が流入する他、空間S3から波長変換素子52を冷却した冷却気体が流入する。そして、これら冷却気体は、流通装置55によって吸引される。すなわち、受熱器561は、空間S2内の冷却気体の一部が流入して、流通装置55側に流通する第1流路FP1と、空間S3から波長変換素子52を冷却した冷却気体が流入して、流通装置55側に流通する第2流路FP2と、を有する。
 なお、第2流路FP2の流路長は、第1流路FP1の流路長より長い。このことから、第2流路FP2を流通する比較的温度が高い冷却気体から十分に受熱可能な流路長を確保できる。
 複数のヒートパイプ562(5621,5622)は、受熱器561に伝導された熱をラジエター563に伝導する熱伝導部材である。これらヒートパイプ562は、図5及び図7に示すように、一端が筐体51内の受熱器561と接続され、図4に示すように、他端が筐体51外のラジエター563と接続される。本実施形態では、ヒートパイプ562は3本設けられているが、ヒートパイプ562の数は適宜変更可能である。
 ここで、上記第2流路FP2を流通する冷却気体の温度は、上記第1流路FP1を流通する冷却気体の温度より高い。このため、第2流路FP2に伝導される熱量は、第1流路FP1に伝導される熱量より高い。このことから、第1流路FP1より第2流路FP2に伝導された熱を、筐体51外により効率よく伝導させる必要がある。
 これに対し、本実施形態では、第2流路FP2に設けられるヒートパイプ562(第2流路FP2にて伝導された熱を筐体51外に伝導するヒートパイプ562)の受熱器561に対する接触面積を、第1流路FP1に設けられるヒートパイプ562(第1流路FP1にて伝導された熱を筐体51外に伝導するヒートパイプ562)の受熱器561に対する接触面積より大きくしている。
 具体的に、第2流路FP2に設けられるヒートパイプ5622の数は、第1流路FP1に設けられるヒートパイプ5621の数より多い。詳述すると、第1流路FP1には1本のヒートパイプ5621が設けられるのに対し、第2流路FP2には2本のヒートパイプ5622が設けられる。これにより、第1流路FP1及び第2流路FP2に伝導された熱を、少ないヒートパイプ562の数で筐体51外に効率よく伝導できる。
 ラジエター563は、図4に示すように、ヒートパイプ562を介して伝導される受熱器561の熱を筐体51外にて放熱する。このラジエター563は、熱伝導性を有する金属により形成された複数のフィン5631を有し、上記ヒートパイプ562の他端は、これらフィン5631を貫通するように配置される。
 冷却ファン564は、ラジエター563に冷却気体(外装筐体2内に導入された外気)を流通させて当該ラジエター563に伝導された熱を放出させるものであり、本実施形態では軸流ファンにより構成されている。この冷却ファン564が駆動されると、冷却気体が吸引されることにより、当該冷却気体がラジエター563に供給され、当該ラジエター563が冷却される。このようなラジエター563の冷却に供された冷却気体は、冷却ファン564によって吸引されて排出され、図示しないファンにより、外装筐体2に形成された排気口を介して当該外装筐体2外に排出される。なお、冷却ファン564は、シロッコファンにより構成されてもよい。
 [筐体内における冷却気体の循環流路]
 図8は、筐体51内における冷却気体の循環流路を示す模式図である。
 上記のように、筐体51内の冷却気体は、流通装置55によって循環される。
 具体的に、空間S1内に位置する流通装置55から空間S2内に吐出された冷却気体は、図8における矢印F1に示すように、空間S3内に位置する波長変換素子52における+Z方向側の面521Bに、第1隔壁513の開口部5131を介して流通する。
 波長変換素子52に流通した冷却気体は、当該面521Bに位置する複数のフィン525間に侵入する。この際、各フィン525に伝導された蛍光体層522の熱が、当該冷却気体に伝導され、当該各フィン525、ひいては、蛍光体層522が冷却される。
 波長変換素子52を冷却した冷却気体は、矢印F2に示すように、回転装置53による波長変換素子52の回転によって、+Z方向側から見て上記中心Cを中心として放射状に、各フィン525の間から空間S3内に放出される。
 波長変換素子52から空間S3内に放出された冷却気体は、第1隔壁513によって、空間S2側に流通することが妨げられる一方で、流通装置55の吸引力によって、当該空間S3内を-Y方向側に流通し、受熱器561内に流入される。この冷却気体は、矢印F3に沿って上記第2流路FP2を流通し、空間S4と空間S1とを連通させる開口部5151を介して、流通装置55に流入される。
 また、当該流通装置55の吸引力によって、空間S2内の一部の冷却気体は、矢印F4に沿って、第2隔壁514の開口部5141を介して空間S4に位置する受熱器561内に流入される。そして、当該一部の冷却気体は、上記第1流路FP1を流通し、上記開口部5151を介して、流通装置55に流入される。これにより、流通装置55から吐出されて波長変換素子52に流通する冷却気体の温度をより下げることができる。
 なお、上記のように、受熱器561に伝導された熱は、ヒートパイプ562を介してラジエター563に伝導されて、筐体51外に放出される。
 [第1実施形態の効果]
 以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1によれば、以下の効果がある。
 基板521を有する波長変換素子52と流通装置55とが収容される筐体51は、基板521への冷却気体の送出側の空間S2(第1空間)と、当該基板521から冷却気体が排出される空間S3(第2空間)とを隔てる第1隔壁513を有する。
 これによれば、基板521から放射状に排出される冷却気体、すなわち、基板521を冷却した冷却気体が、熱を帯びたまま空間S2側に流通して当該基板521に再度流通されることを抑制できる。従って、温度が高い冷却気体が基板521に供給されることを抑制できるので、蛍光体層522が位置する基板521、ひいては、当該蛍光体層522の蛍光体を効率よく冷却できる。
 また、第1隔壁513によって、基板521に向けて流通する冷却気体と、基板521から排出される冷却気体とを分けることができるので、これらの冷却気体が衝突し合うことを抑制できる。従って、それぞれの冷却気体を確実に流通させることができる。
 上記第1隔壁513は、空間S2側から冷却気体を基板521に流通させる開口部5131を有し、当該開口部5131の開口形状は、基板521の回転範囲と略一致する。これによれば、当該開口部5131を介して、流通装置55によって流通される冷却気体を基板521に確実に流通させることができる。また、開口部5131の寸法が、基板521の回転範囲と略一致することにより、当該基板521の回転時に放射状に排出される冷却気体が、空間S2側に流通して、再び基板521に向かって流通することを抑制できる。従って、比較的温度が低い冷却気体を基板521に確実に流通させることができ、上記蛍光体をより効率よく冷却できる。
 基板521が複数のフィン525を有することにより、当該複数のフィン525が無い場合に比べて、基板521における冷却気体との接触面積を大きくすることができる。従って、基板521の熱を冷却気体に効率よく伝導させることができ、基板521の冷却効率を一層向上させることができる。
 また、複数のフィン525のそれぞれは、基板521の中心側から外側に向けて延出していることにより、基板521の回転によって冷却気体が放射状に排出されやすくなる。従って、基板521を冷却して熱を帯びた冷却気体が基板521周囲に停滞することを抑制できる。
 複数のフィン525のそれぞれは、基板521の中心側から外側に向かうに従って、当該基板521の回転方向とは反対側に反る形状を有する。これによれば、熱を帯びた冷却気体を基板521から放射状に排出させやすくすることができる。
 また、冷却気体は、基板521の回転方向とは反対方向に流通するので、各フィン525と冷却気体とは互いに対向するように衝突する。これによれば、各フィン525を冷却気体により効率よく冷却できる。従って、基板521、ひいては、蛍光体をより効率よく冷却できる。
 波長変換装置5は、筐体51内に配置され、流通される冷却気体の熱を受熱する受熱器561を有する吸熱装置56を備える。これによれば、基板521の冷却に供された冷却気体の熱が受熱器561に伝導されるので、流通装置55によって吸引されて基板521に流通する冷却気体を冷却できる。
 また、受熱器561は、上記第1流路FP1及び第2流路FP2を有する。これによれば、第2流路FP2を流通する過程で受熱器561によって十分に熱交換がされなかった冷却気体が、第1流路FP1を流通することにより、当該冷却気体からより多くの熱量を受熱でき、当該冷却気体を更に冷却できる。
 従って、基板521に流通する冷却気体の温度を確実に下げることができ、基板521、ひいては、蛍光体をより効率よく冷却できる。
 上記吸熱装置56は、受熱器561に一端が接続され、他端がラジエター563に接続され、受熱器561に伝導された熱を筐体51外に位置するラジエター563に伝導させる熱伝導部材としてのヒートパイプ562を有する。これによれば、当該ヒートパイプ562によって、受熱器561に伝導された熱を筐体51外に確実に伝導できるので、筐体51内の冷却気体の温度を確実に下げることができる。従って、当該冷却気体が流通される基板521、ひいては、蛍光体をより効果的に冷却できる。
 上記第2流路FP2に配置されるヒートパイプ562の受熱器561に対する接触面積を、上記第1流路FP1に配置されるヒートパイプ562の受熱器561との接触面積より拡大するために、当該第2流路FP2に配置される第2熱伝導部材としてのヒートパイプ5622の数は、当該第1流路FP1に配置される第1熱伝導部材としてのヒートパイプ5621の数より多い。これによれば、比較的温度が高い冷却気体が流通する第2流路FP2にて伝導される熱を、比較的温度が低い冷却気体が流通する第1流路FP1にて伝導される熱よりも効率よく筐体51外に伝導できるので、少ない本数のヒートパイプ562で、受熱器561に伝導された熱を筐体51外に効率よく伝導でき、ひいては、受熱器561によって冷却気体を効率よく冷却できる。従って、より温度が低い冷却気体を基板521に流通させることができ、上記蛍光体を一層効率よく冷却できる。
 ここで、蛍光体層522に比較的強い励起光が入射されると、光集塵と呼ばれる現象が生じやすい。このように、塵埃が集まりやすくなると、励起光の利用効率が低下する他、回転装置53による基板521の回転に不具合が発生する可能性も高くなる。
 これに対し、上記筐体51は密閉筐体であるので、塵埃が筐体51内に侵入することを抑制できる。従って、励起光の利用効率の低下を抑制できる他、信頼性の高い波長変換装置5を構成できる。
 図6に示したように、波長変換素子52(基板521)の回転軸RAに沿って+Z方向側から見た場合に、冷却気体は、基板521の周方向における一部(例えば中心Cから+X方向側に位置する部位521Cや、+Y方向側に位置する部位521D)において、当該一部での基板521の回転方向とは反対方向に流通する。これによれば、上記回転軸RAに沿って冷却気体が基板521に吹き付けられる場合に比べて、冷却気体が基板521の面521Bと接触する時間を長くすることができる。この他、上記一部において基板521の回転に抗する方向に冷却気体が流通するので、当該基板521に対する冷却気体の相対的な流速を高めることができる。従って、基板521、ひいては、蛍光体層522の蛍光体を効率よく冷却できる。
 筐体51は、上記回転軸RAに沿って+Z方向側から基板521を見た場合に、当該基板521の外側に位置し、当該基板521の回転時の周方向に沿う円弧状部516を有する。これによれば、基板521に流通される冷却気体を、円弧状部516に沿って当該周方向に流通させることができる。このため、基板521をD方向に回転させることにより、当該D方向とは反対方向に冷却気体を確実に流通させることができる。従って、基板521、ひいては、蛍光体を確実に効率よく冷却できる。
 流通装置55の吐出口554は、上記回転軸RAに対する直交方向に沿い、かつ、当該回転軸RAを通り円弧状部516に交差する仮想線VLに対してずれて配置されている。これによれば、吐出口554から吐出される冷却気体を、基板521において上記仮想線VLに対する吐出口554の配置側に偏らせて流通させやすくすることができる。このため、上記部位521Cにて、基板521の回転方向とは反対方向に冷却気体を確実に流通させることができる他、上記円弧状部516に沿って冷却気体を流通させやすくすることができるので、冷却気体を基板521の回転方向とは反対方向に一層確実に流通させることができる。従って、上記した効果をより確実に奏することができる。
 基板521は、流通装置55によって冷却気体が流通される面521Bに、当該基板521の中心側から外側に向けて延出する複数のフィン525を有する。また、筐体51内には、回転装置53を側面部51Bの内面に取り付ける取付部材54が設けられ、当該取付部材54は、回転軸RAに沿って基板521を+Z方向側から見た場合に、基板521において複数のフィン525より基板521の中心側の位置に配置される。
 これによれば、複数のフィン525のそれぞれが、基板521の中心側から外側に向けて延出していることにより、当該基板521の回転によって冷却気体を放射状に排出させやすくすることができる。これにより、基板521を冷却して熱を帯びた冷却気体が、当該基板521の周囲に停滞することを抑制できる。
 また、上記一部(例えば部位521Cや部位521D)では、冷却気体の流通方向と基板521の回転方向とが互いに反対方向になるので、冷却気体を各フィン525と対向するように衝突させることができる。従って、冷却気体によって各フィン525を効率よく冷却でき、上記蛍光体を効率よく冷却できる。
 更に、取付部材54が各フィン525より中心C側に位置することにより、当該取付部材54によって当該各フィン525が覆われることを抑制できる。これにより、各フィン525に流通する冷却気体の流れが、当該取付部材54によって妨げられることを抑制でき、面521Bに沿って冷却気体を確実に流通させることができる。
 取付部材54は、円柱状に形成されている。これによれば、冷却気体の一部が取付部材54に沿って流通する場合でも、例えば取付部材が冷却気体の流路側に突出する場合に比べて、当該冷却気体の流れを妨げることを抑制できる。従って、冷却気体を基板521に円滑に流通させることができる。
 また、図6に示したように、波長変換素子52(基板521)の回転軸RAに沿って+Z方向側から見た場合に、冷却気体は、基板521の周方向における一部(例えば中心Cから+X方向側に位置する部位521Cや、+Y方向側に位置する部位521D)において、当該一部での基板521の回転方向とは反対方向に流通する。これによれば、上記回転軸RAに沿って冷却気体が基板521に吹き付けられる場合に比べて、冷却気体が基板521の面521Bと接触する時間を長くすることができる。この他、上記一部において基板521の回転に抗する方向に冷却気体が流通するので、当該基板521に対する冷却気体の相対的な流速を高めることができる。従って、基板521、ひいては、蛍光体層522の蛍光体を効率よく冷却できる。
 筐体51は、上記回転軸RAに沿って+Z方向側から基板521を見た場合に、当該基板521の外側に位置し、当該基板521の回転時の周方向に沿う円弧状部516を有する。これによれば、基板521に流通される冷却気体を、円弧状部516に沿って当該周方向に流通させることができる。このため、基板521をD方向に回転させることにより、当該D方向とは反対方向に冷却気体を確実に流通させることができる。従って、基板521、ひいては、蛍光体を確実に効率よく冷却できる。
 流通装置55の吐出口554は、上記回転軸RAに対する直交方向に沿い、かつ、当該回転軸RAを通り円弧状部516に交差する仮想線VLに対してずれて配置されている。これによれば、吐出口554から吐出される冷却気体を、基板521において上記仮想線VLに対する吐出口554の配置側に偏らせて流通させやすくすることができる。このため、上記部位521Cにて、基板521の回転方向とは反対方向に冷却気体を確実に流通させることができる他、上記円弧状部516に沿って冷却気体を流通させやすくすることができるので、冷却気体を基板521の回転方向とは反対方向に一層確実に流通させることができる。従って、上記した効果をより確実に奏することができる。
 基板521は、流通装置55によって冷却気体が流通される面521Bに、当該基板521の中心側から外側に向けて延出する複数のフィン525を有する。また、筐体51内には、回転装置53を側面部51Bの内面に取り付ける取付部材54が設けられ、当該取付部材54は、回転軸RAに沿って基板521を+Z方向側から見た場合に、基板521において複数のフィン525より基板521の中心側の位置に配置される。
 これによれば、複数のフィン525のそれぞれが、基板521の中心側から外側に向けて延出していることにより、当該基板521の回転によって冷却気体を放射状に排出させやすくすることができる。これにより、基板521を冷却して熱を帯びた冷却気体が、当該基板521の周囲に停滞することを抑制できる。
 また、上記一部(例えば部位521Cや部位521D)では、冷却気体の流通方向と基板521の回転方向とが互いに反対方向になるので、冷却気体を各フィン525と対向するように衝突させることができる。従って、冷却気体によって各フィン525を効率よく冷却でき、上記蛍光体を効率よく冷却できる。
 更に、取付部材54が各フィン525より中心C側に位置することにより、当該取付部材54によって当該各フィン525が覆われることを抑制できる。これにより、各フィン525に流通する冷却気体の流れが、当該取付部材54によって妨げられることを抑制でき、面521Bに沿って冷却気体を確実に流通させることができる。
 取付部材54は、円柱状に形成されている。これによれば、冷却気体の一部が取付部材54に沿って流通する場合でも、例えば取付部材が冷却気体の流路側に突出する場合に比べて、当該冷却気体の流れを妨げることを抑制できる。従って、冷却気体を基板521に円滑に流通させることができる。
 基板521を有する波長変換素子52と流通装置55とが収容される筐体51は、基板521への冷却気体の送出側の空間S2(第1空間)と、当該基板521から冷却気体が排出される空間S3(第2空間)とを隔てる第1隔壁513を有する。
 これによれば、基板521から放射状に排出される冷却気体、すなわち、基板521を冷却した冷却気体が、熱を帯びたまま空間S2側に流通して当該基板521に再度流通されることを抑制できる。従って、温度が高い冷却気体が基板521に供給されることを抑制できるので、蛍光体層522が位置する基板521、ひいては、当該蛍光体層522の蛍光体を効率よく冷却できる。
 また、第1隔壁513によって、基板521に向けて流通する冷却気体と、基板521から排出される冷却気体とを分けることができるので、これらの冷却気体が衝突し合うことを抑制できる。従って、それぞれの冷却気体を確実に流通させることができる。
 ここで、蛍光体層522に比較的強い励起光が入射されると、光集塵と呼ばれる現象が生じやすい。このように、塵埃が集まりやすくなると、励起光の利用効率が低下する他、回転装置53による基板521の回転に不具合が発生する可能性も高くなる。
 これに対し、上記筐体51は密閉筐体であるので、塵埃が筐体51内に侵入することを抑制できる。従って、励起光の利用効率の低下を抑制できる他、信頼性の高い波長変換装置5を構成できる。
 波長変換装置5は、筐体51内に配置され、流通される冷却気体の熱を受熱する受熱器561を有する吸熱装置56を備える。これによれば、基板521の冷却に供された冷却気体の熱が受熱器561に伝導されるので、流通装置55によって吸引されて基板521に流通する冷却気体を冷却できる。
 また、受熱器561は、上記第1流路FP1及び第2流路FP2を有する。これによれば、第2流路FP2を流通する過程で受熱器561によって十分に熱交換がされなかった冷却気体が、第1流路FP1を流通することにより、当該冷却気体からより多くの熱量を受熱でき、当該冷却気体を更に冷却できる。
 従って、基板521に流通する冷却気体の温度を確実に下げることができ、基板521、ひいては、蛍光体をより効率よく冷却できる。
 上記第1隔壁513は、空間S2側から冷却気体を基板521に流通させる開口部5131を有し、当該開口部5131の寸法は、基板521の回転範囲と略一致する。これによれば、当該開口部5131を介して、流通装置55によって流通される冷却気体を基板521に確実に流通させることができる。また、開口部5131の寸法が、基板521の回転範囲と略一致することにより、当該基板521の回転時に放射状に排出される冷却気体が、空間S2側に流通して、再び基板521に向かって流通することを抑制できる。従って、比較的温度が低い冷却気体を基板521に確実に流通させることができ、上記蛍光体をより効率よく冷却できる。
 基板521が複数のフィン525を有することにより、当該複数のフィン525が無い場合に比べて、基板521における冷却気体との接触面積を大きくすることができる。従って、基板521の熱を冷却気体に効率よく伝導させることができ、基板521の冷却効率を一層向上させることができる。
 また、複数のフィン525のそれぞれは、基板521の中心側から外側に向けて延出していることにより、基板521の回転によって冷却気体が放射状に排出されやすくなる。従って、基板521を冷却して熱を帯びた冷却気体が基板521周囲に停滞することを抑制できる。
 複数のフィン525のそれぞれは、基板521の中心側から外側に向かうに従って、当該基板521の回転方向とは反対側に反る形状を有する。これによれば、熱を帯びた冷却気体を基板521から放射状に排出させやすくすることができる。
 また、冷却気体は、基板521の回転方向とは反対方向に流通するので、各フィン525と冷却気体とは互いに対向するように衝突する。これによれば、各フィン525を冷却気体により効率よく冷却できる。従って、基板521、ひいては、蛍光体をより効率よく冷却できる。
 上記吸熱装置56は、受熱器561に一端が接続され、他端がラジエター563に接続され、受熱器561に伝導された熱を筐体51外に位置するラジエター563に伝導させる熱伝導部材としてのヒートパイプ562を有する。これによれば、当該ヒートパイプ562によって、受熱器561に伝導された熱を筐体51外に確実に伝導できるので、筐体51内の冷却気体の温度を確実に下げることができる。従って、当該冷却気体が流通される基板521、ひいては、蛍光体をより効果的に冷却できる。
 上記第2流路FP2に配置されるヒートパイプ562の受熱器561に対する接触面積を、上記第1流路FP1に配置されるヒートパイプ562の受熱器561との接触面積より拡大するために、当該第2流路FP2に配置される第2熱伝導部材としてのヒートパイプ5622の数は、当該第1流路FP1に配置される第1熱伝導部材としてのヒートパイプ5621の数より多い。これによれば、比較的温度が高い冷却気体が流通する第2流路FP2にて伝導される熱を、比較的温度が低い冷却気体が流通する第1流路FP1にて伝導される熱よりも効率よく筐体51外に伝導できるので、少ない本数のヒートパイプ562で、受熱器561に伝導された熱を筐体51外に効率よく伝導でき、ひいては、受熱器561によって冷却気体を効率よく冷却できる。従って、より温度が低い冷却気体を基板521に流通させることができ、上記蛍光体を一層効率よく冷却できる。
 [第2実施形態]
 次に、本発明の第2実施形態について説明する。
 本実施形態に係るプロジェクター1aは、上記プロジェクター1と同様の構成を備えるが、上記受熱器561に代えて、第1流路FP1及び第2流路FP2を区画する区画部を有する受熱器561aを備える。この点で、本実施形態に係るプロジェクター1aは、上記プロジェクター1と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
 図9は、本実施形態に係るプロジェクター1aが備える波長変換装置5aのYZ平面に沿う断面を示す図である。
 本実施形態に係るプロジェクター1aは、波長変換装置5に代えて波長変換装置5aを有する他は、上記プロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。この波長変換装置5aは、図9に示すように、吸熱装置56に代えて吸熱装置56aを有する他は、上記波長変換装置5と同様の構成及び機能を有する。更に、吸熱装置56aは、受熱器561に代えて受熱器561aを有する他は、上記吸熱装置56と同様の構成及び機能を有する。
 受熱器561aは、受熱器561と同様に、それぞれ金属製の板状体である複数のフィン5611により形成され、内部に上記第1流路FP1及び第2流路FP2が形成されている。この受熱器561aは、受熱器561に対する差異として、これら第1流路FP1、及び第2流路FP2を隔てる区画部5612を内部に有する。
 この区画部5612は、受熱器561aにおける+Y方向側の端部にて上記第1隔壁513の開口部5132の端縁と接続されている。そして、当該区画部5612は、当該+Y方向側の端部から、第1流路FP1上に設けられた2つのヒートパイプ562と、第2流路FP2上に設けられたヒートパイプ562との間を通るように湾曲して、受熱器561aにおける+Z方向側の端部まで延出している。
 このような区画部5612により、第2流路FP2を流通する比較的温度が高い冷却気体が、上記ヒートパイプ562の設置本数が少ない第1流路FP1側に流通してしまうことを抑制できる。従って、当該ヒートパイプ562によってラジエター563に伝導可能な熱量を超える熱が、受熱器561aの第1流路FP1側の領域に伝導されることを抑制でき、受熱器561aに伝導された熱をヒートパイプ562によって効率よくラジエター563に伝導できる。
 また、流通装置55による吸引力が高い場合には、波長変換素子52を冷却した冷却気体が、受熱器内に流入した後、直ちに+Z方向に流通して流通装置55に吸引されてしまい、当該冷却気体から十分に受熱できない可能性がある。これに対し、上記区画部5612に沿って冷却気体を流通させることができるので、当該冷却気体が受熱器561a内を流通する流路長として、当該冷却気体から十分に受熱可能な流路長を確保しやすくすることができる。従って、冷却気体を確実に冷却でき、ひいては、波長変換素子52の冷却効率を向上させることができる。
 [第2実施形態の効果]
 以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、上記プロジェクター1と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
 受熱器561aは、第1隔壁513における開口部5132の端縁と接続されて、第1流路FP1と第2流路FP2とを隔てる区画部5612を有する。これによれば、第2流路FP2を流通する冷却気体が、流路長が短い第1流路FP1を流通することを抑制できる。従って、波長変換素子52(基板521)を冷却した冷却気体が、比較的長い距離及び時間、受熱器561aを流通することにより、当該冷却気体から十分に受熱でき、当該冷却気体をより確実に冷却できる。
 [第3実施形態]
 以下、本発明の第3実施形態について図面を参照して説明する。
 本実施形態に係るプロジェクター1bは、上記プロジェクター1と同様の構成を備えるが、上記波長変換装置5に代えて、円弧状の傾斜面51D1が形成されている波長変換装置5bを備える。主にこの点で、本実施形態に係るプロジェクター1bは、上記プロジェクター1と相違する。なお、以下の説明では、第1実施形態で既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
 [プロジェクターの概略構成]
 本実施形態に係るプロジェクター1bは、波長変換装置5に代えて波長変換装置5bを有する他は、上記プロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。
 以下、プロジェクター1bが備える波長変換装置5bの構成について説明する。
 [波長変換装置の構成]
 図10は、本実施形態に係るプロジェクター1bが備える波長変換装置5bを示す断面図である。更に、図11は、図10における波長変換装置5bのA-A線における断面図であり、図12は、図10における波長変換装置5bのB-B線における断面図である。
 波長変換装置5bは、図10~図12に示すように、筐体51bを備える。
 以下の説明では、波長変換装置5bに対する上記励起光の進行方向を+Z方向とし、当該+Z方向にそれぞれ直交し、かつ、互いに直交する方向を+X方向及び+Y方向とする。これらのうち、+X方向を、筐体51bに対してラジエター563が位置する方向とし、+Y方向を、+Z方向及び+X方向のそれぞれに直交し、かつ、+Z方向側から見て流通装置55及び受熱器561から波長変換素子52に向かう方向とする。また、説明の便宜上、+Z方向の反対方向を-Z方向とする。-X方向及び-Y方向も同様である。
 なお、本実施形態では、波長変換素子52は、後述する回転装置53により+Z方向に沿う回転軸を中心として回転されるので、+Z方向は、本発明の第1方向に相当する。また、波長変換素子52を+Z方向側から見た場合に、当該+Z方向に直交する+Y方向を12時方向として見た場合に、+X方向は9時方向となる。このため、+Y方向は、本発明の第2方向に相当し、+X方向は、本発明の第3方向に相当する。
 [筐体の外部構成]
 筐体51bは、側面部51Dに代えて、側面部51Dbを有する他は、上記筐体51と同様の構成及び機能を有する。
 本実施形態の筐体51bは、側面部51Aは、第1側面部に相当し、当該側面部51Aに交差する側面部51C,51Db,51Eは、第2側面部に相当する。
 [筐体の内部構成]
 筐体51bは、図10に示すように、収納空間Sを区画して空間S1~S4を形成する第1隔壁513、第2隔壁514及び第3隔壁515を内部に有する。
 第1隔壁513は、筐体51bの内部において側面部51Aから所定の間隔を隔てた位置に、側面部51C,51Db,51E,51Fの内面と接続されるようにXY平面に沿って形成されている。この第1隔壁513と、側面部51A,51C,51Db,51E,51Fの内面とに囲まれる空間S3(第2空間)内には、+Y方向側の位置に波長変換素子52と回転装置53における-Z方向側の部位とが配置され、-Y方向側の位置に受熱器561における-Z方向側の部位が配置される。
 すなわち、第1隔壁513は、波長変換素子52を挟んで側面部51Aと対向配置され、側面部51C,51Db,51E,51Fの内面と接続される。
 ここで、側面部51C,51Db,51Eの内面により、図11及び図12に示すように、+Z方向側から見て波長変換素子52の中心C1(略円形状の基板521の中心C1)から+X方向に位置した中心C2を中心とする円弧状部516が形成されている。すなわち、波長変換素子52を囲む側面部51C,51Db,51Eは、当該中心C2を中心とする円弧状部516を有する。これら側面部51C,51Db,51Eの内面と、上記第2隔壁514における+Y方向側の面と、側面部51Bの内面とによって、上記空間S2が形成されている。このため、当該空間S2は、+Z方向側から見て円形と矩形とを組み合わせたような形状の空間となる。
 なお、側面部51Cの内面における+Y方向側の領域は、YZ平面に沿う平坦面であり、第2隔壁514と略直交している。また、当該側面部51Cと対向する側面部51Dbの内面における+Y方向側の領域も、YZ平面に沿う平坦面であるが、当該内面には、第2隔壁514の+Y方向側の面と接続される円弧状の傾斜面51D1が形成されている。この傾斜面51D1は、波長変換素子52(基板521)の周方向に沿うものの、当該波長変換素子52から離間して形成されている。このため、波長変換素子52と側面部51Db,51Eとが最も近接する領域から、当該波長変換素子52(基板521)を冷却した冷却気体が排出されやすくなっている。
 [波長変換素子の構成]
 波長変換素子52は、上記第1実施形態と同様の構成及び機能を有する。基板521の面521Aは、本発明の第2面に相当し、面521Aとは反対側の面521Bは、本発明の第1面に相当する。
 [回転装置の構成]
 回転装置53は、図10~図12に示すように、波長変換素子52の中心C1を通り、かつ、+Z方向に沿う回転軸RAを中心として回転させるモーター等により構成されている。
 [取付部材の構成]
 取付部材54は、一端が回転装置53と接続され、他端が筐体51bにおける+Z方向側の側面部51Bの内面に固定され、これにより、筐体51b内に回転装置53を取り付ける。
 [流通装置の構成]
 流通装置55は、本発明の送出装置及び吸引装置に相当し、筐体51b内の冷却気体を循環させて、当該冷却気体を波長変換素子52(詳しくは上記複数のフィン525)に流通させる。この流通装置55は、上記第1実施形態と同様の構成及び機能を有する。
 流通装置55の吐出部553(吐出口554)は、図11に示すように、上記波長変換素子52の中心C1を通り、かつ、+Y方向に沿って延出して円弧状部516と交差する仮想線VLに対して+X方向にずれて配置されている。
 [筐体内における冷却気体の循環流路]
 図13は、筐体51b内における冷却気体の循環流路を示す模式図である。
 上記実施形態と同様に、筐体51b内の冷却気体は、流通装置55によって循環される。なお、波長変換素子52を冷却した冷却気体は、矢印F2に示すように、回転装置53による波長変換素子52の回転によって、+Z方向側から見て上記中心C1を中心として放射状に、各フィン525の間から空間S3内に放出される。
 [波長変換素子が位置する空間に排出された冷却気体の流れ]
 図14は、波長変換装置5bの比較例としての波長変換装置5Xにおいて、空間S3を+Z方向側から見た図である。
 ここで、本実施形態における波長変換装置5bの比較例となる波長変換装置5Xにおいて、波長変換素子52(基板521)を冷却した冷却気体の流れを、図14を用いて説明する。なお、以下の説明では、基板521の冷却に供されて当該基板521から排出される冷却気体を、冷却後気体と略す。
 波長変換装置5Xは、詳しい図示を省略するが、波長変換素子52、回転装置53及び取付部材54の配置位置が異なる他は、上記波長変換装置5bと同様の構成を有する。
 この波長変換装置5Xでは、図14に示すように、波長変換素子52(基板521)の中心C1と、円弧状部516の円弧の中心C2とは、+Y方向に沿う同一の仮想線VLY上に位置する。すなわち、中心C2は、中心C1に対して+X方向及び-X方向のいずれにも位置しておらず、当該中心C1に対して-Y方向側に位置している。なお、側面部51Eの円弧の半径r2は、基板521の回転時の半径r1より大きく設定されており、基板521は、+Z方向側から見て反時計回りの方向であるD方向に回転される。
 このような波長変換装置5Xでは、空間S3において、中心C1に対して+X方向側に位置する側面部51E,51Cと基板521との間の領域である第1領域AR1と、中心C1に対して-X方向側に位置する側面部51E,51Dbと基板521との間の領域である第2領域AR2とは、大きさが同じとなる。具体的には、第1領域AR1におけるX方向に沿う寸法L1と、第2領域AR2におけるX方向に沿う寸法L2とは、同じ寸法となる。
 このため、流通装置55による冷却後気体の吸引方向である-Y方向に沿って第1領域AR1を流通する冷却後気体の流速が、第2領域AR2を流通する冷却後気体の流速より高くなるものの、基板521と側面部51C,51Db,51Eとの間の距離が最も短くなる領域AR3(基板521に対して+Y方向側の領域AR3)に、冷却後気体は、停滞しやすく、-Y方向に流通しにくい。このような停滞箇所である領域AR3の冷却後気体が排出されないと、比較的温度が高い冷却後気体に基板521が常に晒されることとなり、当該基板521の冷却効率が低下する。
 図15は、波長変換装置5bにおいて、空間S3を+Z方向側から見た図である。
 上述した波長変換装置5Xに対し、波長変換装置5bでは、図15に示すように、側面部51Eの円弧の半径r2は、基板521の回転時の半径r1より大きく設定されている。
 そして、波長変換素子52(基板521)の中心C1と、側面部51Eの円弧の中心C2とは、+X方向に沿う同一の仮想線VLX上に位置する。すなわち、中心C2は、中心C1に対して+X方向側に位置している。このため、基板521と、当該基板521を囲む側面部51C,51Db,51Eとが最も近接する領域は、当該基板521に対して-X方向側に位置する領域AR2と少なくとも一部が重なる。
 また、空間S3において、第1領域AR1の寸法L1は、第2領域AR2の寸法L2より大きい寸法となり、上記第1領域AR1は、上記第2領域AR2より大きい領域となる一方で、第2領域AR2は、-Y方向側に開いた領域となる。更に、基板521が、+Z方向側から見て反時計回りの方向であるD方向に回転されること、及び、流通装置55による冷却後気体の吸引方向が-Y方向であることから、第1領域AR1を流通する冷却後気体の流速は、第2領域AR2を流通する冷却後気体の流速より高くなる。
 これによれば、第1領域AR1と第2領域AR2とで、大きさ及び流通する冷却後気体の流速が異なることから、基板521と側面部51C,51Db,51Eとの距離が最も近くなる領域に排出される冷却後気体が、当該第1領域AR1及び第2領域AR2の一方に流通しやすくなる。本実施形態では、当該冷却後気体は、停滞しやすい箇所と少なくとも一部が重なり、かつ、-Y方向側に開いた第2領域AR側に流通しやすくなる。このため、上記領域AR3のような停滞箇所が生じることを抑制でき、発生する場合でも当該停滞箇所を小さくできる。これにより、冷却後気体を、第1領域AR1及び第2領域AR2から-Y方向側に流通させやすくすることができ、当該冷却後気体を速やかに排出できる。従って、筐体51bの小型化を図りつつ、基板521、ひいては、蛍光体層522の冷却効率を向上させることができる。
 [実施形態の効果]
 以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1bによれば、以下の効果がある。
 側面部51C,51Db,51Eが有する円弧状部516の円弧の半径r2は、波長変換素子52の基板521の回転時の半径r1より大きく設定され、当該円弧状部516の円弧の中心C2は、波長変換素子52の基板521の中心C1に対して+X方向側に位置している。これによれば、上記のように、基板521と側面部51C,51Db,51Eとの間で冷却後気体が停滞することを抑制できる。従って、回転される基板521の周方向に沿うように側面部51C,51Db,51Eを形成して、筐体51bの小型化を図りつつ、基板521、ひいては、蛍光体層522の蛍光体の冷却効率を向上させることができる。
 筐体51bは、基板521を挟んで側面部51Aと対向し、側面部51C,51Db,51Eと接続される第1隔壁513を有し、当該第1隔壁513は、フィン525が形成された基板521の面521Bに冷却気体を流通させる開口部5131を有する。この開口部5131の開口形状は、基板521の回転範囲と略一致する。これによれば、基板521を冷却して放射状に排出された空気が、当該基板521の回転によって吸引されて、熱を帯びたまま再度、面521B側に流通されることを抑制できる。従って、熱を帯びた冷却気体が基板521に流通することを抑制できるので、基板521、ひいては、蛍光体層522の蛍光体を効率よく冷却できる。
 基板521が複数のフィン525を有することにより、当該複数のフィン525が無い場合に比べて、基板521における冷却気体との接触面積を大きくすることができる。従って、基板521の熱を冷却気体に効率よく伝導させることができ、基板521の冷却効率を一層向上させることができる。
 また、複数のフィン525のそれぞれは、基板521の中心側から外側に向かうに従って、当該基板521の回転方向とは反対側に反る形状を有する。これによれば、熱を帯びた冷却気体を基板521から放射状に排出させやすくすることができる。
 なお、冷却気体は、基板521の回転方向とは反対方向に流通するので、例えば、上記部位521C,521Dにて、冷却気体は、各フィン525と対向するように衝突する。これによれば、各フィン525を冷却気体により効率よく冷却できる。従って、基板521、ひいては、蛍光体をより効率よく冷却できる。
 筐体51bは密閉筐体であるので、塵埃が筐体51b内に侵入することを抑制できる。従って、光源部41から出射された励起光の利用効率の低下を抑制できる他、信頼性の高い波長変換装置5bを構成できる。
 また、筐体51b内に設けられた受熱器561が、基板521を冷却した冷却気体から受熱することにより、密閉筐体である筐体51b内の冷却気体の温度を下げることができ、ひいては、基板521に流通される冷却気体の温度を下げることができる。従って、基板521の冷却効率を一層高めることができる。
 吸熱装置としても機能する流通装置55は、+Z方向側から見た場合に、基板521に対して-Y方向側に位置し、当該基板521の回転によって排出された冷却後気体を吸引する。これによれば、基板521から排出されて空間S3を流通する冷却後気体の流通方向を-Y方向に規定できる。従って、冷却後気体を、上記第1領域AR1及び第2領域AR2から-Y方向に流通させやすくすることができ、当該冷却後気体を速やかに排出できるので、上記効果をより好適に奏することができる。
 また、流通装置55は、送出装置としての機能だけでなく、吸引装置としての機能も有することにより、部品点数を増加させることなく、筐体51b内の冷却気体を循環させることができ、上記効果を好適に奏することが可能となる。
 [実施形態の変形]
 本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
 波長変換装置5,5a,5bは、第2ピックアップレンズ49から励起光が入射されることによって蛍光体層522にて生成された蛍光光を当該第2ピックアップレンズ49に反射させる反射層523を有する構成とした。すなわち、波長変換装置5,5a,5bは、励起光の入射によって生成された蛍光光を反射させる反射型の波長変換装置であった。これに対し、上記波長変換装置5,5a,5bを、生成された蛍光光が波長変換素子52に入射される励起光の進行方向に沿って出射される透過型の波長変換素子として構成してもよい。
 この場合、例えば、反射層523に代えて、励起光を透過し、蛍光光を反射させる波長選択性の反射層を、蛍光体層522に対する励起光の入射側に配置させ、基板521を光透過性の基板とする他、面521Bにおいて励起光の入射位置に応じた部位に上記フィン525を設けずに、更に、+Z方向側の側面部51Bに、生成された蛍光光が出射される開口部が形成された構成とすることにより、当該透過型の波長変換装置を構成できる。なお、このような波長変換装置では、蛍光光が出射される側面部51Bの開口部を透光性部材によって閉塞することにより、筐体51,51bの密閉性が保たれる。なお、蛍光体層522は、フィン525が位置する面521Bに位置していてもよい。
 波長変換装置5,5a,5bでは、波長変換素子52(基板521)を回転させる回転装置53は、筐体51,51b内に収容されるとした。これに対し、例えば、回転装置53を構成するモーターのモーター本体を筐体51,51b外に配置し、当該モーター本体から延出して基板521の接続部524に接続されるスピンドルを筐体51,51b内に配置してもよい。
 流通装置55は、空間S1,S2内に配置されるシロッコファンにより構成され、空間S4に位置する受熱器561を流通した冷却気体を吸引し、空間S2を介して、空間S3に位置する波長変換素子52(基板521)に冷却気体を流通させるとした。しかしながら、流通装置55の配置位置は筐体51,51b内のどこでもよく、例えば空間S2内でもよい。
 また、流通装置55は、シロッコファンでなくてもよく、波長変換素子52(基板521)に冷却気体を流通させることができれば、軸流ファン等、他の送出手段を有する構成であってもよい。
 更に、流通装置55は、送出装置及び吸引装置として機能するとしたが、送出装置及び吸引装置をそれぞれ個別に設けてもよい。
 筐体51,51bは、当該筐体51,51b内の収納空間Sを、空間S1~S4に区画する隔壁513~515を有するとした。しかしながら、第2隔壁514及び第3隔壁515は無くてもよい。この場合、冷却気体の循環方向において、流通装置55から波長変換素子52までの空間が第1空間となり、波長変換素子52から流通装置55までの空間が第2空間となる。また、筐体51,51bが第3隔壁515を有し、かつ、第1隔壁513に受熱器561における+Y方向側の端縁、更に、+X方向側及び-X方向側の端縁が接する場合には、当該第1隔壁513は、側面部51Fの内面に接続されていなくてもよい。更に、波長変換素子52(基板521)に流通する冷却気体と、当該波長変換素子52から排出される冷却気体とが衝突しなければ、第1隔壁513は無くてもよい。
 加えて、筐体51,51bは、密閉筐体であるとしたが、密閉筐体でなくてもよい。
 第1隔壁513が有する開口部5131の開口形状は、基板521の回転範囲と略一致するとした。すなわち、開口部5131の中心は、+Z方向側から見て基板521の中心C、または中心C1と略一致し、開口部5131の内径寸法は、基板521の回転時の直径寸法と略一致するとした。しかしながら、開口部5131の内径寸法は、基板521の回転時の直径寸法より小さくてもよく、開口部5131の中心と基板521の中心C、または中心C1とは、ずれていてもよい。更に、開口部5131の開口面の大きさ(開口部5131の端縁によって囲まれる仮想面の面積)は、基板521の回転範囲より小さくても大きくてもよい。例えば、開口部5131の端縁と基板521との間の隙間から、当該基板521を冷却した冷却気体が面521B側に再度流通しなければ、開口部5131の内径寸法は、基板521の回転時の直径寸法より大きくてもよい。
 基板521において、流通装置55により冷却気体が流通される面521Bには、当該基板521の中心側から外側に向けて延出する複数のフィン525が配置されていた。これに対し、基板521を冷却した気体を放射状に排出できれば、このようなフィン525は無くてもよい。また、フィン525の形状は、外側に向かうに従って基板521の回転方向(D方向)とは反対方向に反る形状でなくてもよい。例えば、各フィン525は、中心側から外側に向かって直線状に延出していてもよい。
 筐体51,51b内には、流通する冷却気体から受熱する受熱器561が空間S4に配置され、受熱器561に伝導された熱は、熱伝導部材としてのヒートパイプ562によって、筐体51,51b外に配置されたラジエター563に伝導されるとした。このような受熱器561は、他の位置に配置されてもよく、例えば空間S3内に配置されていてもよい。更に、熱伝導部材として採用されるヒートパイプ562の数は適宜変更可能であり、第1流路FP1及び第2流路FP2に同数のヒートパイプ562を配置してもよく、第1流路FP1に多くのヒートパイプ562を配置してもよい。加えて、ヒートパイプ562に代えてペルチェ素子(熱電素子)を採用してもよい。
 また、受熱器561は、空間S2内の冷却気体が流通する第1流路FP1と、波長変換素子52を冷却して空間S3から冷却気体が流通する第2流路FP2とを有するとした。しかしながら、これに限らず、第1流路FP1は無くてもよい。
 波長変換装置5,5a,5bでは、第2流路FP2に配置される第2熱伝導部材としてのヒートパイプ5622の受熱器561に対する接触面積を、第1流路FP1に配置される第1熱伝導部材としてのヒートパイプ5621の受熱器561に対する接触面積より大きくするために、ヒートパイプ5622の数を、ヒートパイプ5621の数より多くした。これに対し、ヒートパイプ5622の径寸法をヒートパイプ5621より大きくすることにより、受熱器561との接触面積を調整してもよい。
 また、熱伝導部材として上記ペルチェ素子が採用される場合には、当該ペルチェ素子の大きさ及び数を調整することにより、第2流路FP2に配置されるペルチェ素子の受熱器561に対する接触面積を、第1流路FP1に配置されるペルチェ素子の受熱器561に対する接触面積より大きくしてもよい。
 波長変換装置5,5bは、筐体51,51b内を循環する冷却気体の温度を下げる吸熱装置56を備え、当該吸熱装置56は、受熱器561、ヒートパイプ562、ラジエター563及び冷却ファン564を有する構成とし、波長変換装置5aは、筐体51内を循環する冷却気体の温度を下げる吸熱装置56aを備え、当該吸熱装置56aは、受熱器561a、ヒートパイプ562、ラジエター563及び冷却ファン564を有する構成とした。このような吸熱装置56,56aの構成は、他の構成でもよく、更に、温度が比較的低い冷却気体を波長変換素子52に供給し続けることが可能であれば、吸熱装置56,56aは無くてもよい。
 波長変換素子52を冷却する冷却気体は、基板521の回転方向とは反対方向に、当該基板521の面521Bに沿って流通するとした。これに対し、波長変換装置が、基板521に流通する冷却気体と、当該基板521を冷却した冷却気体とを隔てる第1隔壁513を有する場合には、当該基板521に流通する冷却気体の流通方向は問わない。
 また、波長変換素子52が、第1隔壁513と同様に、基板521に冷却気体を導く開口部を有し、かつ、回転装置53側から流通して基板521を冷却した気体が、当該基板521の回転に伴って再度回転装置53側に流通することを抑制する隔壁を備える構成としてもよい。
 第1、第2実施形態において、筐体51は、上記回転軸RAに沿って+Z方向側から波長変換素子52を見た場合に、波長変換素子52の外側に位置し、かつ、波長変換素子52の中心Cを中心とする円形状の円弧状部516を有するとした。この円弧状部516は、回転時の波長変換素子52の周方向に沿う冷却気体の流通を補助する機能を有するが、このような円弧状部516は無くてもよい。また、円弧状部516は、上記円形状に形成されていなくてもよく、半円形状や1/4円形状等の円弧状に形成されていてもよい。
 第3実施形態において、筐体51bは、上記回転軸RAに沿って+Z方向側から波長変換素子52を見た場合に、波長変換素子52の外側に位置し、かつ、波長変換素子52の中心C1から+X方向に位置した中心C2を中心とする半円形状の円弧状部516を有するとした。この円弧状部516は、回転時の波長変換素子52の周方向に沿う冷却気体の流通を補助する機能を有するが、当該円弧状部516の形状は、半円形状でなくてもよく1/4円形状等の円弧状に形成されていてもよい。
 流通装置55の吐出口554は、上記仮想線VLに対して+X方向側にずれて配置されているとした。これに対し、吐出口554は、当該仮想線VLに対して-X方向側にずれていてもよく、この場合、波長変換素子52の回転方向を上記D方向とは反対方向とすればよい。また、吐出口554を上記仮想線VL上に配置し、当該吐出口554による冷却気体の吐出方向を、波長変換素子52に向かう方向である+Y方向に向かうに従って+X方向側にずれるように傾けてもよい。なお、波長変換素子52の回転方向がD方向とは反対方向である場合に、吐出口554が上記仮想線VL上に位置する場合には、当該吐出口554による冷却気体の吐出方向を、+Y方向に向かうに従って-X方向側にずれるように傾けてもよい。
 回転装置53を筐体51,51bに取り付ける取付部材54は、円柱状に形成されて、+Z方向側から見て、基板521において複数のフィン525が形成された領域の内側に配置されるとした。しかしながら、上記のように、取付部材54の形状は、角柱状でもよく、他の形状でもよい。また、筐体51,51bに対する取付部材54の固定位置は、側面部51Bの内面に限らず、側面部51C~51Eのいずれかの内面、または側面部51C,51Db,51Eのいずれかの内面でもよく、第2隔壁514でもよい。すなわち、+Z方向側から見た場合の取付部材54の位置は、基板521において複数のフィン525が形成された領域の内側に限らず、一部が当該フィン525を覆うように配置されてもよい。
 プロジェクター1,1a,1bは、光変調装置としての液晶パネルを有する3つの画像形成装置34(34R,34G,34B)を備えるとした。しかしながら、2つ以下、あるいは、4つ以上の画像形成装置を有するプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
 また、画像形成装置34は、光変調装置として、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。この他、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
 光学ユニット3は、図2及び、図3に示した光学部品及び配置を有する構成を例示したが、これに限らず、他の構成及び配置を採用してもよい。
 例えば、照明装置31では、第1位相差板44及び偏光分離装置45により、光源部41から出射された励起光の一部を分離し、当該一部の励起光を青色光として蛍光光に合成して照明光WLを生成していた。これに対し、光源部41から出射された励起光の一部を分離して青色光として用いるのではなく、当該光源部41に加えて、青色光を出射する別の光源部を採用してもよい。この場合、光源部41から出射された励起光により生成される蛍光光と、当該他の光源部から出射された青色光とを合成して照明光WLを生成してもよく、当該蛍光光から分離した緑色光LG及び赤色光LRをそれぞれ画像形成装置34G,34Rに入射させ、上記他の光源部から出射された青色光を画像形成装置34Bに入射させてもよい。
 第3実施形態において、側面部51C,51Db,51Eにより形成される円弧状部516の円弧の中心C2は、波長変換素子52(基板521)の中心C1に対して、+X方向側にずれているとした。換言すると、波長変換素子52(基板521)は、中心C2に対して中心C1が-X方向側にずれるように、側面部51C,51Db,51Eによって囲まれる空間S3内に配置されるとした。しかしながら、中心C1に対して中心C2は、-X方向側にずれていてもよい。更に、当該中心C2は、中心C1に対して+Y方向側及び-Y方向側のいずれかにずれていてもよい。
 上記実施形態の波長変換装置5,5a,5b、及び照明装置31は、プロジェクター1,1a,1bにそれぞれ適用されていたが、これら波長変換装置5,5a,5b、及び照明装置31を、例えば照明器具や自動車の光源装置に適用することも可能である。
 1…プロジェクター、31…照明装置、34(34B,34G,34R)…画像形成装置、36…投射光学装置、41…光源部、5,5a,5b…波長変換装置、51,51b…筐体、51A,51B,51C,51D,51Db,51E,51F…側面部、513…第1隔壁(隔壁)、5131,5132…開口部、514…第2隔壁、5141,5142…開口部、515…第3隔壁、5151…開口部、52…波長変換素子、521…基板、521B…面、522…蛍光体層、523…反射層、524…接続部、525…フィン、53…回転装置、54…取付部材、55…流通装置、56…吸熱装置、561,561a…受熱器、5612…区画部、562…ヒートパイプ(熱伝導部材)、5621…ヒートパイプ(第1熱伝導部材)、5622…ヒートパイプ(第2熱伝導部材)、FP1…第1流路、FP2…第2流路、RA…回転軸、S…収納空間、S1,S2,S3,S4…空間。

Claims (10)

  1.  蛍光体が含まれる蛍光体層を有する基板と、
     前記基板を回転させる回転装置と、
     冷却気体を前記基板に流通させる流通装置と、
     前記基板及び前記流通装置を収容する筐体と、を備え、
     前記筐体は、前記流通装置により前記基板に前記冷却気体が流通する第1空間と、前記基板の回転により前記基板から放射状に送出される前記冷却気体が流通する第2空間とを隔てる隔壁を有することを特徴とする波長変換装置。
  2.  請求項1に記載の波長変換装置において、
     前記隔壁は、前記冷却気体を前記基板に流通させる開口部を有し、
     前記開口部の開口形状は、前記基板の回転範囲と略一致することを特徴とする波長変換装置。
  3.  請求項1又は請求項2に記載の波長変換装置において、
     前記基板は、前記冷却気体が吹き付けられる面に、当該基板の中心側から外側に向けて延出する複数のフィンを有することを特徴とする波長変換装置。
  4.  蛍光体が含まれる蛍光体層を有する基板と、
     前記基板を回転させる回転装置と、
     前記基板に冷却気体を流通させる流通装置と、
     前記基板及び前記流通装置を収容する筐体と、を備え、
     前記流通装置により流通される前記冷却気体は、前記基板の回転軸に沿って当該基板を見た場合に、前記基板の周方向における一部において、当該一部での前記基板の回転方向とは反対方向に流通することを特徴とする波長変換装置。
  5.  請求項4に記載の波長変換装置において、
     前記筐体は、前記回転軸に沿って前記基板を見た場合に、前記基板の外側に位置し、前記基板の回転時の周方向に沿う円弧状部を有することを特徴とする波長変換装置。
  6.  請求項5に記載の波長変換装置において、
     前記流通装置は、前記冷却気体を吐出する吐出口を有し、
     前記吐出口は、前記回転軸に沿って前記基板を見た場合に、前記基板の中心を通り、かつ、前記円弧状部に交差する仮想線に対してずれて配置されていることを特徴とする波長変換装置。
  7.  第1方向に沿う回転軸を中心として回転する基板と、
     前記基板における一方の面である第1面に位置し、前記基板の中心側から外側に向かって延出する複数のフィンと、
     前記第1面、及び、前記第1面とは反対側の第2面のいずれかに位置する蛍光体層と、
     前記基板を回転させる回転装置と、
     前記第1面に冷却気体を送出する送出装置と、
     前記基板が内側に配置される筐体と、を備え、
     前記筐体は、
     前記第2面と対向する第1側面部と、
     前記第1側面部と交差し、前記第1方向に沿って見て、内側に配置される前記基板の回転時の周方向に沿う円弧状部を有する第2側面部と、を有し、
     前記円弧状部の円弧の半径は、前記基板の回転時の半径より大きく設定され、
     前記第1方向側から見て、前記基板の回転時の半径方向のうち12時方向を第2方向とし、3時方向及び9時方向のいずれかを第3方向とした場合に、前記円弧状部の円弧の中心は、前記回転軸に対して前記第3方向側に位置し、
     前記基板は、前記回転装置によって前記第1方向側から見て反時計回りに回転することを特徴とする波長変換装置。
  8.  請求項7に記載の波長変換装置において、
     前記筐体は、前記基板を挟んで前記第1側面部と対向し、前記第2側面部と接続される隔壁を有し、
     前記隔壁は、前記第1面に前記冷却気体を流通させる開口部を有することを特徴とする波長変換装置。
  9.  請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の波長変換装置と、
     前記波長変換装置に入射される光を出射する光源部と、を備えることを特徴とする照明装置。
  10.  請求項9に記載の照明装置と、
     前記照明装置から出射された光を用いて画像を形成する画像形成装置と、
     形成された前記画像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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