ホーム > 特許ランキング > セイコーエプソン株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024014445
(43)【公開日】2024-02-01
(54)【発明の名称】波長変換装置、光源装置及びプロジェクター
(51)【国際特許分類】
G03B 21/14 20060101AFI20240125BHJP
G03B 21/00 20060101ALI20240125BHJP
F21V 9/40 20180101ALI20240125BHJP
F21V 29/502 20150101ALI20240125BHJP
F21V 29/77 20150101ALI20240125BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20240125BHJP
【ＦＩ】
G03B21/14 A
G03B21/00 D
F21V9/40 200
F21V29/502 100
F21V29/77
F21S2/00 375
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022117269
(22)【出願日】2022-07-22
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】田林 孝介
(72)【発明者】
【氏名】門谷 典和
【テーマコード（参考）】
2K203
【Ｆターム（参考）】
2K203FA03
2K203FA23
2K203FA34
2K203FA44
2K203FA45
2K203FA54
2K203GA35
2K203HA30
2K203HA79
2K203KA63
2K203LA02
2K203LA13
2K203LA15
2K203LA36
2K203LA42
2K203MA04
2K203MA11
(57)【要約】
【課題】冷却効率を高めることができる波長変換装置、光源装置及びプロジェクターを提供する。
【解決手段】波長変換装置は、円盤状の回転体と、励起光が入射する入射面と、入射面とは反対側に配置されて励起光を波長変換した変換光を出射する出射面とを有し、回転体の周縁側の部分に、回転体の回転軸を中心とする環状に設けられた波長変換体と、回転体を回転させるモーターと、を備え、回転体は、ベイパーチャンバーを備え、ベイパーチャンバーは、気相と液相との間で相変化する作動流体を収容する密閉容器を備え、密閉容器は、密閉容器の外周部に配置され、波長変換体の熱を受熱する受熱部と、受熱部よりも回転軸側に配置され、受熱部にて受熱した熱を放熱する放熱部と、を有し、液相の作動流体は、受熱部にて受熱された熱によって気相に変化され、気相の作動流体は、放熱部にて凝縮される。
【選択図】図８
【解決手段】波長変換装置は、円盤状の回転体と、励起光が入射する入射面と、入射面とは反対側に配置されて励起光を波長変換した変換光を出射する出射面とを有し、回転体の周縁側の部分に、回転体の回転軸を中心とする環状に設けられた波長変換体と、回転体を回転させるモーターと、を備え、回転体は、ベイパーチャンバーを備え、ベイパーチャンバーは、気相と液相との間で相変化する作動流体を収容する密閉容器を備え、密閉容器は、密閉容器の外周部に配置され、波長変換体の熱を受熱する受熱部と、受熱部よりも回転軸側に配置され、受熱部にて受熱した熱を放熱する放熱部と、を有し、液相の作動流体は、受熱部にて受熱された熱によって気相に変化され、気相の作動流体は、放熱部にて凝縮される。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円盤状の回転体と、
励起光が入射する入射面と、前記入射面とは反対側に配置されて前記励起光を波長変換した変換光を出射する出射面とを有し、前記回転体の周縁側の部分に、前記回転体の回転軸を中心とする環状に設けられた波長変換体と、
前記回転体を回転させるモーターと、を備え、
前記回転体は、ベイパーチャンバーを備え、
前記ベイパーチャンバーは、気相と液相との間で相変化する作動流体を収容する密閉容器を備え、
前記密閉容器は、
前記密閉容器の外周部に配置され、前記波長変換体の熱を受熱する受熱部と、
前記受熱部よりも前記回転軸側に配置され、前記受熱部にて受熱した熱を放熱する放熱部と、を有し、
液相の前記作動流体は、前記受熱部にて受熱された熱によって気相に変化され、
気相の前記作動流体は、前記放熱部にて凝縮される、ことを特徴とする波長変換装置。
励起光が入射する入射面と、前記入射面とは反対側に配置されて前記励起光を波長変換した変換光を出射する出射面とを有し、前記回転体の周縁側の部分に、前記回転体の回転軸を中心とする環状に設けられた波長変換体と、
前記回転体を回転させるモーターと、を備え、
前記回転体は、ベイパーチャンバーを備え、
前記ベイパーチャンバーは、気相と液相との間で相変化する作動流体を収容する密閉容器を備え、
前記密閉容器は、
前記密閉容器の外周部に配置され、前記波長変換体の熱を受熱する受熱部と、
前記受熱部よりも前記回転軸側に配置され、前記受熱部にて受熱した熱を放熱する放熱部と、を有し、
液相の前記作動流体は、前記受熱部にて受熱された熱によって気相に変化され、
気相の前記作動流体は、前記放熱部にて凝縮される、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項2】
請求項１に記載の波長変換装置において、
前記回転体は、円盤状の基板を備え、
前記波長変換体は、前記基板において前記基板の周縁側に配置され、
前記受熱部は、前記波長変換体よりも前記基板の前記回転軸側の位置に設けられる、ことを特徴とする波長変換装置。
前記回転体は、円盤状の基板を備え、
前記波長変換体は、前記基板において前記基板の周縁側に配置され、
前記受熱部は、前記波長変換体よりも前記基板の前記回転軸側の位置に設けられる、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項3】
請求項２に記載の波長変換装置において、
前記モーターは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置され、
前記ベイパーチャンバーは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置されている、ことを特徴とする波長変換装置。
前記モーターは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置され、
前記ベイパーチャンバーは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置されている、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項4】
請求項３に記載の波長変換装置において、
前記モーターは、前記ベイパーチャンバーに連結されている、ことを特徴とする波長変換装置。
前記モーターは、前記ベイパーチャンバーに連結されている、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項5】
請求項３に記載の波長変換装置において、
前記ベイパーチャンバーは、前記回転軸に沿って前記ベイパーチャンバーを貫通する貫通口を有し、
前記モーターは、前記貫通口を通って前記基板に連結されている、ことを特徴とする波長変換装置。
前記ベイパーチャンバーは、前記回転軸に沿って前記ベイパーチャンバーを貫通する貫通口を有し、
前記モーターは、前記貫通口を通って前記基板に連結されている、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項6】
請求項２に記載の波長変換装置において、
前記モーターは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置され、
前記波長変換体及び前記ベイパーチャンバーは、前記基板に対する前記励起光の入射側とは反対側に配置されている、ことを特徴とする波長変換装置。
前記モーターは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置され、
前記波長変換体及び前記ベイパーチャンバーは、前記基板に対する前記励起光の入射側とは反対側に配置されている、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項7】
請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の波長変換装置において、
前記基板は、光が透過する光透過領域を有し、
前記波長変換体は、前記基板において前記光透過領域に応じて配置され、
前記ベイパーチャンバーは、前記波長変換体よりも前記回転軸側に設けられている、ことを特徴とする波長変換装置。
前記基板は、光が透過する光透過領域を有し、
前記波長変換体は、前記基板において前記光透過領域に応じて配置され、
前記ベイパーチャンバーは、前記波長変換体よりも前記回転軸側に設けられている、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項8】
請求項７に記載の波長変換装置において、
前記基板は、透光性を有し、
前記励起光は、前記回転体を介して前記波長変換体に入射する、ことを特徴とする波長変換装置。
前記基板は、透光性を有し、
前記励起光は、前記回転体を介して前記波長変換体に入射する、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項9】
請求項７に記載の波長変換装置において、
前記基板は、透光性を有する前記密閉容器を備える円盤状の前記ベイパーチャンバーによって構成され、
前記波長変換体は、前記ベイパーチャンバーに設けられ、
前記密閉容器は、透光性を有する前記作動流体を収容し、
前記励起光は、前記ベイパーチャンバーを介して前記波長変換体に入射する、ことを特徴とする波長変換装置。
前記基板は、透光性を有する前記密閉容器を備える円盤状の前記ベイパーチャンバーによって構成され、
前記波長変換体は、前記ベイパーチャンバーに設けられ、
前記密閉容器は、透光性を有する前記作動流体を収容し、
前記励起光は、前記ベイパーチャンバーを介して前記波長変換体に入射する、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項10】
請求項９に記載の波長変換装置において、
液相の前記作動流体は、前記回転体が回転されると、前記入射面において前記励起光が入射する入射領域よりも外周側に移動する、ことを特徴とする波長変換装置。
液相の前記作動流体は、前記回転体が回転されると、前記入射面において前記励起光が入射する入射領域よりも外周側に移動する、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項11】
請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の波長変換装置において、
前記波長変換体は、前記基板の周縁よりも外側に突出して設けられている、ことを特徴とする波長変換装置。
前記波長変換体は、前記基板の周縁よりも外側に突出して設けられている、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項12】
請求項１１に記載の波長変換装置において、
前記基板は、円盤状の前記ベイパーチャンバーによって構成されている、ことを特徴とする波長変換装置。
前記基板は、円盤状の前記ベイパーチャンバーによって構成されている、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項13】
請求項１１に記載の波長変換装置において、
前記波長変換体は、前記回転体において前記モーターとは反対側の面に設けられている、ことを特徴とする波長変換装置。
前記波長変換体は、前記回転体において前記モーターとは反対側の面に設けられている、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項14】
請求項１１に記載の波長変換装置において、
前記波長変換体は、前記入射面を構成し、前記励起光を透過し、前記変換光を反射する反射層を備え、
前記入射面は、外部に露出している、ことを特徴とする波長変換装置。
前記波長変換体は、前記入射面を構成し、前記励起光を透過し、前記変換光を反射する反射層を備え、
前記入射面は、外部に露出している、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項15】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の波長変換装置において、
前記ベイパーチャンバーから伝達される熱を放熱する放熱フィンを備える、ことを特徴とする波長変換装置。
前記ベイパーチャンバーから伝達される熱を放熱する放熱フィンを備える、ことを特徴とする波長変換装置。
【請求項16】
励起光を出力する光源と、
前記励起光の波長を変換した変換光を出力する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の波長変換光装置と、を備える、ことを特徴とする光源装置。
前記励起光の波長を変換した変換光を出力する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の波長変換光装置と、を備える、ことを特徴とする光源装置。
【請求項17】
請求項１６に記載の光源装置から出射された光を変調した変調光を投射する、ことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、波長変換装置、光源装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光源装置から出射された光を変調して画像光を形成し、形成した画像光を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に採用される光源装置として、入射する励起光の波長を変換して出射する波長変換装置を備える光源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
特許文献１には、いわゆる反射型の波長変換素子を備える光源装置と、いわゆる透過型の波長変換素子を備える光源装置と、が開示されている。
反射型の波長変換素子は、励起光の波長を変換した変換光である蛍光を、励起光の入射方向とは反対方向に出射する。
透過型の波長変換素子は、励起光の入射方向に沿って蛍光を出射する。
反射型の波長変換素子及び透過型の波長変換素子から出射された蛍光は、コリメータレンズ等の集光レンズによって集光される。
反射型の波長変換素子は、励起光の波長を変換した変換光である蛍光を、励起光の入射方向とは反対方向に出射する。
透過型の波長変換素子は、励起光の入射方向に沿って蛍光を出射する。
反射型の波長変換素子及び透過型の波長変換素子から出射された蛍光は、コリメータレンズ等の集光レンズによって集光される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－８１７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
透過型の波長変換素子は、反射型の波長変換素子に比べて、出射される変換光の光束径が大きくなりやすい。このため、集光レンズによって変換光を集光しにくいことから、画像光の形成に利用されない光量が多くなりやすい。
これに対し、透過型の波長変換素子に入射する励起光の光量を大きくして、画像光の形成に利用されない光量を補填することが考えられる。
しかしながら、入射する励起光の光量を大きくすると、波長変換素子に含まれる蛍光体の温度が上昇して、励起光の波長変換効率が低下してしまうという問題がある。また、熱によって蛍光体の寿命が短くなる他、必要な電力が増加するという問題がある。
このため、冷却効率を高めることができる波長変換装置の構成が要望されてきた。
これに対し、透過型の波長変換素子に入射する励起光の光量を大きくして、画像光の形成に利用されない光量を補填することが考えられる。
しかしながら、入射する励起光の光量を大きくすると、波長変換素子に含まれる蛍光体の温度が上昇して、励起光の波長変換効率が低下してしまうという問題がある。また、熱によって蛍光体の寿命が短くなる他、必要な電力が増加するという問題がある。
このため、冷却効率を高めることができる波長変換装置の構成が要望されてきた。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の第１態様に係る波長変換装置は、円盤状の回転体と、励起光が入射する入射面と、前記入射面とは反対側に配置されて前記励起光を波長変換した変換光を出射する出射面とを有し、前記回転体の周縁側の部分に、前記回転体の回転軸を中心とする環状に設けられた波長変換体と、前記回転体を回転させるモーターと、を備え、前記回転体は、ベイパーチャンバーを備え、前記ベイパーチャンバーは、気相と液相との間で相変化する作動流体を収容する密閉容器を備え、前記密閉容器は、前記密閉容器の外周部に配置され、前記波長変換体の熱を受熱する受熱部と、前記受熱部よりも前記回転軸側に配置され、前記受熱部にて受熱した熱を放熱する放熱部と、を有し、液相の前記作動流体は、前記受熱部にて受熱された熱によって気相に変化され、気相の前記作動流体は、前記放熱部にて凝縮される。
【0007】
本開示の第２態様に係る光源装置は、励起光を出力する光源と、前記励起光の波長を変換した変換光を出力する上記第１態様に係る波長変換光装置と、を備える。
【0008】
本開示の第３態様に係るプロジェクターは、上記第２態様に係る光源装置から出射された光を変調した変調光を投射する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】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。
【図2】第１実施形態における光源装置の構成を示すブロック図。
【図3】第１実施形態における第１光源装置の構成を示す模式図。
【図4】第１実施形態における波長変換装置を示す斜視図。
【図5】第１実施形態における波長変換装置を示す斜視図。
【図6】第１実施形態における波長変換装置を示す分解斜視図。
【図7】第１実施形態における波長変換装置を示す分解斜視図。
【図8】第１実施形態における波長変換装置を示す断面図。
【図9】第１実施形態における波長変換装置の第１変形例を示す模式図。
【図10】第１実施形態における波長変換装置の第２変形例を示す模式図。
【図11】第１実施形態における波長変換装置の第３変形例を示す模式図。
【図12】第２実施形態におけるプロジェクターが備える光源装置を構成する波長変換装置を示す模式図。
【図13】第３実施形態におけるプロジェクターが備える光源装置を構成する波長変換装置を示す模式図。
【図14】第３実施形態における波長変換装置の変形を示す模式図。
【図15】第４実施形態におけるプロジェクターが備える光源装置を構成する波長変換装置を示す模式図。
【図16】第４実施形態における波長変換装置の第２変形例を示す模式図。
【図17】第５実施形態におけるプロジェクターが備える光源装置を構成する波長変換装置を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
［第１実施形態］
以下、本開示の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、内部に設けられた光源装置３１から出射された光を変調して画像情報に応じた画像光を形成し、形成した画像光をスクリーン等の被投射面に拡大投射する画像表示装置である。プロジェクター１は、詳しくは後述するが、図３に示す光源装置３１が備える波長変換装置４Ａの構成に特徴の１つを有する。
プロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２と、外装筐体２に収容される画像投射装置３と、を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター１は、プロジェクター１の動作を制御する制御装置、プロジェクター１を構成する電子部品に電力を供給する電源装置、及び、プロジェクター１を構成する冷却対象を冷却する冷却装置を備える。
以下、本開示の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、内部に設けられた光源装置３１から出射された光を変調して画像情報に応じた画像光を形成し、形成した画像光をスクリーン等の被投射面に拡大投射する画像表示装置である。プロジェクター１は、詳しくは後述するが、図３に示す光源装置３１が備える波長変換装置４Ａの構成に特徴の１つを有する。
プロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２と、外装筐体２に収容される画像投射装置３と、を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター１は、プロジェクター１の動作を制御する制御装置、プロジェクター１を構成する電子部品に電力を供給する電源装置、及び、プロジェクター１を構成する冷却対象を冷却する冷却装置を備える。
【0011】
［画像投射装置の構成］
画像投射装置３は、制御装置から入力される画像情報に応じた画像光を形成し、形成された画像光を投射する。画像投射装置３は、光源装置３１、均一化光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、画像形成装置３５、光学部品用筐体３６及び投射光学装置３７を備える。
画像投射装置３は、制御装置から入力される画像情報に応じた画像光を形成し、形成された画像光を投射する。画像投射装置３は、光源装置３１、均一化光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、画像形成装置３５、光学部品用筐体３６及び投射光学装置３７を備える。
【0012】
光源装置３１は、均一化光学系３２に照明光を出射する。光源装置３１の構成については、後に詳述する。
均一化光学系３２は、光源装置３１から出射された光を均一化する。均一化された光は、色分離光学系３３及びリレー光学系３４を経て、後述する光変調装置３５３の変調領域を照明する。均一化光学系３２は、２つのレンズアレイ３２１，３２２、偏光変換素子３２３及び重畳レンズ３２４を備える。
色分離光学系３３は、均一化光学系３２から入射される光を赤、緑及び青の各色光に分離する。色分離光学系３３は、２つのダイクロイックミラー３３１，３３２と、ダイクロイックミラー３３１によって分離された青色光を反射させる反射ミラー３３３と、を備える。
均一化光学系３２は、光源装置３１から出射された光を均一化する。均一化された光は、色分離光学系３３及びリレー光学系３４を経て、後述する光変調装置３５３の変調領域を照明する。均一化光学系３２は、２つのレンズアレイ３２１，３２２、偏光変換素子３２３及び重畳レンズ３２４を備える。
色分離光学系３３は、均一化光学系３２から入射される光を赤、緑及び青の各色光に分離する。色分離光学系３３は、２つのダイクロイックミラー３３１，３３２と、ダイクロイックミラー３３１によって分離された青色光を反射させる反射ミラー３３３と、を備える。
【0013】
リレー光学系３４は、他の色光の光路よりも長い赤色光の光路に設けられ、赤色光の損失を抑制する。リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、反射ミラー３４２，３４４を備える。本実施形態では、リレー光学系３４に赤色光を導くこととした。しかしながら、これに限らず、例えば他の色光より光路が長い色光を青色光とし、青色光をリレー光学系３４に導く構成としてもよい。
【0014】
画像形成装置３５は、入射される赤、緑及び青の各色光を変調し、変調された各色光を合成して、画像光を形成する。画像形成装置３５は、入射される色光に応じて設けられる３つのフィールドレンズ３５１と、３つの入射側偏光板３５２と、３つの光変調装置３５３と、３つの出射側偏光板３５４と、１つの色合成光学系３５５と、を有する。
【0015】
光変調装置３５３は、光源装置３１から出射された光を、制御装置から入力する画像信号に基づいて変調する。具体的に、光変調装置３５３は、入射側偏光板３５２から入射する色光を、制御装置から入力する画像信号に応じて変調し、変調された色光を出射する。３つの光変調装置３５３は、赤色光用の光変調装置３５３Ｒ、緑色光用の光変調装置３５３Ｇ、及び、青色光用の光変調装置３５３Ｂを含む。本実施形態では、光変調装置３５３は、変調した光を光の入射方向に沿って出射する透過型の液晶パネルであり、入射側偏光板３５２、光変調装置３５３及び出射側偏光板３５４によって液晶ライトバルブが構成される。
【0016】
色合成光学系３５５は、光変調装置３５３Ｂ，３５３Ｇ，３５３Ｒによって変調された３つの色光を合成して、画像光を形成する。色合成光学系３５５によって形成された画像光は、投射光学装置３７に入射する。本実施形態では、色合成光学系３５５は、略直方体状のクロスダイクロイックプリズムによって構成されているが、複数のダイクロイックミラーによって構成されていてもよい。
【0017】
光学部品用筐体３６は、上記した均一化光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４及び画像形成装置３５を内部に収容する。なお、画像投射装置３には、設計上の光軸である照明光軸Ａｘが設定されており、光学部品用筐体３６は、照明光軸Ａｘにおける所定位置に均一化光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４及び画像形成装置３５を保持する。光源装置３１及び投射光学装置３７は、照明光軸Ａｘにおける所定位置に配置される。
投射光学装置３７は、画像形成装置３５から入射する画像光をスクリーン等の被投射面に投射する。投射光学装置３７は、例えば、図示しない複数のレンズと、複数のレンズを収容する鏡筒３７１と、を備える組レンズとすることができる。
投射光学装置３７は、画像形成装置３５から入射する画像光をスクリーン等の被投射面に投射する。投射光学装置３７は、例えば、図示しない複数のレンズと、複数のレンズを収容する鏡筒３７１と、を備える組レンズとすることができる。
【0018】
［光源装置の構成］
図２は、光源装置３１の構成を示すブロック図である。
光源装置３１は、光変調装置３５３を照明する照明光を均一化光学系３２に出射する。光源装置３１は、図２に示すように、例えばピーク波長が５００～７００ｎｍの黄色光である蛍光を出射する第１光源装置３１１と、青色光を出射する第２光源装置３１７と、光合成装置３１８と、を有する。
これらのうち、光合成装置３１８は、第１光源装置３１１から出射された蛍光と、第２光源装置３１７から出射された青色光とを合成した照明光を均一化光学系３２に出射する。
図２は、光源装置３１の構成を示すブロック図である。
光源装置３１は、光変調装置３５３を照明する照明光を均一化光学系３２に出射する。光源装置３１は、図２に示すように、例えばピーク波長が５００～７００ｎｍの黄色光である蛍光を出射する第１光源装置３１１と、青色光を出射する第２光源装置３１７と、光合成装置３１８と、を有する。
これらのうち、光合成装置３１８は、第１光源装置３１１から出射された蛍光と、第２光源装置３１７から出射された青色光とを合成した照明光を均一化光学系３２に出射する。
【0019】
［第１光源装置の構成］
図３は、第１光源装置３１１の構成を示す模式図である。
第１光源装置３１１は、図３に示すように、光源３１２、アフォーカル光学素子３１３、ホモジナイザー光学素子３１４、第１集光素子３１５、波長変換装置４Ａ及び第２集光素子３１６を備える。
図３は、第１光源装置３１１の構成を示す模式図である。
第１光源装置３１１は、図３に示すように、光源３１２、アフォーカル光学素子３１３、ホモジナイザー光学素子３１４、第１集光素子３１５、波長変換装置４Ａ及び第２集光素子３１６を備える。
【0020】
光源３１２は、励起光を出射する複数の固体光源３１２１を備える。固体光源３１２１は、発光素子であり、例えばピーク波長が４４０ｎｍ又は４６０ｎｍである青色のレーザー光を励起光として出射する半導体レーザーである。
アフォーカル光学素子３１３は、光源３１２から出射された励起光を縮径する。アフォーカル光学素子３１３は、入射される光を集光するレンズ３１３１と、レンズ３１３１によって集光された光束を平行化するレンズ３１３２とにより構成されている。
ホモジナイザー光学素子３１４は、アフォーカル光学素子３１３によって縮径された励起光の照度分布を均一化する。ホモジナイザー光学素子３１４は、一対のマルチレンズアレイ３１４１，３１４２により構成されている。第１光源装置３１１は、ホモジナイザー光学素子３１４に代えて、入射する光を透過させる過程にて拡散させる拡散透過素子を採用してもよい。
第１集光素子３１５は、ホモジナイザー光学素子３１４を通過した励起光を、波長変換装置４Ａの波長変換体６に集光する。
アフォーカル光学素子３１３は、光源３１２から出射された励起光を縮径する。アフォーカル光学素子３１３は、入射される光を集光するレンズ３１３１と、レンズ３１３１によって集光された光束を平行化するレンズ３１３２とにより構成されている。
ホモジナイザー光学素子３１４は、アフォーカル光学素子３１３によって縮径された励起光の照度分布を均一化する。ホモジナイザー光学素子３１４は、一対のマルチレンズアレイ３１４１，３１４２により構成されている。第１光源装置３１１は、ホモジナイザー光学素子３１４に代えて、入射する光を透過させる過程にて拡散させる拡散透過素子を採用してもよい。
第１集光素子３１５は、ホモジナイザー光学素子３１４を通過した励起光を、波長変換装置４Ａの波長変換体６に集光する。
【0021】
波長変換装置４Ａは、入射した励起光の波長を変換した変換光を第２集光素子３１６に出射する。すなわち、波長変換装置４Ａは、励起光の波長よりも長い波長を有する変換光を第２集光素子３１６に出射する。波長変換装置４Ａは、波長変換装置４Ａに対する励起光の入射方向に沿って変換光を出射する透過型の波長変換装置である。なお、変換光は、上記のように、ピーク波長が５００～７００ｎｍの蛍光である。波長変換装置４Ａの構成については、後に詳述する。
第２集光素子３１６は、波長変換装置４Ａから出射された変換光を集光するとともに平行化して、光合成装置３１８に出射する。すなわち、第２集光素子３１６は、集光レンズである。
第１光源装置３１１から光合成装置３１８に入射された変換光は、第２光源装置３１７から出射された青色光と光合成装置３１８にて合成されて、均一化光学系３２に入射する。
第２集光素子３１６は、波長変換装置４Ａから出射された変換光を集光するとともに平行化して、光合成装置３１８に出射する。すなわち、第２集光素子３１６は、集光レンズである。
第１光源装置３１１から光合成装置３１８に入射された変換光は、第２光源装置３１７から出射された青色光と光合成装置３１８にて合成されて、均一化光学系３２に入射する。
【0022】
［波長変換装置の詳細構成］
図４及び図５は、波長変換装置４Ａを示す斜視図であり、図６及び図７は、波長変換装置４Ａを示す分解斜視図である。図４及び図６は、励起光の入射側から波長変換装置４Ａを見た図である。図５及び図７は、励起光の入射側とは反対側から波長変換装置４Ａを見た図である。すなわち、図５及び図７は、変換光の出射側から波長変換装置４Ａを見た図である。
波長変換装置４Ａは、モーター５、波長変換体６、回転体７及び放熱フィン８を備える。波長変換体６及び回転体７は、モーター５によって回転軸Ｒｘを中心に回転される波長変換素子４Ａ１を構成する。すなわち、波長変換装置４Ａは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換素子４Ａ１と、を備える。
以下の説明では、波長変換装置４Ａに対する励起光の入射方向を＋Ｄ方向とし、＋Ｄ方向とは反対方向を－Ｄ方向とする。＋Ｄ方向及び－Ｄ方向は、回転軸Ｒｘと平行な方向である。
図４及び図５は、波長変換装置４Ａを示す斜視図であり、図６及び図７は、波長変換装置４Ａを示す分解斜視図である。図４及び図６は、励起光の入射側から波長変換装置４Ａを見た図である。図５及び図７は、励起光の入射側とは反対側から波長変換装置４Ａを見た図である。すなわち、図５及び図７は、変換光の出射側から波長変換装置４Ａを見た図である。
波長変換装置４Ａは、モーター５、波長変換体６、回転体７及び放熱フィン８を備える。波長変換体６及び回転体７は、モーター５によって回転軸Ｒｘを中心に回転される波長変換素子４Ａ１を構成する。すなわち、波長変換装置４Ａは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換素子４Ａ１と、を備える。
以下の説明では、波長変換装置４Ａに対する励起光の入射方向を＋Ｄ方向とし、＋Ｄ方向とは反対方向を－Ｄ方向とする。＋Ｄ方向及び－Ｄ方向は、回転軸Ｒｘと平行な方向である。
【0023】
［モーターの構成］
モーター５は、回転軸Ｒｘを中心に回転体７を回転させ、ひいては、回転体７に配置された波長変換体６を回転させる。モーター５は、回転体７の回転軸Ｒｘと交差する位置に配置されている。換言すると、モーター５は、回転体７の回転軸Ｒｘ上に配置されている。モーター５は、回転体７に対して励起光の入射側に配置され、回転体７と一体化される。本実施形態では、モーター５は、基板７１に対する励起光の入射側に配置される。
モーター５は、図７に示すように、駆動部５１及び回転部５２を備える。
駆動部５１は、回転部５２を回転させる。
回転部５２は、駆動部５１に対して＋Ｄ方向に配置され、駆動部５１によって回転される。回転部５２は、固定部５３及び挿入部５４を有する。
固定部５３は、回転体７及び放熱フィン８を－Ｄ方向から挿通したねじＳＣが固定される部分である。すなわち、回転体７及び放熱フィン８は、固定部５３に固定される。挿入部５４は、固定部５３において回転軸Ｒｘと交差する部分から＋Ｄ方向に円柱状に突出した突出部である。挿入部５４は、放熱フィン８の貫通口８１３及び回転体７の貫通口７１４，７２４を＋Ｄ方向に挿通する。
モーター５は、回転軸Ｒｘを中心に回転体７を回転させ、ひいては、回転体７に配置された波長変換体６を回転させる。モーター５は、回転体７の回転軸Ｒｘと交差する位置に配置されている。換言すると、モーター５は、回転体７の回転軸Ｒｘ上に配置されている。モーター５は、回転体７に対して励起光の入射側に配置され、回転体７と一体化される。本実施形態では、モーター５は、基板７１に対する励起光の入射側に配置される。
モーター５は、図７に示すように、駆動部５１及び回転部５２を備える。
駆動部５１は、回転部５２を回転させる。
回転部５２は、駆動部５１に対して＋Ｄ方向に配置され、駆動部５１によって回転される。回転部５２は、固定部５３及び挿入部５４を有する。
固定部５３は、回転体７及び放熱フィン８を－Ｄ方向から挿通したねじＳＣが固定される部分である。すなわち、回転体７及び放熱フィン８は、固定部５３に固定される。挿入部５４は、固定部５３において回転軸Ｒｘと交差する部分から＋Ｄ方向に円柱状に突出した突出部である。挿入部５４は、放熱フィン８の貫通口８１３及び回転体７の貫通口７１４，７２４を＋Ｄ方向に挿通する。
【0024】
［波長変換体の構成］
波長変換体６は、入射する励起光の波長を変換した変換光を出射する。波長変換体６は、蛍光体層６１及び反射層６２を有する。
蛍光体層６１は、入射する励起光によって励起されて、励起光の波長よりも長い波長を有する蛍光を変換光として出射する蛍光体を含有する。
反射層６２は、蛍光体層６１に対して励起光の入射側に配置されている。反射層６２は、励起光を透過し、励起光の波長よりも長い波長を有する変換光を反射する。反射層６２は、例えば、複数の誘電体膜を積層して形成される。
波長変換体６は、入射する励起光の波長を変換した変換光を出射する。波長変換体６は、蛍光体層６１及び反射層６２を有する。
蛍光体層６１は、入射する励起光によって励起されて、励起光の波長よりも長い波長を有する蛍光を変換光として出射する蛍光体を含有する。
反射層６２は、蛍光体層６１に対して励起光の入射側に配置されている。反射層６２は、励起光を透過し、励起光の波長よりも長い波長を有する変換光を反射する。反射層６２は、例えば、複数の誘電体膜を積層して形成される。
【0025】
このような波長変換体６は、入射面６３及び出射面６４を有する。
入射面６３は、波長変換体６において－Ｄ方向を向く面であり、反射層６２によって構成される。入射面６３には、励起光が＋Ｄ方向に沿って入射する。
出射面６４は、波長変換体６において＋Ｄ方向を向く面であり、蛍光体層６１によって構成される。すなわち、出射面６４は、波長変換体６において入射面６３とは反対側の面である。蛍光体層６１にて生成された変換光は、出射面６４から出射される。
このような波長変換体６は、回転体７を構成する基板７１の周縁側の部分に、回転軸Ｒｘを中心とする円環状に設けられている。詳述すると、波長変換体６は、基板７１における＋Ｄ方向を向く面７１２に設けられており、入射面６３と面７１２とは互いに対向する。
入射面６３は、波長変換体６において－Ｄ方向を向く面であり、反射層６２によって構成される。入射面６３には、励起光が＋Ｄ方向に沿って入射する。
出射面６４は、波長変換体６において＋Ｄ方向を向く面であり、蛍光体層６１によって構成される。すなわち、出射面６４は、波長変換体６において入射面６３とは反対側の面である。蛍光体層６１にて生成された変換光は、出射面６４から出射される。
このような波長変換体６は、回転体７を構成する基板７１の周縁側の部分に、回転軸Ｒｘを中心とする円環状に設けられている。詳述すると、波長変換体６は、基板７１における＋Ｄ方向を向く面７１２に設けられており、入射面６３と面７１２とは互いに対向する。
【0026】
【0027】
［基板の構成］
基板７１は、透光性を有する円盤状の基板である。詳述すると、基板７１は、回転軸Ｒｘを中心とする円盤状の透光性基板である。本実施形態では、基板７１は、ガラスによって形成されている。
基板７１において－Ｄ方向を向く面７１１には、接着剤ＧＬによってベイパーチャンバー７２が取り付けられる。
基板７１において＋Ｄ方向を向く面７１２における外周縁側の部分には、波長変換体６が固定される。上記のように、基板７１は透光性基板であることから、基板７１において波長変換体６に入射する励起光が透過する領域は、光が透過する光透過領域７１３である。すなわち、基板７１は、波長変換体６に入射する励起光が透過する光透過領域７１３を有し、波長変換体６は、基板７１において光透過領域７１３に応じて配置される。
基板７１は、透光性を有する円盤状の基板である。詳述すると、基板７１は、回転軸Ｒｘを中心とする円盤状の透光性基板である。本実施形態では、基板７１は、ガラスによって形成されている。
基板７１において－Ｄ方向を向く面７１１には、接着剤ＧＬによってベイパーチャンバー７２が取り付けられる。
基板７１において＋Ｄ方向を向く面７１２における外周縁側の部分には、波長変換体６が固定される。上記のように、基板７１は透光性基板であることから、基板７１において波長変換体６に入射する励起光が透過する領域は、光が透過する光透過領域７１３である。すなわち、基板７１は、波長変換体６に入射する励起光が透過する光透過領域７１３を有し、波長変換体６は、基板７１において光透過領域７１３に応じて配置される。
【0028】
基板７１は、回転軸Ｒｘと交差する部分に、回転軸Ｒｘに沿って基板７１を貫通する貫通口７１４を有する。貫通口７１４は、＋Ｄ方向から見て円形状に形成されており、貫通口７１４には、挿入部５４が＋Ｄ方向に沿って挿入される。
基板７１は、＋Ｄ方向から見て貫通口７１４の周囲に設けられた複数の孔部７１５及び複数の孔部７１６を有する。孔部７１５は、孔部７１６よりも内径が大きい孔部であり、孔部７１５と孔部７１６とは、回転軸Ｒｘを中心とする周方向に沿って交互に配列されている。各孔部７１５には、－Ｄ方向に沿ってねじＳＣが挿通し、各孔部７１６には、－Ｄ方向に沿ってリベットＲＶが挿通する。
基板７１は、＋Ｄ方向から見て貫通口７１４の周囲に設けられた複数の孔部７１５及び複数の孔部７１６を有する。孔部７１５は、孔部７１６よりも内径が大きい孔部であり、孔部７１５と孔部７１６とは、回転軸Ｒｘを中心とする周方向に沿って交互に配列されている。各孔部７１５には、－Ｄ方向に沿ってねじＳＣが挿通し、各孔部７１６には、－Ｄ方向に沿ってリベットＲＶが挿通する。
【0029】
［ベイパーチャンバーの構成］
ベイパーチャンバー７２は、熱を輸送する熱輸送体であり、本実施形態では基板７１に対して励起光の入射側に配置される。ベイパーチャンバー７２は、図６及び図７に示すように、基板７１よりも外径が小さい円環状に構成されている。すなわち、ベイパーチャンバー７２の外周縁は、波長変換体６において励起光が入射する入射領域よりも回転軸Ｒｘ側に配置されている。詳述すると、ベイパーチャンバー７２の外周縁は、波長変換体６の内縁よりも回転軸Ｒｘ側に配置されている。換言すると、ベイパーチャンバー７２は、波長変換体６よりも回転軸Ｒｘ側に配置されている。
ベイパーチャンバー７２は、密閉容器７２１を有し、密閉容器７２１は、気相と液相との間で相変化可能な作動流体が収容されている。密閉容器７２１は、－Ｄ方向の面７２１１と、＋Ｄ方向の面７２１２と、を有する。面７２１１は、－Ｄ方向を向き、面７２１２は、＋Ｄ方向を向く。
ベイパーチャンバー７２は、熱を輸送する熱輸送体であり、本実施形態では基板７１に対して励起光の入射側に配置される。ベイパーチャンバー７２は、図６及び図７に示すように、基板７１よりも外径が小さい円環状に構成されている。すなわち、ベイパーチャンバー７２の外周縁は、波長変換体６において励起光が入射する入射領域よりも回転軸Ｒｘ側に配置されている。詳述すると、ベイパーチャンバー７２の外周縁は、波長変換体６の内縁よりも回転軸Ｒｘ側に配置されている。換言すると、ベイパーチャンバー７２は、波長変換体６よりも回転軸Ｒｘ側に配置されている。
ベイパーチャンバー７２は、密閉容器７２１を有し、密閉容器７２１は、気相と液相との間で相変化可能な作動流体が収容されている。密閉容器７２１は、－Ｄ方向の面７２１１と、＋Ｄ方向の面７２１２と、を有する。面７２１１は、－Ｄ方向を向き、面７２１２は、＋Ｄ方向を向く。
【0030】
密閉容器７２１において、外部から熱が伝達される部分が受熱部７２２となり、受熱部７２２にて受熱された熱を放熱可能な部分が放熱部７２３となる。本実施形態では、密閉容器７２１における外周側の部分が受熱部７２２となり、受熱部７２２は、基板７１を介して波長変換体６から受熱する。すなわち、受熱部７２２は、波長変換体６よりも基板７１の回転軸Ｒｘ側の位置に設けられる。
また、密閉容器７２１において受熱部７２２よりも回転軸Ｒｘ側の部分が放熱部７２３となり、放熱部７２３は、外部に熱を放熱する。具体的に、本実施形態では、放熱部７２３は、面７２１１と、面７２１２における回転軸Ｒｘ側の部分と、に配置される。
また、密閉容器７２１において受熱部７２２よりも回転軸Ｒｘ側の部分が放熱部７２３となり、放熱部７２３は、外部に熱を放熱する。具体的に、本実施形態では、放熱部７２３は、面７２１１と、面７２１２における回転軸Ｒｘ側の部分と、に配置される。
【0031】
基板７１と同様に、ベイパーチャンバー７２は、回転軸Ｒｘに沿ってベイパーチャンバー７２を貫通する貫通口７２４を有する。貫通口７２４は、回転軸Ｒｘと交差する部分に、＋Ｄ方向から見て円形状に形成されており、貫通口７２４には、挿入部５４が＋Ｄ方向に沿って挿入される。
ベイパーチャンバー７２は、＋Ｄ方向から見て貫通口７２４の周囲に設けられた複数の孔部７２５及び複数の孔部７２６を有する。孔部７２５は、孔部７２６よりも内径が大きい孔部であり、孔部７２５と孔部７２６とは、回転軸Ｒｘを中心とする周方向に沿って交互に配列されている。各孔部７２５には、－Ｄ方向に沿ってねじＳＣが挿通し、各孔部７２６には、－Ｄ方向に沿ってリベットＲＶが挿通する。
ベイパーチャンバー７２は、＋Ｄ方向から見て貫通口７２４の周囲に設けられた複数の孔部７２５及び複数の孔部７２６を有する。孔部７２５は、孔部７２６よりも内径が大きい孔部であり、孔部７２５と孔部７２６とは、回転軸Ｒｘを中心とする周方向に沿って交互に配列されている。各孔部７２５には、－Ｄ方向に沿ってねじＳＣが挿通し、各孔部７２６には、－Ｄ方向に沿ってリベットＲＶが挿通する。
【0032】
［放熱フィンの構成］
放熱フィン８は、回転体７と熱伝達可能に接続されて、回転体７から伝達される波長変換体６の熱を放熱する。放熱フィン８は、基部８１及び複数の羽根８２を有する。
放熱フィン８は、回転体７と熱伝達可能に接続されて、回転体７から伝達される波長変換体６の熱を放熱する。放熱フィン８は、基部８１及び複数の羽根８２を有する。
【0033】
［基部の構成］
基部８１は、回転軸Ｒｘを中心とする円盤状に形成されている。基部８１における－Ｄ方向の面８１１には、複数の羽根８２が設けられている。基部８１における＋Ｄ方向の面８１２は、ベイパーチャンバー７２の面７２１１に接続される。これにより、基部８１には、ベイパーチャンバー７２から波長変換体６の熱が伝達される。
基部８１は、回転軸Ｒｘと交差する位置に、基部８１を＋Ｄ方向に沿って貫通する貫通口８１３を有する。貫通口８１３には、＋Ｄ方向に沿って挿入部５４が挿入される。また、貫通口８１３の周囲には、複数の孔部７１５，７１６と同様の複数の孔部８１４，８１５が設けられている。各孔部８１４には、ベイパーチャンバー７２の孔部７２５を挿通したねじＳＣが－Ｄ方向に沿って挿通する。各孔部８１５には、ベイパーチャンバー７２の孔部７２６を挿通したリベットＲＶが－Ｄ方向に沿って挿通する。そして、各ねじＳＣ及び各リベットＲＶがモーター５の固定部５３に固定されることによって、波長変換体６が固定された回転体７と放熱フィン８とがモーター５と一体化される。
基部８１は、回転軸Ｒｘを中心とする円盤状に形成されている。基部８１における－Ｄ方向の面８１１には、複数の羽根８２が設けられている。基部８１における＋Ｄ方向の面８１２は、ベイパーチャンバー７２の面７２１１に接続される。これにより、基部８１には、ベイパーチャンバー７２から波長変換体６の熱が伝達される。
基部８１は、回転軸Ｒｘと交差する位置に、基部８１を＋Ｄ方向に沿って貫通する貫通口８１３を有する。貫通口８１３には、＋Ｄ方向に沿って挿入部５４が挿入される。また、貫通口８１３の周囲には、複数の孔部７１５，７１６と同様の複数の孔部８１４，８１５が設けられている。各孔部８１４には、ベイパーチャンバー７２の孔部７２５を挿通したねじＳＣが－Ｄ方向に沿って挿通する。各孔部８１５には、ベイパーチャンバー７２の孔部７２６を挿通したリベットＲＶが－Ｄ方向に沿って挿通する。そして、各ねじＳＣ及び各リベットＲＶがモーター５の固定部５３に固定されることによって、波長変換体６が固定された回転体７と放熱フィン８とがモーター５と一体化される。
【0034】
［羽根の構成］
複数の羽根８２は、回転軸Ｒｘを中心とする周方向に沿って基部８１の面８１１に設けられている。複数の羽根８２のそれぞれは、面８１２から－Ｄ方向に起立しており、－Ｄ方向から見て、基部８１の外縁側から中心に向かう円弧状に形成されている。複数の羽根８２には、基部８１から熱が伝達される。
このような放熱フィン８が、モーター５によって回転されると、放熱フィン８の周辺の空気が、回転軸Ｒｘ側の領域から回転軸Ｒｘを中心とする径方向外側に向かって流通する。すなわち、放熱フィン８が回転されると、回転軸Ｒｘを中心とする径方向外側に向かう気流が、複数の羽根８２の間を流通する。複数の羽根８２に伝達された熱が気流に伝達されることにより、波長変換体６から伝達された熱の一部が放熱される。
複数の羽根８２は、回転軸Ｒｘを中心とする周方向に沿って基部８１の面８１１に設けられている。複数の羽根８２のそれぞれは、面８１２から－Ｄ方向に起立しており、－Ｄ方向から見て、基部８１の外縁側から中心に向かう円弧状に形成されている。複数の羽根８２には、基部８１から熱が伝達される。
このような放熱フィン８が、モーター５によって回転されると、放熱フィン８の周辺の空気が、回転軸Ｒｘ側の領域から回転軸Ｒｘを中心とする径方向外側に向かって流通する。すなわち、放熱フィン８が回転されると、回転軸Ｒｘを中心とする径方向外側に向かう気流が、複数の羽根８２の間を流通する。複数の羽根８２に伝達された熱が気流に伝達されることにより、波長変換体６から伝達された熱の一部が放熱される。
【0035】
［波長変換装置における熱伝達］
図８は、回転軸Ｒｘに沿う方向における波長変換装置４Ａを示す断面図である。換言すると、図８は、波長変換装置４Ａにおける熱伝達経路を説明する図である。
上記した波長変換装置４Ａでは、波長変換体６に励起光が入射することによって、波長変換体６は発熱する。波長変換体６にて発生した熱は、基板７１に伝達され、基板７１に伝達された熱は、ベイパーチャンバー７２の受熱部７２２によって受熱される。
受熱部７２２に伝達された熱によって、密閉容器７２１の内面のうち、受熱部７２２に対応する内面にて、液相の作動流体が気相の作動流体に変化する。気相の作動流体は、密閉容器７２１内にて拡散し、気相の作動流体の一部が放熱部７２３に到達する。
放熱部７２３に到達した気相の作動流体は、放熱部７２３の内面に熱を伝達することによって凝縮され、液相の作動流体に変化する。液相の作動流体は、密閉容器７２１の内面に設けられた図示しないメッシュを伝って受熱部７２２に到達し、受熱部７２２に伝達された熱によって再び気相の作動流体に変化する。液相の作動流体は、モーター５によって回転されるベイパーチャンバー７２に発生する遠心力によって、密閉容器７２１における周縁側にある受熱部７２２へ移動しやすい。
図８は、回転軸Ｒｘに沿う方向における波長変換装置４Ａを示す断面図である。換言すると、図８は、波長変換装置４Ａにおける熱伝達経路を説明する図である。
上記した波長変換装置４Ａでは、波長変換体６に励起光が入射することによって、波長変換体６は発熱する。波長変換体６にて発生した熱は、基板７１に伝達され、基板７１に伝達された熱は、ベイパーチャンバー７２の受熱部７２２によって受熱される。
受熱部７２２に伝達された熱によって、密閉容器７２１の内面のうち、受熱部７２２に対応する内面にて、液相の作動流体が気相の作動流体に変化する。気相の作動流体は、密閉容器７２１内にて拡散し、気相の作動流体の一部が放熱部７２３に到達する。
放熱部７２３に到達した気相の作動流体は、放熱部７２３の内面に熱を伝達することによって凝縮され、液相の作動流体に変化する。液相の作動流体は、密閉容器７２１の内面に設けられた図示しないメッシュを伝って受熱部７２２に到達し、受熱部７２２に伝達された熱によって再び気相の作動流体に変化する。液相の作動流体は、モーター５によって回転されるベイパーチャンバー７２に発生する遠心力によって、密閉容器７２１における周縁側にある受熱部７２２へ移動しやすい。
【0036】
一方、気相の作動流体から熱が伝達された放熱部７２３のうち、密閉容器７２１における＋Ｄ方向の面７２１２において回転軸Ｒｘ側の部分に設けられた放熱部７２３は、基板７１において回転軸Ｒｘ側の部分に熱を伝達する。これにより、基板７１において波長変換体６よりも回転軸Ｒｘ側の部分を放熱面として活用できる。
また、気相の作動流体から熱が伝達された放熱部７２３のうち、密閉容器７２１における－Ｄ方向の面７２１１に設けられた放熱部７２３は、放熱フィン８に熱を伝達する。これにより、波長変換体６から伝達された熱の一部を放熱フィン８によって放熱できる。
従って、波長変換体６から伝達される熱の放熱面積を拡大できる他、ベイパーチャンバー７２によって、波長変換体６から伝達された熱を基板７１及び放熱フィン８に速やかに伝達できる。従って、波長変換体６にて発生した熱の放熱効率を高めることができ、ひいては、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。そして、これにより、波長変換体６に入射する励起光の強度を高めても、波長変換体６の波長変換効率が低下することを抑制できる他、波長変換装置４Ａの長寿命化を図ることができる。
また、気相の作動流体から熱が伝達された放熱部７２３のうち、密閉容器７２１における－Ｄ方向の面７２１１に設けられた放熱部７２３は、放熱フィン８に熱を伝達する。これにより、波長変換体６から伝達された熱の一部を放熱フィン８によって放熱できる。
従って、波長変換体６から伝達される熱の放熱面積を拡大できる他、ベイパーチャンバー７２によって、波長変換体６から伝達された熱を基板７１及び放熱フィン８に速やかに伝達できる。従って、波長変換体６にて発生した熱の放熱効率を高めることができ、ひいては、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。そして、これにより、波長変換体６に入射する励起光の強度を高めても、波長変換体６の波長変換効率が低下することを抑制できる他、波長変換装置４Ａの長寿命化を図ることができる。
【0037】
［第１実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１は、以下の効果を奏する。
プロジェクター１は、光源装置３１から出射された光を変調した変調光を投射する。
光源装置３１は、励起光を出力する光源３１２と、励起光の波長を変換した変換光を出力する波長変換装置４Ａと、を備える。
波長変換装置４Ａは、モーター５、波長変換体６及び円盤状の回転体７を備える。
モーター５は、回転体７を回転させる。波長変換体６は、励起光が入射する入射面６３と、入射面６３とは反対側に配置されて、励起光を波長変換した変換光を出射する出射面６４と、を有する。波長変換体６は、回転体７の周縁側の部分に、回転体７の回転軸Ｒｘを中心とする環状に設けられている。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１は、以下の効果を奏する。
プロジェクター１は、光源装置３１から出射された光を変調した変調光を投射する。
光源装置３１は、励起光を出力する光源３１２と、励起光の波長を変換した変換光を出力する波長変換装置４Ａと、を備える。
波長変換装置４Ａは、モーター５、波長変換体６及び円盤状の回転体７を備える。
モーター５は、回転体７を回転させる。波長変換体６は、励起光が入射する入射面６３と、入射面６３とは反対側に配置されて、励起光を波長変換した変換光を出射する出射面６４と、を有する。波長変換体６は、回転体７の周縁側の部分に、回転体７の回転軸Ｒｘを中心とする環状に設けられている。
【0038】
回転体７は、ベイパーチャンバー７２を備える。ベイパーチャンバー７２は、気相と液相との間で相変化する作動流体を収容する密閉容器７２１を備える。密閉容器７２１は、受熱部７２２及び放熱部７２３を有する。
受熱部７２２は、密閉容器７２１の外周部に配置され、波長変換体６の熱を受熱する。
放熱部７２３は、受熱部７２２よりも回転軸Ｒｘ側に配置され、受熱部７２２にて受熱した熱を放熱する。
密閉容器７２１内に収容された作動流体のうち、液相の作動流体は、受熱部７２２にて受熱された熱によって気相に変化され、気相の作動流体は、放熱部７２３にて凝縮される。
受熱部７２２は、密閉容器７２１の外周部に配置され、波長変換体６の熱を受熱する。
放熱部７２３は、受熱部７２２よりも回転軸Ｒｘ側に配置され、受熱部７２２にて受熱した熱を放熱する。
密閉容器７２１内に収容された作動流体のうち、液相の作動流体は、受熱部７２２にて受熱された熱によって気相に変化され、気相の作動流体は、放熱部７２３にて凝縮される。
【0039】
このような構成によれば、波長変換体６の入射面６３に励起光を入射させることによって、励起光を波長変換した変換光を出射面６４から出射させることができる。
また、回転体７の周縁側の部分に設けられた環状の波長変換体６にて発生した熱は、ベイパーチャンバー７２の受熱部７２２にて受熱されると、受熱された熱によって密閉容器７２１内の液相の作動流体が受熱部７２２にて気相に変化する。気相に変化した作動流体は、密閉容器７２１内を瞬時に拡散する。これにより、密閉容器７２１内全体に熱が拡散する。密閉容器７２１内を拡散した気相の作動流体のうち、一部の気相の作動流体は、受熱部７２２よりも回転軸Ｒｘ側に配置された放熱部７２３に到達し、放熱部７２３に熱を伝達することによって凝縮されて、液相の作動流体に変化する。一方、放熱部７２３は、回転体７の周囲の外気によって冷却される。このような熱伝達サイクルが、ベイパーチャンバー７２内にて繰り返されることによって、波長変換体６の温度上昇が抑制される。
また、回転体７の周縁側の部分に設けられた環状の波長変換体６にて発生した熱は、ベイパーチャンバー７２の受熱部７２２にて受熱されると、受熱された熱によって密閉容器７２１内の液相の作動流体が受熱部７２２にて気相に変化する。気相に変化した作動流体は、密閉容器７２１内を瞬時に拡散する。これにより、密閉容器７２１内全体に熱が拡散する。密閉容器７２１内を拡散した気相の作動流体のうち、一部の気相の作動流体は、受熱部７２２よりも回転軸Ｒｘ側に配置された放熱部７２３に到達し、放熱部７２３に熱を伝達することによって凝縮されて、液相の作動流体に変化する。一方、放熱部７２３は、回転体７の周囲の外気によって冷却される。このような熱伝達サイクルが、ベイパーチャンバー７２内にて繰り返されることによって、波長変換体６の温度上昇が抑制される。
【0040】
これにより、波長変換体６に入射する励起光の強度を高くしても、波長変換体６の温度上昇を抑制できる。このことから、波長変換体６による励起光の波長変換効率が低下することを抑制できる他、波長変換体６の寿命が短くなることを抑制できる。従って、波長変換体６に入射する励起光の強度を高くし、変換光の出射光量を大きくしても、波長変換体６の劣化を抑制でき、励起光の波長変換効率を高めることができる。
また、回転体７が回転軸Ｒｘを中心として回転されるときには、液相の作動流体は、遠心力によって密閉容器７２１における周縁側に移動されやすい。これに対し、波長変換体６の熱を受熱する受熱部７２２は、密閉容器７２１の外周部に配置されるので、受熱部７２２に液相の作動流体を移動させやすくすることができる。従って、波長変換体６から伝達される熱による液相の作動流体の気化を促進できるので、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
また、これにより、光源装置３１から出射される光量を高めつつ、光源装置３１を安定して動作させることができるので、プロジェクター１は、輝度を高めた画像光を安定して投射できる。
また、回転体７が回転軸Ｒｘを中心として回転されるときには、液相の作動流体は、遠心力によって密閉容器７２１における周縁側に移動されやすい。これに対し、波長変換体６の熱を受熱する受熱部７２２は、密閉容器７２１の外周部に配置されるので、受熱部７２２に液相の作動流体を移動させやすくすることができる。従って、波長変換体６から伝達される熱による液相の作動流体の気化を促進できるので、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
また、これにより、光源装置３１から出射される光量を高めつつ、光源装置３１を安定して動作させることができるので、プロジェクター１は、輝度を高めた画像光を安定して投射できる。
【0041】
波長変換装置４Ａでは、回転体７は、円盤状の基板７１を備える。波長変換体６は、基板７１において基板７１の周縁側に配置されている。受熱部７２２は、波長変換体６よりも基板７１の回転軸Ｒｘ側の位置に設けられる。
このような構成によれば、波長変換体６は、基板７１の周縁側に配置されているので、回転軸Ｒｘ側に配置されている場合に比べて、波長変換体６において回転軸Ｒｘを中心とする周方向の長さを大きくできる。これにより、波長変換体６に励起光が入射することによって発熱する部分を波長変換体６にて分散させることができるため、波長変換体６の温度上昇を抑制できる。
また、波長変換体６で発生した熱は、波長変換体６よりも回転軸Ｒｘ側に配置された受熱部７２２によって受熱される。受熱部７２２にて受熱された熱は、上記のように、回転軸Ｒｘ側に配置された放熱部７２３にて放熱される。波長変換体６は、基板７１の周縁側に配置されていることから、放熱部７２３が配置される回転軸Ｒｘ側の部分の面積を拡大でき、波長変換体６から伝達された熱の放熱面積を拡大できる。従って、波長変換体６の冷却効率を高めることができるので、波長変換体６の劣化を抑制できる他、波長変換体６による励起光の波長変換効率を高めることができる。
このような構成によれば、波長変換体６は、基板７１の周縁側に配置されているので、回転軸Ｒｘ側に配置されている場合に比べて、波長変換体６において回転軸Ｒｘを中心とする周方向の長さを大きくできる。これにより、波長変換体６に励起光が入射することによって発熱する部分を波長変換体６にて分散させることができるため、波長変換体６の温度上昇を抑制できる。
また、波長変換体６で発生した熱は、波長変換体６よりも回転軸Ｒｘ側に配置された受熱部７２２によって受熱される。受熱部７２２にて受熱された熱は、上記のように、回転軸Ｒｘ側に配置された放熱部７２３にて放熱される。波長変換体６は、基板７１の周縁側に配置されていることから、放熱部７２３が配置される回転軸Ｒｘ側の部分の面積を拡大でき、波長変換体６から伝達された熱の放熱面積を拡大できる。従って、波長変換体６の冷却効率を高めることができるので、波長変換体６の劣化を抑制できる他、波長変換体６による励起光の波長変換効率を高めることができる。
【0042】
波長変換装置４Ａでは、モーター５は、基板７１に対する励起光の入射側に配置される。ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対する励起光の入射側に配置される。
このような構成によれば、モーター５にて発生した熱をベイパーチャンバー７２に伝達できる。従って、モーター５の冷却効率を高めることができる。
このような構成によれば、モーター５にて発生した熱をベイパーチャンバー７２に伝達できる。従って、モーター５の冷却効率を高めることができる。
【0043】
波長変換装置４Ａでは、ベイパーチャンバー７２は、回転軸Ｒｘに沿ってベイパーチャンバー７２を貫通する貫通口７２４を有する。モーター５は、挿入部５４が貫通口７２４を通って基板７１に連結される。
このような構成によれば、ベイパーチャンバー７２をモーター５内の発熱部分に近づけることができる。従って、モーター５からベイパーチャンバー７２に熱を伝達させやすくすることができるので、モーター５の冷却効率を高めることができる。
このような構成によれば、ベイパーチャンバー７２をモーター５内の発熱部分に近づけることができる。従って、モーター５からベイパーチャンバー７２に熱を伝達させやすくすることができるので、モーター５の冷却効率を高めることができる。
【0044】
波長変換装置４Ａでは、基板７１は、光が透過する光透過領域７１３を有する。波長変換体６は、基板７１において光透過領域７１３に応じて配置される。ベイパーチャンバー７２は、波長変換体６よりも回転軸Ｒｘ側に設けられる。
このような構成によれば、光透過領域を介して波長変換体に励起光を入射させることができる他、ベイパーチャンバー７２が励起光及び変換光を遮蔽することを抑制できる。
このような構成によれば、光透過領域を介して波長変換体に励起光を入射させることができる他、ベイパーチャンバー７２が励起光及び変換光を遮蔽することを抑制できる。
【0045】
波長変換装置４Ａでは、基板７１は、透光性を有する。励起光は、回転体７を介して波長変換体６に入射する。
このような構成によれば、基板７１全体が光を透過するので、励起光の入射及び変換光の出射のために、波長変換体６を回転体７よりも回転軸Ｒｘを中心とする径方向外側に突出させる必要が無い。従って、回転軸Ｒｘを中心とする径方向における波長変換装置４Ａの小型化を図ることができる。
更に、波長変換体６は、回転体７に対する励起光の入射側とは反対側に配置されることとなる。これによれば、波長変換装置４Ａの後段に集光レンズである第２集光素子３１６と波長変換体６との距離を短くできる。従って、波長変換体６から出射された変換光を第２集光素子３１６によって集光しやすくすることができる。
このような構成によれば、基板７１全体が光を透過するので、励起光の入射及び変換光の出射のために、波長変換体６を回転体７よりも回転軸Ｒｘを中心とする径方向外側に突出させる必要が無い。従って、回転軸Ｒｘを中心とする径方向における波長変換装置４Ａの小型化を図ることができる。
更に、波長変換体６は、回転体７に対する励起光の入射側とは反対側に配置されることとなる。これによれば、波長変換装置４Ａの後段に集光レンズである第２集光素子３１６と波長変換体６との距離を短くできる。従って、波長変換体６から出射された変換光を第２集光素子３１６によって集光しやすくすることができる。
【0046】
波長変換装置４Ａは、ベイパーチャンバー７２から伝達される熱を放熱する放熱フィン８を備える。
このような構成によれば、放熱フィン８によって、ベイパーチャンバー７２から伝達される熱の放熱面積を拡大できる。すなわち、波長変換体６から伝達される熱の放熱面積を拡大できる。従って、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
このような構成によれば、放熱フィン８によって、ベイパーチャンバー７２から伝達される熱の放熱面積を拡大できる。すなわち、波長変換体６から伝達される熱の放熱面積を拡大できる。従って、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
【0047】
［第１実施形態の第１変形例］
図９は、波長変換装置４Ａの第１変形例に係る波長変換装置４Ｂを示す模式図である。
上記した波長変換装置４Ａでは、モーター５は、挿入部５４が放熱フィン８及び回転体７に＋Ｄ方向に挿入されて、放熱フィン８及び回転体７と一体化された。しかしながら、これに限らず、モーター５の回転部５２は、ベイパーチャンバー７２の密閉容器７２１における－Ｄ方向の面７２１１に接続されていてもよい。
例えば波長変換装置４Ａに代えて、図９に示す波長変換装置４Ｂを採用してもよい。
図９は、波長変換装置４Ａの第１変形例に係る波長変換装置４Ｂを示す模式図である。
上記した波長変換装置４Ａでは、モーター５は、挿入部５４が放熱フィン８及び回転体７に＋Ｄ方向に挿入されて、放熱フィン８及び回転体７と一体化された。しかしながら、これに限らず、モーター５の回転部５２は、ベイパーチャンバー７２の密閉容器７２１における－Ｄ方向の面７２１１に接続されていてもよい。
例えば波長変換装置４Ａに代えて、図９に示す波長変換装置４Ｂを採用してもよい。
【0048】
波長変換装置４Ｂは、モーター５及び回転体７に代えて、モーター５Ｂ及び回転体７Ｂを備える他は、波長変換装置４Ａと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｂは、モーター５Ｂ、波長変換体６、回転体７Ｂ及び放熱フィン８を備える。
モーター５Ｂは、モーター５と同様に、駆動部５１及び回転部５２を備える。しかしながら、波長変換装置４Ｂでは、回転部５２は、挿入部５４を備えない。
回転体７Ｂは、回転体７と同様に、基板７１及びベイパーチャンバー７２を備える。しかしながら、波長変換装置４Ｂでは、基板７１は、貫通口７１４及び孔部７１５，７１６を備えず、ベイパーチャンバー７２は、貫通口７２４及び孔部７２５，７２６を備えない。
そして、モーター５Ｂの回転部５２は、ベイパーチャンバー７２の密閉容器７２１における－Ｄ方向の面７２１１に、ねじ等の固定具又は接着剤によって固定される。詳述すると、モーター５Ｂの回転部５２は、ベイパーチャンバー７２の面７２１１において回転軸Ｒｘと交差する部分に連結される。この場合、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２に固定具によって固定されてもよく、接着剤によって固定されてもよい。
モーター５Ｂは、モーター５と同様に、駆動部５１及び回転部５２を備える。しかしながら、波長変換装置４Ｂでは、回転部５２は、挿入部５４を備えない。
回転体７Ｂは、回転体７と同様に、基板７１及びベイパーチャンバー７２を備える。しかしながら、波長変換装置４Ｂでは、基板７１は、貫通口７１４及び孔部７１５，７１６を備えず、ベイパーチャンバー７２は、貫通口７２４及び孔部７２５，７２６を備えない。
そして、モーター５Ｂの回転部５２は、ベイパーチャンバー７２の密閉容器７２１における－Ｄ方向の面７２１１に、ねじ等の固定具又は接着剤によって固定される。詳述すると、モーター５Ｂの回転部５２は、ベイパーチャンバー７２の面７２１１において回転軸Ｒｘと交差する部分に連結される。この場合、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２に固定具によって固定されてもよく、接着剤によって固定されてもよい。
【0049】
このような波長変換装置４Ｂは、波長変換装置４Ａと同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
波長変換装置４Ｂでは、モーター５Ｂは、ベイパーチャンバー７２に連結される。
このような構成によれば、モーター５Ｂがベイパーチャンバー７２を貫通する構成に比べて、ベイパーチャンバー７２の放熱面積が小さくなることを抑制できる。従って、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
波長変換装置４Ｂでは、モーター５Ｂは、ベイパーチャンバー７２に連結される。
このような構成によれば、モーター５Ｂがベイパーチャンバー７２を貫通する構成に比べて、ベイパーチャンバー７２の放熱面積が小さくなることを抑制できる。従って、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
【0050】
［第１実施形態の第２変形例］
図１０は、波長変換装置４Ａの第２変形例に係る波長変換装置４Ｃを示す模式図である。
上記した波長変換装置４Ａでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して励起光の入射側に配置されていた。すなわち、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して－Ｄ方向に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して変換光の出射側、すなわち、基板７１に対して＋Ｄ方向に配置されていてもよい。
例えば波長変換装置４Ａに代えて、図１０に示す波長変換装置４Ｃを採用してもよい。
図１０は、波長変換装置４Ａの第２変形例に係る波長変換装置４Ｃを示す模式図である。
上記した波長変換装置４Ａでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して励起光の入射側に配置されていた。すなわち、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して－Ｄ方向に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して変換光の出射側、すなわち、基板７１に対して＋Ｄ方向に配置されていてもよい。
例えば波長変換装置４Ａに代えて、図１０に示す波長変換装置４Ｃを採用してもよい。
【0051】
波長変換装置４Ｃは、波長変換装置４Ｂと同様に、モーター５Ｂ、波長変換体６、回転体７Ｃ及び放熱フィン８を備える。
回転体７Ｃは、回転体７と同様に、基板７１及びベイパーチャンバー７２を備える。しかしながら、回転体７Ｃでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１において変換光の出射側である面７１２に設けられている。なお、ベイパーチャンバー７２の外縁は、＋Ｄ方向から見て波長変換体６の内縁よりも回転軸Ｒｘ側に配置される。
波長変換装置４Ｃにおいて、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２において基板７１と対向する面とは反対側の面に取り付けられている。しかしながら、放熱フィン８は、基部８１が基板７１の面７１２に接続されるようにして、回転体７Ｃに接着剤等によって固定されてもよい。
なお、モーター５Ｂは、固定具又は接着剤によって、基板７１の面７１１に固定される。一方、モーター５Ｂに代えて、モーター５が採用される場合には、挿入部５４が基板７１の貫通口７１４に挿入された状態にて、回転体７Ｃとモーター５とが固定されてもよい。
回転体７Ｃは、回転体７と同様に、基板７１及びベイパーチャンバー７２を備える。しかしながら、回転体７Ｃでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１において変換光の出射側である面７１２に設けられている。なお、ベイパーチャンバー７２の外縁は、＋Ｄ方向から見て波長変換体６の内縁よりも回転軸Ｒｘ側に配置される。
波長変換装置４Ｃにおいて、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２において基板７１と対向する面とは反対側の面に取り付けられている。しかしながら、放熱フィン８は、基部８１が基板７１の面７１２に接続されるようにして、回転体７Ｃに接着剤等によって固定されてもよい。
なお、モーター５Ｂは、固定具又は接着剤によって、基板７１の面７１１に固定される。一方、モーター５Ｂに代えて、モーター５が採用される場合には、挿入部５４が基板７１の貫通口７１４に挿入された状態にて、回転体７Ｃとモーター５とが固定されてもよい。
【0052】
このような波長変換装置４Ｃでは、波長変換体６から基板７１に伝達された熱は、＋Ｄ方向から見てベイパーチャンバー７２の外周縁に配置された受熱部７２２によって受熱される。
受熱部７２２にて受熱された熱は、液相の作動流体を気化させ、気相の作動流体は、密閉容器７２１内にて拡散する。拡散された気相の作動流体のうち、一部の作動流体は、ベイパーチャンバー７２における放熱部７２３に熱を伝達して凝縮され、液相の作動流体に変化する。放熱部７２３のうち、基板７１と対向する放熱部７２３に伝達された熱は、基板７１における回転軸Ｒｘ側の部分に伝達されて放熱される。放熱部７２３のうち、放熱フィン８と対向する放熱部７２３に伝達された熱は、放熱フィン８に伝達されて、回転に伴う気流に伝達されて放熱される。
なお、密閉容器７２１内の液相の作動流体は、回転体７Ｃの回転によって生じる遠心力により、密閉容器７２１の外周縁に移動される。すなわち、液相の作動流体は、回転体７Ｃの遠心力によって、受熱部７２２に移動される。
受熱部７２２にて受熱された熱は、液相の作動流体を気化させ、気相の作動流体は、密閉容器７２１内にて拡散する。拡散された気相の作動流体のうち、一部の作動流体は、ベイパーチャンバー７２における放熱部７２３に熱を伝達して凝縮され、液相の作動流体に変化する。放熱部７２３のうち、基板７１と対向する放熱部７２３に伝達された熱は、基板７１における回転軸Ｒｘ側の部分に伝達されて放熱される。放熱部７２３のうち、放熱フィン８と対向する放熱部７２３に伝達された熱は、放熱フィン８に伝達されて、回転に伴う気流に伝達されて放熱される。
なお、密閉容器７２１内の液相の作動流体は、回転体７Ｃの回転によって生じる遠心力により、密閉容器７２１の外周縁に移動される。すなわち、液相の作動流体は、回転体７Ｃの遠心力によって、受熱部７２２に移動される。
【0053】
このような波長変換装置４Ｃは、上記した波長変換装置４Ａと同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
波長変換装置４Ｃでは、モーター５Ｂは、基板７１に対する励起光の入射側に配置される。波長変換体６及びベイパーチャンバー７２は、基板７１に対する励起光の入射側とは反対側に配置される。
このような構成によれば、波長変換体６が基板７１に対する励起光の入射側とは反対側に配置され、ベイパーチャンバー７２が基板７１に対する励起光の入射側に配置される場合に比べて、波長変換体６から基板７１を介してベイパーチャンバー７２に伝達される熱の経路を短くすることができる。これにより、波長変換体６からベイパーチャンバー７２に熱を伝達しやすくすることができ、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
また、波長変換体６及びベイパーチャンバー７２のうち、一方が基板７１に対する励起光の入射側に配置され、他方が基板７１に対する励起光の入射側とは反対側に配置される場合に比べて、回転軸Ｒｘに沿う方向の波長変換装置４Ｃの寸法を小さくできる。
波長変換装置４Ｃでは、モーター５Ｂは、基板７１に対する励起光の入射側に配置される。波長変換体６及びベイパーチャンバー７２は、基板７１に対する励起光の入射側とは反対側に配置される。
このような構成によれば、波長変換体６が基板７１に対する励起光の入射側とは反対側に配置され、ベイパーチャンバー７２が基板７１に対する励起光の入射側に配置される場合に比べて、波長変換体６から基板７１を介してベイパーチャンバー７２に伝達される熱の経路を短くすることができる。これにより、波長変換体６からベイパーチャンバー７２に熱を伝達しやすくすることができ、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
また、波長変換体６及びベイパーチャンバー７２のうち、一方が基板７１に対する励起光の入射側に配置され、他方が基板７１に対する励起光の入射側とは反対側に配置される場合に比べて、回転軸Ｒｘに沿う方向の波長変換装置４Ｃの寸法を小さくできる。
【0054】
［第１実施形態の第３変形例］
図１１は、波長変換装置４Ａの第３変形例に係る波長変換装置４Ｄを示す模式図である。
上記した波長変換装置４Ａでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して励起光の入射側の面７１１に配置されていた。また、上記した波長変換装置４Ｃでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して励起光の入射側とは反対側の面７１２に配置されていた。しかしながら、これに限らず、ベイパーチャンバー７２は、基板７１の面７１１，７１２のそれぞれに配置されてもよい。
例えば、波長変換装置４Ａに代えて、図１１に示す波長変換装置４Ｄを採用してもよい。
図１１は、波長変換装置４Ａの第３変形例に係る波長変換装置４Ｄを示す模式図である。
上記した波長変換装置４Ａでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して励起光の入射側の面７１１に配置されていた。また、上記した波長変換装置４Ｃでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して励起光の入射側とは反対側の面７１２に配置されていた。しかしながら、これに限らず、ベイパーチャンバー７２は、基板７１の面７１１，７１２のそれぞれに配置されてもよい。
例えば、波長変換装置４Ａに代えて、図１１に示す波長変換装置４Ｄを採用してもよい。
【0055】
波長変換装置４Ｄは、モーター５、波長変換体６及び回転体７Ｄを備える他、図示を省略するが、放熱フィン８を備える。
回転体７Ｄは、図１１に示すように、基板７１と、ベイパーチャンバー７２Ａ，７２Ｂと、を備える。
ベイパーチャンバー７２Ａは、基板７１に対して励起光の入射側に配置され、面７１１と接続される。ベイパーチャンバー７２Ｂは、基板７１に対して励起光の入射側とは反対側に配置され、面７１２と接続される。ベイパーチャンバー７２Ａ，７２Ｂは、上記したベイパーチャンバー７２と同様の構成を備え、±Ｄ方向から見て、波長変換体６の内側に配置される。
なお、図示を省略するが、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２Ａに対する励起光の入射側に配置されて、ベイパーチャンバー７２Ａと接続されてもよく、ベイパーチャンバー７２Ｂに対する励起光の入射側とは反対側に配置され、ベイパーチャンバー７２Ｂと接続されてもよい。
また、波長変換装置４Ｄは、モーター５に代えてモーター５Ｂを備えていてもよい。
このような波長変換装置４Ｄは、上記した波長変換装置４Ａ，４Ｃと同様の効果を奏することができる。
回転体７Ｄは、図１１に示すように、基板７１と、ベイパーチャンバー７２Ａ，７２Ｂと、を備える。
ベイパーチャンバー７２Ａは、基板７１に対して励起光の入射側に配置され、面７１１と接続される。ベイパーチャンバー７２Ｂは、基板７１に対して励起光の入射側とは反対側に配置され、面７１２と接続される。ベイパーチャンバー７２Ａ，７２Ｂは、上記したベイパーチャンバー７２と同様の構成を備え、±Ｄ方向から見て、波長変換体６の内側に配置される。
なお、図示を省略するが、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２Ａに対する励起光の入射側に配置されて、ベイパーチャンバー７２Ａと接続されてもよく、ベイパーチャンバー７２Ｂに対する励起光の入射側とは反対側に配置され、ベイパーチャンバー７２Ｂと接続されてもよい。
また、波長変換装置４Ｄは、モーター５に代えてモーター５Ｂを備えていてもよい。
このような波長変換装置４Ｄは、上記した波長変換装置４Ａ，４Ｃと同様の効果を奏することができる。
【0056】
［第２実施形態］
次に、本開示の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成を備えるが、光源装置３１を構成する波長変換装置の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本開示の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成を備えるが、光源装置３１を構成する波長変換装置の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0057】
図１２は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置を構成する波長変換装置４Ｅを示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置４Ａに代えて、図１２に示す波長変換装置４Ｅを備える他は、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置４Ａに代えて波長変換装置４Ｅを備える他は、第１実施形態に係る光源装置３１と同様の構成及び機能を備える。
波長変換装置４Ｅは、波長変換装置４Ａと同様に、＋Ｄ方向に入射する励起光ＥＬを波長変換した蛍光である変換光ＴＬを、励起光ＥＬの入射方向に沿って出射する透過型の波長変換装置である。波長変換装置４Ｅは、波長変換体６に代えて波長変換体６Ｅを備える他は、波長変換装置４Ａと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｅは、モーター５、波長変換体６Ｅ、回転体７及び放熱フィン８を備える。換言すると、波長変換装置４Ｅは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換体６Ｅ、回転体７及び放熱フィン８を有する波長変換素子４Ｅ１と、を備える。
本実施形態では、回転体７の基板７１は、アルミニウムや銅等の金属によって円盤状に形成されている。また、回転体７のベイパーチャンバー７２は、基板７１において励起光の入射側の面７１１に設けられている。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置４Ａに代えて、図１２に示す波長変換装置４Ｅを備える他は、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置４Ａに代えて波長変換装置４Ｅを備える他は、第１実施形態に係る光源装置３１と同様の構成及び機能を備える。
波長変換装置４Ｅは、波長変換装置４Ａと同様に、＋Ｄ方向に入射する励起光ＥＬを波長変換した蛍光である変換光ＴＬを、励起光ＥＬの入射方向に沿って出射する透過型の波長変換装置である。波長変換装置４Ｅは、波長変換体６に代えて波長変換体６Ｅを備える他は、波長変換装置４Ａと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｅは、モーター５、波長変換体６Ｅ、回転体７及び放熱フィン８を備える。換言すると、波長変換装置４Ｅは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換体６Ｅ、回転体７及び放熱フィン８を有する波長変換素子４Ｅ１と、を備える。
本実施形態では、回転体７の基板７１は、アルミニウムや銅等の金属によって円盤状に形成されている。また、回転体７のベイパーチャンバー７２は、基板７１において励起光の入射側の面７１１に設けられている。
【0058】
［波長変換体の構成］
波長変換体６Ｅは、波長変換体６と同様に、入射された励起光を波長変換する。波長変換体６Ｅは、蛍光体層６５及び反射層６２を備える。なお、波長変換体６Ｅの入射面６３は、反射層６２における－Ｄ方向の面であり、波長変換体６Ｅの出射面６４は、蛍光体層６５における＋Ｄ方向の面である。
蛍光体層６５は、蛍光体粒子を含むセラミックである蛍光体セラミックによって構成されている。蛍光体セラミックとしては、例えばガーネット構造を主として有するセラミックが挙げられる。ガーネット構造を有するセラミックとしては、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ＴｂＡｌ５Ｏ１２及びＬｕＡｌ５Ｏ１２の少なくとも１つを含む組成を例示できる。なお、蛍光体層６５は、ガーネット構造を有するセラミックの他に、プロブスカイト構造又はモノリシック構造を有するセラミックが含まれていてもよい。蛍光体層６５は、発光中心となる不純物である賦活剤を含む。賦活剤としては、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｐｒ、Ｃｒ、Ｇｄ及びＧａを例示できる。
波長変換体６Ｅは、＋Ｄ方向から見て回転軸Ｒｘを中心とする円環状に形成されており、＋Ｄ方向から見て基板７１の外周縁に、基板７１の周縁よりも外側に張り出すように突出して取り付けられている。このとき、波長変換体６Ｅは、入射面６３の一部が基板７１において＋Ｄ方向の面７１２に接続されるように配置される。
波長変換体６Ｅは、波長変換体６と同様に、入射された励起光を波長変換する。波長変換体６Ｅは、蛍光体層６５及び反射層６２を備える。なお、波長変換体６Ｅの入射面６３は、反射層６２における－Ｄ方向の面であり、波長変換体６Ｅの出射面６４は、蛍光体層６５における＋Ｄ方向の面である。
蛍光体層６５は、蛍光体粒子を含むセラミックである蛍光体セラミックによって構成されている。蛍光体セラミックとしては、例えばガーネット構造を主として有するセラミックが挙げられる。ガーネット構造を有するセラミックとしては、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ＴｂＡｌ５Ｏ１２及びＬｕＡｌ５Ｏ１２の少なくとも１つを含む組成を例示できる。なお、蛍光体層６５は、ガーネット構造を有するセラミックの他に、プロブスカイト構造又はモノリシック構造を有するセラミックが含まれていてもよい。蛍光体層６５は、発光中心となる不純物である賦活剤を含む。賦活剤としては、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｐｒ、Ｃｒ、Ｇｄ及びＧａを例示できる。
波長変換体６Ｅは、＋Ｄ方向から見て回転軸Ｒｘを中心とする円環状に形成されており、＋Ｄ方向から見て基板７１の外周縁に、基板７１の周縁よりも外側に張り出すように突出して取り付けられている。このとき、波長変換体６Ｅは、入射面６３の一部が基板７１において＋Ｄ方向の面７１２に接続されるように配置される。
【0059】
このような波長変換装置４Ｅでは、波長変換体６Ｅが基板７１の周縁よりも回転軸Ｒｘを中心とする径方向外側に張り出している。このため、反射層６２によって構成され、波長変換体６Ｅにおいて励起光ＥＬが入射する入射面６３は、外部に露出しており、空気層と接する。これにより、空気層と反射層６２との屈折率差によって、波長変換されなかった励起光のうち、波長変換体６Ｅから反射層６２に入射した一部の励起光を反射層６２と空気層との界面にて全反射させることができ、当該一部の励起光が反射層６２から－Ｄ方向に出射されてしまうことを抑制できる。すなわち、反射層６２が－Ｄ方向にて空気層と接していることにより、反射層６２と空気層との界面における臨界角を大きくできるので、反射層６２から－Ｄ方向の外部に出射されて損失してしまう励起光のうち、一部の励起光を反射層６２と空気層との界面にて＋Ｄ方向に全反射させることができる。従って、当該一部の励起光を、波長変換体６Ｅに含まれる蛍光体に再度入射させることができるので、波長変換体６Ｅにおける励起光の利用効率を向上させることができる。
【0060】
［波長変換装置における熱伝達］
このような波長変換装置４Ｅでは、波長変換体６Ｅにて発生した熱は、波長変換体６Ｅが固定される基板７１に伝達される。基板７１に伝達された熱は、ベイパーチャンバー７２において外周側の部分に位置する受熱部７２２によって受熱される。これにより、受熱部７２２の内面にて液相の作動流体が、受熱部７２２によって受熱された熱によって気化し、気相の作動流体は、密閉容器７２１内を拡散する。
密閉容器７２１内を拡散した気相の作動流体は、密閉容器７２１において回転軸Ｒｘ側の基板７１の部分に対応する放熱部７２３と、放熱フィン８に接触する部分に対応する放熱部７２３とに熱を伝達し、各放熱部７２３にて凝縮される。凝縮されて気相から液相に変化した作動流体は、回転体７の遠心力によって回転軸Ｒｘ側から外周側に移動し、再び受熱部７２２に到達する。
一方、ベイパーチャンバー７２から基板７１に伝達された熱は、基板７１における回転軸Ｒｘ側の部分から外部に放熱される。
他方、ベイパーチャンバー７２から放熱フィン８に伝達された熱は、図１２では図示を省略する複数の羽根８２から、回転軸Ｒｘを中心とする放熱フィン８の回転によって発生する気流に伝達されて放熱される。
このような波長変換装置４Ｅでは、波長変換体６Ｅにて発生した熱は、波長変換体６Ｅが固定される基板７１に伝達される。基板７１に伝達された熱は、ベイパーチャンバー７２において外周側の部分に位置する受熱部７２２によって受熱される。これにより、受熱部７２２の内面にて液相の作動流体が、受熱部７２２によって受熱された熱によって気化し、気相の作動流体は、密閉容器７２１内を拡散する。
密閉容器７２１内を拡散した気相の作動流体は、密閉容器７２１において回転軸Ｒｘ側の基板７１の部分に対応する放熱部７２３と、放熱フィン８に接触する部分に対応する放熱部７２３とに熱を伝達し、各放熱部７２３にて凝縮される。凝縮されて気相から液相に変化した作動流体は、回転体７の遠心力によって回転軸Ｒｘ側から外周側に移動し、再び受熱部７２２に到達する。
一方、ベイパーチャンバー７２から基板７１に伝達された熱は、基板７１における回転軸Ｒｘ側の部分から外部に放熱される。
他方、ベイパーチャンバー７２から放熱フィン８に伝達された熱は、図１２では図示を省略する複数の羽根８２から、回転軸Ｒｘを中心とする放熱フィン８の回転によって発生する気流に伝達されて放熱される。
【0061】
［第２実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏する。
波長変換装置４Ｅでは、波長変換体６Ｅは、基板７１の周縁よりも外側に突出して設けられる。
このような構成によれば、励起光ＥＬ及び変換光ＴＬは、回転体７を通過しないので、回転体７を通過することによる励起光ＥＬ及び変換光ＴＬの損失が発生することを抑制できる。
また、波長変換体６Ｅは、回転体７の周縁から外側に突出しているので、波長変換体６Ｅにおける回転軸Ｒｘを中心とする周方向の寸法を大きくしやすくすることができる。これにより、波長変換体６Ｅに励起光ＥＬが入射することによって発熱する部分を波長変換体６Ｅにて分散させることができるため、波長変換体６Ｅの温度上昇を抑制できる。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏する。
波長変換装置４Ｅでは、波長変換体６Ｅは、基板７１の周縁よりも外側に突出して設けられる。
このような構成によれば、励起光ＥＬ及び変換光ＴＬは、回転体７を通過しないので、回転体７を通過することによる励起光ＥＬ及び変換光ＴＬの損失が発生することを抑制できる。
また、波長変換体６Ｅは、回転体７の周縁から外側に突出しているので、波長変換体６Ｅにおける回転軸Ｒｘを中心とする周方向の寸法を大きくしやすくすることができる。これにより、波長変換体６Ｅに励起光ＥＬが入射することによって発熱する部分を波長変換体６Ｅにて分散させることができるため、波長変換体６Ｅの温度上昇を抑制できる。
【0062】
波長変換装置４Ｅでは、波長変換体６Ｅは、入射面６３を構成し、励起光ＥＬを透過し、変換光ＴＬを反射する反射層６２を備える。入射面６３は、外部に露出している。
このような構成によれば、入射面６３が外部に露出していることによって、入射面６３は、空気層と接することとなる。すなわち、反射層６２において蛍光体層６１とは反対側の面は、空気層と接する。このため、反射層と空気層との屈折率差によって、波長変換されなかった励起光ＥＬが反射層６２から波長変換体６Ｅの外部に出射されてしまうことを抑制できる。すなわち、反射層６２から外部に出射されて損失してしまう励起光ＥＬの少なくとも一部を、反射層６２と空気層との界面にて全反射させることができる。従って、波長変換体６Ｅにおける励起光ＥＬの利用効率を向上させることができる。
このような構成によれば、入射面６３が外部に露出していることによって、入射面６３は、空気層と接することとなる。すなわち、反射層６２において蛍光体層６１とは反対側の面は、空気層と接する。このため、反射層と空気層との屈折率差によって、波長変換されなかった励起光ＥＬが反射層６２から波長変換体６Ｅの外部に出射されてしまうことを抑制できる。すなわち、反射層６２から外部に出射されて損失してしまう励起光ＥＬの少なくとも一部を、反射層６２と空気層との界面にて全反射させることができる。従って、波長変換体６Ｅにおける励起光ＥＬの利用効率を向上させることができる。
【0063】
［第２実施形態の第１変形例］
上記した波長変換装置４Ｅでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して励起光の入射側である－Ｄ方向に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して変換光の出射側である＋Ｄ方向に配置されていてもよい。すなわち、図１０に示した波長変換装置４Ｃと同様に、ベイパーチャンバー７２は、基板７１において＋Ｄ方向を向く面７１１に固定されていてもよい。
この場合、＋Ｄ方向から見てベイパーチャンバー７２の外周縁は、波長変換体６Ｅの内周縁よりも回転軸Ｒｘ側に配置される。また、モーター５は、基板７１に直接接続されていてもよく、放熱フィン８を介して基板７１と接続されてもよい。
更に、放熱フィン８は、基板７１において－Ｄ方向の面７１１に接続されていてもよい。また、ベイパーチャンバー７２が基板７１に対して＋Ｄ方向に配置される場合には、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２における＋Ｄ方向の面に設けられてもよい。すなわち、波長変換装置４Ｅでは、放熱フィン８は、基板７１及びベイパーチャンバー７２のうち、少なくとも一方に接続されていればよい。
上記した波長変換装置４Ｅでは、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して励起光の入射側である－Ｄ方向に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、ベイパーチャンバー７２は、基板７１に対して変換光の出射側である＋Ｄ方向に配置されていてもよい。すなわち、図１０に示した波長変換装置４Ｃと同様に、ベイパーチャンバー７２は、基板７１において＋Ｄ方向を向く面７１１に固定されていてもよい。
この場合、＋Ｄ方向から見てベイパーチャンバー７２の外周縁は、波長変換体６Ｅの内周縁よりも回転軸Ｒｘ側に配置される。また、モーター５は、基板７１に直接接続されていてもよく、放熱フィン８を介して基板７１と接続されてもよい。
更に、放熱フィン８は、基板７１において－Ｄ方向の面７１１に接続されていてもよい。また、ベイパーチャンバー７２が基板７１に対して＋Ｄ方向に配置される場合には、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２における＋Ｄ方向の面に設けられてもよい。すなわち、波長変換装置４Ｅでは、放熱フィン８は、基板７１及びベイパーチャンバー７２のうち、少なくとも一方に接続されていればよい。
【0064】
［第２実施形態の第２変形例］
上記した波長変換装置４Ｅでは、波長変換体６Ｅは、基板７１に対して変換光の出射側である＋Ｄ方向に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、波長変換体６Ｅは、回転体７に対して励起光の入射側である－Ｄ方向に配置されていてもよい。
この場合、ベイパーチャンバー７２が基板７１に対して－Ｄ方向に配置されている場合には、波長変換体６Ｅは、ベイパーチャンバー７２において－Ｄ方向の面に設けられていてもよい。或いは、ベイパーチャンバー７２が基板７１に対して－Ｄ方向に配置され、基板７１の周縁がベイパーチャンバー７２よりも張り出していれば、波長変換体６Ｅは、基板７１の基板７１の－Ｄ方向の面に配置されてもよい。
ベイパーチャンバー７２が基板７１に対して＋Ｄ方向に配置されている場合には、波長変換体６Ｅは、基板７１において－Ｄ方向の面に設けられていてもよい。
また、放熱フィン８は、回転体７に対して－Ｄ方向に配置されて、基板７１又はベイパーチャンバー７２に接続されてもよく、回転体７に対して＋Ｄ方向に配置されて、基板７１又はベイパーチャンバー７２に接続されてもよい。
上記した波長変換装置４Ｅでは、波長変換体６Ｅは、基板７１に対して変換光の出射側である＋Ｄ方向に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、波長変換体６Ｅは、回転体７に対して励起光の入射側である－Ｄ方向に配置されていてもよい。
この場合、ベイパーチャンバー７２が基板７１に対して－Ｄ方向に配置されている場合には、波長変換体６Ｅは、ベイパーチャンバー７２において－Ｄ方向の面に設けられていてもよい。或いは、ベイパーチャンバー７２が基板７１に対して－Ｄ方向に配置され、基板７１の周縁がベイパーチャンバー７２よりも張り出していれば、波長変換体６Ｅは、基板７１の基板７１の－Ｄ方向の面に配置されてもよい。
ベイパーチャンバー７２が基板７１に対して＋Ｄ方向に配置されている場合には、波長変換体６Ｅは、基板７１において－Ｄ方向の面に設けられていてもよい。
また、放熱フィン８は、回転体７に対して－Ｄ方向に配置されて、基板７１又はベイパーチャンバー７２に接続されてもよく、回転体７に対して＋Ｄ方向に配置されて、基板７１又はベイパーチャンバー７２に接続されてもよい。
【0065】
［第３実施形態］
次に、本開示の第３実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第１及び第２実施形態に係るプロジェクターと同様の構成を備えるが、波長変換装置が備える回転体の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本開示の第３実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第１及び第２実施形態に係るプロジェクターと同様の構成を備えるが、波長変換装置が備える回転体の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0066】
図１３は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置を構成する波長変換装置４Ｆを示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置４Ａに代えて、図１３に示す波長変換装置４Ｆを備える他は、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置４Ａに代えて波長変換装置４Ｆを備える他は、第１実施形態に係る光源装置３１と同様の構成及び機能を備える。
波長変換装置４Ｆは、波長変換装置４Ａと同様に、＋Ｄ方向に入射する励起光ＥＬを波長変換した蛍光である変換光ＴＬを、励起光ＥＬの入射方向に沿って出射する透過型の波長変換装置である。波長変換装置４Ｆは、回転体７に代えて回転体７Ｆを備える他は、波長変換装置４Ｅと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｆは、モーター５、波長変換体６Ｅ、回転体７Ｆ及び放熱フィン８を備える。換言すると、波長変換装置４Ｆは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換体６Ｅ、回転体７Ｆ及び放熱フィン８を有する波長変換素子４Ｆ１と、を備える。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置４Ａに代えて、図１３に示す波長変換装置４Ｆを備える他は、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置４Ａに代えて波長変換装置４Ｆを備える他は、第１実施形態に係る光源装置３１と同様の構成及び機能を備える。
波長変換装置４Ｆは、波長変換装置４Ａと同様に、＋Ｄ方向に入射する励起光ＥＬを波長変換した蛍光である変換光ＴＬを、励起光ＥＬの入射方向に沿って出射する透過型の波長変換装置である。波長変換装置４Ｆは、回転体７に代えて回転体７Ｆを備える他は、波長変換装置４Ｅと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｆは、モーター５、波長変換体６Ｅ、回転体７Ｆ及び放熱フィン８を備える。換言すると、波長変換装置４Ｆは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換体６Ｅ、回転体７Ｆ及び放熱フィン８を有する波長変換素子４Ｆ１と、を備える。
【0067】
［回転体の構成］
回転体７Ｆは、ベイパーチャンバー７２によって構成されている。すなわち、波長変換装置４Ｆの回転体７Ｆは、ベイパーチャンバー７２によって構成された基板を備える。
本実施形態では、ベイパーチャンバー７２は、回転軸Ｒｘを中心とする円盤状に構成されている。ベイパーチャンバー７２の密閉容器７２１において、変換光の出射側である＋Ｄ方向の面７２１２の外周縁には、＋Ｄ方向から見て回転体７Ｆの外側に張り出すように、波長変換体６Ｅが設けられる。密閉容器７２１において波長変換体６Ｅが設けられる外周縁には、波長変換体６Ｅから受熱する受熱部７２２が設けられている。
密閉容器７２１の面７２１２において回転軸Ｒｘ側の部分に応じた放熱部７２３は、密閉容器７２１内の気相の作動流体から受熱した熱を外部に放熱する。なお、面７２１２に位置する放熱部７２３に接続される放熱フィンを設けてもよい。
密閉容器７２１の面７２１１において放熱フィン８に対向する部分に応じた放熱部７２３は、密閉容器７２１内の気相の作動流体から受熱した熱を放熱フィン８に放熱する。
なお、放熱部７２３のうち、放熱フィン８が設けられない放熱部が存在する場合には、当該放熱部は、波長変換装置４Ｆの外部の空気に熱を伝達する。
回転体７Ｆは、ベイパーチャンバー７２によって構成されている。すなわち、波長変換装置４Ｆの回転体７Ｆは、ベイパーチャンバー７２によって構成された基板を備える。
本実施形態では、ベイパーチャンバー７２は、回転軸Ｒｘを中心とする円盤状に構成されている。ベイパーチャンバー７２の密閉容器７２１において、変換光の出射側である＋Ｄ方向の面７２１２の外周縁には、＋Ｄ方向から見て回転体７Ｆの外側に張り出すように、波長変換体６Ｅが設けられる。密閉容器７２１において波長変換体６Ｅが設けられる外周縁には、波長変換体６Ｅから受熱する受熱部７２２が設けられている。
密閉容器７２１の面７２１２において回転軸Ｒｘ側の部分に応じた放熱部７２３は、密閉容器７２１内の気相の作動流体から受熱した熱を外部に放熱する。なお、面７２１２に位置する放熱部７２３に接続される放熱フィンを設けてもよい。
密閉容器７２１の面７２１１において放熱フィン８に対向する部分に応じた放熱部７２３は、密閉容器７２１内の気相の作動流体から受熱した熱を放熱フィン８に放熱する。
なお、放熱部７２３のうち、放熱フィン８が設けられない放熱部が存在する場合には、当該放熱部は、波長変換装置４Ｆの外部の空気に熱を伝達する。
【0068】
［第３実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、上記第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
波長変換装置４Ｅでは、回転体７Ｆの基板は、円盤状のベイパーチャンバー７２によって構成されている。
このような構成によれば、ベイパーチャンバー７２が波長変換体６Ｅを直接支持するので、波長変換体６Ｅからベイパーチャンバー７２に熱を伝達しやすくすることができる。これにより、波長変換体６Ｅの冷却効率を高めることができる。この他、回転体７Ｆが基板とベイパーチャンバーとを個別に備える場合に比べて、回転体７Ｆの部品点数を減らすことができる。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、上記第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
波長変換装置４Ｅでは、回転体７Ｆの基板は、円盤状のベイパーチャンバー７２によって構成されている。
このような構成によれば、ベイパーチャンバー７２が波長変換体６Ｅを直接支持するので、波長変換体６Ｅからベイパーチャンバー７２に熱を伝達しやすくすることができる。これにより、波長変換体６Ｅの冷却効率を高めることができる。この他、回転体７Ｆが基板とベイパーチャンバーとを個別に備える場合に比べて、回転体７Ｆの部品点数を減らすことができる。
【0069】
波長変換装置４Ｆでは、波長変換体６Ｅは、回転体７Ｆにおいてモーター５とは反対側の面７２１２に設けられる。
このような構成によれば、変換光ＴＬが回転体７Ｆによって遮蔽されることを抑制できる他、波長変換装置４Ｆの後段に配置された第２集光素子３１６と波長変換体６Ｅとの距離を短くできる。従って、波長変換体６Ｅから出射された変換光ＴＬを第２集光素子３１６によって集光しやすくすることができる。
このような構成によれば、変換光ＴＬが回転体７Ｆによって遮蔽されることを抑制できる他、波長変換装置４Ｆの後段に配置された第２集光素子３１６と波長変換体６Ｅとの距離を短くできる。従って、波長変換体６Ｅから出射された変換光ＴＬを第２集光素子３１６によって集光しやすくすることができる。
【0070】
［第３実施形態の変形］
図１４は、波長変換装置４Ｆの変形を示す模式図である。
上記した波長変換装置４Ｆでは、波長変換体６Ｅは、回転体７Ｆを構成するベイパーチャンバー７２における＋Ｄ方向の面７２１２に設けられていた。しかしながら、これに限らず、波長変換体６Ｅは、ベイパーチャンバー７２における－Ｄ方向の面７２１１に設けられていてもよい。すなわち、波長変換体６Ｅは、面７２１１に接続されていてもよい。
例えば、波長変換装置４Ｆに代えて、図１４に示す波長変換装置４Ｇを採用してもよい。
図１４は、波長変換装置４Ｆの変形を示す模式図である。
上記した波長変換装置４Ｆでは、波長変換体６Ｅは、回転体７Ｆを構成するベイパーチャンバー７２における＋Ｄ方向の面７２１２に設けられていた。しかしながら、これに限らず、波長変換体６Ｅは、ベイパーチャンバー７２における－Ｄ方向の面７２１１に設けられていてもよい。すなわち、波長変換体６Ｅは、面７２１１に接続されていてもよい。
例えば、波長変換装置４Ｆに代えて、図１４に示す波長変換装置４Ｇを採用してもよい。
【0071】
波長変換装置４Ｇは、波長変換装置４Ｆと同様に、モーター５、波長変換体６Ｅ及び回転体７Ｆ及び放熱フィン８を備える。
波長変換装置４Ｇでは、波長変換体６Ｅが回転体７Ｆを構成するベイパーチャンバー７２において－Ｄ方向の面７２１１の外周縁部分に、－Ｄ方向から見て回転体７Ｆの外側に張り出すように設けられている。このとき、波長変換体６Ｅの蛍光体層６１によって構成される出射面６４と面７２１１とが接続される。
また、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２に対して＋Ｄ方向に配置される。すなわち、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２において＋Ｄ方向の面７２１２に設けられている。
このような構成の波長変換装置４Ｇによっても、波長変換体６Ｅがベイパーチャンバー７２の面７２１２に配置された波長変換装置４Ｆと同様の効果を奏することができる。
波長変換装置４Ｇでは、波長変換体６Ｅが回転体７Ｆを構成するベイパーチャンバー７２において－Ｄ方向の面７２１１の外周縁部分に、－Ｄ方向から見て回転体７Ｆの外側に張り出すように設けられている。このとき、波長変換体６Ｅの蛍光体層６１によって構成される出射面６４と面７２１１とが接続される。
また、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２に対して＋Ｄ方向に配置される。すなわち、放熱フィン８は、ベイパーチャンバー７２において＋Ｄ方向の面７２１２に設けられている。
このような構成の波長変換装置４Ｇによっても、波長変換体６Ｅがベイパーチャンバー７２の面７２１２に配置された波長変換装置４Ｆと同様の効果を奏することができる。
【0072】
［第４実施形態］
次に、本開示の第４実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクターと同様の構成を備えるが、波長変換装置が備える回転体のベイパーチャンバーの構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本開示の第４実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクターと同様の構成を備えるが、波長変換装置が備える回転体のベイパーチャンバーの構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0073】
図１５は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置を構成する波長変換装置４Ｈを示す断面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置４Ａに代えて、図１５に示す波長変換装置４Ｈを備える他は、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置４Ａに代えて波長変換装置４Ｈを備える他は、第１実施形態に係る光源装置３１と同様の構成及び機能を備える。
波長変換装置４Ｈは、波長変換装置４Ａと同様に、＋Ｄ方向に入射する励起光を波長変換した蛍光である変換光を、励起光の入射方向に沿って出射する透過型の波長変換装置である。波長変換装置４Ｈは、回転体７に代えて回転体７Ｈを備える他は、波長変換装置４Ａと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｈは、モーター５、波長変換体６及び回転体７Ｈを備える他、図１５では図示しない放熱フィン８を備える。換言すると、波長変換装置４Ｈは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換体６、回転体７Ｈ及び放熱フィン８を有する波長変換素子４Ｈ１と、を備える。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置４Ａに代えて、図１５に示す波長変換装置４Ｈを備える他は、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置４Ａに代えて波長変換装置４Ｈを備える他は、第１実施形態に係る光源装置３１と同様の構成及び機能を備える。
波長変換装置４Ｈは、波長変換装置４Ａと同様に、＋Ｄ方向に入射する励起光を波長変換した蛍光である変換光を、励起光の入射方向に沿って出射する透過型の波長変換装置である。波長変換装置４Ｈは、回転体７に代えて回転体７Ｈを備える他は、波長変換装置４Ａと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｈは、モーター５、波長変換体６及び回転体７Ｈを備える他、図１５では図示しない放熱フィン８を備える。換言すると、波長変換装置４Ｈは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換体６、回転体７Ｈ及び放熱フィン８を有する波長変換素子４Ｈ１と、を備える。
【0074】
［回転体の構成］
回転体７Ｈは、基板７１及びベイパーチャンバー７２に代えて、波長変換体６を支持する基板としての機能を有するベイパーチャンバー７３を備える。換言すると、回転体７Ｈは、ベイパーチャンバー７３である基板を有する。
ベイパーチャンバー７３は、第１実施形態に係るベイパーチャンバー７２と同様に、波長変換体６の熱を受熱して輸送する熱輸送体であり、波長変換体６を支持する。ベイパーチャンバー７３は、透光性の密閉容器７３１を備える。
回転体７Ｈは、基板７１及びベイパーチャンバー７２に代えて、波長変換体６を支持する基板としての機能を有するベイパーチャンバー７３を備える。換言すると、回転体７Ｈは、ベイパーチャンバー７３である基板を有する。
ベイパーチャンバー７３は、第１実施形態に係るベイパーチャンバー７２と同様に、波長変換体６の熱を受熱して輸送する熱輸送体であり、波長変換体６を支持する。ベイパーチャンバー７３は、透光性の密閉容器７３１を備える。
【0075】
密閉容器７３１は、透光性を有する材料によって構成され、透光性を有する作動流体を収容する。本実施形態では、密閉容器７３１は、ガラスによって構成されている。
密閉容器７３１は、－Ｄ方向の面７３１１と、＋Ｄ方向の面７３１２と、を有する。
＋Ｄ方向から見て面７３１２における周縁側の部分には、回転軸Ｒｘを中心として環状の波長変換体６が設けられる。すなわち、波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３に設けられ、励起光ＥＬは、透光性のベイパーチャンバー７３を介して波長変換体６に入射する。すなわち、ベイパーチャンバー７３における略全体が、光透過領域を有する。
なお、放熱フィン８は、±Ｄ方向から見て波長変換体６の内側に設けられていれば、＋Ｄ方向の面７３１２に設けられていてもよく、－Ｄ方向の面７３１１の面に設けられていてもよい。
密閉容器７３１は、－Ｄ方向の面７３１１と、＋Ｄ方向の面７３１２と、を有する。
＋Ｄ方向から見て面７３１２における周縁側の部分には、回転軸Ｒｘを中心として環状の波長変換体６が設けられる。すなわち、波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３に設けられ、励起光ＥＬは、透光性のベイパーチャンバー７３を介して波長変換体６に入射する。すなわち、ベイパーチャンバー７３における略全体が、光透過領域を有する。
なお、放熱フィン８は、±Ｄ方向から見て波長変換体６の内側に設けられていれば、＋Ｄ方向の面７３１２に設けられていてもよく、－Ｄ方向の面７３１１の面に設けられていてもよい。
【0076】
密閉容器７２１と同様に、密閉容器７３１では、外部から熱が伝達される部分が受熱部７３２となり、受熱部７３２にて受熱された熱を放熱可能な部分が放熱部７３３となる。
具体的に、受熱部７３２は、密閉容器７３１において波長変換体６に応じた外周側の部分である。受熱部７３２は、波長変換体６から熱を受熱する。
放熱部７３３は、密閉容器７３１の＋Ｄ方向の面７３１２において受熱部７３２よりも回転軸Ｒｘ側の部分と、－Ｄ方向の面７３１２の略全面の部分である。これら放熱部７３３の少なくとも一方には、上記のように放熱フィン８が設けられている。なお、面７３１１に放熱フィン８が設けられる場合には、放熱フィン８の外周縁は、－Ｄ方向から見て波長変換体６よりも内側に配置される。
具体的に、受熱部７３２は、密閉容器７３１において波長変換体６に応じた外周側の部分である。受熱部７３２は、波長変換体６から熱を受熱する。
放熱部７３３は、密閉容器７３１の＋Ｄ方向の面７３１２において受熱部７３２よりも回転軸Ｒｘ側の部分と、－Ｄ方向の面７３１２の略全面の部分である。これら放熱部７３３の少なくとも一方には、上記のように放熱フィン８が設けられている。なお、面７３１１に放熱フィン８が設けられる場合には、放熱フィン８の外周縁は、－Ｄ方向から見て波長変換体６よりも内側に配置される。
【0077】
このような密閉容器７３１では、外周側の内面７３１３は、波長変換体６よりも回転軸Ｒｘを中心とする径方向外側に配置されている。このため、回転体７Ｈが回転軸Ｒｘを中心に回転されると、液相の作動流体は、波長変換体６に対応する部分から内面７３１３までの部分に貯留される。すなわち、回転体７Ｈが回転されると、密閉容器７３１内の液相の作動流体は、波長変換体６の入射面６３において励起光ＥＬが入射する入射領域よりも、密閉容器７３１の外周側に移動する。これにより、波長変換体６に対応する部分に配置された受熱部７３２に、効率よく液相の作動流体を供給できる他、液相の作動流体が励起光を遮蔽することを抑制できる。
【0078】
［第４実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
波長変換装置４Ｈでは、回転体７Ｈの基板は、透光性を有する密閉容器７３１を備える円盤状のベイパーチャンバー７３によって構成される。波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３に設けられ、密閉容器７３１は、透光性を有する作動流体を収容する。そして、波長変換装置４Ｈに照射された励起光ＥＬは、ベイパーチャンバー７３を介して波長変換体６に入射する。
このような構成によれば、回転体７Ｈが基板とベイパーチャンバーとを個別に備える場合に比べて、回転体７Ｈの部品点数を減らすことができる。また、波長変換体６にて発生した熱は、ベイパーチャンバー７３に直接伝達されるので、波長変換体６からベイパーチャンバー７３への熱伝達効率を高めることができる。従って、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
波長変換装置４Ｈでは、回転体７Ｈの基板は、透光性を有する密閉容器７３１を備える円盤状のベイパーチャンバー７３によって構成される。波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３に設けられ、密閉容器７３１は、透光性を有する作動流体を収容する。そして、波長変換装置４Ｈに照射された励起光ＥＬは、ベイパーチャンバー７３を介して波長変換体６に入射する。
このような構成によれば、回転体７Ｈが基板とベイパーチャンバーとを個別に備える場合に比べて、回転体７Ｈの部品点数を減らすことができる。また、波長変換体６にて発生した熱は、ベイパーチャンバー７３に直接伝達されるので、波長変換体６からベイパーチャンバー７３への熱伝達効率を高めることができる。従って、波長変換体６の冷却効率を高めることができる。
【0079】
波長変換装置４Ｈでは、液相の作動流体は、回転体７Ｈが回転されると、入射面６３において励起光ＥＬが入射する入射領域よりも外周側に移動する。
このような構成によれば、液相の作動流体によって励起光ＥＬを乱反射させることなく、励起光ＥＬを波長変換体６に入射させることができる。従って、励起光ＥＬの波長変換効率が低下することを抑制できる。この他、波長変換体６から受熱する受熱部７３２に液相の作動流体を効率よく供給できる他、液相の作動流体が励起光を遮蔽することを抑制できる。
このような構成によれば、液相の作動流体によって励起光ＥＬを乱反射させることなく、励起光ＥＬを波長変換体６に入射させることができる。従って、励起光ＥＬの波長変換効率が低下することを抑制できる。この他、波長変換体６から受熱する受熱部７３２に液相の作動流体を効率よく供給できる他、液相の作動流体が励起光を遮蔽することを抑制できる。
【0080】
［第４実施形態の第１変形例］
上記した波長変換装置４Ｈでは、波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３の密閉容器７３１における＋Ｄ方向の面７３１２に設けられているとした。しかしながら、これに限らず、波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３における－Ｄ方向の面７３１１に設けられていてもよい。この場合で、面７３１１に放熱フィン８が設けられる場合には、放熱フィン８は、－Ｄ方向から見て放熱フィン８の外周縁が円環状の波長変換体６の内側に配置されるように設けられる。
上記した波長変換装置４Ｈでは、波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３の密閉容器７３１における＋Ｄ方向の面７３１２に設けられているとした。しかしながら、これに限らず、波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３における－Ｄ方向の面７３１１に設けられていてもよい。この場合で、面７３１１に放熱フィン８が設けられる場合には、放熱フィン８は、－Ｄ方向から見て放熱フィン８の外周縁が円環状の波長変換体６の内側に配置されるように設けられる。
【0081】
［第４実施形態の第２変形例］
図１６は、波長変換装置４Ｈの第２変形例である波長変換装置４Ｉを示す断面図である。なお、図１６においては、モーター５及び放熱フィン８の図示を省略している。
上記した波長変換装置４Ｈでは、波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３における＋Ｄ方向の面７３１２に配置され、波長変換体６には、透光性のベイパーチャンバー７３を介して励起光が入射するとした。しかしながら、これに限らず、図１２に示した波長変換装置４Ｅの波長変換体６Ｅと同様に、波長変換体は、＋Ｄ方向又は－Ｄ方向から見てベイパーチャンバー７３の外側に張り出すように、ベイパーチャンバー７３の外周縁に設けられていてもよい。
例えば波長変換装置４Ｈに対して、図１６に示す波長変換装置４Ｉを採用してもよい。
図１６は、波長変換装置４Ｈの第２変形例である波長変換装置４Ｉを示す断面図である。なお、図１６においては、モーター５及び放熱フィン８の図示を省略している。
上記した波長変換装置４Ｈでは、波長変換体６は、ベイパーチャンバー７３における＋Ｄ方向の面７３１２に配置され、波長変換体６には、透光性のベイパーチャンバー７３を介して励起光が入射するとした。しかしながら、これに限らず、図１２に示した波長変換装置４Ｅの波長変換体６Ｅと同様に、波長変換体は、＋Ｄ方向又は－Ｄ方向から見てベイパーチャンバー７３の外側に張り出すように、ベイパーチャンバー７３の外周縁に設けられていてもよい。
例えば波長変換装置４Ｈに対して、図１６に示す波長変換装置４Ｉを採用してもよい。
【0082】
波長変換装置４Ｉは、波長変換体６に代えて波長変換体６Ｅを備える他は、波長変換装置４Ｈと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｉは、波長変換体６Ｅ及び回転体７Ｈを備える他、図１６では図示しないモーター５及び放熱フィン８を備える。換言すると、波長変換装置４Ｉは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換体６Ｅ、回転体７Ｈ及び放熱フィン８を有する波長変換素子４Ｉ１と、を備える。
波長変換体６Ｅは、波長変換装置４Ｅの波長変換体６Ｅと同様に、＋Ｄ方向から見てベイパーチャンバー７３の外側に張り出すように、ベイパーチャンバー７３における＋Ｄ方向の面７３１２の外周縁に設けられている。なお、波長変換体６Ｅは、－Ｄ方向から見てベイパーチャンバー７３の外側に張り出すように、ベイパーチャンバー７３における－Ｄ方向の面７３１１の外周縁に設けられていてもよい。
波長変換体６Ｅは、波長変換装置４Ｅの波長変換体６Ｅと同様に、＋Ｄ方向から見てベイパーチャンバー７３の外側に張り出すように、ベイパーチャンバー７３における＋Ｄ方向の面７３１２の外周縁に設けられている。なお、波長変換体６Ｅは、－Ｄ方向から見てベイパーチャンバー７３の外側に張り出すように、ベイパーチャンバー７３における－Ｄ方向の面７３１１の外周縁に設けられていてもよい。
【0083】
このような波長変換装置４Ｉによっても、波長変換装置４Ｈと同様の効果を奏することができる。
なお、ベイパーチャンバー７３において、励起光ＥＬが入射しない位置に、青色光を入射させ、青色光の入射位置に拡散透過素子を設けてもよい。この場合、波長変換装置４Ｉから変換光を出射させることができる他、照度分布が略均一化された青色光を出射させることができる。
なお、ベイパーチャンバー７３において、励起光ＥＬが入射しない位置に、青色光を入射させ、青色光の入射位置に拡散透過素子を設けてもよい。この場合、波長変換装置４Ｉから変換光を出射させることができる他、照度分布が略均一化された青色光を出射させることができる。
【0084】
［第５実施形態］
次に、本開示の第５実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成を備えるが、波長変換装置が備える回転体の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本開示の第５実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成を備えるが、波長変換装置が備える回転体の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0085】
図１７は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置を構成する波長変換装置４Ｊを示す断面図である。なお、図１７においては、モーター５及び放熱フィン８の図示を省略している。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置４Ａに代えて、図１７に示す波長変換装置４Ｊを備える他は、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置４Ａに代えて波長変換装置４Ｊを備える他は、第１実施形態に係る光源装置３１と同様の構成及び機能を備える。
波長変換装置４Ｊは、波長変換装置４Ａと同様に、＋Ｄ方向に入射する励起光を波長変換した蛍光である変換光を、励起光の入射方向に沿って出射する透過型の波長変換装置である。波長変換装置４Ｊは、回転体７に代えて回転体７Ｊを備える他は、波長変換装置４Ａと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｊは、波長変換体６及び回転体７Ｊを備える他、図１７では図示しないモーター５及び放熱フィン８を備える。換言すると、波長変換装置４Ｊは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換体６、回転体７Ｊ及び放熱フィン８を有する波長変換素子４Ｊ１と、を備える。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置４Ａに代えて、図１７に示す波長変換装置４Ｊを備える他は、第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置は、波長変換装置４Ａに代えて波長変換装置４Ｊを備える他は、第１実施形態に係る光源装置３１と同様の構成及び機能を備える。
波長変換装置４Ｊは、波長変換装置４Ａと同様に、＋Ｄ方向に入射する励起光を波長変換した蛍光である変換光を、励起光の入射方向に沿って出射する透過型の波長変換装置である。波長変換装置４Ｊは、回転体７に代えて回転体７Ｊを備える他は、波長変換装置４Ａと同様の構成及び機能を備える。すなわち、波長変換装置４Ｊは、波長変換体６及び回転体７Ｊを備える他、図１７では図示しないモーター５及び放熱フィン８を備える。換言すると、波長変換装置４Ｊは、モーター５と、モーター５によって回転される波長変換体６、回転体７Ｊ及び放熱フィン８を有する波長変換素子４Ｊ１と、を備える。
【0086】
回転体７Ｊは、回転体７Ｈと同様に、基板７１及びベイパーチャンバー７２に代えて、波長変換体６を支持する基板としての機能を有するベイパーチャンバー７４を備える。換言すると、回転体７Ｊは、ベイパーチャンバー７４である基板を有する。
ベイパーチャンバー７４は、第１実施形態に係るベイパーチャンバー７２と同様に、波長変換体６の熱を受熱して輸送する熱輸送体であり、波長変換体６を支持する。ベイパーチャンバー７４は、密閉容器７４１を備える。
ベイパーチャンバー７４は、第１実施形態に係るベイパーチャンバー７２と同様に、波長変換体６の熱を受熱して輸送する熱輸送体であり、波長変換体６を支持する。ベイパーチャンバー７４は、密閉容器７４１を備える。
【0087】
密閉容器７４１は、金属によって構成されており、液相と気相との間で相変化可能な作動流体を収容する。
密閉容器７４１は、－Ｄ方向の面７４１１と、＋Ｄ方向の面７４１２と、を有する他、入射側開口部７４１３、出射側開口部７４１４、入射側透光性部材７４１５、出射側透光性部材７４１６及び内面７４１７を有する。
入射側開口部７４１３は、面７４１１に設けられ、出射側開口部７４１４は、面７４１２に設けられている。入射側開口部７４１３及び出射側開口部７４１４は、回転するベイパーチャンバー７４において励起光ＥＬの入射位置に設けられている。すなわち、ベイパーチャンバー７４において、入射側開口部７４１３及び出射側開口部７４１４が設けられた領域は、光を透過可能な光透過領域である。
入射側透光性部材７４１５及び出射側透光性部材７４１６は、回転軸Ｒｘを中心とする環状の透光性部材である。入射側透光性部材７４１５は、入射側開口部７４１３を閉塞し、出射側透光性部材７４１６は、出射側開口部７４１４を閉塞する。出射側透光性部材７４１６の＋Ｄ方向の面には、波長変換体６が配置される。
密閉容器７４１は、－Ｄ方向の面７４１１と、＋Ｄ方向の面７４１２と、を有する他、入射側開口部７４１３、出射側開口部７４１４、入射側透光性部材７４１５、出射側透光性部材７４１６及び内面７４１７を有する。
入射側開口部７４１３は、面７４１１に設けられ、出射側開口部７４１４は、面７４１２に設けられている。入射側開口部７４１３及び出射側開口部７４１４は、回転するベイパーチャンバー７４において励起光ＥＬの入射位置に設けられている。すなわち、ベイパーチャンバー７４において、入射側開口部７４１３及び出射側開口部７４１４が設けられた領域は、光を透過可能な光透過領域である。
入射側透光性部材７４１５及び出射側透光性部材７４１６は、回転軸Ｒｘを中心とする環状の透光性部材である。入射側透光性部材７４１５は、入射側開口部７４１３を閉塞し、出射側透光性部材７４１６は、出射側開口部７４１４を閉塞する。出射側透光性部材７４１６の＋Ｄ方向の面には、波長変換体６が配置される。
【0088】
内面７４１７は、密閉容器７４１における外周側の内面である。内面７４１７は、波長変換体６よりも回転軸Ｒｘを中心とする径方向外側に配置されている。このため、回転体７Ｊが回転軸Ｒｘを中心に回転されると、液相の作動流体は、波長変換体６に対応する部分から内面７４１７までの部分に貯留される。すなわち、回転体７Ｈが回転されると、密閉容器７３１内の液相の作動流体は、波長変換体６の入射面６３において励起光ＥＬが入射する入射領域よりも、密閉容器７３１の外周側に移動する。これにより、波長変換体６に対応する部分に配置された受熱部７３２に、効率よく液相の作動流体を供給できる他、液相の作動流体が励起光を遮蔽することを抑制できる。
【0089】
このような密閉容器７４１において受熱部７４２は、波長変換体６に対応する位置に設けられる。すなわち、受熱部７４２は、入射側透光性部材７４１５の設置位置に設定される。また、密閉容器７４１において放熱部７４３は、＋Ｄ方向から見て面７４１２における波長変換体６の内側の部分と、－Ｄ方向の面７４１１とに設定される。
なお、放熱フィン８が＋Ｄ方向の面７４１２に設けられる場合には、放熱フィン８は、波長変換体６の内縁よりも内側に配置される。一方、放熱フィン８が－Ｄ方向の面７４１１に設けられる場合には、放熱フィン８は、入射側開口部７４１３の回転軸Ｒｘ側の端縁よりも内側に配置される。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第１及び第４実施形態に係るプロジェクター１と同様の効果を奏することができる。
なお、放熱フィン８が＋Ｄ方向の面７４１２に設けられる場合には、放熱フィン８は、波長変換体６の内縁よりも内側に配置される。一方、放熱フィン８が－Ｄ方向の面７４１１に設けられる場合には、放熱フィン８は、入射側開口部７４１３の回転軸Ｒｘ側の端縁よりも内側に配置される。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第１及び第４実施形態に係るプロジェクター１と同様の効果を奏することができる。
【0090】
［第５実施形態の変形］
上記した波長変換装置４Ｊでは、波長変換体６は、出射側透光性部材７４１６の＋Ｄ方向の面に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、波長変換体６は、入射側透光性部材７４１５の－Ｄ方向の面に設けられていてもよい。
また、波長変換体６が、波長変換体６Ｅと同様の所定の強度を有する場合には、出射側透光性部材７４１６又は入射側透光性部材７４１５に代えて、波長変換体６によって、入射側開口部７４１３及び出射側開口部７４１４のうち対応する開口部を閉塞してもよい。
上記した波長変換装置４Ｊでは、波長変換体６は、出射側透光性部材７４１６の＋Ｄ方向の面に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、波長変換体６は、入射側透光性部材７４１５の－Ｄ方向の面に設けられていてもよい。
また、波長変換体６が、波長変換体６Ｅと同様の所定の強度を有する場合には、出射側透光性部材７４１６又は入射側透光性部材７４１５に代えて、波長変換体６によって、入射側開口部７４１３及び出射側開口部７４１４のうち対応する開口部を閉塞してもよい。
【0091】
［実施形態の変形］
本開示は、上記各実施形態及び上記各実施形態の変形に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形及び改良等は、本開示に含まれるものである。
例えば、上記各実施形態及び上記各実施形態の変形にて示した波長変換装置４Ａ～４Ｊの構成は、互いに組み合わせてもよい。また、波長変換装置４Ａ～４Ｊが備えるモーター、波長変換体、回転体及び放熱フィンの構成及び配置は、適宜変更してもよい。
例えば、波長変換装置において、放熱フィンは、必ずしも無くてもよい。
また例えば、波長変換装置において、モーターは、回転体に対して励起光の入射側とは反対側に配置されていてもよい。また、モーターは、回転軸に沿って回転体を必ずしも貫通しなくてもよい。例えばモーター５Ｂのように、モーターは、挿入部を備えなくてもよく、回転体が備える基板７１は、モーターの一部が挿通される貫通口７１４を備えなくてもよい。また、上記した波長変換装置４Ａ～４Ｊのうち、少なくとも２つの波長変換装置の構成を組み合わせてもよい。
また、波長変換体６は円環状としたが、完全な円環状に限らない。ホワイトバランスの調整のために、励起光を青色光として利用する構成を用いてもよい。具体的には、回転体に波長変換体６が存在しない透過窓或いは切り欠きからなる透光部を設ける。そのため、透光部と蛍光体とのそれぞれが一つの領域、或いは、透光部と蛍光体とのそれぞれが複数に分割された領域によって、円環状を成す。本開示における、環状に設けられた波長変換体６とは、これらを含むものである。
本開示は、上記各実施形態及び上記各実施形態の変形に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形及び改良等は、本開示に含まれるものである。
例えば、上記各実施形態及び上記各実施形態の変形にて示した波長変換装置４Ａ～４Ｊの構成は、互いに組み合わせてもよい。また、波長変換装置４Ａ～４Ｊが備えるモーター、波長変換体、回転体及び放熱フィンの構成及び配置は、適宜変更してもよい。
例えば、波長変換装置において、放熱フィンは、必ずしも無くてもよい。
また例えば、波長変換装置において、モーターは、回転体に対して励起光の入射側とは反対側に配置されていてもよい。また、モーターは、回転軸に沿って回転体を必ずしも貫通しなくてもよい。例えばモーター５Ｂのように、モーターは、挿入部を備えなくてもよく、回転体が備える基板７１は、モーターの一部が挿通される貫通口７１４を備えなくてもよい。また、上記した波長変換装置４Ａ～４Ｊのうち、少なくとも２つの波長変換装置の構成を組み合わせてもよい。
また、波長変換体６は円環状としたが、完全な円環状に限らない。ホワイトバランスの調整のために、励起光を青色光として利用する構成を用いてもよい。具体的には、回転体に波長変換体６が存在しない透過窓或いは切り欠きからなる透光部を設ける。そのため、透光部と蛍光体とのそれぞれが一つの領域、或いは、透光部と蛍光体とのそれぞれが複数に分割された領域によって、円環状を成す。本開示における、環状に設けられた波長変換体６とは、これらを含むものである。
【0092】
上記各実施形態では、光源装置３１は、光源３１２及び波長変換装置４Ａ～４Ｊのいずれかを備え、蛍光である変換光を出射する第１光源装置３１１と、青色光を出射する第２光源装置３１７と、変換光及び青色光を合成する光合成装置３１８と、を備えるとした。しかしながら、光源装置３１の構成は、上記に限定されない。
上記各実施形態では、光源装置３１は、プロジェクターを構成するとした。しかしながら、これに限らず、照明装置に光源装置３１を採用してもよい。すなわち、本開示に係る波長変換装置は、プロジェクター及び光源装置に適用される例に限定されず、他の電子機器に採用されてもよい。
上記各実施形態では、光源装置３１は、プロジェクターを構成するとした。しかしながら、これに限らず、照明装置に光源装置３１を採用してもよい。すなわち、本開示に係る波長変換装置は、プロジェクター及び光源装置に適用される例に限定されず、他の電子機器に採用されてもよい。
【0093】
［本開示のまとめ］
以下、本開示のまとめを付記する。
［付記１］
円盤状の回転体と、
励起光が入射する入射面と、前記入射面とは反対側に配置されて前記励起光を波長変換した変換光を出射する出射面とを有し、前記回転体の周縁側の部分に、前記回転体の回転軸を中心とする環状に設けられた波長変換体と、
前記回転体を回転させるモーターと、を備え、
前記回転体は、ベイパーチャンバーを備え、
前記ベイパーチャンバーは、気相と液相との間で相変化する作動流体を収容する密閉容器を備え、
前記密閉容器は、
前記密閉容器の外周部に配置され、前記波長変換体の熱を受熱する受熱部と、
前記受熱部よりも前記回転軸側に配置され、前記受熱部にて受熱した熱を放熱する放熱部と、を有し、
液相の前記作動流体は、前記受熱部にて受熱された熱によって気相に変化され、
気相の前記作動流体は、前記放熱部にて凝縮される、ことを特徴とする波長変換装置。
以下、本開示のまとめを付記する。
［付記１］
円盤状の回転体と、
励起光が入射する入射面と、前記入射面とは反対側に配置されて前記励起光を波長変換した変換光を出射する出射面とを有し、前記回転体の周縁側の部分に、前記回転体の回転軸を中心とする環状に設けられた波長変換体と、
前記回転体を回転させるモーターと、を備え、
前記回転体は、ベイパーチャンバーを備え、
前記ベイパーチャンバーは、気相と液相との間で相変化する作動流体を収容する密閉容器を備え、
前記密閉容器は、
前記密閉容器の外周部に配置され、前記波長変換体の熱を受熱する受熱部と、
前記受熱部よりも前記回転軸側に配置され、前記受熱部にて受熱した熱を放熱する放熱部と、を有し、
液相の前記作動流体は、前記受熱部にて受熱された熱によって気相に変化され、
気相の前記作動流体は、前記放熱部にて凝縮される、ことを特徴とする波長変換装置。
【0094】
このような構成によれば、波長変換体の入射面に励起光を入射させることによって、励起光を波長変換した変換光を出射面から出射させることができる。
また、回転体の周縁側の部分に設けられた環状の波長変換体にて発生した熱は、回転体のベイパーチャンバーの受熱部にて受熱されると、受熱された熱によって密閉容器内の液相の作動流体が受熱部にて気相に変化する。気相に変化した作動流体は、密閉容器内を瞬時に拡散する。これにより、密閉容器内全体に熱が拡散する。密閉容器内を拡散した気相の作動流体のうち、一部の気相の作動流体は、受熱部よりも回転軸側に配置された放熱部に到達し、放熱部に熱を伝達することによって凝縮されて、液相の作動流体に変化する。一方、放熱部は、回転体の周囲の外気によって冷却される。このような熱伝達サイクルが、ベイパーチャンバー内にて繰り返されることによって、波長変換体の温度上昇が抑制される。
また、回転体の周縁側の部分に設けられた環状の波長変換体にて発生した熱は、回転体のベイパーチャンバーの受熱部にて受熱されると、受熱された熱によって密閉容器内の液相の作動流体が受熱部にて気相に変化する。気相に変化した作動流体は、密閉容器内を瞬時に拡散する。これにより、密閉容器内全体に熱が拡散する。密閉容器内を拡散した気相の作動流体のうち、一部の気相の作動流体は、受熱部よりも回転軸側に配置された放熱部に到達し、放熱部に熱を伝達することによって凝縮されて、液相の作動流体に変化する。一方、放熱部は、回転体の周囲の外気によって冷却される。このような熱伝達サイクルが、ベイパーチャンバー内にて繰り返されることによって、波長変換体の温度上昇が抑制される。
【0095】
これにより、波長変換体に入射する励起光の強度を高くしても、波長変換体の温度上昇を抑制できることから、波長変換体による励起光の波長変換効率が低下することを抑制できる他、波長変換体の寿命が短くなることを抑制できる。従って、波長変換体に入射する励起光の強度を高くし、変換光の出射光量を大きくしても、波長変換体の劣化を抑制でき、励起光の波長変換効率を高めることができる。
また、回転体が回転軸を中心として回転されるときには、液相の作動流体は、遠心力によって密閉容器における周縁側に移動されやすい。これに対し、波長変換体の熱を受熱する受熱部は、密閉容器の外周部に配置されるので、受熱部に液相の作動流体を移動させやすくすることができる。従って、波長変換体から伝達される熱による液相の作動流体の気化を促進できるので、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
また、回転体が回転軸を中心として回転されるときには、液相の作動流体は、遠心力によって密閉容器における周縁側に移動されやすい。これに対し、波長変換体の熱を受熱する受熱部は、密閉容器の外周部に配置されるので、受熱部に液相の作動流体を移動させやすくすることができる。従って、波長変換体から伝達される熱による液相の作動流体の気化を促進できるので、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
【0096】
［付記２］
付記１に記載の波長変換装置において、
前記回転体は、円盤状の基板を備え、
前記波長変換体は、前記基板において前記基板の周縁側に配置され、
前記受熱部は、前記波長変換体よりも前記基板の前記回転軸側の位置に設けられる。
このような構成によれば、波長変換体は、基板の周縁側に配置されているので、回転軸側に配置されている場合に比べて、波長変換体において回転軸を中心とする周方向の長さを大きくできる。これにより、波長変換体に励起光が入射することによって発熱する部分を波長変換体にて分散させることができるため、波長変換体の温度上昇を抑制できる。
また、波長変換体で発生した熱は、波長変換体よりも回転軸側に配置された受熱部によって受熱される。受熱部にて受熱された熱は、上記のように、回転軸側に配置された放熱部にて放熱される。波長変換体は、基板の周縁側に配置されていることから、放熱部が配置される回転軸側の部分の面積を拡大でき、波長変換体から伝達された熱の放熱面積を拡大できる。従って、波長変換体の冷却効率を高めることができるので、波長変換体の劣化を抑制できる他、波長変換体による励起光の波長変換効率を高めることができる。
付記１に記載の波長変換装置において、
前記回転体は、円盤状の基板を備え、
前記波長変換体は、前記基板において前記基板の周縁側に配置され、
前記受熱部は、前記波長変換体よりも前記基板の前記回転軸側の位置に設けられる。
このような構成によれば、波長変換体は、基板の周縁側に配置されているので、回転軸側に配置されている場合に比べて、波長変換体において回転軸を中心とする周方向の長さを大きくできる。これにより、波長変換体に励起光が入射することによって発熱する部分を波長変換体にて分散させることができるため、波長変換体の温度上昇を抑制できる。
また、波長変換体で発生した熱は、波長変換体よりも回転軸側に配置された受熱部によって受熱される。受熱部にて受熱された熱は、上記のように、回転軸側に配置された放熱部にて放熱される。波長変換体は、基板の周縁側に配置されていることから、放熱部が配置される回転軸側の部分の面積を拡大でき、波長変換体から伝達された熱の放熱面積を拡大できる。従って、波長変換体の冷却効率を高めることができるので、波長変換体の劣化を抑制できる他、波長変換体による励起光の波長変換効率を高めることができる。
【0097】
［付記３］
付記２に記載の波長変換装置において、
前記モーターは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置され、
前記ベイパーチャンバーは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置されている。
このような構成によれば、モーターにて発生した熱をベイパーチャンバーに伝達できる。従って、モーターの冷却効率を高めることができる。
付記２に記載の波長変換装置において、
前記モーターは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置され、
前記ベイパーチャンバーは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置されている。
このような構成によれば、モーターにて発生した熱をベイパーチャンバーに伝達できる。従って、モーターの冷却効率を高めることができる。
【0098】
［付記４］
付記３に記載の波長変換装置において、
前記モーターは、前記ベイパーチャンバーに連結されている。
このような構成によれば、モーターがベイパーチャンバーを貫通する構成に比べて、ベイパーチャンバーの放熱面積が小さくなることを抑制できる。従って、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
付記３に記載の波長変換装置において、
前記モーターは、前記ベイパーチャンバーに連結されている。
このような構成によれば、モーターがベイパーチャンバーを貫通する構成に比べて、ベイパーチャンバーの放熱面積が小さくなることを抑制できる。従って、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
【0099】
［付記５］
付記３に記載の波長変換装置において、
前記ベイパーチャンバーは、前記回転軸に沿って前記ベイパーチャンバーを貫通する貫通口を有し、
前記モーターは、前記貫通口を通って前記基板に連結されている。
このような構成によれば、ベイパーチャンバーをモーター内の発熱部分に近づけることができる。従って、モーターからベイパーチャンバーに熱を伝達させやすくすることができるので、モーターの冷却効率を高めることができる。
付記３に記載の波長変換装置において、
前記ベイパーチャンバーは、前記回転軸に沿って前記ベイパーチャンバーを貫通する貫通口を有し、
前記モーターは、前記貫通口を通って前記基板に連結されている。
このような構成によれば、ベイパーチャンバーをモーター内の発熱部分に近づけることができる。従って、モーターからベイパーチャンバーに熱を伝達させやすくすることができるので、モーターの冷却効率を高めることができる。
【0100】
［付記６］
付記２に記載の波長変換装置において、
前記モーターは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置され、
前記波長変換体及び前記ベイパーチャンバーは、前記基板に対する前記励起光の入射側とは反対側に配置されている。
このような構成によれば、波長変換体が基板に対する励起光の入射側とは反対側に配置され、ベイパーチャンバーが基板に対する励起光の入射側に配置される場合に比べて、波長変換体から基板を介してベイパーチャンバーに伝達される熱の経路を短くすることができる。これにより、波長変換体からベイパーチャンバーに熱を伝達しやすくすることができ、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
また、波長変換体及びベイパーチャンバーのうち、一方が基板に対する励起光の入射側に配置され、他方が基板に対する励起光の入射側とは反対側に配置される場合に比べて、回転軸に沿う方向の波長変換装置の寸法を小さくできる。
付記２に記載の波長変換装置において、
前記モーターは、前記基板に対する前記励起光の入射側に配置され、
前記波長変換体及び前記ベイパーチャンバーは、前記基板に対する前記励起光の入射側とは反対側に配置されている。
このような構成によれば、波長変換体が基板に対する励起光の入射側とは反対側に配置され、ベイパーチャンバーが基板に対する励起光の入射側に配置される場合に比べて、波長変換体から基板を介してベイパーチャンバーに伝達される熱の経路を短くすることができる。これにより、波長変換体からベイパーチャンバーに熱を伝達しやすくすることができ、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
また、波長変換体及びベイパーチャンバーのうち、一方が基板に対する励起光の入射側に配置され、他方が基板に対する励起光の入射側とは反対側に配置される場合に比べて、回転軸に沿う方向の波長変換装置の寸法を小さくできる。
【0101】
［付記７］
付記２から付記６のいずれか１つに記載の波長変換装置において、
前記基板は、光が透過する光透過領域を有し、
前記波長変換体は、前記基板において前記光透過領域に応じて配置され、
前記ベイパーチャンバーは、前記波長変換体よりも前記回転軸側に設けられている。
このような構成によれば、波長変換体が基板に対する励起光の入射側とは反対側に配置されている場合には、光透過領域を介して波長変換体に励起光を入射させることができる。また、波長変換体が基板に対して励起光の入射側に配置されている場合には、減長変換体から出射された変換光を、基板に対する励起光の入射側とは反対側に光透過領域を介して出射できる。これらの場合において、ベイパーチャンバーが波長変換体よりも回転軸側に配置されていることによって、ベイパーチャンバーが励起光及び変換光を遮蔽することを抑制できる。
付記２から付記６のいずれか１つに記載の波長変換装置において、
前記基板は、光が透過する光透過領域を有し、
前記波長変換体は、前記基板において前記光透過領域に応じて配置され、
前記ベイパーチャンバーは、前記波長変換体よりも前記回転軸側に設けられている。
このような構成によれば、波長変換体が基板に対する励起光の入射側とは反対側に配置されている場合には、光透過領域を介して波長変換体に励起光を入射させることができる。また、波長変換体が基板に対して励起光の入射側に配置されている場合には、減長変換体から出射された変換光を、基板に対する励起光の入射側とは反対側に光透過領域を介して出射できる。これらの場合において、ベイパーチャンバーが波長変換体よりも回転軸側に配置されていることによって、ベイパーチャンバーが励起光及び変換光を遮蔽することを抑制できる。
【0102】
［付記８］
付記７に記載の波長変換装置において、
前記基板は、透光性を有し、
前記励起光は、前記回転体を介して前記波長変換体に入射する。
このような構成によれば、基板全体が光を透過するので、励起光の入射及び変換光の出射のために、波長変換体を回転体よりも回転軸を中心とする径方向外側に突出させる必要が無い。従って、回転軸を中心とする径方向における波長変換装置の小型化を図ることができる。
更に、波長変換体は、回転体に対する励起光の入射側とは反対側に配置されることとなる。これによれば、波長変換装置の後段に集光レンズが配置される場合に、波長変換体と集光レンズとの距離を短くできる。従って、波長変換体から出射された変換光を集光レンズによって集光しやすくすることができる。
付記７に記載の波長変換装置において、
前記基板は、透光性を有し、
前記励起光は、前記回転体を介して前記波長変換体に入射する。
このような構成によれば、基板全体が光を透過するので、励起光の入射及び変換光の出射のために、波長変換体を回転体よりも回転軸を中心とする径方向外側に突出させる必要が無い。従って、回転軸を中心とする径方向における波長変換装置の小型化を図ることができる。
更に、波長変換体は、回転体に対する励起光の入射側とは反対側に配置されることとなる。これによれば、波長変換装置の後段に集光レンズが配置される場合に、波長変換体と集光レンズとの距離を短くできる。従って、波長変換体から出射された変換光を集光レンズによって集光しやすくすることができる。
【0103】
［付記９］
付記７に記載の波長変換装置において、
前記基板は、透光性を有する前記密閉容器を備える円盤状の前記ベイパーチャンバーによって構成され、
前記波長変換体は、前記ベイパーチャンバーに設けられ、
前記密閉容器は、透光性を有する前記作動流体を収容し、
前記励起光は、前記ベイパーチャンバーを介して前記波長変換体に入射する。
このような構成によれば、波長変換体が配置される基板は、ベイパーチャンバーによって構成されている。これによれば、回転体が基板とベイパーチャンバーとを個別に備える場合に比べて、回転体の部品点数を減らすことができる。
また、波長変換体にて発生した熱は、ベイパーチャンバーに直接伝達されるので、波長変換体からベイパーチャンバーへの熱伝達効率を高めることができる。従って、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
付記７に記載の波長変換装置において、
前記基板は、透光性を有する前記密閉容器を備える円盤状の前記ベイパーチャンバーによって構成され、
前記波長変換体は、前記ベイパーチャンバーに設けられ、
前記密閉容器は、透光性を有する前記作動流体を収容し、
前記励起光は、前記ベイパーチャンバーを介して前記波長変換体に入射する。
このような構成によれば、波長変換体が配置される基板は、ベイパーチャンバーによって構成されている。これによれば、回転体が基板とベイパーチャンバーとを個別に備える場合に比べて、回転体の部品点数を減らすことができる。
また、波長変換体にて発生した熱は、ベイパーチャンバーに直接伝達されるので、波長変換体からベイパーチャンバーへの熱伝達効率を高めることができる。従って、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
【0104】
［付記１０］
付記９に記載の波長変換装置において、
液相の前記作動流体は、前記回転体が回転されると、前記入射面において前記励起光が入射する入射領域よりも外周側に移動する。
このような構成によれば、回転体の回転によって発生する遠心力により、液相の作動流体は、波長変換体の入射面において入射領域よりも外周側に移動する。これによれば、液相の作動流体によって励起光を乱反射させることなく、励起光を波長変換体に入射させることができる。従って、励起光の波長変換効率が低下することを抑制できる。
付記９に記載の波長変換装置において、
液相の前記作動流体は、前記回転体が回転されると、前記入射面において前記励起光が入射する入射領域よりも外周側に移動する。
このような構成によれば、回転体の回転によって発生する遠心力により、液相の作動流体は、波長変換体の入射面において入射領域よりも外周側に移動する。これによれば、液相の作動流体によって励起光を乱反射させることなく、励起光を波長変換体に入射させることができる。従って、励起光の波長変換効率が低下することを抑制できる。
【0105】
［付記１１］
付記２から付記６のいずれか１つに記載の波長変換装置において、
前記波長変換体は、前記基板の周縁よりも外側に突出して設けられている。
このような構成によれば、励起光及び変換光は、回転体を通過しないので、回転体を通過することによる励起光及び変換光の損失が発生することを抑制できる。
また、波長変換体は、回転体の周縁から外側に突出しているので、波長変換体における回転軸を中心とする周方向の寸法を大きくしやすくすることができる。これにより、波長変換体に励起光が入射することによって発熱する部分を波長変換体にて分散させることができるため、波長変換体の温度上昇を抑制できる。
付記２から付記６のいずれか１つに記載の波長変換装置において、
前記波長変換体は、前記基板の周縁よりも外側に突出して設けられている。
このような構成によれば、励起光及び変換光は、回転体を通過しないので、回転体を通過することによる励起光及び変換光の損失が発生することを抑制できる。
また、波長変換体は、回転体の周縁から外側に突出しているので、波長変換体における回転軸を中心とする周方向の寸法を大きくしやすくすることができる。これにより、波長変換体に励起光が入射することによって発熱する部分を波長変換体にて分散させることができるため、波長変換体の温度上昇を抑制できる。
【0106】
［付記１２］
付記１１に記載の波長変換装置において、
前記基板は、円盤状の前記ベイパーチャンバーによって構成されている。
このような構成によれば、波長変換体からベイパーチャンバーに熱を伝達しやすくすることができるので、波長変換体の冷却効率を高めることができる。この他、回転体が基板とベイパーチャンバーとを個別に備える場合に比べて、回転体の部品点数を減らすことができる。
付記１１に記載の波長変換装置において、
前記基板は、円盤状の前記ベイパーチャンバーによって構成されている。
このような構成によれば、波長変換体からベイパーチャンバーに熱を伝達しやすくすることができるので、波長変換体の冷却効率を高めることができる。この他、回転体が基板とベイパーチャンバーとを個別に備える場合に比べて、回転体の部品点数を減らすことができる。
【0107】
［付記１３］
付記１１又は付記１２に記載の波長変換装置において、
前記波長変換体は、前記回転体において前記モーターとは反対側の面に設けられている。
このような構成によれば、波長変換光が回転体によって遮蔽されることを抑制できる他、波長変換装置の後段に集光レンズが配置される場合に、波長変換体と集光レンズとの距離を短くできる。従って、波長変換体から出射された変換光を集光レンズによって集光しやすくすることができる。
付記１１又は付記１２に記載の波長変換装置において、
前記波長変換体は、前記回転体において前記モーターとは反対側の面に設けられている。
このような構成によれば、波長変換光が回転体によって遮蔽されることを抑制できる他、波長変換装置の後段に集光レンズが配置される場合に、波長変換体と集光レンズとの距離を短くできる。従って、波長変換体から出射された変換光を集光レンズによって集光しやすくすることができる。
【0108】
［付記１４］
付記１１から付記１３のいずれか１つに記載の波長変換装置において、
前記波長変換体は、前記入射面を構成し、前記励起光を透過し、前記変換光を反射する反射層を備え、
前記入射面は、外部に露出している。
このような構成によれば、入射面が外部に露出していることによって、入射面は、空気層と接することとなる。このため、空気層と反射層との屈折率差によって、波長変換されなかった励起光が反射層から波長変換体の外部に出射されてしまうことを抑制できる。すなわち、反射層から外部に出射されて損失する励起光の少なくとも一部を、反射層と空気層との界面にて全反射させることができる。従って、波長変換体における励起光の利用効率を向上させることができる。
付記１１から付記１３のいずれか１つに記載の波長変換装置において、
前記波長変換体は、前記入射面を構成し、前記励起光を透過し、前記変換光を反射する反射層を備え、
前記入射面は、外部に露出している。
このような構成によれば、入射面が外部に露出していることによって、入射面は、空気層と接することとなる。このため、空気層と反射層との屈折率差によって、波長変換されなかった励起光が反射層から波長変換体の外部に出射されてしまうことを抑制できる。すなわち、反射層から外部に出射されて損失する励起光の少なくとも一部を、反射層と空気層との界面にて全反射させることができる。従って、波長変換体における励起光の利用効率を向上させることができる。
【0109】
［付記１５］
付記１から付記１４のいずれか１つに記載の波長変換装置において、
前記ベイパーチャンバーから伝達される熱を放熱する放熱フィンを備える。
このような構成によれば、放熱フィンによって、ベイパーチャンバーから伝達される熱の放熱面積を拡大できる。すなわち、波長変換体から伝達される熱の放熱面積を拡大できる。従って、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
付記１から付記１４のいずれか１つに記載の波長変換装置において、
前記ベイパーチャンバーから伝達される熱を放熱する放熱フィンを備える。
このような構成によれば、放熱フィンによって、ベイパーチャンバーから伝達される熱の放熱面積を拡大できる。すなわち、波長変換体から伝達される熱の放熱面積を拡大できる。従って、波長変換体の冷却効率を高めることができる。
【0110】
［付記１６］
励起光を出力する光源と、
前記励起光の波長を変換した変換光を出力する付記１から付記１５のいずれか１つに記載の波長変換光装置と、を備える、ことを特徴とする光源装置。
このような構成によれば、上記した波長変換装置と同様の効果を奏することができるので、光源装置から出射される光量を高めつつ、光源装置を安定して動作させることができる。
励起光を出力する光源と、
前記励起光の波長を変換した変換光を出力する付記１から付記１５のいずれか１つに記載の波長変換光装置と、を備える、ことを特徴とする光源装置。
このような構成によれば、上記した波長変換装置と同様の効果を奏することができるので、光源装置から出射される光量を高めつつ、光源装置を安定して動作させることができる。
【0111】
［付記１７］
付記１６に記載の光源装置から出射された光を変調した変調光を投射する、ことを特徴とするプロジェクター。
このような構成によれば、上記した光源装置と同様の効果を奏することができるので、輝度を高めた画像光を安定して投射できる。
付記１６に記載の光源装置から出射された光を変調した変調光を投射する、ことを特徴とするプロジェクター。
このような構成によれば、上記した光源装置と同様の効果を奏することができるので、輝度を高めた画像光を安定して投射できる。
【符号の説明】
【0112】
１…プロジェクター、３１…光源装置、３１２…光源、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈ，４Ｉ，４Ｊ…波長変換装置、５，５Ｂ…モーター、６，６Ｅ…波長変換体、６１，６５…蛍光体層、６２…反射層、６３…入射面、６４…出射面、７，７Ｂ，７Ｄ，７Ｆ，７Ｈ，７Ｊ…回転体、７１…基板、７２，７３，７４…ベイパーチャンバー、７２１，７３１，７４１…密閉容器、７２２，７３２，７４２…受熱部、７２３，７３３，７４３…放熱部、８…放熱フィン、８１…基部、８２…羽根。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】