JP6890253B2

JP6890253B2 - Light source device and projection type image display device

Info

Publication number: JP6890253B2
Application number: JP2017179279A
Authority: JP
Inventors: 前田　誠; 誠前田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2037-09-19
Also published as: JP2021121854A; JP7113318B2; JP2018092137A; JP2022126696A

Description

本開示は、光源装置、及びそれを備えた投写型映像表示装置に関する。 The present disclosure relates to a light source device and a projection type image display device including the light source device.

従来の投写型映像表示装置用の光源には、高輝度の高圧水銀ランプが使用されたものがある。これら高圧水銀ランプでは、瞬時に点灯ができないことや光源寿命が短いためメンテナンスが煩雑になる場合がある。そのため、投写型映像表示装置の光源として、例えば、半導体レーザ、発光ダイオードなどの固体発光素子を用いることが提案されている。 Some of the light sources for conventional projection type image display devices use high-brightness high-pressure mercury lamps. Maintenance of these high-pressure mercury lamps may be complicated because they cannot be turned on instantly and the life of the light source is short. Therefore, it has been proposed to use a solid-state light emitting element such as a semiconductor laser or a light emitting diode as a light source of a projection type image display device.

例えば、特許文献１で提案される光源装置は、励起光源を兼ねる青色レーザ光源（半導体レーザ）と、回転する基材にセグメント分けした複数の蛍光体を塗布する蛍光体ホイールと、カラーホイールとを備える。蛍光体ホイールを出射した蛍光は、カラーホイールによって所望の色光にトリミングされた後、時分割に出射する。 For example, the light source device proposed in Patent Document 1 includes a blue laser light source (semiconductor laser) that also serves as an excitation light source, a phosphor wheel that coats a plurality of segmented phosphors on a rotating base material, and a color wheel. Be prepared. The fluorescence emitted from the phosphor wheel is trimmed to a desired color light by the color wheel, and then emitted in a time-division manner.

一方、これら蛍光体を励起する光源方式においては、蛍光発光過程に生じる熱を蛍光体から放熱する必要がある。このため、例えば、特許文献２で提案される光源装置においては、蛍光体を収納するケーシングに冷却構造を設けることでケーシング内部の雰囲気を冷却して、蛍光体の温度を冷却している。 On the other hand, in the light source method for exciting these phosphors, it is necessary to dissipate the heat generated in the fluorescence emission process from the phosphors. Therefore, for example, in the light source device proposed in Patent Document 2, the atmosphere inside the casing is cooled by providing a cooling structure in the casing that houses the phosphor, and the temperature of the phosphor is cooled.

特開２０１４−１６０２２７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-160227 特開２０１４−１４６０５６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-146506

本開示は、格納容器に密閉収納される蛍光体ホイールを適切に冷却することができる光源装置、及び、それを備えた投写型映像表示装置を提供する。 The present disclosure provides a light source device capable of appropriately cooling a phosphor wheel hermetically stored in a containment vessel, and a projection type image display device including the light source device.

本開示の光源装置は、励起光源と、励起光源からの励起光で蛍光発光する蛍光板と、蛍光板を収納する格納容器と、を備える。格納容器の内面における蛍光板の蛍光出射面に対向する位置には受熱部が設けられている。格納容器の外部には放熱部が設けられている。受熱部と放熱部とは熱的に接続されている。 The light source device of the present disclosure includes an excitation light source, a fluorescent plate that fluoresces with excitation light from the excitation light source, and a storage container for accommodating the fluorescent plate. A heat receiving portion is provided on the inner surface of the containment vessel at a position facing the fluorescence emitting surface of the fluorescent plate. A heat radiating unit is provided on the outside of the containment vessel. The heat receiving part and the heat radiating part are thermally connected.

本開示の光源装置は、格納容器に密閉して収納された蛍光体ホイールを適切に冷却することができる。 The light source device of the present disclosure can appropriately cool a phosphor wheel housed in a containment vessel.

本開示の実施の形態１にかかる投写型映像表示装置の構成図Configuration diagram of the projection type image display device according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態１にかかる蛍光体ホイールの構成図Configuration diagram of the phosphor wheel according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態１にかかるカラーフィルタホイールの構成図Configuration diagram of the color filter wheel according to the first embodiment of the present disclosure. カラーフィルタのスペクトル例を示す図The figure which shows the spectrum example of a color filter 本開示の実施の形態１にかかる光源装置の構成図Configuration diagram of the light source device according to the first embodiment of the present disclosure. 壁部における受熱部の領域を示す図The figure which shows the region of the heat receiving part in the wall part 本開示の光源装置におけるエネルギーの移動を説明する模式図Schematic diagram illustrating energy transfer in the light source device of the present disclosure 本開示の実施の形態１にかかる光源装置の別の構成を示す構成図A block diagram showing another configuration of the light source device according to the first embodiment of the present disclosure. 冷却部の別の構成を示す図The figure which shows another structure of the cooling part 本開示の実施の形態２にかかる投写型映像表示装置の構成図Configuration diagram of the projection type image display device according to the second embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態２にかかる蛍光板の構成図Configuration diagram of the fluorescent screen according to the second embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態２にかかる光源装置の構成図Configuration diagram of the light source device according to the second embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態３にかかる投写型映像表示装置の構成図Configuration diagram of the projection type image display device according to the third embodiment of the present disclosure.

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.

また、以下、本開示の実施の形態に係る光源装置及び投写型映像表示装置の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Further, hereinafter, in the description of the drawings of the light source device and the projection type image display device according to the embodiment of the present disclosure, the same or similar parts are designated by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and the ratio of each dimension is different from the actual one. Therefore, the specific dimensions should be determined in consideration of the following explanation. In addition, it goes without saying that the drawings include parts having different dimensional relationships and ratios from each other.

以下の実施の形態では、本開示に係る光源装置を備えた装置の一例として投写型映像表示装置を挙げて説明する。しかし、本開示の光源装置を用いる機器としてこれに限定されるものではなく、例えばテレビなどの映像表示装置や、ヘッドランプなどの照明機器であってもよい。 In the following embodiment, a projection type image display device will be described as an example of the device including the light source device according to the present disclosure. However, the device using the light source device of the present disclosure is not limited to this, and may be, for example, a video display device such as a television or a lighting device such as a headlamp.

［実施の形態１］
以下において、実施の形態１にかかる投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。 [Embodiment 1]
Hereinafter, the projection type image display device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

（投写型映像表示装置１００の概要）
図１は、実施の形態１に係る投写型映像表示装置１００の光学構成を示す図である。 (Overview of Projection-type Video Display Device 100)
FIG. 1 is a diagram showing an optical configuration of the projection type image display device 100 according to the first embodiment.

投写型映像表示装置１００は、光源装置１０と、照明装置１１と、映像表示部１２と、投写系１３とによって構成される。光源装置１０は、基準光を出射する。照明装置１１は、光源装置１０からの光を均一化して照明光を出射する。映像表示部１２は、照明装置１１からの照明光を映像信号で変調して映像光を出射する。投写系１３は、映像表示部１２からの映像光をスクリーンに拡大して投写する。本実施の形態の投写型映像表示装置１００は、映像信号に応じて照明光を変調する、１つの空間変調素子４１（例えば、ＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ））を搭載した投写型映像表示装置である。 The projection type image display device 100 includes a light source device 10, a lighting device 11, an image display unit 12, and a projection system 13. The light source device 10 emits reference light. The illuminating device 11 equalizes the light from the light source device 10 and emits the illuminating light. The image display unit 12 modulates the illumination light from the illumination device 11 with an image signal and emits the image light. The projection system 13 magnifies and projects the image light from the image display unit 12 on the screen. The projection type image display device 100 of the present embodiment is a projection type image display device equipped with one spatial modulation element 41 (for example, DMD (Digital Mirror Device)) that modulates the illumination light according to the image signal. ..

（光源装置１０の構成）
光源装置１０は、光源２０を備える。この光源２０はレーザ光源である半導体レーザ２１と、コリメータレンズ２２とによって構成される。ここで、半導体レーザ２１は、固体光源の一例である。 (Structure of light source device 10)
The light source device 10 includes a light source 20. The light source 20 is composed of a semiconductor laser 21 which is a laser light source and a collimator lens 22. Here, the semiconductor laser 21 is an example of a solid-state light source.

半導体レーザ２１は、ＲＧＢの３原色の中で最も発光効率の高い青色のレーザ光（例えば、波長４５５ｎｍ）を出射する。半導体レーザ２１は、高出力の基準光を得るため、複数個がマトリックス状に配置されたアレイ光源２３として構成される。図示しないが、このアレイ光源２３の背面側には強制空冷のためのヒートシンクを備える。各々の半導体レーザ２１の出射側に配置されたコリメータレンズ２２は、半導体レーザ２１の出射光を略平行な光に集光する。 The semiconductor laser 21 emits a blue laser beam (for example, a wavelength of 455 nm) having the highest luminous efficiency among the three primary colors of RGB. A plurality of semiconductor lasers 21 are configured as array light sources 23 arranged in a matrix in order to obtain high-power reference light. Although not shown, a heat sink for forced air cooling is provided on the back side of the array light source 23. The collimator lens 22 arranged on the emission side of each semiconductor laser 21 collects the emission light of the semiconductor laser 21 into substantially parallel light.

光源２０より出射した青色のレーザ光は、集光レンズ３０によって集光されながら重畳する。重畳したレーザ光は、拡散板６０を透過し、励起光として蛍光体ホイール７０上の蛍光体７３に照射される。拡散板６０は、光源２０からの光の干渉性を低減させる機能を有している。蛍光体ホイール７０の詳細は後述する。 The blue laser light emitted from the light source 20 is superimposed while being condensed by the condenser lens 30. The superimposed laser light passes through the diffuser plate 60 and is irradiated to the phosphor 73 on the phosphor wheel 70 as excitation light. The diffuser plate 60 has a function of reducing the coherence of light from the light source 20. Details of the phosphor wheel 70 will be described later.

蛍光体ホイール７０からは、透明基板７１を透過するレーザ光と、レーザ光が照射された蛍光体７３が発する蛍光が得られる。 From the phosphor wheel 70, laser light transmitted through the transparent substrate 71 and fluorescence emitted by the phosphor 73 irradiated with the laser light can be obtained.

すなわち、光源２０を出射する青色のレーザ光は、映像光の青色画像を生成するとともに、蛍光体ホイール７０で蛍光体７３に蛍光を発光させる励起光Ｅ（図７参照）である。そして、蛍光体７３は、光源２０より入射する励起光Ｅにより、励起光Ｅとは異なる波長帯を有する蛍光Ｆ（図７参照）を発光する。 That is, the blue laser light emitted from the light source 20 is the excitation light E (see FIG. 7) that generates a blue image of the image light and causes the phosphor 73 to emit fluorescence by the phosphor wheel 70. Then, the phosphor 73 emits fluorescence F (see FIG. 7) having a wavelength band different from that of the excitation light E by the excitation light E incident from the light source 20.

蛍光体ホイール７０を出射する励起光Ｅ及び蛍光Ｆは、レンズ３１とレンズ３２で構成されるコリメータレンズ群で略平行光化された後、レンズ３３によってカラーフィルタホイール８０に照射される。カラーフィルタホイール８０の詳細は後述する。 The excitation light E and the fluorescence F emitted from the phosphor wheel 70 are substantially parallelized by a collimator lens group composed of a lens 31 and a lens 32, and then irradiated to the color filter wheel 80 by the lens 33. Details of the color filter wheel 80 will be described later.

励起光Ｅ、及びカラーフィルタホイール８０で所望の色光にトリミングされた蛍光Ｆは、カラーフィルタホイール８０を出射したのち、ロッドインテグレータ３４に入射する。 The excitation light E and the fluorescence F trimmed to the desired color light by the color filter wheel 80 exit the color filter wheel 80 and then enter the rod integrator 34.

（蛍光体ホイール７０の構成）
図２を用いて、蛍光体ホイール７０の構成を説明する。図２の（ａ）は、図１の＋ｙ方向から見た蛍光体ホイール７０の側面断面図である。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）の左側（図１の−ｚ方向）から見た蛍光体ホイール７０の正面図である。蛍光体ホイール７０は、図２の（ａ）に示すように、透明基板７１と、透明基板７１上に円環状に生成した蛍光体７３と、モータ７４とで構成される。モータ７４は、円盤状の透明基板７１を回転駆動する。 (Structure of Fluorescent Wheel 70)
The configuration of the phosphor wheel 70 will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a side sectional view of the phosphor wheel 70 seen from the + y direction of FIG. FIG. 2B is a front view of the phosphor wheel 70 as viewed from the left side of FIG. 2A (in the −z direction of FIG. 1). As shown in FIG. 2A, the phosphor wheel 70 is composed of a transparent substrate 71, a phosphor 73 formed in an annular shape on the transparent substrate 71, and a motor 74. The motor 74 rotates and drives the disk-shaped transparent substrate 71.

透明基板７１は、モータ７４の駆動部７４ａと、取付け部７４ｂを介して取り付けられており、図示しない制御部によって制御されて回転する。取付け部７４ｂは、例えば、透明基板７１をハブと抑え部材で挟み込んでネジ固定する構成である。 The transparent substrate 71 is attached via a driving portion 74a of the motor 74 and a mounting portion 74b, and is controlled by a control unit (not shown) to rotate. The mounting portion 74b has, for example, a configuration in which the transparent substrate 71 is sandwiched between a hub and a holding member and fixed with screws.

透明基板７１は、円盤状をした透明の基板であり、例えば、熱伝導率の高いサファイア基板で構成される。また、透明基板７１の光入射面（非蛍光体形成面）には、反射防止膜７２ａを有する。光出射面（蛍光体形成面）には、励起光Ｅである青色光を透過して、励起光とは異なる波長領域の光を反射するダイクロイック膜７２ｂを備える。ダイクロイック膜７２ｂは、蛍光体ホイール７０における反射膜の一例である。また、透明基板７１のダイクロイック膜７２ｂの表面には、図２の（ｂ）に示すように、円環状に第１蛍光体領域７３ａ、第２蛍光体領域７３ｂ、透過領域７５が設けられる。 The transparent substrate 71 is a disk-shaped transparent substrate, and is composed of, for example, a sapphire substrate having high thermal conductivity. Further, an antireflection film 72a is provided on the light incident surface (non-fluorescent body forming surface) of the transparent substrate 71. The light emitting surface (fluorescent body forming surface) is provided with a dichroic film 72b that transmits blue light, which is excitation light E, and reflects light in a wavelength region different from that of excitation light. The dichroic film 72b is an example of a reflective film in the phosphor wheel 70. Further, as shown in FIG. 2B, the surface of the dichroic film 72b of the transparent substrate 71 is provided with a first phosphor region 73a, a second phosphor region 73b, and a transmission region 75 in an annular shape.

第１蛍光体領域７３ａは、透明基板７１に対して、透明基板７１の回転軸を中心とする円環状の一部の領域である円弧形状の範囲である。第１蛍光体領域７３ａには、波長約４５５ｎｍの青色光の励起によって主波長が約５７０ｎｍの黄色の光を発光する蛍光体が塗布されている。 The first phosphor region 73a is an arc-shaped range that is a part of an annular region centered on the rotation axis of the transparent substrate 71 with respect to the transparent substrate 71. The first phosphor region 73a is coated with a phosphor that emits yellow light having a main wavelength of about 570 nm by excitation of blue light having a wavelength of about 455 nm.

第２蛍光体領域７３ｂは、透明基板７１に対して、透明基板７１の回転軸を中心とする円環状の一部の領域である円弧形状の範囲である。第２蛍光体領域７３ｂには、波長約４５５ｎｍの青色光の励起によって主波長が約５５０ｎｍの緑色の光を発光する蛍光体が塗布されている。 The second phosphor region 73b is an arc-shaped range that is a part of an annular region centered on the rotation axis of the transparent substrate 71 with respect to the transparent substrate 71. The second phosphor region 73b is coated with a phosphor that emits green light having a main wavelength of about 550 nm by exciting blue light having a wavelength of about 455 nm.

第１蛍光体領域７３ａには、黄色蛍光体Ｐｙが透明バインダＢを介して、透明基板７１のダイクロイック膜７２ｂの表面に塗布されている。第２蛍光体領域７３ｂは、緑色蛍光体Ｐｇが透明バインダＢを介して、透明基板７１のダイクロイック膜７２ｂの表面に塗布されている。 In the first phosphor region 73a, the yellow phosphor Py is applied to the surface of the dichroic film 72b of the transparent substrate 71 via the transparent binder B. In the second phosphor region 73b, the green phosphor Pg is applied to the surface of the dichroic film 72b of the transparent substrate 71 via the transparent binder B.

黄色蛍光体Ｐｙとしては、例えば、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ_３ ^＋が使用される。緑色蛍光体Ｐｇとしては、例えば、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ_３ ^＋が使用される。透明バインダＢとしては、例えば、シリコーン樹脂が使用される。 The yellow phosphor Py, for _{_{_{example, Y 3 Al 5 O 12:}}} Ce 3 + is used. The green phosphor Pg, for _{_{_{example, Lu 3 Al 5 O 12:}}} Ce 3 + is used. As the transparent binder B, for example, a silicone resin is used.

透過領域７５は、蛍光体を塗布しない領域であり、照射される励起光Ｅが波長を変えることなく透過する。なお、透過領域７５の構成に関して、透過領域７５はダイクロイック膜７２ｂだけか、または、ダイクロイック膜７２ｂの表面に透明バインダＢが塗布されるか、或いはダイクロイック膜７２ｂの替わりに反射防止膜７２ａが蒸着された構成であることが望ましい。 The transmission region 75 is a region to which the phosphor is not applied, and the irradiated excitation light E transmits without changing the wavelength. Regarding the configuration of the transmission region 75, the transmission region 75 is either only the dichroic film 72b, the transparent binder B is applied to the surface of the dichroic film 72b, or the antireflection film 72a is vapor-deposited instead of the dichroic film 72b. It is desirable that the configuration is different.

励起光Ｅである青色光は、蛍光体ホイール７０に図２の（ａ）の右側（＋ｚ方向）から入射して、反射防止膜７２ａを透過して透明基板７１に入射する。透明基板７１に入射した青色光は、ダイクロイック膜７２ｂを透過して第１蛍光体領域７３ａ、第２蛍光体領域７３ｂ、透過領域７５を照射する。 The blue light, which is the excitation light E, enters the phosphor wheel 70 from the right side (+ z direction) of FIG. 2A, passes through the antireflection film 72a, and enters the transparent substrate 71. The blue light incident on the transparent substrate 71 passes through the dichroic film 72b and irradiates the first phosphor region 73a, the second phosphor region 73b, and the transmitted region 75.

ここで、蛍光体ホイール７０は、上述した３つの領域、第１蛍光体領域７３ａ、第２蛍光体領域７３ｂ、透過領域７５が、１フレーム（例えば、１／６０秒）で一回転するように構成されている。 Here, in the phosphor wheel 70, the above-mentioned three regions, the first phosphor region 73a, the second phosphor region 73b, and the transmission region 75 are rotated once in one frame (for example, 1/60 second). It is configured.

すなわち、蛍光体ホイール７０に照射された光は、１フレームに相当する時間で、第１蛍光体領域７３ａ（第１セグメント）、第２蛍光体領域７３ｂ（第２セグメント）、透過領域７５（第３セグメント）の順番に第１〜第３セグメントを照射するように通過する。言い換えれば、１フレームに相当する時間で蛍光体ホイール７０が一回転するように、モータ７４の回転速度が制御される。 That is, the light irradiated to the phosphor wheel 70 is the first phosphor region 73a (first segment), the second phosphor region 73b (second segment), and the transmission region 75 (third segment) in a time corresponding to one frame. It passes so as to irradiate the first to third segments in the order of (3 segments). In other words, the rotation speed of the motor 74 is controlled so that the phosphor wheel 70 makes one rotation in a time corresponding to one frame.

第１蛍光体領域７３ａに入射した励起光Ｅは、蛍光体Ｐｙを励起して、黄色蛍光Ｆｙを等方的に発光させる。第２蛍光体領域７３ｂに入射した励起光Ｅは、蛍光体Ｐｇを励起して、緑色蛍光Ｆｇを等方的に発光させる。励起発光した黄色蛍光Ｆｙ、及び緑色蛍光Ｆｇのうち、励起光Ｅの進行方向とは反対に発光した成分は、ダイクロイック膜７２ｂで反射されて、励起光Ｅの進行方向に発光した成分とともに、励起光Ｅの進行方向に出射する。透過領域７５に入射した励起光Ｅは、透過領域７５をそのまま透過する。 The excitation light E incident on the first phosphor region 73a excites the phosphor Py to emit the yellow fluorescent Fy isotropically. The excitation light E incident on the second phosphor region 73b excites the phosphor Pg to emit green fluorescent Fg isotropically. Of the excited fluorescent Fy and the green fluorescent Fg, the component that emits light in the direction opposite to the traveling direction of the excitation light E is reflected by the dichroic film 72b and excited together with the component that emits light in the traveling direction of the excitation light E. It emits light E in the traveling direction. The excitation light E incident on the transmission region 75 passes through the transmission region 75 as it is.

すなわち、蛍光体ホイール７０における第１、第２セグメントに照射された励起光Ｅは、黄色蛍光Ｆｙ、及び、緑色蛍光Ｆｇに変換される。また、第３セグメントに照射された励起光Ｅは、図１に示すように蛍光体ホイール７０をそのまま透過して出射され、レンズ３１およびレンズ３２によって略平行光化されて、レンズ３３によりカラーフィルタホイール８０に照射される。 That is, the excitation light E applied to the first and second segments of the phosphor wheel 70 is converted into yellow fluorescent Fy and green fluorescent Fg. Further, the excitation light E irradiated to the third segment is transmitted through the phosphor wheel 70 as it is and emitted as it is as shown in FIG. 1, is made substantially parallel by the lens 31 and the lens 32, and is color-filtered by the lens 33. The wheel 80 is irradiated.

ここで、励起光Ｅで励起され、励起光Ｅの進行方向に蛍光発光する蛍光体７３が設けられた透明基板７１は、透過型の蛍光板の一例である。 Here, the transparent substrate 71 provided with the phosphor 73 that is excited by the excitation light E and fluoresces in the traveling direction of the excitation light E is an example of a transmissive fluorescent plate.

（カラーフィルタホイール８０の構成）
図３を用いて、カラーフィルタホイール８０の構成を説明する。図３の（ａ）は、図１の＋ｙ方向から見たカラーフィルタホイール８０の側面断面図である。図３の（ｂ）は、図３の（ａ）の右側（＋ｚ方向）から見たカラーフィルタホイール８０の正面図である。 (Structure of color filter wheel 80)
The configuration of the color filter wheel 80 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a side sectional view of the color filter wheel 80 seen from the + y direction of FIG. FIG. 3B is a front view of the color filter wheel 80 as viewed from the right side (+ z direction) of FIG. 3A.

カラーフィルタホイール８０は、図３の（ａ）に示すように、透明基板８１と、モータ８４とで構成される。モータ８４は、円盤状の透明基板８１を回転駆動する。 As shown in FIG. 3A, the color filter wheel 80 includes a transparent substrate 81 and a motor 84. The motor 84 rotationally drives the disk-shaped transparent substrate 81.

透明基板８１は、モータ８４の駆動部８４ａと、取付け部８４ｂを介して取り付けられており、図示しない制御部によって制御されて回転する。取付け部８４ｂは、例えば、透明基板８１をハブで接着する構成である。 The transparent substrate 81 is attached via a driving portion 84a of the motor 84 and a mounting portion 84b, and is controlled by a control unit (not shown) to rotate. The mounting portion 84b has, for example, a configuration in which the transparent substrate 81 is bonded with a hub.

透明基板８１は、円盤状をした透明基板であり、例えば、可視全域にわたって高透過のガラス基板で構成される。 The transparent substrate 81 is a disk-shaped transparent substrate, and is composed of, for example, a highly transparent glass substrate over the entire visible range.

透明基板８１の光入射面には、ダイクロイック膜８２が施されて構成される、カラーフィルタ８２ａ、８２ｂ、８２ｃを備える。透明基板８１の光出射面には、反射防止膜８３を備える。ダイクロイック膜８２は、入射する光の一部の波長帯域を反射して、所望の色光を実現するための、所望の波長領域の光を透過する。ダイクロイック膜８２は、カラーフィルタにおける反射膜の一例である。 The light incident surface of the transparent substrate 81 is provided with color filters 82a, 82b, 82c formed by applying a dichroic film 82. An antireflection film 83 is provided on the light emitting surface of the transparent substrate 81. The dichroic film 82 reflects a part of the wavelength band of the incident light and transmits the light in the desired wavelength region for realizing the desired color light. The dichroic film 82 is an example of a reflective film in a color filter.

カラーフィルタホイール８０は、図３の（ｂ）に示すとおり、４つのセグメントを有している。図４の（ａ）のスペクトル図に示されるように、第１のセグメントであるカラーフィルタ８２ａ及び第３のセグメントであるカラーフィルタ８２ｃは、波長４８０ｎｍより長い可視の波長領域において高透過、かつ、波長４８０ｎｍ以下の短い可視の波長領域において高反射の特性を有するカラーフィルタ（ダイクロイック膜）によって構成されている。従って、波長が約４５５ｎｍの励起光に対しては、図４の（ａ）に示すように高反射の特性となっている。 The color filter wheel 80 has four segments as shown in FIG. 3B. As shown in the spectrum diagram of FIG. 4A, the color filter 82a, which is the first segment, and the color filter 82c, which is the third segment, have high transmission and high transmission in a visible wavelength region longer than a wavelength of 480 nm. It is composed of a color filter (dycroic film) having a characteristic of high reflection in a short visible wavelength region having a wavelength of 480 nm or less. Therefore, for excitation light having a wavelength of about 455 nm, it has a characteristic of high reflection as shown in FIG. 4A.

また、図４の（ｂ）のスペクトル図に示されるように、第２セグメントであるカラーフィルタ８２ｂは、波長６００ｎｍより長い可視の波長領域において高透過、かつ、波長６００ｎｍ以下の短い可視の波長領域において高反射のカラーフィルタ（ダイクロイック膜）によって構成されている。このカラーフィルタ８２ｂも、図４の（ｂ）に示すように波長が約４５５ｎｍの励起光に対しては高反射となる。 Further, as shown in the spectrum diagram of FIG. 4B, the color filter 82b, which is the second segment, has high transmission in a visible wavelength region longer than 600 nm and a short visible wavelength region having a wavelength of 600 nm or less. It is composed of a highly reflective color filter (dichroic film). As shown in FIG. 4B, this color filter 82b also has high reflection with respect to excitation light having a wavelength of about 455 nm.

すなわち、カラーフィルタ８２ａ、８２ｂ、８２ｃは、入射する光の一部の波長帯域を反射してカットし、所望の色光を実現するための所望の波長領域の光を透過する、トリミングを行う。 That is, the color filters 82a, 82b, and 82c reflect and cut a part of the wavelength band of the incident light, and perform trimming to transmit the light in the desired wavelength region for realizing the desired color light.

第４セグメントである光拡散領域８５は、入射光を拡散する光拡散機能を有し、例えば、透明基板８１の表面に多数の微小なレンズアレイで構成された拡散板である。各セグメントは、透明基板８１の回転軸を中心とする扇形になるように形成されている。なお、カラーフィルタホイール８０は、１枚の透明基板に局所的に複数種類のカラーフィルタと拡散面が一括に形成されている構成、または、扇形形状をした各種フィルタと拡散板が並べて配列され固定される一体化構成である。 The light diffusion region 85, which is the fourth segment, has a light diffusion function for diffusing incident light, and is, for example, a diffusion plate composed of a large number of minute lens arrays on the surface of a transparent substrate 81. Each segment is formed so as to form a fan shape centered on the rotation axis of the transparent substrate 81. The color filter wheel 80 has a configuration in which a plurality of types of color filters and a diffusion surface are locally formed on one transparent substrate, or various fan-shaped filters and diffusion plates are arranged and fixed side by side. It is an integrated configuration.

ここで、蛍光体ホイール７０とカラーフィルタホイール８０とは、同じ回転数で同期して回転するように制御される。すなわち、カラーフィルタホイール８０は、上述した４つのセグメントが、１フレーム（例えば、１／６０秒）に対応する時間で一回転するように制御される。 Here, the phosphor wheel 70 and the color filter wheel 80 are controlled to rotate synchronously at the same rotation speed. That is, the color filter wheel 80 is controlled so that the above-mentioned four segments make one rotation in a time corresponding to one frame (for example, 1/60 second).

ここで、カラーフィルタ８２ａ、８２ｂ、８２ｃは、蛍光体ホイール７０からの光の波長領域の一部をカットして所望の色光にトリミングするカラーフィルタ板の一例である。 Here, the color filters 82a, 82b, and 82c are examples of color filter plates that cut a part of the wavelength region of the light from the phosphor wheel 70 and trim it to a desired color light.

（蛍光体ホイール７０とカラーフィルタホイール８０のタイミング）
蛍光体ホイール７０における第１蛍光体領域７３ａから出射される黄色蛍光Ｆｙは、カラーフィルタホイール８０におけるカラーフィルタ８２ａ及びカラーフィルタ８２ｂに入射するように、回転が制御される。よって、第１蛍光体領域７３ａの角度と、カラーフィルタ８２ａ及びカラーフィルタ８２ｂの角度の和は、同一になるように設定されている。 (Timing of phosphor wheel 70 and color filter wheel 80)
The rotation of the yellow fluorescent Fy emitted from the first phosphor region 73a of the phosphor wheel 70 is controlled so as to be incident on the color filter 82a and the color filter 82b of the color filter wheel 80. Therefore, the sum of the angle of the first phosphor region 73a and the angles of the color filter 82a and the color filter 82b are set to be the same.

第１蛍光体領域７３ａを出射した黄色蛍光Ｆｙが、カラーフィルタ８２ａを透過する場合、カラーフィルタ８２ａは波長４８０ｎｍ以下の短い波長の可視光を反射して、波長４８０ｎｍより長い波長の可視光を透過して、黄色基準光Ｌｙを生成する。第１蛍光体領域７３ａを出射した黄色蛍光Ｆｙが、カラーフィルタ８２ｂを透過する場合、カラーフィルタ８２ｂは波長６００ｎｍ以下の短い波長の可視光を反射して、波長６００ｎｍより長い波長の可視光を透過して、赤色基準光Ｌｒを生成する。 When the yellow fluorescent Fy emitted from the first phosphor region 73a passes through the color filter 82a, the color filter 82a reflects visible light having a short wavelength of 480 nm or less and transmits visible light having a wavelength longer than 480 nm. Then, the yellow reference light Ly is generated. When the yellow fluorescent Fy emitted from the first phosphor region 73a passes through the color filter 82b, the color filter 82b reflects visible light having a short wavelength of 600 nm or less and transmits visible light having a wavelength longer than 600 nm. Then, the red reference light Lr is generated.

蛍光体ホイール７０における第２蛍光体領域７３ｂから出射される緑色蛍光Ｆｇは、カラーフィルタホイール８０におけるカラーフィルタ８２ｃに入射するように、回転が制御される。よって、第２蛍光体領域７３ｂの角度と、カラーフィルタ８２ｃの角度は、同一になるように設定されている。第２蛍光体領域７３ｂを出射した緑色蛍光Ｆｇは、カラーフィルタ８２ｃを透過する場合、カラーフィルタ８２ｃは波長４８０ｎｍ以下の短い波長の可視光を反射し、波長４８０ｎｍより長い波長の可視光を透過して、緑色基準光Ｌｇを生成する。 The rotation of the green fluorescent Fg emitted from the second phosphor region 73b of the phosphor wheel 70 is controlled so as to be incident on the color filter 82c of the color filter wheel 80. Therefore, the angle of the second phosphor region 73b and the angle of the color filter 82c are set to be the same. When the green fluorescent Fg emitting the second phosphor region 73b transmits the color filter 82c, the color filter 82c reflects visible light having a short wavelength of 480 nm or less and transmits visible light having a wavelength longer than 480 nm. To generate green reference light Lg.

蛍光体ホイール７０における透過領域７５を透過する励起光Ｅは、カラーフィルタホイール８０における光拡散領域８５に入射するように、回転が制御される。よって、透過領域７５の角度と、光拡散領域８５の角度は、同一になるように設定されている。光拡散領域８５を透過した励起光Ｅは、光拡散領域８５で拡散して、青色基準光Ｌｂを生成する。 The rotation of the excitation light E transmitted through the transmission region 75 of the phosphor wheel 70 is controlled so as to enter the light diffusion region 85 of the color filter wheel 80. Therefore, the angle of the transmission region 75 and the angle of the light diffusion region 85 are set to be the same. The excitation light E transmitted through the light diffusion region 85 diffuses in the light diffusion region 85 to generate blue reference light Lb.

（照明装置１１の構成）
図１に示すように照明装置１１は、レンズ３３、カラーフィルタホイール８０の他、ロッドインテグレータ３４と、レンズ３５、レンズ３６、レンズ３７とから構成される。ロッドインテグレータ３４から出射された光は、レンズ３５、レンズ３６、レンズ３７によってリレーされて、照明装置１１からの出射光となって、映像表示部１２に入射する。 (Configuration of Lighting Device 11)
As shown in FIG. 1, the lighting device 11 includes a lens 33, a color filter wheel 80, a rod integrator 34, a lens 35, a lens 36, and a lens 37. The light emitted from the rod integrator 34 is relayed by the lens 35, the lens 36, and the lens 37 to become the emitted light from the lighting device 11 and is incident on the image display unit 12.

（映像表示部１２及び投写系１３の構成）
映像表示部１２は、照明装置１１から照射される光を受けて映像を生成する装置である。図１に示すように、映像表示部１２は、全反射プリズム４２と空間変調素子である１枚のＤＭＤ４１で構成される。 (Structure of video display unit 12 and projection system 13)
The image display unit 12 is a device that generates an image by receiving the light emitted from the lighting device 11. As shown in FIG. 1, the image display unit 12 is composed of a total reflection prism 42 and a single DMD 41 which is a space modulation element.

全反射プリズム４２は、光を全反射する面４２ａを有しており、照明装置１１より入射した光をＤＭＤ４１へ導く。ＤＭＤ４１は、可動式のマイクロミラーを複数有しており、図示しない制御部によって、それぞれに入射する各色基準光のタイミングに合わせて、かつ、入力される映像信号に応じて制御され、各色基準光を映像信号によって変調する。ＤＭＤ４１によって変調された光は、全反射プリズム４２を透過して投写レンズ５０（図１参照）へ導かれる。ここで、投写レンズ５０は、投写光学系の一例である。 The total reflection prism 42 has a surface 42a that totally reflects light, and guides the light incident from the lighting device 11 to the DMD 41. The DMD 41 has a plurality of movable micromirrors, and is controlled by a control unit (not shown) according to the timing of each color reference light incident on each of them and according to an input video signal, and each color reference light is controlled. Is modulated by a video signal. The light modulated by the DMD 41 passes through the total reflection prism 42 and is guided to the projection lens 50 (see FIG. 1). Here, the projection lens 50 is an example of a projection optical system.

投写系１３は、投写レンズ５０と、図示しないスクリーンで構成され、投写レンズ５０は、時間的に合成された映像光を、スクリーンへ投写する。 The projection system 13 includes a projection lens 50 and a screen (not shown), and the projection lens 50 projects temporally synthesized image light onto the screen.

（格納容器９０の構成）
図５を用いて、蛍光体ホイール７０の格納容器９０の構成を説明する。格納容器９０は、光源装置１０の少なくとも蛍光体ホイール７０を収納する密閉型の格納容器である。格納容器９０は、壁部９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄ、９０Ｅ（天井面）、９０Ｆ（底面）で構成される。本実施の形態では、蛍光体ホイール７０とともに、光源２０、集光レンズ３０、拡散板６０、レンズ３１とを格納容器９０内に収納する。格納容器９０を構成する材料としては、熱伝導性のすぐれたアルミニウムや銅が使用される。 (Construction of containment vessel 90)
The configuration of the containment vessel 90 of the phosphor wheel 70 will be described with reference to FIG. The containment vessel 90 is a closed containment vessel that houses at least the phosphor wheel 70 of the light source device 10. The containment vessel 90 is composed of wall portions 90A, 90B, 90C, 90D, 90E (ceiling surface) and 90F (bottom surface). In the present embodiment, the light source 20, the condenser lens 30, the diffuser plate 60, and the lens 31 are housed in the containment vessel 90 together with the phosphor wheel 70. As a material constituting the containment vessel 90, aluminum or copper having excellent thermal conductivity is used.

なお、光源２０は、格納容器９０の壁部９０Ａにおいて内部と外部の境界を兼ね、壁部９０Ａの外部には図示しない強制空冷のためのヒートシンクを備える。 The light source 20 also serves as a boundary between the inside and the outside of the wall 90A of the containment vessel 90, and is provided with a heat sink for forced air cooling (not shown) outside the wall 90A.

なお、レンズ３１は、格納容器９０の壁部９０Ｃにおいて内部と外部の境界を兼ねた光の通り道である。壁部９０Ｃの内部に光入射面を、外部に光出射面を備える。 The lens 31 is a light passage that also serves as a boundary between the inside and the outside in the wall portion 90C of the containment vessel 90. A light incident surface is provided inside the wall portion 90C, and a light emitting surface is provided outside.

ここで、格納容器９０の壁部９０Ｃは、蛍光体７３の蛍光出射面に対向する壁面である。壁部９０Ｃの内面には、蛍光体７３で発生する熱を格納容器９０に伝える受熱部９１Ａが設けられている。図５の一点鎖線で示すように、受熱部９１Ａは、壁部９０Ｃの内面に蛍光体７３の熱を吸収する吸熱塗料が塗布された吸熱塗料層である。図５の二点鎖線で示すように、壁部９０Ｃの外面には受熱部９１Ａで吸収した熱を格納容器９０の外部に放熱する放熱部９１Ｂを備える。放熱部９１Ｂは、例えば、受熱部９１Ａの表面に塗布した吸熱塗料と同じ樹脂組成物である放熱塗料が塗布された放熱塗料層である。冷却部９１は、受熱部９１Ａと放熱部９１Ｂによって構成されている。受熱部９１Ａと放熱部９１Ｂは熱的に接続されている。 Here, the wall portion 90C of the containment vessel 90 is a wall surface facing the fluorescence emitting surface of the phosphor 73. On the inner surface of the wall portion 90C, a heat receiving portion 91A that transfers the heat generated by the phosphor 73 to the containment vessel 90 is provided. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5, the heat receiving portion 91A is an endothermic coating layer in which an endothermic coating material that absorbs the heat of the phosphor 73 is applied to the inner surface of the wall portion 90C. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5, the outer surface of the wall portion 90C is provided with a heat radiating portion 91B that dissipates heat absorbed by the heat receiving portion 91A to the outside of the containment vessel 90. The heat radiating portion 91B is, for example, a heat radiating paint layer coated with a heat radiating paint which is the same resin composition as the heat absorbing paint applied to the surface of the heat receiving portion 91A. The cooling unit 91 is composed of a heat receiving unit 91A and a heat radiating unit 91B. The heat receiving unit 91A and the heat radiating unit 91B are thermally connected.

蛍光体７３で発生する熱を受熱する受熱部９１Ａは、受熱効果を高めるため、蛍光体ホイール７０の蛍光体７３に近接して配置される。 The heat receiving unit 91A that receives the heat generated by the phosphor 73 is arranged close to the phosphor 73 of the phosphor wheel 70 in order to enhance the heat receiving effect.

図６を用いて、壁部９０Ｃにおける受熱部９１Ａの領域について説明する。図６は透明基板７１の光出射面側から見た、壁部９０Ｃの透視図である。壁部９０Ｃには、光が透過するレンズ３１を挿入するための孔が設けられている。蛍光体ホイール７０は、壁部９０Ｃに対して略中央に配置される。 The region of the heat receiving portion 91A in the wall portion 90C will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view of the wall portion 90C as seen from the light emitting surface side of the transparent substrate 71. The wall portion 90C is provided with a hole for inserting the lens 31 through which light is transmitted. The phosphor wheel 70 is arranged substantially in the center with respect to the wall portion 90C.

受熱部９１Ａは、壁部９０Ｃの内面であって、対向する蛍光体７３の少なくとも正面に設けられている。例えば、図６の吸熱塗料の塗布領域（グレーの網掛け部分）に示すように、受熱部９１Ａは、レンズ３１の配置箇所を除いた蛍光体７３を正面に捉える領域にリング状に吸熱塗料が塗布されることで構成された吸熱塗料層である。 The heat receiving portion 91A is provided on the inner surface of the wall portion 90C and at least in front of the facing phosphor 73. For example, as shown in the endothermic paint application region (gray shaded portion) of FIG. 6, the endothermic paint 91A has a ring-shaped endothermic paint in a region that captures the phosphor 73 in front of the lens 31 excluding the arrangement portion. It is an endothermic paint layer formed by being applied.

なお、図６に示すリング状に限らず、壁部９０Ｃの全面に吸熱塗料を塗布することで受熱部９１Ａを構成してもよい。また、受熱部９１Ａは、壁部９０Ｃの表面にメッキ処理、またはアルマイト処理を施した層であってもよい。 The heat receiving portion 91A may be formed by applying an endothermic paint to the entire surface of the wall portion 90C, not limited to the ring shape shown in FIG. Further, the heat receiving portion 91A may be a layer in which the surface of the wall portion 90C is plated or anodized.

また、受熱部９１Ａで受熱した熱を放熱する放熱部９１Ｂの別の例として、壁部９０Ｃに一体形成される放熱フィンでもよい。 Further, as another example of the heat radiating portion 91B that dissipates the heat received by the heat receiving portion 91A, a heat radiating fin integrally formed on the wall portion 90C may be used.

壁部９０Ｃの外部には、壁部９０Ｃの外面を冷却する冷却風を導く導風部９２を備える。また、冷却ファン９３により、壁部９０Ｃの内面で受熱した熱を壁部９０Ｃの外面で放熱する機能を有する。 Outside the wall portion 90C, a wind guide portion 92 for guiding cooling air for cooling the outer surface of the wall portion 90C is provided. Further, the cooling fan 93 has a function of dissipating heat received on the inner surface of the wall portion 90C on the outer surface of the wall portion 90C.

また、格納容器９０の内部には、格納容器９０の内部の空気を循環し、冷却効果を高める目的で、図示しない送風装置が備えられる。具体的には送風装置は、小型のファンや、蛍光体ホイール７０に備えられた図示しない導風板である。 Further, inside the containment vessel 90, a blower (not shown) is provided for the purpose of circulating the air inside the containment vessel 90 and enhancing the cooling effect. Specifically, the blower is a small fan or a baffle plate (not shown) provided on the phosphor wheel 70.

（吸熱塗料の構成）
吸熱塗料は、例えば、シリコーンなどのバインダとなる樹脂に、酸化亜鉛やコージェライトなどの１種類以上の金属酸化物を高充填に混合した樹脂組成物である。この構成により、吸熱塗料は高い赤外線放射率を有し、発熱体の熱を赤外の電磁波を通して吸収が可能となり、また、熱放射により格納容器９０の外部への放熱が可能となる。よって、受熱部９１Ａは、高い吸熱性能と放熱性能を実現でき、格納容器９０の温度上昇を抑制することができる。 (Composition of endothermic paint)
The endothermic paint is, for example, a resin composition in which one or more kinds of metal oxides such as zinc oxide and cordierite are highly filled with a resin serving as a binder such as silicone. With this configuration, the endothermic paint has a high infrared emissivity, the heat of the heating element can be absorbed through infrared electromagnetic waves, and the heat radiation can dissipate heat to the outside of the storage container 90. Therefore, the heat receiving unit 91A can realize high heat absorption performance and heat dissipation performance, and can suppress the temperature rise of the containment vessel 90.

（光源装置１０における熱移動経路の説明）
図７の模式図により、光源装置１０におけるエネルギーの主な移動経路を説明する。 (Explanation of Heat Transfer Path in Light Source Device 10)
The main energy transfer paths in the light source device 10 will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 7.

光源２０を出射した励起光Ｅは、集光レンズ３０を介して蛍光体ホイール７０の蛍光体７３に入射する。蛍光体７３は入射した励起光Ｅを励起エネルギーとして蛍光Ｆを発光する。蛍光Ｆはレンズ３１を介してカラーフィルタホイール８０に導かれる。 The excitation light E emitted from the light source 20 is incident on the phosphor 73 of the phosphor wheel 70 via the condenser lens 30. The phosphor 73 emits fluorescence F using the incident excitation light E as excitation energy. The fluorescence F is guided to the color filter wheel 80 via the lens 31.

ここで、励起光Ｅによる蛍光発光過程において、光エネルギーである蛍光Ｆに変換されないエネルギーが発熱Ｈとして蛍光体ホイール７０に蓄積される。 Here, in the fluorescence emission process by the excitation light E, energy that is not converted into fluorescence F, which is light energy, is stored in the phosphor wheel 70 as heat generation H.

蛍光体ホイール７０の蛍光体７３で発生した発熱Ｈは、熱伝導Мと、自然放熱Ｎと、熱吸収Ａとして、蛍光体７３より放熱される。熱伝導Мは透明基板７１に熱伝導する。自然放熱Ｎは、蛍光体７３から直接格納容器９０中の空気に熱伝導する。熱吸収Ａは、受熱部９１Ａに赤外の電磁波を通して吸収される。 The heat generated H generated by the phosphor 73 of the phosphor wheel 70 is dissipated from the phosphor 73 as heat conduction М, natural heat dissipation N, and heat absorption A. The heat conduction М conducts heat to the transparent substrate 71. The natural heat dissipation N conducts heat directly from the phosphor 73 to the air in the containment vessel 90. The heat absorption A is absorbed by the heat receiving unit 91A through infrared electromagnetic waves.

熱伝導М、及び、自然放熱Ｎは、更に、格納容器９０の内部における空気への熱伝導と、格納容器９０の筐体における熱伝導を介して、格納容器９０の外部へ放熱される。なお、壁部９０Ｃ以外の壁部９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｄ、９０Ｅ、９０Ｆの何れかの内部に吸熱塗料を塗布した受熱部９１Ａ、及び、何れかの外部に放熱部９１Ｂを設けることで、格納容器９０の外部への放熱効果を改善することができる。 The heat conduction М and the natural heat dissipation N are further radiated to the outside of the containment vessel 90 via the heat conduction to the air inside the containment vessel 90 and the heat conduction in the housing of the containment vessel 90. The containment vessel is provided with a heat receiving portion 91A coated with an endothermic paint inside any of the wall portions 90A, 90B, 90D, 90E, and 90F other than the wall portion 90C, and a heat radiating portion 91B outside any of the wall portions 90A, 90B, 90D, 90E, and 90F. The heat dissipation effect of 90 to the outside can be improved.

熱吸収Ａは、受熱部９１Ａで吸熱されたのちに壁部９０Ｃを介して放熱部９１Ｂへ導かれ、格納容器９０の外部へ放熱Ｄとして放熱される。なお、壁部９０Ｃの外部には導風部９２が設けられ、放熱Ｄは、導風部９２に導かれる冷却風により、高い放熱効率で放熱部９１Ｂより外部に放熱される。 The heat absorption A is absorbed by the heat receiving portion 91A and then guided to the heat radiating portion 91B via the wall portion 90C, and is radiated to the outside of the containment vessel 90 as heat radiating D. An air guiding portion 92 is provided outside the wall portion 90C, and the heat radiating D is radiated to the outside from the radiating portion 91B with high heat radiating efficiency by the cooling air guided to the air guiding portion 92.

（効果）
蛍光発光を励起して用いる光源装置において、励起光源部である蛍光体ホイールは、埃の付着を防止するために密閉収納されていることが好ましい。しかし、蛍光体ホイールを格納容器であるホイールハウスに密閉すると、蛍光体の発熱で格納容器内の雰囲気温度が高くなる一方で熱せられた空気が外気と循環できなくなる。このため、例えばファンで蛍光体ホイールの蛍光体に送風したとしても蛍光体ホイールを十分に冷却できず、温度上昇による効率が低下する場合や信頼性が低下する場合があった。 (effect)
In a light source device that excites and uses fluorescence emission, it is preferable that the phosphor wheel, which is the excitation light source unit, is hermetically housed in order to prevent the adhesion of dust. However, when the phosphor wheel is sealed in the wheel house which is the containment vessel, the atmospheric temperature inside the containment vessel rises due to the heat generated by the phosphor, but the heated air cannot circulate with the outside air. Therefore, for example, even if the fan blows air to the phosphor of the phosphor wheel, the phosphor wheel cannot be sufficiently cooled, and the efficiency may decrease due to the temperature rise or the reliability may decrease.

さらに、半導体レーザのような固体光源を用いて蛍光発光を励起して用いる光源装置においては、励起光を蛍光に変換する蛍光変換部における発熱を適切に冷却することが求められる。ここで、蛍光を発光する蛍光体ホイールは、自身が回転することにより蛍光体への局所的なエネルギーの集中を回避して蛍光体の温度上昇を防いでいる。一方、連続的な励起による発熱が大きく、蛍光体の温度が上昇し、蛍光体の温度消光による蛍光変換効率が低下する場合があった。 Further, in a light source device that excites fluorescence emission using a solid-state light source such as a semiconductor laser, it is required to appropriately cool the heat generated in the fluorescence conversion unit that converts the excitation light into fluorescence. Here, the phosphor wheel that emits fluorescence avoids local energy concentration on the phosphor by rotating itself, and prevents the temperature of the phosphor from rising. On the other hand, heat generation due to continuous excitation is large, the temperature of the phosphor rises, and the fluorescence conversion efficiency due to the temperature quenching of the phosphor may decrease.

本実施の形態では、蛍光体ホイール７０を格納する格納容器９０において、発熱源である蛍光体７３の直近にある壁部９０Ｃの内面に吸熱塗料を塗布して受熱部９１Ａを構成している。蛍光体７３からの熱伝導による放熱に加えて、赤外の電磁波による受熱部９１Ａへの熱輸送を用いることで、蛍光体ホイール７０の蛍光体７３をより一層適切に冷却することが可能となる。 In the present embodiment, in the containment vessel 90 for storing the phosphor wheel 70, an endothermic paint is applied to the inner surface of the wall portion 90C in the immediate vicinity of the phosphor 73, which is a heat generating source, to form the heat receiving portion 91A. By using heat transport to the heat receiving portion 91A by infrared electromagnetic waves in addition to heat dissipation by heat conduction from the phosphor 73, the phosphor 73 of the phosphor wheel 70 can be cooled more appropriately. ..

（変形例）
上記実施の形態１に係る冷却部９１の構成は、図５に示すものに限定されず、以下のような形態であっても、同様の効果が得られる。上述した冷却部９１の別の構成について、図８および図９を用いて以下で説明する。 (Modification example)
The configuration of the cooling unit 91 according to the first embodiment is not limited to that shown in FIG. 5, and the same effect can be obtained even in the following forms. Another configuration of the cooling unit 91 described above will be described below with reference to FIGS. 8 and 9.

図８は、本開示の実施の形態１にかかる光源装置の別の構成を示す構成図である。図９は、冷却部の別の構成を示す図である。図９は、壁部９０Ｃを透明基板７１の光出射面側から見た透視図である。 FIG. 8 is a configuration diagram showing another configuration of the light source device according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 9 is a diagram showing another configuration of the cooling unit. FIG. 9 is a perspective view of the wall portion 90C as viewed from the light emitting surface side of the transparent substrate 71.

図８、図９に示すように、冷却部９１０は受熱部９１Ｃと放熱部９１Ｄとで構成されている。冷却部９１０は、壁部９０Ｅ（格納容器９０の天井面）に設けられた開口を介して格納容器９０内に挿入されている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the cooling unit 910 is composed of a heat receiving unit 91C and a heat radiating unit 91D. The cooling unit 910 is inserted into the containment vessel 90 through an opening provided in the wall portion 90E (ceiling surface of the containment vessel 90).

受熱部９１Ｃは板状である。受熱部９１Ｃの表面には吸熱塗料が塗布されている。受熱部９１Ｃは、蛍光体ホイール７０の発熱源である蛍光体７３の少なくとも正面に設けられている。なお、受熱部９１Ｃは、蛍光体ホイール７０の全面を覆うように備えられてもよい。 The heat receiving portion 91C has a plate shape. An endothermic paint is applied to the surface of the heat receiving portion 91C. The heat receiving portion 91C is provided at least in front of the phosphor 73, which is a heat generating source of the phosphor wheel 70. The heat receiving portion 91C may be provided so as to cover the entire surface of the phosphor wheel 70.

放熱部９１Ｄは、例えば放熱フィンであって、壁部９０Ｅの外部に備えられている。受熱部９１Ｃの一端と放熱部９１Ｄは接続されているため、受熱部９１Ｃと放熱部９１Ｄは熱的に接続されている。放熱部９１Ｄは、ファン９３により強制冷却されることで、冷却効果を得る。 The heat radiating portion 91D is, for example, a heat radiating fin, and is provided outside the wall portion 90E. Since one end of the heat receiving unit 91C and the heat radiating unit 91D are connected, the heat receiving unit 91C and the heat radiating unit 91D are thermally connected. The heat radiating unit 91D is forcibly cooled by the fan 93 to obtain a cooling effect.

［実施の形態２］
図１０は、本開示の実施の形態２である投写型映像表示装置の構成を示す図である。以下において、図１と同一の構成部分には同一の符号を付して、実施の形態１との相違点について、主に説明する。 [Embodiment 2]
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a projection type image display device according to the second embodiment of the present disclosure. In the following, the same components as those in FIG. 1 will be designated by the same reference numerals, and the differences from the first embodiment will be mainly described.

実施の形態１は、空間変調素子として１枚のＤＭＤ４１を用いた例であり、光源装置１０で時分割に生成される基準映像光に対応した画像を、時分割に投写することで画像表示を行う。本開示の実施の形態２では、３枚の空間変調素子であるＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）４１１Ｒ，４１１Ｇ，４１１Ｂを用いた３板式の液晶プロジェクタの例について説明する。 The first embodiment is an example in which one DMD 41 is used as a spatial modulation element, and an image is displayed by projecting an image corresponding to the reference image light generated in a time division by the light source device 10 in a time division manner. Do. In the second embodiment of the present disclosure, an example of a three-panel liquid crystal projector using LCD (Liquid Crystal Display) 411R, 411G, 411B, which are three spatial modulation elements, will be described.

（光源装置１１１の構成）
本実施の形態の投写型映像表示装置１０１は、白色光Ｗを出射する光源装置１１１を備える。 (Configuration of light source device 111)
The projection type image display device 101 of the present embodiment includes a light source device 111 that emits white light W.

光源装置１１１は、光源２０と、集光レンズ３０と、拡散板６０と、蛍光体７３０が設けられた蛍光体ホイール７０１と、レンズ３１およびレンズ３２と、とを備える。光源２０は、励起光Ｅを出射する。集光レンズ３０は、光源２０の出射光を集光する。蛍光体ホイール７０１は、励起光Ｅの励起によって蛍光Ｆを出射する。レンズ３１およびレンズ３２は、蛍光体ホイール７０１を出射する蛍光Ｆを略平行光にコリメートする。 The light source device 111 includes a light source 20, a condenser lens 30, a diffuser plate 60, a phosphor wheel 701 provided with a phosphor 730, a lens 31 and a lens 32. The light source 20 emits the excitation light E. The condenser lens 30 collects the emitted light of the light source 20. The phosphor wheel 701 emits fluorescence F by excitation of excitation light E. The lens 31 and the lens 32 collimate the fluorescence F emitted from the phosphor wheel 701 to substantially parallel light.

光源２０は、青色基準光Ｌｂ（例えば、波長４５５ｎｍ）を出射する半導体レーザ２１と、半導体レーザ２１からの光を平行光化するコリメータレンズ２２とがマトリックス状に配列して構成されたアレイ光源２３である。 The light source 20 is an array light source 23 composed of a semiconductor laser 21 that emits blue reference light Lb (for example, a wavelength of 455 nm) and a collimator lens 22 that collimates the light from the semiconductor laser 21 in a matrix. Is.

図１１に蛍光体ホイール７０１の構成図を示す。図１１の（ａ）は図１０の＋ｙ方向から見た蛍光体ホイール７０１の側面断面図である。図１１の（ｂ）は図１１の（ａ）の左側（図１０の−ｚ方向）から見た蛍光体ホイール７０１の正面図である。 FIG. 11 shows a configuration diagram of the phosphor wheel 701. FIG. 11A is a side sectional view of the phosphor wheel 701 as viewed from the + y direction of FIG. FIG. 11B is a front view of the phosphor wheel 701 as viewed from the left side of FIG. 11A (in the −z direction of FIG. 10).

蛍光体ホイール７０１は、実施の形態１で使用される蛍光体ホイール７０とは異なり、透明基板上に一種類の蛍光体７３０を円環状に備えて構成される。ここで、蛍光体７３０は緑色基準光Ｌｇと赤色基準光Ｌｒを含む黄色蛍光Ｆｙを発光する黄色蛍光体Ｐｙであり、光源２０から入射する励起光Ｅにより、黄色蛍光Ｆｙを発光する。ここで、蛍光体ホイール７０１は、モータ７４で回転することによって、蛍光体７３０への熱の蓄積を分散して、蛍光体７３０を冷却する。 Unlike the phosphor wheel 70 used in the first embodiment, the phosphor wheel 701 is configured by providing one kind of phosphor 730 in an annular shape on a transparent substrate. Here, the phosphor 730 is a yellow phosphor Py that emits a yellow fluorescent Fy containing a green reference light Lg and a red reference light Lr, and emits a yellow fluorescent Fy by the excitation light E incident from the light source 20. Here, the phosphor wheel 701 is rotated by the motor 74 to disperse the heat accumulation in the phosphor 730 and cool the phosphor 730.

光源装置１１１は、光源２０を出射した励起光Ｅによって蛍光体ホイール７０１で励起された緑色基準光Ｌｇと赤色基準光Ｌｒを含む黄色蛍光Ｆｙと、蛍光体ホイール７０１で吸収されずに透過する青色基準光であるＬｂとが混ざり合うことにより、白色光Ｗを出射する。 The light source device 111 includes a yellow fluorescent Fy containing a green reference light Lg and a red reference light Lr excited by the phosphor wheel 701 by the excitation light E emitted from the light source 20, and a blue color transmitted through the phosphor wheel 701 without being absorbed. White light W is emitted by mixing with Lb, which is a reference light.

（全体構成）
光源装置１１１を出射した白色光Ｗは、レンズアレイ３００、レンズアレイ３０１、偏光変換素子３０２、コンデンサーレンズ３０３により、ＬＣＤ４１１Ｒ，４１１Ｇ，４１１Ｂに均一に照明される。ここで、コンデンサーレンズ３０３を出射した白色光Ｗは、ダイクロイックミラー３０４Ｃで赤色基準光Ｌｒと、緑色基準光Ｌｇ及び青色基準光Ｌｂのシアン合成光Ｌｃに分光される。シアン合成光Ｌｃは、ミラー３０５Ｇで緑色基準光Ｌｇと、青色基準光Ｌｂに分光される。 (overall structure)
The white light W emitted from the light source device 111 is uniformly illuminated on the LCDs 411R, 411G, and 411B by the lens array 300, the lens array 301, the polarization conversion element 302, and the condenser lens 303. Here, the white light W emitted from the condenser lens 303 is dispersed by the dichroic mirror 304C into the red reference light Lr and the cyan composite light Lc of the green reference light Lg and the blue reference light Lb. The cyan composite light Lc is separated into a green reference light Lg and a blue reference light Lb by the mirror 305G.

赤色基準光Ｌｒは、ミラー３０５Ｒで反射された後、レンズ３０６Ｒ、入射側偏光板３０７Ｒを透過し、ＬＣＤ４１１Ｒ（赤色ＬＣＤ）で映像光に変調されて出射側偏光板３０８Ｒを通して色合成プリズム４２１に導かれる。 After being reflected by the mirror 305R, the red reference light Lr passes through the lens 306R and the incident side polarizing plate 307R, is modulated into image light by the LCD 411R (red LCD), and is guided to the color synthesis prism 421 through the emitting side polarizing plate 308R. Be taken.

緑色基準光Ｌｇは、ミラー３０５Ｇで反射された後、レンズ３０６Ｇ、入射側偏光板３０７Ｇを透過し、ＬＣＤ４１１Ｇ（緑色ＬＣＤ）で映像光に変調されて出射側偏光板３０８Ｇを通して色合成プリズム４２１に導かれる。 After being reflected by the mirror 305G, the green reference light Lg passes through the lens 306G and the incident side polarizing plate 307G, is modulated into image light by the LCD 411G (green LCD), and is guided to the color synthesis prism 421 through the emitting side polarizing plate 308G. Be taken.

青色基準光Ｌｂは、ミラー３０４Ｂ、３０５Ｂで反射された後、レンズ３０６Ｂ、入射側偏光板３０７Ｂを透過し、ＬＣＤ４１１Ｂ（青色ＬＣＤ）で映像光に変調されて出射側偏光板３０８Ｂを通して色合成プリズム４２１に導かれる。 After being reflected by the mirrors 304B and 305B, the blue reference light Lb passes through the lens 306B and the incident side polarizing plate 307B, is modulated into image light by the LCD 411B (blue LCD), and passes through the exit side polarizing plate 308B to the color synthesis prism 421. Guided to.

映像光に変調された青色基準光Ｌｂ、緑色基準光Ｌｇ、赤色基準光Ｌｒは、色合成プリズム４２１で合成されて、投写レンズ５０によって図示しないスクリーンに拡大投写される。 The blue reference light Lb, the green reference light Lg, and the red reference light Lr modulated by the image light are combined by the color synthesis prism 421 and magnified and projected onto a screen (not shown) by the projection lens 50.

（蛍光体格納容器９０１の構成）
図１２を用いて、蛍光体ホイール７０１の格納容器９０１の構成を説明する。格納容器９０１は、光源装置１１１の少なくとも蛍光体ホイール７０１を収納する密閉型の格納容器である。格納容器９０１は、壁部９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、９０１Ｄ、９０１Ｅ（天井面）、９０１Ｆ（底面）で構成されている。本実施の形態では、格納容器９０１は蛍光体ホイール７０１とともに、拡散板６０、レンズ３１とを収納する。すなわち、拡散板６０は壁部９０１Ａに設けられた図示しない窓部にその一部が格納容器９０１に入るように取り付けられる。また、レンズ３１が壁部９０１Ｃに設けられた図示しないレンズ取付け窓に取り付けられて、そのレンズ３１の平坦側の一部が格納容器９０１に収納される。 (Structure of Fluorescent Containment Vessel 901)
The configuration of the containment vessel 901 of the phosphor wheel 701 will be described with reference to FIG. The containment vessel 901 is a closed containment vessel that houses at least the phosphor wheel 701 of the light source device 111. The containment vessel 901 is composed of wall portions 901A, 901B, 901C, 901D, 901E (ceiling surface) and 901F (bottom surface). In the present embodiment, the containment vessel 901 houses the diffuser plate 60 and the lens 31 together with the phosphor wheel 701. That is, the diffuser plate 60 is attached to a window portion (not shown) provided on the wall portion 901A so that a part thereof enters the containment vessel 901. Further, the lens 31 is attached to a lens mounting window (not shown) provided on the wall portion 901C, and a part of the flat side of the lens 31 is housed in the containment vessel 901.

このように、拡散板６０は、格納容器９０１の壁部９０１Ａにおいて、内部と外部の境界を兼ねた光の通り道である。拡散板６０は、壁部９０１Ａの外部に光入射面を、内部に光出射面を備える。 As described above, the diffuser plate 60 is a light passage that also serves as a boundary between the inside and the outside in the wall portion 901A of the containment vessel 901. The diffuser plate 60 is provided with a light incident surface on the outside of the wall portion 901A and a light emitting surface on the inside.

また、レンズ３１は格納容器９０１の壁部９０１Ｃにおいて内部と外部の光の通り道となる境界を兼ね、壁部９０１Ｃの内側に光入射面を、外側に光出射面を備える。 Further, the lens 31 also serves as a boundary between the inside and the outside of the wall portion 901C of the containment vessel 901, and is provided with a light incident surface inside the wall portion 901C and a light emitting surface outside.

格納容器９０１の図１２の一点鎖線で示す壁部９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、９０１Ｄの内面には、蛍光体７３０の熱、及び、格納容器９０１中の空気の熱を吸収する吸熱塗料が塗布された受熱部９１１Ａを備える。また、図１２の二点鎖線で示す壁部９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、９０１Ｄの外面には、受熱部９１１Ａで吸収した熱を格納容器９０１の外部に放熱する放熱部９１１Ｂを備える。なお、蛍光体７３０で発生する熱源に対向する受熱部９１１Ａにおいては、受熱効果を高めるために、蛍光体ホイール７０１の蛍光体７３０と近接して配置される。 The inner surfaces of the walls 901A, 901B, 901C, and 901D shown by the alternate long and short dash lines in FIG. 12 of the containment vessel 901 were coated with an endothermic paint that absorbs the heat of the phosphor 730 and the heat of the air in the containment vessel 901. A heat receiving unit 911A is provided. Further, the outer surface of the wall portions 901A, 901B, 901C, and 901D shown by the alternate long and short dash line in FIG. 12 is provided with a heat radiating portion 911B that dissipates the heat absorbed by the heat receiving portion 911A to the outside of the containment vessel 901. The heat receiving portion 911A facing the heat source generated by the phosphor 730 is arranged close to the phosphor 730 of the phosphor wheel 701 in order to enhance the heat receiving effect.

ここで、受熱部９１１Ａに塗布される吸熱塗料は、壁部９０１Ａにおいては、光の通り道である拡散板６０を除いた内面側の全面に塗布される。９０１Ｃにおいては、レンズ３１の取付け部を除いた内面側の全面に塗布される。９０１Ｂと９０１Ｄにおいては、内面側の全面に塗布される。 Here, the endothermic paint applied to the heat receiving portion 911A is applied to the entire surface of the wall portion 901A on the inner surface side except for the diffuser plate 60 which is a light passage. In 901C, it is applied to the entire surface on the inner surface side excluding the mounting portion of the lens 31. In 901B and 901D, it is applied to the entire surface on the inner surface side.

壁部９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、９０１Ｄで受熱した熱を放熱する放熱部９１１Ｂは、例えば、吸熱塗料と同じ樹脂組成物である放熱塗料層である。なお、放熱部９１１Ｂの別の例として、壁部に一体形成された放熱フィンでもよい。 The heat radiating portion 911B that dissipates the heat received by the wall portions 901A, 901B, 901C, and 901D is, for example, a heat radiating paint layer that is the same resin composition as the endothermic paint. As another example of the heat radiating portion 911B, a heat radiating fin integrally formed on the wall portion may be used.

格納容器９０１は、格納容器９０１の外面を冷却するため、導風部９２１中に配置される。図示しないダクトと冷却ファンで導風部９２１に冷却風を例えば＋ｙ方向に導くことで、格納容器９０１を冷却する。 The containment vessel 901 is arranged in the air guide portion 921 in order to cool the outer surface of the containment vessel 901. The containment vessel 901 is cooled by guiding the cooling air to the air guide portion 921 in the + y direction, for example, by a duct and a cooling fan (not shown).

（効果）
本実施の形態では、蛍光体ホイール７０１を格納する格納容器９０１において、格納容器９０１で発生する熱を容器の全面で吸収し、外部に放熱することで、蛍光体ホイール７０１の蛍光体７３０をより一層適切に冷却することが可能となる。 (effect)
In the present embodiment, in the containment vessel 901 that stores the phosphor wheel 701, the heat generated in the containment vessel 901 is absorbed by the entire surface of the vessel and dissipated to the outside, whereby the phosphor 730 of the phosphor wheel 701 is twisted. It becomes possible to cool more appropriately.

［実施の形態３］
図１３は、本開示の実施の形態３である投写型映像表示装置の構成を示す図である。以下において、図１０と同一の構成部分には同一の符号を付して、実施の形態２との相違点について、主に説明する。 [Embodiment 3]
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a projection type image display device according to the third embodiment of the present disclosure. In the following, the same components as those in FIG. 10 will be designated by the same reference numerals, and the differences from the second embodiment will be mainly described.

実施の形態２は、蛍光発光部として、透明基板７１に蛍光体７３０を備える透過型の蛍光体ホイール７０１を用いた例である。具体的には、蛍光体７３０への励起光Ｅの入射方向と蛍光Ｆの出射方向を一直線に配置した光源装置である。本開示の実施の形態３では、金属基板７１２に蛍光体７３０を備えた反射型の蛍光体ホイール７０２を用い、励起光Ｅと蛍光Ｆを同一方向より入射した３板式の液晶プロジェクタの例について説明する。 The second embodiment is an example in which a transmissive phosphor wheel 701 having a phosphor 730 on a transparent substrate 71 is used as the fluorescent light emitting unit. Specifically, it is a light source device in which the incident direction of the excitation light E on the phosphor 730 and the emission direction of the fluorescence F are arranged in a straight line. In Embodiment 3 of the present disclosure, an example of a three-plate type liquid crystal projector in which excitation light E and fluorescence F are incident from the same direction by using a reflective phosphor wheel 702 provided with a phosphor 730 on a metal substrate 712 will be described. To do.

（光源装置１１２の構成）
本実施の形態の投写型映像表示装置１０２は、白色光Ｗを出射する光源装置１１２を備える。 (Structure of light source device 112)
The projection type image display device 102 of the present embodiment includes a light source device 112 that emits white light W.

光源装置１１２は、光源２０と、集光レンズ３０と、拡散板６０と、波長板６２と、レンズ３１およびレンズ３２とで構成される。光源２０は、励起光Ｅを出射する。集光レンズ３０は、光源２０の出射光を、ダイクロイックミラー６１を介して蛍光体ホイール７０２に集光する。波長板６２は、励起光Ｅの偏光方向を９０度回転させるλ／４波長板である。レンズ３１およびレンズ３２は、蛍光体ホイール７０２に入射する光を集光して且つ出射する蛍光Ｆを略平行光にコリメートする。 The light source device 112 includes a light source 20, a condenser lens 30, a diffuser plate 60, a wave plate 62, a lens 31 and a lens 32. The light source 20 emits the excitation light E. The condenser lens 30 collects the emitted light of the light source 20 on the phosphor wheel 702 via the dichroic mirror 61. The wave plate 62 is a λ / 4 wave plate that rotates the polarization direction of the excitation light E by 90 degrees. The lens 31 and the lens 32 collimate the fluorescent F that collects and emits the light incident on the phosphor wheel 702 to substantially parallel light.

光源２０は、Ｓ偏光の励起光Ｅである青色基準光Ｌｂ（例えば、波長４５５ｎｍ）を出射する。この青色基準光Ｌｂは、ダイクロイックミラー６１で反射されたのち、λ／４波長板である波長板６２を透過して円偏光に変換される。変換された青色基準光Ｌｂは、レンズ３１およびレンズ３２により集光されて、蛍光体ホイール７０２の蛍光体７３０に入射する。 The light source 20 emits blue reference light Lb (for example, a wavelength of 455 nm) which is S-polarized excitation light E. The blue reference light Lb is reflected by the dichroic mirror 61 and then transmitted through the wave plate 62, which is a λ / 4 wave plate, and converted into circularly polarized light. The converted blue reference light Lb is focused by the lens 31 and the lens 32, and is incident on the phosphor 730 of the phosphor wheel 702.

蛍光体ホイール７０２は、蛍光体ホイール７０１とは異なり、アルミなどの金属基板７１２の表面にアルミ増反射膜などの反射膜７２２を備え、反射膜７２２の表面に蛍光体７３０を塗布して構成される。かかる構成であれば、励起光Ｅの入射方向と蛍光Ｆの出射方向が同じとなる、反射型の蛍光体ホイール７０２を構成できる。この蛍光体ホイール７０２に、熱伝導率の高い金属基板７１２を用いることで、蛍光体７３０で発生する熱を拡散し、放熱する効果が高くなる。これにより、より高出力の励起光Ｅを入射させて、より高出力の蛍光Ｆを発光する、高輝度用の白色光源Ｗを構成することが可能となる。ここで、蛍光体７３０は緑色基準光Ｌｇと赤色基準光Ｌｒを含む黄色蛍光Ｆｙを発光する黄色蛍光体Ｐｙであり、光源２０から入射する励起光Ｅにより、黄色蛍光Ｆｙを発光する。また、蛍光体７３０で吸収されない青色基準光Ｌｂは、反射膜７２２で反射して、レンズ３１、３２を透過し、再度、波長板６２を透過することによりＰ偏光に変換されて、ダイクロイックミラー６１を透過する。 Unlike the phosphor wheel 701, the phosphor wheel 702 is configured by providing a reflective film 722 such as an aluminum antireflection film on the surface of a metal substrate 712 such as aluminum and coating the phosphor 730 on the surface of the reflective film 722. To. With such a configuration, a reflective phosphor wheel 702 can be configured in which the incident direction of the excitation light E and the emission direction of the fluorescence F are the same. By using a metal substrate 712 having a high thermal conductivity for the phosphor wheel 702, the effect of diffusing the heat generated by the phosphor 730 and dissipating the heat is enhanced. This makes it possible to construct a high-luminance white light source W that emits higher-power fluorescence F by incident with higher-power excitation light E. Here, the phosphor 730 is a yellow phosphor Py that emits a yellow fluorescent Fy containing a green reference light Lg and a red reference light Lr, and emits a yellow fluorescent Fy by the excitation light E incident from the light source 20. Further, the blue reference light Lb that is not absorbed by the phosphor 730 is reflected by the reflection film 722, passes through the lenses 31 and 32, and is converted into P-polarized light by passing through the wave plate 62 again, and is converted into P-polarized light. Is transparent.

このようにして、光源装置１１２は、蛍光体ホイール７０２を出射する黄色蛍光Ｆｙと、蛍光体７３０で吸収されない青色基準光Ｌｂが混ざり合うことにより、白色光Ｗを出射する。 In this way, the light source device 112 emits white light W by mixing the yellow fluorescent Fy that emits the phosphor wheel 702 and the blue reference light Lb that is not absorbed by the phosphor 730.

（蛍光体格納容器９０２の構成）
実施の形態３における蛍光体格納容器９０２は、光源装置１１２の少なくとも蛍光体ホイール７０２を収納する密閉型の格納容器である。実施の形態３における蛍光体格納容器９０２は、実施の形態２における拡散板６０およびこの拡散板６０が配置される窓部が無い構成を除けば、実施の形態２と同一構成となっている。すなわち、実施の形態３の格納容器９０２は、壁部９０２Ａ、９０２Ｂ、９０２Ｃ、９０２Ｄ、９０２Ｅ（天井面）、９０２Ｆ（底面）で構成されている。本実施の形態では、格納容器９０２は、蛍光体ホイール７０２と光の通り道であるレンズ３１を収納する。すなわち、レンズ３１が壁部９０２Ｃに設けられた図示しないレンズ取付け窓に取り付けられて、そのレンズ３１の平坦側の一部が格納容器９０２に収納される。 (Structure of Fluorescent Containment Vessel 902)
The phosphor containment vessel 902 in the third embodiment is a closed type containment vessel for accommodating at least the phosphor wheel 702 of the light source device 112. The phosphor storage container 902 of the third embodiment has the same configuration as that of the second embodiment except that the diffuser plate 60 of the second embodiment and the window portion on which the diffuser plate 60 is arranged are not provided. That is, the containment vessel 902 of the third embodiment is composed of wall portions 902A, 902B, 902C, 902D, 902E (ceiling surface), and 902F (bottom surface). In the present embodiment, the containment vessel 902 houses the phosphor wheel 702 and the lens 31 which is a path of light. That is, the lens 31 is attached to a lens mounting window (not shown) provided on the wall portion 902C, and a part of the flat side of the lens 31 is housed in the containment vessel 902.

格納容器９０２は、壁部９０２Ａ、９０２Ｂ、９０２Ｃ、９０２Ｄ、９０２Ｅ、９０２Ｆの内面に吸熱塗料を塗布することで受熱部を構成しており、格納容器９０２を冷却する。 The containment vessel 902 constitutes a heat receiving portion by applying an endothermic paint on the inner surfaces of the wall portions 902A, 902B, 902C, 902D, 902E, and 902F, and cools the containment vessel 902.

（効果）
本実施の形態では、反射型の蛍光体ホイール７０２を格納する格納容器９０２において、格納容器９０２で発生する熱を容器の全面で吸収し、外部に放熱することで、蛍光体ホイール７０２の蛍光体７３０をより一層適切に冷却することが可能となる。 (effect)
In the present embodiment, in the containment vessel 902 for storing the reflective phosphor wheel 702, the heat generated in the containment vessel 902 is absorbed by the entire surface of the vessel and dissipated to the outside, whereby the phosphor of the phosphor wheel 702 It becomes possible to cool the 730 even more appropriately.

なお、上述の実施の形態１〜３は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Since the above-described first to third embodiments are for exemplifying the techniques in the present disclosure, various changes, replacements, additions, omissions, etc. may be made within the scope of claims or the equivalent thereof. it can.

本開示は、蛍光体励起光源を使用する光源装置、及びそれを使用した投写型映像表示装置に適用可能である。 The present disclosure is applicable to a light source device using a phosphor excitation light source and a projection type image display device using the same.

１０，１１１，１１２光源装置
１１照明装置
１２映像表示部
１３投写系
２０光源
２１半導体レーザ
３０集光レンズ
３１，３２，３３，３５，３６，３７レンズ
３４ロッドインテグレータ
４１ＤＭＤ
４２全反射プリズム
５０投写レンズ
７０，７０１，７０２蛍光体ホイール
７１，８１透明基板
７２ａ，８３反射防止膜
７２ｂダイクロイック膜
７３，７３０蛍光体
７３ａ第１蛍光体領域
７３ｂ第２蛍光体領域
７４，８４モータ
７５透過領域
８０カラーフィルタホイール
８２ダイクロイック膜
８２ａ，８２ｂ，８２ｃカラーフィルタ
８５光拡散領域
９０，９０１，９０２格納容器
９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄ，９０Ｅ，９０Ｆ壁部
９０１Ａ，９０１Ｂ，９０１Ｃ，９０１Ｄ，９０１Ｅ，９０１Ｆ壁部
９０２Ａ，９０２Ｂ，９０２Ｃ，９０２Ｄ，９０２Ｅ，９０２Ｆ壁部
９１，９０１冷却部
９１Ａ，９１１Ａ受熱部
９１Ｂ，９１１Ｂ放熱部
９２，９２１導風部
３０６Ｒ，３０６Ｇ，３０６Ｂレンズ
１００，１０１，１０２投写型映像表示装置
Ｅ励起光
Ｆ蛍光
Ｈ発熱
М 熱伝導
Ｎ自然放熱
Ａ熱吸収
Ｄ放熱 10,111,112 Light source device 11 Lighting device 12 Image display unit 13 Projection system 20 Light source 21 Semiconductor laser 30 Condensing lens 31, 32, 33, 35, 36, 37 Lens 34 Rod integrator 41 DMD
42 Total Reflection Prism 50 Projection Lens 70,701,702 Fluorescent Wheel 71,81 Transparent Substrate 72a,83 Anti-Reflective Coating 72b Dichroic Film 73,730 Fluorescent 73a First Fluorescent Region 73b Second Fluorescent Region 74,84 Motor 75 Transmission area 80 Color filter wheel 82 Dichroic film 82a, 82b, 82c Color filter 85 Light diffusion area 90,901,902 Storage container 90A, 90B, 90C, 90D, 90E, 90F Wall part 901A, 901B, 901C, 901D, 901E , 901F Wall part 902A, 902B, 902C, 902D, 902E, 902F Wall part 91,901 Cooling part 91A, 911A Heat receiving part 91B, 911B Heat dissipation part 92,921 Blower part 306R, 306G, 306B Lens 100, 101, 102 Projection Type image display device E Excitation light F Fluorescence H Heat generation М Heat conduction N Natural heat dissipation A Heat absorption D Heat dissipation

Claims

Excitation light source and
A fluorescent plate that fluoresces with the excitation light from the excitation light source,
The air guide where the cooling air flows and
A containment vessel located outside the air guide and accommodating the fluorescent plate is provided.
A heat receiving portion is provided on the inner surface of the containment vessel at a position facing the fluorescence emitting surface of the fluorescent plate.
A heat radiating portion is provided on the outer surface of the containment vessel.
The outer surface constitutes a part of the wall surface of the wind guide portion, and forms a part of the wall surface.
The heat receiving portion and the heat radiating portion are thermally connected.
Light source device.

The light source device according to claim 1, wherein the heat receiving portion is an endothermic coating layer.

The light source device according to claim 1, wherein the heat receiving portion is a layer that has been plated.

The light source device according to claim 1, wherein the heat receiving unit is an alumite layer.

The light source device according to claim 1, wherein the heat receiving portion and the heat radiating portion are provided so as to face each other with the wall portion of the containment vessel interposed therebetween.

The heat receiving portion has a plate shape and has a plate shape.
The light source device according to claim 1, wherein one end of the heat receiving portion is connected to the heat radiating portion.

The light source device according to claim 1, wherein a fluorescent material is provided on the fluorescent emitting surface of the fluorescent plate, and the heat receiving portion is arranged close to the fluorescent material.

The light source device according to claim 1, wherein a fluorescent material is provided on the fluorescent emitting surface of the fluorescent plate, and the heat receiving portion is provided at a position facing at least the front surface of the fluorescent material.

The light source device according to claim 1, wherein the heat radiating portion is a heat radiating paint layer.

The light source device according to claim 1, wherein the heat radiating portion is a heat radiating fin.

The light source device according to claim 1, wherein a blower device for circulating air inside the containment vessel is arranged inside the containment vessel.

The light source device according to claim 2, wherein the endothermic coating layer is composed of a resin composition containing a resin serving as a binder and one or more metal oxides.

The light source device according to claim 1, wherein the outer surface constitutes only one surface of the wall surface of the wind guide portion.

The light source device according to claim 13, wherein the one surface is a surface along the direction of the wind flowing through the wind guide portion.

The light source device according to claim 1 and
An illumination device that equalizes the reference light emitted from the light source device and emits illumination light,
An image display unit that modulates the illumination light from the illumination device with an image signal and emits the image light.
A projection system for enlarging and projecting image light from the image display unit is provided.
Projection type image display device.