(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却対象の冷却効率を高めることができる回転冷却装置、波長変換装置、光拡散装置、光源装置及びプロジェクターを提供すること。【解決手段】回転冷却装置６２は、回転装置６３と、冷却対象と接続され、回転装置によって回転される基部６５と、基部に配置され、基部を介して冷却対象から伝達された熱を放熱する放熱部６７と、を有し、放熱部は、基部の回転中心側から基部の外周側に延出し、基部の回転方向に沿って配列された複数のフィン６７１と、複数のフィン間に形成され、基部の回転軸に沿って見て放熱部の外側領域と連通する複数の第１溝６７３と、少なくとも複数の第１溝のいずれかと交差し、複数のフィンを複数のフィン要素に分断する複数の第２溝６７４と、を有する。【選択図】図４
2018054975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転装置と、
冷却対象と接続され、前記回転装置によって回転される基部と、
前記基部に配置され、前記基部を介して前記冷却対象から伝達された熱を放熱する放熱部と、を有し、
前記放熱部は、
前記基部の回転中心側から前記基部の外周側に延出し、前記基部の回転方向に沿って配列された複数のフィンと、
前記複数のフィン間に形成され、前記基部の回転軸に沿って見て前記放熱部の外側領域と連通する複数の第１溝と、
少なくとも前記複数の第１溝のいずれかと交差し、前記複数のフィンを複数のフィン要素に分断する複数の第２溝と、を有することを特徴とする回転冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転冷却装置において、
前記複数のフィンは、前記回転方向に沿って略等しい間隔にて配置され、前記回転中心側から前記基部の外周側に向かうに従って前記回転方向とは反対方向に反る形状を有することを特徴とする回転冷却装置。
【請求項３】
回転装置と、
冷却対象と接続され、前記回転装置によって回転される基部と、
前記基部に配置され、前記基部を介して前記冷却対象から伝達された熱を放熱する放熱部と、を有し、
前記放熱部は、
前記基部の回転中心側から前記基部の外周側に延出し、前記基部の回転方向に沿って配列されて、前記基部の回転軸に沿って見て前記放熱部の外側領域と連通する複数の第１溝と、
少なくとも前記複数の第１溝のいずれかと交差する複数の第２溝と、
前記複数の第１溝及び前記複数の第２溝によって分断された複数のフィン要素と、を有することを特徴とする回転冷却装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転冷却装置において、
前記複数の第１溝は、前記回転方向に沿って略等しい間隔にて配置され、前記回転中心側から前記基部の外周側に向かうに従って前記回転方向とは反対方向に反る形状を有することを特徴とする回転冷却装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転冷却装置において、
前記複数の第２溝は、前記回転中心側から前記基部の外周側に延出し、前記外側領域と連通していることを特徴とする回転冷却装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の回転冷却装置において、
前記複数の第１溝及び前記複数の第２溝は、前記回転中心を中心として回転対称に形成されていることを特徴とする回転冷却装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の回転冷却装置において、
前記複数の第１溝の溝幅は、前記複数の第２溝の溝幅より大きいことを特徴とする回転冷却装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の回転冷却装置において、
前記複数のフィン要素が有する端部のうち、前記回転中心側で、かつ、前記放熱部の内周側の端部は、前記複数の第１溝のいずれかを形成する端縁と、前記複数の第２溝のいずれかを形成する端縁とが鋭角で交差して形成されていることを特徴とする回転冷却装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の回転冷却装置と、
前記冷却対象として前記基部に接続され、入射される光の波長を変換する波長変換素子と、を備え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と、
前記波長変換素子に入射される光を出射する光出射装置と、を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の回転冷却装置と、
前記冷却対象として前記基部に接続され、入射される光を拡散させる光拡散素子と、を備えることを特徴とする光拡散装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光拡散装置と、
前記光拡散素子に入射される光を出射する光出射装置と、を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項１３】
請求項１０又は請求項１２に記載の光源装置と、
前記光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって変調された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転冷却装置、波長変換装置、光拡散装置、光源装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置と、当該光源装置から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成する光変調装置と、形成された画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射光学装置と、を備えた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用いられる光源装置として、半導体レーザー及び反射型カラーホイール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】
この特許文献１に記載のプロジェクターでは、反射型カラーホイールは、回転機構としてのモーターにより回転される基材を有し、当該基材において鏡面処理が施された片面は、２度毎に複数のセグメントに分けられている。これらセグメントには、半導体レーザーから入射される励起光によって励起されて赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ発する蛍光体層が、基材の回転方向に沿って順に形成されている。このような基材が回転され、励起光が入射される蛍光体層が順次切り替わることにより、各色光が順次出射される。
【０００４】
このような反射型カラーホイールにおける蛍光体層は、励起光の入射に応じて発熱する一方で、温度が高くなりすぎると熱飽和が生じて、励起光の波長変換効率が低下する。このため、上記反射型カラーホイールでは、基材における裏面に放熱部として機能する複数のフィンが一体的に形成されている。このようなフィンとして、基材の回転中心を中心とする同心円状に形成された複数のフィンと、当該回転中心を中心として放射状に形成された複数のフィンと、当該回転中心を中心とする渦巻状に形成された複数のフィンと、が挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１３８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された反射型カラーホイールのうち、上記同心円状に形成された複数のフィンを有するものでは、遠心力による空気（熱を帯びた空気）の拡散が生じにくい。このため、当該空気がフィン間に留まりやすいという問題がある。
また、上記反射型カラーホイールのうち、上記放射状に形成された複数のフィン、或いは、上記渦巻状に形成された複数のフィンを有するものでは、フィン間を流通する空気は、比較的高い速度で流通する。このため、フィンを十分に冷却し切れずに、熱がフィンにこもる可能性があるという問題がある。
これらの問題から、冷却対象の冷却効率を高めることができる構成が要望されていた。
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、冷却対象の冷却効率を高めることができる回転冷却装置、波長変換装置、光拡散装置、光源装置及びプロジェクターを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様に係る回転冷却装置は、回転装置と、冷却対象と接続され、前記回転装置によって回転される基部と、前記基部に配置され、前記基部を介して前記冷却対象から伝達された熱を放熱する放熱部と、を有し、前記放熱部は、前記基部の回転中心側から前記基部の外周側に延出し、前記基部の回転方向に沿って配列された複数のフィンと、前記複数のフィン間に形成され、前記基部の回転軸に沿って見て前記放熱部の外側領域と連通する複数の第１溝と、少なくとも前記複数の第１溝のいずれかと交差し、前記複数のフィンを複数のフィン要素に分断する複数の第２溝と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記第１態様によれば、基部の回転中心側から当該基部の外周側に延出する複数のフィンは、当該複数のフィン間に形成される複数の第１溝の少なくともいずれかと交差する複数の第２溝によって複数のフィン要素に分断されている。これによれば、回転装置によって基部が回転されると、冷却気体が第１溝に沿って流通して放熱部の外側領域に排出される過程にて、当該冷却気体の一部は、第２溝に沿って流通する。このため、第２溝が無い場合に比べて、フィンと冷却気体との接触面積を大きくしやすくすることができる。この他、各フィンは、当該フィンの厚さ方向（基部の回転方向に沿う方向）に沿う第２溝によって分断されることから、当該第２溝を流通する冷却気体は、当該厚さ方向に沿って流通することとなり、フィン内に熱がこもることを抑制できる。従って、冷却対象の熱が伝達される放熱部の冷却効率を向上させることができ、ひいては、冷却対象の冷却効率を向上させることができる。
【００１０】
上記第１態様では、前記複数のフィンは、前記回転方向に沿って略等しい間隔にて配置され、前記回転中心側から前記基部の外周側に向かうに従って前記回転方向とは反対方向に反る形状を有することが好ましい。
このような構成によれば、複数のフィンが上記回転方向に沿って略等しい間隔にて配置されていることにより、冷却気体が流通する各第１溝を略等しい間隔にて配置できる。このため、放熱部において冷却具合に偏りが生じることを抑制できる。
また、各フィンが上記形状を有することにより、各フィン要素が回転方向に対して直交しづらくなるので、当該各フィン要素と冷却気体とが衝突することによって生じる風切音を小さくすることができる。この他、基部及び放熱部の回転抵抗を小さくすることができるので、回転装置の負荷を軽減できる。
【００１１】
本発明の第２態様に係る回転冷却装置は、回転装置と、冷却対象と接続され、前記回転装置によって回転される基部と、前記基部に配置され、前記基部を介して前記冷却対象から伝達された熱を放熱する放熱部と、を有し、前記放熱部は、前記基部の回転中心側から前記基部の外周側に延出し、前記基部の回転方向に沿って配列されて、前記基部の回転軸に沿って見て前記放熱部の外側領域と連通する複数の第１溝と、少なくとも前記複数の第１溝のいずれかと交差する複数の第２溝と、前記複数の第１溝及び前記複数の第２溝によって分断された複数のフィン要素と、を有することを特徴とする。
【００１２】
上記第２態様によれば、上記第１態様に係る回転冷却装置と同様の効果を奏することができる。
すなわち、回転装置によって基部が回転され、冷却気体が第１溝に沿って流通して放熱部の外側領域に排出される過程にて、当該冷却気体の一部は、第１溝と交差する第２溝に沿って流通する。これによれば、第２溝が無い場合に比べて、フィン要素と冷却気体との接触面積を大きくしやすくすることができる。この他、第２溝を流通する冷却気体は、各フィン要素の厚さ方向に沿って流通することとなるので、フィン要素内に熱がこもることを抑制できる。従って、冷却対象の熱が伝達される放熱部の冷却効率を向上させることができ、ひいては、冷却対象の冷却効率を向上させることができる。
【００１３】
上記第２態様では、前記複数の第１溝は、前記回転方向に沿って略等しい間隔にて配置され、前記回転中心側から前記基部の外周側に向かうに従って前記回転方向とは反対方向に反る形状を有することが好ましい。
このような構成によれば、冷却気体が流通する複数の第１溝が、上記回転方向に沿って略等しい間隔にて配置されるので、放熱部において冷却具合に偏りが生じることを抑制できる。
また、複数の第１溝が上記形状を有することにより、各フィン要素も、上記回転中心側から外周側に向かうに従って上記回転方向とは反対方向に反る形状となる。このため、各フィン要素が、当該回転方向に対して直交しづらくなるので、当該各フィン要素と冷却気体とが衝突することによって生じる風切音を小さくすることができる。この他、基部及び放熱部の回転抵抗を小さくすることができるので、回転装置の負荷を軽減できる。
【００１４】
上記第１及び第２態様では、前記複数の第２溝は、前記回転中心側から前記基部の外周側に延出し、前記外側領域と連通していることが好ましい。
このような構成によれば、基部が回転された際に、上記回転中心側から外周側に流通する冷却気体を第２溝に沿って流通させやすくすることができる。また、複数の第２溝が、上記外側領域と連通することによって、当該複数の第２溝に沿って流通した冷却気体を、放熱部の外部（外側領域）に排出しやすくすることができる。
従って、放熱部から熱を奪った冷却気体が当該放熱部内に滞留することを抑制できるので、放熱部、ひいては、冷却対象の冷却効率を向上させることができる。
【００１５】
上記第１及び第２態様では、前記複数の第１溝及び前記複数の第２溝は、前記回転中心を中心として回転対称に形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、基部及び放熱部の重心が回転中心から偏ることを抑制できる。従って、基部及び放熱部の回転抵抗を低減でき、回転装置の負荷を軽減できる。
【００１６】
上記第１及び第２態様では、前記複数の第１溝の溝幅は、前記複数の第２溝の溝幅より大きいことが好ましい。
このような構成によれば、冷却気体は、放熱部の外側領域と連通する第１溝を主流路として流通する。これによれば、各フィン要素を冷却した冷却気体を放熱部の外部（外側領域）に確実に排出できる。従って、放熱部から熱を奪った冷却気体が当該放熱部内に滞留することを確実に抑制でき、放熱部、ひいては、冷却対象の冷却効率を向上させることができる。
【００１７】
上記第１及び第２態様では、前記複数のフィン要素が有する端部のうち、前記回転中心側で、かつ、前記放熱部の内周側の端部は、前記複数の第１溝のいずれかを形成する端縁と、前記複数の第２溝のいずれかを形成する端縁とが鋭角で交差して形成されていることが好ましい。
このような構成によれば、鋭角な角部である上記端部に冷却気体が衝突することによって、当該端部を冷却しやすくすることができるので、フィン要素を効果的に冷却できる。
ここで、上記端部を構成する各端縁が鈍角で交差している場合には、第１溝を流通して上記端部に衝突した冷却気体が、第２溝に流入しづらくなる。このため、当該冷却気体は、上記端部近傍に滞留しやすくなり、冷却気体が速やかに流通されづらい可能性がある。
これに対し、上記端部を構成する各端縁が鋭角で交差していることにより、当該端部に衝突した冷却気体を、第１溝及び第２溝に分流しやすくすることができる。このため、当該端部だけでなく、フィン要素全体に沿って冷却気体を流通させやすくすることができ、フィン要素を効果的に冷却できる。従って、放熱部、ひいては、冷却対象の冷却効率を向上させることができる。
【００１８】
本発明の第３態様に係る波長変換装置は、上記回転冷却装置と、前記冷却対象として前記基部に接続され、入射される光の波長を変換する波長変換素子と、を備えることを特徴とする。
上記第３態様によれば、上記第１及び第２態様に係る回転冷却装置と同様の効果を奏することができる。また、冷却対象である波長変換素子の冷却効率が向上されるので、当該波長変換素子に熱飽和が生じることを抑制でき、安定して光を出射可能な波長変換装置を構成できる。この他、波長変換装置（波長変換素子）の長寿命化を図ることができる。
【００１９】
本発明の第４態様に係る光源装置は、上記波長変換装置と、前記波長変換素子に入射される光を出射する光出射装置と、を備えることを特徴とする。
上記第４態様によれば、上記第３態様に係る波長変換装置と同様の効果を奏することができる。従って、安定して光を出射可能な光源装置を構成できる他、光源装置の長寿命化を図ることができる。
【００２０】
本発明の第５態様に係る光拡散装置は、上記回転冷却装置と、前記冷却対象として前記基部に接続され、入射される光を拡散させる光拡散素子と、を備えることを特徴とする。
上記第５態様によれば、上記第１及び第２態様に係る回転冷却装置と同様の効果を奏することができる。また、冷却対象である光拡散素子の冷却効率が向上されるので、熱による劣化を抑制でき、光拡散装置（光拡散素子）の長寿命化を図ることができる。
【００２１】
本発明の第６態様に係る光源装置は、上記光拡散装置と、前記光拡散素子に入射される光を出射する光出射装置と、を備えることを特徴とする。
上記第６態様によれば、上記第５態様に係る光拡散装置と同様の効果を奏することができる。従って、安定して光を出射可能な光源装置を構成できる他、光源装置の長寿命化を図ることができる。
【００２２】
本発明の第７態様に係るプロジェクターは、上記光源装置と、前記光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置によって変調された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とする。
上記第７態様によれば、上記第４及び第６態様に係る光源装置と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクターの外観を示す斜視図。
【図２】上記実施形態における装置本体の構成を示す模式図。
【図３】上記実施形態における照明装置の構成を示す模式図。
【図４】上記実施形態における回転冷却装置を示す分解斜視図。
【図５】上記実施形態における波長変換素子とは反対側から回転冷却装置の放熱体を見た図。
【図６】上記実施形態における放熱部を流通する冷却気体の流れを示す模式図。
【図７】上記実施形態におけるフィン要素を拡大して示す図。
【図８】上記実施形態における放熱部の第１変形例である放熱部を波長変換素子とは反対側から見た図。
【図９】上記実施形態における放熱部の第２変形例である放熱部を波長変換素子とは反対側から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態について、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の外観を示す斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、後述する光源装置５から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投射面ＰＳ（図２参照）上に拡大投射する投射型画像表示装置である。このプロジェクター１は、図１に示すように、外観を構成する外装筐体２と、装置本体３（図２参照）と、を備える。
このようなプロジェクター１は、詳しくは図５を参照して説明するが、回転冷却装置６２が有する複数のフィン６７１が、当該複数のフィン６７１間に形成される第１溝６７３と交差する複数の第２溝６７４によって複数のフィン要素６７２に分断されている点を、特徴の１つとしている。
以下、プロジェクター１の構成について説明する。
【００２５】
［外装筐体の構成］
外装筐体２は、アッパーケース２Ａ、ロアーケース２Ｂ、フロントケース２Ｃ及びリアケース２Ｄが組み合わされ、略直方体形状に構成されている。この外装筐体２は、天面部２１、底面部２２、正面部２３、背面部２４、左側面部２５及び右側面部２６を有する。
底面部２２には、プロジェクター１が載置面に載置される場合に当該載置面に接触する脚部２２１（図１では２つの脚部２２１のみ図示）が、複数箇所に設けられている。
正面部２３の中央部分には、後述する投射光学装置４６の端部４６１を露出させて、当該投射光学装置４６により投射される画像が通過する開口部２３１が形成されている。
正面部２３において左側面部２５側の位置には、外装筐体２内の冷却気体が排出される排気口２３２が形成されている。
右側面部２６には、外部の空気を冷却気体として内部に導入する導入口２６１が形成されている。
【００２６】
［装置本体の構成］
図２は、装置本体３の構成を示す模式図である。
装置本体３は、図２に示すように、外装筐体２内に収容される。この装置本体３は、画像投射装置４を備える他、図示を省略するが、プロジェクター１の動作を制御する制御装置と、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と、冷却対象を冷却する冷却装置と、を備える。
【００２７】
［画像投射装置の構成］
画像投射装置４は、上記制御装置から入力される画像信号に応じた画像を形成して、上記被投射面ＰＳ上に投射する。この画像投射装置４は、照明装置４１、色分離装置４２、平行化レンズ４３、光変調装置４４、色合成装置４５及び投射光学装置４６を備える。
これらのうち、照明装置４１は、光変調装置４４を均一に照明する照明光ＷＬを出射するものであり、当該照明光ＷＬを色分離装置４２に向けて出射する。この照明装置４１の構成については、後に詳述する。
【００２８】
色分離装置４２は、照明装置４１から入射される照明光ＷＬから青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲを分離する。この色分離装置４２は、ダイクロイックミラー４２１，４２２、反射ミラー４２３，４２４，４２５及びリレーレンズ４２６，４２７と、これらを内部に収容する光学部品用筐体４２８と、を備える。
ダイクロイックミラー４２１は、上記照明光ＷＬに含まれる青色光ＬＢを透過させ、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲを反射させる。このダイクロイックミラー４２１を透過した青色光ＬＢは、反射ミラー４２３にて反射され、平行化レンズ４３（青色光用の平行化レンズ４３Ｂ）に導かれる。
ダイクロイックミラー４２２は、上記ダイクロイックミラー４２１にて反射された緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲのうち、緑色光ＬＧを反射させて平行化レンズ４３（緑色光用の平行化レンズ４３Ｇ）に導き、赤色光ＬＲを透過させる。この赤色光ＬＲは、リレーレンズ４２６、反射ミラー４２４、リレーレンズ４２７及び反射ミラー４２５によって、平行化レンズ４３（赤色光用の平行化レンズ４３Ｒ）に導かれる。
平行化レンズ４３（４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂ）は、入射される光を平行化する。
【００２９】
光変調装置４４（赤、緑及び青の各色光用の光変調装置を、それぞれ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂとする）は、それぞれ入射される上記色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを変調して、制御装置から入力される画像信号に応じた色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに基づく画像を形成する。これら光変調装置４４のそれぞれは、例えば、入射される光を変調する液晶パネルと、当該液晶パネルの入射側及び出射側のそれぞれに配置される偏光板と、を備えて構成される。
色合成装置４５は、各光変調装置４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂから入射される画像（各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに基づく画像）を合成する。この色合成装置４５は、本実施形態では、クロスダイクロイックプリズムにより構成されているが、複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
投射光学装置４６は、色合成装置４５にて合成された画像を上記被投射面ＰＳに拡大投射する。このような投射光学装置４６として、例えば、鏡筒と、当該鏡筒内に配置される複数のレンズとにより構成される組レンズを採用できる。
【００３０】
［照明装置の構成］
図３は、照明装置４１の構成を示す模式図である。
照明装置４１は、上記のように、照明光ＷＬを色分離装置４２に向けて出射する。この照明装置４１は、図３に示すように、光源装置５及び均一化装置７を有する。
【００３１】
［光源装置の構成］
光源装置５は、均一化装置７に光束（照明光ＷＬ）を出射する。この光源装置５は、光源部５１、アフォーカル光学素子５２、第１位相差素子５３、ホモジナイザー光学装置５４、光合成装置５５、第２位相差素子５６、第１集光素子５７、光拡散装置５８、第２集光素子５９及び波長変換装置６を備える。
これらのうち、光源部５１、アフォーカル光学素子５２、第１位相差素子５３、ホモジナイザー光学装置５４、第２位相差素子５６、第１集光素子５７及び光拡散装置５８は、第１照明光軸Ａｘ１上に配置されている。一方、第２集光素子５９及び波長変換装置６と、均一化装置７とは、第１照明光軸Ａｘ１に交差する第２照明光軸Ａｘ２上に配置されている。そして、光合成装置５５は、第１照明光軸Ａｘ１と第２照明光軸Ａｘ２との交差部分に配置されている。
【００３２】
［光源部の構成］
光源部５１は、青色光である励起光を出射する光出射装置である。この光源部５１は、第１光源部５１１、第２光源部５１２及び光合成部材５１３を有する。
第１光源部５１１は、ＬＤ（Laser Diode）である固体光源ＳＳがマトリクス状に複数配列された固体光源アレイ５１１１と、各固体光源ＳＳに応じた複数の平行化レンズ（図示省略）と、を有する。また、第２光源部５１２も同様に、固体光源ＳＳがマトリクス状に複数配列された固体光源アレイ５１２１と、各固体光源ＳＳに応じた複数の平行化レンズ（図示省略）と、を有する。これら固体光源ＳＳは、例えばピーク波長が４４０ｎｍの励起光を射出するが、ピーク波長が４４６ｎｍの励起光や４６０ｎｍの励起光を出射してもよい。また、ピーク波長が異なる励起光をそれぞれ出射する固体光源を、各光源部５１１，５１２に混在させてもよい。これら固体光源ＳＳから出射された励起光は、平行化レンズ（コリメーターレンズ）により平行化されて光合成部材５１３に入射される。
なお、本実施形態では、各固体光源ＳＳから出射される励起光は、ｓ偏光である。しかしながら、これに限らず、ｓ偏光の励起光を出射する固体光源ＳＳとｐ偏光の励起光を出射する固体光源ＳＳとを混在させてもよい。この場合、後述する第１位相差素子５３を省略できる。
【００３３】
光合成部材５１３は、第１光源部５１１から第１照明光軸Ａｘ１に沿って出射された励起光を透過し、第２光源部５１２から第１照明光軸Ａｘ１に交差する方向に沿って出射された励起光を当該第１照明光軸Ａｘ１に沿うように反射させて、これら励起光を合成する。この光合成部材５１３は、本実施形態では、第１光源部５１１からの励起光を通過させる複数の通過部と、第２光源部５１２からの励起光を反射させる複数の反射部と、が交互に配列された板状体として構成されている。このような光合成部材５１３を介した励起光は、アフォーカル光学素子５２に入射される。
なお、本実施形態では、光出射装置としての光源部５１を、第１光源部５１１、第２光源部５１２及び光合成部材５１３を有する構成とした。しかしながら、これに限らず、光源部５１は、第１光源部５１１のみ有する構成であってもよく、更に多くの光源部を有する構成であってもよい。
【００３４】
［アフォーカル光学素子の構成］
アフォーカル光学素子５２は、光源部５１から入射される励起光の光束径を調整（縮径）する。具体的に、アフォーカル光学素子５２は、光源部５１から平行光として入射される励起光を集光して光束径を縮小させるレンズ５２１と、当該レンズ５２１から入射される励起光を平行化して出射するレンズ５２２と、を有する。
【００３５】
［第１位相差素子の構成］
第１位相差素子５３は、１／２波長板である。この第１位相差素子５３を通過することによって、アフォーカル光学素子５２から入射されるｓ偏光の励起光は、一部がｐ偏光の励起光に変換されて、ｓ偏光とｐ偏光とが混在した励起光となる。このような励起光は、ホモジナイザー光学装置５４に入射される。
【００３６】
［ホモジナイザー光学装置の構成］
ホモジナイザー光学装置５４は、光拡散装置５８及び波長変換装置６における被照明領域に入射される励起光の照度分布を均一化する。このホモジナイザー光学装置５４を通過した励起光は、光合成装置５５に入射される。このようなホモジナイザー光学装置５４は、第１マルチレンズ５４１及び第２マルチレンズ５４２を備える。
【００３７】
第１マルチレンズ５４１は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面内に、複数の第１レンズ５４１１がマトリクス状に配列された構成を有し、入射される励起光を複数の部分光束に分割する。
第２マルチレンズ５４２は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面内に、上記複数の第１レンズ５４１１に応じた複数の第２レンズ５４２１がマトリクス状に配列された構成を有する。そして、第２マルチレンズ５４２は、分割された複数の部分光束を、各第２レンズ５４２１及び各集光素子５７，５９と協働して、上記被照明領域に重畳させる。これにより、当該被照明領域に入射される励起光の中心軸に直交する面内の照度が均一化される。
なお、このようなホモジナイザー光学装置５４は、アフォーカル光学素子５２と第１位相差素子５３との間に配置されていてもよい。
【００３８】
［光合成装置の構成］
光合成装置５５は、略直角二等辺三角柱状に形成されたプリズム５５１を有するＰＢＳ（Polarizing Beam Splitter）であり、斜辺に応じた面５５２が、第１照明光軸Ａｘ１及び第２照明光軸Ａｘ２のそれぞれに対して略４５°傾斜し、各隣辺に応じた面５５３，５５４のうち、面５５３が、第２照明光軸Ａｘ２に交差し、面５５４が第１照明光軸Ａｘ１に交差する。これら面５５２〜５５４のうち、面５５２には、波長選択性を有する偏光分離層５５５が形成されている。
【００３９】
偏光分離層５５５は、入射される励起光に含まれるｓ偏光とｐ偏光とを分離する特性を有する他、波長変換装置６にて生じる蛍光を、当該蛍光の偏光状態に依らずに通過させる特性を有する。すなわち、偏光分離層５５５は、青色光領域の波長の光についてはｓ偏光とｐ偏光とを分離するが、緑色光領域及び赤色光領域の波長の光についてはｓ偏光及びｐ偏光のそれぞれを通過させる、波長選択性の偏光分離特性を有する。
このように光分離装置としても機能する光合成装置５５により、ホモジナイザー光学装置５４から入射された励起光のうち、ｐ偏光は、第１照明光軸Ａｘ１に沿って第２位相差素子５６側に通過され、ｓ偏光は、第２照明光軸Ａｘ２に沿って第２集光素子５９側に反射される。
また、詳しくは後述するが、光合成装置５５は、第２位相差素子５６を介して入射される励起光（青色光）と、第２集光素子５９を介して入射される蛍光とを合成する。
【００４０】
［第２位相差素子の構成］
第２位相差素子５６は、１／４波長板であり、光合成装置５５から入射されるｐ偏光の励起光を円偏光の励起光に変換し、第１集光素子５７から入射される励起光（当該円偏光とは逆廻りの円偏光）をｓ偏光に変換する。
【００４１】
［第１集光素子の構成］
第１集光素子５７は、第２位相差素子５６を通過した励起光を光拡散装置５８に集光（集束）させる光学素子である。この第１集光素子５７は、本実施形態では、３つのピックアップレンズ５７１〜５７３により構成されている。しかしながら、第１集光素子５７を構成するレンズの数は３に限らない。
【００４２】
［光拡散装置の構成］
光拡散装置５８は、波長変換装置６にて生成及び出射される蛍光と同様の拡散角で、入射される励起光を拡散させる。この光拡散装置５８は、回転中心を中心とする環状の反射層が形成された円板状の光拡散素子５８１と、当該光拡散素子５８１を回転させる回転装置５８２と、を有する。なお、反射層は、入射光をランバート反射させる。
このような光拡散素子５８１にて拡散反射された励起光（拡散光）は、第１集光素子５７を介して再び第２位相差素子５６に入射される。この光拡散素子５８１にて反射される時に、当該光拡散素子５８１に入射された円偏光は逆廻りの円偏光となり、第２位相差素子５６を通過する過程にて、光合成装置５５を通過するｐ偏光の励起光に対して偏光方向が９０°回転されたｓ偏光の励起光に変換される。このｓ偏光の励起光は、上記偏光分離層５５５によって反射され、第２照明光軸Ａｘ２に沿って均一化装置７に青色光として入射される。
【００４３】
［第２集光素子の構成］
第２集光素子５９には、ホモジナイザー光学装置５４を通過して上記偏光分離層５５５にて反射されたｓ偏光の励起光が入射される。この第２集光素子５９は、上記のように、入射される励起光を波長変換装置６の被照明領域（波長変換素子６１の波長変換層６１２）に集光（集束）させる他、当該波長変換装置６から出射された蛍光を平行化して、上記偏光分離層５５５に向けて出射する。この第２集光素子５９は、本実施形態では、３つのピックアップレンズ５９１〜５９３により構成されているが、上記第１集光素子５７と同様に、当該第２集光素子５９が有するレンズの数は３に限らない。
【００４４】
［波長変換装置の構成］
波長変換装置６は、入射された光の波長を変換するものであり、本実施形態では、入射された青色光の励起光（ｓ偏光の励起光）を、緑色光及び赤色光を含む蛍光に波長変換する。この波長変換装置６は、波長変換素子６１と、当該波長変換素子６１を回転させて冷却する回転冷却装置６２と、を有する。
これらのうち、回転冷却装置６２については、後に詳述する。
【００４５】
波長変換素子６１は、支持体６１１と、当該支持体６１１において励起光の入射面６１１Ａに位置する波長変換層６１２及び反射層６１３と、を有する。
支持体６１１は、励起光の入射側から見て略円形状に形成された平板状部材である。この支持体６１１は、例えば、金属やセラミックス等により構成できる。
波長変換層６１２は、上記ホモジナイザー光学装置５４及び第２集光素子５９によって照明される被照明領域である。この波長変換層６１２は、入射された励起光により励起されて非偏光光である蛍光（例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光）を出射する蛍光体を含む蛍光体層である。このような波長変換層６１２にて生じる蛍光の一部は、第２集光素子５９側に出射され、他の一部は、反射層６１３側に出射される。
反射層６１３は、波長変換層６１２と支持体６１１との間に配置され、当該波長変換層６１２から入射される蛍光を第２集光素子５９側に反射させる。
【００４６】
このような波長変換層６１２に励起光が照射されると、当該波長変換層６１２及び反射層６１３によって、上記蛍光が第２集光素子５９側に拡散出射される。この蛍光は、第２集光素子５９を介して上記偏光分離層５５５に入射され、第２照明光軸Ａｘ２に沿って当該偏光分離層５５５を通過して、均一化装置７に入射される。すなわち、当該蛍光は、偏光分離層５５５を通過することにより、当該偏光分離層５５５にて反射された青色光である励起光とともに、照明光ＷＬとして均一化装置７に入射される。
このような波長変換層６１２は、励起光の入射によって発熱し、生じた熱は、反射層６１３を介して支持体６１１に伝達される。この支持体６１１に伝達された熱は、当該支持体６１１において入射面６１１Ａとは反対側の面６１１Ｂに接続される回転冷却装置６２の放熱体６４によって放熱される。
【００４７】
［均一化装置の構成］
均一化装置７は、上記光変調装置４４（４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ）の被照明領域である画像形成領域（変調領域）に入射される照明光の照度分布を均一化する。この均一化装置７は、それぞれの光軸が第２照明光軸Ａｘ２と一致するように配置される第１レンズアレイ７１、第２レンズアレイ７２、偏光変換素子７３及び重畳レンズ７４を備える。
【００４８】
第１レンズアレイ７１は、第２照明光軸Ａｘ２に対する直交面内にマトリクス状に配列された複数の小レンズ７１１を有し、入射される照明光を複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ７２は、第１レンズアレイ７１と同様に、第２照明光軸Ａｘ２に対する直交面内にマトリクス状に配列された複数の小レンズ７２１を有する。これら小レンズ７２１は、対応する小レンズ７１１と１対１の関係にある。これら小レンズ７２１は、各小レンズ７１１により分割された複数の部分光束を、重畳レンズ７４とともに各光変調装置４４の上記画像形成領域に重畳させる。これにより、画像形成領域（変調領域）に入射される照明光の照度分布が均一化される。
偏光変換素子７３は、第２レンズアレイ７２と重畳レンズ７４との間に配置され、入射される複数の部分光束の偏光方向を揃える機能を有する。
【００４９】
［回転冷却装置の構成］
図４は、回転冷却装置６２を示す分解斜視図である。
回転冷却装置６２は、上記のように、冷却対象である上記波長変換素子６１の熱が伝達された放熱体６４を当該波長変換素子６１とともに回転させて、放熱体６４、ひいては、波長変換素子６１を冷却する。この回転冷却装置６２は、図４に示すように、回転装置６３と、波長変換素子６１の支持体６１１と接続されて、当該回転装置６３によって回転される放熱体６４と、を有する。
これらのうち、回転装置６３は、モーター等により構成されている。
【００５０】
図５は、波長変換素子６１とは反対側から回転冷却装置６２の放熱体６４を見た図である。なお、図５においては、後述するフィン６７１の基点ＢＰ１、第１溝６７３の基点ＢＰ２、及び、第２溝６７４の基点ＢＰ３については、見易さを考慮して一部のみ符号を付す。また、図５においては、一部の第１溝６７３を一点鎖線にて示し、一部の第２溝６７４を二点鎖線にて示している。
放熱体６４は、図４及び図５に示すように、支持体６１１から伝達された波長変換層６１２の熱を放熱する。この放熱体６４は、当該支持体６１１の面６１１Ｂに接続される基部６５と、当該基部６５に設けられた接続部６６及び放熱部６７と、を有する。
【００５１】
基部６５は、本実施形態では、回転装置６３による放熱体６４の回転軸に沿って見て略円形状に形成された基板であり、熱伝導率の高い材料によって形成されている。このような材料として、アルミニウム等の金属が挙げられる。
接続部６６は、円形状に形成された上記基部６５の内周部に位置している。この接続部６６は、中央に円形状の開口部６６１が形成された環状のボスである。この接続部６６には、回転装置６３の回転部（図示省略）が開口部６６１に嵌め込まれるようにして、当該回転装置が接続される。
【００５２】
放熱部６７は、基部６５と一体的に形成されており、当該基部６５から伝導される熱を放熱する。この放熱部６７は、基部６５の回転中心ＲＣを中心とする環状に形成されており、上記接続部６６の外側に位置している。
このような放熱部６７は、複数のフィン６７１と、当該複数のフィン６７１をそれぞれ分断する複数の第１溝６７３及び複数の第２溝６７４と、を有する。換言すると、放熱部６７は、複数の第１溝６７３及び複数の第２溝６７４と、これらによって分断される複数のフィン要素６７２によって構成される複数のフィン６７１と、を有する。
【００５３】
［フィンに主眼を置いた放熱部の説明］
以下、放熱部６７を、フィン６７１に主眼を置いて説明する。
複数のフィン６７１は、基部６５における支持体６１１とは反対側の面から起立し、放熱部６７における上記回転中心ＲＣ側の位置から当該放熱部６７（基部６５）の外周側に延出しており、基部６５の回転方向であるＤ方向に沿って略等しい間隔にて配列されている。これらフィン６７１の間に、第１溝６７３がそれぞれ形成されている。
詳述すると、各フィン６７１は、回転中心ＲＣを中心とし、かつ、放熱部６７の直径より小さい直径を有する仮想円ＶＣ上に略等しい間隔にて設定された基点ＢＰ１から当該放熱部６７の外側端縁６７Ｔに向かって延出している。そして、当該各フィン６７１は、基点ＢＰ１から外側端縁６７Ｔに向かうに従ってＤ方向とは反対方向に反るように、所定の曲率を有する円弧状に形成されている。
なお、仮想円ＶＣは、環状に形成された放熱部６７の内側端縁６７Ｓと略一致する仮想円である。
【００５４】
また、これらフィン６７１間に形成される複数の第１溝６７３も、仮想円ＶＣ上に略等しい間隔にて設定された基点ＢＰ２から放熱部６７の外側端縁６７Ｔに向かって、フィン６７１の曲率と同様の曲率を有する円弧状に形成されている。すなわち、各第１溝６７３は、基部６５の回転方向に沿って略等しい間隔にて形成されている。そして、各第１溝６７３は、基部６５の回転軸Ｒｘ（図４参照）に沿って見た場合に、放熱部６７の内側端縁６７Ｓより内側（回転中心ＲＣ側）の領域である内側領域Ａ１と、当該放熱部６７の外側端縁６７Ｔより外側の領域である外側領域Ａ２とを連通させている。すなわち、各第１溝６７３は、当該外側領域Ａ２と連通している。
なお、本実施形態では、各フィン６７１は、上記基点ＢＰ１から外側端縁６７Ｔに向かうに従って厚さ寸法（フィン６７１の延出方向に交差する方向の寸法）が次第に大きくなるように形成されている。このため、各第１溝６７３の溝幅（第１溝６７３の延出方向に交差する方向の寸法）は、上記基点ＢＰ２から外側端縁６７Ｔに向かって一定となっている。しかしながら、これに限らず、第１溝６７３の溝幅は、基点ＢＰ２から外側端縁６７Ｔに向かって変化してもよく、例えば、当該外側端縁６７Ｔに向かうに従って大きくなってもよい。
【００５５】
複数の第２溝６７４は、基部６５における内周側に設定された基点ＢＰ３から放熱部６７（基部６５）の外周側に延出している。詳述すると、各第２溝６７４は、上記仮想円ＶＣ上に略等しい間隔にて設定された基点ＢＰ３から上記外側端縁６７Ｔに向かって直線状に延出している。このように、各第１溝６７３及び各第２溝６７４は、回転中心ＲＣを中心として回転対称に形成されている。
これら第２溝６７４は、上記内側領域Ａ１と上記外側領域Ａ２とを連通させる。すなわち、各第２溝６７４は、当該外側領域Ａ２と連通している。
このような第２溝６７４は、少なくとも上記複数の第１溝６７３のいずれかと交差し、ひいては、少なくとも上記複数のフィン６７１のいずれかと交差する。このため、当該複数のフィン６７１は、当該複数のフィン６７１と交差する複数の第２溝６７４によって複数のフィン要素６７２に分断される。
なお、第２溝６７４の溝幅は、第１溝６７３の溝幅より小さく、フィン６７１（フィン要素６７２）の最大の厚さ寸法より小さい範囲で、基点ＢＰ３から外側端縁６７Ｔに向かって一定である。しかしながら、これに限らず、第２溝６７４の溝幅は、外側端縁６７Ｔに向かって変化してもよく、例えば、当該外側端縁６７Ｔに向かうに従って大きくなってもよい。また、仮想円ＶＣ上に設定される基点ＢＰ３は、上記基点ＢＰ２と一致していてもよく、異なっていてもよい。
【００５６】
［第１溝及び第２溝に主眼を置いた放熱部の説明］
次に、放熱部６７を、第１溝６７３及び第２溝６７４に主眼を置いて説明する。
複数の第１溝６７３及び複数の第２溝６７４は、図５に示すように、放熱部６７において上記回転中心ＲＣ側の位置から基部６５の外周側に向かって延出しており、各第２溝６７４は、少なくとも複数の第１溝６７３のいずれかと交差している。
詳述すると、複数の第１溝６７３は、放熱部６７の内側端縁６７Ｓに応じた上記仮想円ＶＣ上に略等しい間隔にて設定された基点ＢＰ２から、放熱部６７の外側端縁６７Ｔに向かって形成されている。これら第１溝６７３は、基点ＢＰ２から外側端縁６７Ｔに向かうに従ってＤ方向とは反対方向に反るように、同じ曲率を有する円弧状に形成されている。複数の第２溝６７４は、同じく仮想円ＶＣ上に略等しい間隔にて設定された基点ＢＰ３から外側端縁６７Ｔに向かって直線状に延出している。
このように、各第１溝６７３及び各第２溝６７４は、回転中心ＲＣを中心として回転対称に形成されている。
【００５７】
これら第１溝６７３及び第２溝６７４は、上記内側領域Ａ１と上記外側領域Ａ２とを連通させている。すなわち、各第１溝６７３及び各第２溝６７４は、外側領域Ａ２と連通している。
なお、第１溝６７３及び第２溝６７４の溝幅は、上記のように、基点ＢＰ２から外側端縁６７Ｔに向かって一定であり、第２溝６７４の溝幅は、第１溝６７３の溝幅より小さい。しかしながら、これに限らず、上記のように、第１溝６７３及び第２溝６７４のそれぞれの溝幅は、外側端縁６７Ｔに向かって変化してもよい。
【００５８】
このように第１溝６７３及び第２溝６７４が放熱部６７に複数形成されることにより、当該放熱部６７には、各第１溝６７３及び各第２溝６７４によって分断される複数のフィン要素６７２が形成される。これらフィン要素６７２のうち、上記Ｄ方向に沿って隣り合う２つの第１溝６７３の間に形成される複数のフィン要素６７２は、上記仮想円ＶＣ上に設定された基点ＢＰ１から外側端縁６７Ｔに向かって延出する１つのフィン６７１を構成するフィン要素６７２と捉えることができる。このようなフィン６７１の基点ＢＰ１は、仮想円ＶＣ上に略等しい間隔にて設定されており、当該フィン６７１は、Ｄ方向に沿って等間隔に複数形成される。
【００５９】
［放熱部を流通する冷却気体の流れ］
図６は、放熱部６７の一部を拡大して示す図であり、当該放熱部６７を流通する冷却気体の流れを示す図である。なお、図６においては、第１溝６７３を流通する冷却気体の流通方向を一点鎖線の矢印で示し、第２溝６７４を流通する冷却気体の流通方向を点線の矢印で示す。
上記回転装置６３によって、波長変換素子６１（支持体６１１）とともに放熱体６４（基部６５）が回転されると、図６に示すように、放熱部６７を冷却する冷却気体が、第１溝６７３及び第２溝６７４に沿って、上記内側領域Ａ１側から外側領域Ａ２側に流通する。
この際、第１溝６７３の溝幅は、第２溝６７４の溝幅より大きいことから、当該冷却気体は、第１溝６７３を主流路として流通する。そして、第１溝６７３と第２溝６７４との交差部位にて、当該冷却気体の一部が、放熱体６４（基部６５）の回転に伴う遠心力によって第２溝６７４内に流入し、当該第１溝６７３に対して上記Ｄ方向側に隣り合う他の第１溝６７３を流通する冷却気体と合流する。
【００６０】
［フィン要素の詳細構成］
図７は、フィン要素６７２を拡大して示す図である。
これら第１溝６７３及び第２溝６７４によって分断される各フィン要素６７２では、図７に示すように、当該フィン要素６７２における端部のうち、上記回転中心ＲＣ側で、かつ、基点ＢＰ１側（内周側）の端部６７２Ａは、鋭角の角部となるように形成される。換言すると、各フィン要素６７２において、回転中心ＲＣ側で、かつ、第１溝６７３を流通する冷却気体の流路における上流側に位置する上記端部６７２Ａは、当該第１溝６７３を形成する端縁６７２１と、当該第１溝６７３と交差する第２溝６７４（６７４１）を形成する端縁６７２２とが鋭角に交差するように形成されている。このため、第１溝６７３を流通する冷却気体のうち、一部の冷却気体は、当該端部６７２Ａに衝突して、当該端部６７２Ａを冷却する。そして、当該一部の冷却気体は、端部６７２Ａによって、端縁６７２１に沿って第１溝６７３を流通する冷却気体と、端縁６７２２に沿って第２溝６７４（６７４１）を流通する冷却気体とに分流される。これにより、フィン要素６７２全体が冷却される。
【００６１】
更に、各フィン要素６７２において、上記回転中心ＲＣ側で、かつ、外側端縁６７Ｔ側の端部６７２Ｂは、鈍角の角部となるように形成される。換言すると、各フィン要素６７２において、回転中心ＲＣ側で、かつ、第１溝６７３を流通する冷却気体の流路における下流側に位置する上記端部６７２Ｂは、当該第１溝６７３を形成する端縁６７２１と、当該第１溝６７３と交差する第２溝６７４のうち、上記第２溝６７４１に対して上記Ｄ方向とは反対方向側に位置する第２溝６７４（６７４２）を形成する端縁６７２３とが鈍角に交差するように形成されている。このため、上記端部６７２Ｂが鈍角の角部として構成されたフィン要素６７２に対して第１溝６７３を流通する冷却気体の流路における下流側に位置するフィン要素６７２の上記端部６７２Ａに衝突した冷却気体の一部が、これらフィン要素６７２に挟まれる第２溝６７４内に流入しやすくなっている。
【００６２】
このように、各第１溝６７３及び各第２溝６７４に沿って冷却気体が流通することによって、各フィン６７１（各フィン要素６７２）が冷却され、当該各フィン６７１の熱、すなわち、波長変換素子６１の熱が冷却気体に伝達される。そして、放熱部６７から熱を奪った冷却気体は、当該放熱部６７の外側端縁６７Ｔから外側領域Ａ２に排出される。
【００６３】
［実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１によれば、以下の効果がある。
放熱部６７において、複数のフィン６７１は、回転中心ＲＣ側に設定された基点ＢＰ１から上記外側端縁６７Ｔに向けて延出している。これらフィン６７１は、フィン６７１間に形成される複数の第１溝６７３の少なくともいずれかと交差する複数の第２溝６７４によって、複数のフィン要素６７２に分断されている。換言すると、放熱部６７は、回転中心ＲＣ側に設定された基点ＢＰ２から外側端縁６７Ｔに向けて延出する複数の第１溝６７３と、少なくとも複数の第１溝６７３のいずれかと交差する複数の第２溝６７４と、これら複数の第１溝６７３及び複数の第２溝６７４によって分断される複数のフィン要素６７２と、を有する。
【００６４】
これによれば、回転装置６３によって放熱体６４（基部６５）が回転されると、冷却気体は、第１溝６７３に沿って流通して上記外側領域Ａ２に排出される過程にて、当該冷却気体の一部は、第１溝６７３と交差する第２溝６７４に沿って流通する。このため、第２溝６７４が無い場合に比べて、フィン６７１（フィン要素６７２）と冷却気体との接触面積を大きくしやすくすることができる。
この他、各フィン要素６７２は、当該フィン要素６７２の厚さ方向（Ｄ方向に沿う方向）に沿う第２溝６７４によって分断されるので、当該第２溝６７４を流通する冷却気体は、当該厚さ方向に沿って流通することとなる。これによれば、フィン６７１（フィン要素６７２）内に熱がこもることを抑制できる。
従って、冷却対象である波長変換素子６１（波長変換層６１２）の熱が伝達される放熱部６７の冷却効率を向上させることができ、ひいては、波長変換素子６１（波長変換層６１２）の冷却効率を向上させることができる。
そして、これにより、波長変換層６１２に熱飽和が生じることを抑制でき、安定して光を出射可能な波長変換装置６を構成できる他、当該波長変換装置６（波長変換素子６１）の長寿命化、ひいては、光源装置５の長寿命化を図ることができる。
【００６５】
複数のフィン６７１は、上記Ｄ方向に沿って略等しい間隔にて配置されている。これらフィン６７１は、回転中心ＲＣ側から外側端縁６７Ｔに向かうに従って当該Ｄ方向とは反対方向に反る形状を有する。これによれば、フィン６７１間に形成されて冷却気体が流通する各第１溝６７３を略等しい間隔にて配置できる。このため、冷却気体による放熱部６７の冷却具合に偏りが発生することを抑制できる。
更に、各フィン６７１が上記形状を有することにより、各フィン要素６７２が上記Ｄ方向に対して直交しづらくなるので、当該各フィン要素６７２と冷却気体とが衝突することによって生じる風切音を小さくすることができる。この他、放熱体６４の回転抵抗を小さくすることができるので、回転装置６３の負荷を軽減できる。
【００６６】
複数の第２溝６７４は、上記基点ＢＰ３から外側端縁６７Ｔに向けて延出し、当該外側端縁６７Ｔより外側に位置する外側領域Ａ２と連通している。これによれば、放熱体６４（基部６５）が回転された際に、内側領域Ａ１から外側領域Ａ２に流通する冷却気体を第２溝６７４に沿って流通させやすくすることができる他、各フィン要素６７２から熱を奪った冷却気体を当該外側領域Ａ２に排出しやすくすることができる。従って、放熱部６７から熱を奪った冷却気体が当該放熱部６７内に滞留することを抑制できるので、放熱部６７、ひいては、波長変換素子６１の冷却効率を向上させることができる。
【００６７】
複数のフィン６７１、複数の第１溝６７３及び複数の第２溝６７４は、上記回転中心ＲＣを中心として回転対称に形成されている。これによれば、放熱部６７を冷却する冷却気体を、第１溝６７３及び第２溝６７４に沿って規則的に流通させることができる。従って、放熱部６７の冷却具合に偏りが生じることを抑制できる。この他、放熱体６４の重心が回転中心ＲＣから偏ることを抑制できるので、放熱体６４を円滑に回転させることでき、回転装置６３の負荷を軽減できる。
【００６８】
複数の第１溝６７３の溝幅は、複数の第２溝６７４の溝幅より大きい。これによれば、基部６５が回転された際には、冷却気体は、外側領域Ａ２と連通する第１溝６７３を主流路として流通する。このため、各フィン要素６７２を冷却した冷却気体を当該外側領域Ａ２に確実に排出できる。従って、放熱部６７から熱を奪った冷却気体が当該放熱部６７内に滞留することを抑制できるので、放熱部６７、ひいては、波長変換素子６１の冷却効率を向上させることができる。
【００６９】
複数のフィン要素６７２において、上記端部６７２Ａは、鋭角の角部として形成されている。これによれば、当該端部６７２Ａに冷却気体を衝突させやすくすることができる他、当該冷却気体を第１溝６７３及び第２溝６７４に分流させやすくすることができる。このため、当該端部６７２Ａだけでなく、フィン要素６７２全体に沿って冷却気体を流通させやすくすることができるので、フィン要素６７２と冷却気体との熱交換効率を向上させることができる。従って、各フィン要素６７２の冷却効率を向上させることができ、波長変換素子６１の冷却効率を向上させることができる。
【００７０】
［実施形態の変形］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。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。
【００７１】
［放熱部の第１変形例］
図８は、放熱部６７の第１変形例である放熱部６７Ａを波長変換素子６１とは反対側から見た図である。なお、図８においては、フィン６７１、第１溝６７３Ａ及び第２溝６７４と、これらの基点ＢＰ１〜ＢＰ３とについては、見易さを考慮して一部のみ符号を付す。また、図８においては、複数の第１溝６７３Ａのうちの１つに沿って流通する冷却気体の流れを一点鎖線にて示し、複数の第２溝６７４のうちの１つに沿って流通する冷却気体の流れを点線にて示す。
上記放熱部６７では、各第１溝６７３は、基点ＢＰ２から外側端縁６７Ｔに向かうに従ってＤ方向とは反対方向に反るように、同じ曲率を有する円弧状（曲線状）に延出しているとした。しかしながら、これに限らず、各第１溝は、直線状に延出していてもよい。例えば、放熱部６７に代えて、図８に示す放熱部６７Ａを採用してもよい。
【００７２】
この放熱部６７Ａは、放熱部６７と同様に、複数のフィン６７１と、当該複数のフィン６７１間に形成された複数の第１溝６７３Ａと、少なくとも複数の第１溝６７３Ａのいずれかと交差して、各フィン６７１を複数のフィン要素６７２に分断する複数の第２溝６７４と、を有する。換言すると、放熱部６７Ａは、複数の第１溝６７３Ａ及び複数の第２溝６７４と、これら第１溝６７３Ａ及び第２溝６７４によって分断される複数のフィン要素６７２により構成される複数のフィン６７１と、を有する。そして、複数のフィン６７１、複数の第１溝６７３Ａ及び複数の第２溝６７４は、放熱部６７Ａにおいて、回転中心ＲＣを中心とする回転対称に形成されている。
【００７３】
複数の第１溝６７３Ａは、上記仮想円ＶＣ上に略等しい間隔にて設定された基点ＢＰ２から放熱部６７Ａの外側端縁６７Ｔに向かって、基部６５の直径方向に対する交差角がそれぞれ同じとなる方向に、直線状に延出している。そして、これら第１溝６７３Ａは、上記内側領域Ａ１と上記外側領域Ａ２とを連通させる。すなわち、各第１溝６７３Ａは、当該外側領域Ａ２と連通している。
なお、放熱部６７Ａにおいても、第１溝６７３Ａの溝幅及び第２溝６７４の溝幅は、基点ＢＰ２，ＢＰ３から外側端縁６７Ｔに向かって略一定であり、当該第１溝６７３Ａの溝幅は、第２溝６７４の溝幅より大きい。しかしながら、これに限らず、第１溝６７３Ａ及び第２溝６７４の溝幅は、一定でなくてもよく、第１溝６７３Ａの溝幅は、第２溝６７４の溝幅より小さくても、同じでもよい。
【００７４】
このような第１溝６７３Ａ及び第２溝６７４によって分断されるフィン要素６７２における上記端部６７２Ａは、放熱部６７での場合と同様に鋭角の角部であり、上記端部６７２Ｂも、放熱部６７での場合と同様に鈍角の角部である。
このような放熱部６７Ａを有する放熱体が上記放熱体６４に代えてプロジェクター１に採用された場合でも、上記回転冷却装置６２を有するプロジェクター１と同様の効果を奏することができる。
【００７５】
［放熱部の第２変形例］
図９は、放熱部６７の第２変形例である放熱部６７Ｂを波長変換素子６１とは反対側から見た図である。なお、図９においては、フィン６７１、第１溝６７３及び第２溝６７４Ｂと、これらの基点ＢＰ１〜ＢＰ３とについては、見易さを考慮して一部のみ符号を付す。また、図９においては、複数の第１溝６７３のうちの１つに沿って流通する冷却気体の流れを一点鎖線にて示し、複数の第２溝６７４Ｂのうちの１つに沿って流通する冷却気体の流れを点線にて示す。
上記放熱部６７，６７Ａでは、複数の第２溝６７４は、基点ＢＰ３から外側端縁６７Ｔに向かって直線状に延出していた。しかしながら、これに限らず、複数の第２溝は、曲線状に延出していてもよい。例えば、放熱部６７に代えて、図９に示す放熱部６７Ｂを採用してもよい。
【００７６】
放熱部６７Ｂは、放熱部６７と同様に、複数のフィン６７１と、当該複数のフィン６７１間に形成された複数の第１溝６７３と、少なくとも複数の第１溝６７３のいずれかと交差して、各フィン６７１を複数のフィン要素６７２に分断する複数の第２溝６７４Ｂと、を有する。換言すると、放熱部６７Ｂは、複数の第１溝６７３及び複数の第２溝６７４Ｂと、これら第１溝６７３及び第２溝６７４Ｂによって分断される複数のフィン要素６７２により構成される複数のフィン６７１と、を有する。そして、複数のフィン６７１、複数の第１溝６７３及び複数の第２溝６７４Ｂは、放熱部６７Ｂにおいて、回転中心ＲＣを中心とする回転対称に形成されている。
【００７７】
複数の第２溝６７４Ｂは、上記複数の第２溝６７４と同様に、上記仮想円ＶＣ上に略等しい間隔にて設定された基点ＢＰ３から放熱部６７Ｂの外周に向かって延出し、上記内側領域Ａ１と外側領域Ａ２とを連通させている。すなわち、各第２溝６７４Ｂは、当該外側領域Ａ２と連通している。
これら第２溝６７４Ｂは、基点ＢＰ３から外側端縁６７Ｔに向かうに従って上記Ｄ方向とは反対方向に反るように、所定の曲率を有する円弧状に形成され、上記のように少なくとも複数の第１溝６７３のいずれかと交差する。この曲率は、本実施形態では、第１溝６７３とは異なる曲率に設定されている。また、これら第２溝６７４Ｂの曲率中心は、図示を省略するが、上記回転中心ＲＣを中心とし、かつ、仮想円ＶＣより半径が大きい仮想円上に略等しい間隔にて設定される。
【００７８】
このような放熱部６７Ｂにおいても、第１溝６７３の溝幅及び第２溝６７４Ｂの溝幅は、基点ＢＰ２，ＢＰ３から外側端縁６７Ｔに向かって一定であり、第１溝６７３の溝幅は、第２溝６７４Ｂの溝幅より大きい。一方、第２溝６７４Ｂの溝幅は、フィン要素６７２の最大の厚さ寸法より小さい。しかしながら、これに限らず、第１溝６７３及び第２溝６７４Ｂのそれぞれの溝幅は、一定でなくてもよく、第１溝６７３の溝幅は、第２溝６７４Ｂの溝幅より小さくても、同じでもよい。
【００７９】
なお、図示を省略するが、第１溝６７３及び第２溝６７４Ｂによって分断されるフィン要素６７２における上記端部６７２Ａは、放熱部６７での場合と同様に鋭角の角部であり、上記端部６７２Ｂも、放熱部６７での場合と同様に鈍角の角部である。
このような放熱部６７Ｂを有する放熱体が上記放熱体６４に代えてプロジェクター１に採用された場合でも、上記回転冷却装置６２を有するプロジェクター１と同様の効果を奏することができる。
【００８０】
［他の変形例］
上記回転冷却装置６２では、複数のフィン６７１、複数の第１溝６７３，６７３Ａ及び複数の第２溝６７４，６７４Ｂは、放熱体６４（基部６５）の回転方向（Ｄ方向）に沿って、略等しい間隔にて形成されているとした。しかしながら、これに限らず、複数のフィン、複数の第１溝及び複数の第２溝は、当該回転方向に沿って略等しい間隔にて形成されていなくてもよく、回転対称でなくてもよい。
【００８１】
上記回転冷却装置６２では、複数の第２溝６７４，６７４Ｂは、内側領域Ａ１と外側領域Ａ２とを連通させるように、内側端縁６７Ｓと一致する仮想円ＶＣ上に設定された基点ＢＰ３から外側端縁６７Ｔに延出していた。しかしながら、これに限らず、複数の第２溝は、少なくとも複数の第１溝のいずれかと交差して、フィン６７１を複数のフィン要素６７２に分断すれば、放熱部の内側端縁から外側端縁にかけて、当該放熱部を貫通するように形成されていなくてもよい。すなわち、第２溝は、放熱部に対する内側領域と外側領域とを連通させなくてもよい。
また、複数の第２溝は、放熱部における回転中心側の位置から外周側に向かって延出していなくてもよい。例えば、第２溝は、放熱体６４（基部６５）の回転中心と放熱部の外側端縁上の１点とを結ぶ直線（半径方向の直線）と平行に形成されていてもよい。更に、複数の第１溝の基点及び複数の第２溝の基点は、仮想円ＶＣ上に設定されていなくてもよく、放熱体６４（基部６５）の回転中心に設定されていてもよい。
【００８２】
上記回転冷却装置６２では、複数の第１溝６７３は、基点ＢＰ２から外側端縁６７Ｔに向かうに従って、放熱体６４（基部６５）の回転方向とは反対方向に反る円弧状に形成されているとした。すなわち、放熱部６７，６７Ｂでは、複数の第１溝６７３は、回転中心ＲＣを中心とする渦巻状に形成されるとした。また、放熱部６７Ａでは、複数の第１溝６７３Ａは、基点ＢＰ２から外側端縁６７Ｔに向かって直線状に延出しているとした。しかしながら、これに限らず、第１溝の形状は、適宜変更してよい。
【００８３】
上記回転冷却装置６２では、放熱部６７，６７Ａ，６７Ｂは、回転中心ＲＣを中心とする円環状に形成されていた。しかしながら、これに限らず、内側領域Ａ１はなくてもよく、放熱部は、放熱体６４（基部６５）の回転軸Ｒｘに沿って見て円形状或いは多角形状に形成されていてもよい。この場合でも、放熱部が設けられる基部の回転に伴って、第１溝及び第２溝内に冷却気体が導入され、当該冷却気体は、基部の回転に伴う遠心力によって、これら第１溝及び第２溝と連通する外側領域Ａ２へと排出される。
【００８４】
上記回転冷却装置６２では、第１溝６７３，６７３Ａの溝幅は、第２溝６７４，６７４Ｂの溝幅より大きいとした。しかしながら、これに限らず、第１溝の溝幅及び第２溝の溝幅は、同じであってもよい。一方、第１溝及び第２溝のうち、溝幅が大きい溝が、放熱部において主にフィンを形成し、冷却気体が流通する主流路となる溝ということができる。
【００８５】
上記回転冷却装置６２では、複数のフィン要素６７２において、上記回転中心ＲＣ側で、かつ、放熱部６７，６７Ａ，６７Ｂの内周側に位置する端部６７２Ａは、第１溝６７３を形成する端縁６７２１と、第２溝６７４を形成する端縁６７２２とが鋭角に交差する鋭角の角部であるとした。換言すると、放熱体６４（基部６５）の回転方向に隣り合う２つの第１溝、及び、同じく回転方向に隣り合う２つの第２溝によって分断されるフィン要素６７２において、当該２つの第１溝のうち回転中心ＲＣ側の第１溝に沿い、かつ、当該第１溝を流通する冷却気体の流路における上流側の端部は、当該第１溝を形成する端縁と、当該２つの第２溝のうち基部の回転方向側の第２溝を形成する端縁とが鋭角に交差する角部であるとした。しかしながら、これに限らず、当該端部は、鋭角の角部でなくてもよい。なお、当該端部が鋭角の角部であれば、上記のような効果を奏することができる。
【００８６】
上記回転冷却装置６２は、波長変換装置６を構成するとした。すなわち、回転冷却装置６２の基部６５は、冷却対象として波長変換素子６１の支持体６１１と熱伝達可能に接続されるとした。しかしながら、これに限らず、基部６５は、他の冷却対象と接続されてもよい。例えば、当該他の冷却対象として、上記光拡散装置５８を構成する光拡散素子５８１が挙げられる。すなわち、上記回転装置５８２に代えて、上記回転冷却装置６２を採用してもよい。
【００８７】
上記回転冷却装置６２は、励起光の入射方向とは反対方向に蛍光を出射する反射型の波長変換素子６１に接続されるとした。しかしながら、これに限らず、回転冷却装置６２は、透過型の波長変換素子に接続されてもよい。この場合、例えば、励起光の入射領域、或いは、蛍光の出射領域を避けて放熱部が設けられていてもよく、当該入射領域、或いは、出射領域を避けてフィンが設けられてもよい。また、回転冷却装置６２が光拡散素子５８１と接続される場合でも、当該光拡散素子５８１が上記反射層に変えて拡散透過層を有する場合には、当該拡散透過層を避けて放熱部やフィンが設けられてもよい。
【００８８】
上記回転冷却装置６２では、基部６５は、支持体６１１において、波長変換層６１２及び反射層６１３が位置する入射面６１１Ａとは反対側の面６１１Ｂに接続されるとした。しかしながら、これに限らず、基部６５が当該支持体６１１を兼ねてもよい。すなわち、基部６５において放熱部６７，６７Ａ，６７Ｂが位置する面とは反対側の面に、波長変換層が位置していてもよい。これは、波長変換装置を透過型の波長変換装置として構成する場合も同様である。また、回転冷却装置６２が光拡散装置に採用される場合でも、基部６５において放熱部６７，６７Ａ，６７Ｂが位置する面とは反対側の面に、光拡散層が位置していてもよい。光拡散装置を透過型の光拡散装置として構成する場合も同様である。
【００８９】
上記画像投射装置４は、上記図２に示した構成を有し、照明装置４１及び光源装置５は、上記図３に示した構成及び配置を有するとした。しかしながら、これに限らず、画像投射装置、照明装置及び光源装置の構成及び配置は、適宜変更してよい。例えば、光源装置５は、光源部５１から出射された励起光のうち、一部を光拡散装置５８にて拡散反射させ、他の一部を波長変換装置６に入射させて蛍光を生成させた後、これら励起光及び蛍光を合成して出射する構成でなくてもよい。具体的に、光源装置は、青色光及び蛍光を含む光を出射する波長変換装置６を備える構成としてもよい。この場合、支持体６１１の入射面６１１Ａに、当該支持体６１１の回転中心を中心とし、かつ、それぞれ直径が異なる同心円状の波長変換層及び光拡散層が形成された構成を例示できる。
また、光源装置は、波長変換装置にて生成される蛍光と合成される青色光を出射する光源部を、上記光源部５１とは別に有する構成としてもよい。更に、光源装置が出射する光は、白色光でなくてもよい。
【００９０】
上記プロジェクター１は、それぞれ液晶パネルを含む３つの光変調装置４４（４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ）を備えるとした。しかしながら、これに限らず、２つ以下、或いは、４つ以上の光変調装置を備えたプロジェクターに本発明を適用してもよい。
上記プロジェクター１は、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルを有する光変調装置４４を備えるとした。しかしながら、これに限らず、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを有する光変調装置を採用してもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を採用してもよい。
【００９１】
上記実施形態では、光源装置５をプロジェクター１に適用した例を挙げた。しかしながら、これに限らず、光源装置５を照明機器等の電子機器に採用してもよい。また、本発明に係る波長変換装置及び光拡散装置は、光源装置やプロジェクター以外の装置に適用してもよく、本発明に係る回転冷却装置も、種々の冷却対象に適用可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１…プロジェクター、４４（４４Ｂ，４４Ｇ，４４Ｒ）…光変調装置、４６…投射光学装置、５…光源装置、５１…光源部（光出射装置）、５８…光拡散装置、５８１…光拡散素子、６…波長変換装置、６１…波長変換素子、６２…回転冷却装置、６１１…支持体、６１１Ｂ…面、６３…回転装置、６４…放熱体、６５…基部、６６…接続部、６６１…開口部、６７，６７Ａ，６７Ｂ…放熱部、６７１…フィン、６７２…フィン要素、６７２１，６７２２…端縁、６７２Ａ…端部、６７３…第１溝、６７４…第２溝、Ａ１…内側領域、Ａ２…外側領域、Ｄ…方向（回転方向）、ＲＣ…回転中心、Ｒｘ…回転軸。
【図１】
2018054975.tif 000003
【図２】
2018054975.tif 000004
【図３】
2018054975.tif 000005
【図４】
2018054975.tif 000006
【図５】
2018054975.tif 000007
【図６】
2018054975.tif 000008
【図７】
2018054975.tif 000009
【図８】
2018054975.tif 000010
【図９】
2018054975.tif 000011