(57)【要約】【課題】小型化でき、かつ、光源部及び波長変換装置を効率よく冷却できる光源装置及びプロジェクターを提供すること。【解決手段】光源装置は、光源部と、光源部からの出射光のうち少なくとも一部の光が入射され、当該一部の光とは波長が異なる変換光を出射する波長変換装置と、光源部及び波長変換装置を収容する光源筐体と、光源部に接続され、少なくとも一部が光源筐体外に位置する放熱部と、光源筐体の外面において波長変換装置に対向する部位を流通した第１冷却気体を放熱部に流通させる第１冷却ファンと、を備える。【選択図】図７
2018124443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
前記光源部からの出射光のうち少なくとも一部の光が入射され、前記一部の光とは波長が異なる変換光を出射する波長変換装置と、
前記光源部及び前記波長変換装置を収容する光源筐体と、
前記光源部に接続され、少なくとも一部が前記光源筐体外に位置する放熱部と、
前記光源筐体の外面において前記波長変換装置に対向する部位を流通した第１冷却気体を前記放熱部に流通させる第１冷却ファンと、を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
前記放熱部は、
前記光源部に接続される第１放熱部と、
前記第１放熱部と接続され、前記第１放熱部に対して前記部位を前記第１冷却気体が流通する方向に沿って配置されるとともに、前記光源筐体の外側に配置される第２放熱部と、を有し、
前記第１冷却ファンは、前記第２放熱部に対向して配置されることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光源装置において、
前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、熱伝達部材により接続されていることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の光源装置において、
前記第１放熱部に第２冷却気体を流通させる第２冷却ファンを備えることを特徴とする光源装置。
【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光源装置において、
前記波長変換装置は、前記光源筐体内において、前記光源筐体の外面に沿って流通する前記第１冷却気体の上流側に位置することを特徴とする光源装置。
【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光源装置において、
前記光源筐体は、前記部位に位置する複数のフィンを有することを特徴とする光源装置。
【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り変調された光を投射する投射光学装置と、
前記光源装置、前記光変調装置及び前記投射光学装置を収容する外装筐体と、を備え、
前記外装筐体は、
前記外装筐体の外部の気体を前記第１冷却気体として内部に導入する導入口と、
前記導入口が位置する面と異なる面に位置し、前記放熱部を流通した前記第１冷却気体が排出される排出口と、を有することを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体光源から出射された青色光の一部を蛍光体ユニット（波長変換装置）により黄色光である蛍光に変換し、当該蛍光と青色光とを含む白色光を出射する光源装置を備えたプロジェクターが知られている。
このような波長変換装置は、温度が上昇すると青色光の蛍光への変換効率が低下するため、当該波長変換装置を冷却する冷却構造を有するプロジェクターが開示されている（例えば、特許文献１−３参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載のプロジェクターでは、蛍光体ユニットを含む照明光学系が筐体に収容され、当該筐体内には、蛍光体ユニットに冷却気体を直接送風する送風システムが設けられている。
また、上記特許文献２に記載のプロジェクターでは、上記特許文献１に記載のプロジェクターと同様に、照明光学系がカバー（筐体）内に収容され、蛍光体ユニットに対向する位置には、ヒートシンクが設けられている。このヒートシンクに冷却気体が流通されることにより、蛍光体ユニットが冷却される。
【０００４】
更に、上記特許文献３に記載のプロジェクターでは、上記特許文献１に記載のプロジェクターと同様に、照明光学系が筐体内に収容され、当該筐体内には、蛍光体ホイールのみを収容する収容筐体が設けられている。また、筐体内には、収容筐体に冷却気体を流通させる冷却ファンが設けられ、当該冷却ファンにより収容筐体、ひいては、収容筐体内に位置する蛍光体ホイールが冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０８７４０６号
【特許文献２】国際公開第２０１５／１６６５５３号
【特許文献３】特開２０１６−０６６０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１−３に記載のプロジェクターの光源装置においては、蛍光体ホイール（波長変換装置）及び固体光源に塵埃が付着するのを防ぐため、固体光源及び蛍光体ユニットを１つの筐体内、若しくは、異なる筐体内にそれぞれ収容されている。
しかしながら、固体光源及び蛍光体ユニットが１つの筐体内に配置されている場合には、固体光源及び蛍光体ユニットの温度がそれぞれ上昇するので、当該固体光源及び蛍光体ユニットを効率よく冷却することが難しい。これに対し、当該筐体内に冷却ファンを配置することが考えられる。しかしながら、当該筐体内に冷却ファンが配置されると、当該筐体が大型化するという課題がある。
このため、光源装置を小型化でき、かつ、筐体内に収容された固体光源（光源部）及び蛍光体ユニット（波長変換装置）を効率よく冷却できる構成が求められていた。
【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、小型化でき、かつ、光源部及び波長変換装置を効率よく冷却できる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態様に係る光源装置は、光源部と、前記光源部からの出射光のうち少なくとも一部の光が入射され、前記一部の光とは波長が異なる変換光を出射する波長変換装置と、前記光源部及び前記波長変換装置を収容する光源筐体と、前記光源部に接続され、少なくとも一部が前記光源筐体外に位置する放熱部と、前記光源筐体の外面において前記波長変換装置に対向する部位を流通した第１冷却気体を前記放熱部に流通させる第１冷却ファンと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
なお、上記波長変換装置としては、励起光により励起され、蛍光を出射する蛍光体を備える波長変換装置を例示でき、上記放熱部としては、ヒートシンクを例示できる。
上記第１態様によれば、光源部や波長変換装置の熱が伝達される光源筐体の外面を第１冷却気体によって冷却できるので、光源筐体内を間接的に冷却できる。この第１冷却気体は、当該外面において波長変換装置に対向する部位を流通するので、光源筐体内において当該部位周辺の温度、ひいては、波長変換装置周辺の温度を下げることができる。これにより、光源筐体内の波長変換装置を効果的に冷却できる。
また、第１冷却ファンによって、光源部に接続される放熱部に第１冷却気体が流通されるので、当該光源部の熱が伝達される放熱部、ひいては、光源部を効果的に冷却できる。
このように、第１冷却ファンにより流通される第１冷却気体によって光源筐体及び放熱部が冷却されるので、波長変換装置及び光源部を効率よく冷却できる。そして、これにより、光源筐体内の気体を循環させるファンを設けなくても光源部及び波長変換装置を冷却できるので、当該ファンが光源筐体内に設けられる場合に比べて、光源装置を小型化できる。
【００１０】
上記第１態様では、前記放熱部は、前記光源部に接続される第１放熱部と、前記第１放熱部と接続され、前記第１放熱部に対して前記部位を前記第１冷却気体が流通する方向に沿って配置されるとともに、前記光源筐体の外側に配置される第２放熱部と、を有し、前記第１冷却ファンは、前記第２放熱部に対向して配置されることが好ましい。
このような構成によれば、第１冷却気体を、上記部位が位置する光源筐体の外面の略全面に流通させることができるので、光源筐体において第１冷却気体が流通する領域を拡大できる。また、第２放熱部に対向して第１冷却ファンが配置されているので、光源筐体の上記外面に流通した第１冷却気体を第２放熱部に確実に流通させることができる。従って、光源筐体内に位置する波長変換装置及び光源部をより効率よく冷却できる。
【００１１】
上記第１態様では、前記第１放熱部及び前記第２放熱部は、熱伝達部材により接続されていることが好ましい。
なお、上記熱伝達部材としては、ヒートパイプの他、ペルチェ素子等を例示できる。
このような構成によれば、第１放熱部に伝達される光源部の熱を、第１冷却気体が流通する第２放熱部に効率よく伝達できる。従って、放熱部、ひいては、光源部を効率よく冷却できる。
【００１２】
上記第１態様では、前記第１放熱部に第２冷却気体を流通させる第２冷却ファンを備えることが好ましい。
このような構成によれば、第１放熱部に第２冷却気体が流通されるので、当該第１放熱部と、当該第１放熱部と接続され、かつ、第１冷却気体が流通する第２放熱部とを一層効率よく冷却できる。従って、光源部を一層効率よく冷却できる。
【００１３】
上記第１態様では、前記波長変換装置は、前記光源筐体内において、前記光源筐体の外面に沿って流通する前記第１冷却気体の上流側に位置することが好ましい。
このような構成によれば、比較的温度が低い第１冷却気体を上記部位に流通させることができるので、光源筐体内において当該部位周辺の温度を一層下げることができ、ひいては、波長変換装置周辺の温度を一層下げることができる。従って、光源筐体内に位置する波長変換装置を一層効率よく冷却できる。
【００１４】
上記第１態様では、前記光源筐体は、前記部位に位置する複数のフィンを有することが好ましい。
このような構成によれば、上記複数のフィンによって、光源筐体内において上記部位周辺の温度、ひいては、波長変換装置周辺の温度を下げやすくすることができる。従って、波長変換装置を効率よく冷却できる。
【００１５】
本発明の第２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り変調された光を投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記光変調装置及び前記投射光学装置を収容する外装筐体と、を備え、前記外装筐体は、前記外装筐体の外部の気体を前記第１冷却気体として内部に導入する導入口と、前記導入口が位置する面と異なる面に位置し、前記放熱部を流通した前記第１冷却気体が排出される排出口と、を有することを特徴とする。
【００１６】
上記第２態様によれば、上記第１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。また、導入口と排出口が外装筐体の異なる面に設けられていることから、光源筐体及び放熱部を冷却した第１冷却気体が、導入口に再度流通することを抑制できる。従って、比較的温度の低い冷却気体を第１冷却気体として導入口から導入でき、効率よく光源装置を冷却できるので、信頼性の高いプロジェクターを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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画像投射装置の構成を示す模式図。
【図３】上記実施形態における光源装置の構成を示す模式図。
【図４】上記実施形態における保持部材の構成を示す斜視図。
【図５】上記実施形態における保持部材の構成を示す側面図。
【図６】上記実施形態における保持部材の構成を示す斜視図。
【図７】上記実施形態における光源筐体及び冷却装置の一部の構成を示す斜視図。
【図８】上記実施形態におけるアッパーケースを取り外した状態の光源筐体及び冷却装置の一部の構成を示す斜視図。
【図９】上記実施形態における光源装置を構成する冷却装置の構成を示す斜視図。
【図１０】上記実施形態におけるプロジェクターの構成を示す断面図。
【図１１】上記実施形態におけるプロジェクターの構成を示す断面図。
【図１２】上記実施形態における光源筐体の変形を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を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。具体的に、図１は、当該プロジェクター１を正面側上方から見た斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、内部に設けられた光源装置４（図２参照）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、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射するものである。このプロジェクター１は、装置本体（図１では図示省略）を収容する外装筐体２を備える。
このようなプロジェクター１は、詳しくは後述するが、光源装置４が備える冷却装置７（図９参照）の構成に特徴を有する。
以下、プロジェクター１の各構成について説明する。
【００１９】
［外装筐体の構成］
外装筐体２は、プロジェクター１の外装を構成する筐体であり、全体として略直方体形状に形成されている。この外装筐体２は、天面部２２、底面部２３、正面部２４、背面部２５、左側面部２６及び右側面部２７を有する。なお、これら面部２２〜２７の名称は、底面部２３が下方を向く姿勢での便宜上の名称であり、プロジェクター１の姿勢によって、例えば天面部２２が下方を向く場合があることは言うまでもない。
天面部２２は、背面部２５側の位置に、第１傾斜部２２１及び第２傾斜部２２２によって形成される凹部２２０を有する。正面部２４側に位置する第１傾斜部２２１は、背面部２５側に向かうに従って底面部２３に近接する方向に傾斜しており、背面部２５側に位置する第２傾斜部２２２は、正面部２４側に向かうに従って底面部２３に近接する方向に傾斜している。この第２傾斜部２２２には、３つの開口部２２３〜２２５が形成されている。
【００２０】
開口部２２３は、第２傾斜部２２２に、台形状に形成されている。この開口部２２３は、後述する投射光学装置３５によって正面部２４側で、かつ、天面部２２側に出射された画像光が通過する開口部である。なお、開口部２２３は、可視光を透過する透光性部材ＴＭ１によって閉塞されている。
開口部２２４は、開口部２２３に対して背面部２５側に位置している。この開口部２２４内には、図示を省略するが、リモートコントローラーからの赤外線信号を受光する受光部が配置される。なお、開口部２２４も、赤外光を透過する透光性部材ＴＭ２によって閉塞されている。
開口部２２５は、開口部２２３に対して左側面部２６側に位置している。この開口部２２５内には、図示を省略するが、上記画像光の投射領域を撮像して、当該投射領域内の指示体の位置を検出する撮像装置が配置される。なお、開口部２２５も、透光性部材ＴＭ３によって閉塞されている。
正面部２４は、外装筐体２外の気体を冷却気体として導入する複数の導入口２４１を有し、右側面部２７は、外装筐体２内の冷却対象を冷却した冷却気体を排出する複数の排出口２７１を有する。すなわち、複数の排出口２７１は、複数の導入口２４１が形成されている面（正面部２４）と異なる面（右側面部２７）に位置する。
【００２１】
なお、以下の説明及び図において、天面部２２と対向する方向から見て、開口部２２３を介して投射された画像光の進行方向を＋Ｚ方向とする。また、＋Ｚ方向にそれぞれ直交し、かつ、互いに直交する＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向のうち、＋Ｙ方向を底面部２３から天面部２２に向かう方向とし、＋Ｘ方向を右側面部２７から左側面部２６に向かう方向とする。また、図示を省略するが、＋Ｚ方向とは反対方向を−Ｚ方向とする。また、−Ｘ方向及び−Ｙ方向も同様である。
【００２２】
［装置本体の構成］
図２は、画像投射装置３の構成を示す模式図である。
装置本体は、図２に示すように、画像投射装置３及び制御装置ＣＵを備える。この他、装置本体は、図示を省略するが、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を備える。
これらのうち、制御装置ＣＵは、制御回路等を備えて構成され、プロジェクター１の動作を制御する。例えば、制御装置ＣＵは、後述する光変調装置３４３に画像情報（画像信号）を出力して、当該画像情報に応じた画像光を形成させる他、光源装置４の点灯や発光光量を制御する。
【００２３】
［画像投射装置の構成］
画像投射装置３は、上記制御装置ＣＵによる制御の下、画像情報に応じた画像を形成及び投射する。この画像投射装置３は、＋Ｘ方向及び−Ｚ方向に沿う略Ｌ字状の光学ユニットとして構成されている。このような画像投射装置３は、光源装置４と、均一化装置３１、色分離装置３２、リレー装置３３、画像形成装置３４、投射光学装置３５及び光学部品用筐体３６と、を備える。
これらのうち、光源装置４は、＋Ｘ方向に沿って白色の光束（照明光）を出射する。この光源装置４の構成については、後に詳述する。
【００２４】
均一化装置３１は、光源装置４から入射される照明光の中心軸に対する直交面内の照度を均一化する。この均一化装置３１は、当該照明光の入射順に、第１レンズアレイ３１１、調光装置３１２、第２レンズアレイ３１３、偏光変換素子３１４及び重畳レンズ３１５を有する。なお、調光装置３１２は、無くてもよい。また、偏光変換素子３１４から出射される光は、ｓ偏光に揃えられ、当該ｓ偏光が、偏光変換素子３１４の光出射面における略全面から出射される。なお、偏光変換素子３１４は、ｐ偏光を出射する構成としてもよい。
【００２５】
色分離装置３２は、均一化装置３１から入射される光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色光に分離する。この色分離装置３２は、ダイクロイックミラー３２１，３２２及び反射ミラー３２３を有する。
リレー装置３３は、分離された３つの色光のうち、他の色光に比べて光路が長い赤色光の光路上に設けられる。このリレー装置３３は、入射側レンズ３３１、リレーレンズ３３３及び反射ミラー３３２，３３４を有する。
【００２６】
画像形成装置３４は、分離された各色光を画像情報に応じて変調した後、当該各色光を合成して画像光を形成する。この画像形成装置３４は、色光毎に設けられるフィールドレンズ３４１、入射側偏光板３４２、光変調装置３４３及び出射側偏光板３４４と、変調された各色光を合成して画像光を形成する１つの色合成装置３４５と、を有する。
これらのうち、光変調装置（赤、緑及び青用の光変調装置をそれぞれ３４３Ｒ，３４３Ｇ，３４３Ｂとする）は、本実施形態では液晶パネルを有する構成が採用されている。
また、色合成装置３４５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を組み合わせた構成としてもよい。
【００２７】
投射光学装置３５は、画像形成装置３４から入射される画像光を上記被投射面上に拡大投射する。この投射光学装置３５は、図示を省略するが、複数のレンズと、非球面ミラーと、これらを内部に収納する中空状の保持体と、を備える。
これらのうち、非球面ミラーは、投射光学装置３５における光路最下流に配置され、複数のレンズによって−Ｚ方向側に導かれた画像光を、＋Ｚ方向側及び＋Ｙ方向側に折り返すとともに、当該画像光を広角化する。この非球面ミラーにて反射された画像光は、上記開口部２２３（図１参照）を介して外装筐体２の外部に出射される。
【００２８】
光学部品用筐体３６は、上記装置３１〜３４を構成する光学部品を内部に収容する。この光学部品用筐体３６には、設計上の光軸である照明光軸Ａｘが設定されており、光源装置４、上記装置３１〜３４及び投射光学装置３５は、当該照明光軸Ａｘにおける所定位置に配置される。このため、光源装置４から出射される光の中心軸、すなわち、後述する第１照明光軸Ａｘ１（図３参照）は、照明光軸Ａｘと一致する。
【００２９】
［光源装置の構成］
図３は、光源装置４の構成を示す模式図である。
光源装置４は、上記のように、均一化装置３１に照明光を出射する。この光源装置４は、図３に示すように、光源部４１、プリズムミラー４２、集光レンズ４３、補助拡散素子４４、拡散装置４５、第１集光素子４６、アフォーカル光学装置４７、反射部材４８、拡散素子４９、第２集光素子５０、波長変換装置５１、光合成装置５２及び位相差板５３を有し、これら各構成４１〜５３は、光源筐体６（図７参照）内に収容される。また、光源装置４は、当該光源筐体６の他、冷却装置７（図９参照）を備える。
【００３０】
これらのうち、光源部４１を構成する第１光源部４１１と、プリズムミラー４２、集光レンズ４３、補助拡散素子４４、拡散装置４５、第１集光素子４６及び位相差板５３は、＋Ｘ方向に沿う第１照明光軸Ａｘ１上に配置されている。また、光源部４１を構成する第２光源部４１２と、アフォーカル光学装置４７を構成する第１レンズ４７１とは、第１照明光軸Ａｘ１と平行な第２照明光軸Ａｘ２上に配置されている。そして、アフォーカル光学装置４７を構成する第２レンズ４７２と、拡散素子４９、第２集光素子５０及び波長変換装置５１は、第１照明光軸Ａｘ１及び第２照明光軸Ａｘ２のそれぞれと＋Ｚ方向に沿って交差する第３照明光軸Ａｘ３上に配置される。更に、光合成装置５２は、第１照明光軸Ａｘ１と第３照明光軸Ａｘ３との交差部位に配置され、反射部材４８は、第２照明光軸Ａｘ２と第３照明光軸Ａｘ３との交差部位に配置される。なお、第１照明光軸Ａｘ１と第２照明光軸Ａｘ２とは、完全な平行でなくてもよい。また、第３照明光軸Ａｘ３は、第１照明光軸Ａｘ１及び第２照明光軸Ａｘ２のそれぞれに直交していなくてもよく、これら照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２と交差していればよい。
【００３１】
［光源部の構成］
光源部４１は、第１光源部４１１、第２光源部４１２及び受熱板４１３を有する。これらのうち、受熱板４１３は、後述する放熱部７３（図８参照）に接続される。
第１光源部４１１及び第２光源部４１２は、−Ｚ方向に沿って並んで配置され、それぞれ＋Ｘ方向に青色光を出射する。すなわち、第２光源部４１２は、第１光源部４１１に対して−Ｚ方向側に配置されている。
これら第１光源部４１１及び第２光源部４１２のそれぞれは、複数の固体光源ＳＬが縦横に配置された固体光源ユニットＳＵを有する。具体的に、第１光源部４１１は、当該固体光源ユニットＳＵを１つ有し、第２光源部４１２は、当該固体光源ユニットＳＵを２つ有する。すなわち、第２光源部４１２が有する固体光源ＳＬ２（励起固体光源）の数は、第１光源部４１１が有する固体光源ＳＬ１（青色固体光源）の数より多く、第２光源部４１２が出射する青色光の光量は、第１光源部４１１が出射する青色光の光量より多い。
【００３２】
これら固体光源ユニットＳＵに配設される固体光源ＳＬとして、本実施形態では、ピーク波長が４４０ｎｍのｓ偏光の青色光を出射するＬＤ（Laser Diode）が採用されている。しかしながら、ピーク波長が４４６ｎｍ又は４６０ｎｍの青色光を出射するＬＤを、固体光源ＳＬとして採用してもよい。また、ピーク波長が異なる青色光をそれぞれ出射する固体光源を、各光源部４１１，４１２に混在させてもよく、ｐ偏光の青色光を出射する固体光源を採用してもよい。
なお、第２光源部４１２から出射された青色光は、上記のように、波長変換装置５１に含まれる蛍光体を励起させる励起光として利用される。このことから、以下の説明では、第１光源部４１１から出射される青色光ＢＬと区別するために、第２光源部４１２から出射される青色光を、励起光ＥＬという場合がある。
【００３３】
これら第１光源部４１１及び第２光源部４１２の点灯は、上記のように、制御装置ＣＵによって制御される。このため、当該制御装置ＣＵにより、第１光源部４１１による青色光の出射光量、及び、第２光源部４１２による励起光の出射光量を調整可能である。これにより、制御装置ＣＵが、これらの出射光量を調整することによって、光源装置４から出射される照明光の光量やホワイトバランス（色バランス）を調整することが可能である。
【００３４】
受熱板４１３は、第１光源部４１１及び第２光源部４１２と接続され、これら各光源部４１１，４１２から伝導される熱を吸熱し、当該受熱板４１３に接続される放熱部７３に当該熱を伝達し、当該各光源部４１１，４１２を冷却する。また、受熱板４１３は、これら第１光源部４１１及び第２光源部４１２を支持して、光源装置４を一体化する支持部材としての機能も有する。
なお、第１光源部４１１及び第２光源部４１２は、上記＋Ｚ方向に互いに離間して、受熱板４１３上に配置される。すなわち、第１光源部４１１と第２光源部４１２との間には、隙間ＧＰが形成されている。これは、第１光源部４１１及び第２光源部４１２の一方の熱が他方に影響を及ぼすことを抑制するためである。
【００３５】
［プリズムミラー及び集光レンズの構成］
プリズムミラー４２は、第１光源部４１１の各固体光源ＳＬ１から出射された青色光ＢＬを集光して出射する。具体的に、プリズムミラー４２は、各固体光源ＳＬ１から出射された青色光ＢＬの光路を変更して、第１光源部４１１から出射された青色光ＢＬの光束径を縮径させる。
集光レンズ４３は、第１照明光軸Ａｘ１において第１光源部４１１と拡散装置４５との間（より具体的には、プリズムミラー４２と補助拡散素子４４との間）に位置する。この集光レンズ４３は、各固体光源ＳＬ１からプリズムミラー４２を介して入射される青色光ＢＬを、拡散装置４５の拡散層に集光する。詳述すると、集光レンズ４３は、各固体光源ＳＬ１から出射された青色光を、当該拡散層に重畳させる。
【００３６】
［補助拡散素子の構成］
補助拡散素子４４は、第１照明光軸Ａｘ１において集光レンズ４３と拡散装置４５との間に位置する。この補助拡散素子４４は、拡散装置４５による青色光ＢＬの拡散を補助するものであり、集光レンズ４３から入射される青色光ＢＬを拡散させることによって、拡散装置４５に入射される青色光の光束径（光源像のサイズ）を調整する。このような補助拡散素子４４による光の拡散率は、拡散装置４５による光の拡散率より小さい。このような補助拡散素子４４は、例えば擦りガラスによって構成できる。
【００３７】
［拡散装置の構成］
拡散装置４５は、第１照明光軸Ａｘ１において第１光源部４１１と光合成装置５２との間に配置されている。具体的に、拡散装置４５は、補助拡散素子４４と第１集光素子４６との間に配置されている。この拡散装置４５は、集光レンズ４３から補助拡散素子４４を介して入射される青色光ＢＬを、所定の拡散率にて拡散透過させる。すなわち、拡散装置４５は、透過型の拡散装置である。
このような拡散装置４５は、入射される青色光ＢＬを拡散透過させる拡散層を有する透光性基板４５１と、第１照明光軸Ａｘ１と略平行な回転軸を中心として透光性基板４５１を回転させる回転装置４５２と、を有する。そして、拡散装置４５は、補助拡散素子４４によって拡散されて入射される青色光ＢＬを、波長変換装置５１から出射される蛍光ＹＬと同様の拡散角にて拡散透過させる。なお、拡散層は、透光性基板４５１における青色光ＢＬの入射側の面に位置していてもよく、出射側の面に位置していてもよい。
なお、回転装置４５２は無くてもよいが、当該回転装置４５２によって上記透光性基板４５１が回転されることにより、スペックルの低減が効果的に図られる。
【００３８】
［第１集光素子の構成］
第１集光素子４６は、第１照明光軸Ａｘ１において拡散装置４５と光合成装置５２との間に配置されている。この第１集光素子４６は、当該拡散装置４５から出射された青色光ＢＬを平行化して、光合成装置５２に入射させる平行化素子（光学素子）である。この第１集光素子４６は、本実施形態では、３つのレンズ４６１〜４６３を備え、これら各レンズ４６１〜４６３は、高屈折ガラスにより構成されている。なお、本実施形態では、第１集光素子４６は、３つのレンズ４６１〜４６３を備えて構成されているが、当該第１集光素子４６を構成するレンズの数は、適宜変更可能である。
【００３９】
［保持部材の構成］
図４は、３つのレンズ４６１〜４６３を保持する保持部材ＨＭをレンズ４６３側から見た斜視図であり、図５は、保持部材ＨＭの側面図であり、図６は、保持部材ＨＭをレンズ４６１側から見た斜視図である。
上記第１集光素子４６を構成する各レンズ４６１〜４６３は、所定の間隔を空けた状態にて保持部材ＨＭによって保持されている。この保持部材ＨＭは、図４〜図６に示すように、第１部材ＨＭ１及び第２部材ＨＭ２を有する。
第１部材ＨＭ１は、図４及び図５に示すように、レンズ４６３を保持する機能を有する。具体的に、第１部材ＨＭ１は、略中央に開口部ＨＭ１１を有し、レンズ４６３は、当該開口部ＨＭ１１に嵌め込まれて保持される。
第２部材ＨＭ２は、図５及び図６に示すように、レンズ４６１及びレンズ４６２を保持した状態にて、第１部材ＨＭ１とねじＳ１等により組み合わされる。この第２部材ＨＭ２は、略中央に開口部ＨＭ２１を有し、レンズ４６１は、当該開口部ＨＭ２１に嵌め込まれて保持される。また、レンズ４６２は、第１部材ＨＭ１及び第２部材ＨＭ２により挟持されることにより保持される。
【００４０】
このような第２部材ＨＭ２の側面には、開口部ＨＭ３が形成されている。この開口部ＨＭ３を介して、レンズ４６１及びレンズ４６２の熱が、第２部材ＨＭ２の外部に排熱される。これにより、各レンズ４６１〜４６３は、高屈折ガラスにより構成することが可能となり、例えば、耐熱性が高いもののコストが高い石英ガラスにより各レンズ４６１〜４６３が構成されている場合に比べて、製造コストを低減できる。加えて、屈折率が石英ガラスより高い高屈折ガラスによりレンズ４６１〜４６３を構成できるので、各レンズ４６１〜４６３の厚さ（曲率）、及び、当該各レンズ４６１〜４６３間の隙間を小さくでき、上記保持部材ＨＭ（第１集光素子４６）を小型化できる。
【００４１】
［アフォーカル光学装置及び反射部材の構成］
アフォーカル光学装置４７は、第２光源部４１２から出射された励起光ＥＬを集光して当該励起光ＥＬの光束径を縮径し、縮径された励起光ＥＬを平行化して出射する。このアフォーカル光学装置４７は、図３に示すように、第１レンズ４７１及び第２レンズ４７２を有する。
第１レンズ４７１は、上記第２照明光軸Ａｘ２において第２光源部４１２と反射部材４８との間に配置されている。この第１レンズ４７１は、第２光源部４１２の各固体光源ＳＬ２から入射された励起光ＥＬを第２レンズ４７２に集光する。
第２レンズ４７２は、上記第３照明光軸Ａｘ３において反射部材４８と光合成装置５２との間（詳しくは、反射部材４８と拡散素子４９との間）に配置されている。この第２レンズ４７２は、第１レンズ４７１から反射部材４８を介して入射される励起光ＥＬを平行化する。
反射部材４８は、第２照明光軸Ａｘ２と第３照明光軸Ａｘ３との交差部位に位置する。この反射部材４８は、第１レンズ４７１から入射される励起光ＥＬを第３照明光軸Ａｘ３に沿うように反射させて、第２レンズ４７２に入射させる。
【００４２】
［拡散素子の構成］
拡散素子４９は、第３照明光軸Ａｘ３において第２レンズ４７２と光合成装置５２との間に配置され、当該第２レンズ４７２から入射される励起光ＥＬを拡散させる拡散板である。この拡散素子４９を通過することによって、励起光ＥＬの中心軸に直交する面内における照度のばらつきが抑制される。
【００４３】
［第２集光素子の構成］
第２集光素子５０は、第３照明光軸Ａｘ３において光合成装置５２と波長変換装置５１との間に配置されている。この第２集光素子５０は、拡散素子４９から光合成装置５２を介して入射される励起光ＥＬを波長変換装置５１（波長変換素子５１１）に集光する他、当該波長変換装置５１から入射される蛍光ＹＬを平行化して出射する。すなわち、第２集光素子５０は、励起光用集光素子に相当する。
このような第２集光素子５０は、３つのレンズ５０１〜５０３を備えて構成されているが、当該第２集光素子５０を構成するレンズの数は、適宜変更可能である。
なお、第２集光素子５０を構成する各レンズ５０１〜５０３は、上記第１集光素子４６と同様に保持部材ＨＭにより保持されており、これらレンズ５０１〜５０３も高屈折ガラスにより構成されている。
【００４４】
［波長変換装置の構成］
波長変換装置５１は、入射される励起光ＥＬによって励起され、当該励起光ＥＬとは異なる波長の蛍光ＹＬ（詳しくは緑色光及び赤色光を含む蛍光ＹＬであり、本発明の変換光）を、当該励起光ＥＬの入射方向とは反対方向に出射する反射型の波長変換装置である。この波長変換装置５１は、波長変換素子５１１と、当該波長変換素子５１１を回転させる回転装置５１２と、波長変換素子５１１から伝達された熱を放熱する放熱部材５１３と、を有する。
【００４５】
これらのうち、回転装置５１２は、第３照明光軸Ａｘ３と略平行な回転軸を中心として波長変換素子５１１を回転させ、当該波長変換素子５１１において励起光ＥＬの入射位置を移動させる。これにより、波長変換素子５１１での熱飽和の発生を抑制している。
また、放熱部材５１３は、波長変換素子５１１において励起光ＥＬの入射側とは反対側の面に位置する。この放熱部材５１３は、波長変換素子５１１にて生じた熱を放熱し、当該波長変換素子５１１を冷却する。
【００４６】
波長変換素子５１１は、詳しい図示を省略するが、円板状の支持体と、当該支持体における入射面に位置する反射層と、当該反射層上に位置する波長変換層と、を有する。
これらのうち、波長変換層は、励起光ＥＬにより励起されて非偏光光である蛍光ＹＬ（例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光ＹＬ）を拡散出射する蛍光体を含む蛍光体層である。この波長変換層にて生じる蛍光ＹＬの一部は、第２集光素子５０側に出射され、他の一部は、反射層側に出射される。
反射層は、波長変換層から入射される蛍光ＹＬを第２集光素子５０側に反射させる。
このような波長変換素子５１１にて生じた蛍光ＹＬは、第２集光素子５０を介して光合成装置５２に入射される。
【００４７】
［光合成装置の構成］
光合成装置５２は、上記のように、第１照明光軸Ａｘ１と第３照明光軸Ａｘ３との交差部位に位置する。この光合成装置５２は、本実施形態では、青色光を透過し、緑色光及び赤色光を反射させるダイクロイックミラーによって構成されており、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ３のそれぞれに対して傾斜して配置されている。
このため、第１光源部４１１から出射されて第１照明光軸Ａｘ１に沿って進行する青色光ＢＬは、当該第１照明光軸Ａｘ１に沿って光合成装置５２を通過する。
また、第２光源部４１２から出射されて上記反射部材４８によって反射された励起光ＥＬは、第３照明光軸Ａｘ３に沿って光合成装置５２を通過する。
一方、波長変換装置５１にて生成された上記蛍光ＹＬは、光合成装置５２によって、第１照明光軸Ａｘ１に沿うように反射される。
このような光合成装置５２により、第１集光素子４６から入射される青色光ＢＬと、第２集光素子５０から入射される蛍光ＹＬとは、第１照明光軸Ａｘ１に沿って位相差板５３側に出射され、これら青色光ＢＬ及び蛍光ＹＬが合成された白色の照明光が位相差板５３に入射される。
【００４８】
［位相差板の構成］
位相差板５３は、光合成装置５２から入射される照明光の偏光方向を回転させる。具体的に、位相差板５３は、入射される白色光に含まれる青色光ＢＬ及び蛍光ＹＬを、ｓ偏光及びｐ偏光が混在する円偏光に変換する。このような位相差板５３によって、蛍光ＹＬ及び青色光ＢＬのそれぞれが、ｓ偏光及びｐ偏光が混在する光となり、上記偏光変換素子３１４の光出射面の略全面から蛍光ＹＬ及び青色光ＢＬが出射されることとなるので、上記照度むら及び色むらの発生が抑制される。そして、これにより、上記画像形成装置３４によって形成されて投射光学装置３５によって投射される画像光に、照度むら及び色むらが発生することが抑制される。
【００４９】
［光源筐体の構成］
図７は、光源筐体６及び冷却装置７の一部を＋Ｘ方向側から見た斜視図であり、図８は、アッパーケースＵＣを取り外した状態の光源筐体６及び冷却装置７の一部を＋Ｚ方向側から見た斜視図である。
光源筐体６は、上記各構成４１〜５３を収容する密閉筐体である。この光源筐体６は、図７に示すように、＋Ｙ方向側に位置するアッパーケースＵＣと、−Ｙ方向側に位置するロアーケースＬＣとが組み合わされることにより構成される。
なお、本実施形態では、アッパーケースＵＣ及びロアーケースＬＣのそれぞれは、熱伝導率が比較的高い金属であるアルミニウムにより形成されているが、これに限らず、例えば、マグネシウムにより形成されてもよい。また、アッパーケースＵＣ及びロアーケースＬＣの素材がそれぞれ異なってもよい。例えば、ロアーケースＬＣが金属により形成され、アッパーケースＵＣが合成樹脂により形成されてもよいし、ロアーケースＬＣが合成樹脂により形成され、アッパーケースＵＣが金属により形成されてもよい。
【００５０】
このような光源筐体６は、それぞれ光源筐体６の外面を構成する天面部６１、底面部６２、正面部６３、背面部６４、左側面部６５及び右側面部６６を有し、背面部６４における左側面部６５側の部位（換言すると、左側面部６５における背面部６４側の部位）が切り欠かれた略直方体形状を有する。
これらのうち、天面部６１及び底面部６２は、ＸＺ平面に沿う面部であり、天面部６１は、＋Ｙ方向側に位置し、底面部６２は、−Ｙ方向側に位置する。また、正面部６３及び背面部６４は、ＸＹ平面に沿う面部であり、正面部６３は、＋Ｚ方向側に位置し、背面部６４は、−Ｚ方向側に位置する。更に、左側面部６５及び右側面部６６は、ＹＺ平面に沿う面部であり、左側面部６５は、＋Ｘ方向側に位置し、右側面部６６は、−Ｘ方向側に位置する。なお、上記外装筐体２の場合と同様に、これら面部６１〜６６の名称は、底面部６２が下方を向く姿勢での便宜上の名称であり、プロジェクター１の姿勢、ひいては、光源装置４の姿勢によって、例えば、天面部６１が下方を向く場合があることは言うまでもない。
【００５１】
天面部６１は、上記外装筐体２の天面部２２における−Ｙ方向側の面とともに、後述する第１冷却気体の流路（ダクト）を形成する機能を有する。この天面部６１は、傾斜面６１１を有する。
傾斜面６１１は、図７に示すように、天面部６１（光源筐体６）の最も＋Ｚ方向側、すなわち、上記第１冷却気体が導入される導入口２４１に対向する位置に配置される。この傾斜面６１１は、上記第１冷却気体の一部が光源筐体６の天面部６１に沿って−Ｚ方向に流通しやすくするため、−Ｚ方向に向かうに従って＋Ｙ方向に傾斜している。
なお、詳しくは後述するが、天面部６１において上記波長変換装置５１に対向する部位ＳＴ１には、導入口２４１を介して導入された第１冷却気体の一部が−Ｚ方向に沿って流通する。
【００５２】
底面部６２は、上記外装筐体２の底面部２３の内面に位置するベース部材７５の天面７５１（図９参照）とともに、上記導入口２４１を介して導入された第１冷却気体の他の一部が流通する流路（ダクト）を形成する。この底面部６２の略中央には開口部（図示省略）が位置し、当該開口部を介して光源筐体６内に位置する第１集光素子４６、拡散素子４９及び第２集光素子５０の位置調整が可能になっている。なお、当該開口部は、上記位置調整が終了した後、蓋部（図示省略）等により封止される。
また、底面部６２において上記波長変換装置５１に対向する部位ＳＴ２には、導入口２４１を介して導入された第１冷却気体の他の一部が−Ｚ方向に沿って流通する。
【００５３】
正面部６３は、光源筐体６において最も＋Ｚ方向側に位置する面である。すなわち、正面部６３は、外装筐体２の正面部２４に形成された導入口２４１に対向して配置される。
背面部６４は、光源筐体６において最も−Ｚ方向側に位置する面である。この背面部６４の−Ｚ方向側の位置には、後述する第１冷却ファン７１が配置される。
左側面部６５は、光源筐体６において最も＋Ｘ方向側に位置する面である。この左側面部６５の略中央には、開口部６５１が形成され、当該開口部６５１には、位相差板５３が嵌め込まれている。
右側面部６６は、光源筐体６において最も−Ｘ方向側に位置する面である。この右側面部６６の略中央には、略矩形状の開口部６６１が形成され、当該開口部６６１には、上記受熱板４１３が位置し、当該受熱板４１３には、後述する放熱部７３（第１放熱部７３１）が接続されている。すなわち、光源部４１は、放熱部７３に接続されている。
【００５４】
［冷却装置の構成］
図９は、光源装置４を構成する冷却装置７を−Ｘ方向側から見た斜視図である。なお、図９では、光源筐体６の底面部６２において、波長変換装置５１と対向する部位ＳＴ２を二点鎖線にて示している。
冷却装置７は、光源部４１及び光源筐体６（ひいては波長変換装置５１）を冷却する機能を有する。この冷却装置７は、図９に示すように、第１冷却ファン７１、第２冷却ファン７２、放熱部７３、ベース部材７５及び仕切部材７６を有する。
【００５５】
［ベース部材の構成］
ベース部材７５は、外装筐体２の底面部２３の内面に対向して配置される略矩形板状の部位であり、光源筐体６の他、第１冷却ファン７１、第２冷却ファン７２、放熱部７３及び仕切部材７６を支持する。このベース部材７５は、天面７５１の他、当該天面７５１から＋Ｙ方向側に起立する第１起立面７５２、第２起立面７５３及び第３起立面７５４を有する。
第１起立面７５２は、ベース部材７５において＋Ｘ方向側の端部に位置し、−Ｚ方向に延出する板状の部位である。
第２起立面７５３は、ベース部材７５において＋Ｘ方向における略中央に位置し、−Ｚ方向に沿って延出している。この第２起立面７５３には、光源筐体６の底面部６２における−Ｘ方向側の端部が配置される。
第３起立面７５４は、第１起立面７５２における−Ｚ方向側の端部から−Ｘ方向に沿って延出する板状の部位である。
そして、第１起立面７５２及び第２起立面７５３における＋Ｙ方向側の面に光源筐体６が配置され、これにより、当該光源筐体６の底面部６２と天面７５１との間には、第１冷却気体が流通する流路（隙間）が形成される。
【００５６】
［仕切部材の構成］
仕切部材７６は、上記天面７５１からＹＺ平面に沿って起立して、光源筐体６と放熱部７３とを仕切る板状部材である。この仕切部材７６は、光源部４１に対向する位置に開口部７６１を有し、当該開口部７６１から上記受熱板４１３が−Ｘ方向に突出している。この受熱板４１３の−Ｘ方向側の面には、放熱部７３を構成する第１放熱部７３１が接続される。
【００５７】
［放熱部の構成］
放熱部７３は、光源部４１に接続され、当該光源部４１の熱を放熱する機能を有する。この放熱部７３は、図７〜図９に示すように、第１放熱部７３１及び第２放熱部７３２と、複数の熱伝達部材７３３と、を有する。
第１放熱部７３１は、ＸＺ平面に沿う複数のフィンにより構成され、光源部４１（第１光源部４１１及び第２光源部４１２を支持する受熱板４１３）に接続される。この第１放熱部７３１は、上記仕切部材７６を挟んで、光源筐体６内に位置する光源部４１とは反対側（−Ｘ方向側）に位置する。この第１放熱部７３１には、光源部４１の熱が伝達される他、第２冷却ファン７２から第２冷却気体が流通され、これにより、当該第１放熱部７３１が冷却される。
【００５８】
第２放熱部７３２は、ＸＹ平面に沿う複数のフィンにより構成され、第１放熱部７３１に対して−Ｚ方向側に配置されている。すなわち、第２放熱部７３２は、光源筐体６の外側で、かつ、第１放熱部７３１に対して、光源筐体６における第１冷却気体の流通方向側に位置する。
この第２放熱部７３２は、−Ｚ方向に沿って挿入される複数の熱伝達部材７３３によって第１放熱部７３１と接続されている。これら熱伝達部材７３３により、第１放熱部７３１に伝達された光源部４１の熱が、第２放熱部７３２に伝達される。そして、第２放熱部７３２には、当該第２放熱部７３２と対向する第１冷却ファン７１から、光源筐体６を流通した第１冷却気体が供給される。
【００５９】
複数の熱伝達部材７３３のそれぞれは、本実施形態ではヒートパイプにより構成されており、−Ｚ方向に沿って延出して第１放熱部７３１と第２放熱部７３２とを接続する。具体的に、熱伝達部材７３３の＋Ｚ方向側の端部（受熱端）は、第１放熱部７３１及び受熱板４１３に位置し、当該熱伝達部材７３３の−Ｚ方向側の端部（放熱端）は、第２放熱部７３２の−Ｚ方向側の面から突出している。すなわち、熱伝達部材７３３は、第１放熱部７３１から第２放熱部７３２に向けて延出し、当該第２放熱部７３２を貫通している。これら熱伝達部材７３３により、光源部４１の熱が熱伝達部材７３３を介して第２放熱部７３２に伝達される。
なお、熱伝達部材７３３は、ヒートパイプに限らず、例えばペルチェ素子によって構成してもよい。
【００６０】
［第１冷却ファンの構成］
第１冷却ファン７１は、光源筐体６の外面に沿って流通させた第１冷却気体を放熱部７３に流通させる。本実施形態では、第１冷却ファン７１は、軸流ファンにより構成され、吸気面７１１が＋Ｘ方向側を向き、排気面７１２が第２放熱部７３２と対向するように、ベース部材７５の天面７５１における−Ｚ方向側の位置に配置される。
この第１冷却ファン７１は、図９における実線の矢印Ｆ１によって示すように、外装筐体２の外部から導入口２４１を介して導入された第１冷却気体を−Ｚ方向側に流通させ、当該第１冷却気体を放熱部７３（第２放熱部７３２）に向けて−Ｘ方向側に流通させる。
このように導入口２４１から−Ｚ方向側に流通する第１冷却気体のうち、一部の第１冷却気体は、光源筐体６の天面部６１に沿って流通し、他の一部の第１冷却気体は、光源筐体６の底面部６２に沿って流通する。そして、これら第１冷却気体は、第１冷却ファン７１によって第２放熱部７３２に送出され、当該第２放熱部７３２を冷却する。
【００６１】
［第２冷却ファンの構成］
第２冷却ファン７２は、第１放熱部７３１に第２冷却気体を流通させる機能を有する。本実施形態では、第２冷却ファン７２は、シロッコファンにより構成され、吸気口７２１が＋Ｘ方向側を向き、排気口７２２が−Ｚ方向側を向くように、天面７５１において第１放熱部７３１の＋Ｚ方向側に配置される。
この第２冷却ファン７２は、図９において実線の矢印Ｆ２によって示すように、正面部２４の−Ｘ方向側の端部近傍に位置する導入口２４１から導入された第２冷却気体を、−Ｚ方向側に位置する第１放熱部７３１に向けて送出する。これにより、第１放熱部７３１が冷却される。なお、第１放熱部７３１を冷却した第２冷却気体は、第２放熱部７３２を冷却した第１冷却気体の流通方向に沿って流通し、上記排出口２７１を介して外装筐体２の外部に排出される。
【００６２】
［第１冷却気体の流路］
図１０は、ＸＹ平面に沿うプロジェクター１の断面を示す図であり、図１１は、ＹＺ平面に沿うプロジェクター１の断面を示す図である。なお、図１０及び図１１においては、第１冷却気体の流通方向を矢印Ｆ１にて示し、第２冷却気体の流通方向を矢印Ｆ２にて示している。
第１冷却ファン７１が駆動されると、図１０及び図１１に示すように、正面部２４の＋Ｙ方向側に位置する導入口２４１及び−Ｙ方向側に位置する導入口２４１のそれぞれから、外装筐体２内に第１冷却気体が流入する。
＋Ｙ方向側に位置する導入口２４１から流入された第１冷却気体は、外装筐体２の天面部２２の内面（−Ｙ方向側の面）と、光源筐体６の天面部６１とにより形成される流路を−Ｚ方向に流通する。一方、−Ｙ方向側に位置する導入口２４１から流入された第１冷却気体は、ベース部材７５の天面７５１と光源筐体６の底面部６２とにより形成される流路を−Ｚ方向に流通する。
すなわち、第１冷却気体は、光源筐体６の天面部６１及び底面部６２のそれぞれに沿って−Ｚ方向に流通する。
【００６３】
ここで、外装筐体２内には、図１１に示すように、光源筐体６を流通した第１冷却気体を第１冷却ファン７１及び放熱部７３（第２放熱部７３２）に向けて流通させる整流部材２９が配置されている。この整流部材２９は、ベース部材７５の第１起立面７５２及び第３起立面７５４のそれぞれに重なるように配置され、＋Ｙ方向側から見て、−Ｚ方向及び−Ｘ方向に沿う略Ｌ字状に形成された部材である。
このような整流部材２９によって、光源筐体６の天面部６１及び底面部６２のそれぞれに沿って−Ｚ方向に流通した第１冷却気体は、光源筐体６に対する−Ｚ方向側の位置にて合流した後、−Ｘ方向へと流路が変更される。そして、これら第１冷却気体は、第１冷却ファン７１によって第２放熱部７３２に送出され、当該第２放熱部７３２を冷却した後、排出口２７１を介して外装筐体２の外部へと排出される。
【００６４】
なお、光源筐体６の天面部６１及び底面部６２のそれぞれを流通した第１冷却気体は、当該光源筐体６の熱を帯びるため、当該第１冷却気体の温度は、導入口２４１から外装筐体２内に導入された直後に比べて高くなっている。しかしながら、光源部４１の熱が伝達される第２放熱部７３２の温度に比べて、第１冷却気体の温度が充分に低いので、当該第１冷却気体が第２放熱部７３２を流通することによっても、充分に第２放熱部７３２を冷却でき、ひいては、光源部４１を冷却できる。
【００６５】
［光源筐体内における波長変換装置の配置］
ここで、光源筐体６内に配置される各構成４１〜５３のうち、高温になりやすい構成は、光源部４１及び波長変換装置５１である。上述したように光源筐体６は、密閉筐体であることから、外部から当該光源部４１及び波長変換装置５１を効率よく冷却する必要がある。
光源部４１は、上述したように、当該光源部４１の受熱板４１３が放熱部７３に接続されていることから、当該光源部４１の熱の一部は、放熱部７３により放熱される。一方、波長変換装置５１は、光源部４１のように放熱部７３に接続されていない他、光源筐体６内には、当該光源筐体６内の気体を波長変換装置５１に送風するようなファンは設けられていない。このため、上記第１冷却気体によって光源筐体６を冷却することで、当該光源筐体６内の気体を冷却し、ひいては波長変換装置５１を冷却する。このような冷却構造であるため、光源筐体６の外面である天面部６１及び底面部６２において波長変換装置５１に対向する部位ＳＴ１，ＳＴ２（それぞれ図７参照）には、比較的温度が低い第１冷却気体、より好ましくは、外装筐体２の外部から導入されたばかりの第１冷却気体を流通させる必要がある。このことから、波長変換装置５１は、図８に示すように、光源筐体６において最も＋Ｚ方向側の位置、すなわち、上記第１冷却気体が導入される導入口２４１から最も距離が小さい部位に位置している。そして、上記部位ＳＴ１，ＳＴ２は、光源筐体６の天面部６１及び底面部６２に沿って流通する第１冷却気体の流路において上流側の部位に位置している。これにより、光源筐体６内において当該部位ＳＴ１，ＳＴ２周辺の温度を下げることができ、ひいては、波長変換装置５１を効果的に冷却できる。
【００６６】
［第２冷却気体の流路］
第２冷却ファン７２が駆動されると、図９に示すように、正面部２４の−Ｘ方向側に位置する導入口２４１から外装筐体２内に第２冷却気体が導入される。この第２冷却気体は、第１放熱部７３１に対向する排気口７２２から−Ｚ方向に送出されて、図９において矢印Ｆ２によって示すように、当該第１放熱部７３１に流通する。この第１放熱部７３１の各フィンを流通した第２冷却気体は、当該第１放熱部７３１の−Ｚ方向側の端部により、第２冷却気体の流通方向が−Ｘ方向に変更される。このようにして、第２冷却気体は、第１放熱部７３１を流通した後−Ｘ方向側に流通し、上記第１冷却気体と同様に、排出口２７１から外装筐体２の外部へと排出される。すなわち、第１放熱部７３１を流通した第２冷却気体は、第２放熱部７３２から流出される第１冷却気体と略同方向（−Ｘ方向）に沿って、外装筐体２の外部に流出される。
【００６７】
［実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１は、以下の効果を奏する。
光源部４１や波長変換装置５１の熱が伝達される光源筐体６の外面を第１冷却気体によって冷却できるので、当該光源筐体６内を間接的に冷却できる。この第１冷却気体は、当該外面において波長変換装置５１に対向する部位ＳＴ１，ＳＴ２を流通するので、光源筐体６内において当該部位ＳＴ１，ＳＴ２周辺の温度、ひいては、波長変換装置５１周辺の温度を下げることができる。これにより、光源筐体６内の波長変換装置５１を効果的に冷却できる。
また、第１冷却ファン７１によって、光源部４１に接続される放熱部７３（第２放熱部７３２）に第１冷却気体が流通されるので、当該光源部４１の熱が伝達される放熱部７３、ひいては、光源部４１を効果的に冷却できる。
このように、第１冷却ファン７１により流通される第１冷却気体によって光源筐体６及び放熱部７３が冷却されるので、波長変換装置５１及び光源部４１を効率よく冷却できる。そして、これにより、光源筐体６内の気体を循環させるファン（当該気体を光源部４１や波長変換装置５１に送出するファン）を設けなくても、これら光源部４１及び波長変換装置５１を冷却できる。従って、当該ファンが光源筐体６内に設けられる場合に比べて、光源装置４を小型化できる。
【００６８】
ここで、第２放熱部７３２が、上記部位ＳＴ１，ＳＴ２を第１冷却気体が流通する方向（−Ｚ方向）とは反対方向（＋Ｚ方向）に沿って、第１放熱部７３１に対して配置されている場合、光源筐体６において部位ＳＴ１，ＳＴ２の周辺しか第１冷却気体が流通しない可能性がある。
これに対して、第２放熱部７３２は、光源筐体６の外側で、かつ、第１放熱部７３１に対して上記部位ＳＴ１，ＳＴ２における第１冷却気体の流通方向（−Ｚ方向）に沿って配置されているので、当該部位ＳＴ１，ＳＴ２が位置する光源筐体６の外面（天面部６１及び底面部６２）の略全面に第１冷却気体を流通させることができる。これによれば、光源筐体６において第１冷却気体が流通する領域を拡大できる。また、第２放熱部７３２に対向して第１冷却ファン７１が配置されているので、光源筐体６の上記部位ＳＴ１，ＳＴ２が位置する天面部６１及び底面部６２を流通した第１冷却気体を第２放熱部７３２に確実に流通させることができる。従って、光源筐体６内に位置する波長変換装置５１及び光源部４１をより効率よく冷却できる。
【００６９】
第１放熱部７３１及び第２放熱部７３２は、複数の熱伝達部材７３３により接続されているので、第１放熱部７３１に伝達される光源部４１の熱を、第１冷却気体が流通する第２放熱部７３２に効率よく伝達できる。従って、放熱部７３、ひいては、光源部４１を効率よく冷却できる。
【００７０】
第２冷却ファン７２から第１放熱部７３１に第２冷却気体が流通されるので、第１放熱部７３１を効率よく冷却できる。従って、上記第１冷却気体によって第２放熱部７３２が冷却されることと合わせて、光源部４１を一層効率よく冷却できる。
また、第１放熱部７３１からの第２冷却気体の流通方向と、第２放熱部７３２からの第１冷却気体の流通方向とが略同じ方向となるので、各冷却気体を光源装置４の外部（ひいては外装筐体２の外部）に効率よく排出できる。
【００７１】
波長変換装置５１は、光源筐体６内において、当該光源筐体６に沿って流通する第１冷却気体の流路における上流側（−Ｚ方向側）に位置する。すなわち、光源筐体６の外面（天面部６１及び底面部６２）において、波長変換装置５１と対向する部位ＳＴ１，ＳＴ２は、当該光源筐体６の天面部６１及び底面部６２に沿って流通する第１冷却気体の流路において上流側に位置する。これによれば、当該部位ＳＴ１，ＳＴ２に比較的温度が低い第１冷却気体を流通させることができる。従って、光源筐体６内に位置する波長変換装置５１を効率よく冷却できる。
【００７２】
導入口２４１と排出口２７１とは、外装筐体２において異なる面（正面部２４及び右側面部２７のそれぞれ）に設けられている。これによれば、光源筐体６及び放熱部７３を冷却した第１冷却気体が、導入口２４１に再度流通することを抑制できる。従って、比較的温度の低い冷却気体を第１冷却気体として導入口２４１から導入でき、効率よく光源装置４を冷却できるので、信頼性の高いプロジェクター１を提供できる。
【００７３】
［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。
上記実施形態では、光源筐体６の外面に沿って第１冷却気体を流通させて当該光源筐体６を冷却し、これにより、当該光源筐体６内の温度を低下させ、当該光源筐体６内の光学部品（例えば光源部４１及び波長変換装置５１）を冷却するとした。このような光源筐体６の放熱効果を高めるために、当該光源筐体６の外面に、放熱構造を設けてもよい。
【００７４】
図１２は、光源筐体６の変形である光源筐体６Ａを示す斜視図である。なお、図１２においては、上記実施形態と同一又は略同一の構成については、同番号を付し、説明を省略する。
例えば、図１２に示す光源筐体６Ａは、上記放熱構造としてそれぞれＹＺ平面に沿う複数のフィン６Ａ１，６Ａ２を更に有する他は、当該光源筐体６と同様の構成を有する。
これら複数のフィン６Ａ１，６Ａ２は、光源筐体６Ａ内に位置する波長変換装置５１に対向する部位であり、かつ、第１冷却気体が流通する上記部位ＳＴ１，ＳＴ２に位置している。
具体的に、複数のフィン６Ａ１は、天面部６１において波長変換装置５１に対向する部位ＳＴ１に位置し、第１冷却気体は、当該複数のフィン６Ａ１間を−Ｚ方向に流通する。また、複数のフィン６Ａ２は、底面部６２において波長変換装置５１に対向する部位ＳＴ２に位置し、第１冷却気体は当該複数のフィン６Ａ２間を−Ｚ方向に流通する。
このような構成によれば、光源筐体６において波長変換装置５１に対向する部位ＳＴ１，ＳＴ２に配置された複数のフィン６Ａ１，６Ａ２によって、光源筐体６Ａ内の当該部位ＳＴ１，ＳＴ２周辺の温度、すなわち、波長変換装置５１の周辺の温度を効率よく下げることができる。従って、波長変換装置５１を効率よく冷却できる。
【００７５】
上記実施形態及び変形では、放熱部７３は、第１放熱部７３１及び第２放熱部７３２を有することとした。しかしながら、これに限らず、放熱部７３は、それぞれ区分された第１放熱部７３１及び第２放熱部７３２を有さなくてもよい。すなわち、放熱部７３は、第１放熱部７３１及び第２放熱部７３２が一体となった放熱部であってもよい。この場合であっても、放熱部７３に第１冷却ファン７１及び第２冷却ファン７２のそれぞれから各冷却気体が流通されるので、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７６】
上記実施形態及び変形では、第２放熱部７３２は、光源筐体６，６Ａの外側で、かつ、光源筐体６の天面部６１及び底面部６２における第１冷却気体の流通方向である−Ｚ方向側に第１放熱部７３１に対して配置されていた。しかしながら、これに限らず、例えば、第２放熱部７３２は、第１放熱部７３１の＋Ｚ方向側に位置してもよく、＋Ｙ方向側又は−Ｙ方向側に位置していてもよい。このような構成であっても、第１冷却ファン７１が第２放熱部７３２の−Ｘ方向側に位置していれば、当該第１冷却ファン７１が駆動することにより、第１冷却気体が導入口から−Ｚ方向に流通することから、光源筐体６，６Ａにおいて波長変換装置５１に対向する部位ＳＴ１，ＳＴ２に当該第１冷却気体が流通させることができる。従って、このような構成であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７７】
上記実施形態及び変形では、第１放熱部７３１及び第２放熱部７３２は、複数の熱伝達部材７３３により接続されていることとした。しかしながら、これに限らず、熱伝達部材７３３によって第１放熱部７３１から第２放熱部７３２に熱を伝達する構成ではなく、例えば、第１放熱部７３１及び第２放熱部７３２が互いに当接していることによって熱を伝達する構成としてもよい。また、熱伝達部材７３３は、複数設けられるとしたが、当該熱伝達部材７３３の数は、適宜変更可能であり、ヒートパイプとは異なる他の熱伝達部材や熱伝導性接着剤等を、熱伝達部材７３３として採用してもよい。
【００７８】
上記実施形態及び変形では、波長変換装置５１は、光源筐体６，６Ａ内において、当該光源筐体６，６Ａの外面に沿って流通する第１冷却気体の流路における上流側（＋Ｚ方向側）に位置することとした。しかしながら、これに限らず、波長変換装置５１は、光源筐体６，６Ａ内のどのような位置に配置されてもよい。この場合、当該波長変換装置５１の位置に合わせて、各構成４１〜５３のそれぞれが光源筐体６，６Ａ内における適切な位置に配置されればよく、当該光源筐体６，６Ａにおいて波長変換装置５１に対向する部位に冷却気体が流通すればよい。このような構成であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７９】
上記実施形態では、第１冷却気体は、光源筐体６，６Ａの天面部６１及び底面部６２に沿って流通するとした。しかしながら、これに限らず、第１冷却気体は、天面部６１及び底面部６２の一方のみに沿って流通する構成としてもよい。また、第１冷却気体が、光源筐体の外面において波長変換装置と対向する部位を流通すれば、当該外面が、天面部６１及び底面部６２以外の外面であってもよい。例えば、当該外面が、正面部６３であってもよい。
【００８０】
上記実施形態では、第１集光素子４６を構成する各レンズ４６１〜４６３を保持する保持部材ＨＭ、及び、第２集光素子５０を構成する各レンズ５０１〜５０３を保持する保持部材ＨＭは、開口部ＨＭ３を有するとした。しかしながら、これに限らず、保持部材ＨＭは、開口部ＨＭ３を有さなくてもよい。この場合、上記各レンズ４６１〜４６３，５０１〜５０３のそれぞれを石英ガラス等の耐熱性の高い材料によって構成してもよい。
【００８１】
上記実施形態では、導入口２４１及び排出口２７１のそれぞれは、外装筐体２の正面部２４及び右側面部２７のそれぞれに位置することとした。しかしながら、これに限らず、これら導入口２４１及び排出口２７１の外装筐体２における位置は問わない。例えば、導入口２４１及び排出口２７１のそれぞれが同一面（正面部２４及び右側面部２７のいずれか）に位置することとしてもよい。
【００８２】
上記実施形態では、外装筐体２内に整流部材２９が位置することとした。しかしながら、これに限らず、例えば、当該整流部材２９はなくてもよい。この場合であっても、第１冷却ファン７１の駆動により、第１冷却気体が吸引されるので、上記実施形態と同様に、第１冷却気体を外装筐体２内に導入し、当該第１冷却気体を光源筐体６及び第２放熱部７３２に流通させることができる。
【００８３】
上記実施形態では、第３照明光軸Ａｘ３において第２レンズ４７２と光合成装置５２との間に、上記ホモジナイザー光学装置の代わりとなる拡散素子４９が配置されるとした。しかしながら、これに限らず、拡散素子４９は無くてもよく、当該拡散素子４９に代えて上記ホモジナイザー光学装置を配置してもよい。更に、このような拡散素子４９は無くてもよい。
【００８４】
上記実施形態では、第２光源部４１２が有する固体光源ＳＬ２の数は、第１光源部４１１が有する固体光源ＳＬ１の数より多いとし、第２光源部４１２から出射される励起光ＥＬの光量は、第１光源部４１１から出射される青色光ＢＬの光量より多いとした。しかしながら、これに限らず、第１光源部４１１が有する固体光源ＳＬの数と、第２光源部４１２が有する固体光源ＳＬの数とは、一致していてもよく、前者が後者より多くてもよい。この場合、例えば、制御装置ＣＵによって、第１光源部４１１から出射される青色光ＢＬの光量と、第２光源部４１２から出射される励起光ＥＬの光量とが調整されてもよい。
【００８５】
上記実施形態では、プロジェクター１は、それぞれ液晶パネルを有する３つの光変調装置３４３（３４３Ｒ，３４３Ｇ，３４３Ｂ）を備えるとした。しかしながら、これに限らず、２つ以下、あるいは、４つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
また、上記実施形態では、画像投射装置３は、上記光学部品が図２にて示したレイアウトで配置された構成とした。しかしながら、これに限らず、画像投射装置３において、当該レイアウトは適宜変更可能であり、一部の光学部品を省略してもよい。
【００８６】
上記実施形態では、光変調装置３４３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構成であった。しかしながら、これに限らず、光変調装置３４３は、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構成としてもよい。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用いてもよい。
【００８７】
上記実施形態では、投射光学装置３５は、当該投射光学装置３５における光路最下流に配置されて、複数のレンズから入射される画像光を折り返す非球面ミラーを有する構成とした。しかしながら、これに限らず、投射光学装置３５は、このような非球面ミラーを備えていなくてもよい。すなわち、投射光学装置３５は、レンズの光軸（−Ｚ方向に沿う光軸）に沿って入射された画像光を、当該光軸に沿って投射する構成としてもよい。
【００８８】
上記実施形態では、本発明の光源装置４をプロジェクターに適用した例を挙げた。しかしながら、これに限らず、例えば、照明器具及び自動車等のヘッドライト等に、本発明に係る光源装置４を採用してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１…プロジェクター、２…外装筐体、４…光源装置、６，６Ａ…光源筐体、６Ａ１，６Ａ２…フィン、７…冷却装置、２９…整流部材、３５…投射光学装置、４１…光源部、５１…波長変換装置、６１…天面部（外面）、６２…底面部（外面）、６３…正面部、６４…背面部、６５…左側面部、６６…右側面部、ＵＣ…アッパーケース、ＬＣ…ロアーケース、７１…第１冷却ファン、７２…第２冷却ファン、７３…放熱部、７６…仕切部材、２４１…導入口、２７１…排出口、３４３…光変調装置、６１１…傾斜面、６５１…開口部、７３１…第１放熱部、７３２…第２放熱部、７３３…熱伝達部材、ＳＴ１，ＳＴ２…部位、ＹＬ…蛍光（変換光）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018124443.tif 000009
【図８】
2018124443.tif 000010
【図９】
2018124443.tif 000011
【図１０】
2018124443.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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