(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸の周りに回転可能とされ、平坦部を有する第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面と、前記第１の面から前記第２の面に向かうに従って前記回転軸からの距離が大きくなる第１の領域を持つ側面と、を有する回転板と、
前記平坦部に設けられた波長変換素子と、を備え、
前記側面は、前記第１の領域よりも前記第２の面に近い側に、前記第２の面から前記第１の面に向かうに従って前記回転軸からの距離が大きくなる第２の領域を持つことを特徴とする波長変換装置。
【請求項２】
前記回転板の全周に亘って、前記第１の領域と前記第２の領域との境界が前記回転板の厚さ方向における略中央に存在している請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項３】
前記側面が、前記回転板の厚さ方向に形成された複数の段差部を有する請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項４】
前記側面が、前記第１の領域からなる第１側面と、前記第２の領域からなる第２側面と、を有してなり、
前記回転軸に垂直な仮想面と前記第１側面とのなす角度θ１が、前記仮想面と前記第２側面とのなす角度θ２よりも大きい請求項１から３のいずれか一項に記載の波長変換装置。
【請求項５】
所定の回転軸の周りに回転可能な板材の一の面に対して、第１の傾斜面を有する第１の金型を用いてプレス加工を施すことにより、平坦部を有する第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面と、前記第１の面から前記第２の面側に向かうに従って前記回転軸からの距離が大きくなる第１の領域を持つ側面と、を有する回転板を形成する工程と、
前記平坦部に波長変換素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とする波長変換装置の製造方法。
【請求項６】
前記回転板を形成する工程は、
前記板材を、前記第１の金型と第２の傾斜面を有する第２の金型との間に配置する工程と、
前記板材に対して前記第１の金型と前記第２の金型とによりプレス加工を施すことにより、前記側面の前記第１の領域よりも前記第２の面に近い側に、前記第２の面から前記第１の面に向かうに従って前記回転軸からの距離が大きくなる第２の領域を形成する工程と、を含む請求項５に記載の波長変換装置の製造方法。
【請求項７】
上記請求項１〜４のうちのいずれかに記載の波長変換装置と、
前記第１の面から所定の間隔をおいて配置された光学素子と、
前記波長変換素子を励起する励起光を射出する光源と、を備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置にて変調された光を投射する投射光学系と、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、波長変換装置及びその製造方法、光源装置、プロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクター用の光源としてレーザー光源が注目されている。例えば、特許文献１に記載の光源装置は、回転板上に蛍光体を配置して構成された蛍光体層と、蛍光体を励起する励起光源と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０８４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転板が回転すると回転板の端部近傍に乱流が発生し、騒音が発生する。従来の光源装置では、乱流による騒音が大きいという問題点を有している。以下、このような騒音のことを風切り音と言う。風切り音は人にとって耳障りになるため、これを抑制する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、風切り音が抑制された、波長変換装置、光源装置およびプロジェクターを提供することを目的とする。また、風切り音が抑制された波長変換装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様である波長変換装置は、所定の回転軸の周りに回転可能とされ、平坦部を有する第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面と、前記第１の面から前記第２の面に向かうに従って前記回転軸からの距離が大きくなる第１の領域を持つ側面と、を有する回転板と、前記平坦部に設けられた波長変換素子と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の一態様である波長変換装置によれば、回転板が上記第１の領域を持つため、回転板の端部近傍に発生する乱流が低減され、風切り音が低減される。これにより、風切り音が抑制された波長変換装置を実現することができる。
【０００８】
また、本発明の一態様である波長変換装置において、前記側面は、前記第１の領域よりも前記第２の面に近い側に、前記第２の面から前記第１の面に向かうに従って前記回転軸からの距離が大きくなる第２の領域を持つ構成としてもよい。
【０００９】
本発明の一態様である上記波長変換装置によれば、風切り音を更に低減することができる。
【００１０】
また、本発明の一態様である波長変換装置において、前記回転板の全周に亘って、前記第１の領域と前記第２の領域との境界が前記回転板の厚さ方向における略中央に存在している構成としてもよい。
【００１１】
本発明の一態様である波長変換装置によれば、第１の面から側面に流れ込む空気の流速と、第２の面から側面に流れ込む空気の流速とが略等しくなる。そのため、回転時における第１の領域と第２の領域との境界部分における空気抵抗が減り、回転軸方向への回転板のがたつきや面ブレを抑えることができる。これにより、励起光の集光サイズを一定に保つことが可能となり、安定した波長変換効率を維持することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様である波長変換装置において、前記側面が、前記回転板の厚さ方向に形成された複数の段差部からなる構成としてもよい。
【００１３】
本発明の一態様である上記波長変換装置によっても、風切り音を抑制する効果が得られる。
【００１４】
また、本発明の一態様である波長変換装置において、前記側面が、前記第１の領域からなる第１側面と、前記第２の領域からなる第２側面と、を有してなり、前記回転軸に垂直な仮想面と前記第１側面とのなす角度θ１が、前記仮想面と前記第２側面とのなす角度θ２よりも大きい構成としてもよい。
【００１５】
本発明の一態様である波長変換装置によれば、第１側面に加わる圧力の変動と第２側面に加わる圧力の変動とを低減することができるため、乱流の発生を抑えることができ、風切り音を抑制することができる。
【００１６】
本発明の波長変換装置の製造方法は、所定の回転軸の周りに回転可能な板材の一の面に対して、第１の傾斜面を有する第１の金型を用いてプレス加工を施すことにより、平坦部を有する第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面と、前記第１の面から前記第２の面側に向かうに従って前記回転軸からの距離が大きくなる第１の領域を持つ側面と、を有する回転板を形成する工程と、前記平坦部に波長変換素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とする特徴とする。
【００１７】
本発明の一態様である波長変換装置の製造方法によれば、プレス加工を施すことによって側面に第１の領域を持つ回転板を容易に製造することができる。また、プレス加工を利用することにより、回転板の側面の剛性や強度を高めることができる。  
【００１８】
また、本発明の一態様である波長変換装置の製造方法において、前記回転板を形成する工程は、前記板材を、前記第１の金型と第２の傾斜面を有する第２の金型との間に配置する工程と、前記板材に対して前記第１の金型と前記第２の金型とによりプレス加工を施すことにより、前記側面の前記第１の領域よりも前記第２の面に近い側に、前記第２の面から前記第１の面に向かうに従って前記回転軸からの距離が大きくなる第２の領域を形成する工程と、を含む製造方法としてもよい。
【００１９】
本発明の一態様である波長変換装置の製造方法によれば、板材の両側からプレス加工を施すことによって、側面に第１の領域及び第２の領域を持つ回転板を容易に製造することができる。また、プレス加工を利用することにより、回転板における側面の剛性や強度を高めることができる。
【００２０】
本発明の一態様である光源装置は、上記した波長変換装置と、前記第１の面から所定の間隔をおいて配置された光学素子と、前記波長変換素子を励起する励起光を射出する光源と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
回転板が回転すると、光学素子と回転板の第１の面との間の空気だけでなく、光学素子のうち回転板と対向していない領域の近傍の空気も流れる。本発明の一態様である光源装置によれば、回転板の側面が第１の面に対して垂直な場合と比較して、光学素子のうち回転板と対向していない領域の近傍の空気の流速が遅くなる。これにより、風切り音が抑制された光源装置を実現することができる。
【００２２】
本発明の一態様であるプロジェクターは、上記の光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光を投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明の一態様であるプロジェクターは、騒音が低減された光源装置を備えている。そのため、騒音が抑制されたプロジェクターを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクター光学系を示す模式図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る波長変換装置を示す模式図。
【図３】（Ａ）は、回転蛍光板の概略構成について示す平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図。
【図４】（Ａ）は、本発明に係る回転蛍光板の側面図、（Ｂ）は、比較例としての回転蛍光板の側面図。
【図５】第１実施形態における回転蛍光板の側面の変形例を示す図。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、回転蛍光板を構成する基材の製造工程を示す図。
【図７】（Ａ）は、第２実施形態における回転蛍光板の構成を示す平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図、（Ｃ）は、回転蛍光板の要部を拡大した断面図。
【図８】回転蛍光板の回転時における空気の流れを平面的に示す図。
【図９】（Ａ）は、側面が表面に対して垂直面とされた比較例１における回転蛍光板の回転時における空気の流れを示す図であり、（Ｂ）は、第２実施形態における回転蛍光板の回転時における空気の流れを示す図である。
【図１０】（Ａ）は、実施例１における回転蛍光板の構成を示す平面図であって、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図。
【図１１】本発明に係る基材の外周近傍における空気の流速[ｍ／ｓ]を示す図。
【図１２】従来の基材の外周近傍における空気の流速[ｍ／ｓ]を示す図。
【図１３】（Ａ）〜（Ｄ）は、回転板の側面の例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００２６】
以下の説明においては、図１中に示されたＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。
【００２７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクター１０００の光学系を示す模式図である。なお、図１において、符号１００ａｘは照明光軸である。
【００２８】
照明光軸は、光学系において、系全体を透過する光束の代表となる仮想的な光線を指し、ここでは、光源装置１００から色分離導光光学系２００に向けて射出される光の光軸とする。また、照明光軸と平行な方向をＹ軸とする。
【００２９】
図１に示すように、プロジェクター１０００は、光源装置１００と、色分離導光光学系２００と、光変調装置４００Ｒ，光変調装置４００Ｇおよび光変調装置４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投射光学系６００と、を具備して構成されている。
【００３０】
光源装置１００は、励起光を照射する光源３０と、集光光学系４０と、波長変換装置１と、コリメート光学系６０と、インテグレーター光学系１１０と、偏光変換素子１２０と、重畳レンズ１３０と、がこの順に配置された構成になっている。
【００３１】
光源３０は、後述する波長変換装置１が備える蛍光体層２３を励起させる励起光として、青色のレーザー光を射出する。光源３０の発光強度のピークは約４４５ｎｍとされている。
なお、複数の光源３０を備える構成としても良いが、光源３０を１つだけ用いる構成としても良い。また、後述する蛍光体層２３を励起させることができる波長の光であれば、４４５ｎｍ以外のピーク波長を有する色光を射出する励起光源であっても構わない。
【００３２】
集光光学系４０は、複数の第１レンズ４２と、１つの第２レンズ４４と、を備えている。
各第１レンズ４２及び第２レンズ４４はともに凸レンズである。第２レンズ４４には、第１レンズ４２を透過した光が入射する。集光光学系４０は、光源３０から射出されるレーザー光の光線軸上に配置され、複数の光源３０から射出された励起光Ｌｂを集光する。
【００３３】
波長変換装置１は、光源３０から射出される青色の励起光Ｌｂの一部を透過させ、残りの励起光Ｌｂを蛍光に変換する機能を有する。波長変換装置１は、蛍光体層２３を有しており、この蛍光体層２３は残りの励起光Ｌｂを吸収して赤色光及び緑色光を含む黄色の蛍光を射出する。蛍光の発光強度のピークは、約５５０ｎｍである。
【００３４】
コリメート光学系６０は、波長変換装置１とインテグレーター光学系１１０との間の光Ｌの光路上に配置されている。光Ｌは、波長変換装置１を透過した励起光と、波長変換装置１によって生成された蛍光と、を含む。
【００３５】
コリメート光学系６０は、波長変換装置１からの光の広がりを抑える光学素子としての第１レンズ６２と、第１レンズ６２から入射される光を略平行化する第２レンズ６４とを備えている。第１レンズ６２は、ピックアップレンズである。コリメート光学系６０は、波長変換装置１から射出された光Ｌを略平行化してインテグレーター光学系１１０に入射させる。
【００３６】
インテグレーター光学系１１０は、第１レンズアレイ１１１及び第２レンズアレイ１１２を備えている。第１レンズアレイ１１１はマトリクス状に配置された複数のレンズを備える。第２レンズアレイ１１２は、第１レンズアレイ１１１の複数のレンズに対応した複数のレンズを備える。第１レンズアレイ１１１は、コリメート光学系６０からの光Ｌを複数の分割光束に分割するとともに、各分割光束を集光する。第２レンズアレイ１１２は、第１レンズアレイ１１１からの分割光束を適当な発散角にして射出する。
【００３７】
偏光変換素子１２０は、ＰＢＳ、ミラー、位相差板を備えている。偏光変換素子１２０は、非偏光を一方向の直線偏光に変換する。
【００３８】
重畳レンズ１３０は、偏光変換素子１２０から射出された複数の分割光束を、光変調装置４００Ｒ、 光変調装置４００Ｇ、 光変調装置４００Ｂの各々の被照明領域において重畳させる。
【００３９】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０、反射ミラー２３０、 反射ミラー２４０、 反射ミラー２５０及びリレーレンズ２６０、 リレーレンズ２７０を備えている。色分離導光光学系２００は、光源装置１００からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれの色光を照明対象となる光変調装置４００Ｒ、 光変調装置４００Ｇ、 光変調装置４００Ｂに導く。色分離導光光学系２００と、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂとの間には、集光レンズ３００Ｒ、集光レンズ３００Ｇ、集光レンズ３００Ｂがそれぞれ配置されている。
【００４０】
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を透過させ、緑色光成分及び青色光成分を反射する。ダイクロイックミラー２２０は、ダイクロイックミラー２１０で反射した光Ｌのうち、緑色光成分を反射して、青色光成分を透過させる。
【００４１】
反射ミラー２３０は、ダイクロイックミラー２１０を透過した赤色光成分を反射する。反射ミラー２４０および反射ミラー２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を反射する。
【００４２】
ダイクロイックミラー２１０を透過した赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、集光レンズ３００Ｒを透過して赤色光用の光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー２２０でさらに反射され、集光レンズ３００Ｇを透過して緑色光用の光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光は、リレーレンズ２６０、反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、反射ミラー２５０、集光レンズ３００Ｂを経て青色光用の光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。
【００４３】
光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇおよび光変調装置４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇおよび光変調装置４００Ｂは、光源装置１００の照明対象となる。なお、図示を省略したが、集光レンズ３００Ｒ、集光レンズ３００Ｇおよび集光レンズ３００Ｂと各光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇおよび光変調装置４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置されている。また、各光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇおよび光変調装置４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が配置されている。
【００４４】
例えば、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇおよび光変調装置４００Ｂの各々は、一対の透明基板に液晶を密閉封入した透過型の液晶パネルである。光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇおよび光変調装置４００Ｂの各々は、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として備え、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板（図示略）から入射した直線偏光の偏向方向を変調する。
【００４５】
クロスダイクロイックプリズム５００は、図示は省略するが、射出側偏光板から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。
【００４６】
クロスダイクロイックプリズム（光学素子）５００から射出されたカラー画像は、投射光学系６００によって拡大投射され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
投射光学系６００は、複数のレンズから構成されている。
【００４７】
図２は、本発明の第１実施形態に係る波長変換装置１を示す模式図である。
波長変換装置１は、回転蛍光板２０とモーター２１とを備える。回転蛍光板２０は、第２の面２２ｂから励起光が入射し、第１の面２２ａから蛍光が射出する透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板２０は、図２に示すように、モーター２１により回転駆動される円板状の回転板２２の回転方向に沿って、波長変換素子としての蛍光体層２３が設けられている。蛍光体層（波長変換素子）２３が設けられている領域は、図１に示した励起光Ｌｂが入射する領域Ｓを含む。以下、励起光Ｌｂが入射する領域Ｓを、励起光入射領域Ｓと称する。
【００４８】
蛍光体層２３は、回転軸２１Ａを中心とする環状領域に設けられている。蛍光体層２３は、回転板２２の半径方向に一定の幅を有している。蛍光体層２３は、具体的に図示してはいないが、バインダーと、その中に分散された複数の蛍光体粒子とを含んで構成されている。回転板２２がモーター２１の回転軸２１Ａを中心として回転することにより、励起光入射領域Ｓは回転板２２上を移動する。
【００４９】
回転板２２は、励起光Ｌｂを透過させる材料で構成されている。回転板２２の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂等を用いることができる。回転板２２と蛍光体層２３との間には、誘電体多層膜２８が設けられている。誘電体多層膜２８はダイクロイックミラーとして機能するものであり、励起光Ｌｂである４５０ｎｍ付近の光は透過し、蛍光体層２３から射出される蛍光の波長範囲を含む４９０ｎｍ以上の光は反射するようになっている。蛍光体層２３から射出される蛍光の波長範囲は、４９０ｎｍ〜７５０ｎｍである。
【００５０】
なお、回転板２２の形状は、円板状に限るものではない。
【００５１】
蛍光体層２３は、回転板２２とともに、例えば使用時において７５００ｒｐｍで回転する。回転蛍光板２０の直径は５０ｍｍである。回転蛍光板２０は、図１に示したように、回転板２２に入射する励起光Ｌｂの光軸が、回転板２２の回転中心から約２２．５ｍｍ離れた場所に位置するように構成されている。つまり、回転板２２は、励起光Ｌｂの集光位置Ｆが、約１８ｍ／秒で蛍光体層２３上を移動するような回転速度で回転する。
【００５２】
光源３０から射出されたレーザー光（青色光）は、励起光Ｌｂとして誘電体多層膜２８を透過して蛍光体層２３に入射し、蛍光体層２３は励起光Ｌｂが入射する側とは反対側に向けて蛍光（赤色光及び緑色光）を射出する。
【００５３】
例えば、蛍光体粒子には波長が約４５０ｎｍの励起光Ｌｂ（青色光）によって励起されて、緑色光及び赤色光を含む蛍光を発する物質が含まれている。励起光Ｌｂの一部は、蛍光に変換されず、青色光のまま射出される。これにより、光源３０からは赤色、緑色、青色を含む白色光が射出されるようになっている。
【００５４】
本実施形態においては、蛍光体粒子として通常知られたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体を用いることができる。例えば、平均粒径が１０μｍの（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅで示される組成のＹＡＧ系蛍光体を用いることができる。なお、蛍光体粒子３２ａの形成材料は、１種であっても良く、２種以上の形成材料を用いて形成されている粒子を混合したものを蛍光体粒子として用いることとしても良い。
【００５５】
また、上記バインダーとしては、光透過性を有する樹脂材料を用いることができ、中でも高い耐熱性を有するシリコーン樹脂を好適に用いることができる。また、無機材料をバインダーとして用いてもよい。
【００５６】
次に、回転蛍光板２０の構成について具体的に述べる。
図３（Ａ）は、回転蛍光板２０の概略構成について示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。図４（Ａ）は、本発明に係る回転蛍光板２０の側面図であり、（Ｂ）は比較例としての回転蛍光板２０を示す側面図である。
【００５７】
上述したように、回転蛍光板２０は、図３（Ａ）に示すような円板状を呈する回転板２２を有している。回転板２２は、第１の面２２ａと、第１の面２２ａとは反対側の第２の面２２ｂと、第１の面２２ａと第２の面２２ｂとに接する側面２２ｃと、を有している。第１の面２２ａと第２の面２２ｂとはそれぞれ、平坦部２２Ａを有する。
【００５８】
図３（Ｂ）に示すように、本実施形態における回転板２２の側面２２ｃは、第１の領域Ｒ１を有する第１側面１２２と、第２の領域Ｒ２を有する第２側面１２３と、から構成されている。第１の領域Ｒ１は、第１の面２２ａから第２の面２２ｂ側へ向かうにしたがって回転軸２１Ａからの距離が大きくなる。第２の領域Ｒ２は、第２の面２２ｂから第１の面２２ａに向かうにしたがって回転軸２１Ａからの距離が大きくなる。
【００５９】
つまり、回転板２２は、その周縁部における厚さが外周側へ行くほど小さくなっている。回転板２２の側面２２ｃは、プレス加工を施すことにより形成される。第１側面１２２の面積は、第２側面１２３の面積と略等しい。
【００６０】
図４（Ａ）に示すように、回転板２２の板厚ｔは、凡そ１〜２ｍｍである。回転板２２の側面２２ｃには、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との境界Ｑが周方向に延在している。境界Ｑは、回転板２２の厚さ方向の略中央に位置している。具体的に、回転板２２の厚さ方向における境界Ｑの位置は、回転板２２の厚さ方向中央から±２００μｍ程度の範囲内に存在していることが望ましい。本実施形態においては、側面視において、境界Ｑは回転板２２の周方向に直線状に延在している。
【００６１】
図４（Ｂ）に、境界Ｑが周方向に沿って歪んでいる様子を示す。このように、周方向に延在する境界Ｑが歪んでいると、回転させたときに、回転板２２のがたつきや面ブレが生じて回転バランスが崩れてしまう。すなわち、回転板２２の回転方向に沿って境界Ｑが歪んでいるために、空気抵抗によって回転板２２を回転軸方向へ移動させる力が働いてしまう。
【００６２】
図４（Ｂ）に示すように、側面視において境界Ｑが周方向へ波型を描いていると、場所によって異なる方向に空気抵抗を受けてしまう。図中の破線の矢印で示すように、ある部分では空気抵抗によって第１の面２２ａ側へ力が働き、別の部分では空気抵抗によって第２の面２２ｂ側へ力が働いてしまう。これが、回転板２２が回転軸方向へがたついてしまう原因となり、回転軸Ｎに対して回転板２２が略垂直な姿勢を保つことができなくなってしまう。そのため、境界Ｑが周方向へ直線状に延在するように回転板２２を形成すれば、回転板２２のがたつきや面ブレを抑制することが可能となる。
【００６３】
図１に示したように、光源装置１００は、光源３０から射出された励起光Ｌｂの集光位置Ｆが、回転蛍光板２０の蛍光体層２３上に存在するように構成されている。そのため、回転時に回転蛍光板２０のがたつきや面ブレが発生すると、励起光Ｌｂの集光サイズが変化して、フリッカーと呼ばれる光のちらつきが認識されてしまう。
【００６４】
このようなことから、境界Ｑが回転板２２の周方向に直線状に延在している必要がある。その結果、回転時の空気抵抗が減り、回転蛍光板２０のがたつきや面ブレを抑制することが可能となる。
【００６５】
また、境界Ｑの位置を上記範囲内、すなわち回転板２２の厚さの略中央に位置させることで、回転板２２の両面に対してそれぞれ回転軸方向に発生する負圧を同じにすることができる。
これにより、回転蛍光板２０の回転時におけるがたつきや面ブレが生じず、回転板２２の第１の面２２ａあるいは第２の面２２ｂが回転軸Ｎに対して略垂直な姿勢を保った状態で回転する。
【００６６】
また、回転蛍光板２０のがたつきや面ブレが抑制されることによって、励起光Ｌｂの集光サイズを一定に保つことが可能となり、安定した波長変換効率を維持することができる。その結果、プロジェクター１０００の照明効率の低下を抑えることが可能となる。
【００６７】
また、本実施形態では、回転蛍光板２０の側面２２ｃが、回転軸方向で互いに逆の傾斜をなす第１側面１２２と第２側面１２３とを有する。その結果、回転板の回転に伴う空気の乱流が抑えられて、騒音となる空気の風切り音が低減される。これにより、波長変換装置１の静音化を実現することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、回転板２２の側面２２ｃは、が回転軸方向で互いの傾斜方向が逆の第１側面１２２と第２側面１２３とを有しているが、これに限らない。例えば、図５に示す回転蛍光板２０’の側面２２ｃ’のように、複数の段差部４を有した形状としてもよい。段差部４は、第１の面２２ａあるいは第２の面２２ｂの延在方向と交差する面２と、面２と交差する面３と、から構成されている。各段差部４は、第１の面２２ａから第２の面２２ｂ側へ向かうにしたがって回転軸Ｎからの距離が大きくなっている。このように、回転板２２の側面２２ｃ’を階段形状としてもよい。
【００６９】
また、図５に示した例のように、回転板２２の側面２２ｃは、第１の領域Ｒ１のみを備えてもよい。この構成によっても、回転板の回転に伴う空気の乱流が抑えられて、騒音となる空気の風切り音が低減される。
【００７０】
（発光装置の製造方法）
次に、発光装置の製造方法について回転蛍光板を構成する基材の製造工程を中心に述べる。図６（Ａ）、（Ｂ）は、回転蛍光板を構成する基材の製造工程を示す図である。
図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、回転板２２をプレス加工する金型５０は、上型となる第１のプレス金型（第１の金型）５１と、下型となる第２のプレス金型（第２の金型）５２とを含む。
【００７１】
先ず、図６（Ａ）に示すように、第１のプレス金型５１に対向して配置された第２のプレス金型５２上に、円形の板材２２’を配置する。
第１のプレス金型５１には、平面視円形状を呈する凹部５１Ａが形成されている。第２のプレス金型５２には、平面視円形状を呈する凹部５２Ａが形成されている。
【００７２】
第１のプレス金型５１の凹部５１Ａの周縁部には、凹部５１Ａの外周へ向かうにしたがって、回転板２２の回転軸Ｎに相当する軸Ｎ’からの距離が大きくなる第１の傾斜面５１ｃが設けられている。
【００７３】
第２のプレス金型５２の凹部５２Ａの周縁部には、凹部５２Ａの外周へ向かうにしたがって軸Ｎ’からの距離が大きくなる第２の傾斜面５２ｃが設けられている。
【００７４】
板材２２’は、凹部５１Ａの直径および５２Ａの直径と同等あるいはそれ以上の直径を有する。
【００７５】
次に、図６（Ｂ）に示すように、第１のプレス金型５１を第２のプレス金型５２に対して押し当てるようにして回転板２２’の周縁部を潰すようにして、回転板２２’に対して一軸方向に、すなわち板厚方向にプレス加工を施す。すると、第１の面２２ａ側に第１のプレス金型５１の第１の傾斜面５１ｃの形状が転写された第１の領域Ｒ１を有する第１側面１２２が形成される。また、第２の面２２ｂ側に第２のプレス金型５２の傾斜面５２ｃの形状が転写された第２の領域Ｒ２を有する第２側面１２３が形成される。第１側面１２２と第２側面１２３とは、側面２２ｃを構成する。このようにして、側面２２ｃを周縁部に有する回転板２２をプレス成型により得る。
【００７６】
回転板２２の側面２２ｃは、上記金型を用いて板材２２’の周縁部をプレスすることによって、容易に製造することができる。また、プレス成型によって回転板２２を製造すれば、加工硬化の効果によって回転板２２の周縁部の剛性や強度が向上し、側面２２ｃが変形しにくくなるという効果も得られる。
【００７７】
［第２実施形態の発光装置］
次に、本発明に係る第２実施形態の発光装置について述べる。
以下に示す本実施形態の発光装置の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、回転蛍光板の形状において異なる。よって、以下の説明では、回転蛍光板の形状について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図５と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【００７８】
図７（Ａ）は、第２実施形態における回転蛍光板の構成を示す平面図であって、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図、（Ｃ）は、回転蛍光板の要部を拡大した断面図である。
【００７９】
本実施形態における回転蛍光板２４は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平面視円形状を呈する回転板２５の側面２５ｃが、回転板２５の板厚方向で互いの傾斜方向が逆の第１側面２５１および第２側面２５２を有している。本実施形態では、第１の領域Ｒ１を有する第１側面２５１の面積の方が、第２の領域Ｒ２を有する第２側面２５２の面積よりも大きい。
【００８０】
ここで、図７（Ｃ）に示すように、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との境界Ｑを含み、かつ回転軸Ｎに垂直な面を仮想面Ｅとする。仮想面Ｅに対する第１側面２５１の傾斜角度θ１が、仮想面Ｅに対する第２側面２５２の傾斜角度θ２よりも大きい。
すなわち、回転板２５の板厚方向における境界Ｑの位置は、回転板２５の板厚方向中央から第２の面２５ｂ側へずれている。ずれの大きさは２００μｍ程度の範囲内である。本実施形態においても、境界Ｑは回転板２５の周方向に沿って直線状に延在していることが望ましい。
【００８１】
図８は、回転蛍光板の回転時における空気の流れを平面的に示す図である。図９（Ａ），（Ｂ）は、回転蛍光板の回転時における空気の流れを回転蛍光板の断面方向から見た図であって、（Ａ）は、比較例１における断面視矩形状を呈する回転蛍光板を示し、（Ｂ）は、本実施形態における回転蛍光板の断面形状を示す図である。
【００８２】
図８に示すように、回転蛍光板２４を回転させると、回転板２５の遠心力と慣性とにより、回転板２５の中央から外側に向かう空気の流れが第１の面２５ａ及び第２の面２５ｂの両側で発生する。図９（Ａ）に示す比較例１のように、断面視矩形状を呈する基材２６、つまり、側面２６ｃが第１の面２６ａに対して垂直をなす回転蛍光板２４の場合は、回転板２５の第１レンズ６２側で流動する空気が第１レンズ６２に衝突して、風切り音が発生してしまう。
【００８３】
これに対して、本実施形態の回転蛍光板２４では、図９（Ｂ）に示すように回転板２５の第１の面２５ａ側よりも第２の面２５ｂ側の方へ多くの空気が流れていき、上記した基材２６の場合よりも第１レンズ６２に衝突する空気が少なくなる。
【００８４】
また、第１側面２５１に加わる圧力の変動と第２側面２５２に加わる圧力の変動とを低減することができるため、乱流の発生を抑えることができる。
【００８５】
従って、回転蛍光板２４の回転に伴って生じる風切り音を効果的に低減することができる。その結果、波長変換装置１ひいては光源装置１００の静音化を実現することができる。
【実施例】
【００８６】
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００８７】
図１０（Ａ）は、実施例１における回転蛍光板の構成を示す平面図であって、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、実施例１としての回転蛍光板は基材２７を備え、基材２７の側面２７ｃが、第１の面２７ａから第２の面２７ｂ側に向かうにしたがって回転軸Ｎからの距離が大きくなる第１の領域Ｒ１のみを有する。 
【００８８】
ここで、回転蛍光板の回転時に生じる空気の流れをシミュレーションによって解析した結果について述べる。
図１１は、基材２７の外周近傍における空気の流速[ｍ／ｓ]を示す図である。図１２は、基材２６の外周近傍における空気の流速[ｍ／ｓ]を示す図である。
【００８９】
基材が回転すると、第１レンズ６２と基材の第１の面との間の空気だけでなく、第１レンズ６２のうち基材と対向していない領域の近傍の空気も流れる。以下の説明では、図１１，１２において破線の枠で示した領域に着目する。
【００９０】
図１１に示すように、基材２７の側面２７ｃは第１の領域Ｒ１を有するために、第１レンズ６２の近傍の空気の流れは、基材２７の第２の面２７ｂ側の空気の流れよりも遅い。
【００９１】
一方、図１２に示すように、基材２６の側面２６ｃは第１の面２６ａに対して垂直であるため、第１レンズ６２近傍の空気の流れは、基材２６の第２の面２６ｂ側の空気の流れよりも速い。
【００９２】
次に、基材２７を用いた場合と基材２６を用いた場合とで、第１レンズ６２の近傍の空気の流速を比較する。図１１，１２の比較からわかるように、第１レンズ６２の近傍の空気の流速は、基材２７を用いた方が基材２６を用いた場合よりも遅い。回転蛍光板の側面から離れるに従って、その差が顕著になる。
また、基材２７の側面２７ｃは第１の領域Ｒ１を有するために、基材２７の端部近傍に発生する乱流が低減される。
このように、基材２７の側面２７ｃが第１の領域Ｒ１を有することによって、第１レンズ６２に衝突する空気の速度を低減することができ、風切り音を抑えることができる。
【００９３】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。
【００９４】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）に回転板７１の側面の例を示す。
図１３（Ａ）に示すように、回転板７１の第１の面７１ａと第２の面７１ｂとを接続する側面７１ｃが内側に湾曲していてもよい。
図１３（Ｂ）に示すように、側面７２ｃが、第１の面７１ａに接続する湾曲面７２Ａと、第２の面７１ｂに接続する湾曲面７２Ｂと、を有してもよい。
図１３（Ｃ）に示すように、側面７３ｃと第２の面７１ｂとの接続部分が丸みを帯びた形状とされてもよい。また、側面７３ｃが外側に湾曲していてもよい。
図１３（Ｄ）に示すように、側面７４ｃを構成する第１側面７４Ａと第２側面７４Ｂとの境界部分が丸みを帯びた形状とされていてもよい。これら第１側面７４Ａおよび第２側面７４Ｂも外側に湾曲していても構わない。
【００９５】
また、上記各実施形態では、本発明による光源装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による光源装置は、照明器具や自動車の前照灯などにも適用することができる。  
【符号の説明】
【００９６】
１…波長変換装置、２，３…面、４…段差部、Ｅ…仮想面、Ｎ，２１Ａ…回転軸、Ｓ…領域、２２’…板材、２２…回転板、２２ａ…第１の面、２２Ａ…平坦部、２２ｂ…第２の面、２２ｃ，２５ｃ，２６ｃ，２７ｃ…側面、２３…蛍光体層（波長変換素子）、３０…光源、５０…金型、５１…第１のプレス金型、５１ｃ…第１の傾斜面、５２…第２のプレス金型、５２ｃ…第２の傾斜面、６１…第１レンズ（光学素子）、Ｌｂ…励起光、Ｒ１…第１の領域、Ｒ２…第２の領域、１００…光源装置、１２２…第１側面、１２３…第２傾斜面、２５１…第１側面、２５２…第２側面、４００Ｂ，４００Ｇ，４００Ｒ…光変調装置、５００…クロスダイクロイックプリズム（光学素子）、６００…投射光学系、１０００…プロジェクター
【図１】
0006459274.tif 000002
【図２】
0006459274.tif 000003
【図３】
0006459274.tif 000004
【図４】
0006459274.tif 000005
【図５】
0006459274.tif 000006
【図６】
0006459274.tif 000007
【図７】
0006459274.tif 000008
【図８】
0006459274.tif 000009
【図９】
0006459274.tif 000010
【図１０】
0006459274.tif 000011
【図１１】
0006459274.tif 000012
【図１２】
0006459274.tif 000013
【図１３】
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