(57)【要約】【課題】蛍光体の光交換効率の低下と、騒音の発生を抑制できる、波長変換装置、照明装置およびプロジェクターを提供する。【解決手段】回転装置と、前記回転装置により回転する基材と、前記基材に設けられた波長変換素子と、前記基材とは別体で設けられたヒートシンクと、を備え、前記回転装置は、回転軸を中心に回転するハブを有し、前記基材は、前記ハブに嵌合する開口部を有し、前記ヒートシンクは、前記ハブに対して前記回転軸の軸方向に移動自在且つ回転自在に設けられ、前記ヒートシンクを、前記基材に当接させる当接位置と、前記基材から離間させる離間位置との間で移動させるヒートシンク移動装置を有する波長変換装置。【選択図】図４
2017072674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転装置と、
前記回転装置により回転する基材と、
前記基材に設けられた波長変換素子と、
前記基材とは別体で設けられたヒートシンクと、を備え、
前記回転装置は、回転軸を中心に回転するハブを有し、
前記基材は、前記ハブに嵌合する開口部を有し、
前記ヒートシンクは、前記ハブに対して前記回転軸の軸方向に移動自在且つ回転自在に設けられ、
前記ヒートシンクを、前記基材に当接させる当接位置と、前記基材から離間させる離間位置との間で移動させるヒートシンク移動装置を有する
波長変換装置。
【請求項２】
前記ヒートシンク移動装置は、前記回転装置が所定の回転数以上となった場合、前記ヒートシンクを前記離間位置から前記当接位置に移動させる
請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項３】
前記回転装置の回転数に基づいて、前記ヒートシンク移動装置を電気的に制御する制御装置を有する
請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項４】
前記回転装置の回転数を電気的に制御する第２の制御装置を有する
請求項２または３に記載の波長変換装置。
【請求項５】
前記波長変換素子から射出される光の明るさに基づいて、前記ヒートシンク移動装置を電気的に制御する第３の制御装置を有する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の波長変換装置。
【請求項６】
第１の波長帯の光を射出する光源と、
前記第１の波長帯の前記光を受けて第２の波長帯の光を射出する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の波長変換装置と、を備える
照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置と、
前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、
前記画像光を投写する投写光学系と、を備える
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、照明装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクター用の照明装置として、蛍光体が用いられている。
【０００３】
下記特許文献１の照明装置では、蛍光体を支持する基材の裏面に冷却フィンが設けられている。基材と冷却フィンは、一体に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０１３８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、蛍光体の光交換効率の低下を防ぐため、蛍光体が支持する基材の裏面に放熱領域となる冷却フィンを設け、蛍光体の温度を下げている。しかしながら、基材に結合された冷却フィンが回転すると、騒音が発生するという課題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、蛍光体の光交換効率の低下と、騒音の発生を抑制できる、波長変換装置、照明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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様に従えば、回転装置と、前記回転装置により回転する基材と、前記基材に設けられた波長変換素子と、前記基材とは別体で設けられたヒートシンクと、を備え、前記回転装置は、回転軸を中心に回転するハブを有し、前記基材は、前記ハブに嵌合する開口部を有し、前記ヒートシンクは、前記ハブに対して前記回転軸の軸方向に移動自在且つ回転自在に設けられ、前記ヒートシンクを、前記基材に当接させる当接位置と、前記基材から離間させる離間位置との間で移動させるヒートシンク移動装置を有する波長変換装置が提供される。
【０００８】
第１態様に係る波長変換装置によれば、ヒートシンク移動装置によって、基材とは別体で設けられたヒートシンクが、ハブに対して回転軸の軸方向に移動し、基材に対する当接と離間が可能となる。ヒートシンクが基材に当接すると、波長変換素子が受けた熱が基材を介してヒートシンクに伝熱され、波長変換素子の温度を下げ、光交換効率の低下を防ぐことができる。また、ヒートシンクが基材から離間すると、ヒートシンクはハブに対して回転自在に設けられているため、ヒートシンクが基材と共に回転しなくなり、騒音の発生を抑制できる。このため、波長変換素子の放熱が必要なときは基材にヒートシンクを当接させ、波長変換素子の放熱が必要のないときは、基材からヒートシンクを離間させて騒音の発生を抑制することができる。
【０００９】
また、上記第１態様において、前記ヒートシンク移動装置は、前記回転装置が所定の回転数以上となった場合、前記ヒートシンクを前記離間位置から前記当接位置に移動させる、という構成を採用する。
この構成によれば、回転装置の回転数は波長変換素子の温度に応じて上げるため、回転装置が所定の回転数以上となった場合、ヒートシンクを離間位置から当接位置に移動させることで、波長変換素子の温度を下げ、光交換効率の低下を防ぐことができる。
【００１０】
また、上記第１態様において、前記回転装置の回転数に基づいて、前記ヒートシンク移動装置を電気的に制御する制御装置を有する、という構成を採用する。
この構成によれば、回転装置の回転数に基づく電気的な制御により、ヒートシンクを移動させることで、波長変換素子の放熱と騒音の発生の抑制を適切なタイミングで切り替えることができる。
【００１１】
また、上記第１態様において、前記回転装置の回転数を電気的に制御する第２の制御装置を有する、という構成を採用する。
この構成によれば、回転装置の回転数を制御することにより、間接的にヒートシンク移動装置を制御することができる。
【００１２】
また、上記第１態様において、前記波長変換素子から射出される光の明るさに基づいて、前記ヒートシンク移動装置を電気的に制御する第３の制御装置を有する、という構成を採用する。
この構成によれば、波長変換素子から射出される光が明るいと、波長変換素子の温度が上がり、また、波長変換素子から射出される光が暗いと、波長変換素子の温度があまり上がらないため、波長変換素子から射出される光の明るさに基づく電気的な制御により、ヒートシンクを移動させることで、波長変換素子の放熱と騒音の発生の抑制を適切なタイミングで切り替えることができる。
【００１３】
本発明の第２態様に従えば、第１の波長帯の光を射出する光源と、前記第１の波長帯の前記光を受けて第２の波長帯の光を射出する、上記第１態様に係る波長変換装置と、を備える照明装置が提供される。
【００１４】
第２態様に係る照明装置は、上記第１態様に係る波長変換装置を備えるので、蛍光体の光交換効率の低下と、騒音の発生を抑制でき、明るい照明光を生成することができる。
【００１５】
本発明の第３態様に従えば、上記第２態様に係る照明装置と、前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投写する投写光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。
【００１６】
第３態様に係るプロジェクターは、上記第２態様に係る照明装置を備えるので、蛍光体の光交換効率の低下と、騒音の発生を抑制でき、明るく画像品質に優れた表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す上面図である。
【図２】本実施形態に係る回転蛍光板の円板の第１の面側の構成図である。
【図３】本実施形態に係る回転蛍光板の円板の第２の面側の構成図である。
【図４】本実施形態に係るヒートシンクが離間位置に位置するときの回転蛍光板の断面図である。
【図５】本実施形態に係るヒートシンクが当接位置に位置するときの回転蛍光板の断面図である。
【図６】回転蛍光板が発生する騒音を示すグラフである。
【図７】一別実施形態に係る回転蛍光板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１９】
本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。本実施形態のプロジェクター１は、スクリーンＳＣＲ（被投写面）上にカラー映像を表示する投写型画像表示装置である。
【００２０】
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の光学系を示す上面図である。
プロジェクター１は、図１に示すように、第１照明装置１００（照明装置）、第２照明装置１０２、色分離導光光学系２００、赤色光、緑色光、青色光の各色光に対応した液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ（光変調装置）、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００を備える。
【００２１】
第１照明装置１００は、第１光源１０（光源）、コリメート光学系７０、ダイクロイックミラー８０、コリメート集光光学系９０、回転蛍光板３０（波長変換装置）、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を備える。
【００２２】
第１光源１０は、励起光としてレーザー光からなる第１の波長帯の青色光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ）Ｅを射出する半導体レーザー（発光素子）からなる。第１光源１０は、１つの半導体レーザーからなるものであってもよいし、多数の半導体レーザーからなるものであってもよい。
なお、第１光源１０は、４４５ｎｍ以外の波長（例えば、４６０ｎｍ）の青色光を射出する半導体レーザーを用いることもできる。
【００２３】
本実施形態において、第１光源１０は、光軸が照明光軸１００ａｘと直交するように配置されている。
コリメート光学系７０は、第１レンズ７２と、第２レンズ７４とを備え、第１光源１０からの光を略平行化する。第１レンズ７２及び第２レンズ７４は、凸レンズからなる。
【００２４】
ダイクロイックミラー８０は、コリメート光学系７０からコリメート集光光学系９０までの光路中に、第１光源１０の光軸及び照明光軸１００ａｘのそれぞれに対して４５°の角度で交わるように配置されている。ダイクロイックミラー８０は、青色光を反射し、赤色光及び緑色光を含む黄色の蛍光を通過させる。
【００２５】
コリメート集光光学系９０は、ダイクロイックミラー８０からの青色光Ｅを略集光した状態で回転蛍光板３０の蛍光体層４２に入射させる機能と、回転蛍光板３０から射出される蛍光を略平行化する機能とを有する。コリメート集光光学系９０は、第１レンズ９２及び第２レンズ９４を備える。第１レンズ９２及び第２レンズ９４は、凸レンズからなる。
【００２６】
回転蛍光板３０は、モーター５０（回転装置）と、円板４０（基材）と、反射膜４１（反射部材）と、蛍光体層（波長変換素子）４２と、ヒートシンク５１と、を備える。蛍光体層４２は、第１光源１０からの第１の波長の青色光Ｅによって励起されて第２の波長帯の蛍光Ｙを射出する。蛍光体層４２の青色光Ｅが入射する面は、蛍光Ｙが射出される射出面でもある。蛍光Ｙは、赤色光及び緑色光を含む黄色の光である。
【００２７】
第２照明装置１０２は、第２光源７１０、集光光学系７６０、散乱板７３２及びコリメート光学系７７０と、を備える。
【００２８】
第２光源７１０は、第１照明装置１００の第１光源１０と同一の半導体レーザーから構成される。
集光光学系７６０は、第１レンズ７６２及び第２レンズ７６４を備える。集光光学系７６０は、第２光源７１０からの青色光を散乱板７３２付近に集光する。第１レンズ７６２及び第２レンズ７６４は、凸レンズからなる。
【００２９】
散乱板７３２は、第２光源７１０からの青色光Ｂを散乱し、回転蛍光板３０から射出される蛍光Ｙの配光分布に似た配光分布を有する青色光Ｂとする。散乱板７３２としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
【００３０】
コリメート光学系７７０は、第１レンズ７７２と、第２レンズ７７４とを備え、散乱板７３２からの光を略平行化する。第１レンズ７７２及び第２レンズ７７４は、凸レンズからなる。
【００３１】
本実施形態において、第２照明装置１０２からの青色光Ｂはダイクロイックミラー８０で反射され、回転蛍光板３０から射出されダイクロイックミラー８０を透過した蛍光Ｙと合成されて白色光Ｗとなる。当該白色光Ｗは第１レンズアレイ１２０に入射する。
【００３２】
第１レンズアレイ１２０は、ダイクロイックミラー８０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。複数の第１小レンズ１２２は、照明光軸１００ａｘと直交する面内にマトリクス状に配列されている。
【００３３】
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる。複数の第２小レンズ１３２は照明光軸１００ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されている。
【００３４】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束を、直線偏光光に変換する。偏光変換素子１４０は、偏光分離層と、反射層と、位相差板とを有している。偏光分離層は、回転蛍光板３０からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過させるとともに他方の直線偏光成分を反射層に向けて反射させる。
反射層は、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する。位相差板は、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する。
【００３５】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を集光して液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍で互いに重畳させる。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、回転蛍光板３０からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００３６】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離導光光学系２００は、第１照明装置１００および第２照明装置１０２からの白色光Ｗを赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂに分離し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂをそれぞれが対応する液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する。
色分離導光光学系２００と、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。
【００３７】
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を通過させ、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である。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー２４０，２５０は青色光成分を反射する反射ミラーである。
【００３８】
ダイクロイックミラー２１０を通過した赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、フィールドレンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶光変調装置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、フィールドレンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光は、リレーレンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０、フィールドレンズ３００Ｂを経て青色光用の液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。
【００３９】
液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ各々は、入射された色光を画像情報に応じて変調して各色光に対応する画像を形成するものである。なお、図示を省略したが、各フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，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る。
【００４０】
クロスダイクロイックプリズム５００は、各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂから射出された各画像光を合成してカラー画像を形成する光学素子である。
【００４１】
このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。
【００４２】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【００４３】
次に、図２〜図５を参照して、回転蛍光板３０の構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る回転蛍光板３０の円板４０の第１の面４０ａ側の構成図である。図３は、本実施形態に係る回転蛍光板３０の円板４０の第２の面４０ｂ側の構成図である。図４は、本実施形態に係るヒートシンク５１が離間位置に位置するときの回転蛍光板３０の断面図である。図５は、本実施形態に係るヒートシンク５１が当接位置に位置するときの回転蛍光板３０の断面図である。
【００４４】
回転蛍光板３０は、蛍光体層４２を有する円板４０をモーター５０によって回転させる。モーター５０は、例えば、アウターロータ型のモーターである。蛍光体層４２は、図２に示すように、円板４０の第１の面４０ａの周方向に沿って設けられている。ヒートシンク５１は、図３に示すように、円板４０の第１の面４０ａとは反対の第２の面４０ｂに設けられている。
【００４５】
モーター５０は、図４に示すように、回転軸５０ａを中心に回転するハブ５５ａを有する。ハブ５５ａは、回転軸５０ａに軸心が一致する円筒形状を有する。ハブ５５ａは、ローター５５を構成し、本体５６（ステータ）に対して回転する。ローター５５は、ロータマグネット５５ｂを有し、シャフト５５ｃを介して本体５６に支持される。本体５６は、シャフト５５ｃを回転自在に支持する軸受スリーブ５６ａと、ロータマグネット５５ｂに対向するコイル５６ｂと、コイル５６ｂが巻かれるステータコア５６ｃと、を有する。
【００４６】
円板４０は、例えば、アルミや銅といった放熱性に優れた金属製の円板から構成されている。円板４０は、開口部４３を有する。開口部４３は、図２に示すように、円板４０の中心に形成され、ハブ５５ａと略同一の径を有し、ハブ５５ａが嵌合可能な構成となっている。
【００４７】
蛍光体層４２は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅを含有する層からなる。
反射膜４１は、蛍光体層４２と円板４０との間に設けられており、蛍光体層４２によって励起された蛍光Ｙ（図１参照）を高い効率で反射するように設計されている。反射膜４１は、例えば、銀等であり、少なくとも円板４０よりも反射率が高い膜からなる。
反射膜４１および蛍光体層４２は、リング形状を持つ。
【００４８】
ヒートシンク５１は、例えば、アルミ、銅、銀、鉄などといった放熱性に優れた金属材料から構成されている。ヒートシンク５１は、図３に示すように、複数のフィン５２と、平板５３とを含んでいる。複数のフィン５２は、平板５３と一体で形成されている。平板５３は、円環形状を有する。
【００４９】
平板５３には、図４に示すように、円板４０と対向する面に、円板４０に密着する密着層５３ａが設けられている。密着層５３ａは、平板５３よりも摩擦係数が大きい伝熱シートであり、ヒートシンク５１が円板４０に当接したときに、ヒートシンク５１を円板４０と一体に回転させる構成となっている。
【００５０】
複数のフィン５２は、図３に示す平面視で、ハブ５５ａの周囲を囲むように配置されている。複数のフィン５２は、円板４０の径方向外側から内側に向かって渦状となるように湾曲した突状部材から構成されている。この構成によれば、円板４０の回転時に、モーター５０の回転中心側から外側に空気の流れを形成することができる。
【００５１】
ヒートシンク５１は、図４に示すように、ハブ５５ａに対して回転軸５０ａの軸方向に移動自在且つ回転自在に設けられている。本実施形態のヒートシンク５１は、第１のボール６０と、第２のボール６１と、を介してハブ５５ａに支持されている。第１のボール６０は、ハブ５５ａに対してヒートシンク５１を回転軸５０ａの軸方向に移動自在に支持するものである。第２のボール６１は、ハブ５５ａに対してヒートシンク５１を周方向に回転自在に支持するものである。
【００５２】
第１のボール６０は、移動板６２の内周面に形成された窪み溝６２ａに回転自在に支持され、ハブ５５ａの周面に軸方向に形成された不図示のスプライン溝に係合している。移動板６２は、環状形状を有し、ハブ５５ａに対して回転軸５０ａの軸方向に移動自在であり、且つ、ハブ５５ａと一体的に回転可能とされている。
【００５３】
第２のボール６１は、移動板６２の外周面に形成された環状溝６２ｂと、ヒートシンク支持板６３の内周面に形成された環状溝６３ａとの間に、周方向に転動自在に複数配置されている。ヒートシンク支持板６３は、環状形状を有し、移動板６２に対して周方向に回転自在であり、且つ、ヒートシンク５１と一体的に移動可能とされている。
【００５４】
回転蛍光板３０は、ヒートシンク５１を、図５に示すように、円板４０に当接させる当接位置と、図４に示すように、円板４０から離間させる離間位置との間で移動させるヒートシンク移動装置６４を有する。ヒートシンク移動装置６４は、モーター５０が所定の回転数以上となった場合、ヒートシンク５１を離間位置（図４参照）から当接位置（図５参照）に移動させる構成となっている。
【００５５】
ヒートシンク移動装置６４は、ヒートシンク５１を当接位置から離間位置に向けて付勢する付勢部材６５と、付勢部材６５の付勢に抗してヒートシンク５１を円板４０に向けて押圧する押圧装置６６と、を有する。
付勢部材６５は、移動板６２と円板４０との間に介在している。押圧装置６６は、ローター５５に設けられている。
【００５６】
付勢部材６５は、例えばコイルバネであり、ハブ５５ａの周りに配置されている。付勢部材６５の一端は、円板４０の第２の面４０ｂに当接し、付勢部材６５の他端は、第２の面４０ｂに対向する移動板６２の第１の面６２ｃに当接している。また、付勢部材６５の一端及び他端がそれぞれ円板４０の第２の面４０ｂ及び移動板６２の第１の面６２ｃに当接する部分は、点、線、面のいずれで当接するように構成してもよい。また、円板４０及び移動板６２は、付勢部材６５に対し、回転自在に設けられている。
押圧装置６６は、第３のボール６７と、押圧部材６８と、を有する。第３のボール６７は、ローター５５の内部空間５５ｄに半径方向に移動自在に収容されている。内部空間５５ｄは、回転軸５０ａ周りに複数設けられている。
【００５７】
押圧部材６８は、内部空間５５ｄに収容される傾斜部６８ａと、内部空間５５ｄから突出して移動板６２を押圧する押圧部６８ｂと、を有する。傾斜部６８ａは、第３のボール６７が遠心力により半径方向外側に移動する力を、押圧部６８ｂが移動板６２を押圧する力に変換するものである。押圧部６８ｂは、傾斜部６８ａと一体的に設けられ、内部空間５５ｄに連通する連通口５５ｅに軸方向に案内されると共に、移動板６２の第１の面６２ｃと反対側の第２の面６２ｄに当接している。
【００５８】
上記構成の回転蛍光板３０において、蛍光体層４２にはレーザー光からなる青色光Ｅが入射するため、蛍光体層４２において熱が発生する。モーター５０は、円板４０を回転させることで、蛍光体層４２における青色光Ｅの入射位置を順次変化させる。これにより、蛍光体層４２の同じ部分に青色光Ｂが集中的に照射されて劣化するといった不具合の発生を防止できる。
【００５９】
モーター５０の回転数が少ない場合（例えば静音モード（エコモード）の場合）、図４に示すように、押圧装置６６の押圧よりも付勢部材６５の付勢力が大きく、ヒートシンク５１が円板４０に対して離間している。ヒートシンク５１は、第２のボール６１によってハブ５５ａに対して回転自在に設けられており、ヒートシンク５１が円板４０から離間すると、ヒートシンク５１の回転数が徐々に減じて、最終的に回転が停止する。換言すると、円板４０と共に回転しなくなる。これにより、騒音の発生を抑制できる。
【００６０】
図６は、回転蛍光板３０が発生する騒音を示すグラフである。図６において、「基板のみ」とは、ヒートシンク５１を設けずに円板４０のみをある一定の回転数で回転させたときの騒音の大きさを示し、また、「フィン付き」とは、ヒートシンク５１を円板４０に結合させて同じ回転数で回転させたときの騒音の大きさを示す。
図６に示すように、「フィン付き」の方が「基板のみ」よりも騒音が大きくなることは明らかである。このため、図４に示すように、ヒートシンク５１が円板４０から離間することにより、ヒートシンク５１の回転が停止し、図６の「基板のみ」と略同等の状態になるので、騒音の発生を抑制できる。
【００６１】
一方、モーター５０が所定の回転数以上（例えば４０００ｒｐｍ以上）となった場合、図５に示すように、ヒートシンク移動装置６４は、ヒートシンク５１を離間位置から当接位置に移動させる。すなわち、モーター５０の回転数が多くなると、第３のボール６７にかかる遠心力が大きくなり、第３のボール６７が半径方向外側に移動する。第３のボール６７が半径方向外側に移動すると、押圧部材６８の傾斜部６８ａは、第３のボール６７が遠心力により半径方向外側に移動する力を、押圧部６８ｂが移動板６２を押圧する力に変換する。
【００６２】
ヒートシンク５１は、第１のボール６０によってハブ５５ａに対して軸方向に移動自在に設けられており、押圧部６８ｂが移動板６２を押圧する力が、付勢部材６５が移動板６２を付勢する力よりも大きくなると、ヒートシンク５１が軸方向に移動する。ヒートシンク５１が軸方向に移動して円板４０に当接すると、密着層５３ａを介してヒートシンク５１が円板４０に密着する。ヒートシンク５１が円板４０に密着すると、ヒートシンク５１が円板４０と共に回転する。
【００６３】
このように本実施形態によれば、ヒートシンク移動装置６４によって、円板４０とは別体で設けられたヒートシンク５１が、ハブ５５ａに対して回転軸５０ａの軸方向に移動し、円板４０に対する当接と離間が可能となる。ヒートシンク５１が円板４０に当接すると、蛍光体層４２が受けた熱が円板４０を介してヒートシンク５１に伝熱され、蛍光体層４２の温度を下げ、光交換効率の低下を防ぐことができる。
【００６４】
また、ヒートシンク５１が円板４０から離間すると、ヒートシンク５１はハブ５５ａに対して回転自在に設けられているため、ヒートシンク５１が円板４０と共に回転しなくなり、騒音の発生を抑制できる。このため、蛍光体層４２の放熱が必要なときは円板４０にヒートシンクを当接させ、蛍光体層４２の放熱が必要のないときは、円板４０からヒートシンクを離間させて騒音の発生を抑制することができる。
【００６５】
本実施形態では、ヒートシンク移動装置６４は、モーター５０が所定の回転数以上となった場合、ヒートシンク５１を離間位置から当接位置に移動させる。この構成によれば、モーター５０の回転数は蛍光体層４２の温度に応じて上げるため、モーター５０が所定の回転数以上となった場合、ヒートシンク５１を離間位置から当接位置に移動させることで、自動的に蛍光体層４２の温度を下げ、光交換効率の低下を防ぐことができる。
【００６６】
以上述べたように、本実施形態によれば、回転蛍光板３０は、モーター５０と、モーター５０により回転する円板４０と、円板４０に設けられた蛍光体層４２と、円板４０とは別体で設けられたヒートシンク５１と、を備える。モーター５０は、回転軸５０ａを中心に回転するハブ５５ａを有し、円板４０は、ハブ５５ａに嵌合する開口部４３を有し、ヒートシンク５１は、ハブ５５ａに対して回転軸５０ａの軸方向に移動自在且つ回転自在に設けられている。また、回転蛍光板３０は、、ヒートシンク５１を、円板４０に当接させる当接位置と、円板４０から離間させる離間位置との間で移動させるヒートシンク移動装置６４を有することによって、蛍光体の光交換効率の低下と、騒音の発生を抑制できる。また、回転蛍光板３０を備えた第１照明装置１００は、明るい照明光（白色光Ｗ）を生成できる。また、この第１照明装置１００を備えたプロジェクター１は、品質に優れた画像を表示することができる。
【００６７】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６８】
図７は、一別実施形態に係る回転蛍光板３０Ａの断面図である。なお、以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図７に示す回転蛍光板３０Ａは、ヒートシンク移動装置６４を電気的に制御する制御装置８００を有する点で、上記実施形態と異なる。
【００６９】
制御装置８００は、演算部、記憶部、通信部及び表示部等を備える情報処理装置である。制御装置８００は、モーター５０の回転数に基づいて、ヒートシンク移動装置６４を電気的に制御する構成となっている。図７に示す押圧装置６６は、電動アクチュエーター６９から構成されており、制御装置８００の制御の下、ヒートシンク５１を軸方向に移動させる構成となっている。
【００７０】
この構成によれば、モーター５０の回転数に基づく電気的な制御により、ヒートシンク５１を移動させることができ、蛍光体層４２の放熱と騒音の発生の抑制を適切なタイミングで切り替えることができる。例えば、モーター５０の回転数が４０００ｒｐｍ以上の場合に、ヒートシンク５１を当接位置に移動させ、４０００ｒｐｍ未満の場合に、ヒートシンク５１を離間位置に移動させるといった制御が可能となる。
【００７１】
また、図７に示す制御装置８００は、コイル５６ｂに供給する三相電流を制御し、モーター５０の回転数を電気的に制御する構成となっている（第２の制御装置）。この構成によれば、モーター５０の回転数を制御することにより、間接的にヒートシンク移動装置６４を制御することができる。例えば、蛍光体層４２の発熱量が大きい場合に、モーター５０の回転数を４０００ｒｐｍまで上げ、ヒートシンク５１を当接位置に移動させ、蛍光体層４２の温度を下げ、光交換効率の低下を防ぐことができる。この構成は、先に説明した実施形態にも好適に適用し得る。
【００７２】
さらに、図７に示す制御装置８００は、蛍光体層４２から射出される蛍光Ｙ（光）の明るさに基づいて、ヒートシンク移動装置６４を電気的に制御する構成となっている（第３の制御装置）。制御装置８００は、照度センサ８０１を介して蛍光体層４２から射出される蛍光Ｙの明るさを検出する構成となっている。なお、制御装置８００は、図１に示す第１光源１０の明るさを制御する不図示の上位制御系からの制御指令値に基づいて、蛍光体層４２から射出される蛍光Ｙの明るさを取得する構成であってもよい。
【００７３】
蛍光体層４２から射出される蛍光Ｙが明るいと、蛍光体層４２の温度が上がり、また、蛍光体層４２から射出される蛍光Ｙが暗いと、蛍光体層４２の温度があまり上がらない。このため、蛍光体層４２から射出される蛍光Ｙの明るさに基づく電気的な制御により、ヒートシンク５１を移動させることで、蛍光体層４２の放熱と騒音の発生の抑制を適切なタイミングで切り替えることができる。例えば、蛍光体層４２から射出される蛍光Ｙが暗く、蛍光体層４２の冷却が円板４０の回転だけで十分に足りる場合は、モーター５０の回転数が４０００ｒｐｍ以上の場合となっても、ヒートシンク５１を当接位置に移動させないといった制御が可能となる。
【００７４】
なお、制御装置８００は、機能ごとに構成を分けてもよい。例えば、モーター５０の回転数に基づいて、ヒートシンク移動装置６４を電気的に制御する制御装置と、モーター５０の回転数を電気的に制御する第２の制御装置と、蛍光体層４２から射出される蛍光Ｙ（光）の明るさに基づいて、ヒートシンク移動装置６４を電気的に制御する第３の制御装置と、をハード的に分けても良い。また、それらは適宜組み合わせて適用できる。
【００７５】
また、上記実施形態では、ヒートシンク移動装置６４が、モーター５０が所定の回転数以上となった場合、ヒートシンク５１を離間位置から当接位置に移動させる構成について説明したが、図４及び図５に示す傾斜部６８ａの傾きを逆にして、モーター５０が所定の回転数以上となった場合、ヒートシンク５１を当接位置から離間位置に移動させる構成を採用してもよい。すなわち、蛍光体層４２から射出される蛍光Ｙが暗い場合には、円板４０の回転数を上げた方が、ヒートシンク５１を当接させるよりも冷却効果が高い場合があるためである。
【００７６】
また、上記実施形態では、３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えるプロジェクター１を例示したが、１つの液晶光変調装置でカラー映像を表示するプロジェクターに適用することも可能である。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…プロジェクター、１０…第１光源（光源）、３０，３０Ａ…回転蛍光板（波長変換装置）、４０…円板（基材）、４０ａ…第１の面、４０ｂ…第２の面、４１…反射膜、４２…蛍光体層（波長変換素子）、４３…開口部、５０…モーター（回転装置）、５０ａ…回転軸、５１…ヒートシンク、５２…フィン、５３…平板、５３ａ…密着層、５５…ローター、５５ａ…ハブ、５５ｂ…ロータマグネット、５５ｃ…シャフト、５５ｄ…内部空間、５５ｅ…連通口、５６…本体、５６ａ…軸受スリーブ、５６ｂ…コイル、５６ｃ…ステータコア、６０…第１のボール、６１…第２のボール、６２…移動板、６２ａ…窪み溝、６２ｂ…環状溝、６２ｃ…第１の面、６２ｄ…第２の面、６３…ヒートシンク支持板、６３ａ…環状溝、６４…ヒートシンク移動装置、６５…付勢部材、６６…押圧装置、６７…第３のボール、６８…押圧部材、６８ａ…傾斜部、６８ｂ…押圧部、６９…電動アクチュエーター、１００…第１照明装置（照明装置）、４００Ｂ，４００Ｇ，４００Ｒ，…液晶光変調装置（光変調装置）、６００…投写光学系、８００…制御装置（制御装置、第２の制御装置、第３の制御装置）、８０１…照度センサ、Ｅ…青色光（第１の波長帯の光）、Ｙ…蛍光（第２の波長帯の光）。
【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】
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