(57)【要約】【課題】性能低下を抑制できる光学装置、照明装置及びプロジェクターを提供すること。【解決手段】回転装置と、回転装置により回転される基板と、基板に設けられた光学素子層と、基板と所定の間隔を空けて配置される板状体と、基板及び板状体を収容する収容体と、を備え、板状体と収容体の内面との間には、隙間が形成されている光学装置。【選択図】図４
2017151213.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される基板と、
前記基板に設けられた光学素子層と、
前記基板と所定の間隔を空けて配置される板状体と、
前記基板及び前記板状体を収容する収容体と、を備え、
前記板状体と前記収容体の内面との間には、隙間が形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記収容体内には、前記基板と前記板状体との間、及び、前記板状体と前記収容体の内面との間を流通する冷却気体の循環流路が形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置において、
前記板状体は、前記基板の回転中心に応じた位置に開口部を有し、
前記循環流路は、
前記冷却気体が、前記基板と前記板状体との間を前記基板の回転中心側から外縁側に向かって流通する第１流路と、
前記冷却気体が、前記板状体と前記収容体の内面との間を前記板状体の外縁側から中心側に向かって流通する第２流路と、を含むことを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記板状体は、前記収容体の内面と接続される複数の突出部を有することを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学装置において、
前記複数の突出部は、前記板状体において前記収容体の内面に対向する面に位置し、
前記複数の突出部のそれぞれは、前記板状体の中心側から外縁側に向かって延出していることを特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光学装置において、
前記基板は、前記板状体に対向する面に、前記基板の回転中心側から前記基板の外縁側に向かうに従って前記基板の回転方向とは反対方向に反る円弧状をなす複数のフィンを有し、
前記複数の突出部は、前記板状体の中心側から前記板状体の外縁側に向かうに従って前記基板の回転方向とは反対方向に反る円弧状を有することを特徴とする光学装置。
【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学装置において、
前記板状体及び前記収容体のそれぞれは、前記光学素子層に入射される光が通過する光通過口を有し、
前記板状体の光通過口及び前記収容体の光通過口の少なくともいずれかには、レンズが嵌合されていることを特徴とする光学装置。
【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光学装置において、
前記板状体は、前記基板を挟むように一対配置されていることを特徴とする光学装置。
【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光学装置と、
前記光学素子層に入射される光を出射する光源部と、を備え、
前記光学素子層は、入射される光の波長を変換する波長変換層であることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の照明装置と、
前記照明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、光学装置、照明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する光変調装置と、当該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、蛍光を出射す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に記載の光源装置は、固体光源ユニット、ダイクロイックミラー、蛍光発光板及び偏光方向変換部を有する。固体光源ユニットは、青色光を出射する固体光源（半導体レーザー）を有し、当該固体光源ユニットから出射された青色光のうち、一部の光は、ダイクロイックミラーにて反射されて蛍光発光板に入射され、他の一部の光は、ダイクロイックミラーを透過して偏光方向変換部に入射される。
蛍光発光板は、蛍光体を含む蛍光体層を有し、入射された青色光により励起されて緑成分及び赤成分を含む黄色光（蛍光）を出射する。この黄色光は、ダイクロイックミラーを透過する。
偏光方向変換部は、入射された光の偏光方向を変換して反射させる。この偏光方向変換部によって偏光方向が変換された光は、ダイクロイックミラーによって、上記蛍光の進行方向と同方向に反射される。
このように、当該光源装置は、ダイクロイックミラーによって、青色光と、緑成分及び赤成分を含む蛍光とが合成された白色光を出射する。
【０００４】
なお、上記蛍光発光板の蛍光体層では、青色光（励起光）の入射によって温度が高くなり、蛍光体層の温度が高くなると、蛍光変換効率が低下する。このため、上記特許文献１に記載の光源装置では、円環状に形成された蛍光体層を有する蛍光発光板を回転させることにより、励起光による蛍光体の温度上昇を抑制し、蛍光変換効率を安定させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１３７７４４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、半導体レーザーから出射される光は非常に強い光であるため、当該光の照射部位にて周囲の塵埃を集めてしまう光集塵と呼ばれる現象が発生する。この光集塵が発生して、当該照射部位に塵埃が集められると、当該照射部位において塵埃の付着部位の温度が他の部位と比べて高くなりやすくなる。
このような光集塵が励起光の照射部位である蛍光体層にて発生すると、蛍光体層の温度が上昇して、当該蛍光体層が破損する可能性が高くなったり、上記蛍光変換効率が低下したりする等して、蛍光発光板の性能低下が生じるという問題がある。
このような問題は、蛍光発光板に限らず、非常に強い光が照射される光学素子においても同様に生じる。
【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、性能低下を抑制できる光学装置、照明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態様に係る光学装置は、回転装置と、前記回転装置により回転される基板と、前記基板に設けられた光学素子層と、前記基板と所定の間隔を空けて配置される板状体と、前記基板及び前記板状体を収容する収容体と、を備え、前記板状体と前記収容体の内面との間には、隙間が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
なお、光学素子層としては、入射される光の波長を変換する波長変換層、入射される光を拡散させる拡散層、所定の偏光光を吸収する偏光層、及び、所定の波長の光を吸収する光吸収層等を例示できる。
上記第１態様によれば、光学素子層が設けられた基板は、収容体に収容されるので、当該基板に強い光が照射される場合でも、光集塵による当該基板への塵埃の付着を抑制できる。従って、光学素子層の性能低下を抑制できる。
また、収容体には、基板の他、当該基板と所定の間隔を空けて配置される板状体が収容され、当該板状体と収容体の内面との間には、隙間が形成されている。これによれば、基板の回転によって収容体内の気体を、基板と板状体との間、及び、板状体と収容体の内面との間に流通させることができる。従って、当該気体の流通によって基板を冷却できるので、これによっても、光学素子層の性能低下を抑制できる。
【００１０】
上記第１態様では、前記収容体内には、前記基板と前記板状体との間、及び、前記板状体と前記収容体の内面との間を流通する冷却気体の循環流路が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、収容体内の冷却気体を循環させて基板を冷却できるので、収容体の外部から冷却気体を内部に取り込む必要がない。このため、収容体を密閉筐体として構成できる。従って、収容体内への塵埃の侵入を抑制でき、基板への塵埃の付着、ひいては、光学素子層の性能低下を抑制できる。
【００１１】
上記第１態様では、前記板状体は、前記基板の回転中心に応じた位置に開口部を有し、前記循環流路は、前記冷却気体が、前記基板と前記板状体との間を前記基板の回転中心側から外縁側に向かって流通する第１流路と、前記冷却気体が、前記板状体と前記収容体の内面との間を前記板状体の外縁側から中心側に向かって流通する第２流路と、を含むことが好ましい。
ここで、基板が回転されると、当該基板と板状体との間の冷却気体は、当該基板の中心側から外縁側に向かって流通しやすくなる一方で、当該基板の中心側は、負圧となりやすい。このため、上記第１流路を、基板を冷却した冷却気体を外縁側に排出する流路とし、板状体と収容体の内面との間に形成される第２流路を、当該冷却気体が基板の中心側に戻る流路とし、板状体の開口部を介して、当該冷却気体が再度基板と板状体との間に流入することにより、上記循環流路を確実に構成できる。従って、上記基板への塵埃の付着、ひいては、光学素子層の性能低下を確実に抑制できる。
【００１２】
上記第１態様では、前記板状体は、前記収容体の内面と接続される複数の突出部を有することが好ましい。
このような構成によれば、板状体を収容体内に安定して配置できる。この他、板状体及び収容体が熱伝導性を有する場合には、当該板状体が複数の突出部を有することにより、冷却気体との接触面積を大きくすることができるので、基板の熱が伝導された冷却気体の熱を効率よく板状体に伝導でき、ひいては、当該熱を収容体に効率よく伝導できる。従って、基板の熱を収容体の外部に放出でき、当該基板を効率よく冷却できる。
【００１３】
上記第１態様では、前記複数の突出部は、前記板状体において前記収容体の内面に対向する面に位置し、前記複数の突出部のそれぞれは、前記板状体の中心側から外縁側に向かって延出していることが好ましい。
なお、各突出部は、板状体の中心側から外縁側に向かって直線状に延出していてもよく、板状体の中心側から外縁側に向かって基板の回転方向及び当該回転方向とは反対方向に反る円弧状に形成されていてもよい。
上記構成によれば、各突出部が、板状体の中心側から外縁側に向かって延出しているので、板状体の外縁側から中心側に向かって冷却気体が流通する場合に、当該冷却気体と突出部とを確実に接触させることができる。従って、冷却気体の熱を安定して突出部に伝導でき、ひいては、収容体の外部にて当該熱を確実に放熱できる。
なお、各突出部が、板状体の中心側から外縁側に向かって基板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場合には、基板の回転によって当該基板の外縁側に送出された冷却気体を、板状体と収容体の内面との間の隙間に流入させやすくすることができる。従って、冷却気体を円滑に循環させることができる。
【００１４】
上記第１態様では、前記基板は、前記板状体に対向する面に、前記基板の回転中心側から前記基板の外縁側に向かうに従って前記基板の回転方向とは反対方向に反る円弧状をなす複数のフィンを有し、前記複数の突出部は、前記板状体の中心側から前記板状体の外縁側に向かうに従って前記基板の回転方向とは反対方向に反る円弧状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り、基板の回転時に当該基板と板状体との間から送出される冷却気体の流速及び流量を高めることができる。従って、基板の熱が伝導された冷却気体を速やかに送出できるので、基板を効率よく冷却できる。
ここで、基板が上記複数のフィンを有する場合、基板の回転によって基板と板状体との間から送出される冷却気体は、当該基板の径方向に対して回転方向側に傾斜して進行する。これに対し、上記複数の突出部が上記円弧状を有することにより、当該冷却気体を板状体と収容体の内面との間の隙間に流入させやすくすることができる。従って、上記のように、冷却気体を円滑に循環させることができる。
【００１５】
上記第１態様では、前記板状体及び前記収容体のそれぞれは、前記光学素子層に入射される光が通過する光通過口を有し、前記板状体の光通過口及び前記収容体の光通過口の少なくともいずれかには、レンズが嵌合されていることが好ましい。
このような構成によれば、例えば光学素子層に光を集束させて入射させるレンズを要する場合に、当該レンズを上記板状体の光通過口及び収容体の光通過口の少なくともいずれかに嵌合して配置できる。従って、当該レンズを安定して配置できる他、板状体の光通過口に配置される場合には、収容体内に当該レンズを配置できるので、光学装置の小型化を図ることができる。
【００１６】
上記第１態様では、前記板状体は、前記基板を挟むように一対配置されていることが好ましい。
このような構成によれば、基板において一方の板状体に対向する一方の面、及び、他方の板状体に対向する他方の面（すなわち、一方の面とは反対側の面）のそれぞれに沿って、基板を冷却する気体を流通させやすくすることができる。従って、基板、ひいては、光学素子層の冷却効率を一層向上できる。
【００１７】
本発明の第２態様に係る照明装置は、上記光学装置と、前記光学素子層に入射される光を出射する光源部と、を備え、前記光学素子層は、入射される光の波長を変換する波長変換層であることを特徴とする。
上記第２態様によれば、上記第１態様に係る光学装置と同様の効果を奏することができる他、波長が変換された光を安定して出射可能な照明装置を構成できる。
なお、光学素子層は、入射される光を拡散させる拡散層とすることもできる。
【００１８】
本発明の第３態様に係るプロジェクターは、上記照明装置と、前記照明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３態様によれば、上記第２態様に係る照明装置と同様の効果を奏することができ、プロジェクターの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの構成を示す模式図。
【図２】上記第１実施形態における照明装置の構成を示す模式図。
【図３】上記第１実施形態における波長変換装置を示す斜視図。
【図４】上記第１実施形態における波長変換装置を示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係るプロジェクターの波長変換装置を示す斜視図。
【図６】上記第２実施形態における波長変換装置の変形を示す斜視図。
【図７】本発明の第３実施形態に係るプロジェクターの波長変換装置が有する基板を示す平面図。
【図８】上記第３実施形態に係る波長変換装置の内部構成を示す図。
【図９】上記第１〜第３実施形態に係る波長変換装置の変形を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１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の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、後述する照明装置３１から出射される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ＰＳ上に拡大投射する投射型表示装置である。このプロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２と、当該外装筐体２内にそれぞれ収容される画像投射装置３及び冷却装置９と、を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター１は、当該プロジェクター１を制御する制御装置、及び、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、冷却装置９は、例えば画像投射装置３に、外装筐体２内に取り込まれた冷却気体を流通させて、当該画像投射装置３の発熱体を冷却する。このような発熱体として、後述する波長変換装置５が挙げられる。
【００２１】
［画像投射装置の構成］
画像投射装置３は、上記画像を形成及び投射するものであり、図示しない光学部品用筐体に組み込まれることにより一体化されている。このような画像投射装置３は、照明装置３１、色分離装置３２、平行化レンズ３３、光変調装置３４、色合成装置３５及び投射光学装置３６を備える。
これらのうち、照明装置３１は、照明光ＷＬを出射する。なお、照明装置３１の構成については、後に詳述する。
【００２２】
色分離装置３２は、照明装置３１から入射される照明光ＷＬを赤、緑及び青の色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ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と、反射ミラー３２３，３２４，３２５と、リレーレンズ３２６，３２７とを備える。
ダイクロイックミラー３２１は、上記照明光ＷＬから青色光ＬＢと他の色光（緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲ）とを分離する。分離された青色光ＬＢは、反射ミラー３２３によって反射されて、平行化レンズ３３（３３Ｂ）に導かれる。
ダイクロイックミラー３２２は、分離された上記他の色光から緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとを分離する。分離された緑色光ＬＧは、平行化レンズ３３（３３Ｇ）に導かれる。また、分離された赤色光ＬＲは、リレーレンズ３２６、反射ミラー３２４、リレーレンズ３２７及び反射ミラー３２５を介して、平行化レンズ３３（３３Ｒ）に導かれる。
なお、平行化レンズ３３（赤、緑及び青の各色光用の平行化レンズを、それぞれ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂとする）は、入射される光を平行化する。
【００２３】
光変調装置３４（赤、緑及び青の各色光用の光変調装置を、それぞれ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ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、画像情報に応じた各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢによる画像光を形成する。これら光変調装置３４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射出側に配置される一対の偏光板と、を備えて構成される。
【００２４】
色合成装置３５には、各光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂから入射される各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの画像光を合成する。このような色合成装置３５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。
投射光学装置３６は、色合成装置３５にて合成された画像光を上記被投射面ＰＳに拡大投射する。このような投射光学装置３６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。
【００２５】
［照明装置の構成］
図２は、照明装置３１の構成を示す模式図である。
照明装置３１は、上記のように、白色の照明光ＷＬを色分離装置３２に向けて出射する。この照明装置３１は、図２に示すように、光源装置４及び均一化装置６を有する。
【００２６】
［光源装置の構成］
光源装置４は、均一化装置６に当該照明光ＷＬを出射する。この光源装置４は、光源部４１、アフォーカル光学系４２、ホモジナイザー光学系４３、第１位相差板４４、光分離装置４５、第２位相差板４６、第１ピックアップレンズ４７、拡散装置４８、第２ピックアップレンズ４９及び波長変換装置５を備える。
これらのうち、光源部４１、アフォーカル光学系４２、ホモジナイザー光学系４３、第１位相差板４４、第２位相差板４６、第１ピックアップレンズ４７及び拡散装置４８は、照明光軸Ａｘ１上に配置されている。また、第２ピックアップレンズ４９及び波長変換装置５は、当該照明光軸Ａｘ１に直交する照明光軸Ａｘ２上に配置されている。なお、光分離装置４５は、照明光軸Ａｘ１と照明光軸Ａｘ２との交差部分に配置される。
【００２７】
光源部４１は、複数のＬＤ（Laser Diode）４１１、及び、各ＬＤ４１１に応じた平行化レンズ４１２を有し、アフォーカル光学系４２に向けて青色光である励起光を出射する。なお、本実施形態では、各ＬＤ４１１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の励起光を出射するＬＤを採用してもよく、ピーク波長が４４０ｎｍ及び４４６ｎｍの励起光をそれぞれ出射するＬＤを混在させてもよい。これらＬＤ４１１から出射された励起光は、平行化レンズ４１２により平行化されてアフォーカル光学系４２に入射される。なお、本実施形態では、各ＬＤ４１１から出射される励起光は、Ｓ偏光光である。
アフォーカル光学系４２は、光源部４１から入射される励起光の光束径を調整する。このアフォーカル光学系４２は、レンズ４２１，４２２を備える。このアフォーカル光学系４２を通過した励起光は、ホモジナイザー光学系４３に入射される。
【００２８】
ホモジナイザー光学系４３は、後述する各ピックアップレンズ４７，４９と協同して、拡散装置４８及び波長変換装置５のそれぞれの被照明領域におけ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系４３は、それぞれ複数の小レンズが光軸直交面内にマトリクス状に配列された一対のマルチレンズアレイ４３１，４３２を備える。このホモジナイザー光学系４３から射出された励起光は、第１位相差板４４に入射される。
第１位相差板４４は、１／２波長板である。この第１位相差板４４は、入射されたＳ偏光光である励起光の一部をＰ偏光光に変換し、Ｓ偏光光とＰ偏光光とが混在した励起光を出射する。この励起光は、光分離装置４５に入射される。
【００２９】
光分離装置４５は、プリズム型のＰＢＳ（Polarizing Beam Splitter）であり、それぞれ略三角柱状に形成されたプリズム４５１，４５２が斜辺に応じた界面にて貼り合わされ、これにより略直方体形状に形成されている。この界面は、照明光軸Ａｘ１及び照明光軸Ａｘ２のそれぞれに対して略４５°傾斜している。そして、光分離装置４５において第１位相差板４４側（すなわち光源部４１側）に位置するプリズム４５１の界面には、偏光分離層４５３が形成されている。
偏光分離層４５３は、波長選択性の偏光分離特性を有する。具体的に、偏光分離層４５３は、励起光に含まれるＳ偏光光及びＰ偏光光のうち、一方を反射し、他方を透過させて、これら偏光光を分離する特性を有する。また、偏光分離層４５３は、波長変換装置５にて生じる蛍光光（緑色光及び赤色光を含む光）を偏光状態にかかわらず透過させる特性を有する。
このような光分離装置４５により、本実施形態では、第１位相差板４４から入射された励起光のうち、Ｐ偏光光は、照明光軸Ａｘ１に沿って第２位相差板４６側に透過され、Ｓ偏光光は、照明光軸Ａｘ２に沿って第２ピックアップレンズ４９側に反射される。
【００３０】
第２位相差板４６は、１／４波長板であり、入射される光を透過させる過程にて、当該光の偏光方向を回転させる。このため、光分離装置４５から第２位相差板４６に入射されたＰ偏光光である励起光（青色光）は、円偏光光に変換されて第１ピックアップレンズ４７に入射される。
第１ピックアップレンズ４７は、第２位相差板４６から入射される励起光を拡散装置４８に集束させる。なお、本実施形態では、第１ピックアップレンズ４７は、３つのレンズ４７１〜４７３を有するレンズ群として構成されているが、レンズの数は問わない。
【００３１】
拡散装置４８は、後述する波長変換装置５にて生成及び反射される蛍光光と同様に、入射される励起光を拡散反射させる。この拡散装置４８としては、入射光束をランバート反射させる反射部材を例示できる。
このような拡散装置４８にて拡散反射された励起光は、第１ピックアップレンズ４７を介して再び第２位相差板４６に入射される。この際、第２位相差板４６には、拡散装置４８にて反射されて偏光方向が逆となった円偏光光である励起光が入射されるので、当該第２位相差板４６を透過する過程にて、当該励起光は、Ｓ偏光光に変換される。そして、当該励起光は、偏光分離層４５３によって反射されて、均一化装置６に入射される。
【００３２】
第２ピックアップレンズ４９及び波長変換装置５は、上記のように、照明光軸Ａｘ２上に配置されている。
第２ピックアップレンズ４９には、第１位相差板４４から偏光分離層４５３を介してＳ偏光光の励起光が入射される。この第２ピックアップレンズ４９は、当該励起光を、波長変換装置５に集束させる。なお、本実施形態では、第２ピックアップレンズ４９は、上記第１ピックアップレンズ４７と同様に、３つのレンズ４９１〜４９３を有するレンズ群として構成されているが、レンズの数は問わない。
【００３３】
波長変換装置５は、入射される励起光によって蛍光光を生じさせるものである。このような波長変換装置５により生じた蛍光光は、第２ピックアップレンズ４９を介して偏光分離層４５３に入射される。この蛍光光は、非偏光光であるが、上記のように偏光分離層４５３は波長選択性の偏光分離特性を有することから、当該蛍光光は偏光分離層４５３を透過して、均一化装置６に入射される。
なお、波長変換装置５の構成については、後に詳述する。
【００３４】
このように、光源部４１から出射されて光分離装置４５に入射された励起光のうち、Ｐ偏光光は、第２位相差板４６を透過して上記拡散装置４８によって拡散反射された後、再度第２位相差板４６を透過することによりＳ偏光光に変換され、光分離装置４５によって均一化装置６側に反射される。
一方、光源部４１から出射されて光分離装置４５に入射された励起光のうち、Ｓ偏光光は、波長変換装置５によって蛍光光に波長変換された後、光分離装置４５を透過して均一化装置６側に出射される。
すなわち、励起光の一部である青色光と蛍光光（緑色光及び赤色光が含まれる光）とは、光分離装置４５にて合成され、白色の照明光ＷＬとして均一化装置６に入射される。
【００３５】
［均一化装置の構成］
均一化装置６は、被照明領域である各光変調装置３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）に入射される光の光軸直交面内の照度を均一化する他、偏光方向を揃える機能を有する。この均一化装置６は、それぞれ照明光軸Ａｘ２上に配置される第１レンズアレイ６１、第２レンズアレイ６２、偏光変換素子６３及び重畳レンズ６４を備える。
第１レンズアレイ６１は、第１レンズ６１１が照明光軸Ａｘ２に直交する面内にてマトリクス状に配列された構成を有し、入射される照明光ＷＬを複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ６２は、第１レンズ６１１に対応する第２レンズ６２１が照明光軸Ａｘ２に直交する面内にてマトリクス状に配列された構成を有する。この第２レンズアレイ６２は、各第１レンズ６１１により分割された複数の部分光束を、重畳レンズ６４とともに各光変調装置３４に重畳させる。
偏光変換素子６３は、第２レンズアレイ６２と重畳レンズ６４との間に配置され、上記複数の部分光束の偏光方向を揃える。この偏光変換素子６３によって偏光方向が揃えられた複数の部分光束により形成される照明光ＷＬは、重畳レンズ６４を介して、上記色分離装置３２に入射される。
【００３６】
［波長変換装置の構成］
図３は、波長変換装置５を示す斜視図であり、図４は、波長変換装置５を示す断面図である。なお、図３は、波長変換装置５を構成する収容体５１の一部を破断させ、当該収容体５１内を観察可能とした斜視図である。
波長変換装置５は、上記のように、入射される励起光によって励起され、当該励起光とは波長が異なる蛍光光を出射する光学装置である。詳述すると、波長変換装置５は、入射された青色光である励起光を、緑色光及び赤色光を含む蛍光光に波長変換して出射する光学装置であり、本実施形態では、発生させた蛍光光を第２ピックアップレンズ４９側に出射する反射型の波長変換装置である。
このような波長変換装置５は、図３及び図４に示すように、収容体５１、回転装置５２、基板５３及び板状体５４，５５を備える。
【００３７】
［収容体の構成］
収容体５１は、回転装置５２、基板５３及び板状体５４，５５を収容する。この収容体５１は、励起光の入射側から見て略円形状に形成された、金属等の熱伝導部材により形成された略円柱状の筐体であり、少なくとも内部に塵埃が侵入しない密閉性を有する。
このような収容体５１は、図４に示すように、上記励起光の入射側に位置する第１面部５１１と、当該第１面部５１１とは反対側に位置する第２面部５１２と、これら第１面部５１１及び第２面部５１２を接続する側面部である第３面部５１３と、を有する。
第１面部５１１は、当該第１面部５１１の中央から外れた位置に、第２ピックアップレンズ４９を構成するレンズ４９１〜４９３のうち、中央に位置するレンズ４９２により閉塞される略円形状の光通過口５１１１を有する。この光通過口５１１１は、上記励起光を収容体５１内に取り込むとともに、当該収容体５１内に位置する基板５３にて生成された蛍光光を外部に出射する開口部である。
第２面部５１２は、回転装置５２が挿入される開口部５１２１を中央に有する。
【００３８】
［回転装置の構成］
回転装置５２は、収容体５１の内部に配置された基板５３を回転させるものであり、モーターにより構成される。この回転装置５２は、当該基板５３に形成された嵌合孔５３１に嵌合される嵌合部５２１を、上記開口部５１２１に挿入することにより、上記収容体５１に取り付けられ、これにより、収容体５１は密閉される。
【００３９】
［基板の構成］
基板５３は、図３及び図４に示すように、収容体５１内に配置され、当該収容体５１内に取り込まれた励起光により上記蛍光光を発生させる波長変換素子である。この基板５３は、励起光の入射側から見て円形平板状に金属やセラミックにより形成されており、中央に形成された嵌合孔５３１に嵌合部５２１を嵌合させた回転装置５２によって、当該基板５３の中心軸を回転中心として回転される。
【００４０】
この基板５３における第２ピックアップレンズ４９側の面５３Ａには、円環状の波長変換層５３２と、当該波長変換層５３２と面５３Ａとの間に位置する反射層５３３とが設けられている。
波長変換層５３２は、本発明の光学素子層に相当する。この波長変換層５３２は、入射された励起光により励起されて蛍光光（例えば５００〜７００ｎｍの波長域の光）を出射する蛍光体を含む。この波長変換層５３２に励起光が入射されると、当該蛍光光の一部は、上記第２ピックアップレンズ４９側に出射され、他の一部は、反射層５３３側に出射される。
反射層５３３は、波長変換層５３２から入射される蛍光光を第２ピックアップレンズ４９側に反射させる。
【００４１】
［板状体の構成］
板状体５４，５５は、収容体５１内にて、基板５３との間に所定の間隔を空けて当該基板５３を挟むように配置される。これら板状体５４，５５は、金属等の熱伝導部材によって励起光の入射側から見て円形平板状に形成され、収容体５１の内面に熱伝導可能に接続されている。
これらのうち、励起光の入射側に位置する板状体５４は、収容体５１内の空間Ｓにおいて、基板５３と第１面部５１１の内面との間の空間を２つに仕切る仕切部材である。また、基板５３を挟んで板状体５４とは反対側に位置する板状体５５は、当該空間Ｓにおいて、基板５３と第２面部５１２の内面との間の空間を２つに仕切る仕切部材である。
詳述すると、板状体５４と第１面部５１１の内面との間には、収容体５１内の冷却気体が流通可能な隙間ＧＰ１が形成される。また、板状体５５と第２面部５１２の内面との間には、同じく冷却気体が流通可能な隙間ＧＰ２が形成される。
なお、板状体５４，５５は、基板５３の直径より大きく形成され、これら板状体５４，５５は、それぞれの中心軸と基板５３の中心軸（回転軸）とが一致するように、収容体５１内に配置される。このため、板状体５４，５５の外縁部は、基板５３より外側に突出している。また、板状体５４，５５の外縁部と、収容体５１の第３面部５１３との間には、所定の距離（隙間）が設けられ、板状体５４，５５及び基板５３のそれぞれの外縁側端部と第３面部５１３の内面との間に空間が形成されるように構成されている。
【００４２】
板状体５４は、上記収容体５１の光通過口５１１１に応じた位置に、励起光及び蛍光光を通過させる略円形状の光通過口５４１を有する。この光通過口５４１には、上記レンズ４９３が嵌合されており、当該レンズ４９３を基板５３に対して近い位置に配置することが可能となっている。
そして、レンズ４９２及び光通過口５１１１を介して収容体５１内に導入された励起光は、レンズ４９３及び光通過口５４１を介して、基板５３の波長変換層５３２に入射される。一方、基板５３にて生じた蛍光光は、これらレンズ４９３，４９２を介して、波長変換装置５の外部に出射される。
【００４３】
また、板状体５４は、円型状の開口部５４２を、基板５３の回転中心に応じた中央に有する。この開口部５４２の端縁は、板状体５４及び基板５３を励起光の入射側から見た場合に、円環状の波長変換層５３２より内側に位置している。
一方、板状体５５も同様に、円型状の開口部５５１を、基板５３の回転中心に応じた中央に有する。この開口部５５１には、上記嵌合部５２１が挿通する。このような開口部５５１の端縁は、板状体５５及び基板５３を励起光の入射側とは反対側から見た場合に、円環状の波長変換層５３２より内側に位置し、当該端縁と嵌合部５２１との間には、隙間が形成される。
【００４４】
［収容体内での冷却気体の流れ］
収容体５１内にて、基板５３が回転されると、当該基板５３と板状体５４との間の冷却気体（収容体５１内の気体）、及び、基板５３と板状体５５との間の冷却気体は、基板５３の中心側から当該基板５３の外縁側（径方向外側）に向かって流通する。
ここで、基板５３が回転されると、基板５３の中心側の領域が負圧となるため、基板５３の外縁側に向かって流通した冷却気体は、第１面部５１１における内面と板状体５４との間、及び、第２面部５１２における内面と板状体５５との間を、これら板状体５４，５５の外縁側から当該板状体５４，５５の中心側（径方向内側）に向かって流通する。ここで、板状体５４，５５の外縁部と、収容体５１の第３面部５１３の内面との間には、上記のように空間が形成されている。このため、基板５３の外縁側に向かって流通した冷却気体は、板状体５４，５５の外縁側から当該板状体５４，５５の中心側へ流通する際の流通損失を低減できる。
これらのうち、板状体５４の中心側に流通した冷却気体は、当該板状体５４の開口部５４２を通って、再び基板５３と板状体５４との間に流通する。また、板状体５５の中心側に流通した冷却気体は、当該板状体５５の開口部５５１を通って、再び基板５３と板状体５５との間に流通する。
【００４５】
このように、収容体５１内には、基板５３と板状体５４との間、及び、基板５３と板状体５５との間の冷却気体が、当該基板５３の中心側から外縁側に向かって流通する第１流路Ａ１が形成されている。また、当該収容体５１内には、板状体５４と上記第１面部５１１の内面との間、及び、板状体５５と上記第２面部５１２の内面との間を、これら板状体５４，５５の外縁側から中心側に向かって流通する第２流路Ａ２が形成されている。そして、収容体５１内には、これら第１流路Ａ１及び第２流路Ａ２を含む循環流路Ａが形成されている。
【００４６】
このような循環流路Ａを、収容体５１内の冷却気体が、基板５３の回転によって循環して当該基板５３と接触することにより、基板５３の熱が冷却気体に伝導される。
ここで、上記のように、板状体５４，５５の外縁部は、基板５３より外側に突出している。このため、第１流路Ａ１に沿って基板５３の外縁より外側に流通した冷却気体の流れが、第２流路Ａ２を流れる冷却気体を引いてしまい、冷却気体の循環が妨げられることが抑制される。
【００４７】
そして、冷却気体が板状体５４，５５や、収容体５１の内面と接触することにより、当該冷却気体の熱が、これら板状体５４，５５及び収容体５１に伝導される。
なお、板状体５４，５５は、収容体５１の内面と熱伝導可能に接続されていることから、これらに伝導された熱は、当該内面を介して収容体５１に伝導される。
この収容体５１の外面（例えば、第１面部５１１及び第２面部５１２の外面）には、当該外面から突出する複数の放熱フィン（図示省略）が形成されており、当該放熱フィンによって、収容体５１に伝導された熱が放熱される。なお、これら放熱フィンの間には、冷却装置９によって冷却気体が流通し、これにより、収容体５１が冷却される。
【００４８】
［第１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、以下の効果を奏することができる。
波長変換層５３２を有する基板５３は、収容体５１に収容されるので、当該基板５３に強い励起光が照射されても、当該基板５３（波長変換層５３２）に塵埃が付着することを抑制できる。従って、波長変換層５３２による波長変換効率の低下を抑制できる。
また、収容体５１内には、基板５３と所定の間隔を空けて配置される板状体である板状体５４，５５も収容され、板状体５４と収容体５１における第１面部５１１の内面との間には隙間ＧＰ１が形成され、板状体５５と第２面部５１２の内面との間には隙間ＧＰ２が形成されている。これによれば、基板５３の回転によって収容体５１内の冷却気体を、基板５３と板状体５４，５５との間、及び、板状体５４，５５と各部５１１，５１２の内面との間に流通させることができる。従って、冷却気体の流通によって基板５３を冷却できるので、これによっても、波長変換層５３２による変換効率の低下を抑制できる。
【００４９】
収容体５１内には、基板５３と板状体５４との間、及び、当該板状体５４と第１面部５１１の内面との間を流通する循環流路Ａと、基板５３と板状体５５との間、及び、板状体５５と第２面部５１２の内面との間を流通する循環流路Ａとが形成されている。これによれば、収容体５１内の冷却気体を循環させて基板５３を冷却できるので、収容体５１の外部から冷却気体を内部に取り込む必要がない。このため、収容体５１を密閉筐体として構成できる。従って、収容体５１内への塵埃の侵入を抑制でき、基板５３への塵埃の付着、ひいては、波長変換層５３２による波長変換効率の低下を抑制できる。
【００５０】
上記循環流路Ａは、冷却気体が、基板５３と板状体５４との間、及び、基板５３と板状体５５との間を当該基板５３の回転中心側から外縁側に向かって流通する第１流路Ａ１と、冷却気体が、板状体５４と第１面部５１１の内面との間、及び、板状体５５と第２面部５１２の内面との間を、これら板状体５４，５５の外縁側から中心側に向かって流通する第２流路Ａ２と、を含む。
ここで、基板５３が回転されると、当該基板５３と板状体５４，５５との間の冷却気体は、当該基板５３の中心側から外縁側に向かって流通しやすくなる一方で、当該基板５３の中心側は、負圧となりやすい。このため、第１流路Ａ１を、基板５３を冷却した冷却気体を外縁側に排出する流路とし、板状体５４，５５と第１面部５１１又は第２面部５１２の内面との間の第２流路Ａ２を、外縁側に排出された冷却気体から吸熱し、当該冷却気体を冷却して基板５３の中心側に戻る流路とすることができる。そして、この冷却気体が、各板状体５４，５５の開口部５４２，５５１を介して基板５３と板状体５４，５５との間に再度流入することにより、上記循環流路Ａを確実に構成できる。従って、上記基板５３への塵埃の付着、ひいては、波長変換層５３２による波長変換効率の低下を確実に抑制できる。
【００５１】
板状体５４及び収容体５１のそれぞれは、波長変換層５３２に入射される励起光が通過する光通過口５４１，５１１１を有し、当該光通過口５４１には、レンズ４９３が嵌合されている。これによれば、第２ピックアップレンズ４９を構成するレンズ４９３を安定して配置できる。この他、当該レンズ４９３を収容体５１内に配置できるので、波長変換装置５及び第２ピックアップレンズ４９の配置領域を小さくすることができ、ひいては、照明装置３１の小型化を図ることができる。
また、レンズ４９３は、基板５３側の面が第１流路Ａ１内に配置され、レンズ４９２側の面が第２流路Ａ２内に配置されている。従って、第１流路Ａ１及び第２流路Ａ２を流れる冷却気体の一部により、波長変換層５３２に近い位置に配置されたレンズ４９３を効率よく冷却できる。
【００５２】
板状体５４，５５は、基板５３を挟むように一対配置されている。これによれば、基板５３において板状体５４に対向する面５３Ａ、及び、板状体５５に対向する面５３Ｂのそれぞれに沿って、当該基板５３を冷却する冷却気体を流通させやすくすることができる。従って、基板５３、ひいては、波長変換層５３２の冷却効率を一層向上できる。
【００５３】
照明装置３１は、光学装置としての波長変換装置５と、波長変換層５３２に入射される励起光を出射する光源部４１と、を備え、光学素子層としての波長変換層５３２は、入射される光の波長を変換する。これによれば、上記蛍光光を安定して出射可能な照明装置３１を構成できる。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、上記板状体５４が第１面部５１１の内面と対向する面から突出する突出部を有し、上記板状体５５が第２面部５１２の内面と対向する面から突出する突出部を有する点で、上記プロジェクター１と相違する。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。
【００５５】
図５は、本実施形態に係るプロジェクターが有する波長変換装置５Ａを示す斜視図である。なお、図５においては、上記図３と同様に、収容体５１の一部を破断させて、波長変換装置５Ａの内部を観察可能としている。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置５に代えて波長変換装置５Ａを有する他は、上記プロジェクター１と同様の構成及び機能を有する。また、波長変換装置５Ａは、図５に示すように、板状体５４が複数の突出部５４３を有する他は、波長変換装置５と同様の構成及び機能を有する。
【００５６】
複数の突出部５４３は、板状体５４において上記第１面部５１１に対向する面５４Ａから、当該面５４Ａの法線方向に沿って突出している。これら突出部５４３は、板状体５４の中央を中心とする放射状に形成された突条である。すなわち、これら突出部５４３は、板状体５４の中心側から外縁側に向かって直線状に延出しており、板状体５４の周方向に沿って等間隔に配置されている。
【００５７】
これら突出部５４３における面５４Ａからの突出方向先端側の端部は、第１面部５１１の内面と熱伝導可能に接続される。これらを熱伝導可能に接続するには、突出部５４３が第１面部５１１と当接していればよいが、更に接続を維持するために、熱伝導接着剤等をこれらの間に介してもよいし、ねじ等で固定してもよい。このため、面５４Ａと当該内面との間には、上記第２流路Ａ２を形成する上記隙間ＧＰ１が形成される。そして、基板５３の回転によって当該基板５３の外縁側に流通した冷却気体（第１流路Ａ１に沿って流通した冷却気体）は、当該隙間ＧＰを通って、第２流路Ａ２に沿って板状体５４の中心側に流通する。
面５４Ａと第１面部５１１の内面とに接触した冷却気体の熱も、上記のように、収容体５１の外面にて放熱される。
【００５８】
また、図示を省略したが、本実施形態における波長変換装置５Ａにおいては、板状体５５において第２面部５１２に対向する面にも、上記突出部５４３と同様の突出部が設けられており、当該面と第２面部５１２の内面との間には、第２流路Ａ２を形成する隙間ＧＰ２が形成されている。
【００５９】
［第２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によれば、上記プロジェクター１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
板状体５４は、第１面部５１１の内面と接する複数の突出部５４３を有する。これによれば、板状体５４を収容体５１内に安定して配置できる。この他、板状体５４及び収容体５１が熱伝導性を有する金属等により形成されており、これら突出部５４３により、基板５３の熱が伝導された冷却気体の熱を収容体５１に効率よく伝導できる。従って、基板５３の熱を収容体５１の外部に放出でき、当該基板５３を効率よく冷却できる。なお、突出部５４３と同様の突出部を有する板状体５５においても同様である。
【００６０】
各突出部５４３は、板状体５４の中心側から外縁側に向かって延出しているので、板状体５４の外縁側から中心側に向かって流通する冷却気体の流れを整流することができ、第２流路Ａ２の流量損失を低減できる。
【００６１】
［第２実施形態の変形］
図６は、波長変換装置５Ａの変形である波長変換装置５Ｂを示す斜視図である。なお、図６においても収容体５１の一部を破断させて、当該収容体５１の内部を観察可能としている。
上記波長変換装置５Ａでは、板状体５４が有する突出部５４３は、当該板状体５４の中心側から外縁側に向かって直線状に延出する構成であった。しかしながら、これに限らず、例えば突出部５４３は、板状体５４の中心側から外縁側に向かうに従って基板５３の回転方向又は当該回転方向とは反対方向に反る円弧状に形成されていてもよい。
この場合、例えば図６に示すように、それぞれの突出部５４３は、板状体５４の中心側から外縁側に向かうに従って基板５３の回転方向（Ｄ方向）とは反対方向に反る円弧状であることが好ましい。
【００６２】
ここで、基板５３と板状体５４，５５との間を通って、当該基板５３の外縁側に送出される冷却気体は、当該基板５３の中央を中心とする放射状に送出されるのではなく、放射状の直線に対して当該基板５３の回転方向側に傾いて送出される。このため、各突出部５４３が、板状体５４の中心側から外縁側に向かうに従って、基板５３の回転方向側に反る円弧状である場合、送出された冷却気体が外縁側から上記隙間ＧＰ１に流入しづらくなり、冷却気体の循環が滞る可能性が生じる。
これに対し、各突出部５４３が、板状体５４の中心側から外縁側に向かうに従って、基板５３の回転方向とは反対側に反る円弧状であると、基板５３の外縁側に送出された冷却気体が、隙間ＧＰ内に流入しやすくなり、当該冷却気体が円滑に循環する。板状体５５が突出部５４３と同様の突出部を有する場合も、上記と同様である。
【００６３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、基板５３が複数のフィンを有する点、及び、板状体５５の突出部の形状が異なる点で、上記第１及び第２実施形態にて示したプロジェクターと相違する。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。
【００６４】
図７は、本実施形態に係るプロジェクターの波長変換装置５Ｃが有する基板５３を示す平面図である。なお、図７は、当該基板５３において励起光の入射側とは反対側の面を示す平面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、波長変換装置５に代えて波長変換装置５Ｃを有する他は、上記プロジェクター１と同様の構成及び機能を有する。また、波長変換装置５Ｃは、基板５３及び板状体５５の構成が異なる他は、上記波長変換装置５Ａと同様の構成及び機能を有する。
本実施形態に係る波長変換装置５Ｃでは、基板５３は、上記嵌合孔５３１、波長変換層５３２及び反射層５３３の他、面５３Ａとは反対側の面５３Ｂ（板状体５５と対向する面５３Ｂ）に、図７に示すように、複数のフィン５３４を有する。
これらフィン５３４は、基板５３の中心側から外縁側に向かって当該基板５３の回転方向とは反対側に反るように円弧状に延出している。換言すると、フィン５３４は、基板５３の中心側から外縁側に向かって当該基板５３の回転方向であるＤ方向とは反対方向に反る円弧状に形成されており、当該フィン５３４の太さは、中心側から外縁側に向かうに従って太くなるように形成されている。
このようなフィン５３４を基板５３が有することにより、当該基板５３の回転時に中心側から外縁側に送出される冷却気体の流速及び流量を大きくすることができる。なお、この場合、当該基板５３の外縁側に送出される冷却気体は、より基板５３の回転方向側に傾いて送出される。
【００６５】
図８は、波長変換装置５Ｃの内部構成を示す図である。具体的に、図８は、板状体５５が有する突出部５５２の形状を示す平面図であり、また、基板５３の外縁側に送出された冷却気体の流通方向を示す図である。
本実施形態に係る波長変換装置５Ｃでは、上記フィン５３４が位置する基板５３の面５３Ｂと対向する板状体５５は、図８に示すように、上記フィン５３４と同様の円弧状の突出部５５２を複数有する。
具体的に、各突出部５５２は、板状体５４の中心側から外縁側に向かって基板５３の回転方向であるＤ方向とは反対方向に反る渦巻状に形成されており、当該突出部５５２の円弧は、上記波長変換装置５Ｂの板状体５４が有する円弧状の突出部５４３より曲率が大きくなっている。なお、板状体５５の突出部５５２は、基板５３のフィン５３４ほど密には形成されておらず、突出部５５２の数は、第２面部５１２の内面と、当該内面に対向し突出部５５２が位置する面５５Ｂと、当該突出部５５２の側面とによって囲まれる隙間ＧＰ２を冷却気体が滞りなく流通可能な程度の数とされている。
【００６６】
［第３実施形態の効果］
基板５３と板状体５５との間を通って、当該基板５３の外縁側に送出される冷却気体は、上記のように、当該基板５３の中央を中心とする放射状に送出されるのではなく、放射状の直線に対して当該基板５３の回転方向側に傾いて送出される。また、本実施形態では、基板５３が上記フィン５３４を有することによって、当該冷却気体の送出方向は、基板５３の回転方向側により傾くこととなる。
このような方向に流通される冷却気体が、収容体５１の第３面部５１３の内面に当たって当該収容体５１の内側に折り返されて流通する際に、当該冷却気体の流通方向に対して、各突出部５５２により端縁が形成される隙間ＧＰ２が開くため、当該冷却気体を隙間ＧＰ２に流入させやすくすることができる。従って、上記フィン５３４によって流速及び流量が高められた冷却気体を、確実に隙間ＧＰ２に流入させることができ、これにより、冷却気体を安定して循環させることができる。また、このような突出部５５２に沿って冷却気体が流通することにより、当該冷却気体の熱を突出部５５２に伝導させやすくすることができるので、当該熱を突出部５５２、ひいては、収容体５１に確実に伝導させることができ、収容体５１の外部に確実に放出できる。
【００６７】
なお、本実施形態では、基板５３においてフィン５３４が位置する面５３Ｂと対向する板状体５５が、上記渦巻状の突出部５５２を有する。これは、フィン５３４がない面５３Ａと板状体５４との間から外縁側に向かって送出される冷却気体より、フィン５３４が位置する面５３Ｂと板状体５５との間から外縁側に向かって送出される冷却気体の方が、流速及び流量が大きくなることが想定されるためである。
しかしながら、これに限らず、板状体５４も、上記突出部５５２と同様の突出部を面５４Ａに有する構成としてもよく、上記突出部５４３を有する構成としてもよい。
【００６８】
［実施形態の変形］
本発明は、上記各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。
波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃは、励起光が入射されることによって生じた蛍光光を、当該励起光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った。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、生じた蛍光光を、励起光の入射方向に沿って出射する透過型の波長変換装置として構成してもよい。
【００６９】
図９は、波長変換装置５Ｄを示す断面図である。
例えば、波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃの変形である波長変換装置５Ｄは、図９に示すように、収容体５１Ｄと、当該収容体５１Ｄ内に収容される回転装置５２、基板５３Ｄ及び板状体５４，５５Ｄと、を有する。
【００７０】
基板５３Ｄは、励起光を透過可能な材料（例えばガラス）により形成された平面円型状の基板である。この基板５３Ｄにおいて、略中央には回転装置５２の嵌合部５２１が嵌合される嵌合孔５３Ｄ１が形成されており、当該基板５３Ｄは、回転装置５２によって回転される。
基板５３Ｄにおいて板状体５５に対向する面には、当該基板５３Ｄの中央を中心とする円環状の波長変換層５３２及び反射層５３Ｄ３が配置されている。これらのうち、反射層５３Ｄ３は、励起光が含まれる波長域の光を透過し、蛍光光が含まれる波長域の光を反射させる波長選択性の反射層である。この反射層５３Ｄ３は、板状体５４側から基板５３に入射された励起光を透過して波長変換層５３２に入射させ、当該波長変換層５３２から入射される蛍光光を板状体５５Ｄ側に反射させる。
【００７１】
板状体５５Ｄは、板状体５４の開口部５４２に応じた位置に光通過口５５Ｄ１が形成されている他は、上記板状体５５と同様の構成を有する。この光通過口５５Ｄ１には、蛍光光を透過可能な透光性部材ＴＭ１が嵌合されている。
また、収容体５１Ｄは、光通過口５５Ｄ１に応じた位置に光通過口５１Ｄ１が形成されている他は、上記収容体５１と同様の構成を有し、当該光通過口５１Ｄ１には、蛍光光を透過可能な透光性部材ＴＭ２が嵌合されている。このような収容体５１Ｄ内にも、第１流路Ａ１及び第２流路Ａ２を含む循環流路Ａが形成されている。
なお、光通過口５５Ｄ１，５１Ｄ１に嵌合される透光性部材ＴＭ１，ＴＭ２は、レンズであってもよく、光通過口５１Ｄ１が閉塞されれば、当該透光性部材ＴＭ２やレンズによって覆われていてもよい。
このような波長変換装置５Ｄによっても、上記波長変換装置５と同様の効果を奏することができ、板状体５４，５５Ｄに上記突出部が設けられている場合には、上記波長変換装置５Ａ〜５Ｃと同様の効果を奏することができる。
【００７２】
波長変換装置５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、収容体５１と、収容体５１にそれぞれ収容される回転装置５２、基板５３及び板状体５４，５５と有し、波長変換装置５Ｄは、収容体５１Ｄと、当該収容体５１Ｄにそれぞれ収容される回転装置５２、基板５３Ｄ及び板状体５４，５５Ｄと有するとした。そして、収容体５１，５１Ｄ内には、第１流路Ａ１及び第２流路Ａ２を含む循環流路Ａが形成されているとした。これらの構成は、上記拡散装置４８にも適用可能である。
この場合、波長変換装置５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおいて、波長変換層５３２及び反射層５３３に代えて拡散反射層（拡散層）を光学素子層として設けることにより、反射型の拡散装置４８を構成でき、当該拡散装置４８を、上記光源装置４に適用できる。この場合でも、上記波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃと同様の効果を奏することができる。
また、波長変換装置５Ｄにおいて波長変換層５３２及び反射層５３Ｄ３に代えて拡散透過層（拡散層）を光学素子層として設けることにより、透過型の拡散装置を構成できる。
更に、光学素子層として、所長の偏光光を吸収する偏光層や、所定の波長の光を吸収する光吸収層等の他の光学素子層を採用してもよい。
このように構成される拡散装置等の光学装置も、本発明の光学装置に相当する。
【００７３】
波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃ，５Ｄは、基板５３を挟むように配置される板状体５４と板状体５５，５５Ｄを収容体５１，５１Ｄ内に有するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、板状体５４，５５，５５Ｄのうちいずれかのみを有する構成としてもよい。波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃ，５Ｄと同様に構成された拡散装置等の他の光学装置においても同様である。
【００７４】
波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃでは、循環流路Ａは、基板５３と板状体５４，５５との間の冷却気体が当該基板５３の中心側から外縁側に向かって流通する第１流路Ａ１と、板状体５４と第１面部５１１の内面との間の隙間ＧＰ１を通って板状体５４の外縁側から中心側に向かって流通する第２流路Ａ２、及び、板状体５５と第２面部５１２の内面との間の隙間ＧＰ２を通って板状体５５の外縁側から中心側に向かって流通する第２流路Ａ２と、を含むとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、冷却気体を送出するファン等の送出装置を収容体５１内に設ける等して、基板５３と板状体５４，５５との間を、冷却気体が、当該基板５３の一方側から他端側に向かって流通し、板状体５４と第１面部５１１の内面との間、及び、板状体５５と第２面部５１２の内面との間を、当該冷却気体の流通方向とは反対方向に流通する循環流路を形成してもよい。また、上記循環流路Ａとは、冷却気体の流通方向が逆であってもよい。波長変換装置５Ｄ、及び、波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃ，５Ｄと同様に構成された上記他の光学装置においても同様である。
【００７５】
波長変換装置５Ａ〜５Ｃでは、板状体５４，５５は、中心側から外縁側に向かって延出する突出部を有することとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、板状体５４，５５が有する突出部の形状は、突条でなくてもよく、例えば、柱状や半球状の突出部であってもよい。また、突出部は、突条である場合でも、断面矩形状でなくてもよく、断面半円形状であってもよい。更に、板状体５４，５５が有する突出部は、必ずしも収容体５１の内面に当接していなくてもよく、突出部の数も適宜変更可能である。
加えて、板状体５４，５５は、基板５３側に突出する突出部を有していてもよい。この場合、当該突出部の形状は、上記突出部５４３と同様の形状であってもよく、他の形状であってもよい。
波長変換装置５Ｄ、及び、波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃ，５Ｄと同様に構成された上記他の光学装置においても同様である。
【００７６】
波長変換装置５Ｃでは、基板５３が有するフィン５３４は、当該基板５３の中心側から外縁側に向かって延出し、かつ、当該中心側から外縁側に向かうに従って基板５３の回転方向とは反対方向に反る円弧状に形成されるとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、当該フィン５３４は、基板５３の中心側から外縁側に向かって直線状に延出していてもよい。
また、波長変換装置５Ｃでは、板状体５５が有する突出部５５２は、渦巻状に形成されていた。しかしながら、これに限らず、当該突出部５５２は、上記突出部５４３と同様に、直線状又は円弧状であってもよい。波長変換装置５Ｃにおける板状体５４の突出部についても同様である。
波長変換装置５Ｄ、及び、波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃ，５Ｄと同様に構成された上記他の光学装置においても同様である。
【００７７】
波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃでは、板状体５４の光通過口５４１に第２ピックアップレンズ４９のレンズ４９３が嵌合され、収容体５１の光通過口５１１１は、レンズ４９２により閉塞されるとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、レンズ４９２が光通過口５１１１に嵌合されていてもよく、レンズとは異なる透光性部材が配置されていてもよい。すなわち、光通過口５１１１が、励起光及び蛍光光を透過可能な透光性部材によって閉塞されればよい。また、レンズ４９３が光通過口５１１１に嵌合される場合には、他の透光性部材が嵌合されていてもよい。
波長変換装置５Ｄ、及び、波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃ，５Ｄと同様に構成された上記他の光学装置においても同様である。
【００７８】
上記各実施形態に係るプロジェクターは、それぞれ液晶パネルを有する３つの光変調装置３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）を備えるとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、２つ以下、あるいは、４つ以上の光変調装置を備えたプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
また、光変調装置３４が有する液晶パネルは、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルが採用されていたが、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が採用されてもよい。
更に、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。
【００７９】
上記各実施形態では、上記構成を有する光学装置としての波長変換装置５，５Ａ〜５Ｃ，５Ｄ及び上記他の光学装置を照明装置３１及びプロジェクター１に適用される例を示した。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、本発明に係る光学装置は、照明器具及び自動車等のヘッドライト等に使用してもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１…プロジェクター、３１…照明装置、３４（３４Ｂ，３４Ｇ，３４Ｒ）…光変調装置、３６…投射光学装置、４１…光源部、４９３…レンズ、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ…波長変換装置（光学装置）、５１，５１Ｄ…収容体、５１１１，５１Ｄ１…光通過口、５２…回転装置、５３，５３Ｄ…基板、５３２…波長変換層（光学素子層）、５３４…フィン、５４，５５，５５Ｄ…板状体、５４１，５５Ｄ１…光通過口、５４２，５５１…開口部、５４３，５５２…突出部、Ａ…循環流路、Ａ１…第１流路、Ａ２…第２流路、Ｄ…方向（回転方向）、ＧＰ１，ＧＰ２…隙間。
【図１】
2017151213.tif 000003
【図２】
2017151213.tif 000004
【図３】
2017151213.tif 000005
【図４】
2017151213.tif 000006
【図５】
2017151213.tif 000007
【図６】
2017151213.tif 000008
【図７】
2017151213.tif 000009
【図８】
2017151213.tif 000010
【図９】
2017151213.tif 000011