[go: up one dir, main page]

JP2019091011A - Phosphor wheel and light conversion device including the same - Google Patents

Phosphor wheel and light conversion device including the same Download PDF

Info

Publication number
JP2019091011A
JP2019091011A JP2018171548A JP2018171548A JP2019091011A JP 2019091011 A JP2019091011 A JP 2019091011A JP 2018171548 A JP2018171548 A JP 2018171548A JP 2018171548 A JP2018171548 A JP 2018171548A JP 2019091011 A JP2019091011 A JP 2019091011A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor wheel
phosphor
refrigerant
light
disc portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018171548A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
努 吉川
Tsutomu Yoshikawa
努 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to US16/149,395 priority Critical patent/US10809604B2/en
Publication of JP2019091011A publication Critical patent/JP2019091011A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Projection Apparatus (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

【課題】光の波長変換効率に影響を与えることなく、冷却性能を向上させた蛍光体ホイールおよびこれを備えた光変換装置を提供する。【解決手段】蛍光体ホイール13は、回転軸Xを中心として回転される円盤状部材30と、円盤状部材30の第1の面13aに配置された蛍光体層16と、を備える。円盤状部材30は、密閉空間を形成する中空箱体構造を有する。密閉空間に、所定温度以上で液体状態から気体状態に気化し、液体状態のときに密閉空間の容積よりも小さい体積を有する冷媒が封入されている。【選択図】図9A phosphor wheel with improved cooling performance without affecting the wavelength conversion efficiency of light and a light conversion device including the same are provided. A phosphor wheel 13 includes a disk-shaped member 30 that is rotated about a rotation axis X, and a phosphor layer 16 that is disposed on a first surface 13a of the disk-shaped member 30. The disk-shaped member 30 has a hollow box structure that forms a sealed space. A refrigerant having a volume smaller than the volume of the sealed space is sealed in the sealed space when the liquid state vaporizes from a liquid state to a gas state at a predetermined temperature or higher. [Selection] Figure 9

Description

本開示は、蛍光体ホイールおよびこれを備えた光変換装置に関する。   The present disclosure relates to a phosphor wheel and a light conversion device provided with the same.

プロジェクションマッピング等で利用される投射型表示装置では、光の波長を変換する装置として、例えば円板の一方の面に蛍光体層を配置した蛍光体ホイールが広く用いられている。蛍光体層は、照射された例えば青色レーザ光を緑色や橙色の光に波長変換するが、変換する際に多量の熱を発生する。そのため、適切に冷却を行う必要がある。   In a projection type display device used for projection mapping or the like, for example, a phosphor wheel in which a phosphor layer is disposed on one surface of a disk is widely used as a device for converting the wavelength of light. The phosphor layer wavelength-converts the irradiated, for example, blue laser light into green or orange light, but generates a large amount of heat when converting. Therefore, it is necessary to perform cooling appropriately.

特許文献1は、蛍光体ホイールを開示している。この蛍光体ホイールでは、円板の一方の面に密封筐体が備えられている。密封筐体の中には多数の蛍光体粒子及び冷媒が封入されている。また、密封筐体の内部には、波長変換の際の熱で気化した冷媒が流動可能な気体流動領域と、液化した冷媒が流動可能な複数の微細流路を有する流動部が構成されている。微細流路は、蛍光体粒子間の空隙によって形成されている。   Patent Document 1 discloses a phosphor wheel. In this phosphor wheel, a sealed housing is provided on one side of the disc. A large number of phosphor particles and a refrigerant are enclosed in the sealed case. Further, a gas flow area in which the refrigerant vaporized by heat at the time of wavelength conversion can flow and a flow section having a plurality of fine flow paths in which the liquefied refrigerant can flow are formed in the inside of the sealed housing . The fine channels are formed by the gaps between the phosphor particles.

特開2017−27685号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2017-27685

特許文献1の蛍光体ホイールでは、微細流路を形成するために蛍光体粒子間に空隙が必要であるため、空隙を設けない場合よりも、蛍光体粒子の密度が低くなり、面積当たりの波長変換効率が低くなる。   In the phosphor wheel of Patent Document 1, since a void is required between the phosphor particles in order to form a fine flow path, the density of the phosphor particle is lower than in the case where the void is not provided, and the wavelength per area is Conversion efficiency is reduced.

本開示は、光の波長変換効率に影響を与えることなく、冷却性能を向上させた蛍光体ホイールおよびこれを備えた光変換装置を提供する。   The present disclosure provides a phosphor wheel with improved cooling performance without affecting the wavelength conversion efficiency of light, and a light conversion device including the same.

本開示における蛍光体ホイールは、
回転軸を中心として回転される円盤状部材と、
円盤状部材の一方の面に配置された蛍光体層と、を備える。
円盤状部材は、密閉空間を形成する中空箱体構造を有する。
密閉空間に、所定温度以上で液体状態から気体状態に気化し、液体状態のときに密閉空間の容積よりも小さい体積を有する冷媒が封入されている。
The phosphor wheel in the present disclosure is
A disc-shaped member which is rotated about a rotation axis;
And a phosphor layer disposed on one side of the disk-like member.
The disk-like member has a hollow box structure that forms a closed space.
In the sealed space, a refrigerant which is vaporized from a liquid state to a gas state at a predetermined temperature or higher and has a volume smaller than the volume of the sealed space in the liquid state is sealed.

本開示ではさらに、本開示における蛍光体ホイールを備えた光変換装置が提供される。   The present disclosure further provides a light conversion device comprising the phosphor wheel in the present disclosure.

本開示によれば、変換効率に影響を与えることなく、冷却性能を向上させた蛍光体ホイールおよびこれを備えた光変換装置を提供できる。   According to the present disclosure, it is possible to provide a phosphor wheel with improved cooling performance and a light conversion device including the same without affecting the conversion efficiency.

実施の形態1における投射型表示装置を示した概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a projection type display device in a first embodiment. 光変換装置の要部の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the principal part of a light conversion apparatus. 光変換装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a light conversion apparatus. 光変換装置の内部に配置された吸熱器と、吸熱器に熱的に接続された排熱器の構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the heat sink arrange | positioned to the inside of a light conversion apparatus, and the heat sink thermally connected to the heat sink. 図4Aの吸熱器及び排熱器の平面図である。It is a top view of the heat sink of FIG. 4A, and a heat sink. 図2の光変換装置の内部の構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the internal structure of the light conversion apparatus of FIG. 図2の光変換装置のケース部の構造を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the case part of the light conversion apparatus of FIG. 蛍光体ホイールの第1の面側を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the 1st surface side of a fluorescent substance wheel. 蛍光体ホイールの第1の面側を示した平面図である。It is the top view which showed the 1st surface side of a fluorescent substance wheel. 蛍光体ホイールの側面図である。It is a side view of a phosphor wheel. 蛍光体ホイールの断面図である。It is sectional drawing of a fluorescent substance wheel. 蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。It is the top view which showed the 1st surface side of a fluorescent substance wheel in the partially broken state. 回転状態にある蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。It is the top view which showed the 1st surface side of the fluorescent substance wheel in rotation in partial fracture state. 実施の形態2における蛍光体ホイールの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a phosphor wheel in Embodiment 2; 実施の形態2における回転状態にある蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。FIG. 21 is a plan view showing a first surface side of the phosphor wheel in a rotating state in Embodiment 2 in a partially broken state. 実施の形態3における蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。FIG. 21 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel in Embodiment 3 in a partially broken state. 実施の形態1における蛍光体ホイールの静止状態から定常回転までの過程での冷媒の分布を説明した図である。FIG. 7 is a view for explaining the distribution of the refrigerant in the process from the stationary state of the phosphor wheel to the steady rotation in the first embodiment. 実施の形態3における蛍光体ホイールの静止状態から定常回転までの過程での冷媒の分布を説明した図である。FIG. 17 is a view for explaining the distribution of the refrigerant in the process from the stationary state of the phosphor wheel to the steady rotation in the third embodiment. 実施の形態3における蛍光体ホイールの変形例を説明した図である。FIG. 18 is a view for explaining a modification of the phosphor wheel in the third embodiment. 実施の形態4における蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。FIG. 21 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel in Embodiment 4 in a partially broken state. 実施の形態4の変形例における蛍光体ホイールの通気開口部を模式的に拡大して示した断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing the vent opening of the phosphor wheel in a modification of the fourth embodiment; 実施の形態5における蛍光体ホイールの第1の面側を示した平面図である。FIG. 20 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel in the fifth embodiment. 実施の形態6における蛍光体ホイールの第1の面側を示した平面図である。FIG. 21 is a plan view showing a first surface side of a phosphor wheel in a sixth embodiment. 実施の形態6における蛍光体ホイールの断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view of a phosphor wheel in a sixth embodiment. 実施の形態6における蛍光体ホイールの側面図である。FIG. 20 is a side view of a phosphor wheel in a sixth embodiment. 実施の形態7における蛍光体ホイールの第1の面側を示した平面図である。FIG. 21 is a plan view showing a first surface side of a phosphor wheel in a seventh embodiment. 実施の形態7における蛍光体ホイールの断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view of a phosphor wheel in a seventh embodiment.

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed description of already well-known matters and redundant description of substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art.

なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。   In addition, applicants provide the attached drawings and the following description so that those skilled in the art can fully understand the present disclosure, and intend to limit the subject matter described in the claims by these. Absent.

(実施の形態1)
本開示の一実施の形態に係る蛍光体ホイールを搭載した蛍光体ホイール装置、光変換装置、プロジェクタ(投射型表示装置)100について説明する。
Embodiment 1
A phosphor wheel device equipped with a phosphor wheel according to an embodiment of the present disclosure, a light conversion device, and a projector (projection display device) 100 will be described.

1.構成
1−1.プロジェクタの構成
図1は、本開示の実施の形態1に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。なお、図1は、本開示の蛍光体ホイールを適用したプロジェクタ(投射型表示装置の一例)を示しており、本開示の蛍光体ホイールは、他の構成を有する投射型表示装置にも適用可能である。
1. Configuration 1-1. Configuration of Projector FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projector according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 1 shows a projector (an example of a projection type display device) to which the phosphor wheel of the present disclosure is applied, and the phosphor wheel of the present disclosure can also be applied to projection type display devices having other configurations. It is.

プロジェクタ100は、映像信号に応じて光を変調する1つの空間光変調素子(例えば、DMD(digital mirror device)7(表示素子))を搭載したDLP(Digital Light Processing)方式の映像表示装置であって、青色LD(レーザダイオード)2a,2b(光源)と、各種光学部品、レーザ光によって励起された蛍光を出射する蛍光体ホイール装置10を含む光変換装置20を備えている。   The projector 100 is a digital light processing (DLP) type video display device equipped with one spatial light modulation element (for example, DMD (digital mirror device) 7 (display element)) that modulates light in accordance with a video signal. The light conversion device 20 includes blue LDs (laser diodes) 2a and 2b (light sources), various optical components, and a phosphor wheel device 10 for emitting fluorescence excited by laser light.

なお、本実施の形態のプロジェクタ100は、R・G・Bの3原色に対応する3つのDMD7を搭載した3チップDLP方式を採用しているが、図1では説明の便宜上、1つのDMD7だけを示している。   Although projector 100 according to the present embodiment employs a 3-chip DLP method in which three DMDs 7 corresponding to R, G, and B primary colors are mounted, FIG. 1 shows only one DMD 7 for convenience of description. Is shown.

本実施の形態のプロジェクタ100は、図1に示すように、光源として、2つの青色LD2a,2b、光学部品として、分離ミラー3a、ミラー3b,3c、ダイクロイックミラー3d、ミラー3e,3f,3g、レンズ4a〜4h、ロッドインテグレータ5、TIR(全反射)プリズム6a、カラープリズム6b、DMD7、および投射レンズ8、および光変換装置20を備えている。   In the projector 100 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, two blue LDs 2a and 2b as light sources, a separation mirror 3a, mirrors 3b and 3c, dichroic mirrors 3d and mirrors 3e, 3f and 3g as optical components. Lenses 4a to 4h, a rod integrator 5, a TIR (total reflection) prism 6a, a color prism 6b, a DMD 7, a projection lens 8, and a light conversion device 20 are provided.

青色LD2a,2bは、プロジェクタ100の光源であって、縦横それぞれ複数(m×n個)のLDを含むように構成されており、互いに直交する向きで配置されている。これにより、青色LD2a,2bから出射される光は、互いに直交する方向に進む。
分離ミラー3aは、2つの青色LD2a,2bから出射されたレーザ光が交差する交点付近に設けられており、それぞれの青色LD2a,2bから出射されたレーザ光を2方向へ分離する。
The blue LDs 2a and 2b are light sources of the projector 100. The blue LDs 2a and 2b are configured to include a plurality of (m × n) LDs in each of the vertical and horizontal directions, and are arranged in directions orthogonal to each other. Thereby, the light radiate | emitted from blue LD2a, 2b advances to the direction orthogonal to each other.
The separation mirror 3a is provided in the vicinity of the intersection where the laser beams emitted from the two blue LDs 2a and 2b intersect, and separates the laser beams emitted from the respective blue LDs 2a and 2b in two directions.

ミラー3b,3cは、分離ミラー3aによって分離された2方向に進むレーザ光の進行方向を、それぞれ90度変換する。   The mirrors 3b and 3c convert the traveling directions of the laser light traveling in the two directions separated by the separation mirror 3a by 90 degrees.

ダイクロイックミラー3dは、特殊な光学素材を用いて構成されており、特定の波長の光を反射するとともに、その他の波長の光を透過させる。本実施の形態では、青色LD2a,2bから出射された青色レーザ光を透過させるとともに、後述する蛍光体ホイール装置10において青色レーザ光が変換された赤色光、緑色光を反射する。   The dichroic mirror 3d is configured using a special optical material, and reflects light of a specific wavelength and transmits light of other wavelengths. In the present embodiment, the blue laser light emitted from the blue LDs 2a and 2b is transmitted, and the red light and the green light converted from the blue laser light are reflected in the phosphor wheel device 10 described later.

ミラー3e,3f,3gは、ダイクロイックミラー3dを透過、あるいは反射してきたR・G・Bの3原色の光を、最下流側に配置された投射レンズ8へと導く。   The mirrors 3e, 3f, 3g guide the light of the three primary colors of R, G, B transmitted or reflected by the dichroic mirror 3d to the projection lens 8 disposed on the most downstream side.

レンズ4a〜4hは、光源としての青色LD2a,2bから出射された青色レーザ光、蛍光体ホイール装置10において青色レーザ光を変換して得られる赤色光、緑色光を、集光あるいは平行化する。   The lenses 4a to 4h condense or collimate blue laser light emitted from the blue LDs 2a and 2b as light sources, and red light and green light obtained by converting blue laser light in the phosphor wheel device 10.

ロッドインテグレータ5は、入射光の照度を均一化する。ロッドインテグレータ5に入射された光は、ロッドインテグレータ5の内周面において全反射を繰り返し、出射面において均一な照度分布となって出射される。ロッドインテグレータ5は、ミラー3eにおいて反射した光が入射する位置に設けられる。   The rod integrator 5 makes the illuminance of incident light uniform. The light incident on the rod integrator 5 repeats total reflection on the inner circumferential surface of the rod integrator 5 and is emitted as a uniform illuminance distribution on the exit surface. The rod integrator 5 is provided at a position where the light reflected by the mirror 3e is incident.

TIR(全反射)プリズム6aは、全反射を利用して、入射してきた光の進行方向を変換する。   The TIR (total reflection) prism 6a uses total reflection to change the traveling direction of the incident light.

カラープリズム6bは、入射してきた光を、R・G・Bの3原色に分離して、下流側に配置された各色に対応する3つのDMD7に反射させる。   The color prism 6b separates the incident light into three primary colors of R, G, and B, and reflects the light to the three DMDs 7 corresponding to the respective colors disposed downstream.

DMD7は、R・G・Bの3原色の1色ずつに対応するように3つ設けられている。そして、DMD7は、入射される光を映像信号で変調し、変調した光を、カラープリズム6b及びTIR(全反射)プリズム6aを介して投射レンズ8に対して出射する。   Three DMDs 7 are provided to correspond to one of the three primary colors of R, G, and B, respectively. Then, the DMD 7 modulates the incident light with a video signal, and emits the modulated light to the projection lens 8 through the color prism 6 b and the TIR (total reflection) prism 6 a.

投射レンズ8は、プロジェクタ100に搭載された光学部品の最下流側に配置されており、TIRプリズム6a、DMD7、カラープリズム6bを介して入射された光を、図示しないスクリーンに拡大して投射する。   The projection lens 8 is disposed on the most downstream side of the optical components mounted on the projector 100, and projects the light incident through the TIR prism 6a, the DMD 7, and the color prism 6b on a screen not shown. .

光変換装置20は、後述する青色LD2a,2bから照射された青色レーザ光を、蛍光体によって赤色光と緑色光とに変換する装置であって、蛍光体ホイール装置10を備えている。なお、蛍光体ホイール装置10を含む光変換装置20の構成については、後段において詳述する。   The light conversion device 20 is a device that converts blue laser light emitted from blue LDs 2 a and 2 b described later into red light and green light by a phosphor, and includes a phosphor wheel device 10. The configuration of the light conversion device 20 including the phosphor wheel device 10 will be described in detail later.

<プロジェクタ100による映像の投影>
2つの青色LD2a,2bから出射されたレーザ光は、その2本のレーザ光の交点付近に配置された分離ミラー3aによって、2方向に振り分けられる。
<Projection of Image by Projector 100>
The laser beams emitted from the two blue LDs 2a and 2b are distributed in two directions by the separation mirror 3a disposed near the intersection of the two laser beams.

そのうち、第1の青色レーザ光は、レンズ4c、ミラー3c、レンズ4dを介して、ダイクロイックミラー3dを通過する。その後、レンズ4eを通過した後、ミラー3eにおいて90度方向に反射されて、ロッドインテグレータ5へ入射する。   Among them, the first blue laser light passes through the dichroic mirror 3d through the lens 4c, the mirror 3c, and the lens 4d. Then, after passing through the lens 4 e, the light is reflected by the mirror 3 e in the direction of 90 degrees and enters the rod integrator 5.

第2の青色レーザ光は、レンズ4a、ミラー3b、レンズ4bを介して、ダイクロイックミラー3dを通過して、蛍光体ホイール装置10の蛍光体ホイール13の蛍光体層16に照射される。このとき、第2の青色レーザ光は、蛍光体層16の赤色蛍光体および緑色蛍光体をそれぞれ励起させて赤色光と緑色光とに変換される。   The second blue laser light passes through the dichroic mirror 3 d via the lens 4 a, the mirror 3 b, and the lens 4 b, and is irradiated to the phosphor layer 16 of the phosphor wheel 13 of the phosphor wheel device 10. At this time, the second blue laser light excites the red phosphor and the green phosphor of the phosphor layer 16 to be converted into red light and green light.

このとき、蛍光体ホイール13は、モータ14によって回転駆動することでエネルギーが分散されているため、青色レーザ光が赤色蛍光体および緑色蛍光体を照射する際の焼き付きを防止することができる。   At this time, the energy is dispersed by rotating and driving the phosphor wheel 13 by the motor 14, so that the burn-in can be prevented when the blue laser light irradiates the red phosphor and the green phosphor.

変換された赤色光および緑色光は、ダイクロイックミラー3dにおいて90度方向に反射されてロッドインテグレータ5へ入射する。   The converted red light and green light are reflected by the dichroic mirror 3 d in the direction of 90 degrees and enter the rod integrator 5.

R・G・Bの3原色の光は、ロッドインテグレータ5において混合され、レンズ4f、ミラー3f,3g、レンズ4hを介して、TIRプリズム6aの境界層に入射する。TIRプリズム6aでは、全反射角であるため、R・G・Bの3原色の光は反射されてカラープリズム6bへ進む。   The lights of the three primary colors R, G, and B are mixed in the rod integrator 5, and enter the boundary layer of the TIR prism 6a through the lens 4f, the mirrors 3f and 3g, and the lens 4h. In the TIR prism 6a, since it is a total reflection angle, the lights of the three primary colors of R, G and B are reflected and proceed to the color prism 6b.

カラープリズム6bでは、R・G・Bの3原色に分離された光が、それぞれ3個のDMD7に入射する。   In the color prism 6 b, the lights separated into the three primary colors of R, G, and B respectively enter three DMDs 7.

DMD7において画像を形成して反射された光線は、カラープリズム6bによって合成され、TIRプリズム6aの境界層を通過し、投射レンズ8に入射して、投影画面上へ映像が投影される。   The light beams that form and reflect an image in the DMD 7 are combined by the color prism 6 b, pass through the boundary layer of the TIR prism 6 a, enter the projection lens 8, and an image is projected onto the projection screen.

本実施の形態のプロジェクタ100では、励起光源としての青色LD2a,2bから出射される青色レーザ光は、蛍光体ホイール13の表面に設けられた蛍光体層16に含まれる赤色蛍光体および緑色蛍光体を励起して、赤色光および緑色光を生じさせる。このとき、青色レーザ光の全てのエネルギーが蛍光発光に変換されるのではなく、その一部が熱エネルギーに変換されて、赤色蛍光体および緑色蛍光体の温度を上昇させてしまう。   In the projector 100 according to the present embodiment, the blue laser light emitted from the blue LDs 2 a and 2 b as the excitation light source is a red phosphor and a green phosphor contained in the phosphor layer 16 provided on the surface of the phosphor wheel 13. To produce red light and green light. At this time, not all the energy of the blue laser light is converted into fluorescence, but a part of it is converted into heat energy, which raises the temperature of the red phosphor and the green phosphor.

ここで、蛍光体は、温度が上昇すると光変換効率が低下したり、蛍光体を蛍光体ホイール13上に固定して蛍光体層16を形成するバインダが熱変色等を起こしたりしてしまうおそれがある。このため、蛍光体ホイール13をモータ14によって回転駆動させることで、蛍光体の温度上昇を抑制している。   Here, when the temperature rises, the phosphor may decrease the light conversion efficiency, or the binder that fixes the phosphor on the phosphor wheel 13 to form the phosphor layer 16 may cause thermal discoloration or the like. There is. For this reason, the phosphor wheel 13 is rotationally driven by the motor 14 to suppress the temperature rise of the phosphor.

しかしながら、プロジェクタ100の高輝度化に伴って励起光(レーザ光)の出力も強くなり、蛍光体ホイール13を回転させるだけでは、蛍光体層16及びその周囲の部分を十分に冷却できないため、蛍光体層16及びその周囲の部分に冷却風を当てて蛍光体を積極的に冷却する必要がある。   However, the output of the excitation light (laser light) also becomes stronger as the brightness of the projector 100 is increased, and it is not possible to sufficiently cool the phosphor layer 16 and the surrounding area simply by rotating the phosphor wheel 13. It is necessary to apply cooling air to the body layer 16 and the surrounding area to actively cool the phosphor.

そのため、本実施の形態では、蛍光体ホイール13自体に冷却手段を設けているが、その詳細については後段にて詳述する。   Therefore, in the present embodiment, the phosphor wheel 13 itself is provided with a cooling means, the details of which will be described later.

1−2.光変換装置の構成
図2、図3、図4A、図4Bを参照して光変換装置の構成について説明する。図2は、光変換装置20の要部の構造を示す断面図である。図3は、光変換装置20の外観斜視図である。図4Aは、光変換装置の内部に配置された吸熱器と、吸熱器に熱的に接続された排熱器の構成を示す斜視図である。図4Bは、図4Aの吸熱器及び排熱器の平面図である。
1-2. Configuration of Light Conversion Device The configuration of the light conversion device will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4A, and FIG. 4B. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the main part of the light conversion device 20. As shown in FIG. FIG. 3 is an external perspective view of the light conversion device 20. As shown in FIG. FIG. 4A is a perspective view showing a configuration of a heat absorber disposed inside the light conversion device and a heat collector thermally connected to the heat absorber. FIG. 4B is a plan view of the heat sink and the heat sink of FIG. 4A.

光変換装置20は、図2に示すように、後述する蛍光体ホイール装置10、吸熱器21、排熱器22、光学レンズ23、およびヒートパイプ24を備えている。   As shown in FIG. 2, the light conversion device 20 includes a phosphor wheel device 10, a heat absorber 21, a heat collector 22, an optical lens 23, and a heat pipe 24, which will be described later.

蛍光体ホイール装置10は、青色LD2a,2bから出射された青色レーザ光を蛍光体に照射することで、赤色光と緑色光とに変換する。なお、蛍光体ホイール装置10の詳細な構成については、後段において詳述する。   The phosphor wheel device 10 converts the blue laser light emitted from the blue LDs 2 a and 2 b into red light and green light by irradiating the phosphor with the blue laser light. The detailed configuration of the phosphor wheel device 10 will be described later in detail.

吸熱器21は、図2に示すように、蛍光体ホイール装置10のケース部11の内部に配置されている。そして、吸熱器21は、光変換装置20内に形成される空気流が通過するフィン構造を有しており、蛍光体ホイール13の蛍光体層16において生じた熱を含む空気流から熱を吸収する。そして、吸熱器21は、図3に示す蛍光体ホイール装置10のケース部11に含まれる外筒部11b、底部11dにネジを用いて固定されている。また、吸熱器21は、図4Aおよび図4Bに示すように、複数のフィン21aを有し、ヒートパイプ24を介して、排熱器22と熱的に接続されている。   The heat sink 21 is arrange | positioned inside the case part 11 of the fluorescent substance wheel apparatus 10, as shown in FIG. The heat absorber 21 has a fin structure through which the air flow formed in the light conversion device 20 passes, and absorbs heat from the air flow including the heat generated in the phosphor layer 16 of the phosphor wheel 13 Do. And the heat sink 21 is being fixed to the outer cylinder part 11b contained in the case part 11 of the fluorescent substance wheel apparatus 10 shown in FIG. 3, and the bottom part 11d using a screw. Moreover, as shown to FIG. 4A and FIG. 4B, the heat sink 21 has the some fin 21a, and is thermally connected with the heat sink 22 via the heat pipe 24. As shown in FIG.

複数のフィン21aは、熱伝導率の高い金属によって構成されており、図4Bに示すように、平面視において放射状に配置されている。   The plurality of fins 21a are made of metal having high thermal conductivity, and are radially arranged in a plan view as shown in FIG. 4B.

これにより、蛍光体ホイール13の中心付近に吹き付けられた空気流を径方向外側へ誘導することができる。誘導される際に、空気流は、吸熱器21の壁部21bと蛍光体ホイール13との間の連通部11gを通って、蛍光体ホイール13において蛍光体層16が配置されている外周部の裏面側を通過するため、蛍光体において生じる熱を効率よく冷却することができる。   Thereby, the air flow blown to the vicinity of the center of the phosphor wheel 13 can be guided radially outward. When being induced, the air flow passes through the communicating portion 11 g between the wall 21 b of the heat absorber 21 and the phosphor wheel 13, and the peripheral portion of the phosphor wheel 13 on which the phosphor layer 16 is disposed. Since the light passes through the back side, the heat generated in the phosphor can be efficiently cooled.

また、複数のフィン21aの間を空気流が通過した際に、空気流に含まれる熱がフィン21a側へ移動することで、空気流の温度を低下させることができる。   In addition, when the air flow passes between the plurality of fins 21 a, the heat contained in the air flow can be moved to the fins 21 a side to reduce the temperature of the air flow.

排熱器22は、図2に示すように、蛍光体ホイール装置10のケース部11の外部に配置されている。そして、排熱器22は、図3等に示すように、ヒートパイプ24を介して、吸熱器21と熱的に接続されており、吸熱器21において吸熱した空気流の熱を、ケース部11の外へ排熱する。また、排熱器22は、外周面に配置された複数のフィン22aを含むフィン構造を有している。   The heat sink 22 is disposed outside the case portion 11 of the phosphor wheel device 10, as shown in FIG. And the heat sink 22 is thermally connected with the heat sink 21 via the heat pipe 24 as shown in FIG. 3 etc., and the heat of the air flow absorbed by the heat sink 21 is transferred to the case 11. Exhaust heat out of the In addition, the heat sink 22 has a fin structure including a plurality of fins 22a disposed on the outer peripheral surface.

複数のフィン22aは、熱伝導率の高い金属によって構成されており、図4Aおよび図4Bに示すように、ヒートパイプ24の長手方向に直交する方向に沿って複数配置されており、ケース部11の外部の空気に対して排熱する。   The plurality of fins 22a are made of metal having high thermal conductivity, and as shown in FIGS. 4A and 4B, the plurality of fins 22a are disposed along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the heat pipe 24. Exhaust heat to the air outside the house.

光学レンズ23は、図2および図3に示すように、ケース部11の蓋部11aに形成された開口部分に、光学レンズ保持部品23aを介して取り付けられている。そして、光学レンズ23は、図1に示すように、蛍光体ホイール13の蛍光体層16の蛍光体を励起させる励起光を通過させるとともに、蛍光体層16の蛍光体から発せられた光を集光して、ダイクロイックミラー3dの方向へ導く。   The optical lens 23 is attached to the opening part formed in the cover part 11a of the case part 11 via the optical lens holding component 23a, as shown to FIG. 2 and FIG. Then, as shown in FIG. 1, the optical lens 23 passes excitation light for exciting the phosphor of the phosphor layer 16 of the phosphor wheel 13 and collects light emitted from the phosphor of the phosphor layer 16. The light is guided in the direction of the dichroic mirror 3d.

ヒートパイプ24は、図4Aおよび図4Bに示すように、吸熱器21と排熱器22とを熱的に接続する。ヒートパイプ24の内部には、中空空間が形成されている。この中空空間には少量の水が封入されており、吸熱器21側において熱を受け取ると気化して水蒸気として排熱器22側へ移動する。排熱器22側へ移動した水蒸気は、排熱器22において冷却されて液化し、水となる。ここで、排熱器22側において冷却されて水となった後、その水は毛細管現象によって中空空間内を移動して、再び吸熱器21側へと移動する。   The heat pipe 24 thermally connects the heat absorber 21 and the heat collector 22 as shown in FIGS. 4A and 4B. A hollow space is formed inside the heat pipe 24. A small amount of water is enclosed in the hollow space, and when heat is received at the heat absorber 21 side, it evaporates and moves as steam to the heat radiator 22 side. The steam that has moved to the heat rejector 22 side is cooled and liquefied in the heat rejector 22 and becomes water. Here, after being cooled on the heat rejector 22 side to become water, the water moves in the hollow space by capillary action and moves again to the heat absorber 21 side.

つまり、ヒートパイプ24の内部では、少量の水が、吸熱器21側で気化されるとともに、排熱器22側で液化されることで、冷却媒体として機能する。   That is, in the heat pipe 24, a small amount of water is vaporized on the heat absorber 21 side and liquefied on the heat radiator 22 side to function as a cooling medium.

1−3.蛍光体ホイール装置の構成
蛍光体ホイール装置10の構造について、上記各図に加え、図5、図6を参照して説明する。図5は、図2の光変換装置の内部の構成を示す断面図である。図6は、図2の光変換装置のケース部の構造を示す斜視図である。
1-3. Configuration of Phosphor Wheel Device The structure of the phosphor wheel device 10 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 in addition to the above-described drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an internal configuration of the light conversion device of FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the case portion of the light conversion device of FIG.

図2に示すように、蛍光体ホイール装置10は、ケース部11、蛍光体ホイール13、モータ14、加圧ファン15を備える。   As shown in FIG. 2, the phosphor wheel device 10 includes a case portion 11, a phosphor wheel 13, a motor 14, and a pressure fan 15.

ケース部11は、円筒形状(図3参照)を有し、内部に、蛍光体ホイール13、モータ14、および吸熱器21等を収納する密閉空間を形成する。ケース部11は、図5に示すように、略同心円状に配置された外筒部11bおよび内筒部11cを有する。外筒部11bおよび内筒部11cは、蛍光体ホイール13の回転中心に平行な軸X方向における両端において連通し、空気流の循環経路を形成する。   The case portion 11 has a cylindrical shape (see FIG. 3), and forms an enclosed space in which the phosphor wheel 13, the motor 14, the heat absorber 21 and the like are accommodated. As shown in FIG. 5, the case portion 11 has an outer cylindrical portion 11b and an inner cylindrical portion 11c which are disposed substantially concentrically. The outer cylindrical portion 11 b and the inner cylindrical portion 11 c communicate with each other at both ends in the direction of the axis X parallel to the rotation center of the phosphor wheel 13 to form an air flow circulation path.

さらに、ケース部11は、外気に接する箇所の少なくとも一部が金属によって形成されている。これにより、ケース部11内に設置された蛍光体ホイール13の蛍光体層16の蛍光体部分に生じた熱によってケース部11内が温められた場合でも、熱伝導率の高い金属で形成されたケース部11の上記一部を介して、効率よく熱を外部へ放出することができる。なお、金属によって形成されるケース部11の上記一部は、例えば、蛍光体ホイール13側の蓋部11aであることが好ましい。   Furthermore, at least a part of the portion in contact with the outside air of the case portion 11 is formed of metal. As a result, even when the inside of the case 11 is warmed by the heat generated in the phosphor portion of the phosphor layer 16 of the phosphor wheel 13 installed in the case 11, the metal is formed of a metal having a high thermal conductivity. Heat can be efficiently dissipated to the outside through the above-described part of the case portion 11. In addition, it is preferable that the said one part of case part 11 formed with a metal is the cover part 11a by the side of the fluorescent substance wheel 13, for example.

蛍光体ホイール13の蛍光体層16に近接配置された蓋部11aの近傍では、図5に示すように、蛍光体層16において発生した熱が伝達された空気流が、吸熱器21に入る前に通過する。これにより、蛍光体ホイール13の蛍光体層16付近を通過して加熱された空気流によって蓋部11aが加熱された場合でも、蓋部11aの熱を効果的に外部へ放出することができる。この結果、ケース部11を構成する他の部材(外筒部11b、内筒部11c、底部11d)と比較して、より効果的に、空気流の熱を外部へ放出することができる。   In the vicinity of the lid portion 11 a disposed close to the phosphor layer 16 of the phosphor wheel 13, as shown in FIG. 5, before the air flow to which the heat generated in the phosphor layer 16 is transmitted enters the heat absorber 21. Pass by. As a result, even when the lid 11a is heated by the air flow that has passed through the vicinity of the phosphor layer 16 of the phosphor wheel 13 and is heated, the heat of the lid 11a can be effectively released to the outside. As a result, the heat of the air flow can be released to the outside more effectively as compared with other members (the outer cylindrical portion 11 b, the inner cylindrical portion 11 c, and the bottom portion 11 d) constituting the case portion 11.

蓋部11aは、図3に示すように、略四角形の板状の部材であって、図2に示すように、ケース部11における蛍光体ホイール13の蛍光体層16側の面を覆うように取り付けられている。また、蓋部11aには、青色レーザ光および蛍光(赤色、緑色)が通過する上述した光学レンズ23が装填される開口部11aaが形成されている。   The cover 11a is a substantially square plate-like member as shown in FIG. 3, and as shown in FIG. 2, it covers the surface of the case 11 on the phosphor layer 16 side of the phosphor wheel 13 It is attached. Further, the lid 11a is formed with an opening 11aa into which the above-described optical lens 23 through which blue laser light and fluorescence (red, green) pass is loaded.

開口部11aaは、蓋部11aにおける蛍光体ホイール13の蛍光体層16に対向する位置に形成された貫通穴である。開口部11aaには、光学レンズ保持部品23aを介して、光学レンズ23が取り付けられる。   The opening 11aa is a through hole formed at a position facing the phosphor layer 16 of the phosphor wheel 13 in the lid 11a. The optical lens 23 is attached to the opening 11 aa via the optical lens holding component 23 a.

外筒部11bは、図3、図6に示すように、ケース部11の側面を形成する略円筒状の部材である。   The outer cylinder part 11b is a substantially cylindrical member which forms the side surface of the case part 11, as shown to FIG. 3, FIG.

内筒部11cは、外筒部11bと同心円状に配置された円筒状の部材であって、外筒部11bの内周側に配置されている。内筒部11cは、吸熱器21の内周側に隣接する位置に配置されている。さらに、内筒部11cは、外筒部11bよりも軸X方向における寸法が小さくなるように形成されている。これにより、外筒部11bと内筒部11cとは、軸X方向における両端において連通する。   The inner cylindrical portion 11c is a cylindrical member disposed concentrically with the outer cylindrical portion 11b, and is disposed on the inner peripheral side of the outer cylindrical portion 11b. The inner cylindrical portion 11 c is disposed at a position adjacent to the inner peripheral side of the heat absorber 21. Furthermore, the inner cylindrical portion 11c is formed so that the dimension in the direction of the axis X is smaller than that of the outer cylindrical portion 11b. Thereby, the outer cylinder part 11b and the inner cylinder part 11c connect in the both ends in an axial X direction.

底部11dは、図5に示すように、ケース部11において蓋部11aが設けられている面に対して軸X方向で反対側の面を覆うように外筒部11bに取り付けられている。   The bottom portion 11d is attached to the outer cylindrical portion 11b so as to cover the surface of the case 11 opposite to the surface on which the lid portion 11a is provided in the direction of the axis X, as shown in FIG.

気流上昇ガイド11eは、吸熱器21を通過して冷却された空気流を反転上昇させるためのガイド部材であって、底部11dにケース部11の内部空間側に突出するように設けられている。気流上昇ガイド11eは、軸Xを中心とする略円錐形状を有しており、内筒部11cの外周側から内周側へ流れてきた空気流を加圧ファン15の風力によって上昇させるように導く。   The air flow rise guide 11 e is a guide member for reversing and rising the air flow cooled by passing through the heat absorber 21, and is provided on the bottom 11 d so as to protrude toward the inner space of the case 11. The air flow raising guide 11e has a substantially conical shape with the axis X as a center, and the air flow which has flowed from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the inner cylindrical portion 11c is raised by the wind force of the pressurizing fan 15. Lead.

よって、蛍光体ホイール13の回転時に、加圧ファン15によって生じる空気流は、内筒部11cの内周側から、蛍光体ホイール13において蛍光体層が設けられていない側の面に沿って径方向外側へ導かれる。そして、空気流は、軸X方向下向きに移動しながら、吸熱器21の内部を通過して冷却される。吸熱器21を通過して冷却された空気流は、蛍光体ホイール13とは反対側の連通部11hから再び内筒部11cの内周側へ戻される。このように、ケース部11の内部空間には、蛍光体ホイール13の回転時に、加圧ファン15によって生じる空気流の循環経路が形成される。   Therefore, when the phosphor wheel 13 rotates, the air flow generated by the pressurizing fan 15 has a diameter along the surface of the phosphor wheel 13 where the phosphor layer is not provided from the inner peripheral side of the inner cylindrical portion 11c. Guided outward. Then, the air flow is cooled by passing through the inside of the heat absorber 21 while moving downward in the axial X direction. The air flow cooled by passing through the heat absorber 21 is returned again to the inner circumferential side of the inner cylindrical portion 11 c from the communication portion 11 h opposite to the phosphor wheel 13. As described above, in the internal space of the case portion 11, a circulation path of the air flow generated by the pressurizing fan 15 is formed when the phosphor wheel 13 rotates.

ここで、蛍光体ホイール13を回転駆動するモータ14は、図5に示すように、吸熱器21によって冷却された空気流の流路上に配置されている。そのため、蛍光体ホイール13を連続回転させる際に、モータ14に熱が生じた場合でも、モータ14を冷却風によって効果的に冷やすことができる。   Here, as shown in FIG. 5, the motor 14 for rotationally driving the phosphor wheel 13 is disposed on the flow path of the air flow cooled by the heat absorber 21. Therefore, even when heat is generated in the motor 14 when the phosphor wheel 13 is continuously rotated, the motor 14 can be effectively cooled by the cooling air.

また、加圧ファン15は、ケース部11内に形成される空気流の循環経路内に配置されており、循環経路における空気流の流れる方向に沿って送風する。また、加圧ファン15は、ケース部11内における蛍光体ホイール13と気流上昇ガイド11eとの間の位置に配置されている。つまり、加圧ファン15は、空気流の循環経路において最も下流側に配置されている。そのため、空気流が最も弱くなる最下流側において、空気流を強めることができる。この結果、蛍光体ホイール13やモータ14付近における空気流の流速を上昇させて、冷却効果をさらに高めることができる。   Further, the pressurizing fan 15 is disposed in the circulation path of the air flow formed in the case portion 11, and blows in the flowing direction of the air flow in the circulation path. Further, the pressure fan 15 is disposed at a position between the phosphor wheel 13 and the air flow rising guide 11 e in the case portion 11. That is, the pressurizing fan 15 is disposed most downstream in the circulation path of the air flow. Therefore, the air flow can be intensified at the most downstream side where the air flow is the weakest. As a result, the flow velocity of the air flow in the vicinity of the phosphor wheel 13 or the motor 14 can be increased to further enhance the cooling effect.

図7は、蛍光体ホイールの第1の面側を示した斜視図である。図8は、蛍光体ホイールの第1の面側を示した平面図である。蛍光体ホイール13は、図7、図8に示すように、円盤状の円盤状部材30と、円盤状部材30の第1の面13a(一方の面)に配置された蛍光体層16と、を備える。円盤状部材30の中央には、モータ14(図5参照)が嵌る中心孔13hが設けられている。蛍光体ホイール13(円盤状部材30)は、図5に示すようにモータ14の回転部材14aに熱伝導可能に固定される。蛍光体ホイール13に青色レーザ光が照射されているとき、蛍光体ホイール13の温度は回転部材14aの温度よりも高くなる。そのため、高温となった蛍光体ホイール13の熱が回転部材14aに伝達及び放熱され、蛍光体ホイール13の中心孔13h付近の温度は外周部側の温度よりも低くなる。つまり、回転部材14aは冷却部材として機能する。   FIG. 7 is a perspective view showing the first surface side of the phosphor wheel. FIG. 8 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel. As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the phosphor wheel 13 includes a disk-shaped disk-shaped member 30 and a phosphor layer 16 disposed on the first surface 13 a (one surface) of the disk-shaped member 30. Equipped with At the center of the disk-shaped member 30, a central hole 13h is provided in which the motor 14 (see FIG. 5) is fitted. The phosphor wheel 13 (disk member 30) is fixed to the rotating member 14a of the motor 14 so as to be thermally conductive as shown in FIG. When the phosphor wheel 13 is irradiated with blue laser light, the temperature of the phosphor wheel 13 becomes higher than the temperature of the rotating member 14 a. Therefore, the heat of the phosphor wheel 13 which has become high temperature is transmitted and radiated to the rotating member 14a, and the temperature in the vicinity of the center hole 13h of the phosphor wheel 13 becomes lower than the temperature on the outer peripheral side. That is, the rotating member 14a functions as a cooling member.

蛍光体層16は、回転軸Xを中心とする円環状の形状を有する。蛍光体層16は、例えば、第1の面13aに円環状に蛍光体の粒子を塗布することで形成されている。   The phosphor layer 16 has an annular shape centered on the rotation axis X. The phosphor layer 16 is formed, for example, by applying phosphor particles in an annular shape on the first surface 13a.

図9は、蛍光体ホイールの側面図である。図10は、蛍光体ホイールの断面図である。なお、図10は、回転状態にある蛍光体ホイールを後述する図12の10−10断面で示した図である。   FIG. 9 is a side view of a phosphor wheel. FIG. 10 is a cross-sectional view of a phosphor wheel. FIG. 10 is a view showing a phosphor wheel in a rotating state in a section 10-10 of FIG. 12 described later.

蛍光体ホイール13の第1の面13aの蛍光体層16に対向して光学レンズ23が配置されている。本実施の形態では、光変換装置が、光学レンズ23を介して蛍光体ホイール13の第1の面13aの蛍光体層16に照射した青色レーザ光を波長変換し、波長変換した光を光学レンズ23側へ戻して利用する構成を有している例について説明する。   An optical lens 23 is disposed to face the phosphor layer 16 on the first surface 13 a of the phosphor wheel 13. In the present embodiment, the light conversion device wavelength-converts the blue laser light emitted to the phosphor layer 16 on the first surface 13 a of the phosphor wheel 13 via the optical lens 23, and converts the wavelength-converted light to the optical lens An example having a configuration to be used back to the 23 side will be described.

円盤状部材30は、蛍光体層16が配置される第1の面13aを有する第1円板部30aと、第1円板部30aに所定長の間隙を挟んで対向する第2円板部30bとを有している。また、円盤状部材30は、第1円板部30aの外周縁と第2円板部30bの外周縁とを接続する筒状の外周面部30cを有する。さらに、円盤状部材30は、第1円板部30aの内周縁と第2円板部30bの内周縁とを接続する内周面部30dを有する。これら第1円板部30a、第2円板部30b、外周面部30c、及び内周面部30dにより、円盤状部材30の内部に回転軸Xを中心とする円環状の密閉空間Spが形成される。つまり、円盤状部材30は、密閉空間Spを形成する中空箱体構造を有する。   The disk-shaped member 30 has a first disk portion 30a having a first surface 13a on which the phosphor layer 16 is disposed, and a second disk portion 30 opposed to the first disk portion 30a with a gap of a predetermined length interposed therebetween. And 30b. Moreover, the disk shaped member 30 has the cylindrical outer peripheral surface part 30c which connects the outer periphery of the 1st disc part 30a, and the outer periphery of the 2nd disc part 30b. Furthermore, the disk-shaped member 30 has an inner circumferential surface portion 30d connecting the inner circumferential edge of the first disk portion 30a and the inner circumferential edge of the second disk portion 30b. An annular closed space Sp centered on the rotation axis X is formed inside the disc-like member 30 by the first disc portion 30a, the second disc portion 30b, the outer peripheral surface portion 30c, and the inner peripheral surface portion 30d. . That is, the disk-shaped member 30 has a hollow box structure that forms the closed space Sp.

図11は、蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。密閉空間Spには空気と冷媒41が封入されている。冷媒41は例えば水である。冷媒41は例えば代替フロンであってもよい。冷媒41の量や、密閉空間Sp内の空気圧は、密閉空間Sp内における冷媒41を所定温度以上で液体状態から気体状態に気化させるように設定されている。密閉空間は、約0.5気圧〜2.0気圧(500hPa〜2000hPa)である。所定温度は、例えば蛍光体層16を形成する蛍光体の波長変換効率が一定程度以上の勾配で低下し始める温度とすることができる。また、所定の温度は、蛍光体がレーザ光により励起される前の冷媒の温度より高く、蛍光体がレーザ光により励起された後の冷媒の温度より低い。所定温度は例えば70〜160℃である。   FIG. 11 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel in a partially broken state. Air and a refrigerant 41 are enclosed in the enclosed space Sp. The refrigerant 41 is, for example, water. The refrigerant 41 may be, for example, an alternative fluorocarbon. The amount of the refrigerant 41 and the air pressure in the enclosed space Sp are set to vaporize the refrigerant 41 in the enclosed space Sp from a liquid state to a gas state at a predetermined temperature or higher. The enclosed space is about 0.5 atm to 2.0 atm (500 hPa to 2000 hPa). The predetermined temperature can be, for example, a temperature at which the wavelength conversion efficiency of the phosphor forming the phosphor layer 16 starts to decrease with a gradient of a certain degree or more. Further, the predetermined temperature is higher than the temperature of the refrigerant before the phosphor is excited by the laser light, and lower than the temperature of the refrigerant after the phosphor is excited by the laser light. The predetermined temperature is, for example, 70 to 160 ° C.

図11では、蛍光体ホイール13の回転軸Xを水平に配置しているときの冷媒41の状態を示している。蛍光体ホイール13が回転していない状態では、冷媒41は密閉空間Spの下部に溜まった状態となる。なお、本開示の蛍光体ホイールでは、回転軸は鉛直方向に配置されてもよいし、鉛直方向に対して傾斜した方向に配置されてもよい。   FIG. 11 shows the state of the refrigerant 41 when the rotation axis X of the phosphor wheel 13 is arranged horizontally. When the phosphor wheel 13 is not rotating, the refrigerant 41 is accumulated in the lower part of the closed space Sp. In the phosphor wheel of the present disclosure, the rotation axis may be disposed in the vertical direction, or may be disposed in a direction inclined with respect to the vertical direction.

本実施の形態では、円盤状部材30の第1円板部30aを、第1円板部材31により構成し、第2円板部30b、外周面部30c、及び内周面部30dを第2円板部材32により構成している。第1円板部材31及び第2円板部材32は、銅により形成されている。第1円板部材31及び第2円板部材32は、銅でなく、例えばアルミニウム等、その他の金属により形成されてもよい。第1円板部材31と第2円板部材32とは、一例としては拡散接合により接合されている。具体的に、第1円板部材31と第2円板部材32とは、これらを所定の位置関係で配置した状態で、所定時間、所定の温度に加熱しかつ所定の圧力で挟み込むことで接合される。第1円板部30aと第2円板部30bとの少なくとも一方には冷媒41の注入用の注入孔(図示せず)が予め設けられており、所定量の冷媒41を注入し、空気圧を密閉空間Spの内部を所定の空気圧に調整した後、かしめ栓や金属蝋により閉鎖される。   In the present embodiment, the first disc portion 30a of the disc-like member 30 is constituted by the first disc member 31, and the second disc portion 30b, the outer peripheral surface portion 30c, and the inner peripheral surface portion 30d are second discs. It is constituted by a member 32. The first disc member 31 and the second disc member 32 are made of copper. The first disc member 31 and the second disc member 32 may not be made of copper, but may be made of another metal such as aluminum. The first disc member 31 and the second disc member 32 are joined by, for example, diffusion bonding. Specifically, the first disc member 31 and the second disc member 32 are joined by heating them to a predetermined temperature for a predetermined time and sandwiching them with a predetermined pressure in a state where they are arranged in a predetermined positional relationship. Be done. An injection hole (not shown) for injecting the refrigerant 41 is provided in advance in at least one of the first disk portion 30a and the second disk portion 30b, and a predetermined amount of the refrigerant 41 is injected to obtain an air pressure After the inside of the enclosed space Sp is adjusted to a predetermined air pressure, it is closed by a caulking plug or metal wax.

2.動作
図12は、回転状態にある蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。蛍光体ホイール13(円盤状部材30)が回転軸Xを中心として回転しているとき、液体状態の冷媒41は、回転時の遠心力により密閉空間Sp内でその外周側に円環状に分布する。このとき、図10にも示すように、回転軸X方向で見て、円環状の蛍光体層16の全領域が円環状に分布する液体状態の冷媒41の分布領域と重なるように、冷媒41の体積が設定されている。青色レーザ光が蛍光体層16に照射されているとき、蛍光体層16が発熱し、この熱が第1円板部30aを介して冷媒41に伝達される。冷媒41の温度が所定温度以上になると、冷媒41が気化する。このとき、第1円板部30a及び蛍光体層16が気化潜熱により冷却される。気化した冷媒は矢印Z1で示すように密閉空間Sp内で内周側に移動する。円盤状部材30の内周側は前述のようにモータ14の回転部材14aに接続されて、外周側よりも温度が低いため、内周側に移動した冷媒の蒸気は冷却され液化する。液化した冷媒41は、遠心力により矢印Z2で示すように密閉空間Sp内で外周側に移動する。この気化と液化のサイクルが連続的に行われることで、蛍光体層16が連続的に冷却される。
2. Operation FIG. 12 is a plan view showing the first surface side of the rotating phosphor wheel in a partially broken state. When the phosphor wheel 13 (disk member 30) is rotating about the rotation axis X, the refrigerant 41 in a liquid state is annularly distributed on the outer peripheral side in the sealed space Sp due to the centrifugal force at the time of rotation . At this time, as also shown in FIG. 10, the refrigerant 41 is arranged so that the entire area of the annular phosphor layer 16 overlaps with the distribution area of the refrigerant 41 in the liquid state, as viewed in the rotational axis X direction. Volume is set. When the blue laser light is irradiated to the phosphor layer 16, the phosphor layer 16 generates heat, and this heat is transferred to the refrigerant 41 through the first disc portion 30a. When the temperature of the refrigerant 41 becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the refrigerant 41 is vaporized. At this time, the first disc portion 30a and the phosphor layer 16 are cooled by the latent heat of vaporization. The vaporized refrigerant moves to the inner peripheral side in the enclosed space Sp as indicated by the arrow Z1. The inner peripheral side of the disk-like member 30 is connected to the rotating member 14a of the motor 14 as described above, and the temperature of the disk-shaped member 30 is lower than that of the outer peripheral side. The liquefied refrigerant 41 moves to the outer peripheral side in the enclosed space Sp as indicated by the arrow Z2 by centrifugal force. By continuously performing the vaporization and liquefaction cycle, the phosphor layer 16 is continuously cooled.

本実施の形態によれば、蛍光体層16の冷却効果が向上する。そのため、蛍光体層16に青色レーザ光を当てる時間を従来よりも長くできる。したがって、蛍光体ホイール13の回転速度を低速化できるとともに、モータ14を小型化し、騒音や振動を低減できる。また、蛍光体層16の冷却効果が向上することで、蛍光体ホイール13自体の小型化も可能となる。   According to the present embodiment, the cooling effect of the phosphor layer 16 is improved. Therefore, the time for which the blue laser light is applied to the phosphor layer 16 can be made longer than in the past. Therefore, the rotational speed of the phosphor wheel 13 can be reduced, and the motor 14 can be miniaturized to reduce noise and vibration. In addition, as the cooling effect of the phosphor layer 16 is improved, the phosphor wheel 13 itself can be miniaturized.

また、円盤状部材30の内部に液体の冷媒41を封入したことで、回転時に、冷媒41に作用する遠心力により、冷媒41が円盤状部材30の密閉空間Spの外周側に押し付けられることで、蛍光体ホイール13の回転バランスが自律的に調整される。そのため、光変換装置20の製作時等における蛍光体ホイール13の回転バランス調整作業が低減される。   In addition, since the liquid refrigerant 41 is enclosed in the disk-like member 30, the refrigerant 41 is pressed to the outer peripheral side of the closed space Sp of the disk-like member 30 by the centrifugal force acting on the refrigerant 41 during rotation. The rotational balance of the phosphor wheel 13 is adjusted autonomously. Therefore, the operation of adjusting the rotational balance of the phosphor wheel 13 at the time of manufacturing the light conversion device 20 or the like is reduced.

また、蛍光体層16に特許文献1のような微細流路等を設ける必要がないため、蛍光体粒子の密度が特許文献1のように低下しない。よって蛍光体層16において特許文献1のものよりも高い波長変換効率が得られる。したがって、本実施の形態によれば、変換効率に悪影響を与えることなく、冷却性能を向上させた蛍光体ホイール13を提供できる。   Moreover, since it is not necessary to provide a fine flow path etc. like patent document 1 in the fluorescent substance layer 16, the density of fluorescent substance particle does not fall like patent document 1. FIG. Therefore, wavelength conversion efficiency higher than that of Patent Document 1 can be obtained in the phosphor layer 16. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the phosphor wheel 13 in which the cooling performance is improved without adversely affecting the conversion efficiency.

なお、青色レーザ光が蛍光体層16の径方向全幅にわたって照射されるのでなく、一部の領域にのみ照射される場合には、蛍光体層16のうち、青色レーザ光が照射される照射領域Ab(レーザ光収束点Bsの直径幅を有する領域)が円環状に分布する液体状態の冷媒41の分布領域と、回転軸X方向で見て重なるように、冷媒41の体積が設定されてもよい。これにより、冷媒41の封入量を少なくし、回転開始時の慣性を小さくすることができる。そのため、モータ14の負荷をより小さくでき、モータ14をより小型化できる。   In the case where the blue laser light is not irradiated over the full width in the radial direction of the phosphor layer 16 but is irradiated to only a part of the area, an irradiation area of the phosphor layer 16 to which the blue laser light is irradiated. Even if the volume of the refrigerant 41 is set so that Ab (an area having the diameter width of the laser beam convergence point Bs) overlaps the distribution area of the refrigerant 41 in the liquid state where it is annularly distributed in the rotational axis X direction. Good. As a result, the amount of the refrigerant 41 enclosed can be reduced, and the inertia at the start of rotation can be reduced. Therefore, the load on the motor 14 can be further reduced, and the motor 14 can be further miniaturized.

3.効果等
本実施の形態の蛍光体ホイール13は、回転軸Xを中心として回転される円盤状部材30と、円盤状部材30の第1の面13a(一方の面)に配置された蛍光体層16と、を備える。円盤状部材30は、密閉空間Spを形成する中空箱体構造を有する。密閉空間Spに、所定温度以上で液体状態から気体状態に気化し、液体状態のときに密閉空間Spの容積よりも小さい体積を有する冷媒41が封入されている。
3. Effect, Etc. The phosphor wheel 13 of the present embodiment includes the disk-shaped member 30 rotated about the rotation axis X, and the phosphor layer disposed on the first surface 13 a (one surface) of the disk-shaped member 30. And 16. The disk-shaped member 30 has a hollow box structure that forms a closed space Sp. In the closed space Sp, a refrigerant 41 having a volume smaller than the volume of the closed space Sp is sealed, which is vaporized from a liquid state to a gas state at a predetermined temperature or higher.

これにより、変換効率に影響を与えることなく、冷却性能を向上させた蛍光体ホイール13およびこれを備えた光変換装置20を提供できる。   Thereby, the phosphor wheel 13 with improved cooling performance and the light conversion device 20 including the same can be provided without affecting the conversion efficiency.

また、本実施の形態の蛍光体ホイール13において、蛍光体層16は、回転軸Xを中心とする円環状の形状を有する。密閉空間Spは、回転軸Xを中心とする円環状の空間である。円盤状部材30が回転軸Xを中心として回転し、液体状態の冷媒41が回転の遠心力により密閉空間Sp内でその外周側に円環状に分布しているときに、回転軸X方向で見て、蛍光体層16の全領域が円環状に分布する液体状態の冷媒41の分布領域と重なるように、冷媒41の体積が設定されている。   Further, in the phosphor wheel 13 of the present embodiment, the phosphor layer 16 has an annular shape centered on the rotation axis X. The enclosed space Sp is an annular space centered on the rotation axis X. When the disk-shaped member 30 rotates around the rotation axis X, and the refrigerant 41 in a liquid state is annularly distributed on the outer peripheral side in the enclosed space Sp due to the centrifugal force of the rotation, The volume of the refrigerant 41 is set such that the entire region of the phosphor layer 16 overlaps the distribution region of the refrigerant 41 in the liquid state in which the entire region is annularly distributed.

これにより、蛍光体層16の半径方向の全領域(全幅)を適切に冷却することができる。   Thus, the entire radial area (full width) of the phosphor layer 16 can be properly cooled.

なお、円盤状部材30が回転軸Xを中心として回転し、液体状態の冷媒41が回転の遠心力により密閉空間Sp内でその外周側に円環状に分布しているときに、回転軸X方向で見て、蛍光体層16のうち少なくとも青色レーザ光が照射される照射領域Abが円環状に分布する液体状態の冷媒41の分布領域と重なるように、冷媒41の体積が設定されてもよい。これにより、蛍光体層16のうち少なくとも青色レーザ光が照射される領域を適切に冷却することができる。   When the disk-shaped member 30 rotates around the rotation axis X, and the refrigerant 41 in a liquid state is annularly distributed on the outer peripheral side in the enclosed space Sp due to the centrifugal force of rotation, the rotation axis X direction The volume of the refrigerant 41 may be set so that at least the irradiation area Ab of the phosphor layer 16 to be irradiated with the blue laser light overlaps the distribution area of the refrigerant 41 in the liquid state distributed in an annular shape. . Thereby, the area | region to which at least blue laser beam is irradiated among the fluorescent substance layers 16 can be cooled appropriately.

また、本実施の形態では、本実施の形態の蛍光体ホイール13と、蛍光体ホイール13の蛍光体層16の蛍光体を励起させる光を照射する青色LD2a,2b(光源)と、を備えた光変換装置20が提供される。   Further, in the present embodiment, the phosphor wheel 13 of the present embodiment and blue LDs 2a and 2b (light sources) for emitting light for exciting the phosphor of the phosphor layer 16 of the phosphor wheel 13 are provided. A light conversion device 20 is provided.

以上では、本開示における蛍光体ホイールの実施の形態1を説明した。以下において、本開示における蛍光体ホイールのバリエーションとして、実施の形態2〜7を説明する。なお、実施の形態2〜7の説明では、同一または類似の機能を有する構成要素については同一の参照符号を付す。   The first embodiment of the phosphor wheel in the present disclosure has been described above. Hereinafter, Embodiments 2 to 7 will be described as variations of the phosphor wheel in the present disclosure. In the description of the second to seventh embodiments, components having the same or similar functions are denoted by the same reference numerals.

(実施の形態2)
実施の形態2について説明する。実施の形態2では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
Second Embodiment
The second embodiment will be described. The second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

図13は、実施の形態2における蛍光体ホイールの断面図である。図13は、回転状態にある蛍光体ホイール213の断面を、図14の13−13断面で示した図である。図14は、回転状態にある蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。   FIG. 13 is a cross-sectional view of the phosphor wheel in the second embodiment. FIG. 13 is a cross-sectional view of the phosphor wheel 213 in a rotating state, taken along line 13-13 in FIG. FIG. 14 is a plan view showing the first surface side of the rotating phosphor wheel in a partially broken state.

実施の形態2における蛍光体ホイール213では、円盤状部材30の構造は実施の形態と同じであるが、密閉空間Spにおいて蛍光体層16を回転軸X方向で投影した領域に円環状の多孔質体201が配置されている。多孔質体201は、例えば銅、銀等を焼結して形成された焼結金属で形成され、内部に多数の微細孔部を有する。これらの微細孔部はランダムに接続され、気体や液体の通路を形成する。   In the phosphor wheel 213 according to the second embodiment, the structure of the disk-shaped member 30 is the same as that of the embodiment, but in the closed space Sp, an annular porous material is projected in the area projected in the rotational axis X direction. Body 201 is arranged. The porous body 201 is formed of, for example, a sintered metal formed by sintering copper, silver or the like, and has a large number of micropores inside. These fine pores are randomly connected to form a gas or liquid passage.

多孔質体201は、第1円板部30aに固着される一方、第2円板部30bに対しては間隙を有するように対向配置されている。   The porous body 201 is fixed to the first disc portion 30a, and is disposed to face the second disc portion 30b with a gap.

円盤状部材30が回転軸Xを中心として回転しているとき、液体状態の冷媒41が回転の遠心力により密閉空間Spの外周側において第2円板部30bと多孔質体201との間に進入し、円環状に分布する。また、進入した液体状態の冷媒41は、多孔質体201内の微細孔部に吸着されることで、第1円板部30aに接触する。冷媒41の体積は、円環状の蛍光体層16の全領域が、円環状に分布する液体状態の冷媒41の分布領域、及び円環状の多孔質体201の領域と重なるように設定されている。   When the disk-shaped member 30 is rotating about the rotation axis X, the refrigerant 41 in the liquid state is between the second disk portion 30 b and the porous body 201 on the outer peripheral side of the enclosed space Sp due to the centrifugal force of rotation. Enter and distribute in an annular shape. In addition, the refrigerant 41 in the liquid state, which has entered, is adsorbed by the fine pores in the porous body 201, and thereby contacts the first disc portion 30a. The volume of the refrigerant 41 is set such that the entire area of the annular phosphor layer 16 overlaps the area of the liquid refrigerant 41 distributed in an annular shape and the area of the annular porous body 201. .

円盤状部材30が回転軸Xを中心として回転しているとき、液体状態の冷媒41が回転の遠心力により密閉空間Spの外周側において第2円板部30bと多孔質体201との間に進入する。また、進入した液体状態の冷媒41は、多孔質体201内の微細孔部に吸着されることで、第1円板部30aに接触する。青色レーザ光が蛍光体層16に照射されているとき、蛍光体層16が発熱し、この熱が第1円板部30aを介して多孔質体201内の冷媒41に伝達される。冷媒41の温度が所定温度以上になると、冷媒41が気化する。このとき、第1円板部30a及び蛍光体層16が気化潜熱により冷却される。その場合において、本実施の形態では、多孔質体201の微細孔部により液体状態の冷媒41が保持されることで、保持された冷媒41の温度が上昇しやすくなり、気化しやすくなる。つまり、気化効率が向上する。そのため、多孔質体201及び蛍光体層16の気化潜熱による冷却が促進される。   When the disk-shaped member 30 is rotating about the rotation axis X, the refrigerant 41 in the liquid state is between the second disk portion 30 b and the porous body 201 on the outer peripheral side of the enclosed space Sp due to the centrifugal force of rotation. enter in. In addition, the refrigerant 41 in the liquid state, which has entered, is adsorbed by the fine pores in the porous body 201, and thereby contacts the first disc portion 30a. When the blue laser light is irradiated to the phosphor layer 16, the phosphor layer 16 generates heat, and this heat is transferred to the refrigerant 41 in the porous body 201 through the first disc portion 30a. When the temperature of the refrigerant 41 becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the refrigerant 41 is vaporized. At this time, the first disc portion 30a and the phosphor layer 16 are cooled by the latent heat of vaporization. In that case, in the present embodiment, the refrigerant 41 in the liquid state is held by the fine pores of the porous body 201, so the temperature of the held refrigerant 41 easily rises, and the refrigerant 41 is easily vaporized. That is, the vaporization efficiency is improved. Therefore, the cooling by the latent heat of vaporization of the porous body 201 and the phosphor layer 16 is promoted.

気化した冷媒は、多孔質体201内の微細孔部を介して内周側に移動して多孔質体201から離脱し、さらに矢印Z1で示すように密閉空間Sp内で内周側に移動する。円盤状部材30の内周側は前述のようにモータ14の回転部材14aに接続されて、外周側よりも温度が低いため、内周側に移動した冷媒の蒸気は冷却され液化する。液化した冷媒41は、遠心力により矢印Z2で示すように密閉空間Sp内で外周側に移動する。この気化と液化のサイクルが連続的に行われることで、蛍光体層16が連続的に冷却される。   The vaporized refrigerant moves to the inner peripheral side through the fine pores in the porous body 201, separates from the porous body 201, and further moves to the inner peripheral side in the enclosed space Sp as indicated by the arrow Z1. . The inner peripheral side of the disk-like member 30 is connected to the rotating member 14a of the motor 14 as described above, and the temperature of the disk-shaped member 30 is lower than that of the outer peripheral side. The liquefied refrigerant 41 moves to the outer peripheral side in the enclosed space Sp as indicated by the arrow Z2 by centrifugal force. By continuously performing the vaporization and liquefaction cycle, the phosphor layer 16 is continuously cooled.

上記のような構成の蛍光体ホイール213によると、多孔質体201を設けた分、冷媒41の封入量を少なくできる。そのため、回転開始時の慣性を小さくなり、モータ14の負荷を小さくし、モータ14をより小型化できる。また、多孔質体201は、第2円板部30bとの間に間隙が存在するため、液体状態の冷媒41が円盤状部材30の外周縁にまで容易に到達する。間隙が存在しない場合、液体状態の冷媒41は、多孔質体201内にその内周端のみから浸透することとなるため、円盤状部材30の外周縁にまで到達しにくく、蛍光体層16の外周側が冷却されにくいという課題がある。   According to the phosphor wheel 213 configured as described above, the amount of the refrigerant 41 stored can be reduced as much as the porous body 201 is provided. Therefore, the inertia at the start of rotation can be reduced, the load on the motor 14 can be reduced, and the motor 14 can be further miniaturized. Further, since the porous body 201 has a gap with the second disc portion 30 b, the refrigerant 41 in a liquid state easily reaches the outer peripheral edge of the disc shaped member 30. When there is no gap, the refrigerant 41 in the liquid state penetrates into the porous body 201 only from its inner peripheral end, so it is difficult for the refrigerant 41 in the liquid state to reach the outer peripheral edge of the discoid member 30. There is a problem that the outer peripheral side is difficult to be cooled.

これに対し、実施の形態2における蛍光体ホイール213では、蛍光体層16は、回転軸Xを中心とする円環状の形状を有する。密閉空間Spは、回転軸Xを中心として円環状に設けられている。密閉空間Spにおいて蛍光体層16を回転軸X方向で投影した領域に多孔質体201が配置されている。これにより、密閉空間Spに封入する冷媒41の量を減らしつつ、蛍光体層16を適切に冷却することができる。   On the other hand, in the phosphor wheel 213 in the second embodiment, the phosphor layer 16 has an annular shape centered on the rotation axis X. The closed space Sp is provided in an annular shape around the rotation axis X. The porous body 201 is disposed in a region where the phosphor layer 16 is projected in the rotational axis X direction in the enclosed space Sp. Thereby, the fluorescent substance layer 16 can be cooled appropriately, reducing the quantity of the refrigerant | coolant 41 enclosed in sealed space Sp.

また、実施の形態2における蛍光体ホイール213において、円盤状部材30は、第1の面13aを有する第1円板部30aと、第1円板部30aに密閉空間Spを挟んで対向する第2円板部30bとを有する。多孔質体201は、第1円板部30aに固着され、第2円板部30bに間隙を介して対向している。これにより、多孔質体201を配置しつつ、蛍光体層16の外周側まで良好に冷却することができる。   Further, in the phosphor wheel 213 according to the second embodiment, the discoid member 30 faces the first disc portion 30a having the first surface 13a and the first disc portion 30a with the enclosed space Sp interposed therebetween. And 2 disk portion 30b. The porous body 201 is fixed to the first disc portion 30a, and faces the second disc portion 30b with a gap therebetween. Thereby, it is possible to satisfactorily cool the outer peripheral side of the phosphor layer 16 while arranging the porous body 201.

(実施の形態3)
実施の形態3について説明する。実施の形態3では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
Third Embodiment
The third embodiment will be described. In the third embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.

図15は、実施の形態3における蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。図15は、回転停止状態にある蛍光体ホイールを示した図である。   FIG. 15 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel in the third embodiment in a partially broken state. FIG. 15 is a view showing a phosphor wheel in a rotation stop state.

実施の形態3における蛍光体ホイール313では、密閉空間Spの外周部に、複数個の柄杓部301が配置されている。柄杓部301は、周方向に等間隔で配置されており、円盤状部材30の回転時に液体状態の冷媒41が流入し、流入した冷媒41を貯蔵する。具体的に、柄杓部301は、円盤状部材30の外周面部30cから半径方向内周側に延びる第1壁部301aと、第1壁部301aの内周端から回転方向(図15中に矢印で示す周方向)に延びる第2壁部301bとを有している。第1壁部301a及び第2壁部301bの第1円板部30a及び第2円板部30b側の縁は、それぞれ、第1円板部30a及び第2円板部30bに接続されている。また、第2壁部301bの先端と、隣接する柄杓部301の第1壁部301aの内周端とは接続されず、開口部301cが形成される。これにより、柄杓部301は、開口部301cを入口とする袋状の空間を形成する。開口部301cは、袋状の空間に冷媒41を進入させる入口として機能する。   In the phosphor wheel 313 according to the third embodiment, a plurality of handle collars 301 are disposed on the outer peripheral portion of the closed space Sp. The handle collar portion 301 is disposed at equal intervals in the circumferential direction, and the refrigerant 41 in a liquid state flows in when the disk-like member 30 rotates, and stores the refrigerant 41 that has flowed in. Specifically, the handle collar portion 301 extends from the outer peripheral surface 30c of the disk-like member 30 radially inward to the inner peripheral side, and from the inner peripheral end of the first wall 301a in the rotational direction (arrow in FIG. And the second wall portion 301 b extending in the circumferential direction). The edges on the first disc portion 30a and the second disc portion 30b side of the first wall portion 301a and the second wall portion 301b are connected to the first disc portion 30a and the second disc portion 30b, respectively. . Further, the tip of the second wall portion 301 b is not connected to the inner peripheral end of the first wall portion 301 a of the adjacent handle portion 301, and an opening portion 301 c is formed. Thereby, the handlebar portion 301 forms a bag-like space having the opening 301c as an inlet. The opening portion 301c functions as an inlet for causing the refrigerant 41 to enter the bag-like space.

図15に示す回転停止状態では、密閉空間Sp内の下部側に液体状態の冷媒41がたまっている。このとき、一部の柄杓部301内には、液体状態の冷媒41が進入している。なお、図15は、前述したように回転軸が水平方向に配置されているものとして記載している。   In the rotation stop state shown in FIG. 15, the refrigerant 41 in the liquid state is collected on the lower side in the enclosed space Sp. At this time, the refrigerant 41 in a liquid state has entered into the part of the stem area 301. In addition, FIG. 15 is described as what the rotating shaft is arrange | positioned horizontally as mentioned above.

次に、本実施の形態による効果について説明する。比較のために、まず柄杓部301が設けられていない実施の形態1における蛍光体ホイール13に関して説明する。   Next, the effects of the present embodiment will be described. For comparison, first, the phosphor wheel 13 according to the first embodiment in which the handle portion 301 is not provided will be described.

図16は、実施の形態1における蛍光体ホイールの回転時の冷媒の分布を説明した図である。図16の(a)は、蛍光体ホイール13の回転が停止しているときを示し、図16の(b)、(c)は、蛍光体ホイール13が回転を開始して、増速している途中を示し、図16の(d)は、蛍光体ホイール13が定常回転しているときを示す。なお、図16の(c)〜(d)の回転方向の矢印は、回転速度に応じた長さで示している。   FIG. 16 is a diagram for explaining the distribution of the refrigerant at the time of rotation of the phosphor wheel in the first embodiment. (A) of FIG. 16 shows the case where the rotation of the phosphor wheel 13 is stopped, and (b) and (c) of FIG. 16 show that the phosphor wheel 13 starts to rotate and accelerates. FIG. 16 (d) shows when the phosphor wheel 13 is constantly rotating. In addition, the arrow of the rotation direction of (c)-(d) of FIG. 16 is shown by the length according to rotational speed.

図16の(a)の状態から蛍光体ホイール13が回転を開始し、回転速度が上昇していくと、液体状態の冷媒41は、遠心力により密閉空間Sp内で図16の(b)、(c)に示すように蛍光体ホイール13の外周面部30c側で分散していく。そして、蛍光体ホイール13が定常回転状態にあるときには、図16の(d)のように、密閉空間Spの外周側にほぼ均等に分布する。その場合に、蛍光体ホイール13が回転を開始したときに、密閉空間Spの内部に貯留されている冷媒41は、蛍光体ホイール13の密閉空間Spを形成する第1円板部30a、第2円板部30b、外周面部30c、内周面部30dの内面に対して滑るため、徐々に図16の(d)の状態に至る。   When the phosphor wheel 13 starts to rotate from the state of (a) of FIG. 16 and the rotational speed increases, the refrigerant 41 in the liquid state is centrifugally generated within the enclosed space Sp (b) of FIG. As shown in (c), the particles are dispersed on the side of the outer peripheral surface 30 c of the phosphor wheel 13. Then, when the phosphor wheel 13 is in the steady rotation state, as shown in (d) of FIG. 16, the phosphor wheel 13 is distributed substantially equally on the outer peripheral side of the enclosed space Sp. In that case, when the phosphor wheel 13 starts to rotate, the refrigerant 41 stored in the inside of the closed space Sp is a first disc portion 30a that forms the closed space Sp of the phosphor wheel 13, a second Since it slips with respect to the inner surface of the disk part 30b, the outer peripheral surface part 30c, and the inner peripheral surface part 30d, it will be in the state of (d) of FIG. 16 gradually.

図17は、実施の形態3における蛍光体ホイールの回転時の冷媒41の分布を説明した図である。図17の(a)〜(d)は、図16で説明したのと同様、回転開始から定常回転となるまでの状態を示している。本実施の形態では、図17の(a)の回転停止状態から、蛍光体ホイール313が緩やかに回転を開始すると、図17の(b)、(c)のように柄杓部301内に液体状態の冷媒41がくみ上げられていく。そのため、柄杓部301が設けられていない実施の形態1の蛍光体ホイール13と比べ、より早いタイミングで(より回転速度が低い段階で)、図17の(d)に示す状態、つまり液体状態の冷媒41が密閉空間Spの外周側にほぼ均等に分布する状態に移行させることができる。そのため、蛍光体層16をより早いタイミングで適切に冷却できる。さらに、早期に回転を安定させることができる。   FIG. 17 is a view for explaining the distribution of the refrigerant 41 at the time of rotation of the phosphor wheel in the third embodiment. (A) to (d) of FIG. 17 show the state from the start of rotation to the steady rotation as described with reference to FIG. In the present embodiment, when the phosphor wheel 313 starts to rotate gently from the rotation stop state of (a) of FIG. 17, the liquid state in the stem area 301 as shown in (b) and (c) of FIG. The refrigerant 41 is pumped up. Therefore, in the state shown in FIG. 17 (d), that is, in the liquid state, at an earlier timing (at a lower rotational speed) than the phosphor wheel 13 according to the first embodiment in which the handle portion 301 is not provided. It can be made to shift to a state where the refrigerant 41 is distributed substantially equally on the outer peripheral side of the enclosed space Sp. Therefore, the phosphor layer 16 can be properly cooled at an earlier timing. Furthermore, the rotation can be stabilized early.

以上説明したように、実施の形態3における蛍光体ホイール313では、密閉空間Spの外周部に、円盤状部材30の回転時に液体状態の冷媒41が流入し、流入した冷媒41を貯蔵する柄杓部301が設けられている。これにより、蛍光体層16をより早いタイミングで適切に冷却できる。そのため、実施の形態1の効果をより向上させることができる。   As described above, in the phosphor wheel 313 according to the third embodiment, the refrigerant 41 in a liquid state flows into the outer peripheral portion of the closed space Sp when the disk-like member 30 rotates, and the handle ridge portion stores the introduced refrigerant 41 301 is provided. Thus, the phosphor layer 16 can be properly cooled at an earlier timing. Therefore, the effect of the first embodiment can be further improved.

図18は、実施の形態3における蛍光体ホイールの変形例を説明した図である。変形例の蛍光体ホイール313Aでは、柄杓部301内に液体状態の冷媒41が進入しやすくなるように、第2壁部301bを周方向に対して傾斜させて、第2壁部301bの先端側を基端側よりも内周側に位置させている。これにより、回転時に液体状態の冷媒41が進入しやすくなり、より早く液体状態の冷媒41が密閉空間Spの外周側にほぼ均等に分布する状態に移行させることができる。   FIG. 18 is a view for explaining a modification of the phosphor wheel in the third embodiment. In the phosphor wheel 313A of the modification, the second wall portion 301b is inclined with respect to the circumferential direction so that the refrigerant 41 in a liquid state can easily enter the inside of the handle portion 301, and the tip side of the second wall portion 301b Is located on the inner circumferential side of the proximal side. As a result, the refrigerant 41 in the liquid state can easily enter during rotation, and the refrigerant 41 in the liquid state can be more quickly shifted to a state in which the refrigerant 41 in the liquid state is substantially evenly distributed on the outer peripheral side of the enclosed space Sp.

(実施の形態4)
実施の形態4について図19を参照して説明する。実施の形態4では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
Embodiment 4
The fourth embodiment will be described with reference to FIG. The fourth embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

図19は、実施の形態4における蛍光体ホイールの第1の面側を一部破断状態で示した平面図である。   FIG. 19 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel in Embodiment 4 in a partially broken state.

実施の形態4における蛍光体ホイール413では、円盤状部材430に、密閉空間Spの密閉性を保ちつつ回転軸X方向に平行に貫通する通気開口部401が設けられている。具体的に、通気開口部401は、第1円板部430a及び第2円板部430bにそれぞれ対向させて形成された開口401aと、これらの開口401aの周縁部を連結する筒状部401bとを有する。筒状部401bは、例えば、第1円板部材431と第2円板部材432とのいずれかに一体的に形成される。   In the phosphor wheel 413 according to the fourth embodiment, the disk-like member 430 is provided with the ventilation opening 401 penetrating in parallel to the rotation axis X direction while maintaining the hermeticity of the enclosed space Sp. Specifically, the ventilation opening 401 includes an opening 401a formed to face the first disc portion 430a and the second disc portion 430b, and a cylindrical portion 401b connecting the peripheral portions of the opening 401a. Have. The cylindrical portion 401 b is integrally formed with, for example, one of the first disc member 431 and the second disc member 432.

このような構成によると、蛍光体ホイール413の回転時に、蛍光体ホイール413の第1の面13a側と反対側の第2の面13b側との間で空気を流通させることができる。そのため、蛍光体ホイール413は、各通気開口部401のまわりにおいてより冷却されやすくなる。   According to such a configuration, when the phosphor wheel 413 rotates, air can be circulated between the first surface 13 a side of the phosphor wheel 413 and the second surface 13 b side opposite to the first surface 13 a side. Therefore, the phosphor wheel 413 is more likely to be cooled around each ventilation opening 401.

図20は、実施の形態4の変形例における蛍光体ホイールの通気開口部を模式的に拡大して示した断面図である。第1円板部430aの第1の面13aと第2円板部430bの第2の面との少なくとも一方に、通気開口部401の近傍において、回転時に通気開口部401の開口401aに空気を強制的に流通させる羽根部等の突部401cを突出形成してもよい。図20の(a)は、突部401cを第2の面13b側に突出形成した例を示し、図20の(b)は、突部401dを第1の面13a側に突出形成した例を示す。このような突部401c,401dを形成することにより、蛍光体ホイール413をより効果的に冷却することができる。   FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing the vent opening of the phosphor wheel according to a modification of the fourth embodiment. At least one of the first surface 13a of the first disc portion 430a and the second surface of the second disc portion 430b, in the vicinity of the ventilation opening 401, air is rotated to the opening 401a of the ventilation opening 401 when rotating. It is also possible to project and form a protrusion 401 c such as a blade portion to be forced to flow. FIG. 20 (a) shows an example in which the protrusion 401c is formed to protrude on the second surface 13b side, and FIG. 20 (b) shows an example in which the protrusion 401d is formed to protrude on the first surface 13a side. Show. By forming such projections 401c and 401d, the phosphor wheel 413 can be cooled more effectively.

以上説明したように、実施の形態4における蛍光体ホイール413では、円盤状部材30に、密閉空間Spの密閉性を保ちつつ回転軸X方向に平行に貫通する通気開口部401が設けられている。   As described above, in the phosphor wheel 413 according to the fourth embodiment, the disk-shaped member 30 is provided with the ventilation opening 401 penetrating in parallel to the rotation axis X direction while maintaining the hermeticity of the enclosed space Sp. .

これにより、蛍光体ホイール413をより適切に冷却することができ、実施の形態1の効果をより向上させることができる。   Thereby, the fluorescent substance wheel 413 can be cooled more appropriately, and the effect of Embodiment 1 can be improved more.

(実施の形態5〜7)
実施の形態1〜4では、第1円板部30aの第1の面13aに円環状の蛍光体層16が設けられている蛍光体ホイール13,213,313,413について説明した。しかし、本開示の蛍光体ホイールでは、第1円板部の一方の面(第1の面)に円環状でなく円弧状(扇状)の蛍光体層16が設けられていてもよい。また、円盤状部材は、金属以外の素材で形成されてもよい。以下、実施の形態5〜7でその一例を説明する。
(Embodiments 5 to 7)
In Embodiments 1 to 4, the phosphor wheels 13, 213, 313, and 43 in which the annular phosphor layer 16 is provided on the first surface 13a of the first disc portion 30a have been described. However, in the phosphor wheel of the present disclosure, an arc-shaped (fan-shaped) phosphor layer 16 may be provided on one surface (first surface) of the first disc portion, instead of the annular shape. In addition, the disk-like member may be formed of a material other than metal. Hereinafter, an example will be described in the fifth to seventh embodiments.

(実施の形態5)
実施の形態5について説明する。実施の形態5では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
Fifth Embodiment
The fifth embodiment will be described. The fifth embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

図21は、実施の形態5における蛍光体ホイール513の第1の面側を示した平面図である。   FIG. 21 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel 513 in the fifth embodiment.

実施の形態5では、蛍光体ホイール513の第1円板部530aは実施の形態1同様に銅等の金属で形成されているが、第1円板部530aの第1の面13aの全面に鏡面加工が施され、第1の面13aが、光を反射する鏡面として構成されている。また、第1円板部530aの第1の面13aには、回転軸Xを中心とする円弧状(扇状)の蛍光体層16が設けられている。   In the fifth embodiment, the first disc portion 530a of the phosphor wheel 513 is formed of metal such as copper as in the first embodiment, but the first disc portion 530a is formed on the entire first surface 13a of the first disc portion 530a. The mirror finish is applied, and the first surface 13a is configured as a mirror that reflects light. Further, on the first surface 13a of the first disk portion 530a, a circular arc-shaped (fan-shaped) phosphor layer 16 centered on the rotation axis X is provided.

本実施の形態の蛍光体ホイール513では、青色レーザ光が波長変換されて得られた変換光のうち蛍光体層16を透過した光についても第1円板部530aの第1の面13aにより反射させて、前述の図9に示すように光学レンズ23側に戻すことができる。一方、第1円板部530aの第1の面13aにおいて蛍光体層16が設けられていない箇所(鏡面)に照射された青色レーザ光は、波長変換されることなくそのまま反射され、光学レンズ23側に戻る。   In the phosphor wheel 513 of the present embodiment, among the converted light obtained by wavelength conversion of the blue laser light, the light transmitted through the phosphor layer 16 is also reflected by the first surface 13a of the first disc portion 530a. Then, as shown in FIG. 9 described above, it can be returned to the optical lens 23 side. On the other hand, the blue laser light emitted to the portion (mirror surface) where the phosphor layer 16 is not provided on the first surface 13a of the first disc portion 530a is reflected as it is without wavelength conversion, and the optical lens 23 is Return to the side.

なお、蛍光体ホイール513の円盤状部材530の内部には、実施の形態1〜3のいずれかと同様の構造を適用することで実施の形態1〜3と同様の効果が得られる。また、円盤状部材530に、実施の形態4のような通気開口部を設けてもよい。通気開口部を設けることで実施の形態4と同様の効果が得られる。   By applying the same structure as any of the first to third embodiments to the inside of the disc-like member 530 of the phosphor wheel 513, the same effect as the first to third embodiments can be obtained. In addition, the disc-like member 530 may be provided with the ventilation opening as in the fourth embodiment. By providing the vent opening, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.

(実施の形態6)
実施の形態6について説明する。実施の形態6では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
Sixth Embodiment
The sixth embodiment will be described. The sixth embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

図22は、実施の形態6における蛍光体ホイールの第1の面側を示した平面図である。図23は、実施の形態6における蛍光体ホイールの断面図である。図23は、回転状態にある蛍光体ホイール613の断面を、図22の23−23断面で示した図である。   FIG. 22 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel in the sixth embodiment. FIG. 23 is a cross-sectional view of the phosphor wheel in the sixth embodiment. FIG. 23 is a cross-sectional view of the phosphor wheel 613 in a rotating state, taken along a line 23-23 in FIG.

本実施の形態の蛍光体ホイール613では、円盤状部材630の第1円板部630a及び第2円板部630bが、光を透過する材料で形成された第1円板部材631及び第2円板部材632でそれぞれ構成されている。光を透過する材料は例えばガラスである。また、外周面部630cが外周スペーサ部材633により構成され、内周面部630dが内周スペーサ部材634により構成される。外周スペーサ部材633及び内周スペーサ部材634は、例えばガラスで形成されたリング状の部材である。第1円板部材631と第2円板部材632とは、外周スペーサ部材633及び内周スペーサ部材634を挟んで接合されることにより、内部に密閉空間Spを有する蛍光体ホイール613が構成される。そして、密閉空間Spに冷媒41が封入される。   In the phosphor wheel 613 according to the present embodiment, the first disc portion 630 a and the second disc portion 630 b of the disc shaped member 630 are formed of a material that transmits light, and the first disc member 631 and the second circle Each plate member 632 is configured. The material that transmits light is, for example, glass. Further, the outer peripheral surface portion 630 c is configured by the outer peripheral spacer member 633, and the inner peripheral surface portion 630 d is configured by the inner peripheral spacer member 634. The outer circumferential spacer member 633 and the inner circumferential spacer member 634 are, for example, ring-shaped members formed of glass. The first disk member 631 and the second disk member 632 are joined with the outer peripheral spacer member 633 and the inner peripheral spacer member 634 interposed therebetween, thereby constituting a phosphor wheel 613 having a sealed space Sp inside. . Then, the refrigerant 41 is sealed in the closed space Sp.

また、第1円板部630aの第1の面13aには、回転軸Xを中心とする円弧状の蛍光体層16が形成されている。   Further, on the first surface 13a of the first disc portion 630a, a circular arc-shaped phosphor layer 16 around the rotation axis X is formed.

図24は、実施の形態6における蛍光体ホイールの側面図である。蛍光体ホイール613では、第1光学レンズ25によって集光されて蛍光体層16に照射された青色レーザ光は、波長変換された後、第1円板部630a、密閉空間Sp内の冷媒41、第2円板部630bを透過して、第2光学レンズ26に至る。一方、第1円板部630aの第1の面13aにおいて蛍光体層16が設けられていない箇所に照射された青色レーザ光は、波長変換されることなく、第1円板部630a、密閉空間Sp内の冷媒41、第2円板部630bを透過して、第2光学レンズ26に至る。なお、冷媒41は、蛍光体層16を励起させる青色レーザ光および青色レーザ光によって励起された光(赤色、緑色)を透過する。そのため、冷媒41は無色透明のものとする。例えば、水などである。   FIG. 24 is a side view of the phosphor wheel in the sixth embodiment. In the phosphor wheel 613, the blue laser light collected by the first optical lens 25 and irradiated to the phosphor layer 16 is wavelength converted, and then the first disc portion 630a, the refrigerant 41 in the enclosed space Sp, The light passes through the second disc portion 630 b and reaches the second optical lens 26. On the other hand, in the first surface 13a of the first disc portion 630a, the blue laser light emitted to the portion where the phosphor layer 16 is not provided is not wavelength-converted, and the first disc portion 630a and the enclosed space It passes through the refrigerant 41 in the Sp and the second disc portion 630 b and reaches the second optical lens 26. The refrigerant 41 transmits blue laser light for exciting the phosphor layer 16 and light (red, green) excited by the blue laser light. Therefore, the refrigerant 41 is colorless and transparent. For example, water.

なお、本実施の形態において、蛍光体ホイール613の円盤状部材630に実施の形態4のような通気開口部を設けてもよい。通気開口部を設けることで実施の形態4と同様の効果が得られる。   In the present embodiment, the ventilation opening as in the fourth embodiment may be provided in the disc-like member 630 of the phosphor wheel 613. By providing the vent opening, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.

(実施の形態7)
実施の形態7について説明する。実施の形態7では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
Seventh Embodiment
Seventh Embodiment A seventh embodiment will be described. In the seventh embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.

図25は、実施の形態7における蛍光体ホイールの第1の面側を示した平面図である。図26は、実施の形態7における蛍光体ホイールの断面図である。図26は、蛍光体ホイール713の断面を、図25の26−26断面で示した図である。   FIG. 25 is a plan view showing the first surface side of the phosphor wheel in the seventh embodiment. FIG. 26 is a cross-sectional view of a phosphor wheel in a seventh embodiment. FIG. 26 is a view showing a cross section of the phosphor wheel 713 in a 26-26 cross section of FIG.

本実施の形態では、図24の光学系が適用される。本実施の形態の蛍光体ホイール713では、蛍光体層16は、回転軸Xを中心とする円弧状の形状を有している。蛍光体ホイール713の円盤状部材730は、第1円板部730aを有する第1円板部材731と、第2円板部730b、外周面部730c及び内周面部730dを有する第2円板部材732とで構成されている。また、第1円板部730aにおいて蛍光体層16が配置されていない円弧領域に円弧状開口731aが設けられ、第2円板部730bにおいて円弧状開口731aに対向する領域に円弧状開口732aが設けられている。また、円弧状開口731aと円弧状開口732aとの間には、密閉空間Spの一部を埋めるように、青色レーザ光を透過する材料で形成された光透過部材761が設けられている。   In the present embodiment, the optical system of FIG. 24 is applied. In the phosphor wheel 713 of the present embodiment, the phosphor layer 16 has an arc shape centered on the rotation axis X. The disk-shaped member 730 of the phosphor wheel 713 is a first disk member 731 having a first disk portion 730a, a second disk member 732 having a second disk portion 730b, an outer peripheral surface portion 730c and an inner peripheral surface portion 730d. And consists of. Further, an arc-shaped opening 731a is provided in an arc area where the phosphor layer 16 is not disposed in the first disc portion 730a, and an arc-shaped opening 732a is formed in an area facing the arc-shaped opening 731a in the second disc portion 730b. It is provided. In addition, a light transmitting member 761 formed of a material that transmits blue laser light is provided between the arc-shaped opening 731a and the arc-shaped opening 732a so as to fill a part of the sealed space Sp.

本実施の形態によると、蛍光体層16に照射された青色レーザ光は波長変換されて出射される。一方、第1円板部730aの第1の面13aの円弧状開口731a、732aの位置に照射された青色レーザ光は、波長変換されることなく光透過部材761を透過して、第2光学レンズ26に至る。なお、第1円板部730aの第1の面13aを鏡面(反射面)として構成すれば、波長変換された青色レーザ光のうち蛍光体層16を透過した光を第1円板部730aの第1の面13aで反射させて出力することもできる。   According to the present embodiment, the blue laser light irradiated to the phosphor layer 16 is wavelength-converted and emitted. On the other hand, the blue laser light emitted to the positions of the arc-shaped openings 731a and 732a of the first surface 13a of the first disc portion 730a passes through the light transmitting member 761 without wavelength conversion, and the second optical The lens 26 is reached. In addition, if the first surface 13a of the first disc portion 730a is configured as a mirror surface (reflection surface), the light transmitted through the phosphor layer 16 in the wavelength-converted blue laser light is made of the first disc portion 730a. It can also be reflected and output by the first surface 13a.

蛍光体ホイール713の円盤状部材730の内部において光透過部材761が設けられていない部分には、実施の形態1〜3と同様の構造を適用可能であり、適用することで同様の効果が得られる。また、実施の形態4のような通気孔部を設けてもよい。通気開口部を設けることで実施の形態4と同様の効果が得られる。   The same structure as that of the first to third embodiments can be applied to a portion of the disc-like member 730 of the phosphor wheel 713 where the light transmitting member 761 is not provided, and the same effect can be obtained by applying the same. Be Further, the vent holes as in the fourth embodiment may be provided. By providing the vent opening, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.

[他の実施の形態]
以上、本開示の一実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
Other Embodiments
As mentioned above, although one Embodiment of this indication was described, this indication is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of indication.

(A)
上記実施の形態では、3つのDMD7を含む3チップDLP方式のプロジェクタ100に、本開示の蛍光体ホイール、および光変換装置を搭載した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、1つのDMDとカラーホイールとを組み合わせた1チップDLP方式のプロジェクタに、本開示の蛍光体ホイールおよび光変換装置を搭載してもよい。
(A)
In the above embodiment, the example in which the phosphor wheel of the present disclosure and the light conversion device of the present disclosure are mounted on the three-chip DLP projector 100 including the three DMDs 7 has been described. However, the present disclosure is not limited to this. For example, the phosphor wheel and light conversion device of the present disclosure may be mounted on a one-chip DLP projector in which one DMD and a color wheel are combined.

(B)
上記実施の形態では、DLP方式のプロジェクタ100に、本開示の蛍光体ホイールおよび光変換装置を搭載した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、LCD(Liquid Crystal Display)やLCOS(Liquid Crystal on Silicon)を用いた液晶方式のプロジェクタに、本開示の蛍光体ホイール、光変換装置を搭載してもよい。
(B)
In the above embodiment, the example in which the phosphor wheel and the light conversion device of the present disclosure are mounted on the DLP projector 100 has been described. However, the present disclosure is not limited to this. For example, the phosphor wheel and the light conversion device of the present disclosure may be mounted on a liquid crystal projector using an LCD (Liquid Crystal Display) or an LCOS (Liquid Crystal on Silicon).

(C)
上記実施の形態では、蛍光体層16が1種類の蛍光体で形成されているものとして説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。本開示は、蛍光体層16が、波長変換特性の異なる複数種類の蛍光体により、複数種類の蛍光体層が周方向に分割して設けられた構成とされているものにも適用可能である。
(C)
In the above embodiment, the phosphor layer 16 is described as being formed of one type of phosphor. However, the present disclosure is not limited to this. The present disclosure is also applicable to a configuration in which the phosphor layer 16 is provided by dividing a plurality of types of phosphor layers in the circumferential direction by a plurality of types of phosphors having different wavelength conversion characteristics. .

(D)
上記実施の形態では、本開示に係る投射型表示装置として、プロジェクタ100を例として挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、プロジェクタ以外にも、リアプロジェクションテレビ等、他の投射型表示装置に対して本開示の構成を適用してもよい。
(D)
In the above embodiment, the projector 100 has been described as an example of the projection type display device according to the present disclosure. However, the present disclosure is not limited to this. For example, the configuration of the present disclosure may be applied to other projection type display devices such as a rear projection television as well as a projector.

本開示の蛍光体ホイールは、従来よりも冷却効果を向上させることができるという効果を奏することから、高輝度化によって蛍光体に生じる熱が増大した蛍光体ホイールを搭載した蛍光体ホイール装置、光変換装置、投射型表示装置に広く利用可能である。   The phosphor wheel of the present disclosure exerts the effect of being able to improve the cooling effect compared to the prior art, and therefore, a phosphor wheel device equipped with a phosphor wheel in which the heat generated in the phosphor is increased due to high brightness, It can be widely used for conversion devices and projection display devices.

2a,2b 青色LD(光源)
3a 分離ミラー(光学部品)
3b,3c ミラー(光学部品)
3d ダイクロイックミラー(光学部品)
3e,3f,3g ミラー(光学部品)
4a〜4h レンズ(光学部品)
5 ロッドインテグレータ(光学部品)
6a TIR(全反射)プリズム(光学部品)
6b カラープリズム(光学部品)
7 DMD(表示素子)
8 投射レンズ
10 蛍光体ホイール装置
11 ケース部
11a 蓋部
11aa 開口部
11b 外筒部
11c 内筒部
11d 底部
11e 気流上昇ガイド
11g 連通部
11h 連通部
13,213,313,313A,413,513,613,713 蛍光体ホイール
13a 第1の面
13b 第2の面
13h 中心孔
14 モータ
14a 回転部材
15 加圧ファン
16 蛍光体層
20 光変換装置
21 吸熱器
21a フィン
21b 壁部
22 排熱器
22a フィン
23 光学レンズ
23a 光学レンズ保持部品
24 ヒートパイプ
25 第1光学レンズ
26 第2光学レンズ
30,430,530,630,730 円盤状部材
30a,430a,530a,630a,730a 第1円板部
30b,430b,630b,730b 第2円板部
30c,630c,730c 外周面部
30d,630d,730d 内周面部
31,431,631,731 第1円板部材
32,432,632,732 第2円板部材
41 冷媒(液体状態)
201 多孔質体
301 柄杓部
301a 第1壁部
301b 第2壁部
301c 開口部
401 通気開口部
401a 開口
401b 筒状部
633 外周スペーサ部材
634 内周スペーサ部材
731a 円弧状開口
732a 円弧状開口
761 光透過部材
Ab 照射領域
Bs レーザ光収束点
Sp 密閉空間
2a, 2b Blue LD (light source)
3a Split mirror (optical parts)
3b, 3c mirror (optical parts)
3d dichroic mirror (optical parts)
3e, 3f, 3g mirror (optical parts)
4a to 4h Lens (optical parts)
5 Rod Integrator (Optical components)
6a TIR (total reflection) prism (optical parts)
6b color prism (optical parts)
7 DMD (display element)
8 Projection lens 10 Phosphor wheel device 11 Case 11a Cover 11aa Opening 11b Outer cylinder 11c Inner cylinder 11d Bottom 11e Airflow rise guide 11g Communication 11h Communication 13 13, 313, 313A, 413, 513, 613 , 713 phosphor wheel 13a first surface 13b second surface 13h center hole 14 motor 14a rotating member 15 pressure fan 16 phosphor layer 20 light conversion device 21 heat absorber 21a fin 21b wall 22 heat sink 22a fin 23 Optical lens 23a Optical lens holding part 24 Heat pipe 25 First optical lens 26 Second optical lens 30, 430, 530, 630, 730 Disc-shaped members 30a, 430a, 530a, 630a, 730a First disc portions 30b, 430b, 630b, 730b 2nd disc part 30c, 630c, 730 Outer peripheral surface 30d, 630d, 730d in the peripheral surface 31,431,631,731 first disk member 32,432,632,732 second disk member 41 refrigerant (liquid state)
201 porous body 301 handle collar portion 301a first wall portion 301b second wall portion 301c opening portion 401 ventilation opening portion 401a opening portion 401b cylindrical portion 633 outer peripheral spacer member 634 inner peripheral spacer member 731a arc opening 732a arc opening 761 light transmission Member Ab Irradiation area Bs Laser light convergence point Sp Sealed space

Claims (16)

回転軸を中心として回転される円盤状部材と、
前記円盤状部材の一方の面に配置された蛍光体層と、を備え、
前記円盤状部材は、密閉空間を形成する中空箱体構造を有し、
前記密閉空間に、所定温度以上で液体状態から気体状態に気化し、前記液体状態のときに前記密閉空間の容積よりも小さい体積を有する冷媒が封入されている、
蛍光体ホイール。
A disc-shaped member which is rotated about a rotation axis;
And a phosphor layer disposed on one side of the disc-like member;
The disk-like member has a hollow box structure that forms a closed space,
A refrigerant having a volume smaller than a volume of the sealed space is sealed in the sealed space, the liquid state being vaporized from a liquid state at a predetermined temperature or higher.
Phosphor wheel.
前記蛍光体層は、前記回転軸を中心とする円環状または円弧状の形状を有し、
前記密閉空間は、前記回転軸を中心とする円環状の空間であり、
前記円盤状部材が前記回転軸を中心として回転し、前記液体状態の前記冷媒が回転の遠心力により前記密閉空間内の外周側に円環状に分布しているときに、前記回転軸方向で見て、前記蛍光体層のうち少なくともレーザ光が照射される領域が前記円環状に分布する液体状態の冷媒の分布領域と重なるように、前記冷媒の体積が設定されている、
請求項1に記載の蛍光体ホイール。
The phosphor layer has an annular or arc shape around the rotation axis,
The closed space is an annular space centered on the rotation axis,
When the disk-shaped member rotates around the rotation axis and the refrigerant in the liquid state is distributed in an annular shape on the outer peripheral side in the enclosed space by the centrifugal force of rotation, it is seen in the rotation axis direction The volume of the refrigerant is set such that at least a region of the phosphor layer to be irradiated with the laser light overlaps a distribution region of the refrigerant in a liquid state distributed in the annular shape.
A phosphor wheel according to claim 1.
前記蛍光体層は、前記回転軸を中心とする円環状または円弧状の形状を有し、
前記密閉空間は、前記回転軸を中心とする円環状の空間であり、
前記円盤状部材が前記回転軸を中心として回転し、前記液体状態の前記冷媒が回転の遠心力により前記密閉空間内の外周側に円環状に分布しているときに、前記回転軸方向で見て、前記蛍光体層の全領域が前記円環状に分布する液体状態の冷媒の分布領域と重なるように、前記冷媒の体積が設定されている、
請求項1に記載の蛍光体ホイール。
The phosphor layer has an annular or arc shape around the rotation axis,
The closed space is an annular space centered on the rotation axis,
When the disk-shaped member rotates around the rotation axis and the refrigerant in the liquid state is distributed in an annular shape on the outer peripheral side in the enclosed space by the centrifugal force of rotation, it is seen in the rotation axis direction The volume of the refrigerant is set such that the entire area of the phosphor layer overlaps the distribution area of the refrigerant in the liquid state distributed in the annular shape.
A phosphor wheel according to claim 1.
前記蛍光体層は、前記回転軸を中心とする円環状または円弧状の形状を有し、
前記密閉空間は、前記回転軸を中心として円環状の空間であり、
前記密閉空間において、前記蛍光体層を前記回転軸方向で投影した領域に多孔質体が配置されている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の蛍光体ホイール。
The phosphor layer has an annular or arc shape around the rotation axis,
The enclosed space is an annular space around the rotation axis,
In the enclosed space, a porous body is disposed in a region where the phosphor layer is projected in the rotation axis direction.
The phosphor wheel according to any one of claims 1 to 3.
前記円盤状部材は、前記一方の面を有する第1円板部と、前記第1円板部に前記密閉空間を挟んで対向する第2円板部とを有し、
前記多孔質体は、前記第1円板部に固着され、前記第2円板部に間隙を介して対向している、
請求項4に記載の蛍光体ホイール。
The disc-like member has a first disc portion having the one surface, and a second disc portion opposed to the first disc portion across the sealed space.
The porous body is fixed to the first disc portion, and is opposed to the second disc portion via a gap.
The phosphor wheel according to claim 4.
前記密閉空間の外周部に、前記円盤状部材の回転時に前記液体状態の前記冷媒が流入し、流入した前記冷媒を貯蔵する柄杓部が設けられている、
請求項1から5のいずれか1項に記載の蛍光体ホイール。
In the outer peripheral portion of the sealed space, there is provided a handle collar portion in which the refrigerant in the liquid state flows in at the time of rotation of the disk-shaped member, and the refrigerant flowing therein is stored.
The phosphor wheel according to any one of claims 1 to 5.
前記円盤状部材に、前記密閉空間の密閉性を保ちつつ前記回転軸方向に平行に貫通する通気開口部が設けられている、
請求項1から6のいずれか1項に記載の蛍光体ホイール。
The disk-like member is provided with a ventilation opening penetrating in parallel to the rotation axis direction while maintaining the hermeticity of the sealed space.
The phosphor wheel according to any one of claims 1 to 6.
前記一方の面の全面または一部が、光を反射する鏡面として構成されている、
請求項1から7のいずれか1項に記載の蛍光体ホイール。
The entire surface or a part of the one surface is configured as a mirror surface that reflects light,
The phosphor wheel according to any one of claims 1 to 7.
前記円盤状部材は、前記一方の面を有する第1円板部と、前記第1円板部に前記密閉空間を挟んで対向する第2円板部とを有し、
前記第1円板部及び前記第2円板部は、光を透過する材料で形成されている、
請求項1から8のいずれか1項に記載の蛍光体ホイール。
The disc-like member has a first disc portion having the one surface, and a second disc portion opposed to the first disc portion across the sealed space.
The first disc portion and the second disc portion are formed of a material that transmits light,
A phosphor wheel according to any one of the preceding claims.
前記円盤状部材は、前記一方の面を有する第1円板部と、前記第1円板部に前記密閉空間を挟んで対向する第2円板部とを有し、
前記第1円板部及び前記第2円板部は、光を透過しない材料で形成されており、
前記蛍光体層は、前記回転軸を中心とする円弧状の形状を有し、
前記第1円板部における前記蛍光体層が配置されていない残りの円弧領域、及び前記第2円板部における前記残りの円弧領域に対向する領域に円弧状開口が設けられ、
前記円弧状開口の位置に、光を透過する材料で形成された光透過部材が設けられている、
請求項1から8のいずれか1項に記載の蛍光体ホイール。
The disc-like member has a first disc portion having the one surface, and a second disc portion opposed to the first disc portion across the sealed space.
The first disc portion and the second disc portion are formed of a material that does not transmit light,
The phosphor layer has an arc shape centered on the rotation axis,
An arc-shaped opening is provided in the remaining arc region where the phosphor layer is not disposed in the first disc portion and the region facing the remaining arc region in the second disc portion,
A light transmitting member formed of a material that transmits light is provided at the position of the arc-shaped opening,
A phosphor wheel according to any one of the preceding claims.
前記所定温度は、前記蛍光体層がレーザ光により励起される前の冷媒の温度より高く、前記蛍光体層がレーザ光により励起された後の冷媒の温度より低い、
請求項1から10のいずれか1項に記載の蛍光体ホイール。
The predetermined temperature is higher than the temperature of the refrigerant before the phosphor layer is excited by the laser light, and lower than the temperature of the refrigerant after the phosphor layer is excited by the laser light.
The phosphor wheel according to any one of claims 1 to 10.
前記所定温度は、70℃〜160℃である、
請求項1から11のいずれか1項に記載の蛍光体ホイール。
The predetermined temperature is 70 ° C. to 160 ° C.,
A phosphor wheel according to any one of the preceding claims.
前記密閉空間は、500hPa〜2000hPaである、
請求項1から12のいずれか1項に記載の蛍光体ホイール。
The enclosed space is 500 hPa to 2000 hPa,
A phosphor wheel according to any one of the preceding claims.
前記冷媒は、前記蛍光体層を励起させるレーザ光および前記レーザ光によって励起された光を透過する、
請求項9に記載の蛍光体ホイール。
The refrigerant transmits laser light for exciting the phosphor layer and light excited by the laser light.
The phosphor wheel according to claim 9.
前記冷媒は、水である、
請求項14に記載の蛍光体ホイール。
The refrigerant is water,
The phosphor wheel according to claim 14.
請求項1から15のいずれか1項に記載の蛍光体ホイールと、
前記蛍光体ホイールの蛍光体層を励起させる光を照射する光源と、を備えた光変換装置。
The phosphor wheel according to any one of claims 1 to 15,
And a light source for emitting light for exciting the phosphor layer of the phosphor wheel.
JP2018171548A 2017-11-14 2018-09-13 Phosphor wheel and light conversion device including the same Pending JP2019091011A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/149,395 US10809604B2 (en) 2017-11-14 2018-10-02 Phosphor wheel and light conversion device including the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017219288 2017-11-14
JP2017219288 2017-11-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019091011A true JP2019091011A (en) 2019-06-13

Family

ID=66836301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018171548A Pending JP2019091011A (en) 2017-11-14 2018-09-13 Phosphor wheel and light conversion device including the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019091011A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023027204A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 엘지전자 주식회사 Phosphor wheel device and image projection device comprising same
TWI864019B (en) * 2019-07-09 2024-12-01 日商索尼股份有限公司 Wavelength conversion components

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI864019B (en) * 2019-07-09 2024-12-01 日商索尼股份有限公司 Wavelength conversion components
WO2023027204A1 (en) * 2021-08-24 2023-03-02 엘지전자 주식회사 Phosphor wheel device and image projection device comprising same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6281131B2 (en) Light conversion device and projection display device having the same
US10809604B2 (en) Phosphor wheel and light conversion device including the same
JP6979572B2 (en) Phosphor wheel and phosphor wheel device equipped with it, light conversion device, projection type display device
JP6846601B2 (en) Fluorescent wheel device, light conversion device equipped with this, projection type display device
US10520800B2 (en) Phosphor wheel, phosphor wheel device including the same, light conversion device, and projection display apparatus
JP5527059B2 (en) Light source device and projector
JP5804130B2 (en) Light source device and projector
JP6402893B2 (en) Optical wheel device and projection device
JP7145434B2 (en) Phosphor wheel, phosphor wheel device provided with same, light conversion device, projection display device
JP6589534B2 (en) Wavelength conversion device, illumination device, and projector
JP6077607B2 (en) Rotating fixed light emitting material having rotating optical system
JP2012181431A (en) Light source device and projector
JP2017215563A (en) Cooling device and projection display device
JP6890253B2 (en) Light source device and projection type image display device
CN110720020B (en) Heat transport device and projection type image display apparatus
JP2019091011A (en) Phosphor wheel and light conversion device including the same
CN109791349A (en) Image display equipment and light source equipment
US11988950B2 (en) Wavelength conversion device, light source device, and projector
CN116615621A (en) Phosphor wheel and projection type image display device
JP7030473B2 (en) A light source device and a projection type display device having this
JP2019003096A (en) Phosphor wheel, light source device, and projector
JP2018060175A (en) Phosphor wheel device, light source device, and projection-type image display device
JP6279516B2 (en) Light source device and image projection device
JP2018067015A (en) Light source device and image projection apparatus