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JP2019070847A - Cooling structure of illumination optical system and projection type display device - Google Patents

Cooling structure of illumination optical system and projection type display device Download PDF

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JP2019070847A JP2019005975A JP2019005975A JP2019070847A JP 2019070847 A JP2019070847 A JP 2019070847A JP 2019005975 A JP2019005975 A JP 2019005975A JP 2019005975 A JP2019005975 A JP 2019005975A JP 2019070847 A JP2019070847 A JP 2019070847A
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直樹 増田
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Abstract

To provide: a cooling structure of an illumination optical system that can improve cooling efficiency of a phosphor and prevent a reduction in illuminance of light emitted from the illumination optical system; and a projection type display device.SOLUTION: A cooling structure 11 of an illumination optical system of the present invention comprises: a phosphor member 12 having a phosphor layer 12b that emits fluorescence upon irradiation of excitation light from a light source 7; a duct 16 that partitions between an internal space where the phosphor member 12 is arranged and an external space, and guides a cooling air to the phosphor member 12; a cooling member 21 that is provided downstream of the phosphor member 12 in the duct 16 and cools the cooling air; and a heat radiation member 24 that is arranged outside the duct 16. The cooling member 21 has a heat receiving unit 21a that is arranged inside the duct 16, and a cooling unit 21b that is connected to the heat receiving unit 21a and arranged outside the duct 16. There is provided, outside the duct 16, a fan 27 for heat radiation sending the cooling air to the heat radiation member 24 and cooling unit 21b.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、蛍光体を用いた照明光学系の冷却構造、及び投写型表示装置に関する。   The present invention relates to a cooling structure of an illumination optical system using a phosphor, and a projection type display apparatus.

近年、励起光の照射によって蛍光を発する蛍光体を備える照明光学系が提案されている。この種の照明光学系は、例えば投写型表示装置に利用されている。図1に、本発明に関連する照明光学系を備える投写型表示装置の斜視図を示す。図2に、本発明に関連する照明光学系の斜視図を示す。図3に、本発明に関連する照明光学系の平面図を示す。   In recent years, an illumination optical system provided with a phosphor that emits fluorescence upon irradiation with excitation light has been proposed. This type of illumination optical system is used, for example, in a projection display apparatus. FIG. 1 shows a perspective view of a projection type display provided with an illumination optical system related to the present invention. FIG. 2 shows a perspective view of an illumination optical system related to the present invention. FIG. 3 shows a plan view of an illumination optical system related to the present invention.

図1に示すように、本発明に関連する投写型表示装置101は、照明光学系103と、照明光学系103から光が入射する画像生成光学系104と、を備えている。図2及び図3に示すように、照明光学系103は、レーザ光源107と、レーザ光源107から発せられたレーザ光が照射される蛍光体層が設けられた蛍光体ホイール112と、を備えている。   As shown in FIG. 1, a projection display apparatus 101 related to the present invention includes an illumination optical system 103 and an image generation optical system 104 to which light from the illumination optical system 103 is incident. As shown in FIGS. 2 and 3, the illumination optical system 103 comprises a laser light source 107 and a phosphor wheel 112 provided with a phosphor layer to which the laser light emitted from the laser light source 107 is irradiated. There is.

このような蛍光体ホイールを備える照明光学系としては、特許文献1に開示されるものがある。特許文献1には、蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールを回転させるモータとを有する蛍光体ユニットを備える照明光学系が開示されている。   Patent Document 1 discloses an illumination optical system including such a phosphor wheel. Patent Document 1 discloses an illumination optical system including a phosphor unit having a phosphor wheel and a motor for rotating the phosphor wheel.

特許文献1に開示される蛍光体ホイールは、一面に直交する回転軸まわりに回転自在に設けられた基板を有している。基板の一面には、蛍光体領域と反射領域とが形成されている。蛍光体領域は、レーザ光の照射によって所定の波長の蛍光を発する蛍光体層を有する。反射領域は、レーザ光を反射する領域である。蛍光体ホイールの照射されたレーザ光は、回転する蛍光体ホイールの蛍光体領域と反射領域とに繰り返し照射される。これにより、蛍光体から発せられた蛍光と、反射領域で反射されたレーザ光とが、順番に蛍光体ホイールから出射される。   The phosphor wheel disclosed in Patent Document 1 has a substrate rotatably provided about a rotation axis orthogonal to one surface. A phosphor region and a reflection region are formed on one surface of the substrate. The phosphor region has a phosphor layer that emits fluorescence of a predetermined wavelength upon irradiation with laser light. The reflection area is an area that reflects laser light. The irradiated laser light of the phosphor wheel is repeatedly irradiated to the phosphor area and the reflection area of the rotating phosphor wheel. Thereby, the fluorescence emitted from the phosphor and the laser light reflected by the reflection area are sequentially emitted from the phosphor wheel.

このような照明光学系から発せられる光の照度は、蛍光体から生じる蛍光の光量に依存している。蛍光体は、レーザ光の照射に伴って発熱し、発熱によって発光効率が低下する特性を有している。したがって、照明光学系から発せられる光の照度が低下することを防ぐためには、蛍光体の発熱を抑制することが必要になっている。   The illuminance of light emitted from such an illumination optical system depends on the amount of fluorescence generated from the phosphor. The phosphor generates heat as it is irradiated with the laser light, and has a characteristic that the light emission efficiency is reduced by the heat generation. Therefore, in order to prevent the decrease in the illuminance of the light emitted from the illumination optical system, it is necessary to suppress the heat generation of the phosphor.

特許文献2には、蛍光体層に凹部が形成された蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールの凹部に向かって冷却風を吹き付けるファンと、を有する構成が開示されている。特許文献2に開示される構成では、蛍光体ホイールの凹部に冷却風を吹き付けることによって乱流を生じさせ、熱が拡散する効果を用いて蛍光体の冷却効率を高めている。   Patent Document 2 discloses a configuration having a phosphor wheel in which a recess is formed in a phosphor layer, and a fan for blowing a cooling air toward the recess of the phosphor wheel. In the configuration disclosed in Patent Document 2, a turbulent flow is generated by blowing a cooling air to the recess of the phosphor wheel, and the cooling efficiency of the phosphor is enhanced using the effect of heat diffusion.

国際公開第2012/127554号パンフレットWO 2012/127554 pamphlet 特開2012−78707号公報JP 2012-78707 A 特開2013−25249号公報JP 2013-25249 A

上述した特許文献1に記載の照明光学系では、蛍光体ホイールが回転したときに蛍光体ホイール自身が受ける、蛍光体ホイールの周囲の空気の流れによって蛍光体が冷却されている。このため、特許文献1に記載の照明光学系は、蛍光体を冷却する冷却効果が乏しい。   In the illumination optical system described in Patent Document 1 described above, the phosphor is cooled by the flow of air around the phosphor wheel that the phosphor wheel itself receives when the phosphor wheel rotates. For this reason, the illumination optical system described in Patent Document 1 is poor in the cooling effect of cooling the phosphor.

特許文献2に開示される構成では、蛍光体ホイールの蛍光体層におけるレーザ光の照射部分に向けて局所的に冷却風が吹き付けられている。このような、特許文献2に記載の構成では、依然として蛍光体の冷却効果が不十分であり、冷却効率を更に高めることが望まれている。   In the configuration disclosed in Patent Document 2, the cooling air is locally blown toward the laser light irradiated portion in the phosphor layer of the phosphor wheel. In the configuration described in Patent Document 2 as described above, the cooling effect of the phosphor is still insufficient, and it is desired to further improve the cooling efficiency.

また、特許文献3には、蛍光体ホイールの、蛍光体層が形成された一方の面側へ冷却風を送るファンを、蛍光体ホイールの近傍に配置した構成が開示されている。しかし、蛍光体ホイールを用いる照明光学系では、蛍光体層から発せられた蛍光を集光するための集光レンズが、蛍光体層に隣接して配置されている。このため、冷却風が、集光レンズを保持するレンズホルダに吹き付けられることで流れが妨げられ、蛍光体ホイールの一方の面に冷却風を十分に流すことが困難であった。このように、特許文献3に記載の構成では、蛍光体ホイールの一方の面側のみに冷却風が送られ、冷却風の流れがレンズホルダによって妨げられるので、蛍光体の冷却効率が低いという問題がある。   Further, Patent Document 3 discloses a configuration in which a fan for supplying cooling air to one surface side of a phosphor wheel on which a phosphor layer is formed is disposed in the vicinity of the phosphor wheel. However, in an illumination optical system using a phosphor wheel, a condenser lens for condensing the fluorescence emitted from the phosphor layer is disposed adjacent to the phosphor layer. Therefore, the flow of the cooling air is blocked by being blown to the lens holder holding the condenser lens, and it is difficult to flow the cooling air sufficiently on one surface of the phosphor wheel. As described above, in the configuration described in Patent Document 3, the cooling air is sent only to one surface side of the phosphor wheel, and the flow of the cooling air is blocked by the lens holder, so that the cooling efficiency of the phosphor is low. There is.

加えて、一般に、レーザ光源を用いた照明光学系は、図2及び図3に示すように、照明光学系103から光が出射するレンズ111以外から、レーザ光が照明光学系103の外部に洩れないようにカバー110によって覆われている。したがって、照明光学系103は、外部から閉じられた構造になっている。このため、レーザ光源107を用いた照明光学系103は、カバー110の内部の雰囲気温度が上昇しやすく、カバー110の内部の空気が、レーザ光源107で生じる熱によって暖められて高温になりやすい。そのため、カバー110の内部に配置された蛍光体ホイール112自身が受ける周囲の空気も高温状態になるので、蛍光体の冷却効率が低いという問題がある。   In addition, in general, in the illumination optical system using a laser light source, as shown in FIGS. 2 and 3, the laser light leaks to the outside of the illumination optical system 103 from other than the lens 111 from which light is emitted from the illumination optical system 103. It is covered by the cover 110 so as not to be. Therefore, the illumination optical system 103 has a closed structure from the outside. For this reason, in the illumination optical system 103 using the laser light source 107, the ambient temperature inside the cover 110 tends to rise, and the air inside the cover 110 is easily warmed by the heat generated by the laser light source 107 and becomes high temperature. As a result, the ambient air received by the phosphor wheel 112 itself disposed inside the cover 110 is also in a high temperature state, so there is a problem that the cooling efficiency of the phosphor is low.

したがって、上述した本発明に関連する照明光学系は、蛍光体の冷却効率が低いので、蛍光体の温度が上昇しやすく、照明光学系から出射される光の照度が低下してしまう。その結果、照明光学系の連続使用時間に伴って、照度の維持率が低下する問題がある。   Therefore, in the illumination optical system related to the present invention described above, since the cooling efficiency of the phosphor is low, the temperature of the phosphor tends to rise, and the illuminance of light emitted from the illumination optical system decreases. As a result, there is a problem that the maintenance factor of the illuminance decreases with the continuous use time of the illumination optical system.

そこで、本発明は、蛍光体の冷却効率を高め、照明光学系から出射される光の照度の低下を防ぐことができる照明光学系の冷却構造及び投写型表示装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has an object of providing a cooling structure of an illumination optical system and a projection type display device capable of enhancing the cooling efficiency of a phosphor and preventing the decrease in the illuminance of light emitted from the illumination optical system. .

上述した目的を達成するため、本発明に係る照明光学系の冷却構造は、光源から照射された励起光によって蛍光を発する蛍光体層を有する蛍光体部材と、蛍光体部材が配置された内部空間と外部空間とを仕切り、冷却風を蛍光体部材に導くダクトと、ダクトの、蛍光体部材の下流側に設けられた、冷却風を冷却する冷却部材と、ダクトの外部に配置された放熱部材と、を備え、冷却部材は、ダクトの内部に配置された受熱部と、受熱部に連結されてダクトの外部に配置された冷却部と、を有し、ダクトの外部に、放熱部材及び冷却部に冷却風を送る放熱用のファンが設けられている。   In order to achieve the above-mentioned object, the cooling structure of the illumination optical system according to the present invention comprises a phosphor member having a phosphor layer emitting fluorescence by excitation light emitted from a light source, and an internal space in which the phosphor member is disposed. And a duct for guiding the cooling air to the phosphor member, a cooling member provided on the downstream side of the phosphor member of the duct for cooling the cooling air, and a heat dissipating member disposed outside the duct And the cooling member includes a heat receiving unit disposed inside the duct, and a cooling unit connected to the heat receiving unit and disposed outside the duct, and the heat radiation member and the cooling are provided outside the duct. A fan for radiating heat that sends cooling air to the part is provided.

また、本発明に係る投写型表示装置は、上記照明光学系の冷却構造を含む照明光学系と、照明光学系から出射された光を画像信号に合わせて変調する画像素子を含む画像生成光学系と、を備える。   Further, a projection type display apparatus according to the present invention includes an illumination optical system including a cooling structure of the illumination optical system, and an image generation optical system including an image element for modulating light emitted from the illumination optical system according to an image signal. And.

本発明によれば、蛍光体の冷却効率を高め、照明光学系から出射される光の照度の低下を防ぐことができる。   According to the present invention, it is possible to enhance the cooling efficiency of the phosphor and to prevent the decrease in the illuminance of the light emitted from the illumination optical system.

本発明に関連する照明光学系を備える投写型表示装置を示す斜視図である。It is a perspective view showing a projection type display provided with an illumination optical system relevant to the present invention. 本発明に関連する照明光学系を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the illumination optical system relevant to this invention. 本発明に関連する照明光学系を示す平面図である。It is a top view which shows the illumination optical system relevant to this invention. 第1の実施形態の投写型表示装置を透視して示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a projection display according to a first embodiment as seen through. 第1の実施形態の投写型表示装置が備える照明光学系を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the illumination optical system with which the projection type display apparatus of 1st Embodiment is provided. 第1の実施形態の照明光学系の冷却構造を説明するために示す斜視図である。It is a perspective view shown in order to demonstrate the cooling structure of the illumination optical system of 1st Embodiment. 第1の実施形態の照明光学系の冷却構造を示す平面図である。It is a top view which shows the cooling structure of the illumination optical system of 1st Embodiment. 第1の実施形態の照明光学系の冷却構造を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the cooling structure of the illumination optical system of 1st Embodiment. 第1の実施形態の照明光学系の冷却構造が有するダクト及びレンズホルダを拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the duct and lens holder which the cooling structure of the illumination optical system of a 1st embodiment has. 第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を説明するために示す斜視図である。It is a perspective view shown in order to demonstrate the cooling structure of the illumination optical system of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を示す平面図である。It is a top view which shows the cooling structure of the illumination optical system of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the cooling structure of the illumination optical system of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の照明光学系の冷却構造が有するダクト及びレンズホルダを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the duct and lens holder which the cooling structure of the illumination optical system of 2nd Embodiment has.

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図4に、第1の実施形態の投写型表示装置を透視した斜視図を示す。図5に、第1の実施形態の投写型表示装置が備える照明光学系の斜視図を示す。図6に、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造を説明するための斜視図を示す。図7に、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造の平面図を示す。
First Embodiment
FIG. 4 is a perspective view of the projection display apparatus according to the first embodiment. FIG. 5 shows a perspective view of an illumination optical system provided in the projection type display device of the first embodiment. FIG. 6 is a perspective view for explaining the cooling structure of the illumination optical system of the first embodiment. FIG. 7 shows a plan view of the cooling structure of the illumination optical system of the first embodiment.

図4及び図5に示すように、第1の実施形態の投写型表示装置1は、蛍光体を用いた照明光学系3と、照明光学系3から光が入射し、投写面上に投写する画像を生成する画像生成光学系4と、を備えている。   As shown in FIGS. 4 and 5, in the projection type display apparatus 1 according to the first embodiment, light is incident from the illumination optical system 3 using the fluorescent substance and the illumination optical system 3 and is projected on the projection surface And an image generation optical system 4 for generating an image.

図6及び図7に示すように、照明光学系3は、レーザ光を発する第1のレーザ光源6及び第2のレーザ光源7と、第1のレーザ光源6から出射されたレーザ光の第1光路を構成する第1の光学部品群と、第2のレーザ光源7から出射されたレーザ光の第2光路を構成する第2の光学部品群と、を備えている。また、照明光学系3は、第1光路の全体を覆うと共に、第2のレーザ光源7から蛍光体ホイール12までの光路を含む第2光路の全体を覆うカバー10を備えている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the illumination optical system 3 includes a first laser light source 6 and a second laser light source 7 which emit laser light, and a first of the laser light emitted from the first laser light source 6. A first optical component group constituting an optical path and a second optical component group constituting a second optical path of the laser light emitted from the second laser light source 7 are provided. The illumination optical system 3 further includes a cover 10 covering the entire first optical path and covering the entire second optical path including the optical path from the second laser light source 7 to the phosphor wheel 12.

第1及び第2のレーザ光源6、7は、図6に示すように、青色の波長を有する青色レーザ光を出射する複数のレーザダイオード8を有しており、平面上に複数のレーザダイオード8が配列されている。第1及び第2のレーザ光源6、7は、青色レーザ光を出射するものに限定されるものではない。第1及び第2のレーザ光源6、7としては、紫外光等の他の波長の光を出射するものが用いられてもよい。第1及び第2の光学部品群については後述する。カバー10は、一組の上カバー10aと下カバー10bを組み合わせて構成されている。   The first and second laser light sources 6, 7 have a plurality of laser diodes 8 for emitting blue laser light having a blue wavelength, as shown in FIG. Are arranged. The first and second laser light sources 6 and 7 are not limited to those emitting blue laser light. As the first and second laser light sources 6 and 7, those emitting light of other wavelengths such as ultraviolet light may be used. The first and second optical component groups will be described later. The cover 10 is configured by combining a pair of upper cover 10a and lower cover 10b.

図6に示すように、第2光路は、第2のレーザ光源7から出射されたレーザ光の照射によって蛍光を発する蛍光体ホイール12と、蛍光体ホイール12から発せられた蛍光を集光するための複数の集光レンズ13a、13b、13cと、を含んでいる。そして、照明光学系3は、蛍光体ホイール12を冷却するための冷却構造11を備えている。   As shown in FIG. 6, the second optical path condenses the fluorescent light emitted from the fluorescent material wheel 12 and the fluorescent material wheel 12 that emits fluorescence by the irradiation of the laser light emitted from the second laser light source 7. And a plurality of focusing lenses 13a, 13b and 13c. The illumination optical system 3 is provided with a cooling structure 11 for cooling the phosphor wheel 12.

図8に、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造11を拡大した平面図を示す。図9に、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造11が有するダクト及びレンズホルダを拡大した斜視図を示す。   FIG. 8 is an enlarged plan view of the cooling structure 11 of the illumination optical system of the first embodiment. FIG. 9 is an enlarged perspective view of a duct and a lens holder of the cooling structure 11 of the illumination optical system of the first embodiment.

図7及び図8に示すように、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造11は、第2のレーザ光源7から照射された励起光としてのレーザ光によって蛍光を発する蛍光体層12bを有する蛍光体部材としての蛍光体ホイール12と、蛍光体ホイール12に冷却風を送るファン15と、蛍光体ホイール12が配置された内部空間と外部空間とを仕切り、ファン15から送られた冷却風を蛍光体ホイール12に導くダクト16と、を有する。   As shown in FIGS. 7 and 8, the cooling structure 11 of the illumination optical system according to the first embodiment includes a phosphor layer 12b that emits fluorescence by laser light as excitation light emitted from the second laser light source 7. The cooling air sent from the fan 15 is divided between an external space and a phosphor wheel 12 as a phosphor member, a fan 15 for sending cooling air to the phosphor wheel 12, and an inner space where the phosphor wheel 12 is disposed And a duct 16 for guiding the phosphor wheel 12 to the phosphor wheel 12.

蛍光体ホイール12は、図8に示すように、蛍光体層12bが形成された基板12aからなる。基板12aは、ホイールモータ17の回転軸17aに取り付けられており、基板12aの主面に直交する方向と平行な回転軸17aを中心として回転可能に構成されている。ホイールモータ17は、下カバー10bの底板上に取り付けられている。蛍光体層12bは、円形状の基板12a上に蛍光体が塗布されることによって形成されている。蛍光体は、緑色の波長から赤色の波長にわたる波長帯を持つ黄色の蛍光を発する。   The phosphor wheel 12 comprises a substrate 12a on which a phosphor layer 12b is formed, as shown in FIG. The substrate 12a is attached to the rotation shaft 17a of the wheel motor 17, and is configured to be rotatable around a rotation shaft 17a parallel to the direction orthogonal to the main surface of the substrate 12a. The wheel motor 17 is mounted on the bottom plate of the lower cover 10b. The phosphor layer 12 b is formed by applying a phosphor on a circular substrate 12 a. The phosphor emits yellow fluorescence with a wavelength band ranging from the green wavelength to the red wavelength.

なお、本実施形態の蛍光体ホイール12は、黄色光のみを発するように構成されたが、これに限定されるものではない。蛍光体ホイール12としては、蛍光体層におけるレーザ光の照射位置に応じて、異なる色の蛍光を発するように蛍光体層が分割されてもよい。   In addition, although the fluorescent substance wheel 12 of this embodiment was comprised so that only yellow light could be emitted, it is not limited to this. As the phosphor wheel 12, the phosphor layer may be divided so as to emit fluorescence of different colors according to the irradiation position of the laser light in the phosphor layer.

蛍光体ホイール12を用いることによって、蛍光体ホイール12の回転に伴ってレーザ光の照射位置が変わるので、蛍光体層12bの各部において蛍光体の温度の偏りが生じることを抑えられる。このため、蛍光体層12bの一部で蛍光への変換効率が低下することが抑えられ、蛍光を安定して得やすくすることができる。   By using the phosphor wheel 12, since the irradiation position of the laser light is changed along with the rotation of the phosphor wheel 12, it is possible to suppress the occurrence of the temperature deviation of the phosphor in each part of the phosphor layer 12b. For this reason, it is suppressed that the conversion efficiency to fluorescence falls in a part of fluorescent substance layer 12b, and it can be made easy to obtain fluorescence stably.

ファン15はカバー10の内部に配置されている。ファン15としては、シロッコファンが用いられており、冷却風を送る送風口を有している。   The fan 15 is disposed inside the cover 10. A sirocco fan is used as the fan 15 and has a blower port for sending a cooling air.

図6及び図7に示すように、ダクト16は、カバー10の内部に配置されており、ファン15から送られた冷却風を、ホイールモータ17の回転軸17aに直交する方向に向かって送るように延ばされた隔壁19を有している。隔壁19は、下カバー10bの底板上に、下カバー10bの側板に沿って形成されている。ダクト16は、隔壁19と、上カバー10aの天板、下カバー10bの底板及び側板とによって構成されており、カバー10の内部に設けられている。このようにダクト16は、隔壁19と、上カバー10aの天板、下カバー10bの底板及び側板とによって閉じられた内部空間を有しており、内部空間が、ファン15から送られた冷却風の流路として構成されている。   As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the duct 16 is disposed inside the cover 10 so as to send the cooling air sent from the fan 15 in a direction orthogonal to the rotation shaft 17 a of the wheel motor 17. The partition wall 19 is extended to the The dividing wall 19 is formed on the bottom plate of the lower cover 10b along the side plate of the lower cover 10b. The duct 16 is constituted by the partition wall 19, the top plate of the upper cover 10 a, the bottom plate and the side plate of the lower cover 10 b, and is provided inside the cover 10. Thus, the duct 16 has an internal space closed by the partition wall 19, the top plate of the upper cover 10 a, the bottom plate and the side plate of the lower cover 10 b, and the internal space is the cooling air sent from the fan 15. It is configured as a flow path of

図9に示すように、ダクト16の一端には、ファン15の送風口に連結される開口16aが設けられている。また、図7に示すように、ダクト16の、蛍光体ホイール12に対する下流側である他端に、冷却風を冷却する冷却部材としての熱交換器21が設けられている。熱交換器21によって、蛍光体ホイール12を通過した後の冷却風が冷却される。また、ダクト16の他端は、図7に示すように、流路の断面積が拡げられている。ダクト16の他端部における流路の断面積を拡げることによって、熱交換器21に吹き当てる冷却風の量が増やされている。   As shown in FIG. 9, at one end of the duct 16, an opening 16 a connected to the air blowing port of the fan 15 is provided. Further, as shown in FIG. 7, at the other end of the duct 16 on the downstream side of the phosphor wheel 12, a heat exchanger 21 as a cooling member for cooling the cooling air is provided. The heat exchanger 21 cools the cooling air after passing through the phosphor wheel 12. Further, as shown in FIG. 7, the cross-sectional area of the flow path is expanded at the other end of the duct 16. By expanding the cross-sectional area of the flow path at the other end of the duct 16, the amount of cooling air blown to the heat exchanger 21 is increased.

熱交換器21は、図6及び図7に示すように、ダクト16の他端部の内部に配置された受熱部21aと、ダクト16の外部に配置された冷却部21bと、受熱部21aから冷却部21bに熱を伝える伝熱部21cと、を有している。熱交換器21は、蛍光体ホイール12を冷却することで暖まった風から熱を奪って冷却する。このようにダクト16に熱交換器21が配置されたことで、熱交換器21で冷やされた冷却風をファン15へ循環させることが可能になり、ファン15から送られる冷却風を用いた蛍光体の冷却効率が高められている。なお、熱交換器としては、液体を循環させて冷却を行う液冷方式の冷却機構が用いられてもよい。   As shown in FIGS. 6 and 7, the heat exchanger 21 includes a heat receiving portion 21 a disposed inside the other end of the duct 16, a cooling portion 21 b disposed outside the duct 16, and a heat receiving portion 21 a. And a heat transfer unit 21c for transferring heat to the cooling unit 21b. The heat exchanger 21 cools the phosphor wheel 12 by removing heat from the warm air. Thus, by arranging the heat exchanger 21 in the duct 16, it becomes possible to circulate the cooling air cooled by the heat exchanger 21 to the fan 15, and fluorescence using the cooling air sent from the fan 15 The cooling efficiency of the body is enhanced. In addition, as a heat exchanger, the cooling mechanism of the liquid cooling system which circulates a liquid and cools may be used.

図8に示すように、ダクト16の内部には、蛍光体ホイール12及びホイールモータ17が配置されている。また、ダクト16の内部には、複数の集光レンズ13a、13b、13cと、複数の集光レンズ13a、13b、13cを保持するレンズホルダ22が、蛍光体ホイール12の、蛍光体層12bが形成された面に隣接して設けられている。   As shown in FIG. 8, a phosphor wheel 12 and a wheel motor 17 are disposed inside the duct 16. In the duct 16, a lens holder 22 for holding a plurality of focusing lenses 13a, 13b and 13c and a plurality of focusing lenses 13a, 13b and 13c is the phosphor layer 12b of the phosphor wheel 12. It is provided adjacent to the formed surface.

図8及び図9に示すように、レンズホルダ22は、各集光レンズ13a、13b、13cの外周部を保持する保持部22aと、保持部22aを支持する基部22bと、を有している。   As shown in FIGS. 8 and 9, the lens holder 22 has a holding portion 22a for holding the outer peripheral portion of each of the condensing lenses 13a, 13b, 13c, and a base portion 22b for supporting the holding portion 22a. .

レンズホルダ22の基部22bは、断面L字をなす板状に形成されており、下カバー10bの底板上に固定されている。基部22bは、立ち上がり壁22cを有している。保持部22aは、立ち上がり壁22cの、下カバー10bの底板から離れた位置に設けられている。また、立ち上がり壁22cは、ダクト16の隔壁19に揃えて連結されており、隔壁19の一部として構成されている。   The base 22b of the lens holder 22 is formed in a plate shape having an L-shaped cross section, and is fixed on the bottom plate of the lower cover 10b. The base 22b has a rising wall 22c. The holding portion 22a is provided at a position away from the bottom plate of the lower cover 10b of the rising wall 22c. The rising wall 22 c is aligned with and connected to the partition 19 of the duct 16 and is configured as a part of the partition 19.

以上のようにレンズホルダ22が構成されることで、保持部22aと、下カバー10bの底板との間には、冷却風が流れる第1の通気路23aが確保されており、冷却風の通気性が高められている。これによって、ファン15から送られた冷却風がレンズホルダ22によって妨げられることを防ぎ、冷却風をダクト16の隔壁19に沿ってスムーズに流すことが可能になっている。   As described above, by the lens holder 22 being configured, the first air flow path 23a through which the cooling air flows is secured between the holding portion 22a and the bottom plate of the lower cover 10b, and the air flow of the cooling air is ensured. Sex is enhanced. This prevents the cooling air sent from the fan 15 from being blocked by the lens holder 22 and allows the cooling air to flow smoothly along the dividing wall 19 of the duct 16.

レンズホルダ22の保持部22aは、各集光レンズ13a、13b、13cの外周部を保持している。保持部22aには、各集光レンズ13a、13b、13cの間に、ファン15から送られた冷却風を通す複数の第2の通気路23bを有している。保持部22aは、第2の通気路23bを有することによって、ファン15から送られた冷却風の流れを妨げることなく、蛍光体層12bを効率的に冷却することが可能にされている。   The holding portion 22a of the lens holder 22 holds the outer peripheral portion of each of the condensing lenses 13a, 13b and 13c. The holding portion 22a has a plurality of second air passages 23b through which the cooling air sent from the fan 15 passes between the condenser lenses 13a, 13b and 13c. The holding portion 22a is capable of efficiently cooling the phosphor layer 12b without interrupting the flow of the cooling air sent from the fan 15 by having the second air passage 23b.

また、図7及び図8に示すように、ダクト16の外部には、回転軸17aから伝わった熱をダクト16の外部に放熱するための放熱部材としてのヒートシンク24が設けられている。   Further, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, a heat sink 24 as a heat dissipation member for radiating the heat transferred from the rotating shaft 17 a to the outside of the duct 16 is provided outside the duct 16.

ホイールモータ17が有する、回転軸17aの軸受け部17bには、ヒートシンク24が連結されている。図8に示すように、軸受け部17bとヒートシンク24との間には、熱伝導シート25が挟まれており、軸受け部17bから熱伝導シート25を介してヒートシンク24に熱が伝わり、ヒートシンク24から熱が放出される。このように、ヒートシンク24を用いることで、蛍光体ホイール12の蛍光体の冷却効果が高められている。変形例として、熱伝導シート25が軸受け部17bに接する構造の代わりに、熱伝導シート25が、回転軸17aに直に接する構造にされてもよい。   A heat sink 24 is connected to a bearing portion 17 b of the rotation shaft 17 a of the wheel motor 17. As shown in FIG. 8, a thermally conductive sheet 25 is sandwiched between the bearing portion 17 b and the heat sink 24, and the heat is transmitted from the bearing portion 17 b to the heat sink 24 via the thermally conductive sheet 25. Heat is released. Thus, by using the heat sink 24, the cooling effect of the phosphors of the phosphor wheel 12 is enhanced. As a modification, instead of the structure in which the heat conduction sheet 25 is in contact with the bearing portion 17b, the heat conduction sheet 25 may be in direct contact with the rotation shaft 17a.

また、図6及び図7に示すように、ダクト16の外部であるカバー10の外部には、ヒートシンク24及び熱交換器21の冷却部21bに冷却風を送る別のファン27が設けられている。ダクト16の外部には、ヒートシンク24と冷却部21cが、対向する位置に配置されている。   Further, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, another fan 27 for sending cooling air to the heat sink 24 and the cooling portion 21 b of the heat exchanger 21 is provided outside the cover 10 which is the outside of the duct 16. . The heat sink 24 and the cooling unit 21 c are disposed outside the duct 16 so as to face each other.

ファン27としては、プロペラファンが用いられている。本実施形態の投写型表示装置1は、図4に示すように、照明光学系3が内部に設けられる筐体9を備えており、筐体9の内部の、冷却部21bに対向する位置に、ファン27が配置されている。   A propeller fan is used as the fan 27. As shown in FIG. 4, the projection display apparatus 1 of the present embodiment includes a housing 9 in which the illumination optical system 3 is provided, and the inside of the housing 9 is located at a position facing the cooling unit 21 b. , Fan 27 is arranged.

ファン27から送られた冷却風は、冷却部21bを冷やした後、冷却部21bを通過してヒートシンク24に吹き付けられる。これにより、1つのファン27から送られる冷却風を用いて、冷却部21b及びヒートシンク24を効率的に冷却することが可能になり、冷却構造11が簡素化されている。   The cooling air sent from the fan 27 cools the cooling unit 21b, and then is blown to the heat sink 24 through the cooling unit 21b. As a result, the cooling portion 21b and the heat sink 24 can be efficiently cooled using the cooling air sent from one fan 27, and the cooling structure 11 is simplified.

本実施形態では、熱交換器21の冷却部21bを通過した冷却風を、ヒートシンク24に吹き付けるように構成されたが、この構成に限定されるものではない。変形例として、ヒートシンク24を通過した冷却風を、冷却部21bに吹き付けるような構成や、ヒートシンク24と冷却部21bとの間に冷却風を流すような構成にされてもよいことは勿論である。   In the present embodiment, the cooling air that has passed through the cooling portion 21 b of the heat exchanger 21 is blown to the heat sink 24, but the present invention is not limited to this configuration. Of course, as a modification, the cooling air passing through the heat sink 24 may be blown to the cooling unit 21 b or the cooling air may be flowed between the heat sink 24 and the cooling unit 21 b. .

照明光学系3の第1光路において、図6及び図7に示すように、第1のレーザ光源6のレーザダイオード8から出射されたレーザ光は、集光レンズ31によって集光される。集光レンズ31によって集光された光は、集光レンズ32によって拡散板33に向かって集光される。拡散板33に入射したレーザ光は、拡散されて集光レンズ34に入射する。集光レンズ34に入射した光は、ダイクロイックミラー35に入射する。ダイクロイックミラー35は、青色の波長を有する光を透過し、かつ緑色の波長よりも長い波長の光を反射する。したがって、ダイクロイックミラー35は、第1のレーザ光源6から発せられた青色レーザ光を透過し、上述の蛍光体ホイール12の蛍光体層12bから発せられた黄色光を反射する。ダイクロイックミラー35で反射された黄色光、及びダイクロイックミラー35を透過した青色レーザ光は、集光レンズ36に入射し、照明光学系3から出射される。照明光学系3から出射された光は、画像生成光学系4に入射する。   In the first optical path of the illumination optical system 3, as shown in FIGS. 6 and 7, the laser light emitted from the laser diode 8 of the first laser light source 6 is condensed by the condensing lens 31. The light condensed by the condensing lens 31 is condensed by the condensing lens 32 toward the diffusion plate 33. The laser light that has entered the diffusion plate 33 is diffused and enters the condensing lens 34. The light incident on the condenser lens 34 is incident on the dichroic mirror 35. The dichroic mirror 35 transmits light having a blue wavelength and reflects light having a wavelength longer than the green wavelength. Therefore, the dichroic mirror 35 transmits the blue laser light emitted from the first laser light source 6 and reflects the yellow light emitted from the phosphor layer 12 b of the phosphor wheel 12 described above. The yellow light reflected by the dichroic mirror 35 and the blue laser light transmitted through the dichroic mirror 35 enter the condensing lens 36 and are emitted from the illumination optical system 3. The light emitted from the illumination optical system 3 is incident on the image generation optical system 4.

照明光学系3の第2光路において、図6及び図7に示すように、第2のレーザ光源7のレーザダイオード8から出射されたレーザ光は、集光レンズ41によって集光される。集光レンズ41によって集光された光は、集光レンズ42によって拡散板43に向かって集光される。拡散板43に入射した光は、拡散されてライトトンネル44に入射する。ライトトンネル44は、中空の光学素子であり、内部の上下左右の各内面が反射ミラーとして構成されている。ライトトンネル44に入射した光は、ライトトンネル44の内面で複数回反射する。これによって、ライトトンネル44の出射部における光の照度分布が均一化される。変形例として、ライトトンネル44の代わりにロッドレンズ(ロッドインテグレータ)が用いられてもよい。   In the second optical path of the illumination optical system 3, as shown in FIGS. 6 and 7, the laser light emitted from the laser diode 8 of the second laser light source 7 is condensed by the condensing lens 41. The light collected by the collecting lens 41 is collected by the collecting lens 42 toward the diffusion plate 43. The light entering the diffusion plate 43 is diffused and enters the light tunnel 44. The light tunnel 44 is a hollow optical element, and the upper, lower, left, and right inner surfaces inside are configured as reflection mirrors. Light incident on the light tunnel 44 is reflected on the inner surface of the light tunnel 44 multiple times. As a result, the illuminance distribution of light at the exit of the light tunnel 44 is made uniform. Alternatively, a rod lens (rod integrator) may be used instead of the light tunnel 44.

ライトトンネル44から出射された光は、集光レンズ45によって集光される。集光レンズ45によって集光された光は、ダイクロイックミラー46に入射する。ダイクロイックミラー46は、青色の波長を有する光を反射し、緑色の波長よりも長い波長の光を透過する。ダイクロイックミラー46で反射された青色レーザ光は、集光レンズ13a、13b、13cを透過し、蛍光体ホイール12の蛍光体層12bに照射される。蛍光体は、青色レーザ光によって励起され、黄色の蛍光を放射する。   The light emitted from the light tunnel 44 is collected by the collecting lens 45. The light condensed by the condensing lens 45 enters the dichroic mirror 46. The dichroic mirror 46 reflects light having a blue wavelength and transmits light having a wavelength longer than the green wavelength. The blue laser light reflected by the dichroic mirror 46 passes through the condenser lenses 13 a, 13 b and 13 c and is irradiated to the phosphor layer 12 b of the phosphor wheel 12. The phosphor is excited by blue laser light and emits yellow fluorescence.

蛍光体から放射された黄色光は、集光レンズ13a、13b、13cによって集光され、ダイクロイックミラー46に入射する。ダイクロイックミラー46に入射した黄色光は、ダイクロイックミラー46を透過し、集光レンズ47に入射する。集光レンズ47に入射した黄色光は、ダイクロイックミラー35に入射する。ダイクロイックミラー35に入射した黄色光は、ダイクロイックミラー35で反射され、集光レンズ36に入射する。   The yellow light emitted from the phosphor is collected by the collection lenses 13 a, 13 b and 13 c, and enters the dichroic mirror 46. The yellow light incident on the dichroic mirror 46 is transmitted through the dichroic mirror 46 and incident on the condenser lens 47. The yellow light incident on the condenser lens 47 is incident on the dichroic mirror 35. The yellow light incident on the dichroic mirror 35 is reflected by the dichroic mirror 35 and is incident on the condenser lens 36.

投写型表示装置1が備える画像生成光学系4において、図4に示すように、照明光学系3の集光レンズ36から出射された光は、ライトトンネル51に入射する。ライトトンネル51に入射した光は、ライトトンネル51の内面で複数回反射する。これによって、ライトトンネル51の出射部における光の照度分布が均一化される。ライトトンネル51から出射された光は、黄色光と青色光との合成光である白色光になっている。白色光は、集光レンズ52、53を透過し、ミラー54で反射する。ミラー54で反射した白色光は、集光レンズ55を透過し、TIR(内部全反射)プリズム56に入射する。TIRプリズム56に入射した光は、内部で全反射し、カラープリズム57に入射する。カラープリズム57は、白色光を、緑色光と赤色光と青色光とに分光する。   In the image generation optical system 4 included in the projection display apparatus 1, as shown in FIG. 4, the light emitted from the condenser lens 36 of the illumination optical system 3 enters the light tunnel 51. The light incident on the light tunnel 51 is reflected on the inner surface of the light tunnel 51 a plurality of times. As a result, the illuminance distribution of light at the output portion of the light tunnel 51 is made uniform. The light emitted from the light tunnel 51 is white light which is a combined light of yellow light and blue light. The white light passes through the condenser lenses 52 and 53 and is reflected by the mirror 54. The white light reflected by the mirror 54 passes through the condenser lens 55 and enters the TIR (internal total reflection) prism 56. The light entering the TIR prism 56 is totally internally reflected and enters the color prism 57. The color prism 57 splits white light into green light, red light and blue light.

カラープリズム57で分光された光は、この光を画像信号に合わせて変調する画像素子としてのDMD(digital mirror device)に入射する。カラープリズム57で分光された緑色光は、緑色光用のDMD58へ入射する。同様に、カラープリズム57で分光された赤色光は、赤色光用のDMD(不図示)に入射し、カラープリズム57で分光された青色光は、青色光用のDMD(不図示)に入射する。なお、変形例として、画像素子としてのDMDの代わりに、液晶パネル(LCD)が用いられてもよい。   The light split by the color prism 57 is incident on a DMD (digital mirror device) as an image element that modulates the light according to an image signal. The green light split by the color prism 57 is incident on the DMD 58 for green light. Similarly, the red light split by the color prism 57 is incident on the DMD for red light (not shown), and the blue light split by the color prism 57 is incident on the DMD (not shown) for blue light . As a modification, a liquid crystal panel (LCD) may be used instead of the DMD as the image element.

DMD58は、マトリックス状に配列された多数の微小ミラーを有しており、各微小ミラーが、投影される画像の画素に対応している。各微小ミラーの角度は調整可能に構成されている。ある角度をもった微小ミラーに入射した光は、投写レンズ59に向かって反射される。したがって、各DMDで反射された緑色光、赤色光及び青色光は、カラープリズム57に入射し、カラープリズム57で合成される。カラープリズム57で合成された光は、TIRプリズム56及び投写レンズ59を通って、スクリーン等の投写面上に投写される。   The DMD 58 has a large number of micromirrors arranged in a matrix, each micromirror corresponding to a pixel of the image to be projected. The angle of each micro mirror is configured to be adjustable. The light incident on the micro mirror having an angle is reflected toward the projection lens 59. Therefore, the green light, the red light and the blue light reflected by each DMD enter the color prism 57 and are synthesized by the color prism 57. The light combined by the color prism 57 is projected through the TIR prism 56 and the projection lens 59 onto a projection surface such as a screen.

以上のように構成された照明光学系の冷却構造11について、ファン15及びダクト16によって蛍光体ホイール12が冷却される動作を説明する。   The operation of cooling the phosphor wheel 12 by the fan 15 and the duct 16 will be described for the cooling structure 11 of the illumination optical system configured as described above.

ファン15から送られた冷却風は、ダクト16内を隔壁19に沿って流れ、蛍光体ホイール12の基板12aの両面に吹き付けられる。蛍光体ホイール12の、蛍光体層12b側の面に吹き付けられた冷却風は、レンズホルダ22の通気路23、レンズホルダ22の保持部22aの外周側の空間を通り抜けて、蛍光体層12b側の面に沿ってスムーズに流れる。このように、ファン15から送られた冷却風は、ダクト16に沿って案内されて、蛍光体ホイール12全体を効果的に冷却する。   The cooling air sent from the fan 15 flows in the duct 16 along the dividing wall 19 and is blown to both sides of the substrate 12 a of the phosphor wheel 12. The cooling air blown to the surface of the phosphor wheel 12 on the side of the phosphor layer 12b passes through the air passage 23 of the lens holder 22 and the space on the outer peripheral side of the holding portion 22a of the lens holder 22 and is on the phosphor layer 12b side Flow smoothly along the face of the Thus, the cooling air sent from the fan 15 is guided along the duct 16 to effectively cool the entire phosphor wheel 12.

また、蛍光体ホイール12の蛍光体層12bを冷却した冷却風は、隔壁19に沿って流れ、熱交換器21によって冷却される。熱交換器21によって冷やされた空気は、ダクト16から排出され、照明光学系3の内部を通って図7中に矢印で示すようにファン15へ循環する。したがって、ファン15は、熱交換器21によって冷却された冷却風を蛍光体ホイール12に送ることができ、蛍光体の冷却効率が高められている。   Further, the cooling air that has cooled the phosphor layer 12 b of the phosphor wheel 12 flows along the partition wall 19 and is cooled by the heat exchanger 21. The air cooled by the heat exchanger 21 is discharged from the duct 16 and circulates through the inside of the illumination optical system 3 to the fan 15 as shown by the arrow in FIG. Therefore, the fan 15 can send the cooling air cooled by the heat exchanger 21 to the phosphor wheel 12, and the cooling efficiency of the phosphor is enhanced.

また、熱交換器21の冷却部21bは、ファン27から送られた冷却風によって冷却される。ヒートシンク24は、冷却部21bを冷やした冷却風によって冷却される。ヒートシンク24が冷却されることで、蛍光体ホイール12の蛍光体層12bが冷却される。   Further, the cooling unit 21 b of the heat exchanger 21 is cooled by the cooling air sent from the fan 27. The heat sink 24 is cooled by the cooling air that cools the cooling unit 21 b. The heat sink 24 is cooled, whereby the phosphor layer 12 b of the phosphor wheel 12 is cooled.

本実施形態は、投写型表示装置の筐体内の、蛍光体ホイールの近傍にファンを単に配置する構成に比べて、ダクト16に沿って案内された冷却風によって、蛍光体ホイール12の周囲の空気を冷却することができる。これにより、蛍光体を効率的に冷却することができる。   In this embodiment, the air around the phosphor wheel 12 is guided by the cooling air guided along the duct 16 as compared with the configuration in which the fan is simply disposed in the vicinity of the phosphor wheel in the casing of the projection display device. Can be cooled. Thereby, the phosphor can be cooled efficiently.

加えて、ダクト16内に配置されたレンズホルダ22は、通気路23を有することによって、ファン15から送られた冷却風の流れを妨げることを防いでいる。このような冷却風の通気性を高めるための各構成の相乗効果により、蛍光体の冷却効率が高められている。   In addition, the lens holder 22 disposed in the duct 16 prevents the flow of the cooling air sent from the fan 15 from being disturbed by having the air passage 23. The cooling effect of the phosphors is enhanced by the synergetic effect of each component for enhancing the air permeability of the cooling air.

上述したように、第1の実施形態の照明光学系の冷却構造11は、ファン15から送られた冷却風を蛍光体ホイール12に導くダクト16を備える。これによって、ダクト16に沿って案内された冷却風によって、蛍光体ホイール12の周囲の空気の温度が下げられ、蛍光体を効率的に冷却することができる。その結果、冷却構造11は、蛍光体の冷却効率を高め、照明光学系3から出射される光の照度の低下を防ぐことができる。   As described above, the cooling structure 11 of the illumination optical system of the first embodiment includes the duct 16 that guides the cooling air sent from the fan 15 to the phosphor wheel 12. As a result, the cooling air guided along the duct 16 lowers the temperature of the air around the phosphor wheel 12 so that the phosphor can be cooled efficiently. As a result, the cooling structure 11 can enhance the cooling efficiency of the phosphor and prevent the decrease in the illuminance of the light emitted from the illumination optical system 3.

また、レンズホルダ22は、保持部22aと下カバー10bの底板との間に空間を有することによって、ファン15から送られた冷却風の流れを妨げることを防ぎ、蛍光体ホイール12の、蛍光体層12b側の面に冷却風を十分に流すことが可能になる。さらに、レンズホルダ22は、保持部22aが通気路23を有することによって、ファン15から送られた冷却風の流れを妨げることを防ぎ、蛍光体ホイール12の、蛍光体層12b側の面に冷却風をスムーズに流すことが可能になる。その結果、蛍光体の冷却効果を高めることができる。   In addition, the lens holder 22 has a space between the holding portion 22a and the bottom plate of the lower cover 10b, thereby preventing the flow of the cooling air sent from the fan 15 from being blocked, and the phosphor of the phosphor wheel 12 The cooling air can be sufficiently flowed to the surface on the layer 12 b side. Furthermore, the lens holder 22 prevents the flow of the cooling air sent from the fan 15 from being obstructed by the holding portion 22a having the air passage 23, and cooling is performed on the surface of the phosphor wheel 12 on the phosphor layer 12b side. It is possible to make the wind flow smoothly. As a result, the cooling effect of the phosphor can be enhanced.

また、冷却構造11は、熱交換器21を備えることによって、ファン15が送る冷却風の温度が上昇することを防ぎ、蛍光体ホイール12を更に効率的に冷却することができる。また、冷却構造11は、ヒートシンク24を備えることによって、蛍光体ホイール12の熱をダクト16の外部に放出することができる。   In addition, by providing the heat exchanger 21, the cooling structure 11 can prevent the temperature of the cooling air sent by the fan 15 from rising, and can cool the phosphor wheel 12 more efficiently. The cooling structure 11 can also release the heat of the phosphor wheel 12 to the outside of the duct 16 by providing the heat sink 24.

(第2の実施形態)
つぎに、第2の照明光学系の冷却構造について説明する。第2の実施形態の冷却構造を備える照明光学系において、説明の便宜上、第1の実施形態の照明光学系と同一の構成部材には第1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
Second Embodiment
Next, the cooling structure of the second illumination optical system will be described. In the illumination optical system provided with the cooling structure of the second embodiment, for convenience of explanation, the same components as those of the illumination optical system of the first embodiment are given the same reference numerals as those of the first embodiment. I omit it.

図10に、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を説明するための斜視図を示す。図11に、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造の平面図を示す。図12に、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造を拡大した平面図を示す。図13に、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造が有するダクト及びレンズホルダの斜視図を示す。   FIG. 10 is a perspective view for explaining the cooling structure of the illumination optical system of the second embodiment. FIG. 11 is a plan view of the cooling structure of the illumination optical system of the second embodiment. FIG. 12 shows an enlarged plan view of the cooling structure of the illumination optical system of the second embodiment. FIG. 13 shows a perspective view of a duct and a lens holder which the cooling structure of the illumination optical system of the second embodiment has.

図10及び図11に示すように、第2の実施形態の照明光学系の冷却構造61は、内部空間を分割する分割壁69を有するダクト66と、分割壁69で分割されたダクト66内の各空間に冷却風をそれぞれ送る第1のファン67a及び第2のファン67bと、を備えている。   As shown in FIGS. 10 and 11, the cooling structure 61 of the illumination optical system of the second embodiment includes a duct 66 having a dividing wall 69 for dividing an internal space, and a duct 66 divided by the dividing wall 69. A first fan 67a and a second fan 67b for respectively sending cooling air to each space are provided.

図12及び図13に示すように、ダクト66の内部の、第1及び第2のファン67a、67bと蛍光体ホイール12との間には、ダクト66の内部空間を、基板12aの一方の面を含む第1の空間と、基板12bの他方の面を含む第2の空間とに分割する分割壁69が設けられている。分割壁69は、ダクト66の一端から蛍光体ホイール12に隣接する位置まで、隔壁19に沿って延ばされて設けられている。図13に示すように、ダクト66の一端には、第1のファン67aの送風口に連結される開口66aと、第2のファン67bの送風口に連結される開口66bとが形成されている。   As shown in FIGS. 12 and 13, the interior space of the duct 66 is formed between the first and second fans 67a, 67b and the phosphor wheel 12 inside the duct 66, and one side of the substrate 12a. And a second space including the other surface of the substrate 12b. The dividing wall 69 is extended along the dividing wall 19 from one end of the duct 66 to a position adjacent to the phosphor wheel 12. As shown in FIG. 13, at one end of the duct 66, an opening 66a connected to the air outlet of the first fan 67a and an opening 66b connected to the air outlet of the second fan 67b are formed. .

以上のように構成された第2の実施形態の照明光学系の冷却構造61において、第1のファン67aから送られた冷却風は、ダクト66の内部空間の、分割壁69によって仕切られた一方の空間を流れ、蛍光体ホイール12の、蛍光体層12bが形成された一方の面側に導かれる。これと同様に、第2のファン67bから送られた冷却風は、ダクト66の内部空間の、分割壁69によって仕切られた他方の空間を流れ、蛍光体ホイール12の他方の面側に導かれる。このように、本実施形態では、蛍光体ホイール12の両面側に冷却風がそれぞれスムーズに導かれる。   In the cooling structure 61 of the illumination optical system of the second embodiment configured as described above, the cooling air sent from the first fan 67 a is divided by the dividing wall 69 in the internal space of the duct 66. The light flows through the space, and is led to one surface side of the phosphor wheel 12 on which the phosphor layer 12 b is formed. Similarly, the cooling air sent from the second fan 67 b flows in the other space of the inner space of the duct 66 divided by the dividing wall 69 and is led to the other surface of the phosphor wheel 12. . As described above, in the present embodiment, the cooling air is smoothly guided to both sides of the phosphor wheel 12 respectively.

第2の実施形態の照明光学系の冷却構造61によれば、分割壁69と、第1及び第2のファン67a、67bとを備えることによって、蛍光体ホイール12の両面側にそれぞれ冷却風をスムーズに導くことが可能になり、蛍光体の冷却効率を更に高めることができる。   According to the cooling structure 61 of the illumination optical system of the second embodiment, by providing the dividing wall 69 and the first and second fans 67a and 67b, cooling air is supplied to both sides of the phosphor wheel 12, respectively. It becomes possible to lead smoothly, and the cooling efficiency of the phosphor can be further enhanced.

なお、本発明に係る照明光学系の冷却構造は、蛍光体ホイールを備える照明光学系に用いられたが、必要に応じて、他の照明光学系に用いられてもよい。本発明は、例えば、光源からの光が入射するカラーフィルタを有するカラーホイールを用いた照明光学系や、固定構造の蛍光体を用いた他の照明光学系に用いられてもよい。   In addition, although the cooling structure of the illumination optical system according to the present invention is used for the illumination optical system including the phosphor wheel, it may be used for other illumination optical systems as needed. The present invention may be used, for example, in an illumination optical system using a color wheel having a color filter on which light from a light source is incident, and in other illumination optical systems using a phosphor of a fixed structure.

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細は、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The configuration and details of the present invention can be modified in various ways that can be understood by those skilled in the art within the scope of the present invention.

1 投写型表示装置
3 照明光学系
7 第2のレーザ光源
11 冷却構造
12 蛍光体ホイール
12a 基板
12b 蛍光体層
15 ファン
16 ダクト
17a 回転軸
1 Projection display
3 Illumination optics
7 Second laser light source
11 Cooling structure
12 phosphor wheel
12a substrate 12b phosphor layer 15 fan
16 ducts
17a Rotation axis

Claims (6)

光源から照射された励起光によって蛍光を発する蛍光体層を有する蛍光体部材と、
前記蛍光体部材が配置された内部空間と外部空間とを仕切り、冷却風を前記蛍光体部材に導くダクトと、
前記ダクトの、前記蛍光体部材の下流側に設けられた、冷却風を冷却する冷却部材と、
前記ダクトの外部に配置された放熱部材と、
を備え、
前記冷却部材は、前記ダクトの内部に配置された受熱部と、前記受熱部に連結されて前記ダクトの外部に配置された冷却部と、を有し、
前記ダクトの外部に、前記放熱部材及び前記冷却部に冷却風を送る放熱用のファンが設けられている、照明光学系の冷却構造。
A phosphor member having a phosphor layer that emits fluorescence by excitation light emitted from a light source;
A duct for dividing an inner space in which the phosphor member is disposed from an outer space, and for guiding a cooling air to the phosphor member;
A cooling member provided on the downstream side of the phosphor member of the duct for cooling a cooling air;
A heat dissipation member disposed outside the duct;
Equipped with
The cooling member includes a heat receiving unit disposed inside the duct, and a cooling unit connected to the heat receiving unit and disposed outside the duct.
A cooling structure of an illumination optical system, wherein a fan for radiating heat that sends cooling air to the heat radiating member and the cooling unit is provided outside the duct.
請求項1に記載の照明光学系の冷却構造であって、
前記ダクト内に配置され、前記蛍光体層から発せられた蛍光を集光するレンズと、前記蛍光体部材に隣接して配置され、前記レンズを保持するレンズホルダと、を備え、
前記レンズホルダと、前記蛍光体部材との間には、前記冷却風を通す第1の通気路が設けられている、照明光学系の冷却構造。
A cooling structure of the illumination optical system according to claim 1,
And a lens disposed in the duct and configured to collect fluorescence emitted from the phosphor layer, and a lens holder disposed adjacent to the phosphor member and configured to hold the lens.
A cooling structure of an illumination optical system, wherein a first air passage for passing the cooling air is provided between the lens holder and the phosphor member.
請求項1または2に記載の照明光学系の冷却構造であって、
前記蛍光体部材は、前記蛍光体層が形成された基板からなり、
前記基板は、回転可能に構成されている、照明光学系の冷却構造。
The cooling structure of the illumination optical system according to claim 1 or 2,
The phosphor member comprises a substrate on which the phosphor layer is formed,
The cooling structure of the illumination optical system, wherein the substrate is configured to be rotatable.
請求項3に記載の照明光学系の冷却構造であって、
前記ダクト内には、前記内部空間を、前記基板の一方の面を含む第1の空間と、前記基板の他方の面を含む第2の空間とに分割する分割壁が設けられている、照明光学系の冷却構造。
The cooling structure of the illumination optical system according to claim 3,
In the duct, there is provided a dividing wall which divides the internal space into a first space including one surface of the substrate and a second space including the other surface of the substrate. Optical system cooling structure.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の照明光学系の冷却構造であって、
前記ダクトの外部に配置された放熱部材を備える、照明光学系の冷却構造。
A cooling structure of the illumination optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein
A cooling structure of an illumination optical system, comprising a heat dissipation member disposed outside the duct.
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の照明光学系の冷却構造を含む照明光学系と、
前記照明光学系から出射された光を画像信号に合わせて変調する画像素子を含む画像生成光学系と、を備える投写型表示装置。
An illumination optical system including the cooling structure of the illumination optical system according to any one of claims 1 to 5.
An image generation optical system including an image element that modulates light emitted from the illumination optical system in accordance with an image signal;
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