一种光源装置以及投影显示装置的制作方法

本发明涉及一种具备半导体激光器和荧光体(荧光材料)的光源装置以及使用该光源装置的投影显示装置。

背景技术：

近年来，开发出一种以高发光效率输出短波长的光的半导体激光器。已进行了用这种半导体激光器的输出光激发荧光体并将波长转换后的光作为投影显示装置的光源来使用。

在这种光源中，可以将荧光体固定在一定的位置来照射激发光，但激发光经常持续照射荧光体的同一点会出现局部温度升高、发光效率下降的情况，甚至还有发生材料劣化的可能性。因此，大多使用预先在旋转的圆板的主面上设置荧光体并以避免激发光对荧光体的同一点进行固定照射的方式构成的光源。

例如，在专利文献1中记载了一种使二维排列的半导体激光器的输出光通过大口径的透镜组聚光到旋转荧光板，通过二向色镜对受到激发的旋转荧光板所发出的荧光进行颜色选择，再由液晶光调制装置对选择出的光进行调制的投影显示装置。

专利文献1：日本专利公开2016-146293号公报

在如专利文献1所记载的现有的投影显示装置中，关于旋转荧光板以及电机的配置，存在空间利用效率较低且装置无法小型化的问题以及荧光利用效率较低的问题。

现有的旋转荧光板为了尽可能抑制荧光体的温度上升，在金属制的大直径的圆板上设置有荧光体层，并采用电机驱动的方式支持其能够进行旋转。例如，假设在直径为50mm、厚度为0.5～0.8毫米的铝制圆板上设置荧光体层，并使其以5000～10000(转/分钟)的速度旋转，则所需电机的驱动轴直径φ为2mm，且包括壳体在内的外形大约为20毫米左右。在这种情况下，圆板的外形相对于电机壳体约为2倍以上，在装置内产生了在部件布局上未被利用的死角。另外，荧光体设置在圆板的外周附近，圆板以及电机会远远超出激发光源的光轴而占有空间，阻碍了装置的小型化。

在如专利文献1所记载的现有的装置中，将用于对激发光和荧光进行聚光的透镜组与旋转荧光板的主面平行地设置，由于难以使透镜组充分接近荧光体层，因此存在荧光的聚光效率降低的问题。一般情况下，荧光体和聚光透镜组的距离(在下面的描述中，有时称为聚光透镜组的工作距离wd)越近越有利于收集到更多的荧光。这是因为荧光由于荧光粒子的表面散射等的影响，作为朗伯反射的扩散光而以宽角度范围射出。同时，为了抑制荧光体的局部升温而降低激发光的照射点强度的结果也会使荧光体的发光点面积扩大，因此工作距离wd越小，对荧光的收集越有利。

然而，在实际的装置中，缩小工作距离wd比较困难。将现有装置的一部分以典型性剖视图示于图6，图中的61是设置有荧光体的圆板，62是用于使圆板旋转的电机，63是聚光透镜组，64是聚光透镜组的固定器具，wd是聚光透镜组的工作距离。即使为了缩减工作距离wd而试图使聚光透镜组63和设置有荧光体的圆板61接近，但考虑圆板61的形状精度及安装误差、受到来自外部的冲击时的圆板61的变形、电机62在轴向上的轴向晃动、与聚光透镜组的固定器具64的干扰风险等因素的话，减小工作距离wd也有一定的限度。虽然也有在内部设置弹簧来抑制轴向晃动的电机，但在施加有大的冲击力时等情况下，聚光透镜组与荧光体未必不相接触。出于这个原因，在如专利文献1所记载的现有的装置中，难以减小聚光透镜组的工作距离wd，荧光的利用效率有一定的限度。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种能缩短荧光体与聚光透镜组的距离从而提高荧光的聚光效率并且能实现小型化的光源装置，以及具备该光源装置的小型投影显示装置。

本发明是一种光源装置，具有：蓝色激光光源；旋转体，涂布有荧光体，并能够以旋转轴为中心旋转；电机，给所述旋转体提供旋转力；以及聚光透镜组，使从所述蓝色激光光源射出的蓝色激光聚光到所述荧光体，并且对所述荧光体发出的荧光进行聚光，其特征在于，所述聚光透镜组的光轴和所述旋转体的旋转轴以10度以上且80度以下的角度相交叉。

此外，本发明是一种投影显示装置，其特征在于，具备：上述光源装置、光调制器件及投影镜头。

根据本发明，能够提供一种能缩短荧光体与聚光透镜组的距离从而提高荧光的聚光效率并且能实现小型化的光源装置，以及具备该光源装置的小型投影显示装置。

附图说明

图1是第一实施方式的投影显示装置的整体结构图。

图2的(a)是第一实施方式的旋转体的剖视图，图2的(b)是第一实施方式的旋转体的荧光体配置示意图。

图3是将实施方式的旋转体的一部分放大显示的剖视图。

图4的(a)是将旋转体固定在外转子型直流无刷电机的例子，图4的(b)是在外转子型直流无刷电机的转子上设置斜面并涂布荧光体的例子。

图5是第二实施方式的投影显示装置的整体结构图。

图6是示出现有的旋转体和聚光透镜组的剖视图。

符号说明

1…光源装置

11…激发光源组件

12…激发光源侧聚光透镜组

13…偏振分束器

14…1/4波长板

15…荧光体侧聚光透镜组

16…具有荧光体的旋转体

17…电机

21…电机的驱动轴

50…光源装置

51…激发光源组件

52…激发光源侧聚光透镜组

53…偏振分束器

54…1/4波长板

55…荧光体侧聚光透镜组

56…具有荧光体的旋转体

57…斜面

58…电机

130…光颜色选择色轮

160…光调制器件

180…投影镜头

190…投影屏幕

570…十字分色棱镜

582…红色(r)用透射式液晶面板

584…绿色(g)用透射式液晶面板

586…蓝色(b)用透射式液晶面板

590…投影镜头

ax-l…荧光体侧聚光透镜组的光轴

ax-r…旋转体的旋转轴

ds…电机的驱动轴直径

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

图1示出作为本发明第一实施方式的光源装置以及具备该光源装置的投影显示装置的整体结构。

(装置结构)

如图1所示，作为第一实施方式的投影显示装置具备光源装置1、中继透镜组120、光颜色选择色轮130、光通道140、照明透镜组150、光调制器件160、棱镜171、棱镜172、投影镜头180。也存在进一步具备投影屏幕190的情况。

光源装置1具备激发光源组件11、激发光源侧聚光镜组12、偏振分束器13、1/4波长板14、荧光体侧聚光透镜组15、具有荧光体的旋转体16、电机17。关于光源装置1后续会详细说明。

中继透镜组120是用于将光源装置1发出的光导向光颜色选择色轮130进而聚光到光通道140的入射口的透镜组，由单个或多个透镜构成。

照明透镜组150是将经光通道140传播的光整形为适于对光调制器件进行照明的光束的透镜组，由单个或多个透镜构成。

棱镜171和棱镜172共同构成内部全反射(tir，totalinternalreflection)棱镜。tir棱镜使照明光进行内部全反射而以既定的角度入射到光调制器件，并使经光调制器件调制后的反射光朝向投影镜头180透射。

光调制器件160是基于图像信号对入射光进行调制的器件，使用以阵列状设置有微镜器件的数字微镜器件(dmd，digitalmicromirrordevice)。但也可以使用诸如反射式液晶器件之类的其他的反射式光调制器件。

投射镜头180是用于将经过光调制器件调制后的光投影为图像以的镜头，由单个或多个透镜构成。

投影屏幕190在构成背投式显示装置时使用。此外，虽然往往在正投式的情况下也设置，但是在用户向任意墙面等进行投影时未必需要具备。

关于整个装置的运转，将在后面描述。

(光源装置)

下面针对光源装置1进行详细说明。

首先，激发光源组件11具备：多个蓝色激光光源，以阵列状配置；以及多个准直透镜，，与各个蓝色激光光源相对应而配置，蓝色激光光源和准直透镜被模组化，光源组件中使用的蓝色激光光源例如为发出波长440nm的s偏光的半导体激光器。

激发光源单元11的每个模组包括蓝色激光光源以2×4进行矩阵排列而成的发光器件阵列。然而，包含在一个模组中的矩阵排列规模并不限于该示例。可以是更大规模的矩阵排列，也可以是纵向和横向为相同数量的矩阵排列。从各激光光源输出的光通过准直透镜的作用而作为大致平行的光线从激发光源组件11射出。

从激发光源组件11射出的s偏光的蓝色激光经过激发光源侧聚光透镜组12，再被偏振分束器13反射，经荧光体侧聚光透镜组15而聚光到在旋转体16的斜面上设置的荧光体。如后文所述，在旋转体16的斜面上被激发光照射的区域，配置有发出红色光、绿色光、黄色光的荧光体。偏振分束器13是具有选择性的反射镜，反射作为s偏光的蓝色激发光，而透射偏光不一致的荧光以及由旋转体16反射且经由1/4波长板14返回的p偏光的蓝色光。荧光体发出的荧光被荧光体侧聚光透镜组15聚光，透过偏振分束器13，朝向中继透镜组120射出。

(旋转体)

下面对也可以称为本发明的特征部分的旋转体16进行详细说明。

图2的(a)和图2的(b)是将图1的投影显示装置的光源装置1的一部分提取出来而显示的图。图中的ax-r是旋转体16的旋转轴，ax-l是荧光体侧聚光透镜组15的光轴。图2的(a)是从侧面方向观察包含旋转体16的旋转轴的剖面时的典型性剖视图，图2的(b)是从旋转轴ax-r的方向观察旋转体16时的图。

在本实施方式中，采用大致形状为圆柱且在边缘部设置有斜面的旋转体，通过聚光透镜组使激发光聚光并照射到在斜面上设置的荧光体。

旋转体16的基材适合采用热导率和光反射率较高的金属。作为旋转体16，适合采用大致形状为圆柱的基材，并设置有沿着圆柱的边缘部倒角而成的斜面18，在斜面18上涂布有荧光体。通过电机17给旋转体16提供旋转力，激发光的照射点在旋转体的斜面18上进行相对移动。倒角而成的斜面18与旋转体16的旋转轴ax-r形成的角度θ2优选为10度以上且80度以下。

在将旋转体安装到电机驱动轴21时的稳定性、对旋转时或受到外力时的变形的抑制、以及后面所描述的设置散热结构的容易性方面，旋转体的基材的高度hr相对于电机的驱动轴直径ds优选设为1.5倍以上。例如，当电机的驱动轴直径为2.0mm时，旋转体的基材的高度hr优选设定为3.0mm以上。此外，从平面性的观点考虑，旋转体的外径dr优选为高度hr的10倍以下。此外，为了提高装置中空间的利用效率，以及抑制旋转体在旋转时或受到外力时产生变形，旋转体的外径dr与电机的外形dm之比即dr/dm优选为1.0以上且1.5以下。此外，在大致形状为圆柱的旋转体的基材上，除了倒角而成的斜面之外，还可以设置如后面使用图3来说明的冷却用的凹部。

在本实施方式中，将荧光体侧聚光透镜组15的光轴ax-l与旋转体16的旋转轴ax-r形成的角度θ1设为10度以上且80度以下。这样，通过将光轴ax-l与旋转轴ax-r配置为具有角度而非平行，从而即使产生了电机在轴向上的轴向晃动，也能减少聚光透镜组和荧光体接触的风险。

并且，这样的配置与在沿着边缘部倒角而成的斜面18上设置荧光体相结合，降低了荧光体侧聚光透镜组15的固定器具20和旋转体16产生机械性干扰的风险。关于图6所示的现有的旋转体即圆板61，聚光透镜组63的固定器具64的突出部分和圆板61的主面接近，当从外部施加振动等时发生干扰的风险较大。与此相反，在本实施方式中，由图2的(a)显然可知，成为容易在荧光体侧聚光透镜组15的固定器具20和旋转体16之间确保间隙的结构。

此外，在本实施方式中，将从旋转体16的前端到电机17的后端的长度设为l、将从旋转体16的前端到光轴ax-l和旋转轴ax-r的交点的距离设为g时，将g设定在l的1/4倍以上且1.0倍以下的范围内。这是为了不使旋转体和电机远远超出聚光透镜组的光轴而降低装置内的空间利用效率。

接着，对图2的(b)所示的各个颜色的荧光体的配置进行说明。在本实施方式的旋转体16上，沿着照射点的轨迹，设置有四个带状区域：具有发出红色光的荧光体的区域pr、具有发出绿色光的荧光体的区域pg、具有发出黄色光的荧光体的区域py、反射激发光的反射区域rb。每个区域被配置在以旋转轴ax-r为中心的相同半径的圆弧上。

随着旋转体16的旋转，区域pr、区域pg、区域py依次被激发光照射，分别发出红色、绿色、黄色的荧光。另外在蓝色激光照射反射区域rb时，蓝色光被旋转体16朝向荧光体侧聚光透镜组15反射。基材的表面优选预先进行镜面加工，以使区域pr、区域pg、区域py发出的荧光有效地射出到荧光体侧聚光透镜组15的方向，或者经反射区域rb将蓝色激光以高效率朝荧光体侧聚光透镜组15的方向反射。

(投影显示装置的运转)

接下来，返回图1，针对投影显示装置的整体运转进行说明。

从具有荧光体的旋转体16射出的光，经荧光体侧聚光透镜组15、1/4波长板14、偏振分束器13、中继透镜组120被导向光颜色选择色轮130。

光颜色选择色轮130是能够以旋转轴ac为中心进行旋转的板状旋转体，设置有红(r)、绿(g)、黄(y)各颜色的滤光片以及用于使蓝色光透射的扇形切口(光透射部)。各颜色的彩色滤光片是为了削减荧光中不需要的波长区域的光来提高显示光的色纯度而设置的。但是，因为激发光经旋转体16反射而返回的蓝色光是色纯度较高的激光，所以并不需要设置滤光片。

具有荧光体的旋转体16和光颜色选择色轮130同步进行旋转，旋转时序被调整为，当前者的红色荧光体发光时配置r滤光片，当绿色荧光体发光时配置g滤光片，当黄色荧光体发光时配置y滤光片，当蓝色激发光反射时配置光透射部。

透过光颜色选择色轮130的光经过光通道140和照明透镜组150而入射到作为tir棱镜的棱镜。在棱镜171的全反射面反射的光以既定的角度入射到光调制器件160。

光调制器件160具有以阵列状设置的微镜器件，根据各颜色的图像信号驱动各个微镜器件，将图像光以既定角度向棱镜171反射。图像光透过棱镜171以及棱镜172，被导向投影镜头180，并投影到投影屏幕190上。

在以上说明的第一实施方式的光源装置中，将荧光体侧聚光透镜组15的光轴ax-l与旋转体16的旋转轴ax-r形成的角度θ1设定为10度以上且80度以下。另外，将旋转体的基材的高度hr相对于电机的驱动轴直径ds设为1.5倍以上，将外径dr与高度hr之比即dr/hr设为10以下。另外，旋转体的外径dr相对于电机的外形dm设为1.0倍以上且1.5倍以下。此外，将倒角而成的斜面18与旋转体16的旋转轴ax-r形成的角度θ2设定为10度以上且80度以下。此外，在将从旋转体16的前端到电机17的后端的长度为l、将从旋转体16的前端到光轴ax-l和旋转轴ax-r的交点的距离设为g时，将g设定在l的1/4倍以上且1.0倍以下的范围内。

根据本实施方式，能够抑制聚光透镜组和荧光体接触的风险，以及荧光体侧聚光透镜组15的固定器具20和旋转体16产生机械性干涉的风险，并能够缩短聚光透镜组的工作距离wd。在图6的现有装置中，在需要避免前述的风险时，使工作距离wd小于1.5mm是不现实的，但在本实施方式中，能够将工作距离wd例如缩短至0.5mm。在现有的装置中，因为无法缩短工作距离wd，所以在作为朗伯反射的扩散光而以宽角度范围射出的荧光之中，收集到聚光透镜组中的荧光的上限约为85％，但在本实施方式的装置中，如果采用相同的激发光源进行比较，则能够将荧光中的约95％收集到聚光透镜组中。其结果是，假设使用相同的激发光源的话，如果使用本实施方式的光源装置，则能够提高投影显示装置的最高亮度。此外，假设将投影显示装置的最高亮度设为相同的话，如果使用本实施方式的光源装置，则能够降低激发用光源的功率，因此能够降低功耗。

此外，旋转体和电机在图1的z方向上不会远远超出聚光透镜组的光轴，且x方向的长度也能够缩短，因此能够使光源装置和使用该光源装置的投影显示装置小型化。

[第一实施方式的变形例]

第一实施方式可以有多种变形，因此给出示例。

(旋转体形状)

如已经描述的，作为旋转体，优选如下形态：大致形状为圆柱，设置有沿着边缘部倒角而成的斜面，并在斜面上涂布有荧光体。但也可以采用其他形态。

例如，也可以是如下形态的旋转体：采用包含旋转轴的截面的形状为三角形的圆锥作为基体，并在锥体斜面上涂布有荧光体。另外，还可以是如下形态的旋转体：采用去除圆锥的顶部而使包含旋转轴的截面的形状为梯形的锥体作为基体，并在斜面上涂布有荧光体。

重点是在相对于旋转轴的倾斜度为10度以上且80度以下的斜面上涂布荧光体，并使聚光透镜组的光轴ax-l与旋转体的旋转轴ax-r以10度以上且80度以下的角度相交叉就可以。

此外，可以在旋转体的基体上设置用于抑制荧光体温度上升的散热结构。在图3中，将旋转体30中由虚线包围的一部分放大并示出截面形状。在图3中显示的是大致形状为圆柱、设置有沿着边缘部倒角而成的斜面31、并在斜面31上涂布有荧光体32的旋转体30的例子，但旋转体也可以是前述的圆锥或锥体。旋转体30在远离电机17那一侧的面上设置有凹部33，在侧面设置有凹部34，在靠近电机17那一侧的面上设置有凹部35。通过设置凹部33、凹部34、凹部35，既增加了基体与空气的接触面积，又能产生气流，从而能够提高散热效果。因为将旋转体的基材的高度相对于电机的驱动轴直径设为1.5倍以上，且将外径与高度之比即dr/hr设为10以下，所以能够容易地设置凹部33、凹部34、凹部35。

当然，不是一定要设置凹部33、凹部34、凹部35中的全部，可以选择任意的凹部进行设置，在使用耐热性高的荧光体的情况下有时也可以不进行上述设置。另外，各凹部的形状不限于图3所示的形状。

(旋转体和电机)

作为用于驱动旋转体的电机，可以采用多种样式的电机，但由于为了提高装置内的空间利用效率，要缩短旋转体前端到电机后端的长度，且将旋转体的外径dr和电机外形dm之比即dr/dm设为1.0以上且1.5以下，因此优选使用外转子型直流无刷电机。

在图4的(a)和4的(b)中，示出两个例子的典型性剖视图。图4的(a)是将旋转体固定在外转子型直流无刷电机的例子。图4的(b)是在外转子型直流无刷电机的转子上设置斜面并涂布荧光体，转子本身兼作旋转体的例子。

在图4的(a)的例子中，41是旋转体，42是涂布有荧光体的斜面，43是外转子型直流无刷电机的转子，44是设置在转子上的永磁体，45是定子的层叠芯，46是定子的线圈。旋转体41和转子43以旋转轴同心的方式被对准位置并被固定，且是一体化的。如果将旋转体41和转子43作为一体化组件来看，则外径和高度之比为10以下。

此外，在图4的(b)的例子中也同样，42是涂布有荧光体的斜面，43是外转子型直流无刷电机的转子，44是设置在转子上的永磁体，45是定子的层叠芯，46是定子的线圈。但是在图4的(b)的例子中，区别点是在外转子型直流无刷电机的转子本身上设置斜面并涂布荧光体。也就是说，转子43由于兼作旋转体因而是一体化的，其外径/高度之比为10以下。在这个例子中，不需要将旋转体和转子这两个部件以旋转轴同心的方式对准位置并进行固定，在制造工序少且容易实现小型化方面是有利的。

(荧光体的颜色)

在旋转体上设置的荧光体的配置不限于图2的(b)的例子。例如，在图2的(b)中，设置有发出红色光、发出绿色光、发出黄色光的三种颜色的荧光体，但根据情况，也可以仅使用发出红色光和发出绿色光的两种颜色的荧光体。

此外，例如，当使用波长为405nm的激光作为激发光时，也可以在旋转体上不设置反射区域，而是在以旋转轴为中心的圆环状的斜面整体上设置发出白色光的荧光体。另外，如果变更荧光体的结构，则光颜色选择色轮130的结构也应随之变更。

(光调制器件)

使用在旋转体上设置有荧光体的光源装置来构成投影显示装置时，光调制器件不局限于诸如以阵列状设置有微镜器件的dmd或反射式液晶器件之类的反射式光调制器件。如后述的第二实施方式(图5)的装置那样，也可以使用透射式光调制器件。

[第二实施方式]

在第一实施方式的投影显示装置中，在光源部的旋转体的远离电机那一侧的边缘设置倒角状的斜面并涂布了各种颜色的荧光体，而在第二实施方式中，在靠近电机那一侧的边缘设置倒角状的斜面并涂布发出白色光的荧光体。而且，在第一实施方式中，相对于聚光透镜组的光轴，在激发光源组件侧(z方向侧)配置了电机，而在第二实施方式中，相对于聚光透镜组的光轴，在激发光源组件侧的相反侧(z方向的相反侧)配置电机。此外，在第一实施方式中，采用了反射式光调制器件，而在第二实施方式中，采用透射式光调制器件。

图5示出作为本发明的第二实施方式的投影显示装置的整体结构。

(装置结构和运转)

如图5所示，第二实施方式的投影显示装置具备：光源装置50；中继透镜组510；第一透镜阵列520；第二透镜阵列530；偏光转换器件540；叠加透镜550；二向色镜560、561；反射镜562、563、564；十字分色棱镜570；红色(r)用透镜581；红色用透射式液晶面板582；绿色(g)用透镜583；绿色用透射式液晶板584；蓝色(b)用透镜585；蓝色用透射式液晶面板586；投影镜头590。也存在进一步具备投影屏幕591的情况。

光源装置50包括激发光源组件51、激发光源侧聚光透镜组52、偏振分束器53、1/4波长板54、荧光体侧聚光透镜组55、具有荧光体的旋转体56、电机58。关于光源装置50，在后面详细说明。

从光源装置50射出的光经中继透镜组510被导向第一透镜阵列520。第一透镜阵列520具备为了将光分割为多个子光束而以矩阵状配置的多个小透镜。第二透镜阵列530和叠加透镜550使第一透镜阵列520的小透镜的图像成像于红色用透射式液晶面板582、绿色用透射式液晶面板584、蓝色用透射式液晶面板586的画面区域附近。第一透镜阵列520、第二透镜阵列530和叠加透镜550使光源装置1的光强度在透射式液晶面板的面内方向均匀化。

偏光转换器件540将由第一透镜阵列520分割的子光束转换成直线偏光。二向色镜560是使红色光反射并使绿色光和蓝色光透射的二向色镜。二向色镜561是使绿色光反射而使蓝色光透射的二向色镜。反射镜562和563是使蓝色光反射的反射镜。反射镜564是使红色光反射的反射镜。

成为直线偏光后的红色光经红色用透镜581入射到红色用透射式液晶面板582，根据图像信号进行调制，并作为图像光射出。另外，在红色用透镜581和红色用透射式液晶面板582之间以及红色用透射式液晶面板582和十字分色棱镜570之间分别配置有入射侧偏光板(未图示)和出射侧偏光板(未图示)。与红色光同样，绿色光经绿色用透射式液晶面板584调制、蓝色光经蓝色用透射式液晶面板586调制而作为图像光射出。

十字分色棱镜570是将四个直角棱镜粘结而构成，在粘结部的x形界面上，设置有介质多层膜。从红色用透射式液晶面板582以及蓝色用透射式液晶面板586输出的图像光经介质多层膜向投影镜头590反射，从绿色用透射式液晶面板584输出的图像光朝向投影镜头590而透过介质多层膜。各颜色的图像光被叠加并通过投影镜头590投影到投影屏幕591上。

(光源装置)

下面针对光源装置50进行详细描述。

首先，激发光源组件51具备：多个蓝色激光光源，以阵列状配置；以及多个准直透镜，与各个蓝色激光光源相对应而配置，蓝色激光光源和准直透镜被模组化。光源组件中使用的蓝色激光光源例如为发出波长405nm的s偏光的半导体激光器。

激发光源组件51的每个模组包括蓝色激光光源以2×4进行矩阵排列而成的发光器件阵列。但是一个模组中包含的矩阵排列的规模并不局限于此例，可以是更大规模的矩阵排列，也可以是纵向和横向为相同数量的矩阵排列。从各激光光源输出的光通过准直透镜的作用而作为大致平行的光线从激发光源组件51射出。

从激发光源组件51射出的s偏光的蓝色激光经过激发光源侧聚光透镜组52，再被偏振分束器53反射，经荧光体侧聚光透镜组55而聚光到在旋转体56上设置的荧光体。在旋转体56的照射有激发光的面上，配置有通过蓝色激发光而发出白色光的荧光体。偏振分束器53是具有选择性的反射镜，反射作为s偏光的蓝色激发光，而透射荧光体发出的、偏光不一致的荧光。荧光体发出的荧光被荧光体侧聚光透镜组55聚光，透过偏振分束器53，朝中继透镜组510射出。

(旋转体)

下面对也可以称为本发明的特征的旋转体56进行详细的说明。

采用大致形状为圆柱且在边缘部设置有斜面的旋转体，通过聚光透镜组使激发光聚光并照射到在斜面上设置的荧光体，这一点与第一实施方式相同，在第二实施方式中，区别点是采用在靠近电机58那一侧的边缘部设置倒角状的斜面57且在斜面上涂布有发出白色光的荧光体的旋转体。而且，在第一实施方式中，相对于聚光透镜组的光轴ax-l，在激发光源组件侧(z方向侧)配置了电机，而在第二实施方式中，相对于荧光体侧聚光透镜组55的光轴ax-l，在激发光源组件51的相反侧(z方向的相反侧)配置了电机58。倒角而成的斜面57与旋转体56的旋转轴ax-r形成的角度优选为10度以上且80度以下。

在本实施方式中，将荧光体侧聚光透镜组55的光轴ax-l与旋转体56的旋转轴ax-r形成的角度θ3设为10度以上且80度以下。这样，通过将光轴ax-l与旋转轴ax-r配置为具有角度而非平行，从而即使产生了电机在轴向上的轴向晃动，也能减少聚光透镜组和荧光体接触的风险。

并且，这样的配置与在沿着边缘部倒角而成的斜面57上设置荧光体相结合，降低了荧光体侧聚光透镜组55的固定器具和旋转体56产生机械性干扰的风险。关于图6所示的现有的旋转体即圆板61，聚光透镜组63的固定器具64的突出部分和圆板61的主面接近，当从外部施加振动等时发生干扰的风险较大。与此相反，在本实施方式中，成为容易在荧光体侧聚光透镜组55的固定器具和旋转体56之间确保间隙的结构。

另外，因为将电机58配置在与旋转体56相比更靠近x方向侧，所以与第一实施方式相比能缩短装置的x方向的长度。

旋转体56的基材适合采用热导率和光反射率较高的金属。随着旋转体56的旋转，激发光的照射位置相对移动，从旋转体总是发出白色荧光。作为荧光基底的斜面57优选预先进行镜面加工，以使发出的荧光有效地射出到荧光体侧集光透镜组55的方向。

在将旋转体安装到电机驱动轴时的稳定性、对旋转时或受到外力时的变形的抑制、以及后面所描述的设置散热结构的容易性方面，旋转体的基材的高度hr相对于电机的驱动轴直径ds优选设为1.5倍以上。例如，当电机的驱动轴直径为2.0mm时，旋转体的基材的高度hr优选设定为3.0mm以上。此外，从平面性的观点考虑，旋转体的外径dr优选为高度hr的10倍以下。此外，为了提高装置中空间的利用效率，以及抑制旋转体在旋转时或受到外力时产生变形，旋转体的外径dr与电机的外形dm之比即dr/dm优选为1.0以上且1.5以下。此外，在旋转体的基材上，除了倒角而成的斜面之外，还可以设置与使用图3说明的凹部相同的冷却用的凹部。

在以上说明的第二实施方式的光源装置中，将荧光体侧聚光透镜组55的光轴ax-l与旋转体56的旋转轴ax-r形成的角度θ3设为10度以上且80度以下。此外，将旋转体的外径dr与电机外形dm之比即dr/dm设为1.0以上且1.5以下。此外，将倒角而成的斜面57和旋转体56的旋转轴ax-r形成的角度设为10度以上且80度以下。

根据本实施方式，能够抑制聚光透镜组和荧光体接触的风险，以及荧光体侧聚光透镜55的固定器具和旋转体56产生机械性干涉的风险，并能够缩短聚光透镜组的工作距离wd。在图6的现有装置中，在需要避免前述的风险时，使工作距离wd小于1.5mm是不现实的，但在本实施方式中，能够将工作距离wd例如缩短至0.5mm。在现有的装置中，因为无法缩短工作距离wd，所以在作为朗伯反射的扩散光而以宽角度范围射出的荧光之中，收集到聚光透镜组中的荧光的上限约为85％，但在本实施方式的装置中，如果采用相同的激发光源进行比较，则能够将荧光中的约95％收集到聚光透镜组中。其结果是，假设使用相同的激发光源的话，如果使用本实施方式的光源装置，则能够提高投影显示装置的最高亮度。此外，假设将投影显示装置的最高亮度设为相同的话，如果使用本实施方式的光源装置，则能够降低激发用光源的功率，因此能够降低功耗。

此外，旋转体和电机不会远远超出聚光透镜组的光轴，且因为将电机配置在与旋转体相比更靠近x方向侧，所以能够缩短装置的x方向的长度，因此能够使光源装置和使用该光源装置的投影显示装置小型化。

[第二实施方式的变形例]

(旋转体形状)

如上所述，作为旋转体，优选如下形态：大致形状为圆柱，设置有沿着靠近电机那一侧的边缘部倒角而成的斜面，并在斜面上涂布有荧光体。但也可以采用其它形态。

例如，也可以是如下形态的旋转体：采用包含旋转轴的截面的形状为倒三角形的圆锥作为基体，并在锥体斜面上涂布有荧光体。另外，还可以是如下形态的旋转体：采用去除顶部而使包含旋转轴的截面的形状为电机侧底边较短的梯形的锥体作为旋转体的基体，并在斜面上涂布有荧光体。

重点是在相对于旋转轴的倾斜度为10度以上且80度以下的斜面上涂布荧光体，并将聚光透镜组的光轴ax-l与旋转体的旋转轴ax-r形成的角度设为10度以上且80度以下就可以。

此外，可以在旋转体的基体上设置用于抑制荧光体温度上升的散热结构。与图3所示例子相同，可以在旋转体56的远离电机58那一侧的面、侧面、靠近电机58那一侧的面上设置凹部。通过设置凹部，既增加了基体与空气的接触面积，又能产生气流，从而能够提高散热效果。因为将旋转体的基材的高度相对于电机的驱动轴直径设为1.5倍以上，且将外径与高度之比即dr/hr设为10以下，所以能够容易地设置凹部。

当然，不是一定要在各个面上设置凹部，可以选择任意的面进行设置，在使用耐热性高的荧光体的情况下有时也可以不进行上述设置。另外，凹部的形状不限于图3所示的形状。

(光调制器件)

光调制器件不局限于透射式光调制器件，也可以如前述第一实施方式(图1)的装置那样，将诸如以阵列状设置有微镜器件的dmd或反射式液晶器件之类的反射式光调制器件与光颜色选择色轮组合使用。此时，可以如第一实施方式的装置那样，在旋转体上涂布各种颜色的荧光体，并设置激发光的反射区域。

[其他实施方式]

如上所述，第一实施方式和第二实施方式所示的所有光源装置无论是在具有反射式光调制器件的投影显示装置中还是在具有透射式光调制器件的投影显示装置中，都可以自由组合使用。另外，所有实施方式所示的光源装置的结构部件的形状、大小、组合、配置等，可根据应用本发明的投影显示装置的结构及规格等各种条件而进行适当变更。