(57)【要約】【課題】励起光の光量が増大しても、波長変換素子からの放熱が十分に行われ、高輝度で信頼性に優れた光源装置およびそのような光源装置の製造方法を提供する。【解決手段】第１の部材と、第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられ、前記第１の部材と前記第２の部材とに熱的に接触した発熱体と、前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられたスペーサーと、を備えた光源装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材と、
第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられ、前記第１の部材と前記第２の部材とに熱的に接触した発熱体と、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられたスペーサーと、
を備えた光源装置。
【請求項２】
前記スペーサーは、前記第１の部材よりも柔らかい、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第２の部材は、前記スペーサーよりも柔らかい、請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記発熱体は光を発する、請求項１から３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記発熱体は蛍光体である、請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１の部材と前記第２の部材のうち少なくとも一方は透明である、請求項４または５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記発熱体は、前記光を反射する反射膜を備えている、請求項４から６のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記発熱体は、前記第１の部材と、前記第２の部材と、前記スペーサーとに囲まれて密閉されている請求項１から７のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記発熱体は、前記第１の部材の側から前記第２の部材の側に向かって先細りとなる錐台形状である、請求項１から８のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第１の部材は平凸レンズ形状である、請求項１から９のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１１】
第１の部材と第２の部材との間に発熱体を挟んで配置する光源装置の製造方法において、
前記第２の部材の一方の側の面上に、前記発熱体よりも厚さのあるスペーサーを設ける工程と、
前記第２の部材の前記一方の側の面上に、前記発熱体を設置する工程と、
前記第１の部材を、前記一方の側から、前記スペーサーに当接させる工程と、
前記第１の部材を、前記スペーサーに押圧し、前記スペーサーと前記第２の部材のうち少なくとも一方を変形させることにより、前記第１の部材を前記発熱体に当接させる工程と、
を有する光源装置の製造方法。
【請求項１２】
前記スペーサーを圧縮変形させることにより、前記第１の部材を発熱体に当接させる、請求項１１に記載の光源装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第２の部材を圧縮変形させることにより、前記第１の部材を発熱体に当接させる、請求項１１に記載の光源装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の光源装置を用いたプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源装置、光源装置の製造方法およびプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波長変換素子を用いた光源装置として、特許文献１には、外部光源から射出された励起光を波長変換素子に入射させる構成とし、波長変換素子と励起光の光源とを物理的に分離した光源装置が提案されている。外部光源から発する励起光の光量を増加させると、外部光源が高温となる。しかし、この構成では、波長変換素子には外部光源の熱が伝わらず、波長変換素子が光源の熱によって変質することがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９２０９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、波長変換素子は、光源から直接伝わる熱だけでなく、光源の射出する励起光を受けることによっても高温となる。そのため、励起光の強度が大きすぎると、波長変換素子が溶ける等によって変質し、光源装置として必要な性能が得られなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであって、励起光の光量を増大させても、波長変換素子からの放熱が十分に行われ、高輝度で信頼性に優れた光源装置およびそのような光源装置の製造方法を提供することを目的とする。また、このような光源装置を用いることにより、信頼性の優れたプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光源装置は、第１の部材と、第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられ、前記第１の部材と前記第２の部材とに熱的に接触した発熱体と、前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられたスペーサーと、を備える。
【０００７】
この構成によれば、発熱体は第１の部材と第２の部材との間に設けられ、それぞれの部材と熱的に接触している。そのため、発熱体で発生した熱が、第１の部材および第２の部材の両方に放熱されるので、効率よく放熱することが可能であり、発熱体が高温になることを抑制することができる。したがって、発熱体が高温になることによって変質することが抑制され、高輝度で信頼性に優れた光源装置が得られる。
【０００８】
前記スペーサーは、前記第１の部材よりも柔らかくてもよい。
この構成によれば、第１の部材をスペーサーに押圧し、スペーサーを圧縮変形させて、第１の部材を発熱体に当接させる後述の製造方法を採用できる。
【０００９】
前記第２の部材は、前記スペーサーよりも柔らかくてもよい。
この構成によれば、スペーサーを第２の部材に押圧し、第２の部材を圧縮変形させて、第１の部材を発熱体に当接させる後述の製造方法を採用できる。
【００１０】
前記発熱体は光を発してもよい。
この構成によれば、発光部からの放熱性に優れた光源装置とすることができる。
【００１１】
前記発熱体は蛍光体であってもよい。
この構成によれば、励起光の照射により発熱する波長変換素子からの放熱性に優れた光源装置とすることができる。
【００１２】
前記第１の部材と前記第２の部材のうち少なくとも一方は透明であってもよい。
この構成によれば、第１の部材と第２の部材とのうち少なくとも一方が透明であるため、たとえば、反射型や透過型の波長変換素子として好適に用いることができる。
【００１３】
前記発熱体は、前記光を反射する反射膜を備えていてもよい。
この構成によれば、発熱体の反射膜が設けられている部分は光を反射するため、発熱体が発する光は、発熱体の反射膜が設けられていない部分からのみ射出される。これにより、発熱体が発する光が分散せず、輝度の高い光が特定の方向にのみ射出される。したがって、高輝度で信頼性に優れた光源装置が得られる。
【００１４】
前記発熱体は、前記第１の部材と、前記第２の部材と、前記スペーサーとに囲まれて密閉されていてもよい。
この構成によれば、発熱体は密閉されているため、発熱体の周囲を覆う反射膜が外気に曝されることが抑制される。そのため、反射膜が酸化する等によって劣化することを抑制でき、発熱体が発する変換光が分散して輝度が低下することを抑制できる。したがって、高輝度で信頼性に優れた光源装置が得られる。
【００１５】
前記発熱体は、前記第１の部材の側から前記第２の部材の側に向かって先細りとなる錐台形状であってもよい。
この構成によれば、発熱体の側面は斜面となっているため、発熱体を第２の部材の側から見た際に、平面視で、発熱体の第２の部材と当接する面および側面を同時に視認できる。そのため、発熱体の第１の部材と当接している面以外の発熱体の周囲に反射膜を形成する際に、発熱体の第２の部材の側から反射膜の材料を蒸着等することによって、発熱体の第２の部材と当接する面および側面に同時に反射膜を形成することができる。したがって、反射膜の形成が簡便である。
【００１６】
前記第１の部材は平凸レンズ形状であってもよい。
第１の部材が平板形状等である場合には、第１の部材に入射した光は、第１の部材と空気との界面で反射することにより、第１の部材の側端面からも射出される。そのため、光が、発熱体から第１の部材に向かう方向（発熱体の前方）以外にも射出され、発熱体の前方に射出される光の輝度が低下してしまう。
これに対して、第１の部材が平凸レンズ形状である場合には、第１の部材に入射した、発熱体から射出された光は、第１の部材内と空気との界面で反射することがなく、発熱体の前方に射出される。
したがって、この構成によれば、発熱体から射出された光が発熱体の前方に射出できるため、高輝度で信頼性に優れた光源装置が得られる。
【００１７】
本発明の光源装置の製造方法は、第１の部材と第２の部材との間に発熱体を挟んで配置する光源装置の製造方法において、前記第２の部材の一方の側の面上に、前記発熱体よりも厚さのあるスペーサーを設ける工程と、前記第２の部材の前記一方の側の面上に、前記発熱体を設置する工程と、前記第１の部材を、前記一方の側から、前記スペーサーに当接させる工程と、前記第１の部材を、前記スペーサーに押圧し、前記スペーサーと前記第２の部材のうち少なくとも一方を変形させることにより、前記第１の部材を前記発熱体に当接させる工程と、を有する。
【００１８】
この構成によれば、第２の部材の一方側の面上に、スペーサーおよび発熱体を設置し、第１の部材をスペーサーに当接させて押圧することにより、スペーサーと第２の部材のうち少なくとも一方を変形させる。これにより、第１の部材を発熱体に接近させる。押圧は、第１の部材と、発熱体とが当接するまで行うため、結果として、スペーサーの一方側の面と、発熱体の一方側の面とが面一となるまで、スペーサーと第２の部材のうち少なくとも一方を変形させることとなる。これにより、第１の部材の一方側と反対側の面に対して、発熱体の一方側の面と、スペーサーの一方側の面とを精度よく密着させることができる。そのため、発熱体と第１の部材間および第１の部材とスペーサー間の熱抵抗を低減することができる。したがって、発熱体から第１の部材に、第１の部材からスペーサーに、それぞれ効率的に熱が移動するため、発熱体の冷却性能に優れた光源装置が得られる。
【００１９】
前記スペーサーを圧縮変形させることにより、前記第１部材を発熱体に当接させてもよい。
この構成によれば、第１の部材とスペーサーとの密着性を向上できる。
【００２０】
前記第２の部材を圧縮変形させることにより、前記第１部材を発熱体に当接させてもよい。
この構成によれば、スペーサーと第２の部材との密着性を向上できる。
【００２１】
本発明のプロジェクターは、本発明の光源装置を用いる。
この構成によれば、信頼性の優れたプロジェクターが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の光源装置を示す図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図２】第１実施形態の光源装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の光源装置の変形例を示す断面図である。
【図４】第２実施形態の光源装置を示す断面図である。
【図５】第３実施形態の光源装置を示す断面図である。
【図６】プロジェクターの第１実施形態を示す模式図である。
【図７】プロジェクターの第２実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る光源装置、光源装置の製造方法およびプロジェクターについて説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
【００２４】
［第１実施形態］
（光源装置）
図１は、本実施形態の光源装置１を示す図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
本実施形態の光源装置１は、図１に示すように、平凸レンズ（第１の部材）１１と、基板（第２の部材）１２と、スペーサー１３と、発光体（発熱体）１４と、を備えている。
【００２５】
基板１２は平板状の板材で、平面視形状は、特に限定されず、矩形状であっても、円形状であってもよい（図１（ａ）では矩形状）。基板１２の大きさは、基板１２の上面（一方側の面）１２ａにスペーサー１３および発熱体１４を設置できる範囲内において特に限定されない。基板１２の材質は、熱抵抗が低く、スペーサー１３よりも硬い材料であれば特に限定されない。たとえば、ＡｌやＣｕを用いることができる。
【００２６】
スペーサー１３は、図１（ｂ）に示すように、基板１２の上面１２ａに接着されている。スペーサー１３の平面視中央部には、スペーサー１３を厚さ方向に貫通する貫通穴１３ａが形成されている。スペーサー１３の平凸レンズ１１側の上面１３ｄには、凹部１３ｂが形成されている。
スペーサー１３の厚さＨ１は、発光体１４の厚さＨ３よりも厚い範囲内において、なるべく薄い方が好ましい。後述する本実施形態の製造方法において、平凸レンズ１１を押圧して、スペーサー１３を圧縮変形させるのが容易なためである。スペーサー１３の厚さＨ１は、発光体１４の厚さＨ３にもよるが、たとえば、３０〜５００μｍである。
スペーサー１３の材質は、熱抵抗が低く、平凸レンズ１１よりも柔らかい材料であれば特に限定されない。たとえば、無酸素銅や、純アルミニウムを用いることができる。
【００２７】
スペーサー１３の貫通穴１３ａの形状は、特に限定されない。たとえば、平面視形状が矩形状であっても、円形状であってもよい（図１（ａ）では、矩形状）。貫通穴１３ａの大きさは、発光体１４を収容できる範囲内において、小さい方が好ましい。貫通穴１３ａが小さいほど、発光体１４とスペーサー１３との距離が短くなる結果、発光体１４の熱が平凸レンズ１１を通ってスペーサー１３に伝わりやすくなるためである。
【００２８】
スペーサー１３の凹部１３ｂは、平面視形状が円形で、直径が平凸レンズ１１の平坦面１１ａの直径と略同一である。凹部１３ｂの深さは、スペーサー１３の厚さＨ１と発光体１４の厚さＨ３との差と同一である。スペーサー１３の平凸レンズ１１と当接している部分の厚さＨ２は、発光体１４の厚さＨ３と同一である。図１（ｂ）に示すように、凹部１３ｂに平凸レンズ１１が嵌めこまれている。凹部１３ｂの底面１３ｃの基板１２の上面１２ａからの高さは、発光体１４の平凸レンズ１１と当接している側の面（上面１４ａ）の基板１２の上面１２ａからの高さと同じである。
【００２９】
発光体１４は、自らが光を発する発光素子であっても、励起光を受けて光を発する蛍光体であってもよい。発光素子としては、たとえば、ＬＥＤがあげられる。蛍光体としては、たとえば、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体があげられる。
【００３０】
発光体１４は、平凸レンズ１１と、スペーサー１３と、基板１２とに囲まれて設けられており、平凸レンズ１１および基板１２とそれぞれ熱的に接触している。
発光体１４から射出される光が効率的に平凸レンズ１１に取り込まれるように、発光体１４の上面１４ａと平凸レンズ１１の平坦面１１ａとの間には、発光体１４が発する光を透過する充填剤１９が設けられている。また、充填剤１９は、発光体１４を平凸レンズ１１に接着するための接着剤としても機能する。ただし、充填剤１９は必ずしも設けなくてもよい。発光体１４の基板１２と当接する側の面（底面１４ｂ）は、基板１２の上面１２ａと接着されている。
【００３１】
発光体１４は、上面１４ａから底面１４ｂに向かって先細りとなる四角錐台形状である。発光体１４の平面視形状は、特に限定されず、矩形状であっても、円形状であってもよい（図１（ａ）では矩形状）。
発光体１４の厚さＨ３は、スペーサー１３の厚さＨ１よりも薄く、たとえば、２０〜４９０μｍである。
【００３２】
発光体１４は、平凸レンズ１１と当接する上面１４ａを除く面（底面１４ｂおよび側面）に反射膜１５ａが設けられている。反射膜１５ａは発光体１４が発する光を反射する薄膜である。反射膜１５ａは、基板１２と当接している発光体１４の底面１４ｂにも形成されているため、反射膜１５ａの材質は、熱伝導率が高いものであることが好ましい。反射膜１５ａの材質としては、たとえば、銀（Ａｇ）を用いることができる。反射膜１５ａの形成方法としては特に限定されず、たとえば、蒸着法を用いることができる。
【００３３】
発光体１４の周囲には、平凸レンズ１１と、基板１２と、スペーサー１３とで密閉された密閉空間１７が形成されている。
密閉空間１７内には、不活性ガスが充填されている。不活性ガスとしては、たとえば、窒素（Ｎ２）を選択できる。
【００３４】
平凸レンズ１１は、一方の面が光軸方向の外側に凸の曲面形状で、他方の面が平らな平坦面１１ａとなっている凸レンズである。
平凸レンズ１１は、その平坦面１１ａ側がスペーサー１３の凹部１３ｂに嵌めこまれ、固着されている。平凸レンズ１１の平坦面１１ａは、スペーサー１３の凹部１３ｂの底面１３ｃと、発光体１４の上面１４ａとに接着されている。
平凸レンズ１１の材質は、スペーサー１３よりも硬く、透明な材質であれば特に限定されない。たとえば、ガラスや石英を用いることができる。
【００３５】
ヒートシンク１６ａは、基板１２の裏面１２ｂに接着されている。ヒートシンク１６ａは、基板と複数の平板状のフィンとを備えている。複数のフィンは、ヒートシンク１６ａの基板の、ヒートシンク１６ａが基板１２と接着されている側と反対側の面に、略等間隔となるように配置されている。ヒートシンク１６ａの材質としては、基板１２の熱を放熱できる材質であれば、特に限定されず、たとえばアルミニウムを用いることができる。
なお、ヒートシンク１６ａとしては、上述したものに限られるものではなく、他の公知のヒートシンクのいずれであってもよい。たとえば、複数の柱状のフィンが基板に設けられているようなヒートシンクであってもよい。
【００３６】
本実施形態の光源装置１においては、発光体１４が発する光は、発光体１４の底面１４ｂおよび側面に設けられた反射膜１５ａによって反射されるため、反射膜１５ａが設けられていない発光体１４の上面１４ａからのみ光が射出される。発光体１４の上面１４ａから射出された光は、平凸レンズ１１を通り、外部へと射出される。
これにより、本実施形態の光源装置１は、発光体１４として発光素子を用いた場合には、たとえば、照明や、プロジェクターの光源として好適に用いることができる。
また、本実施形態の光源装置１は、発光体１４として蛍光体を用いた場合には、平凸レンズ１１側から励起光を受け、励起光の波長が変換された蛍光を平凸レンズの側に射出する、反射型の波長変換素子として好適に用いることができる。このような波長変換素子は、たとえば、プロジェクター等に用いることができる。
【００３７】
（光源装置の製造方法）
図２は、光源装置１の製造方法を示す図である。
本実施形態における光源装置１の製造方法は、図２に示すように、スペーサー設置工程Ｓ１１と、発光体設置工程Ｓ１２と、平凸レンズ当接工程Ｓ１３と、圧縮工程Ｓ１４と、を有する。
【００３８】
スペーサー設置工程Ｓ１１は、図２（ａ）に示すように、基板１２の上面１２ａに、スペーサー１３の裏面を接着して、スペーサー１３を設置する工程である。
スペーサー１３の基板１２の上面１２ａへの接着方法は、特に限定されず、たとえば、接着剤を用いる方法や、圧力をかけて接触面を接合させる圧着方法を選択できる。基板１２とスペーサー１３間の熱抵抗を低くできるように、接着剤やスペーサーの材質を選択することが好ましい。
【００３９】
次に、発光体設置工程Ｓ１２は、図２（ｂ）に示すように、発光体１４をスペーサー１３の貫通穴１３ａに収容し、基板１２の上面１２ａに、発光体１４の底面１４ｂを接着して、発光体１４を設置する工程である。
発光体１４の基板１２の上面１２ａへの接着方法は、特に限定されず、たとえば、Ａｇペーストを接着剤として用いる接着方法を選択することができる。発光体１４と基板１２間の熱抵抗を低くできる方法を選択することが好ましい。
【００４０】
次に、平凸レンズ当接工程Ｓ１３は、図２（ｃ）に示すように、平凸レンズ１１の平坦面１１ａをスペーサー１３に当接する工程である。
平凸レンズ当接工程Ｓ１３は、不活性ガス雰囲気下で行われる。後述する圧縮工程Ｓ１４で形成される空間１７内が不活性ガスで充填されるようにするためである。不活性ガスは、上述したとおり、たとえば、窒素（Ｎ２）を用いることができる。
【００４１】
平凸レンズ１１の平坦面１１ａを、スペーサー１３の貫通穴１３ａを塞ぐようにして、スペーサー１３の上面１３ｄに当接させる。平凸レンズ１１の平坦面１１ａには、あらかじめ透明な接着剤が塗布されており、平凸レンズ１１の平坦面１１ａとスペーサー１３の上面１３ｄとが接着される。
これにより、基板１２と、スペーサー１３と、平凸レンズ１１とに囲まれた空間内に発光体１４が封入される。スペーサー１３の厚さＨ１は、発光体１４の厚さＨ３よりも厚いので、この時点では、平凸レンズ１１と発光体１４との間には隙間１８が形成されている。
【００４２】
次に、圧縮工程Ｓ１４は、図２（ｄ）に示すように、平凸レンズ１１を押圧し、スペーサー１３を圧縮する工程である。
【００４３】
スペーサー１３よりも硬い材質で構成されている平凸レンズ１１を、基板１２に向かって押圧することで、スペーサー１３の上面１３ｄのうち平凸レンズ１１と当接している部分を圧縮変形させ、スペーサー１３を部分的に陥没させる。これにより、平凸レンズ１１は発光体１４に接近する。平凸レンズ１１が隙間１８の距離の分だけ移動し、平凸レンズ１１の平坦面１１ａが、発光体１４の上面１４ａと当接した位置で押圧を停止する。
【００４４】
上記工程により、スペーサー１３の上面１３ｄに凹部１３ｂが形成され、凹部１３ｂ内に平凸レンズ１１が固定される。また、平凸レンズ１１と、基板１２と、スペーサー１３とで密閉され、不活性ガスが充填された密閉空間１７が形成される。
【００４５】
以上の工程により、発光体１４の上面１４ａが平凸レンズ１１の平坦面１１ａと熱的に接触し、発光体１４の底面１４ｂが基板１２の上面１２ａと熱的に接触した、光源装置１が得られる。
【００４６】
以上に詳細に説明した本実施形態の光源装置１によれば、発光体１４の底面１４ｂが基板１２と熱的に接触しているため、発光体１４の熱が、底面１４ｂから基板１２に、基板１２からヒートシンク１６ａに、順に伝わることによって放熱される。加えて、発光体１４の上面１４ａが平凸レンズ１１と熱的に接触しているため、発光体１４の熱が、上面１４ａから平凸レンズ１１に、平凸レンズ１１からスペーサー１３に、スペーサー１３から基板１２に、基板１２からヒートシンク１６ａに、順に伝わることによっても放熱される。
したがって、発光体１４の上面１４ａの側および底面１４ｂの側の両方から放熱できるため、発光体１４を十分に冷却でき、発光体１４が熱によって変質することを抑制できる、高輝度で信頼性に優れた光源装置１が得られる。
【００４７】
特に、発光体１４の上面１４ａの側からの放熱は信頼性の確保に有効である。これは、発光体１４は、光が射出される側（上面１４ａの側）が高温となって変質しやすいため、光が射出される側の面を冷却することで変質することを有効に抑制できるためである。
通常このような光源装置は、光を射出する機能上、光が射出される側にはヒートシンクを設けることができず、十分な発光体の冷却が困難である。これに対して、本実施形態における光源装置１は、光が射出される側からも放熱できる構造となっているため、従来の光源装置に比べて発光体の冷却性能が高い。
【００４８】
また、本実施形態の光源装置の製造方法によれば、基板１２の上面に、スペーサー１３および発光体１４を設置し、平凸レンズ１１をスペーサー１３に当接させて押圧することにより、スペーサー１３を圧縮変形させる。これにより、平凸レンズ１１の平坦面１１ａに対して、発光体１４の上面１４ａと、スペーサー１３の凹部１３ｂの底面１３ｃとを精度よく密着させることができる。そのため、発光体１４と平凸レンズ１１間および平凸レンズ１１とスペーサー１３間の熱抵抗を低減することができる。したがって、発光体１４から平凸レンズ１１に、平凸レンズ１１からスペーサー１３に、それぞれ効率的に熱が移動するため、発光体１４の冷却性能に優れた光源装置１が得られる。
【００４９】
また、本実施形態においては、スペーサー１３は平凸レンズ１１よりも柔らかい材質で構成されているため、圧縮工程Ｓ１４において、スペーサー１３を圧縮変形させることが容易である。
【００５０】
また、本実施形態においては、発光体１４の上面１４ａ以外の面に反射膜１５ａが設けられているため、発光体１４が発する光は反射膜１５ａが形成されていない発光体１４の上面１４ａのみから射出される。これにより、発光体１４が発する光が分散せず、輝度の高い光が特定の方向にのみ射出される。したがって、高輝度で信頼性に優れた光源装置１が得られる。
【００５１】
また、本実施形態においては、密閉空間１７には不活性ガスが充填されている。そのため、密閉空間１７に接している、発光体１４の側面に形成された反射膜１５ａは、空気に曝されることを抑制できる。したがって、たとえば、Ａｇで構成された反射膜１５ａが空気に曝され酸化することによって、反射膜１５ａの反射性能が劣化することを抑制できる。その結果、発光体１４が発する光が分散することによる、射出する光の輝度が低下することを抑制できる。
【００５２】
また、本実施形態においては、発光体１４は四角錐台形状であるため、側面は斜面となっており、発光体１４を底面１４ｂの側から見た際に、平面視で、発光体１４の底面１４ｂおよび側面を同時に視認できる形状である。そのため、発光体１４の上面１４ａ以外の発光体１４の周囲に反射膜１５ａを形成する際に、底面１４ｂの側から反射膜１５ａの材料を蒸着等することによって、発光体１４の底面１４ｂおよび側面に同時に反射膜１５ａを形成することができる。したがって、反射膜１５ａの形成が簡便である。
【００５３】
また、本実施形態においては、平凸レンズ１１を用いているため、平凸レンズ１１に入射した、発光体１４から射出された光は、平凸レンズ１１と空気との界面で反射することがなく、発光体１４の上方に射出される。
これに対して、平凸レンズ１１の代わりに、たとえば、板状の部材を用いる場合には、部材に入射した光は、板状の部材と空気との界面で反射することにより、板状の部材の側端面からも射出される。そのため、光が、発光体１４から板状の部材に向かう方向（発光体１４の上方）以外にも射出され、発光体１４の上方に射出される光の輝度が低下してしまう。
したがって、本実施形態においては、発光体１４から射出された光が、発光体１４の上方に射出されるため、高輝度で信頼性に優れた光源装置１が得られる。
【００５４】
なお、本実施形態においては下記の構成を採用することもできる。
【００５５】
発光体設置工程Ｓ１２は、スペーサー設置工程Ｓ１１の前に行ってもよい。
【００５６】
平凸レンズ当接工程Ｓ１３および圧縮工程Ｓ１４は、真空中で行ってもよい。
【００５７】
［第１実施形態の変形例］
（光源装置）
図３は、本変形例の光源装置１Ａを示す断面図である。
本変形例の光源装置１Ａは、スペーサー３７の下部が基板３８に埋没していることによって、平凸レンズ１１が発光体１４と当接している光源装置である。
本変形例は、図３に示すように、平凸レンズ１１と、基板３８と、スペーサー３７と、発光体１４と、を備えている。
【００５８】
基板３８は平板状の板材で、平面視形状は、特に限定されず、矩形状であってもよく、円形状であってもよい。基板３８の大きさは、スペーサー３７および発光体１４が上面３８ａに設置できる範囲内において、特に限定されない。基板３８の上面３８ａには、スペーサー３７の下部が嵌めこまれる凹部３８ｂが形成されている。凹部３８ｂの形状および大きさは、スペーサー３７の平面視形状と略同一である。凹部３８ｂの深さは、スペーサー３７の厚さＨ４と発光体１４の厚さＨ３との差と同一である。基板３８の裏面３８ｃには、ヒートシンク１６ａが接着されている。基板３８の材質は、スペーサー３７よりも柔らかい材質であれば、特に限定されない。たとえば、無酸素銅や、純アルミニウムを用いることができる。
【００５９】
スペーサー３７は、基板３８の凹部３８ｂに嵌めこまれ、固定されている。スペーサー３７の上面３７ｄには、発光体１４を収容するための厚さ方向に貫通する貫通穴３７ａが形成されている。スペーサー３７は、凹部３８ｂの深さの分だけ、部分的に基板３８に埋没している。そのため、基板３８の上面３８ａとスペーサー３７の上面３７ｄとの距離Ｈ５が、発光体１４の厚さ１４ａと同一であり、スペーサー３７の上面３７ｄと発光体１４の上面１４ａとは面一となっている。これにより、発光体１４の上面１４ａおよびスペーサー３７の上面３７ｄは、平凸レンズ１１の平坦面１１ａに対して、精度よく接着されている。スペーサー３７の材質は、基板３８よりも硬い材質であれば、特に限定されない。たとえば、ＡｌやＣｕを用いることができる。
【００６０】
（光源装置の製造方法）
本変形例の光源装置１Ａの製造方法は、圧縮工程において、スペーサー３７ではなく、基板３８を変形させた場合の光源装置の製造方法である。
本変形例の光源装置１Ａの製造方法は、スペーサー設置工程、発光体設置工程、平凸レンズ当接工程、圧縮工程と、を有する。
【００６１】
スペーサー設置工程、発光体設置工程および平凸レンズ当接工程は、第１実施形態におけるスペーサー設置工程Ｓ１１、発光体設置工程Ｓ１２および平凸レンズ当接工程Ｓ１３と、それぞれ同様である。
【００６２】
圧縮工程は、スペーサー３７を押圧し、基板３８を圧縮する工程である。
圧縮工程は、不活性ガス雰囲気下で行われる。
【００６３】
基板３８よりも硬い材質で構成されているスペーサー３７を、基板３８に向かって押圧することで、基板３８の上面３８ａのうちスペーサー３８と当接している部分を圧縮変形させ、基板３８を部分的に陥没させる。これにより、スペーサー３７の下部が基板３８に埋没されていくと共に、スペーサー３７の上面３７ｄに接着されている平凸レンズ１１が発光体１４に接近する。スペーサー３７の押圧は、平凸レンズ１１の平坦面１１ａが、発光体１４の上面１４ａと当接するまで行う。
【００６４】
上記工程により、基板３８の上面３８ａに凹部３８ｂが形成され、凹部３８ｂ内にスペーサー３７が固定される。スペーサー３７の上面３７ｄの基板３８の上面３８ａからの高さは、発光体１４の上面１４ａの基板３８の上面３８ａからの高さと同一である。
【００６５】
以上の工程により、発光体１４の上面１４ａが平凸レンズ１１の平坦面１１ａと熱的に接触し、発光体１４の底面１４ｂが基板３８の上面３８ａと熱的に接触した、光源装置１Ａが得られる。
【００６６】
本変形例によれば、スペーサー３７を押圧して、基板３８を圧縮変形させることにより、スペーサー３７の下部を基板３８に埋没させる。そのため、スペーサー３７の厚さＨ４と発光体１４の厚さＨ３に寸法誤差があっても、製造時に基板３８を圧縮変形させて、スペーサー３７の下部を埋没させることで、基板３８の上面３８ａからスペーサー３７の上面３７ｄまでの距離Ｈ５を、発光体１４の厚さＨ３に合わせこむことができる。
【００６７】
また、本変形例においては、基板３８はスペーサー３７よりも柔らかい材質で構成されているため、圧縮工程において基板３８を圧縮変形させることが容易である。
【００６８】
なお、本変形例においては下記の構成を採用することもできる。
【００６９】
圧縮工程においては、平凸レンズ１１を介してスペーサー３７を押圧してもよく、平凸レンズ１１およびスペーサー３７の両方を押圧してもよい。
【００７０】
圧縮工程においては、基板３８を圧縮変形させると共に、スペーサー３７を圧縮変形させてもよい。
【００７１】
［第２実施形態］
（光源装置）
本実施形態の光源装置は、第１実施形態において、基板１２およびスペーサー１３の代わりにこれらを一体化した支持部材を用いたものである。なお、上記実施形態と同様の構成要素については、適宜、上記実施形態と同様の符号を付してその説明を簡略化、あるいは省略する。
【００７２】
図４は、本実施形態を示す図であり、図４（ａ）は、本実施形態の製造過程を示す断面図、図４（ｂ）は、本実施形態の光源装置２を示す断面図である。
本実施形態の光源装置２は、図４（ｂ）に示すように、平凸レンズ１１と、支持部材４５と、発光体１４とを備えている。
【００７３】
支持部材４５は、略板状の部材である。支持部材４５の平凸レンズ１１側の上面４５ｆには、発光体１４を収容する第１の凹部４５ａと、第１の凹部４５ａの周囲に形成され、平凸レンズ１１が嵌めこまれる第２の凹部４５ｂとが形成されている。支持部材４５の裏面４５ｃには、ヒートシンク１６ａが接着されている。
第１の凹部４５ａの深さＤ１は、図４（ａ）に示したように、発光体１４の厚さＨ３よりも深くなっている。第１の凹部４５ａの平面視形状は発光体１４が設置できる限りにおいて特に限定されず、たとえば、矩形状であっても、円形状であってもよい。
【００７４】
第２の凹部４５ｂは、平面視形状が円形で、直径が平凸レンズ１１の平坦面１１ａの直径と略同一である。第２の凹部４５ｂの深さは、第１の凹部４５ａの深さＤ１と発光体１４の厚さＨ３との差と同一である。底面４５ｅの底面４５ｄからの深さＤ２は、発光体１４の厚さＨ３と同一である。そのため、第２の凹部４５ｂの底面４５ｄの底面４５ｅからの高さは、発光体１４の上面１４ａの底面４５ｅからの高さと同じである。
【００７５】
支持部材４５の上部４６は、第１実施形態のスペーサー１３に相当し、支持部材４５の下部４７は、第１実施形態の基板１２に相当する。
支持部材４５の材質は、平凸レンズ１１よりも柔らかい材料あれば、特に限定されない。たとえば、無酸素銅や、純アルミニウムを用いることができる。
【００７６】
（光源装置の製造方法）
本実施形態の光源装置２の製造方法は、第１実施形態における、スペーサー設置工程Ｓ１１を、凹部形成工程とした場合の光源装置の製造方法である。
本実施形態の光源装置２の製造方法は、凹部形成工程と、発光体設置工程と、平凸レンズ当接工程と、圧縮工程とを有する。
【００７７】
凹部形成工程は、第１実施形態におけるスペーサー設置工程Ｓ１１に相当し、支持部材４５の上面４５ｆに第１の凹部４５ａを形成する工程である。
第１の凹部４５ａを形成する方法は、特に限定されず、たとえば、プレス加工を用いることができる。図４（ａ）に示すように、第１の凹部４５ａの深さＤ１は、発光体１４の厚さＨ３よりも深い。第１の凹部４５ａの深さＤ１は、発光体１４の厚さＨ３よりも深い範囲内において、なるべく浅い方が好ましい。後述する、圧縮工程において、平凸レンズ１１を押圧して、支持部材４５を圧縮変形させるのが容易なためである。第１の凹部４５ａの深さＤ１は、発光体１４の厚さＨ３にもよるが、たとえば、３０〜５００μｍである。第１の凹部４５ａの大きさは、発光体１４を収容できる範囲内において、特に限定されない。第１の凹部４５ａの形状は、たとえば、矩形状であってよく、円形状であってもよい。
上記工程により、凹部４５ａが形成され、上部４６および下部４７が形成される。
【００７８】
次に、発光体設置工程は、第１実施形態の発光体設置工程Ｓ１２と同様にして、第１の凹部４５ａの底面４５ｅに発光体１４の底面１４ｂを接着して、発光体１４を設置する工程である。
【００７９】
次に、平凸レンズ当接工程は、第１実施形態の平凸レンズ当接工程Ｓ１３と同様にして、平凸レンズ１１の平坦面１１ａを、支持部材４５の上面４５ｆに当接させる工程である。
【００８０】
次に、圧縮工程は、第１実施形態の圧縮工程Ｓ１４と同様にして、平凸レンズ１１を押圧し、支持部材４５を圧縮加工する工程である。
支持部材４５よりも硬い材質で構成されている平凸レンズ１１を、支持部材４５に向かって押圧することで、支持部材４５の上面４５ｆのうち平凸レンズ１１と当接している部分を圧縮変形させ、支持部材４５を部分的に陥没させる。これにより、平凸レンズ１１は発光体１４に接近する。平凸レンズ１１が第１凹部４５ａの深さＤ１と発光体１４の厚さＨ３との差の分だけ移動させられ、平凸レンズ１１の平坦面１１ａが、発光体１４の上面１４ａと当接した位置で押圧を停止する。
【００８１】
上記工程により、支持部材４５の上面４５ｆに第２の凹部４５ｂが形成され、第２の凹部４５ｂ内に平凸レンズ１１が固定される。
【００８２】
以上の工程により、発光体１４の上面１４ａが平凸レンズ１１の平坦面１１ａと熱的に接触し、発光体１４の底面１４ｂが支持部材４５の第１の凹部の底面４５ｅと熱的に接触した、光源装置２が得られる。
【００８３】
本実施形態の光源装置によれば、第１実施形態におけるスペーサー１３と基板１２とが一体化している。そのため、スペーサー（上部４６）と基板（下部４７）との間の熱抵抗が低く、効率的に熱が移動するため、冷却性能に優れた光源装置が得られる。
【００８４】
また、本実施形態の光源装置の製造方法によれば、単一の部材を加工することで、基板１２およびスペーサー１３を兼ねた支持部材４５を形成できるため、簡便である。
【００８５】
なお、図１に示す、第１実施形態の光源装置１と同様に、発光体１４の上面１４ａと平凸レンズ１１の平坦面１１ａとの間には、発光体１４が発する光を透過する充填剤１９が設けられていてもよい。
【００８６】
［第３実施形態］
本実施形態の光源装置は、第１実施形態における基板１２の代わりに、透明基板を用いたものである。なお、上記実施形態と同様の構成要素については、適宜、上記実施形態と同様の符号を付してその説明を簡略化、あるいは省略する。
【００８７】
図５は、本実施形態の光源装置３を示す図である。
本実施形態の光源装置３は、図５に示すように、平凸レンズ１１と、スペーサー１３と、発光体３９と、透明基板６１と、を備えている。
【００８８】
透明基板６１は透明な平板状の部材である。透明基板６１の材質は、スペーサー１３よりも硬く、透明であれば特に限定されない。たとえば、ガラスや石英を用いることができる。透明基板６１の裏面６１ａには、ヒートシンク１６ｂが接着されている。
【００８９】
発光体３９は、上面３９ａから底面３９ｂに向かって先細りとなる四角錐台形状である。発光体３９の平面視形状は、特に限定されず、矩形状であっても、円形状であってもよい。発光体３９の上面３９ａは、平凸レンズ１１の平坦面１１ａと接着されている。発光体３９の底面３９ｂは、透明基板６１の上面と接着されている。
【００９０】
発光体３９の側面には反射膜１５ｂが形成され、発光体３９の底面３９ｂにはダイクロイックミラー６２が形成されている。
反射膜１５ｂは、第１実施形態における反射膜１５ａと同様のものである。
ダイクロイックミラー６２は、発光体３９の発する光は反射し、発光体３９の発する光と波長の異なる特定の光は透過させる。ダイクロイックミラー６２として、たとえば、青色光は透過させ、赤色光と緑色光を反射するものを選択できる。
【００９１】
ヒートシンク１６ｂは、励起光Ｌｅが透明基板６１を通って発光体３９に入射することを妨げないように、中央部に励起光Ｌｅが通過する方向に貫通する貫通穴１６ｃが形成されている。
なお、ヒートシンク１６ｂは、第１実施形態におけるヒートシンク１６ａと同様のものに、貫通穴１６ｃを形成したものを用いることができる。
【００９２】
本実施形態の光源装置によれば、発光体３９を挟む、平凸レンズ１１および透明基板６１の両方が透明である。そのため、発光体３９として蛍光体を用いる場合には、図５に示すように、発光体３９に励起光Ｌｅを透明基板６１の側から入射することで、発光体３９によって波長変換された変換光Ｌｃが平凸レンズ１１の側から射出される。これにより、透過型の波長変換素子とすることができる。この場合においては、ダイクロイックミラー６２は、励起光Ｌｅは透過させるが、変換光Ｌｃは反射する性質を有する。
【００９３】
なお、図１に示す、第１実施形態の光源装置１と同様に、発光体３９の上面３９ａと平凸レンズ１１の平坦面１１ａとの間には、発光体３９が発する光を透過する充填剤１９が設けられていてもよい。
【００９４】
［プロジェクターの第１実施形態］
本実施形態は、発光体１４として蛍光体３１０ａを用いた波長変換素子３００ａ（光源装置１）を、光源装置の一部として用いたプロジェクターである。なお、上記の実施形態と同様の構成要素については、適宜、上記の実施形態と同様の符号を付してその説明を簡略化、あるいは省略する。
【００９５】
図６は、本実施形態のプロジェクター１０００ａの光学系を示す模式図である。
プロジェクター１０００ａは、光源装置１００ａと、色分離導光光学系２００と、光変調装置４００Ｒと、光変調装置４００Ｇと、光変調装置４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写光学系６００と、を備えている。
【００９６】
光源装置１００ａは、第１光源５０、第１コリメーターレンズアレイ５３、第１集光レンズ６０、拡散部材としての回転拡散板７０、第１ピックアップ光学系８０、第２光源３０、第２コリメーターレンズアレイ３３、第２集光レンズ２０、第１平行化レンズ２１、ダイクロイックミラー２２、波長変換光学系３２０ａ、フライアイインテグレーター９０、偏光変換素子９３および第２平行化レンズ９４を備えている。
【００９７】
第１光源５０は、第１基台５１と、第１基台５１上に並べて配置された複数の第１固体発光素子５２とを備えた光源アレイである。第１固体発光素子５２は、ダイクロイックミラー２２によって反射可能な青色光を射出する光源である。本実施形態の場合、第１固体発光素子５２は、青色（発光強度のピーク：４５０ｎｍ付近）のレーザー光を射出する半導体レーザーであるが、第１固体発光素子５２は、ダイクロイックミラー２２で反射される波長の光であれば、４５０ｎｍ以外のピーク波長を有する光を射出するものであっても構わない。
【００９８】
第１コリメーターレンズアレイ５３は、各第１固体発光素子５２と１対１に対応した複数の第１マイクロレンズ５３０を備えている。複数の第１マイクロレンズ５３０は、第１基台５１上に並べて配置されている。各第１マイクロレンズ５３０は、対応する第１固体発光素子５２から射出される青色光の光軸上に設置され、当該青色光を平行化する。第１コリメーターレンズアレイ５３から射出された青色光は、凸レンズからなる第１集光レンズ６０で集光される。第１コリメーターレンズアレイ５３と第１集光レンズ６０によって、第１光源５０から射出された複数の青色光を集光する第１集光光学系５５が形成されている。
【００９９】
拡散部材としての回転拡散板７０は、入射した青色光を拡散して入射側とは反対側の面から射出する透過型の回転拡散板である。回転拡散板７０は、モーター７３により回転駆動される拡散部材としての基板７１を備えている。基板７１としては、公知の拡散板、たとえば、磨りガラスや、ホログラフィックディフューザー、透明基板の表面にブラスト処理を施したもの、透明基板の内部にビーズのような散乱材を分散させ、散乱材によって光を散乱させるものなどを用いることができる。本実施形態では基板７１として円板を用いているが、基板７１の形状は円板に限られない。回転拡散板７０では、基板７１を回転駆動することによって、青色光が照射された部分（被照射部分）が円を描くように、青色光が照射される領域（光照射領域）Ｓ１に対して相対的に移動する。
【０１００】
回転拡散板７０から射出された光は、第１ピックアップ光学系８０で平行化され、ダイクロイックミラー２２に入射する。ダイクロイックミラー２２は、その表面が、第１光源５０の発光面に対して約４５°の角度をなすように、第１光源５０の発光面と対峙して配置されている。ダイクロイックミラー２２は、第１ピックアップ光学系８０から入射する青色光を９０°折り曲げてフライアイインテグレーター９０側に反射する。
【０１０１】
第１ピックアップ光学系８０は、ダイクロイックミラー２２と回転拡散板７０との間の光の光路上に配置されている。第１ピックアップ光学系８０は、回転拡散板７０からの光が入射するピックアップレンズとしての第１レンズ８１と、第１レンズ８１から射出される光を平行化する第２レンズ８２とを含んで構成されている。第１レンズ８１は、たとえば、光入射面が平面状であり、光射出面が凸の曲面状をなす平凸レンズからなり、第２レンズ８２は、たとえば凸レンズからなる。第１ピックアップ光学系８０は、回転拡散板７０からの光を略平行化した状態でダイクロイックミラー２２に入射させる。
【０１０２】
なお、第１ピックアップ光学系８０は、回転拡散板７０から射出される青色光の広がりに応じて、使用するレンズの屈折率や形状が決められる。また、レンズの数も２つに限らず、１つまたは３つ以上の複数個とすることもできる。
【０１０３】
第２光源３０は、第２基台３１と、第２基台３１上に並べて配置された複数の第２固体発光素子３２とを備えている。第２固体発光素子３２は、波長変換素子３００ａに備えられた蛍光体３１０ａを励起させる励起光を射出する光源である。本実施形態の場合、第２固体発光素子３２は、励起光として青色（発光強度のピーク：４５０ｎｍ付近）のレーザー光を射出する半導体レーザーであるが、第２固体発光素子３２は、蛍光体３１０ａを励起させることができる波長の光であれば、４５０ｎｍ以外のピーク波長を有する光を射出するものであっても構わない。
【０１０４】
第２コリメーターレンズアレイ３３は、各第２固体発光素子３２と１対１に対応した複数の第２マイクロレンズ１３０を備えている。複数の第２マイクロレンズ１３０は、第２基台３１上に並べて配置されている。各第２マイクロレンズ１３０は、対応する第２固体発光素子３２から射出される励起光の光軸上に設置され、当該励起光を平行化する。第２コリメーターレンズアレイ３３から射出された励起光は、凸レンズからなる第２集光レンズ２０で集光される。
【０１０５】
第２集光レンズ２０とダイクロイックミラー２２との間の励起光の光路上には、両凹レンズからなる第１平行化レンズ２１が配置されている。第１平行化レンズ２１は、第２集光レンズ２０と、第２集光レンズ２０における焦点位置との間に配置され、第２集光レンズ２０から入射する励起光を平行化してダイクロイックミラー２２に射出する。
【０１０６】
ダイクロイックミラー２２は、その表面が、第２光源３０の発光面および蛍光体３１０ａの光を射出する側の面に対して約４５°の角度をなすように、これら各面と対峙して配置されている。ダイクロイックミラー２２は、第１平行化レンズ２１から入射する励起光（青色光成分）を９０°折り曲げて波長変換光学系３２０ａ側に反射するとともに、波長変換光学系３２０ａから入射する蛍光（赤色光成分および緑色光成分）を透過させる。
【０１０７】
波長変換光学系３２０ａは、第１レンズ４２と波長変換素子３００ａとを備える。波長変換素子３００ａは、上述した、発光体１４として蛍光体を用いた第１実施形態の光源装置１であり、蛍光体３１０ａと、蛍光体３１０ａからの蛍光の広がりを抑える平凸レンズ（第２レンズ）１１とを備える。
【０１０８】
第１レンズ４２と、平凸レンズ１１と、により第２ピックアップ光学系４０が構成されている。第２ピックアップ光学系４０は、ダイクロイックミラー２２と波長変換素子３００ａとの間の励起光および蛍光の光路上に配置されている。第１レンズ４２は、平凸レンズ１１から入射される蛍光を平行化する、たとえば、凸レンズからなるレンズである。
【０１０９】
第２ピックアップ光学系４０は、波長変換素子３１０ａからの蛍光を略平行化した状態でダイクロイックミラー２２に入射させる。また、第２ピックアップ光学系４０の第１レンズ４２および平凸レンズ１１は、ダイクロイックミラー２２から入射する励起光を集光する機能を兼ねており、励起光を集光させた状態で発光体３１０ａに入射させる。すなわち、第２コリメーターレンズアレイ３３と、第２集光レンズ２０と、第１平行化レンズ２１と、ダイクロイックミラー２２と、第２ピックアップ光学系４０と、によって、第２光源３０から射出された複数の励起光を集光する第２集光光学系３５が形成されている。
【０１１０】
なお、第２ピックアップ光学系４０は、波長変換素子３００ａから射出される蛍光の広がりに応じて、使用するレンズの屈折率や形状が決められ、レンズの数も２つに限らず、１つまたは３つ以上の複数個とすることもできる。
【０１１１】
蛍光体３１０ａは、第２固体発光素子３２から射出される励起光を吸収し、蛍光を発する粒子状の蛍光物質（蛍光体粒子）を有する。蛍光体３１０ａは、波長が約４５０ｎｍの励起光（青色光）を吸収し、概ね４９０〜７５０ｎｍ（発光強度のピーク：５７０ｎｍ）の蛍光（黄色光）に変換する機能を有する。蛍光には、緑色光（波長５３０ｎｍ付近）および赤色光（波長６３０ｎｍ付近）が含まれる。
【０１１２】
蛍光体３１０ａの材質は、硬く、熱に強い材料であれば特に限定されない。たとえば、サファイアを用いることができる。蛍光体３１０ａ内には蛍光体粒子が混合されている。
蛍光体粒子としては、通常知られたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体を用いることができる。たとえば、平均粒径が１０μｍの（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅで示される組成のＹＡＧ系蛍光体を用いることができる。なお、蛍光体粒子の形成材料は、１種であっても良く、２種以上の形成材料を用いて形成されている粒子を混合したものを蛍光体粒子として用いることとしてもよい。
【０１１３】
波長変換素子３００ａには、第１レンズ４２によって集光された励起光（青色光）が、平凸レンズ１１から入射される。励起光は、平凸レンズ１１によってさらに集光され、蛍光体３１０ａに入射する。蛍光体３１０ａは、励起光が入射する側と同じ側に向けて、励起光の波長を変換した黄色光（蛍光）を射出する。
【０１１４】
蛍光体３１０ａから射出された光は、第２ピックアップ光学系４０で平行化され、ダイクロイックミラー２２に入射する。ダイクロイックミラー２２は、第２ピックアップ光学系４０から入射する光のうち、励起光（青色光）を反射して除去し、緑色光および赤色光を透過させる。ダイクロイックミラー２２には、第２ピックアップ光学系４０からの光が入射する入射面と反対側の表面に、第１光源５０から射出された青色光が入射し、第２ピックアップ光学系４０から射出された光の光軸と平行な方向に反射される。これにより、第２ピックアップ光学系４０から射出された緑色光および赤色光と、第１ピックアップ光学系８０から射出された青色光とが合成されて白色光となる。
【０１１５】
ダイクロイックミラー２２で合成された緑色光、赤色光および青色光は、第１フライアイレンズアレイ９１および第２フライアイレンズアレイ９２からなるフライアイインテグレーター９０に入射し、光量分布が均一化される。フライアイインテグレーター９０から射出された緑色光、赤色光および青色光は、偏光変換素子９３によって偏光方向が一方向に揃えられた直線偏光に変換され、第２平行化レンズ９４により平行化され、光源装置１００ａから射出される。なお、フライアイインテグレーター９０および偏光変換素子９３は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報にその詳細が開示されている公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【０１１６】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０、反射ミラー２３０、反射ミラー２４０、反射ミラー２５０およびリレーレンズ２６０を備えている。色分離導光光学系２００は、光源装置１００ａからの光を赤色光、緑色光および青色光に分離し、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂに導光する機能を有する。
【０１１７】
ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０は、基板上に、所定の波長領域の光を反射して、他の波長領域の光を透過させる誘電体多層膜からなる波長選択透過膜が形成されたミラーである。具体的には、ダイクロイックミラー２１０は、青色光成分を透過させ、赤色光成分および緑色光成分を反射する。ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、赤色光成分を透過させる。
【０１１８】
反射ミラー２３０、反射ミラー２４０、反射ミラー２５０は、入射した光を反射するミラーである。具体的には、反射ミラー２３０は、ダイクロイックミラー２１０を透過した青色光成分を反射する。反射ミラー２４０、反射ミラー２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した赤色光成分を反射する。
【０１１９】
ダイクロイックミラー２１０を透過した青色光は、反射ミラー２３０で反射され、青色光用の光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー２２０でさらに反射され、緑色光用の光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２２０を透過した赤色光は、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２６０、射出側の反射ミラー２５０を経て赤色光用の光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
【０１２０】
光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂは、通常知られたものを用いることができ、たとえば、液晶素子４１０と液晶素子４１０を挟持する偏光素子４２０、４３０とを有した、透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構成される。偏光素子４２０、４３０は、たとえば透過軸が互いに直交する構成（クロスニコル配置）となっている。
【０１２１】
たとえば、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂは、一対の透明基板に液晶を密閉封入した透過型の光変調装置であり、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に応じて、入射側偏光素子４２０から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【０１２２】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光素子４３０から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合せた平面視略正方形状をなしている。直角プリズムを貼り合せた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光および青色光は曲折され、緑色光の進行方向が揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【０１２３】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【０１２４】
本実施形態のプロジェクターによれば、反射型の波長変換素子３００ａを備えた、高輝度で信頼性に優れたプロジェクターが得られる。
【０１２５】
なお、本実施形態においては、第１実施形態の光源装置１を波長変換素子３００ａとして用いたが、第２実施形態の光源装置２を波長変換素子３００ａとして用いてもよい。
【０１２６】
［プロジェクターの第２実施形態］
本実施形態は、発光体３９として蛍光体３１０ｂを用いた波長変換素子３００ｂ（光源装置３）を、光源装置の一部として用いたプロジェクターである。なお、上記の実施形態と同様の構成要素については、適宜、上記の実施形態と同様の符号を付してその説明を簡略化、あるいは省略する。
【０１２７】
図７は、本実施形態のプロジェクター１０００ｂの光学系を示す模式図である。本実施形態は、光源をプロジェクターの第１実施形態における第２光源のみとした構成になっている。
【０１２８】
図７に示すように、プロジェクター１０００ｂは、光源装置１００ｂと、色分離導光光学系２００と、光変調装置４００Ｒと、光変調装置４００Ｇと、光変調装置４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写光学系６００と、を備えている。
【０１２９】
光源装置１００ｂは、第２光源３０、第２コリメーターレンズアレイ３３、第２集光レンズ２０、波長変換光学系３２０ｂ、フライアイインテグレーター９０、偏光変換素子９３および第２平行化レンズ９４を備えている。
【０１３０】
波長変換光学系３２０ｂは、第１レンズ４２と波長変換素子３００ｂとを備える。波長変換素子３００ｂは、発光体として蛍光体を用いた第２実施形態の光源装置３であり、蛍光体３１０ｂと、蛍光体３１０ｂからの蛍光の広がりを抑える平凸レンズ（第２レンズ）１１とを備える。
【０１３１】
第１レンズ４２と、平凸レンズ１１と、により第２ピックアップ光学系４０が構成されている。第２ピックアップ光学系４０は、ダイクロイックミラー２２と波長変換素子３００ｂとの間の励起光および蛍光の光路上に配置されている。第１レンズ４２は、平凸レンズ１１から入射される蛍光を平行化する、たとえば、凸レンズからなるレンズである。
【０１３２】
蛍光体３１０ｂは、第１実施形態と同様に、第２固体発光素子３２から射出される励起光（青色光）を蛍光（黄色光）に変換する機能を有する。ここで、励起光の一部は、蛍光（黄色光）に変換されない。すなわち、波長変換素子３００ｂからは赤色、緑色、青色を含む白色光が射出されるようになっている。
【０１３３】
波長変換素子３００ｂには、第２固体発光素子３２から射出され、第２集光レンズ２０によって集光された励起光（青色光）が、透明基板６１側から入射される。波長変換素子３００ｂに入射された励起光は、透明基板６１を通って蛍光体３１０ｂに入射され、蛍光体３１０ｂは、入射した側とは逆側（平凸レンズ１１側）に、励起光の波長を変換した蛍光を射出する。
【０１３４】
蛍光体３１０ｂから射出された光は、第２ピックアップ光学系４０で平行化され、第１フライアイレンズアレイ９１および第２フライアイレンズアレイ９２からなるフライアイインテグレーター９０に入射し、光量分布が均一化される。その後、第１実施形態と同様にして、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【０１３５】
本実施形態のプロジェクターによれば、透過型の波長変換素子３００ｂを備えた、高輝度で信頼性に優れたプロジェクターが得られる。
【０１３６】
以上、第１から３の実施形態の光源装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、これに限られない。たとえば、第１から３の実施形態の光源装置を他の光学機器（光ディスク装置、自動車のヘッドランプ、照明機器等）に適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１３７】
１，１Ａ，２，３，１００ａ，１００ｂ…光源装置、１１…平凸レンズ（第１の部材）、１２…基板（第２の部材）、１３…スペーサー、１４，３９…発光体（発熱体）、１５ａ，１５ｂ…反射膜、３１０ａ，３１０ｂ…蛍光体、１０００ａ，１０００ｂ…プロジェクター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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