(57)【要約】【課題】光の利用効率を高めつつ、エタンデュの小さい光を効率良く取り出すことを可能とした光源装置を提供する。【解決手段】第１の波長λ１の光を放出する発光素子２と、第１の波長λ１の光を第２の波長λ２の光に変換する波長変換素子３と、第２の波長λ２の光を内部で伝搬しながら出射面４ａへと導く導光体４とを備え、波長変換素子３が、第１の波長λ１の光により励起されて第２の波長λ２の光を放出する蛍光体を含む部材５と、部材５の一面に配置されて第１の波長λ１の光を透過させると共に、第２の波長λ２の光を反射させる第１の機能膜６と、部材５の他面に配置されて第２の波長λ２の光を透過させると共に、第１の波長λ１の光を反射させる第２の機能膜７とを有し、発光素子２が、波長変換素子３の第１の機能膜６に接して配置され、導光体４が、波長変換素子３の第２の機能膜７に接して配置されている。【選択図】図１
2011138627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光を放出する発光素子と、
前記第１の波長の光を第２の波長の光に変換する波長変換素子と、
前記第２の波長の光を内部で伝搬しながら出射面へと導く導光体とを備え、
前記波長変換素子は、前記第１の波長の光により励起されて第２の波長の光を放出する蛍光体を含む部材と、前記部材の一面に配置されて前記第１の波長の光を透過させると共に、前記第２の波長の光を反射させる第１の機能膜と、前記部材の他面に配置されて前記第２の波長の光を透過させると共に、前記第１の波長の光を反射させる第２の機能膜とを有し、
前記発光素子は、前記波長変換素子の第１の機能膜に接して配置され、
前記導光体は、前記波長変換素子の第２の機能膜に接して配置されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記発光素子は、発光ダイオードからなることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
第１の波長の光を放出する発光素子と、
前記第１の波長の光を第２の波長の光に変換する波長変換素子と、
前記第２の波長の光を内部で伝搬しながら出射面へと導く導光体とを備え、
前記波長変換素子は、前記第１の波長の光により励起されて第２の波長の光を放出する蛍光体を含む部材と、前記部材の一面に配置されて前記第１の波長の光を透過させると共に、前記第２の波長の光を反射させる第１の機能膜と、前記部材の他面に配置されて前記第２の波長の光を透過させると共に、前記第１の波長の光を反射させる第２の機能膜とを有し、
前記発光素子は、半導体レーザからなり、前記波長変換素子の第１の機能膜側に配置され、
前記導光体は、前記波長変換素子の第２の機能膜に接して配置されていることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
前記発光素子と前記波長変換素子との間に配置された凸レンズと、前記凸レンズによって集光された光を通過させる微小開口が形成された反射膜とを備え、
前記反射膜は、プリズム形状を有する導光体の入射面に接して配置されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記導光体は、前記第２の波長の光に対して光透過性を有し、且つ非散乱性の均質媒体からなることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記導光体の出射面を除く複数の面に前記波長変換素子を挟んで前記発光素子が複数配置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記導光体の出射面側に配置された反射型偏光素子を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記導光体の出射面に光の取出し口となる複数の微小開口が形成された反射膜と、
前記反射膜の各微小開口に対応した位置に凸レンズが配置されたマイクロレンズアレイとを備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
ランプからの光を光変調素子に入射し、この光変調素子によって変調された光を用いて画像表示を行うプロジェクタ装置の前記ランプとして用いられることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばランプからの光を光変調素子に入射し、この光変調素子によって変調された光を用いて画像表示を行うプロジェクタ装置のランプとして用いて好適な光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランプからの光を光変調素子に入射し、この光変調素子によって変調された光を用いて画像表示を行うプロジェクタ装置のランプとして、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）や半導体レーザなどの発光素子を用いることが提案されている（例えば、特許文献１〜３などを参照。）。
【０００３】
これらの発光素子は、発光開始時間が短いといった利便性の面や、鉛(Ｐｂ)フリーといった環境保全の面で利点があり、利用され始めている。しかしながら、ＬＥＤの発光効率は２０ｌｍ／Ｗ以下であり、従来より使用されているプロジェクタ用白熱ランプの発光効率が３０ｌｍ／Ｗであるのに比べて発光効率が悪い。このため、消費電力が大きく、発光輝度を高めることができないといった課題がある。
【０００４】
また、近年では照明用の白色ＬＥＤランプの開発が進み、発光効率も１００ｌｍ／Ｗ以上を達成している。しかしながら、この照明用の白色ＬＥＤランプは、プロジェクタ用のＬＥＤランプに比べて、発光効率が高い代わりに発光面積が大きい。
【０００５】
一方、プロジェクタ装置では、液晶空間光変調素子（液晶パネル）などの光変調素子に対して所定の角度以下で光を集光しなければならないため、ＬＥＤのような面光源ではエタンデュ(etendue：光源の発光面積と光源から発散していく光の立体角との積で表される。)保存の観点から、発光面積を大きくしても無効光束が増えるだけで利用可能な光束を増やすことができない。
【０００６】
したがって、照明用の白色ＬＥＤランプをプロジェクタ用に単に置き換えるだけでは、ＬＥＤから効率良く光を取り出すことができないため、発光効率の良い明るいプロジェクタ装置を実現することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００８−５３６２６６号公報
【特許文献２】特開２００７−２６５６２６号公報
【特許文献３】特開２００５−２７４９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、光の利用効率を高めつつ、エタンデュの小さい光を効率良く取り出すことを可能とした光源装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る光源装置は、第１の波長の光を放出する発光素子と、第１の波長の光を第２の波長の光に変換する波長変換素子と、第２の波長の光を内部で伝搬しながら出射面へと導く導光体とを備え、波長変換素子が、第１の波長の光により励起されて第２の波長の光を放出する蛍光体を含む部材と、部材の一面に配置されて第１の波長の光を透過させると共に、第２の波長の光を反射させる第１の機能膜と、部材の他面に配置されて第２の波長の光を透過させると共に、第１の波長の光を反射させる第２の機能膜とを有し、発光素子が、波長変換素子の第１の機能膜に接して配置され、導光体が、波長変換素子の第２の機能膜に接して配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る光源装置は、第１の波長の光を放出する発光素子と、第１の波長の光を第２の波長の光に変換する波長変換素子と、第２の波長の光を内部で伝搬しながら出射面へと導く導光体とを備え、波長変換素子が、第１の波長の光により励起されて第２の波長の光を放出する蛍光体を含む部材と、部材の一面に配置されて第１の波長の光を透過させると共に、第２の波長の光を反射させる第１の機能膜と、部材の他面に配置されて第２の波長の光を透過させると共に、第１の波長の光を反射させる第２の機能膜とを有し、発光素子が、半導体レーザからなり、波長変換素子の第１の機能膜側に配置され、導光体が、波長変換素子の第２の機能膜に接して配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明に係る光源装置では、発光素子から放出された第１の波長の光が波長変換素子の第１の機能膜を透過して蛍光体を含む部材を通過する間に、第１の波長の光により励起された蛍光体から第２の波長の光が放出される。そして、波長変換素子内で励起された第２の波長の光のうち、第２の機能膜に向かう第２の波長の光は、この第２の機能膜を透過して導光体の内部に導入され、この導光体の出射面から出射される。一方、第１の機能膜に向かう第２の波長の光は、この第１の機能膜によって反射されるため、第２の機能膜へと向かうことになり、最終的に第２の機能膜を透過して導光体の内部に導入されることになる。
【００１２】
これにより、発光素子から放出されて波長変換素子内で第１の波長から第２の波長に変換された光を導光体へと導くと共に、この導光体の出射面から効率良く光を取り出すことが可能である。したがって、この光源装置では、発光素子から放出される光（第１の波長の光）の利用効率を高めつつ、導光体の出射面からエタンデュの小さい光（第２の波長の光）を効率良く取り出すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態として示す光源装置の構成を示す側面図である。
【図２】第２の実施形態として示す光源装置の構成を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図３】図３は、第３の実施形態として示す光源装置の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した光源装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１５】
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態として図１に示す光源装置１について説明する。
本発明を適用した光源装置１は、例えば、ランプからの光を液晶空間光変調素子（液晶パネル）などの光変調素子に入射し、この光変調素子によって変調された光を用いて画像表示を行うプロジェクタ装置のランプ（プロジェクタ用ランプ）として好適に用いられるものである。
【００１６】
具体的に、この光源装置１は、第１の波長λ１の光を放出する発光素子２と、第１の波長の光λ１を第２の波長λ２の光に変換する波長変換素子３と、第２の波長λ２の光を内部で伝搬しながら出射面４ａへと導く導光体４とを備えている。
【００１７】
このうち、波長変換素子３は、第１の波長λ１の光により励起されて第２の波長λ２の光を放出する蛍光体を含有したガラス（又はプラスチック）からなる板状の部材（以下、蛍光体含有部材という。）５と、この蛍光体含有部材５の一面に配置されて第１の波長λ１の光を透過させると共に、第２の波長λ２の光を反射させる第１の機能膜６と、この蛍光体含有部材５の他面に配置されて第２の波長λ２の光を透過させると共に、第１の波長λ１の光を反射させる第２の機能膜７とを有している。
【００１８】
発光素子２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、その発光面２ａが波長変換素子３の第１の機能膜６に接して配置されている。なお、この光源装置１は、プロジェクタ用ランプとして使用するため、例えば、第１の波長λ１の光が紫外光であり、第２の波長λ２の光が可視光である。また、プロジェクタ装置では、例えば、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の３原色に対応した３つの光変調素子を用いる場合と、１つの光変調素子を用いて赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の３原色に対応させる場合がある。後者の場合、第２の波長λ２の光は白色光であるため、第１の波長λ１の光に青色光を使用し、第２の機能膜７を無反射膜とすることができる。これは、白色ＬＥＤランプにおいて効率的に余裕がないのが赤(Ｒ)、緑(Ｇ)であるため、青(Ｂ)の効率が悪くなっても問題ないためである。
【００１９】
導光体４は、第２の波長λ２の光に対して光透過性を有し、且つ非散乱性の均質媒体からなり、出射面４ａと対向する面（入射面）４ｂが波長変換素子３の第２の機能膜７に接して配置されている。この導光体４は、ライトトンネルと呼ばれるものであり、出射面４ａでの光の輝度分布を均一化するため、例えば出射面４ａ側に向かって漸次拡径されたテーパー形状を有している。これにより、波長変換素子３から導光体４に導入された第２の波長λ２の光は、導光体４の壁面で反射しながら徐々に光束の角度が揃えられて、出射面４ａに対してほぼ垂直な方向に光束が揃えられることになる。また、導光体４は、第２の波長λ２の光を出射面４ａへと効率良く導くために、壁面に反射膜を配置した構造としてもよい。
【００２０】
導光体４の出射面４ａには、反射型偏光素子８が接して配置されている。この反射型偏光素子８は、上述したプロジェクタ装置の液晶空間光変調素子に入射する光の偏光方向を特定の方向に設定するためのものである。具体的に、この反射型偏光素子８は、導光体４の出射面４ａから出射される光のうち、一の偏光成分の光のみを透過させ、この光とは異なる偏光成分の光を反射させる。また、この反射型偏光素子８で反射された光（第２の波長λ２の光）は、波長変換素子３に入射した後、第２の機能膜７で反射されて、再び反射型偏光素子８に入射することになるが、反射型偏光素子８で反射した際に偏光方向が回転することによって、その一部が一の偏光成分の光となり、反射型偏光素子８を透過することになる。これを複数回繰り返すことによって、導光体４の出射面４ａから出射される光の偏光方向を揃えつつ、導光体４の出射面４ａから出射される光の利用効率を高めることが可能である。
【００２１】
以上のような構造を有する光源装置１では、発光素子２から放出された第１の波長λ１の光が波長変換素子３の第１の機能膜６を透過して蛍光体含有部材５を通過する間に、第１の波長λ１の光により励起された蛍光体から第２の波長λ２の光が放出される。そして、波長変換素子３内で励起された第２の波長λ２の光のうち、第２の機能膜７に向かう第２の波長λ２の光は、この第２の機能膜７を透過して導光体４の内部に導入され、この導光体４の出射面４ａから出射される。一方、第１の機能膜６に向かう第２の波長λ２の光は、この第１の機能膜５によって反射されるため、第２の機能膜７へと向かうことになり、最終的に第２の機能膜７を透過して導光体４の内部に導入されることになる。
【００２２】
これにより、発光素子２から放出されて波長変換素子３内で第１の波長λ１から第２の波長λ２に変換された光を導光体４へと導くと共に、この導光体４の出射面４ａから効率良く光を取り出すことが可能である。
【００２３】
また、この光源装置１では、導光体４を波長変換素子３に隣接して配置することで、波長変換素子３内で励起された第２の波長λ２の光を速やかに導光体４に導入することができる。ここで、波長変換素子３と導光体４との間に間隔（空気）を設けた場合には、波長変換素子３から空気へと出射される第２の波長λ２の光のうち、全反射条件を満たす成分が発生する。例えば、屈折率１．５の波長変換素子３から屈折率１．０の空気へと光が入射する場合、全反射の臨界角は約４１．８゜である。一方、立体角の比率で言えば、光線角度が４１．８゜以内である光は、光線角度が９０゜以内（半球）である光の約２５．５％であるため、波長変換素子３から空気へと向かう光のうち、約２５．５％の光が波長変換素子３から空気へと出射され、残りの約７４．５％の光は、波長変換素子３と空気との界面で全反射される。そして、全反射された光は、蛍光体含有部材５内で散乱しながら、再び第２の機能膜７へと向かうことになり、これを繰り返しながら、波長変換素子３の外部へと光が取り出されることになる。
【００２４】
ここで、波長変換素子３内で第１の波長λ１の光を第２の波長λ２の光に変換する際の損失が無ければ、導光体４の出射面４ａから取り出される光の全体の取出し光量に影響を与えることはない。一方、損失がある場合には、導光体４の出射面４ａから取り出される光の取出し効率に影響を与えることになる。
【００２５】
すなわち、光の取出し効率が低下すると、蛍光体含有部材５内を進む光の距離が長くなる。例えば、光が散乱体にｎ回衝突する単純なモデルを考えた場合、ｎ回目に散乱体と衝突する際の光の入射パワーをＸｎ、ｎ回目の散乱体との衝突によって外部に取り出される光のパワーをＹｎ、光の取出し効率をｐ、散乱体との衝突による光の減衰率をｑとしたときに、Ｘｎ、Ｙｎは、下記式(１)，(２)で表すことができる。
【００２６】
【数１】
2011138627.tif 000003
【００２７】
【数２】
2011138627.tif 000004
【００２８】
また、ｎ回目の散乱体との衝突までに得られた出射光量Ｐｎは、下記式（３）で表される。
【００２９】
【数３】
2011138627.tif 000005
【００３０】
ここで、Ｘ０＝１であり、ｎを無限大（∞）まで持っていくと、出射光量の総和Ｐｔｏｔａｌは、下記式（４）となる。
【００３１】
【数４】
2011138627.tif 000006
【００３２】
ｑ＝１であれば、出射光量の総和Ｐｔｏｔａｌは、ｐの値に関わらず１となる。一方、ｑ≠１であれば、出射光量の総和Ｐｔｏｔａｌは、ｐの値に左右されることになる。すなわち、蛍光体含有部材５のような散乱性の媒体から非散乱性の均質媒体である導光体４へと速やかに光を取り出すことが、光の利用効率を高める上で有利となることがわかる。
【００３３】
したがって、本発明では、同じ屈折率を持つ波長変換素子３（蛍光体含有部材５）と導光体４とを用いることによって、導光体４の出射面４ａから取り出される光の取出し効率を高める（ｐ＝１とする）ことが可能である。
【００３４】
また、上記光源装置１では、上述した反射型偏光素子８によって導光体４の出射面４ａから出射される光の偏光方向を揃える際に、一の偏光成分の光とは異なる偏光成分の光を一の偏光成分の光となるまで導光体４内に閉じ込めることができるため、偏光方向が揃った光を効率良く取り出すことが可能である。また、導光体４の出射面４ａから出射される第２の波長λ２の光は、外部から入射された光ではないため、外部に漏れ出す経路が存在せず、この第２の波長λ２の光については理想的な閉じ込めが可能となっている。
【００３５】
また、上記光源装置１では、導光体４の出射面４ａと外部（空気）との界面で全反射条件が存在するものの、出射面４ａに対してほぼ垂直な方向に光束が揃えられるため、導光体４の出射面４ａから出射される第２の波長λ２の光は、全反射の臨界角以下となり、この導光体４の出射面４ａから効率良く取り出すことが可能である。なお、仮に導光体４が蛍光体を含む場合には、この導光体４内で散乱を繰り返すことによって、光の出射方向を揃えることができず、光の取出し効率も低下することになる。また、導光体４の出射面４ａから出射される第２の波長λ２の光は、発光素子２から放出される第１の波長λ１の光よりもエタンデュの小さい光となる。
【００３６】
以上のように、本発明を適用した光源装置１では、発光素子２から放出される光（第１の波長λ１の光）の利用効率を高めつつ、導光体４の出射面４ａからエタンデュの小さい光（第２の波長λ２の光）を効率良く取り出すことが可能である。したがって、このような光源装置１を上記プロジェクタ装置のランプに適用した場合には、このプロジェクタ装置の低消費電力化及び高輝度化が実現可能となる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態として図２（ａ），（ｂ）に示す光源装置３０について説明する。
なお、以下の説明では、上記光源装置１と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【００３８】
この光源装置３０は、直方体状を為す導光体４Ａの出射面４ａを除く各面に波長変換素子３を挟んで発光素子２を複数配置した構造を有している。また、導光体４Ａの出射面４ａには、光の取出し口となる複数の微小開口３１ａがマトリックス状に並んで形成された反射膜３１と、この反射膜３１の各微小開口３１ａに対応した位置に凸レンズ３２ａが形成されたマイクロレンズアレイ３２とが設けられている。
【００３９】
以上のような構造を有する光源装置３０では、複数の発光素子２から放出された第１の波長λ１の光が各波長変換素子３の第１の機能膜６を透過して蛍光体含有部材５を通過する間に、第１の波長λ１の光により励起された蛍光体から第２の波長λ２の光が放出される。そして、各波長変換素子３内で励起された第２の波長λ２の光のうち、第２の機能膜７に向かう第２の波長λ２の光は、この第２の機能膜７を透過して導光体４Ａの内部に導入される。一方、第１の機能膜６に向かう第２の波長λ２の光は、この第１の機能膜６によって反射されるため、第２の機能膜７へと向かうことになり、最終的に第２の機能膜７を透過して導光体４Ａの内部に導入されることになる。
【００４０】
これにより、複数の発光素子２から放出されて波長変換素子３内で第１の波長λ１から第２の波長λ２に変換された光を導光体４Ａへと導くことができる。そして、波長変換素子３から導光体４Ａに導入された第２の波長λ２の光は、この導光体４Ａ内で反射を繰り返しながら、出射面４ａに設けられた反射膜３１の各微小開口３１ａから出射される。また、各微小開口３１ａから出射された第２の波長λ２の光は、マイクロレンズアレイ３２の各凸レンズ３２ａから出射面４ａに対してほぼ垂直な方向に出射される。
【００４１】
ここで、マイクロレンズアレイ３２の各凸レンズ３２ａは、各微小開口３１ａの中央を通過した光のみを屈折させずに取り出す効果を有している。したがって、各凸レンズ３２ａからは、限られた光線角度の光のみが出射されることになる。例えば、屈折率が１．５のマイクロレンズアレイ３２の場合、出射可能な光線角度は約４０゜である。残りの光は、内部に閉じ込められて反射を繰り返しながら、最終的に出射可能な光線角度となって各凸レンズ３２ａから出射されることになる。また、各凸レンズ３２ａから出射される第２の波長λ２の光は、発光素子２から放出される第１の波長λ１の光よりもエタンデュの小さい光となる。
【００４２】
以上のように、本発明を適用した光源装置３０では、発光素子２から放出される光（第１の波長λ１の光）の利用効率を高めつつ、導光体４Ａの出射面４ａからエタンデュの小さい光（第２の波長λ２の光）を効率良く光を取り出すことが可能である。したがって、このような光源装置３０を上記プロジェクタ装置のランプに適用した場合には、このプロジェクタ装置の低消費電力化及び高輝度化が実現可能となる。
【００４３】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態として図３に示す光源装置５０について説明する。
なお、以下の説明では、上記光源装置１と同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【００４４】
この光源装置５０は、プリズム形状を有する導光体４Ｂの入射面４ｂに接して複数の微小開口５１ａがマトリックス状に形成された反射膜５１が設けられている。また、反射膜５１の各微小開口５１ａに対応した位置には、それぞれ波長変換素子３が導光体４Ｂに埋め込まれた状態で配置されている。これにより、波長変換素子３は、第１の機能膜６が反射膜５１、第２の機能膜７が導光体４Ｂに接した状態で配置されている。また、導光体４Ｂの入射面４ｂ側には、反射膜３１の各微小開口３１ａと対向する凸レンズ５２を挟んで半導体レーザからなる発光素子２Ａが複数配置されている。なお、導光体４Ｂでは、入射面４ｂから入射した第２の波長λ２の光を出射面４ａへと効率良く導くために、これら出射面４ａ及び入射面４ｂ以外の面に反射膜（図示せず。）が設けられている。
【００４５】
以上のような構造を有する光源装置５０では、複数の発光素子２Ａから放出された第１の波長λ１の光が凸レンズ５２により集光されて反射膜５１の各微小開口５１ａを通して各波長変換素子３へと入射する。そして、第１の波長λ１の光が各波長変換素子３の第１の機能膜６を透過して蛍光体含有部材５を通過する間に、この第１の波長λ１の光により励起された蛍光体から第２の波長λ２の光が放出される。また、各波長変換素子３内で励起された第２の波長λ２の光のうち、第２の機能膜７に向かう第２の波長λ２の光は、この第２の機能膜７を透過して導光体４Ｂの内部に導入される。一方、第１の機能膜６に向かう第２の波長λ２の光は、この第１の機能膜６によって反射されるため、第２の機能膜７へと向かうことになり、最終的に第２の機能膜７を透過して導光体４Ｂの内部に導入されることになる。
【００４６】
これにより、複数の発光素子２Ａから放出されて波長変換素子３内で第１の波長λ１から第２の波長λ２に変換された光を導光体４Ｂへと導くことができる。そして、波長変換素子３から導光体４Ｂに導入された第２の波長λ２の光は、この導光体４Ｂ内で反射を繰り返しながら、出射面４ａから出射される。
【００４７】
ここで、半導体レーザからなる発光素子２Ａの場合、半導体レーザは点光源に近いため、凸レンズ５２により集光された第１の波長λ１の光によってミクロンオーダーの微小なスポットを形成することが可能である。また、上述した反射膜５１に形成された微小開口３１ａを通して第１の波長λ１の光を各波長変換素子３に入射することが可能である。
【００４８】
また、各波長変換素子３に入射した第１の波長λ１の光は発散しており、各波長変換素子３内で励起された第２の波長λ２の光も導光体４Ｂ内で拡散することなる。したがって、どちらの光も効率良く内部に閉じ込めることができる。
【００４９】
また、導光体４Ｂには、入射面４ｂに設けられた反射膜５１にのみ微小開口５１ａが形成されているものの、レーザー光を外部に漏らさないために、この微小開口５１ａが形成された反射膜５１の代わりに、レーザー光用の反射膜を設けることも可能である。この場合、各波長変換素子３内で励起された第２の波長λ２の光を内部に閉じ込めることができるため、発光素子４Ａから放出される光（第１の波長λ１の光）の利用効率を更に高めることが可能である。
【００５０】
また、半導体レーザの投射電力に対する出射光量の効率は、ＬＥＤに対して４倍程度高い。一方、半導体レーザから出射されるレーザー光はコヒーレントな光であり、目に有害であるとの見方もあるため、現在実用化が遅れている。これに対して、本発明では、レーザー光を波長変換素子３によってインコヒーレントな光に変換すると共に、この光を内部に閉じ込める構成のため、レーザー光が外部に漏れ出すことを防止する意味でも非常に有効である。
【００５１】
以上のように、本発明を適用した光源装置５０では、発光素子２Ａから放出される光（第１の波長λ１の光）の利用効率を高めつつ、導光体４Ｂの出射面４ａからエタンデュの小さい光（第２の波長λ２の光）を効率良く光を取り出すことが可能である。したがって、このような光源装置５０を上記プロジェクタ装置のランプに適用した場合には、このプロジェクタ装置の低消費電力化及び高輝度化が実現可能となる。
【００５２】
なお、本発明は、上記各実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、導光体４，４Ａ，４Ｂの形状や、発光素子２，２Ａ及び波長変換素子３の配置や数、反射型偏光素子８の有無や、マイクロレンズアレイ３２及び反射膜３１の有無等については、適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１…光源装置（第１の実施形態）  ２，２Ａ…発光素子  ３…波長変換素子  ４，４Ａ，４Ｂ…導光体  ４ａ…出射面  ５…蛍光体含有部材  ６…第１の機能膜  ７…第２の機能膜  ８…反射型偏光素子  ３０…光源装置（第１の実施形態）  ３１…反射膜  ３１ａ…微小開口  ３２…マイクロレンズアレイ  ３２ａ…凸レンズ  ５０…光源装置（第３の実施形態）  ５１…反射膜  ５１ａ…微小開口  ５２…凸レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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