(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストで射出光の色味を調整できる、波長変換素子、光源装置、およびプロジェクターを提供する。【解決手段】励起光Ｅが入射する光入射面２１ａと、光入射面に対向する光射出面２１ｂと、光入射面の端部と光射出面の端部とを接続する接続面２１ｃと、を有し、励起光を波長変換した変換光を光射出面から射出する波長変換層２１と、接続面に設けられ、励起光及び変換光を反射する反射層２２と、を備える波長変換素子２０である。反射層は、励起光の反射層に対する入射角に応じた反射率で、励起光を反射するとともに、変換光の反射層に対する入射角に関わらず、変換光を反射する。【選択図】図３
2019008098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光が入射する光入射面と、前記光入射面に対向する光射出面と、前記光入射面の端
部と前記光射出面の端部とを接続する接続面と、を有し、前記励起光を波長変換した変換
光を前記光射出面から射出する波長変換層と、
前記接続面に設けられ、前記励起光及び前記変換光を反射する反射層と、を備え、
前記反射層は、前記励起光の前記反射層に対する入射角に応じた反射率で、前記励起光
を反射するとともに、前記変換光の前記反射層に対する入射角によらず、前記変換光を反
射する
波長変換素子。
【請求項２】
前記反射層は、ダイクロイック膜である
請求項１に記載の波長変換素子。
【請求項３】
励起光を射出する光源と、
請求項１又は２に記載の波長変換素子と、を備える
光源装置。
【請求項４】
前記波長変換素子の前記反射層に対する前記励起光の入射角を制御する入射角制御装置
を備える
請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記入射角制御装置は、前記光源から射出された前記励起光を反射させる反射部材と、
前記波長変換素子から射出される光の色バランスを検出する検出部と、前記検出部の検出
結果に基づいて、前記励起光の入射角を変化させるように前記反射部材を駆動する駆動装
置と、を有する
請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記励起光は、青色光であり、前記変換光は緑色光と赤色光とを含む
請求項３乃至５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項３乃至６のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調することにより画像光を生成する光変調
装置と、
前記画像光を投射する投射光学系と、を備える
プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換素子、光源装置及びプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターに用いられる光源装置として、半導体レーザー等の発光素子から射出さ
れた励起光を蛍光体に照射し、蛍光体から得られる蛍光光を利用する光源装置が提案され
ている。例えば下記の特許文献１に、互いに異なる発光スペクトルを有する２層の波長変
換層が積層された構成の波長変換部材を備えた光源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の光源装置では、２層の波長変換層の厚さの比が場所によって異なり
、励起光の照射位置を変えることにより、波長変換部材から射出される光の色味を調整し
ている。しかしながら、この構成では、場所によって２層の波長変換層の厚さの比を変え
なければならず、波長変換部材のコストが高くなる。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、低コストで射出光の色味を調
整できる、波長変換素子を提供することを目的の一つとする。また、前記波長変換素子を
備える光源装置を提供することを目的の一つとする。また、前記光源装置を備えるプロジ
ェクターを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様に従えば、励起光が入射する光入射面と、前記光入射面に対向する光
射出面と、前記光入射面の端部と前記光射出面の端部とを接続する接続面と、を有し、前
記励起光を波長変換した変換光を前記光射出面から射出する波長変換層と、前記接続面に
設けられ、前記励起光及び前記変換光を反射する反射層と、を備え、前記反射層は、前記
励起光の前記反射層に対する入射角に応じた反射率で、前記励起光を反射するとともに、
前記変換光の前記反射層に対する入射角によらず、前記変換光を反射する波長変換素子が
提供される。
【０００７】
第１態様に係る波長変換素子によれば、反射層に対する励起光の入射角が変化すること
により、射出光のうち、励起光の成分が占める割合を変えることができる。これにより、
射出光に含まれる励起光の量と変換光の量との割合を変えることができ、射出光の色味を
調整することができる。よって、本実施形態によれば、複数の蛍光体層を積層する従来の
波長変換素子に比べて、反射層を用いることで、低コストで射出光の色味を調整すること
ができる。
【０００８】
上記第１態様において、前記反射層は、ダイクロイック膜であるのが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、例えば、ダイクロイック膜の膜厚を調整することで励起光の入射角
に対して角度依存性を持つ反射層を実現することができる。
【００１０】
本発明の第２態様に従えば、励起光を射出する光源と、上記第１態様の波長変換素子と
、を備える光源装置が提供される。
【００１１】
第２態様に係る光源装置によれば、射出光の色味を調整可能な低コストの光源装置を実
現することができる。
【００１２】
上記第２態様において、前記波長変換素子の前記反射層に対する前記励起光の入射角を
制御する入射角制御装置を備えるのが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、反射層に対する励起光の入射角を変化させることで、射出光の色味
を調整可能な光源装置を実現することができる。
【００１４】
さらに、前記入射角制御装置は、前記光源から射出された前記励起光を反射させる反射
部材と、前記波長変換素子から射出される光の色バランスを検出する検出部と、前記検出
部の検出結果に基づいて、前記励起光の入射角を変化させるように前記反射部材を駆動す
る駆動装置と、を有するのがより望ましい。
【００１５】
このようにすれば、射出光の色バランスを一定に保つことができる。
【００１６】
上記第２態様において、前記励起光は、青色光であり、前記変換光は緑色光と赤色光と
を含むのが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、ホワイトバランスが調整可能な光源装置を実現することができる。
【００１８】
本発明の第３態様に従えば、上記第２態様の光源装置と、前記光源装置からの光を画像
情報に応じて変調することにより画像光を生成する光変調装置と、前記画像光を投射する
投射光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。
【００１９】
第３態様に係るプロジェクターによれば、色再現性に優れたプロジェクターを実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図。
【図２】光源装置の概略構成を示す図。
【図３】波長変換素子の断面図。
【図４】反射層における光学特性を示すグラフ。
【図５Ａ】波長変換素子の作用を説明するための図。
【図５Ｂ】波長変換素子の作用を説明するための図。
【図６】光センサーユニットの一例を示す図。
【図７】照明光の色味の調整手順を示すフローチャート。
【図８】変形例の波長変換層に組み合わせる反射層の光学特性を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、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。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。図２は光源装
置の概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、スクリーンＳＣＲ上に映像を表
示する投射型画像表示装置である。プロジェクター１は、光源装置２と、均一照明光学系
８０と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂと、合成
光学系５と、投射光学系６とを備えている。
【００２３】
本実施形態において、図２に示す光源装置２は、半導体レーザーから射出された青色の
励起光Ｅのうち、波長変換されずに射出される青色の励起光Ｅの一部である青色光Ｂ１と
、波長変換素子２０による励起光の波長変換によって生じる黄色の蛍光Ｙと、が合成され
た白色の照明光ＷＬを射出する。照明光ＷＬは均一照明光学系８０を介して色分離光学系
３に入射する。
【００２４】
図１に示すように、均一照明光学系８０は、第１レンズアレイ８１と、第２レンズアレ
イ８２と、偏光変換素子８３と、重畳レンズ８４とを含む。
【００２５】
第１レンズアレイ８１は、光源装置２からの照明光ＷＬを複数の部分光束に分割するた
めの複数の第１レンズ８１ａを有する。複数の第１レンズ８１ａは、照明光軸１００ａｘ
と直交する面内においてマトリクス状に配列されている。
【００２６】
第２レンズアレイ８２は、第１レンズアレイ８１の複数の第１レンズ８１ａに対応する
複数の第２レンズ８２ａを有する。複数の第２レンズ８２ａは、照明光軸１００ａｘに直
交する面内においてマトリクス状に配列されている。
【００２７】
第２レンズアレイ８２は、重畳レンズ８４とともに、第１レンズアレイ８１の各第１レ
ンズ８１ａの像を光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂの画像形成領
域の近傍にそれぞれ結像する。
【００２８】
偏光変換素子８３は、第２レンズアレイ８２から射出された光を直線偏光に変換する。
偏光変換素子８３は、例えば、偏光分離膜と位相差板と（ともに図示略）を備えている。
【００２９】
重畳レンズ８４は、偏光変換素子８３から射出された各部分光束を集光して光変調装置
４Ｒ，光変調装置４Ｇ，および光変調装置４Ｂの画像形成領域の近傍にそれぞれ重畳する
。
【００３０】
色分離光学系３は、照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、緑色光ＬＧと、青色光ＬＢとに分離す
る。色分離光学系３は、第１のダイクロイックミラー７ａ及び第２のダイクロイックミラ
ー７ｂと、第１の全反射ミラー８ａ、第２の全反射ミラー８ｂ及び第３の全反射ミラー８
ｃと、第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂとを備えている。
【００３１】
第１のダイクロイックミラー７ａは、光源装置２からの照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、そ
の他の光（緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）とに分離する。第１のダイクロイックミラー７ａ
は、赤色光ＬＲを透過すると共に、その他の光（緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）を反射する
。一方、第２のダイクロイックミラー７ｂは、緑色光ＬＧを反射すると共に青色光ＬＢを
透過することによって、その他の光を緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する。
【００３２】
第１の全反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置されて、第１のダイクロイック
ミラー７ａを透過した赤色光ＬＲを光変調装置４Ｒに向けて反射する。一方、第２の全反
射ミラー８ｂ及び第３の全反射ミラー８ｃは、青色光ＬＢの光路中に配置されて、第２の
ダイクロイックミラー７ｂを透過した青色光ＬＢを光変調装置４Ｂに導く。緑色光ＬＧは
、第２のダイクロイックミラー７ｂから光変調装置４Ｇに向けて反射される。
【００３３】
第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路中における
第２の全反射ミラー８ｂの光射出側に配置されている。第１のリレーレンズ９ａ及び第２
のリレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路長が赤色光ＬＲや緑色光ＬＧの光路長よりも長
くなることに起因した青色光ＬＢの光損失を補償する機能を有している。
【００３４】
光変調装置４Ｒは、赤色光ＬＲを画像情報に応じて変調し、赤色光ＬＲに対応した画像
光を形成する。光変調装置４Ｇは、緑色光ＬＧを画像情報に応じて変調し、緑色光ＬＧに
対応した画像光を形成する。光変調装置４Ｂは、青色光ＬＢを画像情報に応じて変調し、
青色光ＬＢに対応した画像光を形成する。
【００３５】
光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂには、例えば透過型の液晶パネルが
用いられている。また、液晶パネルの入射側及び射出側各々には、偏光板（図示せず。）
が配置されている。
【００３６】
また、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂの入射側には、それぞれフィ
ールドレンズ１０Ｒ，フィールドレンズ１０Ｇ，フィールドレンズ１０Ｂが配置されてい
る。フィールドレンズ１０Ｒ，フィールドレンズ１０Ｇ，フィールドレンズ１０Ｂは、光
変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂそれぞれに入射する赤色光ＬＲ，緑色光
ＬＧ，青色光ＬＢそれぞれを平行化する。
【００３７】
合成光学系５には、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂからの画像光が
入射する。合成光学系５は、各々が赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢに対応した画像
光を合成し、この合成された画像光を投射光学系６に向けて射出する。合成光学系５には
、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられている。
【００３８】
投射光学系６は、投射レンズ群からなり、合成光学系５により合成された画像光をスク
リーンＳＣＲに向けて拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大された
映像が表示される。
【００３９】
（光源装置）
続いて、光源装置２の構成について説明する。
図２に示すように、光源装置２は、光源１０と、コリメート光学系１１と、波長変換素
子２０と、ピックアップ光学系３０と、入射角制御装置４０とを備える。
【００４０】
光源１０は、励起光Ｅを射出する半導体レーザーから構成されている。光源１０は、例
えば４４５ｎｍを発光強度のピーク波長とする青色の励起光Ｅを射出する。光源１０は、
１個の半導体レーザーから構成されていてもよいし、複数の半導体レーザーから構成され
ていてもよい。なお、光源１０は、４４５ｎｍ以外（例えば４６０ｎｍ）の発光強度のピ
ーク波長を有する励起光を射出してもよい。
【００４１】
コリメート光学系１１は、第１レンズ１１ａと、第２レンズ１１ｂと、を備えている。
コリメート光学系１１は、光源１０から射出された光を略平行化する。第１レンズ１１ａ
および第２レンズ１１ｂは、凸レンズから構成されている。
【００４２】
本実施形態において、コリメート光学系１１により平行化された励起光Ｅは、入射角制
御装置４０の反射部材４９により反射されて波長変換素子２０に入射する。入射角制御装
置４０は、後述する波長変換素子２０に対する励起光Ｅの入射角を制御する。入射角制御
装置４０の構成及び動作については後述する。
【００４３】
波長変換素子２０は、励起光Ｅの一部を蛍光Ｙ（変換光）に変換し、励起光Ｅの他の一
部と蛍光Ｙとを射出させる。蛍光Ｙは緑色光と赤色光とを含む黄色光である。なお、波長
変換素子２０の構成については後で詳しく説明する。
【００４４】
ピックアップ光学系３０は、波長変換素子２０から射出された蛍光Ｙを略平行化する。
ピックアップ光学系３０は、第１ピックアップレンズ３０ａと、第２ピックアップレンズ
３０ｂと、を備える。第１ピックアップレンズ３０ａおよび第２ピックアップレンズ３０
ｂは、凸レンズから構成されている。
【００４５】
（波長変換素子）
以下、波長変換素子２０の構成について説明する。
図３は、波長変換素子２０の断面図である。
図３に示すように、波長変換素子２０は、波長変換層２１と、反射層２２とを備えてい
る。波長変換層２１は、光源１０から射出された励起光Ｅが入射する光入射面２１ａと、
光入射面２１ａに対向する光射出面２１ｂと、光入射面２１ａと光射出面２１ｂとを接続
する接続面２１ｃとを有する。
【００４６】
波長変換層２１は、光入射面２１ａから入射した励起光Ｅにより生成された蛍光Ｙを光
入射面２１ａに対向する光射出面２１ｂから射出させる、透過型の波長変換層である。
【００４７】
本実施形態において、波長変換層２１は、励起光Ｅの一部を蛍光Ｙ（変換光）に変換し
、蛍光Ｙに変換されなかった励起光Ｅの残りの一部とともに光射出面２１ｂから射出する
。以下、蛍光Ｙに変換されずに光射出面２１ｂから射出される励起光Ｅの一部を青色光Ｂ
１と称する。
【００４８】
波長変換層２１は、例えばＣｅを賦活剤としたＹＡＧ系蛍光体の一種である（Ｙ，Ｇｄ
）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅから構成されている。波長変換層２１は、内部に設け
られた多数の気孔により光散乱特性を有していてもよい。また、波長変換層２１の形態は
、特に限定されず、例えばバルク状であってもよいし、透明基板上に薄膜状に形成された
ものであってもよい。
【００４９】
反射層２２は、波長変換層２１の接続面２１ｃに設けられ、励起光Ｅ及び蛍光Ｙを反射
する膜である。本実施形態において、反射層２２は、例えば、誘電体多層膜から構成され
たダイクロイック膜である。
【００５０】
このような構成に基づき、波長変換層２１は、内部で生成した蛍光Ｙ、および蛍光Ｙの
生成に利用されなかった励起光Ｅを青色光Ｂ１として光射出面２１ｂから効率良く外部に
射出するようになっている。したがって、波長変換層２１は、黄色の蛍光Ｙと青色光Ｂ１
とを合成した照明光ＷＬとして射出する。
【００５１】
本実施形態の反射層２２は、励起光Ｅの反射率に関して角度依存性を有し、蛍光Ｙの反
射率に関して角度依存性を有しない。具体的に、反射層２２は、励起光Ｅが反射層２２に
入射する角度（入射角）に応じた反射率で、励起光Ｅを反射する。一方、反射層２２は、
蛍光Ｙが反射層２２に入射する角度（入射角）によらず、蛍光Ｙを反射する。本実施形態
では、反射層２２としてダイクロイック膜を用いるため、ダイクロイック膜の膜厚を調整
することで上述のような励起光Ｅの入射角に対して角度依存性を持つ反射層を容易に実現
することができる。
【００５２】
反射層２２に入射した励起光Ｅのうち反射層２２で反射されない成分は、反射層２２で
吸収しても良いし、反射層２２を透過させることで反射層２２の外面側に配置した光吸収
体（不図示）で吸収しても良い。
【００５３】
図４は反射層２２における光学特性を示すグラフである。図４において、横軸は波長（
単位：ｎｍ）に対応し、縦軸は透過率（単位：％）に対応する。図４に示す入射角Ａ、入
射角Ｂ及び入射角Ｃは、入射角Ａ＜入射角Ｂ＜入射角Ｃの関係を満たしている。なお、図
４において、反射層２２の反射率が高いとは、縦軸の値（透過率）が低いことに相当する
。
【００５４】
図５Ａ及び図５Ｂは波長変換素子２０の作用を説明するための図であり、図５Ａは反射
層２２に対して励起光Ｅが大きい入射角θ１が入射する場合に相当し、図５Ｂは反射層２
２に対して励起光Ｅが小さい入射角θ２が入射する場合に相当する。図５Ａ及び図５Ｂに
おいて、励起光Ｅを示す矢印は、太いほど光量が多いことを意味する。なお、図５Ａ及び
図５Ｂでは、説明を簡単にするため、反射層２２で反射された後の励起光Ｅ１は蛍光に変
換されることなく光射出面２１ｂから射出されるものとする。
【００５５】
図４に示すように、反射層２２における励起光Ｅ（波長４４５ｎｍ）の反射率は、入射
角がＡ，Ｂ，Ｃの順に大きくなるにつれて、高くなる。そのため、反射層２２は、励起光
Ｅの入射角θが大きくなると反射率が高くなることで、図５Ａに示すように励起光Ｅの反
射量を増やすことができる。
【００５６】
したがって、図５Ａに示すように励起光Ｅの反射量を増やすと、波長変換層２１内で蛍
光Ｙに変換されることなく光射出面２１ｂから青色光Ｂ１として射出される励起光Ｅの量
が増加することになる。すると、波長変換層２１の光射出面２１ｂから射出される射出光
（照明光ＷＬ）に占める青色光Ｂ１の比率が大きくなる。
【００５７】
一方、図４に示すように、反射層２２における励起光Ｅ（波長４４５ｎｍ）の反射率は
、入射角がＣ，Ｂ，Ａの順に小さくなるにつれて、低くなる。そのため、反射層２２は、
励起光Ｅの入射角θが小さくなると反射率が低くなることで、図５Ｂに示すように励起光
Ｅの反射量を少なくすることができる。
【００５８】
したがって、図５Ｂに示すように励起光Ｅの反射量を少なくすると、波長変換層２１内
で蛍光Ｙに変換されることなく光射出面２１ｂから青色光Ｂ１として射出される励起光Ｅ
の量が減少することになる。すると、波長変換層２１の光射出面２１ｂから射出される射
出光（照明光ＷＬ）に占める青色光Ｂ１の比率は小さくなる。
【００５９】
このように、波長変換素子２０においては、波長変換層２１の接続面２１ｃに設けられ
た反射層２２に対する励起光Ｅの入射角度を変化させることで、波長変換素子２０から射
出される光に占める青色光Ｂ１と黄色光（蛍光Ｙ）との比率を調整することができる。こ
のようにして、本実施形態の波長変換素子２０では、射出光の色味を調整することができ
る。
【００６０】
本実施形態の光源装置２は、入射角制御装置４０によって波長変換素子２０に対する励
起光Ｅの入射角を制御することで、波長変換素子２０から射出される光の色味を調整可能
となっている。
【００６１】
以下、入射角制御装置４０の構成について詳しく説明する。
入射角制御装置４０は、ミラーガラス４１と、アフォーカル光学系４３と、光センサー
ユニット（検出部）４６と、演算処理装置４７と、駆動装置４８と、反射部材４９と、を
有している。
【００６２】
ミラーガラス４１は、ピックアップ光学系３０の後段における照明光軸１００ａｘ上に
設けられている。ミラーガラス４１は、照明光軸１００ａｘに対して４５°の角度をなす
ように配置されている。ミラーガラス４１には、反射特性の波長依存性が小さく、透過率
が高いミラーガラスが用いられる。すなわち、ミラーガラス４１は、入射した照明光ＷＬ
の波長に依らずに、入射した照明光ＷＬのうちの僅かな成分を反射させ、残りの多くの成
分を透過させる。ミラーガラス４１で反射した成分は、照明光ＷＬの色味をモニターする
ための光として用いられる。以下、この光をモニター光ＬＭと称する。
【００６３】
アフォーカル光学系４３は、ミラーガラス４１と光センサーユニット４６との間のモニ
ター光ＬＭの光路上に設けられている。アフォーカル光学系４３は、モニター光ＬＭのビ
ーム径を縮小し、ビーム径を縮小したモニター光ＬＭを光センサーユニット４６に向けて
射出する。アフォーカル光学系４３は、凸レンズからなる第１アフォーカルレンズ４３ａ
と、凹レンズからなる第２アフォーカルレンズ４３ｂと、から構成されている。
【００６４】
図６は、光センサーユニット４６の一例を示す図である。
光センサーユニット４６は、ダイクロイックミラー５１と、複数のパワーメーター５２
、５３と、を備えている。光センサーユニット４６に入射したモニター光ＬＭは、ダイク
ロイックミラー５１により、青色光ＬＢ１と黄色光ＬＹ１とに分離される。複数のパワー
メーター５２、５３の各々は、ダイクロイックミラー５１によって分離された各光ＬＢ１
，ＬＹ１の強度を検出する。
【００６５】
ダイクロイックミラー５１で反射した青色光ＬＢ１の強度は、パワーメーター５２によ
り検出される。ダイクロイックミラー５１を透過した黄色光ＬＹ１の強度は、パワーメー
ター５３により検出される。
【００６６】
各パワーメーター５２，５３により検出された各光ＬＢ１，ＬＹ１の強度の検出結果は
、演算処理装置４７に送られる。演算処理装置４７は、これらの強度検出結果に基づいて
、各光の光量比率を算出する。
【００６７】
演算処理装置４７は、記憶部に格納された、照明光ＷＬの色味と光量比率との関係を示
すテーブルに基づいて、駆動装置４８を動作する。駆動装置４８は所望の光量比率を得る
ように反射部材４９を回転させる。
【００６８】
本実施形態において、反射部材４９は、光源１０から射出された励起光Ｅを波長変換素
子２０に向けて反射する。反射部材４９は、例えば、金属製のミラーから構成される。反
射部材４９の回転量に応じて、反射部材４９により反射された励起光Ｅの進行方向が変化
する。
【００６９】
以下、光源装置２における照明光ＷＬの色味の調整手順について説明する。
図７は、照明光ＷＬの色味の調整手順を示すフローチャートである。
最初に、照明光ＷＬの所望の色味が設定される（ステップＳ１）。このステップは、プ
ロジェクター１の使用者がプロジェクター１に予め用意されている複数のカラーモードの
うち、所望のカラーモードを入力する作業であってもよい。
【００７０】
次に、演算処理装置４７は、ステップＳ１で入力された所望の色味に対応する光量比率
の目標値を記憶部のテーブルから読み出す（ステップＳ２）。本実施形態においては、照
明光ＷＬに占める青色光成分の光量と黄色光成分の光量との比を光量比率と定義する。照
明光ＷＬの所望の色味として、例えば青味がかった白色が入力されたときには、３０／７
０の光量比率が読み出され、例えば黄色味がかった白色が入力された場合には、２０／８
０の光量比率が読み出されるというように、照明光ＷＬの所望の色味と光量比率とは対応
している。
【００７１】
次に、光センサーユニット４６は、パワーメーター５２、５３を用いて各波長帯の光、
すなわち青色光ＬＢ１および黄色光ＬＹ１のそれぞれの光量を検出する（ステップＳ３）
。その後、青色光ＬＢ１および黄色光ＬＹ１のそれぞれの光量の検出結果は、演算処理装
置４７に送られる。
【００７２】
次に、演算処理装置４７は、各波長帯の光の光量検出結果に基づいて、光量比率を算出
する（ステップＳ４）。
【００７３】
次に、演算処理装置４７は、ステップＳ４で算出した光量比率の算出値とステップＳ２
でテーブルから読み出した光量比率の目標値とを比較し、上記の算出値が目標値と一致し
ているか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００７４】
ここで、上記の算出値が目標値と一致していない場合、演算処理装置４７は、駆動装置
４８に信号を送出して反射部材４９を所定方向に回転させ、励起光Ｅの反射層２２に対す
る入射角を調整する（ステップＳ６）。
【００７５】
具体例として、光量比率の算出値が２５／７５であり、光量比率の目標値が３０／７０
であったとする。このように、算出値が目標値よりも小さい場合、算出値を目標値に一致
させるためには青色光Ｂ１の光量を増やす必要がある。演算処理装置４７は、図４、及び
図５Ａに示したように、反射層２２に対する励起光Ｅの入射角を大きくする方向に反射部
材４９を回転させるように駆動装置４８を駆動する。
【００７６】
これに対し、算出値が目標値よりも大きい場合、青色光Ｂ１の光量を減らす必要がある
。この場合、演算処理装置４７は、図４、及び図５Ｂに示したように、反射層２２に対す
る励起光Ｅの入射角を小さくする方向に反射部材４９を回転させるように駆動装置４８を
駆動する。
【００７７】
このように、反射部材４９を所定角度だけ回転した後、上記の算出値が目標値と一致す
るまでステップＳ３〜Ｓ５を繰り返し、上記の算出値が目標値と一致したところで照明光
ＷＬの色の調整は完了する（ステップＳ７）。
【００７８】
本実施形態の波長変換素子２０によれば、反射層２２に対する励起光Ｅの入射角を変化
させることにより、照明光ＷＬのうち、青色光Ｂ１の成分が占める割合を変えることがで
きる。これにより、照明光ＷＬに含まれる青色光Ｂ１の量と黄色光（蛍光Ｙ）の量との割
合を変えることができ、照明光ＷＬの色味を調整することができる。このようにして、本
実施形態によれば、複数の蛍光体層を積層する従来の波長変換素子に比べて、反射層２２
を用いることで、低コストで照明光ＷＬの色味を調整可能な波長変換素子２０を実現する
ことができる。
【００７９】
特に本実施形態の場合、励起光Ｅは青色光であり、蛍光Ｙが緑色光と赤色光とを含む黄
色光であるため、照明光ＷＬのホワイトバランスが調整可能な波長変換素子２０を実現す
ることができる。
【００８０】
また、本実施形態の光源装置２は、上記の波長変換素子２０と、励起光Ｅを射出する光
源１０と、励起光Ｅの入射角を調整する入射角制御装置４０とを備えているため、照明光
ＷＬの色味を低コストで調整することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、入射角制御装置４０により照明光ＷＬの各光量比率の目標値に
近づけるように励起光Ｅの入射角を調整するので、照明光ＷＬの色バランスを一定に保つ
ことができる。
【００８２】
また、本実施形態のプロジェクターは、上記の光源装置２を備えているため、色再現性
に優れている。
【００８３】
なお、本発明は上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない
範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、励起光Ｅの入射角が大きくなるにつれて反射率が高くなる
反射層２２を用いたが、励起光Ｅの入射角が大きくなるにつれて反射率が小さくなる反射
層を用いてもよい。この反射層を用いた波長変換素子においては、励起光Ｅの入射角を小
さくすることで励起光Ｅの反射量を増やし、励起光Ｅの入射角を大きくすることで励起光
Ｅの反射量を減らすことができる。よって、この波長変換素子においても、射出光の色味
を調整することができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、青色の励起光によって黄色の蛍光Ｙを生成する波長変換層２
１を用いたが、波長変換層はこれに限定されない。例えば、青色の励起光によって赤色の
蛍光（変換光）を生成する波長変換層を用いても良い。
【００８５】
図８は赤色の蛍光を生成する波長変換層に組み合わせる反射層の光学特性を示すグラフ
である。図８において、横軸は波長（単位：ｎｍ）に対応し、縦軸は透過率（単位：％）
に対応する。図８に示す入射角Ａ、入射角Ｂ及び入射角Ｃは、入射角Ａ＜入射角Ｂ＜入射
角Ｃの関係を満たしている。
【００８６】
図８に示すように、反射層における赤色の蛍光（例えば、波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ
）の反射率は角度依存性を持たないため、入射角によらず一定となる。
一方、反射層における励起光Ｅ（波長４４５ｎｍ）の反射率は、入射角が大きくなるに
つれて高くなる。そのため、反射層は、大きな入射角度の励起光Ｅを多く反射し、小さな
入射角度の励起光Ｅを少なく反射する特性を有する。
【００８７】
図８に示す光学特性を有する反射層を用いることで、波長変換層から射出される射出光
（青色光と赤色光とを含む紫色光）に占める青色光の比率を調整することができる。よっ
て、射出光の色味を調整することができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、３つの光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを備えるプロジェクター
１を例示したが、１つの光変調装置でカラー映像を表示するプロジェクターに適用するこ
とも可能である。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイスを用いてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態では本発明による光源装置をプロジェクターに搭載した例を示した
が、これに限られない。本発明による光源装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等に
も適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…プロジェクター、２…光源装置、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６…投射光学系
、１１…第１光源装置、１０…光源、２０…波長変換素子、２１…波長変換層、２１ａ…
光入射面、２１ｂ…光射出面、２１ｃ…接続面、２２…反射層、４０…入射角制御装置、
４６…光センサーユニット（検出部）、４８…駆動装置、Ｅ…励起光、Ｙ…蛍光。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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