(57)【要約】【課題】蛍光の利用効率を向上させる光源装置、および、この光源装置を備えたプロジェクターを提供する。【解決手段】光源装置は、側面１０ｃと、底面１０ｂと、底面１０ｂに対向する上面１０ａとを有し、励起光αが照射されることにより蛍光を生成する蛍光体層１０と、蛍光体層１０の底面１０ｂ側に設けられた基板１２と、蛍光体層１０の外部に設けられた反射部材１１と、を備え、蛍光体層１０で生成された蛍光は、上面１０ａおよび側面１０ｃから射出され、蛍光のうち側面１０ｃから射出された蛍光が反射部材１１に入射する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面と、底面と、当該底面に対向する上面とを有し、励起光が照射されることにより蛍光を生成する蛍光体層と、
前記蛍光体層の前記底面側に設けられた基板と、
前記蛍光体層の外部に設けられた反射部材と、を備え、
前記蛍光体層で生成された前記蛍光は、前記上面および前記側面から射出され、
前記蛍光のうち前記側面から射出された蛍光が前記反射部材に入射することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記反射部材は、前記側面から射出された前記蛍光を拡散反射させることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光源装置であって、
前記反射部材は、前記蛍光体層の前記底面から前記上面に向うに従って、前記側面から離間していくように傾斜する傾斜面を有していることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光源装置であって、
前記傾斜面は、前記蛍光体層の前記底面の近傍に、曲面を有していることを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記蛍光体層の前記側面と、前記反射部材との間には、屈折率が空気よりも大きい光透過部材をさらに備えていることを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光源装置であって、
前記蛍光体層は、第１の母材と、当該第１の母材に分散された複数の蛍光体粒子と、を含み、
前記第１の母材の屈折率は前記光透過部材の屈折率と等しいことを特徴とする光源装置。
【請求項７】
請求項５に記載の光源装置であって、
前記蛍光体層は、第１の母材と、当該第１の母材に分散された複数の蛍光体粒子と、を含み、
前記光透過部材は、第２の母材と、当該第２の母材に分散された複数の粒子と、を含み、
前記第２の母材の屈折率は前記複数の粒子の屈折率とは異なり、
前記第１の母材の屈折率は前記第２の母材の屈折率と等しいことを特徴とする光源装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記基板は、所定の回転軸の周りに回転可能であり、
前記蛍光体層と前記反射部材とは、前記基板の回転方向に沿って延在していることを特徴とする光源装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記蛍光体層の前記上面方向に進行する前記蛍光を平行化するコリメート光学系を備えていることを特徴とする光源装置。
【請求項１０】
照明光を射出する照明装置と、
前記照明光を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、
前記画像光を投写する投写光学系と、を備え、
前記照明装置として、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の光源装置を用いることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、および、この光源装置を備えたプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターは、従来、光源装置として放電型の光源装置が用いられている。しかし、近年では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や半導体レーザー等の発光素子が用いられることが多くなっている。また、蛍光体を利用して、半導体レーザー等の光を波長変換する光源装置も用いられている。
【０００３】
特許文献１には、波長変換した光（蛍光）の利用効率を高めるために、蛍光体を含有した透光性部材と、反射面としての反射部材とを備えた発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７７３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の発光装置（光源装置）では、蛍光体から射出されて透光性部材の側面に到達した光は、反射面により、透光性部材の内部に向かって反射される。しかし、発明者の実験によれば、透光性部材の内部に戻った光の一部は、透光性部材の上面から射出されるが、残りの成分は透光性部材の内部に封じ込められ、照明用の光として利用することができないことがわかった。従って、蛍光の利用効率の改善効果は十分ではない。
従って、蛍光の利用効率を向上させる光源装置、および、この光源装置を備えたプロジェクターが要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る光源装置は、（ａ）側面と、底面と、底面に対向する上面とを有し、励起光が照射されることにより蛍光を生成する蛍光体層と、（ｂ）蛍光体層の底面側に設けられた基板と、（ｃ）蛍光体層の外部に設けられた反射部材と、を備え、蛍光体層で生成された蛍光は、上面および側面から射出され、蛍光のうち側面から射出された蛍光が反射部材に入射することを特徴とする。
【０００８】
このような光源装置によれば、蛍光体層の側面から射出された蛍光は、蛍光体層の外部に設けられた反射部材に入射して反射されることにより、照明用の光として利用することができる。これにより、蛍光の利用効率が向上した光源装置が実現できる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る光源装置において、反射部材は、側面から射出された蛍光を拡散反射させることが好ましい。
【００１０】
このような光源装置によれば、反射部材は、側面から射出された蛍光を拡散反射させることができる。これにより、側面から射出された蛍光の少なくとも一部は、基板に対して蛍光体層の上面側に向けて反射部材によって反射される。従って、側面から射出された蛍光を照明用の光として有効に利用することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る光源装置において、反射部材は、蛍光体層の底面から上面に向うに従って、側面から離間していくように傾斜する傾斜面を有していることが好ましい。
【００１２】
このような光源装置によれば、蛍光体層の側面から射出された蛍光は、反射部材の傾斜面により基板に対して蛍光体層の上面側に向けて反射される。従って、側面から射出された蛍光を照明用の光として有効に利用することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る光源装置において、傾斜面は、蛍光体層の底面の近傍に、曲面を有していることが好ましい。
【００１４】
このような光源装置によれば、傾斜面に有する曲面により、曲面と、蛍光体層の側面との多重反射を低減させることができるので、蛍光が蛍光体層に吸収されて減衰することを抑制することができる。これにより、蛍光体層の側面から射出された蛍光を、基板に対して蛍光体層の上面側に向けて射出させやすくすることができる。従って、蛍光の利用効率を向上させることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る光源装置において、蛍光体層の側面と、反射部材との間には、屈折率が空気よりも大きい光透過部材をさらに備えていることが好ましい。
【００１６】
このような光源装置によれば、蛍光体層の側面での全反射等による反射を低減させることができる。そのため、蛍光体層で生成された蛍光は、蛍光体層の側面から外部（光透過部材）に射出されやすくなり、外部量子効率が高くなる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係る光源装置において、蛍光体層は、第１の母材と、第１の母材に分散された複数の蛍光体粒子と、を含み、第１の母材の屈折率は光透過部材の屈折率と等しいことが好ましい。
【００１８】
このような光源装置によれば、蛍光体層の第１の母材の屈折率は光透過部材の屈折率と等しいことにより、蛍光体層と光透過部材との界面の臨界角を大きくすることができる。これにより、蛍光体層で生成された蛍光が、蛍光体層の側面から外部（光透過部材）に更に射出されやすくなり、外部量子効率を更に高くすることができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に係る光源装置において、蛍光体層は、第１の母材と、第１の母材に分散された複数の蛍光体粒子と、を含み、第２の母材の屈折率は複数の粒子の屈折率とは異なり、光透過部材は、第２の母材と、第２の母材に分散された複数の粒子と、を含み、第１の母材の屈折率は第２の母材の屈折率と等しいことが好ましい。
【００２０】
このような光源装置によれば、光透過部材は、第２の母材と、第２の母材に分散された複数の粒子と、を含み、前記第２の母材の屈折率は前記複数の粒子の屈折率とは異なるため、光透過部材に入射した蛍光が複数の粒子によって散乱されるので、基板に対して蛍光体層の上面側に向けて射出し易くなる。また、蛍光体層の第１の母材の屈折率は、光透過部材の第２の母材の屈折率と等しいことにより、蛍光体層と光透過部材との界面の臨界角を大きくすることができる。これにより、蛍光体層で生成された蛍光が、蛍光体層の側面から外部（光透過部材）に更に射出されやすくなり、外部量子効率を更に高くすることができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例に係る光源装置において、基板は、所定の回転軸の周りに回転可能であり、蛍光体層と反射部材とは、基板の回転方向に沿って延在していることが好ましい。
【００２２】
このような光源装置によれば、基板を回転軸の周りに回転させても、蛍光体層と反射部材とが、基板の回転方向に沿って延在しているため、蛍光体層の側面から射出された蛍光を反射部材に入射させて反射させることができる。また、基板を回転軸の周りに回転させることによって、蛍光体層を効率的に冷却することができる。これにより、熱による蛍光体の変換効率の低下を小さくすることができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例に係る光源装置において、蛍光体層の上面方向に進行する蛍光を平行化するコリメート光学系を備えていることが好ましい。
【００２４】
このような光源装置によれば、蛍光体層の上面方向に進行する蛍光を平行化するコリメート光学系を備えることにより、蛍光の発散を低減させることができるため、効率的に蛍光を光変調装置に導くことができる。
【００２５】
［適用例１０］本適用例に係るプロジェクターは、（ａ）照明光を射出する照明装置と、（ｂ）照明光を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、（ｃ）画像光を投写する投写光学系と、を備え、照明装置として、上述したいずれかの光源装置を用いることを特徴とする。
【００２６】
このようなプロジェクターによれば、蛍光の利用効率が向上した光源装置を照明装置として用いることにより、蛍光体層へ照射する励起光の光量を低減しても、従来と同様の明るさの光量を得ることができ、投写画像の明るさを従来と同様に維持することができる。また、従来と同様の光量の励起光を蛍光体層に照射した場合には、従来に比べて光源装置の明るさを向上させることができるため、投写画像の明るさを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る光源装置を用いた照明装置を示す概構成図。
【図２】光源装置の構成を示す断面図。
【図３】照明装置（光源装置）を用いたプロジェクターの光学系の構成を示す図。
【図４】第２実施形態に係る光源装置の構成を示す断面図。
【図５】第３実施形態に係る光源装置の構成を示す断面図。
【図６】第４実施形態に係る光源装置の構成を示す図。
【図７】第５実施形態に係る光源装置の構成を示す図。
【図８】第６実施形態に係る光源装置の構成を示す図。
【図９】光源装置を用いたプロジェクターの光学系の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
【００２９】
図１は、第１実施形態に係る光源装置１を用いた照明装置２を示す概構成図である。図１を参照して、照明装置２（光源装置１）の構成を説明する。
【００３０】
図１に示すように、光源装置１は、蛍光体層１０、反射部材１１、基板１２、およびコリメート光学系１５を備えている。また、照明装置２は、この光源装置１に加え、励起光源２０、ダイクロイックミラー２１、およびレンズアレイ２２等を備えている。
【００３１】
蛍光体層１０は、励起光が照射されることにより、蛍光を生成して射出する。なお、蛍光体層１０の詳細は後述する。
【００３２】
励起光源２０は、蛍光体層１０に励起光を照射する。励起光源２０は、本実施形態では、青色光（波長が約４４５ｎｍ）を射出するレーザー光源を用いている。なお、励起光源２０は、１つのレーザー光源で構成されていても、多数のレーザー光源で構成されていてもよい。また、レーザー光源は、青色光として、４４５ｎｍ以外の波長の青色光（例えば、４６０ｎｍ等）を射出するものを用いてもよい。
【００３３】
ダイクロイックミラー２１は、励起光源２０が射出した励起光（青色光）を、略９０度曲折して反射する光学部材である。励起光源２０は、略平行光である励起光を射出するように構成されている。ダイクロイックミラー２１は、その励起光を平行光として反射して蛍光体層１０に導く。
【００３４】
コリメート光学系１５は、本実施形態では、第１レンズ１５ａと第２レンズ１５ｂとで構成され、ダイクロイックミラー２１で反射した平行光の励起光を集光させて、蛍光体層１０の上面１０ａ（図２参照）に照射する光学系である。また、コリメート光学系１５は、蛍光体層１０が射出する蛍光を略平行光とする光学系でもある。このため、蛍光体層１０は、コリメート光学系１５の焦点位置に配置されている。
【００３５】
レンズアレイ２２は、ダイクロイックミラー２１を透過した蛍光を、レンズアレイ２２を構成する小レンズ群により複数の分割光に分割する。そして、それらの分割光を被照明領域において互いに重畳することで、被照明領域を均一な照度で照明する。
【００３６】
励起光源２０が射出した励起光２００は、ダイクロイックミラー２１で反射され、コリメート光学系１５に入射する。コリメート光学系１５により、励起光２００は集光され、蛍光体層１０に照射される。蛍光体層１０に照射された励起光２００により、蛍光体層１０は、蛍光１００を生成して射出する。射出された蛍光１００は、コリメート光学系１５により略平行光とされ、ダイクロイックミラー２１を透過してレンズアレイ２２に入射する。
【００３７】
図２は、光源装置１の構成を示す断面図である。図２では、コリメート光学系１５を省略している。図２を参照して、光源装置１の構成および動作を説明する。
【００３８】
図２に示すように、光源装置１は、平面視略正方形状（上面１０ａ、底面１０ｂ、側面１０ｃ）に形成される蛍光体層１０と、蛍光体層１０の底面１０ｂ側に設けられる基板１２と、蛍光体層１０の外部に設けられた反射部材１１と、を備えている。なお、蛍光体層１０は、円柱形状でもよい。なお、本明細書では、蛍光体層１０の上面１０ａ側を上側、蛍光体層１０の底面１０ｂ側を下側とする。
【００３９】
概平板状の基板１２には、平面視略正方形の凹部１２１が形成される。凹部１２１は、略正方形状の底面１２１ｂから上方向に行くに従い、傾斜して四方へ拡がるように形成されている。この凹部１２１の内面に反射部材１１が形成される。そして、反射部材１１が形成された凹部１２１の中央（底面１２１ｂ）に蛍光体層１０が設置される。
【００４０】
反射部材１１は、言い換えると、図２に示すように、蛍光体層１０の底面１０ｂから上面１０ａに向うに従って、側面１０ｃから離間していくように傾斜する傾斜面１１１を有している。傾斜面１１１は所定の角度で傾斜している。
【００４１】
なお、蛍光体層１０は、紫外線の領域から青色の領域の光により励起されて発光する光学部材である。蛍光体層１０は、母材（第１の母材）と、第１の母材に分散された複数の蛍光体粒子（いずれも図示省略）と、を含んで構成される。
【００４２】
蛍光体粒子としては、希土類蛍光体やサイアロイ蛍光体等を用いることができる。詳細には、希土類蛍光体としてＹ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）、サイアロイ蛍光体としてαサイアロイ等を用いることができる。また、蛍光体層１０は、蛍光体粒子と、第１の母材としてのアルミナ等を混合した焼結体、第１の母材としてのガラスや樹脂に、蛍光体粒子を内包したもの等を用いることができる。また、蛍光体粒子のみからなる焼結体等も用いることができる。
【００４３】
反射部材１１は、反射率の高い金属（銀、アルミニウム等）、光学多層膜、気孔を内包したセラミックスで構成される。また、ガラスまたは樹脂等の母材に、母材の屈折率とは異なる屈折率の粒子（空気も含む）を分散させた部材を反射部材１１として用いてもよい。なお、反射部材１１は、本実施形態では、拡散反射させる傾斜面１１１を有している。
【００４４】
基板１２は、本実施形態では、金属（銅）で構成されている。なお、基板１２は、銅の他、熱伝導率が高い金属で構成することが、放熱性の面から好ましい。
【００４５】
光源装置１の動作を説明する。
図２に示すように、励起光源２０から励起光α（本実施形態では、青色光）が蛍光体層１０に入射した場合、蛍光体粒子が励起されて蛍光（本実施形態では、赤色光および緑色光を含む黄色光）を発生させる。発生した蛍光の多くは、蛍光体層１０の上面１０ａから上方向（励起光αの入射方向）に射出され、一部の蛍光は、側面１０ｃから外部に射出される。側面１０ｃから射出された蛍光は、矢印で示すように、反射部材１１の傾斜面１１１で拡散反射される。傾斜面１１１によって反射された蛍光の一部は再び蛍光体層１０に戻るが、大半は基板１２に対して蛍光体層１０の上面１０ａ側（上方向）に射出される。なお、蛍光体層１０の上面１０ａから上方向に射出された蛍光、および、蛍光体層１０の側面１０ｃから射出され、傾斜面１１１で反射されて上方向に射出された蛍光は、図１に示すコリメート光学系１５により、略平行化される。
【００４６】
本実施形態の光源装置１では、平面視において反射部材１１の上端によって囲まれた領域が発光領域とみなされる。そこで、コリメート光学系１５は、蛍光体層１０の上面１０ａから射出された蛍光だけでなく、反射部材１１の最上部の端部から射出された蛍光に対しても、上面１０ａの法線を中心として約±８０度の範囲で発散する光を取り込むように構成されている。
【００４７】
図３は、照明装置２（光源装置１）を用いたプロジェクター７の光学系の構成を示す図である。図３を参照して、プロジェクター７の光学系の構成を説明する。
【００４８】
プロジェクター７は、図３に示すように、照明装置２、第２照明装置６、色分離光学系７１０、光変調装置としての３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ、クロスダイクロイックプリズム７４０、および投写光学系７５０を備える。
【００４９】
照明装置２は、光源装置１（本実施形態では、蛍光体層１０、反射部材１１、基板１２、およびコリメート光学系１５）、励起光源２０、ダイクロイックミラー２１、レンズアレイ２２、偏光変換素子２３、および重畳レンズ２４を備える。
【００５０】
照明装置２は、励起光源２０（レーザー光源）から射出される励起光α：青色光（Ｂ）をダイクロイックミラー２１で反射し、コリメート光学系１５で集光して蛍光体層１０に照射する。蛍光体層１０は、この入射する励起光αにより、蛍光をコリメート光学系１５に向けて射出する。なお、蛍光体層１０は、蛍光として、赤色光（Ｒ）および緑色光（Ｇ）を含む黄色光（Ｙ）を射出する。コリメート光学系１５は、この蛍光を略平行化してダイクロイックミラー２１に射出する。
【００５１】
第２照明装置６は、光源６０（レーザー光源）、散乱板６１、およびコリメート光学系６２から構成される。散乱板６１は、光源６０から照射される青色光（Ｂ）を所定の散乱度で散乱させ、光源装置１からの蛍光に似た配光分布を有する青色光（Ｂ）に変換する。コリメート光学系６２は、光源６０からの光の拡がりを抑え、また、光を略平行化してダイクロイックミラー２１に射出する。
【００５２】
ダイクロイックミラー２１は、第２照明装置６からの光（青色光（Ｂ））と、光源装置１からの光（黄色光（Ｙ））とを合成する色合成素子として機能する。ダイクロイックミラー２１は、第２照明装置６からの光（青色光（Ｂ））を略９０度曲折して反射するとともに、光源装置１からの光（黄色光（Ｙ））を透過させることにより、各色光を合成した光（便宜上、白色光（Ｗ：ＲＧＢ））をレンズアレイ２２に射出する。
レンズアレイ２２は、入射する光を複数の分割光に分割して、偏光変換素子２３に射出する。
【００５３】
偏光変換素子２３は、レンズアレイ２２により分割された分割光の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する。
重畳レンズ２４は、偏光変換素子２３からの各分割光を集光して液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂの画像形成領域（被照明領域）に重畳させる。レンズアレイ２２および重畳レンズ２４は、被照明領域における照度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００５４】
色分離光学系７１０は、ダイクロイックミラー７１１，７１２、反射ミラー７１３，７１４，７１５、およびリレーレンズ７１６，７１７を備える。色分離光学系７１０は、照明装置２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のそれぞれの色光を照明対象となる液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂに導光する。色分離光学系７１０と、液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂとの間には、集光レンズ７２０Ｒ，７２０Ｇ，７２０Ｂが配置されている。
【００５５】
ダイクロイックミラー７１１，７１２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波長選択透過膜が形成される。ダイクロイックミラー７１１は、赤色光成分を透過させ、緑色光成分及び青色光成分を反射する。ダイクロイックミラー７１２は、緑色光成分を反射して、青色光成分を透過させる。反射ミラー７１３は、赤色光成分を反射する。反射ミラー７１４，７１５は青色光成分を反射する。
【００５６】
ダイクロイックミラー７１１を透過した赤色光は、反射ミラー７１３で反射され、集光レンズ７２０Ｒを透過して赤色光用の液晶パネル７３０Ｒの画像形成領域に入射する。また、ダイクロイックミラー７１１で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー７１２でさらに反射され、集光レンズ７２０Ｇを透過して緑色光用の液晶パネル７３０Ｇの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー７１２を透過した青色光は、リレーレンズ７１６、入射側の反射ミラー７１４、リレーレンズ７１７、射出側の反射ミラー７１５、集光レンズ７２０Ｂを経て青色光用の液晶パネル７３０Ｂの画像形成領域に入射する。リレーレンズ７１６，７１７および反射ミラー７１４，７１５は、ダイクロイックミラー７１２を透過した青色光成分を液晶パネル７３０Ｂまで導く。
【００５７】
なお、青色光の光路にリレーレンズ７１６，７１７が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。本実施形態のプロジェクター７においては、青色光に替えて、赤色光の光路の長さを長くして、リレーレンズ７１６，７１７および反射ミラー７１４，７１５を赤色光の光路に用いる構成としてもよい。
【００５８】
液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂは、入射した色光を画像情報に応じて変調してカラーの画像光を形成するものであり、照明装置２の照明対象となる。なお、図示を省略したが、各集光レンズ７２０Ｒ，７２０Ｇ，７２０Ｂと各液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂとクロスダイクロイックプリズム７４０との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置される。これら入射側偏光板、液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ及び射出側偏光板によって、入射した各色光の光変調が行われる。
【００５９】
液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型のパネルであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００６０】
クロスダイクロイックプリズム７４０は、色光毎に変調されて射出側偏光板から射出された光学像を合成し、カラーの画像光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７４０は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、光学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光学多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された光学多層膜は、青色光を反射するものである。これらの光学多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００６１】
クロスダイクロイックプリズム７４０から射出されたカラーの画像光は、投写光学系７５０によって拡大投写され、スクリーンＳ上に投写画像（カラー画像）を形成する。
【００６２】
第２照明装置６において、光源６０と散乱板６１との間に、集光光学系を挿入し、光源６０からの青色光（Ｂ）を、散乱板６１の付近に集光させる構成としてもよい。
【００６３】
本実施形態の光源装置１、および光源装置１を用いたプロジェクター７によれば、以下の効果が得られる。
【００６４】
本実施形態の光源装置１において、蛍光体層１０の側面１０ｃから射出された蛍光は、反射部材１１に入射して反射されることにより、側面１０ｃから射出された蛍光を照明用の光として利用することができる。これにより、蛍光の利用効率を向上させる光源装置１が実現できる。
【００６５】
本実施形態の光源装置１において、反射部材１１は、蛍光体層１０の底面１０ｂから上面１０ａに向うに従って、側面１０ｃから離間していくように傾斜する傾斜面１１１を有している。このため、蛍光体層１０の側面１０ｃから射出された蛍光は、反射部材１１の傾斜面１１１により基板１２に対して蛍光体層１０の上面１０ａ側に向けて反射される。従って、側面１０ｃから射出された蛍光を照明用の光として有効に利用することができる。
また、反射部材１１は、拡散反射させる傾斜面１１１を有する。そのため、上面１０ａの法線からの傾斜面１１１の傾斜角度が０度であったとしても、側面１０ｃから射出された蛍光の少なくとも一部は、上方向に向けて反射部材１１によって反射される。従って、側面１０ｃから射出された蛍光を照明用の光として有効に利用することができる。
【００６６】
本実施形態のプロジェクター７では、蛍光の利用効率が向上した光源装置１を照明装置２として用いることにより、蛍光体層１０に照射する励起光の光量を低減しても、従来と同様の明るさの光量を得ることができ、投写画像の明るさを従来と同様に維持することができる。また、従来と同様の光量の励起光を蛍光体層１０に照射した場合には、従来に比べて光源装置１の明るさを向上させることができるため、投写画像の明るさを向上させることができる。
【００６７】
本実施形態のプロジェクター７では、蛍光体層１０に照射する励起光の光量を低減することができるため、消費電力を削減して省エネ化を図ることができる。
【００６８】
本実施形態の光源装置１において、基板１２は、熱伝導率が高い金属（銅）で構成されている。これにより、蛍光体層１０で発生する熱を、効率的に基板１２に伝達し、基板１２から効率的に放熱させることができることにより、光源装置１を効率的に冷却することができる。
【００６９】
なお、本実施形態においては、反射部材１１が拡散反射させる傾斜面１１１を有していたが、これに限られない。反射部材１１が光を拡散反射させる部材の場合、傾斜面１１１の傾斜角度は０度であってもよい。また、傾斜面１１１の傾斜角度が０度よりも大きい場合、反射部材１１が光を拡散させる機能を持たなくてもよい。
〔第２実施形態〕
【００７０】
図４は、第２実施形態に係る光源装置１Ａの構成を示す断面図である。図４を参照して、光源装置１Ａの構成および動作を説明する。
【００７１】
本実施形態の光源装置１Ａは、図４に示すように、第１実施形態の光源装置１と比べた場合、反射部材１１の断面形状が異なっている。その他の構成は第１実施形態と同様となる。従って、第１実施形態と同様の構成部には、第１実施形態と同様の符号を付記し、説明を省略する。
【００７２】
光源装置から射出される光の後段の光学系における利用効率を高めるためには、発光領域を小さくした方が良い。そのためには、傾斜面１１１の傾斜角度を小さくすることによって、平面視において反射部材１１の上端によって囲まれた領域を小さくすることが考えられる。しかし、傾斜面１１１の傾斜角度を小さくすると、傾斜面１１１の下部の領域において、反射部材１１と側面１０ｃとの間で多重反射が起こる。また、反射部材１１によって反射された蛍光のうち蛍光体層１０の内部に戻る成分が増加する。そのため、蛍光の利用効率を向上させる効果が低下する虞がある。
【００７３】
そこで、本実施形態の反射部材１１は、図４に示すように、傾斜面１１１が、蛍光体層１０の底面１０ｂの近傍で、曲面１１２を有して構成されている。また、反射部材１１は、金属または光学多層膜等で形成され、ミラー反射する構成となっており、曲面１１２により、蛍光体層１０の底面１０ｂの近傍での多重反射を抑制している。従って、蛍光体層１０の側面１０ｃから射出された蛍光は、矢印で示すように、曲面１１２で反射されて上方向に射出される。なお、本明細書において、ミラー反射とは、拡散を伴わない反射を意味する。
【００７４】
なお、本実施形態の光源装置１Ａは、第１実施形態での光源装置１と置き換えることにより、第１実施形態で示すプロジェクター７に適用することができる。
【００７５】
本実施形態の光源装置１Ａにおいて、反射部材１１（傾斜面１１１）は、蛍光体層１０の底面１０ｂの近傍で曲面１１２を有し、さらに反射部材１１はミラー反射する。これにより、蛍光体層１０の底面１０ｂの近傍において、曲面１１２と、蛍光体層１０の側面１０ｃとの多重反射を低減させ、蛍光が蛍光体層１０によって吸収されて減衰することを抑制することができる。従って、蛍光体層１０の側面１０ｃから射出された蛍光を、上方向へ射出させやすくすることができることにより、蛍光の利用効率を向上させることができる。
【００７６】
本実施形態の光源装置１Ａにおいて、反射部材１１（傾斜面１１１）が、蛍光体層１０の底面１０ｂの近傍で曲面１１２を有することにより、傾斜面１１１の上端部と蛍光体層１０の側面１０ｃとの離間する距離を狭くすることができ、発光領域（蛍光を上方向に射出する領域の面積）を小さくすることができる。これにより、後段の光学系における蛍光の利用効率をさらに向上させ、かつ、光源装置１Ａの小型化を図ることができる。
〔第３実施形態〕
【００７７】
図５は、第３実施形態に係る光源装置１Ｂの構成を示す断面図であり、図５（ａ）は、断面図であり、図５（ｂ）は、断面の拡大図である。図５を参照して、光源装置１Ｂの構成および動作を説明する。
【００７８】
本実施形態の光源装置１Ｂは、図５に示すように、第１実施形態の光源装置１と比べた場合、蛍光体層１０の側面１０ｃと、反射部材１１との間に、屈折率が空気よりも大きい光透過部材１３を備えていることが異なっている。その他の構成は第１実施形態と同様となる。従って、第１実施形態と同様の構成部には、第１実施形態と同様の符号を付記し、説明を省略する。
【００７９】
なお、第１実施形態の光源装置１において、蛍光体層１０を、例えば、ＹＡＧ蛍光体のみの焼結体で構成した場合には、蛍光体層１０の内部における屈折率差による角度変換が発生し難いため、蛍光は、蛍光体層１０の内部から外部へ射出され難くなり、いわゆる外部量子効率が低下する。第１実施形態で、ＹＡＧ蛍光体のみの焼結体で構成した蛍光体層１０の場合、臨界角（約３３．３度）よりも大きい角度で蛍光体層１０と空気との界面に入射した蛍光は、界面で全反射し、外部に射出されない。そのため、本実施形態では、光透過部材１３を設置することにより、外部量子効率を高めている。
【００８０】
光透過部材１３は、蛍光体層１０の側面１０ｃから射出した蛍光を透過させる部材であり、直線透過または拡散透過させる。ここで、直線透過とは、入射した光が拡散せずに透過することを意味する。なお、光透過部材１３が蛍光を直線透過させる場合には、反射部材１１は拡散反射させる構成とすることが好ましい。また、光透過部材１３が蛍光を拡散透過させる場合には、反射部材１１は、拡散反射させる構成およびミラー反射させる構成のいずれでもよい。また、光透過部材１３は、蛍光体層１０と近い屈折率を有し、熱伝導率の高いセラミックス等の部材を用いることが好ましい。
【００８１】
図５（ｂ）は、光透過部材１３が、第２の母材１３１と、第２の母材１３１に分散された複数の粒子１３２とで構成されていることを模式的に示した図である。なお、光透過部材１３は、第２の母材１３１のみで構成されていてもよい。第２の母材１３１として、アルミナやガラス等を用いることができる。また、粒子１３２として、蛍光物質が賦活されていないＹＡＧ材を用いることができる。なお、粒子１３２として空気を含んでいてもよい。
【００８２】
本実施形態の光源装置１Ｂにおいて、光透過部材１３を、光を直線透過させる部材で構成した場合、反射部材１１は、セラミック等の拡散反射する特性のものとすることで、光透過部材１３を透過した蛍光のうち、反射部材１１で拡散反射され、光透過部材１３の上面１３ａから上方向に射出される成分が増える。
【００８３】
この場合、蛍光体層１０は、第１の母材としてアルミナを用い、蛍光体粒子としてＹＡＧ蛍光体を用いた構成とし、光透過部材１３は、アルミナのみの構成とすれば、蛍光体層１０の第１の母材の屈折率と、光透過部材１３の屈折率とを等しくすることができる。これにより、蛍光体層１０と光透過部材１３との界面の臨界角を大きくすることができる。これにより、蛍光体層１０と光透過部材１３との界面（蛍光体層１０の側面１０ｃ）での全反射を低減することができ、蛍光体層１０で生成された蛍光が、蛍光体層１０の側面１０ｃから光透過部材１３に射出されやすくなり、外部量子効率を更に高くすることができる。
【００８４】
また、光透過部材１３が光を拡散透過させる部材である場合、光透過部材１３を、アルミナを第２の母材１３１とし、粒子１３２としてＹＡＧ材が含有された構成とすることにより、蛍光体層１０の第１の母材の屈折率と、光透過部材１３の第２の母材１３１の屈折率とを等しくすることができる。これにより、蛍光体層１０と光透過部材１３との界面の臨界角を大きくすることができる。これにより、側面１０ｃでの全反射を低減することができ、蛍光体層１０で生成された蛍光が、蛍光体層１０の側面１０ｃから光透過部材１３に射出されやすくなる。従って、外部量子効率を更に高くすることができる。なお、第１の母材および第２の母材１３１として、アルミナの他、ガラス等を用いてもよい。なお、図５（ｂ）において、蛍光体層１０の側面１０ｃから光透過部材１３に射出された蛍光の動作を模式的に矢印で示している。
【００８５】
なお、一例として、蛍光体層１０は、アルミナ（屈折率が約１．７６）とＹＡＧ蛍光体の焼結体とし、光透過部材１３は、アルミナ５０vol％とＹＡＧ５０vol％の多結晶焼結体（屈折率１．７９）とすることにより、第１の母材と光透過部材１３との屈折率を略等しくすることができる。また、この場合、臨界角が約７９．５度となり、蛍光体層１０で励起された多くの蛍光が、蛍光体層１０の側面１０ｃから光透過部材１３に射出される。そして、光透過部材１３に入射した蛍光は、アルミナとＹＡＧ材との屈折率差により角度変換を繰り返すことにより拡散され、光透過部材１３の上面１３ａから上方向に射出される成分が増える。これにより、外部量子効率を高めることができる。
【００８６】
本実施形態の光源装置１Ｂにおいて、光透過部材１３を、アルミナ（熱伝導率：３０Ｗ/ｍｋ）等の高熱伝導率の部材とすることにより、図５（ｂ）に破線の矢印で示すように、蛍光体層１０で発熱する熱を、蛍光体層１０の側面１０ｃから、光透過部材１３を介して、基板１２に逃がす熱経路を増やすことができ、蛍光体層１０を効率的に冷却することができる。また、蛍光体層１０を効率的に冷却することができるため、蛍光体層１０の変換効率の低下を抑制することができる。その結果、照明光の明るさを向上させることができる。
【００８７】
なお、本実施形態の光源装置１Ｂは、第１実施形態での光源装置１と置き換えることにより、第１実施形態で示すプロジェクター７に適用することができる。
【００８８】
なお、本実施形態において、光透過部材１３が蛍光を拡散透過させる部材で構成される場合、蛍光体層１０の上面１０ａの法線からの反射部材１１の傾斜角度を０度としてもよい。この場合でも、拡散透過により、上方向へ蛍光が射出される。また、光源装置１Ｂの発光面積を小型化することができる。
〔第４実施形態〕
【００８９】
図６は、第４実施形態に係る光源装置１Ｃの構成を示す図であり、図６（ａ）は、光源装置１Ｃの平面図であり、図６（ｂ）は、光源装置１Ｃの断面図である。図６を参照して、光源装置１Ｃの構成および動作を説明する。
【００９０】
本実施形態の光源装置１Ｃは、図６に示すように、基板としてのホイール基板１２Ａ、蛍光体層１０Ａ、および反射部材１１Ａで構成されている。ホイール基板１２Ａは、所定の回転軸Ａを中心とした平面視円形の板状に形成され、この回転軸Ａの周りに回転可能に構成されている。蛍光体層１０Ａと反射部材１１Ａとは、ホイール基板１２Ａの回転方向に沿って延在して形成されている。
【００９１】
図６（ｂ）に示すように、光源装置１Ｃの蛍光体層１０Ａと反射部材１１Ａとは、断面視において、第１実施形態の光源装置１（蛍光体層１０、反射部材１１）と同様に構成されている。
【００９２】
図６に示すように、蛍光体層１０Ａは、上面１０ａ、底面１０ｂ、側面１０ｃを有する概ドーナツ形状に形成される。ホイール基板１２Ａは、上面１２ａに、回転軸Ａを中心としたリング状の凹部１２１Ａが形成される。凹部１２１Ａは、リング状の底面１２１ｂから上方向に行くに従い、外周方向および内周方向に拡がるように形成されている。この凹部１２１Ａの内面に反射部材１１Ａが形成される。そして、反射部材１１Ａが形成された凹部１２１Ａの底面１２１ｂに蛍光体層１０Ａが設置されている。なお、反射部材１１Ａは、言い換えると、図６（ｂ）に示すように、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂから上面１０ａに向うに従って、側面１０ｃから離間していくように傾斜する傾斜面１１１Ａを有している。傾斜面１１１Ａは所定の角度で傾斜している。
【００９３】
なお、本実施形態の蛍光体層１０Ａには、励起光αが上方向から照射される。そして、蛍光体層１０Ａは、ホイール基板１２Ａが回転することで、励起光αが照射される領域が移動しながら、蛍光を射出する。
【００９４】
また、本実施形態の光源装置１Ｃは、蛍光体層１０Ａから射出された蛍光に対して、蛍光体層１０Ａの上面１０ａの上方向にコリメート光学系１５が設置されている。そして、コリメート光学系１５は、蛍光体層１０Ａの上面１０ａから射出された蛍光、および、反射部材１１Ａで上方向に反射された蛍光を略平行化する。
【００９５】
蛍光体層１０Ａと反射部材１１Ａとは、第１実施形態の蛍光体層１０、反射部材１１と同様の構成部材が適用できる。
【００９６】
ホイール基板１２Ａは、金属、セラミックス（酸化物、窒化物）、ガラス、カーボン、樹脂等を用いることができる。また、ホイール基板１２Ａに、金属、セラッミックス、カーボン、金属フィラー等を内包したガラスや耐熱樹脂等を用いることにより、ホイール基板１２Ａは、回転による変形や、蛍光体層１０Ａでの発熱による変形を防止することができる。また、このような熱を広範囲に拡散させて空気に触れさせる面積を増加させることにより、光源装置１Ｃの冷却性能を向上させることができる。
【００９７】
本実施形態の光源装置１Ｃによれば、蛍光体層１０Ａと反射部材１１Ａとが、ホイール基板１２Ａの回転方向に沿って延在しているため、ホイール基板１２Ａを回転軸Ａの周りに回転させても、蛍光体層１０Ａの側面１０ｃから射出された蛍光を、反射部材１１Ａに入射させ、励起光αの入射方向（上方向）に反射させることができる。また、コリメート光学系１５により、励起光αの入射方向に射出された蛍光を略平行化して射出することができる。これにより、第１実施形態での光源装置１と同様の効果を奏することができる。
【００９８】
なお、本実施形態の光源装置１Ｃとして、第２実施形態の反射部材１１の傾斜面１１１に曲面１１２が形成される構成も適用することができる。また、第３実施形態の光透過部材１３が形成される構成も適用することができる。
〔第５実施形態〕
【００９９】
図７は、第５実施形態に係る光源装置１Ｄの構成を示す図であり、図７（ａ）は、光源装置１Ｄの平面図であり、図７（ｂ）は、光源装置１Ｄの断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）のホイール基板１２Ｂの材質を変更した光源装置１Ｄの断面図である。図７を参照して、光源装置１Ｄの構成および動作を説明する。
【０１００】
本実施形態の光源装置１Ｄは、図７に示すように、第４実施形態の光源装置１Ｃと比べた場合、励起光αの蛍光体層１０Ａへの入射方向が、第４実施形態の励起光αの入射方向とは逆となる。また、それに伴い、ホイール基板１２Ｂの構成、および反射部材１１Ａの設置位置が異なる。また、ダイクロイックミラー１４を追加することが異なる。
【０１０１】
なお、光源装置１Ｄの蛍光体層１０Ａは、第４実施形態と同様に構成される。従って、第４実施形態と同様の構成部には、第４実施形態と同様の符号を付記し、説明を省略する。
【０１０２】
本実施形態の反射部材１１Ａは、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂ側には設置されない。言い換えると、反射部材１１Ａは、ホイール基板１２Ｂの凹部１２１Ａの底面１２１ｂには設置されず、凹部１２１Ａの斜面１２１ａにのみ設置される。
【０１０３】
光源装置１Ｄでは、励起光αは、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂ側から入射する。そのため、ホイール基板１２Ｂは、透光性の部材を用いる。透光性の部材として、例えば、セラミックス（アルミナ、ＹＡＧ等）、ガラス、耐熱樹脂等を用いることができる。図７（ｂ）は、ホイール基板１２Ｂに透光性の部材を用いた図としている。
【０１０４】
また、図７（ｃ）に示すように、ホイール基板１２Ｂは、金属や窒化物セラミックス等をフィラーＦとして内包したガラスや耐熱樹脂等を用いてもよい。その場合、励起光αが透過する領域Ｂ（蛍光体層１０Ａの底面１０ｂに相対する領域）では、励起光αの吸収や反射が発生しないように、フィラーＦは内包させず、それ以外の領域に内包させる構成とする。
【０１０５】
このように、ホイール基板１２Ｂに、熱伝導率の高い金属や窒化物セラミックス等をフィラーＦとして内包したガラスや耐熱樹脂等を用いることにより、ホイール基板１２Ｂは、回転による変形や、蛍光体層１０Ａでの発熱による変形を防止することができる。また、このような熱を広範囲に拡散させて空気に触れさせる面積を増加させることにより、光源装置１Ｄの冷却性能を向上させることができる。
【０１０６】
ダイクロイックミラー１４は、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、ホイール基板１２Ｂの下面１２ｂで、蛍光体層１０Ａに相対する位置（領域Ｂを含む）に設置される。ダイクロイックミラー１４は、本実施形態では、光学多層膜等で構成され、青色光を透過し、それより長波長側の光（赤色光および緑色光）を反射する。
【０１０７】
本実施形態の光源装置１Ｄによれば、励起光αがダイクロイックミラー１４に入射し、ダイクロイックミラー１４を透過した励起光α（青色光）は、ホイール基板１２Ｂを透過する。そして、励起光αは、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂに照射される。これにより、蛍光体層１０Ａは、蛍光を発生させる。
【０１０８】
なお、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂからホイール基板１２Ｂの下面１２ｂ方向に射出された蛍光は、ホイール基板１２Ｂを透過し、ダイクロイックミラー１４により、蛍光体層１０Ａの上面１０ａ方向に反射され、蛍光体層１０Ａの上面１０ａから上方向（コリメート光学系１５の方向）に射出される。一方、蛍光体層１０Ａの側面１０ｃから射出された蛍光は、反射部材１１Ａにより、上方向（コリメート光学系１５の方向）に効率的に射出される。なお、コリメート光学系１５に入射した光は略平行化される。
【０１０９】
本実施形態の蛍光体層１０Ａは、底面１０ｂから入射した青色光の一部を赤色光および緑色光を含む光に変換し、かつ、青色光の残りの一部を変換せずに通過させる。従って、コリメート光学系１５に入射する光は、赤色光、緑色光、および青色光を含む光（便宜上、白色光）に変換される。なお、本実施形態の蛍光体層１０Ａは、前述したように、青色光の一部を通過させるように、蛍光体の濃度および層厚等が設定される。
【０１１０】
本実施形態の光源装置１Ｄによれば、蛍光体層１０Ａと反射部材１１Ａとが、ホイール基板１２Ｂの回転方向に沿って延在しているため、ホイール基板１２Ｂを回転軸Ａの周りに回転させても、蛍光体層１０Ａの側面１０ｃから射出された蛍光を、反射部材１１Ａに入射させ、コリメート光学系１５の方向に反射させることができる。また、コリメート光学系１５は、入射した蛍光を略平行化して射出することができる。これにより、第１実施形態での光源装置１と同様の効果を奏することができる。
【０１１１】
なお、本実施形態の光源装置１Ｄとして、第２実施形態の反射部材１１の傾斜面１１１に曲面１１２が形成される構成も適用することができる。また、第３実施形態の光透過部材１３が形成される構成も適用することができる。なお、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂ（ホイール基板１２Ｂの底面１２１ｂ）には、反射部材１１Ａは設置されないことを前提としている。
〔第６実施形態〕
【０１１２】
図８は、第６実施形態に係る光源装置１Ｅの構成を示す図である。なお、図８は、光源装置１Ｅの断面図を示している。図８を参照して、光源装置１Ｅの構成および動作を説明する。
【０１１３】
本実施形態の光源装置１Ｅは、図８に示すように、第５実施形態の光源装置１Ｄと比べた場合、ダイクロイックミラー１４の位置を変更したことが異なっている。その他の構成は第５実施形態と同様となる。従って、第５実施形態と同様の構成部には、第５実施形態と同様の符号を付記し、説明を省略する。
【０１１４】
本実施形態のダイクロイックミラー１４は、ホイール基板１２Ｂの凹部１２１Ａの底面１２１ｂに設置される。従って、ダイクロイックミラー１４は、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂと、ホイール基板１２Ｂの底面１２１ｂとに挟まれる状態となる。
【０１１５】
本実施形態の光源装置１Ｅによれば、ホイール基板１２Ｂの下面１２ｂから入射した励起光αが、ホイール基板１２Ｂを透過する。そして、ホイール基板１２Ｂを透過した励起光αが、ダイクロイックミラー１４に入射し、ダイクロイックミラー１４を透過した励起光α（青色光）が、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂに照射される。これにより、蛍光体層１０Ａは、蛍光を発生させる。なお、蛍光の色の関係は、第５実施形態の光源装置１Ｄと同様となる。
【０１１６】
なお、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂから、下方向のダイクロイックミラー１４に射出された蛍光は、ダイクロイックミラー１４により、蛍光体層１０Ａの上面１０ａ方向に反射され、蛍光体層１０Ａの上面１０ａから上方向（コリメート光学系１５の方向）に射出される。一方、蛍光体層１０Ａの側面１０ｃから射出された蛍光は、反射部材１１Ａにより、上方向（コリメート光学系１５の方向）に効率的に射出される。なお、コリメート光学系１５に入射した光は略平行化される。
【０１１７】
本実施形態の光源装置１Ｅによれば、蛍光体層１０Ａと反射部材１１Ａとが、ホイール基板１２Ｂの回転方向に沿って延在しているため、ホイール基板１２Ｂを回転軸Ａの周りに回転させても、蛍光体層１０Ａの側面１０ｃから射出された蛍光を、反射部材１１Ａに入射させ、コリメート光学系１５の方向に反射させることができる。また、コリメート光学系１５は、入射した蛍光を略平行化して射出することができる。これにより、第１実施形態での光源装置１と同様の効果を奏することができる。
【０１１８】
なお、本実施形態の光源装置１Ｅとして、第２実施形態の反射部材１１の傾斜面１１１に曲面１１２が形成される構成も適用することができる。また、第３実施形態の光透過部材１３が形成される構成も適用することができる。なお、蛍光体層１０Ａの底面１０ｂ（ホイール基板１２Ｂの底面１２１ｂ）には、反射部材１１Ａは設置されないことを前提としている。
【０１１９】
図９は、光源装置１Ｅを用いたプロジェクター８の光学系の構成を示す図である。図９を参照して、プロジェクター８の光学系の構成を説明する。
【０１２０】
本実施形態のプロジェクター８は、第１実施形態のプロジェクター７と比べて、光源装置１Ｅを含めた照明装置３の構成が異なっている。その他の構成は第１実施形態のプロジェクター７と同様となる。従って、第１実施形態のプロジェクター７と同様の構成部には、第１実施形態と同様の符号を付記し、説明を省略する。
【０１２１】
本実施形態のプロジェクター８は、図９に示すように、照明装置３、色分離光学系７１０、光変調装置としての３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ、クロスダイクロイックプリズム７４０、および投写光学系７５０を備える。
【０１２２】
照明装置３は、光源装置１Ｅ（本実施形態では、蛍光体層１０Ａ、反射部材１１Ａ、ホイール基板１２Ｂ、ダイクロイックミラー１４、コリメート光学系１５）、モーター１６、励起光源２０、集光光学系２５、レンズアレイ２２、偏光変換素子２３、重畳レンズ２４、を備える。
【０１２３】
励起光源２０は、青色光（Ｂ）を励起光αとして射出するレーザー光源で構成されている。集光光学系２５は、励起光源２０からホイール基板１２Ｂまでの光路中に配置され、青色光（Ｂ）を略集光した状態でホイール基板１２Ｂに入射させる。
【０１２４】
ホイール基板１２Ｂは、モーター１６により回転可能に形成され、回転軸Ａを中心に回転する。ホイール基板１２Ｂは、青色光（Ｂ）の集光スポットが所定の速度でホイール基板１２Ｂの下面１２ｂを移動するような回転速度で回転する。
【０１２５】
ホイール基板１２Ｂに入射した青色光（Ｂ）は、ホイール基板１２Ｂおよびダイクロイックミラー１４を透過して、蛍光体層１０Ａを照射する。蛍光体層１０Ａは、上述したように、入射する励起光αを、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、および青色光（Ｂ）を含む白色光（Ｗ）に変換して射出する。そして、コリメート光学系１５は、この蛍光（白色光（Ｗ））を略平行化してレンズアレイ２２に射出する。
【０１２６】
なお、以降の、照明装置３を構成するレンズアレイ２２、偏光変換素子２３、および重畳レンズ２４における動作は、第１実施形態のプロジェクター７の光学系（図３）の照明装置２と同様となるため、説明を省略する。また、この照明装置３以降に構成される、色分離光学系７１０、光変調装置としての３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ、クロスダイクロイックプリズム７４０、および投写光学系７５０も、第１実施形態のプロジェクター７の光学系（図３）と同様となるため、説明を省略する。
【０１２７】
本実施形態のプロジェクター８では、蛍光の利用効率が向上した光源装置１Ｅを照明装置３として用いることにより、蛍光体層１０Ａに照射する励起光の光量を低減しても、従来と同様の明るさの光量を得ることができ、投写画像の明るさを従来と同様に維持することができる。また、従来と同様の光量の励起光を蛍光体層１０Ａに照射した場合には、従来に比べて光源装置１Ｅの明るさを向上させることができるため、投写画像の明るさを向上させることができる。
【０１２８】
本実施形態のプロジェクター８では、蛍光体層１０Ａに照射する励起光の光量を低減することができるため、消費電力を削減して省エネ化を図ることができる。
【０１２９】
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【０１３０】
前記第５実施形態の光源装置１Ｄを前記第６実施形態の光源装置１Ｅと置き換えてプロジェクター８の照明装置３としてもよい。この場合、光源装置１Ｅを光源装置１Ｄに置き換えることのみで、他の構成を変更する必要がない。
【０１３１】
前記第４実施形態の光源装置１Ｃを照明装置として用いて、プロジェクターを構成することもできる。その場合、前記第１実施形態で説明したプロジェクター７（図３参照）の光源装置１に換えて、光源装置１Ｃを置き換えることでよい。また、それに併せて、光源装置１Ｃのホイール基板１２Ａを所定の速度で回転させるためのモーター（第６実施形態でのモーター１６と同様）を設置することでよい。
【０１３２】
前記第１実施形態のプロジェクター７、および前記第６実施形態のプロジェクター８では、光変調装置として３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂを採用している。しかし、これに限られず、光変調装置として１つの液晶パネルでカラー画像を表示する液晶パネルを採用してもよい。
【０１３３】
前記第１実施形態のプロジェクター７、および前記第６実施形態のプロジェクター８において、光変調装置としての３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂは、透過型の液晶パネル（光変調装置）を採用している。しかし、これに限られず、反射型の光変調装置や、マイクロミラー型の光変調装置等、他の方式の光変調装置を採用することができる。なお、マイクロミラー型の光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）（テキサス・インスツルメンツ社の商標）を採用することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…光源装置、２，３…照明装置、６…第２照明装置、７，８…プロジェクター、１０，１０Ａ…蛍光体層、１０ａ…上面、１０ｂ…底面、１０ｃ…側面、１１，１１Ａ…反射部材、１２…基板、１２Ａ，１２Ｂ…ホイール基板、１３…光透過部材、１４…ダイクロイックミラー、１５…コリメート光学系、２０…励起光源、１１１…傾斜面、１３１…第２の母材、１３２…粒子、７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ…液晶パネル（光変調装置）、７５０…投写光学系、Ａ…回転軸、α…励起光。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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