(57)【要約】【課題】蛍光体層の冷却効率を向上することのできる光源装置、プロジェクターを提供する。【解決手段】本発明の光源装置２は、第１面を有する保持基板３５と、第１面上に設けられ、第１面に対して傾斜する傾斜面を有する凸部３６と、凸部３６上に設けられた蛍光体層３２と、蛍光体層３２の凸部３６とは反対側に配置され、蛍光体層３２の光射出面３２Ａに対向する光入射面２７Ａが凹面とされた第１ピックアップレンズ２７ａと、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
第１面を有する基板と、
前記第１面上に設けられ、前記第１面に対して傾斜する傾斜面を有する凸部と、
前記凸部上に設けられ、前記光源から射出された第１の波長帯の光により励起されることによって前記第１の波長帯の光とは異なる第２の波長帯の光を生成する蛍光体層と、
前記蛍光体層の前記凸部とは反対側に配置され、前記蛍光体層の光射出面に対向する光入射面が凹面とされたメニスカスレンズと、を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記メニスカスレンズは、前記蛍光体層の中心からの光線の前記光入射面への最大入射角が６０°未満となるように構成されている請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記凸部は平坦面を有し、
前記平坦面上に前記蛍光体層が設けられている請求項１または２のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項４】
前記傾斜面上に前記蛍光体層が設けられている請求項１または２のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記メニスカスレンズは、前記光入射面の外側に前記メニスカスレンズの光軸と交差する端面を有しており、前記端面が前記蛍光体層よりも前記基板側に位置している請求項１から４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記メニスカスレンズの前記光入射面は反射防止構造を備えている請求項１から５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記凸部は平面視円形状をなし、
前記凸部と前記メニスカスレンズとが同軸上に配置されている請求項１から６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記凸部と前記基板とが一体に形成されている請求項１から７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記凸部が銅から構成されている請求項１から８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記蛍光体層の平面形状が矩形状とされている請求項１から９のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１１】
照明光を照明する照明装置と、
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、
前記画像光を投射する投射光学系と、を備え、
前記照明装置として、請求項１から１０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、プロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光源装置から射出された光により光変調装置を照明し、光変調装置により変調されて射出された画像光を投射光学系によりスクリーンに拡大投射するプロジェクターが広く知られている。
【０００３】
プロジェクター用の光源として、高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザー（ＬＤ）などのレーザー光源が注目されている。レーザー光源を用いたプロジェクターでは、半導体レーザーから射出された励起光（青色光）と、この励起光により蛍光体を励起することによって生成された蛍光光（黄色光）とを照明光として利用することが知られている。
【０００４】
特許文献１には、蛍光体層を備える光源装置と、光源装置から射出された光の拡がりを抑える凸メニスカスレンズと、を備えたプロジェクターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２８４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示すプロジェクターでは、断面視矩形状を成す複数の基台の上に蛍光体層が配置されている。高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザーにより励起される蛍光体層は非常に高温になるが、従来文献の構成では蛍光体層の冷却が不十分である。このことが、蛍光体層の劣化や蛍光体層の発光効率の低下を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、蛍光体層の冷却効率を向上することのできる光源装置、プロジェクターを提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態である光源装置は、光源と、第１面を有する基板と、前記第１面上に設けられ、前記第１面に対して傾斜する傾斜面を有する凸部と、前記凸部上に設けられ、前記光源から射出された第１の波長帯の光により励起されることによって前記第１の波長帯の光とは異なる第２の波長帯の光を生成する蛍光体層と、前記蛍光体層の前記凸部とは反対側に配置され、前記蛍光体層の光射出面に対向する光入射面が凹面とされたメニスカスレンズと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の一形態である光源装置によれば、蛍光体層を備える凸部が傾斜面を備えて構成されていることから、凸部とメニスカスレンズとの間を空気がスムーズに流動し、蛍光体層を効率よく冷却することができる。また、傾斜面を設けることにより凸部の表面積が増えるため、蛍光体層に対する放熱効果を高めることが可能となる。
【００１０】
本発明の一形態である光源装置において、前記メニスカスレンズは、蛍光体層の中心からの光線の前記光入射面への最大入射角が６０°未満となるように構成されている構成としてもよい。
本発明の一形態である光源装置によれば、メニスカスレンズの凹面に入射する光線のフレネル損失が軽減され、蛍光体層から放射された光の入射効率を高めることができる。
【００１１】
本発明の一形態である光源装置において、前記凸部は平坦面を有し、前記平坦面上に前記蛍光体層が設けられている構成としてもよい。
本発明の一形態である光源装置によれば、凸部上に蛍光体層を設けやすく、製造が簡単になる。
【００１２】
本発明の一形態である光源装置において、前記傾斜面上に前記蛍光体層が設けられている構成としてもよい。
本発明の一形態である光源装置によれば、凸部の傾斜面に倣うようにして蛍光体層が形成されるため、蛍光体層の表面上をよりスムーズに空気が流れていくことになる。これにより、蛍光体層の冷却効率が向上する。
【００１３】
本発明の一形態である光源装置において、前記メニスカスレンズは、前記光入射面の外側に前記メニスカスレンズの光軸と交差する端面を有しており、前記端面が前記蛍光体層よりも前記基板側に位置している構成としてもよい。
本発明の一形態である光源装置によれば、メニスカスレンズの光入射面と蛍光体層とを近づけて配置することができるため、蛍光体層から放射される光の多くをメニスカスレンズに入射させることが可能となる。
【００１４】
本発明の一形態である光源装置において、前記メニスカスレンズの前記光入射面には反射防止構造が施されている構成としてもよい。
本発明の一形態である光源装置によれば、メニスカスレンズの凹面に入射する光線のフレネル損失が軽減され、蛍光体層から放射された光の入射効率を高めることができる。
【００１５】
本発明の一形態である光源装置において、平面視円形状をなす前記凸部と前記メニスカスレンズとが同軸上に配置されている構成としてもよい。
本発明の一形態である光源装置によれば、傾斜面を有する凸部とメニスカスレンズとが同軸上に配置されているため、凸部とメニスカスレンズとの間の空間が軸回りに均一に形成される。これにより、凸部（蛍光体層）とメニスカスレンズとの間の空間を空気がスムーズに流れていく。
【００１６】
本発明の一形態である光源装置において、前記凸部と前記基板とが一体に形成されている構成としてもよい。
本発明の一形態である光源装置によれば、凸部と基板とを接着させる接着剤が不要となる。これにより、凸部及び基板を熱伝導の高い材料を用いて形成することが可能となるため蛍光体層の放熱性が向上する。したがって、蛍光体層の劣化や発光効率の低下を防止することができる。
【００１７】
本発明の一形態である光源装置において、前記凸部が銅から構成されている構成としてもよい。
本発明の一形態である光源装置によれば、熱伝導率の高い銅を用いて凸部を形成することにより、蛍光体層に対する放熱性を高めることができる。
【００１８】
本発明の一形態である光源装置において、前記蛍光体層の平面形状が矩形状とされている構成としてもよい。
本発明の一形態である光源装置によれば、蛍光体層を製造しやすい。また、例えば、平面視矩形状のレンズを備えたマルチレンズアレイのような光学系を介して被照射領域を照射する場合、矩形状の蛍光体層から放射された光がマルチレンズアレイの形状に概ね一致することになり、照射光のロスが少なくなる。
【００１９】
本発明の一形態であるプロジェクターは、照明光を照明する照明装置と、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、前記画像光を投射する投射光学系と、を備え、前記照明装置として、上記の光源装置を用いることを特徴とする。
本発明の一形態である光源装置によれば、蛍光体層に対する冷却効率の高い光源装置を備えたことにより、信頼性の高いプロジェクターが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図。
【図２】第１実施形態における光源装置の概略構成を示す図。
【図３】蛍光発光素子が備える蛍光体層の各構成例を示す図。
【図４】蛍光発光素子とその周辺の構成を示す図。
【図５】蛍光発光素子の概略構成を示す斜視図。
【図６】蛍光体層におけるランバート発散角度θを示す図。
【図７】（Ａ）は第１実施形態における蛍光体層周辺の空気の流れを示す図、（Ｂ）は従来の構成における蛍光体層周辺の空気の流れを示す図。
【図８】第１実施形態における第１ピックアップレンズの有効径と、従来の第１ピックアップレンズの有効径との比較を示す図。
【図９】（Ａ）は、蛍光体層からメニスカスレンズに入射する光線の最大入射角を示す図であって、（Ｂ）は、従来の平凸レンズに対する最大入射角を示す図。
【図１０】第２実施形態における反射防止膜が設けられた第１ピックアップレンズの構成を示す図。
【図１１】ガラス基板（ｎｄ＝１．７７２３）上に従来の反射防止膜を形成した場合の反射特性を示す図。
【図１２】他の反射防止構造としてモスアイシートを設けた場合の構成を示す図。
【図１３】第３実施形態における蛍光発光素子における凸部の形状例を示す図。
【図１４】第４実施形態における蛍光発光素子における凸部の形状例を示す図。
【図１５】第５実施形態における蛍光発光素子における凸部の形状例を示す図。
【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】
［プロジェクター］
先ず、本発明に係る第１実施形態のプロジェクターの一例について説明する。
図１は、第１実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図である。
【００２３】
図１に示すように、プロジェクター１は、スクリーン（被投射面）ＳＣＲ上にカラー映像（画像）を表示する投射型画像表示装置であり、照明装置２０Ａと、色分離光学系３、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂ、合成光学系５、投射光学系６を概略備えている。
【００２４】
光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇおよび光変調装置４Ｂは、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの各色光に対応した３つの光変調装置である。照明装置２０Ａは、光源として、高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザー（レーザー光源）２１ａ（図２）を用いている。
【００２５】
照明装置２０Ａは、半導体レーザー２１ａから射出された励起光（青色光）と、この励起光により蛍光体を励起することによって生成された蛍光光（黄色光）とを混ぜることによって照明光（白色光）ＷＬを得るものである。照明装置２０Ａは、均一な照度分布を有するように調整された照明光ＷＬを色分離光学系３に向かって照射する。
【００２６】
色分離光学系３は、第１ダイクロイックミラー７ａ及び第２ダイクロイックミラー７ｂと、第１反射ミラー８ａ、第２反射ミラー８ｂ及び第３反射ミラー８ｃと、第１リレーレンズ９ａ及び第２リレーレンズ９ｂとを概略備えている。
【００２７】
このうち、第１ダイクロイックミラー７ａは、照明装置２０Ａからの照明光ＷＬを赤色光ＬＲとその他の色光（緑色光ＬＧ，青色光ＬＢ）とに分離する機能を有し、分離された赤色光ＬＲを透過すると共に、その他の色光（緑色光ＬＧ，青色光ＬＢ）を反射する。
【００２８】
一方、第２ダイクロイックミラー７ｂは、その他の色光（緑色光ＬＧ，青色光ＬＢ）を緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する機能を有し、分離された緑色光ＬＧを反射すると共に、青色光ＬＢを透過する。
【００２９】
第１反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置されて、第１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。
【００３０】
一方、第２反射ミラー８ｂ及び第３反射ミラー８ｃは、青色光ＬＢの光路中に配置されて、第２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に向けて反射する。なお、緑色光ＬＧの光路中には、反射ミラーを配置する必要はなく、緑色光ＬＧは、第２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。
【００３１】
第１リレーレンズ９ａ及び第２リレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路の、第２反射ミラー８ｂの下流に配置されている。第１リレーレンズ９ａ及び第２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よる青色光ＬＢの光損失を補償する機能を有している。
【００３２】
光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの各々は、液晶パネルからなり、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを通過させる間に、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを画像情報に応じて変調した画像光を形成する。なお、各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの入射側及び射出側には、一対の偏光板（図示せず。）が配置されており、特定の方向の直線偏光の光のみを通過させる仕組みとなっている。
【００３３】
また、各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの光入射面側には、各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに入射する各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを平行化す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が配置されている。
【００３４】
合成光学系５は、クロスダイクロイックプリズムからなり、各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂからの画像光が入射することによって、各色光ＬＲ，ＬＧ，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に向かって射出する。
【００３５】
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に向かって拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー映像（画像）が表示される。
【００３６】
［光源装置］
図２は、第１実施形態における光源装置の概略構成を示す図である。
本実施形態の照明装置２０Ａは、図２に示すように、光源装置２と、インテグレータ光学系２９と、偏光変換素子３０と、重畳光学系３１と、を概略備えている。
光源装置２は、アレイ光源（光源）２１と、コリメータ光学系２２と、アフォーカル光学系２３と、ホモジナイザ光学系２４と、第１反射部６０と、偏光分離素子５０Ａを含む光学素子２５Ａと、第１位相差板２６と、ピックアップ光学系２７と、蛍光発光素子２８と、ヒートシンク３４と、を備えて構成されている。
【００３７】
アレイ光源２１は、光軸ａｘ１を有する。蛍光発光素子２８から射出された蛍光光ＹＬの光軸をａｘ２とすれば、光軸ａｘ１と光軸ａｘ２とは同一平面内にあり、且つ、互いに直交している。
【００３８】
アレイ光源２１は、複数の半導体レーザー２１ａが配列されたものからなる。具体的には、光軸ａｘ１と直交する面内に複数の半導体レーザー２１ａがアレイ状に並ぶことによってアレイ光源２１が構成されている。
【００３９】
光軸ａｘ１上においては、アレイ光源２１と、コリメータ光学系２２と、アフォーカル光学系２３と、ホモジナイザ光学系２４と、光学素子２５Ａとが、この順に並んで配置されている。一方、光軸ａｘ２上においては、蛍光光反射部３２ｂと、蛍光体層３２と、励起光透過反射部３２ａと、ピックアップ光学系２７と、第１位相差板２６と、光学素子２５Ａと、インテグレータ光学系２９と、偏光変換素子３０と、重畳光学系３１とが、この順に並んで配置されている。
【００４０】
半導体レーザー２１ａは、第１の波長帯の第１の光束として、例えば４４０〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有する励起光（青色光）ＢＬを射出する。また、各半導体レーザー２１ａから射出される励起光ＢＬは、コヒーレントな直線偏光光であり、偏光分離素子５０Ａに向かって光軸ａｘ１と平行に射出される。
【００４１】
アレイ光源２１では、各半導体レーザー２１ａが射出する励起光ＢＬの偏光方向を、偏光分離素子５０Ａで反射される偏光成分（例えばＳ偏光成分）の偏光方向と一致させている。アレイ光源２１から射出された励起光ＢＬは、コリメータ光学系２２に入射する。
【００４２】
コリメータ光学系２２は、アレイ光源２１から射出された励起光ＢＬを平行光に変換するものである。例えば、各半導体レーザー２１ａに対応してアレイ状に並んで配置された複数のコリメータレンズ２２ａからなる。コリメータ光学系２２を通過することにより平行光に変換された励起光ＢＬは、アフォーカル光学系２３に入射する。
【００４３】
アフォーカル光学系２３は、励起光ＢＬのサイズ（スポット径）を調整するものであり、例えば２枚のアフォーカルレンズ２３ａ，アフォーカルレンズ２３ｂから構成されている。アフォーカル光学系２３を通過することによりサイズが調整された励起光ＢＬは、ホモジナイザ光学系２４に入射する。
【００４４】
ホモジナイザ光学系２４は、励起光ＢＬの光強度分布を均一な状態（いわゆるトップハット分布）に変換するものである。例えば、一対のマルチレンズアレイ２４ａ，マルチレンズアレイ２４ｂからなる。ホモジナイザ光学系２４により光強度分布が均一な状態に変換された励起光ＢＬは、偏光分離素子５０Ａを介して蛍光発光素子２８に入射する。
【００４５】
光学素子２５Ａは、例えば波長選択性を有するダイクロイックプリズムからなり、ダイクロイックプリズムは、光軸ａｘ１に対して４５°の角度をなす傾斜面Ｋを有している。また、傾斜面Ｋは、光軸ａｘ２に対して４５°の角度をなしている。さらに、光学素子２５Ａは、互いに直交する光軸ａｘ１，ａｘ２の交点と傾斜面Ｋの光学中心とが一致するように配置されている。傾斜面Ｋには、波長選択性を有する偏光分離素子５０Ａが設けられている。
【００４６】
偏光分離素子５０Ａは、偏光分離素子５０Ａに入射した第１の波長帯の励起光ＢＬを、偏光分離素子５０Ａに対するＳ偏光成分（一方の偏光成分）とＰ偏光成分（他方の偏光成分）とに分離する偏光分離機能を有している。偏光分離素子５０Ａは、励起光ＢＬのＳ偏光成分を反射し、励起光ＢＬのＰ偏光成分を透過する。また、偏光分離素子５０Ａは、偏光分離素子５０Ａに入射した光のうち、第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の光を、その偏光状態にかかわらず透過させる色分離機能を有している。
なお、光学素子２５Ａとしては、ダイクロイックプリズムのようなプリズム形状のものに限らず、平行平板状のダイクロイックミラーを用いてもよい。
【００４７】
偏光分離素子５０Ａに入射した励起光ＢＬは、その偏光方向がＳ偏光成分と一致していることから、Ｓ偏光の励起光ＢＬｓとして、蛍光発光素子２８に向かって反射される。
【００４８】
第１位相差板２６は、偏光分離素子５０Ａと励起光透過反射部３２ａとの間の光路中に配置されている。第１位相差板２６としては、例えば１／４波長板（λ／４板）を用いることができる。第１位相差板２６に入射するＳ偏光（直線偏光）の励起光ＢＬｓは、円偏光の励起光ＢＬｃに変換された後、ピックアップ光学系２７に入射する。
【００４９】
ピックアップ光学系２７は、励起光ＢＬｃを蛍光体層３２に向かって集光させるものであり、例えば第１ピックアップレンズ２７ａ，第２ピックアップレンズ２７ｂ，第３ピックアップレンズ２７ｃから構成されている。
【００５０】
蛍光発光素子２８は、蛍光体層３２と、蛍光体層３２を支持する支持部３３とを有している。支持部３３は、保持基板３５と、保持基板３５の第１面３５ａ上に設けられる凸部３６とを備えて構成されている。蛍光体層３２は、励起光ＢＬｃが入射する面とは反対側の面を凸部３６に接触させた状態で、不図示の接着剤によって、凸部３６に固定されている。蛍光体層３２には、耐熱性及び表面加工性に優れたものを用いることが好ましい。
なお、蛍光発光素子２８の構成については後で詳述する。
【００５１】
ヒートシンク３４は、蛍光発光素子２８の保持基板３５に固定され、放熱板３４Ａと複数の放熱フィン３４Ｂとを有している。ヒートシンク３４は、蛍光体層３２の熱を放熱することによって、蛍光体層３２の熱劣化を防止するものである。
【００５２】
図３（ａ），図３（ｂ），図３（ｃ）は、蛍光発光素子が備える蛍光体層の各構成例を示す図である。以下、図２及び図３を参照して説明する。
図３（ａ），図３（ｂ），図３（ｃ）に示すように、蛍光体層３２の光射出面３２Ａ側には、励起光透過反射部３２ａが設けられている。励起光透過反射部３２ａは、図２に示すピックアップ光学系２７から入射した励起光ＢＬｃのうち一部の光ＢＬｃ１を、第１位相差板２６を経由して偏光分離素子５０Ａに入射するように拡散反射し、ピックアップ光学系２７から入射した励起光ＢＬｃのうち他の一部の光（第１の波長帯の光）ＢＬｃ２を蛍光体層３２に向けて透過させる。また、励起光透過反射部３２ａは、蛍光体層３２からの光（第２の波長帯の光）ＢＬｃ２を透過させる。
【００５３】
また、蛍光体層３２の励起光透過反射部３２ａとは反対側に、蛍光光反射部３２ｂが設けられている。蛍光光反射部３２ｂは鏡面反射面からなる。鏡面反射面は、反射膜３２ｃを設けることによって形成することができる。また、鏡面反射面は、蛍光体層３２を支持する凸部３６が光反射特性を有する場合、凸部３６の蛍光体層３２と対向する面を鏡面化することによって形成することができる。
【００５４】
本実施形態における蛍光体層３２は、第１の波長帯の光である光ＢＬｃ２を吸収して励起される蛍光体を含み、この光（第１の波長帯の光）ＢＬｃ２により励起された蛍光体が、第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の光として、例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光光（黄色光ＹＬ）を生成する。
【００５５】
蛍光光反射部３２ｂは、蛍光体層３２で生成された蛍光光のうち一部の蛍光光ＹＬ１を反射して蛍光体層３２の外部へと射出させ、偏光分離素子５０Ａ（図２）へと入射させる。さらに、蛍光光反射部３２ｂは、光ＢＬｃ２のうち蛍光体層３２によって吸収されなかった成分を、第１位相差板２６（図２）を経由して偏光分離素子５０Ａに入射するように反射する。また、蛍光体層３２で生成された蛍光光のうち、他の一部の蛍光光ＹＬ２は、蛍光光反射部３２ｂを介さずに蛍光体層３２の外部へと射出される。
【００５６】
このように、蛍光体層３２で生成された蛍光光（黄色光）ＹＬ（ＹＬ１，ＹＬ２）と、光ＢＬｃ２のうち蛍光体層３２によって吸収されなかった成分とは、励起光透過反射部３２ａを透過して、光ＢＬｃ１と共にピックアップ光学系２７に入射する。
【００５７】
図２に示すように、ピックアップ光学系２７に入射した蛍光光（黄色光）ＹＬは、さらに第１位相差板２６を通過する。このとき、蛍光光ＹＬは、偏光方向が揃っていない非偏光光のため、第１位相差板２６を通過した後も、非偏光の状態のまま偏光分離素子５０Ａに入射する。そして、蛍光光ＹＬは偏光分離素子５０Ａを透過する。
【００５８】
光ＢＬｃ１は、励起光透過反射部３２ａで拡散反射された光であるため、光ＢＬｃ１の偏光状態は拡散反射によって乱されている。また、光ＢＬｃ２のうち蛍光体層３２によって吸収されなかった成分の偏光状態は、蛍光体層３２によって乱されている。そのため、励起光のうち蛍光体層３２によって吸収されなかった成分と、光ＢＬｃ１とは、ピックアップ光学系２７に入射した後は同じ振る舞いをする。そこで、以下では光ＢＬｃ１の振る舞いについて説明する。
【００５９】
励起光透過反射部３２ａで反射された光（青色光）ＢＬｃ１は、再びピックアップ光学系２７及び第１位相差板２６を通過する。第１位相差板２６は、円偏光を直線偏光に変換する機能を有する。しかし、光ＢＬｃ１の偏光状態は乱されているため、光ＢＬｃ１は、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐに変換される光と、Ｓ偏光の青色光ＢＬｓ’に変換される光とを含む。
【００６０】
第１位相差板２６を通過したＰ偏光の青色光ＢＬｐは、偏光分離素子５０Ａを透過して、照明光ＷＬとして利用される。一方、第１位相差板２６を通過したＳ偏光の青色光ＢＬｓ’は、偏光分離素子５０Ａによって反射され、第１反射部６０に入射する。第１反射部６０は、入射した光を、偏光分離素子５０Ａに入射するように反射する。このように、第１反射部６０は、励起光反射部から偏光分離素子５０Ａを経由してアレイ光源２１に向けて進行する光のうち少なくとも一部を、偏光分離素子５０Ａに入射するように反射する。
【００６１】
第１反射部６０は、複数のミラー６１からなる。これら複数のミラー６１は、アレイ光源２１から偏光分離素子５０Ａに進行する励起光ＢＬが通過する位置とは異なる位置に設けられている。これにより、第１反射部６０は、アレイ光源２１から射出される励起光ＢＬを遮断することなく、偏光分離素子５０Ａによって反射された青色光ＢＬｓ’を偏光分離素子５０Ａに向けて効率良く反射することができる。これにより、青色光ＢＬｓ’を反射させつつ、均一な照度分布を有する青色光ＢＬｓ’を得ることができる。
【００６２】
青色光ＢＬｓ’は、偏光分離素子５０Ａを透過した蛍光光ＹＬとともに、照明光ＷＬとして利用される。すなわち、青色光ＢＬｓ’と蛍光光ＹＬとは、偏光分離素子５０Ａから互いに同一方向に向けて射出される。これにより、青色光ＢＬｓ’と蛍光光（黄色光）ＹＬとが合成された白色の照明光ＷＬが得られる。
【００６３】
偏光分離素子５０Ａから射出された照明光ＷＬは、インテグレータ光学系２９に入射する。インテグレータ光学系２９は、照明光ＷＬの照度分布を均一化する。インテグレータ光学系２９は、例えば、レンズアレイ２９ａ，レンズアレイ２９ｂから構成されている。
レンズアレイ２９ａ，２９ｂは、複数のマイクロレンズがアレイ状に配列されたものからなる。
【００６４】
インテグレータ光学系２９を透過した照明光ＷＬは、偏光変換素子３０に入射する。偏光変換素子３０は、照明光ＷＬの偏光方向を揃えるものである。偏光変換素子３０は、例えば、偏光分離膜と位相差板とミラーとから構成されている。偏光変換素子３０は、偏光方向が揃っていない蛍光光ＹＬと、Ｓ偏光の青色光ＢＬｓ’の偏光方向との偏光方向を揃えるため、他方の偏光成分を一方の偏光成分に、例えばＰ偏光成分をＳ偏光成分に変換する。
【００６５】
偏光変換素子３０を通過することにより偏光方向が揃えられた照明光ＷＬは、重畳光学系３１に入射する。重畳光学系３１は、偏光変換素子３０から射出された照明光ＷＬを重畳させる。重畳光学系３１は、例えば、重畳レンズから構成されている。重畳光学系３１を通過することにより重畳された照明光ＷＬは、その輝度分布が均一化された状態で光源装置２から射出される。
【００６６】
次に、蛍光発光素子２８とその周辺の構成について詳しく述べる。
図４は、蛍光発光素子とその周辺の構成を示す図である。図５は、蛍光発光素子の概略構成を示す斜視図である。
図４及び図５に示すように、蛍光発光素子２８は、平面視矩形状の蛍光体層３２と、蛍光体層３２を支持する支持部３３と、を有して構成されている。
【００６７】
支持部３３は、第１面３５ａを有する保持基板（基板）３５と、第１面３５ａ上の略中央に設けられた凸部３６と、を備えている。本実施形態における保持基板３５と凸部３６とは一体的に形成されており、熱伝導の高い純銅からなる。
【００６８】
凸部３６は、第１面３５ａに接する底面３６ｂと、第１面３５ａに対して傾斜する傾斜面３６ｃと、第１面３５ａに平行な平坦面（端面）３６ａとを有してなる。凸部３６の底面３６ｂ及び平坦面３６ａの平面形状は円形を呈し、平坦面３６ａの面積は、底面３６ｂの面積よりも小さい。また、平坦面３６ａと底面３６ｂとを繋ぐ傾斜面３６ｃは、断面視において外側へ向けて湾曲した湾曲面となっている。
【００６９】
このような凸部３６の平坦面３６ａ上に蛍光体層３２が保持されている。蛍光体層３２は、不図示の接着剤により平坦面３６ａの略中央に固定されている。接着剤の材質は特に限定されないが、熱伝導率に優れたものを用いることが好ましい。これにより、蛍光体層３２で生じた熱が凸部３６や保持基板３５や接着剤を介して放散しやすくなる。
なお、凸部３６に平坦面３６ａを設けておくことにより、凸部３６に対する蛍光体層３２のアライメントが容易になる。
【００７０】
蛍光体層３２は、半導体レーザー２１ａ（図２）からの励起光を波長変換するもので、波長４４６ｎｍの励起光を吸収して励起される蛍光体（不図示）と、蛍光体を含有するバインダー（不図示）とを含んでいる。このような蛍光体層３２としては、例えばアルミナ等の無機バインダー中に蛍光体を分散させた蛍光体層が好適に用いられる。もしくは、バインダーを用いずに蛍光体を焼結した蛍光体層を用いることもできる。
【００７１】
保持基板３５の法線方向から見て、保持基板３５と蛍光体層３２との平面形状はともに矩形である。蛍光体層３２の平面寸法は保持基板３５の平面寸法よりも小さい。また、蛍光体層３２の平面形状は、矩形である方が好ましいが、より好ましくは正方形である。これにより蛍光体層３２の製造が容易となる。
なお、蛍光体層３２の平面形状は上記したものに限られず、円形とすることもできる。
【００７２】
蛍光体層３２から放射される光はランバート放射に近い角度分布を示す発散光である。
図６は、蛍光体層から射出される光の発散角度θを示す図である。蛍光体層から射出される光のうち凡そ９８％の光が、１６０°以内の発散角度θで射出される。そこで、本実施形態においては、蛍光体層３２からの光のうち、特に発散角度θが１６０°以内の光を第１ピックアップレンズ２７ａへ効率よく入射させる構成となっている。
【００７３】
図４に戻り、本実施形態における第１ピックアップレンズ２７ａは、蛍光体層３２及び支持部３３に対向するとともに、平面視において支持部３３の凸部３６と同心円上（同軸上）となる位置に配置されている。第１ピックアップレンズ２７ａは、蛍光体層３２の光射出面３２Ａに対向する光入射面２７Ａ（蛍光体層３２からの光が入射するレンズ面）が凹面とされたメニスカスレンズであって、ガラスや石英、プラスチック等から成る。上述した凸部３６は、その傾斜面３６ｃが、第１ピックアップレンズ２７ａの凹面を成す光入射面２７Ａの傾斜に倣うように構成される。つまり、これらの断面方向から見て、凸部３６の傾斜面３６ｃと、第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａとが同じ方向へ傾斜している。
ここで、傾斜面３６ｃの曲率と光入射面２７Ａの曲率とが概ね一致していることがより好ましい。
【００７４】
第１ピックアップレンズ２７ａは、蛍光体層３２及び支持部３３から所定の間隔をおいた位置に配置されており、蛍光体層３２と第１ピックアップレンズ２７ａとの間に空気を流動させるための空間３８が形成されている。本実施形態のように、蛍光体層３２が固定されている場合、蛍光体層３２の周囲に空気が滞留し易い。そこで、本実施形態では、蛍光発光素子２８とこれに対向して配置される第１ピックアップレンズ２７ａとの間を空気がスムーズに流動していくような構造となっている。
【００７５】
上述したように、蛍光体層３２を保持する凸部３６の傾斜面３６ｃは、メニスカスレンズからなる第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａの曲率に倣うようにして湾曲している。さらに、凸部３６と第１ピックアップレンズ２７ａとの配置が略同心円状の関係のため、相互間に形成される空間３８内で空気抵抗が少なく、空気が流動しやすいという効果が得られる。つまり、蛍光体層３２の周囲に空気が滞留しにくい構造となっている。これにより、空間３８内を空気がスムーズに流れるため、蛍光体層３２の光射出面３２Ａが常に新しい冷却空気に晒されることになり、蛍光体層３２の冷却効果が向上する。
【００７６】
図７（Ａ）は本実施形態における蛍光体層周辺の空気の流路を示す図であり、図７（Ｂ）は従来の構成における蛍光体層周辺の空気の流路を示す図である。
図７（Ｂ）に示すような断面矩形状の凸部５１上に蛍光体層３２を備えた従来の構成の場合、凸部５１と保持基板３５との境界付近や凸部５１の平端面５１ａと側面５１ｃとが成す角部付近において、空気の乱流が生じる。すると、空間４８内を空気がスムーズに流れず、蛍光体層３２の周囲に空気が滞留する。
【００７７】
これに対し、図７（Ａ）に示す本実施形態の構成では、蛍光体層３２を保持する凸部３６は、第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａの曲率に略等しい傾斜面３６ｃを有している。そのため、凸部３６（蛍光体層３２）と第１ピックアップレンズ２７ａとの間に形成される空間３８内を、空気がスムーズに流動する。その結果、蛍光体層３２の周囲に空気が滞留することがなくなる。
【００７８】
また、本実施形態における第１ピックアップレンズ２７ａは、コバ部２７Ｂを有している。さらに、光入射面２７Ａの外側に、メニスカスレンズである第１ピックアップレンズ２７ａの光軸と交差する端面１１を有している。第１ピックアップレンズ２７ａは、端面１１が蛍光体層３２の光射出面３２Ａよりも保持基板３５側に位置するように配置されている。
【００７９】
コバ部２７Ｂを有する第１ピックアップレンズ２７ａであれば、光入射面２７Ａを蛍光体層３２の光射出面３２Ａに近づけて配置することができる。また、レンズ外周部にコバ部２７Ｂを設けることで、第１ピックアップレンズ２７ａのハンドリングが良くなる。
【００８０】
図８は、第１実施形態における第１ピックアップレンズ２７ａの有効径Ｄ１と、比較例の第１ピックアップレンズ５４の有効径Ｄとの比較を示す図である。
なお、図中において、本実施形態における第１ピックアップレンズ２７ａを実線で示し、比較例の第１ピックアップレンズ５４を二点鎖線あるいは破線で示す。ここでは、比較例の第１ピックアップレンズ５４として、コバ部を有しないレンズを示す。また、蛍光体層３２の中心から発散角度１６０°で放射される光を破線の矢印で示す。
【００８１】
蛍光体層３２から放出された光の殆どを受光しようとすると、図８に示す比較例の第１ピックアップレンズ５４のように、レンズの有効径Ｄが大きくなってしまい、光源装置の大型化に繋がる。また、従来の第１ピックアップレンズ５４では、コバ部を有しない構成のため取扱いが難しい。
【００８２】
本実施形態においては第１ピックアップレンズ２７ａを、比較例の第１ピックアップレンズ５４よりも蛍光体層３２に近づけて配置した。図中の破線で示すように、光入射面５４Ａの凹部内の空間へ蛍光体層３２が入り込むように第１ピックアップレンズ５４を配置した場合、蛍光体層３２からの光が入射しない不要部分５４ｂ（図中のハッチングで示す部分）は不要になる。この不要部分５４ｂを取り除くことで、コバ部２７Ｂを形成することができる。これに伴い、第１ピックアップレンズ２７ａの有効径Ｄ１が小さくなり、レンズ全体を小型化することができる。また、従来よりもレンズ占有領域を小さくすることができるため、光軸方向における蛍光体層３２の光射出面３２Ａと、第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａとの距離が短くなり、ひいては光源装置２全体の小型化に繋がる。さらに、本実施形態では、コバ部２７Ｂの端面１１が蛍光体層３２の光射出面３２Ａよりも保持基板３５側に位置するように第１ピックアップレンズ２７ａを配置している。これにより、蛍光体層３２からの光の入射効率をあまり低下させることなく、第１ピックアップレンズ２７ａのサイズをコンパクトにすることが可能となる。
【００８３】
なお、第１ピックアップレンズ２７ａの形状等によっては、光入射面２７Ａの端面１１と蛍光体層３２の光射出面３２Ａとが光軸方向で一致するように配置してもよい。
【００８４】
図９（Ａ）は、蛍光体層からメニスカスレンズに入射する光線の最大入射角を示す図であって、図９（Ｂ）は、従来の平凸レンズに対する最大入射角を示す図である。ここで、最大入射角とは、蛍光体層３２の中心から最大の発散角度で射出された光がレンズの光入射面に入射する位置における光入射面の法線と入射光の進行方向とがなす角である。
【００８５】
図９（Ａ）に示すように、本実施形態における第１ピックアップレンズ２７ａは、最大入射角βが６０°未満となるように構成されている。これにより、光入射面２７Ａにおける入射光の全反射が抑えられ、蛍光体層３２から放射された光のほとんどを第１ピックアップレンズ２７ａに入射させることが可能となる。
【００８６】
一方、図９（Ｂ）に示すように平凸レンズ５７を用いた場合は、平凸レンズ５７の光入射面５７Ａが蛍光体層３２の光射出面３２Ａと平行に配置される。そのため、平凸レンズ５７への最大入射角β’が８０°程度になり、フレネル損失が生じ易い。
【００８７】
以上のことから、本実施形態では蛍光体層３２に対向配置される第１ピックアップレンズ２７ａとして、光入射面２７Ａが凹面とされたメニスカスレンズを用いている。
【００８８】
本実施形態におけるプロジェクター１は、上述したような光源装置２を備えている。本実施形態における光源装置２は、蛍光発光素子２８及び第１ピックアップレンズ２７ａに特に特徴を有している。
上述したように、第１ピックアップレンズ２７ａとして、蛍光体層３２に対向する光入射面２７Ａが凹面をなすメニスカスレンズを用いている。これに対し蛍光発光素子２８は、蛍光体層３２を保持する凸部３６が、第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａの凹面に沿った傾斜面３６ｃを有している。この結果、凸部３６と第１ピックアップレンズ２７ａとの間に所定の厚さを有した空間３８が形成される。凸部３６の傾斜面３６ｃと第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａとがともに同じような湾曲形状を成す形状とすることで、これらの間に空気の滞る箇所のない空間３８（流路）が形成される。
また、平面視円形状を成す凸部３６と第１ピックアップレンズ２７ａとが同軸上に配置されているため、空間３８が光軸ａｘ２の回りに均一に形成され、空間３８が極端に狭くなる箇所もない。
【００８９】
このような構成により、空間３８内を空気がスムーズに流動して、発熱する蛍光体層３２（特に、光射出面３２Ａ側）を効果的に冷却することができる。また、蛍光体層３２を保持する凸部３６に傾斜面３６ｃを設けたことにより、純銅からなる凸部３６の表面積が増えるため、蛍光体層３２に対する放熱効果を高めることが可能となる。
【００９０】
また、本実施形態では、第１ピックアップレンズ２７ａとして光入射面２７Ａが凹面とされたメニスカスレンズを用いており、光入射面２７Ａに入射される光線の最大入射角が６０°未満となるように構成されている。これにより、光入射面２７Ａにおける光線の全反射が抑えられ、蛍光体層３２から放射された光の入射効率を高めることができる。
【００９１】
このように、第１ピックアップレンズ２７ａに対する蛍光体層３２からの光の取り込み効率に優れ、蛍光体層３２に対する冷却効率が高い光源装置２を備えたことにより、信頼性の高いプロジェクター１が得られる。
【００９２】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態における光源装置の構成について述べる。
本実施形態における光源装置の基本構成は第１実施形態と略同様であるが、第１ピックアップレンズの構成において異なる。よって、以下の説明では、第１ピックアップレンズの構成について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【００９３】
図１０は、第２実施形態における反射防止膜が設けられた第１ピックアップレンズの構成を示す図である。
図１０に示すように、本実施形態の第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａには、反射防止構造の一例として、ＡＲ(Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔ)コート膜よりなる反射防止膜３９が設けられている。
【００９４】
反射防止膜３９としては、ＭｇＦ２膜、Ｔａ２Ｏ５膜またはＳｉＯ２多層膜等が挙げられ、公知の蒸着プロセスを用いて形成することができる。反射防止膜３９は、蛍光体層３２の発光波長に合うように調整されている。これにより、蛍光体層３２から放射された光が第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａにおいて反射するのを防止でき、第１ピックアップレンズ２７ａへ入射するときの光の損失を低減することができる。
【００９５】
次に、蛍光体層３２の中心からの光の第１ピックアップレンズ２７ａへの最大入射角が６０°未満となるようにする理由について述べる。
図１１は、ガラス基板（ｎｄ＝１．７７２３）上に従来の反射防止膜を形成した場合の反射特性を示す図である。ただし、図１１において、直線（ａ）、直線（ｂ）および直線（ｃ）は反射防止膜を形成しない場合の反射特性である。直線（ａ）は入射角が６０°の入射光に対する反射特性であり、直線（ｂ）は入射角が７０°の入射光に対する反射特性であり、直線（ｃ）は入射角が８０°の入射光に対する反射特性である。
【００９６】
図１１に示すように、入射光の入射角度が０°以上６０°未満の範囲であれば、可視域の内の広い波長域において反射率は３％程度以下である。
一方、入射角度が６０°以上になると反射率が急に大きくなる。例えば波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲における反射率は、入射角度６０°で３〜４％程度、入射角度７０°で１０〜２０％程度、入射角度８０°で３０〜４２％程度である。
【００９７】
反射防止膜３９を形成しない場合と比較すると、反射防止膜３９を形成することで、入射角度６０°以上８０°以下の入射光に対する反射率を１０％程度低減することができる。  
しかしそれでも、入射角度６０°以上８０°以下の入射光に対する反射率は入射角度６０°未満の光に対する反射率と比較すると著しく大きい。
【００９８】
そのため、本実施形態では、第１ピックアップレンズ２７ａに入射する光が入射角度６０°未満となるように、光入射面２７Ａの曲率が設定されている。第１ピックアップレンズ２７ａに対する蛍光体層３２から放射された光の光入射率としては、凡そ９０％以上が見込まれ、第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａに反射防止膜３９を施した場合には、９５％以上の透過率が見込まれる。
【００９９】
次に、第１ピックアップレンズ２７ａ（以下、第１ピックアップレンズ２７ａをメニスカスレンズ２７ａと言うことがある。）としてメニスカスレンズを設けた場合と、図９（Ｂ）に示したような平凸レンズ５７を設けた場合とにおける入射効率の比較について述べる。ここでは、各レンズの光入射面に、反射防止膜を設けない場合、単層の反射防止膜を設けた場合、３層の反射防止膜を設けた場合のそれぞれにおける入射光の反射率の違いについても説明する。
【０１００】
先ず、メニスカスレンズおよび平凸レンズの各光入射面に反射防止処理を施さない状態での入射効率について述べる。
この場合、平凸レンズ５７の光入射面５７Ａに対する光の入射効率が６７．７３％であるのに対し、メニスカスレンズ２７ａの光入射面２７Ａに対する光の入射効率は７２．５５％であり、メニスカスレンズ２７ａの入射効率は平凸レンズ５７の入射効率の約１．０７倍である。
【０１０１】
次に、各レンズの光入射面に単層のＡＲコートを施した場合のそれぞれの光の入射効率について述べる。
この場合、単層のＡＲコートが施された平凸レンズ５７の光入射面５７Ａに対する光の入射効率は９２．２５％であった。一方、単層のＡＲコートが施されたメニスカスレンズ２７ａの光入射面２７Ａに対する光の入射効率は９５．９３％となり、メニスカスレンズの入射効率は平凸レンズ５７の入射効率の約１．０４倍である。
【０１０２】
次に、各レンズの光入射端面に３層の多層膜からなるＡＲコートを施した場合のそれぞれの光の入射効率について述べる。
ここでは、３層構造のＡＲコート膜として、光入射面上に、ＳｉＯ２膜、ＺｒＯ２膜、ＭｇＦ２膜をこの順で積層した。各層の詳細は、例えば、ＳｉＯ２膜（屈折率：１．７、厚み：８０．８８ｎｍ）、ＺｒＯ２膜（屈折率：２．１、厚み：１３０．９５ｎｍ）、ＭｇＦ２膜（屈折率：１．３８、厚み：９９．６４ｎｍ）である。
【０１０３】
この場合、多層膜から成るＡＲコートが施された平凸レンズ５７の光入射面５７Ａに対する光の入射効率が９３．２３％であるのに対して、多層膜から成るＡＲコートが施されたメニスカスレンズ２７ａの光入射面２７Ａに対する光の入射効率は９７．２２％であり、メニスカスレンズの入射効率は平凸レンズ５７の入射効率の約１．０４倍である。
【０１０４】
以上のことから、蛍光体層３２からの光を入射させる第１ピックアップレンズ２７ａとして、従来の平凸レンズ５７に替えて凹面を有するメニスカスレンズを用いることだけでも光の入射効率が大幅に向上するが、さらに、光入射面２７Ａに反射防止膜を設けることにより、更なる入射効率の向上を図ることが可能である。このとき、単層の反射防止膜でも十分に光の入射効率を高めることが可能であるが、３層の多層膜から成る反射防止膜を設けることで、光入射面２７Ａでの入射光の全反射がさらに抑えられてより多くの光を第１ピックアップレンズ２７ａに採り込むことが可能である。
【０１０５】
なお、上述したＡＲコートは反射防止構造の一例であり、他の反射防止構造を第１ピックアップレンズ２７ａ（光入射面２７Ａ）に対して施してもよい。例えば、図１２に示すように、円錐状の微細な突起部４０ａを複数周期的に配列してなるモスアイシート４０等を光入射面２７Ａに設けてもよい。
【０１０６】
本実施形態のように、第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａに反射防止膜３９を設けることで、光入射面２７Ａにおける光の反射をより一層防止することができ、蛍光体層３２から放射された光の入射効率をさらに高めることができる。
【０１０７】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態における光源装置の構成について述べる。
本実施形態における光源装置の基本構成は第１実施形態と略同様であるが、蛍光体層３２を保持する凸部の形状において異なる。よって、以下の説明では、凸部の構成について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１０８】
図１３は、第３実施形態における蛍光発光素子における凸部の形状例を示す図である。
図１３に示すように、本実施形態における凸部４１は、凸部４１の底面４１ｂと平坦面４１ａとを繋ぐ傾斜面４１ｃが径方向に湾曲していない、円錐状となっている。
このような構成であっても、凸部４１の傾斜面４１ｃと第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａとの間に形成される空間３８内を空気がスムーズに流動し、蛍光体層３２を効率よく冷却することができる。
【０１０９】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態における光源装置の構成について述べる。
本実施形態における光源装置の基本構成は第１実施形態と略同様であるが、蛍光体層３２を保持する凸部の形状において異なる。よって、以下の説明では、凸部の構成について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１１０】
図１４は、第４実施形態における蛍光発光素子における凸部の形状例を示す図である。
図１４に示すように、本実施形態における凸部４２は、その表面に第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａに対向する平坦面（底面４２ｂに平行な平坦面）が設けられておらず、表面全体が湾曲した傾斜面４２ｃを有する。蛍光体層３２は傾斜面４２ｃの頂部（底面４２ｂから最も離れた部分）に設けられ、傾斜面４２ｃの形状に倣って全体が湾曲している。
【０１１１】
このような構成であっても、凸部４２の傾斜面４２ｃと第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａとの間に形成される空間３８内を空気がスムーズに流動し、蛍光体層３２を効率よく冷却することができる。
【０１１２】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態における光源装置の構成について述べる。
本実施形態における光源装置の基本構成は第１実施形態と略同様であるが、蛍光体層３２を保持する凸部の形状において異なる。よって、以下の説明では、凸部の構成について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図９と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１１３】
図１５は、第５実施形態における蛍光発光素子における凸部の形状例を示す図である。
図１５に示すように、本実施形態における凸部４３は、全体的に円柱形状を呈し、平坦面４３ａの周縁部分を面取りしたような傾斜面４３ｃを有する形状とされている。蛍光体層３２を保持する平坦面４３ａの周囲に傾斜面４３ｃを設けることにより、凸部４３の傾斜面４３ｃと第１ピックアップレンズ２７ａの光入射面２７Ａとの間に形成される空間３８内を空気がスムーズに流動し、蛍光体層３２を効率よく冷却することができる。
また、傾斜面４３ｃを設けたことで、単なる円柱形状とされている場合よりも、凸部４３の表面積が増えるので放熱効果が向上する。
【０１１４】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１５】
蛍光発光素子における凸部の形状は上述したものに限られず、他の形状としてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１…プロジェクター、２…光源装置（照明装置）、３６ｃ，４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ…傾斜面、１１…端面、２１…アレイ光源（光源）、２７Ａ，５７Ａ…光入射面、２７Ｂ…コバ、２７ｃ…第３ピックアップレンズ、メニスカスレンズ、３２…蛍光体層、３２Ａ…光射出面、３５…保持基板（基板）、３５ａ…第１面、３６，４１，４２，４３…凸部、３６ａ…平坦面（端面）、ＹＬ…黄色光、蛍光光（第２の波長帯の光）、ＢＬｃ２…光（第１の波長帯の光）
【図１】
2015146008.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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