(57)【要約】【課題】高効率で色再現性のよい光源装置を実現する。【解決手段】第１波長域の光を出射する光源と、第１波長域の光により励起され、第２波長域の光を発光する第１の蛍光体と、第１の蛍光体に積層され、第１波長域の光及び第２波長域の光により励起されて、第３波長域の光を発光する第２の蛍光体とを含む波長変換部材と、を備える、光源装置が提供される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長域の光を出射する光源と、
前記第１波長域の光により励起され、第２波長域の光を発光する第１の蛍光体と、前記第１の蛍光体に積層され、前記第１波長域の光及び前記第２波長域の光により励起されて、第３波長域の光を発光する第２の蛍光体とを含む波長変換部材と、
を備える、光源装置。
【請求項２】
前記第２の蛍光体により発光する蛍光の波長は、前記第１の蛍光体により発光する蛍光の波長より長い、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源から出射される前記第１波長域の光は、青色波長域の光であり、
前記第１の蛍光体は黄色蛍光体であり、第２の蛍光体は赤色蛍光体である、請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１の蛍光体は、前記第２の蛍光体より前記光源側に配置される、請求項１に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体が設けられる基材は透明部材からなり、
前記第１の蛍光体は、前記基材の、前記光源から出射された前記第１波長域の光が入射する入射面と反対側の面上に積層され、
前記第２の蛍光体は、前記第１の蛍光体上に積層され、
前記基材と前記第１の蛍光体との間には、前記第２波長域の光を反射する反射膜が設けられる、請求項１に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第２の蛍光体は、基材上に積層され、
前記第１の蛍光体は、前記基材上に積層された前記第２の蛍光体上に積層され、
前記基材と前記第２の蛍光体と間には、少なくとも前記第２波長域の光及び前記第３波長域の光を反射する反射膜が設けられる、請求項１に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体は、回転可能な基材上に積層される、請求項１に記載の光源装置。
【請求項８】
光源部と、
入射された光を変調し合成する光変調合成系と、
前記光源部から出射された光を前記光変調合成系へ導く照明光学系と、
前記光変調合成系から出射された画像を投射する投射光学系と、
からなり、
前記光源部は、
第１波長域の光を出射する光源と、
前記第１波長域の光により励起され、第２波長域の光を発光する第１の蛍光体と、前記第１の蛍光体に積層され、前記第１波長域の光及び前記第２波長域の光により励起されて、第３波長域の光を発光する第２の蛍光体とを含む波長変換部材と、
を備える、投影表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プロジェクター等の投影表示装置に用いられる光源装置およびこれを備える投影表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像をスクリーン等に投影して表示するプロジェクターは、会議室や教室、ホームシアター、劇場等のように幅広い場面で使用されている。プロジェクターでは、従来、明るさやコストパフォーマンスの観点から水銀ランプを主に用いていた。しかし、水銀ランプは、長期の使用においては定期的な交換が必要であり、点灯にも時間がかかる。そこで、プロジェクターの光源として、長寿命性、高機能付加等の観点から、長寿命であり色域の広い固体光源が注目されている。固体光源は、半導体のｐ／ｎ接合による発光現象を用いた光源であり、ＬＥＤやレーザダイオード（ＬＤ）等がある。近年では、例えば特許文献１、２のような、特定の波長域の光を照射すると当該光とは異なる波長域の光を発光する蛍光体材料に対して固体光源により光を照射し、蛍光発光した光を利用する光源装置がプロジェクター等に利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７６７４４４号公報
【特許文献２】特許第５７７０４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、プロジェクター用の光源としてはＤＣＩ規格やｓＲＧＢ等に基づく映像表示機器の規格色域と白色を表示できることが望ましい。例えば、光源に、赤色波長域、緑色波長域および青色波長域それぞれの発光スペクトルを持たせることで、赤、緑、青の各原色およびこれらの原色を同時に点灯したときの白色において、上記の規格の近傍の色を表示させることができる。【０００５】
このような発光スペクトルを持つ光源は、例えば、赤、緑、青の各色を固体光源により出力して実現することも考えられるが、上記特許文献１、２のように蛍光体を用いて実現することも可能である。しかし、蛍光体を用いた場合には、赤色波長域、緑色波長域および青色波長域それぞれの発光スペクトルをバランスよく持たせることが難しく、特定の波長域の光量が不足することがあった。そこで、高効率で色再現性のよい光源装置を実現することが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、第１波長域の光を出射する光源と、第１波長域の光により励起され、第２波長域の光を発光する第１の蛍光体と、第１の蛍光体に積層され、第１波長域の光及び第２波長域の光により励起されて、第３波長域の光を発光する第２の蛍光体とを含む波長変換部材と、を備える、光源装置が提供される。【０００７】
また、本開示によれば、光源部と、入射された光を変調し合成する光変調合成系と、光源部から出射された光を光変調合成系へ導く照明光学系と、光変調合成系から出射された画像を投射する投射光学系と、からなり、光源部は、第１波長域の光を出射する光源と、第１波長域の光により励起され、第２波長域の光を発光する第１の蛍光体と、第１の蛍光体に積層され、第１波長域の光及び第２波長域の光により励起されて、第３波長域の光を発光する第２の蛍光体とを含む波長変換部材と、を備える、投影表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本開示によれば、高効率で色再現性のよい光源装置を実現できる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の第１の実施形態に係る光源装置を備える投影表示装置の一構成例を示す概略構成図である。
【図２】同実施形態に係る光源装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】同実施形態に係る光源装置の一具体例を示す説明図である。
【図４】黄色蛍光体の励起スペクトル及び発光スペクトルの一例を示すグラフである。
【図５】赤色蛍光体の励起スペクトル及び発光スペクトルの一例を示すグラフである。
【図６】同実施形態に係る光源装置から出射される光の光源スペクトルの一例を示すグラフである。
【図７】本開示の第２の実施形態に係る光源装置の一例を示す概略構成図である。
【図８】同実施形態に係る光源装置の一具体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施の形態（透過型蛍光ホイール）
１．１．投影表示装置の概略構成
１．２．光源装置の構成
１．３．具体例
２．第２の実施の形態（反射型蛍光ホイール）
２．１．光源装置の構成
２．２．具体例
【００１２】
＜１．第１の実施形態＞
（１．１．投影表示装置の概略構成）
まず、図１を参照して、本開示の第１の実施形態に係る光源装置１００を光源部として備える投影表示装置１の一構成例について説明する。図１は、本実施形態に係る光源装置１００を備える投影表示装置１の一構成例を示す概略構成図である。
【００１３】
図１に示す投影表示装置１は、３ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）方式のプロジェクターの一構成例である。３ＬＣＤ方式のプロジェクターでは、光源部である光源装置１００から出射された白色光を、赤、緑、青の三原色に分離し、３つのＬＣＤをそれぞれ透過させることで、スクリーンＳ等の表示面に投影する画像を生成している。
【００１４】
より詳細には、光源装置１００から出射した白色光は、例えば、青色波長域の光のみを透過し、その他の波長域の光を反射する第１反射ダイクロイックミラー４ａに入射する。これにより、青色波長域の光は第１反射ダイクロイックミラー４ａを透過して反射ミラー５ａ側へ進行する。そして、青色波長域の光は、反射ミラー５ａにより反射され、青色用液晶パネル６ａに入射する。
【００１５】
一方、第１反射ダイクロイックミラー４ａにより反射されたその他の波長域の光は、第２反射ダイクロイックミラー４ｂへ入射する。第２反射ダイクロイックミラー４ｂは、緑色波長域の光のみを反射し、その他の波長域の光、すなわち赤色波長域の光を通過させる。第２反射ダイクロイックミラー４ｂにより反射された緑色波長域の光は、緑色用液晶パネル６ｂに入射する。また、第２反射ダイクロイックミラー４ｂを通過した赤色波長域の光は、反射ミラー５ｂ、５ｃにより反射された後、赤色用液晶パネル６ｃへ入射する。
【００１６】
各色用の液晶パネル６ａ〜６ｃは、入力画像信号に応じてそれぞれに入射した光を変調し、ＲＧＢに対応する画像の信号光を生成する。液晶パネル６ａ〜６ｃには、例えば高温ポリシリコンＴＦＴを用いた透過型液晶素子を使用してもよい。各液晶パネル６ａ〜６ｃにより変調された信号光は、ダイクロイックプリズム７に入射され、合成される。ダイクロイックプリズム７は、赤色の信号光および青色の信号光を反射し、緑色の信号光を透過させるように、４つの三角柱を組み合わせた直方体に形成されている。ダイクロイックプリズム７により合成された各色の信号光は投射レンズ８へ入射されて、スクリーンＳ等の表示面に画像として投影される。
【００１７】
投影表示装置１において、液晶パネル６ａ〜６ｃおよびダイクロイックプリズム７は入射された光を変調して合成する光変調合成系として機能するものである。また、反射ダイクロイックミラー４ａ、４ｂ、反射ミラー５ａ〜５ｃは、光変調合成系を構成する液晶パネル６ａ〜６ｃに光源部である光源装置１００からの光を導く照明光学系として機能するものである。そして、および投射レンズ８は、ダイクロイックプリズム７から出射された画像を投射する投射光学系として機能するものである。
【００１８】
（１．２．光源装置の構成）
本実施形態では、投影表示装置１の光源装置１００として、複数の蛍光体層を有する透過型の波長変換部材を用いて白色光を生成し出射する光源装置を用いる。光源装置１００は、例えば図２に示すように、光源１１０と、波長変換部材１２０とを含んでなる。
【００１９】
光源１１０は、光源装置１００から出射する光の基となる光を出射する発光部である。光源１１０は、例えばレーザダイオード等であり、第１波長域の光を出射する。光源１１０から出射された光は、集光レンズ（図示せず。）を介して、波長変換部材１２０に入射される。
【００２０】
波長変換部材１２０は、光源１１０から出射された光の一部を、入射時の第１波長域とは異なる波長域の光に変換する部材である。光の波長域の変換には蛍光体が用いられ、例えば、波長変換部材１２０は透過型の蛍光ホイールとして構成される。具体的には、波長変換部材１２０は、図２に示すように、基材１２１と、駆動部１２２と、第１の蛍光体１２３と、第２の蛍光体１２５とからなる。
【００２１】
基材１２１は、第１の蛍光体１２３及び第２の蛍光体１２５が積層される部材である。光源１１０から出射された光は、基材１２１を通過して、第１の蛍光体１２３に入射する。このため、基材１２１は、光源１１０からの光が通過可能なように、サファイア等の透明部材により形成される。基材１２１は、例えば円板状に形成されており、その中心に駆動部１２２の回転軸１２２ａが取り付けられている。駆動部１２２が回転軸１２２ａを回転されることにより、基材１２１も回転させることができる。本実施形態の光源装置１００のように、光源１１０としてレーザダイオードを用いる場合、点光源となるため、光源１１０からの光が出射された位置に熱が集中して高温となる。そこで、本実施形態に係る波長変換部材１２０のように回転可能とし、基材１２１を回転させた状態で光を照射させることで、基材１２１における光の照射位置を分散させることができる。
【００２２】
第１の蛍光体１２３は、基材１２１に積層された蛍光体層である。第１の蛍光体１２３は、例えば、基材１２１の光源１１０と反対側の面に設けられる。具体的には、例えば図２に示すように、円板状の基材１２１と同心の環状に第１の蛍光体１２３を設けてもよい。第１の蛍光体１２３は、例えば蛍光剤を混合させたバインダーをスクリーン印刷により基材１２１上に塗布することで設けられる。
【００２３】
第１の蛍光体１２３は、基材１２１を通過した光源１１０からの光によって励起され、入射した第１波長域の光とは異なる波長域の光を発光する。なお、第１の蛍光体１２３は、光源１１０の出射光のうち一部を透過させる。したがって、光源１１０から第１波長域の光を第１の蛍光体１２３に入射させると、第１波長域の光と、第１の蛍光体１２３が励起して発光した第２波長域の光とが出射される。このとき、第１の蛍光体１２３と基材１２１との間に、第１の蛍光体１２３が励起されて発せられる第２波長域の光を反射する反射膜１２１ａを設けてもよい。このような反射膜１２１ａを設けることで、第１の蛍光体１２３が励起され発光した第２波長域の光が、基材１２１側へ出射するのを防止することができ、第２波長域の光を確実に第２の蛍光体１２５側へ出射させることができる。
【００２４】
第２の蛍光体１２５は、第１の蛍光体１２３に積層された蛍光体層である。具体的には、例えば図２に示すように、第１の蛍光体１２３と同様に、円板状の基材１２１と同心の環状にして、第１の蛍光体１２３上に第２の蛍光体１２５を設けてもよい。第２の蛍光体１２５は、第１の蛍光体１２３と同様、基材１２１上に設けられた第１の蛍光体１２３上に、例えば蛍光剤を混合させたバインダーをスクリーン印刷により塗布して設けてもよい。
【００２５】
第２の蛍光体１２５は、光源１１０から出射された第１波長域の光、及び、第１の蛍光体１２３により発光された第２波長域の光により励起され、第１波長域及び第２波長域とは異なる第３波長域の光を発光する。なお、第２の蛍光体１２５は、光源１１０の出射光及び第２波長域の光のそれぞれについて一部を透過させる。したがって、第１波長域の光及び第２波長域の光が第２の蛍光体１２５に入射されると、第１波長域の光、第２波長域の光、及び、第２の蛍光体１２５が励起して発光した第３波長域の光が出射される。このとき、第２の蛍光体１２５が発光する光の波長（すなわち、第３波長域）が、第１の蛍光体１２３が発光する光の波長（すなわち、第２波長域）より長くなるようにしてもよい。
【００２６】
（１．３．具体例）
例えば、光源１１０として、青色波長域の光を発する青色レーザダイオードを用いる場合を考える。光源１１０から出射された青色波長域の光は、図３に示すように、基材１２１及び反射膜１２１ａを通過し、第１の蛍光体１２３へ入射する。ここで、第１の蛍光体１２３は、入射した光により励起され、緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光を発光する蛍光体とする。緑色波長域の光と赤色波長域の光とが混合する光は黄色に見えることから、以下では当該蛍光体を黄色蛍光体ともいう。第１の蛍光体１２３に入射した青色波長域の光は、一部はそのまま通過し、一部は第１の蛍光体１２３を励起して緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光となる。図３においては、青色波長域の光を青色光（Ｂｌｕｅ）、緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光を黄色光（Ｙｅｌｌｏｗ）として示している。
【００２７】
図４に黄色蛍光体の励起スペクトル及び発光スペクトルの一例を示す。図４に破線で示すように、黄色蛍光体は、約４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域で励起され、特に４５０ｎｍ波長付近の光による発光強度が強くなる。この約４００〜５００ｎｍという波長域は、青色波長域に対応する。したがって、青色波長域の光によって効率よく黄色蛍光体を励起し、緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光を発光させることができる。なお、黄色蛍光体により発光された光の発光スペクトルは、図４の実線で示すように、約５００〜７００ｎｍの波長域を有するものとなっている。かかる波長域は、詳細には、緑色波長域（約５００〜５８０ｎｍ）及び赤色波長域（約５８０〜７００ｎｍ）を含むものとなっている。本開示においては、第１の蛍光体１２３により発光される光の第２波長域には、これらの波長域の一部を含んでいればよいものとする。図３の説明においては、第２波長域は緑色波長域及び赤色波長域を含むものとする。青色波長域の光が第１の蛍光体１２３に入射されると、青色波長域の光と緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光とが出射される。
【００２８】
第１の蛍光体１２３から出射された青色波長域の光及び緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光は、図３に示すように、続いて第２の蛍光体１２５に入射する。第２の蛍光体１２５は、入射した光により励起されて赤色波長域の光を発光する赤色蛍光体とする。第２の蛍光体１２５に入射した青色波長域の光及び緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光は、一部はそのまま通過し、一部は第２の蛍光体１２５を励起して赤色波長域の光となる。図３においては、赤色波長域の光を赤色光（Ｒｅｄ）として示している。
【００２９】
図５に赤色蛍光体の励起スペクトル及び発光スペクトルの一例を示す。図５に破線で示すように、赤色蛍光体は、約４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長域で励起される。赤色蛍光体は、図４に示した黄色蛍光体に比べて吸収する光の波長域が広く、青色波長域から緑色波長域までの光によって励起される。すなわち、赤色蛍光体に入射する波長域の光の多くを励起光とすることが可能である。また、赤色蛍光体を緑色波長域の光で励起したとき、赤色蛍光体を青色波長域の光で励起する場合と比較して発熱を抑制することができる。これは、緑色波長域の光と赤色波長域の光との波長差（いわゆるストークスシフト）が、青色波長域の光と赤色波長域の光との波長差よりも小さいためである。励起光により蛍光体を励起して蛍光が放出される際の熱量が抑制されると、蛍光の発光強度が高まる。その結果、赤色蛍光体が励起されて発光する赤色波長域の光の強度を強めることができる。
【００３０】
赤色蛍光体により発光された光の発光スペクトルは、図５の実線で示すように、約６００〜７００ｎｍの波長域を有するものとなっている。これより、青色波長域の光及び緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光が第２の蛍光体１２５に入射されると、青色波長域及び緑色波長域の光が減少され、赤色波長域の光が増加されて、第２の蛍光体１２５から出射される。
【００３１】
図６に、光源装置１００から出射される光の光源スペクトルの一例を示す。図６において、実線で示す光源スペクトルは、図３に示した黄色蛍光体及び赤色蛍光体の２層が基材に塗布された光源装置のものであり、破線で示す光源スペクトルは黄色蛍光体のみを基材に塗布した光源装置のものである。青色波長域の光と、青色波長域の光により黄色蛍光体を励起して発光させた、緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光とを組み合わせて白色光を生成した場合、図６の破線で示すように、赤色成分が不足し、青白い白色光となる。
【００３２】
これに対して、図３のように、青色波長域の光により黄色蛍光体及び赤色蛍光体を順に励起させることで、図６の実線で示すように、赤色波長域の強度が高まり、不足していた赤色成分が補われるようになる。黄色蛍光体によって発光される蛍光のうち、特に緑色波長域の光は、赤色波長域の光量に対して過剰である。そこで、さらに赤色蛍光体を設け、白色光の色バランスには不要な緑色波長域の光により赤色蛍光体を励起することで、効率よく所望の色の光を実現することができる。
【００３３】
なお、図３に示した例では、青色波長域の光を蛍光体により励起して白色光を出射する白色光源について説明したが、黄色光源として使用することも可能である。この場合、第１の蛍光体１２３と第２の蛍光体１２５との間に青色波長域の光を反射する反射膜を設け、第１の蛍光体１２３から第２の蛍光体１２５へ青色波長域の光が入射しないようにすればよい。このような黄色光源では、第２の蛍光体１２５に青色波長域の光が入射しないため、第２の蛍光体１２５の励起時の発熱量が抑制され、蛍光の発光強度を高めることができる。
【００３４】
＜２．第２の実施形態＞
次に、図７及び図８に基づいて、本開示の第２の実施形態に係る光源装置２００の一構成例について説明する。図７は、本実施形態に係る光源装置２００の一構成例を示す概略構成図である。図８は、本実施形態に係る光源装置２００の一具体例を示す説明図である。本実施形態に係る光源装置２００も、図１に示した３ＬＣＤ方式のプロジェクターの光源部として適用可能である。かかる光源装置２００は、波長変換部材２２０が反射型の蛍光ホイールとして構成されている点で、第１の実施形態の光源装置１００と相違する。以下、本実施形態に係る光源装置２００の構成について詳細に説明する。
【００３５】
（２．１．光源装置の構成）
本実施形態に係る光源装置２００は、複数の蛍光体層を有する反射型の波長変換部材を用いて白色光を生成し出射する。光源装置２００は、例えば図７に示すように、第１の光源２１０と、波長変換部材２２０と、第２の光源２３０と、反射ダイクロイックミラー２４０とを含んでなる。
【００３６】
第１の光源２１０は、波長変換部材２２０の蛍光体を励起する励起光を出射する発光部である。第１の光源２１０は、例えばレーザダイオード等であり、第１波長域の光を出射する。第１の光源２１０から出射された光は、集光レンズ（図示せず。）を介して、波長変換部材２２０に入射される。
【００３７】
波長変換部材２２０は、第１の光源２１０から出射された光の一部を、入射時の第１波長域とは異なる波長域の光に変換する部材である。光の波長域の変換には蛍光体が用いられ、例えば、波長変換部材２２０は反射型の蛍光ホイールとして構成される。具体的には、波長変換部材２２０は、図７に示すように、基材２２１と、駆動部２２２と、第１の蛍光体２２３と、第２の蛍光体２２５とからなる。
【００３８】
基材２２１は、第１の蛍光体２２３及び第２の蛍光体２２５が積層される部材である。基材２２１は、例えば円板状に形成されており、その中心に駆動部２２２の回転軸２２２ａが取り付けられている。駆動部２２２が回転軸２２２ａを回転されることにより、基材２２１も回転させることができる。本実施形態の光源装置２００においても、第１の光源２１０としてレーザダイオードを用いる場合、点光源となるため、第１の光源２１０からの光が出射された位置に熱が集中して高温となる。そこで、波長変換部材２２０を回転可能にすることで、基材２２１における光の照射位置を分散させることができる。
【００３９】
第１の蛍光体２２３は、基材２２１に積層される２つの蛍光体層の１つである。第１の蛍光体２２３は、第１の光源２１０と対向するように設けられる。例えば、第１の蛍光体２２３は、後述の第２の蛍光体２２５上に、円板状の基材２２１と同心の環状に設けてもよい。第１の蛍光体２２３は、基材２２１上に設けられた第２の蛍光体２２５上に、例えば蛍光剤を混合させたバインダーをスクリーン印刷により塗布して設けてもよい。
【００４０】
第１の蛍光体２２３は、対向する第１の光源２１０からの光によって励起され、入射した第１波長域の光とは異なる波長域の光を発光する。なお、第１の蛍光体２２３は、第１の光源２１０の出射光のうち一部を透過させる。したがって、第１の光源２１０から第１波長域の光を第１の蛍光体１２３に入射させると、第１波長域の光と、第１の蛍光体２２３が励起して発光した第２波長域の光とが出射される。ここで、第１波長域の光は、第１の蛍光体２２３によってすべて吸収されてもよく、一部が基材２２１側や基材２２１と反対側に向かってもよい。また、第１の蛍光体２２３が励起して発光した第２波長域の光は、一部が基材２２１側へ向かい、一部が基材２２１と反対側（すなわち、反射ダイクロイックミラー２４０）へ向かう。
【００４１】
第２の蛍光体２２５は、第１の蛍光体２２３と基材２２１との間に配置された蛍光体層である。第２の蛍光体２２５は、例えば、基材２２１の第１の光源２１０側の面に設けられる。具体的には、例えば図７に示すように、円板状の基材２２１と同心の環状に第２の蛍光体２２５を設けてもよい。第２の蛍光体２２５は、例えば蛍光剤を混合させたバインダーをスクリーン印刷により基材２２１上に塗布することで設けられる。
【００４２】
第２の蛍光体２２５は、第１の蛍光体２２３から基材２２１側へ出射された光によって励起され、第１波長域及び第２波長域とは異なる第３波長域の光を発光する。第２の蛍光体２２５に入射される光は、第２波長域の光のみであってもよく、第１波長域の光及び第２波長域の光であってもよい。また、第２の蛍光体２２５が発光する光の波長（すなわち、第３波長域）が、第１の蛍光体２２３が発光する光の波長（すなわち、第２波長域）より長くなるようにしてもよい。ここで、第２の蛍光体２２５と基材２２１との間には、少なくとも第２波長域の光及び第３波長域の光を反射する反射膜２２１ａが設けられる。これにより、第２の蛍光体２２５が入射した光により励起されて発光した第３波長域の光を、基材２２１と反対側へ出射させることができる。なお、反射膜２２１ａは、すべての波長域の光を反射させるものであってもよい。第２の蛍光体２２５が発光した第３波長域の光は、第１の蛍光体２２３を通過し、反射ダイクロイックミラー２４０へ入射する。
【００４３】
第２の光源２３０は、波長変換部材２２０からの光に含まれない、あるいは光量の不足する波長域の光を出射する。例えば、第２の光源２３０は、第１の光源２１０と同様、例えばレーザダイオード等であり、第１波長域の光を出射するものであってもよい。第２の光源２３０から出射された光は、反射ダイクロイックミラー２４０へ入射する。
【００４４】
反射ダイクロイックミラー２４０は、波長変換部材２２０及び第２の光源２３０から入射した光を合波し、所定の方向へ出射させる光学部材である。例えば、反射ダイクロイックミラー２４０は、波長変換部材２２０から入射された第２波長域の光及び第３波長域の光を通過させ、第２の光源２３０から入射された第１波長域の光を反射し、各波長域の光を同一方向に出射させる。こうして光源装置２００から白色光が出射される。
【００４５】
（２．２．具体例）
光源装置２００の具体例として、図８に示すように、第１の光源２１０及び第２の光源２３０として、青色波長域の光を発する青色レーザダイオードを用いる場合を考える。第１の光源２１０から出射された青色波長域の光は、図８に示すように、第１の蛍光体２２３へ入射する。ここで、第１の蛍光体２２３は、入射した光により励起され、緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光を発光する黄色蛍光体とする。図８においては、緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光を黄色光（Ｙｅｌｌｏｗ）として示している。図４に黄色蛍光体の励起スペクトル及び発光スペクトルの一例を示したように、黄色蛍光体は、青色波長域の光によって効率よく黄色蛍光体を励起し、緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光を発光させることができる。第１の蛍光体２２３に入射した青色波長域の光のうち少なくとも一部は、第１の蛍光体２２３を励起して、緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光となる。このとき、すべての青色波長域の光が第１の蛍光体２２３である黄色蛍光体に吸収されてもよい。
【００４６】
第１の蛍光体２２３から出射された緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ光は、図８に示すように、基材２２１側へ進み、第２の蛍光体２２５に入射する。第２の蛍光体２２５は、入射した光により励起されて赤色波長域の光を発光する赤色蛍光体とする。図５に赤色蛍光体の励起スペクトル及び発光スペクトルの一例を示したように、赤色蛍光体を緑色波長域の光で励起することで、赤色蛍光体を青色波長域の光で励起する場合と比較して発熱を抑制することができる。これは、緑色波長域の光と赤色波長域の光との波長差（いわゆるストークスシフト）が、青色波長域の光と赤色波長域の光との波長差よりも小さいためである。励起光により蛍光体を励起して蛍光が放出される際の熱量が抑制されると、蛍光の発光強度が高まる。その結果、赤色蛍光体が励起されて発光する赤色波長域の光の強度を強めることができる。
【００４７】
入射した光のうち緑色波長域の光により励起された第２の蛍光体２２５は、赤色波長域の光を発光するが、この赤色波長域の光は、反射膜２２１ａにより反射されて、基材２２１と反対側に向かって進む。図８においては、赤色波長域の光を赤色光（Ｒｅｄ）として示している。このとき、赤色波長域の光は第１の蛍光体２２３である黄色蛍光体を通過するが、図４に示したように、黄色蛍光体は赤色波長域の光によってはほとんど励起されないため、その光量を弱めることなく通過することができる。こうして、青色波長域の光を黄色蛍光体及び赤色蛍光体の２層が積層された蛍光体層に入射させることで、青色波長域の光を黄色蛍光体のみに入射させて蛍光を得た場合よりも赤色成分の多い光を得ることができる。そして、図８に示した波長変換部材により得られた緑色波長域の光と赤色波長域の光とを含んだ赤色成分の多い光を第２の光源から入射される青色波長域の光と合波することで、色バランスのよい白色光を生成することができる。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、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、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４９】
例えば、上記実施形態の一例として、青色波長域を第１波長域、黄色蛍光体を第１の蛍光体、赤色蛍光体を第２の蛍光体とした場合を示したが、本開示はかかる例に限定されない。光源から出射される光の波長域及び各蛍光体の特性は、光源装置により実現する光の色合いに応じて決定すればよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、波長変換部材には２層の蛍光体層を設ける場合を示したが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、波長変換部材に設ける蛍光体層は３層以上であってもよい。このように、本開示の光源装置では、複数の蛍光体層を積層する構成を有するが、この場合、蛍光体を励起させる光の入射方向から順に、発光する蛍光の波長が長くなるように各蛍光体を積層させればよい。
【００５１】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００５２】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
第１波長域の光を出射する光源と、
前記第１波長域の光により励起され、第２波長域の光を発光する第１の蛍光体と、前記第１の蛍光体に積層され、前記第１波長域の光及び前記第２波長域の光により励起されて、第３波長域の光を発光する第２の蛍光体とを含む波長変換部材と、
を備える、光源装置。
（２）
前記第２の蛍光体により発光する蛍光の波長は、前記第１の蛍光体により発光する蛍光の波長より長い、前記（１）に記載の光源装置。
（３）
前記光源から出射される前記第１波長域の光は、青色波長域の光であり、
前記第１の蛍光体は黄色蛍光体であり、第２の蛍光体は赤色蛍光体である、前記（１）または（２）に記載の光源装置。
（４）
前記第１の蛍光体は、前記第２の蛍光体より前記光源側に配置される、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の光源装置。
（５）
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体が設けられる基材は透明部材からなり、
前記第１の蛍光体は、前記基材の、前記光源から出射された前記第１波長域の光が入射する入射面と反対側の面上に積層され、
前記第２の蛍光体は、前記第１の蛍光体上に積層され、
前記基材と前記第１の蛍光体との間には、前記第２波長域の光を反射する反射膜が設けられる、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の光源装置。
（６）
前記第２の蛍光体は、基材上に積層され、
前記第１の蛍光体は、前記基材上に積層された前記第２の蛍光体上に積層され、
前記基材と前記第２の蛍光体と間には、少なくとも前記第２波長域の光及び前記第３波長域の光を反射する反射膜が設けられる、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の光源装置。
（７）
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体は、回転可能な基材上に積層される、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の光源装置。
（８）
光源部と、
入射された光を変調し合成する光変調合成系と、
前記光源部から出射された光を前記光変調合成系へ導く照明光学系と、
前記光変調合成系から出射された画像を投射する投射光学系と、
からなり、
前記光源部は、
第１波長域の光を出射する光源と、
前記第１波長域の光により励起され、第２波長域の光を発光する第１の蛍光体と、前記第１の蛍光体に積層され、前記第１波長域の光及び前記第２波長域の光により励起されて、第３波長域の光を発光する第２の蛍光体とを含む波長変換部材と、
を備える、投影表示装置。
【符号の説明】
【００５３】
１                  投影表示装置
１００、２００      光源装置
１１０              光源
１２０、２２０      波長変換部材
１２１、２２１      基材
１２１ａ、２２１ａ  反射膜
１２２、２２２      駆動部
１２２ａ、２２２ａ  回転軸
１２３、２２３      第１の蛍光体
１２５、２２５      第２の蛍光体
２１０              第１の光源
２３０              第２の光源
２４０              反射ダイクロイックミラー
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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