(57)【要約】【課題】高い発光効率を得ることができる波長変換素子、光源装置、及びプロジェクターを提供する。【解決手段】基板３１と、基板３１上に設けられた蛍光体層３２と、を有する波長変換素子に関する。蛍光体層３２における蛍光体の体積濃度が１５ｖｏｌ％以上である。【選択図】図２
2013162021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体とバインダーとを含む蛍光体層を有する波長変換素子であって、
前記蛍光体層における前記蛍光体の体積濃度が１５ｖｏｌ％以上であることを特徴とする波長変換素子。
【請求項２】
前記蛍光体層における前記蛍光体の体積濃度が１７ｖｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１に記載の波長変換素子。
【請求項３】
前記蛍光体層における前記蛍光体の体積濃度が５０ｖｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の波長変換素子。
【請求項４】
前記蛍光体層における前記蛍光体の体積濃度が５０ｖｏｌ％未満であることを特徴とする請求項３に記載の波長変換素子。
【請求項５】
前記蛍光体層の厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の波長変換素子。
【請求項６】
前記蛍光体層の厚みが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の波長変換素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の波長変換素子と、
前記波長変換素子を励起させる励起光源と、を備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項８】
前記励起光源は、複数の固体発光素子からなり、励起光を集光させて前記波長変換素子に入射させることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記蛍光体層を回転させることにより前記蛍光体層に対する前記励起光源の照射位置を逐次変化させることを特徴とする請求項７又は８に記載の光源装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像信号で変調する光変調素子と、
前記光変調素子により変調された光を投射する投射光学系と、を備え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、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】
近年、プロジェクターの高性能化に関して、広色域かつ高効率な光源装置として、レーザー光源と、該レーザー光源から射出されたレーザー光によって励起されて蛍光光を発する蛍光体層を備えたものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、蛍光体層の膜厚が厚いと排熱性が悪いため、励起光の光量を増やしていくと、蛍光体層の温度が上昇する。そして温度消光と呼ばれる現象が生じ、発光効率が低下するといった問題が生じるおそれがある。しかしながら、上記従来技術においては、高い発光効率を得ることができる条件を蛍光体の重量率によって規定するものの、上述したような温度消光による発光効率の低下を考慮しておらず、全ての範囲で高い発光効率を得ることができるとは言い難かった。
【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、高い発光効率を得ることができる波長変換素子、光源装置、及びプロジェクター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】
【０００６】
本発明の波長変換素子は、蛍光体とバインダーとを含む蛍光体層を有する波長変換素子であって、前記蛍光体層における前記蛍光体の体積濃度が１５ｖｏｌ％以上であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の波長変換素子によれば、蛍光体の体積濃度が１５ｖｏｌ％以上なので、後述の結果に示されるように、蛍光体層の広い膜厚範囲にわたって高い発光効率を得ることができる。
【０００８】
また、上記波長変換素子においては、前記蛍光体層における前記蛍光体の体積濃度が１７ｖｏｌ％以上であることが好ましい。この構成によれば、蛍光体の体積濃度が１７ｖｏｌ％以上とされるので、より高い発光効率を得ることができる。
【０００９】
また、上記波長変換素子においては、前記蛍光体層における前記蛍光体の体積濃度が５０ｖｏｌ％以下であることが好ましい。この構成によれば、良好な膜質の蛍光体層を容易に形成できるため、高い発光効率を容易に得ることができる。
【００１０】
また、上記波長変換素子においては、前記蛍光体層における前記蛍光体の体積濃度が５０ｖｏｌ％未満であることが好ましい。この構成によれば、均一な発光強度を容易に得ることができる。
【００１１】
また、上記波長変換素子においては、前記蛍光体層の厚みが１５０μｍ以下であることが好ましい。この構成によれば、蛍光体層の厚みが１５０μｍ以下とされるので、後述の結果に示されるように高い発光効率を得ることができる。
【００１２】
また、上記波長変換素子においては、前記蛍光体層の厚みが１００μｍ以下であることがより望ましい。この構成によれば、蛍光体層の厚みが１００μｍ以下とされるので、より高い発光効率を得ることができる。
【００１３】
本発明の光源装置は、上記の波長変換素子と、前記波長変換素子を励起させる励起光源と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の光源装置によれば、上述したように高い発光効率を得ることが可能な波長変換素子を備えるので、該波長変換素子自体を備える光源装置も発光効率が高く信頼性の高いものとなる。
【００１５】
また、上記光源装置においては、前記励起光源は、複数の固体発光素子からなり、励起光を集光させて前記波長変換素子に入射させることが好ましい。この構成によれば、固体発光素子を複数備えるので、波長変換素子に励起光を良好に照射できる。
【００１６】
また、上記光源装置においては、前記蛍光体層を回転させることにより前記蛍光体層に対する前記励起光源の照射位置を逐次変化させることが好ましい。この構成によれば、蛍光体層に対する励起光の照射位置が逐次変化するので、励起光が局所的に照射されることで蛍光体層が発熱するのを防止できる。
【００１７】
本発明のプロジェクターは、上記の光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像信号で変調する光変調素子と、前記光変調素子により変調された光を投射する投射光学系と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明のプロジェクターによれば、上述したように高い発光効率を得ることが可能な光源装置を備えるので、該光源装置自体を備えるプロジェクター自体も発光効率が高く信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】プロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図２】回転蛍光板の構成を示す斜視図である。
【図３】蛍光体層の厚さと規格化した発光効率との関係を示すグラフである。
【図４】蛍光体層における膜厚と規格化した発光効率との関係を示すグラフである。
【図５】蛍光体層における蛍光体の体積濃度の上限を説明するための表である。
【図６】蛍光体層における膜厚の下限を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造における縮尺や数等が異なっている。
【００２１】
図１は、本発明の光源装置が適用された照明装置を含むプロジェクターの光学系を示す模式図である。図１に示すように、プロジェクター１００は、光源装置１０Ａと、色分離導光光学系２０と、光変調装置としての液晶光変調装置４０Ｒ、液晶光変調装置４０Ｇ、液晶光変調装置４０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５０及び投写光学系６０と、を備えている。光源装置１０Ａは、励起光源１０、第１集光レンズ５５、回転蛍光板３０、コリメート光学系８５、第２集光レンズ９０、ロッドインテグレーター８０、及び平行化レンズ７０を備えている。すなわち、励起光源１０から射出される励起光ＥＬの光路上には、第１集光レンズ５５、回転蛍光板３０、コリメート光学系８５、第２集光レンズ９０、ロッドインテグレーター８０、平行化レンズ７０がこの順に配置されている。
【００２２】
励起光源１０は、複数のレーザー光源１２が行方向及び列方向に沿って２次元配列されたレーザー光源アレイから構成されるものである。なお、レーザー光源アレイは、本発明における固体発光素子を構成するものである。
【００２３】
レーザー光源１２は、後述する回転蛍光板３０が備える蛍光物質を励起させる励起光ＥＬとして、青色（発光強度のピーク：４５０ｎｍ付近）のレーザー光を射出するレーザーダイオードから構成されるものである。このようにレーザーダイオードからなるレーザー光源１２を用いることで励起光源１０の消費電力を抑えることができる。なお、レーザー光源１２は、後述する蛍光物質を励起させることができる波長の光であれば、４５０ｎｍ以外のピーク波長を有する色光を射出する励起光源であっても構わない。
【００２４】
色分離導光光学系２０は、ダイクロイックミラー２１、ダイクロイックミラー２２、反射ミラー２３、反射ミラー２４、反射ミラー２５及びリレーレンズ２６を備えている。色分離導光光学系２０は、光源装置１０Ａからの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれの色光を照明対象となる液晶光変調装置４０Ｒ、液晶光変調装置４０Ｇ、液晶光変調装置４０Ｂに導光する機能を有する。
【００２５】
ダイクロイックミラー２１、ダイクロイックミラー２２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たミラーである。具体的には、ダイクロイックミラー２１は、青色光成分を透過させ、赤色光成分及び緑色光成分を反射する。ダイクロイックミラー２２は、緑色光成分を反射して、赤色光成分を透過させる。
【００２６】
反射ミラー２３、反射ミラー２４、反射ミラー２５は、入射した光を反射するミラーである。具体的には、反射ミラー２３は、ダイクロイックミラー２１を透過した青色光成分を反射する。反射ミラー２４、反射ミラー２５は、ダイクロイックミラー２２を透過した赤色光成分を反射する。
【００２７】
ダイクロイックミラー２１を透過した青色光は、反射ミラー２３で反射され、青色光用の液晶光変調装置４０Ｂの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２１で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー２２でさらに反射され、緑色光用の液晶光変調装置４０Ｇの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２２を透過した赤色光は、入射側の反射ミラー２４、リレーレンズ２６、射出側の反射ミラー２５を経て赤色光用の液晶光変調装置４０Ｒの画像形成領域に入射する。
【００２８】
液晶光変調装置４０Ｒ、液晶光変調装置４０Ｇ、液晶光変調装置４０Ｂは、通常知られたものを用いることができ、例えば、液晶素子４１と液晶素子４１を挟持する偏光素子４２、偏光素子４３とを有した、透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構成される。偏光素子４２、偏光素子４３は、例えば透過軸が互いに直交する構成（クロスニコル配置）となっている。
【００２９】
液晶光変調装置４０Ｒ、液晶光変調装置４０Ｇ、液晶光変調装置４０Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、光源装置１０Ａの照明対象となる。これら液晶光変調装置４０Ｒ、液晶光変調装置４０Ｇ及び液晶光変調装置４０Ｂによって、入射された各色光の光変調が行われる。
【００３０】
例えば、液晶光変調装置４０Ｒ、液晶光変調装置４０Ｇ、液晶光変調装置４０Ｂは、一対の透明基板に液晶を密閉封入した透過型の液晶光変調装置であり、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に応じて、偏光素子４２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。
【００３１】
クロスダイクロイックプリズム５０は、偏光素子４３から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５０は、４つの直角プリズムを貼り合せた平面視略正方形状をなしている。直角プリズムを貼り合せた略Ｘ字状の界面には、誘電体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誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向が揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００３２】
クロスダイクロイックプリズム５０から射出されたカラー画像は、投写光学系６０によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【００３３】
第１集光レンズ５５は、例えば凸レンズからなる。第１集光レンズ５５は、励起光源１０から射出されるレーザー光の光線軸上に配置され、励起光源１０から射出された励起光ＥＬ（複数のレーザー光）を、集光スポット径が１ｍｍ以下となるように集光する。
【００３４】
回転蛍光板３０はいわゆる透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板３０は、図２に示すように、モーター３３により回転駆動される円板状の基板３１の回転方向に沿って、蛍光体層３２が形成されてなる。蛍光体層３２が形成されている領域は、励起光ＥＬが入射する領域Ｓ（以下、励起光入射領域Ｓと称す場合もある）を含む。後述するように、蛍光体層３２は蛍光体粒子とバインダーとを含み、本発明における波長変換素子に相当する。基板３１がモーター３３によって回転軸の周りに回転駆動されることにより、励起光入射領域Ｓは、回転軸の周りを基板３１に対して相対的に移動する。
【００３５】
基板３１は、励起光ＥＬを透過する材料よりなる。基板３１の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂等を用いることができる。図示していないが、基板３１と蛍光体層３２との間には、誘電体多層膜が設けられている。誘電体多層膜はダイクロイックミラーとして機能するものであり、励起光ＥＬである４５０ｎｍ付近の光は透過し、蛍光体層３２から射出される蛍光の波長範囲（４９０ｎｍ〜７５０ｎｍ）を含む４９０ｎｍ以上の光は反射するようになっている。なお、基板３１の形状は、円板状に限るものではない。
【００３６】
蛍光体層３２は基板３１とともに、例えば使用時において７５００ｒｐｍで回転する。詳しい説明は省略するが、回転蛍光板３０の直径は５０ｍｍであり、基板３１に入射する励起光ＥＬの光軸が基板３１の回転中心から約２２．５ｍｍ離れた場所に位置するように構成されている。つまり、基板３１は、励起光ＥＬの集光スポットが約１８ｍ／秒で蛍光体層３２上を移動するような回転速度で回転する。
【００３７】
このような基板３１では、蛍光体層３２に励起光ＥＬが入射されると、蛍光体層３２の励起光入射領域Ｓに対応する部分が発熱する。そして、この発熱した部分（発熱部分）は、基板３１が回転することにより、回転軸の周りを円を描いて移動し、再び、励起光入射領域Ｓに戻るというサイクルを繰り返す。すなわち、蛍光体層３２に対する励起光ＥＬの照射位置を逐次変化させることができる。これにより、発熱部分が移動の過程で冷却されるようにしている。
【００３８】
励起光源１０から射出されたレーザー光（青色光）は、励起光ＥＬとして前記誘電体多層膜を介して蛍光体層３２に入射し、蛍光体層３２は励起光ＥＬが入射する側とは反対側に向けて蛍光（赤色光及び緑色光）を射出する。
【００３９】
蛍光体層３２は、基板上に形成されたバインダーと複数の蛍光体粒子とを含む。蛍光体粒子は、励起光ＥＬ（青色光）を吸収することで概ね４９０〜７５０ｎｍ（５５０〜５７０ｎｍにピークを持つ）の蛍光に変換する。なお、この蛍光には、緑色光（波長５３０ｎｍ付近）及び赤色光（波長６３０ｎｍ付近）が含まれる。
【００４０】
例えば、蛍光体粒子には波長が約４５０ｎｍの青色光によって励起されて蛍光を発する物質が含まれており、励起光ＥＬの一部を、赤色の波長帯域から緑色の波長帯域まで含む光（黄色光）に変換して射出する。なお、励起光ＥＬの一部は、上記黄色光に変換されない。すなわち、光源装置１０Ａからは赤色、緑色、青色を含む白色光が射出されるようになっている。
【００４１】
本実施形態においては、蛍光体粒子として通常知られたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体を用いることができる。例えば、平均粒径が１０μｍの（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅで示される組成のＹＡＧ系蛍光体を用いることができる。なお、蛍光体粒子３２ａの形成材料は、１種であっても良く、２種以上の形成材料を用いて形成されている粒子を混合したものを蛍光体粒子として用いることとしても良い。
【００４２】
また、上記バインダーとしては、光透過性を有する樹脂材料を用いることができ、中でも高い耐熱性を有するシリコーン樹脂を好適に用いることができる。
【００４３】
コリメート光学系８５は、回転蛍光板３０と第２集光レンズ９０との間の光（励起光ＥＬ及び蛍光）の光路上に配置されている。コリメート光学系８５は、回転蛍光板３０からの光の広がり抑える第１レンズ８１と、第１レンズ８１から入射される光を平行化する第２レンズ８２と、各レンズ同士を固定するベース部８３を含んで構成されている。第１レンズ８１は、例えば凸のメニスカスレンズからなり、第２レンズ８２は、例えば凸レンズからなる。コリメート光学系８５は、回転蛍光板３０からの光を略平行化した状態で第２集光レンズ９０に入射させる。蛍光体層３２から射出される光（蛍光光）はランバート発光することからコリメート光学系８５は回転蛍光板３０に対して近接した状態に配置されている。具体的には、例えばコリメート光学系８５と回転蛍光板３０との隙間は１ｍｍ程度に設定されている。
【００４４】
第２集光レンズ９０は、例えば凸レンズからなる。第２集光レンズ９０は、コリメート光学系８５（第２レンズ８２）を透過する光の光線軸上に配置され、コリメート光学系８５を透過した光を集光する。
【００４５】
第２集光レンズ９０を透過した光は、ロッドインテグレーター８０の一端側に入射する。ロッドインテグレーター８０は、光路方向に延在する角柱状の光学部材であり、内部を透過する光に多重反射を生じさせることにより、第２集光レンズ９０を透過した光を混合し、輝度分布を均一化するものである。ロッドインテグレーター８０の光路方向に直交する断面形状は、液晶光変調装置４０Ｒ、液晶光変調装置４０Ｇ、液晶光変調装置４０Ｂの画像形成領域の外形形状と略相似形となっている。
ロッドインテグレーター８０の他端側から射出された光は、平行化レンズ７０により平行化され、光源装置１０Ａから射出される。
【００４６】
図３は、蛍光体層３２の厚さ（単位；μｍ）と蛍光体層３２の規格化した発光効率との関係を示すグラフである。ここで、発光効率とは、励起光源１０から蛍光体層３２に照射された励起光ＥＬの光量に対する、蛍光体層３２から射出された蛍光光の光量の割合によって規定されるものである。すなわち、発光効率が１００％の場合とは、励起光源１０から照射された励起光ＥＬの光量と、蛍光体層３２で変換されて射出される蛍光光の光量とが同じ場合を意味する。また、蛍光体層３２における複数の蛍光体粒子３２ａの体積濃度が蛍光体層３２における蛍光体の体積濃度に相当する。図３においては、蛍光体の体積濃度を１５ｖｏｌ％、１７ｖｏｌ％、２０ｖｏｌ％、３３ｖｏｌ％、４０ｖｏｌ％、５０ｖｏｌ％に設定した際の上述の関係を示している。なお、図３に示した規格化した発光効率は、体積濃度が４０ｖｏｌ％の場合の発光効率の最大値が１になるように規格化してある。体積濃度が４０ｖｏｌ％の場合、実用上十分高い発光効率が得られる。
【００４７】
図３のグラフからは、蛍光体の体積濃度が１５ｖｏｌ％以上であれば、０．８５以上の概ね良好な規格化した発光効率を得ることができることが確認できる。さらに、蛍光体の体積濃度が１７ｖｏｌ％以上であれば、蛍光体層３２の広い膜厚範囲にわたって、０．８５以上の概ね良好な規格化した発光効率を得ることができることが確認できる。
【００４８】
また、蛍光体層３２の膜厚が１５０μｍ以下になると、０．８５以上の概ね良好な規格化した発光効率を得ることができることが確認できる。また、蛍光体層３２の膜厚が１００μｍ以下になると、０．９０より大きいより良好な規格化した発光効率を得ることができることが確認できる。
【００４９】
一方、蛍光体層３２の膜厚が１５０μｍよりも厚くなると、規格化した発光効率が低下することが確認できる。この原因は次のように考えられる。
【００５０】
本発明者らは、蛍光体層３２が厚くなると蛍光体層３２の発光効率が低下することを見出した。図４は、蛍光体層３２の膜厚と蛍光体層３２の規格化した発光効率との関係を示すグラフである。なお、図４に示した規格化した発光効率は、発光効率の最大値が１になるように規格化してある。図４のグラフから、蛍光体層３２の厚みが増加すると蛍光体層３２の発光効率が低下することが確認できる。それは、蛍光体層３２が厚くなると蛍光体層３２の排熱性が悪くなり、蛍光体層３２の内部に熱が蓄積され、蛍光体層３２の温度が高くなるためである。その結果、既に説明した温度消光と呼ばれる現象が生じ、発光効率が低下する。図４のグラフの横軸は、蛍光体層３２の膜厚或いは温度に対応しているとも言える。
【００５１】
また、図３のグラフからは、蛍光体の体積濃度が増加するに従って、発光効率の最大値が得られる蛍光体層３２の膜厚が小さくなることが確認できる。また、蛍光体の体積濃度が増加するに従って、規格化した発光効率の最大値が増大している。すなわち、図３のグラフにおいて、蛍光体の体積濃度が高くなるに従って、発光効率のピークがグラフの左上に向かってシフトしていくことが確認できる。このシフトには２つの要因がある。１つ目の要因は、体積濃度が増加すると蛍光体粒子の数が増加することである。蛍光体粒子の数が増加すれば励起光のうち蛍光光に変換される成分が増加するため、膜厚が薄くても膜厚が厚いときと同様の発光効率を得られる。２つめの要因は、膜厚が薄くなると上述した温度消光の影響が小さくなることである。
【００５２】
また、図３のグラフからは、蛍光体の体積濃度が５０ｖｏｌ％において、膜厚が５０μｍ以下まで薄くなると発光効率が低下する傾向がある。これは、蛍光体層３２の膜厚が薄く体積濃度が高い場合には、蛍光体層３２の膜質が低下し、発光効率が低下するためであると考えられる。これは、後述する蛍光体の体積濃度の上限が規定される理由と同様である。蛍光体の体積濃度が５０ｖｏｌ％においては、膜厚が５０μｍ以下まで薄くなると発光効率が低下する傾向があるけれども、蛍光体層３２の比較的広い膜厚範囲にわたって、０．８５以上の概ね良好な規格化した発光効率を得ることができる。
【００５３】
図５は蛍光体の体積濃度の上限を説明するための表である。図５は、蛍光体の体積濃度が５０ｖｏｌ％よりも高く、具体的に６０ｖｏｌ％、７０ｖｏｌ％となると膜質が低下することを示している。ここで、膜質が低下するとは、製造した膜の表面がポーラスになることを意味する。これは、体積濃度が高くなり過ぎると、蛍光体層３２を良好に成膜することが難しくなるからである。このような膜質が低下した蛍光体層３２は、蛍光光を良好に生じさせることができないので、０．８５の規格化した発光効率を得ることができず、十分な発光効率が得られるとは言い難い。従って、体積濃度は５０ｖｏｌ％以下が好ましい。
【００５４】
また、図３からわかるように、体積濃度が５０ｖｏｌ％の場合の発光効率の蛍光体層３２の膜厚への依存性は、体積濃度が５０ｖｏｌ％未満の場合の発光効率の蛍光体層３２の膜厚への依存性よりも大きい。これは、体積濃度が５０ｖｏｌ％の場合、均一な発光強度を得るためには、蛍光体層３２の膜厚の均一性を高めなければならないことを意味する。体積濃度が５０ｖｏｌ％未満であれば、蛍光体層３２の膜厚にばらつきがあっても、蛍光体層３２の回転に伴う発光強度の変動を小さくすることができる。従って、体積濃度は５０ｖｏｌ％未満であることがさらに好ましい。
【００５５】
図６は蛍光体層３２の膜厚の下限を説明するための図である。図６に模式的に示した蛍光体層３２においては、蛍光体粒子３２ａの直径と蛍光体層３２を構成するバインダー３２ｂの厚みとが一致している。このように、蛍光体層３２の膜厚の下限は蛍光体粒子３２ａの直径とされる。蛍光体層３２の膜厚の下限は複数の蛍光体粒子３２ａの平均粒径であるとも言える。蛍光体層３２の膜厚を複数の蛍光体粒子３２ａの平均粒径とする場合、蛍光体層３２がポーラスにならないように形成することが望ましい。蛍光体層３２がポーラスであると、励起光のうち蛍光体に入射せずに蛍光体層３２を通過する成分が多くなり、発光効率が低下するためである。したがって、蛍光体層３２の膜厚の下限を複数の蛍光体粒子３２ａの平均粒径としてもよいが、蛍光体層３２の膜厚を複数の蛍光体粒子３２ａの平均粒径よりも大きい膜厚に設定するのがさらに望ましい。この構成によれば、蛍光体層３２がポーラスになりにくく、発光効率の低下を低減することができる。このような知見から本実施形態においては、蛍光体層３２の膜厚を、蛍光体粒子３２ａの平均粒径よりも大きく、且つ１５０μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下に設定している。このような厚みの蛍光体層３２を有した回転蛍光板３０によれば、励起光ＥＬが照射されることで高い効率で蛍光光を発生させることができる。
【００５６】
以上の知見に基づいて本実施形態に係る回転蛍光板３０は、体積濃度を１５ｖｏｌ％以上、膜厚を１５０μｍ以下に設定した蛍光体層３２を有した構成を採用している。このような条件を満たす蛍光体層３２を有する回転蛍光板３０を用いた光源装置１０Ａは、温度消光の影響を押さえつつ、蛍光光を高い効率で発生させることができる。
【００５７】
以上に述べたように本実施形態に係るプロジェクター１００によれば、上述のように高い発光効率で蛍光光を生じさせる光源装置１０Ａを備えるので、プロジェクター１００自体も発光効率が高く信頼性の高いものとなる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることは無く、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…励起光源、１０Ａ…光源装置、１２…レーザー光源、３０…回転蛍光板、３１…基板、３２…蛍光体層、１００…プロジェクター
【図１】
2013162021.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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