(57)【要約】【課題】発生した蛍光を効率良く利用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】蛍光を発する波長変換層と、誘電体多層膜と、誘電体多層膜と波長変換層との間に配置され、波長変換層よりも屈折率が大きく且つ波長変換層から射出された前記蛍光を透過させる中間層と、を備える波長変換素子。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光を発する波長変換層と、
誘電体多層膜と、
前記誘電体多層膜と前記波長変換層との間に配置され、前記波長変換層よりも屈折率が大きく且つ前記蛍光を透過させる中間層と、を備える
波長変換素子。
【請求項２】
前記中間層は、ダイヤモンド層から構成されている
請求項１に記載の波長変換素子。
【請求項３】
基板をさらに備え、
前記誘電体多層膜は、熱伝導性接着剤を介して前記基板と接着されている
請求項１又は２に記載の波長変換素子。
【請求項４】
励起光を射出する発光素子と、
前記励起光を蛍光に変換する請求項１〜３のいずれか一項に記載の波長変換素子と、
を備える光源装置。
【請求項５】
請求項４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情報に応じて変調することにより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、およびプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターにおいて、蛍光体を利用した光源装置が用いられている。この光源装置は、基板上に反射ミラーおよび蛍光体層がこの順に積層された構成を有している。蛍光体によって生成された蛍光は、励起光が入射する面と同じ面側に反射ミラーによって反射され、外部に射出される（例えば、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２０１０−２５６４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、反射ミラーが金属ミラーで構成された場合、蛍光が金属ミラーで反射する度に、蛍光の一部は吸収されて熱に変換される。そのため、蛍光の損失が発生する。また、金属ミラーの近傍で発光した蛍光の一部が金属ミラー表面の表面プラズモン共鳴により吸収されるため、蛍光の損失が発生する。つまり、金属ミラーが反射ミラーとして用いられている場合、蛍光体層で発生した蛍光を効率良く利用できない、という問題があった。
【０００５】
そこで、上記反射ミラーを誘電体多層膜で構成することも考えられるが、誘電体多層膜の反射特性は、波長依存性および角度依存性を有するため、入射光のうち一部の成分が反射されない。そのため、蛍光の一部の成分は利用できない。
【０００６】
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、発生した蛍光を効率良く利用できる波長変換素子、当該波長変換素子を備えた光源装置、および当該光源装置を備えた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】
【０００７】
本発明の第１態様に従えば、蛍光を発する波長変換層と、誘電体多層膜と、前記誘電体多層膜と前記波長変換層との間に配置され、前記波長変換層よりも屈折率が大きく且つ前記蛍光を透過させる中間層と、を備える波長変換素子が提供される。
【０００８】
第１態様に係る波長変換素子によれば、波長変換層から射出された蛍光は、誘電体多層膜への入射角度が小さくなるように波長変換層と中間層との間の界面で屈折する。よって、従来、誘電体多層膜への入射角が大きく該誘電体層で反射できていなかった蛍光が誘電体多層膜で反射し、その結果、波長変換層の誘電体多層膜とは反対側の面から射出することができる。
したがって、蛍光を効率良く取り出して利用することができる。
【０００９】
上記第１態様において、前記中間層は、ダイヤモンド層から構成されていてもよい。
この構成によれば、波長変換層の屈折率よりも大きい屈折率を有した中間層を提供することができる。また、ダイヤモンド層からなる中間層は高い熱伝導性を有するので、波長変換層の熱を効率良く放出することができる。
【００１０】
上記第１態様において、基板をさらに備え、前記誘電体多層膜は、熱伝導性接着剤を介して前記基板と接着されていてもよい。
この構成によれば、波長変換層の熱が基板側に効率よく伝達されるので、波長変換層の放熱を効率良く行うことができる。
【００１１】
本発明の第２態様に従えば、励起光を射出する発光素子と、前記励起光を蛍光に変換する上記第１態様に係る波長変換素子と、を備える光源装置が提供される。
【００１２】
第２態様に係る光源装置によれば、蛍光を効率良く取り出すことができる上記第１態様に係る波長変換素子を備えるので、本光源装置によれば明るい光を射出することができる。
【００１３】
本発明の第３態様に従えば、上記第２態様に係る光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調することにより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、を備えるプロジェクターが提供される。
【００１４】
第３態様に係るプロジェクターによれば、上記第２態様に係る光源装置を備えるので、本プロジェクターは明るく画像品質に優れた表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す上面図である。
【図２】（ａ）は回転蛍光板の正面図、（ｂ）はＡ１−Ａ１断面図である。
【図３】中間層の効果を説明するための図である。
【図４】第二実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す上面図である。
【図５】第二実施形態に係る回転蛍光板の断面図である。
【図６】第一実施形態の第一変形例に係る回転蛍光板の断面図である。
【図７】第一実施形態の第二変形例に係る回転蛍光板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
（第一実施形態）
本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。本実施形態のプロジェクターは、スクリーン（被投射面）ＳＣＲ上にカラー映像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクターは、赤色光、緑色光、青色光の各色光に対応した３つの液晶光変調装置を備えている。プロジェクターは、照明装置の光源として、高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザーを備えている。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す上面図である。
プロジェクター１は、図１に示すように、第１照明装置１００、第２照明装置１０２、色分離導光光学系２００、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００を備える。
【００１９】
第１照明装置１００は、第１光源１０、コリメート光学系７０、ダイクロイックミラー８０、コリメート集光光学系９０、回転蛍光板（波長変換素子）３０、モーター５０、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を備える。
【００２０】
第１光源１０は、励起光としてレーザー光からなる青色光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ）Ｅを射出する半導体レーザー（発光素子）からなる。第１光源１０は、１つの半導体レーザーからなるものであってもよいし、多数の半導体レーザーからなるものであってもよい。
なお、第１光源１０は、４４５ｎｍ以外の波長（例えば、４６０ｎｍ）の青色光を射出する半導体レーザーを用いることもできる。
【００２１】
本実施形態において、第１光源１０は、光軸が照明光軸１００ａｘと直交するように配置されている。
コリメート光学系７０は、第１レンズ７２と、第２レンズ７４とを備え、第１光源１０からの光を略平行化する。第１レンズ７２及び第２レンズ７４は、凸レンズからなる。
【００２２】
ダイクロイックミラー８０は、コリメート光学系７０からコリメート集光光学系９０までの光路中に、第１光源１０の光軸及び照明光軸１００ａｘのそれぞれに対して４５°の角度で交わるように配置されている。ダイクロイックミラー８０は、青色光を反射し、赤色光及び緑色光を含む黄色の蛍光を通過させる。
【００２３】
コリメート集光光学系９０は、ダイクロイックミラー８０からの青色光Ｅを略集光した状態で回転蛍光板３０の蛍光体層４２に入射させる機能と、回転蛍光板３０から射出される蛍光を略平行化する機能とを有する。コリメート集光光学系９０は、第１レンズ９２及び第２レンズ９４を備える。第１レンズ９２及び第２レンズ９４は、凸レンズからなる。
【００２４】
第２照明装置１０２は、第２光源７１０、集光光学系７６０、散乱板７３２及びコリメート光学系７７０と、を備える。
【００２５】
第２光源７１０は、上記第１照明装置１００の第１光源１０と同一の半導体レーザーから構成される。
集光光学系７６０は、第１レンズ７６２及び第２レンズ７６４を備える。集光光学系７６０は、第２光源７１０からの青色光を散乱板７３２付近に集光する。第１レンズ７６２及び第２レンズ７６４は、凸レンズからなる。
【００２６】
散乱板７３２は、第２光源７１０からの青色光Ｂを散乱し、回転蛍光板３０から射出される蛍光Ｙの配光分布に似た配光分布を有する青色光Ｂとする。散乱板７３２としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
【００２７】
コリメート光学系７７０は、第１レンズ７７２と、第２レンズ７７４とを備え、散乱板７３２からの光を略平行化する。第１レンズ７７２及び第２レンズ７７４は、凸レンズからなる。
【００２８】
本実施形態において、第２照明装置１０２からの青色光Ｂはダイクロイックミラー８０で反射され、回転蛍光板３０から射出されダイクロイックミラー８０を透過した蛍光Ｙと合成されて白色光Ｗとなる。当該白色光Ｗは第１レンズアレイ１２０に入射する。
【００２９】
図２は、実施形態に係る回転蛍光板を説明するために示す図である。図２（ａ）は回転蛍光板３０の正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１−Ａ１断面図である。
【００３０】
回転蛍光板３０は、図１及び図２に示すように、モーター５０により回転可能な円板（基板）４０上に、蛍光体層（波長変換層）４２が円板４０の周に沿って設けられてなる。蛍光体層４２は、例えば、リング形状からなる。回転蛍光板３０は、青色光が入射する側と同じ側に向けて蛍光Ｙを射出する。
円板４０は、例えば、アルミや銅といった放熱性に優れた金属製の円板から構成されている。
【００３１】
蛍光体層４２は、第１光源１０からの青色光Ｅによって励起されて蛍光Ｙを射出する。蛍光体層４２は、第１光源１０からの青色光を赤色光及び緑色光を含む黄色光である蛍光Ｙに変換する。蛍光体層４２は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅを含有する層からなる。
【００３２】
図２（ｂ）に示すように、回転蛍光板３０は、蛍光体層４２の青色光Ｂが入射する面と反対側に設けられた中間層３２と、中間層３２の蛍光体層４２とは反対側に設けられた誘電体多層膜３１と、誘電体多層膜３１と円板４０との間に設けられた接着層３３とをさらに備えている。すなわち、回転蛍光板３０は、誘電体多層膜３１、中間層３２、及び蛍光体層４２が図２（ｂ）の上方に向かって順に積層された積層体が接着層３３を介して円板４０上に貼り付けられた構成となっている。蛍光体層４２の青色光Ｅが入射する面は、蛍光Ｙが射出される射出面４２ａでもある。
【００３３】
中間層３２は、厚さが１μｍ以下（例えば、５００ｎｍ）の薄膜状のダイヤモンドを含んだ層から構成される。中間層３２の屈折率は、例えば、２．２〜２．４となっており、蛍光体層４２の屈折率（１．８３）よりも大きくなっている。そのため、蛍光体層４２から中間層３２に入射した蛍光は、該蛍光体層４２と中間層３２との間の屈折率差により屈折する。
【００３４】
誘電体多層膜３１は、蛍光を高い効率で反射するように設計されている。そのため、誘電体多層膜３１は、入射した蛍光の大部分を図２（ｂ）の上方向（円板４０とは反対側）に向けて反射することが可能となっている。
【００３５】
接着層３３は、例えば、熱伝導性フィラーを含有した熱伝導性接着剤から構成される。これにより、蛍光体層４２の熱を円板４０側に効率良く伝達可能となっている。
【００３６】
ところで、蛍光は蛍光体層４２内で全方位に等方的に放射されるため、誘電体多層膜３１に対して蛍光が入射する角度範囲が広くなっている。誘電体多層膜３１の反射特性は角度依存性を有するため、入射する蛍光の全光線を反射することは困難である。本実施形態の誘電体多層膜３１は、例えば、入射角が０°から６０°の範囲の蛍光を反射するように設計されている。そのため、一部の蛍光（入射角が６０°を超える蛍光）は誘電体多層膜３１を透過して円板４０に向かって進行してしまい、は射出面４２ａから射出することができない。
【００３７】
図３は中間層３２の効果を説明するための図である。
本実施形態では、誘電体多層膜３１と蛍光体層４２との間に配置した中間層３２により、蛍光体層４２から中間層３２に入射した蛍光Ｙを屈折させることができる。図３に示すように、中間層３２の上面３２ａに対する入射光線Ｙ１の入射角をθ１とし、上面３２ａで屈折した屈折光線Ｙ２の屈折角をθ２とする。中間層３２の屈折率は蛍光体層４２の屈折率よりも大きいため、屈折角θ２は入射角θ１よりも小さい。その結果、屈折光線Ｙ２の誘電体多層膜３１への入射角θ３は、入射角θ１よりも小さくなる。
【００３８】
回転蛍光板３０は中間層３２を備えているため、例えば、入射光線Ｙ１が略９０°の入射角θ１で上面３２ａに入射する場合でも、θ２がθ１よりも小さくなるように入射光線Ｙ１が上面３２ａで屈折することで、θ１よりも小さい入射角θ３で誘電体多層膜３１に入射する。ここで、中間層３２の屈折率が２．２の場合、入射角θ３は５６．３°であり、中間層３２の屈折率が２．４の場合、入射角θ３は４９．２°である。
【００３９】
すなわち、本実施形態によれば、蛍光体層４２から誘電体多層膜３１に向かって進む蛍光Ｙは、θ２がθ１よりも小さくなるように（誘電体多層膜３１への入射角度がθ１よりも小さくなるように）上面３２ａで屈折する。したがって、中間層３２を備えていない場合に誘電体多層膜３１への入射角が大きすぎて誘電体多層膜３１で反射することができない蛍光Ｙの成分（入射角が６０°を超える成分）の誘電体多層膜３１に対する入射角θ３が６０°以下となり、誘電体多層膜３１により確実に反射することができる。これにより、従来は射出面４２ａから射出できなかった蛍光も射出面４２ａから射出できる。
【００４０】
このように本実施形態では、上述のように蛍光Ｙの大部分を誘電体多層膜３１で反射して射出面４２ａから外部に射出させることができるので、誘電体多層膜３１に起因した蛍光の損失を小さくすることができる。よって、蛍光Ｙの利用効率を大幅に向上させることができる。
【００４１】
また、蛍光Ｙを反射する反射部材として誘電体多層膜３１を用いるため、金属反射膜を用いた場合のように、生成した蛍光が金属反射膜の表面プラズモンと共鳴して吸収されることによる損失の発生が防止される。
【００４２】
なお、本実施形態において、蛍光体層４２にはレーザー光からなる青色光Ｅが入射するため、該蛍光体層４２において熱が発生する。本実施形態では、中間層３２が高い熱伝導性を有するため、蛍光体層４２の熱を金属製の円板４０に伝達することで効率良く放熱させることができる。
【００４３】
図１に戻って、第１レンズアレイ１２０は、ダイクロイックミラー８０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。複数の第１小レンズ１２２は、照明光軸１００ａｘと直交する面内にマトリクス状に配列されている。
【００４４】
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる。複数の第２小レンズ１３２は照明光軸１００ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されている。
【００４５】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束を、直線偏光光に変換する。偏光変換素子１４０は、回転蛍光板３０からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過させるとともに他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。
【００４６】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を集光して液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍で互いに重畳させる。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、回転蛍光板３０からの光の面内光強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。
【００４７】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離導光光学系２００は、第１照明装置１００および第２照明装置１０２からの白色光Ｗを赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂに分離し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂをそれぞれが対応する液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する。
色分離導光光学系２００と、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。
【００４８】
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を通過させ、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である。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー２４０，２５０は青色光成分を反射する反射ミラーである。
【００４９】
ダイクロイックミラー２１０を通過した赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、フィールドレンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー２２０でさらに反射され、フィールドレンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光は、リレーレンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０、フィールドレンズ３００Ｂを経て青色光用の液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。
【００５０】
液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調して各色光に対応するカラー画像を形成するものである。なお、図示を省略したが、各フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が配置される。
【００５１】
クロスダイクロイックプリズム５００は、各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂから射出された各画像光を合成してカラー画像を形成する光学素子である。
【００５２】
このクロスダイクロイックプリズム５００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、誘電体多層膜が形成されている。
【００５３】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００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。
【００５４】
以上述べたように、本実施形態のプロジェクター１によれば、蛍光Ｙを効率良く利用できる上記第１照明装置１００を備えるので、該プロジェクター１は品質に優れた画像を表示することができる。
【００５５】
（第二実施形態）
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。本実施形態と第一実施形態との違いは、照明装置および回転蛍光板の構成であり、それ以外の構成は共通である。そのため、以下の説明では照明装置および回転蛍光板の構成について説明する。なお、以下の説明では、上記実施形態の同一の部材および構成については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。
【００５６】
図４は、本実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す上面図である。
本実施形態のプロジェクター１１は、図４に示すように、照明装置１０３、色分離導光光学系２００、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００を備える。
【００５７】
照明装置１０３は、光源１３、集光光学系２０、回転蛍光板３４、モーター５０、コリメート光学系６０、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を備える。光源１３は、上記第１照明装置１００の第１光源１０と同一の半導体レーザーから構成され、励起光としての青色光Ｂを射出する。
【００５８】
集光光学系２０は、第１レンズ２２及び第２レンズ２４を備える。集光光学系２０は、青色光Ｂを略集光した状態で回転蛍光板３４の蛍光体層４２に入射させる。本実施形態において、第１レンズ２２及び第２レンズ２４は、それぞれ凸レンズからなる。
【００５９】
コリメート光学系６０は、第１レンズ６２と、第２レンズ６４とを備え、回転蛍光板３４からの光を略平行化する。第１レンズ６２及び第２レンズ６４は、凸レンズからなる。
【００６０】
本実施形態において、光源１３からの青色光Ｂは円板４３側から蛍光体層４２に入射し、青色光Ｂの一部は蛍光体層４２を透過する。本実施形態において、蛍光体層４２は、光源１３からの青色光Ｂの一部を蛍光Ｙに変換し、かつ、青色光Ｂの残りの一部を変換せずに通過させる。これにより、蛍光Ｙおよび青色光Ｂが合成されて白色光Ｗとなり、第１レンズアレイ１２０に入射する。
【００６１】
図５は本実施形態に係る回転蛍光板３４の断面図である。
本実施形態の回転蛍光板３４は、図５に示すように、モーター５０により回転可能な円板（基板）４３上に、蛍光体層４２が円板４３の周に沿って設けられてなる。回転蛍光板３４は、青色光Ｂが入射する側とは反対の側に向けて蛍光Ｙを射出する。
【００６２】
回転蛍光板３４は、蛍光体層４２の青色光Ｂの入射面側に設けられた中間層３２と、中間層３２の蛍光体層４２とは反対側に設けられた誘電体多層膜３１と、誘電体多層膜３１と円板４３との間に設けられた接着層３３とをさらに備えている。すなわち、回転蛍光板３４は、円板４３上に、誘電体多層膜３１、中間層３２、及び蛍光体層４２が図５の上方に向かって順に積層された構成となっている。
【００６３】
誘電体多層膜３１は、波長が５００ｎｍよりも小さい光を透過し、波長が５００ｎｍ以上の光を反射する光学特性を有する。すなわち、誘電体多層膜３１は、青色光Ｂを透過し、蛍光Ｙを反射する光学特性を有する。蛍光Ｙは射出面４２ａから蛍光体層４２の外部へ射出する。
【００６４】
円板４３は、青色光Ｂを透過する材料からなる。円板４３の材料としては、例えば、サファイアを用いた。なお、円板４３の材料としては、石英ガラスの他、例えば、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂を用いてもよい。
【００６５】
本実施形態においても、蛍光は蛍光体層４２内で全方位に等方的に放射されるため、誘電体多層膜３１に対して蛍光が入射する角度範囲が広くなっている。そのため、一部の蛍光（入射角が６０°を超える蛍光）は誘電体多層膜３１を透過して円板４３に向かって進行してしまい、射出面４２ａから射出することができない。
【００６６】
本実施形態においても、誘電体多層膜３１と蛍光体層４２との間に中間層３２が配置されているため、蛍光体層４２から誘電体多層膜３１に向かって進む蛍光Ｙは、θ２がθ１よりも小さくなるように上面３２ａで屈折し、θ１よりも小さい入射角θ３で誘電体多層膜３１に入射する。従って第１実施形態と同様に、従来、誘電体多層膜３１を透過していた一部の蛍光Ｙも、誘電体多層膜３１で反射して、射出面４２ａから射出することができる。よって、誘電体多層膜３１に起因した蛍光Ｙの損失を抑えることができるため、蛍光Ｙの利用効率を大幅に向上させることができる。
【００６７】
また、本実施形態の回転蛍光板３４では、蛍光体層４２の一方面側から青色光Ｂが入射し、蛍光体層４２の他方面（射出面４２ａ）側から蛍光Ｙが射出されるため、第一実施形態で必要だったダイクロイックミラー８０が不要となる。そのため、部品点数の増大や部品レイアウト上の制約が少なくなる。
したがって、この回転蛍光板３４を含む照明装置１０３の小型化を図ることができる。
【００６８】
（第一変形例）
続いて、本発明の第一変形例について説明する。本変形例は、第一実施形態の第一変形例に関するものである。第一実施形態との違いは、回転蛍光板の構成であり、それ以外の構成は共通である。そのため、以下の説明では回転蛍光板の構成を主体に説明する。なお、以下の説明では、上記実施形態の同一の部材および構成については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。
【００６９】
図６は、本変形例に係る回転蛍光板３７の断面図である。
回転蛍光板３７は、図６に示すように、蛍光体層４２の側面４２ｂを覆うように中間層３２および誘電体多層膜４１が設けられている。
【００７０】
従来、蛍光体層４２の射出面４２ａではなく蛍光体層４２の側面４２ｂから蛍光体層４２の外部へ射出した蛍光Ｙは利用しにくかった。しかし、本変形例の回転蛍光板３７によれば、側面４２ｂから射出した蛍光Ｙも、θ２がθ１よりも小さくなるように蛍光体層４２と中間層３２との界面で屈折し、誘電体多層膜４１で反射する。誘電体多層膜４１で反射した蛍光Ｙは、いずれは射出面４２ａから蛍光体層４２の外部へ射出する。
【００７１】
なお、第二実施形態に係る回転蛍光板３４について本変形例の構成を適用するようにしてもよい。
【００７２】
（第二変形例）
続いて、本発明の第二変形例について説明する。本変形例は、第一実施形態の第二変形例に関するものである。第一実施形態との違いは、回転蛍光板の構成であり、それ以外の構成は共通である。そのため、以下の説明では回転蛍光板の構成を主体に説明する。なお、以下の説明では、上記実施形態の同一の部材および構成については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略若しくは簡略化する。
【００７３】
図７は、本変形例に係る回転蛍光板３８の断面図である。
回転蛍光板３８は、図７に示すように、円板４０の上面４０ａに誘電体多層膜３１が形成され、該誘電体多層膜３１上に中間層３２が形成され、該中間層３２上に接着層３３を介して蛍光体層４２が貼り付けられている。
【００７４】
接着層３３を構成する材料としては、蛍光体層４２と屈折率が略同等の材料を用いるのが好ましい。このようにすれば、接着層３３と蛍光体層４２との屈折率差が小さくなるので、前記界面での光（青色光Ｂおよび蛍光Ｙ）の屈折および反射が抑制される。
【００７５】
本変形例に係る回転蛍光板３８は、予め誘電体多層膜３１および中間層３２を積層した円板４０に対し、接着層３３を介して蛍光体層４２を貼り付けることで製造することができる。よって、上記実施形態と比べて回転蛍光板３８の製造が容易となる。
【００７６】
なお、第二実施形態に係る回転蛍光板３４について本変形例の構成を適用するようにしてもよい。
【００７７】
本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えるプロジェクター１を例示したが、１つの液晶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。
【００７９】
また、上記実施形態では本発明による照明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。本発明による照明装置は、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】
【００８０】
１…プロジェクター、１０…第１光源（発光素子）、３０，３４，３７，３８…回転蛍光板（波長変換素子）、３１…誘電体多層膜、３２…中間層、３３…接着層（熱伝導接着剤）、４０…円板（基板）、４２…蛍光体層（波長変換層）、１００…第１照明装置、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶光変調装置（光変調装置）、６００…投写光学系。
【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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