(57)【要約】【課題】波長変換素子の破損を抑えることができる波長変換装置を提供する。【解決手段】本発明の波長変換装置３０は、基材４０と、基材４０に設けられた無機材料からなる波長変換素子４２と、波長変換素子４２を基材４０に固定する熱硬化性の固着部材３７と、基材４０を回転させる回転装置と、を備える。固着部材３７は、基材４０の回転中心軸を基準として、波長変換素子４２の外径よりも外側まで配置されている。【選択図】図３
2017130328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の一面に設けられた無機材料からなる波長変換素子と、
前記波長変換素子を前記基材に固着させる熱硬化性の固着部材と、
前記基材を回転させる回転装置と、を備え、
前記固着部材は、前記基材の回転中心軸を基準として、前記波長変換素子の外径よりも外側まで配置されている、波長変換装置。
【請求項２】
前記固着部材のうち、前記波長変換素子の外径よりも外側まで配置されている部分の厚さは、前記波長変換素子の厚さ以上である、請求項１に記載の波長変換装置。
【請求項３】
前記波長変換素子は、前記基材の法線方向から見て円環状の形状を有し、
前記固着部材は、前記基材の回転中心軸を基準として、前記波長変換素子の内径よりも内側まで配置されている、請求項１または請求項２に記載の波長変換装置。
【請求項４】
前記固着部材のうち、前記波長変換素子の内径よりも内側まで配置されている部分の厚さは、前記波長変換素子の厚さ以上である、請求項３に記載の波長変換装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の波長変換装置と、
前記波長変換素子を励起させる励起光を射出する光源と、を備えた、照明装置。
【請求項６】
請求項５に記載の照明装置と、
前記照明装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、を備えた、プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換装置、照明装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクター用の照明装置として、回転蛍光板を用いた照明装置が提案されている。回転蛍光板は、蛍光体層が設けられた基板を回転させつつ、基板上の蛍光体層に励起光を照射して蛍光を発生させることにより、蛍光を含む照明光を生成するものである。
【０００３】
下記の特許文献１には、光源と、光源の光軸上に配置された発光ホイールと、を備えた光源装置が開示されている。この発光ホイールは、蛍光発光領域と、拡散透過領域と、を備えている。蛍光発光領域には、光源からの光を励起光として発光する蛍光体層が設けられている。蛍光体層は、シリコーン樹脂、ガラス等のバインダー中に蛍光体が分散された構成を有し、接着剤により基板に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
上記構成の発光ホイールの製造プロセスにおいて、例えば熱硬化型の接着剤を用いて無機蛍光体層を基材に固定した場合、無機蛍光体層が割れる、無機蛍光体層にクラックが入る等、無機蛍光体層の損傷が生じる場合がある。
【０００６】
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであって、無機波長変換素子の損傷を抑えることができる波長変換装置を提供することを目的の一つとする。本発明の一つの態様は、上記の波長変換装置を備えることにより、信頼性の高い照明装置を提供することを目的の一つとする。本発明の一つの態様は、上記の照明装置を備えることにより、信頼性の高いプロジェクターを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様の波長変換装置は、基材と、前記基材の一面に設けられた無機材料からなる波長変換素子と、前記波長変換素子を前記基材に固着させる熱硬化性の固着部材と、前記基材を回転させる回転装置と、を備え、前記固着部材は、前記基材の回転中心軸を基準として、前記波長変換素子の外径よりも外側まで配置されている。
【０００８】
本発明の一つの態様の波長変換装置においては、固着部材が基材の回転中心軸を基準として波長変換素子の外径よりも外側まで配置されているため、製造プロセスにおいて基材が回転中心軸に向けて熱収縮するのに伴い、固着部材が回転中心軸側に向けて移動したとしても、波長変換素子の外側端部の近傍に応力が集中することを抑制することができる。これにより、波長変換素子の損傷を抑制することができる。
【０００９】
本発明の一つの態様の波長変換装置において、前記固着部材のうち、前記波長変換素子の外径よりも外側まで配置されている部分の厚さは、前記波長変換素子の厚さ以上であってもよい。
この構成によれば、波長変換素子の損傷をより効果的に抑制することができる。
【００１０】
本発明の一つの態様の波長変換装置において、前記波長変換素子は、前記基材の法線方向から見て円環状の形状を有し、前記固着部材は、前記基材の回転中心軸を基準として、前記波長変換素子の内径よりも内側まで配置されていてもよい。
この構成によれば、波長変換素子の損傷をより効果的に抑制することができる。
【００１１】
本発明の一つの態様の波長変換装置において、前記固着部材のうち、前記波長変換素子の内径よりも内側まで配置されている部分の厚さは、前記波長変換素子の厚さ以上であってもよい。
この構成によれば、波長変換素子の損傷をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明の一つの態様の照明装置は、本発明の一つの態様の波長変換装置と、前記無機波長変換素子を励起させる励起光を射出する光源と、を備えている。
本発明の一つの態様の照明装置は、本発明の一つの態様の波長変換装置を備えているため、信頼性の高い照明装置が提供できる。
【００１３】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の照明装置と、前記照明装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学系と、を備えている。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の照明装置を備えているため、信頼性の高いプロジェクターが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図２】波長変換装置の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図４】波長変換素子の幅方向の位置と最大主応力との関係を示すグラフである。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）従来の波長変換装置の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一つの実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００１６】
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）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る。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の光学系を示す概略図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、第１照明装置１００と、第２照明装置１０２と、色分離導光光学系２００と、液晶光変調装置４００Ｒと、液晶光変調装置４００Ｇと、液晶光変調装置４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投射光学系６００と、を備える。
本実施形態の第１照明装置１００は、特許請求の範囲の照明装置に対応する。
【００１８】
第１照明装置１００は、第１光源１０と、コリメート光学系７０と、ダイクロイックミラー８０と、コリメート集光光学系９０と、波長変換装置３０と、第１レンズアレイ１２０と、第２レンズアレイ１３０と、偏光変換素子１４０と、重畳レンズ１５０と、を備える。
【００１９】
第１光源１０は、励起光として第１の波長帯の青色のレーザー光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ）Ｅを射出する半導体レーザーから構成されている。第１光源１０は、１つの半導体レーザーで構成されていてもよいし、複数の半導体レーザーで構成されていてもよい。
なお、第１光源１０は、４４５ｎｍ以外の波長、例えば４６０ｎｍの青色レーザー光を射出する半導体レーザーを用いることもできる。
本実施形態の第１光源１０は、特許請求の範囲の光源に対応する。
【００２０】
第１光源１０は、第１光源１０から射出されるレーザー光の光軸２００ａｘ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、を備える。コリメート光学系７０は、第１光源１０から射出された光を略平行化する。第１レンズ７２および第２レンズ７４は、凸レンズで構成されている。
【００２１】
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に至る光路中に、第１光源１０の光軸２００ａｘと照明光軸１００ａｘとの各々に対して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Ｅを反射させ、赤色光および緑色光を含む黄色の蛍光Ｙを透過させる。
【００２２】
コリメート集光光学系９０は、ダイクロイックミラー８０を通過した青色光Ｅを集光させて波長変換装置３０の波長変換素子４２に入射させる機能と、波長変換素子４２から射出された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と、第２レンズ９４と、を備える。第１レンズ９２および第２レンズ９４は、凸レンズで構成されている。
【００２３】
第２照明装置１０２は、第２光源７１０と、集光光学系７６０と、散乱板７３２と、コリメート光学系７７０と、を備える。
【００２４】
第２光源７１０は、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ている。第２光源７１０は、１つの半導体レーザーで構成されていてもよいし、複数の半導体レーザーで構成されていてもよい。
集光光学系７６０は、第１レンズ７６２と、第２レンズ７６４と、を備える。集光光学系７６０は、第２光源７１０から射出された青色光Ｂを、散乱板７３２上もしくは散乱板７３２の近傍に集光させる。第１レンズ７６２および第２レンズ７６４は、凸レンズで構成されている。
【００２５】
散乱板７３２は、第２光源７１０から射出された青色光Ｂを散乱させることにより、波長変換装置３０から射出された蛍光Ｙの配光分布に近い配光分布を有する青色光Ｂを生成する。散乱板７３２として、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。
【００２６】
コリメート光学系７７０は、第１レンズ７７２と、第２レンズ７７４と、を備える。コリメート光学系７７０は、散乱板７３２から射出された光を略平行化する。第１レンズ７７２および第２レンズ７７４は、凸レンズで構成されている。
【００２７】
第２照明装置１０２から射出された青色光Ｂは、ダイクロイックミラー８０で反射される。ダイクロイックミラー８０で反射された青色光Ｂは、波長変換装置３０から射出された後にダイクロイックミラー８０を透過した黄色の蛍光Ｙと合成されて白色の照明光Ｗとなる。照明光Ｗは、第１レンズアレイ１２０に入射する。
【００２８】
図２は、波長変換装置３０を示す斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。
波長変換装置３０は、図１〜図３に示すように、基材４０と、反射膜４１と、波長変換素子４２と、固着部材３７と、モーター５０と、を備える。波長変換装置３０は、青色光Ｅが入射する側と同じ側に向けて蛍光Ｙを射出する。すなわち、本実施形態の波長変換装置３０は、反射型の回転蛍光板で構成されている。モーター５０は、基材４０を回転させる。
本実施形態のモーター５０は、特許請求の範囲の回転装置に対応する。
【００２９】
基材４０は、例えばアルミニウム、銅等の放熱性に優れた金属製の基材から構成されている。基材４０は、モーター５０の作動により回転中心軸３５の周りに回転可能とされている。基材４０は、平面形状が円形状の板体であり、例えば直径が５０ｍｍ〜６０ｍｍ程度に設定され、厚さが１ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定される。ただし、基材４０の材質、形状、寸法は、これらに限定されない。
【００３０】
波長変換素子４２は、基材４０の法線方向から見た平面形状が円環状の無機蛍光体材料から構成されている。波長変換素子４２は、基材４０の一面４０ａ側において、回転中心軸３５の周りに設けられている。図３に示すように、波長変換素子４２は、基材４０の一面４０ａと対向する第１面４２ａ（図３における下面）と、第１面４２ａとは反対側の第２面４２ｂ（図３における上面）と、第１面４２ａと第２面４２ｂとに接する第１側面４２ｃ（図３における右側側面）と、第１側面４２ｃと対向する第２側面４２ｄ（図３における左側側面）と、を有する。第１側面４２ｃは、波長変換素子４２の外周を構成する側面である。第２側面４２ｄは、波長変換素子４２の内周を構成する側面である。
【００３１】
波長変換素子４２の外径は、基材４０の外径よりも小さく設定されている。波長変換素子４２は、第１光源１０から射出される青色光Ｅにより励起され、第２の波長帯の蛍光Ｙを射出する。蛍光Ｙは、赤色光および緑色光を含む黄色光である。
【００３２】
波長変換素子４２は、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体を含む。ＹＡＧ：Ｃｅを例にとると、波長変換素子４２として、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ３等の構成元素を含む原料粉末を混合して固相反応させた材料、共沈法やソルゲル法等の湿式法により得られるＹ−Ａｌ−Ｏアモルファス粒子、噴霧乾燥法や火炎熱分解法、熱プラズマ法等の気相法により得られるＹＡＧ粒子等を用いることができる。波長変換素子４２は、バルク蛍光体で構成されていてもよいし、上記の蛍光体がバインダー中に分散された構成であってもよい。
【００３３】
反射膜４１は、波長変換素子４２と基材４０との間に設けられている。反射膜４１は、蛍光Ｙを高い効率で反射するように設計されている。そのため、基材４０の反射膜４１を成膜する一面４０ａは、高い精度の平面粗さを有している。これにより、反射膜４１は、基材４０側に向かう蛍光Ｙの大部分を図１の上方向（基材４０とは反対側）に向けて反射する。なお、基材４０の一面４０ａが反射面として機能する場合には、反射膜４１が必ずしも設けられていなくてもよい。
【００３４】
波長変換素子４２にはレーザー光からなる青色光Ｅが入射するため、波長変換素子４２において熱が発生する。本実施形態では基材４０を回転させることにより、波長変換素子４２における青色光Ｅの入射位置を時間的に変化させている。これにより、波長変換素子４２の同じ部分に青色光Ｂが常時照射され、波長変換素子４２が局所的に加熱されて劣化することが抑制される。
【００３５】
図３に示すように、波長変換素子４２は、固着部材３７により基材４０に固定されている。本実施形態の場合、固着部材３７として、熱硬化性の接着剤が用いられる。接着剤としては、ヤング率が小さい接着剤を用いることが望ましい。本実施形態の場合、反射膜４１が基材４０の一面４０ａに設けられており、励起光及び蛍光が反射膜４１に入射するためには、固着部材３７が光透過性を有する必要がある。一方、反射膜４１が波長変換素子４２の第１面４２ａに設けられている場合には、固着部材３７は必ずしも光透過性を有していなくてもよい。固着部材３７として、例えばシリコーン樹脂系接着剤を用いることができる。
【００３６】
固着部材３７は、基材４０の回転中心軸３５を基準として、波長変換素子４２の外径（第１側面４２ｃ）よりも外側まで配置されている。また、固着部材３７は、基材４０の回転中心軸３５を基準として、波長変換素子４２の内径（第２側面４２ｄ）よりも内側まで配置されている。すなわち、固着部材３７の中央部は、波長変換素子４２と基材４０との間に位置し、固着部材３７の両端部は、波長変換素子４２の外周側および内周側にはみ出している。
以下、固着部材３７のうち、波長変換素子４２の外径よりも外側に配置されている部分を外側はみ出し部３７ａと称し、波長変換素子４２の内径よりも内側に配置されている部分を内側はみ出し部３７ｂと称する。
【００３７】
固着部材３７の外側はみ出し部３７ａの厚さＴ１は、波長変換素子４２の厚さＴ２以上である。また、固着部材３７の内側はみ出し部３７ｂの厚さＴ３は、波長変換素子４２の厚さＴ２以上である。外側はみ出し部３７ａの厚さＴ１と内側はみ出し部３７ｂの厚さＴ３とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。外側はみ出し部３７ａは、波長変換素子４２の第１面４２ａから第１側面４２ｃ側に回り込み、第１側面４２ｃに接している。内側はみ出し部３７ｂは、波長変換素子４２の第１面４２ａから第２側面４２ｄ側に回り込み、第２側面４２ｄに接している。
【００３８】
図１に示すように、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。
【００３９】
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、後段の重畳レンズ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、液晶光変調装置４００Ｇ、および液晶光変調装置４００Ｂのそれぞれ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。
【００４０】
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、偏光方向が揃った直線偏光光に変換する。
【００４１】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０から射出された各部分光束を集光し、液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、および液晶光変調装置４００Ｂのそれぞれ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、および重畳レンズ１５０は、波長変換装置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。
【００４２】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０および２２０と、反射ミラー２３０，２４０および２５０と、リレーレンズ２６０および２７０と、を備える。色分離導光光学系２００は、第１照明装置１００と第２照明装置１０２とから得られた白色光Ｗを赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとに分離し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、および青色光Ｂを、対応する液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する。フィールドレンズ３００Ｒ、３００Ｇ、および３００Ｂは、色分離導光光学系２００と、液晶光変調装置４００Ｒ、４００Ｇ、および４００Ｂとの間にそれぞれ配置されている。
【００４３】
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を通過させ、緑色光成分およ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および２５０は、青色光成分を反射する反射ミラーである。
【００４４】
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、およびフィールドレンズ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。
【００４５】
液晶光変調装置４００Ｒ、４００Ｇ、および４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調し、各色光に対応するカラー画像を形成する。図示を省略したが、液晶光変調装置４００Ｒ、４００Ｇ、および４００Ｂの光入射側に、入射側偏光板が配置されている。液晶光変調装置４００Ｒ、４００Ｇ、および４００Ｂの光射出側に、射出側偏光板が配置されている。
【００４６】
クロスダイクロイックプリズム５００は、液晶光変調装置４００Ｒ、４００Ｇ、および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。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。
【００４７】
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、投射光学系６００によって拡大投射され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。投射光学系６００は、複数の投射レンズ６で構成されている。
【００４８】
本発明者は、従来の波長変換装置において、波長変換素子（蛍光体層）の破損の原因を鋭意検討した結果、以下の知見を得た。
例えば熱硬化性の固着部材（接着剤）を用いて波長変換素子を基材に固定する場合、波長変換素子を基材上に載置した後、固着部材が完全に硬化するまでの間、高温状態で一定時間放置する工程が必要である。
【００４９】
ここで、熱硬化性の固着部材を用いて無機材料からなる波長変換素子を金属製の基材に固着する場合を考える。
従来の波長変換装置１００１の場合、図５（Ａ）に示すように、固着部材（接着剤）１００２は、固着部材１００２の幅が波長変換素子１００３の幅に一致するように、基材１００４上に設けられていた。この場合、固着部材１００２の硬化工程において温度が低下すると、図５（Ｂ）に示すように、円環状の波長変換素子１００３が回転中心軸側に向けて収縮する（矢印Ｓ１で示す）が、波長変換素子１００３よりも熱収縮率の大きい基材１００４は、回転中心軸側に向けてより大きく収縮する（矢印Ｓ２で示す）。
【００５０】
このとき、熱硬化性の固着部材１００２自体の硬化収縮率は、基材１００４の熱収縮率に比べて小さい。そのため、固着部材１００２は基材１００４の収縮に追従して回転中心軸に向けて流動し、固着部材１００２の外周側端部は波長変換素子１００３の外周の内側にまで移動する。その結果、波長変換素子１００３の外側端部近傍（点Ｐに示す位置）に応力が集中し、応力の集中点が割れ、クラック等の損傷の起点となることが判った。
【００５１】
これに対し、本実施形態の波長変換装置３０においては、固着部材３７が波長変換素子４２の外径よりも外側まで配置されているため、基材４０が回転中心軸３５側に向けて収縮するのに伴い、固着部材３７が回転中心軸３５側に向けて流動したとしても、固着部材３７の外周側端部が波長変換素子４２の外周の内側に入り込むおそれが少なく、波長変換素子４２の外側端部近傍に応力が集中することを抑制できる。さらに、固着部材３７が波長変換素子４２の内径よりも内側まで配置されているため、固着部材３７が回転中心軸３５側に向けて円滑に流動しやすく、応力集中をより抑制することができる。
【００５２】
また、本実施形態の場合、固着部材３７の外側はみ出し部３７ａの厚さＴ１、および内側はみ出し部３７ｂの厚さＴ３が波長変換素子４２の厚さＴ２以上に設定されているため、双方のはみ出し部の体積が充分に確保されている。そのため、固着部材３７の外周側端部が波長変換素子４２の外周の内側に入り込むおそれがより少ない。以上により、波長変換素子４２の損傷を抑制することができる。
【００５３】
本発明者は、実施例の波長変換装置と従来の波長変換装置について、波長変換素子に生じる応力の大きさをシミュレーションにより計算した。
シミュレーション条件として、波長変換素子の材料をＹＡＧバルク蛍光体とし、波長変換素子の幅を６ｍｍとした。基材の材料をアルミニウムとした。また、固着部材には熱硬化性シリコーン系接着剤を用いた。従来の波長変換装置については、固着部材の幅を６ｍｍとし、波長変換素子の幅と一致させた。実施例の波長変換装置については、固着部材の幅を７ｍｍとし、固着部材が波長変換素子の外径側、内径側のそれぞれに０．５ｍｍずつはみ出した構成とした。
【００５４】
シミュレーションの結果を図４に示す。図４の横軸は波長変換素子（蛍光体層）の幅方向の位置［ｍｍ］を示し、図４の縦軸は最大主応力［ＭＰａ］を示す。波長変換素子の幅方向の位置は、波長変換素子の内周側端部からの距離で示す。すなわち、波長変換素子の内周側端部は０ｍｍであり、波長変換素子の外周側端部は６ｍｍである。
【００５５】
図４に実線で示すように、従来例の波長変換装置の場合、波長変換素子の位置が５．３ｍｍの近傍において最大主応力がピークを持ち、約４ＭＰａとなっている。これに対して、図４に破線で示すように、実施例の波長変換装置の場合、波長変換素子の位置が５．７ｍｍの近傍において最大主応力がピークを持ち、約１ＭＰａとなっている。このように、実施例の波長変換装置においては、固着部材を波長変換素子の外径側、内径側のそれぞれにはみ出させたことにより、波長変換素子内部の応力を従来の１／４程度に低減できることが判った。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態の第１照明装置１００は、上記構成の波長変換装置３０を備えているため、信頼性が高い照明装置を実現することができる。また、本実施形態のプロジェクター１は、上記構成の第１照明装置１００を備えているため、信頼性が高いプロジェクターを実現することができる。
【００５７】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に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。
例えば上記実施形態では、固着部材が波長変換素子の外径よりも外側、波長変換素子の内径よりも内側の双方に配置されている例を挙げたが、固着部材は少なくとも波長変換素子の外径よりも外側に配置されていればよい。
【００５８】
上記実施形態では、波長変換装置から射出された黄色の蛍光と第２照明装置から射出された青色光とを合成し、白色を生成する照明装置の例を挙げたが、この構成に代えて、波長変換素子において波長変換されなかった青色の励起光と黄色の蛍光とを合成し、白色を生成する照明装置としてもよい。また、反射型の波長変換素子を備えた波長変換装置の例を挙げたが、透過型の波長変換素子を備えた波長変換装置であってもよい。この場合、基材上の反射層は不要であり、基材および固着部材はともに光透過性を有する必要がある。
【００５９】
その他、波長変換装置、照明装置、およびプロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料等の具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。上記実施形態では、本発明による照明装置を、液晶光変調装置を用いた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。光変調装置としてデジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクターに搭載してもよい。
【００６０】
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。
【００６１】
上記実施形態では、波長変換素子として蛍光体層を用いたが、これに限らない。波長変換素子として、例えば量子ロッド等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…プロジェクター、１０…第１光源（光源）、３０…波長変換装置、３５…回転中心軸、３７…固着部材、４０…基材、４２…波長変換素子、５０…モーター（回転装置）、１００…第１照明装置（照明装置）、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶光変調装置（光変調装置）、６００…投射光学系。
【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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