特許 6981086 波長変換素子、光源装置及びプロジェクター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6981086

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】波長変換素子、光源装置及びプロジェクター

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/20 20060101AFI20211202BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20211202BHJP

   F21V 9/00 20180101ALI20211202BHJP

   F21V 9/40 20180101ALI20211202BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20211202BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/20

   F21S2/00 340

   F21V9/00

   F21V9/40 400

   G03B21/14 A

【請求項の数】7

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-150598(P2017-150598)

(22)【出願日】2017年8月3日

(65)【公開番号】特開2019-28386(P2019-28386A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2020年5月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100114937

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 裕幸

(74)【代理人】

【識別番号】100196058

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 彰雄

(72)【発明者】

【氏名】高城 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】小林 歩

(72)【発明者】

【氏名】横尾 友博

【審査官】 岩井 好子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１９２２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０６６５６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１８−０２４７２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ９／００

Ｆ２１Ｖ ９／４０

Ｇ０３Ｂ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

励起光が入射する第１面と前記第１面に対向する第２面とを有する波長変換層と、
前記第２面に対向して設けられ、第１の無機酸化物を含有する多層膜である第１層と、
前記第１層に対向して設けられ、銀またはアルミニウムのいずれか一方を含有し、前記励起光が前記波長変換層により波長変換された光または前記励起光を反射する第２層と、
前記第２層に対向して設けられ、銀またはアルミニウム以外の第１の金属を含有する第３層と、
前記第３層に対向して設けられ、前記第１の無機酸化物または前記第１の無機酸化物とは異なる第２の無機酸化物を含有する第４層と、
前記第４層に対向して設けられ、前記第１の金属または前記第１の金属とは異なる第２の金属を含有する第５層と、
前記波長変換層の前記第２面に設けられた凹部を封孔する透明部材と、を備え、
前記透明部材は、前記第１層であって、前記多層膜を構成する複数の層のうち最も第２面側に位置する層と同一の材料で形成されている
ことを特徴とする波長変換素子。

【請求項2】

基材を備え、
前記第５層と前記基材との間に設けられる接合材により、前記波長変換素子と前記基材とが接合される
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】

前記第３層は、前記第２層側に設けられる第２層側金属層と、前記第４層側に設けられ、前記第２層側金属層とは異なる材料を含有する第４層側金属層とを有する
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】

前記第３層または前記第５層の少なくとも一方は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉのいずれ一つの材料を含む
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の波長変換素子。

【請求項5】

前記第５層と前記接合材との間に設けられる第６層を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の波長変換素子。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか一項に記載の波長変換素子と、
前記波長変換素子に向けて光を射出する光源と、を備える
ことを特徴とする光源装置。

【請求項7】

請求項６に記載の光源装置と、
前記光源装置からの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、
前記画像光を投写する投写光学系と、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、プロジェクター用の照明装置として照明光として蛍光を利用するものがある。例えば、下記特許文献１には、レーザー光を射出する光源と、レーザー光の入射によって蛍光を発光する蛍光発光部とを備えた発光装置が開示されている。この発光装置において、蛍光発光部は、蛍光体層と、該蛍光体層を支持する基板と、基板と蛍光体層との間に設けられた反射層とを備えている。蛍光発光部では、反射層の劣化を防止するために、反射層の基板側に保護膜を設けている。保護膜は、例えば、金属や無機酸化物から構成されている。

【0003】

ところで、上述のような反射層としては反射率の高い金属材料を用いるのが望ましい。例えば、下記特許文献２には、反射率の高いＡｇ膜を用いて反射層を構成することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−１１９０４６号公報

【特許文献2】国際公開第２０１５／１９４４５５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、蛍光体層で生成した蛍光を反射する反射層としてＡｇ膜を用い、該Ａｇ膜に上記保護膜を設けることも考えられる。
例えば、保護膜として金属を用いた場合、蛍光体層と基板とを接合する接合材側から拡散してくるイオンや酸素をトラップしきれず、十分に反射層の劣化を防止できない。
例えば、保護膜として無機酸化物を用いた場合、反射層と保護膜との密着性が弱く剥離するおそれがある。また、接合材を用いて蛍光体層を基板に接合する場合、接合材による応力によって保護膜が破壊され、反射層を劣化させるおそれがある。
このように反射膜が劣化すると、反射率が低下して蛍光の取り出し効率が低下するという問題が生じる。

【0006】

本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであり、反射層の劣化を抑制することで蛍光の取り出し効率の低下を抑制できる、波長変換素子を提供することを目的の１つとする。また、当該波長変換素子を備えた光源装置を提供することを目的の１つとする。また、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の１つとする。

【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、励起光が入射する第１面と前記第１面に対向する第２面とを有する波長変換層と、前記第２面に対向して設けられ、第１の無機酸化物を含有する多層膜である第１層と、前記第１層に対向して設けられ、銀またはアルミニウムのいずれか一方を含有し、前記励起光が前記波長変換層により波長変換された光または前記励起光を反射する第２層と、前記第２層に対向して設けられ、銀またはアルミニウム以外の第１の金属を含有する第３層と、前記第３層に対向して設けられ、前記第１の無機酸化物または前記第１の無機酸化物とは異なる第２の無機酸化物を含有する第４層と、前記第４層に対向して設けられ、前記第１の金属または前記第１の金属とは異なる第２の金属を含有する第５層と、前記波長変換層の前記第２面に設けられた凹部を封孔する透明部材と、を備え、前記透明部材は、前記第１層であって、前記多層膜を構成する複数の層のうち最も第２面側に位置する層と同一の材料で形成されてい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、第３層によって第２層と第４層との間の密着性を確保することができる。例えば、波長変換層を基材に接合する場合、第４層が、接合材から発生したイオンや酸素の拡散を捕捉することで、第２層の劣化を抑制できる。また、第５層が、接合時に生じる圧力を緩和して第４層の破損を防止する。そのため、第４層の信頼性が向上するので、第２層がイオンや酸素の拡散で劣化することを抑制できる。

【0009】

したがって、第２層の劣化に伴う反射率の低下が起こり難いので、波長変換層で生成された光を良好に反射して射出させることができる。したがって、波長変換した光の取り出し効率の低下を抑制した波長変換素子が提供される。

【0010】

上記第１態様において、前記第５層と前記基材との間に設けられる接合材により、前記波長変換素子と前記基材とが接合されるのが好ましい。

【0011】

この構成によれば、波長変換層を基材に接合することで波長変換層の熱を基材に効率よく放出することができる。これにより、波長変換素子の放熱性が向上する。
また、第４層が、波長変換素子と基材とを接合する接合材から発生したイオンや酸素の拡散を捕捉することで、第２層の劣化を抑制できる。さらにまた、第５層が、波長変換素子と基材とを接合する時に生じる圧力を緩和して第４層の破損を防止する。そのため、第４層の信頼性が向上するので、第２層がイオンや酸素の拡散で劣化することを抑制できる。
したがって、第２層の劣化に伴う反射率の低下が起こり難いので、波長変換層で生成された光を良好に反射して射出させることができる。したがって、波長変換した光の取り出し効率の低下を抑制した波長変換素子が提供される。

【0012】

上記第１態様において、前記第３層は、前記第２層側に設けられる第２層側金属層と、前記第４層側に設けられ、前記第２層側金属層とは異なる材料を含有する第４層側金属層とを有するのが好ましい。

【0013】

この構成によれば、第２層に接触する部分と第４層に接触する部分とで材料を異ならせることで、第２層の劣化をより効果的に防止することができる。

【0014】

上記第１態様において、前記第３層または前記第５層の少なくとも一方は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉのいずれ一つの材料を含むのが好ましい。

【0015】

この構成によれば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉのいずれ一つの材料を含むので、第３層または第５層の少なくとも一方が不動態被膜を作るようになる。よって、第３層または第５層が腐食性能に優れたものとなるので、第２層の劣化をより効果的に防止することができる。

【0016】

上記第１態様において、前記第５層と前記接合材との間に設けられる第６層を有するのが好ましい。

【0017】

この構成によれば、例えば、第６層として接合材と親和性の良い材料を用いることで、接合材の接合に対する信頼性を向上させることができる。

【0018】

本発明の第２態様に従えば、上記第１態様に係る波長変換素子と、前記波長変換素子に向けて光を射出する光源と、を備える光源装置が提供される。

【0019】

第２態様に係る光源装置は、波長変換した光の取り出し効率の低下を抑制した波長変換素子を用いることにより、波長変換光の損失を低減することができる。

【0020】

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、前記光源装置からの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、前記画像光を投写する投写光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。

【0021】

第３態様に係るプロジェクターは、波長変換光の損失を低減した上記第２態様に係る光源装置を備えるので、高輝度な画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第一実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。

【図2】照明装置の概略構成を示す図である。

【図3】波長変換素子の要部構成を示す断面図である。

【図4】蛍光体層の要部構成を示す断面図である。

【図5】第二実施形態の波長変換素子１４０の要部構成を示す断面図である。

【図6】第一変形例の波長変換素子２４０の要部構成を示す断面図である。

【図7】第二変形例の波長変換素子３４０の要部構成を示す断面図である。

【図8】第三変形例の波長変換素子の要部構成を示す断面図である。

【図9】第四変形例の波長変換素子の要部構成を示す断面図である。

【図10A】実施例および比較例の実験結果を示すグラフである。

【図10B】実施例および比較例の実験結果を示すグラフである。

【図10C】実施例および比較例の実験結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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。

【0024】

（第一実施形態）
まず、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。
図１は、本実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、スクリーン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１は、照明装置２と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂと、合成光学系５と、投射光学系６とを備えている。

【0025】

色分離光学系３は、照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、緑色光ＬＧと、青色光ＬＢとに分離する。色分離光学系３は、第１のダイクロイックミラー７ａ及び第２のダイクロイックミラー７ｂと、第１の全反射ミラー８ａ、第２の全反射ミラー８ｂ及び第３の全反射ミラー８ｃと、第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂとを概略備えている。

【0026】

第１のダイクロイックミラー７ａは、照明装置２からの照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、その他の光（緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）とに分離する。第１のダイクロイックミラー７ａは、分離された赤色光ＬＲを透過すると共に、その他の光（緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）を反射する。一方、第２のダイクロイックミラー７ｂは、緑色光ＬＧを反射すると共に青色光ＬＢを透過することによって、その他の光を緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する。

【0027】

第１の全反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置されて、第１の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。一方、第２の全反射ミラー８ｂ及び第３の全反射ミラー８ｃは、青色光ＬＢの光路中に配置されて、第２の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に導く。緑色光ＬＧは、第２の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。

【0028】

第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路中における第２のダイクロイックミラー７ｂの後段に配置されている。

【0029】

光変調装置４Ｒは、赤色光ＬＲを画像情報に応じて変調し、赤色光ＬＲに対応した画像光を形成する。光変調装置４Ｇは、緑色光ＬＧを画像情報に応じて変調し、緑色光ＬＧに対応した画像光を形成する。光変調装置４Ｂは、青色光ＬＢを画像情報に応じて変調し、青色光ＬＢに対応した画像光を形成する。

【0030】

光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂには、例えば透過型の液晶パネルが用いられている。また、液晶パネルの入射側及び射出側各々には、偏光板（図示せず。）が配置されている。

【0031】

また、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂの入射側には、それぞれフィールドレンズ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。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は、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂそれぞれに入射する赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢそれぞれを平行化する。

【0032】

合成光学系５には、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂからの画像光が入射する。合成光学系５は、各々が赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光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に向けて射出する。合成光学系５には、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられている。

【0033】

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に向けて拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー映像が表示される。

【0034】

（照明装置）
続いて、本発明の一実施形態に係る照明装置２について説明する。図２は照明装置２の概略構成を示す図である。図２に示すように、照明装置２は、光源装置２Ａと、インテグレーター光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳レンズ３３ａとを備えている。本実施形態において、インテグレーター光学系３１と重畳レンズ３３ａとは重畳光学系３３を構成している。

【0035】

光源装置２Ａは、アレイ光源２１と、コリメーター光学系２２と、アフォーカル光学系２３と、第１の位相差板２８ａと、偏光分離素子２５と、第１の集光光学系２６と、波長変換素子４０と、第２の位相差板２８ｂと、第２の集光光学系２９と、拡散反射素子３０とを備える。

【0036】

アレイ光源２１と、コリメーター光学系２２と、アフォーカル光学系２３と、第１の位相差板２８ａと、偏光分離素子２５と、第２の位相差板２８ｂと、第２の集光光学系２９と、拡散反射素子３０とは、光軸ａｘ１上に順次並んで配置されている。一方、波長変換素子４０と、第１の集光光学系２６と、偏光分離素子２５と、インテグレーター光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳レンズ３３ａとは、照明光軸ａｘ２上に順次並んで配置されている。光軸ａｘ１と照明光軸ａｘ２とは、同一面内にあり、互いに直交する。

【0037】

アレイ光源２１は、固体光源としての複数の半導体レーザー２１ａを備える。複数の半導体レーザー２１ａは光軸ａｘ１と直交する面内において、アレイ状に並んで配置されている。

【0038】

半導体レーザー２１ａは、例えば青色の光線ＢＬ（例えばピーク波長が４６０ｎｍのレーザー光）を射出する。アレイ光源２１は、複数の光線ＢＬからなる光線束を射出する。本実施形態において、アレイ光源２１は特許請求の範囲の「光源」に相当する。

【0039】

アレイ光源２１から射出された光線ＢＬは、コリメーター光学系２２に入射する。コリメーター光学系２２は、アレイ光源２１から射出された光線ＢＬを平行光に変換する。コリメーター光学系２２は、例えばアレイ状に並んで配置された複数のコリメーターレンズ２２ａから構成されている。複数のコリメーターレンズ２２ａは、複数の半導体レーザー２１ａに対応して配置されている。

【0040】

コリメーター光学系２２を通過した光線ＢＬは、アフォーカル光学系２３に入射する。アフォーカル光学系２３は、光線ＢＬの光束径を調整する。アフォーカル光学系２３は、例えば凸レンズ２３ａ，凹レンズ２３ｂから構成されている。

【0041】

アフォーカル光学系２３を通過した光線ＢＬは第１の位相差板２８ａに入射する。第１の位相差板２８ａは、例えば回転可能とされた１／２波長板である。半導体レーザー２１ａから射出された光線ＢＬは直線偏光である。第１の位相差板２８ａの回転角度を適切に設定することにより、第１の位相差板２８ａを透過する光線ＢＬを、偏光分離素子２５に対するＳ偏光成分とＰ偏光成分とを所定の比率で含む光線とすることができる。第１の位相差板２８ａを回転させることにより、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分との比率を変化させることができる。

【0042】

第１の位相差板２８ａを通過することで生成されたＳ偏光成分とＰ偏光成分とを含む光線ＢＬは偏光分離素子２５に入射する。偏光分離素子２５は、例えば波長選択性を有する偏向ビームスプリッターから構成されている。偏光分離素子２５は、光軸ａｘ１及び照明光軸ａｘ２に対しても４５°の角度をなしている。

【0043】

偏光分離素子２５は、光線ＢＬを、偏光分離素子２５に対するＳ偏光成分の光線ＢＬｓとＰ偏光成分の光線ＢＬｐとに分離する偏光分離機能を有している。具体的に、偏光分離素子２５は、Ｓ偏光成分の光線ＢＬｓを反射させ、Ｐ偏光成分の光線ＢＬｐを透過させる。

【0044】

また、偏光分離素子２５は光線ＢＬとは波長帯が異なる蛍光ＹＬ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。

【0045】

偏光分離素子２５から射出されたＳ偏光の光線ＢＬｓは、第１の集光光学系２６に入射する。第１の集光光学系２６は、光線ＢＬｓを波長変換素子４０に向けて集光させる。

【0046】

本実施形態において、第１の集光光学系２６は、例えば第１レンズ２６ａ及び第２レンズ２６ｂから構成されている。第１の集光光学系２６から射出された光線ＢＬｓは、波長変換素子４０に集光した状態で入射する。

【0047】

波長変換素子４０で生成された蛍光ＹＬは、第１の集光光学系２６で平行化された後、偏光分離素子２５に入射する。蛍光ＹＬは、偏光分離素子２５を透過する。

【0048】

一方、偏光分離素子２５から射出されたＰ偏光の光線ＢＬｐは、第２の位相差板２８ｂに入射する。第２の位相差板２８ｂは、偏光分離素子２５と拡散反射素子３０との間の光路中に配置された１／４波長板から構成されている。したがって、偏光分離素子２５から射出されたＰ偏光の光線ＢＬｐは、この第２の位相差板２８ｂによって、例えば、右回り円偏光の青色光ＢＬｃ１に変換された後、第２の集光光学系２９に入射する。
第２の集光光学系２９は、例えば凸レンズ２９ａから構成され、青色光ＢＬｃ１を集光させた状態で拡散反射素子３０に入射させる。

【0049】

拡散反射素子３０は、偏光分離素子２５における蛍光体層４２の反対側に配置され、第２の集光光学系２９から射出された青色光ＢＬｃ１を偏光分離素子２５に向けて拡散反射させる。拡散反射素子３０としては、青色光ＢＬｃ１をランバート反射させつつ、且つ、偏光状態を乱さないものを用いることが好ましい。

【0050】

以下、拡散反射素子３０によって拡散反射された光を青色光ＢＬｃ２と称する。本実施形態によれば、青色光ＢＬｃ１を拡散反射させることで略均一な照度分布の青色光ＢＬｃ２が得られる。例えば、右回り円偏光の青色光ＢＬｃ１は左回り円偏光の青色光ＢＬｃ２として反射される。

【0051】

青色光ＢＬｃ２は第２の集光光学系２９によって平行光に変換された後に再び第２の位相差板２８ｂに入射する。

【0052】

左回り円偏光の青色光ＢＬｃ２は、第２の位相差板２８ｂによってＳ偏光の青色光ＢＬｓ１に変換される。Ｓ偏光の青色光ＢＬｓ１は、偏光分離素子２５によってインテグレーター光学系３１に向けて反射される。

【0053】

これにより、青色光ＢＬｓ１は、偏光分離素子２５を透過した蛍光ＹＬと共に、照明光ＷＬとして利用される。すなわち、青色光ＢＬｓ１及び蛍光ＹＬは、偏光分離素子２５から互いに同一方向に向けて射出され、青色光ＢＬｓ１と蛍光（黄色光）ＹＬとが混ざった白色の照明光ＷＬが生成される。

【0054】

照明光ＷＬは、インテグレーター光学系３１に向けて射出される。インテグレーター光学系３１は、例えば、レンズアレイ３１ａ，レンズアレイ３１ｂから構成されている。レンズアレイ３１ａ，３１ｂは、複数の小レンズがアレイ状に配列されたものからなる。

【0055】

インテグレーター光学系３１を透過した照明光ＷＬは、偏光変換素子３２に入射する。偏光変換素子３２は、偏光分離膜と位相差板とから構成されている。偏光変換素子３２は、非偏光の蛍光ＹＬを含む照明光ＷＬを直線偏光に変換する。

【0056】

偏光変換素子３２を透過した照明光ＷＬは、重畳レンズ３３ａに入射する。重畳レンズ３３ａはインテグレーター光学系３１と協同して、被照明領域における照明光ＷＬによる照度の分布を均一化する。このようにして、照明装置２は照明光ＷＬを生成する。

【0057】

（波長変換素子）
波長変換素子４０は、図２に示すように、基材４１及び蛍光体層４２を備え、回転しない固定型の構成となっている。基材４１は、第１の集光光学系２６側となる上面４１ａと、上面４１ａとは反対側となる下面４１ｂとを有している。波長変換素子４０は、上面４１ａと蛍光体層４２との間に設けられた反射部材４３と、下面４１ｂに設けられた放熱部材４４と、をさらに備える。本実施形態において、蛍光体層４２は特許請求の範囲に記載の「波長変換層」に相当する。

【0058】

基材４１の材料としては、熱伝導性が高く放熱性に優れた材料を用いることが好ましく、例えば、アルミニウム、銅等の金属、窒化アルミ、アルミナ、サファイア、ダイヤモンド等のセラミクスが挙げられる。本実施形態では、銅を用いて基材４１を形成した。

【0059】

本実施形態において、蛍光体層４２は、基材４１の上面４１ａ上に後述する接合材を介して保持される。蛍光体層４２は、入射された光の一部を蛍光ＹＬに変換して射出する。また、反射部材４３は、蛍光体層４２から入射した光を第１の集光光学系２６に向けて反射させる。

【0060】

放熱部材４４は、例えば、ヒートシンクから構成され、複数のフィンを有した構造からなる。放熱部材４４は、基材４１における蛍光体層４２と反対側の下面４１ｂに設けられている。なお、放熱部材４４は例えば金属ろうによる接合（金属接合）によって基材４１に固定される。波長変換素子４０では、この放熱部材４４を介して放熱できるため、蛍光体層４２の熱劣化を防ぐとともに、蛍光体層４２の温度上昇による変換効率の低下を抑制することができる。

【0061】

本実施形態において、反射部材４３は複数の膜を積層した多層膜から構成されている。図３は波長変換素子４０の要部構成を示す断面図である。具体的に、図３は反射部材４３の断面を示す図である。なお、図３では放熱部材４４の図示を省略した。以下、第１の集光光学系２６から射出され、蛍光体層４２に入射する光線ＢＬｓを励起光ＢＬｓと称す。

【0062】

図３に示すように、蛍光体層４２は、励起光ＢＬｓが入射されるとともに、蛍光ＹＬが射出される光入射面４２Ａと、当該光入射面４２Ａに対向する面、すなわち、反射部材４３が設けられる底面４２Ｂとを備える。本実施形態において、蛍光体層４２は特許請求の範囲に記載の「波長変換層」に相当し、光入射面４２Ａは特許請求の範囲に記載の「第１面」に相当し、底面４２Ｂは特許請求の範囲に記載の「第２面」に相当する。

【0063】

本実施形態において、蛍光体層４２は、蛍光体粒子を焼成することで形成されたセラミックス蛍光体である。蛍光体層４２を構成する蛍光体粒子として、Ｃｅイオンを含んだＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）蛍光体が用いられる。このようなセラミックス蛍光体は耐熱性に優れるため、励起光の入射光量を高めることができるので、蛍光生成量を増やすことができる。

【0064】

なお、蛍光体粒子の形成材料は、１種であってもよいし、２種以上の材料を用いて形成された粒子が混合されたものが用いられてもよい。蛍光体層４２として、アルミナ等の無機バインダー中に蛍光体粒子を分散させた蛍光体層、無機材料であるガラスバインダーと蛍光体粒子とを焼成することで形成された蛍光体層などが好適に用いられる。

【0065】

反射部材４３は、蛍光体層４２の底面４２Ｂ側に設けられる。反射部材４３が形成された蛍光体層４２は接合材５６を介して基材４１に接合されている。

【0066】

本実施形態の反射部材４３は、蛍光体層４２の底面４２Ｂ側から順に、多層膜５０と、反射層５１と、保護層６０と、接合補助層５５とを積層して構成される。

【0067】

多層膜５０は、無機酸化物を含有する層であり、蛍光体層４２で生成された蛍光ＹＬの臨界角以上の角度の光を全反射する全反射層５０ａと、増反射層５０ｂ、５０ｃ、５０ｄとを含む。増反射層５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、増反射効果を奏するためのものであり、蛍光ＹＬの取り出し効率を向上させる。多層膜５０は特許請求の範囲に記載の「第１層」に相当する。

【0068】

本実施形態において、全反射層５０ａとして、例えばＳｉＯ_２を用いた。ＳｉＯ_２を用いることで蛍光ＹＬを良好に全反射させることができる。
また、増反射層５０ｂとしてはＴｉＯ_２、増反射層５０ｃとしてはＳｉＯ_２、増反射層５０ｄとしてはＡｌ_２Ｏ_３を用いた。
よって、多層膜５０は、無機酸化物からなる。

【0069】

本実施形態において、反射層５１は、多層膜５０に対向して設けられる。反射層５１は、多層膜５０に当接または積層して設けられる。反射層５１は、多層膜５０の増反射層５０ｄに当接または積層して設けられる。多層膜５０は、蛍光体層４２と反射層５１との間に当接または積層して設けられる。
反射層５１は、蛍光体層４２で生成され、底面４２Ｂ側に向かう蛍光ＹＬの一部を光入射面４２Ａ側に向けて反射する。また、反射層５１は、蛍光体層４２に入射し蛍光ＹＬに変換されずに反射部材４３に入射した励起光ＢＬｓを反射して蛍光体層４２内に戻す。これにより、蛍光ＹＬを効率良く生成できる。反射層５１は特許請求の範囲に記載の「第２層」に相当する。

【0070】

反射層５１の材料としては、Ａｇ（銀）またはＡｌ（アルミニウム）を用いた。本実施形態では、より高い反射率を有するＡｇを反射層５１の材料として用いた。

【0071】

保護層６０は、反射層５１を保護することで該反射層５１の劣化を抑制するためのものである。本実施形態において、保護層６０は、第１金属層５２、無機酸化物層５３および第２金属層５４を含む。

【0072】

第１金属層５２は反射層５１に対向して設けられる。第１金属層５２は反射層５１に当接または積層して設けられる。反射層５１は、多層膜５０（増反射層５０ｄ）と第１金属層５２との間に当接または積層して設けられる。第１金属層５２は反射層５１に密着した状態に設けられる。これにより、反射層５１と保護層６０との間で剥離が起こり難くなる。

【0073】

第１金属層５２の材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、ＴｉおよびＦｅのいずれか一つが用いられる。第１金属層５２は特許請求の範囲に記載の「第３層」に相当する。

【0074】

ここで、反射層５１を構成するＡｇは面心立方型結晶となっている。そのため、第１金属層５２の材料としては、Ａｇと同じ結晶構造を有するものを用いるのが望ましい。上述した金属材料のうちＮｉおよびＣｕは、Ａｇと同じ結晶構造を有する。本実施形態では、第１金属層５２の材料として、例えば、Ｎｉを用いた。このように第１金属層５２として結晶構造が同じ材料を用いるとＡｇ膜の結晶性を乱しにくいため、反射層５１の反射率を高めることができる。

【0075】

無機酸化物層５３は第１金属層５２に対向して設けられる。無機酸化物層５３は第１金属層５２に当接または積層して設けられる。第１金属層５２は、反射層５１と無機酸化物層５３との間に当接または積層して設けられる。無機酸化物層５３は蛍光体層４２側へのイオンや酸素の拡散を防止する機能を有する。無機酸化物層５３の材料として、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２およびＴｉＯ_２のいずれかを用いることができる。

【0076】

本実施形態では、無機酸化物層５３として、Ａｌ_２Ｏ_３を用いた。Ａｌ_２Ｏ_３は結晶構造が緻密であるため、接合材５６から発生したイオンや酸素をトラップする機能に優れる。無機酸化物層５３は特許請求の範囲に記載の「第４層」に相当する。

【0077】

第２金属層５４は無機酸化物層５３に対向して設けられる。第２金属層５４は無機酸化物層５３に当接または積層して設けられる。無機酸化物層５３は、第１金属層５２と第２金属層５４との間に当接または積層して設けられる。第２金属層５４は後述のように接合材５６によって生じる応力を緩和する機能を有する。第２金属層５４の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、ＴｉおよびＦｅのいずれか一つが用いられる。第２金属層５４は特許請求の範囲に記載の「第５層」に相当する。

【0078】

第２金属層５４の材料としては、不動態被膜を作る金属を用いた。上述した金属材料のうち、例えばＡｌ、Ｃｒ、およびＴｉは不動態被膜を作る。本実施形態では、第２金属層５４の材料として、例えば、Ｃｒを用いた。Ｃｒの膜厚としては、例えば、１００ｎｍ程度に設定される。このように第２金属層５４として不動態被膜を作る金属材料を用いると、反射層５１の保護性能を向上させることができる。

【0079】

接合補助層５５は、接合材５６による反射部材４３及び基材４１の接合に対する信頼性を向上させる。接合補助層５５として、接合材５６との親和性の良い金属材料が用いられる。すなわち、接合補助層５５の材料は、接合材５６に応じて選択される。接合補助層５５は特許請求の範囲に記載の「第６層」に相当する。

【0080】

例えば、接合材５６の材料としてナノＡｇ粒子を用いた焼結型接合材を用いる場合、接合補助層５５の材料としてＡｇが用いられる。

【0081】

また、接合材５６の材料としてナノＣｕ粒子を用いた焼結型接合材を用いる場合、接合補助層５５の材料としてＣｕが用いられる。

【0082】

また、接合材５６の材料としてナノＡｕ粒子を用いた焼結型接合材を用いる場合、接合補助層５５の材料としてＡｕが用いられる。

【0083】

また、接合材５６の材料としてＡｕＳｎ系半田又はＳｎＡｇＣｕ系半田を用いる場合、接合補助層５５としてＮｉ／Ｐｔ／Ａｕめっき層又はＮｉ／Ａｕめっき層が用いられる。

【0084】

接合材５６および接合補助層５５を上述した組み合わせとすることで、反射部材４３と基材４１とを良好に接合できる。

【0085】

本実施形態では、例えば、接合材５６の材料としてナノＡｇ粒子を用いた焼結型接合材を用いた。焼結型接合材は高い熱伝導性を有するため、反射部材４３と基材４１との熱伝導性が向上する。そのため、蛍光体層４２の熱が基材４１側に効率よく放出されるので、蛍光体層４２の温度上昇が抑制されて、蛍光体層４２の蛍光変換効率の低下を防止できる。

【0086】

図４は蛍光体層４２の要部構成を示す断面図である。
図４に示すように、本実施形態において、蛍光体層４２は、内部に設けられた複数の気孔４２ａを有している。これにより、蛍光体層４２は、複数の気孔４２ａにより光散乱特性を有したものとなっている。

【0087】

複数の気孔４２ａの一部は、蛍光体層４２の表面（底面４２Ｂ）に形成されるため、蛍光体層４２の底面４２Ｂには気孔４２ａによる凹部４２ｂが生じる。本実施形態の波長変換装置２０は、凹部４２ｂを封孔する透明部材４５を有している。

【0088】

透明部材４５の材料としては、透光性を有する無機材料、例えば、アルミナ、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、ＹＡｌＯ_３、二酸化ジルコニア、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、ＳｉＯ_２（ガラスペースト）や嫌気性の接着剤が用いられる。本実施形態では、透明部材４５の材料として、蛍光体層４２の底面２２Ｂに形成される反射部材４３と同一の材料を用いることが望ましい。

【0089】

具体的に、透明部材４５の材料として、例えば、全反射層５０ａと同一のＳｉＯ_２を用いることができる。このようにすれば、透明部材４５と全反射層５０ａ（反射部材４３の第１層の一部）とを同一のプロセスで形成することができる。

【0090】

上述したように反射部材４３は蛍光体層４２の底面４２Ｂに複数の層を成膜することで構成される。ここで、仮に底面４２Ｂの平坦度が低い場合、反射部材４３を構成する各層を良好に成膜することが難しくなる。底面４２Ｂに対して反射部材４３を良好に成膜できないと、蛍光ＹＬを光入射面４２Ａに向けて反射できず、蛍光ＹＬの取り出し効率が低下してしまう。

【0091】

これに対し、本実施形態の波長変換素子４０では、透明部材４５により凹部４２ｂを封孔することで底面４２Ｂ上を略平坦化な面としている。ここで、略平坦な面とは、蒸着等によって反射部材４３が底面４２Ｂ上に良好に成膜できる程度の平面度を意味し、反射部材４３を成膜可能な程度の凹凸については許容される。

【0092】

本実施形態において、透明部材４５は全反射層５０ａと同一の材料から構成される。そのため、透明部材４５と全反射層５０ａ（反射部材４３）とは一体に形成される。

【0093】

本実施形態の波長変換素子４０は、例えば以下に示す製造方法により製造される。
まず、蛍光体層４２を構成する蛍光体粒子及び有機物からなる混合物を調整し、当該混合物を所定の温度にて焼成する。

【0094】

焼成によって、有機物が蒸発し、図４に示すように、複数の気孔４２ａを含み、蛍光体からなる蛍光体層４２が形成される。なお、気孔４２ａの大きさ或いは数は、焼成温度や有機物の材質等で調整可能である。

【0095】

続いて、蛍光体層４２の両面を研削研磨し、光入射面４２Ａと底面４２Ｂとを有した蛍光体層４２を形成する。研削研磨により気孔４２ａの一部が外部に露出し、蛍光体層４２の底面４２Ｂには凹部４２ｂが形成される。

【0096】

続いて、底面４２Ｂにスピンコート法によりガラスペースト（ＳｉＯ_２）を塗布する。これにより、ガラスペーストは、凹部４２ｂを埋め込んだ状態で底面４２Ｂの全面に塗布される。

【0097】

そして、ガラスペーストを焼成することで、図４に示すように底面４２Ｂ上に、凹部４２ｂを封孔する透明部材４５および該透明部材４５と一体形成された全反射層５０ａが成膜される。なお、底面４２Ｂ上にガラスペーストを塗布する方法はスピンコート法に限定されることはなく、ドクターブレード法を用いてもよい。

【0098】

このように透明部材４５により凹部４２ｂを封孔することで底面４２Ｂ（全反射層５０ａ）の表面を略平坦な面とすることができる。なお、ガラスペーストを焼成させる際の温度は、蛍光体粒子及び有機物からなる混合物を焼成させる際の温度よりも低い。

【0099】

続いて、全反射層５０ａ上に蒸着やスパッタリング等によって各層を順次成膜することで反射部材４３を形成する。なお、全反射層５０ａは上述のように略平坦面となっているため、底面４２Ｂ上に反射部材４３を均一に成膜することができる。

【0100】

続いて、反射部材４３及び蛍光体層４２の積層体と基材４１とを接合材５６を介して固定する。最後に、基材４１における蛍光体層４２と反対側の面に放熱部材４４を固定することで波長変換素子４０が製造される。
なお、上記製造方法においては、蛍光体層４２を構成する蛍光体粒子及び無機物からなる混合物を調整し、当該混合物を所定の温度にて焼成しても良いし、蛍光体層４２を構成する蛍光体粒子のみを所定の温度にて焼成しても良い。

【0101】

ところで、接合材５６は接合時に収縮等で変形する。そのため、接合材５６に接する反射部材４３に応力が加わる。本実施形態の保護層６０によれば、第２金属層５４によって応力を緩和するので、応力による無機酸化物層５３の破損を防止できる。

【0102】

また、接合材５６は接合時にイオンや酸素を拡散する。このようなイオンや酸素は反射層５１を酸化して劣化させるおそれがある。本実施形態によれば、上述のように無機酸化物層５３の破損が防止されるので、無機酸化物層５３によってイオンや酸素の拡散が安定的に防止される。よって、反射層５１における、イオンや酸素の拡散による劣化、すなわち、反射率および耐久性の低下が抑制される。

【0103】

本実施形態では、接合材５６として焼結型接合材（ナノＡｇ粒子）を用いている。このような焼結型接合材は、接合時に接合補助層５５との間で金属拡散および凝集を起こすが、無機酸化物層５３により拡散および凝集がブロックされる。

【0104】

また、保護層６０は、第１金属層５２によって反射層５１に密着した状態に設けられる。そのため、反射層５１と保護層６０との間で剥離が起こり難い。よって、反射部材４３は、保護層６０によって反射層５１が安定的に保護されるので、耐久性に優れた信頼性の高いものとなる。

【0105】

以上説明したように、本実施形態の波長変換素子４０によれば、第１金属層５２によって、保護層６０と反射層５１とが良好に密着することで反射層５１を安定的に保護できる。また、無機酸化物層５３が、蛍光体層４２を基材４１に接合する際に接合材５６から発生したイオンや酸素の拡散を捕捉することで、反射層５１の劣化を抑制できる。また、第２金属層５４が、接合時に接合材５６によって生じる圧力を緩和して無機酸化物層５３の破損を防止する。そのため、無機酸化物層５３の信頼性が向上するので、反射層５１がイオンや酸素の拡散で劣化することを抑制できる。

【0106】

したがって、本実施形態の波長変換素子４０によれば、反射層５１の劣化に伴う反射率の低下が起こり難いので、蛍光体層４２で生成された蛍光ＹＬのうち底面４２Ｂ側に入射した成分を良好に反射して光入射面４２Ａから射出させることができる。したがって、蛍光ＹＬの取り出し効率の低下を抑制した信頼性に優れた波長変換素子４０を提供できる。

【0107】

また、本実施形態では、蛍光体層４２の凹部４２ｂを透明部材４５で埋めることで底面４２Ｂの全域に亘って反射部材４３が均一に形成されている。そのため、蛍光体層４２で生成された蛍光ＹＬのうち底面４２Ｂ側に入射した成分は反射部材４３によって良好に反射されて光入射面４２Ａから射出される。よって、蛍光ＹＬの取り出し効率を高くすることができる。

【0108】

また、底面４２Ｂが略平坦面となるため、蛍光体層４２と反射部材４３との接触面積を増加させることができる。これにより、蛍光体層４２で発生した熱は反射部材４３へと効率良く伝達される。また、蛍光体層４２で発生した熱は、反射部材４３を介して基材４１及び放熱部材４４側へと伝達される。よって、蛍光体層４２の放熱性が高くなる。

【0109】

このように蛍光体層４２の放熱性が高くなることによって、放熱部材４４を小型化できるため、波長変換素子４０を小型化できる。

【0110】

また、本実施形態の波長変換素子４０によれば、蛍光体層４２の放熱性を高めることで、蛍光体層４２の温度上昇が低減され、蛍光体層４２の変換効率の低下を低減できる。

【0111】

よって、この波長変換素子４０を備えた光源装置２Ａは、蛍光ＹＬの損失を低減した光源装置を提供することができる。

【0112】

また、本実施形態のプロジェクター１によれば、上記光源装置２Ａを用いた照明装置２を備えるため、当該プロジェクター１は高輝度な画像を形成できる。

【0113】

（第二実施形態）
続いて、本発明の第二実施形態に係る波長変換素子について説明する。上記実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。

【0114】

図５は本実施形態の波長変換素子１４０の要部構成を示す断面図である。具体的に、図５は反射部材１４３の断面を示す図である。
図５に示すように、波長変換素子１４０は、基材４１の上面４１ａと蛍光体層４２との間に設けられた反射部材１４３を備えている。

【0115】

本実施形態の反射部材１４３は、蛍光体層４２の底面４２Ｂ側から順に、多層膜５０と、反射層５１と、保護層１６０と、接合補助層５５とを積層して構成される。

【0116】

保護層１６０は、第１金属層１５２、無機酸化物層５３および第２金属層５４を含む。

【0117】

本実施形態において、第１金属層１５２は、反射層５１側に位置する第１の金属層１５２ａと、無機酸化物層５３側に位置する第２の金属層１５２ｂとを含む。すなわち、第１金属層１５２は２層構造からなる。第１の金属層１５２ａは、反射層５１に当接または積層して設けられる。また、第２の金属層１５２ｂは、無機酸化物層５３に当接または積層して設けられる。本実施形態において、第１の金属層１５２ａは特許請求の範囲に記載の「第２層側金属層」に相当し、第２の金属層１５２ｂは特許請求の範囲に記載の「第４層側金属層」に相当する。

【0118】

第１の金属層１５２ａおよび第２の金属層１５２ｂの材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、ＴｉおよびＦｅのいずれか一つが用いられる。本実施形態では、反射層５１側に位置する第１の金属層１５２ａの材料として、例えば、Ｎｉを用いた。これにより、Ａｇ膜の結晶性を乱しにくくなるため、反射層５１の反射率を高めることができる。

【0119】

本実施形態では、無機酸化物層５３側に位置する第２の金属層１５２ｂの材料として、不動態被膜を作る金属を用いた。第２の金属層１５２ｂの材料として、例えばＣｒを用いた。なお、不動態被膜を作る他の金属であるＡｌ、Ｔｉを用いてもよい。

【0120】

本実施形態の第１金属層１５２によれば、第１の金属層１５２ａおよび第２の金属層１５２ｂの２層構造とすることで、反射層５１の反射率を高めつつ、不動態被膜による耐腐食性を備えるので、保護層１６０の信頼性をより向上させることができる。

【0121】

本実施形態の本実施形態の波長変換素子１４０によれば、より信頼性の高い保護層１６０によって反射層５１の劣化を抑制できる。したがって、蛍光ＹＬの取り出し効率の低下を抑制した高い信頼性の波長変換素子１４０が提供される。

【0122】

（第一変形例）
続いて、第一変形例に係る波長変換素子について説明する。本変形例は、第一実施形態の変形例であり、第一実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。

【0123】

図６は本変形例の波長変換素子２４０の要部構成を示す断面図である。具体的に、図６は反射部材２４３の断面を示す図である。
図６に示すように、波長変換素子２４０は、基材４１の上面４１ａと蛍光体層４２との間に設けられた反射部材２４３を備えている。

【0124】

本実施形態の反射部材２４３は、蛍光体層４２の底面４２Ｂ側から順に、多層膜５０と、反射層５１と、保護層２６０と、接合補助層５５とを積層して構成される。

【0125】

保護層２６０は、第１金属層５２、無機酸化物層５３および第２金属層１５４を含む。

【0126】

本実施形態において、第２金属層１５４は、無機酸化物層５３側に位置する金属層１５４ａと、接合補助層５５側に位置する第２の金属層１５４ｂと、を含む。すなわち、第２金属層１５４は２層構造からなる。第１の金属層１５４ａは、無機酸化物層５３に当接または積層して設けられる。また、第２の金属層１５４ｂは、接合補助層５５に当接または積層して設けられる。

【0127】

金属層１５４ａ，１５４ｂの材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、ＴｉおよびＦｅのいずれか一つが用いられる。本実施形態では、無機酸化物層５３側に位置する金属層１５４ａの材料として不動態被膜を作る金属、例えばＣｒを用いた。なお、不動態被膜を作る他の金属であるＡｌ、Ｔｉを用いてもよい。また、接合補助層５５側に位置する第２の金属層１５４ｂの材料として、例えば、Ｎｉを用いた。

【0128】

なお、保護層２６０を構成する第２金属層１５４は２層以上の金属層を積層して構成してもよい。この場合、無機酸化物層５３に接する金属層の材料として不動態被膜を作る金属を用いるのが望ましい。

【0129】

（第二変形例）
続いて、第二変形例に係る波長変換素子について説明する。
本変形例は、上記第二実施形態に上記第一変形例の構成を組み合わせたものである。

【0130】

図７は本変形例の波長変換素子３４０の要部構成を示す断面図である。具体的に、図７は反射部材３４３の断面を示す図である。
図７に示すように、本実施形態の反射部材３４３は、多層膜５０と、反射層５１と、保護層３６０と、接合補助層５５とを積層して構成される。本変形例において、保護層３６０は、第１金属層１５２、無機酸化物層５３および第２金属層１５４を含む。

【0131】

本変形例の波長変換素子３４０においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0132】

（第三変形例）
続いて、第三変形例に係る波長変換素子について説明する。本変形例は、第一実施形態の変形例であり、第一実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。

【0133】

図８は本変形例の波長変換素子４４０の要部構成を示す断面図である。具体的に、図８は反射部材４４３の断面を示す図である。
図８に示すように、本実施形態の反射部材４４３は、多層膜５０と、反射層５１と、保護層４６０と、接合補助層５５とを積層して構成される。本変形例において、保護層４６０は、第１金属層５２、無機酸化物層１５３および第２金属層５４を含む。

【0134】

本変形例において、無機酸化物層１５３は、第１無機酸化物層１５３ａと第２無機酸化物層１５３ｂとの２層構造からなる。第１無機酸化物層１５３ａの材料として、例えば、ＳｉＯ_２を用い、第２無機酸化物層１５３ｂの材料として、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３を用いた。第１無機酸化物層１５３ａは、第１金属層５２に当接または積層して設けられる。また、第２無機酸化物層１５３ｂは、第２金属層５４に当接または積層して設けられる。

【0135】

本変形例の波長変換素子４４０においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0136】

（第四変形例）
続いて、第四変形例に係る波長変換素子について説明する。本変形例は、第三変形例の別形態であり、第一実施形態と共通の部材については同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。

【0137】

図９は本変形例の波長変換素子５４０の要部構成を示す断面図である。具体的に、図９は反射部材５４３の断面を示す図である。
図９に示すように、本実施形態の反射部材５４３は、多層膜５０と、反射層５１と、保護層５６０と、接合補助層５５とを積層して構成される。本変形例において、保護層５６０は、第１金属層５２、無機酸化物層２５３および第２金属層５４を含む。

【0138】

本変形例において、無機酸化物層２５３は、第１無機酸化物層２５３ａと、金属層２５３ｂと、第２無機酸化物層２５３ｃとの三層構造からなる。すなわち、無機酸化物層２５３は、２つの無機酸化物層２５３ａ，２５３ｃの間に金属層２５３ｂを挟んだ構成を有している。第１無機酸化物層２５３ａの材料として、例えば、ＳｉＯ_２を用い、第２無機酸化物層２５３ｃの材料として、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３を用いた。また、Ａｌ_２Ｏ_３と接触する金属層２５３ｂの材料としてはＣｒを用いた。
なお、無機酸化物層２５３は三層以上の構成であってもよく、少なくとも一つの無機酸化物層を含んでいればよい。

【0139】

本変形例の波長変換素子５４０においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0140】

なお、本発明は上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

【0141】

例えば、上記実施形態では本発明による光源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。本発明による光源装置は、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。

【0142】

（実施例）
本発明者は、実施例と比較例とを比較し、本発明の有効性について確認する実験を行った。
実施例１では、蛍光体の代わりにガラス基板を用い、ガラス基板上の一方面に反射部材を形成したものをサンプルとして用いて実験を行った。実施例１のサンプルでは、第一実施形態と同じ構成からなる反射部材をガラス基板上に形成した。なお、第２金属層を構成するＣｒ膜の厚みが１００ｎｍ程度となるように成膜した。

【0143】

また、実施例２では、第２金属層の材料をＮｉとする以外は実施例１と同じ構成のものをサンプルとして用いた。なお、第２金属層を構成するＮｉ膜の厚みが１００ｎｍ程度となるように成膜した。

【0144】

また、比較例では、上記実施例１、２の構成から第２金属層を省略したものをサンプルとして用いた。すなわち、比較例のサンプルでは、保護層が第１金属層および無機酸化物層のみから構成されている。

【0145】

そして、実施例１，２および比較例の各サンプルを基材に接合し、３５０℃の恒温槽に投入した。そして、３５０℃の環境下で２４時間、４８時間、７２時間経過する毎に、反射部材（反射層）による反射率をそれぞれ測定し、０時間における反射率に対する反射率の維持率（反射率維持率）に関して、図１０Ａ乃至図１０Ｃのグラフに結果を示した。なお、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃに示すグラフは、３つの波長（青色：４６５ｎｍ、緑色：５３０ｎｍ、赤色：６１５ｎｍ）の光における反射率維持率をそれぞれ示すものである。

【0146】

図１０Ａ乃至図１０Ｃに示されるように、実施例１，２では、反射率維持率がいずれの波長においても大きく変化しないことが確認できた。
これに対し、比較例では、反射率維持率が、時間経過に応じて低下することが確認できた。特に、４８時間を経過した直後から、反射率維持率が急激に低下することが確認できた。
これは、４８時間を経過すると、接合材から発生したイオンや酸素の拡散によって反射層が劣化したことによる。なお、７２時間を経過すると、反射層が劣化によって一部剥離することが確認できた。

【0147】

すなわち、第１金属層、無機酸化物層および第２金属層の積層構造からなる保護層を有した実施例１、２によれば、接合時におけるイオンや酸素の拡散による反射層の劣化を防止できることが確認できた。
また、第２金属層が接合時に生じる圧力を緩和して無機酸化物層の破損を防止することで、無機酸化物層の信頼性を向上させ、長時間高温化に放置した場合における反射層の劣化を防止できることが確認された。
また、第２金属層としては、ＴｉよりもＣｒを用いた場合のほうが無機酸化物層の信頼性が向上することを確認できた。すなわち、第２金属層としてＣｒを用いれば、反射層の劣化を最も低減できることが確認できた。

【符号の説明】

【0148】

１…プロジェクター、２Ａ…光源装置、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、４０，１４０，２４０，３４０，４４０，５４０…波長変換素子、４１…基材、４２…蛍光体層（波長変換層）、４２Ａ…光入射面（第１面）、４２Ｂ…底面（第２面）、５０…多層膜（第１層）、５１…反射層（第２層）、５２…第１金属層（第３層）、５３，１５３…無機酸化物層（第４層）、５４，１５４…第２金属層（第５層）、５５…接合補助層（第６層）、５６…接合材、１５２ａ…第１の金属層（第２層側金属層）、１５２ｂ…第２の金属層（第４層側金属層）、ＢＬｓ…励起光。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】