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特開2024-70978波長変換素子の製造方法、波長変換素子、光源装置およびプロジェクター
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024070978
(43)【公開日】2024-05-24
(54)【発明の名称】波長変換素子の製造方法、波長変換素子、光源装置およびプロジェクター
(51)【国際特許分類】
G02B 5/20 20060101AFI20240517BHJP
G03B 21/00 20060101ALI20240517BHJP
G03B 21/14 20060101ALI20240517BHJP
【ＦＩ】
G02B5/20
G03B21/00 D
G03B21/14 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022181647
(22)【出願日】2022-11-14
(71)【出願人】
【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】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】杉山 伸夫
【テーマコード（参考）】
2H148
2K203
【Ｆターム（参考）】
2H148AA09
2H148AA19
2H148AA25
2K203FA03
2K203FA23
2K203FA34
2K203FA44
2K203FA45
2K203FA62
2K203GA35
2K203GA40
2K203HA27
2K203HB25
2K203HB29
2K203MA35
(57)【要約】
【課題】信頼性に優れる波長変換素子を提供する。
【解決手段】本発明の波長変換素子の製造方法は、第１端面を有し、第１波長帯の第１光を第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、第１端面から射出される第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、波長変換部材を用意する第１工程と、射出部材となる液状の樹脂または軟化状の樹脂を第１端面に直接当接させる第２工程と、第１端面に直接当接させた状態の樹脂を硬化させる第３工程と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】本発明の波長変換素子の製造方法は、第１端面を有し、第１波長帯の第１光を第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、第１端面から射出される第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、波長変換部材を用意する第１工程と、射出部材となる液状の樹脂または軟化状の樹脂を第１端面に直接当接させる第２工程と、第１端面に直接当接させた状態の樹脂を硬化させる第３工程と、を備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、前記第１端面から射出される前記第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、
前記波長変換部材を用意する第１工程と、
前記射出部材となる液状の樹脂または軟化状の樹脂を前記第１端面に直接当接させる第２工程と、
前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を硬化させる第３工程と、
を備える、波長変換素子の製造方法。
前記波長変換部材を用意する第１工程と、
前記射出部材となる液状の樹脂または軟化状の樹脂を前記第１端面に直接当接させる第２工程と、
前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を硬化させる第３工程と、
を備える、波長変換素子の製造方法。
【請求項2】
前記樹脂は、熱硬化性樹脂であり、
前記第２工程において、前記液状の樹脂を前記第１端面に滴下して前記第１端面に直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を加熱して硬化させる、請求項１に記載の波長変換素子の製造方法。
前記第２工程において、前記液状の樹脂を前記第１端面に滴下して前記第１端面に直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を加熱して硬化させる、請求項１に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項3】
前記樹脂は、光硬化性樹脂であり、
前記第２工程において、前記液状の樹脂を前記第１端面に滴下して前記第１端面に直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂に光を照射して前記樹脂を硬化させる、請求項１に記載の波長変換素子の製造方法。
前記第２工程において、前記液状の樹脂を前記第１端面に滴下して前記第１端面に直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂に光を照射して前記樹脂を硬化させる、請求項１に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項4】
前記樹脂は、熱硬化性樹脂であり、
前記第２工程において、型の凹部に充填した前記液状の樹脂または前記軟化状の樹脂に前記第１端面を直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を加熱して硬化させ、
硬化させた前記樹脂を前記型から取り外す第４工程をさらに備える、請求項１に記載の波長変換素子の製造方法。
前記第２工程において、型の凹部に充填した前記液状の樹脂または前記軟化状の樹脂に前記第１端面を直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を加熱して硬化させ、
硬化させた前記樹脂を前記型から取り外す第４工程をさらに備える、請求項１に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項5】
前記第３工程において、前記第１端面に対する前記樹脂の接触角を９０度よりも大きくした状態で前記樹脂を硬化させる、請求項１に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項6】
前記樹脂を前記第１端面に当接させる前に、前記樹脂と前記第１端面との親和性を調整する工程をさらに備える、請求項１に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項7】
第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、前記第１端面から射出される前記第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、
前記波長変換部材を用意する第１工程と、
前記射出部材となる軟化状のガラスを前記第１端面に直接当接させる第２工程と、
前記第１端面に直接当接させた前記軟化状のガラスを冷却して硬化させる第３工程と、
を備える、波長変換素子の製造方法。
前記波長変換部材を用意する第１工程と、
前記射出部材となる軟化状のガラスを前記第１端面に直接当接させる第２工程と、
前記第１端面に直接当接させた前記軟化状のガラスを冷却して硬化させる第３工程と、
を備える、波長変換素子の製造方法。
【請求項8】
前記第２工程において、型の凹部に充填した前記軟化状のガラスに前記第１端面を直接当接させ、
前記第３工程において、前記型を冷却して前記ガラスを硬化させ、
硬化させた状態の前記ガラスを前記型から取り外す第４工程をさらに備える、請求項７に記載の波長変換素子の製造方法。
前記第３工程において、前記型を冷却して前記ガラスを硬化させ、
硬化させた状態の前記ガラスを前記型から取り外す第４工程をさらに備える、請求項７に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項9】
前記第２工程において、固体状のガラスに前記第１端面を直接当接させた後、前記ガラスを加熱して軟化させ、前記軟化状のガラスとする、請求項７に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項10】
前記第３工程において、前記第１端面に対する前記ガラスの接触角を９０度よりも大きくした状態で前記ガラスを硬化させる、請求項７に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項11】
前記ガラスを前記第１端面に当接させる前に、前記ガラスと前記第１端面との親和性を調整する工程をさらに備える、請求項７に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項12】
第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、
入射面と射出面とを有し、前記第１端面から射出されて前記入射面から入射する前記第２光を前記射出面から外部空間に射出させる射出部材と、を備え、
前記第１端面と前記入射面とは、互いに直接接触している、波長変換素子。
入射面と射出面とを有し、前記第１端面から射出されて前記入射面から入射する前記第２光を前記射出面から外部空間に射出させる射出部材と、を備え、
前記第１端面と前記入射面とは、互いに直接接触している、波長変換素子。
【請求項13】
前記第１端面の端部に接する前記射出面の傾斜角が９０度よりも大きく、
前記射出面は、球面の一部で構成されている、請求項１２に記載の波長変換素子。
前記射出面は、球面の一部で構成されている、請求項１２に記載の波長変換素子。
【請求項14】
請求項１２または請求項１３に記載の波長変換素子と、
前記波長変換部材に入射させる前記第１光を射出する発光素子と、
を備える、光源装置。
前記波長変換部材に入射させる前記第１光を射出する発光素子と、
を備える、光源装置。
【請求項15】
請求項１４に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される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装置と、
を備える、プロジェクター。
前記光源装置から射出される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装置と、
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、波長変換素子の製造方法、波長変換素子、光源装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【0002】
プロジェクターに用いる光源装置として、発光素子から射出された励起光を蛍光体に照射した際に蛍光体から発せられる蛍光を利用した光源装置が提案されている。
【0003】
下記の特許文献１に、励起光を射出する発光素子と、励起光を蛍光に変換する蛍光体と、蛍光体の端面に接合されたレンズと、を備える光源装置が開示されている。特許文献１には、蛍光体の端面にレンズが設けられたことにより、蛍光体の端面で全反射する蛍光を減らし、射出される蛍光を増やすことができる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表２００８－５３６２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の光源装置において、蛍光体とレンズとは、光学接着剤によって接合されていると考えられる。ところが、一般的に、蛍光体とレンズと光学接着剤とは、線膨張係数がそれぞれ異なる。そのため、蛍光体から発生する熱によって波長変換素子の温度が上昇すると、蛍光体と光学接着剤との界面、およびレンズと光学接着剤との界面に熱応力が生じる。また、波長変換素子に意図しない外力が加わり、上記の界面に機械的な応力が加わる場合もある。その結果、上記の界面での剥離が生じるおそれがあった。また、特許文献１に、蛍光体の端部を曲面状に加工してレンズとして機能させることも記載されている。ところが、蛍光体の端部を研磨等の手法で所望の形状に加工することは難しく、製造プロセスに負荷が掛かる、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様の波長変換素子の製造方法は、第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、前記第１端面から射出される前記第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、前記波長変換部材を用意する第１工程と、前記射出部材となる液状の樹脂または軟化状の樹脂を前記第１端面に直接当接させる第２工程と、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を硬化させる第３工程と、を備える。
【0007】
本発明の他の一つの態様の波長変換素子の製造方法は、第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、前記第１端面から射出される前記第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、前記波長変換部材を用意する第１工程と、前記射出部材となる軟化状のガラスを前記第１端面に直接当接させる第２工程と、前記第１端面に直接当接させた前記軟化状のガラスを冷却して硬化させる第３工程と、を備える。
【0008】
本発明の一つの態様の波長変換素子は、第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、入射面と射出面とを有し、前記第１端面から射出されて前記入射面から入射する前記第２光を前記射出面から外部空間に射出させる射出部材と、を備え、前記第１端面と前記入射面とは、互いに直接接触している。
【0009】
本発明の一つの態様の光源装置は、本発明の一つの態様の波長変換素子と、前記波長変換部材に入射させる前記第１光を射出する発光素子と、を備える。
【0010】
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光源装置と、前記光源装置からの前記第２光を含む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装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図2】第１実施形態の第１照明装置の概略構成図である。
【図3】第１実施形態の波長変換素子の斜視図である。
【図4】波長変換素子の側面図である。
【図5】射出部材の高さと射出効率との関係を示すグラフである。
【図6A】第１実施形態の波長変換素子の製造方法の第１工程を示す図である。
【図7】第２実施形態の波長変換素子の斜視図である。
【図8】波長変換素子の側面図である。
【図9A】第３実施形態の波長変換素子の製造方法の第１工程を示す図である。
【図10A】第４実施形態の波長変換素子の製造方法の第１工程を示す図である。
【図11A】第５実施形態の波長変換素子の製造方法の第１工程を示す図である。
【図12A】第６実施形態の波長変換素子の製造方法の第１工程を示す図である。
【図13A】第７実施形態の波長変換素子の製造方法の第１工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光変調装置として液晶パネルを用いたプロジェクターの一例である。
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。
以下、本発明の第１実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光変調装置として液晶パネルを用いたプロジェクターの一例である。
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。
【0013】
図１は、本実施形態のプロジェクター１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（被投射面）ＳＣＲ上にカラー画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、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの各色光に対応した３つの光変調装置を備える。
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（被投射面）ＳＣＲ上にカラー画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、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの各色光に対応した３つの光変調装置を備える。
【0014】
プロジェクター１は、第１照明装置２０と、第２照明装置２１と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒと、光変調装置４Ｇと、光変調装置４Ｂと、光合成素子５と、投射光学装置６と、を備える。
【0015】
第１照明装置２０は、黄色の蛍光Ｙを色分離光学系３に向けて射出する。第２照明装置２１は、青色光ＬＢを光変調装置４Ｂに向けて射出する。第１照明装置２０および第２照明装置２１の詳細な構成については後述する。
【0016】
以下、図面においては、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を用いて説明する。Ｚ軸は、プロジェクター１の上下方向に沿う軸である。Ｘ軸は、第１照明装置２０の光軸ＡＸ１および第２照明装置２１の光軸ＡＸ２と平行な軸である。Ｙ軸は、Ｘ軸およびＺ軸に直交する軸である。第１照明装置２０の光軸ＡＸ１は、第１照明装置２０から射出される蛍光Ｙの中心軸である。第２照明装置２１の光軸ＡＸ２は、第２照明装置２１から射出される青色光ＬＢの中心軸である。
【0017】
色分離光学系３は、第１照明装置２０から射出される黄色の蛍光Ｙを赤色光ＬＲと緑色光ＬＧとに分離する。色分離光学系３は、ダイクロイックミラー７と、第１反射ミラー８ａと、第２反射ミラー８ｂと、を備える。
【0018】
ダイクロイックミラー７は、蛍光Ｙを赤色光ＬＲと緑色光ＬＧとに分離する。具体的には、ダイクロイックミラー７は、赤色光ＬＲを透過し、緑色光ＬＧを反射する。第２反射ミラー８ｂは、緑色光ＬＧの光路中に配置されている。第２反射ミラー８ｂは、ダイクロイックミラー７で反射した緑色光ＬＧを光変調装置４Ｇに向けて反射する。第１反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置されている。第１反射ミラー８ａは、ダイクロイックミラー７を透過した赤色光ＬＲを光変調装置４Ｒに向けて反射する。
【0019】
第２照明装置２１から射出される青色光ＬＢは、反射ミラー９によって光変調装置４Ｂに向けて反射される。
【0020】
以下、第２照明装置２１の構成について説明する。
第２照明装置２１は、光源部８１と、集光レンズ８２と、拡散板８３と、ロッドレンズ８４と、リレーレンズ８５と、を備える。光源部８１は、少なくとも一つの半導体レーザーで構成されている。光源部８１は、レーザー光からなる青色光ＬＢを射出する。なお、光源部８１は、半導体レーザーに限らず、青色光を発光するＬＥＤで構成されていてもよい。
第２照明装置２１は、光源部８１と、集光レンズ８２と、拡散板８３と、ロッドレンズ８４と、リレーレンズ８５と、を備える。光源部８１は、少なくとも一つの半導体レーザーで構成されている。光源部８１は、レーザー光からなる青色光ＬＢを射出する。なお、光源部８１は、半導体レーザーに限らず、青色光を発光するＬＥＤで構成されていてもよい。
【0021】
集光レンズ８２は、凸レンズから構成されている。集光レンズ８２は、光源部８１から射出される青色光ＬＢを略集光した状態で拡散板８３に入射させる。拡散板８３は、集光レンズ８２から射出される青色光ＬＢを所定の拡散度で拡散させ、第１照明装置２０から射出される蛍光Ｙと同様の略均一な配光分布を有する青色光ＬＢを生成する。拡散板８３としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスが用いられる。
【0022】
拡散板８３で拡散された青色光ＬＢは、ロッドレンズ８４に入射する。ロッドレンズ８４は、第２照明装置２１の光軸ＡＸ２方向に沿って延びる角柱状の形状を有する。ロッドレンズ８４は、一端に設けられた光入射端面８４ａと、他端に設けられた光射出端面８４ｂと、を有する。拡散板８３は、ロッドレンズ８４の光入射端面８４ａに光学接着剤（図示略）を介して固定されている。拡散板８３の屈折率とロッドレンズ８４の屈折率とは、できるだけ一致させることが望ましい。
【0023】
青色光ＬＢは、ロッドレンズ８４の内部を全反射しつつ伝播することで照度分布の均一性が高められた状態で光射出端面８４ｂから射出される。ロッドレンズ８４から射出された青色光ＬＢは、リレーレンズ８５に入射する。リレーレンズ８５は、ロッドレンズ８４によって照度分布の均一性が高められた青色光ＬＢを反射ミラー９に入射させる。
【0024】
ロッドレンズ８４の光射出端面８４ｂの形状は、光変調装置４Ｂの画像形成領域の形状と略相似形の矩形状である。これにより、ロッドレンズ８４から射出された青色光ＬＢは、光変調装置４Ｂの画像形成領域に効率良く入射する。
【0025】
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。
【0026】
光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂのそれぞれには、例えば透過型の液晶パネルが用いられる。また、液晶パネルの入射側および射出側には、偏光板（図示略）がそれぞれ配置されている。偏光板は、特定の方向の直線偏光のみを通過させる。
【0027】
光変調装置４Ｒの入射側には、フィールドレンズ１０Ｒが配置されている。光変調装置４Ｇの入射側には、フィールドレンズ１０Ｇが配置されている。光変調装置４Ｂの入射側には、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は、光変調装置４Ｒに入射する赤色光ＬＲの主光線を平行化する。フィールドレンズ１０Ｇは、光変調装置４Ｇに入射する緑色光ＬＧの主光線を平行化する。フィールドレンズ１０Ｂは、光変調装置４Ｂに入射する青色光ＬＢの主光線を平行化する。
【0028】
光合成素子５は、光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂから射出された画像光が入射することにより、赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢに対応した画像光を合成し、合成された画像光を投射光学装置６に向けて射出する。光合成素子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る。
【0029】
投射光学装置６は、複数の投射レンズから構成されている。投射光学装置６は、光合成素子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上に画像が表示される。
【0030】
【0031】
図２に示すように、第１照明装置２０は、光源装置１００と、平行化光学系６３と、インテグレーター光学系７０と、偏光変換素子１０２と、重畳光学系１０３と、を備える。
【0032】
図２に示すように、光源装置１００は、波長変換素子７１と、光源部５１と、支持部材５４と、を備える。波長変換素子７１は、波長変換部材５０と、射出部材５２と、ミラー５３と、を備える。光源部５１は、基板５５と、発光素子５６と、を備える。
【0033】
波長変換部材５０は、Ｘ軸方向に延びる四角柱状の形状を有し、６つの面を有する。波長変換部材５０のＸ軸方向に延びる辺は、Ｙ軸方向に延びる辺およびＺ軸方向に延びる辺よりも長い。そのため、Ｘ軸方向は、波長変換部材５０の長軸方向に対応する。Ｙ軸方向に延びる辺の長さとＺ軸方向に延びる辺の長さとは等しい。すなわち、Ｘ軸方向に垂直な面（ＹＺ平面）で切断した波長変換部材５０の断面形状は、正方形である。波長変換部材５０のＸ軸方向の長さは、例えば４０ｍｍ～７０ｍｍ程度である。波長変換部材５０の断面形状である正方形の一辺の長さは、例えば１．０ｍｍ～１．５ｍｍ程度である。Ｘ軸方向に垂直な面で切断した波長変換部材５０の断面形状は、長方形であってもよいし、円形であってもよい。波長変換部材５０の長軸方向に平行な軸であって、波長変換部材５０のＹＺ断面の中心を通る中心軸を、波長変換部材５０の光軸Ｊと定義する。
【0034】
波長変換部材５０は、第１端面５０ａおよび第２端面５０ｂと、第１側面５０ｃおよび第２側面５０ｄと、第３側面５０ｅおよび第４側面５０ｆと、を有する。第１端面５０ａおよび第２端面５０ｂは、波長変換部材５０の長軸方向（Ｘ軸方向）に交差し、互いに反対側に位置する。第１側面５０ｃおよび第２側面５０ｄは、第１端面５０ａおよび第２端面５０ｂと交差し、Ｙ軸方向において互いに反対側に位置する。第３側面５０ｅおよび第４側面５０ｆは、第１側面５０ｃおよび第２側面５０ｄと交差し、Ｚ軸方向において互いに反対側に位置する。以下の説明では、第１側面５０ｃ、第２側面５０ｄ、第３側面５０ｅ、および第４側面５０ｆを合わせて、側面と称することがある。
【0035】
波長変換部材５０は、蛍光体を含み、第１波長帯を有する励起光Ｅを、第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する蛍光Ｙに変換する。励起光Ｅは、第１側面５０ｃから波長変換部材５０に入射する。蛍光Ｙは、波長変換部材５０の内部を導光した後、第１端面５０ａから射出される。本実施形態の励起光Ｅは、特許請求の範囲の第１光に対応する。本実施形態の蛍光Ｙは、特許請求の範囲の第２光に対応する。
【0036】
波長変換部材５０は、励起光Ｅを蛍光Ｙに波長変換する多結晶蛍光体からなるセラミック蛍光体を含んでいる。蛍光Ｙが有する第２波長帯は、例えば４９０～７５０ｎｍの黄色の波長帯である。すなわち、蛍光Ｙは、赤色光成分および緑色光成分を含む黄色の蛍光である。
【0037】
波長変換部材５０は、多結晶蛍光体に代えて、単結晶蛍光体を含んでいてもよい。もしくは、波長変換部材５０は、蛍光ガラスから構成されていてもよい。もしくは、波長変換部材５０は、ガラスまたは樹脂からなるバインダー中に多数の蛍光体粒子が分散された材料から構成されていてもよい。このような材料からなる波長変換部材５０は、励起光Ｅを蛍光Ｙに変換する。
【0038】
具体的には、波長変換部材５０の材料は、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体を含んでいる。賦活剤としてのセリウム（Ｃｅ）を含有するＹＡＧ：Ｃｅを例に挙げると、波長変換部材５０の材料として、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、ゾ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、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粒子等が用いられる。
【0039】
図３および図４に示すように、射出部材５２は、半球状の形状を有し、入射面５２ａと射出面５２ｂとを有する。入射面５２ａは、円形の平坦面から構成され、波長変換部材５０から射出される蛍光Ｙを入射させる。射出面５２ｂは、半球面から構成され、入射面５２ａから入射する蛍光Ｙを外部空間に射出させる。射出面５２ｂは、必ずしも半球面でなくてもよいが、球面の一部から構成されることが望ましい。波長変換素子７１の光軸Ｊは、入射面５２ａの中心を通る。
【0040】
射出部材５２は、透光性を有する熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、低融点ガラス等の材料から構成される。熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂として、例えばシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等が用いられる。低融点ガラスとして、例えばホウケイ酸亜鉛系ガラス、リン酸亜鉛系ガラス、ビスマス系ガラス等が用いられる。低融点ガラスを用いる場合、射出部材５２の耐光性が高くなる点で好ましい。波長変換部材５０の屈折率は、例えば１．８０～１．８３程度であり、射出部材５２の屈折率は、波長変換部材５０の屈折率にできるだけ近いことが望ましい。
【0041】
波長変換部材５０の第１端面５０ａと射出部材５２の入射面５２ａとは、互いに直接接触している。波長変換部材５０と射出部材５２とは、後述する製造方法によって直接接合されている。
【0042】
図４に示すように、波長変換素子７１の１つの側面に直交する方向から見た側面視において、射出部材５２の射出面５２ｂと波長変換部材５０の第１端面５０ａの端部との接点を接点Ｐ１とする。接点Ｐ１を通る射出面５２ｂの接線Ｓ１と第１端面５０ａとのなす角度θは、９０度よりも小さい。本明細書において、角度θを、第１端面５０ａの端部に接する射出面５２ｂの傾斜角θと定義する。したがって、本実施形態の場合、第１端面５０ａの端部に接する射出面５２ｂの傾斜角θは、９０度よりも小さい。
【0043】
入射面５２ａの直径は、第１端面５０ａの１辺の長さと等しい。そのため、図３に示すように、第１端面５０ａのうち、４つの角部の近傍の領域は、射出部材５２と接触していない。換言すると、射出部材５２は、第１端面５０ａの１辺の長さと等しい直径を有する透光性材料の球体を半分に切断した形状を有し、切断面が入射面５２ａに対応する。この構成に代えて、入射面５２ａの直径は、第１端面５０ａの対角線の長さと等しくてもよい。本実施形態の場合、波長変換部材５０の幅が１．０ｍｍであったとすると、射出部材５２の入射面５２ａの直径が１．０ｍｍであり、射出部材５２のＸ軸方向の高さが０．５ｍｍである。
【0044】
波長変換部材５０の第１端面５０ａに射出部材５２を有する本実施形態の波長変換素子７１によれば、射出部材を有していない波長変換素子に比べて、波長変換部材５０の第１端面５０ａで全反射し、第２端面５０ｂの側に戻る蛍光Ｙを減らすことができ、射出部材５２から外部空間に射出させることができる。これにより、波長変換素子７１からの蛍光Ｙの射出効率を高めることができる。
【0045】
図２に示すように、ミラー５３は、波長変換部材５０の第２端面５０ｂに設けられている。ミラー５３は、波長変換部材５０の内部を導光し、第２端面５０ｂに到達した蛍光Ｙを反射させ、第１端面５０ａの側に導く。ミラー５３は、波長変換部材５０の第２端面５０ｂに形成された金属膜もしくは誘電体多層膜から構成されている。または、ミラー５３は、波長変換部材５０とは別体の部材で構成され、第２端面５０ｂに接合されていてもよい。
【0046】
光源部５１は、第１波長帯の励起光Ｅを射出する発光面５６ａを有する発光素子５６を備える。発光素子５６は、例えばＬＥＤから構成されている。発光素子５６の発光面５６ａは、波長変換部材５０の第１側面５０ｃに対向し、第１側面５０ｃに向けて励起光Ｅを射出する。第１波長帯は、例えば４００ｎｍ～４８０ｎｍの紫色から青色にかけての波長帯であり、ピーク波長は例えば４４５ｎｍである。このように、光源部５１は、波長変換部材５０の長手方向に沿う４つの側面のうち、１つの側面に対向して設けられている。
【0047】
基板５５は、発光素子５６を支持する。基板５５は、発光素子５６が配置される第１面５５ａを有する。基板５５には、発光素子を駆動するための駆動回路が印刷等によって直接形成されていてもよいし、駆動回路を有する回路基板が接続されていてもよい。本実施形態の場合、光源部５１は、発光素子５６と基板５５とから構成されているが、その他、導光板、拡散板、レンズ等の他の光学部材を備えていてもよい。本実施形態において、光源部５１は、複数の発光素子５６を有するが、発光素子５６の個数は１つであってもよいし、特に限定されない。
【0048】
支持部材５４は、波長変換部材５０の周囲を囲むように設けられている。支持部材５４は、波長変換部材５０を支持する。支持部材５４は、所定の強度を有し、熱伝導率が高い材料で構成されることが望ましい。支持部材５４の材料として、例えばアルミニウム、ステンレスなどの金属が用いられ、特に６０６１系等のアルミニウム合金が用いられることが望ましい。
【0049】
第１照明装置２０において、光源部５１から射出された励起光Ｅが波長変換部材５０に入射すると、波長変換部材５０の内部に含まれる蛍光体が励起され、任意の発光点から蛍光Ｙが発せられる。蛍光Ｙは任意の発光点から全ての方向に向かって進むが、４つの側面５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆに向かった蛍光Ｙは、側面５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆの複数の個所で全反射を繰り返しつつ、第１端面５０ａまたは第２端面５０ｂに向かって進む。第１端面５０ａに向かって進む蛍光Ｙは、射出部材５２に入射する。第２端面５０ｂに向かって進む蛍光Ｙは、ミラー５３で反射され、第１端面５０ａに向かって進む。
【0050】
波長変換部材５０に入射した励起光Ｅのうち、蛍光体の励起に使われなかった励起光Ｅの一部は、光源部５１の発光素子５６を含む波長変換部材５０の周囲の部材、または第２端面５０ｂに設けられたミラー５３で反射される。そのため、励起光Ｅの一部は、波長変換部材５０の内部に閉じ込められて再利用される。
【0051】
波長変換部材５０の第１端面５０ａから射出される蛍光Ｙは、第１端面５０ａに直接接触する入射面５２ａから射出部材５２に入射する。蛍光Ｙは、射出部材５２の内部を進み、射出面５２ｂで屈折して外部空間に射出される。射出面５２ｂから射出される蛍光Ｙの一部は、射出面５２ｂで屈折する際に光軸Ｊに平行な方向に近付くように向きを変える。このように、射出部材５２は、蛍光Ｙの一部を集光する機能を有する。
【0052】
図２に示すように、光源装置１００とインテグレーター光学系７０との間に、コリメーターレンズ等からなる平行化光学系６３が設けられている。平行化光学系６３は、射出部材５２から射出される蛍光Ｙが入射し、蛍光Ｙの角度分布をさらに小さくし、平行度の高い蛍光Ｙをインテグレーター光学系７０に入射させる。なお、平行化光学系６３は、射出部材５２から射出される蛍光Ｙの平行度が十分に高い場合には設けられていなくてもよい。
【0053】
インテグレーター光学系７０は、第１レンズアレイ４１と、第２レンズアレイ１０１と、を有する。インテグレーター光学系７０は、重畳光学系１０３とともに光源装置１００から射出された蛍光Ｙの強度分布を、被照明領域である光変調装置４Ｒ，４Ｇのそれぞれにおいて均一化する均一照明光学系として機能する。平行化光学系６３から射出される蛍光Ｙは、第１レンズアレイ４１に入射する。第１レンズアレイ４１は、第２レンズアレイ１０１とともに、インテグレーター光学系７０を構成する。
【0054】
第１レンズアレイ４１は、複数の第１小レンズ４１ａを有する。複数の第１小レンズ４１ａは、第１照明装置２０の光軸ＡＸ１と直交するＹＺ平面に平行な面内にマトリクス状に配列されている。複数の第１小レンズ４１ａは、射出部材５２から射出される蛍光Ｙを複数の部分光束に分割する。第１小レンズ４１ａの各々の形状は、光変調装置４Ｒ，４Ｇの画像形成領域の形状と略相似形の矩形状である。これにより、第１レンズアレイ４１から射出された部分光束の各々は、光変調装置４Ｒ，４Ｇの画像形成領域にそれぞれ効率良く入射する。
【0055】
第１レンズアレイ４１から射出された蛍光Ｙは、第２レンズアレイ１０１に向かって進む。第２レンズアレイ１０１は第１レンズアレイ４１に対向して配置されている。第２レンズアレイ１０１は、第１レンズアレイ４１の複数の第１小レンズ４１ａに対応する複数の第２小レンズ１０１ａを有する。第２レンズアレイ１０１は、重畳光学系１０３とともに、第１レンズアレイ４１の複数の第１小レンズ４１ａの像の各々を光変調装置４Ｒ，４Ｇの画像形成領域の近傍に結像させる。複数の第２小レンズ１０１ａは、第１照明装置２０の光軸ＡＸ１に直交するＹＺ平面に平行な面内にマトリクス状に配列されている。
【0056】
本実施形態において、第１レンズアレイ４１の各第１小レンズ４１ａと第２レンズアレイ１０１の各第２小レンズ１０１ａとは、互いに同じサイズを有しているが、互いに異なるサイズを有していてもよい。また、本実施形態において、第１レンズアレイ４１の第１小レンズ４１ａと第２レンズアレイ１０１の第２小レンズ１０１ａとは、互いの光軸が一致する位置に配置されているが、互いに偏心した状態に配置されていてもよい。
【0057】
偏光変換素子１０２は、第２レンズアレイ１０１から射出される蛍光Ｙの偏光方向を変換する。具体的に、偏光変換素子１０２は、第１レンズアレイ４１で分割され、第２レンズアレイ１０１から射出された蛍光Ｙの各部分光束を直線偏光に変換する。
【0058】
偏光変換素子１０２は、光源装置１００から射出される蛍光Ｙ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光軸ＡＸ１に垂直な方向に反射する偏光分離層（図示略）と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を光軸ＡＸ１に平行な方向に反射する反射層（図示略）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（図示略）と、を有する。
【0059】
［射出部材の形状に関する考察］
本発明者は、射出部材５２の形状を変化させたときの射出効率の変化を調べるシミュレーションを行った。以下、シミュレーション結果について説明する。
本発明者は、射出部材５２の形状を変化させたときの射出効率の変化を調べるシミュレーションを行った。以下、シミュレーション結果について説明する。
【0060】
シミュレーション条件として、波長変換部材５０の幅を１．０ｍｍとし、射出部材５２の入射面５２ａの直径を１．０ｍｍとした上で、射出部材５２のＸ軸方向の高さを０．５２５ｍｍから０．２ｍｍまで変化させた。
【0061】
図５は、シミュレーション結果を示すグラフである。
図５において、横軸は射出部材５２のＸ軸方向の高さ（ｍｍ）である。縦軸は、射出効率（無単位）である。射出効率は、入射面５２ａの形状および大きさが上記のシミュレーション条件と共通の複合放物面型集光器（Compound Parabolic Concentrator, ＣＰＣ）の射出光量に対する射出光量の比で表す。
図５において、横軸は射出部材５２のＸ軸方向の高さ（ｍｍ）である。縦軸は、射出効率（無単位）である。射出効率は、入射面５２ａの形状および大きさが上記のシミュレーション条件と共通の複合放物面型集光器（Compound Parabolic Concentrator, ＣＰＣ）の射出光量に対する射出光量の比で表す。
【0062】
図５に示すように、射出部材５２の高さを０．５２５ｍｍから小さくすると、０．５ｍｍのときに射出効率が１．０３程度となり、射出効率の最大値を示す。本シミュレーション条件において射出部材５２の高さが０．５ｍｍであることは、射出部材５２の形状が半球状であることに対応し、ＣＰＣに対して射出効率を３％程度向上させることができる。射出部材５２の高さが０．４４ｍｍ程度のとき、射出効率が１．００となり、ＣＰＣと略同等の射出効率を示す。射出部材５２の高さを０．４４ｍｍからさらに小さくすると、射出効率は１．００から徐々に低下する。以上の結果から、高い射出効率を得るためには、射出部材５２の形状は半球状であることが望ましいことが判った。
【0063】
［波長変換素子の製造方法］
以下、本実施形態の波長変換素子７１の製造方法について説明する。
図６Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図６Ｂは、図６Ａの後の第２工程を示す図である。図６Ｃは、図６Ｂの後の第３工程を示す図である。
第１実施形態では、射出部材５２の材料として、熱硬化性樹脂を用いる例について説明する。
以下、本実施形態の波長変換素子７１の製造方法について説明する。
図６Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図６Ｂは、図６Ａの後の第２工程を示す図である。図６Ｃは、図６Ｂの後の第３工程を示す図である。
第１実施形態では、射出部材５２の材料として、熱硬化性樹脂を用いる例について説明する。
【0064】
第１工程として、図６Ａに示すように、波長変換部材５０を用意する。この例では、蛍光体を含む波長変換部材５０を洗浄した後、第１端面５０ａを上方に向けて治具６０に装着する。なお、治具６０は、複数の波長変換部材をまとめて装着できる構成となっていてもよい。また、工程間の搬送には、ベルトコンベア等の搬送用機器を用いてもよい。この構成によれば、波長変換素子７１の生産性を向上することができる。
【0065】
次に、第２工程として、図６Ｂに示すように、後に射出部材５２となる液状の樹脂６１を第１端面５０ａに直接当接させる。この例では、ディスペンサー６２を用いて、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等の樹脂６１を第１端面５０ａに滴下して、第１端面５０ａに直接当接させる。なお、ディスペンサー６２に代えて、インクジェット等の他の滴下法を用いてもよい。
【0066】
次に、第３工程として、図６Ｃに示すように、第１端面５０ａに直接当接させた状態の樹脂６１を加熱して硬化させる。この例では、治具６０に装着した波長変換部材５０を加熱炉６４に収容し、例えば１２０℃、１２０分等の条件で加熱を行い、樹脂６１を硬化させる。
【0067】
最後に、図示を省略するが、治具６０に装着した波長変換部材５０を加熱炉６４から取り出し、自然に冷却する。
以上の工程により、本実施形態の波長変換素子７１が完成する。
以上の工程により、本実施形態の波長変換素子７１が完成する。
【0068】
なお、上記の製造プロセスは、樹脂６１を第１端面５０ａに当接させる前に、樹脂６１と第１端面５０ａとの親和性を調整する工程をさらに備えていてもよい。例えば、波長変換部材５０の第１端面５０ａの周縁部に、フッ素系コーティング剤を塗布する。これにより、波長変換部材５０の第１端面５０ａの周縁部に、フッ素系コーティング剤による撥液膜を形成することができる。または、波長変換部材５０の第１端面５０ａの周縁部に、シリコーンオイル、エタノール、水等の界面活性剤を塗布する。これにより、波長変換部材５０の第１端面５０ａの周縁部に、界面活性剤等による親液膜を形成することができる。上記のコーティング剤、界面活性剤等の材料の種類を変えることにより、波長変換部材５０の第１端面５０ａに対する液状の樹脂６１の接触角を調整することができる。その結果、第１端面５０ａの端部に接する射出面５２ｂの傾斜角を制御することができる。
【0069】
このように、波長変換部材５０の第１端面５０ａの樹脂６１に対する親和性を調整した後、樹脂６１を加熱して硬化させる。このとき、硬化後の樹脂６１の形状は、硬化前からほとんど変化しない。また、樹脂６１は、接触角が所望の範囲に維持された状態で硬化する。これにより、硬化後の樹脂６１からなる射出部材５２の射出面５２ｂを所望の形状に制御することができる。
【0070】
なお、上記の方法では、波長変換部材５０の第１端面５０ａに撥液性材料または親液性材料を塗布することにより、樹脂６１の接触角を調整したが、その他、例えば樹脂６１の硬化時の温度等、硬化条件を調整することにより、樹脂６１の接触角を調整してもよい。また、樹脂６１の接触角を小さくする場合には、空気プラズマ処理、酸素プラズマ処理等の手法を用いてもよい。
【0071】
また、樹脂６１を滴下する際の温度条件を変えることにより、波長変換部材５０に対する樹脂６１の接触角を調整することができる。この方法は、樹脂６１を滴下する下地の温度によって表面自由エネルギーが変化し、樹脂６１の接触角が変わることを利用する方法である。例えば波長変換部材５０の温度を相対的に高くした状態で樹脂６１を滴下することにより、波長変換部材５０に対する樹脂６１の接触角を小さくし、波長変換部材５０の温度を相対的に低くした状態で樹脂６１を滴下することにより、波長変換部材５０に対する樹脂６１の接触角を大きくすることができる。
【0072】
［第１実施形態の効果］
本実施形態の波長変換素子７１の製造方法は、波長変換部材５０を用意する第１工程と、射出部材５２となる液状の樹脂６１を第１端面５０ａに直接当接させる第２工程と、第１端面５０ａに直接当接させた状態の樹脂６１を硬化させる第３工程と、を備える。また、樹脂６１として熱硬化性樹脂を用い、第２工程において、液状の樹脂６１を第１端面５０ａに滴下して第１端面５０ａに直接当接させ、第３工程において、第１端面５０ａに直接当接させた状態の樹脂６１を加熱して硬化させる。
本実施形態の波長変換素子７１の製造方法は、波長変換部材５０を用意する第１工程と、射出部材５２となる液状の樹脂６１を第１端面５０ａに直接当接させる第２工程と、第１端面５０ａに直接当接させた状態の樹脂６１を硬化させる第３工程と、を備える。また、樹脂６１として熱硬化性樹脂を用い、第２工程において、液状の樹脂６１を第１端面５０ａに滴下して第１端面５０ａに直接当接させ、第３工程において、第１端面５０ａに直接当接させた状態の樹脂６１を加熱して硬化させる。
【0073】
本実施形態の波長変換素子７１は、第１端面５０ａを有し、励起光Ｅを蛍光Ｙに変換する波長変換部材５０と、入射面５２ａと射出面５２ｂとを有し、第１端面５０ａから射出されて入射面５２ａから入射する蛍光Ｙを射出面５２ｂから外部空間に射出させる射出部材５２と、を備え、第１端面５０ａと入射面５２ａとは、互いに直接接触している。
【0074】
本実施形態によれば、波長変換部材５０の第１端面５０ａと射出部材５２の入射面５２ａとが互いに直接接触しているため、波長変換部材と射出部材との間に接着剤が介在する従来の波長変換素子に比べて、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する部材同士の界面での剥離が生じるおそれを低減することができる。これにより、信頼性の高い波長変換素子７１を提供することができる。また、製造プロセスにおいて、波長変換部材５０を研磨する必要がなく、滴下した樹脂６１の表面張力によって射出部材５２の形状を作ることができるため、製造プロセスの負荷を軽減することができる。
【0075】
本実施形態の光源装置１００は、本実施形態の波長変換素子７１を備えているため、信頼性に優れる。
【0076】
本実施形態のプロジェクター１は、本実施形態の光源装置１００を備えているため、信頼性に優れる。
【0077】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図面を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクター、光源装置および波長変換素子の基本構成は第１実施形態と略同様であり、射出部材が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクター、光源装置および波長変換素子の基本構成の説明は省略する。
図７は、第２実施形態の波長変換素子７２の斜視図である。図８は、波長変換素子７２の側面図である。
図７および図８において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
以下、本発明の第２実施形態について、図面を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクター、光源装置および波長変換素子の基本構成は第１実施形態と略同様であり、射出部材が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクター、光源装置および波長変換素子の基本構成の説明は省略する。
図７は、第２実施形態の波長変換素子７２の斜視図である。図８は、波長変換素子７２の側面図である。
図７および図８において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0078】
図７および図８に示すように、本実施形態の波長変換素子７２において、射出部材６６は、第１端面５０ａの１辺の長さよりも大きい直径を有する球体を半分よりも大きい部分を残して切断した形状を有し、切断面が入射面６６ａに対応する。入射面６６ａの直径は、第１端面５０ａの１辺の長さと等しい。そのため、第１端面５０ａのうち、４つの角部の近傍の領域は射出部材６６と接触していない。射出面６６ｂは、半球面よりも大きい面積を有する球面の一部から構成される。射出部材６６の材料および屈折率は、第１実施形態と同様である。
【0079】
本実施形態の場合も、第１実施形態と同様、波長変換部材５０の第１端面５０ａと射出部材６６の入射面６６ａとは、互いに直接接触している。すなわち、波長変換部材５０の第１端面５０ａと射出部材６６の入射面６６ａとの間に、接着材は介在していない。本実施形態の場合、第１実施形態と異なり、第１端面５０ａの端部に接する射出面６６ｂの傾斜角θは、９０度よりも大きい。波長変換素子７２のその他の構成は、第１実施形態の波長変換素子７１と同様である。
【0080】
本実施形態の波長変換素子７２の製造方法は、図示を省略するが、第３工程において、波長変換部材５０の第１端面５０ａに対する樹脂６１の接触角を９０度よりも大きくした状態で樹脂６１を硬化させる。樹脂６１の接触角を９０度よりも大きくするために、第１実施形態で述べたように、樹脂６１を滴下する工程の前に、樹脂６１と第１端面５０ａとの親和性を調整する工程を行ってもよい。具体的には、例えば第１端面５０ａの周縁部に撥液膜を形成した後、第１実施形態よりも多量の樹脂６１を滴下すればよい。
【0081】
［第２実施形態の効果］
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子７２を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子７２を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0082】
さらに本実施形態の波長変換素子７２においては、以下の格別の効果が得られる。
第１実施形態の波長変換素子７１の場合、図４に示すように、第１端面５０ａから９０度に近い射出角βで射出する蛍光Ｙ１は、射出面５２ｂに対して臨界角未満の入射角で入射するため、射出面５２ｂで全反射することなく、外部空間に射出される。この場合、蛍光Ｙ１は、波長変換素子７１から射出されるが、光軸Ｊとは大きく離れる方向に向かって進む。そのため、蛍光Ｙ１は、波長変換素子７１の後段の光学系に入射されず、光利用効率を低下させる。
第１実施形態の波長変換素子７１の場合、図４に示すように、第１端面５０ａから９０度に近い射出角βで射出する蛍光Ｙ１は、射出面５２ｂに対して臨界角未満の入射角で入射するため、射出面５２ｂで全反射することなく、外部空間に射出される。この場合、蛍光Ｙ１は、波長変換素子７１から射出されるが、光軸Ｊとは大きく離れる方向に向かって進む。そのため、蛍光Ｙ１は、波長変換素子７１の後段の光学系に入射されず、光利用効率を低下させる。
【0083】
これに対して、本実施形態の波長変換素子７２の場合、図８に示すように、図４と同じ射出角βで射出する蛍光Ｙ１であっても、蛍光Ｙ１は、射出面６６ｂに対して臨界角以上の入射角で入射するため、射出面６６ｂで全反射し、次に入射する射出面６６ｂに臨界角未満の入射角で入射し、外部空間に射出される。この場合、蛍光Ｙ１は、図４の場合とは異なり、光軸Ｊに近付く方向に進むため、波長変換素子７２の後段の光学系に入射され、光利用効率を低下させることがない。このように、本実施形態の波長変換素子７２は、第１端面５０ａの端部に接する射出面６６ｂの傾斜角θが９０度よりも大きいため、光源装置としての光利用効率を第１実施形態に比べて高めることができる。
【0084】
本発明者は、波長変換素子の後段の光学系に入射される蛍光の量のシミュレーションを行った。その結果、本実施形態の波長変換素子７２によれば、波長変換素子７２の後段の光学系に入射される蛍光の量を、半球状の射出部材を有する第１実施形態の波長変換素子７１に比べて２～３％増加できることが判った。
【0085】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図面を用いて説明する。
以下の各実施形態においては、第１実施形態の波長変換素子７１の製造方法の他の例を説明する。
図９Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図９Ｂは、図９Ａの後の第２工程を示す図である。図９Ｃは、図９Ｂの後の第３工程を示す図である。
図９Ａ～図９Ｃにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第３実施形態では、射出部材５２の材料として、熱硬化性樹脂を用いる例について説明する。
以下、本発明の第３実施形態について、図面を用いて説明する。
以下の各実施形態においては、第１実施形態の波長変換素子７１の製造方法の他の例を説明する。
図９Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図９Ｂは、図９Ａの後の第２工程を示す図である。図９Ｃは、図９Ｂの後の第３工程を示す図である。
図９Ａ～図９Ｃにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第３実施形態では、射出部材５２の材料として、熱硬化性樹脂を用いる例について説明する。
【0086】
最初に、第１工程として、図９Ａに示すように、波長変換部材５０を用意する。この例では、蛍光体を含む波長変換部材５０を洗浄した後、第１端面５０ａを下方に向けて治具６０に装着する。
【0087】
次に、第２工程として、図９Ｂに示すように、射出部材５２となる液状の樹脂６１を第１端面５０ａに直接当接させる。この例では、容器６８に収容した液状の樹脂６１に向けて治具６０を降下させて、波長変換部材５０の第１端面５０ａを樹脂６１に直接当接させる。このとき、波長変換部材５０の側面に樹脂６１が付着しないように、側面に撥液膜を形成しておいてもよい。
【0088】
次に、第３工程として、図９Ｃに示すように、第１端面５０ａに直接当接させた状態の樹脂６１を加熱して硬化させる。この例では、治具６０に装着した波長変換部材５０を加熱炉６４に収容して加熱を行い、樹脂６１を硬化させる。
【0089】
最後に、図示を省略するが、治具６０に装着した波長変換部材５０を加熱炉６４から取り出し、自然に冷却する。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
【0090】
［第３実施形態の効果］
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0091】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図面を用いて説明する。
図１０Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図１０Ｂは、図１０Ａの後の第２工程を示す図である。図１０Ｃは、図１０Ｂの後の第３工程を示す図である。図１０Ｄは、図１０Ｃの後の第４工程を示す図である。
図１０Ａ～図１０Ｄにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第４実施形態では、射出部材５２の材料として、熱硬化性樹脂を用いる例について説明する。
以下、本発明の第４実施形態について、図面を用いて説明する。
図１０Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図１０Ｂは、図１０Ａの後の第２工程を示す図である。図１０Ｃは、図１０Ｂの後の第３工程を示す図である。図１０Ｄは、図１０Ｃの後の第４工程を示す図である。
図１０Ａ～図１０Ｄにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第４実施形態では、射出部材５２の材料として、熱硬化性樹脂を用いる例について説明する。
【0092】
最初に、第１工程として、図１０Ａに示すように、波長変換部材５０を用意する。この例では、蛍光体を含む波長変換部材５０を洗浄した後、第１端面５０ａを下方に向けて治具６０に装着する。
【0093】
次に、第２工程として、図１０Ｂに示すように、射出部材５２となる液状の樹脂６１を第１端面５０ａに直接当接させる。この例では、型６９の凹部６９ｈに充填した液状の樹脂６１に向けて治具６０を降下させ、波長変換部材５０の第１端面５０ａを樹脂６１に直接当接させる。なお、型６９の凹部６９ｈに樹脂６１を充填する前に、凹部６９ｈの内面に離型剤を塗布しておいてもよい。これにより、後の工程で凹部６９ｈから樹脂６１を取り外しやすくなる。
【0094】
次に、第３工程として、図１０Ｃに示すように、第１端面５０ａに直接当接させた状態の樹脂６１を加熱して硬化させる。この例では、加熱炉６４の内部で樹脂６１を加熱して硬化させる。なお、加熱炉６４を用いずに、型６９を直接加熱してもよい。
【0095】
次に、第４工程として、図１０Ｄに示すように、治具６０を上昇させることで硬化させた樹脂６１を型６９の凹部６９ｈから取り外し、自然に冷却する。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
【0096】
［第４実施形態の効果］
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。また、所望の凹部形状を有する型６９を用いることにより、型６９の凹部形状に応じた所望の形状を有する射出部材５２を作製することができる。
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。また、所望の凹部形状を有する型６９を用いることにより、型６９の凹部形状に応じた所望の形状を有する射出部材５２を作製することができる。
【0097】
［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態について、図面を用いて説明する。
図１１Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図１１Ｂは、図１１Ａの後の第２工程を示す図である。図１１Ｃは、図１１Ｂの後の第３工程を示す図である。
図１１Ａ～図１１Ｃにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第５実施形態では、射出部材５２の材料として、光硬化性樹脂を用いる例について説明する。
以下、本発明の第５実施形態について、図面を用いて説明する。
図１１Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図１１Ｂは、図１１Ａの後の第２工程を示す図である。図１１Ｃは、図１１Ｂの後の第３工程を示す図である。
図１１Ａ～図１１Ｃにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第５実施形態では、射出部材５２の材料として、光硬化性樹脂を用いる例について説明する。
【0098】
第１工程として、図１１Ａに示すように、波長変換部材５０を用意する。この例では、蛍光体を含む波長変換部材５０を洗浄した後、第１端面５０ａを上方に向けて治具６０に装着する。
【0099】
次に、第２工程として、図１１Ｂに示すように、射出部材５２となる液状の樹脂６１を第１端面５０ａに直接当接させる。この例では、ディスペンサー６２を用いて、液状の樹脂６１を第１端面５０ａに滴下して、第１端面５０ａに直接当接させる。なお、ディスペンサー６２に代えて、インクジェット等の他の滴下法を用いてもよい。
【0100】
次に、第３工程として、図１１Ｃに示すように、第１端面５０ａに直接当接させた状態の樹脂６１に光を照射して硬化させる。この例では、紫外光源７５から射出される紫外光Ｆを樹脂６１に照射し、樹脂６１を硬化させる。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
【0101】
［第５実施形態の効果］
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0102】
［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態について、図面を用いて説明する。
図１２Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図１２Ｂは、図１２Ａの後の第２工程の一部を示す図である。図１２Ｃは、図１２Ｂの後の第２工程の他の一部を示す図である。図１２Ｄは、図１２Ｃの後の第３工程を示す図である。
図１２Ａ～図１２Ｄにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第６実施形態では、射出部材５２の材料として、低融点ガラスを用いる例について説明する。
以下、本発明の第６実施形態について、図面を用いて説明する。
図１２Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図１２Ｂは、図１２Ａの後の第２工程の一部を示す図である。図１２Ｃは、図１２Ｂの後の第２工程の他の一部を示す図である。図１２Ｄは、図１２Ｃの後の第３工程を示す図である。
図１２Ａ～図１２Ｄにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第６実施形態では、射出部材５２の材料として、低融点ガラスを用いる例について説明する。
【0103】
第１工程として、図１２Ａに示すように、波長変換部材５０を用意する。この例では、蛍光体を含む波長変換部材５０を洗浄した後、第１端面５０ａを上方に向けて治具６０に装着する。
【0104】
次に、第２工程として、射出部材５２となる軟化状のガラスを第１端面５０ａに直接当接させる。この例では、最初に、図１２Ｂに示すように、軟化していない粉末状の低融点ガラス７７を第１端面５０ａに配置する。なお、低融点ガラス７７は、粉末状に限らず、顆粒状であってもよいし、塊状であってもよく、固体状であればよい。
【0105】
次に、図１２Ｃに示すように、低融点ガラス７７を加熱して軟化させる。この例では、低融点ガラス７７を第１端面５０ａ上に配置した波長変換部材５０を加熱炉６４に収容し、低融点ガラス７７を軟化点以上の温度まで加熱して軟化させる。これにより、低融点ガラス７７の表面は滑らかな球面状となる。このとき、低融点ガラス７７の軟化点から融点までの温度において、低融点ガラス７７の形状を制御することができる。また、波長変換部材５０は、低融点ガラス７７の軟化点から融点までの温度で耐熱性を有する。なお、上記の方法に代えて、予め軟化させたガラスを第１端面５０ａ上に塗布してもよい。
【0106】
次に、第３工程として、図１２Ｃに示すように、第１端面５０ａに直接当接させた状態の低融点ガラス７７を冷却して硬化させる。この例では、低融点ガラス７７を第１端面５０ａに配置した波長変換部材５０を加熱炉６４から取り出し、低融点ガラス７７を自然に冷却する。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
【0107】
［第６実施形態の効果］
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0108】
［第７実施形態］
以下、本発明の第７実施形態について、図面を用いて説明する。
図１３Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ａの後の第２工程を示す図である。図１３Ｃは、図１３Ｂの後の第３工程を示す図である。図１３Ｄは、図１３Ｃの後の第４工程を示す図である。
図１３Ａ～図１３Ｄにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第７実施形態では、射出部材５２の材料として、低融点ガラスを用いる例について説明する。
以下、本発明の第７実施形態について、図面を用いて説明する。
図１３Ａは、波長変換素子７１の製造プロセスの第１工程を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ａの後の第２工程を示す図である。図１３Ｃは、図１３Ｂの後の第３工程を示す図である。図１３Ｄは、図１３Ｃの後の第４工程を示す図である。
図１３Ａ～図１３Ｄにおいて、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
第７実施形態では、射出部材５２の材料として、低融点ガラスを用いる例について説明する。
【0109】
最初に、第１工程として、図１３Ａに示すように、波長変換部材５０を用意する。この例では、蛍光体を含む波長変換部材５０を洗浄した後、第１端面５０ａを下方に向けて治具６０に装着する。
【0110】
次に、第２工程として、図１３Ｂに示すように、射出部材５２となる軟化状の低融点ガラス７７を第１端面５０ａに直接当接させる。この例では、型６９の凹部６９ｈに充填した軟化状の低融点ガラス７７に向けて治具６０を降下させ、波長変換部材５０の第１端面５０ａを低融点ガラス７７に直接当接させる。なお、型６９の凹部６９ｈに低融点ガラス７７を充填する前に、凹部６９ｈの内面に離型膜を形成しておくことが望ましい。これにより、後の工程で型６９から低融点ガラス７７を取り外しやすくなる。
【0111】
次に、第３工程として、図１３Ｃに示すように、第１端面５０ａに直接当接させた状態の低融点ガラス７７を冷却して硬化させる。この例では、液冷、空冷などの任意の方法を用いて型６９を冷却することにより、低融点ガラス７７を冷却して硬化させる。
【0112】
次に、第４工程として、図１３Ｄに示すように、治具６０を上昇させることで硬化させた低融点ガラス７７を型６９から取り外す。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
以上の工程により、波長変換素子７１が完成する。
【0113】
［第７実施形態の効果］
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
本実施形態においても、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子を提供することができる、製造プロセスの負荷を軽減することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0114】
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。また、本発明の一つの態様は、上記実施形態および変形例の特徴部分を適宜組み合わせた構成とすることができる。
【0115】
波長変換素子の製造方法において、樹脂やガラスを硬化させる際には、樹脂やガラスを当接させた第１端面を上向きに配置してもよいし、樹脂やガラスを当接させた第１端面を下向きに配置してもよい。第１端面を上向きに配置する場合、樹脂やガラスが重力の影響によってつぶれやすいため、高さが比較的低い射出部材を形成する場合に好適である。この場合、射出部材の形状の制御が難しい場合には、上述したように、樹脂やガラスと波長変換部材との親和性を調整することが望ましい。これに対して、第１端面を下向きに配置する場合、樹脂やガラスが重力の影響によって垂れ下がりやすいため、例えば砲弾型のように、高さが比較的高い射出部材を形成する場合に好適である。
【0116】
上記実施形態では、波長変換部材の形状が四角柱状の例を挙げたが、例えば円柱状であってもよい。円柱状の波長変換部材を用いる場合、例えば第１端面に液状の樹脂を滴下すると、第１端面の全域に樹脂が濡れ広がった状態で半球面状の射出部材を形成することができるため、形状を制御しやすい。
【0117】
その他、波長変換素子、光源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。また、上記実施形態では、本発明による光源装置を、液晶パネル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。本発明による光源装置を、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適用してもよい。また、プロジェクターは、複数の光変調装置を有していなくてもよく、１つの光変調装置のみを有していてもよい。
【0118】
上記実施形態では、本発明の光源装置をプロジェクターに適用した例を示したが、これに限られない。本発明の光源装置は、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。
【0119】
［本開示のまとめ］
以下、本開示のまとめを付記する。
以下、本開示のまとめを付記する。
【0120】
（付記１）
第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、前記第１端面から射出される前記第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、
前記波長変換部材を用意する第１工程と、
前記射出部材となる液状の樹脂または軟化状の樹脂を前記第１端面に直接当接させる第２工程と、
前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を硬化させる第３工程と、
を備える、波長変換素子の製造方法。
第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、前記第１端面から射出される前記第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、
前記波長変換部材を用意する第１工程と、
前記射出部材となる液状の樹脂または軟化状の樹脂を前記第１端面に直接当接させる第２工程と、
前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を硬化させる第３工程と、
を備える、波長変換素子の製造方法。
【0121】
付記１の構成によれば、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子が得られる。また、波長変換部材を加工する必要がなく、製造プロセスの負荷を軽減することができる。
【0122】
（付記２）
前記樹脂は、熱硬化性樹脂であり、
前記第２工程において、前記液状の樹脂を前記第１端面に滴下して前記第１端面に直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を加熱して硬化させる、付記１に記載の波長変換素子の製造方法。
前記樹脂は、熱硬化性樹脂であり、
前記第２工程において、前記液状の樹脂を前記第１端面に滴下して前記第１端面に直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を加熱して硬化させる、付記１に記載の波長変換素子の製造方法。
【0123】
付記２の構成によれば、熱硬化性樹脂を第１端面に滴下し、加熱して硬化させることにより、所望の形状を有する射出部材を作製することができる。
【0124】
（付記３）
前記樹脂は、光硬化性樹脂であり、
前記第２工程において、前記液状の樹脂を前記第１端面に滴下して前記第１端面に直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂に光を照射して前記樹脂を硬化させる、付記１に記載の波長変換素子の製造方法。
前記樹脂は、光硬化性樹脂であり、
前記第２工程において、前記液状の樹脂を前記第１端面に滴下して前記第１端面に直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂に光を照射して前記樹脂を硬化させる、付記１に記載の波長変換素子の製造方法。
【0125】
付記３の構成によれば、光硬化性樹脂を第１端面に滴下し、光硬化性樹脂に光を照射して硬化させることにより、所望の形状を有する射出部材を作製することができる。
【0126】
（付記４）
前記樹脂は、熱硬化性樹脂であり、
前記第２工程において、型の凹部に充填した前記液状の樹脂または前記軟化状の樹脂に前記第１端面を直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を加熱して硬化させ、
硬化させた前記樹脂を前記型から取り外す第４工程をさらに備える、付記１に記載の波長変換素子の製造方法。
前記樹脂は、熱硬化性樹脂であり、
前記第２工程において、型の凹部に充填した前記液状の樹脂または前記軟化状の樹脂に前記第１端面を直接当接させ、
前記第３工程において、前記第１端面に直接当接させた状態の前記樹脂を加熱して硬化させ、
硬化させた前記樹脂を前記型から取り外す第４工程をさらに備える、付記１に記載の波長変換素子の製造方法。
【0127】
付記４の構成によれば、所望の凹部形状を有する型を用いることにより、型の凹部形状に応じた所望の形状を有する射出部材を作製することができる。
【0128】
（付記５）
前記第３工程において、前記第１端面に対する前記樹脂の接触角を９０度よりも大きくした状態で前記樹脂を硬化させる、付記１から付記４までのいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
前記第３工程において、前記第１端面に対する前記樹脂の接触角を９０度よりも大きくした状態で前記樹脂を硬化させる、付記１から付記４までのいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
【0129】
付記５の構成によれば、光源装置に用いた場合に光利用効率の高い波長変換素子を得ることができる。
【0130】
（付記６）
前記樹脂を前記第１端面に当接させる前に、前記樹脂と前記第１端面との親和性を調整する工程をさらに備える、付記１から付記５までのいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
前記樹脂を前記第１端面に当接させる前に、前記樹脂と前記第１端面との親和性を調整する工程をさらに備える、付記１から付記５までのいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
【0131】
付記６の構成によれば、第１端面に対する樹脂の接触角を調整することができ、射出部材の形状を制御することができる。
【0132】
（付記７）
第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、前記第１端面から射出される前記第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、
前記波長変換部材を用意する第１工程と、
前記射出部材となる軟化状のガラスを前記第１端面に直接当接させる第２工程と、
前記第１端面に直接当接させた前記軟化状のガラスを冷却して硬化させる第３工程と、
を備える、波長変換素子の製造方法。
第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、前記第１端面から射出される前記第２光を入射させて外部空間に射出させる射出部材と、を備える波長変換素子の製造方法であって、
前記波長変換部材を用意する第１工程と、
前記射出部材となる軟化状のガラスを前記第１端面に直接当接させる第２工程と、
前記第１端面に直接当接させた前記軟化状のガラスを冷却して硬化させる第３工程と、
を備える、波長変換素子の製造方法。
【0133】
付記７の構成によれば、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子が得られる。また、射出部材は、ガラスで構成されるため、耐光性に優れる。また、波長変換部材を加工する必要がなく、製造プロセスの負荷を軽減することができる。
【0134】
（付記８）
前記第２工程において、型の凹部に充填した前記軟化状のガラスに前記第１端面を直接当接させ、
前記第３工程において、前記型を冷却して前記ガラスを硬化させ、
硬化させた状態の前記ガラスを前記型から取り外す第４工程をさらに備える、付記７に記載の波長変換素子の製造方法。
前記第２工程において、型の凹部に充填した前記軟化状のガラスに前記第１端面を直接当接させ、
前記第３工程において、前記型を冷却して前記ガラスを硬化させ、
硬化させた状態の前記ガラスを前記型から取り外す第４工程をさらに備える、付記７に記載の波長変換素子の製造方法。
【0135】
付記８の構成によれば、所望の凹部形状を有する型を用いることにより、型の凹部形状に応じた所望の形状を有する射出部材を作製することができる。
【0136】
（付記９）
前記第２工程において、固体状のガラスに前記第１端面を直接当接させた後、前記ガラスを加熱して軟化させ、前記軟化状のガラスとする、付記７に記載の波長変換素子の製造方法。
前記第２工程において、固体状のガラスに前記第１端面を直接当接させた後、前記ガラスを加熱して軟化させ、前記軟化状のガラスとする、付記７に記載の波長変換素子の製造方法。
【0137】
付記９の構成によれば、固体状のガラスを用いて射出部材を作製することができる。
【0138】
（付記１０）
前記第３工程において、前記第１端面に対する前記ガラスの接触角を９０度よりも大きくした状態で前記ガラスを硬化させる、付記７から付記９までのいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
前記第３工程において、前記第１端面に対する前記ガラスの接触角を９０度よりも大きくした状態で前記ガラスを硬化させる、付記７から付記９までのいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
【0139】
付記１０の構成によれば、光源装置に用いた場合に光利用効率の高い波長変換素子を得ることができる。
【0140】
（付記１１）
前記ガラスを前記第１端面に当接させる前に、前記ガラスと前記第１端面との親和性を調整する工程をさらに備える、付記７から付記１０までのいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
前記ガラスを前記第１端面に当接させる前に、前記ガラスと前記第１端面との親和性を調整する工程をさらに備える、付記７から付記１０までのいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
【0141】
付記１１の構成によれば、第１端面に対するガラスの接触角を調整することができ、射出部材の形状を制御することができる。
【0142】
（付記１２）
第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、
入射面と射出面とを有し、前記第１端面から射出されて前記入射面から入射する前記第２光を前記射出面から外部空間に射出させる射出部材と、を備え、
前記第１端面と前記入射面とは、互いに直接接触している、波長変換素子。
第１端面を有し、第１波長帯の第１光を前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の第２光に変換する柱状の波長変換部材と、
入射面と射出面とを有し、前記第１端面から射出されて前記入射面から入射する前記第２光を前記射出面から外部空間に射出させる射出部材と、を備え、
前記第１端面と前記入射面とは、互いに直接接触している、波長変換素子。
【0143】
付記１２の構成によれば、線膨張係数の違いや機械的衝撃に起因する部材同士の剥離のおそれを低減でき、信頼性の高い波長変換素子が得られる。
【0144】
（付記１３）
前記第１端面の端部に接する前記射出面の傾斜角が９０度よりも大きく、
前記射出面は、球面の一部で構成されている、付記１２に記載の波長変換素子。
前記第１端面の端部に接する前記射出面の傾斜角が９０度よりも大きく、
前記射出面は、球面の一部で構成されている、付記１２に記載の波長変換素子。
【0145】
付記１３の構成によれば、光源装置に用いた場合に光利用効率の高い波長変換素子を得ることができる。
【0146】
（付記１４）
付記１２または付記１３に記載の波長変換素子と、
前記波長変換部材に入射させる前記第１光を射出する発光素子と、
を備える、光源装置。
付記１２または付記１３に記載の波長変換素子と、
前記波長変換部材に入射させる前記第１光を射出する発光素子と、
を備える、光源装置。
【0147】
付記１４の構成によれば、信頼性に優れる光源装置が得られる。
【0148】
（付記１５）
付記１４に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される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装置と、
を備える、プロジェクター。
付記１４に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される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装置と、
を備える、プロジェクター。
【0149】
付記１５の構成によれば、信頼性に優れるプロジェクターが得られる。
【符号の説明】
【0150】
１…プロジェクター、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６…投射光学装置、５０…波長変換部材、５０…波長変換部材、５０ａ…第１端面、５２，６６…射出部材、５２ａ，６６ａ…入射面、５２ｂ，６６ｂ…射出面、５６…発光素子、６１…樹脂、６９…型、６９ｈ…凹部、７７…低融点ガラス、１００…光源装置、Ｅ…励起光（第１光）、Ｙ…蛍光（第２光）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】