特許 7563242 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】光源装置およびプロジェクター

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20241001BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20241001BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20241001BHJP

   F21V 9/35 20180101ALI20241001BHJP

   F21V 7/28 20180101ALI20241001BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20241001BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 A

G03B21/00 D

H04N5/74 Z

F21V9/35

F21V7/28 240

F21Y115:30

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2021035312

(22)【出願日】2021-03-05

(65)【公開番号】P2022135481

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-12-27

(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】秋山 光一

【審査官】小野 博之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１３２５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１６３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０２６８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２４３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３３０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０５０６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１８６２３３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ２１／００－２１／１０

２１／１２－２１／３０

２１／５６－２１／６４

３３／００－３３／１６

Ｈ０４Ｎ ５／６６－５／７４

Ｆ２１Ｖ ９／３５

Ｆ２１Ｖ ７／２８

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１波長帯の第１光を射出する光源と、
前記第１光が入射され、前記第１光の一部を透過し、前記第１光の他の一部を反射する第１光学素子と、
前記第１光の一部および前記第１光の他の一部のいずれか一方が入射され、前記第１波長帯とは異なる第２光を射出する波長変換素子と、
前記第１光の一部および前記第１光の他の一部のいずれか他方が入射され、前記第１光を拡散する拡散素子と、
前記波長変換素子から射出される前記第２光と、前記拡散素子から射出される前記第１光とを合成する第２光学素子と、を備え、
前記波長変換素子は、
光入射面を有し、前記光入射面に入射した前記第１光を波長変換して前記第２光を生成する波長変換層と、
前記波長変換層を支持する支持面を有する基板と、
前記第１光を透過し、前記第２光を反射する第１光学層を有し、前記第１光学層が前記支持面に対向するように配置される第１光学部材と、
前記第２光を反射させる第２光学層を有し、前記第２光学層が前記支持面と前記第１光学層とに交差するように配置される第２光学部材と、
前記第２光を反射させる第３光学層を有し、前記第３光学層が前記支持面と前記第１光学層とに交差し、前記第２光学層に対向するように配置される第３光学部材と、
前記基板、前記第１光学部材、前記第２光学部材および前記第３光学部材により形成される開口部と、を有し、
前記波長変換層の前記光入射面の第１面積は、前記光入射面において前記第１光が入射される光入射領域の第２面積よりも大きく、
前記光入射領域の前記第２面積は、前記開口部の第３面積より大きく、
前記第２光は、前記開口部から射出される
光源装置。

【請求項2】

前記第１光学素子は、前記第１光の透過光量および前記第１光の反射光量の比率を可変可能である
請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

前記第１光学素子は、前記比率がそれぞれ異なる複数の光学部材を有し、
前記複数の光学部材は、前記光源から射出される前記第１光の光路に対して入れ替え可能である
請求項２に記載の光源装置。

【請求項4】

前記第１光学素子は、前記比率がそれぞれ異なる複数の光入射領域を含む光学基板と、駆動部と、を有し、
前記光学基板は、前記光源から射出される前記第１光が、前記複数の光入射領域の少なくとも１つに入射するように設けられ、
前記駆動部は、前記光学基板を回動させて、前記複数の光入射領域を切り替え可能である
請求項２に記載の光源装置。

【請求項5】

前記第１光学素子は、透光性基板と、前記透光性基板に設けられた誘電体多層膜と、を含む
請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項6】

前記第２光学素子は、前記第２光を透過し、前記第１光を反射するダイクロイックミラー、または、前記第２光を反射し、前記第１光を透過するダイクロイックミラーを含む
請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項7】

前記第１光学素子は、前記光源から入射する前記第１光を、前記光源、前記第１光学素子および前記第２光学素子が配置される仮想平面に沿う第１方向と、前記第１方向に直交し、前記仮想平面に沿う第２方向とに分岐し、
前記拡散素子は、前記第１光学素子から前記第２方向に分岐された前記第１光を前記第１方向に反射し、
前記波長変換素子は、前記第１光学素子から前記第１方向に分岐された前記第１光を前記第２光に変換して、前記第２光を前記第２方向に射出する
請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項8】

前記第２光学素子は、前記拡散素子から前記第１方向に射出されて入射する前記第１光の一部を前記第２方向に反射するとともに、前記波長変換素子から前記第２方向に射出されて入射する前記第２光を前記第２方向に透過して合成する
請求項７に記載の光源装置。

【請求項9】

前記第１光学素子は、前記光源から入射する前記第１光を、前記光源、前記第１光学素子および前記第２光学素子が配置される仮想平面に沿う第１方向と、前記第１方向に直交し、前記仮想平面に沿う第２方向とに分岐し、
前記拡散素子は、前記第１光学素子から前記第１方向に分岐された前記第１光を前記第２方向に反射し、
前記波長変換素子は、前記第１光学素子から前記第２方向に分岐された前記第１光を前記第２光に変換して、前記第２光を前記第１方向に射出する
請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項10】

前記第２光学素子は、前記拡散素子から前記第２方向に射出されて入射する前記第１光の一部を前記第２方向に透過するとともに、前記波長変換素子から前記第１方向に射出されて入射する前記第２光を前記第２方向に反射して合成する
請求項９に記載の光源装置。

【請求項11】

前記第１光を反射するミラーをさらに備え、
前記第１光学素子は、前記光源から入射する前記第１光を、前記光源、前記第１光学素子および前記第２光学素子が配置される仮想平面に沿う第１方向と、前記第１方向に直交し、前記仮想平面に沿う第２方向とに分岐し、
前記ミラーは、前記第１光学素子から前記第２方向に分岐された前記第１光を前記第１方向に反射し、
前記拡散素子は、前記ミラーから前記第１方向に反射されて入射する前記第１光を前記第１方向に透過し、
前記波長変換素子は、前記第１光学素子から前記第１方向に分岐された前記第１光を前記第２光に変換して、前記第２光を前記第２方向に射出する
請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項12】

前記第２光学素子は、前記拡散素子から前記第１方向に射出されて入射する前記第１光の一部を前記第２方向に反射するとともに、前記波長変換素子から前記第２方向に射出されて入射する前記第２光を前記第２方向に透過して合成する
請求項１１に記載の光源装置。

【請求項13】

前記第１光を反射するミラーをさらに備え、
前記第１光学素子は、前記光源から入射する前記第１光を、前記光源、前記第１光学素子および前記第２光学素子が配置される仮想平面に沿う第１方向と、前記第１方向に直交し、前記仮想平面に沿う第２方向とに分岐し、
前記ミラーは、前記第１光学素子から前記第１方向に分岐された前記第１光を前記第２方向に反射し、
前記拡散素子は、前記ミラーから前記第２方向に反射された前記第１光を前記第２方向に透過し、
前記波長変換素子は、前記第１光学素子から前記第２方向に分岐された前記第１光を前記第２光に変換して、前記第２光を前記第１方向に射出する
請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項14】

前記第２光学素子は、前記拡散素子から前記第２方向に射出されて入射する前記第１光の一部を前記第２方向に透過するとともに、前記波長変換素子から前記第１方向に射出されて入射する前記第２光を前記第２方向に反射して合成する
請求項１３に記載の光源装置。

【請求項15】

前記波長変換素子から射出され、前記第２光学素子を経由した前記第１光を反射する反射素子をさらに備える
請求項１から請求項１４のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項16】

前記波長変換層は、光を散乱させる散乱体を含む
請求項１から請求項１５のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項17】

前記第１光学層に沿う平面と前記波長変換層の前記光入射面に沿う平面とのなす角度は、１０°以上４０°以下である
請求項１から請求項１６のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項18】

前記第２光学層は、前記第１光および前記第２光を反射し、
前記第３光学層は、前記第１光および前記第２光を反射する
請求項１から請求項１７のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項19】

前記基板は、前記支持面と前記波長変換層との間に設けられる第４光学層を有する
請求項１から請求項１８のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項20】

前記第４光学層は、前記支持面における前記波長変換層の周囲の少なくとも一部に設けられている
請求項１９に記載の光源装置。

【請求項21】

前記第１光学部材は、前記波長変換層と接触しないように配置される
請求項１から請求項２０のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項22】

前記波長変換層は、前記開口部の内側に設けられた収容空間に収容され、
前記収容空間に空気層が設けられている
請求項１から請求項２１のうちのいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項23】

請求項１から請求項２２のうちのいずれか一項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、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、エテンデューを小さくすることで、液晶パネル等の被照明物を高輝度で照明する光源装置がある（例えば、下記特許文献１、２参照）。近年、プロジェクターに用いる光源装置として、蛍光体を励起することで生成した蛍光を照明光として用いる光源装置もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－０２６８５３号公報

【文献】特開２００８－１１２１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に蛍光体上における励起光の入射面積を小さくすることで、蛍光のエテンデューを小さくできる。しかしながら、励起光の入射面積を小さくすると励起光の光密度が高くなることで、蛍光変換効率が低下してしまうという問題があった。
このように従来において、励起光の光密度の増加を抑制しつつ、エテンデューを小さくすることは難しかった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明の１つの態様によれば、第１波長帯の光を射出する光源と、前記第１波長帯の光が入射され、前記第１波長帯の光の一部を透過し、前記第１波長帯の光の他の一部を反射する第１光学素子と、前記第１波長帯の光の一部および前記第１波長帯の光の他の一部のいずれか一方が入射され、前記第１波長帯の光を波長変換して、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の光を少なくとも射出する波長変換素子と、前記第１波長帯の光の一部および前記第１波長帯の光の他の一部のいずれか他方が入射され、前記第１波長帯の光を拡散する拡散素子と、前記波長変換素子から射出される前記第２波長帯の光と、前記拡散素子から射出される前記第１波長帯の光とを合成する第２光学素子と、を備え、前記波長変換素子は、光入射面を有し、前記光入射面に入射した前記第１波長帯の光を波長変換して前記第２波長帯の光を生成する波長変換層と、前記波長変換層を支持する支持面を有する基板と、前記第１波長帯の光を透過し、前記第２波長帯の光を反射する第１光学層を有し、前記第１光学層が前記支持面に対向するように配置される第１光学部材と、少なくとも前記第２波長帯の光を反射させる第２光学層を有し、前記第２光学層が前記支持面と前記第１光学層とに交差するように配置される第２光学部材と、少なくとも前記第２波長帯の光を反射させる第３光学層を有し、前記第３光学層が前記支持面と前記第１光学層とに交差し、前記第２光学層に対向するように配置される第３光学部材と、前記基板、前記第１光学部材、前記第２光学部材および前記第３光学部材により形成される開口部と、を有し、前記波長変換層の前記光入射面の面積は、前記光入射面において前記第１波長帯の光が入射される光入射領域の面積よりも大きく、前記光入射面領域の面積は、前記開口部の面積より大きく、前記第２波長帯の光は、前記開口部から射出される光源装置が提供される。

【0006】

本発明の第２態様によれば、本発明の第１態様の光源装置と、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が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１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】光源装置の概略構成図である。

【図3】波長変換素子の概略構成を示す斜視図である。

【図4】波長変換素子を＋Ｙ側から視た正面図である。

【図5】波長変換素子の断面図である。

【図6】第２実施形態の光源装置の概略構成図である。

【図7】第３実施形態の光源装置の概略構成図である。

【図8】第４実施形態の光源装置の概略構成図である。

【図9】第５実施形態の光源装置の概略構成図である。

【図10】第１変形例に係る第１光学素子の構成を示す断面図である。

【図11A】第２変形例に係る第１光学素子の構成を示す断面図である。

【図11B】第２変形例に係る第１光学素子の構成を示す平面図である。

【図12】第３変形例に係る第１光学素子の構成を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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。

【0009】

（第１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。
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、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、投射光学装置６と、光源装置２と、を備えている。

【0010】

色分離光学系３は、光源装置２からの白色の照明光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および第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および第３の全反射ミラー８ｃと、第１のリレーレンズ９ａおよび第２のリレーレンズ９ｂとを備えている。

【0011】

第１のダイクロイックミラー７ａは、光源装置２からの照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、その他の光である緑色光ＬＧおよび青色光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を透過するとともに、その他の光を反射する。第２のダイクロイックミラー７ｂは、緑色光ＬＧを反射するとともに青色光ＬＢを透過させる。

【0012】

第１の全反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲを光変調装置４Ｒに向けて反射する。第２の全反射ミラー８ｂおよび第３の全反射ミラー８ｃは、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。

【0013】

第１のリレーレンズ９ａ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。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の全反射ミラー８ｂの後段に配置されている。

【0014】

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。

【0015】

光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、及び光変調装置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には、図示しない偏光板がそれぞれ配置され、特定の方向の直線偏光のみを通過させる構成となっている。

【0016】

光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、及び光変調装置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、及びフィールドレンズ１０Ｂは、それぞれの光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、光変調装置４Ｂに入射する赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの主光線を平行化する。

【0017】

合成光学系５は、光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、及び光変調装置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。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る。

【0018】

投射光学装置６は、複数のレンズから構成されている。投射光学装置６は、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上に画像が表示される。

【0019】

（光源装置）
図２は、光源装置２の概略構成図である。
図２を含む以下の図面内において、必要に応じてＸＹＺ座標系を用いて光源装置２の各構成について説明する。Ｘ軸は光源２２から射出される光の主光線に沿う光軸ａｘ３と拡散素子３１から射出される光の主光線に沿う光軸ａｘ５とに平行な軸である。Ｙ軸は光軸ａｘ３と直交し、第１光学素子２９で反射された光の主光線に沿う光軸ａｘ４と照明光軸ａｘ１とに平行な軸である。Ｚ軸はＸ軸およびＹ軸にそれぞれ直交する軸である。つまり、光軸ａｘ３と光軸ａｘ４と光軸ａｘ５と照明光軸ａｘ１とは同一面内に位置し、光軸ａｘ３および光軸ａｘ５は照明光軸ａｘ１と直交し、光軸ａｘ４は照明光軸ａｘ１に平行かつ光軸ａｘ３および光軸ａｘ５と直交する。すなわち、光軸ａｘ３と光軸ａｘ４と光軸ａｘ５と照明光軸ａｘ１とはＸＹ平面に沿った仮想平面上に位置している。

【0020】

図２に示すように、光源装置２は、光源２２と、第１ホモジナイザー光学系２３と、第１集光光学系２４と、波長変換素子２５と、第１ピックアップ光学系２６と、第２ホモジナイザー光学系２７と、第２集光光学系２８と、第１光学素子２９と、第２光学素子３０と、拡散素子３１と、第２ピックアップ光学系３２と、インテグレーター光学系３５と、偏光変換素子３６と、重畳レンズ３７とを備え、これらの各部材はＸＹ平面に沿った仮想平面上に配置されている。本実施形態の光源装置２は白色の照明光ＷＬを射出する。

【0021】

光源２２は、発光部２０１とコリメートレンズ２０２とを含む。発光部２０１は半導体レーザーから構成される。発光部２０１は、例えば４４５ｎｍのピーク波長を有する光ビームからなる光線Ｅを射出する。なお、発光部２０１としては、４４５ｎｍ以外の波長の光線Ｅを射出する半導体レーザーを用いることもできる。例えば、発光部２０１は、４６０ｎｍのピーク波長を有する光ビームからなる光線Ｅを射出してもよい。

【0022】

コリメートレンズ２０２は発光部２０１に対応して配置されている。コリメートレンズ２０２は発光部２０１から射出された光線Ｅを平行光に変換する。なお、発光部２０１およびコリメートレンズ２０２の個数は、特に限定されない。
このようにして光源２２は青色波長帯（第１波長帯）を有する平行光束として励起光（第１波長帯の光）ＥＬを射出する。

【0023】

本実施形態の光源装置２において、光源２２の光軸ａｘ３上に、光源２２と、第１光学素子２９と、第１ホモジナイザー光学系２３と、第１集光光学系２４と、波長変換素子２５とが配置されている。
本実施形態の光源装置２において、光軸ａｘ４上に、第１光学素子２９と、第２ホモジナイザー光学系２７と、第２集光光学系２８と、拡散素子３１とが配置されている。
本実施形態の光源装置２において、光軸ａｘ５上に、拡散素子３１と、第２ピックアップ光学系３２と、第２光学素子３０とが配置されている。
本実施形態の光源装置２において、照明光軸ａｘ１上に、波長変換素子２５と、第１ピックアップ光学系２６と、第２光学素子３０と、インテグレーター光学系３５と、偏光変換素子３６と、重畳レンズ３７とが配置されている。

【0024】

光源２２から射出された励起光ＥＬは第１光学素子２９に入射する。第１光学素子２９は、光軸ａｘ３および光軸ａｘ４に対して４５°の角度をなすように配置されている。
第１光学素子２９は励起光ＥＬの一部を透過し、励起光ＥＬの他の一部を反射する素子である。本実施形態において、第１光学素子２９は透光性基板２９ａとハーフミラー層２９ｂとを含む。透光性基板２９ａは励起光ＥＬに対して透光性を有する基板である。ハーフミラー層２９ｂは、例えば、透光性基板２９ａ上に成膜された誘電体多層膜で構成される。本実施形態のハーフミラー層２９ｂとは、励起光ＥＬにおける透過光量および反射光量の割合が等しい場合（５０：５０）の場合に限られず、励起光ＥＬを完全に反射あるいは透過させず、少なくとも一部を透過あるいは反射し、他の一部を反射あるいは透過させる層であればよい。

【0025】

第１光学素子２９で反射された励起光ＥＬは光軸ａｘ４に沿って進み、第２ホモジナイザー光学系２７に入射する。第１光学素子２９を透過した励起光ＥＬは光軸ａｘ３に沿って進み、第１ホモジナイザー光学系２３に入射する。以下、第１光学素子２９を透過してＸ方向（第１方向）に分離された励起光ＥＬの一部を励起光ＥＬ１と称し、第１光学素子２９で反射されてＹ方向（第２方向）分離された励起光ＥＬの他の一部を青色光ＥＬ２と称す。

【0026】

青色光（第１波長帯の光の一部）ＥＬ２が入射する第２ホモジナイザー光学系２７は、例えばレンズアレイ２７ａとレンズアレイ２７ｂとから構成されている。レンズアレイ２７ａは複数の小レンズ２７ａｍを含み、レンズアレイ２７ｂは複数の小レンズ２７ｂｍを含む。
レンズアレイ２７ａは青色光ＥＬ２を複数の小光線束に分離する。レンズアレイ２７ａの小レンズ２７ａｍは、小光線束を対応するレンズアレイ２７ｂの小レンズ２７ｂｍに結像させる。レンズアレイ２７ｂは、後述する第２集光光学系２８とともに、レンズアレイ２７ａの各小レンズ２７ａｍの像を拡散素子３１上に重畳させる。第２集光光学系２８は第２ホモジナイザー光学系２７と協働して、拡散素子３１上に入射する青色光ＥＬ２の照度分布を均一化し、拡散素子３１上における青色光ＥＬ２の光密度を抑制する。なお、第２集光光学系２８は単数あるいは複数のレンズで構成される。

【0027】

拡散素子３１は、青色光ＥＬ２を拡散させるとともに第２光学素子３０に向けて射出する。拡散素子３１は、拡散反射板３１ａと、拡散反射板３１ａを回転させるためのモーター３１ｂとを含む。拡散反射板３１ａは、青色光ＥＬ２を第２光学素子３０に向けて拡散させつつ反射する。拡散反射板３１ａは、波長変換素子２５から射出される蛍光ＹＬと同程度の拡散角となるように青色光ＥＬ２を拡散させるように形成することが望ましい。これにより、拡散後の青色光ＥＬ２と蛍光ＹＬとを合成した照明光ＷＬの色ムラを低減できる。

【0028】

モーター３１ｂの回転軸Ｏは、光軸ａｘ４，ａｘ５と４５°の角度をなすように配置されている。これにより、拡散素子３１は、拡散反射板３１ａの光入射面を光軸ａｘ４，ａｘ５と４５°の角度をなす面内で回転可能としている。拡散反射板３１ａは、回転軸Ｏの方向から見て、例えば円形に形成されているが、拡散反射板３１ａの形状は円板に限定されない。本実施形態の場合、拡散反射板３１ａを回転させることで拡散反射板３１ａの温度上昇が抑えられ、拡散素子３１の信頼性を高めることができる。

【0029】

なお、本実施形態の拡散素子３１は回転型の拡散素子であるが、この構成に代えて、固定型の拡散素子を用いもよい。この場合、モーター３１ｂが不要となるので、拡散素子のコストを低減できる。

【0030】

本実施形態において、拡散素子３１に入射した青色光ＥＬ２は、拡散された状態で反射される。以下、拡散素子３１において拡散反射された青色光ＥＬ２を拡散青色光ＢＬと称す。本実施形態において、拡散青色光ＢＬの主光線は光軸ａｘ５に一致する。

【0031】

このように拡散素子３１は、第１光学素子２９からＹ方向に分岐されて入射する青色光ＥＬ２をＸ方向の一方側（＋Ｘ側）に拡散青色光ＢＬとして反射する。拡散素子３１から射出された拡散青色光ＢＬは第２ピックアップ光学系３２に入射する。拡散青色光ＢＬは後述の波長変換素子２５から射出される蛍光ＹＬと同程度の光束幅まで拡がった状態で第２ピックアップ光学系３２に入射する。第２ピックアップ光学系３２は拡散素子３１から射出される拡散青色光ＢＬをピックアップして平行化する機能を有する。第２ピックアップ光学系３２は、単数あるいは複数のレンズで構成される。

【0032】

第２ピックアップ光学系３２により平行化された拡散青色光ＢＬは、第２光学素子３０に入射する。第２光学素子３０は、透光性基板３０ａとダイクロイックミラー３０ｂとを含む。本実施形態の透光性基板３０ａは少なくとも第２の波長帯の光である蛍光ＹＬに対して透光性を有する基板である。本実施形態のダイクロイックミラー３０ｂは、波長変換素子２５から射出される第２の波長帯の光である蛍光ＹＬを透過し、拡散素子３１から射出される第１の波長帯の光である拡散青色光ＢＬを反射する光学特性を有する。そのため、第２光学素子３０は、拡散青色光ＢＬをＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に向けて反射する。

【0033】

一方、第１光学素子２９を透過した励起光（第１波長帯の光の他の一部）ＥＬ１は、第１ホモジナイザー光学系２３に入射する。第１ホモジナイザー光学系２３は、例えばレンズアレイ２３ａとレンズアレイ２３ｂとから構成されている。レンズアレイ２３ａは複数の小レンズ２３ａｍを含み、レンズアレイ２３ｂは複数の小レンズ２３ｂｍを含む。

【0034】

レンズアレイ２３ａは励起光ＥＬ１を複数の小光線束に分離する。レンズアレイ２３ａの小レンズ２３ａｍは、小光線束を対応するレンズアレイ２３ｂの小レンズ２３ｂｍに結像させる。レンズアレイ２３ｂは、後述する第１集光光学系２４とともに、レンズアレイ２３ａの各小レンズ２３ａｍの像を波長変換素子２５の蛍光体層２５１上に重畳させる。第１集光光学系２４は第１ホモジナイザー光学系２３と協働して、波長変換素子２５の蛍光体層２５１上に入射する励起光ＥＬの照度分布を均一化する。なお、第１集光光学系２４は単数あるいは複数のレンズで構成される。

【0035】

波長変換素子２５は、光源２２から＋Ｘ側に向けて入射する励起光ＥＬ１で励起されることで蛍光ＹＬを生成する蛍光体層２５１と、蛍光体層２５１を支持する基板２５２と、を有する。波長変換素子２５は、生成した蛍光ＹＬをＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に向けて開口部２６０から射出させる。

【0036】

図３は波長変換素子２５の概略構成を示す斜視図である。図４は波長変換素子２５を＋Ｙ側から視た正面図である。図５は波長変換素子２５の断面図である。なお、図５はＸＹ平面に沿う面による断面である。
図３～図５に示されるように、本実施形態の波長変換素子２５は、蛍光体層（波長変換層）２５１と、基板２５２と、第４光学層２５３と、第１光学部材２５４と、第２光学部材２５５と、第３光学部材２５６と、を備える。波長変換素子２５は、蛍光体層２５１で生成した蛍光ＹＬを射出する開口部２６０を備えている。開口部２６０は、波長変換素子２５の＋Ｙ側に設けられている。
本実施形態の開口部２６０は、基板２５２、第１光学部材２５４、第２光学部材２５５および第３光学部材２５６の＋Ｙ側における各端面で形成された開口である。

【0037】

蛍光体層２５１は、励起光ＥＬによって励起され、黄色波長帯（第２波長帯）の蛍光（第２波長帯の光）ＹＬを発光する蛍光体粒子を含む。蛍光体層２５１は、励起光ＥＬを波長変換することによって、蛍光ＹＬを生成する。
蛍光体層２５１は、表面（光入射面）２５１１と、側面２５１２と、裏面２５１３と、を含む板状の蛍光体である。表面２５１１は、励起光ＥＬが入射される面である。側面２５１２は、表面２５１１に交差する面である。側面２５１２は、表面２５１１に直交していてもよい。裏面２５１３は、表面２５１１の反対の面である。

【0038】

蛍光体粒子としては、例えば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。なお、蛍光体粒子の形成材料は、１種であってもよく、２種以上の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てもよい。蛍光体層２５１としては、例えば、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、バインダーを用いずに蛍光体粒子を焼結した蛍光体層などを用いてもよい。本実施形態の蛍光体層２５１は複数の気孔（散乱体）Ｋを含んでいる。

【0039】

蛍光体層２５１は基板２５２に支持される。基板２５２は、蛍光体層２５１を支持する支持面２５２１を含む。支持面２５２１は、ＹＺ面と平行な面である。基板２５２は、蛍光体層２５１と熱的に接続されている。基板２５２は、例えば、アルミや銅といった放熱性に優れた金属板である。基板２５２は蛍光体層２５１と熱的に接続されるため、蛍光体層２５１の熱を放出させることで蛍光体層２５１を冷却する。

【0040】

波長変換素子２５において、蛍光体層２５１は収容空間Ｓに収容されている。収容空間Ｓは、基板２５２、第１光学部材２５４、第２光学部材２５５および第３光学部材２５６で囲まれた空間である。収容空間Ｓは、開口部２６０の内側に設けられている。本実施形態の場合、収容空間Ｓは大気中に開放されている。すなわち、収容空間Ｓには空気層ＡＲが設けられている。

【0041】

第４光学層２５３は、基板２５２と蛍光体層２５１との間に設けられる。第４光学層２５３の面積は、蛍光体層２５１の裏面２５１３の面積よりも大きい。本実施形態の場合、第４光学層２５３は、収容空間Ｓ内に位置する支持面２５２１上に設けられている。すなわち、第４光学層２５３は、基板２５２の支持面２５２１における蛍光体層２５１の周囲に設けられている。蛍光体層２５１は第４光学層２５３を介して基板２５２の支持面２５２１に接合されている。第４光学層２５３は、例えば、金属層や誘電体層で構成される。なお、第４光学層２５３は、支持面２５２１の全域、すなわち、収容空間Ｓよりも外側まで設けられていてもよい。また、第４光学層２５３の一部が蛍光体層２５１の裏面２５１３に直接形成されていてもよい。

【0042】

第１光学部材２５４は、基板２５２の支持面２５２１に対向するように配置されている。すなわち、第１光学部材２５４は、蛍光体層２５１の表面２５１１に対向するように配置されている。第１光学部材２５４は、蛍光体層２５１と接触しないように配置される。

【0043】

第１光学部材２５４は、蛍光体層２５１の表面２５１１に対して傾けられた状態で配置される。第１光学部材２５４における蛍光体層２５１の表面２５１１に対してなす角度は鋭角に設定される。

【0044】

第１光学部材２５４は、透光性基板２５４１と、第１光学層２５４２と、を含む。透光性基板２５４１は、例えば、ガラスで構成されている。第１光学層２５４２は、透光性基板２５４１の内面、すなわち、蛍光体層２５１に対向する面に設けられている。第１光学層２５４２は、励起光ＥＬを透過し、蛍光ＹＬを反射する特性を有する。第１光学層２５４２は、基板２５２の支持面２５２１に対向している。
これにより、第１光学部材２５４は、光源２２から射出された励起光ＥＬを透過させつつ、蛍光体層２５１で生成された蛍光ＹＬを反射することができる。

【0045】

第２光学部材２５５は、基材２５５１と、第２光学層２５５２と、を含む。基材２５５１の形成材料としては、例えばガラスが用いられる。第２光学層２５５２は、基材２５５１の内面に形成される。第２光学層２５５２は、例えば、金属層や誘電体層で構成される。

【0046】

第２光学部材２５５は、基板２５２の支持面２５２１と第１光学部材２５４とに交差するように配置されている。第２光学部材２５５は、第２光学層２５５２が支持面２５２１と第１光学層２５４２とに交差するように配置されている。第２光学部材２５５は、基板２５２の支持面２５２１と第１光学部材２５４とに直交していてもよい。第２光学層２５５２は、支持面２５２１と第１光学層２５４２とに直交していてもよい。第２光学部材２５５は、その厚さ方向をＺ軸方向に一致させるように配置されている。第２光学部材２５５は、蛍光体層２５１の＋Ｚ側の近傍に配置されている。そのため、蛍光体層２５１から＋Ｚ側に向かって射出された蛍光ＹＬの一部は第２光学部材２５５により反射される。
なお、例えば、何等かの理由によって励起光ＥＬが第２光学部材２５５に入射した場合でも、第２光学部材２５５は励起光ＥＬを反射して蛍光体層２５１に入射させる。

【0047】

第２光学部材２５５は台形板状である。
図３に示したように、第２光学部材２５５は、台形状の上底部をなす第１端面５５ａと、台形状の下底部をなす第２端面５５ｂと、第１端面５５ａおよび第２端面５５ｂを＋Ｘ側で接続する第３端面５５ｃと、第１端面５５ａおよび第２端面５５ｂを－Ｘ側で接続する第４端面５５ｄと、を含む。なお、第１端面５５ａ、第２端面５５ｂ、第３端面５５ｃおよび第４端面５５ｄはいずれも平坦面である。第３端面５５ｃは、基板２５２に対向する面である。第４端面５５ｄは、基材２５５１において第３端面５５ｃと反対側の面である。第１光学部材２５４は、第４端面５５ｄに当接している。第１光学部材２５４は、第４端面５５ｄに載置されている。第１光学層２５４２は、第４端面５５ｄに当接している。透光性基板２５４１は、第１光学層２５４２を介して第４端面５５ｄに載置されている。

【0048】

ここで、基材２５５１の材料としてガラスを用いる場合、先鋭部分を除去することで欠けを防止する面取り加工が必要となる。本実施形態では、第２光学部材２５５を台形板状とすることで面取り加工を不要とすることで、基材２５５１の加工性を向上させている。

【0049】

本実施形態の場合、第２光学部材２５５の一部が基板２５２に埋め込まれている。よって、第２光学部材２５５は基板２５２に強固に支持される。
第２光学部材２５５における＋Ｘ側の端部の一部は基板２５２の支持面２５２１に形成された溝２５２４に嵌め込まれている。なお、第２光学部材２５５と溝２５２４との隙間に接着剤を充填してもよい。

【0050】

具体的に第２光学部材２５５は、第１端面５５ａおよび第３端面５５ｃの全体と第２端面５５ｂの一部とが溝２５２４に嵌め込まれている。第４端面５５ｄのうち最も－Ｙ側に位置し、Ｚ方向に沿う端辺５５ｄ１は、基板２５２の支持面２５２１と面一とされている。これにより、第４端面５５ｄと基板２５２の支持面２５２１とが滑らかに接続されている。また、＋Ｙ側において、第２端面５５ｂは基板２５２の端面５２と面一となっている。

【0051】

第３光学部材２５６は、第２光学部材２５５と同様の構成を有する。
すなわち、第３光学部材２５６は、基材２５６１と、第３光学層２５６２と、を含む。第３光学層２５６２は、基材２５６１の内面に形成される。第３光学層２５６２は、例えば、金属層や誘電体層で構成される。

【0052】

第３光学部材２５６は、基板２５２の支持面２５２１と第１光学部材２５４とに交差し、第２光学部材２５５と対向するように配置されている。第３光学部材２５６は、第３光学層２５６２が支持面２５２１と第１光学層２５４２とに交差し、第２光学層２５５２に対向するように配置されている。第３光学部材２５６は、基板２５２の支持面２５２１と第１光学部材２５４とに直交していてもよい。第３光学層２５６２は、支持面２５２１と第１光学層２５４２とに直交していてもよい。第３光学部材２５６は、その厚さ方向をＺ軸方向に一致させるように配置されている。第３光学部材２５６は、蛍光体層２５１の－Ｚ側の近傍に配置されている。そのため、蛍光体層２５１から－Ｚ側に向かって射出され、第３光学部材２５６に入射した蛍光ＹＬは第３光学部材２５６により反射される。なお、例えば、何等かの理由によって励起光ＥＬが第３光学部材２５６に入射した場合でも、第３光学部材２５６は励起光ＥＬを反射して蛍光体層２５１に入射させる。

【0053】

第３光学部材２５６は第２光学部材２５５と同様の台形板状である。
第３光学部材２５６は、台形形状の上底部をなす第１端面５６ａと、台形形状の下底部をなす第２端面５６ｂと、第１端面５６ａおよび第２端面５６ｂを＋Ｘ側で接続する第３端面５６ｃと、第１端面５６ａおよび第２端面５６ｂを－Ｘ側で接続する第４端面５６ｄと、を含む。なお、第１端面５６ａ、第２端面５６ｂ、第３端面５６ｃおよび第４端面５６ｄはいずれも平坦面である。第３端面５６ｃは、基板２５２に対向する面である。第４端面５６ｄは、基材２５６１において第３端面５６ｃと反対側の面である。第１光学部材２５４は、第４端面５６ｄに当接している。第１光学部材２５４は、第４端面５６ｄに載置されている。第１光学層２５４２は、第４端面５６ｄに当接している。透光性基板２５４１は、第１光学層２５４２を介して第４端面５６ｄに載置されている。

【0054】

本実施形態の場合、第３光学部材２５６の一部が基板２５２に埋め込まれることで、第３光学部材２５６は基板２５２に強固に支持される。
第３光学部材２５６における＋Ｘ側の端部の一部は基板２５２の支持面２５２１に形成された溝２５２４に嵌め込まれている。第３光学部材２５６と溝２５２４との隙間に接着剤を充填してもよい。

【0055】

具体的に第３光学部材２５６は、第１端面５６ａおよび第３端面５６ｃの全体と第２端面５６ｂの一部とが溝２５２４に嵌め込まれている。第４端面５６ｄのうち最も－Ｙ側に位置し、Ｚ方向に沿う端辺５６ｄ１は、基板２５２の支持面２５２１と面一とされている。これにより、第４端面５６ｄと基板２５２の支持面２５２１とが滑らかに接続されている。また、＋Ｙ側において、第２端面５６ｂは基板２５２の端面５２と面一となっている。

【0056】

本実施形態において、第１光学部材２５４は、第２光学部材２５５および第３光学部材２５６に支持される。第１光学部材２５４は、第２光学部材２５５および第３光学部材２５６に接着固定されている。
具体的に、第１光学部材２５４は、第２光学部材２５５の第４端面５５ｄと第３光学部材２５６の第４端面５６ｄとの間に掛け渡されるように設けられている。－Ｙ側において、第１光学部材２５４の内側の端辺５４ａは基板２５２の支持面２５２１に接触している。

【0057】

このような構成に基づいて、本実施形態の波長変換素子２５では、開口部２６０と反対である－Ｙ側を、基板２５２、第１光学部材２５４、第２光学部材２５５および第３光学部材２５６によって閉塞している。よって、波長変換素子２５は、蛍光ＹＬにおける開口部２６０と反対側からの漏れを防止し、開口部２６０から蛍光ＹＬを効率良く射出可能となっている。

【0058】

図４および図５に示したように、励起光ＥＬは第１光学部材２５４を透過して蛍光体層２５１に入射する。励起光ＥＬは第１集光光学系２４によって表面２５１１上で集光されるように蛍光体層２５１に入射する。蛍光体層２５１の表面２５１１には、励起光入射領域ＬＳが形成される。励起光入射領域ＬＳとは励起光ＥＬが表面２５１１上に形成する照射スポットに相当する。

【0059】

蛍光体層２５１は、励起光入射領域ＬＳに入射された励起光ＥＬで励起され、蛍光ＹＬをランバート発光で放射する。なお、蛍光ＹＬが発光される領域の面積は、励起光入射領域ＬＳの面積よりも大きい。

【0060】

蛍光ＹＬは蛍光体層２５１からランバート発光される。例えば、表面２５１１からランバート発光された蛍光ＹＬの一部は、表面２５１１に対向配置された第１光学部材２５４に入射する。第１光学部材２５４に入射した蛍光ＹＬは、第１光学層２５４２によって反射される。第１光学層２５４２で反射された蛍光ＹＬの一部は、開口部２６０から直接射出される。
また、第１光学層２５４２で反射された蛍光ＹＬの一部は基板２５２の支持面２５２１に入射し、支持面２５２１に形成された第４光学層２５３で反射される。第４光学層２５３で反射された蛍光ＹＬは開口部２６０から射出される、あるいは、再び第１光学部材２５４に入射して反射される。

【0061】

なお、第１光学層２５４２で反射された蛍光ＹＬの一部は蛍光体層２５１内に戻される。本実施形態の蛍光体層２５１は複数の気孔Ｋを含む。そのため、蛍光体層２５１内に戻された蛍光ＹＬは気孔Ｋで散乱されることで、再び蛍光体層２５１からランバート発光される。

【0062】

また、蛍光体層２５１の側面２５１２からランバート発光された蛍光ＹＬの一部は、第４光学層２５３を経由して第２光学部材２５５または第３光学部材２５６に入射、あるいは、第２光学部材２５５または第３光学部材２５６に直接入射する。蛍光ＹＬは、第２光学部材２５５または第３光学部材２５６で反射されることで、再び第１光学部材２５４に入射して反射される。

【0063】

なお、蛍光体層２５１で生成された蛍光ＹＬの一部は開口部２６０と反対方向（－Ｙ側）に伝播するが、反射を繰り返すことでやがて開口部２６０から射出される。
このようにして本実施形態の波長変換素子２５では、蛍光体層２５１で生成した蛍光ＹＬを開口部２６０から＋Ｙ側に射出することができる。

【0064】

本実施形態の波長変換素子２５において、蛍光体層２５１では、蛍光ＹＬを射出する開口部２６０側に比べて、開口部２６０と反対側である－Ｙ側ほど熱がこもりやすく温度が高くなり易い。これに対して、本実施形態の波長変換素子２５では、図３および図５に示すように、蛍光体層２５１を支持する基板２５２を開口部２６０と反対側に長くした形状を採用している。そのため、本実施形態の波長変換素子２５によれば、蛍光体層２５１において熱がこもりやすい開口部２６０と反対側の側を効率良く冷却することができる。よって、蛍光体層２５１を効率良く冷却することができる。

【0065】

本実施形態の波長変換素子２５では、蛍光体層２５１の表面２５１１の面積Ａ１を励起光入射領域ＬＳの面積Ａ２よりも大きくしている。また、本実施形態の波長変換素子２５では、第１光学部材２５４の第１光学層２５４２に沿う平面と表面２５１１に沿う平面とのなす角度を１０°以上４０°以下に設定することで、開口部２６０の面積Ａ３を励起光入射領域ＬＳの面積Ａ２よりも小さくしている。

【0066】

すなわち、本実施形態の波長変換素子２５において、蛍光体層２５１の表面２５１１の面積Ａ１は励起光入射領域ＬＳの面積Ａ２よりも大きく、励起光入射領域ＬＳの面積Ａ２は開口部２６０の面積Ａ３より大きくなっている。本実施形態の波長変換素子２５において、開口部２６０は蛍光ＹＬの見かけ上の発光面とみなせることから、開口部２６０の面積Ａ３は蛍光ＹＬの見かけ上の発光面積とみなせる。

【0067】

波長変換素子２５から射出された蛍光ＹＬは第１ピックアップ光学系２６に入射する。第１ピックアップ光学系２６は、例えばピックアップレンズ２６ａ，２６ｂから構成されている。第１ピックアップ光学系２６は蛍光体層２５１から射出される蛍光ＹＬをピックアップして平行化する機能を有する。なお、ランバート発光される蛍光ＹＬをピックアップして平行化する第１ピックアップ光学系２６の焦点距離は、拡散青色光ＢＬをピックアップして平行化する第２ピックアップ光学系３２の焦点距離よりも短い。

【0068】

第１ピックアップ光学系２６で平行化された蛍光ＹＬは、第２光学素子３０に入射する。蛍光ＹＬは、第２光学素子３０を透過してインテグレーター光学系３５に向かう。

【0069】

本実施形態の光源装置２では、光軸ａｘ３，ａｘ４，ａｘ５および照明光軸ａｘ１で形成される矩形の角部に相当する位置に第１光学素子２９、波長変換素子２５、第２光学素子３０および拡散素子３１を配置した構成を採用している。これにより、本実施形態の光源装置２では、光源２２から射出した励起光ＥＬを第１光学素子２９においてＸ方向およびＹ方向の２方向に分離し、分離した一方の励起光ＥＬ１が波長変換素子２５に入射し、分離した他方の青色光ＥＬ２が拡散素子３１に入射させている。さらに、本実施形態の光源装置２では、波長変換素子２５からＹ方向に射出された蛍光ＹＬを第２光学素子３０でＹ方向に透過させつつ、拡散素子３１から射出された拡散青色光ＢＬを第２光学素子３０でＹ方向に反射させている。

【0070】

このようにして本実施形態の第２光学素子３０は、拡散素子３１からＸ方向の一方側（＋Ｘ側）に射出されて入射する拡散青色光ＢＬをＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に反射するとともに、波長変換素子２５からＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に射出されて入射するＹＬをＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に透過することで、蛍光ＹＬおよび拡散青色光ＢＬを合成した白色の照明光ＷＬを生成する。このようにして、光源装置２はインテグレーター光学系３５に向けて白色の照明光ＷＬを射出することができる。

【0071】

白色の照明光ＷＬは、インテグレーター光学系３５に入射する。インテグレーター光学系３５は、例えば第１のレンズアレイ３５ａと第２のレンズアレイ３５ｂとから構成されている。第１のレンズアレイ３５ａは複数の第１小レンズ３５ａｍを含み、第２のレンズアレイ３５ｂは複数の第２小レンズ３５ｂｍを含む。

【0072】

第１のレンズアレイ３５ａは照明光ＷＬを複数の小光線束に分離する。第１小レンズ３５ａｍは、小光線束を対応する第２小レンズ３５ｂｍに結像させる。インテグレーター光学系３５は、後述する重畳レンズ３７と協働することで被照明領域である図１に示した光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの画像形成領域の照度分布を均一化させる。

【0073】

インテグレーター光学系３５を通過した照明光ＷＬは、偏光変換素子３６に入射する。偏光変換素子３６は、例えば、偏光分離膜と位相差板（１／２波長板）とから構成される。偏光変換素子３６は、照明光ＷＬにおける偏光方向を一方の偏光成分に変換する。

【0074】

偏光変換素子３６を通過した照明光ＷＬは、重畳レンズ３７に入射する。重畳レンズ３７から射出された照明光ＷＬは色分離光学系３へ入射する。重畳レンズ３７は、照明光ＷＬを構成している上記複数の小光線束を光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの被照明領域、すなわち画像形成領域で互いに重畳させることで均一に照明する。

【0075】

（第１実施形態の効果）
以上説明した本実施形態に係る光源装置２によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態の波長変換素子２５は、励起光ＥＬを射出する光源２２と、励起光ＥＬが入射され、励起光ＥＬの一部である励起光ＥＬ１を透過し、励起光ＥＬの他の一部である青色光ＥＬ２を反射する第１光学素子２９と、励起光ＥＬ１が入射され、励起光ＥＬ１を波長変換して、励起光ＥＬ１とは異なる波長帯の蛍光ＹＬを射出する波長変換素子２５と、青色光ＥＬ２が入射され、青色光ＥＬ２を拡散する拡散素子３１と、波長変換素子２５から射出される蛍光ＹＬと、拡散素子３１から射出される拡散青色光ＢＬとを合成する第２光学素子３０と、を備える。波長変換素子２５は、表面２５１１に入射した励起光ＥＬ１を波長変換して蛍光ＹＬを生成する蛍光体層２５１と、蛍光体層２５１を支持する支持面２５２１を有する基板２５２と、励起光ＥＬを透過し、蛍光ＹＬを反射する第１光学層２５４２を有し、第１光学層２５４２が支持面２５２１に対向するように配置される第１光学部材２５４と、少なくとも蛍光ＹＬを反射させる第２光学層２５５２を有し、第２光学層２５５２が支持面２５２１と第１光学層２５４２とに交差するように配置される第２光学部材２５５と、少なくとも蛍光ＹＬを反射させる第３光学層２５６２を有し、第３光学層２５６２が支持面２５２１と第１光学層２５４２とに交差し、第２光学層２５５２に対向するように配置される第３光学部材２５６と、基板２５２、第１光学部材２５４、第２光学部材２５５および第３光学部材２５６により形成される開口部２６０と、を有する。蛍光体層２５１の表面２５１１の面積Ａ１は、表面２５１１において励起光ＥＬが入射される励起光入射領域ＬＳの面積Ａ２よりも大きく、励起光入射領域ＬＳの面積Ａ２は、開口部２６０の面積Ａ３より大きく、蛍光ＹＬは、開口部２６０から射出される。

【0076】

本実施形態の光源装置２では、光源２２から射出した励起光ＥＬを、ハーフミラー層２９ｂを用いた第１光学素子２９で分離し、分離した一方の励起光ＥＬ１を波長変換素子２５に入射させ、分離した他方の青色光ＥＬ２を拡散素子３１に入射させている。そして、ダイクロイックミラー３０ｂを用いた第２光学素子３０において、波長変換素子２５から射出した蛍光ＹＬと拡散素子３１から射出した拡散青色光ＢＬとを合成して白色の照明光ＷＬを生成している。このように本実施形態の光源装置２では、偏光を用いることなく照明光ＷＬを合成できるため、高価な位相差板や偏光乱れを抑制するための高価なレンズ部材を用いる必要がない。よって、光源装置２の低コスト化を実現できる。
また、本実施形態の光源装置２では、波長変換素子２５において、励起光ＥＬを入射させる励起光入射領域ＬＳよりも面積の小さい開口部２６０から蛍光ＹＬを射出するため、励起光入射領域ＬＳから蛍光ＹＬをそのまま取り出す構成に比べて、蛍光ＹＬの見かけ上の発光面積が小さくなる。これにより、蛍光ＹＬにおけるエテンデューを小さくできる。また、本実施形態の波長変換素子２５では、蛍光体層２５１上における励起光ＥＬの入射面積を小さくすることなくエテンデューを小さくできるため、蛍光体層２５１の表面２５１１において励起光ＥＬの光密度が高くならない。よって、光密度が高くなることによる蛍光変換効率の低下を抑制することができる。
したがって、本実施形態の光源装置２によれば、励起光ＥＬの光密度の増加による蛍光変換効率の低下を抑えつつエテンデューを小さくした波長変換素子２５を備えるので、高輝度な蛍光ＹＬを生成することができる。

【0077】

本実施形態の光源装置２において、第１光学素子２９は、透光性基板２９ａと、透光性基板２９ａに設けられたハーフミラー層２９ｂと、を含む。

【0078】

この構成によれば、透光性基板２９ａとハーフミラー層２９ｂとで構成された第１光学素子２９を用いるため、第１光学素子２９による光吸収を抑制できる。よって、第１光学素子２９を経由することによる励起光ＥＬの光損失を抑制できる。

【0079】

本実施形態の光源装置２において、第２光学素子３０は、蛍光ＹＬを透過し、拡散青色光ＢＬを反射するダイクロイックミラー３０ｂを含む。

【0080】

この構成によれば、偏光を用いることなく、蛍光ＹＬと拡散青色光ＢＬとを合成した照明光ＷＬを生成することができる。

【0081】

本実施形態の光源装置２において、第１光学素子２９は、光源２２から入射する励起光ＥＬを、光源２２、第１光学素子２９および第２光学素子３０が配置されるＸＹ面に沿うＸ方向と、Ｘ方向に直交し、ＸＹ面に沿うＹ方向とに分岐し、拡散素子３１は、第１光学素子２９からＹ方向に分岐されて入射する青色光ＥＬ２をＸ方向に反射し、波長変換素子２５は、第１光学素子２９からＸ方向に分岐されて入射する励起光ＥＬ１を波長変換して、蛍光ＹＬをＹ方向に射出する。本実施形態の場合、第２光学素子３０は、拡散素子３１からＸ方向に射出されて入射する拡散青色光ＢＬをＹ方向に反射するとともに、波長変換素子２５からＹ方向に射出されて入射する蛍光ＹＬをＹ方向に透過することで照明光ＷＬを合成する。

【0082】

この構成によれば、光源２２から射出した励起光ＥＬを第１光学素子２９でＸ方向およびＹ方向に分離し、Ｘ方向に分離した励起光ＥＬ１から生成した蛍光ＹＬと、Ｙ方向に分離した青色光ＥＬ２から生成した拡散青色光ＢＬとを第２光学素子３０において合成して照明光ＷＬを生成する光源装置を実現できる。

【0083】

本実施形態の光源装置２において、蛍光体層２５１は、光を散乱させる気孔Ｋを含む。

【0084】

この構成によれば、蛍光体層２５１に再入射した蛍光ＹＬが内部で拡散させるので、再入射した蛍光ＹＬをランバート放射することができる。

【0085】

本実施形態の光源装置２において、第１光学部材２５４における蛍光体層２５１の表面２５１１に対してなす角度は、１０°以上４０°以下である。

【0086】

この構成によれば、第１光学部材２５４を蛍光体層２５１の表面２５１１に近づけることで、開口部２６０の面積Ａ３を励起光入射領域ＬＳの面積Ａ２よりも小さくする構成を実現できる。

【0087】

本実施形態の光源装置２において、第２光学部材２５５は、励起光ＥＬおよび蛍光ＹＬを反射する第２光学層２５５２を含み、第３光学部材２５６は、励起光ＥＬおよび蛍光ＹＬを反射する第３光学層２５６２を含む。

【0088】

この構成によれば、蛍光体層２５１の側面２５１２から射出された蛍光ＹＬを反射して蛍光体層２５１に戻すことができる。また、励起光ＥＬを反射して蛍光体層２５１に入射させることができる。これにより、励起光ＥＬおよび蛍光ＹＬの利用効率を向上させることができる。

【0089】

本実施形態の光源装置２において、基板２５２と蛍光体層２５１との間に設けられる第４光学層２５３をさらに備える。

【0090】

この構成によれば、蛍光体層２５１内において基板２５２側に向かう蛍光ＹＬを反射することで表面２５１１から射出させることができる。これにより、蛍光ＹＬの光利用効率を向上させることができる。

【0091】

本実施形態の光源装置２において、第４光学層２５３は、基板２５２の支持面２５２１における蛍光体層２５１の周囲の少なくとも一部に設けられている。

【0092】

この構成によれば、蛍光体層２５１の側面２５１２から射出された蛍光ＹＬを反射して蛍光体層２５１に戻すことができる。また、蛍光体層２５１の側面２５１２から射出された蛍光ＹＬを反射して開口部２６０から射出させる。よって、蛍光ＹＬの光利用効率を向上させることができる。

【0093】

本実施形態の光源装置２において、第１光学部材２５４は、蛍光体層２５１と接触しないように配置される。

【0094】

この構成によれば、第１光学部材２５４が蛍光体層２５１に接触しないため、蛍光体層２５１の熱による第１光学部材２５４の変形や破損を抑制することができる。

【0095】

本実施形態の光源装置２において、第１光学部材２５４は、励起光ＥＬを透過するとともに蛍光ＹＬを反射させる第１光学層２５４２を含む。

【0096】

この構成によれば、収容空間Ｓ内に収容された蛍光体層２５１を効率良く励起し、生成した蛍光ＹＬを反射して開口部２６０から取り出す構成を実現できる。

【0097】

本実施形態の光源装置２において、蛍光体層２５１は、開口部２６０の内側に設けられた収容空間Ｓに収容され、収容空間Ｓに空気層ＡＲが設けられている。

【0098】

ここで、収容空間Ｓにガラス等のプリズム部材が充填されている場合、プリズム射出面で全反射されることで光が収容空間Ｓ内から開口部２６０外に効率良く射出されなくなってしまう。これに対して、本実施形態の構成によれば、収容空間Ｓ内に空気層ＡＲが充填されるため、開口部２６０から蛍光ＹＬを良好に射出できる。

【0099】

以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態のプロジェクター１は、光源装置２と、光源装置２からの青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ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４Ｂ，４Ｇ，４Ｒと、前述の画像光を投射する投射光学装置６と、を備える。
このことによって、本実施形態のプロジェクター１によれば、高輝度な蛍光ＹＬを生成する光源装置２を備えるので、高輝度な画像を形成して投射することができる。

【0100】

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態の光源装置について説明する。本実施形態の光源装置は、第１実施形態の光源装置に対して波長変換素子２５および拡散素子３１の位置が異なっている。

【0101】

図６は本実施形態の光源装置２Ａの概略構成図である。なお、第１実施形態と共通の構成及び部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
図６に示すように、本実施形態の光源装置２Ａにおいて、光源２２の光軸ａｘ３上に、光源２２と、第１光学素子２９と、第２ホモジナイザー光学系２７と、第２集光光学系２８と、拡散素子３１とが配置されている。本実施形態の光源装置２Ａにおいて、光軸ａｘ４上に、第１光学素子２９と、第１ホモジナイザー光学系２３と、第１集光光学系２４と、波長変換素子２５とが配置されている。本実施形態の光源装置２Ａにおいて、波長変換素子２５から射出される蛍光ＹＬの主光線に沿う光軸ａｘ６上に、波長変換素子２５と、第１ピックアップ光学系２６と、第２光学素子１３０とが配置されている。本実施形態の光源装置２Ａにおいて、照明光軸ａｘ１上に、拡散素子３１と、第２ピックアップ光学系３２と、第２光学素子１３０と、インテグレーター光学系３５と、偏光変換素子３６と、重畳レンズ３７とが配置されている。

【0102】

本実施形態において、第１光学素子２９を透過してＸ方向（第１方向）に分離された励起光ＥＬの一部を青色光（第１波長帯の光の一部）ＥＬ２と称し、第１光学素子２９で反射されてＹ方向（第２方向）分離された励起光ＥＬの他の一部を励起光（第１波長帯の光の他の一部）ＥＬ１と称す。

【0103】

第１光学素子２９を透過した青色光ＥＬ２は光軸ａｘ３に沿ってＸ方向に進み、第２ホモジナイザー光学系２７および第２集光光学系２８を経由して拡散素子３１上に入射する。

【0104】

本実施形態の拡散素子３１は、拡散反射板３１ａの光入射面を光軸ａｘ３および照明光軸ａｘ１と４５°の角度をなす面内で回転可能としている。拡散素子３１は、第１光学素子２９からＸ方向に分岐されて入射する青色光ＥＬ２をＹ方向（第２方向）の一方側（＋Ｙ側）に拡散青色光ＢＬとして反射する。本実施形態において、拡散青色光ＢＬの主光線は照明光軸ａｘ１に一致する。

【0105】

拡散素子３１から射出された拡散青色光ＢＬは第２ピックアップ光学系３２で平行化されて第２光学素子１３０に入射する。本実施形態の第２光学素子１３０は、透光性基板１３０ａとダイクロイックミラー１３０ｂとを含む。本実施形態の透光性基板１３０ａは少なくとも第１の波長帯の光である拡散青色光ＢＬに対して透光性を有する基板である。本実施形態のダイクロイックミラー１３０ｂは、波長変換素子２５から射出される第２の波長帯の光である蛍光ＹＬを反射し、拡散素子３１から射出される第１の波長帯の光である拡散青色光ＢＬを透過する光学特性を有する。そのため、第２光学素子１３０は、拡散青色光ＢＬをＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に透過させる。

【0106】

一方、第１光学素子２９で反射された励起光（第１波長帯の光の他の一部）ＥＬ１は光軸ａｘ４に沿ってＹ方向に進み、第１ホモジナイザー光学系２３および第１集光光学系２４を経由して波長変換素子２５に入射する。本実施形態の波長変換素子２５は、Ｙ方向に沿って入射する励起光ＥＬ１で励起されることで生成した蛍光ＹＬをＸ方向（第１方向）の一方側（＋Ｘ側）に向けて開口部２６０から射出する。

【0107】

波長変換素子２５から射出された蛍光ＹＬは第１ピックアップ光学系２６で平行化されて第２光学素子１３０に入射する。本実施形態の第２光学素子１３０は、拡散素子３１からＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に射出されて入射する拡散青色光ＢＬをＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に透過するとともに、波長変換素子２５からＸ方向の一方側（＋Ｘ側）に射出されて入射するＹＬをＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に反射することで、蛍光ＹＬおよび拡散青色光ＢＬを合成した白色の照明光ＷＬを生成する。このようにして、本実施形態の光源装置２Ａはインテグレーター光学系３５に向けて白色の照明光ＷＬを射出することができる。

【0108】

（第２実施形態の効果）
本実施形態の光源装置２Ａにおいて、第１光学素子２９は、光源２２から入射する励起光ＥＬをＸ方向とＹ方向とに分岐し、拡散素子３１は、第１光学素子２９からＸ方向に分岐されて入射する青色光ＥＬ２をＹ方向に拡散反射し、波長変換素子２５は、第１光学素子２９からＹ方向に分岐されて入射する励起光ＥＬ１を波長変換して、蛍光ＹＬをＸ方向に射出する。本実施形態の場合、第２光学素子１３０は、拡散素子３１からＹ方向に射出されて入射する拡散青色光ＢＬをＹ方向に透過するとともに、波長変換素子２５からＸ方向に射出されて入射する蛍光ＹＬをＹ方向に反射することで照明光ＷＬを合成する。

【0109】

本実施形態の光源装置２Ａによれば、光源２２から射出した励起光ＥＬを第１光学素子２９でＸ方向およびＹ方向に分離し、Ｘ方向に分離した青色光ＥＬ２から生成した拡散青色光ＢＬと、Ｙ方向に分離した励起光ＥＬ１から生成した蛍光ＹＬとを第２光学素子１３０において合成して照明光ＷＬを生成することができる。よって、本実施形態の光源装置２Ａにおいても、第１実施形態の光源装置２と同様、偏光を用いることなく照明光ＷＬを合成するため、高価な位相差板や偏光乱れを抑制するための高価なレンズ部材を用いることがなく、低コスト化を実現できる。また、励起光ＥＬの光密度の増加による蛍光変換効率の低下を抑えつつエテンデューを小さくした波長変換素子２５を備えるため、高輝度な蛍光ＹＬを生成することができる。

【0110】

（第３実施形態）
続いて、第３実施形態の光源装置について説明する。本実施形態の光源装置は、第１実施形態の光源装置に対して拡散素子３１の構成が異なっている。

【0111】

図７は本実施形態の光源装置２Ｂの概略構成図である。なお、第１実施形態と共通の構成及び部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
図７に示すように、本実施形態の光源装置２Ｂにおいて、光軸ａｘ４上には、第１光学素子２９と、第２ホモジナイザー光学系２７と、第２集光光学系２８と、ミラー１３２とが配置されている。また、光軸ａｘ５上には、ミラー１３２と、拡散素子１３１と、第２ピックアップ光学系３２と、第２光学素子３０とが配置されている。

【0112】

ミラー１３２は、第１光学素子２９からＹ方向に分岐されて入射する青色光ＥＬ２をＸ方向に反射する。ミラー１３２は、例えば、金属膜や誘電体膜で構成される。ミラー１３２は、光軸ａｘ４，ａｘ５と４５°の角度をなすように配置されている。本実施形態において、ミラー１３２で反射された青色光ＥＬ２の主光線は光軸ａｘ５に一致する。

【0113】

ミラー１３２で反射された青色光ＥＬ２は拡散素子１３１に入射する。拡散素子１３１は、青色光ＥＬ２を第２光学素子３０に向けて拡散させてＸ方向の一方側（＋Ｘ側）に射出する。拡散素子１３１は、波長変換素子２５から射出される蛍光ＹＬと同程度の拡散角となるように青色光ＥＬ２を拡散させるように形成することが望ましい。これにより、拡散後の青色光ＥＬ２と蛍光ＹＬとを合成した照明光ＷＬの色ムラを低減できる。本実施形態の拡散素子１３１は、例えば、スリガラスで構成される。

【0114】

なお、本実施形態の拡散素子１３１およびミラー１３２はいずれも固定型の素子であるが、この構成に代えて、回転型の素子を用いもよい。この場合、拡散素子１３１およびミラー１３２を回転させることで拡散素子１３１およびミラー１３２の温度上昇が抑えられ、信頼性を高めることができる。

【0115】

以下、拡散素子１３１において拡散反射された青色光ＥＬ２を拡散青色光ＢＬと称す。本実施形態において、拡散青色光ＢＬの主光線は光軸ａｘ５に一致する。

【0116】

このように本実施形態の拡散素子１３１は、第１光学素子２９からＹ方向に分岐されてミラー１３２でＸ方向に反射されて入射する青色光ＥＬ２をＸ方向の一方側（＋Ｘ側）に拡散青色光ＢＬとして拡散して射出する。拡散素子１３１から射出された拡散青色光ＢＬは第２ピックアップ光学系３２で平行化されて第２光学素子３０に入射し、波長変換素子２５から射出された蛍光ＹＬと合成され、照明光ＷＬを生成する。

【0117】

（第３実施形態の効果）
本実施形態の光源装置２Ｂにおいて、第１光学素子２９は、光源２２から入射する励起光ＥＬをＸ方向とＹ方向とに分岐し、ミラー１３２は、第１光学素子２９からＹ方向に分岐されて入射する青色光ＥＬ２をＸ方向に反射し、拡散素子１３１はミラー１３２からＸ方向に入射する青色光ＥＬ２を拡散した拡散青色光ＢＬをＸ方向に射出する。波長変換素子２５は、第１光学素子２９からＸ方向に分岐されて入射する励起光ＥＬ１を波長変換して、蛍光ＹＬをＹ方向に射出する。本実施形態の場合、第２光学素子３０は、拡散素子３１からＸ方向に射出されて入射する拡散青色光ＢＬをＹ方向に反射するとともに、波長変換素子２５からＹ方向に射出されて入射する蛍光ＹＬをＹ方向に透過することで照明光ＷＬを合成する。

【0118】

本実施形態の光源装置２Ｂによれば、光源２２から射出した励起光ＥＬを第１光学素子２９でＸ方向およびＹ方向に分離し、Ｙ方向に分離した青色光ＥＬ２から生成した拡散青色光ＢＬと、Ｘ方向に分離した励起光ＥＬ１を波長変換素子２５で波長変換して生成した蛍光ＹＬとを第２光学素子３０において合成して照明光ＷＬを生成することができる。よって、本実施形態の光源装置２Ｂにおいても、第１実施形態の光源装置２と同様、偏光を用いることなく照明光ＷＬを合成するため、高価な位相差板や偏光乱れを抑制するための高価なレンズ部材を用いることがなく、低コスト化を実現できる。また、励起光ＥＬの光密度の増加による蛍光変換効率の低下を抑えつつエテンデューを小さくした波長変換素子２５を備えるため、高輝度な蛍光ＹＬを生成することができる。
また、本実施形態の場合、拡散素子１３１とは別にミラー１３２を備えるので、拡散素子１３１について拡散性能のみを考慮して設計すればよく、拡散素子１３１の設計が容易となる。

【0119】

（第４実施形態）
続いて、第４実施形態の光源装置について説明する。本実施形態の光源装置は、第３実施形態の光源装置に対して波長変換素子２５および拡散素子１３１並びにミラー１３２の位置が異なっている。すなわち、本実施形態の光源装置は、第２実施形態と第３実施形態とを組わせた構成を有する。

【0120】

図８は本実施形態の光源装置２Ｃの概略構成図である。なお、第１実施形態と共通の構成及び部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
図８に示すように、本実施形態の光源装置２Ｃにおいて、光源２２の光軸ａｘ３上に、光源２２と、第１光学素子２９と、第２ホモジナイザー光学系２７と、第２集光光学系２８と、ミラー１３２とが配置されている。また、光軸ａｘ４上には、第１光学素子２９と、第１ホモジナイザー光学系２３と、第１集光光学系２４と、波長変換素子２５とが配置されている。本実施形態の光源装置２Ｃにおいて、波長変換素子２５から射出される蛍光ＹＬの主光線に沿う光軸ａｘ６上に、波長変換素子２５と、第１ピックアップ光学系２６と、第２光学素子１３０とが配置されている。本実施形態の光源装置２Ｃにおいて、照明光軸ａｘ１上に、ミラー１３２と、拡散素子１３１と、第２ピックアップ光学系３２と、第２光学素子１３０と、インテグレーター光学系３５と、偏光変換素子３６と、重畳レンズ３７とが配置されている。

【0121】

本実施形態において、第１光学素子２９を透過してＸ方向（第１方向）に分離された励起光ＥＬの一部を青色光（第１波長帯の光の一部）ＥＬ２と称し、第１光学素子２９で反射されてＹ方向（第２方向）分離された励起光ＥＬの他の一部を励起光（第１波長帯の光の他の一部）ＥＬ１と称す。

【0122】

第１光学素子２９で反射された励起光ＥＬ１は光軸ａｘ４に沿ってＹ方向に進み、第１ホモジナイザー光学系２３および第１集光光学系２４を経由して波長変換素子２５に入射する。波長変換素子２５からＹ方向に射出された蛍光ＹＬは第１ピックアップ光学系２６で平行化されて第２光学素子１３０に入射する。

【0123】

ミラー１３２は、第１光学素子２９からＸ方向に分岐されて入射する青色光ＥＬ２をＹ方向に反射する。本実施形態のミラー１３２は、光軸ａｘ３および照明光軸ａｘ１と４５°の角度をなすように配置されている。本実施形態において、ミラー１３２で反射された青色光ＥＬ２の主光線は照明光軸ａｘ１に一致する。

【0124】

ミラー１３２で反射された青色光ＥＬ２は拡散素子１３１に入射する。拡散素子１３１は、青色光ＥＬ２を第２光学素子３０に向けて拡散させてＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に拡散青色光ＢＬを射出する。本実施形態において、拡散青色光ＢＬの主光線は照明光軸ａｘ１に一致する。

【0125】

このように本実施形態の拡散素子１３１は、第１光学素子２９からＸ方向に分岐されてミラー１３２でＹ方向に反射されて入射する青色光ＥＬ２をＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に拡散青色光ＢＬとして拡散して射出する。拡散素子１３１から射出された拡散青色光ＢＬは第２ピックアップ光学系３２で平行化されて第２光学素子３０に入射する。

【0126】

本実施形態の第２光学素子１３０は、拡散素子１３１からＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に射出されて入射する拡散青色光ＢＬをＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に透過するとともに、波長変換素子２５からＸ方向の一方側（＋Ｘ側）に射出されて入射するＹＬをＹ方向の一方側（＋Ｙ側）に反射することで、蛍光ＹＬおよび拡散青色光ＢＬを合成した白色の照明光ＷＬを生成する。

【0127】

（第４実施形態の効果）
本実施形態の光源装置２Ｃにおいて、第１光学素子２９は、光源２２から入射する励起光ＥＬをＸ方向とＹ方向とに分岐し、ミラー１３２は、第１光学素子２９からＸ方向に分岐されて入射する青色光ＥＬ２をＹ方向に反射し、拡散素子１３１はミラー１３２からＹ方向に入射する青色光ＥＬ２を拡散した拡散青色光ＢＬをＹ方向に射出する。波長変換素子２５は、第１光学素子２９からＹ方向に分岐されて入射する励起光ＥＬ１を波長変換して、蛍光ＹＬをＸ方向に射出する。本実施形態の場合、第２光学素子１３０は、拡散素子３１からＹ方向に射出されて入射する拡散青色光ＢＬをＹ方向に透過するとともに、波長変換素子２５からＸ方向に射出されて入射する蛍光ＹＬをＹ方向に反射することで照明光ＷＬを合成する。

【0128】

本実施形態の光源装置２Ｃによれば、光源２２から射出した励起光ＥＬを第１光学素子２９でＸ方向およびＹ方向に分離し、Ｘ方向に分離した青色光ＥＬ２から生成した拡散青色光ＢＬと、Ｙ方向に分離した励起光ＥＬ１を波長変換素子２５で波長変換して生成した蛍光ＹＬとを第２光学素子１３０において合成して照明光ＷＬを生成することができる。よって、本実施形態の光源装置２Ｃにおいても、第１実施形態の光源装置２と同様、偏光を用いることなく照明光ＷＬを合成するため、高価な位相差板や偏光乱れを抑制するための高価なレンズ部材を用いることがなく、低コスト化を実現できる。また、励起光ＥＬの光密度の増加による蛍光変換効率の低下を抑えつつエテンデューを小さくした波長変換素子２５を備えるため、高輝度な蛍光ＹＬを生成することができる。また、本実施形態の場合、拡散素子１３１とは別にミラー１３２を備えるため、拡散素子１３１について拡散性能のみを考慮して設計すればよく、拡散素子１３１の設計が容易となる。

【0129】

（第５実施形態）
続いて、第５実施形態の光源装置について説明する。本実施形態の光源装置は、第１実施形態の光源装置に対して反射素子を設けた構成が異なっている。
上記実施形態では、波長変換素子２５に入射した励起光ＥＬが蛍光ＹＬに全て変換され、波長変換素子２５から蛍光ＹＬのみが射出される場合を説明した。しかしながら、蛍光体層２５１で後方散乱された励起光ＥＬの一部が開口部２６０から外部に射出される場合がある。以下、後方散乱されて開口部２６０から射出される励起光ＥＬの一部を後方散乱光と称す。

【0130】

図９は本実施形態の光源装置２Ｄの概略構成図である。なお、第１実施形態と共通の構成及び部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。
図９に示すように、本実施形態の光源装置２Ｄにおいて、光軸ａｘ５上には、拡散素子３１と、第２ピックアップ光学系３２と、第２光学素子３０と、反射素子４０とが配置されている。

【0131】

本実施形態において、波長変換素子２５の開口部２６０からは蛍光ＹＬとともに第１波長帯の光である後方散乱光ＥＬ３が射出されるものとする。波長変換素子２５から射出され後方散乱光ＥＬ３は、第１ピックアップ光学系２６で平行化され、第２光学素子３０に入射する。後方散乱光ＥＬ３は励起光ＥＬの一部であるため、第２光学素子３０において＋Ｘ側に反射される。

【0132】

第２光学素子３０で反射された後方散乱光ＥＬ３は反射素子４０に入射する。反射素子４０は、波長変換素子２５から射出され、第２光学素子３０を経由した後方散乱光ＥＬ３を反射する。反射素子４０は、金属ミラーや誘電体ミラーで構成される。

【0133】

反射素子４０は後方散乱光ＥＬ３を－Ｘ側に反射する。反射素子４０で反射された後方散乱光ＥＬ３は第２光学素子３０で再び反射され、第１ピックアップ光学系２６を経由して波長変換素子２５に入射する。波長変換素子２５に入射した後方散乱光ＥＬ３の少なくとも一部は蛍光体層２５１に入射し、蛍光ＹＬの生成に再利用される。

【0134】

（第５実施形態の効果）
本実施形態の光源装置２Ｄによれば、波長変換素子２５の開口部２６０から後方散乱光ＥＬ３が射出された場合において、反射素子４０により後方散乱光ＥＬ３を波長変換素子２５側に戻すことができる。これにより、後方散乱光ＥＬ３が蛍光ＹＬの再励起に利用されるので、光源２２から射出する励起光ＥＬの光利用効率を向上させた光源装置を提供できる。

【0135】

なお、本実施形態の反射素子４０は第２実施形態から第４実施形態の構成にいずれも適用可能である。

【0136】

以上、本発明の一実施形態を例示して説明したが、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。

【0137】

（第１変形例）
図１０は第１光学素子の第１変形例に係る構成を示す断面図である。なお、本変形例において、上記実施形態と共通の構成あるいは部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。

【0138】

図１０に示すように、本変形例の第１光学素子１２９は、複数の光学部材１２９０を有する。本変形例の場合、複数の光学部材１２９０は、光学部材１２９１、光学部材１２９２および光学部材１２９３を含む。なお、光学部材１２９０の数はこれに限られず、２つあるいは４つ以上でもよい。

【0139】

光学部材１２９１、光学部材１２９２および光学部材１２９３は励起光ＥＬの一部を透過し、励起光ＥＬの他の一部を反射する素子である。光学部材１２９１は透光性基板１２９１ａとハーフミラー層１２９１ｂとを含む。光学部材１２９２は透光性基板１２９２ａとハーフミラー層１２９２ｂとを含む。光学部材１２９３は透光性基板１２９３ａとハーフミラー層１２９３ｂとを含む。各透光性基板１２９１ａ、１２９２ａ，１２９３ａは励起光ＥＬに対して透光性を有する基板である。各ハーフミラー層１２９１ｂ，１２９２ｂ，１２９３ｂは各透光性基板１２９１ａ、１２９２ａ，１２９３ａ上に成膜された誘電体多層膜で構成される。本変形例の場合、各ハーフミラー層１２９１ｂ，１２９２ｂ，１２９３ｂは、励起光ＥＬにおける透過光量および反射光量の割合がそれぞれ異なっている。そのため、各光学部材１２９１，１２９２，１２９３は、励起光ＥＬに対する反射率または透過率がそれぞれ異なっている。本変形例の場合、例えば、光学部材１２９１，１２９２，１２９３の順に励起光ＥＬに対する反射率が高くなる。

【0140】

本変形例の第１光学素子１２９において、各光学部材１２９１，１２９２，１２９３は図示されない駆動部にそれぞれ保持されている。これにより、第１光学素子１２９は、励起光ＥＬの光路に対して、各光学部材１２９１，１２９２，１２９３を独立して入れ替え可能である。すなわち、第１光学素子１２９は、励起光ＥＬの光路上に対して、光学部材１２９１，１２９２，１２９３のいずれかを配置可能である。各光学部材１２９１，１２９２，１２９３は、光軸ａｘ３および光軸ａｘ４に対して４５°の角度をなすように励起光ＥＬの光路上に配置される。
これにより、本変形例の第１光学素子１２９は、励起光ＥＬにおける透過光量および反射光量の比率を可変可能である。

【0141】

なお、各光学部材１２９１，１２９２，１２９３を入れ替えるタイミングとしては、例えば、光源２２の温度変化や劣化を検出した場合、光源２２の総駆動時間が閾値を超えた場合、或いは、蛍光体層２５１の劣化を検出した場合が考えられる。

【0142】

以下、本変形例の第１光学素子１２９を第１実施形態の光源装置２に適用した場合ついて説明する。
第１光学素子１２９は、励起光ＥＬの反射光量を相対的に減らし、励起光ＥＬの透過光量を相対的に増やす際、励起光ＥＬの光路上に最も反射率が低い光学部材１２９１を配置する。これにより、光学部材１２９１に入射した励起光ＥＬは、Ｙ方向に向かう反射光である青色光ＥＬ２の光量よりもＸ方向に向かう透過光である励起光ＥＬ１の光量を多く生成することができる。

【0143】

また、第１光学素子１２９では、励起光ＥＬの反射光量を相対的に増やし、励起光ＥＬの透過光量を相対的に減らす際、励起光ＥＬの光路上に最も反射率が高い光学部材１２９３を配置する。これにより、光学部材１２９３に入射した励起光ＥＬは、Ｘ方向に向かう透過光である励起光ＥＬ１の光量よりもＹ方向に向かう反射光である青色光ＥＬ２の光量を多く生成することができる。

【0144】

なお、第１光学素子１２９では、励起光ＥＬ１と青色光ＥＬ２との光量差を小さくする場合、励起光ＥＬの光路上に光学部材１２９２を配置すればよい。

【0145】

このように本変形例の第１光学素子１２９によれば、励起光ＥＬの光路に対して、各光学部材１２９１，１２９２，１２９３を入れ替えることで、波長変換素子２５に入射する励起光ＥＬ１と拡散素子３１に入射する青色光ＥＬ２との割合を変化させることができる。これにより、拡散青色光ＢＬおよび蛍光ＹＬの比率を変化させることで照明光ＷＬの色バランス（ホワイトバランス）を制御することができる。

【0146】

（第２変形例）
図１１Ａは第１光学素子の第２変形例に係る構成を示す断面図である。なお、本変形例において、上記実施形態と共通の構成あるいは部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。

【0147】

図１１Ａに示すように、本変形例の第１光学素子２２９は、光軸ａｘ３および光軸ａｘ４に対して４５°の角度をなすように励起光ＥＬの光路上に配置されている。本変形例の第１光学素子２２９は、光学基板２３０と、光学基板２３０を回動させるためのモーター（駆動部）２３１とを含む。光学基板２３０は、励起光ＥＬの一部をＸ方向に透過させ、励起光ＥＬの他の一部をＹ方向に反射させる。光学基板２３０は、透光性基板２３００とハーフミラー層２３１０とを含む。

【0148】

モーター２３１の回転軸Ｏ１は、光軸ａｘ３および光軸ａｘ４と４５°の角度をなすように配置されている。これにより、第１光学素子２２９は、光学基板２３０の光入射面を光軸ａｘ３，ａｘ４と４５°の角度をなす面内で回動可能としている。光学基板２３０は、回転軸Ｏ１の方向から見て、例えば円形に形成されているが、光学基板２３０の形状は円板に限定されない。

【0149】

図１１Ｂは本変形例の第１光学素子の平面図である。図１１Ｂは、第１光学素子２２９を回転軸Ｏ１に沿う方向から平面視した図である。以下、回転軸Ｏ１に沿う方向から視て、回転軸Ｏ１の周囲に沿う方向を径方向と称す場合がある。
図１１Ｂに示すように、本変形例の第１光学素子２２９において、光学基板２３０は、励起光ＥＬが入射する複数の入射領域を含む。本変形例の場合、複数の入射領域は、第１入射領域Ｄ１、第２入射領域Ｄ２および第３入射領域Ｄ３を含む。第１入射領域Ｄ１、第２入射領域Ｄ２および第３入射領域Ｄ３は径方向に互いの位置を異ならせるように光学基板２３０に設けられている。なお、本変形例では光入射領域が３つの場合を説明するが、光入射領域の数はこれに限られない。

【0150】

第１入射領域Ｄ１、第２入射領域Ｄ２および第３入射領域Ｄ３は励起光ＥＬに対する反射率または透過率がそれぞれ異なっている。本変形例の場合、第１入射領域Ｄ１、第２入射領域Ｄ２および第３入射領域Ｄ３に対応するハーフミラー層２３１０の構成をそれぞれ異ならせることで、例えば、第１入射領域Ｄ１、第２入射領域Ｄ２および第３入射領域Ｄ３の順に励起光ＥＬに対する反射率を高くした。

【0151】

本変形例の第１光学素子２２９では、モーター２３１により光学基板２３０を回動させて、励起光ＥＬの光路上に位置する、第１入射領域Ｄ１、第２入射領域Ｄ２および第３入射領域Ｄ３を切り替え可能である。すなわち、第１光学素子２２９は、励起光ＥＬの光路上に対して、第１入射領域Ｄ１、第２入射領域Ｄ２および第３入射領域Ｄ３のいずれかを配置可能である。第１入射領域Ｄ１、第２入射領域Ｄ２および第３入射領域Ｄ３は、光軸ａｘ３および光軸ａｘ４に対して４５°の角度をなすように励起光ＥＬの光路上に配置される。
これにより、本変形例の第１光学素子２２９は、励起光ＥＬにおける透過光量および反射光量の比率を可変可能である。

【0152】

なお、光学基板２３０を回動するタイミングとしては、例えば、光源２２の温度変化や劣化を検出した場合、光源２２の総駆動時間が閾値を超えた場合、或いは、蛍光体層２５１の劣化を検出した場合が考えられる。

【0153】

以下、本変形例の第１光学素子２２９を第１実施形態の光源装置２に適用した場合ついて説明する。
第１光学素子２２９は、励起光ＥＬの反射光量を相対的に減らし、励起光ＥＬの透過光量を相対的に増やす際、励起光ＥＬの光路上に最も反射率が低い第１入射領域Ｄ１を位置させる。これにより、第１入射領域Ｄ１に入射した励起光ＥＬは、Ｙ方向に向かう反射光である青色光ＥＬ２の光量よりもＸ方向に向かう透過光である励起光ＥＬ１の光量を多く生成することができる。

【0154】

また、第１光学素子２２９では、励起光ＥＬの反射光量を相対的に増やし、励起光ＥＬの透過光量を相対的に減らす際、励起光ＥＬの光路上に最も反射率が高い第３入射領域Ｄ３を配置する。これにより、第３入射領域Ｄ３に入射した励起光ＥＬは、Ｘ方向に向かう透過光である励起光ＥＬ１の光量よりもＹ方向に向かう反射光である青色光ＥＬ２の光量を多く生成することができる。

【0155】

なお、第１光学素子２２９では、励起光ＥＬ１と青色光ＥＬ２との光量差を小さくする場合、励起光ＥＬの光路上に第２入射領域Ｄ２を配置すればよい。

【0156】

このように本変形例の第１光学素子２２９によれば、モーター２３１により光学基板２３０を回動させることで、波長変換素子２５に入射する励起光ＥＬ１と拡散素子３１に入射する青色光ＥＬ２との割合を変化させることができる。これにより、拡散青色光ＢＬおよび蛍光ＹＬの比率を変化させることで照明光ＷＬの色バランス（ホワイトバランス）を制御することができる。

【0157】

（第３変形例）
第２変形例では、励起光ＥＬの反射率が異なる第１入射領域Ｄ１、第２入射領域Ｄ２および第３入射領域Ｄ３を光学基板２３０の径方向に順番に配置する場合を例に挙げたが、第１光学素子の構成はこれに限られない。本変形例は、励起光ＥＬに対する反射率を連続的に変化させる点で第２変形例と異なる。なお、本変形例において、上記第２変形例と共通の構成あるいは部材については同じ符号を付し、詳細については説明を省略する。

【0158】

図１２は第１光学素子の第３変形例に係る構成を示す平面図である。
図１２に示すように、本変形例の第１光学素子３２９は、光学基板２３０の光入射面の径方向において、励起光ＥＬに対する反射率を連続的に変化させた構成を有する。この構成によれば、モーター２３１により光学基板２３０を回動させて、励起光ＥＬの光路上に位置する光入射面を切り替え可能である。これにより、本変形例の第１光学素子３２９は、励起光ＥＬにおける透過光量および反射光量の比率を可変可能である。

【0159】

本変形例の第１光学素子３２９によれば、モーター２３１により光学基板２３０を回動させることで、波長変換素子２５に入射する励起光ＥＬ１と拡散素子３１に入射する青色光ＥＬ２との割合をより細かく変化させることができる。よって、本変形例によれば、照明光ＷＬの色バランス（ホワイトバランス）をより緻密に制御することができる。よって、本変形例の第１光学素子３２９を用いることで、色再現性に優れた光源装置を提供できる。

【0160】

また、上記実施形態および変形例では、蛍光体層２５１の裏面２５１３のＺ方向の幅が収容空間Ｓ内に位置する支持面２５２１のＺ方向の幅よりも狭い場合を例に挙げたが、蛍光体層２５１の裏面２５１３のＺ方向の幅と収容空間Ｓ内に位置する支持面２５２１のＺ方向の幅とが同じでもよい。この場合、蛍光体層２５１の側面２５１２は第２光学部材２５５および第３光学部材２５６に当接した状態となるので、側面２５１２から射出された蛍光ＹＬは第２光学部材２５５および第３光学部材２５６で反射されて蛍光体層２５１内に戻される。

【0161】

また、上記実施形態および変形例では、３つの光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを備えるプロジェクター１を例示したが、１つの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。さらに、光変調装置としては、上述した液晶パネルに限らず、例えばデジタルミラーデバイスなどを用いることもできる。

【0162】

また、上記実施形態および変形例では、本発明による光源装置をプロジェクターに応用する例を示したが、これに限られない。本発明による光源装置を自動車用ヘッドライトなどの照明器具にも適用することができる。

【0163】

本発明の態様の光源装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の光源装置は、第１波長帯の光を射出する光源と、第１波長帯の光が入射され、第１波長帯の光の一部を透過し、第１波長帯の光の他の一部を反射する第１光学素子と、第１波長帯の光の一部および第１波長帯の光の他の一部のいずれか一方が入射され、第１波長帯の光を波長変換して、第１波長帯とは異なる第２波長帯の光を少なくとも射出する波長変換素子と、第１波長帯の光の一部および第１波長帯の光の他の一部のいずれか他方が入射され、第１波長帯の光を拡散する拡散素子と、波長変換素子から射出される第２波長帯の光と、拡散素子から射出される第１波長帯の光とを合成する第２光学素子と、を備え、波長変換素子は、光入射面を有し、光入射面に入射した第１波長帯の光を波長変換して第２波長帯の光を生成する波長変換層と、波長変換層を支持する支持面を有する基板と、第１波長帯の光を透過し、第２波長帯の光を反射する第１光学層を有し、第１光学層が支持面に対向するように配置される第１光学部材と、少なくとも第２波長帯の光を反射させる第２光学層を有し、第２光学層が支持面と第１光学層とに交差するように配置される第２光学部材と、少なくとも第２波長帯の光を反射させる第３光学層を有し、第３光学層が支持面と第１光学層とに交差し、第２光学層に対向するように配置される第３光学部材と、基板、第１光学部材、第２光学部材および第３光学部材により形成される開口部と、を有し、波長変換層の光入射面の面積は、光入射面において第１波長帯の光が入射される光入射領域の面積よりも大きく、光入射領域の面積は、開口部の面積より大きく、第２波長帯の光は、開口部から射出される。

【0164】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学素子は、第１波長帯の光に対する第１波長帯の光の透過光量および第１波長帯の光の反射光量の比率を可変可能である構成としてもよい。

【0165】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学素子は、比率がそれぞれ異なる複数の光学部材を有し、複数の光学部材は、光源から射出される第１波長帯の光の光路に対して入れ替え可能である構成としてもよい。

【0166】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学素子は、比率がそれぞれ異なる複数の光入射領域を含む光学基板と、駆動部と、を有し、光学基板は、光源から射出される第１波長帯の光が、複数の光入射領域の少なくとも１つに入射するように設けられ、駆動部は、光学基板を回動させて、複数の光入射領域を切り替え可能である構成としてもよい。

【0167】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学素子は、透光性基板と、透光性基板に設けられた誘電体多層膜と、を含む構成としてもよい。

【0168】

本発明の一つの態様の光源装置において、第２光学素子は、第２波長帯の光を透過し、第１波長帯の光を反射するダイクロイックミラー、または、第２波長帯の光を反射し、第１波長帯の光を透過するダイクロイックミラーを含む構成としてもよい。

【0169】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学素子は、光源から入射する第１波長帯の光を、光源、第１光学素子および第２光学素子が配置される仮想平面に沿う第１方向と、第１方向に直交し、仮想平面に沿う第２方向とに分岐し、拡散素子は、第１光学素子から第２方向に分岐されて入射する光を第１方向に反射し、波長変換素子は、第１光学素子から第１方向に分岐されて入射する光を波長変換して、第２の波長帯の光を第２方向に射出する構成としてもよい。

【0170】

本発明の一つの態様の光源装置において、第２光学素子は、拡散素子から第１方向に射出されて入射する第１波長帯の光の一部を第２方向に反射するとともに、波長変換素子から第２方向に射出されて入射する第２波長帯の光を第２方向に透過して合成する構成としてもよい。

【0171】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学素子は、光源から入射する第１波長帯の光を、光源、第１光学素子および第２光学素子が配置される仮想平面に沿う第１方向と、第１方向に直交し、仮想平面に沿う第２方向とに分岐し、拡散素子は、第１光学素子から第１方向に分岐されて入射する光を第２方向に反射し、波長変換素子は、第１光学素子から第２方向に分岐されて入射する光を波長変換して、第２の波長帯の光を第１方向に射出する構成としてもよい。

【0172】

本発明の一つの態様の光源装置において、第２学光素子は、拡散素子から第２方向に射出されて入射する第１波長帯の光の一部を第２方向に透過するとともに、波長変換素子から第１方向に射出されて入射する第２波長帯の光を第１方向に反射して合成する構成としてもよい。

【0173】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学素子は、光源から入射する第１波長帯の光を、光源、第１光学素子および第２光学素子が配置される仮想平面に沿う第１方向と、第１方向に直交し、仮想平面に沿う第２方向とに分岐し、第１光学素子から第２方向に分岐されて入射する光を第１方向に反射するミラーをさらに備え、拡散素子は、ミラーから第１方向に反射されて入射する光を第１方向に透過し、波長変換素子は、第１光学素子から第１方向に分岐されて入射する光を波長変換して、第２の波長帯の光を第２方向に射出する構成としてもよい。

【0174】

本発明の一つの態様の光源装置において、第２光素子は、拡散素子から第１方向に射出されて入射する第１波長帯の光の一部を第２方向に反射するとともに、波長変換素子から第２方向に射出されて入射する第２波長帯の光を第２方向に透過して合成する構成としてもよい。

【0175】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学素子は、光源から入射する第１波長帯の光を、光源、第１光学素子および第２光学素子が配置される仮想平面に沿う第１方向と、第１方向に直交し、仮想平面に沿う第２方向とに分岐し、第１光学素子から第１方向に分岐されて入射する光を第２方向に反射するミラーをさらに備え、拡散素子は、ミラーから第２方向に反射されて入射する光を第２方向に透過し、波長変換素子は、第１光学素子から第２方向に分岐されて入射する光を波長変換して、第２の波長帯の光を第１方向に射出する構成としてもよい。

【0176】

本発明の一つの態様の光源装置において、第２光素子は、拡散素子から第２方向に射出されて入射する第１波長帯の光の一部を第２方向に透過するとともに、波長変換素子から第１方向に射出されて入射する第２波長帯の光を第１方向に反射して合成する構成としてもよい。

【0177】

本発明の一つの態様の光源装置において、波長変換素子から射出され、第２光学素子を経由した第１波長帯の光を反射する反射素子をさらに備える構成としてもよい。

【0178】

本発明の一つの態様の光源装置において、波長変換層は、光を散乱させる散乱体を含む構成としてもよい。

【0179】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学層に沿う平面と波長変換層の光入射面に沿う平面とのなす角度は、１０°以上４０°以下である構成としてもよい。

【0180】

本発明の一つの態様の光源装置において、第２光学層は、第１波長帯の光および第２波長帯の光を反射し、第３光学層は、第１波長帯の光および第２波長帯の光を反射する構成としてもよい。

【0181】

本発明の一つの態様の光源装置において、基板は、支持面と波長変換層との間に設けられる第４光学層を有する構成としてもよい。

【0182】

本発明の一つの態様の光源装置において、第４光学層は、支持面における波長変換層の周囲の少なくとも一部に設けられている構成としてもよい。

【0183】

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学部材は、波長変換層と接触しないように配置される構成としてもよい。

【0184】

本発明の一つの態様の光源装置において、波長変換層は、開口部の内側に設けられた収容空間に収容され、収容空間に空気層が設けられている構成としてもよい。

【0185】

本発明の一つの態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の上記態様の光源装置と、光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、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。

【符号の説明】

【0186】

１…プロジェクター、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ…光源装置、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６…投射光学装置、２２…光源、２５…波長変換素子、２９，１２９，２２９，３２９…第１光学素子、２９ａ…透光性基板、２９ｂ…ハーフミラー層（誘電体多層膜）、３０，１３０…第２光学素子、３０ｂ，１３０ｂ…ダイクロイックミラー、３１，１３１…拡散素子、４０…反射素子、１３２…ミラー、２３０…光学基板、２３１…モーター（駆動部）、２５１…蛍光体層（波長変換層）、２５２…基板、２５３…第４光学層、２５４…第１光学部材、２５５…第２光学部材、２５６…第３光学部材、２６０…開口部、１２９０，１２９１，１２９２，１２９３…光学部材、２５１１…表面（光入射面）、２５２１…支持面、２５４２…第１光学層、２５５２…第２光学層、２５６２…第３光学層、Ａ１…面積（蛍光体層の表面の面積）、Ａ２…面積（励起光入射領域の面積）、Ａ３…面積（開口部の面積）、ＡＲ…空気層、ＥＬ…励起光（第１波長帯の光）、ＥＬ１…励起光（第１波長帯の光の一部）、ＥＬ２…青色光（第１波長帯の光の一部）、Ｋ…気孔（散乱体）、Ｓ…収容空間、ＹＬ…蛍光（第２波長帯の光）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】