CN110858055B - 光源装置和投影仪 - Google Patents

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Abstract

光源装置和投影仪。波长转换元件的散热性优异、小型并且光利用效率较高。本发明的光源装置的特征在于，具有：基板，其具有第1面；框体，其设置于第1面侧；盖体，其设置于框体；发光元件，其收纳在由基板、框体和盖体形成的收纳空间中，设置在基板的第1面侧；波长转换元件，其设置于基板，收纳在收纳空间中，将从发光元件射出的第1光转换为具有与第1光不同的波长的第2光并射出；以及第1光学膜，其设置在发光元件和波长转换元件的光路中，使第1光和第2光中的一方透过并且使第1光和第2光中的另一方反射，发光元件以使第1光的主光线沿着第1面的方式射出第1光。

Description

光源装置和投影仪
技术领域
本发明涉及光源装置和投影仪。
背景技术
下述专利文献1公开了利用荧光作为照明光的光源装置，该荧光是通过对荧光体照射作为激励光的激光而生成的。在该光源装置中，具有在由基座和罩规定的空间内收纳半导体激光元件和荧光体的构造。
专利文献1：日本特开2018-56160号公报
但是，在上述光源装置中，通过与透光部件接触而放出荧光体的热，因此，存在难以从荧光体充分地散热的问题。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的一个方式的光源装置具有：基板，其具有第1面；框体，其设置于所述第1面侧；盖体，其设置于所述框体；发光元件，其收纳在由所述基板、所述框体和所述盖体形成的收纳空间中，设置在所述基板的第1面侧；波长转换元件，其设置在所述基板上，并收纳在所述收纳空间中，将从所述发光元件射出的第1光转换为具有与所述第1光不同的波长的第2光；以及第1光学膜，其设置在所述发光元件与所述波长转换元件的光路中，使所述第1光和所述第2光中的一方透过，并且使所述第1光和所述第2光中的另一方反射，所述发光元件以所述第1光的主光线沿着所述第1面的方式射出所述第1光。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述基板具有倾斜面，该倾斜面以随着朝所述第1光的行进方向行进而相对于所述第1面接近所述盖体的方式倾斜，所述波长转换元件设置在所述倾斜面上。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光源装置还具有光学元件，该光学元件设置在所述发光元件与所述波长转换元件的光路中，具有第2面，所述第1光学膜形成在所述光学元件的所述第2面上，使从所述发光元件射出的所述第1光透过，对从所述波长转换元件射出的所述第2光进行反射。
该情况下，更优选的是，一体地形成有对所述第2光进行平行化的平行化元件和所述光学元件。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光源装置还具有光学元件，该光学元件设置在所述发光元件与所述波长转换元件的光路中，具有第2面，所述第1光学膜形成在所述光学元件的所述第2面上，对从所述发光元件射出的所述第1光进行反射，使从所述波长转换元件射出的所述第2光透过。
该情况下，更优选的是，所述光源装置还具有第1低折射率层，该第1低折射率层设置在所述波长转换元件与所述光学元件之间，折射率比所述波长转换元件和所述光学元件低。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光源装置还具有第2光学元件，该第2光学元件隔着折射率比所述盖体低的第2低折射率层与所述盖体中的和所述波长转换元件相反的一侧的面相对配置，减小从所述波长转换元件射出的所述第2光的辐射角。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以是，所述光学元件设置在所述第1光和所述第2光通过的区域。
本发明的一个方式的投影仪具有：本发明的一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息调制从所述光源装置射出的光；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
附图说明
图1是第1实施方式的光源装置的立体图。
图2是沿着图1的A-A线的光源装置的剖视图。
图3是示出第1实施方式的波长转换元件的主要部分结构的剖视图。
图4是将1个发光元件的周边结构放大后的图。
图5是第1变形例的光源装置的剖视图。
图6是第2变形例的光源装置的剖视图。
图7是将第2实施方式的光源装置的主要部分结构放大后的图。
图8是将第3变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图。
图9是将第4变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图。
图10是将第5变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图。
图11是第3实施方式的光源装置的剖视图。
图12是将1个发光元件的周边结构放大后的图。
图13是将第6变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图。
图14是将第7变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图。
图15是示出第4实施方式的投影仪的概略结构的图。
标号说明
1：投影仪；4B、4G、4R：光调制装置；6：投射光学装置；10、110、210、310、310A、310B、310C、410、510、510A：光源装置；12、112、412、512：基板；12a、112a、412a：表面(第1面)；14：发光元件；15、113：框体；16、116、216、216A、216B、416、516：盖体；21：透光性基板(光学元件)；21a：第2面；22、122、421：分色膜(第1光学膜)；25a：透镜(平行化元件)；29、529：波长转换元件；30b：第1侧面(倾斜面)；100：第1光源(光源)；121、124、126：棱镜(光学元件)；418：第1空气层(第1低折射率层)；422：三角棱镜(光学元件)；430：棒(第2光学元件)；432：第2空气层(第2低折射率层)；502：第1光学膜；512a：第1面；L：激励光(第1光)；YL：荧光(第2光)；La：主光线；S：收纳空间。
具体实施方式
(第1实施方式)
下面，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
在以下的各实施方式中，对适用于后述的投影仪的光源装置的一例进行说明。
另外，在以下的全部附图中，为了容易观察各结构要素，有时按照结构要素而示出了不同的比例尺。
图1是第1实施方式的光源装置的立体图。
图2是沿着图1的A-A线的光源装置的剖视图。
如图1所示，第1实施方式的光源装置10具有基板12、多个辅助安装件13、多个发光元件14、框体15、盖体16、多个引线端子17、多个波长转换元件29(参照图2)和多个波长选择元件20(参照图2)。基板12、框体15和盖体16分别是单独的部件，利用后述的方式相互接合。
基板12由具有表面12a(第1面)和与表面12a相反侧的背面12b的板材构成。在从表面12a的法线方向观察的俯视观察时，基板12具有大致正方形或者大致长方形等的四边形的形状。在基板12的表面12a侧经由后述的多个辅助安装件13而设置有多个发光元件14。下面，在简记作“俯视观察”的情况下，表示从基板12的表面12a的法线方向观察时。
在基板12的背面12b适当地设置有散热器等散热部件(省略图示)。因此，基板12由热传导率较高的金属材料构成。作为这样的金属材料，优选使用铜、铝等，特别优选使用铜。
如图1所示，多个辅助安装件13在基板12的表面12a上，在与基板12的一边平行的方向上隔开规定的间隔地设置。多个辅助安装件13分别与多个发光元件14对应地设置。在第1实施方式中，辅助安装件13相对于4个发光元件14共用地设置，但发光元件14的数量未特别限定。另外，辅助安装件13也可以与多个发光元件14各自对应地设置。即，也可以与1个发光元件14对应地设置有1个辅助安装件13。
辅助安装件13例如由氮化铝、氧化铝等的陶瓷材料构成。辅助安装件13夹设在基板12与发光元件14之间，缓和由于基板12与发光元件14的线膨胀系数的不同而产生的热应力。辅助安装件13利用银焊料、金-锡焊料等接合材料与基板12接合。
多个发光元件14设置于基板12的表面12a侧。发光元件14例如由半导体激光器、发光二极管等固体光源构成。发光元件14与光源装置10的用途对应地使用任意波长的发光元件即可。在第1实施方式中，作为射出荧光体激励用的波长430nm～490nm的蓝色光的发光元件14，例如使用由氮化物类半导体(InXAlYGa1-X-YN、0≤X≤1、0≤Y≤1、X+Y≤1)构成的端面发光型的半导体激光器。此外，除了上述的一般式以外，也可以包含用硼原子置换III族元素的一部分的式子、用磷原子、砷原子置换氮原子的一部分作为V族元素的式子等。
如图1所示，在俯视观察时，多个发光元件14例如具有呈m行n列的格子状地排列有(m×n)个(m、n为2以上的自然数)的半导体激光器的结构。在第1实施方式中，作为多个发光元件14，例如呈4行4列的格子状地排列有16个半导体激光器。
如图2所示，发光元件14以使长方体状的发光元件14的6个面中的光射出面14a与基板12的表面12a垂直的方式，设置在辅助安装件13上。在第1实施方式中，发光元件14借助辅助安装件13载置在基板12的表面12a。
多个发光元件14分别具有光射出面14a，该光射出面14a射出激励光L(第1光)。以这样的方式配置的多个发光元件14分别在沿着基板12的表面12a的方向上射出激励光L。即，分别从多个发光元件14射出的激励光L中的主光线La沿着表面12a。
此外，发光元件14以使光射出面14a与辅助安装件13的一个端面13a大致共面地对齐的方式，设置在辅助安装件13上。发光元件14利用银焊料、金-锡焊料等接合材料(省略图示)与辅助安装件13接合。
在第1实施方式中，在基板12上设置有多个波长转换元件29，该多个波长转换元件29与各发光元件14对应地配置。分别从多个发光元件14射出的激励光L入射到对应的波长转换元件29。即，设置有与发光元件14相同数量(在第1实施方式中是16个)的波长转换元件29。另外，也可以针对多个发光元件14设置有1个波长转换元件29。
基板12具有多个支承部30。如图1和图2所示，多个支承部30在基板12的表面12a侧，在与基板12的一边平行的方向上隔开规定间隔地设置。多个支承部30分别配置于在表面12a上排列的多个辅助安装件13之间。
多个支承部30分别与多个波长转换元件29对应地设置。在第1实施方式中，1个支承部30针对4个发光元件14公共地设置。因此，在1个支承部30中设置有4个波长转换元件29。另外，也可以针对1个支承部30设置有1个波长转换元件29。
支承部30与基板12一体地形成。如图2所示，支承部30具有：上表面30a，其设置成从表面12a向盖体16侧突出，并且与表面12a平行；第1侧面30b，其将上表面30a中的激励光L入射的一侧的端部与表面12a连接；以及第2侧面30c，其将上表面30a中的与激励光L入射的一侧相反的端部与表面12a连接。第1侧面30b是随着朝激励光L的行进方向行进而相对于表面12a朝向盖体16侧倾斜的倾斜面。第2侧面30c例如设为与表面12a垂直的面，但不限于此，能够适当变更。另外，在第1实施方式中，一体地形成有支承部30和基板12，但是，支承部30也可以与基板12分体地形成。
各波长转换元件29设置在支承部30的第1侧面30b(倾斜面)上。波长转换元件29将从各发光元件14入射的激励光L转换为荧光YL(第2光)并射出。波长转换元件29配置于激励光L的行进方向，因此，激励光在不折射或反射的情况下，高效地引导至波长转换元件29。
图3是示出第1实施方式的波长转换元件29的主要部分结构的剖视图。如图3所示，波长转换元件29具有荧光体层50和反射部件51。
荧光体层50具有供激励光L入射并且射出荧光YL的上表面50A、以及与该上表面50A相反的面、即设置有反射部件51的底面50B。底面50B与支承部30的第1侧面30b相对。在第1实施方式中，在荧光体层50的上表面50A设置有防反射膜59。由此，激励光L高效地入射到荧光体层50。
在第1实施方式中，荧光体层50是通过对荧光体粒子进行烧制而形成的陶瓷荧光体。作为构成荧光体层50的荧光体粒子，可以使用包含Ce离子的YAG(Yttrium AluminumGarnet)荧光体。
另外，荧光体粒子的形成材料可以是1种，也可以使用对使用2种以上的材料而形成的粒子进行混合后的材料。作为荧光体层50，优选使用使荧光体粒子分散在氧化铝等无机粘合剂中而得到的荧光体层、对作为无机材料的玻璃粘合剂和荧光体粒子进行烧制而形成的荧光体层等。此外，也可以通过在不使用粘合剂的情况下对荧光体粒子进行烧制，形成荧光体层。
反射部件51设置于荧光体层50的底面50B侧。波长转换元件29借助接合材料58与支承部30的第1侧面30b接合。作为接合材料58，例如可以使用纳米银膏。另外，作为接合材料58，例如也可以使用基于金属焊料的金属接合。
在第1实施方式中，反射部件51由层叠多个膜而成的多层膜构成。第1实施方式的反射部件51从荧光体层50的底面50B侧起依次层叠密封层52、全反射层53、多层膜54、第1保护层55a、反射层56、第2保护层55b和接合辅助层57而构成。
密封层52例如由膜厚350nm的SiO2构成。全反射层53例如由膜厚100nm的SiO2层构成，是对在荧光体层50中生成的荧光YL的临界角以上的角度的光进行全反射的层。多层膜54依次层叠第1反射层54a、第2反射层54b、第3反射层54c和第4反射层54d而构成。
第1反射层54a例如由膜厚30～40nm左右的Nb2O5层构成，第2反射层54b由膜厚90～100nm的SiO2层构成，第3反射层54c由膜厚50～60nm的Nb2O5层构成，第4反射层54d由膜厚50～60nm的Al2O3层构成。
在第1实施方式中，第1保护层55a和第2保护层55b分别由含有金属的层构成。第1保护层55a和第2保护层55b用于抑制反射层56的劣化。
在第1实施方式中，第1保护层55a和第2保护层55b例如含有从ITO(氧化铟锡)、FTO(氟掺杂氧化锡；SnO2：F)、ATO(锑掺杂硼化锡；SnO2：Sb)、AZO(铝掺杂氧化锌；ZnO：Al)、GZO(镓掺杂氧化锌；ZnO：Ga)、IZO(铟掺杂氧化锌)、IGO(镓掺杂氧化铟)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)中选择的至少一种金属，作为氧化物导电体材料或无定形导电性氧化物。
在第1实施方式中，作为第1保护层55a和第2保护层55b的材料，分别使用了氧化锡(SnO2)。另外，作为第1保护层55a和第2保护层55b的材料，也可以相互不同。
在第1实施方式中，反射层56在光入射侧和光射出侧设置有氧化锡(SnO2)膜，因此，更加不易产生Ag原子的迁移，所以，可减少发生由于迁移引起的凝集。
接合辅助层57对反射部件51和支承部30进行接合。作为接合辅助层57，例如，通过使用Ag层，能够提高反射部件51与支承部30之间的热传导性。
如图2所示，多个波长选择元件20分别与多个波长转换元件29对应地设置。即，如图2所示，设置有与波长转换元件29相同数量(在第1实施方式中是16个)的波长选择元件20。波长选择元件20设置在发光元件14与波长转换元件之间的激励光L的光路上。
图4是将1个发光元件的周边结构放大后的图。
如图4所示，波长选择元件20具有透光性基板21(光学元件)和分色膜22(第1光学膜)。在第1实施方式中，分色膜22例如设置在透光性基板21中的与波长转换元件29相对的一侧的第2面21a上。另外，分色膜22也可以设置在透光性基板21的与第2面21a相反的一侧的面(透光性基板21的与发光元件14或光射出面14a相对的面)上。
透光性基板21是用于保持分色膜22的基板。分色膜22由具有使激励光L透过并且对荧光YL进行反射的光学特性的光学膜构成。另外，波长选择元件20也可以相对于被1个支承部30支承的4个波长转换元件29共用地设置。
根据这样的结构，波长选择元件20能够使激励光L透过并对从波长转换元件29射出的荧光YL进行反射。
波长选择元件20配置成使从波长转换元件29的荧光体层50射出的荧光YL朝向规定方向反射。例如，波长选择元件20被未图示的区域(例如，图2的纸面进深方向的区域)支承而保持为规定的姿态。波长选择元件20设置成第2面21a沿着与基板12的一边平行的方向。波长选择元件20的该方向的端部被框体15保持。此外，波长选择元件20设置成使第2面21a沿着后述的引线端子17的延伸方向。波长选择元件20的该方向的端部被框体15保持。并且，波长选择元件20设置成使第2面21a沿着支承部30的延伸方向。波长选择元件20的该方向的端部被框体15保持。
框体15设置成包围多个发光元件14和多个波长转换元件29，与基板12的表面12a接合。因此，框体15设置成朝基板12的表面12a侧突出。在俯视观察时，框体15具有四边形的环状的形状。框体15可以是四边形的4个边全部为一体的部件，也可以是接合多个部件而得到的结构。框体15将基板12与盖体16之间的距离(间隔)保持为固定，构成收纳多个发光元件14的收纳空间S的一部分。因此，框体15优选具有规定的刚性。
框体15发挥缓和盖体16产生的应力的作用。因此，框体15优选由具有小于基板12的线膨胀系数、大于盖体16的线膨胀系数的线膨胀系数的材料构成。作为框体15的材料，例如优选使用可伐合金等金属材料、氧化铝、碳化硅、氮化硅等陶瓷材料，特别优选使用可伐合金或氧化铝。
盖体16由使从多个波长转换元件29射出的荧光YL透过的透光性部件构成。盖体16与基板12的表面12a相对设置，并与框体15的和基板12相反的一侧接合。在俯视观察时，盖体16具有包含正方形、长方形的四边形的形状。
盖体16与框体15利用有机粘接剂、金属接合材料、无机接合材料等接合材料33接合。作为有机粘接剂，例如，优选使用硅酮类粘接剂、环氧树脂类粘接剂、丙烯树脂类粘接剂等。作为金属接合材料，例如优选使用银焊料、金-锡焊料等。作为无机接合材料，例如优选使用低熔点玻璃等。
构成盖体16的透光性部件是以具有透光性的材料为形成材料的板状的部件。作为这样的形成材料，可以举出硼硅酸玻璃、石英玻璃、合成石英玻璃等玻璃、石英或蓝宝石等。
第1实施方式的盖体16具有折射力。具体而言，在第1实施方式中，准直透镜单元25一体地形成在盖体16的与基板12相反侧的面上。准直透镜单元25具有与各波长转换元件29对应地配置的多个透镜25a。即，准直透镜单元25具有与波长转换元件29相同数量(在第1实施方式中是16个)的透镜25a。各透镜25a由平凸透镜构成。
准直透镜单元25的各透镜25a(平行化元件)对从波长转换元件29射出的荧光YL和从波长转换元件29射出并被波长选择元件20反射的荧光YL进行平行化。
在第1实施方式的光源装置10中，从各发光元件14射出的激励光L沿着基板12的表面12a行进并入射到波长选择元件20。激励光L透过波长选择元件20并入射到波长转换元件29。在波长转换元件29中，荧光体层50被激励光L激励而射出荧光YL。在第1实施方式中，在荧光体层50的上表面50A设置有防反射膜(省略图示)。由此，使激励光L高效地入射到荧光体层50的内部，而不被荧光体层50的上表面50A反射。
如图4所示，荧光体层50从上表面50A射出荧光YL。从上表面50A射出的荧光YL呈放射状地扩展。荧光YL的一部分入射到波长选择元件20。荧光YL通过被波长选择元件20的分色膜22反射而入射到一体地设置在盖体16上的准直透镜单元25的透镜25a并被平行化。此外，荧光YL的剩余的一部分入射到直接透镜25a并被平行化。以这样的方式从荧光体层50的上表面50A射出的荧光YL被波长选择元件20从激励光L的光路分离，因此，经由透镜25a而高效地射出到外部。
在发出激励光L时，发光元件14的温度上升。在第1实施方式的光源装置10中，发光元件14载置在基板12的表面12a上，所以，在发出激励光L时从发光元件14发出的热高效地传递到基板12侧。由此，光源装置10通过高效地放出发光元件14的热，能够减少由于发光元件14中的热引起的损伤。
此外，在波长转换元件29中，在发出荧光YL时，荧光体层50的温度上升。在第1实施方式的光源装置10中，波长转换元件29被支承部30支承，该支承部30一体地设置在基板12的表面12a侧，因此，在发出荧光YL时从波长转换元件29的荧光体层50发出的热经由支承部30高效地传递到基板12。由此，光源装置10能够通过高效地放出荧光体层50的热来减少由于荧光体层50的热引起的损伤。
返回图1、2，基板12与框体15利用有机粘接剂、金属接合材料、无机接合材料等接合材料32接合。作为有机粘接剂，例如，优选使用硅酮类粘接剂、环氧树脂类粘接剂、丙烯树脂类粘接剂等。作为金属接合材料，例如，优选使用银焊料、金-锡焊料等。作为无机接合材料，例如优选使用低熔点玻璃等。
这样，通过将基板12、框体15和盖体16接合，由基板12、框体15和盖体16包围的空间与外部气体切断，成为用于气密地收纳多个发光元件14的密闭空间。下面，将该密闭空间称作收纳空间S。即，在第1实施方式中，多个发光元件14和多个波长转换元件29收纳在由基板12、框体15和盖体16形成的收纳空间S中。
通过将多个发光元件14收纳在收纳空间S中，可减少有机物、水分等异物对发光元件14的附着。收纳空间S优选为减压状态。或者，收纳空间S可以通过氮气等惰性气体或者干燥空气填满。另外，减压状态是通过比大气压低的压力的气体填满的空间的状态。在减压状态下，收纳空间S中所填满的气体优选为惰性气体、干燥空气。
如图1所示，在框体15上设置有多个贯通孔15c。在多个贯通孔15c上分别设置有引线端子17，该引线端子17用于分别向多个发光元件14供给电力。作为引线端子17的结构材料，例如使用可伐合金。在引线端子17的表面例如设有由镍-金构成的镀层。
在图1中示出了如下例子：安装在一个辅助安装件13上的多个发光元件14串联连接，在各辅助安装件13的侧方设置有一对引线端子17。其中，关于多个发光元件14的电连接、引线端子17的配置，不限于该例，能够适当变更。
在收纳空间S中设置有键合线(省略图示)，该键合线将引线端子17的一端与发光元件14的端子电连接。引线端子17的另一端与外部电路(省略图示)连接。框体15的贯通孔15c的内壁与引线端子17之间的间隙由密封材料密封。作为密封材料，例如优选使用低熔点玻璃等。
根据以上说明的第1实施方式的光源装置10，发挥以下的效果。
第1实施方式的光源装置10具有：基板12，其具有表面12a；框体15，其设置成朝表面12a侧突出；盖体16，其设置在框体15上；发光元件14，其收纳在由基板12、框体15和盖体16形成的收纳空间S中，并载置在表面12a上，该发光元件14射出的激励光L中的主光线La沿着表面12a；波长转换元件29，其通过设置在基板12上而收纳在收纳空间S中，将激励光L转换为荧光YL并射出；以及分色膜22，其设置在发光元件14和波长转换元件29的光路中，使激励光L透过并且对荧光YL进行反射。
由此，在第1实施方式的光源装置10中，多个发光元件14和多个波长转换元件29收纳在收纳空间S内，因此，能够使光源装置自身小型化。此外，发光元件14和波长转换元件29设置在基板12上，因此，能够提高发光元件14和波长转换元件29的散热性。此外，由于在发光元件14和波长转换元件29的光路中设置有分色膜22，因此，能够将从荧光体层50射出的荧光YL从激励光L的光路分离并高效地射出到外部。因此，根据第1实施方式的光源装置10，成为波长转换元件29的散热性优异、小型且能够高效地利用荧光YL的光源装置。
此外，第1实施方式的光源装置10还具有透光性基板21，该透光性基板21设置在发光元件14和波长转换元件29的光路中，具有第2面21a，分色膜22形成在透光性基板21的第2面21a上，使从发光元件14射出的激励光L透过，对从波长转换元件29射出的荧光YL进行反射。
根据该结构，利用透光性基板21支承分色膜22，所以，能够在发光元件14和波长转换元件29的光路中良好地配置分色膜22。由此，能够利用分色膜22使荧光YL朝规定方向反射，所以，荧光YL的取出效率提高，能够提高荧光YL中的光利用效率。
此外，在第1实施方式的光源装置10中，基板12具有第1侧面30b，该第1侧面30b倾斜成随着向激励光L的行进方向行进而相对于表面12a接近盖体16，波长转换元件29设置在第1侧面30b上。
根据该结构，在激励光L的行进方向上配置有波长转换元件29，所以，能够将激励光L高效地引导至波长转换元件29而无需使激励光L折射或反射。因此，通过利用激励光L高效地激励波长转换元件29的荧光体层50，能够生成荧光YL。
(第1变形例)
接着，说明第1变形例的光源装置。第1变形例的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，基板的结构与第1实施方式不同。因此，省略光源装置整体的说明，仅对与第1实施方式不同的结构进行说明。
图5是第1变形例的光源装置的剖视图。在图5中，对于与在第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同标号，省略说明。
如图5所示，第1变形例的光源装置110具有基板112、多个辅助安装件13、多个发光元件14、盖体16、多个引线端子(省略图示)、多个波长转换元件29和多个波长选择元件20。
基板112由具有表面112a(第1面)、背面112b和设置在表面112a上的框体113的板材构成。在基板112的表面112a侧，经由多个辅助安装件13设有多个发光元件14。在基板112的背面112b上适当地设置有散热器等散热部件(省略图示)。
框体113设置成在基板112的表面112a上突出。框体113以包围多个发光元件14的方式，与基板112一体地设置。与第1实施方式的框体15同样，框体113将基板112与盖体16之间的距离(间隔)保持为恒定，构成收纳多个发光元件14的收纳空间S的一部分。基板112由铜、铝等导热率高的金属材料构成。即，第1变形例的框体113兼作第1实施方式的框体15。
盖体16与基板112的表面112a相对设置，利用有机粘接剂、金属接合材料、无机接合材料等接合材料34与从表面112a突出的框体113的上表面接合。
在第1变形例的光源装置110中，也能够获得与第1实施方式相同的效果。即，能够获得波长转换元件29的散热性优异、小型且能够高效地利用荧光YL的效果。特别是，在第1变形例的情况下，基板112和框体113是一体的部件，因此，能够进一步简化光源装置的结构。
(第2变形例)
接着，说明第2变形例的光源装置。第2变形例的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，盖体的结构与第1实施方式不同。因此，省略光源装置整体的说明，仅对与第1实施方式不同的结构进行说明。
图6是第2变形例的光源装置的剖视图。在图6中，对于与在第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同标号，省略说明。
如图6所示，第2变形例的光源装置210具有基板12、多个辅助安装件13、多个发光元件14、框体15、盖体116、多个引线端子(省略图示)、多个波长转换元件29和多个波长选择元件20。
第2变形例的盖体116具有多个透镜116a、以及与多个透镜116a接合的支承部件116b。在第2变形例中，多个透镜116a与支承部件116b的2个面中的上表面116b2接合，该上表面116b2在与基板12的表面12a相对的下表面116b1的相反侧。
在俯视观察时，支承部件116由矩形的板材构成，在与从各波长转换元件29射出的荧光YL的路径对应的位置具有开口部117。即，支承部件116具有与波长转换元件29的数量相同数量的开口部117。支承部件116b和框体15的与基板12相反的一侧接合。支承部件116b例如由铜、铝等的金属材料构成。也可以在支承部件116b的表面上例如设置有由镍等构成的镀层。或者，支承部件116b也可以由树脂材料构成。
多个透镜116a分别由平凸透镜构成。由平凸透镜构成的透镜116a具有对从波长转换元件29射出的荧光YL和从波长转换元件29射出并被波长选择元件20反射的荧光YL进行平行化的功能。透镜116a具有比支承部件116的开口部117大一圈的外形尺寸。
另外，在盖体无需具有折射率的情况下，构成为将具有透光性的平板与开口部117接合即可。此外，各透镜116a也可以与支承部件116b的下表面116b1接合。这样，由于波长转换元件29与各透镜116a之间的距离变短，所以，由透镜116a平行化后的荧光YL的光束宽度变得更小。
在第2变形例的光源装置210中，也能够获得与第1实施方式相同的效果。即，能够获得波长转换元件29的散热性优异、小型且能够高效地利用荧光YL的效果。特别是，在第2变形例的情况下，透镜116a和支承部件116b是分体的部件，因此，能够调整各透镜116a在支承部件116b上的安装位置，所以，能够将透镜116a与波长转换元件29高精度地定位。因此，能够利用透镜116a高精度地取出荧光YL。
(第2实施方式)
接着，说明第2实施方式的光源装置。另外，对与第1实施方式相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。
图7是将第2实施方式的光源装置的主要部分结构放大后的图。具体而言，图7是与第1实施方式的图4对应的图。
如图7所示，第2实施方式的光源装置310具有基板12、多个辅助安装件13、多个发光元件14、框体15(省略图示)、盖体216、多个引线端子(省略图示)、多个波长转换元件29和多个波长选择元件120。
在第2实施方式中，波长选择元件120具有多个棱镜121(光学元件)121和多个分色膜122(第1光学膜)。棱镜121具有与发光元件14相对的一侧的前表面121a(第2面)和后表面121b，具有三角形的截面。在第2实施方式中，棱镜121与盖体216一体地形成。
第2实施方式的盖体216具有与第1实施方式的盖体16相同的基本结构，准直透镜单元25一体地形成在盖体216的与基板12相反的一侧的面上。此外，盖体216在基板12侧的内表面216a上一体地设置有棱镜121。棱镜121与各波长转换元件29对应地配置。因此，第2实施方式的盖体216具有与波长转换元件29相同数量(在第2实施方式中，是16个)的棱镜121。
在第2实施方式中，分色膜122设置在各棱镜121中的与发光元件14相对的一侧的前表面121a(第2面)上。棱镜121的后表面121b与波长转换元件29中的荧光体层50的上表面50A相对。即，棱镜121的后表面121b作为从荧光体层50射出的荧光YL的入射面发挥功能。在棱镜121的后表面121b上设置有防反射膜(省略图示)。由此，棱镜121的后表面121b能够将从荧光体层50射出的荧光YL高效地取入到内部。
在第2实施方式的光源装置310中，从各发光元件14射出的激励光L沿着基板12的表面12a行进并分别入射到波长选择元件120。入射到波长选择元件120的激励光L透过设置在棱镜121的前表面121a上的分色膜122并入射到棱镜121内，透过棱镜121的后表面121b并入射到波长转换元件29。
从波长转换元件29的荧光体层50射出的荧光YL从棱镜121的后表面121b入射到棱镜121内。入射到棱镜121内的荧光YL通过被波长选择元件20的分色膜122反射而入射到盖体16。另外，被分色膜122反射的荧光YL的一部分通过全反射而在棱镜121内传播并入射到盖体16。即，棱镜121设置在激励光L和荧光YL的光路中。
入射到盖体16的荧光YL被一体形成在盖体16上的准直透镜单元25的透镜25a平行化而射出到外部。以这样的方式从荧光体层50的上表面50A射出的荧光YL能够被波长选择元件120从激励光L的光路分离，经由透镜25a高效地射出到外部。
根据以上所说明的第2实施方式的光源装置310，发挥以下的效果。
在第2实施方式的光源装置310中，也能够获得与第1实施方式相同的效果。即，能够获得波长转换元件29的散热性优异、小型且能够高效地利用荧光YL的效果。
此外，在第2实施方式的光源装置310中，保持分色膜122的棱镜121与将荧光YL平行化的透镜25a一体地形成，因此，能够减少装置的部件数量。
此外，在第2实施方式的光源装置310中，棱镜121设置在激励光L和荧光YL通过的区域上。即，允许棱镜121在激励光L和荧光YL的光路上的配置，在装置内配置光学部件时的自由度提高。因此，容易使装置结构小型化。
(第3变形例)
接着，说明第3变形例的光源装置。第3变形例的光源装置的基本结构与第2实施方式相同，棱镜的结构与第2实施方式不同。因此，省略光源装置整体的说明，仅对与第2实施方式不同的结构进行说明。
图8是将第3变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图，是与第2实施方式的图7对应的图。
如图8所示，第3变形例的光源装置310A具有基板12、多个辅助安装件13、多个发光元件14、框体15(省略图示)、盖体216A、多个引线端子(省略图示)、多个波长转换元件29和多个波长选择元件127。
在第3变形例中，波长选择元件127具有棱镜124(光学元件)和多个分色膜122。棱镜124具有与发光元件14相对的一侧的前表面124a(第2面)和后表面124b，具有三角形的截面。在第3变形例中，棱镜124与盖体216A一体地形成。
第3变形例的盖体216A具有与第2实施方式的盖体216相同的基本结构，在基板12侧的内表面216a一体地设置有棱镜124。分色膜122设置在棱镜124中的与发光元件14相对的一侧的前表面124a(第2面)。棱镜124的后表面124b与波长转换元件29中的荧光体层50的上表面50A相对。在第3变形例中，在棱镜124的后表面124b设置有凹凸形状125。
在第3变形例的光源装置310A中，从各发光元件14射出的激励光L沿着基板12的表面12a行进并分别入射到波长选择元件127。入射到波长选择元件127的激励光L透过设置在棱镜124的前表面124a上的分色膜122而入射到棱镜124内，透过棱镜124的后表面124b而入射到波长转换元件29。激励光L透过设置在后表面124b上的凹凸形状125而扩散。根据第3变形例，通过使激励光L扩散，能够在使强度分布平均化的状态下入射到波长转换元件29的荧光体层50。由此，能够提高荧光体层50的光转换效率。
(第4变形例)
接着，说明第4变形例的光源装置。第4变形例的光源装置的基本结构与第2实施方式相同，棱镜的结构与第2实施方式不同。因此，省略光源装置整体的说明，仅对与第2实施方式不同的结构进行说明。
图9是将第4变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图，是与第2实施方式的图7对应的图。
如图9所示，第4变形例的光源装置310B具有基板12、多个辅助安装件13、多个发光元件14、框体15(省略图示)、盖体216B、多个引线端子(省略图示)、多个波长转换元件29和多个波长选择元件127。
在第4变形例中，波长选择元件127具有棱镜126(光学元件)和多个分色膜122。棱镜126具有与发光元件14相对的一侧的前表面126a(第2面)和后表面126b，具有大致三角形的截面。在第4变形例中，棱镜126与盖体216B一体地形成。
第4变形例的盖体216B具有与第2实施方式的盖体216相同的基本结构，在基板12侧的内表面216a上一体地设置有棱镜126。分色膜122设置在棱镜126中的与发光元件14相对的一侧的前表面126a(第2面)。棱镜126的后表面126b与波长转换元件29中的荧光体层50的上表面50A相对。在第4变形例中，在棱镜126的后表面126b设置有由曲面构成的凹面128。凹面128作为将从波长转换元件29的荧光体层50射出的荧光YL扩大的凹透镜面发挥功能。
在第4变形例的光源装置310B中，从波长转换元件29的荧光体层50射出的荧光YL的一部分透过设置在后表面126b上的凹面128而朝铅直上下方向(图9的上下方向)偏转。由此，荧光YL高效地入射到设置在盖体216B上的透镜25a，从而能够提高光利用效率。
(第5变形例)
接着，说明第5变形例的光源装置。第5变形例的光源装置的基本结构与第2实施方式相同，棱镜的结构与第2实施方式不同。因此，省略光源装置整体的说明，仅对与第2实施方式不同的结构进行说明。
图10是将第5变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图，是与第2实施方式的图7对应的图。
如图10所示，第5变形例的光源装置310C具有基板12、多个发光元件14、框体15(省略图示)、盖体216、多个引线端子(省略图示)、多个波长转换元件29和多个波长选择元件120。
在第5变形例中，多个发光元件14直接安装在基板12上。在第5变形例的基板12上一体地形成有发光元件保持部31，该发光元件保持部31保持发光元件14。发光元件保持部31的上表面31a位于比表面12a靠上方的位置。在基板12的表面12a与发光元件保持部31的上表面31a之间产生台阶。在第5变形例中，发光元件14以使光射出面14a与发光元件保持部31中的波长转换元件29的一侧的端面31b大致共面地对齐的方式载置在基板12上。
根据第5变形例的光源装置310C，发光元件14不经由辅助安装件13而直接设置在基板12上，所以，能够将发光元件14的热高效地散出到基板12。
此外，在第5变形例的光源装置310C中，从配置在发光元件保持部31上的发光元件14射出的激励光L沿着基板12的表面12a行进，分别入射到波长选择元件120。在第5变形例中，通过在表面12a与上表面31a之间设置台阶，从发光元件14射出的激励光L不会被基板12的表面12a遮挡。因此，能够使从发光元件14射出的激励光L高效地入射到波长转换元件29的荧光体层50。
另外，在第2实施方式的光源装置310、第3变形例的光源装置310A、第4变形例的光源装置310B、第5变形例的光源装置310C中，也可以应用上述第1变形例或第2变形例的结构。
(第3实施方式)
接着，说明第3实施方式的光源装置。另外，对与第1实施方式相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。
图11是第3实施方式的光源装置的剖视图。图11是与第1实施方式的图2对应的图。
如图11所示，第3实施方式的光源装置410具有基板412、多个辅助安装件13、多个发光元件14、框体15、盖体416、多个引线端子17(省略图示)、多个波长转换元件29、多个十字分色棱镜420和多个棒430。基板412、框体15和盖体416分别是分体的部件，经由接合材料32、33彼此接合。
基板412由具有表面412a(第1面)和与表面412a相反的一侧的背面412b的板材构成。在基板412的表面412a侧，经由多个辅助安装件13设置有多个发光元件14。基板412的背面412b上适当地设置有散热器等散热部件(省略图示)。
在第3实施方式中，基板412具有设置在表面412a上的多个凹部413。凹部413与各发光元件14对应地配置。多个凹部413分别构成收纳部，该收纳部分别收纳多个波长转换元件29。凹部413的深度设置成使收纳在该凹部413内的波长转换元件29的上表面与基板412的表面412a大致共面。
多个十字分色棱镜420与各波长转换元件29对应地配置。各十字分色棱镜420配置于对应的波长转换元件29的上方。在第3实施方式中，各十字分色棱镜420设置在从发光元件14射出的激励光L和从波长转换元件29射出的荧光YL的光路中。
各十字分色棱镜420具有分色膜421(第1光学膜)和三角棱镜422、423(光学元件)。分色膜421设置在三角棱镜422的底面422a(第2面)上。三角棱镜423与分色膜421接合。
分色膜421由具有对激励光L进行反射并且使荧光YL透过的光学特性的光学膜构成。基于这样的结构，十字分色棱镜420能够对激励光L进行反射并且使从波长转换元件29射出的荧光YL透过。
十字分色棱镜420配置成对从发光元件14射出的激励光L进行反射并引导至波长转换元件29，并且使从波长转换元件29的荧光体层50射出的荧光YL透过并取出到外部。在第3实施方式中，十字分色棱镜420与盖体416的内表面416a接合。盖体416由具有透光性的板材构成。
多个棒430(第2光学元件)与各波长转换元件29对应地配置。在第3实施方式中，各棒430通过引导从波长转换元件29射出的荧光YL，使照度分布均匀化。棒430例如由包含BK7等硼硅酸玻璃、石英玻璃、合成石英玻璃等在内的光学玻璃、石英和蓝宝石等透光性部件构成。
棒430具有光入射面430a和光射出面430b，并具有与中心轴垂直的截面积从光入射面430a朝向光射出面430b变大的锥形棒构造。另外，棒430的与中心轴垂直的截面也可以是圆形或四边形中的任意一个。
图12是将1个发光元件的周边结构放大后的图。
如图12所示，十字分色棱镜420具有：第1入射面420a，其供从发光元件14射出的激励光L入射；以及第2入射面420b，其供从波长转换元件29射出的荧光YL入射。
在十字分色棱镜420与波长转换元件29的荧光体层50的上表面50A之间设置有间隙。即，在波长转换元件29与十字分色棱镜420之间设置有折射率比波长转换元件29和十字分色棱镜420(三角棱镜422、423)低的第1空气层418(第1低折射率层)。另外，也可以将第1空气层418置换为折射率比波长转换元件29和十字分色棱镜420低的树脂层。
此外，棒430配置成在光入射面430a与盖体416的外表面416b(与波长转换元件29相反的一侧的面)之间产生间隙。即，棒430经由折射率比盖体416低的第2空气层432(第2低折射率层)与盖体416的外表面416b相对地配置。另外，也可以将第2空气层432置换为折射率比盖体416低的树脂层。
在第3实施方式的光源装置410中，从各发光元件14射出的激励光L沿着基板412的表面412a行进并入射到十字分色棱镜420的第1入射面420a。激励光L被十字分色棱镜420的分色膜421反射而入射到波长转换元件29。荧光体层50从上表面50A射出荧光YL。从荧光体层50的上表面50A射出的荧光YL呈放射状地扩展。
根据以上说明的第3实施方式的光源装置410，发挥以下的效果。
在第3实施方式的光源装置410中，也能够获得与第1实施方式相同的效果。即，能够获得波长转换元件29的散热性优异、小型且能够高效地利用荧光YL的效果。
此外，在第3实施方式的光源装置410中，在波长转换元件29与十字分色棱镜420之间设置有第1空气层418，因此，第2入射面420b使荧光YL折射。由此，荧光YL以比临界角大的角度入射到十字分色棱镜420的内表面，因此，容易通过全反射而在棱镜内传播。因此，荧光YL高效地取入到十字分色棱镜420内。因此，能够提高荧光YL的光利用效率。
此外，在第3实施方式的光源装置410中，取入到十字分色棱镜420的荧光YL透过盖体416而从外表面416b射出而入射到对应的棒430。荧光YL被取入棒430内，因此，辐射角变小。由此，从光源装置410射出的荧光YL的辐射角度分布变窄，因此，能够使荧光YL高效地入射到配置于光源装置410后级的光学系统。
此外，在第3实施方式的光源装置410中，在盖体416与棒430之间设置有第2空气层432，因此，在入射到棒430的光入射面430a时，荧光YL发生折射。由此，荧光YL以比临界角大的角度入射到棒430的侧面430c，因此，通过在棒430的侧面430c上全反射而容易在内部传播。因此，荧光YL能够在棒430内高效地传播。
(第6变形例)
接着，说明第6变形例的光源装置。第6变形例的光源装置是第3实施方式的变形例。另外，省略光源装置整体的说明，仅对与第3实施方式不同的结构进行说明。
图13是将第6变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图。
如图13所示，第6变形例的光源装置510具有基板512、多个发光元件14、框体15(省略图示)、盖体516、多个引线端子(省略图示)、多个波长转换元件529和多个第1光学膜502。
在第6变形例中，发光元件14和波长转换元件529安装在基板512的表面512a(第1面)上。波长转换元件529具有荧光体层500和反射膜501。荧光体层500具有与第3实施方式的荧光体层50相同的结构，并具有与发光元件14相对的第1侧面500a、与第1侧面500a相反的第2侧面500b、底面500c和上表面500d。
在第6变形例中，第1光学膜502设置在荧光体层500的第1侧面500a上。第1光学膜502具有透过激励光L并对荧光YL进行反射的光学特性。反射膜501设置成覆盖荧光体层500中的上表面500d以外的面、例如底面500c和第2侧面500b。反射膜501由对激励光L和荧光YL都进行反射的反射镜构成。
在第6变形例的光源装置510中，激励光L透过第1光学膜502而入射到荧光体层500。在荧光体层500内生成的荧光YL被第1光学膜502和反射膜501反射，从上表面500d射出并入射到盖体516的下表面516b，从盖体516的上表面516a朝向外部射出。
在第6变形例的光源装置510中，也能够获得与第3实施方式相同的效果。即，能够获得波长转换元件529的散热性优异、小型且能够高效地利用荧光YL的效果。特别是，在第6变形例的情况下，将第1光学膜502直接设置在荧光体层500上，因此，无需用于支承第1光学膜502的部件。由此，能够削减光源装置510中的部件数量。
(第7变形例)
接着，说明第7变形例的光源装置。第7变形例的光源装置是第3实施方式的变形例。另外，省略光源装置整体的说明，仅对与第3实施方式不同的结构进行说明。
图14是将第7变形例的光源装置的主要部分结构放大后的图。
如图14所示，第7变形例的光源装置510A具有基板512、多个发光元件14、框体15(省略图示)、盖体516、多个引线端子(省略图示)、多个波长转换元件529和多个第1光学膜502。
在第7变形例中，波长转换元件529安装于波长转换元件保持部515的上表面515a上，该波长转换元件保持部515设置于基板512的第1面512a。波长转换元件保持部515的上表面515a位于比基板512的第1面512a靠上方的位置。根据第7变形例的光源装置510A，将波长转换元件529保持在波长转换元件保持部515上，因此，与第6变形例的光源装置510的结构相比，能够减小波长转换元件529(荧光体层500)的厚度。因此，能够减少装置的成本。
另外，在第3实施方式的光源装置410、第6变形例的光源装置510、第7变形例的光源装置510A中，也可以应用上述第1变形例或第2变形例的结构。
(第4实施方式)
下面，对第4实施方式的投影仪的一例进行说明，但投影仪的实施方式不限于该例。
图15是示出第4实施方式的投影仪的概略结构的图。
如图15所示，第4实施方式的投影仪1是在屏幕SCR上显示彩色影像的投影型图像显示装置。投影仪1具有照明装置2、颜色分离光学系统3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、合成光学装置5和投射光学装置6。
从照明装置2射出至少包含红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB(参照图2)的三原色光的照明光WL。颜色分离光学系统3将照明光WL分离为红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。另外，在本说明书中，红色光LR表示具有590nm以上700nm以下的峰值波长的可见红色光，绿色光LG表示具有500nm以上590nm以下的峰值波长的可见绿色光，蓝色光LB表示具有400nm以上500nm以下的峰值波长的可见蓝色光。
颜色分离光学系统3具有第1分色镜7a和第2分色镜7b、第1全反射镜8a、第2全反射镜8b和第3全反射镜8c。第1分色镜7a将来自照明装置2的照明光WL分离为红色光LR和其它光(蓝色光LB和绿色光LG)。第1分色镜7a反射蓝色光LB和绿色光LG并且使红色光LR透过。第2分色镜7b反射绿色光LG并且使蓝色光LB透过。
第1全反射镜8a将红色光LR朝向光调制装置4R反射。第2全反射镜8b和第3全反射镜8c将蓝色光LB引导至光调制装置4B。绿色光LG从第2分色镜7b朝向光调制装置4G反射。
第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置于蓝色光LB的光路中的第2分色镜7b的后级。
光调制装置4B根据图像信息对蓝色光LB进行调制，从而形成蓝色的图像光。光调制装置4G根据图像信息对绿色光LG进行调制，从而形成绿色的图像光。光调制装置4R根据图像信息对红色光LR进行调制，从而形成红色的图像光。光调制装置4B、4G、4R例如使用透射型液晶面板。
在光调制装置4B、4G、4R的入射侧和射出侧配置有未图示的偏振片。此外，在光调制装置4B、4G、4R的入射侧分别配置场透镜10B、10G、10R。
来自光调制装置4B、4G、4R的各图像光入射到合成光学装置5。合成光学装置5对蓝色、绿色、红色的各图像光进行合成，将所合成的图像光朝向投射光学装置6射出。合成光学装置5例如使用十字分色棱镜。
投射光学装置6使由合成光学装置5合成后的图像光朝向屏幕SCR放大并投射。在屏幕SCR上显示放大后的彩色影像。投射光学装置6例如使用由镜筒和配置在镜筒内的多个透镜构成的组透镜。
接着，说明照明装置2的结构。
照明装置2包含第1照明装置101和第2照明装置102。
第1照明装置101具有第1光源100(光源)、分色镜39、第1透镜阵列40、第2透镜阵列41、偏振转换元件42和重叠透镜43。
第1光源100由上述实施方式和变形例的光源装置10、110、210、310、310A、310B、310C、410、510、510A中的任意一个构成。
从第1光源100射出的荧光YL入射到分色镜39。分色镜39配置成分别以45°的角度与第2照明装置102的光轴101ax以及照明装置2的照明光轴100ax交叉。分色镜39具有使荧光YL透过并且对来自第2照明装置102的蓝色光B进行反射的特性。
第2照明装置102具有第2光源45、第2聚光光学系统46、散射板48和拾取光学系统47。
第2光源45包含：半导体激光器，其射出由激光构成的蓝色光B；以及准直透镜，其将从该半导体激光器射出的蓝色光B平行化。另外，第2光源45至少各具有一个半导体激光器和准直透镜即可，也可以各具有多个半导体激光器和准直透镜。蓝色光B的发光强度的峰值例如为445nm。作为半导体激光器，还能够使用射出445nm以外的波长例如455nm、460nm的蓝色光的半导体激光器。
第2聚光光学系统46具有第1透镜46a和第2透镜46b。第2聚光光学系统46将来自第2光源45的蓝色光B会聚在散射板48的附近。第1透镜46a和第2透镜46b由凸透镜构成。
散射板48使来自第2光源45的蓝色光B散射，生成具有与在第1照明装置101中生成的荧光YL的配光分布近似的配光分布的蓝色光B。作为散射板48，例如能够使用由光学玻璃构成的磨砂玻璃。
拾取光学系统47具有第1透镜47a和第2透镜47b，将来自散射板48的光大致平行化。第1透镜47a和第2透镜47b由凸透镜构成。
第1透镜阵列40具有多个第1小透镜40a，这多个第1小透镜30a用于将来自分色镜39的光分割成多个部分光束。多个第1小透镜40a在与照明光轴100ax垂直的面内呈矩阵状地排列。
第2透镜阵列41具有与第1透镜阵列40的多个第1小透镜40a对应的多个第2小透镜41a。第2透镜阵列41与重叠透镜43一起使第1透镜阵列40的各第1小透镜40a的像在光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域的附近成像。多个第2小透镜41a在与照明光轴100ax垂直的面内呈矩阵状地排列。
偏振转换元件42使照明光WL的偏振方向对齐。偏振转换元件42例如由偏振分离膜、相位差板和反射镜构成。偏振转换元件42使作为非偏振光的荧光YL的偏振方向与蓝色光B的偏振方向对齐，因此，将另一个偏振成分转换为一个偏振成分，例如，将P偏振成分转换为S偏振成分。
重叠透镜43会聚来自偏振转换元件42的各部分光束而使它们在光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域的附近相互重叠。第1透镜阵列40、第2透镜阵列41和复合透镜43构成积分光学系统，该积分光学系统使照明光WL的面内光强度分布均匀。
根据以上说明的第4实施方式的投影仪1，发挥以下的效果。
第4实施方式的投影仪1具有：照明装置2，其包含第1装置100；光调制装置4B、4G、4R，它们根据图像信息对来自照明装置2的蓝色光LB、绿色光LG、红色光LR进行调制，从而形成图像光；以及投射光学装置6，其投射上述的图像光。由此，根据第4实施方式的投影仪1，具有包含第1光源100的第1照明装置101，该第1光源100的波长转换元件的散热性优异、小型且能够高效地利用荧光，所以，能够使投影仪1小型化，并且投影仪1能够形成并投射高亮度的图像。
此外，在上述实施方式中，说明了将本发明应用于透射型投影仪的情况的例子，但本发明还能够应用于反射型投影仪。
这里，这里，“透射型”是包含液晶面板等在内的液晶光阀使光透过的方式。“反射型”是液晶光阀对光进行反射的方式。另外，光调制装置不限于液晶光阀，例如也可以使用数字微镜器件。
此外，在上述实施方式中，虽然示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪的例子，但不限于此。本发明的光源装置还能够应用于照明器具或汽车的前照灯等。

Claims (8)

1.一种光源装置，其特征在于，其具有：
基板，其具有第1面；
框体，其设置于所述第1面侧；
盖体，其设置于所述框体，由透光性材料构成；
发光元件，其收纳在由所述基板、所述框体和所述盖体形成的收纳空间中，设置在所述基板的第1面侧；
波长转换元件，其设置在所述基板上，并收纳在所述收纳空间中，将从所述发光元件射出的第1光转换为具有与所述第1光不同的波长的第2光；
第1光学膜，其设置在所述发光元件与所述波长转换元件的光路中，使所述第1光和所述第2光中的一方透过，并且使所述第1光和所述第2光中的另一方反射；以及
光学元件，其设置于所述发光元件与所述波长转换元件的光路中，具有第2面和第3面，
所述发光元件以所述第1光的主光线沿着所述第1面的方式射出所述第1光，
所述光学元件是与所述盖体一体地形成的棱镜，
所述第1光学膜形成在所述光学元件的所述第2面上，使从所述发光元件射出的所述第1光透过，对从所述波长转换元件射出的所述第2光进行反射，
所述光学元件的所述第3面被配置成在所述第3面与所述波长转换元件的光出射面之间设置有间隙并且所述第3面与所述波长转换元件的光出射面相对。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
所述基板具有倾斜面，该倾斜面以随着朝所述第1光的行进方向行进而相对于所述第1面接近所述盖体的方式倾斜，
所述波长转换元件设置在所述倾斜面上。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，
所述光源装置一体地形成有对所述第2光进行平行化的平行化元件和所述盖体。
4.一种光源装置，其特征在于，其具有：
基板，其具有第1面；
框体，其设置于所述第1面侧；
盖体，其设置于所述框体；
发光元件，其收纳在由所述基板、所述框体和所述盖体形成的收纳空间中，设置在所述基板的第1面侧；
波长转换元件，其设置在所述基板上，并收纳在所述收纳空间中，将从所述发光元件射出的第1光转换为具有与所述第1光不同的波长的第2光；
第1光学膜，其设置在所述发光元件与所述波长转换元件的光路中，使所述第1光和所述第2光中的一方透过，并且对所述第1光和所述第2光中的另一方进行反射；
光学元件，其设置于所述发光元件与所述波长转换元件的光路中，具有第2面；以及
第2光学元件，其隔着折射率比所述盖体低的低折射率层与所述盖体中的和所述波长转换元件相反的一侧的面相对配置，减小从所述波长转换元件射出的所述第2光的辐射角，
所述发光元件以所述第1光的主光线沿着所述第1面的方式射出所述第1光，
所述第1光学膜形成在所述光学元件的所述第2面上，对从所述发光元件射出的所述第1光进行反射，使从所述波长转换元件射出的所述第2光透过。
5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，
所述光源装置还具有其它低折射率层，该其它低折射率层设置在所述波长转换元件与所述光学元件之间，折射率比所述波长转换元件和所述光学元件低。
6.根据权利要求1或4所述的光源装置，其特征在于，
所述光学元件设置在所述第1光和所述第2光通过的区域。
7.一种光源装置，其特征在于，其具有：
基板，其具有第1面；
框体，其设置于所述第1面侧；
盖体，其设置于所述框体，由透光性材料构成；
发光元件，其收纳在由所述基板、所述框体和所述盖体形成的收纳空间中，设置在所述基板的第1面侧；
波长转换元件，其设置在所述基板上，并收纳在所述收纳空间中，将从所述发光元件射出的第1光转换为具有与所述第1光不同的波长的第2光；以及
十字分色棱镜，其在所述发光元件与所述波长转换元件的光路中与所述盖体的内表面接合，
所述发光元件以所述第1光的主光线沿着所述第1面的方式射出所述第1光，
所述十字分色棱镜具有：与所述波长转换元件相对的第1三角棱镜；与所述盖体接合的第2三角棱镜；以及形成在所述第1三角棱镜与所述第2三角棱镜之间的第1光学膜，
所述第1光学膜对从所述发光元件射出的所述第1光进行反射，使从所述波长转换元件射出的所述第2光透过。
8.一种投影仪，其特征在于，其具有：
权利要求1～7中的任意一项所述的光源装置；
光调制装置，其根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制；以及
投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
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