JP2015138168A - 蛍光発光素子およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光物質の濃度と蛍光体層の厚みとの最適な組合せにより、発光効率を最大限に向上させて高出力が得られる蛍光発光素子、および、この蛍光発光素子を備えたプロジェクターを提供する。【解決手段】蛍光発光素子１は、基板１２と、基板１２上に設けられた蛍光体層１０と、基板１２と蛍光体層１０との間に設けられた接着層１３と、接着層１３と基板１２との間または接着層１３と蛍光体層１０との間に設けられた反射部（反射膜１１）と、を備え、蛍光体層１０は、０．０５ａｔｍ％のセリウムを含有するセリウム賦活ガーネット構造蛍光体からなる焼結体で構成され、蛍光体層１０の厚さは、１００μｍ乃至２５０μｍである。【選択図】図２

Description

本発明は、蛍光発光素子、および、この蛍光発光素子を備えたプロジェクターに関する。

従来、光源から射出された光を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターは、従来、光源として放電型の光源が用いられている。しかし、近年では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や半導体レーザー等の発光素子が用いられることが多くなっている。また、蛍光体を利用して、半導体レーザー等の光を波長変換する蛍光発光素子も用いられている。

特許文献１には、励起光源と、励起光源から射出された励起光により蛍光を射出する蛍光体層と、を備え、蛍光体層は、蛍光体と、蛍光体が均一に散りばめられたバインダーと、から構成される光源装置が開示されている。

特開２０１１−５３３２０号公報

しかし、特許文献１の光源装置では、母材となるバインダーがシリコーン等の樹脂であるため、蛍光体層の熱抵抗が大きくなる。そのため、蛍光体層に入射する励起光の光量の上昇に伴い蛍光体の温度が上昇し、蛍光体の温度消光を招くという課題があった。また、蛍光体層の熱抵抗を下げる目的で、蛍光体層の厚みを過度に薄くした場合、蛍光体層の励起光吸光率（励起光の吸収量）が不足し、励起光の蛍光変換効率が上がらず、結果、光源装置の出力向上が望めないという課題があった。
また、蛍光体の内部の蛍光物質（ＹＡＧ:Ｃｅ蛍光体の場合は、Ｃｅ³⁺イオン）の濃度と、蛍光体の蛍光量子効率（蛍光として生成された光子数／蛍光物質に吸収された励起光の光子数）の間には相関があり、一般に、蛍光物質の濃度が増加すると蛍光量子効率が低下する現象（濃度消光）が知られている。

従来のバインダーと蛍光体とを混合させた蛍光体層において、熱抵抗を下げる目的で蛍光体層の厚みを薄くする場合、励起光吸光率を低下させないように蛍光物質の濃度を上げる必要があった。しかし、上述したように、蛍光物質の濃度を増加させると蛍光量子効率が低下し、十分な発光効率が得られないという課題があった。

上記課題の解決方法として、バインダーを排除し、蛍光体のみで構成される焼結体をそのまま反射ミラー上に配置するという方法が挙げられる。これによれば、蛍光体の有する高い熱伝導率を活かして蛍光体層の熱抵抗を小さくすることができる。さらに、蛍光物質の濃度を上げなくても必要な蛍光物質の総量を確保することができるため、必要な励起光吸光率を確保することができる。しかし、これまで、十分高い発光効率が得られる、蛍光物質の濃度と蛍光体層の厚みとの最適な組合せは開示されていなかった。

従って、蛍光物質の濃度と蛍光体層の厚みとの最適な組合せにより、発光効率を最大限に向上させて高出力が得られる蛍光発光素子、および、この蛍光発光素子を備えたプロジェクターが要望されていた。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る蛍光発光素子は、基板と、基板上に設けられた蛍光体層と、基板と蛍光体層との間に設けられた接着層と、接着層と基板との間または接着層と蛍光体層との間に設けられた反射部と、を備えた蛍光発光素子であって、蛍光体層は、０．０５ａｔｍ％のセリウムを含有するセリウム賦活ガーネット構造蛍光体からなる焼結体で構成され、蛍光体層の厚さは、１００μｍ乃至２５０μｍであることを特徴とする。

このような蛍光発光素子によれば、蛍光体が有する高い熱伝導率で、蛍光体層の熱抵抗を小さくすることができるため、温度消光の発生を抑制することができる。また、蛍光物質の濃度を低く抑えることができるため、濃度消光の発生を抑制することができる。これらにより、蛍光体層の熱抵抗を小さくしながらも、必要な蛍光物質の総量を確保することで必要な励起光吸光率を確保することができるため、十分高い発光効率を得ることができる。
従って、蛍光物質の濃度と蛍光体層の厚みとの最適な組合せを実現することによって、発光効率を最大限に向上させ、高出力が得られる蛍光発光素子を実現することができる。

［適用例２］上記適用例に係る蛍光発光素子において、反射部は、接着層と基板との間に設けられた反射膜で構成され、接着層は、蛍光体層から射出された蛍光を透過させる樹脂で構成されていることが好ましい。

このような蛍光発光素子によれば、例えば、蛍光体層の上方向（接着層側とは反対側となる）から励起光を蛍光体層に入射することにより、蛍光体層は蛍光を発光する。なお、蛍光体層（蛍光物質としてのセリウム）は等方的に蛍光を発光し、発光した蛍光の一部は、励起光の入射方向（上方向）に射出される。また、下方向に射出された蛍光は、接着層を透過して反射膜で反射される。また、反射膜で反射された蛍光は、再び接着層を透過すると共に、蛍光体層内を進み、外部（主に上方向）に射出させることができる。

また、接着層は、樹脂で構成されるため、蛍光体層と反射膜（基板）との熱膨張率の違いを許容することができ、温度変化に対する接合強度を維持することができる。

［適用例３］上記適用例に係る蛍光発光素子において、反射部は、接着層と蛍光体層との間に設けられた反射膜で構成され、接着層は、樹脂からなる母材と、母材に分散され、熱伝導率が母材の熱伝導率よりも高い複数の粒子と、を含んで構成されていることが好ましい。

このような蛍光発光素子によれば、例えば、蛍光体層の上方向から励起光を蛍光体層に入射することにより、蛍光体層は蛍光を発光する。発光した蛍光の一部は、励起光の入射方向（上方向）に射出される。また、下方向に射出された蛍光は反射膜で反射される。反射膜で反射された蛍光は、再び蛍光体層内を進み、外部（主に上方向）に射出させることができる。

また、接着層は、樹脂からなる母材と、母材に分散され、熱伝導率が母材の熱伝導率よりも高い複数の粒子と、を含んで構成されるため、樹脂のみで構成される場合に比べて、高い熱伝導率を有する接着層とすることができる。そのため、蛍光体層で発生した熱を、接着層を介して効率的に基板に伝達させることができる。これにより、蛍光体層の温度を効率的に下げることができ、蛍光体層の温度消光の発生を更に抑えることができる。また、蛍光体層を効率的に冷却できるため、蛍光体層により多くの励起光を照射することができる。そのため、より高出力が得られる蛍光発光素子を実現することができる。また、接着層は、樹脂で構成されるため、反射膜（蛍光体層）と基板との熱膨張率の違いを許容することができ、温度変化に対する接合強度を維持することができる。

［適用例４］上記適用例に係る蛍光発光素子において、反射部は、接着層と蛍光体層との間に設けられた反射膜で構成され、接着層は、ハンダで構成されていることが好ましい。

このような蛍光発光素子によれば、接着層がハンダで構成されることにより、接着層が樹脂で構成される場合に比べて、接着層の熱伝導率を向上させることができる。これにより、蛍光体層の温度を更に効率的に下げることができ、蛍光体層の温度消光の発生を更に抑えることができる。また、蛍光体層を効率的に冷却できるため、蛍光体層により多くの励起光を照射することができる。そのため、より高出力が得られる蛍光発光素子を実現することができる。

［適用例５］上記適用例に係る蛍光発光素子において、基板は、アルミニウム、銅、アルミニウムを主成分とする合金、アルミニウムを主成分とする複合材料、銅を主成分とする合金、または銅を主成分とする複合材料で構成されていることが好ましい。

このような蛍光発光素子によれば、基板の熱伝導率を向上させることができ、蛍光体層から伝達された熱を、基板を介して効率的に放熱させることができる。これにより、蛍光発光素子全体の熱抵抗を効率的に下げることができることで、発光効率を向上させて高出力が得られる蛍光発光素子を実現することができる。

［適用例６］上記適用例に係る蛍光発光素子において、反射膜は、銀、または銀の合金で構成されていることが好ましい。

このような蛍光発光素子によれば、蛍光が入射する全方位に対して高い反射率を得ることができ、発光した蛍光を有効に使用することができる。そのため、発光効率を向上させて高出力が得られる蛍光発光素子を実現することができる。

［適用例７］上記適用例に係る蛍光発光素子において、基板は、所定の軸の周りに回転可能に構成されていることが好ましい。

このような蛍光発光素子によれば、基板の放熱性を向上させることができる。これにより、蛍光発光素子全体の熱抵抗を効率的に下げることができ、発光効率を向上させて高出力が得られる蛍光発光素子を実現することができる。

［適用例８］本適用例に係るプロジェクターは、照明光を射出する照明装置と、照明光を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、画像光を投写する投写光学系と、を備え、照明装置として、上述したいずれかの蛍光発光素子を用いることを特徴とする。

このようなプロジェクターによれば、発光効率を最大限に向上させて高出力が得られる蛍光発光素子を照明装置として用いることにより、従来に比べて蛍光発光素子の明るさを向上させることができる。そのため、投写画像の明るさ（輝度）を向上させることができる。

第１実施形態に係る蛍光発光素子を用いた照明装置を示す概構成図。 蛍光発光素子の構成を示す断面図。 濃度と内部量子効率との相関関係を示す図。 厚さと蛍光体変換効率との相関関係を示す図。 照明装置（蛍光発光素子）を用いたプロジェクターの光学系の構成を示す図。 第２実施形態に係る蛍光発光素子の構成を示す図。 照明装置（蛍光発光素子）を用いたプロジェクターの光学系の構成を示す図。 第３実施形態に係る蛍光発光素子の構成を示す断面図。 第４実施形態に係る蛍光発光素子の構成を示す断面図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕

図１は、第１実施形態に係る蛍光発光素子１を用いた照明装置２を示す概構成図である。図１を参照して、照明装置２（蛍光発光素子１）の構成を説明する。
なお、図１を含む以降の図面では、説明の便宜上、各部材を認識可能な大きさとするために、実際の寸法とは異ならせ、各部材を適宜拡大および縮小して図示している。

図１に示すように、蛍光発光素子１は、蛍光体層１０、反射部を構成する反射膜１１、基板１２、および接着層１３を備えている。また、照明装置２は、この蛍光発光素子１に加え、コリメート光学系１５、励起光源２０、ダイクロイックミラー２１、およびレンズアレイ２２等を備えている。

蛍光体層１０は、励起光αが照射されることにより、蛍光βを射出する。なお、蛍光体層１０の詳細は後述する。

励起光源２０は、蛍光体層１０に励起光αを照射する。励起光源２０は、本実施形態では、青色光（波長が約４４５ｎｍ）を射出するレーザー光源を用いている。なお、励起光源２０は、１つのレーザー光源で構成されていても、多数のレーザー光源で構成されていてもよい。また、レーザー光源は、青色光として、４４５ｎｍ以外の波長の青色光（例えば、４６０ｎｍ等）を射出するものを用いてもよい。

励起光源２０は、略平行光である励起光αを射出するように構成されている。ダイクロイックミラー２１は、励起光源２０が射出した励起光αを、略９０度曲折して平行光として反射させ、蛍光体層１０に導く。

コリメート光学系１５は、本実施形態では、第１レンズ１５ａと第２レンズ１５ｂとで構成され、ダイクロイックミラー２１で反射した平行光の励起光αを集光させて、蛍光体層１０の上面１０ａ（図２参照）に照射する光学系である。また、コリメート光学系１５は、蛍光体層１０が射出する蛍光を略平行光とする光学系でもある。このため、蛍光体層１０は、コリメート光学系１５の焦点位置に配置されている。

レンズアレイ２２は、ダイクロイックミラー２１を透過した蛍光を、レンズアレイ２２を構成する小レンズ群により複数の分割光に分割する。そして、それらの分割光を後述する重畳レンズ２４によって被照明領域において互いに重畳することで、被照明領域を均一な照度で照明する。

励起光源２０が射出した励起光αは、ダイクロイックミラー２１で反射され、コリメート光学系１５に入射する。コリメート光学系１５により、励起光αは集光され、蛍光体層１０に照射される。蛍光体層１０は、励起光αが入射することにより、蛍光を生成して射出する。射出された蛍光βは、コリメート光学系１５により略平行光とされ、ダイクロイックミラー２１を透過してレンズアレイ２２に入射する。

図２は、蛍光発光素子１の構成を示す断面図である。図２を参照して、蛍光発光素子１の構成を説明する。

図２に示すように、蛍光発光素子１は、蛍光体層１０、反射部を構成する反射膜１１、基板１２、および接着層１３を備えている。
蛍光体層１０は、平面視略正方形状に形成される。蛍光体層１０は、上面１０ａ、下面１０ｂ、側面１０ｃを備える。なお、本実施形態では、蛍光体層１０の上面１０ａ側を上側、蛍光体層１０の下面１０ｂ側を下側とする。

基板１２は、蛍光体層１０の平面と同等かそれより広い面積で、平面視略正方形の板状に形成されている。基板１２の上面には、反射部（反射膜１１）が形成されている。そして、反射膜１１の上面には、蛍光体層１０を基板１２に接合する接着層１３が形成されている。従って、本実施形態の反射膜１１は、接着層１３と基板１２との間に設けられている。

蛍光体層１０は、０．０５ａｔｍ％のセリウムを含有するセリウム賦活ガーネット構造蛍光体からなる焼結体で構成される。なお、セリウム賦活ガーネット構造蛍光体として、本実施形態では、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂:Ｃｅ³⁺を用いている。

また、蛍光体層１０の厚さは、本実施形態では、約１７０μｍとしている。なお、蛍光体層１０の好適な厚さは、１００μｍ乃至２５０μｍであればよい。また、蛍光体層１０の厚さは、１５０μｍ乃至２００μｍであれば更に好適となる。蛍光体層１０の厚さに関しては後述する。

基板１２は、熱伝導率の高い金属部材であるアルミニウムの板材で構成されている。この基板１２の上面１２ａには、反射膜１１が形成されている。反射膜１１は、詳細には、入射光に対して全方位において高い反射率を有するＡｇ（銀）を含んで形成されている。

なお、基板１２の上面１２ａを含む全面には、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）の膜が保護膜１１１として形成されている。この保護膜１１１により、基板１２の酸化や、反射膜１１の硫化等を防止している。更に、反射膜１１を形成した後にも、反射膜１１を環境による硫化を防止する保護膜１１２として、反射膜１１の上面に、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）の膜が形成される。

接着層１３は、本実施形態では、無色透明なシリコーン樹脂で構成されている。接着層１３は、蛍光体層１０の下面１０ｂと反射膜１１の上面に形成された保護膜１１２との間に塗布されて、蛍光体層１０を基板１２に接合している。

なお、蛍光体層１０の上面１０ａには、反射防止膜１０１が形成され、励起光源２０から射出された励起光α（図１）が蛍光体層１０の上面１０ａで反射されることを防止し、蛍光体層１０の内部への励起光αの侵入を促進している。

図３は、濃度と内部量子効率との相関関係を示す図である。また、図４は、厚さと蛍光体変換効率との相関関係を示す図である。図３、図４を参照して、本実施形態における濃度と内部量子効率との相関関係、および厚さと蛍光体変換効率との相関関係を説明する。

図３では、横軸Ｘが、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂:Ｃｅ³⁺のセリウム濃度（ａｔｍ％）を示し、縦軸Ｙが、内部量子効率（％）を示している。なお、内部量子効率は、蛍光物質に吸収された励起光の光子数に対して、蛍光として蛍光体層内部で生成された光子数の割合を示す。図３は、セリウム濃度を０．５ａｔｍ％から０．００５ａｔｍ％まで変化させた場合の内部量子効率の変化を、発明者が実験により求めた結果である。

一般に、熱抵抗を下げる目的で、蛍光体層の厚みを薄くする場合、セリウム濃度を上げて必要な励起光吸光率（励起光の吸収量）を確保する必要がある。しかし、濃度を増加させることにより内部量子効率が低下（濃度消光）し、十分な発光効率が得られないことが知られている。図３においても、上述した内容を示す結果となっている。

実験の結果、図３に示すように、セリウム濃度が０．０５ａｔｍ％以下では内部量子効率が略９１.５％程度で略一定となる（飽和する）ことが確認できた。一方、セリウム濃度を０．０５ａｔｍ％よりも増加させることにより内部量子効率が低下することが確認できた。

図４では、横軸Ｘが、蛍光体層１０の厚さ（μｍ）を示し、縦軸Ｙが、蛍光体変換効率（％:蛍光（Ｗａｔｔ）／励起光（Ｗａｔｔ））を示している。なお、図４は、ＹＡＧ:Ｃｅ³⁺（Ｃｅ³⁺濃度は０．０５ａｔｍ％）の蛍光体層１０を用い、励起光５０Ｗを１ｍｍ²の領域に入力した場合の実験結果である。この場合、蛍光体層１０を十分冷却しながら測定した。

一般に、蛍光体の変換効率は、蛍光物質の励起光吸光率によって変化する。均一な蛍光体において、単位面積当たりの励起光吸光率は一定であるため、蛍光体の厚みが厚くなるに従って、飽和曲線を描いて上昇する。図４においても、上述した内容を示す結果となっている。

実験の結果、図４に示すように、Ｃｅ³⁺の濃度が０．０５ａｔｍ％の蛍光体において、厚さが、最薄（本実施形態では、２５μｍ）から１００μｍの間では、蛍光体が厚くなるに従って蛍光体変換効率が上昇することが確認できた。また、厚さが、１００μｍから２５０μｍの間では、蛍光体変換効率が６０％から６５％程度で略一定となる（飽和する）ことが確認できた。また、厚さが、２５０μｍを越える場合は、蛍光体変換効率が下がり始め、漸減曲線を描くことが確認できた。なお、漸減の原因は不明ではあるが、蛍光体自身が蛍光の一部を吸収しているためと考えられる。

従って、蛍光物質の濃度（Ｃｅ³⁺の濃度）が０．０５ａｔｍ％の蛍光体層１０に対する好適な厚さの範囲は、１００μｍ乃至２５０μｍである。また、更に好適には、１５０μｍ乃至２００μｍである。

ここで、図２に戻り、図２を参照して、蛍光発光素子１の動作を説明する。
蛍光体層１０の上方向から、蛍光体層１０の上面１０ａに励起光αが照射されると、上面１０ａから入射した励起光αにより、蛍光体層１０（蛍光物質としてのセリウム）は蛍光を生成する。なお、セリウムは等方的に蛍光を射出し、射出された蛍光の一部は、蛍光体層１０の上面１０ａから蛍光βとして励起光αの入射方向（上方向）に射出される。また、下方向に射出された蛍光は、蛍光体層１０の下面１０ｂから射出され、接着層１３を透過して反射膜１１で反射される。また、反射膜１１で反射された蛍光は、再び接着層１３を透過すると共に、蛍光体層１０内に入射して進み、上面１０ａから蛍光βとして射出される。

なお、蛍光体層１０は、励起光αの照射によって発光することにより熱が発生する。しかし、発生した熱は、接着層１３、反射膜１１を介して、熱伝導率が他の金属と比べて高いアルミニウムで構成された基板１２に伝達され、基板１２から放熱される。

図５は、照明装置２（蛍光発光素子１）を用いたプロジェクター７の光学系の構成を示す図である。図５を参照して、プロジェクター７の光学系の構成を説明する。

プロジェクター７は、図５に示すように、照明装置２、第２照明装置６、色分離光学系７１０、光変調装置としての３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ、クロスダイクロイックプリズム７４０、および投写光学系７５０を備える。

照明装置２は、上述した蛍光発光素子１（本実施形態では、蛍光体層１０、反射部（反射膜１１）、基板１２、および接着層１３等）、コリメート光学系１５、励起光源２０、ダイクロイックミラー２１、レンズアレイ２２、偏光変換素子２３、および重畳レンズ２４を備える。

照明装置２は、励起光源２０（レーザー光源）から射出される励起光α（青色光（Ｂ））をダイクロイックミラー２１で反射し、コリメート光学系１５で集光して蛍光体層１０に照射する。蛍光体層１０は、励起光αの照射により蛍光βをコリメート光学系１５に向けて射出する。なお、蛍光体層１０は、蛍光として、赤色光（Ｒ）および緑色光（Ｇ）を含む黄色光（Ｙ）を射出する。コリメート光学系１５は、この蛍光を略平行化してダイクロイックミラー２１に射出する。

第２照明装置６は、光源６０（レーザー光源）、散乱板６１、およびコリメート光学系６２から構成される。散乱板６１は、光源６０から照射される青色光（Ｂ）を所定の散乱度で散乱させ、蛍光発光素子１からの蛍光に似た配光分布を有する青色光（Ｂ）に変換する。コリメート光学系６２は、光源６０からの光の拡がりを抑え、また、光を略平行化してダイクロイックミラー２１に射出する。

ダイクロイックミラー２１は、第２照明装置６からの光（青色光（Ｂ））と、蛍光発光素子１からの光（黄色光（Ｙ））とを合成する色合成素子として機能する。ダイクロイックミラー２１は、第２照明装置６からの光（青色光（Ｂ））を略９０度曲折して反射するとともに、蛍光発光素子１からの光（黄色光（Ｙ））を透過させることにより、各色光が合成された白色光（Ｗ（ＲＧＢ））をレンズアレイ２２に射出する。
レンズアレイ２２は、入射する光を複数の分割光に分割して、偏光変換素子２３に射出する。

偏光変換素子２３は、レンズアレイ２２により分割された複数の分割光各々の偏光方向を所定の方向に変換し、偏光方向の揃った直線偏光光として射出する。
重畳レンズ２４は、偏光変換素子２３からの各分割光を集光して液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂの画像形成領域（被照明領域）に重畳させる。レンズアレイ２２および重畳レンズ２４は、被照明領域における照度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。

色分離光学系７１０は、ダイクロイックミラー７１１，７１２、反射ミラー７１３，７１４，７１５、およびリレーレンズ７１６，７１７を備える。色分離光学系７１０は、照明装置２からの光を赤色光、緑色光および青色光に分離し、赤色光、緑色光および青色光のそれぞれの色光を照明対象となる液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂに導光する。色分離光学系７１０と、液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂとの間には、集光レンズ７２０Ｒ，７２０Ｇ，７２０Ｂが配置されている。

ダイクロイックミラー７１１，７１２は、基板上に、所定の波長領域の光を反射して、他の波長領域の光を透過させる波長選択透過膜が形成されている。ダイクロイックミラー７１１は、赤色光成分を透過させ、緑色光成分及び青色光成分を反射する。ダイクロイックミラー７１２は、緑色光成分を反射して、青色光成分を透過させる。反射ミラー７１３は、赤色光成分を反射する。反射ミラー７１４，７１５は青色光成分を反射する。

ダイクロイックミラー７１１を透過した赤色光は、反射ミラー７１３で反射され、集光レンズ７２０Ｒを透過して赤色光用の液晶パネル７３０Ｒの画像形成領域に入射する。また、ダイクロイックミラー７１１で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー７１２でさらに反射され、集光レンズ７２０Ｇを透過して緑色光用の液晶パネル７３０Ｇの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー７１２を透過した青色光は、リレーレンズ７１６、入射側の反射ミラー７１４、リレーレンズ７１７、射出側の反射ミラー７１５、集光レンズ７２０Ｂを経て青色光用の液晶パネル７３０Ｂの画像形成領域に入射する。リレーレンズ７１６，７１７および反射ミラー７１４，７１５は、ダイクロイックミラー７１２を透過した青色光成分を液晶パネル７３０Ｂまで導く。

なお、青色光の光路にリレーレンズ７１６，７１７が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。本実施形態のプロジェクター７においては、青色光に替えて、赤色光の光路の長さを長くして、リレーレンズ７１６，７１７および反射ミラー７１４，７１５を赤色光の光路に用いる構成としてもよい。

液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂは、入射した色光を画像情報に応じて変調してカラーの画像光を形成するものであり、照明装置２の照明対象となる。なお、図示を省略したが、各集光レンズ７２０Ｒ，７２０Ｇ，７２０Ｂと各液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、各液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂとクロスダイクロイックプリズム７４０との間には、それぞれ射出側偏光板が配置される。これら入射側偏光板、液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ及び射出側偏光板によって、入射した各色光の光変調が行われる。

液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ各々は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型のパネルである。当該パネルは例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として備え、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から入射した直線偏光の偏光方向を変調する。

クロスダイクロイックプリズム７４０は、色光毎に変調されて射出側偏光板から射出された光学像を合成し、カラーの画像光を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム７４０は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせて得た略Ｘ字状の界面には、光学多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された光学多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された光学多層膜は、青色光を反射するものである。これらの光学多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。

クロスダイクロイックプリズム７４０から射出されたカラーの画像光は、投写光学系７５０によって拡大投写され、スクリーンＳ上に投写画像（カラー画像）を形成する。

第２照明装置６において、光源６０と散乱板６１との間に、集光光学系を挿入し、光源６０からの青色光（Ｂ）を、散乱板６１の付近に集光させる構成としてもよい。

本実施形態の蛍光発光素子１、および蛍光発光素子１を用いたプロジェクター７によれば、以下の効果が得られる。

本実施形態の蛍光発光素子１において、蛍光体層１０は、０．０５ａｔｍ％のセリウムを含有するセリウム賦活ガーネット構造蛍光体からなる焼結体で構成し、蛍光体層１０の厚さを、１００μｍ乃至２５０μｍとしている。これにより、蛍光体が有する高い熱伝導率で、蛍光体層１０の熱抵抗を小さくすることができるため、温度消光の発生を抑制することができる。また、蛍光物質（セリウム）の濃度を低く抑えることができるため、濃度消光の発生を抑制することができる。これらにより、蛍光体層１０の熱抵抗を小さくしながらも、必要な蛍光物質の総量を確保することで、必要な励起光吸光率を確保することができる。そのため、十分高い発光効率を得ることができる。
従って、蛍光物質の濃度と蛍光体層１０の厚みとの最適な組合せを実現でき、発光効率を最大限に向上させて高出力が得られる蛍光発光素子１を実現することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１において、反射部は、接着層１３と基板１２との間に設けられた反射膜１１で構成され、接着層１３は、無色透明なシリコーン樹脂で構成されている。これにより、蛍光体層１０の下面１０ｂから射出された蛍光、および反射膜１１で反射された蛍光は接着層１３を透過することができる。また、接着層１３がシリコーン樹脂で構成されているため、蛍光体層１０と反射膜１１（基板１２）との熱膨張率の違いを許容することができ、温度変化に対する接合強度を維持することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１によれば、基板１２がアルミニウムで構成されていることにより、基板１２の熱伝導率を他の金属で構成される場合に比べて向上させることができ、蛍光体層１０から伝達された熱を、基板１２を介して効率的に放熱させることができる。これにより、蛍光発光素子１全体の熱抵抗を効率的に下げることができることで、発光効率を向上させて高出力が得られる蛍光発光素子１を実現することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１によれば、反射膜１１がＡｇ（銀）を含んで構成されることにより、蛍光が入射する全方位に対して高い反射率を得ることができ、発光した蛍光を有効に使用することができる。そのため、発光効率を向上させて高出力が得られる蛍光発光素子１を実現することができる。

本実施形態のプロジェクター７によれば、発光効率を最大限に向上させて高出力が得られる蛍光発光素子１を照明装置２として用いることにより、従来に比べて蛍光発光素子１の明るさを向上させることができる。そのため、投写画像の明るさ（輝度）を向上させることができる。
また、蛍光体層１０に照射する励起光αの光量を低減しても、従来と同様の明るさの光量を得ることができるため、投写画像の明るさを従来と同様に維持することができる。そのため、消費電力を削減して省エネ化を図ることができる。
〔第２実施形態〕

図６は、第２実施形態に係る蛍光発光素子１Ａの構成を示す図であり、図６（ａ）は、蛍光発光素子１Ａの平面図であり、図６（ｂ）は、蛍光発光素子１Ａの断面図である。図６を参照して、蛍光発光素子１Ａの構成および動作を説明する。

本実施形態の蛍光発光素子１Ａは、図６に示すように、基板としてのホイール基板１２Ａ、蛍光体層１０Ａ、反射膜１１Ａ、および接着層１３Ａで構成されている。ホイール基板１２Ａは、所定の回転軸Ａを中心とした平面視円形の板状に形成され、この回転軸Ａの周りに回転可能に構成されている。

蛍光体層１０Ａは、ホイール基板１２Ａの回転方向に沿って延在して形成されている。また、反射膜１１Ａと接着層１３Ａは、蛍光体層１０Ａに相対して、ホイール基板１２Ａの回転方向に沿って延在して形成されている。

図６（ｂ）に示すように、蛍光発光素子１Ａの蛍光体層１０Ａと反射膜１１Ａと接着層１３Ａとは、断面構成において、第１実施形態の蛍光発光素子１（蛍光体層１０、反射膜１１、接着層１３）と同様に構成されている。また、他の構成部材も、断面構成において、第１実施形態の他の構成部材と同様に構成されている。

図６に示すように、ホイール基板１２Ａは、回転軸Ａを中心とした円板状に形成されている。蛍光体層１０Ａは、このホイール基板１２Ａの上面１２ａに、回転軸Ａを中心とした円形状（ドーナツ形状）に形成されている。なお、この蛍光体層１０Ａに相対して、反射膜１１Ａ、接着層１３Ａ、および、保護膜１１１Ａ，１１２Ａ、反射防止膜１０１Ａが形成されている。
いずれの構成部材も、第１実施形態と同様の部材（材料・材質）で構成され、励起光αに対する蛍光βの発光の動作も同様のため、詳細な説明は省略する。

本実施形態の蛍光体層１０Ａには、励起光αが、図６（ａ）に示すように、領域Ｂの位置に集光されて上方向から照射される。蛍光体層１０Ａは、ホイール基板１２Ａが回転軸Ａを中心として回転することで、励起光αが照射される領域Ｂに対する位置を移動（回転）させながら、蛍光体層１０Ａの上面１０ａから蛍光βを射出する。

図７は、照明装置３（蛍光発光素子１Ａ）を用いたプロジェクター８の光学系の構成を示す図である。図７を参照して、プロジェクター８の光学系の構成を説明する。

本実施形態のプロジェクター８は、第１実施形態のプロジェクター７と比べて、蛍光発光素子１Ａを含めた照明装置３の構成が異なっている。その他の構成は第１実施形態のプロジェクター７と同様となる。従って、第１実施形態のプロジェクター７と同様の構成部には、第１実施形態と同様の符号を付記し、説明を省略する。

本実施形態のプロジェクター８は、図７に示すように、照明装置３、第２照明装置６、色分離光学系７１０、光変調装置としての３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ、クロスダイクロイックプリズム７４０、および投写光学系７５０を備える。

照明装置３は、蛍光発光素子１Ａ（本実施形態では、蛍光体層１０Ａ、反射膜１１Ａ、ホイール基板１２Ａ、および接着層１３Ａ等）、コリメート光学系１５、モーター１６、励起光源２０、ダイクロイックミラー２１、レンズアレイ２２、偏光変換素子２３、および重畳レンズ２４を備える。

照明装置３は、励起光源２０（レーザー光源）から照射される励起光α（青色光（Ｂ））をダイクロイックミラー２１で反射し、コリメート光学系１５で集光して蛍光体層１０Ａに照射する。

ここで、ホイール基板１２Ａは、モーター１６により回転可能に形成され、回転軸Ａを中心に所定の回転速度で回転する。ホイール基板１２Ａの上面１２ａに設置される蛍光体層１０Ａは、ホイール基板１２Ａの回転により、青色光（Ｂ）の集光スポット（図６（ａ）に示す領域Ｂ）に対する位置が所定の速度で移動するように回転する。

蛍光体層１０Ａは、入射する励起光αの照射により、蛍光βをコリメート光学系１５に向けて射出する。なお、蛍光体層１０Ａは、蛍光として、赤色光（Ｒ）および緑色光（Ｇ）を含む黄色光（Ｙ）を射出する。コリメート光学系１５は、この蛍光βを略平行化してダイクロイックミラー２１に射出する。

第２照明装置６は、第１実施形態と同様に構成され、光源６０（レーザー光源）、散乱板６１、およびコリメート光学系６２から構成される。散乱板６１は、光源６０から照射される青色光（Ｂ）を所定の散乱度で散乱させ、蛍光発光素子１Ａからの蛍光に似た配光分布を有する青色光（Ｂ）に変換する。コリメート光学系６２は、光源６０からの光の拡がりを抑え、また、光を略平行化してダイクロイックミラー２１に射出する。

ダイクロイックミラー２１は、第２照明装置６からの光（青色光（Ｂ））と、蛍光発光素子１Ａからの光（黄色光（Ｙ））とを合成する色合成素子として機能する。ダイクロイックミラー２１は、第２照明装置６からの光（青色光（Ｂ））を略９０度曲折して反射し、蛍光発光素子１Ａからの光（黄色光（Ｙ））を透過させることにより、各色光が合成された白色光（Ｗ（ＲＧＢ））をレンズアレイ２２に射出する。

なお、以降の、照明装置３を構成するレンズアレイ２２、偏光変換素子２３、および重畳レンズ２４における動作は、第１実施形態のプロジェクター７の光学系（図５）の照明装置２と同様となるため、説明を省略する。また、この照明装置３以降に構成される、色分離光学系７１０、光変調装置としての３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ、クロスダイクロイックプリズム７４０、および投写光学系７５０も、第１実施形態のプロジェクター７の光学系（図５）と同様となるため、説明を省略する。

第２照明装置６において、光源６０と散乱板６１との間に、集光光学系を挿入し、光源６０からの青色光（Ｂ）を、散乱板６１の付近に集光させる構成としてもよい。

本実施形態の蛍光発光素子１Ａ、および蛍光発光素子１Ａを用いたプロジェクター８によれば、第１実施形態の蛍光発光素子１およびプロジェクター７と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１Ａにおいて、ホイール基板１２Ａは、金属（アルミニウム）の板材を用いることにより、回転による変形や、蛍光体層１０Ａでの発熱による変形を防止することができる。また、発生した熱を広範囲に拡散させて空気に触れさせる面積を増加させることにより、蛍光発光素子１Ａの放熱性を向上させることができる。これにより、蛍光発光素子１Ａ全体の熱抵抗を効率的に下げることができ、発光効率を向上させて高出力が得られる蛍光発光素子１Ａを実現することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１Ａによれば、蛍光体層１０Ａ、反射膜１１Ａ、接着層１３Ａが、ホイール基板１２Ａの回転方向に沿って延在しているため、ホイール基板１２Ａを回転軸Ａの周りに回転させても、励起光αの入射方向（上方向）に効率的に蛍光βを反射させることができる。これにより、第１実施形態での蛍光発光素子１と同様の効果を奏することができる。

本実施形態のプロジェクター８によれば、発光効率を最大限に向上させて高出力が得られる蛍光発光素子１Ａを照明装置３として用いることにより、従来に比べて蛍光発光素子１Ａの明るさを向上させることができる。そのため、投写画像の明るさ（輝度）を向上させることができる。
また、蛍光体層１０Ａに照射する励起光αの光量を低減しても、従来と同様の明るさの光量を得ることができるため、投写画像の明るさを従来と同様に維持することができる。そのため、消費電力を削減して省エネ化を図ることができる。
〔第３実施形態〕

図８は、第３実施形態に係る蛍光発光素子１Ｂの構成を示す断面図である。図８を参照して、蛍光発光素子１Ｂの構成および動作を説明する。

本実施形態の蛍光発光素子１Ｂは、図８に示すように、第１実施形態の蛍光発光素子１と比べた場合、反射膜１１Ｂの位置が異なっている。また、これに伴い、接着層１３Ｂの位置および構成が異なっている。

第１実施形態の反射膜１１（図２）は、接着層１３と基板１２との間に設けられているのに対し、本実施形態の反射膜１１Ｂは、図８に示すように、接着層１３Ｂと蛍光体層１０Ｂとの間に設けられている。

蛍光体層１０Ｂは、第１実施形態と同様に構成されている。詳細には、０．０５ａｔｍ％のセリウムを含有するセリウム賦活ガーネット構造蛍光体（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂:Ｃｅ³⁺）からなる焼結体で構成され、蛍光体層１０Ｂの厚さは約１７０μｍとしている。

本実施形態では、蛍光体層１０Ｂの下面１０ｂに、反射膜１１Ｂが形成されている。なお、反射膜１１Ｂは、第１実施形態の反射膜１１と同様に、Ａｇ（銀）を含んで形成されている。そして、反射膜１１Ｂの下面には、反射膜１１Ｂを環境による硫化等から保護する保護膜１１２Ｂが形成されている。なお、保護膜１１２Ｂも、第１実施形態の保護膜１１２と同様に、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）の膜で形成されている。

蛍光体層１０Ｂの上面１０ａには、第１実施形態の反射防止膜１０１と同様に、反射防止膜１０１Ｂが形成されている。

基板１２Ｂは、第１実施形態の基板１２と同様に、熱伝導率の高い金属部材であるアルミニウムの板材で構成されている。基板１２Ｂの上面１２ａを含む全面には、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）の膜が保護膜１２１として形成されている。この保護膜１２１により、基板１２Ｂの酸化を防止している。

接着層１３Ｂは、本実施形態では、反射膜１１Ｂを保護する保護膜１１２Ｂと、基板１２Ｂを保護する保護膜１２１との間に塗布されて、蛍光体層１０Ｂを基板１２Ｂに接合している。

本実施形態の接着層１３Ｂは、樹脂からなる母材と、母材に分散され、熱伝導率が母材の熱伝導率よりも高い複数の粒子と、を含んで構成されている。詳細には、シリコーン樹脂を母材として用い、このシリコーン樹脂に、粒子として金属粒子を混入している。金属粒子として、本実施形態では、熱伝導率が高いＡｇ（銀）の粒子を用いている。従って、接着層１３Ｂの熱伝導率を第１実施形態の接着層１３（シリコーン樹脂）に比べて向上させている。ただし、接着層１３Ｂは、無色透明ではない。

蛍光発光素子１Ｂの動作を説明する。
蛍光体層１０Ｂの上方向から、蛍光体層１０Ｂの上面１０ａに励起光αが照射されると、上面１０ａから入射した励起光αにより、蛍光体層１０Ｂ（蛍光物質としてのセリウム）は蛍光を生成する。なお、セリウムは等方的に蛍光を射出し、射出された蛍光の一部は、蛍光体層１０Ｂの上面１０ａから蛍光βとして励起光αの入射方向（上方向）に射出される。また、下方向に射出された蛍光は、蛍光体層１０Ｂの下面１０ｂから射出され、反射膜１１Ｂで反射される。また、反射膜１１Ｂで反射された蛍光は、再び蛍光体層１０Ｂ内に入射して進み、上面１０ａから蛍光βとして射出される。接着層１３Ｂは無色透明ではない。したがって、蛍光体層１０Ｂの下面１０ｂから射出された光を効率的に蛍光体層１０Ｂへ戻すためには、接着層１３Ｂと蛍光体層１０Ｂとの間に反射膜１１Ｂを設けることが好ましい。

なお、蛍光体層１０Ｂは、励起光αの照射によって発光することにより熱が発生する。しかし、発生した熱は、反射膜１１Ｂ、接着層１３Ｂを介して、基板１２Ｂに伝達され、基板１２Ｂから放熱される。本実施形態においては、接着層１３Ｂは、金属粒子（銀）をフィラーとして混入しているため、シリコーン樹脂のみの接着層（例えば、接着層１３）に比べて熱伝導率が向上している。また、基板１２Ｂは、熱伝導率が他の金属と比べて高いアルミニウムで構成されている。これらにより、蛍光体層１０Ｂで発生した熱を効率的に基板１２Ｂへ伝達して、基板１２Ｂから効率的に放熱させることができる。

なお、本実施形態の蛍光発光素子１Ｂを、第１実施形態の蛍光発光素子１に置き換えることにより、第１実施形態に示すプロジェクター７に適用することができる。
また、本実施形態の蛍光発光素子１Ｂを、第２実施形態の蛍光発光素子１Ａのように、ホイール形状に構成することにより、第２実施形態に示すプロジェクター８に適用することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１Ｂによれば、第１実施形態の蛍光発光素子１と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１Ｂにおいて、接着層１３Ｂは、シリコーン樹脂からなる母材と、母材に分散され、熱伝導率が母材の熱伝導率よりも高い複数の粒子（金属粒子:Ａｇ（銀）粒子）と、を含んで構成されるため、高い熱伝導率を有する接着層１３Ｂとすることができる。そのため、蛍光体層１０Ｂで発生した熱を、接着層１３Ｂを介して効率的に基板１２Ｂに伝達させることができる。これにより、蛍光体層１０Ｂを効率的に冷却できるため、蛍光体層１０Ｂの温度消光の発生を更に抑えることができる。また、蛍光体層１０Ｂを効率的に冷却できるため、蛍光体層１０Ｂに照射する励起光αの光量を増加させることができる。そのため、更に高出力を得られる蛍光発光素子１Ｂを実現することができる。また、接着層１３Ｂは、母材としてシリコーン樹脂で構成されるため、反射膜１１Ｂ（蛍光体層１０Ｂ）と基板１２Ｂとの熱膨張率の違いを許容することができ、温度変化に対する接合強度を維持することができる。
〔第４実施形態〕

図９は、第４実施形態に係る蛍光発光素子１Ｃの構成を示す断面図である。図９を参照して、蛍光発光素子１Ｃの構成および動作を説明する。

本実施形態の蛍光発光素子１Ｃは、図９に示すように、第１実施形態の蛍光発光素子１と比べた場合、反射膜１１Ｃの位置が異なっている。また、これに伴い、接着層１３Ｃの位置および構成が異なっている。また、基板１２Ｃの構成、および基板１２Ｃにヒートシンク１７を接続したことが異なっている。

第１実施形態の反射膜１１（図２）は、接着層１３と基板１２との間に設けられているのに対し、本実施形態の反射膜１１Ｃは、図９に示すように、接着層１３Ｃと蛍光体層１０Ｃとの間に設けられている。

蛍光体層１０Ｃは、第１実施形態の蛍光体層１０と同様に構成されている。詳細には、０．０５ａｔｍ％のセリウムを含有するセリウム賦活ガーネット構造蛍光体（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂:Ｃｅ³⁺）からなる焼結体で構成され、蛍光体層１０Ｃの厚さは約１７０μｍとしている。

本実施形態では、蛍光体層１０Ｃの下面１０ｂに、反射膜１１Ｃが形成されている。なお、反射膜１１Ｃは、第１実施形態の反射膜１１と同様に、Ａｇ（銀）を含んで形成されている。そして、反射膜１１Ｃの下面には、Ｎｉ・Ａｕ（ニッケル・金）メッキで構成されるメッキ層１４が形成されている。

蛍光体層１０Ｃの上面１０ａには、第１実施形態の反射防止膜１０１と同様に、反射防止膜１０１Ｃが形成されている。

基板１２Ｃは、本実施形態では、熱伝導率の高い金属部材である銅の板材で構成されている。

接着層１３Ｃは、本実施形態では、Ａｕ・Ｓｎ（金・スズ）ハンダで構成されている。接着層１３Ｃは、メッキ層１４と基板１２Ｃとの間に塗布され、蛍光体層１０Ｃを基板１２Ｃに接合（ハンダ付け）する。

なお、蛍光体層１０Ｃが接合された基板１２Ｃは、ネジＳ１を用いて、後述するヒートシンク１７に固定される、本実施形態の基板１２Ｃは、ヒートシンク１７を密着させて熱伝導を高め、効果的な冷却を行うために設けられた、いわゆるヒートスプレッダーとして機能する。

ヒートシンク１７は、本実施形態では、アルミニウムで構成されており、基板１２Ｃと接続される。ヒートシンク１７は、詳細には、複数のフィン（図示省略）を備え、表面積を拡大することで放熱性能を向上させている。

蛍光発光素子１Ｃの動作を説明する。
蛍光体層１０Ｃの上方向から、蛍光体層１０Ｃの上面１０ａに励起光αが照射されると、上面１０ａから入射した励起光αにより、蛍光体層１０Ｃ（蛍光物質としてのセリウム）は蛍光を生成する。なお、セリウムは等方的に蛍光を射出し、射出された蛍光の一部は、蛍光体層１０Ｃの上面１０ａから蛍光βとして励起光αの入射方向（上方向）に射出される。また、下方向に射出された蛍光は、蛍光体層１０Ｃの下面１０ｂから射出され、反射膜１１Ｃで反射される。また、反射膜１１Ｃで反射された蛍光は、再び蛍光体層１０Ｃ内に入射して進み、上面１０ａから蛍光βとして射出される。

なお、蛍光体層１０Ｃは、励起光αの照射によって発光することにより熱が発生する。しかし、発生した熱は、反射膜１１Ｃ、メッキ層１４を介して、Ａｕ・Ｓｎハンダで構成される接着層１３Ｃに伝達される。そして、接着層１３Ｃに伝達された熱は、ヒートスプレッダーとして機能する基板１２Ｃに伝達される。基板１２Ｃに伝達された熱は、発散されて効果的にヒートシンク１７に伝達され、ヒートシンク１７から効率的に放熱させることができる。

なお、本実施形態の蛍光発光素子１Ｃを、第１実施形態の蛍光発光素子１に置き換えることにより、第１実施形態に示すプロジェクター７に適用することができる。
また、本実施形態の蛍光発光素子１Ｃにおいて、ヒートシンク１７を取り外した蛍光発光素子１Ｃを、第２実施形態の蛍光発光素子１Ａのように、ホイール形状に構成することにより、第２実施形態に示すプロジェクター８に適用することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１Ｃによれば、第１実施形態の蛍光発光素子１と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１Ｃにおいて、接着層１３Ｃは、ハンダ（Ａｕ・Ｓｎハンダ）で構成されることにより、接着層１３Ｃが樹脂で構成される場合に比べ、接着層１３Ｃの熱伝導率を向上させることができる。これにより、蛍光体層１０Ｃを効率的に冷却できるため、蛍光体層１０Ｃの温度消光の発生を更に抑えることができる。また、蛍光体層１０Ｃを効率的に冷却できるため、蛍光体層１０Ｃに照射する励起光αの光量を増加させることができる。そのため、更に高出力を得られる蛍光発光素子１Ｃを実現することができる。

本実施形態の蛍光発光素子１Ｃにおいて、基板１２Ｃをヒートスプレッダーとして用い、この基板１２Ｃに、ヒートシンク１７を接続していることにより、基板１２Ｃに伝達された熱を、ヒートシンク１７により効率的に外部に放熱させることができることで、更に、蛍光体層１０Ｃの温度消光の発生を抑えることができる。

なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

前記第１実施形態の基板１２は、アルミニウムで構成されている。しかし、これに限られず、銅などの熱伝導率のよい金属で構成してもよい。これは、第２実施形態のホイール基板１２Ａ、第３実施形態の基板１２Ｂにも適用することができる。

前記第１実施形態のプロジェクター７、および前記第２実施形態のプロジェクター８では、光変調装置として３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂを採用している。しかし、これに限られず、光変調装置として１つの液晶パネルでカラー画像を表示する液晶パネルを採用してもよい。

前記第１実施形態のプロジェクター７、および前記第２実施形態のプロジェクター８において、光変調装置としての３つの液晶パネル７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂは、透過型の液晶パネル（光変調装置）を採用している。しかし、これに限られず、反射型の光変調装置や、マイクロミラー型の光変調装置等、他の方式の光変調装置を採用することができる。なお、マイクロミラー型の光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）（テキサス・インスツルメンツ社の商標）を採用することができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…蛍光発光素子、２，３…照明装置、６…第２照明装置、７，８…プロジェクター、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…蛍光体層、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…反射膜（反射部）、１２，１２Ｂ，１２Ｃ…基板、１２Ａ…ホイール基板、１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ…接着層、７３０Ｒ，７３０Ｇ，７３０Ｂ…液晶パネル（光変調装置）、７５０…投写光学系、Ａ…回転軸、α…励起光、β…蛍光。

Claims (8)

1. 基板と、該基板上に設けられた蛍光体層と、該基板と該蛍光体層との間に設けられた接着層と、該接着層と該基板との間または該接着層と該蛍光体層との間に設けられた反射部と、を備えた蛍光発光素子であって、
   前記蛍光体層は、０．０５ａｔｍ％のセリウムを含有するセリウム賦活ガーネット構造蛍光体からなる焼結体で構成され、
   前記蛍光体層の厚さは、１００μｍ乃至２５０μｍであることを特徴とする蛍光発光素子。
2. 請求項１に記載の蛍光発光素子であって、
   前記反射部は、前記接着層と前記基板との間に設けられた反射膜で構成され、
   前記接着層は、前記蛍光体層から射出された蛍光を透過させる樹脂で構成されていることを特徴とする蛍光発光素子。
3. 請求項１に記載の蛍光発光素子であって、
   前記反射部は、前記接着層と前記蛍光体層との間に設けられた反射膜で構成され、
   前記接着層は、樹脂からなる母材と、該母材に分散され、熱伝導率が前記母材の熱伝導率よりも高い複数の粒子と、を含んで構成されていることを特徴とする蛍光発光素子。
4. 請求項１に記載の蛍光発光素子であって、
   前記反射部は、前記接着層と前記蛍光体層との間に設けられた反射膜で構成され、
   前記接着層は、ハンダで構成されていることを特徴とする蛍光発光素子。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の蛍光発光素子であって、
   前記基板は、アルミニウム、銅、アルミニウムを主成分とする合金、アルミニウムを主成分とする複合材料、銅を主成分とする合金、または銅を主成分とする複合材料で構成されていることを特徴とする蛍光発光素子。
6. 請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の蛍光発光素子であって、
   前記反射膜は、銀、または銀の合金を含んで構成されていることを特徴とする蛍光発光素子。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の蛍光発光素子であって、
   前記基板は、所定の軸の周りに回転可能に構成されていることを特徴とする蛍光発光素子。
8. 照明光を射出する照明装置と、
   前記照明光を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、
   前記画像光を投写する投写光学系と、を備え、
   前記照明装置として、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の蛍光発光素子を用いることを特徴とするプロジェクター。

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