JP2019086624A - 照明装置およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】励起光による接合材の劣化を抑制できる、照明装置を提供する。また、前記照明装置を備えるプロジェクターを提供する。【解決手段】励起光を射出する固体光源と、励起光が照射されることで蛍光を発光する蛍光体と、蛍光体を支持する基板と、蛍光体を基板に接合して固定する接合材と、蛍光体、接合材および基板から離間した位置に設けられ、接合材を照射する励起光を遮光する遮光板と、を備える照明装置である。【選択図】図２

Description

本発明は、照明装置およびプロジェクターに関するものである。

近年、プロジェクターに用いられる照明装置として、固体光源から射出したレーザー光で蛍光体を励起して蛍光を生成する技術が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この照明装置では、接合材を介して基板に固定した蛍光体に対して励起光を照射している。

特開２０１７−９６８３号公報

ところで、固体光源から射出されたレーザー光の一部が接合材に照射されると、接合材が劣化することで、蛍光体が脱落したりするおそれがあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、励起光による接合材の劣化を抑制できる、照明装置を提供することを目的の一つとする。また、前記照明装置を備えるプロジェクターを提供することを目的の一つとする。

本発明の第１態様に従えば、励起光を射出する固体光源と、前記励起光が照射されることで蛍光を発光する蛍光体と、前記蛍光体を支持する基板と、前記蛍光体を前記基板に接合して固定する接合材と、前記蛍光体、前記接合材および前記基板から離間した位置に設けられ、前記接合材を照射する前記励起光を遮光する遮光板と、を備える照明装置が提供される。

第１態様に係る照明装置では、接合材を照射する励起光が遮光板で遮光される。これにより、励起光に晒されることによる接合材の劣化を低減することができる。
よって、接合材の劣化に起因する蛍光体の位置ずれや脱落が起こり難くなる。したがって、蛍光体と基板との位置ズレが低減されるので、蛍光を所定方向に安定的に射出することができる。
また、遮光板が蛍光体および接合材から離間するので、遮光板の熱が蛍光体又は接合材に伝わることを防止できる。これにより、蛍光体の温度上昇が抑制されて蛍光を効率良く生成できる。また、熱による接合材の劣化が抑制される。

上記第１態様において、前記蛍光体は、前記接合材が接着される第１面と、前記第１面と反対側に位置し、前記励起光が入射する第２面と、を有し、前記第２面を法線方向から平面視した場合に、前記遮光板は前記第２面の少なくとも一部を露出させるように設けられているのが好ましい。

この構成によれば、第２面から射出された蛍光が遮光板によって遮られ難くなる。よって、蛍光を効率良く取り出すことができる。

上記第１態様において、前記第２面の面法線方向から平面視した場合に、前記接合材は、前記蛍光体の外側にはみ出したはみ出し部分を有しており、前記遮光板は、前記接合材の前記はみ出し部分と重なるように設けられているのが好ましい。

接合材のはみ出し部分は励起光に晒されやすい。本構成を採用すれば、はみ出し部分に入射する励起光を遮光することができる。よって、はみ出し部分を有する接合材の劣化を低減することができる。

上記第１態様において、前記遮光板は、前記蛍光体の前記第２面に対して前記第１面と反対方向に離間して配置されるのが好ましい。

この構成によれば、遮光板が接合材から離間した位置に配置される。これにより、接合材から離間した位置で励起光を遮光するので、励起光が接合材まで届き難くすることができる。

上記第１態様において、前記遮光板は開口を有し、前記励起光は、前記開口を通過して前記蛍光体を照射するのが好ましい。

この構成によれば、接合材に入射する励起光を遮光しつつ、蛍光体に対して励起光を効率良く照射することができる。

本発明の第２態様に従えば、上記第１態様の照明装置と、前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調して画像光を生成する光変調装置と、前記画像光を投射する投射光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。

第２態様に係るプロジェクターは、照明光を安定して射出する照明装置を備えるので、信頼性に優れたものとなる。

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。 照明装置の概略構成を示す図である。 波長変換素子の要部構成を示す断面図である。 遮光板と蛍光体との位置関係を示す図である。 第１変形例に係る遮光板及び蛍光体の位置関係を示す平面図である。 第１変形例に係る遮光板及び蛍光体の位置関係を示す断面図である。 第２変形例に係る遮光板及び蛍光体の位置関係を示す平面図である。

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。

まず、本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、スクリーンＳＣＲ上にカラー映像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクター１は、照明装置２と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂと、合成光学系５と、投射光学系６とを備えている。

色分離光学系３は、照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、緑色光ＬＧと、青色光ＬＢとに分離する。色分離光学系３は、ダイクロイックミラー７ａ及びダイクロイックミラー７ｂと、全反射ミラー８ａ、全反射ミラー８ｂ及び全反射ミラー８ｃと、第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂとを備えている。以下、赤色、緑色および青色を総称してＲＧＢ各色と呼ぶ場合もある。

ダイクロイックミラー７ａは、照明装置２からの照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、その他の光（緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）とに分離する。ダイクロイックミラー７ａは、赤色光ＬＲを透過すると共に、その他の光を反射する。ダイクロイックミラー７ｂは、緑色光ＬＧを反射すると共に青色光ＬＢを透過させる。

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。全反射ミラー８ｂ及び全反射ミラー８ｃは、青色光ＬＢを光変調装置４Ｂに導く。緑色光ＬＧは、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。

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

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

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

また、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂの入射側には、それぞれフィールドレンズ１０Ｒ，フィールドレンズ１０Ｇ，フィールドレンズ１０Ｂが配置されている。

合成光学系５には、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂからの各画像光が入射する。合成光学系５は、各画像光を合成し、この合成された画像光を投射光学系６に向けて射出する。合成光学系５には、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられている。

投射光学系６は、投射レンズ群からなり、合成光学系５により合成された画像光をスクリーンＳＣＲに向けて拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー映像が表示される。

（照明装置）
続いて、照明装置２について説明する。図２は照明装置２の概略構成を示す図である。図２に示すように、照明装置２は、光源装置２Ａと、インテグレーター光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳レンズ３３とを備えている。

光源装置２Ａは、アレイ光源２１と、コリメーター光学系２２と、アフォーカル光学系２３と、ホモジナイザー光学系２４と、第１の位相差板２８ａと、偏光分離素子５０を含む光学素子２５Ａと、第１の集光光学系２６と、波長変換素子２７と、第２の位相差板２８ｂと、第２の集光光学系２９と、拡散反射素子３０と、を有している。

光源装置２Ａにおいて、アレイ光源２１と、コリメーター光学系２２と、アフォーカル光学系２３と、ホモジナイザー光学系２４と、第１の位相差板２８ａと、光学素子２５Ａと、第２の位相差板２８ｂと、第２の集光光学系２９と、拡散反射素子３０とは、光軸ａｘ１上に順次配置されている。

また、波長変換素子２７と、第１の集光光学系２６と、光学素子２５Ａと、インテグレーター光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳レンズ３３とは、照明光軸ａｘ２上に順次配置されている。光軸ａｘ１と照明光軸ａｘ２とは、同一面内にあり、互いに直交する。照明光軸ａｘ２は照明装置２の照明光軸に相当する。

アレイ光源２１は、複数の半導体レーザー２１ａを備える。複数の半導体レーザー２１ａは光軸ａｘ１と直交する面内において、アレイ状に配置されている。半導体レーザー２１ａは、例えば青色の光線Ｂ（例えばピーク波長が４６０ｎｍのレーザー光）を射出する。本実施形態において、半導体レーザー２１ａは特許請求の範囲の「固体光源」に相当する。

本実施形態において、アレイ光源２１は、複数の光線Ｂからなる光線束ＢＬを射出する。
アレイ光源２１から射出された光線束ＢＬは、コリメーター光学系２２に入射する。コリメーター光学系２２は、アレイ光源２１から射出された光線Ｂを平行光に変換する。コリメーター光学系２２は、例えばアレイ状に配置された複数のコリメーターレンズ２２ａから構成されている。複数のコリメーターレンズ２２ａは、複数の半導体レーザー２１ａに対応して配置されている。

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

アフォーカル光学系２３を通過した光線束ＢＬはホモジナイザー光学系２４に入射する。ホモジナイザー光学系２４は、第１の集光光学系２６と協働して、波長変換素子２７の蛍光体３４に入射する光の照度分布を均一化する。また、ホモジナイザー光学系２４は、第２の集光光学系２９と協働して、拡散反射素子３０に入射する光の照度分布を均一化する。

ホモジナイザー光学系２４は、例えば第１マルチレンズアレイ２４ａと第２マルチレンズアレイ２４ｂとから構成されている。第１マルチレンズアレイ２４ａは複数の第１レンズ２４ａｍを含み、第２マルチレンズアレイ２４ｂは複数の第２レンズ２４ｂｍを含む。複数の第２レンズ２４ｂｍは複数の第１レンズ２４ａｍとそれぞれ対応している。

本実施形態において、ホモジナイザー光学系２４を透過した光線束ＢＬは第１の位相差板２８ａに入射する。第１の位相差板２８ａは、例えば光学軸を光軸ａｘ１の周りに回転可能とされた１／２波長板である。光線束ＢＬは直線偏光である。第１の位相差板２８ａの回転角度を適切に設定することにより、第１の位相差板２８ａを透過した光線束ＢＬを、偏光分離素子５０に対するＳ偏光成分とＰ偏光成分とを所定の比率で含む光線とすることができる。

第１の位相差板２８ａを通過することでＳ偏光成分とＰ偏光成分とを含む光線束ＢＬは光学素子２５Ａに入射する。光学素子２５Ａは、例えば波長選択性を有するダイクロイックプリズムから構成されている。ダイクロイックプリズムは、光軸ａｘ１に対して４５°の角度をなす傾斜面Ｋを有している。傾斜面Ｋは、照明光軸ａｘ２に対しても４５°の角度をなしている。

傾斜面Ｋには、波長選択特性を有する偏光分離素子５０が設けられている。偏光分離素子５０は、光線束ＢＬを、偏光分離素子５０に対するＳ偏光成分の光線束ＢＬｓとＰ偏光成分の光線束ＢＬｐとに分離する偏光分離機能を有している。具体的に、偏光分離素子５０は、Ｓ偏光成分の光線束ＢＬｓを反射させ、Ｐ偏光成分の光線束ＢＬｐを透過させる。

また、偏光分離素子５０は光線束ＢＬとは波長帯が異なる蛍光ＹＬを、その偏光状態にかかわらず透過させる色分離機能を有している。

偏光分離素子５０から射出されたＳ偏光の光線束ＢＬｓは、第１の集光光学系２６に入射する。第１の集光光学系２６は、光線束ＢＬｓを励起光として蛍光体３４に向けて集光させる。本実施形態において、光線束ＢＬｓは特許請求の範囲の「励起光」に相当する。

本実施形態において、第１の集光光学系２６は、例えば第１レンズ２６ａ及び第２レンズ２６ｂから構成されている。第１の集光光学系２６から射出された光線束ＢＬｓは、波長変換素子２７に集光した状態で入射する。

図３は波長変換素子２７の要部構成を示す断面図である。
図３に示すように、波長変換素子２７は、蛍光体３４と、蛍光体３４を支持する基板３５と、蛍光体３４を基板３５に接合して固定する接合材３６と、反射部３７と、遮光板３８とを有している。

本実施形態において、蛍光体３４は、複数のＹＡＧ蛍光体粒子を焼結したＹＡＧセラミック系の蛍光体からなる。蛍光体３４は、光線束ＢＬｓが入射される入射面３４Ａと、該入射面３４Ａに対向する下面３４Ｂとを有する。本実施形態において、蛍光体３４の入射面３４Ａは特許請求の範囲の「第２面」に相当し、下面３４Ｂは特許請求の範囲の「第１面」に相当する。

蛍光体３４は、光線束ＢＬｓによって励起され、例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光（黄色光）ＹＬを射出する。

蛍光体３４で生成された蛍光ＹＬのうち一部の蛍光ＹＬは、反射部３７によって反射され、蛍光体３４の外部へと射出される。反射部３７としては反射率が高いものが好ましく、本実施形態では誘電体多層膜を用いた。このようにして、蛍光ＹＬが蛍光体３４から第１の集光光学系２６に向けて射出される。なお、波長変換素子２７の詳細については後述する。

図２に戻って、蛍光体３４から射出された蛍光ＹＬは、非偏光光である。蛍光ＹＬは、第１の集光光学系２６を通過した後、偏光分離素子５０に入射する。そして、この蛍光ＹＬは、偏光分離素子５０からインテグレーター光学系３１に向けて進む。

一方、偏光分離素子５０を透過したＰ偏光の光線束ＢＬｐは、第２の位相差板２８ｂによって右回り円偏光の青色光ＢＬｃ１に変換され、第２の集光光学系２９に入射する。第２の位相差板２８ｂは、１／４波長板から構成されている。
第２の集光光学系２９は、例えばレンズ２９ａから構成され、青色光ＢＬｃ１を集光させた状態で拡散反射素子３０に入射させる。

拡散反射素子３０は、第２の集光光学系２９から射出された青色光ＢＬｃ１を偏光分離素子５０に向けて拡散反射させる。拡散反射素子３０としては、青色光ＢＬｃ１をランバート反射させつつ、且つ、偏光状態を乱さないものを用いることが好ましい。

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

青色光ＢＬｃ２は第２の集光光学系２９によって平行光に変換された後に再び第２の位相差板２８ｂを透過してＳ偏光の青色光ＢＬｓ１に変換される。青色光ＢＬｓ１は、偏光分離素子５０によってインテグレーター光学系３１に向けて反射される。

青色光ＢＬｓ１及び蛍光ＹＬは、偏光分離素子５０から互いに同一方向に向けて射出され、青色光ＢＬｓ１と蛍光（黄色光）ＹＬとが混ざった白色の照明光ＷＬが生成される。

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

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

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

図３に戻り、波長変換素子２７において、基板３５としては熱伝導性の高い金属であるＡｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）やセラミックＡｌＮやダイヤモンド、Ａｌ_２Ｏ_３等を用いるのが好ましい。本実施形態では、熱伝導性が高い点で基板３５として銅板を用いた。なお、基板３５の表面は接合材３６との接合力を高めるためのめっき等の表面処理が施されていてもよい。

接合材３６としては、例えば、有機材料からなる接着材を用いた。なお、基板３５と蛍光体３４との接合には接着材を用いる以外の接合方法を用いることも可能であるが、コスト、量産性を考慮すると接着材による接合が優位である。一般的に、有機材料からなる接着材は光に晒されると接着固定機能が低下する特性を有している。

遮光板３８は、後述する入射面３４Ａから外側に外れた漏れ光を遮光するためのものである。遮光板３８は、例えば、金属板や板状部材の表面に誘電体膜等の反射膜や遮光膜を形成することで構成される。

本実施形態において、遮光板３８として例えば光反射性を有するものを用いた。光反射性の遮光板３８を用いた場合、遮光性の遮光板３８を用いる場合に比べ、光の吸収による熱の発生が低減される。遮光板３８の近傍に位置する蛍光体３４への熱の影響を低減できる。

遮光板３８は略矩形状の板状部材からなり、蛍光体３４の入射面３４Ａに対して下面３４Ｂと反対方向に離間して配置されている。また、遮光板３８は、接合材３６および基板３５から離間した位置に設けられる。すなわち、本実施形態において、遮光板３８は蛍光体３４、接合材３６および基板３５に直接接触していない。そのため、遮光によって遮光板３８に生じた熱が蛍光体３４又は接合材３６に直接伝達されることを防止できる。
なお、遮光板３８は例えば、ねじ部材４０を介して基板３５に固定されている。遮光板３８は基板３５とは別の部材に固定されていてもよい。

図４は遮光板３８と蛍光体３４との位置関係を示す図である。図４は蛍光体３４を平面視した場合の図である。

図３、４に示すように、蛍光体３４の入射面３４Ａを面法線方向から平面視した場合（以下、単に平面視した場合と称す）において、接合材３６は蛍光体３４より外形が大きい。接合材３６の外形は蛍光体３４の外形より大きい状態で基板３５上に設けられている。すなわち、接合材３６は、蛍光体３４の外側にはみ出したはみ出し部分３６ａを有している。

遮光板３８は開口３８ａを有しており、開口３８ａを介して蛍光体３４の入射面３４Ａを露出させる。開口３８ａの開口面積は入射面３４Ａの面積よりも小さい。開口３８ａの開口縁部３８ａ１は、入射面３４Ａの外周縁３４Ａ１を覆っている。遮光板３８は接合材３６のはみ出し部分３６ａと重なるように設けられている。

遮光板３８の開口３８ａは、ホモジナイザー光学系２４および第１の集光光学系２６を経由した光線束ＢＬｓのうち入射面３４Ａに入射する成分のみを通過させるように設定されている。このような構成に基づき、光線束ＢＬｓは開口３８ａを通過することで蛍光体３４の入射面３４Ａを照射可能となっている。

また、開口３８ａは、入射面３４Ａ上の所定の領域（後述する被照明領域ＳＡ）から射出された蛍光ＹＬを遮らないように、位置および大きさが設定されている。

ところで、本実施形態の照明装置２は、ホモジナイザー光学系２４によって光線束ＢＬｓを蛍光体３４上に重畳することで励起光の照度分布を均一化している。ホモジナイザー光学系２４は、仮に実装誤差が無いとした場合に、第１レンズ２４ａｍを透過した光が対応する第２レンズ２４ｂｍを透過するように設計されている。互いに対応する第１レンズ２４ａｍ及び第２レンズ２４ｂｍを透過した励起光は、図３に示すように入射面３４Ａ上における被照明領域ＳＡを照明して蛍光ＹＬを生成する。

しかしながら、照明装置２において、アレイ光源２１やコリメーター光学系２２の組立時に多少のずれ（実装誤差）が生じることは避けられない。実装誤差が生じた場合において、第１レンズ２４ａｍを透過した光は第２レンズ２４ｂｍ内を通過する位置が変化するため、入射面３４Ａ上において被照明領域ＳＡからずれた位置を照明するようになる。

本実施形態において、図３に示すように、励起光（破線で示される光線束ＢＬｓ）は被照明領域ＳＡの周囲を囲むように設けられたマージン領域ＭＡに入射する。マージン領域ＭＡとは、実装誤差によって入射位置が変化した励起光（光線束ＢＬｓ）が照明する領域である。

なお、マージン領域ＭＡで生成された蛍光ＹＬは照明光として利用しない光である。そのため、蛍光ＹＬの利用効率を向上させるためには、マージン領域ＭＡをできるだけ小さくするのが望ましい。

また、実装誤差が比較的大きい場合、第１レンズ２４ａｍを透過した光は対応する第２レンズ２４ｂｍからはみ出し、隣接する第２レンズ２４ｂｍに入射してしまう。この場合、隣接する第２レンズ２４ｂｍに入射した光はマージン領域ＭＡよりも外側、すなわち、入射面３４Ａの外側にはみ出してしまう。

仮に遮光板３８が設けられていない場合、蛍光体３４を基板３５に接合する接合材３６が、入射面３４Ａからはみ出した漏れ光（光線束ＢＬｓ）に晒されてしまう。本実施形態の接合材３６は上述のように蛍光体３４の外側にはみ出したはみ出し部分３６ａを有するため、特に漏れ光に晒されやすくなる。

有機材料からなる接着材（接合材３６）は光に晒されると劣化が進行し、本来の接着固定機能を維持できなくなる。特に本実施形態において、励起光として用いられる光線束ＢＬｓは短波長の光であるため、接着材の劣化を促進しやすい。

これに対して、本実施形態の照明装置２は、図３に示したように、遮光板３８によって入射面３４Ａに入射しない成分の漏れ光ＭＬ、すなわち、開口３８ａを透過せず、仮に遮光板３８を設けない場合に接合材３６に入射する漏れ光ＭＬを反射させることができる。これにより、接合材３６に向かう漏れ光ＭＬを遮光することができる。よって、漏れ光ＭＬに晒されることによる接合材３６の劣化を低減することができる。

本実施形態において、被照明領域ＳＡで生成された蛍光ＹＬは、開口３８ａで遮られることなく、該開口３８ａを介して第１の集光光学系２６に向けて射出される。なお、マージン領域ＭＡにおいて生成された蛍光ＹＬは遮光板３８で反射されることで良好に遮光される。よって、被照明領域ＳＡで生成した蛍光ＹＬを効率良く取り出すことができる。

また、遮光板３８は、蛍光体３４および接合材３６に直接接触しないので、遮光板３８の熱が蛍光体３４又は接合材３６に伝わることを防止できる。これにより、蛍光体３４の温度上昇を抑制することで蛍光ＹＬを効率良く生成できる。また、熱による接合材３６の劣化を抑制することができる。

したがって、本実施形態の照明装置２においては、接合材３６の劣化に起因する蛍光体３４の位置ずれや脱落が起こり難くなる。よって、蛍光体３４と基板３５との位置ズレが低減されるため、蛍光ＹＬを所定方向に安定的に射出することができる。

また、本実施形態の照明装置２は照明光ＷＬを安定して射出することができる。したがって、この照明装置２を備えた本実施形態のプロジェクター１は、信頼性に優れたものとなる。

（第１変形例）
続いて、波長変換素子の第１変形例について説明する。本変形例と上記実施形態との違いは、蛍光体に対する遮光板の位置であり、それ以外の構成は共通である。そのため、共通の構成および部材については同じ符号を付し、説明についても省略する。

図５は第１変形例の波長変換素子１２７における遮光板１３８及び蛍光体３４の位置関係を示す平面図である。図６は第１変形例の波長変換素子１２７における遮光板１３８及び蛍光体３４の位置関係を示す断面図である。

図５に示すように、遮光板１３８は開口１３８ａを有しており、開口１３８ａを介して蛍光体３４の入射面３４Ａを露出させる。本実施形態において、開口１３８ａの開口面積は入射面３４Ａの面積よりも大きい。すなわち、開口１３８ａの開口面積が上記実施形態の開口３８ａの開口面積よりも大きくなっている。

図５、６に示すように、開口１３８ａの開口縁部１３８ａ１と入射面３４Ａの外周縁３４Ａ１との間には間隙３９が設けられている。ホモジナイザー光学系２４および第１の集光光学系２６を経由した光線束ＢＬｓは集光状態で開口１３８ａに入射する。そのため、光線束ＢＬｓは間隙３９を介して接合材３６に入射することはない。

本変形例によれば、開口１３８ａの開口面積を上記実施形態に比べて拡げたので、開口１３８ａで遮られることなく、該開口１３８ａを介して第１の集光光学系２６側に取り出せる蛍光ＹＬを増やすことができる。すなわち、上記実施形態に比べて、被照明領域ＳＡの面積を拡げることで蛍光ＹＬを効率良く生成することができる。

（第２変形例）
続いて、波長変換素子の第２変形例について説明する。本変形例と上記実施形態との違いは、蛍光体に対する遮光板の位置であり、それ以外の構成は共通である。そのため、共通の構成および部材については同じ符号を付し、説明についても省略する。

図７は第２変形例の波長変換素子２２７における遮光板２３８及び蛍光体３４の位置関係を示す平面図である。図７に示すように、遮光板２３８は蛍光体３４の入射面３４Ａに対して下面３４Ｂ側に離間して配置されている。遮光板２３８は開口２３８ａを有しており、開口２３８ａを介して蛍光体３４の入射面３４Ａを露出させる。具体的に、蛍光体３４は開口２３８ａを挿通した状態に配置されている。開口２３８ａの開口面積は入射面３４Ａの面積よりも大きいため、遮光板２３８は蛍光体３４と離間し、互いに接触していない。

本変形例の波長変換素子２２７によれば、遮光板２３８によって蛍光体３４からはみ出した接合材３６（はみ出し部分３６ａ）が覆われるので、接合材３６に入射する光線束ＢＬｓを遮光することができる。

また、本変形例によれば、蛍光体３４の入射面３４Ａの光射出側に遮光板２３８が位置しないので、入射面３４Ａから射出される蛍光ＹＬが遮光板２３８に遮られることがない。よって、入射面３４Ａの全体から射出した蛍光ＹＬが照明光として利用できるので、入射面３４Ａにおいてマージン領域が不要となる。よって、蛍光ＹＬを効率良く生成するとともに蛍光ＹＬの利用効率を向上できる。

なお、本発明は上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、蛍光体３４に入射する光の照度分布を均一化する手段としてホモジナイザー光学系２４を用いる場合を例に挙げたが、拡散板を含む拡散光学系を用いて蛍光体３４に入射する光の照度分布を均一化してもよい。このような拡散光学系を用いる場合においても、上述の遮光板３８，１３８，２３８を用いることで、実装誤差によって入射位置がずれた励起光を遮光し、接合材３６に励起光が入射することを防止できる。

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。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイスを用いてもよい。

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搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による光源装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。

１…プロジェクター、２…照明装置、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６…投射光学系、２１ａ…半導体レーザー（固体光源）、３４…蛍光体、３４Ａ…入射面（第２面）、３４Ｂ…下面（第１面）、３５…基板、３６…接合材、３６ａ…はみ出し部分、３８，１３８，２３８…遮光板、３８ａ，１３８ａ，２３８ａ…開口、ＹＬ…蛍光、ＢＬｓ…光線束（励起光）。

Claims (6)

1. 励起光を射出する固体光源と、
   前記励起光が照射されることで蛍光を発光する蛍光体と、
   前記蛍光体を支持する基板と、
   前記蛍光体を前記基板に接合して固定する接合材と、
   前記蛍光体、前記接合材および前記基板から離間した位置に設けられ、前記接合材を照射する前記励起光を遮光する遮光板と、を備える
   照明装置。
2. 前記蛍光体は、前記接合材が接着される第１面と、前記第１面と反対側に位置し、前記励起光が入射する第２面と、を有し、
   前記第２面の面法線方向から平面視した場合に、前記遮光板は前記第２面の少なくとも一部を露出させるように設けられている
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第２面の面法線方向から平面視した場合に、
   前記接合材は、前記蛍光体の外側にはみ出したはみ出し部分を有しており、
   前記遮光板は、前記接合材の前記はみ出し部分と重なるように設けられている
   請求項２に記載の照明装置。
4. 前記遮光板は、前記蛍光体の前記第２面に対して前記第１面と反対方向に離間して配置される
   請求項２又は３に記載の照明装置。
5. 前記遮光板は開口を有し、
   前記励起光は、前記開口を通過して前記蛍光体を照射する
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置と、
   前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調して画像光を生成する光変調装置と、
   前記画像光を投射する投射光学系と、を備える
   プロジェクター。

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