JP2022135481A - Light source device and projector - Google Patents

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Abstract

To provide a light source device and a projector that can reduce etendue while preventing an increase in light density of excitation light.SOLUTION: The light source device of the present invention comprises: a light source that emits light in a first wavelength range; a first optical element that transmits part of the light in the first wavelength range and reflects the other part of the light; a wavelength conversion element that converts the wavelength of the light in the first wavelength range to emit light in a second wavelength range; a diffusion element; and a second optical element that synthesizes the light in the first wavelength range and the light in the second wavelength range. The wavelength conversion element has a wavelength conversion layer, a substrate, a first optical member that transmits the light in the first wavelength range and reflects the light in the second wavelength range, a second optical member that reflects at least the light in the second wavelength range, a third optical member that reflects at least the light in the second wavelength range, and an opening. The area of a light incident surface of the wavelength conversion layer is larger than the area of a light incident region on the light incident surface on which the light in the first wavelength range is incident. The area of a light incident surface region is larger than the area of the opening. The light in the second wavelength range is emitted from the opening.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。 The present invention relates to a light source device and a projector.

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。 2. Description of the Related Art As a light source device used in a projector, there is a light source device that illuminates an object to be illuminated such as a liquid crystal panel with high luminance by reducing etendue (see, for example, Patent Documents 1 and 2 below). In recent years, as a light source device used in a projector, there is also a light source device that uses fluorescence generated by exciting a phosphor as illumination light.

特開2008-026853号公報JP 2008-026853 A 特開2008-112114号公報JP 2008-112114 A

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。
In general, the fluorescence etendue can be reduced by reducing the incident area of the excitation light on the phosphor. However, when the incident area of the excitation light is reduced, the optical density of the excitation light is increased, resulting in a problem of reduced fluorescence conversion efficiency.
Thus, conventionally, it has been difficult to reduce the etendue while suppressing an increase in the optical density of the excitation light.

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。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a light source that emits light in a first wavelength band; A first optical element that partially transmits and reflects another part of the light in the first wavelength band, a part of the light in the first wavelength band and the other part of the light in the first wavelength band a wavelength conversion element that converts the wavelength of light in the first wavelength band and emits at least light in a second wavelength band different from the first wavelength band; one of a part of the light and another part of the light in the first wavelength band is incident, a diffusion element for diffusing the light in the first wavelength band; and the second diffusion element emitted from the wavelength conversion element. a second optical element for synthesizing the light in the wavelength band and the light in the first wavelength band emitted from the diffusion element, the wavelength conversion element having a light incident surface, the light incident surface a wavelength conversion layer for converting the wavelength of the light in the first wavelength band incident on to generate light in the second wavelength band; a substrate having a support surface for supporting the wavelength conversion layer; a first optical member having a first optical layer that transmits light and reflects light in the second wavelength band, the first optical member being disposed so as to face the support surface; a second optical member having a second optical layer that reflects light in a wavelength band, the second optical layer being disposed so as to intersect the support surface and the first optical layer; and at least the second wavelength. A third optical layer having a third optical layer for reflecting a band of light, wherein the third optical layer intersects the support surface and the first optical layer and is arranged to face the second optical layer and an opening formed by the substrate, the first optical member, the second optical member and the third optical member, wherein the area of the light incident surface of the wavelength conversion layer is equal to the light The area of the light incident surface is larger than the area of the light incident surface into which the light of the first wavelength band is incident on the incident surface, the area of the light incident surface region is larger than the area of the opening, and the light of the second wavelength band is the A light source device that emits light from an opening is provided.

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。 According to a second aspect of the present invention, the light source device according to the first aspect of the present invention, a light modulation device that modulates the light from the light source device according to image information, and the light modulated by the light modulation device A projection optical device for projecting is provided.

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。1 is a diagram showing a schematic configuration of a projector according to a first embodiment; FIG. 光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a light source device. 波長変換素子の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of a wavelength conversion element. 波長変換素子を+Y側から視た正面図である。It is the front view which looked at the wavelength conversion element from the +Y side. 波長変換素子の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a wavelength conversion element; 第2実施形態の光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source device of 2nd Embodiment. 第3実施形態の光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source device of 3rd Embodiment. 第4実施形態の光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source device of 4th Embodiment. 第5実施形態の光源装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light source device of 5th Embodiment. 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。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a first optical element according to a first modified example; 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。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a first optical element according to a second modified example; 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。FIG. 11 is a plan view showing the configuration of a first optical element according to a second modified example; 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。FIG. 11 is a plan view showing the configuration of a first optical element according to a third modified example;

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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following explanation, in order to make the features easier to understand, the characteristic portions may be enlarged for convenience, and the dimensional ratios of each component may not necessarily be the same as the actual ones. do not have.

(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。
(First embodiment)
An example of the projector according to this embodiment will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projector according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, the projector 1 of this embodiment is a projection type image display device that displays a color image on a screen SCR. The projector 1 includes a color separation optical system 3 , an optical modulator 4 R, an optical modulator 4 G, an optical modulator 4 B, a synthesizing optical system 5 , a projection optical device 6 and a light source device 2 .

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。 The color separation optical system 3 separates the white illumination light WL from the light source device 2 into red light LR, green light LG, and blue light LB. The color separation optical system 3 includes a first dichroic mirror 7a and a second dichroic mirror 7b, a first total reflection mirror 8a, a second total reflection mirror 8b and a third total reflection mirror 8c, and a first It has a relay lens 9a and a second relay lens 9b.

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。 The first dichroic mirror 7a separates the illumination light WL from the light source device 2 into red light LR and other lights, green light LG and blue light LB. The first dichroic mirror 7a transmits the separated red light LR and reflects other light. The second dichroic mirror 7b reflects the green light LG and transmits the blue light LB.

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。 The first total reflection mirror 8a reflects the red light LR toward the light modulator 4R. The second total reflection mirror 8b and the third total reflection mirror 8c guide the blue light LB to the light modulator 4B. The green light LG is reflected from the second dichroic mirror 7b toward the light modulator 4G.

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。 The first relay lens 9a is arranged behind the second dichroic mirror 7b in the optical path of the blue light LB. The second relay lens 9b is arranged behind the second total reflection mirror 8b in the optical path of the blue light LB.

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。 The light modulator 4R modulates the red light LR according to image information to form image light corresponding to the red light LR. The light modulator 4G modulates the green light LG according to image information to form image light corresponding to the green light LG. The light modulation device 4B modulates the blue light LB according to image information to form image light corresponding to the blue light LB.

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。 Transmissive liquid crystal panels, for example, are used for the light modulation device 4R, the light modulation device 4G, and the light modulation device 4B. Further, polarizing plates (not shown) are arranged on the entrance side and the exit side of the liquid crystal panel, respectively, so as to pass only linearly polarized light in a specific direction.

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。 A field lens 10R, a field lens 10G, and a field lens 10B are arranged on the incident sides of the light modulator 4R, the light modulator 4G, and the light modulator 4B, respectively. The field lens 10R, the field lens 10G, and the field lens 10B collimate the chief rays of the red light LR, the green light LG, and the blue light LB incident on the light modulator 4R, the light modulator 4G, and the light modulator 4B, respectively. do.

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。 The synthesizing optical system 5 generates image light corresponding to the red light LR, the green light LG, and the blue light LB by receiving the image light emitted from the light modulation device 4R, the light modulation device 4G, and the light modulation device 4B. The combined image light is emitted toward the projection optical device 6 . A cross dichroic prism, for example, is used for the synthesizing optical system 5 .

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。 The projection optical device 6 is composed of a plurality of lenses. The projection optical device 6 magnifies and projects the image light synthesized by the synthesizing optical system 5 toward the screen SCR. An image is thereby displayed on the screen SCR.

(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。
(light source device)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the light source device 2. As shown in FIG.
In the following drawings including FIG. 2, each configuration of the light source device 2 will be described using an XYZ coordinate system as necessary. The X-axis is parallel to the optical axis ax3 along the principal ray of light emitted from the light source 22 and the optical axis ax5 along the principal ray of light emitted from the diffusion element 31 . The Y-axis is orthogonal to the optical axis ax3 and parallel to the optical axis ax4 along the principal ray of the light reflected by the first optical element 29 and the illumination optical axis ax1. The Z-axis is an axis perpendicular to the X-axis and the Y-axis. That is, the optical axis ax3, the optical axis ax4, the optical axis ax5, and the illumination optical axis ax1 are located in the same plane, the optical axes ax3 and the optical axis ax5 are orthogonal to the illumination optical axis ax1, and the optical axis ax4 is the illumination optical axis. It is parallel to ax1 and orthogonal to optical axis ax3 and optical axis ax5. That is, the optical axis ax3, the optical axis ax4, the optical axis ax5, and the illumination optical axis ax1 are positioned on a virtual plane along the XY plane.

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。 As shown in FIG. 2, the light source device 2 includes a light source 22, a first homogenizer optical system 23, a first condensing optical system 24, a wavelength conversion element 25, a first pickup optical system 26, and a second homogenizer. An optical system 27, a second condensing optical system 28, a first optical element 29, a second optical element 30, a diffusion element 31, a second pickup optical system 32, an integrator optical system 35, and a polarization conversion element. 36 and superimposing lens 37, and these members are arranged on a virtual plane along the XY plane. The light source device 2 of this embodiment emits white illumination light WL.

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。 Light source 22 includes light emitting unit 201 and collimator lens 202 . The light emitting section 201 is composed of a semiconductor laser. The light emitting unit 201 emits a light beam E composed of a light beam having a peak wavelength of 445 nm, for example. A semiconductor laser that emits a light beam E having a wavelength other than 445 nm can also be used as the light emitting unit 201 . For example, the light emitting unit 201 may emit a light beam E that is a light beam having a peak wavelength of 460 nm.

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。
The collimating lens 202 is arranged corresponding to the light emitting section 201 . The collimating lens 202 converts the light E emitted from the light emitting section 201 into parallel light. Note that the number of light emitting units 201 and collimating lenses 202 is not particularly limited.
In this manner, the light source 22 emits the excitation light (light in the first wavelength band) EL as a parallel light beam having a blue wavelength band (first wavelength band).

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。
In the light source device 2 of this embodiment, the light source 22, the first optical element 29, the first homogenizer optical system 23, the first condensing optical system 24, and the wavelength conversion element 25 are arranged on the optical axis ax3 of the light source 22. and are placed.
In the light source device 2 of this embodiment, the first optical element 29, the second homogenizer optical system 27, the second condensing optical system 28, and the diffusion element 31 are arranged on the optical axis ax4.
In the light source device 2 of this embodiment, the diffusion element 31, the second pickup optical system 32, and the second optical element 30 are arranged on the optical axis ax5.
In the light source device 2 of this embodiment, the wavelength conversion element 25, the first pickup optical system 26, the second optical element 30, the integrator optical system 35, and the polarization conversion element 36 are superimposed on the illumination optical axis ax1. A lens 37 is arranged.

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。
The excitation light EL emitted from the light source 22 enters the first optical element 29 . The first optical element 29 is arranged to form an angle of 45° with respect to the optical axis ax3 and the optical axis ax4.
The first optical element 29 is an element that transmits part of the excitation light EL and reflects another part of the excitation light EL. In this embodiment, the first optical element 29 includes a translucent substrate 29a and a half mirror layer 29b. The translucent substrate 29a is a substrate translucent to the excitation light EL. The half mirror layer 29b is composed of, for example, a dielectric multilayer film formed on the translucent substrate 29a. The half-mirror layer 29b of the present embodiment is not limited to the case where the ratio of the amount of transmitted light and the amount of reflected light in the excitation light EL is equal (50:50), and the excitation light EL is not completely reflected or transmitted, and is at least partially Any layer may be used as long as it transmits or reflects a portion and reflects or transmits another portion.

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。 The excitation light EL reflected by the first optical element 29 travels along the optical axis ax4 and enters the second homogenizer optical system 27 . The excitation light EL transmitted through the first optical element 29 travels along the optical axis ax3 and enters the first homogenizer optical system 23 . Hereinafter, part of the excitation light EL transmitted through the first optical element 29 and separated in the X direction (first direction) will be referred to as excitation light EL1, and reflected by the first optical element 29 in the Y direction (second direction). ) Another portion of the separated excitation light EL is referred to as blue light EL2.

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。
The second homogenizer optical system 27 on which the blue light (part of the light in the first wavelength band) EL2 is incident is composed of, for example, a lens array 27a and a lens array 27b. Lens array 27a includes a plurality of lenslets 27am, and lens array 27b includes a plurality of lenslets 27bm.
The lens array 27a splits the blue light EL2 into a plurality of light beamlets. The small lenses 27am of the lens array 27a image the small ray bundles onto the corresponding small lenses 27bm of the lens array 27b. The lens array 27b superimposes the image of each small lens 27am of the lens array 27a on the diffusing element 31 together with the second condensing optical system 28, which will be described later. The second condensing optical system 28 cooperates with the second homogenizer optical system 27 to homogenize the illuminance distribution of the blue light EL2 incident on the diffusion element 31 and suppress the light density of the blue light EL2 on the diffusion element 31. do. The second condensing optical system 28 is composed of a single lens or a plurality of lenses.

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。 The diffusion element 31 diffuses the blue light EL2 and emits it toward the second optical element 30 . Diffusion element 31 includes a diffuse reflector 31a and a motor 31b for rotating diffuse reflector 31a. The diffuse reflection plate 31 a diffuses and reflects the blue light EL<b>2 toward the second optical element 30 . It is desirable that the diffuse reflection plate 31a be formed so as to diffuse the blue light EL2 so that the diffusion angle is approximately the same as that of the fluorescence YL emitted from the wavelength conversion element 25. FIG. As a result, it is possible to reduce the color unevenness of the illumination light WL obtained by synthesizing the diffused blue light EL2 and the fluorescent light YL.

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。 The rotation axis O of the motor 31b is arranged to form an angle of 45° with the optical axes ax4 and ax5. As a result, the diffusion element 31 allows the light incident surface of the diffuse reflection plate 31a to rotate within a plane forming an angle of 45° with the optical axes ax4 and ax5. The diffusion reflection plate 31a is formed, for example, in a circular shape when viewed from the direction of the rotation axis O, but the shape of the diffusion reflection plate 31a is not limited to a disc. In the case of this embodiment, by rotating the diffuse reflector 31a, the temperature rise of the diffuse reflector 31a can be suppressed, and the reliability of the diffusion element 31 can be improved.

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。 Although the diffusion element 31 of this embodiment is a rotary diffusion element, a stationary diffusion element may be used instead of this configuration. In this case, since the motor 31b becomes unnecessary, the cost of the diffusion element can be reduced.

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。 In this embodiment, the blue light EL2 incident on the diffusing element 31 is reflected in a diffused state. The blue light EL2 diffusely reflected by the diffusion element 31 is hereinafter referred to as diffused blue light BL. In this embodiment, the chief ray of the diffused blue light BL coincides with the optical axis ax5.

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。 In this manner, the diffusion element 31 reflects the blue light EL2 branched from the first optical element 29 in the Y direction and incident thereon to one side (+X side) in the X direction as diffused blue light BL. The diffused blue light BL emitted from the diffusion element 31 enters the second pickup optical system 32 . The diffused blue light BL is incident on the second pickup optical system 32 in a state of being spread to the same luminous flux width as the fluorescent light YL emitted from the wavelength conversion element 25, which will be described later. The second pickup optical system 32 has a function of picking up the diffused blue light BL emitted from the diffusion element 31 and collimating it. The second pickup optical system 32 is composed of a single lens or a plurality of lenses.

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。 The diffused blue light BL collimated by the second pickup optical system 32 enters the second optical element 30 . The second optical element 30 includes a translucent substrate 30a and a dichroic mirror 30b. The translucent substrate 30a of the present embodiment is a substrate translucent to at least fluorescence YL, which is light in the second wavelength band. The dichroic mirror 30b of the present embodiment transmits fluorescence YL, which is light in the second wavelength band emitted from the wavelength conversion element 25, and diffuse blue light, which is light in the first wavelength band emitted from the diffusion element 31. It has an optical characteristic of reflecting light BL. Therefore, the second optical element 30 reflects the diffused blue light BL toward one side (+Y side) in the Y direction.

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。 On the other hand, the excitation light (other part of the light in the first wavelength band) EL1 that has passed through the first optical element 29 enters the first homogenizer optical system 23 . The first homogenizer optical system 23 is composed of, for example, a lens array 23a and a lens array 23b. Lens array 23a includes a plurality of small lenses 23am, and lens array 23b includes a plurality of small lenses 23bm.

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。 The lens array 23a separates the excitation light EL1 into a plurality of light beamlets. The small lenses 23am of the lens array 23a image the small ray bundles onto the corresponding small lenses 23bm of the lens array 23b. The lens array 23 b superimposes the image of each small lens 23 am of the lens array 23 a on the phosphor layer 251 of the wavelength conversion element 25 together with the first condensing optical system 24 to be described later. The first condensing optical system 24 cooperates with the first homogenizer optical system 23 to homogenize the illuminance distribution of the excitation light EL incident on the phosphor layer 251 of the wavelength conversion element 25 . Note that the first condensing optical system 24 is composed of a single lens or a plurality of lenses.

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。 The wavelength conversion element 25 has a phosphor layer 251 that generates fluorescence YL by being excited by excitation light EL1 that is incident toward the +X side from the light source 22, and a substrate 252 that supports the phosphor layer 251. The wavelength conversion element 25 emits the generated fluorescence YL from the opening 260 toward one side (+Y side) in the Y direction.

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。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the wavelength conversion element 25. As shown in FIG. FIG. 4 is a front view of the wavelength conversion element 25 viewed from the +Y side. FIG. 5 is a cross-sectional view of the wavelength conversion element 25. As shown in FIG. Note that FIG. 5 is a cross section along the XY plane.
As shown in FIGS. 3 to 5, the wavelength conversion element 25 of this embodiment includes a phosphor layer (wavelength conversion layer) 251, a substrate 252, a fourth optical layer 253, a first optical member 254, A second optical member 255 and a third optical member 256 are provided. The wavelength conversion element 25 has an opening 260 through which the fluorescence YL generated by the phosphor layer 251 is emitted. The opening 260 is provided on the +Y side of the wavelength conversion element 25 .
The openings 260 of the present embodiment are openings formed at the +Y side end surfaces of the substrate 252, the first optical member 254, the second optical member 255, and the third optical member 256, respectively.

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。
The phosphor layer 251 includes phosphor particles that are excited by the excitation light EL and emit fluorescence (second wavelength band light) YL in a yellow wavelength band (second wavelength band). The phosphor layer 251 generates fluorescence YL by wavelength-converting the excitation light EL.
The phosphor layer 251 is a plate-like phosphor including a front surface (light incident surface) 2511 , a side surface 2512 and a back surface 2513 . The surface 2511 is the surface on which the excitation light EL is incident. Side 2512 is a plane that intersects surface 2511 . Side 2512 may be orthogonal to surface 2511 . Back surface 2513 is the opposite surface of front surface 2511 .

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。 As the phosphor particles, for example, a YAG (yttrium-aluminum-garnet)-based phosphor can be used. The material for forming the phosphor particles may be one kind, or a mixture of particles formed using two or more kinds of materials may be used as the phosphor particles. As the phosphor layer 251, for example, a phosphor layer in which phosphor particles are dispersed in an inorganic binder such as alumina, a phosphor layer in which phosphor particles are sintered without using a binder, or the like may be used. The phosphor layer 251 of this embodiment includes a plurality of pores (scatterers) K. As shown in FIG.

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。 Phosphor layer 251 is supported by substrate 252 . Substrate 252 includes a support surface 2521 that supports phosphor layer 251 . The support surface 2521 is a surface parallel to the YZ plane. The substrate 252 is thermally connected with the phosphor layer 251 . The substrate 252 is, for example, a metal plate such as aluminum or copper having excellent heat dissipation properties. Since the substrate 252 is thermally connected to the phosphor layer 251 , the phosphor layer 251 is cooled by releasing the heat of the phosphor layer 251 .

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。 The phosphor layer 251 is housed in the housing space S in the wavelength conversion element 25 . The accommodation space S is a space surrounded by the substrate 252 , the first optical member 254 , the second optical member 255 and the third optical member 256 . The accommodation space S is provided inside the opening 260 . In the case of this embodiment, the housing space S is open to the atmosphere. That is, the accommodation space S is provided with an air layer AR.

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。 A fourth optical layer 253 is provided between the substrate 252 and the phosphor layer 251 . The area of the fourth optical layer 253 is larger than the area of the back surface 2513 of the phosphor layer 251 . In the case of this embodiment, the fourth optical layer 253 is provided on the support surface 2521 located within the accommodation space S. As shown in FIG. That is, the fourth optical layer 253 is provided around the phosphor layer 251 on the support surface 2521 of the substrate 252 . The phosphor layer 251 is bonded to the support surface 2521 of the substrate 252 via the fourth optical layer 253 . The fourth optical layer 253 is composed of, for example, a metal layer or a dielectric layer. Note that the fourth optical layer 253 may be provided over the entire support surface 2521 , that is, up to the outside of the accommodation space S. Also, part of the fourth optical layer 253 may be directly formed on the back surface 2513 of the phosphor layer 251 .

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。 The first optical member 254 is arranged to face the support surface 2521 of the substrate 252 . That is, the first optical member 254 is arranged to face the surface 2511 of the phosphor layer 251 . The first optical member 254 is arranged so as not to contact the phosphor layer 251 .

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。 The first optical member 254 is arranged in an inclined state with respect to the surface 2511 of the phosphor layer 251 . The angle formed by the first optical member 254 with respect to the surface 2511 of the phosphor layer 251 is set to an acute angle.

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。
The first optical member 254 includes a translucent substrate 2541 and a first optical layer 2542 . The translucent substrate 2541 is made of glass, for example. The first optical layer 2542 is provided on the inner surface of the translucent substrate 2541 , that is, on the surface facing the phosphor layer 251 . The first optical layer 2542 has the property of transmitting the excitation light EL and reflecting the fluorescence YL. The first optical layer 2542 faces the support surface 2521 of the substrate 252 .
Thereby, the first optical member 254 can transmit the excitation light EL emitted from the light source 22 and reflect the fluorescence YL generated in the phosphor layer 251 .

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。 The second optical member 255 includes a base material 2551 and a second optical layer 2552 . Glass, for example, is used as a material for forming the base material 2551 . A second optical layer 2552 is formed on the inner surface of the substrate 2551 . The second optical layer 2552 is composed of, for example, a metal layer or a dielectric layer.

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。
The second optical member 255 is arranged so as to intersect the supporting surface 2521 of the substrate 252 and the first optical member 254 . The second optical member 255 is arranged such that the second optical layer 2552 intersects the supporting surface 2521 and the first optical layer 2542 . The second optical member 255 may be orthogonal to the support surface 2521 of the substrate 252 and the first optical member 254 . The second optical layers 2552 may be orthogonal to the support surface 2521 and the first optical layers 2542 . The second optical member 255 is arranged so that its thickness direction coincides with the Z-axis direction. The second optical member 255 is arranged near the +Z side of the phosphor layer 251 . Therefore, part of the fluorescence YL emitted from the phosphor layer 251 toward the +Z side is reflected by the second optical member 255 .
For example, even if the excitation light EL enters the second optical member 255 for some reason, the second optical member 255 reflects the excitation light EL to enter the phosphor layer 251 .

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。
The second optical member 255 has a trapezoidal plate shape.
As shown in FIG. 3, the second optical member 255 includes a first end face 55a that forms the upper base of the trapezoid, a second end face 55b that forms the lower base of the trapezoid, the first end face 55a and the second end face 55b. on the +X side, and a fourth end face 55d on the -X side that connects the first end face 55a and the second end face 55b. The first end surface 55a, the second end surface 55b, the third end surface 55c and the fourth end surface 55d are all flat surfaces. The third end surface 55 c is a surface facing the substrate 252 . The fourth end surface 55d is the surface of the substrate 2551 opposite to the third end surface 55c. The first optical member 254 is in contact with the fourth end surface 55d. The first optical member 254 is mounted on the fourth end surface 55d. The first optical layer 2542 is in contact with the fourth end surface 55d. A translucent substrate 2541 is placed on the fourth end face 55d with a first optical layer 2542 interposed therebetween.

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。 Here, when glass is used as the material of the base material 2551, a chamfering process is required to prevent chipping by removing sharp portions. In the present embodiment, the second optical member 255 is shaped like a trapezoidal plate to eliminate the need for chamfering, thereby improving workability of the base material 2551 .

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。
In this embodiment, part of the second optical member 255 is embedded in the substrate 252 . Therefore, the second optical member 255 is firmly supported by the substrate 252 .
A portion of the +X side end of the second optical member 255 is fitted in a groove 2524 formed in the support surface 2521 of the substrate 252 . Note that the gap between the second optical member 255 and the groove 2524 may be filled with an adhesive.

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。 Specifically, in the second optical member 255, the entire first end surface 55a and the third end surface 55c and part of the second end surface 55b are fitted in the groove 2524. As shown in FIG. Of the fourth end face 55d, the end side 55d1 located on the most −Y side and extending in the Z direction is flush with the supporting surface 2521 of the substrate 252. As shown in FIG. Thereby, the fourth end surface 55d and the support surface 2521 of the substrate 252 are smoothly connected. In addition, the second end surface 55b is flush with the end surface 52 of the substrate 252 on the +Y side.

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。
The third optical member 256 has a configuration similar to that of the second optical member 255 .
That is, the third optical member 256 includes a base material 2561 and a third optical layer 2562 . A third optical layer 2562 is formed on the inner surface of the substrate 2561 . The third optical layer 2562 is composed of, for example, a metal layer or a dielectric layer.

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。 The third optical member 256 is arranged so as to intersect the support surface 2521 of the substrate 252 and the first optical member 254 and face the second optical member 255 . The third optical member 256 is arranged such that the third optical layer 2562 intersects the support surface 2521 and the first optical layer 2542 and faces the second optical layer 2552 . The third optical member 256 may be orthogonal to the support surface 2521 of the substrate 252 and the first optical member 254 . The third optical layer 2562 may be orthogonal to the support surface 2521 and the first optical layer 2542 . The third optical member 256 is arranged so that its thickness direction coincides with the Z-axis direction. The third optical member 256 is arranged near the −Z side of the phosphor layer 251 . Therefore, the fluorescence YL emitted from the phosphor layer 251 toward the −Z side and incident on the third optical member 256 is reflected by the third optical member 256 . For example, even if the excitation light EL enters the third optical member 256 for some reason, the third optical member 256 reflects the excitation light EL to enter the phosphor layer 251 .

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。
The third optical member 256 has the same trapezoidal plate shape as the second optical member 255 .
The third optical member 256 includes a first end face 56a forming an upper base of the trapezoidal shape, a second end face 56b forming a lower base of the trapezoidal shape, and a third end face 56b connecting the first end face 56a and the second end face 56b on the +X side. It includes an end face 56c and a fourth end face 56d connecting the first end face 56a and the second end face 56b on the -X side. The first end surface 56a, the second end surface 56b, the third end surface 56c and the fourth end surface 56d are all flat surfaces. The third end surface 56 c is a surface facing the substrate 252 . The fourth end surface 56d is the surface of the base material 2561 opposite to the third end surface 56c. The first optical member 254 is in contact with the fourth end face 56d. The first optical member 254 is mounted on the fourth end face 56d. The first optical layer 2542 is in contact with the fourth end surface 56d. A translucent substrate 2541 is placed on the fourth end surface 56d with a first optical layer 2542 interposed therebetween.

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。
In the case of this embodiment, the third optical member 256 is firmly supported by the substrate 252 by partially embedding the third optical member 256 in the substrate 252 .
A portion of the +X side end of the third optical member 256 is fitted into a groove 2524 formed in the support surface 2521 of the substrate 252 . The gap between the third optical member 256 and the groove 2524 may be filled with an adhesive.

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。 Specifically, the third optical member 256 has the grooves 2524 in which the entire first end surface 56 a and the third end surface 56 c and part of the second end surface 56 b are fitted. An end side 56d1 of the fourth end surface 56d that is located on the most -Y side and extends in the Z direction is flush with the support surface 2521 of the substrate 252. As shown in FIG. Thereby, the fourth end surface 56d and the support surface 2521 of the substrate 252 are smoothly connected. Also, the second end surface 56b is flush with the end surface 52 of the substrate 252 on the +Y side.

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。
In this embodiment, the first optical member 254 is supported by the second optical member 255 and the third optical member 256 . The first optical member 254 is adhesively fixed to the second optical member 255 and the third optical member 256 .
Specifically, the first optical member 254 is provided so as to bridge between the fourth end face 55d of the second optical member 255 and the fourth end face 56d of the third optical member 256 . The inner edge 54a of the first optical member 254 is in contact with the supporting surface 2521 of the substrate 252 on the -Y side.

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。 Based on such a configuration, in the wavelength conversion element 25 of the present embodiment, the −Y side opposite to the opening 260 is the substrate 252, the first optical member 254, the second optical member 255, and the third optical member 256. blocked by Therefore, the wavelength conversion element 25 prevents the fluorescent light YL from leaking from the side opposite to the opening 260 , so that the fluorescent light YL can be efficiently emitted from the opening 260 .

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。 As shown in FIGS. 4 and 5 , the excitation light EL passes through the first optical member 254 and enters the phosphor layer 251 . The excitation light EL is incident on the phosphor layer 251 so as to be condensed on the surface 2511 by the first condensing optical system 24 . An excitation light incident region LS is formed on the surface 2511 of the phosphor layer 251 . The excitation light incident area LS corresponds to an irradiation spot formed on the surface 2511 by the excitation light EL.

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。 The phosphor layer 251 is excited by the excitation light EL incident on the excitation light incident region LS, and emits fluorescence YL in Lambertian luminescence. The area of the region where the fluorescence YL is emitted is larger than the area of the excitation light incident region LS.

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。
Fluorescence YL is Lambertian light emitted from the phosphor layer 251 . For example, part of the fluorescence YL emitted from the surface 2511 in Lambertian light enters the first optical member 254 arranged to face the surface 2511 . The fluorescence YL incident on the first optical member 254 is reflected by the first optical layer 2542 . A portion of the fluorescence YL reflected by the first optical layer 2542 is directly emitted from the opening 260 .
Also, part of the fluorescence YL reflected by the first optical layer 2542 enters the support surface 2521 of the substrate 252 and is reflected by the fourth optical layer 253 formed on the support surface 2521 . The fluorescence YL reflected by the fourth optical layer 253 is emitted from the opening 260, or enters the first optical member 254 again and is reflected.

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。 Part of the fluorescence YL reflected by the first optical layer 2542 is returned into the phosphor layer 251 . The phosphor layer 251 of this embodiment includes a plurality of pores K. FIG. Therefore, the fluorescence YL that has returned into the phosphor layer 251 is scattered by the pores K, so that the phosphor layer 251 emits Lambertian light again.

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。 Also, part of the fluorescence YL emitted from the side surface 2512 of the phosphor layer 251 passes through the fourth optical layer 253 and enters the second optical member 255 or the third optical member 256, or enters the second optical member. 255 or the third optical member 256 directly. The fluorescence YL is reflected by the second optical member 255 or the third optical member 256, and then enters the first optical member 254 again and is reflected.

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。
Part of the fluorescence YL generated in the phosphor layer 251 propagates in the direction opposite to the opening 260 (-Y side), but is eventually emitted from the opening 260 by repeated reflection.
Thus, in the wavelength conversion element 25 of this embodiment, the fluorescence YL generated by the phosphor layer 251 can be emitted from the opening 260 to the +Y side.

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。 In the wavelength conversion element 25 of the present embodiment, in the phosphor layer 251, heat tends to accumulate and the temperature tends to rise on the −Y side, which is the side opposite to the opening 260, compared to the opening 260 side from which the fluorescence YL is emitted. . On the other hand, in the wavelength conversion element 25 of the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, the substrate 252 supporting the phosphor layer 251 is elongated toward the side opposite to the opening 260. . Therefore, according to the wavelength conversion element 25 of the present embodiment, the side of the phosphor layer 251 opposite to the opening 260 where heat tends to accumulate can be efficiently cooled. Therefore, the phosphor layer 251 can be efficiently cooled.

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。 In the wavelength conversion element 25 of this embodiment, the area A1 of the surface 2511 of the phosphor layer 251 is made larger than the area A2 of the excitation light incident region LS. Further, in the wavelength conversion element 25 of the present embodiment, the angle between the plane along the first optical layer 2542 of the first optical member 254 and the plane along the surface 2511 is set to 10° or more and 40° or less. The area A3 of the portion 260 is made smaller than the area A2 of the excitation light incident region LS.

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。 That is, in the wavelength conversion element 25 of this embodiment, the area A1 of the surface 2511 of the phosphor layer 251 is larger than the area A2 of the excitation light incident region LS, and the area A2 of the excitation light incident region LS is larger than the area A3 of the opening 260. getting bigger. In the wavelength conversion element 25 of the present embodiment, the opening 260 can be regarded as an apparent light emitting surface of the fluorescence YL, so the area A3 of the opening 260 can be regarded as an apparent light emitting area of the fluorescence YL.

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。 Fluorescence YL emitted from the wavelength conversion element 25 enters the first pickup optical system 26 . The first pickup optical system 26 is composed of, for example, pickup lenses 26a and 26b. The first pickup optical system 26 has a function of picking up the fluorescence YL emitted from the phosphor layer 251 and collimating it. The focal length of the first pickup optical system 26 for picking up and collimating the fluorescence YL that emits Lambertian light is shorter than the focal length of the second pickup optical system 32 for picking up and collimating the diffuse blue light BL.

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。 The fluorescence YL collimated by the first pickup optical system 26 enters the second optical element 30 . The fluorescence YL is transmitted through the second optical element 30 and directed toward the integrator optical system 35 .

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。 In the light source device 2 of this embodiment, the first optical element 29, the wavelength conversion element 25, and the second optical element 30 are arranged at the corners of the rectangle formed by the optical axes ax3, ax4, ax5 and the illumination optical axis ax1. and a diffusion element 31 are arranged. Thus, in the light source device 2 of the present embodiment, the excitation light EL emitted from the light source 22 is separated into two directions, the X direction and the Y direction, by the first optical element 29, and one of the separated excitation light EL1 is converted into the wavelength conversion element. 25 , and the other separated blue light EL 2 is made incident on the diffusion element 31 . Furthermore, in the light source device 2 of the present embodiment, the fluorescent light YL emitted from the wavelength conversion element 25 in the Y direction is transmitted in the Y direction by the second optical element 30, while the diffused blue light BL emitted from the diffusion element 31 is transmitted. The light is reflected in the Y direction by the second optical element 30 .

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。 In this manner, the second optical element 30 of the present embodiment reflects the diffused blue light BL that is emitted from the diffusion element 31 to one side in the X direction (+X side) and is incident to one side in the Y direction (+Y side). At the same time, the fluorescence YL and the diffused blue light BL are combined by transmitting the YL emitted from the wavelength conversion element 25 to one side in the Y direction (+Y side) and incident thereon to one side in the Y direction (+Y side). A white illumination light WL is generated. Thus, the light source device 2 can emit white illumination light WL toward the integrator optical system 35 .

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。 The white illumination light WL enters the integrator optical system 35 . The integrator optical system 35 is composed of, for example, a first lens array 35a and a second lens array 35b. The first lens array 35a includes a plurality of first lenslets 35am, and the second lens array 35b includes a plurality of second lenslets 35bm.

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。 The first lens array 35a separates the illumination light WL into a plurality of light beam bundles. The first small lenses 35am image the small ray bundles onto the corresponding second small lenses 35bm. The integrator optical system 35 cooperates with a later-described superimposing lens 37 to homogenize the illuminance distribution of the image forming areas of the light modulation devices 4R, 4G, and 4B shown in FIG. 1, which are areas to be illuminated.

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。 The illumination light WL that has passed through the integrator optical system 35 enters the polarization conversion element 36 . The polarization conversion element 36 is composed of, for example, a polarization separation film and a retardation plate (1/2 wavelength plate). The polarization conversion element 36 converts the polarization direction of the illumination light WL into one polarization component.

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。 The illumination light WL that has passed through the polarization conversion element 36 enters the superimposing lens 37 . The illumination light WL emitted from the superimposing lens 37 enters the color separation optical system 3 . The superimposing lens 37 uniformly illuminates the illumination light WL by superimposing the plurality of light beam bundles forming the illumination light WL on the areas to be illuminated of the light modulation devices 4R, 4G, and 4B, that is, the image forming areas.

(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。
(Effect of the first embodiment)
The light source device 2 according to this embodiment described above has the following effects.
The wavelength conversion element 25 of this embodiment includes the light source 22 that emits the excitation light EL, the excitation light EL that is incident thereon, the excitation light EL1 that is a part of the excitation light EL, and the other part of the excitation light EL. and a wavelength conversion element 25 that receives the excitation light EL1, converts the wavelength of the excitation light EL1, and emits fluorescence YL in a wavelength band different from that of the excitation light EL1. , a diffusion element 31 that receives the blue light EL2 and diffuses the blue light EL2; and a second optical element that combines the fluorescence YL emitted from the wavelength conversion element 25 and the diffused blue light BL emitted from the diffusion element 31. 30 and. The wavelength conversion element 25 includes a phosphor layer 251 that converts the wavelength of the excitation light EL1 incident on the surface 2511 to generate fluorescence YL, a substrate 252 that has a support surface 2521 that supports the phosphor layer 251, and the excitation light EL. A first optical member 254 having a first optical layer 2542 that transmits and reflects the fluorescence YL, and is arranged such that the first optical layer 2542 faces the support surface 2521, and a second optical member that reflects at least the fluorescence YL. It has a second optical member 255 which has a layer 2552 and is arranged so that the second optical layer 2552 intersects the support surface 2521 and the first optical layer 2542, and a third optical layer 2562 which reflects at least the fluorescence YL. A third optical member 256 arranged so that the third optical layer 2562 intersects the supporting surface 2521 and the first optical layer 2542 and faces the second optical layer 2552, the substrate 252, and the first optical member 254 , and an opening 260 formed by the second optical member 255 and the third optical member 256 . The area A1 of the surface 2511 of the phosphor layer 251 is larger than the area A2 of the excitation light incident region LS on which the excitation light EL is incident on the surface 2511, and the area A2 of the excitation light incident region LS is equal to the area A3 of the opening 260. Larger, fluorescence YL is emitted from opening 260 .

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。
In the light source device 2 of the present embodiment, the excitation light EL emitted from the light source 22 is separated by the first optical element 29 using the half mirror layer 29b, and one of the separated excitation light EL1 is caused to enter the wavelength conversion element 25. , and the other separated blue light EL 2 is made incident on the diffusion element 31 . Then, in the second optical element 30 using the dichroic mirror 30b, the fluorescent light YL emitted from the wavelength conversion element 25 and the diffused blue light BL emitted from the diffusion element 31 are combined to generate white illumination light WL. . As described above, in the light source device 2 of the present embodiment, the illumination light WL can be synthesized without using polarized light, so there is no need to use an expensive retardation plate or an expensive lens member for suppressing polarization disturbance. Therefore, cost reduction of the light source device 2 can be realized.
Further, in the light source device 2 of the present embodiment, in the wavelength conversion element 25, the fluorescence YL is emitted from the opening 260 having a smaller area than the excitation light incident region LS into which the excitation light EL is incident. The apparent emission area of the fluorescent light YL is smaller than in the configuration in which the fluorescent light YL is extracted as it is. This makes it possible to reduce the etendue in the fluorescence YL. Further, in the wavelength conversion element 25 of the present embodiment, the etendue can be reduced without reducing the incident area of the excitation light EL on the phosphor layer 251. Therefore, the optical density of the excitation light EL on the surface 2511 of the phosphor layer 251 is not high. Therefore, it is possible to suppress a decrease in fluorescence conversion efficiency due to an increase in light density.
Therefore, according to the light source device 2 of the present embodiment, since it is provided with the wavelength conversion element 25 that reduces etendue while suppressing a decrease in fluorescence conversion efficiency due to an increase in the light density of the excitation light EL, fluorescence with high luminance YL is generated. be able to.

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。 In the light source device 2 of this embodiment, the first optical element 29 includes a translucent substrate 29a and a half mirror layer 29b provided on the translucent substrate 29a.

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。 According to this configuration, since the first optical element 29 composed of the translucent substrate 29a and the half mirror layer 29b is used, light absorption by the first optical element 29 can be suppressed. Therefore, optical loss of the excitation light EL due to passing through the first optical element 29 can be suppressed.

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。 In the light source device 2 of this embodiment, the second optical element 30 includes a dichroic mirror 30b that transmits the fluorescence YL and reflects the diffuse blue light BL.

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。 According to this configuration, the illumination light WL can be generated by synthesizing the fluorescent light YL and the diffused blue light BL without using polarized light.

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。 In the light source device 2 of the present embodiment, the first optical element 29 directs the excitation light EL incident from the light source 22 in the X direction along the XY plane where the light source 22, the first optical element 29 and the second optical element 30 are arranged. and the Y direction along the XY plane perpendicular to the X direction. The element 25 wavelength-converts the incident excitation light EL1 branched in the X direction from the first optical element 29, and emits fluorescence YL in the Y direction. In the case of this embodiment, the second optical element 30 reflects in the Y direction the diffused blue light BL that is emitted from the diffusion element 31 in the X direction and is incident thereon, and is emitted from the wavelength conversion element 25 in the Y direction and is incident thereon. Illumination light WL is synthesized by transmitting fluorescence YL in the Y direction.

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。 According to this configuration, the excitation light EL emitted from the light source 22 is separated in the X direction and the Y direction by the first optical element 29, and the fluorescence YL generated from the excitation light EL1 separated in the X direction and the fluorescence YL separated in the Y direction. It is possible to realize a light source device that combines the diffused blue light BL generated from the blue light EL2 in the second optical element 30 to generate the illumination light WL.

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。 In the light source device 2 of this embodiment, the phosphor layer 251 includes pores K that scatter light.

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。 According to this configuration, the fluorescence YL re-entering the phosphor layer 251 is diffused inside, so that the re-entering fluorescence YL can be Lambertian radiation.

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。 In the light source device 2 of this embodiment, the angle formed by the first optical member 254 with respect to the surface 2511 of the phosphor layer 251 is 10° or more and 40° or less.

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。 According to this configuration, by bringing the first optical member 254 close to the surface 2511 of the phosphor layer 251, it is possible to realize a configuration in which the area A3 of the opening 260 is smaller than the area A2 of the excitation light incident region LS.

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。 In the light source device 2 of this embodiment, the second optical member 255 includes a second optical layer 2552 that reflects the excitation light EL and the fluorescence YL, and the third optical member 256 includes a second optical layer 2552 that reflects the excitation light EL and the fluorescence YL. 3 optical layers 2562 are included.

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。 With this configuration, the fluorescence YL emitted from the side surface 2512 of the phosphor layer 251 can be reflected back to the phosphor layer 251 . In addition, the excitation light EL can be reflected to enter the phosphor layer 251 . As a result, the utilization efficiency of the excitation light EL and fluorescence YL can be improved.

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。 The light source device 2 of this embodiment further includes a fourth optical layer 253 provided between the substrate 252 and the phosphor layer 251 .

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。 According to this configuration, the fluorescence YL directed toward the substrate 252 can be emitted from the surface 2511 by being reflected within the phosphor layer 251 . Thereby, the light utilization efficiency of the fluorescence YL can be improved.

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。 In the light source device 2 of this embodiment, the fourth optical layer 253 is provided on at least part of the periphery of the phosphor layer 251 on the supporting surface 2521 of the substrate 252 .

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。 With this configuration, the fluorescence YL emitted from the side surface 2512 of the phosphor layer 251 can be reflected back to the phosphor layer 251 . Also, the fluorescence YL emitted from the side surface 2512 of the phosphor layer 251 is reflected and emitted from the opening 260 . Therefore, it is possible to improve the light utilization efficiency of the fluorescence YL.

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。 In the light source device 2 of this embodiment, the first optical member 254 is arranged so as not to contact the phosphor layer 251 .

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。 According to this configuration, the first optical member 254 does not come into contact with the phosphor layer 251 , so deformation and damage of the first optical member 254 due to the heat of the phosphor layer 251 can be suppressed.

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。 In the light source device 2 of this embodiment, the first optical member 254 includes a first optical layer 2542 that transmits the excitation light EL and reflects the fluorescence YL.

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。 According to this configuration, it is possible to efficiently excite the phosphor layer 251 accommodated in the accommodation space S and reflect the generated fluorescence YL to extract it from the opening 260 .

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。 In the light source device 2 of the present embodiment, the phosphor layer 251 is housed in a housing space S provided inside the opening 260, and the housing space S is provided with an air layer AR.

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。 Here, if the housing space S is filled with a prism member such as glass, light is not efficiently emitted from the housing space S to the outside of the opening 260 due to total reflection on the prism exit surface. In contrast, according to the configuration of the present embodiment, since the accommodation space S is filled with the air layer AR, the fluorescent light YL can be favorably emitted from the opening 260 .

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。
The projector 1 according to the present embodiment described above has the following effects.
The projector 1 of the present embodiment includes a light source device 2 and light modulation devices 4B and 4G that form image light by modulating blue light LB, green light LG, and red light LR from the light source device 2 according to image information. , 4R, and a projection optical device 6 for projecting the aforementioned image light.
Thus, according to the projector 1 of the present embodiment, since it includes the light source device 2 that generates the high-brightness fluorescence YL, it is possible to form and project a high-brightness image.

(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。
(Second embodiment)
Next, the light source device of the second embodiment will be described. The light source device of this embodiment differs from the light source device of the first embodiment in the positions of the wavelength conversion element 25 and the diffusion element 31 .

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。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the light source device 2A of this embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the structure and member which are common in 1st Embodiment, and description is abbreviate|omitted about details.
As shown in FIG. 6, in the light source device 2A of the present embodiment, the light source 22, the first optical element 29, the second homogenizer optical system 27, and the second condensing optical system are arranged on the optical axis ax3 of the light source 22. 28 and a diffusing element 31 are arranged. In the light source device 2A of this embodiment, the first optical element 29, the first homogenizer optical system 23, the first condensing optical system 24, and the wavelength conversion element 25 are arranged on the optical axis ax4. In the light source device 2A of this embodiment, the wavelength conversion element 25, the first pickup optical system 26, and the second optical element 130 are arranged on the optical axis ax6 along the principal ray of the fluorescence YL emitted from the wavelength conversion element 25. are placed. In the light source device 2A of this embodiment, the diffusion element 31, the second pickup optical system 32, the second optical element 130, the integrator optical system 35, the polarization conversion element 36, and the superimposing lens are arranged on the illumination optical axis ax1. 37 are arranged.

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。 In the present embodiment, part of the excitation light EL transmitted through the first optical element 29 and separated in the X direction (first direction) is referred to as blue light (part of light in the first wavelength band) EL2. Another portion of the excitation light EL reflected by the optical element 29 and separated in the Y direction (second direction) is referred to as excitation light (another portion of the light in the first wavelength band) EL1.

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。 The blue light EL2 that has passed through the first optical element 29 travels in the X direction along the optical axis ax3 and enters the diffusion element 31 via the second homogenizer optical system 27 and the second condensing optical system .

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。 In the diffusion element 31 of this embodiment, the light incident surface of the diffuse reflection plate 31a is rotatable within a plane forming an angle of 45° with the optical axis ax3 and the illumination optical axis ax1. The diffusion element 31 reflects the blue light EL2 branched from the first optical element 29 and incident in the X direction to one side (+Y side) in the Y direction (second direction) as diffused blue light BL. In this embodiment, the chief ray of the diffused blue light BL coincides with the illumination optical axis ax1.

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。 The diffused blue light BL emitted from the diffusion element 31 is collimated by the second pickup optical system 32 and enters the second optical element 130 . The second optical element 130 of this embodiment includes a translucent substrate 130a and a dichroic mirror 130b. The translucent substrate 130a of the present embodiment is a substrate transmissive to at least diffuse blue light BL, which is light in the first wavelength band. The dichroic mirror 130b of the present embodiment reflects fluorescence YL, which is light in the second wavelength band emitted from the wavelength conversion element 25, and diffuse blue light, which is light in the first wavelength band emitted from the diffusion element 31. It has an optical characteristic of transmitting light BL. Therefore, the second optical element 130 transmits the diffused blue light BL to one side (+Y side) in the Y direction.

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。 On the other hand, the excitation light (another part of the light in the first wavelength band) EL1 reflected by the first optical element 29 travels in the Y direction along the optical axis ax4 and passes through the first homogenizer optical system 23 and the first condensing light. The light enters the wavelength conversion element 25 via the optical system 24 . The wavelength conversion element 25 of the present embodiment directs the fluorescence YL generated by being excited by the excitation light EL1 incident along the Y direction toward one side (+X side) in the X direction (first direction). Launch from 260.

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。 The fluorescence YL emitted from the wavelength conversion element 25 is collimated by the first pickup optical system 26 and enters the second optical element 130 . The second optical element 130 of the present embodiment transmits diffused blue light BL emitted from the diffusion element 31 to one side in the Y direction (+Y side) and incident thereon, to one side in the Y direction (+Y side). By reflecting YL emitted from the conversion element 25 to one side in the X direction (+X side) and incident thereon to one side in the Y direction (+Y side), white illumination light obtained by synthesizing the fluorescence YL and the diffused blue light BL Generate WL. In this manner, the light source device 2A of this embodiment can emit white illumination light WL toward the integrator optical system 35 .

(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。
(Effect of Second Embodiment)
In the light source device 2A of the present embodiment, the first optical element 29 branches the excitation light EL incident from the light source 22 into the X direction and the Y direction, and the diffusion element 31 branches from the first optical element 29 in the X direction. The wavelength conversion element 25 diffusely reflects the incident blue light EL2 in the Y direction, and the wavelength conversion element 25 converts the wavelength of the excitation light EL1 that is branched from the first optical element 29 in the Y direction, and converts the fluorescence YL in the X direction. inject. In the case of this embodiment, the second optical element 130 transmits in the Y direction the diffused blue light BL that is emitted from the diffusion element 31 in the Y direction and is incident thereon, and is emitted from the wavelength conversion element 25 in the X direction and is incident thereon. The illumination light WL is synthesized by reflecting the fluorescence YL in the Y direction.

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。 According to the light source device 2A of the present embodiment, the excitation light EL emitted from the light source 22 is separated in the X direction and the Y direction by the first optical element 29, and the diffused blue light BL is generated from the blue light EL2 separated in the X direction. and the fluorescence YL generated from the excitation light EL1 separated in the Y direction are combined in the second optical element 130 to generate the illumination light WL. Therefore, in the light source device 2A of the present embodiment, similarly to the light source device 2 of the first embodiment, since the illumination light WL is synthesized without using polarized light, an expensive retardation plate and an expensive light source for suppressing polarization disturbance are required. Cost reduction can be achieved without using an expensive lens member. Further, since the wavelength conversion element 25 is provided with a reduced etendue while suppressing a decrease in fluorescence conversion efficiency due to an increase in the light density of the excitation light EL, it is possible to generate high-brightness fluorescence YL.

(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。
(Third embodiment)
Next, the light source device of the third embodiment will be described. The light source device of this embodiment differs from the light source device of the first embodiment in the configuration of the diffusing element 31 .

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。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the light source device 2B of this embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the structure and member which are common in 1st Embodiment, and description is abbreviate|omitted about details.
As shown in FIG. 7, in the light source device 2B of this embodiment, a first optical element 29, a second homogenizer optical system 27, a second condensing optical system 28, and a mirror 132 are arranged on the optical axis ax4. are placed. A mirror 132, a diffusion element 131, a second pickup optical system 32, and a second optical element 30 are arranged on the optical axis ax5.

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。 The mirror 132 reflects, in the X direction, the blue light EL2 branched from the first optical element 29 and incident in the Y direction. The mirror 132 is composed of, for example, a metal film or a dielectric film. The mirror 132 is arranged to form an angle of 45° with the optical axes ax4 and ax5. In this embodiment, the chief ray of the blue light EL2 reflected by the mirror 132 coincides with the optical axis ax5.

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。 Blue light EL2 reflected by the mirror 132 is incident on the diffusion element 131 . The diffusion element 131 diffuses the blue light EL2 toward the second optical element 30 and emits it to one side (+X side) in the X direction. The diffusion element 131 is desirably formed so as to diffuse the blue light EL2 so that the diffusion angle is approximately the same as that of the fluorescence YL emitted from the wavelength conversion element 25 . As a result, it is possible to reduce the color unevenness of the illumination light WL obtained by synthesizing the diffused blue light EL2 and the fluorescent light YL. The diffusion element 131 of this embodiment is made of, for example, frosted glass.

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。 Although both the diffusing element 131 and the mirror 132 of this embodiment are fixed elements, rotating elements may be used instead of this configuration. In this case, by rotating the diffusing element 131 and the mirror 132, the temperature rise of the diffusing element 131 and the mirror 132 can be suppressed, and the reliability can be improved.

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。 The blue light EL2 diffusely reflected by the diffusion element 131 is hereinafter referred to as diffused blue light BL. In this embodiment, the chief ray of the diffused blue light BL coincides with the optical axis ax5.

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。 As described above, the diffusing element 131 of this embodiment diffuses the blue light EL2, which is branched from the first optical element 29 in the Y direction and reflected in the X direction by the mirror 132, to one side (+X side) in the X direction. The blue light BL is diffused and emitted. The diffused blue light BL emitted from the diffusion element 131 is collimated by the second pickup optical system 32, enters the second optical element 30, is combined with the fluorescence YL emitted from the wavelength conversion element 25, and is converted into the illumination light WL. Generate.

(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。
(Effect of the third embodiment)
In the light source device 2B of this embodiment, the first optical element 29 branches the excitation light EL incident from the light source 22 into the X direction and the Y direction, and the mirror 132 branches from the first optical element 29 in the Y direction. The diffusion element 131 diffuses the blue light EL2 incident in the X direction from the mirror 132 and emits diffused blue light BL in the X direction. The wavelength conversion element 25 converts the wavelength of the excitation light EL1 branched from the first optical element 29 and incident in the X direction, and emits fluorescence YL in the Y direction. In the case of this embodiment, the second optical element 30 reflects in the Y direction the diffused blue light BL that is emitted from the diffusion element 31 in the X direction and is incident thereon, and is emitted from the wavelength conversion element 25 in the Y direction and is incident thereon. Illumination light WL is synthesized by transmitting fluorescence YL in the Y direction.

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。
According to the light source device 2B of the present embodiment, the excitation light EL emitted from the light source 22 is separated in the X direction and the Y direction by the first optical element 29, and the diffused blue light BL is generated from the blue light EL2 separated in the Y direction. Illumination light WL can be generated by synthesizing fluorescence YL generated by wavelength-converting the excitation light EL1 separated in the X direction by the wavelength conversion element 25 in the second optical element 30 . Therefore, in the light source device 2B of the present embodiment, similarly to the light source device 2 of the first embodiment, since the illumination light WL is synthesized without using polarized light, an expensive retardation plate and an expensive light source for suppressing polarization disturbance are required. Cost reduction can be achieved without using an expensive lens member. Further, since the wavelength conversion element 25 is provided with a reduced etendue while suppressing a decrease in fluorescence conversion efficiency due to an increase in the light density of the excitation light EL, it is possible to generate high-brightness fluorescence YL.
Further, in the case of this embodiment, since the mirror 132 is provided separately from the diffusing element 131, the diffusing element 131 can be designed by considering only the diffusion performance, and the design of the diffusing element 131 is facilitated.

(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。
(Fourth embodiment)
Next, a light source device according to the fourth embodiment will be described. The light source device of this embodiment differs from the light source device of the third embodiment in the positions of the wavelength conversion element 25, diffusion element 131, and mirror 132. FIG. That is, the light source device of this embodiment has a configuration in which the configurations of the second embodiment and the third embodiment are combined.

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。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the light source device 2C of this embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the structure and member which are common in 1st Embodiment, and description is abbreviate|omitted about details.
As shown in FIG. 8, in the light source device 2C of the present embodiment, the light source 22, the first optical element 29, the second homogenizer optical system 27, and the second condensing optical system are arranged on the optical axis ax3 of the light source 22. 28 and a mirror 132 are arranged. A first optical element 29, a first homogenizer optical system 23, a first condensing optical system 24, and a wavelength conversion element 25 are arranged on the optical axis ax4. In the light source device 2C of the present embodiment, the wavelength conversion element 25, the first pickup optical system 26, and the second optical element 130 are arranged on the optical axis ax6 along the principal ray of the fluorescence YL emitted from the wavelength conversion element 25. are placed. In the light source device 2C of this embodiment, a mirror 132, a diffusion element 131, a second pickup optical system 32, a second optical element 130, an integrator optical system 35, and a polarization conversion element 36 are arranged on the illumination optical axis ax1. , and a superimposing lens 37 are arranged.

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。 In the present embodiment, part of the excitation light EL transmitted through the first optical element 29 and separated in the X direction (first direction) is referred to as blue light (part of light in the first wavelength band) EL2. Another portion of the excitation light EL reflected by the optical element 29 and separated in the Y direction (second direction) is referred to as excitation light (another portion of the light in the first wavelength band) EL1.

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。 The excitation light EL1 reflected by the first optical element 29 travels in the Y direction along the optical axis ax4 and enters the wavelength conversion element 25 via the first homogenizer optical system 23 and the first condensing optical system 24 . The fluorescence YL emitted from the wavelength conversion element 25 in the Y direction is collimated by the first pickup optical system 26 and enters the second optical element 130 .

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。 The mirror 132 reflects, in the Y direction, the blue light EL2 branched from the first optical element 29 and incident in the X direction. The mirror 132 of this embodiment is arranged to form an angle of 45° with the optical axis ax3 and the illumination optical axis ax1. In this embodiment, the chief ray of the blue light EL2 reflected by the mirror 132 coincides with the illumination optical axis ax1.

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。 Blue light EL2 reflected by the mirror 132 is incident on the diffusion element 131 . The diffusion element 131 diffuses the blue light EL2 toward the second optical element 30 and emits the diffused blue light BL to one side (+Y side) in the Y direction. In this embodiment, the chief ray of the diffused blue light BL coincides with the illumination optical axis ax1.

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。 As described above, the diffusion element 131 of this embodiment diffuses the blue light EL2, which is branched from the first optical element 29 in the X direction and reflected in the Y direction by the mirror 132, to one side (+Y side) in the Y direction. The blue light BL is diffused and emitted. The diffused blue light BL emitted from the diffusion element 131 is collimated by the second pickup optical system 32 and enters the second optical element 30 .

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。 The second optical element 130 of the present embodiment transmits the diffused blue light BL emitted from the diffusion element 131 to one side in the Y direction (+Y side) and incident thereon to one side in the Y direction (+Y side). By reflecting YL emitted from the conversion element 25 to one side in the X direction (+X side) and incident thereon to one side in the Y direction (+Y side), white illumination light obtained by synthesizing the fluorescence YL and the diffused blue light BL Generate WL.

(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。
(Effect of the fourth embodiment)
In the light source device 2C of this embodiment, the first optical element 29 branches the excitation light EL incident from the light source 22 into the X direction and the Y direction, and the mirror 132 branches from the first optical element 29 in the X direction. The diffusion element 131 diffuses the blue light EL2 incident in the Y direction from the mirror 132 and emits diffused blue light BL in the Y direction. The wavelength conversion element 25 converts the wavelength of the excitation light EL1 branched from the first optical element 29 and incident in the Y direction, and emits fluorescence YL in the X direction. In the case of this embodiment, the second optical element 130 transmits in the Y direction the diffused blue light BL that is emitted from the diffusion element 31 in the Y direction and is incident thereon, and is emitted from the wavelength conversion element 25 in the X direction and is incident thereon. The illumination light WL is synthesized by reflecting the fluorescence YL in the Y direction.

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。 According to the light source device 2C of the present embodiment, the excitation light EL emitted from the light source 22 is separated in the X direction and the Y direction by the first optical element 29, and the diffused blue light BL is generated from the blue light EL2 separated in the X direction. Illumination light WL can be generated by synthesizing fluorescence YL generated by wavelength-converting the excitation light EL1 separated in the Y direction by the wavelength conversion element 25 in the second optical element 130 . Therefore, in the light source device 2C of the present embodiment, similarly to the light source device 2 of the first embodiment, since the illumination light WL is synthesized without using polarized light, an expensive retardation plate and an expensive light source for suppressing polarization disturbance are required. Cost reduction can be achieved without using an expensive lens member. Further, since the wavelength conversion element 25 is provided with a reduced etendue while suppressing a decrease in fluorescence conversion efficiency due to an increase in the light density of the excitation light EL, it is possible to generate high-brightness fluorescence YL. In addition, in the case of this embodiment, since the mirror 132 is provided separately from the diffusion element 131, the diffusion element 131 can be designed by considering only the diffusion performance, and the design of the diffusion element 131 is facilitated.

(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。
(Fifth embodiment)
Next, the light source device of the fifth embodiment will be described. The light source device of this embodiment differs from the light source device of the first embodiment in that a reflecting element is provided.
In the above embodiment, the excitation light EL incident on the wavelength conversion element 25 is entirely converted into fluorescence YL, and only the fluorescence YL is emitted from the wavelength conversion element 25. As shown in FIG. However, part of the excitation light EL backscattered by the phosphor layer 251 may be emitted to the outside from the opening 260 . A portion of the excitation light EL that is backscattered and emitted from the opening 260 is hereinafter referred to as backscattered light.

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。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the light source device 2D of this embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected about the structure and member which are common in 1st Embodiment, and description is abbreviate|omitted about details.
As shown in FIG. 9, in the light source device 2D of the present embodiment, a diffusing element 31, a second pickup optical system 32, a second optical element 30, and a reflecting element 40 are arranged on the optical axis ax5. ing.

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。 In this embodiment, it is assumed that backscattered light EL3, which is light in the first wavelength band, is emitted from the opening 260 of the wavelength conversion element 25 together with the fluorescence YL. Backscattered light EL 3 emitted from the wavelength conversion element 25 is collimated by the first pickup optical system 26 and enters the second optical element 30 . Since the backscattered light EL3 is part of the excitation light EL, it is reflected by the second optical element 30 toward the +X side.

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。 Backscattered light EL3 reflected by the second optical element 30 is incident on the reflecting element 40 . The reflective element 40 reflects the backscattered light EL3 emitted from the wavelength conversion element 25 and passed through the second optical element 30 . The reflective element 40 is composed of a metal mirror or a dielectric mirror.

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。 The reflective element 40 reflects the backscattered light EL3 to the -X side. The backscattered light EL3 reflected by the reflecting element 40 is reflected again by the second optical element 30 and enters the wavelength conversion element 25 via the first pickup optical system 26 . At least part of the backscattered light EL3 incident on the wavelength conversion element 25 is incident on the phosphor layer 251 and reused to generate fluorescence YL.

(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。
(Effect of the fifth embodiment)
According to the light source device 2D of the present embodiment, when the backscattered light EL3 is emitted from the opening 260 of the wavelength conversion element 25, the reflection element 40 can return the backscattered light EL3 to the wavelength conversion element 25 side. . As a result, the backscattered light EL3 is used for re-excitation of the fluorescence YL, so that it is possible to provide a light source device in which the light utilization efficiency of the excitation light EL emitted from the light source 22 is improved.

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。 Note that the reflecting element 40 of this embodiment can be applied to any of the configurations of the second to fourth embodiments.

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。 Although one embodiment of the present invention has been illustrated and described above, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is.

(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。
(First modification)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration according to a first modified example of the first optical element. In addition, in this modification, the same code|symbol is attached|subjected about the structure or member which is common in the said embodiment, and description is abbreviate|omitted about details.

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。 As shown in FIG. 10, the first optical element 129 of this modified example has a plurality of optical members 1290 . In the case of this modification, the plurality of optical members 1290 includes an optical member 1291 , an optical member 1292 and an optical member 1293 . Note that the number of optical members 1290 is not limited to this, and may be two or four or more.

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。 The optical member 1291, the optical member 1292, and the optical member 1293 are elements that transmit part of the excitation light EL and reflect another part of the excitation light EL. The optical member 1291 includes a translucent substrate 1291a and a half mirror layer 1291b. The optical member 1292 includes a translucent substrate 1292a and a half mirror layer 1292b. The optical member 1293 includes a translucent substrate 1293a and a half mirror layer 1293b. Each translucent substrate 1291a, 1292a, 1293a is a substrate translucent to the excitation light EL. Each half mirror layer 1291b, 1292b, 1293b is composed of a dielectric multilayer film formed on each translucent substrate 1291a, 1292a, 1293a. In this modification, the half mirror layers 1291b, 1292b, and 1293b have different ratios of the amount of transmitted light and the amount of reflected light in the excitation light EL. Therefore, each optical member 1291, 1292, 1293 has a different reflectance or transmittance with respect to the excitation light EL. In the case of this modification, for example, the reflectance with respect to the excitation light EL increases in order of the optical members 1291, 1292, and 1293. FIG.

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。
In the first optical element 129 of this modified example, each optical member 1291, 1292, 1293 is held by a drive section (not shown). Thereby, the first optical element 129 can replace each optical member 1291, 1292, 1293 independently with respect to the optical path of the excitation light EL. That is, the first optical element 129 can arrange any one of the optical members 1291, 1292, and 1293 on the optical path of the excitation light EL. Each optical member 1291, 1292, 1293 is arranged on the optical path of the excitation light EL so as to form an angle of 45° with respect to the optical axis ax3 and the optical axis ax4.
Thereby, the first optical element 129 of this modified example can vary the ratio of the amount of transmitted light and the amount of reflected light in the excitation light EL.

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。 The timing for replacing the optical members 1291, 1292, and 1293 is, for example, when a temperature change or deterioration of the light source 22 is detected, when the total driving time of the light source 22 exceeds a threshold, or when the phosphor layer 251 is changed. A case where deterioration is detected can be considered.

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。
A case where the first optical element 129 of this modified example is applied to the light source device 2 of the first embodiment will be described below.
When the first optical element 129 relatively reduces the amount of reflected light of the excitation light EL and relatively increases the amount of transmitted light of the excitation light EL, the optical member 1291 with the lowest reflectance is arranged on the optical path of the excitation light EL. . As a result, the excitation light EL incident on the optical member 1291 can generate a larger amount of excitation light EL1, which is transmitted light in the X direction, than blue light EL2, which is reflected light in the Y direction.

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。 When the first optical element 129 relatively increases the amount of reflected light of the excitation light EL and relatively decreases the amount of transmitted light of the excitation light EL, the optical member 1293 having the highest reflectance is placed on the optical path of the excitation light EL. Deploy. As a result, the excitation light EL incident on the optical member 1293 can generate a larger amount of blue light EL2, which is reflected light in the Y direction, than the excitation light EL1, which is transmitted light in the X direction.

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。 In addition, in the first optical element 129, in order to reduce the light amount difference between the excitation light EL1 and the blue light EL2, the optical member 1292 may be arranged on the optical path of the excitation light EL.

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。 As described above, according to the first optical element 129 of this modified example, the optical members 1291, 1292, and 1293 are exchanged with respect to the optical path of the excitation light EL, so that the excitation light EL1 incident on the wavelength conversion element 25 and the diffused light are diffused. The ratio of blue light EL2 incident on the element 31 can be changed. Thereby, the color balance (white balance) of the illumination light WL can be controlled by changing the ratio of the diffused blue light BL and the fluorescent light YL.

(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。
(Second modification)
FIG. 11A is a cross-sectional view showing a configuration according to a second modified example of the first optical element. In addition, in this modification, the same code|symbol is attached|subjected about the structure or member which is common in the said embodiment, and description is abbreviate|omitted about details.

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。 As shown in FIG. 11A, the first optical element 229 of this modified example is arranged on the optical path of the excitation light EL so as to form an angle of 45° with respect to the optical axis ax3 and the optical axis ax4. The first optical element 229 of this modified example includes an optical substrate 230 and a motor (driving unit) 231 for rotating the optical substrate 230 . The optical substrate 230 transmits part of the excitation light EL in the X direction and reflects another part of the excitation light EL in the Y direction. The optical substrate 230 includes a translucent substrate 2300 and a half mirror layer 2310 .

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。 The rotation axis O1 of the motor 231 is arranged to form an angle of 45° with the optical axis ax3 and the optical axis ax4. This allows the first optical element 229 to rotate the light incident surface of the optical substrate 230 within a plane forming an angle of 45° with the optical axes ax3 and ax4. The optical substrate 230 is, for example, circular when viewed from the direction of the rotation axis O1, but the shape of the optical substrate 230 is not limited to a disc.

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。
FIG. 11B is a plan view of the first optical element of this modified example. FIG. 11B is a plan view of the first optical element 229 along the rotation axis O1. Hereinafter, when viewed from the direction along the rotation axis O1, the direction along the periphery of the rotation axis O1 may be referred to as the radial direction.
As shown in FIG. 11B, in the first optical element 229 of this modified example, the optical substrate 230 includes a plurality of incident areas on which the excitation light EL is incident. In the case of this modification, the multiple incident areas include a first incident area D1, a second incident area D2 and a third incident area D3. The first incident area D1, the second incident area D2 and the third incident area D3 are provided on the optical substrate 230 such that their positions are different from each other in the radial direction. In this modified example, a case where there are three light incident regions will be described, but the number of light incident regions is not limited to this.

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。 The first incident area D1, the second incident area D2, and the third incident area D3 have different reflectances or transmittances with respect to the excitation light EL. In the case of this modification, by varying the configurations of the half mirror layers 2310 corresponding to the first incident region D1, the second incident region D2, and the third incident region D3, for example, the first incident region D1, the second incident region The reflectance with respect to the excitation light EL was increased in order of the region D2 and the third incident region D3.

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。
In the first optical element 229 of this modified example, the optical substrate 230 is rotated by the motor 231, and the first incident region D1, the second incident region D2 and the third incident region D3 located on the optical path of the excitation light EL are detected. can be switched. That is, the first optical element 229 can arrange any one of the first incident area D1, the second incident area D2, and the third incident area D3 on the optical path of the excitation light EL. The first incident area D1, the second incident area D2 and the third incident area D3 are arranged on the optical path of the excitation light EL so as to form an angle of 45° with respect to the optical axis ax3 and the optical axis ax4.
Thereby, the first optical element 229 of this modified example can vary the ratio of the amount of transmitted light and the amount of reflected light in the excitation light EL.

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。 The timing for rotating the optical substrate 230 may be, for example, when a temperature change or deterioration of the light source 22 is detected, when the total driving time of the light source 22 exceeds a threshold, or when deterioration of the phosphor layer 251 is detected. It is possible that

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。
A case where the first optical element 229 of this modified example is applied to the light source device 2 of the first embodiment will be described below.
When the first optical element 229 relatively reduces the reflected light amount of the excitation light EL and relatively increases the transmitted light amount of the excitation light EL, the first incident region D1 having the lowest reflectance is placed on the optical path of the excitation light EL. position. As a result, the excitation light EL incident on the first incident region D1 can generate a larger amount of excitation light EL1, which is transmitted light in the X direction, than blue light EL2, which is reflected light in the Y direction. can.

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。 In addition, in the first optical element 229, when the amount of reflected light of the excitation light EL is relatively increased and the amount of transmitted light of the excitation light EL is relatively decreased, the third incident region having the highest reflectance is placed on the optical path of the excitation light EL. Place D3. As a result, the excitation light EL incident on the third incident region D3 can generate a larger amount of blue light EL2, which is reflected light in the Y direction, than the excitation light EL1, which is transmitted light in the X direction. can.

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。 In addition, in the first optical element 229, in order to reduce the light amount difference between the excitation light EL1 and the blue light EL2, the second incident region D2 may be arranged on the optical path of the excitation light EL.

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。 As described above, according to the first optical element 229 of this modified example, by rotating the optical substrate 230 by the motor 231, the excitation light EL1 incident on the wavelength conversion element 25 and the blue light EL2 incident on the diffusion element 31 are can vary. Thereby, the color balance (white balance) of the illumination light WL can be controlled by changing the ratio of the diffused blue light BL and the fluorescent light YL.

(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。
(Third modification)
In the second modified example, the case where the first incident region D1, the second incident region D2, and the third incident region D3 having different reflectances of the excitation light EL are arranged in order in the radial direction of the optical substrate 230 is taken as an example. , the configuration of the first optical element is not limited to this. This modification differs from the second modification in that the reflectance for the excitation light EL is continuously changed. In addition, in this modification, the same code|symbol is attached|subjected about the structure or member which is common in the said 2nd modification, and description is abbreviate|omitted about details.

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。
FIG. 12 is a plan view showing a configuration according to a third modified example of the first optical element.
As shown in FIG. 12, the first optical element 329 of this modified example has a configuration in which the reflectance with respect to the excitation light EL is continuously changed in the radial direction of the light incident surface of the optical substrate 230 . According to this configuration, the optical substrate 230 can be rotated by the motor 231 to switch the light incident surface positioned on the optical path of the excitation light EL. Thereby, the first optical element 329 of this modified example can vary the ratio of the transmitted light amount and the reflected light amount in the excitation light EL.

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。 According to the first optical element 329 of this modified example, by rotating the optical substrate 230 with the motor 231, the ratio of the excitation light EL1 incident on the wavelength conversion element 25 and the blue light EL2 incident on the diffusion element 31 can be changed. It can be changed in more detail. Therefore, according to this modified example, it is possible to more precisely control the color balance (white balance) of the illumination light WL. Therefore, by using the first optical element 329 of this modified example, it is possible to provide a light source device with excellent color reproducibility.

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。 In addition, in the above-described embodiment and modified example, the case where the width in the Z direction of the back surface 2513 of the phosphor layer 251 is narrower than the width in the Z direction of the support surface 2521 located in the accommodation space S is taken as an example. The width in the Z direction of the back surface 2513 of the body layer 251 and the width in the Z direction of the support surface 2521 located in the accommodation space S may be the same. In this case, since the side surface 2512 of the phosphor layer 251 is in contact with the second optical member 255 and the third optical member 256, the fluorescence YL emitted from the side surface 2512 is emitted from the second optical member 255 and the third optical member. It is reflected at 256 back into the phosphor layer 251 .

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。 In addition, although the projector 1 including the three light modulators 4R, 4G, and 4B has been illustrated in the above embodiment and modified example, it is also possible to apply the present invention to a projector that displays a color image with one light modulator. Further, the light modulation device is not limited to the liquid crystal panel described above, and a digital mirror device, for example, can be used.

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。 Further, in the above-described embodiment and modification, an example in which the light source device according to the present invention is applied to a projector has been shown, but the present invention is not limited to this. The light source device according to the present invention can also be applied to lighting fixtures such as automobile headlights.

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。
A light source device according to an aspect of the present invention may have the following configuration.
A light source device according to one aspect of the present invention includes a light source that emits light in a first wavelength band; a first optical element that reflects another part of the light of the first wavelength band, and one of the part of the light in the first wavelength band and the other part of the light in the first wavelength band is incident; A wavelength conversion element that wavelength-converts light and emits at least light in a second wavelength band different from the first wavelength band, part of the light in the first wavelength band and another part of the light in the first wavelength band The other is incident on the diffusion element that diffuses the light in the first wavelength band, the light in the second wavelength band that is emitted from the wavelength conversion element, and the light in the first wavelength band that is emitted from the diffusion element and a second optical element for synthesizing, wherein the wavelength conversion element has a light incident surface and wavelength-converts light in the first wavelength band incident on the light incident surface to generate light in the second wavelength band. a conversion layer, a substrate having a support surface supporting the wavelength conversion layer, and a first optical layer that transmits light in a first wavelength band and reflects light in a second wavelength band, the first optical layer supporting the It has a first optical member arranged to face the surface and a second optical layer that reflects at least light in a second wavelength band, and the second optical layer intersects the supporting surface and the first optical layer. and a third optical layer that reflects at least light in a second wavelength band, the third optical layer intersecting the support surface and the first optical layer, and the second optical layer The area of the light incident surface of the wavelength conversion layer having a third optical member arranged to face each other and an opening formed by the substrate, the first optical member, the second optical member, and the third optical member is larger than the area of the light incident region where the light of the first wavelength band is incident on the light incident surface, the area of the light incident region is larger than the area of the opening, and the light of the second wavelength band is emitted from the opening injected.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the first optical element can vary the ratio of the amount of transmitted light in the first wavelength band and the amount of reflected light in the first wavelength band to the light in the first wavelength band. may be configured.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the first optical element has a plurality of optical members with different ratios, and the plurality of optical members has a It is good also as a structure which can be replaced.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the first optical element includes an optical substrate including a plurality of light incident areas with different ratios, and a driving section, and the optical substrate includes a first light emitted from the light source. Light of one wavelength band may be provided so as to be incident on at least one of the plurality of light incidence regions, and the driving section may rotate the optical substrate to switch between the plurality of light incidence regions. .

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the first optical element may include a translucent substrate and a dielectric multilayer film provided on the translucent substrate.

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。 In the light source device according to one aspect of the present invention, the second optical element is a dichroic mirror that transmits light in the second wavelength band and reflects light in the first wavelength band, or a dichroic mirror that reflects light in the second wavelength band. , may include a dichroic mirror that transmits light in the first wavelength band.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the first optical element directs light in the first wavelength band incident from the light source to a first plane along a virtual plane on which the light source, the first optical element, and the second optical element are arranged. and a second direction orthogonal to the first direction and along a virtual plane, and the diffusing element reflects in the first direction incident light that has been branched in the second direction from the first optical element, and has a wavelength of The conversion element may be configured to convert the wavelength of the light branched from the first optical element and incident in the first direction, and emit the light in the second wavelength band in the second direction.

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。 In the light source device according to one aspect of the present invention, the second optical element reflects, in the second direction, part of the light in the first wavelength band that is emitted in the first direction from the diffusion element and enters the wavelength conversion element. A configuration may also be adopted in which the light in the second wavelength band that is emitted from and is incident in the second direction is transmitted in the second direction and synthesized.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the first optical element directs light in the first wavelength band incident from the light source to a first plane along a virtual plane on which the light source, the first optical element, and the second optical element are arranged. and a second direction orthogonal to the first direction and along a virtual plane, and the diffusing element reflects the incident light, which is branched in the first direction from the first optical element, in the second direction, and the wavelength The conversion element may be configured to wavelength-convert light that is branched from the first optical element and incident in the second direction, and emit light in the second wavelength band in the first direction.

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。 In the light source device according to one aspect of the present invention, the second optical element transmits, in the second direction, part of the light in the first wavelength band emitted from the diffusion element and incident in the second direction, and converts the wavelength. A configuration may be adopted in which the light in the second wavelength band that is emitted from the element and is incident in the first direction is reflected in the first direction and synthesized.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the first optical element directs light in the first wavelength band incident from the light source to a first plane along a virtual plane on which the light source, the first optical element, and the second optical element are arranged. and a second direction perpendicular to the first direction and along a virtual plane, the mirror reflecting the incident light in the first direction after being branched in the second direction from the first optical element, and diffusing the light. The element transmits, in the first direction, the light that is incident in the first direction after being reflected from the mirror, and the wavelength conversion element converts the wavelength of the light that is branched from the first optical element and is incident in the first direction. A configuration may be adopted in which light in two wavelength bands is emitted in the second direction.

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。 In the light source device according to one aspect of the present invention, the second optical element reflects, in the second direction, part of the light in the first wavelength band that is emitted in the first direction from the diffusion element and enters the wavelength conversion element. A configuration may also be adopted in which the light in the second wavelength band that is emitted from and is incident in the second direction is transmitted in the second direction and synthesized.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the first optical element directs light in the first wavelength band incident from the light source to a first plane along a virtual plane on which the light source, the first optical element, and the second optical element are arranged. and a second direction orthogonal to the first direction and along a virtual plane, the mirror reflecting the incident light in the first direction from the first optical element in the second direction, and diffusing the light. The element transmits, in the second direction, the light that is incident in the second direction after being reflected from the mirror, and the wavelength conversion element converts the wavelength of the light that is branched from the first optical element and is incident in the second direction. A configuration may be adopted in which light in two wavelength bands is emitted in the first direction.

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。 In the light source device according to one aspect of the present invention, the second optical element transmits, in the second direction, part of the light in the first wavelength band that is emitted in the second direction from the diffusion element and enters the wavelength conversion element. A configuration may also be adopted in which the light in the second wavelength band emitted from and incident in the first direction is reflected in the first direction and synthesized.

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。 The light source device according to one aspect of the present invention may further include a reflective element that reflects the light in the first wavelength band emitted from the wavelength conversion element and passed through the second optical element.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the wavelength conversion layer may include a scatterer that scatters light.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the angle between the plane along the first optical layer and the plane along the light incident surface of the wavelength conversion layer may be 10° or more and 40° or less.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the second optical layer reflects light in the first wavelength band and light in the second wavelength band, and the third optical layer reflects light in the first wavelength band and light in the second wavelength band. It may be configured to reflect the light of the band.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the substrate may have a fourth optical layer provided between the support surface and the wavelength conversion layer.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the fourth optical layer may be provided on at least part of the periphery of the wavelength conversion layer on the support surface.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the first optical member may be arranged so as not to contact the wavelength conversion layer.

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。 In one aspect of the light source device of the present invention, the wavelength conversion layer may be housed in a housing space provided inside the opening, and an air layer may be provided in the housing space.

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。
A projector according to one aspect of the present invention may have the following configuration.
A projector according to one aspect of the present invention includes the light source device according to the above aspect of the present invention, an optical modulator that modulates light from the light source device according to image information, and a projector that projects the light modulated by the optical modulator. and an optical device.

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)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Projector 2, 2A, 2B, 2C, 2D... Light source device 4B, 4G, 4R... Light modulation device 6... Projection optical device 22... Light source 25... Wavelength conversion element 29, 129, 229, 329 First optical element 29a Translucent substrate 29b Half mirror layer (dielectric multilayer film) 30, 130 Second optical element 30b, 130b Dichroic mirror 31, 131 Diffusion element 40 Reflective element 132 Mirror 230 Optical substrate 231 Motor (driving unit) 251 Phosphor layer (wavelength conversion layer) 252 Substrate 253 Fourth optical layer 254 First optical member 255 Second optical member 256 Third optical member 260 Opening 1290, 1291, 1292, 1293 Optical member 2511 Surface (light incident surface) 2521 Supporting surface 2542 First optical layer 2552 Second optical layer 2562 Third optical layer A1 Area (area of surface of phosphor layer) A2 Area (area of excitation light incident region) A3 Area (area of opening) AR Air layer, EL: excitation light (light in first wavelength band), EL1: excitation light (part of light in first wavelength band), EL2: blue light (part of light in first wavelength band), K ... stomata (scatterers), S ... housing space, YL ... fluorescence (light in the second wavelength band).

Claims (23)

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。
a light source that emits light in the first wavelength band;
a first optical element to which light in the first wavelength band is incident, which transmits part of the light in the first wavelength band and reflects another part of the light in the first wavelength band;
Any one of a portion of the light in the first wavelength band and the other portion of the light in the first wavelength band is incident, and the wavelength of the light in the first wavelength band is converted into the first wavelength band. a wavelength conversion element that emits at least light in a second wavelength band different from
a diffusing element for diffusing the light in the first wavelength band to which the other one of the part of the light in the first wavelength band and the other part of the light in the first wavelength band is incident;
a second optical element that synthesizes the light in the second wavelength band emitted from the wavelength conversion element and the light in the first wavelength band emitted from the diffusion element;
The wavelength conversion element is
a wavelength conversion layer that has a light incident surface and converts the wavelength of light in the first wavelength band incident on the light incident surface to generate light in the second wavelength band;
a substrate having a support surface that supports the wavelength conversion layer;
A first optical member having a first optical layer that transmits light in the first wavelength band and reflects light in the second wavelength band, the first optical layer being arranged so as to face the support surface. When,
a second optical member having a second optical layer that reflects at least light in the second wavelength band, the second optical layer being disposed so as to intersect the supporting surface and the first optical layer;
It has a third optical layer that reflects at least light in the second wavelength band, and the third optical layer intersects the support surface and the first optical layer and is arranged to face the second optical layer. a third optical member to be
an opening formed by the substrate, the first optical member, the second optical member and the third optical member;
The area of the light incident surface of the wavelength conversion layer is larger than the area of the light incident region on which the light of the first wavelength band is incident on the light incident surface, and
The area of the light incident surface region is larger than the area of the opening,
Light in the second wavelength band is emitted from the opening. A light source device.
前記第1光学素子は、前記第1波長帯の光に対する前記第1波長帯の光の透過光量および前記第1波長帯の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。
2. The light source according to claim 1, wherein the first optical element is capable of varying a ratio of a transmitted light amount of the light in the first wavelength band and a reflected light amount of the light in the first wavelength band to the light in the first wavelength band. Device.
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波長帯の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。
The first optical element has a plurality of optical members with different ratios,
The light source device according to claim 2, wherein the plurality of optical members are interchangeable with respect to the optical path of the light in the first wavelength band emitted from the light source.
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波長帯の光が、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。
The first optical element has an optical substrate including a plurality of light incident areas with different ratios, and a driving section,
the optical substrate is provided so that the light in the first wavelength band emitted from the light source is incident on at least one of the plurality of light incident regions;
The light source device according to claim 2, wherein the driving section rotates the optical substrate to switch between the plurality of light incident areas.
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。
The light source device according to any one of claims 1 to 4, wherein the first optical element includes a translucent substrate and a dielectric multilayer film provided on the translucent substrate.
前記第2光学素子は、前記第2波長帯の光を透過し、前記第1波長帯の光を反射するダイクロイックミラー、または、前記第2波長帯の光を反射し、前記第1波長帯の光を透過するダイクロイックミラーを含む
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。
The second optical element is a dichroic mirror that transmits light in the second wavelength band and reflects light in the first wavelength band, or a dichroic mirror that reflects light in the second wavelength band and reflects light in the first wavelength band. The light source device according to any one of claims 1 to 5, comprising a dichroic mirror that transmits light.
前記第1光学素子は、前記光源から入射する第1波長帯の光を、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方向に分岐されて入射する光を前記第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方向に分岐されて入射する光を波長変換して、前記第2の波長帯の光を前記第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。
The first optical element converts light in a first wavelength band incident from the light source into a first direction along a virtual plane on which the light source, the first optical element and the second optical element are arranged, and the first branching into a second direction perpendicular to the direction and along the virtual plane;
the diffusing element reflects light incident in the second direction after being branched from the first optical element in the first direction;
The wavelength conversion element wavelength-converts the light branched from the first optical element and incident in the first direction, and emits the light in the second wavelength band in the second direction. Item 7. The light source device according to any one of Item 6.
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波長帯の光の一部を前記第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波長帯の光を前記第2方向に透過して合成する
請求項7に記載の光源装置。
The second optical element reflects, in the second direction, part of the light in the first wavelength band that is emitted in the first direction from the diffusion element and is incident thereon, and reflects the light in the second direction from the wavelength conversion element. 8 . The light source device according to claim 7 , wherein the light in the second wavelength band emitted from and incident on the second wavelength band is transmitted in the second direction and synthesized.
前記第1光学素子は、前記光源から入射する第1波長帯の光を、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方向に分岐されて入射する光を前記第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方向に分岐されて入射する光を波長変換して、前記第2の波長帯の光を前記第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。
The first optical element converts light in a first wavelength band incident from the light source into a first direction along a virtual plane on which the light source, the first optical element and the second optical element are arranged, and the first branching into a second direction perpendicular to the direction and along the virtual plane;
the diffusing element reflects light branched from the first optical element in the first direction and incident in the second direction;
The wavelength conversion element wavelength-converts the light branched from the first optical element and incident in the second direction, and emits the light in the second wavelength band in the first direction. Item 7. The light source device according to any one of Item 6.
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波長帯の光の一部を前記第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波長帯の光を前記第1方向に反射して合成する
請求項9に記載の光源装置。
The second optical element transmits, in the second direction, part of the light in the first wavelength band that is emitted from the diffusion element in the second direction and is incident thereon, and transmits the light in the first direction from the wavelength conversion element. 10 . The light source device according to claim 9 , wherein the light in the second wavelength band emitted from and incident on the second wavelength band is reflected in the first direction and synthesized.
前記第1光学素子は、前記光源から入射する第1波長帯の光を、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、
前記第1光学素子から前記第2方向に分岐されて入射する光を前記第1方向に反射するミラーをさらに備え、
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方向に分岐されて入射する光を波長変換して、前記第2の波長帯の光を前記第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。
The first optical element converts light in a first wavelength band incident from the light source into a first direction along a virtual plane on which the light source, the first optical element and the second optical element are arranged, and the first branching into a second direction perpendicular to the direction and along the virtual plane;
further comprising a mirror that reflects the light branched from the first optical element in the second direction and reflected in the first direction;
the diffusing element transmits light incident in the first direction after being reflected from the mirror in the first direction;
The wavelength conversion element wavelength-converts the light branched from the first optical element and incident in the first direction, and emits the light in the second wavelength band in the second direction. Item 7. The light source device according to any one of Item 6.
前記第2光素子は、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波長帯の光の一部を前記第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波長帯の光を前記第2方向に透過して合成する
請求項11に記載の光源装置。
The second optical element reflects in the second direction part of the light in the first wavelength band that is emitted from the diffusion element in the first direction and is incident thereon, and reflects the light in the second direction from the wavelength conversion element. 12 . The light source device according to claim 11 , wherein the light in the second wavelength band emitted from and incident on the second wavelength band is transmitted in the second direction and synthesized.
前記第1光学素子は、前記光源から入射する第1波長帯の光を、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、
前記第1光学素子から前記第1方向に分岐されて入射する光を前記第2方向に反射するミラーをさらに備え、
前記拡散素子は、前記ミラーから前記第2方向に反射されて入射する光を前記第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方向に分岐されて入射する光を波長変換して、前記第2の波長帯の光を前記第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。
The first optical element converts light in a first wavelength band incident from the light source into a first direction along a virtual plane on which the light source, the first optical element and the second optical element are arranged, and the first branching into a second direction perpendicular to the direction and along the virtual plane;
further comprising a mirror that reflects the light branched from the first optical element and incident in the first direction in the second direction;
the diffusing element transmits, in the second direction, incident light reflected in the second direction from the mirror;
The wavelength conversion element wavelength-converts the light branched from the first optical element and incident in the second direction, and emits the light in the second wavelength band in the first direction. Item 7. The light source device according to any one of Item 6.
前記第2光素子は、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波長帯の光の一部を前記第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波長帯の光を前記第1方向に反射して合成する
請求項13に記載の光源装置。
The second optical element transmits, in the second direction, part of the light in the first wavelength band that is emitted from the diffusion element in the second direction and is incident thereon, and transmits the light in the first direction from the wavelength conversion element. 14 . The light source device according to claim 13 , wherein the light in the second wavelength band emitted from and incident on is reflected in the first direction and synthesized.
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波長帯の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。
15. The light source device according to any one of claims 1 to 14, further comprising a reflecting element that reflects the light in the first wavelength band that is emitted from the wavelength conversion element and has passed through the second optical element. .
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。
The light source device according to any one of claims 1 to 15, wherein the wavelength conversion layer includes a scatterer that scatters light.
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。
The angle between the plane along the first optical layer and the plane along the light incident surface of the wavelength conversion layer is 10° or more and 40° or less. A light source device as described.
前記第2光学層は、前記第1波長帯の光および前記第2波長帯の光を反射し、
前記第3光学層は、前記第1波長帯の光および前記第2波長帯の光を反射する
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。
the second optical layer reflects light in the first wavelength band and light in the second wavelength band;
The light source device according to any one of claims 1 to 17, wherein the third optical layer reflects light in the first wavelength band and light in the second wavelength band.
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。
19. The light source device according to any one of claims 1 to 18, wherein the substrate has a fourth optical layer provided between the support surface and the wavelength conversion layer.
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。
The light source device according to claim 19, wherein the fourth optical layer is provided on at least part of the periphery of the wavelength conversion layer on the support surface.
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。
The light source device according to any one of claims 1 to 20, wherein the first optical member is arranged so as not to contact the wavelength conversion layer.
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。
The wavelength conversion layer is housed in a housing space provided inside the opening,
The light source device according to any one of claims 1 to 21, wherein an air layer is provided in said housing space.
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。
a light source device according to any one of claims 1 to 22;
a light modulating device that modulates light from the light source device according to image information;
and a projection optical device that projects the light modulated by the light modulation device.
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