JP2023140581A - 光源装置およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】所望の出力光が得られ、信頼性に優れる光源装置を提供する。【解決手段】本発明の光源装置は、発光素子と、導光部材と、支持部材と、支持部材に導光部材を固定する固定部材と、を備える。導光部材は、導光部材の長手方向である第１方向において互いに反対側に位置する第１面および第２面と、第２方向において互いに反対側に位置する第３面および第４面と、垂直な第３方向において互いに反対側に位置する第５面および第６面と、を有する。光は、第１面から射出される。発光素子は、第３面に対向して設けられる。固定部材は、第３面に当接する押圧部と、押圧部に接続され、導光部材の長手方向および第２方向と交差する方向に延在する第１延在部と、を有する。支持部材は、第１延在部を回転可能に支持する支持部を有する。固定部材は、弾性復帰可能な材料で構成され、中心軸周りの第１延在部のねじれによって押圧部が第３面を押圧する。【選択図】図９

Description

本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。

プロジェクターに用いる光源装置として、発光素子から射出された励起光を蛍光体に照射した際に蛍光体から発せられる蛍光を利用した光源装置が提案されている。

下記の特許文献１には、励起光を射出する励起光源と、励起光を蛍光に変換するロッド状の蛍光体と、蛍光体を支持するホルダーと、を備える光源装置が開示されている。蛍光体は、ワイヤー状の部材によってホルダーに固定されている。

国際公開第２０２０／２５４４５５号

特許文献１の光源装置において、ホルダーは、蛍光体で発生する熱を外部に放出し、蛍光体の温度上昇を抑制する放熱部材として機能する。そのため、蛍光体は、適切な強度でホルダーに固定されることが望ましい。例えば、蛍光体を固定する強度が所定の値よりも小さい場合、蛍光体の熱がホルダーに十分に伝達されないため、蛍光体の温度が上昇し、所望の強度を有する蛍光が得られないおそれがある。一方、蛍光体を固定する強度が所定の値よりも大きい場合、蛍光体に過大な荷重が加わり、場合によっては蛍光体が破損するおそれがある。ところが、特許文献１の光源装置の構成では、蛍光体を固定する強度を自由に調整することが難しい。

以上、波長変換を伴う光源装置を例に挙げて説明したが、波長変換を伴わない光源装置においても、所望の強度を有する出力光が得られ、信頼性に優れる光源装置の提供が望まれている。

上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様の光源装置は、光を射出する発光素子と、前記発光素子から射出される前記光を導光させる導光部材と、前記導光部材を支持する支持部材と、前記支持部材に前記導光部材を固定する固定部材と、を備える。前記導光部材は、前記導光部材の長手方向である第１方向において互いに反対側に位置する第１面および第２面と、前記第１方向に垂直な仮想面内における第２方向において互いに反対側に位置する第３面および第４面と、前記仮想面内における前記第２方向に垂直な第３方向において互いに反対側に位置する第５面および第６面と、を有する。前記導光部材を導光する前記光は、前記第１面から射出される。前記発光素子は、前記第３面に対向して設けられる。前記固定部材は、前記導光部材の前記第３面に当接する押圧部と、前記押圧部に接続され、前記導光部材の長手方向と交差する方向に延在する第１延在部と、を有する。前記支持部材は、前記第１延在部の中心軸周りに前記第１延在部を回転可能に支持する支持部を有する。前記固定部材は、弾性復帰可能な材料で構成され、前記中心軸周りの前記第１延在部のねじれによって前記押圧部が前記第３面を押圧する。

本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、前記光源装置からの前記第２光を含む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写する投写光学装置と、を備える。

第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。 第１実施形態の第１照明装置の概略構成図である。 図２のIII－III線に沿う光源装置の断面図である。 光源装置を分解した状態を示す斜視図である。 光源装置を分解した状態を示す他の斜視図である。 光源装置を分解した状態を示すさらに他の斜視図である。 固定部材を回転させる前の光源装置の斜視図である。 押圧部が波長変換部材に当接する位置まで固定部材を回転させた状態の光源装置の斜視図である。 押圧部が波長変換部材を押圧する位置まで固定部材を回転させた状態の光源装置の斜視図である。 第２延在部による押圧力の調整方法を説明するための図である。 第１変形例の光源装置を示す斜視図である。 第２変形例の光源装置を示す断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図１０を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光変調装置として液晶パネルを用いたプロジェクターの一例である。
以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

図１は、本実施形態のプロジェクター１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（被投写面）ＳＣＲ上にカラー画像を表示する投写型画像表示装置である。プロジェクター１は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの各色光に対応した３つの光変調装置を備える。

プロジェクター１は、第１照明装置２０と、第２照明装置２１と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒと、光変調装置４Ｇと、光変調装置４Ｂと、光合成素子５と、投写光学装置６と、を備える。

第１照明装置２０は、黄色の蛍光Ｙを色分離光学系３に向けて射出する。第２照明装置２１は、青色光ＬＢを光変調装置４Ｂに向けて射出する。第１照明装置２０および第２照明装置２１の詳細な構成については後述する。

以下、図面においては、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を用いて説明する。Ｚ軸は、プロジェクター１の上下方向に沿う軸である。Ｘ軸は、第１照明装置２０の光軸ＡＸ１および第２照明装置２１の光軸ＡＸ２と平行な軸である。Ｙ軸は、Ｘ軸およびＺ軸に直交する軸である。第１照明装置２０の光軸ＡＸ１は、第１照明装置２０から射出される蛍光Ｙの中心軸である。第２照明装置２１の光軸ＡＸ２は、第２照明装置２１から射出される青色光ＬＢの中心軸である。

色分離光学系３は、第１照明装置２０から射出される黄色の蛍光Ｙを赤色光ＬＲと緑色光ＬＧとに分離する。色分離光学系３は、ダイクロイックミラー７と、第１反射ミラー８ａと、第２反射ミラー８ｂと、を備える。

ダイクロイックミラー７は、蛍光Ｙを赤色光ＬＲと緑色光ＬＧとに分離する。ダイクロイックミラー７は、赤色光ＬＲを透過するとともに、緑色光ＬＧを反射する。第２反射ミラー８ｂは、緑色光ＬＧの光路中に配置されている。第２反射ミラー８ｂは、ダイクロイックミラー７で反射した緑色光ＬＧを光変調装置４Ｇに向けて反射する。第１反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置されている。第１反射ミラー８ａは、ダイクロイックミラー７を透過した赤色光ＬＲを光変調装置４Ｒに向けて反射する。

一方、第２照明装置２１から射出される青色光ＬＢは、反射ミラー９によって光変調装置４Ｂに向けて反射される。

以下、第２照明装置２１の構成について説明する。
第２照明装置２１は、光源部８１と、集光レンズ８２と、拡散板８３と、ロッドレンズ８６と、リレーレンズ８７と、を備える。光源部８１は、少なくとも一つの半導体レーザーで構成されている。光源部８１は、レーザー光からなる青色光ＬＢを射出する。なお、光源部８１は、半導体レーザーに限らず、青色光を発光するＬＥＤで構成されていてもよい。

集光レンズ８２は、凸レンズから構成されている。集光レンズ８２は、光源部８１から射出される青色光ＬＢを略集光した状態で拡散板８３に入射させる。拡散板８３は、集光レンズ８２から射出される青色光ＬＢを所定の拡散度で拡散させ、第１照明装置２０から射出される蛍光Ｙと同様の略均一な配光分布を有する青色光ＬＢを生成する。拡散板８３としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスが用いられる。

拡散板８３で拡散された青色光ＬＢは、ロッドレンズ８６に入射する。ロッドレンズ８６は、第２照明装置２１の光軸ＡＸ２方向に沿って延びる角柱状の形状を有する。ロッドレンズ８６は、一端に設けられた光入射端面８６ａと、他端に設けられた光射出端面８６ｂと、を有する。拡散板８３は、ロッドレンズ８６の光入射端面８６ａに光学接着剤（図示略）を介して固定されている。拡散板８３の屈折率とロッドレンズ８６の屈折率とは、できるだけ一致させることが望ましい。

青色光ＬＢは、ロッドレンズ８６の内部を全反射しつつ伝播することで照度分布の均一性が高められた状態で光射出端面８６ｂから射出される。ロッドレンズ８６から射出された青色光ＬＢは、リレーレンズ８７に入射する。リレーレンズ８７は、ロッドレンズ８６によって照度分布の均一性が高められた青色光ＬＢを反射ミラー９に入射させる。

ロッドレンズ８６の光射出端面８６ｂの形状は、光変調装置４Ｂの画像形成領域の形状と略相似形の矩形状である。これにより、ロッドレンズ８６から射出された青色光ＬＢは、光変調装置４Ｂの画像形成領域に効率良く入射する。

光変調装置４Ｒは、赤色光ＬＲを画像情報に応じて変調し、赤色光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。

光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂのそれぞれには、例えば透過型の液晶パネルが用いられる。また、液晶パネルの入射側および射出側には、偏光板（図示略）がそれぞれ配置されている。偏光板は、特定の方向の直線偏光のみを通過させる。

光変調装置４Ｒの入射側には、フィールドレンズ１０Ｒが配置されている。光変調装置４Ｇの入射側には、フィールドレンズ１０Ｇが配置されている。光変調装置４Ｂの入射側には、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は、光変調装置４Ｒに入射する赤色光ＬＲの主光線を平行化する。フィールドレンズ１０Ｇは、光変調装置４Ｇに入射する緑色光ＬＧの主光線を平行化する。フィールドレンズ１０Ｂは、光変調装置４Ｂに入射する青色光ＬＢの主光線を平行化する。

光合成素子５は、光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置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写光学装置６に向けて射出する。光合成素子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。

投写光学装置６は、複数の投写レンズから構成されている。投写光学装置６は、光合成素子５により合成された画像光をスクリーンＳＣＲに向けて拡大投写する。これにより、スクリーンＳＣＲ上に画像が表示される。

以下、第１照明装置２０の構成について説明する。
図２は、第１照明装置２０の概略構成図である。
図２に示すように、第１照明装置２０は、光源装置１００と、インテグレーター光学系７０と、偏光変換素子１０２と、重畳光学系１０３と、を備える。

光源装置１００は、波長変換部材５０と、光源部５１と、角度変換部材５２と、ミラー５３と、支持部材５４と、固定部材６５と、を備える。光源部５１は、基板５５と、発光素子５６と、を備える。本実施形態の波長変換部材５０は、特許請求の範囲の導光部材に対応する。

波長変換部材５０は、Ｘ軸方向に延びる四角柱状の形状を有し、６つの面を有する。波長変換部材５０のＸ軸方向に延びる辺は、Ｙ軸方向に延びる辺およびＺ軸方向に延びる辺よりも長い。したがって、Ｘ軸方向は、波長変換部材５０の長手方向に対応する。Ｙ軸方向に延びる辺の長さとＺ軸方向に延びる辺の長さとは等しい。すなわち、Ｘ軸方向に垂直な面で切断した波長変換部材５０の断面形状は、正方形である。なお、Ｘ軸方向に垂直な面で切断した波長変換部材５０の断面形状は、長方形であってもよい。

波長変換部材５０は、第１面５０ａおよび第２面５０ｂと、第３面５０ｃおよび第４面５０ｄと、第５面５０ｅおよび第６面５０ｆと、を有する。第１面５０ａおよび第２面５０ｂは、波長変換部材５０の長手方向（Ｘ軸方向）に交差し、互いに反対側に位置する。第３面５０ｃおよび第４面５０ｄは、第１面５０ａおよび第２面５０ｂと交差し、長手方向に垂直な仮想面内におけるＹ軸方向において互いに反対側に位置する。第５面５０ｅおよび第６面５０ｆは、第３面５０ｃおよび第４面５０ｄと交差し、長手方向に垂直な仮想面内におけるＺ軸方向において互いに反対側に位置する。以下の説明で、第３面５０ｃ、第４面５０ｄ、第５面５０ｅ、および第６面５０ｆを側面と称することがある。本実施形態のＸ軸方向は、特許請求の範囲の第１方向に対応する。本実施形態のＹ軸方向は、特許請求の範囲の第２方向に対応する。本実施形態のＺ軸方向は、特許請求の範囲の第３方向に対応する。

波長変換部材５０は、蛍光体を少なくとも含み、第１波長帯を有する励起光Ｅを、第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する蛍光Ｙに変換する。励起光Ｅは、第３面５０ｃから波長変換部材５０に入射する。蛍光Ｙは、波長変換部材５０の内部を導光した後、第１面５０ａから射出される。本実施形態の励起光Ｅは、特許請求の範囲の第１光に対応する。本実施形態の蛍光Ｙは、特許請求の範囲の第２光に対応する。

波長変換部材５０は、励起光Ｅを蛍光Ｙに波長変換する多結晶蛍光体からなるセラミック蛍光体を含んでいる。蛍光Ｙが有する第２波長帯は、例えば４９０～７５０ｎｍの黄色の波長帯である。すなわち、蛍光Ｙは、赤色光成分および緑色光成分を含む黄色の蛍光である。

波長変換部材５０は、多結晶蛍光体に代えて、単結晶蛍光体を含んでいてもよい。もしくは、波長変換部材５０は、蛍光ガラスから構成されていてもよい。もしくは、波長変換部材５０は、ガラスまたは樹脂からなるバインダー中に多数の蛍光体粒子が分散された材料から構成されていてもよい。このような材料からなる波長変換部材５０は、励起光Ｅを蛍光Ｙに変換する。

具体的には、波長変換部材５０の材料は、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体を含んでいる。賦活剤としてのセリウム（Ｃｅ）を含有するＹＡＧ：Ｃｅを例に挙げると、波長変換部材５０の材料として、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_３等の構成元素を含む原料粉末を混合して固相反応させた材料、共沈法、ゾルゲル法等の湿式法により得られるＹ－Ａｌ－Ｏアモルファス粒子、噴霧乾燥法、火炎熱分解法、熱プラズマ法等の気相法により得られるＹＡＧ粒子等が用いられる。

光源部５１は、第１波長帯の励起光Ｅを射出する発光面５６ａを有する発光素子５６を備える。発光素子５６は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成されている。発光素子５６の発光面５６ａは、波長変換部材５０の第３面５０ｃに対向し、第３面５０ｃに向けて励起光Ｅを射出する。第１波長帯は、例えば４００ｎｍ～４８０ｎｍの青色から紫色にかけての波長帯であり、ピーク波長は例えば４４５ｎｍである。このように、光源部５１は、波長変換部材５０の長手方向に沿う４つの側面のうち、１つの側面に対向して設けられている。

基板５５は、発光素子５６を支持する。基板５５の一面５５ａには、発光素子５６が設けられている。本実施形態の場合、光源部５１は、発光素子５６と基板５５とから構成されているが、その他、導光板、拡散板、レンズ等の他の光学部材を備えていてもよい。また、本実施形態では、２つの発光素子５６が用いられているが、発光素子５６の個数は特に限定されない。

支持部材５４は、波長変換部材５０の周囲を囲むように設けられている。支持部材５４は、波長変換部材５０を支持するとともに、波長変換部材５０で発生する熱を拡散して外部に放出する。そのため、支持部材５４は、所定の強度を有し、熱伝導率が高い材料で構成されることが望ましい。支持部材５４の材料として、例えばアルミニウム、ステンレスなどの金属が用いられ、特に６０６１系等のアルミニウム合金が用いられることが望ましい。支持部材５４の具体的な構成については後述する。

固定部材６５は、支持部材５４に対して波長変換部材５０を固定する。換言すると、波長変換部材５０は、固定部材６５によって支持部材５４に対する移動が規制される。固定部材６５は、波長変換部材５０の第３面５０ｃに垂直な方向（Ｙ軸方向）から見て、発光素子５６と重ならない位置に配置されている。本実施形態の場合、固定部材６５は、隣り合う発光素子５６の間に配置されているが、必ずしもこの位置に限ることはなく、例えば波長変換部材５０の端部にあたる第１面５０ａおよび第２面５０ｂの近傍に配置されていてもよい。また、固定部材６５の数は、特に限定されない。固定部材６５の具体的な構成については後述する。

ミラー５３は、波長変換部材５０の第２面５０ｂに設けられている。ミラー５３は、波長変換部材５０の内部を導光し、第２面５０ｂに到達した蛍光Ｙを反射させる。ミラー５３は、波長変換部材５０の第２面５０ｂに形成された金属膜または誘電体多層膜から構成されている。

第１照明装置２０において、光源部５１から射出された励起光Ｅが波長変換部材５０に入射すると、波長変換部材５０の内部に含まれる蛍光体が励起され、任意の発光点から蛍光Ｙが発せられる。蛍光Ｙは任意の発光点から全ての方向に向かって進むが、４つの側面５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆに向かった蛍光Ｙは、側面５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆの複数の個所で全反射を繰り返しつつ、第１面５０ａまたは第２面５０ｂに向かって進む。第１面５０ａに向かって進む蛍光Ｙは、角度変換部材５２に入射する。第２面５０ｂに向かって進む蛍光Ｙは、ミラー５３で反射され、第１面５０ａに向かって進む。

波長変換部材５０に入射した励起光Ｅのうち、蛍光体の励起に使われなかった励起光Ｅの一部は、光源部５１の発光素子５６を含む波長変換部材５０の周囲の部材、または第２面５０ｂに設けられたミラー５３で反射される。そのため、励起光Ｅの一部は、波長変換部材５０の内部に閉じ込められて再利用される。

角度変換部材５２は、波長変換部材５０の第１面５０ａの光射出側に設けられている。角度変換部材５２は、例えばテーパーロッドから構成されている。角度変換部材５２は、波長変換部材５０から射出された蛍光Ｙが入射する光入射面５２ａと、蛍光Ｙを射出する光射出面５２ｂと、入射した蛍光Ｙを光射出面５２ｂに向けて反射させる側面５２ｃと、を有する。

角度変換部材５２は、四角錐台状の形状を有し、光軸Ｊに垂直な断面積が光の進行方向に沿って広がっている。したがって、光射出面５２ｂの面積は、光入射面５２ａの面積よりも大きい。光射出面５２ｂおよび光入射面５２ａの中心を通り、Ｘ軸に平行な軸を角度変換部材５２の光軸Ｊとする。なお、角度変換部材５２の光軸Ｊは、第１照明装置２０の光軸ＡＸ１に一致する。

角度変換部材５２に入射した蛍光Ｙは、角度変換部材５２の内部を進行する間に、側面５２ｃで全反射する毎に光軸Ｊに平行な方向に近付くように向きを変える。このようにして、角度変換部材５２は、波長変換部材５０の第１面５０ａから射出される蛍光Ｙの射出角度分布を変換する。具体的には、角度変換部材５２は、光射出面５２ｂにおける蛍光Ｙの最大射出角度を光入射面５２ａにおける蛍光Ｙの最大入射角度よりも小さくする。

一般的に、光射出領域の面積と光の立体角（最大射出角）との積で規定される光のエテンデューは保存されるため、角度変換部材５２の透過前後においても蛍光Ｙのエテンデューは保存される。角度変換部材５２は、上述したように、光射出面５２ｂの面積を光入射面５２ａの面積よりも大きくした構成を有する。そのため、エテンデュー保存の観点から、角度変換部材５２は、光射出面５２ｂにおける蛍光Ｙの最大射出角度を光入射面５２ａに入射する蛍光Ｙの最大入射角度よりも小さくすることができる。

角度変換部材５２は、光入射面５２ａが波長変換部材５０の第１面５０ａに対向するように光学接着剤（図示略）を介して波長変換部材５０に固定されている。すなわち、角度変換部材５２と波長変換部材５０とは光学接着剤を介して接触しており、角度変換部材５２と波長変換部材５０との間に空隙（空気層）は設けられていない。仮に角度変換部材５２と波長変換部材５０との間に空隙が設けられていた場合、角度変換部材５２の光入射面５２ａに到達した蛍光Ｙのうち、臨界角以上の角度で光入射面５２ａに入射した蛍光Ｙは、光入射面５２ａで全反射し、角度変換部材５２に入射できない。これに対して、本実施形態のように、角度変換部材５２と波長変換部材５０との間に空隙が設けられていない場合には、角度変換部材５２に入射できない蛍光Ｙを減らすことができる。この観点から、角度変換部材５２の屈折率と波長変換部材５０の屈折率とは、できるだけ一致させることが望ましい。

角度変換部材５２として、テーパーロッドに代えて、複合放物面型集光器（Compound Parabolic Concentrator, ＣＰＣ）が用いられてもよい。角度変換部材５２としてＣＰＣを用いた場合であっても、テーパーロッドを用いた場合と同様の効果が得られる。なお、光源装置１００は、必ずしも角度変換部材５２を備えていなくてもよい。

光源装置１００とインテグレーター光学系７０との間に、コリメーターレンズ等からなる平行化光学系６３が設けられている。平行化光学系６３は、角度変換部材５２から射出される蛍光Ｙの角度分布をさらに小さくし、平行度の高い蛍光Ｙをインテグレーター光学系７０に入射させる。なお、平行化光学系６３は、角度変換部材５２から射出される蛍光Ｙの平行度が十分に高い場合には設けられていなくてもよい。

インテグレーター光学系７０は、第１レンズアレイ６１と、第２レンズアレイ１０１と、を有する。インテグレーター光学系７０は、重畳光学系１０３とともに光源装置１００から射出された蛍光Ｙの強度分布を、被照明領域である光変調装置４Ｒ，４Ｇのそれぞれにおいて均一化する均一照明光学系として機能する。平行化光学系６３から射出される蛍光Ｙは、第１レンズアレイ６１に入射する。第１レンズアレイ６１は、光源装置１００の後段に設けられた第２レンズアレイ１０１とともに、インテグレーター光学系７０を構成する。

第１レンズアレイ６１は、複数の第１小レンズ６１ａを有する。複数の第１小レンズ６１ａは、第１照明装置２０の光軸ＡＸ１と直交するＹＺ平面に平行な面内にマトリクス状に配列されている。複数の第１小レンズ６１ａは、角度変換部材５２から射出される蛍光Ｙを複数の部分光束に分割する。第１小レンズ６１ａの各々の形状は、光変調装置４Ｒ，４Ｇの画像形成領域の形状と略相似形の矩形状である。これにより、第１レンズアレイ６１から射出された部分光束の各々は、光変調装置４Ｒ，４Ｇの画像形成領域にそれぞれ効率良く入射する。

第１レンズアレイ６１から射出された蛍光Ｙは、第２レンズアレイ１０１に向かって進む。第２レンズアレイ１０１は第１レンズアレイ６１に対向して配置されている。第２レンズアレイ１０１は、第１レンズアレイ６１の複数の第１小レンズ６１ａに対応する複数の第２小レンズ１０１ａを有する。第２レンズアレイ１０１は、重畳光学系１０３とともに、第１レンズアレイ６１の複数の第１小レンズ６１ａの像の各々を光変調装置４Ｒ，４Ｇの画像形成領域の近傍に結像させる。複数の第２小レンズ１０１ａは、第１照明装置２０の光軸ＡＸ１に直交するＹＺ平面に平行な面内にマトリクス状に配列されている。

本実施形態において、第１レンズアレイ６１の各第１小レンズ６１ａと第２レンズアレイ１０１の各第２小レンズ１０１ａとは、互いに同じサイズを有しているが、互いに異なるサイズを有していてもよい。また、本実施形態において、第１レンズアレイ６１の第１小レンズ６１ａと第２レンズアレイ１０１の第２小レンズ１０１ａとは、互いの光軸が一致する位置に配置されているが、互いに偏心した状態に配置されていてもよい。

偏光変換素子１０２は、第２レンズアレイ１０１から射出される蛍光Ｙの偏光方向を変換する。具体的に、偏光変換素子１０２は、第１レンズアレイ６１で分割され、第２レンズアレイ１０１から射出された蛍光Ｙの各部分光束を直線偏光に変換する。

偏光変換素子１０２は、光源装置１００から射出される蛍光Ｙに含まれる偏光成分のうち、一方の直線偏光成分をそのまま透過させるとともに、他方の直線偏光成分を光軸ＡＸ１に垂直な方向に反射する偏光分離層（図示略）と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を光軸ＡＸ１に平行な方向に反射する反射層（図示略）と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板（図示略）と、を有する。

以下、本実施形態の光源装置１００の特徴点について説明する。
図３は、図２のIII－III線に沿う光源装置１００の断面図である。図４～図６は、各部材の形状を判りやすくするため、光源装置１００を分解した状態を示す斜視図である。図４は、光源装置１００の全ての部材を分解した状態を示す。図５は、光源装置１００から固定部材６５と押さえ部材７２とを分解した状態を示す。図６は、光源装置１００から押さえ部材７２を分解した状態を示す。図７は、全ての部材を組み立てた状態で固定部材６５を回転させる前の光源装置１００の斜視図である。図８は、押圧部６６が波長変換部材５０に当接する位置まで固定部材６５を回転させた状態の光源装置１００の斜視図である。図９は、押圧部６６が波長変換部材５０を押圧する位置まで固定部材６５をさらに回転させた状態の光源装置１００の斜視図である。なお、図４～図９においては、角度変換部材５２の図示を省略する。

図３～図５に示すように、支持部材５４は、波長変換部材５０の長手方向（Ｘ軸方向）に延び、波長変換部材５０を収容する溝部５４ｈを有する。支持部材５４は、第１面５４ｅと、第２面５４ｆと、を有する。溝部５４ｈは、第１面５４ｅに設けられている。支持部材５４は、溝部５４ｈを有することによりＸ軸方向に垂直な断面がＵ字状の形状を有する。溝部５４ｈは、支持面５４ｓと、第１壁面５４ａと、第２壁面５４ｂと、を有する。

図３に示すように、支持面５４ｓは、溝部５４ｈの底面に対応し、波長変換部材５０の第４面５０ｄに対向する。本実施形態の場合、支持面５４ｓは、ＸＺ平面に対して平行に延びている。第１壁面５４ａは、溝部５４ｈの一方の側面に対応し、波長変換部材５０の第５面５０ｅに対向し、第５面５０ｅから離間する。第２壁面５４ｂは、溝部５４ｈの他方の側面に対応し、波長変換部材５０の第６面５０ｆに対向し、第６面５０ｆから離間する。すなわち、第１壁面５４ａと波長変換部材５０の第５面５０ｅとの間に間隙が設けられている。第２壁面５４ｂと波長変換部材５０の第６面５０ｆとの間に間隙が設けられている。

第１壁面５４ａは、第３面５０ｃ側に位置している第１部分５４ａ１と、支持面５４ｓ側に位置している第２部分５４ａ２とを有する。第１部分５４ａ１は支持面５４ｓに対して垂直な方向、すなわち、ＸＹ平面に対して平行に延びている。第２部分５４ａ２は、第１部分５４ａ１側から支持面５４ｓ側に向かうにつれて第５面５０ｅに近づくように傾斜する。換言すると、支持面５４ｓ側における第２部分５４ａ２と第５面５０ｅとの間の距離は、第１部分５４ａ１側における第２部分５４ａ２と第５面５０ｅとの間の距離よりも小さい。

第２壁面５４ｂは、第３面５０ｃ側に位置している第３部分５４ｂ３と、支持面５４ｓ側に位置している第４部分５４ｂ４とを有する。第３部分５４ｂ３は支持面５４ｓに対して垂直な方向、すなわち、ＸＹ平面に対して平行に延びている。第４部分５４ｂ４は、第３部分５４ｂ３側から支持面５４ｓ側に向かうにつれて第６面５０ｆに近づくように傾斜している。換言すると、支持面５４ｓ側における第４部分５４ｂ４と第６面５０ｆとの間の距離は、第３部分５４ｂ３側における第４部分５４ｂ４と第６面５０ｆとの間の距離よりも小さい。

第１壁面５４ａおよび第２壁面５４ｂのそれぞれは、支持部材５４の構成材料であるアルミニウム、ステンレス等の金属の表面から構成されている。より具体的には、第１壁面５４ａおよび第２壁面５４ｂのそれぞれは、上記の金属表面に鏡面加工が施された加工面から構成されている。そのため、第１壁面５４ａおよび第２壁面５４ｂのそれぞれは、光反射性を有し、入射した励起光Ｅを反射する。なお、第１壁面５４ａおよび第２壁面５４ｂのそれぞれは、アルミニウム、ステンレス等の金属の表面に形成された他の金属膜または誘電体多層膜から構成されていてもよい。

発光素子５６の発光面５６ａのＺ軸方向に沿う寸法Ｗ１は、波長変換部材５０のＺ軸方向に沿う寸法Ｂ２よりも大きい。これにより、Ｚ軸方向において、発光素子５６の発光面５６ａの両端部は、波長変換部材５０の第３面５０ｃの外側にはみ出している。具体的には、発光素子５６の発光面５６ａの両端部は、第５面５０ｅと第１壁面５４ａとの間隙および第６面５０ｆと第２壁面５４ｂとの間隙と重なる位置まではみ出している。換言すると、支持面５４ｓから発光面５６ａをＹ軸方向に沿って見たとき、発光面５６ａの一部は、第３面５０ｃと重なり、発光面５６ａの他の一部は、第５面５０ｅと第１壁面５４ａとの間隙および第６面５０ｆと第２壁面５４ｂとの間隙と重なっている。

支持部材５４の支持面５４ｓのＺ軸方向に沿う寸法Ｄ２は、波長変換部材５０のＺ軸方向に沿う寸法Ｂ２よりも大きい。これにより、Ｚ軸方向において、支持面５４ｓの両端部は、波長変換部材５０の第４面５０ｄの外側にはみ出している。換言すると、発光面５６ａから支持面５４ｓをＹ軸方向に沿って見たとき、支持面５４ｓの一部は、第４面５０ｄと重なり、支持面５４ｓの他の一部は、第４面５０ｄの外側に露出している。このように、支持面５４ｓは、波長変換部材５０の外側に露出した露出部５４ｒを有する。

図４に示すように、固定部材６５は、押圧部６６と、第１延在部６７と、第２延在部６８と、を有する。押圧部６６は、波長変換部材５０の第３面５０ｃに当接し、第３面５０ｃを押圧する。第１延在部６７は、押圧部６６に接続され、波長変換部材５０の長手方向（Ｘ軸方向）および第２方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｚ軸方向）に延在する。第２延在部６８は、第１延在部６７に接続され、第１延在部６７の延在方向と交差する方向に延在する。固定部材６５は、押圧部６６の中心に対して、＋Ｚ方向に延在する部分と－Ｚ方向に延在する部分とが対称な形状を有する。

押圧部６６は、第１接続部６９と、第２接続部７１と、を有する。第１接続部６９は、第１延在部６７と平行な方向（Ｚ軸方向）に延在し、第３面５０ｃを押圧する。第２接続部７１は、第１接続部６９の両端と第１延在部６７とにそれぞれ接続され、第１接続部６９の延在方向および第１延在部６７の延在方向と交差する方向に延在する。

本実施形態の場合、図４に示すように、固定部材６５にねじり応力が生じていない状態において、第１延在部６７の延在方向（Ｚ軸方向）から見て、第２接続部７１の延在方向と第２延在部６８の延在方向とは一致し、同一直線上にある。以下の説明では、固定部材６５にねじり応力が生じていない状態を初期状態と称する。換言すると、固定部材６５の初期状態において、第２延在部６８は、第１接続部６９と第２接続部７１とで形成される仮想平面（図４の位置ではＹＺ平面）とはねじれの位置関係になく、仮想平面内に位置する。図３に示すように、第１接続部６９の幅（Ｚ軸方向の長さ）Ｈ１は、波長変換部材５０の幅（Ｚ軸方向の長さ）Ｂ２よりも大きく、溝部５４ｈの幅（Ｚ軸方向の長さ）Ｄ３よりも小さい。

固定部材６５は、弾性復帰可能な材料で構成されている。一例として、固定部材６５は、押圧部６６、第１延在部６７、および第２延在部６８を含む全体が一体の線材で構成されている。すなわち、固定部材６５は、１本の線材が折り曲げられて作製されている。固定部材６５の材料として、例えばピアノ線などの硬鋼線、ステンレス線などの弾性復帰力が大きい金属線を用いることが望ましい。その他、弾性復帰力を有する材料であれば、銅等の金属、樹脂、ガラス等からなる線材を用いてもよい。本実施形態の場合、押圧部６６と第１延在部６７と第２延在部６８とは一体の部材で構成されているが、別個の部材が連結された構成であってもよい。その場合であっても、個々の部材が弾性復帰可能な材料で構成されていることが望ましい。

上述したように、本実施形態の場合、初期状態において、第２接続部７１の延在方向と第２延在部６８の延在方向とは一致しているが、第２接続部７１の延在方向と第２延在部６８の延在方向とがねじれた位置にあってもよい。すなわち、図４に示す固定部材６５は、第１延在部６７の延在方向から見て、第２接続部７１と第２延在部６８とが同一直線上に位置し、１８０度の角度をなしているが、第２接続部７１と第２延在部６８とが同一直線上に位置せず、第１延在部６７を中心として回転した位置にあり、１８０度以外の角度をなしていてもよい。

第２接続部７１と第２延在部６８とのなす角度と１８０度との差分を、第２延在部６８のねじれ角と定義する。固定部材６５は、初期状態における第２延在部６８のねじれ角が調整可能である。なお、本明細書において、第２延在部６８のねじれ角が調整可能という意味は、例えば固定部材６５が第２延在部６８のねじれ角を段階的に調整できる機構を有しているという意味ではなく、第１延在部６７の延在方向から見て、第２接続部７１と第２延在部６８とが第１延在部６７を中心として任意の角度をなすように第２延在部６８を自由に塑性変形できる、という意味である。

図４および図５に示すように、支持部材５４の第１面５４ｅにおいて、溝部５４ｈの両側方には、第２面５４ｆに向かって凹む凹部５４ｋが設けられている。本実施形態の場合、凹部５４ｋは直方体状に凹んだ形状を有しているが、凹部５４ｋの形状は特に限定されない。

溝部５４ｈの第１壁面５４ａおよび第２壁面５４ｂから凹部５４ｋにわたる位置に、支持部５４ｊが設けられている。支持部５４ｊは、支持部材５４に形成された細溝部から構成されている。支持部５４ｊは、溝部５４ｈの延在方向（Ｘ軸方向）と交差する方向（Ｚ軸方向）に延在する。支持部５４ｊは、固定部材６５の第１延在部６７が収容できる程度の幅および深さを有する。これにより、図６に示すように、固定部材６５は、第１延在部６７が支持部５４ｊに収容され、押圧部６６の第１接続部６９が波長変換部材５０の第３面５０ｃと対向する状態で、支持部材５４に取り付けられる。

図６に示すように、固定部材６５が支持部材５４に取り付けられた状態から、支持部材５４の凹部５４ｋに押さえ部材７２が嵌め込まれる。押さえ部材７２は、支持部材５４の凹部５４ｋに対応する形状を有する。したがって、図７に示すように、固定部材６５の第１延在部６７は、支持部５４ｊの内部で支持部材５４と押さえ部材７２とに囲まれた状態となる。この状態において、固定部材６５は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向への移動が規制され、第１延在部６７の中心軸周りの回転が許容される。すなわち、支持部５４ｊは、第１延在部６７の中心軸周りに第１延在部６７を回転可能に支持する。

図５に示すように、固定部材６５のＺ軸方向の長さ（第１延在部６７の両端間の長さ）Ｈ２は、支持部材５４のＺ軸方向の長さＤ４よりも大きい。したがって、図７に示すように、固定部材６５が支持部材５４に取り付けられた状態では、第２延在部６８は、支持部材５４の側面５４ｐの外側に露出し、第１延在部６７の中心軸周りに回転させることができる。

図７に示す状態では、押圧部６６の第２接続部７１はＹ軸方向に沿う位置にあり、第１接続部６９は波長変換部材５０の第３面５０ｃから離間した状態にある。この状態から、図８に示すように、－Ｚ方向から＋Ｚ方向を見て、第２延在部６８を反時計回り（矢印Ｔ０の方向）に回転させると、押圧部６６が反時計回りに回転し、第１接続部６９は波長変換部材５０の第３面５０ｃに当接する。この状態では、第１延在部６７にはねじり応力は発生しておらず、第１接続部６９は波長変換部材５０の第３面５０ｃを押圧していない。

この状態から、図９に示すように、－Ｚ方向から＋Ｚ方向を見て、第２延在部６８を反時計回り（矢印Ｔ０の方向）にさらに回転させると、第１接続部６９が波長変換部材５０の第３面５０ｃに当接しており、押圧部６６の回転が規制されるため、第１延在部６７が中心軸周りにねじれ、第１延在部６７にねじり応力が発生する。このとき、固定部材６５が弾性復帰力を有する材料で構成されているため、第１接続部６９は、第１延在部６７のねじり応力によって波長変換部材５０の第３面５０ｃを押圧する。

図９の例では、第２延在部６８がＸ軸方向と平行になる位置まで反時計回りに回転しており、第２延在部６８がこの位置まで回転したときに第１接続部６９の押圧力が最適値となるように設定されている。第２延在部６８の回転位置と最適な押圧力との関係は、例えば固定部材６５を構成する線材の径、材料の弾性力等のパラメーターを適切に選択することで調整することができる。このように、固定部材６５は、弾性復帰可能な材料で構成され、第１延在部６７の中心軸周りの第１延在部６７のねじれによって押圧部６６が第３面５０ｃを押圧する。

支持部材５４の側面５４ｐには、第１接続部６９の押圧力が最適値となる位置で第２延在部６８を固定するための固定部７３が設けられている。固定部７３は、例えば凸部から構成されている。固定部７３は、第２延在部６８と係合し、－Ｚ方向から＋Ｚ方向を見て、第２延在部６８の時計回りの回転を規制する。すなわち、支持部材５４は、押圧部６６が第３面５０ｃに当接し、第１延在部６７が中心軸周りにねじれた状態で第２延在部６８と係合することで第２延在部６８を固定するための固定部７３を有する。なお、固定部７３の具体的な構成は、上記の凸部に限ることはなく、特に限定されない。図示を省略するが、第３面５０ｃに垂直な方向から見て、固定部７３は、発光素子５６と重ならない位置に配置されている。

［第１実施形態の効果］
本実施形態の光源装置１００は、励起光Ｅを射出する発光素子５６と、発光素子５６から射出される励起光Ｅを波長変換し、蛍光Ｙを導光させる波長変換部材５０と、波長変換部材５０を支持する支持部材５４と、支持部材５４に波長変換部材５０を固定する固定部材６５と、を備える。波長変換部材５０は、Ｘ軸方向において互いに反対側に位置する第１面５０ａおよび第２面５０ｂと、Ｙ軸方向において互いに反対側に位置する第３面５０ｃおよび第４面５０ｄと、Ｚ軸方向において互いに反対側に位置する第５面５０ｅおよび第６面５０ｆと、を有する。波長変換部材５０を導光する蛍光Ｙは、第１面５０ａから射出される。発光素子５６は、第３面５０ｃに対向して設けられる。固定部材６５は、波長変換部材５０の第３面５０ｃに当接する押圧部６６と、押圧部６６に接続され、波長変換部材５０の長手方向と交差する方向に延在する第１延在部６７と、を有する。支持部材５４は、第１延在部６７の中心軸周りに第１延在部６７を回転可能に支持する支持部５４ｊを有する。固定部材６５は、弾性復帰可能な材料で構成され、第１延在部６７の中心軸周りの第１延在部６７のねじれによって押圧部６６が第３面５０ｃを押圧する。

この構成によれば、固定部材６５の第１延在部６７を支持部材５４の支持部５４ｊ内で第１延在部６７の中心軸周りに回転させることにより、押圧部６６を波長変換部材５０の第３面５０ｃに当接させることができる。この状態から第１延在部６７をさらに回転させてねじることにより、押圧部６６が波長変換部材５０の第３面５０ｃを押圧する。したがって、第１延在部６７のねじり量を調節することにより押圧力が変化し、波長変換部材５０を支持部材５４に固定する強度を適切に調整することができる。

これにより、波長変換部材５０と支持部材５４との密着性が高まり、波長変換部材５０で発生する熱が支持部材５４に十分に伝達される。その結果、波長変換部材５０の温度上昇に伴う波長変換効率の低下が抑えられ、所望の強度を有する蛍光Ｙを得ることができる。また、押圧力を適切に調整することにより波長変換部材５０に過大な荷重が加わらないため、波長変換部材５０の破損を抑制することができる。このように、本実施形態によれば、所望の強度を有する蛍光Ｙが得られ、信頼性に優れる光源装置１００を実現することができる。

本実施形態の光源装置１００において、固定部材６５は、第１延在部６７に接続され、第１延在部６７の延在方向と交差する方向に延在する第２延在部６８をさらに有する。

この構成によれば、第２延在部６８を回転させた際に発生するモーメントを利用して、第１延在部６７のねじり量を容易に細かく調節することができる。

本実施形態の光源装置１００において、支持部材５４は、押圧部６６が第３面５０ｃに当接し、第１延在部６７が中心軸周りにねじれた状態で第２延在部６８と係合することで第２延在部６８を固定する固定部７３をさらに有する。

この構成によれば、第１延在部６７が所定のねじり量でねじれ、押圧部６６が波長変換部材５０の第３面５０ｃを最適な押圧力で押圧する状態を、固定部７３によって維持することができる。

本実施形態の光源装置１００において、第３面５０ｃに垂直な方向から見て、固定部７３は、発光素子５６と重ならない位置に配置されている。

この構成によれば、発光素子５６を波長変換部材５０の第３面５０ｃに対向させて配置した後でも、波長変換部材５０の固定強度を容易に調整することができる。

本実施形態の光源装置１００において、固定部材６５は、初期状態における第２延在部６８のねじれ角が調整可能である。

上述したように、本実施形態の構成例においては、第１延在部６７の延在方向である－Ｚ方向から＋Ｚ方向を見て、第２接続部７１の延在方向と第２延在部６８の延在方向とが同一直線上にあり、第２延在部６８がＸ軸方向と平行になる位置まで反時計回りに回転したときに、波長変換部材５０に対する固定部材６５の押圧力が最適になるように設定されている。

これに対し、第２延在部６８の上記の回転量では押圧力が不足する場合には、図１０に符号Ｔ１の矢印で示すように、固定部材６５の回転方向Ｔ０とは逆方向、すなわち、初期状態における第２延在部６８の延在方向を時計回りにねじっておけばよい。この場合、第２延在部６８をＸ軸方向と平行になる位置まで反時計回りに回転させたとき、第２延在部６８の回転量が上記の構成例よりも多くなるため、第１延在部６７に生じるねじり応力は上記の構成例よりも大きくなる。これにより、固定部材６５の押圧力を上記の構成例よりも大きくすることができる。

一方、第２延在部６８の上記の回転量では押圧力が大き過ぎる場合には、図１０に符号Ｔ２の矢印で示すように、固定部材６５の回転方向Ｔ０と同じ方向、すなわち、初期状態における第２延在部６８の延在方向を反時計回りにねじっておけばよい。この場合、第２延在部６８をＸ軸方向と平行になる位置まで反時計回りに回転させたとき、第２延在部６８の回転量が上記の構成例よりも少なくなるため、第１延在部６７に生じるねじり応力は上記の構成例よりも小さくなる。これにより、固定部材６５の押圧力を上記の構成例よりも小さくすることができる。このように、第２延在部６８のねじれ角を調整することにより、固定部材６５の押圧力を最適に調整することができる。

本実施形態の光源装置１００において、押圧部６６は、波長変換部材５０の第３面５０ｃを押圧する第１接続部６９と、第１接続部６９と第１延在部６７とに接続され、第１接続部６９の延在方向および第１延在部６７の延在方向と交差する方向に延在する第２接続部７１と、を有する。

この構成によれば、第１接続部６９が第３面５０ｃを押圧することに加えて、図３に示すように、第２接続部７１が波長変換部材５０の第５面５０ｅおよび第６面５０ｆのそれぞれに対向する位置に配置される。これにより、溝部５４ｈの幅方向（Ｚ軸方向）に沿う波長変換部材５０の移動を第２接続部７１によって規制することができる。

本実施形態の光源装置１００において、固定部材６５は、一体の線材で構成されている。

この構成によれば、例えば波長変換部材５０の第３面５０ｃを板ばねで押圧する構成に比べて、第３面５０ｃに垂直な方向から見たときの固定部材６５の占有面積を十分に小さくできるため、発光素子５６を配置できる領域が大きくなる。その結果、励起光Ｅの照射量を増やすことができ、波長変換部材５０から射出される蛍光Ｙの量を増やすことができる。また、固定部材６５の構成が簡易になり、光源装置１００の組立工程を容易に行うことができる。

本実施形態の光源装置１００において、第３面５０ｃに垂直な方向から見て、固定部材６５は、発光素子５６と重ならない位置に配置されている。

この構成によれば、発光素子５６から射出される励起光Ｅが固定部材６５によって遮られるおそれを極力小さくすることができ、励起光Ｅの利用効率を高めることができる。

本実施形態の光源装置１００において、支持部材５４は、波長変換部材５０を収容する溝部５４ｈを有し、溝部５４ｈは、第４面５０ｄに対向する支持面５４ｓと、第５面５０ｅに対向する第１壁面５４ａと、第６面５０ｆに対向する第２壁面５４ｂと、を有し、第５面５０ｅと第１壁面５４ａとが互いに離間し、第６面５０ｆと第２壁面５４ｂとが互いに離間している。

この構成によれば、発光素子５６から射出される励起光Ｅは、波長変換部材５０の第３面５０ｃだけでなく、第５面５０ｅおよび第６面５０ｆからも入射される。その結果、励起光Ｅの利用効率を高めることができ、所望の強度を有する蛍光Ｙを得ることができる。

本実施形態の光源装置１００において、第１壁面５４ａは、支持面５４ｓから相対的に遠い側に位置し、支持面５４ｓに対して垂直な方向に延びる第１部分５４ａ１と、支持面５４ｓから相対的に近い側に位置し、支持面５４ｓに対して傾斜して延びる第２部分５４ａ２と、を有する。第２壁面５４ｂは、支持面５４ｓから相対的に遠い側に位置し、支持面５４ｓに対して垂直な方向に延びる第３部分５４ｂ３と、支持面５４ｓから相対的に近い側に位置し、支持面５４ｓに対して傾斜して延びる第４部分５４ｂ４と、を有する。第１部分５４ａ１、第２部分５４ａ２、第３部分５４ｂ３、および第４部分５４ｂ４は、励起光Ｅの少なくとも一部を反射する。

この構成によれば、図３に示すように、発光素子５６の発光面５６ａから射出された一部の励起光Ｅ２は、波長変換部材５０の第５面５０ｅと第１部分５４ａ１との間隙を通って進んだ後、支持面５４ｓに対して傾斜した第２部分５４ａ２に入射する。このとき、励起光Ｅ２は、第２部分５４ａ２で反射して波長変換部材５０の第５面５０ｅに入射する。このように、波長変換部材５０の第５面５０ｅと第１壁面５４ａとの間隙を通る励起光Ｅ２が第５面５０ｅに入射しやすくなるため、支持面５４ｓで反射して光源部５１の側に戻る励起光Ｅの量を減らすことができる。また、一部の励起光Ｅは、支持面５４ｓに対して垂直に延びる第１部分５４ａ１で反射して波長変換部材５０の第５面５０ｅに入射する。これにより、励起光Ｅの利用効率が高く、所望の強度を有する蛍光Ｙが得やすい光源装置１００を実現することができる。

本実施形態のプロジェクター１は、本実施形態の光源装置１００を備えているため、光利用効率に優れる。

［第１変形例］
以下、本実施形態の変形例について説明する。
図１１は、第１変形例の光源装置１１０の斜視図である。以下の各図面において、上記実施形態１００の光源装置と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

図１１に示すように、第１変形例の光源装置１１０において、固定部材７５は、押圧部７６と、第１延在部７７と、第２延在部７８と、を有する。押圧部７６は、第１接続部７９と、第２接続部８０と、を有する。上記実施形態と異なり、固定部材７５のＺ軸方向の長さＨ２は、支持部材８８のＺ軸方向の長さＤ４よりも小さい。また、第１延在部７７と第２延在部７８とは、支持部材８８の第１面８８ｅ上に配置されている。第２延在部７８は、第１延在部７７に対して第２接続部８０が延在する側と同じ側に向けて延在する。波長変換部材５０と固定部材７５との位置関係に応じて、第２延在部７８は、第１延在部７７の延在方向（Ｚ軸方向）から見て、第２接続部８０と重なる位置に延在していてもよいし、第２接続部８０と重ならない位置、すなわち第２接続部８０に対してねじれた位置に延在していてもよい。

支持部材８８は、第１面８８ｅ上に設けられた支持部８９および固定部９０を有する。支持部８９は、第１面８８ｅに一体に形成された円筒状の部材で構成されている。支持部８９は、第１延在部７７が支持部８９の孔に挿通されることにより、第１延在部７７を回転可能に支持する。固定部９０は、押圧部７６が波長変換部材５０の第３面５０ｃに当接し、第１延在部７７が中心軸周りにねじれた状態で第２延在部７８と係合することで第２延在部７８を固定する。

本変形例においても、所望の強度を有する蛍光Ｙが得られ、信頼性に優れる光源装置１１０を実現できる、といった上記実施形態と同様の効果が得られる。

［第２変形例］
図１２は、第２変形例の光源装置１４０の断面図である。
図１２に示すように、第２変形例の光源装置１４０は、波長変換部材５０と、支持部材９４と、固定部材９５と、光源部５１と、を備える。

支持部材９４は、支持面９４ｓと、第１壁面９４ａと、第２壁面９４ｂと、を有する。第１壁面９４ａは、上記実施形態と同様、支持面９４ｓに対して垂直に延びる第１部分９４ａ１と、支持面９４ｓに対して傾斜して延びる第２部分９４ａ２と、を有する。一方、第２壁面９４ｂは、上記実施形態とは異なり、全体が支持面９４ｓに対して垂直に延びている。第２壁面９４ｂは、波長変換部材５０の第６面５０ｆから離間しておらず、第６面５０ｆと接している。

固定部材９５は、押圧部９６と、第１延在部９７と、第２延在部９８と、を有する。押圧部９６は、第１接続部９９と、第２接続部１０４と、を有する。上記実施形態では、固定部材６５は、第１接続部６９の中心に対して＋Ｚ側と－Ｚ側とが対称の形状を有していた。これに対して、本変形例の場合、固定部材９５の形状は対称形ではなく、第１接続部９９の一端にのみ第２接続部１０４の一端が接続され、第２接続部１０４の他端に第１延在部９７が接続されている。光源装置１４０のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

本変形例においても、所望の強度を有する蛍光Ｙが得られ、信頼性に優れる光源装置１４０を実現できる、といった上記実施形態と同様の効果が得られる。

発光素子５６から射出される励起光Ｅのパワーが大きい場合、波長変換部材５０で発生する熱が大きくなるため、波長変換部材５０の温度上昇に伴って波長変換効率が低下するおそれがある。この問題に対して、本実施形態の光源装置１４０においては、支持部材９４の第２壁面９４ｂが第６面５０ｆと接しているため、波長変換部材５０の熱が、支持面９４ｓに加えて第２壁面９４ｂからも支持部材９４に伝達される。これにより、波長変換部材５０を効率良く冷却することができ、波長変換効率の低下を抑制することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に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。また、本発明の一つの態様は、上記実施形態および変形例の特徴部分を適宜組み合わせた構成とすることができる。

上記実施形態の光源装置において、固定部材を構成する押圧部、第１延在部、および第２延在部のそれぞれは、同一の径および形状を有する。この構成に代えて、固定部材を構成する押圧部、第１延在部、および第２延在部のそれぞれは、場所によって異なる径または異なる形状を有していてもよい。例えば第１接続部を構成する線材の径を他の部分の線材の径よりも大きくした場合、波長変換部材を安定して固定することができる。例えば第２延在部の固定部との係合部分は、当初の線材の形状ではなく、固定部と係合しやすい形状に変更されていてもよい。

固定部は、上記実施形態のように、第２延在部を常に一定の回転位置で固定する構成を有していてもよいし、第２延在部を互いに異なる複数の回転位置のいずれかで固定できるように切り換え可能な構成を有していてもよい。前者の構成は、例えば固定部材の押圧力の最適値が既に判っており、その仕様で光源装置を量産する場合などに有効である。後者の構成は、例えば光源装置の試作段階で押圧力の最適値を求めるために押圧力を変化させたい場合、または、製品完成後であっても任意の理由により押圧力を変化させたい場合などに有効である。

上記実施形態では、支持部材の溝部の各壁面が、支持面に対して垂直な部分と、支持面に対して傾斜した部分と、を有していたが、溝部の形状は特に限定されず、例えば溝部の壁面の全ての領域が支持面に対して垂直であってもよい。また、溝部の壁面が湾曲していてもよい。

上記実施形態では、波長変換部材を備える光源装置に本発明を適用した例を挙げたが、この構成に代えて、波長変換を伴うことなく、入射光を伝搬させた後、例えば角度分布を制御して射出させる光源装置に対して本発明を適用してもよい。その場合、上記実施形態の波長変換部材は導光部材に代わり、発光素子から射出される光がそのままの波長帯の光として角度変換部材から射出される。

その他、光源装置およびプロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料等の具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。また、上記実施形態では、本発明による光源装置を、液晶パネルを用いたプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による光源装置を、光変調装置としてデジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクターに適用してもよい。また、プロジェクターは、複数の光変調装置を有していなくてもよく、１つの光変調装置のみを有していてもよい。

上記実施形態では、本発明の光源装置をプロジェクターに適用した例を示したが、これに限られない。本発明の光源装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。

本発明の一つ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、光を射出する発光素子と、前記発光素子から射出される前記光を導光させる導光部材と、前記導光部材を支持する支持部材と、前記支持部材に前記導光部材を固定する固定部材と、を備え、前記導光部材は、前記導光部材の長手方向である第１方向において互いに反対側に位置する第１面および第２面と、前記第１方向に垂直な仮想面内における第２方向において互いに反対側に位置する第３面および第４面と、前記仮想面内における前記第２方向に垂直な第３方向において互いに反対側に位置する第５面および第６面と、を有し、前記導光部材を導光する前記光は、前記第１面から射出され、前記発光素子は、前記第３面に対向して設けられ、前記固定部材は、前記導光部材の前記第３面に当接する押圧部と、前記押圧部に接続され、前記導光部材の長手方向および前記第２方向と交差する方向に延在する第１延在部と、を有し、前記支持部材は、前記第１延在部の中心軸周りに前記第１延在部を回転可能に支持する支持部を有し、前記固定部材は、弾性復帰可能な材料で構成され、前記中心軸周りの前記第１延在部のねじれによって前記押圧部が前記第３面を押圧する。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記固定部材は、前記第１延在部に接続され、前記第１延在部の延在方向と交差する方向に延在する第２延在部をさらに有していてもよい。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記支持部材は、前記押圧部が前記第３面に当接し、前記第１延在部が前記中心軸周りにねじられた状態で前記第２延在部と係合する固定部をさらに有していてもよい。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記第３面に垂直な方向から見て、前記固定部は、前記発光素子と重ならない位置に配置されていてもよい。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記固定部材は、前記押圧部が前記第３面を押圧していない状態における前記第２延在部のねじれ角が調整可能であってもよい。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記押圧部は、前記第３面を押圧する第１接続部と、前記第１接続部と前記第１延在部とに接続され、前記第１接続部の延在方向および前記第１延在部の延在方向と交差する方向に延在する第２接続部と、を有していてもよい。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記固定部材は、一体の線材で構成されていてもよい。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記第３面に垂直な方向から見て、前記固定部材は、前記発光素子と重ならない位置に配置されていてもよい。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記支持部材は、前記導光部材を収容する溝部を有し、前記溝部は、前記第４面に対向する支持面と、前記第５面に対向する第１壁面と、前記第６面に対向する第２壁面と、を有し、前記第５面と前記第１壁面とが互いに離間する構成、および、前記第６面と前記第２壁面とが互いに離間する構成の少なくとも一方を有していてもよい。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１壁面は、前記第３面側に位置している第１部分と、前記支持面側に位置している第２部分とを有し、前記第１部分は前記支持面に対して垂直な方向に延び、前記第２部分は、前記第１部分側から前記支持面側に向かうにつれて前記第５面に近づくように傾斜し、前記第２側壁は、前記第３面側に位置している第３部分と、前記支持面側に位置している第４部分とを有し、前記第３部分は前記支持面に対して垂直な方向に延び、前記第４部分は、前記第３部分側から前記支持面側に向かうにつれて前記第６面に近づくように傾斜し、前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分、および前記第４部分は、前記光の少なくとも一部を反射してもよい。

本発明の一つの態様の光源装置において、前記発光素子は、第１波長帯を有する第１光を射出し、前記導光部材は、蛍光体を含み、前記発光素子から射出される前記第１光を、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２光に変換し、前記第２光を射出する波長変換部材であってもよい。

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、本発明の一つの態様の光源装置と、前記光源装置から射出される前記第２光を含む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写する投写光学装置と、を備える。

１…プロジェクター、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６…投写光学装置、５０…波長変換部材（導光部材）、５０ａ…第１面、５０ｂ…第２面、５０ｃ…第３面、５０ｄ…第４面、５０ｅ…第５面、５０ｆ…第６面、５４，８８，９４…支持部材、５４ｈ…溝部、５４ａ…第１壁面、５４ａ１…第１部分、５４ａ２…第２部分、５４ｂ…第２壁面、５４ｂ３…第３部分、５４ｂ４…第４部分、５４ｓ…支持面、５４ｊ，８９…支持部、５６…発光素子、６５，７５，９５…固定部材、６６，７６，９６…押圧部、６７，７７，９７…第１延在部、６８，７８，９８…第２延在部、７３，９０…固定部、６９，７９，９９…第１接続部、７１，８０，１０４…第２接続部、１００，１１０，１４０…光源装置、Ｅ，Ｅ２…励起光（第１光）、Ｙ…蛍光（第２光）。

Claims (12)

1. 光を射出する発光素子と、
   前記発光素子から射出される前記光を導光させる導光部材と、
   前記導光部材を支持する支持部材と、
   前記支持部材に前記導光部材を固定する固定部材と、
   を備え、
   前記導光部材は、前記導光部材の長手方向である第１方向において互いに反対側に位置する第１面および第２面と、前記第１方向に垂直な仮想面内における第２方向において互いに反対側に位置する第３面および第４面と、前記仮想面内における前記第２方向に垂直な第３方向において互いに反対側に位置する第５面および第６面と、を有し、
   前記導光部材を導光する前記光は、前記第１面から射出され、
   前記発光素子は、前記第３面に対向して設けられ、
   前記固定部材は、前記導光部材の前記第３面に当接する押圧部と、前記押圧部に接続され、前記導光部材の長手方向および前記第２方向と交差する方向に延在する第１延在部と、を有し、
   前記支持部材は、前記第１延在部の中心軸周りに前記第１延在部を回転可能に支持する支持部を有し、
   前記固定部材は、弾性復帰可能な材料で構成され、前記中心軸周りの前記第１延在部のねじれによって前記押圧部が前記第３面を押圧する、光源装置。
2. 前記固定部材は、前記第１延在部に接続され、前記第１延在部の延在方向と交差する方向に延在する第２延在部をさらに有する、請求項１に記載の光源装置。
3. 前記支持部材は、前記押圧部が前記第３面に当接し、前記第１延在部が前記中心軸周りにねじられた状態で前記第２延在部と係合する固定部をさらに有する、請求項２に記載の光源装置。
4. 前記第３面に垂直な方向から見て、前記固定部は、前記発光素子と重ならない位置に配置されている、請求項３に記載の光源装置。
5. 前記固定部材は、前記押圧部が前記第３面を押圧していない状態における前記第２延在部のねじれ角が調整可能である、請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の光源装置。
6. 前記押圧部は、前記第３面を押圧する第１接続部と、前記第１接続部と前記第１延在部とに接続され、前記第１接続部の延在方向および前記第１延在部の延在方向と交差する方向に延在する第２接続部と、を有する、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光源装置。
7. 前記固定部材は、一体の線材で構成されている、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の光源装置。
8. 前記第３面に垂直な方向から見て、前記固定部材は、前記発光素子と重ならない位置に配置されている、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の光源装置。
9. 前記支持部材は、前記導光部材を収容する溝部を有し、
   前記溝部は、前記第４面に対向する支持面と、前記第５面に対向する第１壁面と、前記第６面に対向する第２壁面と、を有し、
   前記第５面と前記第１壁面とが互いに離間する構成、および、前記第６面と前記第２壁面とが互いに離間する構成の少なくとも一方の構成を有する、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の光源装置。
10. 前記第１壁面は、前記第３面側に位置している第１部分と、前記支持面側に位置している第２部分とを有し、前記第１部分は前記支持面に対して垂直な方向に延び、前記第２部分は、前記第１部分側から前記支持面側に向かうにつれて前記第５面に近づくように傾斜し、
    前記第２側壁は、前記第３面側に位置している第３部分と、前記支持面側に位置している第４部分とを有し、前記第３部分は前記支持面に対して垂直な方向に延び、前記第４部分は、前記第３部分側から前記支持面側に向かうにつれて前記第６面に近づくように傾斜し、
    前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分、および前記第４部分は、前記光の少なくとも一部を反射する、請求項９に記載の光源装置。
11. 前記発光素子は、第１波長帯を有する第１光を射出し、
    前記導光部材は、蛍光体を含み、前記発光素子から射出される前記第１光を、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２光に変換し、前記第２光を射出する波長変換部材である、請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の光源装置。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の光源装置と、
    前記光源装置から射出される前記第２光を含む前記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写する投写光学装置と、
    を備える、プロジェクター。

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