JP6658074B2

JP6658074B2 - 波長変換素子、光源装置及びプロジェクター

Info

Publication number: JP6658074B2
Application number: JP2016033137A
Authority: JP
Inventors: 野島　重男; 重男野島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-02-24
Also published as: CN107121882A; US20170242241A1; JP2017151250A

Description

本発明は、波長変換素子、光源装置及びプロジェクターに関するものである。

従来、プロジェクター用の光源装置として、発光素子から射出した励起光を蛍光体ホイールに設けられた蛍光体層に照射し、蛍光体層から射出された蛍光を画像光として利用するものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

蛍光体層の温度が上昇すると蛍光への変換効率が低下するため、高出力の蛍光を得るためには、蛍光体層の温度上昇を十分に抑制することが重要である。そこで、上記光源装置においては、蛍光体層のバインダとしてガラスを用いることで蛍光体層の温度上昇を抑制している。

特開２０１０−２５６４５７号公報

しかしながら、ガラスは脆性が高いため、蛍光体ホイールの組み立て時に蛍光体層が破損するおそれがあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、組み立て時に蛍光体層が破損しにくい、波長変換素子、光源装置及びプロジェクターを提供することを目的とする。

本発明の第１態様に従えば、駆動装置により回転軸の周りに回転される基板と、無機材料の焼結体で形成されたリング状の蛍光体層と、を備え、前記基板は、前記蛍光体層が設けられる第１の領域と、前記第１の領域よりも外周側に位置し前記第１の領域よりも薄い第２の領域と、前記第１の領域の内周側に位置し前記第１の領域よりも薄く前記第２の領域よりも厚い第３の領域と、を有し、前記基板は、前記第１の領域及び前記第３の領域に設けられた第３部分と、前記第１の領域、前記第２の領域及び前記第３の領域に設けられた第４部分と、を含み、前記第３部分は、前記第４部分における前記駆動装置の取り付け面と反対の第１面に設けられる波長変換素子が提供される。

第１態様に係る波長変換素子によれば、基板のうち蛍光体層が設けられた領域が厚いため、基板のうち蛍光体層の支持部分が変形しにくい。これにより、波長変換素子の組み立て時に蛍光体層が破損しにくい。

上記第１態様において、前記蛍光体層はリング状であり、前記基板のうち、前記蛍光体層の内周よりも内側の領域を第３の領域としたとき、前記基板は、前記第３の領域の方が前記第２の領域よりも厚いのが好ましい。
この構成によれば、蛍光体層がリング状である場合、蛍光体層が設けられていない第３の領域も第２の領域より厚いので、基板が変形しにくい。

上記第１態様において、前記基板は、第１の面と該第１の面と対向する第２の面とを有する第１の部分と、第２の部分と、を含み、前記蛍光体層は、前記第１の面に設けられており、前記第２の部分は、前記第２の面の前記第１の領域に設けられているのが好ましい。
この構成によれば、基板のうち蛍光体層が設けられた第１の領域を第２の領域より厚くする構成を簡便且つ確実に実現することができる。

上記第１態様において、前記蛍光体層は、無機材料で形成されているのが好ましい。
この構成によれば、蛍光体層は放熱性に優れることで高い発光効率を得ることができる。一方、このような放熱性に優れた蛍光体層は脆性が高く破損し易くなるが、本発明を適用すれば上述のように破損しにくい。

上記第１態様において、前記蛍光体は、蛍光体を含む焼結体で形成されているのがより望ましい。
このようにすれば、より耐熱性に優れた蛍光体層を備えるため、より高い発光効率を得ることができる。

本発明の第２態様に従えば、上記第１態様に係る波長変換素子と、前記基板を前記回転軸の周りに回転させる駆動装置と、前記蛍光体層に入射する励起光を射出する発光素子と、を備える光源装置が提供される。

第２態様に係る光源装置によれば、蛍光体層の破損による発光不良が起こりにくい波長変換素子を備えるので、安定して光を射出可能な信頼性の高いものとなる。

本発明の第３態様に従えば、上記第２態様に係る光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投射する投写光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。

第３態様に係るプロジェクターによれば、信頼性の高い光源装置を備えるので、信頼性が高い。

第１実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す上面図。第１実施形態に係る蛍光体ホイールの正面図。図２のＢ１−Ｂ１線矢視による断面図。第２実施形態に係る蛍光体ホイールの正面図。図４のＢ２−Ｂ２線矢視による断面図。第３実施形態に係る蛍光体ホイールの正面図。図６のＢ３−Ｂ３線矢視による断面図。

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。

（第１実施形態）
本実施形態のプロジェクターは、スクリーン上にカラー映像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクターは、赤色光、緑色光、青色光の各色光に対応した３つの液晶光変調装置を備えている。プロジェクターは、照明装置の光源として、高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザーを備えている。

図１は、本実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す上面図である。
プロジェクター１は、図１に示すように、照明装置１００、色分離導光光学系２００、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００を備える。

照明装置１００は、第１光源装置１０１、第２光源装置１０２、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４９及び重畳レンズ１５０を備える。

第１光源装置１０１は、第１光源１０、コリメート光学系７０、ダイクロイックミラー８０、コリメート集光光学系９０、蛍光体ホイール３０、モーター５０、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４９及び重畳レンズ１５０を備える。
本実施形態において、第１光源装置１０１は特許請求の範囲の「光源装置」に相当し、蛍光体ホイール３０は特許請求の範囲の「波長変換素子」に相当する。

第１光源１０は、励起光としてレーザー光からなる青色光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ）Ｅを射出する半導体レーザー１０ａを含む。第１光源１０は、１つの半導体レーザー１０ａからなるものであってもよいし、多数の半導体レーザー１０ａからなるものであってもよい。なお、第１光源１０は、４４５ｎｍ以外の波長（例えば、４６０ｎｍ）の青色光を射出する半導体レーザーを用いることもできる。
本実施形態において、半導体レーザー１０ａは特許請求の範囲の「発光素子」に相当し、モーター５０は特許請求の範囲の「駆動装置」に相当する。

本実施形態において、第１光源１０は、光軸が照明光軸１００ａｘと直交するように配置されている。
コリメート光学系７０は、第１レンズ７２と、第２レンズ７４とを備え、第１光源１０からの光を略平行化する。第１レンズ７２及び第２レンズ７４は、凸レンズからなる。

ダイクロイックミラー８０は、コリメート光学系７０からコリメート集光光学系９０までの光路中に、第１光源１０の光軸１０１ａｘ及び照明光軸１００ａｘのそれぞれに対して４５°の角度で交わるように配置されている。ダイクロイックミラー８０は、青色光Ｂを反射し、赤色光及び緑色光を含む黄色の蛍光Ｙを通過させる。

コリメート集光光学系９０は、ダイクロイックミラー８０からの励起光Ｅを略集光した状態で蛍光体ホイール３０の蛍光体層４３に入射させる機能と、蛍光体ホイール３０から射出される蛍光Ｙを略平行化する機能とを有する。コリメート集光光学系９０は、第１レンズ９２及び第２レンズ９４を備える。第１レンズ９２及び第２レンズ９４は、凸レンズからなる。

第２光源装置１０２は、第２光源７１０、集光光学系７６０、散乱板７３２及びコリメート光学系７７０と、を備える。

第２光源７１０は、上記第１光源装置１０１の第１光源１０と同一の半導体レーザーから構成される。
集光光学系７６０は、第１レンズ７６２及び第２レンズ７６４を備える。集光光学系７６０は、第２光源７１０からの青色光を散乱板７３２付近に集光する。第１レンズ７６２及び第２レンズ７６４は、凸レンズからなる。

散乱板７３２は、第２光源７１０からの青色光を散乱し、蛍光体ホイール３０から射出される蛍光Ｙの配光分布に似た配光分布を有する青色光Ｂとする。散乱板７３２としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。

コリメート光学系７７０は、第１レンズ７７２と、第２レンズ７７４とを備え、散乱板７３２からの光を略平行化する。第１レンズ７７２及び第２レンズ７７４は、凸レンズからなる。

本実施形態において、第２光源装置１０２からの青色光Ｂはダイクロイックミラー８０で反射され、蛍光体ホイール３０から射出されダイクロイックミラー８０を透過した蛍光Ｙと合成されて白色光Ｗとなる。当該白色光Ｗは第１レンズアレイ１２０に入射する。

第１レンズアレイ１２０は、ダイクロイックミラー８０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。複数の第１小レンズ１２２は、照明光軸１００ａｘと直交する面内にマトリクス状に配列されている。

第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる。複数の第２小レンズ１３２は照明光軸１００ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されている。

偏光変換素子１４９は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束を、直線偏光光に変換する。偏光変換素子１４９は、蛍光体ホイール３０からの光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照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、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とを有している。

重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４９からの各部分光束を集光して液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍で互いに重畳させる。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、蛍光体ホイール３０からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。

色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの白色光Ｗを赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂに分離し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂをそれぞれが対応する液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する。
色分離導光光学系２００と、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。

ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を通過させ、緑色光成分及び青色光成分を反射するダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー２３１，２３２は青色光成分を反射する反射ミラーである。

ダイクロイックミラー２１０を通過した赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、フィールドレンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー２２０でさらに反射され、フィールドレンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光は、リレーレンズ２６０、入射側の反射ミラー２３１、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２３２、フィールドレンズ３００Ｂを経て青色光用の液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。

液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調して各色光に対応するカラー画像を形成するものである。なお、図示を省略したが、各フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が配置される。

クロスダイクロイックプリズム５００は、各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂから射出された各画像光を合成してカラー画像を形成する光学素子である。

このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。

クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。

続いて、本実施形態の蛍光体ホイール３０の構成について詳細に説明する。
図２は蛍光体ホイール３０の正面図であり、図３は図２のＢ１−Ｂ１線矢視による断面図である。
蛍光体ホイール３０は図１乃至図３に示すように、基板４０と、基板４０に支持された蛍光体層４３とを備えている。基板４０は、平面形状が円板状からなり、モーター５０により回転軸Ｏの周りに回転可能とされる。蛍光体層４３は、基板４０の周方向に沿ってリング状に設けられる。

蛍光体層４３は、第１光源１０からの励起光Ｅにより励起されて蛍光Ｙを射出する。本実施形態において、第１光源１０からの励起光Ｅは、蛍光体層４３の基板４０とは反対側から入射する。蛍光体層４３と基板４０との間には可視光を反射する反射膜４４が設けられている。反射膜４４は、例えば、Ａｇ膜により形成される。
このような構成に基づき、蛍光体ホイール３０は、励起光Ｅが入射する側に向けて蛍光Ｙを射出するようになっている。

ところで、蛍光体層４３は励起光Ｅを吸収し発光する際に、吸収した励起光Ｅのエネルギーと蛍光Ｙのエネルギーとの差が熱損となる。この熱損は、蛍光体層４３の温度を上昇させる。蛍光体層４３は自身の温度が上昇すると、励起光Ｅから蛍光Ｙへの変換効率が低下する温度消光という現象を引き起こす性質を有している。

蛍光体層４３の発光効率を高いまま保持するには、蛍光発光に伴う熱を効率良く排熱し、蛍光体層４３の温度上昇を低減する必要がある。基板４０の材料として、アルミニウムや銅等の熱伝導性の高い金属を用いることで、蛍光体層４３の温度上昇を低減することができる。

蛍光体層４３は、蛍光体粒子（不図示）と、該蛍光体粒子を保持するバインダー材（不図示）とを含む。本実施形態では、蛍光体層４３の熱抵抗を下げるようにバインダー材として熱伝導性の高い無機材料を用いている。

具体的に、本実施形態において、蛍光体粒子は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅから構成される。バインダー材としては、例えば、低融点ガラスから構成される。なお、蛍光体粒子とバインダー材との比率は、５０：５０である。すなわち、蛍光体層４３は、低融点ガラスを支持材として用いて、ＹＡＧ系蛍光体を焼成した焼結体により形成されている。

このように無機材料の焼結体からなる蛍光体層４３は放熱性に優れ、蛍光Ｙを効率良く発生させることが可能である。しかしながら、このような蛍光体層４３は脆性が高いため、組み立て時に生じる負荷や、蛍光発光時に生じる熱応力によって破損するおそれがある。

ここで、図２に示すように、平面視した状態において、基板４０を仮想的に三つの領域（第１の領域Ａ１、第２の領域Ａ２、第３の領域Ａ３）に分ける。第２の領域Ａ２は基板４０の最外周側に位置し、第１の領域Ａ１は第２の領域Ａ２よりも内周側に位置し、第３の領域Ａ３は第１の領域Ａ１よりも内周側に位置している。蛍光体層４３は、第１の領域Ａ１に設けられている。

図３に示すように、基板４０は、第１部分４１と第２部分４２とを含む。第１部分４１及び第２部分４２は、例えばアルミ板を切削することで一体に形成されている。
なお、別部材からなる第１部分４１及び第２部分４２同士を接着することで基板４０を構成しても良い。例えば、ロール材をパンチプレスで打ち抜いて第１部分４１及び第２部分４２を構成する円板部材を形成すると、該円板部材に反りが生じることがある。この場合、互いの反りが打ち消し合うように円板部材同士を貼り合せて基板４０を形成すれば良い。

第１部分４１は円板状の平面形状を有し、上面４１ａに反射膜４４及び蛍光体層４３が設けられている。反射膜４４及び蛍光体層４３は、例えば、接着層を介して上面４１ａに固定されている。
第２部分４２は円板状の平面形状を有し、第１部分４１の上面４１ａと対向する下面４１ｂに設けられている。

本実施形態において、第２部分４２の外径は第１部分４１の外径よりも小さい（図２参照）。具体的に、第２部分４２は、下面４１ｂのうち第１の領域Ａ１及び第３の領域Ａ３に相当する位置に設けられている。つまり、第１の領域Ａ１及び第３の領域Ａ３は、第１部分４１の一部と第２部分４２とからそれぞれ構成されており、互いの厚さが同じである。第１の領域Ａ１の厚さと第３の領域Ａ３の厚さはいずれも、第１部分４１の厚さと第２部分４２の厚さとの和に等しい。

第２の領域Ａ２は、第１部分４１の残りの一部から構成されている。第２の領域Ａ２の厚さは第１部分４１の厚さと等しい。そのため、第１の領域Ａ１および第３の領域Ａ３は、第２の領域Ａ２よりも厚い。

このように、本実施形態の基板４０は、蛍光体層４３を支持する第１の領域Ａ１と蛍光体層４３の内側の第３の領域Ａ３とを第２の領域Ａ２よりも厚くすることで、曲げ応力等の外力に対する補強を行っている。

モーター５０により基板４０が回転する蛍光体ホイール３０は、蛍光体層４３が設けられた基板４０をモーター５０に取り付ける必要があるが、このとき、蛍光体層４３を破損させるおそれがある。特に、本実施形態では、上述のように蛍光体層４３として脆性の高いものを用いるため、破損のリスクが高い。さらに、本実施形態では、蛍光体層４３がリング状であるため、破損のリスクがより高くなる。

これに対し、本実施形態では、蛍光体層４３を支持する第１の領域Ａ１が補強されているため、モーター５０への取付作業時において、基板４０が第１の領域Ａ１にて変形し難い。さらに、第３の領域Ａ３も第２の領域Ａ２より厚いため、蛍光体層４３の内周側においても基板４０が変形しにくい。したがって、基板４０とともに蛍光体層４３が変形することによる、該蛍光体層４３の破損といった不具合が、取付作業時において発生しにくい。

また、励起光Ｅの照射によって蛍光体層４３で発生した熱が基板４０に伝わった場合でも、第１の領域Ａ１が変形し難い。よって、基板４０とともに蛍光体層４３が変形することによる、該蛍光体層４３の破損といった不具合が、照明装置１００の作動中にも発生しにくい。

また、本実施形態の基板４０は、蛍光体層４３が設けられる第１の領域Ａ１の外周側に、該第１の領域Ａ１よりも薄い第２の領域Ａ２を備えるため、蛍光体層４３から第１の領域Ａ１に伝わった熱を第２の領域Ａ２を介して効率良く放熱することができる。よって、蛍光体層４３の温度上昇が低減され、蛍光体層４３において高い発光効率を得ることができる。

また、第２の領域Ａ２は第１の領域Ａ１および第３の領域Ａ３よりも薄いため、第２の領域Ａ２の厚さを第１の領域Ａ１の厚さと同様に厚くした場合よりも、慣性モーメントが小さい。

以上述べたように、本実施形態の照明装置１００は、蛍光体層４３が破損しにくい蛍光体ホイール３０を備えるので、安定して光を射出可能であり、信頼性が高い。また、この照明装置１００を備えたプロジェクター１も信頼性が高い。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係る蛍光板について説明する。図４は第２実施形態に係る蛍光体ホイール３０Ａの正面図であり、図５は図４のＢ２−Ｂ２線矢視による断面図である。なお、上記実施形態と同じ部材については同符号を用い、その詳細な説明については省略する。

本実施形態の蛍光体ホイール３０Ａは、図４、５に示すように、基板１４０と、基板１４０に支持された蛍光体層４３とを備えている。
平面視した状態において、基板１４０を仮想的に三つの領域（第１の領域Ａ１、第２の領域Ａ２、第３の領域Ａ３）に分ける。第２の領域Ａ２は基板４０の最外周側に位置し、第１の領域Ａ１は第２の領域Ａ２よりも内周側に位置し、第３の領域Ａ３は第１の領域Ａ１よりも内周側に位置している。蛍光体層４３は、第１の領域Ａ１に設けられている。

基板１４０は、第１部分１４１と第２部分１４２とを含む。なお、基板１４０は、第１部分１４１及び第２部分１４２を一体形成することで構成されていても良いし、別体からなる第１部分１４１及び第２部分１４２同士を貼り合せることで構成されていても良い。
第１部分１４１は円板状の平面形状を有し、上面１４１ａに反射膜４４及び蛍光体層４３が設けられている。第２部分１４２は、第１部分１４１の上面１４１ａと対向する下面１４１ｂに設けられている。

本実施形態において、第２部分１４２は、下面１４１ｂのうち第１の領域Ａ１に相当する位置に設けられる。第１の領域Ａ１は、第１部分４１の一部と第２部分４２とから構成されている。本実施形態において、第２部分１４２は、蛍光体層４３の形に対応したリング形状を有する。第１の領域Ａ１の厚さは、第１部分１４１の厚さと第２部分１４２の厚さとの和に等しい。

第２の領域Ａ２は、第１部分１４１の一部から構成されている。第２の領域Ａ２の厚さは第１部分1４１の厚さと等しい。そのため、第１の領域Ａ１は、第２の領域Ａ２よりも厚い。

第３の領域Ａ３は、第１部分１４１の一部から構成されている。第３の領域Ａ３の厚さは第１部分1４１の厚さと等しい。
このように、本実施形態の基板１４０は、蛍光体層４３を支持する第１の領域Ａ１の厚さを選択的に増すことで曲げ応力等の外力に対する補強を行っている。

本実施形態によれば、基板１４０のうち蛍光体層４３を支持する第１の領域Ａ１が補強されているため、基板４０が第１の領域Ａ１にて変形し難いため、組み立て時にかかる負荷や、第１光源装置１０１の駆動時に生じる熱応力による蛍光体層４３の破損の可能性を低減することができる。

（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係る蛍光板について説明する。図６は第３実施形態に係る蛍光体ホイール３０Ｂの正面図であり、図７は図６のＢ３−Ｂ３線矢視による断面図である。なお、上記実施形態と同じ部材については同符号を用い、その詳細な説明については省略する。

本実施形態の蛍光体ホイール３０Ｂは、図６に示すように、基板２４０と、基板２４０に支持された蛍光体層４３とを備えている。
平面視した状態において、基板２４０を仮想的に三つの領域（第１の領域Ａ１、第２の領域Ａ２、第３の領域Ａ３）に分ける。第２の領域Ａ２は基板２４０の最外周側に位置し、第１の領域Ａ１は第２の領域Ａ２よりも内周側に位置し、第３の領域Ａ３は第１の領域Ａ１よりも内周側に位置している。蛍光体層４３は、第１の領域Ａ１に設けられている。

図７に示すように、基板２４０は、第３部分２４３と第４部分２４４とを含む。本実施形態において、基板２４０は、第３部分２４３及び第４部分２４４を一体形成することで構成されている。なお、別体からなる第３部分２４３及び第４部分２４４同士を貼り合せることで構成されていても良い。

第３部分２４３は円板状の平面形状を有し、上面２４３ａに反射膜４４及び蛍光体層４３が設けられている。第４部分２４４は円板状の平面形状を有し、第３部分２４３の上面２４３ａと対向する下面２４３ｂに設けられている。

本実施形態において、第４部分２４４の外径は第３部分２４３の外径よりも大きい。つまり、第１の領域Ａ１及び第３の領域Ａ３は、第３部分２４３と第４部分２４４の一部とからそれぞれ構成され、互いの厚さが同じである。第１の領域Ａ１の厚さと第３の領域Ａ３の厚さはいずれも、第３部分２４３の厚さと第４部分２４４の厚さとの和に等しい。

第２の領域Ａ２は、第４部分２４４の一部により構成されている。第２の領域Ａ２の厚さは第４部分２４４の厚さと等しい。そのため、第１の領域Ａ１および第３の領域Ａ３は、第２の領域Ａ２よりも厚い。

このように、本実施形態の基板２４０は、蛍光体層４３を支持する第１の領域Ａ１と蛍光体層４３の内側の第３の領域Ａ３とを第２の領域Ａ２よりも厚くすることで、曲げ応力等の外力に対する補強を行っている。

以上述べたように、本実施形態の蛍光体ホイール３０Ｂにおいても、第１実施形態の蛍光体ホイール３０と同様に、基板２４０の第１の領域Ａ１及び第３の領域Ａ３の厚さを増すことで補強されているため、基板２４０の変形に伴う蛍光体層４３の破損が起こりにくい。

なお、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。
例えば、上記第１実施形態及び第３実施形態では、第１の領域Ａ１及び第３の領域Ａ３の厚みを同じとする場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、第３の領域Ａ３は少なくとも第２の領域Ａ２よりも大きい厚さを有していれば良い。

また、上記実施形態では、３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えるプロジェクター１を例示したが、１つの液晶光変調装置でカラー映像を表示するプロジェクターに適用することも可能である。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイスを用いてもよい。

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

１…プロジェクター、１０ａ…半導体レーザー、３０，３０ａ，３０Ｂ…蛍光体ホイール、４０，１４０…基板、４１，１４１…第１部分、４１ａ，１４１ａ…上面、４１ｂ，１４１ｂ…下面、４２，１４２…第２部分、４３…蛍光体層、５０…モーター、１０１…第１光源装置、４００Ｒ…液晶光変調装置、４００Ｇ…液晶光変調装置、４００Ｂ…液晶光変調装置、６００…投写光学系、Ｏ…回転軸、Ａ１…第１の領域、Ａ２…第２の領域、Ａ３…第３の領域。

Claims

駆動装置により回転軸の周りに回転される基板と、無機材料の焼結体で形成されたリング状の蛍光体層と、を備え、
前記基板は、前記蛍光体層が設けられる第１の領域と、前記第１の領域よりも外周側に位置し前記第１の領域よりも薄い第２の領域と、前記第１の領域の内周側に位置し前記第１の領域よりも薄く前記第２の領域よりも厚い第３の領域と、を有し、
前記基板は、前記第１の領域及び前記第３の領域に設けられた第３部分と、前記第１の領域、前記第２の領域及び前記第３の領域に設けられた第４部分と、を含み、
前記第３部分は、前記第４部分における前記駆動装置の取り付け面と反対の第１面に設けられる
波長変換素子。
請求項１に記載の波長変換素子と、
前記基板を前記回転軸の周りに回転させる駆動装置と、
前記蛍光体層に入射する励起光を射出する発光素子と、を備える
光源装置。
請求項２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ことにより画像光を形成する光変調装置と、
前記画像光を投射する投写光学系と、を備える
プロジェクター。