WO2013186954A1 - 光源ユニット、投射型表示装置、照明器具及び光出射方法 - Google Patents

光源ユニット、投射型表示装置、照明器具及び光出射方法 Download PDF

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light emitting
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瑞穂 冨山
鈴木　尚文
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日本電気株式会社
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    • H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating

Definitions

  • the present invention relates to a light source unit, a projection display device, a lighting fixture, and a light emitting method.
  • LEDs and LDs are made of semiconductor and can generate blue light by using an InGaN-based semiconductor material, and can generate red light by using an AlGaInP-based semiconductor material. ing.
  • LEDs or LDs using InGaN-based and AlGaInP-based semiconductor materials have a problem called a green gap, which has a low emission efficiency of green light.
  • a light source unit in which an LED or LD and a phosphor are combined has been proposed.
  • Patent Document 1 describes a high-output light source unit that suppresses self-heating of a phosphor.
  • the light source unit includes a light emitting unit and a wavelength converting unit including a phosphor that emits light having a different wavelength by absorbing at least a part of the light from the light emitting unit, and further includes a heat radiating unit in contact with the wavelength converting unit.
  • the temperature rise of the phosphor can be suppressed by the heat dissipating means in contact with the wavelength converting means.
  • the light source unit described in Patent Document 1 has a problem that light leakage occurs and light utilization efficiency is low.
  • An object of the present invention is to provide a light source unit, a projection display device, a lighting fixture, and a light emitting method with high light use efficiency.
  • the light source unit of the present invention comprises: A light emitting means, a wavelength converting means, and a first wavelength selecting means,
  • the light emitting means has a light emitting surface that emits light in the first wavelength band and reflects and emits incident light, When the light of the first wavelength band is incident, the wavelength converting means emits light of the second wavelength band on the same side as the light incident side of the first wavelength band, and the incident light An incident / exit surface that reflects and emits light in the second wavelength band;
  • the first wavelength selection unit includes a first reflection surface that reflects the light in the first wavelength band and transmits the light in the second wavelength band,
  • the light emitting means and the first wavelength selecting means are the light of the first wavelength band emitted from the light emitting surface of the light emitting means, and the light reflected by the first reflecting surface of the first wavelength selecting means.
  • the light in the first wavelength band and the light in the first wavelength band that is incident on and reflected by the light emitting surface of the light emitting means are disposed so as
  • the light source unit of the present invention is A light emitting means, a wavelength converting means, a first wavelength selecting means, and a second wavelength selecting means
  • the light emitting means has a light emitting surface that emits light in the first wavelength band and reflects and emits incident light, When the light of the first wavelength band is incident, the wavelength converting means emits light of the second wavelength band on the same side as the light incident side of the first wavelength band, and the incident light An incident / exit surface that reflects and emits light in the second wavelength band;
  • the first wavelength selection unit includes a first reflection surface that reflects the light in the first wavelength band and transmits the light in the second wavelength band,
  • the second wavelength selection means has a second reflection surface that reflects the light of the second wavelength band and transmits the light of the first wavelength band,
  • the light emitting means, the first wavelength selecting means, and the second wavelength selecting means are the light of the first wavelength band emitted from the light emitting surface of the light emitting means, and the first wavelength selecting means of the first wavelength selecting means
  • Light of the first wavelength band reflected by one reflection surface, light of the first wavelength band transmitted through the second reflection surface of the second wavelength selection means, and the light emission of the light emission means The light of the first wavelength band that is incident on and reflected by the surface is disposed so as to be incident on the incident / exit surface of the wavelength converting means.
  • the projection display device of the present invention includes the light source unit of the present invention.
  • the lighting fixture of the present invention includes the light source unit of the present invention.
  • the light emission method of the present invention includes: A light emitting means, a wavelength converting means, and a first wavelength selecting means,
  • the light emitting means has a light emitting surface that emits light in the first wavelength band and reflects and emits incident light, When the light of the first wavelength band is incident, the wavelength conversion unit emits the light of the second wavelength band as reflected light on the same side as the light incident side of the first wavelength band; and An incident / exit surface that reflects and emits light of the second wavelength band incident again;
  • the first wavelength selection unit uses a light source unit having a first reflection surface that reflects light in the first wavelength band and transmits light in the second wavelength band, A first light emitting step of emitting light in the first wavelength band from the light emitting surface of the light emitting means;
  • the light of the first wavelength band emitted from the light emitting surface of the light emitting means that has entered the first reflecting surface of the first wavelength selecting means is the first wavelength of the first wavelength selecting means.
  • a first reflecting step of reflecting on the reflecting surface The light of the first wavelength band reflected by the first reflecting surface of the first wavelength selecting unit that is incident again on the light emitting surface of the light emitting unit is reflected by the light emitting surface of the light emitting unit.
  • Two reflection processes The light in the first wavelength band emitted from the light emitting surface of the light emitting means incident on the incident / exit surface of the wavelength converting means, reflected by the first reflecting surface of the first wavelength selecting means.
  • the first wavelength band light and the light of the first wavelength band reflected by the light emitting surface of the light emitting means are wavelength-converted, and the second light is reflected from the light incident / exiting surface of the wavelength converting means.
  • a second light emitting step for emitting light in the wavelength band A third reflection step of reflecting the light of the second wavelength band incident on the light emitting surface of the light emitting means by the light emitting surface of the light emitting means; A fourth reflection step of reflecting the light in the second wavelength band, which is incident again on the incident / exit surface of the wavelength converter, on the incident / exit surface of the wavelength converter; Light of the second wavelength band emitted from the incident / exit surface of the wavelength converting means incident on the first wavelength selecting means, of the second wavelength band reflected by the light emitting surface of the light emitting means.
  • the light and the light of the second wavelength band reflected by the incident / exit surface of the wavelength converting means are opposite to the side on which the light of the first wavelength band of the first wavelength selecting means is incident. And a third light emitting step of emitting from the light source.
  • the present invention it is possible to provide a light source unit, a projection display device, a lighting fixture, and a light emitting method with high light use efficiency.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a light source unit according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the light source unit according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the light source unit of the second embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the light source unit of the second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the light source unit of the third embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the light source unit of the fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the light source unit of the fifth embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the light source unit of Embodiment 5 shown in FIG. 7 as seen in the II direction.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the light source unit of Embodiment 5 shown in FIG. 7 as seen in the II direction.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the light source unit of Embodiment 5 shown in
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the light source unit of the sixth embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the light source unit of the seventh embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the light source unit according to the eighth embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a light source unit according to the ninth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the light source unit of the tenth embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the light source unit according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a light source unit according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a light source unit according to the thirteenth embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a light source unit according to a fourteenth embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a light source unit of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the light source unit 110 of this embodiment includes a light emitting unit 1, four wavelength converting units 2, and a first wavelength selecting unit 4 as main components.
  • the light emitting means 1, the four wavelength converting means 2 and the first wavelength selecting means 4 are all rectangular in cross section.
  • the light source unit 110 of the present embodiment has an internal space, and the inner surface of the inner space has a columnar shape.
  • the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 is disposed on the bottom surface of the inner surface, and the upper surface of the inner surface shape is the first surface.
  • the first reflection surface 44 a of one wavelength selection unit 4 is arranged, and all of the side surfaces of the inner surface shape are the incident / exit surfaces 42 of the wavelength conversion unit 2.
  • the direction of the light source unit is not limited. For example, even if the light source unit is turned upside down as shown in FIGS. 1 and 2 (the light emitting means 1 is on the top and the first wavelength selecting means 4 is on the bottom) Or may be rotated by 90 degrees (the light emitting means 1 and the first wavelength selecting means 4 may be arranged on the side). The same applies to Embodiments 2 to 14 described later.
  • the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 is referred to as a bottom surface
  • the first reflecting surface 44a of the first wavelength selecting means 4 is referred to as an upper surface.
  • the light emitting means 1 has a light emitting surface 41 that emits light 30 in the first wavelength band and reflects and emits incident light.
  • a surface emitting solid light source such as an LED or an LD, or a surface light emitting device including a light source and a light guide plate can be used.
  • the light 30 in the first wavelength band may be light in a wavelength band of a desired color (for example, red, green, blue, etc.), and is preferably light in the blue wavelength band.
  • the wavelength conversion means 2 When the light 30 in the first wavelength band is incident, the wavelength conversion means 2 emits the light 31 in the second wavelength band on the same side as the side on which the light 30 in the first wavelength band is incident. It has an incident / exit surface 42 that reflects and emits light 31 in the second wavelength band.
  • the light 31 in the second wavelength band may be any light as long as it is in a wavelength band different from that of the light 30 in the first wavelength band, and is preferably light in the green wavelength band.
  • the wavelength conversion means 2 preferably includes a phosphor that absorbs the light 30 in the first wavelength band and emits the light 31 in the second wavelength band.
  • the wavelength conversion means 2 can be manufactured, for example, by fixing the phosphor with a binder such as a resin.
  • Examples of the phosphor include YAlO 3 : Ce, Y 3 Al 5 O 12 : Ce, Y 4 Al 2 O 9 : Ce, (Y 0.8 Gd 0.2 ) 3 Al 5 O 12 : Ce, Y 3 (Al 0.8 Ga 0.2) 5 O 12: Ce, Tb 2.95 Ce 0.05 Al 5 O 12, Y 2.90 Ce 0.05 Tb 0.05 Al 5 O 12, Y 2.
  • Ce (Re is at least one element selected from the group consisting of Y, Gd, and La, 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1), etc., aluminum such as yttrium, aluminum, garnet phosphor, etc.
  • garnet-based phosphor (Lu -A-b R a M b) 3 (Al 1-c Ga c) 5 O 12 (R is at least one or more rare earth elements essentially containing Ce, M is composed of Sc, Y, from La and Gd At least one element selected from the group, 0.0001 ⁇ a ⁇ 0.5, 0 ⁇ b ⁇ 0.5, 0.0001 ⁇ a + b ⁇ 1, 0 ⁇ c ⁇ 0.8), etc.
  • Inorganic phosphors such as alkaline earth metal aluminate-based phosphors; rare earth oxysulfide phosphors such as La 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 2 S: Eu, Gd 2 O 2 S: Eu; Be .
  • the phosphor is not limited to the above-described inorganic phosphor, and for example, an organic phosphor or a semiconductor quantum dot phosphor can be used.
  • the phosphors may be used alone or in combination of two or more.
  • the first wavelength selection means 4 reflects the light 30 in the first wavelength band and transmits the light 31 in the second wavelength band on the side opposite to the first reflection surface 44a. And a first emission surface 44b that transmits and emits the light 31 in the second wavelength band.
  • the first wavelength selection means 4 for example, a dielectric multilayer film, a holographic element, a photonic crystal, or the like is used to transmit light in a specific wavelength band and reflect other light. Can be used.
  • the light source unit 110 of the present embodiment has an internal space.
  • the inner surface shape of the internal space is a quadrangular prism (cuboid).
  • a light emitting surface 41 of the light emitting means 1 is disposed on the bottom surface of the inner surface shape.
  • a first reflection surface 44a of the first wavelength selection means 4 is disposed on the upper surface of the inner surface shape.
  • the incident / exit surfaces 42 of the four wavelength converting means 2 are arranged on the side surface of the inner surface shape.
  • the light emitting unit 1 and the first wavelength selecting unit 4 include the light 30 in the first wavelength band emitted from the light emitting surface 41 of the light emitting unit 1 and the first wavelength selecting unit 4.
  • the first wavelength band light 30 reflected by the first reflection surface 44a and the first wavelength band light 30 incident on and reflected by the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 are incident / exit surfaces of the wavelength converting means 2 42 so as to be incident on 42.
  • the light 30 in the first wavelength band is emitted from the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 (first light emitting step).
  • the light 30 in the first wavelength band emitted from the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 incident on the first reflecting surface 44 a of the first wavelength selecting means 4 is reflected by the first wavelength selecting means 4. Reflected by the surface 44a (first reflection step).
  • the light 30 in the first wavelength band reflected by the first reflecting surface 44a of the first wavelength selecting unit 4 that has entered the light emitting surface 41 of the light emitting unit 1 again is reflected by the light emitting surface 41 of the light emitting unit 1 ( Second reflection step).
  • the light 30 in the first wavelength band emitted from the light emitting surface 41 of the light emitting unit 1 and incident on the incident / exiting surface 42 of the wavelength converting unit 2 is reflected by the first reflecting surface 44 a of the first wavelength selecting unit 4.
  • the wavelength 30 of the first wavelength band 30 and the light 30 of the first wavelength band reflected by the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 are wavelength-converted, and the second light is reflected from the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 as reflected light.
  • the light 31 in the wavelength band is emitted (second light emission step).
  • the light 31 in the second wavelength band incident on the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 is reflected by the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 (third reflection step).
  • the light 31 in the second wavelength band that is incident again on the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 is reflected by the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 (fourth reflecting step).
  • the light is emitted from the first emission surface 44b (third light emission step).
  • the light 30 in the first wavelength band emitted from the light emitting surface 41 of the light emitting unit 1 incident on the first reflecting surface 44a of the first wavelength selecting unit 4 is After being reflected by the first reflecting surface 44a of the first wavelength selecting means 4, the light can be incident on the incident / exiting surface 42 of the wavelength converting means 2 and converted into the light 31 of the second wavelength band. The utilization efficiency of is increased. Further, according to the light source unit 110 of the present embodiment, the light 31 in the second wavelength band incident on the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 and the second wavelength band incident again on the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2.
  • the light 31 After being reflected by the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 and the light incident / exiting surface 42 of the wavelength converting means 2, the light 31 can be emitted from the first emitting surface 44 b of the first wavelength selecting means 4 without leakage. It is. Furthermore, according to the light source unit 110 of the present embodiment, since the light utilization efficiency is high, the output of the light emitting means 1 can be lowered. As a result, it is possible to suppress the temperature rise of the wavelength conversion means 2 and convert the wavelength of the light 30 in the first wavelength band to the light 31 in the second wavelength band without causing temperature quenching of the phosphor. .
  • the areas of the first reflection surface 44 a and the first emission surface 44 b of the first wavelength selection unit 4 are the same as the area of the light emission surface 41 of the light emission unit 1. .
  • the present invention is not limited to this.
  • the areas of the first reflecting surface 44 a and the first emitting surface 44 b of the first wavelength selecting unit 4 may be less than the area of the light emitting surface 41 of the light emitting unit 1.
  • the area of the surface 41 may be exceeded.
  • it is preferable that the areas of the first reflection surface 44 a and the first emission surface 44 b of the first wavelength selection unit 4 are not more than the area of the light emission surface 41 of the light emission unit 1.
  • the first wavelength band in which the etendue of the light 31 in the second wavelength band emitted from the first emission surface 44 b of the first wavelength selection means 4 is emitted from the light emission surface 41 of the light emission means 1. Or less than the etendue of the light 30.
  • etendue is calculated
  • the light use efficiency of the optical system of the projector is improved as the etendue of the light source unit 110 is lower.
  • the etendue of the light source unit 110 (the etendue of the light 31 in the second wavelength band emitted from the first emission surface 44 b of the first wavelength selection unit 4) is emitted from the light emission surface 41 of the light emission unit 1.
  • the fluorescence in the wavelength conversion unit 2 is suppressed in order to prevent the light 30 in the first wavelength band and the light 31 in the second wavelength band from passing through the wavelength conversion unit 2.
  • the transmittance of the wavelength converting means 2 may be lowered by increasing the concentration of the body, mixing a scatterer in the wavelength converting means 2, increasing the thickness of the wavelength converting means 2, or the like.
  • a reflection layer having reflection characteristics for the light 30 in the first wavelength band and the light 31 in the second wavelength band may be disposed on the surface opposite to the incident / exit surface 42 of the wavelength conversion means 2.
  • the amount of light transmitted through the wavelength conversion unit 2 is reduced, and the light amount of the light 31 in the second wavelength band emitted from the first emission surface 44b of the first wavelength selection unit 4 in the light source unit 110, that is, the light source unit.
  • the luminous efficiency of 110 can be improved.
  • the material for forming the reflective layer include alumina, silver, white silicone resin, and barium sulfate.
  • a dielectric multilayer film or the like may be used for the reflective layer.
  • part of the light 30 in the first wavelength band incident on the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 is absorbed by the light emitting means 1.
  • the length of the wavelength conversion means 2 in the Z direction in FIGS. 1 and 2 may be increased. Thereby, the light quantity of the light 30 of the 1st wavelength band which injects into the light emission surface 41 of the light emission means 1 can be reduced.
  • the shapes of the light emitting means 1, the four wavelength converting means 2 and the first wavelength selecting means 4 are all rectangular, and the inner surface shape of the internal space of the light source unit 110 is It is a quadrangular prism (cuboid) shape.
  • the light source unit of this embodiment is not limited to this.
  • the inner surface shape of the inner space of the light source unit may be a columnar shape in which the light emitting surface of the light emitting unit is disposed on the bottom surface and the first reflecting surface of the first wavelength selecting unit is disposed on the top surface.
  • n is an integer greater than or equal to 5
  • Any columnar shape such as, for example, may be used.
  • the first reflection surface 44 a and the first emission surface 44 b of the first wavelength selection unit 4 are arranged on the opposite sides of the first wavelength selection unit 4. ing.
  • the present invention is not limited to this example.
  • the first reflecting surface is disposed on the same surface as the first emitting surface, and the first emitting surface is provided. May also serve as the first reflecting surface.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the light source unit of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the light source unit 110 of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 further includes four heat radiating means 3.
  • the light source unit 120 of the present embodiment has four heat radiating means 3 disposed on the surfaces opposite to the light incident / exit surfaces 42 of the four wavelength converting means 2.
  • the configuration is the same as that of the light source unit 110 of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
  • the heat radiating means 3 may be connected to a heat sink or a heat pipe.
  • the heat radiating means 3 is in contact with the wavelength converting means 2 over a wide area, the temperature increase of the wavelength converting means 2 is further suppressed, and the first wavelength band is more efficiently obtained. It is possible to convert the wavelength of the light 30 into the light 31 in the second wavelength band.
  • the wavelength conversion is performed by increasing the concentration of the phosphor in the wavelength conversion unit 2, mixing a scatterer in the wavelength conversion unit 2, or increasing the thickness of the wavelength conversion unit 2.
  • the transmittance of the means 2 may be reduced.
  • the first wavelength band is interposed between the wavelength converting means 2 and the heat radiating means 3.
  • a reflective layer having reflection characteristics for the light 30 and the light 31 in the second wavelength band may be disposed. Thereby, the light absorption loss by the heat radiation means 3 is reduced, and the light quantity of the light 31 in the second wavelength band emitted from the first emission surface 44b of the first wavelength selection means 4 in the light source unit 120, that is, the light source unit.
  • the luminous efficiency of 120 can be improved.
  • the material for forming the reflective layer include alumina, silver, white silicone resin, and barium sulfate.
  • a dielectric multilayer film or the like may be used for the reflective layer.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the light source unit 120 of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 is further provided with the second wavelength selection means 5.
  • the light source unit 130 of the present embodiment is shown in FIGS. 3 and 4 except that the light source unit 130 further includes the second wavelength selection means 5 disposed on the light emitting surface 41 of the light emitting means 1.
  • the configuration is the same as that of the light source unit 120 of the second embodiment.
  • the heat dissipation means 3 is an arbitrary constituent member and may not be included. However, it is preferable to include this, and this is the same for the fourth and subsequent embodiments.
  • the second wavelength selection unit 5 reflects the light 31 in the second wavelength band and transmits the light 30 in the first wavelength band, and a side opposite to the second reflection surface 45a ( In FIG. 5, it has the 2nd output surface 45b which permeate
  • the second wavelength selection means 5 for example, a dielectric multilayer film or the like can be used.
  • the second reflection surface 45 a and the second emission surface 45 b of the second wavelength selection unit 5 are disposed on the opposite sides of the second wavelength selection unit 5.
  • the present invention is not limited to this example.
  • the second reflecting surface is disposed on the same surface as the second emitting surface, and the second emitting surface is provided. May also serve as the second reflecting surface.
  • the light 31 in the second wavelength band incident on the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 is reflected by the second wavelength selecting means 5. For this reason, according to this embodiment, absorption of the light 31 of the 2nd wavelength band by the light emission means 1 can be suppressed, and a light source unit with higher luminous efficiency can be obtained.
  • the light source units of Embodiments 4 to 9 and 11 to 13 described later may include the second wavelength selection unit 5.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the light source unit 140 of this embodiment a part of the wavelength converting means 2 and the heat radiating means 3 of the light source unit 120 of the second embodiment shown in FIG. 3 and FIG.
  • the light source unit 140 of the present embodiment is shown in FIGS. 3 and 4 except that one of the four sets of wavelength conversion means 2 and heat dissipation means 3 is replaced with the reflection means 7.
  • the configuration is the same as that of the light source unit 120 of the second embodiment.
  • the reflecting means 7 has a third reflecting surface 47 that reflects the light 30 in the first wavelength band and the light 31 in the second wavelength band.
  • Examples of the material for forming the reflecting means 7 include alumina, silver, white silicone resin, and barium sulfate.
  • a dielectric multilayer film or the like may be used.
  • the number of the heat radiating means 3 is reduced by replacing one of the four sets of the wavelength converting means 2 and the heat radiating means 3 with the reflecting means 7, and the configuration of the light source unit is simplified. And miniaturization.
  • the light source unit 140 shown in FIG. 6 one set of the four sets of wavelength conversion means 2 and heat dissipation means 3 is replaced with the reflection means 7.
  • the light source unit of this embodiment is not limited to this.
  • two or three sets of the four sets of wavelength conversion means 2 and heat dissipation means 3 may be replaced with the reflection means 7. If there is at least one wavelength converting means 2, the first wavelength selection is performed by converting the wavelength of the light 30 in the first wavelength band emitted from the light emitting surface 41 of the light emitting means 1 to the light 31 in the second wavelength band. The light can be emitted from the first emission surface 44b of the means 4.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the light source unit of the present embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the light source unit of the present embodiment shown in FIG. 7 as seen in the II direction.
  • the light source unit 141 of the present embodiment has a triangular cross section in the internal space.
  • the light source unit 141 of the present embodiment has an internal space, and the cross-sectional shape of the internal space is triangular, and the light emission is performed so as to be positioned at the bottom of the cross-sectional shape.
  • the light emitting surface 41 of the means 1 is disposed, and the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 and the first reflecting surface 44a of the first wavelength selecting means 4 are respectively positioned so as to be located on the remaining two sides of the cross-sectional shape.
  • the third reflecting surfaces 47 of the two reflecting means 7 are arranged on both sides of the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 and the first reflecting face 44a of the first wavelength selecting means 4. None) is arranged.
  • the light emitting means 1 and the wavelength converting means 2 are arranged so as to face each other, so that the light emitting surface of the light emitting means 1 is compared with the light source unit 140 of the fourth embodiment shown in FIG.
  • the light 30 in the first wavelength band incident on 41 decreases. For this reason, according to this embodiment, absorption of the light 30 of the 1st wavelength band by the light emission means 1 can be suppressed, and a light source unit with higher luminous efficiency can be obtained.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the incident / exit surface 42 of the wavelength conversion means 2 of the light source unit 141 of Embodiment 5 shown in FIGS. 7 and 8 is a curved surface.
  • the light source unit 142 of the present embodiment is the same as the light source unit 141 of the fifth embodiment shown in FIGS. 7 and 8 except that the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 is a curved surface. It is a configuration.
  • the light source unit 142 of the present embodiment by making the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 into a curved surface, the area of the incident / exit surface 42 can be increased. Thereby, the incident light quantity of the light 30 of the 1st wavelength band per unit area of the entrance / exit surface 42 can be decreased, and the temperature rise of the wavelength conversion means 2 can be suppressed.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • FIGS. 1 to 9 are shown rotated 90 degrees to the right.
  • the light emitting means 1 is on the left and the first wavelength selecting means 4 is on the right. Yes.
  • the light source unit 150 of the present embodiment the light source unit 120 of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 further includes a first light guide unit 27.
  • the light source unit 150 of the present embodiment has the same configuration as the light source unit 120 of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 except that it further includes a first light guide means 27. is there.
  • the 1st light guide means 27 is the cylinder shape same shape as the side surface of the inner surface shape of the internal space of the said light source unit.
  • the first light guide means 27 has a fourth reflecting surface 57 that reflects the light 30 in the first wavelength band and the light 31 in the second wavelength band.
  • the first wavelength selection unit 4 is arranged on the upper surface (the right side in FIG. 10) via the fourth reflection surface 57 of the first light guide unit 27 in the inner surface shape.
  • a first reflecting surface 44a is disposed.
  • the first light guide unit 27 operates as a light pipe for the light 31 in the second wavelength band. That is, the light 31 in the second wavelength band emitted from the incident / exiting surface 42 of the wavelength converting unit 2 is repeatedly specularly reflected by the fourth reflecting surface 57 of the first light guiding unit 27, and the first wavelength selecting unit 4 is emitted from the first emission surface 44b. Thereby, the intensity distribution of the light 31 in the second wavelength band emitted from the first emission surface 44b of the first wavelength selection unit 4 is made more uniform.
  • the intensity distribution of the light 31 in the second wavelength band emitted from the light source unit 150 is uniform, so that light is emitted from the projector to the screen or the like. When projected, unevenness in illuminance on the screen can be suppressed.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • FIG. 11 as in FIG. 10, for convenience, FIGS. 1 to 9 are shown rotated 90 degrees to the right.
  • the light emitting means 1 is on the left and the first wavelength selecting means 4 is on the left.
  • the light source unit 120 of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 further includes a second light guide unit 37.
  • the light source unit 160 of the present embodiment has the same configuration as the light source unit 120 of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 except that it further includes a second light guide unit 37. is there.
  • the first shape of the first wavelength selection unit 4 is formed on the upper surface (right side in FIG. 11) via the second light guide unit 37 in the inner surface shape of the internal space of the light source unit.
  • the reflective surface 44a is disposed.
  • the aperture of the second light guide unit 37 extends from the light emitting surface 41 of the light emitting unit 1 toward the first reflecting surface 44 a of the first wavelength selecting unit 4.
  • the second light guiding means 37 is formed of a medium that can transmit light (for example, glass, resin, etc.).
  • the refractive index of the medium is different from the refractive index of the atmosphere (for example, air) at the interface in contact with the medium. Thereby, the interface can reflect the light transmitted through the inside of the medium, and the second light guide unit 37 is formed with the fifth reflecting surface 15 that reflects a part of the incident light.
  • the fifth light-reflecting surface 15 of the second light-guiding unit 37 has a high refractive index with respect to the surrounding atmosphere (for example, air). A part of the incident light may be Fresnel reflected or totally reflected by the fifth reflecting surface 15.
  • the second light guiding means 37 has an incident surface 13 on the four wavelength converting means 2 side and an emitting surface 14 on the first wavelength selecting means 4 side.
  • the entrance surface 13 and the exit surface 14 transmit the light 30 in the first wavelength band and the light 31 in the second wavelength band.
  • the entrance surface 13 and the exit surface 14 for example, a configuration in which reflection of light at the interface is suppressed by a dielectric multilayer film, a fine structure, or the like can be used.
  • the second light guiding means 37 operates as a rod integrator for the light 31 in the second wavelength band. That is, the light 31 in the second wavelength band emitted from the incident / exit surface 42 of the wavelength conversion means 2 is repeatedly specularly reflected by the fifth reflection surface 15 of the second light guide means 37, and the first wavelength selection means 4 is emitted from the first emission surface 44b. Thereby, the intensity distribution of the light 31 in the second wavelength band emitted from the first emission surface 44b of the first wavelength selection unit 4 is made more uniform.
  • the aperture of the second light guide unit 37 extends from the incident surface 13 toward the output surface 14.
  • the light source unit of this embodiment is not limited to this.
  • the aperture of the second light guide unit may be constant from the incident surface toward the exit surface, or may be narrowed from the entrance surface toward the exit surface.
  • the emission surface 14 of the second light guide unit 37 and the first wavelength selection unit 4 have a first area relative to the area of the incident surface 13 of the second light guide unit 37.
  • the emitted light from the first emission surface 44 b of the first wavelength selection unit 4 is incident on the incident surface 13 of the second light guide unit 37.
  • the emission angle is narrower than the light that is transmitted. This is because when the light is reflected by the fifth reflecting surface 15 of the tapered second light guide unit 37, the light emission angle becomes narrower. As a result, the etendue of the light source unit 160 does not increase.
  • the intensity distribution of the light 31 in the second wavelength band emitted from the light source unit 160 is uniform, so that light is emitted from the projector to the screen or the like.
  • unevenness in illuminance on the screen can be suppressed.
  • the light source unit 160 of this embodiment there are about several hundred ⁇ m between the emission surface 14 of the second light guide unit 37 and the first reflection surface 44 a of the first wavelength selection unit 4. There may be a slight gap (air layer). In order to prevent light leakage, the reflecting means may be arranged at both ends (upper and lower ends in FIG. 11) of the gap.
  • the emission surface 14 of the second light guide unit 37 and the first reflection surface 44a of the first wavelength selection unit 4 may be in close contact with each other. Further, the emission surface 14 of the second light guide unit 37 may also serve as the first reflection surface 44 a of the first wavelength selection unit 4.
  • the first wavelength selection means 4 is disposed on the emission surface 14 side of the second light guide means 37.
  • the light source unit of this embodiment is not limited to this.
  • the first wavelength selection unit 4 may be disposed on the incident surface 13 side of the second light guide unit 37.
  • the first wavelength selection unit 4 is disposed on the emission surface 14 side of the second light guide unit 37 as shown in FIG. Is preferred.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the light source unit 120 of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 further includes a polarizer 16.
  • the light source unit 170 of the present embodiment further includes a polarizer 16 disposed on the first emission surface 44 b of the first wavelength selection unit 4, as shown in FIG. 3 and FIG.
  • the polarizer 16 has a transmission axis, and is a reflective polarizer that transmits light having a polarization direction parallel to the transmission axis and reflects light having a polarization direction perpendicular to the transmission axis.
  • a wire grid polarizer, a multilayer film using an organic material, or the like can be used as the polarizer 16.
  • the light 31 in the second wavelength band incident on the polarizer 16 passes through the polarizer 16 and is orthogonal to the transmission axis.
  • the light 31 in the second wavelength band having a polarization component parallel to the direction is reflected by the polarizer 16.
  • the light 31 in the second wavelength band reflected by the polarizer 16 passes through the first wavelength selection unit 4 and is returned to the internal space of the light source unit 170.
  • the light 31 returned to the internal space is reflected a plurality of times in the internal space and the polarization direction is changed, and then enters the polarizer 16 again.
  • the light 31 in the second wavelength band emitted from the light source unit 170 can be converted into linearly polarized light having a polarization component parallel to the transmission axis of the polarizer 16, and the polarizer 16 and the internal space By repeating the reflection in between, the amount of light 31 transmitted through the polarizer 16 can be increased.
  • the light source unit 170 of this embodiment is applied to a projector using a liquid crystal panel as a display element that spatially modulates transmitted light
  • the light use efficiency of the projector is improved and the amount of light emitted from the projector is improved.
  • the liquid crystal panel has polarization dependency, and spatially modulates only the light of the polarization component in a specific direction, and does not modulate the light of the polarization component in a direction orthogonal to the specific direction. For this reason, light having a polarization component in a direction orthogonal to the specific direction cannot be used in a projector using the above-described liquid crystal panel.
  • the light emitted from the light source unit 170 is linearly polarized light having a polarization component in a specific direction, and is repeatedly reflected between the polarizer 16 and the internal space to cause the light in the specific direction. Since the ratio of the light of the polarization component is high, the amount of light that is not used in the optical system as described above can be reduced, and the amount of light emitted from the projector can be improved.
  • the light source units of the above-described Embodiments 1 and 3 to 8 and Embodiments 10 to 14 to be described later may include a polarizer 16.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the light source unit 180 of the present embodiment is an example in which an LED is used as the light emitting unit 1.
  • the light source unit 180 of the present embodiment includes a substrate 17, a light emitting means (LED in this example) 1 disposed on the substrate 17, and a second disposed on the light emitting surface 41 of the LED 1.
  • the first wavelength selection means 4 arranged on the upper part of the means 3 is included as a main component.
  • the substrate 17 is electrically connected to a power supply device (not shown).
  • the LED 1 is electrically connected to the substrate 17 via the bonding wire 24.
  • the reflection means 7 is arranged so as to surround the LED 1. Further, the reflection means 7 may have a role of fixing the substrate 17 and the second wavelength selection means 5.
  • the substrate 17 and the four heat dissipating means 3 are mechanically connected by an adhesive or the like.
  • the second wavelength selection means 5 and the four reflection means 7 and the first wavelength selection means 4 and the four heat dissipation means 3 are also mechanically connected by an adhesive or the like.
  • the size of the second wavelength selection unit 5 and the first wavelength selection unit 4 is set larger than the size necessary for closing the inner portions of the four wavelength conversion units 2.
  • the second wavelength selection unit 5 and the four reflection units 7 and the first wavelength selection unit 4 and the four heat dissipation units 3 can be easily mechanically connected, and light leakage can be suppressed.
  • the luminous efficiency of the unit 180 can be further increased.
  • the area inside the portion in contact with the four wavelength converting means 2 is the surface of the second wavelength selecting means 5 on the four wavelength converting means 2 side. Of these, it is preferable that the area is the same as or smaller than the area inside the portion in contact with the four wavelength conversion means 2.
  • the area inside the portion in contact with the four wavelength converting means 2 is the same as the area of the light emitting surface 41 of the LED 1, or It is preferable to set it narrowly.
  • the LED 1 generates light 30 of the first wavelength band in a light emitting layer (not shown) inside the LED 1 according to the current value supplied from the power supply device, and emits the light from the light emitting surface 41 (first light emission). Process).
  • the light 30 in the first wavelength band emitted from the light emitting surface 41 of the LED 1 incident on the first reflecting surface 44 a of the first wavelength selecting unit 4 is converted into the first reflecting surface 44 a of the first wavelength selecting unit 4. (First reflection process).
  • the light 30 in the first wavelength band reflected by the first reflecting surface 44a of the first wavelength selecting unit 4 that has entered the light emitting surface 41 of the LED 1 again is reflected by the light emitting surface 41 of the LED 1 (second reflection). Process).
  • the light 30 in the first wavelength band emitted from the light emitting surface 41 of the LED 1 and incident on the incident / exiting surface 42 of the wavelength converting means 2 is reflected by the first reflecting surface 44 a of the first wavelength selecting means 4.
  • the light 30 in the first wavelength band and the light 30 in the first wavelength band reflected by the light emitting surface 41 of the LED 1 are wavelength-converted, and the light in the second wavelength band is reflected from the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2. 31 is emitted (second light emission step).
  • the light 31 in the second wavelength band incident on the light emitting surface 41 of the LED 1 is reflected by the light emitting surface 41 of the LED 1 (third reflection step).
  • the light 31 in the second wavelength band that is incident again on the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 is reflected by the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 (fourth reflecting step).
  • the light 31 in the second wavelength band reflected by the incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 is on the side opposite to the side on which the light 30 in the first wavelength band of the first wavelength selecting means 4 is incident.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the angle formed by a part of the wavelength converting means 2 of the light source unit 120 of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 and the light emitting means 1 and the first wavelength selecting means 4 is changed. Is.
  • the light source unit 190 of the present embodiment is different from that shown in FIG. 3 except that the angle formed between two of the four wavelength conversion means 2 and the light emitting means 1 and the first wavelength selection means 4 is not a right angle. And it is the same structure as the light source unit 120 of Embodiment 2 shown in FIG.
  • the ratio of the light 30 in the first wavelength band incident on the light emitting means 1 can be suppressed, and the light emission efficiency of the light source unit 190 can be further increased.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the light source unit 200 of the present embodiment is obtained by changing the shape of the first wavelength selection unit 4 of the light source unit 120 of the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4.
  • the light source unit 200 of the present embodiment is the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 except that the first wavelength selection unit 4 has a shape in which the first reflecting surface 44 a is raised.
  • the light source unit 120 has the same configuration.
  • the ratio of the light 30 in the first wavelength band incident on the light emitting means 1 can be suppressed, and the light emission efficiency of the light source unit 200 can be further increased.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the light source unit 210 of the present embodiment has a plurality of light emitting means 1.
  • the light source unit 210 of the present embodiment has an internal space, and the inner surface of the internal space has a quadrangular prism shape (a rectangular parallelepiped shape).
  • An incident / exit surface 42 of the wavelength converting means 2 is disposed on the bottom surface of the inner surface shape.
  • a first reflection surface 44a of the first wavelength selection means 4 is disposed on the upper surface of the inner surface shape.
  • Four second wavelength selection means 5 are arranged on the side surface of the inner surface shape, and four light emitting means 1 are arranged outside the four second wavelength selection means 5.
  • the intensity of the light 30 in the first wavelength band can be improved and the light emission efficiency of the light source unit 210 can be further increased.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the light source unit of the present embodiment.
  • the light source unit of the present embodiment is obtained by changing the size of the four reflecting means 7 of the light source unit 180 of the tenth embodiment shown in FIG.
  • the light source unit 220 of the present embodiment is the light source of the tenth embodiment shown in FIG. 13 except that the second wavelength selection unit 5 is sized to fit inside the four reflection units 7.
  • the configuration is the same as that of the unit 180.
  • the light source unit 220 of the present embodiment by providing the four reflecting means 7 on the side surface of the second wavelength selecting means 5, light leakage can be further suppressed and the light emission efficiency of the light source unit 220 can be further increased. it can.
  • Light emission means 2 Wavelength conversion means 3 Heat radiation means 4 1st wavelength selection means 5 2nd wavelength selection means 7 Reflection means 13 Incident surface 14 Outgoing surface 15 5th reflection surface 16 Polarizer 17 Substrate 24 Bonding wire 27 1st Light guide means 30 First wavelength band light 31 Second wavelength band light 37 Second light guide means 41 Light emitting surface 42 Incoming / exiting surface 44a First reflecting surface 44b First emitting surface 45a Second Reflective surface 45b Second exit surface 47 Third reflective surface 57 Fourth reflective surface 110, 120, 130, 140, 141, 142, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220 Light source unit

Abstract

　光の利用効率が高い光源ユニットを提供する。　本発明の光源ユニット（１１０）は、発光手段（１）と、波長変換手段（２）と、第１の波長選択手段（４）とを含み、発光手段（１）は、第１の波長帯域の光（３０）を出射し、かつ、入射した光を反射して出射する発光面（４１）を有し、波長変換手段（２）は、第１の波長帯域の光（３０）が入射すると、第１の波長帯域の光（３０）が入射した側と同じ側に第２の波長帯域の光（３１）を出射し、かつ、再度入射した第２の波長帯域の光（３１）を反射して出射する入出射面（４２）を有し、第１の波長選択手段（４）は、第１の波長帯域の光（３０）を反射し、第２の波長帯域の光（３１）を透過させる第１の反射面（４４ａ）を有し、発光手段（１）及び第１の波長選択手段（４）は、発光手段（１）の発光面（４１）から出射した第１の波長帯域の光（３０）、第１の波長選択手段（４）の第１の反射面（４４ａ）で反射した第１の波長帯域の光（３０）、及び、発光手段（１）の発光面（４１）に入射し反射した第１の波長帯域の光（３０）が、波長変換手段（２）の入出射面（４２）に入射されるように配置される。

Description

光源ユニット、投射型表示装置、照明器具及び光出射方法
　本発明は、光源ユニット、投射型表示装置、照明器具及び光出射方法に関する。
　プロジェクタ等の投射型表示装置及び照明器具等では、高輝度かつ低消費電力で、長寿命の光源ユニットが求められている。現在、この要求を満たす光源ユニットとして、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は半導体レーザ（ＬＤ）を用いたものが提案されている。ＬＥＤ及びＬＤは、半導体によって作製され、ＩｎＧａＮ系の半導体材料を用いることで青色の光を発生させることができ、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体材料を用いることで赤色の光を発生させることができることが知られている。しかし、ＩｎＧａＮ系及びＡｌＧａＩｎＰ系の半導体材料を用いたＬＥＤ又はＬＤは、緑色の光の発光効率が低い、グリーンギャップと呼ばれる課題を有している。この課題を解決する方法として、ＬＥＤ又はＬＤと、蛍光体とを組み合わせた光源ユニットが提案されている。
　例えば、特許文献１には、蛍光体の自己発熱を抑制した、高出力の光源ユニットが記載されている。この光源ユニットは、発光手段と、前記発光手段からの光の少なくとも一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光体を含む波長変換手段とを備え、さらに前記波長変換手段と接する放熱手段を有する。この光源ユニットによれば、前記波長変換手段と接する放熱手段により、蛍光体の温度上昇を抑制することができる。
特開２００５－２９４１８５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の光源ユニットには、光漏れが生じ、光の利用効率が低いという問題があった。
　本発明の目的は、光の利用効率が高い光源ユニット、投射型表示装置、照明器具及び光出射方法を提供することにある。
　前記目的を達成するために、本発明の光源ユニットは、
発光手段と、波長変換手段と、第１の波長選択手段とを含み、
前記発光手段は、第１の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した光を反射して出射する発光面を有し、
前記波長変換手段は、前記第１の波長帯域の光が入射すると、前記第１の波長帯域の光が入射した側と同じ側に第２の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した前記第２の波長帯域の光を反射して出射する入出射面を有し、
前記第１の波長選択手段は、前記第１の波長帯域の光を反射し、前記第２の波長帯域の光を透過させる第１の反射面を有し、
前記発光手段及び前記第１の波長選択手段は、前記発光手段の前記発光面から出射した前記第１の波長帯域の光、前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射した前記第１の波長帯域の光、及び、前記発光手段の前記発光面に入射し反射した前記第１の波長帯域の光が、前記波長変換手段の前記入出射面に入射されるように配置される。
　また、本発明の光源ユニットは、
発光手段と、波長変換手段と、第１の波長選択手段と、第２の波長選択手段とを含み、
前記発光手段は、第１の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した光を反射して出射する発光面を有し、
前記波長変換手段は、前記第１の波長帯域の光が入射すると、前記第１の波長帯域の光が入射した側と同じ側に第２の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した前記第２の波長帯域の光を反射して出射する入出射面を有し、
前記第１の波長選択手段は、前記第１の波長帯域の光を反射し、前記第２の波長帯域の光を透過させる第１の反射面を有し、
前記第２の波長選択手段は、前記第２の波長帯域の光を反射し、前記第１の波長帯域の光を透過させる第２の反射面を有し、
前記発光手段、前記第１の波長選択手段及び前記第２の波長選択手段は、前記発光手段の前記発光面から出射した前記第１の波長帯域の光、前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射した前記第１の波長帯域の光、前記第２の波長選択手段の前記第２の反射面を透過した前記第１の波長帯域の光、及び、前記発光手段の前記発光面に入射し反射した前記第１の波長帯域の光が、前記波長変換手段の前記入出射面に入射されるように配置される。
　本発明の投射型表示装置は、前記本発明の光源ユニットを含む。
　本発明の照明器具は、前記本発明の光源ユニットを含む。
　本発明の光出射方法は、
発光手段と、波長変換手段と、第１の波長選択手段とを含み、
前記発光手段は、第１の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した光を反射して出射する発光面を有し、
前記波長変換手段は、前記第１の波長帯域の光が入射すると、前記第１の波長帯域の光が入射した側と同じ側に反射光として第２の波長帯域の光を出射し、かつ、再度入射した前記第２の波長帯域の光を反射して出射する入出射面を有し、
前記第１の波長選択手段は、前記第１の波長帯域の光を反射し、前記第２の波長帯域の光を透過させる第１の反射面を有する光源ユニットを用い、
前記発光手段の前記発光面から前記第１の波長帯域の光を出射する第１の光出射工程と、
前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面に入射した前記発光手段の前記発光面から出射された前記第１の波長帯域の光を、前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射する第１の反射工程と、
前記発光手段の前記発光面に再度入射した前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射された前記第１の波長帯域の光を、前記発光手段の前記発光面で反射する第２の反射工程と、
前記波長変換手段の前記入出射面に入射した前記発光手段の前記発光面から出射された前記第１の波長帯域の光、前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射された前記第１の波長帯域の光及び前記発光手段の前記発光面で反射された前記第１の波長帯域の光を波長変換し、前記波長変換手段の前記入出射面から反射光として前記第２の波長帯域の光を出射する第２の光出射工程と、
前記発光手段の前記発光面に入射した第２の波長帯域の光を、前記発光手段の前記発光面で反射する第３の反射工程と、
前記波長変換手段の前記入出射面に再度入射した前記第２の波長帯域の光を、前記波長変換手段の前記入出射面で反射する第４の反射工程と、
前記第１の波長選択手段に入射した前記波長変換手段の前記入出射面から出射された前記第２の波長帯域の光、前記発光手段の前記発光面で反射された前記第２の波長帯域の光及び前記波長変換手段の前記入出射面で反射された前記第２の波長帯域の光を、前記第１の波長選択手段の前記第１の波長帯域の光が入射する側とは反対の側から出射する第３の光出射工程とを含む。
　本発明によれば、光の利用効率が高い光源ユニット、投射型表示装置、照明器具及び光出射方法を提供することができる。
図１は、実施形態１の光源ユニットを示す斜視図である。 図２は、実施形態１の光源ユニットを示す断面図である。 図３は、実施形態２の光源ユニットを示す斜視図である。 図４は、実施形態２の光源ユニットを示す断面図である。 図５は、実施形態３の光源ユニットを示す断面図である。 図６は、実施形態４の光源ユニットを示す断面図である。 図７は、実施形態５の光源ユニットを示す斜視図である。 図８は、図７に示す実施形態５の光源ユニットのＩ－Ｉ方向に見た断面図である。 図９は、実施形態６の光源ユニットを示す断面図である。 図１０は、実施形態７の光源ユニットを示す断面図である。 図１１は、実施形態８の光源ユニットを示す断面図である。 図１２は、実施形態９の光源ユニットを示す断面図である。 図１３は、実施形態１０の光源ユニットを示す断面図である。 図１４は、実施形態１１の光源ユニットを示す断面図である。 図１５は、実施形態１２の光源ユニットを示す断面図である。 図１６は、実施形態１３の光源ユニットを示す断面図である。 図１７は、実施形態１４の光源ユニットを示す断面図である。
　以下、本発明の光源ユニットについて、例を挙げて詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。なお、以下の図において、同一部分には、同一符号を付している。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なる場合がある。
［実施形態１］
　図１は、本実施形態の光源ユニットを示す斜視図である。図２は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の光源ユニット１１０は、発光手段１と、４つの波長変換手段２と、第１の波長選択手段４とを主要な構成要素として含む。本例において、発光手段１、４つの波長変換手段２及び第１の波長選択手段４の断面形状は、いずれも矩形である。本実施形態の光源ユニット１１０は、内部空間を有し、前記内部空間の内面形状は柱状であり、前記内面形状の底面に発光手段１の発光面４１が配置され、前記内面形状の上面に第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａが配置され、前記内面形状の側面の全部が、波長変換手段２の入出射面４２である。本発明において、光源ユニットの向きに制限はなく、例えば、図１及び図２に示したのと上下を反転させても（発光手段１を上に、第１の波長選択手段４を下にしても）よいし、９０度回転させても（発光手段１及び第１の波長選択手段４を側部に配置しても）よい。これについては、後述の実施形態２～１４においても同様である。なお、便宜上、本発明においては、発光手段１の発光面４１を底面と、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａを上面と記載する。
　発光手段１は、第１の波長帯域の光３０を出射し、かつ、入射した光を反射して出射する発光面４１を有する。発光手段１としては、例えば、ＬＥＤ又はＬＤ等の面発光型の固体光源、又は光源及び導光板からなる面発光デバイス等を用いることができる。第１の波長帯域の光３０は、例えば、所望の色（例えば、赤、緑、青等）の波長帯域の光とすればよく、好ましくは、青色の波長帯域の光である。
　波長変換手段２は、第１の波長帯域の光３０が入射すると、第１の波長帯域の光３０が入射した側と同じ側に第２の波長帯域の光３１を出射し、かつ、入射した第２の波長帯域の光３１を反射して出射する入出射面４２を有する。第２の波長帯域の光３１は、第１の波長帯域の光３０と異なる波長帯域の光であればいかなる光であってもよく、好ましくは、緑色の波長帯域の光である。波長変換手段２は、第１の波長帯域の光３０を吸収し、第２の波長帯域の光３１を出射する蛍光体を含むことが好ましい。波長変換手段２は、例えば、前記蛍光体を樹脂等の結着剤で固着させることで製造することができる。前記蛍光体としては、例えば、ＹＡｌＯ３：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ２．９５Ｃｅ０．０５Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９０Ｃｅ０．０５Ｔｂ０．０５Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９４Ｃｅ０．０５Ｐｒ０．０１Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９０Ｃｅ０．０５Ｐｒ０．０５Ａｌ５Ｏ１２、（Ｒｅ１－ｘＳｍｘ）３（Ａｌ１－ｙＧａｙ）５Ｏ１２：Ｃｅ（Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ及びＬａからなる群から選択される少なくとも一種の元素、０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１）等のイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体等のアルミニウム・ガーネット系蛍光体；（Ｌｕ１－ａ－ｂＲａＭｂ）３（Ａｌ１－ｃＧａｃ）５Ｏ１２（Ｒは、Ｃｅを必須とする少なくとも１種以上の希土類元素、Ｍは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ及びＧｄからなる群から選択される少なくとも１種の元素、０．０００１≦ａ≦０．５、０≦ｂ≦０．５、０．０００１≦ａ＋ｂ≦１、０≦ｃ≦０．８）等のルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体；Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｍｇ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｚｎ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０Ｅｕ，Ｐｒ、ＢａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、ＭｇＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、ＺｎＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、Ｓｒ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｃｅ、Ｂａ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｍｇ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｚｎ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、ＳｒＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｃｅ、ＢａＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、ＭｇＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、ＺｎＧｅ７Ｎ１０：ＥｕＣｅ、Ｓｒ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｂａ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｃｅ、Ｍｇ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｚｎ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ，Ｃｅ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｌａ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｌａ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｎｄ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｎｄ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｔｂ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｔｂ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ，Ｐｒ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ，Ｙ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ，Ｙ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｐｒ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｐｒ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｔｂ、ＢａＧｅ７Ｎ１０：Ｃｅ等の窒化物系蛍光体；ＬｘＭｙＯｚＮ｛（２／３）ｘ＋（４／３）ｙ－（２／３）ｚ｝：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素、Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選択される少なくとも一種の元素、Ｒは、希土類元素、ｘ、ｙ及びｚは、ｘ＝２、４．５≦ｙ≦６、０．０１＜ｚ＜１．５；又はｘ＝１、６．５≦ｙ≦７．５、０．０１＜ｚ＜１．５；又はｘ＝１、１．５≦ｙ≦２．５、１．５≦ｚ≦２．５を満足する）等の酸窒化物系蛍光体；（２－ｘ－ｙ）ＳｒＯ・ｘ（Ｂａ，Ｃａ）Ｏ・（１－ａ－ｂ－ｃ－ｄ）ＳｉＯ２・ａＰ２Ｏ５ｂＡｌ２Ｏ３ｃＢ２Ｏ３ｄＧｅＯ２：ｙＥｕ２＋（０＜ｘ＜１．６、０．００５＜ｙ＜０．５、０＜ａ、ｂ、ｃ、ｄ＜０．５）、（２－ｘ－ｙ）ＢａＯ・ｘ（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏ・（１－ａ－ｂ－ｃ－ｄ）ＳｉＯ２・ａＰ２Ｏ５ｂＡｌ２Ｏ３ｃＢ２Ｏ３ｄＧｅＯ２：ｙＥｕ２＋（０．０１＜ｘ＜１．６、０．００５＜ｙ＜０．５、０＜ａ、ｂ、ｃ、ｄ＜０．５）等のアルカリ土類金属ケイ酸塩蛍光体；Ｍ５（ＰＯ４）３（Ｃｌ，Ｂｒ）：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ及びＭｇからなる群から選択される少なくとも一種の元素）、Ｃａ１０（ＰＯ４）６ＣｌＢｒ：Ｍｎ，Ｅｕ等のアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体；ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ等のアルカリ土類金属アルミン酸塩系蛍光体；Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ等の希土類酸硫化物蛍光体；等の無機蛍光体があげられる。また、前記蛍光体としては、前述の無機蛍光体に限らず、例えば、有機蛍光体や半導体量子ドット蛍光体等を用いることができる。前記蛍光体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
　第１の波長選択手段４は、第１の波長帯域の光３０を反射し、第２の波長帯域の光３１を透過させる第１の反射面４４ａと、第１の反射面４４ａと反対側に位置し第２の波長帯域の光３１を透過して出射する第１の出射面４４ｂとを有する。第１の波長選択手段４としては、例えば、誘電体多層膜やホログラフィック素子、フォトニック結晶等を使用した、特定の波長帯域の光を透過させ、それ以外の光を反射する特性を有するものを用いることができる。
　図２に示すように、本実施形態の光源ユニット１１０は、内部空間を有する。前記内部空間の内面形状は、四角柱（直方体）状である。前記内面形状の底面には、発光手段１の発光面４１が配置されている。前記内面形状の上面には、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａが配置されている。前記内面形状の側面には、４つの波長変換手段２の入出射面４２が配置されている。このように、光源ユニット１１０では、発光手段１と第１の波長選択手段４とは、発光手段１の発光面４１から出射した第１の波長帯域の光３０と、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａで反射した第１の波長帯域の光３０と、発光手段１の発光面４１に入射し反射した第１の波長帯域の光３０が、波長変換手段２の入出射面４２に入射されるように配置されている。
　つぎに、図２を参照して、本実施形態の光源ユニット１１０を用いた光出射方法について説明する。
　まず、発光手段１の発光面４１から第１の波長帯域の光３０を出射する（第１の光出射工程）。
　第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａに入射した発光手段１の発光面４１から出射された第１の波長帯域の光３０を、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａで反射する（第１の反射工程）。
　発光手段１の発光面４１に再度入射した第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａで反射された第１の波長帯域の光３０を、発光手段１の発光面４１で反射する（第２の反射工程）。
　波長変換手段２の入出射面４２に入射した、発光手段１の発光面４１から出射された第１の波長帯域の光３０、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａで反射された第１の波長帯域の光３０及び発光手段１の発光面４１で反射された第１の波長帯域の光３０を波長変換し、波長変換手段２の入出射面４２から反射光として第２の波長帯域の光３１を出射する（第２の光出射工程）。
　発光手段１の発光面４１に入射した第２の波長帯域の光３１を、発光手段１の発光面４１で反射する（第３の反射工程）。
　波長変換手段２の入出射面４２に再度入射した第２の波長帯域の光３１を、波長変換手段２の入出射面４２で反射する（第４の反射工程）。
　第１の波長選択手段４に入射した波長変換手段２の入出射面４２から出射された第２の波長帯域の光３１、発光手段１の発光面４１で反射された第２の波長帯域の光３１及び波長変換手段２の入出射面４２で反射された第２の波長帯域の光３１を、第１の波長選択手段４の第１の波長帯域の光３０が入射する側とは反対の側の第１の出射面４４ｂから出射する（第３の光出射工程）。
　本実施形態の光源ユニット１１０を用いた光出射方法において、前記第１の光出射工程及び前記第３の光出射工程を除く各工程の実施順序に制限はなく、同時に行われる工程があってもよい。
　本実施形態の光源ユニット１１０によれば、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａに入射した発光手段１の発光面４１から出射された第１の波長帯域の光３０を、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａで反射した後、波長変換手段２の入出射面４２に入射させて第２の波長帯域の光３１に波長変換することが可能であり、光の利用効率が高まる。また、本実施形態の光源ユニット１１０によれば、発光手段１の発光面４１に入射した第２の波長帯域の光３１及び波長変換手段２の入出射面４２に再度入射した第２の波長帯域の光３１を、発光手段１の発光面４１及び波長変換手段２の入出射面４２で反射させた後、漏れなく第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射させることが可能である。さらに、本実施形態の光源ユニット１１０によれば、光の利用効率が高いので、発光手段１の出力を低くすることができる。この結果、波長変換手段２の温度上昇を抑制し、蛍光体の温度消光を生じることなく、第１の波長帯域の光３０を第２の波長帯域の光３１に波長変換することが可能である。
　図１及び図２に示す光源ユニット１１０では、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａ及び第１の出射面４４ｂの面積は、発光手段１の発光面４１の面積と同じである。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明において、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａ及び第１の出射面４４ｂの面積は、発光手段１の発光面４１の面積未満であってもよく、発光手段１の発光面４１の面積を超えていてもよい。本発明において、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａ及び第１の出射面４４ｂの面積は、発光手段１の発光面４１の面積以下であることが好ましい。このようにすれば、第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射する第２の波長帯域の光３１のエテンデュを、発光手段１の発光面４１から出射する第１の波長帯域の光３０のエテンデュ以下とすることができる。なお、エテンデュは、発光面積×出射角度で求められる。
　本実施形態の光源ユニット１１０を、例えば、プロジェクタに適用する場合、光源ユニット１１０のエテンデュが低いほど、プロジェクタの光学系の光利用効率が向上する。そのため、光源ユニット１１０のエテンデュ（第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射する第２の波長帯域の光３１のエテンデュ）を、発光手段１の発光面４１から出射する第１の波長帯域の光３０のエテンデュ以下とすることにより、プロジェクタの光学系の光利用効率の低下を抑制できる。
　図１及び図２に示す光源ユニット１１０において、第１の波長帯域の光３０及び第２の波長帯域の光３１が波長変換手段２を透過するのを抑制するために、波長変換手段２における蛍光体の濃度を高くする、波長変換手段２内に散乱体を混入させる、波長変換手段２の厚さを厚くする等により、波長変換手段２の透過率を低下させてもよい。また、波長変換手段２の入出射面４２と反対側の面に第１の波長帯域の光３０及び第２の波長帯域の光３１に対して反射特性を有する反射層を配置してもよい。これにより、波長変換手段２を透過する光を低減し、光源ユニット１１０における第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射する第２の波長帯域の光３１の光量、すなわち光源ユニット１１０の発光効率を向上させることができる。前記反射層の形成材料としては、例えば、アルミナ、銀、白色のシリコーン樹脂、硫酸バリウム等があげられる。前記反射層は、例えば、誘電体多層膜等を用いてもよい。
　図１及び図２に示す光源ユニット１１０において、発光手段１の発光面４１に入射する第１の波長帯域の光３０は、その一部が発光手段１に吸収される。これを抑制するために、波長変換手段２の図１及び図２におけるＺ方向の長さを長くしてもよい。これにより、発光手段１の発光面４１に入射する第１の波長帯域の光３０の光量を低減することができる。
　図１及び図２に示す光源ユニット１１０では、発光手段１、４つの波長変換手段２及び第１の波長選択手段４の形状がいずれも矩形であり、光源ユニット１１０の内部空間の内面形状は、四角柱（直方体）状である。ただし、本実施形態の光源ユニットは、これに限定されない。本実施形態の光源ユニットにおいて、光源ユニットの内部空間の内面形状は、底面に発光手段の発光面が配置され、上面に第１の波長選択手段の第１の反射面が配置された柱状であればよく、発光手段及び第１の波長選択手段の形状、並びに波長変換手段の数及び形状を変更することで、円柱状、三角柱状、立方体状、ｎ角柱状（ｎは、５以上の整数）等の任意の柱状とすればよい。
　図１及び図２に示す光源ユニット１１０において、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａと第１の出射面４４ｂとは、互いに第１の波長選択手段４において反対側に配置されている。ただし、本発明はこの例には限定されず、例えば、前記第１の波長選択手段において、前記第１の反射面が前記第１の出射面と同じ面に配置され、前記第１の出射面が前記第１の反射面を兼ねていてもよい。
［実施形態２］
　図３は、本実施形態の光源ユニットを示す斜視図である。図４は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニット１２０は、図１及び図２に示す実施形態１の光源ユニット１１０が、さらに、４つの放熱手段３を備えたものである。図３及び図４に示すように、本実施形態の光源ユニット１２０は、４つの波長変換手段２の各入出射面４２と反対側の面上にそれぞれ配置された４つの放熱手段３を有すること以外は、図１及び図２に示す実施形態１の光源ユニット１１０と同様の構成である。
　放熱手段３の形成材料としては、熱伝導率の高い材料が好ましく、例えば、銅、アルミニウム等を用いることができる。また、放熱手段３は、ヒートシンク又はヒートパイプ等と接続されていてもよい。
　本実施形態の光源ユニット１２０によれば、放熱手段３が、波長変換手段２と広い面積で接しているため、波長変換手段２の温度上昇を更に抑制し、より効率的に第１の波長帯域の光３０を第２の波長帯域の光３１に波長変換することが可能である。
　本実施形態の光源ユニット１２０において、第１の波長帯域の光３０及び第２の波長帯域の光３１が波長変換手段２を透過し、放熱手段３に吸収されるのを抑制するために、実施形態１の光源ユニット１１０と同様に、波長変換手段２における蛍光体の濃度を高くする、波長変換手段２内に散乱体を混入させる、波長変換手段２の厚さを厚くする等により、波長変換手段２の透過率を低下させてもよい。また、放熱手段３による第１の波長帯域の光３０及び第２の波長帯域の光３１の吸収を抑制するために、波長変換手段２と放熱手段３との間に、第１の波長帯域の光３０及び第２の波長帯域の光３１に対して反射特性を有する反射層を配置してもよい。これにより、放熱手段３による光の吸収損失を低減し、光源ユニット１２０における第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射する第２の波長帯域の光３１の光量、すなわち光源ユニット１２０の発光効率を向上させることができる。前記反射層の形成材料としては、例えば、アルミナ、銀、白色のシリコーン樹脂、硫酸バリウム等があげられる。前記反射層は、例えば、誘電体多層膜等を用いてもよい。
［実施形態３］
　図５は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニット１３０は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０が、さらに、第２の波長選択手段５を備えたものである。図５に示すように、本実施形態の光源ユニット１３０は、さらに、発光手段１の発光面４１上に配置された第２の波長選択手段５を含むこと以外は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０と同様の構成である。なお、本実施形態の光源ユニット１３０において、放熱手段３は、任意の構成部材であり、含まれなくともよいが、含むことが好ましく、この点については、実施形態４以降についても同様である。
　第２の波長選択手段５は、第２の波長帯域の光３１を反射し、第１の波長帯域の光３０を透過させる第２の反射面４５ａと、第２の反射面４５ａと反対側（図５において、発光手段１側）に第１の波長帯域の光３０を透過して出射する第２の出射面４５ｂとを有する。これにより、第２の波長選択手段５は、第１の波長帯域の光３０を透過するとともに、第２の波長帯域の光３１を反射する。第２の波長選択手段５としては、例えば、誘電体多層膜等を用いることができる。図５に示す光源ユニット１３０において、第２の波長選択手段５の第２の反射面４５ａと第２の出射面４５ｂとは、互いに第２の波長選択手段５において反対側に配置されている。ただし、本発明はこの例には限定されず、例えば、前記第２の波長選択手段において、前記第２の反射面が前記第２の出射面と同じ面に配置され、前記第２の出射面が前記第２の反射面を兼ねていてもよい。
　本実施形態の光源ユニット１３０では、発光手段１の発光面４１に入射する第２の波長帯域の光３１が第２の波長選択手段５で反射される。このため、本実施形態によれば、発光手段１による第２の波長帯域の光３１の吸収を抑制し、発光効率のより高い光源ユニットを得ることができる。
　本実施形態の光源ユニット１３０と同様に、後述の実施形態４～９及び１１～１３の光源ユニットは、第２の波長選択手段５を含んでもよい。
［実施形態４］
　図６は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニット１４０は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０の波長変換手段２及び放熱手段３の一部が、反射手段７に置き換えられたものである。図６に示すように、本実施形態の光源ユニット１４０は、４組の波長変換手段２及び放熱手段３のうちの１組を反射手段７に置き換えたこと以外は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０と同様の構成である。
　反射手段７は、第１の波長帯域の光３０及び第２の波長帯域の光３１を反射する第３の反射面４７を有する。反射手段７の形成材料としては、例えば、アルミナ、銀、白色のシリコーン樹脂、硫酸バリウム等があげられる。反射手段７は、例えば、誘電体多層膜等を用いてもよい。
　本実施形態の光源ユニット１４０によれば、４組の波長変換手段２及び放熱手段３のうちの１組を反射手段７に置き換えることで、放熱手段３の数を減らし、光源ユニットの構成を簡略化及び小型化することができる。
　図６に示す光源ユニット１４０では、４組の波長変換手段２及び放熱手段３のうちの１組を反射手段７に置き換えている。ただし、本実施形態の光源ユニットは、これに限定されない。本実施形態の光源ユニットにおいて、４組の波長変換手段２及び放熱手段３のうち２組又は３組を反射手段７に置き換えてもよい。少なくとも１つの波長変換手段２があれば、発光手段１の発光面４１から出射した第１の波長帯域の光３０を、第２の波長帯域の光３１に波長変換して、第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射することが可能である。
［実施形態５］
　図７は、本実施形態の光源ユニットを示す斜視図である。図８は、図７に示す本実施形態の光源ユニットのＩ－Ｉ方向に見た断面図である。本実施形態の光源ユニット１４１は、内部空間の断面形状が三角形状のものである。図７及び図８に示すように、本実施形態の光源ユニット１４１は、内部空間を有し、前記内部空間の断面形状は、三角形状であり、前記断面形状の底辺に位置するように、発光手段１の発光面４１が配置され、前記断面形状の残りの二辺に位置するように、波長変換手段２の入出射面４２及び第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａがそれぞれ配置され、波長変換手段２の入出射面４２及び第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａの両側部に、２つの反射手段７の第３の反射面４７（図８には図示なし）が配置されている。
　本実施形態の光源ユニット１４１によれば、発光手段１と波長変換手段２とが向かい合うように配置されているため、図６に示す実施形態４の光源ユニット１４０に比べ、発光手段１の発光面４１に入射する第１の波長帯域の光３０が減少する。このため、本実施形態によれば、発光手段１による第１の波長帯域の光３０の吸収を抑制し、発光効率のより高い光源ユニットを得ることができる。
［実施形態６］
　図９は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニット１４２は、図７及び図８に示す実施形態５の光源ユニット１４１の波長変換手段２の入出射面４２が曲面であるものである。図９に示すように、本実施形態の光源ユニット１４２は、波長変換手段２の入出射面４２が曲面であること以外は、図７及び図８に示す実施形態５の光源ユニット１４１と同様の構成である。
　本実施形態の光源ユニット１４２によれば、波長変換手段２の入出射面４２を曲面とすることで、入出射面４２の面積を広くすることができる。これにより、入出射面４２の単位面積当たりの第１の波長帯域の光３０の入射光量を減少させ、波長変換手段２の温度上昇を抑制することができる。
［実施形態７］
　図１０は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。なお、図１０においては、便宜上、図１～９を右方向に９０度回転させた状態を示しており、発光手段１が左方に、第１の波長選択手段４が右方に位置している。本実施形態の光源ユニット１５０は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０が、さらに、第１の導光手段２７を備えたものである。図１０に示すように、本実施形態の光源ユニット１５０は、さらに、第１の導光手段２７を含むこと以外は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０と同様の構成である。第１の導光手段２７は、前記光源ユニットの内部空間の内面形状の側面と同一形状の筒状である。また、第１の導光手段２７は、第１の波長帯域の光３０及び第２の波長帯域の光３１を反射する第４の反射面５７を有する。本実施形態の光源ユニット１５０では、前記内面形状において、第１の導光手段２７の第４の反射面５７を介して、上面（図１０においては右側面）に第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａが配置されている。
　本実施形態の光源ユニット１５０において、第１の導光手段２７は、第２の波長帯域の光３１に対して、ライトパイプとして動作する。すなわち、波長変換手段２の入出射面４２から出射した第２の波長帯域の光３１は、第１の導光手段２７の第４の反射面５７で鏡面反射を繰り返し、第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射される。これにより、第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射される第２の波長帯域の光３１は、強度分布がより均一化される。
　本実施形態の光源ユニット１５０を、例えば、プロジェクタに適用すれば、光源ユニット１５０から出射される第２の波長帯域の光３１の強度分布が均一化されているため、プロジェクタからスクリーン等に光を投射した場合、スクリーン上での照度ムラを抑制することができる。
［実施形態８］
　図１１は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。なお、図１１においては、図１０と同様に、便宜上、図１～９を右方向に９０度回転させた状態を示しており、発光手段１が左方に、第１の波長選択手段４が右方に位置している。本実施形態の光源ユニット１６０は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０が、さらに、第２の導光手段３７を備えたものである。図１１に示すように、本実施形態の光源ユニット１６０は、さらに、第２の導光手段３７を含むこと以外は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０と同様の構成である。本実施形態の光源ユニット１６０では、前記光源ユニットの内部空間の内面形状において、第２の導光手段３７を介して、上面（図１１では右側面）に第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａが配置されている。第２の導光手段３７の口径は、発光手段１の発光面４１から第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａに向けて広がっている。
　第２の導光手段３７は、光を透過可能な媒体（例えば、ガラス、樹脂等）で形成されている。前記媒体の屈折率は、前記媒体と接する界面の雰囲気（例えば、空気等）の屈折率と異なっている。これにより、前記界面は、前記媒体の内部を透過する光を反射可能であり、第２の導光手段３７には、入射した光の一部を反射する第５の反射面１５が形成される。第２の導光手段３７の第５の反射面１５は、例えば、第２の導光手段３７が周囲の雰囲気（例えば、空気等）に対して屈折率が高く、第５の反射面１５に入射した光の一部が、第５の反射面１５でフレネル反射又は全反射するようにしてもよい。
　第２の導光手段３７は、４つの波長変換手段２側に入射面１３を、第１の波長選択手段４側に出射面１４を有する。入射面１３及び出射面１４は、第１の波長帯域の光３０及び第２の波長帯域の光３１を透過する。入射面１３及び出射面１４としては、例えば、誘電体多層膜や微細構造等により、界面での光の反射を抑制する構成を用いることができる。
　第２の導光手段３７は、第２の波長帯域の光３１に対してロッドインテグレータとして動作する。すなわち、波長変換手段２の入出射面４２から出射した第２の波長帯域の光３１は、第２の導光手段３７の第５の反射面１５で鏡面反射を繰り返し、第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射される。これにより、第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂから出射される第２の波長帯域の光３１は、強度分布がより均一化される。
　図１１に示す光源ユニット１６０では、第２の導光手段３７の口径は、入射面１３から出射面１４に向けて広がっている。ただし、本実施形態の光源ユニットは、これに限定されない。本実施形態の光源ユニットにおいて、第２の導光手段の口径は、入射面から出射面に向けて一定としてもよいし、入射面から出射面に向けて狭まっていてもよい。なお、図１１に示す光源ユニット１６０では、第２の導光手段３７の入射面１３の面積に対し、第２の導光手段３７の出射面１４並びに第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａ及び第１の出射面４４ｂの面積が広くなるが、第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂからの出射光は、第２の導光手段３７の入射面１３に入射する光よりも、出射角度は狭まる。これは、テーパのついた第２の導光手段３７の第５の反射面１５で光が反射する際に、光の出射角度が狭くなるためである。この結果、光源ユニット１６０のエテンデュは、増加しない。
　本実施形態の光源ユニット１６０を、例えば、プロジェクタに適用すれば、光源ユニット１６０から出射される第２の波長帯域の光３１の強度分布が均一化されているため、プロジェクタからスクリーン等に光を投射した場合、スクリーン上での照度ムラを抑制することができる。
　図１１に示すとおり、本実施形態の光源ユニット１６０では、第２の導光手段３７の出射面１４と第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａとの間に、数百μｍ程度の僅かな隙間（空気層）があってもよい。光漏れを防止するために、この隙間の両端部（図１１における上端部及び下端部）に前記反射手段を配置してもよい。
　また、第２の導光手段３７の出射面１４と第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａとが密着していてもよい。また、第２の導光手段３７の出射面１４が第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａを兼ねていてもよい。
　図１１に示す光源ユニット１６０では、第１の波長選択手段４は、第２の導光手段３７の出射面１４側に配置されている。ただし、本実施形態の光源ユニットは、これに限定されない。本実施形態の光源ユニットにおいて、第１の波長選択手段４は、第２の導光手段３７の入射面１３側に配置してもよい。ただし、第１の波長選択手段４に角度依存性がある場合には、第１の波長選択手段４は、図１１に示すとおり、第２の導光手段３７の出射面１４側に配置することが好ましい。
［実施形態９］
　図１２は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニット１７０は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０が、さらに、偏光子１６を備えたものである。図１２に示すように、本実施形態の光源ユニット１７０は、さらに、第１の波長選択手段４の第１の出射面４４ｂ上に配置された偏光子１６を含むこと以外は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０と同様の構成である。
　偏光子１６は透過軸を有しており、前記透過軸と平行な方向の偏光方向の光を透過させ、前記透過軸と直交する方向の偏光方向の光を反射する反射型偏光子である。偏光子１６としては、例えば、ワイヤグリッド偏光子や、有機材料を用いた多層膜等を用いることができる。
　偏光子１６に入射した第２の波長帯域の光３１のうち、前記透過軸と平行な偏光成分を有する第２の波長帯域の光３１は、偏光子１６を透過し、前記透過軸と直交する方向と平行な偏光成分を有する第２の波長帯域の光３１は、偏光子１６で反射される。偏光子１６で反射された第２の波長帯域の光３１は、第１の波長選択手段４を透過して光源ユニット１７０の前記内部空間に戻される。内部空間に戻された光３１は、内部空間内で複数回反射されて偏光方向が変換された後、再度偏光子１６に入射する。これにより、光源ユニット１７０から出射される第２の波長帯域の光３１を、偏光子１６の透過軸と平行な偏光成分を有する直線偏光とすることができ、また、偏光子１６と内部空間との間で、反射を繰り返すことにより、偏光子１６を透過する光３１の光量を増加できる。
　本実施形態の光源ユニット１７０を、例えば、透過した光を空間的に変調する表示素子として液晶パネルを用いたプロジェクタに適用すれば、プロジェクタの光利用効率を向上させ、プロジェクタからの出射光量を向上させることができる。液晶パネルは、偏光依存性を有しており、特定の方向の偏光成分の光のみを空間的に変調し、前記特定の方向と直交する方向の偏光成分の光は変調されない。このため、前記特定の方向と直交する方向の偏光成分の光は、前述の液晶パネルを用いたプロジェクタでは使用することができない。一方、本実施形態の光源ユニット１７０から出射する光は、特定の方向の偏光成分を有する直線偏光であり、かつ偏光子１６と内部空間との間で、反射を繰り返すことで前記特定の方向の偏光成分の光の割合が高いため、前述のような、光学系で使用されない光の量を低減でき、プロジェクタからの出射光量を向上させることができる。
　本実施形態の光源ユニット１７０と同様に、前述の実施形態１及び３～８並びに後述の実施形態１０～１４の光源ユニットは、偏光子１６を含んでもよい。
［実施形態１０］
　図１３は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニット１８０は、発光手段１としてＬＥＤを用いたものの一例である。図１３に示すとおり、本実施形態の光源ユニット１８０は、基板１７と、基板１７上に配置された発光手段（本例では、ＬＥＤ）１と、ＬＥＤ１の発光面４１上部に配置された第２の波長選択手段５と、基板１７と第２の波長選択手段５との間に配置された４つの反射手段７と、第２の波長選択手段５のＬＥＤ１とは反対側に配置された４つの波長変換手段２と、４つの波長変換手段２の各入出射面４２と反対側の面及び基板１７に接する４つの断面Ｌ字状の放熱手段３と、４つの波長変換手段２及び４つの放熱手段３の上部に配置された第１の波長選択手段４とを、主要な構成部材として含む。
　基板１７は、図示しない電源装置と電気的に接続されている。また、ＬＥＤ１はボンディングワイヤ２４を介して基板１７と電気的に接続されている。
　反射手段７は、ＬＥＤ１を取り囲むように配置されている。また、反射手段７は、基板１７と第２の波長選択手段５とを固定する役割を有してもよい。
　基板１７と４つの放熱手段３とは、接着剤等により機械的に接続されている。また、第２の波長選択手段５と４つの反射手段７、及び第１の波長選択手段４と４つの放熱手段３も、接着剤等により機械的に接続されている。このとき、図１３に示すように、第２の波長選択手段５及び第１の波長選択手段４の大きさを４つの波長変換手段２の内側部分を塞ぐのに必要な大きさよりも大きく設定すれば、第２の波長選択手段５と４つの反射手段７、及び第１の波長選択手段４と４つの放熱手段３を機械的に接続しやすくなり、光漏れも抑制することができるため、光源ユニット１８０の発光効率をより高くすることができる。
　第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａのうち、４つの波長変換手段２と接する部分より内側の面積は、第２の波長選択手段５の４つの波長変換手段２側の面のうち、４つの波長変換手段２と接する部分より内側の面積と同じであるか、それより狭く設定されていることが好ましい。
　第２の波長選択手段５の４つの波長変換手段２側の面のうち、４つの波長変換手段２と接する部分より内側の面積は、ＬＥＤ１の発光面４１の面積と同じであるか、それより狭く設定されていることが好ましい。
　つぎに、本実施形態の光源ユニット１８０を用いた光出射方法について説明する。
　まず、ＬＥＤ１は、前記電源装置から供給される電流値に応じて、ＬＥＤ１内部の図示しない発光層で第１の波長帯域の光３０を発生させ、発光面４１から出射する（第１の光出射工程）。
　第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａに入射したＬＥＤ１の発光面４１から出射された第１の波長帯域の光３０を、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａで反射する（第１の反射工程）。
　ＬＥＤ１の発光面４１に再度入射した第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａで反射された第１の波長帯域の光３０を、ＬＥＤ１の発光面４１で反射する（第２の反射工程）。
　波長変換手段２の入出射面４２に入射した、ＬＥＤ１の発光面４１から出射された第１の波長帯域の光３０、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａで反射された第１の波長帯域の光３０及びＬＥＤ１の発光面４１で反射された第１の波長帯域の光３０を波長変換し、波長変換手段２の入出射面４２から反射光として第２の波長帯域の光３１を出射する（第２の光出射工程）。
　ＬＥＤ１の発光面４１に入射した第２の波長帯域の光３１を、ＬＥＤ１の発光面４１で反射する（第３の反射工程）。
　波長変換手段２の入出射面４２に再度入射した第２の波長帯域の光３１を、波長変換手段２の入出射面４２で反射する（第４の反射工程）。
　第１の波長選択手段４に入射した、波長変換手段２の入出射面４２から出射された第２の波長帯域の光３１、ＬＥＤ１の発光面４１で反射された第２の波長帯域の光３１及び波長変換手段２の入出射面４２で反射された第２の波長帯域の光３１を、第１の波長選択手段４の第１の波長帯域の光３０が入射する側とは反対の側の第１の出射面４４ｂから出射する（第３の光出射工程）。
　本実施形態の光源ユニット１８０を用いた光出射方法において、前記第１の光出射工程及び前記第３の光出射工程を除く各工程の実施順序に制限はなく、同時に行われる工程があってもよい。
［実施形態１１］
　図１４は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニット１９０は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０の波長変換手段２の一部と発光手段１及び第１の波長選択手段４とのなす角度を変更したものである。図１４に示すとおり、本実施形態の光源ユニット１９０は、４つの波長変換手段２のうちの２つと発光手段１及び第１の波長選択手段４とがなす角度が直角でないことを除き、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０と同様の構成である。
　本実施形態の光源ユニット１９０によれば、発光手段１に入射する第１の波長帯域の光３０の割合を抑制し、光源ユニット１９０の発光効率をより高くすることができる。
［実施形態１２］
　図１５は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニット２００は、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０の第１の波長選択手段４の形状を変更したものである。図１５に示すとおり、本実施形態の光源ユニット２００は、第１の波長選択手段４が、第１の反射面４４ａが隆起した形状であることを除き、図３及び図４に示す実施形態２の光源ユニット１２０と同様の構成である。
　本実施形態の光源ユニット２００によれば、発光手段１に入射する第１の波長帯域の光３０の割合を抑制し、光源ユニット２００の発光効率をより高くすることができる。
［実施形態１３］
　図１６は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニット２１０は、発光手段１を複数有するものである。図１６に示すとおり、本実施形態の光源ユニット２１０は、内部空間を有し、前記内部空間の内面形状は、四角柱状（直方体状）である。前記内面形状の底面には、波長変換手段２の入出射面４２が配置されている。前記内面形状の上面には、第１の波長選択手段４の第１の反射面４４ａが配置されている。前記内面形状の側面には、４つの第２の波長選択手段５が配置されており、４つの第２の波長選択手段５の外側に４つの発光手段１が配置されている。
　本実施形態の光源ユニット２１０によれば、発光手段１を複数用いることにより、第１の波長帯域の光３０の強度を向上させ、光源ユニット２１０の発光効率をより高くすることができる。
［実施形態１４］
　図１７は、本実施形態の光源ユニットを示す断面図である。本実施形態の光源ユニットは、図１３に示す実施形態１０の光源ユニット１８０の４つの反射手段７の大きさを変更したものである。図１７に示すとおり、本実施形態の光源ユニット２２０は、第２の波長選択手段５が、４つの反射手段７の内側に収まる大きさであること以外は、図１３に示す実施形態１０の光源ユニット１８０と同様の構成である。
　本実施形態の光源ユニット２２０によれば、４つの反射手段７を第２の波長選択手段５の側面に設けることにより、光漏れをさらに抑制し、光源ユニット２２０の発光効率をさらに高くすることができる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１２年６月１１日に出願された日本出願特願２０１２－１３１８３６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１　　　発光手段
２　　　波長変換手段
３　　　放熱手段
４　　　第１の波長選択手段
５　　　第２の波長選択手段
７　　　反射手段
１３　　入射面
１４　　出射面
１５　　第５の反射面
１６　　偏光子
１７　　基板
２４　　ボンディングワイヤ
２７　　第１の導光手段
３０　　第１の波長帯域の光
３１　　第２の波長帯域の光
３７　　第２の導光手段
４１　　発光面
４２　　入出射面
４４ａ　第１の反射面
４４ｂ　第１の出射面
４５ａ　第２の反射面
４５ｂ　第２の出射面
４７　　第３の反射面
５７　　第４の反射面
１１０、１２０、１３０、１４０、１４１、１４２、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０　光源ユニット

Claims (15)

  1. 発光手段と、波長変換手段と、第１の波長選択手段とを含み、
    前記発光手段は、第１の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した光を反射して出射する発光面を有し、
    前記波長変換手段は、前記第１の波長帯域の光が入射すると、前記第１の波長帯域の光が入射した側と同じ側に第２の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した前記第２の波長帯域の光を反射して出射する入出射面を有し、
    前記第１の波長選択手段は、前記第１の波長帯域の光を反射し、前記第２の波長帯域の光を透過させる第１の反射面を有し、
    前記発光手段及び前記第１の波長選択手段は、前記発光手段の前記発光面から出射した前記第１の波長帯域の光、前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射した前記第１の波長帯域の光、及び、前記発光手段の前記発光面に入射し反射した前記第１の波長帯域の光が、前記波長変換手段の前記入出射面に入射されるように配置される、光源ユニット。
  2. 発光手段と、波長変換手段と、第１の波長選択手段と、第２の波長選択手段とを含み、
    前記発光手段は、第１の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した光を反射して出射する発光面を有し、
    前記波長変換手段は、前記第１の波長帯域の光が入射すると、前記第１の波長帯域の光が入射した側と同じ側に第２の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した前記第２の波長帯域の光を反射して出射する入出射面を有し、
    前記第１の波長選択手段は、前記第１の波長帯域の光を反射し、前記第２の波長帯域の光を透過させる第１の反射面を有し、
    前記第２の波長選択手段は、前記第２の波長帯域の光を反射し、前記第１の波長帯域の光を透過させる第２の反射面を有し、
    前記発光手段、前記第１の波長選択手段及び前記第２の波長選択手段は、前記発光手段の前記発光面から出射した前記第１の波長帯域の光、前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射した前記第１の波長帯域の光、前記第２の波長選択手段の前記第２の反射面を透過した前記第１の波長帯域の光、及び、前記発光手段の前記発光面に入射し反射した前記第１の波長帯域の光が、前記波長変換手段の前記入出射面に入射されるように配置される、光源ユニット。
  3. さらに、反射手段を含み、
    前記反射手段は、前記第１の波長帯域の光及び前記第２の波長帯域の光を反射する第３の反射面を有し、
    前記反射手段は、前記発光手段、前記波長変換手段及び前記第１の波長選択手段の三つの手段の少なくとも一つの手段の一部又は前記三つの手段とは別の独立した手段である、請求項１又は２記載の光源ユニット。
  4. 前記光源ユニットは、内部空間を有し、
    前記内部空間の内面形状は、柱状であり、
    前記内面形状の底面に、前記発光手段の前記発光面が配置され、
    前記内面形状の上面に、前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面が配置され、
    前記内面形状の側面の全部又は一部は、前記波長変換手段の前記入出射面である、請求項１から３のいずれか一項に記載の光源ユニット。
  5. さらに、反射手段を含み、
    前記内面形状の側面の一部は、前記反射手段である、請求項４記載の光源ユニット。
  6. 前記光源ユニットは、内部空間を有し、
    前記内部空間の断面形状は、三角形状であり、
    前記断面形状の底辺に位置するように、前記発光手段の前記発光面が配置され、
    前記断面形状の残り二辺に位置するように、前記波長変換手段の前記入出射面及び前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面がそれぞれ配置され、
    前記波長変換手段の前記入出射面及び前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面の両側部に、２つの前記反射手段の前記第３の反射面が配置されている、請求項３記載の光源ユニット。
  7. 前記波長変換手段の前記入出射面は、曲面である、請求項６記載の光源ユニット。
  8. さらに、第１の導光手段を含み、
    前記第１の導光手段は、前記光源ユニットの内部空間の内面形状の側面と同一形状の筒状であり、
    前記第１の導光手段は、前記第１の波長帯域の光及び前記第２の波長帯域の光を反射する第４の反射面を有し、
    前記内面形状において、前記第１の導光手段の前記第４の反射面を介して、上面に前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面が配置されている、請求項４記載の光源ユニット。
  9. さらに、第２の導光手段を含み、
    前記第２の導光手段は、光を透過可能な媒体で形成され、
    前記媒体の屈折率及び前記媒体と接する界面の雰囲気の屈折率は、異なっており、
    前記界面は、前記媒体の内部を透過する光を反射可能であり、
    前記光源ユニットの内部空間の内面形状において、前記第２の導光手段を介して、上面に前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面が配置されている、請求項４記載の光源ユニット。
  10. さらに、放熱手段を含み、
    前記放熱手段は、前記波長変換手段の前記入出射面と反対側の面上に配置される、請求項１から９のいずれか一項に記載の光源ユニット。
  11. さらに、偏光子を含み、
    前記偏光子は、前記第１の波長選択手段の前記第１の波長帯域の光が入射する側とは反対の側に配置される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の光源ユニット。
  12. 前記波長変換手段は、蛍光体を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の光源ユニット。
  13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の光源ユニットを含む、投射型表示装置。
  14. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の光源ユニットを含む、照明器具。
  15. 発光手段と、波長変換手段と、第１の波長選択手段とを含み、
    前記発光手段は、第１の波長帯域の光を出射し、かつ、入射した光を反射して出射する発光面を有し、
    前記波長変換手段は、前記第１の波長帯域の光が入射すると、前記第１の波長帯域の光が入射した側と同じ側に反射光として第２の波長帯域の光を出射し、かつ、再度入射した前記第２の波長帯域の光を反射して出射する入出射面を有し、
    前記第１の波長選択手段は、前記第１の波長帯域の光を反射し、前記第２の波長帯域の光を透過させる第１の反射面を有する光源ユニットを用い、
    前記発光手段の前記発光面から前記第１の波長帯域の光を出射する第１の光出射工程と、
    前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面に入射した前記発光手段の前記発光面から出射された前記第１の波長帯域の光を、前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射する第１の反射工程と、
    前記発光手段の前記発光面に再度入射した前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射された前記第１の波長帯域の光を、前記発光手段の前記発光面で反射する第２の反射工程と、
    前記波長変換手段の前記入出射面に入射した前記発光手段の前記発光面から出射された前記第１の波長帯域の光、前記第１の波長選択手段の前記第１の反射面で反射された前記第１の波長帯域の光及び前記発光手段の前記発光面で反射された前記第１の波長帯域の光を波長変換し、前記波長変換手段の前記入出射面から反射光として前記第２の波長帯域の光を出射する第２の光出射工程と、
    前記発光手段の前記発光面に入射した前記第２の波長帯域の光を、前記発光手段の発光面で反射する第３の反射工程と、
    前記波長変換手段の前記入出射面に再度入射した前記第２の波長帯域の光を、前記波長変換手段の前記入出射面で反射する第４の反射工程と、
    前記第１の波長選択手段に入射した前記波長変換手段の前記入出射面から出射された前記第２の波長帯域の光、前記発光手段の前記発光面で反射された前記第２の波長帯域の光及び前記波長変換手段の前記入出射面で反射された前記第２の波長帯域の光を、前記第１の波長選択手段の前記第１の波長帯域の光が入射する側とは反対の側から出射する第３の光出射工程とを含む、光出射方法。
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