JP2018092054A - Wavelength conversion element, light source device and projector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wavelength conversion element capable of emitting light with an adjusted ratio of first wavelength range light to second wavelength range light (white balance), a light source device and a projector.SOLUTION: The wavelength conversion element comprises: a wavelength conversion part having an incident surface for receiving first wavelength range light; a substrate positioned opposite the incident surface of the wavelength conversion part; and a reflection part positioned between the wavelength conversion part and the substrate. The wavelength conversion part includes: a wavelength conversion layer excited by the first wavelength range light to generate second wavelength range light different from the first wavelength range; and a first wavelength selection layer reflecting the first wavelength range light at a first reflectance ratio and transmitting therethrough the second wavelength range light generated by the wavelength conversion layer. The incident surface includes a plane part and a non-planar part, and the non-planar part reflects the first wavelength range light at a second reflectance ratio.SELECTED DRAWING: Figure 5

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。   The present invention relates to a wavelength conversion element, a light source device, and a projector.

従来、照明装置と、当該照明装置から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成する光変調装置と、形成された画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射光学装置と、を備えたプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターに用いられる照明装置として、固体光源及び蛍光発光素子を有する照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, an illumination device, a light modulation device that modulates light emitted from the illumination device to form an image according to image information, and projection optics that enlarges and projects the formed image onto a projection surface such as a screen And a projector including the apparatus. As a lighting device used for such a projector, a lighting device having a solid light source and a fluorescent light emitting element is known (see, for example, Patent Document 1).

この特許文献１に記載の照明装置が有する蛍光発光素子（波長変換素子）は、蛍光体層と、当該蛍光体層を支持する基板と、当該蛍光体層と基板との間に位置する第２の反射部と、当該蛍光体層上に位置する第１の反射部と、を備える。このような蛍光発光素子により、固体光源から出射され、蛍光体層に入射された励起光（青色光）のうち、一部の光が蛍光に変換され、第２の反射部により反射されて蛍光体層（蛍光発光素子）から出射される。一方、蛍光体層に入射される励起光のうち、他の光は、第１の反射部により反射される。また、このような蛍光体層の光入射側の面（表面）の略全領域は、ディンプル加工等により形成された粗面を有している。すなわち、第１の反射部は、粗面を有している。   The fluorescent light emitting element (wavelength conversion element) included in the illumination device described in Patent Document 1 includes a phosphor layer, a substrate that supports the phosphor layer, and a second that is positioned between the phosphor layer and the substrate. And a first reflecting portion located on the phosphor layer. With such a fluorescent light emitting element, a part of the excitation light (blue light) emitted from the solid-state light source and incident on the phosphor layer is converted into fluorescence, and reflected by the second reflecting portion to be fluorescent. The light is emitted from the body layer (fluorescent light emitting element). On the other hand, of the excitation light incident on the phosphor layer, the other light is reflected by the first reflecting portion. Further, substantially the entire region of the light incident side surface (front surface) of such a phosphor layer has a rough surface formed by dimple processing or the like. That is, the 1st reflection part has a rough surface.

特開２０１４−１９９４０１号公報JP 2014-199401 A

更に、第１の反射部は、反射膜により形成されている。すなわち、上記蛍光発光素子では、蛍光体層における光入射側の面が粗面により形成されているので、当該粗面上に均一に反射膜を形成しなければならない。
しかしながら、当該粗面上に均一に反射膜を形成することは技術的に困難である。このため、上記蛍光体層上に反射膜を形成しても、蛍光体層の光入射側表面の略全領域において、当該反射膜の膜特性が均一にならないので、当該反射膜により反射される励起光（青色光）の反射率が、所望の反射率とならない可能性がある。換言すると、上記蛍光発光素子の構成では、励起光（青色光）及び蛍光の割合が調整された光、すなわち、ホワイトバランスが調整された光を上記蛍光体層から出射させることが難しいという課題がある。 Furthermore, the first reflection part is formed of a reflection film. That is, in the fluorescent light-emitting element, the light incident side surface of the phosphor layer is formed by a rough surface, and thus a reflective film must be uniformly formed on the rough surface.
However, it is technically difficult to form a reflective film uniformly on the rough surface. For this reason, even if a reflective film is formed on the phosphor layer, the film characteristics of the reflective film are not uniform over substantially the entire region of the light incident side surface of the phosphor layer, so that it is reflected by the reflective film. There is a possibility that the reflectance of the excitation light (blue light) does not become a desired reflectance. In other words, in the configuration of the fluorescent light emitting element, there is a problem that it is difficult to emit light with adjusted excitation light (blue light) and fluorescence ratio, that is, light with adjusted white balance, from the phosphor layer. is there.

本発明は、上記課題の少なくとも１つを解決することを目的とするものであり、励起光（青色光）及び蛍光の割合（ホワイトバランス）が調整された光を出射できる波長変換素子、光源装置及びプロジェクターを提供することを目的の１つとする。   An object of the present invention is to solve at least one of the above-described problems, and a wavelength conversion element and a light source device capable of emitting light with adjusted excitation light (blue light) and fluorescence ratio (white balance) One of the purposes is to provide a projector.

本発明の第１態様に係る波長変換素子は、第１波長帯の光が入射する入射面を有する波長変換部と、前記波長変換部の前記入射面とは反対方向側に位置する基板と、前記波長変換部と前記基板との間に位置する反射部と、を備え、前記波長変換部は、前記第１波長帯の光により励起され、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の光を生成する波長変換層と、前記第１波長帯の光を第１反射率にて反射させるとともに、前記波長変換層により生成された前記第２波長帯の光を透過させる第１波長選択層と、を有し、前記入射面は、平面部及び非平面部を有し、前記非平面部は、前記第１波長帯の光を第２反射率にて反射させることを特徴とする。   The wavelength conversion element according to the first aspect of the present invention includes a wavelength conversion unit having an incident surface on which light in the first wavelength band is incident, a substrate positioned on the opposite side of the incident surface of the wavelength conversion unit, A reflection unit positioned between the wavelength conversion unit and the substrate, and the wavelength conversion unit is excited by light in the first wavelength band and has a second wavelength band different from the first wavelength band. A wavelength conversion layer that generates light, and a first wavelength selection layer that reflects light in the first wavelength band with a first reflectance and transmits light in the second wavelength band generated by the wavelength conversion layer The incident surface has a flat part and a non-planar part, and the non-planar part reflects light in the first wavelength band with a second reflectance.

なお、上記第１波長帯の光としては、励起光（例えば、青色光）を例示でき、上記第２波長帯の光としては、蛍光を例示できる。また、上記波長変換層としては、セラミック蛍光体を例示でき、上記第１波長選択層としては、励起光（青色光）の一部を反射させ、かつ、蛍光を透過させる誘電体多層膜を例示できる。更に、上記平面部と上記非平面部とは、面粗さに違いがあればよく、上記平面部とは、面粗さＲａ≦０．１μｍの研磨面を例示でき、上記非平面部とは、面粗さＲａ＞０．１μｍの凹凸面等を例示できる。
上記第１態様によれば、波長変換部の入射面に平面部及び非平面部が形成され、当該非平面部が第２反射率にて第１波長帯の光を反射させるので、当該波長変換部の製造時において、入射面における非平面部及び平面部の割合を調整することによって、波長変換部（波長変換層）に入射される第１波長帯の光の割合を調整できる。波長変換層に入射された第１波長帯の光の全てまたは一定の割合が第２波長帯の光に波長変換される場合には、入射面における非平面部及び平面部の割合を調整することによって、当該波長変換部から出射される光のうち、第１波長帯の光及び第２波長帯の光の割合を調整できる。また、第１波長選択層が第１波長帯の光を第１反射率にて反射させるので、上記製造時において、当該第１反射率を調整することによって、波長変換部から出射される第１波長帯の光量を増減できる。
従って、第１波長帯や、波長変換層の波長変換効率、平面部及び非平面部の割合、第１波長選択層の第１反射率、並びに、非平面部の第２反射率を調整することによって、波長変換素子から出射される光の励起光（青色光）及び蛍光の割合（例えば、ホワイトバランス）を調整できる。 The light in the first wavelength band can be exemplified by excitation light (for example, blue light), and the light in the second wavelength band can be exemplified by fluorescence. The wavelength conversion layer may be a ceramic phosphor, and the first wavelength selection layer may be a dielectric multilayer that reflects a part of excitation light (blue light) and transmits fluorescence. it can. Furthermore, the planar portion and the non-planar portion only have to have a difference in surface roughness, and the planar portion can be exemplified by a polished surface having a surface roughness Ra ≦ 0.1 μm. An uneven surface having a surface roughness Ra> 0.1 μm can be exemplified.
According to the first aspect, since the planar portion and the non-planar portion are formed on the incident surface of the wavelength conversion portion, and the non-planar portion reflects the light in the first wavelength band with the second reflectance, the wavelength conversion is performed. During the manufacture of the part, the ratio of the light in the first wavelength band incident on the wavelength conversion part (wavelength conversion layer) can be adjusted by adjusting the ratio of the non-planar part and the planar part on the incident surface. When all or a fixed ratio of the light in the first wavelength band incident on the wavelength conversion layer is wavelength-converted to the light in the second wavelength band, the ratio of the non-planar portion and the planar portion on the incident surface is adjusted. Thus, the ratio of the light in the first wavelength band and the light in the second wavelength band in the light emitted from the wavelength conversion unit can be adjusted. In addition, since the first wavelength selection layer reflects light in the first wavelength band with the first reflectance, the first wavelength emitted from the wavelength conversion unit is adjusted by adjusting the first reflectance during the manufacturing. The amount of light in the wavelength band can be increased or decreased.
Therefore, adjusting the first wavelength band, the wavelength conversion efficiency of the wavelength conversion layer, the ratio of the planar portion and the non-planar portion, the first reflectance of the first wavelength selection layer, and the second reflectance of the non-planar portion. Thus, the excitation light (blue light) of the light emitted from the wavelength conversion element and the ratio of fluorescence (for example, white balance) can be adjusted.

上記第１態様では、前記第１波長選択層は、前記平面部に設けられることが好ましい。
例えば、第１波長選択層が非平面部に位置する場合、当該非平面部の凹凸により、当該非平面部に第１波長選択層を位置させることが困難であり、仮に非平面部に第１波長選択層が位置したとしても、平面部全体で、第１反射率が均一にならない恐れがある。よって、当該第１波長選択層が第１反射率にて第１波長帯の光を反射させることができない恐れがある。
これに対し、このような構成によれば、第１波長選択層が平面部に位置しているので、波長変換部に入射される第１波長帯の光の一部を確実に当該第１波長選択層により反射させることができる。 In the first aspect, it is preferable that the first wavelength selection layer is provided on the planar portion.
For example, when the first wavelength selection layer is located in the non-planar part, it is difficult to position the first wavelength selection layer in the non-planar part due to the unevenness of the non-planar part. Even if the wavelength selection layer is located, the first reflectance may not be uniform over the entire plane portion. Therefore, there is a possibility that the first wavelength selection layer cannot reflect light in the first wavelength band with the first reflectance.
On the other hand, according to such a configuration, since the first wavelength selection layer is located in the plane portion, a part of the light in the first wavelength band incident on the wavelength conversion portion can be reliably transmitted to the first wavelength. It can be reflected by the selective layer.

上記第１態様では、前記波長変換部は、前記波長変換層より前記第１波長帯の光の入射側に設けられ、当該第１波長帯の光を透過させる透光層を有し、前記第１波長選択層は、前記波長変換層と前記透光層との間に位置することが好ましい。
なお、上記透光層としては、ガラスを例示できる。
このような構成によれば、透光層が波長変換層より第１波長帯の光の入射側に設けられるので、透光層が波長変換層を保護することができる。
また、透光層が波長変換部において最も第１波長帯の光の入射側に位置している場合には、当該透光層の入射面に非平面部及び平面部が形成される。これによれば、例えば、波長変換層に平面部及び非平面部が形成される場合に比べて、当該非平面部及び平面部を形成する際に生じる当該波長変換層の破損を抑制できる。
更に、波長変換層がセラミック蛍光体等により形成され、透光層がガラス等により形成されている場合には、波長変換層に比べて透光層が加工しやすいため、当該波長変換層に非平面部及び平面部を形成する場合に比べて、容易に透光層に非平面部及び平面部を形成することができる。 In the first aspect, the wavelength conversion unit is provided on the incident side of the light in the first wavelength band from the wavelength conversion layer, and has a light-transmitting layer that transmits the light in the first wavelength band. The one-wavelength selection layer is preferably located between the wavelength conversion layer and the translucent layer.
An example of the translucent layer is glass.
According to such a configuration, since the light transmissive layer is provided on the light incident side of the first wavelength band from the wavelength conversion layer, the light transmissive layer can protect the wavelength conversion layer.
Further, when the light transmissive layer is located closest to the light incident side of the first wavelength band in the wavelength conversion portion, a non-planar portion and a flat portion are formed on the light incident surface of the light transmissive layer. According to this, for example, damage to the wavelength conversion layer that occurs when the non-planar portion and the planar portion are formed can be suppressed as compared with the case where the planar portion and the non-planar portion are formed in the wavelength conversion layer.
Further, when the wavelength conversion layer is formed of a ceramic phosphor or the like and the light transmission layer is formed of glass or the like, the light transmission layer is easier to process than the wavelength conversion layer, and therefore, the wavelength conversion layer is not formed. Compared with the case of forming the flat portion and the flat portion, the non-planar portion and the flat portion can be easily formed in the light transmitting layer.

上記第１態様では、前記波長変換部は、前記第１波長帯の光を第３反射率にて反射させるとともに、前記波長変換層により生成された前記第２波長帯の光を透過させる第２波長選択層を有し、前記第２波長選択層は、前記平面部に位置することが好ましい。
なお、上記第２波長選択層としては、第１波長帯の光が青色光の場合において、当該青色光の一部を反射させ、かつ、蛍光を透過させる誘電体多層膜の他、上記第１波長帯の光の反射を抑制する反射防止膜（ＡＲ（Antireflection）コート）を例示できる。
上記第２波長選択層が上記誘電体多層膜により構成されている場合、当該第２波長選択層（誘電体多層膜）が上記平面部に位置するので、第１波長選択層の第１反射率だけでなく、入射面における非平面部及び平面部の割合、及び、第２波長選択層の第３反射率を、波長変換部の製造時に調整することによって、当該波長変換部から出射される光の第１波長帯の光及び第２波長帯の光の割合を調整できる。すなわち、第２波長選択層が無い場合に比べて、第１波長帯の光及び第２波長帯の光の割合（ホワイトバランス）の調整に用いることができる対象（変数；パラメーター）が増加するので、波長変換部の製造時において、励起光（青色光）及び蛍光の割合（ホワイトバランス）の調整を確実に実行できる。
従って、第１波長帯や、波長変換層の波長変換効率、平面部及び非平面部の割合、並びに、第１波長選択層及び第２波長選択層の各反射率を調整することによって、波長変換素子から出射される光の励起光（青色光）及び蛍光の割合（ホワイトバランス）を調整でき、これにより、当該光を波長変換素子から出射させることができる。
一方、第２波長選択層が反射防止膜により構成されている場合には、第２波長選択層（反射防止膜）が平面部に位置しているので、透光層及び波長変換部（波長変換層）への第１波長帯の光の入射光量を高めることができる。これによれば、平面部に入射される第１波長帯の光を有効に利用できるので、波長変換素子から出射される第１波長帯の光の光量が低減することを抑制できる。従って、第１波長帯の光をより確実に出射させることができる。 In the first aspect, the wavelength conversion unit reflects the light in the first wavelength band with a third reflectance and transmits the light in the second wavelength band generated by the wavelength conversion layer. It has a wavelength selection layer, and it is preferred that the 2nd wavelength selection layer is located in the plane part.
As the second wavelength selection layer, in the case where the light in the first wavelength band is blue light, in addition to the dielectric multilayer film that reflects part of the blue light and transmits fluorescence, the first wavelength band An antireflection film (AR (Antireflection) coat) that suppresses reflection of light in the wavelength band can be exemplified.
When the second wavelength selection layer is composed of the dielectric multilayer film, since the second wavelength selection layer (dielectric multilayer film) is located in the plane portion, the first reflectance of the first wavelength selection layer is In addition, the light emitted from the wavelength conversion unit by adjusting the ratio of the non-planar part and the planar part on the incident surface and the third reflectance of the second wavelength selection layer at the time of manufacturing the wavelength conversion part. The ratio of the light in the first wavelength band and the light in the second wavelength band can be adjusted. That is, since there are more objects (variables; parameters) that can be used to adjust the ratio (white balance) of the light in the first wavelength band and the light in the second wavelength band compared to the case without the second wavelength selection layer. In the manufacture of the wavelength conversion unit, the adjustment of the excitation light (blue light) and the ratio of fluorescence (white balance) can be performed reliably.
Therefore, the wavelength conversion is performed by adjusting the first wavelength band, the wavelength conversion efficiency of the wavelength conversion layer, the ratio of the planar portion and the non-planar portion, and the reflectance of the first wavelength selection layer and the second wavelength selection layer. The excitation light (blue light) and fluorescence ratio (white balance) of the light emitted from the element can be adjusted, whereby the light can be emitted from the wavelength conversion element.
On the other hand, when the second wavelength selection layer is composed of an antireflection film, the second wavelength selection layer (antireflection film) is located in the plane portion. The amount of incident light of the first wavelength band on the layer) can be increased. According to this, since the light of the first wavelength band incident on the plane portion can be effectively used, it is possible to suppress the light amount of the light of the first wavelength band emitted from the wavelength conversion element from being reduced. Therefore, the light in the first wavelength band can be emitted more reliably.

上記第１態様では、前記入射面における前記平面部及び前記非平面部の割合は、前記波長変換素子に入射される前記第１波長帯の光の照射領域の範囲に応じて設定されることが好ましい。
なお、上記波長変換素子に入射される第１波長帯の光の照射領域の範囲とは、当該波長変換素子における第１波長帯の光の照射スポットの範囲であってもよい。
このような構成によれば、波長変換素子に入射される光の照射領域の範囲に応じて平面部及び非平面部の割合が設定されるので、波長変換素子から出射される第１波長帯の光及び第２波長帯の光の割合を略均一にできる。従って、励起光（青色光）及び蛍光の割合（ホワイトバランス）が調整された光を波長変換装置から確実に出射させることができる。
更に、波長変換素子を構成する基板が当該基板を回転させる回転装置に設けられる場合には、当該回転装置により基板が回転されるので、波長変換素子の一点に第１波長帯の光が入射することを抑制し、熱飽和が生じることを抑制でき、かつ、当該基板により波長変換素子の熱を放熱できる。 In the first aspect, a ratio of the planar portion and the non-planar portion on the incident surface may be set according to a range of a light irradiation region of the first wavelength band incident on the wavelength conversion element. preferable.
In addition, the range of the irradiation region of the first wavelength band light incident on the wavelength conversion element may be the range of the irradiation spot of the first wavelength band light in the wavelength conversion element.
According to such a configuration, since the ratio of the planar portion and the non-planar portion is set according to the range of the irradiation region of the light incident on the wavelength conversion element, the first wavelength band emitted from the wavelength conversion element The ratio of light and light in the second wavelength band can be made substantially uniform. Therefore, the light in which the excitation light (blue light) and the ratio of fluorescence (white balance) are adjusted can be reliably emitted from the wavelength converter.
Furthermore, when the substrate constituting the wavelength conversion element is provided in a rotating device that rotates the substrate, the substrate is rotated by the rotating device, so that light in the first wavelength band is incident on one point of the wavelength converting element. This can suppress the occurrence of thermal saturation and can radiate the heat of the wavelength conversion element by the substrate.

本発明の第２態様に係る光源装置は、上記波長変換素子と、前記第１波長帯の光を出射する光源と、を備えることを特徴とする。
上記第２態様によれば、上記第１態様に係る波長変換素子と同様の作用効果を奏することができる。また、光源から出射された光が波長変換素子に入射されると、当該波長変換素子から第１波長帯の光及び第２波長帯の光の割合、すなわち、励起光（青色光）及び蛍光の割合（ホワイトバランス）が調整された光が出射されるので、所望の照度及び彩度の光を出射できる光源装置を提供できる。 A light source device according to a second aspect of the present invention includes the wavelength conversion element and a light source that emits light in the first wavelength band.
According to the said 2nd aspect, there can exist an effect similar to the wavelength conversion element which concerns on the said 1st aspect. Further, when the light emitted from the light source enters the wavelength conversion element, the ratio of the light in the first wavelength band and the light in the second wavelength band from the wavelength conversion element, that is, the excitation light (blue light) and the fluorescence Since the light whose ratio (white balance) is adjusted is emitted, a light source device that can emit light with desired illuminance and saturation can be provided.

本発明の第３態様に係るプロジェクターは、上記光源装置と、前記光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とする。
上記第３態様によれば、上記第２態様に係る光源装置と同様の作用効果を奏することができる。また、光源装置から所望の照度及び彩度の光、すなわち、第１波長帯の光及び第２波長帯の光の割合、すなわち、励起光（青色光）及び蛍光の割合（ホワイトバランス）が調整された光が出射されるので、プロジェクターの信頼性を高めることができる。 A projector according to a third aspect of the present invention includes the light source device, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device, and a projection optical device that projects light modulated by the light modulation device. It is characterized by providing.
According to the said 3rd aspect, there can exist an effect similar to the light source device which concerns on the said 2nd aspect. In addition, light of desired illuminance and saturation from the light source device, that is, the ratio of the light in the first wavelength band and the light in the second wavelength band, that is, the ratio of excitation light (blue light) and fluorescence (white balance) is adjusted. Therefore, the reliability of the projector can be improved.

本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの外観を示す斜視図。1 is a perspective view showing an external appearance of a projector according to a first embodiment of the invention. 上記第１実施形態における装置本体の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the apparatus main body in the said 1st Embodiment. 上記第１実施形態における照明装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the illuminating device in the said 1st Embodiment. 上記第１実施形態における波長変換素子の平面図。The top view of the wavelength conversion element in the said 1st Embodiment. 上記第１実施形態における波長変換素子の断面図。Sectional drawing of the wavelength conversion element in the said 1st Embodiment. 上記第１実施形態における波長変換素子の特性を示す図。The figure which shows the characteristic of the wavelength conversion element in the said 1st Embodiment. 上記第１実施形態の第１変形例における波長変換素子を示す図。The figure which shows the wavelength conversion element in the 1st modification of the said 1st Embodiment. 上記第１実施形態の第２変形例における波長変換素子を示す図。The figure which shows the wavelength conversion element in the 2nd modification of the said 1st Embodiment. 上記第１実施形態の第３変形例における波長変換素子を示す図。The figure which shows the wavelength conversion element in the 3rd modification of the said 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態に係るプロジェクターの波長変換素子を示す図。The figure which shows the wavelength conversion element of the projector which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 上記第２実施形態における波長変換素子の特性を示す図。The figure which shows the characteristic of the wavelength conversion element in the said 2nd Embodiment. 上記第２実施形態の第１変形例における波長変換素子を示す図。The figure which shows the wavelength conversion element in the 1st modification of the said 2nd Embodiment.

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の外観を示す斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、後述する照明装置４１から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投射面ＰＳ上に拡大投射する投射型画像表示装置である。このプロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２と、当該外装筐体２内に収容配置される装置本体３（図２参照）と、を備える。
このようなプロジェクター１は、詳しくは後述するが、波長変換部６２が、励起光を第１反射率にて反射させるとともに、蛍光を透過させる第１波長選択層６２３を有し、当該波長変換部６２の入射面６２０が非平面部６２１及び平面部６２２を有し、当該非平面部６２１が、励起光を第２反射率にて反射させることを特徴の１つとしている（図６参照）。
以下、プロジェクター１の構成について説明する。 [First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
[Schematic configuration of projector]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a projector 1 according to the present embodiment.
The projector 1 according to the present embodiment modulates light emitted from an illumination device 41 described later to form an image according to image information, and enlarges and projects the formed image on a projection surface PS such as a screen. This is a projection type image display device. As shown in FIG. 1, the projector 1 includes an exterior casing 2 that constitutes an exterior, and an apparatus main body 3 (see FIG. 2) that is accommodated in the exterior casing 2.
The projector 1 has a first wavelength selection layer 623 that reflects the excitation light with the first reflectance and transmits the fluorescence, as will be described in detail later. The wavelength conversion unit One of the features is that the incident surface 620 of 62 has a non-planar portion 621 and a planar portion 622, and the non-planar portion 621 reflects the excitation light with the second reflectance (see FIG. 6).
Hereinafter, the configuration of the projector 1 will be described.

［外装筐体の構成］
外装筐体２は、それぞれ合成樹脂により形成されたアッパーケース２Ａ、ロアーケース２Ｂ、フロントケース２Ｃ及びリアケース２Ｄが組み合わされて、略直方体形状に構成されている。このような外装筐体２は、天面部２１、底面部２２、正面部２３、背面部２４、左側面部２５及び右側面部２６を有する。 [Configuration of exterior casing]
The exterior housing 2 is configured in a substantially rectangular parallelepiped shape by combining an upper case 2A, a lower case 2B, a front case 2C, and a rear case 2D, each formed of a synthetic resin. Such an exterior housing 2 has a top surface portion 21, a bottom surface portion 22, a front surface portion 23, a back surface portion 24, a left side surface portion 25, and a right side surface portion 26.

底面部２２には、プロジェクター１が載置面に載置される場合に当該載置面に接触する脚部２２１（図１では２つの脚部２２１のみ図示）が、複数箇所に設けられている。
正面部２３の中央部分には、後述する投射光学装置４６の端部４６１を露出させ、当該投射光学装置４６により投射される画像が通過する開口部２３１が形成されている。
また、正面部２３において左側面部２５側の位置には、外装筐体２内の熱を帯びた冷却気体が排出される排気口２３２が形成されている。
右側面部２６には、外部の空気を冷却気体として内部に導入する導入口２６１が形成されている。 The bottom surface portion 22 is provided with a plurality of leg portions 221 (only two leg portions 221 are shown in FIG. 1) that come into contact with the placement surface when the projector 1 is placed on the placement surface. .
An opening 231 through which an image projected by the projection optical device 46 passes is formed at the central portion of the front portion 23 so as to expose an end 461 of the projection optical device 46 described later.
In addition, an exhaust port 232 through which the cooling gas with heat in the exterior housing 2 is discharged is formed at a position on the left side surface portion 25 side in the front portion 23.
The right side surface portion 26 is formed with an introduction port 261 for introducing outside air into the inside as a cooling gas.

［装置本体の構成］
図２は、装置本体３の構成を示す模式図である。
装置本体３は、図２に示すように、画像投射装置４を備える。更に、図示を省略するが、装置本体３は、プロジェクター１の動作を制御する制御装置、プロジェクター１を構成する電子部品に電力を供給する電源装置、及び、冷却対象を冷却する冷却装置を備える。 [Device configuration]
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the apparatus main body 3.
The apparatus main body 3 includes an image projection apparatus 4 as shown in FIG. Further, although not shown, the apparatus main body 3 includes a control device that controls the operation of the projector 1, a power supply device that supplies power to the electronic components that constitute the projector 1, and a cooling device that cools a cooling target.

［画像投射装置の構成］
画像投射装置４は、上記制御装置から入力される画像信号に応じた画像を形成して、上記被投射面ＰＳ上に投射する。この画像投射装置４は、照明装置４１、色分離装置４２、平行化レンズ４３、光変調装置４４、色合成装置４５及び投射光学装置４６を備える。
これらのうち、照明装置４１は、光変調装置４４を均一に照明する照明光ＷＬを出射する。この照明装置４１の構成については、後に詳述する。 [Configuration of image projection apparatus]
The image projection device 4 forms an image corresponding to the image signal input from the control device, and projects the image on the projection surface PS. The image projection device 4 includes an illumination device 41, a color separation device 42, a collimating lens 43, a light modulation device 44, a color synthesis device 45, and a projection optical device 46.
Among these, the illumination device 41 emits illumination light WL that uniformly illuminates the light modulation device 44. The configuration of the illumination device 41 will be described in detail later.

色分離装置４２は、照明装置４１から入射される照明光ＷＬから青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲを分離する。この色分離装置４２は、ダイクロイックミラー４２１，４２２、反射ミラー４２３，４２４，４２５及びリレーレンズ４２６，４２７と、これらを内部に収容する光学部品用筐体４２８と、を備える。
ダイクロイックミラー４２１は、上記照明光ＷＬに含まれる青色光ＬＢを透過させ、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲを反射させる。このダイクロイックミラー４２１を透過した青色光ＬＢは、反射ミラー４２３にて反射され、平行化レンズ４３（４３Ｂ）に導かれる。
ダイクロイックミラー４２２は、上記ダイクロイックミラー４２１にて反射された緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲのうち、緑色光ＬＧを反射させて平行化レンズ４３（４３Ｇ）に導き、赤色光ＬＲを透過させる。この赤色光ＬＲは、リレーレンズ４２６、反射ミラー４２４、リレーレンズ４２７及び反射ミラー４２５を介して、平行化レンズ４３（４３Ｒ）に導かれる。
平行化レンズ４３（赤、緑及び青の各色光用の平行化レンズを、それぞれ４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂとする）は、入射される光を平行化する。 The color separation device 42 separates the blue light LB, the green light LG, and the red light LR from the illumination light WL incident from the illumination device 41. The color separation device 42 includes dichroic mirrors 421 and 422, reflection mirrors 423, 424, and 425, relay lenses 426 and 427, and an optical component casing 428 that accommodates them.
The dichroic mirror 421 transmits the blue light LB included in the illumination light WL and reflects the green light LG and the red light LR. The blue light LB transmitted through the dichroic mirror 421 is reflected by the reflection mirror 423 and guided to the collimating lens 43 (43B).
The dichroic mirror 422 reflects the green light LG out of the green light LG and red light LR reflected by the dichroic mirror 421, guides it to the collimating lens 43 (43G), and transmits the red light LR. The red light LR is guided to the collimating lens 43 (43R) via the relay lens 426, the reflection mirror 424, the relay lens 427, and the reflection mirror 425.
The collimating lens 43 (the collimating lenses for red, green, and blue color lights are 43R, 43G, and 43B, respectively) collimates incident light.

光変調装置４４（赤、緑及び青の各色光用の光変調装置を、それぞれ４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂとする）は、それぞれ入射される上記色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを変調して、制御装置から入力される画像信号に応じた色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに基づく画像を形成する。これら光変調装置４４のそれぞれは、例えば、入射される光を変調する液晶パネルと、当該液晶パネルの入射側及び出射側のそれぞれに配置される偏光板と、を備えて構成される。
色合成装置４５は、各光変調装置４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂから入射される色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに基づく画像を合成する。この色合成装置４５は、本実施形態では、クロスダイクロイックプリズムにより構成されているが、複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
投射光学装置４６は、色合成装置４５にて合成された画像を上記被投射面ＰＳに拡大投射する。このような投射光学装置４６として、例えば、鏡筒と、当該鏡筒内に配置される複数のレンズとにより構成される組レンズを採用できる。 The light modulation device 44 (respectively, light modulation devices for red, green, and blue color lights 44R, 44G, and 44B) modulate the incident color lights LR, LG, and LB from the control device. An image based on the color lights LR, LG, and LB corresponding to the input image signal is formed. Each of these light modulation devices 44 includes, for example, a liquid crystal panel that modulates incident light and a polarizing plate that is disposed on each of the incident side and the emission side of the liquid crystal panel.
The color synthesizer 45 synthesizes images based on the color lights LR, LG, and LB incident from the light modulators 44R, 44G, and 44B. In this embodiment, the color synthesizing device 45 is configured by a cross dichroic prism, but may be configured by a plurality of dichroic mirrors.
The projection optical device 46 enlarges and projects the image synthesized by the color synthesizing device 45 onto the projection surface PS. As such a projection optical device 46, for example, a combined lens composed of a lens barrel and a plurality of lenses arranged in the lens barrel can be adopted.

［照明装置の構成］
図３は、照明装置４１の構成を示す模式図である。
照明装置４１は、本発明の光源装置に相当し、照明光ＷＬを色分離装置４２に向けて出射する。この照明装置４１は、図３に示すように、光源部４１１、アフォーカル光学装置４１２、ホモジナイザー光学装置４１３、偏光分離装置４１４、位相差板４１５、ピックアップ光学装置４１６、波長変換装置５、インテグレーター光学装置４１７、偏光変換素子４１８及び重畳レンズ４１９を備える。
これらのうち、光源部４１１、アフォーカル光学装置４１２及びホモジナイザー光学装置４１３は、第１照明光軸Ａｘ１上に配置されている。一方、位相差板４１５、ピックアップ光学装置４１６、波長変換装置５、インテグレーター光学装置４１７、偏光変換素子４１８及び重畳レンズ４１９は、第１照明光軸Ａｘ１に直交する第２照明光軸Ａｘ２上に配置される。そして、偏光分離装置４１４は、第１照明光軸Ａｘ１と第２照明光軸Ａｘ２との交差部分に配置される。 [Configuration of lighting device]
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the illumination device 41.
The illumination device 41 corresponds to the light source device of the present invention, and emits the illumination light WL toward the color separation device 42. As shown in FIG. 3, the illumination device 41 includes a light source unit 411, an afocal optical device 412, a homogenizer optical device 413, a polarization separation device 414, a phase difference plate 415, a pickup optical device 416, a wavelength conversion device 5, and an integrator optical. An apparatus 417, a polarization conversion element 418, and a superimposing lens 419 are provided.
Among these, the light source unit 411, the afocal optical device 412 and the homogenizer optical device 413 are arranged on the first illumination optical axis Ax1. On the other hand, the phase difference plate 415, the pickup optical device 416, the wavelength conversion device 5, the integrator optical device 417, the polarization conversion element 418, and the superimposing lens 419 are arranged on the second illumination optical axis Ax2 orthogonal to the first illumination optical axis Ax1. Is done. The polarization separation device 414 is disposed at the intersection of the first illumination optical axis Ax1 and the second illumination optical axis Ax2.

光源部４１１は、アフォーカル光学装置４１２に向けて、青色光である励起光ＥＬを出射する。この光源部４１１は、光源としてのアレイ光源４１１Ａと、当該アレイ光源４１１Ａから出射された励起光ＥＬが入射されるコリメーター光学装置４１１Ｂと、を備える。
アレイ光源４１１Ａは、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面内に複数の半導体レーザー４１１１がアレイ状に配列された構成を有する。これら半導体レーザー４１１１は、例えば、４４０〜４８０ｎｍの波長域にピーク波長を有する励起光ＥＬ（青色光）を出射するＬＤ（Laser Diode）である。また、半導体レーザー４１１１から出射される励起光ＥＬは、コヒーレントな直線偏光であり、偏光分離装置４１４に向けて第１照明光軸Ａｘ１と平行に出射される。なお、本実施形態では、各半導体レーザー４１１１が出射する励起光ＥＬの偏光方向は、偏光分離装置４１４の偏光分離層４１４３にて反射される偏光成分の偏光方向と一致しており、当該励起光ＥＬはｓ偏光である。 The light source unit 411 emits excitation light EL that is blue light toward the afocal optical device 412. The light source unit 411 includes an array light source 411A as a light source, and a collimator optical device 411B on which excitation light EL emitted from the array light source 411A is incident.
The array light source 411A has a configuration in which a plurality of semiconductor lasers 4111 are arranged in an array in a plane orthogonal to the first illumination optical axis Ax1. These semiconductor lasers 4111 are, for example, LDs (Laser Diodes) that emit excitation light EL (blue light) having a peak wavelength in a wavelength range of 440 to 480 nm. Further, the excitation light EL emitted from the semiconductor laser 4111 is coherent linearly polarized light, and is emitted toward the polarization separation device 414 in parallel with the first illumination optical axis Ax1. In this embodiment, the polarization direction of the excitation light EL emitted from each semiconductor laser 4111 matches the polarization direction of the polarization component reflected by the polarization separation layer 4143 of the polarization separation device 414, and the excitation light EL is s-polarized light.

コリメーター光学装置４１１Ｂは、アレイ光源４１１Ａから入射される励起光ＥＬを平行光に変換する。このコリメーター光学装置４１１Ｂは、例えば各半導体レーザー４１１１に対応してアレイ状に配置された複数のコリメーターレンズ４１１２を備えて構成される。このようなコリメーター光学装置４１１Ｂを通過して平行光に変換された励起光ＥＬは、アフォーカル光学装置４１２に入射される。   The collimator optical device 411B converts the excitation light EL incident from the array light source 411A into parallel light. The collimator optical device 411B includes a plurality of collimator lenses 4112 arranged in an array corresponding to each semiconductor laser 4111, for example. The excitation light EL that has passed through the collimator optical device 411B and converted into parallel light is incident on the afocal optical device 412.

アフォーカル光学装置４１２は、コリメーター光学装置４１１Ｂから入射された励起光ＥＬの光束径を調整する。このアフォーカル光学装置４１２は、集光レンズ４１２１及び平行化レンズ４１２２を備える。このようなアフォーカル光学装置４１２を通過して光束径が調整された励起光ＥＬは、ホモジナイザー光学装置４１３に入射される。   The afocal optical device 412 adjusts the beam diameter of the excitation light EL incident from the collimator optical device 411B. The afocal optical device 412 includes a condenser lens 4121 and a collimating lens 4122. The excitation light EL whose beam diameter is adjusted after passing through such an afocal optical device 412 is incident on the homogenizer optical device 413.

ホモジナイザー光学装置４１３は、後述するピックアップ光学装置４１６と協同して、波長変換装置５の照明領域における励起光ＥＬの照度分布を均一化する。このホモジナイザー光学装置４１３は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面にそれぞれ複数の小レンズがマトリクス状に配列されたマルチレンズアレイ４１３１，４１３２を備える。このようなホモジナイザー光学装置４１３から出射された励起光ＥＬは、偏光分離装置４１４に入射される。   The homogenizer optical device 413 makes the illuminance distribution of the excitation light EL uniform in the illumination region of the wavelength conversion device 5 in cooperation with a pickup optical device 416 described later. The homogenizer optical device 413 includes multi-lens arrays 4131 and 4132 each having a plurality of small lenses arranged in a matrix on a plane orthogonal to the first illumination optical axis Ax1. The excitation light EL emitted from such a homogenizer optical device 413 enters the polarization separation device 414.

偏光分離装置４１４は、ｐ偏光及びｓ偏光のうち、一方の偏光光を通過させ、他方の偏光光を反射させるものである。この偏光分離装置４１４は、それぞれ略三角柱形状に形成されたプリズム４１４１，４１４２を備え、全体略直方体形状に形成された、いわゆるプリズム型の偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ：Polarizing Beam Splitter）として構成されている。これらプリズム４１４１，４１４２の界面は、それぞれ第１照明光軸Ａｘ１及び第２照明光軸Ａｘ２に対して４５°の角度で傾斜しており、当該界面には、偏光分離層４１４３が配置されている。   The polarization separation device 414 allows one polarized light of the p-polarized light and the s-polarized light to pass through and reflects the other polarized light. The polarization beam splitter 414 includes prisms 4141 and 4142 each formed in a substantially triangular prism shape, and is configured as a so-called prism-type polarization beam splitter (PBS) formed in a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole. . The interfaces of the prisms 4141 and 4142 are inclined at an angle of 45 ° with respect to the first illumination optical axis Ax1 and the second illumination optical axis Ax2, respectively, and a polarization separation layer 4143 is disposed at the interfaces. .

偏光分離層４１４３は、励起光ＥＬに含まれるｓ偏光とｐ偏光とを分離する特性を有する他、後述する波長変換装置５にて生じた蛍光を、当該蛍光の偏光状態に依らずに透過させる特性を有する。すなわち、偏光分離層４１４３は、青色光領域の波長帯の光についてはｓ偏光とｐ偏光とを分離するが、蛍光として、例えば緑色光領域及び赤色光領域の波長帯の光についてはｓ偏光及びｐ偏光のそれぞれを透過させる、波長選択性の偏光分離特性を有する。
このような偏光分離装置４１４は、入射されたｓ偏光の励起光ＥＬを、第２照明光軸Ａｘ２に沿って位相差板４１５側に反射させる。また、詳しくは後述するが、偏光分離装置４１４は、位相差板４１５側から入射される蛍光とｐ偏光の励起光とを透過させ、これら蛍光及び励起光（青色光）を合成してインテグレーター光学装置４１７に入射させる。
なお、偏光分離装置４１４は、プリズム型に限らず、プレート型でもよい。 The polarization separation layer 4143 has the property of separating s-polarized light and p-polarized light contained in the excitation light EL, and transmits fluorescence generated by the wavelength conversion device 5 described later regardless of the polarization state of the fluorescence. Has characteristics. That is, the polarization separation layer 4143 separates s-polarized light and p-polarized light for light in the wavelength band of the blue light region, but as fluorescence, for example, s-polarized light and light in the wavelength band of the green light region and red light region. It has a wavelength-selective polarization separation characteristic that transmits each of the p-polarized light.
Such a polarization separation device 414 reflects the incident s-polarized excitation light EL toward the phase difference plate 415 along the second illumination optical axis Ax2. As will be described in detail later, the polarization separation device 414 transmits the fluorescence incident from the phase difference plate 415 side and the p-polarized excitation light, and synthesizes the fluorescence and the excitation light (blue light) to integrate the integrator optical. The light is incident on the device 417.
The polarization separation device 414 is not limited to the prism type, and may be a plate type.

位相差板４１５は、１／４波長板である。この位相差板４１５は、偏光分離装置４１４から入射されるｓ偏光の励起光ＥＬｓを円偏光の励起光ＥＬｃに変換し、当該円偏光の励起光ＥＬｃをピックアップ光学装置４１６に入射させる。
ピックアップ光学装置４１６は、位相差板４１５から入射される励起光ＥＬｃを波長変換装置５に集光する。このピックアップ光学装置４１６は、２つのレンズ４１６１，４１６２を有する。
なお、本実施形態では、ピックアップ光学装置４１６は、２つのレンズ４１６１，４１６２を備えることとしたが、当該ピックアップ光学装置４１６を構成するレンズの数は２に限らず、１でも３以上でもよい。 The phase difference plate 415 is a quarter wavelength plate. The retardation plate 415 converts the s-polarized excitation light ELs incident from the polarization separation device 414 into circularly-polarized excitation light ELc, and causes the circularly-polarized excitation light ELc to enter the pickup optical device 416.
The pickup optical device 416 condenses the excitation light ELc incident from the phase difference plate 415 on the wavelength conversion device 5. The pickup optical device 416 includes two lenses 4161 and 4162.
In this embodiment, the pickup optical device 416 includes the two lenses 4161 and 4162. However, the number of lenses constituting the pickup optical device 416 is not limited to 2, and may be 1 or 3 or more.

波長変換装置５は、ピックアップ光学装置４１６から入射される青色光である励起光ＥＬｃ（第１波長帯の光）の一部を拡散反射させるとともに、他の一部を緑色光及び赤色光を含む蛍光（第２波長帯の光）に変換して出射する。この波長変換装置５は、反射型の波長変換素子６と、当該波長変換素子６を回転させる回転装置７と、を有する。これにより、波長変換素子６が当該回転装置７の動力により回転されるので、当該波長変換素子６の波長変換部６２において、励起光ＥＬｃが入射される位置を時間的に変化させることにより、一点に入射される場合に生じ得る熱飽和の発生を抑制し、かつ、当該波長変換素子６により生じた熱の基板６１から放熱させる。これらのうち、回転装置７は、例えば、モーター等により構成されている。
このような波長変換装置５にて生成される蛍光は、本実施形態では、５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する光である。なお、波長変換素子６の構成については、後述する。 The wavelength converter 5 diffuses and reflects part of the excitation light ELc (light in the first wavelength band) that is blue light incident from the pickup optical device 416, and the other part includes green light and red light. It is converted into fluorescence (light in the second wavelength band) and emitted. The wavelength conversion device 5 includes a reflective wavelength conversion element 6 and a rotation device 7 that rotates the wavelength conversion element 6. As a result, the wavelength conversion element 6 is rotated by the power of the rotating device 7, so that the wavelength conversion unit 62 of the wavelength conversion element 6 can change the position where the excitation light ELc is incident with respect to time. The generation of heat saturation that may occur when the light is incident on the light is suppressed, and the heat generated by the wavelength conversion element 6 is radiated from the substrate 61. Among these, the rotation device 7 is configured by, for example, a motor or the like.
In this embodiment, the fluorescence generated by such a wavelength conversion device 5 is light having a peak wavelength in the wavelength range of 500 to 700 nm. The configuration of the wavelength conversion element 6 will be described later.

このような波長変換装置５から出射された励起光ＥＬｃ及び蛍光を含む照明光ＷＬは、ピックアップ光学装置４１６を介して、位相差板４１５に入射される。
これらのうち、励起光ＥＬｃは、位相差板４１５を通過する過程にて、円偏光となり、波長変換装置５にて反射された場合には、位相差板４１５を再度通過する過程にて、円偏光の励起光ＥＬｃは、ｓ偏光に対して偏光方向が９０°回転されたｐ偏光の励起光に変換される。このｐ偏光の励起光は、上記偏光分離装置４１４を第２照明光軸Ａｘ２に沿って通過して、インテグレーター光学装置４１７に青色光として入射される。
一方、波長変換装置５から出射された蛍光は非偏光光であり、偏光分離層４１４３が上記波長選択性の偏光分離特性を有することから、ピックアップ光学装置４１６及び位相差板４１５を通過した後、第２照明光軸Ａｘ２に沿って偏光分離装置４１４を通過して、インテグレーター光学装置４１７に緑色光及び赤色光として入射される。
これにより、白色の照明光ＷＬが、偏光分離装置４１４を介してインテグレーター光学装置４１７に入射される。 The illumination light WL including the excitation light ELc and the fluorescence emitted from the wavelength conversion device 5 is incident on the phase difference plate 415 via the pickup optical device 416.
Among these, the excitation light ELc becomes circularly polarized light in the process of passing through the phase difference plate 415, and when reflected by the wavelength conversion device 5, in the process of passing through the phase difference plate 415 again, The polarized excitation light ELc is converted into p-polarized excitation light whose polarization direction is rotated by 90 ° with respect to s-polarized light. The p-polarized excitation light passes through the polarization separation device 414 along the second illumination optical axis Ax2, and is incident on the integrator optical device 417 as blue light.
On the other hand, since the fluorescence emitted from the wavelength conversion device 5 is non-polarized light and the polarization separation layer 4143 has the above-described wavelength-selective polarization separation characteristics, after passing through the pickup optical device 416 and the phase difference plate 415, The light passes through the polarization separation device 414 along the second illumination optical axis Ax2, and enters the integrator optical device 417 as green light and red light.
Accordingly, the white illumination light WL is incident on the integrator optical device 417 via the polarization separation device 414.

インテグレーター光学装置４１７は、重畳レンズ４１９と協同して、光変調装置４４における照明光ＷＬの照度分布を均一化する。このインテグレーター光学装置４１７は、上記ホモジナイザー光学装置４１３と同様に、第２照明光軸Ａｘ２に対する直交面内にそれぞれ複数の小レンズがマトリクス状に配列されたレンズアレイ４１７１，４１７２を備える。このようなインテグレーター光学装置４１７から出射された照明光ＷＬは、偏光変換素子４１８に入射する。
偏光変換素子４１８は、入射される照明光ＷＬの偏光方向を揃える機能を有する。この偏光変換素子４１８から出射された照明光ＷＬは、重畳レンズ４１９に入射する。
そして、当該重畳レンズ４１９を介した照明光ＷＬは、上記色分離装置４２のダイクロイックミラー４２１に入射される。 The integrator optical device 417 cooperates with the superimposing lens 419 to uniformize the illuminance distribution of the illumination light WL in the light modulation device 44. Similar to the homogenizer optical device 413, the integrator optical device 417 includes lens arrays 4171 and 4172 in which a plurality of small lenses are arranged in a matrix in a plane orthogonal to the second illumination optical axis Ax2. The illumination light WL emitted from such an integrator optical device 417 enters the polarization conversion element 418.
The polarization conversion element 418 has a function of aligning the polarization direction of the incident illumination light WL. The illumination light WL emitted from the polarization conversion element 418 enters the superimposing lens 419.
The illumination light WL that has passed through the superimposing lens 419 is incident on the dichroic mirror 421 of the color separation device 42.

［波長変換素子の構成］
図４は、本実施形態に係る波長変換素子６を光入射側から見た図であり、図５は、波長変換素子６の断面図である。
波長変換素子６は、上記のように、ピックアップ光学装置４１６から入射される励起光ＥＬｃの一部を拡散反射させるとともに、他の一部の励起光ＥＬｃを波長変換して生成される蛍光を、当該励起光ＥＬｃの入射側（すなわちピックアップ光学装置４１６側）に出射する。このような波長変換素子６は、基板６１、波長変換部６２、及び反射層６３を有する。 [Configuration of wavelength conversion element]
FIG. 4 is a view of the wavelength conversion element 6 according to the present embodiment as viewed from the light incident side, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the wavelength conversion element 6.
As described above, the wavelength conversion element 6 diffuses and reflects a part of the excitation light ELc incident from the pickup optical device 416 and also converts the fluorescence generated by converting the wavelength of the other part of the excitation light ELc. The excitation light ELc is emitted to the incident side (that is, the pickup optical device 416 side). Such a wavelength conversion element 6 includes a substrate 61, a wavelength conversion unit 62, and a reflection layer 63.

この波長変換素子６においては、波長変換部６２は、ピックアップ光学装置４１６から入射される励起光ＥＬｃの入射側とは反対側に、当該波長変換部６２に蒸着された（一体化された）反射層６３が形成されている。波長変換部６２は、反射層６３が接合材（図示省略）によって基板６１に接合されることにより、当該基板６１に固定されている。すなわち、基板６１は、波長変換部６２における励起光ＥＬｃの入射面６２０とは反対方向側に位置する。
従って、この波長変換素子６においては、波長変換部６２、反射層６３、接合材（図示省略）が、ピックアップ光学装置４１６からの励起光ＥＬｃの入射側から順に、基板６１上に積層されている。 In the wavelength conversion element 6, the wavelength conversion unit 62 is a reflection deposited (integrated) on the wavelength conversion unit 62 on the side opposite to the incident side of the excitation light ELc incident from the pickup optical device 416. A layer 63 is formed. The wavelength conversion unit 62 is fixed to the substrate 61 by bonding the reflective layer 63 to the substrate 61 with a bonding material (not shown). That is, the substrate 61 is positioned on the opposite side of the incident surface 620 of the excitation light ELc in the wavelength conversion unit 62.
Therefore, in the wavelength conversion element 6, the wavelength conversion unit 62, the reflection layer 63, and the bonding material (not shown) are stacked on the substrate 61 in order from the incident side of the excitation light ELc from the pickup optical device 416. .

［基板の構成］
基板６１は、波長変換部６２及び反射層６３を支持する支持基板として機能する他、当該波長変換部６２から伝達された熱を放熱する放熱基板として機能する。この基板６１は、図４に示すように、励起光の入射側から見て略円板状に形成され、金属やセラミックス等により形成される。また、基板６１には、上述したように、回転装置７が取り付けられ、当該回転装置７の動力により、回転中心ＲＡを中心として回転される。
なお、本実施形態では、回転装置７により回転される基板６１の回転速度は、例えば、４０００〜７２００ｒｐｍに設定されている。 [Substrate structure]
The substrate 61 functions as a support substrate that supports the wavelength conversion unit 62 and the reflective layer 63, and also functions as a heat dissipation substrate that radiates heat transferred from the wavelength conversion unit 62. As shown in FIG. 4, the substrate 61 is formed in a substantially disk shape when viewed from the incident side of the excitation light, and is formed of metal, ceramics, or the like. Further, as described above, the rotating device 7 is attached to the substrate 61 and is rotated about the rotation center RA by the power of the rotating device 7.
In the present embodiment, the rotation speed of the substrate 61 rotated by the rotating device 7 is set to 4000 to 7200 rpm, for example.

［波長変換部の構成］
波長変換部６２は、波長変換素子６において最もピックアップ光学装置４１６側、すなわち、当該ピックアップ光学装置４１６から入射される励起光ＥＬｃの最も入射側に入射面６２０を有する。更に、波長変換部６２の光入射側に位置する入射面６２０は、非平面部６２１及び平面部６２２を有する。また、波長変換部６２は、波長変換層６２４を有する。
この波長変換層６２４は、入射される第１波長帯の光としての励起光ＥＬｃ（青色光）によって励起され、第２波長帯（緑色光〜赤色光の波長域）の光としての蛍光を出射するものである。このような波長変換層６２４の蛍光体の含有比率は、照明装置４１から出射される照明光ＷＬの波長に基づいて設定される。波長変換層６２４としては、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体が用いられる。 [Configuration of wavelength converter]
The wavelength conversion unit 62 has an incident surface 620 on the wavelength conversion element 6 closest to the pickup optical device 416, that is, on the most incident side of the excitation light ELc incident from the pickup optical device 416. Further, the incident surface 620 located on the light incident side of the wavelength conversion unit 62 includes a non-planar portion 621 and a planar portion 622. The wavelength conversion unit 62 includes a wavelength conversion layer 624.
The wavelength conversion layer 624 is excited by excitation light ELc (blue light) as incident first wavelength band light, and emits fluorescence as light in the second wavelength band (green light to red light wavelength range). To do. The phosphor content ratio of the wavelength conversion layer 624 is set based on the wavelength of the illumination light WL emitted from the illumination device 41. As the wavelength conversion layer 624, for example, a YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphor is used.

なお、蛍光体粒子の形成材料は、１種であってもよいし、２種以上の材料を用いて形成された粒子が混合されたものが用いられてもよい。波長変換層６２４には、耐熱性及び表面加工性に優れたものを用いることが好ましい。このような波長変換層６２４として、アルミナ等の無機バインダー中に蛍光体粒子を分散させた蛍光体層、バインダーを用いずに蛍光体粒子を焼結した蛍光体層（セラミック蛍光体層）などが好適に用いられる。
また、本実施形態では、波長変換部６２（波長変換層６２４）の厚さ寸法は、略１００μｍに設定されているが、当該厚さ寸法は１００μｍより小さくてもよい。 In addition, the material for forming the phosphor particles may be one kind, or a mixture of particles formed using two or more kinds of materials may be used. For the wavelength conversion layer 624, a layer excellent in heat resistance and surface workability is preferably used. Examples of the wavelength conversion layer 624 include a phosphor layer in which phosphor particles are dispersed in an inorganic binder such as alumina, and a phosphor layer (ceramic phosphor layer) obtained by sintering phosphor particles without using a binder. Preferably used.
Moreover, in this embodiment, although the thickness dimension of the wavelength conversion part 62 (wavelength conversion layer 624) is set to about 100 micrometers, the said thickness dimension may be smaller than 100 micrometers.

非平面部６２１は、微細な凹凸を複数有する面である。この非平面部６２１は、例えば、ブラスト加工等により形成され、入射される励起光ＥＬｃのうち、一部の励起光ＥＬｃを所定の反射率（第２反射率）にて反射させ、他の励起光ＥＬｃを入射させる。また、非平面部６２１は、当該非平面部６２１から蛍光を拡散させて出射させる。そして、詳しくは後述するが、このような非平面部６２１による励起光ＥＬｃの反射率（第２反射率）も、製造時に調整される。
なお、本実施形態では、非平面部６２１は、ブラスト加工等により形成されることとしたが、これに限らず、例えば、エッチング等により形成されてもよい。 The non-planar portion 621 is a surface having a plurality of fine irregularities. The non-planar portion 621 is formed by, for example, blasting or the like, and reflects a part of the excitation light ELc out of the incident excitation light ELc with a predetermined reflectance (second reflectance) and performs other excitation. Light ELc is incident. Further, the non-planar portion 621 diffuses and emits fluorescence from the non-planar portion 621. And although mentioned later in detail, the reflectance (2nd reflectance) of the excitation light ELc by such a non-planar part 621 is also adjusted at the time of manufacture.
In the present embodiment, the non-planar portion 621 is formed by blasting or the like, but is not limited thereto, and may be formed by etching or the like, for example.

平面部６２２は、研磨されることにより形成された研磨面（例えば、面粗さＲａ≦０．１μｍの研磨面）であり、入射面６２０において、複数箇所に点在する。具体的に、平面部６２２は、図４に示すように、励起光ＥＬｃの入射側から見て略円形状に形成され、当該入射面６２０におけるランダムな位置に配置されている。この平面部６２２には、図５に示すように、第１波長選択層６２３が位置している。
なお、本実施形態では、平面部６２２は、研磨面であることとしたが、これに限らず、略平坦な面であれば、研磨されていなくてもよい。
そして、詳しくは後述するが、これら非平面部６２１及び平面部６２２の入射面６２０における割合は、波長変換素子６から出射される青色光及び蛍光の出射比率に応じて設定される。 The flat portion 622 is a polished surface (for example, a polished surface having a surface roughness Ra ≦ 0.1 μm) formed by polishing, and is scattered at a plurality of locations on the incident surface 620. Specifically, as shown in FIG. 4, the flat portion 622 is formed in a substantially circular shape when viewed from the incident side of the excitation light ELc, and is disposed at a random position on the incident surface 620. As shown in FIG. 5, the first wavelength selection layer 623 is located on the flat portion 622.
In the present embodiment, the planar portion 622 is a polished surface, but the present invention is not limited to this, and it may not be polished as long as it is a substantially flat surface.
As will be described in detail later, the ratio of the non-planar portion 621 and the planar portion 622 to the incident surface 620 is set according to the emission ratio of blue light and fluorescence emitted from the wavelength conversion element 6.

第１波長選択層６２３は、波長変換層６２４に入射される励起光ＥＬｃを所定の反射率（第１反射率）にて反射させるとともに、波長変換部６２により生成された蛍光を透過させる機能を有する。この第１波長選択層６２３は、本実施形態では、誘電体多層膜により形成されている。また、第１波長選択層６２３の所定の反射率（第１反射率）は、詳しくは後述するが、波長変換素子６から出射される青色光及び蛍光の出射比率に応じて設定される。   The first wavelength selection layer 623 has a function of reflecting the excitation light ELc incident on the wavelength conversion layer 624 with a predetermined reflectance (first reflectance) and transmitting the fluorescence generated by the wavelength converter 62. Have. In the present embodiment, the first wavelength selection layer 623 is formed of a dielectric multilayer film. The predetermined reflectance (first reflectance) of the first wavelength selection layer 623 is set according to the emission ratio of blue light and fluorescence emitted from the wavelength conversion element 6, as will be described in detail later.

反射層６３は、本発明の反射部に相当し、波長変換部６２の励起光ＥＬｃの光入射側とは反対側の面に蒸着され、波長変換部６２からの光を、当該波長変換部６２に向けて反射させる。具体的に、反射層６３は、波長変換層６２４により波長変換された蛍光を波長変換部６２の入射面６２０、ないし、ピックアップ光学装置４１６側に向けて反射させる。
また、反射層６３の波長変換部６２側とは反対側の面には、図示を省略するが、銀（Ａｇ）を含む金属ペーストにより形成される接合材が配置され、当該接合材により反射層６３と基板６１とが固定される。すなわち、反射層６３は、波長変換部６２（波長変換層６２４）と基板６１との間に位置する。
なお、本実施形態では、上記接合材は、金属ペーストにより形成されることとしたが、これに限らず、樹脂ペースト等により形成されてもよい。 The reflective layer 63 corresponds to the reflective portion of the present invention, and is deposited on the surface of the wavelength conversion portion 62 opposite to the light incident side of the excitation light ELc, and the light from the wavelength conversion portion 62 is converted into the wavelength conversion portion 62. Reflect towards. Specifically, the reflection layer 63 reflects the fluorescence converted in wavelength by the wavelength conversion layer 624 toward the incident surface 620 of the wavelength conversion unit 62 or the pickup optical device 416 side.
Further, although not shown, a bonding material formed of a metal paste containing silver (Ag) is disposed on the surface of the reflection layer 63 opposite to the wavelength conversion unit 62 side, and the reflection layer is formed by the bonding material. 63 and the substrate 61 are fixed. That is, the reflective layer 63 is located between the wavelength conversion unit 62 (wavelength conversion layer 624) and the substrate 61.
In the present embodiment, the bonding material is formed of a metal paste, but is not limited thereto, and may be formed of a resin paste or the like.

図６は、波長変換素子６に入射され、出射される光を模式的に示した図である。
図６に示すように、波長変換素子６に入射される励起光ＥＬｃ（青色光）のうち、励起光ＢＬ１は、非平面部６２１に入射される。この励起光ＢＬ１のうち、一部の励起光ＢＬ１１は、当該非平面部６２１の凹凸面により第２反射率にて、ピックアップ光学装置４１６に向けて反射される。
一方、当該励起光ＢＬ１のうち、非平面部６２１により反射されなかった励起光ＢＬ１２は、波長変換層６２４内を進行し、蛍光体Ｐｈに入射され、予め設定された当該蛍光体Ｐｈの波長変換効率で蛍光に変換される。このため、励起光ＢＬ１２の一部が、蛍光体Ｐｈにより蛍光ＹＬ１に変換されて、波長変換部６２からピックアップ光学装置４１６に向けて出射される。
なお、励起光ＢＬ１２の一部は、蛍光に変換されることなく波長変換部６２内に吸収されるか、若しくは、異なる蛍光体Ｐｈに入射され、所定の波長変換効率で蛍光に変換される。この過程を繰り返すことで、当該波長変換部６２の入射面６２０から出射される励起光は僅かな光量であることから、本実施形態では考慮しない。 FIG. 6 is a diagram schematically showing light incident on and emitted from the wavelength conversion element 6.
As shown in FIG. 6, among the excitation light ELc (blue light) incident on the wavelength conversion element 6, the excitation light BL <b> 1 is incident on the non-planar portion 621. Among the excitation light BL1, a part of the excitation light BL11 is reflected toward the pickup optical device 416 at the second reflectance by the uneven surface of the non-planar portion 621.
On the other hand, the excitation light BL12 that has not been reflected by the non-planar portion 621 out of the excitation light BL1 travels in the wavelength conversion layer 624, is incident on the phosphor Ph, and is preset for wavelength conversion of the phosphor Ph. It is converted into fluorescence with efficiency. For this reason, a part of the excitation light BL12 is converted into fluorescence YL1 by the phosphor Ph and emitted from the wavelength conversion unit 62 toward the pickup optical device 416.
A part of the excitation light BL12 is absorbed in the wavelength converter 62 without being converted into fluorescence, or is incident on a different phosphor Ph and converted into fluorescence with a predetermined wavelength conversion efficiency. By repeating this process, the excitation light emitted from the incident surface 620 of the wavelength conversion unit 62 is a small amount of light, and is not considered in this embodiment.

次に、平面部６２２に入射される励起光ＢＬ２のうち、一部の励起光ＢＬ２１は、当該平面部６２２に位置する第１波長選択層６２３により第１反射率にて、ピックアップ光学装置４１６に向けて反射される。
一方、励起光ＢＬ２のうち、第１波長選択層６２３により反射されなかった励起光ＢＬ２２は、第１波長選択層６２３及び波長変換部６２内を進行し、蛍光体Ｐｈに入射され、予め設定された蛍光体Ｐｈの波長変換効率で蛍光に変換される。このため、励起光ＢＬ２２の一部が、蛍光体Ｐｈにより蛍光ＹＬ２に変換されて、波長変換部６２からピックアップ光学装置４１６に向けて出射される。
なお、励起光ＢＬ２２の一部は、蛍光に変換されることなく波長変換部６２内に吸収されるか、若しくは、異なる蛍光体Ｐｈに入射され、所定の波長変換効率で蛍光に変換される。この過程を繰り返すことで、当該波長変換部６２の入射面６２０から出射される励起光は僅かな光量であることから、本実施形態では考慮しない。 Next, of the excitation light BL2 incident on the plane part 622, a part of the excitation light BL21 is transmitted to the pickup optical device 416 at the first reflectance by the first wavelength selection layer 623 located on the plane part 622. Reflected towards.
On the other hand, of the excitation light BL2, the excitation light BL22 that has not been reflected by the first wavelength selection layer 623 travels in the first wavelength selection layer 623 and the wavelength conversion unit 62, is incident on the phosphor Ph, and is preset. It is converted into fluorescence by the wavelength conversion efficiency of the phosphor Ph. For this reason, a part of the excitation light BL22 is converted into fluorescence YL2 by the phosphor Ph and emitted from the wavelength conversion unit 62 toward the pickup optical device 416.
A part of the excitation light BL22 is absorbed in the wavelength conversion unit 62 without being converted into fluorescence, or is incident on a different phosphor Ph and converted into fluorescence with a predetermined wavelength conversion efficiency. By repeating this process, the excitation light emitted from the incident surface 620 of the wavelength conversion unit 62 is a small amount of light, and is not considered in this embodiment.

上記した蛍光体Ｐｈの波長変換効率は、波長変換素子６の製造時に調整可能である。例えば、本実施形態では、蛍光体Ｐｈの波長変換効率は、略５０％に設定されている。
また、本実施形態では、入射面６２０における非平面部６２１の割合は、略７０％に設定されており、入射面６２０におけるピックアップ光学装置４１６から入射される光の照射領域Ａｒ１（例えば、直径０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの領域）における非平面部６２１の割合も同様に、上記入射面６２０における非平面部６２１の割合と略同じとなるように設定されている。
更に、本実施形態では、波長変換層６２４全体の波長変換効率が略５０％に設定されている。また、非平面部６２１の第２反射率は、略７．５％に設定されている。このため、入射される励起光ＥＬｃの略７．５％は、当該非平面部６２１により、表面フレネル反射される。この場合、非平面部６２１に入射される励起光ＥＬｃのうち、略７．５％が反射され、略９２．５％が波長変換部６２に入射される。
加えて、本実施形態では、第１波長選択層６２３の第１反射率は、略７０％に設定されている。これにより、平面部６２２に入射される励起光ＥＬｃのうち、略７０％が第１波長選択層６２３により反射され、略３０％が波長変換部６２に入射される。 The wavelength conversion efficiency of the phosphor Ph described above can be adjusted when the wavelength conversion element 6 is manufactured. For example, in this embodiment, the wavelength conversion efficiency of the phosphor Ph is set to approximately 50%.
In the present embodiment, the ratio of the non-planar portion 621 on the incident surface 620 is set to approximately 70%, and the irradiation area Ar1 (for example, diameter 0) incident on the incident surface 620 from the pickup optical device 416 is set. Similarly, the ratio of the non-planar part 621 in the region of 0.4 mm to 0.6 mm is set to be substantially the same as the ratio of the non-planar part 621 in the incident surface 620.
Furthermore, in this embodiment, the wavelength conversion efficiency of the entire wavelength conversion layer 624 is set to approximately 50%. The second reflectance of the non-planar portion 621 is set to approximately 7.5%. For this reason, approximately 7.5% of the incident excitation light ELc is reflected by the surface Fresnel by the non-planar portion 621. In this case, approximately 7.5% of the excitation light ELc incident on the non-planar portion 621 is reflected and approximately 92.5% is incident on the wavelength converter 62.
In addition, in the present embodiment, the first reflectance of the first wavelength selection layer 623 is set to approximately 70%. Accordingly, about 70% of the excitation light ELc incident on the plane portion 622 is reflected by the first wavelength selection layer 623, and about 30% is incident on the wavelength conversion unit 62.

ここで、波長変換素子６（照明装置４１）から出射される光において、励起光の割合は、略３７％±８％（すなわち、蛍光の割合は６３％±８％）であることが好ましい。このため、本実施形態では、上記入射面６２０における非平面部６２１の割合が略７０％、平面部６２２の割合が略３０％、上記第１波長選択層６２３の第１反射率が７０％であることとしている。しかしながら、上記構成に限らず、上記波長変換素子６から出射される光における励起光の割合を３７％±８％に収めることが可能な範囲内において、上記入射面６２０における非平面部６２１の割合、上記入射面６２０における平面部６２２の割合、及び、第１波長選択層６２３の第１反射率を適宜設定できる。   Here, in the light emitted from the wavelength conversion element 6 (illuminating device 41), the ratio of excitation light is preferably approximately 37% ± 8% (that is, the ratio of fluorescence is 63% ± 8%). For this reason, in the present embodiment, the ratio of the non-planar portion 621 in the incident surface 620 is approximately 70%, the proportion of the planar portion 622 is approximately 30%, and the first reflectance of the first wavelength selection layer 623 is 70%. It is supposed to be. However, the ratio of the non-planar portion 621 in the incident surface 620 is not limited to the above configuration, and the ratio of the excitation light in the light emitted from the wavelength conversion element 6 can be within 37% ± 8%. The ratio of the flat portion 622 in the incident surface 620 and the first reflectance of the first wavelength selection layer 623 can be set as appropriate.

上述したように、波長変換素子６から出射される光のホワイトバランス調整（励起光及び蛍光の割合）は、入射面６２０における非平面部６２１及び平面部６２２の割合、並びに、第１波長選択層６２３の第１反射率を適宜設定することにより行われる。
なお、本実施形態では、非平面部６２１の第２反射率（表面フレネル反射における反射率）、及び、波長変換部６２の波長変換効率は、ホワイトバランス調整に用いていない。
まず、波長変換部６２の入射面６２０における非平面部６２１及び平面部６２２の割合を決定する。具体的に、入射面６２０における非平面部６２１の割合が１０％（平面部６２２の割合が９０％）である場合、上記第１反射率は、略２０％でよいが、当該非平面部６２１の割合が６０％（平面部６２２の割合が４０％）である場合、上記第１反射率は、略４０％必要となる。すなわち、入射面６２０において非平面部６２１の割合が増大する程、第１波長選択層６２３の第１反射率を大きくする必要がある。このため、製造者は、第１波長選択層６２３の第１反射率に応じて、非平面部６２１及び平面部６２２の割合を設定する。
なお、本実施形態では、第１波長選択層６２３の第１反射率に応じて、非平面部６２１及び平面部６２２の割合を設定することとしたが、これに限らず、例えば、非平面部６２１及び平面部６２２の割合を設定した後に、当該平面部６２２の割合に応じた第１反射率の第１波長選択層６２３を製造してもよい。 As described above, the white balance adjustment (ratio of excitation light and fluorescence) of the light emitted from the wavelength conversion element 6 includes the ratio of the non-planar portion 621 and the planar portion 622 on the incident surface 620, and the first wavelength selection layer. This is performed by appropriately setting the first reflectance of 623.
In the present embodiment, the second reflectance of the non-planar portion 621 (reflectance in surface Fresnel reflection) and the wavelength conversion efficiency of the wavelength converter 62 are not used for white balance adjustment.
First, the ratio of the non-planar part 621 and the planar part 622 on the incident surface 620 of the wavelength conversion part 62 is determined. Specifically, when the ratio of the non-planar part 621 on the incident surface 620 is 10% (the ratio of the plane part 622 is 90%), the first reflectance may be approximately 20%. When the ratio is 60% (the ratio of the flat portion 622 is 40%), the first reflectance is approximately 40%. That is, it is necessary to increase the first reflectance of the first wavelength selection layer 623 as the ratio of the non-planar portion 621 on the incident surface 620 increases. For this reason, the manufacturer sets the ratio of the non-planar portion 621 and the planar portion 622 in accordance with the first reflectance of the first wavelength selection layer 623.
In the present embodiment, the ratio of the non-planar part 621 and the planar part 622 is set according to the first reflectance of the first wavelength selection layer 623. However, the present invention is not limited to this. For example, the non-planar part After setting the ratio of 621 and the plane portion 622, the first wavelength selection layer 623 having the first reflectivity according to the ratio of the plane portion 622 may be manufactured.

このような構成により、波長変換素子６に入射された励起光ＥＬｃは、励起光ＢＬ１１、励起光ＢＬ２１、蛍光ＹＬ１及び蛍光ＹＬ２として、当該波長変換素子６から出射される。この波長変換素子６から出射される励起光（励起光ＢＬ１１，ＢＬ２１の和）の割合は、３７％±８％となり、蛍光（蛍光ＹＬ１，ＹＬ２の和）の割合は、６３％±８％となる。従って、本実施形態に係る波長変換素子６から出射される光は、上述した適切な範囲内の光であることから、プロジェクター１に利用可能な照明光ＷＬ（白色光）が出射されることとなる。   With such a configuration, the excitation light ELc incident on the wavelength conversion element 6 is emitted from the wavelength conversion element 6 as excitation light BL11, excitation light BL21, fluorescence YL1, and fluorescence YL2. The ratio of excitation light (the sum of excitation lights BL11 and BL21) emitted from the wavelength conversion element 6 is 37% ± 8%, and the ratio of fluorescence (the sum of fluorescence YL1 and YL2) is 63% ± 8%. Become. Therefore, since the light emitted from the wavelength conversion element 6 according to the present embodiment is light within the above-described appropriate range, illumination light WL (white light) that can be used for the projector 1 is emitted. Become.

［第１実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１は、以下の効果を奏する。
波長変換部６２の入射面６２０に平面部６２２及び非平面部６２１が形成され、当該非平面部６２１が第２反射率にて第１波長帯の光（励起光ＥＬｃの一部）を反射させるので、当該波長変換部６２の製造時において、入射面６２０における非平面部６２１及び平面部６２２の割合を調整することによって、当該波長変換部６２から出射される光のうち、第１波長帯の光（励起光ＥＬｃ）及び第２波長帯の光（蛍光）の割合を調整できる。また、第１波長選択層６２３が励起光ＥＬｃを第１反射率にて反射させるので、上記製造時において、当該第１反射率を調整することによって、波長変換部６２から出射される励起光ＥＬｃの光量を増減できる。
従って、第１波長帯や、波長変換部６２（波長変換層６２４）に含まれる蛍光体の種別の他、平面部６２２及び非平面部６２１の割合、並びに、第１波長選択層６２３の第１反射率を調整することによって、波長変換素子６から出射される光のホワイトバランス（励起光と蛍光の割合）を調整でき、これにより、当該光を波長変換素子６から出射させることができる。 [Effect of the first embodiment]
The projector 1 according to the present embodiment described above has the following effects.
A planar part 622 and a non-planar part 621 are formed on the incident surface 620 of the wavelength conversion part 62, and the non-planar part 621 reflects light in the first wavelength band (part of the excitation light ELc) with a second reflectance. Therefore, at the time of manufacturing the wavelength conversion unit 62, by adjusting the ratio of the non-planar part 621 and the flat part 622 in the incident surface 620, the light of the first wavelength band out of the light emitted from the wavelength conversion unit 62 is adjusted. The ratio of light (excitation light ELc) and light in the second wavelength band (fluorescence) can be adjusted. Further, since the first wavelength selection layer 623 reflects the excitation light ELc with the first reflectance, the excitation light ELc emitted from the wavelength converter 62 is adjusted by adjusting the first reflectance during the manufacturing. The amount of light can be increased or decreased.
Therefore, in addition to the first wavelength band, the type of the phosphor included in the wavelength conversion unit 62 (wavelength conversion layer 624), the ratio of the planar portion 622 and the non-planar portion 621, and the first wavelength selection layer 623 first. By adjusting the reflectance, the white balance (ratio of excitation light and fluorescence) of the light emitted from the wavelength conversion element 6 can be adjusted, whereby the light can be emitted from the wavelength conversion element 6.

例えば、第１波長選択層６２３が非平面部６２１に位置する場合、当該非平面部６２１の凹凸により、当該非平面部６２１に第１波長選択層６２３を位置させることが困難であり、仮に非平面部６２１に第１波長選択層６２３が位置したとしても、当該第１波長選択層６２３が第１反射率にて励起光ＥＬｃを反射させることができない。
これに対し、本実施形態によれば、第１波長選択層６２３が平面部６２２に位置しているので、波長変換部６２に入射される励起光ＥＬｃの一部を確実に当該第１波長選択層６２３により反射させることができる。波長変換素子６の製造時における非平面部６２１及び平面部６２２の割合の調整が容易になる。従って、波長変換素子６からホワイトバランス（励起光と蛍光の割合）が調整された光を確実に出射させることができる。 For example, when the first wavelength selection layer 623 is positioned on the non-planar portion 621, it is difficult to position the first wavelength selection layer 623 on the non-planar portion 621 due to the unevenness of the non-planar portion 621. Even if the first wavelength selection layer 623 is positioned on the flat surface 621, the first wavelength selection layer 623 cannot reflect the excitation light ELc with the first reflectance.
On the other hand, according to the present embodiment, since the first wavelength selection layer 623 is located on the plane part 622, a part of the excitation light ELc incident on the wavelength conversion part 62 is surely selected by the first wavelength selection. It can be reflected by the layer 623. Adjustment of the ratio of the non-planar part 621 and the planar part 622 during the manufacture of the wavelength conversion element 6 is facilitated. Therefore, it is possible to reliably emit the light whose white balance (ratio of excitation light and fluorescence) is adjusted from the wavelength conversion element 6.

波長変換装置５は、波長変換素子６を構成する基板６１を回転させる回転装置７を備えているので、当該回転装置７により基板６１が回転されるので、波長変換素子６の一点に励起光ＥＬｃが入射することを抑制し、当該基板６１により波長変換素子６の熱を放熱できる。   Since the wavelength conversion device 5 includes the rotation device 7 that rotates the substrate 61 that constitutes the wavelength conversion element 6, the rotation device 7 rotates the substrate 61, so that the excitation light ELc is provided at one point of the wavelength conversion element 6. Is suppressed, and the heat of the wavelength conversion element 6 can be dissipated by the substrate 61.

また、光源部４１１から出射された光が波長変換装置５（波長変換素子６）に入射されると、当該波長変換装置５からホワイトバランス（励起光と蛍光の割合）が調整された光が出射されるので、所望の照度及び所望の励起光と蛍光の割合の光を出射できる照明装置４１を提供できる。   Further, when the light emitted from the light source unit 411 is incident on the wavelength conversion device 5 (wavelength conversion element 6), the light whose white balance (ratio of excitation light and fluorescence) is adjusted is emitted from the wavelength conversion device 5. Therefore, it is possible to provide the illumination device 41 that can emit light having a desired illuminance and a desired ratio of excitation light to fluorescence.

更に、照明装置４１から所望の照度及び所望の励起光と蛍光の割合の光が出射されるので、投射光学装置４６から出射される画像光の輝度及び彩度を向上できる。すなわち、プロジェクター１の信頼性を高めることができる。   Furthermore, since the illumination device 41 emits light having a desired illuminance and a desired ratio of excitation light and fluorescence, the brightness and saturation of the image light emitted from the projection optical device 46 can be improved. That is, the reliability of the projector 1 can be improved.

［第１実施形態の第１変形例］
図７は、第１実施形態の第１変形例に係る波長変換素子６Ａを示す図である。
上記第１実施形態では、波長変換装置５は、波長変換素子６を備えることとしたが、これに限らず、例えば、波長変換素子６に代えて、波長変換素子６Ａを備えることとしてもよい。
波長変換素子６Ａは、図７に示すように、基板６１及び反射層６３を備える他、波長変換部６２に代えて、波長変換部６２Ａを備える。
波長変換部６２Ａは、入射面６２０Ａ、非平面部６２１Ａ、平面部６２２Ａ、第１波長選択層６２３Ａ及び波長変換層６２４Ａを有する。
この波長変換部６２Ａの入射面６２０Ａは、非平面部６２１Ａ及び平面部６２２Ａを有する。非平面部６２１Ａは、例えば、エッチング等により形成された複数の凹部により構成される。この非平面部６２１Ａを構成する上記複数の凹部は、略三角錐状に形成され、１０〜１００μｍピッチにて入射面６２０Ａに形成されている。すなわち、非平面部６２１Ａ（上記凹部）は、入射面６２０Ａにおいてマトリクス状に配置されている。
また、平面部６２２Ａは、上記各凹部間に位置し、当該平面部６２２Ａには、第１波長選択層６２３Ａが位置する。すなわち、本変形例では、入射面６２０Ａにおける非平面部６２１Ａの割合は、平面部６２２Ａの割合よりも大きい。これにより、ピックアップ光学装置４１６から励起光ＥＬｃが照射された際に、上記照射領域Ａｒ１の範囲内に上記非平面部６２１Ａ（上記複数の凹部）が６０個以上配置できることとなり、蛍光の利用効率の低減を抑制できる。 [First Modification of First Embodiment]
FIG. 7 is a diagram illustrating a wavelength conversion element 6A according to a first modification of the first embodiment.
In the first embodiment, the wavelength conversion device 5 includes the wavelength conversion element 6. However, the present invention is not limited to this. For example, the wavelength conversion apparatus 5 may include a wavelength conversion element 6A instead of the wavelength conversion element 6.
As shown in FIG. 7, the wavelength conversion element 6 </ b> A includes a substrate 61 and a reflective layer 63, and includes a wavelength conversion unit 62 </ b> A instead of the wavelength conversion unit 62.
The wavelength conversion unit 62A includes an incident surface 620A, a non-planar portion 621A, a planar portion 622A, a first wavelength selection layer 623A, and a wavelength conversion layer 624A.
The incident surface 620A of the wavelength converter 62A has a non-planar portion 621A and a planar portion 622A. The non-planar portion 621A is constituted by, for example, a plurality of concave portions formed by etching or the like. The plurality of recesses constituting the non-planar portion 621A are formed in a substantially triangular pyramid shape, and are formed on the incident surface 620A at a pitch of 10 to 100 μm. That is, the non-planar portion 621A (the concave portion) is arranged in a matrix on the incident surface 620A.
Further, the flat portion 622A is located between the concave portions, and the first wavelength selection layer 623A is located on the flat portion 622A. That is, in this modification, the ratio of the non-planar portion 621A on the incident surface 620A is larger than the ratio of the planar portion 622A. As a result, when the excitation light ELc is irradiated from the pickup optical device 416, 60 or more of the non-planar portions 621A (the plurality of concave portions) can be disposed within the irradiation region Ar1, and the use efficiency of fluorescence can be improved. Reduction can be suppressed.

［第１変形例の効果］
以上説明した本変形例に係るプロジェクターは、上記第１実施形態に係るプロジェクター１と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
ピックアップ光学装置４１６から励起光ＥＬｃが照射された際に、上記照射領域Ａｒ１の範囲内に上記非平面部６２１Ａ（上記複数の凹部）が６０個以上配置できるので、蛍光の利用効率の低減をより抑制できる。 [Effect of the first modification]
The projector according to this modification described above has the following effects in addition to the same effects as the projector 1 according to the first embodiment.
When excitation light ELc is irradiated from the pickup optical device 416, 60 or more non-planar portions 621A (the plurality of concave portions) can be disposed within the irradiation region Ar1, thereby further reducing the use efficiency of fluorescence. Can be suppressed.

［第１実施形態の第２変形例］
図８は、第１実施形態の第２変形例に係る波長変換素子６Ｂを示す図である。
上記第１実施形態では、波長変換装置５は、波長変換素子６を備えることとしたが、これに限らず、例えば、波長変換素子６に代えて、波長変換素子６Ｂを備えることとしてもよい。
波長変換素子６Ｂは、図８に示すように、基板６１及び反射層６３を備える他、波長変換部６２に代えて、波長変換部６２Ｂを備える。
波長変換部６２Ｂは、入射面６２０Ｂ、非平面部６２１Ｂ、平面部６２２Ｂ、第１波長選択層６２３Ｂ及び波長変換層６２４Ｂを有する。
この波長変換部６２Ｂの入射面６２０Ｂは、非平面部６２１Ｂ及び平面部６２２Ｂを有する。非平面部６２１Ｂは、例えば、エッチング等により形成された複数の凹部により構成される。この非平面部６２１Ｂを構成する上記複数の凹部は、１０〜１００μｍピッチにて入射面６２０Ｂに形成されている。すなわち、非平面部６２１Ｂ（上記凹部）は、入射面６２０Ｂにおいてマトリクス状に配置されている。
また、平面部６２２Ｂは、上記各凹部間に位置し、当該平面部６２２Ｂには、第１波長選択層６２３Ｂが位置する。すなわち、本変形例では、入射面６２０Ｂにおける非平面部６２１Ｂの割合は、平面部６２２Ｂの割合よりも大きい。これにより、ピックアップ光学装置４１６から励起光ＥＬｃが照射された際に、上記照射領域Ａｒ１の範囲内に上記非平面部６２１Ｂ（上記複数の凹部）が６０個以上配置できることとなり、蛍光の利用効率の低減を抑制できる。 [Second Modification of First Embodiment]
FIG. 8 is a diagram illustrating a wavelength conversion element 6B according to a second modification of the first embodiment.
In the first embodiment, the wavelength conversion device 5 includes the wavelength conversion element 6. However, the present invention is not limited thereto. For example, the wavelength conversion apparatus 5 may include the wavelength conversion element 6B instead of the wavelength conversion element 6.
As shown in FIG. 8, the wavelength conversion element 6 </ b> B includes a substrate 61 and a reflective layer 63, and includes a wavelength conversion unit 62 </ b> B instead of the wavelength conversion unit 62.
The wavelength conversion unit 62B includes an incident surface 620B, a non-planar portion 621B, a planar portion 622B, a first wavelength selection layer 623B, and a wavelength conversion layer 624B.
The incident surface 620B of the wavelength converter 62B has a non-planar portion 621B and a planar portion 622B. The non-planar portion 621B is constituted by a plurality of concave portions formed by etching or the like, for example. The plurality of concave portions constituting the non-planar portion 621B are formed on the incident surface 620B at a pitch of 10 to 100 μm. That is, the non-planar portion 621B (the concave portion) is arranged in a matrix on the incident surface 620B.
In addition, the plane portion 622B is located between the concave portions, and the first wavelength selection layer 623B is located in the plane portion 622B. That is, in this modification, the ratio of the non-planar part 621B in the incident surface 620B is larger than the ratio of the planar part 622B. Thereby, when the excitation light ELc is irradiated from the pickup optical device 416, 60 or more of the non-planar portions 621B (the plurality of concave portions) can be disposed within the irradiation region Ar1, and the use efficiency of fluorescence is improved. Reduction can be suppressed.

［第２変形例の効果］
以上説明した本変形例に係るプロジェクターは、上記第１変形例に係るプロジェクターと同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
本変形例では、非平面部６２１Ｂは、レンズ形状の凹部により構成されているので、上記第１変形例のように非平面部６２１Ａが三角錐状に形成されている場合に比べて、当該非平面部６２１Ｂにおける表面フレネル反射効率を向上させることができる。従って、波長変換素子６Ｂにおいて、平面部６２２Ｂに位置する第１波長選択層６２３Ｂの第１反射率をより低減できるので、更に安定して励起光を反射させることができる。 [Effect of the second modification]
The projector according to this modification described above has the following effects in addition to the same effects as the projector according to the first modification.
In the present modification, the non-planar portion 621B is configured by a lens-shaped concave portion, so that the non-planar portion 621A is not compared to the case where the non-planar portion 621A is formed in a triangular pyramid shape as in the first modification. The surface Fresnel reflection efficiency in the flat part 621B can be improved. Therefore, in the wavelength conversion element 6B, the first reflectivity of the first wavelength selection layer 623B located on the flat surface 622B can be further reduced, so that the excitation light can be reflected more stably.

［第１実施形態の第３変形例］
図９は、第１実施形態の第３変形例に係る波長変換素子６Ｃを示す図である。
上記第１実施形態では、波長変換装置５は、波長変換素子６を備えることとしたが、これに限らず、例えば、波長変換素子６に代えて、波長変換素子６Ｃを備えることとしてもよい。
波長変換素子６Ｃは、図９に示すように、基板６１及び反射層６３を備える他、波長変換部６２に代えて、波長変換部６２Ｃを備える。
波長変換部６２Ｃは、入射面６２０Ｃ、非平面部６２１Ｃ、平面部６２２Ｃ、第１波長選択層６２３Ｃ及び波長変換層６２４Ｃを有する。
この波長変換部６２Ｃの入射面６２０Ｃは、非平面部６２１Ｃ及び平面部６２２Ｃを有する。非平面部６２１Ｃは、複数の凸部により構成される。この非平面部６２１Ｃを構成する上記複数の凸部は、入射面６２０Ｃから突出する凸レンズ状に形成され、１０〜１００μｍピッチにて入射面６２０Ｃに形成されている。すなわち、非平面部６２１Ｃ（上記凸部）は、入射面６２０Ｃにおいてマトリクス状に配置されている。
また、平面部６２２Ｃは、上記各凸部間に位置し、当該平面部６２２Ｃには、第１波長選択層６２３Ｃが位置する。すなわち、本変形例では、入射面６２０Ｃにおける非平面部６２１Ｃの割合は、平面部６２２Ｃの割合よりも大きい。これにより、ピックアップ光学装置４１６から励起光ＥＬｃが照射された際に、上記照射領域Ａｒ１内に上記非平面部６２１Ｃ（上記複数の凸部）が６０個以上配置できることとなり、蛍光の利用効率の低減を抑制できる。 [Third Modification of First Embodiment]
FIG. 9 is a diagram illustrating a wavelength conversion element 6C according to a third modification of the first embodiment.
In the first embodiment, the wavelength conversion device 5 includes the wavelength conversion element 6. However, the present invention is not limited to this. For example, the wavelength conversion apparatus 5 may include a wavelength conversion element 6C instead of the wavelength conversion element 6.
As shown in FIG. 9, the wavelength conversion element 6 </ b> C includes a substrate 61 and a reflective layer 63, and includes a wavelength conversion unit 62 </ b> C instead of the wavelength conversion unit 62.
The wavelength conversion unit 62C includes an incident surface 620C, a non-planar portion 621C, a planar portion 622C, a first wavelength selection layer 623C, and a wavelength conversion layer 624C.
The incident surface 620C of the wavelength converter 62C has a non-planar portion 621C and a planar portion 622C. The non-planar portion 621C includes a plurality of convex portions. The plurality of convex portions constituting the non-planar portion 621C are formed in a convex lens shape protruding from the incident surface 620C, and are formed on the incident surface 620C at a pitch of 10 to 100 μm. That is, the non-planar portion 621C (the convex portion) is arranged in a matrix on the incident surface 620C.
Further, the flat surface portion 622C is located between the respective convex portions, and the first wavelength selection layer 623C is located on the flat surface portion 622C. That is, in this modification, the ratio of the non-planar part 621C on the incident surface 620C is larger than the ratio of the planar part 622C. Thereby, when the excitation light ELc is irradiated from the pickup optical device 416, 60 or more of the non-planar portions 621C (the plurality of convex portions) can be arranged in the irradiation region Ar1, and the use efficiency of fluorescence is reduced. Can be suppressed.

［第３変形例の効果］
以上説明した本変形例に係るプロジェクターは、上記第２変形例に係るプロジェクターと同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
本変形例では、非平面部６２１Ｃは、凸部により構成されているので、波長変換部６２Ｃの光の入射方向に沿う方向の寸法を拡大できるので、波長変換部６２Ｃの耐久性を向上できる。また、非平面部６２１Ｃが凸レンズ形状に構成されていることから、当該非平面部６２１Ｃにより励起光ＥＬｃ（励起光ＢＬ１）をより拡散反射させやすくすることができるので、上記第２変形例に比べて、当該非平面部６２１Ｃにおける反射効率を向上させることができる。従って、波長変換素子６Ｃにおいて、平面部６２２Ｃに位置する第１波長選択層６２３Ｃの第１反射率をより低減できるので、極めて安定して励起光を反射させることができる。 [Effect of the third modification]
The projector according to the present modification described above has the following effects in addition to the same effects as the projector according to the second modification.
In the present modification, since the non-planar portion 621C is configured by a convex portion, the dimension of the wavelength converting portion 62C in the direction along the light incident direction can be increased, and thus the durability of the wavelength converting portion 62C can be improved. Further, since the non-planar portion 621C is configured in a convex lens shape, the non-planar portion 621C can make the excitation light ELc (excitation light BL1) more easily diffused and reflected, and therefore, compared with the second modified example. Thus, the reflection efficiency in the non-planar portion 621C can be improved. Therefore, in the wavelength conversion element 6C, the first reflectance of the first wavelength selection layer 623C located on the flat surface 622C can be further reduced, so that the excitation light can be reflected extremely stably.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本発明の第２実施形態に係るプロジェクターは、上記第１実施形態に係るプロジェクター１と略同様の構成を備える。ここで、第１実施形態に係るプロジェクター１の照明装置４１を構成する波長変換装置５は、波長変換素子６を備えていた。これに対し、本実施形態に係るプロジェクターの波長変換装置は、上記波長変換素子６とは異なる波長変換素子を備える。この点で、本実施形態に係るプロジェクターと上記第１実施形態に係るプロジェクター１とは相違する。
なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を簡略化又は省略する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The projector according to the second embodiment of the present invention has substantially the same configuration as the projector 1 according to the first embodiment. Here, the wavelength conversion device 5 constituting the illumination device 41 of the projector 1 according to the first embodiment includes the wavelength conversion element 6. On the other hand, the wavelength conversion device of the projector according to the present embodiment includes a wavelength conversion element different from the wavelength conversion element 6. In this respect, the projector according to the present embodiment is different from the projector 1 according to the first embodiment.
In the following description, parts that are the same as or substantially the same as those already described are denoted by the same reference numerals, and description thereof is simplified or omitted.

図１０は、本実施形態に係るプロジェクターの照明装置４１が有する波長変換素子６Ｄの断面図である。
本実施形態に係る照明装置４１は、波長変換素子６に代えて、波長変換素子６Ｄを有する。この波長変換素子６Ｄは、図１０に示すように、基板６１及び反射層６３を備える他、波長変換部６２に代えて、波長変換部６２Ｄを有する。
この波長変換部６２Ｄは、透光層６４、第１波長選択層６２３Ｄ及び波長変換層６５を有する。これらのうち、第１波長選択層６２３Ｄは、上記第１波長選択層６２３と同様の構成を有し、波長変換層６５の励起光ＥＬｃの入射側の面の略全領域を覆うように、当該波長変換層６５上に配置される。すなわち、第１波長選択層６２３Ｄは、透光層６４及び波長変換層６５の間に位置する。
また、波長変換層６５は、上記波長変換層６２４と同様の構成を有する。すなわち、波長変換層６５は、第１波長帯の光である励起光により励起され、第２波長帯の光である蛍光を生成するセラミック蛍光体等により構成される。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the wavelength conversion element 6D included in the illumination device 41 of the projector according to the present embodiment.
The illumination device 41 according to the present embodiment includes a wavelength conversion element 6D instead of the wavelength conversion element 6. As shown in FIG. 10, the wavelength conversion element 6 </ b> D includes a substrate 61 and a reflective layer 63, and includes a wavelength conversion unit 62 </ b> D instead of the wavelength conversion unit 62.
The wavelength conversion unit 62D includes a light transmissive layer 64, a first wavelength selection layer 623D, and a wavelength conversion layer 65. Among these, the first wavelength selection layer 623D has the same configuration as the first wavelength selection layer 623, and covers the entire area of the surface of the wavelength conversion layer 65 on the incident side of the excitation light ELc so as to cover the entire area. It is disposed on the wavelength conversion layer 65. In other words, the first wavelength selection layer 623D is located between the light transmission layer 64 and the wavelength conversion layer 65.
The wavelength conversion layer 65 has a configuration similar to that of the wavelength conversion layer 624. That is, the wavelength conversion layer 65 is configured by a ceramic phosphor or the like that is excited by excitation light that is light in the first wavelength band and generates fluorescence that is light in the second wavelength band.

透光層６４は、ガラス等の透光性部材により構成され、上記励起光ＥＬｃ、波長変換層６５から出射される蛍光及び第１波長選択層６２３Ｄにより反射される励起光ＥＬｃの一部を透過させる。このような透光層６４は、第１波長選択層６２３Ｄの励起光ＥＬｃが入射される側の面の略全領域を覆うように、当該第１波長選択層６２３Ｄ上に配置される。
なお、本実施形態では、透光層６４は、励起光ＥＬｃの入射方向に直交する方向から見て、厚さ寸法が略３０μｍに設定されているが、これに限らず、当該厚さ寸法は、５０μｍ以下であればよい。 The translucent layer 64 is made of a translucent member such as glass, and transmits a part of the excitation light ELc, fluorescence emitted from the wavelength conversion layer 65, and excitation light ELc reflected by the first wavelength selection layer 623D. Let Such a light transmissive layer 64 is disposed on the first wavelength selection layer 623D so as to cover substantially the entire region of the surface of the first wavelength selection layer 623D on the side where the excitation light ELc is incident.
In the present embodiment, the thickness of the translucent layer 64 is set to about 30 μm when viewed from the direction orthogonal to the incident direction of the excitation light ELc. However, the thickness dimension is not limited to this, and the thickness dimension is 50 μm or less.

この波長変換素子６Ｄにおいては、波長変換部６２Ｄは、ピックアップ光学装置４１６から入射される励起光ＥＬｃの入射側とは反対側に、第１波長選択層６２３Ｄに蒸着された（一体化された）反射層６３が形成されている。これにより、波長変換部６２Ｄは、反射層６３が接合材（図示省略）によって基板６１に接合されることにより、当該基板６１に固定されている。すなわち、基板６１は、波長変換部６２Ｄにおける励起光ＥＬｃの入射面６４０とは反対方向側に位置する。
従って、この波長変換素子６Ｄにおいては、波長変換部６２Ｄ、反射層６３、接合材（図示省略）が、ピックアップ光学装置４１６からの励起光ＥＬｃの入射側から順に、基板６１上に積層されている。 In the wavelength conversion element 6D, the wavelength conversion unit 62D is vapor-deposited (integrated) on the first wavelength selection layer 623D on the side opposite to the incident side of the excitation light ELc incident from the pickup optical device 416. A reflective layer 63 is formed. Thereby, the wavelength conversion part 62D is being fixed to the said board | substrate 61, when the reflection layer 63 is joined to the board | substrate 61 with a joining material (illustration omitted). That is, the substrate 61 is positioned on the opposite side of the incident surface 640 of the excitation light ELc in the wavelength conversion unit 62D.
Therefore, in the wavelength conversion element 6D, the wavelength conversion unit 62D, the reflection layer 63, and the bonding material (not shown) are stacked on the substrate 61 in order from the incident side of the excitation light ELc from the pickup optical device 416. .

非平面部６４１は、上記非平面部６２１と略同一の構成を有する。すなわち、非平面部６４１は、微細な凹凸を複数有する面である。この非平面部６４１は、例えば、ブラスト加工等により形成され、入射される励起光ＥＬｃの一部を上記第２反射率にて反射させ、他の励起光ＥＬｃを入射させる。また、非平面部６４１は、当該非平面部６４１から蛍光を拡散させて出射させる。   The non-planar part 641 has substantially the same configuration as the non-planar part 621. That is, the non-planar portion 641 is a surface having a plurality of fine irregularities. The non-planar portion 641 is formed by, for example, blasting or the like, reflects a part of the incident excitation light ELc with the second reflectance, and makes another excitation light ELc incident. Further, the non-planar portion 641 diffuses and emits fluorescence from the non-planar portion 641.

平面部６４２は、上記平面部６２２と略同一の構成を有する。すなわち、平面部６４２は、研磨されることにより形成された研磨面（例えば、面粗さＲａ≦０．１μｍの研磨面）であり、入射面６４０において、複数箇所に点在する。また、平面部６４２には、図１０に示すように、第２波長選択層６４３が位置している。
第２波長選択層６４３は、励起光ＥＬｃの一部を所定の反射率（第３反射率）にて反射させるとともに、波長変換層６５により生成された蛍光を透過させる機能を有する。この第２波長選択層６４３は、上記第１波長選択層６２３と同様に、誘電体多層膜により形成されている。また、第２波長選択層６４３の所定の反射率（第３反射率）は、詳しくは後述するが、波長変換素子６Ｄから出射される励起光及び蛍光の出射比率に応じて設定される。 The plane part 642 has substantially the same configuration as the plane part 622. That is, the flat surface 642 is a polished surface (for example, a polished surface having a surface roughness Ra ≦ 0.1 μm) formed by polishing, and is scattered at a plurality of locations on the incident surface 640. Further, as shown in FIG. 10, the second wavelength selection layer 643 is located on the plane portion 642.
The second wavelength selection layer 643 has a function of reflecting a part of the excitation light ELc with a predetermined reflectance (third reflectance) and transmitting the fluorescence generated by the wavelength conversion layer 65. Similar to the first wavelength selection layer 623, the second wavelength selection layer 643 is formed of a dielectric multilayer film. The predetermined reflectance (third reflectance) of the second wavelength selection layer 643 is set according to the emission ratio of excitation light and fluorescence emitted from the wavelength conversion element 6D, as will be described in detail later.

図１１は、波長変換素子６Ｄに入射され、出射される光を模式的に示した図である。
図１１に示すように、波長変換素子６Ｄに入射される励起光ＥＬｃのうち、励起光ＢＬ１は、非平面部６４１に入射される。この励起光ＢＬ１のうち、一部の励起光ＢＬ１３は、当該非平面部６４１の凹凸面により第２反射率にて、ピックアップ光学装置４１６に向けて反射される。
一方、励起光ＢＬ１のうち、非平面部６４１により反射されなかった励起光ＢＬ１４は、透光層６４を透過して、第１波長選択層６２３Ｄに入射される。 FIG. 11 is a diagram schematically showing light incident on and emitted from the wavelength conversion element 6D.
As shown in FIG. 11, among the excitation light ELc incident on the wavelength conversion element 6D, the excitation light BL1 is incident on the non-planar portion 641. Among the excitation light BL1, a part of the excitation light BL13 is reflected toward the pickup optical device 416 at the second reflectance by the uneven surface of the non-planar portion 641.
On the other hand, of the excitation light BL1, the excitation light BL14 that is not reflected by the non-planar portion 641 is transmitted through the light transmission layer 64 and is incident on the first wavelength selection layer 623D.

この第１波長選択層６２３Ｄに入射された励起光ＢＬ１４のうち、一部の励起光ＢＬ１５は、波長変換層６５上に位置する第１波長選択層６２３Ｄにより第１反射率にて、ピックアップ光学装置４１６に向けて反射される。
一方、励起光ＢＬ１４のうち、第１波長選択層６２３Ｄにより反射されなかった励起光ＢＬ１６は、第１波長選択層６２３Ｄ及び波長変換層６５内を進行し、予め設定された蛍光体Ｐｈの波長変換効率に応じて蛍光に変換される。このため、励起光ＢＬ１６の一部が、蛍光体Ｐｈにより蛍光ＹＬ１１に変換されて、波長変換部６２からピックアップ光学装置４１６に向けて出射される。
なお、励起光ＢＬ１６の一部は、蛍光に変換されることなく波長変換層６５内に吸収されるか、若しくは、異なる蛍光体Ｐｈに入射され、所定の波長変換効率で蛍光に変換される。この過程を繰り返すことで、波長変換部６２Ｄにおける透光層６４の入射面６４０から出射される励起光は僅かな光量であることから、本実施形態では考慮しない。 Of the excitation light BL14 incident on the first wavelength selection layer 623D, a part of the excitation light BL15 is picked up by the first wavelength selection layer 623D located on the wavelength conversion layer 65 at the first reflectance. Reflected toward 416.
On the other hand, among the excitation light BL14, the excitation light BL16 that is not reflected by the first wavelength selection layer 623D travels in the first wavelength selection layer 623D and the wavelength conversion layer 65, and wavelength conversion of the preset phosphor Ph. Depending on the efficiency, it is converted to fluorescence. For this reason, a part of the excitation light BL16 is converted into the fluorescence YL11 by the phosphor Ph and emitted from the wavelength conversion unit 62 toward the pickup optical device 416.
A part of the excitation light BL16 is absorbed in the wavelength conversion layer 65 without being converted into fluorescence, or is incident on a different phosphor Ph and converted into fluorescence with a predetermined wavelength conversion efficiency. By repeating this process, the excitation light emitted from the incident surface 640 of the translucent layer 64 in the wavelength conversion unit 62D is a small amount of light, and is not considered in this embodiment.

次に、平面部６４２に入射される励起光ＢＬ２のうち、一部の励起光ＢＬ２３は、当該平面部６４２に位置する第２波長選択層６４３により、予め設定された反射率（第３反射率）にて反射され、ピックアップ光学装置４１６に向けて反射される。
一方、励起光ＢＬ２のうち、第２波長選択層６４３を透過した励起光ＢＬ２４は、透光層６４を透過し、第１波長選択層６２３Ｄに入射される。 Next, of the excitation light BL2 incident on the plane part 642, a part of the excitation light BL23 is set by the second wavelength selection layer 643 located on the plane part 642 to have a predetermined reflectance (third reflectance). ) And reflected toward the pickup optical device 416.
On the other hand, of the excitation light BL2, the excitation light BL24 that has passed through the second wavelength selection layer 643 is transmitted through the light transmission layer 64 and is incident on the first wavelength selection layer 623D.

この第１波長選択層６２３Ｄに入射された励起光ＢＬ２４のうち、一部の励起光ＢＬ２５は、波長変換層６５上に位置する第１波長選択層６２３Ｄにより第１反射率にて、ピックアップ光学装置４１６に向けて反射される。
一方、励起光ＢＬ２４のうち、第１波長選択層６２３Ｄにより反射されなかった励起光ＢＬ２６は、第１波長選択層６２３Ｄ及び波長変換層６５内を進行し、予め設定された蛍光体Ｐｈの波長変換効率に応じて蛍光に変換される。このため、励起光ＢＬ２６の一部が、蛍光体Ｐｈにより蛍光ＹＬ２１に変換されて、波長変換部６２Ｄからピックアップ光学装置４１６に向けて出射される。
なお、励起光ＢＬ２６の一部は、蛍光に変換されることなく波長変換層６５内に吸収されるか、若しくは、異なる蛍光体Ｐｈに入射され、所定の波長変換効率で蛍光に変換される。この過程を繰り返すことで、波長変換部６２Ｄにおける透光層６４の入射面６４０から出射される励起光は僅かな光量であることから、本実施形態では考慮しない。 Among the excitation light BL24 incident on the first wavelength selection layer 623D, a part of the excitation light BL25 is picked up by the first wavelength selection layer 623D positioned on the wavelength conversion layer 65 at the first reflectance, and the pickup optical device Reflected toward 416.
On the other hand, among the excitation light BL24, the excitation light BL26 that is not reflected by the first wavelength selection layer 623D travels in the first wavelength selection layer 623D and the wavelength conversion layer 65, and wavelength conversion of the preset phosphor Ph. Depending on the efficiency, it is converted to fluorescence. For this reason, a part of the excitation light BL26 is converted into the fluorescence YL21 by the phosphor Ph and emitted from the wavelength conversion unit 62D toward the pickup optical device 416.
A part of the excitation light BL26 is absorbed in the wavelength conversion layer 65 without being converted into fluorescence, or is incident on a different phosphor Ph and converted into fluorescence with a predetermined wavelength conversion efficiency. By repeating this process, the excitation light emitted from the incident surface 640 of the translucent layer 64 in the wavelength conversion unit 62D is a small amount of light, and is not considered in this embodiment.

上記した蛍光体Ｐｈの波長変換効率は、第１実施形態と同様に、波長変換素子６Ｄの製造時に調整可能である。例えば、本実施形態では、蛍光体Ｐｈの波長変換効率は、略５０％に設定されている。
また、本実施形態では、入射面６４０における非平面部６４１の割合は、略７０％に設定されている。このため、入射面６４０におけるピックアップ光学装置４１６から入射される光の照射領域Ａｒ１（例えば、直径０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの領域）における非平面部６４１の割合は、上記入射面６４０における非平面部６４１の割合と略同じとなる。
更に、本実施形態では、波長変換層６５の波長変換効率が略５０％に設定されている。また、非平面部６２１の第２反射率は、略７．５％に設定されている。このため、入射される励起光ＥＬｃの略７．５％は、当該非平面部６２１により、表面フレネル反射される。
加えて、本実施形態では、第１波長選択層６２３Ｄの第１反射率は、略７０％に設定され、第２波長選択層６４３の第３反射率は、１％に設定されている。 The wavelength conversion efficiency of the phosphor Ph described above can be adjusted during the manufacture of the wavelength conversion element 6D, as in the first embodiment. For example, in this embodiment, the wavelength conversion efficiency of the phosphor Ph is set to approximately 50%.
In the present embodiment, the ratio of the non-planar portion 641 in the incident surface 640 is set to approximately 70%. For this reason, the ratio of the non-planar portion 641 in the irradiation region Ar1 (for example, a region having a diameter of 0.4 mm to 0.6 mm) of light incident from the pickup optical device 416 on the incident surface 640 is the non-planar surface on the incident surface 640. The ratio of the portion 641 is substantially the same.
Furthermore, in this embodiment, the wavelength conversion efficiency of the wavelength conversion layer 65 is set to about 50%. The second reflectance of the non-planar portion 621 is set to approximately 7.5%. For this reason, approximately 7.5% of the incident excitation light ELc is reflected by the surface Fresnel by the non-planar portion 621.
In addition, in the present embodiment, the first reflectance of the first wavelength selection layer 623D is set to approximately 70%, and the third reflectance of the second wavelength selection layer 643 is set to 1%.

このような構成により、波長変換素子６Ｄに入射された励起光ＥＬｃは、励起光ＢＬ１３、励起光ＢＬ１５、励起光ＢＬ２３、励起光ＢＬ２５、蛍光ＹＬ１１及び蛍光ＹＬ２１として、当該波長変換素子６Ｄから出射される。この波長変換素子６Ｄから出射される励起光（励起光ＢＬ１３，ＢＬ１５，ＢＬ２３，ＢＬ２５の和）の割合は、３７％±８％となり、蛍光（蛍光ＹＬ１１，ＹＬ２１の和）の割合は、６３％±８％となる。従って、本実施形態に係る波長変換素子６Ｄから出射される光は、上述した適切な範囲内の光であることから、上記プロジェクターに利用可能な照明光ＷＬ（白色光）が出射されることとなる。
なお、本実施形態では、上記入射面６４０における非平面部６４１の割合が略７０％、平面部６４２の割合が略３０％、上記第１波長選択層６２３Ｄの第１反射率が７０％、非平面部６４１の第２反射率が略７．５％、第２波長選択層６４３の第３反射率が略１％であることとしている。しかしながら、上記構成に限らず、上記波長変換素子６Ｄから出射される光における励起光の割合を３７％±８％に収めることが可能な範囲内において、上記入射面６４０における非平面部６４１の割合、平面部６４２の割合、第１波長選択層６２３Ｄの第１反射率、及び第２波長選択層６４３の第３反射率を適宜設定できる。 With such a configuration, the excitation light ELc incident on the wavelength conversion element 6D is emitted from the wavelength conversion element 6D as excitation light BL13, excitation light BL15, excitation light BL23, excitation light BL25, fluorescence YL11, and fluorescence YL21. The The ratio of the excitation light (the sum of the excitation lights BL13, BL15, BL23, and BL25) emitted from the wavelength conversion element 6D is 37% ± 8%, and the ratio of the fluorescence (the sum of the fluorescence YL11 and YL21) is 63%. ± 8%. Accordingly, since the light emitted from the wavelength conversion element 6D according to the present embodiment is light within the above-described appropriate range, illumination light WL (white light) that can be used for the projector is emitted. Become.
In the present embodiment, the ratio of the non-planar portion 641 to the incident surface 640 is approximately 70%, the ratio of the planar portion 642 is approximately 30%, and the first reflectance of the first wavelength selection layer 623D is 70%, non- The second reflectance of the plane portion 641 is approximately 7.5%, and the third reflectance of the second wavelength selection layer 643 is approximately 1%. However, the ratio of the non-planar portion 641 in the incident surface 640 is not limited to the above-described configuration, and the ratio of the excitation light in the light emitted from the wavelength conversion element 6D can be within 37% ± 8%. The ratio of the flat portion 642, the first reflectance of the first wavelength selection layer 623D, and the third reflectance of the second wavelength selection layer 643 can be set as appropriate.

上述したように、波長変換素子６Ｄから出射される光のホワイトバランス調整は、入射面６４０における非平面部６４１、平面部６４２の割合、第１波長選択層６２３Ｄの第１反射率、及び第２波長選択層６４３の第３反射率を適宜設定することにより行われる。
なお、本実施形態においても、非平面部６４１の第２反射率（表面フレネル反射における反射率）、及び、波長変換層６５の波長変換効率は、ホワイトバランス調整に用いない。
まず、波長変換部６２Ｄの透光層６４における入射面６４０の非平面部６４１及び平面部６４２の割合を決定する。具体的に、入射面６４０における非平面部６４１の割合が１０％（平面部６４２の割合が９０％）である場合、上記第１反射率は、略２０％でよいが、当該非平面部６４１の割合が６０％（平面部６４２の割合が４０％）である場合、上記第１反射率は、略４０％必要となる。すなわち、入射面６４０において非平面部６４１の割合が増大する程、第１波長選択層６２３Ｄの第１反射率を大きくする必要がある。このため、製造者は、第１波長選択層６２３Ｄの第１反射率、及び、第２波長選択層６４３の第３反射率に応じて、非平面部６４１及び平面部６４２の割合を設定する。
なお、本実施形態では、第１波長選択層６２３Ｄの第１反射率及び第２波長選択層６４３の第３反射率に応じて、非平面部６４１及び平面部６４２の割合を設定することとしたが、これに限らず、例えば、非平面部６４１及び平面部６４２の割合を設定した後に、当該平面部６４２の割合に応じて、第１反射率の第１波長選択層６２３Ｄ及び第３反射率の第２波長選択層６４３を製造してもよい。 As described above, the white balance adjustment of the light emitted from the wavelength conversion element 6D is performed by adjusting the ratio of the non-planar portion 641 and the planar portion 642 on the incident surface 640, the first reflectance of the first wavelength selection layer 623D, and the second. This is performed by appropriately setting the third reflectance of the wavelength selection layer 643.
Also in this embodiment, the second reflectance of the non-planar portion 641 (reflectance in surface Fresnel reflection) and the wavelength conversion efficiency of the wavelength conversion layer 65 are not used for white balance adjustment.
First, the ratio of the non-planar part 641 and the planar part 642 of the incident surface 640 in the light transmitting layer 64 of the wavelength conversion part 62D is determined. Specifically, when the ratio of the non-planar part 641 on the incident surface 640 is 10% (the ratio of the planar part 642 is 90%), the first reflectance may be approximately 20%. When the ratio is 60% (the ratio of the flat portion 642 is 40%), the first reflectance is approximately 40%. That is, it is necessary to increase the first reflectance of the first wavelength selection layer 623D as the ratio of the non-planar portion 641 increases on the incident surface 640. For this reason, the manufacturer sets the ratio of the non-planar portion 641 and the planar portion 642 according to the first reflectance of the first wavelength selection layer 623D and the third reflectance of the second wavelength selection layer 643.
In the present embodiment, the ratio of the non-planar portion 641 and the planar portion 642 is set according to the first reflectance of the first wavelength selection layer 623D and the third reflectance of the second wavelength selection layer 643. However, not limited to this, for example, after setting the ratio of the non-planar portion 641 and the planar portion 642, the first wavelength selection layer 623D and the third reflectance of the first reflectance according to the proportion of the planar portion 642. The second wavelength selection layer 643 may be manufactured.

このように、入射面６４０における非平面部６４１、平面部６４２の割合、第１波長選択層６２３Ｄの第１反射率及び第２波長選択層６４３の第３反射率を、波長変換素子６Ｄの製造時点において、適宜設定することによって、波長変換素子６Ｄ、ひいては、照明装置４１からホワイトバランス（励起光と蛍光との割合）が調整された照明光ＷＬを出射させることができる。   As described above, the ratio of the non-planar portion 641 and the planar portion 642 on the incident surface 640, the first reflectance of the first wavelength selection layer 623D, and the third reflectance of the second wavelength selection layer 643 are used to manufacture the wavelength conversion element 6D. By appropriately setting at the time, it is possible to emit the illumination light WL whose white balance (ratio of excitation light and fluorescence) is adjusted from the wavelength conversion element 6D, and thus the illumination device 41.

［第２実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、上記第１実施形態に係るプロジェクターと同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
波長変換層６５より励起光ＥＬｃの入射側に位置して、当該励起光ＥＬｃを透過させる透光層６４を有し、第１波長選択層６２３Ｄが、波長変換層６５と透光層６４との間に位置するので、当該透光層６４によって、衝撃等に対する波長変換部６２Ｄの強度を向上させることができる。
また、透光層６４が波長変換部６２Ｄにおいて最も励起光ＥＬｃの入射側に位置しているので、当該透光層６４の入射面６４０に非平面部６４１及び平面部６４２が形成される。これによれば、例えば、波長変換層６５に非平面部６４１及び平面部６４２が形成される場合に比べて、当該非平面部６４１及び平面部６４２を形成する際に生じる当該波長変換層６５の破損を抑制できる。
更に、波長変換層６５がセラミック蛍光体等により形成され、透光層６４がガラス等により形成されているので、波長変換層６５に比べて加工しやすいため、当該波長変換層６５に非平面部６４１及び平面部６４２を形成する場合に比べて、透光層６４に非平面部６４１及び平面部６４２を容易に形成することができる。 [Effects of Second Embodiment]
The projector according to the present embodiment described above has the following effects in addition to the same effects as the projector according to the first embodiment.
It has a translucent layer 64 that is located on the incident side of the excitation light ELc from the wavelength conversion layer 65 and transmits the excitation light ELc, and the first wavelength selection layer 623D includes the wavelength conversion layer 65 and the translucent layer 64. Since it is located in between, the translucent layer 64 can improve the strength of the wavelength conversion unit 62D against impact or the like.
Further, since the translucent layer 64 is located closest to the incident side of the excitation light ELc in the wavelength conversion unit 62D, the non-planar portion 641 and the planar portion 642 are formed on the incident surface 640 of the translucent layer 64. According to this, for example, compared with the case where the non-planar part 641 and the planar part 642 are formed in the wavelength conversion layer 65, the wavelength conversion layer 65 generated when the non-planar part 641 and the planar part 642 are formed. Damage can be suppressed.
Furthermore, since the wavelength conversion layer 65 is formed of a ceramic phosphor or the like, and the translucent layer 64 is formed of glass or the like, the wavelength conversion layer 65 is easier to process than the wavelength conversion layer 65. The non-planar portion 641 and the planar portion 642 can be easily formed in the light transmitting layer 64 as compared with the case where the 641 and the planar portion 642 are formed.

第２波長選択層６４３が上記平面部６４２に位置するので、第１波長選択層６２３Ｄの第１反射率だけでなく、入射面６４０における非平面部６４１及び平面部６４２の割合、及び、第２波長選択層６４３の第３反射率を、波長変換部６２Ｄの製造時に調整することによって、当該波長変換部６２Ｄから出射される光の励起光ＥＬｃ及び蛍光の割合を調整できる。すなわち、第２波長選択層６４３が無い場合に比べて、ホワイトバランス（励起光と蛍光との割合）調整に用いることができる対象が増加するので、波長変換部６２Ｄの製造時において、ホワイトバランスの調整を確実に実行できる。
従って、第１波長帯や、波長変換層６５に含まれる蛍光体の種別の他、平面部６４２及び非平面部６４１の割合、並びに、第１波長選択層６２３Ｄ及び第２波長選択層６４３の各反射率を調整することによって、波長変換素子６Ｄから出射される光のホワイトバランスを調整でき、これにより、当該光を波長変換素子６Ｄから出射させることができる。 Since the second wavelength selection layer 643 is located on the plane portion 642, not only the first reflectance of the first wavelength selection layer 623D, but also the ratio of the non-planar portion 641 and the plane portion 642 on the incident surface 640, and the second By adjusting the third reflectance of the wavelength selection layer 643 at the time of manufacturing the wavelength conversion unit 62D, the ratio of the excitation light ELc and the fluorescence of the light emitted from the wavelength conversion unit 62D can be adjusted. That is, compared to the case where the second wavelength selection layer 643 is not provided, the number of objects that can be used for white balance (ratio of excitation light and fluorescence) is increased. Adjustment can be performed reliably.
Therefore, in addition to the first wavelength band and the type of phosphor included in the wavelength conversion layer 65, the ratio of the planar portion 642 and the non-planar portion 641, and each of the first wavelength selection layer 623D and the second wavelength selection layer 643 By adjusting the reflectance, the white balance of the light emitted from the wavelength conversion element 6D can be adjusted, and thus the light can be emitted from the wavelength conversion element 6D.

［第２実施形態の第１変形例］
図１２は、第２実施形態の第１変形例に係る波長変換素子６Ｅを示す図である。
上記第２実施形態では、波長変換装置５は、波長変換素子６Ｄを有することとしたが、これに限らず、例えば、波長変換素子６Ｅを備えることとしてもよい。
波長変換素子６Ｅは、波長変換部６２Ｅを有し、当該波長変換部６２Ｅは、第２波長選択層６４３に代えて、反射抑制層６４４を有する。 [First Modification of Second Embodiment]
FIG. 12 is a diagram illustrating a wavelength conversion element 6E according to a first modification of the second embodiment.
In the second embodiment, the wavelength conversion device 5 includes the wavelength conversion element 6D. However, the present invention is not limited thereto, and may include the wavelength conversion element 6E, for example.
The wavelength conversion element 6E includes a wavelength conversion unit 62E, and the wavelength conversion unit 62E includes a reflection suppression layer 644 instead of the second wavelength selection layer 643.

この反射抑制層６４４は、本発明の第２波長選択層に相当し、入射される第１波長帯の光の反射を抑制しつつ、蛍光を透過させる機能を有する。例えば、本変形例では、反射抑制層６４４は、ＡＲコートにより構成されている。これにより、平面部６４２に入射される励起光ＥＬｃの一部の光（励起光ＢＬ２）の略全ては、当該反射抑制層６４４を透過して透光層６４へと入射される。そして、第１波長選択層６２３Ｄにより一部の励起光が反射され、他の一部の光が波長変換層６５に入射され、当該波長変換層６５により蛍光に変換されて、透光層６４を透過して入射面６４０から出射される。
なお、上記第１変形例では、透光層６４の入射面６４０は、第１実施形態における入射面６２０と同様の構成を有することとしたが、これに限らず、例えば、上記入射面６４０に代えて、上記第１実施形態の第１〜第３変形例に示す入射面６２０Ａ〜６２０Ｃのいずれかを、有することとしてもよい。 This reflection suppression layer 644 corresponds to the second wavelength selection layer of the present invention, and has a function of transmitting fluorescence while suppressing reflection of incident light in the first wavelength band. For example, in the present modification, the reflection suppressing layer 644 is configured by an AR coat. Thereby, almost all of the light (excitation light BL <b> 2) of the excitation light ELc that is incident on the plane portion 642 is transmitted through the reflection suppression layer 644 and is incident on the light transmission layer 64. Then, a part of the excitation light is reflected by the first wavelength selection layer 623D, and another part of the light is incident on the wavelength conversion layer 65, and is converted into fluorescence by the wavelength conversion layer 65. The light is transmitted and emitted from the incident surface 640.
In the first modified example, the incident surface 640 of the translucent layer 64 has the same configuration as the incident surface 620 in the first embodiment. However, the present invention is not limited to this, and for example, the incident surface 640 Instead, it may have any of the incident surfaces 620A to 620C shown in the first to third modifications of the first embodiment.

［第１変形例の効果］
これによれば、反射抑制層６４４が平面部６４２に位置しているので、透光層６４及び第１波長選択層６２３Ｄへの第１波長帯の光（励起光ＢＬ２）の入射光量を高めることができる。これによれば、平面部６４２に入射される励起光ＢＬ２を有効に利用できるので、波長変換素子６Ｅから出射される励起光ＢＬ２の光量が低減することを抑制できる。従って、第１波長帯の光である励起光ＢＬ２をより確実に出射させることができる。 [Effect of the first modification]
According to this, since the reflection suppressing layer 644 is positioned on the plane portion 642, the amount of incident light of the first wavelength band (excitation light BL2) to the light transmitting layer 64 and the first wavelength selection layer 623D is increased. Can do. According to this, since the excitation light BL2 incident on the plane portion 642 can be used effectively, it is possible to suppress a reduction in the amount of the excitation light BL2 emitted from the wavelength conversion element 6E. Therefore, the excitation light BL2 that is the light in the first wavelength band can be emitted more reliably.

［実施形態の変形］
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記各実施形態では、図４に示す程度の半径の平面部６２２が入射面６２０に形成されることとしたが、これに限られない。例えば、上記平面部６２２は、当該平面部６２２の半径よりも大きな半径の円形状であってもよいし、小さな円形状であってもよい。すなわち、入射面６２０において平面部６２２と非平面部６２１との照射領域Ａｒ１の範囲内における割合が変わらない範囲であればよい。また、平面部６２２の形状は、励起光ＥＬｃの光の入射方向基端側から見て、略矩形状であってもよいし、三角形状であってもよい。なお、入射面６４０、非平面部６４１、平面部６４２においても同様に形成されていてもよい。 [Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In each of the embodiments described above, the plane portion 622 having a radius as shown in FIG. 4 is formed on the incident surface 620. However, the present invention is not limited to this. For example, the plane portion 622 may have a circular shape with a radius larger than the radius of the plane portion 622 or a small circular shape. In other words, it is only necessary that the ratio of the plane portion 622 and the non-planar portion 621 in the irradiation area Ar1 on the incident surface 620 does not change. In addition, the shape of the flat portion 622 may be a substantially rectangular shape or a triangular shape as viewed from the base end side in the incident direction of the excitation light ELc. Note that the incident surface 640, the non-planar portion 641, and the planar portion 642 may be similarly formed.

上記各実施形態では、入射面６２０，６４０において、平面部６２２，６４２が略円形状に形成されていることとしたが、これに限られない。例えば、入射面６２０，６４０において、非平面部６２１，６４１が上記平面部６２２，６４２と同様に略円形状に形成されていてもよい。すなわち、入射面６２０，６４０において、非平面部６２１，６４１と平面部６２２，６４２との形状が逆であってもよい。この場合であっても、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。   In each of the above embodiments, the plane portions 622 and 642 are formed in a substantially circular shape on the incident surfaces 620 and 640, but the present invention is not limited to this. For example, on the incident surfaces 620 and 640, the non-planar portions 621 and 641 may be formed in a substantially circular shape like the planar portions 622 and 642. That is, in the incident surfaces 620 and 640, the shapes of the non-planar portions 621 and 641 and the planar portions 622 and 642 may be reversed. Even in this case, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.

上記各実施形態では、入射面６２０，６４０において、照射領域Ａｒ１内における非平面部６２１，６２１Ａ〜６２１Ｃ，６４１と、平面部６２２，６２２Ａ〜６２２Ｃ，６４２の割合が所定の割合に設定されていることとしたが、これに限らない。例えば、入射面において、ピックアップ光学装置４１６から照射される全領域における非平面部６２１，６２１Ａ〜６２１Ｃ，６４１と、平面部６２２，６２２Ａ〜６２２Ｃ，６４２の割合が所定の割合であればよい。具体的に、非平面部６２１，６２１Ａ〜６２１Ｃ，６４１と、平面部６２２，６２２Ａ〜６２２Ｃ，６４２とが、交互に設けられていてもよい。この場合であっても、例えば、基板６１の回転速度を７２００ｒｐｍに設定すればよい。   In each of the above embodiments, the ratio of the non-planar portions 621, 621A to 621C, 641 and the planar portions 622, 622A to 622C, 642 in the irradiation area Ar1 is set to a predetermined ratio on the incident surfaces 620, 640. However, it is not limited to this. For example, the ratio of the non-planar portions 621, 621A to 621C, 641 and the planar portions 622, 622A to 622C, 642 in the entire area irradiated from the pickup optical device 416 may be a predetermined ratio on the incident surface. Specifically, the non-planar portions 621, 621A to 621C, 641 and the planar portions 622, 622A to 622C, 642 may be provided alternately. Even in this case, for example, the rotation speed of the substrate 61 may be set to 7200 rpm.

上記第１実施形態では、第１波長選択層６２３は、平面部６２２に位置することとしたが、これに限らない。例えば、第１波長選択層６２３は、波長変換部６２と反射層６３との間に位置することとしてもよい。この場合であっても、入射面６２０における非平面部６２１及び平面部６２２の割合を調整することによって、上記第１実施形態と略同様の効果を奏することができる。   In the first embodiment, the first wavelength selection layer 623 is located on the plane portion 622, but the present invention is not limited to this. For example, the first wavelength selection layer 623 may be located between the wavelength conversion unit 62 and the reflection layer 63. Even in this case, by adjusting the ratio of the non-planar portion 621 and the planar portion 622 in the incident surface 620, it is possible to achieve substantially the same effect as in the first embodiment.

上記第２実施形態では、第１波長選択層６２３Ｄは、透光層６４と波長変換層６５との間に位置することとしたが、これに限らない。例えば、第１波長選択層６２３Ｄは、平面部６４２上に位置することとしてもよい。これによれば、第１実施形態と略同様の効果を奏することができる。なお、この場合、第２波長選択層６４３は設けなくてもよい。
また、上記第２実施形態では、平面部６２２に第２波長選択層６４３が位置することとしたが、これに限らない。例えば、当該第２波長選択層６４３は、なくてもよい。 In the said 2nd Embodiment, although 1st wavelength selection layer 623D decided to be located between the translucent layer 64 and the wavelength conversion layer 65, it is not restricted to this. For example, the first wavelength selection layer 623D may be located on the plane portion 642. According to this, substantially the same effect as the first embodiment can be obtained. In this case, the second wavelength selection layer 643 may not be provided.
In the second embodiment, the second wavelength selection layer 643 is positioned on the plane portion 622. However, the present invention is not limited to this. For example, the second wavelength selection layer 643 may not be provided.

上記第２実施形態の第１変形例では、反射抑制層６４４は、ＡＲコートにより形成されていることとしたが、これに限られない。例えば、反射抑制層６４４は、ＡＧコート（アンチグレア処理がなされた膜）により形成されていてもよい。この場合であっても、上記第２実施形態の第１変形例と略同様の効果を奏することができる。   In the first modified example of the second embodiment, the reflection suppression layer 644 is formed by the AR coating, but is not limited thereto. For example, the reflection suppressing layer 644 may be formed of an AG coat (a film that has been subjected to an antiglare treatment). Even in this case, substantially the same effect as that of the first modification of the second embodiment can be obtained.

上記各実施形態では、波長変換装置５は、回転装置７を有することとしたが、これに限らない。例えば、波長変換装置５は、波長変換素子６，６Ａ〜６Ｅと同様に、非平面部６２１，６４１、平面部６２２，６４２を有する波長変換素子と、当該波長変換素子を冷却する放熱部材を有することとしてもよい。この場合であっても、上記各実施形態と略同様の効果を奏することができる。   In each of the embodiments described above, the wavelength conversion device 5 includes the rotation device 7, but is not limited thereto. For example, the wavelength conversion device 5 includes a wavelength conversion element having non-planar portions 621 and 641 and flat portions 622 and 642, and a heat dissipation member that cools the wavelength conversion element, similarly to the wavelength conversion elements 6 and 6A to 6E. It is good as well. Even in this case, substantially the same effects as those of the above embodiments can be obtained.

上記各実施形態では、非平面部６２１，６４１の第２反射率、並びに、蛍光体Ｐｈの波長変換効率については、ホワイトバランス調整に用いないこととした。しかしながら、これに限らず、例えば、上記第２反射率及び上記蛍光体Ｐｈの波長変換効率をホワイトバランス調整に用いることとしてもよい。
また、上記各実施形態では、ホワイトバランス調整には、上記第１反射率及び入射面６２０，６４０における非平面部６２１，６４１及び平面部６２２，６４２の割合を用いることとしたが、これに限らず、これらのいずれかのみをホワイトバランス調整に用いることとしてもよい。この場合であっても、波長変換素子６，６Ａ〜６Ｄから出射される光の励起光及び蛍光の割合を調整することができる。 In each of the above embodiments, the second reflectance of the non-planar portions 621 and 641 and the wavelength conversion efficiency of the phosphor Ph are not used for white balance adjustment. However, the present invention is not limited to this. For example, the second reflectance and the wavelength conversion efficiency of the phosphor Ph may be used for white balance adjustment.
In each of the above embodiments, the white balance adjustment uses the first reflectance and the ratio of the non-planar portions 621 and 641 and the planar portions 622 and 642 on the incident surfaces 620 and 640, but is not limited thereto. Instead, only one of these may be used for white balance adjustment. Even in this case, the ratio of the excitation light and the fluorescence of the light emitted from the wavelength conversion elements 6, 6A to 6D can be adjusted.

上記各実施形態では、画像投射装置４は、上記図２に示した構成を有し、照明装置４１は、上記図３に示した構成及び配置を有するとした。しかしながら、これに限らず、画像投射装置、照明装置及び光源装置の構成及び配置は、適宜変更してよい。例えば、光源部４１１は、半導体レーザー４１１１から出射された励起光のうち、一部を拡散装置にて拡散反射させ、他の一部を波長変換素子６，６Ａ〜６Ｅに入射させて蛍光を生成させた後、これら励起光及び蛍光を合成して出射する構成としてもよい。また、照明装置４１は、波長変換素子６，６Ａ〜６Ｅにて生成される蛍光と合成される励起光を出射する光源部を、上記半導体レーザー４１１１とは別に有する構成としてもよい。更に、照明装置４１が出射する照明光ＷＬは、白色光でなくてもよい。   In each of the above embodiments, the image projection device 4 has the configuration shown in FIG. 2, and the illumination device 41 has the configuration and arrangement shown in FIG. However, the configuration and arrangement of the image projection device, the illumination device, and the light source device may be changed as appropriate. For example, the light source unit 411 diffuses and reflects part of the excitation light emitted from the semiconductor laser 4111 with a diffusion device, and makes the other part enter the wavelength conversion elements 6 and 6A to 6E to generate fluorescence. Then, the excitation light and the fluorescence may be combined and emitted. The illumination device 41 may have a light source unit that emits excitation light synthesized with the fluorescence generated by the wavelength conversion elements 6, 6 </ b> A to 6 </ b> E separately from the semiconductor laser 4111. Furthermore, the illumination light WL emitted from the illumination device 41 may not be white light.

上記各実施形態では、プロジェクター１は、それぞれ液晶パネルを含む３つの光変調装置４４（４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ）を備えるとした。しかしながら、これに限らず、２つ以下、或いは、４つ以上の光変調装置を備えたプロジェクターに本発明を適用してもよい。
上記実施形態では、プロジェクターは、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルを有する光変調装置４４を備えるとした。しかしながら、これに限らず、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを有する光変調装置を採用してもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を採用してもよい。 In the above embodiments, the projector 1 includes the three light modulation devices 44 (44R, 44G, and 44B) each including a liquid crystal panel. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a projector including two or less or four or more light modulation devices.
In the above embodiment, the projector includes the light modulation device 44 having a transmissive liquid crystal panel having a light incident surface and a light emission surface different from each other. However, the present invention is not limited to this, and a light modulation device having a reflective liquid crystal panel in which the light incident surface and the light emitting surface are the same may be employed. In addition, as long as the light modulation device can modulate an incident light beam and form an image according to image information, a device using a micromirror, for example, a device using a DMD (Digital Micromirror Device) or the like can be used. You may employ | adopt a light modulation apparatus.

上記各実施形態では、波長変換装置５を照明装置４１に適用した例を挙げ、当該波長変換装置５を備えた照明装置４１をプロジェクターに適用した例を挙げた。しかしながら、これに限らず、波長変換装置５（波長変換素子６，６Ａ〜６Ｅ）を照明装置４１以外の装置に適用してもよいし、当該照明装置４１を照明機器等の電子機器に採用してもよい。   In each said embodiment, the example which applied the wavelength converter 5 to the illuminating device 41 was given, and the example which applied the illuminating device 41 provided with the said wavelength converter 5 to the projector was given. However, the present invention is not limited to this, and the wavelength conversion device 5 (wavelength conversion elements 6, 6A to 6E) may be applied to a device other than the lighting device 41, and the lighting device 41 is employed in an electronic device such as a lighting device. May be.

１…プロジェクター、５…波長変換装置、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ…波長変換素子、７…回転装置、４１…照明装置（光源装置）、４４，４４Ｂ，４４Ｇ，４４Ｒ…光変調装置、４６…投射光学装置、６１…基板、６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ、６２Ｅ…波長変換部、６３…反射層（反射部）、６４…透光層、６５、６２４，６２４Ａ，６２４Ｂ，６２４Ｃ…波長変換層、４１１…光源部（光源）、６２０，６２０Ａ，６２０Ｂ，６２０Ｃ，６４０…入射面、６２１，６２１Ａ，６２１Ｂ，６２１Ｃ，６４１…非平面部、６２２，６２２Ａ，６２２Ｂ，６２２Ｃ，６４２…平面部、６２３，６２３Ａ，６２３Ｂ，６２３Ｃ，６２３Ｄ…第１波長選択層、６４３…第２波長選択層、６４４…反射抑制層（第２波長選択層）、Ａｒ１…照射領域、ＢＬ１，ＢＬ１１，ＢＬ１２，ＢＬ１３，ＢＬ１４，ＢＬ１５，ＢＬ１６，ＢＬ２，ＢＬ２１，ＢＬ２２，ＢＬ２３，ＢＬ２４，ＢＬ２５，ＢＬ２６…励起光（第１波長帯の光）、ＥＬｃ…励起光（第１波長帯の光）、Ｐｈ…蛍光体、ＷＬ…照明光、ＹＬ１，ＹＬ１１，ＹＬ２，ＹＬ２１…蛍光（第２波長帯の光）。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 5 ... Wavelength converter, 6, 6A, 6B, 6C, 6D, 6E ... Wavelength conversion element, 7 ... Rotating device, 41 ... Illuminating device (light source device), 44, 44B, 44G, 44R ... Light modulation Device: 46: Projection optical device, 61: Substrate, 62, 62A, 62B, 62C, 62D, 62E: Wavelength conversion unit, 63: Reflection layer (reflection unit), 64: Translucent layer, 65, 624, 624A, 624B , 624C ... wavelength conversion layer, 411 ... light source part (light source), 620, 620A, 620B, 620C, 640 ... incident surface, 621, 621A, 621B, 621C, 641 ... non-planar part, 622, 622A, 622B, 622C, 642 ... Planar part, 623, 623A, 623B, 623C, 623D ... First wavelength selection layer, 643 ... Second wavelength selection layer, 644 ... Antireflection layer (second wavelength selection layer) Ar1 ... irradiation region, BL1, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15, BL16, BL2, BL21, BL22, BL23, BL24, BL25, BL26 ... excitation light (first wavelength band light), ELc ... excitation light (first) Light in one wavelength band), Ph ... phosphor, WL ... illumination light, YL1, YL11, YL2, YL21 ... fluorescence (light in the second wavelength band).

Claims (7)

第１波長帯の光が入射する入射面を有する波長変換部と、
前記波長変換部の前記入射面とは反対方向側に位置する基板と、
前記波長変換部と前記基板との間に位置する反射部と、を備え、
前記波長変換部は、
前記第１波長帯の光により励起され、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯の光を生成する波長変換層と、
前記第１波長帯の光を第１反射率にて反射させるとともに、前記波長変換層により生成された前記第２波長帯の光を透過させる第１波長選択層と、を有し、
前記入射面は、平面部及び非平面部を有し、
前記非平面部は、前記第１波長帯の光を第２反射率にて反射させることを特徴とする波長変換素子。 A wavelength converter having an incident surface on which light in the first wavelength band is incident;
A substrate located on a side opposite to the incident surface of the wavelength conversion unit;
A reflection unit located between the wavelength conversion unit and the substrate,
The wavelength converter is
A wavelength conversion layer that is excited by light in the first wavelength band and generates light in a second wavelength band different from the first wavelength band;
A first wavelength selection layer that reflects light in the first wavelength band at a first reflectance and transmits light in the second wavelength band generated by the wavelength conversion layer;
The incident surface has a planar portion and a non-planar portion,
The said non-planar part reflects the light of the said 1st wavelength band with a 2nd reflectance, The wavelength conversion element characterized by the above-mentioned. 請求項１に記載の波長変換素子において、
前記第１波長選択層は、前記平面部に設けられることを特徴とする波長変換素子。 The wavelength conversion element according to claim 1,
The wavelength conversion element, wherein the first wavelength selection layer is provided on the planar portion. 請求項１に記載の波長変換素子において、
前記波長変換部は、前記波長変換層より前記第１波長帯の光の入射側に設けられ、当該第１波長帯の光を透過させる透光層を有し、
前記第１波長選択層は、前記波長変換層と前記透光層との間に位置することを特徴とする波長変換素子。 The wavelength conversion element according to claim 1,
The wavelength conversion unit is provided on the incident side of the light of the first wavelength band from the wavelength conversion layer, and has a light-transmitting layer that transmits the light of the first wavelength band,
The wavelength conversion element according to claim 1, wherein the first wavelength selection layer is located between the wavelength conversion layer and the light transmitting layer. 請求項３に記載の波長変換素子において、
前記波長変換部は、前記第１波長帯の光を第３反射率にて反射させるとともに、前記波長変換層により生成された前記第２波長帯の光を透過させる第２波長選択層を有し、
前記第２波長選択層は、前記平面部に位置することを特徴とする波長変換素子。 In the wavelength conversion element according to claim 3,
The wavelength conversion unit includes a second wavelength selection layer that reflects the light in the first wavelength band with a third reflectance and transmits the light in the second wavelength band generated by the wavelength conversion layer. ,
The wavelength conversion element, wherein the second wavelength selection layer is located on the planar portion. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の波長変換素子において、
前記入射面における前記平面部及び前記非平面部の割合は、前記波長変換素子に入射される前記第１波長帯の光の照射領域の範囲に応じて設定されることを特徴とする波長変換素子。 In the wavelength conversion element according to any one of claims 1 to 4,
A ratio of the planar portion and the non-planar portion on the incident surface is set according to a range of an irradiation region of light in the first wavelength band incident on the wavelength conversion device. . 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の波長変換素子と、
前記第１波長帯の光を出射する光源と、を備えることを特徴とする光源装置。 The wavelength conversion element according to any one of claims 1 to 5,
And a light source that emits light in the first wavelength band. 請求項６に記載の光源装置と、
前記光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。 The light source device according to claim 6;
A light modulation device that modulates light emitted from the light source device;
And a projection optical device that projects light modulated by the light modulation device.
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