JP6754946B2 - 波長変換部材、プロジェクタおよび照明装置 - Google Patents

Description

本開示は、波長変換部材、並びに、これを備えたプロジェクタおよび照明装置に関する。

従来から、プロジェクタや照明装置において、半導体レーザや発光ダイオードなどの固体光源から出射される励起光を、波長変換部材の蛍光体層により波長変換して、所望の色の光を得ることが行われている。

また、そのような波長変換部材において、蛍光体層と基板との間にＡｇ（銀）やＡｌ（アルミニウム）などの金属からなる金属反射層を設けて、波長変換部材の光取出し効率を向上させることが行われている。

特開２０１６−５８６３８号公報

しかしながら、波長変換部材に金属反射層を設けると、マイグレーションにより金属反射層の反射効率が低下するという課題が生じうる。このような反射効率の低下が生じた場合、波長変換部材の光取出し効率が低下してしまう。

本開示は、マイグレーションによる金属反射層の反射効率の低下が生じにくい波長変換部材を提供することを目的とする。また、本開示は、そのような波長変換部材を備えた、耐久性の高いプロジェクタおよび照明装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る波長変換部材は、基板上に、金属反射層、増反射層、蛍光体層および反射防止層がその順で形成されている。増反射層は、金属反射層が形成された領域の全体に形成され、基板側から順に低屈折率層および高屈折率層を有する。蛍光体層は、金属反射層が形成された領域の一部に形成されている。反射防止層は、金属反射層が形成された領域の全体に形成され、基板側から順に第１低屈折率層、高屈折率層および第２低屈折率層を有する。

本開示の一態様に係るプロジェクタは、上記波長変換部材を備える。

本開示の一態様に係る照明装置は、上記波長変換部材を備える。

本開示に係る波長変換部材は、増反射層および反射防止層が、金属反射層が形成された領域の全体に形成されているため、マイグレーションによる金属反射層の反射効率の低下が生じにくい。

また、本開示に係るプロジェクタおよび照明装置は、上記波長変換部材を備えているため、耐久性が高い。

実施の形態１に係る波長変換部材を示す斜視図 実施の形態１に係る波長変換部材を示す図１における２−２線断面図 実施の形態１に係るプロジェクタを示す構成図 実施の形態２に係る波長変換部材を示す斜視図 実施の形態２に係る照明装置を示す構成図

以下、本開示に係る波長変換部材、プロジェクタおよび照明装置の実施の形態を、図面に基づき説明する。なお、下記に開示される実施の形態はすべて例示であって、本開示に係る波長変換部材、プロジェクタおよび照明装置に制限を加える意図はない。

また、下記に開示される実施の形態では、必要以上の詳細な説明を省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項についての詳細な説明や、実質的に同一の構成についての重複する説明を、省略する場合がある。これは、説明が不必要に冗長になるのを避けることで、当業者の理解を容易にするためである。

［実施の形態１］
（波長変換部材）
図１は、実施の形態１に係る波長変換部材を示す斜視図。図１に示す実施の形態１に係る波長変換部材１０は、プロジェクタ用の蛍光体ホイールであって、円板状の基板１１の一方の主面（上面）側に、円弧状の蛍光体層１５を備える。基板１１には円弧状の開口１１ａが設けられており、この開口１１ａと蛍光体層１５とで円環状のシルエットを形成している。基板１１に開口１１ａが設けられているため、後述する固体光源１１１ａから波長変換部材１０へ向けて出射される励起光の一部は、開口１１ａを介して基板１１を通り抜ける。

図２は、実施の形態１に係る波長変換部材を示す図１における２−２線断面図である。図２に示すように、波長変換部材１０は、基板１１、接着層１２、金属反射層１３、増反射層１４、蛍光体層１５および反射防止層１６を備える。接着層１２、金属反射層１３、増反射層１４、蛍光体層１５および反射防止層１６は、基板１１上にその順で形成されている。

基板１１は、蛍光体層１５を支持する機能、および、蛍光体層１５で発生した熱を外部へ放散させる機能を有する。基板１１の材料としては、ガラス、石英、ＧａＮ（窒化ガリウム）、サファイア、シリコン、樹脂などが挙げられる。樹脂としては、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）など挙げられる。

接着層１２は、金属反射層１３の基板１１への接着性を高める機能を有する。接着層１２は、例えばＴｉ（チタン）からなり、基板１１の上面の全体に亘って形成されている。なお、接着層１２は、本実施の形態において必須の層ではない。

金属反射層１３は、蛍光体層１５を透過した励起光や、蛍光体層１５から基板１１側（下側）へと発せられた蛍光を、基板１１とは反対側（上側）へ反射させる機能を有する。本実施の形態では、金属反射層１３はＡｇからなり、接着層１２の上面の全体に亘って形成されている。なお、金属反射層１３は、Ａｇに限定されずＡｌなどの他の金属で形成されていてもよい。但し、Ａｇは反射率が高いため特に好適である。

増反射層１４は、金属反射層１３と反射防止層１６との界面で生じる光の散乱ロスを低減する機能、および、入射光の角度依存性による反射率の低下を防止する機能を有する。増反射層１４は、金属反射層１３が形成された領域の全体、具体的には金属反射層１３の上面の全体に形成されている。

増反射層１４は、低屈折率層と高屈折率層とが交互に多層に積層された多層膜であって、本実施の形態では基板１１側から順に低屈折率層１４ａおよび高屈折率層１４ｂの２層で構成されている。各層の屈折率は、例えば、低屈折率層１４ａがｄ線（５８７．６ｎｍ）において１．５以下であり、高屈折率層１４ｂがｄ線（５８７．６ｎｍ）において１．５以上である。なお、増反射層１４は、２層で構成されるものに限定されず、低屈折率層と高屈折率層とが交互に多層に積層された多層膜であれば、低屈折率層１４ａおよび高屈折率層１４ｂ以外の層が含まれていてもよい。

低屈折率層１４ａの材料としては、例えばＳｉＯ_２（二酸化ケイ素）、Ａｌ_２Ｏ_３（酸化アルミニウム）などの比較的軽い元素の酸化物が挙げられる。また、低屈折率層１４ａの材料は、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＡｌＩｎＮ（窒化アルミニウムインジウム）などの窒化物であってもよい。

高屈折率層１４ｂの材料としては、例えばＮｂ_２Ｏ_５（五酸化ニオブ）、ＴｉＯ_２（二酸化チタン）、Ｔｉ_３Ｏ_５（五酸化チタン）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＺｒＯ_２（二酸化ジルコニウム）、Ｔａ_２Ｏ_５（五酸化タンタル）、ＣｅＯ_２（酸化セリウム）などの比較的重い元素の酸化物が挙げられる。また、高屈折率層１４ｂの材料は、ＡｌＯＮ（酸窒化アルミニウム）、ＧａＮなどの窒化物であってもよい。

好適な一例として、本実施の形態では、低屈折率層１４ａはＳｉＯ_２で形成されており、高屈折率層１４ｂはＮｂ_２Ｏ_５で形成されている。

低屈折率層１４ａおよび高屈折率層１４ｂは、公知の手法で形成することができる。公知の手法とは、例えば、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、反応性プラズマ蒸着法、イオンアシスト蒸着法、スパッタリング法、有機金属気相成長法、分子線エピタキシー法、パルスレーザー堆積法またはイオンプレーティングなどである。

蛍光体層１５は、固体光源１１１ａから波長変換部材へ向けて出射された励起光を蛍光に変換する機能を有する。蛍光体層１５は、金属反射層１３が形成された領域の一部にのみ形成されている。具体的には、増反射層１４の上面に、基板１１の外周縁に沿って円弧状に形成されている。

蛍光体層１５は、透明材料からなる封止層１５ａと、封止層１５ａの中に分散された蛍光体（蛍光体粒子）１５ｂとを有する。封止層１５ａの透明材料としては、ガラス樹脂、ガラス、樹脂などが挙げられ、本実施の形態ではガラス樹脂が用いられている。なお、蛍光体層１５は、透明材料に蛍光体を分散させたものに限定されず、ガラス中に発光中心をドープしたものや、セラミック蛍光体などであってもよい。

蛍光体１５ｂは、紫外光から青色光領域の励起光を吸収し、励起光より長波長の蛍光を発する、少なくとも１種類の蛍光体で構成される。本実施の形態では、固体光源１１１ａは青色の励起光を出射する半導体レーザであり、蛍光体１５ｂは黄色蛍光体で構成されている。青色の励起光が照射された蛍光体１５ｂは、黄色の蛍光を発する。なお、蛍光体１５ｂを構成する蛍光体は黄色蛍光体に限定されず、赤色蛍光体または緑色蛍光体であってもよい。また、蛍光体１５ｂは、発光スペクトルの中心波長が異なる複数種類の蛍光体で構成されていてもよい。

黄色蛍光体としては、例えば、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕ^２＋などが挙げられる。赤色蛍光体としては、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋、Ｃａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋、（Ｃａ，Ｓｒ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋、ＫＳｉＦ_６：Ｍｎ^４＋、ＫＴｉＦ_６：Ｍｎ^４＋などが挙げられる。緑色蛍光体としては、例えば、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、Ｙ_３（Ｇａ，Ａｌ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、Ｃａ_３Ｓｃ_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、ＣａＳｃ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋、Ｂａ_３Ｓｉ_６Ｏ_１２Ｎ_２：Ｅｕ^２＋、（Ｓｉ，Ａｌ）_６（Ｏ，Ｎ）_８：Ｅｕ^２＋、（Ｙ，Ｌｕ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋などが挙げられる。

反射防止層１６は、蛍光体層１５へ入射する励起光の反射を低減させることで、励起光の蛍光体層１５への入射効率を向上させる機能を有する。また、反射防止層１６は、蛍光体１５ｂから発せられた蛍光が封止層１５ａの表面で反射されるのを低減し、これによって蛍光体層１５からの蛍光の取出し効率を向上させる機能を有する。

反射防止層１６は、金属反射層１３が形成された領域の全体に形成されている。また、反射防止層１６は、基板１１上における蛍光体層１５が形成されていない領域において、増反射層１４と接触している。特に、本実施の形態では、反射防止層１６は、基板１１上における蛍光体層１５を囲繞する領域の全周に亘って増反射層１４と接触している。したがって、蛍光体層１５は、その上面１５ｃだけでなく側面１５ｄも反射防止層１６によって覆われている。なお、蛍光体層１５を囲繞する領域とは、円弧状の蛍光体層１５の円弧外側の領域１１ｂと、円弧内側の領域１１ｃと、蛍光体層１５と開口１１ａとの間の領域１１ｄ，１１ｅとである。

反射防止層１６は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に多層に積層された多層膜である。本実施の形態では、反射防止層１６は、基板１１側から順に、第１低屈折率層１６ａ、高屈折率層１６ｂおよび第２低屈折率層１６ｃの３層で構成されている。各層の屈折率は、例えば、第１低屈折率層１６ａが１．５であり、高屈折率層１６ｂが１．９であり、第２低屈折率層１６ｃが１．５である。なお、反射防止層１６は、３層で構成されるものに限定されず、高屈折率層と低屈折率層とが交互に３層以上で積層された多層膜であれば、第１低屈折率層１６ａ、高屈折率層１６ｂおよび第２低屈折率層１６ｃ以外の層が含まれていてもよい。

第１低屈折率層１６ａおよび第２低屈折率層１６ｃの材料としては、例えばＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３などの比較的軽い元素の酸化物が挙げられる。また、第１低屈折率層１６ａおよび第２低屈折率層１６ｃの材料は、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮなどの窒化物でもよい。第１低屈折率層１６ａと第２低屈折率層１６ｃとは、同じ材料で形成されていてもよいし、異なる材料で形成されていてもよい。また、第１低屈折率層１６ａおよび第２低屈折率層１６ｃは、増反射層１４の低屈折率層１４ａと同じ材料で形成されていてもよいし、異なる材料で形成されていてもよい。

高屈折率層１６ｂの材料としては、例えばＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔｉ_３Ｏ_５、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２などの比較的重い元素の酸化物が挙げられる。また、高屈折率層１６ｂの材料は、ＡｌＯＮ、ＧａＮなどの窒化物でもよい。反射防止層１６の高屈折率層１６ｂは、増反射層１４の高屈折率層１４ｂと同じ材料で形成されていてもよいし、異なる材料で形成されていてもよい。

好適な一例として、本実施の形態では、第１低屈折率層１６ａおよび第２低屈折率層１６ｃはＳｉＯ_２で形成されており、高屈折率層１６ｂはＴｉＯ_２で形成されている。

第１低屈折率層１６ａ、高屈折率層１６ｂおよび第２低屈折率層１６ｃは、公知の手法で形成することができる。公知の手法とは、例えば、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、反応性プラズマ蒸着法、イオンアシスト蒸着法、スパッタリング法、有機金属気相成長法、分子線エピタキシー法、パルスレーザー堆積法またはイオンプレーティングなどである。

以上のように、本実施の形態では、金属反射層１３が形成された領域の全体に、増反射層１４および反射防止層１６が形成されている。そのため、Ｈ_２Ｓ（硫化水素）やＳＯ_２（二酸化硫黄）などの腐食ガスが、金属反射層１３まで到達しにくい。特に、本実施の形態では、蛍光体層１５が形成されていない領域にも反射防止層１６が形成されているため、蛍光体層１５はその上面１５ｃだけでなく側面１５ｄも、反射防止層１６によって覆われている。したがって、腐食ガスが金属反射層１３まで到達しにくい。その結果、金属反射層１３においてマイグレーションが生じにくく、マイグレーションにより金属反射層１３の上面が荒れて金属反射層１３の反射効率が低下するといったことが生じにくい。これにより、波長変換部材１０は、従来よりもパッシベーション性が向上している。

しかも、本実施の形態では、基板１１上における蛍光体層１５が形成されていない領域において、増反射層１４と反射防止層１６とが接触している。そのため、より腐食ガスが金属反射層１３まで到達しにくい。さらに、本実施の形態では、基板１１上における蛍光体層１５を囲繞する領域の全周に亘って、増反射層１４と反射防止層１６とが接触している。そのため、さらに腐食ガスが金属反射層１３まで侵入しにくい。したがって、マイグレーションにより金属反射層１３の上面が荒れて金属反射層１３の反射効率が低下するといったことが特に生じにくい。

加えて、金属反射層１３が銀からなる場合は、金属反射層１３において腐食ガスによるマイグレーションがより生じやすい。しかしながら、本実施の形態では、波長変換部材１０が上記構成を有するため、銀からなる金属反射層１３であるにもかかわらず、腐食ガスによるマイグレーションが生じにくい。

また、本実施の形態では、蛍光体層１５の封止層１５ａがガラスおよび樹脂を含有する。そのため、蛍光体層１５の上面１５ｃに反射防止層１６を直接形成することが可能である。したがって、波長変換部材１０では、蛍光体層１５からの光取出し効率の向上と、金属反射層１３におけるマイグレーションの防止とが、共に達成されている。

（プロジェクタ）
次に、実施の形態１に係るプロジェクタとして、実施の形態１に係る波長変換部材１０を備えたプロジェクタについて説明する。

図３は、実施の形態１に係るプロジェクタを示す構成図である。図３に示すように、プロジェクタ１００は、発光装置１１０、光学ユニット１２０および制御部１３０を備える。

発光装置１１０は、プロジェクタ１００の光源として動作する装置である。発光装置１１０は、波長変換部材１０、照射部１１１、ダイクロイックミラー１１２、第１反射ミラー１１３、第２反射ミラー１１４および第３反射ミラー１１５を備える。

波長変換部材１０は、モータ１１６に取り付けられて回転される。モータ１１６は、制御部１３０からの駆動制御信号に基づいて駆動される。

照射部１１１は、蛍光体１５ｂを励起するための励起光を蛍光体層１５側から波長変換部材１０に照射する。照射部１１１は、より具体的には、複数の固体光源１１１ａと、固体光源１１１ａから出射した励起光をコリメートするコリメートレンズ１１１ｂと、ヒートシンク１１１ｃとを備える。

固体光源１１１ａは、例えば半導体レーザや発光ダイオードなどであり、駆動電流によって駆動されて所定の色（波長）の励起光を出射する。本実施の形態では、固体光源１１１ａとして、３６０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長の青色光を出射する半導体レーザが用いられる。固体光源１１１ａの発光制御は、制御部１３０によって行われる。なお、固体光源１１１ａは、複数個設けられているが、１個であってもよい。

ダイクロイックミラー１１２は、照射部１１１から出射される青色光（青色の励起光）を透過するとともに、この青色光よりも長い波長の光を反射する特性を有する。つまり、ダイクロイックミラー１１２は、波長変換部材１０からの黄色光（黄色の蛍光）を反射する。

光学ユニット１２０は、集光レンズ１２１、ロッドインテグレータ１２２、レンズ群１２３、投射レンズ１２４および表示素子１２５を備える。

集光レンズ１２１は、発光装置１１０からの光をロッドインテグレータ１２２の入射端面に集光させる。

ロッドインテグレータ１２２は、集光レンズ１２１によって集光された光を入射端面で受けて輝度分布を均一にして出射する。ロッドインテグレータ１２２は、例えば四角柱であり、ロッドインテグレータ１２２に入射した光は、媒体内で全反射を繰り返して均一な輝度分布となって出射される。

レンズ群１２３は、ロッドインテグレータ１２２から出射される光を表示素子１２５に入射させる。レンズ群１２３は、複数のレンズからなるレンズユニットであり、例えばコンデンサレンズおよびリレーレンズなどを備える。

投射レンズ１２４は、表示素子１２５から出力される光をプロジェクタ１００の外部に投射するレンズである。投射レンズ１２４は、１つ又は複数のレンズからなる投射レンズ群（投射ユニット）であり、例えば、両凸レンズ、絞りおよび平凹レンズなどによって構成される。

表示素子１２５は、レンズ群１２３から出射される光を制御して、映像として出力する。表示素子１２５は、具体的には、映像素子として用いられるＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）である。

制御部１３０は、発光装置１１０（照射部１１１およびモータ１１６）と、表示素子１２５とを制御する。制御部１３０は、具体的には、マイクロコンピュータ、プロセッサ、または専用回路などによって実現される。

以上のようなプロジェクタ１００において、照射部１１１から出射された青色光は、ダイクロイックミラー１１２を透過して波長変換部材１０に入射する。このとき、波長変換部材１０では、青色光の一部が開口１１ａを介して基板１１を通り抜け、青色光の他の一部が蛍光体層１５により黄色光に変換される。なお、このとき、波長変換部材１０は、モータ１１６により回転している。

蛍光体層１５から発せられた黄色光は、ダイクロイックミラー１１２で反射して光学ユニット１２０に導かれる。一方、開口１１ａを介して基板１１を通り抜けた青色光は、第１反射ミラー１１３、第２反射ミラー１１４および第３反射ミラー１１５で順次反射する。そして、第３反射ミラー１１５で反射した青色光は、ダイクロイックミラー１１２を透過して、光学ユニット１２０に導かれる。つまり、光学ユニット１２０には、青色光と黄色光とが混ざった白色光が入射される。

光学ユニット１２０に入射した白色光は、集光レンズ１２１、ロッドインテグレータ１２２およびレンズ群１２３を通って表示素子１２５に入射する。そして、制御部１３０からの映像信号に基づいて画像（映像光）に形成されて、表示素子１２５から出力される。表示素子１２５から出力された画像は、投射レンズ１２４からスクリーンなどの対象物に投射される。

以上で説明したように、本開示は、波長変換部材１０を備えたプロジェクタ１００として実現することができる。つまり、波長変換部材１０を用いることによって、光取出し効率および耐久性を向上させたプロジェクタ１００を実現することができる。

なお、本実施の形態に係るプロジェクタ１００は、一例であり、波長変換部材１０に例示される本開示に係る波長変換部材は、既存の各種光学系を使用したプロジェクタに使用可能である。

［実施の形態２］
（波長変換部材）
図４は、実施の形態２に係る波長変換部材を示す斜視図である。図４に示す実施の形態２に係る波長変換部材２０は、照明装置用の波長変換部材であって、矩形板状の基板２１の一方の主面側に、矩形の蛍光体層２５を備える。

図４における２−２線断面図は、図１における２−２線断面図と同様であるため、図２を用いて図４における２−２線断面の説明を行う。

図２に示すように、波長変換部材２０は、基板２１、接着層２２、金属反射層２３、増反射層２４、蛍光体層２５および反射防止層２６を備える。波長変換部材２０を構成する各構成要素２１〜２６は、実施の形態１に係る波長変換部材１０を構成する同名の各構成要素１１〜１６と、形状に関する事項を除いて略同様である。したがって、各構成要素２１〜２６の説明は省略する。

増反射層２４は、低屈折率層２４ａおよび高屈折率層２４ｂで構成されている。増反射層２４を構成する各構成要素２４ａ，２４ｂは、実施の形態１に係る増反射層１４を構成する同名の各構成要素１４ａ，１４ｂと、形状に関する事項を除いて略同様である。したがって、各構成要素２４ａ，２４ｂの説明は省略する。

蛍光体層２５は、封止層２５ａおよび蛍光体２５ｂで構成されている。蛍光体層２５を構成する各構成要素２５ａ，２５ｂは、実施の形態１に係る蛍光体層１５を構成する同名の各構成要素１５ａ，１５ｂと、形状に関する事項を除いて略同様である。したがって、各構成要素２５ａ，２５ｂの説明は省略する。

反射防止層２６は、第１低屈折率層２６ａ、高屈折率層２６ｂおよび第２低屈折率層２６ｃで構成されている。反射防止層２６を構成する各構成要素２６ａ〜２６ｃは、実施の形態１に係る反射防止層１６を構成する同名の各構成要素１６ａ〜１６ｃと、形状に関する事項を除いて略同様である。したがって、各構成要素２６ａ〜２６ｃの説明は簡略する。

反射防止層２６は、金属反射層２３が形成された領域の全体に形成されている。また、反射防止層２６は、基板２１上における蛍光体層２５が形成されていない領域において、増反射層２４と接触している。特に、本実施の形態では、反射防止層２６は、基板２１上における蛍光体層２５を囲繞する領域の全周に亘って増反射層２４と接触している。したがって、蛍光体層２５は、その上面２５ｃだけでなく側面２５ｄも反射防止層２６によって覆われている。なお、蛍光体層２５を囲繞する領域とは、具体的には、蛍光体層２５の四方外側の領域２１ｂ〜２１ｅである。

以上のように波長変換部材２０は、実施の形態１に係る波長変換部材１０と略同様の構成を有する。したがって、波長変換部材２０は、上記で説明した波長変換部材１０が奏する効果と同様の効果を全て奏する。

（照明装置）
図５は、実施の形態２に係る照明装置を示す構成図である。図５に示すように、照明装置２００は、実施の形態２に係る波長変換部材２０と、固体光源２１０と、光学系２２０とを備える。

固体光源２１０としては、例えば、紫外光から青色光領域の励起光を出射する半導体レーザや発光ダイオードなどが挙げられる。本実施の形態では、固体光源２１０は、ＧａＮ系の材料を用いた約４６０ｎｍの青色光を発光する半導体レーザである。

固体光源２１０から波長変換部材２０に向けて出射された青色光（青色の励起光）は、その一部が蛍光体層２５により黄色光（黄色の蛍光）に変換される。金属反射膜２３は、蛍光体層２５から発せられた黄色光や、蛍光体層２５で変換されなかった青色光を、光学系２２０に向けて反射させる。この結果、反射した青色光と黄色光とが混色し、波長変換部材１０からは白色光が出力され、この白色光が光学系２２０で発散され照明光となる。

以上で説明したように、本開示は、波長変換部材２０を備えた照明装置２００として実現することができる。つまり、波長変換部材２０を用いることによって、光取出し効率および耐久性を向上させた照明装置２００を実現することができる。

［変形例］
以上、実施の形態１および実施の形態２に係る波長変換部材１０，２０、プロジェクタ１００および照明装置２００について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも、本開示の範囲内に含まれる。

例えば、上記実施の形態では、プロジェクタ用および照明装置用の波長変換部材について説明したが、波長変換部材の用途はそれらに限定されない。例えば、本開示に係る波長変換部材は、ディスプレイなどのその他の用途に用いられてもよい。

また、上記実施の形態では、図２を用いて波長変換部材の積層構造を例示したが、本開示の積層構造は図２に示す積層構造に限定されない。例えば、図２に示す積層構造と同様の機能を実現できる範囲で、図２に示す積層構造の層間に別の層が設けられてもよい。

上記実施の形態では、積層構造の各層を構成する主たる材料について例示しているが、上記積層構造と同様の機能を実現できる範囲であれば、各層に他の材料が含まれていてもよい。

本開示に係る波長変換部材は、プロジェクタや照明装置などの波長変換された光を利用する装置に広く利用可能である。

１０，２０ 波長変換部材
１１，２１ 基板
１１ａ 開口
１１ｂ 円弧外側の領域
１１ｃ 円弧内側の領域
１１ｄ，１１ｅ 開口との間の領域
１２，２２ 接着層
１３，２３ 金属反射層
１４，２４ 増反射層
１４ａ，２４ａ 低屈折率層
１４ｂ，２４ｂ 高屈折率層
１５，２５ 蛍光体層
１５ａ，２５ａ 封止層
１５ｂ，２５ｂ 蛍光体
１５ｃ，２５ｃ 上面
１５ｄ，２５ｄ 側面
１６，２６ 反射防止層
１６ａ，２６ａ 第１低屈折率層
１６ｂ，２６ｂ 高屈折率層
１６ｃ，２６ｃ 第２低屈折率層
２１ｂ〜２１ｅ 四方外側の領域
１００ プロジェクタ
１１０ 発光装置
１１１ 照射部
１１１ａ，２１０ 固体光源
１１１ｂ コリメートレンズ
１１１ｃ ヒートシンク
１１２ ダイクロイックミラー
１１３ 第１反射ミラー
１１４ 第２反射ミラー
１１５ 第３反射ミラー
１１６ モータ
１２０ 光学ユニット
１２１ 集光レンズ
１２２ ロッドインテグレータ
１２３ レンズ群
１２４ 投射レンズ
１２５ 表示素子
１３０ 制御部
２００ 照明装置
２２０ 光学系

Claims (7)

1. 基板上に、金属反射層、増反射層、蛍光体層および反射防止層がその順で形成され、
   前記増反射層は、前記金属反射層が形成された領域の全体に形成され、前記基板側から順に低屈折率層および高屈折率層を有し、
   前記蛍光体層は、前記金属反射層が形成された領域の一部に形成され、
   前記反射防止層は、前記金属反射層が形成された領域の全体に形成され、前記基板側から順に第１低屈折率層、高屈折率層および第２低屈折率層を有することを特徴とする波長変換部材。
2. 前記反射防止層は、前記基板上における前記蛍光体層が形成されていない領域において前記増反射層と接触していることを特徴とする請求項１に記載の波長変換部材。
3. 前記反射防止層は、前記基板上における前記蛍光体層を囲繞する領域の全周に亘って前記増反射層と接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の波長変換部材。
4. 前記金属反射層は、銀からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の波長変換部材。
5. 前記蛍光体層は、ガラスおよび樹脂を含有する封止層と、前記封止層の中に分散された蛍光体とを有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の波長変換部材。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の波長変換部材を備えることを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項１から５のいずれかに記載の波長変換部材を備えることを特徴とする照明装置。

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