光源装置和投影仪

技术领域

本发明涉及光源装置和投影仪。

背景技术

作为投影仪所使用的光源装置，提出了利用在对荧光体照射从发光元件射出的激励光时从荧光体发出的荧光的光源装置。

在下述的专利文献1中，公开了具有射出激励光的固体光源、和将激励光转换为荧光的波长转换部件的光源装置。在专利文献1中记载了，荧光体所包含的活化剂的浓度通常以在激励光从入射面到达相反侧的面的路径中吸收全部激励光的方式进行选择，在特定的条件下吸收例如98％的激励光。另外，作为专利文献1的发明的特征点，记载了通过使活化剂的浓度为吸收98％的激励光所需的量的3倍以上，波长转换效率进一步增加。

专利文献1：日本特表2017-526103号公报

然而，在专利文献1的光源装置的波长转换部件中，在激励光从入射面到达相反侧的面时，几乎全部的激励光被活化剂转换为荧光。在此，在波长转换部件中，在与激励光入射的入射面相反的面上配置反射部件的情况下，反射部件的反射光几乎全部被转换为荧光。因此，有可能产生反射后的荧光被活化剂过度地再吸收等各种问题。

发明内容

为了解决上述课题，本发明一个方式的光源装置具有：发光元件，其射出具有第1波段的第1光；波长转换部件，其包含荧光体，将从所述发光元件射出的所述第1光转换为具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光；以及反射部件，其对入射到所述波长转换部件的所述第1光进行反射。所述波长转换部件具有在第1方向上彼此位于相反侧的第1面和第2面、以及在与所述第1方向交叉的第2方向上彼此位于相反侧的第3面和第4面。所述第2光从所述第1面射出。从所述发光元件射出的所述第1光从所述第3面入射到所述波长转换部件。所述反射部件与所述第4面对置地设置。所述荧光体所包含的活化剂的浓度是在从所述第3面入射的所述第1光到达所述第4面为止的路径中吸收小于所述第1光的入射光量的98％的量所需的浓度。

本发明一个方式的投影仪具有：本发明一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息，对包含来自所述光源装置的所述第2光在内的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。

附图说明

图1是第1实施方式的投影仪的概略结构图。

图2是第1实施方式的第1照明装置的概略结构图。

图3是表示激励光吸收率与荧光射出量的关系的图表。

图4是第2实施方式的第1照明装置的概略结构图。

图5是沿着图4的V-V线的光源装置的剖视图。

标号说明

1：投影仪；4B、4G、4R：光调制装置；6：投射光学装置；50：波长转换部件；50a：第1面；50b：第2面；50c：第3面；50d：第4面；50e：第5面；50f：第6面；54：支承部件(反射部件)；54h：槽部；54a：第1壁面；54a1：第1部分；54a2：第2部分；54b：第2壁面；54b3：第3部分；54b4：第4部分；54s：反射面；56：发光元件；58：第1反射镜(反射部件)；100、105：光源装置；E、E1、E2：激励光(第1光)；Y：荧光(第2光)。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，使用图1～图3对本发明的第1实施方式进行说明。

本实施方式的投影仪是使用了液晶面板作为光调制装置的投影仪的一例。

在以下的各附图中，为了容易观察各结构要素，有时根据结构要素使尺寸的比例尺不同来表示。

图1是表示本实施方式的投影仪1的概略结构的图。

如图1所示，本实施方式的投影仪1是在屏幕(被投射面)SCR上显示彩色图像的投射型图像显示装置。投影仪1具有与红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB的各色光对应的3个光调制装置。

投影仪1具有第1照明装置20、第2照明装置21、色分离光学系统3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、光合成元件5以及投射光学装置6。

第1照明装置20朝向色分离光学系统3射出黄色的荧光Y。第2照明装置21朝向光调制装置4B射出蓝色光LB。关于第1照明装置20以及第2照明装置21的详细结构，将在后面叙述。

以下，在附图中，根据需要使用XYZ正交坐标系进行说明。Z轴是沿着投影仪1的上下方向的轴。X轴是与第1照明装置20的光轴AX1以及第2照明装置21的光轴AX2平行的轴。Y轴是与X轴以及Z轴垂直的轴。第1照明装置20的光轴AX1是从第1照明装置20射出的荧光Y的中心轴。第2照明装置21的光轴AX2是从第2照明装置21射出的蓝色光LB的中心轴。

色分离光学系统3将从第1照明装置20射出的黄色的荧光Y分离为红色光LR和绿色光LG。色分离光学系统3具有分色镜7、第1反射镜8a和第2反射镜8b。

分色镜7将荧光Y分离为红色光LR和绿色光LG。分色镜7使红色光LR透过，并且反射绿色光LG。第2反射镜8b配置在绿色光LG的光路中。第2反射镜8b将由分色镜7反射后的绿色光LG朝向光调制装置4G反射。第1反射镜8a配置在红色光LR的光路中。第1反射镜8a将透过了分色镜7的红色光LR朝向光调制装置4R反射。

另一方面，从第2照明装置21射出的蓝色光LB被反射镜9朝向光调制装置4B反射。

以下，对第2照明装置21的结构进行说明。

第2照明装置21具有光源部81、聚光透镜82、扩散板83、棒状透镜86以及中继透镜87。光源部81由至少一个半导体激光器构成。光源部81射出由激光构成的蓝色光LB。另外，光源部81不限于半导体激光器，也可以由发出蓝色光的LED构成。

聚光透镜82由凸透镜构成。聚光透镜82使从光源部81射出的蓝色光LB以大致会聚的状态入射到扩散板83。扩散板83使从聚光透镜82射出的蓝色光LB以规定的扩散度扩散，生成具有与从第1照明装置20射出的荧光Y同样的大致均匀的配光分布的蓝色光LB。作为扩散板83，例如可使用由光学玻璃构成的磨砂玻璃。

由扩散板83扩散后的蓝色光LB入射到棒状透镜86。棒状透镜86具有沿着第2照明装置21的光轴AX2方向延伸的棱柱状的形状。棒状透镜86具有设置于一端的光入射端面86a和设置于另一端的光射出端面86b。扩散板83经由光学粘接剂(省略图示)固定于棒状透镜86的光入射端面86a。优选使扩散板83的折射率与棒状透镜86的折射率尽可能一致。

蓝色光LB在棒状透镜86的内部一边全反射一边传播，从而以提高了照度分布的均匀性的状态从光出射端面86b射出。从棒状透镜86射出的蓝色光LB入射到中继透镜87。中继透镜87使通过棒状透镜86提高了照度分布的均匀性的蓝色光LB入射到反射镜9。

棒状透镜86的光射出端面86b的形状是与光调制装置4B的图像形成区域的形状大致相似形状的矩形。由此，从棒状透镜86射出的蓝色光LB高效地入射到光调制装置4B的图像形成区域。

光调制装置4R根据图像信息对红色光LR进行调制，形成与红色光LR对应的图像光。光调制装置4G根据图像信息对绿色光LG进行调制，形成与绿色光LG对应的图像光。光调制装置4B根据图像信息对蓝色光LB进行调制，形成与蓝色光LB对应的图像光。

光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B例如分别使用透射型的液晶面板。另外，在液晶面板的入射侧以及射出侧分别配置有偏振片(省略图示)。偏振片仅使特定方向的线偏振光通过。

在光调制装置4R的入射侧配置有场透镜10R。在光调制装置4G的入射侧配置有场透镜10G。在光调制装置4B的入射侧配置有场透镜10B。场透镜10R使入射到光调制装置4R的红色光LR的主光线平行化。场透镜10G使入射到光调制装置4G的绿色光LG的主光线平行化。场透镜10B使入射到光调制装置4B的蓝色光LB的主光线平行化。

光合成元件5通过入射从光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B射出的图像光，对与红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB对应的图像光进行合成，并将合成后的图像光朝向投射光学装置6射出。光合成元件5例如使用十字分色棱镜。

投射光学装置6由多个投射透镜构成。投射光学装置6将由光合成元件5合成后的图像光朝向屏幕SCR放大投射。由此，在屏幕SCR上显示图像。

以下，对第1照明装置20的结构进行说明。

图2是第1照明装置20的概略结构图。

如图2所示，第1照明装置20具有光源装置100、平行化光学系统63、积分光学系统70、偏振转换元件102和重叠光学系统103。

光源装置100具有波长转换部件50、光源部51、角度转换部件52、第1反射镜58和第2反射镜53。光源部51具有基板55和发光元件56。本实施方式的第1反射镜58对应于本发明的反射部件。

波长转换部件50具有在X轴方向上延伸的四棱柱状的形状，具有6个面。波长转换部件50的沿X轴方向延伸的边长于沿Y轴方向延伸的边和沿Z轴方向延伸的边。因此，X轴方向与波长转换部件50的长度方向对应。沿Y轴方向延伸的边的长度与沿Z轴方向延伸的边的长度相等。即，以与X轴方向垂直的面剖切而得的波长转换部件50的截面形状为正方形。另外，用与X轴方向垂直的面剖切而得的波长转换部件50的截面形状也可以是长方形。

波长转换部件50具有第1面50a和第2面50b、第3面50c和第4面50d、第5面50e和第6面50f。第1面50a和第2面50b与波长转换部件50的长度方向(X轴方向)交叉，彼此位于相反侧。第3面50c和第4面50d与第1面50a和第2面50b交叉，在与长边方向垂直的假想面内的Y轴方向上位于彼此相反的一侧。第5面50e和第6面50f与第3面50c和第4面50d交叉，在与长度方向垂直的假想面内的Z轴方向上位于彼此相反的一侧。在以下的说明中，有时将第3面50c、第4面50d、第5面50e以及第6面50f称为侧面。本实施方式的X轴方向对应于本发明的第1方向。本实施方式的Y轴方向对应于本发明的第2方向。本实施方式的Z轴方向对应于本发明的第3方向。

波长转换部件50至少包含荧光体，将具有第1波段的激励光E转换为具有与第1波段不同的第2波段的荧光Y。激励光E从第3面50c入射到波长转换部件50。荧光Y在波长转换部件50的内部被引导之后，从第1面50a射出。本实施方式的激励光E对应于本发明的第1光。本实施方式的荧光Y对应于本发明的第2光。

波长转换部件50包含由将激励光E波长转换为荧光Y的多晶荧光体构成的陶瓷荧光体。荧光Y所具有的第2波段例如是490～750nm的黄色波段。即，荧光Y是包含红色光成分和绿色光成分的黄色的荧光。

波长转换部件50也可以包含单晶荧光体来代替多晶荧光体。或者，波长转换部件50也可以由荧光玻璃构成。或者，波长转换部件50也可以由在玻璃或树脂所构成的粘合剂中分散有多个荧光体粒子的材料构成。由这样的材料构成的波长转换部件50将激励光E转换为荧光Y。

具体而言，波长转换部件50的材料例如包含钇铝石榴石(YAG)系荧光体。进而，荧光体包含成为发光中心的活化剂。列举含有铈(Ce)作为活化剂的YAG：Ce为例，作为波长转换部件50的材料，可以使用将含有Y

荧光体所包含的铈等活化剂的浓度在从第3面50c入射的激励光E到达第4面50d为止的路径中，小于激励光E的入射光量的98％，优选设为吸收小于98％且超过30％的光量所需的浓度。进而，活化剂的浓度更优选为在上述路径中吸收激励光E的入射光量的92％以下且40％以上的光量所需的浓度。将活化剂的浓度设定在上述范围内的原因将后述。

光源部51具有发光元件56，该发光元件56具有射出第1波段的激励光E的发光面56a。发光元件56例如由发光二极管(LED)构成。发光元件56的发光面56a与波长转换部件50的第3面50c对置，朝向第3面50c射出激励光E。第1波段例如是400nm～480nm的从蓝色到紫色的波段，峰值波长例如为445nm。这样，光源部51与沿着波长转换部件50的长度方向的4个侧面中的1个侧面对置地设置。

基板55支承发光元件56。在基板55的一面55a设置有发光元件56。在本实施方式的情况下，光源部51由发光元件56和基板55构成，但除此之外，还可以具有导光板、扩散板、透镜等其他光学部件。另外，在本实施方式中，使用了2个发光元件56，但发光元件56的个数没有特别限定。

第1反射镜58与波长转换部件50的第4面50d对置地设置。第1反射镜58优选不经由空气层等而与波长转换部件50的第4面50d抵接。第1反射镜58对入射到波长转换部件50的激励光E进行反射。第1反射镜58的反射率优选尽可能高。具体而言，第1反射镜58的反射率例如优选为75％以上，更优选为90％以上。第1反射镜58例如由铝、银等具有高反射率的金属材料构成。另外，第1反射镜58优选具有比波长转换部件的热传导率高的热传导率。另外，第1反射镜58也可以不由金属材料而由电介质多层膜构成。

第2反射镜53与波长转换部件50的第2面50b对置地设置。第2反射镜53使在波长转换部件50的内部被引导而到达第2面50b的荧光Y反射。第2反射镜53由形成于波长转换部件50的第2面50b的金属膜或电介质多层膜构成。

在第1照明装置20中，当从光源部51射出的激励光E入射到波长转换部件50时，波长转换部件50的内部所包含的荧光体被激励，从任意的发光点发出荧光Y。荧光Y从任意的发光点朝向所有的方向行进，而朝向4个侧面50c、50d、50e、50f的荧光Y在侧面50c、50d、50e、50f的多个部位反复进行全反射，并且朝向第1面50a或第2面50b行进。朝向第1面50a行进的荧光Y入射到角度转换部件52。朝向第2面50b行进的荧光Y被第2反射镜53反射，并朝向第1面50a行进。

入射到波长转换部件50的激励光E中的未用于荧光体的激励的激励光E的一部分被包含光源部51的发光元件56在内的、波长转换部件50的周围的部件或者设置于第2面50b的第2反射镜53反射。因此，激励光E的一部分被封闭在波长转换部件50的内部而被再利用。

角度转换部件52设置于波长转换部件50的第1面50a的光射出侧。角度转换部件52例如由锥形杆构成。角度转换部件52具有供从波长转换部件50射出的荧光Y入射的光入射面52a、射出荧光Y的光射出面52b、以及使入射的荧光Y朝向光射出面52b反射的侧面52c。

角度转换部件52具有四棱锥台状的形状，与光轴J垂直的截面积沿着光的行进方向扩展。因此，光射出面52b的面积大于光入射面52a的面积。将通过光射出面52b以及光入射面52a的中心且与X轴平行的轴设为角度转换部件52的光轴J。此外，角度转换部件52的光轴J与第1照明装置20的光轴AX1一致。

入射到角度转换部件52的荧光Y在角度转换部件52的内部行进的期间，每当在侧面52c全反射时，以接近与光轴J平行的方向的方式改变朝向。这样，角度转换部件52对从波长转换部件50的第1面50a射出的荧光Y的射出角度分布进行转换。具体而言，角度转换部件52使光射出面52b上的荧光Y的最大射出角度小于光入射面52a上的荧光Y的最大入射角度。

通常，保存由光射出区域的面积与光的立体角(最大射出角)之积规定的光的光学扩展量，所以在角度转换部件52的透射前后也保存荧光Y的光学扩展量。如上所述，角度转换部件52具有使光射出面52b的面积比光入射面52a的面积大的结构。因此，从保存光学扩展量的观点出发，角度转换部件52能够使光射出面52b中的荧光Y的最大射出角度小于入射到光入射面52a的荧光Y的最大入射角度。

角度转换部件52以光入射面52a与波长转换部件50的第1面50a对置的方式经由光学粘接剂(省略图示)固定于波长转换部件50。即，角度转换部件52与波长转换部件50经由光学粘接剂接触，在角度转换部件52与波长转换部件50之间未设置空隙(空气层)。假设在角度转换部件52与波长转换部件50之间设置有空隙的情况下，到达角度转换部件52的光入射面52a的荧光Y中的、以临界角以上的角度入射到光入射面52a的荧光Y在光入射面52a全反射，无法入射到角度转换部件52。与此相对，如本实施方式那样，在角度转换部件52与波长转换部件50之间未设置空隙的情况下，能够减少无法入射到角度转换部件52的荧光Y。从该观点出发，优选使角度转换部件52的折射率与波长转换部件50的折射率尽可能一致。

作为角度转换部件52，也可以不使用锥形杆而使用复合抛物面型聚光器(Compound Parabolic Concentrator，CPC)。即使在使用CPC作为角度转换部件52的情况下，也能够得到与使用锥形杆的情况相同的效果。此外，光源装置100也可以不一定具有角度转换部件52。

在光源装置100与积分光学系统70之间设置有由准直透镜等构成的平行化光学系统63。平行化光学系统63进一步减小从角度转换部件52射出的荧光Y的角度分布，使平行度高的荧光Y入射到积分光学系统70。另外，在从角度转换部件52射出的荧光Y的平行度足够高的情况下，也可以不设置平行化光学系统63。

积分光学系统70具有第1透镜阵列61和第2透镜阵列101。积分光学系统70与重叠光学系统103一起作为均匀照明光学系统发挥功能，该均匀照明光学系统使从光源装置100射出的荧光Y的强度分布在作为被照明区域的各个光调制装置4R、4G中均匀化。从平行化光学系统63射出的荧光Y入射到第1透镜阵列61。第1透镜阵列61与设置于光源装置100的后级的第2透镜阵列101一起构成积分光学系统70。

第1透镜阵列61具有多个第1小透镜61a。多个第1小透镜61a在与垂直于第1照明装置20的光轴AX1的YZ平面平行的面内排列成矩阵状。多个第1小透镜61a将从角度转换部件52射出的荧光Y分割为多个部分光束。第1小透镜61a各自的形状是与光调制装置4R、4G的图像形成区域的形状大致相似形状的矩形。由此，从第1透镜阵列61射出的部分光束分别高效地入射到光调制装置4R、4G的图像形成区域。

从第1透镜阵列61射出的荧光Y朝向第2透镜阵列101行进。第2透镜阵列101与第1透镜阵列61对置地配置。第2透镜阵列101具有与第1透镜阵列61的多个第1小透镜61a对应的多个第2小透镜101a。第2透镜阵列101与重叠光学系统103一起使第1透镜阵列61的多个第1小透镜61a的像分别成像于光调制装置4R、4G的图像形成区域的附近。多个第2小透镜101a在与垂直于第1照明装置20的光轴AX1的YZ平面平行的面内排列成矩阵状。

在本实施方式中，第1透镜阵列61的各第1小透镜61a和第2透镜阵列101的各第2小透镜101a具有彼此相同的尺寸，但也可以具有彼此不同的尺寸。另外，在本实施方式中，第1透镜阵列61的第1小透镜61a和第2透镜阵列101的第2小透镜101a配置在彼此的光轴一致的位置，但也可以配置成彼此偏心的状态。

偏振转换元件102对从第2透镜阵列101射出的荧光Y的偏振方向进行转换。具体而言，偏振转换元件102将被第1透镜阵列61分割并从第2透镜阵列101射出的荧光Y的各部分光束转换为线偏振光。

偏振转换元件102具有：偏振分离层(省略图示)，其使从光源装置100射出的荧光Y所包含的偏振成分中的一方的线偏振成分直接透过，并且将另一方的线偏振成分向与光轴AX1垂直的方向反射；反射层(省略图示)，其将由偏振分离层反射后的另一方的线偏振成分向与光轴AX1平行的方向反射；以及相位差板(省略图示)，其将由反射层反射后的另一方的线偏振成分转换为一方的线偏振成分。

[与活化剂的浓度相关的研究]

本发明人为了增大从波长转换部件射出的荧光的光量，对荧光体中含有的活化剂的浓度进行了研究。为了提高波长转换效率，如上述的专利文献1所记载的那样，在使激励光从波长转换部件的1个入射面入射的情况下，一般的想法是在荧光体中预先导入较多的活化剂，在激励光到达与入射面相反侧的面为止的期间吸收尽可能多的激励光。其理由在于，在激励光到达与入射面相反侧的面的时刻未被吸收的激励光大量存在的情况下，这些激励光泄漏到外部，波长转换效率降低。

然而，本发明人想到，在为了吸收较多的激励光而增加活化剂的浓度时，会产生以下3个问题点。

作为第1问题点，活化剂也作为在波长转换部件的内部传播的光的散射源发挥作用。因此，在活化剂的浓度大的情况下，在波长转换部件的内部传播的激励光和荧光的散射量变多，与活化剂的浓度小的情况相比，激励光和荧光容易从波长转换部件的侧面泄漏。因此，难以从波长转换部件的射出面射出大量的荧光。

作为第2问题点，例如在蓝色波段的激励光被波长转换为黄色波段的荧光的情况下，存在荧光中的短波长侧的光成分、即黄色波段中的接近蓝色波段的一侧的光成分被活化剂自吸收，进而被转换为长波长侧的光成分这样的现象。因此，在活化剂的浓度大的情况下，不能忽视荧光的自吸收的影响，荧光的光谱向长波长侧偏移。其结果，难以得到具有期望的色调的荧光。

作为第3问题点，被活化剂吸收的激励光的能量的一部分被转换为荧光，另一方面，剩余部分被转换为热。因此，在活化剂的浓度大的情况下，在激励光的入射面附近产生大量的热，在与入射面相反侧的面的附近热的产生少。因此，波长转换部件的内部的温度分布变得不均匀，波长转换效率降低，结果难以得到大量的荧光。

为了解决上述问题点，只要减少活化剂的量即可，但如果仅减少活化剂的量，则如上所述，存在如下问题：在激励光到达与入射面相反侧的面的时刻未被吸收的激励光泄漏到外部。因此，本发明人想到了如下技术思想：减少活化剂的量，并且在入射面的相反侧的面设置反射部件，使在到达相反侧的面的时刻未被吸收的激励光被反射部件反射，从而在波长转换部件的内部再次被活化剂吸收即可。上述的反射部件相当于本实施方式的第1反射镜。

因此，本发明人为了证实上述的技术思想，试制了使活化剂的浓度不同的多种波长转换部件的样品，进行了在各样品中测量从波长转换部件的射出面(上述实施方式的第1面50a)射出的荧光的光量的实验。

以下，对实验内容进行说明。

活化剂的浓度需要根据波长转换部件的尺寸、冷却波长转换部件时的冷却效率、期望的荧光光谱等各种参数适当决定。在此，各样品的活化剂的浓度不是以浓度的值本身来表示，而是以激励光从入射面入射并到达与入射面相反侧的面为止被吸收的激励光的比例来表示。即，激励光的吸收率与活化剂的浓度对应，活化剂的浓度越高，激励光的吸收率越高，活化剂的浓度越低，激励光的吸收率越低。以下，将在从入射面(上述实施方式的第3面50c)入射的激励光到达与入射面相反侧的面(上述实施方式的第4面50d)为止的路径中，被吸收的激励光的光量相对于所入射的激励光的光量的比例定义为激励光的吸收率。

为了求出激励光的吸收率，在与波长转换部件的第3面对置的位置配置发光元件，在与波长转换部件的第4面对置的位置配置功率计。另外，在求出激励光的吸收率时，在与波长转换部件的第4面对置的位置未配置反射部件。使规定光量的激励光从第3面的法线方向入射至波长转换部件，利用功率计测量从第4面射出的激励光的光量。在将入射到第3面的激励光的光量设为P1，将从第4面射出的激励光的光量设为P2时，吸收率K(％)通过K＝[(P1-P2)/P1]×100来求出。另一方面，关于从波长转换部件射出的荧光，在与波长转换部件的第1面对置的位置配置具有积分球的功率计，通过功率计测量荧光的光量。另外，波长转换部件所包含的活化剂的浓度可以通过电感耦合等离子体(ICP)法来测量。

按照上述实施方式，对于波长转换部件的规格，使用含有铈(Ce)的YAG:Ce作为活化剂。关于波长转换部件的尺寸，将波长转换部件的长度(第1面与第2面之间的距离)设为60mm，将波长转换部件的厚度(第3面与第4面之间的距离)设为1.2mm，将波长转换部件的宽度(第5面与第6面之间的距离)设为1.6mm。

作为实施例1，制作了激励光的吸收率为75％、反射部件的反射率为90％的波长转换部件。作为实施例2，制作了激励光的吸收率为75％、反射部件的反射率为75％的波长转换部件。作为实施例3，制作了激励光的吸收率为50％、反射部件的反射率为90％的波长转换部件。作为实施例4，制作了激励光的吸收率为40％、反射部件的反射率为90％的波长转换部件。作为实施例5，制作了激励光的吸收率为20％、反射部件的反射率为90％的波长转换部件。与此相对，作为比较例，制作了激励光的吸收率为98％、反射部件的反射率为90％的波长转换部件。

将各样品的激励光的吸收率、反射部件的反射率以及荧光的射出量示于下述表1。另外，荧光的射出量以将比较例的样品中的荧光的射出量设为100时的相对值来表示。

[表1]

如表1所示，在使激励光吸收率降低至75％的实施例1中，与比较例相比，荧光射出量增加至140。在实施例2中，使反射部件的反射率与实施例1相比降低，因此荧光射出量与实施例1相比减少，但尽管如此，与比较例相比，也增加至130。在将激励光吸收率降低至50％的实施例3中，荧光射出量进一步增加至150。在使激励光吸收率降低至40％的实施例4中，荧光射出量为110，与实施例3相比减少，但与比较例相比增加。在使激励光吸收率降低至20％的实施例5中，与比较例相比，荧光射出量降低至90％。

相对于具有在从第3面入射的激励光到达第4面为止的路径中吸收入射的大致全部激励光的活化剂浓度的比较例，使活化剂浓度在75％～20％的范围内降低，因此在实施例1～5中，能够改善波长转换部件中的光散射、自吸收以及温度分布的不均匀等主要原因。进而，由表1的结果可知，在实施例1～实施例4中，能够增加荧光射出量。在使活化剂浓度降低至20％的实施例5中，推测活化剂浓度过低，激励光未被充分吸收，从而荧光射出量未增加。

图3是针对除了使反射部件的反射率不同的实施例2以外的其他样品，将激励光吸收率与荧光射出量的关系制成图表的图。在图3中，横轴表示激励光吸收率(％)，纵轴表示荧光射出量(相对值)。

如图3所示，在使激励光吸收率从98％开始降低时，显示出荧光射出量增加的趋势。根据本实验结果可知，在将激励光吸收率设为50％时，荧光射出量成为最大，在使激励光吸收率从50％降低时，显示出荧光射出量减少的趋势。在将激励光吸收率设为30％时，荧光射出量成为100，在使激励光吸收率低于30％时，荧光射出量变为少于比较例的样品。

即，在从第3面入射的激励光到达第4面为止的路径中，如果设定为吸收入射的激励光的大致1/2的程度的活化剂浓度，则在第4面反射的激励光再次到达第3面的期间，较多的激励光被吸收，剩余的激励光从第3面射出到外部的情况也较少，推测有助于荧光射出量的增大。因此，可知如果活化剂的浓度为在从第3面入射的激励光到达第4面为止的路径中吸收小于激励光的入射光量的98％且超过30％的光量所需的浓度，则与设为吸收入射的大致全部激励光的活化剂浓度的情况相比，能够增多从波长转换部件的第1面射出的荧光的光量。

[第1实施方式的效果]

本实施方式的光源装置100具有：发光元件56，其射出激励光E；波长转换部件50，其包含荧光体，将从发光元件56射出的激励光E转换为荧光Y；以及第1反射镜58，其对入射到波长转换部件50的激励光E进行反射。波长转换部件50具有在X轴方向上彼此位于相反侧的第1面50a和第2面50b、以及在Y轴方向上彼此位于相反侧的第3面50c和第4面50d。荧光Y从第1面50a射出。从发光元件56射出的激励光E从第3面50c入射到波长转换部件50。第1反射镜58与第4面50d对置设置。荧光体所包含的活化剂的浓度是在从第3面50c入射的激励光E到达第4面50d为止的路径中，吸收小于激励光E的入射光量的98％的光量所需的浓度。

如上所述，根据该结构，相对于具有吸收入射的大致全部激励光的活化剂浓度的以往的结构，即使是包含第1反射镜58的结构，也能够降低波长转换部件50中的光散射和自吸收。另外，在上述的实验中虽然未确认，但通过使活化剂的浓度比以往低，能够抑制荧光Y的光谱向长波长侧的过度偏移，因此能够得到具有期望的色调的荧光Y。

在本实施方式的光源装置100中，荧光体中包含的活化剂的浓度是在从第3面50c入射的激励光E到达所述第4面50d为止的路径中，吸收超过激励光E的入射光量的30％的量所需的浓度。

根据该结构，在包含第1反射镜58的结构中，能够减少波长转换部件50内的光散射和自吸收，因此能够增加从波长转换部件50的第1面50a射出的荧光Y的光量。

在本实施方式的光源装置100中，第1反射镜58的反射率为75％以上。根据该结构，如表1所示，在上述活化剂的浓度范围内，能够可靠地增加荧光Y的光量。

在本实施方式的光源装置100中，第1反射镜58的反射率为90％以上。根据该结构，如表1所示，在上述活化剂的浓度范围内，能够更可靠地增加荧光Y的光量。

在本实施方式的光源装置100中，活化剂的浓度是在上述路径中吸收激励光E的入射光量的92％以下且40％以上的量所需的浓度。

根据该结构，如图3所示，与以往的结构相比，能够使荧光Y的光量增加10％以上，能够得到显著的效果。

本实施方式的投影仪1具有本实施方式的光源装置100，因此能够得到明亮、且颜色再现性优异的图像。

[第2实施方式]

以下，使用图4和图5对本发明的第2实施方式进行说明。

第2实施方式的投影仪和光源装置的基本结构与第1实施方式相同，因此省略投影仪和光源装置的基本结构的说明。

图4是第2实施方式的第1照明装置25的概略结构图。图5是沿着图4的V-V线的光源装置105的剖视图。在图4和图5中，对与第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号，并省略说明。

如图4所示，本实施方式的光源装置105具有波长转换部件50、光源部51、角度转换部件52、支承部件54和第2反射镜53。本实施方式的支承部件54对应于本发明的反射部件。

支承部件54以包围波长转换部件50的周围的方式设置。支承部件54支承波长转换部件50，并且使由波长转换部件50产生的热扩散而向外部释放。因此，支承部件54优选由具有规定的强度且热传导率高的材料构成。作为支承部件54的材料，例如使用铝、不锈钢等金属，特别优选使用6061系等铝合金材料。并且，支承部件54作为对入射到波长转换部件50的激励光E进行反射的反射部件发挥功能。

如图5所示，支承部件54具有沿波长转换部件50的长度方向(X轴方向)延伸并收纳波长转换部件50的槽部54h。支承部件54通过具有槽部54h而具有与X轴方向垂直的、截面为U字状的形状。槽部54h具有反射面54s、第1壁面54a和第2壁面54b。

反射面54s与槽部54h的底面对应，与波长转换部件50的第4面50d抵接。反射面54s相对于XZ平面平行地延伸。第1壁面54a与槽部54h的一个侧面对应，与波长转换部件50的第5面50e对置且与第5面50e分离。第2壁面54b与槽部54h的另一个侧面对应，与波长转换部件50的第6面50f对置且与第6面50f分离。即，在第1壁面54a与波长转换部件50的第5面50e之间设置有间隙S1。在第2壁面54b与波长转换部件50的第6面50f之间设置有间隙S1。

第1壁面54a具有位于第3面50c侧的第1部分54a1和位于反射面54s侧的第2部分54a2。第1部分54a1相对于与反射面54s垂直的方向、即XY平面平行地延伸。第2部分54a2以随着从第1部分54a1侧朝向反射面54s侧而接近第5面50e的方式倾斜。换言之，靠反射面54s侧的第2部分54a2与第5面50e之间的距离小于靠第1部分54a1侧的第2部分54a2与第5面50e之间的距离。

第2壁面54b具有位于第3面50c侧的第3部分54b3和位于反射面54s侧的第4部分54b4。第3部分54b3相对于与反射面54s垂直的方向、即XY平面平行地延伸。第4部分54b4以随着从第3部分54b3侧朝向反射面54s侧而接近第6面50f的方式倾斜。换言之，靠反射面54s侧的第4部分54b4与第6面50f之间的距离小于靠第3部分54b3侧的第4部分54b4与第6面50f之间的距离。

反射面54s、第1壁面54a以及第2壁面54b分别由作为支承部件54的构成材料的铝、不锈钢等金属的表面构成。更具体而言，反射面54s、第1壁面54a以及第2壁面54b分别由对上述的金属表面实施了镜面加工的加工面构成。因此，反射面54s、第1壁面54a以及第2壁面54b分别具有光反射性，对入射的激励光E进行反射。此外，反射面54s、第1壁面54a以及第2壁面54b也可以分别由形成于铝、不锈钢等金属的表面的其他金属膜或者电介质多层膜构成。

发光元件56的发光面56a的沿着Z轴方向的尺寸W1大于波长转换部件50的沿着Z轴方向的尺寸W2。由此，在Z轴方向上，发光元件56的发光面56a的两端部向波长转换部件50的第3面50c的外侧伸出。具体而言，发光元件56的发光面56a的两端部伸出到与第5面50e和第1壁面54a的间隙S1以及第6面50f和第2壁面54b的间隙S1重叠的位置。换言之，在从反射面54s沿着Y轴方向观察发光面56a时，发光面56a的一部分与第3面50c重叠，发光面56a的另一部分与第5面50e和第1壁面54a的间隙S1以及第6面50f和第2壁面54b的间隙S1重叠。

另外，在将从发光面56a的-Z侧的端部射出并通过波长转换部件50的第3面50c的+Z侧的角部而朝向第1壁面54a行进的激励光E1入射到第1壁面54a的位置设为P1时，将从第1壁面54a的-Y侧的端部到位置P1的距离设为T1。此时，优选第1部分54a1的沿着Y轴方向的尺寸T2至少比距离T1大。

支承部件54的反射面54s的沿着Z轴方向的尺寸W3比波长转换部件50的沿着Z轴方向的尺寸W2大。由此，在Z轴方向上，反射面54s的两端部向波长转换部件50的第4面50d的外侧伸出。换言之，在从发光面56a沿Y轴方向观察反射面54s时，反射面54s的一部分与第4面50d重叠，反射面54s的另一部分在第4面50d的外侧露出。这样，反射面54s具有在波长转换部件50的外侧露出的露出部54r。

光源装置的其他结构与第1实施方式的光源装置相同。

[第2实施方式的效果]

在本实施方式的光源装置105中，也能够得到如下的与第1实施方式相同的效果：能够降低波长转换部件50中的光散射和自吸收，能够增加从波长转换部件50的第1面50a射出的荧光Y的光量，能够抑制荧光Y的光谱的偏移，能够得到具有期望的色调的荧光Y。

另外，本实施方式的光源装置105具有支承波长转换部件50的支承部件54。支承部件54与波长转换部件50的第4面50d抵接，具有对从第3面50c入射的激励光E进行反射的反射面54s。

根据该结构，波长转换部件50被支承部件54支承，并且由波长转换部件50产生的热经由支承部件54向外部释放，从而抑制波长转换部件50的温度上升。由此，能够抑制波长转换效率随着波长转换部件50的温度上升而降低，因此能够稳定地维持从波长转换部件50的第1面50a射出的荧光Y的光量。

在本实施方式的光源装置105中，支承部件54具有收纳波长转换部件50的槽部54h，槽部54h具有反射面54s、与第5面50e对置的第1壁面54a、以及与第6面50f对置的第2壁面54b，第5面50e与第1壁面54a彼此分离，第6面50f与第2壁面54b彼此分离。

根据该结构，从发光元件56射出的激励光E不仅从波长转换部件50的第3面50c入射，还从第5面50e和第6面50f入射。其结果，能够提高激励光E的利用效率，能够得到具有期望的光量的荧光Y。

在本实施方式的光源装置100中，第1壁面54a具有：第1部分54a1，其位于相对远离反射面54s的一侧，在与反射面54s垂直的方向上延伸；以及第2部分54a2，其位于相对靠近反射面54s的一侧，相对于反射面54s倾斜地延伸。第2壁面54b具有：第3部分54b3，其位于相对远离反射面54s的一侧，在与反射面54s垂直的方向上延伸；以及第4部分54b4，其位于相对靠近反射面54s的一侧，相对于反射面54s倾斜地延伸。第1部分54a1、第2部分54a2、第3部分54b3以及第4部分54b4反射激励光E的至少一部分。

根据该结构，如图5所示，从发光元件56的发光面56a射出的一部分激励光E2通过波长转换部件50的第5面50e与第1部分54a1之间的间隙而行进后，入射到相对于反射面54s倾斜的第2部分54a2。此时，激励光E2被第2部分54a2反射而入射到波长转换部件50的第5面50e。这样，通过波长转换部件50的第5面50e与第1壁面54a之间的间隙的激励光E2容易入射到第5面50e，因此能够减少被反射面54s反射而返回到光源部51侧的激励光E的量。另外，从发光面56a的-Z侧的端部射出并通过波长转换部件50的第3面50c的+Z侧的角部而朝向第1壁面54a行进的激励光E1被相对于反射面54s垂直地延伸的第1部分54a1反射而入射到波长转换部件50的第5面50e。由此，能够减少被倾斜的第1壁面反射而返回到光源部侧的激励光的量。由此，能够实现激励光E的利用效率高、容易得到具有期望光量的荧光Y的光源装置100。

此外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨范围内施加各种变更。另外，本发明的一个方式能够设为适当组合了上述实施方式的特征部分的结构。

在第2实施方式中，支承部件的槽部的各壁面具有相对于反射面垂直的部分和相对于反射面倾斜的部分，但槽部的形状没有特别限定，例如也可以是槽部的壁面的全部区域相对于反射面垂直。另外，槽部的壁面也可以弯曲。

另外，波长转换部件不一定限于从蓝色波段的光转换为黄色波段的光，也可以转换为其他波段的光。

此外，关于光源装置以及投影仪的各结构要素的形状、数量、配置、材料等的具体记载，并不限定于上述实施方式，能够适当变更。此外，在上述实施方式中，示出了将本发明的光源装置搭载于使用了液晶面板的投影仪的例子，但不限于此。也可以将本发明的光源装置应用于使用了数字微镜器件来作为光调制装置的投影仪。另外，投影仪可以不具有多个光调制装置，可以仅具有一个光调制装置。

在上述实施方式中，示出了将本发明的光源装置应用于投影仪的例子，但不限于此。本发明的光源装置也能够应用于照明器具、汽车的头灯等。

本发明一个方式的光源装置也可以具有以下的结构。

本发明一个方式的光源装置具有：发光元件，其射出具有第1波段的第1光；波长转换部件，其包含荧光体，将从所述发光元件射出的所述第1光转换为具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光；以及反射部件，其对入射到所述波长转换部件的所述第1光进行反射，所述波长转换部件具有在第1方向上彼此位于相反侧的第1面和第2面、以及在与所述第1方向交叉的第2方向上彼此位于相反侧的第3面和第4面，所述第2光从所述第1面射出，从所述发光元件射出的所述第1光从所述第3面入射到所述波长转换部件，所述反射部件与所述第4面对置地设置，所述荧光体所包含的活化剂的浓度是在从所述第3面入射的所述第1光到达所述第4面为止的路径中吸收小于所述第1光的入射光量的98％的量所需的浓度。

在本发明一个方式的光源装置中，也可以是，所述荧光体所包含的活化剂的浓度是在从所述第3面入射的所述第1光到达所述第4面为止的路径中吸收超过所述第1光的入射光量的30％的量所需的浓度。

在本发明一个方式的光源装置中，也可以是，所述反射部件的反射率为75％以上。

在本发明一个方式的光源装置中，也可以是，所述反射部件的反射率为90％以上。

在本发明一个方式的光源装置中，也可以是，所述活化剂的浓度是在所述路径中吸收所述第1光的入射光量的92％以下且40％以上的量所需的浓度。

在本发明一个方式的光源装置中，也可以是，所述反射部件由支承所述波长转换部件的支承部件构成，所述支承部件具有与所述第4面抵接、并对从所述第3面入射的所述第1光进行反射的反射面。

在本发明一个方式的光源装置中，也可以是，所述波长转换部件还具有在与所述第1方向和所述第2方向交叉的第3方向上彼此位于相反侧的第5面和第6面，所述支承部件还具有收纳所述波长转换部件的槽部，所述槽部具有：所述反射面；第1壁面，其与所述第5面对置且与所述第5面分离；以及第2壁面，其与所述第6面对置且与所述第6面分离。

在本发明一个方式的光源装置中，也可以是，所述第1壁面具有位于所述第3面侧的第1部分和位于所述反射面侧的第2部分，所述第1部分在与所述反射面垂直的方向上延伸，所述第2部分以随着从所述第1部分侧朝向所述反射面侧而接近所述第5面的方式倾斜，所述第2壁面具有位于所述第3面侧的第3部分和位于所述反射面侧的第4部分，所述第3部分在与所述反射面垂直的方向上延伸，所述第4部分以随着从所述第3部分侧朝向所述反射面侧而接近所述第6面的方式倾斜，所述第1部分、所述第2部分、所述第3部分以及所述第4部分对所述光的至少一部分进行反射。

本发明一个方式的投影仪也可以具有以下的结构。

本发明一个方式的投影仪具有：本发明一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息，对包含从所述光源装置射出的所述第2光在内的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。