CN110824820A - 波长转换元件、光源装置和投影仪 - Google Patents

Abstract

波长转换元件、光源装置和投影仪。能够抑制光淬灭的影响并减小光学扩展量。本发明的波长转换元件的特征在于，具有：波长转换层，其对激励光进行波长转换而生成荧光；以及第1反射部件，其设置成相对于波长转换层中的射出荧光的射出面倾斜，反射荧光。

Description

波长转换元件、光源装置和投影仪

技术领域

本发明涉及波长转换元件、光源装置和投影仪。

背景技术

下述专利文献1公开了利用通过对荧光体照射激励光而生成的荧光作为照明光的光源装置。

专利文献1：日本特开2015-195098号公报

一般而言，从荧光体射出的荧光成为朗伯特辐射，因此，光学扩展量(Etendue)容易变大。当光学扩展量增大时，配置于荧光体后级的光学系统不吸收荧光的一部分，荧光的利用效率会下降。

因此，虽然可认为当减小荧光体上的激励光的入射面积时光学扩展量减小，但是，存在如下问题：当减小激励光的入射面积时激励光的光密度升高而使得称作光淬灭的现象的影响增大。光淬灭是指如下现象：如果在荧光体处于激励状态时吸收荧光，则由于将电子重新激发到不伴随发光的导带而使荧光发光效率下降。这样，在现有的光源装置中，难以抑制光淬灭的影响并减小光学扩展量。

发明内容

为了解决上述的课题，本发明的一个方式的波长转换元件的特征在于，具有：波长转换层，其对激励光进行波长转换而生成荧光；以及第1反射部件，其设置成相对于所述波长转换层中的射出所述荧光的射出面倾斜，反射所述荧光。

在本发明的一个方式的波长转换元件中，也可以是，所述第1反射部件设置于波长转换层。

在本发明的一个方式的波长转换元件中，也可以是，所述波长转换元件还具有凸状部件，该凸状部件由与所述波长转换层不同的物质形成，设置于所述波长转换层的所述射出面侧，所述第1反射部件设置于所述凸状部件。

在本发明的一个方式的波长转换元件中，也可以是，所述波长转换元件还具有透光性部件，该透光性部件使所述荧光透过，设置于所述波长转换层的所述射出面侧，所述第1反射部件设置于所述透光性部件。

在本发明的一个方式的波长转换元件中，也可以是，所述波长转换元件还具有光学元件，该光学元件配置于所述波长转换层的所述射出面侧，至少使由所述第1反射部件反射的所述荧光的行进方向发生变化。

在本发明的一个方式的波长转换元件中，也可以是，具有：光学元件，其与所述透光性部件相对配置，至少使由所述第1反射部件反射的所述荧光的行进方向发生变化；以及低折射率层，其设置于所述透光性部件与所述光学元件之间，该低折射率层的折射率比所述光学元件低。

在本发明的一个方式的波长转换元件中，也可以是，还具有：导光体，其引导所述荧光；以及第2反射部件，其对所述荧光进行反射并使所述荧光向所述导光体入射。

在本发明的一个方式的波长转换元件中，也可以是，所述波长转换元件还具有引导所述荧光的导光体，所述第1反射部件嵌入所述导光体的光入射部中。此外，也可以是，所述波长转换元件还具有第3反射部件，该第3反射部件设置于所述导光体中的侧面的光入射面侧的位置。

在本发明的一个方式的波长转换元件中，也可以是，所述第2反射部件设置成随着远离所述波长转换层的所述射出面而向远离所述导光体的中心轴的方向倾斜。

在本发明的一个方式的波长转换元件中，也可以是，在沿着所述荧光的射出方向俯视观察的情况下，由多个所述第1反射部件构成的反射区域为格子状。

本发明的一个方式的光源装置具有：光源，其射出激励光；以及本发明的一个方式的波长转换元件。

本发明的一个方式的投影仪具有：本发明的一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制；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是示出第1实施方式的投影仪的概略结构的图。

图2是示出照明装置的概略结构的图。

图3是示出波长转换元件的结构的剖视图。

图4是示出波长转换元件的主要部分结构的放大立体图。

图5是示出第2实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。

图6是第2实施方式的第1变形例的波长转换元件的剖视图。

图7是第2实施方式的第2变形例的波长转换元件的剖视图。

图8是示出第3实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。

图9是示出第3实施方式的波长转换元件的主要部分结构的放大图。

图10是示出第4实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。

图11是示出第5实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。

图12是示出第6实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。

图13是示出第7实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。

图14是示出第8实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。

图15是示出反射型的波长转换元件的结构的剖视图。

标号说明

1：投影仪；4B、4G、4R：光调制装置；6：投射光学装置；11：第1光源装置(光源装置)；20：第1光源(光源)；23、123、123A、123B、223、323、423、523、623、723：波长转换元件；35：荧光体(波长转换层)；35a、135a、235a、336：射出面；35R、135R、235R、335R：反射区域；45：微透镜(光学元件)；46、150、152、246：反射层(第1反射部件)；47、149、151：凸状部件；147：凸状反射部件(凸状部件)；245：透光性部件；249：接合层(低折射率层)；302、402：反射层(第2反射部件)；310、410：导光体；310a、410a：光入射面；335b、412：侧面；411：光入射部；600：反射层(第3反射部件)；LL：激励光；LY、YL：荧光；O、O1：中心轴。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，为了容易理解特征，在以下的说明所使用的附图中，方便起见，有时放大地示出了作为特征的部分，各结构要素的尺寸比例等未必与实际相同。

(第1实施方式)

图1是示出本实施方式的投影仪的概略结构的图。如图1所示，第1实施方式的投影仪1是在屏幕SCR上显示彩色影像的投射型图像显示装置。投影仪1具有照明装置2、颜色分离光学系统3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、合成光学装置5和投射光学装置6。

从照明装置2射出至少包含红色光LR、绿色光LG、蓝色光LB(参照图2)的三原色的光的照明光WL。颜色分离光学系统3将照明光WL分离为红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。另外，在本说明书中，红色光LR表示具有590nm以上700nm以下的峰值波长的可见红色光，绿色光LG表示具有500nm以上590nm以下的峰值波长的可见绿色光，蓝色光LB表示具有400nm以上500nm以下的峰值波长的可见蓝色光。

颜色分离光学系统3具有第1分色镜7a、第2分色镜7b、第1全反射镜8a、第2全反射镜8b和第3全反射镜8c。第1分色镜7a将来自照明装置2的照明光WL分离为红色光LR和其它光(蓝色光LB和绿色光LG)。第1分色镜7a反射蓝色光LB和绿色光LG并且使红色光LR透过。第2分色镜7b反射绿色光LG并且使蓝色光LB透过。

第1全反射镜8a将红色光LR朝向光调制装置4R反射。第2全反射镜8b和第3全反射镜8c将蓝色光LB引导至光调制装置4B。绿色光LG从第2分色镜7b朝向光调制装置4G反射。

第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置于蓝色光LB的光路中的第2分色镜7b的后级。

光调制装置4B根据图像信息对蓝色光LB进行调制，从而形成蓝色的图像光。光调制装置4G根据图像信息对绿色光LG进行调制，从而形成绿色的图像光。光调制装置4R根据图像信息对红色光LR进行调制，从而形成红色的图像光。光调制装置4B、4G、4R例如使用透射型的液晶面板。

在光调制装置4B、4G、4R的入射侧和射出侧配置有未图示的偏振片。此外，在光调制装置4B、4G、4R的入射侧分别配置有场透镜10B、10G、10R。

来自光调制装置4B、4G、4R的各图像光向合成光学装置5入射。合成光学装置5对蓝色、绿色、红色的各图像光进行合成，将所合成的图像光朝向投射光学装置6射出。合成光学装置5例如使用十字分色棱镜。

投射光学装置6将由合成光学装置5合成后的图像光放大并朝向屏幕SCR投射。在屏幕SCR上显示放大后的彩色影像。投射光学装置6例如使用由镜筒和配置在镜筒内的多个透镜构成的透镜组。

<照明装置>

图2是示出照明装置的概略结构的图。如图2所示，照明装置2具有第1光源装置(光源装置)11、第2光源装置12、分色镜13和均匀化照明单元14。

第1光源装置11具有第1光源(光源)20、聚光光学系统22、波长转换元件23和拾取光学系统27。

第1光源20包含光源单元20a和准直光学系统20b。光源单元20a由多个半导体激光器20a1构成，该多个半导体激光器20a1射出由激光构成的蓝色光线B1。蓝色光线B1的发光强度的峰值例如为445nm。多个半导体激光器20a1在与照明光轴100ax垂直的一个平面内配置成阵列状。另外，作为半导体激光器20a1，还能够使用射出445nm以外的波长例如455nm、460nm的蓝色光的半导体激光器。

此外，准直光学系统20b由多个准直透镜20b1构成。准直透镜20b1以与各半导体激光器20a1对应的方式，在与照明光轴100ax垂直的一个平面内配置成阵列状。准直透镜20b1将从对应的半导体激光器20a1射出的蓝色光线B1转换为平行光。根据这样的结构，本实施方式的第1光源20能够射出由多个蓝色光线B1构成的激励光LL。

聚光光学系统22使从第1光源20射出的激励光LL会聚并入射到波长转换元件23。在本实施方式中，聚光光学系统22例如具有第1透镜22a和第2透镜22b，该第1透镜22a和第2透镜22b分别由凸透镜构成。另外，之后叙述波长转换元件23的结构。

拾取光学系统27例如具有第1准直透镜27a和第2准直透镜27b。拾取光学系统27是将从波长转换元件23射出的荧光LY大致平行化的平行化光学系统。第1准直透镜27a和第2准直透镜27b分别由凸透镜构成。

由拾取光学系统27平行化后的荧光LY入射到分色镜13。分色镜13配置成分别以45°的角度与第2光源装置12的光轴101ax以及照明装置2的照明光轴100ax交叉。分色镜13具有使荧光LY透过并且反射来自第2光源装置12的光的特性。

<波长转换元件>

接着，对波长转换元件23的结构进行说明。图3是示出波长转换元件的结构的剖视图。如图3所示，波长转换元件23具有基材34、荧光体(波长转换层)35、分色膜36、反射构造体44和微透镜(光学元件)45。荧光体35将激励光LL转换为与该蓝色光LB不同的波段的黄色的荧光LY。本实施方式的波长转换元件23是从一侧(下方侧)入射激励光LL并从另一侧(上方侧)射出荧光YL的透射型元件。

基材34是板状部件，且是支承荧光体35的支承台。基材34例如由蓝宝石、单晶体SiC等具有透光性和较高的导热率的材料构成。分色膜36设置于基材34与荧光体35之间。分色膜36设置于荧光体35的底面35b。分色膜36具有使蓝色光LB透过并且反射荧光YL的光学特性。另外，分色膜36也可以设置于基材34的上表面(荧光体35侧)。

荧光体35例如由对多个YAG荧光体粒子进行烧制而得到的YAG陶瓷系的陶瓷荧光体构成。

图4是示出波长转换元件的主要部分结构的放大立体图。如图4所示，在沿着荧光YL的射出方向(照明光轴100ax)俯视观察时，反射构造体44为格子状。在本实施方式中，反射构造体44由凸状部件47和反射层(第1反射部件)46构成。

如图3所示，在本实施方式中，凸状部件47分别由荧光体35的一部分构成。如图4所示，凸状部件47包含：荧光体35的上表面的沿着第1方向延伸的多个第1凸状部件47a；以及荧光体35的上表面的沿着与第1方向垂直的第2方向延伸的多个第2凸状部件47b。

第1凸状部件47a和第2凸状部件47b配置成交叉的状态。凸状部件47的沿着荧光YL的射出方向俯视观察时的平面形状为格子状。这里，荧光YL的射出方向表示沿着照明光轴100ax的方向。第1凸状部件47a的与延伸方向垂直的面的截面为倒V字状。同样，第2凸状部件47b的与延伸方向垂直的面的截面为倒V字状。

第1凸状部件47a和第2凸状部件47b的表面成为相对于荧光体35中的射出荧光YL的射出面35a倾斜的倾斜面。以下，将第1凸状部件47a和第2凸状部件47b的表面(倾斜面)统称作凸状部件47的表面47c。

反射层46设置于凸状部件47的表面47c。反射层46例如由Ag、Al等的金属膜或电介质多层膜构成，对从后述的光射出区域35S(射出面35a)射出的荧光YL进行反射。在本实施方式中，表面47c成为相对于射出面35a倾斜的倾斜面，因此，设置在表面47c上的反射层46被设置成相对于射出面35a倾斜的状态。

荧光体35的上表面中的未形成有反射构造体44的部分构成射出荧光YL的光射出区域35S。在本实施方式中，光射出区域35S相当于荧光体35中的射出面35a。

另一方面，形成有反射构造体44的部分构成反射区域35R，该反射区域35R对从射出面35a射出的荧光YL进行反射。在沿着荧光YL的射出方向(照明光轴100ax)俯视观察的情况下，反射区域35R被设置为格子状。即，光射出区域35S(射出面35a)分别配置于由反射区域35R划分出的区域。因此，反射区域35R设置成包围光射出区域35S的周围。

返回图3，微透镜45包含多个小透镜45a。多个小透镜45a分别与由反射构造体44划分的光射出区域35S对应地设置。各小透镜45a由在上表面侧具有凸面且在下表面侧具有平面的平凸透镜构成。

这里，对波长转换元件23的作用进行说明。激励光LL透过基材34和分色膜36而向荧光体35入射。在荧光体35内生成的荧光YL的大部分从光射出区域35S(射出面35a)射出。此外，在荧光体35内生成的荧光YL的一部分在朝向下方之后被分色膜36反射，从光射出区域35S(射出面35a)射出。

如图3所示，从光射出区域35S(射出面35a)射出的荧光YL的一部分透过微透镜45向拾取光学系统27入射。由于荧光YL从射出面35a进行朗伯特辐射，因此，荧光YL中包含相对于射出面35a具有较大的射出角度的第1成分YL1。反射构造体44利用反射层46对第1成分YL1进行反射。

这里，设荧光体35的射出面35a的法线方向H1与凸状部件47的表面47c所成的斜面角度为θP，设第1成分YL1相对于法线方向H1的第1射出角度为θi，设被反射层46反射后的第1成分YL1相对于法线方向H1的第2射出角度为θR。例如，在设斜面角度θP为30度、第1射出角度θi为60度的情况下，反射后的第1成分YL1的第2射出角度θR为0度。即，第2射出角度θR比第1射出角度θi小。另外，斜面角度θP的值是一例，不限定于上述内容。即，斜面角度θP能够在实现使第2射出角度θR小于第1射出角度θi的效果的范围内适当进行调整。

根据本实施方式的波长转换元件23，通过利用反射层46对荧光YL中的具有较大的射出角度的第1成分YL1进行反射，能够减小第1成分YL1相对于法线方向H1的第2射出角度θR。这里，减小第2射出角度θR的情况与减小荧光YL中的辐射角度的情况等效。当荧光YL的辐射角度变小时，可减轻光学扩展量的增大，因此，荧光YL的利用效率提高。此外，在本实施方式的波长转换元件23中，能够在不缩小荧光体35上的激励光LL的入射面积的情况下减小光学扩展量，因此，可抑制由于激励光的光密度升高而引起的光淬灭的发生。因此，根据本实施方式的波长转换元件23，能够抑制光淬灭的影响并减小光学扩展量。

如图3所示，从光射出区域35S(射出面35a)射出的荧光YL的一部分直接入射到微透镜45中的对应的小透镜45a。此外，从光射出区域35S(射出面35a)射出的荧光YL的剩余的一部分经由反射层46入射到对应的小透镜45a。小透镜45a使荧光YL向减小相对于射出面35a的法线方向H1的射出角度的方向折射。即，根据本实施方式的波长转换元件23，由于具有微透镜45，所以能够通过进一步减小荧光YL的辐射角度来降低光学扩展量的增大，从而进一步提高荧光YL的利用效率。另外，小透镜45a也可以设置成仅对从光射出区域35S(射出面35a)射出的荧光YL中的被反射层46反射后的第1成分YL1进行反射。

此外，在本实施方式的波长转换元件23中，由于以包围光射出区域35S的周围的方式设置有反射区域35R，因此，在俯视观察的状态下，从光射出区域35S向各种方向射出的荧光YL能够在反射区域35R进行反射。因此，从各光射出区域35S射出的荧光YL的辐射角度分布成为圆形状。根据本实施方式的反射构造体44，从各光射出区域35S射出的荧光YL的辐射角度分布成为各向同性的分布，因此，能够进一步容易地实现上述的光学扩展量的降低。

返回图2，第2光源装置12具有第2光源40、第2聚光光学系统41、散射板42和第2拾取光学系统43。

第2光源40由与上述第1光源20相同的结构形成。在本实施方式中，第2光源40包含：半导体激光器，其射出蓝色光B2；以及准直透镜，其将从该半导体激光器射出的蓝色光B2平行化。第2光源40具有至少一个半导体激光器和至少一个准直透镜即可，与第1光源20同样地，也可以具有多个半导体激光器和多个准直透镜。

第2聚光光学系统41具有第1透镜41a和第2透镜41b。第2聚光光学系统41将来自第2光源40的蓝色光B2会聚在散射板42的附近。第1透镜41a和第2透镜41b由凸透镜构成。

散射板42使来自第2光源40的蓝色光B2散射，成为具有与由第1光源装置11生成的荧光LY的配光分布近似的配光分布的蓝色光B2。作为散射板42，例如能够使用由光学玻璃构成的磨砂玻璃。

第2拾取光学系统43具有第1透镜43a和第2透镜43b，该第2拾取光学系统43将来自散射板42的光大致平行化。第1透镜43a和第2透镜43b由凸透镜构成。

在本实施方式中，来自第2光源装置12的蓝色光B2被分色镜13反射，与从第1光源装置11射出并透过分色镜13后的荧光LY合成而成为白色的照明光WL。照明光WL向均匀化照明单元14入射。

均匀化照明单元14包含第1透镜阵列30、第2透镜阵列31、偏振转换元件32和重叠透镜33。

第1透镜阵列30具有多个第1小透镜，这多个第1小透镜用于将来自分色镜13的光分割成多个部分光束。多个第1小透镜在与照明光轴100ax垂直的面内呈矩阵状地排列。

第2透镜阵列31具有与第1透镜阵列30的多个第1小透镜对应的多个第2小透镜。第2透镜阵列31与重叠透镜33一起使第1透镜阵列30的各第1小透镜的像在光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域的附近成像。多个第2小透镜在与照明光轴100ax垂直的面内呈矩阵状地排列。

偏振转换元件32使照明光WL的偏振方向一致。偏振转换元件32例如由偏振分离膜、相位差板和反射镜构成。偏振转换元件32使非偏振光即荧光LY的偏振方向与蓝色光B2的偏振方向一致，因此，将一个偏振成分转换为另一个偏振成分，例如，将P偏振成分转换为S偏振成分。

重叠透镜33会聚来自偏振转换元件32的各部分光束并使它们在光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域的附近相互重叠。第1透镜阵列30、第2透镜阵列31和重叠透镜33构成积分器光学系统，该积分器光学系统使照明光WL的面内光强度分布均匀。

根据以上所说明的本实施方式的波长转换元件23，发挥以下的效果。本实施方式的波长转换元件23具有：荧光体35，其对激励光LL进行波长转换而生成荧光YL；以及反射层46，其设置成相对于荧光体35中的射出荧光YL的射出面35a倾斜，反射荧光YL。

根据本实施方式的波长转换元件23，由于具有相对于射出面35a倾斜的反射层46，所以通过对从射出面35a射出的荧光YL中的具有较大的射出角度的第1成分YL1进行反射，能够减小第1成分YL1相对于法线方向H1的射出角度。因此，通过减小荧光YL的辐射角度，能够降低光学扩展量的增大并提高荧光YL的利用效率。

此外，根据本实施方式的波长转换元件23，反射层46设置于荧光体35(凸状部件47)。由此，能够利用由荧光体35的一部分构成的凸状部件47简便且可靠地设置反射层46。

此外，根据本实施方式的波长转换元件23，还具有微透镜45(小透镜45a)，该微透镜45(小透镜45a)配置于荧光体35的射出面35a侧，至少使由反射层46反射后的荧光YL的行进方向发生变化。由此，通过进一步减小荧光YL的辐射角度，能够降低光学扩展量的增大而进一步提高荧光YL的利用效率。

此外，根据本实施方式的波长转换元件23，在沿着荧光YL的射出方向俯视观察的情况下，由多个反射层46构成的反射区域35R为格子状。由此，由于以包围光射出区域35S的周围的方式设置有反射区域35R，所以，能够使从各光射出区域35S射出的荧光YL的辐射角度分布成为各向同性的圆形。因此，通过使从各光射出区域35S射出的荧光YL的辐射角度分布成为各向同性，能够进一步容易地降低光学扩展量的增大。

根据以上所说明的本实施方式的第1光源装置11，发挥出以下的效果。本实施方式的第1光源装置11具有波长转换元件23和射出激励光LL的第1光源20。由此，根据本实施方式的第1光源装置11，由于具有抑制光淬灭的影响并使光学扩展量减小的波长转换元件23，因此，能够实现小型化并生成高亮度的荧光YL。

根据以上说明的本实施方式的投影仪1，发挥出以下的效果。本实施方式的投影仪1具有：照明装置2，其包含第1光源装置11；光调制装置4B、4G、4R，它们根据图像信息对来自照明装置2的蓝色光LB、绿色光LG、红色光LR进行调制而形成图像光；以及投射光学装置6，其投射上述的图像光。由此，根据本实施方式的投影仪1，由于具有实现小型化并且生成高亮度的荧光YL的第1光源装置11，所以能够实现小型化，并且形成高亮度的图像并进行投射。

另外，在本实施方式中，将用于设置反射层46的凸状部件47的表面47c设为平面，但表面47c的一部分也可以为曲面。

(第2实施方式)

接着，对第2实施方式的波长转换元件进行说明。另外，对与第1实施方式相同的结构和部件标注相同标号，省略详细的说明。

图5是示出本实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。如图5所示，波长转换元件123具有基材34、荧光体135、分色膜36、反射构造体144和微透镜45。

本实施方式的荧光体135例如由对多个YAG荧光体粒子进行烧制而得到的YAG陶瓷系的陶瓷荧光体构成，并由板状形成。反射构造体144借助接合层148与荧光体135的上表面接合。接合层148由折射率比荧光体135低的低折射率材料构成。

在本实施方式中，反射构造体144由凸状反射部件(凸状部件)147构成，设置于荧光体135中的射出荧光YL的射出面135a侧。凸状反射部件147由与荧光体135不同的物质形成。在本实施方式中，凸状反射部件147例如由反射光的Al、Ag等的金属材料构成。与第1实施方式的凸状部件47同样地，凸状反射部件147的沿着荧光YL的射出方向俯视观察时的平面形状为格子状(参照图4)。

此外，凸状反射部件147的与射出面135a垂直的面的截面为倒V字状。因此，凸状反射部件147的表面147a为相对于荧光体135的射出面135a倾斜的倾斜面。凸状反射部件147的表面147a作为对从光射出区域135S(射出面135a)射出的荧光YL进行反射的反射面发挥功能。即，在本实施方式中，对荧光YL进行反射的第1反射部件设置于凸状反射部件147。

荧光体135的上表面中的未设置有反射构造体144的部分构成射出荧光YL的光射出区域135S。光射出区域135S相当于荧光体135中的射出面135a。

另一方面，形成有反射构造体144的部分构成反射区域135R，该反射区域135R对从射出面135a射出的荧光YL进行反射。在沿着荧光的射出方向俯视观察的情况下，反射区域135R为格子状。

根据本实施方式的波长转换元件123，凸状反射部件147的表面147a对荧光YL中的具有较大的射出角度的第1成分YL1进行反射，由此，能够减小第1成分YL1的射出角度。由此，能够降低光学扩展量的增大并提高荧光YL的利用效率。此外，在本实施方式的波长转换元件123中，能够在不缩小荧光体135上的激励光LL的入射面积的情况下减小光学扩展量，因此，能够抑制由于激励光LL的光密度升高而引起的光淬灭的发生。因此，在本实施方式的波长转换元件123中，也能够抑制光淬灭的影响并减小光学扩展量。

此外，在本实施方式的波长转换元件123中，荧光YL的一部分入射到反射构造体144的下表面即接合层148。接合层148由折射率比荧光体135低的低折射率材料构成，因此，能够在接合层148与荧光体135之间的界面上使荧光YL进行全反射。被全反射的荧光YL返回荧光体135内，最终从光射出区域135S(射出面135a)向荧光体135的外部射出。

这里，作为比较例，例如，考虑不使用接合层148而在使反射构造体144与荧光体135接触的状态下进行固定的情况。该情况下，入射到反射构造体144的下表面的荧光YL在由反射构造体144反射时少量被吸收，由此，产生光损耗。与此相对，根据本实施方式的波长转换元件123，利用接合层148对以上述的方式入射到反射构造体144的下表面的荧光YL进行全反射，所以，能够通过降低光损耗的发生来提高光利用效率。

此外，根据本实施方式的波长转换元件123，在沿着荧光YL的射出方向俯视观察的情况下，反射构造体144(反射区域135R)为格子状。这样，由于以包围光射出区域135S的周围的方式设置有反射区域135R，因此，通过使从各光射出区域135S射出的荧光YL成为各向同性的辐射角度分布，能够进一步容易地降低光学扩展量的增大。

另外，在本实施方式中，使凸状反射部件147的表面147a成为平面，但是，表面147a的一部分也可以为曲面。

(第2实施方式的第1变形例)

接着，对第2实施方式的第1变形例的波长转换元件进行说明。另外，对与第2实施方式相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。

图6是示出本变形例的波长转换元件的结构的剖视图。如图6所示，波长转换元件123A具有基材34、荧光体135、分色膜36、反射构造体144A和微透镜45。反射构造体144A借助接合层148与荧光体135的上表面接合。

在本变形例中，反射构造体144A具有凸状部件149和反射层(第1反射部件)150。凸状部件149由与荧光体135不同的物质形成。在本实施方式中，凸状部件149的材质没有特别限制，例如由陶瓷、金属或玻璃等构成。与第1实施方式的凸状部件47同样地，凸状部件149的沿着荧光YL的射出方向俯视观察时的平面形状为格子状(参照图4)。

此外，凸状部件149的与荧光体135的射出面135a垂直的面的截面为倒V字状。因此，凸状部件149的表面149a为相对于射出面135a倾斜的倾斜面。

反射层150设置于凸状部件149的整个面上，更具体而言，设置成覆盖表面149a和下表面149b。反射层150例如由Ag、Al等的金属膜或电介质多层膜构成。在本实施方式中，表面149a相对于射出面135a倾斜，因此，设置在表面149a上的反射层150被设置成相对于射出面135a倾斜的状态。由此，反射层150作为对从光射出区域135S(射出面135a)射出的荧光YL的一部分进行反射的第1反射部件发挥功能。

荧光体135的上表面中的未设置有反射构造体144A的部分构成光射出区域135S，在该光射出区域135S中，荧光YL从荧光体135直接射出。光射出区域135S相当于荧光体135中的射出面135a。

另一方面，形成有反射构造体144A的部分构成反射区域135R，在该反射区域135R中对从射出面135a射出的荧光YL进行反射。在沿着荧光的射出方向俯视观察的情况下，反射区域135R为格子状。

根据本变形例的波长转换元件123A，反射层150对荧光YL中的具有较大的射出角度的第1成分YL1进行反射，由此，能够减小第1成分YL1的射出角度。由此，能够降低光学扩展量的增大并提高荧光YL的利用效率。此外，在本变形例的波长转换元件123A中，能够在不缩小荧光体135上的激励光LL的入射面积的情况下减小光学扩展量，因此，能够抑制由于激励光LL的光密度升高而引起的光淬灭的发生。因此，在本变形例的波长转换元件123A中，也能够抑制光淬灭的影响并减小光学扩展量。

此外，在本变形例的波长转换元件123A中，也能够通过利用接合层148对入射到反射构造体144A的下表面的荧光YL进行全反射来提高光利用效率。

此外，在本变形例的波长转换元件123A中，在沿着荧光YL的射出方向俯视观察的情况下反射构造体144(反射区域135R)为格子状，所以，通过使从各光射出区域135S射出的荧光YL成为各向同性的辐射角度分布，也能够进一步容易地降低光学扩展量的增大。

另外，在本实施方式中，将用于形成反射层150的凸状部件149的表面149a设为平面，但表面149a的一部分也可以为曲面。

(第2实施方式的第2变形例)

接着，对第2实施方式的第2变形例的波长转换元件进行说明。另外，对与第2实施方式相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。

图7是示出本变形例的波长转换元件的结构的剖视图。如图7所示，波长转换元件123B具有基材34、荧光体135、分色膜36、反射构造体144B和微透镜45。反射构造体144B借助接合层148与荧光体135的上表面接合。

荧光体135的上表面中的未设置有反射构造体144B的部分构成光射出区域135S，在该光射出区域135S中荧光YL从荧光体135直接射出。光射出区域135S相当于荧光体135中的射出面135a。

另一方面，形成有反射构造体144B的部分构成反射区域135R，在该反射区域135R中对从射出面135a射出的荧光YL进行反射。在沿着荧光的射出方向俯视观察的情况下，反射构造体144B为格子状。

在本变形例中，反射构造体144B具有凸状部件151和反射层(第1反射部件)152。凸状部件151由与荧光体135不同的物质形成。在本变形例中，凸状部件151由与荧光体135不同的物质形成。

凸状部件151具有：母材151a，其由具有光透过性的材料构成；以及散射体151b，该散射体151b包含在母材151a中，且折射率与母材151a不同。作为母材151a，优选使用接近荧光体135的折射率的材料。散射体151b例如由含有空气的气孔构成。与第1实施方式的凸状部件47同样地，凸状部件151的沿着荧光YL的射出方向俯视观察时的平面形状为格子状(参照图4)。

此外，凸状部件151的与荧光体135的射出面135a垂直的面的截面为倒V字状。因此，凸状部件151的表面151a1为相对于射出面135a倾斜的倾斜面。

反射层152设置成覆盖凸状部件151的表面151a1。反射层152例如由Ag、Al等的金属膜或电介质多层膜构成。在本实施方式中，表面151a1相对于射出面135a倾斜，因此，设置在表面151a1上的反射层152相对于射出面135a倾斜。由此，反射层152对从光射出区域135S(射出面135a)射出的荧光YL进行反射。

根据本变形例的波长转换元件123B，反射层152对荧光YL中的具有较大的射出角度的第1成分YL1进行反射，由此，能够减小第1成分YL1的射出角度。由此，能够降低光学扩展量的增大并提高荧光YL的利用效率。此外，在本变形例的波长转换元件123B中，能够在不缩小荧光体135上的激励光LL的入射面积的情况下减小光学扩展量，因此，能够抑制由于激励光的光密度升高而引起的光淬灭的发生。因此，在本变形例的波长转换元件123B中，也能够抑制光淬灭的影响并减小光学扩展量。

此外，在本变形例的波长转换元件123B中，也能够通过利用接合层148对入射到反射构造体144B的下表面的荧光YL的大部分进行全反射来提高光利用效率。

此外，在本变形例中，荧光YL中的以比临界角小的入射角度入射到接合层148的成分可能透过接合层148而入射到凸状部件151内。

这里，作为比较例，考虑在构成凸状部件151的母材151a中未含有散射体151b的情况。该情况下，入射到凸状部件151内的荧光YL在母材151a中透过并被设置在凸状部件151的表面151a1上的反射层152反射。因此，入射到凸状部件151内的荧光YL在被反射层152反射时产生吸收损耗，从而少量地产生光损耗。

与此相对，根据本变形例，入射到凸状部件151内的荧光YL通过被母材151a中含有的散射体151b散射而使一部分成分再次返回荧光体135内，不会入射到反射层152。因此，根据本变形例的结构，通过抑制由反射层152导致的荧光YL的吸收损耗的发生，能够进一步提高光利用效率。

此外，在本变形例的波长转换元件123B中，也由于在沿着荧光YL的射出方向俯视观察的情况下反射构造体144B(反射区域135R)为格子状，所以通过使从各光射出区域135S射出的荧光YL成为各向同性的辐射角度分布，能够进一步容易地降低光学扩展量的增大。

另外，在本实施方式中，将用于形成反射层152的凸状部件151的表面151a1设为平面，但表面151a1的一部分也可以为曲面。

(第3实施方式)

接着，对第3实施方式的波长转换元件进行说明。另外，对与上述实施方式以及变形例相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。

图8是示出本实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。如图8所示，波长转换元件223具有基材34、荧光体235、分色膜36、反射构造体244和微透镜45。

本实施方式的荧光体235例如由对多个YAG荧光体粒子进行烧制而得到的YAG陶瓷系的陶瓷荧光体构成，并由板状形成。在荧光体235的上表面设置有反射构造体244。

在本实施方式中，反射构造体244具有透光性部件245和反射层(第1反射部件)246。透光性部件245使荧光YL透过，并设置于荧光体135的射出面。具体而言，透光性部件245例如由具有光透过性的玻璃、树脂、透光性陶瓷等构成。透光性部件245具有设置于下表面245b的凹部247。

图9是示出波长转换元件的主要部分结构的放大图。如图9所示，凹部247包含：下表面245b的沿着第1方向延伸的多个第1凹部247a；以及下表面245a的沿着与第1方向垂直的第2方向延伸的多个第2凹部247b。

第1凹部247a与第2凹部247b在交叉的状态下形成于下表面245b。凹部247的沿着荧光YL的射出方向俯视观察时的整体形状为格子状。第1凹部247a的与延伸方向垂直的面的截面为倒V字状。同样，第2凹部247b的与延伸方向垂直的面的断面为倒V字状。

在将透光性部件245配置在荧光体235上的状态下，第1凹部247a和第2凹部247b的表面成为相对于荧光体235中的射出荧光YL的射出面235a倾斜的倾斜面。以下，将第1凹部247a和第2凹部247b的表面(倾斜面)统称作透光性部件245的倾斜面247c。另外，在透光性部件245配置在荧光体235上的状态下，在由凹部247和荧光体235形成的空间内设置有空气层248。

在本实施方式中，反射层246设置在透光性部件245的倾斜面247c上。反射层246例如由Ag、Al等的金属膜或电介质多层膜构成，对从后述的光射出区域235S(射出面235a)射出的荧光YL进行反射。在本实施方式中，倾斜面247c相对于射出面235a倾斜，因此，设置在倾斜面247c上的反射层246被设置成相对于射出面235a倾斜的状态。

在本实施方式中，荧光体235的上表面中的、反射构造体244的在俯视时不与凹部247重叠的部分构成光射出区域235S，在该光射出区域235S中荧光YL从荧光体235直接射出。在本实施方式中，光射出区域235S相当于荧光体235中的射出面235a。

另一方面，形成有反射构造体244的部分构成反射区域235R，在该反射区域235R中对从射出面235a射出的荧光YL进行反射。如图9所示，在沿着荧光YL的射出方向俯视观察的情况下，反射区域235R被设置成格子状。即，光射出区域235S(射出面235a)设置于由反射区域235R划分出的区域。因此，反射区域235R被设置成包围光射出区域235S的周围。

在本实施方式中，微透镜45设置于反射构造体244的光射出侧。具体而言，微透镜45粘贴在透光性部件245的上表面245a上。微透镜45包含多个小透镜45a，微透镜45以使各小透镜45a位于光射出区域235S的正上方的方式设置在透光性部件245的上表面245a上。

接着，对本实施方式的波长转换元件223的作用进行说明。如图8所示，从光射出区域235S(射出面235a)射出的荧光YL从透光性部件245的下表面245b入射到反射构造体244内。荧光YL的一部分透过透光性部件245和微透镜45而入射到拾取光学系统27。由于荧光YL从射出面235a进行朗伯特辐射，因此，荧光YL中包含相对于射出面235a具有较大的射出角度的第1成分YL1。反射构造体244利用反射区域235R的反射层246对第1成分YL1进行反射。

根据本实施方式的波长转换元件223，反射层246对荧光YL中的具有较大的射出角度的第1成分YL1进行反射，由此，能够减小第1成分YL1的射出角度。由此，能够降低光学扩展量的增大并提高荧光YL的利用效率。此外，在本实施方式的波长转换元件223中，能够在不缩小荧光体235上的激励光LL的入射面积的情况下减小光学扩展量，因此，能够抑制由于激励光LL的光密度升高而引起的光淬灭的发生。因此，在本实施方式的波长转换元件223中，也能够抑制光淬灭的影响并减小光学扩展量。

此外，在本实施方式的波长转换元件223中，从与射出面235a不同的面射出的荧光YL入射到反射构造体244的凹部247。在由凹部247和荧光体235形成的空间中设置有折射率比荧光体235低的空气层248，因此，能够在空气层248与荧光体235的界面上使荧光YL进行全反射。被全反射的荧光YL返回荧光体235内，再次从光射出区域235S(射出面235a)向荧光体235的外部射出。这样，根据本实施方式的波长转换元件223，由于使入射到反射构造体244的下表面的荧光YL进行全反射，因此，能够通过降低光损耗的发生来提高光利用效率。

此外，根据本实施方式的波长转换元件223，在沿着荧光YL的射出方向俯视观察的情况下，反射区域235R为格子状。由此，由于以包围光射出区域235S的周围的方式设置有反射区域235R，因此，通过使从各光射出区域235S射出的荧光YL成为各向同性的辐射角度分布，能够进一步容易地降低光学扩展量的增大。

另外，在本实施方式中，将用于形成反射层246的透光性部件245的倾斜面247c设为平面，但倾斜面247c的一部分也可以为曲面。

(第4实施方式)

接着，对第4实施方式的波长转换元件进行说明。另外，对与第3实施方式相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。

图10是示出本实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。如图10所示，波长转换元件323具有基材34、荧光体235、分色膜36、反射构造体244、接合层(低折射率层)249和微透镜45。

在本实施方式中，微透镜45与透光性部件245相对地配置。具体而言，微透镜45借助接合层249粘贴在反射构造体244的上表面245a上。接合层249由折射率比微透镜45低的低折射率材料构成。微透镜45包含多个小透镜45a，该微透镜45以使各小透镜45a位于光射出区域235S的正上方的方式粘贴在透光性部件245的上表面245a上。即，在本实施方式中，微透镜45和透光性部件245未一体地设置。

根据本实施方式的波长转换元件323，能够起到与第3实施方式的波长转换元件223相同的效果。并且，根据本实施方式的波长转换元件323，由于微透镜45和透光性部件245未一体地设置，所以能够起到下述的效果。

这里，作为比较例，考虑微透镜45和透光性部件245设置为一体的情况，即第3实施方式的波长转换元件223。入射到小透镜45a的荧光YL的一部分成分通过被小透镜45a的表面全反射而未射出到外部，返回至透光性部件245侧。在微透镜45和透光性部件245设置为一体的情况下，被小透镜45a的表面全反射的荧光YL进入透光性部件245内，被反射层246反射。因此，被小透镜45a全反射的荧光YL在被反射层246反射时产生吸收损耗，从而少量地产生光损耗。此外，被小透镜45a全反射后的荧光YL经由射出面235a入射到荧光体235内并被吸收，由此产生光损耗。

与此相对，根据本实施方式的波长转换元件323，被小透镜45a全反射后的荧光YL被设置在微透镜45与透光性部件245之间的、折射率比荧光体135低的接合层249全反射，从小透镜45a射出到外部。因此，根据本实施方式的结构，通过降低被小透镜45a全反射后的荧光YL的光损耗，能够进一步提高光利用效率。

另外，在本实施方式中，将用于形成反射层246的透光性部件245的倾斜面247c设为平面，但倾斜面247c的一部分也可以为曲面。

(第5实施方式)

接着，对第5实施方式的波长转换元件进行说明。另外，对与上述实施方式以及变形例相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。

图11是示出本实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。如图11所示，波长转换元件323具有基材34、荧光体335、分色膜36、反射构造体344、侧面构造体300和导光体310。

本实施方式的荧光体335例如由对多个YAG荧光体粒子进行烧制而得到的YAG陶瓷系的陶瓷荧光体构成，并由板状形成。在荧光体335的上表面335a上设置有反射构造体344和侧面构造体300。本实施方式的反射构造体344具有与图6所示的反射构造体144A相同的结构。即，反射构造体344由凸状部件149和反射层150构成。反射构造体344借助接合层348与荧光体335的上表面335a接合。接合层348由折射率比荧光体335低的低折射率材料构成。

侧面构造体300以呈框状地包围反射构造体344的周围的方式设置在荧光体335的上表面335a上。侧面构造体300具有：框部301，其包围反射构造体344的周围；以及反射层(第2反射部件)302，其设置于框部301的内壁面301a。框部301的高度与反射构造体344的高度相同。另外，框部301的材质没有特别限制，例如由陶瓷、金属或玻璃等构成。反射层302例如由Ag、Al等的金属膜或电介质多层膜构成。基于这样的结构，侧面构造体300能够使被反射层302反射后的荧光YL入射到导光体310。

导光体310通过引导从荧光体335射出的荧光YL，使荧光YL的照度分布均匀化。导光体310例如由包含BK7等硼硅酸玻璃、石英玻璃、合成石英玻璃等在内的光学玻璃、石英和蓝宝石等透光性部件构成。导光体310沿着中心轴O方向延伸。中心轴O方向与照明光轴100ax一致。

本实施方式的导光体310具有光入射面310a和光射出面310b，该导光体310具有使与中心轴O垂直的截面积从光入射面310a朝向光射出面310b变大的锥形杆形状。另外，导光体310中的与中心轴O垂直的截面也可以是圆形或四边形中的任意一个。

在沿着中心轴O的方向上，导光体310的光入射面310a配置于与框部301的上表面相同的高度。此外，光入射面310a的大小与框部301的内壁面301a的开口的大小大致相同。

荧光体335的上表面335a中的被框部301包围的区域的内侧且未设置有反射构造体344的部分构成射出荧光YL的光射出区域335S。光射出区域335S相当于荧光体335中的射出面336。

另一方面，形成有反射构造体344的部分构成反射区域335R，在该反射区域335R中对从射出面336射出的荧光YL进行反射。在沿着荧光YL的射出方向俯视观察的情况下，反射区域335R为格子状。

根据本实施方式的波长转换元件323，通过在反射区域335R对荧光YL中的具有较大的射出角度的第1成分YL1进行反射，能够减小第1成分YL1的射出角度。由此，能够降低光学扩展量的增大并提高荧光YL的利用效率。此外，在本实施方式的波长转换元件323中，能够在不缩小荧光体335上的激励光LL的入射面积的情况下减小光学扩展量，因此，能够抑制由于激励光LL的光密度升高而引起的光淬灭的发生。因此，在本实施方式的波长转换元件323中，也能够抑制光淬灭的影响并减小光学扩展量。

此外，在本实施方式的波长转换元件323中，具有侧面构造体300，该侧面构造体300包围反射构造体344的周围。这里，考虑未设置侧面构造体300的情况。该情况下，例如，从荧光体335的上表面335a中的位于外缘部的光射出区域335S射出的荧光YL的第2成分YL2有可能未入射到导光体310而产生光损耗。与此相对，根据具有侧面构造体300的本实施方式的波长转换元件323，能够对从荧光体335的上表面335a中的位于外缘部的光射出区域335S射出的荧光YL的第2成分YL2进行反射，使其入射到导光体310的光入射面310a。由此，能够使荧光YL高效地入射到导光体310。

另外，在本实施方式中，作为反射构造体344，列举了具有与图7所示的反射构造体144B相同的结构的反射构造体，但是，作为反射构造体344，也可以应用上述的反射构造体44、反射构造体144、反射构造体144A、反射构造体244中的任意一个。

此外，在上述实施方式中，列举了将侧面构造体300配置于荧光体335的上表面335a的情况的例子，但是，也可以将侧面构造体300配置成包围荧光体335的侧面335b。如果以这样的方式将侧面构造体300配置成包围荧光体335的侧面335b，则能够减小荧光体335的上表面335a的面积，因此，能够通过使荧光体335小型化而实现成本降低。

另外，在本实施方式中，也可以将用于形成反射层152的凸状部件151的表面(反射构造体344的表面)设为曲面。

(第6实施方式)

接着，对第6实施方式的波长转换元件进行说明。另外，对与第5实施方式相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。

图12是示出本实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。如图12所示，波长转换元件423具有基材34、荧光体335、分色膜36、反射构造体344、侧面构造体400和导光体310。

在本实施方式中，侧面构造体400以呈框状地包围荧光体335的周围的方式设置于荧光体335的侧面335b。侧面构造体400具有：框部401，其包围荧光体335和设置在荧光体335上的反射构造体344；以及反射层(第2反射部件)402，其设置于框部401的内壁面401a。框部401的高度与将荧光体335和反射构造体344结合起来的高度相同。另外，框部401的材质没有特别限制，例如由陶瓷、金属或玻璃等构成。反射层402例如由Ag、Al等的金属膜或电介质多层膜构成。基于这样的结构，侧面构造体400能够使被反射层402反射的荧光YL入射到导光体310。

根据本实施方式的侧面构造体400，内壁面401a中的与反射构造体344相对的部分成为倾斜面401b。该倾斜面401b越远离荧光体335的射出面336，则越向远离导光体310的中心轴O的方向倾斜。在本实施方式中，设置在倾斜面401b上的反射层402被设置成越远离荧光体335的射出面336则越向远离导光体310的中心轴O的方向倾斜。

在本实施方式中，设置在倾斜面401b上的反射层402被设置成相对于射出面336倾斜的状态。另外，倾斜面401b相对于射出面336的倾斜角度与反射构造体344相对于射出面336的倾斜角度相同。

根据本实施方式的波长转换元件423，能够起到与第5实施方式的波长转换元件323相同的效果。此外，根据本实施方式的波长转换元件423，侧面构造体400中的内壁面401a成为倾斜面401b，因此，与具有在与射出面336垂直的方向上延伸的内壁面301a的第5实施方式的侧面构造体300相比，能够减小由侧面构造体400反射后的荧光YL的第2成分YL2的射出角度。因此，能够使荧光YL高效地入射到导光体310，并且使辐射角度被控制得较小的荧光YL入射到导光体310。

另外，在本实施方式中，作为反射构造体344，列举了具有与图7所示的反射构造体144B相同的结构的反射构造体，但是，作为反射构造体344，也可以应用上述的反射构造体44、反射构造体144、反射构造体144A、反射构造体244中的任意一个。

(第7实施方式)

接着，对第7实施方式的波长转换元件进行说明。另外，对与上述实施方式以及变形例相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。

图13是示出本实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。如图13所示，波长转换元件523具有基材34、荧光体335、分色膜36、导光体410和反射构造体544。

导光体410引导从荧光体335射出的荧光YL，并引导至图2所示的拾取光学系统27。导光体410例如由包含BK7等硼硅酸玻璃、石英玻璃、合成石英玻璃等在内的光学玻璃、石英和蓝宝石等透光性部件构成。导光体410沿着中心轴O1方向延伸。本实施方式的导光体410具有光入射面410a和光射出面410b，并具有使与中心轴O1垂直的截面积从光入射面410a朝向光射出面410b变大的锥形杆形状。另外，导光体410中的与中心轴O1垂直的截面也可以是圆形或四边形中的任意一个。

导光体410具有光入射部411。光入射部411包含光入射面410a，该光入射面410a使从荧光体335的上表面335a射出的荧光YL入射到导光体410的内部。导光体410的光入射部411的与荧光体335相对的面中的未设置有反射构造体544的部分成为上述的光入射面410a。

导光体410配置成与荧光体335接触或接近的状态。因此，导光体410与荧光体335的间隙比波长转换元件323和波长转换元件423的结构窄。

在本实施方式的波长转换元件523中，反射构造体544嵌入导光体410的光入射部411中。反射构造体544具有与图6所示的反射构造体144A相同的结构。因此，反射构造体544由凸状部件149和反射层150构成。

在本实施方式的波长转换元件523中，从荧光体355射出的荧光YL经由光入射面410a入射到导光体410内。入射到导光体410内的荧光YL通过在导光体410内部进行全反射来传播，从光射出面410b射出。

由于荧光YL以上述的方式从射出面336进行朗伯特辐射，因此，荧光YL中包含相对于射出面336具有较大的射出角度的第1成分YL1。根据本实施方式的波长转换元件523，从光入射面410a入射到导光体410内的荧光YL的第1成分YL1被嵌入到导光体410的光入射部411中的反射构造体544反射，因此，射出角度变小。因此，根据本实施方式的波长转换元件523，与上述的其他实施方式同样地，能够减小荧光YL中的辐射角度。因此，能够降低光学扩展量的增大并提高荧光YL的利用效率。

在本实施方式的波长转换元件523中，导光体410与荧光体335的间隔变窄，因此，能够在从荧光体335射出的荧光YL大幅度变宽之前将其取入到导光体410内。由此，荧光YL的外观上的发光面积变小，因此，能够减小光学扩展量。

另外，在本实施方式中，作为反射构造体544，列举了具有与图6所示的反射构造体144A相同的结构的反射构造体的例子，但是，作为反射构造体544，也可以应用上述的反射构造体144。

(第8实施方式)

接着，对第8实施方式的波长转换元件进行说明。另外，对与上述实施方式以及变形例相同的结构以及部件标注相同标号，省略详细的说明。

图14是示出本实施方式的波长转换元件的结构的剖视图。如图14所示，波长转换元件623具有基材34、荧光体335、分色膜36、导光体410、反射构造体644和反射层(第3反射部件)600。

本实施方式的导光体410具有将光入射面410a与光射出面410b连接的第1侧面410c、第2侧面410d、第3侧面410e和第4侧面410f。以下，将第1侧面410c、第2侧面410d、第3侧面410e和第4侧面410f统称作侧面412。

在本实施方式中，反射层600设置于侧面412的光入射面410a侧的位置。反射层600例如由Ag、Al等的金属膜或电介质多层膜构成。

根据本实施方式的波长转换元件623，能够起到与第7实施方式的波长转换元件523相同的效果。

例如，从荧光体335的上表面335a中的位于外缘部的光射出区域335S射出的荧光YL中的以较大的辐射角度射出的第3成分YL3有可能以比临界角小的角度入射到导光体410的侧面412。假设在侧面412上未设置有反射层600的情况下，第3成分YL3有可能透过导光体410的侧面412而射出到外部，从而产生光损耗。

与此相对，根据本实施方式的波长转换元件623，由于第3成分YL3能够被反射层600反射并返回导光体410内，所以，能够减少从导光体410的侧面412向外部漏出的光。因此，能够提高荧光YL的光利用效率。

本发明的技术范围不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内施加各种变更。例如，在上述实施方式和变形例中，对从一侧(下方侧)入射激励光并从另一侧(上方侧)射出荧光的透射型的波长转换元件进行了说明，但是，本发明的波长转换元件还可以应用于从荧光体的上方侧入射激励光并向荧光体的上方射出荧光的反射型。

以下，作为变形例，对反射型的波长转换元件的结构进行说明。本变形例将第1实施方式的波长转换元件23应用于反射型。因此，在本变形例的反射型的波长转换元件中，对与波长转换元件23相同的结构标注相同标号，省略详细的说明。

图15是示出反射型的波长转换元件的结构的剖视图。如图15所示，波长转换元件723具有基材134、荧光体35、反射层136、反射构造体44和微透镜45。本实施方式的波长转换元件723是从一侧(下方侧)入射激励光LL并从另一侧(上方侧)射出荧光YL的反射型元件。

基材134是板状部件，且是支承荧光体35的支承台。本实施方式的基材134由具有导热率的例如铜等的金属材料构成，可以具有光透射性，也可以不具有光透射性。分色膜136设置于基材134与荧光体35之间。反射层136设置于荧光体35的底面35b。反射层136朝上方反射荧光体35生成的荧光YL。

接着，对波长转换元件723的作用进行说明。激励光LL透过微透镜45而入射到由荧光体35中的反射构造体44划分出的光射出区域35S(射出面35a)。激励光LL经由光射出区域35S而入射到荧光体35内，在荧光体35内生成荧光YL。在荧光体35内生成的荧光YL的大部分从光射出区域35S(射出面35a)射出。此外，在荧光体35内生成的荧光YL的一部分在朝向下方之后被反射层136反射，从光射出区域35S(射出面35a)射出。

如图15所示，从光射出区域35S(射出面35a)射出的荧光YL的一部分透过微透镜45而射出。这时，荧光YL中包含的相对于射出面35a具有较大的射出角度的第1成分YL1被反射层46反射。

根据本实施方式的波长转换元件723，反射构造体44对荧光YL中的具有较大的射出角度的第1成分YL1进行反射，由此，能够减小荧光YL的辐射角度并降低光学扩展量的增大。此外，荧光YL经由微透镜45而射出到外部，因此，能够进一步减小荧光YL的辐射角度。因此，通过降低光学扩展量的增大，能够提高荧光YL的利用效率。此外，在本实施方式的波长转换元件723中，能够在不缩小荧光体35上的激励光LL的入射面积的情况下减小光学扩展量，因此，可抑制由于激励光的光密度升高而引起的光淬灭的发生。这样，根据本实施方式的波长转换元件723，能够抑制光淬灭的影响并减小光学扩展量。

另外，在上述说明中，列举了将第1实施方式的波长转换元件23应用于反射型的情况的例子，但是，也可以将其他实施方式和变形例的波长转换元件123、波长转换元件123A、波长转换元件123B、波长转换元件223、波长转换元件323、波长转换元件423、波长转换元件523、波长转换元件623应用于反射型。

此外，在上述实施方式中，说明了将本发明应用于透射型的投影仪的情况的例子，但本发明还能够应用于反射型的投影仪。这里，“透射型”是指包含液晶面板等在内的液晶光阀使光透过的形态。“反射型”是指液晶光阀对光进行反射的形态。另外，光调制装置不限于液晶光阀，例如也可以使用数字微镜器件。

此外，在上述实施方式中，虽然示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪的例子，但不限定于此。本发明的光源装置还能够应用于照明器材、汽车的前照灯等。

Claims (13)

1.一种波长转换元件，其特征在于，该波长转换元件具有：

波长转换层，其对激励光进行波长转换而生成荧光；以及

第1反射部件，其设置成相对于所述波长转换层中的射出所述荧光的射出面倾斜，反射所述荧光。

2.根据权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

所述第1反射部件设置于波长转换层。

3.根据权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

所述波长转换元件还具有凸状部件，该凸状部件由与所述波长转换层不同的物质形成，设置于所述波长转换层的所述射出面侧，

所述第1反射部件设置于所述凸状部件。

4.根据权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

所述波长转换元件还具有透光性部件，该透光性部件使所述荧光透过，设置于所述波长转换层的所述射出面侧，

所述第1反射部件设置于所述透光性部件。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的波长转换元件，其特征在于，

所述波长转换元件还具有光学元件，该光学元件配置于所述波长转换层的所述射出面侧，至少使由所述第1反射部件反射的所述荧光的行进方向发生变化。

6.根据权利要求4所述的波长转换元件，其特征在于，该波长转换元件具有：

光学元件，其与所述透光性部件相对地配置，至少使由所述第1反射部件反射的所述荧光的行进方向发生变化；以及

低折射率层，其设置于所述透光性部件与所述光学元件之间，该低折射率层的折射率比所述光学元件低。

7.根据权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，该波长转换元件还具有：

导光体，其引导所述荧光；以及

第2反射部件，其对所述荧光进行反射并使所述荧光向所述导光体入射。

8.根据权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

所述波长转换元件还具有引导所述荧光的导光体，

所述第1反射部件嵌入所述导光体的光入射部中。

9.根据权利要求8所述的波长转换元件，其特征在于，

所述波长转换元件还具有第3反射部件，该第3反射部件设置于所述导光体中的侧面的光入射面侧的位置。

10.根据权利要求7所述的波长转换元件，其特征在于，

所述第2反射部件设置成随着远离所述波长转换层的所述射出面而向远离所述导光体的中心轴的方向倾斜。

11.根据权利要求1所述的波长转换元件，其特征在于，

在沿着所述荧光的射出方向俯视观察的情况下，由多个所述第1反射部件构成的反射区域为格子状。

12.一种光源装置，其特征在于，该光源装置具有：

光源，其射出激励光；以及

权利要求1～11中的任意一项所述的波长转换元件。

13.一种投影仪，其特征在于，该投影仪具有：

权利要求12所述的光源装置；

光调制装置，其根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制；以及

投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。

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