波长转换元件、光源装置和投影仪制造方法及图纸

波长转换元件、光源装置和投影仪。本发明专利技术提供波长转换效率较高、且能以较高指向性取出特定波长的光的波长转换元件。本发明专利技术的波长转换元件具有：波长转换层，其具有第1面和第2面，将具有第1波段的第1光转换为具有第2波段的第2光，从第1面射出第2光；透明部件，其具有第3面和第4面，第3面与波长转换层的第1面相对地设置；以及多个纳米天线，它们设置在透明部件的第4面，波长转换层包含光散射体，多个纳米天线使具有第2波段中的特定波段的第3光选择性地向第4面的法线方向出射。

【技术实现步骤摘要】
波长转换元件、光源装置和投影仪
本专利技术涉及波长转换元件、光源装置和投影仪。
技术介绍
作为用于投影仪的光源装置，提出了利用在向荧光体照射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，公开了一种波长转换装置，其具备：波长转换体，其对入射光的波长进行转换而生成波长转换光；和天线阵列，其形成于波长转换体上，具有以波长转换体内的波长转换光的光学波长程度的周期配置的多个天线。专利文献1：日本特开2018-13688号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1中记载了如下内容：在向天线阵列照射光时，相邻的各个天线的局域表面等离子共振利用光衍射而发生谐振，电场强度增大，由此，波长转换光的取出效率提高，并且得到窄角的配光分布。在专利文献1的波长转换装置中，由于从波长转换体射出后的未进行波长转换透射光也维持激光所具有的窄角的配光分布，所以，推测波长转换体不具有光散射性。但是，在波长转换体不具有光散射性的结构中，存在这样的问题：激励光不能被荧光体充分吸收，难以实现高的波长转换效率。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的一个方式的波长转换元件具备：波长转换层，其具有第1面和第2面，将具有第1波段的第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，从所述第1面射出所述第2光；透明部件，其具有第3面和第4面，所述第3面与所述波长转换层的所述第1面相对地设置；以及多个纳米天线，它们设置在所述透明部件的所述第4面，所述波长转换层包含光散射体，所述多个纳米天线使具有所述第2波段中的特定波段的第3光选择性地向所述第4面的法线方向射出。本专利技术的一个方式的波长转换元件还具有保护层，所述保护层以覆盖所述多个纳米天线的方式设置在所述透明部件的所述第4面，至少具有对于所述第2光的透光性。在本专利技术的一个方式的波长转换元件中，所述保护层的折射率与所述透明部件的折射率不同。本专利技术的一个方式的波长转换元件在所述第1光从所述第1面入射到所述波长转换层的结构中，所述波长转换元件还具有反射层，所述反射层被设置为与所述波长转换层的所述第2面相对，至少反射所述第2光。本专利技术的一个方式的波长转换元件在所述第1光从所述第2面入射到所述波长转换层的结构中，所述波长转换元件还具有分色层，所述分色层被设置为与所述波长转换层的所述第2面相对，使所述第1光透射，使所述第2光反射。在本专利技术的一个方式的波长转换元件中，所述第3光的峰值波长不同于所述第2光的峰值波长。在本专利技术的一个方式的波长转换元件中，所述第1光是蓝色波段的光，所述第2光的峰值波长位于绿色波段，所述第3光的峰值波长位于红色波段。本专利技术的一个方式的光源装置具备：本专利技术的一个方式的波长转换元件；以及向所述波长转换元件射出由所述第1光构成的激励光的光源。本专利技术的一个方式的投影仪具备：本专利技术的一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；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要结构图。图2是第1实施方式的照明装置的概要结构图。图3是第1实施方式的波长转换元件的俯视图。图4是沿着图3的IV-IV线的波长转换元件的剖视图。图5是示出荧光体层的厚度与波长转换效率及荧光的渗出量的关系的曲线图。图6是示出激励光和荧光的光谱的图。图7是第2实施方式的照明装置的概要结构图。图8是第2实施方式的波长转换元件的剖视图。标号说明1投影仪；4R、4G、4B光调制装置；6投射光学装置；11第1光源装置(光源装置)；20光源装置；21阵列光源(光源)；40、60波长转换元件；41、65波长转换层；41a、65a第1面；41b、65b第2面；42透明部件；42c第3面；42d第4面；43纳米天线；44保护层；46反射层；63分色层；412光散射体。具体实施方式[第1实施方式]以下，使用图1～图6说明本专利技术的第1实施方式。另外，在以下的各图中，为了易于观察各结构要素，有时根据结构要素而使尺寸的比例尺不同来示出。对本实施方式的投影仪的一例进行说明。图1是示出本实施方式的投影仪的概要结构的图。如图1所示，本实施方式的投影仪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具备照明装置2、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、合成光学系统5和投射光学装置6。关于照明装置2的结构，在后面进行说明。色分离光学系统3具备第1分色镜7a、第2分色镜7b、反射镜8a、反射镜8b、反射镜8c、中继透镜9a和中继透镜9b。色分离光学系统3将从照明装置2射出的白色的照明光WL分离为红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB，将红色光LR导向光调制装置4R，将绿色光LG导向光调制装置4G，将蓝色光LB导向光调制装置4B。场透镜10R配置于色分离光学系统3与光调制装置4R之间，使入射的红色光LR大致平行化而朝向光调制装置4R射出。场透镜10G配置于色分离光学系统3与光调制装置4G之间，使入射的绿色光LG大致平行化而朝向光调制装置4G射出。场透镜10B配置于色分离光学系统3与光调制装置4B之间，使入射的蓝色光LB大致平行化而朝向光调制装置4B射出。第1分色镜7a使红色光成分透过，使绿色光成分和蓝色光成分反射。第2分色镜7b使绿色光成分反射，使蓝色光成分透过。反射镜8a反射红色光成分。反射镜8b及反射镜8c使蓝色光成分反射。透过了第1分色镜7a的红色光LR被反射镜8a反射，透过场透镜10R而入射到红色光用光调制装置4R的图像形成区域。被第1分色镜7a反射的绿色光LG被第2分色镜7b进一步反射，透过场透镜10G而入射到绿色光用的光调制装置4G的图像形成区域。透过了第2分色镜7b的蓝色光LB经过中继透镜9a、入射侧的反射镜8b、中继透镜9b、出射侧的反射镜8c及场透镜10B而入射到蓝色光用的光调制装置4B的图像形成区域。光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B分别根据图像信息对入射的各色光进行调制，形成图像光。光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B分别由液晶光阀构成。虽然省略了图示，但是在光调制装置4R、光调制装置4G及光调制装置4B的光入射侧分别配置有入射侧偏振板。在光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B的光出射侧分别配置有出射侧偏振板。合成光学系统5对从光调制装置4R、光调制装置4G及光调制装置4B射出的各图像光进行合成而形成全彩色的图像光。合成光学系统5由将4个直角棱镜粘合而得到的俯视呈大致正方形状的十字分色棱镜构成。在使直角棱镜彼此贴合后的大致X字状的界面形成有电介质多层膜。从合成光学系统5射出的图像光被投射光学装置6放大投射，在屏幕SCR上形成图像。即，投射光学装置6投射由光调制装置4R、光调制装置4G以及光调制装置4B调制后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波长转换元件，其具有：/n波长转换层，其具有第1面和第2面，将具有第1波段的第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，从所述第1面射出所述第2光；/n透明部件，其具有第3面和第4面，所述第3面与所述波长转换层的所述第1面相对地设置；以及/n多个纳米天线，它们设置在所述透明部件的所述第4面，/n所述波长转换层包含光散射体，/n所述多个纳米天线使具有所述第2波段中的特定波段的第3光选择性地向所述第4面的法线方向射出。/n

【技术特征摘要】
20191101 JP 2019-1997021.一种波长转换元件，其具有：
波长转换层，其具有第1面和第2面，将具有第1波段的第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，从所述第1面射出所述第2光；
透明部件，其具有第3面和第4面，所述第3面与所述波长转换层的所述第1面相对地设置；以及
多个纳米天线，它们设置在所述透明部件的所述第4面，
所述波长转换层包含光散射体，
所述多个纳米天线使具有所述第2波段中的特定波段的第3光选择性地向所述第4面的法线方向射出。


2.根据权利要求1所述的波长转换元件，其中，
所述波长转换元件还具有保护层，所述保护层以覆盖所述多个纳米天线的方式设置在所述透明部件的所述第4面，至少具有对于所述第2光的透光性。


3.根据权利要求2所述的波长转换元件，其中，
所述保护层的折射率与所述透明部件的折射率不同。


4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的波长转换元件，其中，
所述第1光从所述第1面入射到所述波长转换层，
所述波长转...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥村治，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP