(57)【要約】【課題】均一な周期構造の分極反転結晶を形成でき、高い波長変換効率の波長変換素子を製造するための波長変換素子の製造方法等を提供すること。【解決手段】非線形光学部材１０の一方の面に電極１２を形成した波長変換素子の製造方法であり、形成された電極１２は光通過領域１１ａから１１ｃに対応して成膜されており、それぞれ、配線部１２ａと配線を結合する結合部１２ｂから構成される。また、配線部１２ａは結合部１２ｂと一方の端１２ａ１のみで接合されており、一方の端１２ａ１の反対側の端１２ａ２は開放されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通過領域を備え、前記光通過領域は分極反転領域と非分極反転領域とが交互に配置されてなる分極反転周期構造を有する波長変換素子の製造方法であって、
非線形光学部材の一方の面に前記分極反転周期構造を形成するための配線部と、前記配線部を結合するための結合部とを有する第１電極を設ける工程と、
前記非線形光学部材の前記一方の面と対向する面に第２電極を設ける工程と、
前記第１電極と前記第２電極との間に前記非線形光学部材を分極反転させる電圧を印加する工程とを備えることを特徴とする波長変換素子の製造方法。
【請求項２】
前記配線部と前記結合部との接続部又はその近傍において、前記配線部および前記結合部の少なくとも一方は、凸部又は凹部を備えることを特徴とする請求項１に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項３】
前記結合部は、前記配線部より細いことを特徴とする請求項１又は２に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項４】
前記結合部の前記配線部と接続する側と反対側に前記配線部より長い周期を持つ第２の配線部が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項５】
前記配線部と、前記結合部とは前記配線部の一方の端のみが接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項６】
前記配線部と、前記結合部とを複数備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の波長変換素子の製造方法を用いて製造されていることを特徴とする波長変換素子。
【請求項８】
光を射出する光源と、該光源から射出された光の波長を所定の波長に変換する請求項７に記載の波長変換素子とを備えることを特徴とする光源装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光源装置と、該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、該光変調装置により形成された画像を投射する投射装置とを備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１０】
請求項８に記載の光源装置と、該光源装置から射出された光により被写体を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とするモニター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は波長変換素子の製造方法、波長変換素子、光源装置、プロジェクター及びモニター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コヒーレント光源は、画像表示装置、光通信分野、医療分野や顕微鏡などの計測分野においても欠かせないものとなっている。そして、コヒーレント光の波長もその目的によって様々な波長が使用される。
そこで、非線形光学効果を利用した波長変換素子は、波長変換により光の波長を変換することでレーザー光源の使用波長の拡大が図れるため多くの分野で利用されている。このような非線形光学効果を利用した光の波長変換では、変換前の基本波と変換後の高調波との間で位相整合条件が成立する必要があり、周期的に分極方向を反転させた擬似位相整合法が用いられている。
【０００３】
また、レーザー光源を投射型画像表示装置として用いる場合、従来の超高圧水銀ランプなどの放電ランプと比較して、寿命が長く、瞬時点灯が可能であり、色再現性範囲が広い等の利点がある。その反面、コヒーレント光源であるため、レーザー光が投射される被投射面において干渉縞がスペックルノイズとして現れ画像が劣化してしまうという課題があり、高精細な画像を表示させるためには、スペックルノイズの対策が必要となる。スペックルノイズを除去する手段の一つとしては、アレイ光源を用いることで、複数の波長を発生させ、コヒーレンスを低減する方法がある。
このような複数の波長を発生させるアレイ光源を実現する場合、波長変換素子内に複数の光通過領域を設け、それぞれの領域が異なる波長と位相整合条件を満足するように、分極反転の周期を波長に合わせて変えた波長変換素子が必要となる。
このような波長変換素子の製造方法としては、非線形光学部材の両面に電極を形成し、その電極に高電圧を印加して分極反転構造を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１又は２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の強誘電体の分極反転方法は、ＭｇＯ−ＬＮ基板の−Ｚ面上にＣｒを蒸着あるいはスパッタして分極反転させる領域に周期電極を形成する。この周期電極は、電荷の集中を規則的に与えるために、波型に繰り返す屈曲した形状が、一定の周期で繰り返すように形成されている。また、＋Ｚ面に向かう位置にはコロナワイヤーが設けられており、コロナワイヤーを接続線を介して高圧電源に接続する。これにより、ＭｇＯ−ＬＮ基板にコロナ帯電により電場が印加され、分極反転領域が形成される。
【０００５】
また、特許文献２に記載の強誘電体の分極反転方法では、非線形光学部材の一方の面に円形状又は角部を曲状とした枠電極と、その枠電極の内部に分極反転構造に対応した周期電極とを形成し、非線形光学部材の対向する面に形成した電極との間に高電圧を印加することで分極反転領域を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５２３６号公報
【特許文献２】特開平８−２７１９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、波型の電極形状を反映して分極反転開始位置が波型になるため、ＭｇＯ−ＬＮ基板の入射端面の光の通過位置により２次高調波の位相整合ロスが発生してしまい、変換効率が低下するという課題があった。
また、上記特許文献２に記載の技術では、枠電極と周期電極の接続部に電界が集中しにくいため、接続部付近では分極反転周期の乱れが発生し、変換効率が低下するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するように、以下の形態又は適用例として実現される。
【０００９】
〔適用例１〕本適用例に係る波長変換素子の製造方法は、光通過領域を備え、前記光通過領域は分極反転領域と非分極反転領域とが交互に配置されてなる分極反転周期構造を有する波長変換素子の製造方法であって、前記波長変換素子は非線形光学部材の一方の面に前記分極反転周期構造を形成するための配線部と、前記配線部を結合するための結合部とを有する第１電極を設ける工程と、前記非線形光学部材の前記一方の面と対向する面に第２電極を設ける工程と、前記第１電極と前記第２電極との間に前記非線形光学部材を分極反転させる電圧を印加する工程とを備えることを特徴とする。
上記適用例に係る波長変換素子の製造方法では、結合部と接続することで配線部に均一な電圧を印加することができ、均一な分極反転構造を持つ波長変換素子を製造することができる。
【００１０】
〔適用例２〕また、上記適用例に記載の波長変換素子の製造方法であって、前記配線部と前記結合部との接続部又はその近傍において、前記配線部および前記結合部の少なくとも一方は、凸部又は凹部を備えていることが好ましい。
上記適用例に係る波長変換素子の製造方法では、配線部と結合部の接続部周辺に少なくとも１つ以上の凸部又は凹部を備えている。配線部と結合部の接続部は、電界集中が少ないため、分極反転が広がりやすく、周期構造が乱れやすい。従って、配線部と結合部の接続部周辺に電界が集中する凸部を設けることで、周期構造の乱れを少なくすることができ、均一な周期構造を持つ波長変換素子を製造することができる。
【００１１】
〔適用例３〕また、上記適用例に記載の波長変換素子の製造方法であって、前記結合部が、前記配線部より細いことが好ましい。
上記適用例に係る波長変換素子の製造方法では、結合部の線幅が、配線部の線幅より細くなっている。結合部の電極面積が広い場合、電荷が供給されやすいため、分極反転が広がりやすく、配線部の周期構造が乱れる要因となる。配線部の電極面積を狭くすることで配線部の周期構造の乱れを少なくすることができ、均一な周期構造を持つ波長変換素子を製造することができる。
【００１２】
〔適用例４〕また、上記適用例に記載の波長変換素子の製造方法であって、前記結合部の前記配線部と接続する側と反対側に前記配線部より長い周期を持つ第２の配線部が配置されていることが好ましい。
上記適用例に係る波長変換素子の製造方法では、結合部の配線部と接続される側と反対側に配線部より長い周期をもつ第２の配線部を配置する。結合部の両側で周期の違う配線部をそれぞれ接続した場合、電界の集中の違いから周期の長い側に向かって周期構造の乱れが成長する。従って、所望の周期より長い配線部を結合部の反対側に設けることで、周期の乱れが周期の長い側に成長するため、所望の周期側は均一な周期構造を持つ波長変換素子を製造することができる。
【００１３】
〔適用例５〕また、上記適用例に記載の波長変換素子の製造方法であって、前記配線部と、前記結合部とは前記配線部の一方の端のみが接続されていることが好ましい。
上記適用例に係る波長変換素子の製造方法では、配線部と結合部との接続を一方の端のみで行う。結合部は電極面積が広いため、電荷が供給されやすく、分極反転が広がりやすく、配線部の周期構造が乱れる要因となる。配線部と結合部との接続を少なくすることで、配線部の周期構造の乱れを少なくすることができ、均一な周期構造を持つ波長変換素子を製造することができる。
【００１４】
〔適用例６〕また、上記適用例に記載の波長変換素子の製造方法であって、前記配線部と、前記結合部とを複数備えたことを特徴とする。
上記適用例に係る波長変換素子の製造方法では、複数の光通過領域に分極反転を形成するための複数の配線部が一つに結合されているため、複数回分極反転を行うことなく波長変換素子を製造することができる。
【００１５】
〔適用例７〕本適用例に係る波長変換素子は、上記適用例に記載の波長変換素子の製造方法により製造されていることを特徴とする。
上記適用例に係る波長変換素子では、上述した波長変換素子の製造方法により、均一な周期構造を持つ波長変換素子を製造することができる。これにより、均一な周期構造の分極反転を持ち、波長変換の効率が高く、スペックルノイズを低減できる波長変換素子を提供することが可能となる。
【００１６】
〔適用例８〕本適用例に係る光源装置は、光を射出する光源と、該光源から射出された光の波長を所定の波長に変換する上記適用例に記載の波長変換素子とを備えることを特徴とする。
上記適用例に係る光源装置では、光源から射出された光のうち一部の光は、波長変換素子により所定の波長に変換される。ここで、波長変換素子は、光の変換効率が高く、複数の波長を変換できるため、装置全体の光の利用効率を向上させ、更にはスペックルノイズを低減させることが可能となる。
【００１７】
〔適用例９〕本適用例に係るプロジェクターは、上記適用例に記載の光源装置と、該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、該光変調装置により形成された画像を投射する投射装置とを備えることを特徴とする。
上記適用例に係るプロジェクターでは、光源装置より射出された光は光変調装置に入射される。そして、光変調装置により形成された画像が、投射装置によって投射される。このとき、光源装置より射出される光は、上述したように、光の利用効率が高く、スペックルノイズが低減されているため、この光源装置をプロジェクターに備えることにより、明るく高精細な画像を表示することが可能なプロジェクターを提供することができる。
【００１８】
〔適用例１０〕本適用例に係るモニター装置は、上記適用例に記載の光源装置と、該光源装置から射出された光により被写体を撮像する撮像手段とを備えることを特徴とする。
上記適用例に係るモニター装置では、光源装置より射出された光は被写体を照射し、撮像手段により被写体を撮像する。このとき、光源装置より射出される光は、上述したように、波長変換素子の光の変換効率が高いため、明るい光により被写体が照射される。したがって、撮像手段により被写体を鮮明に撮像することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る波長変換素子を示す斜視図である。
【図２】波長変換素子の製造方法を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る非線形光学部材を示す斜視図である。
【図４】分極反転の成長過程を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る波長変換素子の製造方法を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態の変形例を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る波長変換素子の製造方法を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る非線形光学部材をを示す斜視図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る光源装置を示す模式図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係るプロジェクターを示す概略構成図である。
【図１２】本発明の第７実施形態に係るモニター装置を模式的に示す平面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る分極反転構造を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る分極反転構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る波長変換素子の製造方法、波長変換素子、光源装置、プロジェクター及びモニター装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態に係る波長変換素子の製造方法により製造される波長変換素子１は、図１に示すように、複数の光通過領域１１ａ，１１ｂ，１１ｃを有し、それぞれの光通過領域は非分極反転領域１６ａと分極反転領域１６ｂとが交互に形成されたドメインの繰り返し構造を有する。波長変換素子１の非分極反転領域１６ａと分極反転領域１６ｂとが交互に形成された方向（分極反転周期方向）をＸ方向とし、このＸ方向にそれぞれの光通過領域１１ａから１１ｃに対して光λ１からλ３を入射する。この波長変換素子１の光通過領域１１ａにおけるＸ方向の非分極反転領域１６ａの幅をＰ１とし、分極反転領域１６ｂの幅をＰ２とする。この幅Ｐ１と幅Ｐ２とは略同じであり、分極反転周期のピッチはΛ１である（Λ＝Ｐ１＋Ｐ２）。同様に、光通過領域１１ｂと１１ｃにおいてもそれぞれΛ２、Λ３の分極反転周期のピッチを有する。また、非分極反転領域１６ａとは、非線形光学部材の元々の自発分極方向を有する領域を示し、分極反転領域１６ｂとは、元々の自発分極方向を反転させた領域を示す。また、分極反転領域１６ｂの長手方向をＹ方向とし、非線形光学部材に電圧を印加する方向をＺ方向とする。なお、ここで図１では光通過領域は３つの例を示しているが、これに限定されるものではない。
このような構成にすることにより、一つの波長変換素子で複数の異なる波長を発生させることができるため、スペックルノイズを低減できる光源を実現することが可能となる。
【００２２】
次に本実施形態に係る波長変換素子１の製造方法について図２から図４を参照して説明する。図２は波長変換素子の製造方法を示す図である。
【００２３】
まず、図２（ａ）に示すように、非線形光学部材１０の一方の面Ｓ１に電極１２を形成する。電極１２はアルミやクロムなど、導電性を確保できる材料であればよい。
次に図２（ａ）で形成した電極１２の上にフォトレジスト等の樹脂材料１３を塗布し、フォトリソグラフィ法を用いて、電極１２を残したい部分にパターニングを行う（図２（ｂ））。
次にドライエッチング法等を用いて電極１２を所望の電極形状にパターニングを行う（図２（ｃ））。
次に非線形光学部材１０の面Ｓ１と対向する面Ｓ２に電極１４を形成する。電極１４はアルミやクロムなど、導電性を確保できる材料であればよい（図２（ｄ））。
【００２４】
図３に電極を形成した非線形光学部材１０の斜視図を示す。非線形光学部材１０の一方の面Ｓ１に形成された電極１２と、面Ｓ１に対向する面Ｓ２に形成された電極１４とを電源１５に接続し、電圧を印加することで、電極１２が接触する部分の非線形光学部材１０の分極方向が反転される。図３では、電極１２は光通過領域１１ａから１１ｃ（図１参照）に対応して成膜されており、それぞれ、光通過領域となる配線部１２ａと配線を結合する結合部１２ｂから構成される。配線部１２ａは結合部１２ｂと一方の端１２ａ１のみで接合されており、一方の端１２ａ１の反対側の端１２ａ２は開放されている。
【００２５】
ここで、分極反転の成長するプロセスを、電極１２の配線部１２ａの両端（一方の端１２ａ１と反対側の端１２ａ２）とが結合部１２ｂと接続されている場合と一方の端１２ａ１のみで接続されている場合とを比較して説明する。図４は電極１２の配線部１２ａの両端（一方の端１２ａ１と反対側の端１２ａ２）とが結合部１２ｂと接続されている場合の分極反転成長プロセスを示す。電極１２と電極１４とを電源１５と接続し、電圧を印加すると、電界が集中する配線部１２ａのエッジに反転核１７ａが発生する（図４（ａ））。ここで、配線部１２ａと結合部１２ｂとの接続部１２ｅは電界集中が弱いため、反転核１７ａは生成されない。発生した反転核１７ａは配線部１２ａに沿って成長し、結合部１２ｂに達すると、結合部１２ｂは電極面積が広く、電荷が流入しやすいため、結合部１２ｂの電極内で分極反転１７ｂが広がっていく（図４（ｂ））。配線部１２ａと結合部１２ｂの接続部１２ｅは電界が集中しにくいため電界コントラストが低く、分極反転１７ｂの広がりを抑制できないため、周期構造の乱れた分極反転領域１７ｃが形成される（図４（ｃ））。一方非線形光学部材の面Ｓ２では、面Ｓ１で発生した分極反転１７ｂが面Ｓ２に到達し、分極反転１７ｂが面方向に広がっていく。図４（ｄ）は、面Ｓ２側の分極反転構造を示している。このとき面Ｓ２は面Ｓ１より電界コントラストが低下しているため面方向に広がりやすい。そのため、結合部１２ｂに対応する場所から広がった分極反転１７ｂは、周期構造が保てず分極反転１７ｂの結合領域１７ｄや、隣接する光通過領域（図４の場合は１１ｂ）へ周期構造のない分極反転１７ｂが広がる広がり領域１７ｅが発生する（図４（ｄ））。なお、図４（ｄ）中で示す点線は、面Ｓ１の配線部１２ａを示したものである。
【００２６】
これに対し本発明に係る第１実施形態での分極反転構造を図１３に示す。図１３では、配線部１２ａの一方の端１２ａ１のみが結合部１２ｂと接続されているため、分極反転１７ｂの広がりである結合領域１７ｃを片側のみで抑制することができる。従って、周期構造の乱れが少なくなり、高効率な波長変換が可能となる。
ここで、配線部１２ａと結合部１２ｂを一方の端１２ａ１のみ接続する構成は、一部の光通過領域のみに設置する構成としても良い。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について、図５を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態の図面において、上述した第１実施形態に係る波長変換素子１の製造方法と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る波長変換素子１の製造方法では、非線形光学部材１０の面Ｓ１に形成する配線部１２ａの形状において第１実施形態と異なる。そのほかの構成においては第１実施形態と同様である。
【００２８】
本実施形態の非線形光学部材１０の面Ｓ１に形成する電極２２の配線部２２ａと結合部２２ｂとの接続部の平面拡大図を図５に示す。図５では、配線部２２ａと結合部２２ｂとの接続部に配線部２２ａより幅の太い凸部２２ｃを形成した構造である。図４で配線部１２ａと結合部１２ｂとの接続部１２ｅは電界集中が弱く、結果として電界コントラストが低くなり、面Ｓ１の分極反転１７ｂの広がった分極反転領域１７ｃや、面Ｓ２の分極反転１７ｂの結合領域１７ｄが発生する要因となっている。本実施形態では、配線部２２ａと結合部２２ｂとの接続部に凸部２２ｃを形成しているため、電界集中が強くなり、電界コントラストを強くすることができる。従って、分極反転１７ｂの分極反転領域１７ｃや、分極反転１７ｂの結合領域１７ｄを抑制することが可能となり、結果として周期構造の乱れが少なくなり、高効率な波長変換が可能となる。図１４に本発明に係る第２実施形態での分極反転構造を示す。
図１４は面Ｓ２側での分極反転構造を示しており、図中の点線は面Ｓ１の配線部２２ａを示したものである。凸部２２ｃにより電界コントラストが強くなるため、分極反転の結合が抑制された分極反転構造１７ｆが得られる。
ここで、図５では凸部２２ｃを配線部２２ａの両側に配置したが、片側だけでも良く、さらに２個以上配置しても良い。また、凸部は、一部の光通過領域のみに設置する構成としても良い。また、他の実施形態と組み合わせても良い。
【００２９】
（第２実施形態の変形例）
図５における第２実施形態では、配線部２２ａと結合部２２ｂとの接続部の凸部２２ｃを配線２２ａより突出する形としたが、図６に示すように、接続部の周辺に配線３２ａより幅の狭い領域３２ｃを形成しても良い。このような領域３２ｃを形成することで、電界集中部をより配線部３２ａの配線幅に近くすることができ、分極反転の広がりを抑制することができる。
【００３０】
また、図７に示すように、配線部４２ａより幅の狭い領域４２ｃと、さらに結合部４２ｂより幅の狭い領域４２ｄを組み合わせても良い。このような構成とすることで、電界集中部を配線部４２ａの配線幅に近くすることができ、さらに配線部４２ａと結合部４２ｂの接続部に近い場所に電界集中部を作ることができる。従って、分極反転の分極反転領域１７ｃや、配線同士の結合領域１７ｄを抑制することが可能となり、結果として周期構造の乱れが少なくなり、高効率な波長変換が可能となる。
ここで、図６、７では領域３２ｃ、４２ｃ、４２ｄを配線部３２ａ、４２ａの両側に配置したが、片側だけでも良く、さらに２個以上配置しても良い。また、領域は、一部の光通過領域のみに設置する構成としても良い。また、他の実施形態と組み合わせても良い。
【００３１】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について、図８を参照して説明する。本実施形態に係る波長変換素子１の製造方法では、非線形光学部材１０の面Ｓ１に形成する電極１２の形状において第１実施形態と異なる。そのほかの構成においては第１実施形態と同様である。
【００３２】
本実施形態の非線形光学部材１０の面Ｓ１に形成する電極の配線部５２ａと結合部５２ｂとの接続部の平面拡大図を図８に示す。図８では、配線部５２ａの幅Ｗ１と、結合部５２ｂの幅Ｗ２とがＷ１≧Ｗ２の関係を満たしている構成を有する。図４における周期構造の乱れは、配線部５２ａの分極反転１７ｂが結合部１２ｂに達した後、結合部１２ｂの電極面積が大きいため電荷が流入しやすく発生しているため、このように結合部１２ｂの電極幅Ｗ２を配線部５２ａの電極幅Ｗ１より小さくすることで、結合部１２ｂへの電荷流入を抑制することができるため、均一な分極反転構造を形成でき、高効率な波長変換が可能となる。
ここで、配線部５２ａと結合部１２ｂの幅の上記関係は、一部の光通過領域のみが満足する構成としても良い。また、他の実施形態と組み合わせても良い。
【００３３】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態について、図９を参照して説明する。本実施形態に係る波長変換素子１の製造方法では、非線形光学部材１０の面Ｓ１に形成する電極１２の形状において第１実施形態と異なる。そのほかの構成においては第１実施形態と同様である。
【００３４】
両面に電極を形成した非線形光学部材１０の斜視図を図９に示す。結合部６２ｂ，６３ｂ，６４ｂの両側に、それぞれ配線部６２ａと配線部６２ｃ、配線部６３ａと配線部６３ｃ、配線部６４ａと配線部６４ｃを設けた構成である。このとき、配線部の周期Ｐは、それぞれ配線部６２ａの周期Ｐ＜配線部６２ｃの周期Ｐ、配線部６３ａの周期Ｐ＜配線部６３ｃの周期Ｐ、配線部６４ａの周期Ｐ＜配線部６４ｃの周期Ｐの関係を満たしている。周期が異なる配線部が結合部を介して隣接する場合、図４（ｄ）における周期構造の乱れは周期が長い側に発生しやすくなるため、このような構成とすることで、光通過領域１１ａ，１１ｂ，１１ｃとして使用する配線部６２ａ，６３ａ，６４ａの周期構造の乱れが少なくなり、高効率な波長変換が可能となる。また、配線部のＹ方向の長さＬは、それぞれ配線部６２ａの長さＬ＞配線部６２ｃの長さＬ、配線部６３ａの長さＬ＞配線部６３ｃの長さＬ、配線部６４ａの長さＬ＞配線部６４ｃの長さＬの関係を満たすことが望ましい。このような構成とすることで光通過領域１１ａ，１１ｂ，１１ｃの有効面積を広くすることができるため、波長変換素子１を光源装置に組み込む場合にアライメントをしやすくなる。
ここで、図９では結合部６２ｂ，６３ｂ，６４ｂのそれぞれ両側に配線部６２ａと配線部６２ｃ、配線部６３ａと配線部６３ｃ、配線部６４ａと配線部６４ｃを設けた構成としたが、一部の光通過領域のみに設ける構成としても良い。また、他の実施形態と組み合わせても良い。
【００３５】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。本実施形態では、上述の各実施形態で説明した波長変換素子の製造方法により製造された波長変換素子を備えた光源装置の一例について説明する。図１０は、本実施形態に係る光源装置１００を示す概略構成図である。
【００３６】
図１０に示すように、光源装置１００は、赤外光を射出する光源１０１と、第１実施形態の波長変換素子の製造方法により製造された波長変換素子１と、波長選択素子１０２とを備えている。
波長変換素子１（第２高調波発生素子、ＳＨＧ：Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）は、光源１０１から射出された光Ｗ１（図１０に示す実線）を所定の波長に変換する素子であり、入射光をほぼ半分の波長に変換する非線形光学素子である。
【００３７】
また、波長選択素子１０２は、図１０に示すように、波長変換素子１から射出された所定の選択波長のレーザー光Ｗ２（図１０に示す鎖線）を選択して光源１０１に向かって反射させることによって光源１０１の共振器ミラーとして機能するとともに、変換されたレーザー光Ｗ３（図１０に示す二点鎖線）を透過させるものである。波長選択素子１０２としては、例えば、周期格子を有するホログラムのような光学素子を用いることができる。
【００３８】
以上のように構成された光源装置１００によれば、光の変換効率の高い波長変換素子１を備えているため、装置全体の光の利用効率を向上させることが可能となる。
なお、本実施形態の光源装置１００において、波長選択素子１０２を備えた構成としたが、光源１０１の内部に共振器構造を有する場合は、波長選択素子１０２を必ずしも備える必要はない。
【００３９】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。本実施形態では、上記の実施形態で説明した光源装置を応用したプロジェクターの一例について説明する。
【００４０】
本実施形態のプロジェクター３００では、図１１に示すように、反射型のスクリーン３５０を用い、スクリーン３５０の正面側からスクリーン３５０上に画像情報を含む光を投射する。
プロジェクター３００は、図１１に示すように、光源装置１００と、光変調装置（光変調手段）３２０と、ダイクロイックプリズム（色合成手段）３３０と、投射装置３４０とを備えている。
光源装置１００は、赤色光を射出する第５実施形態の赤色光源装置（光源）１００Ｒと、緑色光を射出する第５実施形態の緑色光源装置（光源）１００Ｇと、青色光を射出する第５実施形態の青色光源装置（光源）１００Ｂとを有している。
【００４１】
また、液晶ライトバルブ３２０は、赤色光源装置１００Ｒから射出された光を画像情報に応じて光変調する２次元の赤色用光変調装置３２０Ｒと、緑色光源装置１００Ｇから射出された光を画像情報に応じて光変調する２次元の緑色用光変調装置３２０Ｇと、青色光源装置１００Ｂから射出された光を画像情報に応じて光変調する２次元の青色用光変調装置３２０Ｂとを有する。さらに、ダイクロイックプリズム３３０は、各光変調装置３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂにより変調された各色光を合成するものである。
【００４２】
また、各光源装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから射出された光の照度分布を均一化させるため、各光源装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系３０２Ｒ，３０２Ｇ，３０２Ｂを設けており、これらによって照度分布が均一化された光によって、液晶ライトバルブ３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂを照明している。例えば、均一化光学系３０２Ｒ，３０２Ｇ、３０２Ｂは、例えば、ホログラム３０２ａ及びフィールドレンズ３０２ｂによって構成される。
【００４３】
また、投射装置３４０は、ダイクロイックプリズム３３０で合成された光をスクリーン３５０上に投射するものである。
【００４４】
以上のように構成されたプロジェクター３００によれば、光の利用効率が高い光源装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを備えているので、明るく鮮明な画像をスクリーン３５０に投射することが可能となる。
なお、赤色光源装置１００Ｒは第５実施形態で示した光源装置１００のように、赤外光を射出する光源１０１を備え、光源１０１から射出された光の波長を変換する光源装置を用いたが、光源１０１が赤色光（可視光）を射出する光源装置を用いても良い。
また、第５実施形態の光源装置１００をプロジェクター３００に限らず、走査型の画像表示装置にも適用することが可能である。
【００４５】
（第７実施形態）
次に、第５実施形態に係る光源装置１００を応用したモニター装置４００の構成例について説明する。図１２は、モニター装置の概略を示す模式図である。モニター装置４００は、装置本体４１０と、光伝送部４２０とを備える。
【００４６】
光伝送部４２０は、光を送る側と受ける側の２本のライトガイド４２１，４２２を備える。各ライトガイド４２１，４２２は、多数本の光ファイバーを束ねたもので、レーザー光を遠方に送ることができる。光を送る側のライトガイド４２１の入射側には光源装置１００が配設され、その出射側には拡散板４２３が配設されている。光源装置１００から出射したレーザー光は、ライトガイド４２１を伝って光伝送部４２０の先端に設けられた拡散板４２３に送られ、拡散板４２３により拡散されて被写体を照射する。
【００４７】
光伝送部４２０の先端には、結像レンズ４２４も設けられており、被写体からの反射光を結像レンズ４２４で受けることができる。その受けた反射光は、受け側のライトガイド４２２を伝って、装置本体４１０内に設けられた撮像手段としてのカメラ４１１に送られる。この結果、光源装置１００により出射したレーザー光により被写体を照射したことで得られる反射光に基づく画像をカメラ４１１で撮像することができる。
【００４８】
以上のように構成されたモニター装置４００によれば、光の利用効率の高い光源装置１００により被写体を照射することができることから、カメラ４１１により得られる撮像画像の明るさを高めることができる。
【００４９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、色光合成手段として、クロスダイクロイックプリズムを用いたが、これに限るものではない。色光合成手段としては、例えば、ダイクロイックミラーをクロス配置とし色光を合成するもの、ダイクロイックミラーを平行に配置し色光を合成するものを用いることができる。
また、非線形光学部材の下面に全面に第２電極を形成したが、非線形光学部材の下面の第１電極と対応する位置に、第１電極と同一形状の電極を設けても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１…波長変換素子、１０…非線形光学部材、１１ａ〜１１ｃ…光通過領域、１２，２２，３２，４２，５２，６２，６３，６４…第１電極、１３…樹脂材料、１４…第２電極、１００…光源装置、１０２…波長選択素子、３００…プロジェクター、３２０…光変調装置（光変調手段）、４００…モニター装置、４１１…カメラ（撮像手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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