(57)【要約】      （修正有）【課題】光利用効率や色純度を増加させることが可能な波長変換素子を提供する。【解決手段】波長変換素子９は、光源からの第１の波長光を第２の波長光に波長変換する量子ドットおよび量子ロッドのうち少なくとも一方を含む量子ドット層１０２ｂと、第１の波長光を第３の波長光に波長変換する蛍光体を含む蛍光体層１０２ａとを有する。量子ドット層１０２ｂと蛍光体層１０２ａとが第１の波長光の入射側からこの順で又は逆の順で配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの第１の波長光を第２の波長光に波長変換する量子ドットおよび量子ロッドのうち少なくとも一方を含む量子ドット層と、
前記第１の波長光を第３の波長光に波長変換する蛍光体を含む蛍光体層とを有し、
前記量子ドット層と前記蛍光体層とが前記第１の波長光の入射側からこの順で又は逆の順で配置されていることを特徴とする波長変換素子。
【請求項２】
前記量子ドット層は少なくとも前記量子ロッドを含み、
前記量子ドット層において、該量子ドット層から出射する前記第２の波長光が直線偏光となるように前記量子ロッドが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の波長変換素子。
【請求項３】
回転する前記量子ドット層のうち回転方向定位置の一部領域に前記第１の波長光が入射する場合に、前記量子ドット層において、前記一部領域から出射する前記第２の波長光が前記量子ドット層の回転にかかわらず同じ偏光方向の直線偏光となるように前記量子ロッドが配置されていることを特徴とする請求項２に記載の波長変換素子。
【請求項４】
前記第１の波長光は、直線偏光であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の波長変換素子。
【請求項５】
前記第２の波長光の波長域は、前記第３の波長光の波長域の一部であり、
前記第２の波長光のピーク強度は、前記第３の波長光のピーク強度より高いことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の波長変換素子。
【請求項６】
前記第３の波長光の波長域は、緑波長域および赤波長域であり、
前記第２の波長光の波長域は、赤波長域であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の波長変換素子。
【請求項７】
前記波長変換素子は、前記入射側に前記第２および第３の波長光を出射する反射型波長変換素子であり、
前記入射側から、前記量子ドット層と前記蛍光体層と前記基板とがこの順で配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の波長変換素子。
【請求項８】
前記波長変換素子は、前記入射側とは反対側に前記第２および第３の波長光を出射する透過型波長変換素子であり、
前記入射側から、前記蛍光体層と前記量子ドット層とがこの順で配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の波長変換素子。
【請求項９】
光源と、
請求項１から８のいずれか一項に記載の波長変換素子とを有することを特徴とする光源装置。
【請求項１０】
無偏光光である前記第３の波長光を直線偏光に変換する偏光変換素子を有することを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の光源装置と、
入力された映像信号に応じて、前記光源装置からの前記第１、第２および第３の波長光を変調する光変調素子とを有し、
前記光変調素子からの変調光を投射して画像を表示することを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置（プロジェクタ）等に好適な光源装置に用いられる波長変換素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタには、特許文献１にて開示されているように、光源からの励起光を蛍光体に照射して蛍光光を発生させ、該蛍光光と励起光のうち蛍光変換（波長変換）されなかった非変換光との合成光を用いて画像を投射表示するものがある。また、特許文献２には、蛍光体に代えて量子ロッドを用いて、入射光を波長変換するとともに直線偏光として出射させるプロジェクタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３７７４４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４５８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２にて開示されたプロジェクタのように、波長変換を量子ロッドのみ用いて行うだけでは光利用効率が低く、明るい画像を投射することが難しい。
【０００５】
本発明は、量子ドットや量子ロッドを用いつつ、光利用効率や色純度を増加させることが可能な波長変換素子、光源装置および画像投射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての波長変換素子は、光源からの第１の波長光を第２の波長光に波長変換する量子ドットおよび量子ロッドのうち少なくとも一方を含む量子ドット層と、第１の波長光を第３の波長光に波長変換する蛍光体を含む蛍光体層とを有する。そして、量子ドット層と蛍光体層とが第１の波長光の入射側からこの順で又は逆の順で配置されていることを特徴とする。
【０００７】
なお、上記波長変換素子を用いた光源装置や、該光源装置を用いた画像投射装置も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蛍光体層に加えて量子ドット層を設けることにより、光利用効率や色純度を増加さることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１である光源装置の構成を示す図。
【図２】実施例１における波長変換素子の構成を示す図。
【図３】実施例１における量子ドット層からの出射光の偏光方向を示す図。
【図４】実施例１における光源のスペクトルを示す図。
【図５】本発明の実施例２である波長変換素子の構成および量子ドット層からの出射光の偏光方向を示す図。
【図６】本発明の実施例３である波長変換素子の構成を示す図。
【図７】実施例３における量子ドット層からの出射光の偏光方向を示す図。
【図８】実施例３の変形例である波長変換素子の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１である画像投射装置としてのプロジェクタＰの構成を示している。プロジェクタＰは、２つの光源ユニットＡａ，Ａｂと、光路合成部Ｂと、照明光学系Ｃと、不図示の投射レンズとを有する。図１において、紙面に垂直な方向をＹ方向とし、該Ｙ方向に直交する水平方向および垂直方向をそれぞれＸ方向およびＺ方向とする。また、２つの光源ユニットＡａ，Ａｂのそれぞれの構成要素には、どちらの光源ユニットの構成要素であるかを示すために参照符号に添え字ａ，ｂを付しているが、以下の説明では添え字ａ，ｂを省略する。
【００１２】
光源装置としての光源ユニットＡは、光源１、コリメータレンズ２、放物ミラーアレイ３、平面ミラー４、凹レンズ５、レンズアレイ６、ダイクロイックミラー７、集光レンズ８および波長変換素子９を有する。光源ユニットＡは、波長変換素子９からの波長変換光を集光レンズ８により平行光束に変換して射出させる。
【００１３】
２つの光源ユニットＡａ，Ａｂから出射した平行光が、凸レンズ１０、合成プリズム１１および平行化レンズ１２を有する光路合成部Ｂに入射する。２つの光源ユニットＡａ，Ａｂからそれぞれ出射した２つの光束は、光路合成部Ｂで合成された後、照明光学系Ｃに入射する。照明光学系Ｃは、第１フライアイレンズ１３、第２フライアイレンズ１４、偏光変換素子１５、コンデンサレンズ１６、および光変調素子１７を有する。
【００１４】
光源１は、複数の青色レーザーダイオード（以下、青色ＬＤという）を有する。青色ＬＤから出射した光束は、発散光束であり、その直後に配置されたコリメータレンズ２によって平行光束に変換される。コリメータレンズ２は、１つの青色ＬＤに対して１つずつ配置されている。
【００１５】
コリメータレンズ２から出射した光束は、Ｚ方向に向かって進行した後、放物ミラーアレイ３によって反射および集光される。放物ミラーアレイ３からの光束は、平面ミラー４によって反射されて凹レンズ５に入射する。凹レンズ５は、その焦点位置を放物ミラーアレイ３の焦点と共有しているため、凹レンズ５から出射する光束は平行光束となる。凹レンズ５を出射した平行光束は、レンズアレイ６に入射する。レンズアレイ６の両面には、第１レンズアレイ面６１と第２レンズアレイ面６２が形成されており、凹レンズ５からの平行光束は第１レンズアレイ面６１にて複数の光束に分割された後、第２レンズアレイ面６２を通過してダイクロイックミラー７に向かう。
【００１６】
ダイクロイックミラー７は、上記複数の光束を反射して集光レンズ８に向かわせる。ダイクロイックミラー７は、複数の光束を反射するための必要最小限の大きさを有し、その表面には青波長域の光は反射するが、それ以外の波長域の光は透過する特性を有する誘電体多層膜がコーティングされている。
【００１７】
ダイクロミラー７で反射された複数の光束（青光束）は、集光レンズ８によって集光されることで波長変換素子９上にて互いに重畳され、光源像スポットを形成する。波長変換素子９は、第２レンズアレイ面６２と集光レンズ８とによって第１レンズアレイ面６１の各レンズセルと共役となる位置に配置されている。凹レンズ５によって平行化された光束は、第１レンズアレイ面６１に入射した時点では不均一な光密度分布を有する。しかし、該光束がレンズアレイ６により分割されて集光レンズ８によって重畳されることによって、波長変換素子９上に第１レンズアレイ面６１のレンズセルと相似形状で均一な光密度分布を有する光照射領域を形成する。すなわち、個々のレンズセルを物体とし、これらの像が互いに重畳された合成像を波長変換素子９上に形成する。これにより、波長変換素子９上の１点に光源１からの光束（励起光）が集中して入射することを防ぎ、波長変換素子９の波長変換効率が低下することを抑制する。
【００１８】
波長変換素子９に入射した青波長域の励起光の一部は、赤および緑波長域の波長変換光に変換されて反射され、残りは非変換光として青波長域の光のまま反射される。波長変換素子９からの赤波長域の光（赤色光）、緑波長位置の光（緑色光）および青波長域の光（青色光）により形成される白色光は、再び集光レンズ８によって平行光化されて照明光学系Ｃに向かう。このとき、白色光の一部はダイクロイックミラー７に入射するが、ダイクロイックミラー７の面積は白色光の断面積に対してかなり小さいため、白色光における青色光成分のうちダイクロイックミラー７で反射される量は少なく、白色光の色に与える影響は小さい。
【００１９】
波長変換素子９から出射した光束（白色光）は、集光レンズ８よって集光されて平行光束に変換されて光路合成部Ｂに入射する。光路合成部Ｂでは、２つの光源ユニットＡａ，Ａｂからの平行光束が凸レンズ１０に入射し、該凸レンズ１０によって合成プリズム１１の頂点近傍に集光される。合成プリズム１１の頂点近傍は、集光レンズ８と凸レンズ１０によって波長変換素子９と共役となる位置にある。したがって、合成プリズム１１の頂点近傍には、波長変換素子９上の発光スポット（光源）と相似形状の光源像が形成される。２つの光源ユニットＡａ，Ａｂからの光束により形成される光源像は合成プリズムの頂点近傍において互いに近接して１つとみなせる光源像となる。合成プリズム１１の反射面によって反射された光束は、平行化レンズ１２によって平行光束に変換されて照明光学系Ｃに入射する。
【００２０】
照明光学系Ｃに入射した光束は、第１フライアイレンズ１３に入射して複数の光束に分割された後、第２フライアイレンズ１４の近傍に再び光源像を形成する。第２フライアイレンズ１４は、平行化レンズ１２と第１フライアイレンズ１３によって光路合成部Ｂの合成プリズム１１の頂点近傍と共役となる位置に配置されており、第２フライアイレンズ１４の近傍に形成される光源像は合成プリズム１１の頂点近傍に形成される光源像と相似形状を有する。
【００２１】
これまで説明したそれぞれの共役関係により、第２フライアイレンズ１４が配置された位置は、合成プリズム１１の頂点近傍を介して波長変換素子９および第１レンズアレイ面６１とも共役な位置となる。したがって、第２フライアイレンズ１４の近傍に形成される光源像の形状は、第１レンズアレイ面６１のレンズセルと相似形状である。
【００２２】
第２フライアイレンズ１４から出射した複数の光束は、コンデンサレンズ１６によって集光されて光変調素子１７上にて互いに重畳される。本実施例における光変調素子は、１６：９のアスペクト比を有する液晶パネルである。液晶パネルは、その各画素に入射する光の偏光状態を制御する、すなわち変調することで変調光を生成する。液晶パネルが、プロジェクタに入力された映像信号に応じて駆動されることで、変調光としての画像光が生成され、該画像光が不図示の投射レンズによってスクリーン等の被投射面に投射されることで画像が表示される。
【００２３】
光源ユニットＡから出射する光には、後述するように無偏光光が含まれる。このため、光の利用効率を高める目的で偏光変換素子１５を第２フライアイレンズ１４の直後に配置している。偏光変換素子１５は、第２フライアイレンズ１４のレンズセルの約半分の幅を有する細長の偏光ビームスプリッタを複数並べて構成され、１つおきの偏光ビームスプリッタの出射面に半波長板が設けられている。偏光変換素子１５に入射した無偏光光は、偏光ビームスプリッタで反射されるＰ偏光と該偏光ビームスプリッタを透過するＳ偏光とに分離され、Ｐ偏光は隣接する別の偏光ビームスプリッタで反射され、さらに半波長板でＳ偏光に変換される。これにより、無偏光光がＳ偏光に変換される。なお、偏光変換素子１５により、無偏光光をＰ偏光に変換してもよい。
【００２４】
図２には、波長変換素子９の詳細な構成を示す。図２の上側には、光源１からの光が入射する側（以下、光入射側という）から見た波長変換素子９を示し、下側にはその側面断面を示す。下側の図において、矢印は入射する光を示す。
【００２５】
本実施例の波長変換素子９は、光入射側に波長変換した光を出射させる反射型波長変換素子９である。波長変換素子９は、不図示のモータによって中心軸１０３回りで回転駆動される。波長変換素子９は、円板形状の回転基板１０１と、該回転基板１０１上にリング状に設けられた波長変換層１０２とにより構成されている。波長変換層１０２は、回転基板１０１よりも光入射側に配置されている。回転基板１０１は、光入射側から順に、増反射膜１０１ｂと反射基板１０１ａとを有する。すなわち、回転基板１０１は、光反射性を有する。
【００２６】
波長変換層１０２は、光入射側から順に、量子ドット層１０２ｂと蛍光体層１０２ａとを有する。量子ドット層１０２ｂは、複数の量子ロッド１０２ｃと、これを保持するバインダ１０２ｄとにより形成されている。量子ロッド１０２ｃは、入射した青色光（第１の波長光）を赤色光（第２の波長光）に波長変換するとともに、量子ロッド１０２ｃの長手方向（分子方向）に平行な偏光方向を有する直線偏光を発生させる。蛍光体層１０２ｂは、複数の蛍光体１０２ｅと、これらを保持するバインダ１０２ｅとを有する。蛍光体１０２ｅは、入射した青色光（第１の波長光）を緑色光および赤色光を含む蛍光光（第３の波長光）に波長変換する。蛍光体１０２ｅから発生する蛍光光は無偏光光である。
【００２７】
図３には、量子ドット層１０２ｂから出射する赤色光（直線偏光）の偏光方向１０３を示す。本実施例では、光源１からの励起光が回転基板１０１とともに回転する量子ドット層１０２ｂのうち回転方向定位置の一部領域である照射領域１０２ｇに入射する。量子ドット層１０２ｂには、照射領域１０２ｇにて量子ロッド１０２ｃにより波長変換されて該照射領域１０２ｇから出射する赤色光が量子ドット層１０２ｂの回転にかかわらず同じ偏光方向１０３の直線偏光となるように量子ロッド１０２ｃが配置されている。
【００２８】
具体的には、量子ドット層１０２ｂには、該量子ドット層１０２ｂの周方向に量子ロッド１０２ｃの長手方向が延びるように複数の量子ロッド１０２ｃが配置されている。言い換えれば、量子ドット層１０２ｂの径方向に対して量子ロッド１０２ｃの長手方向が直交するように複数の量子ロッド１０２ｃが配置されている。これにより、量子ドット層１０２ｂの照射領域１０２ｇから出射する赤色光は、量子ドット層１０２ｂの回転にかかわらず量子ロッド１０２ｃの長手方向を偏光方向１０３とする直線偏光となる。
【００２９】
なお、照射領域１０２ｇからの赤色光が同じ偏光方向の直線偏光であるとは、必ずしも照射領域１０２ｇから出射する赤色光の全てが同じ偏光方向の直線偏光である必要はなく、赤色光のうち同じ偏光方向の直線偏光が７０％以上（望ましくは８０％以上）含まれていればよい。言い換えれば、照射領域１０５ｇ内の全ての量子ロッド１０５ｃの長手方向が互いに同じ方向を向く必要はなく、多少ばらついていてもよい。また、光源１から量子ロッド１０２ｃに入射する励起光は、量子ロッド１０２ｃの長手方向に平行な偏光方向を有する直線偏光であることが好ましい。これらのことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００３０】
図４には、波長変換素子９から出射する光のスペクトルを示す。光源１からの励起光は上述した様々な光学素子を透過または反射して波長変換素子９に到達する。波長変換素子９からは、光源１からの第１の波長光である青色光（励起光）が量子ロッド１０２ｃや蛍光体１０２ｅにより波長変換されることなくそのまま回転基板１０１で反射した非変換光である青色光（実線で示す波長４５０ｎｍ付近の光）が出射する。また、波長変換素子９からは、励起光が蛍光体１０２ｅにより波長変換されることで生成された緑色光および赤色光を含む第３の波長光としての蛍光光（実線で示す波長５００〜６５０ｎｍ付近の光）が出射する。さらに、波長変換素子９からは、励起光が量子ロッド１０２ｃにより波長変換されることで生成された第２の波長光としての赤色光（破線で示す波長６００〜６５０ｎｍ付近の光）が出射する。
【００３１】
ここで、蛍光光は緑波長域である波長５５０ｎｍにピーク強度を有し、量子ロッド１０２ｃからの赤色光は波長６２５ｎｍ付近にピーク強度を有する。そして、量子ロッド１０２ｃからの赤色光のピーク強度は、蛍光光のピーク強度以上である。これにより、蛍光光において強度が低い赤色光を量子ロッド１０２ｃからの赤色光によって補うことができ、赤色光の色純度を改善し、ひいては白色光の青みがかりを抑制して色バランスを改善することができる。
【００３２】
本実施例は、光入射側からの量子ドット層１０２ｂと蛍光体層１０２ａの配置順序に特長がある。蛍光体層１０２ａからの蛍光光は無偏光光であるが、量子ドット層１０２ｂからは直線偏光が出射する。これは、光源１からの励起光の偏光状態が量子ロッド１０２ｃで波長変換されても維持されるためである。このため、量子ドット層１０２ｂから出射する光の偏光状態を維持するためには、波長変換素子９（波長変換層１０２）に入射する励起光に対して量子ドット層１０２ｂが蛍光体層１０２ａよりも先に配置されている必要がある。これに対して、励起光に対して蛍光体層１０２ａの後に量子ドット層１０２ｂが配置されていると、量子ドット層１０２ｂから出射する光の偏光状態が蛍光体層１０２ａを通過する際に乱れてしまう。
【００３３】
本実施例によれば、量子ロッド層１０２ｂから赤色光が出射することで、蛍光体層１０２ａのみを用いる場合に比べて白色光の色バランスを改善することができる。また、量子ロッド層１０２ｂから出射する赤色光が直線偏光であることで、該赤色光が無偏光光である場合に比べて、後段に赤色光を直線偏光に変換する光学素子を不要としたり、後段の光学系での光利用効率を高めて明るい画像を投射可能としたりすることができる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の実施例２について説明する。図５は、本実施例における反射型波長変換素子９Ａの詳細な構成を示す。図５の上側には、光入射側から見た波長変換素子９Ａを示し、下側にはその側面断面を示す。本実施例において、実施例１と共通する構成要素については実施例１と同じ符号を付して説明に代える。
【００３５】
波長変換素子９Ａは、固定基板１０４と波長変換層１０５とにより構成されている。波長変換層１０５は、固定基板１０４よりも光入射側に配置されている。固定基板１０４は、光入射側から順に、増反射膜１０４ｂと反射基板１０４ａとを有する。波長変換層１０５は、光入射側から順に、量子ドット層１０５ｂと蛍光体層１０５ａとを有する。
【００３６】
図５には、量子ドット層１０５ｂから出射する赤色光（直線偏光）の偏光方向１０８を示す。本実施例では、光源１からの励起光が量子ドット層１０５ｂにおける照射領域１０５ｇに入射する。量子ドット層１０５ｂには、照射領域１０５ｇにて量子ロッドにより波長変換されて該照射領域１０５ｇから出射する赤色光が同じ偏光方向１０８の直線偏光となるように量子ロッド（図示せず）が配置されている。具体的には、量子ドット層１０５には、水平方向に量子ロッドの長手方向が延びるように複数の量子ロッドが配置されている。これにより、照射領域１０５ｇから出射する赤色光は、量子ロッドの長手方向を偏光方向１０８とする直線偏光となる。
【００３７】
本実施例によれば、量子ロッド層１０５ｂから赤色光が出射することで、蛍光体層１０５ａのみを用いる場合に比べて白色光の色バランスを改善することができる。また、量子ロッド層１０５ｂから出射する赤色光が直線偏光であることで、該赤色光が無偏光光である場合に比べて、後段に赤色光を直線偏光に変換する光学素子を不要としたり、後段の光学系での光利用効率を高めて明るい画像を投射可能としたりすることができる。
【実施例３】
【００３８】
本発明の実施例３について説明する。図６は、本実施例における波長変換素子９Ｂの詳細な構成を示す。図６の上側には、光入射側から見た波長変換素子９Ｂを示し、下側にはその側面断面を示す。本実施例において、実施例１と共通する構成要素については実施例１と同じ符号を付して説明に代える。
【００３９】
本実施例の波長変換素子９Ｂは、光入射側とは反対側に波長変換した光を出射させる透過型波長変換素子９である。波長変換素子９Ｂは、実施例１と同様に、不図示のモータによって中心軸１０３回りで回転駆動される。波長変換素子９は、円板形状の回転基板１０６と、該回転基板１０６上にリング状に設けられた波長変換層１０７とにより構成されている。波長変換層１０７は、回転基板１０６よりも光入射側に配置されている。回転基板１０６は、ガラス等の透光性を有する材料により形成されている。波長変換層１０７は、光入射側から順に、蛍光体層１０７ａと量子ドット層１０７ｂとを有する。
【００４０】
図７には、量子ドット層１０７ｂから出射する赤色光（直線偏光）の偏光方向１０３を示す。本実施例では、光源１からの励起光が回転基板１０６とともに回転する波長変換層１０７のうち回転方向定位置の一部領域である照射領域１０７ｇに入射する。量子ドット層１０７ｂには、照射領域１０７ｇにて量子ロッドにより波長変換されて該照射領域１０７ｇの裏面から出射する赤色光が量子ドット層１０７ｂの回転にかかわらず同じ偏光方向１０９の直線偏光となるように量子ロッドが配置されている。具体的な量子ロッドの配置は、実施例１（図３）と同じである。これにより、波長変換層１０７の照射領域１０７ｇから出射する赤色光は、量子ドット層１０７ｂの回転にかかわらず量子ロッドの長手方向を偏光方向とする直線偏光となる。
【００４１】
本実施例は、光入射側からの蛍光体層１０７ａと量子ドット層１０７ｂの配置順序に特長がある。実施例１でも説明したように、蛍光体層１０７ａからの蛍光光は無偏光光であるが、量子ドット層１０７ｂからは直線偏光が出射する。このため、量子ドット層１０２ｂから出射して回転基板１０６を透過する光の偏光状態を維持するためには、波長変換素子９Ｂ（波長変換層１０７）に入射する励起光に対して量子ドット層１０７ｂが蛍光体層１０７ａよりも後に配置されている必要がある。これに対して、励起光に対して蛍光体層１０７ａの前に量子ドット層１０７ｂが配置されていると、量子ドット層１０７ｂから出射する光の偏光状態が蛍光体層１０７ａを通過する際に乱れてしまう。
【００４２】
本実施例によれば、量子ロッド層１０７ｂから赤色光が出射することで、蛍光体層１０７ａのみを用いる場合に比べて白色光の色バランスを改善することができる。また、量子ロッド層１０７ｂから出射する赤色光が直線偏光であることで、該赤色光が無偏光光である場合に比べて、後段に赤色光を直線偏光に変換する光学素子を不要としたり、後段の光学系での光利用効率を高めて明るい画像を投射可能としたりすることができる。
【００４３】
なお、本実施例では、光入射側から順に、蛍光体層１０７ａ、量子ドット層１０７ｂおよび基板１０６が配置された透過型波長変換素子について説明した。しかし、透過型波長変換素子は、図８（ａ）および図８（ｂ）にそれぞれ示すように構成されてもよい。図８（ａ）の透過型波長変換素子では、光入射側から順に、蛍光体層１０７ａ、基板１０６および量子ドット層１０７ｂが配置されている。図８（ｂ）の透過型波長変換素子では、光入射側から順に、基板１０６、蛍光体層１０７ａおよび量子ドット層１０７ｂが配置されている。すなわち、透過型波長変換素子では、量子ドット層１０７ｂよりも光入射側に蛍光体層１０７ａが配置されていればよい。
【実施例４】
【００４４】
上記実施例１〜３では、青波長域の光を発する青色ＬＤを光源として用いる場合について説明したが、紫外波長域の光を発するＬＤを光源として用いてもよい。この場合、量子ドット層には、紫外波長域の光を赤波長域、緑波長域および青波長域のいずれか１つに波長変換する量子ロッドを用いてもよいし、これら波長域のそれぞれに波長変換する量子ロッドを複数組み合わせて用いてもよい。量子ドット層と蛍光体層の配置順番は実施例１〜３にて説明した通りである。
【００４５】
また、上記実施例１〜３では、量子ロッドを用いて量子ドット層を構成して、量子ドット層から出射する光を直線偏光とする場合について説明した。しかし、量子ドット層から出射する光を直線偏光としなくてもよい。この場合、量子ドットを用いて量子ドット層を構成してもよい。
【００４６】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  光源
９,  ９Ａ,  ９Ｂ  波長変換素子
１０２ａ,  １０５ａ,  １０７ａ  蛍光体層
１０２ｂ,  １０５ｂ,  １０７ｂ  量子ドット層
【図１】
2019184628.tif 000003
【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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