"入射光によって蛍光を生じる蛍光体層と、前記蛍光によって第1の表面プラズモンを励起するプラズモン励起層とが順に積層され、該プラズモン励起層における前記蛍光体層と接する面の反対側の面に発生する前記第1の表面プラズモンまたは光を外部に出射光として取り出すための出射部とを有する光学素子であって、前記蛍光体層は、前記入射光によって第2の表面プラズモンを励起する金属微粒子を有する、光学素子。請求項1に記載の光学素子において、前記蛍光体層の中心より前記プラズモン励起層側の領域における前記金属微粒子の濃度は、前記蛍光体層の中心より前記プラズモン励起層の反対側の領域における前記金属微粒子の濃度よりも高い、光学素子。請求項2に記載の光学素子において、前記金属微粒子は、前記蛍光体層の中心より前記プラズモン励起層側の領域のみに散布されている、光学素子。請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光学素子において、前記蛍光体層と前記プラズモン励起層との間および前記射出部と前記プラズモン励起層との間の何れか一方または両方に、誘電体層が形成されている、光学素子。請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光学素子において、前記プラズモン励起層の前記蛍光体層側に積層された構造全体を含む入射側部分の実効誘電率が、前記プラズモン励起層の前記射出部側に積層された構造全体と、前記射出部に接する媒質とを含む出射側部分の実効誘電率よりも高い、光学素子。請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光学素子において、前記プラズモン励起層の前記蛍光体層側に積層された構造全体を含む入射側部分の実効誘電率が、前記プラズモン励起層の前記射出部側に積層された構造全体と、前記射出部に接する媒質とを含む出射側部分の実効誘電率よりも低い、光学素子。請求項5または6に記載の光学素子において、前記実効誘電率は、複素実効誘電率εeffであって、前記プラズモン励起層の界面に平行な方向をx軸およびy軸、前記プラズモン励起層の界面に垂直な方向をz軸とし、前記入射側部分および前記出射側部分の誘電体の誘電率分布をεx,y,z、積分範囲Dを前記入射側部分または前記出射側部分の三次元座標の範囲、前記第1の表面プラズモンの波数のz成分をksppzとすれば、を満たし、前記第1の表面プラズモンの波数のz成分ksppz、および、前記第1の表面プラズモンの波数のx、y成分ksppは、前記プラズモン励起層の誘電率の実部をεmetal、真空中での光の波数をk0とすれば、を満す、光学素子。請求項1ないし7のいずれか1項に記載の光学素子において、前記出射部は、前記プラズモン励起層に積層された、前記プラズモン励起層における前記蛍光体層と接する面の反対側の面に発生する第2の表面プラズモンまたは光の波数ベクトルを変換する波数ベクトル変換層である、光学素子。請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光学素子において、前記出射部は、前記プラズモン励起層に設けられた周期構造である、光学素子。請求項1ないし9のいずれか1項に記載の光学素子において、発光素子からの光を伝播して前記蛍光体層に入射する導光体をさらに有し、前記蛍光体層は、前記導光体に積層されている、光学素子。請求項1ないし10のいずれか1項に記載の光学素子において、前記金属微粒子は、金、銀、アルミニウム、または、これらのいずれかを含む合金で形成される、光学素子。請求項1ないし11のいずれか1項に記載の光学素子と、前記光学素子に光を入射する発光素子と、を有する光源装置。請求項12に記載の光源装置と、前記光源装置からの光を変調して出射する変調素子と、前記変調素子からの光を投射して映像を表示する投射光学系と、を有する投射型表示装置。蛍光と表面プラズモンとの結合効率をさらに向上させることができれば、プラズモン結合放射素子の更なる高効率化および高輝度化を実現することができる。本願発明者らのシミュレーションによれば、金属層の蛍光体層側の表面から10nm~数10nm程度までの範囲の蛍光体で生じた蛍光が最も効率よく表面プラズモンと結合することが分かった。このため、蛍光体層の膜厚を数10nm程度にすれば、蛍光と表面プラズモンの結合効率をさらに向上させることができる。しかしながら、一般的な蛍光体材料の消衰係数はあまり高くないので、数10nm程度の膜厚の蛍光体層では、入射光を十分に吸収することができず、入射光を蛍光に変換する蛍光変換効率が低くなる。このため、蛍光体層の膜厚を数10nm程度にすると、蛍光と表面プラズモンとの結合効率は向上するが、蛍光体層の蛍光変換効率が低くなるので、プラズモン結合放射素子の更なる高効率化および高輝度化があまり期待できない。本発明の目的は、更なる高効率化および高輝度化が可能な光学素子、光源装置および投射型表示装置を提供することである。本発明による光学素子は、入射光によって蛍光を生じる蛍光体層と、前記蛍光によって第1の表面プラズモンを励起するプラズモン励起層とが順に積層され、該プラズモン励起層における前記蛍光体層と接する面の反対側の面に発生する前記第1の表面プラズモンまたは光を外部に出射光として取り出すための出射部とを有する光学素子であって、前記蛍光体層は、前記入射光によって第2の表面プラズモンを励起する金属微粒子を有する。また、本発明による光源装置は、前記光学素子と、前記光学素子に光を入射する発光素子と、を有する。また、本発明による投射型表示装置は、光源装置と、前記光源装置からの光を変調して出射する変調素子と、前記変調素子からの光を投射して、映像を表示する投射光学系と、を有する、を有する。本発明によれば、更なる高効率化および高輝度化が可能となる。以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。第1の実施形態図1は、本実施形態の光学素子の構成を模式的に示す斜視図である。なお、光学素子において、実際の個々の層の厚さが非常に薄く、またそれぞれ層の厚さの違いが大きいので、各層を正確なスケール、比率で図を描くことが困難である。このため、図面では各層が実際の比率通りに描かれておらず、各層を模式的に示している。図1に示すように、本実施形態の光学素子1では、光が入射されるキャリア生成層11と、キャリア生成層11に積層されたプラズモン励起層12と、プラズモン励起層12に積層された波数ベクトル変換層13とを有する。キャリア生成層11は、入射光の一部を吸光してキャリア励起子を生成し、そのキャリアによって蛍光を生じさせる蛍光体層である。キャリア生成層11の材料としては、例えば、ローダミンRhodamine6GやスルホローダミンSulforhodamine101等の有機蛍光体や、Y2O2S:Eu、BaMgAlxOy:EuやBaMgAlxOy:Mn等の無機蛍光体、CdSeやCdSe/ZnS量子ドット等の量子ドット蛍光体、GaN、GaAs等の無機材料半導体、チオフェン/フェニレンコオリゴマー、Alq3等の有機材料半導体材料などが挙げられる。なお、キャリア生成層11は、発光波長が同一または異なる複数の波長の光を蛍光する材料が混在されていてもよい。また、キャリア生成層11の膜厚は1μm以下が望ましい。また、キャリア生成層11は、入射光の見かけの吸光度を増大させるための金属微粒子14を含む。ここで、見かけの吸光度とは、金属微粒子14が分散されたキャリア生成層11を、均質な層と考え、層全面に光を入射させたときに測定される吸光度である。金属微粒子14は、入射光と相互作用することにより、金属微粒子14の表面に表面プラズモンを励起し、その表面近傍に入射光の電場強度に対して100倍近くの大きさの増強電場を誘起する。この増強電場によってもキャリア生成層11内にキャリアが生成されるので、キャリア生成層11内のキャリアの数が増加する。このため、金属微粒子14は、自身の表面に励起された表面プラズモンによって、入射光の見かけの吸光度を増大させて、蛍光の光強度を増大させることができる。金属微粒子14の材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、亜鉛、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム、アルミニウム、又はこれらの合金などが挙げられる。これらの中でも、金、銀、銅、白金、アルミニウムまたはこれらを主成分とする合金が好ましく、金、銀、アルミニウムまたはこれらを主成分とする合金が特に好ましい。金属微粒子14はその周辺と中心で金属種の異なるコアシェル構造、2種の半球の合体した半球合体構造、異なるクラスターが集合して微粒子を作るクラスターインクラスター構造でもよい。金属微粒子14を合金または、これら特殊構造とすることで、微粒子の寸法や、形状を変化させなくとも、共鳴波長を制御できる。金属微粒子14の形状としては、直方体、立方体、楕円体、球体、三角錐および三角柱など、閉じた表面を有する形状であればどのような形状でも良い。また、金属微粒子14には、半導体リソグラフィ技術に代表される微細加工によって、金属薄膜を一辺が10μm未満の閉じた面で構成される構造体に加工したものも含まれる。プラズモン励起層12は、キャリア生成層11で発生する蛍光の周波数発光周波数よりも高いプラズマ周波数を有する金属材料によって形成された微粒子層または薄膜層である。言い換えれば、プラズモン励起層12は、キャリア生成層11で発生する蛍光の発光周波数において負の誘電率を有している微粒子層または薄膜層である。プラズモン励起層12は、キャリア生成層11で発生した蛍光により、表面に表面プラズモンを励起する。なお、プラズモン励起層12の表面に励起される表面プラズモンは、第1の表面プラズモンの一例であり、金属微粒子14の表面に励起された表面プラズモンは、第2の表面プラズモンの一例である。プラズモン励起層12の材料としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、亜鉛、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム、アルミニウム、又はこれらの合金などが挙げられる。これらの中でも、プラズモン励起層12の材料としては、金、銀、銅、白金、アルミニウム及びこれらを主成分とする合金が好ましく、金、銀、アルミニウム及びそれらを主成分とする合金が特に好ましい。また、プラズモン励起層12の厚さは、200nm以下に形成されるのが好ましく、10nm~100nm程度に形成されるのが特に好ましい。波数ベクトル変換層13は、プラズモン励起層12と波数ベクトル変換層13との界面に励起された表面プラズモンの波数ベクトルを変換することで、プラズモン励起層12と波数ベクトル変換層13との界面から光を取り出し、光学素子1から光を出射すための出射部である。言い換えれば、波数ベクトル変換層13は、表面プラズモンを所定の出射角の光に変換して光学素子1から出射する。さらに言えば、波数ベクトル変換層13は、プラズモン励起層12と波数ベクトル変換層13との界面にほぼ直交するように、光学素子1から出射光を出射させる機能を奏している。波数ベクトル変換層13としては、例えば、表面レリーフ格子、フォトニック結晶に代表される周期構造又は準周期構造、光学素子1からの光の波長よりも大きなテクスチャー構造、例えば粗面が形成された表面構造、ホログラム、マイクロレンズアレイ等を用いたものが挙げられる。なお、準周期構造とは、例えば周期構造の一部が欠けている不完全な周期構造を指している。これらの中でも、フォトニック結晶に代表される周期構造又は準周期構造、マイクロレンズアレイを用いるのが好ましい。これは、光の取り出し効率を高められるだけでなく、指向性を制御できるからである。また、フォトニック結晶を用いる場合には、結晶構造が三角格子構造を採ることが望ましい。また、波数ベクトル変換層13としては、平板状の基部の上に凸部が設けられた構造であってもよい。次に、金属微粒子14およびその配置についてより詳細に説明する。図2および図3は、金属微粒子14が存在しない場合における、金属平面‐励起子間距離とプラズモンへの結合効率との関係を、プラズモン励起層12に接している誘電体層本実施形態では、キャリア生成層11の誘電率εdごとに示す図である。金属平面‐励起子間距離は、キャリア生成層11で生成されたキャリアからキャリア生成層11およびプラズモン励起層12の界面までの距離である。また、プラズモンへの結合効率は、キャリアによって生じた蛍光とプラズモン励起層12で励起される表面プラズモンとのプラズモン結合の結合効率である。なお、図2では、プラズモン励起層12をAgとし、図3では、プラズモン励起層12をAuとしている。また、図2および図3では、蛍光の波長を530nmとしている。図2および図3で示されたように、誘電率εdが大きいほど、プラズモンへの結合効率のピーク値が大きくなり、その結合効率の半値全幅が狭くなる。光学素子1を高効率なものとするためには、誘電率εdを比較的大きくし、かつ、キャリア生成層11に結合効率の高い領域で光を吸収させる必要がある。この場合、キャリア生成層11に光を吸収させる領域の幅平面‐励起子間距離は、数10nmオーダー程度が望ましい。しかしながら、一般的な蛍光体の消衰係数では、上記のような数10nmオーダーの狭い領域で光を全て吸収させることは困難である。例えば、蛍光体の消衰係数を0.2、吸収させる光の波長を405nmとすると、蛍光体には160nm程度の膜厚が必要となる。そこで、本実施形態では、キャリア生成層11に金属微粒子14を設けることで、金属微粒子14で生じる表面プラズモンによる電場増強効果を用いて、結合効率が高い領域における光の吸収度を向上させている。表面プラズモンを金属微粒子14の表面に励起するためには、金属微粒子14の半径を、キャリア生成層11に入射する光の波長より十分小さくする必要があり、例えば、キャリア生成層11に入射する光を可視光とした場合、金属微粒子の半径は、数nm~数十nm程度であることが望ましい。また、キャリア生成層11が1μm程度であるとすると、結合効率が高い領域の幅が数十nmオーダー程度であるので、結合効率が高い領域における光の吸収度を向上させるためには、キャリア生成層11の中心よりプラズモン励起層12側の領域における金属微粒子13の濃度は、キャリア生成層11の中心よりプラズモン励起層12の反対側の領域における金属微粒子13の濃度よりも高いことが望ましい。さらに言えば、金属微粒子14は、キャリア生成層11の中心よりプラズモン励起層12側の領域のみに散布されていることがより望ましい。例えば、金属微粒子14の半径を数nm~数10nm程度とすると、金属微粒子14の存在する範囲をキャリア生成層11およびプラズモン励起層12の界面から5nm金属微粒子14の半径の半分~100nmの範囲に限定することが望ましい。また、金属微粒子が周期的に配列していると、表面プラズモンによる電場増強効果が強く作用して、電場がより増強されることが知られている。このため、金属微粒子同士の間隔を調整し、金属微粒子を周期的に配列することが望ましい。以上説明したように本実施形態によれば、キャリア生成層11は、入射光によって表面プラズモンを励起する金属微粒子14を有し、その金属微粒子14に励起された表面プラズモンによって蛍光の光強度を増加させる。このため、キャリア生成層11の蛍光変換効率を高くすることが可能になるので、高効率化および高輝度化が可能となる。また、本実施形態では、金属微粒子14は、キャリア生成層11のプラズモン励起層12側に散布される。この場合、結合効率が高い領域における光の吸収度を向上させることが可能になり、蛍光と表面プラズモンの結合効率を向上させることが可能になる。したがって、更なる高効率化および高輝度化が可能となる。第2の実施形態本実施形態では、光学素子1を有する光源装置の一例を説明する。図4は、本実施形態の光源装置の構成を模式的に示す斜視図であり、図5は、本実施形態の光源装置における光の振る舞いを説明するための断面図である。図4および図5に示すように、本実施形態の光源装置100は、複数の発光素子101101a~101nと、これら発光素子101から出射された光が入射する光学素子102とを備えている。光学素子102は、発光素子101から出射された光が入射する導光体21と、この導光体21からの光によって出射光を出射する指向性制御層22と、を有している。発光素子101a~101nは、本実施形態では、平板状の導光体21の4つの側面に、それぞれ所定の間隔をあけて配置されている。ここで、発光素子101a~101nが上記側面と接続されている面を光入射面23とする。発光素子101としては、例えば、キャリア生成層11が吸収できる波長の光を出射する発光ダイオードLED、レーザダイオードまたはスーパールミネッセントダイオードなどが用いられる。発光素子101は、導光体21の光入射面23から離されて配置されてもよく、例えばライトパイプのような導光部材によって導光体21と光学的に接続される構成でもよい。また、実施形態では、導光体21が平板状に形成されているが、導光体21の形状は平板状に限定されるものではない。導光体21の内部には、マイクロプリズムのような配光特性を制御する構造体が設けられていてもよい。また、導光体21は、光出射部24と光入射面23を除く外周面の全面または一部に反射膜不図示が設けられていてもよい。同様に、光源装置100は、光出射部24と光入射面23を除く外周面の全面または一部に反射膜不図示が設けられていてもよい。反射膜としては、例えば銀、アルミニウム等の金属材や、誘電体多層膜を用いることができる。指向性制御層22は、光源装置100からの出射光の指向性を高めるための層であり、図6で示したように、図1に示した光学素子1と同じ構成を有する。なお、図6では、キャリア生成層11が導光体21の直上に配置されている。また、波数ベクトル変換層13は、プラズモン励起層12の直上に配置されているが、波数ベクトル変換層13とプラズモン励起層12との間に、厚さが1μmよりも薄い誘電体層が挿入されていてもよい。また、プラズモン励起層12は、誘電性を有する2つの層の間に挟まれている。本実施形態では、これら2つの層が、キャリア生成層11と波数ベクトル変換層13に対応している。そして、本実施形態における光学素子102は、プラズモン励起層12の導光体21側に積層された構造全体を含む入射側部分以下、単に入射側部分と称するの実効誘電率が、プラズモン励起層12の波数ベクトル変換層13側に積層された構造全体と、波数ベクトル変換層13に接する媒質例えば、空気とを含む出射側部分以下、単に出射側部分と称するの実効誘電率よりも高くなるように構成されている。なお、プラズモン励起層12の導光体21側に積層された構造全体には、導光体21が含まれる。プラズモン励起層12の波数ベクトル変換層13側に積層された構造全体には、波数ベクトル変換層13が含まれる。つまり、第1の実施形態では、プラズモン励起層12に対する、導光体21及びキャリア生成層11を含む入射側部分の実効誘電率が、プラズモン励起層12に対する、波数ベクトル変換層13と媒質とを含む出射側部分の実効誘電率よりも高くなっている。この場合、プラズモン励起層12における蛍光体層11と接する面の反対側の面には、表面プラズモンが発生する。より詳細には、プラズモン励起層12の入射側部分発光素子101側の複素実効誘電率の実部が、プラズモン励起層12の出射側部分波数ベクトル変換層13側の複素実効誘電率の実部よりも高く設定されている。ここで、複素実効誘電率εeffは、プラズモン励起層12の界面に平行な方向をx軸、y軸、プラズモン励起層12の界面に垂直な方向をz軸とし、キャリア生成層11から出射する蛍光の角周波数をω、プラズモン励起層12に対する入射側部分及び出射側部分における誘電体の誘電率分布をεω,x,y,z、表面プラズモンの波数のz成分をksppz、、虚数単位をjとすれば、で表される。ここで積分範囲Dは、プラズモン励起層12に対する入射側部分または出射側部分の三次元座標の範囲である。言い換えれば、この積分範囲Dにおけるx軸及びy軸方向の範囲は、入射側部分が含む構造体の外周面または出射側部分が含む構造体の外周面までの媒質を含まない範囲であり、プラズモン励起層12の界面に平行な面内の外縁までの範囲である。また、積分範囲Dにおけるz軸方向の範囲は、入射側部分または出射側部分媒質を含むの範囲である。入射側部分および出射側部分の実効誘電率の算出において、Z座標は共に、プラズモン励起層12とそれに接する層との界面をZ=0とし、その界面からプラズモン励起層12と反対方向へ遠ざかる方向をZ方向としている。また、表面プラズモンの波数のz成分ksppz、表面プラズモンの波数のx、y成分ksppは、プラズモン励起層12の誘電率の実部をεmetal、真空中での光の波数をk0とすれば、したがって、式1、式2、式3を用い、誘電率分布εω,x,y,zとして、プラズモン励起層12の入射側部分の誘電率分布εinω,x,y,z、プラズモン励起層12の出射側部分の誘電率分布εoutω,x,y,zをそれぞれ代入して、計算することで、プラズモン励起層12に対する入射側部分の複素実効誘電体層εeffin、及び出射側部分の複素実効誘電率εeffoutがそれぞれ求まる。実際には、複素実効誘電率εeffとして適当な初期値を与え、式1、式2、式3を繰り返し計算することで、複素実効誘電率εeffを容易に求められる。プラズモン励起層12に接する層の誘電率が非常に高い場合、その界面における表面プラズモンの波数のz成分ksppzが実数となる。これは、その界面において表面プラズモンが発生しないことに相当する。そのため、プラズモン励起層12に接する層の誘電率が実効誘電率に相当することになる。ここで、表面プラズモンの有効相互作用距離を、表面プラズモンの強度がe-2となる距離とすれば、表面プラズモンの有効相互作用距離deffは、で表わされる。なお、キャリア生成層11、プラズモン励起層12を除き、導光体21を含めたいずれの層や、波数ベクトル変換層13に接する媒質においても、複素誘電率の虚部は可能な限り低い方が好ましい。複素誘電率の虚部を可能な限り低くすることで、プラズモン結合を生じさせ易くし、光損失を低減することができる。光源装置100の周囲の媒質、つまり導光体21や波数ベクトル変換層13に接する媒質は、固体、液体、気体のいずれであってもよく、導光体21側と波数ベクトル変換層13側とがそれぞれ異なる媒質であってもよい。次に、光源装置100において、発光素子101から指向性制御層22に入射した光が、指向性制御層22の光出射部24から出射される動作を説明する。図5に示すように、複数の発光素子101のうち、例えば発光素子101fから出射された光は、導光体21の光入射面23を透過し、導光体21内を全反射しながら伝播する。このとき、導光体21と指向性制御層22との界面に入射した光の一部は、指向性制御層22のプラズモン励起層12における後述する特性に応じた方向および波長で光出射部24から出射される。光出射部24から出射されなかった光は導光体21に戻され、再度、導光体21と指向性制御層22との界面に入射した光の一部が、指向性制御層22を透過し、光出射部24から出射される。これらの繰り返しによって、導光体21に入射した光の大半が光出射部24から出射される。また、複数の発光素子101のうち、導光体21を間に挟んで発光素子101fに対向する位置に配置された発光素子101mから出射し、光入射面23を透過した光についても同様に、光出射部24から出射される。光出射部24から出射される光の方向および波長は、指向性制御層22の特性にのみ依存し、発光素子101の位置、導光体21と指向性制御層22との界面への入射角には無依存である。以降特にことわらない限り、フォトニック結晶からなる波数ベクトル変換層13を備える構成について説明する。導光体21内を全反射で伝播している光は、導光体21とキャリア生成層11との界面では全反射条件が崩れ、キャリア生成層11中に入射する。キャリア生成層11中に入射した光は、キャリア生成層11においてキャリアを生成するとともに、金属微粒子14の表面に表面プラズモンを励起する。金属微粒子14の表面に励起された表面プラズモンは、電場増強効果によって、キャリア生成層11中に入射した光の電場強度に対して100倍近くの大きさの増強電場を誘起する。この増強電場によってもキャリア生成層11内にキャリアが生成される。キャリア生成層11内に生成されたキャリアによって蛍光が生じ、その蛍光はプラズモン励起層12中の自由電子とプラズモン結合を起し、プラズモン励起層12と波数ベクトル変換層13との界面に表面プラズモンを励起する。この励起された表面プラズモンは、波数ベクトル変換層13で回折されて、光源装置100の外部に出射される。プラズモン励起層12と波数ベクトル変換層13との界面の誘電率が空間的に均一、つまり平坦な面である場合には、この界面に生じた表面プラズモンを取り出すことはできない。このため、本発明では、波数ベクトル変換層13を周期構造などとすることで、表面プラズモンを回折し、光として取り出している。波数ベクトル変換層13の一点から出射される光は、伝播するにつれて同心円状に広がる円環状の強度分布を有している。ここで、波数ベクトル変換層13を周期構造とした場合、波数ベクトル変換層13から出射する光の中心出射角θradは、波数ベクトル変換層13の周期構造のピッチをΛ、プラズモン励起層12の波数ベクトル変換層側における表面プラズモンの波数のx、y成分をksppout、周囲媒質の誘電率をεm、波数ベクトル変換層13から出射する光の真空中での波長をk0、とすれば、で表わされる。ここで、iは正または負の整数である。以上説明したように本実施形態によれば光源装置100は、発光素子101からの光を光学素子1を用いて出射光に変換しているので、高効率化および高輝度化が可能となる。第3の実施形態図7は、第3の実施形態の光源装置が備える指向性制御層を示す斜視図である。図7に示すように、第3の実施形態における指向性制御層22A、導光体21の上に、キャリア生成層11、誘電体層31、プラズモン励起層12、波数ベクトル変換層13の順に積層されている。したがって、第3の実施形態では、キャリア生成層11とプラズモン励起層12との間に、誘電体層31が挿入されている点が第2の実施形態と異なっている。誘電体層31は、自身の誘電率がプラズモン励起層12に対する入射側部分の実効誘電率よりも出射側部分の実効誘電率が低く保たれる範囲に含まれる。したがって、誘電体層31の誘電率は、プラズモン励起層12に対する出射側部分の実効誘電率よりも大きい必要はない。誘電体層31は、キャリア生成層11と異なる材料によって形成されてもよい。このため、本実施形態は、キャリア生成層11の材料選択の自由度を高めることができる。誘電体層31としては、例えば、ダイヤモンド、TiO2、CeO2、Ta2O5、ZrO2、Sb2O3、HfO2、La2O3、NdO3、Y2O3、ZnO、Nb2O5等の高誘電率材料からなる薄膜又は多孔質膜を用いるのが好ましい。誘電体層31は、導電性を有する材料で形成されるのが好ましい。誘電体層31の厚さは、可能な限り薄い方が望ましい。なお、この厚さの許容最大値は、キャリア生成層11とプラズモン励起層12との間でプラズモン結合が生じる距離に相当し、式4より算出される。なお、指向性制御層22Aにおいても、プラズモン励起層12でプラズモン結合を生じさせるために、導光体21、キャリア生成層11及び誘電体層31を含む入射側部分の実効誘電率は、波数ベクトル変換層13と、波数ベクトル変換層13に接する媒質とを含む出射側部分の実効誘電率よりも高く設定されている。プラズモン励起層12、波数ベクトル変換層13との間に、図示しない誘電体層が挿入されていてもよい。ただし、この誘電体層は、自身の誘電率がプラズモン励起層12に対する入射側部分の実効誘電率よりも出射側部分の実効誘電率が低く保たれる範囲に含まれる。したがって、誘電体層31の誘電率は、プラズモン励起層12に対する入射側部分の実効誘電率よりも小さい必要はない。誘電体層としては、SiO2ナノロッドアレイフィルムや、SiO2、AlF3、MgF2、Na3AlF6、NaF、LiF、CaF2、BaF2、低誘電率プラスチック等の薄膜又は多孔質膜を用いるのが好ましい。以上のように構成された第3の実施形態における指向性制御層22Aによれば、第1の実施形態と同様の効果が得られると共に、独立した誘電体層31を備えることで、プラズモン励起層12の入射側部分の実効誘電率の調整を容易にすることが可能になる。第4の実施形態図8は、第4の実施形態の光源装置が備える指向性制御層を示す斜視図である。図8に示すように、第4の実施形態における指向性制御層22Bは、図6で示した指向性制御層22の構成に加えて、プラズモン励起層12と波数ベクトル変換層13との間に挟まれた誘電体層32と、キャリア生成層11とプラズモン励起層12との間に挟まれて設けられた誘電体層33とをさらに有する。ここで、誘電体層33の誘電率は、誘電体層32の誘電率より低い方が望ましい。ただし、誘電体層32、誘電体層33は、自身の誘電率がプラズモン励起層12に対する出射側部分の実効誘電率よりも入射側部分の実効誘電率が低く保たれる範囲に含まれる。したがって、誘電体層32の誘電率は、プラズモン励起層12に対する入射側部分の実効誘電率よりも大きい必要はなく、誘電体層33の誘電率は、プラズモン励起層12に対する出射側部分の実効誘電率よりも小さい必要はない。この場合、プラズモン励起層12における蛍光体層11と接する面の反対側の面には、光が発生し、プラズモン励起層12の蛍光体層11側の面に表面プラズモンが発生する。また、誘電体層32及び誘電体層33の誘電率の虚部は、可能な限り小さい方が好ましい。これは、プラズモン結合させ易くし、光損失を低減することができるためである。誘電体層33としては、例えば、SiO2ナノロッドアレイフィルムや、SiO2、AlF3、MgF2、Na3AlF6、NaF、LiF、CaF2、BaF2、低誘電率プラスチック等の薄膜又は多孔質膜を用いるのが好ましい。また、誘電体層32としては、例えば、ダイヤモンド、TiO2、CeO2、Ta2O5、ZrO2、Sb2O3、HfO2、La2O3、NdO3、Y2O3、ZnO、Nb2O5等の高誘電率材料を用いるのが好ましい。上記のように、誘電体層32および33を設けることで、プラズモン励起層12の出射側の実効誘電率は、入射側の実効誘電率より高くなる。この場合、キャリア生成層11で発生した蛍光はプラズモン励起層12中の電子とプラズモン結合を起こし、プラズモン励起層12の誘電体層32側では光に変換されて出射する。出射した光は波数ベクトル変換層で回折されて、外部に取り出される。ここで、波数ベクトル変換層13を周期構造とした場合、波数ベクトル変換層13から出射する光の中心出射角θradは、第1の実施形態と同様に、波数ベクトル変換層13の周期構造のピッチをΛ、プラズモン励起層12のキャリア生成層11側における表面プラズモンの波数のx、y成分をksppin、周囲媒質の誘電率をεm、波数ベクトル変換層13から出射する光の真空中での波長をk0、とすれば、で表わされる。ここで、iは正または負の整数である。なお、プラズモン励起層12に対する出射側部分の実効誘電率よりも入射側部分の実効誘電率が低く保たれれば、誘電体層32および33のいずれか一方または両方を除いた構成であっても動作する。以上説明したように本実施形態の光源装置によれば、波数ベクトル変換層13へ入射する光の入射角が、プラズモン励起層12とこのプラズモン励起層8を挟む誘電体層32および33の誘電率のみで決定されるので、光源装置からの出射光の指向性が、発光素子101の指向性に制限されることがなくなる。第5の実施形態図9は、第5の実施形態の光源装置が備える指向性制御層を示す斜視図である。図9に示すように、第5の実施形態における指向性制御層22Cは、導光体12に、キャリア生成層11とプラズモン励起層41とが順に積層されている。プラズモン励起層41は、第1の実施形態におけるプラズモン励起層12と比べて、キャリア生成層11と接する面の反対側の面に、波数ベクトル変換層13の機能つまり、出射部としての機能を奏する周期構造42を有する点が異なる。周期構造42は、1次元または2次元の格子構造凹凸構造によって構成されている。周期構造42としては、sin関数や、のこぎり波、三角波および方形波形状等のいずれの周期構造でもよく、それらを階段近似したものでも良い。また、プラズモン励起層41における周期構造42を有する面の反対側の面に周期構造があってもよい。キャリア生成層11に光が入射したとき、キャリア生成層11とプラズモン励起層41との界面で表面プラズモンが発生する。この表面プラズモンは、プラズモン励起層41から所定の方向に出射する光として取り出される。より具体的には、キャリア生成層11で生じた蛍光の真空中での角周波数をω、真空中の光速をc、プラズモン励起層41の誘電率をεmetal、キャリア生成層11の誘電率をεsub、プラズモン励起層41に接する媒質の誘電率をεmedi、プラズモン励起層41に接する媒質とプラズモン励起層41との界面における表面プラズモンの波数をkspp,medi、キャリア生成層11とプラズモン励起層41との界面における表面プラズモンの波数をkspp,sub、プラズモン励起層41の周期構造42のx方向の波数ベクトルをKx、y方向の波数ベクトルをKy、但し、xy平面が基板21に平行な面とすれば、を満たす角度θの方向に、プラズモン励起層41から光が出射される。ここで、m、nは正または負の整数である。また、光源装置100からの出射光の光強度は、を満たすときに最も高くなる。なお、プズモン励起層41に接する媒質とプラズモン励起層41との界面における表面プラズモンの波数kspp,mediと、キャリア生成層11とプラズモン励起層41との界面における表面プラズモンの波数をkspp,subは、で表される。なお、本実施形態において、プラズモン励起層41のキャリア生成層11側に図示しない周期構造を有してもよい。以上説明したように本実施形態によれば、第1~第4の実施形態と同様な効果が得られる。また、本実施形態の指向性制御層では、第1~第4の指向性制御層よりも、層数が少なくなるので、製造工程の削減が可能である。第6の実施形態本実施形態では、光源装置100を用いた機器の一例としての投射型表示装置の構成例について説明する。図11は、本実施形態の投写型表示装置を示す模式図である。図11に示すように、実施形態のLEDプロジェクタは、赤R光用光源装置100r、緑G光用光源装置100gおよび青B光用光源装置100bと、光源装置100r、100gおよび100bからの出射光がそれぞれ入射する照明光学系120r、120gおよび120bと、照明光学系120r、120gおよび120bを通過した光が入射する変調素子としてのライトバルブ121r、121g、121bと、を備える。また、投写型表示装置は、ライトバルブ121r、121gおよび121bによってそれぞれ変調されて入射されたR、G、B光を合成するクロスダイクロイックプリズム122と、このクロスダイクロイックプリズム122からの出射光をスクリーン等の投射面上に投射する投射レンズ不図示を含む投射光学系123と、を備えている。この投写型表示装置は、いわゆる3板式プロジェクタに適用された構成である。照明光学系120r、120g、120bとしては、例えば輝度を均一化するためのロッドレンズ不図示を有している。また、ライトバルブ121r、121g、121bは、例えば液晶表示板やDMDDigitalMicromirrorDevice等を有している。なお、上述した実施形態の光源装置は、単板式プロジェクタにも適用可能であることは勿論である。本実施形態によれば、投写型表示装置に光源装置100が適用されることで、投射映像の輝度を向上させることができる。なお、光源装置100は投射型表示装置以外の機器にも適用可能であることは勿論である。例えば、光源装置100は、液晶表示板LCD:LiquidCrystalDisplayの直下型光源装置に適用されてもよいし、携帯型電話機やPDAPersonalDataAssistant等のバックライトに適用されてもよい。さらに光源装置100は、種々のセンシング装置の光源装置に適用されてもよい。実施例1本実施例では、光学素子1における入射光の吸収効率について評価する。以下では、キャリア生成層11に入射される入射光の波長を405nm、波長405nmにおける蛍光体の誘電率の虚部を0.2、金属微粒子14の充填率を50としている。また、吸収効率は、金属微粒子14が存在しないときの値からの倍率で示す。なお、金属微粒子14の充填率とは、キャリア生成層11の全体積に占める金属微粒子14の割合である。金属微粒子14がアルミニウムAlで形成されている場合、光学素子1のパラメータ具体的には、金属微粒子14の半径aとキャリア生成層11の比誘電率εphosphorと、金属微粒子14に励起される表面プラズモンのプラズモン共鳴波長との関係は、図12で示す等高線図のようになる。また、光学素子1のパラメータと吸収効率との関係は、図13で示す等高線図のようになる。この場合、例えば、半径aを14nmとし、比誘電率εphosphorを4とすると、吸収効率は11倍となる。このとき、キャリア生成層11の入射面から入射光の強度が1/eとなる位置までの距離である吸収長は45nmとなる。また、キャリア生成層11の厚さは、入射光の1/eの光を吸収する厚さに設定すると、22.5nmとなる。また、金属微粒子14が銀Agで形成されている場合、光学素子1のパラメータとプラズモン共鳴波長との関係は、図14で示す等高線図のようになり、光学素子1のパラメータと吸収効率との関係は、図15で示す等高線図のようになる。この場合、例えば、半径aを11nmとし、比誘電率εphosphorを4とすると、吸収効率は14倍となる。このとき、吸収長は35nmとなる。また、キャリア生成層11の厚さは、入射光の1/eの光を吸収する厚さに設定すると、17.5nmとなる。また、金属微粒子14が金Auで形成されている場合、光学素子1のパラメータとプラズモン共鳴波長との関係は、図16で示す等高線図のようになり、光学素子1のパラメータと吸収効率との関係は、図17で示す等高線図のようになる。この場合、例えば、半径aを11nmとし、比誘電率εphosphorを4とすると、吸収効率は5倍となる。このとき、吸収長は76nmとなる。また、キャリア生成層11の厚さは、入射光の1/eの光を吸収する厚さに設定すると、38nmとなる。以上のように、半径が10nm以上の比較的大きな金属微粒子14であっても、吸収効率が5倍程度以上になることが分かる。また、キャリア生成層11の厚さを数十nm程度に薄くした場合でも、入射光の1/e以上の光を吸収することができるため、高効率かつ高輝度なプラズモン結合放射素子を実現できる。以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されたものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更を行うことができる。この出願は、2010年10月15日に出願された日本出願特願2010-232825号公報を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。"