波长变换元件及其制造方法、光源装置、投影仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及波长变换元件及其制造方法、光源装置、投影仪。
【背景技术】
[0002]近年来，在投影仪中采用一种使用了荧光体的光源装置。在该光源装置中，通过分散有荧光体粒子的荧光体层，将激励光变换成荧光，并从荧光体层射出该荧光(例如，参照专利文献I)。
[0003]专利文献1:日本特开2009-170723号公报
[0004]但是，在上述现有技术中，由于在荧光体层内均匀地分散有荧光体粒子，所以大多激励光在荧光体层的激励光入射侧被荧光体粒子吸收并变换成荧光，从而到达荧光体层的深处的激励光减少。因此，在荧光体层中，发热集中在激励光入射侧，在激励光入射侧，温度过度上升。因此，存在如下问题:产生由于高温引起的变换效率下降，激励光向荧光的变换效率整体下降。
【发明内容】
[0005]本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种高效地生成荧光的波长变换元件。并且，目的在于提供一种具有该波长变换元件的光源装置、具有该光源装置的投影仪以及该波长变换元件的制造方法。
[0006]根据本发明的第I方式，提供一种波长变换元件，其具有:荧光体层，其具有第I面，并分散有荧光发光点；反射面，其设置于所述荧光体层的与所述第I面相反的一侧；以及基材，其设置于所述反射面的与所述荧光体层相反的一侧，在所述波长变换元件中，所述荧光体层包含所述第I面侧的第I区域、和位于所述第I区域与所述反射面之间的第2区域，所述第2区域中的所述荧光发光点的浓度比所述第I区域中的所述荧光发光点的浓度尚O
[0007]根据第I方式的波长变换元件，由于激励光入射侧的荧光体发光点的浓度比较低，所以能够使激励光到达荧光体层的深处。由此，成为伴随荧光变换而发热的发热区域分散在荧光体层的厚度方向上的状态。
[0008]此外，在荧光体发光点的浓度比较高的基材附近，发热量有可能增大，但是，热经由该基材向外部散出，所以能够高效地冷却荧光体层。
[0009]因此，难以发生由于高温引起的变换效率下降，所以高效地生成荧光。
[0010]根据本发明的第2方式，提供一种光源装置，该光源装置具有:发光元件，其射出激励荧光发光点的激励光；以及上述第I方式的波长变换元件。
[0011]根据第2方式的光源装置，由于具有高效地产生荧光的上述第I方式的波长变换元件，所以能够射出明亮的光。
[0012]根据本发明的第3方式，提供一种投影仪，该投影仪具有:照明装置，其射出照明光；光调制装置，其根据图像信息对所述照明光进行调制，从而形成图像光；以及投影光学系统，其投影所述图像光，所述照明装置是上述第2方式的光源装置。
[0013]根据第3方式的投影仪，由于具有上述第2方式的光源装置，所以能够明亮地进行图像品质优异的显示。
[0014]根据本发明的第4方式，提供一种波长变换元件的制造方法，所述波长变换元件具有:基材；反射面，其设置在所述基材上；以及荧光体层，其设置在所述反射面的上方，并分散有荧光发光点，所述波长变换元件的制造方法的特征在于，具有如下工序:在所述反射面的上方形成具有第2荧光发光点浓度的第2荧光体膜；以及在所述第2荧光体膜的上方形成第I荧光体膜，该第I荧光体膜具有比所述第2荧光发光点浓度低的第I荧光发光点浓度。
[0015]根据第4方式的波长变换元件的制造方法，能够制造如下的波长变换元件:激励光到达荧光体层的深处，伴随荧光变换的发热区域被分散在荧光体层的厚度方向上。
[0016]根据该波长变换元件，由于在荧光体发光点的浓度比较高的基材附近产生的热经由该基材被释放到外部，所以能够高效地冷却荧光体层。
[0017]因此，难以发生由于高温引起的变换效率下降，所以能够提供高效地生成荧光的波长变换元件。
【附图说明】
[0018]图1是示出一个实施方式的投影仪的光学系统的俯视图。
[0019]图2的(a)是旋转荧光板的主视图，图2的(b)是图2的(a)的Al — Al剖视图。
[0020]标号说明
[0021]1:投影仪；10:第I光源(发光元件);30:旋转荧光板(波长变换元件);32:反射膜(反射面);40:圆板(基材);42:荧光体层(波长变换元件);42a:荧光体粒子(荧光发光点)；100 ??第I照明装置；142:光入射面(第I面)；400R、400G、400B:液晶光调制装置(光调制装置);600:投影光学系统；A1:第I区域、A2:第2区域；E:蓝色光(激励光)。
【具体实施方式】
[0022]下面，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
[0023]另外，为了容易理解特征，在以下的说明所使用的附图中，为了方便，有时放大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。
[0024]对一个实施方式的投影仪的一例进行说明。本实施方式的投影仪是在屏幕(被投影面)SCR上显示彩色影像的投影型图像显示装置。投影仪具有与红色光、绿色光、蓝色光的各颜色光对应的3个液晶光调制装置。投影仪具有能够获得高亮度/高输出的光的半导体激光器，作为照明装置的光源。
[0025]图1是示出本实施方式的投影仪的光学系统的俯视图。
[0026]如图1所示，投影仪I具备:第I照明装置100、第2照明装置102、分色导光光学系统200、液晶光调制装置400R、400G、400B、十字分色棱镜500以及投影光学系统600。
[0027]第I照明装置100具有:第I光源10、准直光学系统70、分色镜80、准直聚光光学系统90、旋转荧光板(波长变换元件)30、电机50、第I透镜阵列120、第2透镜阵列130、偏振变换元件140以及重叠透镜150。
[0028]第I光源10由半导体激光器(发光元件)构成，该半导体激光器射出由激光构成的蓝色光(发光强度的峰值为大约445nm)E作为激励光。第I光源10可以由一个半导体激光器构成，也可以由多个半导体激光器构成。
[0029]另外，第I光源10还能够采用射出445nm以外的波长(例如，460nm)的蓝色光的半导体激光器。
[0030]在本实施方式中，第I光源10被配置成光轴与照明光轴10ax垂直。
[0031]准直光学系统70具有第I透镜72和第2透镜74，将来自第I光源10的光大致平行化。第I透镜72和第2透镜74由凸透镜构成。
[0032]分色镜80被配置成，在从准直光学系统70至准直聚光光学系统90的光路中，分别与第I光源10的光轴和照明光轴10ax以45°的角度交叉。分色镜80反射蓝色光B，并使包含红色光和绿色光的黄色的荧光Y通过。
[0033]准直聚光光学系统90具有在大致会聚了来自分色镜80的蓝色光E的状态下使其入射到旋转荧光板30的荧光体层42的功能、和将从旋转荧光板30射出的荧光大致平行化的功能。准直聚光光学系统90具有第I透镜92和第2透镜94。第I透镜92和第2透镜94由凸透镜构成。
[0034]第2照明装置102具有第2光源710、聚光光学系统760、散射板732以及准直光学系统770。
[0035]第2光源710由与上述第I照明装置100的第I光源10相同的半导体激光器构成。
[0036]聚光光学系统760具有第I透镜762和第2透镜764。聚光光学系统760将来自第2光源710的蓝色光会聚在散射板732附近。第I透镜762和第2透镜764由凸透镜构成。
[0037]散射板732使来自第2光源710的蓝色光散射，并使其成为具有与从旋转荧光板30射出的