CN111033366B - 光源装置和投影型显示装置 - Google Patents

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    • F21V7/26—Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by the material the material comprising photoluminescent substances

Abstract

根据本公开的实施方式的光源装置设置有：光源部；以及波长转换元件，该波长转换元件被来自光源部的激发光激发以发射荧光。波长转换元件包括可绕旋转轴旋转的基板、包括多个荧光体颗粒的荧光体层以及包括多个量子点的量子点层。荧光体层和量子点层相对于光源部依次布置。

Description

光源装置和投影型显示装置
技术领域
本公开涉及具有荧光体轮的光源装置以及包括这种光源装置的投影型显示装置。
背景技术
近年来，在用于投影仪的固态光源中，主流方法是通过激发Ce-YAG(铈：钇铝石榴石)荧光体并且然后使用滤光片从荧光中切割不必要的波长来获得红色光和绿色光。然而，这种方法中的色域在BT202规范中窄至约60％。此外，在使用在sRGB规范中被定义为白色点的D65执行显示的情况下，荧光的红色光成分成为限速因素。这已引起了浪费荧光的绿色光成分约30％的问题，导致光源效率的劣化。
相反，例如，专利文献1公开了一种扩展发射波长带的光源装置。在这种光源装置中，提出通过使激发光从Ce-YAG荧光体侧进入光源并在Ce-YAG荧光体背面布置红色荧光体来实现具有宽色域和高亮度的光源，从而抑制红色荧光体的亮度饱和。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2012-114040
发明内容
顺便提及，在用于投影仪的光源中，期望实现更宽的色域和更高的亮度两者。
期望提供可以实现更宽的色域和更高的亮度两者的光源装置和投影型显示装置。
根据本公开的实施方式的光源装置包括：光源部；以及波长转换元件，该波长转换元件被来自光源部的激发光激发以发射荧光。波长转换元件包括可绕旋转轴旋转的基板、包括多个荧光体颗粒的荧光体层以及包括多个量子点的量子点层。荧光体层和量子点层相对于光源部依次布置。
根据本公开的实施方式的投影型显示装置包括：光源装置；光调制元件，该光调制元件调制从光源装置输出的光；以及投影光学系统，该投影光学系统投影来自光调制元件的光。安装在投影型显示装置上的光源装置包括与根据本公开的实施方式的上述光源装置的组件相同的组件。
在根据本公开的实施方式的光源装置和根据本公开的实施方式的投影型显示装置中，作为波长转换元件，包括多个荧光体颗粒的荧光体层和包括多个量子点的量子点层相对于光源部依次布置在可绕旋转轴旋转的基板上。这促使激发光首先进入荧光体层。因此，量子点层主要被荧光激发，导致斯托克斯损耗的减少，并且抑制量子点层的温度的升高。这使得可以减少发射输出的变化和发射波长的变化。
根据本公开的实施方式的光源装置和本公开的实施方式的投影型显示装置，荧光体层和量子点层相对于光源部依次布置；因此，从光源部输出的激发光首先进入荧光体层，导致斯托克斯损耗的减少、抑制量子点层的温度的升高以及量子点的发射输出和发射波长的变化的减少。这使得可以实现从波长转换元件输出的光的更高亮度和宽色域。
要注意，以上描述的效果不必是限制性的，并且可以提供本公开中描述的任何效果。
附图说明
[图1]是根据本公开的第一实施方式的荧光体轮的配置的示例的截面示意图。
[图2]是图1所示的整个荧光体轮的平面示意图。
[图3]是图1所示的整个荧光体轮的截面示意图。
[图4]是量子点的配置的截面图。
[图5]是示出从荧光体层到量子点层的距离与投影图像的亮度之间的关系的特性图。
[图6]是根据本公开的第一实施方式的荧光体轮的配置的另一示例的截面示意图。
[图7]是用于描述图1所示的荧光体轮的制造过程的流程图。
[图8]是示出具有图1所示的荧光体轮的光源装置的配置示例的简化图。
[图9]是包括图8所示的光源装置的投影仪的配置示例的示意图。
[图10]是从在基板上仅设置有荧光体层的荧光体轮发射的光的光谱图。
[图11]是从具有图1所示的配置的荧光体轮输出的光的光谱图。
[图12]是示出从典型的光源装置发射的光的光谱和从图8所示的光源装置发射的光的光谱的特性图。
[图13]是根据本公开的修改示例1的荧光体轮的配置的截面示意图。
[图14]是根据本公开的修改示例2的荧光体轮的配置的截面示意图。
[图15]是根据本公开的修改示例3的荧光体轮的配置的截面示意图。
[图16]是根据本公开的修改示例4的荧光体轮的配置的截面示意图。
[图17]是根据本公开的修改示例5的荧光体轮的配置的截面示意图。
[图18A]是根据本公开的修改示例6的荧光体轮的配置的截面示意图。
[图18B]是包括在图18A所示的荧光体轮中的基板的平面结构的示意图。
[图19]是根据本公开的修改示例7的荧光体轮的配置的截面示意图。
[图20]是根据本公开的修改示例8的荧光体轮的配置的截面示意图。
[图21]是根据本公开的第二实施方式的荧光体轮的配置的示例的截面示意图。
[图22]是根据本公开的第二实施方式的荧光体轮的配置的另一示例的截面示意图。
[图23]是根据本公开的修改示例9的荧光体轮的整个配置的示例的平面示意图。
[图24]是图23所示的荧光体轮的配置的示例的截面示意图。
[图25]是根据本公开的修改示例9的荧光体轮的整个配置的另一示例的平面示意图。
[图26]是根据本公开的修改示例10的固定波长转换部的配置的截面示意图。
[图27]是示出根据本公开的修改示例11的具有固定波长转换部的光源装置的配置的简化图。
[图28]是示出根据本公开的修改示例12的光源装置的配置示例的简化图。
具体实施方式
在下文中，参考附图详细描述本公开的一些实施方式。以下描述给出了本公开的具体示例，并且本公开不限于以下实施方式。另外，本公开不限于在相应附图中示出的相应组件的位置、尺寸、尺寸比等。注意，按以下顺序给出描述。
1.第一实施方式(光源装置，该光源装置包括具有位于基板上的荧光体层和量子点层的荧光体轮)
1-1.荧光体轮的配置
1-2.光源装置的配置
1-3.投影仪的配置
1-4.作用和效果
2.修改示例
2-1.修改示例1(量子点层夹在基板与荧光体层之间，并且粘合剂层设置在量子点层周围的示例)
2-2.修改示例2(量子点层密封在粘合剂层内部的示例)
2-3.修改示例3(间隔件设置在量子点层周围的示例)
2-4.修改示例4(间隔件设置在量子点层周围，并且量子点层被粘合剂层密封的示例)
2-5.修改示例5(量子点层形成在包括基板、荧光体层以及气体阻挡材料的空间中的示例)
2-6.修改示例6(量子点层配置在微反射器结构中的示例)
2-7.修改示例7(颗粒状荧光体层设置在量子点层与对向基板之间的示例)
2-8.修改示例8(颗粒状荧光体层固定在量子点层上的示例)
3.第二实施方式(透射型荧光体轮的示例)
4.修改示例
4-1.修改示例9(时分荧光体轮的示例)
4-2.修改示例10(固定波长转换元件的示例)
4-3.修改示例11(具有固定波长转换元件的光源装置的示例)
4-4.修改示例12(光源装置的另一配置的示例)
<1.第一实施方式>
图1示意性地示出了根据本公开的第一实施方式的波长转换元件(荧光体轮1)的截面配置的示例。图2示意性地示出了图1所示的整个荧光体轮1的平面配置，并且图1示出了沿着图2所示的线I-I截取的截面配置。图3示意性地示出了沿着图2所示的线II-II截取的整个荧光体轮1的截面配置。荧光体轮1例如包括在稍后描述的投影型显示装置(投影仪10)的光源装置(光源装置100)(参见图8和图9)中。本实施方式的荧光体轮1以量子点层13布置在设置在基板11的表面S1侧上的荧光体层12与基板11之间的方式配置。
(1-1.荧光体轮的配置)
本实施方式的荧光体轮1具有其中量子点层13设置在荧光体层12与基板11之间的配置。荧光体层12设置在基板11上，并且基板11可绕旋转轴(例如，轴16J)旋转。例如，量子点层13被基板11与荧光体层12之间的粘合剂层14密封。荧光体层12、量子点层13以及粘合剂层14设置在基板11的光入射表面(表面S1)侧，并且相对于稍后描述的光源部110依次布置。此外，气体阻挡材料15设置在荧光体层12、量子点层13以及粘合剂层14的侧表面上。
基板11支撑荧光体层12和量子点层13，并且具有例如圆盘形状。此外，优选的，基板11具有用作散热构件的功能，并且基板11包括表现出高导热率并且能够被镜面加工的金属材料或者诸如陶瓷材料的无机材料。用于基板11的构成材料的示例包括诸如铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、钨(W)、钴(Co)、铬(Cr)、铂(Pt)、钽(Ta)、锂(Li)、锆(Zr)、钌(Ru)、铑(Rh)以及钯(Pd)的单质金属或包含一种或多种基本金属的合金。作为可选的，诸如包含80原子百分比以上的W的CuW或包含40原子百分比以上的Mo的CuMo的合金也可用作包括在基板11中的金属材料。陶瓷材料的示例包括包含碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氧化铍(BeO)、Si和SiC的复合材料或SiC和Al的复合材料(仅包含50％以上SiC的材料)。基板11可通过使用例如马达16利用穿过基板11的中心的法线作为旋转轴O来在箭头C的方向上旋转。
荧光体层12包括多个荧光体颗粒，并且例如优选地形成为板状形状。荧光体层12例如包括所谓的陶瓷荧光体。荧光体层12例如在基板11上形成为环形形状。荧光体颗粒是吸收从光源部110施加的激发光EL1以发射荧光FL1的颗粒状荧光体。荧光体颗粒例如使用被具有在蓝色波长带(例如，400nm至470nm)中的波长的激光束激发以发射黄色荧光(在红色波长带与绿色波长带之间的波长带中的光)的荧光材料。这种荧光材料的示例包括基于YAG(钇铝石榴石)的材料。优选的，荧光体颗粒的平均粒径例如为至少5μm但不大于40μm，并且荧光体层12形成为例如至少40μm但不大于200μm的厚度。
量子点层13包括多个量子点13A。图4示出了量子点13A的截面配置。量子点13A通常是具有几纳米的粒径的颗粒，并且包括例如包括诸如CdSe/ZnS的纳米大小的化合物半导体的核心部13a；设置在核心部13a周围的壳体层13b；以及涂覆壳体层13b的涂层13c。壳体层13b包括例如具有带隙大于在核心部13a中包括的化合物半导体的带隙的半导体。涂层13c防止通过量子点13A(具体地，核心部13a)的聚集或氧化引起的发射强度的降低，并且包括例如包括碳氢化合物的配体、氧化硅膜(SiO2膜)或氧化铝膜(Al2O3膜)。涂层13c具有例如1nm以上的厚度。
粘合剂层14密封量子点层13，并且将基板11和荧光体层12彼此接合。优选地，粘合剂层14具有例如光透射特性(特别是可见光透射特性)和耐光性两者。此外，粘合剂层14优选地具有气体阻挡特性。用于粘合剂层14的构成材料的示例包括硅树脂、环氧树脂、诸如液体玻璃的低熔点玻璃、氧化硅(SiO2)以及氧化铝(Al2O3)。
例如，本实施方式的量子点层13可以具有其中图4所示的量子点13A密集地填充在粘合剂层14中形成的空间中的配置，或者可以具有其中这种量子点13A分散在粘合剂层14中的配置。此外，荧光体层12与量子点层13之间的距离优选地尽可能小。图5示出了从荧光体层12到量子点层13的距离与投影图像的亮度之间的关系。荧光体层12与量子点层13之间的较小的距离使得用作利用在荧光体层12和量子点层13中发射的光来照射稍后将描述的诸如LCD、LCOS以及DMD的空间调制元件的点的光学系统的效率能够得到提高。此外，量子点层13可以包括散射光的诸如氧化钛(TiO2)的颗粒。包含用于散射光的颗粒允许在量子点13A中发射的光有效地从量子点层13中射出。
气体阻挡材料15抑制氧气或水分侵入量子点层13，并且从基板11的顶表面设置到荧光体层12的端表面。用于气体阻挡材料15的构成材料的示例包括SiO2、SiN、Al2O3以及AlO的单层膜中的任一种、其中组合了两种以上上述材料的复合膜等。要注意，在粘合剂层14具有充分的气体阻挡特性的情况下，可以省略气体阻挡材料15。
马达16以预定的旋转次数执行荧光体轮1的旋转驱动。马达16驱动荧光体轮1，以使荧光层12和量子点层13在与从稍后描述的光源部110发射的激发光EL的照射方向正交的平面内旋转。结果，利用激发光EL照射的荧光体轮1的位置以对应于与激发光的照射方向正交的平面中的旋转次数的速度随时间改变(移动)。
此外，本实施方式的荧光体轮1可以设置有除了以上描述的构件之外的构件。图6示意性地示出了本实施方式的荧光体轮1的截面配置的另一示例。
例如，如图6所示，荧光体轮1优选地设置有形成在基板11的表面S1侧上的反射层17。除了电介质多层膜之外，反射层17还包括例如包含诸如铝(Al)、银(Ag)或钛(Ti)等的金属元素的金属膜。反射层17用于反射从光源部110施加的激发光EL1以及荧光FL1和荧光FL2(参见图8)，荧光FL1和荧光FL2中的每一个在荧光体层12和量子点层13中被转换，以改善荧光体轮1中的发射效率。要注意，在形成反射层17的情况下，基板11可以不具有光反射特性。在这种情况下，除了Si单质、SiC和诸如金刚石和蓝宝石的晶体材料之外，基板11还可以使用石英或玻璃。
此外，例如，如图6所示，荧光体轮1可以在荧光体层12与量子点层13之间设置有光学薄膜18。优选地，光学薄膜18具有例如减少在量子点层中经受波长转换的光在荧光体层12与量子点层13之间的界面的反射损耗的功能。作为可选的，光学薄膜18优选地具有反射短波长(例如，至少350nm但不大于480nm的波长，例如，蓝色光)的功能，这使得可以减少量子点13A的劣化。
另外，例如，如图6所示，荧光体轮1可以在荧光体层12的前表面上设置有光学薄膜19。光学薄膜19优选地具有减少可见光(具体地，从光源部110发射的激发光EL)在环境空气与荧光体层12之间的界面中的的反射损耗的功能，并且更具体地，优选地设置抗反射膜。作为可选的，光学薄膜19优选地具有反射固定百分比的激发光EL的功能，并且例如，分光涂层优选地被涂布到荧光体层12的前表面上。
例如，可以按以下方式制造本实施方式的荧光体轮1。图7示出了荧光体轮1的制造过程的流程。
首先，形成荧光体层12(步骤S101)。在荧光体层12包括陶瓷荧光体的情况下，使用例如以下给出的方法形成荧光体层12。首先，使用共沉淀法、固相反应法、各种气体和固体物质的气相反应法等获得荧光体粉末，并且之后在适当的温度下烧制粉末以加工颗粒大小、组成、均匀性、内部缺陷等。使用例如橡胶压机将所获得的荧光体粉末成形为适当的形状，并且之后进行HIP处理。因此，获得陶瓷荧光体(荧光体层12)。随后，通过涂覆在荧光体层12上形成量子点层13(步骤S102)。接下来，在基板11的表面S1上涂布用作粘合剂层14的硅层(步骤S103)。此后，量子点层13和粘合剂层14彼此附接(步骤S104)。最后，从粘合剂层14到荧光体层12在基板11的表面S1上形成气体阻挡材料15(步骤S105)。因此，完成了荧光体轮1。要注意，这些步骤优选地在惰性气氛下执行，以防止量子点由于氧化而劣化。
(1-2.光源装置的配置)
图8是示出光源装置100的整个配置的简化图。光源装置100包括荧光体轮1、光源部110、偏振分束器(PBS)112、四分之一波长板113以及聚光光学系统114。荧光体轮1例如是反射型波长转换元件，并且被轴J16可旋转地支撑。包括在上述光源装置100中的构件中的每一个按照从荧光体轮1侧依次为聚光光学系统114、四分之一波长板113以及PBS 112的顺序布置在从荧光体轮1发射的光(复用光LW)的光路上。光源部110布置在与复用光LW的光路正交的方向上并且与PBS 112的一个光入射面相对的位置。
光源部110包括发射预定波长的光的固态发光元件。在本实施方式中，作为固态发光元件，使用振荡激发光EL(例如，波长为445nm或455nm的蓝色激光束)的半导体激光器元件，并且从光源部110发射线性偏振(S偏振)激发光EL。
要注意，在使用半导体激光器元件配置光源部110的情况下，光源部110可以具有其中使用一个半导体激光器元件获得预定输出的激发光EL的配置，或者可以具有其中通过复用从多个半导体激光器元件发射的光获得预定输出的激发光EL的配置。此外，激发光EL的波长不限于上述值，并且可以使用称为蓝色光的光的波长带内的任何波长。
PBS 112将从光源部110入射的激发光EL和从荧光体轮1入射的复用光LW彼此分离。具体地，PBS 112将从光源部110入射的激发光EL向四分之一波长板113反射。此外，PBS112允许从荧光体轮1通过聚光光学系统114和四分之一波长板113而入射的复用光LW透射通过PBS 112，并且透射的复用光LW进入照射光学系统200(稍后描述)。
四分之一波长板113是延迟元件，该延迟元件引起相对于入射光的π/2的相移，并且在入射光为线性偏振光的情况下将线性偏振光转换为圆偏振光，而在入射光为圆偏振光的情况下将圆偏振光转换为线性偏振光。在本实施方式中，从偏振分束器112输出的线性偏振激发光EL被四分之一波长板113转换为圆偏振激发光EL。此外，包括在从荧光体轮1输出的复用光LW中的圆偏振光的激发光成分被四分之一波长板113转换为线性偏振光。
聚光光学系统114将从四分之一波长板113输出的激发光EL聚集在预定光斑直径上，以向荧光体轮1输出所聚集的激发光EL。此外，聚光光学系统114将从荧光体轮1输出的复用光LW转换为平行光，并且向四分之一波长板113输出平行光。要注意，例如，聚光光学系统114可以包括单个准直透镜，或者可以具有其中使用多个透镜将入射光转换为平行光的配置。
要注意，将从光源部110入射的激发光EL和从荧光体轮1输出的复用光LW彼此分离的光学构件的配置不限于PBS 112，并且只要该配置允许以上描述的光分离操作，就可以使用任何光学构件。此外，可以在光源装置100内部设置冷却风扇，以减少与激发光EL的照射相关联地引起的荧光体层12和量子点层13的热生成。
(1-3.投影仪的配置)
接下来，提供了关于本公开的投影型显示装置(投影仪10)的描述。图9是示出包括图8所示的光源装置100作为光源光学系统的投影仪10的整个配置的简化图。要注意，在下文中，提供了使用反射型液晶面板(LCD)执行光调制的反射型3LCD投影仪的示例的描述。要注意，荧光体轮1也适用于使用透射型液晶面板、数字微镜装置(DMD：Digital MicromirrorDevice)等代替反射型液晶面板的投影仪。
如图9所示，投影仪10依次包括上述光源装置100、照摄光学系统200、图像形成部300以及投影光学系统400(投射光学系统)。
照射光学系统200从更靠近光源装置100的位置依次包括例如蝇眼透镜210(210A和210B)、偏振转换元件220、透镜230、分光镜240A和240B、反射镜250A和250B、透镜260A和260B、分光镜270以及偏振板280A至280C。
蝇眼透镜210(210A和210B)使来自光源装置100的白色光的亮度分布均衡。偏振转换元件220用于将入射光的偏振轴对准在预定方向上。例如，偏振转换元件220将除了P偏振光之外的光转换为P偏振光。透镜230使来自偏振转换元件220的光向分光镜240A和240B聚集。分光镜240A和240B选择性地反射预定波长带中的光，并且选择性地允许任何其他波长带中的光透射通过该分光镜240A和240B。例如，分光镜240A主要向反射镜250A反射红色光。此外，分光镜240B主要向反射镜250B反射蓝色光。因此，主要是绿色光透射通过分光镜240A和240B两者以朝向图像形成部300的反射型偏振板310C(稍后描述)。反射镜250A向透镜260A反射来自分光镜240A的光(主要是红色光)，并且反射镜250B向透镜260B反射来自分光镜240B的光(主要是蓝色光)。透镜260A允许来自反射镜250A的光(主要是红色光)透射通过该透镜260A并被聚集在分光镜270上。透镜260B允许来自反射镜250B的光(主要是蓝色光)透射通过该透镜260B并被聚集在分光镜270上。分光镜270选择性地反射绿色光，并且选择性地允许任何其他波长带中的光透射通过该分光镜270。这里，分光镜270允许来自透镜260A的光的红色光成分透射通过该分光镜270。在来自透镜260A的光包括绿色光成分的情况下，分光镜270向偏振板280C反射绿色光成分。偏振板280A至280C包括各自具有在预定方向上的偏振轴的偏振器。例如，在偏振转换元件220中将入射光转换为P偏振光的情况下，偏振板280A至280C允许P偏振光透射通过该偏振板280A至280C，并且反射S偏振光。
图像形成部300包括反射型偏振板310A至310C、反射型液晶面板320A至320C(光调制元件)以及分光棱镜330。
反射型偏振板310A至310C允许具有分别与来自偏振板280A至280C的偏振光的偏振轴相同的偏振轴的光(例如，P偏振光)透射通过该反射型偏振板310A至310C，并且反射具有任何其他偏振轴的光(S偏振光)。具体地，反射型偏振板310A允许来自偏振板280A的P偏振光的红色光向反射型液晶面板320A的方向透射通过该反射型偏振板310A。反射型偏振板310B允许来自偏振板280B的P偏振光的蓝色光向该反射型液晶面板320B的方向透射通过该反射型偏振板310B。反射型偏振板310C允许来自偏振板280C的P偏振光的绿色光向反射型液晶面板320C的方向透射通过该反射型偏振板310C。此外，已透射通过分光镜240A和240B两者以进入反射型偏振板310C的P偏振光的绿色光按原样透射通过反射型偏振板310C以进入分光棱镜330。另外，反射型偏振板310A反射来自反射型液晶面板320A的S偏振光的红色光，以使红色光进入分光棱镜330。反射型偏振板310B反射来自反射型液晶面板320B的S偏振光的蓝色光，以使蓝色光进入分光棱镜330。反射型偏振板310C反射来自反射型液晶面板320C的S偏振光的绿色光，以使绿色光进入分光棱镜330。
反射型液晶面板320A至320C分别执行红色光、蓝色光以及绿色光的空间调制。
分光棱镜330合成入射红色光、入射蓝色光以及入射绿色光，并且向投影光学系统400输出由此合成的光。
投影光学系统400包括透镜L410至L450和反射镜M400。投影光学系统400放大从图像形成部300输出的光，以将放大的光投影到屏幕460等上。
(光源装置和投影仪的操作)
接下来，参考图8和图9描述包括光源装置100的投影仪10的操作。
首先，在光源装置100中驱动马达16，并且荧光体轮1旋转。此后，从光源装置100向PBS振荡激发光EL。激发光EL被PBS 112反射，并且之后激发光EL依次透射通过四分之一波长板113和聚光光学系统114以施加到荧光体轮1。
在荧光体轮1中，激发光EL(蓝色光)的一部分在荧光体层12中被吸收，并且被转换为预定波长带的光(荧光FL1；黄色光)。在荧光体层12中发射的荧光FL1的一部分与在荧光体层12中未被吸收的激发光EL的一部分一起被漫射，并且被反射向聚光光学系统114侧。在荧光体层12中未向聚光光学系统114侧反射的荧光FL2和激发光EL在量子点层13中被吸收，并且被转换为预定波长带的光(荧光FL2；红色光)。换句话说，本实施方式的荧光体轮1发射包括黄色光和红色光的波长带(例如，480nm至680nm)中的光。在量子点层13中发射的荧光FL2的一部分与在量子点层13中未被吸收的荧光FL2和激发光EL一起被漫射，并且被反射向聚光光学系统114侧。在设置基板11和反射层17的情况下，在量子点层13中未向聚光光学系统114侧反射的荧光FL2、荧光FL2以及激发光EL被反射层17反射向聚光光学系统114侧。
要注意，如上所述，在例如具有反射固定百分比的激发光EL的功能的光学薄膜19(例如，分光涂层)设置在荧光体层12的前表面上的情况下，激发光EL的一部分被光学薄膜19反射向聚光光学系统114侧。
结果，在荧光体轮1中，荧光FL1、荧光FL2以及激发光EL的一部分被复用以生成白色光，并且向聚光光学系统114输出白色光(复用光LW)。
随后，复用光LW透射通过聚光光学系统114、四分之一波长板113以及PBS 112以进入照射光学系统200。
从光源装置100入射的复用光LW(白色光)依次透射通过蝇眼透镜210(210A和210B)、偏振转换元件220以及透镜230，并且之后到达分光镜240A和240B。
分光镜240A主要反射红色光，并且红色光依次透过反射镜250A、透镜260A、分光镜270、偏振板280A以及反射型偏振板310A以到达反射型液晶面板320A。红色光在反射型液晶面板320A中经受空间调制，并且之后被反射型偏振板310A反射以进入分光棱镜330。要注意，在被分光镜240A反射到反射镜250A的光包括绿色光成分的情况下，绿色光成分被分光镜270反射，并且依次透射通过偏振板280C和反射型偏振板310C以到达反射型液晶面板320C。分光镜240B主要反射蓝色光，并且蓝色光通过类似的过程进入分光棱镜330。已透射通过分光镜240A和240B的绿色光也进入分光棱镜330。
进入分光棱镜330的红色光、蓝色光以及绿色光被合成，并且之后向投影光学系统400输出由此合成的光作为图像光。投影光学系统400放大来自图像形成部300的图像光，以将放大的图像光投影到屏幕460等上。
(1-4.作用和效果)
如上所述，近年来，在用于投影仪的固态光源中，通过激发Ce-YAG荧光体，并且然后使用滤光片切割荧光中的不必要的波长来获得红色光和绿色光的方法已盛行。然而，这种方法中的色域在BT202规范中窄至约60％。此外，在使用在sRGB规范中被定义为白点的D65执行显示的情况下，荧光的红色光成分成为限速因素。这引起浪费荧光的绿色光成分约30％的问题，导致光源效率的劣化。
因此，已开发了一种通过使激发光进入Ce-YAG荧光体并在Ce-YAG荧光体背面布置红色荧光体来增强红色光成分并改善宽色域中的亮度的技术。然而，这种技术的效果被认为是不充分的，并且在其中激发光的密度相对低的条件下亮度的改善仍然很小。因此，在其中光密度高的条件下，推断亮度的改善由于红色荧光体的亮度饱和而进一步降低。
顺便提及，在用于投影仪的光源中期望更宽的色域。固态光源的波长转换材料除了荧光体之外还包括量子点。量子点允许峰值波长是具有高光谱效率的波长，并且进一步允许发射波长宽度被缩小到不引起散斑的程度。此外，量子点的荧光寿命短；因此，量子点不太可能引起亮度饱和，并且具有优异的量子效率。因此，在量子点用于固态光源的波长转换材料的情况下，可以实现具有宽色域和高亮度的光源。然而，在其中在激发光的密度高的条件下使用量子点的情况下，存在光源的寿命由于劣化而缩短的问题。此外，与诸如YAG荧光体和SCASN荧光体的典型的荧光体相比，量子点具有发射波长根据激发光的强度和温度显著变化的问题。
相反，在本实施方式中，包括多个荧光体颗粒的荧光体层12设置在基板11的表面S1上，该表面用作从光源部110发射的激发光EL1的入射表面，并且包括多个量子点的量子点层13设置在荧光体层12与基板11之间。这促使激发光EL1首先进入荧光体层12，并且在荧光体层12中转换的荧光FL1用作量子点层13中的激发光。这允许减少斯托克斯损耗，这使得可以抑制量子点层13的温度的升高并且减少发射波长的变化。
图10是在基板11上仅形成荧光体层12的情况下的光谱图，并且图11是从荧光体轮1输出的光的光谱图。如图11所示，在本实施方式的荧光体轮1中，从量子点层13输出的荧光FL2(红色光)被添加到从荧光层12输出的荧光FL1(黄色光)，与图10相比，这使得可以加宽颜色。
因此，在本实施方式的光源装置100中，量子点层13布置在设置在荧光体轮1的基板11上的荧光体层12与基板11之间；因此，从光源部110发射的激发光EL1首先在荧光体层12中被转换为荧光FL1，并且荧光FL1的一部分在量子点层13中被吸收以被转换为荧光FL2。这导致抑制量子点层13的温度升高，并且减少发射输出和发射波长的变化。因此，如图11所示，荧光体轮1使得可以实现具有宽色域和较少颜色变化的光发射。
图12示出了从典型的光源装置发射的光的光谱和从本实施方式的光源装置100发射的光的光谱。从本实施方式的光源装置100发射的光的光谱用实线表示，并且从典型的光源装置发射的光的光谱用虚线表示。此外，典型的光源装置包括其中荧光体层形成在基板上的荧光体轮。在本实施方式的光源装置100中，如图12所示，尽管与典型的光源装置相比红色光成分增加，但是绿色光成分减少。然而，在使用典型的荧光体轮的光源装置中，绿色光成分被丢弃以实现颜色平衡。因此，本实施方式的光源装置使得可以在宽色域的条件下增强亮度。
此外，在包括使用量子点作为波长转换材料的本实施方式的投影仪10的投影仪中，具有高吸收率的光(诸如波长为例如445nm至465nm的蓝色光或更短波长的光)被用作激发光。然而，在如上所述的短波长的情况下，形成量子点的配体部的有机分子可能劣化。此外，存在量子点内部的核心部与壳体层之间的界面处的结合状态变化的可能性，导致波长转换效率的劣化。相反，本实施方式的荧光体轮1使用在荧光体层12中转换的荧光FL1作为量子点层13中的激发光。这使得可以改善量子点13A和具有那些量子点13A的荧光体轮1的寿命。
另外，在本实施方式中，量子点层13被粘合剂层14和气体阻挡材料15密封，这使得可以减少由氧气或水分引起的量子点13A的劣化。
接下来，提供了关于第二实施方式和修改示例1至11的描述。在下文中，与上述第一实施方式中的组件类似的任何组件由相同的参考数字表示，并且适当地省略其描述。
<2.修改示例>
(2-1.修改示例1)
图13示意性地示出了根据本公开的修改示例1的荧光体轮2A的截面配置。图13对应于沿着图2所示的线I-I截取的截面。在本修改示例的荧光体轮2A中，量子点层13的上表面和下表面被基板11和荧光体层12密封，并且量子点层13的侧表面被粘合剂层14和气体阻挡材料15密封。
(2-2.修改示例2)
图14示意性地示出了根据本公开的修改示例2的荧光体轮2B的截面配置。图14对应于沿着图2所示的线I-I截取的截面。在本修改示例的荧光体轮2B中，量子点层13设置在粘合剂层14的内部。
除了其中在荧光体层12侧由粘合剂层14密封量子点层13的配置之外，以上第一实施方式中描述的荧光体轮1也可以具有如上所述的配置。修改示例1和2中的荧光体轮2A和2B具有与上述第一实施方式中的荧光体轮类似的效果。
(2-3.修改示例3)
图15示意性地示出了根据本公开的修改示例3的荧光体轮2C的截面配置。图15对应于沿着图2所示的线I-I截取的截面。在本修改示例的荧光体轮2C中，间隔件21布置在量子点层13周围。在荧光体轮2C中，基板11和荧光体层12利用插入两者之间的间隔件21接合。
如上所述，在本修改示例中，间隔件21布置在基板11与荧光体层12之间，这使得量子点层13的膜厚度均匀化。这使得可以在其中荧光体轮2C被激发光照射的轨迹下从量子点层13输出的光量均匀化，并且根据旋转周期减少光源中的输出变化或颜色变化。要注意，间隔件21优选地具有气体阻挡特性，并且包括例如SiO2、SiN、Al2O3以及AlO的单层膜、其中组合了两种或多种上述材料的组合膜等。
(2-4.修改示例4)
图16示意性地示出了根据本公开的修改示例4的荧光体轮2D的截面配置。图16对应于沿着图2所示的线I-I截取的截面。本修改示例的荧光体轮2D对应于第一实施方式和修改示例3的组合，其中，间隔件21布置在量子点层13周围，并且量子点层13的侧表面和下表面被粘合剂层14密封。此外，在粘合剂层14的侧表面上，可以适当地设置从基板11的顶表面延伸到荧光体层12的侧表面的气体阻挡材料15。
如上所述，在本修改示例中，在使用间隔件21使量子点层13的膜厚度均匀化的同时，量子点层13的外围被粘合剂层14和气体阻挡材料15密封，这使得可以实现具有均匀色度和长期颜色变化稳定性的光源发射。
(2-5.修改示例5)
图17示意性地示出了根据本公开的修改示例5的荧光体轮2E的截面配置。图17对应于沿着图2所示的线I-I截取的截面。在本修改示例的荧光体轮2E中，由基板11、荧光体层12以及气体阻挡材料15形成的空间的量子点层13被量子点13A填充，以形成量子点层13。如上所述，粘合剂层14或间隔件21不必设置在量子点层13周围。
(2-6.修改示例6)
图18A示意性地示出了根据本公开的修改示例6的荧光体轮2F的截面配置。图18A对应于沿着图2所示的线I-I截取的截面。图18B示意性地示出了包括在荧光体轮2F中的基板11的平面结构的一部分。本修改示例的荧光体轮2F具有其中反射结构X(微反射器结构)形成在基板11的前表面(表面S1)上的配置。
反射结构X包括设置在基板11的表面S1上的坝部11X。坝部11X具有例如锥形形状，并且形成为例如将设置在基板11与荧光体层12之间的量子点层13划分为多个空间。在包括基板11的坝部11X的前表面上，例如优选地形成反射层17。与上述第一实施方式一样，除了电介质多层膜之外，反射层17还包括例如包含诸如铝(Al)、银(Ag)或钛(Ti)等的金属元素的金属膜。作为可选的，在包括基板11的坝部11X的前表面上，可以设置光散射层来代替反射层17。光散射层包括例如氧化钛(TiO2)膜或硫酸钡(BaSO4)膜。此外，可以使用诸如以上描述的TiO2或BaSO4的光散射材料来形成坝部11X本身。
坝部11X优选地形成为形成由例如如图18B所示的蜂窝形状的坝部11X划分的多个空间。这使在量子点层13的平面中的坝部11X的百分比最小化，这使得可以高效地提取在量子点层13中转换的荧光FL2。相邻坝部11X之间的间隔(w)优选为例如400μm或更小，并且坝部11X的高度(f)优选为例如200μm或更小。
如上所述，在本修改示例中，将设置在基板11与荧光体层12之间的量子点层13划分为多个空间的反射结构X设置在基板11的前表面(表面S1)上。例如，这使得可以抑制在由反射结构X划分的一个空间(单元)内的量子点13A中发射的光(荧光FL2)漫射到其他相邻空间中。换句话说，可以抑制在量子点13A中发射的光(荧光FL2)漫射到量子点层13中。这使得在量子点层13中发射的光可以成为具有低展度的光作为光源，这允许例如改善荧光FL2的入射侧上的光提取效率。要注意，不仅针对荧光FL2，而且针对荧光灯L1和激发光EL的这种光提取效率都得到改善。这允许投影仪10的投影图像的亮度被增强。
(2-7.修改示例7)
图19示意性地示出了根据本公开的修改示例7的荧光体轮2G的截面配置。图19对应于沿着图2所示的线I-I截取的截面。在本修改示例的荧光体轮2G中，使用颗粒状荧光体形成荧光体层22。本修改示例中的荧光体层22以例如设置内部包括量子点层13的粘合剂层14，并且在粘合剂层14与对向基板23之间填充荧光体颗粒的方式形成。
对向基板23包括具有光透射特性的材料，并且具有透射激发光EL1以及被荧光体颗粒和量子点13A转换的荧光FL1和荧光FL2的特性。用于对向基板23的构成材料的示例包括石英、玻璃、蓝宝石、晶体等。在这些材料中，优选使用具有高导热率的蓝宝石。作为可选的，在稍后描述的光源装置100中使用低输出光源的情况下，可以使用诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或硅树脂的树脂材料。
要注意，尽管未在图19中示出，但是优选例如从基板11的顶表面到基板31的端表面设置气体阻挡材料15，以密封荧光体层12的外围。
(2-8.修改示例8)
图20示意性地示出了根据本公开的修改示例8的荧光体轮2H的截面配置。图20对应于沿着图2所示的线I-I截取的截面。在本修改示例的荧光体轮2H中，如修改示例7一样，使用颗粒状荧光体形成荧光体层22。本修改示例中的荧光体层22包括例如通过烧结荧光体颗粒形成的颗粒积聚层。
如上所述，即使荧光体层22包括上述第一实施方式中使用的陶瓷荧光体除外的荧光体，也可以实现与上述第一实施方式中的效果类似的效果。作为可选的，除了上述配置之外，荧光体层22还可以具有其中树脂和粘合剂与多个荧光体颗粒一起使用的配置。粘合剂将相邻位置处的荧光体颗粒和另一荧光体颗粒结合，并且结合荧光体颗粒和例如粘合剂层14的前表面。作为粘合剂，无机粘合剂是优选的，并且该粘合剂包括例如诸如液体玻璃的无机材料的交联值。液体玻璃是称为硅酸钠、硅酸钾或硅酸钠的硅酸盐化合物，以及其中SiO2(硅酸酐)和Na2O(氧化钠)或K2O(氧化钾)以预定比例混合的液体。液体的分子式表示为Na2O·nSiO2。除此之外，可以使用诸如TEOS(Si(OC2H5)4)或硅树脂以及环氧树脂的粘合剂。
<3.第二实施方式>
图21示意性地示出了根据本公开的第二实施方式的波长转换元件(荧光体轮3A)的截面配置。图21对应于沿着图2所示的线I-I截取的截面。本实施方式的荧光体轮3是透射型荧光体轮，并且基板11包括具有光透射特性的材料。
在本实施方式的荧光体轮3中，与上述第一实施方式一样，量子点层13设置在基板31与荧光体层12之间，并且从光源110发射的激发光EL1首先进入荧光体层12。此外，本实施方式具有其中光学薄膜32和33分别设置在荧光体层12上以及荧光体层12与量子点层13之间的配置。
与上述对向基板23一样，基板31包括例如具有光透射特性的材料，并且具有透射激发光EL1以及在表面S2侧上的荧光体层12和量子点层13中转换的荧光FL1和荧光FL2的特性。用于对向基板31的构成材料的示例包括石英、玻璃、蓝宝石、晶体等。在这些材料中，优选使用具有高导热率的蓝宝石。作为可选的，在稍后描述的光源装置100中使用低输出光源的情况下，可以使用诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或硅树脂的树脂材料。
光学薄膜32允许激发光EL1透射通过该光学薄膜32，并且反射在荧光体层12中转换的荧光FL1。在荧光体层12上设置光学薄膜32允许在荧光体层12中转换的荧光FL1在输出侧(基板31侧)被更有效地提取。
光学薄膜33反射在量子点层13中转换的荧光FL2，并且允许波长比荧光FL2短的光(具体地，激发光EL1和在荧光体层12中转换的荧光FL1)透射通过该光学薄膜33。在荧光体层12与量子点层13之间设置光学薄膜33允许在量子点层13中转换的荧光FL2在输出侧(基板31侧)被更有效地提取。
此外，本实施方式的荧光体轮3A可以设置有除了上述构件之外的任何构件。图22示意性地示出了作为本实施方式的荧光体轮3A的另一示例的荧光体轮3B的截面配置。
在荧光体轮3B中，荧光体层12和量子点层13依次设置在基板31的表面S1上。在荧光体轮3B中，从光源部110发射的激发光EL1透射通过基板31以首先进入荧光体层12。在荧光体轮3B中，光学薄膜32设置在基板31与荧光体层12之间，并且光学薄膜33设置在荧光体层12与量子点层13之间。此外，在荧光体轮3B中，光学薄膜34设置在量子点层13上(具体地，在密封量子点层13的粘合剂层14上)，并且光学薄膜35设置在基板31的表面S2侧。
光学薄膜34减少了荧光FL1和荧光FL2在粘合剂层14与环境空气之间的界面处的反射损耗。要注意，通过在粘合剂层14的前表面上设置微观不均匀结构来代替光学薄膜34，也可以实现类似的效果。
光学薄膜35减少了激发光EL1在环境空气与基板31之间的界面处的反射损耗，并且具体地，优选提供抗反射膜。
如上所述，在本实施方式的荧光体轮3A和3B中的任一个中，所谓的透射型荧光体轮使用具有光透射特性的基板31来配置。如上所述的配置使得可以实现与第一实施方式中描述的反射型荧光体轮1的效果类似的效果。
<4.修改示例>
(4-1.修改示例9)
图23示意性地示出了根据本公开的修改示例9的荧光体轮4A的平面配置。本修改示例的荧光体轮4A是时分荧光体轮，并且具有其中对应于R、G以及B的3个区域(红色转换区域140R、绿色转换区域140G以及蓝色转换区域140B)设置在具有光透射特性的基板31上的配置。
例如，如图24所示，红色转换区域140R具有其中蓝色分光滤光片42B、荧光体层12、红色量子点层13R、粘合剂层14以及红色滤光片43R依次堆叠在基板31的表面S1上的配置。蓝色分光滤光片42B仅允许蓝色光(激发光EL1)透射通过该蓝色分光滤光片42B，并且反射任何其他波长的光。红色量子点层13R被由荧光体层12转换的荧光FL1激发以输出红色荧光(FL2R)。红色滤光片43R仅允许红色光(FL2R)透射通过该红色滤光片43R，并且反射任何其他波长的光。因此，从红色转换区域140R中提取红色光FL2R与荧光FL1。
与红色转换区域140R一样，绿色转换区域140G具有其中蓝色分光滤光片42B、荧光体层12、绿色量子点层13G、粘合剂层14以及绿色滤光片43G依次堆叠在基板31的表面S1上的配置。绿色量子点层13G被由荧光体层12转换的荧光FL1激发以输出绿色荧光(FL2G)。绿色滤光片43G仅允许绿色光(FL2G)透射通过该绿色滤光片43G，并且反射任何其他波长的光。因此，绿色光FL2G从绿色转换区域140G中提取。要注意，在绿色转换区域140G中，可以省略绿色量子点层13G。通过设置绿色量子点层13G来增强从绿色转换区域140G提取的绿色光成分。
在蓝色转换区域140B中，例如形成漫射层41。漫射层41漫射激发光EL1，以使从蓝色转换区域140B提取的蓝色光的漫射与从其他区域提取的红色光和绿色光的漫射一样均匀。另外，蓝色转换区域140B可以设置有蓝色量子点层以及密封蓝色量子点层的粘合剂层14。设置蓝色量子点层允许通过改变作为蓝色光的激发光EL1的波长来减少散斑的生成。
此外，本修改示例的荧光体轮4A可以具有如图25的实施方式所示的配置。除了R、G以及B之外，图25所示的荧光体轮4B还设置有对应于白色的区域(W；白色转换区域140W)。在白色转换区域140W中，例如，蓝色分光滤光片42B、荧光体层12以及漫射层41依次堆叠在基板31的表面S1上。除了红色转换区域140R、绿色转换区域140G以及蓝色转换区域140B之外，设置白色转换区域140W允许改善亮度。
要注意，仅在图23、图24以及图25中示出具有光学功能的层；然而，荧光体轮4A和4B可以设置有除了这些层之外的任何构件。例如，为了改善基板31的平坦度和散热性能，例如可以设置蓝宝石层或玻璃层。
此外，上述第二实施方式的荧光体轮3A和3B以及修改示例9的荧光体轮4A和4B可以与荧光体轮1一样具有上述修改示例1至6中的任何配置。
(4-2.修改示例10)
图26示意性地示出了根据本公开的修改示例10的波长转换元件(固定波长转换部5)的截面配置。固定波长转换部5包括聚光透镜51A和51B、波长转换层52、散热器53、散热片54以及透镜保持器55。
在固定波长转换部5中，聚光透镜51B和聚光透镜51A以激发光的入射顺序布置。聚光透镜51A具有接合波长转换层52的预定透镜面。聚光透镜51A将通过聚光透镜51B入射的激发光聚集在波长转换层52上。此外，聚光透镜51A向聚光透镜51B输出来自波长转换层52的荧光成分。
聚光透镜51B向聚光透镜51A聚集来自光源部20的激发光。此外，聚光透镜51B向光源部110聚集通过聚光透镜51A从波长转换层52入射的荧光成分。例如，聚光透镜51B的外径大于聚光透镜51A的外景，并且聚光透镜51B的外周部被透镜保持器55保持。
波长转换层52包括例如堆叠的荧光体层和量子点层，并且与上述第一实施方式一样，荧光体层设置在激发光的入射侧。所有波长转换层52以及聚光透镜51A的预定透镜面的除了接合波长转换层52的区域之外的区域优选地使用插入其间的热传导层附接到散热构件。
散热器53和散热片54各自具有将波长转换层52的热生成消散到较低温度的散热构件的功能。此外，散热片54具有降低聚光透镜51A的温度的功能。散热器53设置在散热片54的后表面上。散热器53具有将由散热片54消散的热量传导到空气以散热的功能。散热器53和散热片54各自包括具有相对较高导热率的材料，诸如金属或陶瓷。例如，散热器53和散热片54各自包括铜、铝、蓝宝石、钼等。
透镜保持器55执行聚光透镜51B的定位并保持聚光透镜51。透镜保持器55可以与散热片54集成。
(4-3.修改示例11)
图27示出了根据本公开的修改示例11的包括波长转换元件(固定波长转换部6)的光源装置500的示意性配置。固定波长转换部6包括凹面镜61、波长转换部64以及漫射板65，并且具有使用凹面镜61将从光源部110的激光器组111发射的激发光EL聚集在波长转换部64上的结构。波长转换部64包括例如形成为棒状的量子点层63和设置在量子点层63的前表面上的荧光体层62。在固定波长转换部6中，从光源部110发射的激发光EL被漫射板65漫射到凹面镜61中。漫射的激发光EL被凹面镜61反射以聚集在波长转换部64上。波长转换部64将大部分激发光EL转换为荧光FL1。用转换的荧光FL1照射量子点层13，转换的荧光FL1的一部分被转换为例如红色荧光FL2，以与荧光FL1一起向透镜118输出。
如上所述，包括在本公开的光源装置中的波长转换元件不仅适用于上述第一和第二实施方式以及上述修改示例1至8中描述的任何旋转波长转换元件(荧光体轮1、2A至2H、3A、3B、4A以及4B)，而且适用于如上述修改示例10和11所描述的任何固定波长转换元件。
(4-4.修改示例12)
图28是示出根据本公开的修改示例12的光源装置600的整个配置的简化图。光源装置600例如用作图9所示的投影仪10的光源装置。
光源装置600包括上述荧光体轮1、漫射板621、发射激发光或激光的光源部610、透镜612至615、分光镜616以及反射镜617。荧光体轮1例如是反射型波长转换元件，并且被轴J16可旋转地支撑。漫射板621被轴J621可旋转地支撑。光源部610具有第一激光器组610A和第二激光器组610B。第一激光器组610A包括布置的多个半导体激光器元件611A，并且第二激光器组610B包括布置的多个半导体激光器元件611B。半导体激光器元件611A各自振荡激发光(例如，波长为445nm或455nm)，并且半导体激光器元件611B各自振荡蓝色激光(例如，波长为465nm)。这里，为了方便起见，将从第一激光器组610A振荡的激发光表示为EL1，并且将从第二激光器组610B振荡的蓝色激光(在下文中简称为蓝色光)表示为EL2。
在本修改示例中，荧光体轮1被布置为使已从第一激光器组610A依次透射通过透镜612、分光镜616以及透镜613的激发光EL1依次进入荧光层12和量子点层13。来自荧光体轮1的荧光FL1被分光镜616反射，并且之后透射通过透镜614以朝向外部，即照射光学系统200。漫射板621漫射已从第二激光器组610B透射通过反射镜617的蓝色光EL2。被漫射板621漫射的蓝色光EL2透射通过透镜615和分光镜616，并且之后透射通过透镜614以朝向外部，即照射光学系统200。要注意，可以在光源装置600内部设置冷却风扇，以减少与激发光EL1的照射相关联的荧光体层12和量子点层13的热生成。
接下来，参考图9和图28描述包括光源装置600的投影仪10的操作。
首先，在光源装置600中，马达16和622被驱动以旋转荧光体轮1和漫射板621。随后，分别从光源部610中的第一激光器组610A和第二激光器组610B振荡激发光EL1和蓝色光EL2。
激发光EL1从第一激光器组610A振荡，并且依次透射通过透镜612、分光镜616以及透镜613，并且之后被施加到荧光体轮1的荧光体层12。荧光体层12吸收激发光EL1的一部分，以将激发光EL1的一部分转换为作为黄色光的荧光FL1，并向透镜613输出黄色光。量子点层13吸收在荧光体层12中转换的荧光FL1的一部分，以将荧光FL1的一部分转换为例如作为红色光的荧光FL2，并向透镜613输出红色光。荧光FL1和荧光FL2被分光镜616反射，并且之后透射通过透镜614以朝向照射光学系统200。
蓝色光EL2从第二激光器组610B振荡以透射通过反射镜617，并且之后被施加到漫射板621。漫射板621漫射蓝色光EL2以向透镜615输出蓝色光EL2。蓝色光EL2透射通过分光镜616，并且之后透射通过透镜614以朝向照射光学系统200。
以这种方式，光源装置600使白色光和蓝色光(EL2)进入照射光学系统200。通过合成分别为黄色光和红色光的荧光FL(荧光FL1和荧光FL2)而形成白色光。
尽管已参考第一和第二实施方式及其修改示例1至12描述了本技术，但是本技术不限于上述实施方式等，并且可以以各种方式修改。例如，上述实施方式中描述的每一层的材料、厚度等是示例性的和非限制性的，并且可以采用任何其他材料和任何其他厚度。
此外，作为根据本技术的投影型显示装置，可以配置除了上述投影仪之外的任何设备。例如，在上述第一实施方式中，提供了关于使用反射型液晶面板作为光调制元件的反射型3LCD投影仪的示例的描述；然而，本技术不限于此。本技术也适用于与透射型液晶面板一起使用的所谓的透射型3LCD投影仪。
另外，根据本技术的光源装置可以用于除了投影型显示装置之外的设备。例如，本公开的光源装置100可以用于照明，并且例如可应用于用于汽车的前灯的光源或用于照明的光源。
要注意，本技术可以配置如下。
(1)一种光源装置，包括：
光源部；以及
波长转换元件，该波长转换元件被来自光源部的激发光激发以发射荧光，
波长转换元件包括：
可绕旋转轴旋转的基板，
包括多个荧光体颗粒的荧光体层，以及
包括多个量子点的量子点层，并且
荧光体层和量子点层相对于光源部依次布置。
(2)根据(1)的光源装置，其中，波长转换元件在荧光体层的激发光的入射侧具有第一光学膜。
(3)根据(2)的光源装置，其中，第一光学膜包括抗反射膜或反射激发光的固定百分比的分光膜。
(4)根据(1)至(3)中任一项的光源装置，其中，波长转换元件在荧光体层与量子点层之间具有第二光学膜。
(5)根据(4)的光源装置，其中，第二光学膜包括反射激发光的分光膜。(6)根据(1)至(5)中任一项的光源装置，其中，波长转换元件在基板与量子点层之间具有第三光学膜。
(7)根据(6)的光源装置，其中，第三光学膜包括电介质多层膜或具有光反射特性的金属膜。
(8)根据(1)至(7)中任一项的光源装置，其中，利用具有光透射特性的粘合剂将量子点层固定在荧光体层上，并且荧光体层利用插入两者之间的粘合剂接合到基板。
(9)根据(1)至(8)中任一项的光源装置，其中，量子点层的上表面和下表面被具有光透射特性的粘合剂覆盖。
(10)根据(1)至(9)中任一项的光源装置，其中，
间隔件设置在量子点层周围，以及
基板和荧光体层利用插入两者之间的间隔件接合。
(11)根据(1)至(10)中任一项的光源装置，其中，量子点层的端表面被气体阻挡材料密封。
(12)根据(1)至(11)中任一项的光源装置，其中，荧光体层包括陶瓷荧光体。
(13)根据(1)至(11)中任一项的光源装置，其中，荧光体层包括填充在具有光透射特性的基板与量子点层之间的空间中的多个荧光体颗粒。
(14)根据(1)至(11)中任一项的光源装置，其中，荧光体层包括通过粘合剂而彼此结合的多个荧光体颗粒。
(15)根据(1)至(14)中任一项的光源装置，其中，荧光体层连续地形成在基板的旋转周向上。
(16)根据(1)至(15)中任一项的光源装置，其中，基板具有光反射特性或光透射特性。
(17)根据(1)至(16)中任一项的光源装置，其中，基板具有输出彼此不同的波长的多个区域。
(18)一种投影型显示装置，包括：
光源装置；
光调制元件，该光调制元件调制从光源装置输出的光；以及
投影光学系统，该投影光学系统投影来自光调制元件的光，
光源装置包括
光源部，以及
波长转换元件，该波长转换元件被来自光源部的激发光激发以发射荧光，
波长转换元件包括：
可绕旋转轴旋转的基板，
包括多个荧光体颗粒的荧光体层，以及
包括多个量子点的量子点层，并且
荧光体层和量子点层相对于光源部依次布置。
本申请要求于2017年8月17日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2017-157570的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合以及改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (16)

1.一种光源装置，包括：
光源部；以及
波长转换元件，所述波长转换元件被来自所述光源部的激发光光激发以发射荧光，
所述波长转换元件包括：
能绕旋转轴旋转的基板，
包括多个荧光体颗粒的荧光体层，以及
包括多个量子点的量子点层，并且
所述荧光体层和所述量子点层相对于所述光源部依次布置，
其中，所述波长转换元件在所述荧光体层与所述量子点层之间具有第二光学膜，其中，所述第二光学膜包括反射所述激发光的分光膜。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述波长转换元件在所述荧光体层的所述激发光的入射侧具有第一光学膜。
3.根据权利要求2所述的光源装置，其中，所述第一光学膜包括抗反射膜或反射所述激发光的固定百分比的分光膜。
4.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述波长转换元件在所述基板与所述量子点层之间具有第三光学膜。
5.根据权利要求4所述的光源装置，其中，所述第三光学膜包括电介质多层膜或具有光反射特性的金属膜。
6.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述量子点层利用具有光透射特性的粘合剂固定在所述荧光体层上，并且所述荧光体层和所述基板利用插入两者之间的所述粘合剂相接合。
7.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述量子点层的上表面和下表面被具有光透射特性的粘合剂覆盖。
8.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
在所述量子点层周围设置有间隔件，以及
所述基板和所述荧光体层利用插入两者之间的所述间隔件相接合。
9.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述量子点层的端表面被气体阻挡材料密封。
10.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述荧光体层包括陶瓷荧光体。
11.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述荧光体层包括填充在具有光透射特性的所述基板与所述量子点层之间的空间中的所述多个荧光体颗粒。
12.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述荧光体层包括通过粘合剂彼此结合的所述多个荧光体颗粒。
13.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述荧光体层连续地形成在所述基板的旋转周向上。
14.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述基板具有光反射特性或光透射特性。
15.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述基板具有输出彼此不同的波长的多个区域。
16.一种投影型显示装置，包括：
光源装置；
光调制元件，所述光调制元件调制从所述光源装置输出的光；以及
投影光学系统，所述投影光学系统投影来自所述光调制元件的光，
所述光源装置包括：
光源部，以及
波长转换元件，所述波长转换元件被来自所述光源部的激发光激发以发射荧光，
所述波长转换元件包括：
能绕旋转轴旋转的基板，
包括多个荧光体颗粒的荧光体层，以及
包括多个量子点的量子点层，并且
所述荧光体层和所述量子点层相对于所述光源部依次布置，
其中，所述波长转换元件在所述荧光体层与所述量子点层之间具有第二光学膜，其中，所述第二光学膜包括反射所述激发光的分光膜。
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