JP2006018070A - 光源装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 迷光成分を排除することによって光源装置から射出される発光光の照度分布を均一化する。
【解決手段】 第１電極と第２電極３とを介して通電されることによって発光する発光チップ２を備え、該発光チップ２の発光光を上記発光チップ２の正面方向に射出する光源装置であって、上記発光チップ２の側面２３から射出された発光光が直接上記正面方向に射出されることを防止する遮光手段５を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光源装置及びプロジェクタに関するものである。

プロジェクタは、近年小型化、高輝度化、長寿命化、廉価化等が図られてきている。例えば、小型化に対しては液晶パネル（光変調素子）サイズは対角１．３インチが０．５インチになり面積比で１／６強の小型化がされてきている。

一方、プロジェクタの光源として、固体光源である発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）光源を用いることよる小型化が提案されている。ＬＥＤ光源は、電源を含めて小型であり、瞬時点灯／消灯が可能であること、色再現性が広く長寿命であることなど、プロジェクタ用光源としてメリットを有している。また、水銀などの有害物質を含まないため、環境保全上からみても好ましいものである。

ところで、上述のようなＬＥＤ光源を備える光源装置においては、一般的に、発光光の取り出し効率を向上させるために、発光チップから射出方向に対して斜めに射出される発光光を発光チップの周囲に配置したリフレクタを用いて光源装置の射出方向に反射している（特許文献１参照）。このようなリフレクタを備えることによって、光源装置から射出される発光光を平行光化し、さらに光の利用効率を増加させることができる。
特開平７−７１８５号公報 特開平１１−６５４７７号公報

光源装置をプロジェクタの光源として用いる場合には、発光光を平行光化してプロジェクタの光変調素子に入射させる必要がある。しかしながら前述のように液晶パネル（光変調素子）の小型化が進み液晶パネルのエテンデュが小さくなっているため、プロジェクタ用の光源装置も低エテンデュ化が必要となっている。なお、ここでエテンデュとは光源の発光面積と集光可能な立体角の積で与えられるパラメータであり、有効に活用できる光束が存在する空間的な広がりを示し、光学的に保存されるものである。

従来の光源装置は、リフレクタによって発光チップの正面から斜方に射出された発光光を光源装置の射出方向に反射しているため、発光チップの正面から射出された発光光を平行光化することができる。しかしながら、発光チップからは、その正面以外の面からも発光光が射出されており、従来の光源装置ではそれらの発光光もリフレクタによって反射されている、したがって従来の光源装置ではエテンデュが大きく、発光チップの側面から射出された発光光のすべてを平行光化して小型化された液晶パネル（光変調素子）に入射させることが困難であった。このため、発光チップの側面から射出された発光光の多くは、光源装置から射出された後にプロジェクタ内において迷光となっていた。

また、プロジェクタにおいては、表示特性を向上させるために、光変調素子に入射される発光光の照度分布が均一であることが好ましい。しかしながら、上述のような発光チップの側面から射出された発光光を、発光チップの正面から射出された発光光とあわせて均一化して射出することは困難であるため、光源装置から射出される発光光の照度分布が不均一となっていた。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、発光チップの側面から射出される発光光成分を排除することによって光源を低エテンデュ化し、かつ光源装置から射出される発光光の照度分布を均一化することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光源装置は、第１電極と第２電極とを介して通電されることによって発光する発光チップを備え、該発光チップの発光光を上記発光チップの正面方向に射出する光源装置であって、上記発光チップの側面から射出された発光光が直接上記正面方向に射出されることを防止する遮光手段を備えることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明の光源装置によれば、遮光手段によって発光チップの側面から射出された発光光が直接正面方向に射出されることを防止することができる。このため、本発明の光源装置によれば、光源装置から射出される発光光（以下、照明光と称する）から迷光成分（発光チップの側面から射出された発光光）が排除されるため光源のエテンデュを小さくでき、また、照明光の照度分布を均一化することができる。
なお、遮光手段によって遮光された発光光を再利用することによって平行光化可能な成分に変換する再利用手段を配置し、発光チップの側面から射出された発光光を再利用手段を介して間接的に光源装置の外部に射出しても良い。このような再利用手段を配置することによって、光源装置における発光光の取り出し効率を向上させることができる。

また、本発明の光源装置においては、上記遮光手段が、上記発光チップの側面から射出された発光光の少なくとも一部を反射することによって、上記発光チップの側面から射出された発光光が直接上記正面方向に射出されることを防止するという構成を採用することができる。
ＬＥＤの発光チップは、一般に温度が上昇すると発光効率が低下する。 このため、上述のような構成を採用することによって、遮光手段において、発光チップの側面から射出された発光光の全てが遮光手段により吸収されることを防止することができ、光源装置の温度上昇を抑止することが可能となり、光源装置からより多くの光量を得ることが可能となる。

また、本発明の光源装置においては、上記遮光手段が、上記発光チップの正面に配置された上記第１電極と接続されかつ上記発光チップの外周部に沿って配置される導電性部材であるという構成を採用することができる。
従来の光源装置においては、一般的に第１電極にボンディングワイヤを介して通電していた。しかしながら、このようなボンディングワイヤは、発光光の光路上に配置されることになるため、照明光の照度分布を不均一化する原因となる。このため、発光チップの外周部に沿って配置される導電性部材を介して第１電極に通電することによって、照明光の照度分布が不均一化されることを防止することができる。
そして、本発明の光源装置においては、このような導電性部材を本発明の遮光手段として用いているため、新たに遮光手段として別部材を配置することなく、発光チップの側面から射出された発光光が直接正面方向に射出されることを防止することができる。
また導電性部材の断面積は、ボンディングワイヤの断面積と比較して格段に広いため、電流の流路を広く確保することができ、従来の光源装置と比較してより大きな電流を流すことができる。
なお、ボンディングワイヤを介して第１電極に通電する構成を採用せざるを得ない場合には、本発明の導電性部材の代わりにセラミックス等からなる非導電性部材を配置し、この非導電性部材を本発明の遮光手段として用いることも可能である。

また、本発明の光源装置においては、上記導電性部材と接続されかつ上記発光チップの正面方向に配置される光学素子を備えるという構成を採用することができる。
発光チップの周囲に導電性部材を配置することによって、光源装置を堅固なものとすることができる。このため、従来、プロジェクタ側の構成部材として配置されていた光学素子を導電性部材と直接接続することができる。これによって、光源装置と光学素子が別体で配置される場合と比較して発光光の光路を短くすることができる。したがって、プロジェクタを小型化することができるとともに、発光光の損失を低減させることができる。
なお、光学素子としては、ロッドレンズや偏光板等を用いることができる。

また、本発明の光源装置においては、上記光学素子と上記発光チップとの間に透光性を有する絶縁性の液体を備えるという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、発光チップの発光光を損失が大きくなる空気中を通過させることなく光学素子に入射させることができる。したがって、光源装置における発光光の取り出し効率を向上させることができる。

また、本発明の光源装置においては、上記光学素子と上記発光チップとの間に冷却媒体を流す冷却手段を備えるという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、光学素子と発光チップと間に冷却媒体が流れるため、発光チップと光学素子を冷却媒体を介して積極的に冷却することができ、発光チップの発光効率を向上させ、かつ発光チップをより大電流で駆動することが可能となる。

また、本発明の光源装置においては、上記第１電極が、上記発光チップの正面の全面に配置されるとともに、透光性を有する導電性材料によって形成されているという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、発光チップの正面の全面に均一に電流が印加される。したがって、発光チップから均一な照度分布の照明光を得ることができる。なお、上述のように第１電極は、透光性を有する導電性材料によって形成されているため、発光チップの発光光が第１電極において遮光されることはない。

また、本発明の光源装置においては、上記導電性部材が接続された部位における上記第１電極と発光チップとの間に、絶縁部材を備えるという構成を採用することができる。
導電性部材が接続された部位の第１電極と発光チップとが直接接触している場合には、例えば、導電性部材によって遮光された部位に多くの電流が印加され、発光チップの正面に印加される電流量が減少することが懸念される。このような場合には、導電性部材によって遮光された部位において発光が生じ、発光チップの正面における発光量が減少する。
このため、上述のように導電性部材が接続された部位の第１電極と発光チップとの間に絶縁部材を配置することによって、導電性部材によって遮光された部位に電流が印加されることを防止することができ、発光チップの正面における発光量が減少することを防止することができる。

また、本発明の光源装置においては、上記発光チップの正面から斜方に射出された発光光を上記正面方向に導出するリフレクタを備えるという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、光源装置から射出される照明光を平行光化することが可能となる。

また、本発明の光源装置においては、上記リフレクタと上記導電性部材とが一体形成されているという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、新たにリフレクタとして別部材を配置することなく、照明光を平行光化することが可能となる。

また、本発明の光源装置においては、上記発光チップの正面と対向する面に配置されるとともに、導電性材料によって形成される反射膜を備えるという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、発光チップ内を導波して発光チップの正面と対向する面側に射出される発光光が反射膜によって反射されて、再び発光チップ内を導波して発光チップの正面から射出される。このため、光源装置における発光光の取り出し効率を向上させることが可能となる。

また、本発明の光源装置においては、上記第２電極が、上記発光チップを支持するとともに、導電性材料によって形成される基台であるという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、新たに第２電極として別部材を配置することなく、発光チップに電流を印加することができる。
また、例えば、基台が伝熱性の高い部材によって形成されている場合には、第２電極として基台を用いることによって、発光チップと基台とが直接接触されるため、発光チップにおける発熱を基台側に逃がすことが可能となる。このため、発光チップが高温となることを抑止することができ、発光チップの発光効率の低下を防止し、かつ発光チップをより大電流で駆動することができる。

次に、本発明のプロジェクタは、本発明の光源装置を光源として用いることを特徴とする。
このような特徴を有する本発明のプロジェクタによれば、光源装置から射出される照明光の照度分布が均一化されているため、より表示特性に優れたプロジェクタとされる。

以下、図面を参照して、本発明に係る光源装置及びプロジェクタの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材及び各層を認識可能な大きさとするために、各部材及び各層の縮尺を適宜変更している。

＜光源装置＞
（第１実施形態）
図１は、本第１実施形態の光源装置１の概略構成図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面図である。この図１に示すように、本第１実施形態の光源装置１は、通電されることによって発光する発光チップ２を備えている。そして、光源装置１は、発光チップ２の発光光を発光チップ２の上面２１（正面）が向けられた方向である正面方向に射出するものである。

この発光チップ２は、例えば、銅等の導電性部材によって形成された基台３上に直接実装（支持）されている。この基台３は、例えば銀ペースト等の導電性接着剤を介して発光チップ２の下面２２と接続されており、発光チップ２に電流を印加するための下側電極（第２電極）として用いられる。

基台３上には、発光チップ２を囲うようにフレキシブル基板４が配置されている。このフレキシブル基板４は、絶縁層４１と、当該絶縁層４１上に配置される導電層４２とを備えて構成されており、絶縁層４１によって、導電層４２と基台３との絶縁状態が確保されている。

フレキシブル基板４上には、発光チップ２の上面２１の外周部に沿うように導電性部材５（遮光手段）が配置されている。この導電性部材５は、発光チップ２の外周部に覆い被さるように配置されており、発光チップ２の側面２３から射出される発光光が直接上記正面方向に射出されることを防止するものである。
また、発光チップ２近傍の導電性部材５の表面５１は、発光チップ２の側面から射出された発光光の少なくとも一部を反射するように表面処理がなされている。
なお、導電性部材５は、導電性を有する材料によって形成されていれば良く、例えば、銅やアルミニウムを用いて形成することができる。

図２は、図１におけるＡ部の拡大図である。この図に示すように、
発光チップ２の上面２１の全面には、透光性を有する導電性材料によって形成された上側電極７（第１電極）が配置されている。なお、上側電極７を形成する透光性を有する導電性材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等を用いることができる。上側電極７は、図２に示すように、導電性部材５と接続されている。また、導電性部材５が接続された部位における上側電極７と発光チップ２との間には、絶縁部材６が配置されている。さらに、導電性部材５は、フレキシブル基板４の導電層４１と接続されている。そして、発光チップ２は、上側電極７と下側電極である基台３とを介して通電されることによって発光する。

図１に戻り、導電性材料５の発光チップ２側の側面は、発光チップ２の外側から内側に向けて傾斜された斜面５２（リフレクタ）とされている。この斜面５２は、発光チップ２の上面２１から斜方に射出された発光光が上述の正面方向に導出されるような角度に形成された反射面として構成されている。このように、本第１実施形態の光源装置１においては、本発明のリフレクタと導電性部材とが一体形成されている。したがって、本第１実施形態の光源装置１によれば、本発明のリフレクタとして新たな部材を設置する必要がなくなる。

また、図２に示すように発光チップ２の下面２２（発光チップ２の上面２１に対向する面）には、導電性材料から形成される反射膜８が配置されている。すなわち、本第１実施形態において、発光チップ２は、導電性接着剤及び反射膜８を介して下側電極である基台３と接続されている。

なお、発光チップ２は、ｐｎ接合部に電流が流れると発光するダイオード（ＬＥＤ）である。同じ半導体材料を接合したホモ接合型のＬＥＤでは、発光部に注入されたキャリアに対する障壁がないため、キャリアが半導体中の拡散距離にまで広がってしまう。これに対して、異なる半導体材料を接合したヘテロ接合型のＬＥＤでは、キャリアに対する障壁を構造中に作りこむため、発光部に注入されるキャリアの密度を大幅に増大させることができる。特に、クラッド層の間に発光層を挟み込んだダブルヘテロ接合型のＬＥＤでは、発光層の幅が狭いほどキャリア密度を高めることが可能になり、内部量子効率を向上させることができる。一方、ホモ接合型のＬＥＤでは、外界に接する材料と発光部の材料とが同じであるため、発光光が自分自身の材料で吸収されてしまう。これに対して、ダブルヘテロ接合型のＬＥＤでは、バンドギャップの広い材料からなるクラッド層の間にバンドギャップの狭い材料からなる発光層が挟み込まれているので、自己吸収が減少して発光光の取り出し効率を向上させることができる。したがって、発光効率に優れたダブルヘテロ接合型のＬＥＤを採用することが望ましい。

また、発光チップ２として、赤色の発光光を射出するものを用いる場合には、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等の基板上に、ＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体結晶を成長させることによって形成する。なお、ＧａＡｓ基板は可視光を吸収するため、ＬＥＤの発光光の取り出し効率の向上に限界がある。そこで、本実施形態における発光チップ２では、半導体結晶を成長させた後にＧａＡｓ基板を取り除き、発光波長に対して透明なガリウムリン（ＧａＰ）基板を高温高圧化で貼り付けることが望ましい。そして、ｎ−ＧａＰからなるクラッド層と、ｐ−ＧａＰのクラッド層との間に、ＡｌＧａＩｎＰの発光層を挟み込んだダブルヘテロ接合構造を採用する。
また、発光チップ２として、青色あるいは緑色の発光光を射出するものを用いる場合には、サファイヤ（Ａｌ_２Ｏ_３）等の基板の表面に、ＧａＩｎＮ系の化合物半導体結晶を成長させることによって形成する。そして、ｎ−ＧａＮからなるクラッド層と、ｐ−ＧａＮからなるクラッド層との間に、ＩｎＧａＮからなる発光層を挟み込んだダブルヘテロ接合構造を採用することが好ましい。

このような構成を有する本第１実施形態の光源装置１においては、基台３と上側電極７とを介して発光チップ２に通電がなされることによって発光チップ２から発光光が射出される。
ここで、発光チップ２の側面２３から射出された発光光は、導電性部材５によって直接正面方向に射出されることを防止される。このため、照明光に含まれる、平行光化が困難な迷光成分を排除することができるため、光源装置１から射出される発光光（照明光）の照度分布を均一化することが可能となる。

また、発光チップ２近傍の導電性部材５の表面５１が発光チップ２の側面から射出された発光光の少なくとも一部を反射するように表面処理されている。したがって、導電性部材５において発光チップ２の側面２３から射出された発光光が導電性部材５において吸収されることを抑止することができ、光源装置１の温度上昇を抑止することが可能となる。このため、発光チップ２の発光効率の低下を防ぎ、かつ発光チップ２をより大電流で駆動することが可能となり、光源装置１からより多くの発光量を得ることが可能となる。なお、発光チップ２近傍の導電性部材５の表面５１において反射された発光光を反射することによって平行光化可能な発光光として間接的に正面方向に射出するミラー（再利用手段）等を設置することで、発光チップ２近傍の導電性部材５の表面５１において反射された発光光を再利用しても良い。これによって、光源装置１における発光光の取り出し効率を向上させることができる。

ここで、上側電極７には、導電性部材５を介して電流が印加される。このような導電性部材５は、従来の光源装置に備えられていたボンディングワイヤよりも格段に広い断面積を有しているため、より大きな電流を流すことができる。したがって、本第１実施形態の光源装置１によれば、発光チップ２の大電流駆動が可能となり、より発光量の多い光源装置１となる。また、本第１実施形態の光源装置１においては、上述のようにボンディングワイヤの代わりに導電性部材５を介して上側電極７に電流を印加している。すなわち、従来、発光光の光路上に配置されていたボンディングワイヤが配置されていない。このため、照明光の照度分布が不均一化されることを防止することができる。

また、本第１実施形態の光源装置１は、上述のように、導電性部材５を用いて発光チップ２の側面２３から射出された発光光が直接正面方向に射出されることを防止している。このため、新たに本発明の遮光手段として別部材を配置することなく、発光チップ２の側面２３から射出された発光光が直接正面方向に射出されることを防止できる。

また、本第１実施形態の光源装置１においては、基台３が導電性の高い金属材料（Ｃｕ）によって形成されるとともに、第２電極として用いられているため、発光チップ２の熱量が効率的に基台３を介して放熱される。このため、発光チップ２の温度上昇を抑止することができるため、発光チップ２の大電流駆動が可能となり、より発光量の多い光源装置１となる。

また、本第１実施形態の光源装置１によれば、上側電極７が発光チップ２の上面２１の全面に配置されている。このため、発光チップ２の上面２１に均一に電流が印加され、発光チップ２から均一な照度分布の発光光を得ることができる。したがって、本第１実施形態の光源装置１の照明光の照度分布がより均一化される。

また、本第１実施形態の光源装置１においては、導電性部材５が接続された部位における上側電極７と発光チップ２との間に絶縁部材６が配置されている。このため、導電性部材５によって覆われた発光チップ２の外周部（導電性部材５によって遮光された部位）に印加される電流量を減少させ、導電性部材５によって覆われていない発光チップ２の中央部により多くの電流を印加することができる。したがって、本第１実施形態の光源装置１によれば、導電性部材２によって発光光が遮光されてしまう発光チップ２の外周部における発光量を減少させ、光源装置１の照明光として用いられる発光チップ２の中央部から射出される発光光を増加させることができる。よって、発光光の取り出し効率が悪化することを防止することができる。

そして、発光チップ２から射出された発光光のうち、正面方向に射出された発光光は、そのまま正面方向に射出される。また、発光チップ２から射出された発光光のうち、斜方に射出された発光光は、リフレクタとして構成された導電性部材５の斜面５２によって反射されることによって平行光化されて正面方向に射出される。また、発光チップ２から射出された発光光のうち、発光チップ２内を導波し発光チップの下面から射出される発光光は、発光チップ２の下面２２に配置された反射膜８によって反射され、再び発光チップ２内を導波し、正面方向に射出される。
このように本第１実施形態の光源装置１においては、発光チップ２の下面２２に反射膜８が配置されているため、発光光の取り出し効率を向上させることが可能となる。

このような本第１実施形態の光源装置１によれば、上述した種々の構成によって、照明光の照度分布が均一化されると共に、平行光化された照明光が射出される。このため、プロジェクタの光源として適した光源装置となる。

なお、本第１実施形態においては、図２に示すように、導電性部材５が４つの斜面５２を有する構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図３に示すように、斜面５２の平面視形状が円形とされたすり鉢型の導電性部材を有する構成としても良い。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。また、本第２実施形態の光源装置は、上記第１実施形態の光源装置がさらに光学素子を備えた構成とされている。

図４は、本第２実施形態の光源装置の一例の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、図４に示す光源装置は、導電性部材５と接続されかつ発光チップ２の正面方向に配置されたロッドレンズ２０（光学素子）を備えている。また、ロッドレンズ２０と発光チップ２との間に透光性を有する絶縁性の液体としてシリコンオイル３０が充填されている。

上記第１実施形態に示したような、光源装置１によれば、発光チップ２の周囲に導電性部材５を配置することによって、光源装置１自体を堅固なものとすることができる。したがって、本第２実施形態の光源装置のように、導電性部材５に接続することによって光学素子をさらに備える光源装置とすることができる。
このような光学素子は、従来、プロジェクタ側の構成部材として配置されており、光源装置と光学素子とは離間して配置されていた。したがって、本第２実施形態の光源装置のように光学素子が導電性部材５に接続された本第２実施形態の光源装置をプロジェクタの光源として用いることによって、照明光（発光光）の光路を短くすることができ、プロジェクタを小型化することが可能となる。
また、発光チップ２から光学素子までの光路が短くなるため、発光光（照明光）の空気中の光路が短くなり、発光光の損失を低減させることが可能となる。したがって、光学素子を備える光源装置において、発光光の取り出し効率をさらに向上させることが可能となる。

そして、光学素子として、図４に示すように、ロッドレンズ３０を用いることによって、光源装置から射出される照明光の照度分布をさらに均一化することができる。また、ロッドレンズ２０と発光チップ２との間にシリコンオイル３０を充填することによって、発光チップ２とロッドレンズ３０との間における発光光の損失をさらに抑止することが可能となり、発光光の取り出し効率をさらに向上させることが可能となる。

図５は、本第２実施形態の光源装置の他例の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、図５に示す光源装置は、導電性部材５と接続されかつ発光チップ２の正面方向に配置された無機偏光板４０（光学素子）を備えている。また、無機偏光板４０（光学素子）と発光チップ２との間にシリコンオイル３０が充填されている。

このような構成を有する図５に示す光源装置によれば、上述のような光学素子を備える光源装置が有する効果を奏するとともに、光学素子として偏光板４０が用いられているため、所定の偏光成分のみの照明光を射出することができる。
そして、このような偏光板４０を有する光源装置を光源として用いるプロジェクタにおいては、例えば、光変調素子として用いられる液晶ライトバルブに従来設置されていた偏光板のうち照明光の入射側の偏光板をなくすことが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。なお、本第３実施形態の説明において、上記第２実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。また、本第３実施形態の光源装置は、上記第２実施形態の光源装置に、冷却媒体Ｘを光学素子（ロッドレンズ２０，偏光板４０）と発光チップ２との間に流す冷却手段を備えた構成とされている。

図６及び図７に示すように、本第３実施形態の光源装置においては、導電性部材５に、流路５０が形成されている。この流路５０は、熱交換器（不図示）や循環ポンプ（不図示）と接続されている。そして、流路５０、熱交換器及び循環ポンプ等によって構成された循環経路を冷却媒体Ｘが循環されている。なお、本第３実施形態において、本発明の冷却手段は、流路５０，熱交換器及び循環ポンプを備えて構成されている。

このような構成を有する本第３実施形態の光源装置によれば、冷却媒体Ｘを介して発光チップ２が積極的に冷却される。このため、発光チップ２のさらなる大電流駆動が可能となり、より明るい照明光を得ることができる光源装置とすることができる。

＜プロジェクタ＞
次に、図８を参照して、本発明のプロジェクタについて説明する。
図８は、本実施形態に係る光源装置を備えたプロジェクタの概略構成図である。図中、符号５１２，５１３，５１４は上記実施形態において示した光源装置、５２２，５２３，５２４は液晶ライトバルブ（光変調素子）、５２５はクロスダイクロイックプリズム、５２６は投写レンズを示している。

図８のプロジェクタは、上記実施形態のように構成した３個の光源装置５１２，５１３，５１４を備えている。各光源装置５１２，５１３，５１４には、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光するＬＥＤが採用されている。また、各光源装置５１２，５１３，５１４には、各々に対応する集光レンズ５３５が配置されている。

そして、赤色光源装置５１２からの光束は、集光レンズ５３５Ｒを透過して反射ミラー５１７で反射され、赤色光用液晶ライトバルブ５２２に入射する。また、緑色光源装置５１３からの光束は、集光レンズ５３５Ｇを透過して緑色光用液晶ライトバルブ５２３に入射する。また、青色光源装置５１４からの光束は、集光レンズ５３５Ｂを透過して反射ミラー５１６で反射され、青色光用液晶ライトバルブ５２４に入射する。

また、各液晶ライトバルブの入射側及び射出側には、偏光板（不図示）が配置されている。そして、各光源からの光束のうち所定方向の直線偏光のみが入射側偏光板を透過して、各液晶ライトバルブに入射する。また、入射側偏光板の後方に偏光変換手段（不図示）を設けてもよい。この場合、入射側偏光板で反射された光束をリサイクルして各液晶ライトバルブに入射させることが可能になり、照明光（発光光）の利用効率を向上させることができる。なお、図５において示した、光学素子として偏光板を備えた光源装置を使用する場合には、液晶ライトバルブの入射側の偏光板をなくすことができる。

各液晶ライトバルブ５２２，５２３，５２４によって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム５２５に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投写レンズ５２６により投写スクリーン５２７上に投写され、拡大された画像が表示される。

上述した本実施形態の光源装置では、発光チップの側面から射出される発光光が遮断されるため、照明光に含まれる迷光成分が排除され、照明光の照度分布が均一化されている。このため、より表示特性に優れたプロジェクタとすることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る光源装置及びプロジェクタの好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態において、プロジェクタにおける光変調手段として、液晶ライトバルブを用いた。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、光変調手段として微小ミラーアレイデバイス等を用いることも可能である。

本発明の第１実施形態の光源装置の概略構成図である。 図１におけるＡ部の拡大図である。 本発明の第１実施形態における光源装置の変形例である。 本発明の第２実施形態の光源装置の概略構成図である。 本発明の第２実施形態の光源装置の概略構成図である。 本発明の第３実施形態の光源装置の概略構成図である。 本発明の第３実施形態の光源装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態であるプロジェクタの概略構成図である。

符号の説明

１……光源装置、２……発光チップ、３……基台（第２電極）、５……導電性部材（遮光手段）、５２……斜面（リフレクタ）、６……絶縁部材、７……上側電極（第１電極）、８……反射膜、５００……プロジェクタ、２０……ロッドレンズ（光学素子）、３０……シリコンオイル、４０……偏光板（光学素子）

Claims (15)

1. 第１電極と第２電極とを介して通電されることによって発光する発光チップを備え、該発光チップの発光光を前記発光チップの正面方向に射出する光源装置であって、
   前記発光チップの側面から射出された発光光が直接前記正面方向に射出されることを防止する遮光手段を備えることを特徴とする光源装置。
2. 前記遮光手段は、前記発光チップの側面から射出された光の少なくとも一部を反射することによって、前記発光チップの側面から射出された発光光が直接前記正面方向に射出されることを防止することを特徴とする請求項１記載の光源装置。
3. 前記遮光手段は、前記発光チップの正面に配置された前記第１電極と接続されかつ前記発光チップの外周部に沿って配置される導電性部材であることを特徴とする請求項１または２記載の光源装置。
4. 前記導電性部材と接続されかつ前記発光チップの正面方向に配置される光学素子を備えることを特徴とする請求項３記載の光源装置。
5. 前記光学素子と前記発光チップとの間に透光性を有する絶縁性の液体が封入されていることを特徴とする請求項４記載の光源装置。
6. 前記光学素子と前記発光チップとの間に冷却媒体を流す冷却手段を備えることを特徴とする請求項４または５記載の光源装置。
7. 前記光学素子は、ロッドレンズであることを特徴とする請求項４〜６いずれかに記載の光源装置。
8. 前記光学素子は、偏光板であることを特徴とする請求項４〜６いずれかに記載の光源装置。
9. 前記第１電極は、前記発光チップの正面の全面に配置されるとともに、透光性を有する導電性材料によって形成されていることを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の光源装置。
10. 前記導電性部材が接続された部位における前記第１電極と前記発光チップとの間に、絶縁部材を備えることを特徴とする請求項９記載の光源装置。
11. 前記発光チップの正面から斜方に射出された発光光を前記正面方向に導出するリフレクタを備えることを特徴とする請求項１〜１０いずれかに記載の光源装置。
12. 前記リフレクタと前記導電性部材とが一体形成されていることを特徴とする請求項１１記載の光源装置。
13. 前記発光チップの正面と対向する面に配置されるとともに、導電性材料によって形成される反射膜を備えることを特徴とする請求項１〜１２いずれかに記載の光源装置。
14. 前記第２電極は、前記発光チップを支持するとともに、導電性材料によって形成される基台であることを特徴とする請求項１〜１３いずれかに記載の光源装置。
15. 請求項１〜１４いずれかに記載の光源装置を光源として用いることを特徴とするプロジェクタ。
    
    
    

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