JP2007003914A - 発光モジュールとこれを用いた投映型表示装置用光源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 光軸合わせが容易な発光モジュールとこれを用いた投映型表示装置用光源ユニットを提供する。
【解決手段】 基板(10)と、基板(10)の一主面(10a)上に実装された複数の発光素子(11)とを含み、基板(10)の一主面(10a)上の発光素子(11)が実装された領域が、赤色光を発する赤色発光領域(RA)と、緑色光を発する緑色発光領域(GA)と、青色光を発する青色発光領域(BA)とに分割されている発光モジュール(1)とする。発光モジュール(1)によれば、各発光領域(RA,GA,BA)の位置関係が規定されているため、光軸合わせを容易に行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光素子を含む発光モジュールとこれを用いた投映型表示装置用光源ユニットに関する。

発光ダイオード（Light Emitting Diode、以下「ＬＥＤ」と称する）や半導体レーザ等の発光素子は、液晶バックライト用光源、インジゲータ用光源、ディスプレイ用光源、読み取りセンサ用光源等に使用されている。特にＬＥＤは、近年の高出力化に伴い、スクリーン等の照射面に画像を表示する投映型表示装置の光源として実用化されつつある。

例えば特許文献１には、ＬＥＤを用いた投映型表示装置用光源についての発明が開示されている。図１１に、特許文献１に開示された投映型表示装置用光源の概略側面図を示す。

図１１に示すように、投映型表示装置用光源１００は、赤色ＬＥＤ１０１Ｒ、緑色ＬＥＤ１０１Ｇ及び青色ＬＥＤ１０１Ｂが絶縁性基板１０２上に２次元的に配置されている。そして、各ＬＥＤ１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂの配置に合わせてマイクロレンズアレイ１０３が装着されている。このマイクロレンズアレイ１０３は各色成分に応じて異なる角度で光を出射させるように構成されている。また、各ＬＥＤ１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂは色再現範囲で均一な表示ができる点光源であり、各ＬＥＤ１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂの発光点から出射された光がマイクロレンズアレイ１０３により所定の角度で平行光束化される。更に、絶縁性基板１０２の裏面には、ヒートシンク１０４が装着されており、各ＬＥＤ１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂから発せられる熱をこのヒートシンク１０４から放熱するように構成されている。
特開平１０−１２３５１２号公報

しかし、上述した投映型表示装置用光源１００では、各ＬＥＤ１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂが２次元的にランダムに配置されているため、各ＬＥＤ１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂから発せられた光の出射方向を一致させること、即ち光軸合わせが困難となるおそれがある。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、光軸合わせが容易な発光モジュールとこれを用いた投映型表示装置用光源ユニットを提供する。

本発明の発光モジュールは、基板と、前記基板の一主面上に実装された複数の発光素子とを含む発光モジュールであって、
前記一主面上の前記発光素子が実装された領域は、赤色光を発する赤色発光領域と、緑色光を発する緑色発光領域と、青色光を発する青色発光領域とに分割されていることを特徴とする。

本発明の投映型表示装置用光源ユニットは、基板と、前記基板の一主面上に実装された複数の発光素子とを含む発光モジュールを光源とする投映型表示装置用光源ユニットであって、
前記一主面上の前記発光素子が実装された領域は、赤色光を発する赤色発光領域と、緑色光を発する緑色発光領域と、青色光を発する青色発光領域とに分割されており、
前記投映型表示装置用光源ユニットは、前記赤色発光領域、前記緑色発光領域及び前記青色発光領域のそれぞれの領域から発せられた光の出射方向を一致させる光学系を含むことを特徴とする。

本発明の発光モジュール及び投映型表示装置用光源ユニットによれば、各発光領域の位置関係が規定されているため、光軸合わせを容易に行うことができる。

本発明の発光モジュールは、基板と、この基板の一主面上に実装された複数の発光素子とを含む。

上記基板を構成する基材は特に限定されず、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ等からなるセラミック基材や、Ｓｉ等からなる半導体基材、あるいは金属層上に電気絶縁材層を積層させた積層基材等が使用できる。上記電気絶縁材層としては、例えば無機フィラ７０〜９５質量％と、熱硬化樹脂組成物５〜３０質量％とを含むコンポジット材が使用できる。なお、上記基板を構成する基材の厚みは、例えば０．１〜１ｍｍとすればよい。

上記基板の上記一主面上における上記発光素子が実装された領域は、赤色光を発する赤色発光領域と、緑色光を発する緑色発光領域と、青色光を発する青色発光領域とに分割されている。例えば、上記赤色発光領域、上記緑色発光領域及び上記青色発光領域が、それぞれ１つずつ設けられていればよい。このように、本発明の発光モジュールでは各発光領域の位置関係が規定されているため、各発光領域から発せられた光の出射方向を一致させること、即ち光軸合わせを容易に行うことができる。なお赤色光とは、例えば波長が５９０〜６５０ｎｍの光であり、緑色光とは、例えば波長が５００〜５５０ｎｍの光であり、青色光とは、例えば波長が４５０〜５００ｎｍの光である。

上記赤色発光領域に配置される上記発光素子としては、例えばＡｌＩｎＧａＰ系材料を用いたＬＥＤが使用できる。また、上記緑色発光領域や上記青色発光領域に配置される上記発光素子としては、例えばＩｎＧａＡｌＮ系材料を用いたＬＥＤが使用できる。各発光領域に配置される発光素子の個数や各発光素子間の間隔は、特に限定されず、要求される画面サイズや画素数に応じて適宜設定すればよい。

また、上記発光素子として、４１０ｎｍ以下の近紫外から紫外光を発する紫外発光素子（例えばＩｎＧａＡｌＮ系材料を用いたＬＥＤ）を使用することもできる。例えば、上記赤色発光領域に紫外発光素子を使用する場合は、この紫外発光素子から発せられる紫外光を吸収し赤色の蛍光を発する赤色蛍光体をシリコーン樹脂等に分散させてペーストを形成し、上記紫外発光素子上に上記ペーストを塗布して赤色蛍光体層を形成すればよい。上記緑色発光領域や上記青色発光領域に紫外発光素子を使用する場合も、例えば上述と同様に、緑色発光領域の場合は緑色蛍光体を含む緑色蛍光体層を形成し、青色発光領域の場合は青色蛍光体を含む青色蛍光体層を形成すればよい。特に、上記赤色発光領域、上記緑色発光領域及び上記青色発光領域に、同一の紫外発光素子を使用すると、各発光領域の電流特性や温度特性、あるいは劣化特性等が揃うため、特性の管理が容易となる。また、蛍光体は発光波長の経時変化が少ないので、上述のように蛍光体層を形成した場合は、発光色のシフトが少なくなる。

また、上記赤色発光領域、上記緑色発光領域及び上記青色発光領域に配置される発光素子として、青色ＬＥＤ（例えばＩｎＧａＡｌＮ系材料を用いたＬＥＤ）を使用してもよい。この場合、上記赤色発光領域及び上記緑色発光領域には、それぞれ上述のように赤色蛍光体層及び緑色蛍光体層を形成すればよい。特に、上記赤色発光領域、上記緑色発光領域及び上記青色発光領域に、同一の青色ＬＥＤを使用すると、各発光領域の電流特性や温度特性、あるいは劣化特性等が揃うため、特性の管理が容易となる。また、蛍光体は発光波長の経時変化が少ないので、上述のように蛍光体層を形成した場合は、発光色のシフトが少なくなる。また、上述のように青色ＬＥＤを使用した場合は、上記青色発光領域については電力を光に直接変換できるので、上述の紫外発光素子を使用する場合に比べ発光効率が高くなる。更に、青色光は紫外光に比べ波長が緑色光や赤色光に近いため、上述のように青色ＬＥＤを使用した場合はストークス損を低減できる。これにより、上述の紫外発光素子を使用する場合に比べ発光効率を向上させることができる。

上記赤色蛍光体としては、例えばニトリドシリケート系Ｓｒ_２Ｓｉ_５Ｎ_８:Ｅｕ^２＋、ニトリドアルミノシリケート系ＣａＡｌＳｉＮ_３:Ｅｕ^２＋、オクソニトリドアルミノシリケート系Ｓｒ_２Ｓｉ_４ＡｌＯＮ_７:Ｅｕ^２＋、ＬＯＳ系Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ:Ｅｕ^３＋等を使用できる。上記緑色蛍光体としては、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｍｎ^２＋、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４:Ｅｕ^２＋、シリケート系（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋等を使用できる。上記青色蛍光体としては、（Ｓｒ，Ｃａ）_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２:Ｅｕ^２＋、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７:Ｅｕ^２＋等を使用できる。

また、上記赤色発光領域、上記緑色発光領域及び上記青色発光領域のそれぞれには、複数の上記発光素子がアレイ状に配置されていてもよい。投映される画面の縦横比に応じて複数の上記発光素子の一部（又は全部）を点灯させることによって、画面サイズの変更（例えば縦横比９：１６の画面から縦横比３：４の画面への変更）が容易となるからである。

次に、本発明の投映型表示装置用光源ユニットについて説明する。本発明の投映型表示装置用光源ユニットは、上述した本発明の発光モジュールを光源とする投映型表示装置用光源ユニットである。よって、上述と重複する内容については省略する場合がある。

本発明の投映型表示装置用光源ユニットは、上述した本発明の発光モジュールと、上記赤色発光領域、上記緑色発光領域及び上記青色発光領域のそれぞれの領域から発せられた光の出射方向を一致させる光学系とを含む。本発明の投映型表示装置用光源ユニットによれば、上述した本発明の発光モジュールを含むため、光軸合わせを容易に行うことができる。

上記赤色発光領域、上記緑色発光領域及び上記青色発光領域のそれぞれには、複数の上記発光素子がアレイ状に配置されていてもよい。投映される画面の縦横比に応じて複数の上記発光素子の一部（又は全部）を点灯させることによって、画面サイズの変更（例えば縦横比９：１６の画面から縦横比３：４の画面への変更）が容易となるからである。

本発明の投映型表示装置用光源ユニットは、投映される画面の各画素に応じて表示／非表示の切り替えを行う液晶パネルを更に含んでいてもよい。例えば、上記光学系から出射された光の少なくとも一部を透過又は遮断する液晶パネルを含む場合は、光軸合わせをした後の光について、表示／非表示の切り替えを行うことができる。また、上記赤色発光領域、上記緑色発光領域及び上記青色発光領域のそれぞれの領域から発せられた光の少なくとも一部を透過又は遮断する液晶パネルを含む場合は、光軸合わせをする前の光について、表示／非表示の切り替えを行うことができる。なお、上記液晶パネルは、例えば投映される画面の各画素に対応して液晶素子部が分割（ドット化）されていればよい。

また、本発明の投映型表示装置用光源ユニットは、投映される画面の各画素に対応して複数配置された可動ミラーを更に含み、この可動ミラーが、上記光学系から出射された光の光軸に対する角度を変更可能であり、かつ上記光の少なくとも一部を上記画面の方向又は上記画面以外の方向へ反射することにより、上記画面の各画素に応じて表示／非表示の切り替えを行うように構成されていてもよい。この場合、光軸合わせをした後の光について、表示／非表示の切り替えを行うことができる。

また、本発明の投映型表示装置用光源ユニットは、上記基板における上記一主面とは反対側の主面に接触する放熱体を更に含んでいてもよい。発光素子から発せられる熱を放熱体から放熱することができるため、発光モジュールの熱による劣化を防止することができるからである。上記放熱体は特に限定されず、例えばヒートシンク等を使用することができる。

また、本発明の投映型表示装置用光源ユニットは、上記発光モジュールを着脱可能なソケットを更に含んでいてもよい。発光モジュールの取り替えが容易となるからである。

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、参照する図面においては、説明を分かりやすくするためにハッチングを省略している場合がある。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る発光モジュールについて図面を参照して説明する。参照する図１Ａは、第１実施形態に係る発光モジュールの概略斜視図であり、参照する図１Ｂは、第１実施形態に係る発光モジュールに使用されるＬＥＤの接続状態を示す模式図である。

図１Ａに示すように、第１実施形態に係る発光モジュール１は、基板１０と、基板１０の一主面１０ａ上に実装された複数のＬＥＤ１１と、各ＬＥＤ１１を覆うレンズ１２と、各ＬＥＤ１１から発せられる光をレンズ１２側へ反射するための反射板１３とを含む。基板１０としては、例えば７０ｍｍ×４０ｍｍ（厚み：１ｍｍ）のセラミック基板等が使用できる。レンズ１２としては、例えばエポキシ樹脂等の透明な樹脂からなるものが使用できる。反射板１３としては、例えばアルミニウム等の反射率の高い金属からなるものが使用できる。

基板１０の一主面１０ａ上のＬＥＤ１１が実装された領域は、赤色光を発する赤色発光領域ＲＡと、緑色光を発する緑色発光領域ＧＡと、青色光を発する青色発光領域ＢＡとに分割されている。このように、発光モジュール１では各発光領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡの位置関係が規定されているため、光軸合わせを容易に行うことができる。

図１Ａに示すように、ＬＥＤ１１は各発光領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡにおいてアレイ状（１６行×９列、合計１４４個）に配置されている。これにより、発光モジュール１を投映型表示装置に適用した際、投映される画面の縦横比に応じて複数のＬＥＤ１１の一部（又は全部）を点灯させることによって画面サイズの変更が容易となる。

また、各発光領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡには、図１Ｂに示すように、１６個のＬＥＤ１１が直列接続されてＬＥＤユニット１５が形成されており、このＬＥＤユニット１５が９列並んでいる。また、図１Ａに示すように、基板１０の一主面１０ａ上には、各発光領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡに対応して、それぞれ１０個の端子からなる端子群１４ＲＡ，１４ＧＡ，１４ＢＡが設けられている。端子群１４ＲＡ，１４ＧＡ，１４ＢＡは、いずれも図１Ｂに示すように、各ＬＥＤユニット１５に給電するための給電端子１４ａと、グランド端子１４ｂとからなる。

次に、第１実施形態に係る発光モジュール１に使用されるＬＥＤ１１の実装形態について説明する。参照する図２Ａ〜Ｃは、第１実施形態に係る発光モジュール１に使用されるＬＥＤ１１の実装形態の一例を示す断面図である。

図２Ａに示す例では、ＬＥＤ１１は、基板１０に設けられた配線パターン１６上にバンプ１７を介してフリップチップ実装されている。なお、図２Ａに示すように、反射板１３には凹部１３ａが設けられており、ＬＥＤ１１は、この凹部１３ａ内に収容され、かつレンズ１２で覆われている。また、図２Ｂに示す例では、サブマウント基板１８がワイヤ１９を介して配線パターン１６上に実装されており、ＬＥＤ１１は、このサブマウント基板１８上にバンプ１７を介してフリップチップ実装されている。また、図２Ｃに示す例では、ＬＥＤ１１は、ワイヤ１９を介して配線パターン１６上に実装されている。このように、ＬＥＤ１１の実装形態については特に限定されず、要求される実装密度等に応じて適宜設定すればよい。

以上、本発明の第１実施形態に係る発光モジュール１について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、上記実施形態ではＬＥＤ１１をアレイ状に配置したが、ＬＥＤ１１をハニカム状に配置してもよい。ＬＥＤ１１をハニカム状に配置すると、ＬＥＤ１１の実装密度が高まるので投映される画面がより高精細化される。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る発光モジュールについて図面を参照して説明する。参照する図３Ａは、第２実施形態に係る発光モジュールの概略平面図であり、参照する図３Ｂは、第２実施形態に係る発光モジュールに使用されるＬＥＤの接続状態を示す模式図である。また、参照する図３Ｃは、第２実施形態に係る発光モジュールに使用される発光ユニットの概略平面図であり、参照する図３Ｄは、第２実施形態に係る発光モジュールに使用される発光ユニットの断面図である。なお、図３Ａ〜Ｄにおいて、図１Ａ，Ｂ及び図２Ａと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図３Ａに示すように、第２実施形態に係る発光モジュール２は、基板１０と、基板１０の一主面１０ａ上に設けられた複数の発光ユニット２０とを含む。発光ユニット２０は、図３Ｃ，Ｄに示すように、それぞれ紫外光を発するＬＥＤ２１を２つずつ含み、このＬＥＤ２１は、基板１０に設けられた配線パターン１６上にバンプ１７を介してフリップチップ実装されている。また、図３Ｄに示すように、ＬＥＤ２１を覆うようにして、反射板１３の凹部１３ａ内に蛍光体層２２が形成されている。

そして、図３Ａに示すように、基板１０の一主面１０ａ上の発光ユニット２０が設けられた領域は、赤色光を発する赤色発光領域ＲＡと、緑色光を発する緑色発光領域ＧＡと、青色光を発する青色発光領域ＢＡとに分割されている。このように、発光モジュール２では各発光領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡの位置関係が規定されているため、光軸合わせを容易に行うことができる。

赤色発光領域ＲＡ内の蛍光体層２２には、紫外光を吸収し赤色の蛍光を発する赤色蛍光体が含まれている。同様に、緑色発光領域ＧＡ内の蛍光体層２２には、紫外光を吸収し緑色の蛍光を発する緑色蛍光体が含まれており、青色発光領域ＢＡ内の蛍光体層２２には、紫外光を吸収し青色の蛍光を発する青色蛍光体が含まれている。

また、各発光領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡには、図３Ｂに示すように、８個のＬＥＤ２１が直列接続されてＬＥＤユニット２３が形成されており、このＬＥＤユニット２３が４列並んでいる。また、図３Ａに示すように、基板１０の一主面１０ａ上には、各発光領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡに対応して、それぞれ５個の端子からなる端子群１４ＲＡ，１４ＧＡ，１４ＢＡが設けられている。端子群１４ＲＡ，１４ＧＡ，１４ＢＡは、いずれも図３Ｂに示すように、各ＬＥＤユニット２３に給電するための給電端子１４ａと、グランド端子１４ｂとからなる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットについて図面を参照して説明する。参照する図４は、第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットの概略構成図であり、参照する図５は、第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットにおいて、発光モジュールがソケットに装着された状態を示す概略斜視図である。なお、図４，５において、図１Ａと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図４に示すように、第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３は、上述した第１実施形態に係る発光モジュール１と、発光モジュール１の基板１０における一主面１０ａとは反対側の主面に接触する放熱体３０と、発光モジュール１の各発光領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡ（図１Ａ参照）からそれぞれ発せられる赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ及び青色光ＢＬの光軸に直交する面内の光強度を均一化するインテグレートレンズ３１と、インテグレートレンズ３１からの光を平行光に整形するコリメートレンズ３２と、コリメートレンズ３２から出射された赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ及び青色光ＢＬのそれぞれの光の光軸合わせを行う光学系３３と、光学系３３から出射されたコリメート光Ｌの少なくとも一部を、投映される画面（図示せず）の方向又は前記画面以外の方向へ反射することにより、前記画面の各画素に応じて表示／非表示の切り替えを行うマイクロミラーアレイスイッチ３４とを含む。マイクロミラーアレイスイッチ３４としては、例えばＤＭＤ（テキサス・インスツルメンツ社の商標）等が使用できる。また、光学系３３には、赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ及び青色光ＢＬのそれぞれの光をマイクロミラーアレイスイッチ３４側へ反射できる位置に、３枚のバンドパスミラー３３ａが設けられている。

図５に示すように、発光モジュール１は、放熱体３０と接触した状態でソケット３５に装着されている。また、このソケット３５は発光モジュール１を着脱可能である。これにより発光モジュール１の取り替えが容易となる。

以上のように構成された投映型表示装置用光源ユニット３によれば、上述した第１実施形態に係る発光モジュール１を含むため、光学系３３により容易に光軸合わせを行うことができる。

次に、図６Ａ〜Ｄを参照して、上述したマイクロミラーアレイスイッチ３４の機能について詳細に説明する。なお、図６Ａ〜Ｄにおいて、図４と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図６Ａに示すように、マイクロミラーアレイスイッチ３４は、ミラー支持台３４ａと、投映される画面（図示せず）の各画素に対応してミラー支持台３４ａ上にアレイ状に配置された可動ミラー３４ｂとを含む。可動ミラー３４ｂは、光学系３３（図４参照）から出射されたコリメート光Ｌの光軸に対する角度を変更可能であり、かつコリメート光Ｌの少なくとも一部を前記画面の方向Ｄ_１（即ち投射レンズ７０の方向であり、図中実線で示す）又は前記画面以外の方向Ｄ_２（図中破線で示す）へ反射することにより、前記画面の各画素に応じて表示／非表示の切り替えを行う。この場合、赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ及び青色光ＢＬのそれぞれを、極めて短時間で順次点灯させてもよい。これは、人間の目の残像を利用するものであり、テレビ画面のインターレース方式を応用した方式である。

続いて、マイクロミラーアレイスイッチ３４によりコリメート光Ｌを前記画面の方向Ｄ_１へ反射させる際において、図６Ａに示すようにマイクロミラーアレイスイッチ３４に面して投射レンズ７０を設置する場合の可動ミラー３４ｂの角度調整について説明する。この場合、コリメート光Ｌの光束幅をＨ_１（図６Ａ参照）とし、マイクロミラーアレイスイッチ３４における可動ミラー３４ｂが設置された領域の幅をＨ_２（図６Ａ参照）とし、可動ミラー３４ｂに対する法線ＮＬ（図６Ｂ参照）とコリメート光Ｌとがなす角度をθ（図６Ｂ参照）とすると、Ｈ_１／Ｈ_２＝ｃｏｓ２θの関係が成り立つ。よって、この場合はＨ_１／Ｈ_２の値から算出されたθに応じて可動ミラー３４ｂを傾斜させればよい。このようにして可動ミラー３４ｂを傾斜させることにより、図６Ｃに示すようにコリメート光Ｌを前記画面（投射レンズ７０）の方向Ｄ_１（実線）へ反射して画面に映像を表示させることができる。また、非表示への切り替えを行う際は、図６Ｄに示すように可動ミラー３４ｂの角度を変更することにより、コリメート光Ｌを前記画面（投射レンズ７０）以外の方向Ｄ_２（破線）へ反射させればよい。

次に、上述した第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３を用いた投映型表示装置について図面を参照して説明する。参照する図７は、第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３を用いた投映型表示装置の概略構成図である。なお、図７において、図４及び図６Ａと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図７に示すように、投映型表示装置７は、上述した第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３と、画像が投映されるスクリーン７１と、投映型表示装置用光源ユニット３のマイクロミラーアレイスイッチ３４により反射された光をスクリーン７１に結像させる投射レンズ７０とを含む。投映型表示装置７は、光軸合わせが容易な投映型表示装置用光源ユニット３を含むため、簡易な光学系で装置を設計することができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットについて図面を参照して説明する。参照する図８は、第４実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットの概略構成図である。なお、図８において、図４と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図８に示すように、第４実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット４は、上述した第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３（図４参照）に対し光学系のみが異なる。第４実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット４に含まれる光学系４０は、赤色光ＲＬ及び青色光ＢＬをそれぞれ反射するバンドパスミラー３３ａ，３３ａと、バンドパスミラー３３ａ，３３ａでそれぞれ反射された赤色光ＲＬ及び青色光ＢＬとコリメートレンズ３２から出射された緑色光ＧＬとを合成するプリズム４１とを含む。このプリズム４１により合成されたコリメート光Ｌは、マイクロミラーアレイスイッチ３４へ向けて出射される。その他の構成は、上述した第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３と同様である。よって、第４実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット４によっても、第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３と同様に、容易に光軸合わせを行うことができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットについて図面を参照して説明する。参照する図９は、第５実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットの概略構成図である。なお、図９において、図４と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図９に示すように、第５実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット５は、上述した第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３（図４参照）対し、マイクロミラーアレイスイッチ３４の代わりに液晶パネル５０を設けたことのみが異なる。液晶パネル５０は、光学系３３から出射されたコリメート光Ｌの少なくとも一部を透過又は遮断することにより、投映される画面（図示せず）の各画素に応じて表示／非表示の切り替えを行う。その他の構成は、上述した第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３と同様である。よって、第５実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット５によっても、第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット３と同様に、容易に光軸合わせを行うことができる。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットについて図面を参照して説明する。参照する図１０は、第６実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットの概略構成図である。なお、図１０において、図９と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。

図１０に示すように、第６実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット６は、上述した第５実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット５（図９参照）対し、液晶パネル５０の個数及び設置位置のみが異なる。第６実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット６では、液晶パネル５０は、赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ及び青色光ＢＬのそれぞれに対応するように光学系３３とコリメートレンズ３２との間に設置されている。これにより、光軸合わせをする前の光（赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ及び青色光ＢＬ）について、表示／非表示の切り替えを行うことができる。その他の構成は、上述した第５実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット５と同様である。よって、第６実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット６によっても、第５実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニット５と同様に、容易に光軸合わせを行うことができる。

本発明の発光モジュールとこれを用いた投映型表示装置用光源ユニットは、光軸合わせが容易であるため、例えば簡易な構成の投映型表示装置に適用することができる。

Ａは本発明の第１実施形態に係る発光モジュールの概略斜視図であり、Ｂは本発明の第１実施形態に係る発光モジュールに使用されるＬＥＤの接続状態を示す模式図である。 Ａ〜Ｃは、本発明の第１実施形態に係る発光モジュールに使用されるＬＥＤの実装形態の一例を示す断面図である。 Ａは本発明の第２実施形態に係る発光モジュールの概略平面図であり、Ｂは本発明の第２実施形態に係る発光モジュールに使用されるＬＥＤの接続状態を示す模式図であり、Ｃは本発明の第２実施形態に係る発光モジュールに使用される発光ユニットの概略平面図であり、Ｄは本発明の第２実施形態に係る発光モジュールに使用される発光ユニットの断面図である。 本発明の第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットの概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットにおいて、発光モジュールがソケットに装着された状態を示す概略斜視図である。 Ａ〜Ｄは、本発明の第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットに使用されるマイクロミラーアレイスイッチの機能を説明するための説明図である。 本発明の第３実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットを用いた投映型表示装置の概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットの概略構成図である。 本発明の第５実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットの概略構成図である。 本発明の第６実施形態に係る投映型表示装置用光源ユニットの概略構成図である。 従来の投映型表示装置用光源の概略側面図である。

符号の説明

１，２ 発光モジュール
３，４，５，６ 投映型表示装置用光源ユニット
７ 投映型表示装置
１０ 基板
１０ａ 一主面
１１，２１ ＬＥＤ（発光素子）
１２ レンズ
１３ 反射板
１３ａ 凹部
１４ＲＡ，１４ＧＡ，１４ＢＡ 端子群
１４ａ 給電端子
１４ｂ グランド端子
１５，２３ ＬＥＤユニット
１６ 配線パターン
１７ バンプ
１８ サブマウント基板
１９ ワイヤ
２０ 発光ユニット
２２ 蛍光体層
３０ 放熱体
３１ インテグレートレンズ
３２ コリメートレンズ
３３，４０ 光学系
３３ａ バンドパスミラー
３４ マイクロミラーアレイスイッチ
３４ａ ミラー支持台
３４ｂ 可動ミラー
３５ ソケット
４１ プリズム
５０ 液晶パネル
７０ 投射レンズ
７１ スクリーン
ＢＡ 青色発光領域
ＢＬ 青色光
ＧＡ 緑色発光領域
ＧＬ 緑色光
Ｌ コリメート光
ＲＡ 赤色発光領域
ＲＬ 赤色光

Claims (9)

1. 基板と、前記基板の一主面上に実装された複数の発光素子とを含む発光モジュールであって、
   前記一主面上の前記発光素子が実装された領域は、赤色光を発する赤色発光領域と、緑色光を発する緑色発光領域と、青色光を発する青色発光領域とに分割されていることを特徴とする発光モジュール。
2. 前記赤色発光領域、前記緑色発光領域及び前記青色発光領域のそれぞれには、複数の前記発光素子がアレイ状に配置されている請求項１に記載の発光モジュール。
3. 基板と、前記基板の一主面上に実装された複数の発光素子とを含む発光モジュールを光源とする投映型表示装置用光源ユニットであって、
   前記一主面上の前記発光素子が実装された領域は、赤色光を発する赤色発光領域と、緑色光を発する緑色発光領域と、青色光を発する青色発光領域とに分割されており、
   前記投映型表示装置用光源ユニットは、前記赤色発光領域、前記緑色発光領域及び前記青色発光領域のそれぞれの領域から発せられた光の出射方向を一致させる光学系を含むことを特徴とする投映型表示装置用光源ユニット。
4. 前記赤色発光領域、前記緑色発光領域及び前記青色発光領域のそれぞれには、複数の前記発光素子がアレイ状に配置されている請求項３に記載の投映型表示装置用光源ユニット。
5. 前記光学系から出射された光の少なくとも一部を透過又は遮断することにより、投映される画面の各画素に応じて表示／非表示の切り替えを行う液晶パネルを更に含む請求項３に記載の投映型表示装置用光源ユニット。
6. 前記赤色発光領域、前記緑色発光領域及び前記青色発光領域のそれぞれの領域から発せられた光の少なくとも一部を透過又は遮断することにより、投映される画面の各画素に応じて表示／非表示の切り替えを行う液晶パネルを更に含む請求項３に記載の投映型表示装置用光源ユニット。
7. 投映される画面の各画素に対応して複数配置された可動ミラーを更に含み、
   前記可動ミラーは、前記光学系から出射された光の光軸に対する角度を変更可能であり、かつ前記光の少なくとも一部を前記画面の方向又は前記画面以外の方向へ反射することにより、前記画面の各画素に応じて表示／非表示の切り替えを行う請求項３に記載の投映型表示装置用光源ユニット。
8. 前記基板における前記一主面とは反対側の主面に接触する放熱体を更に含む請求項３に記載の投映型表示装置用光源ユニット。
9. 前記発光モジュールを着脱可能なソケットを更に含む請求項３に記載の投映型表示装置用光源ユニット。

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