JP2008091496A - 固体光源、光源装置、およびプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】射出光の照度ムラを低減できる固体光源、光源装置、およびこの光源装置を備えたプロジェクタを提供すること。
【解決手段】発光部７の端部７３に設けられた第１電極７４と、枠体６の板体８を支持する支持面６０２に配置された端子６１４の他端６１４１とは、板体８に取り付けられた導電手段８２によって電気的に接続される。従って、第１電極７４と、端子とをボンディングワイヤで接続する場合に比べ、ボンディングワイヤの影が射出光に含まれることがない分、固体光源５Ａから射出される光の照度ムラを低減できる。また、第１電極７４と、端子６１４とは、導電手段８２によって接続されるので、発光部７の端部７３と、板体８との間にループ高の分の隙間を設けることを不要にでき、固体光源５Ａの厚みを薄くできる。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体光源、光源装置、およびこの光源装置を備えたプロジェクタに関する。

従来、光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタの光源としては、高圧水銀ランプ等の放電光源が用いられてきたが、近年、光源として、環境問題の要請等から光電変換効率が高く、消費電力の少ないＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の固体光源を用いたプロジェクタの開発が進められている。

ところで、このようなＬＥＤとして、パッケージ化された構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の光半導体パッケージ（ＬＥＤ）は、凹部が形成された遮光性樹脂成形体と、金属から構成され、かつ、凹部内底面に主面が配置されるように前記遮光性樹脂成形体に保持されたリードフレームと、凹部内底面に配置されたリードフレームの主面上に設置された半導体発光素子と、遮光性樹脂成形体に支持され、半導体発光素子を覆う透光性部材とを備えている。そして、半導体発光素子のリードフレームとの接合面に形成された端子（カソード）は、リードフレームの主面に接合され、リードフレームと電気的に接続されている。一方、半導体発光素子の凹部内底面から離れた側の面である頂面には、端子（アノード）が形成され、当該端子は、金属ワイヤによってリードフレームに電気的に接続されている。

特開２００６−２２２４５４号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の光半導体パッケージでは、半導体発光素子の頂面に形成された端子が金属ワイヤによってリードフレームに接続されているので、光半導体パッケージから射出される光に金属ワイヤの影が含まれてしまう。これにより、光半導体パッケージから射出される光の照度にムラが生じてしまうという問題があった。従って、前記特許文献１に記載の光半導体パッケージを光源としてプロジェクタに用いた場合、投射画像中に金属ワイヤの影が含まれてしまい画像劣化が生じてしまうという問題があった。

本発明の目的は、射出光の照度ムラを低減できる固体光源、光源装置、およびこの光源装置を備えたプロジェクタを提供することにある。

本発明の固体光源は、素子基板上に実装される固体光源であって、所定電圧の印加により発光する発光部と、前記発光部が内底面に配置される凹部が形成された枠体と、前記凹部を閉塞する板体とを備え、前記発光部は、前記凹部の前記内底面に対向する側とは反対側の端部に第１電極を有し、前記枠体の前記板体を支持する支持面には、一端が前記素子基板に接続される端子の他端が配置され、前記板体の前記枠体と対向する側の面には、導電手段が取り付けられ、前記第１電極および前記第１電極は、前記板体の前記導電手段により、互いに接続されていることを特徴とする。

ここで、導電手段としては、例えばワイヤなどが例示できる。
本発明によれば、発光部の凹部の内底面に対向する側とは反対側の端部に設けられた第１電極と、枠体の板体を支持する支持面に配置された一端が素子基板に接続される端子の他端とは、板体に取り付けられた導電手段によって電気的に接続される。従って、発光部の第１電極と、一端が素子基板に接続される端子とをボンディングワイヤで接続する場合に比べ、ボンディングワイヤの影が射出光に含まれることがない分、固体光源から射出される光の照度ムラを低減できる。
また、発光部の第１電極と、端子とをボンディングワイヤで接続した場合、ボンディングワイヤのループ高の分、発光部の第１電極を有した端部と板体との間には、隙間を設けなければならない。これに対し、本発明では、発光部の第１電極と、端子とは、板体に取り付けられた導電手段によって接続されるので、発光部の第１電極を有した端部と板体との間にループ高の分の隙間を設けることを不要にでき、固体光源の厚みを薄くできる。

本発明では、前記板体は、前記板体の前記枠体と対向する側の面に、前記導電手段である複数のワイヤが所定方向に沿って等間隔、かつ、平行に設けられた偏向板であることが好ましい。
本発明によれば、枠体の凹部の内底面に発光部が設置され、この凹部は偏光板で閉塞されているので、発光部から射出された光を所定の偏光光に揃えて射出することができる。従って、偏光板は、前述したように、第１電極と、端子とを電気的に接続する導電手段としての役割を果たすとともに、光の偏光方向を揃える偏光子としての役割も果たすので、部品点数を削減できる。
また、携帯電話の液晶パネルや、プロジェクタの液晶パネルの光源に本発明の固体光源が用いられた場合、本発明の固体光源は、発光部から射出された光を所定の偏光光に揃えて当該固体光源の外部に射出することができるので、一方向の偏光光しか利用できない液晶パネルにおける画像形成において、固体光源からの光の利用効率を増加させることができ、形成画像の輝度を高めることができる。

本発明では、前記凹部における前記発光部を覆う面には、前記発光部から射出された光を反射する反射部が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、凹部における発光部を覆う面には、反射部が設けられているので、発光部は、当該反射部および偏光板によって囲まれた空間内に設置される。従って、発光部から射出された光は、外部に漏れることなく、これら反射部および偏光板の間で反射を繰り返し、反射部での反射の際に所定の偏光光に変換された光から、偏光板を透過して固体光源の外部に射出される。従って、反射部を設けない場合と比べ、凹部内の壁面で吸収される光量を低減でき、射出光の光線強度を向上させることができる。

本発明では、前記発光部は、前記第１電極より前記凹部の前記内底面側に設けられて前記板体と対向する対向部を備え、前記対向部には、前記第１電極から離れた方向に第２電極が設けられ、前記枠体の前記板体を支持する支持面には、一端が前記素子基板に接続される端子の他端が配置され、前記第２電極と、前記端子とは、前記板体に取り付けられた前記導電手段とは電気的に独立した他の導電手段によって接続されていることが好ましい。
本発明によれば、発光部の第１電極より凹部の内底面側に形成された対向部には、第２電極が設けられている。第２電極は、板体に取り付けられた導電手段によって、枠体の支持面に配置された端子の他端に接続されている。この際、第２電極は、第１電極から離れた方向に設けられており、板体の前記導電手段は、第１電極と他の端子とを接続する導電手段とは電気的に独立しているため、第１電極と第２電極とが接続されることはない。
従って、第２電極は、板体に設けられた導電手段によって端子に接続されるので、ボンディングワイヤで端子と接続されることに比べ、枠体を短くすることができ、固体光源をさらに小型化できる。

本発明では、前記発光部の前記第１電極を有した前記端部は、前記枠体の前記支持面に配置された前記端子の他端と、前記凹部の前記内底面から略同一の高さ位置に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、発光部の第１電極を有した端部と、枠体の支持面に配置された端子の他端とは凹部の内底面から略同一の高さに設けられているので、発光部の第１電極を有した端部と板体との間に隙間が形成されない。従って、固体光源の厚みを確実に薄くできる。

本発明では、前記電極および前記端子の少なくともいずれかと、前記導電手段とを接続する導電性を有した接着層を有することが好ましい。
本発明によれば、電極および端子の少なくともいずれかと、導電手段とを導電性を有した接着層で接着するので、厚みを出さずに電極および端子の少なくともいずれかと、導電手段とを強固に接着できる。

本発明の光源装置は、前述の固体光源を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、前述の固体光源と同様の効果を奏することができる。

本発明のプロジェクタは、前述の光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、変調された光を投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、光源として、照度ムラの少ない光を射出する光源装置を用いたので、形成画像の劣化を抑制できる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタ１を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタ１の構成〕
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１の構成を示す模式図である。
本実施形態のプロジェクタ１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン（図示省略）等に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、外装筺体２と、投射レンズ３と、光学ユニット４とを備えている。
なお、図１において、図示は省略するが、外装筺体２内において、投射レンズ３および光学ユニット４以外の空間には、プロジェクタ１内部を冷却する冷却ファン等で構成される冷却ユニット、プロジェクタ１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、およびプロジェクタ１全体を制御する制御ユニット等が配置されるものとする。

〔外装筺体２および投射レンズ３の構成〕
外装筺体２は、合成樹脂や金属等により形成され、投射レンズ３および光学ユニット４等を内部に収納配置する全体略直方体状に形成されている。
投射レンズ３は、光学ユニット４にて形成された光学像（カラー画像）を、図示しないスクリーン上に結像させるとともに、当該光学像を拡大投射する投射光学装置である。この投射レンズ３は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。

〔光学ユニット４の構成〕
光学ユニット４は、制御ユニットによる制御の下、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して、光学像を形成するものである。この光学ユニット４は、図１に示すように、均一照明光学装置４１（４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ）と、画像形成装置４２とを備えて構成されている。

均一照明光学装置４１は、後述する画像形成装置４２を構成する液晶ライトバルブ４２１（４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ）の画像形成領域を均一に照明する。これら均一照明光学装置４１（赤色光を射出する照明光学装置を４１Ｒ，緑色光を射出する照明光学装置を４１Ｇ，青色光を射出する照明光学装置を４１Ｂとする）は、それぞれ、光源装置４１１（４１１Ｒ，４１１Ｇ，４１１Ｂ）、ロッドインテグレータ４１２、および重畳レンズ４１３を備えている。

光源装置４１１（赤色光を射出する光源装置を４１１Ｒ，緑色光を射出する光源装置を４１１Ｇ，青色光を射出する光源装置を４１１Ｂとする）は、詳しくは後述するが、それぞれ複数の固体光源５Ａ（赤色成分を射出する固体光源を５ＡＲ、緑色成分を射出する固体光源を５ＡＧ、青色成分を射出する固体光源を５ＡＢとする）を備えている。固体光源５Ａの詳しい構成については後に詳述するが、固体光源５Ａは、共通の素子基板５１上に設けられており、所定の色光を射出するＬＥＤ素子から構成された発光部７を備えている。このような光源装置４１１から射出された光束はＰ偏光となっており、光路後段のロッドインテグレータ４１２に照射される。

ロッドインテグレータ４１２は、ガラス等の透光性材料から断面矩形状に構成され、光源装置４１１から入射した光束を内部で反射を繰り返させることにより、光束の面内照度を均一化して射出端面より射出する。ロッドインテグレータ４１２から射出された光束は、重畳レンズ４１３により、液晶ライトバルブ４２１の画像形成領域に重畳される。なお、本実施形態では、ロッドインテグレータ４１２は、透光性材料による中実ロッドとして構成したが、中空ロッドとしてもよい。

画像形成装置４２は、入射した光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。
この画像形成装置４２は、均一照明光学装置４１からの各色光が入射される光変調装置としての３つの液晶ライトバルブ４２１（赤色光用の液晶ライトバルブを４２１Ｒ，緑色光用の液晶ライトバルブを４２１Ｇ，青色光用の液晶ライトバルブを４２１Ｂとする）と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４２２とを備えている。

各液晶ライトバルブ４２１は、図示を略すが、照明光軸方向から順に、入射側偏光板、液晶パネルおよび射出側偏光板を含んで構成される。このうち、液晶パネルは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に電気光学物質としての液晶が密封封入されている。そして、これら液晶パネルは、光束入射側に設けられた入射側偏光板を介して入射する光束を画像情報に応じて変調し、光束射出側に設けられた射出側偏光板を介して射出する。

入射側偏光板は、一定方向の偏光光（本実施形態ではＰ偏光光）のみを透過させ、その他の光束（本実施形態ではＳ偏光光）を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
また、射出側偏光板も、入射側偏光板と略同様に構成され、液晶パネルから射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収する。ただし、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板を透過する偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されており、射出側偏光板は、Ｓ偏光光のみを透過させ、Ｐ偏光光を吸収する。

クロスダイクロイックプリズム４２２は、各液晶ライトバルブ４２１の射出側偏光板を透過した各色光毎に変調された色画像を合成してカラー画像を形成するものであり、液晶ライトバルブ４２１と一体化されている。このクロスダイクロイックプリズム４２２には、赤色光を反射する反射部材である誘電体多層膜４２２１Ｒと、青色光を反射する反射部材である誘電体多層膜４２２１Ｂとが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられている。これらの誘電体多層膜４２２１（４２２１Ｒ、４２２１Ｂ）によって赤色光および青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。

〔固体光源５Ａの構成〕
以下、各個体光源５Ａの構成について説明する。
図２は、固体光源５Ａを示す断面図、図３は、固体光源５Ａの要部を示す平面図である。
固体光源５Ａは、図２および図３に示すように、凹部６０が形成された枠体６と、凹部６０の内底面６０１に設置される発光部７と、枠体６に取り付けられて凹部６０を閉塞する反射型偏光板８とを備え、当該固体光源５Ａは、前述したように、共通の素子基板５１上に実装されている。

枠体６は、図２および図３に示すように、直方体形状の外形を有し、頂面であり、後述する反射型偏光板８を支持する支持面６０２の中央には、素子基板５１側から離れるに従って開口面積が広くなるテーパ状の凹部６０が形成されている。枠体６は、遮光性の樹脂などから構成され、図２および図３に示すように、凹部６０のテーパ状の内壁面６０３、および凹部６０の内底面６０１の一部を構成する支持基台６１と、頂面６２１が凹部６０の内底面６０１の中央部分に来るようにこの支持基台６１の底部に設置された放熱用スラグ６２とを備えている。

支持基台６１は、図３に示すように、平面視で、枠体６の長手方向に沿い、かつ、後述する発光部７を挟んで対向するように配置された一対の第１，第２接続端子６１４，６１５を備えている。
第１接続端子６１４の一端は、図２および図３に示すように、素子基板５１に接続され、他端６１４１は、後述する反射型偏光板８を支持する支持面６０２に配置されている。この第１接続端子６１４の他端６１４１には、導電性を有した接着層としての接着剤６１４Ａが設けられている。
第２接続端子６１５の一端は、図２および図３に示すように、素子基板５１に接続され、他端６１５１は、内底面６０１に配置されている。なお、以降、平面視における枠体６の長手方向に沿った方向をＸ軸方向（図３中の＋Ｘ軸方向、および―Ｘ軸方向）とし、枠体６の短手方向に沿った方向をＹ軸方向（図３中の＋Ｙ軸方向、および―Ｙ軸方向）とする。

放熱用スラグ６２の頂面６２１上には、図２および図３に示すように、発光部７が設置されている。放熱用スラグ６２は、この発光部７からの熱を素子基板５１に伝達して放熱する。これにより、発光部７の温度を下げ、動作状態を良好に維持できる。また、放熱用スラグ６２の頂面６２１上には、図示しない配線が形成されている。配線は、ボンディングワイヤ９１によって第２接続端子６１５の他端６１５１に接続され、発光部７と第２接続端子６１５とを電気的に接続している。
凹部６０において、発光部７を覆う面である内壁面６０３および内底面６０１には、金属メッキ等から構成された反射部６０４が形成されている。

発光部７は、電圧が印加されることにより発光するものであり、前述したように、凹部６０の内底面６０１上に設置されている。発光部７は、図２に示すように、凹部６０の内底面６０１側に位置するｎ型化合物半導体層７１と、このｎ型化合物半導体層７１に積層されたｐ型化合物半導体層７２とを備えており、頂面７３が枠体６の支持面６０２と略同一の高さとなるように形成されている。発光部７の頂面７３には、第１電極７４（アノード）が形成され、凹部６０の内底面６０１と対向する発光部７の基面には、第２電極７５（カソード）が形成されている。第１電極７４には、導電性を有した接着層としての接着剤７４Ａが設けられている。接着剤７４Ａと、第１接続端子６１４の他端６１４１に設けられた接着剤６１４Ａとは、図３に示すように、Ｘ軸方向に沿った直線上に設けられている。第２電極７５は、凹部６０の内底面６０１に形成された図示しない配線、ボンディングワイヤ９１、および第２接続端子６１５を介して素子基板５１に接続されている。

図４は、反射型偏光板８を発光部７に対向する側から見た斜視図である。
板体である反射型偏光板８は、発光部７から射出される光のうちＰ偏光光のみを透過させ、Ｓ偏光光を反射するワイヤグリッド型の偏光子である。反射型偏光板８は、図２および図３に示すように、枠体６の支持面６０２に取り付けられて当該枠体６の凹部６０を閉塞する。反射型偏光板８は、図４に示すように、光学的に透明なガラス部材からなる基板８１の枠体６と対向する側の面に、アルミニウム等の金属から構成されたワイヤ８２が所定の方向（Ｘ軸方向）に沿って互いに平行に設けられて構成されている。ワイヤ８２同士の間隔は、発光部７から射出される光の波長より十分短い微小な間隔となっている。このようなワイヤグリッドタイプの反射型偏光板８は、偏光軸がワイヤ８２に略垂直である偏光光（本実施形態では、Ｐ偏光光）を透過し、偏光軸がワイヤ８２に略平行である偏光光（本実施形態では、Ｓ偏光光）を反射する。

本実施形態の固体光源５Ａでは、図２および図３に示すように、発光部７の第１電極７４に設けられた導電性を有する接着剤７４Ａと、第１接続端子６１４の他端６１４１に設けられた導電性を有する接着剤６１４Ａとは、Ｘ軸方向に沿った直線上に設けられている。
そして、ワイヤ８２の延出方向がこのＸ軸方向と平行になるように反射型偏光板８が枠体６の支持面６０２に取り付けられることにより、図４に示すように、発光部７の第１電極７４に設けられた接着剤７４Ａと、第１接続端子６１４の他端６１４１に設けられた接着剤６１４Ａとは、反射型偏光板８に設けられた導電手段としてのワイヤ８２によって接続される。

従って、発光部７の第１電極７４は、第１電極７４に設けられた接着剤７４Ａ、反射型偏光板８に設けられたワイヤ８２、第１接続端子６１４に設けられた接着剤６１４Ａ、および第１接続端子６１４を介して素子基板５１に接続される。なお、枠体６の凹部６０の内壁面６０３、内底面６０１、および反射型偏光板８によって囲まれる空間には、透光性の樹脂が封入され、発光部７等の保護が図られている。

以上のような固体光源５Ａでは、発光部７の第１電極７４は、接着剤７４Ａ、ワイヤ８２、接着剤６３Ａ、および第１接続端子６１４を介して素子基板５１と電気的に接続されている。一方、第２電極７５は、配線、ボンディングワイヤ９１、および第２接続端子６１５を介して素子基板５１に接続されている。そして、発光部７に電圧が印加されると、発光部７からは放射状に光が射出される。発光部７から射出され、反射型偏光板８に入射する光のうち、Ｐ偏光光は、反射型偏光板８を透過し、固体光源５Ａの外部に射出される。発光部７から射出され、反射型偏光板８に入射する光のうち、Ｓ偏光光は、反射型偏光板８に反射され、凹部６０の内壁面６０３および内底面６０１に形成された反射部６０４で反射して、再度、反射型偏光板８に入射する。

そして、反射型偏光板８に入射する光のうち、反射部６０４で反射する際にＳ偏光光からＰ偏光光に変換された光（Ｐ偏光光）は、反射型偏光板８を透過し、固体光源５Ａの外部に射出され、Ｓ偏光光は、再び前述の循環を繰り返す。なお、この際、発光部７は、凹部６０の内壁面６０３および内底面６０１上に設けられた反射部６０４と、反射型偏光板８とによって囲まれた空間内に設置されているので、発光部７から射出された光は、外部に漏れることなく前述の循環を繰り返し、Ｐ偏光光に変換された光から、反射型偏光板８を透過して固体光源５Ａの外部に射出される。従って、反射部６０４を設けない場合と比べ、凹部６０の内壁面６０３や内底面６０１で吸収される光量を低減でき、射出光の光線強度を向上させることができる。

また、本実施形態では、発光部７の頂面７３に設けられた第１電極７４と、支持面６０２に設けられた第１接続端子６１４とは、反射型偏光板８に設けられたワイヤ８２によって、電気的に接続されている。このため、発光部７の頂面７３に設けられた第１電極７４と、接続端子とをボンディングワイヤで接続する場合に比べ、ボンディングワイヤの影が射出光に含まれることがない分、固体光源５Ａから射出される光の照度ムラを低減することができる。また、発光部７の頂面に設けられた第１電極７４と、接続端子とをボンディングワイヤで接続した場合、ボンディングワイヤ９１のループ高の分、発光部７の頂面７３と反射型偏光板８との間に隙間を設けなければならないが、本実施形態では、発光部７の頂面７３と、反射型偏光板８を支持する枠体６の支持面６０２（第１接続端子６１４の他端６１４１）とは略同一の高さに設けられ、発光部７の頂面７３と反射型偏光板８との間には、隙間が形成されないので、固体光源５Ａの厚みを薄くできる。

このようにして固体光源５Ａから射出されたＰ偏光光は、図１に示すように、液晶ライトバルブ４２１を透過し、Ｓ偏光光に変換され、各色光に応じた色画像を形成する光束としてプリズム４２２に入射する。そして、当該プリズム４２２において、誘電体多層膜４２２１により反射した赤色光および青色光と、当該誘電体多層膜４２２１を透過した緑色光とが合成され、投射レンズ３から図示しないスクリーン上に拡大投射される。

以上のようなプロジェクタ１によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）発光部７の頂面７３に形成された第１電極７４（アノード）は、当該第１電極７４上に設けられた接着剤７４Ａ、反射型偏光板８に設けられたワイヤ８２、第１接続端子６１４の他端６１４１に設けられた接着剤６１４Ａ、および第１接続端子６１４を介して素子基板５１に電気的に接続されている。従って、発光部７の頂面７３に設けられた第１電極７４と、接続端子とをボンディングワイヤで接続する場合に比べ、ボンディングワイヤの影が射出光に含まれることがない分、固体光源５Ａから射出される光の照度ムラを低減できる。

（２）発光部７の頂面７３に設けられた第１電極７４と、接続端子とをボンディングワイヤで接続した場合、ボンディングワイヤのループ高の分、発光部７の頂面７３と反射型偏光板８との間に隙間を設けなければならない。これに対し、本実施形態では、発光部７の頂面７３と、反射型偏光板８を支持する枠体６の支持面６０２（第１接続端子６１４の他端６１４１）とは略同一の高さに設けられ、発光部７の頂面７３と反射型偏光板８との間には、隙間が形成されないので、固体光源５Ａの厚みを薄くできる。

（３）導電性を有した接着剤７４Ａ，６１４Ａを用いて第１電極７４や第１接続端子６１４の他端６１４１と、反射型偏光板８のワイヤ８２とを接着したので、厚みを出さずそれらを強固に圧着できる。
（４）枠体６の凹部６０の内底面６０１に発光部７を設置し、この凹部６０を反射型偏光板８で閉塞しているので、発光部７から射出された光を所定の偏光光（本実施形態ではＰ偏光光）に変換することができる。従って、反射型偏光板８は、前述したように、第１電極７４と、第１接続端子６１４の他端６１４１とを電気的に接続する導電手段としての役割を果たすとともに、光の偏光方向を揃える偏光子としての役割も果たすので、部品点数を削減できる。

（５）凹部６０の内壁面６０３および内底面６０１上には、光を反射する反射部６０４が設けられている。従って、発光部７は、反射部６０４および反射型偏光板８によって囲まれた空間内に設置されているので、発光部７から射出された光は、外部に漏れることなく、これら反射部６０４および反射型偏光板８の間で反射を繰り返し、反射部６０４での反射の際にＳ偏光光からＰ偏光光に変換された光から、反射型偏光板８を透過して固体光源５Ａの外部に射出される。従って、反射部６０４を設けない場合と比べ、凹部６０の内壁面６０３や内底面６０１で吸収される光量を低減でき、射出光の光線強度を向上させることができる。

（６）本実施形態のプロジェクタ１では、光源として照度ムラの少ない光を射出する固体光源５Ａを備えた光源装置４１１を用いたので、形成画像の劣化を抑制できる。また、厚みの薄い固体光源５Ａを用いたので、光源装置４１１、ひいてはプロジェクタ１全体を小型化できる。

（７）光源として所定方向の偏光光（本実施形態ではＰ偏光光）を射出する固体光源５Ａを備えた光源装置４１１を用いたので、液晶ライトバルブ４２１において、光源装置４１１から射出された光束の略全てを利用することができ、画像形成に利用される光の利用効率を向上させることができる。光源装置４１１から射出されたＰ偏光の赤色光、および青色光は、液晶ライトバルブ４２１を透過し、Ｓ偏光光に変換された後に、プリズム４２２中の誘電体多層膜４２２１に入射する。ここで、光の偏光軸がその入射面と垂直であるＳ偏光光は、偏光軸が入射面に平行なＰ偏光光に比べて、反射率が良好である。従って、本実施形態では、プリズム４２２中の誘電体多層膜４２２１に入射する赤色光および青色光は、Ｓ偏光光であるので、誘電体多層膜４２２１での反射率を増加させることができ、光の利用効率をより向上させることができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る固体光源５Ｂについて説明する。
本実施形態のプロジェクタは、前述のプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、前述の固体光源５Ａでは、第２電極７５（カソード）は、凹部６０の内底面６０１に形成された配線、およびボンディングワイヤ９１を介して第２接続端子６１５に接続されていた。これに対し、本実施形態の固体光源５Ｂでは、第２電極７５は、反射型偏光板８に設けられたワイヤ８２を介して第２接続端子６１５に接続されている点が前述の固体光源５Ａと相違する。なお、以下の説明では、すでに説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図５は、本実施形態に係る固体光源５Ｂを示す断面図、図６は、固体光源５Ｂの要部を示す平面図である。
固体光源５Ｂは、図５および図６に示すように、凹部６０が形成された枠体６と、凹部６０の内底面６０１に設置される発光部７と、枠体６に取り付けられて凹部６０を閉塞する反射型偏光板８とを備え、共通の素子基板５１上に実装されている。

第１，第２接続端子６１４，６１５の他端６１４１，６１５１は、図５に示すように、枠体６の支持面６０２上に配置されている。そして、第１，第２接続端子６１４，６１５の他端６１４１，６１５１は、図６に示すように、平面視で、発光部７を挟んで対向する位置、かつ、Ｙ軸方向に若干ずれた位置に配置されている。これら第１，第２接端子６１４，６１５の他端６１４１，６１５１には、導電性を有する接着層としての接着剤６１４Ａ，６１５Ａが設けられている。

発光部７は、図５および図６に示すように、凹部６０の内底面６０１側に位置するｎ型化合物半導体層７１と、このｎ型化合物半導体層７１に積層され、ｎ型化合物半導体層７１よりＸ軸方向の長さが短いｐ型化合物半導体層７２とを備えている。発光部７の頂面７３は、枠体６の支持面６０２と略同一の高さに設けられている。発光部７の頂面７３には、第１電極７４（アノード）が形成されている。この第１電極７４には、導電性を有する接着剤７４Ａが設けられている。図６に示すように、この接着剤７４Ａと、第１接続端子６１４の他端６１４１に設けられた接着剤６１４Ａとは、Ｘ軸方向に沿った直線上に設けられている。

ｎ型化合物半導体層７１の反射型偏光板８と対向する対向面７６には、第２電極７５（カソード）が設けられている。第２電極７５には、導電性を有する対向面用導電性部材７５Ａが設けられている。この対向面用導電性部材７５Ａの端面の高さ位置は、図５に示すように、枠体６の支持面６０２（第１接続端子６１４の他端６１４１、第２接続端子６１５の他端６１５１）、および発光部７の頂面７３と略同一となっている。図６に示すように、この対向面用導電性部材７５Ａと、第２接続端子６１５の他端６１５１に設けられた接着剤６１５Ａとは、Ｘ軸方向に沿った直線上に設けられている。

図７は、反射型偏光板８を発光部７に対向する側から見た斜視図である。
本実施形態の固体光源５Ｂでは、図６および図７に示すように、発光部７の第１電極７４に設けられた接着剤７４Ａと、第１接続端子６１４の他端６１４１に設けられた接着剤６１４Ａとは、Ｘ軸方向に沿った直線上に設けられている。
また、発光部７の第２電極７４に設けられた対向面用導電性部材７５Ａと、第２接続端子６１５の他端６１５１に設けられた接着剤６１５Ａとは、Ｘ軸方向に沿った直線上に設けられている。
これら、接着剤７４Ａおよび接着剤６１４Ａと、対向面用導電性部材７５Ａおよび接着剤６１５Ａとは、Ｙ軸方向にずれて設けられている。

これにより、ワイヤ８２の延出方向がＸ軸方向と平行になるように反射型偏光板８が枠体６の支持面６０２に取り付けられることにより、図７に示すように、発光部７の第１電極７４に設けられた接着剤７４Ａと、第１接続端子６１４の他端６１４１に設けられた接着剤６１４Ａとがワイヤ８２によって接続される。
また、接着剤７４Ａおよび接着剤６１４Ａと、対向面用導電性部材７５Ａおよび接着剤６１５Ａとは、Ｙ軸方向にずれて設けられているので、発光部７の第２電極７５に設けられた対向面用導電性部材７５Ａと、第２接続端子６１５の他端６１５１に設けられた接着剤６１５Ａとは、接着剤７４Ａおよび接着剤６１４Ａを接続するワイヤ８２とは異なるワイヤ８２によって接続される。

以上のような本実施形態のプロジェクタは、前述のプロジェクタ１と同様の効果（１）〜（７）を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
（８）第１電極７４に設けられた接着剤７４Ａと、第１接続端子６１４の他端６１４１に設けられた接着剤６１４Ａとは、Ｘ軸方向に沿った直線上に設けられている。また、第２電極７４に設けられた対向面用導電性部材７５Ａと、第２接続端子６１５の他端６１５１に設けられた接着剤６１５Ａとは、Ｘ軸方向に沿った直線上に設けられている。これら、接着剤７４Ａおよび接着剤６１４Ａと、対向面用導電性部材７５Ａおよび接着剤６１５Ａとは、Ｙ軸方向にずれて設けられている。
これにより、ワイヤ８２の延出方向がＸ軸方向と平行になるように反射型偏光板８を枠体６の支持面６０２に取り付けることで、接着剤７４Ａと、接着剤６１４Ａとをワイヤ８２によって接続できる。また、対向面用導電性部材７５Ａと、接着剤６１５Ａとを、接着剤７４Ａおよび接着剤６１４Ａを接続するワイヤ８２とは異なるワイヤ８２によって接続することができる。
従って、ボンディングワイヤの影が射出光に含まれることがなく、固体光源５Ｂから射出される光の照度ムラを低減できる。また、第１実施形態と比べ、凹部６０の内底面６０１に形成された配線および第２接続端子６１５の他端６１５１を接続するボンディングワイヤ９１を不要にできるので、ボンディングワイヤ９１の長さの分、枠体６を短くすることができ、固体光源５Ｂをさらに小型化できる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

すなわち、前記各実施形態では、発光部７の頂面７３は、枠体６の支持面６０２と同一の高さに設けられていたが、発光部７の頂面７３は、枠体６の支持面６０２より低く設けられていてもよい。この場合、発光部７の頂面７３に設けられたアノード、あるいは、カソードである第１電極７４には、端面が枠体６の支持面６０２と同一の高さである導電性部材を設ければよい。

前記第１実施形態では、第１接続端子６１４の他端６１４１の一部分に導電性を有する接着層としての接着剤６１４Ａが設けられていたが、接着剤は、他端６１４１において、Ｙ軸方向に沿って設けられていてもよい。このようにすれば、接着剤に、より多くのワイヤ８２を接触させやすくなり、第７４に設けられた接着剤と導通しやすくなる。
また、前記第２実施形態では、第１，第２接続端子６１４，６１５の他端６１４１，６１５１は、互いに、若干Ｙ軸方向に離れていたが、Ｘ軸に沿った直線上で互いが重ならないように、他端６１４１，６１５１を互いにＹ軸方向にずらして配置することで、接着剤を、各他端６１４１，６１５１においてＹ軸方向に沿って設けることができる。

前記各実施形態では、枠体６の凹部６０を閉塞する板体として、Ｐ偏光光を透過する反射型偏光板８が用いられたが、Ｓ偏光光を透過する反射型偏光板が用いられていてもよい。また、板体は、反射型偏光板８でなくてもよい。すなわち、光学的に透明なガラス部材からなる基板８１に、ワイヤ８２は、所定方向に沿って等間隔、かつ、平行に設けられていなくてもよく、ワイヤは、第１接続端子６１４の他端６１４１と、第１電極７４とを接続していれば、どのように配置されていてもよい。さらに、透光性基板内に導電性ワイヤが埋め込まれ、当該ワイヤによって第１接続端子６１４の他端６１４１と、第１電極７４とが接続されるような板体であればよい。

前記各実施形態では、３つの液晶ライトバルブ４２１を用いたプロジェクタ１の例のみを挙げたが、２つ以下、および４つ以上の液晶ライトバルブを用いたプロジェクタにも、本発明の固体光源５Ａ，５Ｂは適用可能である。また、前記各実施形態では、光源装置４１１は、複数の固体光源５Ａ，５Ｂを備えていたが、すくなくとも一つを備えていればよい。固体光源５Ａ，５Ｂを複数設ける場合には、各波長の強度に応じて、それぞれ色光毎に設けられる固体光源５Ａ，５Ｂの数を設定してもよい。

前記各実施形態では、液晶ライトバルブ４２１に、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶ライトバルブを用いてもよい。
前記各実施形態では、本発明の固体光源を、液晶タイプのプロジェクタ１の光源に用いたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど液晶以外の光変調装置を用いたプロジェクタにも用いることができる。
さらに、前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行なうフロントタイプのプロジェクタ１の例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
また、本発明の固体光源は、プロジェクタに用いられることに限定されず、液晶ディスプレイのバックライト等にも用いることができる。

本発明の固体光源は、射出光に含まれる所定方向の偏光光の割合を増加させることができるため、ホームシアタやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタの光源として利用できる。

本発明の固体光源は、射出光の照度ムラを低減できるため、ホームシアタやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタの光源として利用できる。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの構成を示す模式図。 前記実施形態の固体光源を示す断面図。 前記実施形態の固体光源の要部を示す平面図。 前記実施形態の反射型偏光板を発光部に対向する側から見た斜視図。 本発明の第２実施形態に係る固体光源を示す断面図。 前記実施形態の固体光源の要部を示す平面図。 前記実施形態の反射型偏光板を発光部に対向する側から見た斜視図。

符号の説明

１…プロジェクタ、３…投射レンズ（投射光学装置）、５Ａ，５Ｂ…固体光源、６…枠体、７…発光部、８…反射型偏光板（板体）、５１…素子基板、７４Ａ，７５Ａ，６１４Ａ，６１５Ａ…接着剤（接着層）、７３…頂面（端部）、８２…ワイヤ（導電手段）、４１１…光源装置、４２１…液晶ライトバルブ（光変調装置）、６０１…内底面、６０４…反射部、６０２…支持面、６１４，６１５…第１接続端子（端子）、６１４１，６１５１…他端。

Claims (8)

1. 素子基板上に実装される固体光源であって、
   所定電圧の印加により発光する発光部と、
   前記発光部が内底面に配置される凹部が形成された枠体と、
   前記凹部を閉塞する板体とを備え、
   前記発光部は、前記凹部の前記内底面に対向する側とは反対側の端部に第１電極を有し、
   前記枠体の前記板体を支持する支持面には、一端が前記素子基板に接続される端子の他端が配置され、
   前記板体の前記枠体と対向する側の面には、導電手段が取り付けられ、
   前記第１電極および前記第１電極は、前記板体の前記導電手段により、互いに接続されていることを特徴とする固体光源。
2. 請求項１に記載の固体光源において、
   前記板体は、前記板体の前記枠体と対向する側の面に、前記導電手段である複数のワイヤが所定方向に沿って等間隔、かつ、平行に設けられた偏向板であることを特徴とする固体光源。
3. 請求項２に記載の固体光源において、
   前記凹部における前記発光部を覆う面には、前記発光部から射出された光を反射する反射部が設けられていることを特徴とする固体光源。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の固体光源において、
   前記発光部は、前記第１電極より前記凹部の前記内底面側に設けられて前記板体と対向する対向部を備え、
   前記対向部には、前記第１電極から離れた方向に第２電極が設けられ、
   前記枠体の前記板体を支持する支持面には、一端が前記素子基板に接続される端子の他端が配置され、
   前記第２電極と、前記端子とは、前記板体に取り付けられた前記導電手段とは電気的に独立した他の導電手段によって接続されていることを特徴とする固体光源。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の固体光源において、
   前記発光部の前記第１電極を有した前記端部は、前記枠体の前記支持面に配置された前記端子の他端と、前記凹部の前記内底面から略同一の高さ位置に設けられていることを特徴とする固体光源。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の固体光源において、
   前記電極および前記端子の少なくともいずれかと、前記導電手段とを接続する導電性を有した接着層を有することを特徴とする固体光源。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の固体光源を備えたことを特徴とする光源装置。
8. 請求項７に記載の光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、変調された光を投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。

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