TWI294987B - Light source unit and projector - Google Patents

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TWI294987B TW094106329A TW94106329A TWI294987B TW I294987 B TWI294987 B TW I294987B TW 094106329 A TW094106329 A TW 094106329A TW 94106329 A TW94106329 A TW 94106329A TW I294987 B TWI294987 B TW I294987B
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Description

1294987 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於光源裝置及投影機，尤其係關於使用發 光一極體兀件（以下，適合稱爲「LED」）之光源裝置的 技術。 【先前技術】
以往’將光供給至投影機之液晶型空間光調變裝置的 光源裝置中’提案有將光轉換成特定振動方向之偏光光線 的技術。爲了將光轉換成特定振動方向的偏光光線，而倂 用例如反射型偏光板與相位板。爲了進行偏光轉換而倂用 反射型偏光板與相位板的技術係提案於例如日本特開 2003-98483號公報及日本特開2000-22149號公報。 日本特開2003 -9 8483號公報中揭示有：將反射型偏 光板與相位板設置於桿狀結合器（rod integrator)的射出 面之照明裝置的構成。藉反射型偏光板反射的光會在設置 於桿狀結合器（r 〇 d i n t e g r a t 〇 r )之入射側內側的反射面反 射，而再度朝反射型偏光板的方向行進。根據此構成，爲 了使光以良好效率朝反射型偏光板的方向行進，故以盡量 將設置於桿狀結合器（r 〇 d i n t e g r a t 〇 r )之反射面的面積增 大爲佳。然而，若增大反射面之面積時，則可從光源入射 至桿狀結合器之光的光量會減少。反之，若增大桿狀結合 器之開口而使來自光源的多數光可入射至桿狀結合器時， 則反射面的面積會變小，而且朝反射型偏光板方向行進的 -4- (2) 1294987 光會減少。 日本特開2000-22 1 499號公報中，就作爲在發光部正 後方設置反射型偏光板和相位板的技術而言，乃揭示有相 位板和反射型偏光板積層於發光部而設置之畫像顯示用光 源的構成。反射型偏光板和相位板越靠近發光部的位置， 越可防止來自發光部之光的擴散，而可減少光的損失。因 此，將相位板和反射型偏光板積層於發光部時，可形成光 φ 利用效率較高的構成亦可列入考慮。然而，尤其，有機化 合物所構成的相位板會有因發光部的熱而變質的情形。一 旦相位板因熱而變質的話，便難以進行正常的偏光轉換。 尤其，爲了從·較小的發光部獲得較多的光量而注入電流至 定格限度爲止時，可以想見發光部產生高熱的情形。因此 ，僅僅靠近發光部來設置反射型偏光板和相位板時，會產 生無法正常地進行偏光轉換的情形。 再者，LED係在發光部具有基板，而經由基板供給光 % 之構成。例如，發光部呈倒裝片（flip chip )安裝的LED ，係藉由設置於藍寶石基板下的半導體層產生光。來自半 導體層的光會直接或在電極層反射後，透過藍寶石基板射 出。此時，以臨界角以上的角度入射至空氣與藍寶石基板 之界面的光，會在空氣與藍寶石基板的界面進行全反射， 而取入發光部。以此方式取入發光部之光的一部分在反覆 進行全反射及電極層的反射中而被吸收。可減少發光部之 此種光取入，而供給明亮光線的技術，係提案於例如曰本 特開2002-3 1 9708號公報。 (3) 1294987 曰本特開2 Ο Ο 2 - 3 1 9 7 Ο 8號 石基板之射出側的面形成1 μι 藉由在藍寶石基板的形狀實施 氣之界面的全反射而可提升光 藍寶石基板非常硬，而且也不 理，所以形狀的加工很困難。 進行藍寶石基板本身的加工， Φ 技術。 此外，亦考慮在藍寶石基 降低藍寶石基板界面之光的全 寶石基板與其他的透明構件係 接著藍寶石基板與其他的透明 熱，使藍寶石基板與其它構件 會產生變形。發光部會有因變 ，近年來考慮到LED之高輸 % 部分的劣化會很顯著。因此， 的全反射之手段，需要除了接 件以外的技術。如上所述，根 率良好地供給光之情形，這是 本發明係有鑑於上述問題 供一種可以良好效率供給明亮 光源裝置的投影機。 【發明內容】 公報所提案的技術係在藍寶 η左右的凹凸。如上所述， 加工，可降低藍寶石層與空 源裝置的效率。但是’因爲 易實施氧化處理等的化學處 因此，需要開發出一種不用 即可容易地降低光的取入之 板接著其他的透明構件，以 反射。此時，一般而言，藍 使用接著劑來接著。然而， 構件時，當發光部所產生的 分別熱膨脹時，則接著部分 形而產生破損的情形。尤其 出化的傾向，所以此種接著 降低藍寶石基板的界面之光 著藍寶石基板與其他透明構 據習知技術，會產生難以效 問題所在。 點而開發者，其目的在於提 光線的光源裝置，及使用該 -6 - (4) 1294987 爲了解決上述課題而達成目的，根據本發明，可提供 一種光源裝置，其特徵爲具備：發光部，用以供給光；和 相位板，用以轉換來自發光部之光的偏光狀態；和反射型 偏光板，使來自相位板之光中之特定振動方向的偏光光線 透過，且將與特定振動方向不同之其他振動方向的偏光光 線加以反射；和反射部，其設置於發光部的周邊，而將藉 由反射型偏光板反射且透過相位板的光加以反射，而反射 ^ 部同時係接近相位板而設置，用以將藉由反射型偏光板反 射且透過相位板的光導入相位板。 藉由反射型偏光板反射且透過相位板的光會入射至發 光部及反射部。發光部的電極可使用例如高反射性構件來 構成。發光部的電極使用高反射性構件時，可將透過相位 板而入射至發光部的光藉由發光部的電極反射。將透過相 位板的光藉由發光部的電極或反射部反射而構成時，一部 分的光會在發光部的電極或反射部反射，而直接入射至相 % 位板。此外，在發光部的電極或反射部反射之一部分的光 ，會在發光部的電極或再次於反射部反射後，而入射至相 位板。 在此，反射部係位於發光部的周邊，且設置於接近相 位板的位置。在此種位置設置反射部時，可構成將藉由反 射型偏光板反射且透過相位板的光，密閉在發光部、反射 部及相位板所包圍的空間。入射至發光部、反射部及相位 板所包圍的空間的光，會在發光部及反射部反覆進行反射 時，透過相位板而入射至反射型偏光板。如上所述，藉由 -7- (5) 1294987 設置反射部，可防止藉反射型偏光板反射而返回發光部方 向的光，擴散至光源裝置的外部，而可減少光的損失。藉 此構成，得以獲致可以良好效率供給明亮光線的光源裝置 〇 又，根據本發明較佳的實施型態，以在發光部和相位 板之間，具有由光學式透明構件所形成的構造體爲佳。藉 由設置由透明構件所構成的構造體，可減少因熱所導致之 φ 相位板的變質，而可長期進行正常的偏光轉換。由於可降 低熱對相位板所造成的影響，故相位板可用較缺耐熱性的 有機化合物來構成。更理想的情況下，設置於發光部和相 位板之間的構造體尤其以低熱傳導性透明構件構成爲佳。 利用低熱傳導性透明構件來構成構造體，可進一步降低因 熱所導致之相位板的變質。 此外，根據本發明較佳的實施型態，構造體係以將來 自發光部之光的光量分布大致均勻化的桿狀結合器（rod φ integrator )爲佳。藉由設置桿狀結合器作爲透明構件所 構成的構造體，可供進行偏光轉換，同時將來自發光部之 光的光量分布大致均勻化。再者，將桿狀結合器配置在發 光部的附近時，即使是使用對於光軸方向之長度較短的桿 狀結合器，亦可充分地將來自發光部之光的光量分布均勻 化。因此，以小型的構成，即可將來自發光部之光的光量 分布大致均勻化。 根據本發明較佳的實施型態，發光部和相位板和反射 型偏光板係依序積層而設置，並且反射型偏光板在與相位 -8- (6) 1294987 板側相反之面，具有用以將透過反射型偏光板的光加以射 出的光學元件爲佳。相位板可使用例如水晶、雲母板等的 無機化合物構件。由此等無機化合物構件所構成的相位板 ’ ，耐熱性較良好。所以，由無機化合物的構件構成的相位 • 板，可積層於發光部來使用。 .將發光部和相位板和反射型偏光板積層而設置的構成 中，來自發光部的光會透過反射型偏光板而不會傳遞於空 φ 氣中。此時，光在反射型偏光板的射出側界面進行全反射 。光在反射型偏光板進行全反射時，來自光源裝置之射出 光的光量會減少。於是，在反射型偏光板的射出面設置光 學元件，可促進透過反射型偏光板之光的射出，而可以更 良好的效率使光自光源裝置射出。因此，可構成光利用效 率更高的光源裝置。 根據本發明，可提供一種投影機，其特徵爲具備：發 光部，用以供給光；和相位板，用以轉換來自發光部之光 % 的偏光狀態；和反射型偏光板，用以透過來自相位板之光 中之特定振動方向的偏光光線，且將與特定振動方向不同 之其他振動方向的偏光光線加以反射；和反射部，其設置 於發光部的周邊，用以將藉由反射型偏光板反射且透過相 位板的光加以反射；和空間光調變裝置，其依據畫像信號 ，將來自光源裝置的光加以調變；和投射鏡，用以投射空 間光調變裝置所調變的光，而反射部同時係接近相位板而 設置，用以將藉由反射型偏光板反射且透過相位板的光導 入相位板。藉由使用上述光源裝置，可以較高的光利用效 -9- (7) 1294987 率供給明亮光線。因此，可獲得明亮投影像的投影機。 再者’根據本發明，可提供一種光源裝置，其特徵爲 具備：發光部，其具有基板且經由基板供給光；和光傳遞 部’其由透明構件所構成，且藉由設置於來自發光部之基 板之漸消（evanescent )光到達的位置，來傳遞漸消光。 ，以臨界角以上的角度入射至發光部的基板和空氣的界 面的光，係藉由在基板和空氣的界面進行全反射，而取入 φ 發光部。當光在基板的界面全反射時，在基板的表面，比 光波長還小的厚度，漸消（evanescent )光會逸射出。在 來自基板之漸消光到達的位置設置光傳遞部，藉以使漸消 光傳遞於傳遞部。光傳遞部藉由使漸消光傳遞至射出側， 可將漸消光取出至射出側，使之不再返回基板內。以此方 式，光源裝置可將來自發光部的光取出至外部。 LED的發光部具有經由藍寶石基板供給光的構造。由 於藍寶石基板非常硬，而且不易施行氧化處理等的化學處 % 理，所以形狀的加工較困難。相對於此，本發明不需進行 發光部之基板本身的加工，即可容易地降低光的取入。因 爲光傳遞部只要位於基板的附近且設置漸消光到達的位置 即可，所以不需藉由接著劑接合光傳遞部和基板。由於不 需接著光傳遞部和基板，故可降低光傳遞部和基板之間的 變形，而形成難以破損的構成。尤其，在高輸出的LED 中，可降低發光部的劣化。因此，得以獲致可降低光的取 入，而可以良好效率供給明亮光線的光源裝置。 又，根據本發明較佳的實施型態，光傳遞部係以在發 -10- (8) 1294987 光部側的入射面，具有複數微細突起構造爲佳。在光傳遞 部的入射面，設置微細突起構造時，漸消光會隨著進入微 細突起構造而以折射率好像正在上昇的方式動作。當漸消 光在微細突起構造而以折射率好像正在上昇的方式動作時 ，行進方向緩緩地轉向，而朝光傳遞部之射出側的方向行 進。如上所述，光傳遞部可將漸消光傳遞至射出側。因此 。可效率良好地射出光。
再者，根據本發明較佳的實施型態，光傳遞部係以在 與發光部側相反的射出面，具有用以將透過光傳遞部之光 加以射出的光學元件爲佳。由於光傳遞部係由透明構件所 構成，所以光會在射出側的界面進行全反射。當光在光傳 遞部全反射時，來自光源裝置之射出光的光量會減少。因 此，在光傳遞部的射出面設置光學元件，可促進透過光傳 遞部之光的射出，而可以更良好的效率使光自光源裝置射 出。因此，可構成光利用效率更高的光源裝置。 根據本發明較佳的實施型態，光傳遞部係將來自發光 部之光的光量分布大致均勻化的桿狀結合器（rod integrator )，而桿狀結合器在發光部側的入射面具有複 數微細突起構造，在與發光部側相反的射出面，具有用以 將傳遞至桿狀結合器之光加以射出的光學元件。藉由設置 桿狀結合器作爲透明構件，可進行偏光轉換，同時使來自 發光部之光的光量分布大致均勻化。在桿狀結合器的入射 面設置微細突起構造，可促進透過光傳遞部之光的射出。 因此，可獲得光利用效率高，而且來自發光部之光的光量 -11 - (9) 1294987 分布得以均勻化的光源裝置。 根據本發明，可提供一種投影機，其特徵爲具備：光 源裝置，包括發光部和光傳遞部，而該發光部具有基板且 經由基板供給光部，而該光傳遞部係由透明構件所構成， 且藉由設置於來自發光部之基板之漸消光到達的位置，來 . 傳遞漸消光；和空間光調變裝置，其依據畫像信號，將來 自光源裝置的光加以調變；和投射鏡，用以投射由空間光 φ 調變裝置所調變的光。藉由使用上述光源裝置，可降低發 光部之光的取入，而提供明亮的光線。因此，可獲得明亮 投影像的投影機。 【實施方式】 第1圖是表示本發明實施例1之投影機1 0 〇的槪略構 成。本實施例中，首先，說明投影機1 0 0的整體槪略構成 ，接著，說明特徵部分之光源裝置的構成。投影機1 00具 φ 有：用以供給作爲第1色光之R光的R光用光源裝置 1 0 1 R ;和用以供給作爲第2色光之G光的G光用光源裝 置1 0 1 G ;和用以供給作爲第3色光之B光的B光用光源 裝置101B 。 R光用光源裝置1 0 1 R係用以供給特定振動方向的偏 光光線，例如P偏光光線的R光。來自R光用光源裝置 1 0 1 R的R光會透過透鏡LN，入射至R光用空間光調變裝 置1 1 0R。R光用空間光調變裝置1 1 0R係將R光依據影像 信號加以調變的透過型液晶顯示裝置。R光用空間光調變 -12- (10) 1294987 裝置1 10R具有液晶面板1 15R、和第1偏光板1 16R、和 第2偏光板117R。
第1偏光板1 1 6R會透過p偏光光線的R光，使之入 射至液晶面板115R。液晶面板115R將0偏光光線依據影 像信號加以調變，而轉換成s偏光光線。第2偏光板 1 1 7R則將藉由液晶面板11 5R轉換成s偏光光線的R光射 出。以此方式，R光用空間光調變裝置11 0R得以將來自 R光用光源裝置1 〇 1 R的R光依據影像信號加以調變。而 藉由R光用空間光調變裝置1 10R轉換成S偏光光線的R 光會入射至交叉二色稜鏡112。 G光用光源裝置1 0 1 G係供給特定振動方向的偏光光 線，例如s偏光光線的G光。來自G光用光源裝置1 01 G 的G光會透過透鏡LN，入射至G光用空間光調變裝置 1 1 0G。G光用空間光調變裝置1 1 0G係將G光依據影像信 號加以調變的透過型液晶顯示裝置。G光用空間光調變裝 置1 10G具有液晶面板1 15G、和第1偏光板1 16G、和第 2偏光板117G。 第1偏光板Π 6G會透過s偏光光線的G光，使之入 射至液晶面板1 1 5 G。液晶面板1 1 5 G將s偏光光線依據影 像信號加以調變，而轉換成P偏光光線。第2偏光板 117G則將藉由液晶面板115G轉換成p偏光光線的G光 射出。以此方式，G光用空間光調變裝置1 1 0R得以將來 自G光用光源裝置1 〇 1 G的G光依據影像信號加以調變。 而藉由G光用空間光調變裝置1 1 0G轉換成p偏光光線的 -13- (11) 1294987 G光會從R光之入射面的相反面，入射至交叉二色 112° B光用光源裝置1 0 1 B係供給特定振動方向的偏 線，例如P偏光光線的B光。來自B光用光源裝置 的B光會透過透鏡LN，入射至B光用空間光調變 . 1 1 0B。B光用空間光調變裝置1 1 0B係將B光依據影 號加以調變的透過型液晶顯示裝置。B光用空間光調 φ 置1 10B具有液晶面板1 15B、和第1偏光板1 16B、和 偏光板1 17B。 第1偏光板1 16B會透過p偏光光線的B光，使 射至液晶面板1 1 5 B。液晶面板1 1 5 B將p偏光光線依 像信號加以調變，而轉換成s偏光光線。第2偏 1 1 7B則將藉由液晶面板1 1 5B轉換成s偏光光線的B 出。以此方式，B光用空間光調變裝置1 1 〇 B得以將 B光用光源裝置1 0 1 B的B光依據影像信號加以調變 % 藉由B光用空間光調變裝置1 1 0B轉換成s偏光光線 光會從R光及G光之入射面的相反面，入射至交叉 棱鏡1 1 2。 色合成光學系的交叉二色稜鏡112具有兩個二 112a、112b。二色膜112a、112b係垂直相交成X字 配置。二色膜1 1 2 a將s偏光光線的R光加以反射， 過P偏光光線的G光。二色膜1 1 2 b將s偏光光線的 加以反射，而透過p偏光光線的G光。以此方式， 二色稜鏡1 1 2係將分別藉由R光用空間光調變裝置
稜鏡 光光 101B 裝置 像信 變裝 1第2 之入 據影 光板 光射 來自 。而 的B 二色 色膜 型而 而透 B光 交叉 1 1 OR -14- (12) 1294987 、G光用空間光調變裝置n 〇G、及b光用空間光調變裝 置1 1〇β所調變的R光、G光、及B光加以合成。投射鏡 130係將交叉二色稜鏡丨12所合成的光投射至螢幕14〇。 二色膜112a、112b通常對於s偏光光線的反射特性 良好。所以，如本實施例所示，分別藉由二色膜11 2a、 . Π 2b反射的R光及b光係設定成以s偏光光線入射至交 叉二色稜鏡112。又，透過二色膜112a、112b的G光係 % 設定成以P偏光光線入射至交叉二色棱鏡1 1 2。 繼之，說明各色光用光源裝置101R、101G、101B的 構成。本發明中，各色光用光源裝置101r、1〇1(}、i〇ib 之特徵部分的構成係相同。因此，本實施例及以下的實施 例中’係以R光用光源裝置的構成爲例來說明。第2圖是 表示R光用光源裝置101R的剖面構成。R光用光源裝置 101R係將發光部201安裝在基板206上。發光部201係 固體發光元件之LED的發光晶片。發光部201可供給R % 光。 反射部202係位於基板206上且設置於發光部201的 周邊。反射部2 02係將藉由後述反射型偏光板2 0 5反射且 透過λ/ 4相位板204的R光加以反射。反射部202在發 光部20 1側具有斜面，而形成朝向R光用光源裝置1 〇 ! R 的射出側逐漸變廣的錐形。反射部202可藉由高反射性構 件例如鋁或銀等金屬構件構成。第2圖所示的剖面構成中 ，反射部202是表示發光部201的左右兩個直角三角形。 面向發光部20 1方向之兩個直角三角形的斜邊部分是反射 -15- (13) 1294987 部2 Ο 2的錐面。從R光用光源裝置1 Ο 1 R的射出側觀看時 ，反射部202係呈包圍矩形發光部201周圍的矩形環狀。 在發光部201及射出部202的射出側設有透明板203 。透明板203是由光學式透明構件所形成的構造體。透明 板203係設置於發光部201和後述之λ/ 4相位板204之 .間。透明板203係在位置Α與反射部202的端部接合而 設置。反射部202和透明板203係靠近設置發光部201的 φ 位置而在射出側的位置A接合。所以，發光部201和透 明板203之間設有間隔。透明板203可藉由例如低熱傳導 性的玻璃構件構成。就低熱傳導性的玻璃構件而言，可使 用例如光學玻璃之PBH71或SF58。只要透明板203可充 分地隔斷來自發光部201的熱時，亦可使用上述低熱傳導 性玻璃以外的玻璃構件或樹脂構件等的透明構件。 在透明板203的射出側，依序積層有λ/ 4相位板 204和反射型偏光板205。λ/ 4相位板204係用以轉換來 % 自發光部201之R光的偏光狀態。λ/ 4相位板204可藉 由例如有機化合物構成。有機化合物所構成的λ/ 4相位 板2 04比較便宜。因此，可使用有機化合物所構成的λ/ 4相位板204，來形成較便宜的R光用光源裝置101 R。 反射型偏光板2 05得以使來自λ/ 4相位板204之R 光中之特定振動方向的偏光光線例如Ρ偏光光線透過，且 將與特定振動方向不同之其他振動方向的偏光光線加以反 射。就反射型偏光板205而言，可使用在光學式透明玻璃 構件所構成的基板上，將由金屬例如鋁所構成的引線（ -16- (14) 1294987 W i r e )設置成格子狀的線柵（w i r e g r i d )型偏光器。線柵 型偏光器得以使振動方向大致垂直於引線的偏光光線透過 ，且將振動方向大致平行於引線的偏光光線加以反射。藉 由設置線柵型偏光器，使其引線大致垂直於特定振動方向 之偏光光線的振動方向，可僅使特定振動方向的偏光光線 透過。
又，線柵型偏光器爲了降低因銹所導致引線的劣化， 故藉由覆蓋玻璃（cover glass )保護。且在基板和覆蓋玻 璃之間充塡有例如非活性氣體。此外，亦可形成藉由透明 樹脂構件密封引線之構成。反射型偏光板20 5，除了線柵 型偏光器外，亦可使用成膜成波型的偏光膜。該偏光膜係 以濺鍍方式將直線狀凸部形成大致相等間隔後，使膜狀物 自己生長於其上的方式形成。將所成膜的偏光膜直接黏貼 於λ/ 4相位板204。 在此，說明關於從發光部2 0 1供給之光的動作。首先 ，說明R光L 1從R光用光源裝置1 〇 1 R射出爲止的詳情 。從發光部201供給的光會入射至透明板203。發光部 2 0 1所供給的光除了直接入射至透明板2 0 3外，還會在反 射部202或發光部201的電極反射後，再入射至透明板 2 03。接著，透過透明板203的光，會藉由λ/ 4相位板 204轉換偏光狀態。從λ/ 4相位板204入射至反射型偏 光板205之光中之特定振動方向的偏光光線L1，會透過 反射型偏光板205而從R光用光源裝置1〇1射出。 繼之，說明關於R光L2從R光用光源裝置1 〇 1 R射 -17- (15) 1294987 出爲止的詳情。發光部20 1所供給的光中之特定振動方向 以外之振動方向的偏光光線L 2會藉由反射型偏光板2 0 5 反射。由反射型偏光板20 5反射的光，會透過λ/ 4相位 板2 04及透明板203，朝發光部201的方向返回。此時， 由反射型偏光板2 0 5反射的光中例如s偏光光線，會藉由 . λ/ 4相位板204從直線偏光轉換成圓形偏光。透過λ/ 4 相位板204及透明板203的光係入射至反射部202。入射 φ 至反射部202的光會在反射部202的錐面反射，而入射至 反射部202中與入射位置相對的位置。入射至反射部202 中相對位置的光，這次將會朝透明板203的方向行進。 入射至透明板203的光，再次透過λ/ 4相位板204 。在此，由s偏光光線轉換成圓形偏光光線的光，透過λ / 4相位板204，這次會轉換成ρ偏光光線。變成ρ偏光 光線而入射至反射型偏光板205的光L2，係透過反射型 偏光板205而從R光用光源裝置1 01射出。相對於此，再 % 次透過λ/ 4相位板204轉換成與特定振動方向不同之其 他振動方向的偏光光線，會在反射型偏光板2 0 5反射，而 重複上述的循環。 在反射型偏光板205的發光部201側，設置λ/ 4相 位板204時，反射型偏光板205所反射的直線偏光，到下 一次再次入射至反射型偏光板2〇5爲止，會透過λ/ 4相 位板204兩次。光透過λ/ 4相位板204兩次，相位改變 λ/ 2。因此，可將反射型偏光板205所反射之直線偏光中 的一部分直線偏光，至再次入射至反射型偏光板205爲止 -18- (16) 1294987 ，轉換成特定振動方向的直線偏光。因爲係使所循環t光: 的振動方向改變而入射至反射型偏光板20 5，所以可藉由 反射型偏光板205將特定振動方向的偏光光線陸續地取出
藉由反射型偏光板.205反射且透過λ/ 4相位板204 及透明板203的光，除了如光L2所示在反射部202進行 2次反射後，入射至透明板20 3以外，亦可取得各種路徑 。例如，透過λ/ 4相位板204及透明板203的光，係在 發光部201的電極反射而朝透明板203的方向行進。此外 ，也有從反射部202朝發光部201的方向反射後，在發光 部20 1的電極反射的情形。如上所述，反射型偏光板205 所反射的光，係在反射部202、發光部20 1、透明板203 所包圍的空間，以各種方式行進。 在此，反射部202係在位置Α與透明板203接合而 設置。此外，λ/ 4相位板204係與透明板203積層而設 置。因此，將反射部202和透明板203接合時，可形成將 藉由反射型偏光板20 5反射而透過λ/ 4相位板204的光 ，密閉於發光部201、反射部2〇2及λ/ 4相位板204所 包圍的空間之構成。入射至發光部201、反射部202及λ / 4相位板204所包圍之空間的光，會在發光部201及反 射部202重複反射中，透過λ/ 4相位板204而入射至反 射型偏光板205。如上所述，藉由將反射部202與透明板 2〇3接合而設置，以密閉自反射型偏光板205返回的光， 將其導入λ/ 4相位板204中。 -19- (17) 1294987 如上所述，藉由設置反射部202，可防止在反射型偏 光板2 05反射而朝發光部201方向返回的光，擴散至R光 用光源裝置1 0 1 R的外部，而可減少光的損失。再者，藉 由在發光部201的附近，形成設置λ/ 4相位板204及反 射型偏光板20 5的構成，可防止反射型偏光板205所反射 -之光的擴散，而可減少光的損失。此外，設置於反射部 2 02的斜面具有：將對於光軸以較大角度行進的光加以反 φ 射後，使之對於光軸以較小的角度朝反射型偏光板205側 行進的效果。又，關於對於光軸以較小的角度入射至反射 部2 02的光，可在反射部202進行2次反射後，使之對於 光軸以較小的角度朝反射型偏光板205側行進。 此外，透明板2 03係在位置Α與反射部202的端部 接合而構成，然而，亦可不使反射部202與透明板203接 合，只要是彼此接近的構成即可。若形成反射部202的端 部與λ/ 4相位板204接近之構成的話，可防止朝發光部 % 20 1之方向返回的光的擴散，而可減少光的損失。因此， 可獲致可以較高的光利用效率，供給特定振動方向的偏光 光線之效果。 再者，藉由在作爲熱源的發光部20 1和λ/ 4相位板 2 04之間設置透明板203，可降低因熱而導致λ/ 4相位板 204的變質。藉由降低因熱而導致λ/ 4相位板204的變 質，R光用光源裝置101R可長期進行正常的偏光轉換。 此外，以低熱傳導性透明構件構成透明板2 0 3時，可進一 步降低因熱所導致之λ/ 4相位板2 04的變質。可降低因 -20- (18) 1294987 熱所導致之λ/ 4相位板204的變質時，組合輸出較大的 發光部20 1而使用時，尤其有效。 由於可減少熱對λ/4相位板204造成的影響，故λ / 4相位板204可利用較缺乏耐熱性的有機化合物構成。
有機化合物所構成的λ/4相位板204比較便宜。因此， 藉由使用有機化合物所構成的λ/ 4相位板204，可構成 較便宜的R光用光源裝置1 〇 1 R。再者，使用有機化合物 所構成的λ/ 4相位板204時，具有可減少因光的波長特 性而導致偏光轉換特性的變化之優點。 關於G光用光源裝置101G、Β光用光源裝置101Β， 其以較高的光利用效率供給特定方向之偏光光線的構成係 與R光用光源裝置101R同樣。藉此構成，R光用光源裝 置101R、G光用光源裝置101G、Β光用光源裝置101Β， 可以良好效率供給明亮光線。因此，具有可使用投影機 1 〇〇，獲得明亮的投影像之效果。 此外，本實施例之反射部202並不限定於矩形的環狀 形狀，亦可爲圓形的環狀形狀。反射部202亦可適當配合 λ/ 4相位板204或反射型偏光板205之入射面的形狀而 構成。又，基板206與反射部202亦可一體構成。再者， 光源裝置101R、101G、101Β亦可爲卸下具有λ/4相位 板2 04及反射型偏光板205之偏光轉換部Μ的構成。空 間光調變裝置使用斜面鏡（tilt mirror)裝置時，不論偏 光光線的振動方向爲何皆可調變時，即不需要λ/ 4相位 板2 04及反射型偏光板205。如上所述，選擇偏光轉換部 -21 - (19) (19)
1294987 Μ，即可擴增光源裝置101R、101G、101B0 第3圖是本發明實施例2之作爲光源裝 源裝置3 0 1 R的剖面構成。本實施例的光源 上述實施例1的投影機1 〇〇。與上述實施ί 1 00相同的部分係附註相同的符號，以省略 本實施例之光源裝置的特徵係具有由光學式 成的構造體之桿狀結合器（rod integrator) 結合器（rod integrator) 303可將來自發光 光量分布大致均勻化。 桿狀結合器3 03係與上述實施例1的透 ，設置於發光部201和λ/ 4相位板204之 合器3 03的入射側端面與發光部201之間設 狀結合器3 03的射出側端面，依序積層有 204和反射型偏光板205。反射部3 02係與 之反射部202同樣，在發光部201側具有 3 02更延長至桿狀結合器3 03的側面S而設 與上述實施例1之反射部202不同。 入射至桿狀結合器3 0 3的光，一邊在玻 之界面的側面S，重複進行全反射，一邊行 器3 0 3的內部，使光量分布大致均勻化。此 界角之角度入射至桿狀結合器3 03的側面S 行全反射而從桿狀結合器3 03的側面S射出 將反射部3 2 0設置至桿狀結合器3 0 3的側面 射出桿狀結合器3 03的光朝桿狀結合器303 勺用途。 置之R光用光 裝置可適用於 可1之投影機 重複的說明。 透明構件所形 3〇3爲。桿狀 部201之光的 明板2 0 3同樣 間。在桿狀結 有間隔。在桿 λ/4相位板 上述實施例1 錐面。反射部 置的情形，則 璃構件和空氣 進於桿狀結合 時，以小於臨 的光，沒有進 。因此，藉由 S爲止，可將 的方向反射回 -22- (20) 1294987 側 的 進 布 狀 的 發 會 合 軸 化 合 的 發 狀 合 構 量 的 位 去。以此方式，將反射部3 2 0設置至桿狀結合器3 0 3的 面S爲止，可減少光的損失。再者，在桿狀結合器3 〇 3 側面S設置反射部3 02，可將對於光軸以較大的角度行 的光，轉換角度而形成對於光軸以較小的角度行進的光 藉由在R光用光源裝置3 0 1 R設置桿狀結合器3 03 可進行偏光轉換，同時使來自發光部20 1之光的光量分 大致均勻化。此外，設置透明構件所構成的構造體之桿 % 結合器3 03時，可將桿狀結合器3 03配置在發光部201 附近。在發光部201的附近設置桿狀結合器3 0 3時，在 光部2 0 1擴散而對於光軸以較大角度行進的光，大部分 入射至桿狀結合器3 03。對於光軸以較大角度行進的光 大部分會在桿狀結合器3 0 3進行全反射。因此，桿狀結 器3 03配置在距離發光部201較近的位置，即使對於光 方向的長度縮短，亦可將充分明亮的光量分布大致均勻
由於本實施例之R光用光源裝置3 0 1 R亦將桿狀結 器3 03設置在發光部201的附近，故可使用較短且小型 桿狀結合器3 0 3。因此，具有可以小型的構成，將來自 光部2 0 1之光的光量分布大致均勻化的效果。此外，桿 結合器3 03之入射側端面及射出側端面的形狀可適當配 λ/ 4相位板204或反射型偏光板205的入射面形狀而 成。此外，當從桿狀結合器3 03的側面S射出之光的光 很稀少時，亦可不將反射部3 02延長至桿狀結合器3 0 3 側面S爲止，而形成至桿狀結合器3 03之入射側端面的 -23- (21) 1294987 置爲止。 第4圖是表示本發明實施例3之作爲光源裝置之R光 用光源裝置40 1 R的剖面構成。本實施例的光源裝置可適 用於上述實施例1的投影機1 〇〇。與上述實施例1之投影 機1 00相同的部分係附註相同的符號，以省略重複的說明 。本實施例之光源裝置的特徵係將λ/ 4相位板404與反 射部202的端部接合而設置。
λ/ 4相位板404係設置於發光部201及反射部202 的射出側。反射部2 0 2與λ / 4相位板4 0 4係靠近設置發 光部20 1的位置而在射出側的位置接合。所以，發光部 20 1和λ/ 4相位板404之間設有間隔。λ/ 4相位板404 得以轉換來自發光部20 1之R光的偏光狀態。就λ/ 4相 位板404而言，可使用例如水晶、雲母板等的無機化合物 構件。 由此等無機化合物構件所構成的λ/ 4相位板404, % 其耐熱性優良。所以，即使沒有在λ/ 4相位板404的發 光部2 0 1側，設置低熱導性透明構件所構成的構造体’亦 可長期進行正常的偏光轉換。因此’可以更簡易的構成進 行正常的偏光轉換。此外，本實施例之R光用光源裝置 401R亦可不使反射部202和λ/4相位板404接合，只要 形成彼此接近的構成即可。 第5圖是表示本發明實施例4之作爲光源裝置的R光 用光源裝置5 0 1 R的剖面構成。本實施例的光源裝置可適 用於上述實施例1的投影機1 00。與上述實施例1之投影 -24- (22) 1294987 機1 〇〇相同的部分係附註相同的符號，以省略重複的說明 。本實施例之光源裝置的特徵係在發光部20 1的射出側面 ，積層有λ/ 4相位板404。
在發光部20 1的射出側面，依序積層λ/ 4相位板 404、反射型偏光板205而設置。λ/ 4相位板404係與上 述實施例3的光源裝置同樣，由例如水晶、雲母板等的無 機化合物構件所構成。耐熱性優良的λ/ 4相位板404可 積層於發光部201而使用。反射部5 02係與上述實施例3 的光源裝置同樣，將反射部5 02的端部接合於λ/ 4相位 板4 04而設置。又，反射部502係與上述實施例1的光源 裝置同樣，在發光部2 0 1側具有錐面。 在此，由於發光部2 0 1與λ / 4相位板4 0 4之間沒有 設置間隔，故反射部502係以與發光部201之厚度大致相 同的高度來設置。反射部5 02亦可與上述實施例2的光源 裝置同樣，從設置發光部20 1的位置延長至射出側的位置 。此外，本實施例的光源裝置亦可形成在反射部5 02設置 錐面之構成，防止朝發光部20 1之側面側行進之光的擴散 ，而將其導入λ/ 4相位板404。 反射型偏光板2Ό5在與λ/4相位板404側相反之面 ，設有光學元件之微稜鏡陣列5 07。微稜鏡陣列5 07係爲 了將透過反射型偏光板205的光射出而設置者。微稜鏡陣 列5 07係由在射出側具有突起的微稜鏡5 0 8所構成。 第6圖是表示從微稜鏡陣列5 0 7的射出側觀看的斜視 構成。微稜鏡陣列507係在矩形區域將微細的稜鏡5 08配 -25- (23) 1294987 置成陣列狀而設置者。微稜鏡5 Ο 8在矩形區域之一方向的 Υ方向具有長度方向。在Υ方向具有長度方向的微棱鏡 5 〇 8，在矩形區域中係配列在與Υ方向大致垂直相交的X 方向。微棱鏡5 0 8在ΧΖ平面具有等邊三角形的形狀。此 外，微稜鏡5 0 8可由玻璃構件或樹脂構件等透明構件所構 • 成。 回到第5圖，說明發光部201所供給之光的動作。來 φ 自發光部201的光L3從反射型偏光板205射出爲止情形 ，係與上述實施例1個光源裝置同樣。在此，本實施例的 R光用光源裝置501R係積層發光部201、λ / 4相位板 404、反射型偏光板205而設置。在此構成中，來自發光 部201的光會透過反射型偏光板205而不會傳遞於空氣中 。例如，考慮到利用覆蓋玻璃（C ο V e r g 1 a s s )等的透明構 件構成反射型偏光板205的射出面時，到達反射型偏光板 205之射出面的光L3會在反射型偏光板205的射出側界 % 面進行全反射。當光在反射型偏光板2 05進行全反射時， 來自R光用光源裝置501R之射出光的光量會減少。 微稜鏡陣列5 07係爲了將透過反射型偏光板20 5的光 射出而設置者。例如，可考慮以與反射型偏光板205之覆 蓋玻璃具有大致相同折射率的透明構件來構成微稜鏡陣列 5 07。朝反射型偏光板205之射出面行進的光L3沒有在反 射型偏光板20 5進行全反射，而維持著原來的行進方向， 行進至微棱鏡5 08。接著，光L3到達形成微稜鏡5 0 8之 突起的斜面。由於此時，光L3是以小於臨界角的角度入 -26· (24) 1294987 射至微稜鏡5 08，所以會從微稜鏡5 0 8射出。微稜鏡 5 07係以此方式令透過反射型偏光板205的光射出。 如上所述，藉由設置供透過反射型偏光板2 0 5之 出的微稜鏡陣列5 0 7，可促進透過反射型偏光板205 的射出，而可降低來自R光用光源裝置5 0 1 R之射出 ，光量的減少。因此，可構成光利用效率更高的光源裝 此外，微稜鏡5 08的折射率不需與反射型偏光板205 φ 蓋玻璃的折射率大致相同。微稜鏡5 0 8的折射率亦可 反射型偏光板205之覆蓋玻璃的折射率，亦可小於反 偏光板205之覆蓋玻璃的折射率。 使用於本實施例之光源裝置的光學元件除了第6 示的微稜鏡陣列5 07外，亦可使用第7圖所示的微稜 列70 7。微稜鏡陣列707係將具有球面或非球面之曲 微稜鏡70 8配列成陣列狀。光學元件並不限定於將具 度方向的微粒構造配置成陣列狀之構成，亦可如第8 % 示使用將四角錐形狀的微棱鏡8 08配列成矩陣狀之光 件8 0 7。就配列成矩陣狀的微細構造而言，除了第8 示之四角錐形狀外，亦可使用圓錐、三角錐、五角錐 之多角錐形狀的微棱鏡、具有球面或非球面之曲面的 鏡。 再者，光學元件除了配列微細的微透鏡或微稜鏡 亦可使用單獨的透鏡或稜鏡。再者，亦可如第9圖所 用具有表面施以無規則之凹凸之粗面90 8的光學元件 。光學元件907的粗面908亦可藉由照射例如強力噴 陣列 光射 之光 光之 置。 之覆 大於 射型 圖所 鏡陣 面的 有長 圖所 學元 圖所 以上 微透 外， 示使 907 塗粒 -27- (25) 1294987 狀物的噴沙（sandblast )、氧電漿或氬電漿而形成。上述 各實施例的光源裝置中，亦可形成將λ/ 4相位板404積 層於發光部2 0 1之構成。此時，與本實施例同樣，藉由在 反射型偏光板2 0 5之射出側的面設置光學元件’可使透過 反射型偏光板2 0 5的光以良好的效率射出。 •第1 〇圖是表示本發明實施例5之投影機1 〇 〇 〇的槪略 構成。與上述實施例1之投影機1 〇〇相同的部分係附註相 % 同的符號，以省略重複的說明。投影機1 〇〇〇具有：用以 供給作爲第1色光之R光的R光用光源裝置1 〇〇 1 R ;和用 以供給作爲第2色光之G光的G光用光源裝置1001G; 和用以供給作爲第3色光之Β光的Β光用光源裝置1 0 0 1 Β 〇 R光用光源裝置1 00 1 R係用以供給特定振動方向的偏 光光線，例如Ρ偏光光線的R光。來自R光用光源裝置 1001R的R光會透過透鏡LN，入射至R光用空間光調變 % 裝置1 10R。G光用光源裝置1001G係用以供給特定振動 方向的偏光光線，例如s偏光光線的G光。來自G光用 光源裝置1001G的G光會透過透鏡LN，入射至G光用空 間光調變裝置1 1 0 G。B光用光源裝置1 〇 〇 1 B係用以供給 特定振動方向的偏光光線，例如ρ偏光光線的B光。來自 B光用光源裝置100 1B的B光會透過透鏡LN，入射至B 光用空間光調變裝置1 10B。 第Π圖是表示R光用光源裝置1001R的剖面構成。 R光用光源裝置1001R係在安裝板1106上安裝有發光部 -28- (26) 1294987 1 1 Ο 1。發光部1 1 〇 1係固體發光元件之L E D的發光晶片。 發光部Π 0 1可供給R光。 發光部1101是由：設置於安裝板1106上的半導體層 1 1 1 1、和設置於半導體層1 1 1上的藍寶石基板1 1 1 2所構 成。發光部1101是採用在藍寶石基板1112下設置半導體 -層1 1 1 1的倒裝片（flip chip )構造。半導體層Η〗1具有 未圖示之P型半導體層和η型半導體層。P型半導體層和 0 η型半導體層可藉由例如氮化鎵構成。ρ型半導體層和η 型半導體層係分別與Ρ型電極、η型電極連接。倒裝片構 造的發光部1 1 0 1係將ρ型電極及η型電極設置於安裝板 1 1 〇 6側。此外，例如ρ型電極係藉由高反射性金屬構件 構成。發光部1 1 0 1直接供給由半導體層1 1 1 1所產生的光 ，或藉由安裝板1 1 0 6側的ρ型電極反射後，經由藍寶石 基板1 1 1 2供給。 在藍寶石基板1112的射出側設有微細構造部1103。 % 微細構造部U 03係由複數的微細突起構造11 04所構成。 微細突起構造1104係設置於玻璃基板1105面對發光部 1 1 〇 1側的入射面。微細構造部1 1 〇3、玻璃基板1 1 05及後 述的微棱鏡陣列1 1 07係用以傳遞來自發光部1 1 〇 1之藍寶 石基板1112之漸消光的光傳遞部。微細突起構造1104、 玻璃基板1 105及微稜鏡陣列1 107任一者皆由透明構件的 玻璃所構成。 微細突起構造1 1 〇 4係形成哭起朝向藍寶石基板1 1 1 2 側而設置的細錐體形狀。微細突起構造1 1 04可使用例如 -29- (27) 1294987 構成光學（photonic)結晶的時的中多孔（Mesoporous) 構造體、或使用矽氣凝膠（silicon aerogels )而自己成長 的結晶體。又，微細突起構造Π 〇4亦可利用光微影術步 驟形成微細突起的圖案。
在微細突起構造1 1 04和藍寶石基板1 1 1 2之間設有間 隔d 1。微細突起構造1 1 04係藉由與藍寶石基板1 1 1 2隔 著間隔d 1，而設置於來自藍寶石基板1 1 1 2之漸消光到達 的位置。在R光用光源裝置1001R中，間隔dl係爲例如 R光波長之1 〇分之1至2分之1的長度。此外，微細構 造部1 103的所有微細突起構造1104不需均爲等長的間隔 d 1。只要可將藍寶石基板1 1 1 2表面的漸消光傳遞於微細 突起構造1 1 04即可。間隔d 1只要爲例如R光波長之1 0 分之1至2分之1的長度之任一者即可。玻璃基板1 1 0 5 在與發光部1101側相反的射出面，具有微稜鏡陣列1107 。微稜鏡陣列Π 07係將透過微細構造部1 1 03及玻璃基板 1 1 0 5的光射出的光學元件。 微稜鏡陣列1107係在玻璃基板1105上的矩形區域將 微細的微稜鏡1 1 08配列成陣列狀而設置者。微稜鏡陣列 1 1 〇 7具有與第6圖之實施例4的微稜鏡陣列5 0 7同樣的 構成。微稜鏡1 1 0 8係以例如R光波長之1 〇倍左右的高度 構成。 在此，說明來自發光部1 1 01之光的動作。發光部 1 1 0 1之半導體層1 1 1 1所產生的光，係經由藍寶石基板 1 1 1 2而從發光部1 1 01射出。例如，從發光部1 1 ο 1朝光 -30 - (28) 1294987 軸方向之Z方向產生的光，會直接射出發光部1 1 〇 1。於 此，說明有關在半導體層1 1 1 1產生而以臨界角以上的角 度入射至藍寶石基板1 1 1 2之射出側界面的光L4。 當光L4以臨界角以上的角度入射至藍寶石基板1112 的射出側面時，漸消光會從藍寶石基板11 1 2的射出側界 •面逸射到藍寶石基板1 1 1 2的外側。漸消光係從藍寶石基 板1 1 1 2的射出側面，產生於比R光之波長還小的厚度。 % 在此，微細構造部1 1 03的微細突起構造1 1 04係設置於來 自藍寶石基板1 1 1 2之漸消光到達的位置。所以，在藍寶 石基板1 1 1 2之射出側面產生的漸消光會到達微細構造部 1103° 微細構造部U 03係由從玻璃基板1 1 05側朝藍寶石基 板1 1 1 2側突起的複數微細突起構造1 1 04所構成。微細突 起構造1 1 04大體皆形成從藍寶石基板1 1 1 2側朝向玻璃基 板Π 05側逐漸變粗的形狀。以此構成，到達微細構造部 % Π03之漸消光會隨著從微細構造部1103進入玻璃基板 1 1 05側而以折射率好像正在上昇的方式動作。當漸消光 在微細構造部1 1 0 3而以折射率好像正在上昇之方式動作 時，其行進方向會緩緩地轉向射出側，而朝玻璃基板 1105側的方向行進。設置微細突起構造1104時，可如上 所述地將漸消光傳遞至射出側。再者，藉由將漸消光傳遞 至射出側，可使漸消光再次朝玻璃基板1 1 0 5的方向行進 而不會返回藍寶石基板1112內。 形成微細突起構造1 1 04之玻璃構件係以形成比構成 -31 - (29) 1294987 藍寶石基板1112之藍寶石構件具有更大折射率之構成爲 佳。藉由增大折射率，微細構造部1 1 03可將以大於藍寶 石基板1 1 1 2之臨界角的角度行進的R光，轉換成更接近 光軸方向的角度。此外，構成微細突起構造1 1 04之玻璃 構件的折射率，亦可與構成藍寶石基板1 1 1 2之藍寶石構 . 件相同程度。 透過微粒構造部1103的光會直接透過玻璃基板1105 % 而入射至微稜鏡陣列1107。光L4會到達形成微稜鏡1108 之突起的斜面。此時，光L4係以小於臨界角的角度入射 至微稜鏡1 1 0 8的界面，而從微稜鏡1 1 0 8射出。微稜鏡陣 列1 1 07係以此方式令透過微細構造部1 1 03、玻璃基板 1 105及微稜鏡陣列1 107的光L4射出。藉由上述構成，R 光用光源裝置1001R可將來自發光部1 101的光L4取出 至外部。使玻璃基板Π 〇5及微稜鏡陣列1 1 07的折射率與 微細構造部1 1 〇3大致相同時，不用使來自微細構造部 % 1103之光的角度折射即可直接行進。玻璃基板1 105及微 稜鏡陣列1 107亦可藉由與微細構造部1 103不同折射率的 構件來構成。 在僅有發光部1 1 〇 1的構成中，以臨界角以上的角度 入射至藍寶石基板Π12之射出面的光L4，係藉由在藍寶 石基板Π 1 2的射出側界面進行全反射，而取入藍寶石基 板1 1 1 2的內部。如上所述取入發光部1 1 0 1之光的一部分 在反覆進行全反射及電極層的反射中而被吸收。因爲光被 取入發光部1 1 〇 1，所以R光用光源裝置1 001 R之射出光 -32- (30) 1294987 的光量會減少。相對於此，本發明之R光用光源 1001R，藉由設置微細構造部1 103，可將藍寶石基板 面之外側的漸消光取出。 由於藍寶石基板1112非常硬，而且也不易實施 處理等的化學處理，故形狀的加工很困難。相對於此 .發明不需進行藍寶石基板1 1 1 2本身的加工，即可容 減少光的取入。再者，在藍寶石基板1 1 1 2接著其他 φ 明構件時，發光部1 1 〇 1所產生的熱，使藍寶石基板 與其它構件分別熱膨脹時，接著部分會產生變形。發 1 1 0 1會有因變形而產生破損的情況。尤其，近年， 到led之高輸出化的傾向，所以此種接著部分的劣 顯著。 微細構造部1103只要位於藍寶石基板1 1 12的附 設置於漸消光到達的位置即可，故不需接著微細構 1 1 〇3與藍寶石基板1 1 1 2。因爲不需接著微細構造部 % 與藍寶石基板1 1 1 2，所以可減少微細構造部1 1 03與 石基板1 1 1 2之間的變形，而形成不易破損之構成。 ，可降低高輸出之LED中發光部1 101的劣化。 再者，因爲藍寶石基板的厚度非常地薄，故亦須 若將例如光學元件直接設置於藍寶石基板時，光學元 成時會在發光部1 1 〇 1施加很大的負載。本發明中， 鏡鏡陣列1 1 07係形成設置於藍寶石基板1 1 1 2以外之 基板11 05的構成。因此，可減輕對發光部1 1 0 1造成 載，而可容易進行R光用光源裝置1〇〇 1R的製造。 裝置 1112 氧化 ，本 易地 的透 1112 光部 考慮 化很 近且 造部 1103 藍寶 尤其 考慮 件形 微稜 玻璃 的負 藉此 -33- (31) 1294987 構成，得以獲致可減少發光部1 1 0 1之光的取入，而可效 率良好地供給明亮光線的效果。 此外，藉由設置微細構造部1 1 03，將漸消光取出射 出側，可形成可以良好效率射出光之構成。再者，設置微 棱鏡1 107，可減少透過微細構造部1 103、玻璃基板1 105 . 之光的全反射，而可促進朝外部的射出，故可以更良好的 效率將光從R光用光源裝置1 00 1 R射出。關於G光用光 0 源裝置1001G、B光用光源裝置1001B，其用以減少發光 部1 1 0 1之光的取入，而供給明亮光線的構成係與R光用 光源裝置1001R同樣。因此，R光用光源裝置1001R、G 光用光源裝置1001G、B光用光源裝置1001B可以良好效 率提供明亮光線。因此，具有可使用投影機1 〇〇〇獲得明 亮投影像之效果。 此外，微細突起構造1104的形狀只要可傳遞藍寶石 基板1 1 1 2表面的漸消光即可，並不限定於細錐體形。例 % 如，微細突起構造11 04亦可形成缺少突起的前端之類似 梯形的形狀。又，微細構造部1 1 03亦可混合錐體形狀的 微細突起構造11 04、與類似梯形形狀的微細突起構造 1 104。再者，微細突起構造1 104之垂直於突起方向的寬 度，在所有的微細突起構造1 104中不需完全相等，亦可 混合例如具有比其他微細突起構造1 1 04具有更大寬度的 微細突起構造11 04。在此情況下，當光可傳遞於具有較 大寬度之微細突起構造π 04中時，即可將光取出射出側 -34- (32) 1294987 本實施例之光源裝置所使用的光學元件係與上述 例4同樣，除了微反射鏡陣列1 1 〇 7外，亦可使用與 圖至第9圖所示之光學元件同樣的光學元件。 第1 2圖是表示本發明實施例6之作爲光源裝置 光用光源裝置1 20 1 R的剖面構成。本實施例之光源裝 適用於上述實施例5的投影機1〇〇〇。與上述實施例 投影機1 〇〇〇相同的部分係附註相同的符號，以省略 φ 的說明。本發明之光源裝置的特徵係具有：藍寶石 1 1 1 2側的面爲平坦面而構成的玻璃基板1 2 0 3。R光 源裝置1201R中，玻璃基板1 203及微稜鏡陣列1 107 以傳遞來自發光部1 1 〇 1之藍寶石基板1 1 1 2的漸消光 傳遞部。 玻璃基板1 203係與藍寶石基板1112隔著間隔 而設置於來自藍寶石基板1 1 1 2之漸消光到達的位置 R光用光源裝置1201R中，間隔d2係爲例如R光波 % 10分之1的長度。此外，玻璃基板1 203面對藍寶石 1 1 1 2側的平坦面，係以形成例如R光波長之1 0分之 2分之1的長度以下之凹凸面爲佳。藉由使用凹凸爲 波長之10分之1至2分之1之長度以下的平坦面的 基板1 203，可將漸消光取出至射出側。藉此構成， 述實施例5的光源裝置同樣，可減少發光部11 0 1之i 的取入，而可以良好效率供給明亮光線。 玻璃基板1 203係以形成比構成藍寶石基板1112 寶石構件具有更大折射率之構成爲佳。藉由使折射率 實施 第Ί 之R 置可 5之 重複 基板 用光 係用 之光 d2， 。在 長之 基板 1至 R光 玻璃 與上 t L5 之藍 增大 -35- (33) 1294987 ，玻璃基板1 2 Ο 3可將以大於藍寶石基板1 1 1 2之臨界角的 角度行進的R光，轉換成更接近光軸方向的角度。此外， 構成玻璃基板1 2 0 3之玻璃構件的折射率，亦可與構成藍 寶石基板1 1 1 2之藍寶石構件相同程度。 第1 3圖是表示本發明實施例7之作爲光源裝置之R - 光用光源裝置1 3 Ο 1 R的剖面構成。本實施例之光源裝置可 適用於上述實施例5的投影機1 0 0 〇。與上述實施例5之 φ 投影機1 000相同的部分係附註相同的符號，以省略重複 的說明。本實施之光源裝置的特徵係具有：作爲光傳遞部 的桿狀結合器（rod integrator ) 1310。桿狀結合器 1310 得以將來自發光部1 1 0 1之光的光量分布大致均勻化。 桿狀結合器1 3 1 0具有柱狀玻璃構件所構成的導光部 1 3 05。導光部1 3 05在面對發光部1 1 0 1側的入射面，具有 複數微細突起構造1104所構成的微細構造部1103。又， 導光部1 3 0 5在與發光部11 0 1側相反的射出側，設有用以 % 將傳遞至桿狀結合器1 3 1 0之光射出的光學元件之微稜鏡 陣列1107。桿狀結合器1310藉由在導光部1 3 05的界面 反覆進行來自發光部1 1 〇 1之光的全反射，得以將光量分 布大致均勻化。藉此構成，可獲致光利用效率高，而且來 自發光部11 〇 1之光的光量分布得以均勻化的光源裝置。 微稜鏡陣列1 1 〇 7除了直接形成於導光部1 3 0 5的射出 側外，亦可黏貼於導光部1 3 05的射出側端面。此外，在 安裝板1 1 06上的發光部1 1 0 1及桿狀結合器1 3 1 0的周邊 ，設有反射部1 3 09。第13圖的構成中，反射部1 3 09係 -36- (34) 1294987 以發光部1 1 〇 1及桿狀結合器1 3 1 0之左右的兩個梯形來表 示。反射部1 3 09係以包圍發光部1101及桿狀結合器 1 3 1 0之周圍的方式設置。
藉由在桿狀結合器1310的周邊設置反射部1 3 09，可 將以臨界角以下之角度入射至導光板1 3 0 5的界面而從導 光部1 3 0 5射出的光，在反射部1 3 09反射而返回導光部 1 3 0 5。因此，設置反射部1 3 09，可降低光的損失。再者 ，藉由在桿狀結合器1 3 1 0的側面設置反射部1 3 09，可將 對於光軸以較大角度行進的光，轉換角度，使之對於光軸 以較小的角度行進。 上述實施例的光源裝置係說明在發光部使用LED晶 片的構成，然而發光部亦可使用電激發光（EL )元件或 半導體雷射等其他的固體發光元件。再者，上述實施例的 投影機是表示使用液晶型空間光調變裝置作爲空間光調變 裝置之構成，但是並不侷限於透過型液晶顯示裝置，亦可 使用反射型液晶顯示裝置。再者，投影機除了爲使用三個 液晶型空間光調變裝置之構成外，亦可以是使用單獨液晶 型空間光調變裝置之構成。 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明實施例i之投影機的槪略構成圖。 第2圖是光源裝置的剖面構成圖。 第3圖是本發明實施例2之光源裝置的剖面構成圖。 第4圖是本發明實施例3之光源裝置的剖面構成圖。 -37- (35) 1294987 第5圖是本發明實施例4之光源裝置的剖面構成圖。 第6圖是光學元件的說明圖。 第7圖是光學元件的說明圖。 第8圖是光學元件的說明圖。 第9圖是光學元件的說明圖。 第1 0圖是本發明實施例5之投影機的槪略構成圖。 第1 1圖是光源裝置的剖面構成圖。 第1 2圖是本發明實施例6之光源裝置的剖面構成圖 第1 3圖是本發明實施例7之光源裝置的剖面構成圖 【主要元件符號說明】 100 、 1000 :投影機 101R、1001R: R光用光源裝置
101G、1001G : G光用光源裝置 101B、1001B: B光用光源裝置 1 10R、401R : R光用空間光調變裝置 1 1 0 G : G光用空間光調變裝置 1 10B ： B光用空間光調變裝置 1 1 2 :交叉二色稜鏡 112a、112b:二色膜 1 1 5 R、1 1 5 G、1 1 5 B :液晶面板 1 16R、1 16G、116B :第一偏光板 -38- (36) 1294987 117R、117G、Π7Β:第二偏光板 201、 1101:發光部 202、 302、 502、 1309：反射部 203 :透明板
204、404 :相位部 205 :反射型偏光板 3 0 3、1 3 1 0 :桿狀結合器 5 0 7、1 1 0 7 :微稜鏡陣列 508、 808、 1108：微棱鏡 707 :微透鏡陣列 7 0 8 :微透鏡 9 0 7 :光學元件 9 0 8 :粗面 1 1 0 3 :微細構造部 1 104 :微細突起構造 110 5、1 203 ：玻璃基板 1 1 〇 6 :安裝板 1 1 1 1 :半導體層 1 U 2 :藍寶石基板 1 3 0 5 :導光部 •39-

Claims (1)

  1. ；1294987 礴， 4 十、申請專利範圍 " 第94 1 06329號專利申請案 " 中文申請專利範圍修正本 民國96年1 1月28日修正 - I 一種光源裝置，其特徵爲具備： . 發光部，用以供給光；和 相位板，用以轉換來自上述發光部之光的偏光狀態； • 和 反射型偏光板，使來自上述相位板之光中之特定振動 方向的偏光光線透過，且將與上述特定振動方向不同之其 他振動方向的偏光光線加以反射；和 反射部，其設置於上述發光部的周邊，而將藉由上述 反射型偏光板反射且透過上述相位板的光加以反射， 而上述反射部同時係接近上述相位板而設置，用以將 藉由上述反射型偏光板反射且透過上述相位板的光導入上 • 述相位板。 2.如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中，上述 發光部和上述相位板之間，具有由光學式透明構件所形成 的構造體。 3 .如申請專利範圍第2項之光源裝置，其中，上述 構造體係將來自上述發光部之光的光量分布大致均勻化的 桿狀結合器（rod integrator)。 4.如申請專利範圍第1項之光源裝置，其中，上述 發光部和上述相位板和上述反射型偏光板係依序積層而設 1294987 ™·一…‘貧…·‘...，' ...... i 置，並且上述反射型偏光板在與上述相位板側相反之面， 具有用以將透過上述反射型偏光板的光加以射出的光學元 件。 5. —種投影機，其特徵爲具備： 光源裝置，其包括發光部，用以供給光；相位板，用 以轉換來自上述發光部之光的偏光狀態；反射型偏光板， 用以透過來自上述相位板之光中之特定振動方向的偏光光 φ 線，且將與上述特定振動方向不同之其他振動方向的偏光 光線加以反射；反射部，其設置於上述發光部的周邊，用 以將藉由上述反射型偏光板反射且透過相位板的光加以反 射；和 空間光調變裝置，其依據畫像信號，將來自上述光源 裝置的光加以調變；和 投射鏡，用以投射上述空間光調變裝置所調變的光， 而上述反射部同時係接近上述相位板而設置，用以將 φ 藉由上述反射型偏光板反射且透過上述相位板的光導入上 述相位板。 6. —種光源裝置，其特徵爲具備= 發光部，其具有基板且經由上述基板供給光；和光傳 遞部，其由透明構件所構成，且藉由設置於來自上述發光 部之上述基板之漸消（evanescent)光到達的位置，來傳 遞上述漸消光。 7. 如申請專利範圍第6項之光源裝置，上述光傳遞 部在上述發光部側的入射面，具有複數微細突起構造。 -2- 1294987 ^ , ' - :ί 8. 如申請專利範圍第6或7項之光源裝置，上述光 傳遞部在與上述發光部側相反的射出面，具有用以將透過 上述光傳遞部之光加以射出的光學元件。 9. 如申請專利範圍第6項之光源裝置，其中，上述 光傳遞部係將來自上述發光部之光的光量分布大致均勻化 的桿狀結合器， 而桿狀結合器在上述發光部側的入射面具有複數微細 φ 突起構造，在與上述發光部側相反的射出面，具有用以將 傳遞於上述桿狀結合器之光加以射出的光學元件。 10· —種投影機，其特徵爲具備： 光源裝置，包括發光部和光傳遞部，而該發光部具有 基板且經由上述基板供給光部，而該光傳遞部係由透明構 件所構成，且藉由設置於來自上述發光部之上述基板之漸 消光到達的位置，來傳遞上述漸消光；和 空間光調變裝置，其依據畫像信號，將來自上述光源 • 裝置的光加以調變；和 投射鏡，用以投射由上述空間光調變裝置所調變的光 -3 - 1294987 七、指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為··第（2 )圖 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 101R: R光用光源裝置 201 :發光部 202 :反射部 203 :透明板 2 0 4 :相位部 205 :反射型偏光板 206 :基板
    L 1 :偏光光線 L2 :偏光光線 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：
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