WO2011145504A1 - 光源ユニットおよび画像表示装置 - Google Patents

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WO2011145504A1
WO2011145504A1 PCT/JP2011/060906 JP2011060906W WO2011145504A1 WO 2011145504 A1 WO2011145504 A1 WO 2011145504A1 JP 2011060906 W JP2011060906 W JP 2011060906W WO 2011145504 A1 WO2011145504 A1 WO 2011145504A1
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WO
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light
layer
source unit
light source
opening
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PCT/JP2011/060906
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English (en)
French (fr)
Inventor
瑞穂 冨山
片山　龍一
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2073—Polarisers in the lamp house
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Definitions

  • the present invention relates to a light source unit and an image display device.
  • the projector normally modulates the light emitted from the light source unit using a spatial light modulation element and projects it onto the screen.
  • the light emission intensity distribution of the light emitted from the light source unit is usually a Lambertian distribution.
  • the Lambertian distribution is a light emission intensity distribution in which the distribution of the light emission intensity with respect to the observation angle is proportional to the cosine (cosine) of the observation angle.
  • the angle component emitted at an angle equal to or greater than a predetermined angle is lost without being incident on the spatial light modulator, so the projector emits light from the light source unit compared to the Lambert distribution.
  • a light source unit with high directivity is desired.
  • the spatial light modulation element an element having polarization dependency such as a liquid crystal LV (light valve) is usually used.
  • the polarization component orthogonal to the predetermined polarization direction is lost without being modulated by the spatial light modulation element, so that the projector increases the light use efficiency from the light source unit. Therefore, a light source unit that emits polarized light is desired.
  • Patent Document 1 describes a light source device with high directivity.
  • the light source device includes a solid light emitting element having a first electrode and a second electrode for supplying a current to the light emitting part, and an angle converting part that performs angle conversion of light emitted from the solid light emitting element.
  • the first electrode reflects the light emitted from the light emitting unit in the direction of the second electrode.
  • the second electrode includes an opening for emitting light from the light emitting unit.
  • the angle conversion unit converts the angle so that the light emitted from the opening is guided in a predetermined direction and emits the light. Thereby, since the light from the light source device is emitted in a predetermined direction, the directivity of the light emitted from the light source device is increased.
  • Patent Document 2 describes a light-emitting element that emits polarized light.
  • This light emitting element has a light emitting part provided on the reference plane and an optical structure provided on the light emitting side of the light emitting part.
  • the structure includes a reflective polarizing plate that transmits polarized light in the first vibration direction and reflects polarized light in the second vibration direction substantially orthogonal to the polarized light in the first vibration direction, and the reflective polarized light.
  • An optical unit that transmits light from the plate and has a refractive index that periodically changes in a two-dimensional direction substantially parallel to the reference plane.
  • the polarized light in the second vibration direction reflected by the reflective polarizing plate is converted into the polarized light in the first vibration direction, and then incident on the reflective polarizing plate again.
  • the emitted light can be efficiently converted into polarized light.
  • the efficiency of external extraction of light from the light emitting unit is enhanced.
  • the solid-state light emitting device described in Patent Document 1 has high directivity of emitted light, but the emitted light is non-polarized light that is not polarized.
  • the light emitting element described in Patent Document 2 can output light as polarized light, but has low directivity of the output light. Therefore, the inventions described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that polarized light with high directivity cannot be emitted.
  • An object of the present invention is to provide a light source unit capable of solving the above-described problem that polarized light with high directivity cannot be emitted, and an image display device using the light source unit. It is.
  • the light source unit includes a light emitting layer that generates light, a reflective layer that reflects light generated in the light emitting layer, a mirror portion that reflects light generated in the light emitting layer, and light generated in the light emitting layer.
  • a plurality of openings that transmit light of a polarization component of a predetermined polarization direction of the light and reflect light of a polarization component orthogonal to the predetermined polarization direction of the reflection layer.
  • An opening array layer provided on the opposite side; and a direction changing portion that changes the traveling direction of the light transmitted through the opening and emits the converted light.
  • An image display apparatus includes the light source unit described above, and a display unit that modulates light emitted from the light source unit according to a video signal and displays an image according to the video signal. .
  • polarized light with high directivity can be emitted.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the image display apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the image display device is a projector, and includes a light source unit 1 and a projection unit 2.
  • the light source unit 1 emits light.
  • the projection unit 2 is a display unit that displays an image corresponding to the video signal on the screen 100 by modulating the light emitted from the light source unit 1 according to the video signal and projecting it on the screen 100.
  • the projection unit 2 includes a spatial light modulation unit 3 and a projection optical system 4.
  • the spatial light modulation unit 3 is a spatial modulation element such as a liquid crystal LV, for example, and modulates and emits light emitted from the light source unit 1 according to a video signal.
  • the projection optical system 4 is an optical system such as a lens, for example, and projects the light emitted from the spatial light modulation unit 3 onto the screen 100 and displays an image corresponding to the video signal on the screen 100.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the light source unit 1 of the present embodiment.
  • the actual thickness of each individual layer is very thin, and the difference in the thickness of each layer is large. Therefore, it is difficult to illustrate each layer with an accurate scale and ratio. For this reason, in the drawings, the layers are not drawn in actual proportions, and the layers are schematically shown.
  • the light source unit 1 is mounted on the submount layer 101.
  • the light source unit 1 includes a reflective layer 11, a light emitting unit 12, an aperture array layer 13, an angle conversion unit 14, and electrode pads 15 and 16.
  • the reflective layer 11 is mounted on the submount layer 101.
  • a light emitting unit 12 is formed on a part of the reflective layer 11, and an electrode pad 15 is formed on another part of the reflective layer 11.
  • An opening array layer 13 is formed on a part of the light emitting unit 12, and an electrode pad 16 is formed on another region of the light emitting unit 12.
  • An angle conversion unit 14 is formed on the opening array layer 13.
  • the electrode pads 15 and 16 are electrically connected to an external electrode (not shown).
  • the light emitting unit 12 includes a p-type semiconductor layer 12A, an active layer 12B, and an n-type semiconductor layer 12C.
  • the active layer 12B is provided between the p-type semiconductor layer 12A and the n-type semiconductor layer 12C. More specifically, the p-type semiconductor layer 12A, the active layer 12B, and the n-type semiconductor layer 12C are stacked on the reflective layer 11 in this order.
  • the opening array layer 13 is provided on the opposite side of the reflective layer 11 with respect to the active layer 12B.
  • the reflective layer 11 reflects the light emitted from the light emitting unit 12 to the light emitting unit 12 side.
  • the active layer 12B Light is generated at That is, the active layer 12B functions as a light emitting layer that generates light.
  • the opening array layer 13 has a configuration in which an opening portion 13F is provided in a mirror portion 13E that reflects light emitted from the light emitting portion 12.
  • the openings 13 ⁇ / b> F are arranged in a two-dimensional periodic square lattice pattern in the plane of the opening array layer 13.
  • the openings 13F may be arranged in a triangular lattice shape instead of a square lattice shape.
  • the shape of the opening 13F is not a rectangular shape as shown in FIG. 3, but may be a circular shape or a polygonal shape.
  • the opening 13F transmits light having a polarization component having a predetermined polarization direction out of light from the light emitting unit 12, and reflects light having a polarization component substantially orthogonal to the predetermined polarization direction.
  • light having a polarization component in a predetermined polarization direction is referred to as first-polarization
  • light having a polarization component substantially orthogonal to the predetermined polarization direction is referred to as second-polarization.
  • the opening array layer 13 is formed of a substrate and a metal film. More specifically, as shown in FIG. 4, the material and thickness of the metal layer 13G in the mirror portion 13E of the opening array layer 13 and the material and thickness of the metal layer 13G in the opening 13F are the same as each other. And it is desirable for the opening part 13F that the metal film is periodically arranged in a plane in a one-dimensional manner. As a material of the metal layer 13G, gold, silver, copper, aluminum, or the like is used.
  • the opening array layer may be formed of a dielectric multilayer film. More specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the material and thickness of each layer of the dielectric multilayer film in the mirror portion 13A of the opening array layer 13, and the material and thickness of each layer of the dielectric multilayer film in the opening portion 13B It is desirable that the thicknesses are the same as each other, and each layer of the opening 13B has a one-dimensional periodic uneven structure in the plane of each layer.
  • the aperture array layer 13 uses two dielectric materials of a high refractive index layer 13C and a low refractive index layer 13D having different refractive indexes, but three or more kinds of dielectric materials are used. May be.
  • the cross section of the periodic structure of the opening 13B is not limited to the sawtooth structure as shown in FIG.
  • the aperture array layer 13 formed of a dielectric multilayer film has a lower absorptance with respect to light incident on the mirror portion 13A or the aperture portion 13B than the aperture array layer 13 formed of a metal film.
  • the reflectance, the transmittance with respect to the polarized light in the first direction of the opening 13B, and the reflectance with respect to the polarized light in the second direction of the opening 13B are high, and the light generated in the light emitting portion 12 can be extracted outside with high efficiency. .
  • the angle conversion unit 14 is also called a direction conversion unit.
  • the angle conversion unit 14 converts the emission angle (traveling direction) of the transmitted light (polarized light in the first direction) that has passed through the opening 13B, and outputs the transmitted light with improved directivity.
  • the angle conversion unit 14 is formed of a lens array in which a plurality of lenses corresponding to each of the openings 13B are arranged in parallel.
  • the opening 13B is arranged at the focal position of the lens corresponding to itself.
  • Each lens improves the directivity of light transmitted through the opening 13B corresponding to the lens.
  • the lens array for example, a microlens array having a period of several microns used for a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor can be used.
  • the transmitted light from the opening 13B can be regarded as light from a point light source, and thus the directivity of the transmitted light is improved by using a lens array. It becomes possible.
  • the light generated in the active layer 12B includes direction components that travel in various directions.
  • the light generated in the active layer 12B is non-polarized light.
  • a part of the light generated in the active layer 12B is emitted toward the aperture array layer 13.
  • Light incident on the mirror portion 13 ⁇ / b> A of the aperture array layer 13 is reflected toward the reflective layer 11.
  • polarized light in the first direction for example, TM wave (Transverse Magnetic Wave)
  • polarized light in the second direction for example, TE wave (Transverse Electric Wave)
  • the groove direction (Y-axis direction in FIG. 5) of the concavo-convex structure formed in the opening 13B acting as a polarizer is the optical axis, and in a direction perpendicular to the optical axis (X-axis direction in FIG. 5).
  • Polarization having a polarization component is a TM wave
  • polarization having a polarization component in a direction parallel to the optical axis is a TE wave.
  • the other part of the light generated in the active layer 12 ⁇ / b> B and the light reflected by the aperture array layer 13 are reflected by the reflective layer 11 and enter the aperture array layer 13.
  • the polarization direction and the incident position on the aperture array layer 13 change, and finally pass through the aperture 13B.
  • the light transmitted through the opening 13B is polarized light (polarized light in the first direction).
  • the transmitted light is emitted with the directivity improved by the angle converter 14.
  • the active layer 12B generates light.
  • the reflective layer 11 reflects light from the active layer 12B.
  • the opening array layer 13 is provided on the opposite side of the reflective layer 11 with respect to the active layer 12B.
  • the aperture array layer 13 transmits the light of the polarization component of a predetermined polarization direction out of the mirror portion 13A that reflects the light from the active layer 12B, and has the polarization component orthogonal to the predetermined polarization direction.
  • an opening 13B that reflects light.
  • the angle conversion unit 14 changes the traveling direction of the light transmitted through the opening 13B and emits it.
  • the angle directing portion 14 can improve the light directivity.
  • the light source unit 1 can emit polarized light. Therefore, it becomes possible to emit polarized light with high directivity.
  • the light source unit 1 since the function as an opening for reducing the etendue of light and the function as a polarizer for emitting polarized light can be realized by one element (opening 13B), the light source unit 1 can be reduced in size and Cost reduction can be achieved.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the light source unit of the second embodiment of the present invention.
  • the light source unit shown in FIG. 7 is different from the light source unit shown in FIG. 2 in that an angle conversion unit 24 is included instead of the angle conversion unit 14.
  • the angle conversion unit 24 is also called a direction conversion unit. Similar to the angle conversion unit 14, the angle conversion unit 24 converts the emission angle (traveling direction) of the light transmitted through the opening 13 ⁇ / b> B and improves the directivity of the transmitted light to emit.
  • the angle conversion unit 24 is formed of a tapered columnar array in which a plurality of taper columns corresponding to each of the openings 13B are arranged in parallel.
  • the opening 13B is disposed on a straight line that takes the center of the tapered cylinder corresponding to itself.
  • Each tapered cylinder improves the directivity of light transmitted through the opening 13B corresponding to itself.
  • the tapered cylinder has different upper and lower surface circle sizes and has a tapered side surface.
  • the same effect as the first embodiment can be obtained. Further, since the angle conversion unit 24 is easier to create than the angle conversion unit 14 having a lens, there is also an effect that the light source unit can be created more easily.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the light source unit according to the third embodiment of the present invention.
  • the light source unit shown in FIG. 8 is different from the light source unit shown in FIG. 2 in that a gap 31 is provided between the light emitting unit 12 and the aperture array layer 13.
  • the light source unit shown in FIG. 8 is the same as in the first embodiment. Fulfills the functions.
  • the same effect as the first embodiment can be obtained. Moreover, since it is not necessary to integrally mold the opening array layer 13 and the angle conversion unit 14 with other layers, the light source unit 1 can be easily created.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the light source unit according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the light source unit shown in FIG. 9 is different from the light source unit shown in FIG. 2 in that an angle conversion structure 41 for converting the reflection direction of light is provided on the surface of the reflective layer 11.
  • the angle conversion structure 41 is formed of, for example, a fine one-dimensional concavo-convex structure formed on a mirror surface, a two-dimensional concavo-convex structure, or a rough surface structure, and diffuses and reflects light from the active layer 12B side. The reflection direction is converted.
  • the same effect as the first embodiment can be obtained. Further, for example, the number of reflections of light that is generated at a position immediately below the mirror portion 13 ⁇ / b> A in the active layer 12 ⁇ / b> B and is incident substantially perpendicularly to the reflective layer 11 is reflected between the reflective layer 11 and the aperture array layer 13. It becomes possible to do. Therefore, attenuation of light due to reflection can be reduced.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the light source unit of the fifth embodiment of the present invention.
  • the light source unit shown in FIG. 10 is provided with an angle conversion structure 42 for converting the traveling direction of transmitted light on the surface of the n-type semiconductor layer 12C. Is different.
  • the angle conversion structure 42 is made of, for example, a transparent material having a refractive index different from that of the n-type semiconductor layer 12C, and has a one-dimensional or two-dimensional uneven structure or rough surface structure in the in-plane direction of the n-type semiconductor layer 12C. It is formed by. Further, due to the difference in refractive index between the angle conversion structure 42 and the n-type semiconductor layer 12C, the light transmitted through the angle conversion structure 42 is scattered, refracted or diffracted, and the traveling direction of the light is converted.
  • the same effect as the first embodiment can be obtained. Further, for example, the number of reflections of light that is generated at a position immediately below the mirror portion 13 ⁇ / b> A in the active layer 12 ⁇ / b> B and is incident substantially perpendicularly to the reflective layer 11 is reflected between the reflective layer 11 and the aperture array layer 13. It becomes possible to do. Therefore, attenuation of light due to reflection can be reduced.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a light source unit according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the light source unit 1 shown in FIG. 11 is different from the light source unit shown in FIG. 2 in that it further includes a polarization conversion layer 51 between the light emitting unit 12 and the aperture array layer 13.
  • the polarization conversion layer 51 is an element that transmits light and changes the polarization state of the transmitted light.
  • a quarter-wave plate or a depolarization plate is used and is formed of a transparent material having birefringence. Is done.
  • the polarized light in the first direction is the opening 13B out of the light emitted from the active layer 12B, transmitted through the polarization conversion layer 51 and incident on the opening 13B.
  • the polarized light in the second direction is reflected by the opening 13B.
  • the polarized light in the second direction reflected by the opening 13B is transmitted through the polarization conversion layer 51 to be converted into circularly polarized light, reflected by the reflective layer 11, and again transmitted through the polarization conversion layer 51 and polarized in the first direction. Is converted to Of the converted first polarized wave, light incident on the opening 13B is transmitted through the opening 13B.
  • the quarter wavelength plate as the polarization conversion layer 51, the number of reflections in the light source unit 1 until the light emitted from the active layer 12B is emitted from the light source unit 1 is reduced. Therefore, attenuation of light due to reflection can be reduced.
  • the polarization conversion layer 51 when a depolarization layer is used as the polarization conversion layer 51, the light transmitted through the polarization conversion layer 51 becomes non-polarized light.
  • the polarized light in the first direction is transmitted through the opening 13B, and the polarized light in the second direction is transmitted through the opening 13B.
  • the polarized light in the second direction reflected by the opening 13B is transmitted through the polarization conversion layer 51 to be converted into non-polarized light, reflected by the reflection layer 11, transmitted through the polarization conversion layer 51 again, and the aperture array layer 13 Is incident on.
  • the polarized light in the first direction is transmitted through the aperture 13B, and the polarized light in the second direction is reflected by the aperture 13B.
  • the polarization conversion layer 51 the number of reflections in the light source unit 1 until the light emitted from the active layer 12 ⁇ / b> B is emitted from the light source unit 1 is expressed as the polarization conversion layer 51. Therefore, attenuation of light due to reflection can be reduced.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the light source unit according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the light source unit 1 shown in FIG. 12 is different from the light source unit shown in FIG. 2 in that a phosphor 61 is included between the active layer 12B and the aperture array layer 13.
  • the phosphor 61 functions as a light emitting layer that absorbs light emitted from the active layer 12B and emits fluorescence to generate light.
  • the mirror portion 13 ⁇ / b> A of the aperture array layer 13 reflects the fluorescence generated by the phosphor 61.
  • the aperture 13B of the aperture array layer 13 transmits light having a polarization component in a predetermined polarization direction out of the fluorescence generated by the phosphor 61, and transmits light having a polarization component substantially orthogonal to the predetermined polarization direction. reflect.
  • the metal layer 13G formed of aluminum is stacked on the substrate layer 13H formed of glass of the aperture array layer 13
  • the thickness of the metal layer 13G is 110 nm
  • the period of the metal film 13G in the opening 13F is 140 nm
  • the duty ratio is 0.3.
  • FIG. 13 shows incident light rotating in a plane (in the XZ plane in FIG. 3) perpendicular to the optical axis (Y-axis direction in FIG. 3) of the opening 13F (S-polarized with respect to the TE wave, and with respect to the TM wave).
  • 14 is a diagram showing the incident angle dependence of the transmittance with respect to light that becomes P-polarized light, and FIG. 14 shows a line perpendicular to the optical axis of the aperture 13F and the aperture array layer 13 (Z-axis in FIG. 3).
  • FIGS. 13 and 14 show the incident angle dependence of the transmittance
  • the wavelength of the incident light is 460 nm.
  • the transmittance for the TE wave is represented by a solid line
  • the transmittance for the TM wave is represented by a dotted line.
  • the opening 13B functions as a polarizer with respect to incident light incident in an incident angle range of 0 ° to about 60 °.
  • FIG. 15 is a diagram showing the incident angle dependence of the transmittance of the mirror portion 13A of the aperture array layer 13. As shown in FIG. In FIG. 15, the wavelength of incident light is 460 nm. Further, since the mirror portion 13A has no optical axis, the TE wave and the TM wave are not distinguished. In FIG. 15, the transmittance for P-polarized light is indicated by a solid line, and the transmittance for S-polarized light is indicated by a dotted line. However, since the transmittance for any polarized light is zero, it overlaps the axis.
  • the mirror unit 13E functions as a reflective element for incident light regardless of the incident angle.
  • the incident angle dependence of the transmittance of the mirror portion 13E and the aperture portion 13F hardly changes in the wavelength range of visible light.
  • the aperture array layer 13 is alternately composed of a high refractive index layer formed of Nb 2 O 5 and a low refractive index layer formed of SiO 2 for 10 cycles ( That is, a case where 20 layers are stacked will be described. It is assumed that the thickness of each high refractive index layer is 100 nm and the thickness of each low refractive index layer is 136 nm.
  • FIG. 16 is a diagram showing the wavelength dependence of the incident light perpendicularly incident on the mirror portion 13A of the transmittance of the mirror portion 13A when the aperture array layer 13 has the above-described configuration. It is a figure which shows the wavelength dependence of the incident light perpendicularly entered in the opening part 13B of the transmittance
  • the transmittance for the TE wave is represented by a solid line
  • the transmittance for the TM wave is represented by a dotted line.
  • the mirror part 13A since the mirror part 13A has no optical axis, there is no distinction between a TE wave and a TM wave.
  • the mirror portion 13A functions as a reflective element that reflects light when the wavelength of incident light is 440 nm or more.
  • the opening 13B functions as a polarizer when the wavelength of incident light is about 440 nm to 470 nm. That is, the opening 13B reflects TE wave light and transmits TM wave light.
  • FIG. 18 shows incident light rotating in a plane perpendicular to the optical axis of the opening 13B (Y-axis direction in FIG. 5) (in the XZ plane in FIG. 5) (S-polarized with respect to the TE wave, and with respect to the TM wave).
  • FIG. 19 is a diagram showing the dependence of the transmittance on the incident angle with respect to the light that becomes P-polarized light, and FIG. 19 shows a line perpendicular to the optical axis of the opening 13B and the aperture array layer 13 (Z-axis in FIG.
  • FIGS. 18 and 19 show the incident angle dependence of the transmittance
  • the wavelength of incident light is set to 460 nm.
  • the transmittance for the TE wave is represented by a solid line
  • the transmittance for the TM wave is represented by a dotted line.
  • the opening 13B functions as a polarizer for incident light incident at an incident angle of 0 ° to 15 °.
  • FIG. 20 is a diagram showing the incident angle dependence of the transmittance of the mirror portion 13A of the aperture array layer 13. As shown in FIG. In FIG. 20, the wavelength of incident light is 460 nm. Further, since the mirror portion 13A has no optical axis, the TE wave and the TM wave are not distinguished. In FIG. 20, the transmittance for P-polarized light is indicated by a solid line, and the transmittance for S-polarized light is indicated by a dotted line.
  • the mirror portion 13A functions as a reflective element for incident light incident at an incident angle of 0 ° to 45 °.
  • the incident angle dependency and wavelength dependency of the transmittance of the mirror portion 13A and the opening portion 13B vary depending on the configuration of the opening array layer 13. For this reason, by appropriately adjusting the configuration of the aperture array layer 13, the range of the wavelength and incident angle of the incident light in which the mirror portion 13A functions as a reflective element and the aperture portion 13B functions as a polarizer can be set as described in the above configuration example. Can be wider.
  • FIG. 21 is a diagram showing another example of the aperture array layer 13.
  • the incident angle dependency and wavelength dependency of the transmittance of the mirror portion 13A and the aperture portion 13B are as shown in FIGS.
  • FIG. 22 is a diagram showing the wavelength dependence of the incident light perpendicularly incident on the mirror portion 13A of the transmittance of the mirror portion 13A
  • FIG. 23 shows the transmittance of the opening portion 13B. It is a figure which shows the wavelength dependence of the incident light which enters into the opening part perpendicular
  • FIG. 24 is a diagram showing the incident angle dependence of the transmittance for incident light rotating in a plane perpendicular to the optical axis of the opening 13B
  • FIG. 25 shows the optical axis and the aperture array layer of the opening 13B.
  • 13 is a diagram showing the incident angle dependence of the transmittance for incident light rotating in a plane parallel to a straight line perpendicular to 13;
  • 26 is a diagram illustrating the dependency of the transmittance of the mirror unit 13A on the incident angle of incident light.
  • the wavelength of the incident light is set to 460 nm.
  • the transmittance for the TE wave is represented by a solid line
  • the transmittance for the TM wave is represented by a dotted line.
  • the transmittance for P-polarized light is indicated by a solid line
  • the transmittance for S-polarized light is indicated by a dotted line.
  • the transmittance for S-polarized light is zero, it overlaps the axis.
  • the mirror portion 13A functions as a reflective element.
  • the opening 13B functions as a polarizer.
  • the mirror portion 13A functions as a reflective element for incident light having an incident angle of 0 ° to 65 °, and the opening portion 13B has an incident angle of 0 ° to 65 °. It functions as a polarizer for incident light of 30 °.
  • the mirror portion 13A functions as a reflective element and the aperture portion 13B functions as a polarizer. I understand that.
  • the wavelength of light transmitted through the aperture array layer 13 can be adjusted by appropriately adjusting the configuration of the aperture array layer 13.
  • the aperture array layer 13 is formed by alternately stacking a high refractive index layer formed of Nb 2 O 5 and a low refractive index layer formed of SiO 2 for 8 periods (that is, 16 layers),
  • a high refractive index layer formed of Nb 2 O 5
  • a low refractive index layer formed of SiO 2 for 8 periods (that is, 16 layers)
  • the thickness of the high refractive index layer is 136 nm
  • the thickness of each low refractive index layer is 136 nm
  • the wavelength dependency of the incident light perpendicularly incident on the mirror portion 13A of the transmittance of the mirror portion 13A is 27, and the wavelength dependency of the incident light perpendicularly incident on the opening 13B of the transmittance of the opening 13B is as shown in FIG.
  • the mirror portion 13A functions as a reflective element
  • the opening portion 13B functions as a polarizer
  • FIG. 29 is a longitudinal sectional view showing an example of a light source unit.
  • the light source unit is the light source unit including the angle conversion unit 24 shown in FIG.
  • the openings 13B are periodically arranged in parallel, and the center interval between the adjacent openings 13B is 0.8 ⁇ m.
  • a tapered columnar array is formed on a layer having a uniform thickness (0.18 ⁇ m) covering the opening array layer 13.
  • Each tapered cylinder of the tapered cylinder array is formed centered on the opening corresponding to itself.
  • the taper angle of each tapered cylinder is 45 °, and the diameter of the circle on the upper surface of each tapered cylinder is 0.25 ⁇ m.
  • the width of the opening 13B is W.
  • the extraction efficiency which is the ratio of the amount of light emitted from the opening 13 to the amount of light generated by the light emitting unit 12, increases as the width W of the opening 13B increases. This is because as the width of the opening 13B increases, the number of reflections of light reflected by the reflective layer 11 and the aperture array layer 13 can be reduced. On the other hand, as the width W of the opening 13 is smaller, the angle conversion unit 24 can improve the directivity of the emitted light from the light source unit 1. In other words, the extraction efficiency and directivity are in a trade-off relationship.
  • FIG. 30 shows the relationship between the emission angle and the emission intensity when there is no aperture array layer 13 and angle conversion unit 14.
  • the vertical axis in FIG. 30 is normalized by the emission intensity in the 0 ° direction.
  • the aperture array layer 13 has the same configuration as described above, and the wavelength of light generated by the light emitting unit 12 is 445 nm.
  • the emission intensity distribution is a Lambertian distribution.
  • the aperture array layer 13 is present, the emitted light is concentrated within ⁇ 30 °, and the directivity of the emitted light is greater than when the aperture array layer 13 and the angle conversion unit 14 are not provided. Has improved.
  • the light generated in the active layer 12B is directly incident on the opening 13B without being reflected by the reflection layer 11, but there is actually light that is reflected.
  • the number of reflections increases, the light attenuates due to absorption by the reflective layer 11, and the light emission efficiency of the light source unit 1 decreases.
  • the structural example of the opening array layer 13 suitable for reflecting in the reflection layer 11 once and entering in the opening part 13B is demonstrated.
  • FIG. 31 is a diagram for explaining a setting example of the period of the openings 13B formed in the opening array layer 13 that is suitable for being reflected once by the reflective layer 11 and entering the openings 13B.
  • a light source unit without a gap between the portion 12 and the aperture array layer 13 is shown.
  • the distance from the center of the active layer 12B to the aperture array layer 13 is L1
  • the distance from the surface of the reflective layer 11 to the aperture array layer 13 is L2
  • the period of the aperture 13B is P (Pitch)
  • the size of the aperture 13B is large. Let W be the size.
  • the position of the light emitting point within the surface of the active layer 12 is the center A of the formation part of the mirror part 13 where it is most difficult for light to be reflected and emitted only once.
  • the light is emitted by one-time reflection.
  • the intersection of the emitted lights is at a distance of 2 ⁇ L2 + L1 from the center A of the mirror portion 13A.
  • FIG. 32 shows an opening when the ratio W / P of the width W of the opening 13B to the period P is 0.25 in the light source unit shown in FIG. It is a figure which shows the relationship between the pitch P of 13B, and angular width (delta) (theta). From this figure, it can be seen that the pitch P should be about 14 ⁇ m in order to maximize the angular width ⁇ (about 14.5 °).
  • FIG. 33 is a diagram for explaining an example of setting the period of the openings 13B formed in the opening array layer 13 that is suitable for being reflected once by the reflective layer 11 and entering the openings 13B.
  • a light source unit in which a gap 31 is provided between the light emitting unit 12 and the aperture array layer 13 is shown.
  • the distance from the center of the active layer 12B to the aperture array layer 13 is L1
  • the distance from the surface of the reflective layer 11 to the aperture array layer 13 is L2
  • the period of the aperture 13B Is P (Pitch)
  • the size of the opening 13B is W.
  • the position of the light emitting point in the surface of the active layer 12 is the center A of the formation part of the mirror part 13 where it is most difficult for light to be reflected and emitted only once.
  • the light is emitted by one reflection.
  • the intersection of the emitted lights is at a distance of 2 ⁇ L2 + L1 from the center A of the mirror portion 13A.
  • the image display device may be a rear projector that includes the screen 100 and projects light onto the screen 100 from the back side, or may be an image display device other than the projector.

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Abstract

　指向性が高い偏光光を出射することができないという問題を解決することが可能な光源ユニットを提供する。　活性層１２Ｂは、光を発生する。反射層１１は、活性層１２Ｂからの光を反射する。開口アレイ層１３は、活性層１２Ｂに対して反射層１１の反対側に設けられる。また、開口アレイ層１３は、活性層１２Ｂからの光を反射するミラー部１３Ａと、その光のうち所定の偏光方向の偏光成分の光を透過し、その所定の偏光方向と直交する偏光成分の光を反射する開口部１３Ｂとを有する。角度変換部１４は、開口部１３Ｂを透過した光の進行方向を変換する。

Description

光源ユニットおよび画像表示装置
　本発明は、光源ユニットおよび画像表示装置に関する。
　プロジェクタは、通常、光源ユニットからの出射光を、空間光変調素子を用いて変調してスクリーンに投射している。
　光源ユニットとして発光ダイオード（ＬＥＤ：Light　Emitting　Diode）や有機ＥＬ（Organic　Electro-Luminescence）を用いた場合、通常、光源ユニットから出射される光の発光強度分布はランバート分布となる。ここで、ランバート分布とは、発光強度の観測角に対する分布が、観測角のコサイン（余弦）に比例している発光強度分布のことである。光源ユニットからの出射光のうち、所定の角度以上の角度で出射される角度成分は、空間光変調素子に入射されずに損失となるため、プロジェクタでは、ランバート分布に比べて光源ユニットからの光の利用効率を高くするために、指向性の高い光源ユニットが望まれている。
　また、空間光変調素子としては、通常、液晶ＬＶ（light　valve：ライトバルブ）などの偏光依存性を有する素子が用いられる。この場合、光源ユニットからの出射光のうち、所定の偏光方向と直交する偏光成分は、空間光変調素子で変調されずに損失となるため、プロジェクタでは、光源ユニットからの光の利用効率を高くするために、偏光光を出射する光源ユニットが望まれている。
　特許文献１には、指向性の高い光源装置が記載されている。この光源装置は、発光部に電流を供給する第１の電極と第２の電極とを有する固体発光素子と、その固体発光素子から出射した光の角度変換を行う角度変換部とを含む。
　第１の電極は、発光部から出射した光を第２の電極の方向へ反射する。そして、第２の電極は、発光部からの光を出射するための開口部を備える。角度変換部は、その開口部から出射された光を所定方向へ導くように角度変換して出射する。これにより、光源装置からの光は所定の方向に出射されるので、光源装置から出射される光の指向性が高くなる。
　また、特許文献２には、偏光光を出射する発光素子が記載されている。この発光素子は、基準面上に設けられた発光部と、発光部の出射側に設けられた光学的な構造体とを有する。その構造体は、第１の振動方向の偏光光を透過し、第１の振動方向の偏光光に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射する反射型偏光板と、その反射型偏光板からの光を透過し、基準面に略平行な二次元方向に対して、屈折率が周期的に変化するように形成された光学部とを有する。
　特許文献２の記載の発光素子では、反射型偏光板で反射された第２の振動方向の偏光光を、第１の振動方向の偏光光に変換した後、再び反射型偏光板へ入射させることにより、出射光を効率良く偏光光とすることができる。さらに光学部を設けることにより、発光部からの光の外部取り出し効率を高めている。
特開２００６－１６５４２３号公報 特開２００７－１０９６８９号公報
　特許文献１に記載の固体発光素子は、出射光の指向性が高いものの、出射光が偏光されていない無偏光光となる。一方、特許文献２に記載の発光素子は、出射光を偏光光とすることができるが、出射光の指向性が低い。したがって、特許文献１および２に記載の発明では、指向性の高い偏光光を出射することができないという問題があった。
　本発明の目的は、上記の課題である、指向性が高い偏光光を出射することができないという問題を解決することが可能な光源ユニットおよび、この光源ユニットを用いた画像表示装置を提供することである。
　本発明による光源ユニットは、光を発生させる発光層と、前記発光層で発生した光を反射する反射層と、前記発光層で発生した光を反射するミラー部と、前記発光層で発生した光のうちの所定の偏光方向の偏光成分の光を透過させ、当該所定の偏光方向と直交する偏光成分の光を反射する複数の開口部とを有し、前記発光層に対して前記反射層の反対側に設けられた開口アレイ層と、前記開口部を透過した光の進行方向を変換して出射する方向変換部と、を含む。
　また、本発明による画像表示装置は、上記の光源ユニットと、前記光源ユニットから出射された光を映像信号に応じて変調して、当該映像信号に応じた画像を表示する表示部と、を含む。
　本発明によれば、指向性の高い偏光光を出射することが可能になる。
本発明の第一の実施形態の画像表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第一の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。 開口アレイ層の構成を模式的に示す斜視図である。 開口アレイ層の構成を模式的に示す縦断面図である。 開口アレイ層の構成を模式的に示す斜視図である。 開口アレイ層の構成を模式的に示す縦断面図である。 本発明の第二の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第三の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第四の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第五の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第六の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第七の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。 開口部における透過率の入射角依存性の一例を示す図である。 開口部における透過率の入射角依存性の他の例を示す図である。 ミラー部における透過率の入射角依存性の一例を示す図である。 ミラー部における透過率の波長依存性の一例を示す図である。 開口部における透過率の波長依存性の一例を示す図である。 開口部における透過率の入射角依存性の一例を示す図である。 開口部における透過率の入射角依存性の他の例を示す図である。 ミラー部における透過率の入射角依存性の一例を示す図である。 開口アレイ層の構成例を示す図である。 ミラー部における透過率の波長依存性の他の例を示す図である。 開口部における透過率の波長依存性の他の例を示す図である。 開口部における透過率の入射角依存性の他の例を示す図である。 開口部における透過率の入射角依存性の他の例を示す図である。 ミラー部における透過率の入射角依存性の他の例を示す図である。 ミラー部における透過率の波長依存性の他の例を示す図である。 開口部における透過率の波長依存性の他の例を示す図である。 光源ユニットの一例を示す縦断面図である。 光源ユニット１からの出射光の出射角度と出射強度との関係を示す図である。 間隙のない光源ユニットにおける、開口アレイ層に形成される開口部の周期の設定例を説明するための図である。 開口部のピッチと角度幅の関係を示す図である。 間隙のある光源ユニットにおける、開口アレイ層に形成される開口部の周期の設定例を説明するための図である。 開口部のピッチと角度幅の関係を示す図である。
　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、以下の説明では、同じ機能を有する構成には同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
　図１は、本発明の第一の実施形態の画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１において、画像表示装置は、プロジェクタであり、光源ユニット１と、投射部２とを有する。
　光源ユニット１は、光を出射する。
　投射部２は、光源ユニット１からの出射光を、映像信号に応じて変調してスクリーン１００に投写することで、映像信号に応じた画像をスクリーン１００上に表示する表示部である。
　より具体的には、投射部２は、空間光変調部３と、投射光学系４とを含む。空間光変調部３は、例えば、液晶ＬＶなどの空間変調素子であり、光源ユニット１からの出射光を映像信号に応じて変調して出射する。投射光学系４は、例えば、レンズなどの光学系であり、空間光変調部３からの出射光をスクリーン１００に投射して、映像信号に応じた映像をスクリーン１００上に表示する。
　図２は、本実施形態の光源ユニット１の構成を模式的に示す断面図である。光源ユニット１において、実際の個々の層の厚さが非常に薄く、またそれぞれ層の厚さの違いが大きいので、各層を正確なスケールや比率で図示することが困難である。このため、図面では各層が実際の比率通りに描かれておらず、各層を模式的に示している。
　図２では、光源ユニット１は、サブマウント層１０１上に実装されている。また、光源ユニット１は、反射層１１と、発光部１２と、開口アレイ層１３と、角度変換部１４と、電極パッド１５および１６とを含む。
　反射層１１は、サブマウント層１０１の上に実装される。反射層１１の一部の領域上には、発光部１２が形成され、反射層１１の別の領域上には、電極パッド１５が形成されている。発光部１２の一部の領域上には、開口アレイ層１３が形成され、発光部１２の別の領域上には、電極パッド１６が形成されている。開口アレイ層１３の上には、角度変換部１４が形成されている。なお、電極パッド１５および１６は、不図示の外部電極と電気的に接続されている。
　また、発光部１２は、ｐ型半導体層１２Ａと、活性層１２Ｂと、ｎ型半導体層１２Ｃとを有する。活性層１２Ｂは、ｐ型半導体層１２Ａおよびｎ型半導体層１２Ｃの間に設けられる。より具体的には、ｐ型半導体層１２Ａ、活性層１２Ｂおよびｎ型半導体層１２Ｃの順番で反射層１１上に積層されている。
　したがって、開口アレイ層１３は、活性層１２Ｂに対して反射層１１の反対側に設けられていることになる。
　反射層１１は、発光部１２から出射された光を発光部１２側に反射する。
　発光部１２には、外部電源から電極パッド１５および１６を介して電流が供給され、その電流に応じて、発光部１２から光が発生する。より具体的には、外部電源から電極パッド１５および１６を介して、ｐ型半導体層１２Ａとｎ型半導体層１２Ｃとの間に電圧が印加され、それらの間に電流が流れると、活性層１２Ｂにて光が発生する。すなわち活性層１２Ｂは光を発生させる発光層として機能する。
　開口アレイ層１３は、発光部１２から出射された光を反射するミラー部１３Ｅに、開口部１３Ｆが設けられた構成を有する。開口部１３Ｆは、例えば、図３で示すように、開口アレイ層１３の面内において、２次元に周期的な正方格子状に配置されている。なお、開口部１３Ｆは、正方格子状ではなく、三角格子状に配置されていても良い。三角格子状に配置することにより、正方格子状に比べて、各開口部１３Ｆの面積は同じであっても、開口アレイ層１３の面積に対する開口部１３Ｆの面積（開口率）を大きくすることができる。また開口部１３Ｆの形状は、図３に示すような長方形状ではなく、円形状や多角形状でも良い。
　開口部１３Ｆは、発光部１２からの光のうち、所定の偏光方向の偏光成分の光を透過し、その所定の偏光方向と略直交する偏光成分の光を反射する。以下、所定の偏光方向の偏光成分の光を第一方向の偏波と称し、所定の偏光方向と略直交する偏光成分の光を第二方向の偏波と称する。
　開口アレイ層１３は、基板と金属膜で形成される。より具体的には、図４で示すように、開口アレイ層１３のミラー部１３Ｅにおける金属層１３Ｇの材料および厚さと、開口部１３Ｆにおける金属層１３Ｇの材料および厚さとが、互いに同じであり、そして、開口部１３Ｆは、金属膜が面内に一次元に周期的に配列していることが望ましい。金属層１３Ｇの材料としては、金、銀、銅またはアルミニウムなどが用いられる。
　また、開口アレイ層は、誘電体多層膜で形成されていても良い。より具体的には、図５、図６で示すように、開口アレイ層１３のミラー部１３Ａにおける誘電体多層膜の各層の材料および厚さと、開口部１３Ｂにおける誘電体多層膜の各層の材料および厚さとが、互いに同じであり、そして、開口部１３Ｂの各層は、その各層の面内に一次元の周期的な凹凸構造を有することが望ましい。なお、図６では、開口アレイ層１３では、屈折率が互いに異なる高屈折率層１３Ｃおよび低屈折率層１３Ｄの２つの誘電体材料が用いられているが、３種類以上の誘電体材料が用いられてもよい。また、開口部１３Ｂの周期構造の断面は、図６に示すような鋸歯構造に限らない。誘電体多層膜で形成される開口アレイ層１３は、金属膜で形成される開口アレイ層１３と比べて、ミラー部１３Ａまたは開口部１３Ｂに入射した光に対する吸収率が低いため、ミラー部１３Ａの反射率、開口部１３Ｂの第一方向の偏波に対する透過率および開口部１３Ｂの第二方向の偏波に対する反射率が高く、発光部１２で発生した光を高い効率で外部に取り出すことができる。
　以下では、開口アレイ層１３として誘電体多層膜を用いた場合について説明する。
　角度変換部１４は、方向変換部とも呼ばれる。角度変換部１４は、開口部１３Ｂを透過した透過光（第一方向の偏波）の出射角度（進行方向）を変換して、その透過光の指向性を向上させて出射する。
　より具体的には、角度変換部１４は、開口部１３Ｂのそれぞれに対応した複数のレンズが並設されたレンズアレイで形成される。ここで、開口部１３Ｂは、自身と対応したレンズの焦点位置に配置されている。各レンズは、自身と対応した開口部１３Ｂを透過した光の指向性を向上する。レンズアレイとしては、例えば、ＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）イメージセンサに使用されている数ミクロン周期のマイクロレンズアレイを使用することができる。
　なお、開口部１３Ｂの大きさがある程度以下であれば、開口部１３Ｂからの透過光は点光源からの光とみなすことができるため、レンズアレイを用いることで、透過光の指向性を向上させることが可能になる。
　以下、光源ユニット１の動作について説明する。
　外部電極から電極パッド１５および１６を介して、ｐ型半導体層１２Ａとｎ型半導体層１２Ｃとの間に電圧が印加され、これらの間に電流が流れると、活性層１２Ｂにて光が発生する。なお、活性層１２Ｂにて発生した光には、様々な方向に向かう方向成分が含まれる。また、活性層１２Ｂにて発生した光は、無偏光光である。
　活性層１２Ｂにて発生した光のうちの一部は、開口アレイ層１３に向けて出射される。開口アレイ層１３のミラー部１３Ａに入射した光は、反射層１１に向けて反射される。また、開口アレイ層１３の開口部１３Ｂに入射された光の第一方向の偏波（例えば、ＴＭ波（Transverse　Magnetic　Wave））は透過し、第二方向の偏波（例えば、ＴＥ波（Transverse　Electric　Wave））は反射層１１に向けて反射される。ここで、偏光子として作用する開口部１３Ｂに形成された凹凸構造の溝方向（図５におけるＹ軸方向）が光学軸であり、その光学軸に垂直な方向（図５におけるＸ軸方向）に偏光成分を有する偏波がＴＭ波であり、光学軸に平行な方向に偏光成分を有する偏波がＴＥ波である。
　活性層１２Ｂにて発生した光のうちの他の一部と、開口アレイ層１３で反射された光は、反射層１１で反射されて開口アレイ層１３に入射する。
　光は、反射層１１と開口アレイ層１３との間で反射を繰り返すうちに、偏光方向と開口アレイ層１３への入射位置が変化して、最終的には開口部１３Ｂを透過する。
　開口部１３Ｂを透過した光は、偏光光（第一方向の偏波）となっている。この透過光は、角度変換部１４にて指向性が向上されて出射される。
　以上説明したように、本実施形態では、活性層１２Ｂは、光を発生する。反射層１１は、活性層１２Ｂからの光を反射する。開口アレイ層１３は、活性層１２Ｂに対して反射層１１の反対側に設けられる。また、開口アレイ層１３は、活性層１２Ｂからの光を反射するミラー部１３Ａと、その光のうち所定の偏光方向の偏光成分の光を透過し、その所定の偏光方向と直交する偏光成分の光を反射する開口部１３Ｂとを有する。角度変換部１４は、開口部１３Ｂを透過した光の進行方向を変換して出射する。
　この場合、開口部１３Ｂから所定の偏光方向の偏光成分の光が透過され、その透過された光の進行方向が変換されて出射される。
　したがって、開口部１３Ｂからのみ光が出射されることにより、開口アレイ層１３から出射する光のエテンデュが小さくなるため、角度変換部１４にて光の指向性を向上させることができる。また、開口部１３Ｂからは所定の偏光方向の光のみが出射されるので、光源ユニット１から偏光光を出射させることができる。したがって、指向性の高い偏光光を出射することが可能になる。
　また、光のエテンデュを小さくするための開口としての機能と、偏光光を出射するための偏光子としての機能とを一つの素子（開口部１３Ｂ）で実現できるため、光源ユニット１の小型化および低コスト化を図ることが可能になる。
　次に第二の実施形態について説明する。
　図７は、本発明の第二の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。図７で示された光源ユニットは、図２に示した光源ユニットと比べて、角度変換部１４の変わりに角度変換部２４を含む点が異なる。
　角度変換部２４は、方向変換部とも呼ばれる。角度変換部２４は、角度変換部１４と同様に、開口部１３Ｂを透過した光の出射角度（進行方向）を変換して、その透過光の指向性を向上させて出射する。
　また、角度変換部２４は、角度変換部１４と異なり、開口部１３Ｂのそれぞれに対応した複数のテーパー円柱が並設されたテーパー円柱アレイで形成される。ここで、開口部１３Ｂは、自身と対応するテーパー円柱の中心を取る直線上に配置されている。各テーパー円柱は、自身と対応した開口部１３Ｂを透過した光の指向性を向上する。なお、テーパー円柱は、上面および下面のそれぞれの円の大きさが異なり、側面にテーパーを有するものである。
　本実施形態でも、第一の実施形態と同様な効果が得られる。また、角度変換部２４は、レンズを有する角度変換部１４よりも作成が容易であるので、光源ユニットをより簡単に作成することができるという効果もある。
　次に第三の実施形態について説明する。
　図８は、本発明の第三の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。図８で示された光源ユニットは、図２で示した光源ユニットと比べて、発光部１２と開口アレイ層１３との間に間隙３１が設けられている点が異なる。
　間隙３１が設けられていても、開口アレイ層１３および角度変換部１４は、第一の実施形態と同様な機能を果たすため、図８で示された光源ユニットは、第一の実施形態と同様な機能を果たす。
　本実施形態でも、第一の実施形態と同様な効果が得られる。また、開口アレイ層１３および角度変換部１４を、他の各層と一体成型する必要がないため、光源ユニット１の作成を容易に行うことが可能になる。
　次に第四の実施形態について説明する。
　図９は、本発明の第四の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。図９で示された光源ユニットは、図２で示した光源ユニットと比べて、反射層１１の表面に、光の反射方向を変換するための角度変換構造４１が備わっている点が異なる。
　角度変換構造４１は、例えば、鏡面で形成された微細な１次元の凹凸構造や、２次元の凹凸構造、粗面構造で形成され、活性層１２Ｂ側からの光を拡散反射させることで、光の反射方向が変換される。
　本実施形態でも、第一の実施形態と同様な効果が得られる。また、例えば、活性層１２Ｂにおけるミラー部１３Ａの直下の位置で発生され、反射層１１に略垂直に入射された光などが、反射層１１および開口アレイ層１３の間を反射する反射回数を軽減することが可能になる。したがって、反射による光の減衰を軽減することが可能になる。
　次に第五の実施形態について説明する。
　図１０は、本発明の第五の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。図１０で示された光源ユニットは、図２で示した光源ユニットと比べて、ｎ型半導体層１２Ｃの表面に、透過した光の進行方向を変換するための角度変換構造４２が備わっている点が異なる。
　角度変換構造４２は、例えば、ｎ型半導体層１２Ｃとは異なる屈折率を有する透明な材質から構成され、ｎ型半導体層１２Ｃの面内方向に、１次元又は２次元の凹凸構造、粗面構造により形成される。また、角度変換構造４２とｎ型半導体層１２Ｃとの屈折率の違いにより、角度変換構造４２を透過した光は、散乱、屈折または回折して、光の進行方向が変換される。
　本実施形態でも、第一の実施形態と同様な効果が得られる。また、例えば、活性層１２Ｂにおけるミラー部１３Ａの直下の位置で発生され、反射層１１に略垂直に入射された光などが、反射層１１および開口アレイ層１３の間を反射する反射回数を軽減することが可能になる。したがって、反射による光の減衰を軽減することが可能になる。
　次に第六の実施形態について説明する。
　図１１は、本発明の第六の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。図１１で示された光源ユニット１は、図２で示した光源ユニットと比べて、発光部１２および開口アレイ層１３の間に偏光変換層５１をさらに含む点が異なる。
　偏光変換層５１は、光を透過するとともに、その透過した光の偏光状態を変化させる素子で、例えば、１／４波長板または偏光解消板が用いられ、複屈折性を有する透明材料などで形成される。
　偏光変換層５１として１／４波長板を用いた場合、活性層１２Ｂから出射して偏光変換層５１を透過して開口部１３Ｂに入射した光のうち、第一方向の偏波は開口部１３Ｂを透過し、第二方向の偏波は開口部１３Ｂで反射される。開口部１３Ｂで反射された第二方向の偏波は、偏光変換層５１を透過して円偏光に変換され、反射層１１で反射され、再度偏光変換層５１を透過し第一方向の偏波に変換される。この変換された第一の偏波のうち、開口部１３Ｂに入射した光は、開口部１３Ｂを透過する。このように、偏光変換層５１として１／４波長板を用いることで、活性層１２Ｂから出射された光が光源ユニット１から出射されるまでの、光源ユニット１内での反射回数を少なくすることができるため、反射による光の減衰を軽減することが可能になる。
　また、偏光変換層５１として偏光解消層を用いた場合、偏光変換層５１を透過した光は無偏光光となる。活性層１２Ｂから出射して偏光変換層５１を透過して開口部１３Ｂに入射した光のうち、第一方向の偏波は開口部１３Ｂを透過し、第二方向の偏波は開口部１３Ｂで反射される。開口部１３Ｂで反射された第二方向の偏波は、偏光変換層５１を透過して無偏光光に変換され、反射層１１で反射され、再度偏光変換層５１を透過し、開口アレイ層１３に入射する。開口アレイ層１３の開口部１３Ｂに入射した光のうち、第一方向の偏波は開口部１３Ｂを透過し、第二方向の偏波は開口部１３Ｂで反射される。このように、偏光変換層５１として偏光解消板を用いることで、活性層１２Ｂから出射された光が光源ユニット１から出射されるまでの、光源ユニット１内での反射回数を、偏光変換層５１を用いない場合よりも少なくすることができるため、反射による光の減衰を軽減することが可能になる。
　次に第七の実施形態について説明する。
　図１２は、本発明の第七の実施形態の光源ユニットの構成を模式的に示す断面図である。図１２で示された光源ユニット１は、図２で示した光源ユニットと比べて、活性層１２Ｂおよび開口アレイ層１３の間に蛍光体６１を含む点が異なる。
　蛍光体６１は、活性層１２Ｂから出射された光を吸収して蛍光を発し、光を発生させる発光層として機能する。開口アレイ層１３のミラー部１３Ａは、蛍光体６１にて発生した蛍光を反射する。また、開口アレイ層１３の開口部１３Ｂは、蛍光体６１にて発生した蛍光のうち、所定の偏光方向の偏光成分の光を透過し、その所定の偏光方向と略直交する偏光成分の光を反射する。
　本実施形態では、第一の実施形態と同様な効果に加えて、蛍光体６１に応じて、所望の色の光を出射することができるという効果を有する。
　次に、開口アレイ層１３の構成例について説明する。
　以下、開口アレイ層１３の構成例として、開口アレイ層１３が、ガラスで形成された基板層１３Ｈに、アルミニウムで形成された金属層１３Ｇが積層されている場合について説明する。なお、金属層１３Ｇの厚さは１１０ｎｍであり、開口部１３Ｆの金属膜１３Ｇの周期は１４０ｎｍ、デューティ比は０．３であるとする。
　図１３は、開口部１３Ｆの光学軸（図３におけるＹ軸方向）に垂直な面内（図３におけるＸＺ面内）で回転する入射光（ＴＥ波に対してＳ偏光となり、ＴＭ波に対してＰ偏光となる光）に対する透過率の入射角依存性を示す図であり、図１４は、開口部１３Ｆの光学軸及び開口アレイ層１３に対して垂直な直線（図３におけるＺ軸）に平行な面内（図３におけるＹＺ面内）で回転する入射光（ＴＥ波に対してＰ偏光となり、ＴＭ波に対してＳ偏光となる光）に対する透過率の入射角依存性を示す図である。なお、図１３および図１４では、入射光の波長を４６０ｎｍとしている。また、図１３および図１４では、ＴＥ波に対する透過率を実線で表し、ＴＭ波に対する透過率を点線で表している。
　図１３および図１４で示されたように、開口部１３Ｂは、入射角が０°から約６０°の範囲で入射する入射光に対して偏光子として機能する。
　また、図１５は、開口アレイ層１３のミラー部１３Ａの透過率の入射角依存性を示す図である。なお、図１５では、入射光の波長を４６０ｎｍとしている。また、ミラー部１３Ａには光学軸がないため、ＴＥ波およびＴＭ波を区別していない。また、図１５では、Ｐ偏光光に対する透過率を実線で表し、Ｓ偏光光に対する透過率を点線で表しているが、いずれの偏光に対する透過率もゼロであるため、軸線と重なっている。
　図１５で示されたように、ミラー部１３Ｅは、入射角度によらず、入射光に対して反射素子として機能する。
　また、金属層１３Ｇとしてアルミニウムを用いた開口アレイ１３において、ミラー部１３Ｅおよび開口部１３Ｆの透過率の入射角依存性は可視光の波長範囲の中でほとんど変化しない。
　次に、開口アレイ層１３の構成例として、開口アレイ層１３が、Ｎｂ２Ｏ５で形成された高屈折率層と、ＳｉＯ２で形成された低屈折率層とが交互に１０周期分（つまり、２０層分）積層されている場合について説明する。なお、各高屈折率層の厚さは１００ｎｍであり、各低屈折率層の厚さが１３６ｎｍであるとする。
　先ず、開口アレイ層１３における透過率の波長依存性について説明する。
　図１６は、開口アレイ層１３が上記の構成を有する場合における、ミラー部１３Ａの透過率の、ミラー部１３Ａに垂直に入射される入射光の波長依存性を示す図であり、図１７は、開口アレイ層１３が上記の構成を有する場合における、開口部１３Ｂの透過率の、開口部１３Ｂに垂直に入射される入射光の波長依存性を示す図である。
　なお、図１７では、ＴＥ波に対する透過率を実線で表し、ＴＭ波に対する透過率を点線で表している。また、図１６では、ミラー部１３Ａには光学軸がないため、ＴＥ波およびＴＭ波の区別はない。
　図１６で示されたように、ミラー部１３Ａは、入射光の波長が４４０ｎｍ以上であれば、光を反射する反射素子として機能する。また、図１７で示されたように、開口部１３Ｂは、入射光の波長が４４０ｎｍ～４７０ｎｍ程度であれば、偏光子として機能する。すなわち、開口部１３Ｂは、ＴＥ波の光を反射し、ＴＭ波の光を透過させる。
　続いて、開口アレイ層１３における透過率の入射角依存性について説明する。
　図１８は、開口部１３Ｂの光学軸（図５におけるＹ軸方向）に垂直な面内（図５におけるＸＺ面内）で回転する入射光（ＴＥ波に対してＳ偏光となり、ＴＭ波に対してＰ偏光となる光）に対する透過率の入射角依存性を示す図であり、図１９は、開口部１３Ｂの光学軸及び開口アレイ層１３に対して垂直な直線（図５におけるＺ軸）に平行な面内（図５におけるＹＺ面内）で回転する入射光（ＴＥ波に対してＰ偏光となり、ＴＭ波に対してＳ偏光となる光）に対する透過率の入射角依存性を示す図である。なお、図１８および図１９では、入射光の波長を４６０ｎｍとしている。また、図１８および図１９では、ＴＥ波に対する透過率を実線で表し、ＴＭ波に対する透過率を点線で表している。
　図１８および図１９で示されたように、開口部１３Ｂは、入射角が０°～１５°で入射する入射光に対して偏光子として機能する。
　また、図２０は、開口アレイ層１３のミラー部１３Ａの透過率の入射角依存性を示す図である。なお、図２０では、入射光の波長を４６０ｎｍとしている。また、ミラー部１３Ａには光学軸がないため、ＴＥ波およびＴＭ波を区別していない。また、図２０では、Ｐ偏光光に対する透過率を実線で表し、Ｓ偏光光に対する透過率を点線で表している。
　図２０で示されたように、ミラー部１３Ａは、入射角が０°～４５°で入射する入射光に対して反射素子として機能する。
　また、ミラー部１３Ａおよび開口部１３Ｂの透過率の入射角依存性や波長依存性は、開口アレイ層１３の構成に応じて変化する。このため、開口アレイ層１３の構成を適宜調整することで、ミラー部１３Ａが反射素子として機能し、開口部１３Ｂが偏光子として機能する入射光の波長および入射角の範囲を、上記の構成例よりも広くすることができる。
　図２１は、開口アレイ層１３の別の例を示す図である。図２１で示した開口アレイ層１３の場合、ミラー部１３Ａおよび開口部１３Ｂの透過率の入射角依存性や波長依存性は、図２２～図２６のようになる。
　具体的には、図２２は、ミラー部１３Ａの透過率の、ミラー部１３Ａに垂直に入射される入射光の波長依存性を示す図であり、図２３は、開口部１３Ｂの透過率の、開口部１３に垂直に入射される入射光の波長依存性を示す図である。また、図２４は、開口部１３Ｂの光学軸に垂直な面内で回転する入射光に対する透過率の入射角依存性を示す図であり、図２５は、開口部１３Ｂの光学軸及び開口アレイ層１３に対して垂直な直線に平行な面内で回転する入射光に対する透過率の入射角依存性を示す図である。図２６は、ミラー部１３Ａの透過率の入射光の入射角依存性を示す図である。なお、図２４～図２６では、入射光の波長を４６０ｎｍとしている。また、図２３～図２５では、ＴＥ波に対する透過率が実線で表され、ＴＭ波に対する透過率が点線で表されている。さらに、図２６では、Ｐ偏光光に対する透過率を実線で表し、Ｓ偏光光に対する透過率を点線で表しているが、Ｓ偏光光に対する透過率はゼロであるため、軸線と重なっている。
　図２２および図２３で示されたように、開口アレイ層１３に垂直に入射される入射光に対しては、その入射光の波長が３７０ｎｍ～４８０ｎｍの場合に、ミラー部１３Ａは反射素子として機能し、開口部１３Ｂは偏光子として機能する。また、図２４～図２６で示されたように、ミラー部１３Ａは、入射角度が０°～６５°の入射光に対して反射素子として機能し、開口部１３Ｂは、入射角度が０°～３０°の入射光に対して偏光子として機能する。
　したがって、図２１で構成を示した開口アレイ層１３では、ミラー部１３Ａが反射素子として機能し、開口部１３Ｂが偏光子として機能する、入射光の波長および入射角の範囲がより広くなっていることが分かる。
　また、開口アレイ層１３の構成を適宜調整することで、開口アレイ層１３を透過する光の波長を調整することもできる。
　例えば、開口アレイ層１３が、Ｎｂ２Ｏ５で形成された高屈折率層と、ＳｉＯ２で形成された低屈折率層とが交互に８周期分（つまり、１６層分）積層され、各高屈折率層の厚さが１３６ｎｍであり、各低屈折率層の厚さが１３６ｎｍである場合、ミラー部１３Ａの透過率の、ミラー部１３Ａに垂直に入射される入射光の波長依存性は、図２７で示されたようになり、開口部１３Ｂの透過率の、開口部１３Ｂに垂直に入射される入射光の波長依存性は、図２８で示されたようになる。
　図２７および図２８で示されたように、入射光の波長が５１０ｎｍ～５４０ｎｍの場合、ミラー部１３Ａは反射素子として機能し、開口部１３Ｂは偏光子として機能する。
　次に、光源ユニットの指向性の例について説明する。
　図２９は、光源ユニットの一例を示す縦断面図である。図２９では、光源ユニットを、図７で示された、角度変換部２４を備えた光源ユニットとしている。
　図２９では、開口部１３Ｂが周期的に並設されており、隣り合う開口部１３Ｂの間の中心間隔を、０．８μｍとしている。また、角度変換部２４では、開口アレイ層１３を覆う厚さが均一（０．１８μｍ）の層の上に、テーパー円柱アレイが形成されている。テーパー円柱アレイの各テーパー円柱は、自身と対応する開口部の上に中心を合わせて形成されている。また、各テーパー円柱のテーパー角は、４５°であり、各テーパー円柱の上面の円の直径は０．２５μｍである。また、開口部１３Ｂの幅をＷとする。
　発光部１２にて発生された光の光量に対する、開口部１３から出射される光の光量の割合である取出し効率は、開口部１３Ｂの幅Ｗを大きくするほど高くなる。これは、開口部１３Ｂの幅が高くなるほど、反射層１１および開口アレイ層１３にて光が反射する反射回数を少なくすることができるためである。一方、開口部１３の幅Ｗが小さいほど、角度変換部２４にて光源ユニット１からの出射光の指向性を向上させることができる。つまり、取出し効率と指向性はトレードオフの関係にある。
　図２９で示した光源ユニットにおいて、開口部１３の幅Ｗを０．２μｍ程度にした場合、光源ユニット１からの出射光の出射角度と、出射強度との関係は、図３０で示したようになる。また、開口アレイ層１３および角度変換部１４が無い場合の出射角度と出射強度の関係も図３０に併せて示す。図３０の縦軸は、０°方向への出射強度で規格化している。なお、開口アレイ層１３は、上記の構成と同じとし、発光部１２にて発生された光の波長を４４５ｎｍとしている。開口アレイ層１３および角度変換部１４が無い場合、発光強度分布はランバート分布となる。図３０から分かるように、開口アレイ層１３が有る場合は、出射光が±３０°内に集中しており、開口アレイ層１３および角度変換部１４が無い場合に比べて、出射光の指向性が向上している。
　次に、開口アレイ層１３に形成される開口部１３Ｂの周期及び大きさの設定例について説明する。
　活性層１２Ｂにて発生した光は、反射層１１で反射することなく、直接開口部１３Ｂに入射されることが望ましいが、実際には、反射される光がある。反射回数が多くなると、反射層１１での吸収により光が減衰し、光源ユニット１の発光効率が低くなる。以下では、反射層１１で１回反射して開口部１３Ｂに入射するのに適した、開口アレイ層１３の構成例について説明する。
　図３１は、反射層１１で１回反射して開口部１３Ｂに入射するのに適した、開口アレイ層１３に形成される開口部１３Ｂの周期の設定例を説明するための図であり、発光部１２と開口アレイ層１３との間に間隙のない光源ユニットが示されている。
　活性層１２Ｂの中心からは開口アレイ層１３までの距離をＬ１とし、反射層１１の表面から開口アレイ層１３までの距離をＬ２、開口部１３Ｂの周期をＰ（Pitch）、開口部１３Ｂの大きさをＷとする。また、発光点の、活性層１２の面内の位置は、光が１回だけ反射して出射することが最も困難となる、ミラー部１３の形成部の中心Ａとしている。
　図３１に示すように、発光点で発生し、１回反射で出射する光のうち、最短距離で出射する光と最長距離で出射する光のなす角度幅δθが大きいほど、１回反射で出射する光は多くなる。各出射光の交点は、ミラー部１３Ａの中心Ａから２×Ｌ２＋Ｌ１の距離にある。
　図３２は、図３１で示した光源ユニットにおいて、Ｌ１＝２．３μｍ、Ｌ２＝２．４μｍ、周期Ｐに対する開口部１３Ｂの幅Ｗの割合Ｗ／Ｐを０．２５としたときの、開口部１３ＢのピッチＰと角度幅δθの関係を示す図である。この図より、角度幅δθを最大（約１４．５°）とするためには、ピッチＰを約１４μｍとすればよいことが分かる。
　また、図３３は、反射層１１で１回反射して開口部１３Ｂに入射するのに適した、開口アレイ層１３に形成される開口部１３Ｂの周期の設定例を説明するための図であり、発光部１２と開口アレイ層１３との間に間隙３１が設けられた光源ユニットが示されている。
　図３３では、図３１の場合と同様に、活性層１２Ｂの中心から開口アレイ層１３までの距離をＬ１とし、反射層１１の表面から開口アレイ層１３までの距離をＬ２、開口部１３Ｂの周期をＰ（Pitch）、開口部１３Ｂの大きさをＷとする。また、発光点の、活性層１２の面内の位置は、光が１回だけ反射して出射することが最も困難となる、ミラー部１３の形成部の中心Ａとしている。
　図３３に示すように、発光点で発生し、１回反射で出射する光のうち、最短距離で出射する光と最長距離で出射する光のなす角度幅δθが大きいほど、１回反射で出射する光は多くなる。各出射光の交点は、ミラー部１３Ａの中心Ａから２×Ｌ２＋Ｌ１の距離にある。
　図３４は、図３３で示した光源ユニットにおいて、Ｌ１＝９９．９μｍ、Ｌ２＝１００μｍ、周期Ｐに対する開口部１３Ｂの幅Ｗの割合Ｗ／Ｐを０．２５としたときの、開口部１３ＢのピッチＰと角度幅δθの関係を示す図である。この図より、角度幅δθを最大（約１４．５°）とするためには、ピッチＰを約６００μｍとすればよいことが分かる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されたものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更を行うことができる。
　画像表示装置は、スクリーン１００を備え、光をスクリーン１００に背面側から投射するリアプロジェクタでもよいし、プロジェクタ以外の画像表示装置でもよい。
　この出願は、２０１０年５月２１日に出願された日本出願特願２０１０－１１７２４１号公報を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (14)

  1. 　光を発生させる発光層と、
    　前記発光層で発生した光を反射する反射層と、
    　前記発光層で発生した光を反射するミラー部と、前記発光層で発生した光のうちの所定の偏光方向の偏光成分の光を透過させ、当該所定の偏光方向と直交する偏光成分の光を反射する複数の開口部とを有し、前記発光層に対して前記反射層の反対側に設けられた開口アレイ層と、
    　前記開口部を透過した光の進行方向を変換して出射する方向変換部と、を含む光源ユニット。
  2. 　請求項１に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記方向変換部は、前記複数の開口部にそれぞれ対応した複数のレンズを有するレンズアレイであり、
    　前記複数の開口部のそれぞれは、自身と対応したレンズの焦点位置に配置されている、光源ユニット。
  3. 　請求項１に記載の光源ユニット１において、
    　前記方向変換部は、前記複数の開口部にそれぞれ対応した複数のテーパー円柱を有するテーパー円柱アレイであり、
    　前記複数の開口部のそれぞれは、自身と対応したテーパー円柱の中心を通る直線上に配置されている、光源ユニット。
  4. 　請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記開口アレイ層は、基板層と金属層とから形成され、
    　前記ミラー部における前記基板層及び前記金属層の材料および厚さは、それぞれ前記開口部における前記基板層及び前記金属層の材料および厚さと同じである、光源ユニット。
  5. 　請求項４に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記開口部における前記金属層では、金属膜が当該金属層の面内の１次元方向に周期的に配置されている、光源ユニット。
  6. 　請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記開口アレイ層は、誘電体多層膜で形成され、
    　前記ミラー部における前記誘電体多層膜の各層の材料および厚さは、前記開口部における前記誘電体多層膜の各層の材料および厚さと同じである、光源ユニット。
  7. 　請求項６に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記開口部における前記誘電体多層膜の各層は、当該各層の面内における一次元の周期的な凹凸構造を有する、光源ユニット。
  8. 　請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記開口アレイ層と前記発光層との間に間隙が設けられている、光源ユニット。
  9. 　請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記開口アレイ層と前記反射層との間に、光の進行方向を変化させる角度変換構造を備える、光源ユニット。
  10. 　請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記開口アレイ層と前記反射層との間に、光を透過し、当該透過した光の偏光状態を変化させる偏光変換層を備える、光源ユニット。
  11. 　請求項１０に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記偏光変換層は、波長板である、光源ユニット。
  12. 　請求項１０に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記偏光変換層は、前記透過した光を無偏光の光に変換する偏光解消板である、光源ユニット。
  13. 　請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の光源ユニットにおいて、
    　前記発光層は蛍光体である、光源ユニット。
  14. 　請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の光源ユニットと、
    　前記光源ユニットから出射された光を映像信号に応じて変調して、当該映像信号に応じた画像を表示する表示部と、を含む画像表示装置。
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