JP2016225448A - 光源装置およびプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源装置100は、基板10と、基板10の第1面11aに実装され、かつ、第1面11aの面内方向に光を射出する半導体発光素子20と、半導体発光素子20から射出された光が入射する窓部32と、窓部32を透過した光が入射し、かつ、当該窓部32を透過した光を第1面11aから離れる方向に折り曲げるプリズム34と、プリズム34によって折り曲げられた光を集光する集光部40と、を含み、窓部32は、プリズム34の材料よりも半導体発光素子20が射出する光の波長に対する耐光性が高い材料によって形成されている。
【選択図】図2
Description
基板と、
前記基板の第1面に実装され、かつ、前記第1面の面内方向に光を射出する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から射出された光が入射する窓部と、
前記窓部を透過した光が入射し、かつ、当該窓部を透過した光を前記第1面から離れる方向に折り曲げるプリズムと、
前記プリズムによって折り曲げられた光を集光する集光部と、
を含み、
前記窓部は、前記プリズムの材料よりも前記半導体発光素子が射出する光の波長に対する耐光性が高い材料によって形成されている。
前記窓部の光入射面には、前記半導体発光素子から射出された光を集光するレンズ面が形成されていてもよい。
前記窓部の光入射面には、前記半導体発光素子から射出された光を集光する回折光学素子が形成されていてもよい。
前記プリズムの反射面は、凹面であってもよい。
前記集光部は、回折光学素子であってもよい。
前記プリズムと前記集光部とは、一体に構成されていてもよい。
前記窓部の光入射面の垂線は、前記第1面の垂線方向から見て、前記半導体発光素子の光射出面の垂線に対して傾いていてもよい。
前記半導体発光素子は、
電流が注入されて光を発生させる活性層と、
前記活性層を挟む第1クラッド層および第2クラッド層と、
を有し、
前記活性層は、光を導波させる光導波路を構成し、
前記光導波路は、前記活性層と前記第1クラッド層との積層方向から見て、前記半導体発光素子の光射出面の垂線に対して傾いて設けられ、
前記半導体発光素子から射出された光は、前記窓部の光入射面で屈折して、前記半導体発光素子の光射出面の垂線に沿って進行してもよい。
前記半導体発光素子は、
電流が注入されて光を発生させる活性層と、
前記活性層を挟む第1クラッド層および第2クラッド層と、
を有し、
前記活性層は、光を導波させる光導波路を構成し、
前記光導波路は、前記活性層と前記第1クラッド層との積層方向から見て、前記半導体発光素子の光射出面の垂線に平行に設けられていてもよい。
前記窓部の材質は、無機材料であってもよい。
前記プリズムの材質は、樹脂材料であってもよい。
基板と、
前記基板の第1面に実装され、かつ、前記第1面の面内方向に光を射出する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から射出された光を、前記第1面から離れる方向に折り曲げるプリズムと、
前記プリズムによって折り曲げられた光を集光する集光部と、
を含み、
前記プリズムは、前記集光部の材料よりも前記半導体発光素子が射出する光の波長に対する耐光性が高い材料によって形成されている。
ることができる光学素子を備えた光源装置を実現することができる。
前記集光部は、回折光学素子であってもよい。
前記プリズムの光入射面には、前記半導体発光素子から射出された光を集光するレンズ面が形成されていてもよい。
前記プリズムの光入射面には、前記半導体発光素子から射出された光を集光する回折光学素子が形成されていてもよい。
前記プリズムの反射面は、凹面であってもよい。
前記プリズムの材質は、無機材料であってもよい。
前記集光部の材質は、樹脂材料であってもよい。
本発明に係る光源装置と、
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、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む。
1.1. 光源装置
まず、第1実施形態に係る光源装置について図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る光源装置100を模式的に示す平面図である。図2は、第1実施形態に係る光源装置100を模式的に示す図1のII−II線断面図である。なお、図1および図2、以下に示す図3〜図20では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、およびZ軸を図示している。
の数は、特に限定されない。
形状が決定される。
能になる。このように、光源装置100では、1つの半導体発光素子から得られる光出力を大きくしつつ、高集積化が可能であるため、光源装置100の高出力化を図ることができる。
態で反射される。そのため、プリズム34を小さくすることが可能となる。したがって、光学素子2の光型化を図ることができる。これにより、例えば、隣り合う半導体発光素子20の間隔を小さくすることが可能となり、光源基板10の主面11aの法線方向から見た、単位面積あたりの発光強度を高めることができる。
次に、第1実施形態に係る光源装置の変形例について説明する。以下、各変形例に係る光源装置において、上述した第1実施形態に係る光源装置100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
まず、第1変形例について説明する。図4は、第1変形例に係る光源装置200の光学素子2を模式的に示す断面図である。なお、図4は、図3に対応している。
ことができる。
次に、第2変形例について説明する。図5は、第2変形例に係る光源装置300の光学素子2を模式的に示す断面図である。なお、図5は、図3に対応している。
次に、第3変形例について説明する。図6は、第3変形例に係る光源装置400の光学素子2を模式的に示す断面図である。なお、図6は、図3に対応している。
次に、第4変形例について説明する。図7は、第4変形例に係る光源装置500の光学素子2を模式的に示す断面図である。なお、図7は、図3に対応している。
次に、第5変形例について説明する。図8は、第5変形例に係る光源装置600の一部を模式的に示す平面図である。
2.1. 光源装置
次に、第2実施形態に係る光源装置について図面を参照しながら説明する。図10は、
第2実施形態に係る光源装置700を模式的に示す平面図である。図11は、第2実施形態に係る光源装置100を模式的に示す図10のXI−XI線断面図である。図12は、第2実施形態に係る光源装置700の光学素子2を模式的に示す断面図である。以下、第2実施形態に係る光源装置において、上述した第1実施形態に係る光源装置100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、第2実施形態に係る光源装置の変形例について説明する。以下、各変形例に係る光源装置において、上述した第1及び第2実施形態に係る光源装置100,700の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
まず、第1変形例について説明する。図13は、第1変形例に係る光源装置800の光学素子2を模式的に示す断面図である。なお、図13は、図12に対応している。
次に、第2変形例について説明する。図14は、第2変形例に係る光源装置900の光学素子2を模式的に示す断面図である。なお、図14は、図12に対応している。
次に、第3変形例について説明する。図15は、第3変形例に係る光源装置1000の光学素子2を模式的に示す断面図である。なお、図15は、図3に対応している。
光Lの光軸に対して45度に傾斜した平面であった。
次に、第4変形例について説明する。図16は、第4変形例に係る光源装置1100の光学素子2を模式的に示す断面図である。なお、図16は、図12に対応している。
3.1. 光源装置
次に、第3実施形態に係る光源装置について図面を参照しながら説明する。図17は、第3実施形態に係る光源装置1200を模式的に示す平面図である。図18は、第3実施形態に係る光源装置1100を模式的に示す図17のXVIII−XVIII線断面図である。以下、第3実施形態に係る光源装置において、上述した第1実施形態に係る光源装置100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
次に、第3実施形態に係る光源装置の変形例について説明する。図19は、第3実施形態の変形例に係る光源装置1300の一部を模式的に示す平面図である。以下、本変形例に係る光源装置1300において、上述した第3実施形態に係る光源装置1200の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
向に射出されるため、例えば窓部の光入射面がSLDから射出される光の光軸に対して垂直な面である場合(例えば図17参照)、プリズムの反射面で反射されて集光部に向かう光の光軸は、Z軸に平行とならずにZ軸に対して傾く(図17の例ではY軸方向に傾く)。これにより、光源装置から射出される光の平行性が低下し、後段の光学系での光利用効率が低下する。
次に、第4実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図21は、第4実施形態に係るプロジェクター1400を模式的に示す図である。
…均一化光学系、1402R…均一化光学系、1404B…液晶ライトバルブ、1404G…液晶ライトバルブ、1404R…液晶ライトバルブ、1406…クロスダイクロイックプリズム、1408…投射レンズ、1410…スクリーン
Claims (19)
- 基板と、
前記基板の第1面に実装され、かつ、前記第1面の面内方向に光を射出する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から射出された光が入射する窓部と、
前記窓部を透過した光が入射し、かつ、当該窓部を透過した光を前記第1面から離れる方向に折り曲げるプリズムと、
前記プリズムによって折り曲げられた光を集光する集光部と、
を含み、
前記窓部は、前記プリズムの材料よりも前記半導体発光素子が射出する光の波長に対する耐光性が高い材料によって形成されている、ことを特徴とする光源装置。 - 前記窓部の光入射面には、前記半導体発光素子から射出された光を集光するレンズ面が形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記窓部の光入射面には、前記半導体発光素子から射出された光を集光する回折光学素子が形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記プリズムの反射面は、凹面である、ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記集光部は、回折光学素子である、ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記プリズムと前記集光部とは、一体に構成されている、ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記窓部の光入射面の垂線は、前記第1面の垂線方向から見て、前記半導体発光素子の光射出面の垂線に対して傾いている、ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記半導体発光素子は、
電流が注入されて光を発生させる活性層と、
前記活性層を挟む第1クラッド層および第2クラッド層と、
を有し、
前記活性層は、光を導波させる光導波路を構成し、
前記光導波路は、前記活性層と前記第1クラッド層との積層方向から見て、前記半導体発光素子の光射出面の垂線に対して傾いて設けられ、
前記半導体発光素子から射出された光は、前記窓部の光入射面で屈折して、前記半導体発光素子の光射出面の垂線に沿って進行する、ことを特徴とする請求項7に記載の光源装置。 - 前記半導体発光素子は、
電流が注入されて光を発生させる活性層と、
前記活性層を挟む第1クラッド層および第2クラッド層と、
を有し、
前記活性層は、光を導波させる光導波路を構成し、
前記光導波路は、前記活性層と前記第1クラッド層との積層方向から見て、前記半導体発光素子の光射出面の垂線に平行に設けられている、ことを特徴とする請求項7に記載の
光源装置。 - 前記窓部の材質は、無機材料である、ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記プリズムの材質は、樹脂材料である、ことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の光源装置。
- 基板と、
前記基板の第1面に実装され、かつ、前記第1面の面内方向に光を射出する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から射出された光を、前記第1面から離れる方向に折り曲げるプリズムと、
前記プリズムによって折り曲げられた光を集光する集光部と、
を含み、
前記プリズムは、前記集光部の材料よりも前記半導体発光素子が射出する光の波長に対する耐光性が高い材料によって形成されている、ことを特徴とする光源装置。 - 前記集光部は、回折光学素子である、ことを特徴とする請求項12に記載の光源装置。
- 前記プリズムの光入射面には、前記半導体発光素子から射出された光を集光するレンズ面が形成されている、ことを特徴とする請求項12または13に記載の光源装置。
- 前記プリズムの光入射面には、前記半導体発光素子から射出された光を集光する回折光学素子が形成されている、ことを特徴とする請求項12または13に記載の光源装置。
- 前記プリズムの反射面は、凹面である、ことを特徴とする請求項12ないし15のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記プリズムの材質は、無機材料である、ことを特徴とする請求項12ないし16のいずれか1項に記載の光源装置。
- 前記集光部の材質は、樹脂材料である、ことを特徴とする請求項12ないし17のいずれか1項に記載の光源装置。
- 請求項1ないし18のいずれか1項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、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む、ことを特徴とするプロジェクター。
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