光源裝置和投影機的制作方法

專利名稱：光源裝置和投影機的制作方法
技術領域：
本發明涉及光源裝置和投影機，特別是涉及使用發光二極管(以下，適宜叫做“LED”)的光源裝置的技術。
背景技術：
以往，在向投影機的液晶型空間光調制裝置供給光的光源裝置中，人們提出了把光變換成特定的振動方向的偏振光后供給的技術。為了把光變換成特定的振動方向的偏振光，就要同時使用例如反射式偏振片和相位板。為進行偏振變換而要同時使用反射式偏振片和相位板的技術，例如，是在特開2003-98483號公報和特開2000-221499號公報中提出來的。
在特開2003-98483號公報中，公開了把反射式偏振片和相位板設置在棒狀積分儀(ロツドインテグレ一タ)的出射面上的照明裝置的構成。用反射式偏振片反射后的光，被設置在棒狀積分儀的入射一側的內側上的反射面反射后再次向反射式偏振片的方向行進。倘使用該構成，為了使光效率良好地向反射式偏振片的方向行進，理想的是盡可能地增大設置在棒狀積分儀上的反射面的面積。但是，如果增大反射面積，則可以從光源向棒狀積分儀入射的光量就減少了。與此相反如果把棒狀積分儀的開口加大到使得可以從光源向棒狀積分儀入射多的光，則反射面的面積變小，向反射式偏振片的方向行進的光減少。
在特開2000-221499號公報中，作為在緊接著發光部的后邊設置反射式偏振片和相位板的技術，公開了采用把相位板和反射式偏振片疊層到發光部上的辦法設置的圖像顯示用光源的構成。越是把反射式偏振片和相位板設置在距發光部近的位置上，越可以防止來自發光部的光的擴散，越可以降低光的損耗。為此，也可以認為如果把相位板和反射式偏振片疊層到發光部上，則可以形成光利用效率高的構成。但是，特別是用有機化合物構成的相位板，常常會由于來自發光部的熱而變質。當相位板由于熱而變質后，要進行正常的偏振變換就會變得困難起來。特別是為要從小的發光部得到多的光量而注入額定極限的電流的情況下，有充分的理由認為發光部會變成為高熱。為此，如果僅僅靠近發光部地設置反射式偏振片和相位板，則會產生不能正常地進行偏振變換的情況。
此外，在LED中，有這樣的LED在發光部內具有基板，通過基板供給光。例如，以倒裝芯片的方式裝配發光部的LED，在設置在藍寶石基板的下邊的半導體層內產生光。然后，來自半導體層的光，直接或在電極層處反射后透過藍寶石基板出射。這時，以大于等于臨界角的角度向空氣和藍寶石基板之間的界面入射的光，在空氣與藍寶石基板之間的界面上進行全反射后被取入到發光部內。像這樣地被取入到發光部內的光的一部分在反復進行全反射和在電極層處的反射的期間內被吸收。作為用來降低發光部中的這樣的光的取入，供給明亮的光的技術，例如有在特開2002-319708號公報中所提出的技術。
在特開2002-319708號公報中所提出的技術，是在藍寶石基板的出射一側的面上形成1微米(μm)左右的凹凸的技術。如上所述，人們認為采用對藍寶石基板的形狀進行加工的辦法，就可以降低藍寶石層與空氣之間的界面上的全反射而提高光源裝置的效率。但是，藍寶石基板由于除去非常硬之外還不易施行氧化處理等的化學處理，故形狀的加工是困難的。為此，人們正在尋求可以容易地減少光的取入而不進行藍寶石基板自身的加工的技術。
此外，也可以考慮采用把別的透明部件粘貼到藍寶石基板上的辦法來減少藍寶石基板的界面上的光的全反射。在該情況下，一般是用粘接劑把藍寶石基板和別的透明部件粘接起來。但是，在粘接藍寶石基板和別的透明部件的情況下，如果由于來自發光部的熱，藍寶石基板和別的透明部件分別產生熱膨脹的話，在粘接部分上就會產生變形。發光部常常因該變形而破損。特別是近些年來由于LED的發展傾向是高輸出化，故被認為這樣的粘接部分的劣化將會變得顯著起來。由此，作為減少藍寶石基板的界面上的光的全反射的手段，要尋求粘接藍寶石基板和別的透明部件之外的技術。像這樣地，根據現有技術，存在著因具有難以高效地供給光的情況而出現的問題。

發明內容
本發明就是鑒于上述而完成的，目的在于提供可以效率良好地供給明亮的光的光源裝置和使用該光源裝置的投影機。
為了解決上邊所說的問題，實現目的，根據本發明，可以提供一種光源裝置，該光源裝置的特征在于，具有供給光的發光部；變換來自發光部的光的偏振狀態的相位板；透過來自相位板的光之中的特定的振動方向的偏振光，反射與特定振動方向不同的其他的振動方向的偏振光的反射式偏振片；以及設置在發光部的周邊，反射在反射式偏振片處被反射且透過了相位板后的光的反射部；其中，反射部被設置為還接近相位板，并把在反射式偏振片處被反射且透過了相位板后的光導往相位板。
在反射式偏振片處被反射且透過了相位板后的光，向發光部和反射部入射。發光部的電極，例如，可以用高反射性的部件構成。如果把高反射性的部件用做發光部的電極，則可以用發光部的電極反射透過了相位板后向發光部入射的光。如果做成為用發光部的電極或反射部反射透過了相位板后的光的構成，則一部分的光因用發光部的電極或反射部反射而直接向相位板入射。此外，用發光部的電極或反射部反射的光的一部分，在用發光部的電極或再次用反射部反射后，向相位板入射。
在這里，反射部，被設置在既是發光部的周邊又是與相位板靠近的位置上。如果在這樣的位置上設置反射部，則可以做成為把用反射式偏振片反射并透過了相位板后的光封閉在用發光部、反射部和相位板圍起來的空間內。入射到用發光部、反射部和相位板圍起來的空間內的光，在反復進行用發光部和反射部進行的反射的期間內透過相位板后向反射式偏振片入射。由于如上所述地設置反射部，故可以防止在用反射式偏振片反射后向發光部的方向返回的光向光源裝置的外部擴散，可以減少光的損耗。借助于此，可以得到可以效率良好地供給明亮的光的光源裝置。
此外，根據本發明的優選的形態，理想的是在發光部與相位板之間具有由光學性地透明的部件構成的結構體。通過設置由透明部件構成的結構體，可以抑制由熱引起的相位板的變質，可以長期地進行正常的偏振變換。由于可以減小熱對相位板的影響，故相位板可以用比較缺乏耐熱性的有機化合物構成。更為理想地說，特別是用低導熱性的透明部件構成設置在發光部與相位板之間的結構體，是理想的。通過用低導熱性的透明部件構成結構體，可以進一步抑制由熱引起的相位板的變質。
此外，根據本發明的優選形態，理想的是結構體是使來自發光部的光的光量分布變成為大體上均勻的棒狀積分儀。通過作為由透明部件構成的結構體設置棒狀積分儀，可以在進行偏振變換的同時使來自發光部的光的光量分布變成為大體上均勻。此外，在把棒狀積分儀配置在發光部的附近的情況下，即便是使用光軸方向上的長度短的棒狀積分儀，也可以充分地進行來自發光部的光的光量分布的均勻化。借助于此，可以用小型的構成使來自發光部的光的光量分布變成為大體上均勻。
此外，作為本發明的優選形態，理想的是使發光部和相位板和反射式偏振片依次疊層地設置，在反射式偏振片的與相位板一側相反的一側的面上，具有用來射出透過反射式偏振片的光的光學元件。作為相位板，例如，可以使用水晶、云母板等無機化合物的部件。用這些的無機化合物的部件構成的相位板，耐熱性比較優良。為此，用無機化合物的部件構成的相位板，在發光部中可以疊層起來使用。
在疊層地設置發光部和相位板和反射式偏振片的構成的情況下，結果就變成為來自發光部的光透過反射式偏振片而一次也不會在空氣中傳播。在該情況下，可以認為光在反射式偏振片的射出一側界面上全反射。如果光在反射式偏振片處全反射，則來自光源裝置的射出光的光量就會減少。于是，可以采用在反射式偏振片的射出面上設置光學元件的辦法，促進透過了反射式偏振片后的光的射出，而從光源裝置效率更為良好地射出光。借助于此，就可以把光源裝置做成為光利用效率更高的構成。
此外，根據本發明，可以提供一種投影機，該投影機的特征在于，具有光源裝置，其具有供給光的發光部、變換來自發光部的光的偏振狀態的相位板、透過來自相位板的光之中的特定的振動方向的偏振光，反射與特定振動方向不同的其他的振動方向的偏振光的反射式偏振片和設置在發光部的周邊，反射在反射式偏振片處被反射且透過了相位板后的光的反射部的光源裝置；根據圖像信號調制來自光源裝置的光的空間光調制裝置；以及投影用空間光調制裝置調制后的光的投影透鏡，其中，反射部被設置為還接近相位板，并把在反射式偏振片處被反射且透過了相位板后的光導往相位板。通過使用上述的光源裝置，可以以高的光利用效率供給明亮的光。借助于此，可以得到明亮的投影像的投影機。
此外，根據本發明，則可以提供一種其特征在于具有如下部分的光源裝置具有基板，通過基板供給光的發光部；和由透明部件構成，通過設置在來自發光部的基板的瞬態光(瞬逝光)所要到達的位置上而傳播瞬態光的光傳播部。
以大于等于臨界角的角度向發光部的基板和空氣之間的界面上入射的光，歸因于全反射而在基板與空氣之間的界面上被取入到發光部內。光在基板的界面處全反射時，在基板的表面上，在小于等于光的波長的厚度處就會滲出瞬態光。由于在來自基板的瞬態光所要到達的位置上設置光傳播部，故瞬態光就將在光傳播部中傳播。然后，光傳播部，采用使瞬態光向射出一側傳播的辦法，就可以把瞬態光取出到射出一側而不使之再次返回到基板內。這樣一來，光源裝置就可以向外部取出來自發光部的光。
LED的發光部，有通過藍寶石基板供給光的發光部。藍寶石基板，由于除去非常硬之外還難于施行氧化處理等的化學處理，故形狀的加工是困難的。相對于此，本發明可以容易地減少光的取入而無須進行發光部的基板自身的加工。光傳播部由于可以設置在既是基板的附近又是瞬態光所要到達的位置上，故不需要借助于粘接劑把光傳播部和基板粘接起來。由于不需要把光傳播部和基板接合起來，故可以做成為減少光傳播部與基板之間的變形的難于破損的構成。特別是可以在高功率的LED中減少發光部的劣化。借助于此，就可以得到可以減少光的取入，可以效率良好地供給明亮的光的光源裝置。
此外，根據本發明的優選形態，理想的是光傳播部在發光部一側的入射面上具有多個微細突起結構。如果在光傳播部的入射面上設置微細突起結構，則瞬態光將隨著向微細突起結構的進入使折射率似乎上升地傳播。如果瞬態光在微細突起結構中使折射率似乎上升地傳播，則行進方向就會漸漸彎曲而向光傳播部的射出一側的方向行進。這樣一來，光傳播部就可以使瞬態光向射出一側傳播。借助于此，就可以效率良好地射出光。
此外，根據本發明的優選形態，理想的是光傳播部，在與發光部一側相反的一側的射出面上，具有用來射出透過光傳播部的光的光學元件。光傳播部，由于用透明部件構成，故可以認為光在射出一側的界面上進行全反射。如果光在光傳播部中進行全反射，則來自光源裝置的射出光的光量就要減少。于是，通過在光傳播部的射出面上設置光學元件，就可以促進透過了光傳播部后的光的射出，就可以從光源裝置效率更為良好地射出光。借助于此，就可以把光源裝置做成為光利用效率更高的構成。
此外，作為本發明的優選形態，光傳播部是使來自發光部的光的光量分布變成為大體上均勻的棒狀積分儀，棒狀積分儀，理想的是在發光部一側的入射面上具有多個微細突起結構，在與發光部一側相反的一側的射出面上具有用來射出在棒狀積分儀中傳播的光的光學元件。通過作為透明部件設置棒狀積分儀，在進行偏振變換的同時可以使來自發光部的光的光量分布變成為大體上均勻。通過在棒狀積分儀的入射面上設置微細突起結構，可以促進透過了光傳播部后的光的射出。借助于此，就可以得到光利用效率高、此外使來自發光部的光的光量分布可均勻化的光源裝置。
再有，根據本發明，可以提供其特征在于具備如下部分的投影機光源裝置，其具備具有基板、通過基板供給光的發光部；和通過使用透明部件構成，設置在來自發光部的基板的瞬態光所要到達的位置上而傳播瞬態光的光傳播部的光源裝置；根據圖像信號調制來自光源裝置的光的空間光調制裝置；以及投影用空間光調制裝置調制后的光的投影透鏡。通過使用上述光源裝置，可以減少發光部中的光的取入，可以供給明亮的光。借助于此，就可以得到明亮的投影像的投影機。


圖1是本發明的實施例1的投影機的概略構成圖。
圖2是光源裝置的剖面構成圖。
圖3是本發明的實施例2的光源裝置的剖面構成圖。
圖4是本發明的實施例3的光源裝置的剖面構成圖。
圖5是本發明的實施例4的光源裝置的剖面構成圖。
圖6是光學元件的說明圖。
圖7是光學元件的說明圖。
圖8是光學元件的說明圖。
圖9是光學元件的說明圖。
圖10是本發明的實施例5的投影機的概略構成圖。
圖11是光源裝置的剖面構成圖。
圖12是本發明的實施例6的光源裝置的剖面構成圖。
圖13是本發明的實施例7的光源裝置的剖面構成圖。
具體實施例方式
以下邊參看附圖邊詳細地說明本發明。
圖1示出了本發明的實施例1的投影機100整體的概略構成。在本實施例中，首先，對投影機100的概略構成進行說明，接著，對作為特征部分的光源裝置的構成進行說明。投影機100具有供給作為第1色光的R光的R光用光源裝置101R，供給作為第2色光的G光的G光用光源裝置101G，以及供給作為第3色光的B光的B光用光源裝置101B。
R光用光源裝置101R，供給特定的振動方向的偏振光例如p偏振光的R光。來自R光用光源裝置101R的R光，透過了透鏡LN后向R光用空間光調制裝置110R入射。R光用空間光調制裝置110R，是根據圖像信號調制R光的透過式的液晶顯示裝置。R光用空間光調制裝置110R，具有液晶面板115R、第1偏振片116R和第2偏振片117R。
第1偏振片116R，使p偏振光的R光透過，向液晶面板115R入射。液晶面板115R，根據圖像信號對p偏振光進行調制，變換成s偏振光。第2偏振片117R，射出用液晶面板115R變換成s偏振光的R光。這樣一來，R光用空間光調制裝置110R，就根據圖像信號對來自R光用光源裝置101R的R光進行調制。用R光用空間光調制裝置110R變換成s偏振光的R光，向十字分色棱鏡112入射。
G光用光源裝置101G，供給特定的振動方向的偏振光例如s偏振光的G光。來自G光用光源裝置101G的G光，透過了透鏡LN后向G光用空間光調制裝置110G入射。G光用空間光調制裝置110G，是根據圖像信號調制G光的透過式的液晶顯示裝置。G光用空間光調制裝置110G，具有液晶面板115G、第1偏振片116G和第2偏振片117G。
第1偏振片116G，使s偏振光的G光透過，向液晶面板115G入射。液晶面板115G，根據圖像信號對s偏振光進行調制，變換成p偏振光。第2偏振片117G，射出用液晶面板115G變換成p偏振光的G光。這樣一來，G光用空間光調制裝置110G，就根據圖像信號對來自G光用光源裝置101G的G光進行調制。用G光用空間光調制裝置110G變換成p偏振光的G光，從與R光不同的面向十字分色棱鏡112入射。
B光用光源裝置101B，供給特定的振動方向的偏振光例如p偏振光的B光。來自B光用光源裝置101B的B光，透過了透鏡LN后向B光用空間光調制裝置110B入射。B光用空間光調制裝置110B，是根據圖像信號調制B光的透過式的液晶顯示裝置。B光用空間光調制裝置110B，具有液晶面板115B、第1偏振片116B和第2偏振片117B。
第1偏振片116B，使p偏振光的B光透過，向液晶面板115B入射。液晶面板115B，根據圖像信號對p偏振光進行調制，變換成s偏振光。第2偏振片117B，射出用液晶面板115B變換成s偏振光的B光。這樣一來，B光用空間光調制裝置110B，就根據圖像信號對來自B光用光源裝置101B的B光進行調制。用B光用空間光調制裝置110B變換成s偏振光的B光，從與R光和G光不同的面向十字分色棱鏡112入射。
作為色合成光學系統的十字分色棱鏡112，具有2個分色膜112a、112b。分色膜112a、112b，X形狀地垂直配置。分色膜112a反射作為s偏振光的R光，透過作為p偏振光的G光。分色膜112b反射作為s偏振光的B光，透過作為p偏振光的G光。如上所述，十字分色棱鏡112，合成分別用R光用空間光調制裝置110R、G光用空間光調制裝置110G和B光用空間光調制裝置110B調制后的R光、G光和B光。投影透鏡130，向屏幕140上投影用十字分色棱鏡112所合成的光。
分色膜112a、112b，通常s偏振光的反射特性優良。為此，如本實施例所示，設定為應當分別用分色膜112a、112b反射的R光和B光，在變成為s偏振光后向十字分色棱鏡112入射。此外，設定為應當透過分色膜112a、112b的G光，在變成為p偏振光后向十字分色棱鏡112入射。
其次，對各色光用光源裝置101R、101G和101B的構成進行說明。在本發明中，各色光用光源裝置101R、101G和101B的特征性的部分的構成是相同的。因此，在本實施例和以下的實施例中，以R光用光源裝置的構成為例進行說明。圖2示出了R光用光源裝置101R的剖面構成。R光用光源裝置101R，在基板206上邊裝配有發光部201。發光部201是作為固體發光元件的LED的發光芯片。發光部201供給R光。
反射部202，被設置在既是基板206上邊又是發光部201的周邊上。反射部202反射用后述的反射式偏振片205進行反射且透過了λ/4相位板204后的R光。反射部202在發光部201這一側具有斜面，形成隨著向R光用光源裝置101R的射出一側前進而擴展的錐形形狀。作為反射部202，可以用高反射性部件，例如，鋁或銀等的金屬部件構成。在圖2所示的剖面構成中，反射部202被示出為發光部201的左右的2個直角三角形。朝向發光部201所存在的一方的2個直角三角形的斜邊部分，是反射部202的錐形面。如果從R光用光源裝置101R的射出一側看，則反射部202呈把矩形形狀的發光部201的周圍包圍起來的矩形的環狀形狀。
在發光部201和反射部202的射出一側設置有透明板203。透明板203，是由光學性地透明的部件構成的結構體。透明板203被設置在發光部201與后述的λ/4相位板204之間。透明板203被設置為在位置A處接合到反射部202的端部上。反射部202和透明板203，在比設置發光部201的位置更靠射出側的位置A處接合了起來。為此，在發光部201與透明板203之間設置有間隔。透明板203例如可以用低導熱性的玻璃部件構成。作為低導熱性的玻璃部件，例如，可以使用光學玻璃的PBH71或SF58。透明板203，只要是可以充分地隔斷來自發光部201的熱，也可以使用上述低導熱性的玻璃以外的玻璃部件或樹脂部件等的透明部件。
在透明板203的射出一側上依次疊層有λ/4相位板204和反射式偏振片205。λ/4相位板204對來自發光部201的R光的偏振狀態進行變換。作為λ/4相位板204，例如可以使用由有機化合物構成的相位板。用有機化合物構成的λ/4相位板204價格比較便宜。以此，通過使用由有機化合物構成的λ/4相位板204，可以廉價地構成R光用光源裝置101R。
反射式偏振片205，透過來自λ/4相位板204的R光之中的特定的振動方向的偏振光例如p偏振光，反射與特定的振動方向不同的其他的振動方向的偏振光。作為反射式偏振片205，可以使用在由光學性地透明的玻璃部件構成的基板上把用金屬例如鋁構成的金屬絲設置成網格狀的金屬絲光柵式起偏鏡。金屬絲光柵式起偏鏡透過振動方向對金屬絲大體上垂直的偏振光，反射振動方向對金屬絲大體上平行的偏振光。采用把金屬絲光柵式起偏鏡設置為使得金屬絲對于特定的振動方向的偏振光的振動方向大體上垂直的辦法，就可以僅僅使特定的振動方向的偏振光透過。
此外，金屬絲光柵式起偏鏡，為了減少由銹導致的金屬絲的劣化，用保護層玻璃保護起來。在基板與保護層玻璃之間填充有例如惰性氣體。此外，也可以做成為用透明的樹脂部件把金屬絲密封起來的構成。反射式偏振片205，除去金屬絲光柵式起偏鏡之外，也可以使用成膜為波紋狀的偏振膜。該偏振膜，可以在借助于濺射裝置大體上等間隔地形成了直線狀的凸部后，采用在其上邊自我生長膜狀物的辦法形成。然后就可以直接把成膜后的偏振膜粘貼到λ/4相位板204上。
在這里，對從發光部201供給的光的傳播進行說明。首先，說明從R光用光源裝置101R射出R光L1之前的情況。從發光部201供給的光向透明板203入射。從發光部201供給的光，除直接向透明板203入射之外，還在反射部202或發光部201的電極處反射后向透明板203入射。然后，透過了透明板203后的光用λ/4相位板204變換偏振狀態。作為從λ/4相位板204向反射式偏振片205入射的光之中的特定的振動方向的偏振光的p偏振光L1，在透過了反射式偏振片205后從R光用光源裝置101R射出。
其次，說明從R光用光源裝置101R射出R光L2之前的情況。從發光部201供給的光之中的特定的振動方向之外的振動方向的偏振光，在反射式偏振片205處被反射。在反射式偏振片205處被反射的光，在透過了λ/4相位板204和透明板203后向發光部201的方向返回。這時，在反射式偏振片205處被反射的光之中的例如s偏振光在λ/4相位板204處從線性偏振光被變換成圓偏振光。透過了λ/4相位板204和透明板203后的光，向反射部202入射。入射到反射部202中的光，在反射部202的錐形面處進行反射后，向反射部202之中的與入射位置相向的位置入射。然后，入射到反射部202之中的相向的位置上的光，這回沿透明板203的方向行進。
入射到透明板203上的光，隨后將再次透過λ/4相位板204。在這里，已從s偏振光變換成圓偏振光的光，采用透過λ/4相位板204的辦法，這一次被變換成p偏振光。變成為p偏振光后入射到反射式偏振片205上的光L2，透過反射式偏振片205，從R光用光源裝置101R射出。相對于此，采用再次透過λ/4相位板204的辦法，變換成與特定的振動方向不同的另外的振動方向的偏振光，在反射式偏振片205處被反射，反復進行上述的循環。
如果在反射式偏振片205的發光部201這一側設置λ/4相位板204，則在反射式偏振片205處被反射后的線性偏振光，在再次向反射式偏振片205入射之前要兩次透過λ/4相位板204。光歸因于兩次透過λ/4相位板204而使得相位變化λ/2。為此，就可以使在反射式偏振片205處被反射的線性偏振光之中的一部分的線性偏振光在再次向反射式偏振片205入射之前變換成特定的振動方向的線性偏振光。由于使進行循環的光的振動方向變化后再向反射式偏振片205入射，故可以用反射式偏振片205一個接一個地取出特定的振動方向的偏振光。
在反射式偏振片205處進行反射后透過了λ/4相位板204和透明板203后的光，除去像光L2那樣，在反射部202處2次反射后，再向透明板203入射之外，還可以得到各種各樣的路徑。例如，透過了λ/4相位板204和透明板203后的光，在發光部201的電極處進行反射后向透明板203的方向行進。此外，也有這樣的情況在從反射部202向發光部201的方向反射后再在發光部201的電極處進行反射。如上所述，在反射式偏振片205處反射的光，將在由反射部202、發光部201和透明板203圍起來的空間內以各種各樣的路徑行進。
在這里，反射部202，設置為在位置A處與透明板203接合起來。此外，λ/4相位板204被設置為與透明板203進行疊層。因此，當把反射部202和透明板203接合起來后，就可以做成為把在反射式偏振片205處反射并透過了λ/4相位板204的光封閉在由發光部201、反射部202和λ/4相位板204圍起來的空間內的構成。入射到由發光部201、反射部202和λ/4相位板204圍起來的空間內的光，在反復地進行在發光部201和反射部202處進行的反射的期間內透過λ/4相位板204向反射式偏振片205入射。通過像這樣地把反射部202設置為與透明板203接合起來，就把從反射式偏振片205返回來的光封閉起來，導往λ/4相位板204。
如上所述，通過設置反射部202，可以防止在反射式偏振片205處進行反射而向發光部201的方向返回的光向R光用光源裝置101R的外部擴散，可以降低光的損耗。此外，采用做成為把λ/4相位板204和反射式偏振片205設置在發光部201的附近的構成的辦法，也可以防止在反射式偏振片205處反射的光的擴散，可以減少光的損耗。此外，設置在反射部202上的斜面，起著反射相對光軸形成大的角度行進的光，使其以相對光軸小的角度向反射式偏振片205這一側行進的作用。此外，對于相對光軸以小的角度向反射部202入射的光來說，可以使其在反射部202處反射兩次后以相對于光軸小的角度向反射式偏振片205這一側行進。
另外，透明板203，雖然做成為在位置A處與反射部202的端部進行接合的構成，但是，也可以不使反射部202和透明板203進行接合，只要是彼此靠近的構成即可。只要是反射部202的端部與λ/4相位板204靠近的構成，就可以防止向發光部201的方向返回的光的擴散，可以減少光的損耗。借助于此，就可以達到可以以高的光利用效率供給特定的振動方向的偏振光這樣的效果。
此外，通過在作為熱源的發光部201和λ/4相位板204之間設置透明板203，可以減少由熱引起的λ/4相位板204的變質。通過減少由熱引起的λ/4相位板204的變質，R光用光源裝置101R可以長期地進行正常的偏振變換。此外，通過用低導熱性的透明部件構成透明板203，可以進一步減少由熱引起的λ/4相位板204的變質。如果可以減少由熱引起的λ/4相位板204的變質，則在把輸出功率大的發光部201組合起來使用的情況下特別有效。
由于可以減小由熱引起的對λ/4相位板204的影響，故λ/4相位板204也可以用耐熱性較差的有機化合物構成。用有機化合物構成的λ/4相位板204比較便宜。為此，通過使用由有機化合物構成的λ/4相位板204就可以低價構成R光用光源裝置101R。此外，如果使用由有機化合物構成的λ/4相位板204，還具有可以把由光的波長特性引起的偏振變換特性的變化抑制得比較小的優點。
對于G光用光源裝置101G、B光用光源裝置101B來說，用于以高的光利用效率供給特定的振動方向的偏振光的構成，與R光用光源裝置101R是同樣的。借助于此，R光用光源裝置101R、G光用光源裝置101G和B光用光源裝置101B就可以效率良好地供給明亮的光。借助于此，就將達到可以用投影機100得到明亮的投影像的效果。
另外，本實施例的反射部202，并不限于矩形的環狀形狀，也可以是圓形的環狀形狀。反射部202，可以適宜地對應于λ/4相位板204或反射式偏振片205的入射面的形狀地構成。此外，基板206和反射部202也可以一體地構成。再有，光源裝置101R、101G和101B也可以做成為把具有λ/4相位板204和反射式偏振片205的偏振變換部M去掉的構成。就像作為空間光調制裝置使用傾斜反射鏡器件的情況下那樣在可以與偏振光的振動方向無關地進行調制的情況下，就不再需要λ/4相位板204和反射式偏振片205。采用像這樣地把偏振變換部M當作選配件的辦法，就可以擴展光源裝置101R、101G和101B的用途。
圖3示出了作為本發明的實施例2的光源裝置的R光用光源裝置301R的剖面構成。本實施例的光源裝置，可以應用于上述實施例1的投影機100。對于與上述實施例1的投影機100相同的部分賦予同一標號而省略重復的說明。本實施例的光源裝置，其特征在于作為由光學性地透明的部件構成的結構體具有棒狀積分儀303。棒狀積分儀303，使來自發光部201的光的光量分布變成為大體上均勻。
棒狀積分儀303，與上述實施例1的透明板203同樣，設置在發光部201與λ/4相位板204之間。棒狀積分儀303的入射一側端面，在與發光部201之間設置有間隔。在棒狀積分儀303的射出一側端面上依次疊層有λ/4相位板204和反射式偏振片205。反射部302，與上述實施例1的反射部202同樣，在發光部201這一側具有錐形面。反射部302還被設置為一直延長到棒狀積分儀303的側面S上，這一點與上述實施例1的反射部202不同。
入射到棒狀積分儀303上的光，通過在作為玻璃部件與空氣之間的界面的側面S上邊反復進行全反射邊在棒狀積分儀303內部行進，使光量分布大體上均勻化。這時，以比臨界角小的角度向棒狀積分儀303的側面S上入射的光，不進行全反射地從棒狀積分儀303的側面S射出。為此，通過把反射部302設置為一直到棒狀積分儀303的側面S為止，可以使要從棒狀積分儀303射出的光向棒狀積分儀303的方向反射而返回。如上所述，通過把反射部302設置為一直到棒狀積分儀303的側面S為止，可以減少光的損耗。此外，通過把反射部302設置為一直到棒狀積分儀303的側面S為止，可以進行角度變換，使得相對光軸以大的角度行進的光變成為相對光軸小的角度。
通過把棒狀積分儀303設置在R光用光源裝置301R中，在可以進行偏振變換的同時還可以使來自發光部201的光的光量分布變成為大體上均勻。此外，如果作為由透明部件構成的結構體設置棒狀積分儀303，則可以把棒狀積分儀303配置在發光部201附近。如果把棒狀積分儀303設置在發光部201附近，因在發光部201中進行擴散而相對光軸以大的角度行進的光大多向棒狀積分儀303入射。對于光軸的角度越大，結果就變成為在棒狀積分儀303中全反射得就越多。由此可知把棒狀積分儀303的位置配置得離發光部201越近，就即便是向光軸方向上的長度形成得短，也越可以充分地使光的光量分布變成為大體上均勻。
由于本實施例的R光用光源裝置301R也把棒狀積分儀303設置在發光部201的附近，故也可以使用短而且小型的棒狀積分儀303。借助于此，將達到可以用小型的構成使來自發光部201的光的光量分布變成為大體上均勻的效果。另外，棒狀積分儀303的入射側端面及出射側端面的形狀，可以適宜地與λ/4相位板204或反射式偏振片205的入射面的形狀相應地構成。此外，在從棒狀積分儀303的側面S射出的光的光量很少等的情況下，也可以不使反射部302一直延長到棒狀積分儀303的側面S，而延長到棒狀積分儀303的入射一側端面的位置為止。
圖4示出了作為本發明實施例3的光源裝置的R光用光源裝置401R的剖面構成。本實施例的光源裝置，可以應用于上述實施例1的投影機100。對于與上述實施例1的投影機100相同部分賦予同一標號而省略重復的說明。本實施例的光源裝置，其特征在于把λ/4相位板404接合設置到反射部202的端部上。
λ/4相位板404設置在發光部201和反射部202的射出一側。反射部202與λ/4相位板404，在比設置發光部201的位置更往射出一側的位置上接合了起來。為此，在發光部201與λ/4相位板404之間設置有間隔。λ/4相位板404變換來自發光部201的R光的偏振狀態。作為λ/4相位板404可以使用例如水晶、云母板等的無機化合物的部件。
用這些無機化合物的部件構成的λ/4相位板404，耐熱性比較優良。為此，即便是在λ/4相位板404的發光部201這一側不設置由低導熱性的透明部件構成的結構體，也可以長期地進行正常的偏振變換。借助于此，就可以以更為簡易的構成進行正常的偏振變換。另外，本實施例的R光用光源裝置401R，也可以不把反射部202與λ/4相位板404接合起來，只要是彼此靠近的構成即可。
圖5示出了作為本發明實施例4的光源裝置的R光用光源裝置501R的剖面構成。本實施例的光源裝置，可以應用于上述實施例1的投影機100。對于與上述實施例1的投影機100相同部分賦予同一標號而省略重復的說明。本實施例的光源裝置，其特征在于把λ/4相位板404疊層到發光部201的射出一側的面上。
在發光部201的射出一側的面上依次疊層設置有λ/4相位板404和反射式偏振片205。λ/4相位板404，與上述實施例3的光源裝置同樣，例如由水晶、云母板等的無機化合物的部件構成。耐熱性優良的λ/4相位板404，可以疊層到發光部201上使用。反射部502，與上述實施例3的光源裝置同樣，設置為把反射部502的端部接合到λ/4相位板404上。此外，反射部502，與上述實施例1的光源裝置同樣，在發光部201這一側具有錐形面。
在這里，由于發光部201與λ/4相位板404之間未設置間隔，故反射部502被設置為與發光部201的厚度大體上同一高度。反射部502，也可以與上述實施例2的光源裝置同樣，設置為從設置發光部201的位置延長到射出一側的位置。另外，本實施例的光源裝置，通過也做成為在反射部502上設置錐形面的構成，可以做成為防止在發光部201的側面一側行進的光的擴散，而將其導往λ/4相位板404的構成。
在反射式偏振片205的與λ/4相位板404側相反的一側的面上，設置有作為光學元件的微型棱鏡陣列507。微型棱鏡陣列507是為了射出透過反射式偏振片205的光而設置的。微型棱鏡陣列507由在射出一側具有突起的微型棱鏡508構成。
圖6示出了從微型棱鏡陣列507的射出一側觀察的立體構成。微型棱鏡陣列507被設置為把微細的微型棱鏡508矩陣狀地排列到矩形區域中。微型棱鏡508，在作為矩形區域的一個方向的Y方向上具有長度方向。在Y方向上具有長度方向的微型棱鏡508，在矩形區域內排列在與Y方向大體上垂直的X方向上。微型棱鏡508，在XZ平面上具有可用等腰三角形表示的形狀。此外，微型棱鏡508，可用玻璃部件或樹脂部件等的透明部件構成。
返回到圖5，對從發光部201供給的光的傳播進行說明。來自發光部201的光L3從反射式偏振片205射出之前與上述實施例1的光源裝置是同樣的。在這里，本實施例的R光用光源裝置501R疊層起來地設置有發光部201、λ/4相位板404和反射式偏振片205。在該構成中，變成為來自發光部201的光將透過反射式偏振片205而一次也不會在空氣中傳播。例如，在用保護層玻璃等的透明部件構成反射式偏振片205的射出面的情況下，到達反射式偏振片205的射出面上的光L3，被認為會在反射式偏振片205的射出一側界面上進行全反射。如果光在反射式偏振片205處進行全反射，則來自R光用光源裝置501R的射出光的光量就會減少。
微型棱鏡陣列507是為了射出透過反射式偏振片205的光而設置的。例如考慮用有與反射式偏振片205的保護層玻璃大體上同一折射率的透明部件構成微型棱鏡陣列507的情況。在該情況下，行進到反射式偏振片205的射出面上的光L3，在反射式偏振片205的界面上不進行全反射，維持其原來的行進方向地向微型棱鏡508行進。然后，光L3就到達形成微型棱鏡508的突起的斜面。這時的光L3，由于以比臨界角小的角度向微型棱鏡508的界面入射，故將從微型棱鏡508射出。微型棱鏡陣列507，射出像這樣地透過反射式偏振片205的光。
如上所述，由于設置目的為射出透過反射式偏振片205的光的微型棱鏡陣列507，故可以促進透過了反射式偏振片205后的光的射出，可以降低來自R光用光源裝置501R的射出光的光量的減少。借助于此，就可以把光源裝置做成為光利用效率更高的構成。另外微型棱鏡508的折射率沒有必要做成為與反射式偏振片205的保護層玻璃的折射率大體上相同。微型棱鏡508這一方既可以是比反射式偏振片205的保護層玻璃大的折射率，也可以是比其小的折射率。
在本實施例的光源裝置中使用的光學元件，除去圖6所示的微型棱鏡陣列507之外，也可以使用圖7所示的微型透鏡陣列707。微型透鏡陣列707把具有球面或非球面的曲面的微型透鏡708排列成陣列狀。作為光學元件并不限于把具有長度方向的微細結構排列成陣列狀的光學元件，如圖8所示也可以使用把四角錐形狀的微型棱鏡808排列成矩陣狀的光學元件807。作為排列成矩陣狀的微細結構，除去圖8所示的四角錐形狀之外，也可以使用圓錐、三角錐、五角錐或其以上的多角錐形狀的微型棱鏡或具有球面或非球面的曲面的微型透鏡。
此外，光學元件除去把微細的微型透鏡或微型棱鏡排列起來之外，也可以使用單獨的透鏡或棱鏡。再有，如圖9所示，也可以使用具有已在表面上形成了隨機的凹凸的粗糙面908的光學元件907。光學元件907的粗糙面908，例如可采用強烈地吹附上粒狀物的噴砂器或照射氧等離子體或氬等離子體的方法形成。另外，在上述各個實施例的光源裝置中，也可以做成為把λ/4相位板疊層到發光部201上的構成。在該情況下，與本實施例同樣采用把光學元件設置在反射式偏振片205的射出一側的面上的辦法，就可以效率良好地射出透過反射式偏振片205的光。
圖10示出了本發明的實施例5的投影機1000的概略構成。對于與上述實施例1的投影機100相同的部分賦予同一標號而省略重復的說明。投影機1000具有供給作為第1色光的R光的R光用光源裝置1001R、供給作為第2色光的G光的G光用光源裝置1001G、供給作為第3色光的B光的B光用光源裝置1001B。
R光用光源裝置1001R，供給特定的振動方向的偏振光例如p偏振光的R光。來自R光用光源裝置1001R的R光，透過了透鏡LN后向R光用空間光調制裝置110R入射。G光用光源裝置1001G，供給特定的振動方向的偏振光例如s偏振光的G光。來自G光用光源裝置1001G的G光，透過了透鏡LN后向G光用空間光調制裝置110G入射。B光用光源裝置1001B，供給特定的振動方向的偏振光例如p偏振光的B光。來自B光用光源裝置1001B的B光，透過了透鏡LN后向B光用空間光調制裝置110B入射。
圖11示出了R光用光源裝置1001R的剖面構成。R光用光源裝置1001R，把發光部1101裝配到了裝配板1106上邊。發光部101是作為固體發光元件的LED的發光芯片。發光部1101供給R光。
發光部1101由設置在裝配板1106的上邊的半導體層1111和要設置在半導體層1111的上邊的藍寶石基板1112構成。發光部1101，采取把半導體層1111設置在藍寶石基板1112的下邊的倒裝芯片結構。半導體層1111具有未畫出來的p型半導體層和n型半導體層。p型半導體層和n型半導體層例如可以用氮化鎵構成。p型半導體層和n型半導體層分別連接到p型電極、n型電極上。倒裝芯片結構的發光部1101，把p型電極和n型電極設置到裝配板1106這一側上。此外，例如p型電極用高反射性的金屬部件構成。發光部1101直接供給或在裝配板1106這一側的p型電極處反射后，通過藍寶石基板1112供給在半導體層1111中產生的光。
在藍寶石基板1112的射出一側上設置有微細結構部1103。微細結構部1103由多個微細突起結構1104構成。微細突起結構1104，設置在玻璃基板1105的發光部1101這一側的入射面上。微細結構部1103、玻璃基板1105和后述的微型棱鏡陣列1107，是傳播來自發光部1101的藍寶石基板1112的瞬態光的光傳播部。微細突起結構1104、玻璃基板1105和微型棱鏡陣列1107，都用作為透明部件的玻璃構成。
微細突起結構1104，呈朝向藍寶石基板1112這一側上設置突起的細的錐體形狀。微細突起結構1104，例如可以使用構成光子晶體時的中孔性結構體或使用硅氣凝膠自我生長的晶體。此外，微細突起結構1104也可以采用借助于光刻工序形成微細突起的圖形的辦法構成。
在微細突起結構1104和藍寶石基板1112之間設置有間隔d1。微細突起結構1104，采用與藍寶石基板1112形成間隔d1的辦法，被設置在來自藍寶石基板1112的瞬態光所要到達的位置上。在R光用光源裝置1001R中，間隔d1例如是從R光的波長的1/10到1/2的長度。另外，微細結構部1103的微細突起結構1104的整體不需要都是相等的長度的間隔d1。只要可使藍寶石基板1112的表面的瞬態光傳播到微細突起結構1104上即可，間隔d1可以是例如R光波長的1/10到1/2的長度中的任何一個長度。玻璃基板1105，在與發光部1101這一側相反的一側的射出面上具有微型棱鏡陣列1107。微型棱鏡陣列1107，是用來射出透過微細結構部1103和玻璃基板1105的光的光學元件。
微型棱鏡陣列1107被設置為在玻璃基板1105上邊的矩形區域上把微型棱鏡1108排列成陣列狀。微型棱鏡陣列1107，具有與圖6所示的實施例4的微型棱鏡陣列507同樣的構成。微型棱鏡1108以例如R光的波長的10倍左右的高度構成。
在這里，對來自發光部1101的光的傳播進行說明。在發光部1101的半導體層1111中產生的光，通過藍寶石基板1112從發光部1101射出。例如從發光部1101向作為光軸方向的Z方向產生的光，保持原狀地從發光部1101射出。在這里，對在半導體層1111中產生以的大于等于臨界角的角度向藍寶石基板1112的射出一側界面入射的光L4進行說明。
當光L4以大于等于臨界角的角度向藍寶石基板1112的射出一側面入射時，瞬態光就會從藍寶石基板1112的射出一側的面向藍寶石基板1112的外側滲出。從藍寶石基板1112的射出一側的面，在小于等于R光的波長的厚度中產生瞬態光。在這里，微細結構部1103的微細突起結構1104，設置在來自藍寶石基板1112的瞬態光所要到達的位置上。為此，在藍寶石基板1112的射出一側的面上所產生的瞬態光，就會到達微細結構部1103。
微細結構部1103，由從玻璃基板1105這一側向藍寶石基板1112這一側突起的多個微細突起結構1104構成。微細突起結構1104大體上都呈隨著從藍寶石基板1112這一側向玻璃基板1105這一側前進而變粗的形狀。由此，到達微細結構部1103上的瞬態光的似乎是隨著穿過微細結構部1103向玻璃基板1105這一側進入而折射率上升地傳播。如果瞬態光在微細結構部1103中似乎是折射率上升地傳播的話，則行進方向漸漸地向射出一側彎曲而使得瞬態光向玻璃基板1105這一側的方向行進。如果設置微細突起結構1104，則瞬態光就可以歸因于此而向射出一側傳播。此外，采用使瞬態光向射出一側傳播的辦法，就可以使瞬態光向玻璃基板1105的方向行進而不使之再次向藍寶石基板1112內返回。
形成微細突起結構1104的玻璃部件的構成，理想的是具有比構成藍寶石基板1112的藍寶石部件更大的折射率。通過增大折射率，微細結構部1103，就可以把以比藍寶石基板1112的臨界角大的角度行進的R光變換成更為接近光軸方向的角度。另外，構成微細突起結構1104的玻璃部件的折射率，也可以是與構成藍寶石基板1112的藍寶石部件同一程度的折射率。
透過了微細結構部1103后的光完全不變地透過玻璃基板1105后向微型棱鏡陣列1107入射。然后，光L4就到達形成微型棱鏡1108的突起的斜面上。這時的光L4，由于以小于臨界角的角度向微型棱鏡1108的界面入射，故將從微型棱鏡1108射出。這樣一來，微型棱鏡陣列1107，就可以射出透過微細結構部1103、玻璃基板1105和微型棱鏡陣列1107的光L4。借助于以上，R光用光源裝置1001R就可以把來自發光部1101的光L4向外部取出。玻璃基板1105和微型棱鏡陣列1107，如果使折射率與微細結構部1103大體上相同，則可以使來自微細結構部1103的光保持原狀地行進而不進行折射。玻璃基板1105和微型棱鏡陣列1107，也可以用與微細結構部1103不同的折射率的部件構成。
在僅僅具有發光部1101的構成中，以大于等于臨界角的角度入射到藍寶石基板1112的射出面上的光L4，由于在藍寶石基板1112的射出一側界面上要進行全反射而被取入到藍寶石基板1112的內部。像這樣地被取入到發光部1101內的光的一部分，在反復進行全反射和在電極層上的反射的期間內就被吸收。R光用光源裝置1001R的射出光的光量就歸因于光被取入到發光部1101內而減少。相對于此，本發明的R光用光源裝置1001R，通過設置微細結構部1103，可以把藍寶石基板1112的面的外側的瞬態光取出來。
藍寶石基板1112，由于除去非常硬之外還不易實施氧化處理等的化學處理，故形狀的加工是困難的。相對于此，本發明不需要進行藍寶石基板1112自身的加工，可以容易地減少光的取入。此外，在藍寶石基板1112上還粘接別的透明部件的情況下，如果由于來自發光部1101的熱而使得藍寶石基板1112和別的部件分別進行熱膨脹，則在粘接部分上就會產生變形。發光部1101，常常會因該變形而破損。特別是近些年來，由于LED呈現出高輸出功率化的傾向，故人們認為這樣的粘接部分的劣化將會變得顯著。
微細結構部1103，由于只要設置在既是藍寶石基板1112的附近又是瞬態光所要到達的位置上即可，故不需要把微細結構部1103和藍寶石基板1112粘接起來。由于不需要把微細結構部1103和藍寶石基板1112粘接起來，故可以減少微細結構部1103與藍寶石基板1112之間的變形，可以做成為難于破損的構成。特別是在高功率的LED中，可以減少發光部1101的劣化。
此外，由于藍寶石基板的厚度非常薄，故人們認為例如如果把光學元件直接地設置到藍寶石基板上，則在光學元件的形成時也會給發光部1101加上大的負荷。在本發明中可以做成為把微型棱鏡陣列1107設置在藍寶石基板1112以外的玻璃基板1105上的構成。因此，可以減輕加給發光部1101的負荷，可以容易地制造R光用光源裝置1001R。借助于此，就可以達到可以減少發光部1101的光的取入，效率良好地供給明亮的光的效果。
此外，通過設置微細結構部1103，可以做成為可采用向射出一側取出瞬態光的辦法效率良好地射出光的構成。此外，通過設置微型棱鏡陣列1107，可以減少透過了微細結構部1103、玻璃基板1105后的光的全反射而促進向外部的射出，可以效率更為良好地從R光用光源裝置1001R射出光。對于G光用光源裝置1001G、B光用光源裝置1001B，用來減少發光部1101的光的取入，供給明亮的光的構成與R光用光源裝置1001R是同樣的。借助于此，R光用光源裝置1001R、G光用光源裝置1001G和B光用光源裝置1001B，就可以效率良好地供給明亮的光。借助于此，就將達到可以用投影機1000得到明亮的投影像的效果。
另外，微細突起結構1104的形狀，只要是可以傳播藍寶石基板1112的表面的瞬態光的形狀即可，不限于細的錐體形狀。例如，微細突起結構1104也可以為突起的頂端被切缺之類的類似梯形的形態。此外，微細結構部1103，也可以混合存在錐體形狀的微細突起結構1104和類似梯形的形態的微細突起結構1104。此外微細突起結構1104的對于朝向突起的方向垂直的方向的寬度，沒有必要對于所有的微細突起結構1104都相等，例如，也可以混合存在具有比別的更大的寬度的微細突起結構1104。在該情況下，只要是光可以在具有大的寬度的微細突起結構1104中傳播，就可以向射出一側取出光。
本實施例的在光源裝置中使用的光學元件，與上述實施例4同樣，除去微型棱鏡陣列1107之外，也可以使用與圖7～圖9所示的光學元件同樣的光學元件。
圖12示出了作為本發明的實施例6的光源裝置的R光用光源裝置1201R的剖面構成。本實施例的光源裝置，可以應用于上述實施例5的投影機1000。對于與上述實施例5的投影機1000相同的部分賦予同一標號而省略重復的說明。本實施例的光源裝置，其特征在于具有在藍寶石基板1112這一側的面用平坦面構成的玻璃基板1203。在R光用光源裝置1201R中，玻璃基板1203和微型棱鏡陣列1107，是傳播來自發光部1101的藍寶石基板1112的瞬態光的光傳播部。
玻璃基板1203，采用與藍寶石基板1112形成間隔d2的辦法，被設置在來自藍寶石基板1112的瞬態光所要到達的位置上。在R光用光源裝置1201R中，間隔d2例如是R光的波長的1/10的長度。另外，玻璃基板1203的藍寶石基板1112這一側的平坦面，理想的是做成為具有例如小于等于R光的波長1/10到1/2的長度的凹凸的面。通過使用凹凸為小于等于R光的波長的1/10到1/2的長度的平坦面的玻璃基板1203，可以把瞬態光取出到射出一側。借助于此，與上述實施例5的光源裝置同樣，就可以減少發光部1101的光L5的取入，可以效率良好地供給明亮的光。
玻璃基板1203，理想的是做成為具有比構成藍寶石基板1112的藍寶石部件更大的折射率的構成。通過增大折射率，玻璃基板1203，就可以把以比藍寶石基板1112的臨界角大的角度行進的R光變換成更為靠近光軸方向的角度。另外，構成玻璃基板1203的玻璃部件的折射率，也可以是與構成藍寶石基板1112的藍寶石部件同等程度的折射率。
圖13示出了作為本發明的實施例7的光源裝置的R光用光源裝置1301R的剖面構成。本實施例的光源裝置可以應用于上述實施例5的投影機1000。對于與上述實施例5的投影機1000相同的部分賦予同一標號而省略重復的說明。本實施例的光源裝置，其特征在于具有作為光傳播部的棒狀積分儀1310。棒狀積分儀1310使來自發光部1101的光的光量分布變成為大體上均勻。
棒狀積分儀1310，具有柱狀的由玻璃部件構成的導光部1305。在導光部1305的發光部1101這一側的入射面上，具有由多個微細突起結構1104構成的微細結構部1103。此外，在導光部1305的與發光部1101一側相反的一側的射出一側上，設置有作為用來射出在棒狀積分儀1310中傳播的光的光學元件的微型棱鏡陣列1107。棒狀積分儀1310，采用在導光部1305的界面上反復進行來自發光部1101的光的全反射的辦法使光量分布變成為大體上均勻。借助于此，就可以得到光利用效率高、使來自發光部1101的光的光量分布均勻化成為可能的光源裝置。
微型棱鏡陣列1107，除去直接在導光部1305的射出一側形成之外，也可以構成為粘貼到導光部1305的射出一側端面上。另外，將反射部1309設置在裝配板1106上邊的發光部1101和棒狀積分儀1310的周邊上。在圖13的剖面構成中，反射部1309是用發光部1101和棒狀積分儀1310的左右2個梯形形狀表示的。反射部1309，被設置為把發光部1101和棒狀積分儀1310的周圍包圍起來。
通過把反射部1309設置在棒狀積分儀1310的周邊，可以用反射部1309反射以小于或等于臨界角的角度向導光部1305的界面上入射從導光部1305射出的光，使之向導光部1305返回。借助于此，通過設置反射部1309而可以減少光的損耗。此外，通過把反射部1309設置在棒狀積分儀1310的側面上，可以進行角度變換，使得以相對于光軸大的角度行進的光變成為相對于光軸小的角度。
上述實施例的光源裝置，雖然說明的是發光部使用LED芯片的光源裝置，但是，作為發光部，也可以使用EL元件或半導體激光器等的其他的固體發光元件。此外，上述實施例的投影機，雖然示出的是作為空間光調制裝置使用液晶型空間光調制裝置的構成，但是并不限于透過式液晶顯示裝置，也可以使用反射式液晶顯示裝置。此外，投影機除去使用3個液晶型空間光調制裝置的構成以外，也可以做成為使用單獨的液晶型空間光調制裝置的構成。
權利要求
1.一種光源裝置，其特征在于，具有供給光的發光部；變換來自上述發光部的光的偏振狀態的相位板；透過來自上述相位板的光之中的特定的振動方向的偏振光，反射與上述特定振動方向不同的其它的振動方向的偏振光的反射式偏振片；以及設置在上述發光部的周邊，反射在上述反射式偏振片處被反射并透過了上述相位板的光的反射部；其中，上述反射部被設置為還接近上述相位板，并把在上述反射式偏振片處被反射且透過了上述相位板的光導往上述相位板。
2.根據權利要求1所述的光源裝置，其特征在于在上述發光部與上述相位板之間具有由光學性地透明的部件構成的結構體。
3.根據權利要求2所述的光源裝置，其特征在于上述結構體是使來自上述發光部的光的光量分布大體上均勻的棒狀積分儀。
4.根據權利要求1所述的光源裝置，其特征在于上述發光部和上述相位板和上述反射式偏振片依次疊層地設置；在上述反射式偏振片的與上述相位板側相反的一側的面上，具有用來射出透過上述反射式偏振片的光的光學元件。
5.一種投影機，其特征在于，具有具有供給光的發光部，變換來自上述發光部的光的偏振狀態的相位板，透過來自上述相位板的光之中的特定的振動方向的偏振光并反射與上述特定振動方向不同的其它的振動方向的偏振光的反射式偏振片，和設置在上述發光部的周邊、反射在上述反射式偏振片處被反射且透過了上述相位板的光的反射部的光源裝置；根據圖像信號調制來自上述光源裝置的光的空間光調制裝置；以及投影用上述空間光調制裝置調制后的光的投影透鏡；其中，上述反射部被設置為還接近上述相位板，并把在上述反射式偏振片處被反射且透過了上述相位板的光導往上述相位板。
6.一種光源裝置，其特征在于，具有具有基板并通過上述基板供給光的發光部；和由透明部件構成、通過設置在來自上述發光部的上述基板的瞬態光到達的位置上來傳播上述瞬態光的光傳播部。
7.根據權利要求6所述的光源裝置，其特征在于上述光傳播部在上述發光部一側的入射面上具有多個微細突起結構。
8.根據權利要求6或7所述的光源裝置，其特征在于上述光傳播部，在與上述發光部側相反的一側的射出面上，具有用來射出透過上述光傳播部的光的光學元件。
9.根據權利要求6所述的光源裝置，其特征在于上述光傳播部，是使來自上述發光部的光的光量分布大體上均勻的棒狀積分儀；上述棒狀積分儀，在上述發光部一側的入射面上具有多個微細突起結構，在與上述發光部側相反的一側的射出面上具有用來射出在上述棒狀積分儀中傳播的光的光學元件。
10.一種投影機，其特征在于，具備光源裝置，該光源裝置包括具有基板并通過上述基板供給光的發光部、以及由透明部件構成且通過設置在來自上述發光部的上述基板的瞬態光到達的位置上而傳播上述瞬態光的光傳播部；根據圖像信號調制來自上述光源裝置的光的空間光調制裝置；以及投影用上述空間光調制裝置調制后的光的投影透鏡。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種可以效率良好地供給明亮的光的光源裝置，其具有供給光的發光部；變換來自發光部的光的偏振狀態的相位板；透過來自相位板的光之中的特定的振動方向的偏振光，反射與特定振動方向不同的其它的振動方向的偏振光的反射式偏振片；以及設置在發光部的周邊，反射在反射式偏振片處被反射且透過了相位板后的光的反射部，反射部被設置為更接近相位板，并把在反射式偏振片處被反射且透過了相位板后的光導往相位板。
文檔編號H04N9/31GK1673851SQ20051005697
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月24日 優先權日2004年3月24日
發明者武田高司 申請人:精工愛普生株式會社