投影机的制作方法

专利名称：投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及投影机。
技术背景
超发光二极管Muper Luminescent Diode，以下也称为“SLD”)是能够与普通的发光二极管一样显示非相干性并显示宽带光谱形状、同时在光输出特性上也与半导体 激光一样得到至数十mW左右的输出的半导体元件。SLD与半导体激光一样使用以下机 制，即通过注入载波的再结合而产生的自发发射光在朝着光出射端面方向行进期间被与 由受激发射所引起的高增益一致地放大，然后从光出射端面发射。但是，SLD与半导体 激光器不同，其必须抑制端面反射所形成的谐振器、且不产生激光振荡。
作为抑制激光振荡的方法，公开有如例如专利文献1所示的构成，即使增益 区(光波导)由出射端面倾斜。
专利文献1 特开2007-273690号公报
如上所述，在具有从出射端面开始倾斜的线性增益区(光波导)的发光元件中， 从增益区的两个出射端面中的一个出射端面出射的光与从另一个出射端面出射的光有可 能向相互不同的方向行进。但是，在使用了 SLD作为投影机的光源的情况下，从SLD出 射的光优选向相同的方向行进。根据这样的SLD，能够使投影机中的光轴调整更容易。发明内容
本发明的若干方式的目的之一是提供一种具有使从发光元件出射的光向相同方 向行进的发光装置、且易于光轴调整的投影机。
本发明涉及的投影机，包括发光装置、根据图像信息调制从所述发光装置出 射的光的光调制装置以及投影通过所述光调制装置形成的图像的投影装置，其中，所述 发光装置具有发光元件，所述发光元件是超发光二极管，并且通过在被第一覆层和第 二覆层夹持的活性层中流通电流来发光；以及底座，所述底座用于支撑所述发光元件， 并且形成有使从所述发光元件出射的光反射的第一反射面和第二反射面，所述发光元件 具有从第一端面和第二端面两处出射光的结构，从所述发光元件的所述第一端面出射的 第一出射光的方向与从所述发光元件的所述第二端面出射的第二出射光的方向互为相反 方向，所述第一反射面使所述第一出射光反射，所述第二反射面使所述第二出射光反 射，通过所述第一反射面反射的所述第一反射光的方向与通过所述第二反射面反射的所 述第二反射光的方向是相同方向。
根据这样的投影机，具有使从上述发光元件出射的光向相同方向行进的上述发 光装置，并且能够使光轴调整更容易。
也可以，在本发明的投影机中，所述底座为在板状的部件上设置有凹部的结 构，所述凹部具有至少两个倾斜面，所述倾斜面相对于所述板状的部件的水平方向倾斜 了 45度，所述发光元件被配置为与所述板状的部件的水平方向平行地出射光，在两个所述倾斜面中的一个倾斜面上形成有所述第一反射面，在两个所述倾斜面中的另一个倾斜 面上形成有所述第二反射面。
根据这样的投影机，具有使从上述发光元件出射的光向相同方向行进的上述发 光装置，并且能够使光轴调整更容易。
也可以，在本发明的投影机中，所述底座为在板状的部件上设置有凹部的结 构，所述凹部具有为凹面形状的第一凹面和第二凹面，在所述第一凹面上形成有所述第 一反射面，在所述第二凹面上形成有所述第二反射面。
根据该投影机，具有使从上述发光元件出射的光向相同方向行进的上述发光装 置，并且能够使光轴调整更容易。
也可以，在本发明的投影机中，所述第一凹面和所述第二凹面是抛物面，所述 第一端面位于所述第一凹面的焦点处，所述第二端面位于所述第二凹面的焦点处。
根据该投影机，具有能够使从上述发光元件出射的光向相同方向行进且转换成 平行光的上述发光装置，并且能够提高光的使用效率。
也可以，在本发明的投影机中，还包括对所述第一反射光和所述第二反射光具 有透过性的材质的盖，所述发光元件通过所述盖进行密封。
根据该投影机，能够提高上述发光装置的可靠性，并且能够降低上述盖中的上 述第一反射光和上述第二反射光的吸收损耗。
也可以，在本发明的投影机中，所述底座的导热系数高于所述发光元件的导热 系数。
根据该投影机，由于上述底座可发挥散热器的作用，因此上述发光装置可具有 高散热性。
也可以，在本发明的投影机中，在上述发光元件中，所述活性层被设置在所述 底座侧。
根据该投影机，上述发光装置能够具有更高的散热性。
也可以，在本发明的投影机中，在所述发光元件中，所述活性层被设置在所述 底座侧的相反侧，所述发光元件还具有形成有被所述第一覆层和所述第二覆层夹持的所 述活性层的基板，在所述活性层与所述底座之间设置有所述基板。
根据该投影机，由于上述基板设置在上述活性层与上述底座之间，因此上述活 性被层设置在离开上述底座至少上述基板厚度的位置上。因此能够得到更良好形状(剖 面形状)的出射光。


图1是本实施方式的投影机的示意图。
图2是本实施方式的投影机的发光装置的平面示意图。
图3是本实施方式的投影机的发光装置的剖面示意图。
图4是本实施方式的投影机的发光装置的剖面示意图。
图5是本实施方式的投影机的发光装置的制造工序的剖面示意图。
图6是本实施方式的投影机的发光装置的制造工序的剖面示意图。
图7是本实施方式的投影机的发光装置的制造工序的剖面示意图。
图8是本实施方式的投影机的发光装置的制造工序的剖面示意图。
图9是第一变形例的发光装置的平面示意图。
图10是第二变形例的发光装置的平面示意图。
图11是第二变形例的发光装置的平面示意图。
图12是第二变形例的发光装置的剖面示意图。
图13是第三变形例的发光装置的剖面示意图。
图14是第四变形例的发光装置的剖面示意图。
图15是第四变形例的发光装置的剖面示意图。
图16是第五变形例的发光装置的剖面示意图。
图17是第六变形例的发光装置的剖面示意图。
图18是第七变形例的发光装置的剖面示意图。
具体实施方式
以下参照附图就本发明的优选实施方式进行说明。
1.投影机
首先，参照附图就本实施方式的投影机10000进行说明。图1是本发明的投影机 10000的模式图。为了方便起见，图1省略了构成投影机10000的壳体。投影机10000 包括本发明的发光装置。以下，作为本发明的发光装置，对使用了发光装置1000的例子 进行说明。
在投影机10000中，发出红色光、绿色光和蓝色光的红色光源(发光装 置)1000R、绿色光源(发光装置)1000G和蓝色光源(发光装置)1000B是上述的发光装 置 1000。
投影机10000包括根据图像信息分别对从光源1000R、1000G、1000B发出的光 进行调制的透射型液晶光阀(光调制器)1004R、1004G、1004B和放大液晶光阀1004R、 1004G、1004B所形成的图像后向屏幕(显示面)1010投影的投影透镜(投影装置)1008。 并且，投影机10000还可包括将从液晶光阀1004R、1004G、1004B出射的光合成后向投 影透镜1008引导的正交二向色棱镜(cross dichroic prism)(色光合成手段)1006。
而且，投影机10000为了使从光源1000R、1000G、1000B出射的光的照度分 布均勻化，在各光源1000R、1000G、1000B的光路下游侧设置均衡光学系统(equalizing optical systems) 1002R、1002G和1002B，这样，利用照度分布均勻化的光照射液晶光阀 1004R、1004G、1004B。均衡光学系统1002R、1002G和1002B例如由全息图100 和 物镜IOOZb构成。
通过各液晶光阀1004R、1004G、1004B调制的三个彩色光入射到正交二向色棱 镜1006。该棱镜通过使四个直角棱镜粘在一起而形成，在其内面成十字形地设置有反 射红色光的多层介质膜和反射蓝色光的多层介质膜。通过这些多层介质膜合成三个彩色 光，并形成显示彩色图像的光。然后，合成的光通过作为投影光学系统的投影透镜1006 投影在屏幕1010上，显示放大后的图像。
在上述的例中，作为光调制装置使用透射式液晶光阀，但是也可使用液晶以外 的光阀，也可使用反射型光阀。作为这样的光阀，可以举例为，反射型液晶光阀或数字微镜设备(Digital Micromirror Device)。并且，可据所使用的光阀种类适当地改变投影光学系统的结构。
并且，也可将发光装置1000应用于具有扫描单元的扫描型图像显示装置(投影 机)的发光装置(光源装置)，该图像形成装置通过使来自发光装置1000的光在屏幕上扫 描，从而使期望尺寸的图像显示在显示面上。
根据投影机10000，由于能够使用本发明的发光装置作为光源，因此易于调整光 轴。以下针对用于投影机10000的发光装置的结构等进行说明。
2.发光元件
以下，参照附图对用于本实施方式的投影机10000的发光装置1000进行说明。 图2是发光装置1000的平面示意图，图3是图2的III-III线剖面图，图4是图2的IV_IV 线剖面图。另外，为了方便起见，在图2和图4中省略了盖148的图示。并且，为了方 便起见，图3简化了发光元件100。
如图2至图4所示，发光装置1000可以包括预装件(package) 160、发光元件 100、副支架141、绝缘部件146、端子144、第一连接部件142以及第二连接部件143。 另外，此处对发光元件100是biGaAIP类(红色)SLD的情况进行说明。SLD与半导体 激光器不同，通过抑制端面反射所形成的谐振器，能够防止激光振荡。因此，可降低斑点噪声。
发光元件100安装在底座140上。在图示的例中，发光元件100通过副支架141 安装在底座140上。也可说发光元件100安装在预装件160上。如图2至图4所示，发 光元件100具有覆层(以下称为“第一覆层”)110、形成在其上面的活性层108以及形 成在活性层108上面的覆层(以下称为“第二覆层”)106。发光元件100还可具有例如 基板102、缓冲层104、接触层112、电极(以下称为“第一电极”)122以及电极(以下 称为“第二电极”)120。
作为基板102例如可使用第一导电型(例如η型)的GaAs基板等。
如图4所示，缓冲层104例如可形成在基板102的下面。缓冲层104在后述的 外延生长工序中(参照图幻可改善形成在缓冲层104上方的层的结晶性。作为缓冲层 104可使用例如比基板102的结晶性好的(低缺陷密度)第一导电型(η型)的GaAs层、 biGaP层等。
第二覆层106形成在缓冲层104的下面。第二覆层106例如包括第一导电型的 半导体。第二覆层106例如可使用η型的AlGaP层等。
活性层108形成在第二覆层106的下面。在发光元件100中，活性层108例如 设置在底座140侧。S卩，活性层108例如设置在发光元件100中的厚度方向的中间的下 侧(基板102侧的相反侧)。活性层108例如具有叠加了三层量子阱结构(quantum well structures)的多层量子阱(MQW)结构，其中，量子阱结构由^iGaP阱层和^iGaAlP阻挡层构成。
活性层108的一部分构成了成为活性层108电流路径的增益区180。在增益区 180能够产生光，并且该光可在增益区180内接受增益。活性层108的形状例如是长方体 (包括立方体)等。如图2所示，活性层108具有第一侧面107和第二侧面109。第一 侧面107和第二侧面109相互对置，比如相互平行。被第一覆层110和第二覆层106夹持的活性层108例如构成层压体结构。第一侧面107和第二侧面109是活性层108的面 中的不与第一覆层110或第二覆层106接触的面，并且在层压结构体中也称为露出的面。 层压结构体也可还具有基板102、缓冲层104以及接触层112。
俯视活性层108 (参照图2~)，增益区180从第一侧面107到第二侧面109朝向相 对于第一侧面107的垂线P倾斜的方向设置。基于此，可抑制或防止在增益区180产生 的光的激光振荡。另外，增益区180向着某个方向设置是指，俯视时该方向与连接增益 区180的第一侧面107侧的第一端面170的中心和第二侧面109的第二端面172的中心的方向一致。
并且，在图示的例中，如图2所示，增益区180的第一端面170的宽度a与第二 端面172的宽度b相同，也可以不同。增益区180的平面形状例如是图2所示的平行四 边形等。虽然未进行图示，但增益区180的平面形状也可是例如曲线形、或曲线形和直 线形的组合等。
第一覆层110形成在活性层108的下面。第一覆层110例如包括第二导电型(例 如ρ型)的半导体。第一覆层110可使用例如P型AlGaP层等。
Pin 二极管例如由ρ型的第一覆层110、没有掺杂杂质的活性层108以及η型第 二覆层106构成。第一覆层110和第二覆层106的均是带隙宽度大于活性层108、折射率 小于活性层108的层。活性层108具有放大光的作用。第一覆层110和第二覆层106具 有夹着活性层108封入注射载体(电子和空穴)以及光的作用。
如图4所示，接触层112可形成在第一覆层110下面。接触层112可使用与第 一电极122进行电阻接触的层。接触层112例如由第二导电型半导体形成。接触层112 可使用例如ρ型GaAs层等。
第一电极122形成在接触层112的下面。第一电极122通过接触层112与第一 覆层110电连接。第一电极122是用于驱动发光元件100的电极之一。第一电极122可 使用例如从接触层112侧起依次层压了 Cr层、AuZn层以及Au层的部件等。第一电极 122的上表面具有与增益区180相同的平面形状。在图示的例中，通过第一电极122与接 触层112的接触面的平面形状来决定电极122、120间的电流路径，其结果，能够确定增 益区180的平面形状。另外，虽然未进行图示，但例如第二电极120与基板102的接触 面也可具有与增益区180相同的平面形状。
第二电极120形成在整个基板102上。第二电极120可连接于与该第二电极120 进行电阻接触的层(在图示的例中是基板120)。第二电极120通过基板102和缓冲层104 与第二覆层106电连接。第二电极120是用于驱动发光元件100的另一个电极。第二电 极120可使用例如从基板102侧起依次层压了 Cr层、AuGe层、Ni层以及Au层的部件 等。另外，也可以在第二覆层106与缓冲层104之间设置第二接触层(未图示)，通过 干法蚀刻使该第二接触层的第二覆层106侧露出，并将第二电极120设置在第二接触层下 面。基于此，可得到单面电极结构。第二接触层例如可使用η型GaAs层等。并且，虽 然未进行图示，可使用外延层剥离(epitaxial liftoff，ELO)法或激光剥离法等将基板102 与设置在其下面的部件分离。即，发光元件100也可不具有基板102。这种情况下，可 直接在缓冲层104上面形成第二电极120。
在发光元件100中，如果向第一电极122和第二电极120之间施加ρ 二极管的正向偏压，则在活性层108的增益区180发生电子与空穴的再结合。该再结合导致发 光。以产生的光作为起点，连锁发生受激发射，光在增益区180行进，在此期间光强度 被放大，并从第一端面170出射作为第一出射光Li，从第二端面172出射作为第二出射光 L2。第一出射光Ll和第二出射光L2例如通过光的折射可向相对第一侧面107的垂线P 比增益区180的倾斜度更倾斜的方向出射。第一出射光Ll的行进方向与第二出射光L2 的行进方向例如是相反方向。
如图2和图3所示，预装件160可具有第一反射面162、第二反射面164、反射 部163、底座140以及盖148。
如图3所示，第一反射面162可使第一出射光Ll向着发光元件100的上侧反射。 同样第二反射面164可使第二出射光L2向着发光元件100的上侧反射。第一出射光Ll 能够被第一反射面162反射，并作为第一反射光L3，例如相对活性层108的上表面垂直向 上地(图2的ζ方向)行进。第一出射光Ll的行进方向与第一反射光L3的行进方向例 如形成直角。第二出射光L2同样能够被第二反射面164反射，并作为第二反射光L4， 例如相对活性层108的上表面垂直向上地行进。第二出射光L2的行进方向与第二反射光 L4的行进方向例如形成直角。并且，在图示的例中，第一反射面162反射的第一反射光 L3的行进方向与第二反射面164反射的第二反射光L4的行进方向相同。优选第一反射面 162对第一出射光Ll的反射率高于50%且小于等于100%。同样，优选第二反射面164 对第二出射光L2的反射率高于50%且小于等于100%。
如图2所示，第一出射光Ll的行进方向例如与交线V形成直角，其中，该交线 V是与活性层108的上表面平行的面(X-Y平面)与第一反射面162的交线V。同样， 第二出射光L2行进方向例如与交线W形成直角，该交线W是与活性层108的上表面平 行的面与第二反射面164的交线W。
底座140例如可通过副支架141间接地支撑发光元件100。底座140例如可使 用在板状(rectangular solid shaped,长方体形状)的部件上设置了凹部145的部件。凹部 145的侧面可相对水平方向(图2的X-Y方向)倾斜例如45度。换句话说，凹部145可 具有例如相对底座(板状部件)140的水平方向倾斜45度的倾斜面(侧面)。凹部145的 侧面个数例如是4个。例如用凹部145的四个侧面围住发光元件100。例如可将发光元 件100配置成使光相对底座(板状部件)140的水平方向平行地出射。
副支架141例如可直接地支撑发光元件100。如图2至图4所示，副支架141 形成在底座140的凹部145的底面的上面。在副支架141上，形成有发光元件100。副 支架141例如可使用板状部件。也可不设置副支架141，由底座140直接支撑发光元件 100。
底座140的导热系数例如高于副支架141的导热系数，副支架141的导热系数例 如高于发光元件100的导热系数。底座140和副支架141的导热系数均为例如140W/mk 以上。底座140和副支架141均包括例如Cu、Al、Mo、W、Si、C、Be、Au或这些的 化合物(例如AIN、BeO等)或合金(例如CuM0等)等。并且，也可由组合了这些示 例的如铜(Cu)层和钼(Mo)层的多层结构等构成底座140和副支架141的每个。
反射部163可形成在底座140的凹部145的侧面上。由于反射部163沿着凹部 145的倾斜侧面形成，因此，反射部163也倾斜。在反射部163的表面中，第一出射光Ll入射的面是第一反射面162，第二出射光L2入射的面是第二反射面164。可在出射光 Li、L2入射的两个倾斜面中的一个倾斜面上形成第一反射面162，在该两个倾斜面中的 另一个倾斜面上形成第二反射面164。反射部163例如可包括Al、Ag、Au等。通过设 置反射部163可提高反射面162、164的反射率。另外，也可不设置反射部163，而将底 座140的凹部 145的倾斜侧面作为第一反射面162和第二反射面164。如图2和图4所示，在底座140形成例如圆柱形的通孔147。在该通孔147内设 置侧面被绝缘部件146覆盖的圆柱形端子144。绝缘部件146例如由树脂、陶瓷(例如 AlN等)等形成。端子144例如包括铜(Cu)等。端子144例如通过接合线等第一连接部件142与发光元件100的第二电极120连 接。以不挡住出射光Li、L2的光路的方式设置第一连接部件142。并且，发光元件100 的第一电极122例如通过电镀凸点等第二连接部件143与副支架141连接。副支架141 与底座140连接。因此，通过向端子144和底座140提供不同的电位，从而可以向第一 电极122与第二电极120之间施加电压。如图3所示，盖148设置在底座140上。盖148能够例如密封底座140的凹部 145，继而密封设置在该凹部145内的发光元件100。盖148是对反射光L3、L4的波长具 有透过性的材质。基于此，第一反射光L3中的至少一部分能够透过盖148，并且第二反 射光L4中的至少一部分可透过盖148。盖148例如可包括石英、玻璃、水晶、塑料等。 可根据反射光L3、L4的波长适当地选择。基于此可降低光的吸收损耗。作为发光装置1000的一例就发光元件100是InGaAlP类型的情况进行了说明， 但发光元件100可使用能够形成发光增益区的任何材料类型。只要是半导体材料，可使 用AlGaN类、InGaN类、GaAs类、InGaAs类、GaInNAs类、ZnCdSe类等半导体材料。发光装置1000例如具有以下特征。在发光装置1000中，可使从发光元件100向水平方向出射的两个出射光Li、L2 都向着发光元件100的上侧反射。基于此，可使投影机10000的光学系统(例如均衡光 学系统1002R、1002G、1002B (参照图1))的结构简单化，并在投影机10000上能够更容
易进行光轴调整。在发光装置1000中，可将两个出射光Li、L2都向着相同的方向反射。S卩，可 使第一反射面162反射的第一反射光L3的行进方向与第二反射面164反射的第二反射光 L4的行进方向相同。基于此，可使投影机10000的光学系统的结构更加简单，并在投影 机10000上能够容易进行光轴调整。在发光装置1000中，反射面162、164与底座140 —体设置。基于此，可使发 光装置1000小型化。在发光装置1000中，可使两个反射面162、164的反射率高于50%。基于此， 可高效率地利用从发光元件100的两端出射的出射光Li、L2。在发光装置1000中，可使底座140或副支架141的导热系数高于发光元件100 的导热系数。基于此，底座140或副支架141可发挥散热器的功能。因此，可提供具有 良好散热性的发光装置1000。而且，在发光装置1000中，在发光元件100中活性层108 设置在底座140侧。基于此，可提供具有更加良好的散热性的发光装置1000。在发光装置1000中，可用盖148密封发光元件100。基于此，可提高发光装置1000的可靠性。如上所述，根据发光装置1000，可抑制或防止在增益区180产生的光的激光振荡。因此可降低斑点噪声。3.发光装置的制造方法以下参照附图就本实施方式涉及的的投影机10000所使用的发光装置1000的制 造方法的示例进行说明，但不受以下示例的限制。图5至图8是发光装置1000的制造工序的剖面示意图，图5至图7与图4所示 剖面图对应，图8与图3的剖面图对应。首先，如图5所示，使缓冲层104、第二覆层106、活性层108、第一覆层 110以及接触层112依次在基板102上外延生长。作为使其外延生长的方法，例如可 使用 MOCVD (metal-organic chemical vapor deposition，有机金属化学气相沉积)法、 MBE (molecular beam epitaxy,分子束夕卜延)法等。然后，如图6所示，在接触层112上形成第一电极122。第一电极122例如通过 真空蒸镀法全面地形成了导电层后，利用照相平版技术(photolithography technology)和
蚀刻技术将该导电层图案化，从而形成。并且，第一电极122也可通过真空蒸镀法和剥 离法的组合等形成期望形状。然后，如图6所示，在基板102的整个下表面的下面形成第二电极120。第二电 极120的制造方法与上述第一电极122的制造方法的示例相同。另外，第一电极122和 第二电极120的形成顺序没有特别限制。如图6所示，通过以上的工序得到发光元件100。然后可通过例如电镀法等在发 光元件100的第一电极122上形成第二连接部件143。然后，可通过例如金属成型等制造期望形状的底座140。然后，如图7所示， 通过公知方法在底座140上设置通孔147。然后，以覆盖通孔147内侧的侧面的方式形 成绝缘部件146。以不挡住通孔147的方式形成绝缘部件146。绝缘部件146例如通过 CVD (chemical vapor deposition,化学气相沉积)法等成膜。然后向绝缘部件146的内侧 插入棒状的端子144。另外，可以使用将在棒状的端子144周围形成了绝缘部件146从而 得到的部件插入到通孔147的方法。然后，如图8所示，可在底座140的期望区形成反射部163。反射部163例如可 通过用光刻胶等掩膜覆盖期望区以外的区，并利用蒸镀法等形成。另外，也可在形成上 述通孔147之前形成反射部163。然后，可将副支架141安装在底座140上。然后，翻转发光元件100，如图4所 示，即，使发光元件100中的活性层108侧向着底座140侧(交界下降)，可将发光元件 100倒装芯片地安装在副支架141上。也可将发光元件100安装在副支架141上后，再将 副支架141安装在底座140上。然后，如图4所示，利用第一连接部件142连接端子144和发光元件100的第二 电极120。例如通过焊线等进行本工序。然后，如图3所示，例如在氮气氛中将盖148粘接或焊接在底座140上。从而， 可密封发光元件100。通过以上的工序得到发光装置1000。
4.发光装置的变形例以下就本实施方式涉及的投影机所使用的发光装置的变形例进行说明。以下， 在变形例涉及的发光装置中，具有与发光装置1000的构成部件相同功能的部件使用相同 标号，并省略其具体说明。(1)第一变形例的发光装置 首先，参照附图就第一变形例的发光装置1100进行说明。图9是发光装置1100 的平面示意图。在发光装置1000的示例中，如图2所示，底座140外框的四个侧面的各面不与 发光元件100外框的四个侧面的各面平行，就这种情况进行了说明。而在本变形例中， 如图9所示，底座140外框的四个侧面可分别与发光元件100外框的四个侧面平行对齐。 在图示例中，底座140的凹部有六个倾斜侧面，并且形成在其中两个上的反射部163的表 面是第一反射面162和第二反射面164。在本变形例中，第一出射光Ll的行进方向可相 对于水平面(X-Y平面)和第一反射面162的交线V形成直角，第二出射光L2的行进方 向可相对于水平面和第二反射面164的交线W形成直角。(2)第二变形例的发光装置以下参照附图就第二变形例的发光装置1200、1300进行说明。图10是发光装 置1200的平面示意图。图11是本变形例的其他的发光装置1300的平面示意图，图12 是图11的XII-XII的线剖面图。在发光装置1000的例中，如图2所示，就设置一个增益区180的情况进行了说 明。而在本变形例中可设置多个(例如图示例中的三个)增益区180。如图10所示，在 本变形例中，与三个增益区180的第一端面170对应的各第一反射面(使第一出射光Ll 的面反射)可在整体上构成一个平面166。同样，在本变形例中，与三个增益区180的 第二端面172对应的各第二反射面(使第二出射光L2的面反射)可在整体上构成一个平 面168。在图10的示例中，三个第一出射光Ll的从第一端面170到第一反射面(即平面 166)的光路长度均不同。例如，在三个第一端面170中，离平面166越近，从该处出射 的第一出射光Ll的从第一端面170到平面166的光路长度越短。并且，在图示的例中， 对于从三个第二出射光L2的第二端面172到第二反射面(即平面168)的各光路长度，情 况也一样。并且，如图11和图12所示，在本变形例中，分别与三个增益区180的第一端面 170对应的各第一反射面162可设置在与第一出射光Ll的从第一端面170到第一反射面 162的光路长度相同的位置。同样，在本变形例中，与三个增益区180的第二端面172对 应的各第二反射面164可设置在与第二出射光L2的从第二端面172到第二反射面164的 光路长度相同的位置。在图11和图12的示例中，与图10的示例不同，三个第一反射面 162不构成一个平面，而是单独的平面。并且，在图示的例中，也同样适用于三个第二反 射面164。(3)第三变形例的发光装置以下，参照附图就第三变形例的发光装置1400进行说明。图13是本变形例的 发光装置1400的剖面示意图。另外，图13的剖面图与发光装置1000的图3的剖面图对应。
在发光装置1000的例中，第一电极122从上到下都具有与增益区180相同的平 面形状，就此进行了说明。而在图13的例中，第一电极122的下部可具有与增益区180 不同的平面形状。在本变形例中，可在接触层112的下面形成具有开口部的绝缘层202， 并形成嵌入该开口部的第一电极122。第一电极122形成在开口部内以及绝缘层(包括 开口部)202的下面。在本变形例中，第一电极122的上部具有与增益区180相同的平面 形状，第一电极122的下部具有与绝缘层202相同的平面形状。绝缘层202例如可使用 SiN层、SiO2层、聚酰亚胺层等。绝缘层202例如通过CVD法、涂层法等形成。第一 电极122例如直接与副支架141接合。通过合金接合或使用了锡膏(solder paste)的接合 等进行该接合。根据本变形例，与发光装置1000的例相比，可增加第一电极122下部的体积， 因此可提供具有良好散热性的发光装置1400。(4)第四变形例的发光装置以下，参照附图就第四变形例的发光装置1500、1600进行说明。图14是发光 装置1500的剖面示意图。图15是本变形例的其他的发光装置1600的剖面示意图。图 14和图15所示的各剖面图与发光装置1000的示例的图3所示的剖面图对应。如图3所示，在发光装置1000的例中，第一反射光L3和第二反射光L4相对活 性层108的上表面垂直向上(图2的Z方向)地行进，就此进行了说明。而在本变形例 中，第一反射光L3和第二反射光L4中的至少一个相对活性层108的上表面不垂直向上地 行进。如图14所示，第一反射光L3和第二反射光L4可向从竖直方向(图2的Z方向) 向相同侧倾斜的方向行进。在图14的示例中，第一反射光L3的行进方向与第二反射光 L4的行进方向相同。并且，如图15所示，也可以第一反射光L3向从竖直方向向一侧倾 斜的方向行进，第二反射光L4向从竖直方向向另一侧倾斜的方向行进。在图15的示例 中，第一反射光L3的行进方向和第二反射光L4的行进方向是扩展的方向，虽然未进行图 示但也可是变窄的方向。另外，在本变形例中，第一反射光L3和第二反射光L4也可向 着发光元件100的上侧行进。在本变形例中，第一反射面162与第二反射面164的倾斜 角度可适当调整。 (5)第五变形例的发光装置以下参照附图就第五变形例的发光装置1700进行说明。图16是发光装置1700 的剖面示意图。另外，图16与发光装置1000的示例的图3所示的剖面图对应。在发光装置1000的例中，如图3所示，针对凹部145的侧面相对水平方向倾斜 45度的情况进行了说明。而在发光装置1700中，凹部145的侧面可以是凹面形状。例 如形成反射面162、164的凹部145的两个侧面(第一凹面145a、第二凹面145b)可以是凹 面形状。也可以说凹部145具有第一凹面145a和第二凹面145b。形成在第一凹面145a 的反射部163的表面是第一反射面162，形成在第二凹面145b的反射部163的表面是第 二反射面164。即，第一反射面162和第二反射面164可以是凹面镜。在发光装置1700 中，也可将从发光元件100向水平方向出射的两个出射光Li、L2都向着发光元件100的 上侧反射。并且，也可使两个出射光Li、L2都向着相同方向反射。第一凹面145a和第二凹面145b例如可以是抛物面。即，第一反射面162和第 二反射面164可以是抛物面镜。并且，发光元件100的第一端面170例如设置成位于第一凹面145a的焦点，发光元件100的第二端面172例如设置成位于第二凹面145b的焦点。基于此，可将从发光元件100向水平方向出射的两个出射光Li、L2都向着相同方 向反射，且可转换成平行光。根据发光装置1700，由于可将辐射角(radiation angles)大 的出射光Li、L2转换成平行光，因此可提高光的使用效率。(6)第六变形例的发光装置以下参照附图就第六变形例的发光装置1800进行说明。图17是发光装置1800 的剖面示意图。另外，图17所示的剖面图与发光装置1000的示例的图4所示剖面图对应。在发光装置1000的示例中，如图4所示，活性层108在发光元件100上设置在 底座140侧。而在发光装置1800中，如图17所示，活性层108在发光元件上设置在底 座140的相反侧。S卩，活性层108设置在发光元件100中的厚度方向的中间的上侧。在 发光装置1800中，基板102设置在活性层108与底座140之间。第二电极120例如通过 第二连接部件143与副支架141连接。并且，第一电极122例如通过第一连接部件142 与端子144连接。根据发光装置1800，由于基板102设置在活性层108与底座140之间，因此， 与发光装置1000的示例相比，活性层108设置在至少从副支架140离开基板102厚度的 位置。因此，可得到形状更好(剖面形状)的出射光。例如，如果来自增益区180的出 射光的辐射角大，则出射光被底座140遮挡，并且出射光的形状有可能变形。发光装置 1800可避免这样的问题。(7)第七变形例的发光装置以下参照附图就第七变形例的发光装置1900进行说明。图18是发光装置1900 的剖面示意图。另外，图18所示的剖面图与发光装置1000的示例的图4所示剖面图对应。在发光装置1000的示例中，就所谓的增益引导型(gain guide type)进行了说明。 而发光装置1900可以是所谓的折射率引导型。S卩，如图18所示，在发光装置1900中，第一覆层110的一部分和接触层112可 构成柱状部610。柱状部610的平面形状与增益区180相同。例如通过柱状部610的平 面形状决定电极120、122间的电流路径，其结果，决定增益区180的平面形状。另外， 虽然未进行图示，柱状部610也可由接触层112、第一覆层110以及活性层108构成，而 且，也可进一步包括第二覆层106。并且，也可使柱状部610的侧面倾斜。绝缘部602设置在柱状部610的侧方。绝缘部602可与柱状部610的侧面接触。 绝缘部602例如可使用SiN层、SiO2层、聚酰亚胺层等。绝缘层602例如通过CVD法、 涂层法等形成。电极120、122间的电流可避开绝缘部602，在被该绝缘部602夹持的柱 状部610流动。绝缘部602的折射率可小于活性层108的折射率。基于此，在平面方向 上(与活性层108的厚度方向直交的方向)可有效地将光封入在增益区180内。另外，上述的实施方式和变形例是一个示例，不受其限制。比如可适当地组合 各实施方式和各变形例。如上所述就本发明的实施方式进行了具体说明，但在不脱离本发明的新事项和 实质效果的范围内可进行多种变形，对于本领域一般技术人员而言是可理解的。因此，这样的变形例都包含于本发明。符号说明100发光元件、102基板、104缓冲层、106第二覆层、107第 一侧面、108活性层、109第二侧面、110第一覆层、112接触层、120第二电极、122第一电极、140底座、141副支架、142第一连接部件、143第二连接部件、144端子、145凹部、145a第一凹面、145b第二凹面、146绝缘部件、147通孔、148密封部件、160预装件、162第一反射面、163反射部、164第二反射面、166、168平面、170第一端面、172第二端面、180增益区、202绝缘层、600发光元件、602绝缘部、610柱状部、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900 发光装置、1002均衡光学系统、1002a全息图、1002b物镜、1004液晶光阀、1006正交二向色棱镜、1008投影透镜、1010 屏幕、10000 投影机。
权利要求
1. 一种投影机，其特征在于，包括发光装置、根据图像信息调制从所述发光装置 出射的光的光调制装置以及投影通过所述光调制装置形成的图像的投影装置，其中，所述发光装置具有发光元件，所述发光元件是超发光二极管，并且通过 在被第一覆层和第二覆层夹持的活性层中流通电流来发光；以及底座，所述底座用于支 撑所述发光元件，并且形成有使从所述发光元件出射的光反射的第一反射面和第二反射所述发光元件具有从第一端面和第二端面两处出射光的结构， 从所述发光元件的所述第一端面出射的第一出射光的方向与从所述发光元件的所述 第二端面出射的第二出射光的方向互为相反方向， 所述第一反射面使所述第一出射光反射， 所述第二反射面使所述第二出射光反射，通过所述第一反射面反射的所述第一反射光的方向与通过所述第二反射面反射的所 述第二反射光的方向是相同方向。
2.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于， 所述底座为在板状的部件上设置有凹部的结构，所述凹部具有至少两个倾斜面，所述倾斜面相对于所述板状的部件的水平方向倾斜 了 45 度，所述发光元件被配置为与所述板状的部件的水平方向平行地出射光， 在两个所述倾斜面中的一个倾斜面上形成有所述第一反射面，在两个所述倾斜面中 的另一个倾斜面上形成有所述第二反射面。
3.根据权利要求1所述的投影机，其特征在于， 所述底座为在板状的部件上设置有凹部的结构， 所述凹部具有为凹面形状的第一凹面和第二凹面， 在所述第一凹面上形成有所述第一反射面，在所述第二凹面上形成有所述第二反射面。
4.根据权利要求3所述的投影机，其特征在于， 所述第一凹面和所述第二凹面是抛物面，所述第一端面位于所述第一凹面的焦点处， 所述第二端面位于所述第二凹面的焦点处。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的投影机，其特征在于，所述投影机还包括对所述第一反射光和所述第二反射光具有透过性的材质的盖， 所述发光元件通过所述盖进行密封。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的投影机，其特征在于， 所述底座的导热系数高于所述发光元件的导热系数。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的投影机，其特征在于， 在所述发光元件中，所述活性层被设置在所述底座侧。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的投影机，其特征在于， 在所述发光元件中，所述活性层被设置在所述底座侧的相反侧，所述发光元件还具有形成有被所述第一覆层和所述第二覆层夹持的所述活性层的基板，所述基板设置在所述活性层与所述底座之间。
全文摘要
本发明提供一种投影机，该投影机具有使从发光元件出射的光向相同方向行进的发光装置、且易于光轴调整。在本发明的投影机(1000)中，发光装置(100)构成为从第一端面(170)和第二端面(172)两处出射光，并且从发光元件(100)的第一端面(170)出射的第一出射光L1的方向与从发光元件(100)的第二端面(172)出射的第二出射光L2的方向互为相反方向，第一反射面(162)使第一出射光L1反射，第二反射面(164)使第二出射光L2反射，由第一反射面(162)反射的第一反射光L3的方向与由第二反射面(164)反射的第二反射光L4的方向是相同方向。
文档编号G03B21/00GK102023467SQ20101025524
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月13日 优先权日2009年9月11日
发明者武田高司, 金子刚 申请人:精工爱普生株式会社