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。
背景技术：
近年来，作为投影机的光源用的发光装置，人们期待高亮度且色再现性优异的激 光元件(例如参照专利文献1)。已知，在使用这样的发光装置的投影机中，为了实现3D投 影机，对于红色光源(发光装置)、蓝色 光源(发光装置)和绿色光源(发光装置)分别各 设置2个光调制装置(例如光阀)的结构。这样的各色的2个光调制装置也用于使被投影 的图像的分辨率倍增。在这样对于发出一种色光的光源设置2个光调制装置的情况下，作 为使光入射于2个光调制装置中的每个的方案，有例如追加对从1个发光元件芯片出射的 光进行分割的光学系统的方案、作为发出1种色光的光源使用2个发光元件芯片的方案等。 但是，在这样的方案中，由于光学系统增大和/或元件数量增多等，导致装置大型化，存在 制造成本增大等问题。专利文献1 特开2009-75151号公报

发明内容
本发明的几种方式所涉及的目的之一在于提供一种投影机，该投影机对于发出1 种色光的1个光源，不追加对光进行分割的光学系统而能够设置2个光调制装置，能够谋求 小型化且低成本化。本发明所涉及的投影机，包括发光装置，该发光装置具有出射第一出射光和向与 所述第一出射光不同的方向行进的第二出射光的发光元件；与图像信息相应地对所述第一出射光进行调制的第一光调制装置；与图像信息相应地对所述第二出射光进行调制的第二光调制装置；和对由所述第一光调制装置和所述第二光调制装置调制过的光进行投影的投影装 置；所述发光元件是包括层叠结构体的高亮度发光二极管，该层叠结构体具有由第一 包覆层和第二包覆层夹着的有源层，所述有源层具有出射所述第一出射光的第一出射面和出射所述第二出射光的第
二出射面。根据这样的投影机，所述发光元件，能够从一个发光元件芯片出射在相互不同的 方向上行进的所述第一出射光和所述第二出射光，使所述第一出射光入射于所述第一光调 制装置，使所述第二出射光入射于所述第二光调制装置。因此，对于发出一种色光的一个光 源，不用追加对光进行分割的光学系统而能够设置2个光调制装置，能够提供可谋求小型 化且低成本化的投影机。在本发明所涉及的投影机中，所述有源层的至少一部分构成成为所述有源层的电 流路径的增益区域，
所述增益区域排列有多个，在所述层叠结构体中，所述有源层的露出的面中的第一面和第二面处于相互相对 的位置关系，俯视所述有源层时，多个所述增益区域中的第一增益区域，直线状地从所述第一 面至所述第二面为止相对于所述第一面的垂线按顺时针旋转方向倾斜，俯视所述有源层时，多个所述增益区域中的第二增益区域，直线状地从所述第一 面至所述第二面为止相对于所述第一面的垂线按逆时针旋转方向倾斜，所述第一出射面为所述第一增益区域的所述第二面侧的端面，所述第二出射面为所述第二增益区域的所述第二面侧的端面。根据这样的投影机，所述发光元件，能够从一个发光元件芯片出射在相互不同的 方向上行进的所述第一出射光和所述第二出射光，使所述第一出射光入射于所述第一光调 制装置，使所述第二出射光入射于所述第二光调制装置。因此，对于发出一种色光的一个光 源，不用追加对光进行分割的光学系统而能够设置2个光调制装置，能够提供可谋求小型 化且低成本化的投影机。在本发明所涉及的投影机中，所述有源层的至少一部分构成成为所述有源层的电 流路径的增益区域，在所述层叠结构体中，所述有源层的露出的面中的第一面和第二面处于相互相对 的位置关系，俯视所述有源层时，所述增益区域，直线状地从所述第一面至所述第二面为止相 对于所述第一面的垂线倾斜，所述第一出射面为所述增益区域的所述第一面侧的端面，所述第二出射面为所述增益区域的所述第二面侧的端面，所述发光装置具有将所述第一出射光导至所述第一调制装置的第一镜体和将所 述第二出射光导至所述第二调制装置的第二镜体。根据这样的投影机，所述发光元件，能够从一个发光元件芯片出射在相互不同的 方向上行进的所述第一出射光和所述第二出射光，使所述第一出射光入射于所述第一光调 制装置，使所述第二出射光入射于所述第二光调制装置。因此，对于发出一种色光的一个光 源，不用追加对光进行分割的光学系统而能够设置2个光调制装置，能够提供可谋求小型 化且低成本化的投影机。本发明所涉及的投影机中，所述增益区域可以排列多个。根据这样的投影机，能够谋求所述发光元件的发光的高输出化。在本发明所涉及的投影机中，还包括第一 衍射光学元件，其设置于所述发光装置 与所述第一光调制装置之间的所述第一出射光的光路上，对所述第一出射光进行衍射使光 强度分布均勻化；和第二衍射光学元件，其设置于所述发光装置与所述第二光调制装置之 间的所述第二出射光的光路上，对所述第二出射光进行衍射使光强度分布均勻化。根据这样的投影机，能够使光强度分布均勻化了的光入射于所述第一光调制装置 和所述第二光调制装置。在本发明所涉及的投影机中，能够一体地设置所述第一衍射光学元件和所述第二 衍射光学元件。
根据这样的投影机，因为能够削减部件数量，所以能够谋求低成本化和小型化。在本发明所涉及的投影机中，能够一体地设置所述第一光调制装置和所述第二光 调制装置。根据这样的投影机，因为能够削减部件数量，所以能够谋求低成本化和小型化。在本发明所涉及的投影机中，所述光源设置有多个，多个所述光源发出相互不同的色光，还包括对由所述第一光调制装置和所述第二光调制装置调制过的多种色光进行 合成的色合成装置。根据这样的投影机，能够对合成了多个颜色的图像进行投影。


图1是模式性地表示本实施方式所涉及的投影机的图。图2是模式性地表示本实施方式所涉及的投影机的发光装置的剖面图。图3是模式性地表示本实施方式所涉及的投影机的发光装置的俯视图。图4是模式性地表示本实施方式所涉及的投影机的发光装置的一部分的剖面图。图5是模式性地表示第一变形例所涉及的投影机的发光装置的剖面图。图6是模式性地表示第一变形例所涉及的投影机的发光装置的俯视图。图7是模式性地表示第二变形例所涉及的投影机的图。符号说明10R、10GU0B发光装置 20R、20G、20B第一衍射光学元件22R、22G、22B第二衍射 光学元件30R、30G、30B第一光调制装置32R、32G、32B第二光调制装置40色合成装置 50反射镜60半透半反镜(half mirror) 70投影装置80壳体82空冷风扇 100发光元件101层叠结构体102基板104第一包覆层 105第一面 106有源层107第二面108第二包覆层110接触层 111柱状部 112第一电极114第二电极 116绝缘部 120增益区域 120a第一增益区域120b第 二增益区域130反射部 132反射防止部151第一端面 152第二端面 153第三端面154第四端面 155第五端面 156第六端面210基底部 220辅助底座(submount) 300发光元件1000投影机 2000投影机
具体实施例方式下面，对于本发明的优选实施方式，参照附图进行说明。1、投影机首先，对于本实施方式所涉及的投影机1000进行说明。图1是模式性地表示投影 机1000的图。在图1中，为了方便，简化表示发光装置10R、10G、10B。投影机1000，如图1所示， 包括发光装置10R、10G、10B ；第一光调制装置30R、 30G、30B ；第二光调制装置32R、32G、32B ；和投影装置70。投影机1000还可以具有第一衍射光学元件20R、20G、20B ；第二衍射光学元件22R、22G、22B ；色合成装置40 ；和壳体80。发光装置1 0R、10GU0B是投影机1000的光源。投影机1000，如图1所示，具有出 射红色光的红色光源(发光装置)10R、出射绿色光的绿色光源(发光装置)IOG和出射蓝色 光的蓝色光源(发光装置)10B。下面，作为发光装置10R、10GU0B的例子，对于出射红色光 的发光装置IOR进行说明。图2是模式性地表示发光装置IOR的剖面图。图3是模式性地表示发光装置IOR 的俯视图。图4是图3的IV-IV线截面的局部放大图。另外，在图2中，为了方便，简化表 示发光元件100。另外，在图3中，为了方便省略了第二电极114的图示。发光装置10R，如 图2至图3所示，具有发光元件100、基底部210和辅助底座220。作为发光元件100，可使用高亮度发光二极管(SLD，SuperLuminescent Diode,以 下也称为“SLD”)。由此，发光元件100，能够出射非激光的光，所以能够抑制或防止斑点噪 声。发光元件100为例如InGaAIP系(红色)的SLD。发光元件100，如图4所示，具有层叠结构体101。发光元件100还可具有绝缘部 116、第一电极112和第二电极114。层叠结构体101可具有基板102、第一包覆层104、有源 层106、第二包覆层108和接触层110。作为基板102，可使用例如第一导电类型(例如η型)的GaAs基板等。第一包覆层104形成于基板102上。第一包覆层104包括例如第一导电类型的半 导体。作为第一包覆层104，可使用例如η型AlGaInP层等。另外，虽然没有图示，但可以在 基板102和第一包覆层104之间形成缓冲层。作为缓冲层，可使用例如比基板102结晶性 良好的(例如缺陷密度低)的第一导电类型(η型)的GaAs层、InGaP层等。有源层106形成于第一包覆层104上。有源层106夹在第一包覆层104与 第二包覆层108之间。有源层106具有例如重叠3个量子阱结构的多重量子阱(MQW， multi-quantumwell)结构，该量子阱结构包括InGaP阱层和InGaAlP势垒层。有源层106的至少一部分构成成为有源层106的电流路径的增益区域120a、120b。 在增益区域120a、120b，能够使光产生，该光能够在增益区域120a、120b内获得增益。有源 层106具有第一面105和与第一面105处于相对的位置关系的第二面107。第一面105和 第二面107例如平行。在层叠结构体101中，第一面105和第二面107为未被第一包覆层 104和第二包覆层108覆盖的有源层106的露出的面。在图3的例子中，有源层106的一部分构成第一增益区域120a和第二增益区域 120b。第一增益区域120a和第二增益区域120b，两个两个地排列，但其数量不受限定。例 如，通过分别排列多个第一增益区域120a和第二增益区域120b，能够谋求发光的高输出 化。第一增益区域120a和第二增益区域120b的各自的平面形状，例如，如图3所示为平行 四边形等。第一增益区域120a和第二增益区域120b设置为，直线状地从第一面105至第 二面107为止相对垂线P按相互不同的方向倾斜。因此，能够使从第一增益区域120a的第 二面107侧的端面152出射的第一出射光Li、和从第二增益区域120b的第二面107侧的 端面154出射的第二出射光L2向相互不同的方向出射。而且，能够抑制或防止在增益区域 120a、120b所产生的光的激光激发。更加具体而言，如图3所示，俯视有源层106可见，第一 增益区域120a，直线状地从第一面105至第二面107为止相对第一面105的垂线P按顺时 针旋转方向倾斜地设置。第一增益区域120a，也可以例如直线状地从第一面105至第二面107为止、以顺时针旋转方向相对于垂线P的角度为锐角的方式设置。俯视有源层106可 见，第二增益区域120b，直线状地从第一面105至第二面107为止相对第一面105的垂线P 按逆时针旋转方向倾斜地设置。第二增益区域120b，也可以例如直线状地从第一面105至 第二面107为止、以逆时针旋转方向相对于垂线P的角度为锐角的方式设置。第一增益区 域120a相对于垂线P的倾角与第二增益区域120b相对于垂线P的倾角，在图示的例子中， 角度的大小相等，但也可以不等。在产生于增益区域120a、120b的光的波段中，第一面105的发射率高于第二面107 的反射率。例如，如图3所示，由于由反射部130覆盖第一面105，所以能够得到高反射率。 反射部130，具有例如电介质镜体、金属镜体等的高反射结构。具体而言，作为反射部130， 能够使用例如从第一面105侧起按SiON层、SiN层的顺序层叠了 4对的镜体等。优选，第 一面105的反射率为100%，或接近100%。相对于此，优选，第二面107的反射率为0%，或 接近0%。例如，通过由反射防止部132覆盖第二面107，能够得到低反射率。作为反射防 止部132，能够使用例如Al2O3单层等。S卩，在发光元件100中，第一增益区域120a的第二 端面152和第二增益区域120b的第四端面154成为出射面，第一增益区域120a的第一面 105侧的第一端面151和第二增益区域120b的第一面105侧的第三端面153成为反射面。 另外，作为反射部130和反射防止部132，不限定于上述的例子，能够使用例如SiO2层、SiN 层、SiON层、Ta2O5层、TiO2层、TiN层和/或它们的多层膜等。第二包覆层108形成于有源层106上。第二包覆层108包括例如第二导电类型 (例如P型)的半导体。作为第二包覆层108，能够使用例如P型AlGaInP层等。例如由ρ型的第二包覆层108、未掺杂杂质的有源层106和η型的第一包覆层104 构成pin 二极管。第一包覆层104和第二包覆层108的各自，与有源层106相比是禁带宽 度较大且折射率较小的层。有源层106具有将光放大的功能。第一包覆层104和第二包覆 层108，具有夹着有源层106而封闭注入载流子(电子和空穴)和光的功能。接触层110，如图4所示，形成于第二包覆层108上。作为接触层110，可以使用与 第二电极114进行电阻接触的层。作为接触层110可使用例如ρ型GaAs层等。接触层110和第二包覆层108的一部分可形成柱状部111。柱状部111的平面形 状，例如如图3所示，与增益区域120a、120b的平面形状一样。即，例如由柱状部111的平 面形状确定电极112、114之间的电流路径，其结果是，确定了增益区域120a、120b的平面形 状。另外，虽然没有图示，但是柱状部111也可以包括例如接触层110、第二包覆层108的一 部分、有源层106的一部分以及第一包覆层104的一部分。另外，虽然没有图示，但是柱状 部111的侧面也可以倾斜。绝缘部116，如图4所示，可在第二包覆层108之上且设置在柱状部111的侧方。 绝缘部116，与柱状部111的侧面 接触。绝缘部116的上侧的面例如可与接触层110的上侧 的面连续。作为绝缘部116，可使用例如SiN层、SiO2层、聚酰亚胺层等。在作为绝缘部116 使用这些材料的情况下，电极112、114之间的电流，可避开绝缘部116，在该绝缘部116所夹 的柱状部111中流通。绝缘部116，可具有比有源层106的折射率小的折射率。此时，形成 有绝缘部116的部分的垂直截面的有效折射率，比没有形成绝缘部116的部分、即形成有柱 状部111的部分的垂直截面的有效折射率小。由此，对于平面方向，能够在增益区域120a、 120b内高效地封闭光。另外，也可以不设置绝缘部116。也可以解释为绝缘部116为空气。此时，有必要使柱状部111不包括有源层106和第一包覆层104，或使第二电极114不直接 与有源层106和第一包覆层104接触。另外，这里对在形成有绝缘部116的区域和未形成 绝缘部116的区域即形成有柱状部111的区域设有折射率差而将光封闭的折射率导波型进 行了说明，但也可使用通过形成柱状部111而未设置折射率差地、使增益区域120a、120b原 貌成为导波区域的增益导波型。第一电极112，形成于基板102下的整个面。第一电极112能够与和该第一电极 112进行电阻接触的层(在图示的例子中为基板102)接触。由此，能减低第一电极112的 接触电阻。第一电极112经由基板102与第一包覆层104电连接。第一电极112为用于驱 动发光元件100的一方的电极。作为第一电极112，可使用例如从基板102侧起按照Cr层、 AuGe层、Ni层、Au层的顺序层叠了的电极等。另外，也可以在第一包覆层104和基板102之 间设置第二接触层(没有图示)，通过干蚀刻等方式使该第二接触层露出，将 第一电极112 设置于第二接触层上。由此，可得到单面电极结构。该方式在基板102具有绝缘性的情况 下尤其有效。第二电极114可形成于接触层110(柱状部111)和绝缘部116上的整个面。第二 电极114经由接触层110与第二包覆层108电连接。第二电极114为用于驱动发光元件100 的另一方的电极。作为第二电极114，可使用例如从接触层110侧起按照Cr层、AuZn层、Au 层的顺序层叠了的电极等。第二电极114与接触层110的接触面，如图3所示，具有与增益 区域120a、120b同样的平面形状。在发光元件100中，如果对第一电极112和第二电极114之间施加pin 二极管的正 向偏置电压，则在有源层106的增益区域120a、120b发生电子和空穴的再次结合。由于该 再次结合而产生发光。以该产生的光为起点，连锁地引起受激发射，在增益区域120a、120b 内将光的强度放大。在第一增益区域120a产生的光，从第二端面(第一出射面)152作为 第一出射光Ll出射。在第二增益区域120b产生的光，从第四端面(第二出射面)154作为 第二出射光L2出射。S卩，有源层106可具有出射第一出射光Ll的第一出射面152、和出射 第二出射光L2的第二出射面154。第一增益区域120a和第二增益区域120b，相对垂线P 按相互不同的方向倾斜，所以能够使第一出射光Ll和第二出射光L2向相互不同的方向出 射。因此，发光元件100，能使向相互不同的方向行进的第一出射光Ll和第二出射光L2从 一个发光元件芯片中出射，分别通过第一衍射光学元件20R和第二衍射光学元件22R，使第 一出射光Ll入射于第一光调制装置30R、使第二出射光L2入射于第二光调制装置32R。基底部210，可通过例如辅助底座220间接地支持发光元件100。作为基底部210 可以使用例如板状(长方体状)的部件。作为基底部210，可以使用例如Cu、Al等。发光元 件100，虽然没有图示，但也可以通过例如引线键合法而与辅助底座220上的电极电连接。辅助底座220可以例如直接支持发光元件100。辅助底座220，如图2所示，形成于 基底部210上。在辅助底座220上形成有发光元件100。作为辅助底座220，可使用例如板 状的部件。另外，例如也可以不设置辅助底座220，使得基底部210直接支持发光元件100。 作为辅助底座220，可使用例如BeO、AlN等。基底部210和辅助底座220的导热率，高于例如发光元件100的导热率。由此，基 底部210和辅助底座220可作为散热器发挥作用。作为投影机1000的发光装置10R、10G、10B，对于出射红色光的发光装置IOR进行了说明，但是对于其他的发光装置IOGUOB也一样，通过改变发光元件100的材料种类，能 得到绿色发光装置10G、蓝色发光装置10B。另外，发光装置10R、10G、10B，可用例如下面的工序制造。首先，在基板102上，通过使用例如MOCVD法，使第一包覆层104、有源层106、第二 包覆层108、接触层110按该顺序外延生长。接着，使用例如光刻技术和蚀刻技术等，对接触 层110和第二包覆层108进行图形化而形成柱状部111。接下来，以覆盖柱状部111的方 式形成绝缘部116。具体而言，首先，通过例如CVD (chemical vapor exposition，化学气相 淀积法)、涂敷法等，在第二包覆层108的上方(包括接触层110)对绝缘层进行成膜。接 下来，使用例如蚀刻技术等使接触层110的上侧的面露出。通过上述的工序，可形成绝缘部 116。接下来，通过例如按真空蒸镀法形成导电层，来形成第一电极112和第二电极114。通 过上述工序，可形成发光元件100。接下来，将发光元件100安装于辅助底座220和基底部210。可以通过例如引线键 合法等使发光元件100、与辅助底座220及基底部210电连接。通过上述的工序，得到发光装置10R、10G、IOB0第一衍射光学元件20R、20G、20B，如图1所示，为使第一出射光Ll衍射使其的光强 度分布均勻化的光学元件。第一衍射光学元件20R、20G、20B，分别设置于各发光装置10R、 10GU0B与各第一光调制装置30R、30G、30B之间的光路上。通过各第一衍射光学元件20R、 20G.20B,使第一出射光Ll的光强度分布均勻化，并使其入射于各第一光调制装置30R、 30G、30B。第二衍射光学元件22R、22G、22B，为使第二出射光L2衍射使其的光强度分布均勻 化的光学元件。第二衍射光学元件22R、22G、22B，分别设置于各发光装置10R、10G、IOB与各 第二光调制装置32R、32G、32B之间的光路上。通过各第二衍射光学元件22R、22G、22B，使第 二出射光L2的光强度分布均勻化，并使其入射于各第二光调制装置32R、32G、32B。作为衍射光学元件20R、20G、20B、22R、22G、22B，可使用例如在玻璃基板形成有 计算机计算的、人工制成的凹凸结构的计算机合成全息元件(CGH，computer generated hologram,以下称为“CGH”)。CGH，为利用衍射现象来变换入射光的波阵面的波阵面变换元 件。CGH，能够产生均一的光强度分布和/或单纯形状的光强度分布，所以为了照射光调制 装置30R、30G、30B、32R、32G、32B，可优选使用。而且，CGH，例如能够实现衍射光栅的分割区 域的自由设定，能够抑制或防止像差。另外，入射于衍射光学元件20R、20G、20B、22R、22G、 22B的出射光Li、L2，可由准直透镜(没有图示)变换为平行光。由此，可使平行光入射于 衍射光学元件 20R、20G、20B、22R、22G、22B。第一光调制装置30R、30G、30B，能够分别与图像信息相对应地对从各发光装置 10R、10GU0B出射的第一出射光Ll进行调制。S卩，能通过第一光调制装置30R、30G、30B，与 图像信息相对应地对经由第一衍射光学元件20R、20G、20B入射的第一出射光Ll进行调制， 使其入射于色合成装置40。第二光调制装 置32R、32G、32B，能够分别与图像信息相对应地对从各发光装置 10R、10GU0B出射的第二出射光L2进行调制。S卩，能通过第二光调制装置32R、32G、32B，与 图像信息相对应地对经由第二衍射光学元件22R、22G、22B入射的第二出射光L2进行调制， 使其入射于色合成装置40。
作为第一光调制装置30R、30G、30B和第二光调制装置32R、32G、32B，可使用例如 透射型的液晶光阀、反射型的液晶光阀。另外，也可以使用例如液晶以外的光阀。色合成装置40，为对由第一光调制装置30R、30G、30B和第二光调制装置32R、32G、 32B调制过的多种色光进行合成并使其入射于投影装置70的光学元件。因此，投影机1000 能对合成了多种色的图像进行投影。作为色合成装置40，可使用例如十字分色棱镜。十字 分色棱镜，是贴合4个直角棱镜而形成的，在直角棱镜相互贴合的界面形成有2个电介质多 层膜。通过该电介质多层膜，例如对红色光进行透射，对绿色光和蓝色光进行反射，从而能 合成3色的色光。色合成装置40，与第一光调制装置30R、30G、30B和第二光调制装置32R、 32G、32B相对应地设置有2个。从2个色合成装置40出射的合成光，经由反射镜50和半透 半反镜60，入射于投影装置70。另外，这里，对于作为色合成装置40使用十字分色棱镜的 情况进行了说明，但作为色合成装置40，也可使用例如交叉配置分色镜而对色光进行合成 的装置、平行地配置分色镜而对色光进行合成的装置等。投影装置70，能够将通过色合成装置40合成了的光按预期的放大倍数放大并投 影 于屏幕(没有图示)上。作为投影装置70，例如可以包括投影透镜。壳体80，能够收纳例如发光装置10R、10GU0B ；第一光调制装置30R、30G、30B ；第 二光调制装置32R、32G、32B ；投影装置70 ；第一衍射光学元件20R、20G、20B ；第二衍射光学 元件22R、22G、22B ；和十字分色棱镜40。在壳体80，固定有发光装置10R、10G、10B。壳体 80，具有散热器和珀耳帖元件等，能够对发光装置10R、10GU0B的热进行散发。在壳体80， 例如可以设置空冷风扇82。本实施方式所涉及的投影机1000，例如具有下面的特征。本实施方式所涉及的投影机1000中，发光元件100的有源层106可具有出射第一 出射光Ll的第一出射面152和出射第二出射光L2的第二出射面154。S卩，发光元件100， 使向相互不同的方向行进的第一出射光Ll和第二出射光L2从一个发光元件芯片中出射， 分别使第一出射光Ll入射于第一光调制装置30R、30G、30B，使第二出射光L2入射于第二 光调制装置32R、32G、32B。因此，在对于发出一种色光的1个发光装置(光源)具有2个 光调制装置的投影机中，与追加对从1个发光元件芯片出射的光进行分割的光学系统的方 案、和/或作为光源使用2个发光元件芯片的方案相比，可谋求小型化。而且，与这些方案 相比，可削减成本。由此，能够谋求例如3D投影机和/或能够使投影的图像的分辨率提高 的投影机的小型化和低成本化。在本实施方式所涉及的投影机1000中，发光装置10R、10GU0B的发光元件100可 以是SLD。因此，能够抑制或防止斑点噪声。由此，能够提供能显示鲜明图像的投影机。2、变形例接下来，对于本实施方式所涉及的投影机的变形例进行说明。另外，对于与上述的 投影机1000的例子不同的方面进行说明，对于同样的方面标注相同的附图标记并省略说明。(1)第一变形例首先，对于第一变形例进行说明。在投影机1000的例子中，对作为光源使用具有 发光元件100的发光装置10R、10GU0B的情况进行了说明，该发光元件100是排列有相互 相对于垂线P的角度不同的第一增益区域120a和第二增益区域120b的元件。在本变形例所涉及的投影机中，作为光源，可使用具有排列有相对于垂线P的角度相同的增益区域120 的发光元件300的发光装置12R、12G、12B。下面，作为发光装置12R、12G、12B的例子，对于 出射红色光的发光装置12R进行说明。图5是模式性地表示发光装置12R的剖面图。图6 是俯视发光装置12R所见的图。另外，在图5中，为了方便，简化表示发光元件300。在发光装置12R中，如图5所示，可包括发光元件300 ；基底部210 ；辅助底座 220 ；具有第一镜体232的第一光轴转换元件230 ；具有第二镜体242的第二光轴转换元件 240。发光元件300，可以例如使其第二电极114侧朝向辅助底座220侧(junction down)，以倒装芯片方式安装于辅助底座220上。由此，能够将有源层106设置于辅助底座 220和基底部210侧，所以能够得到散热性优异的发光装置12R。发光元件300，如图6所示，俯视有源层106可见，直线状地从第一面105起至第 二面107为止，相对于第一面105的垂线P倾斜地设置增益区域120。由此，能够抑制或防 止在增益区域120产生的光的激光激发。另外，有源层106的第一面105和第二面107，可 由例如反射防止部132覆盖。S卩，在发光元件300中，增益区域120的第一面105侧的第五 端面155和增益区域120的第二面107侧的第六端面156成为出射面。由此，使在增益区 域120产生的光从第五端面(第一出射面)155作为第一出射光Ll出射，使该光从第六端 面(第二出射面)156作为第二出射光L2出射。第一出射光Ll和第二出射光L2，可向与增 益区域120相对于垂线P的斜度相比进一步倾斜的方向出射。在图示的例子中，增益区域 120排列有4个，但并不限定于该数量。通过排列多个增益区域120，可谋求发光的高输出 化。 第一光轴转换元件230和第二光轴转换元件240，例如形成于基底部210上。第 一光轴转换元件230具有第一镜体232。第二光轴转换元件240具有第二镜体242。镜体 232、242，相对于有源层106的上侧的面倾斜例如45度。作为光轴转换元件230、240的材 质，可举出例如铝、银、金等。例如也可由上述列举的材料仅制成光轴转换元件230、240的 镜体232、242的一部分。第一镜体232配置为例如与第一面105相对向。第一镜体232可使从第五端面155 出射的第一出射光Ll反射。具体而言，如图5所示，可使在从第二面107侧朝向第一面105 侧的方向(例如水平方向)上行进而来的第一出射光Li，向有源层106的厚度方向(例如 垂直方向)侧反射。这里，第一出射光Li，如图6所示，俯视发光装置12R可见，对于第一镜 体232以倾斜角度θ入射。因此，第一镜体232，可使第一出射光Ll向相对于垂直方向正 好倾斜了角度θ的方向反射。第二镜体242配置为例如与第二面107相对向。第二镜体 242可使从第六端面156出射的第二出射光L2反射。具体而言，可使在从第二面107侧朝 向第一面105侧的方向(例如水平方向)上行进而来的第二出射光L2，向有源层106的厚 度方向(例如垂直方向)反射。这里，第二出射光L2，如图6所示，俯视发光装置12R可见， 对于第二镜体242以倾斜角度θ入射。因此，第二镜体242，可使第二出射光L2向相对于 垂直方向正好倾斜了角度θ的方向反射。即，在发光装置12R中，可使第一出射光Ll和第 二出射光L2向相互相反的方向行进，使其以角度θ入射于各镜体232、242。因此，使被第 一镜体232反射了的第一出射光Ll和被第二镜体242反射了的第二出射光L2，向相互不同 的方向行进，使第一出射光Ll入射于第一光调制装置30R，使第二出射光L2入射于第二光调制装置32R。作为发光装置12R、12G、12B的例子，对于红色发光装置12R进行了说明，但对于绿 色发光装置12G和蓝色发光装置12B也一样。在本变形例所涉及的投影机中，发光元件300的有源层106可具有出射第一出射 光Ll的第一出射面155和出射第二出射光L2的第二出射面156。此外，还可具有使第一出 射光Ll反射的第一 镜体232和使第二出射光L2反射的第二镜体242。由此，可使第一出 射光Ll和第二出射光L2向相互不同的方向行进，使第一出射光Ll入射于第一光调制装置 30R、30G、30B，使第二出射光L2入射于第二光调制装置32R、32G、32B。因此，在对于发出一 种色光的发光装置(光源)具有2个光调制装置的投影机中，与追加对从1个发光元件芯 片出射的光进行分割的光学系统的方案、和/或作为光源使用2个发光元件芯片的方案相 比，可谋求小型化。而且，与这些方案相比，可削减成本。由此，能够谋求例如3D投影机或 能够使投影的图像的分辨率提高的投影机的小型化和低成本化。(2)第二变形例接下来，对于第二变形例进行说明。图7是模式性地表示本变形例所涉及的投影 机2000的图。在投影机2000中，可分别一体地设置对各发光装置10R、10GU0B所设置的第一衍 射光学元件20卩、206、2( 和第二衍射光学元件221 、226、228。S卩，例如可一体地设置对红色 发光装置IOR所设置的第一衍射光学元件20R和第二衍射光学元件22R。对于绿色发光装 置IOG和蓝色发光装置IOB也一样。由此，能够削减部件数量，所以能够谋求低成本化和小型化。在投影机2000中，可分别一体地设置对发光装置10R、10GU0B所设置的第一光调 制装置30R、30G.30B和第二光调制装置32R、32G、32B。即，例如可一体地设置对红色发光装 置IOR所设置的第一光调制装置30R和第二光调制装置32R。对于绿色发光装置IOG和蓝 色发光装置IOB也一样。由此，能够削减部件数量，所以能够谋求低成本化和小型化。另外，上述的实施方式和变形例是一例，并不限定于此。例如也可适当组合上述的 各变形例。如上所述对本发明的实施方式详细进行了说明，但本领域技术人员应该能容易地 理解到实质上不脱离本发明的具有新颖性的技术方案和效果的诸多变形都是可行的。因 此，这样的变形例全部包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种投影机，其包括发光装置，该发光装置具有发光元件，该发光元件出射第一出射光和沿与所述第一出 射光不同的方向行进的第二出射光；相应于图像信息对所述第一出射光进行调制的第一光调制装置； 相应于图像信息对所述第二出射光进行调制的第二光调制装置；和 对由所述第一光调制装置和所述第二光调制装置调制过的光进行投影的投影装置； 所述发光元件是具备层叠结构体的高亮度发光二极管，该层叠结构体具有由第一包覆 层和第二包覆层夹着的有源层，所述有源层具有出射所述第一出射光的第一出射面和出射所述第二出射光的第二出 射面。
2.根据权利要求1所述的投影机，其中，所述有源层的至少一部分构成成为所述有源层的电流路径的增益区域， 所述增益区域排列有多个，在所述层叠结构体中，所述有源层的露出的面中的第一面和第二面处于相互相对的位 置关系，俯视所述有源层时，多个所述增益区域中的第一增益区域，按照呈直线状的方式，从所 述第一面至所述第二面为止，相对于所述第一面的垂线按顺时针旋转方向倾斜，俯视所述有源层时，多个所述增益区域中的第二增益区域，按照呈直线状的方式，从所 述第一面至所述第二面为止，相对于所述第一面的垂线按逆时针旋转方向倾斜， 所述第一出射面为所述第一增益区域的所述第二面侧的端面， 所述第二出射面为所述第二增益区域的所述第二面侧的端面。
3.根据权利要求1所述的投影机，其中，所述有源层的至少一部分构成成为所述有源层的电流路径的增益区域， 在所述层叠结构体中，所述有源层的露出的面中的第一面和第二面处于相互相对的位 置关系，俯视所述有源层时，所述增益区域，按照呈直线状的方式，从所述第一面至所述第二面 为止，相对于所述第一面的垂线倾斜，所述第一出射面为所述增益区域的所述第一面侧的端面， 所述第二出射面为所述增益区域的所述第二面侧的端面，所述发光装置具有第一镜和第二镜，所述第一镜使得所述第一出射光入射于所述第一 调制装置，所述第二镜使得所述第二出射光入射于所述第二调制装置。
4.根据权利要求3所述的投影机，其中， 所述增益区域排列有多个。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的投影机，其中，还包括第一衍射光学元件，该第一衍射光学元件设置于所述发光装置与所述第一光 调制装置之间的所述第一出射光的光路上，对所述第一出射光进行衍射使光强度分布均勻 化；和第二衍射光学元件，该第二衍射光学元件设置于所述发光装置与所述第二光调制装置 之间的所述第二出射光的光路上，对所述第二出射光进行衍射使光强度分布均勻化。
6.根据权利要求5所述的投影机，其中，所述第一衍射光学元件和所述第二衍射光学元件一体设置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的投影机，其中， 所述第一光调制装置和所述第二光调制装置一体设置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的投影机，其中， 所述发光装置设置有多个，多个所述发光装置发出相互不同的色光，还包括对由所述第一光调制装置和所述第二光调制装置调制过的多种色光进行合成 的色合成装置。
全文摘要
本发明提供投影机，能对发出1种色光的1个光源不追加分割光的光学系统地设置2个光调制装置，能谋求小型化和低成本化。包括发光装置(10R、10G、10B)，具有出射第一出射光(L1)和向与第一出射光不同的方向行进的第二出射光(L2)的发光元件(100)；与图像信息相应地调制第一出射光的第一光调制装置(30R、30G、30B)；与图像信息相应地调制第二出射光的第二光调制装置(32R、32G、32B)；和投影由第一光调制装置和第二光调制装置调制的光的投影装置(70)；发光元件是包括具有由第一包覆层(104)和第二包覆层(108)夹着的有源层(106)的层叠结构体(101)的高亮度发光二极管。
文档编号G03B21/20GK102004384SQ20101026633
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月27日 优先权日2009年8月28日
发明者望月理光 申请人:精工爱普生株式会社