(57)【要約】【課題】不要な電磁波の放出を十分に低減可能な光源装置、及びこの光源装置を用いるプロジェクタを提供すること。【解決手段】電流を供給することにより発光するチップ３１１と、チップ３１１が積層されているベース部３１２と、チップ３１１に電流を供給する電極端子３１４、３１５と、光学的に透明な部材からなり、チップ３１１、電極端子３１４、３１５、及びボンディングワイヤ３１７を封止するキャップ部３１３と、を有し、ベース部３１２とキャップ部３１３とは、導電性部材により構成され、チップ３１１、ボンディングワイヤ３１７、及び電極端子３１４、３１５は、ベース部３１２とキャップ部３１３とで封止することにより電磁的に密閉されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を供給することにより発光するチップと、
前記チップが積層されているベース部と、
前記チップに前記電流を供給する電極端子と、
光学的に透明な部材からなり、前記チップと前記電極端子とを封止するキャップ部と、を有し、
少なくとも前記チップと前記電極端子とは、導電性部材により電磁的に密閉されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記ベース部の少なくとも一部、及び前記キャップ部は、前記導電性部材により構成され、
少なくとも前記チップと前記電極端子とは、前記ベース部の少なくとも一部、及び前記キャップ部により封止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。
【請求項３】
前記キャップ部の光射出側の面に、光学的に透明な表層部材を有し、
前記ベース部の少なくとも一部、及び前記表層部材は、前記導電性部材により構成され、
少なくとも前記チップと前記電極端子とは、前記ベース部の少なくとも一部、及び前記表層部材により封止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。
【請求項４】
前記チップと前記キャップ部との間に、光学的に透明な流動性部材を有し、
前記ベース部の少なくとも一部、及び前記流動性部材は、前記導電性部材により構成され、
少なくとも前記チップと前記電極端子とは、前記ベース部の少なくとも一部、及び前記流動性部材により封止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。
【請求項５】
２つの前記電極端子を有し、
２つの前記電極端子のうちいずれか一方の前記電極端子は、前記導電性部材と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記導電性部材は、外部に露出するようにして設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記チップの発光に伴って所定の周波数の電磁波が発生する場合に、前記導電性部材は、前記導電性部材どうしの空間的間隔が前記電磁波の波長の２０分の１以下の長さとなるように設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記導電性部材は、グラウンド電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
光を供給する光源装置と、
前記光源装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置からの光を投写する投写レンズと、を有し、
前記光源装置は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及びプロジェクタ、特に、固体発光素子を用いる光源装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタの光源装置として、放電型ランプ、例えばメタルハライドランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ等が用いられている。放電型ランプは、高輝度、高効率である反面、高圧の電源回路を必要とする。高圧の電源回路は大型で重いため、プロジェクタの小型化の妨げとなってしまう。また、放電ランプの点灯寿命時間も十分に長いとはいえない。さらに、放電ランプは、高速な点灯や消灯、変調などが極めて困難である。特に、放電ランプの起動時には、数分間という長い時間を要してしまう。
【０００３】
このため、新たに、固体発光素子を用いる光源装置が注目されている。固体発光素子の中でも、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）の開発、改良の進展は著しい。表示用の小出力のＬＥＤに加えて、照明用の大出力のＬＥＤも製品が開発されている。ＬＥＤは、超小型、超軽量、長寿命であるという特徴を有する。このため、ＬＥＤは、プロジェクタ、特に小型の携帯用プロジェクタの光源装置に用いるのに好適である。
【０００４】
また、ＬＥＤは、駆動電流の制御により、ミリ秒オーダーの高速な点灯、消灯、変調（射出光量の調整）が容易であるという特徴を有する。ＬＥＤの高速駆動を利用することで、例えば、映像の１フレームにつき赤色光（以下、「Ｒ光」という。）用、緑色光（以下、「Ｇ光」という。）用、青色光（以下、「Ｂ光」という。）用のＬＥＤを順次点灯させて照明することが可能となる。また、ＬＥＤをパルス発光させ、発光時間を積分することにより大きな出力を得ることも考えられている。さらに、ＬＥＤをパルス発光させると、動画を表示する場合に画面上で移動する像が尾を引くような残像が見えてしまう、いわゆる尾引き現象を低減することも考えられている。
【０００５】
ＬＥＤをプロジェクタの光源として使用する場合、十分な明るさを確保するためには、１つのＬＥＤにつき約１アンペア程度の大きな電流を供給する必要がある。ＬＥＤに大きな電流を供給するとともに上述のような高速駆動を行うと、ＬＥＤに電流を供給する電流線から強い電磁波が発生する場合があると考えられる。電流線から発生する電磁波は、プロジェクタにとって不要なものである。また、強力な電磁波が放出されると、プロジェクタやその周辺の機器の誤作動や、健康への悪影響等を引き起こす場合もあり得る。このため、製品の電磁環境適合性について規制が設けられ、不要な電磁波の発生を防ぐことが求められている。発光装置において発生する不要な電磁波を低減する技術は、以下の特許文献１に提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３４０５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１に提案されている構成によると、ＬＥＤからの光が射出する面は、電磁的なシールドがなされていない。このため、特許文献１に提案されている技術では、発光装置から放出される電磁波を十分に低減することが困難である。プロジェクタの製品化のためには、放出される電磁波を十分に低減し、電磁環境適合性を確保し得る構成とする必要がある。本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、不要な電磁波の放出を十分に低減可能な光源装置、及びこの光源装置を用いるプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、電流を供給することにより発光するチップと、チップが積層されているベース部と、チップに電流を供給する電極端子と、光学的に透明な部材からなり、チップと電極端子とを封止するキャップ部と、を有し、少なくともチップと電極端子とは、導電性部材により電磁的に密閉されていることを特徴とする光源装置を提供することができる。
【０００９】
固体発光素子は、チップの発光に伴い、チップ及びチップに電流を供給する電極端子から不要な電磁波を発生すると考えられる。本発明では、導電性部材により、チップ及び電極端子をシールドする。チップと電極端子とを導電性部材でシールドすることにより、チップ及び電極端子で発生した不要な電磁波を導電性部材内で反射、吸収して閉じ込める。そして、電磁波の一部は、導電性部材の表面の抵抗においてジュール熱に変換される。また、導電性部材によって、電磁波を電流に変換して光源装置の外部に流すこともできる。電磁波から電流に変換され、光源装置の外部に流れた電流についても、最終的には抵抗によりジュール熱に変換される。このようにして、チップの発光に伴って発生する不要な電磁波は、熱や電流に変換される。チップと電極端子とは、導電性部材でシールドされることにより、電磁的に密閉される。これにより、不要な電磁波の放出を十分に低減可能な光源装置を得られる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、ベース部の少なくとも一部、及びキャップ部は、導電性部材により構成され、少なくともチップと電極端子とは、ベース部の少なくとも一部、及びキャップ部により封止されていることが望ましい。キャップ部は、光学的に透明な部材からなり、チップと電極端子とを封止する。ベース部とキャップ部を導電性部材により構成すると、ベース部とキャップ部とによって、チップ及び電極端子を電磁的に密閉することができる。また、キャップ部は光学的に透明な部材であるから、発光光を光源装置の外部へ導く機能と、導電性部材としての機能とを備える。これにより、チップと電極端子とを電磁的に密閉することができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、キャップ部の光射出側の面に、光学的に透明な表層部材を有し、ベース部の少なくとも一部、及び表層部材は、導電性部材により構成され、少なくともチップと電極端子とは、ベース部の少なくとも一部、及び表層部材により封止されていることが望ましい。キャップ部の表層部材とベース部とを導電性部材により構成すると、ベース部と表層部材によって、チップ及び電極端子を電磁的に密閉することができる。また、表層部材は光学的に透明であるから、発光光の射出の妨げにもならない。これにより、チップと電極端子とを電磁的に密閉することができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、チップとキャップ部との間に、光学的に透明な流動性部材を有し、ベース部の少なくとも一部、及び流動性部材は、導電性部材により構成され、少なくともチップと電極端子とは、ベース部の少なくとも一部、及び流動性部材により封止されていることが望ましい。ベース部と流動性部材とを導電性部材により構成すると、ベース部と流動性部材とによって、チップ及び電極端子を電磁的に密閉することができる。また、流動性部材は光学的に透明であるから、発光光の射出の妨げにもならない。これにより、チップと電極端子とを電磁的に密閉することができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、２つの前記電極端子を有し、２つの電極端子のうちいずれか一方の電極端子は、導電性部材と電気的に接続されていることが望ましい。いずれか一方の電極端子を導電性部材と電気的に接続すると、導電性部材で不要な電磁波を電流に変換した後、電流を光源装置の外部へ流すことができる。このとき、不要な電磁波から変換された電流を、グラウンド電極へと流すことができる。また、２つの電極端子とは別に端子を設けなくても、不要な電磁波から変換された電流を、グラウンド電極へと流すことができる。これにより、簡易な構成で、電磁波から変換された電流を光源装置の外部へ流すことができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、導電性部材は、外部に露出するようにして設けられていることが望ましい。導電性部材と、例えばグラウンド電極につながる他の部材とを接続させると、電磁波から変換された電流を外部へ流すことができる。このとき、導電性部材が光源装置の外部に露出して設けられていると、導電性部材と他の部材とを、簡易かつ低インピーダンスに接続することができる。これにより、電磁波から変換された電流を効率良く光源装置の外部へ流すことができる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、チップの発光に伴って所定の周波数の電磁波が発生する場合に、導電性部材は、導電性部材どうしの空間的間隔が電磁波の波長の２０分の１以下の長さとなるように設けられていることが望ましい。例えば、ベース部とキャップ部とを、いずれも導電性部材で構成する場合を考える。ベース部とキャップ部とは、例えば、圧着等により機械的に接着される。このとき、ベース部とキャップ部との接合部に隙間を生じる場合がある。このように導電性部材に隙間があると、隙間から電磁波が漏れる場合があり得る。導電性部材どうしの空間的間隔を電磁波の波長の２０分の１以下の長さとすると、隙間からの電磁波の漏れを低減することができる。これにより、導電性部材どうしを密着して設けることが困難であっても、チップと電極端子との電磁的な密閉を緻密にし、電磁波の漏れを低減することができる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、導電性部材は、グラウンド電極と電気的に接続されていることが望ましい。導電性部材をグラウンド電極と接続することにより、電磁波から変換された電流を光源装置の外部へ流すことができる。グラウンド電極へ流れた電流は、ジュール熱に変換される。これにより、電磁波から変換された電流を光源装置の外部へ流して、不要な電磁波の放出を低減できる。
【００１７】
さらに、本発明によれば、光を供給する光源装置と、光源装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、空間光変調装置からの光を投写する投写レンズと、を有し、光源装置は、上記の光源装置であることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。上記の光源装置を用いることにより、不要な電磁波の発生を十分に低減することができる。これにより、不要な電磁波の発生を十分に低減可能なプロジェクタを得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１００の概略構成を示す。本実施例では、まずプロジェクタ１００全体の概略構成を説明し、次いで、光源装置の構成について詳細に説明する。プロジェクタ１００は、Ｒ光用光源装置であるＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒと、Ｇ光用光源装置であるＧ光用ＬＥＤ１０１Ｇと、Ｂ光用光源装置であるＢ光用ＬＥＤ１０１Ｂとを有する。
【００２０】
Ｒ光用ＬＥＤ１０１ＲからのＲ光は、λ／４位相板１０２Ｒを透過して、反射型偏光板１０３Ｒに入射する。反射型偏光板１０３Ｒは、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光を透過し、特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光、例えばｓ偏光光を反射する。反射型偏光板１０３Ｒを透過したｐ偏光光は、クロスダイクロイックプリズム１０４に入射する。反射型偏光板１０３Ｒで反射された光は、反射型偏光板１０３Ｒへ入射するときと略同一の光路を逆向きに進行する。反射型偏光板１０３Ｒで反射された光のうちのｓ偏光光は、λ／４位相板１０２Ｒを透過することにより円偏光に変換される。λ／４位相板１０２Ｒを透過した光は、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒに戻る。
【００２１】
Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒに戻った光は、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒのチップ等で反射され、それまでとは逆回りの円偏光となって再びλ／４位相板１０２Ｒの方向に進行する。そして、λ／４位相板１０２Ｒに入射した円偏光は、今度はｐ偏光光に変換される。λ／４位相板１０２Ｒからのｐ偏光光は、反射型偏光板１０３Ｒを透過してクロスダイクロイックプリズム１０４に入射する。このようにして、クロスダイクロイックプリズム１０４には、ｐ偏光光に変換されたＲ光が入射する。
【００２２】
Ｇ光用ＬＥＤ１０１ＧからのＧ光、Ｂ光用ＬＥＤ１０１ＢからのＢ光についても、Ｒ光ど同様にして、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換されてクロスダイクロイックプリズム１０４に入射する。クロスダイクロイックプリズム１０４は、２つのダイクロイック膜１０４ａ、１０４ｂをＸ字型に直交して配置して構成されている。ダイクロイック膜１０４ａは、Ｒ光を反射し、Ｂ光、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１０４ｂは、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１０４は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を合成する。
【００２３】
空間光変調装置である透過型の液晶表示装置１０６は、偏光板１０５、１０７を有する。偏光板１０５は、液晶表示装置１０６の入射側に設けられている。また、偏光板１０７は、液晶表示装置１０６の射出側に設けられている。上述のように、クロスダイクロイックプリズム１０４に入射するＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、いずれも特定の振動方向の偏光光であるｐ偏光光に変換されている。ｐ偏光光に変換されているＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、そのまま偏光板１０５に入射する。偏光板１０５は、ｐ偏光光を透過して液晶表示装置１０６に入射させる。液晶表示装置１０６に入射したｐ偏光光は、画像信号に応じた変調により、ｓ偏光光に変換され、偏光板１０７に入射する。
【００２４】
偏光板１０７は、ｓ偏光光を透過して投写レンズ１０８の方向に進行させる。投写レンズ１０８は、液晶表示装置１０６で変調された光をスクリーン１０９に投写する。クロスダイクロイックプリズム１０４に入射する光を特定の振動方向のｐ偏光光に変換することにより、偏光板１０５で吸収される光を減らすとともに、液晶表示装置１０６に入射させる光を増加することができる。液晶表示装置１０６に入射させる光を増加させることにより、各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの光を効率良く利用することができる。
【００２５】
次に、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒと、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇと、Ｂ光用ＬＥＤ１０１Ｂとの点灯時間及びタイミングについて説明する。図２は、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒと、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇと、Ｂ光用ＬＥＤ１０１Ｂとの点灯時間及びタイミングの例を示す。図１を用いて説明したように、プロジェクタ１００は、１つの液晶表示装置１０６を用いて各色光を変調する。液晶表示装置１０６は、画像の１フレーム内で、色光ごとに異なる変調を順に行う。
【００２６】
図２は、１フレームをＲ点灯時間と、Ｇ点灯時間と、Ｂ点灯時間とに分割していることを示す。各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、液晶表示装置１０６の変調に合わせて、色光ごとに順に点灯する。ＬＥＤは、駆動電流の制御により、ミリ秒オーダーの高速な点灯、消灯、変調（射出光量の調整）が容易であるという特徴を有する。この特徴を用いると、映像の１フレームにつき色光ごとのＬＥＤを順次点灯させて照明することが可能である。このため、カラーホイール等の構成を用いなくても、簡易な構成によって色順次駆動を行うことができる。
【００２７】
Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を順次投写し、全体として白色の投写像を得るためには、Ｇ光の光束量が全体の光束量のうち６０〜８０％であることを要する。各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの出力量が同一である場合、Ｇ光の光束量が不足することとなる。このため、図２に示すように、Ｇ色用ＬＥＤ１０１Ｇの点灯時間ＧＴを、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒの点灯時間ＲＴ、及びＢ光用ＬＥＤ１０１Ｂの点灯時間ＢＴのいずれよりも長くする。また、図１に示すプロジェクタ１００において色光ごとに１つのＬＥＤを設ける構成としているが、色光ごとに複数のＬＥＤを設ける構成としても良い。色光ごとに複数のＬＥＤを設ける場合、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇの数量を、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒの数量、及びＢ光用ＬＥＤ１０１Ｂの数量のいずれよりも多くすることで、Ｇ光の光束量を多くしても良い。
【００２８】
また、各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂをパルス発光させると、発光時間を積分することにより、連続して発光するよりも大きな出力を得ることも可能となる。さらに、各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂをパルス発光させると、動画を表示する場合に画面上で移動する像が尾を引くような残像が見えてしまう、いわゆる尾引き現象を低減することも可能となる。このように、ＬＥＤを高速駆動することにより、プロジェクタ１００は、簡易な構成による色順次駆動が可能となるばかりでなく、明るく高品質な画像を得ることも可能となる。
【００２９】
次に、光源装置である各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの構成について説明する。本発明において、各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの特徴的部分の構成は同一である。従って、本実施例、及び以下の実施例において、Ｒ光用ＬＥＤの構成を例として説明を行うものとする。図３は、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒの断面構成を示す。Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒのチップ３１１は、電流を供給することにより発光する。チップ３１１は、ベース部３１２の表面に積層されて設けられている。ベース部３１２は、導電性部材、例えば、アルミニウムや銅等の金属部材により構成されている。
【００３０】
ベース部３１２には、第１の電極端子３１４と第２の電極端子３１５とが設けられている。電極端子３１４、３１５は、不図示の外部電源からの電流をチップ３１１に供給する。電極端子３１４、３１５は、それぞれボンディングワイヤ３１７によって、チップ３１１と電気的に接続されている。なお、電極端子３１４、３１５は、それぞれボンディングワイヤ３１７を介さず直接チップ３１１と接続しても良い。電極端子３１４、３１５とチップ３１１とを直接接続する場合、ボンディングワイヤ３１７は不要である。
【００３１】
電極端子３１４、３１５は、表面に絶縁層３１６が設けられている。絶縁層３１６によって、電極端子３１４、３１５とベース部３１２とは、電気的に絶縁されている。ベース部３１２は、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒの外部、例えばＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒの下部に露出するようにして設けられている。ベース部３１２がＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒの外部に露出している部分と、例えば不図示の光源駆動回路とは、電気的に接続されている。ベース部３１２は、接続線を設けることにより、光源駆動回路と接続される。光源駆動回路は、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒの外部に設けられたグラウンド電極３２０と電気的に接続されている。このため、光源駆動回路を介して、ベース部３１２とグラウンド電極３２０とは電気的に接続されている。
【００３２】
なお、ベース部３１２と光源駆動回路との間に接続線を用いる代わりに、例えば、ベース部３１２と光源駆動回路とを接触させることによっても、ベース部３１２と光源駆動回路とを電気的に接続できる。この場合、ベース部３１２は、光源駆動回路との接触部分に、弾性かつ導電性の部材をはめ込むこととしても良い。弾性かつ導電性の部材を使用すると、ベース部３１２と光源駆動回路とを密着させることができる。
【００３３】
また、ベース部３１２と接続される他の構成部分は、光源駆動回路に限らず、例えば、ヒートシンク等であっても良い。光源駆動回路やヒートシンク等は、一般に、グラウンド電極３２０、コモン線、電源線等に接続されている。このため、ベース部３１２は、光源駆動回路等と接続することで、外部のグラウンド電極３２０等と電気的に接続される。また、ベース部３１２が光源駆動回路等を介して電気的に接続されるのは、グラウンド電極３２０に限らず、コモン線や電源線等であっても良い。
【００３４】
Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒは、チップ３１１からの光Ｌの射出側に、キャップ部３１３を有する。キャップ部３１３は、光学的に透明であって、かつ導電性の部材により構成されている。キャップ部３１３は、例えば、透明樹脂に導電性の物質を添加した部材により構成することができる。キャップ部３１３は、ベース部３１２に接着して設けられている。そして、キャップ部３１３は、チップ３１１、ボンディングワイヤ３１７、及び電極端子３１４、３１５を封止している。
【００３５】
ベース部３１２とキャップ部３１３とは、例えば、機械的な圧着や、導電性の接着剤を使用すること等により接着される。なお、ベース部３１２は、全体を導電性部材により構成する場合に限らず、ベース部３１２の一部のみを導電性部材で構成しても良い。ベース部３１２は、例えば、プラスチックの基板に銅板をラミネートした部材や、アルミニウム膜を蒸着した部材を用いることができる。このようにベース部３１２の一部のみを導電性部材で構成する場合、チップ３１１、ボンディングワイヤ３１７、及び電極端子３１４、３１５は、導電性部材が設けられているベース部３１２の部分と、キャップ部３１３とにより封止することができる。
【００３６】
キャップ部３１３とベース部３１２との間の空間には、光学的に透明な流動性部材３１８が充填されている。流動性部材３１８としては、例えば、シリコンジェルを用いることができる。流動性部材３１８は、チップ３１１からの熱を受けて熱対流を起こす。流動性部材３１８が熱対流を起こすことにより、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒは、効率良くチップ３１１からの熱を放出することができる。また、流動性部材３１８の屈折特性と、キャップ部３１３の屈折特性とを適宜合わせることで、光Ｌを効率良くＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒの外部へ取り出すことができる。
【００３７】
ＬＥＤをプロジェクタ１００の光源として使用する場合、十分な明るさを確保するためには、１つのＬＥＤにつき約１アンペア程度の大きな電流を供給する必要がある。Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒに大きな電流を供給するとともに上述のような高速駆動を行うと、発光に伴ってチップ３１１、ボンディングワイヤ３１７、電極端子３１４、３１５から強い電磁波が発生する場合があると考えられる。このようにチップ３１１等から発生する電磁波は、プロジェクタ１００にとって不要なものである。また、強力な電磁波が放出されると、プロジェクタ１００やその周辺の機器の誤作動や、健康への悪影響等を引き起こす場合もあり得る。このため、プロジェクタ１００の製品化のためには、プロジェクタ１００から放出される電磁波を低減し、電磁環境適合性を確保し得る構成とする必要がある。
【００３８】
Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒは、チップ３１１、ボンディングワイヤ３１７、及び電極端子３１４、３１５が、それぞれ導電性部材であるベース部３１２とキャップ部３１３とにより封止されている。ベース部３１２とキャップ部３１３とは、チップ３１１の発光により発生した不要な電磁波を反射して内部に閉じ込める。そして、電磁波の一部は、ベース部３１２及びキャップ部３１３の表面の抵抗により、ジュール熱に変換される。また、ベース部３１２及びキャップ部３１３は、電磁波を電流に変換する。ベース部３１２及びキャップ部３１３で電磁波から変換されて発生した電流は、グラウンド電極３２０へ流れる。グラウンド電極３２０へ流れた電流は、最終的には抵抗によりジュール熱に変換される。
【００３９】
このようにして、チップ３１１の発光に伴って発生する不要な電磁波は、ベース部３１２及びキャップ部３１３の内部に閉じ込められ、さらに熱や電流に変換される。チップ３１１、ボンディングワイヤ３１７、及び電極端子３１４、３１５は、ベース部３１２及びキャップ部３１３でシールドされることにより、電磁的に密閉される。ベース部３１２及びキャップ部３１３を用いて電磁的な密閉を行うと、チップ３１１に発光に伴って発生する電磁波を発生源に近い位置で有効に密閉することができる。これにより、不要な電磁波の放出を十分に低減することができるという効果を奏する。Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒに大きな電流を供給するとともに高速駆動を行う場合であっても、発光に伴って発生する強い電磁波の放出を低減することが可能となる。プロジェクタ１００から放出される電磁波を低減することが可能となることにより、プロジェクタ１００の製品化のための電磁環境適合性を確保し得る。
【００４０】
なお、ベース部３１２と、電極端子３１４、３１５とは、絶縁層３１６により電気的に絶縁されている。このため、電極端子３１４、３１５は、ベース部３１２の導電作用とは無関係に、チップ３１１へ電流を供給することができる。また、チップ３１１と電極端子３１４、３１５とを直接接続する場合は、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒは、チップ３１１と電極端子３１４、３１５とを電磁的に密閉して構成される。
【００４１】
ベース部３１２と、光源駆動回路等の部材とを接続させると、電磁波から変換された電流を外部のグラウンド電極３２０へ流すことができる。このとき、ベース部３１２がＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒの外部に露出して設けられていると、ベース部３１２と光源駆動回路等の部材とを、簡易かつ低インピーダンスに接続することができる。これにより、電磁波から変換された電流を効率良く外部のグラウンド電極３２０へ流すことができるという効果を奏する。なお、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒは、ベース部３１２に限らず、キャップ部３１３を外部に露出する構成としても良い。キャップ部３１３を外部に露出することで、キャップ部３１３と光源駆動回路等の部材とを接続しても良い。
【００４２】
ベース部３１２とグラウンド電極３２０とを接続することにより、電磁波から変換された電流をＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒの外部へ流すことができる。グラウンド電極３２０へ流れた電流は、最終的にジュール熱に変換される。これにより、電磁波から変換された電流をＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒの外部へ流して、不要な電磁波の放出を低減できるという効果を奏する。なお、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒは、ベース部３１２とグラウンド電極３２０とを接続する構成に限らず、キャップ部３１３とグラウンド電極３２０とを接続する構成としても良い。キャップ部３１３とグラウンド電極３２０とを接続しても、電磁波から変換された電流をＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒの外部へ流すことができる。
【００４３】
ベース部３１２とキャップ部３１３とを接着して設ける場合に、例えば、ベース部３１２とキャップ部３１３との接合部Ａに隙間を生じる場合がある。接合部Ａに隙間があると、隙間から電磁波が漏れる場合があり得る。そこで、チップ３１１の発光に伴って所定の周波数の電磁波が発生する場合に、ベース部３１２とキャップ部３１３とは、互いの空間的間隔ｄ（不図示）が電磁波の波長の２０分の１以下の長さとなるように設けられる。例えば、チップ３１１の発光に伴って発生する電磁波の周波数が１４ＧＨｚである場合、間隔ｄは、電磁波の波長の２０分の１以下である約１ｍｍ以下とする。また、例えば、近年開発されているＬＥＤが発光に伴って発生する電磁波の周波数は、およそ７５ＧＨｚである。電磁波の周波数が７５ＧＨｚであるとすると、間隔ｄは、２００μｍ以下とすることが好ましい。
【００４４】
ベース部３１２とキャップ部３１３との空間的間隔ｄを不要な電磁波の波長の２０分の１以下の長さとすると、隙間からの電磁波の漏れを低減することができる。これにより、ベース部３１２とキャップ部３１３とを密着して設けることが困難であっても、チップ３１１と電極端子３１４、３１５との電磁的な密閉を緻密にし、電磁波の漏れを低減することができるという効果を奏する。特に、近年開発されているＬＥＤからの高周波の電磁波は、電磁的な密閉を緻密にすることにより漏れを有効に低減できる。
【００４５】
なお、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇ、Ｂ光用ＬＥＤ１０１Ｂについても、不要な電磁波の放出を低減するための構成は、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒと同様である。これにより、Ｇ光用ＬＥＤ１０１Ｇ、Ｂ光用ＬＥＤ１０１Ｂにおいても、Ｒ光用ＬＥＤ１０１Ｒと同様に、不要な電磁波の放出を低減できる。これにより、プロジェクタ１００全体において、各色光用ＬＥＤ１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの不要な電磁波の放出を低減することができる。
【００４６】
（変形例）
図４は、実施例１の変形例に係る光源装置である、Ｒ光用ＬＥＤ４０１Ｒの断面構成を示す。Ｒ光用ＬＥＤ４０１Ｒは、プロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１のＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒと同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本変形例のＲ光用ＬＥＤ４０１Ｒは、２つの電極端子のうちいずれか一方の電極端子がベース部３１２と電気的に接続されていることを特徴とする。
【００４７】
例えば、Ｒ光用ＬＥＤ４０１Ｒの第１の電極端子３１４は、絶縁層３１６によってベース部３１２と絶縁されている。これに対して、第２の電極端子３１５には、絶縁層３１６が設けられていない。このため、第２の電極端子３１５は、ベース部３１２と電気的に接続されている。また、Ｒ光用ＬＥＤ４０１Ｒは、実施例１のＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒと異なり、ベース部３１２がＲ光用ＬＥＤ４０１Ｒの外部に露出している部分と、光源駆動回路等との接続を設けていない。
【００４８】
第２の電極端子３１５とベース部３１２とが電気的に接続していることにより、ベース部３１２又はキャップ部３１３で電磁波から変換された電流は、第２の電極端子３１５からＲ光用ＬＥＤ４０１Ｒの外部へと流れる。ここで、第２の電極端子３１５がカソード電極である場合、第２の電極端子３１５は、不図示のグラウンド電極と直接接続することができる。また、第２の電極端子３１５がアノード電極である場合、第２の電極端子３１５は、外部電源を介して、不図示のグラウンド電極と接続することができる。このようにして、第２の電極端子３１５を介して、ベース部３１２とグラウンド電極とを電気的に接続する構成とすることができる。
【００４９】
ベース部３１２と接続する電極端子は、電極端子３１４、３１５のうちいずれか一方であればどちらでも良い。ベース部３１２と接続する電極端子に合わせてグラウンド電極を設けることにより、電磁波から変換された電流をＲ光用ＬＥＤ４０１Ｒの外部へ流すことができる。このように、ベース部３１２と、電極端子３１４、３１５のうちいずれか一方とを接続することにより、２つの電極端子３１４、３１５とは別に端子を設けなくても、電磁波から変換された電流をグラウンド電極へと流すことができる。これにより、簡易な構成で、電磁波から変換された電流をＲ光用ＬＥＤ４０１Ｒの外部へ流すことができるという効果を奏する。
【実施例２】
【００５０】
図５は、本発明の実施例２に係る光源装置である、Ｒ光用ＬＥＤ５０１Ｒの断面構成を示す。Ｒ光用ＬＥＤ５０１Ｒは、上記実施例１のプロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例のＲ光用ＬＥＤ５０１Ｒは、キャップ部５１３の光射出側の面に表層部材５５３を設けることを特徴とする。
【００５１】
キャップ部５１３は、ＬＥＤに従来用いられる透明部材、例えば、透明樹脂により構成されている。キャップ部５１３の光射出側の面に設けられた表層部材５５３は、光学的に透明な導電性部材により構成されている。表層部材５５３としては、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ等をキャップ部５１３に蒸着することにより形成された透明導電膜を用いることができる。チップ３１１からの光Ｌは、表層部材５５３、キャップ部５１３、流動性部材３１８の各屈折特性に応じて、効率良くＲ光用ＬＥＤ５０１Ｒの外部へ取り出すことができる。
【００５２】
表層部材５５３を設けることにより、チップ３１１、ボンディングワイヤ３１７、及び電極端子３１４、３１５は、ベース部３１２と表層部材５５３とによって封止されている。このようにして、ベース部３１２と表層部材５５３とによって、実施例１のＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒと同様に、チップ３１１、ボンディングワイヤ３１７、及び電極端子３１４、３１５を電磁的に密閉することができる。表層部材５５３は光学的に透明であるから、チップ３１１からの光Ｌの妨げにもならない。これにより、不要な電磁波の放出を十分に低減することができるという効果を奏する。
【実施例３】
【００５３】
図６は、本発明の実施例３に係る光源装置である、Ｒ光用ＬＥＤ６０１Ｒの断面構成を示す。Ｒ光用ＬＥＤ６０１Ｒは、上記実施例１のプロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１、２と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例のＲ光用ＬＥＤ６０１Ｒは、導電性の流動性部材６１８を有することを特徴とする。流動性部材６１８は、上記実施例１の流動性部材３１８と同様に、キャップ部５１３とベース部３１２との間の空間に充填されている。
【００５４】
流動性部材６１８は、光学的に透明であって、かつ導電性の部材からなる。流動性部材６１８は、例えば、透明なシリコンジェル等の流動性部材に導電性の物質を添加したものを用いることができる。流動性部材６１８は、上記実施例の流動性部材３１８と同様に、チップ３１１からの熱を受けて熱対流を起こす。流動性部材６１８が熱対流を起こすことにより、Ｒ光用ＬＥＤ６０１Ｒは、効率良くチップ３１１からの熱を放出することができる。また、流動性部材６１８の屈折特性と、キャップ部５１３の屈折特性とを適宜合わせることで、光Ｌを効率良くＲ光用ＬＥＤ６０１Ｒの外部へ取り出すことができる。
【００５５】
チップ３１１と流動性部材６１８との間には、光学的に透明な絶縁性部材からなるカバー６６１が設けられている。カバー６６１によって、チップ３１１と流動性部材６１８とは電気的に絶縁されている。このため、チップ３１１は、流動性部材６１８の導電作用とは無関係に駆動することができる。カバー６６１は光学的に透明であるから、チップ３１１からの光Ｌの妨げにもならない。また、本実施例においては、電極端子３１４、３１５のみならず、ボンディングワイヤ６１７も、表面に絶縁層が設けられている。
【００５６】
電極端子３１４、３１５は、絶縁層３１６により、ベース部３１２及び流動性部材６１８と絶縁されている。また、ボンディングワイヤ６１７と流動性部材６１８とも、絶縁層を設けることで電気的に絶縁されている。このため、電極端子３１４、３１５、及びボンディングワイヤ６１７は、流動性部材６１８の導電作用とは無関係に、チップ３１１へ電流を供給することができる。なお、ボンディングワイヤ６１７は、表面に絶縁層が設けられている点以外については、上記実施例１のボンディングワイヤ３１７と同様である。
【００５７】
流動性部材６１８を設けることにより、チップ３１１、ボンディングワイヤ６１７、及び電極端子３１４、３１５は、ベース部３１２と流動性部材６１８とによって封止されている。このようにして、ベース部３１２と流動性部材６１８とによって、実施例１のＲ光用ＬＥＤ１０１Ｒと同様に、チップ３１１、ボンディングワイヤ６１７、及び電極端子３１４、３１５を電磁的に密閉することができる。流動性部材６１８は光学的に透明であるから、チップ３１１からの光Ｌの妨げにもならない。これにより、不要な電磁波の放出を十分に低減することができるという効果を奏する。
【００５８】
なお、実施例２の表層部材５５３、実施例３の流動性部材６１８は、上記実施例１のキャップ部３１３と同様に、ベース部３１２との間の空間的間隔ｄが電磁波の波長の２０分の１以下の長さとなるように設けられていることが好ましい。これにより、電磁波の漏れを低減することができる。また、上記各実施例において、光源装置として固体発光素子であるＬＥＤを用いているが、例えば、半導体レーザ素子や、エレクトロ・ルミネッセント（ＥＬ）素子等の他の固体発光素子を用いても良い。また、プロジェクタ１００は、１つの透過型液晶表示装置を設ける構成に限らず、３つの透過型液晶表示装置を設ける構成や、反射型液晶表示装置を設ける構成、ティルトミラーデバイスを用いる構成であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタの光源装置として使用する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成図。
【図２】各色光用ＬＥＤの点灯時間及び点灯タイミングの例を示す図。
【図３】光源装置の断面図。
【図４】実施例１の変形例に係る光源装置の断面図。
【図５】本発明の実施例２に係る光源装置の断面図。
【図６】本発明の実施例３に係る光源装置の断面図。
【符号の説明】
【００６１】
１００  プロジェクタ、１０１Ｒ  Ｒ光用ＬＥＤ、１０１Ｇ  Ｇ光用ＬＥＤ、１０１Ｂ  Ｂ光用ＬＥＤ、１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂ  λ／４位相板、１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ  反射型偏光板、１０４  クロスダイクロイックプリズム、１０４ａ、１０４ｂ  ダイクロイック膜、１０５、１０７  偏光板、１０６  液晶表示装置、１０８  投写レンズ、１０９  スクリーン、３１１  チップ、３１２  ベース部、３１３  キャップ部、３１４、３１５  電極端子、３１６  絶縁層、３１７  ボンディングワイヤ、３１８  流動性部材、３２０  グラウンド電極、４０１Ｒ  Ｒ光用ＬＥＤ、５０１Ｒ  Ｒ光用ＬＥＤ、５１３  キャップ部、５５３  表層部材、６０１Ｒ  Ｒ光用ＬＥＤ、６１７  ボンディングワイヤ、６１８  流動性部材、６６１  カバー、ＲＴ  Ｒ点灯時間、ＧＴ  Ｇ点灯時間、ＢＴ  Ｂ点灯時間、Ａ  接合部、Ｌ  光
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005189471.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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