光源装置及びプロジェクター
【課題】製造効率の低下を招くことなく、複数の固体光源を高密度に集積する。
【解決手段】本発明の光源装置は、ベース部材２と、ベース部材２の表面２Ａから突出して配置され、表面２Ａからの突出方向に直交する面内で突出方向の基端部１２の外周１２Ａの少なくとも一部が先端部１６の外周１６Ａよりも外側に張り出している複数の固体光源３と、基端部１２に対してベース部材２とは反対側に配置され、複数の固体光源３と同じ配列の複数の孔部２４を有し、孔部２４ごとに先端部１６が挿通されているとともに、孔部２４の周縁部２５は先端部１６の外周から張り出している部分の基端部１２をベース部材２の表面２Ａに向けて押圧している押圧部材４と、を備える。
【解決手段】本発明の光源装置は、ベース部材２と、ベース部材２の表面２Ａから突出して配置され、表面２Ａからの突出方向に直交する面内で突出方向の基端部１２の外周１２Ａの少なくとも一部が先端部１６の外周１６Ａよりも外側に張り出している複数の固体光源３と、基端部１２に対してベース部材２とは反対側に配置され、複数の固体光源３と同じ配列の複数の孔部２４を有し、孔部２４ごとに先端部１６が挿通されているとともに、孔部２４の周縁部２５は先端部１６の外周から張り出している部分の基端部１２をベース部材２の表面２Ａに向けて押圧している押圧部材４と、を備える。
【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ーに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）等の固体光源が基板に取付けられた構造の光源装置は、プロジェクター内の照明等に利用されている。固体光源は、固定の安定性や放熱性等の観点で、基板に密着するように押圧されていることが望まれる。
【０００３】
固体光源を基板に押圧する方法としては、スプリング等を介してネジ止め等で固体光源を固定する方法がある。また、例えば下記の特許文献１に開示されているように、ネジ止めに代えてレーザースポット溶接等で固体光源を基板に固定する方法もある。
【０００４】
ところで、光源装置には、光量を増すために複数の固体光源が設けられることがある。この種の光源装置において、複数の固体光源は、高密度で集積されていることが望まれる。なぜならば、固体光源の集積度が低いほど光源装置が大型になり、光源装置を搭載したデバイスも大型になるからである。また、固体光源の集積度が低いほど複数の固体光源から射出される光の全体のスポットサイズが大きくなり、この光が通る各種光学系が大型になるおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２９７０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の固体光源が配列された光源装置において、基板に固体光源をネジ止めやレーザースポット溶接で固定すると、光源装置の製造効率が低下する不都合や、固体光源を高密度で集積できなくなる不都合がある。特に、各固体光源を個別にスプリングで押圧する構造では、上記の不都合が顕著になる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、複数の固体光源が基板に押圧されて固定された光源装置において、製造効率の低下を招くことなく固体光源を高密度で集積可能にすることを目的の１つとする。また、このような光源装置を備えたプロジェクターを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様の光源装置は、ベース部材と、前記ベース部材の表面から突出して配置され、前記表面からの突出方向に直交する面内で前記突出方向の基端部の外周の少なくとも一部が先端部の外周よりも外側に張り出している複数の固体光源と、前記基端部に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記複数の固体光源と同じ配列の複数の孔部を有し、該孔部ごとに前記先端部が挿通されているとともに、該孔部の周縁部は前記先端部の外周から張り出している部分の前記基端部を前記ベース部材の表面に向けて押圧している押圧部材と、を備える。
【０００９】
第１の態様の光源装置において、押圧部材は、複数の固体光源と同じ配列の複数の孔部を有し、孔部の周縁部が固体光源の先端部の外周から張り出している部分の基端部をベース部材の表面に向けて押圧しているので、複数の固体光源を一括してベース部材に向って押圧することができる。したがって、固体光源ごとに独立した付勢部材で固体光源をベース部材に向って押圧する必要性が低くなり、製造効率の低下を招くことなく固体光源を高密度で集積することができる。よって、光源装置から射出される光の総光量を増すことができるとともに光源装置を小型にすることができる。結果として、光源装置が搭載されるデバイスを小型にすることや、光源装置から射出される光が通る光学系等を小型にすること等ができる。
【００１０】
第１の態様の光源装置において、前記押圧部材の前記周縁部は、前記固体光源の突出方向に変形して前記固体光源の基端部と接触してもよい。
【００１１】
このようにすれば、固体光源の突出方向の寸法が製造誤差等によりばらついている場合でも、このばらつきを押圧部材の周縁部の変形量に吸収させることができる。したがって、複数の固体光源に過剰な負荷をかけることなく複数の固体光源をベース部材に安定的に固定することができる。
【００１２】
第１の態様の光源装置は、前記押圧部材に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記押圧部材の前記周縁部よりも塑性変形しにくい材質からなり、前記押圧部材を前記ベース部材に向って押圧して支持する支持部材を備えていてもよい。
【００１３】
このようにすれば、押圧部材の周縁部よりも支持部材の方が塑性変形しにくいので、押圧部材が支持部材を支持として固体光源を押圧することができ、複数の固体光源をベース部材に安定的に固定することができる。
【００１４】
第１の態様の光源装置において、前記ベース部材は、前記固体光源の前記基端部と接触している放熱板であってもよい。
上記のように第１の態様の光源装置は、複数の固体光源をベース部材に安定的に固定することができ、ベース部材は固体光源の基端部と接触している放熱板であるので、固体光源の発光に伴う熱を効果的に放熱することができる。
【００１５】
第１の態様の光源装置は、前記ベース部材と前記押圧部材との間に配置され、前記複数の固体光源と同じ配列の複数の貫通孔を有し、該貫通孔ごとに前記基端部が挿通されているスペーサー部材を備えていてもよい。
スペーサー部材は、複数の固体光源と同じ配列の複数の貫通孔を有するので、貫通孔をガイドとして複数の固体光源を配列することができ、光源装置の製造効率を向上させることができる。
【００１６】
本発明の第２の態様のプロジェクターは、第１の態様の光源装置を備える。
第１の態様の光源装置は、製造効率の低下を招くことなく固体光源を高密度で集積することができるので、第２の態様のプロジェクターは製造効率の低下を招くことなく小型にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の光源装置を示す図である。
【図２】本実施形態の光源装置の構成を示す分解図である。
【図３】本実施形態の固体光源の１つを拡大して示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’線断面図である。
【図５】本実施形態のプロジェクターの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。説明に用いる図面中の構造の寸法や縮尺は、実際と異なることがある。
【００１９】
［光源装置］
図１は本実施形態の光源装置を示す斜視図、図２は光源装置の構成を示す分解図、図３は固体光源の１つを拡大して示す平面図、図４は図３のＡ−Ａ’線断面図である。
【００２０】
図１及び図２に示す光源装置１は、板状のベース部材２と、ベース部材２の表面（以下、上面２Ａという）から突出している複数の固体光源と、ベース部材２に対して固体光源３の突出方向に配置されて複数の固体光源３をベース部材２に向って押圧している押圧部材４とを備える。また、本実施形態の光源装置１は、ベース部材２と押圧部材４との間に各固体光源３を個別に囲むように配置されたスペーサー部材５と、押圧部材４に対してベース部材２とは反対側に配置されて押圧部材４を支持する支持部材６と、ベース部材２の下面２Ｂに配置されて固体光源３と電気的に接続された配線基板７とをさらに備える。
【００２１】
以下、例えば図１に示すＸＹＺ直交座標系を参照しつつ、光源装置１の各構成要素について詳しく説明する。このＸＹＺ直交座標系において、Ｘ方向及びＹ方向はそれぞれベース部材２の上面２Ａに平行であって互いに直交する方向であり、Ｚ方向はベース部材２の上面２Ａの法線方向である。本実施形態において、複数の固体光源３は、ＸＹ面に平行な方向に２次元的に配列されており、各固体光源３はＺ方向に光を射出することができる。
【００２２】
図３及び図４に示す固体光源３は、光を射出可能なエミッター１０と、エミッター１０の光射出口を除く部分を覆うキャップ１１と、エミッター１０及びキャップ１１においてベース部材２を向く下面と接合された基端部（以下、アイレット１２という）とを有する。また、本実施形態の固体光源３は、アイレット１２においてエミッター１０とは反対側を向く下面からエミッター１０とは反対側に延びる端子群１３と、アイレット１２に対してベース部材２とは反対側に配置されてキャップ１１に接合されたステイ１４と、ステイ１４に取り付けられたコリメーターレンズ１５とをさらに有する。
【００２３】
エミッター１０は、ＬＥＤやＬＤ等の発光素子によって構成される。エミッター１０は、端子群１３を介して配線基板７上に形成された配線と電気的に接続されている。エミッター１０は、端子群１３及び配線基板７を介して供給される電力によって、光を射出することができる。本実施形態のエミッター１０は、その発光方向が固体光源３の突出方向とほぼ平行である。本実施形態のエミッター１０は、光を発する活性層と、活性層から発せられた光をレーザー発振可能な共振器とを含み、レーザー光を射出可能である。
【００２４】
アイレット１２は、固体光源３の突出方向から見た（以下、平面視という）平面形状が略円形の円板状である。アイレット１２は、固体光源３の突出方向の下面が、図示略の熱伝導グリスあるいは熱伝導シートを介して、ベース部材２の上面２Ａと面接触している。アイレット１２は、エミッター１０及びキャップ１１を支持している。アイレット１２は、例えば金属材料からなる。アイレット１２は、エミッター１０の発光に伴う熱をベース部材２へ放熱することができる。
【００２５】
固体光源３の突出方向に直交する面（ＸＹ面）内において、アイレット１２の外周１２Ａの少なくとも一部は、アイレット１２に対してベース部材２とは反対側に配置された先端部１６の外周１６Ａよりも外側に張り出している。本実施形態において、先端部１６は、エミッター１０及びキャップ１１を含む。
【００２６】
アイレット１２の外周１２Ａ（図３参照）には、アライメントマーク等として利用される１対の切欠２０が設けられている。平面視したアイレット１２において、先端部１６よりも外側に張り出した部分は、押圧部材４によりベース部材２に向って押圧されている。
【００２７】
本実施形態のキャップ１１は、エミッター１０の周囲を環状に囲む円筒状であり、その軸方向が固体光源３の突出方向とほぼ平行である。キャップ１１は、エミッター１０を保護している。
【００２８】
図３に示すステイ１４は、平面視したときの形状が一方向に長手の長円状である。平面視したときに、ステイ１４の長手方向は、アイレット１２の一対の切欠２０を互いに結ぶ仮想線と交差（ここでは、ほぼ直交）する方向である。平面視したときに、ステイ１４の長手方向の外寸は、アイレット１２の外寸（直径）とほぼ同じである。平面視したときに、ステイ１４の短手方向の外寸は、エミッター１０の外寸（直径）よりも小さい。
【００２９】
図４に示すステイ１４は、キャップ１１において固体光源３の突出方向の側方を向く側面に、接着部２１を介して接着されている。コリメーターレンズ１５は、エミッター１０から射出された光を平行化する。ステイ１４は、アイレット１２との間にギャップが設けられており、エミッター１０との相対位置を調整可能である。ステイ１４は、コリメーターレンズ１５の前側焦点がエミッター１０の光射出口にほぼ一致するように、エミッター１０に対する相対位置が調整された状態でキャップ１１に固定される。
【００３０】
ベース部材２は、上面２Ａ及び下面２Ｂを貫通する複数の取付孔２２を有する。取付孔２２は、固体光源３ごとに設けられ、各固体光源３の端子群１３が挿通されている。端子群１３は、取付孔２２を介して配線基板７と電気的に接続されている。本実施形態のベース部材２は、一般的な放熱板等に用いられる銅やアルミニウム等の金属材料からなり、各固体光源３の熱を放熱する放熱板として機能する。
【００３１】
スペーサー部材５は、板状であり、ベース部材２を向く下面がベース部材２の上面２Ａに当接している。固体光源３の突出方向において、スペーサー部材５の寸法（厚み）は、アイレット１２の寸法（厚み）未満である。すなわち、固体光源３の突出方向においてアイレット１２は、スペーサー部材５よりも突出している。
【００３２】
スペーサー部材５は、複数の固体光源３と同じ配列の複数の貫通孔２３を有し、貫通孔２３ごとに固体光源３のアイレット１２が挿通されている。本実施形態の貫通孔２３は、開口形状がほぼ円形である。ここでは、貫通孔２３の内周面とアイレット１２の外周面とのギャップが、アイレット１２をガタつきなく貫通孔２３に通すことが可能な最小限度に設定されている。スペーサー部材５とベース部材２とを互いに位置合わせすると、スペーサー部材５の各貫通孔２３がベース部材２の各取付孔２２と連通し、貫通孔２３をガイドとして複数の固体光源３をベース部材２の所定の位置に容易に配置することができる。
【００３３】
押圧部材４は、複数の固体光源３と同じ配列の複数の孔部２４を有し、孔部２４ごとに固体光源３の先端部１６が挿通されている。押圧部材４は、平面視した先端部１６の外側であってアイレット１２の外周の内側の領域まで張り出した周縁部（以下、係止部２５という）を有する。係止部２５は、平面視したときにアイレット１２の切欠２０と重ならない位置に配置されている。
【００３４】
本実施形態の係止部２５は、互いに向かい合う一対の爪状である。一対の係止部２５を互いに結ぶ仮想線は、ステイ１４の長手方向と交差し、かつアイレット１２の一対の切欠２０を互いに結ぶ仮想線と交差する。係止部２５は、アイレット１２と接触しており、アイレット１２をベース部材２の上面２Ａに向けて押圧している。これにより、固体光源３は、ベース部材２の上面２Ａと互いに押し合わされて、ベース部材２に固定されている。
【００３５】
本実施形態において、押圧部材４のうちで少なくとも係止部２５は、アイレット１２よりも塑性変形しやすい材質で形成されている。押圧部材４は、スペーサー部材５に向って支持部材６により押圧されており、この押圧力で係止部２５が塑性変形してアイレット１２と接触している。
【００３６】
支持部材６は、複数の固体光源３と同じ配列の複数の挿通孔２６を有し、挿通孔２６ごとに固体光源３のステイ１４が挿通されている。支持部材６は、押圧部材４の上面と当接しており、押圧部材４をベース部材２に向けて押圧しつつ、押圧部材４を支持している。本実施形態の支持部材６は、ベース部材２との間でスペーサー部材５及び押圧部材４を挟みこんで、ベース部材２と図示略のネジ等によって接合されている。
【００３７】
以上のような構成の光源装置１において、押圧部材４は、複数の固体光源３と同じ配列の複数の孔部２４のそれぞれの係止部２５が各固体光源３のアイレット１２をベース部材２の上面２Ａに向けて押圧しているので、複数の固体光源３を一括してベース部材２に向って押圧することができる。したがって、固体光源３ごとに独立したバネ等で固体光源３をベース部材２に向って押圧する必要性が低くなり、製造効率の低下を招くことなく固体光源３を高密度で集積することができる。よって、光源装置１から射出される光の総光量を増すことができるとともに光源装置１を小型にすること等ができる。
【００３８】
また、押圧部材４の係止部２５は、塑性変形して固体光源３のアイレット１２と接触しているので、固体光源３の突出方向の寸法のばらつきを係止部２５の変形量に吸収させることができる。したがって、突出方向の寸法のばらつきに起因する複数の固体光源３のそれぞれに作用する押圧力のばらつきを減らすことができる。これにより、例えば、突出方向の寸法が相対的に大きい固体光源については、押圧力の過多による破損等の発生が抑制される。また、突出方向の寸法が相対的に小さい固体光源については、押圧力の不足によるガタつき等の発生が抑制される。このように、複数の固体光源３に過剰な負荷をかけることなく、複数の固体光源３をベース部材２に安定的に固定することができる。
【００３９】
また、複数の固体光源３がベース部材に安定的に固定されており、ベース部材２が固体光源３のアイレット１２と接触して放熱板として機能するので、固体光源３の発光に伴う熱を効果的に放熱することができる。したがって、固体光源３の過熱による発光効率の低下や短寿命化が抑制され、光源装置１の消費電力を減らすことや寿命を延ばすこと等ができる。また、スペーサー部材５の貫通孔２３をガイドとして複数の固体光源３を配列することができるので、光源装置１の製造効率を向上させることができる。
【００４０】
また、コリメーターレンズ１５を支持しているステイ１４が固体光源３の先端部１６と接合されており、押圧部材４が先端部１６を押圧していないので、押圧部材４による押圧力がエミッター１０とコリメーターレンズ１５との相対位置に影響を及ぼさない。したがって、エミッター１０とコリメーターレンズ１５との相対位置を高精度に設定することができ、エミッター１０から射出された光を高精度に平行化することができる。
【００４１】
次に、本実施形態のプロジェクターについて説明する。図５は、本実施形態のプロジェクターの構成を示す図である。
【００４２】
図５に示すプロジェクター３０は、照明系３１と、色分離光学系３２と、複数系統の画像形成系３３〜３５と、色合成素子３６と、投写光学系３７とを備える。なお、図５中の符号ＡＸは、照明系３１から投写光学系３７に至る光路上に配置された各部の光軸を連結したシステム光軸を示す。本実施形態のプロジェクター３０は、フルカラーの画像をスクリーン等の投写面ＳＣに表示することができる。
【００４３】
プロジェクター３０は、概略すると、以下のように動作する。
照明系３１は、白色の光Ｌ１を射出する。色分離光学系３２は、照明系３１から射出された光Ｌ１を、波長が互いに異なる複数色の光に分離する。各画像形成系３３〜３５は、色分離光学系３２から射出される各色の光と１対１の対応で設けられており、対応する色の光により画像を形成する。色合成素子３６は、複数系統の画像形成系３３〜３５によって形成された複数色の画像を、互いに重ねてフルカラーの画像に合成する。投写光学系３７は、合成されたフルカラーの画像を投写する。
【００４４】
次に、プロジェクター３０の各構成要素について詳しく説明する。
照明系３１は、光源装置４０と、集光レンズ４１と、回転蛍光板４２と、コリメート光学系４３と、均一化光学系４４とを有する。光源装置４０は、上記の光源装置１と同様の構成である。本実施形態の光源装置４０は、ほぼ平行光とみなすことができる青色のレーザー光Ｌ２を射出可能である。光源装置４０から射出されたレーザー光Ｌ２は、集光レンズ４１に入射して屈折し、集光しつつ回転蛍光板４２に入射する。
【００４５】
回転蛍光板４２は、透光性を有する円板と、円板の片面に円環状に形成された蛍光体層とを有し、円板の円周方向に回転駆動される。回転蛍光板４２は、蛍光体層が集光レンズ４１の後側焦点の近傍になるように、配置されている。蛍光体層は、青色のレーザー光Ｌ２を受けて励起して緑色から赤色の波長帯の光を発する蛍光物質と、青色のレーザー光Ｌ２を散乱させる散乱粒子とを含む。蛍光体層は、青色のレーザー光Ｌ２を受けて、蛍光物質が発する光と蛍光物質に吸収されずに射出される青色の光とを含んだ白色の光Ｌ１を射出する。
【００４６】
回転蛍光板４２から射出された光Ｌ１は、コリメート光学系４３を通って、均一化光学系４４に入射する。コリメート光学系４３は、回転蛍光板４２から射出される光Ｌ１を平行化する。均一化光学系４４は、コリメート光学系４３から射出された光Ｌ１のライトバルブ（後述する）での照度を均一化し、かつ光Ｌ１の偏光状態を揃える。
【００４７】
均一化光学系４４は、第１レンズアレイ４５と、第２レンズアレイ４６と、偏光変換素子４７と、重畳レンズ４８とを有する。第１レンズアレイ４５及び第２レンズアレイ４６は、それぞれ、システム光軸ＡＸと直交する面内に複数のレンズ要素が２次元的に配列された構造である。第１レンズアレイ４５のレンズ要素は、第２レンズアレイ４６のレンズ要素と１対１で対応している。
【００４８】
回転蛍光板４２から射出された光Ｌ１は、第１レンズアレイ４５の各レンズ要素に入射した部分光束ごとに集光される。第１レンズアレイ４５の各レンズ要素から射出された部分光束は、このレンズ要素と対応する第２レンズアレイ４６の各レンズ要素に結像して二次光源を形成する。
【００４９】
偏光変換素子４７は、第２レンズアレイ４６のレンズ要素と１対１で対応するセルを複数有する。第２レンズアレイ４６の各レンズ要素から射出された光は、このレンズ要素に対応するセルに入射する。各セルは、偏光分離膜（ＰＢＳ）と、１／２波長板と、光路調整ミラーとを有する。偏光分離膜は、各セルに入射する光を第１の直線偏光と第２の直線偏光とに分離する。１／２波長板は、偏光分離膜で分離された第１の直線偏光を第２の直線偏光に変換する。ミラーは、偏光分離膜で分離された第２の直線偏光と、偏光分離膜で分離された第１の直線偏光が１／２波長板によって変換された第２の直線偏光とが１つのスポットになるように、各セル内の光路を調整する。
【００５０】
偏光変換素子４７の各セルから射出された部分光束は、重畳レンズ４８に入射し、重畳レンズ４８によって照明系３１の照明領域にて重畳される。本実施形態において、照明系３１の照明領域は、各画像形成系の一部を構成するライトバルブである。
【００５１】
色分離光学系３２は、第１ダイクロイックミラー４９と、第２ダイクロイックミラー５０と、第１反射ミラー５１と、第２反射ミラー５２と、第３反射ミラー５３とを有する。
【００５２】
第１ダイクロイックミラー４９は、青色の光Ｌ３が反射し、緑色の光Ｌ４及び赤色の光Ｌ５が透過する特性を有している。第１ダイクロイックミラー４９で反射した青色の光Ｌ３は、第１反射ミラー５１で反射した後に、第１の画像形成系３３に入射する。
【００５３】
第２ダイクロイックミラー５０は、緑色の光Ｌ４が反射し、赤色の光Ｌ５が透過する特性を有している。第１ダイクロイックミラー４９を透過した緑色の光Ｌ４は、第２ダイクロイックミラー５０で反射した後に、第２の画像形成系３４に入射する。第１ダイクロイックミラー４９を透過した赤色の光Ｌ５は、第２ダイクロイックミラー５０を透過した後に、第２反射ミラー５２及び第３反射ミラー５３で反射して、第３の画像形成系３５に入射する。
【００５４】
画像形成系３３〜３５は、プロジェクター３０に入力された画像データに基づいて、それぞれ、フルカラーの画像を構成する各色の画像のうちのいずれかを形成する。第１の画像形成系３３は青色の画像を形成し、第２の画像形成系３４は緑色の画像を、第３の画像形成系３５は赤色の画像をそれぞれ形成する。
【００５５】
画像形成系３３〜３５は、いずれも同様の構成であり、ここでは第１の画像形成系３３の構成を代表的に説明する。画像形成系３３は、フィールドレンズ５４及びライトバルブ５５を有する。フィールドレンズ５４は、色分離光学系３２から入射した光Ｌ３を平行化する。フィールドレンズ５４により平行化された光Ｌ３は、ライトバルブ５５に入射する。ライトバルブ５５は、例えば透過型の液晶ライトバルブにより構成され、各画素から射出される光Ｌ３の光量を画素ごとに独立して制御することができる。
【００５６】
色合成素子３６は、ダイクロイックプリズム等により構成される。色合成素子３６は、青色の光Ｌ３が反射するとともに緑色の光Ｌ４及び赤色の光Ｌ５が透過する波長選択膜と、赤色の光Ｌ５が反射するとともに青色の光Ｌ３及び緑色の光Ｌ４が透過する波長選択膜とが、互いに直交して設けられた構造である。色合成素子３６に入射した光Ｌ３〜Ｌ５は、上記の波長選択膜で反射あるいは透過することによって、互いに重ね合わされてフルカラーの画像を示す合成光Ｌ６になる。色合成素子３６から射出された合成光Ｌ６が、投写光学系３７によって投写面ＳＣ上に結像することによって、投写面ＳＣ上にフルカラーの画像が表示される。
【００５７】
以上のような本実施形態のプロジェクター３０は、光源装置４０に複数の固体光源を製造効率の低下を招くことなく高密度で集積可能であるので、製造効率の低下を招くことなくプロジェクター３０を小型にすることができる。また、光源装置４０に複数の固体光源を高密度で集積可能であるので、光源装置４０から射出される光の全体としてのスポットサイズを小さくすることができ、光源装置４０から投写光学系３７までの光路に配置される各部を小型にすることができるので、プロジェクター３０を小型にすることができる。
【００５８】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されない。
押圧部材４の係止部２５は、弾性変形して固体光源３のアイレット１２と接触していてもよい。また、押圧部材４は、２以上の部品を接合した構造でもよく、例えば複数の孔部２４を有する基体と、孔部２４の内周の内側に張出すように基体に取付けられた係止部とを有する構造でもよい。
【００５９】
光源装置１は、支持部材６とスペーサー部材５の少なくとも一方を有していなくてもよい。また、押圧部材４は、支持部材６とスペーサー部材５の少なくとも一方と一体的に接合された状態で、ベース部材２に取付けられていてもよい。
【００６０】
ベース部材２、押圧部材４、支持部材６、及びスペーサー部材５のうちの少なくとも１つは、板状以外の形状、例えば棒状やブロック状でもよく、また２以上の板状あるいはその他の形状の部品を一体化した構造でもよい。
【００６１】
固体光源３は、光を射出可能であり、突出方向からみて基端部の外周の少なくとも一部が先端部の外周よりも外側に張り出しているものであれば、その構成に限定はない。例えば、ステイ１４及びコリメーターレンズ１５は、固体光源３以外の構成要素に設けられていてもよいし、光源装置に設けられていなくてもよい。固体光源３は、ベース部材２の上面２Ａと対して非垂直な方向に光を射出してもよい。例えば、固体光源３は、端面発光型のレーザー素子を有し、ベース部材２の上面２Ａと平行な方向に光を射出するように、ベース部材２に固定されていてもよい。
【００６２】
また、光源装置１は、ベース部材２が放熱板として機能しなくてもよいし、ベース部材２とは別に固体光源３の熱を放熱可能な放熱部材を有していてもよい。
【００６３】
上記の実施形態のプロジェクター３０は、各画像形成系に個別に光源装置が設けられた構成でもよい。画像形成系の一部を構成するライトバルブは、反射型の液晶ライトバルブでもよいし、デジタルミラーデバイスでもよい。また、上記の実施形態の光源装置は、プロジェクター以外の表示装置や照明装置等にも利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・光源装置、２・・・ベース部材、２Ａ・・・上面（表面）、３・・・固体光源、４・・・押圧部材
５・・・スペーサー部材、６・・・支持部材、１２・・・アイレット（基端部）、１２Ａ・・・外周、１６・・・先端部、１６Ａ・・・外周、２４・・・孔部、２５・・・係止部（周縁部）、３０・・・プロジェクター、４０・・・光源装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）等の固体光源が基板に取付けられた構造の光源装置は、プロジェクター内の照明等に利用されている。固体光源は、固定の安定性や放熱性等の観点で、基板に密着するように押圧されていることが望まれる。
【０００３】
固体光源を基板に押圧する方法としては、スプリング等を介してネジ止め等で固体光源を固定する方法がある。また、例えば下記の特許文献１に開示されているように、ネジ止めに代えてレーザースポット溶接等で固体光源を基板に固定する方法もある。
【０００４】
ところで、光源装置には、光量を増すために複数の固体光源が設けられることがある。この種の光源装置において、複数の固体光源は、高密度で集積されていることが望まれる。なぜならば、固体光源の集積度が低いほど光源装置が大型になり、光源装置を搭載したデバイスも大型になるからである。また、固体光源の集積度が低いほど複数の固体光源から射出される光の全体のスポットサイズが大きくなり、この光が通る各種光学系が大型になるおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２９７０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の固体光源が配列された光源装置において、基板に固体光源をネジ止めやレーザースポット溶接で固定すると、光源装置の製造効率が低下する不都合や、固体光源を高密度で集積できなくなる不都合がある。特に、各固体光源を個別にスプリングで押圧する構造では、上記の不都合が顕著になる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、複数の固体光源が基板に押圧されて固定された光源装置において、製造効率の低下を招くことなく固体光源を高密度で集積可能にすることを目的の１つとする。また、このような光源装置を備えたプロジェクターを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様の光源装置は、ベース部材と、前記ベース部材の表面から突出して配置され、前記表面からの突出方向に直交する面内で前記突出方向の基端部の外周の少なくとも一部が先端部の外周よりも外側に張り出している複数の固体光源と、前記基端部に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記複数の固体光源と同じ配列の複数の孔部を有し、該孔部ごとに前記先端部が挿通されているとともに、該孔部の周縁部は前記先端部の外周から張り出している部分の前記基端部を前記ベース部材の表面に向けて押圧している押圧部材と、を備える。
【０００９】
第１の態様の光源装置において、押圧部材は、複数の固体光源と同じ配列の複数の孔部を有し、孔部の周縁部が固体光源の先端部の外周から張り出している部分の基端部をベース部材の表面に向けて押圧しているので、複数の固体光源を一括してベース部材に向って押圧することができる。したがって、固体光源ごとに独立した付勢部材で固体光源をベース部材に向って押圧する必要性が低くなり、製造効率の低下を招くことなく固体光源を高密度で集積することができる。よって、光源装置から射出される光の総光量を増すことができるとともに光源装置を小型にすることができる。結果として、光源装置が搭載されるデバイスを小型にすることや、光源装置から射出される光が通る光学系等を小型にすること等ができる。
【００１０】
第１の態様の光源装置において、前記押圧部材の前記周縁部は、前記固体光源の突出方向に変形して前記固体光源の基端部と接触してもよい。
【００１１】
このようにすれば、固体光源の突出方向の寸法が製造誤差等によりばらついている場合でも、このばらつきを押圧部材の周縁部の変形量に吸収させることができる。したがって、複数の固体光源に過剰な負荷をかけることなく複数の固体光源をベース部材に安定的に固定することができる。
【００１２】
第１の態様の光源装置は、前記押圧部材に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記押圧部材の前記周縁部よりも塑性変形しにくい材質からなり、前記押圧部材を前記ベース部材に向って押圧して支持する支持部材を備えていてもよい。
【００１３】
このようにすれば、押圧部材の周縁部よりも支持部材の方が塑性変形しにくいので、押圧部材が支持部材を支持として固体光源を押圧することができ、複数の固体光源をベース部材に安定的に固定することができる。
【００１４】
第１の態様の光源装置において、前記ベース部材は、前記固体光源の前記基端部と接触している放熱板であってもよい。
上記のように第１の態様の光源装置は、複数の固体光源をベース部材に安定的に固定することができ、ベース部材は固体光源の基端部と接触している放熱板であるので、固体光源の発光に伴う熱を効果的に放熱することができる。
【００１５】
第１の態様の光源装置は、前記ベース部材と前記押圧部材との間に配置され、前記複数の固体光源と同じ配列の複数の貫通孔を有し、該貫通孔ごとに前記基端部が挿通されているスペーサー部材を備えていてもよい。
スペーサー部材は、複数の固体光源と同じ配列の複数の貫通孔を有するので、貫通孔をガイドとして複数の固体光源を配列することができ、光源装置の製造効率を向上させることができる。
【００１６】
本発明の第２の態様のプロジェクターは、第１の態様の光源装置を備える。
第１の態様の光源装置は、製造効率の低下を招くことなく固体光源を高密度で集積することができるので、第２の態様のプロジェクターは製造効率の低下を招くことなく小型にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の光源装置を示す図である。
【図２】本実施形態の光源装置の構成を示す分解図である。
【図３】本実施形態の固体光源の１つを拡大して示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’線断面図である。
【図５】本実施形態のプロジェクターの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。説明に用いる図面中の構造の寸法や縮尺は、実際と異なることがある。
【００１９】
［光源装置］
図１は本実施形態の光源装置を示す斜視図、図２は光源装置の構成を示す分解図、図３は固体光源の１つを拡大して示す平面図、図４は図３のＡ−Ａ’線断面図である。
【００２０】
図１及び図２に示す光源装置１は、板状のベース部材２と、ベース部材２の表面（以下、上面２Ａという）から突出している複数の固体光源と、ベース部材２に対して固体光源３の突出方向に配置されて複数の固体光源３をベース部材２に向って押圧している押圧部材４とを備える。また、本実施形態の光源装置１は、ベース部材２と押圧部材４との間に各固体光源３を個別に囲むように配置されたスペーサー部材５と、押圧部材４に対してベース部材２とは反対側に配置されて押圧部材４を支持する支持部材６と、ベース部材２の下面２Ｂに配置されて固体光源３と電気的に接続された配線基板７とをさらに備える。
【００２１】
以下、例えば図１に示すＸＹＺ直交座標系を参照しつつ、光源装置１の各構成要素について詳しく説明する。このＸＹＺ直交座標系において、Ｘ方向及びＹ方向はそれぞれベース部材２の上面２Ａに平行であって互いに直交する方向であり、Ｚ方向はベース部材２の上面２Ａの法線方向である。本実施形態において、複数の固体光源３は、ＸＹ面に平行な方向に２次元的に配列されており、各固体光源３はＺ方向に光を射出することができる。
【００２２】
図３及び図４に示す固体光源３は、光を射出可能なエミッター１０と、エミッター１０の光射出口を除く部分を覆うキャップ１１と、エミッター１０及びキャップ１１においてベース部材２を向く下面と接合された基端部（以下、アイレット１２という）とを有する。また、本実施形態の固体光源３は、アイレット１２においてエミッター１０とは反対側を向く下面からエミッター１０とは反対側に延びる端子群１３と、アイレット１２に対してベース部材２とは反対側に配置されてキャップ１１に接合されたステイ１４と、ステイ１４に取り付けられたコリメーターレンズ１５とをさらに有する。
【００２３】
エミッター１０は、ＬＥＤやＬＤ等の発光素子によって構成される。エミッター１０は、端子群１３を介して配線基板７上に形成された配線と電気的に接続されている。エミッター１０は、端子群１３及び配線基板７を介して供給される電力によって、光を射出することができる。本実施形態のエミッター１０は、その発光方向が固体光源３の突出方向とほぼ平行である。本実施形態のエミッター１０は、光を発する活性層と、活性層から発せられた光をレーザー発振可能な共振器とを含み、レーザー光を射出可能である。
【００２４】
アイレット１２は、固体光源３の突出方向から見た（以下、平面視という）平面形状が略円形の円板状である。アイレット１２は、固体光源３の突出方向の下面が、図示略の熱伝導グリスあるいは熱伝導シートを介して、ベース部材２の上面２Ａと面接触している。アイレット１２は、エミッター１０及びキャップ１１を支持している。アイレット１２は、例えば金属材料からなる。アイレット１２は、エミッター１０の発光に伴う熱をベース部材２へ放熱することができる。
【００２５】
固体光源３の突出方向に直交する面（ＸＹ面）内において、アイレット１２の外周１２Ａの少なくとも一部は、アイレット１２に対してベース部材２とは反対側に配置された先端部１６の外周１６Ａよりも外側に張り出している。本実施形態において、先端部１６は、エミッター１０及びキャップ１１を含む。
【００２６】
アイレット１２の外周１２Ａ（図３参照）には、アライメントマーク等として利用される１対の切欠２０が設けられている。平面視したアイレット１２において、先端部１６よりも外側に張り出した部分は、押圧部材４によりベース部材２に向って押圧されている。
【００２７】
本実施形態のキャップ１１は、エミッター１０の周囲を環状に囲む円筒状であり、その軸方向が固体光源３の突出方向とほぼ平行である。キャップ１１は、エミッター１０を保護している。
【００２８】
図３に示すステイ１４は、平面視したときの形状が一方向に長手の長円状である。平面視したときに、ステイ１４の長手方向は、アイレット１２の一対の切欠２０を互いに結ぶ仮想線と交差（ここでは、ほぼ直交）する方向である。平面視したときに、ステイ１４の長手方向の外寸は、アイレット１２の外寸（直径）とほぼ同じである。平面視したときに、ステイ１４の短手方向の外寸は、エミッター１０の外寸（直径）よりも小さい。
【００２９】
図４に示すステイ１４は、キャップ１１において固体光源３の突出方向の側方を向く側面に、接着部２１を介して接着されている。コリメーターレンズ１５は、エミッター１０から射出された光を平行化する。ステイ１４は、アイレット１２との間にギャップが設けられており、エミッター１０との相対位置を調整可能である。ステイ１４は、コリメーターレンズ１５の前側焦点がエミッター１０の光射出口にほぼ一致するように、エミッター１０に対する相対位置が調整された状態でキャップ１１に固定される。
【００３０】
ベース部材２は、上面２Ａ及び下面２Ｂを貫通する複数の取付孔２２を有する。取付孔２２は、固体光源３ごとに設けられ、各固体光源３の端子群１３が挿通されている。端子群１３は、取付孔２２を介して配線基板７と電気的に接続されている。本実施形態のベース部材２は、一般的な放熱板等に用いられる銅やアルミニウム等の金属材料からなり、各固体光源３の熱を放熱する放熱板として機能する。
【００３１】
スペーサー部材５は、板状であり、ベース部材２を向く下面がベース部材２の上面２Ａに当接している。固体光源３の突出方向において、スペーサー部材５の寸法（厚み）は、アイレット１２の寸法（厚み）未満である。すなわち、固体光源３の突出方向においてアイレット１２は、スペーサー部材５よりも突出している。
【００３２】
スペーサー部材５は、複数の固体光源３と同じ配列の複数の貫通孔２３を有し、貫通孔２３ごとに固体光源３のアイレット１２が挿通されている。本実施形態の貫通孔２３は、開口形状がほぼ円形である。ここでは、貫通孔２３の内周面とアイレット１２の外周面とのギャップが、アイレット１２をガタつきなく貫通孔２３に通すことが可能な最小限度に設定されている。スペーサー部材５とベース部材２とを互いに位置合わせすると、スペーサー部材５の各貫通孔２３がベース部材２の各取付孔２２と連通し、貫通孔２３をガイドとして複数の固体光源３をベース部材２の所定の位置に容易に配置することができる。
【００３３】
押圧部材４は、複数の固体光源３と同じ配列の複数の孔部２４を有し、孔部２４ごとに固体光源３の先端部１６が挿通されている。押圧部材４は、平面視した先端部１６の外側であってアイレット１２の外周の内側の領域まで張り出した周縁部（以下、係止部２５という）を有する。係止部２５は、平面視したときにアイレット１２の切欠２０と重ならない位置に配置されている。
【００３４】
本実施形態の係止部２５は、互いに向かい合う一対の爪状である。一対の係止部２５を互いに結ぶ仮想線は、ステイ１４の長手方向と交差し、かつアイレット１２の一対の切欠２０を互いに結ぶ仮想線と交差する。係止部２５は、アイレット１２と接触しており、アイレット１２をベース部材２の上面２Ａに向けて押圧している。これにより、固体光源３は、ベース部材２の上面２Ａと互いに押し合わされて、ベース部材２に固定されている。
【００３５】
本実施形態において、押圧部材４のうちで少なくとも係止部２５は、アイレット１２よりも塑性変形しやすい材質で形成されている。押圧部材４は、スペーサー部材５に向って支持部材６により押圧されており、この押圧力で係止部２５が塑性変形してアイレット１２と接触している。
【００３６】
支持部材６は、複数の固体光源３と同じ配列の複数の挿通孔２６を有し、挿通孔２６ごとに固体光源３のステイ１４が挿通されている。支持部材６は、押圧部材４の上面と当接しており、押圧部材４をベース部材２に向けて押圧しつつ、押圧部材４を支持している。本実施形態の支持部材６は、ベース部材２との間でスペーサー部材５及び押圧部材４を挟みこんで、ベース部材２と図示略のネジ等によって接合されている。
【００３７】
以上のような構成の光源装置１において、押圧部材４は、複数の固体光源３と同じ配列の複数の孔部２４のそれぞれの係止部２５が各固体光源３のアイレット１２をベース部材２の上面２Ａに向けて押圧しているので、複数の固体光源３を一括してベース部材２に向って押圧することができる。したがって、固体光源３ごとに独立したバネ等で固体光源３をベース部材２に向って押圧する必要性が低くなり、製造効率の低下を招くことなく固体光源３を高密度で集積することができる。よって、光源装置１から射出される光の総光量を増すことができるとともに光源装置１を小型にすること等ができる。
【００３８】
また、押圧部材４の係止部２５は、塑性変形して固体光源３のアイレット１２と接触しているので、固体光源３の突出方向の寸法のばらつきを係止部２５の変形量に吸収させることができる。したがって、突出方向の寸法のばらつきに起因する複数の固体光源３のそれぞれに作用する押圧力のばらつきを減らすことができる。これにより、例えば、突出方向の寸法が相対的に大きい固体光源については、押圧力の過多による破損等の発生が抑制される。また、突出方向の寸法が相対的に小さい固体光源については、押圧力の不足によるガタつき等の発生が抑制される。このように、複数の固体光源３に過剰な負荷をかけることなく、複数の固体光源３をベース部材２に安定的に固定することができる。
【００３９】
また、複数の固体光源３がベース部材に安定的に固定されており、ベース部材２が固体光源３のアイレット１２と接触して放熱板として機能するので、固体光源３の発光に伴う熱を効果的に放熱することができる。したがって、固体光源３の過熱による発光効率の低下や短寿命化が抑制され、光源装置１の消費電力を減らすことや寿命を延ばすこと等ができる。また、スペーサー部材５の貫通孔２３をガイドとして複数の固体光源３を配列することができるので、光源装置１の製造効率を向上させることができる。
【００４０】
また、コリメーターレンズ１５を支持しているステイ１４が固体光源３の先端部１６と接合されており、押圧部材４が先端部１６を押圧していないので、押圧部材４による押圧力がエミッター１０とコリメーターレンズ１５との相対位置に影響を及ぼさない。したがって、エミッター１０とコリメーターレンズ１５との相対位置を高精度に設定することができ、エミッター１０から射出された光を高精度に平行化することができる。
【００４１】
次に、本実施形態のプロジェクターについて説明する。図５は、本実施形態のプロジェクターの構成を示す図である。
【００４２】
図５に示すプロジェクター３０は、照明系３１と、色分離光学系３２と、複数系統の画像形成系３３〜３５と、色合成素子３６と、投写光学系３７とを備える。なお、図５中の符号ＡＸは、照明系３１から投写光学系３７に至る光路上に配置された各部の光軸を連結したシステム光軸を示す。本実施形態のプロジェクター３０は、フルカラーの画像をスクリーン等の投写面ＳＣに表示することができる。
【００４３】
プロジェクター３０は、概略すると、以下のように動作する。
照明系３１は、白色の光Ｌ１を射出する。色分離光学系３２は、照明系３１から射出された光Ｌ１を、波長が互いに異なる複数色の光に分離する。各画像形成系３３〜３５は、色分離光学系３２から射出される各色の光と１対１の対応で設けられており、対応する色の光により画像を形成する。色合成素子３６は、複数系統の画像形成系３３〜３５によって形成された複数色の画像を、互いに重ねてフルカラーの画像に合成する。投写光学系３７は、合成されたフルカラーの画像を投写する。
【００４４】
次に、プロジェクター３０の各構成要素について詳しく説明する。
照明系３１は、光源装置４０と、集光レンズ４１と、回転蛍光板４２と、コリメート光学系４３と、均一化光学系４４とを有する。光源装置４０は、上記の光源装置１と同様の構成である。本実施形態の光源装置４０は、ほぼ平行光とみなすことができる青色のレーザー光Ｌ２を射出可能である。光源装置４０から射出されたレーザー光Ｌ２は、集光レンズ４１に入射して屈折し、集光しつつ回転蛍光板４２に入射する。
【００４５】
回転蛍光板４２は、透光性を有する円板と、円板の片面に円環状に形成された蛍光体層とを有し、円板の円周方向に回転駆動される。回転蛍光板４２は、蛍光体層が集光レンズ４１の後側焦点の近傍になるように、配置されている。蛍光体層は、青色のレーザー光Ｌ２を受けて励起して緑色から赤色の波長帯の光を発する蛍光物質と、青色のレーザー光Ｌ２を散乱させる散乱粒子とを含む。蛍光体層は、青色のレーザー光Ｌ２を受けて、蛍光物質が発する光と蛍光物質に吸収されずに射出される青色の光とを含んだ白色の光Ｌ１を射出する。
【００４６】
回転蛍光板４２から射出された光Ｌ１は、コリメート光学系４３を通って、均一化光学系４４に入射する。コリメート光学系４３は、回転蛍光板４２から射出される光Ｌ１を平行化する。均一化光学系４４は、コリメート光学系４３から射出された光Ｌ１のライトバルブ（後述する）での照度を均一化し、かつ光Ｌ１の偏光状態を揃える。
【００４７】
均一化光学系４４は、第１レンズアレイ４５と、第２レンズアレイ４６と、偏光変換素子４７と、重畳レンズ４８とを有する。第１レンズアレイ４５及び第２レンズアレイ４６は、それぞれ、システム光軸ＡＸと直交する面内に複数のレンズ要素が２次元的に配列された構造である。第１レンズアレイ４５のレンズ要素は、第２レンズアレイ４６のレンズ要素と１対１で対応している。
【００４８】
回転蛍光板４２から射出された光Ｌ１は、第１レンズアレイ４５の各レンズ要素に入射した部分光束ごとに集光される。第１レンズアレイ４５の各レンズ要素から射出された部分光束は、このレンズ要素と対応する第２レンズアレイ４６の各レンズ要素に結像して二次光源を形成する。
【００４９】
偏光変換素子４７は、第２レンズアレイ４６のレンズ要素と１対１で対応するセルを複数有する。第２レンズアレイ４６の各レンズ要素から射出された光は、このレンズ要素に対応するセルに入射する。各セルは、偏光分離膜（ＰＢＳ）と、１／２波長板と、光路調整ミラーとを有する。偏光分離膜は、各セルに入射する光を第１の直線偏光と第２の直線偏光とに分離する。１／２波長板は、偏光分離膜で分離された第１の直線偏光を第２の直線偏光に変換する。ミラーは、偏光分離膜で分離された第２の直線偏光と、偏光分離膜で分離された第１の直線偏光が１／２波長板によって変換された第２の直線偏光とが１つのスポットになるように、各セル内の光路を調整する。
【００５０】
偏光変換素子４７の各セルから射出された部分光束は、重畳レンズ４８に入射し、重畳レンズ４８によって照明系３１の照明領域にて重畳される。本実施形態において、照明系３１の照明領域は、各画像形成系の一部を構成するライトバルブである。
【００５１】
色分離光学系３２は、第１ダイクロイックミラー４９と、第２ダイクロイックミラー５０と、第１反射ミラー５１と、第２反射ミラー５２と、第３反射ミラー５３とを有する。
【００５２】
第１ダイクロイックミラー４９は、青色の光Ｌ３が反射し、緑色の光Ｌ４及び赤色の光Ｌ５が透過する特性を有している。第１ダイクロイックミラー４９で反射した青色の光Ｌ３は、第１反射ミラー５１で反射した後に、第１の画像形成系３３に入射する。
【００５３】
第２ダイクロイックミラー５０は、緑色の光Ｌ４が反射し、赤色の光Ｌ５が透過する特性を有している。第１ダイクロイックミラー４９を透過した緑色の光Ｌ４は、第２ダイクロイックミラー５０で反射した後に、第２の画像形成系３４に入射する。第１ダイクロイックミラー４９を透過した赤色の光Ｌ５は、第２ダイクロイックミラー５０を透過した後に、第２反射ミラー５２及び第３反射ミラー５３で反射して、第３の画像形成系３５に入射する。
【００５４】
画像形成系３３〜３５は、プロジェクター３０に入力された画像データに基づいて、それぞれ、フルカラーの画像を構成する各色の画像のうちのいずれかを形成する。第１の画像形成系３３は青色の画像を形成し、第２の画像形成系３４は緑色の画像を、第３の画像形成系３５は赤色の画像をそれぞれ形成する。
【００５５】
画像形成系３３〜３５は、いずれも同様の構成であり、ここでは第１の画像形成系３３の構成を代表的に説明する。画像形成系３３は、フィールドレンズ５４及びライトバルブ５５を有する。フィールドレンズ５４は、色分離光学系３２から入射した光Ｌ３を平行化する。フィールドレンズ５４により平行化された光Ｌ３は、ライトバルブ５５に入射する。ライトバルブ５５は、例えば透過型の液晶ライトバルブにより構成され、各画素から射出される光Ｌ３の光量を画素ごとに独立して制御することができる。
【００５６】
色合成素子３６は、ダイクロイックプリズム等により構成される。色合成素子３６は、青色の光Ｌ３が反射するとともに緑色の光Ｌ４及び赤色の光Ｌ５が透過する波長選択膜と、赤色の光Ｌ５が反射するとともに青色の光Ｌ３及び緑色の光Ｌ４が透過する波長選択膜とが、互いに直交して設けられた構造である。色合成素子３６に入射した光Ｌ３〜Ｌ５は、上記の波長選択膜で反射あるいは透過することによって、互いに重ね合わされてフルカラーの画像を示す合成光Ｌ６になる。色合成素子３６から射出された合成光Ｌ６が、投写光学系３７によって投写面ＳＣ上に結像することによって、投写面ＳＣ上にフルカラーの画像が表示される。
【００５７】
以上のような本実施形態のプロジェクター３０は、光源装置４０に複数の固体光源を製造効率の低下を招くことなく高密度で集積可能であるので、製造効率の低下を招くことなくプロジェクター３０を小型にすることができる。また、光源装置４０に複数の固体光源を高密度で集積可能であるので、光源装置４０から射出される光の全体としてのスポットサイズを小さくすることができ、光源装置４０から投写光学系３７までの光路に配置される各部を小型にすることができるので、プロジェクター３０を小型にすることができる。
【００５８】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されない。
押圧部材４の係止部２５は、弾性変形して固体光源３のアイレット１２と接触していてもよい。また、押圧部材４は、２以上の部品を接合した構造でもよく、例えば複数の孔部２４を有する基体と、孔部２４の内周の内側に張出すように基体に取付けられた係止部とを有する構造でもよい。
【００５９】
光源装置１は、支持部材６とスペーサー部材５の少なくとも一方を有していなくてもよい。また、押圧部材４は、支持部材６とスペーサー部材５の少なくとも一方と一体的に接合された状態で、ベース部材２に取付けられていてもよい。
【００６０】
ベース部材２、押圧部材４、支持部材６、及びスペーサー部材５のうちの少なくとも１つは、板状以外の形状、例えば棒状やブロック状でもよく、また２以上の板状あるいはその他の形状の部品を一体化した構造でもよい。
【００６１】
固体光源３は、光を射出可能であり、突出方向からみて基端部の外周の少なくとも一部が先端部の外周よりも外側に張り出しているものであれば、その構成に限定はない。例えば、ステイ１４及びコリメーターレンズ１５は、固体光源３以外の構成要素に設けられていてもよいし、光源装置に設けられていなくてもよい。固体光源３は、ベース部材２の上面２Ａと対して非垂直な方向に光を射出してもよい。例えば、固体光源３は、端面発光型のレーザー素子を有し、ベース部材２の上面２Ａと平行な方向に光を射出するように、ベース部材２に固定されていてもよい。
【００６２】
また、光源装置１は、ベース部材２が放熱板として機能しなくてもよいし、ベース部材２とは別に固体光源３の熱を放熱可能な放熱部材を有していてもよい。
【００６３】
上記の実施形態のプロジェクター３０は、各画像形成系に個別に光源装置が設けられた構成でもよい。画像形成系の一部を構成するライトバルブは、反射型の液晶ライトバルブでもよいし、デジタルミラーデバイスでもよい。また、上記の実施形態の光源装置は、プロジェクター以外の表示装置や照明装置等にも利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１・・・光源装置、２・・・ベース部材、２Ａ・・・上面（表面）、３・・・固体光源、４・・・押圧部材
５・・・スペーサー部材、６・・・支持部材、１２・・・アイレット（基端部）、１２Ａ・・・外周、１６・・・先端部、１６Ａ・・・外周、２４・・・孔部、２５・・・係止部（周縁部）、３０・・・プロジェクター、４０・・・光源装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
前記ベース部材の表面から突出して配置され、前記表面からの突出方向に直交する面内で前記突出方向の基端部の外周の少なくとも一部が先端部の外周よりも外側に張り出している複数の固体光源と、
前記基端部に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記複数の固体光源と同じ配列の複数の孔部を有し、該孔部ごとに前記先端部が挿通されているとともに、該孔部の周縁部は前記先端部の外周から張り出している部分の前記基端部を前記ベース部材の表面に向けて押圧している押圧部材と、を備える光源装置。
【請求項２】
前記押圧部材の前記周縁部は、前記固体光源の突出方向に変形して前記固体光源の基端部と接触している請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記押圧部材に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記押圧部材の前記周縁部よりも塑性変形しにくい材質からなり、前記押圧部材を前記ベース部材に向って押圧して支持する支持部材を備える請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記ベース部材は、前記固体光源の前記基端部と接触している放熱板である請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記ベース部材と前記押圧部材との間に配置され、前記複数の固体光源と同じ配列の複数の貫通孔を有し、該貫通孔ごとに前記基端部が挿通されているスペーサー部材を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置を備えるプロジェクター。
【請求項１】
ベース部材と、
前記ベース部材の表面から突出して配置され、前記表面からの突出方向に直交する面内で前記突出方向の基端部の外周の少なくとも一部が先端部の外周よりも外側に張り出している複数の固体光源と、
前記基端部に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記複数の固体光源と同じ配列の複数の孔部を有し、該孔部ごとに前記先端部が挿通されているとともに、該孔部の周縁部は前記先端部の外周から張り出している部分の前記基端部を前記ベース部材の表面に向けて押圧している押圧部材と、を備える光源装置。
【請求項２】
前記押圧部材の前記周縁部は、前記固体光源の突出方向に変形して前記固体光源の基端部と接触している請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記押圧部材に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記押圧部材の前記周縁部よりも塑性変形しにくい材質からなり、前記押圧部材を前記ベース部材に向って押圧して支持する支持部材を備える請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記ベース部材は、前記固体光源の前記基端部と接触している放熱板である請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記ベース部材と前記押圧部材との間に配置され、前記複数の固体光源と同じ配列の複数の貫通孔を有し、該貫通孔ごとに前記基端部が挿通されているスペーサー部材を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置を備えるプロジェクター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１５６２３３（Ｐ２０１２−１５６２３３Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２８３２（Ｐ２０１１−１２８３２）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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