CN108141009A - 光源装置 - Google Patents

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Abstract

光源装置(1)具备：半导体发光装置(10)，具备具有第一主面(18a)以及第二主面(18b)的平板状的底座(14)、以及被配置在底座(14)的第一主面(18a)侧的半导体发光元件(11)；第一固定部(40)，具备按压第一主面(18a)的第一按压面(44)，且设置有第一贯通孔(46)；以及第二固定部(20)，具备按压第二主面(18b)的第二按压面(24)，且设置有第二贯通孔(26)，通过围住第一固定部(40)的第一贯通孔(46)的第一内侧面(42)与第二固定部(20)的第二外侧面(22)嵌合，从而底座(14)被固定在第一按压面(44)与第二按压面(24)之间，第一按压面(44)与第二按压面(24)的距离为底座(14)的厚度以下，并且，在底座(14)侧方，在第一按压面(44)与第二按压面(24)之间形成有空隙部(35)。

Description

光源装置
技术领域
本公开涉及，光源装置，尤其涉及利用半导体发光装置的、用于投影显示装置、车辆照明、设施照明等的光源装置。
背景技术
以往，利用半导体激光器等的半导体发光元件被封装体化的半导体发光装置的光源装置被周知(例如，专利文献1)。在这样的光源装置中，需要将半导体发光元件中发生的热高效率地散热到光源装置外部。以下，利用附图说明以往的光源装置。图26是示出以往的光源装置1030的结构的示意性的截面图。
图26示出的以往的光源装置(半导体激光器模块)1030具备，搭载半导体激光器元件1011的半导体激光器装置(半导体激光器元件单元)1010。
在半导体激光器装置1010中，半导体激光器元件1011，经由子安装台1012安装在底座1014上的元件固定块1013，由盖子1015气密密封。也就是说，半导体激光器装置1010具有，所谓TO-CAN(Transistor Outlined CAN)型的封装结构。半导体激光器装置1010由粘接材料固定到截面L字形状的固定部1031的封装体支撑部1031b。
在半导体激光器装置1010中，从形成在底座1014的引脚1017向半导体激光器元件1011提供电力，从半导体激光器元件1011射出的光从盖子1015的透光窗射出。此时，半导体激光器元件1011中发生的热，经过由子安装台1012、元件固定块1013、底座1014构成的散热路径，从固定部1031的基部1031a传导到珀尔帖元件。
在所述的以往的光源装置1030中，构成散热路径的子安装台1012、元件固定块1013以及底座1014由热导率高的材料构成，并且，将底座1014的底面与固定部1031接触，从而试图提高散热性能。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1：日本特开2001-358398号公报
然而，这样的以往的光源装置1030中存在如下课题，即，在作为半导体激光器元件1011，利用大电流注入的高功率的元件、以及工作电压高的氮化物半导体元件等的发热量多的元件的情况下，半导体激光器装置1010的散热性能不充分，不能抑制半导体激光器元件1011的温度上升。特别是，在作为半导体激光器装置1010的封装体利用通用的形状的封装体的情况下，封装体的热容量小，用于向外部散热的散热面的面积也小，因此，具有半导体激光器元件1011的温度容易上升的课题。
发明内容
为了解决这样的课题，本公开的目的在于，提供能够将半导体发光装置中发生的热高效率地散热的光源装置。
于是，为了解决所述问题，本公开涉及的光源装置的实施方案之一，具备：半导体发光装置，具备平板状的底座以及半导体发光元件，所述底座具有第一主面以及与所述第一主面背对的第二主面，所述半导体发光元件被配置在所述底座的所述第一主面侧，且与所述底座热连接；第一固定部，具备向所述第二主面侧按压所述第一主面的第一按压面，且设置有在与所述第一主面交叉的方向上贯通的第一贯通孔；以及第二固定部，具备向所述第一主面侧按压所述第二主面的第二按压面，且设置有在与所述第二主面交叉的方向上贯通的第二贯通孔，通过在所述第二主面侧围住所述第一固定部的所述第一贯通孔的第一内侧面与所述第二固定部的第二外侧面嵌合，或者，通过在所述第一主面侧围住所述第二固定部的所述第二贯通孔的第二内侧面与所述第一固定部的第一外侧面嵌合，从而所述底座被固定在所述第一按压面与所述第二按压面之间，所述第一按压面与所述第二按压面的距离为所述底座的厚度以下，并且，在所述底座侧方，在所述第一按压面与所述第二按压面之间形成有空隙部。
根据该结构，能够将底座，由第一固定部和第二固定部充分加压并固定，因此，能够提高底座与第一固定部以及第二固定部的密接性。并且，第一固定部与第二固定部彼此嵌合，因此，第一固定部与第二固定部之间的热阻小。因此，能够高效率地散热到第一固定部以及第二固定部之中的热容量大的一方。能够将半导体发光装置中发生的热从底座的两个主面高效率地散热。也就是说，根据该结构，能够确保从半导体发光装置的充分的散热路径。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，在俯视所述第一主面时，所述第二固定部的外周包围所述第一固定部的外周。
根据该结构，能够将第二固定部的热容量设为比第一固定部的热容量大，因此，通过将传导到第一固定部的热传导到第二固定部，从而能够高效率地散热。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，所述第一固定部与所述第二固定部的接触部，平行于与所述底座的所述第一主面交叉的方向。
根据该结构，不会由接触部妨碍第一按压面与第二按压面的距离比底座的厚度小，而能够确保第一固定部与第二固定部之间的接触部。如此，本公开涉及的光源装置，具有能够由第一按压面和第二按压面，充分对底座进行加压的结构，因此，能够降低底座与第一固定部以及第二固定部之间的热阻。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，所述第一固定部以及所述第二固定部的一方具有外螺纹部，所述第一固定部以及所述第二固定部的另一方具有内螺纹部，所述外螺纹部与所述内螺纹部嵌合。
根据该结构，能够一边使第一固定部与第二固定部彼此拧合，一边按压底座。因此，能够一边确保第一固定部与第二固定部的接触部，一边由第一固定部和第二固定部按压底座。因此，能够提高底座与第一固定部以及第二固定部的密接性。进而，第一固定部与第二固定部的接触部是螺纹部，因此，与接触部平坦的情况相比，能够增大接触部的面积。据此，能够降低第一固定部与第二固定部之间的热阻。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，在所述空隙部配置有包含金属元素的填充材料。
根据该结构，能够降低底座以及第一固定部与第二固定部之间的热阻，因此，能够提高从底座向第二固定部的散热性能。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，所述第二固定部，在所述第二按压面具有底座用凹部，所述底座，被配置在所述底座用凹部内。
根据该结构，能够容易进行底座相对于第二固定部的定位。进而，按压底座，利用底座的展性扩大直径，使底座与底座用凹部的侧面接触，从而能够增大底座与第二固定部的接触面积。因此，能够提高从底座向第二固定部的散热性能。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，所述第一主面以及所述第一固定部的一方具有第一凸部，所述第一主面以及所述第一固定部的另一方具有第一凹部，所述第一凸部以及所述第一凹部嵌合。
根据该结构，能够增大底座与第一固定部的接触面积。因此，能够提高从底座向第一固定部的散热性能。并且，根据该结构，即使不由第一按压面的按压，在底座形成台阶部等，也能够在底座与第一固定部之间确保充分的接触面积，因此，能够减少由第一按压面向底座施加的压力。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，所述第二主面以及所述第二固定部的一方具有第二凸部，所述第二主面以及所述第二固定部的另一方具有第二凹部，所述第二凸部以及所述第二凹部嵌合。
根据该结构，能够增大底座与第二固定部的接触面积。因此，能够提高从底座向第二固定部的散热性能。并且，根据该结构，即使不由第二按压面的按压，在底座形成台阶部等，也能够在底座与第二固定部之间确保充分的接触面积，因此，能够减少由第二按压面向底座施加的压力
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，构成所述第一固定部的材料的耐力或屈服点，比构成所述底座的材料的耐力或屈服点高。
根据该结构，利用底座的展性，在底座的边缘部能够容易形成符合第一按压面的形状的台阶部，能够增大与第一固定部的接触面积，因此，能够增大向第一固定部的散热路径。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，所述底座，在所述第一主面的边缘部具备，比所述第一主面的中央部凹陷、且与所述第一固定部接触的台阶部。
根据该结构，能够使第一主面与第一固定部的第一贯通孔的内表面接触，因此，能够提高从底座向第一主面的散热性能。并且，若由第一按压面按压第一主面来形成台阶部，即使在第一主面以及第一按压面的平坦度低的情况下，并且，在第一主面以及第一按压面的表面粗糙度大的情况下，也能够提高底座与第一固定部的密接性，提高光源装置的散热性能。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，所述第一固定部具备大致筒状的中间筒以及第三固定部，所述中间筒被配置在所述底座的第一主面，所述第三固定部被配置在所述中间筒的外侧，且具有所述第一外侧面。
根据该结构，能够防止半导体发光装置的底座、与第三固定部接触，因此，即使在使第三固定部与第二固定部拧合的情况下，也由第三固定部加压的力量间接施加到底座。因此，在由第三固定部加压时，能够抑制发生半导体发光装置的错位。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，所述第一固定部具备，使来自所述半导体发光元件的射出光入射的透镜。
根据该结构，能够使来自半导体发光装置的射出光聚光。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，具备经由所述第二固定部与所述半导体发光装置连接的壳体，所述壳体具备波长转换部件。
根据该结构，能够将来自半导体发光装置的射出光的至少一部分的波长转换。并且，能够将半导体发光装置中发生的热，经由第二固定部散热到壳体。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，具备多个所述半导体发光装置以及多个所述第一固定部，多个所述半导体发光装置的每一个，由多个所述第一固定部的每一个固定在所述第二固定部。
根据该结构，能够从光源装置射出高功率的射出光。
进而，在本公开涉及的光源装置的实施方案之一中，优选的是，所述半导体发光元件是氮化物半导体激光器元件。
根据该结构，即使在利用工作电压比较高的氮化物半导体激光器元件的情况下，也能够确保充分的散热性能，因此，能够抑制氮化物半导体激光器元件的性能恶化。
根据本公开，能够提供能够将半导体发光装置中发生的热高效率地散热的光源装置。
附图说明
图1A是示出实施例1的光源装置的结构的示意性的截面图。
图1B是示出实施例1的光源装置的主要部的结构的示意性的截面图。
图2是示出实施例1涉及的光源装置的结构的示意性的分解截面图。
图3是示出实施例1涉及的形成底座、第一固定部以及第二固定部的代表性的材料以及其特性的图。
图4是示出实施例1涉及的底座的直径的扩展量以及凹陷量与施加的负荷的关系的图表。
图5是示出实施例1涉及的底座与第二固定部之间的热阻的图表。
图6是示意性地示出实施例1的变形例1涉及的光源装置的结构以及制造工序的截面图。
图7是示出实施例1的变形例1涉及的光源装置的主要部的结构的示意性的部分截面图。
图8A是示出实施例1的变形例2涉及的光源装置的结构的示意性的分解斜视图。
图8B是示出实施例1的变形例2涉及的光源装置的结构的示意性的平面图。
图9是示出实施例1的变形例3涉及的光源装置的主要部的结构的示意性的截面图。
图10是示出实施例1的变形例4涉及的光源装置的主要部的结构的示意性的截面图。
图11是示出实施例2涉及的光源装置的结构的示意性的分解截面图。
图12是示出实施例2涉及的光源装置的结构的示意性的截面图。
图13是示出实施例3涉及的光源装置的结构的示意性的截面图。
图14是示出实施例3涉及的光源装置的结构的示意性的分解截面图。
图15是示出实施例3涉及的光源装置的结构的示意性的分解斜视图。
图16是示出实施例4涉及的光源装置的结构的示意性的截面图。
图17是示出实施例4涉及的光源装置的结构的示意性的分解截面图。
图18是示出实施例4涉及的组合光源装置和波长转换部件的光源装置的结构的示意性的截面图。
图19是示出实施例4涉及的组合光源装置和波长转换部件的光源装置的结构的示意性的截面图。
图20是示出实施例4涉及的组合光源装置和波长转换部件的光源装置的结构的示意性的截面图。
图21是示出实施例4的变形例涉及的光源装置的结构的示意性的截面图。
图22是示出实施例5涉及的光源装置的结构的示意性的截面图。
图23是示出实施例5涉及的光源装置的结构的示意性的分解截面图。
图24是示出实施例6涉及的投光装置的结构的示意性的截面图。
图25是示出实施例7涉及的投光装置的结构的示意性的截面图。
图26是示出以往的光源装置的结构的示意性的截面图。
具体实施方式
对于本公开的实施例，以下利用附图进行说明。而且，以下说明的实施例，都示出本公开的优选的一个具体例子。因此，以下的实施例示出的数值、构成要素、构成要素的配置及连接形态、以及步骤(工序)及步骤的顺序等是一个例子而不是限定本公开的宗旨。因此，对于以下的实施例的构成要素中的、示出本公开的最上位概念的实施方案中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素而被说明。
(实施例1)
以下，对于实施例1涉及的光源装置，参照附图进行说明。
图1A是示出本实施例的光源装置1的结构的示意性的截面图。
图1B是示出本实施例的光源装置1的主要部的结构的示意性的截面图。图1B是，放大图1A所示的虚线框IB的内部的结构的截面图。
图2是示出本实施例涉及的光源装置1的结构的示意性的分解截面图。
本实施例涉及的光源装置1，如图1A、图1B以及图2示出，具备半导体发光装置10、第一固定部40以及第二固定部20。
半导体发光装置10，如图1B示出，具备：平板状的底座14，具有第一主面18a以及与第一主面18a背对的第二主面18b；以及半导体发光元件11，被配置在底座14的第一主面18a侧，且与底座14热连接。而且，在此，“热连接”意味着，不绝热而直接、或经由热导率高的部件连接的状态。
在半导体发光装置10中，半导体发光元件11，例如，经由子安装台12安装在作为形成在圆板状的底座14的第一主面18a的突起部的柱子13上。半导体发光元件11是，例如半导体激光器元件。底座14具备，与第一固定部40接触的第一主面18a、与第一主面18a背对的第二主面18b以及侧面18c。而且，在底座14的一部分形成有开口部，具备用于向半导体发光元件11提供电力的引脚17。并且，在底座14的第一主面18a侧(配置半导体发光元件11的一侧)，具备透光窗16，安装有覆盖半导体发光元件11的盖子15。
第一固定部40是，具备向第二主面18b侧按压底座14的第一主面18a的第一按压面44，设置有在与第一主面18a交叉的方向上贯通的第一贯通孔46的部件。在第一贯通孔46的内部，配置半导体发光装置10的半导体发光元件11。来自半导体发光元件11的射出光91，从第一贯通孔46的内部向外部射出。
第二固定部20是，具备向第一主面18a侧按压底座14的第二主面18b的第二按压面24，设置有在与第二主面18b交叉的方向上贯通的第二贯通孔26的部件。在本实施例中，第二固定部20的第二贯通孔26，用于半导体发光装置10与外部电源(不图示)的连接。并且，第二固定部20，与第一固定部40相比热容量大。第二固定部20，与外部散热部89热连接。对于外部散热部89，若是能够将从第二固定部20传导的热散热的部件，则不特别限定。外部散热部89，例如，在作为光源装置1的汽车用的照明利用的情况下，也可以是汽车的主体等。并且，外部散热部89也可以是，利用珀尔帖元件等的冷却装置。
通过在底座14的第二主面18b侧围住第一固定部40的第一贯通孔46的第一内侧面42与第二固定部20的第二外侧面22嵌合，从而底座14被固定在第一按压面44与第二按压面24之间。在本实施例中，底座14，由第一固定部40和第二固定部20夹持，从而底座14以及半导体发光装置10相对于第一固定部40以及第二固定部20固定。并且，第一固定部40和第二固定部20，在第一固定部40的第一贯通孔46的第一内侧面42与第二固定部20的第二外侧面22之间直接接触，从而彼此热连接。在此，第二固定部20，与第一固定部40相比热容量大，因此，传导到第一固定部40的热，经由图1B所示的第一内侧面42与第二外侧面22的接触部32传导到第二固定部20。
在本实施例中，如图1B示出，第一固定部40与第二固定部20的接触部32，平行于与底座14的第一主面18a交叉的方向。也就是说，接触部32，不与第一主面18a平行。因此，不会由接触部32妨碍第一固定部40的第一按压面44与第二固定部20的第二按压面24的距离比底座14的厚度h1小。而且，同时，能够确保配置第一固定部40和第二固定部20接触的接触部32。如此，本实施例涉及的光源装置1，具有能够由第一按压面44和第二按压面24，充分对底座14进行加压的结构，因此，能够降低底座14与第一固定部40以及第二固定部20之间的热阻。而且，在此，底座14的厚度h1意味着，底座14，由第一按压面44以及第二按压面24按压之前的厚度。并且，第一按压面44以及第二按压面24，不仅指示直接接触底座14的面，还意味着围住第一固定部40的第一贯通孔46的第一内侧面42的内侧、第二固定部20的第二外侧面22的内侧的面整体。
如上所述，第一固定部40以及第二固定部20具有，不会阻碍第一按压面44与第二按压面24的距离比底座14的厚度h1小的结构。也就是说，第一固定部40以及第二固定部20具备，能够由第一按压面44以及第二按压面24，向使底座14的厚度h1变小的方向按压底座14的结构。并且，第一按压面44与第二按压面24的距离是底座14的厚度h1以下。据此，能够增大第一按压面44与底座14的第一主面18a之间的接触面积、以及第二按压面24与底座14的第二主面18b之间的接触面积。据此，能够降低底座14与第一固定部40之间的热阻、以及底座14与第二固定部20之间的热阻，因此，能够将半导体发光装置10中发生的热高效率地散热到第一固定部40以及第二固定部20。
在本实施例中，半导体发光装置10，在底座14的第二主面18b与第二固定部20的第二按压面24直接接触，从而热连接。进而，半导体发光装置10，第一主面18a的边缘部与第一固定部40的第一按压面44直接接触，从而热连接。而且，第一固定部40的第一内侧面42与第二固定部20的第二外侧面22嵌合，从而热连接。
根据该结构，半导体发光元件11中发生的热，在半导体发光装置10内，依次传导到子安装台12、柱子13以及底座14。而且，传导到底座14的热的一部分，如图1A示出，经由从底座14的第二主面18b向第二固定部20传导的散热路径71以及72散热到外部散热部89。并且，传导到底座14的热的其他的一部分，如图1A示出，第一主面18a经由第一固定部40，经由向第二固定部20传导的散热路径73以及74，散热到外部散热部89。
如上所述，半导体发光元件11中发生的热，从底座14经由两个散热路径，迅速传导到热容量大的第二固定部20，因此，能够抑制半导体发光元件11的温度上升。
在第二固定部20，如上所述设置有第二贯通孔26，在第二贯通孔26配置有半导体发光装置10的引脚17。引脚17，与不图示的金属线连接，通过金属导线以及引脚17，从外部电源(不图示)向半导体发光元件11提供电力。如此，从外部向半导体发光元件11提供电力，从而半导体发光元件11射出光。半导体发光元件11，如上所述，被配置在第一固定部40的第一贯通孔46的内部，来自半导体发光元件11的光通过第一贯通孔46射出。如上所述，本实施例涉及的光源装置1能够，不损坏半导体发光装置10的电性能以及光学性能，而将半导体发光元件11中发生的热散热。
以下，包括非必须的项目，更具体地说明光源装置1的结构以及功能。
在本实施例中，半导体发光装置10的底座14以及柱子13，利用铜材料，优选利用无氧铜而被形成。半导体发光元件11是，例如利用氮化物半导体制造的氮化物半导体激光器元件，将发光波长380nm至550nm的激光，向第一主面18a的法线方向射出。子安装台12，利用热导率高的结晶、多晶、陶瓷材料等而被形成。具体而言，利用SiC以及AlN、金刚石等的材料。
在底座14，如上所述，以覆盖半导体发光元件11的方式，安装具有透光窗16的盖子15。对于形成透光窗16的材料，若是透光性材料，则不特别限定。透光窗16，例如，由形成有反射防止膜的玻璃等形成。盖子15中的透光窗16以外的部分，例如，由可伐或铁镍合金等的金属材料形成。
第一固定部40，利用热导率高的金属、例如铁而被形成。在第一固定部40，设置有第一贯通孔46。第一贯通孔46，由设置在第一固定部40的第二固定部20侧的大致圆柱型的凹部47、以及从作为凹部47的底面的第一按压面44向半导体发光装置10的光射出方向贯通第一固定部40的开口部45构成。
在本实施例中，第一贯通孔46的直径，在第二固定部20侧的部分、即凹部47，比半导体发光装置10的底座14的直径大，在开口部45，比底座14小。据此，能够将半导体发光装置10从第二固定部20侧插入到第一固定部40的内部。并且，能够由设置在第一贯通孔46的直径的台阶部的第一按压面44，按压底座14的第一主面18a。在本实施例中，第一按压面44，由平面状的面构成。
在围住第一固定部40的第一贯通孔46的第一内侧面42，形成构成内螺纹的第一螺纹42a。
在此，图2示出的从第一固定部40的第二固定部20侧的端面41a到第一按压面44的深度h3，根据底座14的厚度等而被决定。而且，在第一内侧面42，形成构成内螺纹的第一螺纹42a。
第二固定部20，与第一固定部40同样，利用热导率高的金属、例如铝合金而被形成。如图2示出，在板状的第二基台21的第一固定部40侧设置凸部29。在第二固定部20的第二外侧面22，形成构成外螺纹的第二螺纹22a。在此，第二螺纹22a被形成为，与第一固定部40的第一螺纹42a嵌合。也就是说，第一螺纹42a以及第二螺纹22a被构成为，彼此拧合。换而言之，第二固定部20具有外螺纹部，第一固定部40具有内螺纹部，该外螺纹部和该内螺纹部嵌合。
在第二固定部20的凸部29的顶面(第一固定部40侧的端面)形成按压半导体发光装置10的底座14的第二主面18b的第二按压面24。此时，将第二按压面24的从第二基台21的主面21a的高度设为h2。并且，在第二按压而24的中央部附近设置贯通第二固定部20的第二贯通孔26，在第二贯通孔26的内部，配置半导体发光装置10的引脚17。在此，引脚17，被配置为不与第二固定部20接触，经由引脚17，从外部向半导体发光元件11提供电力。
所述第一固定部40和第二固定部20，如图1A、图1B以及图2示出，由第一固定部40的第一按压面44和第二固定部20的第二按压面24夹住半导体发光装置10的底座14，从而固定半导体发光装置10。此时，对于底座14的厚度h1，以成立h3＜h2+h1的方式设定厚度h1。通过如此设定厚度h1，第一固定部40以及第二固定部20，不会阻碍第一按压面44与第二按压面24的距离比底座14的厚度h1小。而且，在底座14的侧方(即，在侧面18c附近)，在第一固定部40的第一按压面44与第二固定部20的第二按压面24之间，形成有空隙部35。在本实施例中，空隙部35是，由第一固定部40、第二固定部20以及底座14围住的封闭空间。
根据所述的结构，能够将第一按压面44及第二按压面24、和底座14的第一主面18a及第二主面18b分别密接。也就是说，能够增大第一按压面44与第一主面18a的接触面积、以及第二按压面24与第二主面18b的接触面积。而且，能够将半导体发光元件11中发生的热，经由底座14散热到第二固定部20。进而，在本实施例中也能够，将该热从底座14传导到第一固定部40，经由第一螺纹42a与第二螺纹22a的接触面(接触部32)，散热到第二固定部20。
并且，如图1A示出，第一固定部40的端面41a与第二固定部20的主面21a，分开宽度h4(＝h1+h2-h3)。此时，以不使第二固定部20相对于第一固定部40的固定松弛的方式，例如，将作为环氧系粘接树脂的粘接部件49插入到端面41a与主面21a之间，从而能够固定第一固定部40和第二固定部20。
进而，在所述结构中，作为构成第一固定部40的材料，利用比底座14硬的材料，由第一固定部40按压底座14的第一主面18a。据此，如图1B示出，利用底座14的展性，在第一主面18a的按压的部分形成台阶部18a2。其结果为，底座14，在第一主面18a的边缘部具备，比第一主面18a的中央部凹陷、且与第一固定部40接触的台阶部18a2。
根据该方法，即使在第一主面18a、以及第一按压面44的平坦度低的情况下，以及，在表面粗糙度大的情况下，也能够确保底座14与第一固定部40的密接性，提高光源装置1的散热性能。并且，通过将第一固定部40的凹部47的直径设为比底座14大，从而允许底座14向径向方向延伸，因此，能够容易形成台阶部18a2。
接着，对于分别形成本实施例涉及的底座14、第一固定部40以及第二固定部20的材料，利用附图进行说明。
图3是示出本实施例涉及的形成底座14、第一固定部40以及第二固定部20的代表性的材料以及其特性的图。
对于形成底座14的材料，优选的是，热导率高、屈服点或耐力(例如，0.2％耐力)低的材料。对于底座14，如图3示出，可以举出例如铜(无氧铜：C1020)、铝(纯铝：A1050)等。
对于形成第一固定部40以及第二固定部20的材料，优选的是，与构成底座14的材料相比屈服点或耐力高的材料，可以举出例如铝合金(ADC12等)、锌合金、钢铁、不锈钢等。
接着，对于本实施例涉及的光源装置1的效果，利用附图进行说明。
图4是示出本实施例涉及的底座14的直径的扩展量以及凹陷量与施加的负荷的关系的图表。
图5是示出本实施例涉及的底座14与第二固定部20之间的热阻的图表。在图5中，还示出比较例的热阻。
图4示出，作为半导体发光装置10的底座14，利用由无氧铜形成的直径9mm、厚度1.5mm的圆板，利用由不锈钢形成的内径8mm的金属筒对底座14的边缘部进行加压时的、底座14的直径的变化量(黑圆点)以及凹陷量(白四角形)。如图4示出，底座14的直径，在负荷240N时扩展大约30μm，能够产生大约2至9μm的凹陷。在本实施例中，即使在所述底座14的直径扩展的情况下，在底座14的侧方形成空隙部35，因此，也不会阻碍底座14的直径扩展。
图5示出，半导体发光装置10由第二固定部20和第一固定部40夹住时的、从底座14到第二固定部20为止的热阻。并且，在图5中，作为比较例，还示出不利用第一固定部40，而仅由焊料粘接半导体发光装置10和第二固定部20时的热阻。根据其结果，可见，与仅由焊料粘接的情况相比，在本实施例中热阻大幅度降低。如此，在本实施例的光源装置中，能够有效地将半导体发光元件11中发生的热散热。
(实施例1的变形例1)
接着，说明实施例1的变形例1涉及的光源装置。本变形例涉及的光源装置具备，能够更提高实施例1涉及的光源装置1的散热性能的结构。以下，对于本变形例涉及的光源装置，以与实施例1涉及的光源装置1不同之处为中心，利用附图进行说明。
图6是示意性地示出本变形例涉及的光源装置1a的结构以及制造工序的截面图。
图7是示出本变形例涉及的光源装置1a的主要部的结构的示意性的部分截面图。
如图6的截面图(a)示出，本变形例涉及的光源装置1a，与实施例1涉及的光源装置1不同之处是，在第二固定部20a的凸部29的顶面，设置与半导体发光装置10的底座14的形状对应的底座用凹部23。在第二按压面24的中央部设置底座用凹部23，底座用凹部23的底面平坦。底座14，被配置在底座用凹部23内。底座用凹部23的直径，比底座14的直径大一些。例如，底座用凹部23的直径，与底座14的直径相比，大5μm以上、50μm以下左右。根据该结构，能够容易将半导体发光装置10相对于第二固定部20a定位。而且，如图6的截面图(b)以及(c)示出，使第一固定部40相对于第二固定部20a旋转，使第一固定部40的第一内侧面42相对于第二固定部20a的第二外侧面22拧合。据此，底座14的第一主面18a与第一按压面44接触。其结果为，能够形成图1A示出的底座14至第一固定部40的散热路径。
进而，如图6的截面图(c)以及(d)示出，相对于底座14按压、加压第一固定部40。在此，加压到构成底座14的材料的塑性区域。据此，底座14的一部分变形，并向空隙部35的方向延伸。也就是说，根据底座14的展性，在底座14的第一主面18a中的、由第一按压面44按压的部分形成台阶部18a2，底座14的侧面18c向外侧方向延伸。如此，在底座14的第一主面18a能够容易形成台阶部18a2。其结果为，能够提高底座14和第一固定部40的密接性，能够降低从底座14向第一固定部40的散热路径的热阻。
进而，在本变形例中，如图6的截面图(e)示出，以底座用凹部23的直径成为比底座14的直径大的适当的尺寸的方式，形成底座用凹部23，调整第一固定部40的加压量。据此，能够在底座14的第一主面18a形成台阶部18a2，并且，使底座14的侧面18c与底座用凹部23的侧面(与第二按压面24大致正交的面)接触。其结果为，如图7示出，能够构成从底座14的第二主面18b向第二固定部20a散热的散热路径72、以及从形成在第一主面18a的台阶部18a2向第一固定部40散热的散热路径74，还能够构成从底座14的侧面18c向第二固定部20a散热的散热路径76。也就是说，按压底座14，使底座用凹部23的侧面与底座14接触，从而能够增大底座14与第二固定部20a的接触面积。因此，能够提高从底座14向第二固定部20a的散热性能。
接着，说明本变形例涉及的光源装置1a的第一固定部40以及第二固定部20a的制造方法。
第一固定部40，由比底座14硬、即屈服点或耐力高的金属材料形成。第一固定部40，由例如不锈钢等形成。第一固定部40，通过例如冲压成型等形成。而且，在成型时，还形成凹部47以及开口部45。而且，通过利用螺纹板牙(thread cutting die)的机械加工，在第一内侧面42形成构成内螺纹的第一螺纹42a。而且，例如，执行基于镍、金等的镀金处理的表面的防锈处理。
第二固定部20a是，利用热导率高的铝合金，组合铸造法、和利用立铣刀等的机械加工来制造。具体而言，首先，通过铸造法成型，形成有用于形成外螺纹的圆柱状的凸部29、以及圆状的底座用凹部23的第二基台21。然后，通过利用螺纹板牙的机械加工，在凸部29的侧面形成作为外螺纹的第二螺纹22a。而且，例如，执行基于镍、金等的镀金处理的表面的防锈处理。并且，为了提高与底座14的第二主面18b的密接性，而优选的是，底座用凹部23的底面的平均表面粗糙度(Ra)是，10um以下。
通过所述的方法，能够容易制造第一固定部40以及第二固定部20a。而且，接触部32，由第一螺纹42a以及第二螺纹22a的齿根面等构成，从而能够增大第一固定部40与第二固定部20a的接触面积，形成有效的散热路径。而且，本变形例的制造方法是，代表例，不仅限于所述的方法。例如，第一固定部40和第二固定部20a的固定方法也可以是，利用焊料以及低熔点玻璃等的低熔点无机材料的方法。进而，对于第一固定部40和第二固定部20a的固定方法，也可以利用点熔接。具体而言，也可以向第一固定部40和第二固定部20a的间隙照射高功率的激光，使第一固定部40以及第二固定部20a的一部分溶解，形成粘接部件49，从而将第一固定部40与第二固定部20a粘接。
(实施例1的变形例2)
接着，说明实施例1的变形例2涉及的光源装置。本变形例涉及的光源装置是，半导体发光装置以及第二固定部的更优选的变形例。以下，对于本变形例涉及的光源装置，以与实施例1的变形例1涉及的光源装置1a不同之处为中心，利用附图进行说明。
图8A是示出本变形例涉及的光源装置1b的结构的示意性的分解斜视图。
图8B是示出本变形例涉及的光源装置1b的结构的示意性的平面图。图8B是，图8A所示的光源装置1b的底座14b的第一主面18a的俯视的平面图。
而且，在图8A以及图8B中，将光源装置1b的光射出方向决定为z轴方向正向。
在本变形例涉及的光源装置1b中，如图8A示出，在第二固定部20b的第二基台21，形成用于将第二固定部20b固定到外部的贯通孔226A以及226B。并且，在底座用凹部23，形成用于防止将第一固定部40与第二固定部20b拧合时半导体发光装置10b旋转的突起部23A。而且，在半导体发光装置10b的底座14b的侧面18c，形成与突起部23A对应的凹部14D。
根据所述的结构，在使第一固定部40旋转来对安装在第二固定部20b的半导体发光装置10b进行加压时，能够抑制半导体发光装置10b因与第一固定部40摩擦而旋转。因此，由第二固定部20b的第二按压面24能够容易对半导体发光装置10b的底座14b进行加压，因此，能够容易提高底座14b与第二固定部20b的密接性。
并且，如图8B示出，在本变形例涉及的光源装置1b中，在俯视底座14b的第一主面18a时，第二固定部20的外周包围第一固定部40的外周。根据该结构，第二固定部20b的热容量比第一固定部40的热容量大，因此，将传导到第一固定部40的热传导到第二固定部20b，从而能够高效率地散热。而且，图中没有示出，但是，不仅本变形例，在本公开的其他的实施例以及其变形例涉及的光源装置中，也与本变形例同样具有，在俯视底座的第一主面时，第二固定部的外周包围第一固定部的外周的结构。
(实施例1的变形例3)
接着，说明实施例1的变形例3涉及的光源装置。本变形例涉及的光源装置，与实施例1涉及的光源装置1不同之处是，底座、第一按压面以及第二按压面的结构。以下，对于本变形例涉及的光源装置，以与实施例1涉及的光源装置1不同之处为中心，利用附图进行说明。
图9是示出本变形例涉及的光源装置1c的主要部的结构的示意性的截面图。
如图9示出，在本变形例涉及的光源装置1c中，在半导体发光装置10c的底座14c的第一主面18a以及第二主面18b，分别形成有台阶部18a2以及台阶部18b2。并且，在第一主面18a，形成有旋转伤18a3。并且，在第一固定部40c的第一按压面44形成有凹部44f。进而，在第二固定部20c的第二按压面24形成有台阶部24f。
接着，说明本变形例涉及的光源装置1c的制造方法。
首先，向底座14c的第一主面18a按压第一固定部40c，从而经由底座14c向第二固定部20c的平坦的第二按压面24施加适当的压力。据此，在第二固定部20c的第二按压面24形成台阶部24f。并且，在由第一固定部40c按压之前平坦的底座14c的第二主面18b形成台阶部18b2。根据该结构，能够增大第二固定部20c与底座14c的密接性，因此，能够提高光源装置1c的散热性能。
进而，在底座14c的第一主面18a形成台阶部18a2时，在第一固定部40c的第一按压面44形成凹部44f。更优选的是，在使第一固定部40c旋转来按压时，在台阶部18a2形成由凹凸构成的旋转伤18a3。
根据该结构，能够增大第一固定部40c与底座14c的密接性，因此，能够提高光源装置1c的散热性能。
(实施例1的变形例4)
接着，说明实施例1的变形例4涉及的光源装置。本变形例涉及的光源装置，与实施例1涉及的光源装置1不同之处是，底座、第一按压面以及第二按压面的结构。以下，对于本变形例涉及的光源装置，以与实施例1涉及的光源装置1不同之处为中心，利用附图进行说明。
图10是示出本变形例涉及的光源装置1d的主要部的结构的示意性的截面图。
如图10示出，本变形例涉及的光源装置1d，与实施例1涉及的光源装置1不同之处是，在第一固定部40d的第一按压面44以及第二固定部20d的第二按压面24，分别形成有第一凸部44d以及第二凸部24d。并且，本变形例涉及的光源装置1d，与实施例1涉及的光源装置1不同之处是，在半导体发光装置10d的底座14d的第一主面18a以及第二主面18b，分别形成有第一凹部18d以及第二凹部18e。据此，在本变形例涉及的光源装置1d中，能够增大底座14d、与第一按压面44以及第二按压面24的接触面积。因此，能够提高光源装置1d的散热性能。并且，在本变形例涉及的光源装置1d中，预先形成有第一凸部44d、第二凸部24d、第一凹部18d以及第二凹部18e。也就是说，在本变形例中，不需要通过按压在底座14d形成台阶部等。因此，在本变形例涉及的光源装置1d中，能够减少由第一按压面44以及第二按压面24施加的压力。
而且，作为本变形例，示出了在第一按压面44以及第二按压面24形成凸部，在底座14d形成凹部的结构，但是，本变形例的结构，不仅限于此。对于本变形例的结构，具备能够增大第一按压面44以及第二按压面24与底座14d的接触面积的结构即可。例如，也可以在第一按压面44以及第二按压面24形成凸部，在底座14d形成凹部。
(实施例2)
接着，说明实施例2涉及的光源装置。本实施例涉及的光源装置101，与实施例1的变形例1涉及的光源装置1a不同之处是，利用填充材料，以及具备使射出光聚光的透镜模块。以下，对于本实施例涉及的光源装置，以与实施例1的变形例涉及的光源装置1a不同之处为中心，利用附图进行说明。
图11是示出本实施例涉及的光源装置101的结构的示意性的分解截面图。
图12是示出本实施例涉及的光源装置101的结构的示意性的截面图。
在本实施例中，如图11示出，在将半导体发光装置10安装在第二固定部20a之前，在形成在第二固定部20a的第二按压面24的底座用凹部23的底面涂布填充材料148。而且，将在保持器151安装有透镜152的透镜模块150，安装在第一固定部40的光射出侧的端面。此时透镜152，通过例如模具形成，在例如由铁形成的保持器151内形成为一体。而且，如图12示出，例如，通过熔接、焊接等形成粘接部159，将保持器151固定到第一固定部40。
在所述结构中，作为填充材料148，例如，利用包含金属元素的填充材料。利用例如散热油脂以及低熔点焊料等的、在室温或200℃以下的温度具有流动性的材料。作为散热油脂，例如，可以举出混合了氧化铝等的高导热性粒子的硅酮等。作为低熔点焊料，例如，可以举出锡、铋等。在涂布所述的填充材料148之后，将半导体发光装置10配置在第二固定部20a的底座用凹部23，以覆盖底座14的方式将第一固定部40安装在第二固定部20a，将第一固定部40相对于第二固定部20a拧合。如此，由第一固定部40按压底座14。换而言之，将第一固定部40的内螺纹部与第二固定部20a的外螺纹部拧合，从而按压底座14。此时，通过涂布适当的量的填充材料148，如图12示出，能够在第一固定部40与第二固定部20a之间的空隙部35内、以及在第二固定部20a的第二贯通孔26内，分别形成填充材料148的微量的越出部149a以及149b。也就是说，在第二贯通孔26以及空隙部35配置填充材料148。根据以上的结构，即使在第二固定部20a与底座14之间形成微小的间隙，也能够由填充材料148填充该间隙，因此，能够提高从半导体发光装置10向第二固定部20a的散热性能。图5示出利用本实施例的结构测量的热阻的结果。确认到热阻的降低，还确认到热阻的不均匀的减少。
进而，在本实施例中，以越出部149a处于空隙部35内的方式，调整空隙部35的大小和填充材料148的量。优选的是，以越出部149a不与第一按压面44接触的方式调整填充材料148的量。根据该结构，填充材料148不泄露到底座14的半导体发光元件11侧。因此，即使利用包含易失性材料的填充材料148，也能够抑制在光源装置101的工作中，因在射出光91的光程中析出杂质而导致光源装置101的特性恶化。
在本实施例涉及的光源装置101中，进一步，利用透镜模块150，在半导体发光装置10的光出射部附近形成空间135。根据该结构，半导体发光装置10的光出射部附近的包含光密度高的区域的空间135，与填充材料148以及外部空气隔离。因此，根据光镊效果，能够抑制因在半导体发光装置10的光出射部附近的光密度高的区域中析出杂质，而导致光源装置101的特性恶化。
在本实施例中，进一步，第二固定部20a的第二贯通孔26由例如环氧树脂等的透气性低的填充材料129填充。根据该结构，半导体发光装置10与外部空气分离。因此，即使对底座14利用铁、铜等的金属，也能够抑制因伴随于氧化的恶化而导致半导体发光装置10的性能降低。
在本实施例中，空隙部35，除了填充材料148的越出部149a以外，还填充导热性高的、例如包含金属元素的油脂等的填充材料，从而能够更降低第一固定部40与第二固定部20a之间的热阻。
(实施例3)
接着，说明实施例3涉及的光源装置。本实施例涉及的光源装置具备，实施例2涉及的光源装置101中，追加利用荧光体等的波长转换部件的结构。以下，说明本实施例涉及的光源装置的结构以及工作。
[结构]
首先，对于本实施例涉及的光源装置的结构，利用附图进行说明。
图13是示出本实施例涉及的光源装置201的结构的示意性的截面图。
图14是示出本实施例涉及的光源装置201的结构的示意性的分解截面图。
图15是示出本实施例涉及的光源装置201的结构的示意性的分解斜视图。
如图13至图15示出，本实施例涉及的光源装置201具备，壳体260、以及固定在壳体260的实施例2涉及的光源装置101。
如图13示出，本实施例涉及的光源装置201的第二固定部20a，利用螺丝269A、269B来固定到壳体260。并且，光源装置201还具备用于从外部向半导体发光装置10提供电力的连接器286。
壳体260是，经由第二固定部20a与半导体发光装置10连接的部件。在本实施例中，如图14示出，壳体260具备，第三基台261、波长转换部件265、以及光学部件268。根据该结构，本实施例涉及的光源装置201，能够转换来自半导体发光装置10的射出光的至少一部分的波长。
壳体260的第三基台261，利用热导率高的金属、例如铝合金而被形成。并且，波长转换部件265以及光学部件268固定在第三基台261。第三基台261具备，基座部261A以及筒部261B，优选的是，基座部261A和筒部261B由同一材料形成为一体。并且，如图14示出，在基座部261A的、与筒部261B侧相反侧(图13的右侧)的端面，形成用于与外部散热部89接触的第一平坦面261c。而且，在基座部261A的第一平坦面261c侧形成凹部，在该凹部内，形成用于固定第二固定部20a的第二平坦面261d。进而，在第二平坦面261d，形成用于由螺丝269A以及269B固定第二固定部20a的螺孔266A以及266B。
如图14示出，在光源装置201的第二固定部20a，形成有用于使螺丝269A以及269B2贯通的贯通孔226A以及226B。在此，贯通孔226A以及226B的开口直径，与螺丝269A以及269B的螺纹部的直径相比充分大。据此，如图13示出，能够将固定有半导体发光装置10的第二固定部20a的位置，在与光轴垂直的方向上调整。因此，能够将从半导体发光装置10射出的、由透镜152聚光的射出光91高精度地照射到波长转换部件265。
波长转换部件265是，将从半导体发光装置10射出的光的至少一部分转换为比该光长波长的光的部件。在本实施例中，半导体发光装置10，射出例如波长380nm至499nm的激光等的射出光。波长转换部件265具备，吸收来自半导体发光装置10的射出光，来转换为长波长的荧光的荧光体。此时，构成荧光体的材料，按照半导体发光装置10的射出光的波长、以及从光源装置201射出的光的所希望的色度座标而被选择。
例如，在半导体发光装置10的发光波长为420nm至499nm，从光源装置201射出白光的情况下，波长转换部件265具备，萤光的主要波长处于540nm至610nm的范围内，萤光的波长范围的上限为660nm左右的黄色荧光体。
例如，在半导体发光装置10的射出光的波长为380nm至430nm，从光源装置201射出白光的情况下，波长转换部件265具备，例如，萤光的主要波长处于500至660nm的范围内的绿色、黄色或红色荧光体、以及萤光的主要波长处于430至500nm的范围内的蓝色荧光体。
例如，在从光源装置201射出单色的蓝光、绿光、黄色光、或红光的情况下，波长转换部件265具备与各个色度座标对应的荧光体即可。
并且，波长转换部件265也可以具备，使来自半导体发光装置10的射出光以及从波长转换部件265射出的荧光散射的结构。例如，波长转换部件265也可以在内部具备光散射粒子等的散射部件。
光学部件268，是被配置在半导体发光装置10与波长转换部件265之间的透光性的部件，也是能够根据需要配置在光源装置的却非必须的部件。在本实施例中，光学部件268是，将来自半导体发光装置10的射出光的截面形状变化为所希望的形状的光束整形器。
如图14以及图15示出，连接器286具备，法兰286A、具有与外部端子连接的端子287的外部连接部286B、以及与半导体发光装置10连接的元件连接部286C。在半导体发光装置10的引脚17插入到连接器286的元件连接部286C并电连接之后，法兰286A熔接在壳体260的内壁。法兰286A，与第三基台261的内壁密接。优选的是，法兰286A由水分透过性低、或没有水分透过性的塑料构成，来熔接在第三基台261的内壁。而且，埋入在第三基台261以及第三基台261的波长转换部件265，也由水分透过性低、或没有水分透过性的材料构成。根据该结构，即使第二固定部20a、第一固定部40由例如散热性高却容易生锈的材料、例如铜等形成，也能够抑制在光源装置201的制造后生锈。
而且，在本实施例中，将荧光体材料分散在透明基体中，或者，将荧光体材料在透明基体上形成为荧光体层，从而构成波长转换部件265。对于透明基体，可以利用例如硅酮、低熔点玻璃、透明陶瓷、蓝宝石等。并且，以硅酮、低熔点玻璃等为粘合剂来层叠下述的荧光体材料，从而能够形成荧光体层。并且，也可以将下述荧光体材料烧结等，从而作为透明基体来利用。在利用这样的波长转换部件265的情况下，调整波长转换部件265调整荧光体调整材料、分散的荧光体的浓度或荧光体层中的荧光体的浓度、荧光体层的形成位置等，从而能够整来自光源装置201的射出光295的色度座标。
并且，在本实施例中，作为黄色荧光体，例如，能够利用Ce活化YAG系荧光体((Y，Gd)3(Al，Ga)5O12：Ce)、Eu活化α-SiAlON荧光体、Eu活化(Ba，Sr)Si2O2N2荧光体等。
并且，作为红色荧光体，例如，能够利用Eu活化(Sr，Ca)AlSiN3荧光体、Eu活化CaAlSiN3荧光体等。
并且，作为绿色荧光体，例如，能够利用Ce活化Lu3Al5O12荧光体、Eu活化β-SiAlON荧光体、Eu活化SrSi2O2N2荧光体、Eu活化(Ba，Sr)Si2O2N2荧光体等。
并且，作为蓝色荧光体例如，能够利用Eu活化BaMgAl10O17荧光体、Eu活化Sr3MgSi2O8荧光体、Eu活化Sr5(PO4)aCl(SCA荧光体)等。
[工作]
接着，说明光源装置201的工作。
首先，经由光源装置201的连接器286，从外部向半导体发光装置10提供电力。据此，如图13示出，在半导体发光装置10的半导体发光元件11中生成射出光91。射出光91由透镜152聚光，由光学部件268整形后，入射到波长转换部件265。入射到波长转换部件265的射出光91的一部分，由波长转换部件265含有的荧光体转换为与射出光91不同的波长的荧光，作为混合了射出光91和荧光的射出光295从光源装置201射出。此时，波长转换部件265吸收的射出光91的能量的一部分变化为热。在此，波长转换部件265中发生的热，像图13示出的散热路径273、274那样，传导到第三基台261的筒部261B以及基座部261A，有效地散热到外部散热部89。
另一方面，在半导体发光元件11中生成射出光91时发生的热，与图4示出的实施例1的变形例1涉及的光源装置1a同样，通过经由第一固定部40传导到第二固定部20a的热路径72以及74、直接传导到第二固定部20a的散热路径71以及73来传导。传导到第二固定部20a的热，经由第二固定部20a与壳体260接触的第二平坦面261d传导到壳体260。而且，从壳体260经由第一平坦面261c散热到外部散热部89。
根据所述结构，第二固定部20a与壳体260在平坦面接触，由螺丝加压。因此，能够将从半导体发光装置10传导到第二固定部20a的热有效地散热到壳体260。进而，壳体260与外部散热部89，能够由图中没有示出的螺丝固定。因此能够将光源装置201中发生的热有效地散热到外部散热部89。进而，在本公开中，在调整位置后利用螺丝269A、269B将光源装置201固定到壳体260的规定的位置。因此，能够将来自半导体发光装置10的射出光91高精度地照射到波长转换部件。因此，即使在波长转换部件265的尺寸非常小的情况下，例如，在波长转换部件265的尺寸为直径600μmΦ且厚度50μm左右的情况下，也能够将来自半导体发光装置10的射出光高精度地照射到波长转换部件，在荧光体中能够高效率地波长转换。
并且，在本实施例中，从半导体发光装置10射出的射出光91的光程，由第一固定部40以及壳体260围绕。因此，能够将所述光程与外部空气分离。因此，能够抑制根据波长499nm以下的高光密度的光的光镊效果以及化学反应，不用物附着在透镜152的表面等，来自光源装置201的射出光295的光输出降低。
(实施例4)
接着，说明实施例4涉及的光源装置。本实施例涉及的光源装置，与所述各个实施例不同之处是，在半导体发光装置10的底座14的第一主面18a侧围着第二固定部的第二贯通孔的第二内侧面与第一固定部的第一外侧面嵌合。以下，以本实施例涉及的光源装置与所述各个实施例不同之处为中心，利用附图进行说明。
图16是示出本实施例涉及的光源装置301的结构的示意性的截面图。
图17是示出本实施例涉及的光源装置301的结构的示意性的分解截面图。
如图16以及图17示出，本实施例涉及的光源装置301具备，半导体发光装置10、第一固定部340以及第二固定部320。
第一固定部340是，具备向第二主面18b侧按压底座14的第一主面18a的第一按压面344，且设置有在与第一主面18a交叉的方向上贯通的第一贯通孔346的部件。在第一贯通孔346的内部，配置半导体发光装置10的半导体发光元件11。来自半导体发光元件11的射出光91，从第一贯通孔346的内部向外部射出。
第二固定部320是，具备向第一主面18a侧按压底座14的第二主面18b的第二按压面324，且设置有在与第二主面18b交叉的方向上贯通的第二贯通孔326的部件。在本实施例中，第二固定部320，热容量比第一固定部340大，与外部散热部(不图示)热连接。
通过在第一主面18a侧围着第二固定部320的第二贯通孔326的第二内侧面322与第一固定部340的第一外侧面342嵌合，从而底座14被固定在第一按压面344与第二按压面324之间。在本实施例中，底座14，由第一固定部340和第二固定部320夹持，从而底座14相对于第一固定部340以及第二固定部320固定。并且，第一固定部340与第二固定部320，在第一固定部340的第一贯通孔346的第一外侧面342与第二固定部320的第二贯通孔326的第二内侧面322之间直接接触，从而彼此热连接。在此，第二固定部320，热容量比第一固定部340大。因此，传导到第一固定部340的热，经由第一外侧面342与第二内侧面322的接触部332传导到第二固定部320。
在本实施例中，第一固定部340以及第二固定部320也具有，不会阻碍第一按压面344与第二按压面324的距离比底座的厚度小的结构。
而且，与实施例1同样，第一按压面344以及第二按压面324，不仅是指直接与底座14接触的面，也意味着第一固定部340的第一外侧面342的内侧、第二固定部320的第二贯通孔326的第二内侧面322的内侧的而整体。
根据所述结构，能够将半导体发光装置10配置为，半导体发光装置10的射出光91射出的一侧的面的端面以外的面由第二固定部320覆盖。而且，底座14的第一主面18a与第一固定部340的第一按压面344接触，第一固定部340的第一外侧面342与第二固定部320的第二内侧面322接触。因此，能够抑制光源装置301的光轴方向的尺寸的扩大，并且，能够扩大从半导体发光装置10向第二固定部320的散热路径的散热面积。在本实施例中，能够利用第二固定部320的第二贯通孔326，向半导体发光装置10提供电力。并且，能够利用第一固定部340的第一贯通孔346，容易将来自半导体发光装置10的射出光91提取到外部。根据该结构，能够容易形成光源装置301，并且，不损坏半导体发光装置10的电性能以及光学性能，而将半导体发光装置10中发生的热高效率地散热到外部散热部。
以下，包括非必须的项目，对于光源装置301的结构和功能，利用附图进行更具体的说明。
第一固定部340是，例如，由铁等的热导率高的金属材料形成的大致圆筒状的部件。在第一固定部340的中央部，形成使半导体发光装置10的射出光通过的第一贯通孔346，在最外部的侧面，形成构成外螺纹的第一螺纹342a。并且，在第一固定部340的与半导体发光装置10接触的一侧的端面341a，形成平坦的第一按压面344。
第二固定部320，在例如由铜等的热导率高的金属材料形成的第二基台321的主面321a侧形成凹部327，在作为其底面的第二按压面324的中央部附近，形成用于配置半导体发光装置10的引脚17的开口部325。而且，在与凹部327的侧面对应的第二贯通孔326的第二内侧面322，例如形成构成内螺纹的第二螺纹322a。第二螺纹322a被形成为，与第一固定部340的第一螺纹342a嵌合。也就是说，第一螺纹342a以及第二螺纹322a被构成为，彼此拧合。换而言之，第一固定部340，具有外螺纹部，第二固定部320，具有内螺纹部，该外螺纹部和该内螺纹部嵌合。
在本实施例中，半导体发光装置10的底座14的第二主面18b，与具有凹部327的第二固定部320直接接触，从而热连接。并且，第一主面18a的边缘部与第一固定部340的第一按压面344直接接触，从而热连接。而且，第一固定部340与第二固定部320，在第一外侧面342与第二内侧面322之间直接接触，从而热连接。也就是说，经由第一外侧面342与第二内侧面322的接触部332热连接。而且，第二固定部320与外部散热部89热连接。
根据所述的结构，半导体发光元件11中发生的热的一部分，通过从底座14的第二主面18b传导到第二固定部320的散热路径371以及372，散热到外部散热部89。并且，半导体发光元件11中发生的热的另一部分，通过从底座14的第一主面18a经由第一固定部340传导到第二固定部320的散热路径373以及374，散热到外部散热部89。并且，在散热路径373以及374中，第二固定部320被构成为覆盖半导体发光装置10，因此，与实施例1涉及的光源装置1等相比，能够将从底座14通过第一固定部340到达第二固定部320的散热路径的距离设为短。进而，在本实施例中，能够抑制光源装置301的光轴方向的尺寸的扩大，并且，能够增大第一固定部340与第二固定部320的接触部332的面积、即第一外侧面342与第二内侧面322的接触部332的面积。如上所述，在本实施例中，半导体发光元件11中发生的热，从底座14通过两个散热路径，迅速传导到热容量大的第二固定部320，因此，能够抑制半导体发光元件11的温度上升。
接着，对于本实施例涉及的组合光源装置301和波长转换部件465的光源装置的例子，利用附图进行说明。
图18、图19以及图20是示出本实施例涉及的组合光源装置301和波长转换部件465的光源装置401、501以及601的结构的示意性的截面图。
图18示出的光源装置401具有，在具备波长转换部件465的壳体461安装光源装置301的结构。壳体461具备，具有第一平坦面461c的基座部461A、以及具有形成为相对于第一平坦面461c直角的第二平坦面461d的安装部461B。基座部461A和安装部461B，优选的是，例如，由铝合金形成为一体。而且，在基座部461A的与第一平坦面461c相反侧(图18的上侧)的面，形成固定波长转换部件465的斜面461e，在安装部461B，形成用于使光源装置301的射出光91通过的开口部461f。
在光源装置401中，在第一固定部340的射出光91射出的一侧的端面，配置在保持器151安装有透镜152的透镜模块150，由粘接部159固定。并且，在第二固定部320，形成贯通孔326A以及326B，在第二固定部320，利用螺丝369A及369B、以及螺孔466A及466B，固定到第二平坦面461d。
在所述结构中，来自半导体发光装置10的射出光91由透镜152聚光，聚光的射出光91照射到波长转换部件465。照射到波长转换部件465的射出光91的一部分，由波长转换部件465波长转换为不同的波长的荧光，作为荧光从光源装置401射出。半导体发光装置10中发生的热的一部分传导到第二固定部320，通过经由第二平坦面461d传导到壳体461的散热路径371以及372而被散热。并且，半导体发光装置10中发生的热的另一部分，从第一固定部340传导到第二固定部320，通过经由第二平坦面461d传导到壳体461的散热路径373以及374而被散热。传导到壳体461的热，从第一平坦面461c散热到外部散热部89。
根据以上的结构，从半导体发光装置10射出的光由波长转换部件465转换，由从波长转换部件465发出射出光的光源装置401能够，将半导体发光装置10中发生的热高效率地散热到外部。
接着，说明图19示出的光源装置501。在图19所示的光源装置501中，在第二固定部320的凹部327配置半导体发光装置10，并且，在第二固定部320的主面321a配置波长转换部件365。根据该结构，在从半导体发光装置10射出的光由波长转换部件365转换，从波长转换部件365发出射出光的光源装置501中，不需要用于固定第二固定部320以及波长转换部件365的壳体。因此，能够简化光源装置501的结构。
更具体而言，在光源装置501中，在第一固定部340的光射出侧的端面(图19的上侧的端面)，配置在保持器151安装有透镜152的透镜模块150，由粘接部159固定。在从透镜152射出的射出光91的光程上，配置固定在镜保持部555的反射镜556。镜保持部555，被固定到第二固定部320。进而，在第二固定部320的第二基台321的主面321a，固定荧光体的波长转换部件365。镜保持部555，以从半导体发光装置10射出的射出光，以所希望的角度入射到波长转换部件365的位置、以及角度，固定到第二固定部320。
在光源装置501中，从半导体发光装置10的半导体发光元件11射出的射出光91，由透镜152聚光、且由反射镜556反射，从而入射到波长转换部件365。入射到波长转换部件365的射出光91的一部分散射，成为散射光，另一部分由荧光体成为荧光，成为混合了散射光和荧光的射出光395从光源装置501射出。
在如上工作时，在光源装置501中，形成从半导体发光装置10的底座14直接传导到第二固定部320的散热路径371、372、以及从底座14经由第一固定部340传导到第二固定部320的散热路径373、374形成。通过这些散热路径，半导体发光元件11中发生的热，有效地散热到第二固定部320。而且，从第二固定部320的主面321a的背面的主面321b散热到外部散热部89。根据所述结构，半导体发光元件11中发生的热能够由多个短距离的散热路径散热到外部散热部，因此，能够抑制工作中的半导体发光元件11的温度上升。
接着，说明图20示出的光源装置601。在图20示出的光源装置601中，在由形成有多个凹部627的第二基台621构成的第二固定部620，配置多个半导体发光装置10。多个凹部627的每一个，具备第二内侧面622。并且，在第二内侧面622，形成第二螺纹622a。而且，多个半导体发光装置10，分别由多个第一固定部340固定。根据该结构，由第二固定部620能够射出多个射出光，并且，能够将各个半导体发光装置10中发生的热有效地散热。因此，能够从光源装置601射出高功率的射出光。
更具体而言，在构成第二固定部620的第二基台621的主面621a形成多个凹部627。而且，在多个凹部627的底面分别设置开口部625。在凹部627，分别配置半导体发光装置10，分别底座14由第一固定部340和第二固定部620夹住而被固定。并且，第二固定部620的主面621a的背面的主面621b与例如散热片等的外部散热部89连接。据此，能够将半导体发光装置10中发生的热有效地散热到外部散热部。
进而，在光源装置601的第一固定部340的射出光91射出的一侧的端面也可以安装透镜模块150。进而，也可以是，来自多个半导体发光装置10的射出光91分别由多个透镜模块150聚光，在聚光的射出光91照射的多个位置的每一个配置波长转换部件635。波长转换部件635也可以，例如，在透明基板667上配置遮光掩模668，被配置在遮光掩模668的开口部。进而，配置与多个波长转换部件635对应的透镜阵列665，从而能够构成射出高功率、且定向性强的射出光695的投光装置。
(实施例4的变形例)
接着，说明实施例4的变形例涉及的光源装置。本变形例涉及的光源装置，第一固定部的结构，与实施例4涉及的光源装置301的第一固定部340的结构不同。以下，以本变形例涉及的光源装置与实施例4涉及的光源装置301不同之处为中心，利用附图进行说明。
图21是示出本变形例涉及的光源装置301a的结构的示意性的截面图。
如图21示出，本变形例涉及的第一固定部340a，在中央部，形成有使半导体发光装置10的射出光通过的第一贯通孔346，在与半导体发光装置10接触的一侧的端面341a，形成有平坦的第一按压面344。并且，从第一固定部340a的端面341a的相反侧的端面349，发出射出光。而且，在第一固定部340a的侧面(连结端面341a和端面349的面)中的端面349侧，形成将第一固定部340a安装到第二固定部320时用于握住的握持部348。据此，能够提高将第一固定部340a安装到第二固定部320时的工作的效率。
(实施例5)
接着，说明实施例5涉及的光源装置。本实施例涉及的光源装置，与实施例不同之处是，第一固定部具备，配置在底座的第一主面的大致筒状的中间筒、以及配置在中间筒的外侧的、具有第一外侧面的第三固定部。以下，以本实施例涉及的光源装置的第一固定部为中心，利用附图进行说明。
图22是示出本实施例涉及的光源装置701的结构的示意性的截面图。
图23是示出本实施例涉及的光源装置701的结构的示意性的分解截面图。
如图22以及图23示出，光源装置701具备，半导体发光装置10、第一固定部740以及第二固定部320。在本实施例中，也由第一固定部740和第二固定部320夹住半导体发光装置10的底座14，从而固定半导体发光装置10。
本实施例涉及的第一固定部740具备，配置在底座14的第一主面18a的中间筒748、以及配置在中间筒748的外侧的第三固定部760。
第三固定部760是大致圆筒状的部件，在外周具备第一外侧面762。在第一外侧面762，形成第一螺纹762a，与第二固定部320的第二内侧面322嵌合。并且，在第三固定部760的端面(光源装置701的光轴向的端面)中的、与中间筒748接触的一侧的端面761a，形成有平坦的第三按压面764。
中间筒748是，大致圆筒状的部件，被配置在第三固定部760与半导体发光装置10的底座14之间。中间筒748，由例如铁以及铜等的导热性良好的材料构成。中间筒748，由具有法兰742的、在中央部具有第一贯通孔746的中间基台741构成。在本实施例的光源装置701中，经由所述的中间筒748，利用第三固定部760，将半导体发光装置10固定到第二固定部320。因此，如本实施例，即使在将第二固定部320与第三固定部760拧合来固定半导体发光装置10的情况下，也能够防止半导体发光装置10的底座14与旋转的第三固定部760接触。其结果为，能够抑制因旋转的力量施加到半导体发光装置10，而导致半导体发光装置10的错位。
以下，包括非必须的项目，说明光源装置701的结构以及效果。
光源装置701具备，在保持器151安装有透镜152的透镜模块150。在此，对于光源装置701的制造方法，利用图23进行说明。首先，半导体发光装置10被安装在中间筒748。中间基台741的底座14侧的端面741a是，第一按压面744，在第一按压面744的中央部形成有凹部743。底座14被配置在凹部743内。半导体发光装置10被安装在凹部743。而且，在中间筒748的端面741a的相反侧(图23的左侧)的端面741b，透镜模块150，在光学上对位的状态下，由例如通过激光溶接等形成的粘接部159粘着。
如此形成的半导体发光装置10、中间筒748以及透镜模块150成为一体后，利用第一固定部340，固定到第二固定部320的凹部327。此时，中间筒748的法兰742由第三固定部760的第三按压面764按压，固定半导体发光装置10。
而且，本实施例的第一固定部740的按压面包括，第一按压面744和第三按压面764的双方。
根据所述的结构，在光源装置701中，能够将半导体发光装置10中发生的热有效地散热到第二固定部320。进而，能够配置能够抑制半导体发光装置10的固定时的与半导体发光装置10的相对位置的变动的中间筒748。因此，即使在中间筒748，配置例如所述的透镜模块150等的光学部件，也能够抑制与半导体发光装置10的相对位置的变动，因此，能够抑制光源装置701的光学特性降低。
(实施例6)
接着，说明实施例6涉及的投光装置。本实施例涉及的投光装置是，利用实施例2涉及的光源装置201而构成的投光装置。以下，对于本实施例涉及的投光装置，利用附图进行说明。
图24是示出本实施例涉及的投光装置801的结构的示意性的截面图。
如图24示出，本实施例涉及的投光装置801具备，光源装置201以及光学元件模块830。
在本实施例中，在光源装置201的壳体260的筒部261B，形成有螺纹262a。而且，筒部261B，与光学元件模块830拧合。光学元件模块830具备，大致圆筒状的筒部831、以及配置在筒部831的内部的数值孔径高的透镜835。据此，能够将从光源装置201射出的射出光设为，例如作为平行光的射出光895。在本实施例中，筒部831是，例如由铁合金形成的部件，形成有凹部833。并且，在凹部833的内壁，形成螺纹833a。根据该结构，能够利用螺纹262a和螺纹833a，将光学元件模块830与壳体260拧合。
通过具备如上所述的结构，在本实施例涉及的投光装置801中能够，利用光学元件模块830，将光源装置201的波长转换部件265所生成的射出光投光。
(实施例7)
接着，说明实施例7涉及的投光装置。本实施例涉及的投光装置是，利用实施例4涉及的光源装置501而构成的投光装置。以下，对于本实施例涉及的投光装置，利用附图进行说明。
图25是示出本实施例涉及的投光装置901的结构的示意性的截面图。
如图25示出，本实施例涉及的投光装置901具备，光源装置501以及反射器935。
图25示出的投光装置901具备，光源装置501、以及配置在光源装置501的射出光的光程上(图25的波长转换部件365的上方)的反射器935。
在本实施例中，反射器935是，具有在波长转换部件365具有焦点的抛物面状的反射面的反射部件。
根据该结构，从光源装置501射出的射出光295由反射器935反射，转换为作为大致平行光的射出光995。如此，利用实施例4涉及的光源装置501，从而能够提供半导体发光装置10的散热性能良好的投光装置。
(其他的变形例)
以上，对于本公开涉及的光源装置，根据实施例以及变形例进行了说明，但是，本公开，不仅限于所述实施例以及变形例。另外，对各个实施例以及变形例实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态，以及在不脱离本发明的宗旨的范围内任意组合各个实施例的构成要素以及功能来实现的形态，也包含在本公开中。
例如，在所述的实施例以及变形例中，示出了第一固定部与第二固定部拧合的结构，但是，第一固定部与第二固定部之间的嵌合的结构，不仅限于此。例如，第一固定部的第一内侧面、以及第二固定部的第二外侧面也可以是具有大致相同的直径的光滑的圆筒面。在此情况下，能够将第一固定部按压到第二固定部来嵌合。并且，同样，第一固定部的第一外侧面、以及第二固定部的第二内侧面也可以是具有大致相同的直径的光滑的圆筒面。
并且，在所述的实施例以及变形例中，示出了因压力而产生底座的直径的扩展以及在表面产生凹陷，但是，不需要在底座的全周围以及表面整体形成扩展以及凹陷。按照第一固定部以及第二固定部的形状以及精度，在周围的一部分以及表面的一部分产生扩展以及凹陷，从而也具有使热阻降低的效果。
根据本公开，将光源装置具备的半导体发光装置中发生的热高效率地排出，从而能够抑制半导体发光装置的特性的恶化，因此，能够将本公开，作为光源装置以及利用它的投光装置等的、各种光学设备广泛地利用。
符号说明
1、1a、1b、1c、1d、101、201、301、301a、401、501、601、701 光源装置
10、10b、10c、10d 半导体发光装置
11 半导体发光元件
12 子安装台
13 柱子
14、14b、14c、14d 底座
14D、44f、47、327、627、833 凹部
15 盖子
16 透光窗
17 引脚
18a 第一主面
18a2 台阶部
18a3 旋转伤
18b 第二主面
18b2 台阶部
18c 侧面
18d 第一凹部
18e 第二凹部
20、20a、20b、20c、20d、320、620 第二固定部
21、321、621 第二基台
21a、321a、321b、621a、621b 主面
22 第二外侧面
22a、322a、622a 第二螺纹
23 底座用凹部
23A 突起部
24、324 第二按压面
24d 第二凸部
24f 台阶部
26、326 第二贯通孔
29 凸部
32、332 接触部
35 空隙部
40、40c、40d、340、340a、740 第一固定部
41a、341a、741a、741b、761a 端面
42 第一内侧面
42a、342a、762a 第一螺纹
44、344、744 第一按压面
44d 第一凸部
45、325、625 开口部
46、346、746 第一贯通孔
49 粘接部件
71、72、73、74、76、273、274、371、372、373、374 散热路径
89 外部散热部
91、295、395、695、895、995 射出光
129、148 填充材料
135 空间
149a、149b 越出部
150 透镜模块
151 保持器
152、835 透镜
159 粘接部
226A、226B、326A、326B 贯通孔
260 壳体
261 第三基台
261A 基座部
261B、831 筒部
261c 第一平坦面
261d 第二平坦面
262a、833a 螺纹
265、365、465、635 波长转换部件
266A、266B、466A、466B 螺孔
268 光学部件
269A、269B、369A、369B 螺丝
286 连接器
286A 法兰
286B 外部连接部
286C 元件连接部
287 端子
322、622 第二内侧面
342、762 第一外侧面
348 握持部
349 端面
461 壳体
461A 基座部
461B 安装部
461c 第一平坦面
461d 第二平坦面
461e 斜面
461f 开口部
555 镜保持部
556 反射镜
741 中间基台
742 法兰
743 凹部
748 中间筒
760 第三固定部
764 第三按压面
801、901 投光装置

Claims (15)

1.一种光源装置，
所述光源装置具备：
半导体发光装置，具备平板状的底座以及半导体发光元件，所述底座具有第一主面以及与所述第一主面背对的第二主面，所述半导体发光元件被配置在所述底座的所述第一主面侧，且与所述底座热连接；
第一固定部，具备向所述第二主面侧按压所述第一主面的第一按压面，且设置有在与所述第一主面交叉的方向上贯通的第一贯通孔；以及
第二固定部，具备向所述第一主面侧按压所述第二主面的第二按压面，且设置有在与所述第二主面交叉的方向上贯通的第二贯通孔，
通过在所述第二主面侧围住所述第一固定部的所述第一贯通孔的第一内侧面与所述第二固定部的第二外侧面嵌合，或者，通过在所述第一主面侧围住所述第二固定部的所述第二贯通孔的第二内侧面与所述第一固定部的第一外侧面嵌合，从而所述底座被固定在所述第一按压面与所述第二按压面之间，
所述第一按压面与所述第二按压面的距离为所述底座的厚度以下，并且，在所述底座侧方，在所述第一按压面与所述第二按压面之间形成有空隙部。
2.如权利要求1所述的光源装置，
在俯视所述第一主面时，所述第二固定部的外周包围所述第一固定部的外周。
3.如权利要求1或2所述的光源装置，
所述第一固定部与所述第二固定部的接触部，平行于与所述底座的所述第一主面交叉的方向。
4.如权利要求1至3的任一项所述的光源装置，
所述第一固定部以及所述第二固定部的一方具有外螺纹部，
所述第一固定部以及所述第二固定部的另一方具有内螺纹部，
所述外螺纹部与所述内螺纹部嵌合。
5.如权利要求1至4的任一项所述的光源装置，
在所述空隙部配置有包含金属元素的填充材料。
6.如权利要求1至5的任一项所述的光源装置，
所述第二固定部，在所述第二按压面具有底座用凹部，
所述底座，被配置在所述底座用凹部内。
7.如权利要求1至6的任一项所述的光源装置，
所述第一主面以及所述第一固定部的一方具有第一凸部，
所述第一主面以及所述第一固定部的另一方具有第一凹部，
所述第一凸部以及所述第一凹部嵌合。
8.如权利要求1至7的任一项所述的光源装置，
所述第二主面以及所述第二固定部的一方具有第二凸部，
所述第二主面以及所述第二固定部的另一方具有第二凹部，
所述第二凸部以及所述第二凹部嵌合。
9.如权利要求1至8的任一项所述的光源装置，
构成所述第一固定部的材料的耐力或屈服点，比构成所述底座的材料的耐力或屈服点高。
10.如权利要求1至9的任一项所述的光源装置，
所述底座，在所述第一主面的边缘部具备，比所述第一主面的中央部凹陷、且与所述第一固定部接触的台阶部。
11.如权利要求1至10的任一项所述的光源装置，
所述第一固定部具备大致筒状的中间筒以及第三固定部，所述中间筒被配置在所述底座的第一主面，所述第三固定部被配置在所述中间筒的外侧，且具有所述第一外侧面。
12.如权利要求1至11的任一项所述的光源装置，
所述第一固定部具备，使来自所述半导体发光元件的射出光入射的透镜。
13.如权利要求1至12的任一项所述的光源装置，
所述光源装置具备壳体，
所述壳体经由所述第二固定部与所述半导体发光装置连接，
所述壳体具备波长转换部件。
14.如权利要求1至13的任一项所述的光源装置，
所述光源装置具备多个所述半导体发光装置以及多个所述第一固定部，
多个所述半导体发光装置的每一个，由多个所述第一固定部的每一个固定在所述第二固定部。
15.如权利要求1至14的任一项所述的光源装置，
所述半导体发光元件是氮化物半导体激光器元件。
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