CN110888289A - 光源装置以及投影仪 - Google Patents

Abstract

提供光源装置以及投影仪，冷却性能优异。本发明的光源装置的特征在于，具有：发光装置，其具有基板、多个发光元件、框体以及盖体，在由基板、框体和盖体形成的收纳空间中收纳多个发光元件，其中，该基板具有第1面和设置于第1面的相反侧的第2面，该多个发光元件设置于基板的第1面侧，该框体以围绕多个发光元件的方式设置在基板的第1面侧，该盖体包含使从多个发光元件射出的光透过的透光性部件，并且该盖体与基板的第1面对置地设置，接合在框体的与基板相反的一侧；光学元件，光射入该光学元件；保持部件，其保持光学元件；以及散热部件，其与基板的第2面热连接，固定于保持部件。

Description

光源装置以及投影仪

技术领域

本发明涉及光源装置以及投影仪。

背景技术

近年来，作为投影仪用的光源装置，使用广色域且高效率的激光的装置正受到关注。在下述的专利文献1、2中，公开了将多个半导体激光元件封装化的光源装置。

专利文献1：日本特开2016-219779号公报

专利文献2：日本特表2016-518726号公报

在如上述那样将多个半导体激光元件封装化的光源装置中，要求对从半导体激光元件产生的热高效地进行散热。然而，在上述光源装置中，半导体激光元件的冷却性能并不充分。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的一个方式的光源装置的特征在于，该光源装置具有：发光装置，其具有基板、多个发光元件、框体以及盖体，在由所述基板、所述框体和所述盖体形成的收纳空间中收纳所述多个发光元件，其中，该基板具有第1面和设置于所述第1面的相反侧的第2面，该多个发光元件设置于所述基板的所述第1面侧，该框体以围绕所述多个发光元件的方式设置在所述基板的所述第1面侧，该盖体包含使从所述多个发光元件射出的光透过的透光性部件，并且该盖体与所述基板的所述第1面对置地设置，接合在所述框体的与所述基板相反的一侧；光学元件，所述光射入该光学元件；保持部件，其保持所述光学元件；以及散热部件，其与所述基板的所述第2面热连接，固定于所述保持部件。

在本发明的一个方式的光源装置中，优选所述基板的所述光的射出方向侧的面与所述保持部件抵接，所述基板固定于所述保持部件，所述基板的一部分被夹入到所述保持部件与所述散热部件之间。

在本发明的一个方式的光源装置中，优选所述基板的所述第2面与所述保持部件抵接。此外，优选所述基板固定于所述散热部件，所述基板的一部分被夹入到所述保持部件与所述散热部件之间。

本发明的一个方式的投影仪的特征在于，具有：本发明的一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。

附图说明

图1是第1实施方式的光源装置的剖视图。

图2是沿着图1的A-A线的光源装置的剖视图。

图3是沿着图2的B-B线的光源装置的剖视图。

图4是发光装置的立体图。

图5是发光装置的剖视图。

图6是第2实施方式的光源装置的剖视图。

图7是第3实施方式的光源装置的剖视图。

图8是第4实施方式的光源装置的剖视图。

图9是第1变形例的发光装置的剖视图。

图10是第2变形例的发光装置的剖视图。

图11是示出第5实施方式的投影仪的概略结构的图。

标号说明

1：投影仪；4B、4G、4R：光调制装置；6：投射光学装置；12、112：基板；12a：正面(第1面)；12b：背面(第2面)；14：发光元件；15、113：框体；16、116：盖体；16a：透光性部件；40、100、200、300、400：光源装置；101、101A、101B：发光装置；102：光学元件；103、203、403：保持部件；104、404：散热部件；L：光；S：收纳空间。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

在以下的各实施方式中，对适合用于后述的投影仪的光源装置的一例进行说明。

另外，在以下的所有附图中，为了容易观察各构成要素，有时根据构成要素的不同而使尺寸以不同的比例尺示出。

图1是第1实施方式的光源装置的剖视图。图2是沿着图1的A-A线的光源装置的剖视图。图3是沿着图2的B-B线的光源装置的剖视图。另外，图1相当于沿着图2的C-C线的光源装置的剖面。

如图1所示，第1实施方式的光源装置100具有：发光装置101；光学元件102，来自发光装置101的光射入该光学元件102；保持部件103，其保持光学元件102；以及散热部件104，其固定于保持部件103。

图4是发光装置的立体图。图5是发光装置的剖视图。

如图4所示，发光装置101具有基板12、多个基座(Submount)13、多个发光元件14、框体15、盖体16以及多个引线端子17。基板12、框体15以及盖体16分别是独立的部件，如后述那样互相接合。

基板12由具有正面(第1面)12a和与正面12a相反的一侧的背面(第2面)12b的板材构成。基板12由导热率高的金属材料构成。作为这种金属材料，优选使用铜、铝等，特别优选使用铜。

基板12具有在从正面12a的法线方向观察的俯视观察下为大致正方形或大致长方形等四边形的形状。在基板12的正面12a侧，借助后述的多个基座13而设置有多个发光元件14。以下，在仅记载为“俯视观察”的情况下，是指从基板12的正面12a的法线方向观察时的情况。

多个基座13在基板12的正面12a上沿与基板12的一边平行的方向隔开规定的间隔设置。多个基座13分别与多个发光元件14对应设置。在第1实施方式中，基座13针对4个发光元件14共用地设置，但发光元件14的数量没有特别地限定。

基座13例如由氮化铝、氧化铝等陶瓷材料构成。基座13介于基板12与发光元件14之间，使因基板12与发光元件14的线膨胀系数的不同而产生的热应力得到缓和。基座13通过银焊料、金-锡焊料等接合材料接合在基板12上。

多个发光元件14设置在基板12的正面12a侧。发光元件14例如由半导体激光器、发光二极管等固体光源构成。发光元件14只要根据光源装置100的用途而使用任意波长的发光元件即可。在第1实施方式中，作为射出荧光体激励用的波长为430nm～490nm的蓝色光的发光元件14，例如使用由氮化物类半导体(In_XAl_YGa_1-X-YN，0≤X≤1，0≤Y≤1，X+Y≤1)构成的端面发光型的半导体激光器。另外，除了上述的一般式之外，还可以包括III族元素的一部分被硼原子置换的方式，作为V族元素的氮原子的一部分被磷原子、砷原子置换的方式等。

多个发光元件14具有在俯视观察下例如将(m×n)个(m，n：2以上的自然数)半导体激光器排列成m行n列的格子状的结构。在第1实施方式中，作为多个发光元件14，例如将16个半导体激光器排列成4行4列的格子状。

如图5所示，发光元件14以长方体状的发光元件14的6个面中的与光射出面14a相反的一侧的面与基板12的正面12a对置的方式设置在基座13上。通过该配置，多个发光元件14分别在与基板12的正面12a大致垂直的方向上射出光L。另外，发光元件14以光射出面14a与基座13的一个端面13a在大致相同的平面上对齐的方式设置在基座13上。发光元件14通过银焊料、金-锡焊料等接合材料(省略图示)接合在基座13上。

框体15以包围多个发光元件14的方式设置，并且接合在基板12的正面12a上。因此，框体15在基板12的正面12a侧突出设置。框体15具有在俯视观察下为四边形的环状的形状。框体15可以是四边形的4个边都是一体的部件，也可以是使多个部件接合在一起而成的结构。框体15将基板12与盖体16之间的距离(间隔)保持为固定，构成收纳多个发光元件14的收纳空间的一部分。因此，优选框体15具有规定的刚性。

基板12和框体15通过有机粘接剂、金属接合材料、无机接合材料等接合材料32进行接合。作为有机粘接剂，例如优选使用硅酮类粘接剂、环氧树脂类粘接剂、丙烯酸树脂类粘接剂等。作为金属接合材料，例如优选使用银焊料、金-锡焊料等。作为无机接合材料，例如优选使用低熔点玻璃等。

框体15起到缓和在盖体16中产生的应力的作用。因此，优选框体15由具有比基板12的线膨胀系数小且比盖体16的线膨胀系数大的线膨胀系数的材料构成。作为框体15的材料，例如优选使用可伐合金等金属材料、氧化铝、碳化硅、氮化硅等陶瓷材料，特别优选使用可伐合金、氧化铝。

盖体16由透光性部件16a构成，该透光性部件16a使从多个发光元件14射出的光L透过。盖体16与基板12的正面12a对置设置，接合在框体15的与基板12相反的一侧。盖体16在俯视观察下具有包括正方形、长方形在内的四边形的形状。

盖体16和框体15通过有机粘接剂、金属接合材料、无机接合材料等接合材料33进行接合。作为有机粘接剂，例如优选使用硅酮类粘接剂、环氧树脂类粘接剂、丙烯酸树脂类粘接剂等。作为金属接合材料，例如优选使用银焊料、金-锡焊料等。作为无机接合材料，例如优选使用低熔点玻璃等。

构成盖体16的透光性部件16a是以具有光透过性的材料作为形成材料的板状的部件。作为这样的形成材料，可以列举出硼硅酸玻璃、石英玻璃、合成石英玻璃等玻璃、水晶或蓝宝石等。

第1实施方式的盖体16在该盖体16的与基板12相反的一侧的面上一体地形成有准直透镜单元25。准直透镜单元25具有与各发光元件14对应配置的多个透镜25a。即，准直透镜单元25具有与发光元件14相同数量(在第1实施方式中为16个)的透镜25a。各透镜25a由平凸透镜构成。准直透镜单元25的各透镜25a对从发光元件14射出的光L进行平行化。

这样，通过将基板12、框体15和盖体16接合起来，由基板12、框体15和盖体16围出的空间与外部气体隔断，成为用于气密地收纳多个发光元件14的密闭空间。以下，将该密闭空间称为收纳空间S。即，多个发光元件14被收纳在由基板12、框体15和盖体16形成的收纳空间S中。

通过将多个发光元件14收纳在收纳空间S中，可减少有机物、水分等异物附着于发光元件14。收纳空间S优选为减压状态。或者，收纳空间S也可以用氮气等惰性气体或干燥空气充满。另外，减压状态是被压力比大气压低的气体充满的空间的状态。在减压状态下，充满收纳空间S的气体优选惰性气体、干燥空气。

如图4所示，在框体15设置有多个贯通孔15c。在多个贯通孔15c中分别设置有用于向多个发光元件14分别供给电力的引线端子17。作为引线端子17的构成材料，例如可使用可伐合金。在引线端子17的表面例如设置有由镍-金构成的镀层。

在收纳空间S中设置有将引线端子17的一端和发光元件14的端子电连接的键合金线(省略图示)。引线端子17的另一端与外部电路(省略图示)连接。框体15的贯通孔15c的内壁与引线端子17之间的间隙被密封材料密封。作为密封材料，例如优选使用低熔点玻璃等。

基于这样的结构，发光装置101射出将多道光L平行化后的蓝色光线束LA。

回到图1，从发光装置101射出的蓝色光线束LA射入光学元件102。光学元件102具有第1透镜102a和第2透镜102b。光学元件102使从发光装置101射出的蓝色光线束LA以大致聚光的状态射入照明区域。第1透镜102a和第2透镜102b由凸透镜构成。在第1实施方式中，光学元件102作为使蓝色光线束LA聚光的聚光光学系统发挥功能。

光学元件102被保持部件103保持。保持部件103是沿着中心轴线O的方向延伸的筒状部件。保持部件103具有保持部分103b，该保持部分103b从内表面103a向内侧延伸，对光学元件102进行保持。保持部分103b将构成光学元件102的第1透镜102a和第2透镜102b分别保持在规定的位置。在第1实施方式中，保持部件103可以由单一的部件构成，也可以由多个部件构成。在该情况下，例如即使假设保持部件103的构造变得复杂，也能够通过组装各部件而获得期望形状的保持部件103。

另外，第1实施方式的保持部件103在沿着中心轴线O的方向的一端侧的端面103c对发光装置101进行保持。发光装置101在框体15以及盖体16插入到保持部件103内的状态下借助第1螺纹部件90安装于保持部件103的端面103c。在发光装置101的基板12形成有用于供第1螺纹部件90贯穿插入的贯通孔11。作为基板12的正面12a的一部分的抵接面12a1(光L的射出方向侧的面)与保持部件103的端面103c抵接。另外，在第1实施方式中，对抵接于端面103c的抵接面12a1与保持发光元件14的正面12a成为同一面即一个面的情况进行了说明，但抵接面12a1也可以与正面12a不是一个面，是高度不同的面。即，抵接面12a1和正面12a可以由不同的面构成。

第1实施方式的光源装置100通过将光学元件102和发光装置101固定于保持部件103，能够提高光学元件102与发光装置101的位置精度。

散热部件104是用于自发光装置101进行散热的部件。具体来说，散热部件104例如由散热器构成。散热部件104具有与发光装置101的基板12的背面12b热连接的连接部104a，以连接部104a与背面12b热连接的状态固定于保持部件103。在第1实施方式中，散热部件104借助第2螺纹部件91固定于保持部件103。

这里，热连接并不限定于散热部件104与基板12的背面12b直接接触的方式，其概念中也包含以基板12的热能够传递到散热部件104侧的方式连接的形态。具体来说，在第1实施方式中，在散热部件104与基板12的背面12b之间设置有未图示的导热性润滑脂，散热部件104与基板12经由导热性润滑脂而热连接。

在第1实施方式的光源装置100中，通过使散热部件104的连接部104a与散热部件104所接触的基板12的不同于正面12a的背面12b热连接，从而较大地确保了基板12的冷却面积。

但是，在第1实施方式的光源装置100中，发光装置101的基板12由导热率高的铜、铝等质软的材料构成。因此，当散热部件104对基板12的背面12b施加较强的压力时，发光装置101发生变形，来自发光装置101的蓝色光线束LA的光轴相对于被保持部件103保持的光学元件102发生偏移，由此，光学元件102无法将蓝色光线束LA会聚在期望的位置，有可能使蓝色光线束LA的光利用效率下降。

与此相对，在第1实施方式的光源装置100中，以将基板12的一部分夹入到保持部件103与散热部件104之间的方式进行保持。具体来说，如图2和图3所示，基板12具有被夹入到保持部件103与散热部件104之间的夹入区域12S。由此，由于基板12的一部分(夹入区域12S)被保持部件103和散热部件104的连接部104a夹入，所以发光装置101相对于保持部件103被良好地保持。

因此，根据第1实施方式的光源装置100，由于发光装置101被稳定地保持而不会变形，所以能够防止从发光装置101射出的蓝色光线束LA与保持部件103所保持的光学元件102的光轴偏移这样的不良情况的发生。

根据以上说明的第1实施方式的光源装置100，起到了以下的效果。

第1实施方式的光源装置100具有：发光装置101，其具有基板12、多个发光元件14、框体15以及盖体16，在由基板12、框体15和盖体16形成的收纳空间S中收纳多个发光元件14，其中，该基板12具有正面12a和设置于正面12a的相反侧的背面12b，该多个发光元件14设置于基板12的正面12a侧，该框体15以围绕多个发光元件14的方式设置在基板12的正面12a侧，该盖体16包含使从多个发光元件14射出的光L透过的透光性部件16a，并且该盖体16与基板12的正面12a对置地设置，接合在框体15的与基板12相反的一侧；光学元件102，光L射入该光学元件102；保持部件103，其保持光学元件102；以及散热部件104，其与基板12的背面12b热连接，固定于保持部件103。

由此，在第1实施方式的光源装置100中，通过使散热部件104与散热部件104所接触的基板12的不同于正面12a的背面12b热连接，能够较大地确保基板12的冷却面积，因此提高了发光装置101的冷却性能。

另外，在第1实施方式的光源装置100中，通过将光学元件102以及发光装置101固定于保持部件103，能够提高光学元件102与发光装置101的位置精度。

此外，在第1实施方式的光源装置100中，由于能够提高光学元件102与发光装置101的位置精度，因此能够使从多个发光元件14射出的光L射入后述的波长转换元件50的期望的位置。

另外，在第1实施方式的光源装置100中，基板12的抵接面12a1与保持部件103抵接，基板12固定于保持部件103，基板12的一部分被夹入在保持部件103与散热部件104之间。

根据该结构，由于能够稳定地保持发光装置101而不使其变形，所以防止了因发光装置101变形而导致的发光装置101与光学元件102的位置偏移，能够使从发光装置101射出的蓝色光线束LA高效地射入光学元件102。

(第2实施方式)

接着，对第2实施方式的光源装置进行说明。另外，对与第1实施方式相同的结构和部件标注相同的标号，并省略详细的说明。

图6是第2实施方式的光源装置的剖视图。如图6所示，第2实施方式的光源装置200具有发光装置101、光学元件102、保持部件203以及散热部件104。

光学元件102被保持部件203保持。保持部件203是沿着中心轴线O的方向延伸的筒状部件。保持部件203具有：第1保持部分204，其保持光学元件102；以及第2保持部分205，其保持发光装置101。第1保持部分204从保持部件203的内表面203a朝向内侧延伸。第2保持部分205相对于第1保持部分204设置在沿着中心轴线O的方向的一端侧，以从保持部件203的内表面203a向内侧突出的方式设置。

在第2实施方式中，保持部件203可以由单一的部件构成，也可以由多个部件构成。在第2实施方式中，例如，通过将第1保持部分204和第2保持部分205分体地构成，保持部件203的组装变得容易。

第2保持部分205具有对发光装置101进行保持的保持面205a。发光装置101的基板12的背面12b与保持面205a抵接。在第2实施方式中，发光装置101在插入到保持部件203的内侧的状态下借助第3螺纹部件92安装于第2保持部分205的保持面205a。第3螺纹部件92贯穿插入到发光装置101的基板12的贯通孔11中。

散热部件104在连接部104a与背面12b热连接的状态下固定于保持部件103。在第2实施方式中，散热部件104借助第2螺纹部件91固定于保持部件203。

这里，由于发光元件14所产生的热在基板12上扩散，所以基板12的温度上升的区域的面积比安装发光元件14的区域的面积大。

在第2实施方式中，连接部104a与背面12b热接触的面积比发光装置101中的安装有多个发光元件14的区域的面积大。具体来说，在第2实施方式中，连接部104a与背面12b热接触的面积比围绕多个发光元件14的框体15的外形大。

由此，能够通过散热部件104从基板12的背面12b高效地释放多个发光元件14产生的热，因此能够提高发光装置101的散热性能。

在第2实施方式的光源装置200中，将供散热部件104接触的基板12的背面12b的一部分固定于保持部件203(保持面205a)。即，保持部件203以及散热部件104与基板12的同一面(背面12b)相接触。

这里，在制造发光装置101时，考虑了在将多个发光元件14安装在基板12上时将基板12的背面12b载置在组装冶具上的情况。在该情况下，在组装发光装置101时，基板12的背面12b成为组装各部件时的对位的基准面。

在第2实施方式的光源装置200中，将在组装发光装置101时作为基准面的基板12的背面12b固定于保持部件203(保持面205a)。因此，发光装置101的发光元件14相对于保持部件203高精度地配置。因此，能够提高发光元件14与光学元件102的位置精度。此外，在第2实施方式的光源装置200中，由于能够提高光学元件102与发光装置101的位置精度，因此能够使从多个发光元件14射出的光L射入后述的波长转换元件50的期望的位置。

另外，发光装置101的基板12的背面12b距发光元件14的安装面(正面12a)较近。在第2实施方式的光源装置200中，由于散热部件104与基板12的背面12b热连接，因此能够提高发光装置101的冷却性能。

因此，根据第2实施方式的光源装置200，通过将保持部件203和散热部件104配置在基板12的背面12b，能够同时实现发光元件14与光学元件102的位置精度的提高以及发光装置101的冷却性能的提高。

如以上那样，第2实施方式的光源装置200也得到了与第1实施方式同样的效果。即，得到了能够提高发光装置101的冷却性能的效果。

(第3实施方式)

接着，对第3实施方式的光源装置进行说明。第3实施方式的光源装置与第2实施方式的光源装置200除了发光装置101的固定方法不同以外，其他结构相同。因此，对与第2实施方式相同的结构和部件标注相同的标号，省略详细的说明。

图7是第3实施方式的光源装置的剖视图。如图7所示，第3实施方式的光源装置300具有发光装置101、光学元件102、保持部件203以及散热部件104。

第3实施方式的发光装置101借助第4螺纹部件93以及螺纹固定部件94安装于保持部件203的保持面205a。在第3实施方式中，第4螺纹部件93相对于设置在保持部件203的第2保持部分205上的贯通孔205b从保持部件203的下侧(散热部件104侧)插入，并且贯通插入发光装置101的基板12的贯通孔11中。然后，例如利用螺母等螺纹固定部件94将从贯通孔11突出的第4螺纹部件93固定，从而使发光装置101的基板12的背面12b固定于第2保持部分205的保持面205a。另外，在第3实施方式中，为了便于贯穿插入第4螺纹部件93，与第2实施方式的结构相比，使第2保持部分205的厚度变薄。

在第3实施方式中，发光装置101通过被保持面205a和螺纹固定部件94夹入而被保持。即，在第3实施方式的光源装置300中，由于能够以面按压的方式将发光装置101固定，所以能够抑制变形的发生，并且能够稳定地将发光装置101保持于保持部件203。

如以上那样，第3实施方式的光源装置300也得到了与第2实施方式同样的效果。即，通过将保持部件203和散热部件104配置于基板12的背面12b，得到了能够同时提高发光元件14与光学元件102的位置精度以及发光装置101的冷却性能的效果。此外，在第3实施方式的光源装置300中，由于能够提高光学元件102与发光装置101的位置精度，因此能够使从多个发光元件14射出的光L射入后述的波长转换元件50的期望的位置。

另外，根据第3实施方式的光源装置300，由于利用第3螺纹部件92实现的发光装置101相对于保持部件203的固定以及利用第2螺纹部件91实现的散热部件104相对于保持部件203的固定均能够从保持部件103的一侧进行，所以能够提高光源装置300的组装时的作业性。

(第4实施方式)

接着，对第4实施方式的光源装置进行说明。另外，对与第1实施方式相同的结构以及部件标注相同的标号，并省略详细的说明。

图8是第4实施方式的光源装置的剖视图。如图8所示，第4实施方式的光源装置400具有发光装置101、光学元件102、保持部件403以及散热部件404。

在第4实施方式中，散热部件404具有与发光装置101的基板12的背面12b热连接的连接面404a，在连接面404a与背面12b热连接的状态下固定于保持部件403。保持部件403具有保持光学元件102的保持部分405。

第4实施方式的散热部件404的连接面404a的面积比发光装置101的基板12的背面12b的面积大。因此，发光装置101借助第5螺纹部件95固定于散热部件404的连接面404a。第5螺纹部件95贯穿插入在发光装置101的基板12上形成的贯通孔11中。另外，散热部件404借助第2螺纹部件91固定于保持部件403。

另外，作为基板12的正面12a的一部分的抵接面12a1(光L的射出方向侧的面)与保持部件403的端面403a抵接。第4实施方式的保持部件403通过将端面403a的一部分切除而避免与第5螺纹部件95接触。在第4实施方式的光源装置400中，基板12的一部分被夹入在保持部件403与散热部件404之间。

另外，在第4实施方式中，保持部件403可以由单一的部件构成，也可以由多个部件构成。

根据第4实施方式的光源装置400，由于使散热部件404的连接面404a的面积比发光装置101的基板12的背面12b的面积大，因此能够将发光装置101固定于散热部件404。由此，通过增加发光装置101与散热部件404的接触面积，能够降低接触热阻。因此，能够高效地从发光装置101散热。

另外，在第4实施方式的光源装置400中，通过以将基板12的一部分夹入的方式进行保持，因此对基板12的背面12b与散热部件404的连接面404a之间施加按压力。因此，通过进一步增加背面12b以及连接面404a中的接触面积，能够进一步降低接触热阻。

另外，在第4实施方式的光源装置400中，由于发光装置101良好地固定于保持部件403，能够将发光装置101相对于固定在保持部件403上的光学元件102定位，因此提高了光学元件102与发光装置101的位置精度。此外，在第4实施方式的光源装置400中，由于能够提高光学元件102与发光装置101的位置精度，因此能够使从多个发光元件14射出的光L射入后述的波长转换元件50的期望的位置。

如以上那样，根据第4实施方式的光源装置400，能够同时实现发光元件14与光学元件102的位置精度的提高以及发光装置101的冷却性能的提高。

(第1变形例)

接着，对第1变形例的发光装置进行说明。第1变形例的发光装置的基本结构与第1实施方式同样，基板的方式与第1实施方式不同。因此，省略了发光装置整体的说明，仅对与第1实施方式不同的结构进行说明。

图9是第1变形例的发光装置的剖视图。在图9中，对与在第1实施方式中使用的附图相同的构成要素标注相同的标号，并省略说明。

如图9所示，第1变形例的发光装置101A具有基板112、多个基座13、多个发光元件14、盖体16以及多个引线端子(省略图示)。

基板112由具有正面(第1面)112a、背面112b以及设置于正面112a的框体113的板材构成。在基板112的正面112a侧，借助多个基座13设置有多个发光元件14。

框体113在基板112的正面112a上突出设置。框体113以围绕多个发光元件14的方式与基板112一体地设置。框体113与第1实施方式的框体15同样，将基板112与盖体16之间的距离(间隔)保持为固定，构成收纳多个发光元件14的收纳空间S的一部分。基板112由铜、铝等导热率高的金属材料构成。即，框体113兼作第1实施方式的框体15。

盖体16与基板112的正面112a对置设置，通过有机粘接剂、金属接合材料、无机接合材料等接合材料33接合在从正面112a突出的框体113的上表面上。

根据第1变形例的发光装置101A，得到与第1实施方式同样的效果。即，得到了能够提高发光装置101A的冷却性能这样的效果。特别是在第1变形例的情况下，由于基板112和框体113是一体的部件，所以能够进一步简化发光装置的结构。

(第2变形例)

接着，对第2变形例的光源装置进行说明。第1变形例的光源装置的基本结构与第1实施方式同样，盖体的结构与第1实施方式不同。因此，省略光源装置整体的说明，仅对与第1实施方式不同的结构进行说明。

图10是第2变形例的发光装置的剖视图。在图10中，对与在第1实施方式中使用的附图相同的构成要素标注相同的标号，并省略说明。

如图10所示，第2变形例的发光装置101B具有基板12、多个基座13、多个发光元件14、框体15、盖体116以及多个引线端子(省略图示)。

第2变形例的盖体116具有多个透镜116a和与多个透镜116a相接合的支承部件116b。在第2变形例中，多个透镜116a接合在支承部件116b的两个面中的与基板12的正面12a对置的下表面116b1的相反侧的上表面116b2上。

支承部件116b由在俯视观察下为矩形的板材构成，在与从各发光元件14射出的光L的路径对应的位置具有开口部117。即，支承部件116b具有数量与发光元件14的数量相同的开口部117。支承部件116b接合在框体15的与基板12相反的一侧。支承部件116b例如由铜、铝等金属材料构成。可以在支承部件116b的正面设置有例如由镍等构成的镀层。或者，支承部件116b也可以由树脂材料构成。

多个透镜116a分别由具有透光性部件的平凸透镜构成。由平凸透镜构成的透镜116a具有对从发光元件14射出的光L进行平行化的功能。透镜116a具有在俯视观察下比支承部件116b的开口部117大一圈的外形尺寸。

另外，在盖体不需要具有折射力的情况下，只要构成为使具有透光性的平板与开口部117接合即可。另外，各透镜116a也可以接合在支承部件116b的下表面116b1。这样的话，由于发光元件14与各透镜116a之间的距离变短，所以被透镜116a平行化后的光L的光束宽度变得更小。

根据第2变形例的发光装置101B，得到了与第1实施方式同样的效果。即，得到了能够提高发光装置101B的冷却性能这样的效果。特别是在第2变形例的情况下，由于透镜116a和支承部件116b是独立的部件，所以能够调整各透镜116a相对于支承部件116b的安装位置，因此能够高精度地使透镜116a和发光元件14对位。因此，透镜116a能够高精度地取出从发光元件14射出的光L。

(第5实施方式)

以下，作为本发明的第5实施方式，对投影仪的一例进行说明，但投影仪的实施方式并不限定于该例。

图11是示出第5实施方式的投影仪的概略结构的图。

如图11所示，第5实施方式的投影仪1是在屏幕SCR上显示彩色影像的投射型图像显示装置。投影仪1具有照明装置2、颜色分离光学系统3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、合成光学装置5以及投射光学装置6。

从照明装置2射出白色的照明光WL。颜色分离光学系统3将白色的照明光WL分离成红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。另外，在本说明书中，红色光LR表示具有590nm以上且700nm以下的峰值波长的可见红色光，绿色光LG表示具有500nm以上且590nm以下的峰值波长的可见绿色光，蓝色光LB表示具有400nm以上且500nm以下的峰值波长的可见蓝色光。

颜色分离光学系统3具有第1分色镜7a、第2分色镜7b、第1全反射镜8a、第2全反射镜8b以及第3全反射镜8c。第1分色镜7a将来自照明装置2的照明光WL分离成红色光LR和其他光(蓝色光LB和绿色光LG)。第1分色镜7a对蓝色光LB和绿色光LG进行反射，并且使红色光LR透过。第2分色镜7b对绿色光LG进行反射，并且使蓝色光LB透过。

第1全反射镜8a将红色光LR朝向光调制装置4R反射。第2全反射镜8b和第3全反射镜8c将蓝色光LB引导至光调制装置4B。绿色光LG从第2分色镜7b朝向光调制装置4G反射。

第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置在蓝色光LB的光路中的第2分色镜7b的后级。

光调制装置4B根据图像信息对蓝色光LB进行调制，形成蓝色的图像光。

光调制装置4G根据图像信息对绿色光LG进行调制，形成绿色的图像光。光调制装置4R根据图像信息对红色光LR进行调制，形成红色的图像光。光调制装置4B、4G、4R例如使用透射型的液晶面板。

在光调制装置4B、4G、4R的入射侧和射出侧配置有未图示的偏振板。另外，在光调制装置4B、4G、4R的入射侧分别配置有场透镜10B、10G、10R。

来自光调制装置4B、4G、4R的各图像光射入合成光学装置5。合成光学装置5对蓝色、绿色、红色的各图像光进行合成，将合成后的图像光朝向投射光学装置6射出。合成光学装置5由4个直角棱镜粘合而成，俯视观察下呈大致正方形状，在使直角棱镜彼此粘合而成的大致X字状的界面上形成有电介质多层膜。

投射光学装置6使由合成光学装置5合成的图像光放大并朝向屏幕SCR投射。在屏幕SCR上显示放大后的彩色影像。投射光学装置6例如使用由镜筒和配置在镜筒内的多个透镜构成的组透镜。

接着，对照明装置2的结构进行说明。

照明装置2具有光源装置40、波长转换元件50、准直光学系统60、第1透镜阵列65、第2透镜阵列66、偏振转换元件70以及重叠透镜71。

光源装置40可以使用上述实施方式的光源装置中的任一个。光源装置40例如将蓝色光线束LA朝向波长转换元件50射出。

波长转换元件50是所谓的透射型的波长转换元件，在可通过马达58进行旋转的圆形的基板56的一部分，沿着基板56的周向连续地设置有单一的波长转换层52。波长转换元件50将蓝色光线束LA转换为包含红色光和绿色光的黄色的荧光，将荧光朝向与蓝色光线束LA的入射侧相反的一侧射出。

基板56由使蓝色光线束LA透过的材料构成。作为基板56的材料，例如可以使用石英玻璃、水晶、蓝宝石、光学玻璃、透明树脂等。

来自光源装置40的蓝色光线束LA从基板56侧射入波长转换元件50。波长转换层52隔着分色膜54形成在基板56上，其中，该分色膜54使蓝色光线束LA的一部分透过，对荧光进行反射。分色膜54例如由电介质多层膜构成。

波长转换层52将来自光源装置40的波长大约为445nm的蓝色光线束LA的一部分转换成荧光YL而射出，并且对蓝色光线束LA的剩余的部分不进行转换而作为蓝色光LA1通过。即，波长转换层52被从光源装置40射出的光激励而射出荧光。

这样，使用射出激励光的光源装置40和波长转换层52，能够得到将蓝色光LA1和荧光YL合成后而成的白色的照明光WL。波长转换层52由含有例如作为YAG系荧光体的一例的(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂：Ce和有机粘合剂的层构成。

准直光学系统60具有第1透镜61和第2透镜62。准直光学系统60使来自波长转换元件50的照明光WL大致平行化。第1透镜61和第2透镜62分别由凸透镜构成。

第1透镜阵列65将来自准直光学系统60的照明光WL分割成多个部分光束。第1透镜阵列65由在与照明光轴ax垂直的面内呈矩阵状排列的多个第1透镜65a构成。

第2透镜阵列66由在与照明光轴ax垂直的面内呈矩阵状排列的多个第2透镜66a构成。多个第2透镜66a与第1透镜阵列65的多个第1透镜65a对应地设置。第2透镜阵列66与重叠透镜71一起使第1透镜阵列65的各第1透镜65a的像在光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B的图像形成区域的附近成像。

偏振转换元件70是将由第1透镜阵列65分割出的各部分光束作为偏振方向一致的大致1种直线偏振光射出的偏振转换元件。偏振转换元件70具有未图示的偏振分离层、反射层以及相位差板。偏振分离层使来自波长转换元件50的光中包含的偏振成分中的一方的直线偏振成分直接透过，将另一方的直线偏振成分向与照明光轴ax垂直的方向反射。反射层将被偏振分离层反射后的另一方的直线偏振成分向与照明光轴ax平行的方向反射。相位差板将被反射层反射后的另一方的直线偏振成分转换为一方的直线偏振成分。

重叠透镜71对来自偏振转换元件70的各部分光束进行会聚而重叠在各光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域附近。

第1透镜阵列65、第2透镜阵列66以及重叠透镜71构成使来自波长转换元件50的照明光WL的面内光强度分布变得均匀的积分光学系统。

根据以上说明的第5实施方式的投影仪1，起到了以下的效果。

第5实施方式的投影仪1具有：照明装置2，其包含光源装置40；光调制装置4B、4G、4R，其根据图像信息对将来自照明装置2的照明光WL分离而成的蓝色光LB、绿色光LG、红色光LR进行调制，从而形成图像光；以及投射光学装置6，其投射上述的图像光。由此，根据第5实施方式的投影仪1，由于具有包含发光元件的冷却性能优异的光源装置40的照明装置2，因此能够提供稳定地投射高亮度的图像的可靠性高的投影仪。

另外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。

例如在上述实施方式中，示出了发光装置具有基座的例子，但发光装置也可以不必具有基座。另外，无论有无基座，来自多个发光元件14的光L的射出方向可以是与基板12的正面12a垂直的方向，也可以是与正面12a平行的方向。如上述那样，在光L的射出方向与基板12的正面12a平行的情况下，只要使用棱镜等光学元件使来自发光元件14的光L的光路弯折并引导至盖体16即可。

另外，构成光源装置的基板、发光元件、框体、盖体、支承部件、包括透光性部件等在内的各种部件的形状、大小、数量、配置以及材料等的与具体结构相关的具体记载并不限定于上述实施方式，能够适当变更。

另外，在上述实施方式中，对将本发明应用于透射型的投影仪的情况的例子进行了说明，但本发明也可以应用于反射型的投影仪。

这里，“透射型”是指包含液晶面板等的液晶光阀使光透过的方式。“反射型”是指液晶光阀对光进行反射的方式。另外，光调制装置并不限于液晶光阀，例如可以使用数字微镜器件。

另外，在上述实施方式中，列举了使用3个液晶面板的投影仪的例子，但本发明也可以应用于仅使用1个液晶光阀的投影仪，还可以应用于使用4个以上的液晶光阀的投影仪。

另外，在上述实施方式中，示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪用的照明装置的例子，但并不限定于此。本发明的光源装置也能够应用于照明器具或汽车的车灯等。

Claims (5)

1.一种光源装置，其特征在于，该光源装置具有：

发光装置，其具有基板、多个发光元件、框体以及盖体，在由所述基板、所述框体和所述盖体形成的收纳空间中收纳所述多个发光元件，其中，该基板具有第1面和设置于所述第1面的相反侧的第2面，该多个发光元件设置于所述基板的所述第1面侧，该框体以围绕所述多个发光元件的方式设置在所述基板的所述第1面侧，该盖体包含使从所述多个发光元件射出的光透过的透光性部件，并且该盖体与所述基板的所述第1面对置地设置，接合在所述框体的与所述基板相反的一侧；

光学元件，所述光射入该光学元件；

保持部件，其保持所述光学元件；以及

散热部件，其与所述基板的所述第2面热连接，固定于所述保持部件。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

所述基板的所述第1面与所述保持部件抵接，

所述基板固定于所述保持部件，

所述基板的一部分被夹入到所述保持部件与所述散热部件之间。

3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

所述基板的所述第2面与所述保持部件抵接。

4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

所述基板固定于所述散热部件，

所述基板的一部分被夹入到所述保持部件与所述散热部件之间。

5.一种投影仪，其特征在于，该投影仪具有：

权利要求1至4中的任意一项所述的光源装置；

光调制装置，其根据图像信息对从所述光源装置射出的光进行调制；以及

投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。

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