JP2011134668A - 光源装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザダイオードの円筒パッケージの熱をレーザダイオードを覆っている保持部材に放熱させるにあたって、熱伝導性を向上させることが可能な光源装置及びこれを備えたプロジェクタを提供する。
【解決手段】 光源装置は、半導体発光素子とされる青色レーザダイオード71aと、青色レーザダイオード71aの少なくとも周縁を露出して保持する保持部材であるダイオード保持体82aと、青色レーザダイオード71aの周縁に備えられる弾性部材であるダイオード押圧材80と、ダイオード押圧材80を押圧する押圧部材とされるレンズ保持体79と、ダイオード保持体82aの青色レーザダイオード71aを保持する面に対向した面で、ダイオード保持体82aと当接するヒートシンク81と、を備え、ダイオード押圧材80によって、ダイオード保持体82aの青色レーザダイオード71aを保持する面に青色レーザダイオード71aを加圧する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光源装置と、これを備えたプロジェクタに関する。

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から射出された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示する。

このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源として発光ダイオードやレーザダイオード、あるいは、有機ＥＬ、蛍光体等を用いる種々のプロジェクタの開発が多々なされている。

例えば、レーザダイオードなどの半導体発光素子は、チップ温度を定格範囲に保ち、寿命を保証するために適切な放熱が必要であった。レーザダイオードの発光変換効率は３０％程度であり、直流電力の大部分は熱としてパッケージから放出される。よって、レーザダイオードを放熱器無しで動作させることは避けねばならない。

しかし、レーザダイオードにおける熱伝導性を向上させるため、レーザダイオードのパッケージとヒートシンクとの間にシリコングリースなどを用いると、シリコングリースなどがガラス面に付着しないように十分に注意する必要があり、作業工数が増加して、高価となってしまう。

そこで、下記に示す特許文献１には、複数の発光部を有するレーザアレイと冷却体とを備え、実装時の応力を緩和することができるレーザモジュールが開示されている。

特開２００９−１５８６４５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるレーザモジュールは、実装時の応力を緩和させて機械的破損を防止するものであって、熱伝導性を向上させるものではない。

本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、レーザダイオードなどの半導体発光素子を弾性部材で加圧することにより、半導体発光素子と半導体発光素子を覆っている保持部材との熱伝導性を高めて放熱させることが可能な光源装置及びこれを備えたプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明の光源装置は、半導体発光素子と、前記半導体発光素子の少なくとも周縁を露出して保持する保持部材と、前記半導体発光素子の周縁に備えられる弾性部材と、前記弾性部材を押圧する押圧部材と、前記保持部材の前記半導体発光素子を保持する面に対向した面で、前記保持部材と当接するヒートシンクと、を備え、前記弾性部材によって、前記保持部材の前記半導体発光素子を保持する面に前記半導体発光素子を加圧することを特徴とする。

また、本発明の光源装置における前記押圧部材は、前記半導体発光素子から射出される光を平行光に変換するコリメータレンズを保持するレンズ保持体であることを特徴とする。

さらに、本発明の光源装置における前記弾性部材は、シリコンゴムであることを特徴とする。

そして、本発明の光源装置は、前記半導体発光素子の外周部に凹凸、斜面を設け、それに併せて前記保持部材も前記外周部の凹凸、斜面が当接嵌入される形状とし、相互の接触面積を増加させることを特徴とする。

またさらに、本発明の光源装置は、前記半導体発光素子の外周部の凹凸、斜面は、前記保持部材との当接部分のみに設けることを特徴とする。

そして、本発明の光源装置における前記保持部材は、アルミニウム又は銅等の放熱部材であることを特徴とする。

本発明のプロジェクタは、上述の光源装置と、光源側光学系と、投影画像を生成する表示素子と、投影画像を投影する投影側光学系と、プロジェクタ制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、レーザダイオードなどの半導体発光素子のパッケージを弾性部材で加圧して保持することにより、半導体発光素子と半導体発光素子を保持する保持部材との熱伝導性を高めて放熱させることが可能な光源装置及びこれを備えたプロジェクタを提供することができる。

本発明の実施例に係るプロジェクタを示す外観斜視図である。 本発明の実施例に係るプロジェクタの機能回路ブロックを示す図である。 本発明の実施例に係るプロジェクタの内部構造を示す平面模式図である。 本発明の実施例に係る青色レーザダイオードの側面模式図と下面模式図である。 本発明の実施例に係る光源装置の断面図である。 本発明の変形例に係る青色レーザダイオードの側面模式図と下面模式図である。 本発明の変形例に係る光源装置の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について述べる。プロジェクタ10の光源装置は、
励起光源71である半導体発光素子としての青色レーザダイオード71aと、この青色レーザダイオード71aの少なくとも周縁を露出して保持する保持部材であるダイオード保持体82aと、青色レーザダイオード71aの周縁に備えられる弾性部材であるダイオード押圧材80と、を備える。また、光源装置は、ダイオード押圧材80を押圧する押圧部材と、ダイオード保持体82aの青色レーザダイオード71aを保持する面に対向した面でダイオード保持体82aと当接するヒートシンク81と、を備える。そして、光源装置は、ダイオード押圧材80によって、ダイオード保持体82aの青色レーザダイオード71aを保持する面に青色レーザダイオード71aを加圧するものである。

そして、押圧部材は、青色レーザダイオード71aから射出される光を平行光に変換するコリメータレンズ73を保持するレンズ保持体79である。

また、弾性部材であるダイオード押圧材80は、シリコンゴムである。

さらに、光源装置は、青色レーザダイオード71bの外周部である基台90に凹凸、斜面を設け、それに併せてダイオード保持体82aも基台90の凹凸、斜面が当接嵌入される形状とし、相互の接触面積を増加させるものである。

そして、青色レーザダイオード71bの基台90の凹凸、斜面は、ダイオード保持体82aとの当接部分のみに設けるものである。

また、ダイオード保持体82aは、アルミニウム又は銅等の放熱部材である。

そして、プロジェクタ10は、上述の光源装置と、光源側光学系140と、投影画像を生成する表示素子51と、投影画像を投影する投影側光学系220と、プロジェクタ制御手段と、を備える。

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。図１は、プロジェクタ10の外観斜視図である。なお、本実施例において、プロジェクタ10における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とはプロジェクタ10のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。

そして、プロジェクタ10は、図１に示すように、略直方体形状であって、プロジェクタ筐体の前方の側板とされる正面パネル12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有するとともに、この正面パネル12には複数の吸気孔18を設けている。さらに、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。

また、筐体の上面パネル11にはキー／インジケータ部37が設けられ、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源ユニットや表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。

さらに、筐体の背面には、背面パネルにＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20が設けられている。また、背面パネルには、複数の吸気孔が形成されている。なお、図示しない筐体の側板である右側パネル、及び、図１に示した側板である左側パネル15には、各々複数の排気孔17が形成されている。また、左側パネル15の背面パネル近傍の隅部には、吸気孔18も形成されている。さらに、図示しない下面パネルにおける正面、背面、左側及び右側パネルの近傍にも、吸気孔あるいは排気孔が複数形成されている。

次に、プロジェクタ10のプロジェクタ制御手段について図２のブロック図を用いて述べる。プロジェクタ制御手段は、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成され、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。

また、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力する。

表示駆動部26は、表示素子制御手段として機能するものであり、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子51を駆動するものであり、光源ユニット60から射出された光線束を導光光学系を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、後述する投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系の可動レンズ群235は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。

また、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行う。さらに、画像圧縮伸長部31は、再生モード時にメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを画像変換部23を介して表示エンコーダ24に出力し、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行なう。

制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

筐体の上面パネル11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に出力される。

なお、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部47が接続されている。この音声処理部47は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させる。

また、制御部38は、光源制御手段としての光源制御回路41を制御しており、この光源制御回路41は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源ユニット60から射出されるように、光源ユニット60の励起光照射装置、赤色光源装置及び青色光源装置の発光を個別に制御する。

さらに、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源ユニット60等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43にタイマー等によりプロジェクタ本体の電源ＯＦＦ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によってはプロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行う。

次に、このプロジェクタ10の内部構造について述べる。図３は、プロジェクタ10の内部構造を示す平面模式図である。プロジェクタ10は、図３に示すように、右側パネル14の近傍に制御回路基板241を備えている。この制御回路基板241は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えてなる。また、プロジェクタ10は、制御回路基板241の側方、つまり、プロジェクタ筐体の略中央部分に光源ユニット60を備えている。さらに、プロジェクタ10は、光源ユニット60と左側パネル15との間に光学系ユニット160を備えている。

光源ユニット60は、プロジェクタ筐体の左右方向における略中央部分であって背面パネル13近傍に配置される励起光照射装置70と、この励起光照射装置70から射出される光線束の光軸上であって正面パネル12の近傍に配置される蛍光発光装置100と、この蛍光発光装置100から射出される光線束と平行となるように正面パネル12の近傍に配置される青色光源装置300と、励起光照射装置70と蛍光発光装置100との間に配置される赤色光源装置120と、蛍光発光装置100からの射出光や赤色光源装置120からの射出光、青色光源装置300からの射出光の光軸が夫々同一の光軸となるように変換して各色光を所定の一面であるライトトンネル175の入射口に集光する光源側光学系140と、を備える。

励起光照射装置70は、背面パネル13と光軸が平行になるよう配置された励起光源71と、励起光源71からの射出光の光軸を正面パネル12方向に９０度変換する反射ミラー群75と、反射ミラー群75で反射した励起光源71からの射出光を集光する集光レンズ78と、励起光源71と右側パネル14との間に配置されたヒートシンク81と、を備える。

励起光源71は、複数の青色レーザダイオードがマトリクス状に配列されてなり、各青色レーザダイオードの光軸上には、各青色レーザダイオードからの射出光を平行光に変換するコリメータレンズ73が夫々配置されている。また、反射ミラー群75は、複数の反射ミラーが階段状に配列されてなり、励起光源71から射出される光線束の断面積を一方向に縮小して集光レンズ78に射出する。

ヒートシンク81と背面パネル13との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261とヒートシンク81とによって励起光源71が冷却される。さらに、反射ミラー群75と背面パネル13との間にも冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって反射ミラー群75や集光レンズ78が冷却される。

蛍光発光装置100は、正面パネル12と平行となるように、つまり、励起光照射装置70からの射出光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイール101と、この蛍光ホイール101を回転駆動するホイールモータ110と、蛍光ホイール101から背面パネル13方向に射出される光線束を集光する集光レンズ群111と、を備える。

蛍光ホイール101は、円板状の金属基材であって、励起光源71からの射出光を励起光として緑色波長帯域の蛍光発光光を射出する環状の蛍光発光領域が凹部として形成され、励起光を受けて蛍光発光する蛍光板として機能する。また、蛍光発光領域を含む蛍光ホイール101の励起光源71側の表面は、銀蒸着等によってミラー加工されることで光を反射する反射面が形成され、この反射面上に緑色蛍光体の層が敷設されている。

そして、蛍光ホイール101の緑色蛍光体層に照射された励起光照射装置70からの射出光は、緑色蛍光体層における緑色蛍光体を励起し、緑色蛍光体から全方位に蛍光発光された光線束は、直接励起光源71側へ、あるいは、蛍光ホイール101の反射面で反射した後に励起光源71側へ射出される。また、蛍光体層の蛍光体に吸収されることなく、金属基材に照射された励起光は、反射面により反射されて再び蛍光体層に入射し、蛍光体を励起することとなる。よって、蛍光ホイール101の凹部の表面を反射面とすることにより、励起光源71から射出される励起光の利用効率を上げることができ、より明るく発光させることができる。

なお、蛍光ホイール101の反射面で蛍光体層側に反射された励起光において蛍光体に吸収されることなく励起光源71側に射出された励起光は、後述する第一ダイクロイックミラー141を透過し、蛍光光は第一ダイクロイックミラー141により反射されるため、励起光が外部に射出されることはない。そして、ホイールモータ110と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって蛍光ホイール101が冷却される。

赤色光源装置120は、励起光源71と光軸が平行となるように配置された赤色光源121と、赤色光源121からの射出光を集光する集光レンズ群125と、を備える。そして、この赤色光源装置120は、励起光照射装置70からの射出光及び蛍光ホイール101から射出される緑色波長帯域光と光軸が交差するように配置されている。また、赤色光源121は、赤色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての赤色発光ダイオードである。さらに、赤色光源装置120は、赤色光源121の右側パネル14側に配置されるヒートシンク130を備える。そして、ヒートシンク130と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって赤色光源121が冷却される。

青色光源装置300は、蛍光発光装置100からの射出光の光軸と平行となるように配置された青色光源301と、青色光源301からの射出光を集光する集光レンズ群305と、を備える。そして、この青色光源装置300は、赤色光源装置120からの射出光と光軸が交差するように配置されている。また、青色光源301は、青色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての青色発光ダイオードである。さらに、青色光源装置300は、青色光源301の正面パネル12側に配置されるヒートシンク310を備える。そして、ヒートシンク310と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって青色光源301が冷却される。

そして、光源側光学系140は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせるダイクロイックミラー等からなる。具体的には、励起光照射装置70から射出される青色波長帯域光及び蛍光ホイール101から射出される緑色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置120から射出される赤色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色及び赤色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射してこの緑色光の光軸を左側パネル15方向に９０度変換する第一ダイクロイックミラー141が配置されている。

また、青色光源装置300から射出される青色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置120から射出される赤色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色波長帯域光を透過し、緑色及び赤色波長帯域光を反射してこの緑色及び赤色光の光軸を背面パネル13方向に９０度変換する第二ダイクロイックミラー148が配置されている。そして、第一ダイクロイックミラー141と第二ダイクロイックミラー148との間には、集光レンズが配置されている。
さらに、ライトトンネル175の近傍には、ライトトンネル175の入射口に光源光を集光する集光レンズ173が配置されている。

光学系ユニット160は、励起光照射装置70の左側方に位置する照明側ブロック161と、背面パネル13と左側パネル15とが交差する位置の近傍に位置する画像生成ブロック165と、光源側光学系140と左側パネル15との間に位置する投影側ブロック168と、の３つのブロックによって略コの字状に構成されている。

この照明側ブロック161は、光源ユニット60から射出された光源光を画像生成ブロック165が備える表示素子51に導光する導光光学系170の一部を備えている。この照明側ブロック161が有する導光光学系170としては、光源ユニット60から射出された光線束を均一な強度分布の光束とするライトトンネル175や、ライトトンネル175から射出された光を集光する集光レンズ178、ライトトンネル175から射出された光線束の光軸を画像生成ブロック165方向に変換する光軸変換ミラー181等がある。

画像生成ブロック165は、導光光学系170として、光軸変換ミラー181で反射した光源光を表示素子51に集光させる集光レンズ183と、この集光レンズ183を透過した光線束を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー185と、を有している。さらに、画像生成ブロック165は、表示素子51とするＤＭＤを備え、この表示素子51と背面パネル13との間には表示素子51を冷却するためのヒートシンク190が配置されて、このヒートシンク190によって表示素子51が冷却される。また、表示素子51の正面近傍には、投影側光学系220としての集光レンズ195が配置されている。

投影側ブロック168は、表示素子51で反射されたオン光をスクリーンに放出する投影側光学系220のレンズ群を有している。この投影側光学系220としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群225と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群235とを備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされ、レンズモータにより可動レンズ群235を移動させることによりズーム調整やフォーカス調整を可能としている。

次に、光源装置である励起光照射装置70における青色レーザダイオード71aの実装構造について説明する。図４は、光源装置である励起光照射装置70に実装される青色レーザダイオード71aの外観を示す側面模式図と下面模式図であり、図５は、励起光照射装置70の青色レーザダイオード71aの実装構造を示す光源装置の断面図である。なお、励起光照射装置70の実装構造の説明にあたっては、青色レーザダイオード71aの発光部側を上面とし、リード端子92側を下面とする。

図４に示した励起光源71である青色レーザダイオード71aのパッケージは、中央に円盤形状の外周部をなす基台90と、上部に基台90内部に載置される発光部を覆うようにして設けられる円筒形状のキャップ部91と、からなる。

基台90には、基台90の下面から３本のリード端子92が突出するように延伸して設けられている。このリード端子92は、外部電極と電気的に接続可能である。そして、青色レーザダイオード71aは、基台90の上面から垂直方向に、円筒形状のキャップ部91が接着されてなる。

そして、基台90は、発光部が載置されて発熱することから、外観を円盤形状の熱伝導性の良い金属部材として、放熱させる働きを有する。

そして、図５に示すように光源装置である励起光照射装置70は、青色レーザダイオード71aと、コリメータレンズ73と、コリメータレンズ73を保持するレンズ保持体79と、基台90を加圧する弾性部材でありシリコンゴム等からなるダイオード押圧材80と、青色レーザダイオード71aの基台90に対して少なくとも周縁を露出して保持する保持部材であるダイオード保持体82aと、ダイオード保持体82aの青色レーザダイオード71aを保持する面に対向した面でダイオード保持体82aと当接するヒートシンク81と、により構成される。

そして、レンズ保持体79は、青色レーザダイオード71aから射出される光を平行光に変換するコリメータレンズ73を保持するとともに、青色レーザダイオード71aのキャップ部91を覆う働きを有する。レンズ保持体79におけるキャップ部91を覆う部分は、キャップ部91と僅かな隙間を有しており、青色レーザダイオード71aの外径誤差が最大値であっても組み込み可能な形状としてある。また、レンズ保持体79には、青色レーザダイオード71aの基台90を加圧するための弾性部材であり耐熱性の良いシリコンゴム等からなるダイオード押圧材80を配置するための溝が形成されている。

ダイオード押圧材80は、青色レーザダイオード71aの基台90を加圧するために、レンズ保持体79の溝に配置されて、リード端子92に向けて加圧させる働きを有する。そして、ダイオード押圧材80は、基台90を加圧することにより基台90を保持するダイオード保持体82aとの接触圧力を強めて熱伝導性を向上させる。

そして、ダイオード保持体82aは、アルミニウム又は銅等の放熱部材であり、青色レーザダイオード71aの基台90を少なくとも周縁を露出して保持するとともに、青色レーザダイオード71aの基台90とヒートシンク81との間に配置される。ダイオード保持体82aは、青色レーザダイオード71aにおける基台90の下面を受ける窪みを有しており、ダイオード保持体82aの窪み部分に配置された青色レーザダイオード71aの基台90を、青色レーザダイオード71aの発光面側に配置されるダイオード押圧材80によりダイオード保持体82aに加圧した状態とする。そして、青色レーザダイオード71aにおける基台90は、青色レーザダイオード71aのリード端子92側であるダイオード保持体82aの窪み部分に加圧されて、ダイオード保持体82aへの熱伝導性を高めることとなる。

したがって、青色レーザダイオード71aの発光部が載置されて発熱する基台90は、ダイオード保持体82aと熱的に接続され、ダイオード保持体82aに当接されるヒートシンク81による冷却効果により放熱する。

次に、ダイオード保持体82への熱伝導性をさらに高めるための変形例の構成について説明する。図６は、変形例における青色レーザダイオード71bの外観を示す側面模式図と下面模式図であり、図７は、変形例における光源装置である励起光照射装置70の青色レーザダイオード71bの実装構造を示す光源装置の断面図である。

図６に示した青色レーザダイオード71bは、円盤形状の基台90の円周部分に凹凸、斜面を設けることにより基台90の表面積を増やす。その一方で、当接されるダイオード保持体82bは、基台90の円周部分に設けた凹凸、斜面が当接する形状とする。これにより、青色レーザダイオード71bの基台90とダイオード保持体82bとの接触面積を増加させることとなり熱伝導性をさらに高めることができる。

なお、青色レーザダイオード71bは、円盤形状の基台90の円周部分において下面から上面にかけて斜面となるように、例えば三角錐形状又は三角柱形状等の溝を設けるものとし、三角錐形状としては下方の切り込みを深くする三角形の溝部を形成し、三角柱形状としては下方の切り込みを深くする四角形溝を形成して、基台90の外周毎に凹凸を設けることにより基台90の表面積を増やす。

そして、図７に示すように光源装置である励起光照射装置70は、基台90に凹凸、斜面を施した青色レーザダイオード71bと、コリメータレンズ73と、コリメータレンズ73を保持するレンズ保持体79と、基台90を加圧するダイオード押圧材80と、基台90の凹凸、斜面と嵌め合う形状とするダイオード保持体82bと、ヒートシンク81とにより構成される。

したがって、青色レーザダイオード71bの発光部が載置されて発熱する基台90は、ダイオード保持体82bとの接触面積を広くして熱的に接続され、ダイオード保持体82bに当接されるヒートシンク81による冷却効果により放熱する。

なお、青色レーザダイオード71bは、円盤形状の基台90の円周部分において下面から上面にかけて斜面となるように、三角錐形状又は三角柱形状等の凹凸を設けるのは、ダイオード保持体82bと当接する部分に限定しても構わない。

以上のように、本発明によれば、励起光源71である青色レーザダイオード71aの基台90の周縁をダイオード押圧材80で加圧することにより、青色レーザダイオード71aを覆っているダイオード保持体82aとの熱伝導性を高めて放熱させることが可能な光源装置及びこれを備えたプロジェクタ10を提供することができる。

また、本発明によれば、励起光源71である半導体発光素子としての青色レーザダイオード71aの基台90をダイオード押圧材80で加圧することにより、ダイオード保持体82aとの熱伝導性を高めて、その下部にあるヒートシンク81による冷却効果で放熱させることが可能な光源装置を提供することができる。

そして、本発明によれば、ダイオード押圧材80は、シリコンゴム等の耐熱性の高い弾性部材であることから、発熱する青色レーザダイオード71aの基台90を加圧するのに好適である。

さらに、本発明によれば、励起光源71である半導体発光素子としての青色レーザダイオード71bの基台90の外周部に凹凸、斜面を設けて表面積を増やしてダイオード保持体82bとの接触面積を増やすことにより、ダイオード保持体82bとの熱伝導性をさらに高めることができる。

また、本発明によれば、ダイオード保持体82a,82bは、アルミニウム又は銅等の放熱部材であることから、青色レーザダイオード71a,71bを保持して放熱させることにより、青色レーザダイオード71a,71bの高温化を防ぎ、信頼性を高めることができる。

さらに、本発明によれば、青色レーザダイオード71a,71bとダイオード保持体82a,82bとの熱伝導性を高めることにより、その下部にあるヒートシンク81による冷却効果で放熱させることができる。

また、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。例えば、光源装置である励起光照射装置70の青色レーザダイオード71a,71bに代えて紫外線レーザダイオード等の他の波長帯域光を発するレーザダイオードや発光ダイオード等を励起光源71として採用することもできる。

10 プロジェクタ
11 上面パネル 12 正面パネル
13 背面パネル 14 右側パネル
15 左側パネル 17 排気孔
18 吸気孔 19 レンズカバー
20 各種端子 21 入出力コネクタ部
22 入出力インターフェース 23 画像変換部
24 表示エンコーダ 25 ビデオＲＡＭ
26 表示駆動部 31 画像圧縮伸長部
32 メモリカード 35 Ｉｒ受信部
36 Ｉｒ処理部 37 キー／インジケータ部
38 制御部 41 光源制御回路
43 冷却ファン駆動制御回路 45 レンズモータ
47 音声処理部 48 スピーカ
51 表示素子
60 光源ユニット 70 励起光照射装置
71 励起光源 71a,71b 青色レーザダイオード
73 コリメータレンズ
75 反射ミラー群 78 集光レンズ
79 レンズ保持体 80 ダイオード押圧材
81 ヒートシンク 82a,82b ダイオード保持体
90 基台 91 キャップ部
92 リード端子 100 蛍光発光装置
101 蛍光ホイール 110 ホイールモータ
111 集光レンズ群
120 赤色光源装置 121 赤色光源
125 集光レンズ群 130 ヒートシンク
140 光源側光学系 141 第一ダイクロイックミラー
148 第二ダイクロイックミラー 160 光学系ユニット
161 照明側ブロック 165 画像生成ブロック
168 投影側ブロック 170 導光光学系
173 集光レンズ 175 ライトトンネル
178 集光レンズ 181 光軸変換ミラー
183 集光レンズ 185 照射ミラー
190 ヒートシンク 195 集光レンズ
220 投影側光学系 225 固定レンズ群
235 可動レンズ群 241 制御回路基板
261 冷却ファン 300 青色光源装置
301 青色光源 305 集光レンズ群
310 ヒートシンク

Claims (7)

1. 半導体発光素子と、
   前記半導体発光素子の少なくとも周縁を露出して保持する保持部材と、
   前記半導体発光素子の周縁に備えられる弾性部材と、
   前記弾性部材を押圧する押圧部材と、
   前記保持部材の前記半導体発光素子を保持する面に対向した面で、前記保持部材と当接するヒートシンクと、
   を備え、
   前記弾性部材によって、前記保持部材の前記半導体発光素子を保持する面に前記半導体発光素子を加圧することを特徴とする光源装置
2. 前記押圧部材は、前記半導体発光素子から射出される光を平行光に変換するコリメータレンズを保持するレンズ保持体であることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
3. 前記弾性部材は、シリコンゴムであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
4. 前記半導体発光素子の外周部に凹凸、斜面を設け、それに併せて前記保持部材も前記外周部の凹凸、斜面が当接嵌入される形状とし、相互の接触面積を増加させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光源装置。
5. 前記半導体発光素子の外周部の凹凸、斜面は、前記保持部材との当接部分のみに設けることを特徴とする請求項４記載の光源装置。
6. 前記保持部材は、アルミニウム又は銅等の放熱部材であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光源装置。
7. 請求項１乃至６に記載の光源装置と、
   光源側光学系と、
   投影画像を生成する表示素子と、
   投影画像を投影する投影側光学系と、
   プロジェクタ制御手段と、
   を備えることを特徴とするプロジェクタ。
   

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