JP2014123023A - 発光素子組立体及び投影装置並びに発光素子とレンズの取付方法 - Google Patents

発光素子組立体及び投影装置並びに発光素子とレンズの取付方法 Download PDF

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Abstract

【課題】発光素子とレンズの組み付けによって焦点合わせ及び光軸合わせがなされるようにする。
【解決手段】発光素子組立体１が、円柱状に設けられたシリンダ部１１と、前記本体部１１の外周面に設けられたフランジ１２と、を有した発光素子１０と、発光素子１０に取り付けられたレンズ２１と、を備える。円状の嵌合凹部２２がレンズ２１の発光素子１０側の面に形成され、本体部１１が嵌合凹部２２に嵌め込まれている、
ことを特徴とする発光素子組立体
【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子組立体及び投影装置並びに発光素子とレンズの取付方法に関する。
特許文献１には、発光素子とレンズを組み付けてなる構造体が開示されている。つまり、レンズがレンズホルダーに組み付けられ、発光素子が光源ホルダーに組み付けられ、スプリングが発光素子を囲うようにしてレンズホルダーと光源ホルダーとの間に挟まれ、三本のネジが光源ホルダーに通されてレンズホルダーに螺合する。これらネジの締め付け具合を調整することによって、レンズの焦点と発光素子との相互的な位置関係を調整することができるとともに、レンズの光軸に対する発光素子の光軸の傾き・ずれ量等を調整することができる。
なお、以下では、レンズの焦点と発光素子との相互的な位置関係が適正に調整されたことを焦点合わせといい、レンズの光軸に対する発光素子の光軸の傾き・ずれ量等が適正に調整されたことを光軸合わせという。
特開２００４−３４１４５１号公報
しかしながら、従来の技術では、発光素子とレンズの組み付けは、光源ホルダーとレンズホルダー等を介して行わるので、発光素子、光源ホルダー、レンズ（３）、レンズホルダー、スプリング及びネジを組んだだけでは、焦点合わせ及び光軸合わせがなされていない。
また、これらの部品を組んだ後に、ネジを回転させて焦点合わせ及び光軸合わせをする必要があるため、作業工程が増えてしまう。
また、ネジの緩み等によって焦点合わせ及び光軸合わせが解消されてしまい、レンズの焦点と発光素子との相互的な位置関係が不適正になってしまったり、ンズの光軸に対する発光素子の光軸の傾き・ずれ量等が不適正になってしまったりする。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、発光素子とレンズの組み付けによって焦点合わせ及び光軸合わせがなされるようにすることである。
以上の課題を解決するために、本発明に係る発光素子組立体は、半導体発光素子チップを有するシリンダ部と、前記シリンダ部の外周面に設けられたフランジと、を有した発光素子と、前記発光素子に取り付けられたレンズと、を備え、円状の嵌合凹部が前記レンズの前記発光素子側の面に形成され、前記シリンダ部が前記嵌合凹部に嵌め込まれていることを特徴とする。
本発明に係る発光素子組立体は、半導体発光素子チップを有するシリンダ部と、前記シリンダ部の外周面に設けられたフランジと、を有した複数の発光素子と、前記発光素子に取り付けられたレンズアレイと、を備え、複数の屈折面が前記レンズアレイの一方の面に形成され、円状の嵌合凹部が前記屈折面の裏側において前記レンズアレイの他方の面に形成され、前記シリンダ部が前記嵌合凹部にそれぞれ嵌め込まれていることを特徴とする。
本発明に係る取付方法は、半導体発光素子チップを有するシリンダ部と、前記シリンダ部の外周面に設けられたフランジと、を有した発光素子をレンズに取り付ける方法において、前記レンズの前記発光素子側の面に形成された円状の嵌合凹部に前記嵌合凹部を嵌め込むことを特徴とする発光素子とレンズの取付方法である。
本発明によれば、レンズ又はレンズアレイに形成された円形の嵌合凹部に発光素子の円柱状の本体部が嵌め込まれるので、レンズ又はレンズアレイと発光素子との組み付けによってレンズアレイ又はレンズと発光素子の焦点合わせ及び光軸あわせがなされる。
本発明の第１実施形態に係る発光素子組立体の平面図である。 II-II断面図である。 同実施形態の変形例に係る発光素子組立体の断面図である。 同実施形態の変形例に係る発光素子組立体の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る発光素子組立体の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る発光素子組立体のレンズアレイの表側の平面図である。 同実施形態に係る発光素子組立体のレンズアレイの裏側の平面図である。 VIII-VIII断面図である。 IX-IX断面図である。 本発明の第４実施形態に係る発光素子組立体のレンズアレイの表側の平面図である。 同実施形態に係る発光素子組立体のレンズアレイの裏側の平面図である。 XII-XII断面図である。 XIII-XIII断面図である。 XIV-XIV断面図である。 本発明の第５実施形態に係る投影装置の側面図である。
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されている。そのため、本発明の技術的範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。尚、以下、裏側とは発光素子が配置される側のことを指し、表側とは発光素子が配置される側とは逆側のことを指すものとする。
〔第１の実施の形態〕
図１は、発光素子組立体１の平面図である。図２は、図１に示すII−IIに沿った面を矢印方向に向かって見て示した断面図である。
図１及び図２に示すように、発光素子組立体１は第一ホルダー４０、第二ホルダー５０、押さえ板６０、フレキシブルプリントシート７０、ヒートシンク８０、複数の発光素子１０、複数のコリメータレンズ２１及び複数の接着剤層３０を備える。なお、図１では、押さえ板６０の図示を省略する。
発光素子１０は、レーザーダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（有機ＥＬ素子）その他の半導体発光素子チップをパッケージしたものである。発光素子１０はシリンダ部（本体部）１１、フランジ１２、リード線１３、リード線１４及び半導体発光素子チップなどを有する。シリンダ部１１が円柱状に設けられている。シリンダ部１１がフランジ１２上の中央部に設けられ、シリンダ部１１がフランジ１２の上面から突出し、フランジ１２がシリンダ部１１の外周面から径方向外方に延出している。半導体発光素子チップはシリンダ部１１に内蔵され、半導体発光素子チップから発した光がシリンダ部１１の上面１１ａから外部へ出射する。リード線１３，１４がシリンダ部１１の内部において半導体発光素子チップに接続されている。これらリード線１３，１４がフランジ１２の下端に設けられていて、フランジ１２の下面から延び出ている。例えば、リード線１３がアノードであり、リード線１４がカソードである。
これら発光素子１０が第一ホルダー４０及び第二ホルダー５０に取り付けられている。これら発光素子１０が二次元アレイ状、より具体的には格子状に配列されている。
第一ホルダー４０、第二ホルダー５０及び押さえ板６０は平板状の部材であり、より具体的には金属板である。第二ホルダー５０の裏側の面が第一ホルダー４０の表側の面に向き合った状態で、第二ホルダー５０が第一ホルダー４０に積み重ねられている。更に、押さえ板６０が第二ホルダー５０に積み重ねられ、第二ホルダー５０が押さえ板６０と第一ホルダー４０との間に挟まれている。これら第一ホルダー４０と第二ホルダー５０と押さえ板６０がネジ、爪、クリップ等の締結部によって締め付けられている。
第一ホルダー４０には複数の取付凹部４１、複数の貫通孔４２及び複数の帯状凹部４３が形成されている。
これら取付凹部４１は、第一ホルダー４０の表側の面に、発光素子１０が配置される側の方向に向かって凹んだ状態に設けられている。これら取付凹部４１は、第一ホルダー４０の表側の面に沿って二次元アレイ状、より具体的には格子状に配列されている。
複数の貫通孔４２が第一ホルダー４０の表側の面から裏側の面に貫通している。より具体的には、これら貫通孔４２が取付凹部４１の底にそれぞれ形成され、これら貫通孔４２が取付凹部４１の底から第一ホルダー４０の裏側の面に貫通している。貫通孔４２の直径は取付凹部４１の直径よりも長い。
複数の帯状凹部４３が第一ホルダー４０の裏側の面に、発光素子１０が配置される側とは逆側の方向に向かって凹んだ状態に設けられている。これら帯状凹部４３が帯状に延びている。より具体的には、帯状凹部４３が図１の紙面において横方向（矢印Ａの方向）に延在する。これら帯状凹部４３が図１の紙面において縦方向（矢印Ｂの方向）に間隔をおいて互いに平行に設けられている。図１に示す矢印Ａの方向に沿って一直線状に配列された複数の取付凹部４１を１組のグループとすると、１組のグループにつき１つの帯状凹部４３がそのグループの裏側に配置されている。そして、貫通孔４２が帯状凹部４３の底において開口している。
複数の発光素子１０が第一ホルダー４０の表側から複数の取付凹部４１及び貫通孔４２にそれぞれ挿入されている。具体的には、リード線１３，１４が貫通孔４２に挿入され、フランジ１２が取付凹部４１に嵌め合って、シリンダ部１１が取付凹部４１から第一ホルダー４０の表側に突出している。フランジ１２の下面が取付凹部４１の底に当接し、フランジ１２の外縁が取付凹部４１の側壁面に当接している。
リード線１３，１４が貫通孔４２から帯状凹部４３に突き出ている。フレキシブルプリントシート７０が帯状凹部４３に収容されており、そのフレキシブルプリントシート７０が帯状凹部４３の底に敷設されている。リード線１３，１４がフレキシブルプリントシート７０に半田接合されている。
第二ホルダー５０には複数の収容凹部５１及び複数の挿入口５２が形成されている。
これら収容凹部５１は、第二ホルダー４０の表側の面に発光素子１０が配置される方向に向かって形成されている。そして第二ホルダー５０の表側の面に沿って二次元アレイ状、より具体的には格子状に配列されている。
複数の挿入口５２が第二ホルダー５０の表側の面から裏側の面に貫通している。より具体的には、挿入口５２が収容凹部５１の底にそれぞれ形成され、これら挿入口５２が収容凹部５１の底から第二ホルダー５０の裏側の面に貫通している。挿入口５２の直径は収容凹部５１の直径よりも長い。
第二ホルダー５０が第一ホルダー４０に積み重ねられた状態では、挿入口５２が貫通孔４２にそれぞれ相対して、挿入口５２と貫通孔４２が通じている。発光素子１０のシリンダ部１１が挿入口５２にそれぞれ挿入されている。更にシリンダ部１１が収容凹部５１の底及び挿入口５２から収容凹部５１に突き出ている。挿入口５２の直径が取付凹部４１の直径よりも短く、第二ホルダー５０の裏側の面と取付凹部４１の底との間に発光素子１０のフランジ１２が挟持されている。
コリメータレンズ２１が収容凹部５１にそれぞれ収容されている。コリメータレンズ２１の直径が収容凹部５１の直径よりも短く、コリメータレンズ２１の周縁と収容凹部５１の内面との間に隙間５１ａがある。コリメータレンズ２１の一方の面が入射側の平面であり、他方の面が出射側の凸面である。コリメータレンズ２１の平面には、円形状の嵌合凹部２２が発光素子１０が配置される側とは逆側に向かって形成されている。発光素子１０のシリンダ部１１が嵌合凹部２２に嵌め込まれており、シリンダ部１１の上面１１ａが嵌合凹部２２の奧面２２ａに当接する。嵌合凹部２２の奥面２２ａは平面であることが好ましい。
嵌合凹部２２の直径が発光素子１０の本体部１１の直径に略等しい。嵌合凹部２２が精密加工されており、嵌合凹部２２の側壁面２２ｂ及び奥面２２ａからなる壁面と発光素子１０のシリンダ部１１の側壁面１１ｂ及び上面１１ａからなる壁面とが当接した状態で、発光素子１０が嵌合凹部２２に嵌め込まれている。つまり、嵌合凹部２２の側壁面２２ｂとシリンダ部１１の側壁面１１ｂが当接し、嵌合凹部２２の奥面２２ａとシリンダ部１１の上面１１ａが当接している。発光素子１０とコリメータレンズ２１の相互的な位置関係が精密に設定される。
収容凹部５１の底には接着剤層３０が形成されており、コリメータレンズ２１の平面と収容凹部５１との間に接着剤層３０が充填され、これによりコリメータレンズ２１と収容凹部５１の底が接着されている。接着剤層３０が嵌合凹部２２の外側においてシリンダ部１１の外周面にも密着し、これによりシリンダ部１１とコリメータレンズ２１が接着されている。更に、接着剤層３０がシリンダ部１１の周囲において貫通孔４２に充填されており、これによりシリンダ部１１及びフランジ１２が第二ホルダー５０に接着されている。
押さえ板６０には、複数の透孔６１が形成されている。これら透孔６１は二次元アレイ状、より具体的には格子状に配列されている。押さえ板６０が第二ホルダー５０に積み重ねられた状態では、透孔６１が収容凹部５１にそれぞれ相対して、透孔６１と収容凹部５１が通じている。透孔６１の直径は収容凹部５１の直径及びコリメータレンズ２１の直径よりも短い。コリメータレンズ２１の中央部が透孔６１内に配置されている。押さえ板６０が第二ホルダー５０に締め付けられることによって、コリメータレンズ２１の周縁部が押さえ板６０によって押さえられている。
第一ホルダー４０の裏側の面にはヒートシンク８０が当接し、ネジ等によってヒートシンク８０が第一ホルダー４０に締め付けられている。また、ヒートシンク８０の裏側には複数のフィン８１が発光素子１０が配置される側に向けて凸設されている。これらフィン８１は図１の紙面において矢印Ｂの方向に間隔をおいて配列されている。ヒートシンク８０が金属材料からなり、ヒートシンク８０の熱伝導率が高い。
押さえ板６０と接着剤層３０のどちらかを省略してもよい（図３及び図４参照）。押さえ板６０が設けられていなくても、接着剤層３０によってコリメータレンズ２１と第二ホルダー５０が固定されている（図３参照）。接着剤層３０が設けられていなくても、押さえ板６０によってコリメータレンズ２１と第二ホルダー５０が固定されている（図４参照）。
発光素子組立体１の製造方法・組立方法について説明する。
まず、第一ホルダー４０、第二ホルダー５０、押さえ板６０、フレキシブルプリントシート７０、ヒートシンク８０、複数の発光素子１０、複数のコリメータレンズ２１及び接着剤を準備する。
次に、フレキシブルプリントシート７０を帯状凹部４３に収納する。
次に、複数の発光素子１０を第一ホルダー４０に組み付ける。具体的には、発光素子１０のリード線１３，１４を第一ホルダー４０の表側から貫通孔４２に挿入し、フランジ１２を取付凹部４１に嵌め込む。そして、リード線１３，１４の先端部をフレキシブルプリントシート７０に半田接合する。
次に、第二ホルダー５０の裏側の面を第一ホルダー４０の表側の面に向けて、第二ホルダー５０を第一ホルダー４０に積み重ねる。この際、挿入口５２を貫通孔４２に位置合わせして、発光素子１０のシリンダ部１１を挿入口５２にそれぞれ挿入して、シリンダ部１１を挿入口５２から収容凹部５１に突き出す。その後、第二ホルダー５０と第一ホルダー４０をネジ等によって締め付ける。
次に、コリメータレンズ２１の入射側の面を発光素子１０のシリンダ部１１に向けて、コリメータレンズ２１を収容凹部５１にそれぞれ収容する。この際、発光素子１０のシリンダ部１１をコリメータレンズ２１の嵌合凹部２２に嵌め込み、嵌合凹部２２とシリンダ部１１の嵌め合いによって発光素子１０とコリメータレンズ２１の相互的な位置関係を決める。
次に、コリメータレンズ２１と発光素子１０と第二ホルダー５０を接着剤によって接着する。具体的には、コリメータレンズ２１の周縁と収容凹部５１の内面との間に隙間５１ａを通じて接着剤を収容凹部５１の底に注入する。そうすると、接着剤が収容凹部５１の底とコリメータレンズ２１との間に流れ込み、更に貫通孔４２にも流れ込む。そして、接着剤が硬化して、接着剤層３０が形成される。
次に、押さえ板６０を第二ホルダー５０に積み重ねて、押さえ板６０を第二ホルダー５０に締め付ける。この際、透孔６１をコリメータレンズ２１に位置合わせして、コリメータレンズ２１の中央部を透孔６１内に配置し、透孔６１の周囲の部分をコリメータレンズ２１の周縁部に押しつける。なお、押さえ板６０と第二ホルダー５０を第一ホルダー４０に共締めしてもよい。
尚、コリメータレンズ２１の周縁と収容凹部５１の内面との間に隙間５１ａがあるので、接着剤を入れすぎたとしても、その余った接着剤は隙間５１ａに流れ込むこととなり、コリメータレンズ２１の嵌合凹部２２と発光素子１０との間など、流入して欲しくない場所に接着剤が入り込むことを抑制することができる。
次に、ヒートシンク８０を第一ホルダー４０の裏側の面に取り付ける。
本実施形態によれば次のような作用効果を奏する。
（１） 発光素子１０のシリンダ部１１がコリメータレンズ２１の嵌合凹部２２に嵌め込まれることによって、発光素子１０がコリメータレンズ２１に直接組み付けられている。コリメータレンズ２１と発光素子１０の組み付けによって、コリメータレンズ２１と発光素子１０の焦点合わせや光軸合わせがなされる。
（２） 仮にコリメータレンズ２１と発光素子１０とを夫々異なる部材に実装した場合には、異なる部材間の接合部のクリアランス又は各部材の加工精度によっては正確にコリメータレンズ１０と発光素子１０との光軸を合わせることが困難であった。それに対して、本発明の実施形態では、発光素子１０がコリメータレンズ２１に直接組み付けられているので、異なる部材間の接合クリアランスや各部材の加工精度については憂慮する必要なく、正確にコリメータレンズ２１と発光素子１０との焦点合わせや光軸合わせができる。
（３） コリメータレンズ２１が発光素子１０に接着されているので（図２及び図３参照）、衝撃等によってコリメータレンズ２１と発光素子１０の焦点合わせや光軸合わせが解消されることがない。
（４） 発光素子１０がコリメータレンズ２１及び第二ホルダー５０に接着されているから（図２及び図３参照）、発光素子１０を取り外すことができない。よって、発光素子組立体１の分解防止に寄与する。
（５） 収容凹部５１の直径がコリメータレンズ２１の直径よりも長いので、収容凹部５１の底に接着剤を注入することができ、コリメータレンズ２１と発光素子１０と第二ホルダー５０とを接着剤によって接着することができる。
（６） 発光素子１０及びコリメータレンズ２１が第二ホルダー５０に接着されていれば、押さえ板６０を設けずともコリメータレンズ２１及び発光素子１０を固定することができる（図３参照）。よって、部品点数の削減を図ることができる。
（７） コリメータレンズ２１が押さえ板６０によって固定されていれば、接着剤を設けずともコリメータレンズ２１及び発光素子１０を固定することができる（図４参照）。
（８） 発光素子１０がホルダー４０，５０に接し、第一ホルダー４０がヒートシンク８０に接しているから、発光素子１０の熱を効率よく放熱することができる。
〔第２の実施の形態〕
図５は、発光素子組立体１０１の断面図である。図５は、図２に対応する断面図である。
発光素子組立体１０１はホルダー１４０、フレキシブルプリントシート１７０、ヒートシンク１８０、複数の発光素子１１０、複数のコリメータレンズ１２１及び複数の接着剤層１３０を備える。
ホルダー１４０は第１実施形態における第一ホルダー４０と同じものである。ホルダー１４０と第一ホルダー４０が同様に構成され、ホルダー１４０には複数の取付凹部１４１、複数の貫通孔１４２及び複数の帯状凹部１４３が形成されている。
フレキシブルプリントシート１７０は第１実施形態におけるフレキシブルプリントシート７０と同じものである。フレキシブルプリントシート１７０が帯状凹部１４３に収容されている。
ヒートシンク１８０が第１実施形態におけるヒートシンク８０と同じものであり、ヒートシンク１８０の裏側にフィン１８１が、発光素子１１０が配置される側に向けて凸設されている。ヒートシンク１８０がネジ等によってホルダー１４０に取り付けられている。
発光素子１１０は第１実施形態における発光素子１０と同じものである。発光素子１１０と発光素子１０が同様に構成され、発光素子１１０がシリンダ部１１１、フランジ１１２及びリード線１１３，１１４を有する。リード線１１３，１１４が貫通孔１４２に挿入され、リード線１１３，１１４がフレキシブルプリントシート１７０に半田接合されている。フランジ１１２が取付凹部１４１に嵌め合い、シリンダ部１１１が取付凹部１４１からホルダー１４０の表側に突出している。
コリメータレンズ１２１が第１実施形態におけるコリメータレンズ２１と同じものである。コリメータレンズ１２１とコリメータレンズ２１と同様に構成され、コリメータレンズ１２１の入射側の面に嵌合凹部１２２が形成されている。発光素子１１０のシリンダ部１１１が嵌合凹部１２２に嵌め込まれている。嵌合凹部１２２が精密加工されており、嵌合凹部２２の側壁面２２ｂとシリンダ部１１の側壁面１１ｂが当接し、嵌合凹部２２の奥面２２ａとシリンダ部１１の上面１１ａが当接している。そのため、発光素子１１０とコリメータレンズ１２１の相互的な位置関係が決められている。
接着剤層１３０がコリメータレンズ１２１の入射側平面とフランジ１１２との間に充填されおり、コリメータレンズ１２１とフランジ１１２が接着剤層１３０によって固着されている。
接着剤層１３０がフランジ１１２からはみ出て、フランジ１１２及び取付凹部１４１の周囲においてホルダー１４０の表側の面に結合する。接着剤層１３０によってフランジ１１２とホルダー１４０が固着されている。
発光素子組立体１０１の製造方法について説明する。
まず、ホルダー１４０、フレキシブルプリントシート１７０、ヒートシンク１８０、複数の発光素子１１０、複数のコリメータレンズ１２１及び接着剤を準備する。
次に、フレキシブルプリントシート１７０を帯状凹部１４３に収納する。
次に、複数の発光素子１１０をホルダー１４０に組み付ける。具体的には、発光素子１１０のリード線１１３，１１４をホルダー１４０の表側から貫通孔１４２に挿入し、フランジ１１２を取付凹部１４１に嵌め込む。そして、リード線１１３，１１４の先端部をフレキシブルプリントシート１７０に半田接合する。
次に、コリメータレンズ１２１の入射側の面を発光素子１１０のシリンダ部１１１に向けて、コリメータレンズ１２１を発光素子１１０に組み付ける。つまり、発光素子１１０のシリンダ部１１１をコリメータレンズ１２１の嵌合凹部１２２に嵌め込み、嵌合凹部１２２とシリンダ部１１１の嵌め合いによって発光素子１１０とコリメータレンズ１２１の相互的な位置関係を決める。
次に、コリメータレンズ１２１と発光素子１１０とホルダー１４０を接着剤によって接着する。具体的には、フランジ１１２とコリメータレンズ１２１との間の隙間に接着剤を充填するとともに、その接着剤をフランジ１１２からホルダー１４０の表側の面にはみ出させる。そして、接着剤が硬化して、接着剤層１３０が形成される。
次に、ヒートシンク１８０をホルダー１４０の裏側の面に取り付ける。
本実施形態によれば次のような作用効果を奏する。
（１） 発光素子１１０のシリンダ部１１１がコリメータレンズ１２１の嵌合凹部１２２に嵌め込まれることによって、コリメータレンズ１２１と発光素子１１０の焦点合わせや光軸合わせがなされる。
（２） 仮にコリメータレンズ１２１と発光素子１１０とを夫々異なる部材に実装した場合には、異なる部材間の接合部のクリアランス又は各部材の加工精度によっては正確にコリメータレンズ１２１と発光素子１１０との光軸を合わせることが困難であった。それに対して、本発明の実施形態では、発光素子１１０がコリメータレンズ１２１に直接組み付けられているので、異なる部材間の接合クリアランスや各部材の加工精度については憂慮する必要なく、正確にコリメータレンズ１２１と発光素子１１０との焦点合わせや光軸合わせができる。
（３） コリメータレンズ２２１と発光素子２１０とホルダー２４０に接着されているので、衝撃等によってコリメータレンズ２２１と発光素子２１０の焦点合わせや光軸合わせが解消されることがない。また、発光素子２１０をコリメータレンズ２２１及びホルダー２４０から取り外すこともできない。また、第１実施形態の場合と比較して、押さえ板６０及び第二ホルダー５０に対応する部材が設けずとも済み、部品点数の削減を図ることができる。
〔第３の実施の形態〕
図６は、発光素子組立体２０１のレンズアレイ２２０の表側の平面図である。図７は、レンズアレイ２２０の裏側の平面図である。図８は、図７に示すVIII−VIIIに沿った面を矢印方向に向かって見て示した発光素子組立体２０１の断面図である。図９は、図６に示すIX−IXに沿った面を矢印方向に向かって見て示した発光素子組立体２０１の断面図である。
図６〜図９に示すように、発光素子組立体２０１はホルダー２４０、押さえ板２６０、フレキシブルプリントシート２７０、ヒートシンク２８０、レンズアレイ２２０及び複数の発光素子２１０を備える。
第１実施形態における第一ホルダー４０と同様に、ホルダー２４０には複数の取付凹部２４１、複数の貫通孔２４２及び複数の帯状凹部２４３が形成されている。また、ホルダー２４０の表側の面には枠状凸部２４４が形成されている。この枠状凸部２４４がホルダー２４０の表側の面から突出するように設けられている。この枠状凸部２４４は枠状に設けられている。枠状凸部２４４の内側において複数の貫通孔２４２が配列されている。
フレキシブルプリントシート２７０は第１実施形態におけるフレキシブルプリントシート７０と同じものである。フレキシブルプリントシート２７０が帯状凹部２４３に収容されている。
ヒートシンク２８０が第１実施形態におけるヒートシンク８０と同じものであり、ヒートシンク２８０の裏側にフィン２８１が発光素子２１０が配置される側に向けて凸設されている。ヒートシンク２８０がネジ等によってホルダー２４０に取り付けられている。
発光素子２１０は第１実施形態における発光素子１０と同じものである。発光素子２１０と発光素子１０が同様に構成され、発光素子２１０がシリンダ部２１１、フランジ２１２及びリード線２１３，２１４を有する。リード線２１３，２１４が貫通孔２４２に挿入され、リード線２１３，２１４がフレキシブルプリントシート２７０に半田接合されている。フランジ２１２が取付凹部２４１に嵌め合い、シリンダ部２１１が取付凹部２４１から第一ホルダー２４０の表側に突出している。
レンズアレイ２２０が板状に設けられている。レンズアレイ２２０の表側の面に複数の凸面（屈折面）２２３が形成され、レンズアレイ２２０の裏側の面に複数の嵌合凹部２２２が発光素子２１０が配置される側とは逆側に向かって形成されている。これら凸面２２３がレンズアレイ２２０の表側の面に沿って二次元アレイ状、具体的にはマトリクス状に配列されている。複数の嵌合凹部２２２がレンズアレイ２２０の裏側の面に沿って二次元アレイ状、具体的にはマトリクス状に配列されている。嵌合凹部２２２が凸面２２３の真裏に配置されており、レンズアレイ２２０の裏側又は表側に対して正対して見ると嵌合凹部２２２が凸面２２３に重なっている。凸面２２３がコリメータレンズ２２１の出射側の面に相当する。つまり、このレンズアレイ２２０は複数のコリメータレンズ２２１及び連結部２２４を有し、これらコリメータレンズ２２１が二次元アレイ状（例えば、マトリクス状）に配列され、連結部２２４がこれらコリメータレンズ２２１の間を埋めるように設けられている。複数のコリメータレンズ２２１と連結部２２４が一体成形されており、これらコリメータレンズ２２１が連結部２２４によって連結されている。
レンズアレイ２２０の裏側の面がホルダー２４０の表側の面に向けられた状態で、レンズアレイ２２０が枠状凸部２４４の内側に収容されている。発光素子２１０のシリンダ部２１１が嵌合凹部２２２にそれぞれ嵌め込まれており、シリンダ部２１１の上面２１１ａが嵌合凹部２２２の奧面２２２ａに当接する。嵌合凹部２２２の直径が本体部２１１の直径に等しい。つまり、嵌合凹部２２２の直径が発光素子１０の本体部１１の直径に完全に等しいか、ほぼ等しい。
嵌合凹部２２２が精密加工されており、嵌合凹部２２２の側壁面２２２ｂ及び奥面２２２ａから成る壁面と発光素子２１０のシリンダ部２１１の側壁面２１１ｂ及び上面２１１ａからなる壁面とが当接した状態で、発光素子２１０が嵌合凹部２２２に嵌め込まれ位置合わせされ、発光素子２１０とレンズアレイ２２０の相互的な位置関係が精密に設定される。
押さえ板２６０が第１実施形態における押さえ板６０と同じものである。押さえ板２６０と押さえ板６０が同様に構成され、複数の透孔２６１が押さえ板２６０に形成されている。押さえ板２６０は枠状凸部２４４の内側を閉塞するようにして枠状凸部２４４上に載置されている。そして、押さえ板２６０がネジ等によって枠状凸部２４４に固定されている。ここで、凸面２２３（コリメータレンズ２２１）が透孔２６１内に配置されている。押さえ板２６０が枠状凸部２４４に締結されることによって、押さえ板２６０がこれら凸面２２３の間の部分（連結部２２４）及び凸面２２３の周縁部に押しつけられ、レンズアレイ２２０が押さえ板２６０によって押さえられている。
ヒートシンク２８０が第１実施形態におけるヒートシンク８０と同じものであり、ヒートシンク２８０の裏側にフィン２８１が凸設されている。ヒートシンク２８０がネジ等によってホルダー２４０の裏側の面に取り付けられている。
発光素子組立体２０１の製造方法について説明する。
まず、ホルダー２４０、押さえ板２６０、フレキシブルプリントシート２７０、ヒートシンク２８０、レンズアレイ２２０及び複数の発光素子２１０を準備する。
次に、複数の発光素子２１０をレンズアレイ２２０に組み付ける。つまり、発光素子２１０のシリンダ部２１１を嵌合凹部２２２にそれぞれ嵌め込み、嵌合凹部２２２とシリンダ部２１１の嵌め合いによって発光素子２１０とコリメータレンズ２２１の相互的な位置関係を決める。
レンズアレイ２２０の裏側の面をホルダー２４０の表側の面に向けて、発光素子２１０を取付凹部２４１及び貫通孔２４２に位置合わせしながらレンズアレイ２２０を枠状凸部２４４の内側に収容する。この際、発光素子２１０のリード線２１３，１１４をホルダー２４０の表側から貫通孔２４２に挿入し、フランジ２１２を取付凹部２４１に嵌め込む。ここでは、フランジ２１２が取付凹部２４１に嵌まるように、取付凹部２４１の大きさに余裕があってフランジ２１２の直径がフランジ２１２の直径よりも僅かに長い。
次に、押さえ板２６０をレンズアレイ２２０に積み重ねる。この際、押さえ板２６０の透孔２６１を凸面２２３（コリメータレンズ２２１）に位置合わせして、凸面２２３（コリメータレンズ２２１）を透孔２６１内に配置する。そして、押さえ板２６０をネジ等によって枠状凸部２４４に締め付け、押さえ板２６０によってレンズアレイ２２０を発光素子２１０側へ押し付ける。
次に、フレキシブルプリントシート２７０を帯状凹部２４３に収納する。そして、リード線２１３，２１４の先端部をフレキシブルプリントシート２７０に半田接合する。
次に、ヒートシンク２８０をホルダー２４０の裏側の面に取り付ける。
本実施形態によれば次のような作用効果を奏する。
（１） 発光素子２１０のシリンダ部２１１がレンズアレイ２２０の嵌合凹部２２２にそれぞれ嵌め込まれることによって、コリメータレンズ２２１と発光素子２１０の焦点合わせや光軸合わせがなされる。
（２） 仮にレンズアレイ２２０と発光素子２１０とを夫々異なる部材に実装した場合には、異なる部材間の接合部のクリアランス又は各部材の加工精度によっては正確にレンズアレイ２２０と発光素子２１０との光軸を合わせることが困難であった。それに対して、本発明の実施形態では、発光素子２１０がレンズアレイ２２０に直接組み付けられているので、異なる部材間の接合クリアランスや各部材の加工精度については憂慮する必要なく、正確にレンズアレイ２２０と発光素子２１０との焦点合わせや光軸合わせができる。
（３） 押さえ板２６０がホルダー２４０に組み付けられるから、第１実施形態の場合と比較して、第二ホルダー５０に対応する部材が設けずとも済み、部品点数の削減を図ることができる。
（４） 複数の発光素子２１０をレンズアレイ２２０に組み付けた後に、これらレンズアレイ２２０と発光素子２１０のユニットをホルダー２４０に組み付けた。そのため、何れのシリンダ部２１１の直径が嵌合凹部２２２に等しくても、これら全てのシリンダ部２１１を嵌合凹部２２２に嵌め込むことができる。
〔第４の実施の形態〕
図１０は、発光素子組立体３０１のレンズアレイ３２０の表側の平面図である。図１１は、レンズアレイ３２０の裏側の平面図である。図１２は、図１０に示すXII−XIIに沿った面を矢印方向に向かって見て示した発光素子組立体３０１の断面図である。図１３は、図１０に示すXIII−XIIIに沿った面を矢印方向に向かって見て示した発光素子組立体３０１の断面図である。図１４は、図１０に示すXIV−XIVに沿った面を矢印方向に向かって見て示した発光素子組立体３０１の断面図である。
図１０〜図１４に示すように、発光素子組立体３０１はホルダー２４０、押さえ板３６０、フレキシブルプリントシート３７０、ヒートシンク３８０、レンズアレイ３２０及び複数の発光素子３１０を備える。
ホルダー３４０は第３実施形態におけるホルダー２４０と同じものである。ホルダー３４０とホルダー２４０が同様に構成され、ホルダー３４０には複数の取付凹部３４１、複数の貫通孔３４２、複数の帯状凹部３４３及び枠状凸部（枠状凸部２４４に対応するもの）が形成されている。
フレキシブルプリントシート３７０は第３実施形態におけるフレキシブルプリントシート２７０と同じものである。フレキシブルプリントシート３７０が帯状凹部３４３に収容されている。
ヒートシンク３８０が第３実施形態におけるヒートシンク２８０と同じものであり、ヒートシンク３８０の裏側にフィン３８１が発光素子３１０が配置される側に向けて凸設されている。ヒートシンク３８０がネジ等によってホルダー３４０に取り付けられている。
発光素子３１０は第３実施形態における発光素子２１０と同じものである。発光素子３１０と発光素子２１０が同様に構成され、発光素子３１０がシリンダ部３１１、フランジ３１２及びリード線３１３，３１４を有する。リード線３１３，３１４が貫通孔３４２に挿入され、リード線３１３，３１４がフレキシブルプリントシート３７０に半田接合されている。フランジ３１２が取付凹部２４１に嵌め合い、シリンダ部３１１が取付凹部３４１からホルダー３４０の表側に突出している。
レンズアレイ３２０が板状に設けられている。レンズアレイ３２０の表側の面に複数の凸面（屈折面）３２３が形成され、レンズアレイ３２０の裏側の面に複数の凹部３２２が形成されている。これら凸面３２３がレンズアレイ３２０の表側の面に沿って二次元アレイ状、具体的にはマトリクス状に配列されている。複数の凹部３２２がレンズアレイ３２０の裏側の面に沿って二次元アレイ状、具体的にはマトリクス状に配列されている。凹部３２２が凸面３２３の真裏に配置されており、レンズアレイ３２０の裏側又は表側に対して正対して見ると凹部３２２が凸面３２３に重なっている。凸面３２３がコリメータレンズ３２１の出射側の面に相当する。つまり、このレンズアレイ３２０は複数のコリメータレンズ３２１及び連結部３２４を有し、これらコリメータレンズ３２１が二次元アレイ状（例えば、マトリクス状）に配列され、連結部３２４がこれらコリメータレンズ３２１の間を埋めるように設けられている。複数のコリメータレンズ３２１と連結部３２４とが一体成形されており、これらコリメータレンズ３２１が連結部３２４によって連結されている。
これらの凹部３２２は一の嵌合凹部３２２Ａと、一の長溝３２２Ｂと、複数の遊嵌凹部３２２Ｃとに分類される。遊嵌凹部３２２Ｃの直径が嵌合凹部３２２Ａの直径よりも長い。長溝３２２Ｂは嵌合凹部３２２Ａの中心を通る径方向に延在し、その径方向に沿った長溝３２２Ｂの長さは嵌合凹部３２２Ａの直径よりも長く、その径方向に直交する方向に沿った長溝３２２Ｂの幅が嵌合凹部３２２Ａの直径に略等しい。なお、長溝３２２Ｂの数が複数であってもよいが、これら長溝３２２Ｂと嵌合凹部３２２Ａが一直線状に配列され、嵌合凹部３２２Ａの中心を通る径方向に沿った長溝３２２Ｂの長さが嵌合凹部３２２Ａの直径よりも長く、その径方向に直交する方向に沿った長溝３２２Ｂの幅が嵌合凹部３２２Ａの直径に等しい。
レンズアレイ３２０の裏側の面がホルダー３４０の表側の面に向けられた状態で、レンズアレイ３２０がホルダー３４０の枠状凸部（枠状凸部２４４に対応する部分）の内側に収容されている。発光素子３１０のシリンダ部３１１が凹部３２２にそれぞれ差し込まれており、シリンダ部３１１の上面３１１ａが凹部３２２の奧面に当接する。
ここで、凹部３２２のうち嵌合凹部３２２Ａには、発光素子３１０のシリンダ部３１１が嵌め込まれている。シリンダ部３１１の直径と嵌合凹部３２２Ａの直径が略等しい。
即ち、嵌合凹部３２２Ａが精密加工されており、嵌合凹部３２２Ａの側壁面３２２Ａｂ及び奥面３２２Ａａからなる壁面と発光素子３１０のシリンダ部３１１の側壁面３１１ｂ及び上面３１１ａからなる壁面とが当接した状態で、発光素子３１０のシリンダ部３１１が嵌合凹部３２２Ａに嵌め込まれ位置合わせされ、嵌合凹部３２２Ａの中心を通る径方向に沿った発光素子３１０とレンズアレイ３２０の相互的な位置関係が精密に設定される。
凹部３２２のうち長溝３２２Ｂには、シリンダ部３１１が嵌合凹部３２２Ａの中心を通る径方向に沿った遊びをもって差し込まれている。また、嵌合凹部３２２Ａの中心を通る径方向に直交する方向のシリンダ部３１１の動きは長溝３２２ｂによって拘束・規制されている。嵌合凹部３２２Ａの中心を通る径方向に沿った長溝３２２Ｂの長さがシリンダ部３１１の直径よりも長く、その径方向に直交する方向に沿った長溝３２２Ｂの幅がシリンダ部３１１の直径に等しい。
凹部３２２のうち遊嵌凹部３２２Ｃには、シリンダ部３１１が遊びをもって差し込まれている。遊嵌凹部３２２Ｃの直径はシリンダ部３１１の直径よりも長い。
押さえ板３６０は第３実施形態における押さえ板２６０と同じものである。押さえ板３６０と押さえ板２６０が同様に構成され、押さえ板３６０には複数の透孔３６１が形成されている。押さえ板３６０がネジ等によってホルダー３４０の枠状凸部に締め付けられ、凸面３２３の間の部分（連結部３２４）及び凸面３２３の周縁部に押さえ板３６０によって押さえられている。
ヒートシンク３８０が第３実施形態におけるヒートシンク２８０と同じものであり、ヒートシンク３８０の裏側にフィン３８１が凸設されている。ヒートシンク３８０がネジ等によってホルダー３４０の裏側の面に取り付けられている。
発光素子組立体３０１の製造方法について説明する。
まず、ホルダー３４０、押さえ板３６０、フレキシブルプリントシート３７０、ヒートシンク３８０、レンズアレイ３２０及び複数の発光素子３１０を準備する。
次に、複数の発光素子３１０をホルダー３４０に組み付ける。具体的には、発光素子３１０のリード線３１３，３１４をホルダー３４０の表側から貫通孔３４２に挿入し、フランジ３１２を取付凹部３４１に嵌め込む。
次に、レンズアレイ３２０の裏側の面をホルダー３４０の表側の面に向けて、発光素子３１０を凹部３２２に位置合わせしながらレンズアレイ３２０を枠状凸部の内側に収容する。この際、発光素子３１０のシリンダ部３１１を嵌合凹部３２２Ａに嵌め込むとともに、別の発光素子３１０のシリンダ部３１１を長溝３２２Ｂに差し込み、残りの発光素子３１０のシリンダ部３１１を遊嵌凹部３２２Ｃに遊びをもって差し込む。
発光素子３１０のシリンダ部３１１が嵌合凹部３２２Ａに嵌め込まれることによって、シリンダ部３１１の中心を通った径方向に沿ったレンズアレイ３２０の位置が決まる。
長溝３２２Ｂが嵌合凹部３２２Ａの中心を通る径方向に延在しているから、シリンダ部３１１と嵌合凹部３２２Ａのはめあい公差が狭くても、別の発光素子３１０のシリンダ部３１１を長溝３２２Ｂに差し込むことができる。発光素子３１０のシリンダ部３１１が長溝３２２Ｂに差し込まれることによって、シリンダ部３１１を中心とした周方向に沿ったレンズアレイ３２０の位置が決まる。
シリンダ部３１１と嵌合凹部３２２Ａのはめあい公差が狭くても、遊嵌凹部３２２Ｃの直径が残りのシリンダ部３１１の直径よりも長いので、遊嵌凹部３２２Ｃを残りのシリンダ部３１１にそれぞれ差し込むことができる。
次に、フレキシブルプリントシート３７０を帯状凹部３４３に収納し、リード線３１３，３１４の先端部をフレキシブルプリントシート３７０に半田接合する。この工程は、レンズアレイ３２０を枠状凸部の内側に収容して発光素子３１０のシリンダ部３１１を凹部３２２にそれぞれ差し込む工程の前に行ってもよい。
次に、押さえ板３６０をレンズアレイ３２０に積み重ねる。この際、押さえ板３６０の透孔３６１を凸面３２３（コリメータレンズ３２１）に位置合わせして、凸面３２３（コリメータレンズ３２１）を透孔３６１内に配置する。そして、押さえ板３６０をネジ等によってホルダー３４０の枠状凸部に締め付け、押さえ板３６０によってレンズアレイ３２０を発光素子３１０側へ押し付ける。
次に、ヒートシンク３８０をホルダー３４０の裏側の面に取り付ける。
本実施形態によれば次のような作用効果を奏する。
（１） 発光素子３１０のシリンダ部３１１がレンズアレイ３２０の嵌合凹部３２２Ａに嵌め込まれることによって、その嵌合凹部３２２Ａが形成されたコリメータレンズ３２１とその発光素子３１０の焦点合わせや光軸合わせがなされる。
（２） 仮にレンズアレイ３２０と発光素子３１０とを夫々異なる部材に実装した場合には、異なる部材間の接合部のクリアランス又は各部材の加工精度によっては正確にレンズアレイ３２０と発光素子３１０との光軸を合わせることが困難であった。それに対して、本発明の実施形態では、発光素子３１０がレンズアレイ３２０に直接組み付けられているので、異なる部材間の接合クリアランスや各部材の加工精度については憂慮する必要なく、正確にレンズアレイ３２０と発光素子３１０との焦点合わせや光軸合わせができる。
（３） 押さえ板３６０がホルダー３４０に組み付けられるから、第１実施形態の場合と比較して、第二ホルダー５０に対応する部材が設けずとも済み、部品点数の削減を図ることができる。
（４） 発光素子３１０のシリンダ部３１１が遊嵌凹部３２２Ｃに遊嵌されるから、これら発光素子３１０をホルダー２４０に組み付けた後であっても、複数の発光素子３１０をレンズアレイ３２０に組み付けることができる。嵌合凹部３２２Ａ及び長溝３２２Ｂによって、嵌合凹部３２２Ａに嵌め込まれたシリンダ部３１１を中心とした径方向及び周方向のレンズアレイ３２０の位置を決めることができる。
〔第５の実施の形態〕
第１実施形態の発光素子組立体１、第２実施形態の発光素子組立体１０１、第３実施形態の発光素子組立体２０１又は第４実施形態の発光素子組立体３０１を用いた投影装置について説明する。
図１５は、第１実施形態の発光素子組立体１を利用した投影装置５００の図面である。
図１５に示すように、この投影装置５００は、照明装置（シーケンシャルカラー発生装置、時分割光発生装置）５０１、光源側光学系５０２、表示素子５０３及び投影光学系５０４等を備える。
照明装置５０１は、出射光を赤色光、緑色光及び青色光に時間で分割するものである。具体的には、照明装置５０１は、赤色光、緑色光及び青色光を順次繰り返し出射するものである。
照明装置５０１は、発光素子組立体１、収束光学系５３０、励起光変換装置５４０、光源５５０、光源５６０及び光路合成光学系５７０を備える。
発光素子組立体１の複数の発光素子１０にはレーザーダイオードパッケージが用いられている。発光素子１０は、蛍光体（後述する蛍光体ホイール５４１に設けられている。）を励起させる波長帯域の励起光線を発する。これら発光素子１０の光軸が互いに平行であり、これら発光素子１０によって発せられる励起光線が互いに平行である。これら発光素子１０によって発せられた励起光線の束を励起ビームという。なお、発光素子組立体１を第２実施形態の発光素子組立体１０１、第３実施形態の発光素子組立体２０１又は第４実施形態の発光素子組立体３０１の何れかに代えてもよい。
コリメータレンズ２１の光軸が発光素子１０の光軸に揃っているか、或いは、コリメータレンズ２１の光軸が発光素子１０の光軸からずれている。コリメータレンズ２１の光軸が発光素子１０の光軸に揃っていれば、コリメータレンズ２１を通過した励起光線が互いに平行である。従って、コリメータレンズ２１の通過後の励起ビームは平行光である。
コリメータレンズ２１の光軸が発光素子１０の光軸からずれている場合、コリメータレンズ２１と発光素子１０の組の配置位置がより周辺になるにつれて、両者の光軸のずれ量がより大きくなる。そのため、コリメータレンズ２１を通過した励起光線が中心（励起ビームの光軸）に偏向し、コリメータレンズ２１通過後の励起ビームは収束光である。
収束光学系５３０は、コリメータレンズ２１を通過した励起ビームを収束することによって励起光のスポットを後述の蛍光体ホイール５４１に形成する。収束光学系５３０はレンズ５３１、レンズ群５３２及びレンズ群５３３から構成されている。レンズ５３１、レンズ群５３２及びレンズ群５３３はこれらの光軸が一直線状に揃うように配列されている。更に、レンズ５３１、レンズ群５３２及びレンズ群５３３はコリメータレンズ２１通過後の励起ビームの光軸に揃っている。
励起光変換装置５４０は、収束光学系５３０によって収束された励起ビームを蛍光に変換し、励起光のスポットを蛍光光源像に変換する。励起光変換装置５４０は、蛍光体ホイール５４１及びスピンドルモーター５４２を有する。蛍光体ホイール５４１には蛍光体が設けられている。蛍光体ホイール５４１が収束光学系５３０の光軸に直交する。スピンドルモーター５４２が蛍光体ホイール５４１に連結されており、蛍光体ホイール５４１がスピンドルモーター５４２によって回転される。
光源５５０及び光源５６０は半導体発光素子であり、より具体的には発光ダイオードである。光源５５０により発生される光、光源５６０により発せられる光及び蛍光体ホイール５４１により発せられる蛍光は色が互いに異なる。発光素子１０によって発せられる光と光源５５０により発生される光は同色である。具体的には、光源５５０により発せられる光及び発光素子１０により発せられる光は青色光であり、光源５６０により発せられる光は赤色光であり、蛍光体ホイール５４１により発せられる蛍光は緑色光である。
光源５５０が高速で点滅し、その点滅周期が短く、光源５５０の点滅が肉眼で識別できない。光源５６０及び発光素子１０についても同様である。ここで、光源５５０、光源５６０及び発光素子１０が順次繰り返し点灯し、光源５５０の点灯期間と光源５６０の点灯期間と発光素子１０の点灯期間がずれている。
光源５５０の光軸がレンズ群５３２とレンズ群５３３との間においてレンズ５３１、レンズ群５３２及びレンズ群５３３に直交する。光源５６０の光軸が光源５５０の光軸に直交する。光源５６０の光軸がレンズ５３１、レンズ群５３２及びレンズ群５３３の光軸に対して平行であり、発光素子１０によって発せられる励起光の進行方向と光源５６０により発せられる光の進行方向が逆である。
光路合成光学系５７０は、光源５５０により発せられた青色光の光軸、蛍光体ホイール５４１により発せられた緑色蛍光の光軸及び光源５６０により発せられた赤色光の光軸を一つに合成して、これらの赤色光、緑色蛍光及び青色光を同一の経路に沿って出射する。光路合成光学系５７０は、レンズ群５７１、第一ダイクロイックミラー５７２、レンズ５７３、第二ダイクロイックミラー５７４、レンズ群５７５、レンズ５７６、ミラー５７７及びレンズ５７８を有する。
レンズ群５７１が光源５５０に対向する。レンズ５７３が光源５５０との間にレンズ群５７１を置いて光源５５０に対向する。レンズ群５７１、レンズ５７３及び光源５５０はこれらの光軸が一直線状に揃うように配列されている。レンズ群５７１及びレンズ５７３の光軸がレンズ群５３２及びレンズ群５３３の光軸に直交する。
第一ダイクロイックミラー５７２は、レンズ群５７１とレンズ５７３との間に配置されているとともに、レンズ群５３２とレンズ群５３３との間に配置されている。第一ダイクロイックミラー５７２は、レンズ群５３２，５３３の光軸に対して４５°で斜交するとともに、レンズ群５７１及びレンズ５７３の光軸に対して４５°で斜交する。第一ダイクロイックミラー５７２は、緑色光を反射させ、青色光を透過させる。具体的には、第一ダイクロイックミラー５７２は、光源５５０により発せられた青色光をレンズ５７３に向けて透過させる。更に、第一ダイクロイックミラー５７２は、発光素子１０により発せられた青色の励起ビーム（青色の励起光線の束）を蛍光体ホイール５４１に向けて透過させる。更に、第一ダイクロイックミラー５７２は、蛍光体ホイール５４１により発せられた緑色蛍光をレンズ５７３に向けて反射させる。これにより、蛍光体ホイール５４１により発せられた緑色蛍光の光軸と光源５５０により発せられた青色光の光軸が、第一ダイクロイックミラー５７２よりもレンズ５７３側において合成されて、その青色光とその緑色蛍光が同一の経路を進行する。
レンズ群５７５は光源５６０に対向する。レンズ群５７５及び光源５６０はこれらの光軸が一直線状に揃うように配列されている。レンズ群５７５及び光源５６０の光軸はレンズ５７３に関して光源５５０及び第一ダイクロイックミラー５７２の反対側でレンズ群５７１及びレンズ５７３の光軸に対して直交する。
第二ダイクロイックミラー５７４はレンズ群５７５の光軸とレンズ群５７１及びレンズ５７３の光軸との交差部に配置されている。第二ダイクロイックミラー５７４と第一ダイクロイックミラー５７２は互いに平行となるように配置されている。第二ダイクロイックミラー５７４は、レンズ群５７５の光軸に対して４５°で斜交するとともに、レンズ群５７１及びレンズ５７３の光軸に対して４５°で斜交する。第二ダイクロイックミラー５７４は、赤色光を反射させ、緑色光及び青色光を透過させる。具体的には、第二ダイクロイックミラー５７４は、レンズ５７３を通過した青色光（光源５５０により発せられた青色光）をレンズ５７６に向けて透過させる。更に、第二ダイクロイックミラー５７４は、レンズ５７３を通過した緑色蛍光（蛍光体ホイール５４１により発せられた緑色蛍光）をレンズ５７６に向けて透過させる。更に、第二ダイクロイックミラー５７４は、光源５６０により発せられた赤色光（レンズ群５７５を通過した赤色光）をレンズ５７６に向けて反射させる。これにより、蛍光体ホイール５４１により発せられた緑色蛍光の光軸と光源５５０により発せられた青色光の光軸と光源５６０により発せられた赤色光が、第二ダイクロイックミラー５７４よりもレンズ５７６側において合成されて、その青色光とその緑色蛍光とその赤色光が同一の経路を進行する。
レンズ５７６はレンズ５７３との間に第二ダイクロイックミラー５７４を置いてレンズ５７３に対向する。レンズ５７６及びレンズ５７３はこれらの光軸が一直線状に揃うように配列されている。
ミラー５７７は第二ダイクロイックミラー５７４との間にレンズ５７６を置いて第二ダイクロイックミラー５７４に対向する。ミラー５７７と第二ダイクロイックミラー５７４は互いに平行となるように配置されている。
レンズ５７８の光軸はレンズ５７６に関して第二ダイクロイックミラー５７４の反対側でレンズ５７６、レンズ５７３及びレンズ群５７１の光軸に対して直交する。
ミラー５７７がレンズ５７８の光軸の光軸とレンズ５７６、レンズ５７３及びレンズ群５７１の光軸との交差部に配置されている。ミラー５７７は、レンズ５７６、レンズ５７３及びレンズ群５７１の光軸に対して４５°で斜交するとともに、レンズ５７８の光軸に対して４５°で斜交する。
光源５５０によって発せられた青色光は、レンズ群５７１によって集光され、次いで第一ダイクロイックミラー５７２を通過し、次いでレンズ５７３によって集光され、次いで第二ダイクロイックミラー５７４を通過し、次いでレンズ５７６によって集光され、次いでミラー５７７によって反射され、次いでレンズ５７８によって集光される。これにより、照明装置５０１から青色光が出射されて、光源５５０の光源像がレンズ群５７１、第一ダイクロイックミラー５７２、レンズ５７３、第二ダイクロイックミラー５７４、レンズ５７６、ミラー５７７及びレンズ５７８によって所定の面（詳細には導光装置５０２ａの入射面）に投影される。
蛍光体ホイール５４１から発せられた緑色蛍光は、レンズ群５３３によって集光され、次いで第一ダイクロイックミラー５７２によって反射され、次いでレンズ５７３によって集光され、次いで第二ダイクロイックミラー５７４を通過し、次いでレンズ５７６によって集光され、次いでミラー５７７によって反射され、次いでレンズ５７８によって集光される。これにより、照明装置５０１から緑色蛍光が出射されて、蛍光体ホイール５４１の蛍光体に形成された蛍光の光源像がレンズ群５３３、第一ダイクロイックミラー５７２、レンズ５７３、第二ダイクロイックミラー５７４、レンズ５７６、ミラー５７７及びレンズ５７８によって所定の面（詳細には導光装置５０２ａの入射面）に投影される。
光源５６０によって発せられた赤色光は、レンズ群５７５によって集光され、次いで第二ダイクロイックミラー５７４によって反射され、次いでレンズ５７６によって集光され、次いでミラー５７７によって反射され、次いでレンズ５７８によって集光される。これにより、照明装置５０１から赤色光が出射されて、光源５６０の光源像がレンズ群５７５、第二ダイクロイックミラー５７４、レンズ５７６、ミラー５７７及びレンズ５７８によって所定の面（詳細には導光装置５０２ａの入射面）に投影される。
なお、光源５５０が赤色光を発生させ、光源５６０が青色光を発生させてもよい。その場合、第一ダイクロイックミラー５７２が赤色光及び青色光を反射させ、緑色光を通過させる。更に第二ダイクロイックミラー５７４が青色光を反射させ、赤色光及び青色光を通過させる。
光源側光学系５０２は、照明装置５０１から出射された赤色光、緑色蛍光及び青色光を表示素子５０３に投射する。光源側光学系５０２は、導光装置５０２ａ、レンズ５０２ｂ、光軸変換ミラー５０２ｃ、レンズ群５０２ｄ、照射ミラー５０２ｅ及びフィールドレンズ５０２ｆを有する。このうちフィールドレンズ５０２ｆは光源側光学系５０２と投影光学系５０４に兼用される。
導光装置５０２ａはライトトンネル又はライトロッドである。導光装置５０２ａは、照明装置５０１によってされた赤色光、緑色蛍光及び青色光を入射面で取り込み、その取り込んだ赤色光、緑色蛍光及び青色光を側面で複数回反射又は全反射させることで、赤色光、緑色蛍光及び青色光を均一な強度分布の光束にする。レンズ５０２ｂは、導光装置５０２ａによって導光された赤色光、緑色蛍光及び青色光を光軸変換ミラー５０２ｃに向けて投射するとともに、集光する。光軸変換ミラー５０２ｃは、レンズ５０２ｂによって投射された赤色光、緑色蛍光及び青色光をレンズ群５０２ｄに向けて反射させる。レンズ群５０２ｄは、光軸変換ミラー５０２ｃによって反射された赤色光、緑色蛍光及び青色光を照射ミラー５０２ｅに向けて投射するとともに、集光する。照射ミラー５０２ｅは、レンズ群５０２ｄによって投射された光を表示素子５０３に向けて反射させる。フィールドレンズ５０２ｆは、照射ミラー５０２ｅによって反射された光を表示素子５０３へ投射する。
表示素子５０３は、空間光変調器であり、光源側光学系５０２によって照射された赤色光、緑色蛍光及び青色光を各画素（各空間光変調素子）で変調することによって画像を形成する。具体的には、表示素子５０３は、二次元アレイ状に配列された複数の可動マイクロミラー等を有するデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）であり、可動マイクロミラーが画素としての空間光変調素子に相当する。表示素子５０３はドライバによって駆動される。つまり、赤色光が表示素子５０３に照射されている時に、表示素子５０３の各可動マイクロミラーが制御（例えば、ＰＷＭ制御）されることで、赤色光が投影光学系５０４に向けて反射される時間比（デューティー比）が可動マイクロミラー毎に制御される。これにより、表示素子５０３によって赤色の画像が形成される。緑色蛍光や青色光が表示素子５０３に照射されている際も、同様である。
なお、表示素子５０３が反射型の空間光変調器ではなく、透過型の空間光変調器（例えば、液晶シャッターアレイパネル：いわゆる液晶表示器）であってもよい。表示素子５０３が透過型の空間光変調器である場合、光源側光学系５０２の光路を変更し、赤色光、緑色蛍光及び青色光が光源側光学系５０２の裏側から表示素子５０３に照射されるようにする。
投影光学系５０４は表示素子５０３に対向するように設けられ、投影光学系５０４の光軸が前後に延びて表示素子５０３に交差（具体的には、直交）する。投影光学系５０４は、表示素子５０３によって反射された光を前方に投射することによって、表示素子５０３によって形成された画像をスクリーンに投影する。この投影光学系５０４は可動レンズ群５０４ａ及び固定レンズ群５０４ｂ等を備える。投影光学系５０４は、可動レンズ群５０４ａの移動によって、焦点距離が変更可能であるとともに、フォーカシングが可能である。
本発明は上記実施形態及び変形例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の要部を変更しない範囲で適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。また、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
半導体発光素子チップを有するシリンダ部と、前記シリンダ部の外周面に設けられたフランジと、を有した発光素子と、
前記発光素子に取り付けられたレンズと、を備え、
円状の嵌合凹部が前記レンズの前記発光素子側の面に形成され、前記シリンダ部が前記嵌合凹部に嵌め込まれている、
ことを特徴とする発光素子組立体。
＜請求項２＞
前記嵌合凹部の壁面と前記シリンダ部の壁面とが当接した状態で前記シリンダ部が前記嵌合凹部に嵌め込まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子組立体。
＜請求項３＞
前記発光素子が組み付けられる第一ホルダーと、
前記第一ホルダーに積み重ねられる第二ホルダーと、を備え、
取付凹部が前記第一ホルダーの前記第二ホルダー側の面に凹設され、
収容凹部が前記第二ホルダーの前記第一ホルダー側の面の反対面に凹設され、挿入口が前記収容凹部の底から前記第二ホルダーを貫通し、
前記フランジが前記取付凹部に嵌め合って前記取付凹部の底と前記第二ホルダーとの間に挟持され、
前記シリンダ部が前記挿入口を通って前記収容凹部に突出し、
前記レンズが前記収容凹部に収容され、
前記レンズが接着剤によって前記収容凹部の底に接着されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子組立体。
＜請求項４＞
前記シリンダ部の直径が前記挿入口の直径よりも長く、
前記接着剤が前記シリンダ部の周囲において前記挿入口に注入されて、前記接着剤によって前記シリンダ部及び前記フランジが前記第二ホルダーに接着されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の発光素子組立体。
＜請求項５＞
前記収容凹部の直径が前記コリメータレンズの直径よりも長い、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の発光素子組立体。
＜請求項６＞
前記第二ホルダーの前記収容凹部が形成された面に締め付けられる押さえ板を更に備え、
透孔が前記押さえ板に形成され、
前記コリメータレンズの中央部が前記透孔に重なって、前記コリメータレンズの周縁部が前記透孔の周囲において前記押さえ板によって押さえられる、
ことを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の発光素子組立体。
＜請求項７＞
前記発光素子が組み付けられる第一ホルダーと、
前記第一ホルダーに積み重ねられる第二ホルダーと、
前記第二ホルダーに積み重ねられて前記第二ホルダーに締め付けられた押さえ板と、を備え、
取付凹部が前記第一ホルダーの前記第二ホルダー側の面に凹設され、挿入口が前記取付凹部の底から前記第二ホルダーを貫通し、
収容凹部が前記第二ホルダーの前記第一ホルダー側の面の反対面に凹設され、
前記フランジが前記取付凹部に嵌め合って前記取付凹部の底と前記第二ホルダーの間に挟持され、
前記シリンダ部が前記挿入口を通って前記収容凹部に突出し、
前記レンズが前記収容凹部に収容され、
透孔が前記押さえ板に形成され、
前記コリメータレンズの中央部が前記透孔に重なって、前記コリメータレンズの周縁部が前記透孔の周囲において前記押さえ板によって押さえられる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子組立体。
＜請求項８＞
前記発光素子が組み付けられるホルダーを更に備え、
取付凹部が前記ホルダーに凹設され、
前記フランジが前記取付凹部に嵌め合い、
前記フランジと前記コリメータレンズが接着剤によって接着され、その接着剤がフランジから前記ホルダーにはみ出ている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子組立体。
＜請求項９＞
前記発光素子が組み付けられるホルダーと、
前記ホルダーに取り付けられる押さえ板と、を更に備え、
取付凹部が前記ホルダーに凹設され、
凸部が前記取付凹部の周辺において前記ホルダーに凸設され、
前記フランジが前記取付凹部に嵌め合い、
透孔が前記押さえ板に形成され、
前記押さえ板が前記凸部に載置されて前記凸部に締め付けられ、
前記コリメータレンズの中央部が前記透孔に重なって、前記コリメータレンズの周縁部が前記透孔の周囲において前記押さえ板によって押さえられる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子組立体。
＜請求項１０＞
半導体発光素子チップを有するシリンダ部と、前記シリンダ部の外周面に設けられたフランジと、を有した複数の発光素子と、
前記発光素子に取り付けられたレンズアレイと、を備え、
複数の屈折面が前記レンズアレイの一方の面に形成され、
円状の嵌合凹部が前記屈折面の裏側において前記レンズアレイの他方の面に形成され、
前記シリンダ部が前記嵌合凹部にそれぞれ嵌め込まれている、
ことを特徴とする発光素子組立体。
＜請求項１１＞
前記嵌合凹部の壁面と前記シリンダ部の壁面とが当接した状態で前記シリンダ部が前記嵌合凹部に嵌め込まれている
ことを特徴とする請求項１０に記載の発光素子組立体。
＜請求項１２＞
前記レンズアレイはさらに、前記嵌合凹部とは異なる複数の凹部が前記屈折面の裏側において前記レンズアレイの他方の面に形成され、前記複数の発光素子のうち何れかの発光素子の前記シリンダ部が前記嵌合凹部に嵌め込まれ、
前記複数の凹部のうち他の何れかの凹部が前記嵌合凹部の中心に沿った径方向に沿って延在した長溝であり、前記複数の発光素子のうち他の何れかの発光素子の前記シリンダ部が前記嵌合凹部の中心に沿った径方向に沿って遊びをもって前記長溝に差し込まれ、
前記複数の発光素子のうち残りの発光素子の前記シリンダ部が前記複数の凹部のうち残りの遊嵌凹部に遊びをもって差し込まれている、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の発光素子組立体。
＜請求項１３＞
前記遊嵌凹部の直径が前記シリンダ部の直径よりも長く、
前記径方向に沿った前記長溝の長さが前記シリンダ部の直径よりも長く、その径方向に直交する前記長溝の幅が前記嵌合凹部の直径に等しい、
ことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子組立体。
＜請求項１４＞
前記発光素子が組み付けられるホルダーと、
前記ホルダーに取り付けられる押さえ板と、を更に備え、
複数の取付凹部が前記ホルダーに凹設され、
凸部が前記取付凹部の周辺において前記ホルダーに凸設され、
前記フランジが前記取付凹部にそれぞれ嵌め合い、
複数の透孔が前記押さえ板に形成され、
前記押さえ板が前記凸部に載置されて前記凸部に締め付けられ、
前記屈折面の中央部が前記透孔にそれぞれ重なって、前記レンズアレイのうち前記屈折面の間の部分が前記透孔の周囲において前記押さえ板によって押さえられる、
ことを特徴とする請求項１０から１３の何れか一項に記載の発光素子組立体。
＜請求項１５＞
請求項１から１４の何れか一項に記載の発送素子組立体を備える、
ことを特徴とする投影装置。
＜請求項１６＞
半導体発光素子チップを有するシリンダ部と、前記シリンダ部の外周面に設けられたフランジと、を有した発光素子をレンズに取り付ける方法において、
前記レンズの前記発光素子側の面に形成された円状の嵌合凹部に前記嵌合凹部を嵌め込む、
ことを特徴とする発光素子とレンズの取付方法。
１、１０１、２０１、３０１ 発光素子組立体
１０、１１０、２１０、３１０ 発光素子
１１、１１１、２１１、３１１ シリンダ部
１２、１１２、２１２、３１２ フランジ
２１、１２１、２２１、３２１ コリメータレンズ
２２、１２２、２２２、３２２ａ 嵌合凹部
３０ 接着剤層
４０ 第一ホルダー
４１、１４１、２４１、３４１ 取付凹部
５０ 第二ホルダー
５１ 収容凹部
５１ａ 隙間
５２ 挿入口
１４０、２４０、３４０ ホルダー
２２３ 凸面（屈折面）
２４４ 枠状凸部
３２２ 凹部
３２２ｂ 長溝
３２２ｃ 遊嵌凹部
５００ 投影装置

Claims (16)

  1. 半導体発光素子チップを有するシリンダ部と、前記シリンダ部の外周面に設けられたフランジと、を有した発光素子と、
    前記発光素子に取り付けられたレンズと、を備え、
    円状の嵌合凹部が前記レンズの前記発光素子側の面に形成され、前記シリンダ部が前記嵌合凹部に嵌め込まれている、
    ことを特徴とする発光素子組立体。
  2. 前記嵌合凹部の壁面と前記シリンダ部の壁面とが当接した状態で前記シリンダ部が前記嵌合凹部に嵌め込まれている
    ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子組立体。
  3. 前記発光素子が組み付けられる第一ホルダーと、
    前記第一ホルダーに積み重ねられる第二ホルダーと、を備え、
    取付凹部が前記第一ホルダーの前記第二ホルダー側の面に凹設され、
    収容凹部が前記第二ホルダーの前記第一ホルダー側の面の反対面に凹設され、挿入口が前記収容凹部の底から前記第二ホルダーを貫通し、
    前記フランジが前記取付凹部に嵌め合って前記取付凹部の底と前記第二ホルダーとの間に挟持され、
    前記シリンダ部が前記挿入口を通って前記収容凹部に突出し、
    前記レンズが前記収容凹部に収容され、
    前記レンズが接着剤によって前記収容凹部の底に接着されている、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子組立体。
  4. 前記シリンダ部の直径が前記挿入口の直径よりも長く、
    前記接着剤が前記シリンダ部の周囲において前記挿入口に注入されて、前記接着剤によって前記シリンダ部及び前記フランジが前記第二ホルダーに接着されている、
    ことを特徴とする請求項３に記載の発光素子組立体。
  5. 前記収容凹部の直径が前記コリメータレンズの直径よりも長い、
    ことを特徴とする請求項３又は４に記載の発光素子組立体。
  6. 前記第二ホルダーの前記収容凹部が形成された面に締め付けられる押さえ板を更に備え、
    透孔が前記押さえ板に形成され、
    前記コリメータレンズの中央部が前記透孔に重なって、前記コリメータレンズの周縁部が前記透孔の周囲において前記押さえ板によって押さえられる、
    ことを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の発光素子組立体。
  7. 前記発光素子が組み付けられる第一ホルダーと、
    前記第一ホルダーに積み重ねられる第二ホルダーと、
    前記第二ホルダーに積み重ねられて前記第二ホルダーに締め付けられた押さえ板と、を備え、
    取付凹部が前記第一ホルダーの前記第二ホルダー側の面に凹設され、挿入口が前記取付凹部の底から前記第二ホルダーを貫通し、
    収容凹部が前記第二ホルダーの前記第一ホルダー側の面の反対面に凹設され、
    前記フランジが前記取付凹部に嵌め合って前記取付凹部の底と前記第二ホルダーの間に挟持され、
    前記シリンダ部が前記挿入口を通って前記収容凹部に突出し、
    前記レンズが前記収容凹部に収容され、
    透孔が前記押さえ板に形成され、
    前記コリメータレンズの中央部が前記透孔に重なって、前記コリメータレンズの周縁部が前記透孔の周囲において前記押さえ板によって押さえられる、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子組立体。
  8. 前記発光素子が組み付けられるホルダーを更に備え、
    取付凹部が前記ホルダーに凹設され、
    前記フランジが前記取付凹部に嵌め合い、
    前記フランジと前記コリメータレンズが接着剤によって接着され、その接着剤がフランジから前記ホルダーにはみ出ている、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子組立体。
  9. 前記発光素子が組み付けられるホルダーと、
    前記ホルダーに取り付けられる押さえ板と、を更に備え、
    取付凹部が前記ホルダーに凹設され、
    凸部が前記取付凹部の周辺において前記ホルダーに凸設され、
    前記フランジが前記取付凹部に嵌め合い、
    透孔が前記押さえ板に形成され、
    前記押さえ板が前記凸部に載置されて前記凸部に締め付けられ、
    前記コリメータレンズの中央部が前記透孔に重なって、前記コリメータレンズの周縁部が前記透孔の周囲において前記押さえ板によって押さえられる、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子組立体。
  10. 半導体発光素子チップを有するシリンダ部と、前記シリンダ部の外周面に設けられたフランジと、を有した複数の発光素子と、
    前記発光素子に取り付けられたレンズアレイと、を備え、
    複数の屈折面が前記レンズアレイの一方の面に形成され、
    円状の嵌合凹部が前記屈折面の裏側において前記レンズアレイの他方の面に形成され、
    前記シリンダ部が前記嵌合凹部にそれぞれ嵌め込まれている、
    ことを特徴とする発光素子組立体。
  11. 前記嵌合凹部の壁面と前記シリンダ部の壁面とが当接した状態で前記シリンダ部が前記嵌合凹部に嵌め込まれている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の発光素子組立体。
  12. 前記レンズアレイはさらに、前記嵌合凹部とは異なる複数の凹部が前記屈折面の裏側において前記レンズアレイの他方の面に形成され、前記複数の発光素子のうち何れかの発光素子の前記シリンダ部が前記嵌合凹部に嵌め込まれ、
    前記複数の凹部のうち他の何れかの凹部が前記嵌合凹部の中心に沿った径方向に沿って延在した長溝であり、前記複数の発光素子のうち他の何れかの発光素子の前記シリンダ部が前記嵌合凹部の中心に沿った径方向に沿って遊びをもって前記長溝に差し込まれ、
    前記複数の発光素子のうち残りの発光素子の前記シリンダ部が前記複数の凹部のうち残りの遊嵌凹部に遊びをもって差し込まれている、
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の発光素子組立体。
  13. 前記遊嵌凹部の直径が前記シリンダ部の直径よりも長く、
    前記径方向に沿った前記長溝の長さが前記シリンダ部の直径よりも長く、その径方向に直交する前記長溝の幅が前記嵌合凹部の直径に等しい、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の発光素子組立体。
  14. 前記発光素子が組み付けられるホルダーと、
    前記ホルダーに取り付けられる押さえ板と、を更に備え、
    複数の取付凹部が前記ホルダーに凹設され、
    凸部が前記取付凹部の周辺において前記ホルダーに凸設され、
    前記フランジが前記取付凹部にそれぞれ嵌め合い、
    複数の透孔が前記押さえ板に形成され、
    前記押さえ板が前記凸部に載置されて前記凸部に締め付けられ、
    前記屈折面の中央部が前記透孔にそれぞれ重なって、前記レンズアレイのうち前記屈折面の間の部分が前記透孔の周囲において前記押さえ板によって押さえられる、
    ことを特徴とする請求項１０から１３の何れか一項に記載の発光素子組立体。
  15. 請求項１から１４の何れか一項に記載の発送素子組立体を備える、
    ことを特徴とする投影装置。
  16. 半導体発光素子チップを有するシリンダ部と、前記シリンダ部の外周面に設けられたフランジと、を有した発光素子をレンズに取り付ける方法において、
    前記レンズの前記発光素子側の面に形成された円状の嵌合凹部に前記嵌合凹部を嵌め込む、
    ことを特徴とする発光素子とレンズの取付方法。
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