JP2014165058A - Light source device, manufacturing method of the same, and projector - Google Patents

Light source device, manufacturing method of the same, and projector Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device which sufficiently performs heat radiation from a wavelength conversion element and achieves high luminance and reliability even if the light volume of excitation light increases, and to provide a manufacturing method of the light source device.SOLUTION: A light source device includes: a first member; a second member; a heating element which is provided between the first member and the second member and thermally contacts with the first member and the second member; and a spacer which is provided between the first member and the second member.

Description

この発明は、光源装置、光源装置の製造方法およびプロジェクターに関するものである。   The present invention relates to a light source device, a method for manufacturing the light source device, and a projector.

波長変換素子を用いた光源装置として、特許文献1には、外部光源から射出された励起光を波長変換素子に入射させる構成とし、波長変換素子と励起光の光源とを物理的に分離した光源装置が提案されている。外部光源から発する励起光の光量を増加させると、外部光源が高温となる。しかし、この構成では、波長変換素子には外部光源の熱が伝わらず、波長変換素子が光源の熱によって変質することがない。   As a light source device using a wavelength conversion element, Patent Document 1 discloses a light source in which excitation light emitted from an external light source is incident on a wavelength conversion element, and the wavelength conversion element and the excitation light source are physically separated. A device has been proposed. When the amount of excitation light emitted from the external light source is increased, the external light source becomes hot. However, in this configuration, the heat of the external light source is not transmitted to the wavelength conversion element, and the wavelength conversion element is not deteriorated by the heat of the light source.

特許第4920907号公報Japanese Patent No. 4920907

しかし、波長変換素子は、光源から直接伝わる熱だけでなく、光源の射出する励起光を受けることによっても高温となる。そのため、励起光の強度が大きすぎると、波長変換素子が溶ける等によって変質し、光源装置として必要な性能が得られなくなるという問題があった。   However, the wavelength conversion element is heated not only by heat directly transmitted from the light source but also by receiving excitation light emitted from the light source. For this reason, if the intensity of the excitation light is too high, the wavelength conversion element is altered due to melting or the like, and there is a problem that the performance required for the light source device cannot be obtained.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであって、励起光の光量を増大させても、波長変換素子からの放熱が十分に行われ、高輝度で信頼性に優れた光源装置およびそのような光源装置の製造方法を提供することを目的とする。また、このような光源装置を用いることにより、信頼性の優れたプロジェクターを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and even when the amount of excitation light is increased, heat is sufficiently radiated from the wavelength conversion element, resulting in high brightness and excellent reliability. Another object is to provide a light source device and a method of manufacturing such a light source device. It is another object of the present invention to provide a projector with excellent reliability by using such a light source device.

本発明の光源装置は、第1の部材と、第2の部材と、前記第1の部材と前記第2の部材との間に設けられ、前記第1の部材と前記第2の部材とに熱的に接触した発熱体と、前記第1の部材と前記第2の部材との間に設けられたスペーサーと、を備える。   The light source device of the present invention is provided between the first member, the second member, the first member, and the second member, and the first member and the second member. A heating element in thermal contact, and a spacer provided between the first member and the second member.

この構成によれば、発熱体は第1の部材と第2の部材との間に設けられ、それぞれの部材と熱的に接触している。そのため、発熱体で発生した熱が、第1の部材および第2の部材の両方に放熱されるので、効率よく放熱することが可能であり、発熱体が高温になることを抑制することができる。したがって、発熱体が高温になることによって変質することが抑制され、高輝度で信頼性に優れた光源装置が得られる。   According to this configuration, the heating element is provided between the first member and the second member, and is in thermal contact with each member. Therefore, since the heat generated in the heating element is dissipated to both the first member and the second member, it is possible to efficiently dissipate heat and to prevent the heating element from reaching a high temperature. . Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the heating element due to the high temperature, and to obtain a light source device having high luminance and excellent reliability.

前記スペーサーは、前記第1の部材よりも柔らかくてもよい。
この構成によれば、第1の部材をスペーサーに押圧し、スペーサーを圧縮変形させて、第1の部材を発熱体に当接させる後述の製造方法を採用できる。
The spacer may be softer than the first member.
According to this structure, the below-mentioned manufacturing method which presses a 1st member against a spacer, compresses and deforms a spacer, and makes a 1st member contact | abut to a heat generating body is employable.

前記第2の部材は、前記スペーサーよりも柔らかくてもよい。
この構成によれば、スペーサーを第2の部材に押圧し、第2の部材を圧縮変形させて、第1の部材を発熱体に当接させる後述の製造方法を採用できる。
The second member may be softer than the spacer.
According to this structure, the below-mentioned manufacturing method which presses a spacer against the 2nd member, compresses and deforms the 2nd member, and makes a 1st member contact | abut to a heat generating body is employable.

前記発熱体は光を発してもよい。
この構成によれば、発光部からの放熱性に優れた光源装置とすることができる。
The heating element may emit light.
According to this structure, it can be set as the light source device excellent in the heat dissipation from a light emission part.

前記発熱体は蛍光体であってもよい。
この構成によれば、励起光の照射により発熱する波長変換素子からの放熱性に優れた光源装置とすることができる。
The heating element may be a phosphor.
According to this configuration, a light source device having excellent heat dissipation from the wavelength conversion element that generates heat by irradiation with excitation light can be obtained.

前記第1の部材と前記第2の部材のうち少なくとも一方は透明であってもよい。
この構成によれば、第1の部材と第2の部材とのうち少なくとも一方が透明であるため、たとえば、反射型や透過型の波長変換素子として好適に用いることができる。
At least one of the first member and the second member may be transparent.
According to this configuration, since at least one of the first member and the second member is transparent, it can be suitably used, for example, as a reflective or transmissive wavelength conversion element.

前記発熱体は、前記光を反射する反射膜を備えていてもよい。
この構成によれば、発熱体の反射膜が設けられている部分は光を反射するため、発熱体が発する光は、発熱体の反射膜が設けられていない部分からのみ射出される。これにより、発熱体が発する光が分散せず、輝度の高い光が特定の方向にのみ射出される。したがって、高輝度で信頼性に優れた光源装置が得られる。
The heating element may include a reflective film that reflects the light.
According to this configuration, since the portion of the heating element provided with the reflective film reflects light, the light emitted from the heating element is emitted only from the portion of the heating element where the reflective film is not provided. Thereby, the light emitted from the heating element is not dispersed, and the light with high brightness is emitted only in a specific direction. Therefore, a light source device having high luminance and excellent reliability can be obtained.

前記発熱体は、前記第1の部材と、前記第2の部材と、前記スペーサーとに囲まれて密閉されていてもよい。
この構成によれば、発熱体は密閉されているため、発熱体の周囲を覆う反射膜が外気に曝されることが抑制される。そのため、反射膜が酸化する等によって劣化することを抑制でき、発熱体が発する変換光が分散して輝度が低下することを抑制できる。したがって、高輝度で信頼性に優れた光源装置が得られる。
The heating element may be enclosed and sealed with the first member, the second member, and the spacer.
According to this configuration, since the heat generating element is hermetically sealed, the reflection film covering the periphery of the heat generating element is suppressed from being exposed to the outside air. Therefore, it can suppress that a reflective film degrades by oxidation etc., and can suppress that the conversion light which a heat generating body emits disperse | distributes, and a brightness | luminance falls. Therefore, a light source device having high luminance and excellent reliability can be obtained.

前記発熱体は、前記第1の部材の側から前記第2の部材の側に向かって先細りとなる錐台形状であってもよい。
この構成によれば、発熱体の側面は斜面となっているため、発熱体を第2の部材の側から見た際に、平面視で、発熱体の第2の部材と当接する面および側面を同時に視認できる。そのため、発熱体の第1の部材と当接している面以外の発熱体の周囲に反射膜を形成する際に、発熱体の第2の部材の側から反射膜の材料を蒸着等することによって、発熱体の第2の部材と当接する面および側面に同時に反射膜を形成することができる。したがって、反射膜の形成が簡便である。
The heating element may have a truncated cone shape that tapers from the first member side toward the second member side.
According to this configuration, since the side surface of the heating element is an inclined surface, when the heating element is viewed from the second member side, the surface and the side surface that come into contact with the second member of the heating element in plan view Can be viewed at the same time. Therefore, when the reflective film is formed around the heat generating element other than the surface in contact with the first member of the heat generating element, the material of the reflective film is vapor-deposited from the second member side of the heat generating element. The reflective film can be simultaneously formed on the surface and the side surface of the heating element that contacts the second member. Therefore, the formation of the reflective film is simple.

前記第1の部材は平凸レンズ形状であってもよい。
第1の部材が平板形状等である場合には、第1の部材に入射した光は、第1の部材と空気との界面で反射することにより、第1の部材の側端面からも射出される。そのため、光が、発熱体から第1の部材に向かう方向(発熱体の前方)以外にも射出され、発熱体の前方に射出される光の輝度が低下してしまう。
これに対して、第1の部材が平凸レンズ形状である場合には、第1の部材に入射した、発熱体から射出された光は、第1の部材内と空気との界面で反射することがなく、発熱体の前方に射出される。
したがって、この構成によれば、発熱体から射出された光が発熱体の前方に射出できるため、高輝度で信頼性に優れた光源装置が得られる。
The first member may be a plano-convex lens shape.
When the first member has a flat plate shape or the like, the light incident on the first member is also emitted from the side end surface of the first member by reflecting at the interface between the first member and air. The Therefore, light is emitted in a direction other than the direction from the heating element toward the first member (in front of the heating element), and the luminance of the light emitted in front of the heating element is reduced.
On the other hand, when the first member has a plano-convex lens shape, the light incident on the first member and emitted from the heating element is reflected at the interface between the first member and air. There is no, and it is injected in front of a heating element.
Therefore, according to this configuration, since the light emitted from the heating element can be emitted in front of the heating element, a light source device having high luminance and excellent reliability can be obtained.

本発明の光源装置の製造方法は、第1の部材と第2の部材との間に発熱体を挟んで配置する光源装置の製造方法において、前記第2の部材の一方の側の面上に、前記発熱体よりも厚さのあるスペーサーを設ける工程と、前記第2の部材の前記一方の側の面上に、前記発熱体を設置する工程と、前記第1の部材を、前記一方の側から、前記スペーサーに当接させる工程と、前記第1の部材を、前記スペーサーに押圧し、前記スペーサーと前記第2の部材のうち少なくとも一方を変形させることにより、前記第1の部材を前記発熱体に当接させる工程と、を有する。   The method of manufacturing a light source device according to the present invention is a method of manufacturing a light source device in which a heating element is disposed between a first member and a second member, on the surface on one side of the second member. A step of providing a spacer thicker than the heating element, a step of installing the heating element on the surface of the one side of the second member, and the first member From the side, contacting the spacer, pressing the first member against the spacer, and deforming at least one of the spacer and the second member, the first member is And a step of contacting the heating element.

この構成によれば、第2の部材の一方側の面上に、スペーサーおよび発熱体を設置し、第1の部材をスペーサーに当接させて押圧することにより、スペーサーと第2の部材のうち少なくとも一方を変形させる。これにより、第1の部材を発熱体に接近させる。押圧は、第1の部材と、発熱体とが当接するまで行うため、結果として、スペーサーの一方側の面と、発熱体の一方側の面とが面一となるまで、スペーサーと第2の部材のうち少なくとも一方を変形させることとなる。これにより、第1の部材の一方側と反対側の面に対して、発熱体の一方側の面と、スペーサーの一方側の面とを精度よく密着させることができる。そのため、発熱体と第1の部材間および第1の部材とスペーサー間の熱抵抗を低減することができる。したがって、発熱体から第1の部材に、第1の部材からスペーサーに、それぞれ効率的に熱が移動するため、発熱体の冷却性能に優れた光源装置が得られる。   According to this configuration, the spacer and the heating element are installed on one surface of the second member, and the first member is brought into contact with the spacer and pressed, thereby the spacer and the second member. At least one of them is deformed. Thereby, a 1st member is made to approach a heat generating body. Since the pressing is performed until the first member and the heating element come into contact with each other, as a result, until the one surface of the spacer and the one surface of the heating element are flush with each other, At least one of the members is deformed. Thereby, the surface of the one side of a heat generating body and the surface of the one side of a spacer can be made to closely_contact | adhere with respect to the surface on the opposite side to the one side of a 1st member. Therefore, the thermal resistance between the heating element and the first member and between the first member and the spacer can be reduced. Accordingly, since heat efficiently moves from the heating element to the first member and from the first member to the spacer, a light source device having excellent cooling performance of the heating element can be obtained.

前記スペーサーを圧縮変形させることにより、前記第1部材を発熱体に当接させてもよい。
この構成によれば、第1の部材とスペーサーとの密着性を向上できる。
The first member may be brought into contact with the heating element by compressing and deforming the spacer.
According to this configuration, the adhesion between the first member and the spacer can be improved.

前記第2の部材を圧縮変形させることにより、前記第1部材を発熱体に当接させてもよい。
この構成によれば、スペーサーと第2の部材との密着性を向上できる。
The first member may be brought into contact with the heating element by compressing and deforming the second member.
According to this configuration, the adhesion between the spacer and the second member can be improved.

本発明のプロジェクターは、本発明の光源装置を用いる。
この構成によれば、信頼性の優れたプロジェクターが得られる。
The projector of the present invention uses the light source device of the present invention.
According to this configuration, a highly reliable projector can be obtained.

第1実施形態の光源装置を示す図である。(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A断面図である。It is a figure which shows the light source device of 1st Embodiment. (A) is a top view, (b) is AA sectional drawing in (a). 第1実施形態の光源装置の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the light source device of 1st Embodiment. 第1実施形態の光源装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the light source device of 1st Embodiment. 第2実施形態の光源装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the light source device of 2nd Embodiment. 第3実施形態の光源装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the light source device of 3rd Embodiment. プロジェクターの第1実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows 1st Embodiment of a projector. プロジェクターの第2実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows 2nd Embodiment of a projector.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る光源装置、光源装置の製造方法およびプロジェクターについて説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
Hereinafter, a light source device, a method for manufacturing the light source device, and a projector according to an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
The scope of the present invention is not limited to the following embodiment, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, the actual structure may be different from the scale, number, or the like in each structure.

[第1実施形態]
(光源装置)
図1は、本実施形態の光源装置1を示す図である。図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)におけるA−A断面図である。
本実施形態の光源装置1は、図1に示すように、平凸レンズ(第1の部材)11と、基板(第2の部材)12と、スペーサー13と、発光体(発熱体)14と、を備えている。
[First Embodiment]
(Light source device)
FIG. 1 is a diagram showing a light source device 1 of the present embodiment. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIG. 1, the light source device 1 of the present embodiment includes a plano-convex lens (first member) 11, a substrate (second member) 12, a spacer 13, a light emitter (heating element) 14, It has.

基板12は平板状の板材で、平面視形状は、特に限定されず、矩形状であっても、円形状であってもよい(図1(a)では矩形状)。基板12の大きさは、基板12の上面(一方側の面)12aにスペーサー13および発熱体14を設置できる範囲内において特に限定されない。基板12の材質は、熱抵抗が低く、スペーサー13よりも硬い材料であれば特に限定されない。たとえば、AlやCuを用いることができる。   The substrate 12 is a flat plate material, and the shape in plan view is not particularly limited, and may be rectangular or circular (rectangular in FIG. 1A). The size of the substrate 12 is not particularly limited as long as the spacer 13 and the heating element 14 can be installed on the upper surface (one surface) 12a of the substrate 12. The material of the substrate 12 is not particularly limited as long as it has a low thermal resistance and is harder than the spacer 13. For example, Al or Cu can be used.

スペーサー13は、図1(b)に示すように、基板12の上面12aに接着されている。スペーサー13の平面視中央部には、スペーサー13を厚さ方向に貫通する貫通穴13aが形成されている。スペーサー13の平凸レンズ11側の上面13dには、凹部13bが形成されている。
スペーサー13の厚さH1は、発光体14の厚さH3よりも厚い範囲内において、なるべく薄い方が好ましい。後述する本実施形態の製造方法において、平凸レンズ11を押圧して、スペーサー13を圧縮変形させるのが容易なためである。スペーサー13の厚さH1は、発光体14の厚さH3にもよるが、たとえば、30〜500μmである。
スペーサー13の材質は、熱抵抗が低く、平凸レンズ11よりも柔らかい材料であれば特に限定されない。たとえば、無酸素銅や、純アルミニウムを用いることができる。
The spacer 13 is bonded to the upper surface 12a of the substrate 12 as shown in FIG. A through hole 13 a that penetrates the spacer 13 in the thickness direction is formed in the central portion of the spacer 13 in plan view. A concave portion 13b is formed on the upper surface 13d of the spacer 13 on the plano-convex lens 11 side.
The thickness H1 of the spacer 13 is preferably as thin as possible within a range thicker than the thickness H3 of the light emitter 14. This is because it is easy to compress and deform the spacer 13 by pressing the plano-convex lens 11 in the manufacturing method of the present embodiment described later. Although the thickness H1 of the spacer 13 depends on the thickness H3 of the light emitter 14, it is, for example, 30 to 500 μm.
The material of the spacer 13 is not particularly limited as long as it has a low thermal resistance and is softer than the plano-convex lens 11. For example, oxygen-free copper or pure aluminum can be used.

スペーサー13の貫通穴13aの形状は、特に限定されない。たとえば、平面視形状が矩形状であっても、円形状であってもよい(図1(a)では、矩形状)。貫通穴13aの大きさは、発光体14を収容できる範囲内において、小さい方が好ましい。貫通穴13aが小さいほど、発光体14とスペーサー13との距離が短くなる結果、発光体14の熱が平凸レンズ11を通ってスペーサー13に伝わりやすくなるためである。   The shape of the through hole 13a of the spacer 13 is not particularly limited. For example, the planar view shape may be a rectangular shape or a circular shape (in FIG. 1A, a rectangular shape). The size of the through hole 13a is preferably smaller within a range in which the light emitter 14 can be accommodated. This is because the smaller the through hole 13a is, the shorter the distance between the light emitter 14 and the spacer 13 is. As a result, the heat of the light emitter 14 is more easily transmitted to the spacer 13 through the plano-convex lens 11.

スペーサー13の凹部13bは、平面視形状が円形で、直径が平凸レンズ11の平坦面11aの直径と略同一である。凹部13bの深さは、スペーサー13の厚さH1と発光体14の厚さH3との差と同一である。スペーサー13の平凸レンズ11と当接している部分の厚さH2は、発光体14の厚さH3と同一である。図1(b)に示すように、凹部13bに平凸レンズ11が嵌めこまれている。凹部13bの底面13cの基板12の上面12aからの高さは、発光体14の平凸レンズ11と当接している側の面(上面14a)の基板12の上面12aからの高さと同じである。   The concave portion 13b of the spacer 13 has a circular shape in plan view and a diameter that is substantially the same as the diameter of the flat surface 11a of the plano-convex lens 11. The depth of the recess 13b is the same as the difference between the thickness H1 of the spacer 13 and the thickness H3 of the light emitter 14. The thickness H2 of the spacer 13 in contact with the plano-convex lens 11 is the same as the thickness H3 of the light emitter 14. As shown in FIG. 1B, the plano-convex lens 11 is fitted into the recess 13b. The height of the bottom surface 13c of the recess 13b from the upper surface 12a of the substrate 12 is the same as the height from the upper surface 12a of the substrate 12 on the surface (upper surface 14a) of the light emitter 14 in contact with the plano-convex lens 11.

発光体14は、自らが光を発する発光素子であっても、励起光を受けて光を発する蛍光体であってもよい。発光素子としては、たとえば、LEDがあげられる。蛍光体としては、たとえば、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光体があげられる。   The light emitter 14 may be a light emitting element that emits light, or a phosphor that emits light upon receiving excitation light. An example of the light emitting element is an LED. Examples of the phosphor include YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphors.

発光体14は、平凸レンズ11と、スペーサー13と、基板12とに囲まれて設けられており、平凸レンズ11および基板12とそれぞれ熱的に接触している。
発光体14から射出される光が効率的に平凸レンズ11に取り込まれるように、発光体14の上面14aと平凸レンズ11の平坦面11aとの間には、発光体14が発する光を透過する充填剤19が設けられている。また、充填剤19は、発光体14を平凸レンズ11に接着するための接着剤としても機能する。ただし、充填剤19は必ずしも設けなくてもよい。発光体14の基板12と当接する側の面(底面14b)は、基板12の上面12aと接着されている。
The light emitter 14 is provided so as to be surrounded by the plano-convex lens 11, the spacer 13, and the substrate 12, and is in thermal contact with the plano-convex lens 11 and the substrate 12, respectively.
The light emitted from the light emitter 14 is transmitted between the upper surface 14a of the light emitter 14 and the flat surface 11a of the plano-convex lens 11 so that the light emitted from the light emitter 14 is efficiently taken into the plano-convex lens 11. A filler 19 is provided. The filler 19 also functions as an adhesive for adhering the light emitter 14 to the plano-convex lens 11. However, the filler 19 is not necessarily provided. The surface (bottom surface 14 b) of the light emitting body 14 that comes into contact with the substrate 12 is bonded to the upper surface 12 a of the substrate 12.

発光体14は、上面14aから底面14bに向かって先細りとなる四角錐台形状である。発光体14の平面視形状は、特に限定されず、矩形状であっても、円形状であってもよい(図1(a)では矩形状)。
発光体14の厚さH3は、スペーサー13の厚さH1よりも薄く、たとえば、20〜490μmである。
The light emitter 14 has a quadrangular frustum shape that tapers from the upper surface 14a toward the bottom surface 14b. The planar view shape of the light emitter 14 is not particularly limited, and may be a rectangular shape or a circular shape (rectangular shape in FIG. 1A).
The thickness H3 of the luminous body 14 is thinner than the thickness H1 of the spacer 13, and is 20 to 490 μm, for example.

発光体14は、平凸レンズ11と当接する上面14aを除く面(底面14bおよび側面)に反射膜15aが設けられている。反射膜15aは発光体14が発する光を反射する薄膜である。反射膜15aは、基板12と当接している発光体14の底面14bにも形成されているため、反射膜15aの材質は、熱伝導率が高いものであることが好ましい。反射膜15aの材質としては、たとえば、銀(Ag)を用いることができる。反射膜15aの形成方法としては特に限定されず、たとえば、蒸着法を用いることができる。   The light-emitting body 14 is provided with a reflective film 15a on the surface (the bottom surface 14b and the side surface) excluding the top surface 14a in contact with the plano-convex lens 11. The reflective film 15a is a thin film that reflects the light emitted from the light emitter 14. Since the reflective film 15a is also formed on the bottom surface 14b of the light emitter 14 in contact with the substrate 12, it is preferable that the material of the reflective film 15a has a high thermal conductivity. As a material of the reflective film 15a, for example, silver (Ag) can be used. The method for forming the reflective film 15a is not particularly limited, and for example, a vapor deposition method can be used.

発光体14の周囲には、平凸レンズ11と、基板12と、スペーサー13とで密閉された密閉空間17が形成されている。
密閉空間17内には、不活性ガスが充填されている。不活性ガスとしては、たとえば、窒素(N)を選択できる。
A sealed space 17 sealed with a plano-convex lens 11, a substrate 12, and a spacer 13 is formed around the light emitter 14.
The sealed space 17 is filled with an inert gas. For example, nitrogen (N 2 ) can be selected as the inert gas.

平凸レンズ11は、一方の面が光軸方向の外側に凸の曲面形状で、他方の面が平らな平坦面11aとなっている凸レンズである。
平凸レンズ11は、その平坦面11a側がスペーサー13の凹部13bに嵌めこまれ、固着されている。平凸レンズ11の平坦面11aは、スペーサー13の凹部13bの底面13cと、発光体14の上面14aとに接着されている。
平凸レンズ11の材質は、スペーサー13よりも硬く、透明な材質であれば特に限定されない。たとえば、ガラスや石英を用いることができる。
The plano-convex lens 11 is a convex lens in which one surface has a curved surface shape that is convex outward in the optical axis direction, and the other surface is a flat surface 11a.
The plano-convex lens 11 is fixed by fitting the flat surface 11 a side into the recess 13 b of the spacer 13. The flat surface 11 a of the plano-convex lens 11 is bonded to the bottom surface 13 c of the concave portion 13 b of the spacer 13 and the upper surface 14 a of the light emitter 14.
The material of the plano-convex lens 11 is not particularly limited as long as it is harder than the spacer 13 and transparent. For example, glass or quartz can be used.

ヒートシンク16aは、基板12の裏面12bに接着されている。ヒートシンク16aは、基板と複数の平板状のフィンとを備えている。複数のフィンは、ヒートシンク16aの基板の、ヒートシンク16aが基板12と接着されている側と反対側の面に、略等間隔となるように配置されている。ヒートシンク16aの材質としては、基板12の熱を放熱できる材質であれば、特に限定されず、たとえばアルミニウムを用いることができる。
なお、ヒートシンク16aとしては、上述したものに限られるものではなく、他の公知のヒートシンクのいずれであってもよい。たとえば、複数の柱状のフィンが基板に設けられているようなヒートシンクであってもよい。
The heat sink 16 a is bonded to the back surface 12 b of the substrate 12. The heat sink 16a includes a substrate and a plurality of flat fins. The plurality of fins are arranged on the surface of the substrate of the heat sink 16a opposite to the side where the heat sink 16a is bonded to the substrate 12 so as to be substantially equidistant. The material of the heat sink 16a is not particularly limited as long as it can dissipate the heat of the substrate 12. For example, aluminum can be used.
The heat sink 16a is not limited to that described above, and may be any other known heat sink. For example, a heat sink in which a plurality of columnar fins are provided on the substrate may be used.

本実施形態の光源装置1においては、発光体14が発する光は、発光体14の底面14bおよび側面に設けられた反射膜15aによって反射されるため、反射膜15aが設けられていない発光体14の上面14aからのみ光が射出される。発光体14の上面14aから射出された光は、平凸レンズ11を通り、外部へと射出される。
これにより、本実施形態の光源装置1は、発光体14として発光素子を用いた場合には、たとえば、照明や、プロジェクターの光源として好適に用いることができる。
また、本実施形態の光源装置1は、発光体14として蛍光体を用いた場合には、平凸レンズ11側から励起光を受け、励起光の波長が変換された蛍光を平凸レンズの側に射出する、反射型の波長変換素子として好適に用いることができる。このような波長変換素子は、たとえば、プロジェクター等に用いることができる。
In the light source device 1 of the present embodiment, the light emitted from the light emitter 14 is reflected by the bottom surface 14b and the reflective film 15a provided on the side surface of the light emitter 14, and thus the light emitter 14 without the reflective film 15a. Light is emitted only from the upper surface 14a. Light emitted from the upper surface 14a of the light emitter 14 passes through the plano-convex lens 11 and is emitted to the outside.
Thereby, the light source device 1 of this embodiment can be suitably used as, for example, illumination or a light source of a projector when a light emitting element is used as the light emitter 14.
In the light source device 1 of this embodiment, when a phosphor is used as the light emitter 14, the excitation light is received from the plano-convex lens 11 side, and the fluorescence having the converted excitation light wavelength is emitted to the plano-convex lens side. Therefore, it can be suitably used as a reflective wavelength conversion element. Such a wavelength conversion element can be used for a projector etc., for example.

(光源装置の製造方法)
図2は、光源装置1の製造方法を示す図である。
本実施形態における光源装置1の製造方法は、図2に示すように、スペーサー設置工程S11と、発光体設置工程S12と、平凸レンズ当接工程S13と、圧縮工程S14と、を有する。
(Method for manufacturing light source device)
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing the light source device 1.
The manufacturing method of the light source device 1 in the present embodiment includes a spacer installation step S11, a light emitter installation step S12, a plano-convex lens contact step S13, and a compression step S14, as shown in FIG.

スペーサー設置工程S11は、図2(a)に示すように、基板12の上面12aに、スペーサー13の裏面を接着して、スペーサー13を設置する工程である。
スペーサー13の基板12の上面12aへの接着方法は、特に限定されず、たとえば、接着剤を用いる方法や、圧力をかけて接触面を接合させる圧着方法を選択できる。基板12とスペーサー13間の熱抵抗を低くできるように、接着剤やスペーサーの材質を選択することが好ましい。
The spacer installation step S11 is a step of installing the spacer 13 by adhering the back surface of the spacer 13 to the upper surface 12a of the substrate 12, as shown in FIG.
The method for adhering the spacer 13 to the upper surface 12a of the substrate 12 is not particularly limited. For example, a method using an adhesive or a pressure bonding method for joining the contact surfaces by applying pressure can be selected. It is preferable to select a material for the adhesive and the spacer so that the thermal resistance between the substrate 12 and the spacer 13 can be lowered.

次に、発光体設置工程S12は、図2(b)に示すように、発光体14をスペーサー13の貫通穴13aに収容し、基板12の上面12aに、発光体14の底面14bを接着して、発光体14を設置する工程である。
発光体14の基板12の上面12aへの接着方法は、特に限定されず、たとえば、Agペーストを接着剤として用いる接着方法を選択することができる。発光体14と基板12間の熱抵抗を低くできる方法を選択することが好ましい。
Next, in the light emitter installation step S12, as shown in FIG. 2B, the light emitter 14 is accommodated in the through hole 13a of the spacer 13, and the bottom surface 14b of the light emitter 14 is bonded to the upper surface 12a of the substrate 12. In this step, the light emitter 14 is installed.
The method for adhering the light emitter 14 to the upper surface 12a of the substrate 12 is not particularly limited, and for example, an adhering method using Ag paste as an adhesive can be selected. It is preferable to select a method that can reduce the thermal resistance between the light emitter 14 and the substrate 12.

次に、平凸レンズ当接工程S13は、図2(c)に示すように、平凸レンズ11の平坦面11aをスペーサー13に当接する工程である。
平凸レンズ当接工程S13は、不活性ガス雰囲気下で行われる。後述する圧縮工程S14で形成される空間17内が不活性ガスで充填されるようにするためである。不活性ガスは、上述したとおり、たとえば、窒素(N)を用いることができる。
Next, the plano-convex lens contact step S13 is a step of bringing the flat surface 11a of the plano-convex lens 11 into contact with the spacer 13, as shown in FIG.
The plano-convex lens contact step S13 is performed in an inert gas atmosphere. This is because the space 17 formed in the compression step S14 described later is filled with an inert gas. As described above, for example, nitrogen (N 2 ) can be used as the inert gas.

平凸レンズ11の平坦面11aを、スペーサー13の貫通穴13aを塞ぐようにして、スペーサー13の上面13dに当接させる。平凸レンズ11の平坦面11aには、あらかじめ透明な接着剤が塗布されており、平凸レンズ11の平坦面11aとスペーサー13の上面13dとが接着される。
これにより、基板12と、スペーサー13と、平凸レンズ11とに囲まれた空間内に発光体14が封入される。スペーサー13の厚さH1は、発光体14の厚さH3よりも厚いので、この時点では、平凸レンズ11と発光体14との間には隙間18が形成されている。
The flat surface 11 a of the plano-convex lens 11 is brought into contact with the upper surface 13 d of the spacer 13 so as to close the through hole 13 a of the spacer 13. A transparent adhesive is applied in advance to the flat surface 11 a of the plano-convex lens 11, and the flat surface 11 a of the plano-convex lens 11 and the upper surface 13 d of the spacer 13 are bonded.
Thereby, the light emitter 14 is enclosed in a space surrounded by the substrate 12, the spacer 13, and the plano-convex lens 11. Since the thickness H1 of the spacer 13 is larger than the thickness H3 of the light emitter 14, a gap 18 is formed between the plano-convex lens 11 and the light emitter 14 at this point.

次に、圧縮工程S14は、図2(d)に示すように、平凸レンズ11を押圧し、スペーサー13を圧縮する工程である。   Next, the compression step S14 is a step of pressing the plano-convex lens 11 and compressing the spacer 13 as shown in FIG.

スペーサー13よりも硬い材質で構成されている平凸レンズ11を、基板12に向かって押圧することで、スペーサー13の上面13dのうち平凸レンズ11と当接している部分を圧縮変形させ、スペーサー13を部分的に陥没させる。これにより、平凸レンズ11は発光体14に接近する。平凸レンズ11が隙間18の距離の分だけ移動し、平凸レンズ11の平坦面11aが、発光体14の上面14aと当接した位置で押圧を停止する。   By pressing the plano-convex lens 11 made of a material harder than the spacer 13 toward the substrate 12, the portion of the upper surface 13d of the spacer 13 that is in contact with the plano-convex lens 11 is compressed and deformed. Partially sink. Thereby, the plano-convex lens 11 approaches the light emitter 14. The plano-convex lens 11 moves by the distance of the gap 18, and the pressing is stopped at a position where the flat surface 11 a of the plano-convex lens 11 contacts the upper surface 14 a of the light emitter 14.

上記工程により、スペーサー13の上面13dに凹部13bが形成され、凹部13b内に平凸レンズ11が固定される。また、平凸レンズ11と、基板12と、スペーサー13とで密閉され、不活性ガスが充填された密閉空間17が形成される。   Through the above process, the recess 13b is formed on the upper surface 13d of the spacer 13, and the plano-convex lens 11 is fixed in the recess 13b. Further, a sealed space 17 is formed which is sealed by the plano-convex lens 11, the substrate 12, and the spacer 13 and filled with an inert gas.

以上の工程により、発光体14の上面14aが平凸レンズ11の平坦面11aと熱的に接触し、発光体14の底面14bが基板12の上面12aと熱的に接触した、光源装置1が得られる。   Through the above steps, the light source device 1 is obtained in which the upper surface 14a of the light emitter 14 is in thermal contact with the flat surface 11a of the plano-convex lens 11, and the bottom surface 14b of the light emitter 14 is in thermal contact with the upper surface 12a of the substrate 12. It is done.

以上に詳細に説明した本実施形態の光源装置1によれば、発光体14の底面14bが基板12と熱的に接触しているため、発光体14の熱が、底面14bから基板12に、基板12からヒートシンク16aに、順に伝わることによって放熱される。加えて、発光体14の上面14aが平凸レンズ11と熱的に接触しているため、発光体14の熱が、上面14aから平凸レンズ11に、平凸レンズ11からスペーサー13に、スペーサー13から基板12に、基板12からヒートシンク16aに、順に伝わることによっても放熱される。
したがって、発光体14の上面14aの側および底面14bの側の両方から放熱できるため、発光体14を十分に冷却でき、発光体14が熱によって変質することを抑制できる、高輝度で信頼性に優れた光源装置1が得られる。
According to the light source device 1 of the present embodiment described in detail above, since the bottom surface 14b of the light emitter 14 is in thermal contact with the substrate 12, the heat of the light emitter 14 is transferred from the bottom surface 14b to the substrate 12. The heat is dissipated by being sequentially transmitted from the substrate 12 to the heat sink 16a. In addition, since the upper surface 14a of the light emitter 14 is in thermal contact with the plano-convex lens 11, the heat of the light emitter 14 is transferred from the upper surface 14a to the plano-convex lens 11, from the plano-convex lens 11 to the spacer 13, and from the spacer 13 to the substrate. 12, heat is also dissipated by being sequentially transmitted from the substrate 12 to the heat sink 16a.
Therefore, since heat can be radiated from both the upper surface 14a side and the bottom surface 14b side of the light emitter 14, the light emitter 14 can be sufficiently cooled, and the light emitter 14 can be prevented from being altered by heat, with high brightness and reliability. An excellent light source device 1 is obtained.

特に、発光体14の上面14aの側からの放熱は信頼性の確保に有効である。これは、発光体14は、光が射出される側(上面14aの側)が高温となって変質しやすいため、光が射出される側の面を冷却することで変質することを有効に抑制できるためである。
通常このような光源装置は、光を射出する機能上、光が射出される側にはヒートシンクを設けることができず、十分な発光体の冷却が困難である。これに対して、本実施形態における光源装置1は、光が射出される側からも放熱できる構造となっているため、従来の光源装置に比べて発光体の冷却性能が高い。
In particular, heat radiation from the upper surface 14a side of the light emitter 14 is effective for ensuring reliability. This is because the light emitting body 14 is easily deteriorated due to high temperature on the side from which light is emitted (the upper surface 14a side), and therefore, the light emitting body 14 is effectively suppressed from being deteriorated by cooling the surface on which light is emitted. This is because it can.
Normally, such a light source device cannot provide a heat sink on the light emitting side because of the light emitting function, and it is difficult to sufficiently cool the light emitter. On the other hand, the light source device 1 according to the present embodiment has a structure that can dissipate heat from the side from which light is emitted, and therefore has a higher light-emitting body cooling performance than a conventional light source device.

また、本実施形態の光源装置の製造方法によれば、基板12の上面に、スペーサー13および発光体14を設置し、平凸レンズ11をスペーサー13に当接させて押圧することにより、スペーサー13を圧縮変形させる。これにより、平凸レンズ11の平坦面11aに対して、発光体14の上面14aと、スペーサー13の凹部13bの底面13cとを精度よく密着させることができる。そのため、発光体14と平凸レンズ11間および平凸レンズ11とスペーサー13間の熱抵抗を低減することができる。したがって、発光体14から平凸レンズ11に、平凸レンズ11からスペーサー13に、それぞれ効率的に熱が移動するため、発光体14の冷却性能に優れた光源装置1が得られる。   Further, according to the method of manufacturing the light source device of the present embodiment, the spacer 13 and the light emitter 14 are installed on the upper surface of the substrate 12, and the plano-convex lens 11 is pressed against the spacer 13 to press the spacer 13. Compress and deform. Thereby, the upper surface 14a of the light emitter 14 and the bottom surface 13c of the concave portion 13b of the spacer 13 can be closely adhered to the flat surface 11a of the plano-convex lens 11. Therefore, the thermal resistance between the light emitter 14 and the plano-convex lens 11 and between the plano-convex lens 11 and the spacer 13 can be reduced. Therefore, since heat efficiently moves from the light emitter 14 to the plano-convex lens 11 and from the plano-convex lens 11 to the spacer 13, the light source device 1 having excellent cooling performance of the light emitter 14 can be obtained.

また、本実施形態においては、スペーサー13は平凸レンズ11よりも柔らかい材質で構成されているため、圧縮工程S14において、スペーサー13を圧縮変形させることが容易である。   In the present embodiment, since the spacer 13 is made of a softer material than the plano-convex lens 11, it is easy to compress and deform the spacer 13 in the compression step S14.

また、本実施形態においては、発光体14の上面14a以外の面に反射膜15aが設けられているため、発光体14が発する光は反射膜15aが形成されていない発光体14の上面14aのみから射出される。これにより、発光体14が発する光が分散せず、輝度の高い光が特定の方向にのみ射出される。したがって、高輝度で信頼性に優れた光源装置1が得られる。   In the present embodiment, since the reflective film 15a is provided on the surface other than the upper surface 14a of the light emitter 14, the light emitted from the light emitter 14 is only the upper surface 14a of the light emitter 14 on which the reflective film 15a is not formed. Is injected from. Thereby, the light emitted from the light emitter 14 is not dispersed, and light having high luminance is emitted only in a specific direction. Therefore, the light source device 1 having high luminance and excellent reliability can be obtained.

また、本実施形態においては、密閉空間17には不活性ガスが充填されている。そのため、密閉空間17に接している、発光体14の側面に形成された反射膜15aは、空気に曝されることを抑制できる。したがって、たとえば、Agで構成された反射膜15aが空気に曝され酸化することによって、反射膜15aの反射性能が劣化することを抑制できる。その結果、発光体14が発する光が分散することによる、射出する光の輝度が低下することを抑制できる。   In the present embodiment, the sealed space 17 is filled with an inert gas. Therefore, the reflective film 15a formed on the side surface of the light emitter 14 that is in contact with the sealed space 17 can be prevented from being exposed to air. Therefore, for example, it is possible to prevent the reflection performance of the reflection film 15a from being deteriorated when the reflection film 15a made of Ag is exposed to air and oxidized. As a result, it is possible to suppress a decrease in luminance of emitted light due to dispersion of light emitted from the light emitter 14.

また、本実施形態においては、発光体14は四角錐台形状であるため、側面は斜面となっており、発光体14を底面14bの側から見た際に、平面視で、発光体14の底面14bおよび側面を同時に視認できる形状である。そのため、発光体14の上面14a以外の発光体14の周囲に反射膜15aを形成する際に、底面14bの側から反射膜15aの材料を蒸着等することによって、発光体14の底面14bおよび側面に同時に反射膜15aを形成することができる。したがって、反射膜15aの形成が簡便である。   Further, in the present embodiment, since the light emitter 14 has a quadrangular pyramid shape, the side surface is an inclined surface. When the light emitter 14 is viewed from the bottom surface 14b side, the light emitter 14 has a plan view. It is the shape which can visually recognize the bottom face 14b and a side surface simultaneously. Therefore, when the reflective film 15a is formed around the light emitter 14 other than the upper surface 14a of the light emitter 14, the material of the reflective film 15a is deposited from the side of the bottom surface 14b, so that the bottom surface 14b and the side surfaces of the light emitter 14 are formed. At the same time, the reflective film 15a can be formed. Therefore, formation of the reflective film 15a is simple.

また、本実施形態においては、平凸レンズ11を用いているため、平凸レンズ11に入射した、発光体14から射出された光は、平凸レンズ11と空気との界面で反射することがなく、発光体14の上方に射出される。
これに対して、平凸レンズ11の代わりに、たとえば、板状の部材を用いる場合には、部材に入射した光は、板状の部材と空気との界面で反射することにより、板状の部材の側端面からも射出される。そのため、光が、発光体14から板状の部材に向かう方向(発光体14の上方)以外にも射出され、発光体14の上方に射出される光の輝度が低下してしまう。
したがって、本実施形態においては、発光体14から射出された光が、発光体14の上方に射出されるため、高輝度で信頼性に優れた光源装置1が得られる。
Further, in the present embodiment, since the plano-convex lens 11 is used, the light emitted from the light emitter 14 incident on the plano-convex lens 11 is not reflected at the interface between the plano-convex lens 11 and the air, and is emitted. It is injected above the body 14.
On the other hand, instead of the plano-convex lens 11, for example, when a plate-like member is used, the light incident on the member is reflected at the interface between the plate-like member and air, so that the plate-like member It is also injected from the side end face. For this reason, light is emitted in a direction other than the direction from the light emitter 14 toward the plate-like member (above the light emitter 14), and the brightness of the light emitted above the light emitter 14 is reduced.
Therefore, in the present embodiment, since the light emitted from the light emitter 14 is emitted above the light emitter 14, the light source device 1 having high luminance and excellent reliability can be obtained.

なお、本実施形態においては下記の構成を採用することもできる。   In the present embodiment, the following configuration can also be adopted.

発光体設置工程S12は、スペーサー設置工程S11の前に行ってもよい。   The light emitter installation step S12 may be performed before the spacer installation step S11.

平凸レンズ当接工程S13および圧縮工程S14は、真空中で行ってもよい。   The plano-convex lens contact step S13 and the compression step S14 may be performed in a vacuum.

[第1実施形態の変形例]
(光源装置)
図3は、本変形例の光源装置1Aを示す断面図である。
本変形例の光源装置1Aは、スペーサー37の下部が基板38に埋没していることによって、平凸レンズ11が発光体14と当接している光源装置である。
本変形例は、図3に示すように、平凸レンズ11と、基板38と、スペーサー37と、発光体14と、を備えている。
[Modification of First Embodiment]
(Light source device)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a light source device 1A according to this modification.
The light source device 1 </ b> A of the present modification is a light source device in which the plano-convex lens 11 is in contact with the light emitter 14 because the lower portion of the spacer 37 is buried in the substrate 38.
As shown in FIG. 3, this modification includes a plano-convex lens 11, a substrate 38, a spacer 37, and a light emitter 14.

基板38は平板状の板材で、平面視形状は、特に限定されず、矩形状であってもよく、円形状であってもよい。基板38の大きさは、スペーサー37および発光体14が上面38aに設置できる範囲内において、特に限定されない。基板38の上面38aには、スペーサー37の下部が嵌めこまれる凹部38bが形成されている。凹部38bの形状および大きさは、スペーサー37の平面視形状と略同一である。凹部38bの深さは、スペーサー37の厚さH4と発光体14の厚さH3との差と同一である。基板38の裏面38cには、ヒートシンク16aが接着されている。基板38の材質は、スペーサー37よりも柔らかい材質であれば、特に限定されない。たとえば、無酸素銅や、純アルミニウムを用いることができる。   The substrate 38 is a flat plate material, and the shape in plan view is not particularly limited, and may be rectangular or circular. The size of the substrate 38 is not particularly limited as long as the spacer 37 and the light emitter 14 can be installed on the upper surface 38a. A recess 38 b into which the lower part of the spacer 37 is fitted is formed on the upper surface 38 a of the substrate 38. The shape and size of the recess 38 b are substantially the same as the planar view shape of the spacer 37. The depth of the recess 38b is the same as the difference between the thickness H4 of the spacer 37 and the thickness H3 of the light emitter 14. A heat sink 16 a is bonded to the back surface 38 c of the substrate 38. The material of the substrate 38 is not particularly limited as long as the material is softer than the spacer 37. For example, oxygen-free copper or pure aluminum can be used.

スペーサー37は、基板38の凹部38bに嵌めこまれ、固定されている。スペーサー37の上面37dには、発光体14を収容するための厚さ方向に貫通する貫通穴37aが形成されている。スペーサー37は、凹部38bの深さの分だけ、部分的に基板38に埋没している。そのため、基板38の上面38aとスペーサー37の上面37dとの距離H5が、発光体14の厚さ14aと同一であり、スペーサー37の上面37dと発光体14の上面14aとは面一となっている。これにより、発光体14の上面14aおよびスペーサー37の上面37dは、平凸レンズ11の平坦面11aに対して、精度よく接着されている。スペーサー37の材質は、基板38よりも硬い材質であれば、特に限定されない。たとえば、AlやCuを用いることができる。   The spacer 37 is fitted and fixed in the recess 38 b of the substrate 38. A through hole 37 a is formed in the upper surface 37 d of the spacer 37 so as to penetrate the light emitter 14 in the thickness direction. The spacer 37 is partially buried in the substrate 38 by the depth of the recess 38b. Therefore, the distance H5 between the upper surface 38a of the substrate 38 and the upper surface 37d of the spacer 37 is the same as the thickness 14a of the light emitter 14, and the upper surface 37d of the spacer 37 and the upper surface 14a of the light emitter 14 are flush with each other. Yes. Thereby, the upper surface 14a of the light emitter 14 and the upper surface 37d of the spacer 37 are adhered to the flat surface 11a of the plano-convex lens 11 with high accuracy. The material of the spacer 37 is not particularly limited as long as the material is harder than the substrate 38. For example, Al or Cu can be used.

(光源装置の製造方法)
本変形例の光源装置1Aの製造方法は、圧縮工程において、スペーサー37ではなく、基板38を変形させた場合の光源装置の製造方法である。
本変形例の光源装置1Aの製造方法は、スペーサー設置工程、発光体設置工程、平凸レンズ当接工程、圧縮工程と、を有する。
(Method for manufacturing light source device)
The manufacturing method of the light source device 1A of the present modification is a manufacturing method of the light source device when the substrate 38 is deformed instead of the spacer 37 in the compression step.
The manufacturing method of the light source device 1A of the present modification includes a spacer installation process, a light emitter installation process, a plano-convex lens contact process, and a compression process.

スペーサー設置工程、発光体設置工程および平凸レンズ当接工程は、第1実施形態におけるスペーサー設置工程S11、発光体設置工程S12および平凸レンズ当接工程S13と、それぞれ同様である。   The spacer installation process, the light emitter installation process, and the plano-convex lens contact process are the same as the spacer installation process S11, the light emitter installation process S12, and the plano-convex lens contact process S13 in the first embodiment, respectively.

圧縮工程は、スペーサー37を押圧し、基板38を圧縮する工程である。
圧縮工程は、不活性ガス雰囲気下で行われる。
The compression process is a process of pressing the spacer 37 and compressing the substrate 38.
The compression step is performed under an inert gas atmosphere.

基板38よりも硬い材質で構成されているスペーサー37を、基板38に向かって押圧することで、基板38の上面38aのうちスペーサー38と当接している部分を圧縮変形させ、基板38を部分的に陥没させる。これにより、スペーサー37の下部が基板38に埋没されていくと共に、スペーサー37の上面37dに接着されている平凸レンズ11が発光体14に接近する。スペーサー37の押圧は、平凸レンズ11の平坦面11aが、発光体14の上面14aと当接するまで行う。   By pressing a spacer 37 made of a material harder than the substrate 38 toward the substrate 38, a portion of the upper surface 38a of the substrate 38 which is in contact with the spacer 38 is compressed and deformed, and the substrate 38 is partially deformed. To sink into. As a result, the lower portion of the spacer 37 is buried in the substrate 38, and the plano-convex lens 11 bonded to the upper surface 37d of the spacer 37 approaches the light emitter 14. The spacer 37 is pressed until the flat surface 11 a of the plano-convex lens 11 comes into contact with the upper surface 14 a of the light emitter 14.

上記工程により、基板38の上面38aに凹部38bが形成され、凹部38b内にスペーサー37が固定される。スペーサー37の上面37dの基板38の上面38aからの高さは、発光体14の上面14aの基板38の上面38aからの高さと同一である。   Through the above steps, a recess 38b is formed on the upper surface 38a of the substrate 38, and the spacer 37 is fixed in the recess 38b. The height of the upper surface 37 d of the spacer 37 from the upper surface 38 a of the substrate 38 is the same as the height of the upper surface 14 a of the light emitter 14 from the upper surface 38 a of the substrate 38.

以上の工程により、発光体14の上面14aが平凸レンズ11の平坦面11aと熱的に接触し、発光体14の底面14bが基板38の上面38aと熱的に接触した、光源装置1Aが得られる。   Through the above steps, the light source device 1A in which the upper surface 14a of the light emitter 14 is in thermal contact with the flat surface 11a of the plano-convex lens 11 and the bottom surface 14b of the light emitter 14 is in thermal contact with the upper surface 38a of the substrate 38 is obtained. It is done.

本変形例によれば、スペーサー37を押圧して、基板38を圧縮変形させることにより、スペーサー37の下部を基板38に埋没させる。そのため、スペーサー37の厚さH4と発光体14の厚さH3に寸法誤差があっても、製造時に基板38を圧縮変形させて、スペーサー37の下部を埋没させることで、基板38の上面38aからスペーサー37の上面37dまでの距離H5を、発光体14の厚さH3に合わせこむことができる。   According to this modification, the lower portion of the spacer 37 is buried in the substrate 38 by pressing the spacer 37 and compressing and deforming the substrate 38. Therefore, even if there is a dimensional error between the thickness H4 of the spacer 37 and the thickness H3 of the light emitter 14, the substrate 38 is compressed and deformed at the time of manufacture, and the lower portion of the spacer 37 is buried, so that the upper surface 38a of the substrate 38 is buried. The distance H5 to the upper surface 37d of the spacer 37 can be adjusted to the thickness H3 of the light emitter 14.

また、本変形例においては、基板38はスペーサー37よりも柔らかい材質で構成されているため、圧縮工程において基板38を圧縮変形させることが容易である。   In the present modification, the substrate 38 is made of a softer material than the spacer 37, so that it is easy to compress and deform the substrate 38 in the compression process.

なお、本変形例においては下記の構成を採用することもできる。   In this modification, the following configuration can also be adopted.

圧縮工程においては、平凸レンズ11を介してスペーサー37を押圧してもよく、平凸レンズ11およびスペーサー37の両方を押圧してもよい。   In the compression step, the spacer 37 may be pressed through the plano-convex lens 11 or both the plano-convex lens 11 and the spacer 37 may be pressed.

圧縮工程においては、基板38を圧縮変形させると共に、スペーサー37を圧縮変形させてもよい。   In the compression step, the substrate 38 may be compressed and deformed, and the spacer 37 may be compressed and deformed.

[第2実施形態]
(光源装置)
本実施形態の光源装置は、第1実施形態において、基板12およびスペーサー13の代わりにこれらを一体化した支持部材を用いたものである。なお、上記実施形態と同様の構成要素については、適宜、上記実施形態と同様の符号を付してその説明を簡略化、あるいは省略する。
[Second Embodiment]
(Light source device)
The light source device of this embodiment uses a support member in which these are integrated instead of the substrate 12 and the spacer 13 in the first embodiment. In addition, about the component similar to the said embodiment, the code | symbol similar to the said embodiment is attached | subjected suitably, and the description is simplified or abbreviate | omitted.

図4は、本実施形態を示す図であり、図4(a)は、本実施形態の製造過程を示す断面図、図4(b)は、本実施形態の光源装置2を示す断面図である。
本実施形態の光源装置2は、図4(b)に示すように、平凸レンズ11と、支持部材45と、発光体14とを備えている。
4A and 4B are diagrams showing the present embodiment. FIG. 4A is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the present embodiment, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing the light source device 2 of the present embodiment. is there.
As shown in FIG. 4B, the light source device 2 of the present embodiment includes a plano-convex lens 11, a support member 45, and a light emitter 14.

支持部材45は、略板状の部材である。支持部材45の平凸レンズ11側の上面45fには、発光体14を収容する第1の凹部45aと、第1の凹部45aの周囲に形成され、平凸レンズ11が嵌めこまれる第2の凹部45bとが形成されている。支持部材45の裏面45cには、ヒートシンク16aが接着されている。
第1の凹部45aの深さD1は、図4(a)に示したように、発光体14の厚さH3よりも深くなっている。第1の凹部45aの平面視形状は発光体14が設置できる限りにおいて特に限定されず、たとえば、矩形状であっても、円形状であってもよい。
The support member 45 is a substantially plate-shaped member. On the upper surface 45f of the support member 45 on the plano-convex lens 11 side, a first recess 45a that houses the light emitter 14, and a second recess 45b that is formed around the first recess 45a and into which the plano-convex lens 11 is fitted. And are formed. A heat sink 16 a is bonded to the back surface 45 c of the support member 45.
The depth D1 of the first recess 45a is deeper than the thickness H3 of the light emitter 14, as shown in FIG. The plan view shape of the first recess 45a is not particularly limited as long as the light emitter 14 can be installed. For example, the first recess 45a may be rectangular or circular.

第2の凹部45bは、平面視形状が円形で、直径が平凸レンズ11の平坦面11aの直径と略同一である。第2の凹部45bの深さは、第1の凹部45aの深さD1と発光体14の厚さH3との差と同一である。底面45eの底面45dからの深さD2は、発光体14の厚さH3と同一である。そのため、第2の凹部45bの底面45dの底面45eからの高さは、発光体14の上面14aの底面45eからの高さと同じである。   The second recess 45b has a circular shape in plan view and a diameter substantially the same as the diameter of the flat surface 11a of the plano-convex lens 11. The depth of the second recess 45b is the same as the difference between the depth D1 of the first recess 45a and the thickness H3 of the light emitter 14. The depth D2 of the bottom surface 45e from the bottom surface 45d is the same as the thickness H3 of the light emitter 14. Therefore, the height from the bottom surface 45e of the bottom surface 45d of the second recess 45b is the same as the height from the bottom surface 45e of the top surface 14a of the light emitter 14.

支持部材45の上部46は、第1実施形態のスペーサー13に相当し、支持部材45の下部47は、第1実施形態の基板12に相当する。
支持部材45の材質は、平凸レンズ11よりも柔らかい材料あれば、特に限定されない。たとえば、無酸素銅や、純アルミニウムを用いることができる。
The upper part 46 of the support member 45 corresponds to the spacer 13 of the first embodiment, and the lower part 47 of the support member 45 corresponds to the substrate 12 of the first embodiment.
The material of the support member 45 is not particularly limited as long as the material is softer than the plano-convex lens 11. For example, oxygen-free copper or pure aluminum can be used.

(光源装置の製造方法)
本実施形態の光源装置2の製造方法は、第1実施形態における、スペーサー設置工程S11を、凹部形成工程とした場合の光源装置の製造方法である。
本実施形態の光源装置2の製造方法は、凹部形成工程と、発光体設置工程と、平凸レンズ当接工程と、圧縮工程とを有する。
(Method for manufacturing light source device)
The manufacturing method of the light source device 2 of this embodiment is a manufacturing method of the light source device when the spacer installation step S11 in the first embodiment is a recess forming step.
The manufacturing method of the light source device 2 of this embodiment has a recessed part formation process, a light-emitting body installation process, a plano-convex lens contact process, and a compression process.

凹部形成工程は、第1実施形態におけるスペーサー設置工程S11に相当し、支持部材45の上面45fに第1の凹部45aを形成する工程である。
第1の凹部45aを形成する方法は、特に限定されず、たとえば、プレス加工を用いることができる。図4(a)に示すように、第1の凹部45aの深さD1は、発光体14の厚さH3よりも深い。第1の凹部45aの深さD1は、発光体14の厚さH3よりも深い範囲内において、なるべく浅い方が好ましい。後述する、圧縮工程において、平凸レンズ11を押圧して、支持部材45を圧縮変形させるのが容易なためである。第1の凹部45aの深さD1は、発光体14の厚さH3にもよるが、たとえば、30〜500μmである。第1の凹部45aの大きさは、発光体14を収容できる範囲内において、特に限定されない。第1の凹部45aの形状は、たとえば、矩形状であってよく、円形状であってもよい。
上記工程により、凹部45aが形成され、上部46および下部47が形成される。
The recess forming step corresponds to the spacer installation step S11 in the first embodiment, and is a step of forming the first recess 45a on the upper surface 45f of the support member 45.
The method for forming the first recess 45a is not particularly limited, and for example, press working can be used. As shown in FIG. 4A, the depth D1 of the first recess 45a is deeper than the thickness H3 of the light emitter 14. The depth D1 of the first recess 45a is preferably as shallow as possible within a range deeper than the thickness H3 of the light emitter 14. This is because it is easy to compress and deform the support member 45 by pressing the plano-convex lens 11 in the compression step described later. The depth D1 of the first recess 45a is, for example, 30 to 500 μm although it depends on the thickness H3 of the light emitter 14. The size of the first recess 45a is not particularly limited as long as the light emitter 14 can be accommodated. The shape of the first recess 45a may be, for example, a rectangular shape or a circular shape.
Through the above steps, the recess 45a is formed, and the upper portion 46 and the lower portion 47 are formed.

次に、発光体設置工程は、第1実施形態の発光体設置工程S12と同様にして、第1の凹部45aの底面45eに発光体14の底面14bを接着して、発光体14を設置する工程である。   Next, in the light emitter installation step, the light emitter 14 is installed by adhering the bottom surface 14b of the light emitter 14 to the bottom surface 45e of the first recess 45a in the same manner as the light emitter installation step S12 of the first embodiment. It is a process.

次に、平凸レンズ当接工程は、第1実施形態の平凸レンズ当接工程S13と同様にして、平凸レンズ11の平坦面11aを、支持部材45の上面45fに当接させる工程である。   Next, the plano-convex lens contact step is a step of bringing the flat surface 11a of the plano-convex lens 11 into contact with the upper surface 45f of the support member 45 in the same manner as the plano-convex lens contact step S13 of the first embodiment.

次に、圧縮工程は、第1実施形態の圧縮工程S14と同様にして、平凸レンズ11を押圧し、支持部材45を圧縮加工する工程である。
支持部材45よりも硬い材質で構成されている平凸レンズ11を、支持部材45に向かって押圧することで、支持部材45の上面45fのうち平凸レンズ11と当接している部分を圧縮変形させ、支持部材45を部分的に陥没させる。これにより、平凸レンズ11は発光体14に接近する。平凸レンズ11が第1凹部45aの深さD1と発光体14の厚さH3との差の分だけ移動させられ、平凸レンズ11の平坦面11aが、発光体14の上面14aと当接した位置で押圧を停止する。
Next, the compression step is a step of pressing the plano-convex lens 11 and compressing the support member 45 in the same manner as the compression step S14 of the first embodiment.
By pressing the plano-convex lens 11 made of a material harder than the support member 45 toward the support member 45, a portion of the upper surface 45f of the support member 45 that is in contact with the plano-convex lens 11 is compressed and deformed. The support member 45 is partially depressed. Thereby, the plano-convex lens 11 approaches the light emitter 14. The position where the plano-convex lens 11 is moved by the difference between the depth D1 of the first recess 45a and the thickness H3 of the light emitter 14, and the flat surface 11a of the plano-convex lens 11 is in contact with the upper surface 14a of the light emitter 14. Stop pressing.

上記工程により、支持部材45の上面45fに第2の凹部45bが形成され、第2の凹部45b内に平凸レンズ11が固定される。   Through the above process, the second recess 45b is formed on the upper surface 45f of the support member 45, and the plano-convex lens 11 is fixed in the second recess 45b.

以上の工程により、発光体14の上面14aが平凸レンズ11の平坦面11aと熱的に接触し、発光体14の底面14bが支持部材45の第1の凹部の底面45eと熱的に接触した、光源装置2が得られる。   Through the above steps, the top surface 14a of the light emitter 14 is in thermal contact with the flat surface 11a of the plano-convex lens 11, and the bottom surface 14b of the light emitter 14 is in thermal contact with the bottom surface 45e of the first recess of the support member 45. The light source device 2 is obtained.

本実施形態の光源装置によれば、第1実施形態におけるスペーサー13と基板12とが一体化している。そのため、スペーサー(上部46)と基板(下部47)との間の熱抵抗が低く、効率的に熱が移動するため、冷却性能に優れた光源装置が得られる。   According to the light source device of the present embodiment, the spacer 13 and the substrate 12 in the first embodiment are integrated. Therefore, the thermal resistance between the spacer (upper part 46) and the substrate (lower part 47) is low, and the heat is efficiently transferred, so that a light source device with excellent cooling performance can be obtained.

また、本実施形態の光源装置の製造方法によれば、単一の部材を加工することで、基板12およびスペーサー13を兼ねた支持部材45を形成できるため、簡便である。   Moreover, according to the manufacturing method of the light source device of this embodiment, since the supporting member 45 which serves as the board | substrate 12 and the spacer 13 can be formed by processing a single member, it is simple.

なお、図1に示す、第1実施形態の光源装置1と同様に、発光体14の上面14aと平凸レンズ11の平坦面11aとの間には、発光体14が発する光を透過する充填剤19が設けられていてもよい。   As in the light source device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, a filler that transmits light emitted from the light emitter 14 is provided between the upper surface 14 a of the light emitter 14 and the flat surface 11 a of the plano-convex lens 11. 19 may be provided.

[第3実施形態]
本実施形態の光源装置は、第1実施形態における基板12の代わりに、透明基板を用いたものである。なお、上記実施形態と同様の構成要素については、適宜、上記実施形態と同様の符号を付してその説明を簡略化、あるいは省略する。
[Third Embodiment]
The light source device of the present embodiment uses a transparent substrate instead of the substrate 12 in the first embodiment. In addition, about the component similar to the said embodiment, the code | symbol similar to the said embodiment is attached | subjected suitably, and the description is simplified or abbreviate | omitted.

図5は、本実施形態の光源装置3を示す図である。
本実施形態の光源装置3は、図5に示すように、平凸レンズ11と、スペーサー13と、発光体39と、透明基板61と、を備えている。
FIG. 5 is a diagram showing the light source device 3 of the present embodiment.
As illustrated in FIG. 5, the light source device 3 of the present embodiment includes a plano-convex lens 11, a spacer 13, a light emitter 39, and a transparent substrate 61.

透明基板61は透明な平板状の部材である。透明基板61の材質は、スペーサー13よりも硬く、透明であれば特に限定されない。たとえば、ガラスや石英を用いることができる。透明基板61の裏面61aには、ヒートシンク16bが接着されている。   The transparent substrate 61 is a transparent flat plate member. The material of the transparent substrate 61 is not particularly limited as long as it is harder than the spacer 13 and transparent. For example, glass or quartz can be used. A heat sink 16b is bonded to the back surface 61a of the transparent substrate 61.

発光体39は、上面39aから底面39bに向かって先細りとなる四角錐台形状である。発光体39の平面視形状は、特に限定されず、矩形状であっても、円形状であってもよい。発光体39の上面39aは、平凸レンズ11の平坦面11aと接着されている。発光体39の底面39bは、透明基板61の上面と接着されている。   The light emitter 39 has a quadrangular frustum shape that tapers from the upper surface 39a toward the bottom surface 39b. The planar view shape of the light emitter 39 is not particularly limited, and may be rectangular or circular. The upper surface 39 a of the light emitter 39 is bonded to the flat surface 11 a of the plano-convex lens 11. The bottom surface 39 b of the light emitter 39 is bonded to the top surface of the transparent substrate 61.

発光体39の側面には反射膜15bが形成され、発光体39の底面39bにはダイクロイックミラー62が形成されている。
反射膜15bは、第1実施形態における反射膜15aと同様のものである。
ダイクロイックミラー62は、発光体39の発する光は反射し、発光体39の発する光と波長の異なる特定の光は透過させる。ダイクロイックミラー62として、たとえば、青色光は透過させ、赤色光と緑色光を反射するものを選択できる。
A reflective film 15 b is formed on the side surface of the light emitter 39, and a dichroic mirror 62 is formed on the bottom surface 39 b of the light emitter 39.
The reflective film 15b is the same as the reflective film 15a in the first embodiment.
The dichroic mirror 62 reflects light emitted from the light emitter 39 and transmits specific light having a wavelength different from that of the light emitted from the light emitter 39. As the dichroic mirror 62, for example, one that transmits blue light and reflects red light and green light can be selected.

ヒートシンク16bは、励起光Leが透明基板61を通って発光体39に入射することを妨げないように、中央部に励起光Leが通過する方向に貫通する貫通穴16cが形成されている。
なお、ヒートシンク16bは、第1実施形態におけるヒートシンク16aと同様のものに、貫通穴16cを形成したものを用いることができる。
The heat sink 16b is formed with a through hole 16c penetrating in the direction in which the excitation light Le passes in the center so as not to prevent the excitation light Le from entering the light emitter 39 through the transparent substrate 61.
The heat sink 16b may be the same as the heat sink 16a in the first embodiment and having a through hole 16c.

本実施形態の光源装置によれば、発光体39を挟む、平凸レンズ11および透明基板61の両方が透明である。そのため、発光体39として蛍光体を用いる場合には、図5に示すように、発光体39に励起光Leを透明基板61の側から入射することで、発光体39によって波長変換された変換光Lcが平凸レンズ11の側から射出される。これにより、透過型の波長変換素子とすることができる。この場合においては、ダイクロイックミラー62は、励起光Leは透過させるが、変換光Lcは反射する性質を有する。   According to the light source device of the present embodiment, both the plano-convex lens 11 and the transparent substrate 61 sandwiching the light emitter 39 are transparent. Therefore, when a phosphor is used as the illuminant 39, as shown in FIG. 5, the converted light converted into the wavelength by the illuminant 39 when the excitation light Le enters the illuminant 39 from the transparent substrate 61 side. Lc is emitted from the plano-convex lens 11 side. Thereby, it can be set as a transmission type wavelength conversion element. In this case, the dichroic mirror 62 has a property of transmitting the excitation light Le but reflecting the converted light Lc.

なお、図1に示す、第1実施形態の光源装置1と同様に、発光体39の上面39aと平凸レンズ11の平坦面11aとの間には、発光体39が発する光を透過する充填剤19が設けられていてもよい。   As in the light source device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, a filler that transmits light emitted from the light emitter 39 is provided between the upper surface 39 a of the light emitter 39 and the flat surface 11 a of the plano-convex lens 11. 19 may be provided.

[プロジェクターの第1実施形態]
本実施形態は、発光体14として蛍光体310aを用いた波長変換素子300a(光源装置1)を、光源装置の一部として用いたプロジェクターである。なお、上記の実施形態と同様の構成要素については、適宜、上記の実施形態と同様の符号を付してその説明を簡略化、あるいは省略する。
[First embodiment of projector]
The present embodiment is a projector using a wavelength conversion element 300a (light source device 1) using a phosphor 310a as the light emitter 14 as a part of the light source device. In addition, about the component similar to said embodiment, the code | symbol similar to said embodiment is attached | subjected suitably, and the description is simplified or abbreviate | omitted.

図6は、本実施形態のプロジェクター1000aの光学系を示す模式図である。
プロジェクター1000aは、光源装置100aと、色分離導光光学系200と、光変調装置400Rと、光変調装置400Gと、光変調装置400Bと、クロスダイクロイックプリズム500と、投写光学系600と、を備えている。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an optical system of the projector 1000a of this embodiment.
The projector 1000a includes a light source device 100a, a color separation light guide optical system 200, a light modulation device 400R, a light modulation device 400G, a light modulation device 400B, a cross dichroic prism 500, and a projection optical system 600. ing.

光源装置100aは、第1光源50、第1コリメーターレンズアレイ53、第1集光レンズ60、拡散部材としての回転拡散板70、第1ピックアップ光学系80、第2光源30、第2コリメーターレンズアレイ33、第2集光レンズ20、第1平行化レンズ21、ダイクロイックミラー22、波長変換光学系320a、フライアイインテグレーター90、偏光変換素子93および第2平行化レンズ94を備えている。   The light source device 100a includes a first light source 50, a first collimator lens array 53, a first condenser lens 60, a rotating diffusion plate 70 as a diffusion member, a first pickup optical system 80, a second light source 30, and a second collimator. The lens array 33, the second condenser lens 20, the first collimating lens 21, the dichroic mirror 22, the wavelength conversion optical system 320a, the fly eye integrator 90, the polarization conversion element 93, and the second collimating lens 94 are provided.

第1光源50は、第1基台51と、第1基台51上に並べて配置された複数の第1固体発光素子52とを備えた光源アレイである。第1固体発光素子52は、ダイクロイックミラー22によって反射可能な青色光を射出する光源である。本実施形態の場合、第1固体発光素子52は、青色(発光強度のピーク:450nm付近)のレーザー光を射出する半導体レーザーであるが、第1固体発光素子52は、ダイクロイックミラー22で反射される波長の光であれば、450nm以外のピーク波長を有する光を射出するものであっても構わない。   The first light source 50 is a light source array including a first base 51 and a plurality of first solid state light emitting elements 52 arranged side by side on the first base 51. The first solid state light emitting device 52 is a light source that emits blue light that can be reflected by the dichroic mirror 22. In the present embodiment, the first solid-state light emitting element 52 is a semiconductor laser that emits blue laser light (peak of emission intensity: around 450 nm), but the first solid-state light emitting element 52 is reflected by the dichroic mirror 22. As long as the light has a wavelength that can be emitted, light having a peak wavelength other than 450 nm may be emitted.

第1コリメーターレンズアレイ53は、各第1固体発光素子52と1対1に対応した複数の第1マイクロレンズ530を備えている。複数の第1マイクロレンズ530は、第1基台51上に並べて配置されている。各第1マイクロレンズ530は、対応する第1固体発光素子52から射出される青色光の光軸上に設置され、当該青色光を平行化する。第1コリメーターレンズアレイ53から射出された青色光は、凸レンズからなる第1集光レンズ60で集光される。第1コリメーターレンズアレイ53と第1集光レンズ60によって、第1光源50から射出された複数の青色光を集光する第1集光光学系55が形成されている。   The first collimator lens array 53 includes a plurality of first microlenses 530 corresponding to the first solid-state light emitting elements 52 on a one-to-one basis. The plurality of first microlenses 530 are arranged side by side on the first base 51. Each first microlens 530 is installed on the optical axis of the blue light emitted from the corresponding first solid-state light emitting element 52 and collimates the blue light. The blue light emitted from the first collimator lens array 53 is condensed by the first condenser lens 60 made of a convex lens. A first condensing optical system 55 that condenses a plurality of blue lights emitted from the first light source 50 is formed by the first collimator lens array 53 and the first condensing lens 60.

拡散部材としての回転拡散板70は、入射した青色光を拡散して入射側とは反対側の面から射出する透過型の回転拡散板である。回転拡散板70は、モーター73により回転駆動される拡散部材としての基板71を備えている。基板71としては、公知の拡散板、たとえば、磨りガラスや、ホログラフィックディフューザー、透明基板の表面にブラスト処理を施したもの、透明基板の内部にビーズのような散乱材を分散させ、散乱材によって光を散乱させるものなどを用いることができる。本実施形態では基板71として円板を用いているが、基板71の形状は円板に限られない。回転拡散板70では、基板71を回転駆動することによって、青色光が照射された部分(被照射部分)が円を描くように、青色光が照射される領域(光照射領域)S1に対して相対的に移動する。   The rotation diffusion plate 70 as a diffusion member is a transmission type rotation diffusion plate that diffuses incident blue light and emits it from a surface opposite to the incident side. The rotary diffusion plate 70 includes a substrate 71 as a diffusion member that is rotationally driven by a motor 73. As the substrate 71, a known diffusion plate, for example, polished glass, a holographic diffuser, a blasted surface of a transparent substrate, a scattering material such as beads dispersed in the transparent substrate, Those that scatter light can be used. In this embodiment, a disc is used as the substrate 71, but the shape of the substrate 71 is not limited to a disc. In the rotating diffusion plate 70, by rotating the substrate 71, a region (light irradiation region) S1 irradiated with blue light is drawn so that a portion irradiated with blue light (irradiated portion) draws a circle. Move relatively.

回転拡散板70から射出された光は、第1ピックアップ光学系80で平行化され、ダイクロイックミラー22に入射する。ダイクロイックミラー22は、その表面が、第1光源50の発光面に対して約45°の角度をなすように、第1光源50の発光面と対峙して配置されている。ダイクロイックミラー22は、第1ピックアップ光学系80から入射する青色光を90°折り曲げてフライアイインテグレーター90側に反射する。   The light emitted from the rotary diffusion plate 70 is collimated by the first pickup optical system 80 and enters the dichroic mirror 22. The dichroic mirror 22 is disposed so as to face the light emitting surface of the first light source 50 so that the surface thereof forms an angle of about 45 ° with respect to the light emitting surface of the first light source 50. The dichroic mirror 22 bends blue light incident from the first pickup optical system 80 by 90 ° and reflects it to the fly eye integrator 90 side.

第1ピックアップ光学系80は、ダイクロイックミラー22と回転拡散板70との間の光の光路上に配置されている。第1ピックアップ光学系80は、回転拡散板70からの光が入射するピックアップレンズとしての第1レンズ81と、第1レンズ81から射出される光を平行化する第2レンズ82とを含んで構成されている。第1レンズ81は、たとえば、光入射面が平面状であり、光射出面が凸の曲面状をなす平凸レンズからなり、第2レンズ82は、たとえば凸レンズからなる。第1ピックアップ光学系80は、回転拡散板70からの光を略平行化した状態でダイクロイックミラー22に入射させる。   The first pickup optical system 80 is disposed on the optical path of light between the dichroic mirror 22 and the rotary diffusion plate 70. The first pickup optical system 80 includes a first lens 81 as a pickup lens into which light from the rotating diffusion plate 70 enters and a second lens 82 that collimates the light emitted from the first lens 81. Has been. The first lens 81 is, for example, a plano-convex lens having a flat light incident surface and a convex light emission surface, and the second lens 82 is, for example, a convex lens. The first pickup optical system 80 causes the light from the rotating diffusion plate 70 to enter the dichroic mirror 22 in a substantially parallel state.

なお、第1ピックアップ光学系80は、回転拡散板70から射出される青色光の広がりに応じて、使用するレンズの屈折率や形状が決められる。また、レンズの数も2つに限らず、1つまたは3つ以上の複数個とすることもできる。   In the first pickup optical system 80, the refractive index and shape of the lens to be used are determined according to the spread of the blue light emitted from the rotary diffusion plate 70. Further, the number of lenses is not limited to two, and may be one or more than two.

第2光源30は、第2基台31と、第2基台31上に並べて配置された複数の第2固体発光素子32とを備えている。第2固体発光素子32は、波長変換素子300aに備えられた蛍光体310aを励起させる励起光を射出する光源である。本実施形態の場合、第2固体発光素子32は、励起光として青色(発光強度のピーク:450nm付近)のレーザー光を射出する半導体レーザーであるが、第2固体発光素子32は、蛍光体310aを励起させることができる波長の光であれば、450nm以外のピーク波長を有する光を射出するものであっても構わない。   The second light source 30 includes a second base 31 and a plurality of second solid state light emitting elements 32 arranged side by side on the second base 31. The second solid-state light emitting element 32 is a light source that emits excitation light that excites the phosphor 310a provided in the wavelength conversion element 300a. In the present embodiment, the second solid-state light emitting element 32 is a semiconductor laser that emits blue laser light (peak of emission intensity: around 450 nm) as excitation light, but the second solid-state light emitting element 32 is a phosphor 310a. As long as the light has a wavelength that can excite the light, it may emit light having a peak wavelength other than 450 nm.

第2コリメーターレンズアレイ33は、各第2固体発光素子32と1対1に対応した複数の第2マイクロレンズ130を備えている。複数の第2マイクロレンズ130は、第2基台31上に並べて配置されている。各第2マイクロレンズ130は、対応する第2固体発光素子32から射出される励起光の光軸上に設置され、当該励起光を平行化する。第2コリメーターレンズアレイ33から射出された励起光は、凸レンズからなる第2集光レンズ20で集光される。   The second collimator lens array 33 includes a plurality of second microlenses 130 corresponding to the second solid-state light emitting elements 32 on a one-to-one basis. The plurality of second microlenses 130 are arranged side by side on the second base 31. Each second microlens 130 is installed on the optical axis of the excitation light emitted from the corresponding second solid-state light emitting element 32 and collimates the excitation light. The excitation light emitted from the second collimator lens array 33 is condensed by the second condenser lens 20 made of a convex lens.

第2集光レンズ20とダイクロイックミラー22との間の励起光の光路上には、両凹レンズからなる第1平行化レンズ21が配置されている。第1平行化レンズ21は、第2集光レンズ20と、第2集光レンズ20における焦点位置との間に配置され、第2集光レンズ20から入射する励起光を平行化してダイクロイックミラー22に射出する。   On the optical path of the excitation light between the second condenser lens 20 and the dichroic mirror 22, a first collimating lens 21 made of a biconcave lens is disposed. The first collimating lens 21 is disposed between the second condensing lens 20 and the focal position of the second condensing lens 20, and collimates the excitation light incident from the second condensing lens 20 to dichroic mirror 22. To ejaculate.

ダイクロイックミラー22は、その表面が、第2光源30の発光面および蛍光体310aの光を射出する側の面に対して約45°の角度をなすように、これら各面と対峙して配置されている。ダイクロイックミラー22は、第1平行化レンズ21から入射する励起光(青色光成分)を90°折り曲げて波長変換光学系320a側に反射するとともに、波長変換光学系320aから入射する蛍光(赤色光成分および緑色光成分)を透過させる。   The dichroic mirror 22 is disposed so as to face the respective surfaces so that the surface thereof forms an angle of about 45 ° with respect to the light emitting surface of the second light source 30 and the light emitting surface of the phosphor 310a. ing. The dichroic mirror 22 bends the excitation light (blue light component) incident from the first collimating lens 21 by 90 ° and reflects it to the wavelength conversion optical system 320a side, and the fluorescence (red light component) incident from the wavelength conversion optical system 320a. And green light component).

波長変換光学系320aは、第1レンズ42と波長変換素子300aとを備える。波長変換素子300aは、上述した、発光体14として蛍光体を用いた第1実施形態の光源装置1であり、蛍光体310aと、蛍光体310aからの蛍光の広がりを抑える平凸レンズ(第2レンズ)11とを備える。   The wavelength conversion optical system 320a includes a first lens 42 and a wavelength conversion element 300a. The wavelength conversion element 300a is the light source device 1 according to the first embodiment using the phosphor as the light emitter 14, and the phosphor 310a and a plano-convex lens (second lens) that suppresses the spread of fluorescence from the phosphor 310a. 11).

第1レンズ42と、平凸レンズ11と、により第2ピックアップ光学系40が構成されている。第2ピックアップ光学系40は、ダイクロイックミラー22と波長変換素子300aとの間の励起光および蛍光の光路上に配置されている。第1レンズ42は、平凸レンズ11から入射される蛍光を平行化する、たとえば、凸レンズからなるレンズである。   A second pickup optical system 40 is configured by the first lens 42 and the plano-convex lens 11. The second pickup optical system 40 is disposed on the optical path of excitation light and fluorescence between the dichroic mirror 22 and the wavelength conversion element 300a. The first lens 42 is a lens made of, for example, a convex lens that collimates the fluorescence incident from the plano-convex lens 11.

第2ピックアップ光学系40は、波長変換素子310aからの蛍光を略平行化した状態でダイクロイックミラー22に入射させる。また、第2ピックアップ光学系40の第1レンズ42および平凸レンズ11は、ダイクロイックミラー22から入射する励起光を集光する機能を兼ねており、励起光を集光させた状態で発光体310aに入射させる。すなわち、第2コリメーターレンズアレイ33と、第2集光レンズ20と、第1平行化レンズ21と、ダイクロイックミラー22と、第2ピックアップ光学系40と、によって、第2光源30から射出された複数の励起光を集光する第2集光光学系35が形成されている。   The second pickup optical system 40 causes the fluorescence from the wavelength conversion element 310a to enter the dichroic mirror 22 in a substantially parallel state. Further, the first lens 42 and the plano-convex lens 11 of the second pickup optical system 40 also have a function of condensing the excitation light incident from the dichroic mirror 22, and the light emitter 310a is focused on the excitation light. Make it incident. That is, the light is emitted from the second light source 30 by the second collimator lens array 33, the second condenser lens 20, the first collimating lens 21, the dichroic mirror 22, and the second pickup optical system 40. A second condensing optical system 35 that condenses a plurality of excitation lights is formed.

なお、第2ピックアップ光学系40は、波長変換素子300aから射出される蛍光の広がりに応じて、使用するレンズの屈折率や形状が決められ、レンズの数も2つに限らず、1つまたは3つ以上の複数個とすることもできる。   In the second pickup optical system 40, the refractive index and shape of the lens to be used are determined according to the spread of the fluorescence emitted from the wavelength conversion element 300a, and the number of lenses is not limited to two. It can also be a plurality of three or more.

蛍光体310aは、第2固体発光素子32から射出される励起光を吸収し、蛍光を発する粒子状の蛍光物質(蛍光体粒子)を有する。蛍光体310aは、波長が約450nmの励起光(青色光)を吸収し、概ね490〜750nm(発光強度のピーク:570nm)の蛍光(黄色光)に変換する機能を有する。蛍光には、緑色光(波長530nm付近)および赤色光(波長630nm付近)が含まれる。   The phosphor 310a has a particulate phosphor (phosphor particle) that absorbs excitation light emitted from the second solid-state light emitting element 32 and emits fluorescence. The phosphor 310a has a function of absorbing excitation light (blue light) having a wavelength of about 450 nm and converting it into fluorescence (yellow light) having a wavelength of about 490 to 750 nm (emission intensity peak: 570 nm). Fluorescence includes green light (near wavelength 530 nm) and red light (near wavelength 630 nm).

蛍光体310aの材質は、硬く、熱に強い材料であれば特に限定されない。たとえば、サファイアを用いることができる。蛍光体310a内には蛍光体粒子が混合されている。
蛍光体粒子としては、通常知られたYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光体を用いることができる。たとえば、平均粒径が10μmの(Y,Gd)(Al,Ga)12:Ceで示される組成のYAG系蛍光体を用いることができる。なお、蛍光体粒子の形成材料は、1種であっても良く、2種以上の形成材料を用いて形成されている粒子を混合したものを蛍光体粒子として用いることとしてもよい。
The material of the phosphor 310a is not particularly limited as long as it is a hard material resistant to heat. For example, sapphire can be used. The phosphor particles are mixed in the phosphor 310a.
As the phosphor particles, commonly known YAG (yttrium, aluminum, garnet) phosphors can be used. For example, a YAG-based phosphor having a composition represented by (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce having an average particle diameter of 10 μm can be used. The phosphor particle forming material may be one kind, or a mixture of particles formed using two or more kinds of forming materials may be used as the phosphor particles.

波長変換素子300aには、第1レンズ42によって集光された励起光(青色光)が、平凸レンズ11から入射される。励起光は、平凸レンズ11によってさらに集光され、蛍光体310aに入射する。蛍光体310aは、励起光が入射する側と同じ側に向けて、励起光の波長を変換した黄色光(蛍光)を射出する。   Excitation light (blue light) collected by the first lens 42 is incident on the wavelength conversion element 300 a from the plano-convex lens 11. The excitation light is further condensed by the plano-convex lens 11 and enters the phosphor 310a. The phosphor 310a emits yellow light (fluorescence) obtained by converting the wavelength of the excitation light toward the same side as the side on which the excitation light is incident.

蛍光体310aから射出された光は、第2ピックアップ光学系40で平行化され、ダイクロイックミラー22に入射する。ダイクロイックミラー22は、第2ピックアップ光学系40から入射する光のうち、励起光(青色光)を反射して除去し、緑色光および赤色光を透過させる。ダイクロイックミラー22には、第2ピックアップ光学系40からの光が入射する入射面と反対側の表面に、第1光源50から射出された青色光が入射し、第2ピックアップ光学系40から射出された光の光軸と平行な方向に反射される。これにより、第2ピックアップ光学系40から射出された緑色光および赤色光と、第1ピックアップ光学系80から射出された青色光とが合成されて白色光となる。   The light emitted from the phosphor 310 a is collimated by the second pickup optical system 40 and enters the dichroic mirror 22. The dichroic mirror 22 reflects and removes excitation light (blue light) from light incident from the second pickup optical system 40, and transmits green light and red light. The blue light emitted from the first light source 50 is incident on the dichroic mirror 22 on the surface opposite to the incident surface on which the light from the second pickup optical system 40 is incident, and is emitted from the second pickup optical system 40. Is reflected in a direction parallel to the optical axis of the reflected light. As a result, the green light and red light emitted from the second pickup optical system 40 and the blue light emitted from the first pickup optical system 80 are combined into white light.

ダイクロイックミラー22で合成された緑色光、赤色光および青色光は、第1フライアイレンズアレイ91および第2フライアイレンズアレイ92からなるフライアイインテグレーター90に入射し、光量分布が均一化される。フライアイインテグレーター90から射出された緑色光、赤色光および青色光は、偏光変換素子93によって偏光方向が一方向に揃えられた直線偏光に変換され、第2平行化レンズ94により平行化され、光源装置100aから射出される。なお、フライアイインテグレーター90および偏光変換素子93は、たとえば特開平8−304739号公報にその詳細が開示されている公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。   The green light, red light, and blue light synthesized by the dichroic mirror 22 are incident on the fly eye integrator 90 including the first fly eye lens array 91 and the second fly eye lens array 92, and the light quantity distribution is made uniform. Green light, red light, and blue light emitted from the fly-eye integrator 90 are converted into linearly polarized light whose polarization direction is aligned in one direction by the polarization conversion element 93, and are collimated by the second collimating lens 94. Injected from the apparatus 100a. Note that the fly-eye integrator 90 and the polarization conversion element 93 are well-known techniques whose details are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-304739, and thus detailed description thereof is omitted.

色分離導光光学系200は、ダイクロイックミラー210、ダイクロイックミラー220、反射ミラー230、反射ミラー240、反射ミラー250およびリレーレンズ260を備えている。色分離導光光学系200は、光源装置100aからの光を赤色光、緑色光および青色光に分離し、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ光変調装置400R、光変調装置400G、光変調装置400Bに導光する機能を有する。   The color separation light guide optical system 200 includes a dichroic mirror 210, a dichroic mirror 220, a reflection mirror 230, a reflection mirror 240, a reflection mirror 250, and a relay lens 260. The color separation light guide optical system 200 separates light from the light source device 100a into red light, green light, and blue light, and the red light, green light, and blue light are respectively modulated by the light modulation device 400R, the light modulation device 400G, and the light modulation. It has a function of guiding light to the device 400B.

ダイクロイックミラー210、ダイクロイックミラー220は、基板上に、所定の波長領域の光を反射して、他の波長領域の光を透過させる誘電体多層膜からなる波長選択透過膜が形成されたミラーである。具体的には、ダイクロイックミラー210は、青色光成分を透過させ、赤色光成分および緑色光成分を反射する。ダイクロイックミラー220は、緑色光成分を反射して、赤色光成分を透過させる。   The dichroic mirror 210 and the dichroic mirror 220 are mirrors in which a wavelength selective transmission film made of a dielectric multilayer film that reflects light in a predetermined wavelength region and transmits light in other wavelength regions is formed on a substrate. . Specifically, the dichroic mirror 210 transmits a blue light component and reflects a red light component and a green light component. The dichroic mirror 220 reflects the green light component and transmits the red light component.

反射ミラー230、反射ミラー240、反射ミラー250は、入射した光を反射するミラーである。具体的には、反射ミラー230は、ダイクロイックミラー210を透過した青色光成分を反射する。反射ミラー240、反射ミラー250は、ダイクロイックミラー220を透過した赤色光成分を反射する。   The reflection mirror 230, the reflection mirror 240, and the reflection mirror 250 are mirrors that reflect incident light. Specifically, the reflection mirror 230 reflects the blue light component transmitted through the dichroic mirror 210. The reflection mirror 240 and the reflection mirror 250 reflect the red light component transmitted through the dichroic mirror 220.

ダイクロイックミラー210を透過した青色光は、反射ミラー230で反射され、青色光用の光変調装置400Bの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー210で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー220でさらに反射され、緑色光用の光変調装置400Gの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー220を透過した赤色光は、入射側の反射ミラー240、リレーレンズ260、射出側の反射ミラー250を経て赤色光用の光変調装置400Rの画像形成領域に入射する。   The blue light transmitted through the dichroic mirror 210 is reflected by the reflection mirror 230 and enters the image forming region of the light modulation device 400B for blue light. The green light reflected by the dichroic mirror 210 is further reflected by the dichroic mirror 220 and enters the image forming area of the light modulation device 400G for green light. The red light transmitted through the dichroic mirror 220 enters the image forming area of the light modulator for red light 400R via the incident-side reflection mirror 240, the relay lens 260, and the emission-side reflection mirror 250.

光変調装置400R、光変調装置400G、光変調装置400Bは、通常知られたものを用いることができ、たとえば、液晶素子410と液晶素子410を挟持する偏光素子420、430とを有した、透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構成される。偏光素子420、430は、たとえば透過軸が互いに直交する構成(クロスニコル配置)となっている。   As the light modulation device 400R, the light modulation device 400G, and the light modulation device 400B, those that are generally known can be used. For example, the light modulation device 400R, the polarization elements 420 and 430 that sandwich the liquid crystal element 410, and the transmission It is composed of a light modulation device such as a liquid crystal light valve. For example, the polarizing elements 420 and 430 have a configuration in which the transmission axes are orthogonal to each other (crossed Nicols arrangement).

たとえば、光変調装置400R、光変調装置400G、光変調装置400Bは、一対の透明基板に液晶を密閉封入した透過型の光変調装置であり、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像情報に応じて、入射側偏光素子420から射出された1種類の直線偏光の偏光方向を変調する。   For example, the light modulation device 400R, the light modulation device 400G, and the light modulation device 400B are transmission type light modulation devices in which liquid crystal is hermetically sealed in a pair of transparent substrates, and given image information using a polysilicon TFT as a switching element. Accordingly, the polarization direction of one type of linearly polarized light emitted from the incident side polarization element 420 is modulated.

クロスダイクロイックプリズム500は、射出側偏光素子430から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム500は、4つの直角プリズムを貼り合せた平面視略正方形状をなしている。直角プリズムを貼り合せた略X字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略X字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光および青色光は曲折され、緑色光の進行方向が揃えられることにより、3つの色光が合成される。   The cross dichroic prism 500 is an optical element that forms a color image by synthesizing an optical image modulated for each color light emitted from the exit side polarization element 430. The cross dichroic prism 500 has a substantially square shape in plan view in which four right angle prisms are bonded. A dielectric multilayer film is formed on the substantially X-shaped interface to which the right-angle prism is bonded. The dielectric multilayer film formed at one of the substantially X-shaped interfaces reflects red light, and the dielectric multilayer film formed at the other interface reflects blue light. By these dielectric multilayer films, red light and blue light are bent, and the traveling direction of green light is aligned, so that three color lights are synthesized.

クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投写光学系600によって拡大投写され、スクリーンSCR上で画像を形成する。   The color image emitted from the cross dichroic prism 500 is enlarged and projected by the projection optical system 600 to form an image on the screen SCR.

本実施形態のプロジェクターによれば、反射型の波長変換素子300aを備えた、高輝度で信頼性に優れたプロジェクターが得られる。   According to the projector of the present embodiment, it is possible to obtain a projector having a high brightness and excellent reliability, which includes the reflective wavelength conversion element 300a.

なお、本実施形態においては、第1実施形態の光源装置1を波長変換素子300aとして用いたが、第2実施形態の光源装置2を波長変換素子300aとして用いてもよい。   In the present embodiment, the light source device 1 of the first embodiment is used as the wavelength conversion element 300a. However, the light source device 2 of the second embodiment may be used as the wavelength conversion element 300a.

[プロジェクターの第2実施形態]
本実施形態は、発光体39として蛍光体310bを用いた波長変換素子300b(光源装置3)を、光源装置の一部として用いたプロジェクターである。なお、上記の実施形態と同様の構成要素については、適宜、上記の実施形態と同様の符号を付してその説明を簡略化、あるいは省略する。
[Second Embodiment of Projector]
The present embodiment is a projector using a wavelength conversion element 300b (light source device 3) using a phosphor 310b as a light emitter 39 as a part of the light source device. In addition, about the component similar to said embodiment, the code | symbol similar to said embodiment is attached | subjected suitably, and the description is simplified or abbreviate | omitted.

図7は、本実施形態のプロジェクター1000bの光学系を示す模式図である。本実施形態は、光源をプロジェクターの第1実施形態における第2光源のみとした構成になっている。   FIG. 7 is a schematic diagram showing an optical system of the projector 1000b of this embodiment. The present embodiment is configured such that the light source is only the second light source in the first embodiment of the projector.

図7に示すように、プロジェクター1000bは、光源装置100bと、色分離導光光学系200と、光変調装置400Rと、光変調装置400Gと、光変調装置400Bと、クロスダイクロイックプリズム500と、投写光学系600と、を備えている。   As shown in FIG. 7, the projector 1000b includes a light source device 100b, a color separation light guide optical system 200, a light modulation device 400R, a light modulation device 400G, a light modulation device 400B, a cross dichroic prism 500, and a projection. And an optical system 600.

光源装置100bは、第2光源30、第2コリメーターレンズアレイ33、第2集光レンズ20、波長変換光学系320b、フライアイインテグレーター90、偏光変換素子93および第2平行化レンズ94を備えている。   The light source device 100b includes a second light source 30, a second collimator lens array 33, a second condenser lens 20, a wavelength conversion optical system 320b, a fly eye integrator 90, a polarization conversion element 93, and a second collimating lens 94. Yes.

波長変換光学系320bは、第1レンズ42と波長変換素子300bとを備える。波長変換素子300bは、発光体として蛍光体を用いた第2実施形態の光源装置3であり、蛍光体310bと、蛍光体310bからの蛍光の広がりを抑える平凸レンズ(第2レンズ)11とを備える。   The wavelength conversion optical system 320b includes a first lens 42 and a wavelength conversion element 300b. The wavelength conversion element 300b is the light source device 3 according to the second embodiment using a phosphor as a light emitter, and includes a phosphor 310b and a planoconvex lens (second lens) 11 that suppresses the spread of fluorescence from the phosphor 310b. Prepare.

第1レンズ42と、平凸レンズ11と、により第2ピックアップ光学系40が構成されている。第2ピックアップ光学系40は、ダイクロイックミラー22と波長変換素子300bとの間の励起光および蛍光の光路上に配置されている。第1レンズ42は、平凸レンズ11から入射される蛍光を平行化する、たとえば、凸レンズからなるレンズである。   A second pickup optical system 40 is configured by the first lens 42 and the plano-convex lens 11. The second pickup optical system 40 is disposed on the optical path of excitation light and fluorescence between the dichroic mirror 22 and the wavelength conversion element 300b. The first lens 42 is a lens made of, for example, a convex lens that collimates the fluorescence incident from the plano-convex lens 11.

蛍光体310bは、第1実施形態と同様に、第2固体発光素子32から射出される励起光(青色光)を蛍光(黄色光)に変換する機能を有する。ここで、励起光の一部は、蛍光(黄色光)に変換されない。すなわち、波長変換素子300bからは赤色、緑色、青色を含む白色光が射出されるようになっている。   Similar to the first embodiment, the phosphor 310b has a function of converting excitation light (blue light) emitted from the second solid-state light emitting element 32 into fluorescence (yellow light). Here, a part of the excitation light is not converted into fluorescence (yellow light). That is, white light including red, green, and blue is emitted from the wavelength conversion element 300b.

波長変換素子300bには、第2固体発光素子32から射出され、第2集光レンズ20によって集光された励起光(青色光)が、透明基板61側から入射される。波長変換素子300bに入射された励起光は、透明基板61を通って蛍光体310bに入射され、蛍光体310bは、入射した側とは逆側(平凸レンズ11側)に、励起光の波長を変換した蛍光を射出する。   Excitation light (blue light) emitted from the second solid-state light emitting element 32 and condensed by the second condenser lens 20 enters the wavelength conversion element 300b from the transparent substrate 61 side. The excitation light incident on the wavelength conversion element 300b enters the phosphor 310b through the transparent substrate 61, and the phosphor 310b sets the wavelength of the excitation light on the opposite side (plano-convex lens 11 side) from the incident side. The converted fluorescence is emitted.

蛍光体310bから射出された光は、第2ピックアップ光学系40で平行化され、第1フライアイレンズアレイ91および第2フライアイレンズアレイ92からなるフライアイインテグレーター90に入射し、光量分布が均一化される。その後、第1実施形態と同様にして、スクリーンSCR上で画像を形成する。   The light emitted from the phosphor 310b is collimated by the second pickup optical system 40, enters the fly eye integrator 90 including the first fly eye lens array 91 and the second fly eye lens array 92, and the light quantity distribution is uniform. It becomes. Thereafter, an image is formed on the screen SCR in the same manner as in the first embodiment.

本実施形態のプロジェクターによれば、透過型の波長変換素子300bを備えた、高輝度で信頼性に優れたプロジェクターが得られる。   According to the projector of the present embodiment, it is possible to obtain a projector with high luminance and excellent reliability, which includes the transmission type wavelength conversion element 300b.

以上、第1から3の実施形態の光源装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、これに限られない。たとえば、第1から3の実施形態の光源装置を他の光学機器(光ディスク装置、自動車のヘッドランプ、照明機器等)に適用することも可能である。   The example in which the light source device according to the first to third embodiments is applied to the projector has been described above, but is not limited thereto. For example, the light source devices of the first to third embodiments can be applied to other optical devices (optical disk devices, automobile headlamps, lighting devices, etc.).

1,1A,2,3,100a,100b…光源装置、11…平凸レンズ(第1の部材)、12…基板(第2の部材)、13…スペーサー、14,39…発光体(発熱体)、15a,15b…反射膜、310a,310b…蛍光体、1000a,1000b…プロジェクター   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 2,3,100a, 100b ... Light source device, 11 ... Plano-convex lens (1st member), 12 ... Board | substrate (2nd member), 13 ... Spacer, 14, 39 ... Light-emitting body (heating element) , 15a, 15b ... reflective film, 310a, 310b ... phosphor, 1000a, 1000b ... projector

Claims (14)

第1の部材と、
第2の部材と、
前記第1の部材と前記第2の部材との間に設けられ、前記第1の部材と前記第2の部材とに熱的に接触した発熱体と、
前記第1の部材と前記第2の部材との間に設けられたスペーサーと、
を備えた光源装置。
A first member;
A second member;
A heating element provided between the first member and the second member and in thermal contact with the first member and the second member;
A spacer provided between the first member and the second member;
A light source device.
前記スペーサーは、前記第1の部材よりも柔らかい、請求項1に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the spacer is softer than the first member. 前記第2の部材は、前記スペーサーよりも柔らかい、請求項1に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the second member is softer than the spacer. 前記発熱体は光を発する、請求項1から3のいずれか1項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the heating element emits light. 前記発熱体は蛍光体である、請求項4に記載の光源装置。   The light source device according to claim 4, wherein the heating element is a phosphor. 前記第1の部材と前記第2の部材のうち少なくとも一方は透明である、請求項4または5に記載の光源装置。   The light source device according to claim 4 or 5, wherein at least one of the first member and the second member is transparent. 前記発熱体は、前記光を反射する反射膜を備えている、請求項4から6のいずれか1項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 4, wherein the heating element includes a reflective film that reflects the light. 前記発熱体は、前記第1の部材と、前記第2の部材と、前記スペーサーとに囲まれて密閉されている請求項1から7のいずれか1項に記載の光源装置。   The light source device according to any one of claims 1 to 7, wherein the heating element is enclosed and sealed by the first member, the second member, and the spacer. 前記発熱体は、前記第1の部材の側から前記第2の部材の側に向かって先細りとなる錐台形状である、請求項1から8のいずれか1項に記載の光源装置。   9. The light source device according to claim 1, wherein the heating element has a frustum shape that tapers from the first member side toward the second member side. 10. 前記第1の部材は平凸レンズ形状である、請求項1から9のいずれか1項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the first member has a plano-convex lens shape. 第1の部材と第2の部材との間に発熱体を挟んで配置する光源装置の製造方法において、
前記第2の部材の一方の側の面上に、前記発熱体よりも厚さのあるスペーサーを設ける工程と、
前記第2の部材の前記一方の側の面上に、前記発熱体を設置する工程と、
前記第1の部材を、前記一方の側から、前記スペーサーに当接させる工程と、
前記第1の部材を、前記スペーサーに押圧し、前記スペーサーと前記第2の部材のうち少なくとも一方を変形させることにより、前記第1の部材を前記発熱体に当接させる工程と、
を有する光源装置の製造方法。
In the method of manufacturing the light source device in which the heating element is disposed between the first member and the second member,
Providing a spacer having a thickness greater than that of the heating element on the surface of one side of the second member;
Installing the heating element on the surface of the one side of the second member;
Bringing the first member into contact with the spacer from the one side;
Pressing the first member against the spacer and deforming at least one of the spacer and the second member to bring the first member into contact with the heating element;
A method of manufacturing a light source device.
前記スペーサーを圧縮変形させることにより、前記第1の部材を発熱体に当接させる、請求項11に記載の光源装置の製造方法。   The method of manufacturing a light source device according to claim 11, wherein the first member is brought into contact with a heating element by compressing and deforming the spacer. 前記第2の部材を圧縮変形させることにより、前記第1の部材を発熱体に当接させる、請求項11に記載の光源装置の製造方法。   The method of manufacturing a light source device according to claim 11, wherein the first member is brought into contact with a heating element by compressing and deforming the second member. 請求項1から10のいずれか1項に記載の光源装置を用いたプロジェクター。   A projector using the light source device according to claim 1.
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