JP2015169929A - 光源装置、光源ユニット、及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リードの磁歪による騒音等を抑制することが可能な光源装置、光源ユニット、及びこれを用いた画像表示装置を提供すること。【解決手段】本技術の一形態に係る光源装置は、光源部と、基板と、ベース部と、振動抑制機構とを具備する。前記光源部は、リードと、前記リードからの電流により発光する発光部とを有する。前記基板は、前記リードに電気的に接続され前記リードに電流を供給する配線部を有する。前記ベース部は、前記光源部と接続される第１の面と、前記第１の面の反対側の前記基板と接続される第２の面と、前記第１及び前記第２の面の間を貫通する前記リードが挿入される貫通孔とを有する。前記振動抑制機構は、前記リードの周囲を囲むように前記貫通孔に挿入される側壁部を有し前記基板に接続された振動抑制部と、前記リードを前記側壁部に固定する固定部とを有する。【選択図】図１０

Description

本技術は、光源装置、光源ユニット、及びこれを用いた画像表示装置に関する。

従来からプロジェクタ等の画像表示装置が広く用いられている。例えば光源からの光が液晶素子等の光変調素子により変調され、その変調光がスクリーン等に投影されることで画像が表示される。光源としては、水銀ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等が用いられる。このうちＬＥＤやＬＤ等の固体光源は寿命が長く従来のようなランプ交換が不要であり、また電源を入れて即時に点灯するといった利点を有する。

一方、光源としてＬＤ等が用いられる場合には、レーザ素子に接続されたリードピンの磁歪による振動が問題となる場合がある。すなわちリードピンとして磁性体が用いられる場合にリードピンに電流に流されると磁歪が生じる。そしてリードピンが振動する音が騒音となってしまう場合がある。例えば特許文献１には、リードピンに流れる電流により生じる磁歪変形に起因する破損や騒音を防止するための技術が開示されている。

国際公開第２０１１／０９２７３５号

このようにリードの磁歪による騒音等を抑制することが可能な技術が求められている。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、リードの磁歪による騒音等を抑制することが可能な光源装置、光源ユニット、及びこれを用いた画像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る光源装置は、光源部と、基板と、ベース部と、振動抑制機構とを具備する。
前記光源部は、リードと、前記リードからの電流により発光する発光部とを有する。
前記基板は、前記リードに電気的に接続され前記リードに電流を供給する配線部を有する。
前記ベース部は、前記光源部と接続される第１の面と、前記第１の面の反対側の前記基板と接続される第２の面と、前記第１及び前記第２の面の間を貫通する前記リードが挿入される貫通孔とを有する。
前記振動抑制機構は、前記リードの周囲を囲むように前記貫通孔に挿入される側壁部を有し前記基板に接続された振動抑制部と、前記リードを前記側壁部に固定する固定部とを有する。

この光源装置は、リードの周囲を囲む側壁部と、リードを側壁部に固定する固定部とを含む振動抑制機構を具備する。これによりリードの磁歪による騒音等を抑制することができる。

前記固定部は、前記リードと前記側壁部との間に供給される流動性の固定材料であってもよい。
流動性の固定材料を供給することでリードを側壁部に容易に固定することができる。

前記側壁部は、前記リードとの間に、前記固定材料に毛細管力を作用させることが可能な距離を開けて配置されてもよい。
これにより固定部材を十分に供給することが可能となり、リードと側壁部とを十分に固定することができる。

前記側壁部は、１以上の開口部を有してもよい。
これにより固定材料に毛細管力を十分に作用させることができる。

前記側壁部は、メッシュ部を有してもよい。
これにより固定材料に毛細管力を十分に作用させることができる。

前記側壁部は、コイル形状を有してもよい。
これにより固定材料に毛細管力を十分に作用させることができる。

前記側壁部は、前記貫通孔の内周面から離間して前記貫通孔に挿入されてもよい。
これによりベース部との電気的な絶縁を十分に確保することができる。

前記固定材料は、前記リードと前記配線部とを電気的に接続してもよい。
このようにリード及び側壁部の固定と、リード及び配線部の接続とが、ともに固定材料により実現されてもよい。これにより光源装置の組立性を向上させることが可能となる。

前記前記振動抑制部は、前記側壁部に連結され前記基板に当接される鍔部を有してもよい。
鍔部が設けられることで、振動抑制部を基板に十分に固定することが可能となり、リードの磁歪による騒音等を十分に抑制することができる。

前記固定材料は、前記鍔部を前記基板に固定してもよい。
鍔部の基板への固定に固定材料が用いられてもよい。これにより光源装置の組立性を向上させることが可能となる。

前記固定材料は、半田であってもよい。
半田を用いることで光源装置の組立性を向上させることができる。

前記ベース部は、前記光源部の熱を放出可能な放熱部材であってもよい。
これにより光源部から発生する熱の影響を十分に抑えることができる。

本技術の一形態に係る光源ユニットは、前記光源部と、前記基板と、前記ベース部と、前記振動抑制機構とを具備する。

本技術の一形態に係る画像表示装置は、前記光源装置と、画像生成システムと、投射システムとを具備する。
前記画像生成システムは、照射された光をもとに画像を生成する画像生成素子と、前記画像生成素子に前記光源装置からの光を照射する照明光学系とを有する。
前記投射システムは、前記画像生成素子により生成された画像を投射する。

以上のように、本技術によれば、リードの磁歪による騒音等を抑制することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術の一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。 光源装置の構成例を示す斜視図である。 図２に示す光源装置の上面部分を取り外した状態の図である。 図３に示す光源装置を上方から見た平面図である。 光源装置による光の出射を説明するための概略的な構成図である。 集光ユニットの構成例を示す斜視図である。 図６に示す集光ユニットを上方から見た平面図である。 ヒートシンクと、ヒートシンクが有する接続部と、当該接続部に取り付けられる実装基板とを模式的に示す図である。 図８のＣ−Ｃ線での断面図である。 レーザ光源が装着されている部分を拡大して示す図である。 振動抑制部の構成例を示す斜視図である。 他の実施形態に係る振動抑制機部の構成例を示す図である。 他の実施形態に係る振動抑制機部の構成例を示す図である。 半田の供給方法の一例を示す模式的な図である。 リードの磁歪による騒音等を抑制するための他の構成例を示す図である。

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

［画像表示装置］
図１は、本技術の一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。画像表示装置５００は、例えばプレゼンテーション用、もしくはデジタルシネマ用のプロジェクタとして用いられる。その他の用途に用いられる画像表示装置にも、以下に説明する本技術は適用可能である。

画像表示装置５００は、白色光を出射可能な光源装置１００と、光源装置１００からの光をもとに画像を生成する画像生成システム２００と、生成された画像を図示しないスクリーン等に投射する投射システム４００とを有する。

光源装置１００は、赤色光、緑色光、及び青色光を含む白色光Ｗを出射する。光源装置１００については後に詳しく説明する。

画像生成システム２００は、照射された光をもとに画像を生成する画像生成素子２１０と、画像生成素子２１０に光源装置１００からの出射光を照射する照明光学系２２０とを有する。また画像生成システム２００は、インテグレータ素子２３０と、偏光変換素子２４０と、集光レンズ２５０とを有する。

インテグレータ素子２３０は、二次元に配列された複数のマイクロレンズを有する第１のフライアイレンズ２３１、及び、その各マイクロレンズに１つずつ対応するように配列された複数のマイクロレンズを有する第２のフライアイレンズ２３２を含んでいる。

光源装置１００からインテグレータ素子２３０に入射する白色光Ｗは、第１のフライアイレンズ２３１のマイクロレンズによって複数の光束に分割され、第２のフライアイレンズ２３２における対応するマイクロレンズにそれぞれ結像される。第２のフライアイレンズ２３２のマイクロレンズのそれぞれが、二次光源として機能し、輝度が揃った複数の平行光を、偏光変換素子２４０に入射光として照射する。

インテグレータ素子２３０は、全体として、光源装置１００から偏光変換素子２４０に照射される入射光を、均一な輝度分布に整える機能を有する。

偏光変換素子２４０は、インテグレータ素子２３０等を介して入射する入射光の、偏光状態を揃える機能を有する。この偏光変換素子２４０は、例えば光源装置１００の出射側に配置された集光レンズ２５０等を介して、青色光Ｂ３、緑色光Ｇ３及び赤色光Ｒ３を含む白色光を出射する。

照明光学系２２０は、ダイクロイックミラー２６０及び２７０、ミラー２８０、２９０及び３００、リレーレンズ３１０及び３２０、フィールドレンズ３３０Ｒ、３３０Ｇ及び３３０Ｂ、画像生成素子としての液晶ライトバルブ２１０Ｒ、２１０Ｇ、及び２１０Ｂ、ダイクロイックプリズム３４０を含んでいる。

ダイクロイックミラー２６０及び２７０は、所定の波長域の色光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過させる性質を有する。図１を参照して、例えば、ダイクロイックミラー２６０が、緑色光Ｇ３及び青色光Ｂ３を選択的に反射する。ダイクロイックミラー２７０は、ダイクロイックミラー２６０により反射された緑色光Ｇ３及び青色光Ｂ３のうち、緑色光Ｇ３を選択的に反射する。残る青色光Ｂ３が、ダイクロイックミラー２７０を透過する。これにより、光源装置１００から出射された光が、異なる色の複数の色光に分離される。なお複数の色光に分離するための構成や、用いられるデバイス等は限定されない。

分離された赤色光Ｒ３は、ミラー２８０により反射され、フィールドレンズ３３０Ｒを通ることによって平行化された後、赤色光の変調用の液晶ライトバルブ２１０Ｒに入射する。緑色光Ｇ３は、フィールドレンズ３３０Ｇを通ることによって平行化された後、緑色光の変調用の液晶ライトバルブ２１０Ｇに入射する。青色光Ｂ３は、リレーレンズ３１０を通ってミラー２９０により反射され、さらにリレーレンズ３２０を通ってミラー３００により反射される。ミラー３００により反射された青色光Ｂ３は、フィールドレンズ３３０Ｂを通ることによって平行化された後、青色光の変調用の液晶ライトバルブ２１０Ｂに入射する。

液晶ライトバルブ２１０Ｒ、２１０Ｇ及び２１０Ｂは、画像情報を含んだ画像信号を供給する図示しない信号源（例えばＰＣ等）と電気的に接続されている。液晶ライトバルブ２１０Ｒ、２１０Ｇ及び２１０Ｂは、供給される各色の画像信号に基づき、入射光を画素毎に変調し、それぞれ赤色画像、緑色画像及び青色画像を生成する。変調された各色の光（形成された画像）は、ダイクロイックプリズム３４０に入射して合成される。ダイクロイックプリズム３４０は、３つの方向から入射した各色の光を重ね合わせて合成し、投射システム４００に向けて出射する。

投射システム４００は、画像生成素子２１０により生成された画像を投射する。投射システム４００は、複数のレンズ４１０等を有し、ダイクロイックプリズム３４０によって合成された光を図示しないスクリーン等に照射する。これによりフルカラーの画像が表示される。

図２は、光源装置１００の構成例を示す斜視図である。図３は、図２に示す光源装置１００の上面部分を取り外した状態の図である。図３では、図２に示すヒートシンク９０の図が省略されている。

光源装置１００は、青色波長域のレーザ光、及び、そのレーザ光によって励起される蛍光物質から生じる赤色波長域から緑色波長域の光を合成して白色光を出射する。図２に示すように、光源装置１００は、底部に設けられた基体部１と、基台部１に支持される筐体部３とを有する。基台部１には、１以上の固体光源を有する光源ユニット３０と、光源ユニット３０の光を受けて白色光を生成して出射する蛍光体ユニット４０とが装着される。図３に示すように、筐体部３内の空間部４にて、光源ユニット３０からの出射光Ｌが蛍光体ユニット４０に照射される。

基台部１は、平面形状でなり、また一方向に延びる細長い形状を有する。基台部１の細長く延びる長手方向が光源装置１００の左右方向となり、長手方向に直交する短手方向が前後方向となる。従って短手方向で対向する２つの長手部分の一方が前方側５となり、他方が後方側６となる。また長手方向及び短手方向の両方に直交する方向が、光源装置１００の高さ方向となる。図１に示す例では、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向が、それぞれ左右方向、前後方向及び高さ方向となる。

図３に示すように、基台部１の後方側６には、長手方向に並ぶように２つの光源ユニット３０が配置される。光源ユニット３０は、１以上の固体光源として、青色レーザ光Ｂ１を出射可能な複数のレーザ光源（レーザダイオード）３１を有する（図４参照）。複数のレーザ光源３１は、前後方向を光軸方向として、その方向に沿って前方側５に向けて青色レーザ光Ｂ１が出射されるように配置される。

２つの光源ユニット３０の前方には、それぞれ集光光学系が配置される。集光光学系は、複数のレーザ光源３１からの青色レーザ光Ｂ１を蛍光体ユニット４０の所定のポイントに集光させる。図３では、光源ユニット３０の前方に支持部３２が図示されている。支持部３２は、光源ユニット３０と集光光学系とを１つのユニットとして支持する部材である。この支持部３２により、光源ユニット３０と集光光学系とを有する集光ユニット３３が構成される。

この集光ユニット３３により集光された青色レーザ光Ｂ１を励起光として、蛍光体ユニット４０から白色光が光軸Ａに沿って出射される。白色光の光軸Ａの方向は、複数のレーザ光源３１からの青色レーザ光Ｂ１の光軸方向と同じ方向に設定されている。すなわち蛍光体ユニット４０は、青色レーザ光Ｂ１の光軸方向と同じ方向で白色光が出射されるように、基台部１の前方側５に配置されている。

図４は、図３に示す光源装置１００を上方から見た平面図である。図４では、支持部３２の図示が省略されている。図５は、光源装置１００による光の出射を説明するための概略的な構成図である。

光源ユニット３０が有する複数のレーザ光源３１は、例えば、４００ｎｍ−５００ｎｍの波長範囲内に発光強度のピーク波長を有する青色レーザ光Ｂ１を発振可能な青色レーザ光源である。固体光源として、ＬＥＤ等の他の光源が用いられてもよい。また固体光源に代えて、水銀ランプ、キセノンランプ等の他の光源が用いられる場合でも、本技術は適用可能である。

集光ユニット３３に含まれる集光光学系３４は、複数のレーザ光源３１から出射された青色レーザ光Ｂ１を、蛍光体ユニット４０の蛍光体４１上に集光する。集光光学系３４は、非球面反射面３５と、平面反射部３６とを有する。非球面反射面３５は、複数のレーザ光源３１からの出射光を反射して集光する。平面反射部３６は、非球面反射面３５により反射された光を蛍光体４１へ反射する。これにより複数のレーザ光源３１からの青色レーザ光Ｂ１が、蛍光体ユニット４０が有する蛍光体４１上の所定のポイントＰに集光される。なお集光光学系３４の構成は限定されない。

蛍光体ユニット４０の内部には、図５に示す蛍光体ホイール４２が設けられる。蛍光体ホイール４２は、青色レーザ光Ｂ１を透過させる円盤形状の基板４３と、その基板４３上に設けられた蛍光体層４１とを有している。基板４３の中心には、蛍光体ホイール４２を駆動するモータ４５が接続され、蛍光体ホイール４２は、基板４３の中心を通る法線に回転軸４６を有し、回転軸４６を中心として回転可能に設けられている。回転軸４６は、蛍光体層４１の所定のポイントＰが蛍光体ユニット４０の略中央（光軸Ａ上）に位置するように、光軸Ａとは異なる位置に配置される。

蛍光体層４１は、約４４５ｎｍの中心波長を持つ青色レーザ光Ｂ１によって励起されて蛍光を発する蛍光物質を含んでいる。そして蛍光体層４１は、複数のレーザ光源３１が出射する青色レーザ光Ｂ１の一部を、赤色波長域から緑色波長域までを含む波長域の光（すなわち黄色光）に変換して出射する。蛍光体層４１に含まれる蛍光物質としては、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体が用いられる。

また、蛍光体層４１は、励起光の一部を吸収する一方、励起光の一部を透過させることにより、複数のレーザ光源３１から出射された青色レーザ光Ｂ１も出射することができる。これにより、蛍光体層４１から出射される光は、青色の励起光と黄色の蛍光との混色による白色光となる。このように励起光の一部を透過させるため、蛍光体層４１は、例えば光透過性を有する粒子状の物質であるフィラー粒子を含んでいてもよい。

モータ４５によって基板４３が回転することにより、レーザ光源３１は、蛍光体層４１上の照射位置を相対的に移動させながら、蛍光体層４１に励起光を照射する。これにより蛍光体ユニット４０により、蛍光体層４１を透過した青色レーザ光Ｂ２と、蛍光体層４１からの可視光である緑色光Ｇ２及び赤色光Ｒ２を含む白色光が合成光として出射される。

光源装置１００の構成は限定されない、例えば図５に示す構成とは異なる構成の蛍光体ユニットが用いられてもよい。あるいは蛍光体ユニットが用いられない構成も考えられる。赤色レーザ光を出射する赤色レーザ光源、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ光源、及び青色レーザ光を出射する青色レーザ光源をそれぞれ有する光源装置が用いられてもよい。この場合、ＲＧＢの３色のレーザ光が合成されて白色光が生成される。

図６は、集光ユニット３３の構成例を示す斜視図である。図６では、支持部３２の図示が省略されている。図７は、図６に示す集光ユニット３３を上方から見た平面図である。

本実施形態では、光源ユニット３０として２８個のレーザ光源３１を有するレーザ光源アレイが用いられる。光源ユニット３０は、開口４８が形成された板状のフレーム４９を有し、フレーム４９の裏面５０（後方側６の面）に、複数のレーザ光源３１が実装された実装基板５１（ＰＣＢ等）が配置される。複数のレーザ光源３１は、フレーム４９の開口４８を介して、前方側５に向けて光軸Ａの光軸方向と同じ方向に沿って青色レーザ光Ｂ１を出射する。

フレーム４９の前面５２（前方側５の面）には、複数のレーザ光源３１の位置に応じて２８個のコリメータレンズ５３が配置される。コリメータレンズ５３は、各レーザ光源３１から出射される青色レーザ光Ｂ１を略平行光束にする。なお図面上においてコリメータレンズ５３をレーザ光源３１として説明を行う場合がある。

光源ユニット３０の構成は限定されず、例えばフレーム４９が用いられなくてもよい。レーザ光源３１の数や配列、コリメータレンズ５３の構成等も限定されない。なお図面上では複数のレーザ光源３１（コリメータレンズ５３）から出射される青色レーザ光Ｂ１の一部の光束が図示されている。

複数のレーザ光源３１の前方側５には、非球面反射面３５を有する反射部材５６が配置される。非球面反射面３５は、典型的には鏡面状の凹面反射面であり、複数のレーザ光源３１からの青色レーザ光Ｂ１を反射して集光可能なように形状が設計される。この非球面反射面３５により、青色レーザ光Ｂ１が平面反射部３６に向けて反射される。

平面反射部３６は、非球面反射面３５により反射された青色レーザ光Ｂ１を蛍光体層４１上の所定のポイントＰへ反射する平面反射面３７を有する。平面反射面３７は、典型的には鏡面である。平面反射部３６としては、例えば反射ミラーが用いられる。

［光源ユニット］
光源ユニット３０についてさらに詳しく説明する。図８は、ヒートシンク９０と、ヒートシンク９０が有する接続部９１と、当該接続部９１に取り付けられる実装基板５１とを模式的に示す図である。ヒートシンク９０の接続部９１の表面側に、図６等に示すフレーム４９等が接続される。なお図８では、実装基板５１に実装されるレーザ光源３１（コリメータレンズ５３）の図示は省略されている。

図９は、図８のＣ−Ｃ線での断面図である。図９には、ヒートシンク９０の接続部９１に取り付けられる実装基板５１と、実装基板５１に実装される複数のレーザ光源３１が図示されている。また図９には、実装基板５１と複数のレーザ光源３１との間に配置されるヒートスプレッダ９５が図示されている。

図９に示すように、接続部９１には、高さ方向に延在し、左右方向に並ぶ、複数の凹部９２が形成されている。図８に示すように、その凹部９２を覆うようにして、複数のスリット５８を有する実装基板５１が取り付けられる。実装基板５１は、スリット５８間の実装部５９が凹部９２を覆うように取り付けられる。実装基板５１の上にはヒートスプレッダ９５が配置され、ヒートスプレッダ９５を介して、実装基板５１の実装部５９上に複数のレーザ光源３１が実装される。

図１０は、レーザ光源３１が装着されている部分を拡大して示す図である。本実施形態のレーザ光源３１は、パッケージ型の半導体レーザであり、リード６１と、リード６１を介して供給される電流により発光する発光部としての半導体レーザ素子６２と、ステム６３と、パッケージ６４とを有する。レーザ素子６２はステム６３上に配置され、ステム６３と気密に接続されるパッケージ６４により覆われる。パッケージ６４の上面部６５には出射領域が設けられ、当該出射領域を介してレーザ素子６２からの光が出射される。

レーザ光源３１は、本実施形態において光源部として機能する。なお半導体レーザ素子６２の具体的な構成は限定されない。

ステム６３には、図示しない貫通孔が設けられ、当該貫通孔にリード６１が挿入される。そして挿入されたリード６１とレーザ素子６２とが電気的に接続される。ステム６３の下面側のリード６１が挿入される部分にはガラス材６６が充填され、パッケージ６４内の気密性が保たれている。

ステム６３及びパッケージ６４の材料としては、例えば鉄、銅、鉄・ニッケル系合金等、種々の金属材料が用いられる。ガラス材６６としては、例えばソーダ系ガラスが用いられる。リード６１の材料としては、例えば鉄ニッケル軟質磁性材料（パーマロイ）等の磁性材料が用いられる。各部材の材料はとくに限定されるわけではない。以下でも説明するように、本技術では、リード６１に磁性材料が用いられる場合において、リード６１の磁歪による騒音等を十分に抑制することが可能である。

図１０には、１本のリード６１が図示されているが、紙面の奥側に（ｚ軸方向に並んで）もう１本のリードが配置されている。すなわち１つのレーザ光源３１に対して２本のリードが設けられる。なおリードの数は限定されず、例えば１つのレーザ光源３１に３本以上のリードが配置されてもよい。

図１０には図示されていないが、実装基板５１には、リード６１に電気的に接続され、当該リード６１に電流を供給する配線部としての回路パターンが形成される。回路パターンの所定のランドと、リード６１とがスルーホール６７を介して電気的に接続されことで、リード６１に電流が供給される。実装基板５１や回路パターンの材料や具体的な構成は限定されない。

ヒートスプレッダ９５は、レーザ光源３１と接続される第１の面９６と、第１の面９６の反対側の実装基板５１と接続される第２の面９７と、第１及び第２の面９６及び９７の間を貫通する、リード６１が挿入される貫通孔９８とを有する。ヒートスプレッダ９５は、例えば銅等の熱伝導性が高い材料で形成される。ヒートスプレッダ９５は、本実施形態において、ベース部に相当し、レーザ光源３１の熱を放出可能な放熱部材として機能する。

ヒートスプレッダ９５とレーザ光源３１との接続方法、及びヒートスプレッダ９５と実装基板５１との接続方法は限定されない。例えば図１０に示すように、ネジ６８を介して、レーザ光源３１、ヒートスプレッダ９５、及び実装基板５１が互いに固定されてもよい。

本実施形態では、ヒートスプレッダ９５の厚みＴ１は約４ｍｍであり、貫通孔９８の直径Ｔ２は約３ｍｍである。第１の面９６に接続されたレーザ光源３１の高さ（パッケージの上面部６５までの高さ）Ｔ３は約５ｍｍである。実装基板５１の厚みＴ４は、約１ｍｍである。貫通孔９８に挿入されるリード６１の直径は約０．７ｍｍである。これらの寸法に限定されるわけではない。

本実施形態に係る光源ユニット３０では、リード６１の磁歪による騒音等を抑制するための機構として、振動抑制機構７０が設けられる。振動抑制機構７０は、実装基板５１に接続された振動抑制部７１と、リード６１を振動抑制部７１に固定する固定部７２とを有する。振動抑制部７１は、リード６１の周囲を囲むようにヒートスプレッダ９５の貫通孔９８に挿入される側壁部７３を有する。固定部７２は、この側壁部７３にリード６１を固定する。

図１１は、振動抑制部７１の構成例を示す斜視図である。振動抑制部７１は、中空の円筒形状からなる側壁部７３と、側壁部７３の一方の端部に形成された鍔部７４とを有する。鍔部７４は、側壁部７３と連結して形成されている。

側壁部７３により囲まれている内部空間の大きさ、すなわち側壁部７３の断面の直径Ｔ５は、約１ｍｍである。また側壁部７３の高さＴ６は、約４ｍｍである。鍔部７４の直径Ｔ７は約２．５ｍｍである。振動抑制部７１の材料は限定されないが、本実施形態では、例えば黄銅（ニッケル下地金メッキ処理有）等の、導電性を有する金属材料が用いられる。その他の材料が用いられてもよい。振動抑制部７１として、例えばハトメ部材を用いることが可能である。

振動抑制部７１を実装基板５１に接続する方法は限定されない。図１０に示すように本実施形態では、実装基板５１に形成されたスルーホール６７に側壁部７３が嵌め込まれる。これにより簡単に振動抑制部７１を実装基板５１に接続することができる。側壁部７３がスルーホール６７に挿入されると、鍔部７４は実装基板５１に当接する。これにより振動抑制部７１を実装基板５１に十分に固定することが可能となる。また鍔部７４はストッパーとして機能し、振動抑制部７１が必要以上に貫通孔９８の内部に入り込むのを防止する。

また側壁部７３は、ヒートスプレッダ９５に形成された貫通孔９８の内周面９９から離間して貫通孔９８に挿入される。側壁部７３と貫通孔９８の内周面９９との間は、絶縁部として機能し、ヒートスプレッダ９５と振動抑制部７１との電気的な絶縁が十分に確保される。

本実施形態に係る固定部７２は、リード６１と側壁部７３との間に供給される流動性の固定材料である。本実施形態では、固定材料として半田７５が用いられる。流動性の固定材用を用いることで、リード６１を側壁部７３に容易に固定させることが可能となる。なお固定部７２として、固形の固定材料が用いられてもよい。

図１０に示すように、側壁部７３は、リード６１との間に、半田７５に毛細管力を作用させることが可能な距離を開けて配置される。従って振動抑制部７１の鍔部７４に半田７５が供給されると、毛細管現象により、リード６１と側壁部７３との間に半田７５が呼び込まれる。この結果、半田７５を十分に供給することが可能となり、リード６１と側壁部７３とを十分に固定することが可能となる。すなわち振動抑制部７１は、呼び込み部材としての機能も有する。

また側壁部７３は、先端部７７（鍔部７４が形成されている端部と反対側の端部）が、ヒートスプレッダ９５の第１の面９６に達しないように、その高さＴ６が設定されている。これにより側壁部７３の先端部７７がレーザ光源３１のステム６３を押圧することで、レーザ光源３１の装着に影響を与えてしまうことを防止することができる。

また側壁部７３の高さＴ６が上記のように設定されることで、側壁部７３の先端部７７がガラス材６６に接触すること、又は呼び込まれた半田７５がガラス材に接触することを防止することができる。この結果、ガラス材６６による封止が損なわれることがなく、パッケージ６４内の気密性を十分に維持することができる。

なお側壁部７３の先端部７７から半田７５がはみ出すオーバーランを防止するために、先端部７７の部分に半田をはじく加工がされてもよい。例えば半田をはじく材料が先端部７７付近に塗布されてもよいし、あるいは先端部７７自身が半田をはじく材料で形成されてもよい。そのような材料としては、例えばフッ素材料やシリコン材料等があげられる。

側壁部７３の高さＴ６は、側壁部７３や半田７５によるステム６３やガラス材６６への影響が防止可能な範囲で、適宜設計されてよい。

また本実施形態では、鍔部７４に半田７５が供給されることで、リード６１と、実装基板５１上の回路パターン（ランド）との電気的な接続が実現される。すなわち本実施形態では、リード６１及び側壁部７３の固定と、リード６１及びランドの電気的な接続とが、ともに半田７５により実現される。また半田７５により、鍔部７４を実装基板５１に十分に固定することができる。この結果、光源ユニット３０の組立性を向上させることができる。

光源ユニット３０の組立の一例を簡単に説明する。リード６１を有するレーザ光源３１が準備される。上記したように保持部材等により複数のレーザ光源３１が一体的に保持されてもよい。実装基板５１のスルーホール６７に振動抑制部７１が装着される。ヒートスプレッダ９５の第１の面９６にレーザ光源３１（保持部材等）が接続され、第２の面９７には実装基板５１が接続される。この際、側壁部７３の内部にリード６１が挿入されるように、各部材が接続される。ネジ６８等により各部材が固定され、鍔部７４に半田７５が供給される。このように簡単に光源ユニット３０を組み立てることができる。

以上、本実施形態に係る光源装置１００、及び光源ユニット３０では、リード６１の周囲を囲む側壁部７３と、リード６１を側壁部７３に固定する固定部７２とを含む振動抑制機構７０が用いられる。これによりリード６１の磁歪による騒音等を抑制することができる。

例えばリードに磁性材料が用いられている場合に、レーザ光源をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動させると、磁歪によりリードが振動し、音が発生することが多い。この対策として、ＰＷＭ駆動ではなく、ＣＷ（Continuous Wave）駆動（定電流駆動）させることが考えられる。しかしながらＣＷ駆動の場合、出射光の輝度を変化させるために電流の大きさを変化させると、図５に示す蛍光体層４１にあたるレーザ光の強度が変化してしまう。この結果、最終的に蛍光体層４１を通った光に色変化が発生してしまう。

また、用いられるヒートスプレッダの厚みを小さくし、リードの振動する箇所を短くすることで、発生する磁歪音をより人が聞こえづらい周波数帯にシフトする方法も考えられる。人が聞こえづらい周波数帯は、例えば可聴周波数帯域の高周波側や可聴周波数帯域外の周波数帯を含む。本出願人が検証した結果、ヒートスプレッダの厚みを４ｍｍから３ｍｍに変更した場合に、磁歪音の周波数を９６００Ｈｚから１２８００Ｈｚにシフトさせることができた。その結果、騒音レベルを＋２５ｄＢから＋１４ｄＢに抑えることができた。しかしながらヒートスプレッダの厚みを小さくすると、レーザ光源から発生した熱を放出する性能が低下してしまい、熱による影響を抑えることが難しくなる。例えばレーザ光源の寿命が短くなってしまう。

このような問題に対して、本技術に係る振動抑制機構７０は有効である。すなわち実装基板５１に振動抑制部７１を設け、側壁部７３内にリード６１を通して半田７５を充填させる。これにより、振動するリード６１をより強く固定することができ、磁歪により振動が発生し得る箇所を太くすることができる。この結果、リード６１の振動を抑制することができる。

また側壁部７３の先端部７７からはみ出る、半田７５がついていない振動しやすいリード部分を短くすることができる。これにより、上記で説明したようなヒートスプレッダの厚みを小さくしたときと同様の効果を実現することができる。すなわち磁歪音の周波数を高い周波数帯にシフトさせて、騒音レベルを低下させることができる。

また実装基板５１に、振動抑制部７１を自動機等により取り付けることが可能となり、光源装置１００、及び光源ユニット３０における優れた組立性を実現することができる。

＜その他の実施形態＞
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することが
できる。

図１２及び図１３は、他の実施形態に係る振動抑制機部の構成例を示す図である。図１２Ａ−Ｃに示す例では、固定部として機能する半田に作用する毛細管力を向上させるために、以下に示すような構成が採用されている。

図１２Ａに示す側壁部１５１は、１以上の開口部１５２を有する。開口部１５２の数、大きさ、形状、形成位置等は限定されない。例えば毛細管力を向上させたい部分のみに、開口部１５２が形成されてもよい。開口部１５２を形成することで、側壁部１５１の比表面積が増大して、毛細管現象が促進される。

図１２Ｂに示す側壁部１５３は、メッシュ部１５４を有する。メッシュ部とは、網目状に形成された部分である。メッシュ部１５４は側壁部１５３の全体にわたって形成されてもよいし、側壁部１５３の一部に形成されてもよい。すなわち毛細管力を向上させたい部分のみにメッシュ部１５４が形成されてもよい。例えば側壁部１５３の鍔部１５５側の部分のみにメッシュ部１５４が形成されるような構成が考えられる。

メッシュ部１５４は、斜め方向に並ぶ矩形の開口が複数形成されることで実現されてもよい。あるいは、側壁部１５３に開口部が形成され、そこにメッシュ部材が嵌め込まれることで、メッシュ部１５４が実現されてもよい。なおメッシュの大きさは限定されない。

図１２Ｃに示す側壁部１５６は、コイル形状を有する。すなわち側壁部１５６は、鍔部１５７と、鍔部１５７に連結するコイル部１５８を有する。コイル部１５８は直線上の棒部材が螺旋状に曲げることで形成される。コイル部１５８の太さや、コイル部１５８の巻き数は限定されない。メッシュ部１５４やコイル部１５８を形成することにより毛細管現象を促進することができる。

図１３Ａに示す振動抑制部１６０では、鍔部１６１に切欠き１６２が形成されている。切欠き１６２は、鍔部１６１の中心（側壁部１６３に囲まれた空間の中心）から放射状に広がるような形状で形成されている。切欠き１６２の数や形状は限定されず、切欠き１６２の代わりに１以上の開口が形成されてもよい。切欠き１６２や開口が形成されることで、鍔部１６１上に供給された半田が実装基板のランドも巻き込んで半田フィレットを形成することになる。この結果、ランド及びリードが確実に電気的に接続される。

なお図１４に示すように、鍔部１６５が存在する領域よりも大きい領域に対して半田７５が供給されてもよい。これによりランドを巻き込んだ形で半田フィレット７６が形成され、ランド及びリード６１が確実に電気的に接続される。

図１３Ｂに示す振動抑制部１６６では、先端部１６７に折り返し部１６８が形成される。折り返し部１６８により、半田のオーバーランを十分に防止することができる。もちろん折り返し部１６８に半田をはじく材料が塗布されてもよい。その他、鍔部を有さない振動抑制部が用いられてもよい。この場合、振動抑制部 の構成を簡略化することができ、また材料コストを抑えることができる。

図１５は、リードの磁歪による騒音等を抑制するための他の構成例を示す図である。図１５Ａに示すように、固定部材１７０がリード１７１に直接設けられてもよい。固定部材１７０として、例えばＲＴＶ（室温硬化性）ゴム等の接着剤等が設けられる。あるいは熱収縮材、クリップ、チューブ等の部材が、リード１７１に装着されてもよい。これらの材料は限定されず、例えば樹脂性のクリップやチューブが別途形成され、それらがリード１７１に装着される。このような固定部材１７０が用いられることで、リード１７１の振動を抑制したり、磁歪音の周波数をシフトさせたりすることが可能となる。

図１５Ｂに示すように、リード１７３に屈曲部１７４が形成されてもよい。屈曲部１７４は、直線状のリードの少なくとも一部を折り曲げることで形成される。図１５Ｂに示す例では、半円形状の屈曲部１７４が２本のリード１７３に対して互いに向き合うように形成される（図１５Ｂでは、図示の向きが９０度回転している）。屈曲部１７４の数、大きさ、形状、形成位置等は限定されない。屈曲部１７４が形成されることで、リード１７３の振動モードを変化させることができ、振動による騒音等を抑制することができる。

図１５に示す構成では、リードに固定部材を装着させる工程や、リードを折り曲げる工程が必要となる。従って複数のレーザ光源が用いられる場合に、組立性が悪くなる可能性がある。一方で、図１０等に示す振動抑制機構７０を用いる構成では、レーザ光源３１の数に合わせて実装基板５１に振動抑制部７１を接続することで、簡単に光源ユニット３０を組み立てることが可能である。従って複数のレーザ光源が用いられる場合に優れた組立性を発揮することができる。

図１に示す画像表示装置５００では、透過型液晶パネルを用いて構成された照明光学系２２０が記載されている。しかしながら反射型液晶パネルを用いても照明光学系を構成することは可能である。画像生成素子として、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等が用いられてもよい。さらには、ダイクロイックプリズム３４０に代わり、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）やＲＧＢ各色の映像信号を合成する色合成プリズム、ＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム等が用いられてもよい。

また上記では、本技術に係る画像表示装置として、プロジェクタ以外の装置が構成されてもよい。また画像表示装置ではない装置に本技術に係る光源装置が用いられてもよい。

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）リードと、前記リードからの電流により発光する発光部とを有する光源部と、
前記リードに電気的に接続され前記リードに電流を供給する配線部を有する基板と、
前記光源部と接続される第１の面と、前記第１の面の反対側の前記基板と接続される第２の面と、前記第１及び前記第２の面の間を貫通する前記リードが挿入される貫通孔とを有するベース部と、
前記リードの周囲を囲むように前記貫通孔に挿入される側壁部を有し前記基板に接続された振動抑制部と、前記リードを前記側壁部に固定する固定部とを有する振動抑制機構と
を具備する光源装置。
（２）（１）に記載の光源装置であって、
前記固定部は、前記リードと前記側壁部との間に供給される流動性の固定材料である
光源装置。
（３）（２）に記載の光源装置であって、
前記側壁部は、前記リードとの間に、前記固定材料に毛細管力を作用させることが可能な距離を開けて配置される
光源装置。
（４）（３）に記載の光源装置であって、
前記側壁部は、１以上の開口部を有する
光源装置。
（５）（３）に記載の光源装置であって、
前記側壁部は、メッシュ部を有する
光源装置。
（６）（３）に記載の光源装置であって、
前記側壁部は、コイル形状を有する
光源装置。
（７）（１）から（６）のうちいずれか１つに記載の光源装置であって、
前記側壁部は、前記貫通孔の内周面から離間して前記貫通孔に挿入される
光源装置。
（８）（２）から（７）のうちいずれか１つに記載の光源装置であって、
前記固定材料は、前記リードと前記配線部とを電気的に接続する
光源装置。
（９）（１）から（８）のうちいずれか１つに記載の光源装置であって、
前記前記振動抑制部は、前記側壁部に連結され前記基板に当接される鍔部を有する
光源装置。
（１０）（９）に記載の光源装置であって、
前記固定材料は、前記鍔部を前記基板に固定する
光源装置。
（１１）（２）から（１０）のうちいずれか１つに記載の光源装置であって、
前記固定材料は、半田である
光源装置。
（１２）（１）から（１１）のうちいずれか１つに記載の光源装置であって、
前記ベース部は、前記光源部の熱を放出可能な放熱部材である
光源装置。

３０…光源ユニット
３１…レーザ光源
５２…実装基板
６１…リード
６２…半導体レーザ素子
７０…振動抑制機構
７１、１６０、１６６…振動抑制部
７２…固定部
７３、１５１、１５３、１５６、１６３…側壁部
７４、１５５、１５７、１６１、１６５…鍔部
７５…半田
９５…ヒートスプレッダ
９６…第１の面
９７…第２の面
９８…貫通孔
１００…光源装置
１５２…開口部
１５３…メッシュ部１５４
１５８…コイル部
２００…画像生成システム
２１０…画像生成素子
４００…投射システム
５００…画像表示装置

Claims (14)

1. リードと、前記リードからの電流により発光する発光部とを有する光源部と、
   前記リードに電気的に接続され前記リードに電流を供給する配線部を有する基板と、
   前記光源部と接続される第１の面と、前記第１の面の反対側の前記基板と接続される第２の面と、前記第１及び前記第２の面の間を貫通する前記リードが挿入される貫通孔とを有するベース部と、
   前記リードの周囲を囲むように前記貫通孔に挿入される側壁部を有し前記基板に接続された振動抑制部と、前記リードを前記側壁部に固定する固定部とを有する振動抑制機構と
   を具備する光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置であって、
   前記固定部は、前記リードと前記側壁部との間に供給される流動性の固定材料である
   光源装置。
3. 請求項２に記載の光源装置であって、
   前記側壁部は、前記リードとの間に、前記固定材料に毛細管力を作用させることが可能な距離を開けて配置される
   光源装置。
4. 請求項３に記載の光源装置であって、
   前記側壁部は、１以上の開口部を有する
   光源装置。
5. 請求項３に記載の光源装置であって、
   前記側壁部は、メッシュ部を有する
   光源装置。
6. 請求項３に記載の光源装置であって、
   前記側壁部は、コイル形状を有する
   光源装置。
7. 請求項１に記載の光源装置であって、
   前記側壁部は、前記貫通孔の内周面から離間して前記貫通孔に挿入される
   光源装置。
8. 請求項２に記載の光源装置であって、
   前記固定材料は、前記リードと前記配線部とを電気的に接続する
   光源装置。
9. 請求項１に記載の光源装置であって、
   前記前記振動抑制部は、前記側壁部に連結され前記基板に当接される鍔部を有する
   光源装置。
10. 請求項９に記載の光源装置であって、
    前記固定材料は、前記鍔部を前記基板に固定する
    光源装置。
11. 請求項２に記載の光源装置であって、
    前記固定材料は、半田である
    光源装置。
12. 請求項１に記載の光源装置であって、
    前記ベース部は、前記光源部の熱を放出可能な放熱部材である
    光源装置。
13. リードと、前記リードからの電流により発光する発光部とを有する光源部と、
    前記リードに電気的に接続され前記リードに電流を供給する配線部を有する基板と、
    前記光源部と接続される第１の面と、前記第１の面の反対側の前記基板と接続される第２の面と、前記第１及び前記第２の面の間を貫通する前記リードが挿入される貫通孔とを有するベース部と、
    前記リードの周囲を囲むように前記貫通孔に挿入される側壁部を有し前記基板に接続された振動抑制部と、前記リードを前記側壁部に固定する固定部とを有する振動抑制機構と
    を具備する光源ユニット。
14. （ａ）リードと、前記リードからの電流により発光する発光部とを有する光源部と、
    前記リードに電気的に接続され前記リードに電流を供給する配線部を有する基板と、
    前記光源部と接続される第１の面と、前記第１の面の反対側の前記基板と接続される第２の面と、前記第１及び前記第２の面の間を貫通する前記リードが挿入される貫通孔とを有するベース部と、
    前記リードの周囲を囲むように前記貫通孔に挿入される側壁部を有し前記基板に接続された振動抑制部と、前記リードを前記側壁部に固定する固定部とを有する振動抑制機構と
    を具備する光源装置と、
    （ｂ）照射された光をもとに画像を生成する画像生成素子と、前記画像生成素子に前記光源装置からの光を照射する照明光学系とを有する画像生成システムと、
    （ｃ）前記画像生成素子により生成された画像を投射する投射システムと
    を具備する画像表示装置。

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