JP2018084753A - 光源装置、照明装置及びプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】戻り光による接合部材の劣化を低減できる、光源装置を提供する。また、上記光源装置を備えた照明装置を提供する。また、上記照明装置又は上記光源装置を備えたプロジェクターを提供する。【解決手段】第１の面を有する支持部材と、支持部材の第１の面側に設けられ、光透過部を有するカバー部材と、支持部材とカバー部材との間に設けられた発光素子と、支持部材とカバー部材とを接合する接合部材と、接合部材のカバー部材側に設けられた遮光部材と、を備えた光源装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、光源装置、照明装置及びプロジェクターに関するものである。

従来、支持部材に設けられた複数のレーザーダイオードを、レンズアレイを有するカバー部材によって覆ったレーザーアレイ光源装置がある（例えば、下記特許文献１参照）。このレーザーアレイ光源装置においてカバー部材を支持部材に接合する場合、接着材（接合部材）を用いるのが簡便である。

米国特許出願公開第２００３／００４３５８２号明細書

ところで、カバー部材から外部に射出されたレーザー光の一部が何らかの部材により反射され、レーザーアレイ光源装置に戻ってくることがある。戻り光が接着材に照射されると、接着材が劣化し、カバー部材のアライメントが狂ったり、脱落したりするおそれがある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、戻り光による接合部材の劣化を低減できる、光源装置を提供することを目的の一つとする。また、上記光源装置を備えた照明装置を提供することを目的の一つとする。また、上記照明装置又は上記光源装置を備えたプロジェクターを提供することを目的の一つとする。

本発明の第１態様に従えば、第１の面を有する支持部材と、前記支持部材の前記第１の面側に設けられ、光透過部を有するカバー部材と、前記支持部材と前記カバー部材との間に設けられた発光素子と、前記支持部材と前記カバー部材とを接合する接合部材と、前記接合部材の前記カバー部材側に設けられた遮光部材と、を備える光源装置が提供される。

第１態様に係る光源装置によれば、何かの部材で反射されて光源装置側に戻る戻り光を遮光部材で遮光する。これにより、接合部材に照射される戻り光が少なくなるので、戻り光による接合部材の劣化を低減できる。

上記第１態様において、前記光透過部は、屈折力を有しているのが好ましい。
この構成によれば、発光素子から射出された光が大きく拡がらないうちに平行化されるようになる。よって、発光素子から射出した光が後段の光学系で効率よく利用できる。また、平行光が射出されるため、不要な戻り光の発生を減らすことができる。

上記第１態様において、前記遮光部材は、前記カバー部材と前記接合部材との間に設けられているのが好ましい。
この構成によれば、遮光部材と接合部材とが近接して配置されるので、遮光部材を回り込んで接合部材に照射される戻り光が少なくなる。よって、接合部材の劣化をより低減することができる。

上記第１態様において、前記カバー部材は、前記遮光部材と前記支持部材との間に設けられており、前記カバー部材は、前記遮光部材によって前記支持部材の方向に付勢されているのが好ましい。
この構成によれば、遮光部材がカバー部材の固定機能を有するので、仮に接合部材の接合力が低下した場合でもカバー部材を支持部材に対して保持することができる。よって、カバー部材の脱落やアライメントズレを生じさせない。

上記第１態様において、前記発光素子から射出された光が通過する中空部を有する導光部材をさらに備え、前記導光部材は、前記中空部に突出した光遮光性の突出部を備え、前記突出部は前記遮光部材として機能するのが好ましい。
この構成によれば、導光部材の一部を遮光部材として利用するため、部品点数を削減できる。

上記第２態様に従えば、上記第１態様に係る光源装置と、前記光源装置から射出された光が入射する波長変換素子と、を備える照明装置が提供される。

第２態様に係る照明装置によれば、上記光源装置を備えるため、波長変換素子に対して光を安定的に照射することができる。

上記第３態様に従えば、上記第２態様に係る照明装置と、前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投射する投射光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。

第３態様に係るプロジェクターによれば、上記照明装置を備えるため、安定した明るさの画像を投射できる。

本発明の第４態様に従えば、上記第１態様に係る光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投射する投射光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。

第４態様に係るプロジェクターによれば、上記光源装置を備えるため、安定した明るさの画像を投射できる。

第１実施形態のプロジェクターの概略構成を示す図。 第１実施形態の光源装置の概略構成を示す斜視図。 第１実施形態の光源装置の概略構成を示す断面図。 第１変形例に係る光源装置の概略構成を示す断面図。 第２変形例に係る光源装置の概略構成を示す断面図。 第３変形例に係る光源装置の概略構成を示す断面図。 第４変形例に係る光源装置の概略構成を示す断面図。 第２実施形態のプロジェクターを示す概略構成図。 青色光用照明装置の概略構成を示す図。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第１実施形態）
まず、本実施形態に係るプロジェクターについて説明する。図１は本実施形態のプロジェクター１の概略構成を示す図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、照明装置１００、色分離導光光学系２００、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、クロスダイクロイックプリズム５００及び投射光学系６００を備える。

本実施形態において、照明装置１００は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ）を含む白色光ＷＬを射出する。

色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの白色光ＷＬを赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂに分離し、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂをそれぞれが対応する光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する。
色分離導光光学系２００と、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。

ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を通過させ、緑色光成分及び青色光成分を反射するダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー２４０，２５０は青色光成分を反射する反射ミラーである。

光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する液晶パネルからなる。液晶パネルの動作モードは、ＴＮモード、ＶＡモード、横電界モード等、特に限定されるものではない。

光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、それぞれ光入射面側に配置された入射側偏光板（不図示）と、光射出面側に配置された射出側偏光板（不図示）とを備えている。

クロスダイクロイックプリズム５００は、各光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂから射出された各画像光を合成してカラー画像を形成する。

この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わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。

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、投射光学系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。

（照明装置）
次に、本実施形態の照明装置１００の構成について説明する。
図１に示したように、照明装置１００は、光源装置２と、集光光学系２０、回転蛍光板（波長変換素子）３０、モーター５０、コリメート光学系６０、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を備えている。光源装置２は、回転蛍光板３０に対し、励起光として青色レーザー光からなる光線束ＬＢを射出する。

（光源装置）
ここで、光源装置２の構成について説明する。
図２は本実施形態の光源装置２の概略構成を示す斜視図であり、図３は本実施形態の光源装置２の概略構成を示す断面図である。
図２及び図３に示すように、本実施形態の光源装置２は、支持部材１０と、複数の発光素子１２と、複数の電極１４と、カバー部材１５と、遮光部材１６とを備える。本実施形態において、支持部材１０は、支持基板１１と、枠材１３とを含む。

以下、図面を用いた説明において、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。支持基板１１の面方向において互いに直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とし、これらＸ方向及びＹ方向に直交し、光源装置２から射出される光の光軸と平行な方向をＺ方向とする。

支持基板１１は、平面視において、例えば略正方形または略長方形などの四角形状である。発光素子１２を搭載する第１の面１１ａは、例えば平坦面である。なお、支持基板１１の第１の面１１ａと反対側の面にヒートシンク等の放熱構造体が設けられていても良い。

支持基板１１の形成材料として、放熱性が高い材料、例えば金属材料が用いられる。このような金属材料として、銅またはアルミニウムが好ましく、銅がより好ましく用いられる。金属材料からなる支持基板１１を用いることによって、従来のセラミックスを形成材料とする基板と比べて放熱性の高い基板となっている。

発光素子１２は、例えばはんだ材料によって支持基板１１の第１の面１１ａ側に直接或いは不図示のマウント部材を介して設けられている。本実施形態では、支持基板１１のＸ方向及びＹ方向にそれぞれ４つずつ、合計１６個の発光素子１２が配列されている。発光素子１２は、第１の面１１ａに垂直なＺ方向に沿って光を射出する。なお、発光素子１２の数は上記したものに限られず、適宜変更が可能である。

発光素子１２としては、例えば発光ダイオードまたは半導体レーザーなどが用いられる。発光素子１２は、用途に応じて任意の波長のものを選択することができる。本実施形態では、波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色光を発する半導体レーザーを発光素子１２として用いた。

枠材１３は、複数の発光素子１２を囲むように支持基板１１の第１の面１１ａ側に設けられている。枠材１３は支持基板１１の第１の面１１ａ上に、例えば銀ろうによって接合されている。

枠材１３の形成材料としては、支持基板１１と比べて熱伝導率が低い材料が用いられている。このような材料としては、例えば、コバールが用いられる。枠材１３の表面にはめっき層が形成されており、例えばニッケル−金からなるめっき層が形成されている。

このように枠材１３の熱伝導率を支持基板１１の熱伝導率よりも低くしておくことで、カバー部材１５を枠材１３に接合する際に発生する熱が支持基板１１を通って発光素子１２に伝わりにくくなる。

枠材１３には、複数の貫通孔１３ａが設けられている。各貫通孔１３ａには、発光素子１２に電力を供給するための電極１４が設けられている。なお、図３においては、電極１４の図示を省略している。

各貫通孔１３ａと各電極１４との間は、低融点ガラス等により封止されている。

本実施形態において、カバー部材１５は、支持基板１１の第１の面１１ａと対向するように設けられている。カバー部材１５は、枠材１３に沿って矩形状をなし、枠材１３の一方の開口側を閉塞する。カバー部材１５は、光透過性を有する材料を形成材料とする板状部材である。このような形成材料としては、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、合成石英ガラスなどのガラス、水晶、またはサファイアなどを挙げることができる。

本実施形態において、カバー部材１５は、有機材料からなる接着材１８によって支持部材１０に接合されている。本実施形態においては、カバー部材１５は枠材１３に接合されている。なお、カバー部材１５と枠材１３との接合には、接着材１８を用いる以外の接合方法を用いることも可能であるが、コスト、量産性を考慮すると接着材１８による接合が優位である。一般的に、有機材料からなる接着材１８は、光に晒されると接着固定機能が低下する。

本実施形態において、カバー部材１５と枠材１３と支持基板１１とによって、複数の発光素子１２を収容する収容空間Ｓが形成される。収容空間Ｓは、発光素子１２の表面への有機物や水分の付着を低減するために、密閉空間である。このとき、収容空間Ｓは、減圧状態であっても良い。また、収容空間Ｓが減圧状態でない場合には、窒素ガスなどの不活性ガスまたは乾燥空気で満たされているのが好ましい。この不活性ガスは、工業用の高純度のものを使用するとよい。

本実施形態において、カバー部材１５は屈折力を有している。具体的に本実施形態では、発光素子１２から射出される光を平行化するコリメートレンズユニット２５をカバー部材１５に一体形成している。コリメートレンズユニット２５は、各発光素子１２に対応して配置された複数のレンズ２５ａを有する。すなわち、コリメートレンズユニット２５は、発光素子１２と同じ数（本実施形態では、１６個）のレンズ２５ａを有する。

このような構成に基づき、光源装置２は複数の平行化された青色レーザー光からなる光線束ＬＢを射出する。

遮光部材１６は、後述する光源装置２から射出された光線束ＬＢの戻り光ＲＬを遮光するためのものである。遮光部材１６は、接着材１８のカバー部材１５側に設けられている。本実施形態においては、カバー部材１５の上面１５ａ（＋Ｚ側の面）に遮光部材１６が設けられている。遮光部材１６は、例えば、金属膜や誘電体膜等の反射膜や遮光膜から構成される。本実施形態において、遮光部材１６として反射膜を用いている。遮光部材１６として反射膜を用いた場合、遮光膜を用いる場合に比べ、光の吸収による熱の発生を低減できる。

図１に戻って、集光光学系２０は少なくとも一つの第１レンズ２２を備える。集光光学系２０は、光源装置２から回転蛍光板３０までの光路中に配置され、光線束ＬＢを略集光した状態で励起光として蛍光体層４２に入射させる。第１レンズ２２は、凸レンズからなる。

回転蛍光板３０は、モーター５０により回転可能な円板３８上に、蛍光体層４２が円板３８の周方向に沿って設けられてなる。円板３８は、青色光を透過する材料からなる。円板３８の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂等を用いることができる。

光源装置２から射出された光線束ＬＢは、円板３８側から蛍光体層４２に入射する。蛍光体層４２は光線束ＬＢによって励起される。蛍光体層４２は、光源装置２からの光線束ＬＢの一部を蛍光光ＹＬに変換し、かつ、光線束ＬＢの残りの一部を変換せずに通過させる。蛍光体層４２は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅを含有する層からなる。

蛍光体層４２と円板３８との間には、青色レーザー光からなる光線束ＬＢを透過し蛍光光ＹＬを反射するダイクロイック膜４４が設けられている。これにより、回転蛍光板３０は、蛍光体層４２を透過する青色の光線束ＬＢの一部と、蛍光体層４２から射出される蛍光光ＹＬとを合成することで、コリメート光学系６０に向けて白色光ＷＬを射出する。

コリメート光学系６０は第１レンズ６２と第２レンズ６４とを備え、回転蛍光板３０から射出される白色光ＷＬを略平行化する。第１レンズ６２及び第２レンズ６４は、凸レンズからなる。

コリメート光学系６０により平行化された白色光ＷＬは第１レンズアレイ１２０に入射する。第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。複数の第１小レンズ１２２は、照明装置１００の照明光軸１００ａｘと直交する面内にマトリクス状に配列されている。

第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を各光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の近傍に結像させる。複数の第２小レンズ１３２は照明光軸１００ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されている。

偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束を、直線偏光に変換する。偏光変換素子１４０は、照明装置１００から射出される白色光ＷＬに含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過させるとともに、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。

重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を集光して各光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の近傍に重畳させる。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、画像形成領域において、照明装置１００からの白色光ＷＬの面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。

ところで、本実施形態の照明装置１００は、構成部品として光源装置２の他にも部材（例えば、集光光学系２０や回転蛍光板３０等）を備えている。そのため、光源装置２から射出された光線束ＬＢの一部が何かの部材で反射されて光源装置２に戻り光として照射される場合がある。

光線束ＬＢの一部が戻り光として光源装置２に入射すると、カバー部材１５を支持部材１０に接合する接着材１８が光線束ＬＢに晒される可能性がある。有機材料からなる接着材１８は光に晒されると劣化が進行し、本来の接着固定機能を維持できなくなる。特に本実施形態において、光線束ＬＢは短波長の光であるため、接着材１８の劣化を促進しやすい。

これに対し、本実施形態の光源装置２は、図３に示したように、カバー部材１５の上面１５ａに設けられた遮光部材１６によって戻り光ＲＬを反射する。これにより、接着材１８に向かう戻り光ＲＬを遮光することができる。よって、戻り光ＲＬによる接着材１８の劣化を低減することができる。

また、光源装置２は、コリメートレンズユニット２５を一体形成することで屈折力を有したカバー部材１５を備えるため、発光素子１２から射出された複数の光は大きく拡がらないうちに平行化される。よって、発光素子１２から射出した光が後段の光学系（集光光学系２０）に効率的に入射するので、光利用効率が高い。また、平行光（光線束ＬＢ）が射出されるため、不要な戻り光ＲＬの発生を減らすことができる。

したがって、本実施形態の光源装置２においては、接着材１８の劣化に起因する支持部材１０に対するカバー部材１５の位置ずれが起こり難くなる。よって、発光素子１２とカバー部材１５（コリメートレンズユニット２５）との位置ズレが低減されるので、光線束ＬＢの進行方向が変化し難い。よって、光線束ＬＢを所定の位置に照射することができる。

また、支持部材１０からのカバー部材１５が脱落しないため、発光素子１２を収容する収容空間Ｓの密閉状態が良好に保たれる。よって、発光素子１２の表面に対する有機物や水分の付着が低減され、発光素子１２が劣化しにくい。

このように本実施形態の照明装置１００によれば、上記光源装置２を備えるので、回転蛍光板３０に対して光線束ＬＢを安定的に照射して、白色光ＷＬを安定的に生成できる。したがって、本実施形態のプロジェクター１によれば、この照明装置１００を備えるため、安定した明るさの画像を投射できる。

（第１変形例）
続いて、光源装置の第１変形例について説明する。本変形例の光源装置と第１実施形態の光源装置２との違いは遮光部材１６の配置であり、それ以外の構成は共通である。以下では、第１実施形態と共通の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略する。

図４は第１変形例に係る光源装置２Ａの概略構成を示す断面図である。図４に示すように、光源装置２Ａは、支持部材１０と、複数の発光素子１２と、複数の電極（不図示）と、カバー部材１５と、遮光部材１６Ａとを備えている。

遮光部材１６Ａは、カバー部材１５と接着材１８との間に設けられている。本変形例においては、カバー部材１５の下面１５ｂ（−Ｚ側の面）に遮光部材１６Ａが設けられ、遮光部材１６Ａは接着材１８と直接接触している。本実施形態において、遮光部材１６Ａは、接着材１８よりも収容空間Ｓの内側に向かって延在している。これにより、遮光部材１６Ａは接着材１８の上方を庇状に覆った状態となっている。

本実施形態によれば、遮光部材１６Ａが接着材１８と接触しているので、遮光部材１６Ａを回り込んで接着材１８に入射する戻り光ＲＬが少ない。よって、第１実施形態の光源装置２に比べ、接着材１８の劣化をより低減できる。

（第２変形例）
続いて、光源装置の第２変形例について説明する。本変形例の光源装置と第１実施形態の光源装置２との違いは遮光部材１６の配置である。以下では、第１実施形態と共通の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略する。

図５は第２変形例に係る光源装置２Ｂの概略構成を示す断面図である。
図５に示すように、光源装置２Ｂは、支持部材１０と、複数の発光素子１２と、複数の電極（不図示）と、カバー部材１５と、遮光部材１６Ｂとを備えている。

遮光部材１６Ｂは、接着材１８のカバー部材１５側に設けられている。本変形例においては、カバー部材１５は、遮光部材１６Ｂと支持部材１０との間に設けられている。カバー部材１５は、遮光部材１６Ｂによって支持部材１０の方向に付勢されている。

具体的に、遮光部材１６Ｂは、枠体１６Ｂ２と上板部１６Ｂ１とを含む。枠体１６Ｂ２は支持基板１１の第１の面１１ａ上に配置され、カバー部材１５の周囲を枠状に囲む部材である。上板部１６Ｂ１は、枠体１６Ｂ２の上端に接続され、該枠体１６Ｂ２よりも内側に向かって延在している。上板部１６Ｂ１は、カバー部材１５を上方から見た場合、少なくとも接着材１８と重なるように設けられている。

遮光部材１６Ｂは、ネジ部材１９によって支持基板１１に固定されているので、上板部１６Ｂ１がカバー部材１５を下方側（支持部材１０側）に向けて付勢している。

本変形例の構成によれば、遮光部材１６Ｂがカバー部材１５の固定機能を有するので、仮に接着材１８の接合力が低下した場合でもカバー部材１５の位置を保持することができる。よって、カバー部材１５の脱落やアライメントズレを引き起こさないようにすることができる。

なお、本構成においては、遮光部材１６Ｂを固定するネジ部材１９を支持基板１１に取り付ける場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。例えば、支持基板１１の第１の面１１ａと反対側の面に設けられたヒートシンク等の放熱構造体に対してネジ部材１９を固定するようにしても良い。

（第３変形例）
続いて、光源装置の第３変形例について説明する。以下では、第１実施形態と共通の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略する。

図６は第３変形例に係る光源装置２Ｃの概略構成を示す断面図である。
図６に示すように、光源装置２Ｃは、支持部材１０と、複数の発光素子１２と、複数の電極（不図示）と、カバー部材１５と、ヒートシンク６５と、導光部材７０とを備えている。

ヒートシンク６５は、支持部材１０を支持している。発光素子１２で発生した熱は、支持基板１０を介してヒートシンク６５へ伝わり、ヒートシンク６５から放出される。ヒートシンク６５は、導光部材７０を保持する。導光部材７０は、発光素子１２から射出された光を通過させる中空部７１を有する。中空部７１はカバー部材１５の上面１５ａから上方に延びるように形成され、上面１５ａと反対側の端部が開口している。
このような構成に基づき、導光部材７０は、発光素子１２から射出された光を中空部７１に沿って上方へ導いて外部に射出させるようになっている。

導光部材７０は、中空部７１に突出した突出部７２を有している。突出部７２は遮光性を有し、カバー部材１５の上面１５ａに当接することでカバー部材１５を下方側（支持部材１０側）に向けて付勢する。突出部７２は、カバー部材１５を上方から見た場合、少なくとも接着材１８と重なっている。本変形例において、突出部７２は、接着材１８への戻り光を遮光する遮光部材として機能する。

本変形例の構成によれば、導光部材７０の一部である突出部７２を遮光部材として利用するため、部品点数を削減できる。

（第４変形例）
上記第３変形例の説明では、突出部７２が一つの部材から構成される場合を例に挙げたが、突出部７２が複数の部材から構成されていても良い。図７は第４変形例に係る光源装置２Ｄの概略構成を示す断面図である。図７に示すように、本変形例において、突出部７２は、第１部材７２Ａと第２部材７２Ｂとから構成されている。第１部材７２Ａは、導光部材７０と一体成形されている。第２部材７２Ｂは、ネジ部材７３によって第１部材７２Ａに固定されている。

第２部材７２Ｂは遮光性を有し、カバー部材１５の上面１５ａに当接することでカバー部材１５を下方側（支持部材１０側）に向けて付勢する。第２部材７２Ｂは、カバー部材１５を上方から見た場合、少なくとも接着材１８と重なっている。図７に示す構成において、第２部材７２Ｂは接着材１８への戻り光を遮光する遮光部材として機能する。
この構成の場合、第２部材７２Ｂが取り付けられていない状態で導光部材７０の位置を接着材１８の位置に合わせて決めることができるので、組み立てが容易である。

本変形例の構成によれば、突出部７２がカバー部材１５の固定機能を有するので、仮に接着材１８の接合力が低下した場合でもカバー部材１５の位置を保持できる。よって、カバー部材１５の脱落やアライメントズレが起こりにくい。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係るプロジェクターについて説明する。第２実施形態に係るプロジェクターの投写光学系周辺の構造は、上記第１実施形態に係るプロジェクターと略同様であるが、照明装置の構成が異なる。よって、以下の説明では第１実施形態とは異なる点について詳しく説明する。また、以下では、第１実施形態と共通の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略する。

図８は本実施形態のプロジェクターを示す概略構成図である。
図８に示すように、プロジェクター１Ａは、赤色光用照明装置１０１Ｒと、緑色光用照明装置１０１Ｇと、青色光用照明装置１０１Ｂと、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投射光学系６００と、を備えている。

本実施形態において、赤色光用照明装置１０１Ｒ、緑色光用照明装置１０１Ｇおよび青色光用照明装置１０１Ｂ各々は、特許請求の範囲の「照明装置」に対応する。

プロジェクター１Ａは、概略すると以下のように動作する。
赤色光用照明装置１０１Ｒから射出された赤色のレーザー光からなる赤色光Ｒは、フィールドレンズ３００Ｒを介して光変調装置４００Ｒに入射して変調される。同様に、緑色光用照明装置１０１Ｇから射出された緑色のレーザー光からなる緑色光Ｇは、フィールドレンズ３００Ｇを介して光変調装置４００Ｇに入射して変調される。青色光用照明装置１０１Ｂから射出された青色のレーザー光からなる青色光Ｂは、フィールドレンズ３００Ｂを介して光変調装置４００Ｂに入射して変調される。

以下、プロジェクター１Ａの各構成要素について説明する。
赤色光用照明装置１０１Ｒ、緑色光用照明装置１０１Ｇ、および青色光用照明装置１０１Ｂは、射出される光の色が異なるだけであり、装置構成は同様である。一例として、赤色光用のレーザー光源は、概ね５８５ｎｍ〜７２０ｎｍの波長域にピーク波長を持つレーザー光からなる赤色光Ｒを射出する。緑色光用のレーザー光源は、概ね４９５ｎｍ〜５８５ｎｍの波長域にピーク波長を持つレーザー光からなる緑色光Ｇを射出する。青色光用のレーザー光源は、概ね３８０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域にピーク波長を持つレーザー光からなる青色光Ｂを射出する。

したがって、以下では、青色光用照明装置１０１Ｂについてのみ説明し、赤色光用照明装置１０１Ｒおよび緑色光用照明装置１０１Ｇについては説明を省略する。

図９は青色光用照明装置１０１Ｂの概略構成を示す図である。なお、図９においては、説明の都合上、フィールドレンズ３００Ｂ及び光変調装置４００Ｂも図示している。
図９に示すように、青色光用照明装置１０１Ｂは、光源装置３と、均一化光学系１１２と、を備えている。本実施形態において、光源装置３は、上記第１実施形態或いは第１〜第３変形例のいずれかの光源装置を１個或いは複数備えている。このような構成に基づき、光源装置３は複数の青色レーザー光からなる青色光Ｂを射出する。

均一化光学系１１２は、レンズインテグレーター１１５と、レンズインテグレーター１１５の後段に設けられた重畳レンズ１１６とを含む。なお均一化光学系１１２の構成は、レンズインテグレーターを用いた構成に限定されることはなく、例えば、回折素子等の光拡散素子を用いても良い。

レンズインテグレーター１１５は、第１レンズアレイ１２４と、該第１レンズアレイ１２４の後段に設けられた第２レンズアレイ１２５と、を含む。
第１レンズアレイ１２４は複数の第１小レンズ１２４ａを有する。複数の第１小レンズ１２４ａは、照明光軸ＡＸ１と直交する面内に複数行、複数列のマトリクス状に配列されている。第１レンズアレイ１２４は、光源装置３から射出された青色光Ｂを複数の部分光束に分割する。

第１小レンズ１２４ａ各々の形状は、光変調装置４００Ｂの画像形成領域の形状と略相似形となっている。これにより、第１レンズアレイ１２４から射出された部分光束各々を光変調装置４００Ｂの画像形成領域に効率良く入射させることができる。よって、高い光利用効率を実現できる。

第２レンズアレイ１２５は複数の第２小レンズ１２５ａを有する。複数の第１小レンズ１２４ａ各々の形状は、複数の第２小レンズ１２５ａ各々の形状と同じである。第１小レンズ１２４ａ及び第２小レンズ１２５ａは互いに１対１で対応しており、複数の第２小レンズ１２５ａは照明光軸ＡＸ１と直交する面内に複数行、複数列のマトリクス状に配列されている。

第２レンズアレイ１２５は、後段の重畳レンズ１１６及びフィールドレンズ３００Ｂと協働して、第１レンズアレイ１２４の第１小レンズ１２４ａの像を青色光用液晶ライトバルブ１０２Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。

重畳レンズ１１６は、第２レンズアレイ１２５から射出された複数の光束をフィールドレンズ３００Ｂと協働して被照明領域である光変調装置４００Ｂ上で互いに重畳させる。これにより、光変調装置４００Ｂを照明する光の強度分布が均一化されるとともに、照明光軸ＡＸ１周りの軸対称性が高められる。

ところで、本実施形態の青色光用照明装置１０１Ｂは、構成部品として光源装置３以外にも部材（例えば均一化光学系１１２）を備えている。そのため、光源装置３から射出された青色光Ｂの一部が何かの部材で反射されて光源装置３に戻り光として照射されることがある。しかし、光源装置３によれば戻り光による接着材１８の劣化が低減される。

そのため、本実施形態の青色光用照明装置１０１Ｂによれば、光変調装置４００Ｂに対して安定的に青色光Ｂを照射することができる。また同様に、赤色光用照明装置１０１Ｒは光変調装置４００Ｒに安定的に赤色光Ｒを照射し、緑色光用照明装置１０１Ｇは光変調装置４００Ｇに安定的に緑色光Ｇを照射することができる。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクター１Ａによれば、赤色光用照明装置１０１Ｒ、緑色光用照明装置１０１Ｇ及び青色光用照明装置１０１Ｂを備えるため、安定した明るさのカラー画像を投射できる。

なお、本発明は上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、カバー部材１５としてコリメートレンズユニット２５と一体成形されたものを例示したが、カバー部材は光透過性を有していればレンズ機能を有しないガラス板であっても良い。

また、上記実施形態では、３つの光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えるプロジェクターを例示したが、１つの光変調装置でカラー画像を表示するプロジェクターに適用することも可能である。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイスを用いてもよい。

また、上記実施形態では、本発明による照明装置をプロジェクターに応用する例を示したが、これに限られない。本発明による照明装置を自動車用ヘッドライトなどの照明器具にも適用することができる。

１，１Ａ…プロジェクター、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３…光源装置、１０…支持部材、
１１ａ…第１の面、１２…発光素子、１５…カバー部材、１６，１６Ａ，１６Ｂ…遮光部材、１７…光学素子、１８…接着材（接合部材）、３０…回転蛍光板（波長変換素子）、７０…導光部材、７１…中空部、７２…突出部、１００…照明装置、１０１Ｂ…青色光用照明装置、１０１Ｇ…緑色光用照明装置、１０１Ｒ…赤色光用照明装置、１０２Ｂ…青色光用液晶ライトバルブ、１１２…均一化光学系、４００Ｂ，４００Ｇ，４００Ｒ…光変調装置、６００…投射光学系。

Claims (8)

1. 第１の面を有する支持部材と、
   前記支持部材の前記第１の面側に設けられ、光透過部を有するカバー部材と、
   前記支持部材と前記カバー部材との間に設けられた発光素子と、
   前記支持部材と前記カバー部材とを接合する接合部材と、
   前記接合部材の前記カバー部材側に設けられた遮光部材と、を備える
   光源装置。
2. 前記光透過部は、屈折力を有している
   請求項１に記載の光源装置。
3. 前記遮光部材は、前記カバー部材と前記接合部材との間に設けられている
   請求項１又は２に記載の光源装置。
4. 前記カバー部材は、前記遮光部材と前記支持部材との間に設けられており、
   前記カバー部材は、前記遮光部材によって前記支持部材の方向に付勢されている
   請求項１又は２に記載の光源装置。
5. 前記発光素子から射出された光が通過する中空部を有する導光部材をさらに備え、
   前記導光部材は、前記中空部に突出した光遮光性の突出部を備え、
   前記突出部は前記遮光部材として機能する
   請求項４に記載の光源装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源装置と、
   前記光源装置から射出された光が入射する波長変換素子と、を備える
   照明装置。
7. 請求項６に記載の照明装置と、
   前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、
   前記画像光を投射する投射光学系と、を備える
   プロジェクター。
8. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源装置と、
   前記光源装置から射出された光が入射する均一化光学系と、
   前記均一化光学系からの光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、
   前記画像光を投射する投射光学系と、を備える
   プロジェクター。

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