JP6366288B2 - 光源装置およびプロジェクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ光源を備える光源装置、およびこれを備える投射型映像表示装置であるプロジェクタ装置に関するものである。

近年、大ホールおよびデジタルシネマ向けの大型高輝度プロジェクタ装置、主に少人数の会議およびプレゼンテーションに用いられる中小型プロジェクタ装置、および筐体に投射光学系と大型スクリーンを内蔵するプロジェクションモニタなどに用いられる光源として、ＬＥＤまたはレーザダイオード等の半導体光源を使用するものが広く商品化、または提案がなされている。これらの機器においては、従来の多くのプロジェクタ装置およびプロジェクションモニタの光源として使用されてきたランプに対し、半導体光源を用いることで以下の利点を有することを特徴としている。当該利点とは、より広い色再現範囲を持つこと、瞬時点灯が可能であること、低消費電力であること、および長寿命であることなどである。

特にレーザダイオードを使用するレーザ光源は、光を重畳させることで更なる高輝度化および高出力化が可能となる利点も併せ持つ。そのため、大画面に対する投射に用いられる大型高輝度プロジェクタ装置の用途として、より多数のレーザ光源モジュールを備える光源装置の開発が進められている。

光源装置においては、レーザ光源モジュールのモジュール数の増加に伴いレーザ光源モジュールの排熱量は比例増大する。数万ルーメンクラスの大型高輝度プロジェクタ装置においては、レーザ光源モジュールの排熱量は数千Ｗレベルとなる。ヒートシンクまたはヒートパイプユニットを用いた従来の空冷方式による冷却では、放熱面積を広げるため装置の大型化が大きな課題となっている。また、高風量を得るための送風機の騒音も大きな課題となっている。

またレーザ光源は、発光部の温度が低いほど効率が良くなるため、この場合により高い出力とより長い寿命を保つことも知られている。他方、レーザ光源は、発光部の温度変化によって発光波長およびレーザ出力が変動する特性を持つため、発光部の仕様に合わせた適切な冷却が必要となる。

レーザ光源の高出力化を図るべく低温冷却するための解決手段として、ペルチェ素子を用いた冷却方式が提案されている。さらに、蒸気圧縮冷凍機による冷凍サイクルを直接的または間接的に用いて、より放熱効率を高めた冷却方式を採用することが望ましい。

それらの冷却方式では、冷却対象である冷却部を室温以下に保つことが可能である。従来は動作中の装置内部の結露発生を防止するため、冷却部の温度を露点以上に保つ工夫がなされてきた。しかし、レーザ光源の発光部の温度低下による発光効率の上昇が、光源の長寿命化、高信頼性化、モジュール数の削減および排熱量の抑制へと繋がるため、露点以下となる冷却方式の採用とその結露対策が重要な開発課題となってきている。

例えば、特許文献１に記載の技術は、アレイ状に配列されたレーザ素子の温度調整手段に関する発明である。特許文献１には、レーザ素子を冷却するために、レーザ素子が配置された受熱板を冷凍回路に直接接触させる技術が開示されている。

例えば、特許文献２に記載の技術は、レーザ素子アレイを結露の影響から保護するための発明である。特許文献２には、レーザ素子アレイが配置された部位に合成樹脂層を形成することで外気遮断をする技術が開示されている。

例えば、特許文献３に記載の技術は、ペルチェ素子を用いたＬＥＤまたはレーザダイオード等の半導体素子の冷却構造に関する発明である。特許文献３には、外気温以下に冷却する場合、ＬＥＤとペルチェ素子の冷却側が密閉された空間を形成することで結露を防止する技術が開示されている。

特開２００９−８６２６９号公報 特開２００９−８６２７３号公報 特開２００６−２５３２７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、結露対策が施されていないため、結露水に起因する不具合が生じる可能性があるという問題があった。また、特許文献２に記載の装置では、レーザ素子アレイが配置された部位に形成される合成樹脂層自身も冷却されるため、合成樹脂層の表面に結露が発生したり、合成樹脂層の断熱性を上げるために厚みを必要としたりするなど製造コストが上昇するという問題があった。

特許文献３に記載の装置では、ペルチェ素子の冷却側の密閉空間を形成するための複雑な構造が必要となり、また、大出力に対応する多数の光源モジュールを冷却するためには同数のペルチェ素子を必要とするため、部材費用が増大するという問題があった。さらに、密閉空間の組み立てミスおよび密閉空間のスローリークなどに起因する密閉度の信頼性に対する懸念が存在した。

そこで、本発明は、安価で、レーザ光源モジュールの冷却時に発生する結露水に起因する不具合を防止することが可能な光源装置およびプロジェクタ装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光源装置は、レーザ光源モジュールと、冷却冷媒を流動させるための配管と、前記レーザ光源モジュールと前記配管とを熱的に接合させるヒートブロックと、前記ヒートブロックの下側に配置され、かつ、前記ヒートブロックの表面に結露し滴下する結露水を受けるための容器とを備え、前記レーザ光源モジュールに通電するための電気端子部をさらに備え、前記電気端子部は、前記ヒートブロックよりも上側に配置され、前記容器は上方開放状の開口部を備え、前記開口部の平面視輪郭は、前記ヒートブロックの平面視輪郭よりも大きい。

本発明に係るプロジェクタ装置は、光源装置と、前記光源装置が発するレーザ光を空間変調して画像光を生成する画像光生成部と、前記画像光を投射する投射光学系とを備えるものである。

本発明によれば、レーザ光源モジュールは、ヒートブロックを介して配管と熱的に接合される。すなわち、レーザ光源モジュールは、配管を流動する冷却冷媒と熱的に接触することになる。冷却冷媒が周囲の雰囲気温度よりも低い場合、レーザ光源モジュールとヒートブロックとの接合部は、レーザ光源モジュールの発熱によって温度が上昇するが、ヒートブロックにおいて接合部以外の部位の表面は熱の出入りが小さい。そのため、ヒートブロックにおいて接合部以外の部位の表面温度は冷却冷媒と同等の温度まで低下する。

冷却冷媒の温度が光源装置内の雰囲気温度よりも低い場合、ヒートブロックにおいて接合部以外の部位の表面温度は冷却冷媒と同等の温度まで低下し、当該表面温度が露点温度を下回るとヒートブロックの表面に結露が発生する。

ヒートブロックの下側に、ヒートブロックの平面視輪郭よりも大きな平面視輪郭を有する開口部を備える容器が配置されるため、ヒートブロックの表面に結露し結露水が滴下した場合、容器で結露水を受けることが可能である。これにより、光源装置の内部において結露水に起因する不具合を防止できる。また、結露水を受けるための容器を備えることで結露対策を講じることができるため複雑な構造が不要となり、光源装置の製造コストを安価にすることができる。光源装置は、レーザ光源モジュールに通電するための電気端子部をさらに備え、電気端子部は、ヒートブロックよりも上側に配置されるため、ヒートブロックの表面に付着した水滴が電気端子部に垂れ落ちることを防止でき、電気端子部での短絡を防止することが可能である。これにより、光源装置の安全性が高まる。

実施の形態１に係るレーザ光源装置の要部の構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係るプロジェクタ装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係るレーザ光源装置の要部の断面図である。 実施の形態３に係るレーザ光源装置の要部の断面図である。 実施の形態４に係るレーザ光源装置の構成を示す図である。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係るレーザ光源装置９０の要部の構成を示す斜視図である。

図１に示すように、レーザ光源装置９０（光源装置）は、複数のレーザ光源モジュール１０と、配管２０と、複数のヒートブロック３０と、保持部材４０と、容器５０とを備えている。配管２０は、冷却冷媒を流動させるための部材である。

複数のヒートブロック３０は、複数のレーザ光源モジュール１０を分けた各組と配管２０とをそれぞれ熱的に接合させるための部材である。複数のヒートブロック３０は、保持部材４０（より具体的には、保持部材４０の幅方向の中央部）の上面に互いに予め定められた間隙Ｇをあけて水平方向に直線状に配置され、配管２０は、複数のヒートブロック３０に挿通されている。各組に分けられた複数のレーザ光源モジュール１０は、各ヒートブロック３０の上面にそれぞれ接合されている。このように、複数のレーザ光源モジュール１０と配管２０とが熱的に接合されることで、レーザ光源モジュール１０は、配管２０の内部を流動する冷却冷媒によって冷却される。

また、ヒートブロック３０の側面に、レーザ光源モジュール１０に対応させて電気基板６０がヒートブロック３０の側方に突出するように固定されている。レーザ光源モジュール１０は、電気端子部１２を介して電気基板６０と電気的に接続されている。レーザ光源モジュール１０は、電気基板６０から電気端子部１２を介して通電されることでレーザ光が出射する。出射されたレーザ光は、光学系ユニット１３を介して光ファイバ１４へ導かれる。

保持部材４０は、板状に形成され、複数のヒートブロック３０の平面視輪郭よりも大きな平面視輪郭を有する。保持部材４０は、複数のヒートブロック３０の相互の配置を決定すると同時に、それらの重量を受けてそれらの剛性を保つ役割を有する。

容器５０は、上方開放状の開口部５０ａを有し、ヒートブロック３０および保持部材４０よりも下側に配置されている。開口部５０ａの平面視輪郭は、保持部材４０の平面視輪郭よりも大きくなるように形成されている。すなわち、開口部５０ａの平面視輪郭は、複数のヒートブロック３０の平面視輪郭よりも大きい。容器５０の上端部には、容器５０の内側に突出する取り付け部５０ｂが設けられ、保持部材４０の端部が取り付け部５０ｂに当接する。保持部材４０と容器５０は、保持部材４０の端部を容器５０の取り付け部５０ｂに位置決めした状態でねじ４１（図４参照）を用いて固定されることで、容器５０は保持部材４０を下側から保持する。保持部材４０の外周部と容器５０の上端部との間には、結露水が通ることが可能な間隙が形成されている。なお、図４については後述の実施の形態３で説明するが、保持部材４０と容器５０の固定構造は、実施の形態１の場合と同一である。

次に、レーザ光源装置９０を備えるプロジェクタ装置９１について説明する。図２は、実施の形態１に係るプロジェクタ装置９１の構成を示す図である。

図２に示すように、プロジェクタ装置９１は、レーザ光源装置９０と、プロジェクタ本体部９２とを備えている。ここで、レーザ光源モジュール１０は、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ光源モジュール１０ａ、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ光源モジュール１０ｂおよび青色レーザ光を出射する青色光源モジュール１０ｃを含む。以下の説明においては、これらの３原色の各モジュールをまとめてレーザ光源モジュール１０と称する。

レーザ光源装置９０は、筐体９０ａと、各色のレーザ光源モジュール１０を駆動するレーザ光源駆動回路基板６１ａ，６１ｂ，６１ｃと、電源回路基板６２と、制御回路基板６３とをさらに備えている。レーザ光源駆動回路基板６１ａ，６１ｂ，６１ｃと、電源回路基板６２と、制御回路基板６３は、容器５０の下側に配置されている。なお、上記で説明したレーザ光源装置９０を構成するそれぞれの部材は、筐体９０ａの内部に配置されている。

プロジェクタ本体部９２は、画像光生成部９３と投射光学系９４とを備えている。レーザ光源装置９０のレーザ光源モジュール１０とプロジェクタ本体部９２は、光ファイバ１４、光ファイバ結集部１４ａおよび光ファイバ集合線１４ｂを用いて接続されている。

各々のレーザ光源モジュール１０から出射したレーザ光は、各々のレーザ光源モジュール１０に接続される光ファイバ１４、光ファイバ結集部１４ａおよび光ファイバ集合線１４ｂを介して、プロジェクタ本体部９２に出力される。画像光生成部９３は、レーザ光源装置９０から出力されたレーザ光を空間変調して画像光を生成する。投射光学系９４は、画像光生成部９３で生成された画像光を外部に投射する。

レーザ光源装置９０は、筐体９０ａの内部に、配管２０に環状に接続され冷媒回路を構成する圧縮機２１、凝縮器２２、膨張弁２３、および凝縮器２２に通風するためのファン２４をさらに備えている。蒸気圧縮機である圧縮機２１で圧縮された高温高圧の冷却冷媒が、凝縮器２２およびファン２４の作用により通風する外気と熱交換され、温度が下がることで低温高圧の冷却冷媒となると同時に、その凝縮熱はファン２４によって筐体９０ａの外部へ排出される。

次に、冷却冷媒は膨張弁２３によって減圧された後、レーザ光源モジュール１０と熱的に接合された配管２０を通過する際、蒸発潜熱を奪うことで吸熱しながら低温低圧の冷却冷媒となる。この一連のいわゆるヒートポンプ動作によって、レーザ光源モジュール１０は自身が発熱した熱を連続的に筐体９０ａの外部へ排出し、温度を一定に保っている。

冷媒回路の作用により、図１に示すヒートブロック３０と熱的に接合される配管２０の内部の冷媒温度は、その周辺の雰囲気温度以下の温度まで低下する。レーザ光源モジュール１０とヒートブロック３０の接合部においては、レーザ光源モジュール１０からの発熱により温度が上昇するが、ヒートブロック３０において接合部以外の部位の表面は熱の出入りが小さいため、その表面温度は冷却冷媒の温度と同等の温度まで低下する。その到達した温度が周囲の雰囲気の露点を下回った場合、ヒートブロック３０の表面に結露が発生する。周囲の雰囲気に水蒸気を含む外気が連続的に供給されると結露状態が持続することとなり、表面の水滴（結露水）は合体・集合し、その自重によって下方へ流動し垂れ落ちる。

実施の形態１に係るレーザ光源装置９０では、ヒートブロック３０の下側に容器５０を配置することで、発生した結露水を漏らすことなく溜めておくことが可能となる。これにより、レーザ光源駆動回路基板６１ａ，６１ｂ，６１ｃ、電源回路基板６２および制御回路基板６３に結露水が浸水しないため、これらの基板の短絡を防止することができ、レーザ光源装置９０の安全性を高めることができる。

これと同時に、レーザ光源装置９０の外部への水漏れも防止することが可能となり、使用者の設備・資産への水濡れによる影響を防止することが可能となる。

冷却冷媒の温度を筐体９０ａの内部の雰囲気温度以下へ下げることで、レーザ光源モジュール１０の温度をより低温に保つことが可能となる。レーザ光源モジュール１０の内部のレーザダイオードはその発光部の温度が低いほど、寿命が長くなる特性を持つため、レーザ光源装置９０においてより信頼性を高めることが可能となる。

また、発光部の温度の低下によって電気―光変換効率が高くなる特性も持つため、冷却冷媒の温度を下げることでレーザ光源装置９０の外部への光出力が増大する。結果として、レーザ光源装置９０に必要な光出力を得るためのレーザ光源モジュール１０の数を減ずることも可能となり、レーザ光源装置９０の製造コストを安価にすることが可能となる。

ヒートブロック３０の材料としては、熱伝導性、価格および重量の観点から、例えばＡ１１００またはＡ６０６３などのアルミニウム合金を使用されることが考えられる。レーザ光源モジュール１０の個数が多く配管２０が長くなった場合、ヒートブロック３０もその長さが長くなるが、図１に示すように、複数のヒートブロック３０に分割することにより、取り扱いが容易になり組み立て性が向上するという効果がある。また、部品を安価にするために後加工工程の少ない押出し金型を用いて製作した場合においては、長さを短くすることで反りなどによる寸法誤差を小さくすることができるという効果が得られる。

他方、配管２０は一般には熱伝導性および接合部の加工性の観点から、Ｃ１２２０を材料とする銅管などが使用されることが考えられる。このように配管２０とヒートブロック３０の材料が異なる場合においても、隣接して配置されるヒートブロック３０の間に間隙Ｇを設けることで、熱膨張寸法の差に起因する衝突を避けることが可能である。熱ひずみによる配管２０とヒートブロック３０の接合部に生じる応力発生を回避し、長期間の動作または非動作のサイクルにおいても接合部の剥離および接触不良を生じない信頼性の高い放熱構造を得ることが可能となり、レーザ光源モジュール１０の信頼性も向上するという効果が得られる。

以上のように、実施の形態１に係るレーザ光源装置９０およびプロジェクタ装置９１では、レーザ光源モジュール１０は、ヒートブロック３０を介して配管２０と熱的に接合される。すなわち、レーザ光源モジュール１０は、配管２０を流動する冷却冷媒と熱的に接触することになる。冷却冷媒が周囲の雰囲気温度よりも低い場合、レーザ光源モジュール１０とヒートブロック３０との接合部は、レーザ光源モジュール１０の発熱によって温度が上昇するが、ヒートブロック３０において接合部以外の部位の表面は熱の出入りが小さい。そのため、ヒートブロック３０において接合部以外の部位の表面温度は冷却冷媒と同等の温度まで低下する。

冷却冷媒の温度がレーザ光源装置９０の筐体９０ａ内の雰囲気温度よりも低い場合、ヒートブロック３０において接合部以外の部位の表面温度は冷却冷媒と同等の温度まで低下し、当該表面温度が露点温度を下回るとヒートブロック３０の表面に結露が発生する。

ヒートブロック３０の下側に、ヒートブロック３０の平面視輪郭よりも大きな平面視輪郭を有する開口部５０ａを備える容器５０が配置されるため、ヒートブロック３０の表面に結露し結露水が滴下した場合、容器５０で結露水を受けることが可能である。これにより、レーザ光源装置９０の筐体９０ａの内部において結露水に起因する不具合を防止できる。また、結露水を受けるための容器５０を備えることで結露対策を講じることができるため複雑な構造が不要となり、レーザ光源装置９０の製造コストを安価にすることができる。

プロジェクタ装置９１は、レーザ光源装置９０と、レーザ光源装置９０が発するレーザ光を空間変調して画像光を生成する画像光生成部９３と、画像光を投射する投射光学系９４とを備えるため、結露水に起因する不具合を防止でき、かつ、プロジェクタ装置９１の製造コストを安価にすることができる。

レーザ光源モジュール１０およびヒートブロック３０をそれぞれ複数備え、複数のヒートブロック３０は、複数のレーザ光源モジュール１０を分けた各組と配管２０とをそれぞれ熱的に接合させ、複数のヒートブロック３０を固定して保持し、かつ、複数のヒートブロック３０の平面視輪郭よりも大きな平面視輪郭を有する保持部材４０をさらに備える。したがって、複数のヒートブロック３０を保持するための構造を簡単にすることができ、レーザ光源装置９０の製造コストを安価にすることができる。

容器５０は、保持部材４０の下側に配置され、開口部５０ａの平面視輪郭は、保持部材４０の平面視輪郭よりも大きいため、複数のヒートブロック３０に付着した結露水について保持部材４０を伝わせて容器５０で受けることができる。これにより、レーザ光源モジュール１０およびヒートブロック３０をそれぞれ複数備える場合にも、レーザ光源装置９０の筐体９０ａの内部において結露水に起因する不具合を防止できるとともに、レーザ光源装置９０の製造コストを安価にすることができる。

複数のヒートブロック３０は、互いに予め定められた間隙Ｇをあけて隣接して配置されるため、配管２０とヒートブロック３０の熱膨張率の違いによって熱ひずみが生じた場合でも、配管２０とヒートブロック３０との接合部に生じる応力が緩和され、長期間の繰り返し使用後での接合部の剥離および接触不良を防止できる。放熱構造の寿命を延ばすことで、レーザ光源モジュール１０の温度が一定に保たれるため、レーザ光源装置９０の信頼性が向上する。

なお、実施の形態１では、レーザ光源装置９０とは別筐体のプロジェクタ本体部９２への光ファイバ１４を用いた光伝送接続を例示しているが、レーザ光源装置９０とプロジェクタ本体部９２は同一の筐体内に配置されてもよく、また、空間合成光学系を用いた光伝送接続であってもよい。

また、蒸気圧縮機である圧縮機２１を備える冷媒回路において圧縮された相変化する冷却冷媒を配管２０内に直接流動させる構成を例示しているが、蒸気圧縮式冷凍機を用いて冷水を製造し、製造した冷水を配管２０内に流動させる構成であってもよい。

また、レーザ光源装置は、１つのレーザ光源モジュール１０を備える構成であってもよい。この場合、１つのレーザ光源モジュール１０は１つのヒートブロック３０の上面に固定される。保持部材４０を省略することができるため、容器５０の開口部５０ａの平面視輪郭は、ヒートブロック３０の平面視輪郭よりも大きくなるように形成される。具体的には、容器５０の開口部５０ａは、少なくともヒートブロック３０の端部が容器５０の取り付け部５０ｂに当接可能な大きさであればよい。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係るレーザ光源装置９０Ａについて説明する。図３は、実施の形態２に係るレーザ光源装置９０Ａの要部の断面図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態２では、ヒートブロック３０は上下に２分割され、ヒートブロック３０は、上側部分３０ａと下側部分３０ｂとで構成されている。また、保持部材４０においてヒートブロック３０が配置される部位（すなわち、保持部材４０の幅方向の中央部）は、保持部材４０の幅方向において一方側が他方側よりも高さ位置が高くなるように傾斜する傾斜面に形成されている。そのため、ヒートブロック３０およびレーザ光源モジュール１０は傾斜した状態で配置され、電気端子部１２は、ヒートブロック３０よりも上側に配置されている。

配管２０は、ヒートブロック３０の上側部分３０ａとヒートブロック３０の下側部分３０ｂとで挟まれており、ヒートブロック３０と配管２０との間には、ハンダ、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂などからなる熱接合材料３１が充填されている。

ヒートブロック３０において上側部分３０ａと下側部分３０ｂは、下側からねじ４１を用いて保持部材４０と固定されている。保持部材４０において下側に位置する端部は上側に折り曲げられ、保持部材４０において上側に位置する端部は下側に折り曲げられている。保持部材４０と容器５０は、保持部材４０の端部を容器５０の側部の内面に位置決めした状態でねじ４１を用いて固定されることで、容器５０は保持部材４０を下側から保持する。

保持部材４０においてヒートブロック３０が配置される部位は、電気端子部１２がヒートブロック３０に対して常に上側に配置されるように傾斜している。そのため、ヒートブロック３０の表面に付着する水滴が重力方向に垂れ落ちる際に、電気端子部１２を通過経路としないことから、電気端子部１２での短絡を防止でき、レーザ光源装置９０Ａの安全性が高まる。

また、容器５０内の底部の周辺部にメッシュ８１が配置され、メッシュ８１の上面に、シリカゲルを主成分とする乾燥剤８０が配置されている。

以上のように、実施の形態２に係るレーザ光源装置９０Ａおよびプロジェクタ装置９１では、レーザ光源モジュール１０に通電するための電気端子部１２をさらに備え、電気端子部１２は、ヒートブロック３０よりも上側に配置されるため、ヒートブロック３０の表面に付着した水滴が電気端子部１２に垂れ落ちることを防止でき、電気端子部１２での短絡を防止することが可能である。これにより、レーザ光源装置９０Ａの安全性が高まる。

容器５０内に配置される乾燥剤８０をさらに備えるため、レーザ光源モジュール１０およびヒートブロック３０の周囲の水蒸気を吸着し相対湿度を低く抑え露点を下げることが可能となり、ヒートブロック３０の表面に結露が発生しにくくなる。これにより、冷却冷媒の温度をさらに下げることができるため、レーザ光源モジュール１０の信頼性が向上し製造コストを安価にすることができる。なお、乾燥剤８０は、炭酸カルシウムまたは塩化カルシウムなどを主成分とする除湿剤で代用することが可能であり、この場合も同様の効果が得られる。

＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係るレーザ光源装置９０Ｂについて説明する。図４は、実施の形態３に係るレーザ光源装置９０Ｂの要部の断面図である。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態３では、レーザ光源装置９０Ｂは、複数のレーザ光源モジュール１０が配置されるレーザ光源クラスタ１１を備えている。

レーザ光源クラスタ１１は、複数のレーザ光源モジュール１０が配置されるレーザ光源クラスタベース１５と、光学系ユニット１３とを備えている。レーザ光源クラスタ１１は、複数の出射レーザ光を光ファイバ１４へ集光する。クラスタ化によって光ファイバ１４の本数を少なくすることが可能となる。

また、レーザ光源クラスタベース１５はヒートブロック３０と熱的に接合され、複数のレーザ光源モジュール１０は一定の温度に保たれる。ヒートブロック３０において複数のレーザ光源モジュール１０との接合部の周辺部（すなわち、配管２０の上側）に、溝部３２が形成されている。より具体的には、レーザ光源モジュール１０の下面に電気端子部１２を介して電気基板６０が配置され、ヒートブロック３０において、電気端子部１２の鉛直下側に対応する位置に溝部３２が形成されている。換言すると、電気端子部１２は、溝部３２の鉛直上側に配置されている。

保持部材４０の幅方向の端部は、それぞれＬ字状に折り曲げられるとともに、幅方向の中央部よりも高さ位置が高くなるように形成されている。保持部材４０と容器５０は、実施の形態１の場合と同様に、ねじ４１を用いて固定されることで、容器５０は保持部材４０を下側から保持する。

以上のように、実施の形態３に係るレーザ光源装置９０Ｂおよびプロジェクタ装置９１では、レーザ光源モジュール１０に通電するための電気端子部１２をさらに備え、ヒートブロック３０は、レーザ光源モジュール１０との接合部の周辺部に形成される溝部３２を備え、電気端子部１２は溝部３２の上側に配置される。したがって、ヒートブロック３０の表面に付着した水滴が電気端子部１２に垂れ落ちることを防止でき、電気端子部１２での短絡を防止することが可能である。これにより、レーザ光源装置９０Ｂの安全性が高まる。

また、ヒートブロック３０において複数のレーザ光源モジュール１０との接合部の周辺部に溝部３２が形成されることで、レーザ光源モジュール１０と配管２０との間の距離を近くすることが可能である。すなわち、レーザ光源モジュール１０と冷却冷媒との間の距離を近くすることが可能であり熱抵抗を低く抑えられる。レーザ光源モジュール１０をより低温で保つことで、レーザ光源モジュール１０の寿命を延ばし信頼性を高め、さらに、レーザ光源モジュール１０の個数を減じレーザ光源装置９０Ｂの製造コストを安価にすることができる。

＜実施の形態４＞
次に、実施の形態４に係るレーザ光源装置９０Ｃについて説明する。図５は、実施の形態４に係るレーザ光源装置９０Ｃの構成を示す図である。なお、実施の形態４において、実施の形態１から３で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

実施の形態４では、容器５０の底面の一部に排水パイプ５１の一端が接続されている。排水パイプ５１の他端は、筐体９０ａ内に配置されたタンク５２に接続されている。また、容器５０の底面は傾斜状に形成されている。より具体的には、容器５０において排水パイプ５１が接続される側の底面が、反対側の底面よりも下側になるように傾斜している。容器５０の底面は傾斜状に形成されているため、容器５０内に垂れ落ちた結露水は排水パイプ５１を通じてタンク５２に収容される。

以上のように、実施の形態４に係るレーザ光源装置９０Ｃおよびプロジェクタ装置９１では、容器５０に接続され、かつ、容器５０内の結露水を外部に排出するための排水パイプ５１をさらに備えるため、容器５０で受けた結露水を連続的に外部に排出させることができる。これにより、使用者は、定期的に容器５０内の結露水を手動で排出することが不要となり、レーザ光源装置９０Ｃのメンテナンス性が向上する。また、容器５０内に結露水を溜めておく必要がないことから容器５０の容積を小さくすることが可能となる。

また、タンク５２を備えることで、レーザ光源装置９０Ｃ内に収容できる結露水の水量を簡単な構成で増加させることができ、かつ、定期的な点検・交換にてレーザ光源装置９０Ｃ内の水量を把握および排出することが可能となるため、レーザ光源装置９０Ｃのメンテナンス性が向上する。

なお、排水パイプ５１を筐体９０ａの外部に配置された排水設備に接続してもよい。このような構成の場合、連続的な排水がなされることで排水保守が不要となり、レーザ光源装置９０Ｃのメンテナンス性を一層向上させることが可能となる。

次に、本発明の産業上の利用可能性について説明する。レーザ光源装置９０，９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃは、プロジェクタ装置用のレーザ光源として周囲の雰囲気温度よりも低温に冷却する場合に有用であり、発熱量が大きい半導体素子を備える映像表示装置などに適用するのに適している。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０ レーザ光源モジュール、１２ 電気端子部、２０ 配管、３０ ヒートブロック、３２ 溝部、４０ 保持部材、５０ 容器、５０ａ 開口部、５１ 排水パイプ、８０ 乾燥剤、９０ レーザ光源装置、９０Ａ レーザ光源装置、９０Ｂ レーザ光源装置、９０Ｃ レーザ光源装置、９１ プロジェクタ装置、９３ 画像光生成部、９４ 投射光学系。

Claims (8)

1. レーザ光源モジュールと、
   冷却冷媒を流動させるための配管と、
   前記レーザ光源モジュールと前記配管とを熱的に接合させるヒートブロックと、
   前記ヒートブロックの下側に配置され、かつ、前記ヒートブロックの表面に結露し滴下する結露水を受けるための容器と、
   を備え、
   前記レーザ光源モジュールに通電するための電気端子部をさらに備え、
   前記電気端子部は、前記ヒートブロックよりも上側に配置され、
   前記容器は上方開放状の開口部を備え、
   前記開口部の平面視輪郭は、前記ヒートブロックの平面視輪郭よりも大きい、光源装置。
2. 前記レーザ光源モジュールおよび前記ヒートブロックをそれぞれ複数備え、
   前記複数のヒートブロックは、前記複数のレーザ光源モジュールを分けた各組と前記配管とをそれぞれ熱的に接合させ、
   前記複数のヒートブロックを固定して保持し、かつ、前記複数のヒートブロックの平面視輪郭よりも大きな平面視輪郭を有する保持部材をさらに備える、請求項１記載の光源装置。
3. 前記容器は、前記保持部材の下側に配置され、
   前記開口部の平面視輪郭は、前記保持部材の平面視輪郭よりも大きい、請求項２記載の光源装置。
4. レーザ光源モジュールと、
   冷却冷媒を流動させるための配管と、
   前記レーザ光源モジュールと前記配管とを熱的に接合させるヒートブロックと、
   前記ヒートブロックの下側に配置され、かつ、前記ヒートブロックの表面に結露し滴下する結露水を受けるための容器と、
   を備え、
   前記レーザ光源モジュールに通電するための電気端子部をさらに備え、
   前記ヒートブロックは、前記レーザ光源モジュールとの接合部の周辺部に形成される溝部を備え、
   前記電気端子部は前記溝部の上側に配置され、
   前記容器は上方開放状の開口部を備え、
   前記開口部の平面視輪郭は、前記ヒートブロックの平面視輪郭よりも大きい、光源装置。
5. 前記複数のヒートブロックは、互いに予め定められた間隙をあけて隣接して配置される、請求項２または請求項３記載の光源装置。
6. 前記容器に接続され、かつ、前記容器内の結露水を外部に排出するための排水パイプをさらに備える、請求項１から４のいずれか１つに記載の光源装置。
7. 前記容器内に配置される乾燥剤をさらに備える、請求項１から４のいずれか１つに記載の光源装置。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載の光源装置と、
   前記光源装置が発するレーザ光を空間変調して画像光を生成する画像光生成部と、
   前記画像光を投射する投射光学系と、
   を備える、プロジェクタ装置。

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