JP6726401B2 - 光源装置、画像投写装置、及び光源装置の配置方法 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置、これを備えた画像投写装置、及び光源装置の配置方法に関するものである。

従来から、互いに波長域が異なる光を射出する第一光源部、第二光源部、及び第三光源部がそれぞれ有する放熱部を、送風手段を備えた画像投写装置の吸気口と排気口との間の冷却風路上に配置する光源装置が知られている。
例えば、特許文献１には、発光素子（半導体レーザ）を用いた複数の光源部を設けた、次のような光源装置を筐体内に備えた画像投写装置（画像表示装置本体）が記載されている。

第一光源部（青色レーザ光源装置）、第二光源部（赤色レーザ光源装置）、及び第三光源部（緑色レーザ光源装置）の内、使用上限温度が他の光源部に比べて低い（温度特性が悪い）第二光源部の放熱部を、他の光源部の放熱部よりも冷却風路の上流側に配置している。
このように構成することで、使用上限温度が最も低い第二光源部の放熱部が最も優先して冷却されて、その光源部の温度上昇は特に抑制され、画像投写装置が長時間にわたって使用されても、３つの波長域（色）の光（レーザ光）の出力を安定して得ることができるとされている。
ここで、特許文献１では、温度特性との用語を、温度に対する光出力低下特性を示す用語として用いている、後述する本願の実施形態の説明とは異なり、各光源部で最低必要光出力以上の光出力が得られる温度範囲を示した特性を表す（言う）用語として用いている。

しかし、使用上限温度が最も低い光源部の放熱部を、他の光源部の放熱部よりも冷却風路の上流側に配置する従来の画像投写装置の構成では、次のような不具合が生じる場合があった。
画像投写時の各色の生成割合や各光源部の光源に設けた発光素子の駆動電力に対する発光効率（以下、適宜、発光効率という。）から、画像投写時の各光源に設けた発光素子の発熱量は異なり、各光源の発光素子の温度に対する寿命も異なる。
また、基本的に発光素子の温度上昇は、発光素子の寿命低下を誘発する要因になるため、所望の寿命を満たす温度まで各光源の発光素子を十分に冷却する必要がある。
そして、一般に、上流側に設ける放熱部ほど冷却効率が高いが、各光源の発光素子の発光効率の違いから、各光源部の発光素子の温度を使用上限温度以下とする場合に、使用上限温度が最も低い光源部の放熱部が最も高い冷却能力を必要とするとは限らない。

これらのため、上記構成で、各光源部に設けた発光素子の寿命を略同等にしようとすると、下流側に設けるいずれかの、放熱部の放熱面積を大きくしたり、放熱部からの放熱量に合わせて冷却ファン等の送風手段を高速回転させたりする必要が生じる場合がある。
このように、下流側に設けるいずれかの、放熱部の放熱面積を大きくしたり、放熱部からの放熱量に合わせて冷却ファン等の送風手段を高速回転させたりすると、画像投写装置の筐体の大型化や送風手段の騒音の増大を招いてしまう場合があった。

上述した課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、互いに波長域が異なる光を射出する第一光源部、第二光源部、及び第三光源部がそれぞれ有する放熱部を、送風手段を備えた画像投写装置の吸気口と排気口の間の冷却風路上に配置する光源装置において、所定の光強度と寿命が得られるように各光源部の光源を駆動する場合の、各光源部の光源の発熱量をＱ、各光源部の光源に設けた発光素子の所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度をＴとしたとき、前記冷却風路の上流側から下流側に向けて、各発光部のＴ／Ｑの値が大きくなる順序で、各発光部の放熱部を配置することを特徴とする。

本発明によれば、各光源部の光源に設けた発光素子の寿命を略同等にしつつ、各光源部の光の出力を安定させ、画像投写装置の筐体の大型化や送風手段の騒音の増大を抑制できる光源装置を提供できる。

実施例１に係るプロジェクタの概略説明図。 実施例１に係る光源装置の各光源部に設けた光源の構成説明図。 実施例２に係るプロジェクタの概略説明図。 実施例２に係る光源装置の赤色光源、及び緑色光源の構成説明図。 実施例３に係るプロジェクタの概略説明図。

以下、本発明を適用した光源装置（以下、光源装置１という。）を備えた画像投写装置として、プロジェクタ装置（以下、プロジェクタ１００という）の一実施形態について説明する。
本実施形態のプロジェクタ１００は、互いに異なる色（波長域）の光を射出する、第一光源部である青色光源部、第二光源部である赤色光源部、第三光源部である緑色光源部を冷却する方法において、主に、以下のような特徴的な点を有する。
各光源部の光源に設けた発光素子の寿命が略同等になるように、冷却風路の上流側から下流側に向かって、各光源部の光源の（発光素子の設定温度：Ｔ）／（発熱量：Ｑ）の値が大きくなるように各光源部の放熱部を配置する点である。
また、各光源部の光源に設ける発光素子として、温度に対する光出力低下特性を示す温度特性（以下、適宜、温度特性という。）が同一又は略同様な発光素子を用いている点である。

まず、従来の画像投写装置について、更に、詳しく説明しておく。
今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーン等の被投写面に投写する画像投写装置としてのプロジェクタが多用されている。この種のプロジェクタでは、光源から射出された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像等の画像を投写（表示）するものである。
このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、半導体レーザーや発光ダイオード等の固体発光素子を用いた光源装置が注目されるようになっている。

このような光源装置は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）をそれぞれ連続発光する短波長の赤色光源、緑色光源、青色光源から構成され、放電ランプに比べて、例えば、色再現性、発光効率、光利用効率の向上や超寿命化等が挙げられる。更に、点光源（或いは平行ビーム）であるため照明系が設計しやすく、色合成の簡易化や投射レンズの低ＮＡ（ＮＡ：Numerical Aperture、開口数）化等が達成できる点も利点の１つであるということも既に知られている。
また、近年、内部に青色光源と蛍光体を備え、青色光源から射出された光を蛍光体に照射して波長変換した赤色光を射出する赤色光源や、青色光源から射出された光を蛍光体に照射して波長変換した緑色光を射出する緑色光源を利用したプロジェクタも知られている。このように青色光を波長変換して赤色光や緑色光を生成する２つの光源と、青色光源の３つの光源をプロジェクタに用いることで、同一種類の青色光源からの光を利用できるようになるため、同一の温度特性を有することが可能になり、設計の自由度が向上する。

例えば、特許文献１には、上述したように、発光素子を用いた複数の光源部を設けた、次のような光源装置を筐体内に備えた画像投写装置（画像表示装置本体）が記載されている。
画像投写装置には、吸気口と排気口を有する筐体（本体筐体）と、吸気口と排気口とを結んで形成される冷却風路と、冷却風路に風を流す送風手段（冷却ファン）と、を備えている。
光源装置は、互いに異なる波長域の光を射出する第一光源部（青色レーザ光源装置）、第二光源部（赤色レーザ光源装置）、及び第三光源部（緑色レーザ光源装置）を、送風手段を備えた画像投写装置の吸気口と排気口との間の冷却風路上に配置している。
そして、使用上限温度が他の光源部に比べて低い第二光源部（赤色レーザ光源装置）の放熱部を、他の光源部（青色レーザ光源装置と緑色レーザ光源装置）の放熱部よりも冷却風路の上流側に配置している。
このように構成することで、使用上限温度が最も低い第二光源部の放熱部が最も優先して冷却されて、その光源部の温度上昇は特に抑制され、画像投写装置が長時間にわたって使用されても、３つの色の光（レーザ光）の出力を安定して得ることができるとされている。

しかし、特許文献１に記載のような画像投写装置の構成では、次のような不具合が生じる場合があった。
画像投写時の各色の生成割合や各光源部の光源に設けた発光素子の発光効率から、画像投写時の光源装置に設けた各光源部の発光素子の発熱量は異なり、各光源部の発光素子の温度に対する寿命も異なる。このため、各光源部の発光素子の寿命を略同等にすることが困難である。
また、基本的に発光素子の温度上昇は、発光素子の寿命低下を誘発する要因になるため、各光源部の発光素子の寿命を略同等にするには、所望の寿命を満たす温度まで各光源部の発光素子を十分に冷却する必要がある。
そして、一般に、上流側に設ける放熱部ほど冷却効率が高いが、各光源の発光素子の発光効率の違いから、各光源部の発光素子の温度を使用上限温度以下とする場合に、使用上限温度が最も低い光源部の放熱部が最も高い冷却能力を必要とするとは限らない。

これらのため、特許文献１に記載の構成で、各光源部に設けた発光素子の寿命を略同等にしようとすると、下流側に設けるいずれかの、放熱部の放熱面積を大きくしたり、放熱部からの放熱量に合わせて冷却ファン等の送風手段を高速回転させたりする必要が生じる場合がある。
このように、下流側に設けるいずれかの、放熱部の放熱面積を大きくしたり、放熱部からの放熱量に合わせて冷却ファン等の送風手段を高速回転させたりすると、画像投写装置の筐体の大型化や送風手段の騒音の増大を招いてしまう場合があった。

そこで、発明者らは、光源装置に設けた各光源部の寿命が略同等になるように、冷却風路の上流側から下流側に向かって、各光源部の光源の（発光素子の設定温度：Ｔ）／（発熱量：Ｑ）の値が大きくなるように各光源部の放熱部を配置するように構成した。
以下、本実施形態のプロジェクタ１００について、複数の実施例を挙げて説明する。

（実施例１）
まず、本実施形態のプロジェクタ１００の実施例１について、図を用いて説明する。
図１は、本実施例に係るプロジェクタ１００の概略説明図である。図２は、各光源部に設けた光源の模式図であり、図２（ａ）が、青色光源部１０に設けた青色光源１１の内部構成の模式図、図２（ｂ）が、赤色光源部２０に設けた赤色光源２１の内部構成の模式図である。そして、図２（ｃ）が、緑色光源部３０に設けた緑色光源３１の内部構成の模式図である。
ここで、各図においては、同一構成部分については同一の符号を付し、重複した説明は、適宜、省略する。

図１に示すように、プロジェクタ１００は、左側側面の吸気口６１と右側側面の排気口６２を有する筐体６０と、吸気口６１と排気口６２とを結んで形成される冷却風路と、排気口６２の筐体内側に設けた、冷却風路に風を流す冷却ファン６３と、を備えている。
また、図１図中、冷却ファン６３の左側であって、筐体６０の左右方向略中央には、このプロジェクタ１００で用いられる光源装置１が配置されている。
光源装置１の左側下方には、光源装置１から射出された光束を集光する第四集光レンズ５１、集光された光束を反射して画像形成パネル５４に導く、第一反射ミラー５２及び第二反射ミラー５３と、画像形成パネル５４とが設けられている。
画像形成パネル５４の図１図中上方には、画像形成パネル５４によって反射された画像光を、スクリーンＳに拡大投写する投写レンズ５５が設けられている。

そして、プロジェクタ１００の光源装置１は、青色光源部１０と赤色光源部２０と緑色光源部３０等から構成される。
各光源部はそれぞれ、青色光源素子９等を基板上に搭載した光源ユニットである光源と、射出した光を平行光束とする第一集光レンズ及び第二集光レンズと、光源（青色光源素子９）で生じた熱を放熱する防熱部としての放熱板であるヒートシンクとを有している。
以下、光源装置１の、より具体的な構成について、各光源部の構成の説明を軸にして説明する。

図２（ａ）に示すように、青色光源部１０に設けた青色光源１１は、金属製の青用基板１２上に発光素子（光半導体素子）としての青色光源素子９が搭載され、電気的に接続されて固定されている。
この青色光源１１から射出した光は、第一集光レンズ１４ａ及び第二集光レンズ１４ｂにより平行光束とされて、第一ダイクロイックミラー４１と第二ダイクロイックミラー４２を透過して第三集光レンズ４３に導光する。ここで、第一ダイクロイックミラー４１は、青色の波長域の光を透過し、赤色の波長域の光を反射させる特性を有し、また、第二ダイクロイックミラー４２は、青色と赤色の波長域の光を透過し、緑色の波長域の光を反射させる特性を有している。

また、図２（ｂ）に示すように赤色光源部２０に設けた赤色光源２１は、金属製の赤用基板２２上に発光素子（光半導体素子）としての青色光源素子９が搭載され、電気的に接続されて固定されている。更に青色光源素子９の射出方向前面には、青色成分の光が照射されて、この青色成分の光とは異なる赤色成分の蛍光を発生させるための赤用蛍光層２３が形成されている。
この赤色光源２１から射出した光は、第一集光レンズ２４ａ及び第二集光レンズ２４ｂにより平行光束とされて、第一ダイクロイックミラー４１で反射し、第二ダイクロイックミラー４２を透過して第三集光レンズ４３に導光する。

また、図２（ｃ）に示すように緑色光源部３０に設けた緑色光源３１は、金属製の緑用基板３２上に発光素子（光半導体素子）としての青色光源素子９が搭載され、電気的に接続されて固定されている。更に青色光源素子９の射出方向前面には、青色成分の光が照射されて、この青色成分の光とは異なる緑色成分の蛍光を発生させるための緑用蛍光層３３が形成されている。
この緑色光源３１から射出した光は、第一集光レンズ３４ａ及び第二集光レンズ３４ｂにより平行光束とされて、第二ダイクロイックミラー４２で反射して第三集光レンズ４３に導光する。

ここで、青色光源素子９は、温度に対する光出力低下特性（温度特性）が非常に小さく、この青色光源素子９を用いて赤色光と青色光と緑色光を形成するため、温度特性による各光源部の配置の制約が無くなる。
そして、青色光源１１（青色光源部１０）と赤色光源２１（赤色光源部２０）と緑色光源３１（緑色光源部３０）からの平行光束は、各々、第三集光レンズ４３を介して微小スポット状に整形されてライトトンネル４４に導光される。
この導光された光束は、ライトトンネル４４内部で多重反射されて各光源部に設けた光源からの光束が重畳加算されると同時に均一化される。

そして、光源装置１のライトトンネル４４を通過した光は、第四集光レンズ５１により平行光束とされ、第一反射ミラー５２及び第二反射ミラー５３により反射されて、画像形成パネル５４に導かれる。
この画像形成パネル５４は、例えば、プロジェクタ１００の制御部に備えた画像生成部によって制御され、各色成分の光は、画像形成パネル５４によって反射されて投写光となる。そして、画像形成パネル５４によって反射されて投写光は、投写レンズ５５を介してスクリーンＳ上に拡大投写され、投写画像となる。これにより、スクリーンＳ上にカラー画像が拡大形成される。

また、上述したように、各光源部にはそれぞれ、各光源部に有した光源（青色光源素子９）の発光で生じる熱を放熱する放熱部としての放熱板であるヒートシンクが、各光源部に設けた光源の基板に接続するようにして設けられている。
具体的には、青色光源部１０に設けた青色光源１１の青用基板１２には青用ヒートシンク１５、赤色光源部２０に設けた赤色光源２１の赤用基板２２には赤用ヒートシンク２５、緑色光源部３０に設けた緑色光源３１の緑用基板３２には緑用ヒートシンク３５が接続されている。
また、図１に示すように、青用ヒートシンク１５の背面側には、送風手段としての軸流ファンである冷却ファン６３が設置されており、吸気口６１から冷却用の空気を筐体６０内に吸入し、排気口６２から筐体６０外に排出するように冷却風路を構成している。

ここで、本実施例は、画像形成パネル５４として、変調信号に応じて画像形成されるＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等の反射型タイプのパネルを例示しているが、透過型タイプのパネルを用いても良い。
また、図１に示したライトトンネル４４は、本実施例に係わる光量均一化手段の代表的な一例である。また、投写レンズ５５は、本実施例に係わる投写光学系の代表的な一例である。

そして、本実施例のプロジェクタ１００に設けた光源装置１では、スクリーンＳにカラー画像を投写するときには、所定の光強度と寿命が得られるように各光源部の光源を駆動する場合、各光源部に設けた光源からの発熱量：Ｑは、次のような関係となる。
緑色光源部３０に設けた緑色光源３１からの緑発熱量：Ｑ３が最も大きくなり、次に赤色光源部２０に設けた赤色光源２１からの赤発熱量：Ｑ２が大きくなり、最も小さいのが青色光源部１０に設けた青色光源１１からの青発熱量：Ｑ１である。

また、各光源部の光源内に搭載されている青色光源素子９は同一の仕様のものであり、所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度：Ｔも同一である。このため、青色光源部１０（青色光源１１）の青設定温度：Ｔ１、赤色光源部２０（赤色光源２１）の赤設定温度：Ｔ２、緑色光源部３０（緑色光源３１）の緑設定温度：Ｔ３の値は同一である（Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３）。

また、各光源部に要求される光源を冷却する冷却能力の大小関係の指標として、次のものを用いることができる。所定の光強度と寿命が得られるように各光源部の光源を駆動する場合の、各光源部の光源の発熱量：Ｑに対する各光源部の光源に設けた発光素子の設定温度：Ｔの比の値：Ｒ（以下、適宜、Ｔ／Ｑ値：Ｒという。）である。
すなわち、各光源部に要求される光源を冷却する冷却能力の大小関係に相関のあるＴ／Ｑ値：Ｒは、Ｔ／Ｑ値：Ｒ＝（設定温度：Ｔ）/（発熱量：Ｑ）として表すことができる。
そして、緑色光源部３０の緑色Ｔ／Ｑ値：Ｒ３はＴ３／Ｑ３、赤色光源部２０の赤色Ｔ／Ｑ値：Ｒ２はＴ２／Ｑ２、青色光源部１０の青色Ｔ／Ｑ値：Ｒ１はＴ１／Ｑ１となり、Ｒ３＜Ｒ２＜Ｒ１の関係式が成り立つ。

ここで、各光源部の設定温度：Ｔは、光源装置１の放熱設計を行うときの、設計基準温度：Ｔ０と、所定の光強度と寿命が得られるように各光源部の光源を駆動する場合の上昇温度：ΔＴの和であるため、Ｔ／Ｑ値：Ｒは、各光源部の光源の熱抵抗値にも相関がある。
このため、各光源部に要求される光源を冷却する冷却能力の大小関係の指標として、上述したＴ／Ｑ値：Ｒを定量的に用いることができる。

また、Ｔ／Ｑ値：Ｒ（熱抵抗値）が最小ということは、冷却することが最も困難であるため、最も大きな冷却能力が必要になることを示している。
すなわち、本実施例において、最も大きな冷却能力を必要とするのは、緑色光源部３０（緑色光源３１）になり、次いで赤色光源部２０（赤色光源２１）、青色光源部１０（青色光源１１）という順に小さくなる。
冷却能力を最も大きくするためには、放熱手段としてのヒートシンク等の放熱板の表面積を大きくし、かつ風速の大きい冷却風が必要になる。

そこで、本実施例では、図１に示すように吸気口６１と排気口６２を結んで形成される冷却風路の上流側から下流側に向かって、各光源部のＴ／Ｑ値：Ｒの値が大きくなる順序で、各光源部の光源、及び放熱板（ヒートシンク、放熱部）を配置することとした。
このように各光源部の光源、及び放熱板を配置することで、外気から送風される冷却風（冷却流体）を優先的に最小のＴ／Ｑ値：Ｒの値の光源、及び放熱板に供給して冷却することができる。
つまり、最小のＴ／Ｑ値：Ｒの値（Ｒ３）の光源である緑色光源３１、及びその放熱板である緑用ヒートシンク３５に対しては、最も効率の高い放熱構成の構成にすることができる。このため、最小サイズの緑用ヒートシンク３５の形成が可能になり、プロジェクタ１００の小型化も図れるとともに、冷却ファン６３の小型化や低速回転化も可能になり、低騒音化も可能になる。

また、上述した最小のＴ／Ｑ値：Ｒの値（Ｒ３）の光源である緑色光源３１の下流側に配置する赤色光源２１は、Ｔ／Ｑ値：Ｒの値（Ｒ２）が比較的大きい。このため、赤色光源２１に付設（接続）する放熱板である赤用ヒートシンク２５は、Ｔ／Ｑ値：Ｒの値が最小の緑色光源３１よりも小さくなるので、プロジェクタ１００の大型化に与える影響は小さい。そして、更に下流側に配置する青色光源１１は、青色Ｔ／Ｑ値：Ｒ１が最大であり、そのプロジェクタ１００の大型化に与える影響は最も小さい。
このように、装置サイズ、つまりプロジェクタ１００の筐体６０のサイズに与える影響が最大なのは、Ｔ／Ｑ値：Ｒの値が最も小さい光源を有した光源部である。

したがって、上述したように各光源部の光源、及びヒートシンクを配置することで、騒音増加を招くことなく各光源を効率良く冷却することができるため、各光源（青色光源素子９）の寿命を略同等にすると共にプロジェクタ１００の小型化を実現することができる。
よって、各光源部の光源に備えた青色光源素子９の寿命を略同等にしつつ、各光源部の光の出力を安定させ、プロジェクタ１００の筐体６０の大型化や冷却ファン６３の騒音の増大を抑制できる光源装置１を提供できる。
また、プロジェクタ１００は、この光源装置１を備えることで、各光源部の青色光源素子９の寿命を略同等にしつつ、筐体６０の大型化や冷却ファン６３の騒音の増大を抑制できる。
また、上述した光源装置１の配置方法は、各光源部の光源や、その放熱部であるヒートシンクを配置することで、各光源部の青色光源素子９の寿命を略同等にしつつ、筐体６０の大型化や冷却ファン６３の騒音の増大を抑制できる。

上述したように、本実施例の光源装置１は、互いに波長域が異なる光を射出する青色光源部１０、赤色光源部２０、及び緑色光源部３０がそれぞれ有する青用ヒートシンク１５、赤用ヒートシンク２５、及び緑用ヒートシンク３５等の放熱部を、冷却ファン６３を備えたプロジェクタ１００の吸気口６１と排気口６２の間の前記冷却風路上に配置している。
そして、所定の光強度と寿命が得られるように各光源部の光源を駆動する場合の、各光源部の光源の発熱量をＱ、各光源部に有する青色光源素子９の所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度をＴとしたとき、冷却風路の上流側から下流側に向けて、各発光部のＴ／Ｑ値が大きくなる順序で、各発光部の放熱部を配置している。

このようにプロジェクタ１００の光源装置１を構成することで、次のような効果を奏することができる。
所定の光強度と寿命が得られるように各光源部の光源を駆動する場合であっても、各光源部の光源の発光効率により、各光源部の光源の発熱量は異なる。このように各光源部の光源の発熱量が異なるため、各光源部の光源に設けた発光素子の温度を、所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度：Ｔ以下に保つための冷却能力も異なる。
そして、各光源部のＴ／Ｑ値は、それぞれ、所定の光強度と寿命が得られるように光源を駆動する場合の、各光源部に必要な光源を冷却する冷却能力と相関を有しており、この値が最も小さいほど、所定の光強度と寿命を得るために大きな冷却能力を必要とする。

このため、Ｔ／Ｑの値が小さい光源部の放熱部から順番に吸気口から外気（フレッシュエアー）が供給されるようにすることで、大きな冷却能力を必要とする光源部の放熱部ほど冷却風による放熱が促進され、各光源部に有した光源の温度上昇が効率的に抑制される。
このようにして、各光源部の光源に設けた発光素子の温度を、所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度：Ｔ以下に保つことで、プロジェクタ１００が長時間にわたって使用されても、各光源部の光の出力を安定して得ることができる。
したがって、各光源部の光源を効率的に冷却することが可能になり、各光源部の光源に設けた青色光源素子９の寿命を略同等にしつつ、各光源部の光の出力を安定させることができる。

また、各光源部のＴ／Ｑ値が小さい緑色光源３１から順番に、各光源部の光源を効率的に冷却することができ、最も放熱が必要な緑色光源部３０のヒートシンクに対しては、最も効率の高い放熱構成にできる。このため、プロジェクタ１００の大型化に与える影響が大きな緑色光源部３０の緑用ヒートシンク３５ほど効率の高い放熱構成にしつつ、各光源部のヒートシンクのサイズを、それぞれの光源部に必要な放熱量に応じて小型化することが可能となり、プロジェクタ１００の小型化も図れる。
更に、各光源部のヒートシンクによる放熱が効率的に行えるため、冷却風路に風を流す冷却ファン６３の小型化や低速回転化が可能となり、冷却ファン６３の騒音の増大も抑制できる。
よって、各光源部の光源に設けた青色光源素子９の寿命を略同等にしつつ、各光源部の光の出力を安定させ、プロジェクタ１００の筐体６０の大型化や冷却ファン６３の騒音の増大を抑制できる光源装置１を提供できる。

また、プロジェクタ１００に用いる本実施例の光源装置１の第一の光源部である青色光源部１０は、青色光を射出する青色光源素子９が青色光源１１を有している。
第二の光源部である赤色光源部２０は、青色光を射出する青色光源素子９と、青色光源素子９からの光を受光して赤色光を射出する赤用蛍光層２３とが設けられた赤色光源２１を有している。
第三の光源部である緑色光源部３０は、青色光を射出する青色光源素子９と、青色光源素子９からの光を受光して緑色光を射出する緑用蛍光層３３とが設けられた緑色光源３１を有している。
そして、青色光源１１、赤色光源２１、及び緑色光源３１の内、少なくとも２つ（本実施例では３つ全て）の光源に設けられる発光素子は、同一種類の青色光源素子９である。

このようにプロジェクタ１００の光源装置１を構成することで、次のような効果を奏することができる。
各光源部の光源に設ける発光素子として、青色光を射出する青色光源素子９を用い、青色光源１１から青色光を射出し、赤用蛍光層２３を設けた赤色光源２１から赤色光を射出し、緑用蛍光層３３を設けた緑色光源３１から緑色光を射出している。このように同じ青色光を射出する青色光源素子９を用いて、各光源部の光源からそれぞれの光を射出しており、温度に対する光出力低下特性を示す温度特性や発光効率が同一な青色光源素子９を各光源部で用いることができる。また、少なくとも２つの光源部の発光素子は同一種類のものであり、各光源部の青色光源素子９の使用上限温度も同一な温度にすることが容易である。これらのため、各光源部に用いる光源の青色光源素子９を選択や、各光源部の光源及び放熱部の配置等の光源装置１の放熱構成の設計を適切、且つ、容易に行うことが可能となる。

また、プロジェクタ１００に用いる本実施例の光源装置１は、第一波長域の光は青色光、第二波長域の光は赤色光、第三波長域の光は緑色光であり、各光源に設けられる発光素子が、青色光を射出する青色光源素子９である。
このようにプロジェクタ１００の光源装置１を構成することで、次のような効果を奏することができる。
温度に対する光出力低下特性（温度特性）が非常に小さい青色光源素子９を用いて、青色光と赤色光と緑色光を射出できるため、各光源部の光出力の変動を、より好適に抑制できる。
また、各光源部に有した光源の配置の自由度が向上し、各光源部に有した光源の配置に対する制約を低減できる。

また、プロジェクタ１００に用いる本実施例の光源装置１は、各光源部である青色光源部１０、赤色光源部２０、及び緑色光源部３０は、それぞれの放熱部として、青用ヒートシンク１５、赤用ヒートシンク２５、及び緑用ヒートシンク３５等の放熱板を有している。
このようにプロジェクタ１００の光源装置１を構成することで、次のような効果を奏することができる。
Ｔ／Ｑ値：Ｒが最も小さい、つまり放熱量を最も多くする必要がある緑色光源部３０の緑用ヒートシンク３５に優先的に外気（フレッシュエアー）を供給することができるため、緑色光源部３０の緑用ヒートシンク３５を小さく形成できる。
よって、光源装置１全体の放熱部も小さくできるので、プロジェクタ１００の小型化に貢献することができる。

また、プロジェクタ１００に用いる本実施例の光源装置１は、冷却風路の上流側から下流側に向けて、各発光部のＴ／Ｑ値が大きくなる順序で、青色光源１１、赤色光源２１、及び緑色光源３１を配置している。具体的には、冷却風路の上流側から下流側に向けて、冷却風路の上流側から下流側に向けて、各発光部のＴ／Ｑ値が大きくなる、緑色光源３１、赤色光源２１、青色光源１１の順序で配置している。

このようにプロジェクタ１００の光源装置１を構成することで、次のような効果を奏することができる。
Ｔ／Ｑ値が最も小さい、つまり放熱量を最も多くする必要がある緑色光源部３０の緑色光源３１から順番に吸気口６１から外気（フレッシュエアー）が供給される。このため、各光源部の光源から直接放熱される熱量も効率的に増やすことができ、各光源部に有した光源の温度上昇の抑制効果を、更に高めることができる。
また、各光源部の光源とヒートシンクとを、冷却風路を流れる風の流路方向で略同一の位置に近接配置することが可能となる。このため、各光源部の光源とヒートシンクとを直接接触させたり、光源とヒートシンクとの間に設けるヒートパイプ等の熱移動手段で熱移動させる距離を短くしたりして光源装置１やプロジェクタ１００の低コスト化に貢献できる。

また、本実施例のプロジェクタ１００は、上述した光源装置１のいずれかの構成を備えることで、上述した光源装置１のいずれかの構成と同様な効果を奏することができる。
また、本実施例のプロジェクタ１００に用いられる光源装置の配置方法は、上述した光源装置１のいずれかの配置方法を備えることで、上述した光源装置１のいずれかの構成と同様な効果を奏することができる。

（実施例２）
次に、本実施形態のプロジェクタ１００の実施例２について、図を用いて説明する。
図３は、本実施例に係るプロジェクタ１００の概略説明図である。図４は、ロッドインテグレーターレンズを用いた光源部の光源の内部構成の模式図であり、図４（ａ）が、赤色光源部２０の赤色光源２１の内部構成の模式図、図４（ｂ）が、緑色光源部３０の緑色光源３１の内部構成の模式図である。

本実施例のプロジェクタ１００は、上述した実施例１のプロジェクタと、光源装置１に設けた３つの光源部の内、２つの光源部の光源の構成、具体的には赤色光源部２０の赤色光源２１及び緑色光源部３０の緑色光源３１の構成に係る点のみ異なる。
したがって、以下の説明では、実施例１のプロジェクタと同一、又は同様な機能を果たす構成部材については、同一の符号を付すとともに、同様な構成、及び同様な構成により奏することができる作用・効果については、適宜、省略して説明する。

本実施例のプロジェクタ１００では、図３に示すように、光源装置１に有した赤色光源部２０の赤色光源２１、及び緑色光源部３０の緑色光源３１に、それぞれロッドインテグレーターレンズを用いている。
具体的には、赤色光源部２０の赤色光源２１では、図４（ａ）に示すように赤用基板２２の中央部上に赤用ロッドインテグレーターレンズ２６を配置し、その両側に発光素子としての青色光源素子９が複数個（この例では、図中、左右で２０個）配置されている。各青色光源素子９は、電気的に必要な部分が赤用基板２２の電極に接続された状態で、赤用基板２２に固定されている。
そして、各青色光源素子９と赤用ロッドインテグレーターレンズ２６の間には、青色成分の光が照射されて、この青色成分の光とは異なる赤色成分の蛍光を発生させるための赤用蛍光層２３が各々形成されている。
各青色光源素子９から射出された青色光は、赤用蛍光層２３を透過して、それぞれ赤色光となり、赤用ロッドインテグレーターレンズ２６内に導光される。赤用ロッドインテグレーターレンズ２６内部では、各赤色光が多重反射されて均一化された状態になって赤用ロッドインテグレーターレンズ２６の出射端面から射出される。

また、緑色光源部３０の緑色光源３１では、図４（ｂ）に示すように緑用基板３２の中央部上に緑用ロッドインテグレーターレンズ３６を配置し、その両側に発光素子としての青色光源素子９が複数個（この例では、図中、左右で２０個）配置されている。各青色光源素子９は、電気的に必要な部分が緑用基板３２の電極に接続された状態で、緑用基板３２に固定されている。
そして、各青色光源素子９と緑用ロッドインテグレーターレンズ３６の間には、青色成分の光が照射されて、この青色成分の光とは異なる緑色成分の蛍光を発生させるための緑用蛍光層３３が各々形成されている。
各青色光源素子９から射出された青色光は、緑用蛍光層３３を透過して、それぞれ緑色光となり、緑用ロッドインテグレーターレンズ３６内に導光される。緑用ロッドインテグレーターレンズ３６内部では、各緑色光が多重反射されて均一化された状態になって緑用ロッドインテグレーターレンズ３６の出射端面から射出される。

上述したように、赤色光源部２０の赤色光源２１と緑色光源部３０の緑色光源３１を構成することで、集積化した青色光源素子９からの各光束が、赤色や緑色の各蛍光層を介して、それぞれのロッドインテグレーターレンズに入射される。このため、赤色光源部２０の赤色光源２１や緑色光源部３０の緑色光源３１で、高い光強度、且つ、均一な射出光を得ることが可能になる。
更に、ロッドインテグレーターレンズを用いることで、各色の出射角度を小さくすることができるため、後段の第一集光レンズ２４ａ、３４ａ、第二集光レンズ２４ｂ、３４ｂへの光利用効率も向上させることができる。このため、これらの集光レンズの小型化も可能になるため、高出力かつ小型の光源装置１、及びこれを備えたプロジェクタ１００を実現することができる。

上述したように、プロジェクタ１００に用いる（備える）本実施例の光源装置１は、赤色光源部２０に有する赤色光源２１と緑色光源部３０に有する緑色光源３１の少なくともいずれか（本実施例では両方）を、次のように構成している。
赤色光源２１と緑色光源３１は、その内部に複数の青色光源素子９と、これら複数の青色光源素子９の光を複数回反射させる赤用ロッドインテグレーターレンズ２６や緑用ロッドインテグレーターレンズ３６とを有し、光量を均一化して射出する。
このようにプロジェクタ１００の光源装置１を構成することで、次のような効果を奏することができる。
複数の青色光を赤用蛍光層２３や緑用蛍光層３３に照射して生成した赤色光や緑色光を赤用ロッドインテグレーターレンズ２６や緑用ロッドインテグレーターレンズ３６に導光する。このため、複数光による不均一な光エネルギー分布を均一化して射出することができるため、高出力化が可能となる。
また、赤用ロッドインテグレーターレンズ２６や緑用ロッドインテグレーターレンズ３６を用いることで、出射角度を小さくすることができるため、後段の光学部品への光利用効率を向上させることもできる。

また、本実施例のプロジェクタ１００は、上述した光源装置１のいずれかの構成を備えることで、上述した光源装置１のいずれかの構成と同様な効果を奏することができる。
また、本実施例のプロジェクタ１００に用いられる光源装置の配置方法は、上述した光源装置１のいずれかの配置方法を備えることで、上述した光源装置１のいずれかの構成と同様な効果を奏することができる。

（実施例３）
次に、本実施形態のプロジェクタ１００の実施例３について、図を用いて説明する。
図５は、本実施例に係るプロジェクタ１００の概略説明図である。

本実施例のプロジェクタ１００は、上述した実施例１、２のプロジェクタと、光源装置１に設けた各光源部の光源部の光源と放熱部の配置に係る点が異なる。具体的には、本実施例のプロジェクタ１００に備える光源装置１では、各光源部の光源とヒートシンクとを離間させ、それぞれ光源とヒートシンクとの熱移動を、熱移動手段であるヒートパイプを介して行っていることに係る点のみ異なる。
したがって、以下の説明では、実施例１、２のプロジェクタと同一、又は同様な機能を果たす構成部材については、同一の符号を付すとともに、同様な構成、及び同様な構成により奏することができる作用・効果については、適宜、省略して説明する。
ここで、本実施例の要旨は、上述した実施例１、２のいずれのプロジェクタの光源装置にも適用可能であるが、以下の説明では、実施例２のプロジェクタの光源装置に適用した例について説明する。

図５に示すように、本実施例のプロジェクタ１００は、実施例２のプロジェクタと同様に、光源装置１に有した赤色光源部２０の赤色光源２１、及び緑色光源部３０の緑色光源３１に、それぞれロッドインテグレーターレンズを用いている。
しかし、実施例２のプロジェクタとは異なり、各光源部の光源とヒートシンクとを離間して配置している。

具体的には、吸気口６１と排気口６２とを結んで形成される冷却風路の上流側から緑色光源部３０の緑用ヒートシンク３５、赤色光源部２０の赤用ヒートシンク２５、赤色光源部２０の赤色光源２１、緑色光源部３０の緑色光源３１の順で配置している。そして、緑色光源部３０の緑色光源３１の冷却風路下流側に青色光源部１０の青用ヒートシンク１５を配置し、青用ヒートシンク１５の下流側端近傍と冷却風路上の距離が略同じ、離間した位置に青色光源部１０の青色光源１１を配置している。
そして、緑色光源部３０の緑用ヒートシンク３５と緑色光源３１とを緑用ヒートパイプ３７で接続し、赤色光源部２０の赤用ヒートシンク２５と赤色光源２１とを赤用ヒートパイプ２７で接続している。また、青色光源部１０の青用ヒートシンク１５と青色光源１１とを青用ヒートパイプ１７で接続している。
これらのように各光源部の光源とヒートシンクとを、それぞれヒートパイプで接続することで、各光源部の光源が発光することで生じた熱がそれぞれ、ヒートパイプを介してヒートシンクに熱移動して放熱されることになる。

本実施例の光源装置１では、緑色光源部３０の緑色光源３１からの緑発熱量：Ｑ３が最も大きく、次に赤色光源部２０の赤色光源２１からの赤発熱量：Ｑ２が大きく、青色光源部１０の青色光源１１からの青発熱量：Ｑ１が最も小さくなっている。
また、各光源部の光源内に搭載されている青色光源素子９は同一の仕様のものであり、所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度：Ｔも同一である。このため、青色光源部１０（青色光源１１）の青設定温度：Ｔ１、赤色光源部２０（赤色光源２１）の赤設定温度：Ｔ２、緑色光源部３０（緑色光源３１）の緑設定温度：Ｔ３の値は同一である（Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３）。

ここで、各光源部に要求される冷却能力の大小関係の指標としては、実施例１で説明したように、Ｔ／Ｑ値：Ｒ＝（設定温度：Ｔ）/（発熱量：Ｑ）を用いることができる。
つまり、緑色光源部３０の緑色Ｔ／Ｑ値：Ｒ３はＴ３／Ｑ３、赤色光源部２０の赤色Ｔ／Ｑ値：Ｒ２はＴ２／Ｑ２、青色光源部１０の青色Ｔ／Ｑ値：Ｒ１はＴ１／Ｑ１となり、Ｒ３＜Ｒ２＜Ｒ１の関係式が成り立つ。
このため、実施例１で説明した理由と同様な理由により、本実施例において、最も大きな冷却能力を必要とするのは、緑色光源部３０（緑色光源３１）になり、次いで赤色光源部２０（赤色光源２１）、青色光源部１０（青色光源１１）という順に小さくなる。

本実施例では、各光源部は、光源と放熱部とが離間しており、光源で生じた熱を離間したヒートシンクに熱移動させる熱移動手段である青用ヒートパイプ１７、赤用ヒートパイプ２７、及び緑用ヒートパイプ３７を有している。そして、各光源部の光源にヒートパイプを介して接続（連接）したヒートシンクが、次の順序で冷却風路上に配置されている。
冷却風路の最上流側から、緑色光源部３０の緑用ヒートシンク３５、赤色光源部２０の赤用ヒートシンク２５、青色光源部１０の青用ヒートシンク１５の順序で配置されている。
このように、冷却風路の上流側から下流側に向かって、各光源部のＴ／Ｑ値：Ｒの値が大きくなる順序で、それぞれヒートパイプを介して光源に接続された、各光源部のヒートシンクを配置することで、上述した実施例１と同様な効果を奏することができる。すなわち、少なくとも、各光源部の光源に設けた青色光源素子９の寿命を略同等にしつつ、プロジェクタ１００の筐体６０の大型化や冷却ファン６３の騒音の増大を抑制できる光源装置１を提供できる。

加えて、冷却風路の上流側から下流側に向かって、各光源部のＴ／Ｑ値：Ｒの値が大きくなる順序で、ヒートパイプを介して接続した各光源部のヒートシンクのみを冷却風路の上流側から配置すれば良く、各光源部の光源の配置の自由度を向上させることができる。
よって、プロジェクタ１００内の余剰空間を有効的に使用することができるようになるため、更にプロジェクタ１００の小型化を促進することができる。
ここで、実施例では、各光源部の全てで、光源とヒートシンクとを離間させ、光源で生じた熱を離間したヒートシンクに熱移動させる熱移動手段である青用ヒートパイプ１７、赤用ヒートパイプ２７、及び緑用ヒートパイプ３７を有している構成について説明した。
しかし、本実施例の要旨は、このような構成に限定されるものではなく、各光源部の少なくともいずれかが、光源と放熱部とが離間しており、光源で生じた熱を離間したヒートシンクに熱移動させるヒートパイプを有している構成に適用可能である。

また、高い熱伝導性（高熱伝導性能）を有するヒートパイプを熱移動手段として用いることで、速やかに各光源部の光源の熱をヒートシンクに移動させることが可能になり、各光源部の光源の温度上昇を抑制して冷却性能を向上させることができる。
よって、冷却ファン６３の小型化や低速回転化も容易となり、冷却ファン６３の低騒音化を更に促進できる。

以上、本実施形態の各実施例のプロジェクタ１００について、図面を参照しながら説明してきたが、具体的な構成は、上述した各実施例の光源装置１を備えた構成に限られるものではなく、要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等を行っても良い。
例えば、実施例２、３の光源装置１では、赤色光源部２０の赤色光源２１及び緑色光源部３０の緑色光源３１に、ロッドインテグレーターレンズを用いた構成について説明したが、実施例２、３の光源装置１はこのような構成に限定されるものではない。３つの光源部の内、いずれか１つの光源部や３つ全ての光源部の光源にロッドインテグレーターレンズを用いた構成にも適用可能である。
また、実施例３の光源装置１では、全ての光源部で、光源とヒートシンクとを離間させ、それぞれ光源で生じた熱をヒートパイプを介してヒートシンクに熱移動させる構成について説明したが、実施例３の光源装置１はこのような構成に限定されるものではない。３つの光源部の内、いずれか１つ、又は２つの光源部で、光源とヒートシンクとを離間させ、それぞれ光源で生じた熱をヒートパイプを介してヒートシンクに熱移動させる構成にも適用可能である。

また、各実施例の光源装置１の各光源部の放熱部として、光源の基板に直接、又はヒートパイプを介して接続した放熱板であるヒートシンクを用いた構成について説明したが、各実施例の光源装置１はこのような構成に限定されるものではない。各光源部の放熱部として、水冷方式の放熱部であるラジエータを用いたり、各光源部の光源と放熱部やヒーパイプとの間にペルチエ素子を設け、各光源と放熱部との熱移動量を増やしたりする構成にも適用可能である。但し、ラジエータやペルチエ素子を用いると光源装置１の製造コストが高くなったり、光源装置１やプロジェクタ１００の構成が複雑になったりするおそれがある。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
互いに波長域が異なる光を射出する青色光源部１０などの第一光源部、赤色光源部２０などの第二光源部、及び緑色光源部３０などの第三光源部がそれぞれ有する青用ヒートシンク１５、赤用ヒートシンク２５、及び緑用ヒートシンク３５などの放熱部を、冷却ファン６３などの送風手段を備えたプロジェクタ１００などの画像投写装置の吸気口６１などの吸気口と排気口６２などの排気口の間の冷却風路上に配置する光源装置１などの光源装置において、所定の光強度と寿命が得られるように各光源部の光源を駆動する場合の、各光源部の光源の発熱量をＱ、各光源部の光源に設けた青色光源素子９などの発光素子の所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度をＴとしたとき、前記冷却風路の上流側から下流側に向けて、各発光部のＴ／Ｑ値：ＲなどのＴ／Ｑの値が大きくなる順序で、各発光部の放熱部を配置することを特徴とする。

これによれば、本実施形態（実施例１〜３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
所定の光強度と寿命が得られるように各光源部の光源を駆動する場合であっても、各光源部の光源の発光効率により、各光源部の光源の発熱量は異なる。このように各光源部の光源の発熱量が異なるため、各光源部の光源に設けた発光素子の温度を、所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度：Ｔ以下に保つための冷却能力も異なる。
そして、各光源部のＴ／Ｑの値は、それぞれ、所定の光強度と寿命が得られるように光源を駆動する場合の、各光源部に必要な光源を冷却する冷却能力と相関を有しており、この値が小さいほど、所定の光強度と寿命を得るために大きな冷却能力を必要とする。

このため、Ｔ／Ｑの値が小さい光源部の放熱部から順番に吸気口から外気（フレッシュエアー）が供給されるようにすることで、大きな冷却能力を必要とする光源部の放熱部ほど冷却風による放熱が促進され、各光源部に有した光源の温度上昇が効率的に抑制される。
このようにして、各光源部の光源に設けた発光素子の温度を、所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度：Ｔ以下に保つことで、画像投写装置が長時間にわたって使用されても、各光源部の光の出力を安定して得ることができる。
したがって、各光源部の光源を効率的に冷却することが可能になり、各光源部の光源に設けた発光素子の寿命を略同等にしつつ、各光源部の光の出力を安定させることができる。

また、各光源部のＴ／Ｑの値が小さい光源から順番に、各光源部の光源を効率的に冷却することができ、最も放熱が必要な光源部の放熱部に対しては、最も効率の高い放熱構成にできる。このため、画像形成装置の大型化に与える影響が大きな光源部の放熱部ほど効率の高い放熱構成にしつつ、各光源部の放熱部のサイズを、それぞれの光源部に必要な放熱量に応じて小型化することが可能となり、画像投写装置の小型化も図れる。
更に、各光源部の放熱部による放熱が効率的に行えるため、冷却風路に風を流す送風手段の小型化や低速回転化が可能となり、送風手段の騒音の増大も抑制できる。
よって、各光源部の光源に設けた発光素子の寿命を略同等にしつつ、各光源部の光の出力を安定させ、画像投写装置の筐体の大型化や送風手段の騒音の増大を抑制できる光源装置を提供できる。

（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記第一光源部は、青色光などの第一波長域の光を射出する青色光源素子９などの発光素子が設けられた青色光源１１などの第一光源を有し、前記第二光源部は、青色光などの第一波長域の光を射出する青色光源素子９などの発光素子と第一波長域の光を受光して赤色光などの第二波長域の光を射出する赤用蛍光層２３などの第一波長変換部材とが設けられた赤色光源２１などの第二光源を有し、前記第三光源部は、青色光などの第一波長域の光を射出する青色光源素子９などの発光素子と第一波長域の光を受光して緑色光などの第三波長域の光を射出する緑用蛍光層３３などの第二波長変換部材とが設けられた緑色光源３１などの第三光源を有し、前記第一光源、前記第二光源、及び第三光源の内、青色光源１１、赤色光源２１、及び緑色光源３１などの少なくとも２つの光源に設けられる発光素子は、青色光源素子９などの同一種類のものであることを特徴とする。

これによれば、本実施形態（実施例１〜３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
各光源部の光源に設ける発光素子として、第一波長域の光を射出する発光素子を用い、第一光源から第一波長域の光を射出し、第一波長変換部材を設けた第二光源から第二波長域の光を射出し、第二波長変換部材を設けた第三光源から第三波長域の光を射出している。このように同じ第一波長域の光を射出する発光素子を用いて、各光源部の光源からそれぞれの光を射出しており、温度に対する光出力低下特性を示す温度特性や発光効率が同一又は略同様な発光素子を各光源部で用いることができる。また、少なくとも２つの光源部の発光素子は同一種類のものであり、各光源部の発光素子の使用上限温度も同一又は略同様な温度にすることが容易である。これらのため、各光源部に用いる光源の発光素子を選択や、各光源部の光源及び放熱部の配置等の光源装置の放熱構成の設計を適切、且つ、容易に行うことが可能となる。

（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、前記第一波長域の光は青色光などの青色の波長域の光、前記第二波長域の光は赤色光などの赤色の光、前記第三波長域の光は緑色光などの緑色の波長域の光であり、各光源に設けられる発光素子が、青色の波長域の光を射出する青色光源素子９などの青色発光素子であることを特徴とする。

これによれば本実施形態（実施例１〜３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
温度に対する光出力低下特性（温度特性）が非常に小さい青色発光素子を用いて、青色の波長域の光と赤色の波長域の光と緑色の波長域の光を射出できるため、各光源部の光出力の変動を、より好適に抑制できる。
また、各光源部に有した光源の配置の自由度が向上し、各光源部に有した光源の配置に対する制約を低減できる。

（態様Ｄ）
（態様Ｂ）又は（態様Ｃ）において、前記赤色光源と前記緑色光源の少なくともいずれかは、その内部に複数の青色光源素子９などの青色発光素子と、前記複数の青色発光素子の光を複数回反射させる赤用ロッドインテグレーターレンズ２６や緑用ロッドインテグレーターレンズ３６などのロッドインテグレーターレンズとを有し、光量を均一化して射出することを特徴とする。

これによれば、本実施形態（実施例２、３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
赤色光源と緑色光源の少なくともいずれかは、複数の青色の波長域の光を赤用蛍光層２３や緑用蛍光層３３などの波長変換部材に照射して生成した緑色の波長域の光をロッドインテグレーターレンズに導光する。このため、複数光による不均一な光エネルギー分布を均一化して射出することができるため、高出力化が可能となる。
また、ロッドインテグレーターレンズを用いることで、出射角度を小さくすることができるため、後段の光学部品への光利用効率を向上させることもできる。

（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、各光源部は、それぞれの放熱部として、青用ヒートシンク１５、赤用ヒートシンク２５、及び緑用ヒートシンク３５などの放熱板を有していることを特徴とする。

これによれば、本実施形態（実施例１〜３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
Ｔ／Ｑの値が最も小さい、つまり放熱量を最も多くする必要がある光源部の放熱板に優先的に外気（フレッシュエアー）を供給することができるため、この光源部の放熱板を小さく形成できる。
よって、光源装置全体の放熱部も小さくできるので、画像投影装置の小型化に貢献することができる。

（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、前記冷却風路の上流側から下流側に向けて、各発光部のＴ／Ｑの値が大きくなる順序で、青色光源１１、赤色光源２１、及び緑色光源３１などの各発光部の光源を配置することを特徴とする。

これによれば、本実施形態（実施例１、２）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
Ｔ／Ｑの値が最も小さい、つまり放熱量を最も多くする必要がある光源部の光源から順番に吸気口から外気（フレッシュエアー）が供給される。このため、各光源部の光源から直接放熱される熱量も効率的に増やすことができ、各光源部に有した光源の温度上昇の抑制効果を、更に高めることができる。
また、各光源部の光源と放熱部とを、冷却風路を流れる風の流路方向で略同一の位置に近接配置することが可能となる。このため、各光源部の光源と放熱部とを直接接触させたり、光源と放熱部との間に設けるヒートパイプなどの熱移動手段で熱移動させる距離を短くしたりして光源装置や画像投写装置の低コスト化に貢献できる。

（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、各光源部の少なくともいずれかは、光源と放熱部とが離間しており、光源で生じた熱を離間した放熱部に熱移動させる青用ヒートパイプ１７、赤用ヒートパイプ２７、及び緑用ヒートパイプ３７などの熱移動手段を有していることを特徴とする。

これによれば、本実施形態（実施例３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
冷却風路の上流側から下流側に向かって、各光源部のＴ／Ｑの値が大きくなる順序で、それぞれ熱移動手段を介して光源に接続された、各光源部の放熱部を配置することで、（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかと同様な効果を奏することができる。すなわち、少なくとも、各光源部の光源に設けた発光素子の寿命を略同等にしつつ、画像投写装置の筐体の大型化や冷却手段の騒音の増大を抑制できる光源装置を提供できる。
加えて、冷却風路の上流側から下流側に向かって、各光源部のＴ／Ｑの値が大きくなる順序で、熱移動手段を介して接続した各光源部の放熱部のみを冷却風路の上流側から配置すれば良く、各光源部の光源の配置の自由度を向上させることができる。
よって、画像投写装置内の余剰空間を有効的に使用することができるようになるため、更に画像投写装置の小型化を促進することができる。

（態様Ｈ）
（態様Ｇ）において、前記熱移動手段は、青用ヒートパイプ１７、赤用ヒートパイプ２７、及び緑用ヒートパイプ３７などのヒートパイプであることを特徴とする。
これによれば、本実施形態（実施例３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
高い熱伝導性（高熱伝導性能）を有するヒートパイプを熱移動手段として用いることで、速やかに各光源部の光源の熱をヒートシンクに移動させることが可能になり、各光源部の光源の温度上昇を抑制して冷却性能を向上させることができる。
よって、送風手段の小型化や低速回転化も容易となり、送風手段の低騒音化を更に促進できる。

（態様Ｉ）
吸気口６１などの吸気口と排気口６２などの排気口を有する筐体６０などの筐体と、前記吸気口と前記排気口との間の冷却風路と、該冷却風路に風を流す冷却ファン６３などの送風手段と、前記冷却風路上に配置される青用ヒートシンク１５、赤用ヒートシンク２５、及び緑用ヒートシンク３５などの放熱部がそれぞれ設けられた青色光源部１０、赤色光源部２０、及び緑色光源部３０などの複数の光源部を有した光源装置とを備えたプロジェクタ１００などの画像投写装置において、前記光源装置として、（態様Ａ）乃至（態様Ｈ）のいずれかの光源装置１などの光源装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、本実施形態（実施例１〜３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
（態様Ａ）乃至（態様Ｈ）のいずれかの光源装置と同様な効果を奏することができる画像投写装置を提供できる。

（態様Ｊ）
吸気口６１などの吸気口と排気口６２などの排気口を有する筐体６０などの筐体と、前記吸気口と前記排気口との間の冷却風路と、該冷却風路に風を流す冷却ファン６３などの送風手段と、前記冷却風路上に配置される青用ヒートシンク１５、赤用ヒートシンク２５、及び緑用ヒートシンク３５などの放熱部がそれぞれ設けられた青色光源部１０、赤色光源部２０、及び緑色光源部３０などの複数の光源部を有した光源装置とを備えたプロジェクタ１００などの画像投写装置に用いられる、光源装置の配置方法において、前記光源装置として、（態様Ａ）乃至（態様Ｈ）のいずれかの光源装置１などの光源装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、本実施形態（実施例１〜３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。
（態様Ａ）乃至（態様Ｈ）のいずれかの光源装置と同様な効果を奏することができる光源装置の配置方法を提供できる。

１ 光源装置
９ 青色光源素子
１０ 青色光源部
１１ 青色光源
１５ 青用ヒートシンク
１６ 青用ヒートパイプ
２０ 赤色光源部
２１ 赤色光源
２３ 赤用蛍光層
２５ 赤用ヒートシンク
２６ 赤用ロッドインテグレーターレンズ
２７ 赤用ヒートパイプ
３０ 緑色光源部
３１ 緑色光源
３３ 緑用蛍光層
３５ 緑用ヒートシンク
３６ 緑用ロッドインテグレーターレンズ
３７ 緑用ヒートパイプ
６０ 筐体
６１ 吸気口
６２ 排気口
６３ 冷却ファン
１００ プロジェクタ
Ｓ スクリーン
Ｑ 発熱量
Ｒ Ｔ／Ｑ値
Ｔ 設定温度

特許第４７２０９５６号公報

Claims (10)

1. 互いに波長域が異なる光を射出する第一光源部、第二光源部、及び第三光源部がそれぞれ有する放熱部を、送風手段を備えた画像投写装置の吸気口と排気口の間の冷却風路上に配置する光源装置において、
   所定の光強度と寿命が得られるように各光源部の光源を駆動する場合の、各光源部の光源の発熱量をＱ、各光源部の光源に設けた発光素子の所定の光強度と寿命を得るために超えたくない設定温度をＴとしたとき、
   前記冷却風路の上流側から下流側に向けて、各発光部のＴ／Ｑの値が大きくなる順序で、各発光部の放熱部を配置することを特徴とする光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置において、
   前記第一光源部は、第一波長域の光を射出する発光素子が設けられた第一光源を有し、
   前記第二光源部は、第一波長域の光を射出する発光素子と第一波長域の光を受光して第二波長域の光を射出する第一波長変換部材とが設けられた第二光源を有し、
   前記第三光源部は、第一波長域の光を射出する発光素子と第一波長域の光を受光して第三波長域の光を射出する第二波長変換部材とが設けられた第三光源を有し、
   前記第一光源、前記第二光源、及び第三光源の内、少なくとも２つの光源に設けられる発光素子は、同一種類のものであることを特徴とする光源装置。
3. 請求項２に記載の光源装置において、
   前記第一波長域の光は青色の波長域の光、前記第二波長域の光は赤色の波長域の光、前記第三波長域の光は緑色の波長域の光であり、
   各光源に設けられる発光素子が、青色の波長域の光を射出する青色発光素子であることを特徴とする光源装置。
4. 請求項３に記載の光源装置において、
   前記第二光源と前記第三光源の内、少なくともいずれかは、その内部に複数の青色発光素子と、前記複数の青色発光素子の光を複数回反射させるロッドインテグレーターレンズとを有し、光量を均一化して射出することを特徴とする光源装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一に記載の光源装置において、
   各光源部は、それぞれの放熱部として、放熱板を有していることを特徴とする光源装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一に記載の光源装置において、
   前記冷却風路の上流側から下流側に向けて、各発光部のＴ／Ｑの値が大きくなる順序で、各発光部の光源を配置することを特徴とする光源装置。
7. 請求項１乃至５のいずれか一に記載の光源装置において、
   各光源部の少なくともいずれかは、光源と放熱部とが離間しており、光源で生じた熱を離間した放熱部に熱移動させる熱移動手段を有していることを特徴とする光源装置。
8. 請求項７に記載の光源装置において、
   前記熱移動手段は、ヒートパイプであることを特徴とする光源装置。
9. 吸気口と排気口を有する筐体と、前記吸気口と前記排気口との間の冷却風路と、該冷却風路に風を流す送風手段と、前記冷却風路上に配置される放熱部がそれぞれ設けられた複数の光源部を有した光源装置とを備えた画像投写装置において、
   前記光源装置として、請求項１乃至８のいずれか一に記載の光源装置を備えたことを特徴とする画像投写装置。
10. 吸気口と排気口を有する筐体と、前記吸気口と前記排気口との間の冷却風路と、該冷却風路に風を流す送風手段と、前記冷却風路上に配置される放熱部がそれぞれ設けられた複数の光源部を有した光源装置とを備えた画像投写装置に用いられる、光源装置の配置方法において、
    前記光源装置として、請求項１乃至８のいずれか一に記載の光源装置を備えたことを特徴とする光源装置の配置方法。

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