JP6768205B2 - 光源装置及び投影装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置と、この光源装置を備える投影装置に関する。

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さら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に投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。従来、このようなプロジェクタは、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、省電力、高寿命、高輝度な半導体発光素子としてのレーザダイオードを用いた光源装置を備える投影装置の提案がなされている。

特許文献１に開示される光源装置は、蛍光体セラミックス等からなる蛍光体層と、蛍光体層における出射光の出射側に設けられる透明層と、を有し、蛍光体層における出射光の出射側と反対側に接合部を介して放熱基板が配置される。透明層は、例えば透明セラミックスや透明樹脂で形成されて、空気に比べて熱伝導性が高いものとされている。この透明層により、蛍光体層における固体光源からの励起光が照射される照射スポットで生じた熱を効果的に放散させることができる。

特開２０１３−１８７０４３号公報

上記の透明層は、蛍光体セラミックス等からなる蛍光体層（蛍光体プレート）の出射側の放熱量を増大させることができる。しかしながら、蛍光体プレートの出射側の放熱量を増大させて、蛍光体プレート内の熱応力を抑制したとしても、蛍光体プレートが接合される接合板の表裏に温度差が大きいと熱膨張により接合板に反りが発生する。すると、蛍光体プレートの割れや剥離等の不具合が発生することがある。

本発明は、蛍光体プレートの割れや剥離等を低減した光源装置と、この光源装置を備える投影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、蛍光体プレートと、一方面に前記蛍光体プレートが配置される接合板と、前記接合板の他方面側に配置される放熱部と、前記接合板と前記放熱部とを熱的に接続し、前記接合板と前記放熱部との間に配置される熱伝導層と、を備え、前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の熱伝導性が、前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低いことを特徴とする。

本発明に係る投影装置は、上述の光源装置と、記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、蛍光体プレートの割れや剥離等を低減した光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。 本発明の実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る蛍光体プレート部を示す図であり、（ａ）は蛍光体プレート部の出射側から見た正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ断面を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る接合板と従来の蛍光板装置における接合板の熱勾配を比較する図であり、（ａ）は本発明の実施形態に係る接合板の熱勾配を示し、（ｂ）は従来の接合板の熱勾配を示す。 本発明の実施形態の変形例に係る蛍光体プレート部を示す、図３（ｂ）に相当する断面図であり、（ａ）は変形例１を示し、（ｂ）は変形例２を示す。

以下、本発明に係る実施形態を図に基づいて説明する。図１は投影装置１０の投影装置制御部の機能回路ブロックを示す図である。投影装置制御部は、制御部３８、入出力インターフェース２２、画像変換部２３、表示エンコーダ２４、表示駆動部２６等から構成される。

この制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵ、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

そして、この制御手段により、入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２４に出力される。

また、表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。

表示駆動部２６は、表示素子制御手段として機能するものであり、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動するものである。

そして、この投影装置１０では、光源装置６０から出射された光線束について光学系を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光像を形成し、投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。

また、画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。

さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。

そして、投影装置１０の筐体に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。

なお、制御部３８にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７が接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声放音させる。

また、制御部３８は、光源制御手段としての光源制御回路４１を制御しており、この光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、光源装置６０の赤色光源装置、緑色光源装置及び青色光源装置の発光を個別に制御する。

さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置１０本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をオフにする等の制御も行う。

次に、この投影装置１０の内部構造について述べる。図２は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。ここで、投影装置１０の筐体は、略箱状に形成されて、上面及び下面のパネルと、正面パネル１２、背面パネル１３、右側パネル１４及び左側パネル１５を備える。なお、以下の説明においては、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。

投影装置１０は、中央部分に光源装置６０を備え、光源装置６０の左側方に投影側光学系２２０のレンズ鏡筒２２５を備えている。また、投影装置１０は、レンズ鏡筒２２５と背面パネル１３との間にＤＭＤ等の表示素子５１を備えている。投影装置１０は、表示素子５１と背面パネル１３との間に、表示素子５１を冷却させるヒートシンク１９１を備えている。さらに、投影装置１０は、光源装置６０の下方に図示しない主制御回路基板を備えている。

光源装置６０は、緑色波長帯域光を出射する緑色光源装置８０と、赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置１２０と、青色波長帯域光を出射する青色光源装置３００と、導光光学系１４０と、により形成されている。また、緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と、蛍光板装置１００とにより形成されている。

励起光照射装置７０は、投影装置１０の左右方向の略中央における背面パネル１３近傍に配置されている。励起光照射装置７０は、２個の半導体発光素子である青色レーザダイオード７１により構成されている。２個の青色レーザダイオード７１は、背面パネル１３と光軸が垂直になるよう左右に並べて配置されている。そして、青色レーザダイオード７１と背面パネル１３との間には、ヒートシンク８１が配置されている。各青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換するコリメータレンズ７３がそれぞれ配置されている。また、ヒートシンク８１と背面パネル１３との間には冷却ファン２６１が配置されている。この冷却ファン２６１とヒートシンク８１とによって青色レーザダイオード７１が冷却される。

蛍光板装置１００は、励起光照射装置７０からの励起光が照射されることにより緑色波長帯域の蛍光光を出射する。蛍光板装置１００は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光路上であって、正面パネル１２の近傍に配置される。蛍光板装置１００は、正面パネル１２と平行となるように、つまり、励起光照射装置７０からの出射光の光軸と直交するように配置された蛍光体プレート１０１を備える蛍光体プレート部１１０と、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光体プレート１０１に集光するとともに蛍光体プレート部１１０から背面パネル１３方向に出射される緑色波長帯域の蛍光光の光線束を集光する集光レンズ群１１１と、を備える。蛍光板装置１００の蛍光体プレート部１１０については、詳細を後述する。なお、蛍光体プレート部１１０と正面パネル１２との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１によって蛍光板装置１００等が冷却される。

赤色光源装置１２０は、赤色光源１２１と、赤色光源１２１からの出射光を集光する集光レンズ群１２５と、が備えられる。この赤色光源１２１は、赤色波長帯域の光を発する半導体発光素子である赤色発光ダイオードである。そして、赤色光源装置１２０は、赤色光源装置１２０の赤色光源１２１から出射される赤色波長帯域光の光軸が、青色光源装置３００から出射される青色波長帯域光の光軸及び蛍光体プレート１０１から出射されて後述の第一ダイクロイックミラー１４１により反射される緑色波長帯域光の光軸と交差するように配置されている。さらに、赤色光源装置１２０は、赤色光源１２１の背面パネル１３側に配置されるヒートシンク１３０を備える。ヒートシンク１３０と正面パネル１２との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１及びヒートシンク１３０によって赤色光源１２１が冷却される。

青色光源装置３００は、右側パネル１４近傍における投影装置１０の前後方向略中央位置に配置される。青色光源装置３００は、半導体発光素子とされる青色レーザダイオード３０１と、青色レーザダイオード３０１からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換するコリメータレンズ３２０が配置されている。コリメータレンズ３２０を介して出射される青色レーザダイオード３０１からの出射光の光軸は、正面パネル１２と平行となるよう左側パネル１５側に向けて出射される。従って、青色光源装置３００からの出射光は、励起光照射装置７０からの出射光、蛍光板装置１００からの出射光及び赤色光源装置１２０からの出射光と直交する。そして、青色光源装置３００の右側パネル１４側には、ヒートシンク１９０が配置されている。

蛍光板装置１００の正面パネル１２側の冷却ファン２６１と正面パネル１２との間には、この冷却ファン２６１の正面パネル１２側の位置から右側パネル１４の近傍におけるヒートシンク１９０の正面パネル１２側に亘ってヒートシンク１３５が配置される。そして、右側パネル１４の近傍におけるヒートシンク１３５と正面パネル１２との間には、冷却ファン２６１が配置される。この冷却ファン２６１により、ヒートシンク１３５，１９０が冷却される。

そして、導光光学系１４０は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせる反射ミラー、ダイクロイックミラー等からなる。具体的には、青色光源装置３００から出射される青色波長帯域光の光軸と、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光及び蛍光板装置１００から出射される緑色波長帯域光の光軸と、が直交して交差する位置に、青色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射してこの緑色光の光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する第一ダイクロイックミラー１４１が配置されている。第一ダイクロイックミラー１４１により、青色光源装置３００から出射される青色波長帯域光の光軸と蛍光板装置１００から出射される緑色波長帯域光の光軸が同一の光軸とされる。

そして、第一ダイクロイックミラー１４１を透過する青色光源装置３００から出射される青色波長帯域光の光軸及び第一ダイクロイックミラー１４１により反射される蛍光板装置１００から出射される緑色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光の光軸と、が直交して交差する位置に、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を透過し、赤色波長帯域光を反射してこの赤色光の光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する第二ダイクロイックミラー１４２が配置されている。第二ダイクロイックミラー１４２により、青色光源装置３００から出射される青色波長帯域光の光軸と、蛍光板装置１００から出射される緑色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光の光軸と、が同一の光軸とされる。

第二ダイクロイックミラー１４２の左側パネル１５側には、拡散板１４４が配置されている。拡散板１４４により、各色波長帯域光が拡散される。そして、拡散板１４４の左側パネル１５側には、マイクロレンズアレイ１４５が配置されている。マイクロレンズアレイ１４５は、各色波長帯域光をさらに拡散させると共に各マイクロレンズアレイ１４５を透過した光を重ね合わせ、各波長帯域光における強度分布を均一化させるものである。

本実施形態におけるマイクロレンズは、レンズ形状として平面視横長矩形形状の両凸レンズを格子状に配列されているものである。そして、マイクロレンズアレイ１４５の左側パネル１５側には、集光レンズ１４７が配置される。集光レンズ１４７は、マイクロレンズアレイ１４５を透過した拡散均一光を表示素子５１の有効サイズに集光させる。このようにして、導光光学系１４０は、第一ダイクロイックミラー１４１、第二ダイクロイックミラー１４２、拡散板１４４、マイクロレンズアレイ１４５、集光レンズ１４７により形成されている。

左側パネル１５近傍の背面パネル１３側に配置される光源側光学系１７０は、光軸変換ミラー１７３，コンデンサレンズ１７４が設けられている。なお、コンデンサレンズ１７４は、表示素子５１から出射された光を集光して、レンズ鏡筒２２５に入射させるので、投影側光学系２２０の構成要素の一つともされる。

光源装置６０からの出射光は、左側パネル１５近傍に配置される光軸変換ミラー１７３に出射される。一方、表示素子５１の前方には、コンデンサレンズ１７４が備えられている。よって、光軸変換ミラー１７３により反射された光源光は、コンデンサレンズ１７４により効果的に表示素子５１に照射される。

表示素子５１で反射されたオン光は、投影光として投影側光学系２２０によりスクリーンに放出される。この投影側光学系２２０のレンズ鏡筒２２５は、レンズ鏡筒２２５に内蔵される固定レンズ群及び可動レンズ群２３５を備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされる。可動レンズ群２３５は、レンズモータを駆動源として、ズーム調整やフォーカス調整を可能とされる。

このように投影装置１０を構成することで、蛍光板装置１００の蛍光体プレート１０１を照射する励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０、青色光源装置３００からそれぞれ異なるタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系１４０及び光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射されるため、投影装置１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。

次に、図３（ａ），（ｂ）により、蛍光板装置１００の蛍光体プレート部１１０について説明する。図３（ａ）は蛍光体プレート部１１０の出射側から見た図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ断面図であり図２の平面視と同方向から見ている図である。蛍光体プレート部１１０は、蛍光体プレート１０１と、接合板１０２と、放熱部であるヒートシンク１０３と、を備える。

蛍光体プレート１０１は、図３（ａ）の正面視において略正方形の矩形板状に形成される。蛍光体プレート１０１は、緑色蛍光体に透光性セラミクスバインダを用いて形成することができる。この他、蛍光体プレート１０１は、ガラス等の無機材料、透明樹脂バインダ等を用いて形成することもできる。

接合板１０２は、図３（ａ）の正面視において略正方形の矩形板状に形成される。接合板１０２の一方面における略中央位置に蛍光体プレート１０１がろう付け等により固定される。接合板１０２は、銅やアルミニウム等から成る金属基材からなり、蛍光体プレート１０１が設けられる一方面は銀蒸着等によってミラー加工されている。従って、青色波長帯域光である励起光照射装置７０からの励起光が蛍光体プレート１０１に照射されると、蛍光体プレート１０１における緑色蛍光体が励起され、緑色蛍光体から全方位に緑色波長帯域光が出射される。このとき、励起光照射装置７０が配置される方向である出射方向に向けて発光された蛍光光はそのまま出射光として出射され、出射方向と反対に向けて発光された蛍光光はミラー加工された接合板１０２の面に反射されて出射方向に出射される。

ヒートシンク１０３は、蛍光体プレート部１１０の出射方向側である一方面側の面は矩形の平坦面とされている。図３（ａ）の正面視において、ヒートシンク１０３の一方面と接合板１０２の一方面及び他方面は同一形状とされる。ヒートシンク１０３の他方側には、図示しない複数のフィンが形成される。放熱部は、ヒートシンク１０３の他、放熱の作用を備えた他の装置（ヒートパイプ等）とすることもできる。

接合板１０２の他方面とヒートシンク１０３の一方面との間は熱伝導領域１０５が形成される。励起光の照射時に蛍光体プレート１０１から発せられる熱は、接合板１０２から熱伝導領域１０５を介してヒートシンク１０３に伝導される。熱伝導領域１０５は、具体的には、接合板１０２における辺ｈ１，ｈ２と、接合板１０２の他方面とヒートシンク１０３の一方面との間隙ｔ１とにより規定される。そして、本実施形態においては、熱伝導領域１０５には、熱伝導層１０６が配置される。熱伝導層１０６は、接合板１０２とヒートシンク１０３を熱的に接続する。熱伝導層１０６は、薄いシート状に形成されて、接合板１０２の他方面とヒートシンク１０３の一方面とに密着して配置される。

熱伝導層１０６は、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域はカーボンシート１０６ａで形成されて、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺はサーマルシート１０６ｂで形成される。本実施形態では、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域のカーボンシート１０６ａは、蛍光体プレート１０１よりもある程度大きく形成される。ここで、カーボンシート１０６ａは、サーマルシート１０６ｂよりも接合板１０２からヒートシンク１０３への方向の熱伝導性が低い。このようにして、熱伝導層１０６は、熱伝導性の異なる材料を組み合わせて形成される。従って、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の熱伝導性は、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺の熱伝導性より低く形成される。

ここで、カーボンシート１０６ａは、水平方向（出射方向に直交する方向、すなわち接合板１０２の一方面や他方面と平行な層内方向）の熱伝導性が、垂直方向（出射方向、すなわち接合板１０２の一方面や他方面の法線方向）の熱伝導性よりも高い性質を有する。一方、サーマルシート１０６ｂは、水平方向、垂直方向共に一様な熱伝導性を有する。

このように形成される蛍光体プレート部１１０は、蛍光体プレート１０１における励起光が照射される照射スポットＳに励起光が照射されると発熱する。蛍光体プレート１０１から発せられた熱は、接合板１０２を介して熱伝導層１０６のカーボンシート１０６ａに伝達される。カーボンシート１０６ａは、上記の通りの性質を有するので、接合板１０２を介してカーボンシート１０６ａに伝導される熱のうち、一部は矢印ｄ１に示すように垂直方向に伝導されてヒートシンク１０３に伝導されるが、大部分の熱は矢印ｄ２，ｄ３に示すように水平方向に伝導される。カーボンシート１０６ａから水平方向に広がった熱は、サーマルシート１０６ｂに伝導されて、矢印ｄ４，ｄ５に示すように、サーマルシート１０６ｂを介してヒートシンク１０３に伝導され放熱される。

図４に接合板１０２内の熱勾配（等温線）の模式図を示す。
このようにして、蛍光体プレート１０１からの発熱が放熱されると、図４（ａ）に示すように、発熱原である蛍光体プレート１０１から水平方向に熱が伝導されるので、接合板１０２の他方面の温度が接合板１０２の一方面に近い温度となり、接合板１０２の表裏において熱勾配が緩やかになる。従って、蛍光体プレート１０１の発熱による接合板１０２における一方面側と他方面側の水平方向の熱膨張による伸びの差が小さくなり、よって接合板１０２の反りの発生が抑制される。

仮に、従来用いられたように、蛍光体プレート部１１０の熱伝導層１０６を全てサーマルシート１０６ｂで形成した場合には、図４（ｂ）に示すように、接合板１０２は蛍光体プレート１０１を中心にして水平方向は同心円状に、垂直方向は層状に熱勾配が発生する。すると、接合板１０２の表裏において熱膨張による伸びの差が生じて接合板１０２の反りが発生し、蛍光体プレート１０１の割れや剥離が起きてしまう。

（変形例１）
次に、本発明の実施形態の変形例を説明する。図５（ａ）は、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域のヒートシンク１０３の一方面に矩形の凹部１０３ａを形成し、接合板１０２の他方面や凹部１０３ａを含めたヒートシンク１０３の一方面に密着するように熱伝導層１０６を設けたものである。このとき、熱伝導層１０６は、サーマルシート１０６ｂのみで形成することができる。熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域のサーマルシート１０６ｂは、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺よりも厚く形成されるので、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の熱伝導性は熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低く形成される。

（変形例２）
図５（ｂ）は、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域のヒートシンク１０３の一方面に断面波状の連続する凹凸形状１０３ｂが形成される。そして、サーマルシート１０６ｂで一様に形成される熱伝導層１０６は、接合板１０２の他方面に密着し、ヒートシンク１０３の一方面における凹凸形状１０３ｂとは点接触して、平坦面とされる凹凸形状１０３ｂの周辺（熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺）とは密着して面接触する。本変形例においても、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の熱伝導性は熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低く形成される。

図５（ｂ）の例とは逆に、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺のヒートシンク１０３の一方面を凹凸形状として、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域を平坦面とし、凹凸形状も平坦面も共に熱伝導層１０６を密着して面接触させれば、凹凸形状では熱伝導層１０６であるサーマルシート１０６ｂがヒートシンク１０３の一方面と接触する面積が増えるので、この場合も、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の熱伝導性は熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低く形成される。

また、熱伝導領域１０５における熱伝導層１０６は、接合板１０２の他方面やヒートシンク１０３の一方面の全面に密着していなくても良く、熱伝導領域１０５の一部に空間が形成されていても良い。

以上、本発明の実施形態によれば、光源装置６０は、蛍光体プレート１０１と、一方面に蛍光体プレートが配置される接合板１０２と、熱伝導層１０６を有する熱伝導領域とを備えて、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の熱伝導性が、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低い。

これにより、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域において、蛍光体プレート１０１から発生する熱のうち垂直方向の熱の伝導が阻害されるので、接合板１０２の表裏において熱勾配が緩やかになり、接合板１０２の表裏における熱膨張による伸びの差が抑制されて接合板１０２の反りが低減される。従って、励起光の照射による蛍光体プレート１０１の割れや剥離等が低減される。

また、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の水平方向の熱伝導性は、垂直方向の熱伝導性よりも高くすることができる。これにより、接合板１０２の表裏における熱膨張による伸びの差を抑制することができる。

また、熱伝導層１０６は、熱伝導性の異なる材料を組み合わせて形成することができる。これにより、接合板１０２の他方面やヒートシンク１０３の一方面が平坦に形成することができるので、接合板１０２やヒートシンク１０３の製造を容易とすることができる。

また、熱伝導層１０６は、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域をカーボンシート１０６ａで形成し、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺をサーマルシート１０６ｂで形成する。これにより、熱伝導層１０６を１枚のシート状とすることができるので、蛍光体プレート部１１０の組立性を向上することができる。

また、熱伝導層１０６は、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の厚さが、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域の周辺の厚さよりも厚い。または、ヒートシンク１０３は、熱伝導領域１０５における蛍光体プレート１０１に対応する領域に対応する部位である一方面に連続する凹凸形状１０３ｂが形成される。これにより、熱伝導層１０６をサーマルシート１０６ｂのみで形成する等、単一の材料で形成することができるので、熱伝導層１０６の製造を容易とすることができる。

また、放熱部としてヒートシンク１０３を用いることができる。これにより、押し出し成形可能な複数のフィンを備えるヒートシンク１０３とすることができるので、ヒートシンク１０３の製造を容易とすることができる。

また、投影装置１０は、光源装置６０と、表示素子５１と、投影側光学系２２０と、投影制御部とを備える。これにより、励起光の照射による熱応力の発生を低減して、蛍光体プレート１０１の割れや剥離を低減させた光源装置６０を備える投影装置１０を提供することができる。

以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］蛍光体プレートと、
一方面に前記蛍光体プレートが配置される接合板と、
前記接合板の他方面側に配置される放熱部と、
前記接合板と前記放熱部とを熱的に接続し、前記接合板と前記放熱部との間に配置される熱伝導層と、
を備え、
前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の熱伝導性が、前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低いことを特徴とする光源装置。
［２］前記熱伝導性は、前記熱伝導層の法線方向の熱伝導性であることを特徴とする前記［１］に記載の光源装置。
［３］前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の前記熱伝導層の層内方向の熱伝導性は、前記熱伝導層の法線方向の熱伝導性よりも高いことを特徴とする前記［１］又は前記［２］に記載の光源装置。
［４］前記熱伝導層は、熱伝導性の異なる材料を組み合わせて形成されることを特徴とする前記［１］乃至前記［３］の何れかに記載の光源装置。
［５］前記熱伝導層は、前記蛍光体プレートに対応する領域はカーボンシートで形成されて、前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺はサーマルシートで形成されることを特徴とする前記［１］乃至前記［４］の何れかに記載の光源装置。
［６］前記熱伝導層は、前記蛍光体プレートに対応する領域の厚さが、前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺の厚さよりも厚いことを特徴とする前記［１］乃至前記［５］の何れかに記載の光源装置。
［７］前記放熱部は、前記蛍光体プレートに対応する領域と対応する部位が連続する凹凸形状とされることを特徴とする前記［１］乃至前記［６］の何れかに記載の光源装置。
［８］前記放熱部は、ヒートシンクであることを特徴とする前記［１］乃至前記［７］の何れかに記載の光源装置。
［９］前記［１］乃至前記［８］の何れかに記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。

１０ 投影装置 １２ 正面パネル
１３ 背面パネル １４ 右側パネル
１５ 左側パネル ２１ 入出力コネクタ部
２２ 入出力インターフェース ２３ 画像変換部
２４ 表示エンコーダ ２５ ビデオＲＡＭ
２６ 表示駆動部 ３１ 画像圧縮／伸長部
３２ メモリカード ３５ Ｉｒ受信部
３６ Ｉｒ処理部 ３７ キー／インジケータ部
３８ 制御部 ４１ 光源制御回路
４３ 冷却ファン駆動制御回路 ４５ レンズモータ
４７ 音声処理部 ４８ スピーカ
５１ 表示素子 ６０ 光源装置
７０ 励起光照射装置 ７１ 青色レーザダイオード
７３ コリメータレンズ ８０ 緑色光源装置
８１ ヒートシンク １００ 蛍光板装置
１０１ 蛍光体プレート １０２ 接合板
１０３ ヒートシンク １０３ａ 凹部
１０３ｂ 凹凸形状 １０５ 熱伝導領域
１０６ 熱伝導層 １０６ａ カーボンシート
１０６ｂ サーマルシート １１０ 蛍光体プレート部
１１１ 集光レンズ群 １２０ 赤色光源装置
１２１ 赤色光源 １２５ 集光レンズ群
１３０ ヒートシンク １３５ ヒートシンク
１４０ 導光光学系 １４１ 第一ダイクロイックミラー
１４２ 第二ダイクロイックミラー １４４ 拡散板
１４５ マイクロレンズアレイ １４７ 集光レンズ
１７０ 光源側光学系 １７３ 光軸変換ミラー
１７４ コンデンサレンズ １９０ ヒートシンク
１９１ ヒートシンク ２２０ 投影側光学系
２２５ レンズ鏡筒 ２３５ 可動レンズ群
２６１ 冷却ファン ３００ 青色光源装置
３０１ 青色レーザダイオード ３２０ コリメータレンズ

Claims (9)

1. 蛍光体プレートと、
   一方面に前記蛍光体プレートが配置される接合板と、
   前記接合板の他方面側に配置される放熱部と、
   前記接合板と前記放熱部とを熱的に接続し、前記接合板と前記放熱部との間に配置される熱伝導層と、
   を備え、
   前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の熱伝導性が、前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低いことを特徴とする光源装置。
2. 前記熱伝導性は、前記熱伝導層の法線方向の熱伝導性であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の前記熱伝導層の層内方向の熱伝導性は、前記熱伝導層の法線方向の熱伝導性よりも高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
4. 前記熱伝導層は、熱伝導性の異なる材料を組み合わせて形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光源装置。
5. 前記熱伝導層は、前記蛍光体プレートに対応する領域はカーボンシートで形成されて、前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺はサーマルシートで形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光源装置。
6. 前記熱伝導層は、前記蛍光体プレートに対応する領域の厚さが、前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光源装置。
7. 前記放熱部は、前記蛍光体プレートに対応する領域と対応する部位が連続する凹凸形状とされることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の光源装置。
8. 前記放熱部は、ヒートシンクであることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の光源装置。
9. 請求項１乃至請求項８の何れかに記載の光源装置と、
   前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
   前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
   前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
   を有することを特徴とする投影装置。

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