JP7163693B2 - プロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

近年、プロジェクターの高性能化を目的として、広色域かつ高効率な光源であるレーザー光源を用いたプロジェクターが注目されている。下記の特許文献１および２に、複数の半導体発光素子が一つのパッケージに収容された光源装置が開示されている。この構成によれば、小型で高出力の光源装置が実現できる。

また、下記の特許文献３に、半導体発光素子と、熱拡散板と、ヒートシンクと、熱電素子と、冷却ファンと、断熱用空気流路と、を備え、プロジェクターの光源として用いられる半導体光源装置が開示されている。

特開２０１６－２１９７７９号公報 特表２０１６－５１８７２６号公報 特開２０１１－７７１５５号公報

特許文献１および２の光源装置においては、複数の半導体発光素子が一つのパッケージ内に実装されていることによって、小型化が図れる反面、熱密度が高くなって半導体発光素子の温度上昇が大きくなり、発光効率が低下する、という問題がある。この問題を解決するためには、例えば特許文献３のような空冷式の冷却手段を用いて半導体発光素子を十分に冷却する必要がある。この構成において、冷却性能を高める手段として、ヒートシンクを大きくすることが考えられる。

ところが、特許文献３の光源装置において、光源装置は小型であったとしても、ヒートシンクを大きくすることによってプロジェクターが大型化する、という問題が生じる。したがって、発光素子を十分に冷却できる冷却性能を有するとともに、小型化に寄与できる光源装置を備えたプロジェクターの提供が求められている。

上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、光を射出する光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、前記光源装置と前記光変調装置と前記投射光学装置とを収容する外装筐体と、前記光源装置の熱を放出する放熱フィンを有するヒートシンクと、を備えている。前記光源装置は、第１基板面と、前記第１基板面の反対側に位置する第２基板面と、を有する基板と、前記基板の前記第１基板面側に設けられた複数の発光素子と、前記複数の発光素子を囲むように前記基板の前記第１基板面側に設けられた枠体と、前記複数の発光素子から射出された光を透過させる透光性部材を有し、前記第１基板面に対向して設けられ、前記枠体の前記基板とは反対側に接合された蓋体と、を有し、前記複数の発光素子は、前記基板と前記枠体と前記蓋体とにより形成された収容空間に収容されている。前記外装筐体は、第１面と、前記第１面に交差する第２面と、前記第１面および前記第２面に交差する第３面と、を有し、前記第１面の面積は、前記第２面および前記第３面の面積よりも大きい。前記第１基板面または前記第２基板面は、前記第１面に対向し、前記放熱フィンの長手方向は、前記外装筐体の前記第１面に沿っている。

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記第１基板面または前記第２基板面は、前記第１面に沿っていてもよい。

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記外装筐体は、前記外装筐体の前記第１面に沿い、前記第１面に対向する第４面をさらに有し、前記光源装置は、前記第１面に対向して設けられた第１光源装置と、前記第４面に対向して設けられた第２光源装置と、を有し、前記第１光源装置は、前記第４面に向けて光を射出し、前記第２光源装置は、前記第１面に向けて光を射出してもよい。

本発明の一つの態様のプロジェクターは、前記放熱フィンを冷却する気流を生成するファンをさらに備えていてもよい。

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記ファンの回転軸は、前記外装筐体の前記第１面に沿っていてもよい。

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記基板の前記第２基板面は、前記外装筐体の前記第１面に交差していてもよい。

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記気流の下流側における前記放熱フィンの短手方向の寸法は、前記気流の上流側における前記放熱フィンの短手方向の寸法よりも長くてもよい。

第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。 プロジェクターの斜視図である。 プロジェクターを側面から見た模式図である。 光源装置の斜視図である。 図４のＶ－Ｖ線に沿う光源装置の断面図である。 第２実施形態のプロジェクターを側面から見た模式図である。 第３実施形態のプロジェクターを側面から見た模式図である。 第４実施形態のプロジェクターを側面から見た模式図である。 第５実施形態のプロジェクターを側面から見た模式図である。 第６実施形態のプロジェクターを側面から見た模式図である。 第７実施形態のプロジェクターを側面から見た模式図である。 第１変形例の光源装置の断面図である。 第２変形例の光源装置の断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図５を用いて説明する。
図１は、第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。図２は、プロジェクターの斜視図である。図３は、プロジェクターを側面から見た模式図である。図４は、光源装置の斜視図である。図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿う光源装置の断面図である。
以下の全ての図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。また、図面によっては、最小限の構成要素のみを図示し、それ以外の構成要素の図示を省略することがある。

本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。
本実施形態のプロジェクター１は、スクリーン（被投射面）ＳＣＲ上にカラー映像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクター１は、赤色光、緑色光、青色光の各色光に対応した３つの液晶光変調装置を備えている。プロジェクター１は、照明装置の光源として、高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザーを備えている。

図１および図２に示すように、プロジェクター１は、第１照明装置１００と、第２照明装置１０２と、色分離導光光学系２００と、光変調装置４００Ｒと、光変調装置４００Ｇと、光変調装置４００Ｂと、光合成光学系５００と、投射光学装置６００と、ファン３２と、外装筐体３３と、を備えている。第１照明装置１００、第２照明装置１０２、色分離導光光学系２００、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂ、光合成光学系５００、投射光学装置６００およびファン３２は、外装筐体３３の内部空間に収容されている。

以下の説明において、投射光学装置６００の光軸と平行な方向をＸ軸方向と称し、後述する仮想面Ｐの面内において投射光学装置６００の光軸と垂直な方向をＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に垂直な方向をＺ軸方向と称する。

第１照明装置１００は、第１光源装置１０と、ヒートシンク３５と、偏向ミラー３７と、ホモジナイザー光学系３８と、ダイクロイックミラー８０と、コリメート集光光学系９０と、回転蛍光板３０と、モーター５０と、第１レンズアレイ１２０と、第２レンズアレイ１３０と、偏光変換素子１４０と、重畳レンズ１５０と、を備えている。本実施形態の第１光源装置１０は、特許請求の範囲の光源装置に対応する。

第１光源装置１０は、レーザー光からなる第１波長帯の光Ｅを射出する。第１光源装置１０から射出される光Ｅは、回転蛍光板３０に含まれる蛍光体の励起光として機能する。第１波長帯は、例えば４００ｎｍ～４９５ｎｍの青色波長帯である。あるいは、第１波長帯は、例えば４００ｎｍ未満の紫外波長帯であってもよい。第１光源装置１０は、後で詳しく説明するように、複数のレーザーチップが一つのパッケージ内に収容されたマルチレーザーチップパッケージ等の光源装置から構成されている。

図４および図５に示すように、第１光源装置１０は、基板１２と、複数のサブマウント１３と、複数の発光素子１４と、枠体１５と、蓋体１６と、複数のリード端子１７と、を備えている。基板１２、枠体１５および蓋体１６は、各々が別体の部材であり、後述する接合材を介して接合されている。以下、基板１２と枠体１５とが接合された接合部を第１接合部２１と称し、枠体１５と蓋体１６とが接合された接合部を第２接合部２２と称する。

基板１２は、第１基板面１２ａと、第１基板面１２ａとは反対側に位置する第２基板面１２ｂと、を有する。基板１２は、第１基板面１２ａの法線方向から見た平面視において、略正方形もしくは略長方形等の四角形の形状を有する。基板１２の第１基板面１２ａ側には、後述する複数のサブマウント１３を介して複数の発光素子１４が設けられている。

基板１２の第２基板面１２ｂには、発光時に複数の発光素子１４から発せられる熱を放出するためのヒートシンク３５が設けられる。そのため、基板１２は、熱伝導率が高い金属材料で構成されている。この種の金属材料として、銅、アルミニウムなどが好ましく用いられ、銅が特に好ましく用いられる。

図４に示すように、複数のサブマウント１３は、基板１２の第１基板面１２ａにおいて、基板１２の一辺と平行な方向に所定の間隔を空けて設けられている。複数のサブマウント１３の各々は、複数の発光素子１４に対応して設けられている。本構成例では、サブマウント１３は、４個の発光素子１４に対して共通に設けられているが、発光素子１４の数は特に限定されない。

サブマウント１３は、例えば窒化アルミニウム、アルミナ等のセラミック材料で構成されている。サブマウント１３は、基板１２と発光素子１４との間に介在し、基板１２と発光素子１４との線膨張係数の違いにより生じる熱応力を緩和する。サブマウント１３は、銀ロウ、金－スズはんだ等の接合材により基板１２に接合されている。

複数の発光素子１４は、基板１２の第１基板面１２ａ側に設けられている。発光素子１４は、例えば半導体レーザー、発光ダイオードなどの固体光源から構成されている。発光素子１４は、第１光源装置１０の用途に応じて任意の波長の発光素子を用いればよい。本実施形態では、蛍光体励起用の波長帯である４００ｎｍ～４９５ｎｍの青色光を射出する発光素子１４として、例えば窒化物系半導体（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１－Ｘ－Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）で構成される端面発光型の半導体レーザーが用いられる。また、上記の一般式に加えて、III族元素の一部がホウ素原子で置換されたもの、Ｖ族元素として窒素原子の一部がリン原子、ヒ素原子で置換されたもの等を含んでもよい。

複数の発光素子１４は、基板１２の第１基板面１２ａの法線方向から見て、（ｍ×ｎ）個（ｍ，ｎ：２以上の自然数）の半導体レーザーがｍ行ｎ列の格子状に配列された構成を有する。第１実施形態では、複数の発光素子１４として、例えば１６個の半導体レーザーが４行４列の格子状に配列されている。基板１２の第１基板面１２ａの法線方向から見た場合を平面視と称する。

図５に示すように、発光素子１４は、直方体状の発光素子１４の６つの面のうち、光射出面１４ａとは反対側の面が基板１２の第１基板面１２ａと対向するように、サブマウント１３上に設けられている。この配置により、複数の発光素子１４の各々は、基板１２の第１基板面１２ａと略垂直な方向に光Ｅを射出する。また、発光素子１４は、光射出面１４ａがサブマウント１３の一つの端面１３ａと略同一平面上に揃うように、サブマウント１３上に設けられている。発光素子１４は、銀ロウ、金－スズはんだ等の接合材（図示略）によりサブマウント１３に接合されている。

枠体１５は、複数の発光素子１４を囲むように、基板１２の第１基板面１２ａ側に設けられている。枠体１５は、平面視において、四角形の環状の形状を有する。枠体１５は、四角形の４辺が全て一体の部材であってもよいし、複数の部材が接合された構成であってもよい。枠体１５は、基板１２と蓋体１６との間の距離（間隔）を一定に保持し、複数の発光素子１４が収容される収容空間Ｓの一部を構成する。そのため、枠体１５は、所定の剛性を有することが好ましい。

枠体１５は、蓋体１６に発生する応力を緩和する役目を果たす。そのため、枠体１５は、基板１２の線膨張係数よりも小さく、蓋体１６の線膨張係数よりも大きい線膨張係数を有する材料で構成されることが好ましい。枠体１５の材料として、例えばコバール等の金属材料、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック材料が好ましく用いられ、コバールやアルミナが特に好ましく用いられる。

蓋体１６は、複数の発光素子１４から射出された光Ｅを透過させる透光性部材１８から構成されている。蓋体１６は、基板１２の第１基板面１２ａに対向して設けられ、枠体１５の基板１２とは反対側に接合されている。蓋体１６は、平面視において、正方形、長方形を含む四角形の形状を有する。透光性部材１８の材料としては、光透過率の高い透光性材料が好ましく用いられる。透光性部材１８の具体例として、例えばＢＫ７等のホウケイ酸ガラス、石英ガラス、合成石英ガラス等を含む光学ガラス、水晶、およびサファイア等が用いられる。ここでは、図示を省略するが、発光素子１４から射出された光Ｅを透過させるレンズが透光性部材１８と一体に形成されていてもよい。

第１接合部２１において、基板１２と枠体１５とは、有機接着剤を含む接合材２１１によって接合されている。第１接合部２１は、枠体１５と同様、平面視において、四角形の環状の形状を有する。有機接着剤としては、例えばシリコーン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等が好ましく用いられる。

第２接合部２２において、枠体１５と蓋体１６とは、銀ロウ、金－スズはんだ等の金属材料、もしくは低融点ガラス等の無機材料を含む接合材２２１によって接合されている。第２接合部２２は、枠体１５と同様、平面視において、四角形の環状の形状を有する。

このように、基板１２と枠体１５とが接合された第１接合部２１、および、枠体１５と蓋体１６とが接合された第２接合部２２の少なくとも一方は、有機接着剤を含む。基板１２と枠体１５とが第１接合部２１において接合され、枠体１５と蓋体１６とが第２接合部２２において接合されたことにより、基板１２と枠体１５と蓋体１６とによって囲まれた空間は、外気から遮断され、複数の発光素子１４が気密に収容されるための密閉空間となる。以下、この密閉空間を収容空間Ｓと称する。すなわち、複数の発光素子１４は、基板１２と枠体１５と蓋体１６とにより形成された収容空間Ｓに収容されている。

複数の発光素子１４が収容空間Ｓに収容されることにより、発光素子１４への有機物や水分等の異物の付着が低減される。収容空間Ｓは、減圧状態であることが好ましい。もしくは、収容空間Ｓは、窒素ガスなどの不活性ガス、もしくは乾燥空気で満たされていてもよい。なお、減圧状態は、大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間の状態のことである。減圧状態において、収容空間Ｓに満たされる気体は、不活性ガスや乾燥空気であることが好ましい。

図４に示すように、枠体１５には、複数の貫通孔１５ｃが設けられている。複数の貫通孔１５ｃの各々には、複数の発光素子１４の各々に電力を供給するためのリード端子１７が設けられている。リード端子１７の構成材料としては、例えばコバールが用いられる。リード端子１７の表面には、例えばニッケル－金からなるめっき層が設けられている。

図４では、一つのサブマウント１３に実装された複数の発光素子１４が直列に接続され、各サブマウント１３の側方に一対のリード端子１７が設けられた例が示されている。ただし、複数の発光素子１４の電気的な接続やリード端子１７の配置については、この例に限らず、適宜変更が可能である。

収容空間Ｓには、リード端子１７の一端と発光素子１４の端子とを電気的に接続するボンディングワイヤー（図示略）が設けられている。リード端子１７の他端は、外部回路（図示略）と接続されている。枠体１５の貫通孔１５ｃの内壁とリード端子１７との間の隙間は、封止材によって封止されている。封止材としては、例えば低融点ガラスなどが好ましく用いられる。

図３に示すように、ヒートシンク３５は、第１光源装置１０の基板１２の第２基板面１２ｂに設けられている。ヒートシンク３５は、複数の発光素子１４が点灯した際に発生する熱を第１光源装置１０の外部に放出する。ヒートシンク３５は、基板３５１と、基板３５１の第１面３５１ａに設けられた複数の放熱フィン３５２と、から構成されている。第１光源装置１０の熱は、複数の放熱フィン３５２を介して外部に放出される。

本実施形態において、放熱フィン３５２の形状は長方形状であり、放熱フィン３５２の長手方向は外装筐体３３の第１面３３ａに沿って配置されている。放熱フィン３５２の輪郭をなす長方形の４つの辺のうち、２つの長辺３５２ａ，３５２ｂは外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して略平行に配置され、２つの短辺３５２ｃ，３５２ｄは外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して略垂直に配置されている。なお、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐについては後述する。

ファン３２は、放熱フィン３５２の長手方向の一端と対向するように、ヒートシンク３５と外装筐体３３との間に設けられている。ファン３２は、回転軸３２ｃが外装筐体３３の第１面３３ａに沿ってＸ軸方向と平行に配置されている。また、ファン３２の近傍にあたる外装筐体３３の一部には排気口（図示略）が設けられている。ファン３２は、外装筐体３３内の空気を外部に排気する排気ファンとして機能する。したがって、ファン３２が作動した際に、外装筐体３３内にはファン３２に遠い側から近い側に向かって流れる気流Ｆが発生する。ファン３２は、例えば軸流ファンで構成されていてもよいし、遠心ファンで構成されていてもよい。

図３に示すように、偏向ミラー３７は、第１光源装置１０から射出された光Ｅを反射させて光路を折り曲げ、後段のホモジナイザー光学系３８に向けて射出する。偏向ミラー３７は、仮想面Ｐに対して４５°の角度をなすように配置されている。

ホモジナイザー光学系３８は、第１レンズアレイ３８１と、第２レンズアレイ３８２と、を有する。ホモジナイザー光学系３８は、コリメート集光光学系９０と協働して被照明領域（蛍光体層４２）における照度分布を均一化する。第１レンズアレイ３８１および第２レンズアレイ３８２の各々は、アレイ状に配列された複数のレンズから構成されている。

図１に示すように、ダイクロイックミラー８０は、ホモジナイザー光学系３８から射出される光Ｅの光軸および第２照明装置１０２から射出される光Ｂの光軸に対して４５°の角度で交わるように配置されている。ダイクロイックミラー８０は、青色光を反射し、赤色光と緑色光とを含む黄色の蛍光を透過させる波長選択性を有する。

コリメート集光光学系９０は、ダイクロイックミラー８０から射出された光Ｅを集光した状態で回転蛍光板３０の蛍光体層４２に入射させる機能と、回転蛍光板３０から射出された蛍光Ｙを略平行化する機能と、を有する。コリメート集光光学系９０は、第１レンズ９２と、第２レンズ９４と、を備える。第１レンズ９２および第２レンズ９４の各々は、凸レンズから構成されている。

回転蛍光板３０は、モーター５０と、円板４０と、反射膜４１と、蛍光体層（波長変換層）４２と、を備えている。回転蛍光板３０は、光Ｅが入射する側と同じ側に向けて蛍光Ｙを射出する反射型の波長変換素子である。

円板４０は、例えばアルミニウムや銅といった放熱性に優れた金属製の円板から構成されている。円板４０は、モーター５０により回転可能とされている。モーター５０は、回転軸とハブ５５とを含む。

蛍光体層４２は、平面形状が円盤状の無機材料から構成されている。蛍光体層４２の外径は、円板４０の外径よりも小さく設定されている。蛍光体層４２は、第１光源装置１０から射出された光Ｅによって励起され、第３波長帯の蛍光Ｙを射出する。第３波長帯は、例えば５００ｎｍ～７５０ｎｍの黄色波長帯である。すなわち、蛍光Ｙは、赤色光と緑色光とを成分として含む黄色光である。

蛍光体層４２の材料としては、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体が用いられる。セリウムを賦活剤とするＹＡＧ：Ｃｅを例にとると、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_３等の構成元素を含む原料粉末を混合して固相反応させたもの、共沈法やソルゲル法等の湿式法により得られるＹ－Ａｌ－Ｏアモルファス粒子、噴霧乾燥法や火炎熱分解法、熱プラズマ法等の気相法により得られるＹＡＧ粒子等を用いることができる。

反射膜４１は、蛍光体層４２と円板４０との間に設けられている。反射膜４１は、例えば金属膜、誘電体多層膜等から構成され、蛍光体層４２から円板４０側に向けて進行した蛍光Ｙを反射する。

本実施形態において、蛍光体層４２にレーザー光からなる光Ｅが入射するため、蛍光体層４２において熱が発生する。本実施形態では、円板４０を回転させることにより、蛍光体層４２における光Ｅの入射位置を随時変化させている。これにより、光Ｅが蛍光体層４２の特定の領域に常時照射されることにより、蛍光体層４２が部分的に加熱されて劣化する、といった不具合の発生を抑制している。

第２照明装置１０２は、第２光源装置７１０と、集光光学系７６０と、光拡散板７３２と、コリメート光学系７７０と、を備えている。

第２光源装置７１０は、第１光源装置１０と同一の発光素子から構成されていてもよいし、第１光源装置１０とは異なる発光素子から構成されていてもよい。第２光源装置７１０は、第２波長帯の光を射出する。第２波長帯は、例えば４５０ｎｍ～４９５ｎｍの青色波長帯である。第２光源装置７１０から射出される光Ｂの第２波長帯と、第１光源装置１０から射出される光Ｅの第１波長帯とは、波長範囲が完全に重なっていてもよいし、ずれていてもよい。

集光光学系７６０は、凸レンズから構成されている。集光光学系７６０は、第２光源装置７１０から射出された光Ｂを光拡散板７３２付近に集光する。

光拡散板７３２は、第２光源装置７１０から射出された光Ｂを拡散させ、回転蛍光板３０から射出される蛍光Ｙの配光分布に類似した配光分布を有する光Ｂに変換する。光拡散板７３２としては、例えば光学ガラスからなる磨りガラスなどを用いることができる。

コリメート光学系７７０は、凸レンズから構成されている。コリメート光学系７７０は、光拡散板７３２から射出された光を略平行化する。

本実施形態において、第２照明装置１０２から射出された光Ｂは、ダイクロイックミラー８０で反射される。これにより、回転蛍光板３０から射出され、ダイクロイックミラー８０を透過した黄色の蛍光Ｙと青色の光Ｂとが合成され、白色光Ｗが生成される。白色光Ｗ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、ダイクロイックミラー８０から射出された光を複数の部分光束に分割するための複数の第１レンズ１２２を有する。複数の第１レンズ１２２は、後述する第２光軸Ｊ２と直交する面内において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レンズ１２２に対応する複数の第２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レンズ１２２の像を光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の近傍に結像させる。複数の第２レンズ１３２は、第２光軸Ｊ２に直交する面内において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、直線偏光光に変換する。

重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０から射出された各部分光束を集光し、光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の近傍で互いに重畳させる。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０および重畳レンズ１５０は、回転蛍光板３０から射出された光の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。

色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０と、ダイクロイックミラー２２０と、反射ミラー２３０と、反射ミラー２４０と、反射ミラー２５０と、リレーレンズ２１５と、リレーレンズ２２５と、リレーレンズ２６０と、リレーレンズ２７０と、を備えている。色分離導光光学系２００は、重畳レンズ１５０から射出された白色光Ｗを赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとに分離し、赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとを各々が対応する光変調装置４００Ｒと、光変調装置４００Ｇと、光変調装置４００Ｂと、に導く。

色分離導光光学系２００と光変調装置４００Ｒとの間に、フィールドレンズ３００Ｒが配置されている。同様に、色分離導光光学系２００と光変調装置４００Ｇとの間に、フィールドレンズ３００Ｇが配置されている。色分離導光光学系２００と光変調装置４００Ｂとの間に、フィールドレンズ３００Ｂが配置されている。

ダイクロイックミラー２１０は、赤色光を反射させ、緑色光および青色光を透過させる。ダイクロイックミラー２２０は、緑色光を反射させ、青色光を透過させる。反射ミラー２３０は、赤色光を反射させる。反射ミラー２４０および反射ミラー２５０は、青色光を反射させる。

ダイクロイックミラー２１０で反射した赤色光は、反射ミラー２３０で反射した後、フィールドレンズ３００Ｒを透過し、赤色光用の光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。

ダイクロイックミラー２１０を透過した緑色光と青色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー２２０で反射した後、フィールドレンズ３００Ｇを透過し、緑色光用の光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。

一方、青色光は、ダイクロイックミラー２２０を透過した後、リレーレンズ２６０、反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、反射ミラー２５０、フィールドレンズ３００Ｂを経て青色光用の光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。

光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇおよび光変調装置４００Ｂの各々は、液晶パネルを備えている。各光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調して各色光に対応するカラー画像を形成する。なお、図示を省略したが、各光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光入射側には、入射側偏光板がそれぞれ配置され、各光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光射出側には、射出側偏光板がそれぞれ配置されている。

光合成光学系５００は、クロスダイクロイックプリズムから構成されている。光合成光学系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。クロスダイクロイックプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされた構成を有し、平面視略正方形状をなしている。直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が設けられている。

投射光学装置６００は、複数の投射レンズ６から構成されている。光合成光学系５００から射出されたカラー画像光は、投射光学装置６００によって拡大投射され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。

投射光学装置６００の光軸を第１光軸Ｊ１とする。投射光学装置６００、光合成光学系５００、光変調装置４００Ｇ、フィールドレンズ３００Ｇおよびダイクロイックミラー２２０は、第１光軸Ｊ１上に配置されている。また、ダイクロイックミラー２２０の中心を通り、第１光軸Ｊ１に垂直な光軸を第２光軸Ｊ２とする。反射ミラー２４０、リレーレンズ２６０、ダイクロイックミラー２２０、リレーレンズ２２５、ダイクロイックミラー２１０、重畳レンズ１５０、偏光変換素子１４０、第２レンズアレイ１３０、第１レンズアレイ１２０、ダイクロイックミラー８０、コリメート集光光学系９０および偏光変換素子１４０は、第２光軸Ｊ２上に配置されている。第１光軸Ｊ１はＸ軸と平行であり、第２光軸Ｊ２はＹ軸と平行である。

図２に示すように、外装筐体３３は、略直方体状の形状を有し、６つの面を有する。外装筐体３３は、第１面３３ａと、第１面３３ａに交差する第２面３３ｂと、第１面３３ａおよび第２面３３ｂに交差する第３面３３ｃと、第１面３３ａに沿い、第１面３３ａに対向する第４面３３ｄと、を有する。第１面３３ａおよび第４面３３ｄは、第１光軸Ｊ１と第２光軸Ｊ２とが含まれる仮想的な平面（ＸＹ平面）と平行な面である。第２面３３ｂは、第１光軸Ｊ１に垂直な面である。第３面３３ｃは、第２光軸Ｊ２に垂直な面である。第１面３３ａの面積は、第２面３３ｂおよび第３面３３ｃの面積よりも大きい。プロジェクター１は、通常状態において、外装筐体３３の第１面３３ａが鉛直方向上方を向く姿勢で使用される。なお、外装筐体３３の形状は完全な直方体でなくてもよく、例えば第１面３３ａ、第２面３３ｂおよび第３面３３ｃが互いに接する縁部や角部に丸みが付けられていてもよいし、面取りがなされていてもよい。

上述したように、外装筐体３３の内部空間に収容される光学部品の多くは、互いに交差する第１光軸Ｊ１と第２光軸Ｊ２とが含まれる仮想的な平面内に各部品の一部が位置するように配置されている。以下の説明においては、投射光学装置６００と光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとが配置された仮想的な平面であって、かつ、第１光軸Ｊ１と第２光軸Ｊ２とが含まれる仮想的な平面を、仮想面Ｐと称する。仮想面Ｐは、ＸＹ平面と平行な面であり、外装筐体３３の第１面３３ａに沿っている。

図３に示すように、第１光源装置１０は、基板１２の第１基板面１２ａまたは第２基板面１２ｂが外装筐体３３の第１面３３ａに対向し、第１面３３ａに沿って設けられている。本実施形態においては、基板１２の第１基板面１２ａおよび第２基板面１２ｂは、外装筐体３３の第１面３３ａに平行である。第１光源装置１０およびヒートシンク３５は、仮想面Ｐ上には位置しておらず、仮想面Ｐに対して一方側の空間（上方空間）に位置している。

本実施形態のプロジェクター１では、図４に示したように、複数の発光素子１４が一つの収容空間Ｓ内に高密度に実装された第１光源装置１０が用いられている。このような第１光源装置１０においては、小型化が図れる反面、点灯時に熱密度が高くなることで発光素子１４の温度上昇が大きくなり、発光効率が低下する、という問題がある。そこで、この問題を対策するため、ヒートシンク３５をできるだけ大きくし、第１光源装置１０を十分に冷却することにより発光素子１４の温度上昇を抑制することが求められる。

ところが、従来のプロジェクターにおいては、本実施形態のプロジェクター１とは異なり、光源装置の基板面が光学部品の配置面に対して垂直となるように光源装置が配置される構成が一般的であった。この構成において、ヒートシンクを大きくすると、配置面に垂直な方向の寸法を大きくせざるを得ず、外装筐体の内部に無駄なスペースが多くなり、プロジェクターが大型化するという問題がある。例えば、従来の構成を図２に示す本実施形態のプロジェクター１に適用したとすると、特にプロジェクターの高さ方向（Ｚ軸方向）の寸法が非常に大きくなる、という問題が生じる。

これに対し、本実施形態のプロジェクター１においては、図３に示すように、第１光源装置１０は基板１２の第１基板面１２ａおよび第２基板面１２ｂが外装筐体３３の最も面積の大きい第１面３３ａに沿うように配置されているため、ヒートシンク３５の放熱フィン３５２の長手方向（Ｘ軸方向）の寸法Ｌｘを大きくしても、仮想面Ｐの上方空間に効率良く収容することができ、外装筐体３３が無駄に大きくなることがない。これにより、第１光源装置１０を十分に冷却することができ、発光効率に優れた第１光源装置１０を備えた小型のプロジェクター１を実現することができる。

また、図３に示すように、ファン３２は、回転軸３２ｃが外装筐体３３の第１面３３ａに沿い、放熱フィン３５２の長手方向の一端と対向する位置に設けられている。そのため、気流Ｆは、隣り合う放熱フィン３５２の間の空間を放熱フィン３５２の長手方向に沿って流れる。すなわち、気流Ｆは、第１光源装置１０とヒートシンク３５とが接触し、最も冷却を必要とする面に平行に流れる。これにより、気流Ｆによって複数の放熱フィン３５２を効率良く冷却することができ、第１光源装置１０の発光効率を確保することができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、光源装置およびヒートシンクの構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターおよび光源装置の説明は省略し、第１実施形態と異なる点のみを説明する。
図６は、第２実施形態のプロジェクターの断面図である。
図６において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図６に示すように、第２実施形態のプロジェクター２において、第１光源装置１０は、基板１２の第２基板面１２ｂが仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第１面３３ａに交差して配置されている。すなわち、第１光源装置１０の基板１２の第２基板面１２ｂは、仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第１面３３ａに対して角度θ１だけ傾いている。また、第１光源装置１０およびヒートシンク４４は、第１実施形態と同様、仮想面Ｐよりも上方の空間に配置されている。

本実施形態において、放熱フィン４４２の形状は略台形状であり、放熱フィン４４２の長手方向は外装筐体３３の第１面３３ａに沿って配置されている。放熱フィン４４２の輪郭をなす四角形の４つの辺のうち、外装筐体３３の第１面３３ａに対向する第１辺４４２ａは、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して略平行に配置されている。第１辺４４２ａと対向する第２辺４４２ｂは、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して傾いて配置されている。互いに平行な第３辺４４２ｃおよび第４辺４４２ｄは、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して略垂直に配置されている。気流Ｆの上流側にあたる第３辺４４２ｃの寸法をＷ３とし、気流Ｆの下流側にあたる第４辺４４２ｄの寸法をＷ４とすると、寸法Ｗ４は寸法Ｗ３よりも長い。放熱フィン４４２の短手方向の寸法は、気流Ｆの上流側から下流側に向かって長くなっている。

本実施形態の場合、偏向ミラー３７は、仮想面Ｐと偏向ミラー３７とのなす角度θ３が４５°よりも小さくなるように配置されている。具体的には、図６に示すように、仮想面Ｐに対する第１光源装置１０の傾斜角をθ１（°）とし、鉛直面Ｇに対する光Ｅの射出角をθ２（°）とすると、射出角θ２は傾斜角θ１と等しい（θ２＝θ１）。仮想面Ｐと偏向ミラー３７とのなす角度をθ３（°）とすると、θ３＝４５°－（θ１／２）である。この構成によれば、第１光源装置１０を傾けて配置しても、偏向ミラー３７よりも後段の光学系に対して光を垂直に入射させることができる。
プロジェクター２のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、第１光源装置１０を十分に冷却することができ、発光効率に優れた第１光源装置１０を備えた小型のプロジェクター２を実現できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

また、気流Ｆは、複数の放熱フィン４４２の間を流れる間に、放熱フィン４４２との熱交換によって温度が徐々に上昇する。そのため、放熱フィン４４２のうち、気流Ｆの下流側の部分では上流側の部分に比べて冷却能力が低下する傾向にある。この問題に対して、本実施形態では、気流Ｆの上流側から下流側に向かって放熱フィン４４２の短手方向の寸法が長くなっているため、下流側での放熱フィン４４２の面積増大によって冷却能力の低下を補うことができる。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。
第３実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、光源装置およびヒートシンクの構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターおよび光源装置の説明は省略し、第１実施形態と異なる点のみを説明する。
図７は、第３実施形態のプロジェクターの断面図である。
図７において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図７に示すように、第２実施形態のプロジェクター３において、第１光源装置１０は、基板１２の第２基板面１２ｂが仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第１面３３ａに交差して配置されている。すなわち、第１光源装置１０の基板１２の第２基板面１２ｂは、仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第１面３３ａに対して角度θ１だけ傾いている。第１光源装置１０は、仮想面Ｐよりも上方の空間に配置されている。ヒートシンク４５は、ヒートシンク４５の一部が仮想面Ｐ上に位置するように配置されている。

本実施形態において、放熱フィン４５２の形状は略三角形状である。放熱フィン４５２の輪郭をなす三角形の３つの辺のうち、外装筐体３３の第１面３３ａに対向する第１辺４５２ａは、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して略平行に配置されている。第１光源装置１０が設けられた第２辺４５２ｂは、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して傾いて配置され、仮想面Ｐと交差している。第３辺４５２ｃは、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して傾いて配置され、仮想面Ｐと交差している。

本実施形態においては、複数の発光素子から射出される複数の光Ｅの光路に対応して、複数の偏向ミラー３９が設けられている。この構成によれば、本実施形態のように、第１光源装置１０が仮想面Ｐにかなり近い位置で傾いて配置されている場合でも、後段の光学系に対して光を垂直に入射させることができる。
プロジェクター３のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、第１光源装置１０を十分に冷却することができ、発光効率に優れた第１光源装置１０を備えた小型のプロジェクター３を実現できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態においても、気流Ｆの上流側よりも下流側の放熱フィン４５２の面積が大きくなっているため、放熱フィン４５２の下流側の冷却能力の低下を補うことができる、といった第２実施形態と同様の効果が得られる。

［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図８を用いて説明する。
第４実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、光源装置および偏向ミラーの構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターおよび光源装置の説明は省略し、第１実施形態と異なる点のみを説明する。
図８は、第４実施形態のプロジェクターの断面図である。
図８において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図８に示すように、第４実施形態のプロジェクター４においては、仮想面Ｐの上方空間および下方空間のそれぞれに、第１光源装置１０Ａ，１０Ｂおよびヒートシンク３５Ａ，３５Ｂが設けられている。以下の説明では、仮想面Ｐの上方空間に設けられた第１光源装置１０Ａを上側第１光源装置１０Ａと称し、仮想面Ｐの下方空間に設けられた第１光源装置１０Ｂを下側第１光源装置１０Ｂと称する。上側第１光源装置１０Ａは、外装筐体３３の第４面３３ｄ、すなわち鉛直方向下方に向けて光を射出する。下側第１光源装置１０Ｂは、外装筐体３３の第１面３３ａ、すなわち鉛直方向上方に向けて光を射出する。上側第１光源装置１０Ａは、基板１２の第２基板面１２ｂが仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第１面３３ａに対向して設けられている。下側第１光源装置１０Ｂは、基板１２の第２基板面１２ｂが仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第４面３３ｄに対向して設けられている。すなわち、各第１光源装置１０Ａ，１０Ｂの基板１２の第２基板面１２ｂは、仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第１面３３ａおよび第４面３３ｄに対して略平行に配置されている。以下の実施形態において、上側第１光源装置は、特許請求の範囲の第１光源装置に対応する。下側第１光源装置は、特許請求の範囲の第２光源装置に対応する。

本実施形態において、放熱フィン３５２の形状は略長方形状であり、放熱フィン３５２の長手方向は外装筐体３３の第１面３３ａに沿って配置されている。上側第１光源装置１０Ａに設けられたヒートシンク３５Ａと、下側第１光源装置１０Ｂに設けられたヒートシンク３５Ｂとは、互いに同一であって、第１実施形態のヒートシンク３５と同一である。

本実施形態の場合、偏向ミラーは、上側第１光源装置１０Ａから射出された光Ｅを偏向させるための第１偏向ミラー３７Ａと、下側第１光源装置１０Ｂから射出された光Ｅを偏向させるための第２偏向ミラー３７Ｂと、から構成されている。第１偏向ミラー３７Ａと第２偏向ミラー３７Ｂとは、各々が短冊状の複数のミラーから構成されており、第１偏向ミラー３７Ａを構成する複数のミラーと第２偏向ミラー３７Ｂを構成する複数のミラーとが互いに交差した構成を有する。この構成によれば、上側第１光源装置１０Ａおよび下側第１光源装置１０Ｂから射出された光Ｅの双方を後段の光学系に導くことができる。
プロジェクター４のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、各第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを十分に冷却することができ、発光効率に優れた第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを備えた小型のプロジェクター４を実現できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態においては、上側第１光源装置１０Ａと下側第１光源装置１０Ｂとで同一の構成を有するヒートシンク３５Ａ，３５Ｂが用いられているため、各ヒートシンク３５Ａ，３５Ｂに流れる気流Ｆの流動抵抗が略同じになる。その結果、各第１光源装置１０Ａ，１０Ｂに対して気流Ｆを均等に流すことができ、各第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを効率的に冷却することができる。

［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態について、図９を用いて説明する。
第５実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、光源装置、ヒートシンクおよび偏向ミラーの構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターおよび光源装置の説明は省略し、第１実施形態と異なる点のみを説明する。
図９は、第５実施形態のプロジェクターの断面図である。
図９において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図９に示すように、第５実施形態のプロジェクター５においては、仮想面Ｐの上方空間および下方空間のそれぞれに、第１光源装置１０Ａ，１０Ｂおよびヒートシンク４４Ａ，４４Ｂが設けられている。上側第１光源装置１０Ａおよび下側第１光源装置１０Ｂの各々は、基板１２の第２基板面１２ｂが仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第１面３３ａに対して傾いて配置されている。

本実施形態において、放熱フィン４４２の形状は略台形状であり、放熱フィン４４２の長手方向は外装筐体３３の第１面３３ａに沿って配置されている。上側第１光源装置１０Ａに設けられたヒートシンク４４Ａと下側第１光源装置１０Ｂに設けられたヒートシンク４４Ｂとは、互いに同一であって、第２実施形態のヒートシンク４４と同一である。

偏向ミラーは、上側第１光源装置１０Ａから射出された光Ｅを偏向させるための第１偏向ミラー３７Ａと、下側第１光源装置１０Ｂから射出された光Ｅを偏向させるための第２偏向ミラー３７Ｂと、から構成されている。第１偏向ミラー３７Ａと第２偏向ミラー３７Ｂとは、各々が短冊状の複数のミラーから構成されており、第１偏向ミラー３７Ａを構成する複数のミラーと第２偏向ミラー３７Ｂを構成する複数のミラーとが互いに交差した構成を有する。
プロジェクター５のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、各第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを十分に冷却することができ、発光効率に優れた第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを備えた小型のプロジェクター５を実現できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態のプロジェクター５は、２つの第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを備えているため、明るい画像が得られる。

本実施形態においても、気流Ｆの上流側よりも下流側の放熱フィン４４２の面積が大きくなっているため、放熱フィン４４２の下流側の冷却能力の低下を補うことができる、といった第２実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態においても、双方の第１光源装置１０Ａ，１０Ｂに対して気流を均等に流すことができるため、双方の第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを効率的に冷却することができる、といった第４実施形態と同様の効果が得られる。

［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態について、図１０を用いて説明する。
第６実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、光源装置、ヒートシンクおよび偏向ミラーの構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターおよび光源装置の説明は省略し、第１実施形態と異なる点のみを説明する。
図１０は、第６実施形態のプロジェクターの断面図である。
図１０において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

第６実施形態のプロジェクター６においては、各ヒートシンク４６Ａ，４６Ｂの放熱フィン４６２の形状のみが第５実施形態と異なる。図１０に示すように、放熱フィン４６２の形状は略台形状である。放熱フィン４６２の輪郭をなす台形の４つの辺のうち、外装筐体３３の第１面３３ａに対向する第１辺４６２ａは、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して略平行に配置されている。第１辺４６２ａと対向する第２辺４６２ｂは、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐに対して傾いて配置されている。気流Ｆの上流側にあたる第３辺４６２ｃおよび下流側にあたる第４辺４６２ｄは、外装筐体３３の第１面３３ａおよび仮想面Ｐの法線方向に対して傾いている。
プロジェクター６のその他の構成は、第５実施形態と同様である。

本実施形態においても、各第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを十分に冷却することができ、発光効率に優れた第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを備えた小型のプロジェクター６を実現できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態においても、明るい画像が得られるプロジェクター６を実現できる、といった第５実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態においても、気流Ｆの上流側よりも下流側の放熱フィン４６２の面積が大きくなっているため、放熱フィン４６２の下流側での冷却能力の低下を補うことができる、といった第２実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態においても、双方の第１光源装置１０Ａ，１０Ｂに対して気流を均等に流すことができるため、双方の第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを効率的に冷却することができる、といった第４実施形態と同様の効果が得られる。

［第７実施形態］
以下、本発明の第７実施形態について、図１１を用いて説明する。
第７実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、光源装置、ヒートシンクおよび偏向ミラーの構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターおよび光源装置の説明は省略し、第１実施形態と異なる点のみを説明する。
図１１は、第７実施形態のプロジェクターの断面図である。
図１１において、前の実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１１に示すように、第７実施形態のプロジェクター７においては、仮想面Ｐの上方空間および下方空間のそれぞれに、第１光源装置１０Ａ，１０Ｂおよびヒートシンク４６Ａ，３５Ｂが設けられている。上側第１光源装置１０Ａは、基板１２の第２基板面１２ｂが仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第１面３３ａに対して傾いて配置されている。下側第１光源装置１０Ｂは、基板１２の第２基板面１２ｂが仮想面Ｐおよび外装筐体３３の第１面３３ａに対して平行に配置されている。上側第１光源装置１０Ａに設けられたヒートシンク４６Ａの放熱フィン４６２の形状と、下側第１光源装置１０Ｂに設けられたヒートシンク３５Ｂの放熱フィン３５２の形状とは、互いに異なっている。
プロジェクター７のその他の構成は、第６実施形態と同様である。

本実施形態においても、各第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを十分に冷却することができ、発光効率に優れた第１光源装置１０Ａ，１０Ｂを備えた小型のプロジェクター７を実現できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態においても、明るい画像が得られるプロジェクター７を実現できる、といった第５実施形態と同様の効果が得られる。

本実施形態においても、上側第１光源装置１０Ａについては、気流Ｆの上流側よりも下流側の放熱フィン４６２の面積が大きくなっているため、放熱フィン４６２の下流側の冷却能力の低下を補うことができる。

本実施形態においては、放熱フィン４６２，３５２の形状が上下で異なるため、双方のヒートシンク４６Ａ，３５Ｂに対して気流Ｆを均等に流すことはできないが、各第１光源装置１０Ａ，１０Ｂに必要とされる冷却性能に合わせて放熱フィン４６２，３５２の形状を適宜異ならせることができる。

上記各実施形態のプロジェクター１，２，３，４，５，６，７は、上記の第１光源装置１０に代えて、以下に示す変形例の第１光源装置を備えていてもよい。

［第１変形例］
図１２は、第１変形例の第１光源装置の断面図である。
図１２において、第１実施形態で用いた図５と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１２に示すように、第１変形例の第１光源装置６０は、基板１２と、複数のサブマウント１３と、複数の発光素子１４と、枠体１５と、蓋体６４と、複数のリード端子１７と、を備えている。基板１２、枠体１５および蓋体６４は、各々が別体の部材であり、後述する接合材により接合されている。

蓋体６４は、複数の透光性部材６２と、複数の透光性部材６２が接合された支持部材６３と、を有している。複数の透光性部材６２は、支持部材６３の２つの面のうち、基板１２の第１基板面１２ａと対向する面６３ｂ（図１２における下面）に接合されている。

支持部材６３は、平面視において矩形の板材で構成され、各発光素子１４から射出される光Ｌの経路に対応する位置に開口部６３ｈを有している。すなわち、支持部材６３は、発光素子１４の数と同数の開口部６３ｈを有している。支持部材６３は、枠体１５の基板１２とは反対側に接合されている。支持部材６３は、例えば銅、アルミニウム等の金属材料で構成されている。支持部材６３の表面に、例えばニッケル等からなるメッキ層が設けられていてもよい。

複数の透光性部材６２の各々は、平凸レンズで構成されている。平凸レンズからなる透光性部材６２は、各発光素子１４から射出される光Ｌを集光させる機能を有する。透光性部材６２は、平面視において、支持部材６３の開口部６３ｈよりも一回り大きな外形寸法を有している。透光性部材６２の材料としては、光透過率の高い透光性材料が好ましく用いられる。透光性部材６２の具体例として、例えばＢＫ７等のホウケイ酸ガラス、石英ガラス、合成石英ガラス等を含む光学ガラス、水晶、およびサファイア等が用いられる。

なお、透光性部材６２は、必ずしも平凸レンズで構成されていなくてもよく、特に集光機能を求めないのであれば、平板で構成されていてもよい。また、各透光性部材６２は、支持部材６３の面６３ｂと反対側の面（図１２における上面）に接合されていてもよい。

第１接合部２１において、基板１２と枠体１５とは、有機接着剤を含む接合材２１１によって接合されている。有機接着剤としては、例えばシリコーン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等が好ましく用いられる。

第３接合部５１（第２接合部）において、枠体１５と支持部材６３（蓋体６４）とは、銀ロウ、金－スズはんだ等の金属材料、もしくは低融点ガラス等の無機材料を含む接合材５１１によって接合されている。

第４接合部５２において、支持部材６３と各透光性部材６２とは、銀ロウ、金－スズはんだ等の金属材料、もしくは低融点ガラス等の無機材料を含む接合材５２１によって接合されている。

［第２変形例］
図１３は、第２変形例の第１光源装置の断面図である。
図１３において、第１実施形態で用いた図５と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１３に示すように、第２変形例の第１光源装置６５は、基板６６と、複数のサブマウント１３と、複数の発光素子１４と、蓋体１６と、複数のリード端子１７（図示略）と、を備えている。基板６６と蓋体１６とは、各々が別体の部材であり、後述する接合材により接合されている。

基板６６は、第１基板面６６ａと、第２基板面６６ｂと、第１基板面６６ａに設けられた壁部６７と、を有する板材で構成されている。基板６６の第１基板面６６ａ側には、複数のサブマウント１３を介して複数の発光素子１４が設けられている。

壁部６７は、基板６６の第１基板面６６ａから突出して複数の発光素子１４を囲むように、基板６６と一体に設けられている。壁部６７は、第１実施形態の枠体１５と同様、基板６６と蓋体１６との間の距離（間隔）を一定に保持し、複数の発光素子１４が収容される収容空間Ｓの一部を構成する。基板６６は、銅、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属材料で構成されている。

蓋体１６は、複数の発光素子１４から射出された光Ｌを透過させる透光性部材１８から構成されている。透光性部材１８には、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等を含む光学ガラス、水晶、およびサファイア等が用いられる。蓋体１６は、基板６６の第１基板面６６ａに対向して設けられ、第１基板面６６ａから突出した壁部６７の上面に接合されている。

第２接合部６８において、壁部６７と蓋体１６とは、有機接着剤を含む接合材６８１によって接合されている。有機接着剤としては、例えばシリコーン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等が好ましく用いられる。すなわち、壁部６７と蓋体１６とが接合された第２接合部６８は、有機接着剤を含んでいる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態では、光源装置がサブマウントを備えている例を示したが、光源装置は必ずしもサブマウントを備えていなくてもよい。また、サブマウントの有無に係わらず、複数の発光素子からの光の射出方向は、基板の第１基板面に対して垂直な方向であってもよいし、基板の第１基板面に対して平行な方向であってもよい。光の射出方向が基板の第１基板面に対して平行な場合には、プリズム等の光学素子を用いて発光素子からの光の光路を折り曲げ、透光性部材に導くようにすればよい。

また、光源装置を構成する基板、発光素子、枠体、蓋体、支持部材、透光性部材等を含む各種部材の形状、大きさ、数、配置、材料等の具体的な構成に関する具体的な記載については、上記の実施形態に限定されることなく、適宜変更が可能である。

上記実施形態においては、透過型のプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型のプロジェクターにも適用することも可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過する形態であることを意味する。「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射する形態であることを意味する。なお、光変調装置は、液晶ライトバルブに限られず、例えばデジタルマイクロミラーデバイスが用いられてもよい。

上記実施形態において、３つの液晶パネルを用いたプロジェクターの例を挙げたが、本発明は、１つの液晶ライトバルブのみを用いたプロジェクター、４つ以上の液晶ライトバルブを用いたプロジェクターにも適用可能である。

上記実施形態では、反射型の波長変換素子を備えたプロジェクターの例を示したが、透過型の波長変換素子を備えたプロジェクターであってもよい。さらに、プロジェクターが波長変換素子を備えた例を示したが、波長変換素子を備えていなくてもよい。その場合、プロジェクターの光源装置として、赤色光を射出する光源装置、緑色光を射出する光源装置、青色光を射出する光源装置、のうち少なくとも一つに上記光源装置が用いられればよい。

また、上記実施形態のプロジェクターでは、青色光を生成する第２光源装置として、発光素子を備えた光源装置の例を挙げたが、必ずしも発光素子を備えていなくてもよく、例えば、第１光源装置から射出される光を偏光分離素子によって２つの光束に分離し、一方の光束を回転蛍光板に導き、他方の光束を拡散素子に導く構成としてもよい。

１，２，３，４，５，６，７…プロジェクター、１０…第１光源装置（光源装置）、１０Ａ…上側第１光源装置（第１光源装置）、１０Ｂ…下側第１光源装置（第２光源装置）、１２…基板、１２ａ…第１基板面、１２ｂ…第２基板面、１４…発光素子、１５…枠体、１６…蓋体、１８…透光性部材、３２…ファン、３２ｃ…回転軸、３３…外装筐体、３３ａ…（外装筐体の）第１面、３３ｂ…（外装筐体の）第２面、３３ｃ…（外装筐体の）第３面、３３ｄ…（外装筐体の）第４面、３５，３５Ａ，３５Ｂ，４４，４４Ａ，４４Ｂ，４５，４６Ａ…ヒートシンク、３５２，４４２，４５２，４６２…放熱フィン、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…光変調装置、６００…投射光学装置、Ｓ…収容空間。

Claims (8)

1. 光を射出する光源装置と、
   前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、
   前記光源装置と前記光変調装置と前記投射光学装置とを収容する外装筐体と、
   前記光源装置の熱を放出する複数の放熱フィンを有するヒートシンクと、
   前記複数の放熱フィンを冷却する気流を生成するファンと、を備え、
   前記光源装置は、
   第１基板面と、前記第１基板面の反対側に位置する第２基板面と、を有する基板と、
   前記基板の前記第１基板面側に設けられた複数の発光素子と、
   前記複数の発光素子を囲むように前記基板の前記第１基板面側に設けられた枠体と、
   前記複数の発光素子から射出された光を透過させる透光性部材を有し、前記第１基板面に対向して設けられ、前記枠体の前記基板とは反対側に接合された蓋体と、を有し、
   前記複数の発光素子は、前記基板と前記枠体と前記蓋体とにより形成された収容空間に収容され、
   前記外装筐体は、第１面と、前記第１面に交差する第２面と、前記第１面および前記第２面に交差する第３面と、を有し、
   前記第１面の面積は、前記第２面および前記第３面の面積よりも大きく、
   前記第１基板面または前記第２基板面は、前記第１面に対向し、
   前記放熱フィンの長手方向は、前記外装筐体の前記第１面に沿い、
   前記複数の放熱フィンは、前記気流における上流側となる前記複数の放熱フィンの表面積に対して、前記気流における下流側となる前記複数の放熱フィンの表面積の方が大きく、
   前記光源装置の前記第２基板面は、前記ヒートシンクに当接し、
   前記複数の放熱フィンは、前記複数の放熱フィンの延在方向に直交する方向からみたとき、前記光源装置に対して前記気流の上流側に張り出す第１張り出し部と、前記光源装置に対して前記気流の下流側に張り出す第２張り出し部と、を有し、
   前記複数の放熱フィンの前記延在方向における前記第２張り出し部の長さは、前記第１張り出し部の長さより長い、プロジェクター。
2. 前記第１基板面または前記第２基板面は、前記第１面に沿う、請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記外装筐体は、前記外装筐体の前記第１面に沿い、前記第１面に対向する第４面をさらに有し、
   前記光源装置は、前記第１面に対向して設けられた第１光源装置と、前記第４面に対向して設けられた第２光源装置と、を有し、
   前記第１光源装置は、前記第４面に向けて光を射出し、前記第２光源装置は、前記第１面に向けて光を射出する、請求項１または請求項２に記載のプロジェクター。
4. 前記ファンの回転軸は、前記外装筐体の前記第１面に沿う、請求項１乃至請求項３のうちのいずれか一項に記載のプロジェクター。
5. 前記基板は、前記外装筐体の前記第１面に対して傾斜し、前記基板の前記ファン側の端部は、前記基板の前記ファン側の端部とは反対側の端部よりも、前記ファンの回転軸上に近くなるように傾斜する、請求項１乃至請求項４のうちのいずれか一項に記載のプロジェクター。
6. 前記気流の下流側における前記複数の放熱フィンの短手方向の寸法は、前記気流の上流側における前記複数の放熱フィンの短手方向の寸法よりも長い、請求項１乃至請求項５のうちのいずれか一項に記載のプロジェクター。
7. 光を射出する光源装置と、
   前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、
   前記光源装置と前記光変調装置と前記投射光学装置とを収容する外装筐体と、
   前記光源装置の熱を放出する複数の放熱フィンを有するヒートシンクと、
   前記複数の放熱フィンを冷却する気流を生成するファンと、を備え、
   前記光源装置は、
   第１基板面と、前記第１基板面の反対側に位置する第２基板面と、を有する基板と、
   前記基板の前記第１基板面側に設けられた複数の発光素子と、
   前記複数の発光素子を囲むように前記基板の前記第１基板面側に設けられた枠体と、
   前記複数の発光素子から射出された光を透過させる透光性部材を有し、前記第１基板面に対向して設けられ、前記枠体の前記基板とは反対側に接合された蓋体と、を有し、
   前記複数の発光素子は、前記基板と前記枠体と前記蓋体とにより形成された収容空間に収容され、
   前記外装筐体は、第１面と、前記第１面に交差する第２面と、前記第１面および前記第２面に交差する第３面と、を有し、
   前記第１面の面積は、前記第２面および前記第３面の面積よりも大きく、
   前記第１基板面または前記第２基板面は、前記第１面に対向し、
   前記放熱フィンの長手方向は、前記外装筐体の前記第１面に沿い、
   前記複数の放熱フィンは、前記気流における上流側となる前記複数の放熱フィンの表面積に対して、前記気流における下流側となる前記複数の放熱フィンの表面積の方が大きく、
   前記外装筐体は、前記外装筐体の前記第１面に沿い、前記第１面に対向する第４面をさらに有し、
   前記光源装置は、前記第１面に対向して設けられた第１光源装置と、前記第４面に対向して設けられた第２光源装置と、を有し、
   前記第１光源装置は、前記第４面に向けて光を射出し、前記第２光源装置は、前記第１面に向けて光を射出する、プロジェクター。
8. 光を射出する光源装置と、
   前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、
   前記光源装置と前記光変調装置と前記投射光学装置とを収容する外装筐体と、
   前記光源装置の熱を放出する複数の放熱フィンを有するヒートシンクと、
   前記複数の放熱フィンを冷却する気流を生成するファンと、を備え、
   前記光源装置は、
   第１基板面と、前記第１基板面の反対側に位置する第２基板面と、を有する基板と、
   前記基板の前記第１基板面側に設けられた複数の発光素子と、
   前記複数の発光素子を囲むように前記基板の前記第１基板面側に設けられた枠体と、
   前記複数の発光素子から射出された光を透過させる透光性部材を有し、前記第１基板面に対向して設けられ、前記枠体の前記基板とは反対側に接合された蓋体と、を有し、
   前記複数の発光素子は、前記基板と前記枠体と前記蓋体とにより形成された収容空間に収容され、
   前記外装筐体は、第１面と、前記第１面に交差する第２面と、前記第１面および前記第２面に交差する第３面と、を有し、
   前記第１面の面積は、前記第２面および前記第３面の面積よりも大きく、
   前記第１基板面または前記第２基板面は、前記第１面に対向し、
   前記放熱フィンの長手方向は、前記外装筐体の前記第１面に沿い、
   前記複数の放熱フィンは、前記気流における上流側となる前記複数の放熱フィンの表面積に対して、前記気流における下流側となる前記複数の放熱フィンの表面積の方が大きく
   、
   前記基板は、前記外装筐体の前記第１面に対して傾斜し、前記基板の前記ファン側の端部は、前記基板の前記ファン側の端部とは反対側の端部よりも、前記ファンの回転軸上に近くなるように傾斜する、プロジェクター。

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