(57)【要約】【課題】集塵による輝度低下を防ぎ、発光効率を向上させ、長寿命化も確保することが可能な光源装置を提供する。【解決手段】光源装置は、発光素子がＣＡＮパッケージ内に設けられた半導体光源素子１１ａと、半導体光源素子のフランジ部を装着することにより半導体光源素子が取り付けられる半導体光源保持部材１８と、ＣＡＮパッケージの光出射面側が突出するように嵌め込まれる第１の透孔１８１が設けられるとともに、ＣＡＮパッケージの側面を冷却する冷却媒体を流す空間を基板との間に形成する冷却流路形成部材１８２と、第１の透孔１８１から突出したＣＡＮパッケージの一部が嵌め込まれる第２の透孔１９１が設けられた壁部材と、第２の透孔の少なくとも周辺に設けられ、壁部材と冷却流路形成部材との間で、ＣＡＮパッケージの側面と第２の透孔との隙間を閉塞するように弾性変形した状態で保持される弾性シール材３０とからなる。【選択図】図２
2020024342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子がＣＡＮパッケージ内に設けられた半導体光源素子と、
前記半導体光源素子のフランジ部を装着することにより前記半導体光源素子が取り付けられる基板と、
前記ＣＡＮパッケージの光出射面側が突出するように嵌め込まれる第１の透孔が設けられるとともに、前記ＣＡＮパッケージの側面を冷却する冷却媒体を流す空間を前記基板との間に形成する冷却流路形成部材と、
前記第１の透孔から突出したＣＡＮパッケージの一部が嵌め込まれる第２の透孔が設けられた壁部材と、
前記第２の透孔の少なくとも周辺に設けられ、前記壁部材と前記冷却流路形成部材との間で、前記ＣＡＮパッケージの側面と第２の透孔との隙間を閉塞するように弾性変形した状態で保持される弾性シール材とからなる、光源装置。
【請求項２】
前記壁部材は、合成光学系が内部に配備された照明ケースを構成する筐体壁の一部である、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
請求項１、または２に記載の光源装置を備える投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光源装置、及びそれを使用した投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投写型表示装置では、光源から出射された光をデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）や液晶パネル等からなる画像表示素子により変調して画像光を形成し、スクリーン上に投写する。このような光源装置として、近年、光源寿命が長いＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）を使う方式が採用されてきている。ＬＤから出射された光が光学部品を通り、回転ホイール上に配置された蛍光体に導かれ、蛍光光を発光する。発光した蛍光光は、光学部品により、画像表示素子に導かれ投写レンズにより、スクリーン上に投写される。しかしながら、ＬＤの長寿命・信頼を確保、さらに出力効率をより高く引き出すためには、ＬＤの温度を一定の温度範囲内に収める必要がある。
【０００３】
そこで、金属部品上にＬＤを配置し、ＬＤ設置面から金属部品に熱を伝え、金属部品の裏面へ放熱する構成が取られている（特許文献１）。また、ＬＤの保持部品の一部に、ＬＤのステム外周面が露出するような形状を設け、直接空気が流れることで放熱する構成とした物も開発されている（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０３７２１６号公報
【特許文献２】特開平１１−１８６６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、冷却性能、光利用効率を向上させた光源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の光源装置は、発光素子がＣＡＮパッケージ内に設けられた半導体光源素子と、半導体光源素子のフランジ部を装着することにより半導体光源素子が取り付けられる基板と、ＣＡＮパッケージの光出射面側が突出するように嵌め込まれる第１の透孔が設けられるとともに、ＣＡＮパッケージの側面を冷却する冷却媒体を流す空間を基板との間に形成する冷却流路形成部材と、第１の透孔から突出したＣＡＮパッケージの一部が嵌め込まれる第２の透孔が設けられた壁部材と、第２の透孔の少なくとも周辺に設けられ、壁部材と冷却流路形成部材との間で、ＣＡＮパッケージの側面と第２の透孔との隙間を閉塞するように弾性変形した状態で保持される弾性シール材とからなる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、冷却性能、光利用効率を向上させた光源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の実施の形態における投写型表示装置の構成図
【図２】本開示の実施の形態における光源装置を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（実施の形態）
以下、図１、及び図２を用いて、実施の形態を説明する。
［１．構成］
図１は、実施の形態にかかる投写型表示装置の構成図である。
【００１２】
投写型表示装置１は、照明装置１０と投写部２０を有している。照明装置１０は、複数個の半導体光源１１、合成光学系１２、回転ホイール１３、ロッドインテグレータ１４、プリズム１５を含んでいる。
【００１３】
合成光学系１２は、複数のレンズやダイクロイックミラー等を有している。投写部２０は、複数のレンズやプリズム、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）２１、投写レンズ２２等を含んでいる。
【００１４】
半導体光源１１は、複数個の青色レーザダイオードを含んで構成されている。青色レーザダイオードは、レーザ発光素子がＣＡＮパッケージ内に設けられた半導体光源素子の一例である。各々の半導体光源１１から出射される励起光である青色レーザ光は、合成光学系１２を通って、回転ホイール１３上に配置された蛍光体１６に導かれ、蛍光体１６が蛍光光を発光する。蛍光体１６で発光した蛍光光は、集光レンズ１７を通ってロッドインテグレータ１４に入射し、ロッドインテグレータ１４内で反射を繰り返し、出射面から出射し、投写部２０の複数のレンズやプリズムを通ってＤＭＤ２１に導かれて、ＤＭＤ２１で変調され、投写レンズ２２から映像光が出射される。
【００１５】
図２は、本実施の形態における半導体光源１１の周辺の分解図である。複数の半導体光源素子１１ａが、半導体光源保持部材１８上にアレイ状に配置されている。半導体光源保持部材１８は、基板の一例である。具体的には、半導体光源保持部材１８には、半導体光源素子のリード端子が挿通される孔が穿設されており、この孔の周辺に半導体光源素子のフランジ部を密着当接させて接着固定して装着することにより、半導体光源素子を半導体光源保持部材１８に取り付けている。
【００１６】
半導体光源素子が取り付けられた半導体光源保持部材１８（図２（ａ）の（ａ−２））には、それぞれの半導体光源に対応した位置に第１の透孔１８１が設けられた冷却流路形成部材１８２（図２（ａ）の（ａ−１））が取り付けられ、図２（ａ）の（ａ−３）のように組み立てられる。具体的には、半導体光源素子のＣＡＮパッケージの光出射面側である先端部分が突出するように第１の透孔１８１に嵌め込まれる。ＣＡＮパッケージの先端部分が嵌まり込むようにするために、第１の透孔１８１は、半導体光源素子１１ａの円筒形状のＣＡＮパッケージの外形よりも少し大きい径の孔となっている。
【００１７】
また、半導体光源１１から発せられた光を回転ホイール１３上の蛍光体１６に導く合成光学系１２を内部に有する照明ケース１９（図２（ｂ）の（ｂ−１）では照明ケースの一部のみが示されている）には、第１の透孔１８１とほぼ同径の第２の透孔１９１が形成されている。照明ケース１９の一部は壁部材の一例である。
【００１８】
さらに照明ケース１９の第２の透孔１９１に対応する位置に、半導体光源素子１１ａのＣＡＮパッケージとほぼ同径の第３の透孔３１が設けられた弾性シール材３０（図２（ｂ）の（ｂ−２））が、図２（ｂ）の（ｂ−３）のように配置される。
【００１９】
そして、図２（ｂ）の（ｂ−３）のように弾性シール材３０が配置された照明ケース１９に対して、図２（ａ）の（ａ−３）に示す複数の半導体光源素子１１ａのＣＡＮパッケージの先端部分が図２（ｃ）のように取り付けられると、弾性シール材３０が照明ケース１９との間で押しつぶされることにより、弾性シール材３０が第２の透孔１９１の内径方向に延び、半導体光源素子１１ａのＣＡＮパッケージの側面と第２の透孔との隙間を閉塞するように弾性変形した状態で密着保持される。これにより、図２（ｃ）の破線で囲まれた箇所の要部拡大断面図である図２（ｄ）に示されるように、半導体光源素子１１ａのＣＡＮパッケージの先端部分に弾性シール材３０による防塵壁３２が設けられ、半導体光源保持部材１８と冷却流路形成部材１８２との間にＣＡＮパッケージの側面を冷却する冷却媒体を流す空間Ｓを形成する。
［２．効果等］
以上の構成の本実施形態の光源装置によると、半導体光源素子１１ａのＣＡＮパッケージの先端部分で防塵することができるので、防塵壁と半導体光源保持部材１８の間の空間に空気や液体等の流体を冷却媒体として流すことにより、半導体光源素子１１ａをより効果的に冷却することが可能となる。
【００２０】
そして、かかる光源装置を投写型表示装置に使用することにより、投写型表示装置において高輝度な状態を長期間安定して維持できる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本開示は、プロジェクタなど投写型表示装置に使用される光源装置に関するものである。
【符号の説明】
【００２２】
１  投写型表示装置
１０  照明装置
１１  半導体光源
１１ａ  半導体光源素子
１１ｂ  フランジ部
１２  合成光学系
１３  回転ホイール
１４  ロッドインテグレータ
１５  プリズム
１６  蛍光体
１７  集光レンズ
１８  半導体光源保持部材
１８１  第１の透孔
１８２  冷却流路形成部材
１９  照明ケース
１９１  第２の透孔
２０  投写部
２１  ＤＭＤ
２２  投写レンズ
３０  弾性シール材
３１  第３の透孔
３２  防塵壁
【図１】
2020024342.tif 000003
【図２】
2020024342.tif 000004