(57)【要約】【課題】複数の光特性変換素子を用いた放熱性能が高い光源装置を提供する。【解決手段】光源装置１は、複数の固体光源２と、該複数の固体光源から発せられた複数の第１の光５を集光する複数の第１の光学系３ａを含む第１の光学系アレイ３と、複数の第１の光学系から入射した複数の第１の光を用いて、該第１の光とは特性が異なる第２の光６を生成する複数の光特性変換素子４と、複数の光特性変換素子により生成された複数の第２の光をコリメートする複数の第２の光学系３ａを含む第２の光学系アレイ７と、第１の光学系アレイと第２の光学系アレイとの間に配置され、第１の光学系側および第２の光学系側に開口した複数の開口部８ａを有する放熱部材８とを有する。放熱部材における複数の開口部内に複数の光特性変換素子を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固体光源から発せられた複数の第１の光を集光する複数の第１の光学系を含む入射側光学系と、
前記複数の第１の光を用いて該第１の光とは特性が異なる複数の第２の光を生成する複数の光特性変換素子と、
前記複数の光特性変換素子から出射する前記複数の第２の光の光路中に配置された複数の第２の光学系を含む出射側光学系と、
前記入射側光学系と前記出射側光学系との間に配置され、前記入射側光学系側および前記出射側光学系側に開口した複数の開口部を有する放熱部材とを有し、
前記放熱部材における前記複数の開口部内に前記複数の光特性変換素子が配置されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記放熱部材は、前記複数の開口部を有する単一の部材として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記放熱部材における前記入射側および出射側光学系が配置された方向の寸法を厚みとするとき、
前記放熱部材の厚みが、前記光特性変換素子の厚みと等しいことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記放熱部材における前記入射側および出射側光学系が配置された方向の寸法を厚みとするとき、
前記放熱部材の厚みが、前記光特性変換素子の厚みより大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記放熱部材のうち、前記開口部の厚みが前記光特性変換素子の厚みと等しく、前記開口部以外の部分の厚みが前記光特性変換素子の厚みより大きいことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記放熱部材が前記入射側光学系と接していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記放熱部材が前記出射側光学系と接していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記放熱部材と前記光特性変換素子とが、前記入射側および出射側光学系とは別の同一基板上に配置され、
前記基板が前記入射側および出射側光学系のうち一方と接し、
前記基板上に形成された前記放熱部材が前記入射側および出射側光学系のうち他方と接していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記放熱部材は、金属であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記複数の固体光源の数と前記複数の光特性変換素子の数とが互いに同じであることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記複数の固体光源の数と前記複数の光特性変換素子の数とが互いに異なることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記複数の第１の光学系は一体的に構成された第１レンズアレイであり、複数の前記第２の光学系は一体的に構成された第２レンズアレイであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記複数の第１の光学系は、該複数の第１の光学系のうちの１つの光軸に直交する面に沿って２次元的に配置されており、
前記複数の第２の光学系は、該複数の第２の光学系のうちの１つの光軸に直交する面に沿って２次元的に配置されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の光源装置と、
該光源装置からの光を変調する光変調素子とを有し、
前記光変調素子により変調された光を被投射面に投射して画像を表示することを特徴とする画像投射装置。
【請求項１５】
複数の固体光源から発せられた複数の第１の光を集光する複数の第１の光学系を含む入射側光学系と、
前記複数の第１の光を用いて該第１の光とは特性が異なる複数の第２の光を生成する複数の光特性変換素子と、
前記複数の光特性変換素子から出射する複数の前記第２の光の光路中に配置された複数の第２の光学系を含む出射側光学系とを有する光源装置の製造方法であって、
前記入射側光学系と前記出射側光学系との間に配置され、前記第１の光学系側および前記第２の光学系側に開口した複数の開口部を有する放熱部材を用意する工程と、
前記放熱部材における前記複数の開口部内に前記光特性変換素子の材料を充填する工程と、
前記放熱部材における前記入射側および出射側光学系が配置される方向の寸法を厚みとするとき、前記光特性変換素子の材料の前記開口部内での厚みを前記放熱部材の厚みを利用して設定する工程とを有することを特徴とする光源装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体等の光特性変換素子を用いて構成された光源装置に関し、画像投射装置に好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像投射装置に用いられる光源装置として、固体光源（レーザ光源）と、光特性変換素子として蛍光体とを用いたものがある。例えば、青色のレーザ光を蛍光体に照射して、長波長側の蛍光光である黄色光（緑光と赤光の混合光）を得ることで、白色光を生成することができる。
【０００３】
特許文献１には、複数のセグメント領域を有し、それぞれのセグメント領域に励起光の照射を受けて同一波長の光を発する蛍光体が配置された蛍光体アレイを有する光源装置が開示されている。この光源装置は、複数のセグメント領域に配置された蛍光体のそれぞれに励起光を照射する複数の固体光源と、複数の蛍光体からの光を重ね合わせる照明光学系とを有する。さらにこの光源装置は、固体光源を制御して励起光を照射する蛍光体を切り替える切替え機構を有し、蛍光体に照射する励起光のエネルギーを分散させることで各蛍光体の長寿命化等を可能としている。
【０００４】
また、特許文献２には、蛍光体を基板の全面に配置したりアレイ状に配置したりすることで製作した蛍光体板が開示されている。このような蛍光体板を製作することで、蛍光体の劣化や破損を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７８３１９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５６６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に開示された光源装置や蛍光体板は、蛍光体で発生した熱を、これに接する熱伝導率が低い硝子面に熱伝導により放熱するしか放熱手段がない。この結果、蛍光体の内部に熱がこもり、蛍光体が破損し易くなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、複数の蛍光体を用いた放熱性能が高い光源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての光源装置は、複数の固体光源から発せられた複数の第１の光を集光する複数の第１の光学系を含む入射側光学系と、複数の第１の光を用いて該第１の光とは特性が異なる複数の第２の光を生成する複数の光特性変換素子と、複数の光特性変換素子から出射する複数の第２の光の光路中に配置された複数の第２の光学系を含む出射側光学系と、入射側光学系と出射側光学系との間に配置され、入射側光学系側および出射側光学系側に開口した複数の開口部を有する放熱部材とを有する。そして、放熱部材における複数の開口部内に複数の光特性変換素子が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
なお、上記光源装置からの光を変調して画像を投射する画像投射装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【００１０】
また、本発明の他の一側面としての光源装置の製造方法は、複数の固体光源から発せられた複数の第１の光を集光する複数の第１の光学系を含む入射側光学系と、複数の第１の光を用いて該第１の光とは特性が異なる複数の第２の光を生成する複数の光特性変換素子と、複数の光特性変換素子から出射する複数の第２の光の光路中に配置された複数の第２の光学系を含む出射側光学系とを有する光源装置の製造方法である。該製造方法は、入射側光学系と出射側光学系との間に配置され、第１の光学系側および第２の光学系側に開口した複数の開口部を有する放熱部材を用意する工程と、放熱部材における複数の開口部内に光特性変換素子の材料を充填する工程と、放熱部材における入射側および出射側光学系が配置される方向の寸法を厚みとするとき、光特性変換素子の材料の開口部内での厚みを放熱部材の厚みを利用して設定する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、放熱部材に設けた複数の開口部内に蛍光体を配置してこれを入射側および出射側光学系の間に配置することで、放熱性能が高い光源装置を実現することができる。そして、これにより、長寿命で高性能な画像投射装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１である光源装置の構成を示す断面図。
【図２】実施例１に用いられる放熱部材の斜視図。
【図３】実施例１と比較例との特性を比較する表図。
【図４】本発明の実施例５である光源装置の構成を示す断面図。
【図５】本発明の実施例７である光源装置の構成を示す断面図。
【図６】本発明の実施例８である光源装置の構成を示す断面図。
【図７】実施例８の変形例の構成を示す断面図。
【図８】実施例７の変形例の構成を示す図。
【図９】各実施例の光源装置を用いた画像投射装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１である光源装置１の構成を示す。光源装置１は、特定の波長の光を射出することを目的として構成されており、後述する画像投射装置や、自動車のヘッドランプ等に用いることができる。
【００１５】
光源装置１は、複数の固体光源２と、入射側光学系（第１の光学系アレイ）である集光光学系アレイ３と、複数の光特性変換素子４と、出射側光学系（第２の光学系アレイ）であるコリメート光学系アレイ７と、放熱部材８とを有する。
【００１６】
複数の固体光源２はそれぞれ、レーザダイオードやＬＥＤ等により構成され、第１の光５を発する。集光光学系アレイ３では、複数の固体光源２からの複数の第１の光５をそれぞれ集光する複数の集光光学系（第１の光学系：例えば、集光レンズ）３ａが一体的に形成されている。複数の集光光学系３ａは、該複数の集光光学系３ａのうちの１つの光軸に直交する面に沿って２次元的に配置されている。集光光学系アレイ３は、プラスチック、硝子および石英により形成することができる。複数の集光光学系３ａにより集光された複数の第１の光５は、第１の光５ごとに用意された複数の光特性変換素子４に入射する。
【００１７】
光特性変換素子４は、入射した第１の光５の一部をこれとは特性が異なる第２の光６に変換する、言い換えれば第１の光５を用いて第２の光６を生成する素子である。ここにいう特性が異なる光への変換とは、波長を変化させることや、コヒーレント光をインコヒーレント光に変換することや、偏光状態を変化させること等に相当する。波長を変える場合は、蛍光体をＳｉ樹脂内に含有する部材や蛍光体自体を光特性変換素子４として用いる。コヒーレント光をインコヒーレント光に変換する場合は、光を拡散させる拡散体として、硫酸バリウム、アルミナ、ジルコニア等の屈折率の高い粉体をＳｉ樹脂に含有した光特性変換素子４を用いる場合もある。
【００１８】
光特性変換素子４として蛍光体を用いる場合には、第１の光５は第２の光６より波長が短い光であり、蛍光体においてストークスシフトを生じさせることでより波長がより長い第２の光６に変換する。ただし、蛍光体では、このような波長変換に伴うエネルギーロスによって熱を発生する。
【００１９】
コリメート光学系アレイ７は、複数の第２の光６の光路中に配置されている。コリメート光学系アレイ７では、複数の光特性変換素子４から発した複数の第２の光６とそれら複数の光特性変換素子４を透過した第１の光５とをコリメートする複数のコリメート光学系（第２の光学系：例えば、コリメートレンズ）７ａが一体的に形成されている。複数のコリメート光学系７ａは、該複数のコリメート光学系７ａのうちの１つの光軸に直交する面に沿って２次元的に配置されている。コリメート光学系アレイ７も、集光光学系アレイ３と同様に、プラスチック、硝子および石英により形成することができる。
【００２０】
光特性変換素子４において入射する第１の光５に対する出射する第２の光６の割合が、第１の光５の入射密度（エネルギー密度）や温度上昇に応じて低下する。このため、本実施例では、各光特性変換素子４への第１の光５の入射密度を下げるため、それぞれ複数の固体光源２、集光光学系３ａおよびコリメート光学系７ａを用いて各光特性変換素子４への第１の光５の入射面積を大きくすることで、入射密度を低くしている。
【００２１】
また、光特性変換素子４を第１の光５が入射する領域にのみ配置して第１の光５が入射しない領域にまで連続的に配置しない（離散的に配置する）ことにより、光特性変換素子４の使用量を下げるとともに放熱性を高めている。
【００２２】
さらに、本実施例では、放熱性を高めるために放熱部材８を用いている。放熱部材８は、離散配置された複数の光特性変換素子４の周辺に配置される。具体的には、図２に示すように、放熱部材８は、それぞれ集光光学系アレイ３側（入射側光学系側）とコリメート光学系アレイ７側（出射側光学系側）に開口する複数の開口部８ａを有した格子状の単一部材である。そして、これら複数の開口部８ａ内に離散配置された複数の光特性変換素子４が配置されている。開口部８ａは、図２に示したように矩形であってもよいし、円形等、他の形状であってもよい。本実施例では、光特性変換素子４は放熱部材８（開口部８ａの内面）に接している。図１に示す放熱部材８の断面は、図２中のＡ−Ａ′線での断面である。
【００２３】
光特性変換素子４は、一般に非金属の無機材料により形成され、放熱し難い。このため、各光特性変換素子４の周囲に、熱伝導率の高い材料（例えば、金属）により形成された放熱部材８を配置する。これにより、光特性変換素子４で発生した熱を放熱部材８に積極的に引き込むことができ、光特性変換素子４の冷却を促すことができる。
【００２４】
さらに、圧延されたＡｌ板等で放熱部材８を形成してその厚みを均一とすることで、この放熱部材８を利用して複数の光特性変換素子４の厚みを互いに等しくすることが容易にできる。例えば、半田付けに用いるメタルマスクのような印刷プロセスで光特性変換素子４を形成する場合におけるメタルマスクを放熱部材８が兼ねることができ、互いに等しい厚みを有する複数の光特性変換素子４を容易に形成することが可能となる。
【００２５】
本実施例および後述する他の実施例において、厚みとは、集光光学系およびコリメート光学系３，７が配置された方向（第１および第２の光５，６の進行方向）での寸法である。また、厚みが等しいとは、完全に等しい場合だけでなく、公差の範囲内での差がある場合も含む。
【００２６】
このように、複数の開口部８ａが形成された放熱部材８を用いることにより、複数の効果を得ることができる。
【００２７】
ここで、本実施例の数値例について説明する。数値例では、固体光源２として波長４５５ｎｍ、出力３．５ｗの青色レーザダイオードを６個用いた。合計の出力は３．５ｗ×６＝２１ｗとなる。集光光学系アレイ３として、６つの集光レンズ（集光光学系３ａ）を有するレンズアレイを成形硝子を用いて形成した。光特性変換素子４として、ＹＡＧ−Ｃｅ蛍光体粉末を低融点硝子中に分散したものを用いた。６つの集光光学系３ａとしての集光レンズの曲率は、第１の光５を光特性変換素子４に向けて２ｍｍ四方の面積に集光するように形成した。コリメート光学系アレイ７は、光特性変換素子４から発散光として出射する第２の光６を平行光とするような曲率を有するコリメートレンズ（コリメート光学系７ａ）を６つ有するレンズアレイとして、成形硝子を用いて形成した。
【００２８】
また、光特性変換素子４の周囲に配置する放熱部材８は、Ｚ方向での厚みを１５０μｍとし、材質はＡｌである。エッチングにより６つの開口部８ａを形成した。これら６つの開口部８ａ内に光特性変換素子４の材料をマスク印刷するように埋め込む。すなわち、６つの開口部８ａ内に光特性変換素子４の材料を充填し、放熱部材８の均一な厚みを利用して光特性変換素子４の厚みを互いに等しく設定した。これにより、互いに等しい厚みを有する６つの光特性変換素子４を容易に形成することができた。
【００２９】
本数値例の光源装置１でのエネルギーの授受を測定すると、光特性変換素子４における第１の光５のエネルギー密度は、３．５ｗ／（２ｍｍ×２ｍｍ）＝０．８７５ｗ／ｍｍ２となる。また、３．５ｗのエネルギーのうち光特性変換素子４で第２の光６に変換されるエネルギーは１ｗであり、光特性変換素子４をそのまま透過する第１の光５のエネルギーは０．５ｗで、合計１．５ｗであった。この結果、平衡状態での発熱量は２ｗとなった。
（比較例）
ここで、比較例について説明する。本比較例は、図１に示した光源装置１から放熱部材８を取り除いたものに相当する。放熱部材８が無いため、光特性変換素子を目的とする位置に配置するために特殊な装置を用意しなければならない。また、複数の光特性変換素子の厚みを互いに等しくすることも難しい。
【００３０】
比較例の特性としては、光特性変換素子４において第２の光６に変換されるエネルギーは０．９ｗで、そのまま透過する第１の光５のエネルギーは０．５ｗであり、合計１．４ｗとなった。この結果、平衡状態での発熱量は２．１ｗとなった。
【００３１】
図３に、実施例１と比較例の特性を比較する表を示す。この図から分かるように、実施例１の構成により、比較例と比べて、平衡状態での光特性変換素子４の温度を下げて光特性変換素子４の蛍光変換効率４を向上させるとともに、光特性変換素子４での発熱量を減少させることができる。
【実施例２】
【００３２】
本発明の実施例２について説明する。本実施例では、放熱部材８を硝子製の集光光学系アレイ３に無機接着剤により接着した。これにより、光特性変換素子４で発した熱がＡｌ板である放熱部材８に伝搬し、さらに放熱部材８から集光光学系アレイ３の硝子に伝搬して、最終的には集光レンズ３ａの表面を放熱面として積極的に利用することができる。
【００３３】
本実施例の特性について説明すると、光特性変換素子４により第２の光６に変換されるエネルギーは１．１ｗであり、光特性変換素子４をそのまま透過する第１の光５のエネルギーは０．５ｗで、合計１．６ｗであった。これにより、平衡状態での発熱量は１．９ｗとなった。
【実施例３】
【００３４】
本発明の実施例３について説明する。本実施例では、放熱部材８を硝子製のコリメート光学系アレイ７に無機接着剤により接着した。これにより、光特性変換素子４で発した熱がＡｌ板である放熱部材８に伝搬し、さらに放熱部材８からコリメート光学系アレイ７の硝子に伝搬して、最終的にはコリメートレンズ７ａの表面を放熱面として積極的に利用することができる。
【００３５】
本実施例の特性について説明すると、光特性変換素子４により第２の光６に変換されるエネルギーは１．１ｗであり、光特性変換素子４をそのまま透過する第１の光５のエネルギーは０．５ｗで、合計１．６ｗであった。これにより、平衡状態での発熱量は１．９ｗとなった。
【実施例４】
【００３６】
本発明の実施例４について説明する。本実施例では、放熱部材８を硝子製の集光光学系アレイ３とコリメート光学系アレイ７に無機接着剤により接着した。これにより、光特性変換素子４で発した熱がＡｌ板である放熱部材８に伝搬し、さらに放熱部材８から集光光学系アレイ３の硝子とコリメート光学系アレイ７の硝子に伝搬する。そして、最終的には集光レンズ３ａとコリメートレンズ７ａの表面を放熱面として積極的に利用することができる。
【００３７】
本実施例の特性について説明すると、光特性変換素子４により第２の光６に変換されるエネルギーは１．２ｗであり、光特性変換素子４をそのまま透過する第１の光５のエネルギーは０．５ｗで、合計１．７ｗであった。これにより、平衡状態での発熱量は１．８ｗとなった。
【実施例５】
【００３８】
本発明の実施例５について、図４を用いて説明する。本実施例では、放熱部材８と集光光学系アレイ３との間に透光性を有する透明基板１１を設けている。それ以外の構成は実施例１と同じである。
【００３９】
透明基板１１としては、ＢＫ７の硝子基板を用いることができる。透明基板１１の一方の面に、実施例１と同様にＡｌ板をエッチングすることにより形成した放熱部材８を無機接着剤で貼り付ける。次に、光特性変換素子４を埋め込み法により開口部８ａに埋め込む。
【００４０】
こうして製作した同一基板である透明基板１１上に放熱部材８および光特性変換素子４を配置してこれらを一体化した部品を製作する。そして、その後に透明基板１１の他方の面に集光光学系アレイ３を接着し、さらに放熱部材８における透明基板１１側とは反対側の面にコリメート光学系アレイ７を接着する。
【００４１】
このような製造工程を経ることで、透明基板１１がない場合に比べて、光特性変換素子４を埋め込み法で作成することが容易となる。
【実施例６】
【００４２】
本発明の実施例６について説明する。本実施例では、放熱部材８をＣｕを用いている。Ｃｕは、実施例１で用いたＡｌに比べて熱伝導率が高いため、結果として放熱特性が高くなり、光特性変換効率を向上させることができる。
【００４３】
本実施例の特性について説明すると、光特性変換素子４により第２の光６に変換されるエネルギーは１．１ｗであり、光特性変換素子４をそのまま透過する第１の光５のエネルギーは０．５ｗで、合計１．６ｗであった。これにより、平衡状態での発熱量は１．９ｗとなった。
【実施例７】
【００４４】
本発明の実施例７について図５を用いて説明する。本実施例は、図４に示した実施例５の変形例である。本実施例では、実施例１〜６における複数の光変換素子４に代えて、第１の光特性変換素子１２と第２の光特性変換素子１３とを用いている。実施例１〜６では、複数の固体光源２の数と複数の光特性変換素子４の数とが互いに等しい。これに対して、本実施例では、複数の固体光源２の数と複数の光特性変換素子４の数とが互いに異なる。具体的には、固体光源２の数を３つとし、これに対して２つの光特性変換素子としての第１および第２の光特性変換素子１２，１３を設けている。
【００４５】
第１の光特性変換素子１２は実施例１〜６の光特性変換素子４と同じものであるが、第２の光特性変換素子１３は２つの光特性変換素子４を一体形成したものに相当する。第１の光特性変換素子１２には１つの固体光源２からの第１の光５が入射し、第２の光特性変換素子１３には２つの固体光源２からの第１の光５が入射する。
【００４６】
光特性変換素子としての蛍光体は種類に応じて発熱量等が異なり、実施例１〜６のように小さく区分けして離散配置するのが望ましい場合と、第２の光特性変換素子１３のように連続的に形成した方が温度分布とそれに伴って得られる特性が良好な場合がある。本実施例では、第１および第２の光特性変換素子１２，１３により生成される第２の光６の特性を異ならせるため、第１の光特性変換素子１２としてＹＡＧ−Ｃｅ蛍光体を用い、第２の特性変換素１３としてサイアロン蛍光体を用いた。そして、放熱部材８によって各蛍光体の周囲を囲んだ。これにより、放熱特性のバランスがとれて、温度むらが少なく、特性が良好な光源装置が作成できた。
【００４７】
図８には、同様の考え方に基づいて、大きさが異なる光特性変換素子４ａ，４ｂとこれらの周囲を囲む２つの放熱部材８１，８２の構成例を第１の光５の入射側から見て示している。放熱部材８１は４つの開口部を有し、それらの中に小さく区分けされた４つの光特性変換素子４ａが配置されている。放熱部材８２は放熱部材８１の外周を囲むように形成され、放熱部材８１，８２の間には矩形枠状に連続形成された光特性変換素子４ｂが配置されている。
【実施例８】
【００４８】
本発明の実施例８について、図６を用いて説明する。本実施例では、放熱部材８の開口部８ａの厚みは光特性変換素子４と等しいが、開口部８ａ以外の部分（開口部８ａから離れた部分）の厚みを開口部８ａの厚みより大きくしている。これにより、放熱部材８から集光光学系およびコリメート光学系アレイ３，７に熱が伝導する面積を大きく確保することができ、放熱効率を向上させることができる。
【００４９】
図７は本実施例の変形例である。図６では、集光光学系およびコリメート光学系アレイ３，７がそれぞれ複数の集光レンズ３ａとコリメートレンズ７ａを含んで一体形成されている。これに対して、図７の変形例では、複数の集光レンズ３ａと複数のコリメートレンズ７ａがそれぞれ別々に形成されている。ただし、図７の変形例でも、複数の集光レンズ３ａと複数のコリメートレンズ７ａがそれぞれ、放熱部材８の開口部８ａに１つずつ嵌め込まれることで集光光学系アレイ３およびコリメート光学系アレイ７を形成している。開口部８ａにこれらレンズ３ａ，７ａを嵌め込むために、放熱部材８の開口部８ａおよび開口部８ａ以外の部分の厚みを図６に比べて大きくしている。この結果、放熱部材８から集光光学系およびコリメート光学系アレイ３，７に熱が伝導する面積をより大きく確保することができ、放熱効率をより向上させることができる。
【実施例９】
【００５０】
図９には、上述した各実施例の光源装置１を用いた画像投射装置（以下、プロジェクタという）の構成を示す。プロジェクタにおいて、光源装置１から発せられた白色光１０２（点線で示す赤色光１０２ｒ、緑色光１０２ｇおよび青色光１０２ｂ）は以下に説明するプロジェクタ用光学系に入射する。まず、赤色、緑色および青色光１０２ｒ，１０２ｇ，青色光１０２ｂは偏光変換素子１０３に入射し、ここで一様な偏光方向を有する直線偏光としての赤色、緑色および青色照明光（点線で示す）１０４ｒ，１０４ｇ，１０４ｂに変換される。
【００５１】
これら照明光１０４ｒ，１０４ｇ，１０４ｂはダイクロイックミラー１０５により赤色照明光１０４ｒおよび青色照明光１０４ｂと緑色照明光１０４ｇとに分離される。緑色照明光１０４ｇは、偏光分離素子（以下、ＰＢＳという）１０８および位相補償板１１２を透過して光変調素子１１１ｇに到達する。赤色および青色照明光１０４ｒ，１０４ｂは、偏光板１０６を透過して色選択性位相板１０７に入射する。色選択性位相板１０７は、赤色照明光１０４ｒの偏光方向をそのまま維持しつつ青色照明光１０４ｂの偏光方向を９０°回転させる。色選択性位相板１０７から出射した赤色照明光１０４ｒは、ＰＢＳ１０９および位相補償板１１２ｒを透過して光変調素子１１１ｒに到達する。色選択性位相板１０７から出射した青色照明光１０４ｂは、ＰＢＳ１０９で反射して位相補償板１１２ｂを透過して光変調素子１１１ｂに到達する。各光変調素子は、反射型液晶パネルまたはデジタルマイクロミラーデバイスにより構成される。光変調素子として、透過型液晶パネルを用いることも可能である。
【００５２】
光変調素子１１１ｇ，１１１ｒ，１１１ｂは入射した緑色、赤色および青色照明光１０４ｇ，１０４ｒ，１０４ｂを画像変調して緑色、赤色および青色画像光１１５ｇ，１１５ｂ，１１５ｒに変換する。これら画像光１１５ｇ，１１５ｂ，１１５ｒは、ＰＢＳ１０８，１０９および合成プリズム１１８を介して合成され、投射レンズ１２０によりスクリーン等の被投射面に投射される。これにより、投射画像としてのカラー画像が表示される。
【００５３】
本実施例によれば、放熱効率に優れた光源装置１を用いることにより、長寿命で高性能なプロジェクタを実現することができる。
【００５４】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  光源装置
２  固体光源
３  集光光学系アレイ
４  光特性変換素子
５  第１の光
６  第２の光
７  コリメート光学系アレイ
８  放熱部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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