(57)【要約】      （修正有）【課題】拡張可能でもある複数の光源を緊密に充填するためのモジュールを提供する。【解決手段】光源モジュール１０５は、少なくとも１つのブロック１０４に装着された複数の光源を含む。ブロックは、少なくとも１つのブロックを隣接ブロックと噛み合わせるための噛み合わせ表面と、複数の光源をそれぞれ装着するための複数の装着パッド１０６とを含み、装着パッドは、光源からの光出射の方向に垂直な方向の複数の平面を占める。噛み合わせ表面は、光源からの光出射の方向に平行である。第１ブロックの噛み合わせ表面を、隣接ブロックの噛み合わせ表面を超えて伸びる突起と結合させることによって、複数のブロックを結合してもよい。ブロックがこのようなやり方で結合されると、複数の平面に配置されている装着パッドが、装着パッドに垂直な軸に沿った視点方向において重なる。このようにして、光源は、隣接する光源からの光出射を妨害しない。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのブロックに装着された複数の光源を含み、
少なくとも１つの上記ブロックは、複数の上記光源をそれぞれ装着するための複数の装着パッドを含み、上記装着パッドは、上記光源からの光出射の方向に垂直な方向の複数の平面を占め、
少なくとも１つの上記ブロックはさらに、少なくとも１つの上記ブロックを隣接ブロックと結合させるための噛み合わせ表面を含み、上記噛み合わせ表面は、上記光源からの上記光出射の方向に平行であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
複数の上記装着パッドのそれぞれは、上記光出射が上記ブロックから外へ自由に出るように、上記光出射の方向に配置された穴または溝を規定することを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項３】
上記装着パッドの一部分が、上記ブロックの上記噛み合わせ表面を超えて突出し、上記噛み合わせ表面に対して上記ブロックの反対側では、上記ブロックが、隣接ブロックの対応する突起を収容する凹部を含み、それによって、上記隣接ブロックが、少なくとも１つの上記ブロックの上記噛み合わせ表面に対して横に配置されると、複数の上記平面における上記装着パッドが、上記装着パッドに垂直な軸に沿った視点方向において重なることを特徴とする請求項１または２に記載の光源モジュール。
【請求項４】
少なくとも１つの上記ブロックにおける上記装着パッドが、１つの少なくとも部分的に囲まれた側面と、１つの開口部とを有し、それによって、装着された上記光源が上記ブロックから外に露出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項５】
上記光源モジュールはさらに、上記光源モジュールから熱を散逸させるための熱輸送部材を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項６】
少なくとも１つの上記ブロックは、第１の光源グループを含む第１部分と、第２の光源グループを含む第２部分とを含み、上記熱輸送部材は、上記第１部分と上記第２部分との間に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の光源モジュール。
【請求項７】
上記ブロックの上記第１部分と上記第２部分とは、穴または溝を規定し、それによって、上記熱輸送部材は、上記第１部分と上記第２部分との間で上記ブロックの中に埋め込まれていることを特徴とする請求項６に記載の光源モジュール。
【請求項８】
上記熱輸送部材は、上記光源モジュールの背面に、上記光源の充填物から離れて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の光源モジュール。
【請求項９】
複数の上記光源のそれぞれは、ベース部を有し、隣接する光源のベース部が、お互いからの光出射を妨害せずにお互いと重なることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１０】
上記光源が半導体レーザ素子であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１１】
上記装着パッドおよび／または光源が、規則的なモザイク状のパターンで分布していることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１２】
上記装着パッドおよび／または光源が、不規則な構造で分布していることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１３】
各光源が、半導体チップの前に配置された一体化されたレンズ素子を有することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１４】
複数の上記光源のそれぞれが、同じ波長の光を出射することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１５】
複数の上記光源のうちの２つ以上が、異なる波長の光を出射することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１６】
少なくとも１つの上記ブロックが、第１ブロックと第２ブロックとを含み、上記第１ブロックと上記第２ブロックとが、積層構造に配置され、それによって、上記第１ブロックと上記第２ブロックとの上記噛み合わせ表面が、お互いに向き合い、接触していることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１７】
少なくとも１つの上記ブロックが、第１ブロックと第２ブロックとを含み、上記第１ブロックと上記第２ブロックとが、積層構造に配置され、それによって、上記第１ブロックと上記第２ブロックとの上記噛み合わせ表面が、感熱紙、感熱糊、半田付けまたは接着のうちの１つによって熱的接触していることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１８】
少なくとも１つのブロックに装着された複数の光源を含み、
少なくとも１つの上記ブロックは、複数の上記光源をそれぞれ装着するための複数の装着パッドを含み、上記装着パッドは、上記光源からの光出射の方向に垂直な方向の複数の平面を占め、
少なくとも１つの上記ブロックはさらに、少なくとも１つの上記ブロックを隣接ブロックと結合させるための噛み合わせ表面を含み、上記噛み合わせ表面は、上記光源からの上記光出射の方向に平行であり、
上記ブロックはさらに、複数の上記光源の前にそれぞれ配置された複数の保持機構を含み、光源モジュールはさらに、上記保持機構の中にそれぞれ受けられる複数のレンズ素子を含むことを特徴とする光源モジュール。
【請求項１９】
上記保持機構は、上記噛み合わせ表面に形成された凹部を含むことを特徴とする請求項１８に記載の光源モジュール。
【請求項２０】
レンズは、各レンズがそれぞれの保持機構の中でそれぞれの光源の前に配置されているようなレンズ配列で、お互いに接続されていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の光源モジュール。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、複数の光源をグルーピングして単一のモジュールにして、半導体投影、レーザスポットライトおよび産業上の製造用レーザなどの高放射力システムを形成するために複数の光源の使用を必要とする分野に応用することに関する。
【０００２】
〔背景技術〕
半導体レーザ装置や光出射装置などの半導体照明装置は、用途の数を増加させながら、従来の白熱光源を置き換え続けている。半導体照明装置を使用することには、長寿命、色純度およびエネルギー効率を含めて、多くの利点を挙げることができるが、いくつかの用途では、単一の半導体光源装置の光出力は、現在の技術を直接置き換えるには不十分である可能性がある。単一の半導体光源装置よりも高い放射力を有する必要があるような用途では、必要とされる放射力を提供するために、複数の装置を結合することができる。このような用途の例は、投影およびレーザ機械加工を含む。
【０００３】
このような用途は、小さい設置面積を維持しながら、非常に高い光強度を生成するために、複数の半導体光源からのビームが結合されることを必要とする。これは、熱を生成するために表面の上に非常に高い出力密度を生成するためでありえ、または、例えば散乱媒体にて光変換処理を受けたときに、ビーム断面を減少させることによって光学的効率を保つためでもありうる。これは、複数の半導体光源の使用に伴う別の技術的挑戦を生成するものであり、システム中の高い光学的効率を達成するためには、複数の装置の結合は思慮深く行われる必要がある。
【０００４】
半導体照明装置の性能特性は、装置の温度と密接に関連している。照明装置は一般に小さいので、照明装置は、体積に比して非常に高い出力を有しており、これは、十分な放熱をしないと、照明装置が容易に過熱し、効率が減少し、または故障することを意味する。この影響は半導体レーザで特に重要であり、このような装置の温度を制御するために技術的な解決策が実行されなければならない。
【０００５】
異なる用途では、異なる放射力システムが必要である。例えば、ホームシアタープロジェクターは、暗いまたは薄暗く点灯された部屋で用いられ、これは、十分に点灯されたオフィスの会議室で用いられるデータプロジェクターよりも低いピーク輝度を必要とする。高度にモジュール式で、用途に適するように拡張できる、複数の光源を備えたシステムを有することは有利である。
【０００６】
２０１７年８月８日発行のＵＳ９７２６３２９Ｂ２、光源装置、Ｍａｔｓｕｏ  ｅｔ  ａｌ．は、複数の半導体レーザ素子を収容することができる光源装置を詳述している。この半導体レーザ素子は、保持部材にて平面形式に構成されている。この保持部材は、少なくとも１対の列に整列した穴と、その穴が構成される部位であって、一方の側の少なくとも１対の凹部を設けることによって形成された薄壁部分と、その薄壁部分に隣接して設けられた厚壁部分とを有する。この厚壁部分に半導体レーザ装置が配置され、保持部材の他方の側からの穴を通じて端子対が露出されている。凹部と薄壁部分と厚壁部分とによって形成された溝の中に、配線基板をはめ込むことができる。
【０００７】
２０１６年１２月１３日発行のＵＳ９５１８７２５Ｂ２、光源装置、Ｓａｓａｍｕｒｏ  ｅｔ  ａｌ．は、柄が第１保持部材に入っている第１半導体レーザ装置と柄が第２保持部材に入っている第２半導体レーザ装置とを構成する装置を開示している。第２保持部材は、第１保持部材の最上部に配置されており、第１レーザ装置からの光が出射されるときに通る窓の一部分を有する。光出射側から見た場合に、第１保持部材におけるレーザ装置の柄は、第２レーザ装置の柄と重なる。
【０００８】
２０１６年６月７日発行のＵＳ９３６０７４５Ｂ２、光源アセンブリおよびそれを有するプロジェクター、Ｓｏｎｇ  ｅｔ  ａｌ．は、プロジェクターのための光源アセンブリを開示している。これは、光を出射するための第１平面の第１本体上に複数の光源が配置されるとともに、設定された間隔で第１平面から離れた第２平面の第２本体上に複数の第２光源配列が配置され、第２光源は、第１本体の貫通穴を通って、隣接する第１光源同士の間から光を出射するような構成を含んでいる。
【０００９】
これらの従来技術は、固定されたアセンブリに複数の光源を結合するための構成を開示している。ＵＳ９５１８７２５Ｂ２およびＵＳ９３６０７４５Ｂ２は、結合されたビームの、減少した断面を生成するために、複数の保持部材に複数の半導体レーザ装置を構成するための解決策を開示しているが、組み立てられたモジュールの大きさの変化を可能にする構成を有しておらず、したがって拡張可能な解決策を提示していない。
【００１０】
〔発明の概要〕
本発明は、拡張可能でもある複数の光源を緊密に充填するためのモジュールを開示する。複数のビームの結合された断面をできるだけ小さく保つことによって、集合的な出力ビームを操作するのに必要な光学素子の大きさを減少させることができる。これによって、より良好な光学的効率も可能にすることができる。例えば、光が散乱媒体と相互作用すると、その媒体上のより小さいビームが、有効光源の面積を減少させ、このことは、特定のレンズに対し、その光の、より多くが集められうることを意味する。光源モジュールの、より小さい設置面積は、モジュールが配置されるシステムの全体の大きさを減少させるのを支援することができる。種々の用途、および、種々の放射力システムを要する装置のモデルに対応するために、拡張可能な光源モジュールを用いることができる。従来技術のいずれも、モジュール式の拡張可能な解決策において緊密な充填構成にて複数の光源を結合する手段を提供しない。
【００１１】
本発明の一態様において、光源モジュールは、複数の光源を保持するために設計されたモザイク状（碁盤目状、切りばめ式）（ｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｎｇ）のブロックから成る。各ブロックは、光源に対する装着パッドを少なくとも２つ含んでおり、また、装着パッドの平面に垂直な方向から見た場合に、装着ブロックの中の各光源のベース部が、別の平行な平面におけるものと重なることができるように、各装着パッドは、複数の平行な平面のうちの１つの上に配置されている。装着パッドは、一方の側で各装着パッドの部分がブロックから突出し、反対側が、相補的な凹部を有するように配置され、それによって、光源の輪郭の重なりを有しながら、相補的な設計の第２のブロックが、緊密に（隙間なく）充填された光源構成を形成するためにモザイク状に互いにぴったり合う（隙間なく埋め尽くす、充填する、切りばめ細工にする）（ｔｅｓｓｅｌｌａｔｅ）ことができる。複数のブロックは、用途によって要する放射力に適合するために、任意の個数にて、モザイク状に互いにぴったり合わせられることができる。
【００１２】
それゆえ、本発明の一態様は、拡張可能でもある複数の光源の緊密な充填のための光源モジュールである。例示的な実施形態において、光源モジュールは、少なくとも１つのブロックに装着された複数の光源を含み、少なくとも１つの上記ブロックは、複数の上記光源をそれぞれ装着するための複数の装着パッドを含み、上記装着パッドは、上記光源からの光出射の方向に垂直な方向の複数の平面を占め、少なくとも１つの上記ブロックはさらに、少なくとも１つの上記ブロックを隣接ブロックと結合させるための噛み合わせ表面を含み、上記噛み合わせ表面は、上記光源からの上記光出射の方向に平行である。
【００１３】
本発明のこれらおよびさらなる特徴は、以下の説明および添付の図面を参照して明らかになるであろう。説明および図面において、本発明の特定の実施形態は、本発明の原理が用いられうる方法のいくつかを示すものとして詳細に開示されているが、それに対応して本発明の範囲が限定されるわけではないことが理解される。むしろ、本発明は、ここに添付した特許請求範囲の精神と用語の範囲内での全ての変化、修正、および同等物を含む。一つの実施形態に関して説明および／または図示された特徴は、１つ以上の他の実施形態において同じやり方でまたは同様のやり方で、および／または、他の実施形態の特徴と組み合わせてまたはそれの代わりとして、用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１ａ】装着パッドの噛み合わせ表面に垂直な、組み立てられた光源のない単一のブロックの正面図である。
【図１ｂ】光出射の方向に垂直な、組み立てられたダイオードのないブロックの側面図である。
【図１ｃ】光出射の方向に沿った、組み立てられた光源のあるブロックの正面図である。
【図１ｄ】光出射の方向に垂直な、組み立てられたダイオードのあるブロックの側面図である。
【図２ａ】光出射の方向に沿った、５個のブロックのある光源モジュールの正面図である。装着パッドの後側には電気接続手段が配置されている。
【図２ｂ】図２ａのモジュールの正面等角図である。
【図３ａ】組み立てられた光源のないブロックの正面図である。光源の電気端子に対して設けられた経路を見ることができる。
【図３ｂ】図３ａのモジュールの後側等角図である。
【図４ａ】光出射の方向に沿った、８個のブロックのある光源モジュールの正面図である。各ブロックは３個の層を有し、装着パッドは、光出射の方向に沿って六角形構成を形成する。
【図４ｂ】図４ａの光源モジュールの正面等角図である。
【図５】光出射の方向に沿った、３個のブロックのある光源モジュールの正面等角図である。各ブロックは４個の層を有し、装着パッドは、光出射の方向に沿って、組み立てられたモジュールにおいて六角形構成を形成する。装着パッドは、１つの層における最大の光源間距離を可能にするように、不規則なやり方で構成されている。
【図６ａ】組み立てられた光源のない、光源モジュールに対して区分化された前側および後側のブロックの後側等角図である。光源から熱を離すために、部分間に、埋め込まれた熱輸送手段を有するサンドイッチ素子が配置されている。
【図６ｂ】図６ａに示されるブロックの分解図である。
【図７ａ】組み立てられた光源のある、２個のモザイク状のブロックを含むモジュールの、光出射の方向に垂直な側面図である。ブロックには熱輸送手段が埋め込まれており、熱散逸手段に接続されている。
【図７ｂ】図７ａのモジュールの前側の正面等角図である。
【図７ｃ】図７ａのモジュールの後側の背面等角図である。
【図８ａ】一体化されたレンズを有する半導体レーザ光源の正面等角図である。
【図８ｂ】光出射の方向に沿った、一体化されたレンズを有する半導体レーザ光源の正面図である。
【図８ｃ】光出射の方向に沿った、一体化されたレンズのない半導体レーザ光源の正面図である。
【図９ａ】２個のブロックから成る光源モジュールの、光出射の方向に垂直な側面から見た断面図である。半導体レーザ光源は、一体化されたレンズを有さない。半導体レーザの前にレンズが設けられており、そのレンズは、ブロックの噛み合わせ対のための凹部に形成された保持機構によって所定の位置に保持されている。
【図９ｂ】ブロックに配置されたレンズの、光出射の方向に沿った、前側からの切断図である。このブロックに第２ブロック（図示せず）が噛み合い、それによって、保持機構を完成させ、所定の位置でレンズを保持する。
【図９ｃ】例示的な成形されたレンズ配列の等角図である。
【図１０ａ】組み立てられた光源のある、５個のブロックのある光源モジュールの正面等角図である。モジュールは、最上部蓋ブロック、底部蓋ブロック、装着穴を有し、ベースヒートシンクに接続されている。
【図１０ｂ】図１０ａの光源モジュールの部分的分解図である。
【図１１】レーザ光源モジュールポンプ燐光体投影機関の構造図である。
【図１２ａ】レーザ光源の波長変換を可能にするための、レーザ光源モジュールポンプ燐光体投影機関に使用されるホイールの正面図である。
【図１２ｂ】図１２ａのホイールの正面等角図である。
【００１５】
〔符号の説明〕
（１０１）    光源
（１０２）    前側の装着された光源
（１０３）    後側の装着された光源
（１０４）    ブロック
（１０５）    光源モジュール
（１０６）    装着パッド
（１０７）    電気端子のための穴
（１０８）    突出部分
（１０９）    光源のための凹部
（１１０）    電気接続手段のための溝
（１１１）    前側の装着パッド
（１１２）    後側の装着パッド
（１１３）    光経路
（１１４）    噛み合わせ凹部
（１１５）    噛み合わせ光経路
（１１６）    電気接続手段のための噛み合わせ溝
（１１７）    前側平面
（１１８）    後側平面
（１１９）    光源ベース部
（１２０）    電気端子
（２０１）    底部蓋ブロック
（２０２）    最上部蓋ブロック
（２０３）    電気接続手段
（２０４）    囲われた凹部
（２０５）    電気接続手段のための経路
（２０６）    貫通穴（窓）
（３０１）    電気端子のための経路
（６０１）    前側のブロック部分
（６０２）    後側のブロック部分
（６０３）    サンドイッチ素子
（６０４）    サンドイッチ素子の貫通穴
（６０５）    熱輸送手段
（７０１）    放熱手段
（８０１）    半導体レーザ
（８０２）    基板
（８０３）    レンズ
（８０４）    外郭
（８０５）    半導体チップ
（８０６）    接続配線
（９０１）    保持機構
（９０２）    レンズ配列
（１００１）    装着のためのフランジ
（１００２）    ネジのためのフランジの貫通穴
（１００３）    ネジのためのネジ込み穴
（１００４）    フィン
（１００５）    最上部表面
（１００６）    ネジのためのブロックの貫通穴
（１１０１）    フォーカシングレンズ
（１１０２）    第１コリメータレンズ
（１１０３）    ビームスプリッタ
（１１０４）    一体化素子
（１１０５）    画像化素子
（１１０６）    ホイール
（１１０７）    分割環
（１１０８）    フォーカシングレンズ対
（１１０９）    コリメータレンズ（青）
（１１１０）    積算器フォーカシングレンズ
（１１１１）    後側集光レンズ（積算器の後）
（１１１２）    折り畳みミラー
（１１１３）    投影システム
（１２０１）    反射ディスク
（１２０２）    第１光変換素子
（１２０３）    第２光変換素子
（１２０４）    拡散器
〔発明を実施するための形態〕
ここでは、複数の光源（１０１）を保持するための光源モジュール（１０５）を記載する。図１ａ、図１ｂ、図１ｃを参照して、本発明の一態様において、モジュール（１０５）は、複数の光源（１０１）を収容するように設計された１つ以上のブロック（１０４）を含んでいる。各ブロック（１０４）は、光源（１０１）の接続のための複数の装着パッド（１０６）を含んでいる。各ブロックは、装着パッド（１０６）に接続される少なくとも２つの光源（１０１）を含んでいる。随意的に、ブロック（１０４）は、熱伝導性材料、例えば、銅または銅合金、または、アルミニウムまたはアルミニウム合金から出来ている。ブロック（１０４）はまた、２つ以上の融合材料、例えば、合金Ａで出来た一部分および合金Ｂで出来た別の部分から出来ていてもよい。
【００１６】
本発明の一態様において、ブロック（１０４）の中の装着パッド（１０６）は、２つ以上の実質的に平行な平面の間で交互に配置された２つの列に構成されており、また、ブロック（１０４）の材料の中に一体的に形成されてもよい。装着パッド（１０６）は、各光源（１０１）に対する接続点を提供する。装着パッド（１０６）が配置される平面は、１つの光源（１０１）が、装着パッド（１０６）に接続されたときに、別の平面で装着パッド（１０６）に接続される光源（１０１）を妨害することなく十分に収容されうるような距離の分、光出射の方向に（すなわち装着パッド（１０６）に垂直な軸に沿って、）互いからずれている。
【００１７】
本発明の一態様において、ブロック（１０４）の中の装着パッド（１０６）は、光源（１０１）が装着パッド（１０６）に装着されたとき、装着パッド（１０６）に垂直な軸に沿って見ると、各光源のベース部（１１９）（例えば図３ａ参照）が、他の光源のベース部（１１９）と重なってもよいが、ビームは実質的に妨害されないように、配置されている。
【００１８】
本発明の一態様において、装着パッド（１０６）は、装着パッド（１０６）の部分（１０８）がブロック（１０４）の前側（ｌｅａｄｉｎｇ）平面（１１７）から少なくとも部分的に突出し、それによって、光源（１０１）が装着されたときに、ブロック（１０４）の前側平面（１１７）に垂直な半球から見た場合に装着パッド（１０６）の側面と光源（１０１）の側面とが露出するように、配置されている。
【００１９】
本発明の一態様において、ブロック（１０４）の前側平面（１１７）とは反対側の面は、後側（ｔｒａｉｌｉｎｇ）平面（１１８）と呼ばれ、ブロック（１０４）の中に配置された凹部（１０９）を有し、それによって、凹部（１０９）は、先行のブロック（１０４）からの突出する装着パッド（１０８）に対して相補的であり、装着パッド（１０６）にモザイク状に互いにぴったり合い、先行のブロックの光源（１０１）を囲み、単一のブロック（１０４）の列の中の１次元の重なり構造と類似の２次元の重なり構造を生成する。このやり方で光源（１０１）の２次元配列を生成するために、任意の複数のブロック（１０４）が結合されてモザイク状に互いにぴったり合わされてもよい。
【００２０】
随意的に、ブロック（１０４）は、ブロック（１０４）がモザイク状に互いにぴったり合わされたときに、先行のブロックの前側平面（１１７）に隣接する２つの側面と、次のブロックの後側平面（１１８）に隣接する２つの側面とが同一平面上であるように、幾何学的に類似ではあるが同一の構造ではないような構造でもよい。
【００２１】
図２ａおよび図２ｂを参照して、随意的に、モジュール（１０５）は、底部蓋ブロック（２０１）と最上部蓋ブロック（２０２）との一方または両方を含んでもよい。底部蓋ブロック（２０１）は、光源（１０１）の装着のためのベースブロック（１０４）を提供すること、および、装着部への接続のための、平面的なまたは相補的な噛み合わせ表面を提供することの役目を果たす。最上部蓋ブロック（２０２）は、上側のブロック（１０４）において装着パッド（１０６）と光源（１０１）とを囲む役目を果たし、また、装着部への接続のための、平面的なまたは相補的な噛み合わせ表面を有する。
【００２２】
随意的に、モジュール（１０５）の各装着パッド（１０６）は、（図１ａに示すように、）装着パッド（１０６）を通って、電気接続手段（２０３）と光源（１０１）の電気端子（１２０）（例えば図３ｂ参照）との接続のための、装着パッド（１０６）の（光出射の方向とは反対の）背面に達するための穴（１０７）を含む。これらの電気接続手段（２０３）は、光源（１０１）に電力を供給するためのネットワークに接続されている。これらは、電源の性質に依存して直列または並列に接続されてもよく、また、電源への個々の接続の数を減らすために、一次電気接続手段（２０３）の全てを一緒に接続するための二次電気接続手段を有してもよい。
【００２３】
随意的に、前側の装着パッド（１１１）は、後側の装着パッド（１１２）の間隔の中間に、モジュール（１０５）の全長を通って後側表面に達する穴（１０７）を含む。
【００２４】
随意的に、ブロック（１０４）は、光源（１０１）のブロック（１０４）との熱接触を妨げることなく電気接続手段（２０３）をブロック（１０４）における装着パッド（１０６）の各列の後ろに配置することを可能にするために、装着パッド（１０６）表面に平行な方向に装着パッド（１０６）の後ろに伸びる溝（１１０）を含んでもよい。各光源（１０１）の電気端子（１２０）の、装着パッド（１０６）を通って電気接続手段（２０３）に達する経路指定（ｒｏｕｔｉｎｇ）を可能にするために、装着パッド（１０６）には穴（１０７）が配置されている。複数のモジュールを結合する場合、溝（１１０）は、連続するブロックの表面によって囲まれて、電気接続手段（２０３）を含むための経路（２０５）になる。電気接続手段（２０３）は、例えば、硬い、または、フレキシブルＰＣＢ（プリント基板）配線または別のものであってもよい。
【００２５】
図３ａおよび図３ｂを参照して、随意的に、光源（１０１）が装着パッド（１０６）の上に組み立てられるときに光源（１０１）の電気端子（１２０）が装着パッド（１０６）を通れるように、装着パッド（１０６）の突出部分（１０８）は、それらに形成された経路（３０１）を有する。光源（１０１）装置の電気端子（１２０）が装着パッド（１０６）と面内のベース部（１１９）とともに挿入されることができるように、このような経路（３０１）は、光源（１０１）が最終の組み立て位置に置かれたときに、装着パッド（１０６）の端から、光源（１０１）装置の電気端子（１２０）が整列する位置まで通っている。これによって、前側の装着パッド（１１１）の後側の表面と後側の装着パッド（１１２）の前側の表面との距離は、光源（１０１）の長さよりも短くすることができ、なぜなら、光源（１０１）の電気端子（１２０）は、組み立ての間にこれらの経路（３０１）を通ることができるからである。
【００２６】
図３ａおよび図３ｂを参照して、一実施形態において、光源（１０１）はまず、装着パッド（１０６）の噛み合わせ表面と光源（１０１）のベース部（１１９）の噛み合わせ表面とが同じ平面内にあるように、また、２つの表面が最終噛み合わせ位置にあるようになるまで光源（１０１）の電気端子（１２０）が装着パッド（１０６）の経路（３０１）を通るように、構成される。
【００２７】
他の実施形態において、装着パッド（１０６）と電気接続手段（２０３）との一方または両方は、光源（１０１）が所定の位置にしっかりと保持されることができるように、光源（１０１）の電気端子（１２０）をつかむための機構を含む。
【００２８】
図４ａおよび図４ｂを参照して、一実施形態において、装着パッド（１０６）は、光源（１０１）間の間隔の増加ゆえに各平面間の分離がいっそう大きく、熱の散逸がいっそう効果的になるように、または、光源（１０１）の面内密度がいっそう高くなるように、３つまたはそれ以上の平行な平面の間に配置されている。
【００２９】
図５を参照して、一実施形態において、装着パッド（１０６）は、平面を横切る装着パッド（１０６）の構成が不規則であるようなやり方で、２つ以上の平面にわたってモザイク状のブロックの間に配置されており、また、各ブロック（１０４）は、異なる構造を有していてもよい。さらに、ブロック（１０４）の中の列に配置された装着パッド（１０６）は、別のブロック（１０４）との間では、位置が異なっていてもよい。光源（１０１）は、装着パッド（１０６）に配置されている。随意的に、光源モジュール（１０５）は、上述のブロック（１０４）および装着パッド（１０６）と同じ構造を有するが、光源（１０１）は、特定の装着パッド（１０６）に配置されており、すなわち、光源（１０１）のない装着パッド（１０６）があってもよい。
【００３０】
図６ａおよび図６ｂを参照して、随意的に、ブロックは、２つの部分（６０１）、（６０２）から成っていてもよく、光源（１０１）の前側の列は、前側の部分（６０１）に配置され、光源（１０１）の後側の列は、後側の部分（６０２）に配置され、前側の部分と後側の部分との間には、サンドイッチ素子（６０３）が配置されている。サンドイッチ素子（６０３）は、光を通せるように、後側の光源のビームと同心の貫通穴（６０４）を含んでいる。サンドイッチ素子（６０３）は、例えばヒートパイプや液体冷却手段のような、熱散逸のための熱輸送手段（６０５）を埋め込んであってもよい。
【００３１】
図７ａ、図７ｂおよび図７ｃを参照して、随意的に、熱輸送手段（６０５）は、装着パッドの前側の列（１１１）の後ろで、モジュール（１０５）の背面の中に埋め込まれて配置されており、それによって、光源充填物は妨げられず、熱はモジュールから効果的に取り除かれることができる。これらは例えば、分離された熱輸送手段（６０５）であってもよく、また、直列に接続されていてもよく、また、単一の連続的な手段であってもよい。
【００３２】
随意的に、ブロック（１０４）は、表面積を増加させるための、および、空気中への熱散逸を支援するための、一体化されたフィンタイプの機構を含んでもよい。これらは、ブロック（１０４）の任意の表面から突出してもよいし、また、それらが出力ビームのいずれの部分も塞がないような任意の方向に通っていてもよい。
【００３３】
本発明の一つの態様において、光源モジュール（１０５）の組み立ては、初めに光源（１０１）をブロック（１０４）に組み立てることによって達成される。光源（１０１）は、装着パッド（１０６）に装着される。一つのブロックに組み立てられる光源（１０１）の個数は、適用の放射力の要件によって決定される。一実施形態において、装着パッド（１０６）への光源（１０１）の配置は、初めに各光源（１０１）をブロックの凹部（１０９）の中に配置し、その後、光源を、装着パッド（１０１）に垂直な方向に沿って装着パッド（１０６）の方へ平行移動させ、装着パッド（１０６）と光源（１０１）のベース部（１１９）とが一致するまで、光源装置（１０１）の電気端子（１２０）を装着パッド（１０６）の穴（１０７）または経路（３０１）へ通すことによって達成される。各光源装置（１０１）の電気端子と、電気接続手段（２０３）との間で電気的な接続がなされる。このような電気的な接続は、例えば、半田付けや機械的圧力によって行ってもよい。必要な個数の光源（１０１）がブロック（１０４）に一旦搭載されたら、その後、先行のブロック（１０４）とモザイク状に互いにぴったり合うように、モジュール（１０５）に、次のブロック（１０４）が加えられる。次のブロック（１０４）は、先行のブロック（１０４）の前側平面（１１７）と次のブロック（１０４）の後側平面（１１８）とが一致するように、先行のブロック（１０４）の最上部に配置される。次のブロック（１０４）の装着パッド（１０６）の突出部分（１０８）の円筒型の面はまた、各光源装置（１０１）の側面を囲むための次のブロック（１０４）の凹部（１０９）と一致する。２つのブロック（１０４）の、一致する表面のいくつかまたは全ては、単純に直接接触していてもよいし、保持力を提供するネジまたはクランプを有していてもよいし、熱伝導性の空洞充填材料または接着剤を有していてもよいし、半田付けまたは他のやり方で共に結合されてもよい。
【００３４】
他の態様において、各光源のベース部（１１９）は、装着されており、また、装着パッド（１０６）をブロック（１０４）にインターフェイスで連結していてもよい。光源（１０１）は、結合材料、クランプ、ネジまたは他の接続手段によって装着されてもよい。随意的に、結合材料は例えば、熱伝導性の接着剤、または半田付けであってもよい。効果的な熱転送を促進するために、装着パッド（１０６）は実質的に光源のベース部（１１９）と同じ輪郭であるか、または、光源のベース部（１１９）の接触表面の少なくとも大部分が装着パッド（１０６）と接触している。随意的に、光源（１０１）は、装着パッド（１０６）が光源（１０１）のベース部（１１９）と平行になるように、装着パッド（１０６）の上へ横向きに装填されてもよい。装着パッド（１０６）と光源のベース部（１１９）との間に、熱伝導性の紙またはペーストが配置されてもよい。光源（１０１）を装着パッド（１０６）に抗して押すために、随意的に、装着パッド（１０６）の周りでブロック（１０４）に配置された、開いた楔形の構造を用いてもよい。随意的に、光源（１０１）は、半田付け、接着剤またはネジで固定されることができる。
【００３５】
一実施形態において、光源（１０１）は、図８ａおよび図８ｂに示すような半導体レーザ素子（８０１）である。他の形の（８０１）も利用可能であることが認められている。レーザ光出力は、ＵＶ、可視光および赤外光を含めて、電磁スペクトルの任意の部分からのものであってよい。各レーザ素子（８０１）は、少なくとも１つのレーザ光ビームを出射するが、１つには限定されない。
【００３６】
図８ｃを参照して、半導体レーザ（８０１）は、典型的に、金属基板（８０２）に結合された半導体チップ（８０５）から成る。次に、金属基板（８０２）は、半導体レーザ（８０１）を装着部にインターフェイスで連結するための接続表面を形成するベース部（１１９）に、結合され、あるいは接続されている。ベース部（１１９）の最上部で装置を外郭（８０４）が囲んでおり、随意的に、図８ａおよび図８ｂに示すように、半導体チップ（８０５）の前に、レンズ（８０３）が配置される。好ましくは、レンズ（８０３）はコリメータレンズである。コリメータレンズ（８０３）は、装置の光出力を平行にするために半導体チップ（８０５）の前に配置される光学素子であり、当然、分散型および非点収差型であってもよい。随意的に、レンズ（８０３）は、アセンブリの外郭（８０４）によって所定の位置に保持される。２つの接続配線（８０６）が、半導体チップ（８０５）を２つの電気端子（１２０）に接続し、これは、装置に電力を供給するための半導体レーザ（８０１）のベース部（１１９）から突出している。
【００３７】
他の実施形態において、モジュール（１０５）の中に収容された光源（１０１）は、２つ以上の異なる出射波長のレーザ素子（８０１）から成る。随意的に、これらは、３つ以上の色の組み合わせ、または、単一色の配列にて、およそ４５０ｎｍ、５２５ｎｍおよび６２５ｎｍ（またはそれに近い値）の波長を有するレーザ光を出射する、レーザ素子（８０１）である。随意的に、レーザ素子（８０１）の各異なる波長を出射する組に供給される電流は可変であり、それによって、放射力を変化させることができ、これらのレーザ素子で混合された複合色は、ある範囲の色、例えば、ｓＲＧＢまたはＢＴ．２０２０のような色空間を満たす。また、ＩＲ（８００−１０００ｎｍ）またはＵＶ（２００−４００ｎｍ）を有する任意の他のレーザを装着することもできる。
【００３８】
他の実施形態において、光源（１０１）は、半導体レーザ（８０１）であり、レーザ光の出力は１つ以上の光ファイバーに接続されている。各光ファイバーは、例えば、動画に適した画像を形成しうるような表示装置に接続されていてもよい。
【００３９】
図９ａおよび図９ｂを参照して、本発明の他の実施形態において、光源（１０１）は、一体化されたレンズ（８０３）を有さない。随意的に、レンズ（８０３）は、光源（１０１）の外部に、光源（１０１）ごとに設けられる。それぞれは、２つの噛み合うブロック（１０４）によって凹部（１０９）および噛み合わせ凹部（１１４）に囲まれたときにレンズ（８０３）を保持する保持機構（９０１）によって所定の位置に保持される。保持機構は、凹部（１０９）および噛み合わせ凹部（１１４）の一体的な狭くなった部分であってもよく、または、例えば、囲まれた凹部（２０４）のネジ込み部分によって、または、接着によって、囲まれた凹部（２０４）の中に接続できる個別の部材であってもよい。図９ｃを参照して、随意的に、各光源のためのレンズ（８０３）は、レンズ配列（９０２）を形成する１片以上の複数のレンズとして提供されてもよい。レンズ配列（９０２）は、成形されてもよく、個別のレンズ（８０３）から形成されてもよく、筺体に組み立てられてもよい。その後、レンズ配列（９０２）は、クランプ、ネジ止め、接着、または他のやり方で、光源モジュール（１０５）に接続されてもよい。
【００４０】
〔実施例１：  ヒートパイプを有する、２個のブロック、２個の層の光源モジュール〕
図７ａ、図７ｂおよび図７ｃおよび図８ａ、図８ｂおよび図８ｃを参照して、一実施例において、各光源（１０１）は、レーザ光出力を生成することができる半導体レーザ半導体素子（８０１）である。半導体レーザは、４４０−４６０ｎｍの範囲にピーク波長を有する青い光を出射する半導体レーザに基づく窒化ガリウムである。半導体レーザ（８０１）は、直径９ｍｍの円形のベース部を有する９ｍｍのＴＯ−ＣＡＮタイプであり、それぞれは、装着パッド（１０６）に配置されている。ビームを平行にするために、ＴＯ−ＣＡＮに、あらかじめ整列して固定されたレンズを配置してもよい。あるいは、モジュール（１０５）の中に収容された１つまたは複数のレーザ素子からビームを平行にするために、このＣＡＮの外部にレーザ構成を設けてもよい。半導体レーザ（８０１）は、半田付けを用いて装着パッド（１０６）に固定される。各半導体レーザ（８０１）は、装着パッド（１０６）の円形面の間の２つの穴（１０７）を通る２つの接触端子（１２０）を有する。装着パッド（１０６）の後ろに、端子（１２０）の各対の接続のためのプリント基板（ＰＣＢ）である電気接続手段（２０３）が配置されている。半導体レーザ（８０１）の各端子（１２０）に対して、ＰＣＢには貫通穴半田付け接続が設けられ、そこへ、端子（１２０）が半田付けされる。各装着パッド（１０６）は、長さ６ｍｍで直径が９ｍｍの円筒型である。各装着パッド（１０６）は、円筒型の部分がブロック（１０４）において一体的であり、円筒型の部分の他の半分が、ブロック（１０４）の前側平面（１１７）の上に突出するように、配置されている。ブロックは、アルミキャスト合金で出来ている。ブロック（１０４）の表面には、装着パッド（１０６）と共通の半径および共通の軸を有する、半円形の断面の凹部（１０９）があり、それによって、各半導体レーザ（８０１）が、凹部（１０９）において、装着パッド（１０６）に配置されることができる。３つの半導体レーザを収容するために、中心同士の間隔を１４ｍｍ離した、４つの装着パッド（１０６）のある前側の列がある。中心同士の間隔をやはり１４ｍｍ離し、また、装着パッド（１０６）の円形面に垂直な方向に、装着表面から装着表面へと測って、装着パッド（１１１）の前側の列の１８ｍｍ後ろに配置された、４つの装着パッド（１０６）のある第２の列がある。１つ目の、後側の列の装着パッド（１０６）すなわち装着パッド（１１２）は、出射面に沿って見たとき、その中心が、１つ目の、装着パッドの前側の列の装着パッド（１１１）の中心から７ｍｍ離れており、また、前側の列の軸に沿っており、それによって、後側の装着パッド（１１２）に装着された半導体レーザ（１０３）の列が、前側の列の半導体レーザ（８０１）の両側の間隔を通って伝搬する各半導体レーザからビームを出射するように配置されている。後側の列からの出射ビームが通過できるようにするために、前側の列の半導体レーザの間に、レーザビームと同じ幅、直径３ｍｍの光経路（２０６）が配置されている。各ブロック（１０４）は、厚みが７ｍｍであり、したがって、それらが結合されると、各ビームの間の７ｍｍの間隔が維持され、正方形の充填構成が形成される。各ブロック（１０４）の中には、熱輸送手段（６０５）が配置され、これらの熱輸送手段は、３つの熱輸送手段（６０５）である。熱輸送手段（６０５）は、それらが、ブロック（１０４）の前側平面端と同一平面上にあるように、ブロック（１０４）に形成された溝に配置されている。溝は、装着パッドに垂直な軸に平行に通っており、それによって、熱輸送手段は、前側の光源（１０２）の後ろであって後側の列の光源（１０３）同士の間を通っている。熱輸送手段（６０５）は、反対端にて、熱散逸を支援するためのフィンの配列に接続されている。第１のブロックと類似だが相補的な構成の第２のブロック（１０４）が配置されており、前側の列の光源（１０２）は、列の方向に沿って、後側の列の半導体レーザ（１０３）から７ｍｍずれており、それによって、それらは、前側平面に垂直な軸に沿って、先行のブロック（１０４）の半導体レーザ（１０３）と一直線になっている。同様に、装着パッド（１０６）の後側の列は、相互的な構成を有し、それによって、後側の列の装着パッド（１０６）は、前側平面に垂直な軸に沿って、先行のブロックの装着パッドの前側の列と一直線になっている。同様に、このブロック（１０４）は、半導体レーザ（１０２）の前側の列の後ろに配置された３つの熱輸送手段（６０５）を有する。第１のブロックと同じ構成のブロック（１０４）が、第２のブロック（１０４）の前側平面（１１７）と隣接して配置されている。このブロック（１０４）は、半導体レーザを含まないが、第２のブロック（１０４）に配置された半導体レーザ（８０１）を囲む役目を果たす。
【００４１】
〔実施例２：  ３個の層の半導体レーザモジュール〕
図４ａおよび図４ｂを参照して、本発明の第２の実施例を開示する。第２の実施例は第１の実施例と類似しており、共通の特徴は繰り返さない。第２の実施例では、各ブロックは、３列の装着パッド（１０６）を含んでいる。各列の装着パッド（１０６）の中心間の間隔は２１ｍｍであり、実施例１と同様に、連続する平面における各装着パッド（１０６）の中心間のずれは７ｍｍである。各ブロック（１０４）の高さは６．０６ｍｍであり、装着パッドの各列の方向に沿って、連続する各ブロックの前側の列における第１の装着パッド（１０６）間のずれは１０．５ｍｍであり、それによって、複合モジュールの六角形の構成が形成される。これは、出射方向における半導体レーザビームの、より緊密な充填物を生成し、それと同時に、半導体レーザ間の分離を増加させて熱散逸を改善する。
【００４２】
〔実施例３：  ４個の層の不規則なパターンの光源モジュール〕
ここでは、本発明の第３の実施例について述べ、図５に示す。第３の実施例は第２の実施例と類似しており、共通の特徴は繰り返さない。この実施例では、ブロック（１０４）は、４列の装着パッド（１０６）を含んでいる。同一平面の中の光源（１０１）間の距離が最大化されるように、装着パッド（１０６）は、各ブロック（１０４）の中で不規則なやり方で構成されている。例えば図５では、隣接する列は、列に沿って次の位置に配置される装着パッド（１０６）を必ずしも有さないことがわかる。しかしながら、モジュール（１０５）は緊密に充填されており、装着パッド（１０６）は、各ブロック（１０６）を満たすための利用可能な各列位置にある。
【００４３】
この実施例では、最も低い列の光源（１０１）は、４５０ｎｍ（青）の出射波長の半導体レーザであり、第２の列の光源は、５２５ｎｍ（緑）の出射波長の半導体レーザであり、第３の列の光源は、６２５ｎｍ（赤）の出射波長の半導体レーザであり、最も高い列の光源は、９０５ｎｍ（ＩＲ）の出射波長の半導体レーザである。このモジュール（１０５）は、Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＋ＩＲの混合レーザ光を出射する。ユーザは、このモジュールを使用するときには、自分の製品に合うように、レーザの波長を選択することができる。
【００４４】
〔実施例４：  ヒートシンクを有する、４個のブロック、２個の層の半導体レーザモジュール〕
ここでは、本発明の第４の実施例について述べる。第４の実施例は第１の実施例と類似しており、共通の特徴は繰り返さない。記載されている光源モジュール（１０５）は、図１０ａおよび図１０ｂにて見ることができる。この第２実施例では、第１のブロック（１０４）は、底部の「蓋」ブロック（２０１）である。前側の列および後側の列の装着パッド（１０６）は、第１の実施例と同じ構成で配置されている。モジュールの後側平面（１１８）は、実質的に平面的であり、面からの突起や、面に配置された凹部はない。ブロックの後側平面（１１８）と同一平面上に４個のフランジ（１００１）があり、ブロック（１０４）の各隅に１個ずつある。各フランジ（１００１）には、直径３ｍｍのネジ穴（１００２）がある。これによって、ネジによってモジュール（１０５）を平面的なヒートシンクインターフェースに固定することができる。放熱手段（７０１）は、底部蓋ブロック（２０１）と一直線にするための、４個のネジ込み穴（１００３）のある平面を有する。放熱手段（７０１）は、後側表面に形成されたフィン（１００４）を有する押し出しアルミニウム構成である。フィン（１００４）は、高さ５０ｍｍ、幅２ｍｍであり、フィン（１００４）間の間隔は２ｍｍである。フィン（１００４）一面に空気を案内してこの構成から熱を対流させるために、ファンを構成してもよい。次の各ブロック（１０４）もまた、前側平面（１１７）に４対の穴を有し、１つの対が面の端に沿って各隅に整列している。各対の第１の保持穴（１００６）は、直径が、ブロックのベースから、浅い深さ（例えば３ｍｍ）までは、より広い直径（例えば６ｍｍ）であり、また、後側表面まではずっと、より小さい直径（例えば３ｍｍ）であり、それによって、穴（１００６）にネジを配置することができ、また、ネジの頭部を保持して、ネジのネジ込み部をブロック（１０４）の後側表面から突出させるようにすることができる。各対の第２の穴は、次のブロック（１０４）の後側の平面（１１８）から突出するネジ本体を受けるためのネジ込み穴（１００３）である。１つのブロックが先行のブロックにネジ止めされて先行のブロックに各ブロックを固定し、モジュール（１０５）を一緒に形成することができるように、ネジ込み穴（１００３）と保持貫通穴（１００６）との構成は、各ブロックに対して互い違いになっている。モジュールの第２のブロックは、第１の実施例の第２のブロックと同じ構造であり、それによって、後側平面（１１８）の凹部（１０９）と、前側平面（１１７）に配置された装着パッド（１０６）との両方がある。第３のブロックは、最上部蓋ブロック（２０２）であり、底部蓋ブロック（２０１）と類似しているが、第２のブロック（１０４）の前側面（１１７）とモザイク状に互いにぴったり合うように設計されている。最上部蓋ブロック（２０２）は、装着パッド（１０６）と半導体レーザ（８０１）とを囲むための半円形の噛み合わせ凹部（１１４）と、先行のブロック（１０４）の半導体レーザ（８０１）の後側の列から光を通すための半円形の光経路（１１３）とを含んでいるが、これは、平坦な前側平面（１１７）を有しており、それによって、この最上部の表面（１００５）に、別の平面的なヒートシンクインターフェースが隣接されていてもよい。最上部の蓋ブロック（２０２）は、最上部の放熱手段（７０１）に接続されていてもよい。この最上部の放熱手段（７０１）は、底部の放熱手段（７０１）と類似のフィン（１００４）構造であってもよく、また、最上部の放熱手段（７０１）と最上部の蓋ブロック（２０２）との間にネジを挿入するための保持穴（１００６）を有する。
【００４５】
〔実施例５：  燐光体ポンプレーザ投影のための２個の層の半導体レーザモジュール〕
図１１に示すような第５の実施例では、ビデオプロジェクターのための複合白色光出力を形成するための構成において、実施例２で述べた光源モジュール（１０５）が用いられる。このシステムの光学素子のそれぞれは、好ましくは、光学素子を通る特定の光のピーク波長かそれに近い波長での最大の光を伝送するように設計された、反射防止用のコーティングを有する。
【００４６】
図１１を参照して、結合されたビーム出力が初めにフォーカシングレンズ（１１０１）とコリメータレンズ（１１０２）を通ってビームを集光するように、４５０ｎｍのピーク波長を有する青色レーザ光を出射する光源モジュール（１０５）が整列している。その後、光は、９０°の角度を通して光を反射するビームスプリッタ（１１０３）に入射する。ビームスプリッタ（１１０３）は、１つの面に二色性コーティングを有するガラス直方体である。二色性コーティングは、特定の波長、例えば５００ｎｍ、よりも小さい波長に対して反射性であり、したがって、このビームスプリッタは、主として青色レーザ光を反射し、この波長より大きい波長のものはいずれも主として透過する。フォーカスされたビームは、回転するホイール（１１０６）に入射する。図１２を参照して、回転するホイール（１１０６）は、反射表面を有するディスク（１２０１）を含み、ここに、分割された環（１１０７）が配置されている。フォーカスされたビームは、ホイールの中心からずれた位置で環（１１０７）に入射し、それによって、ホイール（１１０６）の回転が、ビームの経路を通して、分割された環（１１０７）を移動させる。モーターが、ホイール（１１０６）を駆動し、安定した回転、例えば毎秒１２０回転で、回転させる。環部分は、２つの光変換材料（１２０２）、（１２０３）、（１１０７）、および、拡散器（１２０４）を含む。光変換材料は、入射する、より高いエネルギー光（この実施例では、青色レーザ光）の広帯域を吸収することができ、また、より低いエネルギーの光に変換してその光を出射することができる。第１の光変換材料（１２０２）は、赤色燐光体材料の部分であり、６００ないし７００ｎｍのピーク出射波長と、４００ないし５００ｎｍの吸収帯域とを有し、それによって、青色光を吸収することができ、赤色光が出射される。熱散逸を改善して燐光体材料の分解を防止するために、燐光体材料は、樹脂に包まれている。環（１１０７）は、第２に、緑色燐光体材料の部分（１２０３）を含み、４７５ｎｍないし７００ｎｍのピーク出射波長と、４００ないし５００ｎｍの吸収帯域とを有し、それによって、青色光を吸収することができ、緑色光が形成される。環（１１０７）の近くには一対のレンズ（１１０８）が配置され、光が環（１１０７）に入射する点を軸方向の中心としている。これらのレンズ（１１０８）は、環（１１０７）にレーザ光をフォーカスすることと、レーザ光が環（１１０７）上で光変換材料と相互作用した後に散乱および反射で戻った光を集めて平行にすることとの両方の役目を果たす。このレンズ対（１１０８）で集められて平行にされた光は、その後、ビームスプリッタミラー（１１０３）に入射する。第１の光変換部分（１２０２）および第２の光変換部分（１２０３）の両方からの光は、ビームスプリッタ（１１０３）の反射閾値より長い波長を有し、したがって、反射されずにビームスプリッタ（１１０３）を通る。環（１１０７）は、第３に、半導体レーザ（８０１）の青色光をディスク（１２０１）に通すための拡散器部分（１２０４）を含む。拡散器素子（１２０４）は、レーザ光がディスク（１２０１）を通るときのレーザ光の染みをなくすのを支援���る役目を果たし、スループット光の光強度の変化を減少させる。光の大部分がホイール（１１０６）を通るので、拡散器部分（１２０４）は透過性である。ホイール（１１０６）を通った光はその後、光の発散を抑制するための、ホイールの後ろのコリメータレンズ（１１０９）を通り、その後、それぞれ９０°の折り畳み角度を有する３つの折り畳み式ミラー（１１１２）によって連続的に反射され、それによって、光は反射して戻り、ビームスプリッタ（４０２）の背面に入射する。光はビームスプリッタ（１１０３）の透過閾値より波長が短いので、光はさらに９０°を通して反射し、光変換材料部分（１２０２）・（１２０３）によって散乱して戻った光のビーム経路と再度結合する。ホイール（１１０６）は、回転して、レーザ光入力から周期的な色シーケンスを形成し、それによって、複合色画像を形成することができる。光は、その後、他のレンズ（１１１０）によってフォーカスされて、画像化素子（結像素子）（１１０５）と同じアスペクト比の一体化素子（１１０４）に入る。一体化素子（１１０４）は、出力の強度変化が最小になるように入力光にスクランブルをかけるように設計された素子であり、この実施例では、一体化素子（１１０４）は、平面ミラーの、中空の長方形の管から成る。光は内壁で複数回反射し、均質な状態で末端から出る。この光は、画像化素子（１１０５）、この実施例ではＤＭＤ（デジタル微小ミラー素子）、を照らすのに用いられる。ＤＭＤは、２Ｄ配列のミラーを用いて光を変調し、照明シーケンスの各ステップに対して単色画像を形成する。単色画像の時間シーケンスは、目で見た場合、複合色ビデオフレームを形成する。投影システム（１１１３）は、画像化素子（１１０５）から反射されたビデオを拡大し、鑑賞するのに十分大きい画像を形成する。
【００４７】
それゆえ、本発明の一態様は、拡張可能でもある複数の光源の緊密な充填のための光源モジュールである。例示的な実施形態において、光源モジュールは、少なくとも１つのブロックに装着された複数の光源を含み、少なくとも１つの上記ブロックは、複数の上記光源をそれぞれ装着するための複数の装着パッドを含み、上記装着パッドは、上記光源からの光出射の方向に垂直な方向の複数の平面を占め、少なくとも１つの上記ブロックはさらに、少なくとも１つの上記ブロックを隣接ブロックと結合させるための噛み合わせ表面を含み、上記噛み合わせ表面は、上記光源からの上記光出射の方向に平行である。光源モジュールは、個々にまたは組み合わせて、以下の特徴のうちの１つ以上を含んでもよい。
【００４８】
光源モジュールの例示的な実施形態において、複数の上記装着パッドのそれぞれは、上記光出射が上記ブロックから外へ自由に出るように、上記光出射の方向に配置された穴または溝を規定する。
【００４９】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記装着パッドの一部分が、上記ブロックの上記噛み合わせ表面を超えて突出し、上記噛み合わせ表面に対して上記ブロックの反対側では、上記ブロックが、隣接ブロックの対応する突起を収容する凹部を含み、それによって、上記隣接ブロックが、少なくとも１つの上記ブロックの上記噛み合わせ表面に対して横に配置されると、複数の上記平面における上記装着パッドが、上記装着パッドに垂直な軸に沿った視点方向において重なる。
【００５０】
光源モジュールの例示的な実施形態において、少なくとも１つの上記ブロックにおける上記装着パッドが、１つの少なくとも部分的に囲まれた側面と、１つの開口部とを有し、それによって、装着された上記光源が上記ブロックから外に露出する。
【００５１】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記光源モジュールはさらに、上記光源モジュールから熱を散逸させるための熱輸送部材を含む。
【００５２】
光源モジュールの例示的な実施形態において、少なくとも１つの上記ブロックは、第１の光源グループを含む第１部分と、第２の光源グループを含む第２部分とを含み、上記熱輸送部材は、上記第１部分と上記第２部分との間に配置されている。
【００５３】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記ブロックの上記第１部分と上記第２部分とは、穴または溝を規定し、それによって、上記熱輸送部材は、上記第１部分と上記第２部分との間で上記ブロックの中に埋め込まれている。
【００５４】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記熱輸送部材は、上記光源モジュールの背面に、上記光源の充填物から離れて配置されている。
【００５５】
光源モジュールの例示的な実施形態において、複数の上記光源のそれぞれは、ベース部を有し、隣接する光源のベース部が、お互いからの光出射を妨害せずにお互いと重なる。
【００５６】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記光源が半導体レーザ素子である。
【００５７】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記装着パッドおよび／または光源が、規則的なモザイク状のパターンで分布している。
【００５８】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記装着パッドおよび／または光源が、不規則な構造で分布している。
【００５９】
光源モジュールの例示的な実施形態において、各光源が、半導体チップの前に配置された一体化されたレンズ素子を有する。
【００６０】
光源モジュールの例示的な実施形態において、複数の上記光源のそれぞれが、同じ波長の光を出射する。
【００６１】
光源モジュールの例示的な実施形態において、複数の上記光源のうちの２つ以上が、異なる波長の光を出射する。
【００６２】
光源モジュールの例示的な実施形態において、少なくとも１つの上記ブロックが、第１ブロックと第２ブロックとを含み、上記第１ブロックと上記第２ブロックとが、積層構造に配置され、それによって、上記第１ブロックと上記第２ブロックとの上記噛み合わせ表面が、お互いに向き合い、接触している。
【００６３】
光源モジュールの例示的な実施形態において、少なくとも１つの上記ブロックが、第１ブロックと第２ブロックとを含み、上記第１ブロックと上記第２ブロックとが、積層構造に配置され、それによって、上記第１ブロックと上記第２ブロックとの上記噛み合わせ表面が、感熱紙、感熱糊、半田付けまたは接着のうちの１つによって熱的接触している。
【００６４】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記ブロックはさらに、複数の上記光源の前にそれぞれ配置された複数の保持機構を含み、上記光源モジュールはさらに、上記保持機構の中にそれぞれ受けられる複数のレンズ素子を含む。
【００６５】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記保持機構は、上記噛み合わせ表面に形成された凹部を含む。
【００６６】
光源モジュールの例示的な実施形態において、上記レンズは、各レンズがそれぞれの保持機構の中でそれぞれの光源の前に配置されているようなレンズ配列で、お互いに接続されている。
【００６７】
特定の実施形態に関して本発明を示し記載したが、この明細書および添付の図面を読んで理解すれば、当業者には等価な変更や修正が発生してもよい。特に、上述の素子（部品、組立、装置、組成など）によって実行される種々の機能に関して、これらの素子を記述するのに用いられる用語（「手段」への参照を含む。）は、他の指定がない限り、たとえ、本発明のここに例示した実施形態において機能を実行する開示された構成と構造的に等価でなくても、記述された素子の特定の（すなわち、機能的に等価な）機能を実行する任意の素子に対応することが意図される。また、本発明の特定の特徴は、いくつかの実施形態のうちのわずか１つまたはそれ以上に関して上述しているだけのこともありうるが、このような特徴は、任意の所定のまたは特定の応用に対して望ましく有利となりうるように、他の実施形態の１つ以上の他の特徴と組み合わせてもよい。
【００６８】
〔産業上の利用可能性〕
本発明は、本発明により可能となる拡張性により、複数の応用に適用することができる。これは、限定されないが、産業上のレーザ裁断機およびレーザ投影光源を含む。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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