(57)【要約】【課題】拡散部材が熱応力により破損することを抑止し、高出力のレーザ光が拡散されないまま画像投影装置の外部に漏れることを防止できる光源装置を提供する。【解決手段】本発明の光源装置は、レーザ光Pを射出する光源部１と、この光源部１からのレーザ光Pを拡散し、反射する反射拡散部材８とを備え、この反射拡散部材８を冷却する冷却手段として軸流ファン２０、電子冷却素子２１及びヒートパイプ２２の少なくともいずれか１つを有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を射出する光源部と、
該光源部からの前記レーザ光を拡散し反射する反射拡散部材とを備えた光源装置において、
前記反射拡散部材を冷却する冷却手段を有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
前記反射拡散部材は反射部材と拡散部材とが一体に又は同一光軸上の近傍に離れて配置されていることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光源装置において、
前記冷却手段は前記拡散部材に直接冷却作用するように配置されていることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光源装置において、
前記冷却手段は前記反射部材に設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光源装置において、
前記冷却手段は電子冷却素子、ヒートパイプ及び送風手段のうち少なくともいずれか１つを設けていることを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光源装置において、
前記送風手段は前記光源部及び前記反射拡散部材のいずれか一方から他方に又は同時に冷却風を当てることを特徴とする光源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光源装置において、
前記送風手段は前記光源部と前記反射拡散部材を連通する流路形成部に接続されていることを特徴とする光源装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光源装置と、
該光源装置の前記反射拡散部材により拡散し反射されたレーザ光を変調して画像形成光を形成する画像生成部と、
該画像生成部からの前記画像形成光を投影する投影レンズ系とを備えていることを特徴とする画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いた光源装置及びこの光源装置を有する画像投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、メモリーカード等に記憶されている画像データ等を用いた画像をスクリーン（画面）に投影する画像投影装置（プロジェクタ）が知られている。この画像投影装置は、光源装置からの射出光をDMD（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、液晶板等を用いて画像をスクリーンに投影するものである。
【０００３】
この画像投影装置の光源装置は、近年、光源として発光ダイオード（LED）、レーザダイオード（LD）、有機EL等の半導体素子が用いられている。
【０００４】
ところで、レーザ光は波面の揃ったコヒーレント光であることから直進性が大きく、レーザ光が人の目に直接入射すると網膜に障害を及ぼす可能性がある。また、レーザ光はエネルギー強度が大きいため、人の皮膚に当たると人体に影響を及ぼす可能性がある。
【０００５】
そこで、画像投影装置の光源装置にレーザ光源を備えたものにあっては、レーザ光に対する安全性の向上に資するため、高出力のレーザ光が画像投影装置の外部に直接射出されないように、レーザ光の進行光路にレーザ光のエネルギー密度を緩和する拡散部材を設けるものがある（特許文献１参照）。
【０００６】
高出力のレーザ光がガラス製の拡散部材に照射され続けた場合、拡散部材は熱割れし、破損することがある。すなわち、ガラスの熱伝導度は非常に小さいため、レーザ光照射によって熱せられた部分だけに局所的に膨張力が働く結果、周囲との間に熱応力差が発生し、その熱応力差がガラスの破断限界を超えたときに熱割れが発生する。
【０００７】
そこで、拡散部材が破損し、レーザ光が拡散されないまま画像投影装置の外部に直接射出されることを防止するために、拡散部材を破損させないことが重要である。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示のものは、レーザ光の進行光路から拡散部材が逸脱した場合にレーザ光を外部に漏らさないようにすることを前提としている。拡散部材がレーザ光の進行光路から逸脱しないまでもその拡散部材の一部が破損し、拡散部材がレーザ光の進行光路に正常な状態で存在しない事態が生じた場合を想定していない。そこで、レーザ光に対する安全性を図るうえで更なる改良を図る必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、拡散部材が受ける熱量を低下させることで、拡散部材が熱応力により破損することを抑止し、高出力のレーザ光が拡散されないまま画像投影装置の外部に漏れることを防止できる光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、レーザ光を射出する光源部と、該光源部からの前記レーザ光を拡散し反射する反射拡散部材とを備えた光源装置において、前記反射拡散部材を冷却する冷却手段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、高出力のレーザ光が反射拡散部材に照射され続けた場合でも、冷却手段により反射拡散部材が受ける熱量を低下させ、反射拡散部材が熱応力によって破損することを抑止できる。そのため、高出力のレーザ光が拡散されないまま画像投影装置の外部に直接漏出することを防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。
【図２】図１に示す光路切り替え盤の平面図である。
【図３】図１に示す色成分切り替え盤の平面図である。
【図４】図１に示す反射拡散部材の構成を拡大して示す模式図である。
【図５】本発明の実施例２に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。
【図６】本発明の実施例３に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。
【図７】本発明の実施例３に係る反射拡散部材の拡大図である。
【図８】本発明の実施例４に係る光源装置の要部構成を示す光学図である。
【図９】本発明の実施例５に係る画像投影装置の一例を模式的に示す光学図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施例に基づいて、本発明を説明する。
【実施例】
【００１４】
（実施例１）
実施例１は、本発明に係る光源装置の一実施例であり、図１ないし図４に示される。
この光源装置は、レーザ光を射出する光源部と、この光源部からのレーザ光を拡散し、反射する反射拡散部材とを備え、この反射拡散部材を冷却する冷却手段を有している。
【００１５】
図１は本発明に係る光源装置の要部光学図である。光源部１はレーザ光を射出する光源としてのレーザダイオード（ＬＤ）１ａ、カップリングレンズ１ｂ、集光レンズ１ｃ、レーザダイオード保持体２、ヒートシンク（放熱板）１９とから主として構成されている。なお、他の例として、光源部１にヒートシンク（放熱板）１９がなくてもよい。
【００１６】
レーザダイオード１ａは、レーザダイオード保持体２に設けられている。このレーザダイオード保持体２の表面側には、レーザダイオード１ａに対向してカップリングレンズ１ｂが設けられている。なお、レーザダイオード保持体２の裏面側には、光源であるレーザダイオード１ａの発熱を放熱するヒートシンク１９が設けられている。このヒートシンク１９は、アルミニウムや銅等の熱伝導性の良い金属により構成されている。
【００１７】
そのレーザダイオード１ａから射出されたレーザ光Pは、そのカップリングレンズ１ｂにより集光され、平行光束として集光レンズ１ｃに導かれる。集光レンズ１ｃは、カップリングレンズ１ｂにより平行光束とされたレーザ光Pを集光する役割を果たす。
【００１８】
ここでは、レーザダイオード１ａは、青色成分のレーザ光Pを射出するものとして説明するが、緑色成分のレーザ光、赤色成分のレーザ光を発生するレーザダイオードを用いてもよい。また、レーザダイオード（ＬＤ）の代わりにＬＥＤを用いてもよい。
なお、ここでは単一のレーザダイオード１ａとカップリングレンズ１ｂとを用いて説明することにするが、必要に応じて複数個用いる構成にしてもよい。
【００１９】
その青色成分のレーザ光Pは、光路切り替え部としての光路切り替え盤３に導かれる。その光路切り替え盤３では、レーザ光Pがスポット状に形成される。そのレーザ光Pのスポットサイズは、混色防止等のために適宜最適な大きさに定められている。
【００２０】
この光路切り替え盤３は、図２に示すように回転方向に分割された反射領域３ａと透過領域３ｂとを有する光路時分割用回転円盤から構成されている。その光路切り替え盤３は、集光レンズ１ｃの光軸Oに対して斜め（ここでは、その光軸に対して４５度）に配設されている。
【００２１】
その光路切り替え盤３は、例えば、図１に示すように、駆動源としてのステッピングモータ４により回転駆動される。なお、図２において符号４ａは、そのステッピングモータ４の駆動軸を示す。
【００２２】
その光路切り替え盤３の反射領域３ａには、その青色成分のレーザ光Pを反射する反射膜が設けられている。一方、その光路切り替え盤３の透過領域３ｂには、その青色成分のレーザ光Pを反射させず透過させる反射防止膜が形成されている。
【００２３】
その透過領域３ｂを透過した青色成分のレーザ光Pが進行する進行光路（第２光路）には、集光レンズ１１、光路折り曲げミラー１２、光路合成光学素子９、集光レンズ１４、蛍光体ホイール５が設けられている。
【００２４】
集光レンズ１１は集光レンズ１ｃにより透過領域３ｂにスポット状に照射された青色成分のレーザ光Pを集光して平行光束に変換する。その青色成分のレーザ光Pは光路折り曲げミラー１２により光路合成光学素子９に向けて反射される。
【００２５】
光路合成光学素子９は例えばダイクロイックミラーから構成されている。このダイクロイックミラーは、青色成分のレーザ光Pを透過しかつ後述する緑色の蛍光Gと赤色の蛍光Rとを反射する光学特性を有し、青色成分のレーザ光Pと蛍光G、蛍光Rとの光路を合成する役割を果たす。
【００２６】
蛍光体ホイール５は、回転円盤から構成され、図１に示すステッピングモータ６によって回転駆動される。その蛍光体ホイール５には輪帯状の蛍光膜５ａが周回り方向に形成されている。その蛍光膜５ａには、青色成分のレーザ光Pにより励起されて緑色成分の蛍光Gと赤色成分の蛍光Rとを発生する蛍光材料との混合物（黄色の蛍光を発生する材料）が用いられるが、これに限られるものではない。例えば、緑色成分の波長域から赤色成分の波長域にまたがる蛍光分布特性を有する蛍光材料を用いることができる。
【００２７】
その光路合成光学素子９を透過した青色成分のレーザ光Pは、集光レンズ１４により集束されて蛍光膜５ａにスポット状に照射される。蛍光膜５ａはそのレーザ光Pにより励起されて、蛍光Gと蛍光Rとを発生する。
【００２８】
その蛍光Gと、蛍光Rと、蛍光膜５ａで反射された一部のレーザ光Pは、集光レンズ１４により集光されて平行光束とされた後、再び光路合成光学素子９に導かれる。蛍光Gと蛍光Rとはこの光路合成光学素子９により反射されて、集光レンズ１６に導かれる。蛍光膜５ａで反射された一部のレーザ光Pは光路合成光学素子９を透過して光路折り曲げミラー１２に導かれる。
【００２９】
なお、蛍光体ホイール５の回転によりレーザ光Pが照射される蛍光膜５ａの箇所は時々刻々と位置が変化するため、その蛍光膜５ａの劣化が抑制される。また、レーザ光Pが蛍光膜５ａに照射されると、そのレーザ光Pは蛍光体ホイール５において散乱され、コヒーレント光でなくなるので、レーザ光Pが蛍光膜５ａに照射されている限りにおいては、人間の目に対する安全性を図るうえで支障は生じない。
【００３０】
集光レンズ１６により集光された蛍光G、蛍光Rが進行する進行光路には、色成分切り替え盤１０が設けられている。色成分切り替え盤１０はステッピングモータ１５により回転駆動される。
【００３１】
その色成分切り替え盤１０は、図３に示すように、扇形状領域１０ａと扇形状領域１０ｂと扇形状領域１０ｃとが周回り方向に分割されて形成された色成分時分割用回転円盤から構成される。扇形状領域１０ａは回転方向に青色成分のレーザ光Pを透過し、扇形状領域１０ｂは緑色成分の蛍光を透過しかつ赤色成分の蛍光を吸収又は反射し、扇形状領域１０ｃは赤色成分の蛍光を透過しかつ緑色成分の蛍光を吸収又は反射する。なお、図３において、符号１５ａはそのステッピングモータ１５の駆動軸を示す。
【００３２】
光路合成光学素子９により反射された蛍光G、R、光路合成光学素子９を透過した青色成分のレーザ光Pは、集光レンズ１６により集光され、色成分切り替え盤１０の扇形状領域１０ａ、１０ｂ、１０ｃをそれぞれ通過して、ライトトンネル１７に導光される。ライトトンネル１７は、光量むらを低減し均一化する部材である。ライトトンネル１７の代わりにフライアイレンズを用いてもよい。
【００３３】
なお、この色成分切り替え盤１０の青色成分の透過領域である扇形状領域１０ａは、例えば、透明ガラス、又は切り欠き部、若しくは、青色成分の波長帯のみを透過するフィルタにより構成できる。
【００３４】
光路切り替え盤３の反射領域３ａにより反射された青色成分のレーザ光Pが進行する進行光路（第１光路）には、集光レンズ７、反射拡散部材８が設けられている。その集光レンズ７は光路切り替え盤３により反射された青色成分のレーザ光Pを平行光束に変換して反射拡散部材８に導く機能を有する。
【００３５】
ここに反射拡散部材８は、反射部材８ｂと拡散部材８ａとが一体に又は同一光軸上の近傍に離れて配置されている。その一例として、本実施例においては、反射拡散部材８は、拡散部材８ａと反射部材８ｂが一体として設けられている。他の例としては、図１の２点鎖線で示す分離した拡散部材８ａが集光レンズ７と反射部材８ｂとの間の同一光軸上の近傍に離して設けられていてもよい。
【００３６】
図４では、反射拡散部材８は、反射部材８ｂと拡散部材８ａとが一体で形成されている。反射拡散部材８における基材部８ｃは、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等の透明材料により形成されている。拡散部材８ａは、基材部８ｃと拡散面から構成され、反射部材８ｂは基材部８ｃと反射面とから構成されている。
【００３７】
その反射拡散部材８のレーザ光Pが当たる面側に拡散部材８ａが設けられ、その表面に拡散面が形成されている。なお、拡散部材８ａのレーザ光Pが入射する側には、反射防止膜が形成されている。この拡散部材８ａは、レーザ光Pを拡散し、コヒーレント性を除去するのに用いられる。
【００３８】
レーザ光Pは、反射拡散部材８の拡散部材８ａの表面で拡散され、基材部８ｃの中を拡散光Pａ、Pｂ、Pｃとされて拡散部材８ａを透過した後、反射部材８ｂの反射面で反射され、基材部８ｃを再び透過する際にさらに拡散される。このように、レーザ光Pは、反射拡散部材８内で拡散整形が２度行われるため、反射拡散部材８を単に１度しか透過できない場合に比べて、拡散性能は向上する。なお、図１の２点鎖線に示すように拡散部材８ａと反射部材８ｂとが分離されている場合には、レーザ光Pの拡散整形が１度であっても拡散性能はある。
【００３９】
反射拡散部材８により反射された青色成分のレーザ光Pは、光路合成光学素子９に導かれる。
【００４０】
その光路合成光学素子９を透過した青色成分のレーザ光Pは、既述したように、集光レンズ１６により集光されて、色成分切り替え盤１０の扇形状領域１０ａを透過した後、ライトトンネル１７に導かれる。
【００４１】
ライトトンネル１７は、光量のむらを低減する効果を有する。この効果を有するものであれば代替可能であり、例えば、ライトトンネル１７の代わりにフライアイレンズを用いてもよい。
【００４２】
放熱板であるヒートシンク１９の近傍には、冷却手段の一例であり送風手段である軸流ファン２０が設けられている。
【００４３】
本発明の送風手段は、光源部及び反射拡散部材のいずれか一方から他方に又は同時に冷却風が当てられるように構成されている。その一例として、本実施例においては、軸流ファン２０から排出される冷却風が、ヒートシンク１９と反射拡散部材８の両方に同時に送風されるように構成されている。図１において、軸流ファン２０からヒートシンク１９及び反射拡散部材８に向かう矢印は風向きを示している。なお、光源部１としてヒートシンク１９を用いない場合には、レーザダイオード１ａと反射拡散部材８の両方に同時に送風されるように構成する。
【００４４】
他の実施形態としては、レーザダイオード１ａで発生した熱と反射拡散部材８の熱を同時に奪い去ることができればよいため、軸流ファン２０から排出される冷却風がヒートシンク１９と反射拡散部材８のいずれか一方から他方に送風されるように構成してもよい。光源部１としてヒートシンク１９を用いない場合には、レーザダイオード１ａと反射拡散部材８のいずれか一方から他方に送風されるように構成してもよい。
なお、本発明の冷却手段としては、拡散部材８ａに直接冷却作用するように配置してもよい。
【００４５】
このように軸流ファン２０を構成することで、レーザダイオード１ａで発生した熱と反射拡散部材８の熱を同時に奪い去ることができ、効率よく冷却でき、装置の大型化、コストアップ及び騒音増加を回避することができる。
【００４６】
また、反射拡散部材８に冷却風を導くことで、光源部１からのレーザ光が非常に高出力の場合も、反射拡散部材８内の温度分布差を減少し、局所的な熱応力の発生を抑止し、熱割れによる破損を防止できる。反射拡散部材８が破損しないことによって、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、安全な光源装置を提供することができる。
【００４７】
さらに、反射拡散部材８に冷却風を導くことで、反射拡散部材８に付着していた塵や埃を除去することができ、光学性能を維持することも可能となる。
【００４８】
（実施例２）
本発明の冷却手段は、電子冷却素子、ヒートパイプ及び送風手段のうち少なくともいずれか１つを設けていることを特徴とする。実施例２はその一例である。
図５は本発明に係る光源装置の実施例２の説明図である。図５において、図１に示す構成要素と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４９】
この実施例２では、反射拡散部材８の反射部材８ｂに冷却手段の一例である電子冷却素子２１を設けている。なお、反射拡散部材８について、集光レンズ７と反射部材８ｂとの間の光路上に２点鎖線で示す拡散部材８ａを別に設けた場合には、拡散部材８ａを直接冷却するため拡散部材８ａの光路外の周囲に接して電子冷却素子２１を設ける。
電子冷却素子２１は、２種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属側で吸熱が起こり、もう片方へ熱が移動して発熱するというペルチェ効果を利用した半導体素子である。
【００５０】
冷却手段としては、自ら冷たさを与えることができる電子冷却素子２１だけでなく、軸流ファン２０と組み合わせることも可能である。軸流ファン２０を用いて電子冷却素子２１を冷却するに当たっては、使用する電子冷却素子２１の発熱量に合わせて、軸流ファン２０の冷却能を適宜最適化する必要がある。電子冷却素子２１が十分冷却されないと、ペルチェ効果を十分に得られず、反射拡散部材８の熱を吸収する効果が減少するからである。
【００５１】
このように電子冷却素子２１を設けることで、反射拡散部材８内を所望の温度に維持できるため、高出力のレーザ光が照射された場合であっても安定して冷却可能であり、反射拡散部材８の破損を防止できる。したがって、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、安全な光源装置を提供できる。
【００５２】
（実施例３）
本発明の冷却手段は、電子冷却素子、ヒートパイプ及び送風手段のうち少なくともいずれか１つを設けていることを特徴とする。実施例３はその一例である。
図６、図７は本発明に係る光源装置の実施例３の説明図である。その図６において、図１に示す構成要素と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５３】
この実施例３では、反射拡散部材８の反射部材８ｂに冷却手段の一例であるヒートパイプ２２を設けている。なお、反射拡散部材８について、拡散部材８ａと反射部材８ｂを一体として設けるのではなく、集光レンズ７と反射部材８ｂとの間の光路上に２点鎖線で示す拡散部材８ａを別に設けた場合には、拡散部材８ａの熱移動を可能とするように周囲にヒートパイプを設ける。また、他の例として、冷却手段としては、ヒートパイプ２２のみならず、電子冷却素子２１や軸流ファン２０と組み合わせることも可能である。
【００５４】
ヒートパイプ２２は、熱伝導性の高い材質からなるパイプ中に揮発性の液体（作動液）を封入したもので、一方を加熱すると、熱を吸収して作動液の蒸発が起こり、他方に移動する。そして、熱を放出して作動液の凝縮を起こし、熱の移動が行われる。
【００５５】
図７は反射拡散部材８の拡大図である。
ヒートパイプ２２は、図７に示すように、４本からなり、反射拡散部材８に対して入射するレーザ光Pの中心点付近から放射状に設置されている。
【００５６】
ヒートパイプ２２をこのように設けることで、高熱移動作用が生じ、反射拡散部材８におけるレーザ光Pが当たる部分とその周囲との温度差を減少させ均一化できるため、反射拡散部材８の破損を防止することができる。したがって、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、安全な光源装置を提供することができる。
【００５７】
（実施例４）
本発明の送風手段は、光源部及び反射拡散部材のいずれか一方から他方に又は同時に冷却風を当てるように、光源部と反射拡散部材を連通する流路形成部に接続されている。実施例４はその一例である。なお、図８に２点鎖線で示すように拡散部材８ａが別に設けられている場合には、流路形成部２３は、光源部１と拡散部材８ａを連通するように接続される。
図８は本発明に係る光源装置の実施例４の説明図である。図８において、図１に示す構成要素と同一構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５８】
この実施例４では、送風手段である軸流ファン２０が光源部１から反射拡散部材８への冷却風の流れをなすため、軸流ファン２０は流路形成部２３の光源部１側に接続されている。図８において、軸流ファン２０からヒートシンク１９及び反射拡散部材８に向かう矢印は風向きを示している。他の例としては、反射拡散部材８側に軸流ファン２０を設置して、反射拡散部材８から光源部１への冷却風の流れを形成してもよい。また、流路の中間に送風手段である軸流ファン２０と接続して、光源部１及び反射拡散部材８のそれぞれに同時に冷却風を送る流れとしてもよい。
【００５９】
軸流ファン２０から排出された冷却風は、ヒートシンク１９に吹き付けられ、ヒートシンク１９を通過する際に、レーザダイオード１ａで発生した熱を奪い去る。
ヒートシンク１９より排出された熱流体は、流路形成部２３に沿って流れ、反射拡散部材８に導かれる。反射拡散部材８に導かれた熱流体は、反射拡散部材８で発生した熱を奪い去り、反射拡散部材８の近傍に設けられた排気口より光源装置の外に排出される。
【００６０】
ここで、ヒートシンク１９より排出された熱流体は、反射拡散部材８が熱によって破損しない程度に低い温度になるように、レーザダイオード１ａで発生する発熱量に応じて、ヒートシンク１９の材質や放熱表面積、軸流ファン２０の風量等が適宜設定される。
ヒートシンク１９と軸流ファン２０を最適に設定することで、ヒートシンク１９の排気温度が反射拡散部材８の表面温度に比べ低温となり大きな温度差が生じるため、反射拡散部材８を冷却することができる。
【００６１】
このように、レーザダイオード１ａと反射拡散部材８を直線上に配置することで、単体の軸流ファン２０を用いて、レーザダイオード１ａで発生した熱と反射拡散部材８の熱を同時に排出することが可能になる。
加えて、レーザダイオード１ａと反射拡散部材８を直線上に配置することで、通風経路での圧力損失を小さくすることができるので、効率よく熱流体を排気することが可能である。
さらに、レーザダイオード１ａと反射拡散部材８を直線上に配置することで、反射拡散部材８専用の冷却ファンを増設することなく、反射拡散部材８を効率よく冷却でき、反射拡散部材８の破損を防止することができる。
したがって、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、安全な光源装置を提供することができる。
【００６２】
（実施例５）
図９は、本発明の実施例１に係る光源装置が組み込まれた画像投影装置の概略構成を示す模式図である。
図９において、光源装置には実施例１と同一構成要素に同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６３】
光源装置のライトトンネル１７に導かれた青色（B）成分のレーザ光P、緑色（G）成分の蛍光、赤色（R）成分の蛍光は、集光レンズ２５により集光されて、平行光束とされる。その後、光路折り曲げミラー２６、反射ミラー２７を経由して、公知のデジタルマイクロミラーデバイス（DMD）等の画像形成パネル１３（画像生成部）に導かれる。
【００６４】
その画像形成パネル１３は、画像処理部１８によって制御される。この画像処理部１８には画像データが入力され、画像データに応じて変調信号がデジタルマイクロミラーデバイス（DMD）に入力される。
【００６５】
そのデジタルマイクロミラーデバイスの各マイクロミラー表示素子は画像データに応じて変調され、これにより、各色成分の光はその画像形成パネル１３によって反射されて、投影レンズ系２８を介してスクリーンＳに画像形成光として投影される。その結果、スクリーンＳにカラー画像が拡大形成される。
なお、この実施例では、画像形成パネル１３として、変調信号に応じて画像が形成される反射型の画像形成パネルを用いて説明したが、透過型の画像形成パネルを用いてもよい。
【００６６】
この画像投影装置によれば、光源部１からのレーザ光Pは、蛍光膜５ａで散乱され、あるいは、蛍光膜５ａで散乱されなくとも反射拡散部材８で拡散されているので、人間の目に対する安全性に支障は生じない。
【００６７】
また、この画像投影装置によれば、レーザダイオード１ａを冷却するとともに、反射拡散部材８も同時に効率良く冷却できるので、装置の小型化、コスト削減及び騒音低減を実現することができる。すなわち、光源部１からのレーザ光Pが非常に高出力のときでも、冷却手段によって、反射拡散部材８内の温度分布差を減少し、局所的な熱応力の発生を抑止し熱割れによる破損を防止することができる。
【００６８】
よって、反射拡散部材８が適切に冷却され、破損のおそれがなく、常に光を拡散できるため、光源装置の外部に直接強力なレーザ光が漏出することがなく、継続的に安全な画像投影装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１…光源部  １ａ…レーザダイオード（光源）
８…反射拡散部材    ８ａ…拡散部材  ８ｂ…反射部材
１３…画像形成パネル（画像生成部）
２０…軸流ファン（冷却手段）
２１…電子冷却素子（冷却手段）
２２…ヒートパイプ（冷却手段）
２３…流路形成部
Ｐ…レーザ光
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開2010-231063号公報
【図１】
2019179263.tif 000003
【図２】
2019179263.tif 000004
【図３】
2019179263.tif 000005
【図４】
2019179263.tif 000006
【図５】
2019179263.tif 000007
【図６】
2019179263.tif 000008
【図７】
2019179263.tif 000009
【図８】
2019179263.tif 000010
【図９】
2019179263.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月29日(2019.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を射出する光源部と、
該光源部からの前記レーザ光を拡散し反射する反射拡散部材とを備え、
前記光源部と前記反射拡散部材を冷却する送風手段を設けた光源装置であって、
前記反射拡散部材に前記送風手段からの冷却風が当たる側に冷却手段を設けたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記反射拡散部材は回転するものを除くことを特徴とする請求項１に記載する光源装置。
【請求項３】
前記冷却手段はヒートパイプであることを特徴とする請求項１又は２に記載する光源装置。
【請求項４】
前記冷却手段は電子冷却素子であることを特徴とする請求項１又は２に記載する光源装置。
【請求項５】
前記送風手段は前記光源部及び前記反射拡散部材のいずれか一方から他方に又は同時に前記冷却風を当てることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載する光源装置。
【請求項６】
前記送風手段は前記光源部と前記反射拡散部材を連通する流路形成部に接続されていることを特徴とする請求項５に記載する光源装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光源装置と、
該光源装置の前記反射拡散部材により拡散し反射されたレーザ光を変調して画像形成光を形成する画像生成部と、
該画像生成部からの前記画像形成光を投影する投影レンズ系とを備えていることを特徴とする画像投影装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、レーザ光を射出する光源部と、該光源部からの前記レーザ光を拡散し反射する反射拡散部材とを備え、前記光源部と前記反射拡散部材を冷却する送風手段を設けた光源装置であって、前記反射拡散部材に前記送風手段からの冷却風が当たる側に冷却手段を設けたことを特徴とする。