(57)【要約】【課題】  装置内からの抜き取りを防止可能な発光素子、この発光素子を組み込んだ光源装置、及び、この光源装置を組み込んだプロジェクタを提供する。【解決手段】発光素子は、光を出射する光出射口71gを持つ本体部71cと、本体部71cの先端近くに、先端部側より光出射口71gと反対側に向けて外方に広がるように突出する弾性を備えた爪部71dと、を有し、光源装置は、発光素子と、この発光素子の本体部71cを収納する透孔を有するホルダと、を備え、爪部71dの先端がホルダの透孔内壁79fに接触している。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光出射口を持つ本体部と、
当該本体部の前記光出射口側の先端部より前記光出射口と反対側に向けて外方に広がるように突出する弾性を備えた爪部と、
を有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記爪部は複数であって、前記本体部の先端周縁上に等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記本体部は、先端に前記爪部を保持する爪保持部と、前記爪保持部に固定されるカバーガラスとを有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発光素子と、
前記発光素子の前記本体部を収納する透孔を有するホルダと、
を備え、
前記爪部の先端が前記ホルダの前記透孔内壁に接触していることを特徴とする光源装置。
【請求項５】
前記透孔に、前記爪部の先端よりも前記本体部に近接する環状突出部を有することを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記本体部は、前記光出射口を有するシリンダ部と、当該シリンダ部より外側に径の大きなフランジ部とからなり、
前記環状突出部は、前記爪部の先端と前記フランジ部との間に挟まれていることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記ホルダは、前記透孔の先端にコリメータレンズを備えていることを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れかに記載の光源装置。
【請求項８】
前記ホルダの後方に前記発光素子のフランジ部を固定するベースホルダを有することを特徴とする請求項４乃至請求項７の何れかに記載の光源装置。
【請求項９】
前記発光素子は、複数個配列させていることを特徴とする請求項４乃至請求項８の何れかに記載の光源装置。
【請求項１０】
前記発光素子は、レーザーダイオードであることを特徴とする請求項４乃至請求項９の何れかに記載の光源装置。
【請求項１１】
光源装置と、
表示素子と、
前記光源装置からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、
前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源装置や表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備え、
前記光源装置が請求項１０に記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、光源装置及びプロジェクタに関する。
【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、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から射出された光を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、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させるものである。
【０００３】
そして、プロジェクタは、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤーなどの映像機器の普及に伴って、業務用プレゼンテーションから家庭用に至るまで、用途が拡大している。このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源として複数のレーザーダイオード等の半導体発光素子を用い、それに伴い複数のレンズやミラー等の光学部品により構成される光源装置の開発や提案が多々なされている。
【０００４】
そして、下記に示す特許文献１には、光半導体素子は強い出力光を安定に且つ長寿命で出射し続けるにあたって、特別な設備が必要でなく通常の光半導体素子の組立に用いる設備及び環境で組み立てることができることにより、組立が容易で安価に製造することができる光源装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８８０６６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、上述の光源装置では、ホルダに配置された発光素子を簡単に抜き取ることが可能であった。
【０００７】
本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、抜き取りを防止可能な発光素子、この発光素子を組み込んだ光源装置及びプロジェクタ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】
【０００８】
本発明の発光素子は、光を出射する光出射口を持つ本体部と、当該本体部の前記光出射口側の先端部より前記光出射口と反対側に向けて外方に広がるように突出する弾性を備えた爪部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の光源装置は、上記に記載の発光素子と、前記発光素子の前記本体部を収納する透孔を有するホルダと、を備え、前記爪部の先端が前記ホルダの前記透孔内壁に接触していることを特徴とする。
【００１０】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、表示素子と、前記光源装置からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源装置や表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備え、前記光源装置が、本発明の上記記載の光源装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発光素子の抜き取りを防止可能な発光素子、この発光素子を組み込んだ光源装置及びプロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタを示す外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプロジェクタの機能ブロックを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプロジェクタの内部構造を示す平面模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光源装置の要部断面模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る励起光源としての発光素子の外観図である。
【図６】本発明の実施形態に係る発光素子抜き取り防止構造の説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る発光素子抜き取り防止構造の説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る発光素子抜き取り防止構造の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳説する。図１は、プロジェクタ10の外観斜視図である。なお、本実施形態において、プロジェクタ10における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とはプロジェクタ10のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。
【００１４】
プロジェクタ10は、図１に示すように、略直方体形状であって、上面の前方略中央には、上方、及び、前方から切り込むように凹部を形成した形状をしており、この凹部の後端には凹部の底面に掛かるように、スクリーン方向に画像を投影させる投影レンズ230が配置される。
【００１５】
プロジェクタ10は、平板状で上面板11を形成する上ケース5と、箱状であってプロジェクタ10の各側面である正面板12、背面板、右側板15、左側板及び底面板16を形成する下ケース6により内部を覆うようにして構成されている。そして、プロジェクタ筐体の正面で投影レンズ230を有する凹部を挟んだ左右にはプロジェクタ筐体の下ケース6によって形成される正面板12が形成されている。
【００１６】
また、プロジェクタ筐体の上ケース5によって形成される上面板11には、スピーカ窓49やキー／インジケータ部37が設けられ、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源ユニットや表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。
さらに、筐体の背面には、背面パネルにＵＳＢ端子やアナログＲＧＢ映像信号が入力される映像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子、音声出力端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20が設けられている。
【００１７】
次に、プロジェクタ10のプロジェクタ制御手段について図２の機能ブロック図を用いて述べる。プロジェクタ制御手段は、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成される。
【００１８】
この制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵ、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。
【００１９】
そして、このプロジェクタ制御手段により、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換されたあと、表示エンコーダ24に出力される。
【００２０】
また、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力する。
【００２１】
表示駆動部26は、表示素子制御手段として機能するものであり、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子51を駆動するものである。そして、このプロジェクタ10は、光源ユニット60から射出された光線束を後述の光源側光学系を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系の可動レンズ群235は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。
【００２２】
また、画像圧縮／伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行う。
【００２３】
さらに、画像圧縮／伸長部31は、再生モード時にメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部23を介して表示エンコーダ24に出力し、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。
【００２４】
そして、筐体の上面板11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に出力される。
【００２５】
なお、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部47が接続されている。この音声処理部47は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させる。
【００２６】
また、制御部38は、光源制御手段としての光源制御回路41を制御しており、この光源制御回路41は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源ユニット60から射出されるように、光源ユニット60の赤色、緑色及び青色の波長帯域光を発光させる個別の制御を行う。
【００２７】
さらに、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源ユニット60等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43にタイマー等によりプロジェクタ本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によってはプロジェクタ本体の電源をオフにする等の制御も行う。
【００２８】
次に、このプロジェクタ10の内部構造について述べる。図３は、プロジェクタ10の内部構造を示す平面模式図である。プロジェクタ10は、図３に示すように、左側板14の近傍に回路ブロック（電源回路ブロック）241を有し、回路ブロック241として電源基板242を配置させる。
【００２９】
電源基板242は、略長方形形状であって、プロジェクタ筐体の底面板16近傍で底面板16に平行に配置されており、各種光源の点灯用電源、ＤＭＤや各種ＩＣ用の主電源、及び、モータ等の機構系を駆動させるための駆動電源等の各電源電圧を生成する電源回路を実装している。
【００３０】
また、図示しないメイン基板は、上面板11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の各種信号が接続されており、回路ブロック241の近傍に配置されるＣＰＵ等の各種ＩＣが実装されてプロジェクタ全体の制御を司る制御回路を実装している。
【００３１】
そして、回路ブロック241において、各基板は、プロジェクタ10のケース近傍に配置されて、その内側に中空の回路ブロック空間を形成している。そして、回路ブロック空間におけるプロジェクタ10の後方において、表示素子用冷却ファンの左方で表示素子用冷却ファンから排気される冷却媒体を流入させ、回路ブロック空間におけるプロジェクタ10の正面において、その冷却媒体を左正面排気孔から装置外へと排気させる。
【００３２】
プロジェクタ10は、回路ブロック241の右側板側でプロジェクタ筐体の略中央部分に光学系ユニット160を備えている。そして、プロジェクタ10は、光学系ユニット160の右側板15方向に光源ユニット60を備えている。
【００３３】
光源ユニット60は、光源ブロックとして、図３に示すようにプロジェクタ筐体の背面板13の近傍に配置される励起光照射装置70と、この励起光照射装置70から射出される光線束の光軸上であって正面板12の近傍に配置される蛍光発光装置100による緑色光源装置80と、この蛍光発光装置100から射出される光線束と平行となるように正面板12の近傍に配置される赤色光源装置120と、励起光照射装置70と蛍光発光装置100との間に配置される青色光源装置300と、蛍光発光装置100からの射出光や赤色光源装置120からの射出光及び青色光源装置300からの射出光の光軸が夫々同一の光軸となるように変換して各色光を所定の一面であるライトトンネル175の入射口に集光する導光光学系140と、を備える。
【００３４】
また、光源ブロックの底面近傍には、プロジェクタ筐体の底面板16に対して平行に配置されて各光源を発光制御させる駆動回路が実装される熱源である光源制御基板が配置されている。
【００３５】
緑色光源装置80としての励起光照射装置70は、背面板13と光軸が直交するよう配置された半導体発光素子による励起光源71と、励起光源71からの射出光を集光する集光レンズ78と、励起光源71と背面板13との間に配置されたヒートシンク81と、を備える。
【００３６】
そのヒートシンク81の背面板側には、軸流式の吸気ファンである２つの冷却ファン85、86が配置されている。また、ヒートシンク81の右側板側には、冷却媒体を右後側排気孔に排気させる右後側ダクト87が配置されている。さらに、プロジェクタ背面近傍の略中央となるヒートシンク81の左側には、冷却媒体を底面板16の底面排気孔より装置外に排気させるための底面側ダクト247が配置されている。
【００３７】
そして、励起光源71は、青色レーザーダイオード等のレーザー光源としての発光素子であり、３行８列の計２４個の励起光源71がマトリクス状に配列されており、各励起光源71の光軸上には、励起光源71からの射出光を指向性が増した光に変換するレンズであるコリメータレンズ73がそれぞれに配置されている。そして、複数のコリメータレンズ73は、各励起光源71から射出される光線束の間隔を縮小して集光レンズ78に射出する。
【００３８】
緑色光源装置80における蛍光発光装置100は、正面板12と平行となるように、つまり、励起光照射装置70からの射出光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイール101と、この蛍光ホイール101を回転駆動するホイールモータ110と、蛍光ホイール101から背面板側に射出される光線束を集光する集光レンズ群111と、を備える。
【００３９】
蛍光ホイール101は、円板状の金属基材であって、蛍光発光光を射出する環状の蛍光発光領域が凹部として形成され、励起光を受けて蛍光発光する蛍光板として機能する。また、蛍光発光領域を含む蛍光ホイール101の励起光源側の表面は、銀蒸着等によってミラー加工されることで光を反射する反射面が形成され、この反射面上に緑色蛍光体の層が敷設されている。
【００４０】
そして、蛍光ホイール101の緑色蛍光体層に照射された励起光照射装置70からの射出光は、緑色蛍光体層における緑色蛍光体を励起し、緑色蛍光体から全方位に蛍光発光された光線束は、直接励起光源側へ、あるいは、蛍光ホイール101の反射面で反射した後に励起光源側へ射出される。
【００４１】
また、蛍光体層の蛍光体に吸収されることなく、金属基材に照射された励起光は、反射面により反射されて再び蛍光体層に入射し、蛍光体を励起することとなる。よって、蛍光ホイール101の凹部の表面を反射面とすることにより、緑色の光源である励起光源71から射出される励起光の利用効率を上げることができ、より明るく発光させることができる。
【００４２】
なお、蛍光ホイール101の反射面で蛍光体層側に反射された励起光において蛍光体に吸収されることなく励起光源側に射出された励起光は、第一ダイクロイックミラー141を透過し、蛍光光は第一ダイクロイックミラー141により反射されるため、励起光が外部に射出されることはない。
【００４３】
青色光源装置300は、蛍光発光装置100からの射出光の光軸と直交するように配置された青色光源301と、青色光源301からの射出光を集光する集光レンズ群305と、を備える。そして、この青色光源装置300は、後述する赤色光源装置120からの射出光と光軸が交差するように配置されている。また、青色光源301は、青色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての青色発光ダイオードである。
【００４４】
さらに、青色光源装置300は、青色光源301の右側板側に配置されるヒートシンク311を備える。そして、ヒートシンク311と背面板13との間には吸気した外気を、方向を変えて送風させるシロッコファンである冷却ファン315が配置されている。
【００４５】
そして、ヒートシンク311の正面板側には、ヒートシンク311により暖められた冷却媒体を右前側排気孔により装置外に排気させるための右前側ダクト317が配置されている。
【００４６】
赤色光源装置120は、励起光源71と光軸が平行となるように配置された赤色光源121と、赤色光源121からの射出光を集光する集光レンズ群125と、を備える。そして、この赤色光源装置120は、励起光照射装置70からの射出光及び蛍光ホイール101から射出される緑色波長帯域光と光軸が平行となるように配置されている。
【００４７】
また、赤色光源121は、赤色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての赤色発光ダイオードである。さらに、赤色光源装置120は、赤色光源121の正面板側に配置されるヒートシンク131を備える。そして、正面板12には、外気を冷却媒体として吸気するための右正面吸気孔が配置され、ヒートシンク131と正面板12の右正面吸気孔との間には冷却ファン135が配置されている。
【００４８】
そして、ヒートシンク131の右側板側には、ヒートシンク131により暖められた冷却媒体を右正面排気孔より装置外に排気させるための正面側ダクト137が配置されている。
【００４９】
そして、導光光学系140は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせるダイクロイックミラー等からなる。
【００５０】
具体的には、励起光照射装置70から射出される青色波長帯域光及び蛍光ホイール101から射出される緑色波長帯域光の光軸と、青色光源装置300から射出される青色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射してこの緑色光の光軸を９０度変換する第一ダイクロイックミラー141が配置されている。
【００５１】
また、赤色光源装置120から射出される赤色波長帯域光の光軸と、青色光源装置300から射出される青色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色及び緑色波長帯域光を透過し、赤色波長帯域光を反射させて赤色波長帯域光の光軸を９０度変換する第二ダイクロイックミラー148が配置されている。
【００５２】
そして、第二ダイクロイックミラー148を通過した各色光は、全反射ミラー149を介して光軸を９０度変換して、ライトトンネル175に入射させる。なお、ライトトンネル175の近傍には、ライトトンネル175の入射口に光源光を集光する集光レンズ173が配置されている。
【００５３】
そして、光学系ユニット160は、励起光照射装置70の左側方に位置する照明側ブロック161と、装置内の略中央に位置する画像生成ブロック165と、導光光学系140と回路ブロック241との間に位置する投影側ブロック168と、の３つのブロックによって構成されている。
【００５４】
この照明側ブロック161は、光源ユニット60から射出された光源光を画像生成ブロック165が備える表示素子51に導光する光源側光学系170の一部を備えている。この照明側ブロック161が有する光源側光学系170としては、光源ユニット60から射出された光線束を均一な強度分布の光束とするライトトンネル175、ライトトンネル175から射出された光を集光する集光レンズ178、ライトトンネル175から射出された光線束の光軸を画像生成ブロック165方向に変換する光軸変換ミラー181等がある。
【００５５】
画像生成ブロック165は、光源側光学系170として、光軸変換ミラー181で反射した光源光を表示素子51に集光させる集光レンズ183と、この集光レンズ183を透過した光線束を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー185と、を有している。また、表示素子51の正面近傍には、投影側光学系220としてのコンデンサレンズ195が配置されている。
【００５６】
さらに、画像生成ブロック165は、表示素子ブロックとして熱源である表示素子51とするＤＭＤと、この表示素子51と背面板13との間には表示素子51を冷却するためのヒートシンク59とを備え、このヒートシンク59によって表示素子51が冷却される。
【００５７】
投影側ブロック168は、表示素子51で反射されたオン光をスクリーンに放出する投影側光学系220のレンズ群を有している。この投影側光学系220としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群225と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群235とを備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされ、レンズモータにより可動レンズ群235を移動させることによりズーム調整やフォーカス調整を可能としている。
【００５８】
次に、本発明の青色波長帯域光を発する光源装置であるとともに、緑色波長帯域光を発する光源装置における励起光照射装置70であるコリメータレンズ73及び青色レーザーダイオードからなる励起光源71を有する光源装置の構成について図を用いて詳細に説明する。
【００５９】
図４は、光源装置の実装構造を示す断面模式図である。図５は、励起光源としての発光素子の外観図である。なお、本実施形態において、本発明の光源装置における左右とは、図４に示す励起光源71の射出方向に対しての左右を示し、前後については、励起光源71の射出方向を前方向とする。
【００６０】
光源装置は、図４に示すように、発光素子である励起光源71と、励起光源71からの射出光を平行光に変換する円筒形状をしており光の入射側、及び出射側を所定の曲面とされるコリメータレンズ73と、励起光源71を配置させて、フランジ部71aを固定するベースホルダである素子保持体82と、コリメータレンズ73を配置させるとともに、励起光源71のシリンダ部71bを収納する透孔79eを有するホルダであるレンズ保持体79と、コリメータレンズ73を抑える押え板89とを備え、励起光源71を冷却させる図示しないヒートシンク81を素子保持体82の後方に備える。
【００６１】
ここでは、フランジ部71aと、シリンダ部71bとを、後述の爪部71dと区別するために、本体部71cと呼ぶ。
【００６２】
本発明は、この構成とすることにより、発光素子を収容するホルダとの協働により、前記ホルダから取り出されにくい発光素子であって、抜き取りを防止可能な発光素子である励起光源71、この励起光源71を有する光源装置及びプロジェクタ10とするものである。
【００６３】
励起光源71は、図５に示すように円柱形状のシリンダ部71bとシリンダ部71bよりも径の大きな円柱形状のフランジ部71aとを有する固体発光素子である青色レーザーダイオードである。
【００６４】
そして、励起光源71は、先端近くにシリンダ部71bの先端部側よりもフランジ部側が外方に突出する薄板金属製で弾性を備えた爪部71dを有し、爪部71dはシリンダ部71bの先端の爪保持部71fに設けられている。
【００６５】
励起光源71の爪部71dは複数であって、爪保持部71fと一体として形成されており、爪保持部71fの周縁上に等間隔に配置されている。
爪保持部71fは、シリンダ部71bと一体として形成されていてもよいし、シリンダ部71bと別部材で形成されていてもよい。
【００６６】
また、励起光源71のシリンダ部71bの前方先端の中央に位置する光出射口71gには、先端の爪保持部71fで周囲を覆われたカバーガラス71hが配置されて励起光源71からの射出光を前方へと射出させる機能を有する。
【００６７】
レンズ保持体79は、図４に示したように、励起光源71のシリンダ部71bを収納する透孔79eを有する。そして、励起光源71の爪部71dは、フランジ部側先端がホルダであるレンズ保持体79の透孔内壁79fに接触しているものである。
【００６８】
また、レンズ保持体79は、透孔79eの先端にコリメータレンズ73を収納させるものである。さらに、レンズ保持体79は、透孔79eに爪部71dよりもシリンダ部71bに近接する環状突出部である突起部79dを爪部71dよりもフランジ部側に有する。
【００６９】
そして、励起光源71の爪部71dは、図６に示すようにシリンダ部71bに励起光源71がレンズ保持体79の後方から挿入されるときに、図７に示すようにすぼまるように変形し、例えば、励起光源71が挿入された方向に対して逆方向から抜かれようとすると、爪部71dが広がって変形することとなる。
【００７０】
そして、励起光源71は、組立完成後に、図８に示すようにレンズ保持体79から取り外すと爪部71dの損傷により励起光源71のシリンダ部71bを損傷させたり、シリンダ部71bの先端の爪保持部71fを変形させてカバーガラス71hを破壊させたりするものである。
【００７１】
励起光源71は、シリンダ部71bのカバーガラス71h内部に不活性気体を含む気体を有しており、爪部71dがレンズ保持体79に挿入された後、挿入された方向に対して逆方向から抜かれようとすると、爪部71dや爪保持部71fを含むシリンダ部71bの損傷にくわえ、カバーガラス71hを損傷させてシリンダ部71bに封入される不活性気体を含む気体を漏洩させることとなり、再利用できなくなる。
【００７２】
次に、本発明の発光素子の抜き取り防止構造とされた光源装置について図を用いて詳細に説明する。この光源装置は、先述のとおり、円柱形状のシリンダ部71bとシリンダ部71bよりも径の大きな円柱形状のフランジ部71aとを備えシリンダ部71bに爪部71dを有する励起光源71と、励起光源71からの射出光を平行光に変換する円筒形状をしており光の入射側、及び出射側を所定の曲面とされるコリメータレンズ73と、励起光源71を配置させる素子保持体82と、コリメータレンズ73を配置させ、励起光源71の爪部71dを係合する突起部79dを有するレンズ保持体79と、を備える。
【００７３】
励起光源71は、図５に示したようにシリンダ部71bの前方外周の周縁に略等間隔の角度で複数の爪部71dを弾設している。このように爪部71dをシリンダ部71b外周に配置することによって、レンズ保持体79に組込むときには、爪部71dが内方の爪部収納部71eに向けて変形するので、励起光源71自体にも負荷はかからない。
【００７４】
そして、素子保持体82とレンズ保持体79との間に組込まれた励起光源71は、プロジェクタ10を分解して抜き取るようなアクションをされた場合、例えば、素子保持体82が離反されて、励起光源71のフランジ部71aを露出され、励起光源71をレンズ保持体79から抜き取るような動作をされた場合に、爪部71dの先端とレンズ保持体79の透孔の内面との摩擦により、取り外しにくい構造となっている。
【００７５】
また、レンズ保持体79の透孔の突起部79dがあると、爪部71dが突起部79dに引っかかるため、さらに取り外しにくい構造となっている。
【００７６】
そこで、取り外しにくい構造の励起光源71を取り外そうとすると、爪部71dを根元であるシリンダ部71bの表面の爪保持部71fに負荷がかかり、図８に示したようにカバーガラス71hや爪保持部71fに亀裂や損傷等を発生させることとなる。
【００７７】
そして、発光素子である励起光源71の抜き取り防止構造とされた光源装置は、プロジェクタ10の励起光源71のシリンダ部71bの周縁に抜き取りの防止手段としての爪部71dを１つ以上弾設し、一度組込んだ状態から抜き出そうとすると、爪部71dがレンズ保持体79の内面に有する突起部79dに引っかかってシリンダ部71bのカバーガラス71hを傷つけるようにして破壊し、励起光源71を使用不能とするものである。
【００７８】
なお、上記実施形態では、プロジェクタ10の光源装置として励起光照射装置70の構成について説明してきたが、本発明の光源装置は、例えば、プロジェクタ10の赤色光源装置等についても複数の光源が行及び列をなすように平面状に配列された光源群と、各光源から射出された各光線束を集光させる等のレンズ群と、を有する光学系の構成とする場合には同様に適用できる。
【００７９】
また、上記実施形態では、プロジェクタ10の光源装置として、半導体発光素子である青色レーザーダイオードをマトリクス状に複数配置して形成される励起光照射装置70の構成について説明してきたが、本発明の光源装置は、例えば、１個の素子であっても発光量の大きなＬＥＤ等の発光素子による光源と、その光源から射出された光線束を集光させる集光レンズ等のレンズと、による光源装置の構成とする場合にも同様に適用できる。
【００８０】
また、上記実施形態では、励起光源71として、本体部71cが、フランジ部71aとフランジ部より光出射方向に突出するシリンダ部71bからなるもので説明したが、フランジ部71aとシリンダ部71bが同径であるようなものであってもよい。
【００８１】
以上のように本発明の実施形態によれば、抜き取りを防止可能な励起光源71等の発光素子、この発光素子を組み込んだ光源装置及びプロジェクタ10を提供することができる。
【００８２】
そして、本発明の実施形態によれば、光源装置及びプロジェクタ10から正常に励起光源71等を取り外して他の用途に使用されることを防止できる。
【００８３】
また、本発明の実施形態によれば、爪部71dがシリンダ部71bの円柱形状の前方周縁上に略等間隔の角度で複数配置されることにより、力が均等に分散され、励起光源71をホルダに適切に挿入することができるとともに、ホルダに突起部79dがある場合、爪部71dがレンズ保持体79の内面の突起部79dに確実に引っかかり、取り外しにくい構造とされている。
【００８４】
さらに、本発明の実施形態によれば、爪部71dが爪保持部71fに形成されていることから、励起光源71を無理やり取り外そうとすると、爪部71dの根元でシリンダ部71bの表面の爪保持部71fに負荷がかかり、カバーガラス71hに亀裂等を発生させることとなり、励起光源71が正常に取り外されることを防止することができる。
【００８５】
そして、本発明の実施形態によれば、爪部71dのフランジ部側先端がレンズ保持体79の透孔内壁79fに接触していることにより、励起光源71をレンズ保持体79に収納して固定させることができるとともに、爪部71dにより取り外しにくい構造とされる。
【００８６】
また、本発明の実施形態によれば、レンズ保持体79の透孔79eに爪部71dよりもシリンダ部71bに近接する突起部79dを有することから、爪部71dがレンズ保持体79の内面の突起部79dに確実に引っかかり、取り外しにくい構造とされる。
【００８７】
また、本発明の実施形態によれば、突起部79dは、爪部71dの先端とフランジ部71aとの間に挟まれて保持されるので、励起光源71が確実に保持される構造となっている。
【００８８】
さらに、本発明の実施形態によれば、レンズ保持体79の透孔79eの先端にコリメータレンズ73に配置させることにより、コリメータレンズ73の配置位置を規制して光軸を同軸とさせて所定の位置に配置することができる。
【００８９】
そして、本発明の実施形態によれば、レンズ保持体79の後方に励起光源71のフランジ部71aを固定するベースホルダを有することから、励起光源71を所定位置に配置させることができる。
【００９０】
また、本発明の実施形態によれば、励起光源71として、複数の発光素子であるレーザーダイオードを配列させることから、高輝度の光源とし、緑色蛍光体に励起光が照射されて蛍光体発光することにより、安定した高輝度の緑色を得ることができる。
【００９１】
また、本発明の実施形態によれば、励起光源71のシリンダ部71bは表面にカバーガラス71hを有し爪部71dがレンズ保持体79に挿入された後、挿入された方向に対して逆方向から抜かれると、変形してカバーガラス71hを破損させることにより、光源装置から正常に励起光源71等を取り外すことを防止している。
【００９２】
そして、本発明の実施形態によれば、励起光源71は内部に不活性気体を含む気体を有し、爪部71dが、レンズ保持体79に挿入された後、挿入された方向に対して逆方向から抜かれると、変形して励起光源71に封入される不活性気体を含む気体を漏洩させることにより、励起光源71等を破壊させることとなる。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９４】
以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１]  光を出射する光出射口を持つ本体部と、
当該本体部の前記光出射口側の先端部より前記光出射口と反対側に向けて外方に広がるように突出する弾性を備えた爪部と、
を有することを特徴とする発光素子。
[２]  前記爪部は複数であって、前記本体部の先端周縁上に等間隔に配置されていることを特徴とする上記[１]に記載の発光素子。
[３]  前記本体部は、先端に前記爪部を保持する爪保持部と、前記爪保持部に固定されるカバーガラスとを有していることを特徴とする上記[１]又は上記[２]に記載の発光素子。
[４]  上記[１]乃至上記[３]の何れかに記載の発光素子と、
前記発光素子の前記本体部を収納する透孔を有するホルダと、
を備え、
前記爪部の先端が前記ホルダの前記透孔内壁に接触していることを特徴とする光源装置。
[５]  前記透孔に、前記爪部の先端よりも前記本体部に近接する環状突出部を有することを特徴とする上記[４]に記載の光源装置。
[６]  前記本体部は、前記光出射口を有するシリンダ部と、当該シリンダ部より外側に径の大きなフランジ部とからなり、
前記環状突出部は、前記爪部の先端と前記フランジ部との間に挟まれていることを特徴とする上記[５]に記載の光源装置。
[７]  前記ホルダは、前記透孔の先端にコリメータレンズを備えていることを特徴とする上記[４]乃至上記[６]の何れかに記載の光源装置。
[８]  前記ホルダの後方に前記発光素子のフランジ部を固定するベースホルダを有することを特徴とする上記[４]乃至上記[７]の何れかに記載の光源装置。
[９]  前記発光素子は、複数個配列させていることを特徴とする上記[４]乃至上記[８]の何れかに記載の光源装置。
[１０]  前記発光素子は、レーザーダイオードであることを特徴とする上記[４]乃至上記[９]の何れかに記載の光源装置。
[１１]  光源装置と、
表示素子と、
前記光源装置からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、
前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源装置や表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備え、
前記光源装置が上記[１０]に記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
【符号の説明】
【００９５】
2    右正面板                        3    左正面板
5    上ケース                        6    下ケース
10   プロジェクタ
11   上面板                          12   正面板
13   背面板
14   左側板                          15   右側板
16   底面板
20   各種端子                        21   入出力コネクタ部
22   入出力インターフェース          23   画像変換部
24   表示エンコーダ                  25   ビデオＲＡＭ
26   表示駆動部                      31   画像圧縮／伸長部
32   メモリカード                    35   Ｉｒ受信部
36   Ｉｒ処理部                      37   キー／インジケータ部
38   制御部                          41   光源制御回路
43   冷却ファン駆動制御回路          45   レンズモータ
47   音声処理部                      48   スピーカ
51   表示素子                        60   光源ユニット
70   励起光照射装置                  71   励起光源
71a  フランジ部                      71b  シリンダ部
71c  本体部
71d  爪部                            71e  爪部収納部
71f  爪保持部
71g  光出射口                        71h  カバーガラス
72   光源群
73   コリメータレンズ                75   反射ミラー群
78   集光レンズ                    
79   レンズ保持体                    79d  突起部
79e  透孔                            79f  透孔内壁
81   ヒートシンク                    82   素子保持体
89   押え板
100  蛍光発光装置                    101  発光ホイール
110  ホイールモータ
111  集光レンズ群                    115  集光レンズ
120  赤色光源装置                    121  赤色光源
125  集光レンズ群                    130  ヒートシンク
140  導光光学系                      141  ダイクロイックミラー
143  第一反射ミラー
145  第二反射ミラー                  148  第二ダイクロイックミラー
160  光学系ユニット                  161  照明側ブロック
165  画像生成ブロック                168  投影側ブロック
170  光源側光学系                    173  集光レンズ
175  ライトトンネル
178  集光レンズ
181  光軸変換ミラー                  183  集光レンズ
185  照射ミラー                      190  ヒートシンク
195  コンデンサレンズ                220  投影側光学系
225  固定レンズ群                    235  可動レンズ群
241  制御回路基板                    261  冷却ファン
【図１】
2013196937.tif 000003
【図２】
2013196937.tif 000004
【図３】
2013196937.tif 000005
【図４】
2013196937.tif 000006
【図５】
2013196937.tif 000007
【図６】
2013196937.tif 000008
【図７】
2013196937.tif 000009
【図８】
2013196937.tif 000010