(57)【要約】【課題】一体のレンズアレイを複数のレーザ光源と組み合わせて使用した場合でも、レンズアレイに熱歪みやひびや割れが生ぜず、プロジェクタの画像投影品質を低下させない、レーザ光源ユニット及びこのユニットを使用したプロジェクタを提供すること。【解決手段】レーザ光源ユニット１００は、整列配置された複数のレーザ光源１２０、複数の上記光源に対応し配置された複数のレンズ１５０Ｌを一体となすレンズアレイ１５０、複数の上記光源とレンズアレイとの間に介在され上記光源からのレーザ光を対応するレンズに到達させる複数のレーザ光透過孔２０６Ａを有する透過孔形成体２０６を備え、この形成体で透過孔が無い部分に上記形成体の周面に複数の放熱孔ＨＤが形成されている。プロジェクタは、上記光源ユニットを有する光源装置，画像の表示素子，光源の光を表示素子に導き反射光を投影する光学系，そして上記装置及び素子の制御手段を備える。【選択図】  図５
2013195843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整列して配置された複数のレーザ光源と、
整列して配置された複数のレーザ光源に対応して整列して配置された複数のレンズを有し一体となすレンズアレイと、
複数のレーザ光源とレンズアレイとの間に介在され、複数のレーザ光源とレンズアレイとに対面した２つの面及びこれら２つの面の間で２つの面の周縁に沿い延出した周面とを有し、複数のレーザ光源から射出されたレーザ光がレンズアレイの対応する複数のレンズに到達することを許容する複数のレーザ光透過孔を有しているレーザ光透過孔形成体と、
を備え、
上記レーザ光透過孔形成体において複数のレーザ光透過孔が無い部分に上記周面に開口した複数の放熱孔が形成されていることを特徴としているレーザ光源ユニット。
【請求項２】
上記レーザ光透過孔形成体の複数の放熱孔の夫々は、上記レーザ光透過孔形成体の周辺の相互に異なった２か所に開口した両端を有していることを特徴とする請求項１に記載にレーザ光源ユニット。
【請求項３】
レンズアレイは、相互に平行な１対の第１辺とこれ等第１辺と直交する相互に平行な１対の第２辺とを有する４角形状の周辺を含んでおり、
上記レーザ光透過孔形成体の周辺は、レンズアレイの周辺に対応した４角形状を有しており、複数の放熱孔の夫々の両端は、周辺の１対の第１辺及び１対の第２辺の何れか一方に開口していることを特徴とする請求項２に記載のレーザ光源ユニット。
【請求項４】
複数の放熱孔の夫々は、レーザ光透過孔形成体においてレンズアレイに対面した上記面にも開口していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニット。
【請求項５】
レーザ光透過孔形成体は、良熱伝導性材料により形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニット。
【請求項６】
複数の放熱孔に冷却媒体を供給する冷却媒体供給部を含んでいることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニット。
【請求項７】
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く光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像を投影する投影光学系と、前記光学装置及び表示素子を制御する制御手段と、を備え、
前記光源装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレーザ光源ユニットを有してい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】
この発明は、レーザ光源ユニット及びプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
整列して配置された複数のレーザ光源及びこれ等複数のレーザ光源からのレーザ光を所望の方向に投射する為に複数のレーザ光源に対応して整列して配置された複数のレンズを有したプロジェクタは、例えば特開２０１１−０７６７８１号公報（特許文献１）により従来から知られている。
【０００３】
複数のレーザ光源からのレーザ光を効率よく使用するには複数のレーザ光源に対し複数のレンズの光軸を精密に所望の方向に向けて配置し組み立てる必要があるが、このような作業は煩雑である。
【０００４】
そこで近年では、整列して配置された複数のレーザ光源からのレーザ光を所望の方向に投射する為に複数のレーザ光源に対応して整列して配置された複数のレンズを例えば一体成形により一体にしレンズアレイという１つの一体部品にすることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０７６７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レーザ光源は出力が高く発生する熱量が大きい。その為、複数のレーザ光源と組み合わせて、一体部品のレンズアレイを使用した場合、複数のレーザ光源から発生する熱がレンズアレイにより遮られレンズアレイに熱歪みが発生したり熱歪みによりひびや割れが生じる可能性がある。
【０００７】
この発明は上記事情の下でなされ、この発明の目的は、複数のレーザ光源と組み合わせて、一体部品のレンズアレイを使用した場合でも、レンズアレイに熱歪みやひびや割れが生ずることがなく、プロジェクタの画像投影品質を低下させることがないレーザ光源ユニット及びレーザ光源ユニットを使用したプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったレーザ光源ユニットは：整列して配置された複数のレーザ光源と；整列して配置された複数のレーザ光源に対応して整列して配置された複数のレンズを有し一体となすレンズアレイと；複数のレーザ光源とレンズアレイとの間に介在され、複数のレーザ光源とレンズアレイとに対面した２つの面及びこれら２つの面の間で２つの面の周縁に沿い延出した周面とを有し、複数のレーザ光源から射出されたレーザ光がレンズアレイの対応する複数のレンズに到達することを許容する複数のレーザ光透過孔を有しているレーザ光透過孔形成体と；を備え、レーザ光透過孔形成体において複数のレーザ光透過孔が無い部分に上記周面に開口した複数の放熱孔が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明に従ったレーザ光源ユニットを使用したプロジェクタは：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く光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像を投影する投影光学系と、前記光学装置及び表示素子を制御する制御手段と、を備え、前記光源装置は、上記レーザ光源ユニットを有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
このような構成のレーザ光源ユニット及びプロジェクタに於いては、複数のレーザ光源から発生した熱をレーザ光透過孔形成体の複数の放熱孔を介して外部空間に放出し、レンズアレイの熱歪みや熱歪みによるひびや割れを防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に従ったレーザ光源ユニットを使用したプロジェクタの全体の構造を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１のプロジェクタの光学系を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図１のプロジェクタの光源部のレーザ光源ユニットの外観を概略的に示す斜視図である。
【図４】図４は、図３のレーザ光源ユニットの概略的な分解斜視図である。
【図５】図５は、図３の断面線Ｖ−Ｖに沿ったレーザ光源ユニットの概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
最初に図１及び図２を参照しながら、この発明の一実施形態に従ったレーザ光源ユニットを使用したプロジェクタ１０の全体の構造及び光学系を概略的に説明する。
【００１３】
この一実施形態に係るプロジェクタ１０は、マイクロミラー表示素子を用いたＤｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＤＬＰ）（登録商標）方式を用いている。この一実施形態のプロジェクタ１０の全体の構成が図１に概略的に示されている。プロジェクタ１０は、入力部１１と、画像変換部１２と、投影処理部１３と、マイクロミラー素子１４と、光源部１５と、ミラー１６と、投影レンズ部１７と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央演算素子）１８と、メインメモリ１９と、プログラムメモリ２０と操作部２１と、音声処理部２２と、スピーカ２３とを有する。
【００１４】
入力部１１には、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子や、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子といった端子が設けられており、アナログ画像信号が入力される。入力部１１は、入力された各種規格のアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。入力部１１は、変換したデジタル画像信号を、システムバスＳＢを介して画像変換部１２に出力する。なお、入力部１１には、例えばＨＤＭＩ（登録商標）端子等も設けられ、アナログ画像信号のみならずデジタル画像信号も入力され得るようにしてもよい。また、入力部１１には、アナログ又はデジタル信号による音声信号が入力される。入力部１１は、入力された音声信号をシステムバスＳＢを介して音声処理部２２に出力する。
【００１５】
画像変換部１２は、スケーラとも称される。画像変換部１２は、入力された画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに変換し、変換データをシステムバスＳＢを介して投影処理部１３へ送信する。この送信時に、必要に応じて画像変換部１２は、スクリーン表示（ＯＳＤ：Ｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）用の各種動作状態を示すシンボルを重畳した画像データを、加工画像データとして投影処理部１３に送信する。
【００１６】
光源部１５は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の三原色光を含む複数色の光束を射出する。ここで、光源部１５は、複数色の光束を時分割で順次射出するように構成されている。光源部１５から射出された光束は、ミラー１６で全反射され、マイクロミラー素子１４に入射する。
【００１７】
マイクロミラー素子１４は、所定の規格に従い配列された複数の微小ミラーを有する。各微小ミラーは、高速でオン／オフ動作されて、光源部１５からミラー１６を介して入射された光束を投影レンズ部１７に向かう方向に反射させたり、投影レンズ部１７に向かう方向からそらせたりする。マイクロミラー素子１４の複数の微小ミラーは、例えばＷＸＧＡ（Ｗｉｄｅ  ｅＸｔｅｎｄｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃ  Ａｒｒａｙ）（横１２８０画素×縦８００画素）のような所定の規格に従い配列されている。各微小ミラーにおける反射によって、マイクロミラー素子１４は、例えばＷＸＧＡ解像度の光学画像を形成する。即ち、マイクロミラー素子１４は空間的光変調素子として機能し、このようなマイクロミラー素子１４は公知である。また、この実施形態においては、マイクロミラー素子１４は、投影レンズ部１７により投影させる光学画像を表示する為の表示素子として機能する。
【００１８】
投影処理部１３は、画像変換部１２から送信されてきた加工画像データに応じた投影画像を光源部１５からの光束を使用してマイクロミラー素子１４を介し投影レンズ部１７に送り図示しないスクリーンに投影させるよう、マイクロミラー素子１４の各微小ミラーを高速で時分割駆動しオン／オフ動作させる。単位時間の分割数は、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と、色成分の分割数と、表示階調数とを乗算して得られる数である。投影処理部１３はさらに、マイクロミラー素子１４の動作と同期させて光源部１５の動作も制御する。すなわち、投影処理部１３は、各フレームを時分割して、フレーム毎に全色成分の光を順次射出するように光源部１５の動作を制御する。
【００１９】
即ち、この一実施形態のプロジェクタ１０においては、マイクロミラー素子１４及び投影処理部１３が、光源部１５からの光束に上記光束により投影させる所望の画像を介在させる投影画像介在部ＰＩＩとして機能する。
【００２０】
音声処理部２２は、ＰＣＭ（Ｐｕｓｅ−Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス符号変調）回路等の音源回路を備える。音声処理部２２は、入力部１１から入力されたアナログ音声データに基づいて、又は入力部１１から入力されたデジタル音声データをアナログ化した信号に基づいて、スピーカ２３を駆動して放音させる。また、音声処理部２２は、必要に応じて警告音等の予め記録されている音をスピーカ２３を通じて発生させることが出来る。
【００２１】
ＣＰＵ１８は、画像変換部１２，投影処理部１３，そして音声処理部２２の動作を制御する。ＣＰＵ１８は、メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０と接続されている。メインメモリ１９は、例えばＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄａｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｍｏｒｙ）で構成される。メインメモリ１９は、ＣＰＵ１８のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ２０は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリで構成される。プログラムメモリ２０は、ＣＰＵ１８が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。また、ＣＰＵ１８は、操作部２１と接続されている。操作部２１は、プロジェクタ１０の図示されていない本体ハウジングに設けられるキー操作部と、プロジェクタ１０専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含む。操作部２１は、プロジェクタの使用者がキー操作部又はリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ１８に出力する。ＣＰＵ１８は、メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０に記憶されたプログラムやデータを用いて、操作部２１から使用者の指示に応じてプロジェクタ１０の動作を制御する。
【００２２】
次に図２を参照しながら、光源部１５，ミラー１６，マイクロミラー素子１４，そして投影レンズ部１７を含むこの実施形態に係るプロジェクタ１０の光学系を説明する。
【００２３】
この実施形態に於いて、光源部１５は光源装置として機能し、ミラー１６は光源装置からの光を前述した如く表示素子として機能するマイクロミラー素子１に導く光源側光学系として機能し、投影レンズ部１７は前述した如く表示素子として機能するマイクロミラー素子１から射出された光学画像を投影する投影光学系として機能し、さらにＣＰＵ１８により制御される投影処理部１３は上記光源装置及び上記表示素子を制御する制御手段として機能する。
【００２４】
光源部１５には、青色レーザ光を発する半導体発光素子である半導体レーザ（レーザダイオード；ＬＤ）１２０の複数をレーザ光源として有するレーザ光源ユニット１００が設けられている。
【００２５】
複数の半導体レーザ１２０は、レーザ光源ユニット１００内で後述する光源保持基板上に所定の配列に配置されている。レーザ光源ユニット１００はさらに、所定の配列に配置された複数の光源である半導体レーザ１２０から発光された青色レーザ光を所望の方向にむけて投射する為に複数の光源である半導体レーザ１２０に対応して所定の配列に配置された複数のレンズ１５０Ｌを有し一体となすレンズアレイ１５０を備えている。この実施形態においてレンズアレイ１５０はガラス又は合成樹脂を使用して一体成形することにより形成されている。この実施形態においては、レンズアレイ１５０の複数のレンズ１５０Ｌの夫々はコリメータレンズであり、対応する半導体レーザ１２０から発光された青色レーザ光を平行光としてレーザ光源ユニット１００から所定の方向に射出させる。
【００２６】
所定の配列に配置された複数のレンズ１５０Ｌと対向した位置には複数のレンズ１５０Ｌに対応して複数のミラー３２が所定の配列に配置されている。複数のミラー３２は複数の半導体レーザ１２０からの青色レーザ光を９０°曲げて反射させるが、その時に複数のミラー３２が反射した複数の半導体レーザ１２０からの青色レーザ光が交差しないよう、複数のレンズ１５０Ｌは下方の列の複数のレンズ１５０Ｌよりも上方の列の複数のレンズ１５０Ｌの方が対応している列の複数の半導体レーザ１２０から遠ざかるよう階段状に配置されている。レーザ光源ユニット１００から射出された後に複数のミラー３２で反射された複数の青色レーザ光は、レンズ３３，３４を通過して１つの光束にまとめられた後に第１のダイクロイックミラー３５に入射する。第１のダイクロイックミラー３５は青色光を透過させ、この透過光はさらにレンズ３６及び３７通過して蛍光ホイール３８に入射される。
【００２７】
蛍光ホイール３８は円板形状をしており、透過用の拡散板が形成された１つの領域と蛍光体層が形成されているもう１つの領域を有している。蛍光ホイール３８は、回転駆動部であるモータ（Ｍ）３９により回転する。この回転は、投影処理部１３によってマイクロミラー素子１４とともに同期制御される。投影処理部１３は、この同期制御の際、蛍光ホイール３８に形成された図示しないマーカの位置を検出し、その検出結果を利用する。
【００２８】
蛍光ホイール３８の上記１つの領域の拡散板は、そこを透過した青色レーザ光を拡散させる。蛍光ホイール３８の拡散板を通過し拡散された後の青色レーザ光は、蛍光ホイール３８の直後に配置されているレンズ５０により所定の太さの光束にされ、さらにミラー５１，レンズ５２，ミラー５３，レンズ５４を介して第２のダイクロイックミラー４２に投射される。第２のダイクロイックミラー４２は、青色レーザ光を透過させる。第２のダイクロイックミラー４２を透過した青色レーザ光は、レンズ４３を介してインテグレータ４４に入射され、インテグレータ４４により輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４から出射した青色レーザ光は、レンズ４５，ミラー４６，そしてレンズ４７を介してミラー１６に入射される。
【００２９】
蛍光ホイール３８の上記もう１つの領域の蛍光体層は、レーザ光源ユニット１００からの青色レーザ光が照射された時に緑色の蛍光を放射する。この緑色の蛍光は、上記もう１つの領域の反射板によってレンズ３７，３６に向かい反射され、レンズ３７，３６を通過した緑色光は、第１のダイクロイックミラー３５に入射する。第１のダイクロイックミラー３５は緑色光を第２のダイクロイックミラー４２の手前のレンズ４１に向かい反射し、レンズ４１を介して第２のダイクロイックミラー４２に入射させる。第２のダイクロイックミラー４２は緑色光をインテグレータ４４の手前のレンズ４３に向かい反射する。
【００３０】
この後の緑色光は、前述した如く蛍光ホイール３８の上記１つの領域の拡散板を通過した後に蛍光ホイール３８の直後のレンズ５０，さらにミラー５１，レンズ５２，ミラー５３，レンズ５４を介して第２のダイクロイックミラー４２に投射され第２のダイクロイックミラー４２を透過した青色レーザ光と同様に、レンズ４３を介してインテグレータ４４を通り輝度分布が均一な光束とされた後に、レンズ４５，ミラー４６，そしてレンズ４７を介しミラー１６に入射する。
【００３１】
光源部１５はさらに、赤色光を発する半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）５５を光源として有する。ＬＥＤ５５から射出された光の光路上には、レンズ５６，５７及び第１のダイクロイックミラー３５が配置されている。ＬＥＤ５５が発する赤色光は、レンズ５６，５７を介して、第１のダイクロイックミラー３５に入射する。第１のダイクロイックミラー３５は、赤色光を透過させる。第１のダイクロイックミラー３５を透過した赤色光は、前述した如く蛍光ホイール３８の蛍光体層から第２のダイクロイックミラー４２に投射された緑色光と同様に、レンズ４１を介して第２のダイクロイックミラー４２に入射する。第２のダイクロイックミラー４２は、前述した緑色光と同様に、赤色光をレンズ４３及びインテグレータ４４に向かい反射し、赤色光はインテグレータ４４を通り輝度分布が均一な光束とされた後に、前述した緑色光や青色レーザ光と同様に、レンズ４５，ミラー４６，そしてレンズ４７を介してミラー１６に入射する。
【００３２】
ミラー１６で反射された緑色光，青色光，赤色光は、レンズ４８を介してマイクロミラー素子１４に照射される。前述した如く図１の投影処理部１３により動作が制御されるマイクロミラー素子１４は、これ等の光から作成した光学画像をレンズ８及び投影レンズ部１７に向かい投射し、この光学画像はレンズ４８及び投影レンズ部１７を介して図示しないスクリーン等に投影される。
【００３３】
次にこの実施形態に係るプロジェクタ１０の全体の動作を説明する。この動作は、ＣＰＵ１８の制御の下、投影処理部１３が実行する。
【００３４】
レーザ光源ユニット１００の青色発光用の半導体レーザ１２０と赤色発光用のＬＥＤ５５との発光タイミング，これらの発光タイミングに同期した蛍光ホイール３８の回転タイミング，そしてマイクロミラー素子１４の動作は、何れも投影処理部１３により制御される。
【００３５】
例えば赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）の３色の光をマイクロミラー素子１４に入射させる場合を例に挙げて説明する。赤色光をマイクロミラー素子１４に入射させる時には、赤色発光用の発光ダイオード５５を点灯し、青色発光用の半導体レーザ１２０を消灯する。緑色光をマイクロミラー素子１４に入射させる時には、赤色発光用の発光ダイオード５５を消灯し、青色発光用の半導体レーザ１２０を点灯するとともに、蛍光ホイール３８は回転駆動部のモータ３９による回転によって半導体レーザ１２０からの青色光の入射光路に蛍光層を位置させる。青色光をマイクロミラー素子１４に入射させる時には、赤色発光用の半導体ダイオード５５を消灯し、青色発光用の半導体レーザ１２０を点灯するとともに、蛍光ホイール３８は回転駆動部のモータ３９による回転によって半導体レーザ１２０からの青色光の入射光路に拡散板を位置させる。以上のように、赤色発光用の発光ダイオード５５及び青色発光用の半導体レーザ１２０の点灯及び消灯と、回転駆動部のモータ３９による蛍光ホイール３８の回転角度とを制御することで、マイクロミラー素子１４に順次、赤色光，緑色光，及び青色光を入射させることが出来る。
【００３６】
マイクロミラー素子１４は、各色の光について微小ミラー毎（画素毎）に、画像変換部１２から送信されてきた加工画像データに基づく輝度が高い程、そこに入射した光を投影レンズ部１７に導く時間を長くし、輝度が低い程、そこに入射した光を投影レンズ部１７に導く時間を短くする。即ち、投影処理部１３は、輝度が高い画素に対応する微小ミラーが長時間オン状態となるように、輝度が低い画素に対応する微小ミラーが長時間オフ状態となるように、マイクロミラー素子１４を制御する。このようにすることで、投影レンズ部１７から射出される光について、微小ミラー毎（画素毎）に各色の輝度を表現できる。
【００３７】
フレーム毎に、微小ミラーがオンになっている時間で表現された輝度を各色について組み合わせることで投影レンズ部１７から射出される投影画像が表現される。投影レンズ部１７から射出された投影画像は図示しないスクリーンに投影されることで、スクリーン上表示される。
【００３８】
なお、前述した一実施形態のプロジェクタ１０は、赤色光，緑色光，そして青色光の３原色を用いて投影画像を作成していたが、マゼンタやイエロー等の補色光や、白色光等をさらに組み合わせて投影画像を形成するようにプロジェクタを構成してもよい。
【００３９】
次に、図３乃至図５を参照しながら、この発明の一実施形態に係るレーザ光源ユニット１００及びそこに使用されているレンズアレイ１５０の構造の詳細を説明する。
【００４０】
この実施形態のレーザ光源ユニット１００において、複数の光源である複数の半導体レーザ１２０は、光源保持基板２００の第１平面上に所定の配列に形成されている複数の凹所に嵌合されることにより光源保持基板２００の第１平面上に所定の配列に配置されている。光源保持基板２００の第２平面において複数の凹所の底面に対応した複数の位置には、図５中に示されている如く第１平面の複数の凹所に嵌合された複数の半導体レーザ１２０に電気的に接続される複数のコネクタＣＮが配置されていて、これら複数のコネクタＣＮは図５中に示されている如く光源保持基板２００中を延出している電線ＬＬにより光源保持基板２００の外周辺から突出している外部端子板２０２上の図示されていない複数の外部接続端子に接続されている。外部端子板２０２上の図示されていない複数の外部接続端子は、複数の半導体レーザ１２０の動作を制御する為に図１中に示されている投影処理部１３に接続されている。
【００４１】
この実施形態のレーザ光源ユニット１００において、光源保持基板２００の第２平面には、例えばアルミ等の熱高伝達材料で形成されたヒートシンク２０４が光源保持基板２００の第２平面と高い効率で熱伝達可能に接続されている。
【００４２】
ヒートシンク２０４は、光源保持基板２００の第２平面と密着するよう構成された熱伝達平面と熱伝達平面とは反対側を向いている平面に形成された多数の放熱フィン２０４Ａとを備えている。さらに、この実施形態のヒートシンク２０４の熱伝達平面にはヒートシンク２０４の周辺に両端を開口させた複数の放熱溝２０４Ｂが形成されている。
【００４３】
光源保持基板２００は複数の半導体レーザ１２０が所定の配列で第１平面に配置された後、第２平面をヒートシンク２０４の熱伝達平面に密着させた状態で、ヒートシンク２０４に例えば図示されていない頭付きボルトの如き公知の着脱可能固定手段により着脱可能に固定されている。
【００４４】
レーザ光源ユニット１００はさらに、光源保持基板２００の第１平面上の所定に位置に着脱可能に公知の着脱可能固定手段により着脱可能に固定されているレーザ光透過孔形成体２０６を備えている。レーザ光透過孔形成体２０６は、光源保持基板２００の第１平面上の所定の位置に着脱可能に固定された時に光源保持基板２００の所定の配列の複数の半導体レーザ１２０からの青色レーザ光を透過させるよう形成された所定の配列の複数のレーザ光透過孔２０６Ａを備えている。
【００４５】
この実施形態においてレーザ光透過孔形成体２０６は、所定の配列の複数のレーザ光透過孔２０６Ａの間の所定の複数の位置に形成された貫通孔２０６Ｂに例えば頭付きボルト２０６Ｃの如き公知の着脱可能固定手段を挿通させた後に、頭付きボルト２０６Ｃの先端部を光源保持基板２００の第１平面上の所定の配列の複数の半導体レーザ１２０の間の所定の複数の位置に予め形成されている図示されていない螺合孔に螺合させることにより、光源保持基板２００の第１平面上の所定の位置に着脱可能に固定される。
【００４６】
レーザ光透過孔形成体２０６はさらに、光源保持基板２００の第１平面とは反対側の平面の周辺部の複数の所定の位置に、レンズアレイ１５０の周辺の複数の所定の位置に当接することによりレーザ光透過孔形成体２０６の上記平面に沿った方向における上記平面上の所定位置にレンズアレイ１５０を位置決めする位置決め突起２０６Ｄを備えている。レーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上の上記所定位置に複数の位置決め突起２０６Ｄによりレンズアレイ１５０が位置決めされた時、レンズアレイ１５０の所定の配列の複数のレンズ１５０Ｌはレーザ光透過孔形成体２０６の所定の配列の複数のレーザ光透過孔２０６Ａに対面し、更にはこれ等配列の複数のレーザ光透過孔２０６Ａを介して光源保持基板２００の所定の配列の複数の半導体レーザ１２０に対応、即ち対面、する。
【００４７】
即ち、レーザ光透過孔形成体２０６は、複数のレーザ光源である複数の半導体レーザ１２０とレンズアレイ１５０との間に介在され、複数のレーザ光源である複数の半導体レーザ１２０とレンズアレイ１５０とに対面した２つの面及びこれら２つの面の間で２つの面の周縁に沿い延出した周面とを有している。そして、レーザ光透過孔形成体２０６の複数のレーザ光透過孔２０６Ａは、複数のレーザ光源である複数の半導体レーザ１２０から射出されたレーザ光がレンズアレイ１５０の対応する複数のレンズ１５０Ｌに到達することを許容する。
【００４８】
レーザ光透過孔形成体２０６において複数のレーザ光透過孔２０６Ａが無い部分には、上記周面に開口した複数の放熱孔ＨＤが形成されている。レーザ光透過孔形成体２０６の複数の放熱孔ＨＤの夫々は、レーザ光透過孔形成体２０６の周辺の相互に異なった２か所に開口した両端を有している。この実施形態において複数の放熱孔ＨＤの夫々は、レーザ光透過孔形成体２０６においてレンズアレイ１５０に対面した上記面にも開口している。
【００４９】
レンズアレイ１５０は、相互に平行な１対の第１辺とこれ等第１辺と直交する相互に平行な１対の第２辺とを有する４角形状の周辺を含んでいる。レーザ光透過孔形成体２０６の周辺は、レンズアレイ１５０の周辺に対応した４角形状を有しており、複数の放熱孔ＨＤの夫々の両端は、周辺の１対の第１辺及び１対の第２辺の何れか一方に開口している。この実施形態においては、複数の放熱孔ＨＤの夫々の両端は、レーザ光透過孔形成体２０６の周辺において図３及び図４の夫々において左右両側で上下方向に相互に平行に延出している左右１対の辺に開口している。そして、レーザ光透過孔形成体２０６は、例えばアルミニウム等の良熱伝導性材料により形成されていることが好ましい。
【００５０】
レンズアレイ１５０は、レーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上の上記所定位置に上述した如く位置決めされた後に、公知の着脱可能な固定手段によりレーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上の上記所定位置に着脱可能に固定される。この実施形態においてレンズアレイ１５０は、レンズアレイ１５０の周辺の所定の複数の位置に形成された係合凹所に頭付きボルト１５０Ａの如き公知の着脱可能な固定手段を係合させた後に、これ等の頭付きボルト１５０Ａの先端部を、レーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上の所定位置に予め形成されている図示されていない螺合孔に螺合させることにより、レーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上の上記所定位置に着脱可能に固定される。
【００５１】
レーザ光源ユニット１００はさらに、レンズアレイ１５０の複数のレンズ１５０Ｌと同じ相互間隔で複数の貫通穴２０８Ａが形成された衝撃緩衝部材２０８（図３では、図面の明確化の為に図示が省略されているが図４及び図５には図示されている）と、衝撃緩衝部材２０８に重複して配置され、レンズアレイ１５０の複数のレンズ１５０Ｌと同じ相互間隔で複数の貫通穴２１０Ａが形成されたレンズアレイ押え板２１０と、を備えている。
【００５２】
レンズアレイ１５０の複数のレンズ１５０Ｌに衝撃緩衝部材２０８の複数の貫通穴２０８Ａを被せ、さらに、レンズアレイ１５０の複数のレンズ１５０Ｌに複数の貫通穴２１０Ａを被せるよう衝撃緩衝部材２０８にレンズアレイ押え板２１０を重複させた後に、衝撃緩衝部材２０８及びレンズアレイ押え板２１０は、レンズアレイ１５０の周辺よりも外方の所定の複数の位置で、レーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上においてレーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上の上記所定の位置に上述した如く位置決めされているレンズアレイ１５０の周辺よりも外方の所定の複数の位置に、公知の着脱可能な固定手段により着脱可能に固定される。
【００５３】
この実施形態において衝撃緩衝部材２０８及びレンズアレイ押え板２１０は、これらにおいてレンズアレイ１５０の周辺よりも外方の所定の複数の位置に形成された貫通孔に府複数の頭付きボルト２１２を挿通させた後に、複数の頭付きボルト２１２の先端部を、レーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上においてレーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上の上記所定の位置に上述した如く位置決めされているレンズアレイ１５０の周辺よりも外方の所定の複数の位置に予め形成されている図示されていない螺合孔２１２Ａに螺合させることにより、レーザ光透過孔形成体２０６に着脱可能に固定される。
【００５４】
この固定により、レンズアレイ押え板２１０は衝撃緩衝部材２０８を介してレンズアレイ１５０をレーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上の上記所定位置に押え、レーザ光透過孔形成体２０６の上記平面上の上記所定位置からのレンズアレイ１５０の浮き上がりを阻止している。即ち、レーザ光透過孔形成体２０６の上記平面と交差する方向における上記平面上のレンズアレイ１５０の位置が固定される。そして、レンズアレイ１５０の複数のレンズ１５０Ｌは、図３中に良く示されている如く、衝撃緩衝部材２０８の複数の貫通穴２０８Ａ及びレンズアレイ押え板２１０の複数の貫通穴２１０Ａを介して外部空間に露出されている。
【００５５】
従って、レーザ光源ユニット１００の光源保持基板２００の複数の半導体レーザ１２０から出射された複数の青色レーザ光は、レーザ光透過孔形成体２０６の複数のレーザ光透過孔２０６Ａを通過して、レンズアレイ１５０の複数のレンズ１５０Ｌに入射し、その後に複数のレンズ１５０Ｌから外部空間中の所望の方向に投射されることが出来る。
【００５６】
この間に、複数の半導体レーザ１２０から生じた熱はヒーシンク２０４の多数の放熱フィン２０４Ａを介して外部空間に放出されるとともに、ヒーシンク２０４の熱伝達平面の複数の放熱溝２０４Ｂからも外部空間に放出される。
【００５７】
この実施形態においてはさらに、複数の半導体レーザ１２０から生じた熱はレーザ光透過孔形成体２０６の複数の放熱孔ＨＤからも外部空間に放出される。
【００５８】
この一実施形態のプロジェクタ１０（図１参照）の光源部１５（図１及び図２参照）のレーザ光源ユニット１００が、ヒーシンク２０４の多数の放熱フィン２０４Ａ，ヒーシンク２０４の熱伝達平面の複数の放熱溝２０４Ｂの開口，そしてレーザ光透過孔形成体２０６の複数の放熱孔ＨＤに向けて冷却媒体を供給する冷却媒体供給部２０４Ｃ（冷却媒体が空気の場合には冷却媒体供給部は公知のファンで良い）を備えていれば、ヒーシンク２０４の多数の放熱フィン２０４Ａ，ヒーシンク２０４の熱伝達平面の複数の放熱溝２０４Ｂ，そしてレーザ光透過孔形成体２０６の複数の放熱孔ＨＤからの放熱効果をより高めることが出来る。
【００５９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６０】
以下に、本願発明の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【００６１】
［１］．  整列して配置された複数のレーザ光源と、
整列して配置された複数のレーザ光源に対応して整列して配置された複数のレンズを有し一体となすレンズアレイと、
複数のレーザ光源とレンズアレイとの間に介在され、複数のレーザ光源とレンズアレイとに対面した２つの面及びこれら２つの面の間で２つの面の周縁に沿い延出した周面とを有し、複数のレーザ光源から射出されたレーザ光がレンズアレイの対応する複数のレンズに到達することを許容する複数のレーザ光透過孔を有しているレーザ光透過孔形成体と、
を備え、
上記レーザ光透過孔形成体において複数のレーザ光透過孔が無い部分に上記周面に開口した複数の放熱孔が形成されていることを特徴としているレーザ光源ユニット。
【００６２】
［２］．  上記レーザ光透過孔形成体の複数の放熱孔の夫々は、上記レーザ光透過孔形成体の周辺の相互に異なった２か所に開口した両端を有していることを特徴とする前記［１］に記載のレーザ光源ユニット。
【００６３】
［３］．  レンズアレイは、相互に平行な１対の第１辺とこれ等第１辺と直交する相互に平行な１対の第２辺とを有する４角形状の周辺を含んでおり、
上記レーザ光透過孔形成体の周辺は、レンズアレイの周辺に対応した４角形状を有しており、複数の放熱孔の夫々の両端は、周辺の１対の第１辺及び１対の第２辺の何れか一方に開口していることを特徴とする前記［２］に記載にレーザ光源ユニット。
【００６４】
［４］．  複数の放熱孔の夫々は、レーザ光透過孔形成体においてレンズアレイに対面した上記面にも開口していることを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１つに記載のレーザ光源ユニット。
【００６５】
［５］．  レーザ光透過孔形成体は、良熱伝導性材料により形成されていることを特徴とする前記［１］乃至［４］のいずれか１つに記載のレーザ光源ユニット。
【００６６】
［６］．  複数の放熱孔に冷却媒体を供給する冷却媒体供給部を含んでいることを特徴とする前記［１］乃至［５］のいずれか１つに記載のレーザ光源ユニット。
【００６７】
［７］．  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く光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像を投影する投影光学系と、前記光学装置及び表示素子を制御する制御手段と、を備え、
前記光源装置は、前記［１］乃至［６］のいずれか１つに記載のレーザ光源ユニットを有していることを特徴とするプロジェクタ。
【符号の説明】
【００６８】
１０…プロジェクタ、１１…入力部、１２…画像変換部、１３…投影処理部（制御手段）、１４…マイクロミラー素子（表示素子）、１５…光源部（光源装置）、１６…ミラー（光源側光学系）、１７…投影レンズ部（投影光学系）、１８…ＣＰＵ（制御手段）、１９…メインメモリ、２０…プログラムメモリ、２１…操作部、２２…音声処理部、２３…スピーカ、ＰＩＩ…投影画像介在部、３２…ミラー、３３…レンズ、３４…レンズ、３５…第１のダイクロイックミラー、３６…レンズ、３６…レンズ、３８…蛍光ホイール、３９…モータ、４１…レンズ、４２…第２のダイクロイックミラー、４３…レンズ、４４…インテグレータ、４５…レンズ、４６…ミラー、４７…ミラー、４８…レンズ、５０…レンズ、５１…ミラー、５２…レンズ、５３…ミラー、５４…レンズ、５５…発光ダイオード、５６…レンズ、５７…レンズ、１００…レーザ光源ユニット、１２０…半導体レーザ（レーザ光源）、１５０…レンズアレイ、１５０Ａ…頭付きボルト、１５０Ｌ…レンズ、２００…光源保持基板、２０２…外部端子板、２０４…ヒートシンク、２０４Ａ…放熱フィン、２０４Ｂ…放熱溝、２０４Ｃ…冷却媒体供給手段、２０６…レーザ光透過孔形成体、２０６Ａ…レーザ光透過孔、２０６Ｂ…貫通孔、２０６Ｃ…頭付きボルト、２０６Ｄ…位置決め突起、ＨＤ…放熱孔、ＣＮ…コネクタ、ＬＬ…電線ＬＬ、２０８…衝撃緩衝部材、２０８Ａ…貫通穴、２１０…レンズアレイ押え板、２１０Ａ…貫通穴、２１２…頭付きボルト、２１２Ａ…螺合孔。
【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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