(57)【要約】【課題】簡単な構成で、光源の冷却効率を高くすると共に部品から揮発するガスによるレンズや発光素子の発光面の曇りを抑えること。【解決手段】複数の半導体発光素子７１と、半導体発光素子７１から出射される光を各々集光するレンズアレイ７３と、第一平坦面７９０ａ上に列方向に複数配置されて行方向に延びる隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅと、半導体発光素子７１の出射光を透過させる貫通孔である光透過孔７９ａとを有する、板状のアレイ保持体７９１と、を備え、隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅは、第一平坦面７９０ａと平行で且つ第一平坦面７９０ａから半導体発光素子７１の光の出射方向側に、レンズアレイ７３と当接する第二平坦面７９０ｆを有し、少なくとも列方向に配置された隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅ相互の間に間隙を有し、半導体光源素子７１とレンズアレイ７３とが接する空間７９０ｐが外部と接続される。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数行及び複数列のマトリクス状に配置された複数の半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から出射される光を各々集光するレンズアレイと、
第一平坦面上に列方向に複数配置されて行方向に延びる隔壁と、前記半導体発光素子の出射光を透過させる貫通孔である光透過孔とを有する、板状のアレイ保持体と、
を備え、
前記隔壁は、
前記第一平坦面と平行で且つ前記第一平坦面から前記半導体発光素子の光の出射方向側に、前記レンズアレイと当接する第二平坦面を有し、
少なくとも列方向に配置された前記隔壁相互の間に間隙を有し、前記半導体発光素子と前記レンズアレイとが接する空間が外部と接続される、
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記アレイ保持体は、前記第一平坦面上に前記レンズアレイを担持する第一アレイ担持部を有し、
前記第一アレイ担持部は、一の前記光透過孔と他の前記光透過孔との間の領域に、前記第一平坦面から立設して形成され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】
前記第一アレイ担持部は、行方向に延びる前記隔壁の中間に環状又は半円弧状として形成されることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
複数の前記半導体発光素子は、複数行及び複数列のマトリクス状に配置され、
前記第一アレイ担持部は、前記レンズアレイの大きさに一致するように設けられ、複数の前記光透過孔と、複数の前記光透過孔を行方向に接続する溝部とを有し、
前記溝部は、前記第一平坦面と同一平面とする底部を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項５】
複数の前記半導体発光素子が、列方向の数より行方向の数が少数として配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記第一アレイ担持部は、前記アレイ保持体と前記レンズアレイとを締結固定する螺子を挿通させるための螺子用孔、又は、前記アレイ保持体を締結固定させるための螺子を螺入させる螺子孔を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れかに記載の光源装置。
【請求項７】
前記アレイ保持体は、前記第一平坦面上で前記レンズアレイの載置される領域の外周縁に、前記第二平坦面よりも光の出射方向側に設けられた第三平坦面を有する第二アレイ担持部を有し、
前記第三平坦面に当接して、前記第二平坦面とにより前記レンズアレイを挟持する押え板を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の光源装置。
【請求項８】
前記半導体発光素子は、光の出射する発光面の後方側の外周部に、外方に突出するフランジ部を有し、
前記フランジ部を前記アレイ保持体とにより挟持して前記半導体発光素子を固定する光源保持体を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の光源装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れかに記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源装置や前記表示素子を制御する投影装置制御手段と、
を備えることを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子と発光素子からの出射光を集光するレンズアレイとを保持する保持体を有する光源装置、及びこの光源装置を備える投影装置に関する。
【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面、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撮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、光源から出射された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】
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、光源としての発光ダイオードやレーザダイオード、あるいは、有機ＥＬ、蛍光体等を用いる種々のプロジェクタの開発が多々なされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、複数の発光素子をマトリクス状に配列させた光源保持体と、これら発光素子のそれぞれに対応したコリメータレンズ部が板状ベース部と一体的に形成されるレンズアレイと、光源保持体とレンズアレイとの間に配置されてこのレンズアレイを保持するアレイ保持体と、を備えた光源装置が開示されている。この光源装置は、レンズアレイと、光源用素子が埋設されるアレイ保持体の光透過用孔とが、互いに密着して配置されている。
【０００５】
また、特許文献２には、発光素子の本体部を収納する透孔を有するホルダを備え、発光素子の爪部の先端がその透孔の内壁に接触するように構成された光源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−００８５５５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９６９３７号公報
【発明の概要】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の光源装置において、各発光素子とコリメータレンズアレイとの間には、コリメータレンズアレイを保持するためのホルダが形成する空間があるが、この空間はホルダの孔の内壁により発光素子の周囲が覆われているため密閉空間となり、熱が逃げないという課題があった。
【０００８】
また、現状、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｒｄｅ）プロジェクタ用のＬＤ光源において、安価で放熱性が良いアルミダイカストを、コリメータレンズアレイを保持するホルダの構成部品に採用することがある。一般に、製造過程において、ホルダに残った切削油や離型剤を除去するために、所定温度で所定時間加熱している。しかしながら、複雑な形状とされるコリメータレンズアレイを保持するホルダについて、切削油や離型剤を完全に除去することは難しい。したがって、コリメータレンズアレイを保持するホルダに切削油や離型剤が僅かに残る場合がある。すると、投影装置の使用時に、この僅かに残った切削油や離型剤が揮発して、コリメータレンズや半導体レーザのカバーガラスを曇らせ、光源からの出射光の輝度が劣化するおそれがあった。
【０００９】
本発明は以上の点に鑑み、簡単な構成で、光源の冷却効果を高くすると共に部品から揮発するガスによるレンズや発光素子の発光面の曇りを抑えた光源装置及び投影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】
本発明の光源装置は、複数行及び複数列のマトリクス状に配置された複数の半導体発光素子と、前記半導体発光素子から出射される光を各々集光するレンズアレイと、第一平坦面上に列方向に複数配置されて行方向に延びる隔壁と、前記半導体発光素子の出射光を透過させる貫通孔である光透過孔とを有する、板状のアレイ保持体と、を備え、前記隔壁は、前記第一平坦面と平行で且つ前記第一平坦面から前記半導体発光素子の光の出射方向側に、前記レンズアレイと当接する第二平坦面を有し、少なくとも列方向に配置された前記隔壁相互の間に間隙を有し、前記半導体発光素子と前記レンズアレイとが接する空間が外部と接続される、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の投影装置は、前記光源装置と、画像光を生成する表示素子と、前記表示素子から出射された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源装置や前記表示素子を制御する投影装置制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な構成で、光源の高温化を低減しつつ、部品から揮発するガスによるレンズや発光素子の発光面の曇りを抑えた光源装置及び投影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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回路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励起光照射装置の斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る励起光照射装置の分解斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る励起光照射装置の正面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係るアレイ保持体の斜視図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る励起光照射装置の図６のＩ−Ｉ断面図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る励起光照射装置の図６のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係るアレイ保持体の斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る励起光照射装置の図６のＩＩ−ＩＩ断面に相当する断面図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係るアレイ保持体の斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る励起光照射装置の図６のＩＩ−ＩＩ断面に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態１］
以下、本発明を実施するための形態について述べる。図１は、本発明に係る投影装置とされるプロジェクタ１０の外観斜視図である。尚、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。
【００１５】
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、プロジェクタ筐体の前方の側板とされる正面パネル１２の側方に投影口を覆うレンズカバー１９を有すると共に、この正面パネル１２には複数の吸気孔１８や排気孔１７を設けている。さらに、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。
【００１６】
また、筐体の上面パネル１１にはキー／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。
【００１７】
さらに、筐体の背景には、背面パネルにＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ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。また、背面パネルには、複数の吸気孔が形成されている。尚、図示しない筐体の側板である右側パネル、及び、図１に示した側板である左側パネル１５には、各々複数の排気孔１７が形成されている。また、左側パネル１５の背面パネル近傍の隅部には、吸気孔１８も形成されている。
【００１８】
つぎに、プロジェクタ１０のプロジェクタ制御手段について、図２の機能回路ブロック図を用いて述べる。プロジェクタ（投影装置）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、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後、表示エンコーダ２４に出力される。
【００１９】
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に展開記憶された上でこのビデオ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。
【００２０】
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、光源装置６０から出射された光線束を、導光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の反射光で光学像を形成し、後述する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。尚、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。
【００２１】
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。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。
【００２２】
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や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。
【００２３】
筐体の上面パネル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。
【００２４】
尚、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を駆動して拡声報音させる。
【００２５】
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装置６０から出射されるように、光源装置６０の励起光照射装置、赤色光源装置の発光を個別に制御する。
【００２６】
さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置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ＯＦＦ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ＯＦＦにする等の制御も行う。
【００２７】
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、右側パネル１４の近傍に制御回路基板２４１を備えている。この制御回路基板２４１は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えている。また、プロジェクタ１０は、制御回路基板２４１の側方、つまり、プロジェクタ１０の筐体の略中央部分に光源装置６０を備えている。さらに、プロジェクタ１０は、光源装置６０と左側パネル１５との間に、光源側光学系１７０や投影側光学系２２０が配置されている。
【００２８】
光源装置６０は、赤色波長帯域光の光源とされる赤色光源装置１２０と、青色波長帯域光の光源であって、励起光源ともされる励起光照射装置７０と、緑色波長帯域光の光源とされる緑色光源装置９０と、を備える。緑色光源装置９０は、励起光照射装置７０と、蛍光板装置１００とにより構成される。そして、光源装置６０には、赤、緑、青の各色波長帯域光を導光し、出射する導光光学系１４０が配置されている。導光光学系１４０は、各色光源装置から出射される各色波長帯域光をライトトンネル１７５の入射口に集光する。
【００２９】
励起光照射装置７０は、プロジェクタ１０の筐体の左右方向における略中央部分であって背面パネル１３近傍に配置される。そして、励起光照射装置７０は、背面パネル１３と光軸が平行になるよう配置された複数の半導体発光素子である青色レーザダイオード７１から成る光源群、各青色レーザダイオード７１からの出射光の光軸を正面パネル１２方向に９０度変換する反射ミラー群７５、反射ミラー群７５で反射した各青色レーザダイオード７１からの出射光を集光する集光レンズ７８、及び、青色レーザダイオード７１と右側パネル１４との間に配置されたヒートシンク８１等を備える。
【００３０】
光源群は、複数の青色レーザダイオード７１がマトリクス状に配置されて成る。また、各青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの各出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換する複数のコリメータレンズを備えるレンズアレイ７３が夫々配置されている。また、反射ミラー群７５は、複数の反射ミラーが階段状に配置されてミラー基盤と一体化されて位置調整を行って生成され、青色レーザダイオード７１から出射される光線束を一方向に縮小して集光レンズ７８に出射する。
【００３１】
ヒートシンク８１と背面パネル１３との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１とヒートシンク８１とによって青色レーザダイオード７１が冷却される。さらに、反射ミラー群７５と背面パネル１３との間にも冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１によって反射ミラー群７５や集光レンズ７８が冷却される。
【００３２】
赤色光源装置１２０は、青色レーザダイオード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からの出射光を集光する集光レンズ群１２５と、を備える。この赤色光源１２１は、赤色波長帯域の光を発する半導体発光素子である赤色発光ダイオードである。そして、赤色光源装置１２０は、赤色光源装置１２０が出射する赤色波長帯域光の光軸が励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光及び蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光の光軸と交差するように配置されている。さらに、赤色光源装置１２０は、赤色光源１２１の右側パネル１４側に配置されるヒートシンク１３０を備える。そして、ヒートシンク１３０と正面パネル１２との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１及びヒートシンク１３０によって赤色光源１２１が冷却される。
【００３３】
緑色光源装置９０を構成する蛍光板装置１００は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光路上であって、正面パネル１２の近傍に配置される。蛍光板装置１００は、正面パネル１２と平行となるように、つまり、励起光照射装置７０からの出射光の光軸と直交するように配置された蛍光板１０１と、この蛍光板１０１を回転駆動するモータ１１０と、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光板１０１に集光するとともに蛍光板１０１から背面パネル１３方向に出射される光線束を集光する集光レンズ群１１１と、蛍光板１０１から正面パネル１２方向に出射される光線束を集光する集光レンズ１１５と、を備える。なお、モータ１１０の右側パネル１４側には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１によって蛍光板装置１００等が冷却される。
【００３４】
蛍光板１０１は、励起光照射装置７０から集光レンズ群１１１を介した出射光を励起光として受けて緑色波長帯域の蛍光光を出射する蛍光発光領域と、励起光照射装置７０からの出射光である励起光を透過又は拡散透過する領域と、が周方向に連続して設けられている。
【００３５】
蛍光板１０１の基材は銅やアルミニウム等から成る金属基材であって、この基材の励起光照射装置７０側の表面には、環状の溝を形成し、この溝の底部が銀蒸着等によってミラー加工されており、このミラー加工された表面に緑色蛍光体の層が敷設されている。さらに、励起光を透過又は拡散透過する領域のうち、透過する領域とされる場合には、基材の切抜き透光部に透光性を有する透明基材が嵌入される。拡散透過する領域とされる場合には、表面をサンドブラスト等で微細凹凸を形成した透明基材が嵌入される。
【００３６】
蛍光板１０１の蛍光体層は、励起光照射装置７０からの励起光としての青色波長帯域光が蛍光板１０１の緑色蛍光体層に照射されると、緑色蛍光体層における緑色蛍光体が励起され、緑色蛍光体から全方位に緑色波長帯域光を出射する。蛍光発光された光線束は、背面パネル１３側へ出射され、集光レンズ群１１１に入射する。一方、蛍光板１０１における入射光を透過又は拡散透過する領域に入射された励起光照射装置７０からの青色波長帯域光は、蛍光板１０１を透過又は拡散透過され、蛍光板１０１の背面側（換言すれば、正面パネル１２側）に配置された集光レンズ１１５に入射する。
【００３７】
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反射ミラー、ダイクロイックミラー等からなる。具体的には、導光光学系１４０には、励起光照射装置７０から出射され、拡散板４０１を拡散透過される青色波長帯域光及び蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光とが交差する位置に、青色及び赤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波長帯域光の光軸を左側パネル１５方向に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。
【００３８】
また、蛍光板１０１を透過又は拡散透過した青色波長帯域光の光軸上、つまり、集光レンズ１１５と正面パネル１２との間には、青色波長帯域光を反射してこの青色光の光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する第一反射ミラー１４３が配置されている。第一反射ミラー１４３における左側パネル１５側には、集光レンズ１４６が配置され、さらにこの集光レンズ１４６の左側パネル１５側には、第二反射ミラー１４５が配置されている。第二反射ミラー１４５の背面パネル１３側には、集光レンズ１４７が配置されている。第二反射ミラー１４５は、第一反射ミラー１４３により反射され、集光レンズ１４６を介して入射される青色波長帯域光の光軸を背面パネル１３側に９０度変換する。
【００３９】
また、第一ダイクロイックミラー１４１の左側パネル１５側には、集光レンズ１４９が配置されている。さらに、集光レンズ１４９の左側パネル１５側であって、集光レンズ１４７の背面パネル１３側には、第二ダイクロイックミラー１４８が配置されている。第二ダイクロイックミラー１４８は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して背面パネル１３側に９０度光軸を変換し、青色波長帯域光を透過させる。
【００４０】
第一ダイクロイックミラー１４１を透過した赤色波長帯域光の光軸と、この赤色波長帯域光の光軸と一致するように第一ダイクロイックミラー１４１により反射された緑色波長帯域光の光軸は、集光レンズ１４９に入射する。そして、集光レンズ１４９を透過した赤色及び緑色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８により反射され、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光される。一方、集光レンズ１４７を透過した青色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８を透過して、集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光される。
【００４１】
光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３、ライトトンネル１７５、集光レンズ１７８、光軸変換ミラー１８１、集光レンズ１８３、照射ミラー１８５、コンデンサレンズ１９５により構成されている。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５１から出射された画像光を投影側光学系２２０に向けて出射するので、投影側光学系２２０の一部ともされている。
【００４２】
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。よって、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、集光レンズ１７３により集光され、ライトトンネル１７５に入射される。ライトトンネル１７５に入射された光線束は、ライトトンネル１７５により均一な強度分布の光線束とされる。
【００４３】
ライトトンネル１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１８１が配置されている。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左側パネル１５側に光軸を変換される。
【００４４】
光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、ＤＭＤとされる表示素子５１は、背面パネル１３側にヒートシンク１９０が設けられ、このヒートシンク１９０により表示素子５１は冷却される。
【００４５】
光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影側光学系１６０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影側光学系１６０は、コンデンサレンズ１９５、可動レンズ群２３５、固定レンズ群２２５により構成されている。可動レンズ群２３５は、レンズモータにより移動可能に形成される。そして、可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。よって、可動レンズ群２３５を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。
【００４６】
このようにプロジェクタ１０を構成することで、蛍光板１０１を回転させるとともに励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系１４０を介して集光レンズ１７３及びライトトンネル１７５に順次入射され、さらに光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射されるため、プロジェクタ１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、励起光照射装置７０は青色波長帯域光の光源として使用しているが、青色波長帯域光の光源として別途他の光源を備えるようにしてもよい。
【００４８】
つぎに、プロジェクタ１０の光源装置である励起光照射装置７０について説明する。図４は、励起光照射装置７０の斜視図である。図５は、励起光照射装置７０の分解斜視図である。図６は、励起光照射装置７０の正面図である。
【００４９】
まず、励起光照射装置７０の概略を説明する。励起光照射装置７０は、レンズアレイ７３、アレイ保持体７９１、光源保持体８０、ヒートシンク８１、押え板８９、レンズ位置固定ネジ８２や第一レンズ固定ネジ８７等のネジを有する。
【００５０】
つぎに、励起光照射装置７０の各構成要素について詳説する。励起光照射装置７０は、図４、図５に示すように、略直方体のアレイ保持体７９１と光源保持体８０とを有し、アレイ保持体７９１と光源保持体８０との間で青色レーザダイオード７１が保持される構造を有する。
【００５１】
光源保持体８０について説明する。光源保持体８０は、板状本体部８０ａと突出部８０ｂとを有し、縦断面形状がＬ字形状に形成されている。板状本体部８０ａには、複数の青色レーザダイオード７１がマトリクス状に配列されている。本実施形態では、青色レーザダイオード７１は、３行８列で配置され、合計２４個設けられている。光源保持体８０の後方には、光源保持体８０の熱を放熱するヒートシンク８１がヒートシンク固定ネジ８３により取り付けられている。励起光照射装置７０の底面側には、青色レーザダイオード７１と電気的に接続されるフレキシブル基盤（不図示）が設けられている。
【００５２】
つぎに、アレイ保持体７９１について説明する。レンズアレイ７３と光源保持体８０との間には、レンズアレイ７３を保持するアレイ保持体７９１が設けられている。アレイ保持体７９１は、高い放熱性を備える金属材料からなり、略短形板状に形成される。アレイ保持体７９１は、青色レーザダイオード７１の光の出射方向である前方側の面に、レンズアレイ７３が取り付けられる。アレイ保持体７９１に伝わった青色レーザダイオード７１が発する熱は、アレイ保持体７９１の側面等の表面から空気中に発散されると共に、光源保持体８０を介してヒートシンク８１により冷却される。また、アレイ保持体７９１には、複数の青色レーザダイオード７１から出射光の各光路に対応した位置に、各々光透過孔７９ａがマトリクス状に形成されている。
【００５３】
つぎに、レンズアレイ７３について説明する。光源保持体８０の前方側には、複数の青色レーザダイオード７１から出射される光を平行光とする光学素子としてのコリメータレンズを各青色レーザダイオード７１に対応させて配置したレンズアレイ７３が設けられている。レンズアレイ７３は、板状ベース部７３ａと、凸形状とされた複数のレンズ部７３ｅとを有する。レンズ部７３ｅは、複数の青色レーザダイオード７１のそれぞれに対応した位置の前方側の平坦面７３ｃに形成されている。また、後方側に、アレイ保持体７９１に対向すると共にアレイ保持体７９１に当接する平坦面７３ｄが形成されている。レンズアレイ７３の形成材料としては、透明性を有する材料、例えば白板ガラス、石英ガラス等の光学ガラスや、アクリル系、ポリエステル系、スチレン系、エポキシ系、ポリカーボネート系、スチレン系、塩化ビニル系等の樹脂等を採用することができる。本実施形態に係るレンズアレイ７３は、その形成材料をモールド樹脂材料として、モールド成型されている。
【００５４】
複数のレンズ部７３ｅは、板状ベース部７３ａの前方側の平坦面７３ｃにおいて、板状ベース部７３ａの周縁部から所定寸法だけ内側の領域内で、青色レーザダイオード７１である光源用素子の位置に合わせて、所定間隔でマトリクス状に配列されている。本実施形態では、３行８列の計２４個のレンズ部７３ｅが形成されている。
【００５５】
また、レンズアレイ７３は、板状ベース部７３ａのレンズ部７３ｅが配置される領域と異なる位置にネジ用孔を有する。具体的には、レンズアレイ７３には、３行８列のマトリクス状に配置されたレンズ部７３ｅの内、４つのレンズ部７３ｅに囲われる領域が複数形成される。例えば、これらの領域は、板状ベース部７３ａ上に、２行７列のマトリクス状に形成され、１４か所の領域の内の一部の領域にネジ用孔を有する。このネジ用孔としては、ヒートシンク固定ネジが挿入される複数の第二ヒートシンク固定ネジ用孔７３ｊと、レンズ位置固定ネジ８２が挿入される複数のレンズ位置固定ネジ用孔７３ｐと、第一レンズ固定ネジ８７が挿入される第一レンズ固定ネジ用孔７３ｎとが形成される。
【００５６】
つぎに、押え板８９について説明する。アレイ保持体７９１及びレンズアレイ７３の前方側には、アレイ保持体７９１、レンズアレイ７３、押え板８９の順となるように、レンズアレイ７３をアレイ保持体７９１側に押圧する略短形板状の押え板８９が配置されている。押え板８９は、板状本体部８９ｆに、レンズアレイ７３の各レンズ部７３ｅに対応する位置に複数の大径の光照射用の孔部であるレンズ孔８９ａが形成されている。また、押え板８９は、第二レンズ固定ネジ８４が挿入される複数の小径の第二レンズ固定ネジ用孔８９ｈと、第一レンズ固定ネジ８７が挿入される複数の大径の第一レンズ固定ネジ用孔８９ｎと、を有する。本実施形態では、押え板８９の外周縁の、４隅及び長辺部分に、計６個の第二レンズ固定ネジ用孔８９ｈを有する。また、押え板８９は、４つのレンズ孔８９ａに囲われる領域の略中央に、計２個の第一レンズ固定ネジ用孔８９ｎを有する。
【００５７】
つぎに、励起光照射装置７０を構成する各部材の締結方法について説明する。励起光照射装置７０は、前方から後方にかけて、押え板８９、レンズアレイ７３、アレイ保持体７９１、光源保持体８０、及びヒートシンク８１が順に配置されており、それらが複数の固定ネジにより締結された構造となっている。
【００５８】
具体的に、ヒートシンク固定ネジ８３は、光源保持体８０の第一ヒートシンク固定ネジ用孔８０ｐと、ヒートシンク８１の図示しない第一ヒートシンク固定ネジ用ネジ孔とに挿入されて、光源保持体８０とヒートシンク８１とが締結される。また、押え板８９の第二ヒートシンク固定ネジ用孔８９ｊと、レンズアレイ７３の第二ヒートシンク固定ネジ用孔７３ｊと、アレイ保持体７９１の第二ヒートシンク固定ネジ用孔７９ｊとを介し、光源保持体８０の第二ヒートシンク固定ネジ用孔８０ｊと、ヒートシンク８１の図示しない第二ヒートシンク固定ネジ用孔とに、第二ヒートシンク固定ネジが挿入されて、光源保持体８０とヒートシンク８１とが締結される。
【００５９】
また、アレイ保持体７９１の第三ヒートシンク固定ネジ用孔７９ｉと、光源保持体８０の第三ヒートシンク固定ネジ用孔８０ｉと、ヒートシンク８１の図示しない第三ヒートシンク固定ネジ用ネジ孔とに、第三ヒートシンク固定ネジが挿入されて、アレイ保持体７９と光源保持体８０とヒートシンク８１とが締結される。
【００６０】
また、押え板８９の切欠き８９ｇを介して、アレイ保持体７９１の第一ホルダ固定ネジ用孔７９ｋと、光源保持体８０の第一ホルダ固定ネジ用ネジ孔８０ｋとに、図示しないホルダ固定ネジが挿入されて、アレイ保持体７９と光源保持体８０とが締結される。また、アレイ保持体７９１の第二ホルダ固定ネジ用孔７９ｍと、光源保持体８０の第二ホルダ固定ネジ用ネジ孔８０ｍとに、図示しないホルダ固定ネジが挿入されて、アレイ保持体７９と光源保持体８０とが締結される。
【００６１】
第一レンズ固定ネジ８７は、押え板８９の第一レンズ固定ネジ用孔８９ｎと、レンズアレイ７３の第一レンズ固定ネジ用孔７３ｎと、アレイ保持体７９の第一レンズ固定ネジ用孔７９ｎと、光源保持体８０の第一レンズ固定ネジ用ネジ孔８０ｎとに挿入されて、押え板８９とレンズアレイ７３とアレイ保持体７９と光源保持体８０とを締結する。
【００６２】
レンズ位置固定ネジ８２は、押え板８９のレンズ位置固定ネジ用孔８９ｐと、レンズアレイ７３のレンズ位置固定ネジ用孔７３ｐと、アレイ保持体７９のレンズ位置固定ネジ用ネジ孔７９ｐとに挿入される。
【００６３】
また、アレイ保持体７９１の第三ホルダ固定ネジ用孔７９ｒと、光源保持体８０の第三ホルダ固定ネジ用孔８０ｒと、ヒートシンク８１の図示しないホルダ固定ネジ用ネジ孔とに、ホルダ固定ネジが挿入されて、アレイ保持体７９１と光源保持体８０とヒートシンク８１とが締結される。
【００６４】
また、アレイ保持体７９１の第四ホルダ固定ネジ用孔７９ｓと、光源保持体８０の第四ホルダ固定ネジ用ネジ孔８０ｓとに、ホルダ固定ネジが挿入されて、アレイ保持体７９と光源保持体８０とが締結される。
【００６５】
第二レンズ固定ネジ８４は、押え板８９の第二レンズ固定ネジ用孔８９ｈと、アレイ保持体７９１の第二レンズ固定ネジ用ネジ孔７９ｈとに挿入されて、レンズアレイ７３を押圧しながら押え板８９とレンズアレイ７３とアレイ保持体７９１とを締結する。
【００６６】
図７は、アレイ保持体７９１の斜視図である。アレイ保持体７９１は、全体が略短形板状に形成されており、第一平坦面７９０ａ上に、青色レーザダイオード７１からの出射光を透過させる貫通孔である複数の光透過孔７９ａと、前述したヒートシンク８１と光源保持体８０とアレイ保持体７９とレンズアレイ７３と押え板８９とを締結させるための複数のネジ用孔及びネジ用ネジ孔とを有する。
【００６７】
アレイ保持体７９１は、第一平坦面７９０ａ上に、複数の第一アレイ担持部７９０ｂを有する。本実施形態では、第一平坦面７９０ａ上に、光透過孔７９ａが３行８列のマトリクス状に配置されている。つまり、光透過孔７９ａは、列方向の数より行方向の数が少数として配置される。これにより、４つの光透過孔７９ａに囲われる領域が、２行７列のマトリクス状に、複数形成される。第一アレイ担持部７９０ｂは、その２行７列のマトリクス状に形成された複数の領域の各々の略中央に、円柱状に形成され立設している。各第一アレイ担持部７９０ｂは、レンズアレイ７３を載置する際に、レンズアレイ７３の平坦面７３ｄと当接する第二平坦面７９０ｆを有する。この第二平坦面７９０ｆは、第一平坦面７９０ａと平行で且つ第二平坦面７９０ｆから青色レーザダイオード７１の光の出射方向側に設けられる。また、各第一アレイ担持部７９０ｂの第二平坦面７９０ｆ上の略中央には、前述したネジ用孔７９ｊ，７９ｍ，７９ｎ，７９ｒ，７９ｓ、ネジ用ネジ孔７９ｐのいずれかが設けられている。ネジ用孔として、例えば、第三ホルダ固定ネジ用孔７９ｒのように、ネジの頭部を収容できるホルダ固定ネジ用凹部７９ｖを設けてもよいし、第二ヒートシンク固定ネジ用孔７９ｊのように、後方に配置される光源保持体８０を直接締結するためにネジの頭部より大径の貫通孔としてもよい。ヒートシンク８１、光源保持体８０、アレイ保持体７９、レンズアレイ７３、押え板８９等の組み付け方法により、これらの孔部の形状を適宜の形状としたり、孔部を設けていない構成としてもよい。
【００６８】
また、アレイ保持体７９１は、第一平坦面７９０ａ上に第一アレイ担持部７９０ｂと接続された、複数の第一隔壁７９０ｃ、第二隔壁７９０ｄ、第三隔壁７９０ｅを、直線状に配置するように有する。第二隔壁７９０ｄは２つの第一アレイ担持部７９０ｂ同士をアレイ保持体７９１の短辺方向（行方向）に接続するように設けられ、第一隔壁７９０ｃ及び第三隔壁７９０ｅは、各第一アレイ担持部７９０ｂからアレイ保持体７９１の短辺方向（行方向）の端縁に向かって設けられている。これにより、複数の光透過孔７９ａは、列ごとに区切られる。また、第一隔壁７９０ｃ、第二隔壁７９０ｄ、第三隔壁７９０ｅは、レンズアレイ７３の平坦面７３ｄと当接する第二平坦面７９０ｆを有して第一アレイ担持部７９０ｂと同一高さとされる。
【００６９】
アレイ保持体７９１は、その外周縁でレンズアレイ７３が載置される側に、押え板８９を載置するための複数の第二アレイ担持部７９ｂを備える。各第二アレイ担持部７９ｂは、レンズアレイ７３の平坦面７３ｄと当接する第二平坦面７９０ｆを有する。また、各第二アレイ担持部７９ｂは、押え板８９のアレイ保持体７９１側の面と当接する第三平坦面７９０ｇを有する。第二レンズ固定ネジ用ネジ孔７９ｈ等を介して押え板８９とアレイ保持体７９１とが締結されると、これらの間に載置されたレンズアレイ７３が挟持される。
【００７０】
アレイ保持体７９１は、その周縁部に、第一平坦面７９０ａと複数の第二アレイ担持部７９ｂとにより形成されるアレイ保持体切欠き部７９０ｈを有する。これにより、レンズアレイ７３が載置される際、レンズアレイ７３と、第一アレイ担持部７９０ｂ及び隔壁７９０ｃ〜ｅと、第一平坦面７９０ａとにより、アレイ保持体７９１の短辺方向に形成される間隙は、アレイ保持体切欠き部７９０ｈを介してアレイ保持体７９１の外部に接続される。本実施形態では、合計１２個のアレイ保持体切欠き部７９０ｈが設けられている。
【００７１】
また、アレイ保持体７９１は、一部の第二アレイ担持部７９ｂに位置決めピン７９ｔを有する。位置決めピン９７ｔは押え板８９の位置決めピン用孔８９ｔに挿入され、押え板８９をアレイ保持体７９１と締結させる際に、第三平坦面７９０ｇ上における当接位置を決めるガイドとして機能する。
【００７２】
図８は、図６の励起光照射装置７０のＩ−Ｉ断面図である。励起光照射装置７０は、所定の波長帯域の光を照射する複数の青色レーザダイオード７１、複数の青色レーザダイオード７１から出射される各光を平行光として集光させる複数のコリメータレンズ部７３ｅを有するレンズアレイ７３、レンズアレイ７３を配置させるとともに青色レーザダイオード７１を埋設するように格納させるアレイ保持体７９１、レンズアレイ７３をアレイ保持体７９１に挟持させて固定させる押え板８９、アレイ保持体７９１後方に配置されて青色レーザダイオード７１の冷却用のヒートシンク８１と接続される光源保持体８０を備える。
【００７３】
青色レーザダイオード７１は、フランジ部７１ａと、このフランジ部７１ａから突出するシリンダ部７１ｂと、フランジ部７１ａからシリンダ部７１ｂが突出する方向に向けて光を出射する発光面７１ｃとを有する。
【００７４】
アレイ保持体７９１は、アルミニウム等の放熱部材により形成される。また、アレイ保持体７９１は、青色レーザダイオード７１のシリンダ部７１ｂを収納するための、シリンダ部７１ｂよりも大径であって、青色レーザダイオード７１のフランジ部７１ａよりも小径の光透過孔７９ａを有する。光源保持体８０は、青色レーザダイオード７１のフランジ部７１ａを収納するための凹部であるフランジ用凹部８０ｃを有する。即ち、光源保持体８０は、光源保持体前面８０ｌに、青色レーザダイオード７１のフランジ部７１ａが収容されるフランジ用凹部８０ｃが形成される。そして、アレイ保持体７９１には、フランジ用凹部８０ｃと略同軸に且つ連続的に青色レーザダイオード７１のシリンダ部７１ｂが挿入される光透過孔７９ａが形成されている。
【００７５】
青色レーザダイオード７１の出射光の光軸に対する垂直方向の位置出しについては、例えば、青色レーザダイオード７１のシリンダ部７１ｂの外周にあるシリンダ側面７１ｉがアレイ保持体７９１の光透過孔７９ａに設けられた側壁７９ｅと接するように配置することで行う。なお、青色レーザダイオード７１は、シリンダ部７１ｂが、光源保持体８０上でアレイ保持体７９１側である光源保持体前面８０ｌに設けられたフランジ用凹部８０ｃに収容され、アレイ保持体７９と光源保持体８０とに挟持されることにより、固定される。
【００７６】
なお、例えば、光透過孔７９ａに挿入して青色レーザダイオード７１を配置させる場合、シリンダ側面７１ｉ及び／又はフランジ部７１ａの前面に、熱伝導性接着剤等の接着剤を充填させて青色レーザダイオード７１を光透過孔７９ａに固定させることとしてもよい。
【００７７】
レンズアレイ７３は、板状で略長方形の形状をしており、透光性を有するガラス材料（硝材）等からなり、複数の青色レーザダイオード７１の夫々に対応して配列され、各光を平行光として集光させる複数のコリメータレンズであるレンズ部７３ｅと、板状ベース部７３ａとが、一体的に形成されている。
【００７８】
そして、レンズアレイ７３は、板状ベース部７３ａ周縁でアレイ保持体７９１の第一アレイ担持部７９０ｂや第二アレイ担持部７９ｂの第二平坦面７９０ｆにより位置決めされて光軸方向の取り付け位置を規制させて固定される。
【００７９】
また、レンズアレイ７３後方に位置するアレイ保持体７９１にある、光透過孔７９ａ内部の側壁は、ライトガイド側壁として利用することもできる。例えば、側壁７９ｅを鏡面処理とすることにより、相互に光があたって確実に光を孔から前方に出射させることができる。
【００８０】
図９は、図６の励起光照射装置７０のＩＩ−ＩＩ断面図である。なお、各固定ネジ及びヒートシンク８１は図示から除いている。図７を用いて前述したとおり、第二隔壁７９０ｄは２つの第一アレイ担持部７９０ｂ同士をアレイ保持体７９１の短辺方向（行方向）に接続するように設けられている（図８参照）。このため、図９で示す、レンズアレイ７３と、２つの第二隔壁７９０ｄと、第一平坦面７９０ａと発光面７１ｃとに囲われる間隙が形成される。したがって、レンズアレイ７３及び青色レーザダイオード７１の発光面７１ｃが接する空間７９０ｐは、アレイ保持体７９１の短辺方向に形成されているためアレイ保持体切欠き部７９０ｈを介して励起光照射装置７０の外部の空間と接続される。本実施形態では、短辺方向に計８個の空間７９０ｐが形成される。各空間７９０ｐは、いずれかのアレイ保持体切欠き部７９０ｈを介して励起光照射装置７０の外部と接続される。
【００８１】
このように、本実施形態では、レンズアレイ７３を固定するために第一アレイ担持部７９０ｂ及び第二アレイ担持部７９ｂを有する。レンズアレイ７３は、第一アレイ担持部７９０ｂ及び第二アレイ担持部７９ｂの第二平坦面により、アレイ保持体７９１の第一平坦面７９０ａから所定の距離を置いて固定される。したがって、光透過孔７９ａはレンズアレイ７３が載置されることにより密閉されることはなく、励起光照射装置７０の外部と接続される空間７９０ｐが形成されることになる。これにより、青色レーザダイオード７１が発する熱や、アレイ保持体７９１等の部品から揮発する切削油等を、空間７９０ｐを介して外部に放出させることができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、第一隔壁７９０ｃ、第二隔壁７９０ｄ、第三隔壁７９０ｅはアレイ保持体７９の短辺方向に設けたが、これに限らず、複数の第一アレイ担持部７９０ｂを長辺方向に接続するようにしてもよい。また、これに限らず、隔壁は、任意個数の第一アレイ担持部７９０ｂを任意の方向に接続するように設けるようにしてもよい。
【００８３】
以上のように、従来アレイ保持体７９１とレンズアレイとに囲われる空間は密閉状態であったが、第一アレイ担持部７９０ｂと隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅを本実施形態のように配置したことにより励起光照射装置７０の外部と接続されて、アレイ保持体７９１とレンズアレイ７３とによって囲われる空間が一方向（上下方向）に空気の流れができるように形成している。そのため、レンズアレイ７３と青色レーザダイオード７１との間を空気が流れるように解放することができる。さらに、第一隔壁７９０ｃ、第二隔壁７９０ｄ、第三隔壁７９０ｅを設けたことにより、空気を上下方向に流すことができる。
【００８４】
また、隔壁７９０ｃ〜ｅは、レンズアレイ７３と当接する第二平坦面７９０ｆを形成する。これにより、レンズアレイ７３と、隔壁７９０ｃ〜ｅと、第一平坦面７９０ａ及び／又は青色レーザダイオード７１とに囲われる空間７９０ｐは、行方向に形成されるとともにレンズアレイ７３を担持することができる。
【００８５】
なお、本実施形態では、第一アレイ担持部７９０ｂと、隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅと、を配置したが、これに限らない。第一アレイ担持部７９０ｂは、列方向において同一方向に突出する半円弧状でも良い。この場合、複数の上下方向の隔壁に対してすべて同一側（片側）を半円弧状とすることで、流路を同一幅とすることができる。これにより効率良く空気を上下方向（行方向）に流すことができる。更には、第一アレイ担持部７９０ｂを設けずに、隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅのみとしても良い。すなわち、第一平坦面７９０ａ上に、列方向に複数配置されて行方向に延びる隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅを配置して、この列方向に配置された隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅ相互の間に間隙を設けることができる。この場合も、上下方向の隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅと隣り合う上下方向の隔壁７９０ｃ，７９０ｄ，７９０ｅとの間の流路を同一幅とすることができ、効率良く空気を上下方向に流すことができる。
【００８６】
いずれの場合においても、隣り合う第一アレイ担持部７９０ｂ間の狭さく部分をなくすことができるので、効率良く空気を上下方向に流すことができる。
【００８７】
［実施形態２］
つぎに、本発明の実施形態２について説明する。本実施形態では、実施形態１のアレイ保持体７９１の代わりにアレイ保持体７９２を用いる。励起光照射装置７０のその他の構成部品は、実施形態１と同様である。また、本実施形態のアレイ保持体７９２において、アレイ保持体７９１と同様の構成については、同一の符号を用いてその説明を省略する。
【００８８】
図１０は、実施形態２とするアレイ保持体７９２の斜視図である。アレイ保持体７９２は、全体が略短形状に形成されており、前述したヒートシンク８１と光源保持体８０とアレイ保持体７９とレンズアレイ７３と押え板８９とを締結させるための複数のネジ用孔及びネジ用ネジ孔と、第一平坦面７９０ａ上に青色レーザダイオード７１からの出射光を透過させる複数の光透過孔７９ａとを有する。
【００８９】
本実施形態のアレイ保持体７９２は、実施形態１におけるアレイ保持体７９１の第一隔壁７９０ｃ、第二隔壁７９０ｄ、第三隔壁７９０ｅを設けずに、複数の第一アレイ担持部７９０ｂを備える。第一アレイ担持部７９０ｂは、４つのレンズ孔８９ａに囲われる領域の略中央に立設して形成される。本実施形態では、第一アレイ担持部７９０ｂは、２行７列のマトリクス状に１４個設けられ、所要の第一アレイ担持部７９０ｂにはネジ用孔又はネジ孔が設けられている。また、アレイ保持体７９２は、その外周部にアレイ保持体切欠き部７９０ｈを有する。本実施形態では、合計８個のアレイ保持体切欠き部７９０ｈが設けられている。
【００９０】
図１１は、実施形態２とするアレイ保持体７９２を用いた場合における、図６の励起光照射装置７０のＩＩ−ＩＩ断面図である。アレイ保持体７９２のアレイ担持部７９０ｂによりレンズアレイ７３の位置が固定され、レンズアレイ７３とアレイ保持体７９２との間に間隙が設けられる。このためレンズアレイ７３及び発光面７１ｃが接する空間７９０ｐは、隔壁によって区切られていないため、アレイ保持体７９２上に設けられたいずれかのアレイ保持体切欠き部７９０ｈを介して、励起光照射装置７０の外部と接続される。
【００９１】
このように、本実施形態では、隔壁を設けずに、第一アレイ担持部７９０ｂ及び第二アレイ担持部７９ｂによりレンズアレイ７３の位置を固定している。そのため、空間７９０ｐ及びいずれかのアレイ保持体切欠き部７９０ｈを介して、青色レーザダイオード７１が発する熱や、アレイ保持体７９２等の部品から揮発する切削油等を、外部に放出させることができる。
【００９２】
［実施形態３］
つぎに、本発明の実施形態３について説明する。本実施形態では、実施形態１のアレイ保持体７９１又は実施形態２のアレイ保持体７９２の代わりにアレイ保持体７９３を用いる。励起光照射装置７０のその他の構成部品は、実施形態１又は実施形態２と同様である。また、本実施形態のアレイ保持体７９３において、アレイ保持体７９１又はアレイ保持体７９２と同様の構成については、同一の符号を用いてその説明を省略する。
【００９３】
図１２は、実施形態３とするアレイ保持体７９２の斜視図である。アレイ保持体７９３は、全体が略短形状に形成されており、前述したヒートシンク８１と光源保持体８０とアレイ保持体７９とレンズアレイ７３と押え板８９とを締結させるための複数のネジ用孔及びネジ用ネジ孔と、青色レーザダイオード７１からの出射光を透過させる複数の光透過孔７９ａとを有する。
【００９４】
本実施形態のアレイ保持体７９３は、実施形態１におけるアレイ担持部７９０ｂ部や、アレイ保持体７９１の隔壁７９０ｃ〜ｅを設けずに、レンズアレイ７３の位置を固定するための第三アレイ担持部７９０ｑを備える。第三アレイ担持部７９０ｑは、レンズアレイ７３の大きさに一致するように第一平坦面７９０ａ上に設けられる。アレイ保持体７９３は、レンズアレイ７３が第一平坦面７９０ａから所定の距離をおいて固定されるようレンズアレイ７３の平坦面と当接する第二平坦面７９０ｆを有する。複数の光透過孔７９ａは、第二平坦面７９０ｆ上に設けられる。また、第三アレイ担持部７９０ｑは、複数の凹状の溝部７９０ｒ〜ｙを有する。本実施形態では、溝部７９０ｒ〜ｙは、複数の光透過孔７９ａの縁をアレイ保持体７９３の短辺方向（行方向）に接続するように形成される。また、溝部７９０ｒ〜ｙは、第一平坦面７９０ａと同一平面とする底部を有する。各光透過孔７９ａには、その縁に２つの溝端部７９ｚを有し他の光透過孔７９ａと溝部によって接続される。また、溝部７９０ｒ〜ｔ，７９０ｗ〜ｙはいずれかのアレイ保持体切欠き部７９０ｈを介し、アレイ保持体７９３の外部の空間と接続される。
【００９５】
図１３は、実施形態３とするアレイ保持体７９３を用いた場合における、図６の励起光照射装置７０のＩＩ−ＩＩ断面図である。本実施形態では、レンズアレイ７３と光透過孔７９ａの側壁７９ｅと青色レーザダイオード７１の発光面７１ｃとに囲われる間隙が形成される。レンズアレイ７３及び発光面７１ｃが接する空間７９０ｐは、例えば、溝部７９０ｖを介して励起光照射装置７０の外部と接続される。他の行においても、夫々設けられた溝部により、レンズアレイ７３及び発光面７１ｃが接する空間７９０ｐが励起光照射装置７０の外部と接続される。
【００９６】
このように、本実施形態では、第一アレイ担持部７９０ｂや隔壁７９０ｃ〜ｄの代わりに、第三アレイ担持部７９０ｑを設けるようにしたため、レンズアレイ７３の平坦面７３ｄと第三アレイ担持部７９０ｑの第二平坦面７９０ｆの当接面を多くとることができる。したがって、締結後のレンズアレイ７３は、外部圧力による歪みが生じにくい。また、アレイ保持体７９３を切削により成形する場合は、作成時間を減らすことができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、溝部７９０ｒ〜ｙは、光透過孔７９ａを行方向に接続するように設けたが、これに限らず、光透過孔７９ａを列方向に接続するように設けてもよい。また、これら以外の適宜の溝部を設けて、各光透過孔７９ａとレンズアレイ７３により形成される空間が励起光照射装置７０の外部と接続するようにしてもよい。
【００９８】
以上、説明したように、本発明の実施形態によれば、アレイ保持体７９１，７９２，７９３は、レンズアレイ７３の位置を固定するアレイ担持部を有し、アレイ保持体７９とレンズアレイ７３との間に励起光照射装置７０の外部と接続される空間を形成する。したがって、アレイ保持体からガスが発生してもレンズアレイ７３や青色レーザダイオード７１の発光面の曇りを抑えることができる。また、レンズアレイ７３とアレイ保持体との密着性を高くしてレンズアレイに対して高い放熱性を有する。
【００９９】
また、青色レーザダイオード７１を、列方向より行方向に少数配置するようにした。これにより、アレイ保持体７９１，７９２，７９３の一方向の辺の長さが短くなるため、空間７９０ｐが、励起光照射装置７０の外部の空間と接続されるまでの距離を短くすることができる。
【０１００】
また、第一アレイ担持部７９０ｂは、ネジ用孔又はネジ孔を備えるようにした。これにより、第一アレイ担持部７９０ｂは、空間７９０ｐを形成しつつ、レンズアレイ７３、アレイ保持体７９１，７９２，７９３等を締結固定することができる。
【０１０１】
また、アレイ保持体７９１，７９２，７９３の周縁には第二アレイ担持部７９ｂを備え、押え板８９によりレンズアレイ７３を挟持するようにした。これにより、レンズアレイ７３と押えつける部材との接触面積を広くして応力を低減させることができる。
【０１０２】
また、青色レーザダイオード７１をフランジ部７１ａにより挟持するようにした。これにより、青色レーザダイオード７１を安定させて固定することができ、発光面７１ｃ付近への負荷を低減させることができる。
【０１０３】
また、光源装置６０と、表示素子５１と、投影側光学系２２０と、投影装置制御手段とを備えるようにした。これにより、簡単な構成で、光源の冷却効果を高くすると共に部品から揮発するガスによるレンズや発光素子の発光面の曇りを抑えた投影装置を提供することができる。
【０１０４】
以上説明した実施形態は、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、発明の趣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。これらの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とに含まれる。
【０１０５】
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］  複数行及び複数列のマトリクス状に配置された複数の半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から出射される光を各々集光するレンズアレイと、
第一平坦面上に列方向に複数配置されて行方向に延びる隔壁と、前記半導体発光素子の出射光を透過させる貫通孔である光透過孔とを有する、板状のアレイ保持体と、
を備え、
前記隔壁は、
前記第一平坦面と平行で且つ前記第一平坦面から前記半導体発光素子の光の出射方向側に、前記レンズアレイと当接する第二平坦面を有し、
少なくとも列方向に配置された前記隔壁相互の間に間隙を有し、前記半導体発光素子と前記レンズアレイとが接する空間が外部と接続される、
ことを特徴とする光源装置。
［２］  前記アレイ保持体は、前記第一平坦面上に前記レンズアレイを担持する第一アレイ担持部を有し、
前記第一アレイ担持部は、一の前記光透過孔と他の前記光透過孔との間の領域に、前記第一平坦面から立設して形成されることを特徴とする上記［１］に記載の光源装置。
［３］  前記第一アレイ担持部は、行方向に延びる前記隔壁の中間に環状又は半円弧状として形成されることを特徴とする上記［２］に記載の光源装置。
［４］  複数の前記半導体発光素子は、複数行及び複数列のマトリクス状に配置され、
前記第一アレイ担持部は、前記レンズアレイの大きさに一致するように設けられ、複数の前記光透過孔と、複数の前記光透過孔を行方向に接続する溝部とを有し、
前記溝部は、前記第一平坦面と同一平面とする底部を有する、
ことを特徴とする上記［２］に記載の光源装置。
［５］  複数の前記半導体発光素子が、列方向の数より行方向の数が少数として配置されていることを特徴とする上記［１］乃至上記［４］の何れかに記載の光源装置。
［６］  前記第一アレイ担持部は、前記アレイ保持体と前記レンズアレイとを締結固定する螺子を挿通させるための螺子用孔、又は、前記アレイ保持体を締結固定させるための螺子を螺入させる螺子孔を備えることを特徴とする上記［２］乃至上記［５］の何れかに記載の光源装置。
［７］  前記アレイ保持体は、前記第一平坦面上で前記レンズアレイの載置される領域の外周縁に、前記第二平坦面よりも光の出射方向側に設けられた第三平坦面を有する第二アレイ担持部を有し、
前記第三平坦面に当接して、前記第二平坦面とにより前記レンズアレイを挟持する押え板を備える、
ことを特徴とする上記［１］乃至上記［６］の何れかに記載の光源装置。
［８］  前記半導体発光素子は、光の出射する発光面の後方側の外周部に、外方に突出するフランジ部を有し、
前記フランジ部を前記アレイ保持体とにより挟持して前記半導体発光素子を固定する光源保持体を備える、
ことを特徴とする上記［１］乃至上記［７］の何れかに記載の光源装置。
［９］  上記［１］乃至上記［８］の何れかに記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源装置や前記表示素子を制御する投影装置制御手段と、
を備えることを特徴とする投影装置。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  プロジェクタ                            １１  上面パネル
１２  正面パネル                              １３  背面パネル
１４  右側パネル                              １５  左側パネル
１７  排気孔                                  １８  吸気孔
１９  レンズカバー
２０  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  光源装置
７０  励起光照射装置                          ７１  青色レーザダイオード
７１ａ  フランジ部                            ７１ｂ  シリンダ部
７１ｃ  発光面                                ７１ｉ  フランジ側面
７３  レンズアレイ
７３ａ  板状ベース部                          ７３ｃ  平坦面
７３ｄ  平坦面                                ７３ｅ  レンズ部
７３ｊ  第二ヒートシンク固定ネジ用孔          ７３ｎ  第一レンズ固定ネジ用孔
７３ｐ  レンズ位置固定ネジ用孔                ７５  反射ミラー群
７８  集光レンズ
７９  アレイ保持体                            ７９ａ  光透過孔
７９ｂ  第二アレイ担持部                      ７９ｅ  側壁
７９ｈ  第二レンズ固定ネジ用ネジ孔            ７９ｉ  第三ヒートシンク固定ネジ用孔
７９ｊ  第二ヒートシンク固定ネジ用孔          ７９ｋ  第一ホルダ固定ネジ用孔
７９ｍ  第二ホルダ固定ネジ用孔                ７９ｎ  第一レンズ固定ネジ用孔
７９ｐ  レンズ位置固定ネジ用ネジ孔            ７９ｒ  第三ホルダ固定ネジ用孔
７９ｓ  第四ホルダ固定ネジ用孔                ７９ｖ  ホルダ固定ネジ用凹部
８０  光源保持体                              ８０ａ  板状本体部
８０ｂ  突出部                                ８０ｃ  フランジ用凹部
８０ｉ  第三ヒートシンク固定ネジ用孔          ８０ｊ  第二ヒートシンク固定ネジ用孔
８０ｋ  第一ホルダ固定ネジ用ネジ孔            ８０ｌ  光源保持体前面
８０ｍ  第二ホルダ固定ネジ用ネジ孔            ８０ｎ  第一レンズ固定ネジ用ネジ孔
８０ｐ  第一ヒートシンク固定ネジ用孔          ８０ｒ  第三ホルダ固定ネジ用孔
８０ｓ  第四ホルダ固定ネジ用ネジ孔
８１  ヒートシンク
８２  レンズ位置固定ネジ                      ８３  ヒートシンク固定ネジ
８４  第二レンズ固定ネジ                      ８７  第一レンズ固定ネジ
８９  押え板                                  ８９ａ  レンズ孔
８９ｆ  板状本体部                            ８９ｇ  切欠き
８９ｈ  第二レンズ固定ネジ用孔                ８９ｊ  第二ヒートシンク固定ネジ用孔
８９ｎ  第一レンズ固定ネジ用孔                ８９ｐ  レンズ位置固定ネジ用孔
９０  緑色光源装置                            １００  蛍光板装置
１０１  蛍光板                                １１０  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  第一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
１４６  集光レンズ                            １４７  集光レンズ
１４８  第二ダイクロイックミラー              １４９  集光レンズ
１６０  投影側光学系                          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
４０１  拡散板
７９０ａ  第一平坦面                          ７９０ｂ  第一アレイ担持部
７９０ｃ  第一隔壁                            ７９０ｄ  第二隔壁
７９０ｅ  第三隔壁                            ７９０ｆ  第二平坦面
７９０ｇ  第三平坦面                          ７９０ｈ  アレイ保持体切欠き部
７９０ｐ  空間                                ７９０ｑ  第三アレイ担持部
７９０ｒ〜ｙ  溝部
７９１，７９２，７９３  アレイ保持体
【図１】
2016177216.tif 000003
【図２】
2016177216.tif 000004
【図３】
2016177216.tif 000005
【図４】
2016177216.tif 000006
【図５】
2016177216.tif 000007
【図６】
2016177216.tif 000008
【図７】
2016177216.tif 000009
【図８】
2016177216.tif 000010
【図９】
2016177216.tif 000011
【図１０】
2016177216.tif 000012
【図１１】
2016177216.tif 000013
【図１２】
2016177216.tif 000014
【図１３】
2016177216.tif 000015