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JP2018106086A - Light source device, image projection device and method for manufacturing light source device - Google Patents

Light source device, image projection device and method for manufacturing light source device Download PDF

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JP2018106086A
JP2018106086A JP2016254571A JP2016254571A JP2018106086A JP 2018106086 A JP2018106086 A JP 2018106086A JP 2016254571 A JP2016254571 A JP 2016254571A JP 2016254571 A JP2016254571 A JP 2016254571A JP 2018106086 A JP2018106086 A JP 2018106086A
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light
source device
light source
characteristic conversion
optical system
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JP2016254571A
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Japanese (ja)
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大古場 稔
Minoru Okoba
稔 大古場
阿部 雅之
Masayuki Abe
阿部  雅之
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

【課題】複数の光特性変換素子を用いた放熱性能が高い光源装置を提供する。【解決手段】光源装置1は、複数の固体光源2と、該複数の固体光源から発せられた複数の第1の光5を集光する複数の第1の光学系3aを含む第1の光学系アレイ3と、複数の第1の光学系から入射した複数の第1の光を用いて、該第1の光とは特性が異なる第2の光6を生成する複数の光特性変換素子4と、複数の光特性変換素子により生成された複数の第2の光をコリメートする複数の第2の光学系3aを含む第2の光学系アレイ7と、第1の光学系アレイと第2の光学系アレイとの間に配置され、第1の光学系側および第2の光学系側に開口した複数の開口部8aを有する放熱部材8とを有する。放熱部材における複数の開口部内に複数の光特性変換素子を配置する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device having high heat dissipation performance using a plurality of optical characteristic conversion elements. A light source device 1 includes a plurality of solid-state light sources 2 and a plurality of first optical systems 3a for condensing a plurality of first light 5 emitted from the plurality of solid-state light sources. A plurality of optical characteristic conversion elements 4 that generate a second light 6 having characteristics different from those of the first light by using the system array 3 and a plurality of first lights incident from the plurality of first optical systems. A second optical system array 7 including a plurality of second optical systems 3a collimating a plurality of second lights generated by the plurality of optical property conversion elements, a first optical system array, and a second optical system array. It has a heat radiating member 8 which is arranged between the optical system array and has a plurality of openings 8a opened on the first optical system side and the second optical system side. A plurality of optical characteristic conversion elements are arranged in a plurality of openings in the heat radiating member. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、蛍光体等の光特性変換素子を用いて構成された光源装置に関し、画像投射装置に好適なものに関する。   The present invention relates to a light source device configured using a light characteristic conversion element such as a phosphor, and more particularly to a device suitable for an image projection device.

画像投射装置に用いられる光源装置として、固体光源(レーザ光源)と、光特性変換素子として蛍光体とを用いたものがある。例えば、青色のレーザ光を蛍光体に照射して、長波長側の蛍光光である黄色光(緑光と赤光の混合光)を得ることで、白色光を生成することができる。   As a light source device used for an image projection device, there is one using a solid light source (laser light source) and a phosphor as an optical characteristic conversion element. For example, white light can be generated by irradiating a phosphor with blue laser light to obtain yellow light (mixed light of green light and red light) that is fluorescent light on the long wavelength side.

特許文献1には、複数のセグメント領域を有し、それぞれのセグメント領域に励起光の照射を受けて同一波長の光を発する蛍光体が配置された蛍光体アレイを有する光源装置が開示されている。この光源装置は、複数のセグメント領域に配置された蛍光体のそれぞれに励起光を照射する複数の固体光源と、複数の蛍光体からの光を重ね合わせる照明光学系とを有する。さらにこの光源装置は、固体光源を制御して励起光を照射する蛍光体を切り替える切替え機構を有し、蛍光体に照射する励起光のエネルギーを分散させることで各蛍光体の長寿命化等を可能としている。   Patent Document 1 discloses a light source device having a plurality of segment regions, and a phosphor array in which phosphors that emit light of the same wavelength when irradiated with excitation light are arranged in each segment region. . This light source device has a plurality of solid light sources that irradiate each of phosphors arranged in a plurality of segment regions with excitation light, and an illumination optical system that superimposes light from the plurality of phosphors. Furthermore, this light source device has a switching mechanism for switching a phosphor that irradiates excitation light by controlling a solid-state light source, and extends the life of each phosphor by dispersing energy of excitation light that irradiates the phosphor. It is possible.

また、特許文献2には、蛍光体を基板の全面に配置したりアレイ状に配置したりすることで製作した蛍光体板が開示されている。このような蛍光体板を製作することで、蛍光体の劣化や破損を抑制する。   Patent Document 2 discloses a phosphor plate manufactured by arranging phosphors on the entire surface of a substrate or in an array. By manufacturing such a phosphor plate, deterioration and breakage of the phosphor are suppressed.

特開2012−178319号公報JP 2012-178319 A 特開2013−156639号公報JP2013-15639A

しかしながら、特許文献1,2に開示された光源装置や蛍光体板は、蛍光体で発生した熱を、これに接する熱伝導率が低い硝子面に熱伝導により放熱するしか放熱手段がない。この結果、蛍光体の内部に熱がこもり、蛍光体が破損し易くなるおそれがある。   However, the light source device and the phosphor plate disclosed in Patent Documents 1 and 2 only have heat radiating means for radiating heat generated in the phosphor to the glass surface having low thermal conductivity in contact therewith by heat conduction. As a result, heat may be accumulated inside the phosphor, and the phosphor may be easily damaged.

本発明は、複数の蛍光体を用いた放熱性能が高い光源装置を提供する。   The present invention provides a light source device having a high heat dissipation performance using a plurality of phosphors.

本発明の一側面としての光源装置は、複数の固体光源から発せられた複数の第1の光を集光する複数の第1の光学系を含む入射側光学系と、複数の第1の光を用いて該第1の光とは特性が異なる複数の第2の光を生成する複数の光特性変換素子と、複数の光特性変換素子から出射する複数の第2の光の光路中に配置された複数の第2の光学系を含む出射側光学系と、入射側光学系と出射側光学系との間に配置され、入射側光学系側および出射側光学系側に開口した複数の開口部を有する放熱部材とを有する。そして、放熱部材における複数の開口部内に複数の光特性変換素子が配置されていることを特徴とする。   A light source device according to one aspect of the present invention includes an incident-side optical system including a plurality of first optical systems that collect a plurality of first lights emitted from a plurality of solid-state light sources, and a plurality of first lights. And a plurality of light characteristic conversion elements that generate a plurality of second light having different characteristics from the first light, and arranged in the optical paths of the plurality of second lights emitted from the plurality of light characteristic conversion elements A plurality of apertures that are disposed between the incident side optical system side and the output side optical system side, and are arranged between the incident side optical system and the output side optical system. And a heat dissipation member having a portion. And the some optical characteristic conversion element is arrange | positioned in the some opening part in a thermal radiation member, It is characterized by the above-mentioned.

なお、上記光源装置からの光を変調して画像を投射する画像投射装置も、本発明の他の一側面を構成する。   Note that an image projection device that projects light by modulating light from the light source device also constitutes another aspect of the present invention.

また、本発明の他の一側面としての光源装置の製造方法は、複数の固体光源から発せられた複数の第1の光を集光する複数の第1の光学系を含む入射側光学系と、複数の第1の光を用いて該第1の光とは特性が異なる複数の第2の光を生成する複数の光特性変換素子と、複数の光特性変換素子から出射する複数の第2の光の光路中に配置された複数の第2の光学系を含む出射側光学系とを有する光源装置の製造方法である。該製造方法は、入射側光学系と出射側光学系との間に配置され、第1の光学系側および第2の光学系側に開口した複数の開口部を有する放熱部材を用意する工程と、放熱部材における複数の開口部内に光特性変換素子の材料を充填する工程と、放熱部材における入射側および出射側光学系が配置される方向の寸法を厚みとするとき、光特性変換素子の材料の開口部内での厚みを放熱部材の厚みを利用して設定する工程とを有することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a light source device manufacturing method including an incident-side optical system including a plurality of first optical systems that collect a plurality of first lights emitted from a plurality of solid-state light sources. A plurality of light characteristic conversion elements that generate a plurality of second lights having different characteristics from the first light by using the plurality of first lights, and a plurality of second light emitted from the plurality of light characteristic conversion elements And a light output side optical system including a plurality of second optical systems arranged in the optical path of the light. The manufacturing method includes a step of preparing a heat dissipating member that is disposed between the incident side optical system and the output side optical system and has a plurality of openings opened to the first optical system side and the second optical system side; The material of the light characteristic conversion element is defined by the step of filling the material of the light characteristic conversion element into the plurality of openings in the heat dissipation member and the dimension in the direction in which the incident side and emission side optical systems of the heat dissipation member are disposed. And a step of setting the thickness in the opening using the thickness of the heat dissipating member.

本発明によれば、放熱部材に設けた複数の開口部内に蛍光体を配置してこれを入射側および出射側光学系の間に配置することで、放熱性能が高い光源装置を実現することができる。そして、これにより、長寿命で高性能な画像投射装置を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a light source device with high heat dissipation performance by disposing a phosphor in a plurality of openings provided in a heat dissipation member and disposing the phosphor between an incident side and an output side optical system. it can. As a result, a long-life and high-performance image projection apparatus can be realized.

本発明の実施例1である光源装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the light source device which is Example 1 of this invention. 実施例1に用いられる放熱部材の斜視図。1 is a perspective view of a heat dissipation member used in Example 1. FIG. 実施例1と比較例との特性を比較する表図。The table which compares the characteristic of Example 1 and a comparative example. 本発明の実施例5である光源装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the light source device which is Example 5 of this invention. 本発明の実施例7である光源装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the light source device which is Example 7 of this invention. 本発明の実施例8である光源装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the light source device which is Example 8 of this invention. 実施例8の変形例の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the modification of Example 8. FIG. 実施例7の変形例の構成を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a modified example of the seventh embodiment. 各実施例の光源装置を用いた画像投射装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the image projection apparatus using the light source device of each Example.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1である光源装置1の構成を示す。光源装置1は、特定の波長の光を射出することを目的として構成されており、後述する画像投射装置や、自動車のヘッドランプ等に用いることができる。   FIG. 1 shows a configuration of a light source device 1 that is Embodiment 1 of the present invention. The light source device 1 is configured for the purpose of emitting light of a specific wavelength, and can be used for an image projection device described later, a headlamp of an automobile, and the like.

光源装置1は、複数の固体光源2と、入射側光学系(第1の光学系アレイ)である集光光学系アレイ3と、複数の光特性変換素子4と、出射側光学系(第2の光学系アレイ)であるコリメート光学系アレイ7と、放熱部材8とを有する。   The light source device 1 includes a plurality of solid-state light sources 2, a condensing optical system array 3 that is an incident side optical system (first optical system array), a plurality of light characteristic conversion elements 4, and an emission side optical system (second optical system). A collimating optical system array 7 and a heat dissipating member 8.

複数の固体光源2はそれぞれ、レーザダイオードやLED等により構成され、第1の光5を発する。集光光学系アレイ3では、複数の固体光源2からの複数の第1の光5をそれぞれ集光する複数の集光光学系(第1の光学系:例えば、集光レンズ)3aが一体的に形成されている。複数の集光光学系3aは、該複数の集光光学系3aのうちの1つの光軸に直交する面に沿って2次元的に配置されている。集光光学系アレイ3は、プラスチック、硝子および石英により形成することができる。複数の集光光学系3aにより集光された複数の第1の光5は、第1の光5ごとに用意された複数の光特性変換素子4に入射する。   Each of the plurality of solid-state light sources 2 includes a laser diode, an LED, or the like, and emits first light 5. In the condensing optical system array 3, a plurality of condensing optical systems (first optical systems: for example, condensing lenses) 3a for condensing the plurality of first lights 5 from the plurality of solid state light sources 2 are integrated. Is formed. The plurality of condensing optical systems 3a are two-dimensionally arranged along a plane orthogonal to one optical axis of the plurality of condensing optical systems 3a. The condensing optical system array 3 can be formed of plastic, glass, and quartz. The plurality of first lights 5 collected by the plurality of condensing optical systems 3 a are incident on a plurality of light characteristic conversion elements 4 prepared for each first light 5.

光特性変換素子4は、入射した第1の光5の一部をこれとは特性が異なる第2の光6に変換する、言い換えれば第1の光5を用いて第2の光6を生成する素子である。ここにいう特性が異なる光への変換とは、波長を変化させることや、コヒーレント光をインコヒーレント光に変換することや、偏光状態を変化させること等に相当する。波長を変える場合は、蛍光体をSi樹脂内に含有する部材や蛍光体自体を光特性変換素子4として用いる。コヒーレント光をインコヒーレント光に変換する場合は、光を拡散させる拡散体として、硫酸バリウム、アルミナ、ジルコニア等の屈折率の高い粉体をSi樹脂に含有した光特性変換素子4を用いる場合もある。   The light characteristic conversion element 4 converts a part of the incident first light 5 into second light 6 having different characteristics from that of the first light 5, in other words, generates the second light 6 using the first light 5. It is an element to do. The conversion to light having different characteristics here corresponds to changing the wavelength, converting coherent light into incoherent light, changing the polarization state, and the like. When changing the wavelength, a member containing the phosphor in the Si resin or the phosphor itself is used as the light characteristic conversion element 4. When converting coherent light into incoherent light, an optical property conversion element 4 containing a powder having a high refractive index such as barium sulfate, alumina, zirconia, or the like in Si resin may be used as a diffuser for diffusing light. .

光特性変換素子4として蛍光体を用いる場合には、第1の光5は第2の光6より波長が短い光であり、蛍光体においてストークスシフトを生じさせることでより波長がより長い第2の光6に変換する。ただし、蛍光体では、このような波長変換に伴うエネルギーロスによって熱を発生する。   In the case where a phosphor is used as the light characteristic conversion element 4, the first light 5 is light having a shorter wavelength than the second light 6, and the second light having a longer wavelength is caused by causing a Stokes shift in the phosphor. The light 6 is converted. However, in the phosphor, heat is generated by the energy loss accompanying such wavelength conversion.

コリメート光学系アレイ7は、複数の第2の光6の光路中に配置されている。コリメート光学系アレイ7では、複数の光特性変換素子4から発した複数の第2の光6とそれら複数の光特性変換素子4を透過した第1の光5とをコリメートする複数のコリメート光学系(第2の光学系:例えば、コリメートレンズ)7aが一体的に形成されている。複数のコリメート光学系7aは、該複数のコリメート光学系7aのうちの1つの光軸に直交する面に沿って2次元的に配置されている。コリメート光学系アレイ7も、集光光学系アレイ3と同様に、プラスチック、硝子および石英により形成することができる。   The collimating optical system array 7 is disposed in the optical path of the plurality of second lights 6. In the collimating optical system array 7, a plurality of collimating optical systems that collimate the plurality of second lights 6 emitted from the plurality of light characteristic conversion elements 4 and the first light 5 transmitted through the plurality of light characteristic conversion elements 4. (Second optical system: for example, a collimating lens) 7a is integrally formed. The plurality of collimating optical systems 7a are two-dimensionally arranged along a plane orthogonal to one optical axis of the plurality of collimating optical systems 7a. Similarly to the condensing optical system array 3, the collimating optical system array 7 can also be formed of plastic, glass and quartz.

光特性変換素子4において入射する第1の光5に対する出射する第2の光6の割合が、第1の光5の入射密度(エネルギー密度)や温度上昇に応じて低下する。このため、本実施例では、各光特性変換素子4への第1の光5の入射密度を下げるため、それぞれ複数の固体光源2、集光光学系3aおよびコリメート光学系7aを用いて各光特性変換素子4への第1の光5の入射面積を大きくすることで、入射密度を低くしている。   The ratio of the emitted second light 6 to the incident first light 5 in the light characteristic conversion element 4 decreases according to the incident density (energy density) of the first light 5 and the temperature rise. For this reason, in this embodiment, in order to reduce the incident density of the first light 5 to each light characteristic conversion element 4, each of the light beams using a plurality of solid light sources 2, condensing optical system 3a and collimating optical system 7a. Increasing the incident area of the first light 5 to the characteristic conversion element 4 reduces the incident density.

また、光特性変換素子4を第1の光5が入射する領域にのみ配置して第1の光5が入射しない領域にまで連続的に配置しない(離散的に配置する)ことにより、光特性変換素子4の使用量を下げるとともに放熱性を高めている。   Further, by arranging the optical characteristic conversion element 4 only in the region where the first light 5 is incident and not continuously disposing the region where the first light 5 is not incident (disposed discretely), the optical characteristic is obtained. The amount of conversion element 4 used is reduced and heat dissipation is increased.

さらに、本実施例では、放熱性を高めるために放熱部材8を用いている。放熱部材8は、離散配置された複数の光特性変換素子4の周辺に配置される。具体的には、図2に示すように、放熱部材8は、それぞれ集光光学系アレイ3側(入射側光学系側)とコリメート光学系アレイ7側(出射側光学系側)に開口する複数の開口部8aを有した格子状の単一部材である。そして、これら複数の開口部8a内に離散配置された複数の光特性変換素子4が配置されている。開口部8aは、図2に示したように矩形であってもよいし、円形等、他の形状であってもよい。本実施例では、光特性変換素子4は放熱部材8(開口部8aの内面)に接している。図1に示す放熱部材8の断面は、図2中のA−A′線での断面である。   Further, in the present embodiment, the heat radiating member 8 is used in order to improve the heat radiating property. The heat radiating member 8 is disposed around the plurality of discretely arranged light characteristic conversion elements 4. Specifically, as shown in FIG. 2, the heat radiating member 8 has a plurality of openings that open to the condensing optical system array 3 side (incident side optical system side) and the collimating optical system array 7 side (exit side optical system side), respectively. It is a lattice-like single member having the opening 8a. A plurality of light characteristic conversion elements 4 that are discretely arranged in the plurality of openings 8a are arranged. The opening 8a may be rectangular as shown in FIG. 2, or may be another shape such as a circle. In this embodiment, the light characteristic conversion element 4 is in contact with the heat dissipation member 8 (the inner surface of the opening 8a). The cross section of the heat dissipation member 8 shown in FIG. 1 is a cross section taken along the line AA ′ in FIG.

光特性変換素子4は、一般に非金属の無機材料により形成され、放熱し難い。このため、各光特性変換素子4の周囲に、熱伝導率の高い材料(例えば、金属)により形成された放熱部材8を配置する。これにより、光特性変換素子4で発生した熱を放熱部材8に積極的に引き込むことができ、光特性変換素子4の冷却を促すことができる。   The optical characteristic conversion element 4 is generally formed of a non-metallic inorganic material and is difficult to dissipate heat. For this reason, the heat radiating member 8 formed of a material having high thermal conductivity (for example, metal) is disposed around each optical characteristic conversion element 4. Thereby, the heat generated in the light characteristic conversion element 4 can be actively drawn into the heat radiating member 8, and cooling of the light characteristic conversion element 4 can be promoted.

さらに、圧延されたAl板等で放熱部材8を形成してその厚みを均一とすることで、この放熱部材8を利用して複数の光特性変換素子4の厚みを互いに等しくすることが容易にできる。例えば、半田付けに用いるメタルマスクのような印刷プロセスで光特性変換素子4を形成する場合におけるメタルマスクを放熱部材8が兼ねることができ、互いに等しい厚みを有する複数の光特性変換素子4を容易に形成することが可能となる。   Furthermore, by forming the heat radiating member 8 with a rolled Al plate or the like and making the thickness uniform, it is easy to make the thicknesses of the plurality of light characteristic conversion elements 4 equal to each other using the heat radiating member 8. it can. For example, the heat dissipation member 8 can also serve as a metal mask in the case where the light characteristic conversion element 4 is formed by a printing process such as a metal mask used for soldering, and a plurality of light characteristic conversion elements 4 having the same thickness can be easily obtained. Can be formed.

本実施例および後述する他の実施例において、厚みとは、集光光学系およびコリメート光学系3,7が配置された方向(第1および第2の光5,6の進行方向)での寸法である。また、厚みが等しいとは、完全に等しい場合だけでなく、公差の範囲内での差がある場合も含む。   In the present embodiment and other embodiments described later, the thickness is a dimension in the direction in which the condensing optical system and the collimating optical systems 3 and 7 are disposed (the traveling direction of the first and second lights 5 and 6). It is. In addition, the case where the thicknesses are equal includes not only the case where the thicknesses are completely equal, but also the case where there is a difference within a tolerance range.

このように、複数の開口部8aが形成された放熱部材8を用いることにより、複数の効果を得ることができる。   Thus, a plurality of effects can be obtained by using the heat radiating member 8 formed with a plurality of openings 8a.

ここで、本実施例の数値例について説明する。数値例では、固体光源2として波長455nm、出力3.5wの青色レーザダイオードを6個用いた。合計の出力は3.5w×6=21wとなる。集光光学系アレイ3として、6つの集光レンズ(集光光学系3a)を有するレンズアレイを成形硝子を用いて形成した。光特性変換素子4として、YAG−Ce蛍光体粉末を低融点硝子中に分散したものを用いた。6つの集光光学系3aとしての集光レンズの曲率は、第1の光5を光特性変換素子4に向けて2mm四方の面積に集光するように形成した。コリメート光学系アレイ7は、光特性変換素子4から発散光として出射する第2の光6を平行光とするような曲率を有するコリメートレンズ(コリメート光学系7a)を6つ有するレンズアレイとして、成形硝子を用いて形成した。   Here, numerical examples of the present embodiment will be described. In the numerical example, six blue laser diodes having a wavelength of 455 nm and an output of 3.5 w were used as the solid light source 2. The total output is 3.5w × 6 = 21w. As the condensing optical system array 3, a lens array having six condensing lenses (condensing optical system 3a) was formed using molded glass. As the optical property conversion element 4, a YAG-Ce phosphor powder dispersed in a low melting glass was used. The curvature of the condensing lens as the six condensing optical systems 3 a was formed so as to condense the first light 5 toward the optical characteristic conversion element 4 in an area of 2 mm square. The collimating optical system array 7 is molded as a lens array having six collimating lenses (collimating optical system 7a) having a curvature such that the second light 6 emitted from the light characteristic conversion element 4 as diverging light is parallel light. It was formed using glass.

また、光特性変換素子4の周囲に配置する放熱部材8は、Z方向での厚みを150μmとし、材質はAlである。エッチングにより6つの開口部8aを形成した。これら6つの開口部8a内に光特性変換素子4の材料をマスク印刷するように埋め込む。すなわち、6つの開口部8a内に光特性変換素子4の材料を充填し、放熱部材8の均一な厚みを利用して光特性変換素子4の厚みを互いに等しく設定した。これにより、互いに等しい厚みを有する6つの光特性変換素子4を容易に形成することができた。   Further, the heat dissipation member 8 disposed around the optical characteristic conversion element 4 has a thickness in the Z direction of 150 μm and is made of Al. Six openings 8a were formed by etching. The material of the optical characteristic conversion element 4 is embedded in these six openings 8a so as to perform mask printing. That is, the material of the optical characteristic conversion element 4 was filled in the six openings 8a, and the thickness of the optical characteristic conversion element 4 was set to be equal to each other using the uniform thickness of the heat radiating member 8. Thereby, the six optical characteristic conversion elements 4 having the same thickness can be easily formed.

本数値例の光源装置1でのエネルギーの授受を測定すると、光特性変換素子4における第1の光5のエネルギー密度は、3.5w/(2mm×2mm)=0.875w/mmとなる。また、3.5wのエネルギーのうち光特性変換素子4で第2の光6に変換されるエネルギーは1wであり、光特性変換素子4をそのまま透過する第1の光5のエネルギーは0.5wで、合計1.5wであった。この結果、平衡状態での発熱量は2wとなった。
(比較例)
ここで、比較例について説明する。本比較例は、図1に示した光源装置1から放熱部材8を取り除いたものに相当する。放熱部材8が無いため、光特性変換素子を目的とする位置に配置するために特殊な装置を用意しなければならない。また、複数の光特性変換素子の厚みを互いに等しくすることも難しい。
When energy transfer in the light source device 1 of this numerical example is measured, the energy density of the first light 5 in the light characteristic conversion element 4 is 3.5 w / (2 mm × 2 mm) = 0.875 w / mm 2. . The energy converted into the second light 6 by the light characteristic conversion element 4 out of the 3.5 w energy is 1 w, and the energy of the first light 5 that passes through the light characteristic conversion element 4 as it is is 0.5 w. The total was 1.5 w. As a result, the calorific value in the equilibrium state was 2w.
(Comparative example)
Here, a comparative example will be described. This comparative example corresponds to the light source device 1 shown in FIG. Since there is no heat dissipating member 8, a special device must be prepared in order to arrange the light characteristic conversion element at a target position. It is also difficult to make the thicknesses of the plurality of light characteristic conversion elements equal to each other.

比較例の特性としては、光特性変換素子4において第2の光6に変換されるエネルギーは0.9wで、そのまま透過する第1の光5のエネルギーは0.5wであり、合計1.4wとなった。この結果、平衡状態での発熱量は2.1wとなった。   As characteristics of the comparative example, the energy converted into the second light 6 in the light characteristic conversion element 4 is 0.9 w, and the energy of the first light 5 that is transmitted as it is is 0.5 w, which is 1.4 w in total. It became. As a result, the calorific value in the equilibrium state was 2.1 w.

図3に、実施例1と比較例の特性を比較する表を示す。この図から分かるように、実施例1の構成により、比較例と比べて、平衡状態での光特性変換素子4の温度を下げて光特性変換素子4の蛍光変換効率4を向上させるとともに、光特性変換素子4での発熱量を減少させることができる。   FIG. 3 shows a table for comparing the characteristics of Example 1 and the comparative example. As can be seen from the figure, the configuration of Example 1 improves the fluorescence conversion efficiency 4 of the light characteristic conversion element 4 by lowering the temperature of the light characteristic conversion element 4 in an equilibrium state as compared with the comparative example, The amount of heat generated by the characteristic conversion element 4 can be reduced.

本発明の実施例2について説明する。本実施例では、放熱部材8を硝子製の集光光学系アレイ3に無機接着剤により接着した。これにより、光特性変換素子4で発した熱がAl板である放熱部材8に伝搬し、さらに放熱部材8から集光光学系アレイ3の硝子に伝搬して、最終的には集光レンズ3aの表面を放熱面として積極的に利用することができる。   A second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the heat radiating member 8 was bonded to the glass condensing optical system array 3 with an inorganic adhesive. Thereby, the heat generated by the optical characteristic conversion element 4 propagates to the heat radiating member 8 which is an Al plate, further propagates from the heat radiating member 8 to the glass of the condensing optical system array 3, and finally the condensing lens 3a. The surface can be used positively as a heat dissipation surface.

本実施例の特性について説明すると、光特性変換素子4により第2の光6に変換されるエネルギーは1.1wであり、光特性変換素子4をそのまま透過する第1の光5のエネルギーは0.5wで、合計1.6wであった。これにより、平衡状態での発熱量は1.9wとなった。   The characteristics of the present embodiment will be described. The energy converted into the second light 6 by the light characteristic conversion element 4 is 1.1 w, and the energy of the first light 5 that passes through the light characteristic conversion element 4 as it is is 0. The total was 1.6 w. Thereby, the calorific value in the equilibrium state was 1.9 w.

本発明の実施例3について説明する。本実施例では、放熱部材8を硝子製のコリメート光学系アレイ7に無機接着剤により接着した。これにより、光特性変換素子4で発した熱がAl板である放熱部材8に伝搬し、さらに放熱部材8からコリメート光学系アレイ7の硝子に伝搬して、最終的にはコリメートレンズ7aの表面を放熱面として積極的に利用することができる。   A third embodiment of the present invention will be described. In this example, the heat radiating member 8 was bonded to the glass collimating optical system array 7 with an inorganic adhesive. Thereby, the heat generated by the optical characteristic conversion element 4 propagates to the heat radiating member 8 which is an Al plate, further propagates from the heat radiating member 8 to the glass of the collimating optical system array 7, and finally the surface of the collimating lens 7a. Can be used positively as a heat dissipation surface.

本実施例の特性について説明すると、光特性変換素子4により第2の光6に変換されるエネルギーは1.1wであり、光特性変換素子4をそのまま透過する第1の光5のエネルギーは0.5wで、合計1.6wであった。これにより、平衡状態での発熱量は1.9wとなった。   The characteristics of the present embodiment will be described. The energy converted into the second light 6 by the light characteristic conversion element 4 is 1.1 w, and the energy of the first light 5 that passes through the light characteristic conversion element 4 as it is is 0. The total was 1.6 w. Thereby, the calorific value in the equilibrium state was 1.9 w.

本発明の実施例4について説明する。本実施例では、放熱部材8を硝子製の集光光学系アレイ3とコリメート光学系アレイ7に無機接着剤により接着した。これにより、光特性変換素子4で発した熱がAl板である放熱部材8に伝搬し、さらに放熱部材8から集光光学系アレイ3の硝子とコリメート光学系アレイ7の硝子に伝搬する。そして、最終的には集光レンズ3aとコリメートレンズ7aの表面を放熱面として積極的に利用することができる。   Embodiment 4 of the present invention will be described. In this embodiment, the heat radiating member 8 was bonded to the glass condensing optical system array 3 and the collimating optical system array 7 with an inorganic adhesive. Thereby, the heat generated by the optical characteristic conversion element 4 propagates to the heat radiating member 8 which is an Al plate, and further propagates from the heat radiating member 8 to the glass of the condensing optical system array 3 and the glass of the collimating optical system array 7. Finally, the surfaces of the condensing lens 3a and the collimating lens 7a can be positively used as heat dissipation surfaces.

本実施例の特性について説明すると、光特性変換素子4により第2の光6に変換されるエネルギーは1.2wであり、光特性変換素子4をそのまま透過する第1の光5のエネルギーは0.5wで、合計1.7wであった。これにより、平衡状態での発熱量は1.8wとなった。   The characteristics of the present embodiment will be described. The energy converted into the second light 6 by the light characteristic conversion element 4 is 1.2 w, and the energy of the first light 5 that passes through the light characteristic conversion element 4 as it is is 0. The total was 1.7 w. Thereby, the calorific value in the equilibrium state was 1.8 w.

本発明の実施例5について、図4を用いて説明する。本実施例では、放熱部材8と集光光学系アレイ3との間に透光性を有する透明基板11を設けている。それ以外の構成は実施例1と同じである。   A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a transparent substrate 11 having translucency is provided between the heat dissipation member 8 and the condensing optical system array 3. The other configuration is the same as that of the first embodiment.

透明基板11としては、BK7の硝子基板を用いることができる。透明基板11の一方の面に、実施例1と同様にAl板をエッチングすることにより形成した放熱部材8を無機接着剤で貼り付ける。次に、光特性変換素子4を埋め込み法により開口部8aに埋め込む。   As the transparent substrate 11, a glass substrate of BK7 can be used. The heat radiating member 8 formed by etching the Al plate in the same manner as in Example 1 is attached to one surface of the transparent substrate 11 with an inorganic adhesive. Next, the optical characteristic conversion element 4 is embedded in the opening 8a by an embedding method.

こうして製作した同一基板である透明基板11上に放熱部材8および光特性変換素子4を配置してこれらを一体化した部品を製作する。そして、その後に透明基板11の他方の面に集光光学系アレイ3を接着し、さらに放熱部材8における透明基板11側とは反対側の面にコリメート光学系アレイ7を接着する。   The heat radiating member 8 and the optical characteristic conversion element 4 are arranged on the transparent substrate 11 which is the same substrate manufactured in this way, and a component in which these are integrated is manufactured. Then, the condensing optical system array 3 is bonded to the other surface of the transparent substrate 11, and the collimating optical system array 7 is bonded to the surface of the heat radiating member 8 opposite to the transparent substrate 11 side.

このような製造工程を経ることで、透明基板11がない場合に比べて、光特性変換素子4を埋め込み法で作成することが容易となる。   By passing through such a manufacturing process, it becomes easy to produce the optical characteristic conversion element 4 by the embedding method as compared with the case where the transparent substrate 11 is not provided.

本発明の実施例6について説明する。本実施例では、放熱部材8をCuを用いている。Cuは、実施例1で用いたAlに比べて熱伝導率が高いため、結果として放熱特性が高くなり、光特性変換効率を向上させることができる。   A sixth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, Cu is used for the heat radiating member 8. Since Cu has a higher thermal conductivity than Al used in Example 1, as a result, the heat dissipation characteristics are improved, and the optical characteristic conversion efficiency can be improved.

本実施例の特性について説明すると、光特性変換素子4により第2の光6に変換されるエネルギーは1.1wであり、光特性変換素子4をそのまま透過する第1の光5のエネルギーは0.5wで、合計1.6wであった。これにより、平衡状態での発熱量は1.9wとなった。   The characteristics of the present embodiment will be described. The energy converted into the second light 6 by the light characteristic conversion element 4 is 1.1 w, and the energy of the first light 5 that passes through the light characteristic conversion element 4 as it is is 0. The total was 1.6 w. Thereby, the calorific value in the equilibrium state was 1.9 w.

本発明の実施例7について図5を用いて説明する。本実施例は、図4に示した実施例5の変形例である。本実施例では、実施例1〜6における複数の光変換素子4に代えて、第1の光特性変換素子12と第2の光特性変換素子13とを用いている。実施例1〜6では、複数の固体光源2の数と複数の光特性変換素子4の数とが互いに等しい。これに対して、本実施例では、複数の固体光源2の数と複数の光特性変換素子4の数とが互いに異なる。具体的には、固体光源2の数を3つとし、これに対して2つの光特性変換素子としての第1および第2の光特性変換素子12,13を設けている。   A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is a modification of the fifth embodiment shown in FIG. In the present embodiment, the first light characteristic conversion element 12 and the second light characteristic conversion element 13 are used instead of the plurality of light conversion elements 4 in the first to sixth embodiments. In Examples 1-6, the number of the some solid light sources 2 and the number of the some optical characteristic conversion elements 4 are mutually equal. On the other hand, in the present embodiment, the number of the plurality of solid state light sources 2 and the number of the plurality of light characteristic conversion elements 4 are different from each other. Specifically, the number of solid-state light sources 2 is three, and first and second light characteristic conversion elements 12 and 13 are provided as two light characteristic conversion elements.

第1の光特性変換素子12は実施例1〜6の光特性変換素子4と同じものであるが、第2の光特性変換素子13は2つの光特性変換素子4を一体形成したものに相当する。第1の光特性変換素子12には1つの固体光源2からの第1の光5が入射し、第2の光特性変換素子13には2つの固体光源2からの第1の光5が入射する。   The first light characteristic conversion element 12 is the same as the light characteristic conversion element 4 of Examples 1 to 6, but the second light characteristic conversion element 13 is equivalent to one in which the two light characteristic conversion elements 4 are integrally formed. To do. The first light 5 from one solid light source 2 is incident on the first light characteristic conversion element 12, and the first light 5 from two solid light sources 2 is incident on the second light characteristic conversion element 13. To do.

光特性変換素子としての蛍光体は種類に応じて発熱量等が異なり、実施例1〜6のように小さく区分けして離散配置するのが望ましい場合と、第2の光特性変換素子13のように連続的に形成した方が温度分布とそれに伴って得られる特性が良好な場合がある。本実施例では、第1および第2の光特性変換素子12,13により生成される第2の光6の特性を異ならせるため、第1の光特性変換素子12としてYAG−Ce蛍光体を用い、第2の特性変換素13としてサイアロン蛍光体を用いた。そして、放熱部材8によって各蛍光体の周囲を囲んだ。これにより、放熱特性のバランスがとれて、温度むらが少なく、特性が良好な光源装置が作成できた。   The phosphor as the optical characteristic conversion element has different calorific value depending on the type, and it is desirable to divide it into small parts as in the first to sixth examples, and the second optical characteristic conversion element 13. In some cases, the temperature distribution and the characteristics obtained therewith are better when formed continuously. In this embodiment, a YAG-Ce phosphor is used as the first light characteristic conversion element 12 in order to make the characteristics of the second light 6 generated by the first and second light characteristic conversion elements 12 and 13 different. A sialon phosphor was used as the second characteristic conversion element 13. And the circumference | surroundings of each fluorescent substance were enclosed by the heat radiating member 8. FIG. As a result, a light source device having a good balance of heat dissipation characteristics, less temperature unevenness, and good characteristics could be produced.

図8には、同様の考え方に基づいて、大きさが異なる光特性変換素子4a,4bとこれらの周囲を囲む2つの放熱部材81,82の構成例を第1の光5の入射側から見て示している。放熱部材81は4つの開口部を有し、それらの中に小さく区分けされた4つの光特性変換素子4aが配置されている。放熱部材82は放熱部材81の外周を囲むように形成され、放熱部材81,82の間には矩形枠状に連続形成された光特性変換素子4bが配置されている。   FIG. 8 shows a configuration example of the light characteristic conversion elements 4a and 4b having different sizes and the two heat radiating members 81 and 82 surrounding them from the incident side of the first light 5 based on the same concept. It shows. The heat dissipating member 81 has four openings, and four light characteristic conversion elements 4a which are divided into small portions are arranged therein. The heat radiating member 82 is formed so as to surround the outer periphery of the heat radiating member 81, and the light characteristic conversion element 4 b continuously formed in a rectangular frame shape is disposed between the heat radiating members 81, 82.

本発明の実施例8について、図6を用いて説明する。本実施例では、放熱部材8の開口部8aの厚みは光特性変換素子4と等しいが、開口部8a以外の部分(開口部8aから離れた部分)の厚みを開口部8aの厚みより大きくしている。これにより、放熱部材8から集光光学系およびコリメート光学系アレイ3,7に熱が伝導する面積を大きく確保することができ、放熱効率を向上させることができる。   Example 8 of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the thickness of the opening 8a of the heat radiating member 8 is equal to that of the light characteristic conversion element 4, but the thickness of the portion other than the opening 8a (the portion away from the opening 8a) is made larger than the thickness of the opening 8a. ing. Thereby, it is possible to secure a large area for conducting heat from the heat radiating member 8 to the condensing optical system and the collimating optical system arrays 3 and 7, and to improve the heat radiation efficiency.

図7は本実施例の変形例である。図6では、集光光学系およびコリメート光学系アレイ3,7がそれぞれ複数の集光レンズ3aとコリメートレンズ7aを含んで一体形成されている。これに対して、図7の変形例では、複数の集光レンズ3aと複数のコリメートレンズ7aがそれぞれ別々に形成されている。ただし、図7の変形例でも、複数の集光レンズ3aと複数のコリメートレンズ7aがそれぞれ、放熱部材8の開口部8aに1つずつ嵌め込まれることで集光光学系アレイ3およびコリメート光学系アレイ7を形成している。開口部8aにこれらレンズ3a,7aを嵌め込むために、放熱部材8の開口部8aおよび開口部8a以外の部分の厚みを図6に比べて大きくしている。この結果、放熱部材8から集光光学系およびコリメート光学系アレイ3,7に熱が伝導する面積をより大きく確保することができ、放熱効率をより向上させることができる。   FIG. 7 shows a modification of this embodiment. In FIG. 6, the condensing optical system and collimating optical system arrays 3 and 7 are integrally formed including a plurality of condensing lenses 3a and collimating lenses 7a, respectively. On the other hand, in the modification of FIG. 7, a plurality of condensing lenses 3a and a plurality of collimating lenses 7a are separately formed. However, also in the modified example of FIG. 7, the plurality of condensing lenses 3 a and the plurality of collimating lenses 7 a are respectively fitted into the openings 8 a of the heat radiating member 8, thereby collecting the condensing optical system array 3 and the collimating optical system array. 7 is formed. In order to fit these lenses 3a and 7a into the opening 8a, the thickness of the heat radiating member 8 other than the opening 8a and the opening 8a is made larger than that in FIG. As a result, it is possible to secure a larger area through which heat is conducted from the heat radiating member 8 to the condensing optical system and the collimating optical system arrays 3 and 7 and to further improve the heat radiation efficiency.

図9には、上述した各実施例の光源装置1を用いた画像投射装置(以下、プロジェクタという)の構成を示す。プロジェクタにおいて、光源装置1から発せられた白色光102(点線で示す赤色光102r、緑色光102gおよび青色光102b)は以下に説明するプロジェクタ用光学系に入射する。まず、赤色、緑色および青色光102r,102g,青色光102bは偏光変換素子103に入射し、ここで一様な偏光方向を有する直線偏光としての赤色、緑色および青色照明光(点線で示す)104r,104g,104bに変換される。   FIG. 9 shows a configuration of an image projection apparatus (hereinafter referred to as a projector) using the light source device 1 of each of the above-described embodiments. In the projector, white light 102 (red light 102r, green light 102g, and blue light 102b indicated by dotted lines) emitted from the light source device 1 enters a projector optical system described below. First, red, green, and blue light 102r, 102g, and blue light 102b enter the polarization conversion element 103, where red, green, and blue illumination light (shown by dotted lines) 104r as linearly polarized light having a uniform polarization direction. , 104g, 104b.

これら照明光104r,104g,104bはダイクロイックミラー105により赤色照明光104rおよび青色照明光104bと緑色照明光104gとに分離される。緑色照明光104gは、偏光分離素子(以下、PBSという)108および位相補償板112を透過して光変調素子111gに到達する。赤色および青色照明光104r,104bは、偏光板106を透過して色選択性位相板107に入射する。色選択性位相板107は、赤色照明光104rの偏光方向をそのまま維持しつつ青色照明光104bの偏光方向を90°回転させる。色選択性位相板107から出射した赤色照明光104rは、PBS109および位相補償板112rを透過して光変調素子111rに到達する。色選択性位相板107から出射した青色照明光104bは、PBS109で反射して位相補償板112bを透過して光変調素子111bに到達する。各光変調素子は、反射型液晶パネルまたはデジタルマイクロミラーデバイスにより構成される。光変調素子として、透過型液晶パネルを用いることも可能である。   These illumination lights 104r, 104g, and 104b are separated by the dichroic mirror 105 into red illumination light 104r, blue illumination light 104b, and green illumination light 104g. The green illumination light 104g passes through the polarization separation element (hereinafter referred to as PBS) 108 and the phase compensation plate 112 and reaches the light modulation element 111g. The red and blue illumination lights 104 r and 104 b pass through the polarizing plate 106 and enter the color selective phase plate 107. The color selective phase plate 107 rotates the polarization direction of the blue illumination light 104b by 90 ° while maintaining the polarization direction of the red illumination light 104r as it is. The red illumination light 104r emitted from the color selective phase plate 107 passes through the PBS 109 and the phase compensation plate 112r and reaches the light modulation element 111r. The blue illumination light 104b emitted from the color selective phase plate 107 is reflected by the PBS 109, passes through the phase compensation plate 112b, and reaches the light modulation element 111b. Each light modulation element is constituted by a reflective liquid crystal panel or a digital micromirror device. A transmissive liquid crystal panel can also be used as the light modulation element.

光変調素子111g,111r,111bは入射した緑色、赤色および青色照明光104g,104r,104bを画像変調して緑色、赤色および青色画像光115g,115b,115rに変換する。これら画像光115g,115b,115rは、PBS108,109および合成プリズム118を介して合成され、投射レンズ120によりスクリーン等の被投射面に投射される。これにより、投射画像としてのカラー画像が表示される。   The light modulation elements 111g, 111r, and 111b modulate the incident green, red, and blue illumination lights 104g, 104r, and 104b to convert them into green, red, and blue image lights 115g, 115b, and 115r. The image lights 115g, 115b, and 115r are combined via the PBSs 108 and 109 and the combining prism 118, and projected onto a projection surface such as a screen by the projection lens 120. Thereby, a color image as a projection image is displayed.

本実施例によれば、放熱効率に優れた光源装置1を用いることにより、長寿命で高性能なプロジェクタを実現することができる。   According to the present embodiment, a projector having a long life and high performance can be realized by using the light source device 1 having excellent heat dissipation efficiency.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

1 光源装置
2 固体光源
3 集光光学系アレイ
4 光特性変換素子
5 第1の光
6 第2の光
7 コリメート光学系アレイ
8 放熱部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source device 2 Solid light source 3 Condensing optical system array 4 Light characteristic conversion element 5 1st light 6 2nd light 7 Collimating optical system array 8 Heat radiation member

Claims (15)

複数の固体光源から発せられた複数の第1の光を集光する複数の第1の光学系を含む入射側光学系と、
前記複数の第1の光を用いて該第1の光とは特性が異なる複数の第2の光を生成する複数の光特性変換素子と、
前記複数の光特性変換素子から出射する前記複数の第2の光の光路中に配置された複数の第2の光学系を含む出射側光学系と、
前記入射側光学系と前記出射側光学系との間に配置され、前記入射側光学系側および前記出射側光学系側に開口した複数の開口部を有する放熱部材とを有し、
前記放熱部材における前記複数の開口部内に前記複数の光特性変換素子が配置されていることを特徴とする光源装置。
An incident side optical system including a plurality of first optical systems for condensing a plurality of first lights emitted from a plurality of solid state light sources;
A plurality of light characteristic conversion elements that generate a plurality of second lights having different characteristics from the first light by using the plurality of first lights;
An emission side optical system including a plurality of second optical systems arranged in an optical path of the plurality of second lights emitted from the plurality of light characteristic conversion elements;
A heat dissipating member disposed between the incident side optical system and the output side optical system, and having a plurality of openings opened on the incident side optical system side and the output side optical system side;
The light source device, wherein the plurality of light characteristic conversion elements are arranged in the plurality of openings in the heat dissipation member.
前記放熱部材は、前記複数の開口部を有する単一の部材として形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the heat radiating member is formed as a single member having the plurality of openings. 前記放熱部材における前記入射側および出射側光学系が配置された方向の寸法を厚みとするとき、
前記放熱部材の厚みが、前記光特性変換素子の厚みと等しいことを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。
When the thickness in the direction in which the incident side and emission side optical systems in the heat radiating member are arranged is a thickness,
The light source device according to claim 1, wherein a thickness of the heat radiating member is equal to a thickness of the light characteristic conversion element.
前記放熱部材における前記入射側および出射側光学系が配置された方向の寸法を厚みとするとき、
前記放熱部材の厚みが、前記光特性変換素子の厚みより大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。
When the thickness in the direction in which the incident side and emission side optical systems in the heat radiating member are arranged is a thickness,
The light source device according to claim 1, wherein a thickness of the heat radiating member is larger than a thickness of the light characteristic conversion element.
前記放熱部材のうち、前記開口部の厚みが前記光特性変換素子の厚みと等しく、前記開口部以外の部分の厚みが前記光特性変換素子の厚みより大きいことを特徴とする請求項4に記載の光源装置。   The thickness of the said opening part is equal to the thickness of the said optical characteristic conversion element among the said heat radiating members, and the thickness of parts other than the said opening part is larger than the thickness of the said optical characteristic conversion element. Light source device. 前記放熱部材が前記入射側光学系と接していることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the heat radiating member is in contact with the incident-side optical system. 前記放熱部材が前記出射側光学系と接していることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the heat radiating member is in contact with the emission side optical system. 前記放熱部材と前記光特性変換素子とが、前記入射側および出射側光学系とは別の同一基板上に配置され、
前記基板が前記入射側および出射側光学系のうち一方と接し、
前記基板上に形成された前記放熱部材が前記入射側および出射側光学系のうち他方と接していることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光源装置。
The heat radiating member and the light characteristic conversion element are disposed on the same substrate different from the incident side and emission side optical systems,
The substrate is in contact with one of the entrance side and exit side optical systems;
6. The light source device according to claim 1, wherein the heat radiating member formed on the substrate is in contact with the other of the incident-side and emission-side optical systems.
前記放熱部材は、金属であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the heat dissipation member is a metal. 前記複数の固体光源の数と前記複数の光特性変換素子の数とが互いに同じであることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の光源装置。   10. The light source device according to claim 1, wherein the number of the plurality of solid-state light sources and the number of the plurality of light characteristic conversion elements are the same as each other. 前記複数の固体光源の数と前記複数の光特性変換素子の数とが互いに異なることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the number of the plurality of solid state light sources and the number of the plurality of light characteristic conversion elements are different from each other. 前記複数の第1の光学系は一体的に構成された第1レンズアレイであり、複数の前記第2の光学系は一体的に構成された第2レンズアレイであることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の光源装置。   The plurality of first optical systems is a first lens array configured integrally, and the plurality of the second optical systems are a second lens array configured integrally. The light source device according to any one of 1 to 11. 前記複数の第1の光学系は、該複数の第1の光学系のうちの1つの光軸に直交する面に沿って2次元的に配置されており、
前記複数の第2の光学系は、該複数の第2の光学系のうちの1つの光軸に直交する面に沿って2次元的に配置されていることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の光源装置。
The plurality of first optical systems are two-dimensionally arranged along a plane orthogonal to one optical axis of the plurality of first optical systems,
The plurality of second optical systems are two-dimensionally arranged along a plane orthogonal to one optical axis of the plurality of second optical systems. The light source device according to any one of the above.
請求項1から13のいずれか一項に記載の光源装置と、
該光源装置からの光を変調する光変調素子とを有し、
前記光変調素子により変調された光を被投射面に投射して画像を表示することを特徴とする画像投射装置。
A light source device according to any one of claims 1 to 13,
A light modulation element that modulates light from the light source device;
An image projection apparatus, wherein an image is displayed by projecting light modulated by the light modulation element onto a projection surface.
複数の固体光源から発せられた複数の第1の光を集光する複数の第1の光学系を含む入射側光学系と、
前記複数の第1の光を用いて該第1の光とは特性が異なる複数の第2の光を生成する複数の光特性変換素子と、
前記複数の光特性変換素子から出射する複数の前記第2の光の光路中に配置された複数の第2の光学系を含む出射側光学系とを有する光源装置の製造方法であって、
前記入射側光学系と前記出射側光学系との間に配置され、前記第1の光学系側および前記第2の光学系側に開口した複数の開口部を有する放熱部材を用意する工程と、
前記放熱部材における前記複数の開口部内に前記光特性変換素子の材料を充填する工程と、
前記放熱部材における前記入射側および出射側光学系が配置される方向の寸法を厚みとするとき、前記光特性変換素子の材料の前記開口部内での厚みを前記放熱部材の厚みを利用して設定する工程とを有することを特徴とする光源装置の製造方法。
An incident side optical system including a plurality of first optical systems for condensing a plurality of first lights emitted from a plurality of solid state light sources;
A plurality of light characteristic conversion elements that generate a plurality of second lights having different characteristics from the first light by using the plurality of first lights;
A light source device manufacturing method including: an emission side optical system including a plurality of second optical systems arranged in an optical path of the plurality of second lights emitted from the plurality of light characteristic conversion elements,
Preparing a heat dissipating member disposed between the incident-side optical system and the exit-side optical system and having a plurality of openings opened on the first optical system side and the second optical system side;
Filling the plurality of openings in the heat dissipation member with the material of the light characteristic conversion element;
When the dimension of the heat radiation member in the direction in which the incident side and output side optical systems are arranged is the thickness, the thickness of the material of the light characteristic conversion element in the opening is set using the thickness of the heat radiation member A method of manufacturing a light source device.
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