光源装置、投影仪、以及光源装置的制造方法

专利名称：光源装置、投影仪、以及光源装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及光源装置、投影仪、以及光源装置的制造方法。
背景技术：
目前，较多使用作为将个人计算机的画面及视频图像、还有由存储在存储卡等中的图像数据形成的图像等向屏幕投影的图像投影装置的数据投影仪。
该投影仪使从光源射出的光聚光到称作DMD(数字微镜器件，Digtal MicromirrorDevice)的微镜显示元件或液晶板上，使彩色图像显示在屏幕上。并且，投影仪随着个人计算机及DVD播放器等的影像设备的普及，用途从商业用演示扩大到家庭用。在这样的投影仪中，以往以高亮度的放电灯为光源的结构是主流，但近年来，作为光源而使用多个激光二极管等的半导体发光元件，由多个透镜及反射镜等的光学零件构成的光源装置的开发及提案也随之变多。并且，在日本特开平6 - 36324号公报中，提出了一种光源装置，是将激光二极管作为光源用元件的光源装置，使光学零件的组装变容易，高精度地进行调整，同时使粘接需要的等待时间减少，能够实现装置的小型化、低成本化。但是，日本特开平6 — 36324号公报的光源装置使光源用元件的位置调整变容易，但没有使透镜与光源用元件的光学的位置调整变容易。

发明内容
本发明是鉴于上述那样的以往技术的问题而做出的，目的是提供一种光源装置、具备该光源装置的投影仪、以及该光源装置的制造方法，该光源装置使光源用元件的光轴与透镜的光轴一致或平行，并且将光源用元件和透镜容易地以规定的距离配置。本发明的第I技术方案的光源装置，其特征在于，具备光源用元件，具有凸缘部、和比该凸缘部直径小的柱部；光源用元件保持器，抵接上述光源用元件的上述凸缘部的后方而配置；准直透镜，将来自上述光源用元件的射出光变换为平行光；环状部件，为中空圆筒形状，配置在上述光源用元件与上述准直透镜之间，该环状部件的后端面与上述光源用元件的上述凸缘部的前方的面抵接，并且该环状部件的前端面与上述准直透镜的后方的面抵接；以及准直透镜保持器，将上述准直透镜收纳在孔部中。本发明的第2技术方案的投影仪，其特征在于，具备光源装置；显示元件；光源侧光学系统，将来自上述光源装置的光向上述显示元件导光；投影侧光学系统，将从上述显示元件射出的图像向屏幕投影；以及投影仪控制机构，控制上述光源装置及显示元件。本发明的第3技术方案的光源装置的制造方法，包括准备光源用元件、光源用元件保持器、准直透镜、环状部件、以及准直透镜保持器的工序；其中，上述光源用元件具有圆柱状的凸缘部、和比该凸缘部直径小的圆柱状的柱部，上述光源用元件保持器抵接上述光源用元件的上述凸缘部的后方而配置，上述准直透镜将来自上述光源用元件的射出光变换为平行光，上述环状部件为中空圆筒形状，配置在上述光源用元件与上述准直透镜之间，该环状部件的后端面与上述光源用元件的上述凸缘部的前方的面抵接，并且该环状部件的前端面与上述准直透镜的后方的面抵接，上述准直透镜保持器与上述光源用元件保持器抵接而配置，上述光源装置的制造方法还包括第I配置工序，将上述光源用元件配置到上述光源用元件保持器上;第2配置工序，以使上述光源用元件的凸缘部的外周与上述准直透镜保持器的孔部接触的方式，将上述光源用元件与上述孔部对位，并将上述准直透镜保持器配置到上述光源用元件保持器上；第3配置工序，以使上述光源用元件的上述凸缘部的前面与上述后端面抵接的方式，将上述环状部件配置到上述准直透镜保持器的孔部中；以及第4配置工序，将上述准直透镜以与上述环状部件的上述前端面抵接的方式配置到上述准直透镜保持器的孔部中。



图I是表示有关本发明的实施方式的投影仪的外观立体图。图2是表示有关本发明的实施方式的投影仪的功能块的图。图3是表示有关本发明的实施方式的投影仪的内部构造的俯视示意图。图4是表示有关本发明的实施方式的光源装置的布局的一例的图。图5是表示有关本发明的实施方式的光源装置的布局的一例的图。图6是将图5所示的光源装置的布局的主要部分A放大的图。图7是将有关本发明的实施方式的光源装置的一例放大的图。图8是表示有关本发明的实施方式的光源装置的布局的一例的图。图9是将图8所示的光源装置的布局的主要部分B放大的图。图10是说明图4所示的光源装置的布局的组装工序的流程的图。图11是说明有关本发明的实施方式的光源装置的制造方法的流程图。
具体实施例方式以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。图I是投影仪10的外观立体图。另外，在本实施方式中，所谓投影仪10的左右，表示相对于投影方向来说的左右方向，所谓前后，表示相对于投影仪10的屏幕侧方向及光线束的行进方向来说的前后方向。并且，投影仪10如图I所示，是大致长方体形状，在作为投影仪壳体的前方的侧板的正面面板12的侧方，具有将投影口覆盖的镜头盖19，并且在该正面面板12上设有多个吸气孔18。进而，虽然没有图示，但具备接收来自遥控器的控制信号的IR接收部。此外，在壳体的上面面板11上设有键/指示器部37。在该键/指示器部37上，配置有电源开关键及报告电源的开启或关闭的电源指示器、切换投影的开启、关闭的投影开关键、以及当光源单元及显示元件或控制电路等过热时进行报告的过热指示器等的键及指示器。进而，在壳体的背面上，在背面面板上设有输入输出连接器部及电源适配器插头等的各种端子20，该输入输出连接器部设置有USB端子、输入模拟RGB影像信号的影像信号输入用的D - SUB端子、S端子、RCA端子、声音输出端子等。此外，在背面面板上，形成有多个吸气孔。另外，在作为未图示的壳体的侧板的右侧面板、以及作为图I所示的侧板的左侧面板15上，分别形成有多个排气孔17。此外，在左侧面板15的背面面板附近的角部上，还形成有吸气孔18。接着，使用图2的功能块图对投影仪10的投影仪控制机构进行叙述。 投影仪控制机构具备控制部38、输入输出接口 22、图像变换部23、显示编码器24、显示驱动部26等。该控制部38是负责投影仪10内的各电路的动作控制的单元，具备CPU、固定地存储有各种设置等的动作程序的ROM、以及作为工作存储器使用的RAM等。并且，通过该投影仪控制机构，将从输入输出连接器部21输入的各种规格的图像信号经由输入输出接口 22、系统总线(SB)由图像变换部23变换以统一为适合显示的规定的格式的图像信号后，向显示编码器24输出。此外，显示编码器24在使输入的图像信号展开存储到视频RAM25中后，根据该视频RAM25的存储内容生成视频信号，向显示驱动部26输出。显示驱动部26是作为显示元件控制机构发挥功能的单元，对应于从显示编码器24输出的图像信号以适当的帧速率驱动作为空间光调制元件(SOM)的显示元件51。并且，该投影仪10通过将从光源单元60射出的光线束经由后述的光源侧光学系统向显示元件51照射，由显示元件51的反射光形成光像，并经由投影侧光学系统将图像投影显示在未图示的屏幕上。另外，该投影侧光学系统的可动透镜组235由透镜马达45进行用于变焦(zoom)调整及聚焦(focus)调整的驱动。此外，图像压缩/解压缩部31进行将图像信号的亮度信号及色差信号通过ADCT及哈夫曼编码等处理进行数据压缩，并依次向作为拆装自如的记录介质的存储卡32写入的记录处理。进而，图像压缩/解压缩部31在再现模式时进行将记录在存储卡32中的图像数据读出，将构成一系列的运动图像的各个图像数据以I帧单位解压缩，将该图像数据经由图像变换部23向显示编码器24输出，使得能够基于存储在存储卡32中的图像数据进行运动图像等的显示的处理。并且，将设在壳体的上面面板11上的具备主键及指示器等的键/指示器部37的操作信号直接向控制部38送出。来自遥控器的键操作信号被IR接收部35接收，由IR处理部36解调后的代码信号被向控制部38输出。另外，在控制部38上，经由系统总线(SB)连接着声音处理部47。该声音处理部47具备PCM音源等的音源电路，在投影模式及再现模式时将声音数据模拟化，驱动扬声器48而扩音放音。此外，控制部38控制作为光源控制机构的光源控制电路41。该光源控制电路41分别控制光源单元60的红色、绿色及蓝色的波长频带光发光，以便从光源单元60射出在图像生成时所要求的规定波长频带的光。进而，控制部38使冷却风扇驱动控制电路43进行由设在光源单元60等上的多个温度传感器进行的温度检测，根据该温度检测的结果控制冷却风扇的旋转速度。此外，控制部38还通过定时器等使冷却风扇驱动控制电路43在投影仪主体的电源关闭后也使冷却风扇的旋转持续、或者根据温度传感器的温度检测的结果将投影仪主体的电源关闭等的控制。接着，对该投影仪10的内部构造进行叙述。
图3是表示投影仪10的内部构造的俯视示意图。投影仪10如图3所示，在右侧面板14的附近具备控制电路基板241。该控制电路基板241具备电源电路块及光源控制块等。此外，投影仪10在控制电路基板241的侧方、即投影仪壳体的大致中央部分具备光源单元60。进而，投影仪10在光源单元60与左侧面板15之间具备光学系统单元160。光源单元60具备配置在投影仪壳体的左右方向的大致中央部分且在背面面板13附近配置的激励光照射装置70、在从该激励光照射装置70射出的光线束的光轴上且在正面面板12的附近配置的荧光发光装置100、配置在激励光照射装置70与荧光发光装置100之间的红色光源装置120、和进行变换以使来自荧光发光装置100的射出光及来自红色光源装置120的射出光的光轴为相同的光轴，并将各色光向作为规定的一面的光隧道175的入射口聚光的导光光学系统140。激励光照射装置70具备具有光轴与背面面板13平行而配置的多个激励光源71的光源组72、将来自光源组72的各激励光源71的射出光的光轴向正面面板12方向变换90度的多个反射镜75、将由多个反射镜75反射的来自各激励光源71的射出光聚光的聚光透镜78、以及配置在激励光源71与右侧面板14之间的作为冷却装置的热沉81等。在光源组72中，以矩阵状排列有多个作为蓝色激光发光器的激励光源71。此外，在各激励光源71的光轴上，分别配置有将各射出光变换为平行光以提高来自各激励光源71的射出光的指向性的准直透镜73。并且，多个反射镜75以台阶状排列，通过缩小从各激励光源71射出的光源光束彼此的间隔，将从光源组72射出的光线束的截面积在水平方向上缩小，并朝向聚光透镜78反射。在热沉81与背面面板13之间配置有多个冷却风扇261，通过这些冷却风扇261和热沉81将激励光源71冷却。进而，在反射镜75与背面面板13之间也配置有冷却风扇261，通过该冷却风扇261将反射镜75及聚光透镜78冷却。荧光发光装置100具备与正面面板12平行的，即与来自激励光照射装置70的射出光的光轴正交而配置的荧光轮101、将该荧光轮101旋转驱动的轮马达110、将从激励光照射装置70射出的光线束向荧光轮101聚光并将从荧光轮101向背面面板13方向射出的光线束聚光的聚光透镜组111、和将从荧光轮101向正面面板12方向射出的光线束聚光的聚光透镜115。在荧光轮101上，在周向上排列设置有将来自激励光照射装置70的射出光作为激励光接受并射出绿色波长频带的荧光发光光的绿色荧光发光区域、和将来自激励光照射装置70的射出光扩散透射的扩散透射区域。此外，绿色荧光发光区域中的基材是由铜或铝等构成的金属基材，将该基材的背面面板13侧的表面通过银蒸镀等进行镜面加工，在该镜面加工后的表面上覆设有绿色荧光体的层。进而，扩散透射区域中的基材是具有透光性的透明基材，在该基材的表面上，通过喷砂等形成有微细凹凸。并且，照射在荧光轮101的绿色荧光体层上的来自激励光照射装置70的射出光激励绿色荧光体层中的绿色荧光体。 从绿色荧光体向全方位荧光发光的光线束被直接向背面面板13侧、或者在被荧光轮101的表面反射后向背面面板13侧射出，并入射到聚光透镜组111中。并且，被照射到荧光轮101的扩散透射区域的、来自激励光照射装置70的射出光，作为由微细凹凸扩散后的扩散透射光入射到聚光透镜115。另外，在轮马达110与正面面板12之间配置有冷却风扇261，通过该冷却风扇261将荧光发光装置100等冷却。红色光源装置120是具备光轴与激励光源71正交而配置的红色光源121、和将来自红色光源121的射出光聚光的聚光透镜组125的单色发光装置。该红色光源121是发出红色波长频带的光的红色发光二极管。并且，该红色光源装置120配置为，其射出光的光轴与来自激励光照射装置70的射出光及从荧光轮101射出的绿色波长频带的光的光轴交叉。进而，红色光源装置120具备配置在红色光源121的右侧面板14侧的作为冷却装置的热沉130。并且，在热沉130与正面面板12之间配置有冷却风扇261，通过该冷却风扇261将红色光源121冷却。并且，导光光学系统140具备使红色、绿色、蓝色波长频带的光线束聚光的聚光透镜、及将各色波长频带的光线束的光轴变换而使其成为同一光轴的反射镜、分色镜等。具体而言，在从激励光照射装置70射出的蓝色波长频带光及从荧光轮101射出的绿色波长频带光的光轴与从红色光源装置120射出的红色波长频带光的光轴交叉的位置上，配置有使蓝色及红色波长频带光透射、将绿色波长频带光反射而将该绿色光的光轴向左侧面板15方向变换90度的第一分色镜141。此外，在扩散透射了荧光轮101的蓝色波长频带光的光轴上、即在聚光透镜115与正面面板12之间，配置有将蓝色波长频带光反射而将该蓝色光的光轴向左侧面板15方向变换90度的第一反射镜143。进而，在由第一反射镜143反射的蓝色波长频带光的光轴上且在光学系统单元160的附近，配置有将该蓝色光的光轴向背面面板13方向变换90度的第二反射镜145。此外，在透射第一分色镜141的红色波长频带光的光轴及为了与该光轴一致而由第一分色镜141反射的绿色波长频带光的光轴、与由第二反射镜145反射的蓝色波长频带光的光轴交叉的位置上，配置有使蓝色波长频带光透射、将红色及绿色波长频带光反射而将这些红色及绿色光的光轴向背面面板13方向变换90度的第二分色镜148。并且，在分色镜及反射镜之间，分别配置有聚光透镜。进而，在光隧道175的附近，配置有将光源光向光隧道175的入射口聚光的聚光透镜 173。 光学系统单元160由位于激励光照射装置70的左侧方的照明侧块161、位于背面面板13与左侧面板15交叉的位置的附近的图像生成块165、和位于导光光学系统140与左侧面板15之间的投影侧块168这3个块构成为大致U字状。该照明侧块161具有用于将从光源单元60射出的光源光向图像生成块165具有的显示元件51导光的光源侧光学系统170的一部分。该照明侧块161具有的光源侧光学系统170具备使从光源单元60射出的光线束成为均匀的强度分布的光束的光隧道175、将从光隧道175射出的光聚光的聚光透镜178、将从光隧道175射出的光线束的光轴向图像生成块165方向变换的光轴变换反射镜181
坐寸o图像生成块165作为光源侧光学系统170而具备使由光轴变换反射镜181反射后的光源光向显不兀件51聚光的聚光透镜183、和将透射该聚光透镜183的光线束以规定的角度向显示元件51照射的照射反射镜185。进而，图像生成块165具备作为显示元件51的DMD。在该显示元件51与背面面板13之间配置有用来将显示元件51冷却的热沉190，通过该热沉190将显示元件51冷却。此外，在显示元件51的正面附近，配置有作为投影侧光学系统220的一部分的聚光透镜195。投影侧块168具有将由显示元件51反射的开启光(“on” light)向屏幕投放的投影侧光学系统220的透镜组。作为该投影侧光学系统220，具备内置在固定镜筒中的固定透镜组225和内置在可动镜筒中的可动透镜组235。这些透镜组是形成具备变焦功能的可变焦点型透镜的单元，通过由透镜马达使可动透镜组235移动，能够进行变焦调整及聚焦调整。接着，使用附图对具有准直透镜73及由蓝色激光二极管构成的激励光源71的本发明的光源装置的结构详细地说明。图4是表示光源装置的布局的一例的图。另外，在本实施方式中，本发明的光源装置中的左右，表示相对于图4所示的激励光源71的射出方向来说的左右方向，关于前后,设激励光源71的射出方向为前方向。光源装置如图4所示，具备具有圆柱状的金属制的能够散热的凸缘部71a和比该凸缘部71a直径小的圆柱状的柱部(cylindrical portion) 71b的由作为光源用元件的蓝色激光二极管构成的激励光源71、配置激励光源71的光源用元件保持器82、将来自激励光源71的射出光变换为平行光的呈圆筒形状并使光的入射侧及射出侧为规定的曲面的准直透镜73、夹在激励光源71与准直透镜73之间的作为环状部件的衬垫84、和具有孔部79d并保持准直透镜73等的准直透镜保持器79。光源用元件保持器82是铝等的平板形状的散热部件，在后方的面上具有使激励光源71的引线端子插通的孔部82a。另外，插通光源用元件保持器82的孔部82a的激励光源71的引线端子在光源用元件保持器82的后方，通过未图示的导线或柔性基板等与安装光源控制电路41的控制电路基板241连线。衬垫84是金属制或耐热性的硬质树脂制的中空圆筒形状的环状部件，设衬垫84的后方的面为作为第一环状面的后端面84a,设衬垫84的前方的面为作为第二环状面的前端面84b。并且，衬垫84使后端面84a抵接在激励光源71的凸缘部71a的前方的面上，并且使前端面84b抵接在准直透镜73的后方的面上。 并且，衬垫84通过机械加工或注射成形，使前端面84b及后端面84a相对于圆筒形状的中心轴正交而平行地形成。由此，能够将圆筒形状的小型的衬垫84的后端面84a及前端面84b容易地平行形成，做成与光轴为垂直的平面。因而，通过使用该衬垫84以使其夹在激励光源71与准直透镜73之间，能够使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴平行或一致，并且将激励光源71与准直透镜73以规定的距离配置。准直透镜保持器79是金属制或耐热性的硬质树脂制的平板形状，如图4所示，平板形状的后方的面与作为光源用元件保持器82的前方的面的抵接面79a抵接。并且，准直透镜保持器79在平板上具有保持圆筒形状部79b的孔部79d，并配置为在该孔部79d的内部中插入收纳激励光源71、衬垫84、及准直透镜73等各部件。另外，这里准直透镜保持器79的孔部79d的后方侧的直径为收容衬垫84的外径的直径，准直透镜保持器79的孔部79d的前方侧的直径为收容具有比衬垫84的外径大的外径的准直透镜73的直径。此外，在该结构中，为了使衬垫84的前端面84b抵接在准直透镜73的后方的面上，衬垫84的长度(高度)需要为比孔部79d的后方侧和前方侧的边界部(台阶部)79e向前方侧突出的长度。并且，在准直透镜保持器79的孔部79d的后方开口部的圆周周缘上形成有锥形状部79c，使激励光源71等的装入变得容易。此外，光源装置具备金属制的推压板89，该推压板89作为推压准直透镜73的透镜推压部件，是薄板状并在射出光的通过部分处具有孔部。推压板89抑制由衬垫84及准直透镜保持器79找正位置并保持的准直透镜73的光轴方向的移动，能够可靠地将准直透镜73固定在适当的位置上。另外，关于使用衬垫84使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴一致或平行、使激励光源71与准直透镜73成为规定的距离的结构，并不限定于上述结构。例如，作为环状部件的衬垫84的后方的后端面84a的部分如图5及图6 (图6是将图5所示的光源装置的布局的主要部分A放大的图)所示，也可以是不仅与激励光源71的凸缘部71a的前面卡合，也与凸缘部71a侧面卡合的结构。
另外，在此情况下，准直透镜保持器79的孔部79d与图4的情况不同，衬垫84的外径与准直透镜73的外径大致相同，准直透镜保持器79的孔部79d的直径从前端到后端是一样的。具体而言，在衬垫84上，如图6所示，具备在后端面84a的外周的周缘上向后方突出而形成的、与激励光源71的凸缘部71a的侧面的一部分卡合的第I圆环部84c。在后端面84a的外周上具有第I圆环部84c的衬垫84通过竖立设置而夹在激励光源71与准直透镜73之间，使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴平行而一致，通过将激励光源71和准直透镜73以规定的距离配置，能够限制激励光源71的配置位置、并且将激励光源71配置到规定的位置上。此外，如图7所示，也可以为在光源用元件保持器82的前面上设有凹陷的元件承接部82b、由该元件承接部82b承接激励光源71的凸缘部71a后面、并且在凸缘部71a的侧面部出现的间隙中填充热传导油脂83等的热传导填充材料的结构。
另外，光源用元件保持器82即使是衬垫84使用在后端面84a上没有设置第I圆环部84c的衬垫84的情况，也可以在光源用元件保持器82的前面上设置凹陷的元件承接部82b、由该元件承接部82b承接激励光源71的凸缘部71a后面、并且在凸缘部71a的侧面部出现的间隙中填充热传导油脂83等的热传导填充材料的结构。由此，光源用元件保持器82通过凹陷的元件承接部82b，能够将来自凸缘部71a的后面的散热及经由热传导填充材料而来自凸缘部71a的侧面的散热也传导，能够使激励光源71的发热有效地散热。此外，在具备具有第I圆环部84c的衬垫84的光源装置的结构中，如图7所示，也可以构成为为了使衬垫84的前端面84b与准直透镜73的后方的曲面匹配并抵接，而将其做成同样的曲面(匹配的曲面)的结构。另外，在图4所示的、在衬垫84的后端面84a上没有设置第I圆环部84c的衬垫84等中，也可以构成为为了使前端面84b与准直透镜73的后方的曲面匹配并抵接，而将其做成同样的曲面的结构。由此，通过将衬垫84的前端面84b做成与准直透镜73的后方的曲面同样的曲面、使该衬垫84夹在激励光源71与准直透镜73之间，由此使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴平行，通过使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴平行而一致、将激励光源71和准直透镜73以规定的距离配置，由此能够限制激励光源71的配置位置、并且将激励光源71配置到规定的位置上。此外，光源装置例如也可以为以下的结构，在衬垫84的后端面84a的部分中设置第I圆环部84c，并且在衬垫84的前端面84b的部分中，如图8及图9 (图9是将图8所示的光源装置的布局的主要部分B放大的图)所示，不仅是准直透镜73的后面、与准直透镜73的后方侧面的一部分也卡合，由此限制准直透镜73及激励光源71的配置位置。具体而言，衬垫84如图9所示，在前端面84b的外周的周缘上，具备向前方突出而形成的、保持准直透镜73的后方侧面的一部分的第2圆环部84d。由此，具有第I圆环部84c及第2圆环部84d的衬垫84通过竖立设置而夹在激励光源71与准直透镜73之间，使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴平行、或者使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴一致，通过将激励光源71和准直透镜73以规定的距离配置，由此能够限制激励光源71的配置位置、并且将激励光源71配置到规定的位置上。这样，准直透镜73及激励光源71在上述各种情况下能够通过衬垫84使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴平行或一致、并且将激励光源71和准直透镜73以规定的距
离配置。另外，关于使用在后端面84a的外周周缘上具有第I圆环部84c、以及在如端面84b的外周周缘上具有第2圆环部84d的衬垫84的光源装置，也可以做成在光源用元件保持器82的前面上设置凹陷的元件承接部82b，在该元件承接部82b上承接激励光源71的凸缘部71a后面，并且在凸缘部71a的侧面部出现的间隙中填充热传导油脂83等的热传导填充材料的结构。由此，光源用元件保持器82通过凹陷的元件承接部82b，能够将来自凸缘部71a的后面的散热及经由热传导填充材料而来自凸缘部71a的侧面的散热也传导，能够使激励光 源71的发热有效地散热。此外，关于使用具有第I圆环部84c及第2圆环部84d的衬垫84的光源装置的结构，也可以构成为为了使衬垫84的前端面84b与准直透镜73的后方的曲面匹配并抵接，而将其做成同样的曲面的结构。由此，通过将衬垫84的前端面84b做成与准直透镜73的后面的曲面同样的曲面、使该衬垫84夹在激励光源71与准直透镜73之间，由此使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴平行，或者通过使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴一致、将激励光源71和准直透镜73以规定的距离配置，由此能够限制激励光源71的配置位置、并且将激励光源71配置到规定的位置上。接着，使用附图对本发明的光源装置的制造方法的流程进行说明。图10是说明光源装置的制造方法的流程的图。图11是说明光源装置的制造方法的流程图。光源装置如上所述，安装有具有圆柱状的凸缘部71a和比凸缘部71a直径小的圆柱状的柱部71b的激励光源71、抵接激励光源71的凸缘部71a的后方而配置的光源用元件保持器82、将来自激励光源71的射出光变换为平行光的准直透镜73、呈大致中空的圆筒形状并夹在激励光源71与准直透镜73之间而配置，且后端面84a抵接在激励光源71的凸缘部71a的前方的面上并且前端面84b抵接在准直透镜73的后方的面上的作为环状部件的衬垫84、和在孔部79d中收纳准直透镜73及衬垫84，并与光源用元件保持器82抵接而配置的准直透镜保持器79而构成。光源装置的制造方法首先进行将上述各部分分别加工而准备的准备工序(步骤SI)。并且，如图10的最右方所示，首先，进行使激励光源71的引线端子插通到光源用元件保持器82的孔部82a中，将激励光源71的凸缘部71a配置到光源用元件保持器82的前面上的第I配置工序(步骤S2)。接着，以使激励光源71的凸缘部71a的外周与准直透镜保持器79的孔部79d接触的方式将激励光源71与孔部79a对位，并以与配置有激励光源71的光源用元件保持器82抵接的方式将准直透镜保持器79配置在光源用元件保持器82上，由此进行第2配置工序(步骤S3)。
此时，由于在配置准直透镜保持器79的开口部周缘上形成有锥形状部79c，所以能够容易地使准直透镜保持器79配置到光源用元件保持器82上。接着，如图10的正中间的箭头所示，从与光源用元件保持器82抵接而配置的准直透镜保持器79的前方，以使衬垫84的后端面84a与激励光源71的凸缘部71a的前面抵接的方式，将衬垫84收纳配置到准直透镜保持器79的孔部79d的后方侧之中，由此进行第3配置工序(步骤S4)。
接着，以使准直透镜73抵接在衬垫84的前端面84b上的方式，将准直透镜73插入配置到准直透镜保持器79的孔部79d之中，由此进行第4配置工序(步骤S5)。进而，为了使准直透镜73固定，如图10的最左的箭头所示，进行从前方通过推压板89推压准直透镜73、通过螺钉等安装而成为一体的安装工序(步骤S6)。接着，进行将激励光源71的引线端子通过安装光源控制电路41的控制电路基板241和未图示的导线或柔性基板等连线的连线工序(步骤S7)。这样，光源装置的制造方法通过包括上述工序，准直透镜73及激励光源71能够通过衬垫84使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴平行或一致，并且将激励光源71和准直透镜73以规定的距离配置。另外，在上述实施方式中，作为投影仪10的光源装置，对是蓝色光源装置的激励光照射装置70的结构进行了说明。但是，本发明的光源装置例如对于投影仪10的红色光源装置120及绿色光源装置，在构成为具有将多个光源以形成行及列的方式排列为平面状的光源组、和使从各光源射出的各光线束聚光等的透镜组的光学系统的结构的情况下，也能够同样适用。S卩，可以作为红色光源装置120、绿色光源装置及蓝色光源装置中的至少某I个光源装置而在投影仪10中使用。此外，在上述实施方式中，作为投影仪10的光源装置，对将作为半导体发光元件的蓝色激光二极管以矩阵状配置多个而形成的激励光照射装置70的结构进行了说明。但是，本发明的光源装置例如在构成由即使是I个元件发光量也较大的发光元件构成的光源、和使从该光源射出的光线束聚光的聚光透镜等的透镜所形成的光源装置的结构的情况下，也同样能够采用。如以上这样，根据本发明的实施方式，能够提供如下的光源装置、具备该光源装置的投影仪10、以及该光源装置的制造方法，该光源装置中，准直透镜73及激励光源71通过作为中空圆筒形状的环状部件的衬垫84使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴平行或一致、并且将激励光源71和准直透镜73以规定的距离配置。此外，根据本发明的实施方式，通过做成准直透镜保持器79收纳激励光源71的柱部71b、衬垫84、及准直透镜73的结构，不需要零件间的安装精度，能够降低制造成本。并且，根据本发明的实施方式，由于衬垫84的后端面84a及前端面84b相对于光轴垂直地形成，所以能够使被衬垫84定位的激励光源71及准直透镜73的各光轴平行或一致。此外，根据本发明的实施方式，通过使衬垫84的后端面84a相对于光轴垂直地形成、衬垫84的前端面84b做成与准直透镜73的后方的曲面同样的曲面，由此能够使激励光源71的光轴与准直透镜73的光轴可靠地平行或一致、并且使激励光源71和准直透镜73以规定的距离配置。并且，根据本发明的实施方式，由于在衬垫84的前端面84b侧形成圆环部，保持准直透镜73的后方的面及后方侧面的一部分，所以能够限制准直透镜73的配置位置而配置到使光轴成为同轴的规定的位置上。进而，根据本发明的实施方式，由于在衬垫84的后端面84a侧形成圆环部，保持激励光源71的凸缘部71a的前面及侧面的一部分，所以能够限制激励光源71的配置位置而配置到使光轴为同轴的规定的位置上。并且，根据本发明的实施方式，通过构成在光源用元件保持器82上设置凹陷的元件承接部82b、向在凸缘部71a的侧面部出现的间隙填充热传导油脂83等的热传导填充材料的结构，能够使激励光源71的发热有效地散热。此外，根据本发明的实施方式，通过为了使准直透镜73固定而用从前方推压的推压板89将准直透镜73推压，能够防止准直透镜73的光轴的移动。 进而，根据本发明的实施方式，激励光源71即使以矩阵状配置多个，也能够使各光轴分别平行，所以能够减轻调整等的作业。说明了本发明的一些实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意味着限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替代、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利请求所述的发明和其等同的范围中。
权利要求
1.一种光源装置，其特征在于，具备 光源用元件，具有凸缘部、和比该凸缘部直径小的柱部； 光源用元件保持器，抵接上述光源用元件的上述凸缘部的后方而配置； 准直透镜，将来自上述光源用元件的射出光变换为平行光； 环状部件，为中空圆筒形状，配置在上述光源用元件与上述准直透镜之间，该环状部件的后端面与上述光源用元件的上述凸缘部的前方的面抵接，并且该环状部件的前端面与上述准直透镜的后方的面抵接；以及 准直透镜保持器，将上述准直透镜收纳在孔部中。
2.如权利要求I所述的光源装置，其特征在于， 上述光源用元件及上述环状部件被收纳在上述准直透镜保持器的上述孔部中。
3.如权利要求I所述的光源装置，其特征在于， 上述环状部件的后端面形成为与该环状部件的中心轴正交的平面。
4.如权利要求I所述的光源装置，其特征在于， 上述环状部件的前端面形成为与该环状部件的中心轴正交的平面。
5.如权利要求I所述的光源装置，其特征在于， 上述环状部件的前端面由与上述准直透镜的后方的面的曲面匹配的曲面形成。
6.如权利要求I所述的光源装置，其特征在于， 在上述环状部件的前端面的外周的周缘上形成有圆环部。
7.如权利要求I所述的光源装置，其特征在于， 在上述环状部件的后端面的外周的周缘上形成有圆环部。
8.如权利要求I所述的光源装置，其特征在于， 光源用元件保持器具备抵接上述光源用元件的上述凸缘部的后方而配置的凹陷的元件承接部。
9.如权利要求8所述的光源装置，其特征在于， 在上述凹陷的元件承接部中填充有热传导填充材料。
10.如权利要求I所述的光源装置，其特征在于， 还具备推压上述准直透镜的透镜推压部件。
11.如权利要求I所述的光源装置，其特征在于， 上述光源用元件由多个构成，并配置为矩阵状。
12.一种投影仪，其特征在于，具备 权利要求广12中任一项所述的光源装置； 显示元件； 光源侧光学系统，将来自上述光源装置的光向上述显示元件导光； 投影侧光学系统，将从上述显示元件射出的图像向屏幕投影；以及 投影仪控制机构，控制上述光源装置及显示元件。
13.一种光源装置的制造方法，其特征在于，包括 准备光源用元件、光源用元件保持器、准直透镜、环状部件、以及准直透镜保持器的工序;其中， 上述光源用元件具有圆柱状的凸缘部、和比该凸缘部直径小的圆柱状的柱部，上述光源用元件保持器抵接上述光源用元件的上述凸缘部的后方而配置， 上述准直透镜将来自上述光源用元件的射出光变换为平行光， 上述环状部件为中空圆筒形状，配置在上述光源用元件与上述准直透镜之间，该环状部件的后端面与上述光源用元件的上述凸缘部的前方的面抵接，并且该环状部件的前端面与上述准直透镜的后方的面抵接， 上述准直透镜保持器与上述光源用元件保持器抵接而配置， 上述光源装置的制造方法还包括 第I配置工序，将上述光源用元件配置到上述光源用元件保持器上； 第2配置工序，以使上述光源用元件的凸缘部的外周与上述准直透镜保持器的孔部接触的方式，将上述光源用元件与上述孔部对位，并将上述准直透镜保持器配置到上述光源用元件保持器上； 第3配置工序，以使上述光源用元件的上述凸缘部的前面与上述后端面抵接的方式，将上述环状部件配置到上述准直透镜保持器的孔部中；以及 第4配置工序，将上述准直透镜以与上述环状部件的上述前端面抵接的方式配置到上述准直透镜保持器的孔部中。
14.如权利要求13所述的光源装置的制造方法，其特征在于， 还包括对推压上述准直透镜的推压板进行安装的安装工序。
15.如权利要求13所述的光源装置的制造方法，其特征在于， 还包括向上述光源用元件的引线端子连线导线或基板的连线工序。
全文摘要
提供一种能够容易使光源用元件的光轴与透镜的光轴平行并将光源用元件和透镜以规定的距离配置的光源装置、投影仪及光源装置的制造方法。光源装置具备具有凸缘部和比该凸缘部直径小的柱部的光源用元件；使光源用元件的凸缘部的后方抵接而配置的光源用元件保持器；配置在光源用元件的前方的准直透镜；配置在光源用元件与准直透镜之间，后端面与光源用元件的凸缘部的前方的面抵接，并且前端面于准直透镜的后方的面抵接，呈中空圆筒形状的环状部件；以及在孔部中收纳准直透镜的准直透镜保持器。
文档编号F21V17/10GK102967990SQ20121031543
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月30日 优先权日2011年8月31日
发明者林桃子 申请人:卡西欧计算机株式会社