專利名稱：光源裝置、投影儀、以及光源裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光源裝置、投影儀、以及光源裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
目前，較多使用作為將個(gè)人計(jì)算機(jī)的畫面及視頻圖像、還有由存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡等中的圖像數(shù)據(jù)形成的圖像等向屏幕投影的圖像投影裝置的數(shù)據(jù)投影儀。
該投影儀使從光源射出的光聚光到稱作DMD(數(shù)字微鏡器件，Digtal MicromirrorDevice)的微鏡顯示元件或液晶板上，使彩色圖像顯示在屏幕上。并且，投影儀隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)及DVD播放器等的影像設(shè)備的普及，用途從商業(yè)用演示擴(kuò)大到家庭用。在這樣的投影儀中，以往以高亮度的放電燈為光源的結(jié)構(gòu)是主流，但近年來，作為光源而使用多個(gè)激光二極管等的半導(dǎo)體發(fā)光元件，由多個(gè)透鏡及反射鏡等的光學(xué)零件構(gòu)成的光源裝置的開發(fā)及提案也隨之變多。并且，在日本特開平6 - 36324號(hào)公報(bào)中，提出了一種光源裝置，是將激光二極管作為光源用元件的光源裝置，使光學(xué)零件的組裝變?nèi)菀?，高精度地進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)使粘接需要的等待時(shí)間減少，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化、低成本化。但是，日本特開平6 — 36324號(hào)公報(bào)的光源裝置使光源用元件的位置調(diào)整變?nèi)菀祝珱]有使透鏡與光源用元件的光學(xué)的位置調(diào)整變?nèi)菀住?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述那樣的以往技術(shù)的問題而做出的，目的是提供一種光源裝置、具備該光源裝置的投影儀、以及該光源裝置的制造方法，該光源裝置使光源用元件的光軸與透鏡的光軸一致或平行，并且將光源用元件和透鏡容易地以規(guī)定的距離配置。本發(fā)明的第I技術(shù)方案的光源裝置，其特征在于，具備光源用元件，具有凸緣部、和比該凸緣部直徑小的柱部；光源用元件保持器，抵接上述光源用元件的上述凸緣部的后方而配置；準(zhǔn)直透鏡，將來自上述光源用元件的射出光變換為平行光；環(huán)狀部件，為中空?qǐng)A筒形狀，配置在上述光源用元件與上述準(zhǔn)直透鏡之間，該環(huán)狀部件的后端面與上述光源用元件的上述凸緣部的前方的面抵接，并且該環(huán)狀部件的前端面與上述準(zhǔn)直透鏡的后方的面抵接；以及準(zhǔn)直透鏡保持器，將上述準(zhǔn)直透鏡收納在孔部中。本發(fā)明的第2技術(shù)方案的投影儀，其特征在于，具備光源裝置；顯示元件；光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將來自上述光源裝置的光向上述顯示元件導(dǎo)光；投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將從上述顯示元件射出的圖像向屏幕投影；以及投影儀控制機(jī)構(gòu)，控制上述光源裝置及顯示元件。本發(fā)明的第3技術(shù)方案的光源裝置的制造方法，包括準(zhǔn)備光源用元件、光源用元件保持器、準(zhǔn)直透鏡、環(huán)狀部件、以及準(zhǔn)直透鏡保持器的工序；其中，上述光源用元件具有圓柱狀的凸緣部、和比該凸緣部直徑小的圓柱狀的柱部，上述光源用元件保持器抵接上述光源用元件的上述凸緣部的后方而配置，上述準(zhǔn)直透鏡將來自上述光源用元件的射出光變換為平行光，上述環(huán)狀部件為中空?qǐng)A筒形狀，配置在上述光源用元件與上述準(zhǔn)直透鏡之間，該環(huán)狀部件的后端面與上述光源用元件的上述凸緣部的前方的面抵接，并且該環(huán)狀部件的前端面與上述準(zhǔn)直透鏡的后方的面抵接，上述準(zhǔn)直透鏡保持器與上述光源用元件保持器抵接而配置，上述光源裝置的制造方法還包括第I配置工序，將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緣部的外周與上述準(zhǔn)直透鏡保持器的孔部接觸的方式，將上述光源用元件與上述孔部對(duì)位，并將上述準(zhǔn)直透鏡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緣部的前面與上述后端面抵接的方式，將上述環(huán)狀部件配置到上述準(zhǔn)直透鏡保持器的孔部中；以及第4配置工序，將上述準(zhǔn)直透鏡以與上述環(huán)狀部件的上述前端面抵接的方式配置到上述準(zhǔn)直透鏡保持器的孔部中。



圖I是表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的投影儀的外觀立體圖。圖2是表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的投影儀的功能塊的圖。圖3是表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的投影儀的內(nèi)部構(gòu)造的俯視示意圖。圖4是表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置的布局的一例的圖。圖5是表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置的布局的一例的圖。圖6是將圖5所示的光源裝置的布局的主要部分A放大的圖。圖7是將有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置的一例放大的圖。圖8是表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置的布局的一例的圖。圖9是將圖8所示的光源裝置的布局的主要部分B放大的圖。圖10是說明圖4所示的光源裝置的布局的組裝工序的流程的圖。圖11是說明有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置的制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I是投影儀10的外觀立體圖。另外，在本實(shí)施方式中，所謂投影儀10的左右，表示相對(duì)于投影方向來說的左右方向，所謂前后，表示相對(duì)于投影儀10的屏幕側(cè)方向及光線束的行進(jìn)方向來說的前后方向。并且，投影儀10如圖I所示，是大致長方體形狀，在作為投影儀殼體的前方的側(cè)板的正面面板12的側(cè)方，具有將投影口覆蓋的鏡頭蓋19，并且在該正面面板12上設(shè)有多個(gè)吸氣孔18。進(jìn)而，雖然沒有圖示，但具備接收來自遙控器的控制信號(hào)的IR接收部。此外，在殼體的上面面板11上設(shè)有鍵/指示器部37。在該鍵/指示器部37上，配置有電源開關(guān)鍵及報(bào)告電源的開啟或關(guān)閉的電源指示器、切換投影的開啟、關(guān)閉的投影開關(guān)鍵、以及當(dāng)光源單元及顯示元件或控制電路等過熱時(shí)進(jìn)行報(bào)告的過熱指示器等的鍵及指示器。進(jìn)而，在殼體的背面上，在背面面板上設(shè)有輸入輸出連接器部及電源適配器插頭等的各種端子20，該輸入輸出連接器部設(shè)置有USB端子、輸入模擬RGB影像信號(hào)的影像信號(hào)輸入用的D - SUB端子、S端子、RCA端子、聲音輸出端子等。此外，在背面面板上，形成有多個(gè)吸氣孔。另外，在作為未圖示的殼體的側(cè)板的右側(cè)面板、以及作為圖I所示的側(cè)板的左側(cè)面板15上，分別形成有多個(gè)排氣孔17。此外，在左側(cè)面板15的背面面板附近的角部上，還形成有吸氣孔18。接著，使用圖2的功能塊圖對(duì)投影儀10的投影儀控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行敘述。 投影儀控制機(jī)構(gòu)具備控制部38、輸入輸出接口 22、圖像變換部23、顯示編碼器24、顯示驅(qū)動(dòng)部26等。該控制部38是負(fù)責(zé)投影儀10內(nèi)的各電路的動(dòng)作控制的單元，具備CPU、固定地存儲(chǔ)有各種設(shè)置等的動(dòng)作程序的ROM、以及作為工作存儲(chǔ)器使用的RAM等。并且，通過該投影儀控制機(jī)構(gòu)，將從輸入輸出連接器部21輸入的各種規(guī)格的圖像信號(hào)經(jīng)由輸入輸出接口 22、系統(tǒng)總線(SB)由圖像變換部23變換以統(tǒng)一為適合顯示的規(guī)定的格式的圖像信號(hào)后，向顯示編碼器24輸出。此外，顯示編碼器24在使輸入的圖像信號(hào)展開存儲(chǔ)到視頻RAM25中后，根據(jù)該視頻RAM25的存儲(chǔ)內(nèi)容生成視頻信號(hào)，向顯示驅(qū)動(dòng)部26輸出。顯示驅(qū)動(dòng)部26是作為顯示元件控制機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能的單元，對(duì)應(yīng)于從顯示編碼器24輸出的圖像信號(hào)以適當(dāng)?shù)膸俾黍?qū)動(dòng)作為空間光調(diào)制元件(SOM)的顯示元件51。并且，該投影儀10通過將從光源單元60射出的光線束經(jīng)由后述的光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)向顯示元件51照射，由顯示元件51的反射光形成光像，并經(jīng)由投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)將圖像投影顯示在未圖示的屏幕上。另外，該投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的可動(dòng)透鏡組235由透鏡馬達(dá)45進(jìn)行用于變焦(zoom)調(diào)整及聚焦(focus)調(diào)整的驅(qū)動(dòng)。此外，圖像壓縮/解壓縮部31進(jìn)行將圖像信號(hào)的亮度信號(hào)及色差信號(hào)通過ADCT及哈夫曼編碼等處理進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，并依次向作為拆裝自如的記錄介質(zhì)的存儲(chǔ)卡32寫入的記錄處理。進(jìn)而，圖像壓縮/解壓縮部31在再現(xiàn)模式時(shí)進(jìn)行將記錄在存儲(chǔ)卡32中的圖像數(shù)據(jù)讀出，將構(gòu)成一系列的運(yùn)動(dòng)圖像的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)以I幀單位解壓縮，將該圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像變換部23向顯示編碼器24輸出，使得能夠基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡32中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)圖像等的顯示的處理。并且，將設(shè)在殼體的上面面板11上的具備主鍵及指示器等的鍵/指示器部37的操作信號(hào)直接向控制部38送出。來自遙控器的鍵操作信號(hào)被IR接收部35接收，由IR處理部36解調(diào)后的代碼信號(hào)被向控制部38輸出。另外，在控制部38上，經(jīng)由系統(tǒng)總線(SB)連接著聲音處理部47。該聲音處理部47具備PCM音源等的音源電路，在投影模式及再現(xiàn)模式時(shí)將聲音數(shù)據(jù)模擬化，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器48而擴(kuò)音放音。此外，控制部38控制作為光源控制機(jī)構(gòu)的光源控制電路41。該光源控制電路41分別控制光源單元60的紅色、綠色及藍(lán)色的波長頻帶光發(fā)光，以便從光源單元60射出在圖像生成時(shí)所要求的規(guī)定波長頻帶的光。進(jìn)而，控制部38使冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路43進(jìn)行由設(shè)在光源單元60等上的多個(gè)溫度傳感器進(jìn)行的溫度檢測(cè)，根據(jù)該溫度檢測(cè)的結(jié)果控制冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度。此外，控制部38還通過定時(shí)器等使冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制電路43在投影儀主體的電源關(guān)閉后也使冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)持續(xù)、或者根據(jù)溫度傳感器的溫度檢測(cè)的結(jié)果將投影儀主體的電源關(guān)閉等的控制。接著，對(duì)該投影儀10的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行敘述。
圖3是表示投影儀10的內(nèi)部構(gòu)造的俯視示意圖。投影儀10如圖3所示，在右側(cè)面板14的附近具備控制電路基板241。該控制電路基板241具備電源電路塊及光源控制塊等。此外，投影儀10在控制電路基板241的側(cè)方、即投影儀殼體的大致中央部分具備光源單元60。進(jìn)而，投影儀10在光源單元60與左側(cè)面板15之間具備光學(xué)系統(tǒng)單元160。光源單元60具備配置在投影儀殼體的左右方向的大致中央部分且在背面面板13附近配置的激勵(lì)光照射裝置70、在從該激勵(lì)光照射裝置70射出的光線束的光軸上且在正面面板12的附近配置的熒光發(fā)光裝置100、配置在激勵(lì)光照射裝置70與熒光發(fā)光裝置100之間的紅色光源裝置120、和進(jìn)行變換以使來自熒光發(fā)光裝置100的射出光及來自紅色光源裝置120的射出光的光軸為相同的光軸，并將各色光向作為規(guī)定的一面的光隧道175的入射口聚光的導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)140。激勵(lì)光照射裝置70具備具有光軸與背面面板13平行而配置的多個(gè)激勵(lì)光源71的光源組72、將來自光源組72的各激勵(lì)光源71的射出光的光軸向正面面板12方向變換90度的多個(gè)反射鏡75、將由多個(gè)反射鏡75反射的來自各激勵(lì)光源71的射出光聚光的聚光透鏡78、以及配置在激勵(lì)光源71與右側(cè)面板14之間的作為冷卻裝置的熱沉81等。在光源組72中，以矩陣狀排列有多個(gè)作為藍(lán)色激光發(fā)光器的激勵(lì)光源71。此外，在各激勵(lì)光源71的光軸上，分別配置有將各射出光變換為平行光以提高來自各激勵(lì)光源71的射出光的指向性的準(zhǔn)直透鏡73。并且，多個(gè)反射鏡75以臺(tái)階狀排列，通過縮小從各激勵(lì)光源71射出的光源光束彼此的間隔，將從光源組72射出的光線束的截面積在水平方向上縮小，并朝向聚光透鏡78反射。在熱沉81與背面面板13之間配置有多個(gè)冷卻風(fēng)扇261，通過這些冷卻風(fēng)扇261和熱沉81將激勵(lì)光源71冷卻。進(jìn)而，在反射鏡75與背面面板13之間也配置有冷卻風(fēng)扇261，通過該冷卻風(fēng)扇261將反射鏡75及聚光透鏡78冷卻。熒光發(fā)光裝置100具備與正面面板12平行的，即與來自激勵(lì)光照射裝置70的射出光的光軸正交而配置的熒光輪101、將該熒光輪101旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的輪馬達(dá)110、將從激勵(lì)光照射裝置70射出的光線束向熒光輪101聚光并將從熒光輪101向背面面板13方向射出的光線束聚光的聚光透鏡組111、和將從熒光輪101向正面面板12方向射出的光線束聚光的聚光透鏡115。在熒光輪101上，在周向上排列設(shè)置有將來自激勵(lì)光照射裝置70的射出光作為激勵(lì)光接受并射出綠色波長頻帶的熒光發(fā)光光的綠色熒光發(fā)光區(qū)域、和將來自激勵(lì)光照射裝置70的射出光擴(kuò)散透射的擴(kuò)散透射區(qū)域。此外，綠色熒光發(fā)光區(qū)域中的基材是由銅或鋁等構(gòu)成的金屬基材，將該基材的背面面板13側(cè)的表面通過銀蒸鍍等進(jìn)行鏡面加工，在該鏡面加工后的表面上覆設(shè)有綠色熒光體的層。進(jìn)而，擴(kuò)散透射區(qū)域中的基材是具有透光性的透明基材，在該基材的表面上，通過噴砂等形成有微細(xì)凹凸。并且，照射在熒光輪101的綠色熒光體層上的來自激勵(lì)光照射裝置70的射出光激勵(lì)綠色熒光體層中的綠色熒光體。 從綠色熒光體向全方位熒光發(fā)光的光線束被直接向背面面板13側(cè)、或者在被熒光輪101的表面反射后向背面面板13側(cè)射出，并入射到聚光透鏡組111中。并且，被照射到熒光輪101的擴(kuò)散透射區(qū)域的、來自激勵(lì)光照射裝置70的射出光，作為由微細(xì)凹凸擴(kuò)散后的擴(kuò)散透射光入射到聚光透鏡115。另外，在輪馬達(dá)110與正面面板12之間配置有冷卻風(fēng)扇261，通過該冷卻風(fēng)扇261將熒光發(fā)光裝置100等冷卻。紅色光源裝置120是具備光軸與激勵(lì)光源71正交而配置的紅色光源121、和將來自紅色光源121的射出光聚光的聚光透鏡組125的單色發(fā)光裝置。該紅色光源121是發(fā)出紅色波長頻帶的光的紅色發(fā)光二極管。并且，該紅色光源裝置120配置為，其射出光的光軸與來自激勵(lì)光照射裝置70的射出光及從熒光輪101射出的綠色波長頻帶的光的光軸交叉。進(jìn)而，紅色光源裝置120具備配置在紅色光源121的右側(cè)面板14側(cè)的作為冷卻裝置的熱沉130。并且，在熱沉130與正面面板12之間配置有冷卻風(fēng)扇261，通過該冷卻風(fēng)扇261將紅色光源121冷卻。并且，導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)140具備使紅色、綠色、藍(lán)色波長頻帶的光線束聚光的聚光透鏡、及將各色波長頻帶的光線束的光軸變換而使其成為同一光軸的反射鏡、分色鏡等。具體而言，在從激勵(lì)光照射裝置70射出的藍(lán)色波長頻帶光及從熒光輪101射出的綠色波長頻帶光的光軸與從紅色光源裝置120射出的紅色波長頻帶光的光軸交叉的位置上，配置有使藍(lán)色及紅色波長頻帶光透射、將綠色波長頻帶光反射而將該綠色光的光軸向左側(cè)面板15方向變換90度的第一分色鏡141。此外，在擴(kuò)散透射了熒光輪101的藍(lán)色波長頻帶光的光軸上、即在聚光透鏡115與正面面板12之間，配置有將藍(lán)色波長頻帶光反射而將該藍(lán)色光的光軸向左側(cè)面板15方向變換90度的第一反射鏡143。進(jìn)而，在由第一反射鏡143反射的藍(lán)色波長頻帶光的光軸上且在光學(xué)系統(tǒng)單元160的附近，配置有將該藍(lán)色光的光軸向背面面板13方向變換90度的第二反射鏡145。此外，在透射第一分色鏡141的紅色波長頻帶光的光軸及為了與該光軸一致而由第一分色鏡141反射的綠色波長頻帶光的光軸、與由第二反射鏡145反射的藍(lán)色波長頻帶光的光軸交叉的位置上，配置有使藍(lán)色波長頻帶光透射、將紅色及綠色波長頻帶光反射而將這些紅色及綠色光的光軸向背面面板13方向變換90度的第二分色鏡148。并且，在分色鏡及反射鏡之間，分別配置有聚光透鏡。進(jìn)而，在光隧道175的附近，配置有將光源光向光隧道175的入射口聚光的聚光透鏡 173。 光學(xué)系統(tǒng)單元160由位于激勵(lì)光照射裝置70的左側(cè)方的照明側(cè)塊161、位于背面面板13與左側(cè)面板15交叉的位置的附近的圖像生成塊165、和位于導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)140與左側(cè)面板15之間的投影側(cè)塊168這3個(gè)塊構(gòu)成為大致U字狀。該照明側(cè)塊161具有用于將從光源單元60射出的光源光向圖像生成塊165具有的顯示元件51導(dǎo)光的光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170的一部分。該照明側(cè)塊161具有的光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170具備使從光源單元60射出的光線束成為均勻的強(qiáng)度分布的光束的光隧道175、將從光隧道175射出的光聚光的聚光透鏡178、將從光隧道175射出的光線束的光軸向圖像生成塊165方向變換的光軸變換反射鏡181
坐寸o圖像生成塊165作為光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170而具備使由光軸變換反射鏡181反射后的光源光向顯不兀件51聚光的聚光透鏡183、和將透射該聚光透鏡183的光線束以規(guī)定的角度向顯示元件51照射的照射反射鏡185。進(jìn)而，圖像生成塊165具備作為顯示元件51的DMD。在該顯示元件51與背面面板13之間配置有用來將顯示元件51冷卻的熱沉190，通過該熱沉190將顯示元件51冷卻。此外，在顯示元件51的正面附近，配置有作為投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220的一部分的聚光透鏡195。投影側(cè)塊168具有將由顯示元件51反射的開啟光(“on” light)向屏幕投放的投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220的透鏡組。作為該投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220，具備內(nèi)置在固定鏡筒中的固定透鏡組225和內(nèi)置在可動(dòng)鏡筒中的可動(dòng)透鏡組235。這些透鏡組是形成具備變焦功能的可變焦點(diǎn)型透鏡的單元，通過由透鏡馬達(dá)使可動(dòng)透鏡組235移動(dòng)，能夠進(jìn)行變焦調(diào)整及聚焦調(diào)整。接著，使用附圖對(duì)具有準(zhǔn)直透鏡73及由藍(lán)色激光二極管構(gòu)成的激勵(lì)光源71的本發(fā)明的光源裝置的結(jié)構(gòu)詳細(xì)地說明。圖4是表示光源裝置的布局的一例的圖。另外，在本實(shí)施方式中，本發(fā)明的光源裝置中的左右，表示相對(duì)于圖4所示的激勵(lì)光源71的射出方向來說的左右方向，關(guān)于前后,設(shè)激勵(lì)光源71的射出方向?yàn)榍胺较?。光源裝置如圖4所示，具備具有圓柱狀的金屬制的能夠散熱的凸緣部71a和比該凸緣部71a直徑小的圓柱狀的柱部(cylindrical portion) 71b的由作為光源用元件的藍(lán)色激光二極管構(gòu)成的激勵(lì)光源71、配置激勵(lì)光源71的光源用元件保持器82、將來自激勵(lì)光源71的射出光變換為平行光的呈圓筒形狀并使光的入射側(cè)及射出側(cè)為規(guī)定的曲面的準(zhǔn)直透鏡73、夾在激勵(lì)光源71與準(zhǔn)直透鏡73之間的作為環(huán)狀部件的襯墊84、和具有孔部79d并保持準(zhǔn)直透鏡73等的準(zhǔn)直透鏡保持器79。光源用元件保持器82是鋁等的平板形狀的散熱部件，在后方的面上具有使激勵(lì)光源71的引線端子插通的孔部82a。另外，插通光源用元件保持器82的孔部82a的激勵(lì)光源71的引線端子在光源用元件保持器82的后方，通過未圖示的導(dǎo)線或柔性基板等與安裝光源控制電路41的控制電路基板241連線。襯墊84是金屬制或耐熱性的硬質(zhì)樹脂制的中空?qǐng)A筒形狀的環(huán)狀部件，設(shè)襯墊84的后方的面為作為第一環(huán)狀面的后端面84a,設(shè)襯墊84的前方的面為作為第二環(huán)狀面的前端面84b。并且，襯墊84使后端面84a抵接在激勵(lì)光源71的凸緣部71a的前方的面上，并且使前端面84b抵接在準(zhǔn)直透鏡73的后方的面上。 并且，襯墊84通過機(jī)械加工或注射成形，使前端面84b及后端面84a相對(duì)于圓筒形狀的中心軸正交而平行地形成。由此，能夠?qū)A筒形狀的小型的襯墊84的后端面84a及前端面84b容易地平行形成，做成與光軸為垂直的平面。因而，通過使用該襯墊84以使其夾在激勵(lì)光源71與準(zhǔn)直透鏡73之間，能夠使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸平行或一致，并且將激勵(lì)光源71與準(zhǔn)直透鏡73以規(guī)定的距離配置。準(zhǔn)直透鏡保持器79是金屬制或耐熱性的硬質(zhì)樹脂制的平板形狀，如圖4所示，平板形狀的后方的面與作為光源用元件保持器82的前方的面的抵接面79a抵接。并且，準(zhǔn)直透鏡保持器79在平板上具有保持圓筒形狀部79b的孔部79d，并配置為在該孔部79d的內(nèi)部中插入收納激勵(lì)光源71、襯墊84、及準(zhǔn)直透鏡73等各部件。另外，這里準(zhǔn)直透鏡保持器79的孔部79d的后方側(cè)的直徑為收容襯墊84的外徑的直徑，準(zhǔn)直透鏡保持器79的孔部79d的前方側(cè)的直徑為收容具有比襯墊84的外徑大的外徑的準(zhǔn)直透鏡73的直徑。此外，在該結(jié)構(gòu)中，為了使襯墊84的前端面84b抵接在準(zhǔn)直透鏡73的后方的面上，襯墊84的長度(高度)需要為比孔部79d的后方側(cè)和前方側(cè)的邊界部(臺(tái)階部)79e向前方側(cè)突出的長度。并且，在準(zhǔn)直透鏡保持器79的孔部79d的后方開口部的圓周周緣上形成有錐形狀部79c，使激勵(lì)光源71等的裝入變得容易。此外，光源裝置具備金屬制的推壓板89，該推壓板89作為推壓準(zhǔn)直透鏡73的透鏡推壓部件，是薄板狀并在射出光的通過部分處具有孔部。推壓板89抑制由襯墊84及準(zhǔn)直透鏡保持器79找正位置并保持的準(zhǔn)直透鏡73的光軸方向的移動(dòng)，能夠可靠地將準(zhǔn)直透鏡73固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀Ａ硗?，關(guān)于使用襯墊84使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸一致或平行、使激勵(lì)光源71與準(zhǔn)直透鏡73成為規(guī)定的距離的結(jié)構(gòu)，并不限定于上述結(jié)構(gòu)。例如，作為環(huán)狀部件的襯墊84的后方的后端面84a的部分如圖5及圖6 (圖6是將圖5所示的光源裝置的布局的主要部分A放大的圖)所示，也可以是不僅與激勵(lì)光源71的凸緣部71a的前面卡合，也與凸緣部71a側(cè)面卡合的結(jié)構(gòu)。
另外，在此情況下，準(zhǔn)直透鏡保持器79的孔部79d與圖4的情況不同，襯墊84的外徑與準(zhǔn)直透鏡73的外徑大致相同，準(zhǔn)直透鏡保持器79的孔部79d的直徑從前端到后端是一樣的。具體而言，在襯墊84上，如圖6所示，具備在后端面84a的外周的周緣上向后方突出而形成的、與激勵(lì)光源71的凸緣部71a的側(cè)面的一部分卡合的第I圓環(huán)部84c。在后端面84a的外周上具有第I圓環(huán)部84c的襯墊84通過豎立設(shè)置而夾在激勵(lì)光源71與準(zhǔn)直透鏡73之間，使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸平行而一致，通過將激勵(lì)光源71和準(zhǔn)直透鏡73以規(guī)定的距離配置，能夠限制激勵(lì)光源71的配置位置、并且將激勵(lì)光源71配置到規(guī)定的位置上。此外，如圖7所示，也可以為在光源用元件保持器82的前面上設(shè)有凹陷的元件承接部82b、由該元件承接部82b承接激勵(lì)光源71的凸緣部71a后面、并且在凸緣部71a的側(cè)面部出現(xiàn)的間隙中填充熱傳導(dǎo)油脂83等的熱傳導(dǎo)填充材料的結(jié)構(gòu)。
另外，光源用元件保持器82即使是襯墊84使用在后端面84a上沒有設(shè)置第I圓環(huán)部84c的襯墊84的情況，也可以在光源用元件保持器82的前面上設(shè)置凹陷的元件承接部82b、由該元件承接部82b承接激勵(lì)光源71的凸緣部71a后面、并且在凸緣部71a的側(cè)面部出現(xiàn)的間隙中填充熱傳導(dǎo)油脂83等的熱傳導(dǎo)填充材料的結(jié)構(gòu)。由此，光源用元件保持器82通過凹陷的元件承接部82b，能夠?qū)碜酝咕壊?1a的后面的散熱及經(jīng)由熱傳導(dǎo)填充材料而來自凸緣部71a的側(cè)面的散熱也傳導(dǎo)，能夠使激勵(lì)光源71的發(fā)熱有效地散熱。此外，在具備具有第I圓環(huán)部84c的襯墊84的光源裝置的結(jié)構(gòu)中，如圖7所示，也可以構(gòu)成為為了使襯墊84的前端面84b與準(zhǔn)直透鏡73的后方的曲面匹配并抵接，而將其做成同樣的曲面(匹配的曲面)的結(jié)構(gòu)。另外，在圖4所示的、在襯墊84的后端面84a上沒有設(shè)置第I圓環(huán)部84c的襯墊84等中，也可以構(gòu)成為為了使前端面84b與準(zhǔn)直透鏡73的后方的曲面匹配并抵接，而將其做成同樣的曲面的結(jié)構(gòu)。由此，通過將襯墊84的前端面84b做成與準(zhǔn)直透鏡73的后方的曲面同樣的曲面、使該襯墊84夾在激勵(lì)光源71與準(zhǔn)直透鏡73之間，由此使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸平行，通過使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸平行而一致、將激勵(lì)光源71和準(zhǔn)直透鏡73以規(guī)定的距離配置，由此能夠限制激勵(lì)光源71的配置位置、并且將激勵(lì)光源71配置到規(guī)定的位置上。此外，光源裝置例如也可以為以下的結(jié)構(gòu)，在襯墊84的后端面84a的部分中設(shè)置第I圓環(huán)部84c，并且在襯墊84的前端面84b的部分中，如圖8及圖9 (圖9是將圖8所示的光源裝置的布局的主要部分B放大的圖)所示，不僅是準(zhǔn)直透鏡73的后面、與準(zhǔn)直透鏡73的后方側(cè)面的一部分也卡合，由此限制準(zhǔn)直透鏡73及激勵(lì)光源71的配置位置。具體而言，襯墊84如圖9所示，在前端面84b的外周的周緣上，具備向前方突出而形成的、保持準(zhǔn)直透鏡73的后方側(cè)面的一部分的第2圓環(huán)部84d。由此，具有第I圓環(huán)部84c及第2圓環(huán)部84d的襯墊84通過豎立設(shè)置而夾在激勵(lì)光源71與準(zhǔn)直透鏡73之間，使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸平行、或者使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸一致，通過將激勵(lì)光源71和準(zhǔn)直透鏡73以規(guī)定的距離配置，由此能夠限制激勵(lì)光源71的配置位置、并且將激勵(lì)光源71配置到規(guī)定的位置上。這樣，準(zhǔn)直透鏡73及激勵(lì)光源71在上述各種情況下能夠通過襯墊84使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸平行或一致、并且將激勵(lì)光源71和準(zhǔn)直透鏡73以規(guī)定的距
離配置。另外，關(guān)于使用在后端面84a的外周周緣上具有第I圓環(huán)部84c、以及在如端面84b的外周周緣上具有第2圓環(huán)部84d的襯墊84的光源裝置，也可以做成在光源用元件保持器82的前面上設(shè)置凹陷的元件承接部82b，在該元件承接部82b上承接激勵(lì)光源71的凸緣部71a后面，并且在凸緣部71a的側(cè)面部出現(xiàn)的間隙中填充熱傳導(dǎo)油脂83等的熱傳導(dǎo)填充材料的結(jié)構(gòu)。由此，光源用元件保持器82通過凹陷的元件承接部82b，能夠?qū)碜酝咕壊?1a的后面的散熱及經(jīng)由熱傳導(dǎo)填充材料而來自凸緣部71a的側(cè)面的散熱也傳導(dǎo)，能夠使激勵(lì)光 源71的發(fā)熱有效地散熱。此外，關(guān)于使用具有第I圓環(huán)部84c及第2圓環(huán)部84d的襯墊84的光源裝置的結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成為為了使襯墊84的前端面84b與準(zhǔn)直透鏡73的后方的曲面匹配并抵接，而將其做成同樣的曲面的結(jié)構(gòu)。由此，通過將襯墊84的前端面84b做成與準(zhǔn)直透鏡73的后面的曲面同樣的曲面、使該襯墊84夾在激勵(lì)光源71與準(zhǔn)直透鏡73之間，由此使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸平行，或者通過使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸一致、將激勵(lì)光源71和準(zhǔn)直透鏡73以規(guī)定的距離配置，由此能夠限制激勵(lì)光源71的配置位置、并且將激勵(lì)光源71配置到規(guī)定的位置上。接著，使用附圖對(duì)本發(fā)明的光源裝置的制造方法的流程進(jìn)行說明。圖10是說明光源裝置的制造方法的流程的圖。圖11是說明光源裝置的制造方法的流程圖。光源裝置如上所述，安裝有具有圓柱狀的凸緣部71a和比凸緣部71a直徑小的圓柱狀的柱部71b的激勵(lì)光源71、抵接激勵(lì)光源71的凸緣部71a的后方而配置的光源用元件保持器82、將來自激勵(lì)光源71的射出光變換為平行光的準(zhǔn)直透鏡73、呈大致中空的圓筒形狀并夾在激勵(lì)光源71與準(zhǔn)直透鏡73之間而配置，且后端面84a抵接在激勵(lì)光源71的凸緣部71a的前方的面上并且前端面84b抵接在準(zhǔn)直透鏡73的后方的面上的作為環(huán)狀部件的襯墊84、和在孔部79d中收納準(zhǔn)直透鏡73及襯墊84，并與光源用元件保持器82抵接而配置的準(zhǔn)直透鏡保持器79而構(gòu)成。光源裝置的制造方法首先進(jìn)行將上述各部分分別加工而準(zhǔn)備的準(zhǔn)備工序(步驟SI)。并且，如圖10的最右方所示，首先，進(jìn)行使激勵(lì)光源71的引線端子插通到光源用元件保持器82的孔部82a中，將激勵(lì)光源71的凸緣部71a配置到光源用元件保持器82的前面上的第I配置工序(步驟S2)。接著，以使激勵(lì)光源71的凸緣部71a的外周與準(zhǔn)直透鏡保持器79的孔部79d接觸的方式將激勵(lì)光源71與孔部79a對(duì)位，并以與配置有激勵(lì)光源71的光源用元件保持器82抵接的方式將準(zhǔn)直透鏡保持器79配置在光源用元件保持器82上，由此進(jìn)行第2配置工序(步驟S3)。
此時(shí)，由于在配置準(zhǔn)直透鏡保持器79的開口部周緣上形成有錐形狀部79c，所以能夠容易地使準(zhǔn)直透鏡保持器79配置到光源用元件保持器82上。接著，如圖10的正中間的箭頭所示，從與光源用元件保持器82抵接而配置的準(zhǔn)直透鏡保持器79的前方，以使襯墊84的后端面84a與激勵(lì)光源71的凸緣部71a的前面抵接的方式，將襯墊84收納配置到準(zhǔn)直透鏡保持器79的孔部79d的后方側(cè)之中，由此進(jìn)行第3配置工序(步驟S4)。
接著，以使準(zhǔn)直透鏡73抵接在襯墊84的前端面84b上的方式，將準(zhǔn)直透鏡73插入配置到準(zhǔn)直透鏡保持器79的孔部79d之中，由此進(jìn)行第4配置工序(步驟S5)。進(jìn)而，為了使準(zhǔn)直透鏡73固定，如圖10的最左的箭頭所示，進(jìn)行從前方通過推壓板89推壓準(zhǔn)直透鏡73、通過螺釘?shù)劝惭b而成為一體的安裝工序(步驟S6)。接著，進(jìn)行將激勵(lì)光源71的引線端子通過安裝光源控制電路41的控制電路基板241和未圖示的導(dǎo)線或柔性基板等連線的連線工序(步驟S7)。這樣，光源裝置的制造方法通過包括上述工序，準(zhǔn)直透鏡73及激勵(lì)光源71能夠通過襯墊84使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸平行或一致，并且將激勵(lì)光源71和準(zhǔn)直透鏡73以規(guī)定的距離配置。另外，在上述實(shí)施方式中，作為投影儀10的光源裝置，對(duì)是藍(lán)色光源裝置的激勵(lì)光照射裝置70的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明的光源裝置例如對(duì)于投影儀10的紅色光源裝置120及綠色光源裝置，在構(gòu)成為具有將多個(gè)光源以形成行及列的方式排列為平面狀的光源組、和使從各光源射出的各光線束聚光等的透鏡組的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的情況下，也能夠同樣適用。S卩，可以作為紅色光源裝置120、綠色光源裝置及藍(lán)色光源裝置中的至少某I個(gè)光源裝置而在投影儀10中使用。此外，在上述實(shí)施方式中，作為投影儀10的光源裝置，對(duì)將作為半導(dǎo)體發(fā)光元件的藍(lán)色激光二極管以矩陣狀配置多個(gè)而形成的激勵(lì)光照射裝置70的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明的光源裝置例如在構(gòu)成由即使是I個(gè)元件發(fā)光量也較大的發(fā)光元件構(gòu)成的光源、和使從該光源射出的光線束聚光的聚光透鏡等的透鏡所形成的光源裝置的結(jié)構(gòu)的情況下，也同樣能夠采用。如以上這樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供如下的光源裝置、具備該光源裝置的投影儀10、以及該光源裝置的制造方法，該光源裝置中，準(zhǔn)直透鏡73及激勵(lì)光源71通過作為中空?qǐng)A筒形狀的環(huán)狀部件的襯墊84使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸平行或一致、并且將激勵(lì)光源71和準(zhǔn)直透鏡73以規(guī)定的距離配置。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過做成準(zhǔn)直透鏡保持器79收納激勵(lì)光源71的柱部71b、襯墊84、及準(zhǔn)直透鏡73的結(jié)構(gòu)，不需要零件間的安裝精度，能夠降低制造成本。并且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由于襯墊84的后端面84a及前端面84b相對(duì)于光軸垂直地形成，所以能夠使被襯墊84定位的激勵(lì)光源71及準(zhǔn)直透鏡73的各光軸平行或一致。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過使襯墊84的后端面84a相對(duì)于光軸垂直地形成、襯墊84的前端面84b做成與準(zhǔn)直透鏡73的后方的曲面同樣的曲面，由此能夠使激勵(lì)光源71的光軸與準(zhǔn)直透鏡73的光軸可靠地平行或一致、并且使激勵(lì)光源71和準(zhǔn)直透鏡73以規(guī)定的距離配置。并且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由于在襯墊84的前端面84b側(cè)形成圓環(huán)部，保持準(zhǔn)直透鏡73的后方的面及后方側(cè)面的一部分，所以能夠限制準(zhǔn)直透鏡73的配置位置而配置到使光軸成為同軸的規(guī)定的位置上。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由于在襯墊84的后端面84a側(cè)形成圓環(huán)部，保持激勵(lì)光源71的凸緣部71a的前面及側(cè)面的一部分，所以能夠限制激勵(lì)光源71的配置位置而配置到使光軸為同軸的規(guī)定的位置上。并且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過構(gòu)成在光源用元件保持器82上設(shè)置凹陷的元件承接部82b、向在凸緣部71a的側(cè)面部出現(xiàn)的間隙填充熱傳導(dǎo)油脂83等的熱傳導(dǎo)填充材料的結(jié)構(gòu)，能夠使激勵(lì)光源71的發(fā)熱有效地散熱。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過為了使準(zhǔn)直透鏡73固定而用從前方推壓的推壓板89將準(zhǔn)直透鏡73推壓，能夠防止準(zhǔn)直透鏡73的光軸的移動(dòng)。 進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，激勵(lì)光源71即使以矩陣狀配置多個(gè)，也能夠使各光軸分別平行，所以能夠減輕調(diào)整等的作業(yè)。說明了本發(fā)明的一些實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子提示的，并不意味著限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種形態(tài)實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、替代、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及主旨中，并且包含在權(quán)利請(qǐng)求所述的發(fā)明和其等同的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種光源裝置，其特征在于，具備 光源用元件，具有凸緣部、和比該凸緣部直徑小的柱部； 光源用元件保持器，抵接上述光源用元件的上述凸緣部的后方而配置； 準(zhǔn)直透鏡，將來自上述光源用元件的射出光變換為平行光； 環(huán)狀部件，為中空?qǐng)A筒形狀，配置在上述光源用元件與上述準(zhǔn)直透鏡之間，該環(huán)狀部件的后端面與上述光源用元件的上述凸緣部的前方的面抵接，并且該環(huán)狀部件的前端面與上述準(zhǔn)直透鏡的后方的面抵接；以及 準(zhǔn)直透鏡保持器，將上述準(zhǔn)直透鏡收納在孔部中。
2.如權(quán)利要求I所述的光源裝置，其特征在于， 上述光源用元件及上述環(huán)狀部件被收納在上述準(zhǔn)直透鏡保持器的上述孔部中。
3.如權(quán)利要求I所述的光源裝置，其特征在于， 上述環(huán)狀部件的后端面形成為與該環(huán)狀部件的中心軸正交的平面。
4.如權(quán)利要求I所述的光源裝置，其特征在于， 上述環(huán)狀部件的前端面形成為與該環(huán)狀部件的中心軸正交的平面。
5.如權(quán)利要求I所述的光源裝置，其特征在于， 上述環(huán)狀部件的前端面由與上述準(zhǔn)直透鏡的后方的面的曲面匹配的曲面形成。
6.如權(quán)利要求I所述的光源裝置，其特征在于， 在上述環(huán)狀部件的前端面的外周的周緣上形成有圓環(huán)部。
7.如權(quán)利要求I所述的光源裝置，其特征在于， 在上述環(huán)狀部件的后端面的外周的周緣上形成有圓環(huán)部。
8.如權(quán)利要求I所述的光源裝置，其特征在于， 光源用元件保持器具備抵接上述光源用元件的上述凸緣部的后方而配置的凹陷的元件承接部。
9.如權(quán)利要求8所述的光源裝置，其特征在于， 在上述凹陷的元件承接部中填充有熱傳導(dǎo)填充材料。
10.如權(quán)利要求I所述的光源裝置，其特征在于， 還具備推壓上述準(zhǔn)直透鏡的透鏡推壓部件。
11.如權(quán)利要求I所述的光源裝置，其特征在于， 上述光源用元件由多個(gè)構(gòu)成，并配置為矩陣狀。
12.一種投影儀，其特征在于，具備 權(quán)利要求廣12中任一項(xiàng)所述的光源裝置； 顯示元件； 光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將來自上述光源裝置的光向上述顯示元件導(dǎo)光； 投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將從上述顯示元件射出的圖像向屏幕投影；以及 投影儀控制機(jī)構(gòu)，控制上述光源裝置及顯示元件。
13.一種光源裝置的制造方法，其特征在于，包括 準(zhǔn)備光源用元件、光源用元件保持器、準(zhǔn)直透鏡、環(huán)狀部件、以及準(zhǔn)直透鏡保持器的工序;其中， 上述光源用元件具有圓柱狀的凸緣部、和比該凸緣部直徑小的圓柱狀的柱部，上述光源用元件保持器抵接上述光源用元件的上述凸緣部的后方而配置， 上述準(zhǔn)直透鏡將來自上述光源用元件的射出光變換為平行光， 上述環(huán)狀部件為中空?qǐng)A筒形狀，配置在上述光源用元件與上述準(zhǔn)直透鏡之間，該環(huán)狀部件的后端面與上述光源用元件的上述凸緣部的前方的面抵接，并且該環(huán)狀部件的前端面與上述準(zhǔn)直透鏡的后方的面抵接， 上述準(zhǔn)直透鏡保持器與上述光源用元件保持器抵接而配置， 上述光源裝置的制造方法還包括 第I配置工序，將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緣部的外周與上述準(zhǔn)直透鏡保持器的孔部接觸的方式，將上述光源用元件與上述孔部對(duì)位，并將上述準(zhǔn)直透鏡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緣部的前面與上述后端面抵接的方式，將上述環(huán)狀部件配置到上述準(zhǔn)直透鏡保持器的孔部中；以及 第4配置工序，將上述準(zhǔn)直透鏡以與上述環(huán)狀部件的上述前端面抵接的方式配置到上述準(zhǔn)直透鏡保持器的孔部中。
14.如權(quán)利要求13所述的光源裝置的制造方法，其特征在于， 還包括對(duì)推壓上述準(zhǔn)直透鏡的推壓板進(jìn)行安裝的安裝工序。
15.如權(quán)利要求13所述的光源裝置的制造方法，其特征在于， 還包括向上述光源用元件的引線端子連線導(dǎo)線或基板的連線工序。
全文摘要
提供一種能夠容易使光源用元件的光軸與透鏡的光軸平行并將光源用元件和透鏡以規(guī)定的距離配置的光源裝置、投影儀及光源裝置的制造方法。光源裝置具備具有凸緣部和比該凸緣部直徑小的柱部的光源用元件；使光源用元件的凸緣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準(zhǔn)直透鏡；配置在光源用元件與準(zhǔn)直透鏡之間，后端面與光源用元件的凸緣部的前方的面抵接，并且前端面于準(zhǔn)直透鏡的后方的面抵接，呈中空?qǐng)A筒形狀的環(huán)狀部件；以及在孔部中收納準(zhǔn)直透鏡的準(zhǔn)直透鏡保持器。
文檔編號(hào)F21V17/10GK102967990SQ20121031543
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者林桃子 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社