本發(fā)明涉及光源裝置、光源裝置的制造方法以及投影儀。
背景技術(shù):
對(duì)于光源裝置中使用的發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器等發(fā)光元件,當(dāng)有機(jī)物或水分附著時(shí),有時(shí)會(huì)在發(fā)光時(shí)破損。因此,在光源裝置中具有將發(fā)光元件和外氣截?cái)嗟慕Y(jié)構(gòu)。以往,作為這樣的結(jié)構(gòu),公知有使陶瓷制的基板和玻璃制的蓋接合來(lái)密封發(fā)光元件的氣密密封結(jié)構(gòu)(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。近年來(lái),伴隨光源裝置的小型化,研究了具有在基板上高密度地搭載多個(gè)發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的光源裝置。
一般,由于這些發(fā)光元件在發(fā)光時(shí)發(fā)熱,因此有可能由于該熱而使發(fā)光元件劣化、或者使發(fā)光特性下降。因此,光源裝置構(gòu)成為,通過(guò)將從發(fā)光元件產(chǎn)生的熱放出到外部而不使發(fā)光元件變得高溫。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-123444號(hào)公報(bào)
然而,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的光源裝置中,使用了陶瓷制的基板。從發(fā)光元件產(chǎn)生的熱經(jīng)由基板放出到外部,然而陶瓷制的基板的熱傳導(dǎo)率(散熱性)低而容易蓄熱。因此,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的光源裝置中,為了不使發(fā)光元件變得高溫,需要減小基板的每單位面積的發(fā)熱量。為此,減少該每單位面積的發(fā)光元件的數(shù)目是有效的。然而,在該情況下,為了確保所需要的光量而必須使基板變大,因此光源裝置整體的小型化是困難的。
在使用由無(wú)機(jī)物構(gòu)成的接合材料、例如低熔點(diǎn)玻璃使基板和蓋接合的情況下,必須將光源裝置整體加熱到接合材料的熔點(diǎn)以上。因此,有時(shí)由于該加熱而使發(fā)光元件劣化,得不到期望的發(fā)光特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的一個(gè)方式的目的之一在于,提供一種得到期望的發(fā)光特性、能夠小型化且可靠性高的光源裝置。并且,本發(fā)明的一個(gè)方式的目的之一在于,提供一種發(fā)光元件不易劣化的光源裝置的制造方法。而且,本發(fā)明的一個(gè)方式的目的之一在于,提供一種通過(guò)具有該光源裝置而能夠進(jìn)行期望的亮度顯示、且可靠性高的投影儀。
本發(fā)明的一個(gè)方式提供一種光源裝置,其具有:基板,其以金屬為形成材料,具有第1面;多個(gè)發(fā)光元件,其設(shè)置在基板的第1面?zhèn)?;接合框架,其以包圍多個(gè)發(fā)光元件的方式設(shè)置在基板的第1面?zhèn)?;以及蓋體,其包含被設(shè)置成與基板的第1面對(duì)置的透光性部件,從多個(gè)發(fā)光元件射出的光透過(guò)透光性部件,接合框架的熱傳導(dǎo)率比基板的熱傳導(dǎo)率低。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),以金屬材料為形成材料的基板與現(xiàn)有的陶瓷制的基板相比,基板自身的散熱性高。由此,與使用陶瓷制的基板的情況相比,能夠減小相互鄰接的2個(gè)發(fā)光元件間的距離,因此能夠?qū)⒍鄠€(gè)發(fā)光元件高密度地搭載在基板上。并且,由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱被有效地排出,因此光源裝置的可靠性高。
并且,由于接合框架與基板相比熱傳導(dǎo)率低,因此在使蓋體與接合框架接合時(shí)產(chǎn)生的熱難以傳遞到基板。由此,能夠降低由熱引起的發(fā)光元件的劣化。
通過(guò)以上的作用,根據(jù)本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式,能夠得到期望的發(fā)光特性,能夠?qū)崿F(xiàn)小型化和高的可靠性。
在本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式中,也可以構(gòu)成為,蓋體包含透光性部件和與透光性部件接合的支撐框架,支撐框架接合于接合框架的與基板相反的一側(cè)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于接合框架與基板相比熱傳導(dǎo)率低,因此在使蓋體與接合框架接合時(shí)產(chǎn)生的熱難以傳遞到基板。由此,能夠降低由熱引起的發(fā)光元件的劣化。
在本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式中,也可以構(gòu)成為,支撐框架焊接于接合框架。由此,能夠僅對(duì)支撐框架與接合框架的接合部進(jìn)行局部加熱。因此,本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式能夠降低由制造時(shí)的熱引起的發(fā)光元件的劣化。
在本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式中,也可以構(gòu)成為,透光性部件設(shè)置在支撐框架的基板側(cè)。一般,從發(fā)光元件射出的光是發(fā)散光。并且,在透光性部件的光射出側(cè)也可以設(shè)置例如聚光透鏡等光學(xué)元件。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠減小發(fā)光元件與透光性部件之間的間隔。也就是說(shuō),能夠減小設(shè)置在透光性部件的光射出側(cè)的光學(xué)元件與發(fā)光元件的間隔。因此,能夠有效地利用從發(fā)光元件射出的光。
在本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式中,也可以構(gòu)成為,光源裝置具有由基板、接合框架和蓋體包圍的收納空間,收納空間是真空。由此,與收納空間不是真空的光源裝置相比,能夠降低有機(jī)物或水分對(duì)發(fā)光元件的表面的附著。因此,本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式能夠降低使用時(shí)的發(fā)光元件的破損,可靠性高。
在本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式中,也可以構(gòu)成為,收納空間被非活性氣體充滿(mǎn)。由此,與收納空間不被非活性氣體充滿(mǎn)的光源裝置相比,能夠降低有機(jī)物或水分對(duì)發(fā)光元件的表面的附著。因此,本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式降低了使用時(shí)的發(fā)光元件的破損,因此可靠性高。
在本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式中,也可以構(gòu)成為,光源裝置具有由基板、接合框架和蓋體包圍成的收納空間,收納空間被非活性氣體充滿(mǎn)。由此,與收納空間不被非活性氣體充滿(mǎn)的光源裝置相比,能夠降低有機(jī)物或水分對(duì)發(fā)光元件的表面的附著。因此,本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式降低了使用時(shí)的發(fā)光元件的破損,因此可靠性高。
在本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式中,也可以構(gòu)成為,光源裝置還具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件將從多個(gè)發(fā)光元件射出的光的至少一部分轉(zhuǎn)換成熒光。由此,本發(fā)明的光源裝置的一個(gè)方式能夠射出期望的波長(zhǎng)的光。
本發(fā)明的一個(gè)方式提供一種光源裝置的制造方法,光源裝置具有:基板,其以金屬為形成材料,具有第1面;多個(gè)發(fā)光元件,其設(shè)置在基板的第1面?zhèn)?;接合框架,其以包圍多個(gè)發(fā)光元件的方式設(shè)置在基板的第1面?zhèn)?;以及蓋體,其包含被設(shè)置成與基板的第1面對(duì)置的透光性部件,制造方法具有通過(guò)局部加熱將蓋體與接合框架接合的接合工序,接合框架的熱傳導(dǎo)率比基板的熱傳導(dǎo)率低。
根據(jù)該方法,在局部加熱的基礎(chǔ)上,還由于接合框架與基板相比熱傳導(dǎo)率低,因此在使蓋體與接合框架接合時(shí)產(chǎn)生的熱難以傳遞到基板。由此,能夠降低由光源裝置的制造時(shí)的熱引起的發(fā)光元件的劣化。
在本發(fā)明的光源裝置的制造方法的一個(gè)方式中,也可以是這樣的制造方法:蓋體包含透光性部件和與透光性部件接合的支撐框架,通過(guò)將支撐框架焊接于接合框架而將蓋體與接合框架接合。
根據(jù)該方法,將接合框架和支撐框架的接合部加熱到能夠焊接的溫度即可。并且,由于接合框架與基板相比熱傳導(dǎo)率低,因此在使支撐框架與接合框架焊接時(shí)產(chǎn)生的熱難以傳遞到基板。由此,能夠降低由光源裝置的制造時(shí)的熱引起的發(fā)光元件的劣化。
在本發(fā)明的光源裝置的制造方法的一個(gè)方式中,也可以是這樣的制造方法:接合工序包含:在接合框架與透光性部件之間配置低熔點(diǎn)玻璃的工序、和通過(guò)局部加熱使該低熔點(diǎn)玻璃熔化的工序。
根據(jù)該方法,能夠在能夠使低熔點(diǎn)玻璃熔化的相對(duì)低的溫度下實(shí)施接合工序。并且,在局部加熱的基礎(chǔ)上,還由于接合框架與基板相比熱傳導(dǎo)率低,因此在使支撐框架與接合框架焊接時(shí)產(chǎn)生的熱難以傳遞到基板。由此,能夠降低由光源裝置的制造時(shí)的熱引起的發(fā)光元件的劣化。
本發(fā)明的一個(gè)方式提供一種投影儀,其具有:上述的光源裝置;光調(diào)制裝置,其根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源裝置射出的光;以及投影光學(xué)系統(tǒng),其投射由光調(diào)制裝置調(diào)制的光。本發(fā)明的投影儀的一個(gè)方式具有上述的光源裝置,因此能夠顯示期望的圖像,而且可靠性高。
附圖說(shuō)明
圖1是示出本實(shí)施方式的光源裝置1的立體圖。
圖2是沿著圖1的a-a線的剖視圖。
圖3是示出本實(shí)施方式的光源裝置的制造方法的剖視圖。
圖4是示出作為本實(shí)施方式的光源裝置的另一結(jié)構(gòu)的光源裝置2的剖視圖。
圖5是示出本實(shí)施方式的投影儀1000的光學(xué)系統(tǒng)的概略圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1:光源裝置;10:光源部;11:基板;11a:第1面;21:發(fā)光元件;31:接合框架;33:電極;35:貫通孔;40:蓋體;41:支撐框架;43:透光性部件;51:粘接材料;61、63:接合材料;71:密封材料;90:波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件;400b、400g、400r:液晶光調(diào)制裝置;600:投影光學(xué)系統(tǒng);1000:投影儀;s:收納空間。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
另外,對(duì)于以下說(shuō)明中使用的附圖,為了容易明白特征,有時(shí)為了方便起見(jiàn)而將特征的部分放大示出,各構(gòu)成要素的尺寸比率等不一定與實(shí)際相同。并且,出于同樣的目的,有時(shí)將不是特征的部分省略圖示。
[光源裝置]
以下,對(duì)本實(shí)施方式的光源裝置的一例進(jìn)行說(shuō)明,然而本實(shí)施方式不限定于此。
圖1是示出本實(shí)施方式的光源裝置1的立體圖。圖2是沿著圖1的a-a線的剖視圖。如圖1、圖2所示,本實(shí)施方式的光源裝置1具有:基板11、多個(gè)發(fā)光元件21、接合框架31、多個(gè)電極33、支撐框架41、以及透光性部件43。
基板11具有第1面11a以及在其相反側(cè)安裝有例如散熱器的第2面11b。發(fā)光元件21借助接合材料61設(shè)置在基板11的第1面11a側(cè)。發(fā)光元件21向與基板11相反的一側(cè)射出光。作為接合材料61,例如使用金-錫等釬焊材料。
接合框架31以包圍多個(gè)發(fā)光元件21的方式設(shè)置在基板11的第1面11a側(cè)。接合框架31借助接合材料63與基板11接合。接合材料63只要能夠使基板11和接合框架31接合,就不作特別限定,但優(yōu)選使用金屬焊料,更優(yōu)選使用銀焊料。
并且,在接合框架31上設(shè)置有多個(gè)貫通孔35。在各貫通孔35設(shè)置有用于向發(fā)光元件21供給電力的電極33。在電極33上設(shè)置有用于與發(fā)光元件21電連接的接合線(圖示略)。接合框架31與電極33之間利用密封材料71密封。作為密封材料71,優(yōu)選使用例如低熔點(diǎn)玻璃等。
支撐框架41接合于接合框架31的與基板11相反的一側(cè)。
透光性部件43以與第1面11a對(duì)置的方式設(shè)置在支撐框架41的基板11側(cè)。此時(shí),透光性部件43利用接合材料51與支撐框架41接合。作為接合材料51,優(yōu)選使用例如低熔點(diǎn)玻璃等。在本實(shí)施方式中,透光性部件43與支撐框架41和粘接材料51一起構(gòu)成蓋體40。
光源裝置1具有由基板11、接合框架31、支撐框架41和透光性部件43包圍成的收納空間s。即,多個(gè)發(fā)光元件21設(shè)置在收納空間s內(nèi)。
(基板)
以下,根據(jù)圖2,對(duì)各部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
基板11在平面視圖中,是例如大致正方形或者大致長(zhǎng)方形的方形形狀。搭載發(fā)光元件21的第1面11a例如是平坦面。
作為基板11的形成材料,使用散熱性高的材料,例如金屬材料。作為這樣的金屬材料,優(yōu)選使用銅或鋁,更優(yōu)選使用銅。
(發(fā)光元件)
作為發(fā)光元件21,使用例如發(fā)光二極管或者半導(dǎo)體激光器等。發(fā)光元件21可以根據(jù)用途選擇任意波長(zhǎng)的發(fā)光元件。例如,作為波長(zhǎng)為430nm~490nm的藍(lán)色光的發(fā)光元件,可以包含氮化物系半導(dǎo)體(inxalyga1-x-yn、0≤x≤1、0≤y≤1、x+y≤1)。并且,此外,也可以是,作為iii族元素一部分被置換為硼原子、作為v族元素利用磷原子、砷原子置換了氮原子的一部分。
(接合框架、電極)
作為接合框架31的形成材料,使用熱傳導(dǎo)率比基板11的熱傳導(dǎo)率低的材料。作為這樣的材料,例如使用可伐合金。在接合框架31的表面形成有鍍層,例如形成有由鎳-金構(gòu)成的鍍層。
作為電極33的形成材料,例如使用可伐合金。并且,在電極33的表面形成有鍍層,例如形成有由鎳-金構(gòu)成的鍍層。
在收納空間s內(nèi),在電極33的端部設(shè)置有接合線,電極33與發(fā)光元件21電連接(圖示略)。作為該接合線的形成材料,優(yōu)選使用金。電極33的另一個(gè)端部與外部電路連接(圖示略)。
(支撐框架)
作為支撐框架41的形成材料,例如可以舉出金屬,優(yōu)選使用銅。在支撐框架41的表面形成有鍍層,形成有例如由鎳構(gòu)成的鍍層。
支撐框架41例如使用鎳-金而焊接于接合框架31。
(透光性部件)
透光性部件43只要能夠使從發(fā)光元件21射出的光透射,就不作特別限定。作為透光性部件43的形成材料,可以列舉出硼硅酸玻璃、石英玻璃、合成石英玻璃等玻璃、石英或者藍(lán)寶石等。
透光性部件43也可以在與基板11相反的一側(cè),一體形成有具有例如透鏡功能的光學(xué)元件(圖示略)。作為這樣的光學(xué)元件,例如可以舉出聚光透鏡。
(收納空間)
在本實(shí)施方式中,收納空間s是密閉空間,用于降低有機(jī)物或水分附著到發(fā)光元件21的表面。此時(shí),收納空間s優(yōu)選為真空。并且,在收納空間s不是真空的情況下,優(yōu)選由氮?dú)獾确腔钚詺怏w充滿(mǎn)。該非活性氣體可以使用工業(yè)用的高純度的非活性氣體。另外,在本說(shuō)明書(shū)中,真空是指如jisz8126規(guī)定那樣,由壓力比通常的大氣壓低的氣體充滿(mǎn)的空間的狀態(tài)。在該定義中,該氣體也可以是非活性氣體。
發(fā)光元件21由于在發(fā)光時(shí)發(fā)熱,因此有可能由于該熱而使發(fā)光元件21劣化、或者使發(fā)光特性下降。本實(shí)施方式的光源裝置1具有以金屬材料為形成材料的基板11。從發(fā)光元件產(chǎn)生的熱經(jīng)由基板被放出到外部,但本實(shí)施方式的基板11與現(xiàn)有的陶瓷制的基板相比,基板自身的散熱性高。因此,在光源裝置1中,即使不減小基板11的每單位面積的發(fā)熱量,也能夠降低發(fā)光元件21的溫度的上升。也就是說(shuō),無(wú)需減少基板11的每單位面積的發(fā)光元件21的數(shù)目。通過(guò)該作用,本實(shí)施方式的光源裝置1能夠?qū)⒍鄠€(gè)發(fā)光元件21高密度地搭載在基板11上,能夠?qū)崿F(xiàn)光源裝置1整體的小型化。
在本實(shí)施方式中,接合框架31的熱傳導(dǎo)率比基板11的熱傳導(dǎo)率低。由此,在使支撐框架41與接合框架31接合時(shí)產(chǎn)生的熱難以傳遞到基板11,能夠減少?gòu)幕?1向發(fā)光元件21傳遞的熱。通過(guò)該作用,本實(shí)施方式的光源裝置1可以降低由熱引起的發(fā)光元件21的劣化。
在本實(shí)施方式中,支撐框架41焊接于接合框架31。也就是說(shuō),通過(guò)對(duì)支撐框架41與接合框架31的接合部進(jìn)行局部加熱,能夠使支撐框架41與接合框架31接合。通過(guò)該作用,本實(shí)施方式的光源裝置1能夠降低由制造時(shí)的熱引起的發(fā)光元件21的劣化。
在本實(shí)施方式中,透光性部件43設(shè)置在支撐框架41的基板11側(cè)。由此,能夠減小發(fā)光元件21與透光性部件43的間隔。一般,從發(fā)光元件21射出的光是發(fā)散光。因此,發(fā)光元件21與透光性部件43的間隔越小,就越能夠通過(guò)透光性部件43有效地取出從發(fā)光元件21射出的光。并且,在透光性部件43的光射出側(cè)也可以設(shè)置例如聚光透鏡等光學(xué)元件。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠減小設(shè)置在透光性部件43的光射出側(cè)的光學(xué)元件與發(fā)光元件21的間隔。因此,能夠有效地利用從發(fā)光元件21射出的光。
透光性部件43也可以在與基板11相反的一側(cè)一體成形有聚光透鏡等具有透鏡功能的部件。由此,能夠有效地利用透過(guò)了透光性部件43的光。
在本實(shí)施方式中,收納空間s優(yōu)選為真空或者利用非活性氣體充滿(mǎn)。由此,與收納空間s是上述以外的狀態(tài)的光源裝置相比,能夠降低有機(jī)物或水分在發(fā)光元件21的表面上的附著。通過(guò)該作用,本實(shí)施方式的光源裝置1降低了使用時(shí)發(fā)光元件21的破損,因此可靠性高。
根據(jù)本實(shí)施方式,提供一種能夠得到期望的發(fā)光特性,且小型化、可靠性高的光源裝置。
[光源裝置的制造方法]
以下,對(duì)本實(shí)施方式的光源裝置的制造方法的一例進(jìn)行說(shuō)明,然而本實(shí)施方式不限定于此。
圖3是示出本實(shí)施方式的光源裝置的制造方法的剖視圖。如圖3所示,首先,使用粘接材料51將支撐框架41固定在透光性部件43上,形成蓋體40。
與蓋體40分體地,將形成有貫通孔35的接合框架31和發(fā)光元件21接合于基板11的第1面11a。此時(shí),也可以將發(fā)光元件21或接合框架31的任一方先接合于第1面11a。另外,若在接合框架31的接合后進(jìn)行發(fā)光元件21的接合,則發(fā)光元件21不會(huì)受到在接合框架31的接合時(shí)產(chǎn)生的熱,因此優(yōu)選先進(jìn)行接合框架31的接合。
然后,使用密封材料71將電極33固定在接合框架31上。另外,該工序也可以在將接合框架31與第1面11a接合之前進(jìn)行。
然后,使用接合線將發(fā)光元件21和電極33電連接。具體地,使用超聲波接合或者熱壓接接合或者同時(shí)使用這雙方,將接合線的一個(gè)端部與電極33接合,并將接合線的另一個(gè)端部與發(fā)光元件21接合。
然后,將設(shè)置在基板11上的接合框架31與設(shè)置在透光性部件43上的支撐框架41焊接。在本實(shí)施方式中,該工序相當(dāng)于權(quán)利要求書(shū)中的接合工序。在該接合工序中,透光性部件43被配置成與第1面11a對(duì)置。
具體地,能夠?qū)雍峡蚣?1與支撐框架41的接合部進(jìn)行局部加熱,使形成在接合框架31的表面的由鎳-金構(gòu)成的鍍層熔化來(lái)進(jìn)行焊接。作為焊接方法,使用例如電阻焊接或者激光焊接等基于局部加熱的焊接。
接合工序可以在真空中進(jìn)行。并且,接合工序可以在由氮?dú)獾确腔钚詺怏w充滿(mǎn)的空間中進(jìn)行。由此,能夠降低在光源裝置1的制造時(shí)有機(jī)物或水分在發(fā)光元件21的表面上的附著。并且,由于能夠使收納空間s為真空或被氮?dú)獬錆M(mǎn),因此即使在光源裝置1的使用時(shí)也可以降低有機(jī)物或水分在發(fā)光元件21的表面上的附著。因此,能夠容易地制造降低了使用時(shí)發(fā)光元件21的破損的可靠性高的光源裝置。
在本實(shí)施方式的光源裝置的制造方法中,接合框架31的熱傳導(dǎo)率比基板11的熱傳導(dǎo)率低,因此在使支撐框架41與接合框架31接合時(shí)產(chǎn)生的熱難以傳遞到基板11。因此,能夠?qū)l(fā)光元件21的周邊溫度抑制到光源裝置1的使用溫度以下。另外,本實(shí)施方式的光源裝置1的使用溫度是50℃~70℃。
并且,能夠?qū)雍峡蚣?1與支撐框架41的接合部進(jìn)行局部加熱、焊接。而且,使用了鎳-金的焊接由于焊接溫度低,因此能夠以少量的加熱進(jìn)行焊接。通過(guò)這些作用,本實(shí)施方式的光源裝置的制造方法能夠降低由制造時(shí)的熱引起的發(fā)光元件21的劣化。
根據(jù)本實(shí)施方式,提供一種光源裝置的制造方法,其能夠制造可降低由熱引起的發(fā)光元件的劣化、且可靠性高的光源裝置。
[變型例]
例如,在本實(shí)施方式的光源裝置1中,示出蓋體40包含支撐框架41的例子,然而也可以不包含支撐框架41。圖4是示出作為本實(shí)施方式的光源裝置的另一結(jié)構(gòu)的光源裝置2的剖視圖。如圖4所示,在光源裝置2中,由透光性部件43構(gòu)成的蓋體40利用粘接材料53與接合框架31接合。作為粘接材料53,使用低熔點(diǎn)玻璃。
光源裝置2的制造方法與光源裝置1的制造方法部分相同。不同的是接合工序。光源裝置2的制造方法中的接合工序包含:在接合框架31與透光性部件43之間配置粘接材料53(低熔點(diǎn)玻璃)的工序、和通過(guò)局部加熱使粘接材料53熔化的工序。在光源裝置2中,在接合框架31的表面設(shè)置有能夠與低熔點(diǎn)玻璃接合的由鎳構(gòu)成的鍍層。
在本實(shí)施方式中,接合框架31的熱傳導(dǎo)率比基板11的熱傳導(dǎo)率低。由此,使透光性部件43與接合框架31接合時(shí)產(chǎn)生的熱難以傳遞到基板11,能夠減少?gòu)幕?1向發(fā)光元件21傳遞的熱。通過(guò)該作用,在光源裝置2中,也能夠與光源裝置1同樣地降低由熱引起的發(fā)光元件21的劣化。
并且,光源裝置2由于構(gòu)成要素少,接合部位少,因此能夠降低接合部位處的破損的風(fēng)險(xiǎn)。
[投影儀]
以下,對(duì)本實(shí)施方式的投影儀的一例進(jìn)行說(shuō)明,然而本實(shí)施方式不限定于此。
圖5是示出本實(shí)施方式的投影儀1000的光學(xué)系統(tǒng)的概略圖。如圖5所示,本實(shí)施方式的投影儀1000具有:照明裝置100、色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)200、作為光調(diào)制裝置的3個(gè)液晶光調(diào)制裝置400r、液晶光調(diào)制裝置400g、液晶光調(diào)制裝置400b、十字分色棱鏡500和投影光學(xué)系統(tǒng)600。
照明裝置100具有:光源部10、聚光光學(xué)系統(tǒng)80、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)110、第一透鏡陣列120、第二透鏡陣列130、偏振轉(zhuǎn)換元件140以及重疊透鏡150。在本實(shí)施方式中,光源部10和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成權(quán)利要求書(shū)中的光源裝置。
光源部10能夠使用上述的光源裝置1或者光源裝置2。光源部10向聚光光學(xué)系統(tǒng)80射出例如藍(lán)色光b。
聚光光學(xué)系統(tǒng)80具有第1透鏡82和第2透鏡84。聚光光學(xué)系統(tǒng)80配置在從光源部10到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90的光路中,在整體上使藍(lán)色光b大致聚光的狀態(tài)下入射到后述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層92。第1透鏡82和第2透鏡84由凸透鏡構(gòu)成。
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90是所謂的透射型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件,在利用電機(jī)98能夠旋轉(zhuǎn)的圓板96的一部分,沿著圓板96的周方向連續(xù)地形成有單一的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層92。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90構(gòu)成為,將藍(lán)色光b轉(zhuǎn)換成包含紅色光r和綠色光g的熒光,使該光向藍(lán)色光b入射的一側(cè)的相反側(cè)射出。
圓板96由透過(guò)藍(lán)色光b的材料構(gòu)成。作為圓板96的材料,能夠使用例如石英玻璃、晶體、藍(lán)寶石、光學(xué)玻璃、透明樹(shù)脂等。
來(lái)自光源部10的藍(lán)色光b從圓板96側(cè)入射到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90。
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層92隔著透過(guò)藍(lán)色光b并反射紅色光r和綠色光g的二向色膜94而形成在圓板96上。二向色膜94例如由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成。
波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層92使來(lái)自光源部10的波長(zhǎng)約445nm的藍(lán)色光b的一部分轉(zhuǎn)換成熒光并射出,而且使藍(lán)色光b的剩余的一部分不轉(zhuǎn)換而通過(guò)。這樣,能夠使用射出激勵(lì)光的光源部10和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層92來(lái)得到期望的色光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層92由含有例如作為yag系熒光體的(y、gd)3(al、ga)5o12:ce和有機(jī)粘合劑的層構(gòu)成。
準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)110具有各自由凸透鏡構(gòu)成的第1透鏡112和第2透鏡114,使得來(lái)自波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90的光大致平行化。
第1透鏡陣列120具有用于將來(lái)自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)110的光分割成多個(gè)部分光束的多個(gè)第1小透鏡122。第1透鏡陣列120在與照明光軸100ax正交的面內(nèi)具有呈矩陣狀排列的多個(gè)第1小透鏡122。
第2透鏡陣列130在與照明光軸100ax正交的面內(nèi)具有呈矩陣狀排列的多個(gè)第2小透鏡132。多個(gè)第2小透鏡132與第1透鏡陣列120的多個(gè)第1小透鏡122對(duì)應(yīng)地設(shè)置。第2透鏡陣列130具有下述功能:與重疊透鏡150一起使第1透鏡陣列120的各第1小透鏡122的像成像在液晶光調(diào)制裝置400r、液晶光調(diào)制裝置400g、液晶光調(diào)制裝置400b的圖像形成區(qū)域附近。
偏振轉(zhuǎn)換元件140是將由第1透鏡陣列120分割的各部分光束的偏振方向作為偏振方向一致的大致1種線偏振光射出的偏振轉(zhuǎn)換元件。
偏振轉(zhuǎn)換元件140具有:偏振分離層,其使來(lái)自波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90的光中包含的偏振成分中的一方的線偏振成分直接透過(guò),使另一方的線偏振成分朝與照明光軸100ax垂直的方向反射;反射層,其使由偏振分離層反射的另一方的線偏振成分朝與照明光軸100ax平行的方向反射;以及相位差板,其將由反射層反射的另一方的線偏振成分轉(zhuǎn)換成一方的線偏振成分。
重疊透鏡150使來(lái)自偏振轉(zhuǎn)換元件140的各部分光束聚光并重疊在液晶光調(diào)制裝置400r、液晶光調(diào)制裝置400g、液晶光調(diào)制裝置400b的圖像形成區(qū)域附近。
第1透鏡陣列120、第2透鏡陣列130和重疊透鏡150構(gòu)成使來(lái)自波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90的光的面內(nèi)光強(qiáng)度分布均勻的積分光學(xué)系統(tǒng)。
色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)200具有:分色鏡210、分色鏡220、反射鏡230、反射鏡240、反射鏡250和中繼透鏡260、中繼透鏡270。色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)200具有這樣的功能:將來(lái)自照明裝置100的光分離為紅色光r、綠色光g和藍(lán)色光b,將紅色光r、綠色光g和藍(lán)色光b各色光引導(dǎo)到成為照明對(duì)象的液晶光調(diào)制裝置400r、液晶光調(diào)制裝置400g、液晶光調(diào)制裝置400b。
在色分離導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)200與液晶光調(diào)制裝置400r、液晶光調(diào)制裝置400g、液晶光調(diào)制裝置400b之間配置有場(chǎng)透鏡300r、場(chǎng)透鏡300g、場(chǎng)透鏡300b。
分色鏡210使紅色光r成分通過(guò),向分色鏡220反射綠色光g成分和藍(lán)色光b成分。
分色鏡220向場(chǎng)透鏡300g反射綠色光g成分,使藍(lán)色光b成分通過(guò)。
通過(guò)了分色鏡210的紅色光r由反射鏡230反射,通過(guò)場(chǎng)透鏡300r入射到紅色光r用的液晶光調(diào)制裝置400r的圖像形成區(qū)域。
由分色鏡210反射后的綠色光g由分色鏡220進(jìn)一步反射,通過(guò)場(chǎng)透鏡300g入射到綠色光g用的液晶光調(diào)制裝置400g的圖像形成區(qū)域。
通過(guò)了分色鏡220的藍(lán)色光b經(jīng)過(guò)中繼透鏡260、入射側(cè)的反射鏡240、中繼透鏡270、射出側(cè)的反射鏡250、場(chǎng)透鏡300b入射到藍(lán)色光b用的液晶光調(diào)制裝置400b的圖像形成區(qū)域。
液晶光調(diào)制裝置400r、液晶光調(diào)制裝置400g、液晶光調(diào)制裝置400b根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源部10射出的光。這些液晶光調(diào)制裝置根據(jù)圖像信息調(diào)制所輸入的光并形成彩色圖像,成為照明裝置100的照明對(duì)象。
另外,盡管省略圖示,在液晶光調(diào)制裝置400r的光入射側(cè)和光射出側(cè)分別設(shè)置有入射側(cè)偏振板和射出側(cè)偏振板。關(guān)于液晶光調(diào)制裝置400g、液晶光調(diào)制裝置400b也是相同。
十字分色棱鏡500將從液晶光調(diào)制裝置400r、液晶光調(diào)制裝置400g、液晶光調(diào)制裝置400b分別射出的圖像光合成并形成彩色圖像。該十字分色棱鏡500形成為使4個(gè)直角棱鏡貼合的平面觀察下的大致正方形形狀,在使直角棱鏡之間貼合的大致x字狀的界面形成有電介質(zhì)多層膜。
投影光學(xué)系統(tǒng)600將由液晶光調(diào)制裝置400r、液晶光調(diào)制裝置400g、液晶光調(diào)制裝置400b形成的彩色圖像投射到屏幕scr上。
本實(shí)施方式的投影儀1000由于具有本發(fā)明的一個(gè)方式的光源裝置作為光源部10,因此可靠性高、且能夠顯示期望亮度的圖像。并且,本實(shí)施方式的投影儀1000由于還具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90,因此能夠顯示期望顏色的圖像。另外,作為熒光體,也可以使用發(fā)出黃色以外的熒光的熒光體。例如,也可以使用發(fā)出紅色的熒光的熒光體。也可以使用發(fā)出綠色的熒光的熒光體。能夠根據(jù)投影儀的用途選擇發(fā)出任意顏色的熒光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件。
以上,說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式,然而本實(shí)施方式中的各結(jié)構(gòu)和它們的組合等是一個(gè)例子,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi),能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)的附加、省略、置換以及其他變更。并且,本發(fā)明不受實(shí)施方式限定。
例如,在本實(shí)施方式的光源裝置1中,示出了透光性部件43設(shè)置在支撐框架41的基板11側(cè)的例子,然而也可以設(shè)置在支撐框架41的與基板11相反的一側(cè)。由此,當(dāng)例如收納空間s為真空時(shí),透光性部件43不易從支撐框架41脫落。因此,光源裝置的可靠性高。并且,在該結(jié)構(gòu)的情況下,蓋體40的形成既可以在焊接工序前進(jìn)行也可以在焊接工序后進(jìn)行。
并且,示出了具有透鏡功能的部件設(shè)置在透光性部件43的與基板11相反的一側(cè)的例子,然而也可以設(shè)置在透光性部件43的基板11側(cè)。
而且,例如示出了本實(shí)施方式的投影儀1000具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90的例子,然而也可以不具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件90。在這樣的情況下,在作為投影儀的光源部10的、射出紅色光r的光源部、射出綠色光g的光源部、射出藍(lán)色光b的光源部中的至少一方中使用光源裝置1。
在本實(shí)施方式的投影儀1000中,作為光調(diào)制裝置使用了液晶光調(diào)制裝置,然而不限于此。作為光調(diào)制裝置,也可以使用例如數(shù)字鏡器件。
而且,例如,在本實(shí)施方式中,示出了將本發(fā)明的光源裝置搭載在投影儀上的例子,然而不限于此。本發(fā)明的光源裝置也可以應(yīng)用于照明器具、汽車(chē)的前燈等。