台湾专利TW201316070A 透鏡陣列、光源裝置、投影機及光源裝置之製造方法

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专利摘要:
提供能容易對光源用元件之光軸與透鏡的光軸進行位置對準的透鏡陣列、使用此透鏡陣列之光源裝置、使用此光源裝置之投影機、及該光源裝置之製造方法。透鏡陣列73係聚集有分別對來自複數個光源用元件之光進行聚光的複數個透鏡部73b且被作成一體，該透鏡陣列係於複數個透鏡部73b之入射側，且於每個透鏡部73b具有複數個光源用元件之定位用圓柱部73c。
公开号:TW201316070A
申请号:TW101132644
申请日:2012-09-07
公开日:2013-04-16
发明作者:Kaoru Yoshida
申请人:Casio Computer Co Ltd；
IPC主号:B23P11-00

专利说明:
透鏡陣列、光源裝置、投影機及光源裝置之製造方法
包含在2011年9月7日申請專利之日本特願第2011-194524號之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要的所有揭示內容藉援用併入於此。
本發明有關於透鏡陣列、使用此透鏡陣列之光源裝置、使用此光源裝置之投影機、及該光源裝置之製造方法。
現今，資料投影機作為一種影像投影裝置已得到廣泛應用，該影像投影裝置係可將個人電腦之畫面、攝像機影像、及儲存於記憶卡等中之影像資料所形成的影像等投影於投影幕上。
此投影機係使自光源射出之光聚光於被稱為DMD(數位微鏡元件)之微鏡顯示元件或者液晶板上，而於投影幕上顯示彩色影像。
另外，隨著個人電腦、DVD影音播放機等之影像裝置的普及，投影機之應用範圍已自商務簡報之用途擴大至一般的家庭中。
於此種投影作機中，以往，主要採以高亮度之放電燈作為光源者，但近年來，使用複數個雷射二極體等之半導體發光元件作為光源，隨著此種改變，廠商亦已經開發及提出有很多由複數個透鏡或反射鏡等之光學零件所構成的光源裝置。
另外，於日本特開平05-88062號公報提出有一種光源裝置，其不只憑藉組裝光源裝置時之裝配位置精度來確定透鏡陣列及發光元件陣列的位置精度，且具有低成本及簡單構成之透鏡陣列的位置調節機構。
然而，於日本特開平05-88062號公報之光源裝置中，需要藉由調節螺絲等進行透鏡與發光元件之光軸調節，因而需要花費時間於調節作業上。
本發明係鑒於上述習知技術之問題而完成發明者，其目的在於提供一種能容易對光源用元件之光軸與透鏡的光軸進行位置對準的透鏡陣列、使用此透鏡陣列之光源裝置、使用此光源裝置之投影機、及該光源裝置之製造方法。
本發明之第一觀點的透鏡陣列，係聚集有分別對來自複數個光源用元件之光進行聚光的複數個透鏡，該透鏡陣列之特徵為：該每個透鏡係於該複數個透鏡之入射側具有與該複數個光源用元件對應的定位用圓柱部。
本發明之第二觀點的光源裝置，其特徵為具備：複數個光源用元件；透鏡陣列，其具有複數個透鏡，此等透鏡係於入射面側具有與該複數個光源用元件對應之定位用圓柱部；及複數個筒狀保持器，其配置於該複數個光源用元件與該透鏡陣列之間，且具有將與該圓柱部嵌合之筆直狀的第一圓柱面作為內側面之第一筒狀部，及將與該光源用元件之外側面的一部分嵌合之筆直狀的第二圓柱面作為內側面之第二筒狀部。
本發明之第三觀點的投影機，其特徵為具備：該本發明之光源裝置；顯示元件；光源側光學系統，其將來自該光源裝置之光朝該顯示元件導光；投影側光學系統，其將自該顯示元件射出之影像投影於投影幕上；及投影機控制手段，其控制該光源裝置或顯示元件。
本發明之第四觀點的光源裝置之製造方法，其特徵為具備以下製程：準備製程，準備複數個光源用元件、透鏡陣列、複數個筒狀保持器、透鏡陣列保持器、後保持器及壓板，其中透鏡陣列具有複數個透鏡，此等透鏡係於入射面側具有與該複數個光源用元件對應之定位用圓柱部，複數個筒狀保持器係配置於該複數個光源用元件與該透鏡陣列之間，且具有將與該圓柱部嵌合之筆直狀的第一圓柱面作為內側面的第一筒狀部、及將與該光源用元件之外側面的一部分嵌合之筆直狀的第二圓柱面作為內側面之第二筒狀部，透鏡陣列保持器係具有孔部並於前側保持該透鏡陣列，後保持器係自後方按壓該光源用元件，壓板係將該透鏡陣列壓緊於該透鏡陣列保持器上；固定製程，係將該透鏡陣列保持器配置於該透鏡陣列之邊緣外側，藉由該壓板將該透鏡陣列固定於該透鏡陣列保持器上；配置製程，係將該複數個筒狀保持器配置於該透鏡陣列保持器之開口部，並將該等筒狀保持器配置於該透鏡陣列之圓柱部；配置製程，係將該複數個光源用元件配置於所配置之該複數個筒狀保持器的各個上；及配置製程，係於將該複數個光源用元件配置於該複數個筒狀保持器上之後，以使該光源用元件之引線端子插通之方式配置該後保持器。
以下，參照圖面針對本發明之實施形態詳細進行說明。
第1圖為投影機10之外觀立體圖。
另外，於本實施形態中，投影機10之左右係表示針對投影方向的左右方向，前後係表示針對投影機10之投影幕側方向及光線束的行進方向的前後方向。
另外，如第1圖所示，投影機10係大致長方體形狀，且於投影機框體之作為前側側板的正面面板12之側面具有覆蓋投影口的透鏡罩19，並於此正面面板12設有複數個進氣孔18。
另外，雖未圖示，還具有接收來自搖控器之控制信號的Ir接收部。
另外，於框體之上面面板11設有鍵/指示器部37。
於此鍵/指示器部37配置有電源開關鍵、通知電源之導通或斷開之電源指示器、切換投影之導通或斷開之投影開關鍵、於光源單元、顯示元件或控制電路等過熱時給予通知之過熱指示器等的鍵或指示器。
另外，於框體之背面設置有，於背面面板設置USB端子、輸入類比RGB影像信號之影像信號的影像信號輸入用D-SUB端子、S端子、RCA端子、聲音輸出端子等之輸入/輸出連接器部及電源適配器插頭等之各種端子20。
於背面面板形成有複數個進氣孔。
另外，於未圖示之框體的側板即右側面板、及第1圖所示之側板即左側面板15，分別形成有複數個排氣孔17。
另外，於左側面板15之背面面板附近的角部亦形成有進氣孔18。
其次，使用第2圖之功能方塊圖，針對投影機10之投影機控制手段進行說明。
投影機控制手段係具備控制部38、輸入輸出介面22、影像轉換部23、顯示編碼器24、及顯示驅動部26等。
此控制部38係司職投影機10內之各電路的動作控制，且具備CPU、固定地儲存各種設定等之動作程式的ROM、及作為操作記憶體使用之RAM等。
另外，藉由此投影機控制手段而自輸入輸出連接器部21輸入之各種規格的影像信號，係經由輸入輸出介面22、系統匯流排(SB)，在影像轉換部23以統一成為適合於顯示的既定形式的影像信號之方式進行轉換後，輸出至顯示編碼器24。
另外，顯示編碼器24係於將輸入之影像信號展開儲存於視頻RAM 25之後，自此視頻RAM 25之記憶內容生成視頻信號並輸出至顯示驅動部26。
顯示驅動部26係作為顯示元件控制手段使用者，其與自顯示編碼器24輸出之影像信號對應，以適宜之畫面更新率驅動空間性光調變元件(SOM)、即顯示元件51。
另外，此投影機10係經由後述之光源側光學系統將自光源單元60射出的光線束照射於顯示元件51，藉以由顯示元件51之反射光形成光像，且經由投影側光學系統將影像投影顯示於未圖示之投影幕上。
另外，此投影側光學系統之可動透鏡組235係藉由透鏡馬達45進行用以變焦調節或聚焦調節的驅動。
另外，影像壓縮/解壓縮部31係執行藉由ADCT及霍夫曼編碼法等之處理對影像信號的亮度信號及色差信號進行資料壓縮，依序寫入作為可自由拆裝之記錄媒體的記憶卡32之記錄處理。
另外，影像壓縮/解壓縮部31係於播放模式時讀出記錄於記憶卡32之影像資料，並以1幀單位將構成一連串之動畫的每個影像資料拉長，並經由影像轉換部23將此影像資料輸出至顯示編碼器24，基於儲存在記憶卡32中之影像資料進行可顯示動畫等之處理。
另外，設於框體之上面面板11上的具備主鍵及指示器等之鍵/指示器部37的操作信號，係直接輸送至控制部38。
來自搖控器之鍵操作信號係由Ir接收部35所接收，於Ir處理部36被解碼後之碼信號，則輸出至控制部38。
另外，於控制部38上經由系統匯流排(SB)連接有聲音處理部47。
此聲音處理部47係具備PCM音源等之音源電路，且於投影模式及播放模式時將聲音資料類比化，並驅動揚聲器48進行聲音擴大。
另外，控制部38係控制作為光源控制手段之光源控制電路41。
此光源控制電路41係以影像生成時所要求之既定波帶的光自光源單元60射出之方式，進行使光源單元60之紅色、綠色及藍色的波帶光發光之個別控制。
另外，控制部38係於冷卻風扇驅動控制電路43，藉由設於光源單元60等之複數個溫度感測器進行溫度檢測，且根據此溫度檢測之結果控制冷卻風扇等之旋轉速度。
另外，控制部38係於冷卻風扇驅動控制電路43，藉由定時器等進行於投影機本體之電源斷開後亦持續使冷卻風扇旋轉、或者根據溫度感測器之溫度檢測結果進行將投影機本體之電源斷開等之控制。
接著，針對此投影機10之內部構造進行說明。
第3圖為顯示投影機10之內部構造的平面模式圖。
如第3圖所示，投影機10係於右側面板14之附近具備控制電路基板241。
此控制電路基板241係具備電源電路區塊及光源控制區塊等。
另外，投影機10係於控制電路基板241之側面、即投影機框體之大致中央部分具備光源單元60。
另外，投影機10係於光源單元60與左側面板15之間具備光學系統單元160。
光源單元60具備：激發光照射裝置70，其位於投影機框體之左右方向的大致中央部分且配置於背面面板13附近；螢光發光裝置100，其於自此激發光照射裝置70射出之光線束的光軸上配置於正面面板12的附近；紅色光源裝置120，其配置於激發光照射裝置70與螢光發光裝置100之間；導光光學系統140，其以來自螢光發光裝置100之射出光、及來自紅色光源裝置120之射出光的光軸成為同一光軸之方式進行轉換，使各色光聚光於既定之一面、即光隧道175之入射口。
激發光照射裝置70具備：光源組72，其具有光軸與背面面板13呈平行配置之複數個激發光源71；複數個反射鏡75，其朝正面面板12之方向將來自各激發光源71之射出光的光軸轉換90度；聚光透鏡78，其對以複數個反射鏡75進行反射之各激發光源71之射出光進行聚光；及散熱器81等，其配置於激發光源71與右側面板14之間。
於光源組72呈矩陣狀地排列配置有複數個作為藍色雷射發光器之激發光源71。
具體而言，並列地形成四個光源裝置，各光源裝置係以兩列三行共計六個之方式矩陣狀地配置複數個作為半導體發光元件之藍色雷射二極體而形成。
另外，於各激發光源71之光軸上配置有將六個準直透鏡一體地形成於板狀薄片上而得之透鏡陣列73，此等準直透鏡係以提高來自各激發光源71之射出光的指向性的方式將射出光轉換為平行光。
另外，複數個反射鏡75係排列成台階狀，藉由縮窄自各激發光源71射出之光源光束彼此的間隔，於水平方向上縮小自光源組72射出之光線束的截面積，並朝聚光透鏡78反射。
於散熱器81與背面面板13之間配置有複數個冷卻風扇261，藉由此冷卻風扇261及散熱器81冷卻激發光源71。
另外，於反射鏡75與背面面板13之間亦配置有冷卻風扇261，藉由此冷卻風扇261冷卻反射鏡75及聚光透鏡78。
螢光發光裝置100具備：螢光旋轉輪101，其以與正面面板12平行之方式、即以與來自激發光照射裝置70之射出光的光軸正交之方式配置；旋轉輪馬達110，其旋轉驅動此螢光旋轉輪101；聚光透鏡組111，其將自激發光照射裝置70射出之光線束聚光於螢光旋轉輪101，並對自螢光旋轉輪101朝背面面板13之方向射出之光線束進行聚光；及聚光透鏡115，其對自螢光旋轉輪101朝正面面板12之方向射出的光線束進行聚光。
於螢光旋轉輪101上沿圓周方向並列設有接收來自激發光照射裝置70之射出光作為激發光而射出綠色波帶的螢光發光光之綠色螢光發光區域、及使來自激發光照射裝置70之射出光擴散透射之擴散透射區域。
另外，綠色螢光發光區域中之基材係由銅或鋁等構成之金屬基材，此基材之背面面板13側的表面係藉由銀蒸鍍等而被鏡面加工，於經此鏡面加工後之表面塗設有綠色螢光體之層。
另外，擴散透射區域中之基材係具有透光性的透明基材，於此基材之表面藉由噴砂等形成有微細凹凸。
另外，照射於螢光旋轉輪101之綠色螢光體層上的激發光照射裝置70之射出光，係用以激發綠色螢光體層中之綠色螢光體。
自綠色螢光體朝全方位發出螢光之光線束，係直接朝背面面板13側射出、或者於螢光旋轉輪101之表面反射後朝背面面板13側射出，並射入聚光透鏡組111。
另外，照射於螢光旋轉輪101之擴散透射區域的激發光照射裝置70之射出光，係作為藉由微細凹凸擴散後之擴散透射光而射入聚光透鏡115。
另外，於旋轉輪馬達110與正面面板12之間配置有冷卻風扇261，藉由此冷卻風扇261冷卻螢光發光裝置100等。
紅色光源裝置120係具備以光軸與激發光源71平行之方式配置的紅色光源121、及對來自紅色光源121之射出光進行聚光的聚光透鏡組125之單色發光裝置。
此紅色光源121係發出紅色波帶之光的紅色發光二極體。
另外，此紅色光源裝置120係以光軸與來自激發光照射裝置70之射出光及自螢光旋轉輪101射出的綠色波帶光交叉之方式配置。
另外，紅色光源裝置120係具備配置於紅色光源121之右側面板14側的散熱器130。
另外，於散熱器130與正面面板12之間配置有冷卻風扇261，藉由此冷卻風扇261冷卻紅色光源121。
另外，導光光學系統140具備使紅色、綠色及藍色波帶之光線束聚光的聚光透鏡、及對各色波帶之光線束的光軸進行轉換而成為相同的光軸之反射鏡、分色鏡等。
具體而言，於自激發光照射裝置70射出之藍色波帶光及自螢光旋轉輪101射出的綠色波帶光與自紅色光源裝置120射出之紅色波帶光所交叉之位置上，配置有透射藍色及紅色波帶光且反射綠色波帶光而朝左側面板15之方向將此綠色光之光軸轉換90度的第一分色鏡141。
另外，於擴散透射穿過螢光旋轉輪101之藍色波帶光之光軸上、即聚光透鏡115與正面面板12之間，配置有反射藍色波帶光並朝左側面板15的方向將此藍色光之光軸轉換90度之第一反射鏡143。
另外，於以第一反射鏡143所反射之藍色波帶光之光軸上且光學系統單元160的附近，配置有朝背面面板13的方向將此藍色光之光軸轉換90度之第二反射鏡145。
另外，於透射穿過第一分色鏡141之紅色波帶光之光軸及以與此光軸一致的方式藉由第一分色鏡141所反射之綠色波帶光的光軸、與以第二反射鏡145所反射之藍色波帶光的光軸所交叉之位置上，配置有透射藍色波帶光且反射紅色及綠色波帶光而朝背面面板13之方向將此等紅色及綠色光之光軸轉換90度的第二分色鏡148。
另外，於分色鏡或反射鏡之間分別配置有聚光透鏡。
另外，於光隧道175之附近配置有將光源光聚光於光隧道175之入射口的聚光透鏡173。
光學系統單元160係由位於激發光照射裝置70之左側的照明側區塊161、位於背面面板13與左側面板15所交叉之位置附近的影像生成區塊165、及位於導光光學系統140與左側面板15之間的投影側區塊168的三個區塊所構成。
此照明側區塊161係具備將自光源單元60射出之光源光朝影像生成區塊165所具有的顯示元件51導光之光源側光學系統170之一部分。
此照明側區塊161所具有之光源側光學系統170係具備將自光源單元60射出之光線束形成為均勻強度分布的光束之光隧道175、對自光隧道175射出之光進行聚光的聚光透鏡178、及將自光隧道175射出之光線束的光軸朝影像生成區塊165之方向轉換的光軸轉換鏡181等。
影像生成區塊165係作為光源側光學系統170，具有：聚光透鏡183，其將以光軸轉換鏡181所反射之光源光聚光於顯示元件51；及照射鏡185，其將透射穿過此聚光透鏡183之光線束以既定角度照射於顯示元件51。
另外，影像生成區塊165係具備作為顯示元件51之DMD。
於顯示元件51與背面面板13之間配置有用以冷卻顯示元件51的散熱器190，藉由此散熱器190冷卻顯示元件51。
另外，於顯示元件51之正面附近配置有作為投影側光學系統220的聚光透鏡195。
投影側區塊168係具有將以顯示元件51反射之導通光朝投影幕放射之投影側光學系統220的透鏡組。
作為此投影側光學系統220係具備內建於固定鏡筒內之固定透鏡組225、及內建於可動鏡筒之可動透鏡組235。
此等係設計成具有變焦功能之可變焦點型透鏡，藉由透鏡馬達使可動透鏡組235移動，可進行變焦調節及聚焦調節。
接著，使用圖面針對具有本發明之透鏡陣列73、由藍色雷射二極體所構成之激發光源71等的光源裝置之構成詳細進行說明。
第4圖為光源裝置之分解立體圖。
第5圖為光源裝置之分解圖。
第6圖為光源裝置之剖視圖。
另外，於本實施形態中，本發明之光源裝置的左右方向係指針對第4圖所示之激發光源71的光射出方向之左右，前後則是將激發光源71之光射出方向作為前方向。
如第4圖所示，光源裝置係具備：激發光源71，其由作為光源用元件之藍色雷射二極體所構成，該光源用元件係具有圓柱狀之金屬製的可散熱的凸緣部71a、及比該凸緣部71a小徑之圓柱狀圓筒部71b；透鏡陣列73，其於各激發光源71之光軸上，將以提高來自各激發光源71之射出光的指向性的方式轉換為平行光之透鏡部73b一體形成於板狀薄片上的基部73a；筒狀保持器84，其設於激發光源71與透鏡陣列73之間，且於內部分別配置每一對的透鏡部73b與激發光源71；透鏡陣列保持器79，其具有孔部79d，並於前側保持透鏡陣列73；後保持器82，其自後側按壓激發光源71；可撓性基板90，其與各激發光源71之引線端子電性連接；及壓板89，其自前側保持透鏡陣列73。
透鏡陣列73係板狀且作成大致長方形的形狀，由具有透光性之玻璃材料(玻璃材)等所構成。
如第4圖所示，透鏡陣列73係與複數個激發光源71之各個對應地配置，且一體地成型有使各光線作為平行光而予聚光的複數個準直透鏡，且基部73a及透鏡部73b被一體成型。
玻璃材料係可採用白板玻璃或石英玻璃等之光學玻璃。
如第5圖所示，透鏡陣列73係作成將來自激發光源71之射出光轉換為平行光的雙凸形狀，具有將光之入射側及射出側形成為既定曲面的透鏡部73b。
透鏡陣列73係於該透鏡部73b之入射面側分別具有以與光軸方向平行之方式進行定位用之筆直狀的圓柱部73c。
透鏡陣列73係於各透鏡部73b之定位用的筆直狀之圓柱部73c的前端側周緣具有錐形面73d。
另外，透鏡陣列73係使圓柱部73c之各中心線與各透鏡部73b的光軸一致。
基部73a係具有大致矩形之外形形狀的板體。
於透鏡部73b，且於自透鏡陣列73之大致矩形的外形形狀之各邊緣朝內側離開既定尺寸之大致矩形形狀的區域內，呈矩陣狀地排列配置有自平坦面彎曲突出之多個透鏡部73b。
於本實施形態之情況下，形成有二列三行之共計六個透鏡部73b。
透鏡陣列保保持器79係耐熱性之硬質樹脂製的平板形狀，其具有可收容筒狀保持器84之孔部79d。
另外，透鏡陣列保保持器79係於孔部79d之前方具有支承透鏡陣列73的基部73a之周緣的透鏡支承部79e。
另外，透鏡陣列保保持器79係於孔部79d之後方具有按壓筒狀保持器84的後述之第二筒狀部84m的前面之按壓部79f。
筒狀保持器84係耐熱性之鋅材或硬質樹脂製的中空圓筒形狀之環狀構件，且配置於複數個激發光源71與透鏡陣列73之間。
另外，筒狀保持器84具有：筒狀本體部84a，其中央為圓筒形狀；第一筒狀部84k，其將與透鏡陣列73之圓柱部73c嵌合之筆直狀的第一圓柱面84e作為內側面；及第二筒狀部84m，其將與激發光源71之外側面的一部分嵌合之筆直狀的第二圓柱面84f作為內側面。
另外，於筒狀保持器84上，且於第一圓柱面84e及第二圓柱面84f之各外側開口端部，如第5圖所示，形成有錐形面84h、84i。
另外，筒狀保持器84係於第二圓柱面84f之內部具有壓抵於激發光源71之凸緣部71a的前面之凸緣支承面、即按壓部84b。
另外，如第6圖所示，筒狀保持器84係在與激發光源71之凸緣部71a側面嵌合的圓柱面84f，以與激發光源71之凸緣部71a側面密接之方式配置。
另外，如第6圖所示，筒狀保持器84係在與透鏡陣列73之透鏡部73b的圓柱部73c嵌合的圓柱面84e，以與透鏡陣列73之透鏡部73b的圓柱部73c密接之方式配置。
後保持器82係鋁等之板狀的散熱構件，於前側之面具有支承激發光源71之凸緣部71a的元件支承部82b、及供激發光源71之引線端子插通的孔部82a。
另外，自前側將激發光源71之凸緣部71a後面的周緣朝元件支承部82b按壓。
於後保持器82之後面接合有具備多個散熱板的散熱器81。
另外，插通於後保持器82之孔部82a的激發光源71之引線端子，係於後保持器82之後側方搭線連接於與安裝有光源控制電路41之控制電路基板241對應的可撓性基板90等。
另外，光源裝置具備按壓透鏡陣列73之透鏡按緊構件、即金屬製之壓板89，該壓板89為薄板狀且於射出光之穿射部分具有孔部。
壓板89係可抑制透鏡陣列73之光軸方向的移動，且可確實地固定透鏡陣列73。
另外，於透鏡陣列保持器79與後保持器82之對向的面之間、筒狀保持器84與後保持器82之對向的面之間，如第6圖所示，設置藉由插入之筒狀保持器84與激發光源71所限制的間隙95、及藉由激發光源71所限制的間隙96。
當藉由設置此間隙95及間隙96，當使透鏡陣列保持器79與筒狀保持器84及後保持器82成為一體時，藉由該透鏡陣列保持器79之按壓部79f按壓筒狀保持器84的第二筒狀部84m的前面，可於光軸垂直方向使筒狀保持器84之位置突出。
另外，藉由筒狀保持器84之後端具有的按壓部84b，按壓激發光源71之凸緣部71a的前面，可於光軸垂直方向使激發光源71之位置突出，可將激發光源71之凸緣部71a的後面強力壓接於後保持器82的前面。
接著，使用第8圖針對本發明之光源裝置的製造方法之流程進行說明。
如前述，光源裝置具有：複數個激發光源71；透鏡陣列73，其具有複數個透鏡部73b，此等透鏡部73b係於入射面側具備與複數個激發光源71對應之定位用圓柱部73c；複數個筒狀保持器84，其配置於複數個激發光源71與透鏡陣列73之間，具有將與圓柱部73c嵌合之筆直狀的第一圓柱面84e作為內側面之第一筒狀部84k及將與激發光源71之外側面的一部分嵌合之筆直狀的第二圓柱面84f作為內側面之第二筒狀部84m；透鏡陣列保持器79，其具有孔部79d並於前側保持透鏡陣列73；後保持器82，其自後側按壓激發光源71；可撓性基板90，其與各激發光源71之引線端子電性連接；及壓板89，其將透鏡陣列73壓緊於透鏡陣列保持器79中。
光源裝置之製造方法，首先執行準備製程，分別對該各個零部件進行加工而作準備(步驟S1)。
其次，執行固定製程(步驟S2)，以透鏡陣列保持器79之透鏡支承部79e支承透鏡陣列73之基部73a的周緣外側的方式配置，且以壓板89與透鏡陣列保持器79挾入透鏡陣列73之方式將透鏡陣列73固定於透鏡陣列保持器79內部。
接著，執行第一配置製程(步驟S3)，以於自透鏡陣列保持器79之前面貫通後面之孔部79d配置複數個筒狀保持器84，且使各筒狀保持器84之第一圓柱面84e與各透鏡部73b之圓柱部73c嵌合之方式進行配置。
另外，於透鏡陣列73之各透鏡部73b形成有錐形面73d，筒狀保持器84係於第一圓柱面84e之外側開口端部形成錐形面84h，故可容易使筒狀保持器84與透鏡陣列73嵌合。
接著，執行第二配置製程(步驟S4)，以使各激發光源71之凸緣部71a嵌合於所配置之複數個筒狀保持器84的各個第二圓柱面84f之方式配置。
另外，筒狀保持器84係於第二圓柱面84f之外側開口端部形成錐形面84i，故可容易使筒狀保持器84與激發光源71嵌合。
接著，執行第三配置製程(步驟S5)，於將複數個激發光源71配置於複數個筒狀保持器84內部之後，使激發光源71之引線端子插通後，配置後保持器82。
然後，執行搭線製程(步驟S6)，於使複數個激發光源71之引線端子插通而配置後保持器82之後，將引線或基板90搭線連接於激發光源71之引線端子。
如此，藉由光源裝置之製造方法包含上述製程，可確實地將激發光源71之光軸與透鏡陣列73的光軸形成同軸。
另外，於上述實施形態中，針對以藍色光源裝置作為於具有複數個透鏡部73b之透鏡陣列73組入光源用元件而形成的投影機10之光源裝置的激發光照射裝置70之構成進行了說明。
但是，本發明之光源裝置，例如針對投影機10之紅色光源裝置或綠色光源裝置，亦可同樣應用於作為具有以複數個光源形成行及列之方式呈平面狀排列配置而成的光源組、及使自各光源射出之各光線束聚光等的透鏡組的光學系統構成之情況。
亦即，作為紅色光源裝置120、綠色光源裝置及藍色光源裝置之其中任一至少一個光源裝置，可使用於投影機10。
另外，於上述實施形態中，作為投影機10之光源裝置，針對激發光照射裝置70之構成進行了說明，其中該激發光照射裝置70係將以二列三行共計六個之方式矩陣狀地配置作為半導體發光元件之藍色雷射二極體而形成的透鏡陣列73等所構成之四個光源裝置並列而合計為24個藍色雷射二極體所形成。
但是，本發明之光源裝置，例如同樣亦可應用於作為由透鏡陣列73等所構成之光源裝置的構成之情況，該透鏡陣列73係如第7圖所示以將一列為八行之透鏡元件構成三列之方式形成合計為24個一體配置成矩陣狀而形成。
另外，第4圖所示之透鏡陣列保持器79具備與透鏡陣列73之透鏡部73b對應的六個孔部79d。
但是，亦可為使孔部79d與兩個透鏡部73b對應，而設置三個於一個孔部79d收容兩個筒狀保持器84及作為元件之激發光源71的孔部79d之情況、或作成兩個孔部79d且於各孔部79d收容三個筒狀保持器84及元件的情況，另外，亦可作為以設置一個收容全部六個筒狀保持器84及元件之孔部79d的方式與透鏡陣列73之周圍配合的筒狀之透鏡陣列保持器79，而以一個孔部79d包圍住所有之筒狀保持器84及元件。
如上述，根據本發明之實施形態，可提供一種容易對光源用元件之光軸與透鏡的光軸進行位置對準的透鏡陣列73、使用此透鏡陣列73之光源裝置、使用此光源裝置之投影機10、及光源裝置之製造方法。
另外，根據本發明之實施形態，形成於透鏡陣列73之每個透鏡部73b的圓柱部73c，係分別使其中心線與各透鏡部73b的光軸一致，所以，可將筒狀保持器84對準此光軸進行組入，從而可使各激發光源71之光軸與各透鏡部73b的光軸一致。
另外，根據本發明之實施形態，透鏡陣列73係於各透鏡部73b之圓柱部73c的前端側周緣具有錐形面73d，故可容易進行透鏡陣列73與筒狀保持器84之嵌合。
另外，根據本發明之實施形態，具有：透鏡陣列73；及筒狀保持器，其配置於複數個激發光源71與透鏡陣列73之間，具有嵌合於透鏡部73b之圓柱部73c的第一筒狀部及嵌合於激發光源71之第二筒狀部，故可容易進行激發光源71之光軸與透鏡部73b之光軸的位置對準。
另外，根據本發明之實施形態，筒狀保持器84係於第一圓柱面84e及第二圓柱面84f之各個外側開口端部具有錐形面84h、84i，故可容易進行透鏡陣列73及激發光源71之嵌合。
另外，根據本發明之實施形態，具備透鏡陣列保持器79，其於前方側保持透鏡陣列73，並具有收容透鏡陣列73後方之筒狀保持器84的孔部79d，故可達到防止周圍入侵之防塵壁的功能，從而可防止粉塵附著於透鏡陣列73及激發光源71。
另外，根據本發明之實施形態，藉由具備壓板89，可確實地保持透鏡陣列73。
另外，根據本發明之實施形態，具備將複數個激發光源71朝前側按壓之後保持器82，故可確實地保持激發光源71。
另外，根據本發明之實施形態，於在複數個激發光源71配置後保持器82之後，將引線或基板搭線連接於激發光源71之引線端子上。
藉此，可於基板等之焊接位置固定之狀態下進行焊接作業，然後，因位置被固定，所以可確保焊接之可靠度。
以上針對本發明之幾個實施形態進行了說明，但此等實施形態僅為例示而已，並非用以限制本發明之範圍。
此等新的實施形態，可於其他之各種實施形態實施，只要是在未超出本發明之實質範圍內，可進行各種之省略、轉換及變更。
此等實施形態及其變形，均包含於發明之範圍或實質範圍內，並包含於與申請專利範圍所記載之發明相等之範圍內。
10‧‧‧投影機
11‧‧‧上面面板
12‧‧‧正面面板
13‧‧‧背面面板
14‧‧‧右側面板
15‧‧‧左側面板
17‧‧‧排氣孔
18‧‧‧進氣孔
19‧‧‧透鏡罩
21‧‧‧輸入輸出連接器部
22‧‧‧輸入輸出介面
23‧‧‧影像轉換部
24‧‧‧顯示編碼器
25‧‧‧視頻RAM
26‧‧‧顯示驅動部
31‧‧‧影像壓縮/解壓縮部
32‧‧‧記憶卡
35‧‧‧Ir接收部
36‧‧‧Ir處理部
37‧‧‧鍵/指示器部
38‧‧‧控制部
41‧‧‧光源控制電路
43‧‧‧冷卻風扇驅動控制電路
45‧‧‧透鏡馬達
47‧‧‧聲音處理部
48‧‧‧揚聲器
51‧‧‧顯示元件
60‧‧‧光源單元
70‧‧‧激發光照射裝置
71‧‧‧激發光源
71a‧‧‧凸緣部
71b‧‧‧圓筒部
72‧‧‧光源組
73‧‧‧透鏡陣列
73a‧‧‧基部
73b‧‧‧透鏡部
73c‧‧‧圓柱部
73d‧‧‧錐形面
75‧‧‧反射鏡
78‧‧‧聚光透鏡
79‧‧‧透鏡陣列保持器
79d‧‧‧孔部
79e‧‧‧透鏡支承部
79f‧‧‧按壓部
81‧‧‧散熱器
82‧‧‧後保持器
82a‧‧‧孔部
82b‧‧‧元件支承部
84‧‧‧筒狀保持器
84a‧‧‧筒狀本體部
84b‧‧‧按壓部
84e‧‧‧第一圓柱面
84f‧‧‧第二圓柱面
84h‧‧‧錐形面
84i‧‧‧錐形面
84k‧‧‧第一筒狀部
84m‧‧‧第二筒狀部
89‧‧‧壓板
90‧‧‧可撓性基板
95‧‧‧間隙
96‧‧‧間隙
100‧‧‧螢光發光裝置
101‧‧‧螢光旋轉輪
110‧‧‧旋轉輪馬達
111‧‧‧聚光透鏡組
115‧‧‧旋轉輪馬達
120‧‧‧紅色光源裝置
121‧‧‧紅色光源
125‧‧‧聚光透鏡組
130‧‧‧散熱器
140‧‧‧導光光學系統
141‧‧‧第一分色鏡
143‧‧‧第一反射鏡
145‧‧‧第二反射鏡
148‧‧‧第二分色鏡
160‧‧‧光學系統單元
161‧‧‧照明側區塊
165‧‧‧影像生成區塊
168‧‧‧投影側區塊
170‧‧‧光源側光學系統
173‧‧‧聚光透鏡
175‧‧‧光隧道
178‧‧‧聚光透鏡
181‧‧‧光軸轉換鏡
183‧‧‧聚光透鏡
185‧‧‧照射鏡
190‧‧‧散熱器
195‧‧‧聚光透鏡
220‧‧‧投影側光學系統
225‧‧‧固定透鏡組
235‧‧‧可動透鏡組
241‧‧‧控制電路基板
261‧‧‧冷卻風扇
第1圖為顯示根據本發明之實施形態的投影機之外觀立體圖。
第2圖為顯示根據本發明之實施形態的投影機之功能方塊之圖。
第3圖為顯示根據本發明之實施形態的投影機之內部構造之平面模式圖。
第4圖為顯示根據本發明之實施形態的投影機之光源裝置之分解立體圖。
第5圖為顯示根據本發明之實施形態的投影機之光源裝置之分解圖。
第6圖為顯示根據本發明之實施形態的投影機之光源裝置之剖視圖。
第7圖為顯示根據本發明之實施形態的投影機之光源裝置之其他例的剖視圖。
第8圖為說明根據本發明之實施形態的光源裝置之製造方法之流程圖。
71‧‧‧激發光源
73‧‧‧透鏡陣列
73a‧‧‧基部
73b‧‧‧透鏡部
73c‧‧‧圓柱部
79‧‧‧透鏡陣列保持器
79d‧‧‧孔部
79e‧‧‧透鏡支承部
81‧‧‧散熱器
82‧‧‧後保持器
82a‧‧‧孔部
82b‧‧‧元件支承部
84‧‧‧筒狀保持器
84a‧‧‧筒狀本體部
84b‧‧‧按壓部
84e‧‧‧第一圓柱面
84f‧‧‧第二圓柱面
84i‧‧‧錐形面
84k‧‧‧第一筒狀部
84m‧‧‧第二筒狀部
89‧‧‧壓板
90‧‧‧可撓性基板
95‧‧‧間隙
96‧‧‧間隙

权利要求:
Claims (16)
[1] 一種透鏡陣列，係聚集有分別對來自複數個光源用元件之光進行聚光的複數個透鏡，該透鏡陣列之特徵為：該每個透鏡係於該複數個透鏡之入射側具有與該複數個光源用元件對應的定位用圓柱部。
[2] 如申請專利範圍第1項之透鏡陣列，其中該圓柱部係分別使其中心線與各透鏡之光軸一致。
[3] 如申請專利範圍第1或2項之透鏡陣列，其中該複數個透鏡係於各透鏡之圓柱部的前端側周緣具有錐形面。
[4] 一種光源裝置，其特徵為具備：複數個光源用元件；透鏡陣列，其具有複數個透鏡，此等透鏡係於入射面側具有與該複數個光源用元件對應之定位用圓柱部；及複數個筒狀保持器，(a)其配置於該複數個光源用元件與該透鏡陣列之間，(b)且具有將與該圓柱部嵌合之筆直狀的第一圓柱面作為內側面之第一筒狀部，及將與該光源用元件之外側面的一部分嵌合之筆直狀的第二圓柱面作為內側面之第二筒狀部。
[5] 如申請專利範圍第4項之光源裝置，其中該透鏡陣列係於各透鏡之圓柱部的前端側周緣具有錐形面。
[6] 如申請專利範圍第4項之光源裝置，其中該等筒狀保持器係於該第一圓柱面及/或該第二圓柱面之外側開口端部具有錐形面。
[7] 如申請專利範圍第4項之光源裝置，其中更具有透鏡陣列保持器，(a)其於前方側保持該透鏡陣列；(b)並具有收容透鏡陣列後方之筒狀保持器的孔部。
[8] 如申請專利範圍第7項之光源裝置，其中更具有將該透鏡陣列壓緊於該透鏡陣列保持器上之壓板。
[9] 如申請專利範圍第7項之光源裝置，其中該等筒狀保持器之第二筒狀部的外徑係比該第一筒狀部之外徑大；該透鏡陣列保持器係具有將該第二筒狀部之前面朝後端側按壓之按壓部；該按壓部係以抵接於該光源用元件之方式按壓該等筒狀保持器。
[10] 如申請專利範圍第4項之光源裝置，其中更具有將該複數個光源用元件朝前側按壓之後保持器。
[11] 如申請專利範圍第10項之光源裝置，其中該光源用元件係於該光源用元件之本體部的後端側具有凸緣部；該等筒狀保持器係於後端側具有按壓該凸緣部之前面的按壓部；該按壓部係以抵接於該後保持器之方式按壓該光源用元件。
[12] 如申請專利範圍第10項之光源裝置，其中於該等筒狀保持器之後端面與該後保持器的前面之間具有間隙。
[13] 如申請專利範圍第10項之光源裝置，其中於該透鏡陣列保持器之後端面與該後保持器的前面之間具有間隙。
[14] 一種投影機，其特徵為具備：如申請專利範圍第4至13項中任一項之光源裝置；顯示元件；光源側光學系統，其將來自該光源裝置之光朝該顯示元件導光；投影側光學系統，其將自該顯示元件射出之影像投影於投影幕上；及投影機控制手段，其控制該光源裝置及該顯示元件。
[15] 一種光源裝置之製造方法，其特徵為具備以下製程：準備製程，準備複數個光源用元件、透鏡陣列、複數個筒狀保持器、透鏡陣列保持器、後保持器及壓板，其中透鏡陣列具有複數個透鏡，此等透鏡係於入射面側具有與該複數個光源用元件對應之定位用圓柱部，複數個筒狀保持器係(a)配置於該複數個光源用元件與該透鏡陣列之間，(b)且具有將與該圓柱部嵌合之筆直狀的第一圓柱面作為內側面的第一筒狀部、及將與該光源用元件之外側面的一部分嵌合之筆直狀的第二圓柱面作為內側面之第二筒狀部，透鏡陣列保持器係具有孔部並於前側保持該透鏡陣列，後保持器係自後方按壓該光源用元件，壓板係將該透鏡陣列壓緊於該透鏡陣列保持器上；固定製程，係將該透鏡陣列保持器配置於該透鏡陣列之邊緣外側，藉由該壓板將該透鏡陣列固定於該透鏡陣列保持器上；第一配置製程，係將該複數個筒狀保持器配置於該透鏡陣列保持器之開口部，並將該等筒狀保持器配置於該透鏡陣列之圓柱部；第二配置製程，係將該複數個光源用元件配置於所配置之該複數個筒狀保持器的各個上；及第三配置製程，係於將該複數個光源用元件配置於該複數個筒狀保持器上之後，以使該光源用元件之引線端子插通之方式配置該後保持器。
[16] 如申請專利範圍第15項之光源裝置之製造方法，其中更具有搭線連接製程，係於該複數個光源用元件配置該後保持器之後，將引線或基板搭線連接於該光源用元件之引線端子。

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