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JP2018180077A - Light source device and display device using the same - Google Patents

Light source device and display device using the same Download PDF

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JP2018180077A
JP2018180077A JP2017074916A JP2017074916A JP2018180077A JP 2018180077 A JP2018180077 A JP 2018180077A JP 2017074916 A JP2017074916 A JP 2017074916A JP 2017074916 A JP2017074916 A JP 2017074916A JP 2018180077 A JP2018180077 A JP 2018180077A
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JP
Japan
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light source
light
source device
heat
frame
Prior art date
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Application number
JP2017074916A
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Japanese (ja)
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勇二 吉羽
Yuji Yoshiba
勇二 吉羽
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】冷却効率を向上することが可能な光源装置を提供する。【解決手段】光源装置は、光を出射する固体光源11と、固体光源11を保持する光源枠体13と、光源枠体13のうち、固体光源11からの光出射方向とは異なる方向の法線を有する壁面13bに接触する熱伝導部材19、15cとを有する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device capable of improving cooling efficiency. SOLUTION: A light source device is a method of a solid light source 11 that emits light, a light source frame 13 that holds the solid light source 11, and a light source frame 13 in a direction different from the light emission direction from the solid light source 11. It has heat conductive members 19 and 15c that come into contact with the wall surface 13b having a wire. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、固体光源を用いた光源装置に関する。   The present invention relates to a light source device using a solid light source.

近年、低消費電力化や高輝度化が進み、発光ダイオードやレーザダイオード(LD)などの固体光源が投射型画像表示装置の光源として使用されている。   In recent years, with the progress of low power consumption and high luminance, solid light sources such as light emitting diodes and laser diodes (LDs) have been used as light sources of projection type image display devices.

特許文献1には、レーザダイオードを保持するレーザホルダ、レーザダイオードのレンズを保持するレンズホルダ、および、レーザホルダとレンズホルダの間に挟まれた熱伝導部材を備えた光源装置が開示されている。特許文献1の光源装置によれば、レーザダイオード側面からレーザホルダへの熱伝導を促進し、冷却効率を向上させることができる。   Patent Document 1 discloses a light source device including a laser holder for holding a laser diode, a lens holder for holding a lens of the laser diode, and a heat conducting member sandwiched between the laser holder and the lens holder. . According to the light source device of Patent Document 1, the heat conduction from the side surface of the laser diode to the laser holder can be promoted, and the cooling efficiency can be improved.

特開2014−139659号公報JP, 2014-139659, A

特許文献1のようにレーザダイオードを複数並べて保持するレーザホルダを備えた光源装置の場合、レーザダイオードの数が増えるに従って、レーザの出射方向およびその反対方向の面の面積が広くなる。   In the case of a light source device provided with a laser holder that holds a plurality of laser diodes side by side as in Patent Document 1, as the number of laser diodes increases, the area of the laser emission direction and the surface in the opposite direction become wider.

しかしながら、レーザダイオードは、出射方向と反対側の領域に電極を備えている。このため、レーザホルダにはレーザダイオードの電極に電力および制御信号を送る電装接続部を設ける必要があり、レーザホルダと冷却装置との接触面積が縮小する。その結果、レーザホルダから冷却装置への熱伝導の効率が低下してしまう。   However, the laser diode has an electrode in the region opposite to the emission direction. For this reason, it is necessary to provide the electrical connection part which sends an electric power and control signal to the electrode of a laser diode in a laser holder, and the contact area of a laser holder and a cooling device reduces. As a result, the efficiency of heat conduction from the laser holder to the cooling device is reduced.

そこで本発明は、冷却効率を向上することが可能な光源装置およびこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the light source device which can improve cooling efficiency, and the display apparatus using the same.

本発明の一側面としての光源装置は、第1の方向に光を出射する固体光源と、前記固体光源を保持する光源枠体と、前記光源枠体のうち、前記第1の方向とは異なる方向の法線を有する壁面に接触する熱伝導部材とを有する。   The light source device as one aspect of the present invention is different from the first direction among a solid light source emitting light in a first direction, a light source frame holding the solid light source, and the light source frame. And a heat conducting member in contact with the wall having a direction normal.

本発明の他の側面としての表示装置は、前記光源装置と、前記光源装置から出射した光を照明する照明光学系とを有する。   A display device as another aspect of the present invention includes the light source device, and an illumination optical system that illuminates light emitted from the light source device.

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。   Other objects and features of the present invention are described in the following examples.

本発明によれば、冷却効率を向上することが可能な光源装置およびこれを用いた表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a light source device capable of improving the cooling efficiency and a display device using the same.

実施例1における光源装置の外観斜視図および分解斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view and an exploded perspective view of a light source device according to a first embodiment. 実施例2における光源装置の外観斜視図および分解斜視図である。FIG. 7A is an external perspective view of the light source device in Embodiment 2 and FIG. 実施例3、4における冷却装置の概要図である。FIG. 14 is a schematic view of a cooling device in the third and fourth embodiments. 実施例3における光源装置の外観斜視図および分解斜視図である。FIG. 14 is an external perspective view and an exploded perspective view of a light source device according to a third embodiment. 実施例4における光源装置の外観斜視図および分解斜視図である。FIG. 14 is an external perspective view and an exploded perspective view of a light source device according to a fourth embodiment. 実施例4における光源装置の要部側面図である。FIG. 18 is a side view of an essential part of the light source device in the fourth embodiment. 実施例5におけるプロジェクタの構成図である。FIG. 18 is a block diagram of a projector in a fifth embodiment.

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

固体光源は、放電ランプなどと比べて長寿命であり、投射型画像表示装置に搭載する場合でも製品寿命中に一度も光源の交換をする必要がないメンテナンスフリーな光源として利用することが可能である。固体光源の課題の一つは、発熱量がランプに比べて大きく、性能保証温度がランプより低いことである。このため、光源部の冷却効率の向上が求められている。以下、本発明の各実施例について説明する。   Solid-state light sources have a longer life than discharge lamps and can be used as maintenance-free light sources that do not need to be replaced once during the product life even when mounted on a projection type image display device is there. One of the problems of the solid state light source is that the calorific value is large compared to the lamp, and the performance guarantee temperature is lower than the lamp. For this reason, improvement of the cooling efficiency of a light source part is called for. Hereinafter, each example of the present invention will be described.

まず、図1を参照して、本発明の実施例1における光源装置について説明する。図1は、本実施例における光源装置10の構成図であり、図1(A)は外観斜視図、図2(B)は分解斜視図をそれぞれ示している。光源装置10は、複数のレーザダイオード(固体光源、光源部)11、複数のコリメータレンズ12、光源枠体13、電装接続部14、熱伝導グリス15a、15b、15c、15d、受熱部材16、熱伝導部材19、放熱器17、および、締結ネジ23を有する。   First, with reference to FIG. 1, a light source device according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram of the light source device 10 in this embodiment, FIG. 1 (A) is an external perspective view, and FIG. 2 (B) is an exploded perspective view. The light source device 10 includes a plurality of laser diodes (solid light sources, light source units) 11, a plurality of collimator lenses 12, a light source frame 13, an electrical connection portion 14, heat conductive greases 15a, 15b, 15c, 15d, a heat receiving member 16, heat A conductive member 19, a radiator 17, and a fastening screw 23 are provided.

レーザダイオード11には、光出射方向とは反対側の領域において、電極18が設けられている。複数の電極18は、基板やフレキシブルケーブルなどを含む電装接続部14に接続されており、外部から電力および制御信号の入出力が可能になっている。光源枠体13、熱伝導部材19、および、放熱器17は、受熱部材16に対して熱伝導グリス15a、15b、15dを介して締結ネジ23で固定されており、光源枠体13は熱伝導グリス(貼付部材)15cを介して熱伝導部材19に接している。本実施例において、熱伝導部材19および熱伝導グリス15cをまとめて熱伝導部材という場合がある。   The laser diode 11 is provided with an electrode 18 in a region opposite to the light emission direction. The plurality of electrodes 18 are connected to the electrical connection unit 14 including a substrate, a flexible cable, and the like, and can externally input and output power and control signals. The light source frame 13, the heat conducting member 19, and the radiator 17 are fixed to the heat receiving member 16 by the fastening screw 23 via the heat conducting greases 15a, 15b and 15d, and the light source frame 13 is thermally conductive The heat conducting member 19 is in contact with the grease (sticking member) 15c. In the present embodiment, the heat conducting member 19 and the heat conducting grease 15c may be collectively referred to as a heat conducting member.

光源枠体13は、複数のレーザダイオード11を保持している。また光源枠体13には、複数のレーザダイオード11が熱的に接続されている。レーザダイオード11で発生した熱は、光源枠体13の設置面13a、熱伝導グリス15a、受熱部材16、熱伝導グリス15b、および、放熱器17の順に伝導して放熱される。光源枠体13の設置面13aは、レーザ光の出射方向(光出射方向)の法線を有する底面であり、電装接続部14が配置されている面である。このため、光源枠体13と受熱部材16との接触面積は限定され、熱抵抗が高い状態となっている。   The light source frame 13 holds a plurality of laser diodes 11. Further, a plurality of laser diodes 11 are thermally connected to the light source frame 13. The heat generated by the laser diode 11 is conducted and dissipated in the order of the mounting surface 13a of the light source frame 13, the heat conduction grease 15a, the heat receiving member 16, the heat conduction grease 15b and the radiator 17. The installation surface 13 a of the light source frame 13 is a bottom surface having a normal to the emission direction (light emission direction) of the laser light, and is a surface on which the electrical connection portion 14 is disposed. For this reason, the contact area of the light source frame 13 and the heat receiving member 16 is limited, and the thermal resistance is high.

本実施例において、熱伝導部材19は、光源枠体13の設置面13aに垂直な面13b(光出射方向と垂直な方向の法線を有する壁面)に接触するように配置(固定)されている。このため、レーザダイオード11で発生した熱は、熱伝導部材19から熱伝導グリス15cを介して熱伝導部材19に伝熱し、さらに熱伝導部材19から熱伝導グリス15dを介して受熱部材16に伝熱することができる。これにより、光源枠体13と受熱部材16との接触面積(伝熱面積)が拡大し、放熱器17へ効率的に熱を伝えることができる。さらに、受熱部材16と熱伝導部材19とを別部品とすることにより、受熱部材16の形状を簡略化することができる。本実施例において、受熱部材16と放熱器17とは互いに別部品として構成されているが、これに限定されるものではなく、受熱部材16と放熱器17とを一体的に構成してもよい。また本実施例において、固体光源としてレーザダイオードを用いているが、これに限定されるものではなく、発光ダイオード(LED)など他の固体光源を用いてもよい。   In the present embodiment, the heat conducting member 19 is disposed (fixed) in contact with the surface 13 b (wall surface having a normal in a direction perpendicular to the light emitting direction) perpendicular to the installation surface 13 a of the light source frame 13. There is. Therefore, the heat generated by the laser diode 11 is transferred from the heat transfer member 19 to the heat transfer member 19 through the heat transfer grease 15c, and further transferred from the heat transfer member 19 to the heat receiving member 16 through the heat transfer grease 15d. It can heat up. Thereby, the contact area (heat transfer area) of the light source frame 13 and the heat receiving member 16 is expanded, and heat can be efficiently transmitted to the radiator 17. Furthermore, the shape of the heat receiving member 16 can be simplified by using the heat receiving member 16 and the heat conducting member 19 as separate parts. In the present embodiment, the heat receiving member 16 and the radiator 17 are configured as separate parts, but this is not a limitation, and the heat receiving member 16 and the radiator 17 may be integrally configured. . Further, in the present embodiment, a laser diode is used as the solid light source, but the present invention is not limited to this, and another solid light source such as a light emitting diode (LED) may be used.

本実施例において、熱伝導部材(熱伝導部材19および熱伝導グリス15c)は、光源枠体13のうち、レーザダイオード11からの光出射方向に垂直な法線を有する壁面(面13b)に接触するが、これに限定されるものではない。本実施例の熱伝導部材は、光出射方向に垂直な法線ではなく、光出射方向とは異なる方向の法線を有する壁面に接触するように構成してもよい。すなわち、面13bは、光出射方向とは異なる法線を有する壁面であればよく、光出射方向に垂直な法線を有する壁面に限定されるものではない。また本実施例において、熱伝導部材は、金属体(熱伝導部材19)と、熱伝導部材19を光源枠体13に貼り付けるための貼付部材(熱伝導グリス15c)とを含む。また本実施例において、貼付部材は、熱伝導グリスに限定されるものではなく、例えば熱伝導シートなどの他の部材を用いてもよい。   In the present embodiment, the heat conducting member (heat conducting member 19 and heat conducting grease 15c) is in contact with the wall surface (surface 13b) of the light source frame 13 having a normal perpendicular to the light emitting direction from the laser diode 11. However, it is not limited to this. The heat conducting member of this embodiment may be configured to contact a wall surface having a normal different from the light emitting direction, not the normal normal to the light emitting direction. That is, the surface 13 b may be a wall surface having a normal line different from the light emission direction, and is not limited to the wall surface having a normal line perpendicular to the light emission direction. Further, in the present embodiment, the heat conducting member includes a metal body (heat conducting member 19) and a sticking member (heat conducting grease 15c) for sticking the heat conducting member 19 to the light source frame 13. Further, in the present embodiment, the sticking member is not limited to the heat conductive grease, and for example, another member such as a heat conductive sheet may be used.

また本実施例において、熱伝導部材19は、電装接続部14の両側の側面部(対向する面13b)に設けられているが、これに限定されるものではない。熱伝導部材19を一つの側面部(一つの面13b)にのみ設ける場合や、電装接続部14の後ろの側面部に更に設けて合計三つの側面部(三つの面13b)に設けてもよい。また本実施例において、熱伝導部材19の高さは、光源枠体13と同一または光源枠体13よりも高いことが好ましいが、光源枠体13の高さの2/3以上の高さであればよい。   Further, in the present embodiment, the heat conducting members 19 are provided on the side surface portions (facing surfaces 13 b facing each other) of the electrical connection portion 14, but the present invention is not limited to this. The heat conducting member 19 may be provided on only one side surface (one surface 13b) or may be further provided on the side surface behind the electrical connection portion 14 and provided on a total of three side surfaces (three surfaces 13b) . In the present embodiment, the height of the heat conducting member 19 is preferably the same as or higher than the light source frame 13, but the height of the heat conducting member 19 is 2/3 or more of the height of the light source frame 13. I hope there is.

次に、図2を参照して、本発明の実施例2における光源装置について説明する。図2は、本実施例における光源装置10aの構成図であり、図2(A)は外観斜視図、図2(B)は分解斜視図をそれぞれ示している。   Next, with reference to FIG. 2, a light source device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram of the light source device 10a in the present embodiment, FIG. 2 (A) is an external perspective view, and FIG. 2 (B) is an exploded perspective view.

本実施例の光源装置10aは、実施例1の光源装置10の受熱部材16および熱伝導部材19に代えて、受熱部材16と熱伝導部材19とを一体的に形成した熱伝導部材24を有する点で、実施例1の光源装置10とは異なる。光源装置10aの他の構成は、光源装置10と同様であるため、それらの説明を省略する。   The light source device 10a of the present embodiment has a heat conduction member 24 in which the heat reception member 16 and the heat conduction member 19 are integrally formed instead of the heat reception member 16 and the heat conduction member 19 of the light source device 10 of the first embodiment. The light source device 10 is different from the light source device 10 according to the first embodiment in the point. The other configuration of the light source device 10a is the same as that of the light source device 10, and thus the description thereof is omitted.

本実施例において、熱伝導部材24は、光源枠体13の設置面13aと、設置面13aに垂直な面13bとのそれぞれに接触するように凸形状を有する。すなわち熱伝導部材24は、光源枠体13のうち光出射方向の法線を有する底面(設置面13a)に接触する第1の部位24aと、光源枠体13のうち光出射方向とは異なる方向の法線を有する壁面(面13b)に接触する第2の部位24bとを有する。このため、光源枠体13の設置面13aおよび設置面13aに垂直な面13bのそれぞれから熱伝導グリス15a、15cを介して熱伝導部材24に伝熱することができる。これにより、光源枠体13と熱伝導部材24との接触面積(伝熱面積)が拡大し、放熱器17へ効率的に熱を伝えることができる。本実施例において、熱伝導部材24と放熱器17とは互いに別部品として構成されているが、これに限定されるものではなく、熱伝導部材24と放熱器17とを一体的に構成してもよい。   In the present embodiment, the heat conducting member 24 has a convex shape so as to be in contact with the installation surface 13 a of the light source frame 13 and the surface 13 b perpendicular to the installation surface 13 a. That is, the heat conducting member 24 has a direction different from the light emitting direction of the first portion 24 a of the light source frame 13 in contact with the bottom surface (installation surface 13 a) having the normal to the light emitting direction. And a second portion 24b in contact with the wall surface (surface 13b) having a normal to Therefore, heat can be transferred from the mounting surface 13a of the light source frame 13 and the surface 13b perpendicular to the mounting surface 13a to the heat conduction member 24 through the heat conduction greases 15a and 15c. Thereby, the contact area (heat transfer area) of the light source frame 13 and the heat conduction member 24 is expanded, and heat can be efficiently transmitted to the radiator 17. In the present embodiment, the heat conducting member 24 and the radiator 17 are configured as separate parts, but the invention is not limited to this, and the heat conducting member 24 and the radiator 17 are integrally configured. It is also good.

次に、図3および図4を参照して、本発明の実施例3における光源装置について説明する。図3は、本実施例における冷却システム30の概要図である。図4は、本実施例における光源装置10bの構成図であり、図4(A)は外観斜視図、図4(B)は分解斜視図をそれぞれ示している。   Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the light source device in Example 3 of this invention is demonstrated. FIG. 3 is a schematic view of a cooling system 30 in the present embodiment. FIG. 4 is a block diagram of the light source device 10b in this embodiment, FIG. 4 (A) is an external perspective view, and FIG. 4 (B) is an exploded perspective view.

図3に示されるように、冷却システム30は、冷媒の流路を備えた受熱部材であるジャケット20、タンク31、ポンプ32、ラジエータ33、および、配管34を備えている。ポンプ32によって圧力を与えられた冷媒が配管34内を流動することにより、ジャケット20からラジエータ33に熱を伝え、放熱する。ラジエータ33は、ファン35の送風により冷却される。ジャケット20は、レーザダイオード11によるプロジェクタの照明光学系40への光の出射方向とは反対の方向に配置されている。   As shown in FIG. 3, the cooling system 30 includes a jacket 20 which is a heat receiving member having a refrigerant flow path, a tank 31, a pump 32, a radiator 33, and a pipe 34. As the refrigerant pressurized by the pump 32 flows in the pipe 34, the heat is transmitted from the jacket 20 to the radiator 33 to dissipate heat. The radiator 33 is cooled by the air blown from the fan 35. The jacket 20 is disposed in the direction opposite to the emission direction of light from the laser diode 11 to the illumination optical system 40 of the projector.

図4に示されるように、本実施例の光源装置10bは、実施例1の光源装置10の受熱部材16に代えて、ジャケット蓋21とジャケット流路部材22とを含むジャケット(冷却装置)20を有する点で、実施例1の光源装置10とは異なる。光源装置10bの他の構成は、光源装置10と同様であるため、それらの説明を省略する。   As shown in FIG. 4, a light source device 10 b of this embodiment is a jacket (cooling device) 20 including a jacket lid 21 and a jacket flow passage member 22 instead of the heat receiving member 16 of the light source device 10 of Embodiment 1. The light source device 10 is different from the light source device 10 according to the first embodiment in that The other configuration of the light source device 10 b is the same as that of the light source device 10, and thus the description thereof is omitted.

本実施例において、ジャケット蓋21とジャケット流路部材22は、ロウ付けによる結合、または、Oリングなどの封止部材を介してネジ締結で結合される。光源枠体13および熱伝導部材19は、ジャケット20に対して熱伝導グリス15a、15dを介して締結ネジ23で固定されている。光源枠体13と熱伝導部材19は、熱伝導グリス15cを介して互いに接するように配置されている。   In the present embodiment, the jacket lid 21 and the jacket flow path member 22 are connected by brazing or by screw fastening via a sealing member such as an O-ring. The light source frame 13 and the heat conducting member 19 are fixed to the jacket 20 by the fastening screw 23 via the heat conducting greases 15 a and 15 d. The light source frame 13 and the heat conducting member 19 are disposed in contact with each other via the heat conducting grease 15 c.

本実施例において、光源枠体13の設置面13aから熱伝導グリス15aを介してジャケット20に伝熱する。さらに、光源枠体13の設置面13aに垂直な面13bと熱伝導部材19とが互いに接触するように配置されている。このため、レーザダイオード11から発した熱は、設置面13aに垂直な面13bから熱伝導グリス15cを介して熱伝導部材19に伝熱され、さらに、熱伝導部材19から熱伝導グリス15dを介してジャケット20に伝熱することができる。これにより、光源枠体13とジャケット20との接触面積(伝熱面積)が拡大し、ラジエータ33へ効率的に熱を伝えることができる。なお本実施例において、光源枠体13側にジャケット蓋21、反対側にジャケット流路部材22を設けているが、これに限定されるものではなく、光源枠体13側にジャケット流路部材22、反対側にジャケット蓋21を設けてもよい。   In the present embodiment, heat is transferred from the installation surface 13 a of the light source frame 13 to the jacket 20 via the heat conduction grease 15 a. Furthermore, the surface 13 b perpendicular to the installation surface 13 a of the light source frame 13 and the heat conducting member 19 are arranged to be in contact with each other. Therefore, the heat generated from the laser diode 11 is transferred from the surface 13b perpendicular to the installation surface 13a to the heat conducting member 19 via the heat conducting grease 15c, and further from the heat conducting member 19 via the heat conducting grease 15d. The heat can be transferred to the jacket 20. Thereby, the contact area (heat transfer area) of the light source frame 13 and the jacket 20 is expanded, and heat can be efficiently transmitted to the radiator 33. In the present embodiment, the jacket lid 21 is provided on the light source frame 13 side, and the jacket flow channel member 22 is provided on the opposite side. However, the present invention is not limited thereto. The jacket lid 21 may be provided on the opposite side.

次に、図5および図6を参照して、本発明の実施例4における光源装置について説明する。図5は、本実施例における光源装置10cの構成図であり、図5(A)は外観斜視図、図5(B)は分解斜視図をそれぞれ示している。図6は、光源装置10cの要部側面図である。   Next, a light source device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a block diagram of the light source device 10c in the present embodiment, FIG. 5 (A) is an external perspective view, and FIG. 5 (B) is an exploded perspective view. FIG. 6 is a side view of an essential part of the light source device 10c.

図5に示されるように、本実施例の光源装置10cは、実施例3のジャケット20に代えて、熱伝導部材25が一体形成されたジャケット(冷却装置)20aを有する点で、実施例3の光源装置10bとは異なる。すなわち本実施例において、熱伝導部材25は冷却装置の一部を構成する。   As shown in FIG. 5, in the light source device 10c of the present embodiment, a jacket (cooling device) 20a in which a heat conduction member 25 is integrally formed instead of the jacket 20 of the third embodiment is used. Is different from the light source device 10b. That is, in the present embodiment, the heat conducting member 25 constitutes a part of the cooling device.

ジャケット20aは、ジャケット流路部材22と、流路26を備えた熱伝導部材25とを有する。熱伝導部材25は、光源枠体13のうち光出射方向の法線を有する底面(設置面13a)に接触する第1の部位25aと、光源枠体13のうち光出射方向とは異なる方向の法線を有する壁面(面13b)に接触する第2の部位25bとを有する。熱伝導部材24の内部に配置された流路26は、ジャケット流路部材22とジャケット20aの外部との間で冷媒を出し入れ可能に構成されている。なお、光源装置10cの他の構成は、光源装置10bと同様であるため、それらの説明を省略する。   The jacket 20 a has a jacket flow passage member 22 and a heat conduction member 25 provided with a flow passage 26. The heat conducting member 25 has a first portion 25 a of the light source frame 13 in contact with a bottom surface (installation surface 13 a) having a normal to the light emitting direction, and a direction different from the light emitting direction of the light source frame 13. And a second portion 25b in contact with the wall surface (surface 13b) having a normal. The flow passage 26 disposed inside the heat conducting member 24 is configured to be capable of taking in and out the refrigerant between the jacket flow passage member 22 and the outside of the jacket 20 a. In addition, since the other structure of the light source device 10c is the same as that of the light source device 10b, those description is abbreviate | omitted.

光源枠体13は、ジャケット20aに対して、熱伝導グリス15a、15cを介して締結ネジ23で固定されている。光源枠体13とジャケット20aは、光源枠体13の設置面13aおよび設置面13aに垂直な面13bにそれぞれ接するように配置されている。熱伝導部材25とジャケット流路部材22は、ロウ付けによる結合、または、Oリングなどの封止部材を介してネジ締結で結合される。   The light source frame 13 is fixed to the jacket 20a by the fastening screw 23 via the heat conductive greases 15a and 15c. The light source frame 13 and the jacket 20 a are disposed in contact with the mounting surface 13 a of the light source frame 13 and a surface 13 b perpendicular to the mounting surface 13 a. The heat conducting member 25 and the jacket flow path member 22 are connected by brazing or by screw fastening via a sealing member such as an O-ring.

ジャケット20aは、光源枠体13の設置面13aおよび設置面13aに垂直な面13bのそれぞれに接する面を備え、熱伝導部材25の内部に流路26を備えている。これにより、光源枠体13からの接触面積(伝熱面積)が拡大するとともに、発熱源と流路との距離が短くなるため、ラジエータに対してより効率的に熱を伝えることができる。   The jacket 20 a has surfaces in contact with the mounting surface 13 a of the light source frame 13 and the surface 13 b perpendicular to the mounting surface 13 a, and has the flow passage 26 inside the heat conducting member 25. As a result, the contact area (heat transfer area) from the light source frame 13 is expanded, and the distance between the heat source and the flow path is shortened, so heat can be more efficiently transmitted to the radiator.

図6に示されるように、熱伝導部材25の内部に設けられた流路26は、光源枠体13のうち最も高温になる箇所の熱をより効率的に伝達するように、熱伝導部材25の側面から見た場合において中央部27を通過するように配置されることが好ましい。側面から見た場合において、中央部27は、例えば熱伝導部材25(またはジャケット20a)の幅の全長のうち中心Cを基準とした1/3の範囲内である。また中央部27は、L字状の流路26の曲がり部を含む。   As shown in FIG. 6, the heat transfer member 25 is provided so that the flow path 26 provided inside the heat transfer member 25 more efficiently transfers the heat of the highest temperature portion of the light source frame 13. It is preferable to arrange | position so that the center part 27 may be passed, when it sees from the side of. When viewed from the side, the central portion 27 is, for example, in the range of 1/3 of the total length of the heat conducting member 25 (or the jacket 20 a) with respect to the center C. The central portion 27 also includes a bent portion of the L-shaped flow passage 26.

次に、図7を参照して、本発明の実施例5における表示装置(投射型表示装置)について説明する。図7(A)は、プロジェクタ1000(投射型表示装置)のブロック図、図7(B)は光源ユニット100のブロック図である。プロジェクタ1000の光変調素子として、反射型液晶パネルが用いられている。図7(A)において、100は光源ユニット、200は照明光学系、300は色分離合成光学系、および、400は投射光学系である。光源ユニット100は、照明光学系200に向けて光を出射する。照明光学系200は、光源ユニット100からの光を照明する。色分離合成光学系300は、照明光学系200からの照明光に対して色分離および色合成を行う。投射光学系400は、色分離合成光学系300からの合成光を投射する。なお、投射光学系400はプロジェクタ1000に対して着脱可能であってもよい。   Next, with reference to FIG. 7, a display apparatus (projection display apparatus) according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7A is a block diagram of the projector 1000 (projection type display device), and FIG. 7B is a block diagram of the light source unit 100. As a light modulation element of the projector 1000, a reflective liquid crystal panel is used. In FIG. 7A, 100 is a light source unit, 200 is an illumination optical system, 300 is a color separation / combination optical system, and 400 is a projection optical system. The light source unit 100 emits light toward the illumination optical system 200. The illumination optical system 200 illuminates the light from the light source unit 100. The color separation / combination optical system 300 performs color separation and color combination on the illumination light from the illumination optical system 200. The projection optical system 400 projects the combined light from the color separation / combination optical system 300. The projection optical system 400 may be detachable from the projector 1000.

色分離合成光学系300は、ダイクロイックミラー500、波長選択性位相板501、および、第1のPBS502を備えている。色分離合成光学系300は更に、赤用波長板ユニット302R、緑用波長板ユニット302G、青用波長板ユニット302B、第2のPBS503、および、色合成プリズム504を備えている。   The color separation / combination optical system 300 includes a dichroic mirror 500, a wavelength selective phase plate 501, and a first PBS 502. The color separation / combination optical system 300 further includes a red wave plate unit 302R, a green wave plate unit 302G, a blue wave plate unit 302B, a second PBS 503, and a color synthesis prism 504.

ダイクロイックミラー500は、光源ユニット100からの白色光のうち緑色光を透過させ、赤色光および青色光を反射する。波長選択性位相板501は、S偏光で入射する赤色光の偏光状態を維持し、S偏光で入射する青色光をP偏光へ変換する。第1のPBS502は、S偏光で入射する赤色光を反射し、P偏光で入射する青色光を透過させる。第2のPBS503は、S偏光で入射する緑色光を反射する。色合成プリズム504は、緑色光を反射して投射光学系400に導く、赤色光及び青色光を透過させて投射光学系400に導く。   The dichroic mirror 500 transmits green light of the white light from the light source unit 100 and reflects red light and blue light. The wavelength selective phase plate 501 maintains the polarization state of red light incident as s-polarization, and converts blue light incident as s-polarization into p-polarization. The first PBS 502 reflects red light incident as s-polarized light and transmits blue light incident as p-polarized light. The second PBS 503 reflects green light incident as s-polarized light. The color combining prism 504 reflects the green light and guides the light to the projection optical system 400. The color combining prism 504 transmits the red light and the blue light to the projection optical system 400.

図7(B)において、101a、101bは光源装置(各実施例の光源装置10、10a、10b、10cのいずれかに相当)である。102a、102bは集光レンズ系、112はダイクロイックミラー、120はコンデンサレンズ系、130は蛍光体ホイールである。蛍光体ホイール130は、光の波長を変換する蛍光層131を有する。   In FIG. 7B, reference numerals 101a and 101b denote light source devices (corresponding to any one of the light source devices 10, 10a, 10b, and 10c of the embodiments). Reference numerals 102a and 102b denote condenser lens systems, reference numeral 112 denotes a dichroic mirror, reference numeral 120 denotes a condenser lens system, and reference numeral 130 denotes a phosphor wheel. The phosphor wheel 130 has a phosphor layer 131 for converting the wavelength of light.

光源装置101aは青色光(B光)を出射する。B光は、集光レンズ系102aを通過してダイクロイックミラー112へ導かれる。ダイクロイックミラー112はB光を透過する。したがって、光源装置101aからの光束は、ダイクロイックミラー112とコンデンサレンズ系120とを通過し、蛍光体ホイール130に導かれる。蛍光体ホイール130に入射したB光の一部は、蛍光層131により黄色光(Y光)に変換される。Y光には、赤色光(R光)と緑色光(G光)とが含まれる。Y光は、コンデンサレンズ系120を通過してダイクロイックミラー112に導かれる。Y光は、ダイクロイックミラー112で反射し、図7(B)中の矢印140の方向へ導かれる。   The light source device 101a emits blue light (B light). The B light passes through the condenser lens system 102 a and is guided to the dichroic mirror 112. The dichroic mirror 112 transmits B light. Therefore, the light flux from the light source device 101 a passes through the dichroic mirror 112 and the condenser lens system 120 and is guided to the phosphor wheel 130. A part of the B light incident on the phosphor wheel 130 is converted into yellow light (Y light) by the phosphor layer 131. Y light includes red light (R light) and green light (G light). The Y light passes through the condenser lens system 120 and is guided to the dichroic mirror 112. The Y light is reflected by the dichroic mirror 112 and guided in the direction of the arrow 140 in FIG. 7B.

光源装置101bは、青色光(B光)を出射する。B光は、ダイクロイックミラー112を透過し、矢印140の方向へ導かれる。矢印140の方向に導かれる光は、Y光とB光とを含み、Y光にはR光とG光とが含まれている。このため光源ユニット100は、R光とG光とB光とを含む光を出射することが可能である。なお、図7(B)に示される光源ユニット100は一例に過ぎず、本実施例は他の構成の光源装置にも適用可能である。なお本実施例において、光源装置としてR、G、Bレーザをそれぞれ出射する光源装置を用いる場合、蛍光層を用いる必要はない。   The light source device 101 b emits blue light (B light). The B light passes through the dichroic mirror 112 and is guided in the direction of the arrow 140. The light guided in the direction of arrow 140 includes Y light and B light, and Y light includes R light and G light. Therefore, the light source unit 100 can emit light including R light, G light and B light. The light source unit 100 shown in FIG. 7B is merely an example, and the present embodiment is also applicable to light source devices having other configurations. In the present embodiment, in the case of using a light source device emitting each of R, G and B lasers as a light source device, it is not necessary to use a fluorescent layer.

図7(A)に示される色分離合成光学系300において、301R、301G、301Bは、それぞれ、赤用、緑用、青用の光変調素子(赤用、緑用、青用の反射型液晶パネル)を備えた反射型液晶パネルユニットである。302R、302G、302Bは、それぞれ、赤用、緑用、青用の波長板を備えた波長板ユニットである。なお本実施例において、反射型液晶パネルユニット301R、301G、301Bのそれぞれに含まれる光変調素子は反射型液晶パネルであるが、これに限定されるものではない。例えば、光変調素子として透過型液晶パネルを用いてもよい。反射型液晶パネルの数に関わらず、単板式や3板式などのいずれのプロジェクタにも適用可能である。なお本実施例において、表示装置として投射型表示装置について説明したが、本実施例は投射型以外の表示装置にも適用可能である。   In the color separation / combination optical system 300 shown in FIG. 7A, 301R, 301G, and 301B are light modulation elements for red, green, and blue (reflection type liquid crystals for red, green, and blue, respectively). Panel) is a reflective liquid crystal panel unit. Reference numerals 302R, 302G, and 302B denote wave plate units provided with red, green, and blue wave plates, respectively. In the present embodiment, the light modulation elements included in each of the reflective liquid crystal panel units 301R, 301G, and 301B are reflective liquid crystal panels, but the present invention is not limited to this. For example, a transmissive liquid crystal panel may be used as the light modulation element. Regardless of the number of reflective liquid crystal panels, the present invention can be applied to any single-plate type or three-plate type projector. In addition, although a projection type display apparatus was demonstrated as a display apparatus in a present Example, a present Example is applicable also to display apparatuses other than a projection type.

各実施例によれば、冷却効率を向上することが可能な光源装置およびこれを用いた表示装置を提供することができる。   According to each embodiment, it is possible to provide a light source device capable of improving the cooling efficiency and a display device using the same.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention.

10 光源装置
11 レーザダイオード(固体光源)
13 光源枠体
15c 熱伝導グリス(熱伝導部材)
19 熱伝導部材
10 light source device 11 laser diode (solid light source)
13 light source frame 15c heat conduction grease (heat conduction member)
19 heat conduction member

Claims (11)

光を出射する固体光源と、
前記固体光源を保持する光源枠体と、
前記光源枠体のうち、前記固体光源からの光出射方向とは異なる方向の法線を有する壁面に接触する熱伝導部材と、を有する
ことを特徴とする光源装置。
A solid light source that emits light;
A light source frame holding the solid light source;
A light source device comprising: a heat conducting member in contact with a wall surface having a normal to a direction different from a light emitting direction from the solid light source in the light source frame.
前記光源枠体に接触する受熱部材を更に有し、
前記受熱部材は、前記光源枠体のうち前記光出射方向の法線を有する底面に接触している
ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
It further comprises a heat receiving member in contact with the light source frame,
2. The light source device according to claim 1, wherein the heat receiving member is in contact with a bottom surface of the light source frame having a normal to the light emission direction.
前記熱伝導部材は、
前記光源枠体のうち前記光出射方向の法線を有する底面に接触する第1の部位と、
前記光源枠体のうち前記光出射方向とは異なる方向の法線を有する壁面に接触する第2の部位と、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
The heat conducting member is
A first portion of the light source frame in contact with a bottom surface having a normal to the light emission direction;
2. The light source device according to claim 1, further comprising: a second portion of the light source frame in contact with a wall surface having a normal to a direction different from the light emission direction.
前記光源枠体の前記壁面は、前記光出射方向に垂直な方向の法線を有する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の光源装置。
The light source device according to claim 2 or 3, wherein the wall surface of the light source frame has a normal in a direction perpendicular to the light emission direction.
前記熱伝導部材は、
金属体と、
前記金属体を前記光源枠体に貼り付けるための貼付部材と、を有する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光源装置。
The heat conducting member is
Metal body,
The light source device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a sticking member for sticking the metal body to the light source frame.
前記貼付部材は、熱伝導グリスまたは熱伝導シートである
ことを特徴とする請求項5に記載の光源装置。
The light source device according to claim 5, wherein the sticking member is a heat conductive grease or a heat conductive sheet.
前記固体光源を冷却する冷却装置を更に有する
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光源装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a cooling device that cools the solid-state light source.
前記熱伝導部材は、冷媒が流動する流路を有し、前記冷却装置の一部を構成する
ことを特徴とする請求項7に記載の光源装置。
The light source device according to claim 7, wherein the heat conduction member has a flow path through which a refrigerant flows, and constitutes a part of the cooling device.
前記熱伝導部材の前記流路は、該熱伝導部材の中央部を通過するように配置されている
ことを特徴とする請求項8に記載の光源装置。
The light source device according to claim 8, wherein the flow passage of the heat conduction member is disposed to pass through a central portion of the heat conduction member.
前記固体光源は、レーザダイオードまたは発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光源装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 9, wherein the solid state light source is a laser diode or a light emitting diode.
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置から出射した光を照明する照明光学系と、を有する
ことを特徴とする表示装置。
A light source device according to any one of claims 1 to 10.
An illumination optical system that illuminates the light emitted from the light source device.
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