JP2005085490A - Light source and its manufacturing method and projection type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置とその製造方法、及びこの光源装置を備えた投射型表示装置に関し、特に、冷却用流体を用いたチップの冷却機構に関するものである。 The present invention relates to a light source device, a manufacturing method thereof, and a projection display device including the light source device, and more particularly to a chip cooling mechanism using a cooling fluid.
従来のプロジェクタ(投射型表示装置)では、その光源として、古くはハロゲンランプ、近年は高輝度高効率である高圧水銀ランプ(UHP)が多く用いられてきた。放電型のランプであるUHPを用いた光源は高圧の電源回路を要し、大型で重く、プロジェクタの小型軽量化の妨げになっていた。また、ハロゲンランプよりは寿命が長いものの依然短寿命である他、光源の制御(高速の点灯、消灯、変調)が略不可能で、また立ち上げに数分という長い時間を要していた。
そこで、近年、新しい光源としてLEDが注目されている。LEDは超小型・超軽量、長寿命である。また、駆動電流の制御によって、点灯・消灯、出射光量の調整が自由にできる。この点でプロジェクタの光源としても有望であり、既に小型・携帯用の小画面プロジェクタへの応用開発が始まっている。
In conventional projectors (projection display devices), a halogen lamp has been used as a light source in the past, and a high-pressure mercury lamp (UHP) having high luminance and high efficiency has been used in recent years. A light source using UHP, which is a discharge lamp, requires a high-voltage power circuit, is large and heavy, and hinders the reduction in size and weight of the projector. Further, although it has a longer life than a halogen lamp, it still has a short life, and it is almost impossible to control the light source (fast lighting, extinguishing, modulation), and it takes a long time to start up.
In recent years, therefore, LEDs have attracted attention as a new light source. LEDs are ultra-compact, ultra-light, and have a long life. In addition, by controlling the drive current, it is possible to freely turn on / off and adjust the amount of emitted light. In this respect, it is also promising as a light source for projectors, and application development has already started for small and portable small screen projectors.
しかし、現在のところ、LEDを光源とするプロジェクタでは十分な輝度を得ることは難しい。これは、LEDチップの発熱によって、チップに十分な電流を流せないことによる。このため、LEDをプロジェクタ等の光源に適用する場合には、冷却用流体等によってこれを効率的に冷却する手段が必要となる。 However, at present, it is difficult to obtain sufficient luminance with a projector using an LED as a light source. This is because a sufficient current cannot flow through the chip due to the heat generated by the LED chip. For this reason, when the LED is applied to a light source such as a projector, a means for efficiently cooling the LED with a cooling fluid or the like is required.
従来、流体を用いたデバイスの冷却機構としては、以下のものが知られている。
(1)発熱体を支持する熱伝導体の内部に、冷却用流体流通用のU字ダクトを設ける(特許文献1)。
(2)パワーデバイスを隔壁を介して冷却用流体流通用の流路上に設け、この隔壁の流路側にフィン構造を設ける(特許文献2)。
(3)冷却用流体流通用の流路を有するヒートシンクにおいて、流路内に粒状の熱伝導体を浸漬させる(特許文献3)。
(1) A U-shaped duct for circulating a cooling fluid is provided inside the heat conductor that supports the heating element (Patent Document 1).
(2) A power device is provided on a flow path for circulating a cooling fluid through a partition, and a fin structure is provided on the flow path side of the partition (Patent Document 2).
(3) In a heat sink having a flow path for cooling fluid circulation, a granular heat conductor is immersed in the flow path (Patent Document 3).
しかしながら、上述した従来の冷却機構(1)〜(3)には以下の問題点がある。
(1)LEDは小さな面積から大きな熱量を発生するため、ダクト内を流れる流体の内、壁に近い部分の流体にしか熱を伝えることができない。このため、殆どの流体は、冷却に寄与することなくそのままダクト内を流通することになる。
(2)小さい部品にフィンを設ける場合には、このフィンを薄く間隔を狭くする必要があるが、LEDのような数ミリ角程度の微小な部材の背面にこのようなフィンを精度よく形成することは極めて困難である。
(3)冷却用流体の流れによる熱伝導体の移動を防ぐために、流路の入口と出口は小さくする必要がある。このため、流路抵抗が増加して、流体駆動用ポンプの負荷が増えてしまう。
また、熱伝導率の高い物質は概ね硬いので、流路内に熱伝導体を配置した後、外部から流路を変形させたりすることは不可能であり、冷却構造形成後の形状変更がきかないという不具合もある。
However, the conventional cooling mechanisms (1) to (3) described above have the following problems.
(1) Since the LED generates a large amount of heat from a small area, heat can be transferred only to a portion of the fluid flowing in the duct that is close to the wall. For this reason, most fluid flows through the duct as it is without contributing to cooling.
(2) When fins are provided on small parts, it is necessary to thin the fins and narrow the intervals. However, such fins are accurately formed on the back surface of a small member of about several millimeters square such as an LED. It is extremely difficult.
(3) In order to prevent the heat conductor from moving due to the flow of the cooling fluid, it is necessary to make the inlet and outlet of the flow path small. For this reason, flow path resistance increases and the load of the fluid drive pump increases.
In addition, since materials with high thermal conductivity are generally hard, it is impossible to deform the flow path from the outside after placing the heat conductor in the flow path, and the shape cannot be changed after the cooling structure is formed. There is also a problem.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、冷却効率が高く、形状変更も容易な冷却機構を有する光源装置とその製造方法、及びこの光源装置を備えた投射型表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a light source device having a cooling mechanism with high cooling efficiency and easy shape change, a manufacturing method thereof, and a projection display provided with the light source device. An object is to provide an apparatus.
上記の目的を達成するために、本発明の光源装置は、固体光源が冷却パイプ上に設置されてなる光源装置であって、固体光源の設置位置に対応する冷却パイプ内の位置に、可撓性の線材がこのパイプの内壁に複数回接する形で屈曲して設けられたことを特徴とする。
本構成によれば、固体光源の熱を、パイプ内を流通する冷却用流体に対して線材の大きな表面積で伝達できるため、単に冷却パイプを設けただけの構造よりも、冷却効率を高めることができる。また、このような線材によって流体の流れが乱流になるため、パイプ内壁や線材への流体の接触機会が増えるとともに、流体が攪拌されることで流体全体を冷却に寄与させることができる。さらに、熱伝導を担う部材が可撓性の線材からなるため、例えば固体光源をパイプ上に設置する場合に、このパイプの表面を加圧することで、光源設置用の平坦部を容易に形成することができる。このため、冷却パイプとして銅パイプ等の安価な素材を使用することができる。
In order to achieve the above object, a light source device of the present invention is a light source device in which a solid light source is installed on a cooling pipe, and is flexible at a position in the cooling pipe corresponding to the installation position of the solid light source. It is characterized in that the conductive wire is bent and provided in contact with the inner wall of the pipe a plurality of times.
According to this configuration, since the heat of the solid light source can be transmitted to the cooling fluid flowing in the pipe with a large surface area of the wire, the cooling efficiency can be improved as compared with the structure in which the cooling pipe is simply provided. it can. Moreover, since the flow of fluid becomes turbulent by such a wire, the chance of contact of the fluid with the inner wall of the pipe and the wire is increased, and the fluid is agitated so that the whole fluid can contribute to cooling. Furthermore, since the member responsible for heat conduction is made of a flexible wire, for example, when a solid light source is installed on a pipe, a flat portion for installing the light source is easily formed by pressurizing the surface of the pipe. be able to. For this reason, cheap materials, such as a copper pipe, can be used as a cooling pipe.
上述の線材としては、例えば上記線材が細線状の部材からなり、この細線状の部材が綿状に屈曲してパイプの内壁に密着配置されたものを用いることができる。具体的には、グラスウールやスチールウール(ステンレス鋼及び鉄以外の他の素材で構成されたものも含む)等を好適に用いることができる。また、上述の線材としては、上記線材がテープ状の部材からなり、このテープ状の部材が波状に屈曲してパイプの内壁に密着配置されたものを用いてもよい。 As the above-mentioned wire rod, for example, the above-mentioned wire rod is made of a thin wire member, and the thin wire member bent into a cotton shape and disposed in close contact with the inner wall of the pipe can be used. Specifically, glass wool, steel wool (including those made of materials other than stainless steel and iron), and the like can be suitably used. Moreover, as the above-mentioned wire rod, the wire rod may be formed of a tape-shaped member, and the tape-shaped member bent in a wave shape and closely disposed on the inner wall of the pipe may be used.
なお、上記線材は金属材料からなることが望ましい。勿論、グラスウール等のように、線材として絶縁材料を用いることも可能であるが、一般に絶縁材料は熱伝導率が低いため、より熱伝導率の高い金属材料を線材に用いることで、冷却効率を高めることができる。 The wire is preferably made of a metal material. Of course, it is possible to use an insulating material as a wire material, such as glass wool, but since an insulating material generally has a low thermal conductivity, a metal material having a higher thermal conductivity is used for the wire material to improve the cooling efficiency. Can be increased.
また、本発明の光源装置の製造方法は、固体光源が冷却パイプ上に設置されてなる光源装置の製造方法であって、冷却パイプ内に線材を設置する工程と、この線材の設置位置に対応する冷却パイプ上の位置に固体光源を設置する工程とを備え、上記線材の設置工程は、冷却パイプ内に可撓性の線材を挿入し、この線材をパイプの延在方向に沿って圧縮して、パイプの内壁に複数回接するように屈曲させる工程を含むことを特徴とする。
本方法によれば、パイプの形状が複雑であっても、上記線材をパイプ内の所望の位置に後付けで設置することができる。このため、例えば基台裏面にフィン構造を設ける場合に比べて製造が容易であり、コスト的に有利である。
The light source device manufacturing method of the present invention is a light source device manufacturing method in which a solid light source is installed on a cooling pipe, and corresponds to a step of installing a wire in the cooling pipe and an installation position of the wire. A solid light source is installed at a position on the cooling pipe, and the wire is installed by inserting a flexible wire into the cooling pipe and compressing the wire along the extending direction of the pipe. And a step of bending so as to contact the inner wall of the pipe a plurality of times.
According to this method, even if the shape of a pipe is complicated, the said wire can be installed in the desired position in a pipe by retrofit. For this reason, compared with the case where a fin structure is provided on the back surface of the base, for example, manufacturing is easier and cost is advantageous.
上記方法では、上記固体光源の設置工程が、上記線材の設置位置に対応する冷却パイプの外壁部分を加圧して、パイプに平坦部を形成する工程を含み、上記固体光源の設置工程において、このパイプの平坦部に固体光源を設置するようにしてもよい。
この方法によれば、冷却パイプが例えば円筒状等の平坦部を有さない形状であっても、この上に固体光源を設置することができる。また、パイプの外壁を加圧する際に、線材がパイプで圧縮されることで、線材とパイプ内壁との密着性が高まり、冷却効率を一層向上することができる。
In the above method, the step of installing the solid light source includes a step of pressurizing the outer wall portion of the cooling pipe corresponding to the installation position of the wire to form a flat portion on the pipe. In the step of installing the solid light source, You may make it install a solid light source in the flat part of a pipe.
According to this method, even if the cooling pipe has a shape that does not have a flat portion such as a cylindrical shape, the solid light source can be installed thereon. Moreover, when pressurizing the outer wall of the pipe, the wire is compressed by the pipe, whereby the adhesion between the wire and the inner wall of the pipe is increased, and the cooling efficiency can be further improved.
また、本発明の光源装置の製造方法は、固体光源が冷却パイプ上に設置されてなる光源装置の製造方法であって、冷却パイプ上に固体光源を設置する工程と、この固体光源の設置位置に対応する冷却パイプ内の位置に屈曲した線材を設置する工程とを備え、上記線材の設置工程は、冷却パイプ内に可撓性の線材を挿入する工程と、この線材をパイプの延在方向に沿って圧縮して、パイプの内壁に密着するように屈曲させる工程とを含むことを特徴とする。
本方法は、冷却パイプ上に固体光源を設置した後、パイプ内に線材を設置するようにしたものであり、本方法でも前記方法と同様の効果が得られる。
The light source device manufacturing method of the present invention is a light source device manufacturing method in which a solid light source is installed on a cooling pipe, the step of installing the solid light source on the cooling pipe, and the installation position of the solid light source And a step of installing the bent wire at a position in the cooling pipe corresponding to the step of inserting the flexible wire into the cooling pipe and the direction in which the pipe extends. And a step of bending so as to be in close contact with the inner wall of the pipe.
In this method, a solid light source is installed on a cooling pipe, and then a wire is installed in the pipe. This method can provide the same effect as the above method.
また、本発明の光源装置の製造方法は、固体光源が冷却パイプ上に設置されてなる光源装置の製造方法であって、外壁の一部に開口部を有する冷却パイプの内部に、この開口部を介して綿状に屈曲した線材を挿入する工程と、この線材を圧縮する形で、固体光源の実装された基台を上記開口部に取り付ける工程とを備えたことを特徴とする。或いは、本発明の光源装置の製造方法は、固体光源が冷却パイプ上に設置されてなる光源装置の製造方法であって、固体光源の実装された基台の該固体光源と反対側の面に綿状に屈曲した線材を固定する工程と、外壁の一部に開口部を有する冷却パイプの該開口部に上記基台を取り付ける工程とを備えたことを特徴とする。
本方法では、スチールウール等のように既に屈曲した或いは綿状に構成された線材を、パイプ外壁に設けられた開口部を介してパイプ内に配置し、これを圧縮するような形で開口部に基台を取り付ける。このため、線材を固体光源の直下に確実に配置することができる。また、本方法は、例えば基台の裏面にフィン構造を設ける場合に比べて製造が容易であり、コスト的に有利である。
The light source device manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a light source device in which a solid light source is installed on a cooling pipe, and the opening is provided inside the cooling pipe having an opening in a part of the outer wall. And a step of inserting a wire bent in a cotton-like manner through the wire and a step of compressing the wire to attach a base on which a solid light source is mounted to the opening. Alternatively, the manufacturing method of the light source device of the present invention is a manufacturing method of a light source device in which a solid light source is installed on a cooling pipe, on a surface opposite to the solid light source of a base on which the solid light source is mounted. A step of fixing the wire bent in a cotton shape and a step of attaching the base to the opening of the cooling pipe having an opening in a part of the outer wall are provided.
In this method, an already bent or cotton-like wire rod such as steel wool is disposed in the pipe through the opening provided in the outer wall of the pipe, and the opening is compressed. Attach the base to For this reason, a wire can be reliably arrange | positioned directly under a solid light source. In addition, this method is easier to manufacture than the case of providing a fin structure on the back surface of the base, for example, and is advantageous in terms of cost.
また、本発明の投射型表示装置は、上述の光源装置と、上記光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、変調された光を投射する投射レンズとを備えたことを特徴とする。この構成によれば、上述の光源装置を備えたことで、明るい表示が可能となる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a projection display device comprising: the above-described light source device; a light modulation device that modulates light emitted from the light source device; and a projection lens that projects the modulated light. To do. According to this configuration, bright display is possible by providing the light source device described above.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
[第1実施形態]
まず、図1を参照しながら、本発明の第1実施形態に係る光源装置の一例である半導体発光素子(LED)1について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a semiconductor light emitting element (LED) 1 that is an example of a light source device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In all the drawings below, the film thicknesses and dimensional ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
図1に示すように、本実施形態のLED1は、冷却用流体流通用の流路を有する冷却ケース31とこの上に設置された固体光源としてのLEDチップ11とを備えている。
本実施形態は、チップ11の実装された基台21の底面(チップ11と反対側の面)を冷却用流体Fによって直接冷却するようにしたものであり、冷却ケース31の一面には、チップ11の実装された基台21を取り付けるための開口部31aが設けられている。そして、基台21はこの開口部31aに蓋をするような形で取り付けられ、この基台21によって密閉されたケース内の空間に冷却用流体Fが流通するようになっている。また、ケース31には、この開口部31aの形成された面に対して側面に当たる面に、冷却用流体Fの流入口36及び流出口35が設けられている。これらの流入口36及び流出口35は放熱部(図示略)を介してつながっており、冷却用流体Fはこの環状の流路内を循環されるようになっている。つまり、冷却用流体Fは流入口36を介して冷却ケース31の内部に導入され、ここでチップ11を冷却した後、流出口35から排出される。そして、排出された冷却用流体Fは、放熱部で冷却されて、再び流入口36を介してケース内に導入される。
なお、本実施形態では、この冷却ケース31とこれに接続されて冷却用流体流通用の流路を構成する部材が本発明の冷却パイプを構成する。
As shown in FIG. 1, the LED 1 of the present embodiment includes a
In this embodiment, the bottom surface (surface opposite to the chip 11) of the base 21 on which the
In the present embodiment, the cooling
冷却ケース31内には、ステンレス細線(線材)25が綿状に屈曲された状態で詰め込まれており、細線25は、基台21の底面を含む冷却用流体流路の内壁に密着した状態で固定されている。
この細線25は、例えば基台21を開口部31aに取り付ける際に、この開口部31aを介して、綿状に構成された状態でケース内に挿入される。そして、基台21が開口部31aに取り付けられる際に、基台の底面で押しつぶされるような形で圧縮されることで、流路内壁に密着固定される。或いは、綿状に構成された細線25をハンダ等で基台21の裏面に固定した後、基台21を開口部35aに取り付けてもよい。なお、細線25には、必要に応じて腐食防止のための表面処理を施すことが望ましい。
The cooling
For example, when the
このような構成において、流入口36から流出口35に向かって図示しないポンプ等で冷却用流体Fを流すと、チップ11から発生した熱は、基台21、及び基台21と多数の点で接触している細線25に伝導される。そして、冷却用流体Fに対して細線25の大きな表面積で熱が伝えられる。
In such a configuration, when the cooling fluid F is caused to flow from the
したがって、本実施形態によれば、細線25がない場合に比べて、冷却用流体Fに放熱する面積が大きくなり、冷却効率が格段に高まる。また、綿状の細線25を冷却用流体Fが通過する際に乱流が発生するため、細線25からの伝達熱量はもちろん、基台底面から冷却用流体Fへ直接伝達される熱量も向上して冷却効率は更に高まる。
また、このように細線を綿状にしてケース内に配置した本構成は、例えば基台裏面にフィン構造を設けるものに比べて製造が容易であり、コスト的にも有利である。
Therefore, according to this embodiment, compared with the case where there is no
In addition, the present configuration in which the thin wires are arranged in the case in this manner is easy to manufacture and advantageous in terms of cost as compared with, for example, a fin structure provided on the back surface of the base.
[第2実施形態]
次に、図2を参照しながら、本発明の第2実施形態に係る光源装置について説明する。なお、本実施形態において、上記第1実施形態と同様の部材又は部位については同じ符号を付し、その説明を一部省略する。
本実施形態は、冷却用流体流通用の冷却パイプとして円筒状の銅パイプを用いている。すなわち、本実施形態のLED(光源装置)2は、冷却用流体流通用の流路を有する銅パイプ32と、この上に設置された固体光源としてのLEDチップ11とを備えている。
[Second Embodiment]
Next, a light source device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same members or parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is partially omitted.
In the present embodiment, a cylindrical copper pipe is used as a cooling pipe for circulating a cooling fluid. That is, the LED (light source device) 2 of the present embodiment includes a
パイプ32は、プレス等により一部平坦化されており、この平坦部37に、チップ11の実装された基台22が設置されている。また、パイプ内には、銅細線(線材)26が綿状に屈曲された状態で詰め込まれており、細線26は、チップ11の設置位置に対応する位置に、パイプ内壁に密着した状態で固定されている。
The
この細線26は、例えば以下のようにしてパイプ内に配置される。
まず、銅細線26を線状のまま(即ち、綿状に屈曲しない状態で)パイプの一端側から挿入し、パイプの内径よりもやや小さい形の棒状のピストンでパイプの両側から押圧,圧縮する。これにより、細線26は綿状に屈曲変形され、パイプの内壁(即ち、流路内壁)に密着した状態で固定される。
次に、細線26の設置位置に対応するパイプ32の外壁部分をプレス等により外部から加圧して、パイプ外周部に平坦部37を形成する。これにより、細線26は流路に垂直な方向に押しつぶされる形となり、パイプ内壁との密着性が更に増す。
そして、この平坦部37に、チップ11の実装された基台22を設置する。
The
First, the copper
Next, the outer wall portion of the
Then, the
このように本実施形態でも、冷却効率が高く明るい照明が可能な光源装置を構成することができる。また、本実施形態のように、細線26を線のままパイプ内に挿入し、これを両側から圧縮して屈曲させる方法を用いれば、パイプの種類や形状に依らずに、細線を後付けでパイプ内の所望の位置に確実に配置できる。このため、例えば流路内にフィン構造を設けるものに比べて製造が容易となり、コスト的に有利となる。さらに、熱伝導を担う部材(細線26)が可撓性の線材からなるため、これを粒状部材とした特許文献3の構造に比べて、外部からの流路の変形(本実施形態ではチップ設置用の平坦部を形成するための加圧処理)が容易となる。このため、パイプの種類や形状等を任意に決めることができ、例えば冷却パイプとして銅パイプのような安価な素材を使用することも可能となる。
As described above, also in this embodiment, a light source device with high cooling efficiency and capable of bright illumination can be configured. In addition, as in this embodiment, if a method of inserting the
なお、本実施形態では、細線26をパイプ内に綿状に詰め込んだ後、パイプ32を加圧して平坦部37を形成したが、もともと平坦部37が形成されているパイプを用いた場合には、パイプ内への細線の設置工程と、パイプ上へのチップの設置工程とはどちらを先に行なってもよい。例えば、冷却パイプ上にチップを設置した後、このチップの設置位置に対応する冷却パイプ内の位置に、細線を綿状に屈曲させて詰め込むことも可能である。この場合、細線の設置工程は、上述の本実施形態の工程と同様に、まず、パイプの一旦側から可撓性の線材を線状のままパイプ内に挿入し、次にこの線材をパイプの延在方向に沿って圧縮して、パイプの内壁に密着するように屈曲させることにより行なうことができる。
In the present embodiment, the
[投射型表示装置]
次に、図3を参照しながら、本発明の投射型表示装置について説明する。
本実施の形態の投射型表示装置は、R(赤)、G(緑)、B(青)の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブを備えた3板式の投射型カラー液晶表示装置である。図3はこの投射型液晶表示装置を示す概略構成図であって、図中、符号100R,100G,100Bは照明装置、111,112はフライアイレンズ、200R,200G,200Bは液晶ライトバルブ(光変調装置)、300はクロスダイクロイックプリズム(色合成手段)、400は投射レンズを示している。
[Projection type display device]
Next, the projection type display device of the present invention will be described with reference to FIG.
The projection display device according to the present embodiment is a three-plate projection color liquid crystal display device having a transmissive liquid crystal light valve for each color of R (red), G (green), and B (blue). FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing this projection type liquid crystal display device. In the figure,
色合成手段としてのダイクロイッククロスプリズム300の3つの光入射面には、それぞれ光変調装置としてのライトバルブ200R,200G,200Bが対向して配置され、各ライトバルブの背面側(クロスダイクロイックプリズム300と反対側)にはそれぞれR(赤),G(緑),B(青)の色光を出射可能な照明装置100R,100G,100Bが配置されている。これらの照明装置は、上述の光源装置が複数並置されてなるものである。
照明装置100R,100G,100Bとこれに対応するライトバルブ200R,200G,200Bとの間には、照明光の照度分布をライトバルブ上で均一化させるための照度均一化手段110として、照明装置側から第1のフライアイレンズ111、第2のフライアイレンズ112が順次設置されている。第1のフライアイレンズ111は複数の2次光源像を形成し、第2のフライアイレンズ112は被照明領域であるライトバルブの設置位置においてそれらを重畳する重畳レンズとしての機能を有する。これにより、照明装置から出射された光を、その光の密度分布に関係なくライトバルブ全面に均一な密度で照射することができる。
Between the
ダイクロイッククロスプリズム300は、4つの直角プリズムが貼り合わされた構造を有し、その貼り合わせ面300a,300bには誘電体多層膜からなる光反射膜(図示略)が十字状に形成されている。具体的には、貼り合わせ面300aには、光変調装置200Rで形成された赤色の画像光を反射し、それぞれ光変調装置200G,200Bで形成された緑色及び青色の画像光を透過する光反射膜が設けられ、貼り合わせ面300bには、光変調装置200Bで形成された青色の画像光を反射し、それぞれ光変調装置200R,200Gで形成された赤色及び緑色の画像光を透過する光反射膜が設けられている。そして、これらの光反射膜によって導光された各色の画像光は投射レンズ400によってスクリーン500に投射される。
このように、本実施形態の投射型表示装置は上述の光源装置を照明装置として備えているため、明るい表示が可能となる。
The
Thus, since the projection type display apparatus of this embodiment is equipped with the above-mentioned light source device as an illuminating device, a bright display is attained.
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、線材として細線状の部材を綿状に屈曲させたものを用いたが、この代わりに、線材としてテープ状の部材を用い、これを波状に屈曲させて冷却パイプの内壁に密着配置してもよい。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can implement in various deformation | transformation in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above embodiment, a thin wire-like member bent into a cotton shape is used as the wire, but instead, a tape-like member is used as the wire, and this is bent into a wave shape to form the inner wall of the cooling pipe. You may arrange closely.
また、線材の素材としてステンレスや銅を用いたが、これ以外の金属材料を用いてもよい。勿論、グラスウール等のように、線材として絶縁材料を用いることも可能であるが、一般に絶縁材料は熱伝導率が低いため、より熱伝導率の高い金属材料を線材に用いることで、冷却効率を高めることができる。
また、上記実施形態では線材の形状を綿状としたが、コイル状の形状等、他の形状を採ることもできる。いずれにしろ、可撓性の線材がこのパイプの内壁に複数回接する形で屈曲して設けられていればよい。
また、固体光源を冷却するための流体として冷却用流体を用いたが、このような流体として、不活性ガス等の気体を用いることも可能である。
Moreover, although stainless steel and copper were used as a raw material of a wire, you may use metal materials other than this. Of course, it is possible to use an insulating material as a wire material, such as glass wool, but since an insulating material generally has a low thermal conductivity, a metal material having a higher thermal conductivity is used for the wire material, thereby improving the cooling efficiency. Can be increased.
Moreover, although the shape of the wire was made into cotton in the said embodiment, other shapes, such as a coil shape, can also be taken. In any case, it is sufficient that the flexible wire is bent and provided in contact with the inner wall of the pipe a plurality of times.
Moreover, although the cooling fluid is used as the fluid for cooling the solid light source, it is also possible to use a gas such as an inert gas as such a fluid.
また、上記実施形態では光源装置を半導体発光素子とした例について説明したが、この光源装置は有機EL素子であってもよい。また、上記実施形態で示した光源装置の構成はほんの一例に過ぎず、これ以外の構成を採用することも可能である。
また、冷却パイプ内に可撓性の線材を屈曲配置した本発明の冷却機構は、固体光源の冷却以外に、発熱が課題になる他の電子部品の冷却に対しても適用することができる。この場合、冷却機構は、冷却パイプ内に可撓性の線材が設けられ、この線材が上記冷却パイプの内壁に複数回接する形で屈曲して設けられていればよい。また、この構造は、吸熱部だけでなく、ヒートシンク等の放熱部にも応用可能である。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which used the light source device as the semiconductor light emitting element, this light source device may be an organic EL element. In addition, the configuration of the light source device shown in the above embodiment is merely an example, and other configurations can be employed.
In addition, the cooling mechanism of the present invention in which a flexible wire is bent in the cooling pipe can be applied to cooling other electronic components that generate heat in addition to the cooling of the solid light source. In this case, the cooling mechanism may be provided by providing a flexible wire in the cooling pipe and bending the wire so as to contact the inner wall of the cooling pipe a plurality of times. In addition, this structure can be applied not only to the heat absorbing portion but also to a heat radiating portion such as a heat sink.
1,2…LED(光源装置)、11…LEDチップ(固体光源)、21,22・・・基台、25,26・・・線材、31,32・・・冷却パイプ、31a・・・開口部、37・・・平坦部、100R,100G,100B…照明装置、200R,200G,200B…液晶ライトバルブ(光変調装置)、400…投射レンズ、F・・・冷却用流体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... LED (light source device), 11 ... LED chip (solid light source), 21, 22 ... Base, 25, 26 ... Wire rod, 31, 32 ... Cooling pipe, 31a ... Opening Part, 37... Flat part, 100R, 100G, 100B ... illumination device, 200R, 200G, 200B ... liquid crystal light valve (light modulation device), 400 ... projection lens, F ... cooling fluid
Claims (10)
固体光源の設置位置に対応する冷却パイプ内の位置に、可撓性の線材がこのパイプの内壁に複数回接する形で屈曲して設けられたことを特徴とする、光源装置。 A light source device in which a solid light source is installed on a cooling pipe,
A light source device, wherein a flexible wire is bent at a position in a cooling pipe corresponding to an installation position of a solid light source so as to be in contact with the inner wall of the pipe a plurality of times.
冷却パイプ内に線材を設置する工程と、
この線材の設置位置に対応する冷却パイプ上の位置に固体光源を設置する工程とを備え、
上記線材の設置工程は、冷却パイプ内に可撓性の線材を挿入し、この線材をパイプの延在方向に沿って圧縮して、パイプの内壁に複数回接するように屈曲させる工程を含むことを特徴とする、光源装置の製造方法。 A method of manufacturing a light source device in which a solid light source is installed on a cooling pipe,
Installing a wire in the cooling pipe;
A step of installing a solid light source at a position on the cooling pipe corresponding to the installation position of the wire,
The step of installing the wire includes a step of inserting a flexible wire into the cooling pipe, compressing the wire along the extending direction of the pipe, and bending the wire so as to contact the inner wall of the pipe a plurality of times. A method for manufacturing a light source device.
上記固体光源の設置工程では、このパイプの平坦部に固体光源を設置することを特徴とする、請求項5記載の光源装置の製造方法。 The installation step of the solid light source includes a step of pressurizing the outer wall portion of the cooling pipe corresponding to the installation position of the wire to form a flat portion on the pipe,
6. The method of manufacturing a light source device according to claim 5, wherein in the step of installing the solid light source, the solid light source is installed on a flat portion of the pipe.
冷却パイプ上に固体光源を設置する工程と、
この固体光源の設置位置に対応する冷却パイプ内の位置に線材を設置する工程とを備え、
上記線材の設置工程は、冷却パイプ内に可撓性の線材を挿入し、この線材をパイプの延在方向に沿って圧縮して、パイプの内壁に複数回接するように屈曲させる工程を含むことを特徴とする、光源装置の製造方法。 A method of manufacturing a light source device in which a solid light source is installed on a cooling pipe,
Installing a solid light source on the cooling pipe;
And a step of installing a wire at a position in the cooling pipe corresponding to the installation position of the solid-state light source,
The step of installing the wire includes a step of inserting a flexible wire into the cooling pipe, compressing the wire along the extending direction of the pipe, and bending the wire so as to contact the inner wall of the pipe a plurality of times. A method for manufacturing a light source device.
外壁の一部に開口部を有する冷却パイプの内部に、この開口部を介して綿状に屈曲した線材を挿入する工程と、
この線材を圧縮する形で、固体光源の実装された基台を上記開口部に取り付ける工程とを備えたことを特徴とする、光源装置の製造方法。 A method of manufacturing a light source device in which a solid light source is installed on a cooling pipe,
Inserting a wire bent in a cotton shape through the opening into the inside of the cooling pipe having an opening in a part of the outer wall;
And a step of attaching a base on which a solid-state light source is mounted to the opening in a form of compressing the wire.
固体光源の実装された基台の該固体光源と反対側の面に綿状に屈曲した線材を固定する工程と、
外壁の一部に開口部を有する冷却パイプの該開口部に上記基台を取り付ける工程とを備えたことを特徴とする、光源装置の製造方法。 A method of manufacturing a light source device in which a solid light source is installed on a cooling pipe,
Fixing a cotton-like bent wire on the surface of the base on which the solid light source is mounted opposite to the solid light source;
And a step of attaching the base to the opening of the cooling pipe having an opening in a part of the outer wall.
A light source device according to any one of claims 1 to 4, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device, and a projection lens that projects the modulated light. Projection type display device.
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