JP2014115443A - 光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡易な構成により、レーザ光源素子を冷却する。
【解決手段】 複数のレーザ光源素子2a〜2cをハウジング11にそれぞれ支持部材21a〜21cを介して取り付けた光源装置20であって、複数の支持部材は、それらが支持するレーザ光源素子の発熱量の大小に応じて、例えば、支持部材21c〜21aの幅W1〜W3を異ならせることで、それらの表面積を大小に設定されている。したがって、レーザ光源素子2a〜2cの発熱量が大きくなるに応じて、支持部材21a〜21cを介した放熱量が大きくなる。
【選択図】 図3
【解決手段】 複数のレーザ光源素子2a〜2cをハウジング11にそれぞれ支持部材21a〜21cを介して取り付けた光源装置20であって、複数の支持部材は、それらが支持するレーザ光源素子の発熱量の大小に応じて、例えば、支持部材21c〜21aの幅W1〜W3を異ならせることで、それらの表面積を大小に設定されている。したがって、レーザ光源素子2a〜2cの発熱量が大きくなるに応じて、支持部材21a〜21cを介した放熱量が大きくなる。
【選択図】 図3
Description
本発明は、ハウジングに複数のレーザ光源素子を取り付けた光源装置に関する。
レーザ光源装置は、種々な装置の光源として利用されるが、例えば、カラー光源を得るために、赤色成分(R)、緑色成分(G)、青色成分(B)のそれぞれのレーザ光源素子をハウジングに取り付けたレーザ光源装置が知られている。
このような光源装置は、例えばレーザプロジェクタに代表されるように、カラーレーザ光を走査して投射面に投射することによって、投射面上に画像を表示する各種の画像表示装置に光源として利用されている。
このような光源装置は、例えばレーザプロジェクタに代表されるように、カラーレーザ光を走査して投射面に投射することによって、投射面上に画像を表示する各種の画像表示装置に光源として利用されている。
特許文献1には、レーザーダイオードの稼動時に発生する熱により筐体の温度が上昇して筐体の歪みによる光軸にズレが発生するのを防ぐために、筐体から僅かな空隙を介して宙に浮いた状態にした冷却構造を伝熱構造を支持梁として筐体に固定し、その冷却構造の温度を筐体温度に対して低くして、筐体外周壁に固定した発熱源である光源から発生した熱量を冷却構造に吸上げ、筐体に流れ込む熱量を少なく抑えるプロジェクタが記載されている。
特許文献2には、ヒートシンクと複数の半導体発光素子の本体部との接触面積を大きくすることができ、複数の半導体発光素子の冷却効率を上げることができる光源装置及びプロジェクタを提供するため、光源装置は、複数の半導体発光素子である励起光源と、励起光源の周縁を保持する保持部材である光源保持体と、複数の励起光源のリード端子と電気的に接続させる基板と、励起光源の本体部と当接するヒートシンクと、を備え、励起光源は、各々、底部に対し垂直方向に延伸したリード端子を複数具備し、基板は、その基板の面が複数のリード端子のうち少なくとも2つのリード端子に当接するように、励起光源の底部に対して垂直に配置され、リード端子と電気的に接続されている光源装置及びプロジェクタが記載されている。
光源装置に用いられるレーザ光源素子には、一般的にレーザダイオード(LD:Laser Diode)と称せられる半導体レーザが用いられるが、このようなレーザ光源素子は発光に応じて発熱することが広く知られている。
また、このようなレーザ光源素子は、その発光量(出力)や発光色などのより、発熱量が異なることも広く知られている。
更に、複数のレーザ光源素子を備えた光源装置では、合成光の色合いなど必要性から、各レーザ光源素子の出力を異ならせることがあり、これによって、各レーザ光源素子の発熱量が異なることもある。
また、このようなレーザ光源素子は、その発光量(出力)や発光色などのより、発熱量が異なることも広く知られている。
更に、複数のレーザ光源素子を備えた光源装置では、合成光の色合いなど必要性から、各レーザ光源素子の出力を異ならせることがあり、これによって、各レーザ光源素子の発熱量が異なることもある。
従来では、特別な冷却構造を設ける、或いは、特別なヒートシンクを設けることで、発熱したレーザ光源素子を冷却することが行なわれていたが、光源装置の構造の複雑化や高コスト化を招き、満足のいく対応策ではなかった。
また、従来では、複数のレーザ光源素子間で発熱量が異なるという状況を考慮した対策がなされていなかった。
また、従来では、複数のレーザ光源素子間で発熱量が異なるという状況を考慮した対策がなされていなかった。
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであり、簡易な構成により、レーザ光源素子を冷却することを目的としている。
本発明は、複数のレーザ光源素子をハウジングにそれぞれ支持部材を介して取り付けた光源装置であって、前記複数の支持部材は、それらが支持するレーザ光源素子の発熱量の大小に応じて、表面積を大小に設定されている。
したがって、レーザ光源素子の発熱量が大きくなるに応じて、支持部材を介した放熱量が大きくなる。
したがって、レーザ光源素子の発熱量が大きくなるに応じて、支持部材を介した放熱量が大きくなる。
ここで、本発明では、全ての支持部材は厚さを同じくして、これら支持部材の上面や下面の面積を異ならせることで、これら支持部材の表面積を大小に設定するのが好ましく、これによって、レーザ光源素子のハウジングからの突出量を抑えて、光源装置の小型化を図ることができる。
また、本発明では、複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、ハウジングの端部に配置するのが好ましく、これによって、他のレーザ光源素子からの発熱の影響を少なくして、最大発熱量のレーザ光源素子からの熱を効率よく放熱させることができる。
また、本発明では、複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、ハウジングの体積が大きい側に配置するのが好ましく、これによって、最大発熱量のレーザ光源素子からの熱を、支持部材を介してハウジングに伝え、ハウジングの熱容量を利用して効率よく冷却させることができる。
また、本発明では、複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、ハウジングの表面積が大きい側に配置するのが好ましく、これによって、最大発熱量のレーザ光源素子からの熱を、支持部材を介してハウジングに伝え、ハウジング表面からの放熱を利用して効率よく冷却させることができる。
また、本発明では、複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、ハウジングの構造が複雑な部分側に配置するのが好ましく、これによって、最大発熱量のレーザ光源素子からの熱を、支持部材を介してハウジングに伝え、ハウジングの熱容量や表面からの放熱を利用して効率よく冷却させることができる。
本発明は、2個以上のレーザ光源素子を備えた光源装置に適用されるものであるが、例えば、赤色成分(R)、緑色成分(G)、青色成分(B)といったように、3個以上のレーザ光源素子を備える場合は、2番目に大きい発熱量のレーザ光源素子を、最大発熱量のレーザ光源素子との間に他のレーザ光源素子を介在させて配置するのが好ましく、これによって、比較的高温の熱源を離間させて、全体として効率よく冷却させることができる。
本発明は、上記の光源装置を備えて、レーザ光源素子が発光した光を走査することにより画像を表示する画像表示装置として実現することができ、この場合にも、上記のように支持部材を介した放熱等を利用して、レーザ光源素子を効率よく冷却させることができる。
また、本発明では、ハウジングにレーザ光源素子が発光した光を走査する走査ミラーを収容した画像表示装置として、複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、ハウジングの走査ミラーを収容する部分側に配置するのが好ましく、これによって、走査ミラーの揺動駆動による空気対流を利用して、ハウジングに伝わった熱を放熱させて、レーザ光源素子を効率よく冷却させることができる。
なお、走査ミラーとしては種々な型式のものを用いることができるが、小型化、低消費電力化、処理の高速化などで有利なMEMS(Micro Electro Mechanical System)型の走査ミラーを用いるのが好ましい。
なお、走査ミラーとしては種々な型式のものを用いることができるが、小型化、低消費電力化、処理の高速化などで有利なMEMS(Micro Electro Mechanical System)型の走査ミラーを用いるのが好ましい。
本発明によると、簡易な構成により、レーザ光源素子を冷却することができる。
本発明は種々な画像表示装置に適用できるものであるが、MEMSミラーを備えたレーザプロジェクタに適用した一実施形態を説明する。
レーザプロジェクタ1は、図1にその要部を示すように、レーザ光源素子2a〜2cと、各種の光学素子3〜8と、受光素子(PD:Photo Diode)9と、MEMS走査ミラー10と、各種の駆動・制御ユニット12〜16を主体に構成されている。
レーザプロジェクタ1は、図1にその要部を示すように、レーザ光源素子2a〜2cと、各種の光学素子3〜8と、受光素子(PD:Photo Diode)9と、MEMS走査ミラー10と、各種の駆動・制御ユニット12〜16を主体に構成されている。
レーザプロジェクタ1は、緑色成分(G)のレーザ光源素子2a、青色成分(B)のレーザ光源素子2b、赤色成分(R)のレーザ光源素子2cがそれぞれ発光した緑、青、赤の各色成分のレーザ光を、光学素子3〜8による光路で合成する。そして、この合成光を走査駆動されるMEMS走査ミラー10が反射することで、スクリーンや壁などの投射面Aに入力映像信号に応じたカラー画像を走査投影して表示する。
このレーザプロジェクタ1に備えられる光源装置20は、レーザ光源素子2a〜2cをハウジング11に取り付けた構成であり、本例のハウジング11には、光学素子3〜8、PD9、MEMS走査ミラー10が収容されており、MEMS走査ミラー10が反射したレーザ光はハウジング11に設けられた窓部11aを通して投射面Aに投射される。
本例のレーザ光源2a〜2cは、レーザドライバ16から個別に供給される駆動電流によって互いに独立して駆動するレーザダイオード(LD)である。
本例のレーザ光源2a〜2cは、レーザドライバ16から個別に供給される駆動電流によって互いに独立して駆動するレーザダイオード(LD)である。
本例では、光路を構成する光学素子3〜5をダイクロイックミラーとしており、ダイクロイックミラー3〜5は、特定波長のレーザ光のみを透過し、それ以外を反射する。
具体的には、レーザ光源素子2aから射出された緑成分のレーザ光はダイクロイックミラー3において反射され、この緑成分のレーザ光はレーザ光源素子2bから射出された青成分のレーザ光とダイクロイックミラー4において合成され、この合成されたレーザ光はレーザ光源素子2cから射出された赤成分のレーザ光とダイクロイックミラー5において合成される。
なお、各レーザ光源素子2a〜2cに対して、レーザ光をダイクロイックミラー3〜5に導くレンズ2dが設けられている。
具体的には、レーザ光源素子2aから射出された緑成分のレーザ光はダイクロイックミラー3において反射され、この緑成分のレーザ光はレーザ光源素子2bから射出された青成分のレーザ光とダイクロイックミラー4において合成され、この合成されたレーザ光はレーザ光源素子2cから射出された赤成分のレーザ光とダイクロイックミラー5において合成される。
なお、各レーザ光源素子2a〜2cに対して、レーザ光をダイクロイックミラー3〜5に導くレンズ2dが設けられている。
そして、この合成されたレーザ光は、レンズ6で集光され、アパーチャ7で絞られて、ハーフミラー8を介してMEMS走査ミラー10に入射され、走査駆動される走査ミラー10で反射されて、上記のように投射面Aに走査投影される。
ハーフミラー8は、入射されたレーザ光の一部を透過させてPD9に入射させ、PD9が検出した光量はレーザ制御部15へ入力され、レーザ制御部15が目標のレーザ出力が得られるように制御を行なう。
ハーフミラー8は、入射されたレーザ光の一部を透過させてPD9に入射させ、PD9が検出した光量はレーザ制御部15へ入力され、レーザ制御部15が目標のレーザ出力が得られるように制御を行なう。
なお、図1では、表現の関係から、レンズ6からハーフミラー8を介して走査ミラー10やPD9へ至る光線と、走査ミラー10から投射面Aへ至る光線とが交差しているかのように記載されているが、これら光線は交わらないように図1の紙面に直角な方向にずれている。このような表現は、後述する図2においても同様である。
走査ミラー10は、走査ミラー制御部13から駆動信号が入力される走査ミラードライバ12によって駆動走査されて、自己に入射したレーザ光を、ミラー面の振れ角(振れ幅)に応じて反射して投射面A上に投射する。この走査ミラー10は、投射面Aの水平走査方向(X)および垂直走査方向(Y)に対応した二次元的な自由度を有しており、その二次元的な変位に対応した線順次走査によって、投射面A上にカラー画像を投影する。この線順次走査は、投射面A上におけるある水平走査ラインで一方向にレーザスポットpを進め、次の水平走査ラインで逆方向にレーザスポットpを戻すことの繰り返しによって、1画像フレーム内で連続して行われる。
本例のレーザプロジェクタ1は、パーソナルコンピュータ等の外部から入力された映像信号に基づいて、レーザ光を走査ミラー10により垂直走査及び水平走査して、スクリーンAにカラー画像を投影表示するものであり、その基本的な画像投影処理は次のようにしてなされる。
映像処理部14は、入力映像信号(映像信号及び同期信号等)に基づいて、所定の時間間隔で映像データをレーザ制御部15に転送し、これにより、レーザ制御部15は所定の走査位置における画素情報を得る。この映像データ転送処理では、映像処理部14は、走査ミラー制御部13から水平/垂直同期信号(HSNC、VSNC)として入力される水平走査位置及び垂直走査位置の情報に応じた順序で、映像データをレーザ制御部15に転送する。
映像処理部14は、入力映像信号(映像信号及び同期信号等)に基づいて、所定の時間間隔で映像データをレーザ制御部15に転送し、これにより、レーザ制御部15は所定の走査位置における画素情報を得る。この映像データ転送処理では、映像処理部14は、走査ミラー制御部13から水平/垂直同期信号(HSNC、VSNC)として入力される水平走査位置及び垂直走査位置の情報に応じた順序で、映像データをレーザ制御部15に転送する。
レーザ制御部15は、映像データの画素情報に基づいて投影範囲に複数の画素からなる映像を投影するために、駆動電流波形信号によりレーザドライバ16を制御する。
レーザドライバ16は、レーザ制御部15による制御に基づいて、各レーザ光源素子2a〜2cを駆動して発光させる。
各レーザ光源素子2a〜2cは、レーザドライバ16から発振しきい値電流以上の電流が供給された場合にレーザ光を発光出力し、供給される電流値が大きくなるに従って光量(輝度)の大きいレーザ光を出力する。また、各レーザ光源素子2a〜2cは、供給される電流が発振しきい値電流未満の場合には、レーザ光の出力を停止する。
レーザドライバ16は、レーザ制御部15による制御に基づいて、各レーザ光源素子2a〜2cを駆動して発光させる。
各レーザ光源素子2a〜2cは、レーザドライバ16から発振しきい値電流以上の電流が供給された場合にレーザ光を発光出力し、供給される電流値が大きくなるに従って光量(輝度)の大きいレーザ光を出力する。また、各レーザ光源素子2a〜2cは、供給される電流が発振しきい値電流未満の場合には、レーザ光の出力を停止する。
走査ミラー10は、走査ミラードライバ12により直交する2軸回りに駆動変位され、そのミラー面を所定の振れ角で走査変位可能な小型の振動ミラー素子であり、反射光をX軸方向及びY軸方向(水平及び垂直方向)に走査できる。
走査ミラー制御部13は、水平/垂直同期信号に基づいて、走査ミラードライバ12を駆動信号により制御する。走査ミラー10は、走査ミラー制御部13による制御に基づいて、投影範囲全体にわたってジグザグに水平及び垂直方向で走査変位して、入射されたレーザを反射して、スクリーンAに画像を投影する。
走査ミラー制御部13は、水平/垂直同期信号に基づいて、走査ミラードライバ12を駆動信号により制御する。走査ミラー10は、走査ミラー制御部13による制御に基づいて、投影範囲全体にわたってジグザグに水平及び垂直方向で走査変位して、入射されたレーザを反射して、スクリーンAに画像を投影する。
図2には、本発明の一実施形態を適用する光源装置20の詳しい構成を示してある。
なお、図3及び図4を参照して後述するように、レーザ光源素子を取付ける支持部材は特徴的な態様とすることができるが、光源装置20の全体構成を説明するために、図2には、支持部材を特徴的な態様では示していない。
なお、図3及び図4を参照して後述するように、レーザ光源素子を取付ける支持部材は特徴的な態様とすることができるが、光源装置20の全体構成を説明するために、図2には、支持部材を特徴的な態様では示していない。
レーザ光源素子2a〜2cは、ハウジング11に設けられ、それぞれ支持部材21a〜21cを介してハウジング11に取り付けられている。
これら支持部材21a〜21cは、公知のように、レーザ光源素子の取付け位置や向きを調整する部材であり、レーザ光源素子2a〜2cを設計通りの位置や向きでハウジング11に取付ける。
これら支持部材21a〜21cは、公知のように、レーザ光源素子の取付け位置や向きを調整する部材であり、レーザ光源素子2a〜2cを設計通りの位置や向きでハウジング11に取付ける。
ハウジング11には上記のように光学素子3〜8、PD9、MEMS走査ミラー10が収容されており、走査ミラー10を収容する等の関係から、ハウジング11の光路の下流側部分は、レーザ光源素子2a〜2cが取付けられる上流側部分より体積が大きい形状となっている。すなわち、レーザ光源素子2a〜2cが取付けられる上流側部分に比べて、ハウジング11の光路下流側部分は、表面積が大きくなっており、また、可動部である走査ミラー10を収容したり、その光路を設定したりすることから、ハウジング自体が入り組んだ複雑な構造となっている。
上記のようにレーザ光源素子2a〜2cは支持部材21a〜21cを介してハウジング11に取り付けられているので、レーザ光源素子2a〜2cが発した熱は支持部材21a〜21cを介してハウジング11に伝達される。
したがって、レーザ光源素子2a〜2cが発した熱は、支持部材21a〜21c自体の吸熱や放熱、そして、ハウジング11による吸熱や放熱によって、冷却される。
なお、ハウジング11や支持部材21a〜21cは、合成樹脂や金属などによって成形することができるが、熱伝導性の高い材料であるのが好ましい。
したがって、レーザ光源素子2a〜2cが発した熱は、支持部材21a〜21c自体の吸熱や放熱、そして、ハウジング11による吸熱や放熱によって、冷却される。
なお、ハウジング11や支持部材21a〜21cは、合成樹脂や金属などによって成形することができるが、熱伝導性の高い材料であるのが好ましい。
図3には、支持部材21a〜21cの特徴的な態様である形状及び配置を示してあり、図3(a)は平面図、図3(b)は正面図である。
すなわち、本発明の一実施態様では、図2に示した支持部材21a〜21cが、図3に示す形状や配置とされる。
すなわち、本発明の一実施態様では、図2に示した支持部材21a〜21cが、図3に示す形状や配置とされる。
レーザ光源素子2a〜2cは、それら自体の特性やレーザプロジェクタ1の設計上の必要性等から、動作による発熱量が相違する。
例えば、図5に示すように、レーザ光源素子2aが波長515nmの緑色(G)レーザ光を出力し、レーザ光源素子2bが波長450nmの青色(B)レーザ光を出力し、レーザ光源素子2cが波長638nmの赤色(R)レーザ光を出力する場合、1lmの白色表示に要する各レーザ光源素子(LD)の出力は、Rレーザ光源素子2c、Gレーザ光源素子2a、Bレーザ光源素子2bの順に大きく、それらの発熱量も同様な順である。
例えば、図5に示すように、レーザ光源素子2aが波長515nmの緑色(G)レーザ光を出力し、レーザ光源素子2bが波長450nmの青色(B)レーザ光を出力し、レーザ光源素子2cが波長638nmの赤色(R)レーザ光を出力する場合、1lmの白色表示に要する各レーザ光源素子(LD)の出力は、Rレーザ光源素子2c、Gレーザ光源素子2a、Bレーザ光源素子2bの順に大きく、それらの発熱量も同様な順である。
また、例えば、図5に示すように、同様な場合に、LDの閾値電流が大きい順は、Gレーザ光源素子2a、Rレーザ光源素子2c、Bレーザ光源素子2bの順に大きく、それらの発熱量も同様な順である。
また、例えば、図5に示すように、同様な場合に、LDの発光量と電力の変換効率の劣る順は、Gレーザ光源素子2a、Bレーザ光源素子2b、Rレーザ光源素子2cの順であり、それらの発熱量も同様な順である。
また、例えば、図5に示すように、同様な場合に、LDの発光量と電力の変換効率の劣る順は、Gレーザ光源素子2a、Bレーザ光源素子2b、Rレーザ光源素子2cの順であり、それらの発熱量も同様な順である。
このようにレーザ光源素子2a〜2cの発熱量に相違があることに対応して、図3に示す例では、支持部材21a〜21cが支持するレーザ光源素子2a〜2cの発熱量の大小に応じて、支持部材21a〜21cの表面積を大小に設定している。
図3に示す例では、Gレーザ光源素子2a、Rレーザ光源素子2c、Bレーザ光源素子2bの順で発熱量が大きく、これに従って、支持部材の表面積を、支持部材21a、支持部材21c、支持部材21bの順で大きくしてある。
図3に示す例では、Gレーザ光源素子2a、Rレーザ光源素子2c、Bレーザ光源素子2bの順で発熱量が大きく、これに従って、支持部材の表面積を、支持部材21a、支持部材21c、支持部材21bの順で大きくしてある。
これにより、レーザ光源素子が発した熱量が、支持部材により吸熱や放熱される度合い、更には、支持部材を介してハウジングに熱伝達されて吸熱や放熱される度合いは、支持部材の表面積が大きいほど大きくなる。
したがって、発熱量が大きいレーザ光源素子ほど、支持部材やハウジングによる大きな冷却効果が得られる。
したがって、発熱量が大きいレーザ光源素子ほど、支持部材やハウジングによる大きな冷却効果が得られる。
ここで、支持部材の表面積を大小に異ならせる方法としては、種々な方法を採用することができ、図3に示す例では、全ての支持部材21a〜21cは厚さDを同じくし、それぞれの幅W1〜W3を異ならせることで面積を異ならせて設定し(W1>W3>W2)、これによって、支持部材21a〜21cの表面積を異ならせている。このように、支持部材21a〜21cは厚さを同じくすることにより、支持部材21a〜21cがハウジング11から突出する程度を抑えることができる。
なお、本発明は、支持部材21a〜21cは厚さを同じとする態様に限定されるものではなく、幅を同じくして厚さを異ならせる、あるいは、幅と厚さを異ならせる、などと言った方法で、支持部材間の表面積を異ならせてもよい。
なお、本発明は、支持部材21a〜21cは厚さを同じとする態様に限定されるものではなく、幅を同じくして厚さを異ならせる、あるいは、幅と厚さを異ならせる、などと言った方法で、支持部材間の表面積を異ならせてもよい。
本例は、上記のようにレーザ光源素子2a〜2cの発熱量に対応して支持部材21a〜21cの表面積を設定するものであるが、レーザ光源素子2a〜2cを発熱量に対応してハウジング11に配置するようにしてもよい。
図4には、発熱量に対応した支持部材21a〜21cの表面積及びレーザ光源素子2a〜2cの配置例を示してある。なお、図4においても、レーザ光源素子2a〜2cのハウジング11に対する位置関係は図1〜図3と同様であり、紙面に対して左側が、ハウジング11の体積が大きい側であり、走査ミラー10が収容されている側である。
図4には、発熱量に対応した支持部材21a〜21cの表面積及びレーザ光源素子2a〜2cの配置例を示してある。なお、図4においても、レーザ光源素子2a〜2cのハウジング11に対する位置関係は図1〜図3と同様であり、紙面に対して左側が、ハウジング11の体積が大きい側であり、走査ミラー10が収容されている側である。
G、B、Rのレーザ光源素子2a〜2cの発熱量がほぼ等しい場合には、図4(a)に示すように、支持部材21a〜21cの幅W1〜W3を等しくして、それらの表面積を等しく設定すればよい。
これに対して、R、G、Bの順にレーザ光源素子の発熱量が大きい場合には、同図(b)に示すように、支持部材21a〜21cの厚さを同じくして、支持部材21cの幅W1を一番大きくし、支持部材21aの幅W3を2番目に大きくし、支持部材21bの幅W2を一番小さくした関係として、支持部材を21c、21a、21bの順で表面積が大きくなるように設定する。
これに対して、R、G、Bの順にレーザ光源素子の発熱量が大きい場合には、同図(b)に示すように、支持部材21a〜21cの厚さを同じくして、支持部材21cの幅W1を一番大きくし、支持部材21aの幅W3を2番目に大きくし、支持部材21bの幅W2を一番小さくした関係として、支持部材を21c、21a、21bの順で表面積が大きくなるように設定する。
そして、図4(b)に示す例では、レーザ光源素子2a〜2cの内の最大発熱量のレーザ光源素子2cをハウジング11の体積が大きい側に配置して、当該レーザ光源素子2cに対するハウジング11による吸熱及び放熱の効率を高めている。更に、同図(b)に示す例では、2番目に大きい発熱量のレーザ光源素子21aを、最大発熱量のレーザ光源素子21cとの間に他のレーザ光源素子21bを介在させて配置しており、比較的大きな発熱量のレーザ光源素子同士を離間させることで、冷却効率を高めている。
このように最大発熱量のレーザ光源素子をハウジングの体積が大きい側に配置する態様は、最大発熱量のレーザ光源素子をハウジング11の表面積が大きい側に配置する態様と同じ意義を有している。
また、最大発熱量のレーザ光源素子をハウジングの体積が大きい側に配置する態様は、走査ミラー10を収容することでハウジング11に体積が大きい側が形成され、また、光路や光学素子等を収容することでハウジング11に体積が大きい側が形成される本例では、最大発熱量のレーザ光源素子を、ハウジング11の走査ミラー10を収容する部分側に配置した態様や、ハウジング11の構造が複雑な部分側に配置した態様と同じ意義を有している。
また、最大発熱量のレーザ光源素子をハウジングの体積が大きい側に配置する態様は、走査ミラー10を収容することでハウジング11に体積が大きい側が形成され、また、光路や光学素子等を収容することでハウジング11に体積が大きい側が形成される本例では、最大発熱量のレーザ光源素子を、ハウジング11の走査ミラー10を収容する部分側に配置した態様や、ハウジング11の構造が複雑な部分側に配置した態様と同じ意義を有している。
また、RとGとのレーザ光源素子の発熱量がほぼ同じで、これらよりBのレーザ光源素子の発熱量が小さい場合には、図4(c)に示すように、支持部材21a〜21cの厚さを同じくして、支持部材21cの幅W1と支持部材21aの幅W3とを同じにし、支持部材21bの幅W2を一番小さくした関係として、表面積が支持部材21cと21aとが同じで、支持部材21bがこれらより小さくなるように設定する。
そして、図4(c)に示す例では、レーザ光源素子2a〜2cの内の最大発熱量のレーザ光源素子(本例では、2c)をハウジング11の体積が大きい側に配置して、当該レーザ光源素子2cに対するハウジング11による吸熱及び放熱の効率を高めており、また、同様に最大発熱量のレーザ光源素子(本例では、2a)をハウジング11の端部に配置して、当該レーザ光源素子2aに対するハウジング11による放熱の効率を高めている。更に、同図(c)に示す例では、2番目に大きい(本例では一番小さい)発熱量のレーザ光源素子21bを、最大発熱量のレーザ光源素子21cと21aの間に配置しており、比較的大きな発熱量のレーザ光源素子21c、21aを離間させることで、冷却効率を高めている。
また、G、R、Bの順にレーザ光源素子の発熱量が大きい場合には、図4(d)に示すように、支持部材21a〜21cの厚さを同じくして、支持部材21aの幅W3を一番大きくし、支持部材21cの幅W1を2番目に大きくし、支持部材21bの幅W2を一番小さくした関係として、支持部材を21a、21c、21bの順で表面積が大きくなるように設定する。
そして、図4(d)に示す例では、レーザ光源素子2a〜2cの内の最大発熱量のレーザ光源素子2aをハウジング11の端部に配置して、当該レーザ光源素子2aに対するハウジング11による放熱の効率を高めており、また、2番目に大きい発熱量のレーザ光源素子21cをハウジング11の体積が大きい側に配置して、当該レーザ光源素子2cに対するハウジング11による吸熱及び放熱の効率を高めている。更に、同図(d)に示す例では、2番目に大きい発熱量のレーザ光源素子21cと最大発熱量のレーザ光源素子21aとの間に他の発熱量の小さいレーザ光源素子21bを介在させて配置しており、比較的大きな発熱量のレーザ光源素子を離間させることで、冷却効率を高めている。
上記の例から理解されるように、複数の支持部材21a〜21cを、それらが支持するレーザ光源素子2a〜2cの発熱量の大小に応じて、表面積を大小に設定することで、レーザ光源素子2a〜2cの発熱量に応じた効果的な冷却を行なうことができる。更には、レーザ光源素子2a〜2cを、それらの発熱量の大小に応じてハウジング11に配置することで、レーザ光源素子2a〜2cの発熱量に応じた効果的な冷却を行なうことができる。
上記では、複数のレーザ光源素子を横一列に並べて配置した例を説明したが、本発明はこのような配置態様に限定されるのもではなく、例えば、一部のレーザ光源素子を他のレーザ光源素子に対して直角に配置する態様、一部のレーザ光源素子を他のレーザ光源素子に対してハウジングの反対側に配置する態様、などといった種々な配置とすることができる。
また、上記では、互いに色成分が異なる3個のレーザ光源素子をハウジングに設けた例を説明したが、本発明は、このような態様に限定されるのもではなく、例えば、色成分を同じ又は違えた2個或いは4個以上のレーザ光源素子をハウジングに設けた態様など種々な態様とすることができる。
また、上記では、互いに色成分が異なる3個のレーザ光源素子をハウジングに設けた例を説明したが、本発明は、このような態様に限定されるのもではなく、例えば、色成分を同じ又は違えた2個或いは4個以上のレーザ光源素子をハウジングに設けた態様など種々な態様とすることができる。
1:レーザプロジェクタ、 2a〜2c:レーザ光源素子、
10:MEMS走査ミラー、 11:ハウジング、
20:光源装置、 21a〜21c:支持部材、
W1〜W3:支持部材の幅、
10:MEMS走査ミラー、 11:ハウジング、
20:光源装置、 21a〜21c:支持部材、
W1〜W3:支持部材の幅、
Claims (9)
- 複数のレーザ光源素子をハウジングにそれぞれ支持部材を介して取り付けた光源装置において、
前記複数の支持部材は、それらが支持するレーザ光源素子の発熱量の大小に応じて、表面積を大小に設定されていることを特徴とする光源装置。 - 請求項1に記載の光源装置において、
前記支持部材は、他の支持部材と厚さを同じくして面積を異ならせて設定されていることを特徴とする光源装置。 - 請求項1又は2に記載の光源装置において、
前記複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、前記ハウジングの端部に配置したことを特徴とする光源装置。 - 請求項1又は2に記載の光源装置において、
前記複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、前記ハウジングの体積が大きい側に配置したことを特徴とする光源装置。 - 請求項1又は2に記載の光源装置において、
前記複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、前記ハウジングの表面積が大きい側に配置したことを特徴とする光源装置。 - 請求項1又は2に記載の光源装置において、
前記複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、前記ハウジングの構造が複雑な部分側に配置したことを特徴とする光源装置。 - 請求項3乃至6のいずれか1項に記載の光源装置において、
前記レーザ光源素子は3個以上設けられ、
2番目に大きい発熱量のレーザ光源素子を、前記最大発熱量のレーザ光源素子との間に他のレーザ光源素子を介在させて配置したことを特徴とする光源装置。 - 複数のレーザ光源素子をハウジングにそれぞれ支持部材を介して取り付けた光源装置を有し、当該レーザ光源素子が発光した光を走査することにより画像を表示する画像表示装置において、
前記複数の支持部材は、それらが支持するレーザ光源素子の発熱量の大小に応じて、表面積を大小に設定されていることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項8に記載の画像表示装置において、
前記ハウジングは、前記レーザ光源素子が発光した光を走査する走査ミラーを収容しており、
前記複数のレーザ光源素子の内の最大発熱量のレーザ光源素子を、前記ハウジングの前記走査ミラーを収容する部分側に配置したことを特徴とする画像表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012269149A JP2014115443A (ja) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | 光源装置 |
US14/093,731 US20140160439A1 (en) | 2012-12-10 | 2013-12-02 | Image display device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2012269149A JP2014115443A (ja) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | 光源装置 |
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JP2014115443A true JP2014115443A (ja) | 2014-06-26 |
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JP2012269149A Pending JP2014115443A (ja) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | 光源装置 |
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JP (1) | JP2014115443A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019215441A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 住友電気工業株式会社 | 光モジュール |
JP2020064894A (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社島津製作所 | 半導体レーザモジュール |
-
2012
- 2012-12-10 JP JP2012269149A patent/JP2014115443A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020064894A (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社島津製作所 | 半導体レーザモジュール |
JP7087906B2 (ja) | 2018-10-15 | 2022-06-21 | 株式会社島津製作所 | 半導体レーザモジュール |
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