JP2015141733A - Light unit and projection type video display device employing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、複数の固体光源を用いた光源装置に関する。また、この光源装置から出射した光を用いて映像光を生成し、スクリーンに映像光を投写する投写型映像表示装置に関する。 The present disclosure relates to a light source device using a plurality of solid state light sources. The present invention also relates to a projection display apparatus that generates image light using light emitted from the light source device and projects the image light onto a screen.
従来、投写型映像表示装置において、高輝度の高圧水銀ランプが光源として多く使用されてきた。高圧水銀ランプは、光源の寿命が短くメンテナンスが煩雑になる問題があり、高圧水銀ランプの代わりに発光ダイオード(LED)やレーザなどの固体光源を投写型映像表示装置の光源として用いることが提案されている。 Conventionally, a high-intensity high-pressure mercury lamp has been frequently used as a light source in a projection display apparatus. The high-pressure mercury lamp has a problem that the life of the light source is short and the maintenance becomes complicated. Instead of the high-pressure mercury lamp, it is proposed to use a solid light source such as a light emitting diode (LED) or a laser as the light source of the projection display. ing.
固体光源は、高圧水銀ランプに比べて寿命が長く、また、指向性が高いために光利用効率も高い。さらに、その単色性により広い色再現範囲を実現できる。 Solid-state light sources have a longer life than high-pressure mercury lamps and have high light utilization efficiency due to their high directivity. Further, a wide color reproduction range can be realized by the monochromaticity.
しかしながら、固体光源単体での発光量は少ないため、複数の固体光源を密集させて配置した光源装置が提案されている。(例えば、特許文献1) However, since the amount of light emitted from a single solid light source is small, a light source device in which a plurality of solid light sources are arranged densely has been proposed. (For example, Patent Document 1)
この光源装置の固体光源であるLEDは、複数のLEDが格子状に配置されていると共に、各LEDが電気的に直列で接続されている。 The LED, which is a solid-state light source of this light source device, has a plurality of LEDs arranged in a grid and each LED is electrically connected in series.
そして、少なくとも1個のLEDに断線が生じると、各LEDが電気的に直列で接続されているため、全てのLEDが消灯してしまう虞がある。 And when a disconnection arises in at least 1 LED, since each LED is electrically connected in series, there exists a possibility that all LED may turn off.
これに対して、特許文献1では、各LEDに断線が生じたときに導通させるオープン対策回路としてのLED断線対策用バイパス素子を各LEDに対して並列接続することにより、少なくとも1個のLEDに断線が生じた場合でも、全てのLEDが消灯してしまう課題を解決している。 On the other hand, in Patent Document 1, at least one LED is connected by connecting an LED disconnection countermeasure bypass element as an open countermeasure circuit that conducts when each LED is disconnected in parallel to each LED. Even when disconnection occurs, the problem that all LEDs are turned off is solved.
しかしながら、特許文献1の構成では、各LEDに対してオープン対策回路を電気的に並列に接続しているため、オープン対策回路が固体光源の数だけ必要となってしまう。 However, in the configuration of Patent Document 1, an open countermeasure circuit is electrically connected in parallel to each LED. Therefore, as many open countermeasure circuits as the number of solid state light sources are required.
その対策としては図16に示すように、電気的に直列に接続された同行上に並んだ所定数(4個)の固体光源X1、X2に対してオープン対策回路Y1、Y2を並列に接続することにより、オープン対策回路の数を抑制させると共に、所定数(4個)の固体光源の少なくとも1個の固体光源に断線が生じた場合でも、所定数の固体光源の消灯だけで、全て(16個)の固体光源の消灯を防止する構成が考えられる。 As a countermeasure, as shown in FIG. 16, open countermeasure circuits Y1 and Y2 are connected in parallel to a predetermined number (four) of solid-state light sources X1 and X2 arranged in the same line in series. As a result, the number of open countermeasure circuits is suppressed, and even when a disconnection occurs in at least one solid light source of the predetermined number (four), all (16 A configuration that prevents the solid state light source from being turned off can be considered.
電気的に直列に接続された所定数の固体光源に対してオープン対策回路を並列に接続するためには、格子状に配置された複数の固体光源の中で外周部の所定数の固体光源X1に対しては、オープン対策回路Y1を対応する固体光源X1に対して近接させて配置することが出来るため、オープン対策回路Y1までの導線Z1の引き回しの距離を短くできる。 In order to connect an open countermeasure circuit in parallel to a predetermined number of solid light sources electrically connected in series, a predetermined number of solid light sources X1 at the outer peripheral portion among a plurality of solid light sources arranged in a lattice shape. Since the open countermeasure circuit Y1 can be arranged close to the corresponding solid-state light source X1, the distance of the lead wire Z1 to the open countermeasure circuit Y1 can be shortened.
しかしながら、格子状に配置された複数の固体光源の中で中央部の所定数の固体光源X2に対しては、オープン対策回路Y2を対応する固体光源X2に対して近接させて配置することが出来ない。 However, among the plurality of solid-state light sources arranged in a lattice shape, the open countermeasure circuit Y2 can be arranged close to the corresponding solid-state light source X2 with respect to the predetermined number of solid-state light sources X2 in the center. Absent.
このため、オープン対策回路Y2までの導線Z2の引き回しの距離が長くなり、オープン対策回路の抵抗が大きくなってしまうため、このオープン対策回路Y2に電流が流れた場合には電力が増大してしまう欠点がある。 For this reason, since the distance of the lead wire Z2 to the open countermeasure circuit Y2 becomes long and the resistance of the open countermeasure circuit increases, the power increases when a current flows through the open countermeasure circuit Y2. There are drawbacks.
本開示は、上述した課題を解決するためのものであり、複数の光源のうち中央部の所定数の光源に対するオープン対策回路の抵抗を小さくして省電力化を図った光源装置及びそれを用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。 The present disclosure is for solving the above-described problem, and uses a light source device that reduces power by reducing resistance of an open countermeasure circuit with respect to a predetermined number of light sources in a central portion among a plurality of light sources, and uses the same. An object of the present invention is to provide a projection display apparatus.
本開示の光源装置は、格子状に配置された複数の光源と、同行上に並んだ前記光源を電気的に直列で接続する基板と、前記複数の光源の外周部に配置され、電気的に直列に接続された前記複数の光源の内、所定数の光源と電気的に並列に接続されたオープン対策回路とを備え、前記オープン対策回路は、前記所定数の光源がオープン不良を起こしていない時には電流の導通はなく、前記所定数の光源の少なくとも何れか1個の光源がオープン不良を起こした時には電流が導通する回路であり、前記基板には、隣り合う行上の前記所定数の光源を電気的に直列で接続する部分直列接続部が設けられ、前記部分直列接続部は、前記オープン対策回路と電気的に並列に接続されていることを特徴とする。 The light source device according to the present disclosure includes a plurality of light sources arranged in a lattice shape, a substrate that electrically connects the light sources arranged in the same row in series, and an outer periphery of the plurality of light sources. An open countermeasure circuit electrically connected in parallel with a predetermined number of light sources among the plurality of light sources connected in series, wherein the predetermined number of light sources does not cause an open defect. In some cases, there is no current conduction, and the current conducts when at least one of the predetermined number of light sources has an open defect, and the substrate includes the predetermined number of light sources on adjacent rows. Are connected in series, and the partial series connection is electrically connected to the open circuit in parallel.
複数の光源のうち中央部の光源に対するオープン対策回路の抵抗を小さくすることにより省電力化を図ることが出来る。 Power saving can be achieved by reducing the resistance of the open countermeasure circuit with respect to the light source at the center of the plurality of light sources.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.
なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(投写型映像表示装置の構成)
本開示の投写型映像表示装置100の構成について図1および図2を用いて説明する。図1は、投写型映像表示装置100の外観斜視図である。図1に示すように、投写型映像表示装置100は、映像入力信号に応じて生成した映像光をスクリーン500へ投写する。
The applicant provides the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and is not intended to limit the subject matter described in the claims. Absent.
(Configuration of projection display device)
A configuration of the
図2は、投写型映像表示装置100の構成を示すブロック図である。投写型映像表示装置100は、光源部10と、映像入力信号に応じて映像光を生成する映像生成部50と、光源部10からの光を映像生成部50へ導く導光光学系70と、生成された映像光をスクリーン500へ投写する投写光学系80と、光源部10や映像生成部50などの制御を行う制御部90とを有する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
詳細は後述するが、光源部10は、半導体レーザ12を有しており、半導体レーザ12からの光を励起光として蛍光体を発光させる。導光光学系70は、各種レンズ、ミラー及びロッドインテグレータなどの光学部材から構成され、光源部10から出射した光を映像生成部50へ導く。映像生成部50は、デジタル・マイクロミラー・デバイス(以下、DMDと省略する)や液晶パネルなどの素子を用い、映像入力信号に応じて、光を空間変調し、映像光を生成する。投写光学系80は、レンズやミラーなどの光学部材から構成され空間変調された光を拡大して投写する。
(投写型映像表示装置の光学構成)
図3は、3つのDMDを用いた投写型映像表示装置100の光学構成を説明する模式図である。
As will be described in detail later, the
(Optical configuration of the projection display)
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an optical configuration of the
光源部10は、複数個の青色の半導体レーザ12と、複数個の半導体レーザ12を搭載した一つの光源保持体14と、光源保持体14の裏面に配されたヒートシンク16とを備える。複数個の半導体レーザ12には、それぞれの半導体レーザ12に対応してレンズ20が配されており、半導体レーザ12から出射した青色(B)光は、レンズ20、22、24、拡散板26によって、平行光化されると共に干渉性が低減される。
The
拡散板26を透過した後、ダイクロイックミラー28に入射した光は、蛍光体によって緑色(G)光および赤色(R)光の色光を生成するのに利用する光と、青色(B)光としてそのまま利用する光とに分離される。ダイクロイックミラー28のカットオフ波長は、半導体レーザ12から出射するB光の波長近傍に設定される。ダイクロイックミラー28は、半導体レーザ12から出射する光の偏光方向の成分比によって、所望の比率で反射する光と透過する光とに分離する。
After passing through the diffusing
ダイクロイックミラー28を反射した青色(B)光(主に、青色(B)光のS偏光成分)は、コンデンサレンズ30を介して、蛍光体ホイール32に照射される。蛍光体ホイール32は、表面に蛍光体層34が形成されたアルミニウム基板36とモータ38から構成される。青色(B)光を励起光として蛍光体層34によって黄色(Ye)光に変換された光は、アルミニウム基板36によりダイクロイックミラー28側へ反射される。コンデンサレンズ30は、蛍光体ホイール32に入射する青色(B)光を集光すると共に蛍光体ホイール32から出射する黄色(Ye)光を平行光化する機能を有する。蛍光体ホイール32から出射する黄色(Ye)光は、ダイクロイックミラー28を透過する。
The blue (B) light reflected from the dichroic mirror 28 (mainly, the S-polarized component of the blue (B) light) is applied to the
一方、ダイクロイックミラー28を透過した青色(B)光(主に、B光のP偏光成分)は、1/4波長板40およびコンデンサレンズ42を介して、拡散反射板44に照射される。1/4波長板40は、P偏光の青色(B)光を円偏光に変換する機能を有する。拡散反射板44に入射した光は、さらに干渉性を低減され、ダイクロイックミラー28側へ反射される。
On the other hand, the blue (B) light (mainly, the P-polarized component of the B light) transmitted through the
コンデンサレンズ42は、拡散反射板44に入射する青色(B)光を集光すると共に拡散反射板44から出射する青色(B)光を平行光化する機能を有する。1/4波長板40は、ダイクロイックミラー28側へ反射された円偏光の光をS偏光に変換する機能を有する。S偏光に変換された青色(B)光は、ダイクロイックミラー28を反射し、ダイクロイックミラー28を透過した黄色(Ye)光と合成されて白色光となる。
The
合成された白色光は、集光レンズ72で集光してロッドインテグレータ74へ入射する。ロッドインテグレータ74に入射した光は、ロッド内部で複数回反射することによって、光強度分布が均一化される。ロッドインテグレータ74から出射した光は、リレーレンズ76によって集光され、ミラー78で反射した後、フィールドレンズ52を透過し、全反射プリズム54に入射する。
The synthesized white light is condensed by the
全反射プリズム54は2つのプリズムから構成され、互いのプリズムの近接面には薄い空気層を形成している。空気層は臨界角以上の角度で入射する光を全反射する。フィールドレンズ52を介して、全反射プリズム54に入射した光は、全反射面Sで反射されて、カラープリズム56に入射する。
The
カラープリズム56は3つのプリズムからなり、それぞれのプリズムの近接面には、青色(B)光反射のダイクロイックミラー面DMBと赤色(R)光反射のダイクロイックミラー面DMRが形成されている。カラープリズム56に入射した光は、青色(B)光反射のダイクロイックミラー面DMBと赤色(R)光反射のダイクロイックミラー面DMRとによって、青色(B)光、赤色(R)光および緑色(G)光に分離される。
ダイクロイックミラー面DMRのカットオフ波長は、光源部10で生成された黄色(Ye)光の波長帯域の中で、赤色(R)光と緑色(G)光とが所望の光量比となるように設定される。青色(B)光、赤色(R)光および緑色(G)光はそれぞれDMD58、60、62に入射する。DMD58、60、62は、映像入力信号に応じて、マイクロミラー(不図示)を偏向させ、投写光学系80に入射する光(映像光)と、投写光学系80の有効領域外へ進む光(不要光)とに変調し、映像光を生成する。
Cutoff wavelength of the dichroic mirror surface DM R, within the wavelength band of the generated yellow (Ye)
生成された映像光は、再度、カラープリズム56を透過する。カラープリズム56を透過する過程で、分離された青色(B)光、赤色(R)光および緑色(G)光は合成され、全反射プリズム54に入射する。全反射プリズム54に入射した光は、全反射面Sに臨界角以下で入射するため、透過して、投写光学系80に入射する。このようにして、映像光が、スクリーン500上に投写される。
The generated image light passes through the
光源部10は、複数の固体光源(半導体レーザ12)で構成され、高効率で良好なホワイトバランスの白色光を出射するため、長寿命で、高輝度な投写型映像表示装置100を実現できる。また、映像生成部50にはDMD58、60、62を用いているため、液晶パネルに比べて、耐光性、耐熱性が高い投写型映像表示装置100が構成できる。さらに、3つDMDを用いているため、色再現が良好で、明るく高精細な投写映像を得ることができる。
(光源装置の構成)
(第1実施形態)
半導体レーザ12を含む光源装置110の構成について図4〜図8を用いて説明する。
The
(Configuration of light source device)
(First embodiment)
The configuration of the
図4は、半導体レーザ12含む光源装置110の外観斜視図であり、図5は、光源装置110の分解斜視図である。ここで、半導体レーザ12の光出射側を表、その対面を裏とする。
4 is an external perspective view of the
図5に示すように、光源装置110は、複数個の半導体レーザ12と、複数個の半導体レーザ12を格子状に搭載する一つの光源保持体14と、光源保持体14の裏面側に配されたヒートシンク16とを有する。
As shown in FIG. 5, the
光源保持体14とヒートシンク16との間には、複数個の半導体レーザ12を電気的に直列に接続するフレキシブルプリント基板(以下、FPCと略記)112と、半導体レーザ12のリード線114と光源保持体14とを確実に絶縁するためのインシュレータ111とが間挿されている。本開示では、半導体レーザ12は、16個の半導体レーザ12を4行×4列に配置しており、光源保持体14に保持されている。
Between the
半導体レーザ12は2本のリード線114を有している。組立てる際は、光源保持体14に設けられた貫通穴15に、半導体レーザ12のリード線114を表側(図面左側)から挿入させる。インシュレータ111は、光源保持体14およびリード線114にはめ込むように裏側(図面右側)から取り付ける。インシュレータ111から突出したリード線114はFPC112に接続され、各半導体レーザ12には、FPC112を介して電力が供給される。
(FPC及びオープン対策回路の構成)
第1実施形態に係るFPC112の構成について図6及び図7を用いて説明する。以後の説明において、上下左右は、各々、図面中の上側、下側、左側、右側を指し、横(図中の左右)方向の並びを行、縦(図中の上下)方向の並びを列とする。
The
(Configuration of FPC and open countermeasure circuit)
A configuration of the
図6は、FPC112を裏面側から見た図、図7は、FPC112における電力供給回路の模式図である。FPC112は、絶縁性のフィルム基材上に導線119が配され(図7参照)、導線119は、各半導体レーザ12に電力を供給するための電力供給回路を形成している。
FIG. 6 is a view of the
電力供給回路は、隣接する半導体レーザ12間を直列接続する行方向に延びる接続部118と、FPC112の左端で隣接するレーザ12間を直列接続する列方向に延びる左端架橋部113と、FPC112の右端で隣接するレーザ12間を直列接続する列方向に延びる右端架橋部114と、FPC112の中央部で隣接するレーザ12間を直列接続する列方向に延びる中央架橋部115とを備える。左端架橋部113、右端架橋部114、中央架橋部115は、接続部118と実質的に直交させて形成されている。
The power supply circuit includes a connecting
さらに、電力供給回路は、光源装置110と外部の電力供給源とを接続する外部接続部122を備える。
Furthermore, the power supply circuit includes an
FPC112の導線119は、半導体レーザ12のリード線114と接続する接続部118のレーザ端子部126や、外部接続部122の終端などを除く他方の面も、同種のフィルム基材で覆われている。すなわち、導線119は、絶縁性のフィルム基材に挟持されており、FPC112は可撓性を有している。
The
左端架橋部113、右端架橋部114、中央架橋部115、接続部118、および後述するオープン対策回路で囲まれた各々の領域は、不要なフィルム基材が取り除かれ、開口部となっている。詳細は後述するが、組立てた際、開口部は、光源保持体14とヒートシンク16とが接触する領域となる。
In each of the regions surrounded by the left
各半導体レーザ12は電気的に直列で接続されているため、少なくとも何れか1個の半導体レーザ12がオープン状態で故障してしまうと、全ての半導体レーザ12が消灯してしまう。そこで本開示では、所定数単位(本実施形態では4個)の半導体レーザ12と並列にバイパス回路としてのオープン対策回路を電気的に接続している。
Since each
最上行4個の半導体レーザ12に対する上オープン対策回路116Aが、最上行の接続部118の上方に形成されている。上オープン対策回路116Aは、最上行の接続部118の両端から導線119を上方に引き回し、最上行の接続部118から乖離させて形成されている。また、最下行4個の半導体レーザ12に対する下オープン対策回路116Bが、最下行の接続部118の下方に形成されている。下オープン対策回路116Bは、最下行の接続部118の両端から導線119を下方に引き回し、最下行の接続部118から乖離させて形成されている。
An upper
中央架橋部115の左側の4個の半導体レーザ12に対する左オープン対策回路116Cが左端架橋部113に隣接させて形成されている。また、中央架橋部115の右側の4個の半導体レーザ12に対する右オープン対策回路116Dが右端架橋部114に隣接させて形成されている。
A left open countermeasure circuit 116 </ b> C for the four
通常状態、すなわち、半導体レーザ12にオープン状態の故障が無い状態では、外部接続部122から流入した電流は、まず、2行目の半導体レーザ12を右から左へ2個流れた後、中央架橋部115を通って3行目の接続部118に移り、3行目の半導体レーザ12を左から右へ2個流れた後、右端架橋部114を通って最下行の接続部118に移る。最下行の4個の半導体レーザ12を右から左へ流れた後、左端架橋部113を通って3行目の接続部118に移り、3行目の半導体レーザ12を左から右へ2つ流れた後、中央架橋部115を通って2行目の接続部118に移り、2行目の半導体レーザ12を右から左へ2個流れた後、左端架橋部113を通って1行目の接続部118に移る。そして、1行目の接続部118の4個の半導体レーザ12を左から右へ流れた後、外部接続部122へ流れる。
In a normal state, that is, in a state where the
オープン対策回路は、例えば図8に示すアンチヒューズ素子等の電子部品117から構成され、4個の半導体レーザ12と、電気的に並列に接続している。通常状態では、電子部品117は高抵抗状態であるため、電流は、4個の半導体レーザ12に流れて半導体レーザ12が点灯する。
The open countermeasure circuit is composed of an
図8に示すように、オープン対策回路116と電気的に並列に接続されている4個の半導体レーザ12のうち少なくとも1個の半導体レーザ12がオープン状態で故障すると、電子部品117に高電圧がかかる。電子部品117は、高電圧がかかると高抵抗状態から低抵抗状態に変化する特性があるため、オープン対策回路116と電気的に並列に接続されている4個の半導体レーザ12のうち少なくとも1個がオープン状態で故障すると、この4個の半導体レーザ12が消灯すると共に、オープン対策回路116に電流が流れる。
As shown in FIG. 8, when at least one of the four
従って、光源装置110への電力供給経路が断絶することは無く、1個の半導体レーザ12のオープン状態での故障による光源装置110の消灯を防止することが出来る。
Therefore, the power supply path to the
また、本開示では中央架橋部115を設けることで、隣接する半導体レーザ12間を列方向にも直列接続させることができるため、左オープン対策回路116Cまたは右オープン対策回路116Dを、最短の導線で並列接続することができる。
Further, in the present disclosure, by providing the
従って、中央部の半導体レーザ12がオープン状態で故障した場合でも、光源装置110の省電力化を図ることができる。
Therefore, even when the
また、中央架橋部115は、接続部118に直交させて形成しているため、中央架橋部115を最短で形成することができると共に、中央架橋部115上の導線119を最短で配線することができる。
Further, since the
尚、本開示に係るオープン対策回路に相当するのは、本実施の形態においては左オープン対策回路116Cと右オープン対策回路116Dである。
(ヒートシンクの説明)
図9は、ヒートシンク16の斜視図である。ヒートシンク16は、アルミニウムや銅等の熱伝導性の良い金属により形成されている。また、ヒートシンク16の一方の面(表面)には、光源装置を組み付けた際、半導体レーザ12のリード線114やFPC112と干渉しないよう設けられた凹部130と、光源保持体14と接触する凸部132とが形成されている。ヒートシンク16の他方の面(裏面)には、複数のフィン134が設けられており、図示しないファンによって空気が送られることにより効率よく放熱することができるようになっている。
In this embodiment, the left
(Description of heat sink)
FIG. 9 is a perspective view of the
ヒートシンク16の凹部130には、FPC112の接続部118及び中央架橋部115がはめ込まれる。凸部132は、FPC112と干渉しないように、FPC112の各開口部の大きさよりも小さい寸法で設計されている。FPC112の開口部に、ヒートシンク16の凸部132がはめ込まれることにより、光源保持体14とヒートシンク16が接触し、半導体レーザ12の発熱をヒートシンク16に伝えることができる。
The
組み立てた際、FPC112は、光源保持部体14とヒートシンク16との間に配置される。
(第2実施形態)
第2実施形態に係るFPC212の構成について図10及び図11を用いて説明する。本開示では、主に第1実施形態との相違点を中心に説明する。図10は、FPC212を裏面側から見た図で、図11は、FPC212における電力供給回路の模式図である。半導体レーザ12は3行×3列で配置され、各半導体レーザ12は電気的に直列に接続されている。
When assembled, the
(Second Embodiment)
A configuration of the
FPC212は,半導体レーザ12が配置されている行が奇数行であるため、半導体レーザ12が配置されていない接続導線部218Aを接続部218の最上行の上部に配した構成になっている。また、中央列及び左端列の、隣接する1行目と2行目の半導体レーザ12が、中央架橋部215により、各々、電気的に直列に接続されている。
The
外部接続部222から流入した電流は、半導体レーザ12が配設された3行×3列の最上行の接続部218に入り、右端の半導体レーザ12を右から左へ流れた後、中央架橋部215を通って2行目の接続部218に移る。
The current flowing from the
そして、2行目の接続部218右端の半導体レーザ12を左から右へ流れた後、右端架橋部214を通って最下行の接続部218の半導体レーザ12の3個を右から左へ流れた後、左端架橋部213を通って2行目の接続部218に移る。
Then, after flowing the
そして、2行目の接続部218の半導体レーザ12を左から右へ2個流れた後、中央架橋部215を通って最上行の接続部218に移り、最上行に配された半導体レーザ12を右から左へ2個流れた後、接続導線部218Aを通って外部接続部222へ流れる。
Then, after two
中央架橋部215の右側2個の半導体レーザ12に対する右オープン対策回路216Aが、右端架橋部214に隣接させて形成されている。
A right open countermeasure circuit 216 </ b> A for the two
また、最下行3個の半導体レーザ12に対する下オープン対策回路216Bが、最下行の接続部218から下方に、最下行の接続部218から乖離させて形成されている。
Also, a lower open countermeasure circuit 216B for the three
また、中央架橋部215の左側の4個の半導体レーザ12に対する左オープン対策回路216Cが左端架橋部213に隣接させて形成されている。
Further, a left open countermeasure circuit 216 </ b> C for the four
本開示に係るオープン対策回路に相当するのは、本実施の形態においては、右オープン対策回路216Aと左オープン対策回路216Cである。
(第3実施形態)
第3実施形態に係るFPC312の構成について図12及び図13を用いて説明する。本開示では、主に第2実施形態との相違点を中心に説明する。図12は、FPC312を裏面側から見た図で、図13は、FPC312における電力供給回路の模式図である。半導体レーザ12は3行×3列で配置され、各半導体レーザ12は電気的に直列に接続されている。
In the present embodiment, the right
(Third embodiment)
A configuration of the
FPC312も,半導体レーザ12が配置されている行が奇数行であるため、半導体レーザ12が配置されていない接続導線部318Aを接続部318の最上行の上部に配した構成になっている。また、最上行の接続部318左端の半導体レーザ12と2行目の接続部318中央の半導体レーザ12を電気的に直列で接続すると共に、最上行の接続部318中央の半導体レーザ12と2行目の接続部318右端の半導体レーザ12を電気的に直列で接続する中央架橋部315が設けられている。
Since the
また、中央架橋部315の左側の4個の半導体レーザ12に対する左オープン対策回路216Cが左端架橋部213に隣接させて形成されている。
Further, a left open countermeasure circuit 216 </ b> C for the four
外部接続部322から流入した電流は、半導体レーザ12が配設された3行×3列の最上行の接続部318に入り、右側2個の半導体レーザ12を右から左へ流れた後、中央架橋部315を通って、2行目の接続部318に移る。
The current flowing from the
そして2行目の接続部318右端の半導体レーザ12を流れた後、右端架橋部314を通って、最下行の接続部318の3個の半導体レーザ12を右から左へ流れた後、左端架橋部313を通って2行目の接続部318に移る。
Then, after flowing through the
そして、2行目の接続部318に配された2個の半導体レーザ12を左から右へ流れた電流は、中央架橋部315を通って最上行の接続部318に移り、最上行に配された左端の半導体レーザ12を流れた後、接続導線部318Aを通って、外部接続部322へ流れる。
Then, the current that flows from the left to the right through the two
中央架橋部315の右側3個の半導体レーザ12に対する右オープン対策回路316Aが右端架橋部314に隣接させて形成されている。
A right
また、3個の半導体レーザ12に対する下オープン対策回路316Bが、最下行の接続部318の下方に、最下行の接続部318から乖離させて最下行形成されている。
Further, a lower
また、中央架橋部315の左側の3個の半導体レーザ12に対する左オープン対策回路316Cが左端架橋部313に隣接させて形成されている。
Further, a left
すなわち、3個のオープン対策回路が同数単位の半導体レーザ12に対応して設けられている。
That is, three open countermeasure circuits are provided corresponding to the same number of units of the
尚、本開示に係るオープン対策回路に相当するのは、本実施の形態においては、右オープン対策回路316Aと左オープン対策回路316Cである。
(第4実施形態)
第4実施形態に係るFPC412の構成について図14及び図15を用いて説明する。本実施形態では、主に第1実施形態及び第2実施形態との相違点を中心に説明する。
In the present embodiment, the right
(Fourth embodiment)
A configuration of the
図14はFPC412を裏面側から見た図で、図15は、FPC412における電力供給回路の模式図である。半導体レーザ12が10行×4列で配列されている。
FIG. 14 is a view of the
図15に示すように、最上行および最下行を除く中央2列の半導体レーザ12が、それぞれ、列方向に隣接する半導体レーザ12と中央架橋部415により電気的に直列接続されている。
As shown in FIG. 15, the
また、両端2列の半導体レーザ12が、それぞれ、列方向に隣接する半導体レーザ12と、左端架橋部413および右端架橋部414により、電気的に直列接続されている。 最上行4個の半導体レーザ12に対する上オープン対策回路416Aが最上行の接続部418の上方に形成されている。また、最下行4個の半導体レーザ12に対する下オープン対策回路416Bが、最下行の接続部418の下方に形成されている。
In addition, two rows of
中央架橋部415の左側の4個の半導体レーザ12に対する左オープン対策回路416Cが、各中央架橋部415の左側に、左端架橋部413に隣接させて、合計4個形成されている。また、中央架橋部415の右側の4個の半導体レーザ12に対する右オープン対策回路416Dが、各中央架橋部415の右側に、右端架橋部414に隣接させて、合計4個形成されている。
A total of four left
外部接続部422から流入した電流は、最上行に配された4個の半導体レーザ12を右から左へ流れた後、左端架橋部413を通って2行目の接続部418に移り、2行目の接続部418に配置された左2個の半導体レーザ12を左から右へ流れた後、中央架橋部415を通って3行目の左側接続部418に移る。
The current flowing in from the
そして、3行目の接続部418の左2個の半導体レーザ12を右から左へ流れた後、左端架橋部413を通って4行目の左側の接続部418に移る。
Then, the two
このように順に左2列に配された半導体レーザ12を下方へ流れた電流は、最下行の接続部418に配された4個の半導体レーザを左から右へ流れた後、右端架橋部414を通って9行目の右側の接続部418に流入し、右2列に配された半導体レーザ12を流れる。右2列を流れる電流は、中央架橋部415を通って上方へ流れる。このように順に右2列の半導体レーザ12を流れた電流は外部接続部422へ流れる。
In this way, the current that has flowed downward through the
本開示に係るオープン対策回路に相当するのは、本実施の形態においては左オープン対策回路416Cと右オープン対策回路416Dである。
(作用・効果)
以上のように、本開示の光源装置は、光源への電力供給回路からオープン対策回路部への導線引き回しを短くすることができるため、オープン対策回路付の複数の光源を用いた光源において、不要なインピーダンスの発生を抑えた省電力な光源装置を提供できる。
In the present embodiment, the left
(Action / Effect)
As described above, the light source device of the present disclosure can shorten the length of the lead wire from the power supply circuit to the light source to the open countermeasure circuit unit, and thus is unnecessary in a light source using a plurality of light sources with an open countermeasure circuit. It is possible to provide a power-saving light source device that suppresses generation of a large impedance.
また、この光源装置を用いることにより、装置全体の省電力化を図った投写型映像表示装置を提供できる。
(その他の適用)
以上のように、本開示における実装の例示として、一実施形態を説明した。しかしながら、本開示は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
Further, by using this light source device, it is possible to provide a projection display apparatus that saves power in the entire apparatus.
(Other application)
As described above, an embodiment has been described as an example of implementation in the present disclosure. However, the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, and the like have been made as appropriate.
上述の実施形態では、並んだ半導体レーザを行方向に電気的に直列接続する基板を、従来技術に用いて説明したが、これに限らず、並んだ半導体レーザを列方向に電気的に直列接続する基板についても、本開示の構成は適用可能である。 In the above-described embodiment, the substrate in which the aligned semiconductor lasers are electrically connected in series in the row direction has been described in the prior art. However, the present invention is not limited thereto, and the aligned semiconductor lasers are electrically connected in series in the column direction. The configuration of the present disclosure can also be applied to the substrate to be used.
上述の実施形態では、3chipのDMDの投写型映像表示装置を用いて説明したが、1chipでもよく、液晶パネルを用いた投写型映像表示装置でもよい。 In the above-described embodiment, the description has been made using the 3 chip DMD projection display apparatus. However, it may be 1 chip or a projection display apparatus using a liquid crystal panel.
上述の実施形態では、投写光学系80は、複数のレンズから構成されるものを想定しているが、レンズとミラーからなる投写光学系でもよく、複数のミラーから構成される投写光学系でもよい。
In the above-described embodiment, the projection
上述の実施形態では、FPCにより電力の供給を受ける部材として半導体レーザを用いて説明したが、本開示はこれに限らず、複数個の光源単位でオープン対策回路を設け、FPCにより電力の供給を受ける場合であれば、適用可能である。 In the above-described embodiment, the semiconductor laser is used as a member that receives power supply by the FPC. However, the present disclosure is not limited thereto, and an open countermeasure circuit is provided for each of a plurality of light sources, and power is supplied by the FPC. Applicable if it is received.
上述の実施形態では、ヒートシンク側にFPCおよびインシュレータをはめ込む凹部と凸部を設けたが、光源保持体側に凹部と凸部を設けてもよい。 In the above-described embodiment, the concave portion and the convex portion for fitting the FPC and the insulator are provided on the heat sink side, but the concave portion and the convex portion may be provided on the light source holder side.
上記の実施形態では、可撓性のFPCを用いて説明したが、硬質の基板を用いてもよい。 In the above embodiment, the flexible FPC has been described, but a hard substrate may be used.
上述の実施形態では、1個の光源保持体に配置された光源が、全て直列接続されているが、例えば、所定数の光源が直列接続された複数の光源群を並列接続して1個の光源保持体に配置した光源装置であっても良い。この場合、各直列接続光源群単位において、本開示のオープン対策回路構成を適用すれば良い。 In the above-described embodiment, all the light sources arranged in one light source holder are connected in series. For example, a plurality of light source groups in which a predetermined number of light sources are connected in series are connected in parallel. It may be a light source device arranged on the light source holder. In this case, the open countermeasure circuit configuration of the present disclosure may be applied to each series-connected light source group unit.
上述の実施形態において、オープン対策回路上に配される電子部品は発熱するため、冷却の必要性が生じる場合がある。その際、ヒートシンクから露出したオープン対策回路部分をヒートシンク側に折り曲げ、直接または間接的にヒートシンクに接触させる事で、電子部品の熱を冷却することができる。または、ヒートシンクの外形寸法を大きくすることで、電子部品を直接または間接的にヒートシンクに接触させてもよい。 In the above-described embodiment, since the electronic components arranged on the open countermeasure circuit generate heat, the necessity for cooling may arise. At this time, the heat of the electronic component can be cooled by bending the open countermeasure circuit portion exposed from the heat sink toward the heat sink and directly or indirectly contacting the heat sink. Or you may make an electronic component contact a heat sink directly or indirectly by enlarging the external dimension of a heat sink.
上述の実施形態では、オープン対策回路および左右端架橋部は、光源保持体または冷却部材から露出する状態であるが、光源保持体または冷却部材の外形寸法を大きくし、かつ、適当な凹部を設ける事で、オープン対策回路を、光源保持体とヒートシンクにより完全に覆ってしまってもよい。または、左右端架橋部のみ完全に覆ってしまってもよい。 In the above-described embodiment, the open countermeasure circuit and the left and right end bridging portions are exposed from the light source holder or the cooling member, but the external dimensions of the light source holder or the cooling member are increased and appropriate recesses are provided. Therefore, the open countermeasure circuit may be completely covered with the light source holder and the heat sink. Alternatively, only the left and right end bridging portions may be completely covered.
上述の実施形態において、左右端架橋部に隣接して設けられる、本開示に係るオープン対策回路は、対応する各中央架橋部と上下方向にほぼ同位置に配されているが、その位置を左右端架橋部範囲内で上下方向にずらしても、本開示の効果は得られる。 In the above-described embodiment, the open countermeasure circuit according to the present disclosure provided adjacent to the left and right end bridging portions is arranged at substantially the same position in the vertical direction as each corresponding central bridging portion. The effect of the present disclosure can be obtained even if the position is shifted in the vertical direction within the range of the end bridge portion.
上述の実施形態において、オープン対策回路は、高電圧がかかると低抵抗となる形態として説明したが、これに限らず、半導体レーザ12のオープン故障を検知して、電流経路を変更させるスイッチング素子を用いて構成してもよい。
In the above-described embodiment, the open countermeasure circuit has been described as a form that becomes low resistance when a high voltage is applied. However, the present invention is not limited to this, and a switching element that detects an open failure of the
上述の実施形態において、オープン対策回路116A、116B、216B、316B、416A,416Bや接続導線部218A,318Aは、半導体レーザ12の冷却を優先するため、接続部118,218,318,418の最上行または最下行と乖離するように設けたが、これに限らず、右端または左端オープン対策回路と同様に、最上行または最下行の接続部と隣接させて設けてもよい。
In the above-described embodiment, the
以上のように、添付図面および詳細な説明によって、ベストモードと考える実施の形態を提供した。これは、特定の実施の形態を参照することにより、当業者に対して、特許請求の範囲に記載の主題を例証するために提供されるものである。したがって、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、上述の実施の形態に対して、種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 As described above, the embodiment considered as the best mode is provided by the attached drawings and the detailed description. This is provided to illustrate the subject matter recited in the claims to those skilled in the art by reference to specific embodiments. Therefore, various modifications, replacements, additions, omissions, and the like can be made to the above-described embodiments within the scope of the claims or an equivalent scope thereof.
本開示は、複数の光源を直列接続した光源装置に適用可能である。具体的には、複数の半導体レーザを直列接続した光源装置、および、この光源装置用いた投写型映像表示装置に適用できる。 The present disclosure is applicable to a light source device in which a plurality of light sources are connected in series. Specifically, the present invention can be applied to a light source device in which a plurality of semiconductor lasers are connected in series, and a projection display apparatus using this light source device.
12 半導体レーザ(光源)
112、212,312,412 FPC(基板)
115 中央架橋部(架橋部)
116C 左オープン対策回路(オープン対策回路)
116D 右オープン対策回路(オープン対策回路)
119 導線
215 中央架橋部(架橋部)
216C 左オープン対策回路(オープン対策回路)
315 中央架橋部(架橋部)
316A 右オープン対策回路(オープン対策回路)
316C 左オープン対策回路(オープン対策回路)
415 中央架橋部(架橋部)
416C 左オープン対策回路(オープン対策回路)
416D 右オープン対策回路(オープン対策回路)
12 Semiconductor laser (light source)
112, 212, 312, 412 FPC (substrate)
115 Central cross-linking part (cross-linking part)
116C Left open countermeasure circuit (Open countermeasure circuit)
116D Right open countermeasure circuit (open countermeasure circuit)
119
216C Left open countermeasure circuit (open countermeasure circuit)
315 Central cross-linking part (cross-linking part)
316A Right open countermeasure circuit (open countermeasure circuit)
316C Left open countermeasure circuit (open countermeasure circuit)
415 Central cross-linking part (cross-linking part)
416C Left open countermeasure circuit (open countermeasure circuit)
416D Right open countermeasure circuit (open countermeasure circuit)
Claims (5)
同行上に並んだ前記光源を電気的に直列で接続する基板と、
前記複数の光源の外周部に配置され、電気的に直列に接続された前記複数の光源の内、所定数の光源と電気的に並列に接続されたオープン対策回路とを備え、
前記オープン対策回路は、前記所定数の光源がオープン不良を起こしていない時には電流の導通はなく、前記所定数の光源の少なくとも何れか1個の光源がオープン不良を起こした時には電流が導通する回路であり、
前記基板には、隣り合う行上の前記所定数の光源を電気的に直列で接続する部分直列接続部が設けられ、
前記部分直列接続部は、前記オープン対策回路と電気的に並列に接続されていることを特徴とする光源装置。 A plurality of light sources arranged in a grid,
A board for electrically connecting the light sources arranged on the same line in series;
An open countermeasure circuit that is arranged on the outer periphery of the plurality of light sources and electrically connected in parallel with a predetermined number of light sources among the plurality of light sources electrically connected in series;
The open countermeasure circuit is a circuit that does not conduct current when the predetermined number of light sources does not cause an open failure, and conducts current when at least one of the predetermined number of light sources causes an open failure. And
The substrate is provided with a partial series connection that electrically connects the predetermined number of light sources on adjacent rows in series,
The light source device, wherein the partial series connection portion is electrically connected in parallel with the open countermeasure circuit.
同列上に並んだ前記光源を電気的に直列で接続する基板と、
前記複数の光源の外周部に配置され、電気的に直列に接続された前記複数の光源の内、所定数の光源と電気的に並列に接続されたオープン対策回路とを備え、
前記オープン対策回路は、前記所定数の光源がオープン不良を起こしていない時には電流の導通はなく、前記所定数の光源の少なくとも何れか1個の光源がオープン不良を起こした時には電流が導通する回路であり、
前記基板には、隣り合う列上の前記所定数の光源を電気的に直列で接続する部分直列接続部が設けられ、
前記部分直列接続部は、前記オープン対策回路と電気的に並列に接続されていることを特徴とする光源装置。 A plurality of light sources arranged in a grid,
A substrate for electrically connecting the light sources arranged in the same row in series;
An open countermeasure circuit that is arranged on the outer periphery of the plurality of light sources and electrically connected in parallel with a predetermined number of light sources among the plurality of light sources electrically connected in series;
The open countermeasure circuit is a circuit that does not conduct current when the predetermined number of light sources does not cause an open failure, and conducts current when at least one of the predetermined number of light sources causes an open failure. And
The substrate is provided with a partial series connection for electrically connecting the predetermined number of light sources on adjacent rows in series,
The light source device, wherein the partial series connection portion is electrically connected in parallel with the open countermeasure circuit.
前記光源装置は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の光源装置であることを特徴とする投写型映像表示装置。 A light source device, a video generation unit that generates video light in response to a video input signal, a light guide optical system that guides light from the light source device to the video generation unit, a projection optical system that projects the video light, In a projection display apparatus comprising:
5. The projection type image display device according to claim 1, wherein the light source device is the light source device according to claim 1.
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