JP2022024355A - 光源装置および画像投射装置 - Google Patents
光源装置および画像投射装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022024355A JP2022024355A JP2020122866A JP2020122866A JP2022024355A JP 2022024355 A JP2022024355 A JP 2022024355A JP 2020122866 A JP2020122866 A JP 2020122866A JP 2020122866 A JP2020122866 A JP 2020122866A JP 2022024355 A JP2022024355 A JP 2022024355A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- light
- cooling air
- phosphor
- source device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 83
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 93
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/16—Cooling; Preventing overheating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/60—Cooling arrangements characterised by the use of a forced flow of gas, e.g. air
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2013—Plural light sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
- G03B21/204—LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
Abstract
【課題】光源と波長変換体に対する冷却性能を高める。【解決手段】光源装置100は、光源11、12と、該光源からの熱を放出する第1の放熱部2と、光源からの光を波長が異なる光に変換する波長変換体31と、波長変換体からの熱を放出する第2の放熱部4とを有する。光源と波長変換体とが互いに対向する方向を向いている。第1の放熱部に対して流れる第1の冷却空気の流れ方向61と第2の放熱部に対して流れる第2の冷却空気の流れ方向A62とが互いに同じである。【選択図】図1
Description
本発明は、画像投射装置(プロジェクタ)に好適な光源装置に関する。
プロジェクタの光源装置として、レーザ光源等の固体光源からの励起光を蛍光体等の波長変換体に照射して、励起光とは波長が異なる変換光(蛍光光)を発生させるものが用いられている。このような光源装置では、固体光源と波長変換体を冷却する必要がある。特許文献1には、2つの光源に対してそれぞれ設けられたヒートシンクに対して、互いに異なる方向から冷却用の空気(外気)を流すようにしたプロジェクタが開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されたプロジェクタでは、空気の流路に空気の流れを制御するための案内板が配置されており、これが流路抵抗となって冷却能力を低下させる。
本発明は、光源と波長変換体に対する冷却性能を高めた光源装置およびこれを用いたプロジェクタを提供する。
本発明の一側面としての光源装置は、光源と、該光源からの熱を放出する第1の放熱部と、光源からの光を波長が異なる光に変換する波長変換体と、波長変換体からの熱を放出する第2の放熱部とを有する。光源と波長変換体とが互いに対向する方向を向いており、第1の放熱部に対して流れる第1の冷却空気の流れ方向と第2の放熱部に対して流れる第2の冷却空気の流れ方向とが互いに同じであることを特徴する。なお、上記光源装置を用いた画像投射装置も、本発明の他の一側面を構成する。
本発明によれば、光源と波長変換体に対する冷却性能を高めることができる。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施例1である光源ユニット(光源装置)100の内部構成を示している。図2は、光源ユニット100を分解して示している。光源ユニット100は、固体光源1、第1の放熱部としての光源ヒートシンク2、波長変換体としての蛍光体を有する蛍光体部3および第2の放熱部としての蛍光体ヒートシンク4を有する。
固体光源1は、レーザ光を発する複数の半導体レーザ素子(LD)をそれぞれ含む第1の光源11と第2の光源12とを有する。第1および第2の光源11、12はそれぞれ、発光面から矢印A11、A12で示す出射方向(+X方向)に青色光であるレーザ光を出射させるように配置されている。
第1および第2の光源11、12における発光面とは反対側(-X側)には、これら第1および第2の光源11、12を冷却するための光源ヒートシンク2(21、22)が配置されている。光源ヒートシンク21、22はそれぞれ、アルミ材等の熱伝導性が高い材料により形成されており、Z方向(第1の方向)に配列された複数のフィン211、221とY方向(第2の方向)に延びてフィン211、221を保持する板状のベース212、222と、ヒートパイプ213、223とを有する。光源ヒートシンク21、22はそれぞれ、第1および第2の光源11、12から伝わった熱を放出する。
第1および第2の光源11、12光源11、12と光源ヒートシンク21、22のベース212、222との間には、熱伝導部材(熱伝導グリス等)が配置されている。光源ヒートシンク21、22は、第1および第2の光源11、12からベース212,222に伝わった熱を、複数のフィン211、221の間を冷却空気が流れることで効率良く放熱する。図1には、光源ヒートシンク21、22に対して流れる第1の冷却空気の流れ方向(-Y方向)を矢印61により示している。光源ヒートシンク21、22の複数のフィン211、221は、それらの配列方向(Z方向)が第1の冷却空気の流れ方向61に直交するように配置されている。すなわち、光源ヒートシンク21、22のベース212、222は、第1の冷却空気の流れ方向61に平行に延びるように配置されている。
光源ヒートシンク2に対して、第1の冷却空気の流れ方向61における上流側には第1の吸気ファン51が配置され、下流側には第1の排気ファン52が配置されている。第1の吸気ファン51と第2の排気ファン52との間に光源ヒートシンク21、22を配置することでダクト構造が形成される。このダクト構造によって、光源ヒートシンク2のフィン211、221に沿って流れる第1の冷却空気の流速を速くすることができ、冷却能力を向上させることができる。また、フィン211、221の放熱面積を大きくすることができるため、フィン間の間隔が狭くなったりフィンに沿って第1の冷却空気が流れる距離が長くなったりした場合でも、十分な流速を確保することができるため、冷却能力を向上させることができる。
本実施例において、第1の冷却空気の流れ方向61と第1の光源11からのレーザ光の出射方向A11とがなす第1の角度は直角である。ただし、ここにいう直角は、厳密に90°でなくてもよく、90°に近い角度(例えば80°~100°)も含まれる。また、第1の角度がここにいう直角とは異なる角度であってもよい。
第1および第2の光源11、12から出射したレーザ光は、ミラーやレンズ等を含む光学系7を介して、矢印A3で示す入射方向から蛍光体部3内の後述する蛍光体に入射する。第1の光源11からのレーザ光の出射方向A11、A12と蛍光体への該レーザ光の入射方向A3とは互いに同じ方向である。すなわち、第1および第2の光源11、12(の発光面)は、蛍光体部3内の蛍光体(の受光面)の方向を向くように配置されている。言い換えれば、第1および第2の光源11、12と蛍光体は、互いに対向する方向を向くように配置されている。
図3は、蛍光体部3の構成を示している。蛍光体部3は、基板としてのホイール32と、該ホイール32に円弧状に塗布された(ホイール32により保持された)蛍光体31と、ホイール32における周方向範囲のうち蛍光体31が塗布されていない2箇所に設けられた透光部材33とを有する。ホイール32、蛍光体31および透光部材33により、波長変換部材としての蛍光体ホイールが構成される。蛍光体ホイール(31~33)は、モータ34により回転される。蛍光体部3は、図1に示すように、光学系7を収容して保持する光学系ボックス71の蓋部材72に固定され、カバー部材としての蛍光体ケース35により覆われる。
蛍光体31は、青色光が励起光として入射すると、その青色光を波長が異なる黄色光としての蛍光光(変換光)に変換する。ホイール32は、アルミ材等の反射率が高い材料により形成されている。透光部材33は、第1および第2の光源11、12からの青色光を拡散させるとともに透過させる。
モータ34は、蛍光体31の一部にのみ励起光が入射してその一部の温度が上昇することで蛍光変換効率が低下することを防ぎ、かつ蛍光光に変換されない青色光を透光部材33を透過させるために蛍光体ホイールを回転させる。
蛍光体ケース35は、熱伝導性が高いアルミ材等により形成されており、前述したように蓋部材72に固定された蛍光体部3(モータ34の一部を除く)を覆う。これにより、第1および第2の光源11、12、光学系7および蛍光体部3が、光学系ボックス71、蓋部材72およびほぼ蛍光体ケース35により形成されるほぼ密閉された空間内に配置され、塵埃等の異物が第1および第2の光源11、12、光学系7および蛍光体部3に付着することを防止する。
蛍光体ホイールから出射(反射)した黄色光と蛍光体ホイールを透過した青色光は、光源ユニット100から出射する。
図2に示すように、蛍光体ケース35を挟む両側には、蛍光体ケース35の内部の空気を冷却することで間接的に蛍光体31を冷却するための第2の放熱部としての蛍光体ヒートシンク4(41、42)が配置されている。蛍光体ヒートシンク41は蛍光体ホイールの背面側に配置され、蛍光体ヒートシンク42は蛍光体ホイールの受光面側に配置されている。蛍光体ヒートシンク41、42はそれぞれ、アルミ材等の熱伝導性が高い材料により形成され、Z方向に配列された複数のフィン411、421と、Y方向に延びてフィン411、421を保持する板状のベース412、422とを有する。蛍光体ヒートシンク41、42は、蛍光体部3(蛍光体31およびホイール32)から伝わった熱を放出する。
蛍光体ケース35と蛍光体ヒートシンク41、42のベース412、422との間には、熱伝導部材(熱伝導グリス等)が配置されている。蛍光体ヒートシンク41、42は、蛍光体ケース35(つまりは蛍光体ホイール)からベース412、422に伝わった熱を、複数のフィン411、421の間を冷却空気が流れることで効率良く放熱する。図1には、蛍光体ヒートシンク41、42に対して流れる第2の冷却空気の流れ方向(-Y方向)を矢印62により示している。第2の冷却空気の流れ方向62は、第1の冷却空気の流れ方向61と同じ方向である。
蛍光体ヒートシンク41、42の複数のフィン411、421は、それらの配列方向(Z方向)が第2の冷却空気の流れ方向62に直交するように配置されている。すなわち、蛍光体ヒートシンク41、42のベース412、422は、第2の冷却空気の流れ方向62に平行に延びるように配置されている。なお、本実施例では、蛍光体ヒートシンク41、42は蛍光体ケース35と別部材として形成されているが、これらが一体に形成されていてもよい。
蛍光体ヒートシンク4に対して、第2の冷却空気の流れ方向62における上流側には第2の吸気ファン53が配置されている。蛍光体ヒートシンク4の上流側に第2の吸気ファン53を配置することで、蛍光体ヒートシンク4のフィン411、421に向けて効率良く第2の冷却空気を流すことができ、蛍光体部3に対する冷却性能を向上させることができる。
本実施例において、第2の冷却空気の流れ方向62と励起光の蛍光体ホイールへの入射方向A13(+X方向)とがなす第2の角度は直角であり、前述した第1の角度と同じである。第2の角度としての直角も、厳密に90°でなくてもよく、90°に近い角度(例えば80°~100°)も含まれる。ただし、第2の角度は、ここにいう直角とは異なる角度であってもよい。
第2の冷却空気を蛍光体ケース35のうち蛍光体ホイールの受光面と背面に沿った広い範囲に配置された蛍光体ヒートシンク4に流すことにより、蛍光体部3に対する冷却効率を高めることができる。
図4は、蛍光体ホイールからの熱流(太矢印)と蛍光体ホイールの回転方向(破線矢印)を示す。蛍光体ホイールの回転によって回転中心軸(X軸)に直交する方向(YZ面内の方向)に蛍光体ホイールから発生した熱が流動するため、図2に示した蛍光体ケース35のうち蛍光体ホイールの回転中心軸に平行な円弧面351が加熱される。
図1および図2から分かるように、第2の冷却空気は蛍光体ケース35における温度が高くなる円弧面351にも当たるため、蛍光体部3に対する冷却効果を高めることができる。
図5および図6は、光源ユニット100を備えた画像投射装置としてのプロジェクタの光学ユニットの構成を示している。なお、これらの図には、光源ユニット100に対する第1の冷却空気と第2の冷却空気の流れ方向61、62も示している。上述したように第2の冷却空気は、蛍光体ヒートシンク4と蛍光体ケース35の円弧面351に沿って流れる。
光源ユニット100から出射した照明光(黄色光および青色光)は、画像生成部8に入射する。画像生成部8は、光源ユニット100からの照明光を、プロジェクタに入力された映像信号に応じて光変調素子(図示せず)により変調することで、画像を投射するための画像光に変換する。光変調素子は、液晶パネルやデジタルミラーデバイス等である。画像生成部8からの画像光は、投射レンズ9を介してスクリーン等の被投射面に拡大投射される。
図5に示すように、光源ヒートシンク2と蛍光体ヒートシンク4、すなわち固体光源1と蛍光体部3は、投射レンズ9の光軸OAに直交するX方向における両側(画像生成部8を挟んだ両側)に分かれて配置されている。
図7および図8は、図5および図6に示した光学ユニットを筐体10の内部に収容した状態(ただし、不図示の上カバーを外した状態)を示している。また、図9は、筐体10内での第1および第2の冷却空気の流れを示している。
筐体10のうち投射レンズ9からの画像光の出射側(+Y側)の前面における投射レンズ9の両側には、それぞれ第1および第2の冷却空気となる外気を取り込むための2つの吸気口101が設けられている。また、筐体10のうち前面とは反対側の背面には排気口102が設けられている。このため、投射レンズ9からのに画像光の出射方向(+Y方向)と第1および第2の冷却空気の流れ方向61、62とは互いに反対方向となる。吸気口101と光源ヒートシンク2および蛍光体ヒートシンク4の間には、前述した第1の吸気ファン51と第2の吸気ファン53が設けられている。
なお、本実施例における筐体10の前面は連続した平面であるが、前面が投射レンズ9の両側が後方(-Y方向)に傾いた斜面となっている不連続面であってもよい。この場合も、投射レンズ9からの画像光の出射側の面である各斜面に吸気口が設けられる。
上述した構成により、外気温に近い温度の第1および第2の冷却空気を光源ヒートシンク2および蛍光体ヒートシンク4に流すことができるので、冷却効率を高めることができる。さらに、前述したように、光源ユニット100内の固体光源1と蛍光体部3が投射レンズ9の光軸OAに直交する方向の両側に分かれて配置されている。この構成により、投射レンズ9を筐体10の前面のほぼ中央に配置することができ、プロジェクタの設置に都合が良い。さらに、吸気口101が画像光の出射側の面に設けられることで、吸気口101の近傍に吸気を妨げる障害物が配置されるおそれを低減することができる。
筐体10内における第1の排気ファン52よりも後方には、電源や制御基板等を含む電気ユニット55が配置されており、その後方における筐体10内の排気口102の近傍には3つの第2の排気ファン54が配置されている。光源ヒートシンク2を流れて第1の排気ファン52から吹き出された第1の冷却空気は、その一部が電気ユニット55を冷却しながら第2の排気ファン54により筐体10の外部に排出される。排気口102の近傍に第2の排気ファン54を配置することで、筐体10内の温度上昇を抑制し、かつ筐体10内における通風抵抗を低減することができる。これにより、固体光源1と蛍光体部3に対する冷却性能を向上させることができる。また、筐体10の前面とこれに対向する背面に吸気口101と排気口102を設けることで、吸気口101→光源ヒートシンク2→排気口102という第1の冷却空気の直線的な流れと、吸気口101→蛍光体ヒートシンク4→排気口102という第2の冷却空気の直線的な流れとが互いに同じ方向(-Y方向)に、かつ互いに独立した流れとして形成される。これにより、第1および第2の冷却空気の流れが互いに干渉しないため、固体光源1と蛍光体部3に対する冷却性能を向上させることができる。しかも、第1および第2の冷却空気の流れがともに直線的であるため、筐体10内での流路抵抗を減らすことができ、流速の低下や騒音の増加を抑制することができる。
さらに、排気口102と吸気口101を前面と背面に設けることで、複数台のプロジェクタを積み上げたり横方向に並べたりしてスタック投射やマルチ投射を行う際に、プロジェクタ同士で吸排気を妨げるおそれを低減することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、固体光源1と蛍光体31に対する冷却性能を高めることができるので、それらの温度上昇による明るさの低下や寿命の短縮を抑制した明るく寿命が長い光源ユニット100およびプロジェクタを実現することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、固体光源1と蛍光体31に対する冷却性能を高めることができるので、それらの温度上昇による明るさの低下や寿命の短縮を抑制した明るく寿命が長い光源ユニット100およびプロジェクタを実現することができる。
なお、本実施例では、第1および第2の光源11、12からのレーザ光の出射方向A11、A12が互いに同じである場合について説明したが、複数の光源のうち少なくとも1つの出射方向と蛍光体31への入射方向A3とが同じであれば、光源が蛍光体の方向を向くように配置されている場合に含まれる。また、光源の発光面に対して蛍光体の受光面が傾いていても、光源が蛍光体の方向を向いていればよい。
また、本実施例では、固体光源1の冷却に光源ヒートシンク21、22を用いたが、液体冷媒を循環させて吸熱および放熱を行う液冷システムを用いてもよい。液冷システムは、光源から吸熱するジャケット部(吸熱部)や、ジャケット部からの熱を放熱して冷却空気により冷却されるラジエータ部(放熱部)を有する。
図10は、本発明の実施例2の光源ユニットにおける蛍光体部30の構成を示している。本実施例における蛍光体部3以外の構成は実施例1と同じである。
蛍光体部30は、蛍光体301、ホイール302およびモータ304により構成されている。蛍光体301は、励起光としての青色光の一部を黄色光に波長変換し、黄色光と波長変換されなかった青色光(非変換光)を出射させる。
蛍光体301は、アルミ材等の高反射率の材料により形成されたホイール302に円環状に塗布されている。蛍光体301の表面には、非変換光を拡散させるための拡散材を樹脂材により製造されたバインダに混合した材料が塗布されている。ホイール302と蛍光体301により蛍光体ホイールが構成される。
蛍光体ホイール(301、302)は、モータ304により回転される。このように構成された蛍光体部30は、実施例1と同様に、光学系ボックスの蓋部に固定され、蛍光体ケースにより覆われる。実施例1と同様に、第2の冷却空気が蛍光体ケースとこれに隣接する蛍光体ヒートシンクに沿って流れることで、蛍光体部30が冷却される。
図11は、本発明の実施例3の光源ユニットにおける固体光源1とその冷却構造を示している。なお、本実施例における図11に示した部分以外の構成は実施例1と同じである。
固体光源1は、レーザ光(青色光)を発する複数のLDをそれぞれ有する第1の光源11と第2の光源120を有する。本実施例では、第1の光源11はレーザ光を+X方向である出射方向A11に出射させ、第2の光源120はレーザ光を-Y方向である出射方向A120に出射させる。すなわち、第1の光源11からのレーザ光の出射方向A11と第2の光源120からのレーザ光の出射方向A120とは互いに直交している。なお、出射方向A11、A120は、必ずしも直交する必要はない。
合成素子130は、第1の光源11と第2の光源120から出射されたレーザ光を合成する。合成素子130上には、透過領域と反射膜が設けられた反射領域とが交互に設けられている。第1の光源11からのレーザ光は透過領域を透過し、第2の光源120からのレーザ光は反射領域で反射されて第1の光源11からのレーザ光と同じ方向(+X方向)に進む。
矢印611、612はそれぞれ、第1の光源11と第2の光源120を冷却するための第1の冷却空気の流れ方向を示している。第1の光源11に対して設けられた第1の光源ヒートシンク21には、第1の吸気ファン510からの第1の冷却空気が吹き付けられる。また、第2の光源12に対して設けられた第2の光源ヒートシンク220には、もう1つの第1の吸気ファン520からの第1の冷却空気が吹き付けられる。
第1の光源ヒートシンク21では、Z方向に配列された複数のフィン211がベース212により保持されている。第2の光源ヒートシンク220では、X方向に配列された複数のフィン2201がベース2202により保持されている。第1および第2の光源ヒートシンク21、220はそれぞれ、ヒートパイプ213、2203を有する。なお、第1の光源ヒートシンク21と第2の光源ヒートシンク220は同一部品であり、互いに異なる向きで配置されたものである。
第1の吸気ファン510は、第1の光源ヒートシンク21よりも第1の冷却空気の上流側である+Y側に配置され、第1の光源ヒートシンク21に対して-Y方向に第1の冷却空気を吹付ける。第1の吸気ファン520も、第2の光源ヒートシンク220よりも+Y側に配置され、第2の光源ヒートシンク220に対して-Y方向に第1の冷却空気を吹き付ける。第1の光源ヒートシンク21と第2の光源ヒートシンク220に向かう第1の冷却空気の流れ方向611、622は互いに同じ-Y方向である。
第1の光源ヒートシンク21では、-Y方向に流れる第1の冷却空気が複数のフィン211の間を通過してそのまま-Y方向に流れる。一方、第2の光源ヒートシンク220では、-Y方向に流れる第1の冷却空気が複数のフィン2201の間を通過した後、ベース2202に衝突して+Z方向と-Z方向に流れ、その後-Y方向に流れる。
本実施例において、第1の冷却空気の流れ方向611と第1の光源11からのレーザ光の出射方向A11とがなす第1の角度は直角である。また、第1の光源11からのレーザ光と第2の光源120からのレーザ光との合成光が進む方向は、第1の光源11からのレーザ光の出射方向A11と同じである。
なお、第1の光源ヒートシンク21におけるフィン211の配列方向に直交する方向(各フィンが延びる方向)と第2の光源ヒートシンク220におけるフィン2201の配列方向に直交する方向は、冷却空気の流れを阻害しない範囲であれば、流れ方向611、612に対して傾きを有していてもよい。
また、上記各実施例では、蛍光体ホイール(波長変換部材)がモータにより回転される場合について説明したが、波長変換部材は回転しなくてもよい。例えば、複数のLDからのレーザ光が波長変換体のうち複数の領域に入射するように構成すれば、波長変換部材を回転させる必要はない。この場合、波長変換部材の基板からの熱が伝わるようにヒートシンクを設ければよい。
さらに上記各実施例では、波長変換体として蛍光体を用いる場合について説明したが、蛍光体以外の波長変換体を用いてもよい。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
100、光源ユニット
1(11、12) 固体光源
2(21、22) 光源ヒートシンク
3 蛍光体部
31 蛍光体
4(41、42) 蛍光体ヒートシンク
1(11、12) 固体光源
2(21、22) 光源ヒートシンク
3 蛍光体部
31 蛍光体
4(41、42) 蛍光体ヒートシンク
Claims (14)
- 光源と、
前記光源からの熱を放出する第1の放熱部と、
前記光源からの光を波長が異なる光に変換する波長変換体と、
前記波長変換体からの熱を放出する第2の放熱部とを有し、
前記光源と前記波長変換体とが互いに対向する方向を向いており、
前記第1の放熱部に対して流れる第1の冷却空気の流れ方向と前記第2の放熱部に対して流れる第2の冷却空気の流れ方向とが互いに同じであることを特徴する光源装置。 - 前記光源を複数有し、
前記複数の光源のうち少なくとも1つと前記波長変換体とが互いに対向する方向を向いていることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 - 前記光源からの光の出射方向と前記波長変換体への光の入射方向とが互いに同じであることを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。
- 前記第1の冷却空気の流れ方向と前記光源からの光の出射方向とがなす角度と、前記第2の冷却空気の流れ方向と前記光源からの光の前記波長変換体への入射方向とがなす角度とが互いに同じであることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記角度が直角であることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
- 前記第1および第2の放熱部はそれぞれ、第1の方向に配列された複数のフィンと、前記第1の方向に直交する第2の方向に延びて前記複数のフィンを保持するベースとを有し、
前記第2の方向は、前記第1および第2の冷却空気の流れ方向に平行であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光源装置。 - 前記第1および第2の放熱部のそれぞれに対して、前記第1および第2の冷却空気の上流側と下流側にファンが設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記波長変換体を基板により保持した波長変換部材と、
前記波長変換部材を回転させるモータと、
前記波長変換部材を覆うカバー部材とを有し、
前記第2の放熱部は、前記カバー部材から熱が伝わるように設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の光源装置。 - 前記波長変換体を基板により保持した波長変換部材を有し、
前記第2の放熱部は、前記基板から熱が伝わるように設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の光源装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から出射した光を変調して画像光を生成する画像生成部とを有し、
前記画像光を投射レンズを介して被投射面に投射して画像を表示することを特徴とする画像投射装置。 - 前記光源と前記波長変換体は、前記投射レンズの光軸に直交する方向における両側に分かれて配置されていることを特徴とする請求項10に記載の画像投射装置。
- 前記投射レンズからの前記画像光の出射方向と前記第1および第2の冷却空気の流れ方向とが互いに反対方向であることを特徴とする請求項10または11に記載の画像投射装置。
- 前記光源装置と前記画像生成部を収容する筐体を有し、
前記筐体のうち前記投射レンズからの前記画像光の出射側の面に、前記第1および第2の冷却空気を外部から取り込むための吸気口が設けられていることを特徴とする請求項10から12のいずれか一項に記載の画像投射装置。 - 前記筐体のうち前記吸気口が設けられた面とは反対側の面に、前記第1および第2の冷却空気を外部に排出するための排気口が設けられていることを特徴とする請求項13に記載の画像投射装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020122866A JP2022024355A (ja) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 光源装置および画像投射装置 |
US17/368,975 US11686996B2 (en) | 2020-07-17 | 2021-07-07 | Light source apparatus and image projection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020122866A JP2022024355A (ja) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 光源装置および画像投射装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022024355A true JP2022024355A (ja) | 2022-02-09 |
Family
ID=79292268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020122866A Pending JP2022024355A (ja) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 光源装置および画像投射装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11686996B2 (ja) |
JP (1) | JP2022024355A (ja) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4265289B2 (ja) * | 2003-06-05 | 2009-05-20 | 株式会社日立製作所 | 投写型表示装置 |
CN101655656B (zh) * | 2008-08-20 | 2011-05-04 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 投影机 |
JP5354288B2 (ja) | 2009-09-30 | 2013-11-27 | カシオ計算機株式会社 | プロジェクタ |
JP2014206581A (ja) | 2013-04-11 | 2014-10-30 | ソニー株式会社 | 投射型表示装置及び投射型表示装置の制御方法 |
JP2015094860A (ja) * | 2013-11-12 | 2015-05-18 | 株式会社リコー | 照明光源装置および画像投影装置 |
JP6626733B2 (ja) | 2016-02-19 | 2019-12-25 | シャープ株式会社 | 発光装置、照明装置、及び投影装置 |
US9983467B2 (en) * | 2016-03-08 | 2018-05-29 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Phosphor wheel and projection-type image display device |
JP6625708B1 (ja) | 2018-09-21 | 2019-12-25 | 富士フイルム株式会社 | 投射装置 |
-
2020
- 2020-07-17 JP JP2020122866A patent/JP2022024355A/ja active Pending
-
2021
- 2021-07-07 US US17/368,975 patent/US11686996B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220019136A1 (en) | 2022-01-20 |
US11686996B2 (en) | 2023-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4172503B2 (ja) | 冷却装置、およびプロジェクタ | |
JP4265632B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP4561917B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP6726401B2 (ja) | 光源装置、画像投写装置、及び光源装置の配置方法 | |
JP4985865B1 (ja) | 画像表示装置 | |
JP4479784B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP5804112B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP4988912B2 (ja) | 投写型映像表示装置 | |
US10890835B2 (en) | Light conversion device, light source apparatus, and projection display apparatus with improved cooling efficiency | |
WO2018037539A1 (ja) | 投写型表示装置 | |
JP2003057754A (ja) | 冷却装置およびこれを備えたプロジェクタ | |
CN112241098B (zh) | 光源设备和投影仪 | |
US20230236484A1 (en) | Cooling device, light-source device, image projection apparatus, and wavelength converter | |
JP2022024355A (ja) | 光源装置および画像投射装置 | |
JP2009251370A (ja) | プロジェクタ | |
JP6890248B2 (ja) | 冷却装置、および投写型映像表示装置 | |
CN209803545U (zh) | 波长转换模块、光源装置及投影设备 | |
CN111999970A (zh) | 波长转换模块、光源装置及投影设备 | |
US20230205069A1 (en) | Image projection apparatus | |
WO2022038943A1 (ja) | 冷却装置及びそれを備える投写型画像表示装置 | |
JP2024006103A (ja) | 光源装置及び表示装置 | |
JP2023101854A (ja) | 冷却装置、光源装置、及び投写装置 | |
JP7459631B2 (ja) | 光源装置及びプロジェクター | |
JP5298513B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP2023073672A (ja) | プロジェクター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230711 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240228 |