JP2023013837A - 光源装置、プロジェクター及び冷却プレート - Google Patents

光源装置、プロジェクター及び冷却プレート Download PDF

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Abstract

【課題】冷却効率の向上を図ることができる光源装置、プロジェクター及び冷却プレートを提供する。【解決手段】光源装置は、光源モジュールと、光源モジュールに接続された複数の受熱板と、複数の受熱板に接続され内部を冷却液が流通する冷却プレートとを備え、冷却プレートは、流入部と、流出部と、流入部から流入した冷却液が第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、上流側流通部を流通した冷却液が第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、上流側流通部及び下流側流通部のうち少なくとも一方に設けられ、第2方向に並ぶ複数の熱伝達部とを備え、複数の熱伝達部は、第2方向に延在し、第1方向に配列された複数のフィンと、複数のフィン間に設けられた複数の流路とを有し、複数の受熱板は、第2方向に沿って配置され、複数の熱伝達部は、第2方向において複数の受熱板の間にて互いに離間している。【選択図】図8

Description

本開示は、光源装置、プロジェクター及び冷却プレートに関する。
従来、複数の固体光源を有する光源装置を備えたプロジェクターが知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1に記載のプロジェクターでは、光源装置は、第1光源及び第2光源を備え、第1光源及び第2光源のそれぞれは、光源アレイと、光源アレイを冷却する光源冷却部と、を備える。光源アレイは、複数の光源モジュールを備え、複数の光源モジュールは、1つの光源モジュールの短手方向に並んで配置されている。複数の光源モジュールのそれぞれは、縦横に配列された複数の固体光源と、複数の固体光源を支持して光源冷却部に固定される支持部と、を備える。
光源冷却部は、光源アレイが固定される第1部材と、第1部材に対して光源アレイとは反対側に配置される第2部材と、を備える。光源冷却部は、第1部材及び第2部材が組み合わされて構成される。
第1部材は、複数の光源モジュールが取り付けられる複数の取付部を有する。また、第1部材は、複数の取付部が設けられる面とは反対側の面に、第1フィン及び第2フィンを有する。第1フィン及び第2フィンは、第1部材と第2部材とが組み合わされたときに、液体冷媒が流通する流路の一部を構成する。
液体冷媒は、第1フィンを形成する複数のフィン要素の間、及び、第2フィンを形成する複数のフィン要素の間を流通する。具体的に、流入部を介して光源冷却部の内部に流入した液体冷媒は、第1フィン側を流通する液体冷媒と、第2フィン側を流通する液体冷媒とに分流される。第1フィン側を流通する液体冷媒は、流通方向を複数回反転させつつ、第1フィンが有する複数のフィン要素の間を流通する。同様に、第2フィン側を流通する液体冷媒は、流通方向を複数回反転させつつ、第2フィンが有する複数のフィン要素の間を流通する。第1フィン側を流通した液体冷媒、及び、第2フィン側を流通した液体冷媒は、流出部を介して光源冷却部の外部に排出される。すなわち、光源冷却部は、流入部から流出部に向かって、液体冷媒が流通する蛇行した流路を有する。
特開2020-79950号公報
しかしながら、特許文献1に記載の光源装置では、フィン要素の延出方向においてフィン要素の寸法が比較的長いため、冷却液の圧力損失が大きいという問題がある。また、流入部から流入した液体冷媒を分流して、第1フィンと第2フィンとに流通させる光源冷却部では、第1フィンが有する複数のフィン要素の間、及び、第2フィンが有する複数のフィン要素の間に液体冷媒が到達する前に、圧力損失が大きくなるという問題がある。
このような問題に対し、光源冷却部に液体冷媒を供給するポンプとして、大型のポンプを採用することが考えられる。しかしながら、この場合には、冷却装置が大型化し、ひいては、プロジェクターが大型化するという問題がある。
このため、冷却対象を効率よく冷却できる他の構成が要望されていた。
本開示の第1態様に係る光源装置は、発光素子が配置された複数の基体を有する光源モジュールと、前記光源モジュールに接続された複数の受熱板と、前記複数の受熱板のそれぞれに接続され、内部を冷却液が流通する冷却プレートと、を備え、前記冷却プレートは、端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に並んで配置された複数の熱伝達部と、を備え、前記複数の熱伝達部は、前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、前記複数の受熱板は、前記少なくとも一方の流通部に応じて前記第2方向に沿って配置され、前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向において前記複数の受熱板の間に対応する位置にて互いに離間している。
本開示の第2態様に係る光源装置は、発光素子が配置された複数の基体を有する光源モジュールと、前記光源モジュールに接続された1つの受熱板と、前記受熱板に接続され、内部を冷却液が流通する冷却プレートと、を備え、前記冷却プレートは、端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に並んで配置された複数の熱伝達部と、を備え、前記複数の熱伝達部は、前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向に並ぶ複数の前記発光素子のうち、2つの発光素子の間に対応する位置にて互いに離間している。
本開示の第3態様に係る光源装置は、発光素子が配置された複数の基体を有する光源モジュールと、前記光源モジュールに接続された複数の受熱板と、前記複数の受熱板のそれぞれに接続され、内部を冷却液が流通する冷却プレートと、を備え、前記冷却プレートは、端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に沿って設けられた複数の熱伝達部と、を備え、前記複数の熱伝達部は、前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、前記複数の受熱板は、前記上流側流通部に応じて設けられる上流側受熱板と、前記下流側流通部に応じて設けられる下流側受熱板と、を含み、前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、前記上流側受熱板と接続される複数の上流側基体と、前記第2方向に並んで配置され、前記下流側受熱板と接続される複数の下流側基体と、を含み、前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向に並ぶ複数の前記発光素子のうち、2つの発光素子の間に対応する位置にて互いに離間している。
本開示の第4態様に係るプロジェクターは、上記第1~第3態様のいずれかに係る光源装置と、前記光源装置から出射される光を変調して画像光を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置によって形成された前記画像光を投射する投射光学装置と、を備える。
本開示の第5態様に係る冷却プレートは、内部を冷却液が流通可能な冷却プレートであって、端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に並んで配置された複数の熱伝達部と、を備え、前記複数の熱伝達部は、前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向において互いに離間している。
第1実施形態に係るプロジェクターの構成を示す模式図。 第1実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図。 第1実施形態に係る光源部の構成を示す模式図。 第1実施形態に係る第1光源部を示す平面図。 第1実施形態に係る第1冷却プレートを示す分解斜視図。 第1実施形態に係る第1冷却プレートを示す分解斜視図。 第1実施形態に係る第1冷却プレートを示す断面図。 第1実施形態に係る第1受熱板と熱伝達部との位置関係を示す模式図。 第1実施形態に係る第1冷却プレートと第2冷却プレートとの接続状態を示す斜視図。 第1実施形態に係る第1光源部の変形を示す模式図。 第2実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置の第1光源部を示す模式図。 第2実施形態に係る第1光源部の変形を示す模式図。 第3実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置の第1光源部を示す模式図。 第4実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置の第1光源部を示す模式図。
[第1実施形態]
以下、本開示の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[プロジェクターの概略構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、光源装置4から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成した画像をスクリーン等の被投射面に拡大投射する。プロジェクター1は、図1に示すように、外装筐体2及び画像投射装置3を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター1は、プロジェクター1を構成する電子部品に電力を供給する電源装置、プロジェクター1の動作を制御する制御装置、及び、プロジェクター1を構成する冷却対象を冷却する冷却装置を備える。
なお、冷却装置は、後述する第1冷却プレート615及び第2冷却プレート625(図3参照)に流通する冷却液が循環する循環流路を有する。具体的に、冷却装置は、冷却液を貯留するタンクと、冷却液を冷却するラジエターと、冷却液を圧送するポンプと、複数の配管と、を備える。複数の配管は、タンク、ラジエター、ポンプ、第1冷却プレート615及び第2冷却プレート625を冷却液が流通可能に接続する。
[外装筐体の構成]
外装筐体2は、プロジェクター1の外装を構成し、画像投射装置3、電源装置、制御装置及び冷却装置を内部に収容する。
外装筐体2は、正面部21、背面部22、左側面部23及び右側面部24を有する。図示を省略するが、外装筐体2は、各面部21~24における一方の端部間を接続する天面部と、各面部21~24における他方の端部間を接続する底面部と、を有する。外装筐体2は、例えば略直方体形状に形成される。
右側面部24は、導入口241を有する。導入口241は、外装筐体2の外部の空気を外装筐体2の内部に導入する。導入口241には、導入口241を通過する空気に含まれる塵埃を捕集するフィルターが設けられていてもよい。
正面部21は、正面部21における略中央に位置する通過口211を有する。後述する投射光学装置36から投射された光は、通過口211を通過する。
正面部21は、正面部21における左側面部23側に位置する排気口212を有する。排気口212は、外装筐体2内に設けられた冷却対象を冷却した空気を、外装筐体2の外部に排出する。
以下の説明では、互いに直交する三つの方向を、+X方向、+Y方向及び+Z方向とする。+X方向は、左側面部23から右側面部24に向かう方向である。+X方向は、後述する光源装置4が照明光を均一化装置31に出射する方向に沿う。+Y方向は、底面部から天面部に向かう方向である。+Z方向は、背面部22から正面部21に向かう方向である。+Z方向は、+Y方向から見て、後述する投射光学装置36が画像光を投射する方向に沿う。図示を省略するが、+X方向の反対方向を-X方向とし、+Y方向の反対方向を-Y方向とし、+Z方向の反対方向を-Z方向とする。
[画像投射装置の構成]
画像投射装置3は、制御装置から入力する画像情報に応じた画像を形成し、形成した画像を投射する。画像投射装置3は、光源装置4、均一化装置31、色分離装置32、リレー装置33、画像形成装置34、光学部品用筐体35及び投射光学装置36を備える。
なお、光源装置4の構成については、後に詳述する。
均一化装置31は、光源装置4から出射された光を均一化する。均一化された光は、色分離装置32及びリレー装置33を経て、後述する光変調装置343の変調領域を照明する。均一化装置31は、2つのレンズアレイ311,312、偏光変換素子313及び重畳レンズ314を備える。
色分離装置32は、均一化装置31から入射する光を赤、緑及び青の各色光に分離する。色分離装置32は、2つのダイクロイックミラー321,322と、ダイクロイックミラー321によって分離された青色光を反射する反射ミラー323と、を備える。
リレー装置33は、他の色光の光路より長い赤色光の光路に設けられ、赤色光の損失を抑制する。リレー装置33は、入射側レンズ331、リレーレンズ333、反射ミラー332,334を備える。なお、本実施形態では、赤色光の光路上にリレー装置33を設けることとした。しかしながら、これに限らず、例えば他の色光より光路が長い色光を青色光とし、青色光の光路上にリレー装置33を設ける構成としてもよい。
画像形成装置34は、入射する赤、緑及び青の各色光を変調し、変調した各色光を合成して、画像光を形成する。すなわち、画像形成装置34は、光源装置4から出射された光を変調して画像光を形成する。画像形成装置34は、入射する色光に応じて設けられる3つのフィールドレンズ341、3つの入射側偏光板342、3つの光変調装置343、3つの視野角補償板344及び3つの出射側偏光板345と、1つの色合成部346と、を備える。
光変調装置343は、光源装置4から出射された光を画像情報に応じて変調する。3つの光変調装置343は、赤色光を変調する光変調装置343R、緑色光を変調する光変調装置343G、及び、青色光を変調する光変調装置343Bを含む。光変調装置343は、透過型の液晶パネルによって構成されており、入射側偏光板342、光変調装置343、出射側偏光板345によって液晶ライトバルブが構成される。
色合成部346は、光変調装置343B,343G,343Rによって変調された3つの色光を合成して画像光を形成し、形成した画像光を投射光学装置36に出射する。本実施形態では、色合成部346は、クロスダイクロイックプリズムによって構成されているが、これに限らず、例えば複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
光学部品用筐体35は、上記した各装置31~34を内部に収容する。なお、画像投射装置3には、設計上の光軸である照明光軸Axが設定されており、光学部品用筐体35は、照明光軸Axにおける所定位置に各装置31~34を保持する。光源装置4及び投射光学装置36は、照明光軸Axにおける所定位置に配置される。
投射光学装置36は、画像形成装置34から入射する画像光を被投射面に拡大して投射する投射レンズである。すなわち、投射光学装置36は、画像形成装置34によって形成された画像光を投射する。投射光学装置36としては、複数のレンズと、複数のレンズが内部に収容される筒状の鏡筒とを有する組レンズを例示できる。
[光源装置の構成]
図2は、光源装置4を示す模式図である。
光源装置4は、画像形成装置34を照明する照明光を均一化装置31に出射する。光源装置4は、図2に示すように、光源用筐体CA、アフォーカル光学素子41、第1位相差素子42、拡散透過素子43、光分離合成素子44、第2位相差素子45、第1集光素子46、拡散光学素子47、第2集光素子48、波長変換素子49、第3位相差素子50及び光源部6を備える。
光源装置4には、-Z方向に沿って直線状に延出する照明光軸Ax1と、照明光軸Ax1に対して直交し、かつ、+X方向に沿って直線状に延出する照明光軸Ax2とが設定されている。
光源部6、アフォーカル光学素子41、第1位相差素子42、拡散透過素子43、光分離合成素子44と、第2位相差素子45、第1集光素子46及び拡散光学素子47は、照明光軸Ax1上に配置されている。
波長変換素子49、第2集光素子48、光分離合成素子44及び第3位相差素子50は、照明光軸Ax2上に配置されている。
[光源用筐体の構成]
光源用筐体CAは、アフォーカル光学素子41、第1位相差素子42、拡散透過素子43、光分離合成素子44、第2位相差素子45、第1集光素子46、拡散光学素子47、第2集光素子48、波長変換素子49、第3位相差素子50及び光源部6を収容し、塵埃等が内部に侵入しづらい密閉筐体である。
[光源部の構成]
図3は、光源部6の構成を示す模式図である。具体的に、図3は、光源部6を-X方向から見た断面を模式的に示す図である。
光源部6は、後述する拡散光学素子47及び波長変換素子49に入射する光を-Z方向に出射する。光源部6は、図3に示すように、第1光源部61、第2光源部62及び光合成部材63を備える。
第1光源部61は、光源部6において+Z方向に配置されている。第1光源部61は、第1光源モジュール611、第1受熱板614及び第1冷却プレート615を備え、青色光である光源光を-Z方向に出射する。第1冷却プレート615は、第1受熱板614を介して第1光源モジュール611から伝達される熱を、内部を流通する冷却液に伝達することによって、第1光源モジュール611を冷却する。
第2光源部62は、光源部6において-Y方向に配置されている。第2光源部62は、第2光源モジュール621、第2受熱板624及び第2冷却プレート625を備え、青色光である光源光を+Y方向に出射する。第2冷却プレート625は、第2受熱板624を介して第2光源モジュール621から伝達される熱を、内部を流通する冷却液に伝達することによって、第2光源モジュール621を冷却する。
なお、第1光源部61及び第2光源部62の詳細な構成については、後に詳述する。
光合成部材63は、第1光源部61から出射される光源光の光路と、第2光源部62から出射される光源光の光路とが交差する位置に設けられている。光合成部材63は、第1光源部61から-Z方向に出射された光源光と、第2光源部62から+Y方向に出射された光源光とを合成して、-Z方向に出射する。光合成部材63としては、ストライプミラーを例示できる。
このような光源部6が出射する光源光は、例えばピーク波長が440nmのレーザー光である。詳述すると、光源部6が出射する光源光は、光分離合成素子44に対するs偏光の青色光BLsを出射する。なお、光源部6は、光分離合成素子44に対するp偏光の青色光BLpを出射してもよく、s偏光とp偏光とが混在した青色光を出射してもよい。後者の場合、第1位相差素子42を省略できる。
[アフォーカル光学素子の構成]
アフォーカル光学素子41は、光源部6から-Z方向に入射する青色光BLsの光束径を調整する。アフォーカル光学素子41は、入射する光を集光するレンズ411と、レンズ411によって集光された光束を平行化するレンズ412とにより構成されている。なお、アフォーカル光学素子41は無くてもよい。
[第1位相差素子の構成]
第1位相差素子42は、レンズ411とレンズ412との間に設けられている。第1位相差素子42は、入射する青色光BLsの一部を変換して、s偏光の青色光BLsとp偏光の青色光BLpとが含まれる光を出射する。第1位相差素子42は、回動装置によって、照明光軸Ax1に沿う回動軸を中心として回動されてもよい。この場合、第1位相差素子42の回動角に応じて、第1位相差素子42から出射される青色光におけるs偏光成分とp偏光成分との割合を調整できる。
[拡散透過素子の構成]
拡散透過素子43は、レンズ412から-Z方向に入射する青色光BLp,BLsの照度分布を均一化する。拡散透過素子43は、ホログラムを有する構成、複数の小レンズが光軸直交面に配列された構成、及び、光が通過する面が粗面である構成を例示できる。
なお、拡散透過素子43に代えて、一対のマルチレンズを有するホモジナイザー光学素子を採用してもよい。
[光分離合成素子の構成]
拡散透過素子43を通過した青色光BLs,BLpは、光分離合成素子44に入射する。
光分離合成素子44は、入射する光を分離する光分離素子としての機能と、二方向から入射する光を合成する光合成素子としての機能と、を有する。換言すると、光分離合成素子44は、光分離素子として機能する他、光合成素子として機能する。
光分離合成素子44は、偏光ビームスプリッターであり、入射する光に含まれるs偏光成分とp偏光成分とを分離する。具体的に、光分離合成素子44は、s偏光成分を反射させ、p偏光成分を透過させる。また、光分離合成素子44は、s偏光成分及びp偏光成分のいずれの偏光成分であっても、所定波長以上の光を透過させる色分離特性を有する。従って、拡散透過素子43から光分離合成素子44に入射する青色光BLp,BLsのうち、p偏光の青色光BLpは、光分離合成素子44を-Z方向に透過して、第2位相差素子45に入射する。一方、s偏光の青色光BLsは、光分離合成素子44にて-X方向に反射されて、第2集光素子48に入射する。
なお、光分離合成素子44は、光源部6から拡散透過素子43を介して入射される光のうち、一部の光を通過させ、残りの光を反射させるハーフミラーの機能と、拡散光学素子47から入射する青色光を反射し、波長変換素子49から入射し、かつ、青色光の波長よりも長い波長を有する蛍光を透過するダイクロイックミラーの機能と、を有するものであってもよい。この場合、第1位相差素子42を省略できる。
[第2位相差素子の構成]
第2位相差素子45は、光分離合成素子44に対して-Z方向に配置されている。すなわち、第2位相差素子45は、光分離合成素子44と第1集光素子46との間に配置されている。第2位相差素子45は、光分離合成素子44を通過した青色光BLpを円偏光の青色光BLcに変換する。第2位相差素子45を-Z方向に通過した青色光BLcは、第1集光素子46に入射する。
[第1集光素子の構成]
第1集光素子46は、光分離合成素子44を-Z方向に透過して第2位相差素子45から入射する青色光BLcを拡散光学素子47に集光する。また、第1集光素子46は、拡散光学素子47から+Z方向に入射する光を平行化して第2位相差素子45に出射する。本実施形態では、第1集光素子46は、3つのレンズ461,462,463によって構成されているが、第1集光素子46を構成するレンズの数は問わない。
[拡散光学素子の構成]
拡散光学素子47は、波長変換素子49から出射される蛍光YLと同様の拡散角で、入射する青色光BLcを拡散させる。具体的に、拡散光学素子47は、第1集光素子46から-Z方向に入射する青色光BLcを+Z方向に反射させて拡散させる。拡散光学素子47は、入射する青色光BLcをランバート反射させる反射素子である。なお、拡散光学素子47は、回転装置によって照明光軸Ax1と平行な回転軸を中心として回転されてもよい。
拡散光学素子47にて拡散された青色光BLcは、第1集光素子46を通過した後、第2位相差素子45に入射する。拡散光学素子47に入射した青色光BLcは、拡散光学素子47にて反射される際に、回転方向が反対方向の円偏光に変換される。このため、第1集光素子46を介して第2位相差素子45に入射する青色光BLcは、第2位相差素子45によって、s偏光の青色光BLsに変換される。そして、青色光BLsは、光分離合成素子44にて+X方向に反射されて、第3位相差素子50に入射する。
[第2集光素子の構成]
第2集光素子48は、光分離合成素子44にて-X方向に反射された青色光BLsを波長変換素子49に集光する。また、第2集光素子48は、波長変換素子49から+X方向に入射する蛍光YLを平行化し、平行化した蛍光YLを光分離合成素子44に出射する。本実施形態では、第2集光素子48は、3つのレンズ481,482,483によって構成されているが、第2集光素子48を構成するレンズの数は問わない。
[波長変換素子の概略構成]
波長変換素子49は、第2集光素子48から入射する青色光BLsの波長を変換する。すなわち、波長変換素子49は、第2集光素子48から入射する青色光BLsを、青色光BLsの波長よりも長い波長を有する蛍光YLに変換して出射する。波長変換素子49は、青色光BLsの入射側に蛍光YLを出射する反射型の波長変換素子である。波長変換素子49に入射する青色光BLsは、励起光又は第1波長帯の光に相当し、蛍光YLは、変換光又は第2波長帯の光に相当する。
波長変換素子49は、蛍光体ホイール491と、蛍光体ホイール491を回転させる回転装置495と、を備える。蛍光体ホイール491は、波長変換層492、反射層493及び支持基板494を備える。
波長変換層492は、蛍光体を含有し、蛍光体ホイール491の回転軸を中心としてリング状に設けられている。反射層493は、波長変換層492に対して励起光の入射側とは反対側に設けられ、波長変換層492から入射する光を反射する。支持基板494は、波長変換層492及び反射層493を支持する。
なお、波長変換素子49は、回転装置によって回転されない構成であってもよい。
波長変換素子49から+X方向に出射された蛍光YLは、第2集光素子48によって平行化された後、光分離合成素子44に入射する。上記のように、光分離合成素子44は、蛍光YLを透過する特性を有することから、光分離合成素子44に+X方向に沿って入射する蛍光YLは、光分離合成素子44を透過して、第3位相差素子50に入射する。すなわち、光分離合成素子44から第3位相差素子50に入射する光は、青色光BLs及び蛍光YLが混在した白色光である。
[第3位相差素子の構成]
第3位相差素子50は、光分離合成素子44から入射する青色光BLs及び蛍光YLを含む白色光をs偏光及びp偏光が混在する白色光に変換する。このように変換された白色光は、照明光LTとして+X方向に出射されて、上記した均一化装置31に入射する。
[第1光源部の構成]
図4は、-Z方向から見た第1光源部61を模式的に示す平面図である。すなわち、図4は、光源光の出射側から見た第1光源部61を示す模式図である。
第1光源部61は、図4に示すように、第1光源モジュール611、第1受熱板614及び第1冷却プレート615を備える。
[第1光源モジュールの構成]
第1光源モジュール611は、青色光を出射する。第1光源モジュール611は、出射される青色光の光軸に直交する平面に配列される複数の基体612を備える。第1光源モジュール611は、+X方向及び+Y方向に並ぶ複数の基体612を備える。
複数の基体612のそれぞれは、+Y方向に長い直方体形状に形成されている。複数の基体612のそれぞれは、少なくとも1つの発光素子613を保持する。すなわち、基体612は、発光素子613を支持する支持部材である。基体612は、熱伝達性が高い金属によって構成されており、発光素子613にて生じた熱を、第1受熱板614に伝達する。
本実施形態では、複数の基体612のそれぞれは、+Y方向に並ぶ2つの発光素子613を有する。+Y方向は、第1方向に相当する。しかしながら、基体612が有する発光素子613の数は、適宜変更可能である。具体的に、基体612が有する発光素子613の数は、1でもよく、3以上でもよい。
発光素子613は、青色光BLsを出射する半導体レーザーである。しかしながら、発光素子613は、光分離合成素子44に対してp偏光の青色光BLpを出射する構成としてもよい。発光素子613が出射する青色光は、上記のように、例えばピーク波長が440nmのレーザー光である。複数の発光素子613から出射された青色光は、図示しないコリメーターレンズによって平行化されて出射される。
ここで、複数の基体612は、+Y方向に配置されて+X方向に並ぶ6つの上流側基体612Aと、-Y方向に配置されて+X方向に並ぶ6つの下流側基体612Bと、を含む。すなわち、第1光源モジュール611は、12の基体612を有する。
6つの上流側基体612Aは、後述する第1冷却プレート615内に設けられた上流側流通部6185に対応して配置された基体612である。上流側基体612Aは、複数の第1受熱板614のうち、後述する上流側受熱板614Aに取り付けられる。
6つの下流側基体612Bは、第1冷却プレート615内に設けられた下流側流通部6186に対応して配置された基体612である。下流側基体612Bは、複数の第1受熱板614のうち、後述する下流側受熱板614Bに取り付けられる。
[第1受熱板の構成]
複数の第1受熱板614は、第1光源モジュール611と第1冷却プレート615との間に設けられる。複数の第1受熱板614は、複数の基体612を支持するとともに、基体612から伝達される発光素子613の熱を受熱して、第1冷却プレート615に伝達する。複数の第1受熱板614のそれぞれは、第1光源モジュール611による光源光の出射側である-X方向から見て、基体612よりも大きい略矩形状に形成されている。
本実施形態では、複数の第1受熱板614は、+Y方向に配置されて+X方向に並ぶ3つの上流側受熱板614Aと、-Y方向に配置されて+X方向に並ぶ3つの下流側受熱板614Bと、を含む。
3つの上流側受熱板614Aは、第1冷却プレート615内の上流側流通部6185に対応して配置された第1受熱板614である。3つの上流側受熱板614Aのそれぞれは、6つの上流側基体612Aのうち、2つの上流側基体612Aを支持する。すなわち、3つの上流側受熱板614Aのそれぞれは、2つの上流側基体612Aを支持した状態にて、+X方向に並んで配置されている。
3つの下流側受熱板614Bは、第1冷却プレート615内の下流側流通部6186に対応して配置された第1受熱板614である。3つの下流側受熱板614Bのそれぞれも、6つの下流側基体612Bのうち、2つの下流側基体612Bを支持する。すなわち、3つの下流側受熱板614Bのそれぞれは、2つの下流側基体612Bを支持した状態にて、+X方向に並んで配置されている。
[第1冷却プレートの構成]
図5は、第1冷却プレート615を光源光の出射側から見た分解斜視図であり、図6は、第1冷却プレート615を光源光の出射側とは反対側から見た分解斜視図である。
第1冷却プレート615は、内部に冷却液が流通可能な冷却流路が設けられ、伝達された熱を冷却液に伝達する熱交換機である。第1冷却プレート615は、図5及び図6に示すように、第1プレート要素616及び第2プレート要素618を備え、第1プレート要素616に対して第2プレート要素618が複数のねじSCによって固定されて構成される。
[第1プレート要素の構成]
第1プレート要素616は、図5に示すように、複数の第1受熱板614が配置される第1面616Aを有する。第1面616Aにおける+Y方向の部分には、3つの上流側受熱板614Aが熱伝達可能に配置され、第1面616Aにおける-Y方向の部分には、3つの下流側受熱板614Bが熱伝達可能に配置される。すなわち、第1面616Aは、複数の第1受熱板614から熱を受熱する受熱面である。
第1プレート要素616は、図6に示すように、第1面616Aとは反対側の第2面616Bに、複数の熱伝達部617、溝部6161及び封止部材6162を有する。
複数の熱伝達部617は、後述する第2プレート要素618の凹部6183内に配置される。複数の熱伝達部617は、第2面616Bにおいて+Y方向に配置されて+X方向に並ぶ3つの上流側熱伝達部617Aと、-Y方向に配置されて+X方向に並ぶ3つの下流側熱伝達部617Bと、を含む。
3つの上流側熱伝達部617Aは、第1プレート要素616と第2プレート要素618とが組み合わされたときに、凹部6183内の上流側流通部6185(図6及び図7参照)に配置される。3つの上流側熱伝達部617Aは、+X方向において互いに離間している。換言すると、第1冷却プレート615は、+X方向において3つの上流側熱伝達部617Aの間に隙間GP1を有する。
3つの下流側熱伝達部617Bは、第1プレート要素616と第2プレート要素618とが組み合わされたときに、凹部6183内の下流側流通部6186(図6及び図7参照)に配置される。3つの下流側熱伝達部617Bは、+X方向において互いに離間している。換言すると、第1冷却プレート615は、+X方向において3つの下流側熱伝達部617Bの間に隙間GP2を有する。
複数の熱伝達部617のそれぞれは、複数のフィン6171と、複数の流路6172と、を有する。
複数のフィン6171は、+X方向(第2方向)に沿って延在し、+Y方向(第1方向)に沿って配列されている。複数のフィンは、熱伝達性が高い金属によって形成されている。
複数の流路6172は、複数のフィン6171の間に設けられて、冷却液が流通可能な流路である。複数の熱伝達部617が凹部6183内に配置されたときに、凹部6183内の冷却液は、複数の流路6172に沿って流通する。このとき、冷却液には、複数のフィン6171から熱が伝達される。
溝部6161は、第2面616Bに設けられ、第2プレート要素618側である+Z方向から見て複数の熱伝達部617を囲む。溝部6161は、第2面616Bから-Z方向に凹んでいる。
封止部材6162は、溝部6161内に配置される。詳述すると、封止部材6162は、溝部6161内に嵌合されるパッキンである。封止部材6162は、第1プレート要素616と第2プレート要素618との間を封止することによって、第1冷却プレート615の外部に冷却液が漏出することを抑制する。
[第2プレート要素の構成]
第2プレート要素618は、図5及び図6に示すように、第1プレート要素616に対して第1光源モジュール611及び複数の第1受熱板614とは反対側に配置され、第2面616Bに複数のねじSCによって取り付けられる。
第2プレート要素618は、第1プレート要素616と対向する対向面618A、流入部6181、流出部6182、凹部6183、仕切壁6184、上流側流通部6185、下流側流通部6186、接続部6187を有する。
流入部6181は、-X方向における第2プレート要素618の端部618Bにおいて、端部618Bに沿う+Y方向(第1方向)の部位に設けられている。流入部6181には、外部から冷却液が流入する。流入部6181は、凹部6183内の空間と連通しており、流入部6181に流入した冷却液は、凹部6183内の空間に流入する。なお、端部618Bは、-X方向における第1冷却プレート615の端部615Aを構成する。
流出部6182は、-X方向における第2プレート要素618の端部618Bにおいて、流入部6181が設けられる+Y方向の部位に対して-Y方向(第1方向とは反対方向)の部位に設けられている。流出部6182は、凹部6183内の空間と連通しており、凹部6183内を流通した冷却液を外部に流出する。
凹部6183は、対向面618Aの略中央に設けられ、第1プレート要素616とは反対側に凹む凹部であり、第1プレート要素616側から見て略矩形状に形成されている。凹部6183の外縁のうち、二辺は+X方向に沿い、他の二辺は+Y方向に沿う。
仕切壁6184は、凹部6183内の空間を仕切る。具体的に、仕切壁6184は、-X方向における凹部6183の内壁において、+Y方向の中央から+X方向における凹部6183の内縁に達しない位置まで+X方向に延在している。
上流側流通部6185及び下流側流通部6186は、仕切壁6184によって仕切られる凹部6183内の空間である。上流側流通部6185は、仕切壁6184によって仕切られた凹部6183内の空間のうち、仕切壁6184に対する+Y方向の空間である。下流側流通部6186は、仕切壁6184によって仕切られた凹部6183内の空間のうち、仕切壁6184に対する-Y方向の空間である。
第1プレート要素616と第2プレート要素618とが組み合わされたときに、上流側流通部6185内には、3つの上流側熱伝達部617Aが配置される。同様に、下流側流通部6186内には、3つの下流側熱伝達部617Bが配置される。
接続部6187は、凹部6183内において流入部6181及び流出部6182とは反対側の部分に設けられ、上流側流通部6185と下流側流通部6186とを接続する。接続部6187は、仕切壁6184が+X方向における凹部6183の内壁に達しないことによって形成される。
[第1冷却プレート内の冷却流路]
図7は、第1冷却プレート615のXY平面に沿う断面を示す図である。換言すると、図7は、第1冷却プレート615内の冷却液の流路を示す図である。なお、図7において太字の矢印ARは、冷却液の流通方向を示している。
流入部6181から第1冷却プレート615内に流入した冷却液は、図7に示すように、仕切壁6184によって仕切られた上流側流通部6185を+X方向に流通する。このとき、冷却液は、3つの上流側熱伝達部617Aのうち最も上流側に設けられた上流側熱伝達部617Aが有する複数の流路6172(図6参照)を流通した後、-X方向の隙間GP1に到達する。この後、冷却液は、+X方向における中央の上流側熱伝達部617Aが有する複数の流路6172を流通した後、+X方向の隙間GP1に到達する。そして、冷却液は、最も下流側に設けられた上流側熱伝達部617Aが有する複数の流路6172を流通した後、接続部6187に到達する。このように冷却液が上流側流通部6185を流通する過程にて、冷却液には、3つの上流側熱伝達部617Aのそれぞれが有する複数のフィン6171から熱が伝達される。
接続部6187に到達した冷却液は、接続部6187を-Y方向に流通して、仕切壁6184によって仕切られた下流側流通部6186を-X方向に流通する。このとき、冷却液は、+X方向の下流側熱伝達部617Bが有する複数の流路6172と、+X方向の隙間GP2と、中央の下流側熱伝達部617Bが有する複数の流路6172と、-X方向の隙間GP2と、-X方向の下流側熱伝達部617Bが有する複数の流路6172とを順に流通する。このように冷却液が下流側流通部6186を流通する過程にて、冷却液には、3つの下流側熱伝達部617Bのそれぞれが有する複数のフィン6171から熱が伝達される。
下流側流通部6186を流通した冷却液は、流出部6182を介して第1冷却プレート615の外部に排出される。
[熱伝達部の離間配置]
上記のように、3つの上流側熱伝達部617Aは、冷却液が流通する+X方向において互いに離間している。換言すると、3つの上流側熱伝達部617Aの間には、隣り合う上流側熱伝達部617Aを分断する隙間GP1が設けられている。これによれば、3つの上流側熱伝達部617Aに代えて、+X方向において3つの上流側熱伝達部617A及び2つの隙間GP1を合計した寸法を有する1つの熱伝達部が設けられる場合に比べて、上流側流通部6185を流通する冷却液の圧力損失を小さくできる。これにより、冷却装置に大型のポンプを採用しなくても、3つの上流側熱伝達部617Aに冷却液が流通しやすくすることができる。従って、第1冷却プレート615による複数の上流側基体612Aの冷却効率、すなわち、複数の上流側基体612Aに配置された発光素子613の冷却効率を高めることできる他、プロジェクター1の大型化を抑制できる。
3つの下流側熱伝達部617Bも、隙間GP2が設けられることによって、冷却液が流通する+X方向において互いに離間している。これによれば、3つの下流側熱伝達部617Bに代えて、+X方向において3つの下流側熱伝達部617B及び2つの隙間GP2を合計した寸法を有する1つの熱伝達部が設けられる場合に比べて、下流側熱伝達部617Bを流通する冷却液の圧力損失を小さくできる。これにより、冷却装置に大型のポンプを採用しなくても、下流側流通部6186に冷却液が流通しやすくすることができる。従って、第1冷却プレート615による複数の下流側基体612Bの冷却効率、すなわち、複数の下流側基体612Bに配置された発光素子613の冷却効率を高めることできる他、プロジェクター1の大型化を抑制できる。
[熱伝達部を離間させる隙間の位置]
図8は、第1受熱板614と熱伝達部617との位置関係を示す模式図である。換言すると、図8は、複数の熱伝達部617が離間する位置、すなわち、隙間GP1,GP2の位置を示す模式図である。
以下、複数の熱伝達部617が互いに離間する位置、すなわち、複数の熱伝達部617の間に設けられた隙間GP1,GP2の位置について説明する。
熱伝達部617は、図8に示すように、第1受熱板614に対応して設けられている。具体的に、3つの上流側熱伝達部617Aのそれぞれは、3つの上流側受熱板614Aのそれぞれに対応して設けられている。
上記のように、隣り合う2つの上流側熱伝達部617Aの間に隙間GP1が設けられていることによって、冷却液の圧力損失を小さくできる。3つの上流側熱伝達部617Aのそれぞれの間に設けられた隙間GP1は、3つの上流側受熱板614Aのそれぞれの間に対応している。
隙間GP1には、上流側熱伝達部617Aが存在しないので、隙間GP1では冷却液に熱が伝達されづらい。しかしながら、上流側受熱板614Aに対応して上流側熱伝達部617Aが設けられているので、上流側受熱板614Aを介して上流側基体612Aの熱を上流側熱伝達部617Aに効率よく伝達でき。これにより、上流側熱伝達部617Aから冷却液に発光素子613の熱を効率よく伝達できる。
同様に、3つの下流側熱伝達部617Bのそれぞれは、3つの下流側受熱板614Bのそれぞれに対応して設けられている。このため、3つの下流側熱伝達部617Bのそれぞれの間に設けられた隙間GP2は、3つの下流側受熱板614Bのそれぞれの間に対応して設けられている。上記のように、隣り合う2つの下流側熱伝達部617Bの間に隙間GP2が設けられていることによって、冷却液の圧力損失を小さくできる。
隙間GP2には、下流側熱伝達部617Bが存在しないので、隙間GP2では冷却液に熱が伝達されない。しかしながら、下流側受熱板614Bに対応して下流側熱伝達部617Bが設けられているので、下流側受熱板614Bを介して下流側基体612Bの熱を下流側熱伝達部617Bに効率よく伝達できる。これにより、下流側熱伝達部617Bから冷却液に発光素子613の熱を効率よく伝達できる。
[第2光源部の構成]
第2光源部62は、第1光源部61と同様の構成を備える。すなわち、第2光源部62は、図4に示したように、第2光源モジュール621、複数の第2受熱板624及び第2冷却プレート625を備える。
第2光源モジュール621は、第1光源モジュール611と同様の構成を有する。具体的に、第2光源モジュール621は、少なくとも1つの発光素子613を有する複数の基体612を有し、複数の基体612には、+X方向に並ぶ3つの上流側基体612Aと、+X方向に並ぶ3つの下流側基体612Bと、が含まれる。
複数の第2受熱板624は、複数の第1受熱板614と同様の構成を有する。具体的に、複数の第2受熱板624は、+X方向に並ぶ3つの上流側受熱板614Aと、+X方向に並ぶ3つの下流側受熱板614Bとを含む。
第2冷却プレート625は、第1冷却プレート615と同様の構成を備える。例えば、第2冷却プレート625は、流入部6181及び流出部6182を有する。
図9は、第1冷却プレート615と第2冷却プレート625との接続状態を示す斜視図である。換言すると、図9は、第1光源部61及び第2光源部62が取り付けられた光源用筐体CAを示す斜視図である。
第1冷却プレート615の流出部6182は、配管CMを介して、第2冷却プレート625の流入部6181と接続される。このため、第2冷却プレート625の流入部6181には、図3及び図9に示すように、第1冷却プレート615の流出部6182から流出した冷却液が流入する。そして、図9に一点鎖線の矢印で示すように、第2冷却プレート625内に流入した冷却液は、第2冷却プレート625の上流側流通部6185、接続部6187、下流側流通部6186(図5及び図7参照)を順に流通して、第2冷却プレート625の流出部6182から排出される。
ここで、第1冷却プレート615の流入部6181には、比較的温度が低い冷却液が流入し、第2冷却プレート625の流入部6181には、第1冷却プレート615にて熱が伝達された冷却液が流通する。このため、冷却液の温度は、第1冷却プレート615の上流側流通部6185、第1冷却プレート615の下流側流通部6186、第2冷却プレート625の上流側流通部6185、第2冷却プレート625の下流側流通部6186の順で高くなる。
一方、一般的には、有効温度範囲内において発光素子613の温度が低いほど、発光素子613の出射光量は大きくなり、発光素子613の温度が高いほど、発光素子613の出射光量は低くなる。
このため、第1光源部61及び第2光源部62は、光合成部材63によって、第1光源部61において出射光量が大きい部分から出射される光と、第2光源部62において出射光量が小さい部分から出射される光とが合成され、かつ、第1光源部61において出射光量が小さい部分から出射される光と、第2光源部62において出射光量が大きい部分から出射される光とが合成されるように配置される。
具体的に、図3に示すように、第1光源部61及び第2光源部62は、第1光源部61の上流側基体612Aから出射された光と第2光源部62の下流側基体612Bから出射された光とが合成され、かつ、第1光源部61の下流側基体612Bから出射された光と第2光源部62の上流側基体612Aから出射された光とが合成されるように配置される。これにより、光源部6から出射された光の照度を略均一化できる。
なお、本実施形態では、複数の上流側熱伝達部617Aを+X方向において互いに離間させている他、複数の上流側熱伝達部617Aを+X方向において互いに離間させていることにより、冷却液の流量を増加させている。この点でも、複数の発光素子613から伝達される熱を冷却液に伝達しやすくできるので、光源部6から出射される光に輝度むらが発生することを抑制できる。
[第1実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1は、以下の効果を奏する。
プロジェクター1は、光源装置4と、光源装置4から出射される光を変調して画像光を形成する画像形成装置34と、画像形成装置34によって形成された画像光を投射する投射光学装置36と、を備える。
光源装置4は、光源部6を備え、光源部6は、第1光源部61及び第2光源部62を備える。第1光源部61は、第1光源モジュール611、複数の第1受熱板614、第1冷却プレート615と、を備える。第1光源モジュール611は、光源モジュールに相当し、複数の第1受熱板614は、複数の受熱板に相当し、第1冷却プレート615は、冷却プレートに相当する。第1光源モジュール611は、発光素子613が配置された複数の基体612を有する。複数の第1受熱板614は、第1光源モジュール611に接続される。
第1冷却プレート615は、複数の第1受熱板614のそれぞれに接続され、内部を冷却液が流通する。第1冷却プレート615は、流入部6181、流出部6182、上流側流通部6185、下流側流通部6186及び複数の熱伝達部617を備える。
流入部6181は、第1冷却プレート615における-X方向の端部615Aに沿う+Y方向(第1方向)の部位に設けられ、流入部6181には冷却液が流入する。流出部6182は、端部615Aにおいて流入部6181が設けられる+Y方向の部位に対して-Y方向の部位に設けられ、冷却液が流出する。上流側流通部6185には、流入部6181から流入した冷却液が+X方向(第2方向)に流通する。下流側流通部6186には、上流側流通部6185を流通した冷却液が-X方向に流通する。複数の熱伝達部617は、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれに設けられ、+X方向に並んで配置されている。
複数の熱伝達部617は、複数のフィン6171と、複数の流路6172と、を有する。複数のフィン6171は、+X方向に沿って延在し、+Y方向に沿って配列されている。複数の流路6172は、冷却液が流通可能な流路であり、複数のフィン6171間に設けられている。複数の第1受熱板614は、上流側流通部6185及び下流側流通部6186に応じて+X方向に沿って配置されている。複数の熱伝達部617のそれぞれは、+X方向において複数の第1受熱板614の間にて互いに離間している。
第2光源部62は、第1光源モジュール611と同様の構成を有する第2光源モジュール621と、複数の第1受熱板614と同様の構成を有する複数の第2受熱板624と、第1冷却プレート615と同様の構成を有する第2冷却プレート625と、を備える。すなわち、第2光源モジュール621は、光源モジュールに相当し、複数の第2受熱板624は、複数の受熱板に相当し、第2冷却プレート625は、冷却プレートに相当する。
このような構成によれば、+X方向における複数の熱伝達部617及び隙間の長さに応じた1つの熱伝達部が設けられる場合に比べて、各熱伝達部617において+X方向に沿う流路6172を短くできるので、冷却液の圧力損失を小さくできる。これにより、複数の熱伝達部617を冷却液が流通しやすくすることができるので、大型のポンプを用いることなく第1冷却プレート615における冷却液の流量を高めることができる。従って、第1光源モジュール611の熱が第1受熱板614を介して伝達される第1冷却プレート615による冷却効率を高めることができる。第2光源モジュール621、複数の第2受熱板624及び第2冷却プレート625を備える第2光源部62についても同様である。
また、複数の熱伝達部617が互いに離間する位置は、+X方向に並んだ複数の第1受熱板614の間に対応する位置である。これによれば、複数の熱伝達部617が互いに離間する位置を、複数の第1受熱板614から第1冷却プレート615に熱が伝達されにくい位置に位置付けることができる。換言すると、複数の第1受熱板614から、複数の熱伝達部617に熱を伝達させやすくすることができる。従って、第1光源モジュール611にて生じた熱を複数の熱伝達部617に伝達させやすくすることができ、複数の熱伝達部617が冷却液に熱を伝達することによって、第1光源モジュール611の冷却効率を高めることができる。第2光源部62についても同様である。
上記のように、大型のポンプを採用することなく、第1冷却プレート615及び第2冷却プレート625に冷却液を流通させやすくすることができるので、プロジェクター1の小型化を図ることができる。また、第1光源モジュール611の冷却効率及び第2光源モジュール621の冷却効率が高くなることから、各光源モジュール611,621から出射される光の光量を高めやすくすることができる。従って、投射される画像の輝度を高めることができる。
光源装置4では、第1冷却プレート615は、+X方向に延在して、第1冷却プレート615の内部の空間を上流側流通部6185と下流側流通部6186とに仕切る仕切壁6184を備える。
このような構成によれば、上流側流通部6185と下流側流通部6186とがそれぞれ異なる外壁によって囲まれている場合に比べて、上流側流通部6185と下流側流通部6186との+Y方向における距離を短くすることができる。従って、第1冷却プレート615及び第2冷却プレート625を小型化できる。
光源装置4では、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれには、+X方向に沿って複数の熱伝達部617が設けられている。すなわち、複数の熱伝達部617は、上流側流通部6185に配置されて+X方向に並ぶ複数の上流側熱伝達部617Aと、下流側流通部6186に配置されて+X方向に並ぶ複数の下流側熱伝達部617Bと、を含む。
このような構成によれば、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれにおいて冷却液の圧力損失を小さくできるので、大型のポンプを用いることなく、第1光源モジュール611の熱が第1受熱板614を介して伝達される第1冷却プレート615による冷却効率を一層高めることができる。第2冷却プレート625も同様である。
また、第1光源部61では、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれにおいて、第1光源モジュール611にて生じた熱を複数の熱伝達部617に伝達させやすくすることができるので、複数の熱伝達部617が冷却液に熱を伝達することによって、第1光源モジュール611の冷却効率を高めることができる。第2光源部62でも同様である。
光源装置4では、複数の第1受熱板614は、上流側流通部6185に対応して配置される上流側受熱板614Aと、下流側流通部6186に対応して配置される下流側受熱板614Bと、を含む。
このような構成によれば、上流側受熱板614Aによって、上流側流通部6185に配置された熱伝達部617(上流側熱伝達部617A)に、発光素子613が配置された基体612の熱を伝達できる。同様に、下流側受熱板614Bによって、下流側流通部6186に配置された熱伝達部617(下流側熱伝達部617B)に、発光素子613が配置された基体612の熱を伝達できる。これにより、第1光源モジュール611にて生じた熱を、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれを流通する冷却液に、上流側熱伝達部617Aと下流側熱伝達部617Bとによって伝達しやすくすることができる。従って、第1光源モジュール611の冷却効率を高めることができる。第1光源部61と同様の構成を有する第2光源部62においても同様である。
第1冷却プレート615は、内部を冷却液が流通可能な冷却プレートである。第1冷却プレート615は、流入部6181、流出部6182、上流側流通部6185、下流側流通部6186及び複数の熱伝達部617を備える。流入部6181は、+Y方向(第1方向)に設けられており、流入部6181には、冷却液が流入する。流出部6182は、-Y方向に設けられ、冷却液が流出する。上流側流通部6185には、流入部6181から流入した冷却液が+X方向(第2方向)に流通する。下流側流通部6186には、上流側流通部6185を流通した冷却液が-X方向に流通する。複数の熱伝達部617は、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれに、+X方向に並んで配置されている。複数の熱伝達部617は、複数のフィン6171と、複数の流路6172と、を有する。複数のフィン6171は、+X方向に沿って延在し、+Y方向に沿って配列されている。複数の流路6172は、複数のフィン6171間に設けられており、複数の流路6172には、冷却液が流通可能である。複数の熱伝達部617のそれぞれは、+X方向において互いに離間している。
このような構成によれば、+X方向における複数の熱伝達部617及び隙間の長さに応じた1つの熱伝達部が設けられる場合に比べて、各熱伝達部617において+X方向に沿う流路6172を短くできるので、冷却液の圧力損失を小さくできる。これにより、複数の熱伝達部617を冷却液が流通しやすくすることができるので、大型のポンプを用いることなく第1冷却プレート615における冷却液の流量を高めることができる。従って、第1冷却プレート615による冷却効率を高めることができる。第1冷却プレート615と同様の構成を備える第2冷却プレート625も同様である。
[第1実施形態の変形]
上記した光源部6では、第1光源モジュール611及び第2光源モジュール621は、3つの上流側基体612A及び3つの下流側基体612Bを有するとした。しかしながら、これに限らず、第1光源モジュール611が有する上流側基体612Aの数及び下流側基体612Bの数は、適宜変更可能であり、第2光源モジュール621が有する上流側基体612Aの数及び下流側基体612Bの数も、適宜変更可能である。
図10は、第1光源部61の変形である第1光源部61Aを光源光の出射側から見た模式図である。
例えば、図10に示す第1光源部61Aを、第1光源部61に代えて光源部6に採用してもよい。
第1光源部61Aは、第1光源モジュール611A、複数の第1受熱板614及び第1冷却プレート615を備える。
第1光源部61Aでは、第1受熱板614は、3つ設けられており、3つの第1受熱板614は、2つの上流側受熱板614Aと、1つの下流側受熱板614Bと、を含む。
2つの上流側受熱板614Aのうち、1つの上流側受熱板614Aは、3つの上流側熱伝達部617Aのうち-X方向の1つの上流側熱伝達部617Aに対応して配置され、他の1つの上流側受熱板614Aは、3つの上流側熱伝達部617Aのうち+X方向の1つの上流側熱伝達部617Aに対応して配置されている。
1つの下流側受熱板614Bは、3つの下流側熱伝達部617Bのうち+X方向において中央の下流側熱伝達部617Bに対応して配置されている。
第1光源モジュール611Aは、-Z方向に光源光を出射する。第1光源モジュール611Aは、発光素子613が設けられた複数の基体612を有する。具体的に、第1光源モジュール611Aは、4つの上流側基体612A及び2つの下流側基体612Bを含む複数の基体612を備える。
4つの上流側基体612Aのうち、2つの上流側基体612Aは、-X方向の上流側受熱板614Aに配置され、他の2つの上流側基体612Aは、+X方向の上流側受熱板614Aに配置されている。2つの下流側基体612Bは、1つの下流側受熱板614Bに配置されている。
このような第1光源部61Aを第1光源部61に代えて備える光源装置4によっても、第1光源部61を備える光源装置4と同様の効果を奏することができる。なお、第2光源部62が第1光源部61Aと同様の構成を備えていてもよい。
[第2実施形態]
次に、本開示の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成を備えるが、光源装置が備える基体の構成及び受熱板の構成が異なる点で相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[プロジェクター及び光源装置の概略構成]
図11は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置4の第1光源部64を光源光の出射側から見た模式図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係る第1光源部61に代えて、図11に示す第1光源部64を備える他は、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置4は、第1実施形態に係る第1光源部61に代えて第1光源部64を備える他は、第1実施形態に係る光源装置4と同様の構成及び機能を備える。
[第1光源部の構成]
第1光源部64は、第1光源部61と同様に、青色光BLsである光源光を-Z方向に出射する。第1光源部64は、第1光源モジュール641、複数の第1受熱板644及び第1冷却プレート615を備える。
[第1光源モジュールの構成]
第1光源モジュール641は、複数の基体642を備える。本実施形態では、第1光源モジュール641は、+X方向に並ぶ6つの基体642を備える。
複数の基体642のそれぞれは、第1冷却プレート615における上流側流通部6185に対応した位置及び下流側流通部6186に対応した位置に跨って、+X方向に並んで配置されている。
複数の基体642のそれぞれは、+X方向及び+Y方向にマトリクス状に配置された複数の発光素子613を支持する。具体的に、1つの基体642において、発光素子613は、+X方向に2つ、+Y方向に4つの合計8つ配置されている。1つの基体642に設けられた8つの発光素子613のうち、+Y方向の4つの発光素子613は、上流側流通部6185に応じた位置に配置され、-Y方向の4つの発光素子613は、下流側流通部6186に応じた位置に配置される。
[第1受熱板の構成]
複数の第1受熱板644は、第1光源モジュール641と第1冷却プレート615との間に設けられ、各基体642を支持する。+X方向における第1受熱板644の寸法は、+X方向における基体642の寸法より小さい。
複数の第1受熱板644は、+X方向に並んで配置されている。そして、複数の第1受熱板644のそれぞれは、複数の基体642のうち対応する基体642の+X方向における端部と接続されている。
具体的に、最も+X方向に配置される第1受熱板644は、最も+X方向に配置される基体642の+X方向の端部と接続される。最も-X方向に配置される第1受熱板644は、最も-X方向に配置される基体642の-X方向の端部と接続される。他の第1受熱板644は、隣り合う2つの基体642のうち、+X方向に設けられる基体642の-X方向の端部と、-X方向に設けられる基体642の+X方向の端部とに接続されるように、当該隣り合う2つの基体642の間に配置される。換言すると、第1光源モジュール641が有する複数の発光素子613のうち、+X方向において隣り合う2つの発光素子613の間に、各第1受熱板644は配置されている。
このように、複数の第1受熱板644のそれぞれは、複数の基体642のうち対応する基体642の+X方向における端部と接続される。
複数の第1受熱板644のそれぞれは、基体642と同様に、第1冷却プレート615における上流側流通部6185に対応した位置及び下流側流通部6186に対応した位置に跨って設けられている。なお、+Y方向における第1受熱板644の寸法は、+Y方向における基体642の寸法より大きい。このため、第1受熱板644における+Y方向の端部は、対応する基体642における+Y方向の端部よりも+Y方向に位置し、第1受熱板644における-Y方向の端部は、対応する基体642における-Y方向の端部よりも-Y方向に位置する。
本実施形態では、第1受熱板644は、7つ設けられている。
このような第1光源部64において、第1冷却プレート615の隙間GP1,GP2は、複数の第1受熱板644の間に位置付けられている。すなわち、複数の熱伝達部617は、複数の第1受熱板644の間にて離間している。
詳述すると、-X方向の隙間GP1は、-X方向から数えて2つ目の第1受熱板644と3つ目の第1受熱板644との間に位置付けられている。+X方向の隙間GP1は、+X方向から数えて2つ目の第1受熱板644と3つ目の第1受熱板644との間に位置付けられている。
同様に、-X方向の隙間GP2は、-X方向から数えて2つ目の第1受熱板644と3つ目の第1受熱板644との間に位置付けられている。+X方向の隙間GP2は、+X方向から数えて2つ目の第1受熱板644と3つ目の第1受熱板644との間に位置付けられている。
このように、隙間GP1が位置付けられて、複数の上流側熱伝達部617Aが互いに離間し、隙間GP2が位置付けられて、複数の下流側熱伝達部617Bが互いに離間する。これにより、上流側流通部6185(図5参照)及び下流側流通部6186(図5参照)を流通する冷却液の圧力損失を小さくできる。この他、複数の第1受熱板644を介して複数の基体642の熱を上流側熱伝達部617A及び下流側熱伝達部617Bに効率よく伝達できる。従って、冷却液を流通しやすくできるとともに、第1冷却プレート615による発光素子613の冷却効率を高めることができる。
なお、第2光源部62が第1光源部64と同様の構成を備えていてもよい。この場合には、第2光源部62においても冷却液の圧力損失を小さくでき、第2冷却プレート625内において冷却液を流通しやすくできるとともに、第2冷却プレート625による発光素子613の冷却効率を高めることができる。
複数の熱伝達部617のそれぞれは、冷却液の圧力損失のために、+X方向に並ぶ複数の第1受熱板644のうち、全ての第1受熱板644間の対応する位置にて離間していない。所定の第1受熱板644の間に対応する位置にて互いに離間している。すなわち、+X方向に並ぶ複数の第1受熱板644のそれぞれの間の部位の全てに対応して、隙間GP1が設けられていなくてもよい。
なお、上流側熱伝達部617Aにおいて複数の熱伝達部617が離間する位置、及び、下流側熱伝達部617Bにおいて複数の熱伝達部617が離間する位置は、同じ位置に限らず、異なっていてもよい。
[第2実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置4は、光源部6を備え、光源部6は、第1光源部64及び第2光源部62を備える。第1光源部64は、複数の基体642を有する第1光源モジュール641と、複数の第1受熱板644と、第1冷却プレート615と、を備える。
複数の基体642は、+X方向(第2方向)に並んで配置される。複数の第1受熱板644のそれぞれは、+X方向に並んで配置され、複数の基体642のうち対応する基体642の+X方向における端部と接続される。複数の第1受熱板644は、複数の受熱板に相当する。
このような構成によれば、基体642にて生じた熱は、基体642の端部に接続された第1受熱板644を介して第1冷却プレート615に伝達される。ここで、複数の熱伝達部617は、+X方向において複数の第1受熱板644の間にて互いに離間していることから、第1冷却プレート615において第1受熱板644との接続部位に、熱伝達部617が存在することとなる。このため、第1受熱板644を介して基体642にて生じた熱を、熱伝達部617に伝達できる。従って、複数の基体642を有する第1光源モジュール641の冷却効率を高めることができる。
[第2実施形態の変形]
上記した第1光源部64では、複数の第1受熱板644は、各基体642の+X方向における端部と接続されるとした。しかしながら、これに限らず、各基体642の+X方向における中央部と接続されてもよい。
図12は、第1光源部64の変形である第1光源部64Aを光源光の出射側から見た模式図である。
例えば、図12に示す第1光源部64Aを第1光源部64に代えて採用してもよい。
第1光源部64Aは、第1光源部64と同様に構成に加えて、複数の第1受熱板644Aを備える。なお、第1受熱板644Aも、受熱板に相当する。
複数の第1受熱板644Aのそれぞれは、第1受熱板644と同様に、基体642を支持するとともに、基体642から伝達される熱を第1冷却プレート615に伝達する。複数の第1受熱板644Aは、複数の第1受熱板644の間に設けられている。なお、+X方向における第1受熱板644Aの寸法は、+X方向における第1受熱板644と同じであり、+Y方向における第1受熱板644Aの寸法は、+Y方向における第1受熱板644の寸法と同じである。
このような第1光源部64Aでは、第1冷却プレート615が有する複数の熱伝達部617の間の隙間GP1,GP2は、第1受熱板644と第1受熱板644Aとの間に対応した位置に位置付けられている。すなわち、複数の熱伝達部617は、第1受熱板644と第1受熱板644Aとの間に対応する部分にて互いに離間している。
詳述すると、-X方向の隙間GP1は、-X方向から数えて2つ目の第1受熱板644Aと3つ目の第1受熱板644との間に位置付けられている。+X方向の隙間GP1は、+X方向から数えて2つ目の第1受熱板644Aと3つ目の第1受熱板644との間に位置付けられている。
このように、本実施形態では隙間GP1は、発光素子613に対応した位置に位置付けられており、複数の上流側熱伝達部617Aは、発光素子613に対応した位置にて互いに離間している。換言すると、上流側流通部6185に配置される複数の熱伝達部617は、発光素子613と重ならない位置にて互いに離間している。
同様に、-X方向の隙間GP2は、-X方向から数えて2つ目の第1受熱板644Aと3つ目の第1受熱板644との間に位置付けられている。+X方向の隙間GP2は、+X方向から数えて2つ目の第1受熱板644Aと3つ目の第1受熱板644との間に位置付けられている。
このように、本実施形態では隙間GP2は、発光素子613に対応した位置に位置付けられており、複数の下流側熱伝達部617Bは、発光素子613に対応した位置にて互いに離間している。換言すると、下流側流通部6186に配置される複数の熱伝達部617は、発光素子613に対応した位置にて互いに離間している。
以上説明した第1光源部64Aを備える光源装置4は、第1光源部64を備える光源装置4と同様の効果を奏する他、以下の効果を奏する。
光源装置4が備える第1光源部64Aでは、複数の熱伝達部617のそれぞれは、発光素子613と重ならない位置にて互いに離間している。
このような構成によれば、複数の熱伝達部617は、発光素子613に応じた位置にて互いに離間していても、複数の熱伝達部617に、複数の第1受熱板644,644Aを介して複数の基体642の熱を伝達できる。このため、基体642に配設された発光素子613の数を任意に設定しやすくできる他、基体642における発光素子613のレイアウト自由度を高めることができる。従って、第1光源モジュール641の設計自由度を高めることができる。
なお、第2光源部62が第1光源部61Aと同様の構成を備えていてもよい。また、第1光源部64は、複数の第1受熱板644を備えず、複数の第1受熱板644Aを備える構成としてもよい。
[第3実施形態]
次に、本開示の第3実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第2実施形態に係るプロジェクターと同様の構成を備えるが、複数の基体642にて発生した熱を第1冷却プレート615に伝達する受熱板の構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[プロジェクター及び光源装置の概略構成]
図13は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置4の第1光源部65を光源光の出射側から見た模式図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係る第1光源部61に代えて、図13に示す第1光源部65を備える他は、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置4は、第1光源部61に代えて第1光源部65を備える他は、第1実施形態に係る光源装置4と同様の構成及び機能を備える。
[第1光源部の構成]
第1光源部65は、第1光源部61と同様に、青色光BLsである光源光を-Z方向に出射する。第1光源部65は、第1光源モジュール641、第1受熱板654及び第1冷却プレート655を備える。すなわち、本実施形態では、第1光源部65は、1つの第1受熱板654を備える。
上記のように、第1光源モジュール641は、+X方向に並ぶ複数の基体642を備え、複数の基体642のそれぞれは、+X方向及び+Y方向に沿ってマトリクス状に配置された複数の発光素子613を有する。
[第1受熱板の構成]
第1受熱板654は、受熱板に相当する。第1受熱板654は、-Z方向から見て第1光源モジュール641より大きく形成されて、複数の基体642を支持する。第1受熱板654は、第1冷却プレート615における上流側流通部6185及び下流側流通部6186に跨って配置される。
[第1冷却プレートの構成]
第1冷却プレート655は、第1実施形態に係る第1冷却プレート615と同様に、内部を流通する冷却液に、第1受熱板654を介して複数の基体642から伝達される複数の発光素子613の熱を伝達することによって、複数の発光素子613を冷却する。
第1冷却プレート655は、第1冷却プレート615と同様の構成及び機能を備える。しかしながら、第1冷却プレート615が3つの上流側熱伝達部617A及び3つの下流側熱伝達部617Bを含む複数の熱伝達部617を備えるのに対して、第1冷却プレート655は、2つの上流側熱伝達部617A及び2つの下流側熱伝達部617Bを含む複数の熱伝達部617を備える。
なお、第1冷却プレート655の流入部6181は、-X方向における第1冷却プレート655の端部655Aにおいて、端部655Aに沿う+Y方向の部位に設けられている。第1冷却プレート655の流出部6182は、端部655Aにおいて、流入部6181が設けられる+Y方向の部位に対して-Y方向の部位に設けられている。第2プレート要素618の端部618Bは、端部655Aを構成する。
第1光源部65では、第1冷却プレート615が有する複数の熱伝達部617の間の隙間GP1,GP2は、+X方向において隣り合う2つの基体642の間に応じた位置に位置付けられている。詳述すると、隙間GP1,GP2は、複数の基体642のうち+X方向において隣り合う2つの基体642が有する発光素子613の間に対応する位置に位置付けられている。すなわち、複数の熱伝達部617は、+X方向において隣り合う2つの基体642に設けられ、かつ、+X方向において隣り合う2つの発光素子613の間に対応する位置にて互いに離間している。
具体的に、2つの上流側熱伝達部617Aの間の隙間GP1は、+X方向において中央に位置する2つの基体642の間に対応する位置に位置付けられている。すなわち、2つの上流側熱伝達部617Aは、+X方向において中央に位置する2つの基体642の間に対応する位置にて離間している。換言すると、2つの上流側熱伝達部617Aは、+X方向において中央に位置する2つの基体642のうち、-X方向の基体642において+X方向に配置された発光素子613と、+X方向の基体642において-X方向に配置された発光素子613との間に対応する位置にて離間している。
同様に、2つの下流側熱伝達部617Bの間の隙間GP2は、+X方向において中央に位置する2つの基体642の間に対応する位置に位置付けられている。すなわち、2つの下流側熱伝達部617Bは、+X方向において中央に位置する2つの基体642の間に対応する位置にて離間している。換言すると、2つの下流側熱伝達部617Bは、+X方向において中央に位置する2つの基体642のうち、-X方向の基体642において+X方向に配置された発光素子613と、+X方向の基体642において-X方向に配置された発光素子613との間に対応する位置にて離間している。
このように、隙間GP1,GP2が位置付けられることによって、上流側流通部6185及び下流側流通部6186を流通する冷却液の圧力損失を小さくできるとともに、第1受熱板654を介して複数の基体642の熱を上流側熱伝達部617A及び下流側熱伝達部617Bに効率よく伝達できる。従って、冷却液を流通しやすくできるとともに、第1冷却プレート655による発光素子613の冷却効率を高めることができる。
なお、隙間GP1,GP2が設定される位置は、同じ2つの基体642の間でなくてもよい。例えば、隙間GP1は、+X方向から数えて2つ目の基体642と3つ目の基体642との間に対応した位置に位置付けられ、隙間GP2は、+X方向から数えて4つ目の基体642と5つ目の基体642との間に対応した位置に位置付けられていてもよい。
また例えば、隙間GP1,GP2のうち、一方の隙間は、1つの基体642において+X方向に隣り合う2つの発光素子613の間に対応した位置に配置されていてもよい。
[第3実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の効果を奏する。
すなわち、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置4は、光源部6を備え、光源部6は、第1光源部65及び第2光源部62を備える。第1光源部65は、第1光源モジュール641と、1つの第1受熱板654と、第1冷却プレート655と、を備える。第1光源モジュール641は、光源モジュールに相当する。第1光源モジュール641は、発光素子613が配置された複数の基体642を有する。第1受熱板654は、受熱板に相当し、第1光源モジュール641に接続される。第1冷却プレート655は、冷却プレートに相当し、第1受熱板654に接続される。第1冷却プレート655の内部には、冷却液が流通する。
第1冷却プレート655は、流入部6181、流出部6182、上流側流通部6185、下流側流通部6186及び複数の熱伝達部617を備える。流入部6181は、端部618Bに沿う+Y方向(第1方向)の部位に設けられており、流入部6181には、冷却液が流入する。流出部6182は、端部618Bにおいて流入部6181が設けられる+Y方向の部位に対して-Y方向の部位に設けられ、流出部6182から冷却液が流出する。上流側流通部6185では、流入部6181から流入した冷却液が+X方向(第2方向)に流通する。下流側流通部6186では、上流側流通部6185を流通した冷却液が-X方向に流通する。複数の熱伝達部617は、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれに設けられ、+X方向に並んで配置されている。複数の熱伝達部617は、複数のフィン6171と、複数の流路6172と、を有する。複数のフィン6171は、+X方向に沿って延在し、+Y方向に沿って配列されている。複数の流路6172は、複数のフィン6171間に設けられ、冷却液が流通可能な流路である。複数の基体642は、+X方向に並んで配置されている。複数の熱伝達部617のそれぞれは、+X方向に並ぶ複数の発光素子613のうち、2つの発光素子613の間に対応する位置にて互いに離間している。換言すると、複数の熱伝達部617のそれぞれは、+X方向に並ぶ複数の発光素子613のうち、2つの発光素子613と重ならない位置にて互いに離間している。
このような構成によれば、第1冷却プレート615と同様に、第1冷却プレート655内を流通する冷却液の圧力損失を小さくできる。このため、複数の熱伝達部617を冷却液が流通しやすくすることができるので、大型のポンプを用いることなく第1冷却プレート655における冷却液の流量を高めることができる。従って、第1光源モジュール641の熱が第1受熱板654を介して伝達される第1冷却プレート655による冷却効率を高めることができる。
また、複数の熱伝達部617が互いに離間する位置を、複数の発光素子613から第1冷却プレート655に熱が伝達しにくい位置に位置付けることができ、複数の発光素子613の熱を複数の熱伝達部617に伝達させやすくすることができる。従って、第1光源モジュール641の冷却効率を高めることができる。
なお、第2光源部62は、第1光源部65と同様の構成を備えていてもよい。この場合、第2光源部62においても冷却液の圧力損失を小さくでき、第2冷却プレート625内において冷却液を流通しやすくできるとともに、第2冷却プレート625による発光素子613の冷却効率を高めることができる。
また、隙間GP1,GP2の位置は、別の位置であってもよい。すなわち、+X方向において隣り合う2つの上流側熱伝達部617Aは、+X方向において隣り合う2つの基体642或いは2つの発光素子613の間にて互いに離間していればよく、隙間GP1の位置、及び、上流側熱伝達部617Aの数は問わない。同様に、+X方向において隣り合う2つの下流側熱伝達部617Bは、+X方向において隣り合う2つの基体642或いは2つの発光素子613の間にて互いに離間していればよく、隙間GP2の位置、及び、下流側熱伝達部617Bの数は問わない。
[第4実施形態]
次に、本開示の第4実施形態を説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成を備えるが、冷却プレートにおける上流側流通部に応じた受熱板と、下流側流通部に応じた受熱板とが設けられる点で相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[プロジェクター及び光源装置の概略構成]
図14は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置4の第1光源部66を光源光の出射側から見た模式図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係る第1光源部61に代えて、図14に示す第1光源部66を備える他は、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の構成及び機能を備える。すなわち、本実施形態に係る光源装置4は、第1実施形態に係る第1光源部61に代えて第1光源部66を備える他は、第1実施形態に係る光源装置4と同様の構成及び機能を備える。
[第1光源部の構成]
第1光源部66は、第1光源部61と同様に、青色光BLsである光源光を-Z方向に出射する。第1光源部66は、第1光源モジュール661と、複数の第1受熱板664と、第1冷却プレート615と、を備える。
[第1光源モジュールの構成]
第1光源モジュール661は、+X方向に並ぶ複数の基体662を備え、複数の基体662のそれぞれは、+X方向及び+Y方向に沿ってマトリクス状に配置された複数の発光素子613を有する。本実施形態では、複数の基体662のそれぞれは、+X方向に2つの発光素子613を有するとともに、+Y方向に2つの発光素子613を有し、合計4つの発光素子613を有する。
複数の基体662は、第1冷却プレート615の上流側流通部6185に応じて配置されて+X方向に並ぶ複数の上流側基体662Aと、下流側流通部6186に応じて配置されて+X方向に並ぶ複数の下流側基体662Bと、を含む。本実施形態では、上流側基体662Aの数は6であり、下流側基体662Bの数は6である。
[第1受熱板の構成]
複数の第1受熱板664は、複数の基体662を支持し、複数の基体662から伝達される熱を第1冷却プレート615に伝達する。複数の第1受熱板664は、第1冷却プレート615の上流側流通部6185に応じて第1面616Aに配置される1つの上流側受熱板664Aと、下流側流通部6186に応じて第1面616Aに配置される1つの下流側受熱板664Bと、を含む。
上流側受熱板664Aは、6つの上流側基体662Aを支持する。-Z方向から見て、上流側受熱板664Aは、6つの上流側基体662Aより大きく、上流側流通部6185より小さい。
下流側受熱板664Bは、6つの下流側基体662Bを支持する。-Z方向から見て、下流側受熱板664Bは、6つの下流側基体662Bより大きく、下流側流通部6186より小さい。
第1光源部66では、第1冷却プレート615が有する複数の熱伝達部617の間の隙間GP1,GP2は、複数の基体662のうち1つの基体662が有する発光素子613の間に対応する位置に位置付けられている。すなわち、複数の熱伝達部617は、1つの基体662において+X方向に隣り合う2つの発光素子613の間に対応する位置にて互いに離間している。
詳述すると、-X方向の隙間GP1は、-X方向から数えて2つ目の上流側基体662Aにおいて+X方向に隣り合う2つの発光素子613の間に対応する位置に位置付けられている。すなわち、-X方向の2つの上流側熱伝達部617Aは、-X方向から数えて2つ目の上流側基体662Aにおいて+X方向に隣り合う2つの発光素子613の間に対応する位置にて互いに離間している。
また、+X方向の隙間GP1は、+X方向から数えて2つ目の上流側基体662Aにおいて+X方向に隣り合う2つの発光素子613の間に対応する位置に位置付けられている。すなわち、+X方向の2つの上流側熱伝達部617Aは、+X方向から数えて2つ目の上流側基体662Aにおいて+X方向に隣り合う2つの発光素子613の間に対応する位置にて互いに離間している。
3つの下流側熱伝達部617Bの間の2つの隙間GP2も、2つの隙間GP1と同様に位置付けられている。すなわち、3つの下流側熱伝達部617Bが互いに離間する位置も、3つの上流側熱伝達部617Aと同様である。
このように、隙間GP1,GP2が位置付けられることによって、上流側流通部6185及び下流側流通部6186を流通する冷却液の圧力損失を小さくできる。この他、上流側受熱板664Aを介して複数の上流側基体662Aの熱を上流側熱伝達部617Aに効率よく伝達でき、下流側受熱板664Bを介して複数の下流側基体662Bの熱を下流側熱伝達部617Bに効率よく伝達できる。従って、冷却液を流通しやすくできるとともに、第1冷却プレート615による発光素子613の冷却効率を高めることができる。
本実施形態では、+X方向において隣り合う2つの熱伝達部617が離間する位置、すなわち、隙間GP1,GP2の位置は、+X方向において隣り合う発光素子613の間に対応する位置とした。しかしながら、これに限らず、隙間GP1,GP2の位置は、+X方向において隣り合う基体662の間に対応する位置であってもよい。
[第4実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターは、第1実施形態に係るプロジェクター1と同様の効果を奏する。
すなわち、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置4は、光源部6を備え、光源部6は、第1光源部66及び第2光源部62を備える。第1光源部66は、第1光源モジュール661と、複数の第1受熱板664と、第1冷却プレート615と、を備える。第1光源モジュール661は、光源モジュールに相当する。第1光源モジュール661は、発光素子613が配置された複数の基体662を有する。複数の第1受熱板664は、受熱板に相当し、第1光源モジュール661に接続される。第1冷却プレート615は、冷却プレートに相当し、複数の第1受熱板664に接続される。第1冷却プレート615の内部には、冷却液が流通する。
第1冷却プレート615は、複数の第1受熱板614のそれぞれに接続され、内部を冷却液が流通する。第1冷却プレート615は、流入部6181、流出部6182、上流側流通部6185、下流側流通部6186及び複数の熱伝達部617を備える。流入部6181は、端部618Bに沿う+Y方向(第1方向)の部位に設けられ、流入部6181には冷却液が流入する。流出部6182は、端部618Bにおいて流入部6181が設けられる+Y方向の部位に対して-Y方向の部位に設けられ、流出部6182からは冷却液が流出する。上流側流通部6185には、流入部6181から流入した冷却液が+X方向(第2方向)に流通する。下流側流通部6186には、上流側流通部6185を流通した冷却液が-X方向に流通する。複数の熱伝達部617は、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれに設けられ、+X方向に並んで配置されている。
複数の第1受熱板664は、上流側流通部6185に応じて設けられる上流側受熱板664Aと、下流側流通部6186に応じて設けられる下流側受熱板664Bと、を含む。複数の基体662は、+X方向に並んで配置されて上流側受熱板664Aと接続される複数の上流側基体662Aと、+X方向に並んで配置されて下流側受熱板664Bと接続される複数の下流側基体662Bと、を含む。複数の熱伝達部617のそれぞれは、複数の発光素子613のうち、+X方向において隣り合う2つの発光素子613の間にて互いに離間している。換言すると、複数の熱伝達部617のそれぞれは、+X方向に並ぶ複数の発光素子613のうち、+X方向において隣り合う2つの発光素子613と重ならない位置にて互いに離間している。
このような構成によれば、第1冷却プレート615内を流通する冷却液の圧力損失を小さくできる。このため、複数の熱伝達部617を冷却液が流通しやすくすることができるので、大型のポンプを用いることなく第1冷却プレート615における冷却液の流量を高めることができる。従って、第1光源モジュール661の熱が第1受熱板664を介して伝達される第1冷却プレート615による冷却効率を高めることができる。
また、複数の熱伝達部617が互いに離間している位置は、+X方向に並んだ複数の発光素子613の間の位置である。これによれば、複数の熱伝達部617が互いに離間している位置、すなわち、隙間GP1,GP2を、複数の発光素子613から第1冷却プレート615に熱が伝達しにくい位置に位置付けることができる。換言すると、熱伝達部617は、発光素子613に対応して配置されるので、複数の熱伝達部617に複数の発光素子613の熱を伝達させやすくすることができる。従って、第1光源モジュール661にて生じた熱を複数の熱伝達部617に伝達させやすくすることができ、第1光源モジュール661の冷却効率を高めることができる。
更に、複数の上流側基体662Aの熱は、上流側受熱板664Aを介して上流側流通部6185に伝達され、複数の下流側基体662Bの熱は、下流側受熱板664Bを介して下流側流通部6186に伝達される。これによれば、複数の上流側基体662Aの熱及び複数の下流側基体662Bの熱が、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のうちの一方の流通部に集約して伝達される場合に比べて、上流側流通部6185及び下流側流通部6186を流通する冷却液に、第1光源モジュール661にて生じた熱を伝達しやすくすることができる。従って、第1光源モジュール661の冷却効率を一層高めることができる。
[実施形態の変形]
本開示は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形及び改良等は、本開示に含まれるものである。
上記各実施形態では、光源装置4は、第1光源部61,61A,64,64A,65,66のうちの1つと、第2光源部62と、光合成部材63と、を備えるとした。しかしながら、これに限らず、本開示に係る光源装置は、第1光源部を備え、第2光源部及び光合成部材を備えなくてもよい。一方、光源装置は、第1光源部、第2光源部及び光合成部材に加えて、第1光源部及び第2光源部のうち一方の光源部と同様の構成を有する第3光源部を備えていてもよい。更に、光源装置が備える複数の光源部のうち、少なくとも1つの光源部が、第1光源部61,61A,64,64A,65,66のうちの1つと同様の構成を有し、残りの光源部が、第1光源部61,61A,64,64A,65,66のうちの他の1つと同様の構成を有していてもよい。
上記各実施形態では、複数の熱伝達部617のうち、上流側流通部6185に配置される上流側熱伝達部617Aの数は、2又は3であり、下流側流通部6186に配置される下流側熱伝達部617Bの数は、2又は3であるとした。しかしながら、上流側熱伝達部617Aの数は、2以上であればよく、下流側熱伝達部617Bの数は、2以上であればよい。また、光源モジュールが有する基体の数も、適宜変更可能であり、基体に設けられる発光素子の数も適宜変更可能である。例えば、第1実施形態にて示した基体612、第1実施形態の変形にて示した基体612、及び、第4実施形態にて示した基体662のうち1つの基体に搭載される発光素子を、+Y方向又は-Y方向に4つ並べてもよい。或いは、上記各実施形態にて示した複数の基体612,642,662のうち1つの基体に搭載される発光素子を、+X方向又は-X方向に、1つ又は2つだけでなく、4つ並べてもよい。
上記各実施形態では、+X方向に並ぶ複数の熱伝達部617は、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれに設けられているとした。しかしながら、これに限らず、複数の熱伝達部617は、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のうち一方の流通部にのみ設けられていてもよい。
上記各実施形態では、第1冷却プレート615,655及び第2冷却プレート625は、凹部6183内の空間を、上流側流通部6185と下流側流通部6186とに仕切る仕切壁6184を有するとした。しかしながら、これに限らず、仕切壁6184は無くてもよい。例えば、冷却モジュールは、U字状に形成され、冷却モジュールの内部空間における上流部分を上流側流通部とし、下流部分を下流側流通部としてもよい。
上記第1実施形態では、+X方向に並ぶ2つの基体612は、1つの第1受熱板614によって支持されるとした。上記第2実施形態では、1つの基体642は、2つの第1受熱板644、又は、2つの第1受熱板644及び1つの第1受熱板644Aによって支持されるとした。上記第3実施形態では、全ての基体642は、1つの第1受熱板654によって支持されるとした。上記第4実施形態では、+X方向に並ぶ6つの基体612は、上流側受熱板664A又は下流側受熱板664Bによって支持されるとした。しかしながら、これに限らず、1つの受熱板が支持する基体の数は、適宜変更可能であり、また、1つの基体を支持する受熱板の数は、適宜変更可能である。
上記各実施形態では、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のそれぞれに応じて、発光素子613が設けられた基体612,642,662、及び、第1受熱板614,644,654,664は配置されるとした。しかしながら、これに限らず、上流側流通部6185及び下流側流通部6186のうち、一方の流通部にのみ応じて、基体及び受熱板が設けられていてもよい。
上記各実施形態では、光源装置4は、図2に示した構成及びレイアウトを有するとした。しかしながら、これに限らず、本開示の光源装置が備える構成及びレイアウトは、上記した例に限定されない。本開示の光源装置を備えるプロジェクターも同様である。
上記各実施形態では、画像形成装置34は、3つの光変調装置343B,343G,343Rを備えるとした。しかしながら、これに限らず、2つ以下、或いは、4つ以上の光変調装置を有する画像形成装置を備えるプロジェクターにも、本開示を適用可能である。
上記各実施形態では、光変調装置343は、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルを有するとした。しかしながら、これに限らず、本開示のプロジェクターが備える光変調装置は、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを備える構成としてもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、DMD(Digital Micromirror Device)等のマイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置をプロジェクターに用いてもよい。
上記各実施形態では、本開示の光源装置をプロジェクターに適用した例を挙げた。しかしながら、これに限らず、本開示の光源装置は、プロジェクター以外の電子機器、例えば照明装置及び自動車等のヘッドライト等に適用してもよい。
上記各実施形態では、冷却プレートは、基体に設けられた発光素子を冷却するものとして利用された。しかしながら、これに限らず、他の冷却対象の冷却に、本開示の冷却プレートが利用されてもよい。
[本開示のまとめ]
以下、本開示のまとめを付記する。
本開示の第1態様に係る光源装置は、発光素子が配置された複数の基体を有する光源モジュールと、前記光源モジュールに接続された複数の受熱板と、前記複数の受熱板のそれぞれに接続され、内部を冷却液が流通する冷却プレートと、を備え、前記冷却プレートは、端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に並んで配置された複数の熱伝達部と、を備え、前記複数の熱伝達部は、前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、前記複数の受熱板は、前記少なくとも一方の流通部に応じて前記第2方向に沿って配置され、前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向において前記複数の受熱板の間に対応する位置にて互いに離間している。
このような構成によれば、第2方向における複数の熱伝達部の長さに応じた1つの熱伝達部が設けられる場合に比べて、各熱伝達部における冷却液の流路を短くすることができるので、冷却液の圧力損失を小さくできる。これにより、複数の熱伝達部を冷却液が流通しやすくすることができるので、大型のポンプを用いることなく冷却プレートにおける冷却液の流量を高めることができる。従って、光源モジュールの熱が受熱板を介して伝達される冷却プレートによる冷却効率を高めることができる。
また、複数の熱伝達部が互いに離間する位置は、第2方向に並んだ複数の受熱板の間の位置である。これによれば、複数の熱伝達部が互いに離間する位置を、複数の受熱板から冷却プレートに熱が伝達されにくい位置に位置付けることができる。換言すると、複数の受熱板から、複数の熱伝達部に熱を伝達させやすくすることができる。従って、光源モジュールにて生じた熱を複数の熱伝達部に伝達させやすくすることができ、複数の熱伝達部が冷却液に熱を伝達することによって、光源モジュールの冷却効率を高めることができる。
上記第1態様では、前記冷却プレートは、前記第2方向に延在して、前記冷却プレートの内部の空間を前記上流側流通部と前記下流側流通部とに仕切る仕切壁を備えてもよい。
このような構成によれば、上流側流通部と下流側流通部とがそれぞれ異なる外壁によって囲まれている場合に比べて、上流側流通部と下流側流通部との第1方向における距離を短くすることができる。従って、冷却プレートを小型化できる。
上記第1態様では、前記複数の熱伝達部は、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のそれぞれに設けられていてもよい。
このような構成によれば、上流側流通部及び下流側流通部のそれぞれにおいて冷却液の圧力損失を小さくできるので、大型のポンプを用いることなく、光源モジュールの熱が受熱板を介して伝達される冷却プレートによる冷却効率を高めることができる。
また、上流側流通部及び下流側流通部のそれぞれにおいて、光源モジュールにて生じた熱を複数の熱伝達部に伝達させやすくすることができるので、複数の熱伝達部が冷却液に熱を伝達することによって、光源モジュールの冷却効率を高めることができる。
上記第1態様では、前記複数の受熱板は、前記上流側流通部に対応して配置される上流側受熱板と、前記下流側流通部に対応して配置される下流側受熱板と、を含んでもよい。
このような構成によれば、上流側受熱板によって、上流側流通部に配置された複数の熱伝達部のうちの少なくとも1つの熱伝達部に、発光素子が配置された基体の熱を伝達できる。同様に、下流側受熱板によって、下流側流通部に配置された複数の熱伝達部のうちの少なくとも1つの熱伝達部に、発光素子が配置された基体の熱を伝達できる。これにより、光源モジュールにて生じた熱を、上流側流通部及び下流側流通部のそれぞれを流通する冷却液に、上流側流通部に配置された熱伝達部と下流側流通部に配置された熱伝達部とによって伝達しやすくすることができる。従って、光源モジュールの冷却効率を高めることができる。
上記第1態様では、前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、前記複数の受熱板のそれぞれは、前記第2方向に並んで配置され、前記複数の基体のうち対応する基体の前記第2方向における端部と接続されていてもよい。
このような構成によれば、基体にて生じた熱は、基体の端部に接続された受熱板を介して冷却プレートに伝達される。ここで、複数の熱伝達部は、第2方向において複数の受熱板の間にて互いに離間していることから、冷却プレートにおいて受熱板との接続部位には、熱伝達部が存在することとなるので、受熱板を介して基体にて生じた熱を、熱伝達部に伝達できる。従って、複数の基体を有する光源モジュールの冷却効率を高めることができる。
上記第1態様では、前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記発光素子と重ならない位置にて互いに離間していてもよい。
このような構成によれば、複数の熱伝達部は、基体に設けられた発光素子と重ならない位置にて離間していても、複数の熱伝達部に、複数の受熱板を介して基体の熱を伝達できる。このため、基体に配設された発光素子の数を任意に設定しやすくできる他、基体における発光素子のレイアウト自由度を高めることができる。従って、光源モジュールの設計自由度を高めることができる。
本開示の第2態様に係る光源装置は、発光素子が配置された複数の基体を有する光源モジュールと、前記光源モジュールに接続された1つの受熱板と、前記受熱板に接続され、内部を冷却液が流通する冷却プレートと、を備え、前記冷却プレートは、端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に並んで配置された複数の熱伝達部と、を備え、前記複数の熱伝達部は、前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向に並ぶ複数の前記発光素子のうち、2つの発光素子の間に対応する位置にて互いに離間している。
このような構成によれば、上記した第1態様に係る光源装置と同様の効果を奏することができる。
すなわち、第2方向における複数の熱伝達部の長さに応じた1つの熱伝達部が設けられる場合に比べて、各熱伝達部における冷却液の流路を短くすることができるので、冷却液の圧力損失を小さくできる。これにより、複数の熱伝達部を冷却液が流通しやすくすることができるので、大型のポンプを用いることなく冷却プレートにおける冷却液の流量を高めることができ、光源モジュールの熱が受熱板を介して伝達される冷却プレートによる冷却効率を高めることができる。
また、複数の熱伝達部が互いに離間する位置は、第2方向に並んだ複数の発光素子の間の位置である。これによれば、複数の熱伝達部が互いに離間する位置を、複数の発光素子から冷却プレートに熱が伝達しにくい位置に位置付けることができる。換言すると、熱伝達部は、発光素子に対応して配置されるので、複数の熱伝達部に発光素子の熱を伝達させやすくすることができる。従って、光源モジュールにて生じた熱を複数の熱伝達部に伝達させやすくすることができ、複数の熱伝達部が冷却液に熱を伝達することによって、光源モジュールの冷却効率を高めることができる。
本開示の第3態様に係る光源装置は、発光素子が配置された複数の基体を有する光源モジュールと、前記光源モジュールに接続された複数の受熱板と、前記複数の受熱板のそれぞれに接続され、内部を冷却液が流通する冷却プレートと、を備え、前記冷却プレートは、端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に沿って設けられた複数の熱伝達部と、を備え、前記複数の熱伝達部は、前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、前記複数の受熱板は、前記上流側流通部に応じて設けられる上流側受熱板と、前記下流側流通部に応じて設けられる下流側受熱板と、を含み、前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、前記上流側受熱板と接続される複数の上流側基体と、前記第2方向に並んで配置され、前記下流側受熱板と接続される複数の下流側基体と、を含み、前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向に並ぶ複数の前記発光素子のうち、2つの発光素子の間に対応する位置にて互いに離間している。
このような構成によれば、上記した第1及び第2態様に係る光源装置と同様の効果を奏することができる。
すなわち、第2方向における複数の熱伝達部の長さに応じた1つの熱伝達部が設けられる場合に比べて、各熱伝達部における冷却液の流路を短くすることができるので、冷却液の圧力損失を小さくできる。これにより、複数の熱伝達部を冷却液が流通しやすくすることができるので、大型のポンプを用いることなく冷却プレートにおける冷却液の流量を高めることができ、光源モジュールの熱が受熱板を介して伝達される冷却プレートによる冷却効率を高めることができる。
また、複数の熱伝達部が互いに離間する位置は、第2方向に並んだ複数の発光素子の間の位置である。これによれば、複数の熱伝達部が互いに離間する位置を、複数の発光素子から冷却プレートに熱が伝達しにくい位置に位置付けることができる。換言すると、熱伝達部は、発光素子に対応して配置されるので、複数の熱伝達部に発光素子の熱を伝達させやすくすることができる。従って、光源モジュールにて生じた熱を複数の熱伝達部に伝達させやすくすることができ、複数の熱伝達部が冷却液に熱を伝達することによって、光源モジュールの冷却効率を高めることができる。
更に、複数の上流側基体の熱は、上流側受熱板を介して上流側流通部に伝達され、複数の下流側基体の熱は、下流側受熱板を介して下流側流通部に伝達される。これによれば、複数の上流側基体の熱及び複数の下流側基体の熱が、上流側流通部及び下流側流通部のうちの一方の流通部に集約して伝達される場合に比べて、上流側流通部及び下流側流通部を流通する冷却液に、光源モジュールにて生じた熱を伝達しやすくすることができる。従って、光源モジュールの冷却効率を一層高めることができる。
上記第2及び第3態様では、前記冷却プレートは、前記第2方向に延在して、前記冷却プレートの内部の空間を前記上流側流通部と前記下流側流通部とに仕切る仕切壁を備えてもよい。
このような構成によれば、上記と同様に、上流側流通部と下流側流通部とがそれぞれ異なる外壁によって囲まれている場合に比べて、上流側流通部と下流側流通部との第1方向における距離を短くすることができ、冷却プレートを小型化できる。
上記第2及び第3態様では、前記複数の熱伝達部は、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のそれぞれに設けられていてもよい。
このような構成によれば、上記と同様に、上流側流通部及び下流側流通部のそれぞれにおいて冷却液の圧力損失を小さくできるので、大型のポンプを用いることなく、光源モジュールの熱が受熱板を介して伝達される冷却プレートによる冷却効率を高めることができる。また、上流側流通部及び下流側流通部のそれぞれにおいて、光源モジュールにて生じた熱を複数の熱伝達部に伝達させやすくすることができるので、複数の熱伝達部が冷却液に熱を伝達することによって、光源モジュールの冷却効率を高めることができる。
本開示の第4態様に係るプロジェクターは、上記第1~第3態様に係る光源装置と、前記光源装置から出射される光を変調して画像光を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置によって形成された前記画像光を投射する投射光学装置と、を備える。
このような構成によれば、上記した第1~第3態様に係る光源装置と同様の効果を奏することができ、プロジェクターの小型化を図ることができる。また、光源モジュールの冷却効率が高くなることから、光源モジュールから出射される光の光量を高めやすくすることができるので、投射される画像の輝度を高めることができる。
本開示の第5態様に係る冷却プレートは、内部を冷却液が流通可能な冷却プレートであって、端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に並んで配置された複数の熱伝達部と、を備え、前記複数の熱伝達部は、前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向において互いに離間している。
このような構成によれば、第2方向における複数の熱伝達部の長さに応じた1つの熱伝達部が設けられる場合に比べて、各熱伝達部における冷却液の流路を短くすることができるので、冷却液の圧力損失を小さくできる。これにより、複数の熱伝達部を冷却液が流通しやすくすることができるので、大型のポンプを用いることなく冷却プレートにおける冷却液の流量を高めることができ、冷却プレートによる冷却効率を高めることができる。
1…プロジェクター、34…画像形成装置、36…投射光学装置、4…光源装置、6…光源部、61,61A,64,64A,65,66…第1光源部、611,611A,641,661…第1光源モジュール(光源モジュール)、612,642,662…基体、612A,662A…上流側基体、612B,662B…下流側基体、613…発光素子、614,644,644A,654,664…第1受熱板(受熱板)、614A,664A…上流側受熱板、614B,664B…下流側受熱板、615,655…第1冷却プレート、615A,655A…端部、616…第1プレート要素、616A…第1面、617…熱伝達部、6171…フィン、6172…流路、617A…上流側熱伝達部、617B…下流側熱伝達部、618…第2プレート要素、618B…端部、6181…流入部、6182…流出部、6183…凹部、6184…仕切壁、6185…上流側流通部、6186…下流側流通部、6187…接続部、62…第2光源部、621…第2光源モジュール(光源モジュール)、624…第2受熱板、625…第2冷却プレート、GP1,GP2…隙間。

Claims (12)

  1. 発光素子が配置された複数の基体を有する光源モジュールと、
    前記光源モジュールに接続された複数の受熱板と、
    前記複数の受熱板のそれぞれに接続され、内部を冷却液が流通する冷却プレートと、を備え、
    前記冷却プレートは、
    端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、
    前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、
    前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、
    前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、
    前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に並んで配置された複数の熱伝達部と、を備え、
    前記複数の熱伝達部は、
    前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、
    前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、
    前記複数の受熱板は、前記少なくとも一方の流通部に応じて前記第2方向に沿って配置され、
    前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向において前記複数の受熱板の間に対応する位置にて互いに離間している、ことを特徴とする光源装置。
  2. 請求項1に記載の光源装置において、
    前記冷却プレートは、前記第2方向に延在して、前記冷却プレートの内部の空間を前記上流側流通部と前記下流側流通部とに仕切る仕切壁を備えることを特徴とする光源装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の光源装置において、
    前記複数の熱伝達部は、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のそれぞれに設けられていることを特徴とする光源装置。
  4. 請求項3に記載の光源装置において、
    前記複数の受熱板は、
    前記上流側流通部に対応して配置される上流側受熱板と、
    前記下流側流通部に対応して配置される下流側受熱板と、を含むことを特徴とする光源装置。
  5. 請求項3に記載の光源装置において、
    前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、
    前記複数の受熱板のそれぞれは、前記第2方向に並んで配置され、前記複数の基体のうち対応する基体の前記第2方向における端部と接続されていることを特徴とする光源装置。
  6. 請求項5に記載の光源装置において、
    前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記発光素子と重ならない位置にて互いに離間していることを特徴とする光源装置。
  7. 発光素子が配置された複数の基体を有する光源モジュールと、
    前記光源モジュールに接続された1つの受熱板と、
    前記受熱板に接続され、内部を冷却液が流通する冷却プレートと、を備え、
    前記冷却プレートは、
    端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、
    前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、
    前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、
    前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、
    前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に並んで配置された複数の熱伝達部と、を備え、
    前記複数の熱伝達部は、
    前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、
    前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、
    前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、
    前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向に並ぶ複数の前記発光素子のうち、2つの発光素子の間に対応する位置にて互いに離間している、ことを特徴とする光源装置。
  8. 発光素子が配置された複数の基体を有する光源モジュールと、
    前記光源モジュールに接続された複数の受熱板と、
    前記複数の受熱板のそれぞれに接続され、内部を冷却液が流通する冷却プレートと、を備え、
    前記冷却プレートは、
    端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、
    前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、
    前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、
    前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、
    前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に沿って設けられた複数の熱伝達部と、を備え、
    前記複数の熱伝達部は、
    前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、
    前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、
    前記複数の基体は、前記第2方向に並んで配置され、
    前記複数の受熱板は、
    前記上流側流通部に応じて設けられる上流側受熱板と、
    前記下流側流通部に応じて設けられる下流側受熱板と、を含み、
    前記複数の基体は、
    前記第2方向に並んで配置され、前記上流側受熱板と接続される複数の上流側基体と、
    前記第2方向に並んで配置され、前記下流側受熱板と接続される複数の下流側基体と、を含み、
    前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向に並ぶ複数の前記発光素子のうち、2つの発光素子の間に対応する位置にて互いに離間している、ことを特徴とする光源装置。
  9. 請求項7又は請求項8に記載の光源装置において、
    前記冷却プレートは、前記第2方向に延在して、前記冷却プレートの内部の空間を前記上流側流通部と前記下流側流通部とに仕切る仕切壁を備えることを特徴とする光源装置。
  10. 請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の光源装置において、
    前記複数の熱伝達部は、前記上流側流通部及び前記下流側流通部のそれぞれに設けられていることを特徴とする光源装置。
  11. 請求項1から請求項10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される光を変調して画像光を形成する画像形成装置と、
    前記画像形成装置によって形成された前記画像光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
  12. 内部を冷却液が流通可能な冷却プレートであって、
    端部に沿う第1方向の部位に設けられ、前記冷却液が流入する流入部と、
    前記部位に対して前記第1方向とは反対方向の部位に設けられ、前記冷却液が流出する流出部と、
    前記流入部から流入した前記冷却液が前記第1方向と直交する第2方向に流通する上流側流通部と、
    前記上流側流通部を流通した前記冷却液が前記第2方向とは反対方向に流通する下流側流通部と、
    前記上流側流通部及び前記下流側流通部のうち少なくとも一方の流通部に設けられ、前記第2方向に並んで配置された複数の熱伝達部と、を備え、
    前記複数の熱伝達部は、
    前記第2方向に沿って延在し、前記第1方向に沿って配列された複数のフィンと、
    前記複数のフィン間に設けられ、前記冷却液が流通可能な複数の流路と、を有し、
    前記複数の熱伝達部のそれぞれは、前記第2方向において互いに離間している、ことを特徴とする冷却プレート。
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