JP4206867B2 - Light source device, projection display device - Google Patents

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Description

本発明は、光源装置、投射型表示装置に関し、特に光源を冷却するのに好適な構成を具備した光源装置に関する。   The present invention relates to a light source device and a projection display device, and more particularly to a light source device having a configuration suitable for cooling a light source.

光源装置から出射された光を液晶ライトバルブ等の光変調手段に入射させ、光変調手段にて変調された映像光を投射レンズ等によりスクリーンに拡大投射させて表示を行うプロジェクタ等の投射型表示装置が広く知られている。この投射型表示装置の光源装置に使用される光源として、LED光源等の固体光源が採用されている。このような固体光源は、発光とともに発熱するため、その発光効率を向上させるために冷却を必要としている。このような固体光源を冷却する手法として、例えば特許文献1に開示されたものがある。
特開平7−68840号公報
Projection-type display such as a projector that displays light by making light emitted from the light source device incident on light modulation means such as a liquid crystal light valve, and projecting the image light modulated by the light modulation means on a screen by a projection lens or the like. The device is widely known. A solid light source such as an LED light source is employed as a light source used in the light source device of the projection display device. Since such a solid light source generates heat with light emission, cooling is required to improve the light emission efficiency. As a method of cooling such a solid light source, for example, there is one disclosed in Patent Document 1.
JP 7-68840 A

上記特許文献1では、LEDを搭載したLED支持バーと、該LED支持バーと熱伝導的に接触して配設され、内部にU字型ダクトを具備してなる熱伝導体とから構成された冷却システムが開示されている。この場合、ダクトがU字状になっているだけなので、該U字状ダクトのうち搭載されたLEDに近い部分でのみ熱交換が可能であり、被冷却部に対する接触面積が小さく高い冷却効率が得られるものではなかった。   In the said patent document 1, it comprised from the LED support bar which mounted LED, and the heat conductor which is arrange | positioned and contacted with this LED support bar thermally, and comprised the U-shaped duct inside. A cooling system is disclosed. In this case, since the duct is only U-shaped, heat exchange is possible only in the portion of the U-shaped duct close to the mounted LED, and the contact area with the portion to be cooled is small and high cooling efficiency is achieved. It was not obtained.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、微小な熱発生領域を含む固体光源から多量の熱が発生した場合にも、当該固体光源を高効率で冷却可能な光源装置を提供することを目的としている。また、本発明は、上記固体光源を冷却する機構を簡便な構成とし、ひいては製造コストの削減にも寄与可能な光源装置を提供する。さらに、本発明は、このような光源装置を具備した信頼性の高い投射型表示装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a light source device capable of cooling a solid light source with high efficiency even when a large amount of heat is generated from the solid light source including a minute heat generation region. It is aimed. In addition, the present invention provides a light source device that has a simple structure for cooling the solid-state light source and can contribute to reduction in manufacturing cost. Furthermore, an object of the present invention is to provide a highly reliable projection type display device including such a light source device.

上記課題を解決するために、本発明の光源装置は、固体光源と、該固体光源を載置させるための台座とを備え、前記台座には、前記固体光源の載置面とは反対側の面に所定の掘込み部が形成されてなり、該掘込み部の中には、前記固体光源を冷却するための冷却用流体が流通する冷却パイプが配設されてなることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a light source device of the present invention includes a solid light source and a pedestal on which the solid light source is placed, and the pedestal has a side opposite to the placement surface of the solid light source. A predetermined digging portion is formed on the surface, and a cooling pipe in which a cooling fluid for cooling the solid-state light source flows is disposed in the digging portion.

このような光源装置によると、固体光源を載置する台座の掘込み部に冷却パイプを配設し、その中に冷却用流体を流通させることにより台座を冷却して間接的に固体光源を冷却することが可能となる。そして、本発明では台座に掘込み部を形成し、その中に冷却パイプを配設するのみの構成であるため、簡便な手法となり得る。また、固体光源の載置面とは反対側の面、つまり発光面とは反対側に冷却用流体を流通させるものとしているため、冷却用流体として液体を用い、該冷却用流体中に気泡等が生じた場合にも、光学的に該気泡の影響を受けることもない。さらに、例えば固体光源を冷却用流体中に浸漬させる構成に比して、最適な冷却用流体の種類と流速とを比較的自由に選定することができる。なお、本発明における冷却用流体としては水などの液体の他にも空気などの気体を用いることができる。   According to such a light source device, the cooling pipe is disposed in the digging portion of the pedestal on which the solid light source is placed, and the cooling fluid is circulated therein to cool the pedestal and indirectly cool the solid light source. It becomes possible to do. And in this invention, since it is the structure which forms a dug part in a base and arrange | positions a cooling pipe in it, it can become a simple method. In addition, since the cooling fluid is circulated on the surface opposite to the mounting surface of the solid light source, that is, on the side opposite to the light emitting surface, liquid is used as the cooling fluid, and bubbles or the like are contained in the cooling fluid. In the case of the occurrence of the problem, it is not optically affected by the bubbles. Furthermore, for example, as compared with a configuration in which the solid light source is immersed in the cooling fluid, the optimum type and flow rate of the cooling fluid can be selected relatively freely. As the cooling fluid in the present invention, a gas such as air can be used in addition to a liquid such as water.

特に前記冷却パイプが前記掘込み部の掘り込み形状に沿って配設されてなる場合、掘込み部と冷却パイプとの接触面積が大きくなり、その冷却効率は極めて高いものとなる。つまり、掘り込み形状に沿って冷却パイプを配設することで台座の掘込み面が効率良く冷却され、ひいては該掘込み部の表面側に形成された固体光源も高効率で冷却されることとなる。   In particular, when the cooling pipe is arranged along the digging shape of the digging portion, the contact area between the digging portion and the cooling pipe increases, and the cooling efficiency becomes extremely high. That is, by arranging the cooling pipe along the digging shape, the digging surface of the pedestal is efficiently cooled, and the solid light source formed on the surface side of the digging portion is also cooled with high efficiency. Become.

なお、前記掘込み部は、前記固体光源の発光裏面側に形成され、該固体光源の発光側とは反対側に突出した島状部又は柱状部を備えてなるものとすることができる。そして、このような島状部又は柱状部等の形状を具備した掘込み部を取り囲む形にて、前記冷却パイプが螺旋状に形成されてなるものとすることができる。このような螺旋状の冷却パイプを形成した掘込み部の周りを取り囲む形で配設することで、一層高効率に台座を冷却することが可能となり、ひいては該掘込み部の表面側に形成された固体光源も一層高効率に冷却することが可能となる。なお、掘込み部の更に具体的な構成として、逆円錐状、逆円錐台状、あるいは円柱状の島状部とすることで、螺旋状の冷却パイプにより好適に該島状部を冷却することが可能である。   In addition, the said dug part shall be formed in the light emission back side of the said solid light source, and shall be provided with the island-like part or columnar part which protruded on the opposite side to the light emission side of this solid light source. And the said cooling pipe shall be formed in a spiral form in the form surrounding the dug part provided with shapes, such as such an island-like part or a columnar part. By disposing the spiral cooling pipe so as to surround the digging portion, it becomes possible to cool the pedestal with higher efficiency, and as a result, formed on the surface side of the digging portion. It is also possible to cool the solid light source more efficiently. In addition, as a more specific configuration of the dug portion, an island shape having an inverted cone shape, an inverted frustoconical shape, or a column shape is used, and the island shape portion is preferably cooled by a helical cooling pipe. Is possible.

前記冷却パイプが配設された掘込み部の隙間には、熱伝導材料が充填されてなるものとすることができる。つまり、例えば螺旋状の冷却パイプを掘込み部内に配設した場合には、掘込み部内に幾つかの隙間が形成されることとなるが、この隙間内に銀等の熱良伝導材料を充填させることで空気層が排除され、その隙間部分においても熱伝導が良好に行われ、つまり冷却パイプからの冷熱が台座に対して確実に伝わるようになり、また冷却パイプを掘込み部内でしかっりと固定することが可能となる。このような熱良伝導材としては銀ペースト、溶融金属などを利用することにより、上記隙間内に好適に充填し、硬化後に固定することが可能である。   A gap between the dug portions where the cooling pipes are disposed may be filled with a heat conductive material. In other words, for example, when a helical cooling pipe is arranged in the digging portion, several gaps are formed in the digging portion, and this gap is filled with a heat conductive material such as silver. By doing so, the air layer is eliminated, heat conduction is performed well in the gap, that is, the cold heat from the cooling pipe is surely transmitted to the pedestal, and the cooling pipe is firmly inside the digging portion. And can be fixed. By using a silver paste, molten metal or the like as such a heat conductive material, it is possible to suitably fill the gap and fix it after curing.

また、前記冷却パイプにおいて、前記冷却用流体の流通往路が断熱材で覆われてなるものとすることができる。この場合、冷却用流体が冷却対象部たる固体光源の配設された位置付近に到達する前に温められてしまう等の不具合を回避でき、一層確実に冷却対象部(固体光源)に対して冷却を行うことが可能となる。さらに、前記冷却用流体の流通往路と流通復路との間に断熱材が配設されてなるものとすることもでき、この場合、熱交換後の冷却用流体(復路を流通する冷却用流体)により熱交換前の冷却用流体(往路を流通する冷却用流体)が温められる等の不具合を回避できるようになる。なお、断熱材としては、発泡ポリプロピレンの管、グラスウール等を貼り付けにより設けることが可能である。   In the cooling pipe, the flow path of the cooling fluid may be covered with a heat insulating material. In this case, it is possible to avoid problems such as the cooling fluid being heated before reaching the vicinity of the position where the solid light source as the cooling target portion is disposed, and cooling the cooling target portion (solid light source) more reliably. Can be performed. Furthermore, a heat insulating material may be provided between the circulation path and the circulation return path of the cooling fluid. In this case, the cooling fluid after the heat exchange (cooling fluid flowing in the return path) This makes it possible to avoid problems such as warming of the cooling fluid before heat exchange (cooling fluid flowing in the forward path). As the heat insulating material, it is possible to provide a foamed polypropylene tube, glass wool or the like by pasting.

次に、本発明の投射型表示装置は、上述の光源装置を具備したことを特徴とする。具体的には、上記光源装置と、該光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、該光変調装置により変調された光を投射する投射装置とを具備してなるものとすることができる。このような投射型表示装置は、冷却効率の優れた光源装置を具備してなるため、発熱による光源装置の消耗、或いは光源装置の発光効率の低下等を生じ難く、非常に信頼性の高いものとなる。   Next, a projection type display device of the present invention is characterized by comprising the above-described light source device. Specifically, the light source device includes a light modulation device that modulates light emitted from the light source device, and a projection device that projects light modulated by the light modulation device. Can do. Since such a projection type display device includes a light source device with excellent cooling efficiency, it is difficult to cause wear of the light source device due to heat generation or decrease in light emission efficiency of the light source device, and is extremely reliable. It becomes.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, in order to make each layer and each member the size which can be recognized on drawing, the scale is varied for every layer and each member.

(光源装置)
図4は本発明の一実施形態としての光源装置について、その概略構成を示す断面模式図で、図1〜図3は図4の光源装置の製造工程を説明するための模式図である。まず、図4に示した光源装置100は、発光主体をなす固体光源10と、該固体光源10を載置・固定する台座20とを主体として構成されており、固体光源10としては、本実施形態の場合、発光ダイオード素子を用いたLED光源等の発光により発熱を伴う固体光源が採用されている。
(Light source device)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a light source device as an embodiment of the present invention, and FIGS. 1 to 3 are schematic diagrams for explaining a manufacturing process of the light source device of FIG. First, the light source device 100 shown in FIG. 4 is mainly composed of a solid light source 10 that mainly emits light and a pedestal 20 on which the solid light source 10 is placed and fixed. In the case of a form, the solid light source which generate | occur | produces heat | fever by light emission, such as LED light source using a light emitting diode element, is employ | adopted.

台座20には、固体光源10の位置固定を行うための光源設置部20bが設けられ、該光源設置部20bに固体光源10が貼り合わせられ、若しくは嵌め込まれ、ないしは載置される等の手法により、台座20に固体光源10が位置固定されるものとされている。また、光源設置部20bからテーパ状に広がる導光部20aが形成され、固体光源10から発光された光を集光する役割を担っている。なお、台座20は例えば光反射性の金属材料、例えばアルミニウム等を主体として構成することができる。なお、固体光源10は、基板と、該基板上に配設された発光素子とを具備して構成され、該基板が台座20の光源設置部20b上に配設されている。   The pedestal 20 is provided with a light source installation part 20b for fixing the position of the solid light source 10, and the solid light source 10 is bonded to, fitted in, or placed on the light source installation part 20b. The position of the solid light source 10 is fixed to the base 20. Moreover, the light guide part 20a which spreads in the taper shape from the light source installation part 20b is formed, and plays the role which condenses the light emitted from the solid light source 10. The pedestal 20 can be mainly composed of a light-reflective metal material such as aluminum. The solid-state light source 10 includes a substrate and a light emitting element disposed on the substrate, and the substrate is disposed on the light source installation portion 20 b of the pedestal 20.

一方、台座20は、固体光源10の載置面(つまり光源設置部20b)とは反対側の面に所定の掘込み部30が形成されており、図4の場合、該掘り込みにより逆円錐台状の島状部30aが形成され、該島状部30aは固体光源10の発光側とは反対側に突出した形状を具備している。そして、該掘込み部30の中には、島状部30aを取り囲む形にて螺旋状の冷却パイプ40が配設され、その冷却パイプ40内を流通する冷媒(冷却用流体)により固体光源10を冷却可能に構成されている。つまり本実施形態では、台座20の掘り込み形状に沿って冷却パイプ40が配設され、台座20と冷却パイプ40との接触面積を高めている。   On the other hand, the pedestal 20 has a predetermined digging portion 30 formed on the surface opposite to the mounting surface of the solid-state light source 10 (that is, the light source installation portion 20b). In the case of FIG. A trapezoidal island-shaped portion 30 a is formed, and the island-shaped portion 30 a has a shape protruding to the side opposite to the light emitting side of the solid light source 10. A spiral cooling pipe 40 is disposed in the digging portion 30 so as to surround the island-shaped portion 30a, and the solid light source 10 is cooled by a refrigerant (cooling fluid) flowing through the cooling pipe 40. The cooling is configured. That is, in this embodiment, the cooling pipe 40 is arrange | positioned along the digging shape of the base 20, and the contact area of the base 20 and the cooling pipe 40 is raised.

また、冷却パイプ40が配設された掘込み部30の隙間には充填材(熱伝導材料)15が充填されている。この熱伝導材料は銀ペーストを充填して硬化させたものであって、これにより冷却パイプ40と台座20との間の隙間(空気層)が排除され、冷却パイプ40からの冷熱が台座20に高効率で伝わることとなる。   Further, a filler (heat conducting material) 15 is filled in a gap between the dug portions 30 in which the cooling pipes 40 are disposed. This heat conduction material is filled with a silver paste and hardened, whereby a gap (air layer) between the cooling pipe 40 and the pedestal 20 is eliminated, and the cold heat from the cooling pipe 40 is transferred to the pedestal 20. It will be transmitted with high efficiency.

また、本実施形態の光源装置100においては、前記冷却パイプ40の冷媒の流通往路が断熱材17で覆われており、さらに冷媒の流通往路と流通復路との間には断熱材16が配設されている。この断熱材17,16は、例えば発泡ポリプロピレンの管、グラスウールの貼り付けなどにより形成することができる。この場合、断熱材17により冷媒が固体光源10の配設された位置付近に到達する前に温められてしまう等の不具合を回避でき、また断熱材16により固体光源10からの発熱との熱交換後の冷媒(復路を流通する冷媒)により熱交換前の冷媒(往路を流通する冷媒)が温められる等の不具合を回避できるようになる。   Further, in the light source device 100 of the present embodiment, the refrigerant flow path of the cooling pipe 40 is covered with the heat insulating material 17, and the heat insulating material 16 is disposed between the refrigerant flow path and the flow return path. Has been. The heat insulating materials 17 and 16 can be formed by, for example, a foamed polypropylene tube or glass wool. In this case, it is possible to avoid problems such as the refrigerant being heated by the heat insulating material 17 before reaching the vicinity of the position where the solid light source 10 is disposed, and heat exchange with the heat generated from the solid light source 10 by the heat insulating material 16. It becomes possible to avoid problems such as heating of the refrigerant before heat exchange (refrigerant flowing in the forward path) by the subsequent refrigerant (refrigerant flowing in the return path).

ここで、光源装置100の製造方法について説明する。まず、図1に示すような金属アルミニウム製の台座20を用意する。台座20はテーパ状の切り込みが形成されてなり、その切り込みの底面(光源設置部)20bに固体光源10を設置する。なお、テーパ状の切り込みにより導光部20aが形成されている。   Here, a method for manufacturing the light source device 100 will be described. First, a metal aluminum base 20 as shown in FIG. 1 is prepared. The pedestal 20 is formed with a tapered cut, and the solid light source 10 is installed on the bottom surface (light source installation portion) 20b of the cut. The light guide 20a is formed by a tapered cut.

次に、このような図1に示した台座20に対して掘込み部30を形成する。具体的には、図2に示すように固体光源10の発光裏面側に円錐台状の島状部30aを形成するべく掘り込みを行う。そして、図3に示すような螺旋状の冷却パイプ40を成形加工しておき、図2に示した台座20の掘込み部30内に該冷却パイプ40を、特に円錐台状の島状部30aを取り囲む態様で嵌め込んで配設する。その後、図4に示すような所定の位置に断熱材16,17を配設し、さらに銀ペーストを充填させ、これを乾燥することで光源装置100を得ることができる。なお、発光ダイオード素子から構成される固体光源10は1mm角〜2mm角程度であるため、冷却パイプ40は、内径0.5mm以下、外径1.0mm以下程度とするのが適当であり、このような形状は射出成形と屈曲加工技術とにより形成することができる。   Next, the digging portion 30 is formed on the pedestal 20 shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 2, digging is performed to form a truncated cone-shaped island 30 a on the light emitting back surface side of the solid light source 10. Then, a helical cooling pipe 40 as shown in FIG. 3 is formed and processed, and the cooling pipe 40 is formed in the digging portion 30 of the pedestal 20 shown in FIG. Are fitted and arranged in a manner surrounding the. Thereafter, the heat insulating materials 16 and 17 are disposed at predetermined positions as shown in FIG. 4, further filled with silver paste, and dried to obtain the light source device 100. In addition, since the solid light source 10 comprised from a light emitting diode element is about 1 mm square-2 mm square, it is suitable that the cooling pipe 40 shall be 0.5 mm or less in internal diameter and 1.0 mm or less in outer diameter, Such a shape can be formed by injection molding and bending technology.

このような構成の光源装置100によると、固体光源10を載置する台座20の掘込み部30に冷却パイプ40を配設し、その中に冷媒を流通させることにより台座20を冷却して間接的に固体光源10を冷却することが可能となる。そして、台座20に掘込み部30を形成し、その中に冷却パイプ40を配設するのみの構成であるため非常に簡便に光源装置100を得ることができる。また、固体光源10の光源設置面20bとは反対側の面、つまり発光面とは反対側に冷媒を流通させるものとしているため、冷媒中に気泡等が生じた場合にも、光学的に該気泡の影響を受けることもない。   According to the light source device 100 having such a configuration, the cooling pipe 40 is disposed in the digging portion 30 of the pedestal 20 on which the solid light source 10 is placed, and the pedestal 20 is cooled indirectly by circulating the refrigerant therein. Thus, the solid light source 10 can be cooled. And since it is the structure which forms the digging part 30 in the base 20 and arrange | positions the cooling pipe 40 in it, the light source device 100 can be obtained very simply. Further, since the refrigerant is circulated on the surface opposite to the light source installation surface 20b of the solid light source 10, that is, on the side opposite to the light emitting surface, even when bubbles or the like are generated in the refrigerant, the optically It is not affected by bubbles.

また、冷却パイプ40が掘込み部30の掘り込み形状に沿って配設されているため、掘込み部30の島状部30aと冷却パイプ40との接触面積が大きくなり、その冷却効率は極めて高いものとなる。つまり、掘り込み形状に沿って冷却パイプ40を配設することで台座20の掘込み面が効率良く冷却され、ひいては該掘込み部30の表面側に形成された固体光源10も高効率で冷却されることとなる。そして、特に固体光源10の発光側とは反対側に突出した台座20の島状部30を取り囲む形にて、螺旋状の冷却パイプ40を配設しているため、一層高効率に台座20を冷却することが可能となり、ひいては該掘込み部30の表面側に形成された固体光源10も一層高効率に冷却することが可能となる。   Further, since the cooling pipe 40 is arranged along the digging shape of the digging portion 30, the contact area between the island-like portion 30a of the digging portion 30 and the cooling pipe 40 becomes large, and the cooling efficiency is extremely high. It will be expensive. That is, by arranging the cooling pipe 40 along the digging shape, the digging surface of the pedestal 20 is efficiently cooled, and the solid light source 10 formed on the surface side of the digging portion 30 is also cooled with high efficiency. Will be. And since the helical cooling pipe 40 is arranged in a shape surrounding the island-like portion 30 of the pedestal 20 that protrudes on the opposite side to the light emission side of the solid light source 10 in particular, the pedestal 20 can be more efficiently operated. It becomes possible to cool, and as a result, the solid light source 10 formed on the surface side of the digging portion 30 can be further efficiently cooled.

さらに、冷却パイプ40と台座20(掘込み部30)との隙間には、熱伝導材料からなる充填材15を充填させたため、上述の通り空気層が排除され、その隙間部分においても熱伝導が良好に行われ、つまり冷却パイプ40からの冷熱が台座20に対して確実に伝わるようになり、また冷却パイプ20を掘込み部30内でしっかりと固定することが可能となる。   Further, since the gap between the cooling pipe 40 and the base 20 (digging portion 30) is filled with the filler 15 made of a heat conductive material, the air layer is eliminated as described above, and heat conduction is also performed in the gap portion. Thus, the cooling heat from the cooling pipe 40 is reliably transmitted to the pedestal 20, and the cooling pipe 20 can be firmly fixed in the digging portion 30.

以下、上記実施の形態の変形例について説明する。図6は第1の変形例の光源装置200を示す断面模式図であって、光源装置100の図4に相当する図面である。光源装置200では、台座20の光源設置部20bの裏面側に掘込み部31を形成し、逆円錐台状の島状部31aを形成している。なお、光源装置200において、上記以外の構成については、光源装置100と同一の符号を付した部材・要素については同一の構成を具備している。   Hereinafter, modifications of the above embodiment will be described. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a light source device 200 according to a first modification, and is a drawing corresponding to FIG. 4 of the light source device 100. In the light source device 200, the digging portion 31 is formed on the back surface side of the light source installation portion 20b of the base 20, and the inverted frustoconical island portion 31a is formed. In addition, in the light source device 200, the components other than those described above have the same configuration for members / elements that have the same reference numerals as the light source device 100.

このような光源装置200においても、固体光源10に対する高い冷却能を有するが、上述の光源装置100に比して冷却効率が若干劣るものの、特に台座20の掘込み部31を形成する際の加工が簡便化される。つまり光源装置200は、図1に示したような台座20に対して図5に示す形状の掘り込みを形成し、冷却パイプ40を掘込み部31内に嵌め込むことで得ることができるが、その掘り込み形状が図4の光源装置100よりも簡略化されるため、その製造工程が簡便化される。   Such a light source device 200 also has a high cooling ability with respect to the solid light source 10, but the cooling efficiency is slightly inferior to that of the light source device 100 described above, but particularly when forming the dug portion 31 of the base 20. Is simplified. That is, the light source device 200 can be obtained by forming a digging of the shape shown in FIG. 5 with respect to the pedestal 20 as shown in FIG. 1 and fitting the cooling pipe 40 into the digging portion 31. Since the digging shape is simplified as compared with the light source device 100 of FIG. 4, the manufacturing process is simplified.

また、図1に示した台座20を、図7に示すように固体光源10の発光裏面側に円柱状の柱状部32aを形成すべく加工し、その柱状部32aに対して螺旋状の冷却パイプ40を嵌め込むことで、図8に示した更に異なる変形例としての光源装置300を得ることもできる。この場合も、図4に示した光源装置100や図6に示した光源装置200に対して冷却効率という点では劣るものの、掘込み部32の形成工程が簡便なものとなる。さらに、この光源装置300の構成においては、冷媒の往路が固体光源10により近い方が冷却効率が良くなる。従って、冷媒を流す方向を光源装置100とは逆方向にすることがより好ましい。   Further, the pedestal 20 shown in FIG. 1 is processed so as to form a cylindrical columnar portion 32a on the light emitting back surface side of the solid light source 10 as shown in FIG. 7, and a spiral cooling pipe is formed with respect to the columnar portion 32a. By fitting 40, the light source device 300 as a further different modification shown in FIG. 8 can be obtained. Also in this case, although the cooling efficiency is inferior to that of the light source device 100 shown in FIG. 4 or the light source device 200 shown in FIG. 6, the formation process of the dug portion 32 becomes simple. Further, in the configuration of the light source device 300, the cooling efficiency is improved when the forward path of the refrigerant is closer to the solid light source 10. Therefore, it is more preferable that the direction in which the coolant flows is opposite to that of the light source device 100.

(投射型表示装置)
図9は本発明の一実施形態としての投射型表示装置について、その概略構成を示す拡大図であって、この図9に示した投射型表示装置70は3板方式の例である。投射型液晶表示装置70においては、赤色(R)の色光を発光し得るLED素子を具備したLED光源100r、緑色(G)の色光を発光し得るLED素子を具備したLED光源100g、青色(B)の色光を発光し得るLED素子を具備したLED光源100bの3個を別途光源として用いている。なお、各LED光源100r,100g,100bとしては、それぞれ上述した各種実施形態の光源装置100,200,300のいずれかを採用可能で、その出射側には、ロッドレンズ等からなる導光部72が配置されている。
(Projection type display device)
FIG. 9 is an enlarged view showing a schematic configuration of a projection display device as one embodiment of the present invention, and the projection display device 70 shown in FIG. 9 is an example of a three-plate system. In the projection type liquid crystal display device 70, an LED light source 100r including an LED element capable of emitting red (R) color light, an LED light source 100g including an LED element capable of emitting green (G) color light, and blue (B The three LED light sources 100b having LED elements capable of emitting colored light) are used as separate light sources. As each of the LED light sources 100r, 100g, and 100b, any of the light source devices 100, 200, and 300 of the various embodiments described above can be adopted, and a light guide unit 72 made of a rod lens or the like is provided on the emission side. Is arranged.

各導光部72の出射側には、R,G,Bの各色光を変調する液晶ライトバルブ75がそれぞれ設けられている。そして、各液晶ライトバルブ75によって変調された3つの色光が、クロスダイクロイックプリズム(色合成手段)77に入射するように構成されている。このプリズム77は4つの直角プリズムが貼り合わされたものであり、内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光Lr、Lg、Lbが合成されてカラー画像を表す光が形成される。色合成された光は投射レンズ76によりスクリーン79上に投射され、拡大された画像が表示される。   A liquid crystal light valve 75 that modulates each color light of R, G, and B is provided on the emission side of each light guide 72. Then, the three color lights modulated by the respective liquid crystal light valves 75 are configured to enter a cross dichroic prism (color combining means) 77. This prism 77 is formed by bonding four right-angle prisms, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a cross shape on the inner surface. These dielectric multilayer films combine the three color lights Lr, Lg, and Lb to form light representing a color image. The color synthesized light is projected onto the screen 79 by the projection lens 76, and an enlarged image is displayed.

このような投射型表示装置70においては、LED光源100r,100g,100bについて、上記実施形態の各光源装置100,200,300のいずれかを採用してなるため、発光効率が高く、耐久性にも優れ、信頼性の高い表示装置となる。なお、各LED光源100r,100g,100bには、冷却液が流通する冷却パイプ40(図4,図6,図8参照)が設けられているが、各LED光源100r,100g,100bの冷却パイプ40を流通する冷媒を共通化するため、各LED光源100r,100g,100bに対して共通パイプ35が連結されている。その結果、各LED光源100r,100g,100bを流通する冷媒が共通化され、冷却システムの構成が非常に簡便なものとされている。   In such a projection type display device 70, any one of the light source devices 100, 200, 300 of the above embodiment is adopted for the LED light sources 100r, 100g, 100b, so that the light emission efficiency is high and the durability is high. And a display device with high reliability. Each LED light source 100r, 100g, 100b is provided with a cooling pipe 40 (see FIG. 4, FIG. 6, FIG. 8) through which the coolant flows, but the cooling pipe of each LED light source 100r, 100g, 100b is provided. A common pipe 35 is connected to each of the LED light sources 100r, 100g, and 100b in order to share the refrigerant that circulates 40. As a result, the refrigerant flowing through each LED light source 100r, 100g, 100b is shared, and the configuration of the cooling system is very simple.

以上、本発明の一実施の形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、本実施形態では、LED光源の冷却に本発明の構成を採用したが、その他の固体光源の冷却に際して本発明の構成を採用することも可能で、また本発明の光源装置を3板式の投射型表示装置に採用する実施形態を示したが、単板式の投射型表示装置にも本発明の光源装置の構成を採用するも当然に可能である。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to the wording of each claim without departing from the scope described in each claim. Improvements based on the knowledge that a person skilled in the art normally has can be added as appropriate to the extent that the person can easily replace them. For example, in the present embodiment, the configuration of the present invention is adopted for cooling the LED light source, but the configuration of the present invention can also be adopted for cooling other solid light sources, and the light source device of the present invention is a three-plate type. Although the embodiment adopted in the projection display device has been described, it is naturally possible to adopt the configuration of the light source device of the present invention in a single-plate projection display device.

本発明の光源装置を構成する台座の一例について加工前の構成を示す断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows the structure before a process about an example of the base which comprises the light source device of this invention. 図1の台座の加工後の一構成例を示す断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows the example of 1 structure after the process of the base of FIG. 本発明の光源装置を構成する冷却パイプの一例を示す断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows an example of the cooling pipe which comprises the light source device of this invention. 本発明の光源装置の一実施形態を示す断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows one Embodiment of the light source device of this invention. 図1の台座の加工後の異なる構成例を示す断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows the example of a different structure after the process of the base of FIG. 本発明の光源装置の異なる実施形態を示す断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows different embodiment of the light source device of this invention. 図1の台座の加工後の異なる構成例を示す断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows the example of a different structure after the process of the base of FIG. 本発明の光源装置の異なる実施形態を示す断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows different embodiment of the light source device of this invention. 本発明の投射型表示装置の一実施形態について概略構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows schematic structure about one Embodiment of the projection type display apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…固体光源、15…充填材(熱伝導材料)、16,17…断熱材、20…台座、30,31,32…掘込み部、30a,31a…島状部、32a…柱状部、40…冷却パイプ、100,200,300…光源装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Solid light source, 15 ... Filler (heat conduction material), 16, 17 ... Heat insulation material, 20 ... Base, 30, 31, 32 ... Excavation part, 30a, 31a ... Island-like part, 32a ... Columnar part, 40 ... Cooling pipe, 100, 200, 300 ... Light source device

Claims (10)

固体光源と、該固体光源を載置させるための台座とを備え、
前記台座には、前記固体光源の載置面とは反対側の面に所定の掘込み部が形成されてなり、該掘込み部の中には、前記固体光源を冷却するための冷却用流体が流通する冷却パイプが配設されてなることを特徴とする光源装置。
A solid light source, and a pedestal for placing the solid light source,
The pedestal is formed with a predetermined digging portion on a surface opposite to the mounting surface of the solid light source, and a cooling fluid for cooling the solid light source in the digging portion. A light source device characterized in that a cooling pipe through which the water flows is disposed.
前記掘込み部の掘り込み形状に沿って前記冷却パイプが配設されてなることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the cooling pipe is disposed along a digging shape of the digging portion. 前記掘込み部が、前記固体光源の発光裏面側に形成され、該固体光源の発光側とは反対側に突出した島状部を備えてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。   The said digging part is formed in the light emission back surface side of the said solid light source, and is provided with the island-shaped part protruded on the opposite side to the light emission side of this solid light source, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Light source device. 前記掘込み部が、前記固体光源の発光裏面側に形成され、該固体光源の発光側とは反対側に突出した柱状部を備えてなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光源装置。   The said dug part is formed in the light emission back surface side of the said solid light source, The columnar part protruded on the opposite side to the light emission side of this solid light source is provided, The any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The light source device according to item. 前記掘込み部を取り囲む形にて、前記冷却パイプが螺旋状に形成されてなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光源装置。   5. The light source device according to claim 1, wherein the cooling pipe is formed in a spiral shape so as to surround the digging portion. 6. 前記冷却パイプが配設された掘込み部の隙間には、熱伝導材料が充填されてなることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の光源装置。   The light source device according to any one of claims 1 to 5, wherein a gap between the dug portions in which the cooling pipes are disposed is filled with a heat conductive material. 前記冷却パイプにおいて、前記冷却用流体の流通往路が断熱材で覆われてなることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の光源装置。   The light source device according to any one of claims 1 to 6, wherein in the cooling pipe, the flow path of the cooling fluid is covered with a heat insulating material. 前記冷却パイプにおいて、前記冷却用流体の流通往路と流通復路との間に断熱材が配設されてなることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の光源装置。   8. The light source device according to claim 1, wherein in the cooling pipe, a heat insulating material is disposed between a flow forward path and a flow return path of the cooling fluid. 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の光源装置を具備したことを特徴とする投射型表示装置。   A projection display device comprising the light source device according to claim 1. 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の光源装置と、該光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、該光変調装置により変調された光を投射する投射装置とを具備したことを特徴とする投射型表示装置。   A light source device according to claim 1, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device, and a projection device that projects light modulated by the light modulation device. A projection type display device characterized by that.
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