JP6281131B2 - 光変換装置およびこれを備えた投射型表示装置 - Google Patents
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Description
本開示の一実施形態に係る蛍光体ホイール装置、およびこれを備えた光変換装置、投射型表示装置について、図1〜図9を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態のプロジェクタ(投射型表示装置)100は、映像信号に応じて光を変調する1つの空間光変調素子(例えば、DMD(digital mirror device)(表示素子)7)を搭載したDLP(Digital Light Processing)方式の映像表示装置であって、青色LD(レーザダイオード)(光源)2a,2bと、各種光学部品、レーザ光によって励起された蛍光を出射する蛍光体ホイール装置10を含む光変換装置20を備えている。
2つの青色LD2a,2bから出射されたレーザ光は、その2本のレーザ光の交点付近に配置された分離ミラー3aによって、2方向に振り分けられる。
本実施形態の光変換装置20は、図2に示すように、後述する蛍光体ホイール装置10、吸熱器21、排熱器22、光学レンズ23、およびヒートパイプ24を備えている。
本実施形態の蛍光体ホイール装置10は、青色LD2a,2bから出射された青色光(励起光)を赤色光、緑色光に変換するための装置であって、図2に示すように、ケース部11、蛍光体ホイール13、モータ14、加圧ファン15を備えている。
本実施形態では、上述したように、蛍光体ホイール装置10に搭載された蛍光体ホイール13の第2の面側に設けられた循環ファン13bが、蛍光体ホイール13の回転に伴って一体化した状態で回転することで、ケース部11内において空気流を生じさせる。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施形態では、循環ファン13bによって生じる空気流をケース部11内において効率よく循環させるために、図5等に示すように、蛍光体ホイール13の下部空間に、加圧ファン15を設けた例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、図5等に示すように、ケース部11内における蛍光体ホイール13の下部空間であって底部11dの上面に、空気流を上昇させるための気流上昇ガイド11eを設けた例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、図2等に示すように、蛍光体ホイール13の蛍光体層13aにおいて生じた熱を、空気を媒体として吸熱器21において吸熱した後、吸熱器21とヒートパイプ24を介して熱的に接続された排熱器22から外部へ排出する例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、図5等に示すように、蛍光体ホイール13に設けられた循環ファン13bによって生じる空気流が、径方向外側へ送られることを抑制するために、吸熱器21の内周面を固定壁21bとして用いた例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、蛍光体ホイール13の蛍光体層13aにおいて生じた熱を、ヒートパイプ24を介して熱的に接続された吸熱器21と排熱器22とによって外部へ排出する例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、図4Bに示すように、吸熱器21が渦巻状に配置された複数のフィン21aによって構成されるフィン構造を備えている例を挙げて説明した。しかし、本開示は、これに限定されるものではない。
上記実施形態では、3つのDMD7を含む3チップDLP方式のプロジェクタ100に、本開示の蛍光体ホイール装置10および光変換装置20を搭載した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、DLP方式のプロジェクタ100に、本開示の蛍光体ホイール装置10および光変換装置20を搭載した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、本開示に係る投射型表示装置として、プロジェクタ100を例として挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、ケース部11を構成する蓋部11aの内側の面における吸熱器21に対向する位置に、図6Bに示すように、循環ファン13bによって形成された空気流を径方向外側へ誘導する渦巻きガイド11abが形成された例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
3a 分離ミラー(光学部品)
3b,3c ミラー(光学部品)
3d ダイクロイックミラー(光学部品)
3e,3f,3g ミラー(光学部品)
4a〜4h レンズ(光学部品)
5 ロッドインテグレータ(光学部品)
6a TIR(全反射)プリズム(光学部品)
6b カラープリズム(光学部品)
7 DMD(表示素子)
8 投射レンズ
10 蛍光体ホイール装置
11 ケース部
11a 蓋部
11aa 開口部
11ab 渦巻きガイド(ガイド部)
11b 外筒部
11c 内筒部
11d 底部
11e 気流上昇ガイド
13 蛍光体ホイール
13a 蛍光体層
13b 循環ファン
13c 開口
14 モータ
15 加圧ファン
20 光変換装置
21 吸熱器
21a フィン
21b 固定壁(壁部)
22 排熱器
22a フィン
23 光学レンズ
23a 光学レンズ保持部品
24 ヒートパイプ
100 プロジェクタ(投射型表示装置)
110 蛍光体ホイール装置
120 光変換装置
121 吸熱器
121a フィン
210 蛍光体ホイール装置
220 光変換装置
310 蛍光体ホイール装置
311 ケース部
311a 外壁フィン
320 光変換装置
410 蛍光体ホイール装置
413 蛍光体ホイール
413a 回転壁(壁部)
520 光変換装置
521 吸熱器
522 排熱器
Claims (19)
- 円環状の蛍光体層が第1の面に形成され、その内周側に設けられた開口を有する円板状の蛍光体ホイールと、
前記蛍光体ホイールの前記蛍光体層に送風する循環ファンと、
前記蛍光体ホイールを回転駆動させるモータと、
前記蛍光体ホイール、前記循環ファン、および前記モータを収納するとともに、前記循環ファンによって生じる空気流の循環経路が内部に形成されるケース部と、
筒状であって、平面視において前記ケース部の端面に配置された複数のフィンが前記ケース部の径方向に沿って配置され、かつ、前記筒状の高さ方向に伸びるように設けられたフィン構造を有し、前記筒状の中心から前記循環ファンによって形成された空気流が供給され、前記蛍光体ホイールの前記蛍光体層の付近に生じた熱を吸収した空気流を冷却する、吸熱器と、
を備えている光変換装置。 - 前記蛍光体ホイールは、円環状の前記蛍光体層の内周側に周方向に沿って配置された複数の開口を有する、
請求項1に記載の光変換装置。 - 前記開口は、前記筒状の吸熱器よりも径方向において内側に位置する、
請求項1に記載の光変換装置。 - 前記循環ファンは、前記蛍光体ホイールにおける前記蛍光体層が設けられた前記第1の面とは反対側の第2の面に取り付けられており、前記開口を介して前記蛍光体ホイールの前記蛍光体層側に送風する、
請求項1に記載の光変換装置。 - 前記ケース部は、外筒部と前記外筒部の内側において略同心状に配置される内筒部とを有している、
請求項1から4のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記フィン構造は、前記外筒部と前記内筒部との間の空間に設けられる、
請求項5に記載の光変換装置。 - 前記循環ファンは、前記外筒部と前記内筒部との間の空間に配置された前記吸熱器に高温空気を通過させて低温空気とした後、前記低温空気を前記内筒部の内側から前記蛍光体ホイールに向けて送出して前記蛍光体層を冷却する、
請求項6に記載の光変換装置。 - 前記モータは、前記吸熱器によって冷却された前記空気流の流路上に配置されている、
請求項1から7のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記ケース部は、前記吸熱器の前記フィン構造に対向する位置に、前記径方向に沿って形成されており、前記循環ファンによって形成された空気流を前記径方向外側へ誘導するガイド部を有している、
請求項1から8のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記吸熱器は、放射状に配置された複数のフィンを含むフィン構造を有している、
請求項1から9のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記循環経路内に配置されており、前記循環経路における前記空気流の流れる方向に沿って送風する加圧ファンを、さらに備えている、
請求項1から10のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記ケース部は、外気に接する箇所の少なくとも一部が金属によって形成されている、
請求項1から11のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記ケース部は、外表面における少なくとも一部に形成されたフィン構造を有している、
請求項1から12のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記吸熱器と排熱器とを接続するヒートパイプを、さらに備えている、
請求項1から13のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記吸熱器および排熱器は、一体構造であって、前記ケース部の隔壁を貫いて熱的に接続されている、
請求項1から14のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記循環ファンの外周側に設けられており、前記循環ファンからの気流が前記循環ファンの回転中心から放射方向に流れることを制限する円環状の壁部を、さらに備えている、
請求項1から15のいずれか1項に記載の光変換装置。 - 前記壁部は、前記循環ファンの外周側に固定配置されている、
請求項16に記載の光変換装置。 - 前記壁部は、前記蛍光体ホイールまたは前記循環ファンと連結されて一体的に回転する、
請求項16に記載の光変換装置。 - 請求項1から18のいずれか1項に記載の光変換装置と、
前記蛍光体層の蛍光体を励起させる光を照射する光源と、
前記光源から照射された光を用いて投射画像を形成する表示素子と、
前記光源、前記光変換装置、および前記表示素子を光学的に接続する光学部品と、
を備えた投射型表示装置。
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