JP7100813B2 - Light source device and projection device - Google Patents

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Description

本発明は、光源装置と、この光源装置を備える投影装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a projection device including the light source device.

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。従来、このようなプロジェクタは、高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、省電力、高寿命、高輝度な半導体発光素子としてのレーザダイオードを用いた光源装置を備える投影装置の提案がなされている。 Today, data projectors are widely used as image projection devices that project images such as screens and video images of personal computers and images based on image data stored in a memory card or the like onto the screen. Conventionally, such projectors have mainly used a high-brightness discharge lamp as a light source, but in recent years, they are provided with a light source device using a laser diode as a power-saving, long-life, high-brightness semiconductor light emitting element. A projection device has been proposed.

特許文献1に開示される光源装置は、蛍光体セラミックス等からなる蛍光体層と、蛍光体層における出射光の出射側に設けられる透明層と、を有し、蛍光体層における出射光の出射側と反対側に接合部を介して放熱基板が配置される。透明層は、例えば透明セラミックスや透明樹脂で形成されて、空気に比べて熱伝導性が高いものとされている。この透明層により、蛍光体層における固体光源からの励起光が照射される照射スポットで生じた熱を効果的に放散させることができる。 The light source device disclosed in Patent Document 1 has a phosphor layer made of a phosphor ceramic or the like and a transparent layer provided on the emission side of the emitted light in the phosphor layer, and emits the emitted light in the phosphor layer. A heat dissipation substrate is arranged on the opposite side to the side via the joint. The transparent layer is formed of, for example, transparent ceramics or a transparent resin, and is considered to have higher thermal conductivity than air. This transparent layer can effectively dissipate the heat generated in the irradiation spot irradiated with the excitation light from the solid light source in the phosphor layer.

特開2013-187043号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-187043

上記の透明層は、蛍光体セラミックス等からなる蛍光体層(蛍光体プレート)の出射側の放熱量を増大させることができる。しかしながら、蛍光体プレートの出射側の放熱量を増大させて、蛍光体プレート内の熱応力を抑制したとしても、蛍光体プレートが接合される接合板の表裏に温度差が大きいと熱膨張により接合板に反りが発生する。すると、蛍光体プレートの割れや剥離等の不具合が発生することがある。 The transparent layer can increase the amount of heat radiation on the emission side of the phosphor layer (fluorescent plate) made of phosphor ceramics or the like. However, even if the amount of heat dissipated on the emission side of the phosphor plate is increased to suppress the thermal stress in the phosphor plate, if the temperature difference between the front and back of the bonding plate to which the phosphor plate is bonded is large, it is bonded by thermal expansion. The board is warped. Then, problems such as cracking and peeling of the phosphor plate may occur.

本発明は、蛍光体プレートの割れや剥離等を低減した光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a light source device in which cracking and peeling of a phosphor plate are reduced, and a projection device provided with the light source device.

本発明に係る光源装置は、熱伝導層と、前記熱伝導層の一方面側に、前記熱伝導層と間接的に配置された蛍光体プレートと、前記熱伝導層の他方面側に配置された放熱部と、を備え、前記熱伝導層は、前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する第1の領域の熱伝導性が、前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応しない第2の領域の熱伝導性よりも低いことを特徴とする。
The light source device according to the present invention is arranged on one side of the heat conductive layer, the heat conductive layer, a phosphor plate indirectly arranged with the heat conductive layer, and the other side of the heat conductive layer. The heat conductive layer is provided with a heat radiating portion, and the heat conductivity of the first region corresponding to the phosphor plate in the heat conductive layer does not correspond to the phosphor plate in the heat conductive layer. It is characterized by being lower than the thermal conductivity in the region of.

本発明に係る投影装置は、上述の光源装置と、記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、を有することを特徴とする。 The projection device according to the present invention includes the above-mentioned light source device, a display element that is irradiated with light source light from the light source device to form an image light, and a projection that projects the image light emitted from the display element onto a screen. It is characterized by having a side optical system, the display element, and a projection device control unit that controls the light source device.

本発明によれば、蛍光体プレートの割れや剥離等を低減した光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a light source device in which cracking and peeling of a phosphor plate are reduced, and a projection device including the light source device.

本発明の実施形態に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block of the projection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the internal structure of the projection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る蛍光体プレート部を示す図であり、(a)は蛍光体プレート部の出射側から見た正面図であり、(b)は(a)のIIIb-IIIb断面を示す断面図である。It is a figure which shows the fluorescent substance plate part which concerns on embodiment of this invention, (a) is the front view seen from the emission side of the fluorescent substance plate part, (b) shows the cross section of IIIb-IIIb of (a). It is a sectional view. 本発明の実施形態に係る接合板と従来の蛍光板装置における接合板の熱勾配を比較する図であり、(a)は本発明の実施形態に係る接合板の熱勾配を示し、(b)は従来の接合板の熱勾配を示す。It is a figure which compares the thermal gradient of the joint plate which concerns on embodiment of this invention, and the thermal gradient of the junction plate in the conventional fluorescent plate apparatus, (a) shows the thermal gradient of the junction plate which concerns on embodiment of this invention, (b) is The thermal gradient of the conventional joint plate is shown. 本発明の実施形態の変形例に係る蛍光体プレート部を示す、図3(b)に相当する断面図であり、(a)は変形例1を示し、(b)は変形例2を示す。It is sectional drawing corresponding to FIG. 3 (b) which shows the fluorescent substance plate part which concerns on the modification of embodiment of this invention, (a) shows modification 1 and (b) shows modification 2.

以下、本発明に係る実施形態を図に基づいて説明する。図1は投影装置10の投影装置制御部の機能回路ブロックを示す図である。投影装置制御部は、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成される。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a functional circuit block of the projection device control unit of the projection device 10. The projection device control unit is composed of a control unit 38, an input / output interface 22, an image conversion unit 23, a display encoder 24, a display drive unit 26, and the like.

この制御部38は、投影装置10内の各回路の動作制御を司るものであって、CPU、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したROM及びワークメモリとして使用されるRAM等により構成されている。 The control unit 38 controls the operation of each circuit in the projection device 10, and is composed of a ROM that fixedly stores operation programs such as a CPU and various settings, a RAM that is used as a work memory, and the like. ing.

そして、この制御手段により、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス(SB)を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。 Then, by this control means, the image signals of various standards input from the input / output connector unit 21 are images of a predetermined format suitable for display by the image conversion unit 23 via the input / output interface 22 and the system bus (SB). After being converted into a signal, it is output to the display encoder 24.

また、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオRAM25に展開記憶させた上でこのビデオRAM25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力する。 Further, the display encoder 24 expands and stores the input image signal in the video RAM 25, generates a video signal from the stored contents of the video RAM 25, and outputs the video signal to the display drive unit 26.

表示駆動部26は、表示素子制御手段として機能するものであり、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子(SOM)である表示素子51を駆動するものである。 The display drive unit 26 functions as a display element control means, and drives the display element 51, which is a spatial light modulation element (SOM), at an appropriate frame rate in response to the image signal output from the display encoder 24. It is a thing.

そして、この投影装置10では、光源装置60から出射された光線束について光学系を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系の可動レンズ群235は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。 Then, in this projection device 10, by irradiating the display element 51 with the light bundle emitted from the light source device 60 via the optical system, an optical image is formed by the reflected light of the display element 51, and the projection side optical system is formed. The image is projected and displayed on a screen (not shown). The movable lens group 235 of the projection side optical system is driven by the lens motor 45 for zoom adjustment and focus adjustment.

また、画像圧縮/伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をADCT及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行う。 Further, the image compression / decompression unit 31 performs recording processing in which the luminance signal and the color difference signal of the image signal are data-compressed by processing such as ADCT and Huffman coding and sequentially written to the memory card 32 which is a detachable recording medium. ..

さらに、画像圧縮/伸長部31は、再生モード時にメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを1フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部23を介して表示エンコーダ24に出力し、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。 Further, the image compression / decompression unit 31 reads out the image data recorded in the memory card 32 in the reproduction mode, decompresses the individual image data constituting the series of moving images in units of one frame, and converts the image data into an image. It outputs to the display encoder 24 via the unit 23, and performs a process that enables display of a moving image or the like based on the image data stored in the memory card 32.

そして、投影装置10の筐体に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー/インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ir受信部35で受信され、Ir処理部36で復調されたコード信号が制御部38に出力される。 Then, the operation signal of the key / indicator unit 37 composed of the main key and the indicator provided in the housing of the projection device 10 is directly sent to the control unit 38, and the key operation signal from the remote controller is received by Ir. The code signal received by the unit 35 and demodulated by the Ir processing unit 36 is output to the control unit 38.

なお、制御部38にはシステムバス(SB)を介して音声処理部47が接続されている。この音声処理部47は、PCM音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させる。 A voice processing unit 47 is connected to the control unit 38 via a system bus (SB). The voice processing unit 47 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, converts voice data into analog in the projection mode and the reproduction mode, and drives the speaker 48 to emit loud sound.

また、制御部38は、光源制御手段としての光源制御回路41を制御しており、この光源制御回路41は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置60から出射されるように、光源装置60の赤色光源装置、緑色光源装置及び青色光源装置の発光を個別に制御する。 Further, the control unit 38 controls a light source control circuit 41 as a light source control means, and the light source control circuit 41 so that light in a predetermined wavelength band required at the time of image generation is emitted from the light source device 60. , The light emission of the red light source device, the green light source device, and the blue light source device of the light source device 60 is individually controlled.

さらに、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源装置60等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43にタイマー等により投影装置10本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置10本体の電源をオフにする等の制御も行う。 Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to detect the temperature by a plurality of temperature sensors provided in the light source device 60 and the like, and controls the rotation speed of the cooling fan from the result of the temperature detection. Further, the control unit 38 keeps the cooling fan rotating even after the power of the projection device 10 is turned off by a timer or the like in the cooling fan drive control circuit 43, or depending on the result of temperature detection by the temperature sensor, the projection device 10 main body. It also controls such as turning off the power.

次に、この投影装置10の内部構造について述べる。図2は、投影装置10の内部構造を示す平面模式図である。ここで、投影装置10の筐体は、略箱状に形成されて、上面及び下面のパネルと、正面パネル12、背面パネル13、右側パネル14及び左側パネル15を備える。なお、以下の説明においては、投影装置10における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置10のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。 Next, the internal structure of the projection device 10 will be described. FIG. 2 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection device 10. Here, the housing of the projection device 10 is formed in a substantially box shape, and includes upper and lower surface panels, a front panel 12, a back panel 13, a right panel 14, and a left panel 15. In the following description, the left and right in the projection device 10 indicate the left-right direction with respect to the projection direction, and the front-back means the front-back direction with respect to the screen side direction of the projection device 10 and the traveling direction of the light flux. ..

投影装置10は、中央部分に光源装置60を備え、光源装置60の左側方に投影側光学系220のレンズ鏡筒225を備えている。また、投影装置10は、レンズ鏡筒225と背面パネル13との間にDMD等の表示素子51を備えている。投影装置10は、表示素子51と背面パネル13との間に、表示素子51を冷却させるヒートシンク191を備えている。さらに、投影装置10は、光源装置60の下方に図示しない主制御回路基板を備えている。 The projection device 10 includes a light source device 60 in the central portion, and a lens barrel 225 of the projection side optical system 220 on the left side of the light source device 60. Further, the projection device 10 includes a display element 51 such as a DMD between the lens barrel 225 and the rear panel 13. The projection device 10 includes a heat sink 191 for cooling the display element 51 between the display element 51 and the back panel 13. Further, the projection device 10 includes a main control circuit board (not shown) below the light source device 60.

光源装置60は、緑色波長帯域光を出射する緑色光源装置80と、赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置120と、青色波長帯域光を出射する青色光源装置300と、導光光学系140と、により形成されている。また、緑色光源装置80は、励起光照射装置70と、蛍光板装置100とにより形成されている。 The light source device 60 includes a green light source device 80 that emits green wavelength band light, a red light source device 120 that emits red wavelength band light, a blue light source device 300 that emits blue wavelength band light, and a light guide optical system 140. , Formed by. Further, the green light source device 80 is formed by the excitation light irradiation device 70 and the fluorescent plate device 100.

励起光照射装置70は、投影装置10の左右方向の略中央における背面パネル13近傍に配置されている。励起光照射装置70は、2個の半導体発光素子である青色レーザダイオード71により構成されている。2個の青色レーザダイオード71は、背面パネル13と光軸が垂直になるよう左右に並べて配置されている。そして、青色レーザダイオード71と背面パネル13との間には、ヒートシンク81が配置されている。各青色レーザダイオード71の光軸上には、各青色レーザダイオード71からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換するコリメータレンズ73がそれぞれ配置されている。また、ヒートシンク81と背面パネル13との間には冷却ファン261が配置されている。この冷却ファン261とヒートシンク81とによって青色レーザダイオード71が冷却される。 The excitation light irradiation device 70 is arranged in the vicinity of the back panel 13 at substantially the center in the left-right direction of the projection device 10. The excitation light irradiation device 70 is composed of two semiconductor light emitting elements, a blue laser diode 71. The two blue laser diodes 71 are arranged side by side so that the optical axis is perpendicular to the back panel 13. A heat sink 81 is arranged between the blue laser diode 71 and the back panel 13. On the optical axis of each blue laser diode 71, a collimator lens 73 that converts light into parallel light is arranged so as to enhance the directivity of the light emitted from each blue laser diode 71. Further, a cooling fan 261 is arranged between the heat sink 81 and the back panel 13. The blue laser diode 71 is cooled by the cooling fan 261 and the heat sink 81.

蛍光板装置100は、励起光照射装置70からの励起光が照射されることにより緑色波長帯域の蛍光光を出射する。蛍光板装置100は、励起光照射装置70から出射される励起光の光路上であって、正面パネル12の近傍に配置される。蛍光板装置100は、正面パネル12と平行となるように、つまり、励起光照射装置70からの出射光の光軸と直交するように配置された蛍光体プレート101を備える蛍光体プレート部110と、励起光照射装置70から出射される励起光の光線束を蛍光体プレート101に集光するとともに蛍光体プレート部110から背面パネル13方向に出射される緑色波長帯域の蛍光光の光線束を集光する集光レンズ群111と、を備える。蛍光板装置100の蛍光体プレート部110については、詳細を後述する。なお、蛍光体プレート部110と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって蛍光板装置100等が冷却される。 The fluorescent plate device 100 emits fluorescent light in the green wavelength band by being irradiated with the excitation light from the excitation light irradiation device 70. The fluorescent plate device 100 is arranged on the optical path of the excitation light emitted from the excitation light irradiation device 70 and in the vicinity of the front panel 12. The phosphor plate device 100 includes a phosphor plate unit 110 having a phosphor plate 101 arranged so as to be parallel to the front panel 12, that is, perpendicular to the optical axis of the emitted light from the excitation light irradiation device 70. The light bundle of the excitation light emitted from the excitation light irradiation device 70 is focused on the phosphor plate 101, and the light bundle of the fluorescent light in the green wavelength band emitted from the phosphor plate portion 110 toward the back panel 13 is focused. The condenser lens group 111 and the light condensing lens group 111 are provided. The details of the phosphor plate portion 110 of the fluorescent plate apparatus 100 will be described later. A cooling fan 261 is arranged between the phosphor plate portion 110 and the front panel 12, and the fluorescent plate device 100 and the like are cooled by the cooling fan 261.

赤色光源装置120は、赤色光源121と、赤色光源121からの出射光を集光する集光レンズ群125と、が備えられる。この赤色光源121は、赤色波長帯域の光を発する半導体発光素子である赤色発光ダイオードである。そして、赤色光源装置120は、赤色光源装置120の赤色光源121から出射される赤色波長帯域光の光軸が、青色光源装置300から出射される青色波長帯域光の光軸及び蛍光体プレート101から出射されて後述の第一ダイクロイックミラー141により反射される緑色波長帯域光の光軸と交差するように配置されている。さらに、赤色光源装置120は、赤色光源121の背面パネル13側に配置されるヒートシンク130を備える。ヒートシンク130と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261及びヒートシンク130によって赤色光源121が冷却される。 The red light source device 120 includes a red light source 121 and a condenser lens group 125 that collects the light emitted from the red light source 121. The red light source 121 is a red light emitting diode which is a semiconductor light emitting device that emits light in a red wavelength band. Then, in the red light source device 120, the optical axis of the red wavelength band light emitted from the red light source 121 of the red light source device 120 is from the optical axis of the blue wavelength band light emitted from the blue light source device 300 and the phosphor plate 101. It is arranged so as to intersect the optical axis of the green wavelength band light that is emitted and reflected by the first dichroic mirror 141 described later. Further, the red light source device 120 includes a heat sink 130 arranged on the back panel 13 side of the red light source 121. A cooling fan 261 is arranged between the heat sink 130 and the front panel 12, and the red light source 121 is cooled by the cooling fan 261 and the heat sink 130.

青色光源装置300は、右側パネル14近傍における投影装置10の前後方向略中央位置に配置される。青色光源装置300は、半導体発光素子とされる青色レーザダイオード301と、青色レーザダイオード301からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換するコリメータレンズ320が配置されている。コリメータレンズ320を介して出射される青色レーザダイオード301からの出射光の光軸は、正面パネル12と平行となるよう左側パネル15側に向けて出射される。従って、青色光源装置300からの出射光は、励起光照射装置70からの出射光、蛍光板装置100からの出射光及び赤色光源装置120からの出射光と直交する。そして、青色光源装置300の右側パネル14側には、ヒートシンク190が配置されている。 The blue light source device 300 is arranged at a substantially central position in the front-rear direction of the projection device 10 in the vicinity of the right panel 14. The blue light source device 300 is arranged with a blue laser diode 301, which is a semiconductor light emitting element, and a collimator lens 320, which converts light emitted from the blue laser diode 301 into parallel light so as to enhance the directivity of the light emitted from the blue laser diode 301. The optical axis of the emitted light from the blue laser diode 301 emitted through the collimator lens 320 is emitted toward the left panel 15 side so as to be parallel to the front panel 12. Therefore, the emitted light from the blue light source device 300 is orthogonal to the emitted light from the excitation light irradiation device 70, the emitted light from the fluorescent plate device 100, and the emitted light from the red light source device 120. A heat sink 190 is arranged on the right side panel 14 side of the blue light source device 300.

蛍光板装置100の正面パネル12側の冷却ファン261と正面パネル12との間には、この冷却ファン261の正面パネル12側の位置から右側パネル14の近傍におけるヒートシンク190の正面パネル12側に亘ってヒートシンク135が配置される。そして、右側パネル14の近傍におけるヒートシンク135と正面パネル12との間には、冷却ファン261が配置される。この冷却ファン261により、ヒートシンク135,190が冷却される。 Between the cooling fan 261 on the front panel 12 side of the fluorescent plate apparatus 100 and the front panel 12, the cooling fan 261 extends from the position on the front panel 12 side to the front panel 12 side of the heat sink 190 in the vicinity of the right panel 14. A heat sink 135 is placed. A cooling fan 261 is arranged between the heat sink 135 and the front panel 12 in the vicinity of the right panel 14. The cooling fans 261 cool the heat sinks 135 and 190.

そして、導光光学系140は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせる反射ミラー、ダイクロイックミラー等からなる。具体的には、青色光源装置300から出射される青色波長帯域光の光軸と、励起光照射装置70から出射される青色波長帯域光及び蛍光板装置100から出射される緑色波長帯域光の光軸と、が直交して交差する位置に、青色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射してこの緑色光の光軸を左側パネル15方向に90度変換する第一ダイクロイックミラー141が配置されている。第一ダイクロイックミラー141により、青色光源装置300から出射される青色波長帯域光の光軸と蛍光板装置100から出射される緑色波長帯域光の光軸が同一の光軸とされる。 The light guide optical system 140 includes a condenser lens that condenses light bundles in the red, green, and blue wavelength bands, and a reflection mirror that converts the optical axis of the light bundle in each color wavelength band into the same optical axis. It consists of a dichroic mirror and the like. Specifically, the optical axis of the blue wavelength band light emitted from the blue light source device 300, the optical axis of the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70, and the optical axis of the green wavelength band light emitted from the fluorescent plate device 100. A first dichroic mirror 141 that transmits blue wavelength band light, reflects green wavelength band light, and converts the optical axis of this green light by 90 degrees in the left panel 15 direction is placed at the position where Has been done. By the first dichroic mirror 141, the optical axis of the blue wavelength band light emitted from the blue light source device 300 and the optical axis of the green wavelength band light emitted from the phosphor screen device 100 are set to be the same optical axis.

そして、第一ダイクロイックミラー141を透過する青色光源装置300から出射される青色波長帯域光の光軸及び第一ダイクロイックミラー141により反射される蛍光板装置100から出射される緑色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置120から出射される赤色波長帯域光の光軸と、が直交して交差する位置に、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を透過し、赤色波長帯域光を反射してこの赤色光の光軸を左側パネル15方向に90度変換する第二ダイクロイックミラー142が配置されている。第二ダイクロイックミラー142により、青色光源装置300から出射される青色波長帯域光の光軸と、蛍光板装置100から出射される緑色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置120から出射される赤色波長帯域光の光軸と、が同一の光軸とされる。 Then, the optical axis of the blue wavelength band light emitted from the blue light source device 300 transmitted through the first dichroic mirror 141 and the optical axis of the green wavelength band light emitted from the fluorescent plate device 100 reflected by the first dichroic mirror 141. At a position where the optical axis of the red wavelength band light emitted from the red light source device 120 intersects at right angles, the blue wavelength band light and the green wavelength band light are transmitted, and the red wavelength band light is reflected to this red color. A second dichroic mirror 142 that converts the optical axis of light by 90 degrees in the direction of the left panel 15 is arranged. The optical axis of the blue wavelength band light emitted from the blue light source device 300, the optical axis of the green wavelength band light emitted from the fluorescent plate device 100, and the red wavelength emitted from the red light source device 120 by the second dichroic mirror 142. The optical axis of the band light is the same as the optical axis.

第二ダイクロイックミラー142の左側パネル15側には、拡散板144が配置されている。拡散板144により、各色波長帯域光が拡散される。そして、拡散板144の左側パネル15側には、マイクロレンズアレイ145が配置されている。マイクロレンズアレイ145は、各色波長帯域光をさらに拡散させると共に各マイクロレンズアレイ145を透過した光を重ね合わせ、各波長帯域光における強度分布を均一化させるものである。 A diffuser plate 144 is arranged on the left side panel 15 side of the second dichroic mirror 142. The diffuser plate 144 diffuses the light of each color wavelength band. A microlens array 145 is arranged on the left side panel 15 side of the diffuser plate 144. The microlens array 145 further diffuses each color wavelength band light and superimposes the light transmitted through each microlens array 145 to make the intensity distribution in each wavelength band light uniform.

本実施形態におけるマイクロレンズは、レンズ形状として平面視横長矩形形状の両凸レンズを格子状に配列されているものである。そして、マイクロレンズアレイ145の左側パネル15側には、集光レンズ147が配置される。集光レンズ147は、マイクロレンズアレイ145を透過した拡散均一光を表示素子51の有効サイズに集光させる。このようにして、導光光学系140は、第一ダイクロイックミラー141、第二ダイクロイックミラー142、拡散板144、マイクロレンズアレイ145、集光レンズ147により形成されている。 The microlens in the present embodiment is a lens in which biconvex lenses having a horizontally long rectangular shape in a plan view are arranged in a grid pattern. A condenser lens 147 is arranged on the left panel 15 side of the microlens array 145. The condenser lens 147 concentrates the diffuse uniform light transmitted through the microlens array 145 to the effective size of the display element 51. In this way, the light guide optical system 140 is formed by the first dichroic mirror 141, the second dichroic mirror 142, the diffuser plate 144, the microlens array 145, and the condenser lens 147.

左側パネル15近傍の背面パネル13側に配置される光源側光学系170は、光軸変換ミラー173,コンデンサレンズ174が設けられている。なお、コンデンサレンズ174は、表示素子51から出射された光を集光して、レンズ鏡筒225に入射させるので、投影側光学系220の構成要素の一つともされる。 The light source side optical system 170 arranged on the back panel 13 side in the vicinity of the left panel 15 is provided with an optical axis conversion mirror 173 and a condenser lens 174. Since the condenser lens 174 collects the light emitted from the display element 51 and causes it to enter the lens barrel 225, it is also regarded as one of the components of the projection side optical system 220.

光源装置60からの出射光は、左側パネル15近傍に配置される光軸変換ミラー173に出射される。一方、表示素子51の前方には、コンデンサレンズ174が備えられている。よって、光軸変換ミラー173により反射された光源光は、コンデンサレンズ174により効果的に表示素子51に照射される。 The light emitted from the light source device 60 is emitted to the optical axis conversion mirror 173 arranged in the vicinity of the left panel 15. On the other hand, a condenser lens 174 is provided in front of the display element 51. Therefore, the light source light reflected by the optical axis conversion mirror 173 is effectively applied to the display element 51 by the condenser lens 174.

表示素子51で反射されたオン光は、投影光として投影側光学系220によりスクリーンに放出される。この投影側光学系220のレンズ鏡筒225は、レンズ鏡筒225に内蔵される固定レンズ群及び可動レンズ群235を備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされる。可動レンズ群235は、レンズモータを駆動源として、ズーム調整やフォーカス調整を可能とされる。 The on-light reflected by the display element 51 is emitted to the screen by the projection side optical system 220 as projected light. The lens barrel 225 of the projection side optical system 220 is a varifocal lens having a fixed lens group and a movable lens group 235 built in the lens barrel 225 and having a zoom function. The movable lens group 235 is capable of zoom adjustment and focus adjustment using a lens motor as a drive source.

このように投影装置10を構成することで、蛍光板装置100の蛍光体プレート101を照射する励起光照射装置70及び赤色光源装置120、青色光源装置300からそれぞれ異なるタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系140及び光源側光学系170を介して表示素子51に入射されるため、投影装置10の表示素子51であるDMDがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。 By configuring the projection device 10 in this way, when light is emitted from the excitation light irradiation device 70, the red light source device 120, and the blue light source device 300 that irradiate the phosphor plate 101 of the fluorescent plate device 100 at different timings, red light is emitted. Since the green and blue wavelength band light is incident on the display element 51 via the light guide optical system 140 and the light source side optical system 170, the DMD, which is the display element 51 of the projection device 10, is the light of each color according to the data. By displaying the light in a time-divided manner, a color image can be projected on the screen.

次に、図3(a),(b)により、蛍光板装置100の蛍光体プレート部110について説明する。図3(a)は蛍光体プレート部110の出射側から見た図であり、図3(b)は図3(a)のIIIb-IIIb断面図であり図2の平面視と同方向から見ている図である。蛍光体プレート部110は、蛍光体プレート101と、接合板102と、放熱部であるヒートシンク103と、を備える。 Next, the phosphor plate portion 110 of the fluorescent plate apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). 3A is a view seen from the emission side of the phosphor plate portion 110, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line IIIb-IIIb of FIG. 3A, and is viewed from the same direction as the plan view of FIG. It is a figure. The phosphor plate portion 110 includes a phosphor plate 101, a joining plate 102, and a heat sink 103 which is a heat radiating portion.

蛍光体プレート101は、図3(a)の正面視において略正方形の矩形板状に形成される。蛍光体プレート101は、緑色蛍光体に透光性セラミクスバインダを用いて形成することができる。この他、蛍光体プレート101は、ガラス等の無機材料、透明樹脂バインダ等を用いて形成することもできる。 The phosphor plate 101 is formed in the shape of a substantially square rectangular plate in the front view of FIG. 3A. The phosphor plate 101 can be formed on a green phosphor using a translucent ceramic binder. In addition, the phosphor plate 101 can also be formed by using an inorganic material such as glass, a transparent resin binder, or the like.

接合板102は、図3(a)の正面視において略正方形の矩形板状に形成される。接合板102の一方面における略中央位置に蛍光体プレート101がろう付け等により固定される。接合板102は、銅やアルミニウム等から成る金属基材からなり、蛍光体プレート101が設けられる一方面は銀蒸着等によってミラー加工されている。従って、青色波長帯域光である励起光照射装置70からの励起光が蛍光体プレート101に照射されると、蛍光体プレート101における緑色蛍光体が励起され、緑色蛍光体から全方位に緑色波長帯域光が出射される。このとき、励起光照射装置70が配置される方向である出射方向に向けて発光された蛍光光はそのまま出射光として出射され、出射方向と反対に向けて発光された蛍光光はミラー加工された接合板102の面に反射されて出射方向に出射される。 The joining plate 102 is formed in the shape of a substantially square rectangular plate in the front view of FIG. 3A. The phosphor plate 101 is fixed to a substantially central position on one surface of the joining plate 102 by brazing or the like. The joint plate 102 is made of a metal base material made of copper, aluminum, or the like, and one surface on which the phosphor plate 101 is provided is mirror-processed by silver vapor deposition or the like. Therefore, when the phosphor plate 101 is irradiated with the excitation light from the excitation light irradiation device 70, which is the blue wavelength band light, the green phosphor in the phosphor plate 101 is excited, and the green wavelength band is omnidirectional from the green phosphor. Light is emitted. At this time, the fluorescent light emitted in the emission direction, which is the direction in which the excitation light irradiation device 70 is arranged, is emitted as the emission light as it is, and the fluorescent light emitted in the direction opposite to the emission direction is mirrored. It is reflected by the surface of the joint plate 102 and emitted in the emission direction.

ヒートシンク103は、蛍光体プレート部110の出射方向側である一方面側の面は矩形の平坦面とされている。図3(a)の正面視において、ヒートシンク103の一方面と接合板102の一方面及び他方面は同一形状とされる。ヒートシンク103の他方側には、図示しない複数のフィンが形成される。放熱部は、ヒートシンク103の他、放熱の作用を備えた他の装置(ヒートパイプ等)とすることもできる。 The surface of the heat sink 103 on one side, which is the emission direction side of the phosphor plate portion 110, is a rectangular flat surface. In the front view of FIG. 3A, one surface of the heat sink 103 and one surface and the other surface of the joining plate 102 have the same shape. A plurality of fins (not shown) are formed on the other side of the heat sink 103. In addition to the heat sink 103, the heat radiating unit may be another device (heat pipe or the like) having a heat radiating function.

接合板102の他方面とヒートシンク103の一方面との間は熱伝導領域105が形成される。励起光の照射時に蛍光体プレート101から発せられる熱は、接合板102から熱伝導領域105を介してヒートシンク103に伝導される。熱伝導領域105は、具体的には、接合板102における辺h1,h2と、接合板102の他方面とヒートシンク103の一方面との間隙t1とにより規定される。そして、本実施形態においては、熱伝導領域105には、熱伝導層106が配置される。熱伝導層106は、接合板102とヒートシンク103を熱的に接続する。熱伝導層106は、薄いシート状に形成されて、接合板102の他方面とヒートシンク103の一方面とに密着して配置される。 A heat conduction region 105 is formed between the other surface of the joint plate 102 and one surface of the heat sink 103. The heat generated from the phosphor plate 101 when irradiated with the excitation light is conducted from the bonding plate 102 to the heat sink 103 via the heat conduction region 105. Specifically, the heat conduction region 105 is defined by the sides h1 and h2 in the joint plate 102 and the gap t1 between the other surface of the joint plate 102 and one surface of the heat sink 103. Then, in the present embodiment, the heat conductive layer 106 is arranged in the heat conductive region 105. The heat conductive layer 106 thermally connects the joining plate 102 and the heat sink 103. The heat conductive layer 106 is formed in the form of a thin sheet and is arranged in close contact with the other surface of the joining plate 102 and one surface of the heat sink 103.

熱伝導層106は、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域はカーボンシート106aで形成されて、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺はサーマルシート106bで形成される。本実施形態では、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域のカーボンシート106aは、蛍光体プレート101よりもある程度大きく形成される。ここで、カーボンシート106aは、サーマルシート106bよりも接合板102からヒートシンク103への方向の熱伝導性が低い。このようにして、熱伝導層106は、熱伝導性の異なる材料を組み合わせて形成される。従って、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の熱伝導性は、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺の熱伝導性より低く形成される。 In the heat conductive layer 106, the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105 is formed of the carbon sheet 106a, and the periphery of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105 is formed of the thermal sheet 106b. To. In the present embodiment, the carbon sheet 106a in the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105 is formed to be larger than the phosphor plate 101 to some extent. Here, the carbon sheet 106a has lower thermal conductivity in the direction from the joint plate 102 to the heat sink 103 than the thermal sheet 106b. In this way, the heat conductive layer 106 is formed by combining materials having different heat conductivity. Therefore, the thermal conductivity of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105 is formed lower than the thermal conductivity around the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105.

ここで、カーボンシート106aは、水平方向(出射方向に直交する方向、すなわち接合板102の一方面や他方面と平行な層内方向)の熱伝導性が、垂直方向(出射方向、すなわち接合板102の一方面や他方面の法線方向)の熱伝導性よりも高い性質を有する。一方、サーマルシート106bは、水平方向、垂直方向共に一様な熱伝導性を有する。 Here, in the carbon sheet 106a, the thermal conductivity in the horizontal direction (direction orthogonal to the exit direction, that is, the in-layer direction parallel to one surface or the other surface of the joint plate 102) is in the vertical direction (emission direction, that is, the joint plate). It has a property higher than the thermal conductivity of one side or the normal direction of the other side of 102. On the other hand, the thermal sheet 106b has uniform thermal conductivity in both the horizontal direction and the vertical direction.

このように形成される蛍光体プレート部110は、蛍光体プレート101における励起光が照射される照射スポットSに励起光が照射されると発熱する。蛍光体プレート101から発せられた熱は、接合板102を介して熱伝導層106のカーボンシート106aに伝達される。カーボンシート106aは、上記の通りの性質を有するので、接合板102を介してカーボンシート106aに伝導される熱のうち、一部は矢印d1に示すように垂直方向に伝導されてヒートシンク103に伝導されるが、大部分の熱は矢印d2,d3に示すように水平方向に伝導される。カーボンシート106aから水平方向に広がった熱は、サーマルシート106bに伝導されて、矢印d4,d5に示すように、サーマルシート106bを介してヒートシンク103に伝導され放熱される。 The phosphor plate portion 110 formed in this way generates heat when the irradiation spot S irradiated with the excitation light in the phosphor plate 101 is irradiated with the excitation light. The heat generated from the phosphor plate 101 is transferred to the carbon sheet 106a of the heat conductive layer 106 via the joining plate 102. Since the carbon sheet 106a has the above-mentioned properties, a part of the heat conducted to the carbon sheet 106a via the joint plate 102 is conducted in the vertical direction and conducted to the heat sink 103 as shown by the arrow d1. However, most of the heat is conducted horizontally as shown by arrows d2 and d3. The heat spread in the horizontal direction from the carbon sheet 106a is conducted to the thermal sheet 106b, and as shown by arrows d4 and d5, is conducted to the heat sink 103 via the thermal sheet 106b and dissipated.

図4に接合板102内の熱勾配(等温線)の模式図を示す。
このようにして、蛍光体プレート101からの発熱が放熱されると、図4(a)に示すように、発熱原である蛍光体プレート101から水平方向に熱が伝導されるので、接合板102の他方面の温度が接合板102の一方面に近い温度となり、接合板102の表裏において熱勾配が緩やかになる。従って、蛍光体プレート101の発熱による接合板102における一方面側と他方面側の水平方向の熱膨張による伸びの差が小さくなり、よって接合板102の反りの発生が抑制される。
FIG. 4 shows a schematic diagram of the heat gradient (isothermal line) in the joining plate 102.
When the heat generated from the phosphor plate 101 is dissipated in this way, heat is conducted in the horizontal direction from the phosphor plate 101, which is a heat generating source, as shown in FIG. 4 (a). The temperature of the other surface of the joint plate 102 becomes close to that of one surface of the joint plate 102, and the heat gradient becomes gentle on the front and back surfaces of the joint plate 102. Therefore, the difference in elongation due to the horizontal thermal expansion between the one-sided side and the other-sided side of the joining plate 102 due to the heat generated by the phosphor plate 101 becomes small, and thus the occurrence of warpage of the joining plate 102 is suppressed.

仮に、従来用いられたように、蛍光体プレート部110の熱伝導層106を全てサーマルシート106bで形成した場合には、図4(b)に示すように、接合板102は蛍光体プレート101を中心にして水平方向は同心円状に、垂直方向は層状に熱勾配が発生する。すると、接合板102の表裏において熱膨張による伸びの差が生じて接合板102の反りが発生し、蛍光体プレート101の割れや剥離が起きてしまう。 If the heat conductive layer 106 of the phosphor plate portion 110 is entirely formed of the thermal sheet 106b as conventionally used, the bonding plate 102 has the phosphor plate 101 as shown in FIG. 4 (b). A thermal gradient is generated in a concentric circle in the horizontal direction and a layer in the vertical direction. Then, a difference in elongation occurs between the front and back surfaces of the joint plate 102 due to thermal expansion, warpage of the joint plate 102 occurs, and cracking or peeling of the phosphor plate 101 occurs.

(変形例1)
次に、本発明の実施形態の変形例を説明する。図5(a)は、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域のヒートシンク103の一方面に矩形の凹部103aを形成し、接合板102の他方面や凹部103aを含めたヒートシンク103の一方面に密着するように熱伝導層106を設けたものである。このとき、熱伝導層106は、サーマルシート106bのみで形成することができる。熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域のサーマルシート106bは、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺よりも厚く形成されるので、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の熱伝導性は熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低く形成される。
(Modification 1)
Next, a modified example of the embodiment of the present invention will be described. FIG. 5A shows a heat sink 103 in which a rectangular recess 103a is formed on one surface of the heat sink 103 in the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105, and the other surface of the joining plate 102 and the recess 103a are included. The heat conductive layer 106 is provided so as to be in close contact with one surface. At this time, the heat conductive layer 106 can be formed only by the thermal sheet 106b. Since the thermal sheet 106b in the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105 is formed thicker than the periphery of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105, the phosphor plate in the heat conductive region 105 is formed. The thermal conductivity of the region corresponding to 101 is formed lower than the thermal conductivity around the region corresponding to the phosphor plate 101 in the thermal conductive region 105.

(変形例2)
図5(b)は、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域のヒートシンク103の一方面に断面波状の連続する凹凸形状103bが形成される。そして、サーマルシート106bで一様に形成される熱伝導層106は、接合板102の他方面に密着し、ヒートシンク103の一方面における凹凸形状103bとは点接触して、平坦面とされる凹凸形状103bの周辺(熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺)とは密着して面接触する。本変形例においても、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の熱伝導性は熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低く形成される。
(Modification 2)
In FIG. 5B, a continuous uneven shape 103b having a wavy cross section is formed on one surface of the heat sink 103 in the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105. Then, the heat conductive layer 106 uniformly formed by the thermal sheet 106b is in close contact with the other surface of the joint plate 102 and is in point contact with the uneven shape 103b on one surface of the heat sink 103 to be a flat surface. The periphery of the shape 103b (the periphery of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105) is in close contact with the surface. Also in this modification, the heat conductivity of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105 is formed lower than the heat conductivity around the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105.

図5(b)の例とは逆に、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺のヒートシンク103の一方面を凹凸形状として、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域を平坦面とし、凹凸形状も平坦面も共に熱伝導層106を密着して面接触させれば、凹凸形状では熱伝導層106であるサーマルシート106bがヒートシンク103の一方面と接触する面積が増えるので、この場合も、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の熱伝導性は熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低く形成される。 Contrary to the example of FIG. 5B, one surface of the heat sink 103 around the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105 is formed into an uneven shape, and corresponds to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105. If the region is a flat surface and the heat conductive layer 106 is in close contact with each other on both the uneven shape and the flat surface, the area where the thermal sheet 106b, which is the heat conductive layer 106, comes into contact with one surface of the heat sink 103 is increased in the uneven shape. In this case as well, the heat conductivity of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105 is formed lower than the heat conductivity around the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105. ..

また、熱伝導領域105における熱伝導層106は、接合板102の他方面やヒートシンク103の一方面の全面に密着していなくても良く、熱伝導領域105の一部に空間が形成されていても良い。 Further, the heat conductive layer 106 in the heat conductive region 105 does not have to be in close contact with the other surface of the joint plate 102 or the entire surface of one surface of the heat sink 103, and a space is formed in a part of the heat conductive region 105. Is also good.

以上、本発明の実施形態によれば、光源装置60は、蛍光体プレート101と、一方面に蛍光体プレートが配置される接合板102と、熱伝導層106を有する熱伝導領域とを備えて、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の熱伝導性が、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低い。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the light source device 60 includes a phosphor plate 101, a bonding plate 102 in which a phosphor plate is arranged on one surface, and a heat conductive region having a heat conductive layer 106. The heat conductivity of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105 is lower than the heat conductivity around the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105.

これにより、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域において、蛍光体プレート101から発生する熱のうち垂直方向の熱の伝導が阻害されるので、接合板102の表裏において熱勾配が緩やかになり、接合板102の表裏における熱膨張による伸びの差が抑制されて接合板102の反りが低減される。従って、励起光の照射による蛍光体プレート101の割れや剥離等が低減される。 As a result, in the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105, the conduction of heat in the vertical direction among the heat generated from the phosphor plate 101 is hindered, so that the heat gradient is gentle on the front and back of the joint plate 102. Therefore, the difference in elongation due to thermal expansion between the front and back surfaces of the joint plate 102 is suppressed, and the warp of the joint plate 102 is reduced. Therefore, cracking and peeling of the phosphor plate 101 due to irradiation with the excitation light are reduced.

また、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の水平方向の熱伝導性は、垂直方向の熱伝導性よりも高くすることができる。これにより、接合板102の表裏における熱膨張による伸びの差を抑制することができる。 Further, the horizontal thermal conductivity of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the thermal conductive region 105 can be made higher than the vertical thermal conductivity. As a result, it is possible to suppress the difference in elongation due to thermal expansion between the front and back surfaces of the joint plate 102.

また、熱伝導層106は、熱伝導性の異なる材料を組み合わせて形成することができる。これにより、接合板102の他方面やヒートシンク103の一方面が平坦に形成することができるので、接合板102やヒートシンク103の製造を容易とすることができる。 Further, the heat conductive layer 106 can be formed by combining materials having different heat conductivity. As a result, the other surface of the joining plate 102 and one surface of the heat sink 103 can be formed flat, so that the manufacturing of the joining plate 102 and the heat sink 103 can be facilitated.

また、熱伝導層106は、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域をカーボンシート106aで形成し、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺をサーマルシート106bで形成する。これにより、熱伝導層106を1枚のシート状とすることができるので、蛍光体プレート部110の組立性を向上することができる。 Further, in the heat conductive layer 106, the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105 is formed by the carbon sheet 106a, and the periphery of the region corresponding to the fluorescent plate 101 in the heat conductive region 105 is formed by the thermal sheet 106b. do. As a result, the heat conductive layer 106 can be formed into a single sheet, so that the assemblability of the phosphor plate portion 110 can be improved.

また、熱伝導層106は、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の厚さが、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域の周辺の厚さよりも厚い。または、ヒートシンク103は、熱伝導領域105における蛍光体プレート101に対応する領域に対応する部位である一方面に連続する凹凸形状103bが形成される。これにより、熱伝導層106をサーマルシート106bのみで形成する等、単一の材料で形成することができるので、熱伝導層106の製造を容易とすることができる。 Further, in the heat conductive layer 106, the thickness of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105 is thicker than the thickness of the periphery of the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conductive region 105. Alternatively, the heat sink 103 is formed with a continuous uneven shape 103b on one surface, which is a portion corresponding to the region corresponding to the phosphor plate 101 in the heat conduction region 105. As a result, the heat conductive layer 106 can be formed of a single material, such as by forming the heat conductive layer 106 only with the thermal sheet 106b, so that the heat conductive layer 106 can be easily manufactured.

また、放熱部としてヒートシンク103を用いることができる。これにより、押し出し成形可能な複数のフィンを備えるヒートシンク103とすることができるので、ヒートシンク103の製造を容易とすることができる。 Further, the heat sink 103 can be used as the heat radiating unit. As a result, the heat sink 103 having a plurality of fins that can be extruded can be formed, so that the heat sink 103 can be easily manufactured.

また、投影装置10は、光源装置60と、表示素子51と、投影側光学系220と、投影制御部とを備える。これにより、励起光の照射による熱応力の発生を低減して、蛍光体プレート101の割れや剥離を低減させた光源装置60を備える投影装置10を提供することができる。 Further, the projection device 10 includes a light source device 60, a display element 51, a projection side optical system 220, and a projection control unit. Thereby, it is possible to provide the projection device 10 provided with the light source device 60 which reduces the generation of thermal stress due to the irradiation of the excitation light and reduces the cracking and peeling of the phosphor plate 101.

以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 The embodiments described above are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]蛍光体プレートと、
一方面に前記蛍光体プレートが配置される接合板と、
前記接合板の他方面側に配置される放熱部と、
前記接合板と前記放熱部とを熱的に接続し、前記接合板と前記放熱部との間に配置される熱伝導層と、
を備え、
前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の熱伝導性が、前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺の熱伝導性よりも低いことを特徴とする光源装置。
[2]前記熱伝導性は、前記熱伝導層の法線方向の熱伝導性であることを特徴とする前記[1]に記載の光源装置。
[3]前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する領域の前記熱伝導層の層内方向の熱伝導性は、前記熱伝導層の法線方向の熱伝導性よりも高いことを特徴とする前記[1]又は前記[2]に記載の光源装置。
[4]前記熱伝導層は、熱伝導性の異なる材料を組み合わせて形成されることを特徴とする前記[1]乃至前記[3]の何れかに記載の光源装置。
[5]前記熱伝導層は、前記蛍光体プレートに対応する領域はカーボンシートで形成されて、前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺はサーマルシートで形成されることを特徴とする前記[1]乃至前記[4]の何れかに記載の光源装置。
[6]前記熱伝導層は、前記蛍光体プレートに対応する領域の厚さが、前記蛍光体プレートに対応する領域の周辺の厚さよりも厚いことを特徴とする前記[1]乃至前記[5]の何れかに記載の光源装置。
[7]前記放熱部は、前記蛍光体プレートに対応する領域と対応する部位が連続する凹凸形状とされることを特徴とする前記[1]乃至前記[6]の何れかに記載の光源装置。
[8]前記放熱部は、ヒートシンクであることを特徴とする前記[1]乃至前記[7]の何れかに記載の光源装置。
[9]前記[1]乃至前記[8]の何れかに記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。
The inventions described in the first claims of the present application are described below.
[1] Fluorescent plate and
A joining plate on which the phosphor plate is arranged on one side,
A heat radiating portion arranged on the other side of the joint plate and
A heat conductive layer that thermally connects the joint plate and the heat radiating portion and is arranged between the joint plate and the heat radiating portion.
Equipped with
A light source device characterized in that the heat conductivity of a region corresponding to the phosphor plate in the heat conductive layer is lower than the heat conductivity around the region corresponding to the phosphor plate in the heat conductive layer.
[2] The light source device according to the above [1], wherein the thermal conductivity is thermal conductivity in the normal direction of the thermal conductive layer.
[3] The heat conductivity in the in-layer direction of the heat conductive layer in the region corresponding to the phosphor plate in the heat conductive layer is higher than the heat conductivity in the normal direction of the heat conductive layer. The light source device according to the above [1] or the above [2].
[4] The light source device according to any one of the above [1] to [3], wherein the heat conductive layer is formed by combining materials having different heat conductivity.
[5] The heat conductive layer is characterized in that the region corresponding to the phosphor plate is formed of a carbon sheet, and the periphery of the region corresponding to the phosphor plate is formed of a thermal sheet [1]. ] To the light source device according to any one of the above [4].
[6] The heat conductive layer is characterized in that the thickness of the region corresponding to the phosphor plate is thicker than the thickness of the periphery of the region corresponding to the phosphor plate. ] The light source device according to any one of.
[7] The light source device according to any one of the above [1] to [6], wherein the heat radiating portion has a concavo-convex shape in which a region corresponding to the phosphor plate and a corresponding portion are continuous. ..
[8] The light source device according to any one of the above [1] to [7], wherein the heat radiating portion is a heat sink.
[9] The light source device according to any one of the above [1] to [8],
A display element that is irradiated with light from the light source from the light source device to form image light, and
A projection side optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen, and
The display element, a projection device control unit that controls the light source device, and
A projection device characterized by having.

10 投影装置 12 正面パネル
13 背面パネル 14 右側パネル
15 左側パネル 21 入出力コネクタ部
22 入出力インターフェース 23 画像変換部
24 表示エンコーダ 25 ビデオRAM
26 表示駆動部 31 画像圧縮/伸長部
32 メモリカード 35 Ir受信部
36 Ir処理部 37 キー/インジケータ部
38 制御部 41 光源制御回路
43 冷却ファン駆動制御回路 45 レンズモータ
47 音声処理部 48 スピーカ
51 表示素子 60 光源装置
70 励起光照射装置 71 青色レーザダイオード
73 コリメータレンズ 80 緑色光源装置
81 ヒートシンク 100 蛍光板装置
101 蛍光体プレート 102 接合板
103 ヒートシンク 103a 凹部
103b 凹凸形状 105 熱伝導領域
106 熱伝導層 106a カーボンシート
106b サーマルシート 110 蛍光体プレート部
111 集光レンズ群 120 赤色光源装置
121 赤色光源 125 集光レンズ群
130 ヒートシンク 135 ヒートシンク
140 導光光学系 141 第一ダイクロイックミラー
142 第二ダイクロイックミラー 144 拡散板
145 マイクロレンズアレイ 147 集光レンズ
170 光源側光学系 173 光軸変換ミラー
174 コンデンサレンズ 190 ヒートシンク
191 ヒートシンク 220 投影側光学系
225 レンズ鏡筒 235 可動レンズ群
261 冷却ファン 300 青色光源装置
301 青色レーザダイオード 320 コリメータレンズ
10 Projection device 12 Front panel 13 Back panel 14 Right panel 15 Left panel 21 Input / output connector 22 Input / output interface 23 Image converter 24 Display encoder 25 Video RAM
26 Display drive 31 Image compression / decompression 32 Memory card 35 Ir receiver 36 Ir processing 37 Key / indicator 38 Control 41 Light source control circuit 43 Cooling fan drive control circuit 45 Lens motor 47 Voice processing 48 Speaker 51 Display Element 60 Light source device 70 Excitation light irradiation device 71 Blue laser diode 73 Collimeter lens 80 Green light source device 81 Heat shield 100 Fluorescent plate device 101 Fluorescent material plate 102 Bonding plate 103 Heat sink 103a Recess 103b Concavo-convex shape 105 Heat conduction region 106 Heat conduction layer 106a Carbon sheet 106b Thermal sheet 110 Phosphorus plate part 111 Condensing lens group 120 Red light source device 121 Red light source 125 Condensing lens group 130 Heat sink 135 Heat insulation 140 Light guide optical system 141 First dichroic mirror 142 Second dichroic mirror 144 Diffusing plate 145 Micro lens Array 147 Condensing lens 170 Light source side optical system 173 Optical axis conversion mirror 174 Condenser lens 190 Heat shield 191 Heat shield 220 Projection side optical system 225 Lens lens barrel 235 Movable lens group 261 Cooling fan 300 Blue light source device 301 Blue laser diode 320 Collimeter lens

Claims (6)

熱伝導層と、
前記熱伝導層の一方面側に、前記熱伝導層と間接的に配置された蛍光体プレートと、
前記熱伝導層の他方面側に配置された放熱部と、
を備え、
前記熱伝導層は、前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応する第1の領域の熱伝導性が、前記熱伝導層における前記蛍光体プレートに対応しない第2の領域の熱伝導性よりも低いことを特徴とする光源装置。
With a heat conductive layer,
On one side of the heat conductive layer, a phosphor plate indirectly arranged with the heat conductive layer,
A heat radiating portion arranged on the other side of the heat conductive layer,
Equipped with
In the heat conductive layer, the heat conductivity of the first region corresponding to the phosphor plate in the heat conductive layer is higher than the heat conductivity of the second region corresponding to the phosphor plate in the heat conductive layer. A light source device characterized by being low.
記放熱部は、前記熱伝導層側における前記熱伝導層の前記第1の領域に対応する領域に凹部が形成されており、
前記熱伝導層は、前記凹部を含む前記放熱部に密着するように配置され、前記第1の領域の厚さが、前記第2の領域の厚さよりも厚く形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
The heat radiating portion has a recess formed in a region corresponding to the first region of the heat conductive layer on the heat conductive layer side.
The heat conductive layer is arranged so as to be in close contact with the heat radiating portion including the recess, and the thickness of the first region is formed to be thicker than the thickness of the second region. The light source device according to claim 1.
前記熱伝導層の前記第1の領域と前記放熱部との接触面積は、前記熱伝導層の前記第2の領域と前記放熱部との接触面積より小さいことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The first aspect of the present invention is characterized in that the contact area between the first region of the heat conductive layer and the heat radiating portion is smaller than the contact area between the second region of the heat conductive layer and the heat radiating portion. Light source device. 前記熱伝導層は、サーマルシートのみで形成されることを特徴とする請求項2又は請求項に記載の光源装置。 The light source device according to claim 2 or 3 , wherein the heat conductive layer is formed only of a thermal sheet. 前記放熱部は、ヒートシンクであることを特徴とする請求項乃至請求項の何れかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the heat radiating unit is a heat sink. 請求項1乃至請求項の何れかに記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 5 .
A display element that is irradiated with light from the light source from the light source device to form image light, and
A projection side optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen, and
The display element, a projection device control unit that controls the light source device, and
A projection device characterized by having.
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