CN117331273A - 光源装置及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光源装置以及显示装置，其目的在于确保在组装时的防尘性能。本发明的光源装置具备：照射具有规定波长的激发光的光源；将从所述光源照射的所述激发光的所述规定波长转换为不同波长的发热体；安装了所述发热体的基板；驱动所述基板旋转的电动机；保持所述电动机的托架；收纳所述光源、所述发热体、所述基板、所述电动机以及所述托架，同时设有开口部的壳体；以及冷却所述发热体的冷却部件，所述冷却部件堵住将所述壳体的内部和外部连接起来的所述开口部，所述托架与所述冷却部件连接。

Description

光源装置及显示装置

技术领域

本发明涉及光源装置以及显示装置。

背景技术

众所周知，现有显示装置的密封壳体内部具备照射激发光的光源装置和通过激发光照射而发出荧光的荧光体。这种显示装置的壳体内部温度由于密密封而难以降低。

光源装置照射的光的照度依赖于荧光体发出的荧光的光量。荧光体受到光源装置的光照射而发热。荧光体发热会造成该荧光体的发光效率下降，因此，需要抑制收纳在密封壳体内部的荧光体的发热。

专利文献1(JP特开2019-70847号公报)公开了一种技术方案，通过收纳在壳体内部的风扇及热交换器、设置在壳体外部并与热交换器连接的冷却部、以及风扇和散热片来抑制荧光体发热。

但是，使用专利文献1公开的技术方案时，灰尘有可能从连接显示装置的壳体的内部和外部的开口部混入。因此，现有显示装置存在难以在保持设有开口部的壳体的防尘性的状态下进行组装的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种在组装时能够保持防尘性的光源装置及显示装置。

为了解决上述课题并达成目的，本发明提供一种光源装置，其中具备：照射具有规定波长的激发光的光源；将从所述光源照射的所述激发光的所述规定波长转换为不同波长的发热体；安装了所述发热体的基板；驱动所述基板旋转的电动机；保持所述电动机的托架；收纳所述光源、所述发热体、所述基板、所述电动机以及所述托架，同时设有开口部的壳体；以及冷却所述发热体的冷却部件，所述冷却部件堵住将所述壳体的内部和外部连接起来的所述开口部，所述托架与所述冷却部件连接。

本发明的效果在于可以确保在组装时的防尘性能。

附图说明

图1是本实施方式涉及的显示装置的内部构成示意图。

图2是本实施方式涉及的显示装置的A-A截面图。

图3是第一实施方式涉及的光源装置的部分放大图。

图4是第二实施方式涉及的光源装置的部分放大图。

图5是第三实施方式涉及的光源装置的部分放大图。

图6是第一实施方式涉及的光源装置的变形例1的部分放大图。

图7是第一实施方式涉及的光源装置的变形例2的部分放大图。

具体实施方式

以下参考附图说明实施方式涉及的光源装置以及显示装置。以下描述的实施方式以及该实施方式的作用和结果(效果)只是一个例子，并不局限于以下描述的内容。

以下公开的多个实施方式包括相同的要件。对此，以下对这些相同的要件赋予相同的标记，同时省略重复说明。另外，在本说明书中序数仅用于区别元件和构件，并不表示顺序和优先度。

<第一实施方式>

图1是本实施方式涉及的显示装置100的内部构成示意图。图2是本实施方式涉及的显示装置100的A-A截面图。如图1、2所示，本实施方式的显示装置100具备第一发光体141a、第二发光体141b、第一受光体142a、第二受光体142b、第一散热部103、第二散热部104、第三散热部105、进排气口106和外壳120。在以下的描述中，当不区分第一发电体141a和第二发电体141b时，表示为发光体141，不区分第一受光体142a和第二受光体142b时，表示为受光体142。

上述构成要件中，安装在容器110上的构成要件(即发光体141、受光体142、第一散热部103以及第二散热部104)构成光源装置200。容器110是一例壳体，发光体141是一例光源。

容器110设置在外壳120内部，其内部收容发光体141、受光体142、以及光学透镜161、反射镜162等光学部件。在以下的附图中，有时省略一部分光学元件的图示或简化形状。

容器110具有长方体形状，即六面体，具有第一面111、第二面112、第三面113、第四面114、第五面115、第六面116，这些面俯视均呈矩形。

第四面114和第五面115彼此相对。第一面111、第二面112、第三面113和第六面116沿第四面114和第五面115的四边设置，并垂直于第四面114和第五面115。第一面111和第六面116彼此相对。第二面112和第三面113彼此相对。

容器110例如由导热性高的金属材料形成。因此，容器110的发光体141和受光体142的热量从容器110表面散发，从而提高容器110的散热效率。

容器110不限于长方体形状，只要至少具有第一面111、与第一面111大致正交的第二面112、与第一面111大致正交且与第二面112对置的第三面113，也可以具有其他形状。例如，容器110整体基本上呈长方体形状，但也可以是长方体形状中一部分发生变化的形状。

例如，容器110可以是长方体的一个角被去掉的五角柱形状、一部分(第四面114、第五面115等)突出用以覆盖比容器110大的受光体142的形状等。

发光体141设置在容器110的内部，射出光时发热。发光体141照射具有规定波长的激发光。发光体141举例来说可以是激光光源(LD)、LED等固体光源。一般来说，光源设有许可温度上限，需要冷却到该温度以下。温度越高，光利用效率(光输出所使用的能量在耗电量中所占比例)越差。

受光体142设置在容器110的内部，因照射光而发热。关于受光体142，举例来说有荧光体、彩色滤光片等。受光体142构成为例如基座部件上具备光变换、波长过滤器等功能。在这种情况下，基座部件既可以是旋转体，也可以是静止部件。另外，基座部件既可以是透射部件，也可以是反射部件。

如图1和图2所示，本实施方式的第一受光体142a设置在容器110的第一面111上，第二受光体142b设置在容器110的第三面113上。

第一散热部103设置在容器110的外侧，主要用于发散第二发光体141b及第一受光体142a的热量。第一散热部103具有受热板103A、热输送部件103B、以及散热部103C。

受热板103A接受第二发光体141b以及第一受光体142a的热量。热输送部件103B将第二发光体141b及第一受光体142a的热量从受热板103A传递到散热部103C。

比如用热管作为热输送部件103B。散热部103C用于发散第二发光体141b及第一受光体142a的热量。在本实施方式中，为了扩大传热面积，使用叶片形状的散热器作为散热部103C，但不限于此。

第一散热部103具有热输送部件103B，与只用热传导的散热片相比，能够降低热阻，提高冷却效率。第一散热部103的各构成部件之间优选用热传导率比空气大的部件比如导热润滑脂、导热片、金属钎焊等来连接。

本实施方式的显示装置100具备两个第一散热部103(103-1，103-2)。如图1所示，本实施方式的两个第一散热部103各自受热板103A设置在容器110的第一面111上。

第二散热部104设置在容器110的外侧，主要用于发散第一发光体141a及第二受光体142b的热量。在本实施方式中，为了扩大传热面积，用叶片形状的散热器作为第二散热部104，但不限于此。所谓叶片形状，至少具有凹凸即可，包括板叶片、针叶片、波纹叶片等。

如图1和图2所示，在本实施方式中，一个第二散热部104-1设置在容器110的第二面112上，另一个第二散热部104-2设置在容器110的第三面113上。

如此，在本实施方式中，由于将受光发热部102通过容器110的第二面112及容器110的第三面113热连接到第二散热部104，因此，只需通过热传导的热路径就可以从第二散热部104有效地发散第一发光体141a及第二受光体142b的热量。

第三散热部105设置在图像形成面板165的背面，与图像形成面板165热连接，主要用于发散图像形成面板165的热量。关于第三散热部105，举例来说有散热片、热管模块、液冷、珀尔帖元件等。

进排气口106通过将外部空气吸入到显示装置100的外壳120的内侧，将来自第一散热部103和第二散热部104的热量传递给外部空气，并将成为高温的外部空气排出到外壳120的外部，起到发散外壳120内热量的作用。优选设置两个以上进排气口106。

如图1所示，在本实施方式中，在外壳120的一个面上设置进排气口106-2，在与上述外壳120的一个面相反一方的另一个面上设置进排气口106-1。各进排气口106中设有气流发生装置106A。

图3是第一实施方式涉及的光源装置200的部分放大图。如图3所示，光源装置200具备波长转换元件210、基板211、电动机212、托架213、受热板214、弹性部件215、多个导热部件216、凸肩螺钉217以及弹簧218。波长转换元件210是一例发热体，受热板214是一例冷却部件。凸肩螺钉217是一例螺钉，冷却孔219是一例开口部。

光源装置200的容器110中收纳第一发光体141a、第二发光体141b、波长转换元件210、基板211、电动机212以及托架213。容器110上设有冷却孔219。

波长转换元件210用于将发光体141照射的激发光的规定波长转换为不同波长。波长转换元件210是受光体142的一部分，涂敷或安装在基板211上。换句话说，受光体142包括波长转换元件210和基板211。基板211是如同荧光体轮的圆板形。但基板211的形状并不限于圆板形。

电动机212经由导热部件216保持在托架213上，同时电动机212上装有基板211。这样，电动机212驱动基板211旋转。托架213通过螺钉等固定在容器110上，同时托架213上装有多个导热部件216。托架213经由导热部件216保持电动机212。

受热板214由例如热传导性高的金属材料形成。受热板214从容器110的外部通过该容器110上作为开口的冷却孔219并经由导热部件216与托架213接触。换言之，托架213与***并穿过冷却孔219的受热板214连接。受热板214上装有第二散热部104-2。为此，受热板214可以经由托架213冷却波长转换元件210和基板211的发热。

弹性部件215例如由合成树脂等可弹性变形的材料形成。弹性部件215位于容器110和受热板214之间，同时弹性部件215包围冷却孔219。

多个导热部件216由例如热传导性高的金属材料形成。各导热部件216位于电动机212和托架213之间以及托架213和受热板214之间。

凸肩螺钉217从容器110的外部贯穿一部分受热板214、弹性部件215以及一部分容器110，向容器110的内部延伸。换言之，凸肩螺钉217将受热板214及弹性部件215固定在容器110上。弹簧218绕在凸肩螺钉217上。

冷却孔219在容器110的侧面上开口，将容器110的外部和内部连接起来。冷却孔219的开口位置是受热板214能够从容器110的外部与托架213接触的位置。冷却孔219的大小可以让受热板214的一部分通过。在本实施方式中，冷却孔219在容器110的侧面开口。不过，冷却孔219的开口位置可以根据光源装置200的各部件的设置适当改变。

以下说明上述本实施方式涉及的显示装置100中光的路径。在此，以发光体141使用蓝色激光光源为例。

如图1所示，例如，从第一发光体141a和第二发光体141b发射的蓝色激光被光学透镜161a和161b会聚。经过光学透镜161a、161b会聚的光入射反射镜162。

反射镜162反射具有蓝色波长的光，并让波长比绿色波长长的光透射。经过反射镜162反射的光被光学透镜161c、161d会聚，照射到涂敷或安装在受电动机212驱动而旋转的基板211上的波长转换元件210上。

波长转换元件210受蓝色激光激发而发出黄色荧光。显示装置100具有由第一发光体141a和第一受光体142a构成的光路、由第二发光体141b和第二受光体142b构成的光路。由该两组光路生成的两个荧光通过合成棱镜163合成，入射光隧道164。

入射光隧道164的光在光隧道164的内面多次受到反射，从而光隧道164的出射部的光的照度分布均匀。从光隧道164射出的光入射图像形成面板165。这样，由图像形成面板165形成图像，从投影***166投影该图像。

接下来说明本实施方式涉及的显示装置100的气流流路。

在本实施方式的显示装置100中，例如从进排气口106-1吸气并从进排气口106-2排气的情况下，由气流发生装置106A从一方的进排气口106-1吸入的空气，按照电子基板107、投影***166、第二散热部104-1、第一散热部103-1的顺序冷却，由气流发生装置106A从一方的进排气口106-2排气。

另一方面，由气流发生装置106A从另一方的进排气口106-1吸入的空气，按照电子基板107、第三散热部105、第二散热部104-2、第一散热部103-2的顺序冷却，由气流发生装置106A从另一个进排气口106-2排出。

另外，显示装置100可以构成为从进排气口106-2吸气，从进排气口106-1排气。在这种情况下，显示装置100中的气流流路与上述气流流路相反。

接下来说明本实施方式涉及的显示装置100中冷却波长转换元件210的动作。

在上述一系列动作中，由反射镜162反射的光照射第一受光体142a和第二受光体142b而发热，从而使光源装置200的容器110内部的温度上升。

如图3所示，位于电动机212和托架213之间以及托架213和受热板214之间的导热部件216通过托架213将发热的受光体142的热量传递到受热板214。受热板214的一部分通过冷却孔219露出到容器110的外部，同时安装了第二散热部104-2。这样，在光源装置200中，容器110内部收纳的各个部件的接触热阻降低，冷却效率提高。

冷却孔219的周围被弹性部件215包围。受热板214的一部分通过凸肩螺钉217堵住冷却孔219，并与容器110连接。即容器110由受热板214、弹性部件215和凸肩螺钉217密封。

例如，在组装显示装置100及光源装置200时，作业者使受热板214通过冷却孔219与固定在容器110上的托架213接触，用凸肩螺钉217固定。

如上所述，操作者可以一边用受热板214堵住冷却孔219，一边组装显示装置100及光源装置200。由此，受热板214能够抑制显示装置100及光源装置200组装时从冷却孔219混入灰尘。因此，本实施方式的显示装置100及光源装置200可以在组装时保持防尘性能。

(第二实施方式)

接下来说明第二实施方式。

第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于，波长转换元件210通过板簧220保持在托架213上。在以下的第二实施方式的说明中仅对与第一实施方式不同之处进行说明，省略描述与第一实施方式相同的部分。

图4是第二实施例的光源装置200A的一部分的放大图。在第一实施方式中，波长转换元件210涂敷在基板211上，驱动基板211旋转的电动机212保持在托架213上。

如图4所示，在第二实施方式的光源装置200A中，波长转换元件210通过板簧220被按压在托架213上。换句话说，托架213通过板簧220保持波长转换元件210。导热部件216位于波长转换元件210和托架213之间。这种构成，例如，即使受光体142不是旋转体而是静止部件，也能获得与上述第一实施方式相同的效果。

(第三实施方式)

接下来说明第三实施方式。

第三实施方式与第二实施方式的不同之处在于，在托架213的一部分上设有孔部221。在以下的第二实施方式的说明中仅对与第二实施方式不同之处进行说明，省略描述与第二实施方式相同的部分。

图5是第三实施方式的光源装置200B的部分放大图。在第二实施方式中，波长转换元件210经由导热部件216由板弹簧220保持在托架213上。而在第三实施方式的光源装置200B中，如图5所示，托架213上设置有孔部221。孔部221的大小为可让受热板214及导热部件216的一部分***通过，同时，比波长转换元件210小。

波长转换元件210与穿通冷却孔219和孔部221的受热板214连接。托架213通过板簧220及穿通冷却孔219及孔部221的受热板214保持波长转换元件210。热传导部件216位于孔部221内，同时位于波长转换元件210和受热板214之间。

上述构成即使不让受热板214通过导热部件216与托架213接触，也可以得到与上述第一实施方式相同的效果。而且，第三实施方式涉及的光源装置200B与根据第一和第二实施方式涉及的光源装置200、200A相比，托架213和受热板214的体积减小，可以减轻重量。

<第一实施方式的变形例1>

在第一实施方式中，通过凸肩螺钉217将受热板214固定在容器110上，但将受热板214固定在容器110上的部件不限于此。图6是第一实施方式涉及的光源装置200的变形例1的部分放大图。

如图6所示，螺钉217A从容器110的外部穿过受热板214的一部分、弹性部件215以及容器110的一部分，向容器110的内部延伸。换言之，螺钉217A将受热板214及弹性部件215固定在容器110上。这样，容器110就可以通过螺钉217A密封。螺钉217A是一例螺钉。本变形例1的构成也适用于上述第二及第三实施方式。

<第一实施方式的变形例2>

在第一实施方式的变形例1中，螺钉217A从容器110的外部穿过受热板214的一部分、弹性部件215以及容器110的一部分，从而将受热板214固定在容器110上，但螺钉217A的设置位置不限于此。图7是第一实施方式涉及的光源装置200的变形例2的部分放大图。

如图7所示，螺钉217A从容器110的外部贯穿受热板214的一部分、导热部件216以及托架213的一部分，向容器110的内部延伸。换言之，螺钉217A将托架213、受热板214以及弹性部件215固定在容器110上。由此，容器110也可以通过螺钉217A固定托架213和受热板214而密封。另外，本变形例2的结构也可以应用于上述第二实施方式。

以上说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只是一个例子，并不意图限制发明的范围。上述实施方式可以以其他各种方式实施，只要是在不脱离本发明宗旨的范围内，可以进行各种省略、置换、组合、改变。各种构成、形状等规格(结构、种类、方向、形式、大小、长度、宽度、厚度、高度、数量、配置、位置、材质等)可以经过适当更改后再实施。

附图标记说明

100显示装置

110容器(筐体)

141a第一发光体(光源)

141b第二发光体(光源)

200、200A、200B光源装置

210波长转换元件(发热体)

211 基板

212 电动机

213 托架

214受热板(冷却部件)

215 弹性部件

216 导热部件

217阶梯螺丝(螺丝)

217A螺丝

219冷却孔(开口部)

221孔部

Claims (11)

1.一种光源装置，其中具备：

照射具有规定波长的激发光的光源；

将从所述光源照射的所述激发光的所述规定波长转换为不同波长的发热体；

安装了所述发热体的基板；

驱动所述基板旋转的电动机；

保持所述电动机的托架；

收纳所述光源、所述发热体、所述基板、所述电动机以及所述托架，同时设有开口部的壳体；以及

冷却所述发热体的冷却部件，

所述冷却部件堵住将所述壳体的内部和外部连接起来的所述开口部，所述托架与所述冷却部件连接。

2.一种光源装置，其中具备：

照射具有规定波长的激发光的光源；

将从所述光源照射的所述激发光的所述规定波长转换为不同波长的发热体；

保持所述发热体的托架；

收纳所述光源、所述发热体以及所述托架，同时，设有开口部的壳体；以及

冷却所述发热体的冷却部件，

所述冷却部件堵住将所述壳体的内部和外部连接起来的所述开口部，所述托架与所述冷却部件连接。

3.一种光源装置，其中具备：

照射具有规定波长的激发光的光源；

将从所述光源照射的所述激发光的所述规定波长转换为不同波长的发热体；

保持所述发热体，同时设有孔部的托架；

收纳所述光源、所述发热体以及所述托架，同时，设有开口部的壳体；以及

冷却所述发热体的冷却部件，

所述冷却部件堵住将所述壳体的内部和外部连接起来的所述开口部，所述发热体与所述冷却部件连接。

4.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中还具备位于所述壳体和所述冷却部件之间的弹性部件，所述托架和所述冷却部件通过螺钉固定。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的光源装置，其中还具备位于所述壳体和所述冷却部件之间的弹性部件，所述壳体和所述冷却部件通过螺钉固定。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其中，所述螺钉穿通所述壳体、所述弹性部件和所述冷却部件将这些部件固定起来。

7.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中还具备位于所述托架和所述冷却部件之间的导热部件。

8.根据权利要求1所述的光源装置，其中还具备位于所述电动机和所述托架之间的导热部件。

9.根据权利要求2所述的光源装置，其中还具备位于所述发热体和所述托架之间的导热部件。

10.根据权利要求3所述的光源装置，其中还包括位于所述发热体和所述冷却部件之间的导热部件。

11.一种显示装置，其中具备根据权利要求1至3中任意一项所述的光源装置。