JP2004184613A

JP2004184613A - Lighting device, projection display device

Info

Publication number: JP2004184613A
Application number: JP2002349975A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Matsubara; 貴之松原; Hidefumi Sakata; 秀文坂田; Takashi Takeda; 高司武田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-07-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting device with high cooling efficiency by realizing its downsizing with a simple configuration. <P>SOLUTION: The lighting device 1 is provided with a plurality of light sources 30R, 30G, 30B corresponding to three optical primary colors and a heat sink 10 commonly used for the plurality of light sources 30R, 30G, 30B and the heat sink 10 constructed like a flat plate is disposed on the rear surface side of a plurality of the light sources 30R, 30G, 30B. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置及び投射型表示装置に関し、特に冷却機構を備えた照明装置と、その照明装置を備える投射型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器の発達は目覚しく、解像度が高く、低消費電力でかつ薄型の表示装置の要求が高まり、研究開発が進められている。中でも液晶表示装置は液晶分子の配列を電気的に制御して、光学的特性を変化させることができ、上記のニーズに対応できる表示装置として期待されている。このような液晶表示装置の一形態として、液晶ライトバルブを用いた光学系からなる映像源から出射される画像を、投射レンズを通してスクリーンに拡大投射するプロジェクタが知られている。
【０００３】
プロジェクタ用の照明装置としては、例えばメタルハライドランプ、超高圧水銀灯やハロゲンランプ等の光源を具備するものが知られているが、これら光源は発光に際し発熱を伴うため、冷却機構が必要な場合があった。一方、このような照明装置を搭載するプロジェクタは小型化が要求されており、上記のような発熱を伴う光源を備える照明装置に関しても、特に冷却機構を小型化するための構成が例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３３３１２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載された構成においては、冷却機構として、赤色、緑色、青色のそれぞれの光源に対応して３つの放熱板が配設されており、必ずしも小型化が図られた構成とはなっていない。また、各色に対応した３つの放熱板を共通の一つの冷却ファンにて空冷する機構を採用しているが、この場合、各放熱板毎に冷却効率が異なることもあり得るため、部分的に冷却効率が低下する等の問題が生じる惧れもあり、例えば各光源毎に対応して熱制御が必要となる場合もあった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、冷却機構を備えた照明装置において、簡単な構成で小型化を実現可能とし、冷却効率の高い照明装置と、この照明装置を備えた投射型表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の照明装置は、異なる色光を出射する複数の光源と、該複数の光源に共通の一つの放熱板とを備え、前記放熱板が平板状に構成され、前記複数の光源の背面側に配設されていることを特徴とする。
【０００８】
このような照明装置では、赤色、緑色、青色に対応した複数の光源の背面側に、平板状の放熱板を配設し、これを各色光源に共通の放熱板として構成したため、各色光源に別個に放熱板を設ける場合に比して、光源を冷却するための機構を小型化することが可能となり、ひいては当該装置の省スペース化が可能となる。また、各光源に別個に放熱板を設ける場合は、各光源毎に冷却効率が異なり、それぞれ別個に熱制御（冷却制御）を行う必要が生じ得るが、本発明では、一つの共通の放熱板を制御するのみで、各光源を均一に冷却することが可能となり、冷却機構が簡易化される。さらに、本発明の照明装置は、各光源の背面側に一枚の平板状放熱板を配設するのみの構成であるため、当該照明装置の製造も簡便なものとなる。なお、各光源は、例えば有機電界発光素子を用いることができ、平板状の放熱板の平面内に配設することができる。
【０００９】
上記照明装置においては、前記光源から被照明体に光を導く導光手段が、前記複数の光源について少なくとも色毎に分けて配設されているものとすることができる。本発明の照明装置では、各色光源を平面内に配設するため、照明方向が面内に限定されるが、例えば各色光源毎に導光手段を配設することで、各色毎に異なる方向に配置された被照明体を照明可能となる。導光手段としては、例えばリフレクター等を例示することができ、該リフレクターにより各色光を確実に被照明体に導くことが可能となり、各光源から出射された色光が、導光途上において混ざり合うことも回避できるようになる。
【００１０】
また、本発明の照明装置では、前記放熱板の背面側に、一つの冷却ファンが配設されているものとすることができる。この場合、一の放熱板を一の冷却ファンにより空冷可能となるため、極めて簡便な構成となり、装置の一層の小型化が可能となる。
【００１１】
次に、本発明の投射型表示装置は、上記本発明の照明装置と、該照明装置から出射される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備えたことを特徴とする。このような投射型表示装置は、装置全体の小型化が可能で、省スペース化、冷却効率の高効率化、熱制御の簡易化、製造の簡易化を実現可能となる。
【００１２】
具体的には、前記光変調装置を、前記光の３原色に対応して配設した複数の液晶ライトバルブとし、前記複数の光源のうち少なくとも１の光源から前記液晶ライトバルブへの導光途上に、光を該液晶ライトバルブに指向させるための反射板を配設した構成とすることができる。これにより、本発明のように平面内に光源を複数配設した場合にも、各色光源から出射された色光を確実に液晶ライトバルブに導光することが可能となる。
【００１３】
さらに具体的には、前記複数の液晶ライトバルブから出射された光を合成するダイクロイックプリズムを備え、前記液晶ライトバルブは、前記ダイクロイックプリズムの３方向を取り囲む態様で配設されるとともに、前記平面状に配設された光源から前記コの字状の液晶ライトバルブへの導光途上に、少なくとも１つの反射板が配設され、該反射板にて前記光源光を前記液晶ライトバルブに指向させる構成とすることができる。このように反射板を形成することにより、平面状に形成された各光源からの各色光を、ダイクロイックプリズムの３方向を取り囲む態様で配設された液晶ライトバルブにそれぞれ導光可能となり、信頼性の高い、省スペース化が可能な投射型表示装置を提供可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１を参照して説明する。なお、本実施形態においては、特に図面を見やすくするため、各構成要素の寸法比率などは適宜異ならせてある。図１は、本発明に係る照明装置１を備える投射型表示装置１００の要部を示す概略構成図である。本実施の形態では、３板方式の投射型表示装置の例を示し、図１の投射型液晶表示装置１００では、Ｒの色光を発光し得るＬＥＤ光源３０Ｒ、Ｇの色光を発光し得るＬＥＤ光源３０Ｇ、Ｂの色光を発光し得るＬＥＤ光源３０Ｂの３個を光源としてそれぞれ用いている。
【００１５】
まず、投射型表示装置１００の概略構成を説明する。すなわち、投射型表示装置１００は、照明装置１から出射される各色光をそれぞれ変調する液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂと、各変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム６０と、合成された画像をスクリーン６７に拡大投射する投射レンズ６５とから概略構成されている。
【００１６】
照明装置１において、各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの光出射側（前面側）には、各光源光を所定の照明領域（本実施形態では液晶ライトバルブ５０Ｇ、反射板７１，７２）に導光するためのリフレクター（導光手段）２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが形成されている。このリフレクター２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂにより各色光を確実に被照明体に導くことが可能となり、各光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから出射された色光が、導光途上において混ざり合うことが回避されている。
【００１７】
また、各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの背面側には、当該光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの発光に伴って生じ得る熱を放熱するための放熱板１０が形成されている。放熱板１０は、各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに共通の放熱板であって、熱伝導率の高い一枚の平板状金属部材にて構成されている。すなわち、各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、平板状の放熱板１０の平面内に配設されており、共通の放熱経路を備えたものとなっている。なお、放熱板１０のさらに背面側には、該放熱板１０を空冷するための冷却ファン４０が一つのみ配設されている。
【００１８】
各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから出射された各色光は、光変調装置たる液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂに入射される。本実施形態では、各液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂで変調した画像を、クロスダイクロイックプリズム６０にて合成する構成としているため、該クロスダイクロイックプリズム６０に各色光の画像を入射させるべく、各液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂは、クロスダイクロイックプリズム６０の３方向を取り囲む態様で、断面コの字状に配設されている。
【００１９】
したがって、平面内に配設された各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂからの各色光を、３方向を向いた各液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂに入射させるべく、一部の色光（具体的には赤色、青色）について反射板７１，７２にて液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｂに指向させている。このような構成により、ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから出射された各色光が、被照明体たる液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂに確実に入射されることとなる。なお、光源３０Ｒ，３０Ｂの導光途上に配設された反射板７１，７２はＡｌ等の金属反射板にて構成されている。
【００２０】
液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂには、画素スイッチング用素子として薄膜トランジスタ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ，以下、ＴＦＴと略記する）を用いたＴＮモードのアクティブマトリクス方式の透過型の液晶セル５２が使用され、液晶セル５２の外面には入射側偏光板５１、出射側偏光板５３がその透過軸が互いに直交する配置にて設けられている。したがって、例えばオフ状態では液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂに入射された偏光が所定の偏光に変換されて出射される一方、オン状態では光が遮断されるようになっている。
【００２１】
各液晶ライトバルブ５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ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）６０に入射するように構成されている。このプリズム６０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６５によりスクリーン６７上に投射され、拡大された画像が表示される。
【００２２】
このような投射型表示装置１００においては、照明装置１が、各光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの背面側に平板状の１枚の放熱板１０を備え、これを各光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに共通の放熱板として構成したため、各光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに別個に放熱板を３つ設ける場合に比して、光源を冷却するための機構を小型化することが可能となり、ひいては当該投射型表示装置１００の省スペース化が可能となる。また、一つの共通の放熱板１０を空冷制御するのみで、各光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを均一に冷却することが可能となるため、放熱板を３つ設けてそれぞれを空冷制御する場合に比して冷却機構が簡易化される。
【００２３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を、図２を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成部材については、同じ符号を付し、説明を省略する。また、本実施形態においても、特に図面を見やすくするため、各構成要素の寸法比率などは適宜異ならせてある。
【００２４】
図２は、上記実施の形態で示した図１と同様、本発明に係る照明装置１を備える投射型表示装置２００の要部を示す概略構成図である。本実施の形態では、色順次駆動方式（単板方式）の投射型カラー液晶表示装置の例を示し、Ｒの色光を発光し得るＬＥＤ光源３０Ｒ、Ｇの色光を発光し得るＬＥＤ光源３０Ｇ、Ｂの色光を発光し得るＬＥＤ光源３０Ｂの３個を光源としてそれぞれ用いている。
【００２５】
まず、投射型表示装置１００の概略構成を説明する。すなわち、投射型表示装置１００は、照明装置１から出射される各色光を合成するクロスダイクロイックプリズム６０と、合成された光を変調する液晶ライトバルブ５０と、変調された画像をスクリーン６７に拡大投射する投射レンズ６５とから概略構成されている。
【００２６】
照明装置１において、各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの光出射側には、各光源光を所定の照明領域（本実施形態では反射板７１，７２、クロスダイクロイックプリズム６０の一側面）に導光するためのリフレクター２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが形成されている。また、各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの背面側には、当該光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの発光に伴って生じ得る熱を放熱するための放熱板１０が形成されている。さらに、放熱板１０のさらに背面側には、該放熱板１０を空冷するための冷却ファン４０が一つのみ配設されている。
【００２７】
各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから出射された各色光は、クロスダイクロイックプリズム６０の各側面に入射される。したがって、平面内に配設された各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂからの各色光を、異方向を向いたクロスダイクロイックプリズム６０の３つの側面に入射させるべく、一部の色光（具体的には赤色、青色）について反射板７１，７２にて光路を変更させている。このような構成により、面状に形成されたＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから出射された各色光が、被照明体たるクロスダイクロイックプリズム６０に確実に入射されることとなる。
【００２８】
クロスダイクロイックプリズム６０において、入射した３つの色光Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂが合成され、カラーを表す光が形成される。色合成された光は液晶ライトバルブ５０にて変調され、さらに変調された画像が投射レンズ６５によりスクリーン６７上に投射され、拡大された画像が表示されることとなる。
【００２９】
すなわち、本実施の形態の投射型表示装置２００では、１フレームを時分割し、時間順次にＲ、Ｇ、Ｂの各色光を出射させ、ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから各色光を出射するタイミングと液晶ライトバルブ５０を駆動するタイミングとを同期させることにより、ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから出射される色光に対応させて液晶ライトバルブ５０を時間順次に駆動し、各ＬＥＤ光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂから出射される色光に対応する画像信号を出力することにより、カラー画像を合成することが可能な構成になっている。
【００３０】
このような単板方式の投射型表示装置２００においても、照明装置１が、本発明に係る構成であって、各光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの背面側に平板状の１枚の放熱板１０を備え、これを各光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂに共通の放熱板として構成したため、光源を冷却するための機構を小型化することが可能となり、ひいては当該投射型表示装置１００の省スペース化が可能となる。また、一つの共通の放熱板１０を空冷制御するのみで、各光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを均一に冷却することが可能となるため該冷却機構が簡易化される。
【００３１】
以上、本発明に係る実施の形態を示したが、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本実施形態においては赤色、青色の光源３０Ｒ，３０Ｂからの導光途上において反射板７１，７２を設けたが、面状に構成した各光源３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂからの光が、それぞれ所定の被照明領域に照明可能であれば、必ずしも反射板を設ける必要はなく、また１つの光源からの導光途上にのみ反射板を設ける構成とすることも可能である。また、本実施形態では、放熱板１０の背面側に冷却ファン４０を設けて、放熱板１０を空冷する構成としたが、該冷却ファン４０は本発明において必ずしも必要なものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の投射型表示装置を示す概略斜視図。
【図２】第２実施形態の投射型表示装置を示す概略断面図。
【符号の説明】
１照明装置、１０放熱板、２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂリフレクター（導光手段）、３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ光源、４０冷却ファン、５０，５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ液晶ライトバルブ（光変調装置）、６０クロスダイクロイックプリズム（光合成装置）、６５投射レンズ（投射装置）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting device and a projection display device, and more particularly to a lighting device provided with a cooling mechanism and a projection display device provided with the lighting device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, the development of information devices has been remarkable, and the demand for thin display devices with high resolution, low power consumption and high power has been increased, and research and development have been promoted. Among them, a liquid crystal display device is expected to be a display device that can electrically control the arrangement of liquid crystal molecules and change optical characteristics, and can meet the above needs. As one form of such a liquid crystal display device, there is known a projector that enlarges and projects an image emitted from an image source formed of an optical system using a liquid crystal light valve onto a screen through a projection lens.
[0003]
As a lighting device for a projector, for example, a device equipped with a light source such as a metal halide lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, and a halogen lamp is known, but since these light sources generate heat when emitting light, a cooling mechanism may be required in some cases. Was. On the other hand, a projector equipped with such a lighting device is required to be miniaturized. Regarding a lighting device including a light source which generates heat as described above, a configuration particularly for miniaturizing a cooling mechanism is disclosed in, for example, Patent Document 1. It is described in.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-333129
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration described in Patent Document 1, as the cooling mechanism, three heat sinks are provided corresponding to the respective light sources of red, green, and blue, so that the configuration is not necessarily downsized. Not. In addition, a mechanism is adopted in which the three radiating plates corresponding to each color are air-cooled by one common cooling fan. In this case, the cooling efficiency may be different for each radiating plate. There is a fear that problems such as a decrease in cooling efficiency may occur. For example, heat control may be required for each light source.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a lighting device having a cooling mechanism, a lighting device having a simple structure, capable of realizing size reduction, and having high cooling efficiency, and a lighting device having the same It is an object of the present invention to provide a projection type display device provided with:
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a lighting device of the present invention includes a plurality of light sources that emit light of different colors, and one heat sink common to the plurality of light sources, and the heat sink is configured in a flat plate shape. , Are arranged on the back side of the plurality of light sources.
[0008]
In such an illuminating device, a flat radiator plate is provided on the back side of a plurality of light sources corresponding to red, green, and blue, and this is configured as a common radiator plate for each color light source. The mechanism for cooling the light source can be reduced in size as compared with the case where a heat radiating plate is provided, and the space of the device can be saved. Further, when a heat sink is provided separately for each light source, the cooling efficiency differs for each light source, and it may be necessary to perform heat control (cooling control) separately. However, in the present invention, one common heat sink is provided. , It is possible to cool each light source uniformly, and the cooling mechanism is simplified. Furthermore, since the lighting device of the present invention has a configuration in which only one flat heat radiating plate is disposed on the back side of each light source, the manufacturing of the lighting device is also simplified. In addition, each light source can use an organic electroluminescent element, for example, and can be arrange | positioned in the plane of a flat heat sink.
[0009]
In the above-mentioned lighting device, the light guide means for guiding light from the light source to the illuminated body may be provided for the plurality of light sources at least for each color. In the lighting device of the present invention, since the light sources for each color are arranged in a plane, the illumination direction is limited to the plane. For example, by disposing the light guide means for each color light source, it is possible to use different directions for each color. The placed illuminated object can be illuminated. As the light guide means, for example, a reflector or the like can be exemplified, and the reflector makes it possible to reliably guide each color light to the illuminated body, and the color lights emitted from each light source are mixed during the light guide. Can also be avoided.
[0010]
In the lighting device of the present invention, one cooling fan may be provided on the back side of the heat sink. In this case, since one radiator plate can be air-cooled by one cooling fan, the configuration becomes extremely simple, and the apparatus can be further reduced in size.
[0011]
Next, the projection type display device according to the present invention includes the illumination device according to the present invention, a light modulation device that modulates light emitted from the illumination device, and a projection device that projects light modulated by the light modulation device. And characterized in that: Such a projection display device can be downsized as a whole, and can achieve space saving, high cooling efficiency, simplified heat control, and simplified manufacturing.
[0012]
Specifically, the light modulation device is a plurality of liquid crystal light valves arranged corresponding to the three primary colors of the light, and a light guide from at least one of the plurality of light sources to the liquid crystal light valve is provided. In addition, a configuration may be adopted in which a reflector for directing light to the liquid crystal light valve is provided. Thus, even when a plurality of light sources are arranged in a plane as in the present invention, it is possible to reliably guide the color light emitted from each color light source to the liquid crystal light valve.
[0013]
More specifically, a dichroic prism for synthesizing light emitted from the plurality of liquid crystal light valves is provided, and the liquid crystal light valves are arranged so as to surround three directions of the dichroic prism, and the liquid crystal light valves are arranged in a plane. At least one reflector is provided on the way of guiding light from the light source provided to the U-shaped liquid crystal light valve, and the reflector directs the light source light to the liquid crystal light valve. It can be. By forming the reflection plate in this manner, each color light from each light source formed in a planar shape can be guided to the liquid crystal light valves disposed in a manner surrounding the three directions of the dichroic prism, respectively. It is possible to provide a projection type display device which is high in cost and can save space.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, dimensional ratios and the like of the components are appropriately changed in order to make the drawings particularly easy to see. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of a projection display device 100 including an illumination device 1 according to the present invention. In the present embodiment, an example of a three-panel projection type display device is shown. In the projection type liquid crystal display device 100 of FIG. 1, an LED light source 30R that can emit R color light, an LED light source that can emit G color light Three LED light sources 30B capable of emitting color lights of 30G and B are used as light sources, respectively.
[0015]
First, a schematic configuration of the projection display device 100 will be described. That is, the projection display apparatus 100 includes the liquid crystal light valves 50R, 50G, and 50B that respectively modulate the respective color lights emitted from the illumination device 1, the cross dichroic prism 60 that combines the modulated color lights, and the synthesized image. And a projection lens 65 for enlarging and projecting on a screen 67.
[0016]
In the illuminating device 1, on the light emission side (front side) of each of the LED light sources 30R, 30G, 30B, each light source light is guided to a predetermined illumination area (the liquid crystal light valve 50G, the reflection plates 71, 72 in the present embodiment). Reflectors (light guide means) 20R, 20G, and 20B for emitting light are formed. The reflectors 20R, 20G, and 20B can reliably guide each color light to the object to be illuminated, and the color lights emitted from the light sources 30R, 30G, and 30B are prevented from being mixed during the light guide.
[0017]
Further, on the back side of each of the LED light sources 30R, 30G, 30B, a heat radiating plate 10 for radiating heat that may be generated due to the light emission of the light sources 30R, 30G, 30B is formed. The heat radiating plate 10 is a common heat radiating plate for each of the LED light sources 30R, 30G, and 30B, and is formed of a single flat metal member having high thermal conductivity. That is, each of the LED light sources 30R, 30G, and 30B is disposed in the plane of the flat heat radiating plate 10 and has a common heat radiating path. Further, only one cooling fan 40 for air-cooling the heat radiating plate 10 is provided on the further back side of the heat radiating plate 10.
[0018]
Each color light emitted from each LED light source 30R, 30G, 30B is incident on a liquid crystal light valve 50R, 50G, 50B as a light modulator. In the present embodiment, since the image modulated by each of the liquid crystal light valves 50R, 50G, and 50B is composed by the cross dichroic prism 60, each liquid crystal is input to the cross dichroic prism 60 so that the image of each color light is incident. The light valves 50R, 50G, and 50B are disposed in a U-shaped cross section so as to surround the three directions of the cross dichroic prism 60.
[0019]
Therefore, in order to make each color light from each LED light source 30R, 30G, 30B disposed in the plane enter each of the liquid crystal light valves 50R, 50G, 50B oriented in three directions, a part of the color light (specifically, (Red, blue) are directed to the liquid crystal light valves 50R, 50B by the reflection plates 71, 72. With such a configuration, each color light emitted from the LED light sources 30R, 30G, and 30B is reliably incident on the liquid crystal light valves 50R, 50G, and 50B that are the objects to be illuminated. The reflectors 71, 72 disposed on the way of guiding the light sources 30R, 30B are made of metal such as Al.
[0020]
For the liquid crystal light valves 50R, 50G, and 50B, a TN mode active matrix transmission type liquid crystal cell 52 using a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) as a pixel switching element is used. On the outer surface of the cell 52, an entrance-side polarizing plate 51 and an exit-side polarizing plate 53 are provided so that their transmission axes are orthogonal to each other. Therefore, for example, in the off state, the polarized light incident on the liquid crystal light valves 50R, 50G, 50B is converted into a predetermined polarized light and emitted, while in the on state, the light is cut off.
[0021]
The three color lights modulated by the liquid crystal light valves 50R, 50G, and 50B are configured to enter a cross dichroic prism (color combining means) 60. The prism 60 is formed by laminating 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. The three color lights Lr, Lg, and Lb are combined by these dielectric multilayer films to form light representing a color image. The color-combined light is projected on a screen 67 by a projection lens 65, and an enlarged image is displayed.
[0022]
In such a projection display device 100, the illumination device 1 includes one flat heat sink 10 on the back side of each light source 30R, 30G, 30B, which is common to each light source 30R, 30G, 30B. , It is possible to reduce the size of the mechanism for cooling the light sources, as compared with the case where three heat sinks are separately provided for each of the light sources 30R, 30G, and 30B. The space of the device 100 can be saved. Further, since it is possible to uniformly cool each of the light sources 30R, 30G, and 30B only by controlling the air cooling of one common radiator plate 10, it is necessary to provide three radiator plates and control the air cooling of each of them. As a result, the cooling mechanism is simplified.
[0023]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Also, in the present embodiment, the dimensional ratios of the respective components are appropriately changed in order to make the drawings particularly easy to see.
[0024]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main part of a projection display device 200 including the lighting device 1 according to the present invention, similarly to FIG. 1 shown in the above embodiment. In the present embodiment, an example of a projection type color liquid crystal display device of a color sequential driving system (single-plate system) is shown, and LED light sources 30R and 30G which can emit R color light and LED light sources 30G and B which can emit G color light. The three LED light sources 30B capable of emitting the three color lights are used as light sources, respectively.
[0025]
First, a schematic configuration of the projection display device 100 will be described. That is, the projection display device 100 includes the cross dichroic prism 60 that combines the respective color lights emitted from the illumination device 1, the liquid crystal light valve 50 that modulates the combined light, and enlarges and projects the modulated image on the screen 67. And a projection lens 65 that performs the operation.
[0026]
In the illuminating device 1, on the light emission side of each of the LED light sources 30R, 30G, and 30B, each light source light is guided to a predetermined illumination area (in this embodiment, the reflectors 71 and 72 and one side surface of the cross dichroic prism 60). Reflectors 20R, 20G, and 20B are formed. Further, on the back side of each of the LED light sources 30R, 30G, 30B, a heat radiating plate 10 for radiating heat that may be generated due to the light emission of the light sources 30R, 30G, 30B is formed. Further, only one cooling fan 40 for air-cooling the heat radiating plate 10 is provided on the further back side of the heat radiating plate 10.
[0027]
Each color light emitted from each LED light source 30R, 30G, 30B is incident on each side surface of the cross dichroic prism 60. Therefore, in order to make each color light from each of the LED light sources 30R, 30G, and 30B disposed in a plane incident on three side surfaces of the cross dichroic prism 60 facing in different directions, a part of the color light (specifically, The light path is changed by the reflection plates 71 and 72 for red and blue). With such a configuration, each color light emitted from the planarly formed LED light sources 30R, 30G, and 30B is reliably incident on the cross dichroic prism 60 that is the illuminated object.
[0028]
In the cross dichroic prism 60, the three incident color lights Lr, Lg, Lb are combined to form light representing a color. The combined light is modulated by the liquid crystal light valve 50, and the modulated image is projected on the screen 67 by the projection lens 65, so that an enlarged image is displayed.
[0029]
That is, in the projection display device 200 according to the present embodiment, one frame is time-divided, and each color light of R, G, and B is emitted in time sequence, and each color light is emitted from the LED light sources 30R, 30G, and 30B. And the timing for driving the liquid crystal light valve 50, the liquid crystal light valve 50 is sequentially driven in accordance with the color light emitted from the LED light sources 30R, 30G, 30B, and the respective LED light sources 30R, 30G, By outputting an image signal corresponding to the color light emitted from 30B, it is possible to synthesize a color image.
[0030]
Also in such a single-panel projection display device 200, the illumination device 1 has a configuration according to the present invention, and one flat heat radiation plate 10 is provided on the back side of each of the light sources 30R, 30G, and 30B. The light source 30R, 30G, and 30B are provided as a common heat sink, so that the mechanism for cooling the light sources can be reduced in size, and the projection display device 100 can be saved in space. Become. In addition, the cooling mechanism can be simplified because the light sources 30R, 30G, and 30B can be uniformly cooled only by controlling the air cooling of one common heat radiation plate 10.
[0031]
As described above, the embodiments according to the present invention have been described. However, the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. is there. For example, in the present embodiment, the reflecting plates 71 and 72 are provided on the way of guiding the light from the red and blue light sources 30R and 30B, but the light from each of the planar light sources 30R, 30G and 30B is supplied by a predetermined light. If it is possible to illuminate the area to be illuminated, it is not always necessary to provide a reflecting plate, and it is also possible to provide a reflecting plate only on the way of guiding light from one light source. Further, in the present embodiment, the cooling fan 40 is provided on the back side of the heat radiating plate 10 to cool the heat radiating plate 10 by air. However, the cooling fan 40 is not always required in the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a projection display device of a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a projection display device according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination device, 10 heat sink, 20R, 20G, 20B reflector (light guide means), 30R, 30G, 30B light source, 40 cooling fan, 50, 50R, 50G, 50B liquid crystal light valve (light modulator), 60 cross dichroic Prism (photosynthesis device), 65 Projection lens (projection device)

Claims

異なる色光を出射する複数の光源と、該複数の光源に共通の一つの放熱板とを備え、
前記放熱板が平板状に構成され、前記複数の光源の背面側に配設されていることを特徴とする照明装置。A plurality of light sources that emit different color lights, and one heat sink common to the plurality of light sources,
The lighting device, wherein the heat radiating plate is formed in a flat plate shape, and is provided on a back side of the plurality of light sources.

前記光源から被照明体に光を導く導光手段が、前記複数の光源について少なくとも色毎に分けて配設されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。The lighting device according to claim 1, wherein light guide means for guiding light from the light source to the object to be illuminated is provided for each of the plurality of light sources at least for each color.

前記放熱板の背面側に、一つの冷却ファンが配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。The lighting device according to claim 1, wherein one cooling fan is provided on a back side of the heat sink.

請求項１ないし３のいずれか１項に記載の照明装置と、該照明装置から出射される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備えたことを特徴とする投射型表示装置。An illumination device according to any one of claims 1 to 3, a light modulation device for modulating light emitted from the illumination device, and a projection device for projecting light modulated by the light modulation device. A projection display device.

前記光変調装置が、前記光の３原色に対応して配設された複数の液晶ライトバルブであって、
前記複数の光源のうち少なくとも１の光源から前記液晶ライトバルブへの導光途上に、光を前記液晶ライトバルブに指向させるための反射板が配設されていることを特徴とする請求項４に記載の投射型表示装置。The light modulation device is a plurality of liquid crystal light valves disposed corresponding to the three primary colors of the light,
The reflector according to claim 4, wherein a reflector for directing light to the liquid crystal light valve is provided on a way of guiding light from at least one of the plurality of light sources to the liquid crystal light valve. The projection type display device according to the above.

前記複数の液晶ライトバルブから出射された光を合成するダイクロイックプリズムを備え、
前記液晶ライトバルブは、前記ダイクロイックプリズムの３方向を取り囲む態様で配設されるとともに、
前記平面状に配設された光源から前記コの字状の液晶ライトバルブへの導光途上に、少なくとも１つの反射板が配設され、該反射板にて前記光源光を前記液晶ライトバルブに指向させることを特徴とする請求項５に記載の投射型表示装置。A dichroic prism that combines light emitted from the plurality of liquid crystal light valves,
The liquid crystal light valve is disposed so as to surround three directions of the dichroic prism,
At least one reflector is provided on the way to guide the light from the light source arranged in a plane to the U-shaped liquid crystal light valve, and the reflector transmits the light source light to the liquid crystal light valve. The projection type display device according to claim 5, wherein the projection type display device is oriented.