JP2005100810A - Light source and projector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a large amount of light emission by cooling a light emitting material efficiently as to a light source device and a projector. <P>SOLUTION: This light source device is provided with the illumination device 1 which is provided with a light emitting material 12 to emit light and exotherm by injecting an electric current and a substrate 23 in which the illumination device 1 is arranged on the face of one side, and the substrate 23 has a through hole 23a to which the illumination device 1 is exposed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光源装置及びプロジェクタに関するものである。   The present invention relates to a light source device and a projector.

従来のプロジェクタでは、その光源として、古くはハロゲンランプ、近年は高輝度高効率である高圧水銀ランプ（ＵＨＰ）が多く用いられてきた。放電型のランプであるＵＨＰを用いた光源は高圧の電源回路を要し、大型で重く、プロジェクタの小型軽量化の妨げになっていた。また、ハロゲンランプよりは寿命が長いものの依然短寿命である他、光源の制御（高速の点灯、消灯、変調）が略不可能で、また立ち上げに数分という長い時間を要していた。   In conventional projectors, a halogen lamp in the past, and a high-pressure mercury lamp (UHP) having high brightness and high efficiency in recent years have been often used as the light source. A light source using UHP, which is a discharge lamp, requires a high-voltage power circuit, is large and heavy, and hinders the reduction in size and weight of the projector. Further, although it has a longer life than a halogen lamp, it still has a short life, and it is almost impossible to control the light source (fast lighting, extinguishing, modulation), and it takes a long time to start up.

そこで最近、新しい光源としてＬＥＤ発光体が注目されている。ＬＥＤは超小型・超軽量、長寿命である。また、駆動電流の制御によって、点灯・消灯、出射光量の調整が自由にできる。この点でプロジェクタの光源としても有望であり、既に小型・携帯用の小画面プロジェクタへの応用開発が始まっている（例えば、特許文献１）。   Therefore, recently, an LED illuminant has attracted attention as a new light source. LEDs are ultra-compact, ultra-light, and have a long life. In addition, by controlling the drive current, it is possible to freely turn on / off and adjust the amount of emitted light. In this respect, it is also promising as a light source for a projector, and application development to a small-sized and portable small-screen projector has already begun (for example, Patent Document 1).

ところが、現在のところＬＥＤを光源とするプロジェクタにおいて十分な輝度を得ることは難しい。これは、ＬＥＤは効率の点でまだＵＨＰの１／２〜１／３程度であり、定格いっぱいの電流を注入しても得られる光量が小さいからである。めざましい技術革新によって上記効率は年々着実に向上しつつあり、数年後には現在のＵＨＰ並みのレベルに達する可能性もあるが、少なくとも近い将来、製品化可能なＬＥＤ光源プロジェクタにおいては、状況は変わらないであろう。なお、光量を稼ぐのにＬＥＤをアレイ化する方法があるが、あまりＬＥＤの数を増やすと発光点が大きくなることによる光学系としての照明光率の低下を招くので、あまり効果は得られない。   However, at present, it is difficult to obtain sufficient luminance in a projector using an LED as a light source. This is because the LED is still about 1/2 to 1/3 of UHP in terms of efficiency, and the amount of light that can be obtained even when a full current is injected is small. The above-mentioned efficiency is steadily improving year by year due to remarkable technological innovation, and may reach the level of the current UHP in a few years, but the situation will change at least for LED light source projectors that can be commercialized in the near future. There will be no. There is a method of arraying LEDs in order to increase the amount of light, but if the number of LEDs is increased too much, the light emission point becomes large and the illumination light rate as an optical system is lowered, so that the effect is not obtained so much. .

そこで、残された方法として考えられるのは、ＬＥＤの発光量を増やすことである。しかしながら、これは上記の通りＬＥＤの定格の制約があり、最大光量は定格と効率で自動的に決まっている。ＬＥＤの定格電流を決めているのは主に発熱量である。   Therefore, a possible remaining method is to increase the light emission amount of the LED. However, as described above, there is a limitation on the rating of the LED, and the maximum light amount is automatically determined by the rating and efficiency. It is mainly the calorific value that determines the rated current of the LED.

ところで、特開平６−５９２３号公報（特許文献２）には、ＬＥＤを冷却用流体によって冷却することで大きな発光量を得る技術が開示されている。また、特開平８−１１６１３８号公報には、レーザダイオードの例ではあるが、特許文献２と同様に発光体を冷却することによって大きな発光量を得る技術が開示されている。
特開２０００−１１２０３１号公報 特開平６−５９２３号公報 特開平８−１１６１３８号公報 Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-5923 (Patent Document 2) discloses a technique for obtaining a large light emission amount by cooling an LED with a cooling fluid. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-116138 discloses a technique for obtaining a large light emission amount by cooling a light emitting body as in Patent Document 2, although it is an example of a laser diode.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-112031 JP-A-6-5923 JP-A-8-116138

しかしながら、特許文献２，３に開示された技術では、いずれも発光体を囲む容器内に冷却用流体を流入させるためのポンピング手段と、このポンピング手段と容器とを接続する配管が必要となる。このようなポンピング手段と配管を有するため、装置全体のコストが大幅に増加すると共に、装置全体が大型化してしまう。特に上述のようなプロジェクタの場合には、大型のポンピング手段を用いることは、プロジェクタの小型軽量化という流れと逆行するものであり好ましくない。このため、装置を大型化させることなくかつ発光体を冷却できるような技術が求められている。   However, all of the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3 require a pumping means for allowing a cooling fluid to flow into a container surrounding the light emitter and a pipe connecting the pumping means and the container. Since such pumping means and piping are provided, the cost of the entire apparatus is greatly increased and the entire apparatus is increased in size. In particular, in the case of the projector as described above, it is not preferable to use a large-sized pumping means because it goes against the trend of reducing the size and weight of the projector. For this reason, the technique which can cool a light-emitting body, without enlarging an apparatus is calculated | required.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、効率的に発光体を冷却することによって大きな発光量を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a large light emission amount by efficiently cooling a light emitter.

上記目的を達成するために、本発明に係る光源装置は、電流が注入されることによって発光・発熱する発光体を備える照明装置と、該照明装置が一方側の面に配置される基板とを備える光源装置であって、上記基板は、上記照明装置が露出する貫通孔を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a light source device according to the present invention includes a lighting device including a light emitter that emits light and generates heat when current is injected, and a substrate on which the lighting device is disposed on one surface. In the light source device, the substrate has a through hole through which the lighting device is exposed.

このような特徴を有する本発明に係る光源装置によれば、基板に照明装置が露出する貫通孔が形成されているため、照明装置の載置面が露出し、吹きさらしの状態となる。このため、照明装置から外部への熱放出が促進される。したがって、基板が熱伝導性の悪い部材によって形成されている場合であっても、発光体において発生した熱量を効率的に外部に放出することができるため、効率的に発光体を冷却することが可能となる。   According to the light source device according to the present invention having such a feature, since the through-hole through which the illumination device is exposed is formed in the substrate, the mounting surface of the illumination device is exposed and is in a state of being exposed. For this reason, heat release from the lighting device to the outside is promoted. Therefore, even when the substrate is formed of a member having poor thermal conductivity, the amount of heat generated in the light emitter can be efficiently released to the outside, so that the light emitter can be efficiently cooled. It becomes possible.

また、照明装置が発光体を載置する伝熱部を備えており、この伝熱部の裏面側（他方の端部側）が貫通孔において露出していることが好ましい。これによって、発光体において発生した熱量が伝熱部を介して放熱されるため、放熱効果が高まり、より効率的に発光体を冷却することが可能となる。   Moreover, it is preferable that the illuminating device is provided with the heat-transfer part which mounts a light-emitting body, and the back surface side (other edge part side) of this heat-transfer part is exposed in the through-hole. As a result, the amount of heat generated in the light emitter is dissipated through the heat transfer section, so that the heat dissipating effect is enhanced and the light emitter can be cooled more efficiently.

また、本発明に係る照明装置は、伝熱部において回収された発光体の熱量を効率的に外部に放熱するための放熱部を備えることが好ましい。このような放熱部を備えることによって、伝熱部の熱量が効率的に外部に放熱されるため、より効率的に発光体を冷却することが可能となる。このような、放熱部としては、伝熱部の露出面よりも広い表面積を有する放熱フィンや冷却用流体を用いることができる。   Moreover, it is preferable that the illuminating device which concerns on this invention is equipped with the thermal radiation part for thermally radiating the heat quantity of the light-emitting body collect | recovered in the heat-transfer part to the exterior efficiently. By providing such a heat dissipating part, the heat quantity of the heat transfer part is efficiently dissipated to the outside, so that the light emitter can be cooled more efficiently. As such a heat radiating part, a heat radiating fin or a cooling fluid having a surface area larger than the exposed surface of the heat transfer part can be used.

また、光源装置がプロジェクタの光源として用いられる場合には、通常、発光体から出射された発光光は、フライアイレンズやロッドレンズ等の照度均一化手段と光源装置との間において多重反射した後に出射光学系に導かれる。
このため、基板の一方側の面が反射面として構成されていることが好ましい。これによって、照度均一化手段と光源装置との間において多重反射する発光光が基板面に吸収されることを防止することができる。なお、この反射面は、光を乱反射する散乱面であることがさらに好ましい。このように、基板の一方側の面を散乱面とすることによって、発光光が照度均一化手段と光源装置との間において多重反射することによって、効率的に均一化される。また、発光体が基板の一方側の面よりも発光光の出射方向に離間して配置されることがさらに好ましい。 In addition, when the light source device is used as a light source of a projector, the emitted light emitted from the light emitter is usually subjected to multiple reflections between the illuminance uniformizing means such as a fly-eye lens and a rod lens and the light source device. Guided to the exit optical system.
For this reason, it is preferable that the one surface of the substrate is configured as a reflective surface. Thereby, it is possible to prevent the emitted light that is multiply reflected between the illuminance uniformizing means and the light source device from being absorbed by the substrate surface. The reflecting surface is more preferably a scattering surface that irregularly reflects light. In this way, by making the surface on one side of the substrate a scattering surface, the emitted light is efficiently reflected by multiple reflection between the illuminance uniformizing means and the light source device. In addition, it is more preferable that the light emitter is disposed away from the surface on one side of the substrate in the emission direction of the emitted light.

また、基板が導電層を有している場合には、この導電層と発光体とを電気的に接続し、導電層を介して発光体に電流を注入することができ、これによって、コンパクトな光源装置とすることができる。また、本発明に係る光源装置によれば、上述のように基板に高い熱伝導性を与える必要がないため、従来のように、基板の熱伝導性を高めるために、照明装置に対応した部位に導電層が残るように導電層をパターニングする必要がなくなる。このため、導電層のパターンニング、すなわち配線パターンに自由度を持たせることが可能となる。   In addition, when the substrate has a conductive layer, the conductive layer and the light emitter can be electrically connected, and current can be injected into the light emitter through the conductive layer. It can be set as a light source device. In addition, according to the light source device of the present invention, since it is not necessary to give the substrate high thermal conductivity as described above, in order to increase the thermal conductivity of the substrate as in the past, the part corresponding to the lighting device Thus, it is not necessary to pattern the conductive layer so that the conductive layer remains on the surface. For this reason, it becomes possible to give freedom degree to patterning of a conductive layer, ie, a wiring pattern.

次に、本発明に係るプロジェクタは、本発明に係る光源装置を光源として備えることを特徴とする。
本発明に係る光源装置によれば、発光体が効率的に冷却されることによって大電流駆動が可能となり、高い発光特性を得ることができるため、大きな発光量を有するプロジェクタを提供することが可能となる。 Next, a projector according to the present invention includes the light source device according to the present invention as a light source.
According to the light source device of the present invention, it is possible to drive a large current by efficiently cooling the light emitter, and to obtain a high light emission characteristic. Therefore, it is possible to provide a projector having a large light emission amount. It becomes.

以下、図面を参照して、本発明に係る光源装置及びプロジェクタの一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a light source device and a projector according to the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は本実施形態に係るプロジェクタの全体構成を示す概略図であり、図２はプロジェクタに備えられた光源装置の一構成例を示す図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a projector according to the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a light source device provided in the projector. In all the drawings below, the film thicknesses and dimensional ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.

図１に示すように、本実施形態のプロジェクタは３板式の液晶プロジェクタであり、色合成手段としてのダイクロイッククロスプリズム４０の３つの光入射面４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂには、それぞれ光変調装置としての液晶装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂが対向して配置され、各液晶装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの背面側（クロスダイクロイックプリズム４０と反対側）にはそれぞれＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色光を出射可能な光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが配置されている。   As shown in FIG. 1, the projector according to the present embodiment is a three-plate liquid crystal projector, and three light incident surfaces 40R, 40G, and 40B of a dichroic cross prism 40 serving as a color synthesizing unit are respectively provided as light modulators. The liquid crystal devices 30R, 30G, and 30B are arranged to face each other, and R (red), G (green), and B (blue) are disposed on the back side (the side opposite to the cross dichroic prism 40) of the liquid crystal devices 30R, 30G, and 30B, respectively. The light source devices 10R, 10G, and 10B that can emit the color light of FIG.

光源装置１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる複数の発光素子１（照明装置）を基板２３（図２参照）上に備えている。図２は発光素子１の要部構成を示す断面図である。
発光素子１（１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）は２極の素子であり、図２に示すように、電極１２ａ，ｐ層１２ｂ，発光層１２ｃ，ｎ層１２ｄ，電極１２ｅを順に積層したチップ１２が伝熱部１１の表面側に実装されている。そして、このチップ１２は、基板２３の発光素子設置面から発光光の出射方向に離間して配置されている。また、電極１２ａ，１２ｅと、外部接続端子であるリードフレーム１３，１４とを接続するために、電極１２ａ，１２ｅからそれぞれボンディングワイヤ１５，１６が引き出されている。なお、伝熱部１１が導電性を有する金属材料によって形成されている場合には、この伝熱部１１を電極１２ａとして用いることもできる。この場合には、ボンディングワイヤ１６及びリードフレーム１４は不要となる。 The light source device 10 (10R, 10G, 10B) includes a plurality of light emitting elements 1 (illumination devices) made of, for example, light emitting diodes (LEDs) on a substrate 23 (see FIG. 2). FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main configuration of the light-emitting element 1.
The light-emitting element 1 (1R, 1G, 1B) is a two-pole element, and as shown in FIG. It is mounted on the surface side of the heat part 11. And this chip | tip 12 is spaced apart from the light emitting element installation surface of the board | substrate 23 in the emission direction of emitted light. Further, in order to connect the electrodes 12a and 12e and the lead frames 13 and 14 which are external connection terminals, bonding wires 15 and 16 are drawn from the electrodes 12a and 12e, respectively. In addition, when the heat-transfer part 11 is formed with the metal material which has electroconductivity, this heat-transfer part 11 can also be used as the electrode 12a. In this case, the bonding wire 16 and the lead frame 14 are unnecessary.

伝熱部１１は、基板２３よりも熱伝導性の高い物質によって形成されており、例えば、金属材料等を用いることができる。そして、伝熱部１１には、チップ１２の実装面（チップ１２と伝熱部１１との接続面）を囲む位置に壁部１１ａが設けられている。壁部１１ａは、先端部側が基端部側よりも細いテーパ状の形状を有しており、そのチップ１２に対向する側面１１ｂがチップ１２に対して外側に傾いた傾斜面となっている。この傾斜面１１ｂには、アルミニウムや銀等の高反射率の金属膜或いは金属粉からなる光反射面が形成されており、チップ１２から等方的に出射された光を実装面に対して略垂直な方向に反射して、照明に寄与させるようになっている。   The heat transfer unit 11 is formed of a substance having higher thermal conductivity than the substrate 23, and for example, a metal material or the like can be used. The heat transfer section 11 is provided with a wall section 11a at a position surrounding the mounting surface of the chip 12 (the connection surface between the chip 12 and the heat transfer section 11). The wall portion 11 a has a tapered shape whose tip end side is thinner than the base end portion side, and a side surface 11 b facing the tip 12 is an inclined surface inclined outward with respect to the tip 12. The inclined surface 11b is formed with a light reflecting surface made of a highly reflective metal film such as aluminum or silver or metal powder, and the light emitted isotropically from the chip 12 is substantially omitted from the mounting surface. It reflects in the vertical direction and contributes to illumination.

伝熱部１１，リードフレーム１３，１４は樹脂フレーム１９と一体に形成されており、この樹脂フレーム１９の上にはチップ１２やボンディングワイヤ１５，１６を内包するようにレンズ体１７が設けられている。そして、レンズ体１７とフレーム１９との間にはシリコン・ジェル等の熱伝導性の高い流体Ａが充填され、放熱効率を一層高めるようになっている。   The heat transfer section 11 and the lead frames 13 and 14 are formed integrally with the resin frame 19, and a lens body 17 is provided on the resin frame 19 so as to enclose the chip 12 and the bonding wires 15 and 16. Yes. The space between the lens body 17 and the frame 19 is filled with a fluid A having a high thermal conductivity such as silicon gel, so that the heat dissipation efficiency is further improved.

また、このような発光素子１が表面側（一方側の面）に配置される基板２３には、図３に示すように、発光素子１が露出するような貫通孔２３ａが形成されている。そして、図２に示すように、上記発光素子１の伝熱部１１がこの基板２３に形成された貫通孔２３ａを挿通して基板２３の裏面側から突出して配置されている。すなわち、上記伝熱部１１は、一方の端部が基板２３の裏面側に突出し、他方の端部が基板２３の表面側に突出するような厚みを有しており、これによって、上記チップ１２が基板２３の発光素子設置面（表面）から発光光の出射方向に離間して配置され、また、伝熱部１１の裏面側が露出した状態となる。そして、基板２３の表面は、光を乱反射する散乱面２３ｃとして形成されている。また、基板２３は、銅箔等の導電性物質によって形成される導電層２３ｂを備えており、この導電層２３ｂと上記リードフレーム１３，１４とが不図示のワイヤ等によって電気的に接続されている。すなわち、基板２３の導電層２３ｂと発光素子１とが電気的に接続されており、これによって、光源装置１をコンパクト化することができる。   Further, as shown in FIG. 3, a through hole 23 a is formed in the substrate 23 on which the light emitting element 1 is disposed on the front surface side (one side surface). As shown in FIG. 2, the heat transfer section 11 of the light emitting element 1 is disposed so as to protrude from the back surface side of the substrate 23 through the through hole 23 a formed in the substrate 23. That is, the heat transfer section 11 has such a thickness that one end protrudes to the back side of the substrate 23 and the other end protrudes to the front surface side of the substrate 23. Is disposed away from the light emitting element installation surface (front surface) of the substrate 23 in the emission direction of the emitted light, and the back surface side of the heat transfer section 11 is exposed. The surface of the substrate 23 is formed as a scattering surface 23c that irregularly reflects light. The substrate 23 includes a conductive layer 23b formed of a conductive material such as copper foil, and the conductive layer 23b and the lead frames 13 and 14 are electrically connected by wires or the like (not shown). Yes. That is, the conductive layer 23b of the substrate 23 and the light emitting element 1 are electrically connected, and thus the light source device 1 can be made compact.

また、基板２３に形成された貫通孔２３ａを挿通して基板２３の裏面側から突出した伝熱部１１の一端部と接触するように、伝熱部１１の露出面の面積よりも広い表面積を有する放熱フィン２４（放熱部）が設置されている。なお、放熱フィン２４の代わりに、冷却用流体（放熱部）の貯留された容器を設置し、この冷却用流体内に伝熱部の一端部を浸漬しても良い。   Further, the surface area larger than the area of the exposed surface of the heat transfer unit 11 is formed so as to be in contact with one end of the heat transfer unit 11 protruding from the back surface side of the substrate 23 through the through hole 23a formed in the substrate 23. The radiation fin 24 (heat radiation part) which has is installed. Instead of the heat radiation fins 24, a container in which a cooling fluid (heat radiation portion) is stored may be installed, and one end of the heat transfer portion may be immersed in the cooling fluid.

このように構成された光源装置１において、チップ１２に電流が注入されると、チップ１２が発光・発熱する。この際、チップ１２において発生した熱量が基板２３等と比較して熱伝導性の高い伝熱部１１を伝わり放熱フィン２４から外部に放熱されるため、チップ１２を効率的に冷却することができる。このため、従来と比較して大電流をチップ１２に注入した場合であっても、チップ１２が自ら発生した熱によって破壊されず、光源装置１から大きな発光量を得ることが可能となる。   In the light source device 1 configured as described above, when a current is injected into the chip 12, the chip 12 emits light and generates heat. At this time, since the amount of heat generated in the chip 12 is transmitted through the heat transfer section 11 having higher thermal conductivity than the substrate 23 and the like and is radiated to the outside from the radiation fins 24, the chip 12 can be efficiently cooled. . Therefore, even when a large current is injected into the chip 12 as compared with the conventional case, the chip 12 is not destroyed by the heat generated by itself, and a large light emission amount can be obtained from the light source device 1.

したがって、本実施形態に係る光源装置１０によれば、基板２３に、発光素子１が露出する貫通孔２３ａが形成されているため、効率的にチップ１２を冷却することが可能となる。
また、本実施形態に係る光源装置１０によれば、チップ１２が伝熱部１１上に載置されているため、チップ１２において発生した熱量が伝熱部１１を介して放熱されるため、放熱効果が高まり、より効率的にチップ１２を冷却することが可能となる。
また、本実施形態に係る光源装置１０によれば、基板２３の裏面側から突出した伝熱部１１の一端部と接触する放熱フィン２４を備えているため、放熱効果がさらに促進され、より効率的にチップ１２を冷却することが可能となる。
また、本実施形態に係る光源装置１０によれば、伝熱部１１及び放熱フィン２４がチップ１２の冷却機能を担っているため、基板２３における熱伝導性を考慮する必要がない。このため、従来の光源装置のように、基板の熱伝導性を高めるために、発光素子に対応した部位に導電層１０ｂが残るように導電層１０ｂをパターニングする必要がなくなる。このため、導電層１０ｂのパターンニング、すなわち配線パターンに自由度を持たせることが可能となる。 Therefore, according to the light source device 10 according to the present embodiment, since the through hole 23a through which the light emitting element 1 is exposed is formed in the substrate 23, the chip 12 can be efficiently cooled.
Moreover, according to the light source device 10 according to the present embodiment, since the chip 12 is placed on the heat transfer unit 11, the amount of heat generated in the chip 12 is radiated through the heat transfer unit 11. The effect is enhanced and the chip 12 can be cooled more efficiently.
Moreover, according to the light source device 10 according to the present embodiment, the heat radiation effect is further promoted and the efficiency is further improved because the heat radiation fins 24 that come into contact with one end of the heat transfer unit 11 protruding from the back surface side of the substrate 23 are provided. Thus, the chip 12 can be cooled.
Further, according to the light source device 10 according to the present embodiment, since the heat transfer unit 11 and the heat radiating fin 24 have a cooling function of the chip 12, it is not necessary to consider the thermal conductivity in the substrate 23. Therefore, unlike the conventional light source device, it is not necessary to pattern the conductive layer 10b so that the conductive layer 10b remains in a portion corresponding to the light emitting element in order to increase the thermal conductivity of the substrate. For this reason, it becomes possible to give freedom degree to patterning of the conductive layer 10b, ie, a wiring pattern.

図１に戻り、光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとこれに対応する液晶装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂとの間には、発光光の照度分布を液晶装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂにおいて均一化させるための照度均一化手段として、光源装置側から第１のフライアイレンズ２１、第２のフライアイレンズ２２が順次設置されている。第１のフライアイレンズ２１は複数の２次光源像を形成し、第２のフライアイレンズ２２は被照明領域である液晶装置の設置位置においてそれらを重畳する重畳レンズとしての機能を有する。これにより、発光素子１から出射された光は、その光の密度分布に関係なく液晶装置全面に均一な密度で照射される。なお、発光光は、光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと第１のフライアイレンズ２１との間において、多重反射している。ここで、本実施形態に係る光源装置１０の基板２３の表面が散乱面２３ｃとして形成されているため、発光光が基板面に吸収されることを防止することができる。   Returning to FIG. 1, the illuminance for making the illuminance distribution of the emitted light uniform in the liquid crystal devices 30R, 30G, and 30B between the light source devices 10R, 10G, and 10B and the corresponding liquid crystal devices 30R, 30G, and 30B. As a uniformizing means, a first fly-eye lens 21 and a second fly-eye lens 22 are sequentially installed from the light source device side. The first fly-eye lens 21 forms a plurality of secondary light source images, and the second fly-eye lens 22 has a function as a superimposing lens that superimposes them at the installation position of the liquid crystal device that is the illuminated area. Thereby, the light emitted from the light emitting element 1 is irradiated on the entire surface of the liquid crystal device with a uniform density regardless of the density distribution of the light. The emitted light undergoes multiple reflections between the light source devices 10R, 10G, and 10B and the first fly-eye lens 21. Here, since the surface of the substrate 23 of the light source device 10 according to the present embodiment is formed as the scattering surface 23c, it is possible to prevent the emitted light from being absorbed by the substrate surface.

ダイクロイッククロスプリズム４０は、４つの直角プリズムが貼り合わされた構造を有し、その貼り合わせ面４０ａ，４０ｂには誘電体多層膜からなる光反射膜（図示略）が十字状に形成されている。具体的には、貼り合わせ面４０ａには、液晶装置３０Ｒで形成された赤色の画像光を反射し、それぞれ液晶装置３０Ｇ，３０Ｂで形成された緑色及び青色の画像光を透過する光反射膜が設けられ、貼り合わせ面４０ｂには、液晶装置３０Ｂで形成された青色の画像光を反射し、それぞれ液晶装置３０Ｒ，３０Ｇで形成された赤色及び緑色の画像光を透過する光反射膜が設けられている。そして、ダイクロイッククロスプリズム４０の光出射面４０Ｅに導光された各色の画像光は投射レンズ（出射光学系）５０によってスクリーン６０に投射されるようになっている。   The dichroic cross prism 40 has a structure in which four right angle prisms are bonded together, and light reflection films (not shown) made of a dielectric multilayer film are formed in a cross shape on the bonding surfaces 40a and 40b. Specifically, a light reflecting film that reflects red image light formed by the liquid crystal device 30R and transmits green and blue image light formed by the liquid crystal devices 30G and 30B, respectively, is formed on the bonding surface 40a. Provided on the bonding surface 40b is a light reflecting film that reflects the blue image light formed by the liquid crystal device 30B and transmits the red and green image light formed by the liquid crystal devices 30R and 30G, respectively. ing. The image light of each color guided to the light exit surface 40E of the dichroic cross prism 40 is projected onto the screen 60 by the projection lens (exit optical system) 50.

（第２実施形態）
図４は、上記第１実施形態の光源装置１０と異なる形態を有する光源装置１００の概略構成を示した断面図である。この図に示すように、本第２実施形態の光源装置１００と上記第１実施形態の光源装置１０との異なる部位は、放熱フィン２４が配置されておらず、また、伝熱部１１が基板２３の裏面側から突出するような厚みを有していない点である。
すなわち、基板２３に形成された貫通孔２３ａによって、伝熱部１１の裏面側が外気に対して露出した状態となっている。このような構造を有する本第２実施形態の光源装置１００においても、基板２３より熱伝導性が高い伝熱部１１が外気に対して露出しているため、チップ１２において発生した熱量を効率的に外部に放熱することができる。したがって、チップ１２を効率的に冷却することが可能となる。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a light source device 100 having a different form from the light source device 10 of the first embodiment. As shown in this figure, the heat radiation fins 24 are not disposed in different portions of the light source device 100 of the second embodiment and the light source device 10 of the first embodiment, and the heat transfer section 11 is a substrate. It is a point which does not have thickness which protrudes from the back surface side of 23.
That is, the back surface side of the heat transfer section 11 is exposed to the outside air by the through hole 23 a formed in the substrate 23. Also in the light source device 100 of the second embodiment having such a structure, since the heat transfer section 11 having higher thermal conductivity than the substrate 23 is exposed to the outside air, the amount of heat generated in the chip 12 is efficiently reduced. Heat can be radiated to the outside. Therefore, the chip 12 can be efficiently cooled.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る光源装置及びプロジェクタの好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   The preferred embodiments of the light source device and the projector according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

本実施形態に係るプロジェクタの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the projector which concerns on this embodiment. プロジェクタに備えられた光源装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the light source device with which the projector was equipped. 光源装置が備える基板の斜視図である。It is a perspective view of the board | substrate with which a light source device is provided. プロジェクタに備えられた光源装置の他の一構成例を示す図である。It is a figure which shows another example of a structure of the light source device with which the projector was equipped.

符号の説明Explanation of symbols

１……発光素子（照明装置）、１０，１００……光源装置、１１……伝熱部、１２……チップ（発光体）、２３……基板、２３ａ……貫通孔、２３ｂ……導電層、２３ｃ……散乱面（反射面）、２４……放熱フィン（放熱部）


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting element (illuminating device) 10,100 ... Light source device, 11 ... Heat-transfer part, 12 ... Chip | tip (light-emitting body), 23 ... Board | substrate, 23a ... Through-hole, 23b ... Conductive layer , 23c: Scattering surface (reflection surface), 24: Radiation fin (heat radiation part)


Claims (8)

電流が注入されることによって発光・発熱する発光体を備える照明装置と、該照明装置が一方側の面に配置される基板とを備える光源装置であって、
前記基板は、前記照明装置が露出する貫通孔を有することを特徴とする光源装置。 A light source device including a lighting device including a light emitter that emits light and generates heat when current is injected, and a substrate on which the lighting device is disposed on one side,
The light source device, wherein the substrate has a through hole through which the lighting device is exposed. 一方の端部側に前記発光体が載置される伝熱部を前記照明装置が備え、該伝熱部の他方の端部側が前記貫通孔において露出することを特徴とする請求項１記載の光源装置。 2. The lighting device includes a heat transfer portion on which the light emitter is placed on one end side, and the other end side of the heat transfer portion is exposed in the through hole. Light source device. 前記伝熱部が前記貫通孔を挿通して前記基板の他方側の面から突出する厚みを有することを特徴とする請求項２記載の光源装置。 The light source device according to claim 2, wherein the heat transfer portion has a thickness that passes through the through hole and protrudes from the other surface of the substrate. 前記伝熱部の熱量を外部に放熱する放熱部を備えることを特徴とする請求項２または３記載の光源装置。 The light source device according to claim 2, further comprising a heat radiating unit that radiates heat of the heat transfer unit to the outside. 前記基板の一方側の面が反射面として形成されていることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein one surface of the substrate is formed as a reflective surface. 前記発光体は、前記基板の一方側の面よりも発光光の出射方向に離間して配置されることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 5, wherein the light emitting body is arranged to be separated from the surface on one side of the substrate in the emission direction of the emitted light. 前記基板が導電層を有し、該導電層と前記発光体とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the substrate has a conductive layer, and the conductive layer and the light emitter are electrically connected. 請求項１〜７いずれかに記載の光源装置を光源として備えることを特徴とするプロジェクタ。

A projector comprising the light source device according to claim 1 as a light source.

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