JP2008181776A - 光源装置及びプロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】さらなる小型化を図りつつ、発光素子で発生する熱に起因して発光素子の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能な光源装置を提供する。
【解決手段】所定の波長領域の光を射出する発光素子としてのLED10と、LED10を支持する支持基板20と、支持基板20におけるLED10が配置される側とは反対の面に配置され、LED10が配置される側に向けて突出する複数のフィン32を有するヒートシンク30とを備える光源装置110。
【選択図】図1
【解決手段】所定の波長領域の光を射出する発光素子としてのLED10と、LED10を支持する支持基板20と、支持基板20におけるLED10が配置される側とは反対の面に配置され、LED10が配置される側に向けて突出する複数のフィン32を有するヒートシンク30とを備える光源装置110。
【選択図】図1
Description
本発明は、光源装置及びプロジェクタに関する。
従来、LED(発光ダイオード)の背面側(被照明領域とは反対側)にヒートシンクが配置された光源装置を備えるプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照。)。ヒートシンクは、LEDからの放射光を遮らないようにLEDとは反対側に向けて突出する複数のフィンを有する。
従来のプロジェクタによれば、ヒートシンクが配置されているため、LEDにおいて発生する熱を効率的に排除することが可能となる。その結果、LEDで発生する熱に起因してLEDの輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能となる。
また、従来のプロジェクタは、LEDを用いているため、高圧水銀ランプなどの光源ランプを用いたプロジェクタに比べて、小型のプロジェクタとなる。
また、従来のプロジェクタは、LEDを用いているため、高圧水銀ランプなどの光源ランプを用いたプロジェクタに比べて、小型のプロジェクタとなる。
ところで、近年、光源装置及びプロジェクタをさらに小型化したいという要望がある。
しかしながら、従来のプロジェクタにおいては、ヒートシンクがLEDの背面側(被照明領域とは反対側)に配置されているため、ヒートシンクのフィンの長さの分、光源装置のサイズが大きくなり、プロジェクタをさらに小型化するのは容易ではない。
この場合、ヒートシンクのフィンの長さを短くすることによってプロジェクタをさらに小型化することは可能であるが、ヒートシンクのフィンの長さが短いとヒートシンクによる放熱効果が低減してしまい、LEDで発生する熱に起因してLEDの輝度や寿命が低下するのを抑制することが困難となる。
なお、このような問題は、LEDを用いた場合にのみ生じるわけではなく、LD(レーザダイオード)などの発光素子を用いた場合全般にわたって生じる問題である。
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、さらなる小型化を図りつつ、発光素子で発生する熱に起因して発光素子の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能な光源装置及びプロジェクタを提供することを目的とする。
本発明の光源装置は、所定の波長領域の光を射出する発光素子と、前記発光素子を支持する支持基板と、前記支持基板における前記発光素子が配置される側とは反対の面に配置され、前記発光素子が配置される側に向けて突出する複数のフィンを有するヒートシンクとを備えることを特徴とする。
このため、本発明の光源装置によれば、ヒートシンクにおける複数のフィンは、発光素子が配置される側に向けて突出しているため、フィンの長さがある程度長くなったとしても、光源装置全体のサイズとしてはそれほど大きくなることもない。
また、本発明の光源装置によれば、従来のようにフィンが背面側に向けて突出しているものではなく、発光素子が配置される側に向けて突出しているものであるため、フィンの長さを敢えて短くする必要がない。このため、放熱効果が低減することもなく、発光素子で発生する熱に起因して発光素子の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能となる。
したがって、本発明の光源装置は、さらなる小型化を図りつつ、発光素子で発生する熱に起因して発光素子の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能な光源装置となる。
また、本発明の光源装置によれば、従来のようにフィンが背面側に向けて突出しているものではなく、発光素子が配置される側に向けて突出しているものであるため、フィンの長さを敢えて短くする必要がない。このため、放熱効果が低減することもなく、発光素子で発生する熱に起因して発光素子の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能となる。
したがって、本発明の光源装置は、さらなる小型化を図りつつ、発光素子で発生する熱に起因して発光素子の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能な光源装置となる。
なお、本発明の光源装置は、発光素子が配置される側の面に向けて複数のフィンが突出した構造を有するが、後述する図1に示すように、発光素子とは所定の間隔を空けてフィンを配設することにより、発光素子からの光が複数のフィンによって遮られることはなくなる。
本発明の光源装置においては、前記ヒートシンクにおける各フィンは、前記発光素子に対して直接冷却風が当たることのないように配列されていることが好ましい。
このように構成することにより、複数のフィンによって形成される冷却風流路を冷却風が通り抜ける際に、発光素子に対して直接冷却風が当たることがないため、発光素子の表面にホコリ等が付着するのを抑制することが可能となる。
本発明の光源装置においては、前記ヒートシンクは、前記複数のフィンによって形成される冷却風流路を覆うように、前記複数のフィンにおける被照明領域側に配置される熱伝導部材をさらに有することが好ましい。
このように構成することにより、冷却風が冷却風流路をスムーズに流れるようになるため、冷却効率を高くすることが可能となる。
本発明の光源装置においては、前記発光素子は、LED又はLDであることが好ましい。
このように構成することにより、さらなる小型化を図りつつ、LED又はLDで発生する熱に起因してLED又はLDの輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能な光源装置となる。
本発明のプロジェクタは、本発明の光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えることを特徴とする。
このため、本発明のプロジェクタは、さらなる小型化を図りつつ、発光素子で発生する熱に起因して発光素子の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能なプロジェクタとなる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記光源装置における前記複数のフィンによって形成される冷却風流路に風を送るファンをさらに備えることが好ましい。
このように構成することにより、光源装置内の温度を低減することができ、発光素子で発生する熱に起因して発光素子の輝度や寿命が低下するのをさらに抑制することが可能となる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記ファンは、ブロアファンであり、前記冷却風流路に前記ブロアファンからの風を送る送風ダクトと、前記冷却風流路を通過した風を排出する排気ダクトとをさらに備えることが好ましい。
このように構成することにより、ブロアファンからの冷却風を効率よく光源装置に導くことが可能となるため、光源装置内の温度を低減することが可能となる。
本発明のプロジェクタにおいては、前記ファンは、軸流ファンであり、前記冷却風流路に前記軸流ファンからの風を送る送風ダクトと、前記冷却風流路を通過した風を排出する排気ダクトとをさらに備えることも好ましい。
このように構成することにより、軸流ファンからの冷却風を効率よく光源装置に導くことが可能となるため、光源装置内の温度を低減することが可能となる。
以下、本発明の光源装置及びプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る光源装置110及びプロジェクタ1000を説明するために示す図である。図1(a)はプロジェクタ1000の光学系を示す図であり、図1(b)は光源装置110の正面図である。なお、図1(a)においては、ブロアファン700、送風ダクト710及び排気ダクト712の図示を省略している。また、図1(b)においては、ヒートシンク30における熱伝導部材34の図示を省略している。
図1は、実施形態1に係る光源装置110及びプロジェクタ1000を説明するために示す図である。図1(a)はプロジェクタ1000の光学系を示す図であり、図1(b)は光源装置110の正面図である。なお、図1(a)においては、ブロアファン700、送風ダクト710及び排気ダクト712の図示を省略している。また、図1(b)においては、ヒートシンク30における熱伝導部材34の図示を省略している。
なお、以下の説明においては、互いに直交する3つの方向をそれぞれz軸方向(図1(a)における光源装置110から射出される光の進行方向)、x軸方向(図1(a)における紙面に平行かつz軸に直交する方向)及びy軸方向(図1(a)における紙面に垂直かつz軸に直交する方向)とする。
実施形態1に係るプロジェクタ1000は、図1に示すように、光源装置110を有する照明装置100と、照明装置100からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としてのマイクロミラー型光変調装置400と、マイクロミラー型光変調装置400によって変調された光をスクリーンSCR等の投写面に投写する投写光学系600と、ブロアファン700とを備えたプロジェクタである。
照明装置100は、光源装置110と、光源装置110の光射出側に配置されるレンズ120と、ロッド130とを有する。
光源装置110は、所定の波長領域の光を射出する発光素子としてのLED10と、LED10を支持する支持基板20と、支持基板20におけるLED10が配置される側とは反対の面に配置されるヒートシンク30とを有する。
LED10は、ここでは図示による詳細な説明は省略するが、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ射出する複数のLEDチップと、複数のLEDチップからの光を前方(被照明領域側)に向けて反射するミラーと、LEDチップから延びる一対のボンディングワイヤと、光透過性のプラスチックモールドとを有する。ボンディングワイヤの端部は、支持基板20上に形成される回路パターンに接続されている。
LED10は、図示しない時分割駆動回路に接続されており、時分割駆動回路によってマイクロミラー型光変調装置400に表示する画像の1フィールド内を3分割して各色ごとに複数のLEDチップを時分割駆動している。
支持基板20は、LED10を支持する支持部材であり、例えばアルミニウムなどの金属板からなる。
ヒートシンク30は、LED10が配置される側に向けて突出する複数のフィン32と、複数のフィン32における被照明領域側に配置される熱伝導部材34とを有する。複数のフィン32によって、図1(b)に示すようなy軸方向に沿う冷却風流路Fが形成される。熱伝導部材34は、例えばアルミニウム板からなり、冷却風流路Fを覆うようにして配置される。
レンズ120は、LED10から射出される発散光がロッド130に入射した際に全反射条件を満たすような角度成分を有する光(発散光)に変換して射出する角度変換素子としての機能を有する。
ロッド130は、光源装置110からの光を内面で多重反射させることにより、光源装置110からの光をより均一な強度分布を有する光に変換する機能を有する光学部材である。ロッド130は、例えば内面全反射タイプの中実のガラスロッドからなる。
リレー光学系300は、リレーレンズ310と、反射ミラー312と、集光レンズ314とを有し、照明装置100からの照明光束をマイクロミラー型光変調装置400の画像形成領域に導く機能を有する。
リレーレンズ310は、集光レンズ314とともに、照明装置100からの照明光束を発散させずにマイクロミラー型光変調装置400の画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。なお、リレーレンズ310は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。
反射ミラー312は、照明装置100のシステム光軸OCに対して傾斜して配置され、リレーレンズ310からの照明光束を曲折し、マイクロミラー型光変調装置400へと導光する。これにより、プロジェクタをコンパクトにすることができる。
集光レンズ314は、リレーレンズ310及び反射ミラー312からの照明光束をマイクロミラー型光変調装置400の画像形成領域にほぼ重畳させ、かつ、マイクロミラー型光変調装置400によって変調された光を投写光学系600とともに拡大投写するものである。
マイクロミラー型光変調装置400は、リレー光学系300からの光を画像情報に応じて各画素に対応するマイクロミラーで反射することにより、画像を表す画像光を投写光学系600へと射出する機能を有する反射方向制御型光変調装置である。マイクロミラー型光変調装置400としては、例えば、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)を用いることができる。
マイクロミラー型光変調装置400から射出される画像光は、投写光学系600によって拡大投写され、スクリーンSCR上で大画面画像を形成する。
光源装置110には、図1(b)に示すように、冷却風流路Fにブロアファン700からの風を送る送風ダクト710と、冷却風流路Fを通過した風を排出する排気ダクト712とが配設されている。プロジェクタ1000の外部から取り込まれた空気は、ブロアファン700及び送風ダクト710を通じて冷却風流路F内を通過した後、排気ダクト712を通じて最終的に外部へと排出される。
なお、ブロアファン700は、光源装置110のみを冷却してもよいし、送風ダクト710及び排気ダクト712の構造を変更して光源装置110以外の他の装置も冷却してもよい。
なお、ブロアファン700は、光源装置110のみを冷却してもよいし、送風ダクト710及び排気ダクト712の構造を変更して光源装置110以外の他の装置も冷却してもよい。
以上のように構成された実施形態1に係る光源装置110によれば、ヒートシンク30における複数のフィン32は、LED10が配置される側に向けて突出しているため、フィン32の長さがある程度長くなったとしても、光源装置110全体のサイズとしてはそれほど大きくなることもない。
また、実施形態1に係る光源装置110によれば、従来のようにフィンが背面側に向けて突出しているものではなく、LED10が配置される側に向けて突出しているものであるため、フィン32の長さを敢えて短くする必要がない。このため、放熱効果が低減することもなく、LED10で発生する熱に起因してLED10の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能となる。
したがって、実施形態1に係る光源装置110は、さらなる小型化を図りつつ、LED10で発生する熱に起因してLED10の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能な光源装置となる。
また、実施形態1に係る光源装置110によれば、従来のようにフィンが背面側に向けて突出しているものではなく、LED10が配置される側に向けて突出しているものであるため、フィン32の長さを敢えて短くする必要がない。このため、放熱効果が低減することもなく、LED10で発生する熱に起因してLED10の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能となる。
したがって、実施形態1に係る光源装置110は、さらなる小型化を図りつつ、LED10で発生する熱に起因してLED10の輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能な光源装置となる。
なお、実施形態1に係る光源装置110は、LED10が配置される側の面に向けて複数のフィン32が突出した構造を有するが、図1に示すように、LED10とは所定の間隔を空けてフィン32が配設されているため、LED10からの光が複数のフィン32によって遮られることはない。
実施形態1に係る光源装置110においては、ヒートシンク30における各フィン32は、LED10に対して直接冷却風が当たることのないように配列されている。これにより、複数のフィン32によって形成される冷却風流路Fを冷却風が通り抜ける際に、LED10に対して直接冷却風が当たることがないため、LED10の表面(プラスチックモールドの表面)にホコリ等が付着するのを抑制することが可能となる。
実施形態1に係る光源装置110においては、ヒートシンク30は、複数のフィン32によって形成される冷却風流路Fを覆うように、複数のフィン32における被照明領域側に配置される熱伝導部材34をさらに有する。これにより、冷却風が冷却風流路Fをスムーズに流れるようになるため、冷却効率を高くすることが可能となる。
実施形態1に係るプロジェクタ1000は、上述の光源装置110を備えるため、さらなる小型化を図りつつ、LEDで発生する熱に起因してLEDの輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能なプロジェクタとなる。
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、光源装置110における複数のフィン32によって形成される冷却風流路Fに風を送るブロアファン700をさらに備えるため、光源装置110内の温度を低減することができ、LED10で発生する熱に起因してLED10の輝度や寿命が低下するのをさらに抑制することが可能となる。
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、冷却風流路Fにブロアファン700からの風を送る送風ダクト710と、冷却風流路Fを通過した風を排出する排気ダクト712とをさらに備える。これにより、ブロアファン700からの冷却風を効率よく光源装置110に導くことが可能となるため、光源装置110内の温度を低減することが可能となる。
[実施形態2]
図2は、実施形態2に係るプロジェクタ1002における光源装置112を説明するために示す図である。図2(a)は光源装置112の正面図であり、図2(b)は光源装置112の側面図である。なお、図2(a)においては、ヒートシンク40における熱伝導部材44の図示を省略している。また、図2において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図2は、実施形態2に係るプロジェクタ1002における光源装置112を説明するために示す図である。図2(a)は光源装置112の正面図であり、図2(b)は光源装置112の側面図である。なお、図2(a)においては、ヒートシンク40における熱伝導部材44の図示を省略している。また、図2において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
実施形態2に係るプロジェクタ1002(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係るプロジェクタ1000とよく似た構成を有するが、光源装置の構成及びファンの種類が、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは異なる。
すなわち、実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、図2に示すように、光源装置112は、LED10と、支持基板20と、支持基板20におけるLED10が配置される側とは反対の面に配置されるヒートシンク40とを有する。
ヒートシンク40は、LED10が配置される側に向けて突出する複数のフィン42と、複数のフィン42における被照明領域側に配置される熱伝導部材44とを有する。複数のフィン42によって、図2(a)に示すようなx軸方向に沿う冷却風流路Fが形成される。熱伝導部材44は、冷却風流路Fを覆うようにして配置される。
なお、LED10及び支持基板20の構成については、実施形態1で説明したものと同様であるため、詳細な説明は省略する。
なお、LED10及び支持基板20の構成については、実施形態1で説明したものと同様であるため、詳細な説明は省略する。
また、実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、ファンとして、軸流ファン720を備え、複数のフィン42によって形成される冷却風流路Fに軸流ファン720からの風を送る送風ダクト730と、冷却風流路Fを通過した風を排出する排気ダクト732とが配設されている。
このように、実施形態2に係るプロジェクタ1002は、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは、光源装置の構成及びファンの種類が異なるが、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合と同様に、ヒートシンク40における複数のフィン42は、LED10が配置される側に向けて突出した構造を有するため、さらなる小型化を図りつつ、LEDで発生する熱に起因してLEDの輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能なプロジェクタとなる。
実施形態2に係るプロジェクタ1002は、光源装置の構成及びファンの種類が異なる点以外の点では、実施形態1に係るプロジェクタ1000と同様の構成を有するため、実施形態1に係るプロジェクタ1000が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
[実施形態3]
図3は、実施形態3に係るプロジェクタ1004の光学系を示す図である。なお、図3において、図1(a)と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図3は、実施形態3に係るプロジェクタ1004の光学系を示す図である。なお、図3において、図1(a)と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
実施形態3に係るプロジェクタ1004は、基本的には実施形態1に係るプロジェクタ1000とよく似た構成を有するが、電気光学変調装置の種類が、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは異なる。
すなわち、実施形態3に係るプロジェクタ1004においては、図3に示すように、実施形態1で説明したマイクロミラー型光変調装置400に代えて、液晶装置402を用いている。また、後述する偏光変換ロッド150と液晶装置402との間には、入射側偏光板410が介在配置され、液晶装置402と投写光学系610との間には、射出側偏光板420が介在配置されている。
液晶装置402は、画像情報に応じて照明光束を変調するものであり、照明装置100の照明対象となる。
液晶装置402は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像情報に従って、入射側偏光板410から射出された1種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
液晶装置402は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像情報に従って、入射側偏光板410から射出された1種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
また、実施形態3に係るプロジェクタ1004においては、マイクロミラー型光変調装置400に代えて液晶装置402を用いたことにともない、実施形態1で説明したロッド130に代えて、偏光変換ロッド150を用いている。
偏光変換ロッド150は、光源装置110からの光を略1種類の直線偏光成分を有する光に変換する偏光変換部140と、偏光変換部140を通過した光をより均一な強度分布を有する光に変換する機能を有するロッド部160とを有する。
偏光変換部140は、光源装置110からの光のうちP偏光成分(第1の偏光成分)に係る光を透過しS偏光成分(第2の偏光成分)に係る光を反射する偏光分離面142と、偏光分離面142で反射されたS偏光成分に係る光を偏光分離面142を透過したP偏光成分に係る光に平行な方向に向けて反射する反射面144と、偏光分離面142に対応する位置に配置され、P偏光成分に係る光をS偏光成分に係る光に変換する位相差板としてのλ/2板146とを有する。偏光変換部140の偏光変換機能により、光源装置110からの光をS偏光成分に係る光に揃えてロッド部160に射出することが可能となる。
なお、λ/2板146を、偏光分離面142に対応する位置ではなく反射面144に対応する位置に配置してもよい。この場合には、ロッド部160に入射する光をP偏光成分に係る光に揃えることが可能となる。
また、偏光変換部140は、P偏光成分に係る照明光束を透過しS偏光成分に係る照明光束を反射する偏光分離面142を、S偏光成分に係る照明光束を透過しP偏光成分に係る照明光束を反射する他の偏光分離面に替えることも可能である。この場合、λ/2板146を他の偏光分離面に対応する位置に配置すれば、ロッド部160に入射する光をP偏光成分に係る光に揃えることが可能となり、λ/2板146を反射面144に対応する位置に配置すれば、ロッド部160に入射する光をS偏光成分に係る光に揃えることが可能となる。
また、偏光変換部140は、P偏光成分に係る照明光束を透過しS偏光成分に係る照明光束を反射する偏光分離面142を、S偏光成分に係る照明光束を透過しP偏光成分に係る照明光束を反射する他の偏光分離面に替えることも可能である。この場合、λ/2板146を他の偏光分離面に対応する位置に配置すれば、ロッド部160に入射する光をP偏光成分に係る光に揃えることが可能となり、λ/2板146を反射面144に対応する位置に配置すれば、ロッド部160に入射する光をS偏光成分に係る光に揃えることが可能となる。
ロッド部160は、偏光変換部140からの光を内面で多重反射させることにより、偏光変換部140からの光をより均一な強度分布を有する光に変換する機能を有する光学部材である。ロッド部160は、例えば内面全反射タイプの中実のガラスロッドからなる。
このように、実施形態3に係るプロジェクタ1004は、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは、電気光学変調装置の種類が異なるが、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合と同様に、ヒートシンク30における複数のフィン32は、LED10が配置される側に向けて突出した構造を有するため、さらなる小型化を図りつつ、LEDで発生する熱に起因してLEDの輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能なプロジェクタとなる。
実施形態3に係るプロジェクタ1004は、電気光学変調装置の種類が異なる点以外の点では、実施形態1に係るプロジェクタ1000と同様の構成を有するため、実施形態1に係るプロジェクタ1000が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
[実施形態4]
図4は、実施形態4に係るプロジェクタ1006の光学系を示す図である。なお、図4において、図1(a)及び図3と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図4は、実施形態4に係るプロジェクタ1006の光学系を示す図である。なお、図4において、図1(a)及び図3と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
実施形態4に係るプロジェクタ1006は、照明装置としてそれぞれが異なる色光を射出する3つの照明装置を備える点で、実施形態3に係るプロジェクタ1004とは異なる。
実施形態4に係るプロジェクタ1006は、図4に示すように、照明装置として、赤色光を射出する照明装置104Rと、緑色光を射出する照明装置104Gと、青色光を射出する照明装置104Bとを備える。
赤色光用の照明装置104Rは、赤色光を射出するLED10Rを有する光源装置114Rを有する。緑色光用の照明装置104Gは、緑色光を射出するLED10Gを有する光源装置114Gを有する。青色光用の照明装置104Bは、青色光を射出するLED10Bを有する光源装置114Bを有する。
これら3つの照明装置104R,104G,104Bが、3つの液晶装置402R,402G,402Bの前段にそれぞれ配置されている。
これら3つの照明装置104R,104G,104Bが、3つの液晶装置402R,402G,402Bの前段にそれぞれ配置されている。
なお、照明装置104R,104G,104Bにおけるその他の構成(レンズ120R,120G,120B、偏光変換ロッド150R,150G,150Bなど)については、実施形態1及び3で説明したものとほぼ同じであるため、詳細な説明は省略する。
また、実施形態4に係るプロジェクタ1006においては、各光源装置114R,114G,114Bの冷却風流路Fを送風ダクト及び排気ダクトを介して接続し、1つのファンを用いて各光源装置114R,114G,114Bの冷却風流路Fに送風してもよいし、複数のファンを用いて各光源装置114R,114G,114Bの冷却風流路Fにそれぞれ送風してもよい。冷却風流路Fに接続される送風ダクト及び排気ダクトの構成は、ファンの数及び配置に合わせた構成とすることが好ましい。
実施形態4に係るプロジェクタ1006においては、照明装置としてそれぞれが異なる色光を射出する3つの照明装置を備えることにともない、3つの液晶装置402R,402G,402Bによって変調された色光を合成する色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム500をさらに備える。
クロスダイクロイックプリズム500は、射出側偏光板420R,420G,420Bから射出された色光ごとに変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム500は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略X字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、3つの色光が合成される。
クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投写光学系610によって拡大投写され、スクリーンSCR上で大画面画像を形成する。
このように、実施形態4に係るプロジェクタ1006は、実施形態3に係るプロジェクタ1004とは、照明装置としてそれぞれが異なる色光を射出する3つの照明装置を備える点で異なるが、実施形態1及び3に係るプロジェクタ1000,1004の場合と同様に、ヒートシンク30R,30G,30Bにおける複数のフィン32R,32G,32Bは、LED10R,10G,10Bが配置される側に向けて突出した構造を有するため、さらなる小型化を図りつつ、LEDで発生する熱に起因してLEDの輝度や寿命が低下するのを抑制することが可能なプロジェクタとなる。
実施形態4に係るプロジェクタ1006は、照明装置としてそれぞれが異なる色光を射出する3つの照明装置を備える点以外の点では、実施形態1及び3に係るプロジェクタ1000,1004と同様の構成を有するため、実施形態1及び3に係るプロジェクタ1000,1004が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
以上、本発明の光源装置及びプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
(1)上記実施形態1〜3に係るプロジェクタ1000〜1004においては、発光素子として、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ射出する複数のLEDチップを有するLED10を用い、時分割駆動回路によって複数のLEDチップを時分割駆動する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、発光素子として、白色光を射出するLEDチップを有するLEDを用いるとともに、赤色光、緑色光及び青色光のカラーフィルタを有するカラーホイールを偏光変換ロッドの前段又は後段に配置して、カラーホイールを透過した色光を電気光学変調装置(マイクロミラー型光変調装置又は液晶装置)で光変調するようにしてもよい。
(2)上記各実施形態に係るプロジェクタ1000〜1006においては、発光素子としてLEDを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、LD(レーザダイオード)や有機EL素子を用いることとしてもよい。
(3)上記各実施形態に係るプロジェクタ1000〜1006においては、ロッド130及び偏光変換ロッド150として、中実のロッド及び中実のロッド部を有する偏光変換ロッドを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、中空のロッド及び中空のロッド部を有する偏光変換ロッドを用いてもよい。また、上記各実施形態に係るプロジェクタ1000〜1006においては、光均一化光学系として、ロッド部材からなるロッドインテグレータ光学系を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、レンズアレイからなるレンズインテグレータ光学系を用いてもよい。
(4)上記実施形態3及び4に係るプロジェクタ1004、1006は透過型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液晶装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。
(5)上記実施形態4に係るプロジェクタ1006においては、3つの液晶装置402R,402G,402Bを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、2つ又は4つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
(6)本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。
10,10R,10G,10B…LED、20,20R,20G,20B…支持基板、30,30R,30G,30B,40…ヒートシンク、32,32R,32G,32B,42…フィン、34,34R,34G,34B,44…熱伝導部材、100,104R,104G,104B,106R,106B…照明装置、110,112,114R,114G,114B…光源装置、120,120R,120G,120B…レンズ、130…ロッド、140,140R,140G,140B…偏光変換部、142…偏光分離面、144…反射面、146…λ/2板、150,150R,150G,150B…偏光変換ロッド、160,160R,160G,160B…ロッド部、300…リレー光学系、310…リレーレンズ、312…反射ミラー、314…集光レンズ、400…マイクロミラー型光変調装置、402,402R,402G,402B…液晶装置、410,410R,410G,410B…入射側偏光板、420,420R,420G,420B…射出側偏光板、500…クロスダイクロイックプリズム、600,610…投写光学系、700…ブロアファン、710,730…送風ダクト、712,732…排気ダクト、720…軸流ファン、1000,1004,1006…プロジェクタ、F…冷却風流路、OC…システム光軸、SCR…スクリーン
Claims (8)
- 所定の波長領域の光を射出する発光素子と、
前記発光素子を支持する支持基板と、
前記支持基板における前記発光素子が配置される側とは反対の面に配置され、前記発光素子が配置される側に向けて突出する複数のフィンを有するヒートシンクとを備えることを特徴とする光源装置。 - 請求項1に記載の光源装置において、
前記ヒートシンクにおける各フィンは、前記発光素子に対して直接冷却風が当たることのないように配列されていることを特徴とする光源装置。 - 請求項2に記載の光源装置において、
前記ヒートシンクは、前記複数のフィンによって形成される冷却風流路を覆うように、前記複数のフィンにおける被照明領域側に配置される熱伝導部材をさらに有することを特徴とする光源装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の光源装置において、
前記発光素子は、LED又はLDであることを特徴とする光源装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項5に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源装置における前記複数のフィンによって形成される冷却風流路に風を送るファンをさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記ファンは、ブロアファンであり、
前記冷却風流路に前記ブロアファンからの風を送る送風ダクトと、
前記冷却風流路を通過した風を排出する排気ダクトとをさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項6に記載のプロジェクタにおいて、
前記ファンは、軸流ファンであり、
前記冷却風流路に前記軸流ファンからの風を送る送風ダクトと、
前記冷却風流路を通過した風を排出する排気ダクトとをさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。
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