光源裝置和投影裝置制造方法
【專利摘要】提供一種光源裝置，其包括：光源、用于擴(kuò)散熱的擴(kuò)散器、和具有多個(gè)部分以傳導(dǎo)從所述光源散播的熱的傳導(dǎo)部。還提供一種包括所述光源裝置的投影裝置。
【專利說明】光源裝置和投影裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及光源裝置和投影裝置。更具體地，本技術(shù)涉及能夠有效地耗散產(chǎn)生的熱的光源裝置和投影裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]將圖像或文本投射在屏幕上的投影儀變得普遍。許多投影儀使用高強(qiáng)度放電燈作為光源。近年來，已開發(fā)出使用發(fā)光二極管、激光二極管等的投影儀。
[0003]在所述投影儀中，為進(jìn)行照亮需要高的光強(qiáng)。當(dāng)光強(qiáng)增大時(shí)，從光源產(chǎn)生的熱也增力口。有必要采取對策。例如，日本專利申請?zhí)亻_號2011-76781提出一種散熱構(gòu)件，其附接到光源以應(yīng)對所產(chǎn)生的熱。
[0004]日本專利申請?zhí)亻_號2011-76781提出一種具有配設(shè)在光源處的散熱翅的熱沉(heat sink)，所述熱沉被設(shè)置成經(jīng)由一種熱傳遞構(gòu)件來釋出從光源產(chǎn)生的熱。在這種構(gòu)造中，當(dāng)所述熱傳遞構(gòu)件的、光源所在的一側(cè)被定義為前表面時(shí)，熱被接收在該前表面。結(jié)果是，后表面處的平面度不易提供且準(zhǔn)確度難以調(diào)節(jié)。來自光源的熱被傳遞到設(shè)置在光源的前表面處的其它構(gòu)件例如透鏡，由此可能使性能變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上提到的情形，期望提供一種構(gòu)造，其可耗散從光源發(fā)出的熱。
[0006]根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例，一種光源裝置，包括:光源，和用于把從所述光源散播(diffuse)的熱傳導(dǎo)到擴(kuò)散器(spreader)以擴(kuò)散熱的傳導(dǎo)部，所述傳導(dǎo)部具有多個(gè)部分。
[0007]所述傳導(dǎo)部可包括:第一部分，其當(dāng)所述光源的發(fā)光側(cè)被定義為前表面時(shí)用于傳導(dǎo)從所述光源的后表面散播的熱；和第二部分，用于傳導(dǎo)從所述光源的側(cè)表面散播的熱。
[0008]所述第二部分可夾在所述第一部分與第三部分之間。
[0009]所述第一部分可由不同于所述第二部分的材料制成。
[0010]所述傳導(dǎo)部可包括:第一部分，用于把來自所述光源的熱直接傳導(dǎo)到所述擴(kuò)散器；和第二部分，用于把從所述光源散播的熱間接傳導(dǎo)到所述擴(kuò)散器。所述第二部分可夾在所述第一部分與第三部分之間。
[0011]根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的投影裝置，包括:光源，和用于把從所述光源散播的熱傳導(dǎo)到擴(kuò)散器以擴(kuò)散熱的傳導(dǎo)部，所述傳導(dǎo)部具有多個(gè)部分。
[0012]在根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的光源裝置中，用于把從所述光源散播的熱傳導(dǎo)到所述擴(kuò)散器以擴(kuò)散熱的所述傳導(dǎo)部，具有多個(gè)所述部分。
[0013]在根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的投影裝置中，用于把從所述光源散播的熱傳導(dǎo)到所述擴(kuò)散器以擴(kuò)散熱的所述傳導(dǎo)部，具有多個(gè)所述部分。
[0014]根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例，提供一種構(gòu)造，其可耗散從光源發(fā)出的熱。
[0015]本技術(shù)的這些和其它目的、特征和優(yōu)勢，將根據(jù)以下如附圖所示的其較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述而變得更明顯?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1是示出本技術(shù)所應(yīng)用到的光學(xué)裝置的實(shí)施例的構(gòu)造的示圖；
[0017]圖2是示出熱擴(kuò)散器(heat spreader)的構(gòu)造的示圖；和
[0018]圖3是示出熱傳導(dǎo)的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下文，將參考附圖描述本技術(shù)的實(shí)施例。
[0020]本技術(shù)的實(shí)施例將按以下順序描述。
[0021]1.光源裝置的構(gòu)造
[0022]2.熱擴(kuò)散器的構(gòu)造
[0023]3.熱傳導(dǎo)
[0024]〈光源裝置的構(gòu)造〉
[0025]如下述的光源裝置，包括:發(fā)光構(gòu)件，例如放電燈、LED (發(fā)光二極管)和激光二極管。如下述的光源裝置，可結(jié)合在利用光的裝置中，例如投影儀、掃描儀、和電視接收器的背光。
[0026]下文中，本技術(shù)所應(yīng)用到的光源裝置將通過將它應(yīng)用到投影儀而示出。圖1是示出包括在所述投影儀中的光源裝置的截面構(gòu)造的示圖。圖2是示出如圖1所示的光源裝置的散熱部分的構(gòu)造的示圖。
[0027]圖1所示的光源裝置10，包括:在圖1中從上往下，透鏡21、透鏡基部22、激光器23、激光器保持器24、熱擴(kuò)散器基部25、側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27。
[0028]對如圖1所示的光源裝置10，激光二極管用作光源。也可使用LED，代替激光二極管，作為該光源。如圖1所示的光源裝置10是構(gòu)成投影儀的一部分的構(gòu)件，并且包括:透鏡21和透鏡基部22。光源裝置10也可安裝在除投影儀以外的裝置上。當(dāng)光源裝置10安裝在除投影儀以外的裝置上時(shí)，光源裝置10的構(gòu)造可被改變以配合該裝置。
[0029]透鏡基部22是用于附接透鏡21的一部件，并且具有用于保持透鏡21的機(jī)構(gòu)。在透鏡21下方，設(shè)置了激光器23。激光保持器24是用于附接激光器23的一部件，并且具有用于保持激光器23的機(jī)構(gòu)。通過此構(gòu)造,從激光器23發(fā)出的光的方向性可由透鏡21提高，并且激光器23可用作所述投影儀的光源。
[0030]激光器23需保持在額定的(rated)溫度范圍內(nèi)。因?yàn)榧す馄?3的光轉(zhuǎn)換效率不是100%，所以，所供給的電力的一部分作為熱被散播。因此，當(dāng)使用激光器23時(shí)，用于擴(kuò)散從激光器23散播的熱的機(jī)構(gòu)是必要的。
[0031]根據(jù)此實(shí)施例，包括了熱擴(kuò)散器基部25、側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27，以擴(kuò)散從激光器23散播的熱。雖然未示出，但是根據(jù)需要后表面散熱板27可包括熱沉。該熱沉也可構(gòu)成:用于擴(kuò)散從激光器23散播的熱的機(jī)構(gòu)。
[0032]在以下描述中，所述熱擴(kuò)散器是指:包括熱擴(kuò)散器基部25、側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27中的至少一者的機(jī)構(gòu)，并且該熱擴(kuò)散器可包括所述熱沉。該熱擴(kuò)散器被分成:用于擴(kuò)散熱的擴(kuò)散器，和用于將熱傳導(dǎo)到所述擴(kuò)散器的傳導(dǎo)部。所述傳導(dǎo)部包括:側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27中的至少一者。該傳導(dǎo)部可以是所述熱沉。[0033]<熱擴(kuò)散器的構(gòu)造>
[0034]如圖2所示，側(cè)表面散熱板26設(shè)置在熱擴(kuò)散器基部25與后表面散熱板27之間。側(cè)表面散熱板26夾在熱擴(kuò)散器基部25與被螺紋抒緊到熱擴(kuò)散器基部25的后表面散熱板27之間。雖然圖1和圖2未示出，但是根據(jù)需要具有散熱翅的所述熱沉可連接到后表面散熱板27。
[0035]如圖2所示的側(cè)表面散熱板26，具有呈四行七列的總共二十八個(gè)通孔31。激光器23接合在各通孔31中。圖1示出接合在側(cè)表面散熱板26的一個(gè)孔中的激光器23的截面圖。
[0036]如圖2所示的側(cè)表面散熱板26具有通孔31，在通孔31中接合了總共二十八個(gè)激光器23。然而，形成在側(cè)表面散熱板26中的通孔31的數(shù)量，即，接合在側(cè)表面散熱板26中的激光器23的數(shù)量，不限于二十八個(gè)。例如，通孔31的數(shù)量(激光器23的數(shù)量)，當(dāng)光源裝置10安裝在大尺寸的投影儀上時(shí)可大于二十八個(gè)，或者，當(dāng)光源裝置10安裝在小尺寸的投影儀上時(shí)可少于二十八個(gè)。由此，所述數(shù)量可依據(jù)產(chǎn)品而確定。
[0037]后表面散熱板27具有通孔32，以穿過在與側(cè)表面散熱板26的通孔31對應(yīng)的位置處連接到激光器23的端子28 (圖1中)。后表面散熱板27中的通孔32的數(shù)量，與側(cè)表面散熱板26的通孔31的數(shù)量相同。
[0038]側(cè)表面散熱板26的尺寸和形狀，可依據(jù)產(chǎn)品而確定。例如，當(dāng)產(chǎn)品需要總共二十八個(gè)通孔31時(shí)，一個(gè)側(cè)表面散熱板26可包括如圖2所示的總共二十八個(gè)通孔31，或多個(gè)側(cè)表面散熱板26可包括總共二十八個(gè)通孔31。熱擴(kuò)散器基部25和后表面散熱板27的尺寸或形狀，依據(jù)側(cè)表面散熱板26的尺寸或形狀而確定。
[0039]如上述，包括了熱擴(kuò)散器基部25、側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27，以擴(kuò)散從激光器23散播的熱。如以上和以下描述的，所述熱擴(kuò)散器由多個(gè)部分構(gòu)成，即，熱擴(kuò)散器基部25、側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27，由此按部分地確定尺寸或形狀。這容許在設(shè)定所述熱擴(kuò)散器時(shí)是高自由度的，并且所述熱擴(kuò)散器可配置成配合產(chǎn)品以擴(kuò)散熱。
[0040]在設(shè)定熱擴(kuò)散器基部25、側(cè)表面散熱板26或后表面散熱板27的不僅所述形狀而且設(shè)定其材料時(shí)，也是高自由度的。側(cè)表面散熱板26或后表面散熱板27可通過將金屬例如銅和鋁成型而制成。例如，側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27中的一者可由銅制成，并且另一者可由鋁制成。它們兩者可都由銅或鋁制成。
[0041]當(dāng)冷卻特性重要時(shí)，側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27可由具有良好熱傳導(dǎo)性的材料制成。當(dāng)冷卻特性不那么重要時(shí)，側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27兩者之一可由具有良好熱傳導(dǎo)性的材料制成。
[0042]側(cè)表面散熱板26具有:將來自激光器23的側(cè)表面熱傳導(dǎo)到后表面散熱板27的功能，如參考圖3所示。當(dāng)冷卻特性不那么重要時(shí)，側(cè)表面散熱板26可省略。在此情況下，所述熱擴(kuò)散器可由熱擴(kuò)散器基部25和后表面散熱板27構(gòu)成。
[0043]側(cè)表面散熱板26的數(shù)量不限于一個(gè)?？墒褂枚鄠€(gè)側(cè)表面散熱板26。當(dāng)所述熱擴(kuò)散器包括所述熱沉?xí)r，后表面散熱板27和所述熱沉可形成為分離的(separate)部分或形成為一個(gè)部分。當(dāng)它們形成為分離的部分時(shí)，它們可由不同材料形成。
[0044]如上述，在設(shè)定所述熱擴(kuò)散器時(shí)的自由度變高，并且所述熱擴(kuò)散器可配置成配合產(chǎn)品以擴(kuò)散熱。[0045]<熱傳導(dǎo)>
[0046]參考圖3，將描述從激光器23散播的熱的熱傳導(dǎo)路徑。圖3所示的光源裝置10與圖1所示的光源裝置10相同。在圖3中，來自激光器23的熱傳導(dǎo)路徑由箭頭示出。從激光器23產(chǎn)生的熱的大部分從激光器23的下表面釋出。為了高效地?cái)U(kuò)散從激光器23的下表面釋出的熱，從激光器23散播的熱被直接傳導(dǎo)到后表面散熱板27。
[0047]熱傳遞材料例如滑脂(grease)，涂覆在激光器23與后表面散熱板27之間，以改善熱接觸使得來自激光器23的熱被傳導(dǎo)到后表面散熱板27。傳導(dǎo)到后表面散熱板27的熱也傳導(dǎo)到所述熱沉(未示出)，并且從所述熱沉擴(kuò)散。因此，所述油脂施加在后表面散熱板27與所述熱沉之間，以保持良好的熱接觸。
[0048]由此，后表面散熱板27被設(shè)置用來把從激光器23散播的熱直接傳導(dǎo)到用作擴(kuò)散器以擴(kuò)散熱的所述熱沉。所述熱從激光器23傳導(dǎo)到后表面散熱板27、并且從后表面散熱板27傳導(dǎo)到所述熱沉，使得從激光器23產(chǎn)生的熱得以擴(kuò)散。
[0049]更進(jìn)一步，根據(jù)此實(shí)施例，所述熱從側(cè)表面散熱板26傳導(dǎo)到后表面散熱板27。例如，滑脂涂覆在側(cè)表面散熱板26與后表面散熱板27之間，以保持良好的熱接觸。從激光器23散播的熱，特別是來自激光器23的側(cè)表面的熱(泄漏到激光器23的側(cè)表面的熱)，被傳導(dǎo)到側(cè)表面散熱板26。因?yàn)閭?cè)表面散熱板26配置成與后表面散熱板27保持良好的熱接觸，所以所述熱從側(cè)表面散熱板26傳導(dǎo)到后表面散熱板27。傳導(dǎo)到后表面散熱板27的熱也傳導(dǎo)到所述熱沉，并且被擴(kuò)散。
[0050]由此，側(cè)表面散熱板26被設(shè)置用于將從激光器23散播的熱間接傳導(dǎo)到用作擴(kuò)散器以擴(kuò)散熱的所述熱沉。
[0051]以此方式,來自激光器23的熱經(jīng)由側(cè)表面散熱板26而傳導(dǎo)到后表面散熱板27并且傳導(dǎo)到所述熱沉，然后被擴(kuò)散。因此可高效地吸收和擴(kuò)散來自激光器23的側(cè)表面的熱。
[0052]如上述，從激光器23的下表面周圍產(chǎn)生的熱和從側(cè)表面周圍產(chǎn)生的熱，可由側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27高效地傳導(dǎo)到所述熱沉(未示出)。因此可排除從激光器23產(chǎn)生的不必要的熱。換句話說，本技術(shù)使得用于冷卻激光器23及它周圍的熱傳導(dǎo)路徑能夠得以加寬。
[0053]當(dāng)用于將來自激光器23的熱傳導(dǎo)到所述熱沉的所述熱擴(kuò)散器由熱擴(kuò)散器基部25、側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27構(gòu)成時(shí),設(shè)定所述熱擴(kuò)散器時(shí)的自由度可得以提高，并且該構(gòu)造可配合于期望的冷卻特性。
[0054]例如，圖1和圖2所不的熱擴(kuò)散器由熱擴(kuò)散器基部25、側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27構(gòu)成。任何變型可實(shí)施如下:當(dāng)冷卻特性期望得以增強(qiáng)時(shí)，設(shè)置側(cè)表面散熱板26。當(dāng)冷卻特性不期望得以增強(qiáng)時(shí)，不設(shè)置側(cè)表面散熱板26。
[0055]當(dāng)沒有設(shè)置側(cè)表面散熱板26時(shí)，可不設(shè)置熱擴(kuò)散器基部25，即，可僅設(shè)置后表面散熱板27。
[0056]以此方式，所述熱擴(kuò)散器的冷卻特性的改變，可僅通過設(shè)置一個(gè)或多個(gè)部分(一個(gè)或多個(gè)部件)或去除一個(gè)或多個(gè)部分(一個(gè)或多個(gè)部件)從而得到調(diào)整。這使得這種改變?nèi)菀走M(jìn)行。也容易改變所述一個(gè)或多個(gè)部分的一種或多種材料。通過改變所述一種或多種材料，從而冷卻特性、成本等可得到調(diào)整。
[0057]例如，鋁具有低于銅的熱傳導(dǎo)性。依據(jù)材料，在重量、可加工性等特性上存在差異。鑒于依據(jù)材料、材料成本和加工成本而在重量和熱傳導(dǎo)性上的差異，側(cè)表面散熱板26和后表面散熱板27的每種材料可得以確定以提供期望的冷卻特性。
[0058]當(dāng)所述熱擴(kuò)散器是一體式時(shí)，難以改變所述材料。然而，當(dāng)所述熱擴(kuò)散器由多個(gè)部分構(gòu)成時(shí)，易于改變所述材料。
[0059]當(dāng)所述熱擴(kuò)散器由多個(gè)部分構(gòu)成時(shí)，可針對各部分改變形狀或材料。因此可調(diào)節(jié)激光器23所產(chǎn)生的熱的傳導(dǎo)路徑。例如，所述熱擴(kuò)散器可通過良好的熱傳導(dǎo)部分與熱絕緣部分進(jìn)行組合而構(gòu)成。為了調(diào)節(jié)所述熱的傳導(dǎo)路徑，必要的一個(gè)或多個(gè)部分可用在必要的一個(gè)或多個(gè)位置。以此方式，所述熱的熱傳導(dǎo)可得以調(diào)節(jié)。
[0060]當(dāng)所述熱擴(kuò)散器由多個(gè)部分構(gòu)成時(shí)，余隙(clearance)可容易地設(shè)置在所述熱擴(kuò)散器處或在所述熱擴(kuò)散器的前側(cè)(之前)(在附接透鏡21的一側(cè))。通過設(shè)置所述余隙，可防止將所述熱傳導(dǎo)到所述前側(cè)，并且在所述前側(cè)設(shè)置的透鏡21可不受到所述熱的影響。
[0061]通過在所述前側(cè)設(shè)置所述余隙，所述前表面的平面度的準(zhǔn)確度可不增加。通過將平表面設(shè)置至最小必要程度，可容易地獲得所述平面度。以此方式，滑脂涂覆非規(guī)則性的影響(effect),可由所述余隙吸收。
[0062]上述的熱擴(kuò)散器，可在從光源例如激光器和LED產(chǎn)生的熱引起的影響應(yīng)被減小并且所述熱應(yīng)被釋除時(shí)得以應(yīng)用。因此，圖1所示的投影儀中所用的光源裝置10，是本技術(shù)所應(yīng)用到的一示例。本技術(shù)也可應(yīng)用到使用光源的裝置例如掃描儀，以及應(yīng)用到使用激光作為光源的裝置。根據(jù)本技術(shù)，從光源散播的熱可被高效地?cái)U(kuò)散。因此，本技術(shù)可應(yīng)用于照明。
[0063]本技術(shù)不限于上述的實(shí)施例，并且，在不背離本技術(shù)的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行變更和變型。
[0064]本技術(shù)可具有以下構(gòu)造。
[0065]( I) 一種光源裝置，包括:
[0066]光源；和
[0067]用于將從所述光源散播的熱傳導(dǎo)到擴(kuò)散器以擴(kuò)散熱的傳導(dǎo)部，所述傳導(dǎo)部具有多個(gè)部分。
[0068](2)如以上(I)所述的光源裝置，其中，
[0069]所述傳導(dǎo)部包括:
[0070]第一部分，其當(dāng)所述光源的發(fā)光側(cè)定義為前表面時(shí)用于傳導(dǎo)從所述光源的后表面散播的熱；和
[0071]第二部分，用于傳導(dǎo)從所述光源的側(cè)表面散播的熱。
[0072](3)如以上(2)所述的光源裝置，其中，
[0073]所述第二部分夾在所述第一部分與第三部分之間。
[0074]( 4 )如以上(2 )所述的光源裝置，其中，
[0075]所述第一部分由不同于所述第二部分的材料制成。
[0076]( 5)如以上(I)所述的光源裝置，其中，
[0077]所述傳導(dǎo)部包括:
[0078]第一部分，用于將從所述光源散播的熱直接傳導(dǎo)至所述擴(kuò)散器，和
[0079]第二部分，用于將從所述光源散播的熱間接傳導(dǎo)至所述擴(kuò)散器，[0080]所述第二部分夾在所述第一部分與第三部分之間。
[0081](6)—種投影裝置，包括:
[0082]光源裝置，具有:
[0083]光源；和
[0084]用于將從所述光源散播的熱傳導(dǎo)到擴(kuò)散器以擴(kuò)散熱的傳導(dǎo)部，所述傳導(dǎo)部具有多個(gè)部分。
[0085]本技術(shù)包含涉及2012年9月26日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2012-211621所公開內(nèi)容的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
[0086]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在隨附權(quán)利要求及其等同方案的范圍內(nèi)，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素，可進(jìn)行各種變型、組合、子組合和更改。
【權(quán)利要求】
1.一種光源裝置，包括: 光源；和 用于將從所述光源散播的熱傳導(dǎo)到擴(kuò)散器以擴(kuò)散熱的傳導(dǎo)部，所述傳導(dǎo)部具有多個(gè)部分。
2.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中， 所述傳導(dǎo)部包括: 第一部分，其當(dāng)所述光源的發(fā)光側(cè)確定為前表面時(shí)用于傳導(dǎo)從所述光源的后表面散播的熱；和 第二部分，用于傳導(dǎo)從所述光源的側(cè)表面散播的熱。
3.如權(quán)利要求2所述的光源裝置，其中， 所述第二部分夾在所述第一部分與第三部分之間。
4.如權(quán)利要求2所述的光源裝置，其中， 所述第一部分由不同于所述第二部分的材料制成。
5.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其中， 所述傳導(dǎo)部包括: 第一部分，用于將從所述光源散播的熱直接傳導(dǎo)至所述擴(kuò)散器，和 第二部分，用于將從所述光源散播的熱間接傳導(dǎo)至所述擴(kuò)散器， 所述第二部分夾在所述第一部分與第三部分之間。
6.一種投影裝置，包括: 光源裝置，具有: 光源；和 用于將從所述光源散播的熱傳導(dǎo)到擴(kuò)散器以擴(kuò)散熱的傳導(dǎo)部，所述傳導(dǎo)部具有多個(gè)部分。
【文檔編號】G03B21/20GK103676433SQ201310383127
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】高松孝至 申請人:索尼公司