光源裝置和圖像顯示裝置的制造方法
【專利說明】光源裝置和圖像顯不裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年9月3日遞交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2013-182234的權(quán)益，通過引用將其全部結(jié)合在這里。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及裝備有多個光源的光源裝置和具有該光源裝置的圖像顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]固態(tài)光源類型的半導(dǎo)體激光器適合于投影儀的光源，因為從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光具有沿直線傳播的高趨勢并且具有在高亮度條件下的高顏色飽和。當(dāng)半導(dǎo)體激光器被用作為投影儀的光源時，半導(dǎo)體激光器的溫度升高，并且因此半導(dǎo)體激光器有必要被保持在預(yù)定溫度，以輸出穩(wěn)定狀態(tài)的、期望波長的光。因此，半導(dǎo)體激光器被通過將液體冷卻劑在冷卻外套中循環(huán)來冷卻，該冷卻外套被用作為冷卻半導(dǎo)體激光器的冷卻構(gòu)件，該冷卻外套被設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的后側(cè)上。
[0005]作為示例，專利文獻1公開了其中設(shè)置在投影式圖像顯示裝置中的三個光源由兩個冷卻系統(tǒng)冷卻的配置。光源被設(shè)置在不同的熱傳導(dǎo)單元中，并且由每個光源產(chǎn)生的熱被經(jīng)由熱傳導(dǎo)單元熱傳導(dǎo)到流動通過冷卻劑流動通道的冷卻劑。
[0006]引用列表
[0007]專利文獻
[0008]PTL 1
[0009]JP 2011-090310A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問題
[0011 ]然而，在專利文獻1中公開的技術(shù)中，兩個光源被通過一個冷卻系統(tǒng)冷卻。由于該原因，冷卻系統(tǒng)的數(shù)目可以被減少，但是難以顯著地減少用于將對光源設(shè)置的每個熱傳導(dǎo)單元連接到冷卻系統(tǒng)的管道的數(shù)目，從而導(dǎo)致裝置尺寸的增加。
[0012]圖15示出了作為圖像顯示裝置的示例的投影儀10的示例構(gòu)造。如圖15所示，投影儀10包括紅、藍和綠的三個光源11、13和15，以及用于使得從光源發(fā)射的光顯示為屏幕等上的圖像的投影儀光學(xué)系統(tǒng)18。紅色光源11和藍色光源13的示例可以包括半導(dǎo)體激光器裝置。此外，綠色光源15的示例可以包括使用二次諧波發(fā)生器(SHG)的激光器光源。從光源15發(fā)射的光被經(jīng)由光學(xué)纖維15c引導(dǎo)到光纖束部分17，并且之后被從光纖束部分17引導(dǎo)到投影儀光學(xué)系統(tǒng)18。投影儀光學(xué)系統(tǒng)18被配置為包括例如偏振分束器、反射液晶面板、投影光學(xué)系統(tǒng)等等。
[0013]在該配置中，光源11、13和15分別具有作為用于冷卻光源的冷卻構(gòu)件的冷卻外套
12、14和16。冷卻外套12、14和16分別具有作為用于將用于冷卻的循環(huán)流體汲取到冷卻外套的進入端口的功能的接頭部分12a、14a和16a。冷卻外套12、14和16也具有分別作為用于排出用于冷卻的循環(huán)流體的排出端口的功能的接頭部分12b、14b和16b。注意，接頭部分16b在圖15中被布置在接頭部分16a的向后方向中，并且因此在圖15中未示出。接頭部分12a、12b、14a、14b、16a和16b與用于將循環(huán)流體在溫度調(diào)節(jié)器20與冷卻外套12、14和16之間循環(huán)的軟管31、32、33和34連接，該溫度調(diào)節(jié)器20將循環(huán)流體保持在預(yù)定溫度。
[0014]如果光源11、13和15如圖15所示分別由冷卻外套12、14和16冷卻，那么接頭的數(shù)目較大并且因此軟管31、32、33和34的數(shù)目較大。因此，有必要提供用于布置軟管31、32、33和34的空間。此外，如果軟管31、32、33和34的數(shù)目或長度或者冷卻外套12、14和16的數(shù)目較大，那么循環(huán)流體的壓力增加并且循環(huán)流體的流速減小，從而導(dǎo)致冷卻性能下降。
[0015]為了減小冷卻外套和軟管的數(shù)目，例如如圖16所示，兩個光源11和13由一個冷卻外套19冷卻的配置也可以被考慮。雖然接頭的數(shù)目被減少了兩個，但是冷卻外套19的尺寸增加了，從而導(dǎo)致重量增加。
[0016]因此，期望減小用于冷卻光源的冷卻構(gòu)件的尺寸并簡化冷卻構(gòu)件的配置。
[0017]解決問題的技術(shù)方案
[0018]根據(jù)本公開的實施方式，提供了一種光源設(shè)備，包括:多個固態(tài)光源;和具有多個冷卻表面的冷卻構(gòu)件，該冷卻構(gòu)件用于通過使用單個冷卻構(gòu)件來冷卻所述多個固態(tài)光源，所述多個固態(tài)光源設(shè)置在相應(yīng)冷卻表面上。
[0019]根據(jù)本公開的實施方式，提供了一種圖像顯示設(shè)備，包括:光源單元;光學(xué)調(diào)制和合成系統(tǒng)，其被配置為對入射光進行調(diào)制和合成;照明光學(xué)系統(tǒng)，其被配置為將從光源單元發(fā)射的光引導(dǎo)到光學(xué)調(diào)制和合成系統(tǒng);和投射光學(xué)系統(tǒng)，其被配置為投射從光學(xué)調(diào)制和合成系統(tǒng)發(fā)射的光。光源單元包括多個固態(tài)光源和具有多個冷卻表面的冷卻構(gòu)件，該冷卻構(gòu)件用于通過使用單個冷卻構(gòu)件來冷卻所述多個固態(tài)光源，所述多個固態(tài)光源設(shè)置在相應(yīng)冷卻表面上。
[0020]根據(jù)本公開的一個或多個實施方式，多個固態(tài)光源通過被設(shè)置在一個冷卻構(gòu)件的相應(yīng)冷卻表面上而被冷卻。多個固態(tài)光源可以由一個冷卻構(gòu)件冷卻，并且因此可以減小用于將保持在預(yù)定溫度的循環(huán)流體吸入冷卻構(gòu)件以及從冷卻構(gòu)件排出的諸如軟管的部件的數(shù)目。此外，通過避免將多個固態(tài)光源設(shè)置在相同表面上，可以減小冷卻構(gòu)件的尺寸。
[0021]本發(fā)明的有益效果
[0022]根據(jù)本公開的上述一個或多個實施方式，可以減小用于冷卻光源的冷卻構(gòu)件的尺寸并簡化冷卻構(gòu)件的配置。
【附圖說明】
[0023]圖1是示出了根據(jù)本公開的第一實施方式的包括半導(dǎo)體激光器裝置的投影儀的示例性構(gòu)造的不意圖。
[0024]圖2是示出了根據(jù)第一實施方式的第一冷卻外套的外觀的透視圖。
[0025]圖3是示出了根據(jù)第一實施方式的第一冷卻外套的內(nèi)部構(gòu)造的透視圖。
[0026]圖4是沿著圖3的線A-A取得的截面圖。
[0027]圖5是示出了布置了CAN封裝的CAN封裝陣列的示例性構(gòu)造的透視圖。
[0028]圖6是示出了根據(jù)本公開的第二實施方式的包括半導(dǎo)體激光器裝置的投影儀的示例性構(gòu)造的不意圖。
[0029]圖7是示出了根據(jù)第二實施方式的冷卻構(gòu)件的構(gòu)造的后正視圖。
[0030]圖8是示出了根據(jù)本公開的第三實施方式的包括半導(dǎo)體激光器裝置的投影儀的示例性構(gòu)造的不意圖。
[0031 ]圖9是示出了根據(jù)第三實施方式的冷卻外套的外觀的透視圖。
[0032]圖10是示出了根據(jù)第三實施方式的冷卻外套的內(nèi)部構(gòu)造的透視圖。
[0033]圖11是示出了根據(jù)本公開的第四實施方式的包括半導(dǎo)體激光器裝置的投影儀的示例性構(gòu)造的示意圖。
[0034]圖12是示出了根據(jù)第四實施方式的冷卻外套的外觀的透視圖。
[0035]圖13是示出了根據(jù)第四實施方式的冷卻外套的內(nèi)部構(gòu)造的透視圖。
[0036]圖14是示出了根據(jù)本公開的第五實施方式的包括半導(dǎo)體激光器裝置的投影儀的示例性構(gòu)造的示意圖。
[0037]圖15是示出了根據(jù)本公開的現(xiàn)有技術(shù)的投影儀的構(gòu)造并且示出了通過使用不同的冷卻構(gòu)件來冷卻三個光源的示例性構(gòu)造的示意圖。
[0038]圖16是示出了根據(jù)本公開的現(xiàn)有技術(shù)的投影儀的構(gòu)造并且示出了通過使用一個冷卻構(gòu)件來冷卻兩個光源的示例性構(gòu)造的示意圖。
【具體實施方式】
[0039]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以根據(jù)設(shè)計需求和其他因素來進行各種調(diào)整、組合、子組合和改變，只要它們在所附權(quán)利要求及其等價物的范圍內(nèi)。
[0040]將按照以下順序進行說明。
[0041 ] 1、第一實施方式(長方體的冷卻外套)
[0042]1.1、投影儀的示意構(gòu)造
[0043]1.2、冷卻外套的構(gòu)造
[0044]2、第二實施方式(使用熱管的冷卻外套的共享)
[0045]3、第三實施方式(T形的冷卻外套)
[0046]3.1、投影儀的示意性構(gòu)造
[0047]3.2、冷卻外套的構(gòu)造
[0048]4、第四實施方式(L形的冷卻外套)
[0049]4.1、投影儀的示意性構(gòu)造
[0050]4.2、冷卻外套的構(gòu)造
[0051]5、第五實施方式(熱電元件的使用)
[0052]〈1、第一實施方式〉
[0053]1.1、投影儀的示意構(gòu)造
[0054]首先，參照圖1，將會描述根據(jù)本公開的第一實施方式的投影儀10的示意性構(gòu)造。圖1是示出了根據(jù)本公開的包括半導(dǎo)體激光器裝置100的投影儀10的示例性構(gòu)造的示意圖。根據(jù)本實施方式的投影儀10包括紅、藍和綠的三個光源120、130和150和使得從光源發(fā)射的光被顯示為屏幕等上的圖像的投影儀光學(xué)系統(tǒng)180。
[0055]紅色光源120和藍色光源13的示例可以包括半導(dǎo)體激光器裝置。綠色光源150的示例可以包括使用二次諧波發(fā)生器的激光器光源。從光源150發(fā)射的光被經(jīng)由光學(xué)纖維152引導(dǎo)到光纖束部分170，并且之后被從光纖束部分170引導(dǎo)到投影儀光學(xué)系統(tǒng)180。
[0056]投影儀光學(xué)系統(tǒng)180包括調(diào)制和合成入射光的光學(xué)調(diào)制和合成系統(tǒng)、將從光源120、130和150發(fā)射的光引導(dǎo)到光學(xué)調(diào)制和合成系統(tǒng)的照明光學(xué)系統(tǒng)和投射從光學(xué)調(diào)制和合成系統(tǒng)發(fā)射的圖像的投影光學(xué)系統(tǒng)。投影光學(xué)系統(tǒng)180可以利用使用微反射鏡反射面板的數(shù)字光處理(DLP)技術(shù)、使用透射式液晶面板的液晶顯示(LCD)技術(shù)和使用反射式液晶面板的硅上液晶(LC0S)技術(shù)。
[0057]將被用在根據(jù)本公開的實施方式的投影儀10中的顯示面板技術(shù)不局限于上述技術(shù)。此外，上述顯示面板技術(shù)的典型構(gòu)造可以被應(yīng)用到投影儀光學(xué)系統(tǒng)180。因此，投影光學(xué)系統(tǒng)180的具體描述將會在這里被省略。
[0058]光源120、130和150由用作為冷卻構(gòu)件的冷卻外套110和160冷卻，并且光源被保持在預(yù)定溫度