光源裝置和投影儀裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有激光光源的光源裝置和作為具有該光源裝置的投影型視頻顯示裝置的投影儀裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，作為在面向大廳或數(shù)字電影的大型高亮度投影儀裝置、主要在人數(shù)少的會(huì)議或演示中使用的中小型投影儀裝置、或者在殼體中內(nèi)置有投影光學(xué)系統(tǒng)和大型屏幕的投影型顯示器等中使用的光源，使用LED或激光二極管等半導(dǎo)體光源的裝置已被廣泛提出或商品化。這些設(shè)備的特征在于，針對(duì)在以往大多數(shù)投影儀裝置和投影型顯示器中作為光源使用的燈，通過(guò)使用半導(dǎo)體光源，具有如下優(yōu)點(diǎn)。該優(yōu)點(diǎn)為具有較寬的顏色再現(xiàn)范圍、能夠瞬時(shí)點(diǎn)亮、低功耗和長(zhǎng)壽命等。
[0003]尤其是，在使用激光二極管的激光光源中，通過(guò)使光疊加，還兼具能夠得到更高亮度化和更高輸出化的優(yōu)點(diǎn)。因此，作為在針對(duì)大畫(huà)面的投影中使用的大型高亮度投影儀裝置的用途，進(jìn)行了具有更多的激光光源模組的光源裝置的開(kāi)發(fā)。
[0004]在光源裝置中，隨著激光光源模組的模組數(shù)量的增加，激光光源模組的排熱量成比例地增大。在數(shù)萬(wàn)流明級(jí)別的大型高亮度投影儀裝置中，激光光源模組的排熱量為數(shù)千W級(jí)別。在現(xiàn)有的使用散熱器或熱管單元的基于空冷方式的冷卻中，為了擴(kuò)大散熱面積，裝置的大型化成為較大的問(wèn)題。此外，用于得到高風(fēng)量的送風(fēng)機(jī)的噪音也成為較大的問(wèn)題。
[0005]此外已知，激光光源的發(fā)光部的溫度越低，則效率越好，因此，在該情況下能獲得更高輸出和更長(zhǎng)壽命。另一方面，激光光源具有發(fā)光波長(zhǎng)和激光輸出隨著發(fā)光部的溫度變化而變動(dòng)的特性，因此，需要與發(fā)光部的規(guī)格匹配的適當(dāng)?shù)睦鋮s。
[0006]作為用于實(shí)現(xiàn)激光光源的高輸出化而進(jìn)行的低溫冷卻的解決手段，提出了使用珀耳帖元件的冷卻方式。此外，期望采用通過(guò)直接或間接地使用蒸氣壓縮冷凍機(jī)的冷凍循環(huán)來(lái)進(jìn)一步提高散熱效率的冷卻方式。
[0007]在這些冷卻方式中，能夠使作為冷卻對(duì)象的冷卻部保持在室溫以下。以往，為了防止工作中的裝置內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)露，設(shè)法使冷卻部的溫度保持在露點(diǎn)以上。但是，激光光源的發(fā)光部的溫度下降帶來(lái)的發(fā)光效率的提高會(huì)帶來(lái)光源的長(zhǎng)壽命化、高可靠性化、模組數(shù)量的減少以及排熱量的抑制，因此，露點(diǎn)以下的冷卻方式的采用以及其結(jié)露對(duì)策成為重要的開(kāi)發(fā)課題。
[0008]例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的技術(shù)是涉及排列成陣列狀的激光元件的溫度調(diào)節(jié)手段的發(fā)明。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了為了冷卻激光元件而使配置有激光元件的受熱板與冷凍回路直接接觸的技術(shù)。
[0009]例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)是用于保護(hù)激光元件陣列免受結(jié)露影響的發(fā)明。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了通過(guò)在配置激光元件陣列的部位形成合成樹(shù)脂層來(lái)隔絕外部空氣的技術(shù)。
[0010]例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載的技術(shù)是涉及使用珀耳帖元件的LED或激光二極管等半導(dǎo)體元件的冷卻結(jié)構(gòu)的發(fā)明。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，公開(kāi)了如下技術(shù):在冷卻到外部氣溫以下的情況下，通過(guò)使LED和珀耳帖元件的冷卻側(cè)形成密閉的空間來(lái)防止結(jié)露。
[0011][專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本特開(kāi)2009-86269號(hào)公報(bào)
[0012][專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本特開(kāi)2009-86273號(hào)公報(bào)
[0013][專(zhuān)利文獻(xiàn)3]日本特開(kāi)2006-253274號(hào)公報(bào)
[0014]但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的裝置中，存在如下問(wèn)題:由于沒(méi)有實(shí)施結(jié)露對(duì)策，因此可能產(chǎn)生結(jié)露水導(dǎo)致的故障。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的裝置中，存在如下問(wèn)題:由于在配置激光元件陣列的部位處形成的合成樹(shù)脂層自身也被冷卻，因而在合成樹(shù)脂層的表面產(chǎn)生結(jié)露，或者，為了提高合成樹(shù)脂層的隔熱性，需要一定厚度等，使得制造成本上升。
[0015]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載的裝置中，需要用于形成珀耳帖元件的冷卻側(cè)的密閉空間的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，此外，為了冷卻與大輸出對(duì)應(yīng)的多個(gè)光源模組，需要同等數(shù)量的珀耳帖元件，因而存在部件費(fèi)用增大這樣的問(wèn)題。此外，針對(duì)密閉空間的組裝失誤或密閉空間的慢泄漏等造成的密閉度的可靠性也存在疑問(wèn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種價(jià)格低廉且能夠防止激光光源模組在冷卻時(shí)產(chǎn)生的結(jié)露水導(dǎo)致的問(wèn)題的光源裝置和投影儀裝置。
[0017]本發(fā)明的光源裝置具有:激光光源模組；配管，其用于使制冷劑流動(dòng)；熱模塊，其使所述激光光源模組與所述配管在熱學(xué)意義上接合；以及容器，其被配置在所述熱模塊的下側(cè)，并被用于接住在所述熱模塊的表面結(jié)露而滴下的結(jié)露水，所述容器具有上方敞開(kāi)狀的開(kāi)口部，所述開(kāi)口部的俯視輪廓大于所述熱模塊的俯視輪廓。
[0018]本發(fā)明的投影儀裝置具有:光源裝置；圖像光生成部，其對(duì)所述光源裝置發(fā)出的激光進(jìn)行空間調(diào)制，生成圖像光；以及投影光學(xué)系統(tǒng)，其投射所述圖像光。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，激光光源模組經(jīng)由熱模塊與配管在熱學(xué)意義上接合。即，激光光源模組與在配管中流動(dòng)的制冷劑熱接觸。在制冷劑低于周?chē)臍夥諟囟鹊那闆r下，激光光源模組與熱模塊的接合部因激光光源模組的發(fā)熱而溫度上升，在熱模塊中，接合部以外的部位的表面熱的出入較小。因此，在熱模塊中，接合部以外的部位的表面溫度下降到與制冷劑同等的溫度。
[0020]在制冷劑的溫度低于光源裝置內(nèi)的氣氛溫度的情況下，在熱模塊中，接合部以外的部位的表面溫度下降到與制冷劑同等的溫度，當(dāng)其表面溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)，在熱模塊的表面產(chǎn)生結(jié)露。
[0021 ] 在熱模塊的下側(cè)配置有具有開(kāi)口部的容器，該容器的開(kāi)口部具有比熱模塊的俯視輪廓大的俯視輪廓，因此，在熱模塊的表面結(jié)露而滴下結(jié)露水的情況下，能夠利用容器接住結(jié)露水。由此，在光源裝置的內(nèi)部，能夠防止結(jié)露水造成的問(wèn)題。此外，通過(guò)具有用于接住結(jié)露水的容器，不需要為了能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)露對(duì)策而采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，能夠使光源裝置的制造成本變得低廉。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是示出實(shí)施方式I的激光光源裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0023]圖2是示出實(shí)施方式I的投影儀裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖3是實(shí)施方式2的激光光源裝置的主要部分的剖視圖。
[0025]圖4是實(shí)施方式3的激光光源裝置的主要部分的剖視圖。
[0026]圖5是示出實(shí)施方式4的激光光源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0027]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0028]10激光光源模組，12電氣端子部，20配管，30熱模塊，32槽部，40保持部件，50容器，50a開(kāi)口部，51排水管，80干燥劑，90激光光源裝置，90A激光光源裝置，90B激光光源裝置，90C激光光源裝置，91投影儀裝置，93圖像光生成部，94投影光學(xué)系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]<實(shí)施方式I >
[0030]使用附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I進(jìn)行如下說(shuō)明。圖1是示出實(shí)施方式I的激光光源裝置90的主要部分的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0031]如圖1所示，激光光源裝置90(光源裝置)具有多個(gè)激光光源模組10、配管20、多個(gè)熱模塊30、保持部件40和容器50。配管20是用于使制冷劑流動(dòng)的部件。
[0032]多個(gè)熱模塊30是用于使劃分多個(gè)激光光源模組10而得到的各個(gè)組與配管20分別在熱學(xué)意義上接合的部件。在保持部件40 (更具體而言，保持部件40的寬度方向的中央部)的上表面，多個(gè)熱模塊30彼此隔開(kāi)預(yù)先設(shè)定的間隙G、沿水平方向直線狀地配置，配管20貫穿插入多個(gè)熱模塊30中。被分成各個(gè)組的多個(gè)激光光源模組10與各熱模塊30的上表面分別接合。這樣，使多個(gè)激光光源模組10與配管20在熱學(xué)意義上接合，由此，利用在配管20內(nèi)部流動(dòng)的制冷劑，對(duì)激光光源模組10進(jìn)行冷卻。
[0033]此外，在熱模塊30的側(cè)面，與激光光源模組10對(duì)應(yīng)地固定有電氣基板60，該電氣基板60朝熱模塊30的側(cè)方突出。激光光源模組10借助電氣端子部12與電氣基板60電連接。激光光源模組10借助電氣端子部12，從電氣基板60被通電，由此射出激光。射出的激光經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)單元13而被引導(dǎo)到光纖14。
[0034]保持部件40形成為板狀，具有比多個(gè)熱模塊30的俯視輪廓大的俯視輪廓。保持部件40決定了多個(gè)熱模塊30的相互配置，同時(shí)，具有承受它們的重量而保持它們的剛性的作用。
[0035]容器50具有上方開(kāi)放狀的開(kāi)口部50a，容器50相比熱模塊30和保持部件40被配置在下側(cè)。開(kāi)口部50a的俯視輪廓形成為大于保持部件40的俯視輪廓。S卩，開(kāi)口部50a的俯視輪廓大于多個(gè)熱模塊30的俯視輪廓。在容器50的上端部，設(shè)置有朝容器50的內(nèi)側(cè)突出的安裝部50b，保持部件40的端部與安裝部50b抵接。在將保持部件40的端部定位到容器50的安裝部50b的狀態(tài)下，使用螺釘41 (參照?qǐng)D4)固定保持部件40和容器50，由此，容器50從下側(cè)保持保持部件40。在保持部件40的外周部與容器50的上端部之間，形成有能夠使結(jié)露水通過(guò)的間隙。此外，關(guān)于圖4，將在后述的實(shí)施方式3中進(jìn)行說(shuō)明，但保持部件40和容器50的固定結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I的情況相同。
[0036]接下來(lái)，對(duì)具有激光光源裝置90的投影儀裝置91進(jìn)行說(shuō)明。圖2是示出實(shí)施方式I的投影儀裝置91的結(jié)構(gòu)的圖。
[0037]如圖2所示，投影儀裝置91具有激光光源裝置90和投影儀主體部92。此處，激光光源模組10包含射出綠色激光的綠色激光光源模組10a、射出紅色激光的紅色激光光源模組1b和射出藍(lán)色激光的藍(lán)