[發明專利]投影型影像顯示裝置和照明裝置

無效

• 申請號: 200980108081.4
• 申請日: 2009-02-26
• 公開（公告）號: CN101960378A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 松本慎也
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: G03B21/16
• 分類號: G03B21/16;F21S2/00;F21V29/00;F21Y101/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種投影型影像顯示裝置和照明裝置，特別適用于使用激光光源來生成照明光的情況。

背景技術

以往，將根據影像信號對光進行調制而得的光放大投影到屏幕上的投影型影像顯示裝置(下面稱為“投影儀”)被商品化并廣泛普及。在這種投影儀中為了向液晶面板等光調制元件提供照明光而裝載有照明裝置，至今為止使用了超高壓水銀燈、金屬鹵化物水銀燈、氙氣燈等燈光源作為照明裝置的光源。

與此相對，近年來，不斷開發出使用半導體激光等固體光源來代替燈光源的投影儀。激光光源高亮度且高清晰地顯示較廣的色空間的能力優異，作為下一代投影儀的光源而受到關注。在使用這種投影儀將影像投影到大型屏幕上的情況下，需要使照明光進一步高亮度化。

作為使照明光高亮度化的方法可以采用以下結構：二維狀地配置多個激光光源來使其陣列化的結構(例如專利文獻1)，使用棱鏡反射鏡對從多個激光光源發射出的激光進行光線合成的結構(例如專利文獻2)。另外，在使用棱鏡反射鏡的結構中，通過適當調整激光光源和棱鏡反射鏡的配置，能夠減小照明光的截面積(光線區域)，根據Etendue(邊緣光束擴展度)理論，能夠提高光的利用效率。

專利文獻1：WO99/49358號公報(再次公布公報)

專利文獻2：日本特開2006-337923號公報

發明內容

發明要解決的問題

激光光源具有射出強度伴隨溫度變化而發生變動的特性。因此，在使用如上所述的激光光源的照明裝置中需要如下系統：排出由激光光源產生的熱來適當地控制激光光源的射出強度。

在此，為了平滑地調整激光光源的溫度，相比對激光光源吹冷卻風的方法，使用如下方法較為有利：利用珀耳帖元件(ペルチェ子)、熱管等冷卻元件使熱從激光光源轉移，通過散熱器、散熱片除去所轉移的熱。但是，使用這種方法可能引起如下問題：由于冷卻系統規模較大而使投影儀主體大型化。另外，在該冷卻系統中，使用了用來冷卻液循環的管、用于使熱直接轉移的熱管作為將激光光源產生的熱傳遞到散熱器、散熱片的熱傳遞系統。因此，在該冷卻系統中，需要考慮使這些熱傳遞系統不遮擋激光，并且需要適當地配置激光光源和熱傳遞系統以根據Etendue理論進一步提高光的利用效率。

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種在使用散熱器、散熱片等冷卻裝置的情況下也能夠使主體形狀小型的投影型影像顯示裝置。另外，本發明的目的在于提供一種能夠避免熱傳遞系統遮擋來自光源的光并且提高光的利用效率的投影型影像顯示裝置。

用于解決問題的方案

本發明的第一發明是投影型影像顯示裝置，其特征在于，具備：光學系統，其根據影像信號對光進行調制，生成并輸出影像光；照明裝置，其具有多個光源，并且向與上述光學系統的設置面平行的規定的軸方向射出照明光來對上述光學系統提供照明光；熱傳遞系統，其向與上述設置面大致垂直方向上傳遞由上述光源產生的熱；以及冷卻裝置，其被配置在與上述設置面大致垂直的方向上，去除由上述熱傳遞系統所傳遞的熱。

根據該發明，由于在光學系統的上段或下段的位置處配置冷卻裝置，因此與以與光學系統設置面平行的方式配置冷卻裝置的情況相比，能夠使投影型影像顯示裝置的外形為小型。另外，如果將冷卻裝置配置在照明裝置的正上方或正下方的位置處，則能夠抑制熱傳遞系統的引繞，其結果是能夠實現簡化熱傳遞系統的結構并降低成本。

在第一發明所涉及的投影型影像顯示裝置中，可以構成為上述多個光源中的至少兩個光源向相同的方向射出光。在此，這兩個光源能夠被配置成在上述光的射出方向上位于前后位置，并且這兩個光源中的后方的光源被配置成相對于前方的光源向與上述熱的傳遞方向相反的方向位移規定距離。

這樣，用于前方的光源的熱傳遞系統不會位于從后方的光源射出的光的光路上，因此從后方的光源射出的光不會被用于前方的光源的熱傳遞系統遮擋。

在這種情況下還可以在上述兩個光源上分別安裝有構成上述熱傳遞系統的一部分的冷卻部，這兩個光源被配置成在安裝有上述冷卻部的狀態下，這兩個光源的上述光的射出方向的投影面在與上述熱的傳遞方向平行的方向上相互重疊。

這樣能夠減小光源間的距離，因此能夠使合并了來自這兩個光源的光的光束整體的大小減小，根據Etendue理論能夠提高照明光的利用效率。