特許ウォッチ

公開番号2023078900
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192222
出願日2021-11-26
発明の名称光源装置および投射型表示装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03B 21/14 20060101AFI20230531BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】本発明は、複数の光源を含む光源装置の熱を大型化することなく放熱する光源装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の光源装置は、第1発光素子と、前記第1発光素子から出射する光の波長とは異なる波長の光を出射する第2発光素子と、前記第1発光素子と接触する第1基板と、前記第2発光素子と接触する第2基板と、前記第1基板に接続され、前記第1発光素子からの熱を放熱する第1放熱部と、前記第2基板に接続され、前記第2発光素子からの熱を放熱する第2放熱部を有し、前記第1基板と前記第2放熱部が接続され、前記第1基板は、ヒートパイプまたはベイパーチャンバーを含むことを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１発光素子と、
前記第１発光素子から出射する光の波長とは異なる波長の光を出射する第２発光素子と、
前記第１発光素子と接触する第１基板と、
前記第２発光素子と接触する第２基板と、
前記第１基板に接続され、前記第１発光素子からの熱を放熱する第１放熱部と、
前記第２基板に接続され、前記第２発光素子からの熱を放熱する第２放熱部を有し、
前記第１基板と前記第２放熱部が接続され、
前記第１基板は、ヒートパイプまたはベイパーチャンバーを含むことを特徴とする光源装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記光源装置は、前記第１発光素子の発熱量が互いに異なる複数の出力モードを有し、
前記出力モードに応じて前記第１基板の熱伝導率が変化することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１発光素子の発熱量が前記第２発光素子の発熱量より大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１基板は、前記第１発光素子の発熱量が大きいほど熱伝導率が高くなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１発光素子の発熱量が大きいほど、前記第１基板の熱伝導率と前記第１放熱部の熱伝導率の差が大きくなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１基板は、前記第１放熱部が接続された面とは異なる面で前記第２放熱部と接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１発光素子と前記第２発光素子が互いに異なる方向に光を出射し、前記第２放熱部は、前記第１基板において前記第１放熱部が接続された面と反対側の面に接続されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記第１基板と前記第２基板が離間して配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記第１発光素子は緑色の波長帯域の光を出射し、
前記第２発光素子は赤色または青色の波長帯域の光を出射することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第１発光素子から出射される光の波長を変換する波長変換部材を有し、
前記第１発光素子は青色光の波長帯域の光を出射し、
前記第１発光素子から出射した光は、前記波長変換部材によって黄色光または緑色光に変換され、
前記第２発光素子は赤色光または青色光の波長帯域の光を出射することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光源装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置および投射型表示装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
プロジェクタなどの投射型表示装置において、光源のメンテンナンス頻度を低減するために長寿命であるレーザーダイオード（ＬＤ）等の固体光源を採用する装置が知られている。特に色域を重視する投射型表示装置においては、ＲＧＢの３色光源や白色光源に赤色光源を追加した光源装置が用いられている。このような光源装置を備える投射型表示装置は、複数の画像表示モードを有し、画像表示モードに応じて光源装置の出力モードが切り替わる。
【０００３】
その一方で、光源装置の出力の上限を制約する要件の一つとして光源装置の冷却能力があげられる。固体光源は、光の出射時に多くの熱が発生する。また、固体光源は温度によって光源の寿命及び光の出力効率に影響を受ける。このため、光源装置の出力を大きくするために光源装置の冷却能力を向上する必要があり、光源装置が大型化する恐れがある。特許文献１には、光源装置の大型化を抑制するために、複数の光源を一つの放熱器で冷却する照明装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－１７８３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一つの放熱器に複数の光源を接続した場合、相互に発熱の影響があるため、光源装置の出力モードに応じて光源ごとに冷却を最適化する方法は従来知られていなかった。そのため、光源装置の各出力モードに応じて光源を冷却することが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、複数の光源を含む光源装置の熱を大型化することなく放熱する光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光源装置は、第１発光素子と、前記第１発光素子から出射する光の波長とは異なる波長の光を出射する第２発光素子と、前記第１発光素子と接触する第１基板と、前記第２発光素子と接触する第２基板と、前記第１基板に接続され、前記第１発光素子からの熱を放熱する第１放熱部と、前記第２基板に接続され、前記第２発光素子からの熱を放熱する第２放熱部を有し、前記第１基板と前記第２放熱部が接続され、前記第１基板は、ヒートパイプまたはベイパーチャンバーを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の光源を含む光源装置の熱を大型化することなく放熱する光源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第一実施形態の光源装置の光学構成を示す図
第一実施形態の光源放熱器の構成を示す図
第一実施形態のベイパーチャンバーの発熱量と熱伝導率の関係を説明する図
第一実施形態のベイパーチャンバーの発熱量と熱伝導率の測定結果を示す図
第一実施形態の投射型表示装置の光学構成を示す図
第二実施形態の光源装置の光学構成を示す図
第二実施形態の光源放熱器の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。本発明は、光源装置および投射型表示装置に関するものである。特に固体光源を用いた光源装置の冷却に関するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許