JP5311838B2 - Video display device - Google Patents
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Description
この発明は、映像表示装置に関する。 The present invention relates to a video display device.
映像表示装置で用いられる光源は、光源に投入した電力を光エネルギーに変換して発光する。又、同時に、投入した電力の大部分は、熱として消費される。 A light source used in a video display device emits light by converting electric power input to the light source into light energy. At the same time, most of the input power is consumed as heat.
この様にして発生した熱は、光源及び光源周辺の部材に対して、悪影響を与える。例えば、発生した熱により光源自身の温度が上昇し、光源の明るさを低下させる。加えて、光源を構成する部材及び光源周辺の部材の温度が上昇し、温度上昇に伴う材料の劣化により、部材の耐久性が損なわれる。このため、光源から発生した熱を、適切な温度となる様に、冷却する必要性があった。 The heat generated in this way has an adverse effect on the light source and members around the light source. For example, the generated heat increases the temperature of the light source itself, thereby reducing the brightness of the light source. In addition, the temperature of the member constituting the light source and the members around the light source is increased, and the durability of the member is impaired due to the deterioration of the material accompanying the temperature increase. For this reason, there has been a need to cool the heat generated from the light source so as to reach an appropriate temperature.
従来の映像表示装置に於いては、光源の背面に取付けられた放熱フィンを光学エンジンの外部に突出する様にして配置し、放熱フィン近傍の空気を送風装置で流動させて光源を冷却する様に構成されている(例えば特許文献1参照。)。 In a conventional video display device, a heat dissipating fin attached to the rear surface of the light source is arranged so as to protrude outside the optical engine, and air in the vicinity of the heat dissipating fin is caused to flow by a blower to cool the light source. (For example, refer to Patent Document 1).
或いは、別の従来の映像表示装置に於いては、光源の背面に取付けられた受熱板をヒートパイプの一端に熱的に接続すると共に、放熱板を上記ヒートパイプの他端に熱的に接続して、光源から発生した熱を受熱板から放熱板へと移動させて光源を冷却する様に構成されている(例えば特許文献2参照)。 Alternatively, in another conventional video display device, a heat receiving plate attached to the back of the light source is thermally connected to one end of the heat pipe, and a heat radiating plate is thermally connected to the other end of the heat pipe. Then, the heat generated from the light source is moved from the heat receiving plate to the heat radiating plate to cool the light source (see, for example, Patent Document 2).
これらの映像表示装置に於いては、光源の明るさを向上させるために、より多くの電力を投入した場合に、投入した電力に伴って増加する熱を、効率良く且つ安価にて冷却することが出来ないという問題点がある。 In these video display devices, in order to improve the brightness of the light source, when more power is applied, the heat that increases with the applied power is efficiently and inexpensively cooled. There is a problem that cannot be done.
即ち、特許文献1に記載された従来技術では、発熱量の増加に伴い、放熱フィンの面積を増加させる必要性がある。しかも、放熱フィンは、熱源からの距離が離れる程に、冷却に寄与する割合が減少するため、発熱量の増加の割合以上に放熱フィンの面積を増加させる必要性がある。この結果、冷却効率の低下及び装置の大型化、並びに、材料コストの増加と言う問題点が発生する。 That is, in the prior art described in Patent Document 1, there is a need to increase the area of the radiating fin as the amount of heat generated increases. And since the ratio which contributes to cooling reduces, so that the distance from a heat source leaves | separates, the area of a radiation fin needs to be increased more than the increase rate of the emitted-heat amount. As a result, problems such as a decrease in cooling efficiency, an increase in the size of the apparatus, and an increase in material costs occur.
又、特許文献2に記載された従来技術では、ヒートパイプを介在させて熱を移動させるため、発熱量の増加に伴いヒートパイプの本数を増加させる必要性がある。加えて、ヒートパイプの受熱部位と放熱部位との向きにより、ヒートパイプ自身の熱伝導率が変化し、冷却効率が変動する。この結果、冷却効率の低下及び装置の大型化、並びに、材料コスト及び製造コストの増加と言う問題点が生じる。 Moreover, in the prior art described in patent document 2, since heat is moved through a heat pipe, it is necessary to increase the number of heat pipes as the amount of heat generated increases. In addition, the heat conductivity of the heat pipe itself changes depending on the orientation of the heat receiving part and the heat radiating part of the heat pipe, and the cooling efficiency varies. As a result, problems such as a decrease in cooling efficiency, an increase in size of the apparatus, and an increase in material costs and manufacturing costs arise.
この発明は、以上に記載した問題点を解決するために成されたものであり、冷却効率に優れた小型で安価な映像表示装置を提供することを、その目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a small and inexpensive video display device excellent in cooling efficiency.
この発明の主題は、可視光を発光する発光素子を備えた光源と、放熱フィンを備えた放熱器と、空気を流動させるための送風装置とを備え、前記光源は前記放熱器に熱的に接続されており、前記送風装置は前記放熱器の前記放熱フィンに対して空気が流動する様に配置されて成る映像表示装置であって、前記光源は、前記放熱器の一表面に取り付けられ、前記放熱器は、前記光源を取り付けた表面の背面上及び前記表面上の両方に、前記放熱フィンを備え、前記送風装置は、前記放熱器の前記光源を取り付けた表面の背面に対向する様に配置され、前記放熱器と、前記光源、前記放熱器および前記送風装置を収容する第1の筐体とによって、前記送風装置から前記映像表示装置内に取り込まれた空気が前記放熱器の前記光源を取り付けた表面の背面上の前記放熱フィンを通過する第1流路が形成され、前記放熱器と、前記第1の筐体に収容される第2の筐体とによって、前記放熱フィンを通過した後の空気が前記放熱フィン側から前記光源の前記発光素子側へと至り前記発光素子側を通過する第2流路が形成されており、映像を表示するための光学系及び表示デバイスを搭載した光学エンジンを更に備えており、前記第2の筐体は、前記光学エンジンの筐体であり、前記放熱器と前記光学エンジンの筐体とは熱的に接続されており、前記光学エンジンの筐体は、前記放熱器の前記光源を取り付けた表面に対向する側壁を有し、前記光学エンジンの筐体の側壁と前記第1の筐体の側壁との間に前記放熱器と前記光源とが配置され、前記放熱器と前記第1の筐体の側壁とによって前記第1の流路が形成され、前記光学エンジンの筐体の側壁と前記放熱器の前記光源を取り付けた表面とによって前記第2流路が形成される様に設けられることを特徴とする。
The subject of this invention is provided with the light source provided with the light emitting element which light-emits visible light, the heat radiator provided with the radiation fin, and the air blower for making air flow, The said light source is thermally supplied to the said heat radiator. Connected, and the air blower is an image display device arranged so that air flows with respect to the heat radiating fins of the radiator, wherein the light source is attached to one surface of the radiator, The radiator includes the radiation fins on both the back surface and the surface of the surface to which the light source is attached, and the blower device is opposed to the back surface of the surface to which the light source of the radiator is attached. Arranged and air taken into the video display device from the blower device by the radiator and the first housing that houses the light source, the radiator and the blower device, the light source of the radiator Surface mounted A first flow path that passes through the heat dissipating fins on the back surface is formed, and the air after passing through the heat dissipating fins is formed by the heat radiator and the second housing accommodated in the first housing. A second flow path that extends from the radiation fin side to the light emitting element side of the light source and passes through the light emitting element side is formed, and further includes an optical system for displaying an image and an optical engine equipped with a display device. The second casing is a casing of the optical engine, the radiator and the casing of the optical engine are thermally connected, and the casing of the optical engine is The radiator has a side wall facing the surface on which the light source is mounted, and the radiator and the light source are disposed between the side wall of the optical engine casing and the side wall of the first casing, The heat sink and the side wall of the first housing A flow path formation, characterized Rukoto provided As the second flow path is formed by said optical engine housing side walls and the radiator the light source and the mounting surface of the.
本発明の主題によれば、放熱器の放熱フィン側と光源の発光素子側とをそれぞれ冷却出来るため、光源、従って、発光素子からの発熱による温度上昇を抑制することが出来る。その結果、光源により一層多くの電力を投入して、光源の明るさを向上させることが出来る。しかも、光源を構成する部材及び光源周辺の部材の温度上昇が抑制され、温度上昇に伴う材料の劣化を軽減出来るため、部材の耐久性を向上させることが出来る。更に、冷却効率の向上により送風装置に必要な風量を低減出来るため、送風装置が発生させる騒音を低減することが出来る。
また、放熱器の放熱フィンの放熱面積を増加することが出来、冷却能力がより一層向上するため、その分だけ、放熱器の小型化を実現することが出来る。又、光源、従って発光素子からの発熱による温度上昇をより一層抑制することが出来る。その結果、光源により多くの電力を投入して、光源の明るさをより一層向上させることが出来る。又、光源を構成する部材及び光源の周辺の部材の温度上昇がより抑制され、温度上昇に伴う材料の劣化をより軽減出来る結果、部材の耐久性をより向上させることが出来る。更に、冷却効率の向上に伴い送風装置に必要な風量をより一層低減出来るため、送風装置で発生する騒音をより一層低減することが出来る。
According to the subject of the present invention, the heat radiation fin side of the radiator and the light emitting element side of the light source can be cooled, respectively, so that temperature rise due to heat generation from the light source and therefore the light emitting element can be suppressed. As a result, the brightness of the light source can be improved by applying more power to the light source. And since the temperature rise of the member which comprises a light source and the member around a light source is suppressed and deterioration of the material accompanying a temperature rise can be reduced, durability of a member can be improved. Furthermore, since the air volume required for the blower can be reduced by improving the cooling efficiency, the noise generated by the blower can be reduced.
Moreover, since the heat radiation area of the heat radiating fins of the radiator can be increased and the cooling capacity is further improved, the size of the radiator can be reduced accordingly. In addition, the temperature rise due to heat generation from the light source, and hence the light emitting element, can be further suppressed. As a result, it is possible to further increase the brightness of the light source by supplying more power to the light source. Moreover, the temperature rise of the member which comprises a light source, and the member around a light source is suppressed more, As a result of reducing the deterioration of the material accompanying a temperature rise, the durability of a member can be improved more. Furthermore, since the air volume required for the blower can be further reduced as the cooling efficiency is improved, the noise generated by the blower can be further reduced.
以下、この発明の主題の様々な具体化を、添付図面を基に、その効果・利点と共に、詳述する。 Hereinafter, various embodiments of the subject of the present invention will be described in detail along with the effects and advantages thereof with reference to the accompanying drawings.
図面に基づいて、この発明の実施の形態1,2および参考形態1を以下に記載する。尚、各図面に於いて、同一又は相当する部分には、同一の参照番号を付すこととし、その部分の重複した記載を繰返さないことにする。 Embodiments 1 and 2 and reference embodiment 1 of the present invention will be described below based on the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and repeated description of the parts will not be repeated.
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態に係る映像表示装置の内部構造を部分的に示した概略斜視図である。又、図2は、図1に示す映像表示装置に於いて、空気の流れを示した概略斜視図である。又、図3は、図1の映像表示装置に用いられる光源10の構成を模式的に示した概略斜視図である。又、図4は、図1に係る映像表示装置に用いられる光源10、放熱器30、及び送風装置31の構成を示した概略斜視図である。又、図5は、図1の映像表示装置に用いられる意匠筐体13を全体的に示した概略斜視図である。更に、図6は、図1の映像表示装置に用いられる放熱器30、意匠筐体13、及び光学エンジン11を部分的に示した概略側断面図である。以下、図1〜図6を参照しつつ、本実施の形態に係る映像表示装置の構成及び動作を記載する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view partially showing the internal structure of the video display apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic perspective view showing the flow of air in the video display apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view schematically showing the configuration of the
本実施の形態に係る映像表示装置の特徴部分は、大要、可視光を発光する発光素子20を備えた光源10と、放熱フィン43を備えた放熱器30と、空気を流動させるための送風装置31とを備えている。
The characteristic part of the video display device according to the present embodiment is basically the
図1及び図4に例示する様に、光源10は、放熱器30に、熱的に接続されている。ここで、「熱的に接続されている」とは、熱伝導により2つの部材間で熱の移動が生じる状態にあることを、意味する。又、送風装置31は、放熱器30に対して空気が流動する様に配置されている。その配置により、送風装置31より本映像表示装置の内部に送られる空気を放熱器30の放熱フィン43(43g、43br)によって流動させ、以って、空気と放熱フィン43との間で生じる熱伝達により、光源10から生じる熱を奪う。同様に、発光素子20(20g、20b、20r)が配置された空間(発光素子20と光学エンジン11の側面との間隙)側にも、送風装置31より送られる空気が流動させられ、その結果、空気と発光素子20、或いは、空気と放熱器30との間で生じる熱伝達により、発光素子20ないしは光源10から生じる熱を奪う。この様に、放熱器30の放熱フィン43側、及び、光源10の発光素子20側のそれぞれを冷却出来るため、本映像表示装置は光源10を効率良く冷却出来る構造を有している。
As illustrated in FIGS. 1 and 4, the
次に、本実施の形態に係る映像表示装置に於ける各構成部材について、記載する。 Next, each component in the video display apparatus according to the present embodiment will be described.
図1及び図4に示す様に、本映像表示装置は、光源10として、(1)460nm近傍の波長を有し青色に発光する青色光源10bと、(2)525nm近傍の波長を有し緑色に発光する緑色光源10gと、(3)625nm近傍の波長を有し赤色に発光する赤色光源10rとを備えている。尚、以下に於いて、個々の光源を特定しないで光源を示すときには、参照符号“10”を用いる。
As shown in FIGS. 1 and 4, the video display device includes (1) a
図3に示す様に、光源10は、大要、発光素子20と金属回路基板21とで構成されている。この例では、発光素子20は、発光ダイオードである。発光ダイオードは、LED(Light Emitting Diode)とも呼ばれ、所定の電圧を印加して電流を流すことで発光する半導体素子である。尚、本実施の形態では、既存の発光ダイオードを発光素子20として用いるので、発光ダイオードに関する詳細な記載を省略する。又、発光素子20は、発光ダイオードに限定されるものではなく、例えば固体レーザー発光素子を発光素子20として用いても良い。図4に示す様に、発光素子20としては、緑色の光を放出する緑色用発光素子20g、青色の光を放出する青色用発光素子20b、及び、赤色の光を放出する青色用発光素子20rが、対応する光源10g、10b、10rに配設されており、個々の発光素子を特定しないで発光素子を記載するときには、参照符号“20”を用いる。
As shown in FIG. 3, the
発光素子20は、四角形状の発光面を有しており、面状に発光する面光源である。図3に示す様に、発光素子20は、金属回路基板21に対して、概ねその中央部に配置されて実装されている。金属回路基板21には、熱を効率良く拡散させるために、熱伝導率の高い材料を用いるのが望ましい。より具体的には、熱伝導率が50W/(m・K)以上、より好ましくは、熱伝導率が100W/(m・K)以上の材料を、金属回路基板21として用いるのが望ましい。又、金属回路基板21には、発光素子20の温度を管理するためのサーミスタ22が実装されている。また、金属回路基板21には、発光素子20へ電圧を供給するためのコネクタ23が実装されている。更に、コネクタ23は、サーミスタ22へ電気信号を伝達するためにも用いられる。
The
図1及び図4に示す様に、本映像表示装置は、(1)緑色光源10gを冷却するための放熱器30gと、(2)青色光源10b及び赤色光源10rを冷却するための放熱器30brとを備えている。尚、以下に於いて、個々の放熱器を特定しないで放熱器を示すときには、参照符号“30”を用いる。
As shown in FIGS. 1 and 4, this video display device includes (1) a
放熱器30gは、光源10gをその上に取付ける面40側から真正面に放熱器30gを見た場合に於いて、ほぼ正方形の形状を成している。又、放熱器30brは、光源10b及び光源10rをその上に取付ける面40側から真正面に放熱器30brを見た場合に於いて、ほぼ長方形の形状を成している。これらの放熱器30には、熱を効率良く拡散させるために、熱伝導率の高い材料を用いるのが望ましい。より具体的には、熱伝導率が50W/(m・K)以上、より好ましくは、熱伝導率が100W/(m・K)以上の材料を、放熱器30の部材として用いるのが望ましい。
The
放熱器30は、光源10をその上に設置するための平坦な面40を有し、当該面40の背面40R上には、多数の放熱フィン43(43g、43br)が形成されている。放熱フィン43に関しては、放熱面積を増加させるために、放熱フィン43の表面に微小な凹凸を多数個形成するのが望ましい。
The
図1、図4及び図6に示す様に、本映像表示装置は、送風装置31を備えている。ここでは、送風装置31には、放熱器30gとほぼ同じ寸法の物が用いられている。但し、送風装置31の寸法は、この寸法に限定されるわけではなく、送風装置31の寸法を放熱器30gの寸法よりも大きく設定しても良いし、或いは、小さく設定しても良い。送風装置31は、より具体的には、回転軸の方向に送風する機能を有した軸流ファンである。但し、送風装置31の種類は、これに限定されるものではなく、例えば、遠心ファン等、その他の種類のファンを送風装置31として用いても良い。送風装置31は、送風装置31を駆動させるために必要な電圧を供給するためのリード線(図示せず。)、及び、送風装置31の状態及びその異常を検知するためのセンサー(図示せず。)を備えている。尚、本実施の形態では、送風装置31に関する詳細な記載を省略するけれども、既存の送風装置を特に送風装置31としてのみに用いるので、ここでは、送風装置31の、外部の冷えた空気を映像表示装置内に取り込むための送風装置としての機能を確保するために、必ず吸気部分としてのみ用いられる吸気部52と放熱器30gとの間に、送風装置31は配設されている。斯かる送風装置31の利用方法及び配置により、送風装置31は外部の冷えた空気を吸い込んで映像表示装置内に送風するのみであるので、送風装置を映像表示装置内の空気を外部に送風するファンとしても併用する場合と比較して、送風装置31の寿命を延ばすことが出来る。
As shown in FIGS. 1, 4, and 6, the video display apparatus includes a
図1に示す様に、本映像表示装置は、光学エンジン11及び投射レンズ12を備えている。
As shown in FIG. 1, the video display apparatus includes an
光学エンジン11は、光学エンジン11の筐体の内部に、複数の光学素子を搭載している。より具体的には、光学素子として、コリメータレンズ、ダイクロイックミラー、フライアイレンズ、ミラー、リレーレンズ、及び全反射プリズムが、搭載されている。更に、光学エンジン11の筐体の内部には、表示デバイス(図示せず。)が搭載されている。ここでは、表示デバイスは、ミラーが多数形成され、ミラーの角度を機械的に制御して光線方向を制御する反射型の表示素子である。尚、光学素子は、上記の物に限定される訳ではなく、種々の光学素子を用いて光学エンジン11を構成することが出来る。又、表示デバイスは、上記の物に限定される訳ではなく、例えば、液晶を用いた反射型の表示デバイス、又は、液晶を用いた透過型の表示デバイスを、上記表示デバイスとして用いても良い。光学エンジン11の筐体には、熱を効率良く拡散させるために、熱伝導率の高い材料を用いるのが望ましい。より具体的には、熱伝導率が50W/(m・K)以上、より好ましくは、熱伝導率が100W/(m・K)以上の材料を、光学エンジン11の筐体に用いるのが望ましい。又、それぞれの光学素子を光が伝搬する際に、光源10から発せられた光の反射を抑制するために、光学エンジン11の筐体の表面に反射防止処理を施すのが望ましい。より具体的には、黒色アルマイト処理を施すのが望ましい。
The
図1及び図6に示す様に、本映像表示装置は、意匠筐体ないしは金属筐体13を備えている。尚、図1及び図6は、意匠筐体13を部分的に示した図であり、図5は、意匠筐体13を全体的に示した図である。
As shown in FIGS. 1 and 6, the video display device includes a design housing or a
意匠筐体13は、1個の光取出し部51と、1個の吸気部52と、1個の排気部53とを備えている。そして、意匠筐体13には、光源10を有する放熱器30、送風装置31、光学エンジン11、投写レンズ12、及び電子回路基板(図示せず。)等が、固定して取付けられている。意匠筐体13には、熱を効率良く拡散させるために、熱伝導率の高い材料を用いるのが望ましい。より具体的には、熱伝導率が50W/(m・K)以上、より好ましくは、熱伝導率が100W/(m・K)以上の材料を意匠筐体13に用いるのが望ましい。
The
次に、本実施の形態に係る映像表示装置に於ける構成部材の配置について記載する。 Next, the arrangement of the constituent members in the video display apparatus according to the present embodiment will be described.
図1及び図4に例示する様に、青色光源10bと赤色光源10rとは、それぞれの光軸方向が概ね平行となる様に配置されている。他方、緑色光源10gは、青色光源10b及び赤色光源10rの光軸方向に対して概ね直角となる様に、配置されている。即ち、それぞれの光源10b、10r、10gは、光源10を上方向から見た場合に於いて、L字型を成す様に配置されている。但し、光源10の配置に関しては、これに限定される訳ではなく、例えば、それぞれの光源10の光軸方向が概ね平行となる様に、上方から光源10を眺めた際に、各光源10r、10b、10gが一直線状に並ぶ様に、光源10を配置しても良い。
As illustrated in FIGS. 1 and 4, the blue
図1及び図4に示す様に、光源10は、送風装置31側から見た場合に於いて、緑色光源10g、青色光源10b、及び赤色光源10rの順で配置されている。この配置は、光源10の発熱量の大きい順序に対応している。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
光源10及び放熱器30は、それぞれを位置決めした状態に於いてネジ留めにより互いに固定されることで、一体を成している。そして、光源10及び放熱器30が互いに熱的に接続している面(放熱器30の表面40及び光源10の金属回路基板21の裏面21R(図3))は、上記のネジ留めにより、一定の圧力が生じた状態と成っている。尚、光源10と放熱器30との熱的接続に於いては、両部10、30を互いに熱的に接続する面40、21Rの微小な凹凸により生じる空気層を取除くために、流動性を有する熱伝導率の高い材料を介在させて、両部10、30を取付けるのが望ましい。より具体的には、熱伝導率が1W/(m・K)以上、より好ましくは、熱伝導率が5W/(m・K)以上の材料を上記の介在部材に用いるのが望ましく、例えば、シリコングリスが用いられる。放熱器30は、図1に示す様に、光学エンジン11の筐体に、ネジ留めにより、固定されている。
The
送風装置31は、放熱器30gに対向する様に配置され、ネジ留めにより意匠筐体13に固定されている。又、光学エンジン11及び投写レンズ12も、ネジ留めにより意匠筐体13に固定されている。尚、ここでは、それぞれの部材を固定する方法として、ネジ留めを用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、部材と部材とを嵌め込む方法で両部材を固定しても良い。
The
図6は、放熱器30br、30g、光学エンジン11及び意匠筐体13を部分的に示す図である。図6に示す様に、放熱器30と光学エンジン11とは、放熱器30の表面40と表面40に対向する光学エンジン11の側壁とにより、光源10の発光素子20の配置側に空気が流れる様に、流路を形成している。更に、図6に示す様に、放熱器30と意匠筐体13とは、放熱器30と意匠筐体13の側壁とにより、放熱器30の放熱フィン43側に空気が流れる様に、別の流路を形成している。又、図1に示す様に、意匠筐体13の天板及び底板(図5参照)により、光源10の発光素子20側の流路と放熱器30の放熱フィン側43の流路とが形成されている。
FIG. 6 is a view partially showing the radiators 30br and 30g, the
図5及び図6に示す様に、意匠筐体13は、吸気部52と排気部53とをそれぞれ1つ備えている。吸気部52は、送風装置31とほぼ同じ位置に、ほぼ同じ寸法で、意匠筐体13に形成されている。排気部53は、放熱器30brの一端側に対向する態様で、吸気部52とほぼ同じ寸法で、意匠筐体13に形成されている。吸気部52及び排気部53は、共にほぼ同じ開口率を有する。尚、吸気部52及び排気部53については、その個数、配置、及び寸法は、本例に限定される訳ではなく、例えば、それぞれ、2つの吸気部及び2つの排気部を備えることとしても良い。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
次に、本実施の形態に係る映像表示装置に於ける動作について記載する。 Next, the operation in the video display apparatus according to this embodiment will be described.
図2は、図1に示す本映像表示装置に於ける、空気の流れを示す図である。図2に於いて、矢印は空気の流れを示す。図2に示す様に、送風装置31に電圧を印加して送風装置31を駆動させると、吸気部52から意匠筐体13の内部へ空気が取込まれる。この様にして取込まれた空気は、先ず、放熱器30gの放熱フィン43gへ至り、放熱フィン43gの間隙を通過した後に、2方向に分岐する。1つの空気の流れは、第1経路として、放熱器30br側へと流れる流路であり、他の1つの空気の流れは、第2経路として、緑色光源10gの発光素子20g側へと至る流路である。
FIG. 2 is a diagram showing the flow of air in the video display apparatus shown in FIG. In FIG. 2, the arrows indicate the flow of air. As shown in FIG. 2, when a voltage is applied to the
上記の第1経路へと至った空気は、放熱器30brへと至り、放熱フィン43brの間隙を通過した後に、排気部53へと至り、排気部53から外部へ排出される(第1流路)。
The air that has reached the first path reaches the radiator 30br, passes through the gap between the radiation fins 43br, reaches the
他方、上記の第2経路へと至る空気は、緑色光源10g側へと至り、緑色光源10gの発光素子20gとその周辺部分とを通過する。更に、発光素子20gとその周辺部分とを通過した空気は、第3経路として、青色光源10b及び赤色光源10rが配置されている空間へと順次に至る((第2経路+第3経路)=第2流路)。第2経路と同様に、当該空気は、青色の発光素子20bとその周辺部分、及び、赤色の発光素子20rとその周辺部分を、それぞれ順次に通過する。そして、当該空気は、放熱器30brを迂回する様にして排気部53へと至り、排気部53から外部へと排出される。
On the other hand, the air reaching the second path reaches the
以上の様な空気の流れに於いて、空気が通過する際に、熱伝達により空気とそれぞれの部材との間に熱交換が生じて、空気は、各部材の熱を奪いながら、最終的に排気部53より外部へと排出される。
In the air flow as described above, when the air passes, heat exchange occurs between the air and each member due to heat transfer, and the air finally takes away the heat of each member. It is discharged from the
ところで、発光素子20は、所定の電圧を印加して電流を流すことで、発光する。但し、投入した電力の大部分は、熱となって消費される。この様にして発生した熱は、発光素子20から発光素子20が実装されている金属回路基板21へと伝わり、金属回路基板21の全体へとほぼ均一に熱は拡散する。即ち、金属回路基板21は、発光素子20を実装している面とは反対側に位置する裏面21Rに於いては、ほぼ均一な熱の分布を有する。このため、光源10を1つの発熱源と考えることが出来る。
By the way, the
発熱源である光源10の熱は、次に、光源10と熱的に接続された放熱器30へと伝わる。更に、熱は放熱器30の放熱フィン43へと伝わる。このとき、放熱器30を構成する材料の熱伝導率が高い程、熱を放熱フィン43へとより均一に拡散させることが出来る。この様にして放熱フィン43へと拡散した熱は、上記で記載した通り、熱伝達による空気との熱交換により、放熱フィン43から空気へと移動して放熱フィン43の熱が奪われ、放熱フィン43ないしは放熱器30を冷却することが出来る。
Next, the heat of the
他方、発光素子20の近傍に於いては、発光素子20及び放熱器30は、既述した熱伝達による空気との熱交換を生じさせ、発光素子20及び放熱器30から空気へと熱が移動して、発光素子20及び放熱器30の熱が空気に奪われ、その結果、発光素子20及び放熱器30を冷却することが出来る。
On the other hand, in the vicinity of the
更に、放熱器30を光学エンジン11の筐体に熱的に接続して取付けているため、光学エンジン11の筐体へも熱が移動する。このため、光学エンジン11の筐体へ移動した熱を当該筐体から放熱することが出来る。
Furthermore, since the
以上に記載した本実施の形態の構成によれば、放熱器30の放熱フィン43側と光源10の発光素子20側とをそれぞれ冷却することが出来るため、光源10、従って発光素子20からの発熱による発光素子20の温度上昇を抑制することが出来る。この結果、光源10により多くの電力を投入して、光源10の明るさを向上させることが可能となる。しかも、光源10を構成する部材及び光源10の周辺の部材の温度上昇が抑制されて、温度上昇に伴う材料の劣化を軽減することが出来るため、これらの材料の耐久性を向上させることが出来る。更に、冷却効率の向上により送風装置31に必要な風量を低減することが出来るので、送風装置31で発生する騒音を低減することが出来る。
According to the configuration of the present embodiment described above, the
尚、本実施の形態に於いては、3個の光源10を用いているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、白色を発する1個の光源10を用いても良い。又、緑色光源10g、青色光源10b及び赤色光源10rの各々を2個以上用いることとしても良い。
In the present embodiment, three
本実施の形態に於いては、光源10は、吸気部52から排気部53へ至るまでの間に、緑色光源10g、青色光源10b及び赤色光源10rの順序で配置されている。光源10の配置の順序を、光源10の発熱量に応じて変更しても良い。例えば、吸気部52に近い側から低発熱の順に光源10を配置しても良く、これにより、吸気部52から排気部53に至るまでの空気の温度上昇を最小限に抑えることが出来る。又、吸気部52に近い側から発光素子20の温度依存性の大きい順に光源10を配置しても良く、この場合には、発光素子20の温度依存性を最小限に抑えることが出来る。この結果、光源10をより一層効率良く冷却することが出来る。又、光源10の明るさを向上させることが出来る。
In the present embodiment, the
又、放熱器30に対して、2個以上の光源10を熱的に接続することとしても良い。本実施の形態の様に、1個の放熱器30brに対して、青色光源10b及び赤色光源10rを取付けても良いし、更に、1個の放熱器30に対して、緑色光源10gと青色光源10bと赤色光源10rの全てを取付けることとしても良い。この結果、それぞれの光源10に対して対応する放熱器30を個別に必要としないため、部品点数を削減することが出来る。更に、組立工数を削減することが出来る。この結果、コスト低減化を図ることが可能となる。
Further, two or more
(参考形態1)
実施の形態1に示した構成例では、送風装置31を放熱器30gに対向する様に配置しているが、これに代えて、図7に示す様に、放熱器30gの側面側に送風装置31を配置することとしても良い。この場合には、送風装置31の吸気側面31Sに対向する様に形成された意匠筐体の側面部分(図示せず。)に、実施の形態1の吸気部52に相当する吸気部(図示せず。)を設けることとなる。
( Reference form 1 )
In the configuration example shown in the first embodiment, the
図7の構成の場合には、送風装置31により、吸気部から意匠筐体13の内部へと空気が取込まれる。この様にして取込まれた空気は、放熱器30の放熱フィン43側と、光源10の発光素子20側へと、それぞれ至る。即ち、取込まれた空気の一部は、放熱フィン43を介する事無く、光源10の発光素子20側に直接に至るため、実施の形態1に示した構成と比べて、光源10の発光素子20側により低い温度の空気を供給することが出来る。
In the case of the configuration of FIG. 7, air is taken into the interior of the
図7に示す様な構成によれば、光源10、従って発光素子20からの発熱による温度上昇をより効率良く抑制することが出来る。その結果、光源10により多くの電力を投入して、光源10の明るさを向上させることが出来る。しかも、光源10を構成する部材及び光源10の周辺の部材の温度上昇がより一層抑制され、温度上昇に伴う材料の劣化をより一層軽減出来るため、部材の耐久性をより一層向上させることが出来る。更に、冷却効率のより一層の向上により、送風装置31に必要な風量をより一層低減出来るため、送風装置31で発生する騒音をより一層低減することが出来る。
According to the configuration as shown in FIG. 7, it is possible to more efficiently suppress the temperature rise due to heat generation from the
(実施の形態2)
本実施の形態は、実施の形態1又は参考形態1に於ける放熱器30の改良に関する。即ち、図8に示す様に、放熱器30の構成に於いて、光源10を取付けた放熱器30の表面40に、放熱フィン43を更に形成することとしても良い。
(Embodiment 2 )
The present embodiment relates to an improvement of the
この様な構成によれば、放熱器30の放熱フィン43の放熱面積を実施の形態1、参考形態1の場合よりも増加することが出来、冷却能力がより一層向上するため、その分だけ、放熱器30の小型化を実現することが出来る。又、光源10、従って発光素子20からの発熱による温度上昇をより一層抑制することが出来る。その結果、光源10により多くの電力を投入して、光源10の明るさをより一層向上させることが出来る。又、光源10を構成する部材及び光源10の周辺の部材の温度上昇がより抑制され、温度上昇に伴う材料の劣化をより軽減出来る結果、部材の耐久性をより向上させることが出来る。更に、冷却効率の向上に伴い送風装置31に必要な風量をより一層低減出来るため、送風装置31で発生する騒音をより一層低減することが出来る。
According to such a configuration, the heat dissipating area of the
(付記)
以上、本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、以上の記述は本発明の適用可能な局面を例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記述した局面に対する様々な修正や変形例を、この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能である。
(Appendix)
While the embodiments of the present invention have been disclosed and described in detail above, the above description exemplifies aspects to which the present invention can be applied, and the present invention is not limited thereto. In other words, various modifications and variations to the described aspects can be considered without departing from the scope of the present invention.
10 光源、10b 青色光源、10g 緑色光源、10r 赤色光源、11 光学エンジン、12 投射レンズ、13 意匠筐体、30 放熱器、31 送風装置、43 放熱フィン。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記光源は、前記放熱器の一表面に取り付けられ、
前記放熱器は、前記光源を取り付けた表面の背面上及び前記表面上の両方に、前記放熱フィンを備え、
前記送風装置は、前記放熱器の前記光源を取り付けた表面の背面に対向する様に配置され、
前記放熱器と、前記光源、前記放熱器および前記送風装置を収容する第1の筐体とによって、前記送風装置から前記映像表示装置内に取り込まれた空気が前記放熱器の前記光源を取り付けた表面の背面上の前記放熱フィンを通過する第1流路が形成され、
前記放熱器と、前記第1の筐体に収容される第2の筐体とによって、前記放熱フィンを通過した後の空気が前記放熱フィン側から前記光源の前記発光素子側へと至り前記発光素子側を通過する第2流路が形成されており、
映像を表示するための光学系及び表示デバイスを搭載した光学エンジンを更に備えており、
前記第2の筐体は、前記光学エンジンの筐体であり、
前記放熱器と前記光学エンジンの筐体とは熱的に接続されており、
前記光学エンジンの筐体は、
前記放熱器の前記光源を取り付けた表面に対向する側壁を有し、
前記光学エンジンの筐体の側壁と前記第1の筐体の側壁との間に前記放熱器と前記光源とが配置され、前記放熱器と前記第1の筐体の側壁とによって前記第1の流路が形成され、前記光学エンジンの筐体の側壁と前記放熱器の前記光源を取り付けた表面とによって前記第2流路が形成される様に設けられることを特徴とする、
映像表示装置。 A light source including a light emitting element that emits visible light; a radiator including a radiation fin; and a blower for flowing air; wherein the light source is thermally connected to the radiator; The blower device is a video display device arranged so that air flows with respect to the heat radiating fins of the radiator,
The light source is attached to one surface of the radiator,
The radiator includes the radiation fins on both the back surface and the surface of the surface to which the light source is attached,
The blower is disposed so as to face the back of the surface to which the light source of the radiator is attached,
Air taken into the video display device from the blower device is attached to the light source of the heatsink by the radiator and the first housing that houses the light source, the radiator, and the blower device. A first flow path passing through the heat dissipating fin on the back surface is formed;
The air after passing through the radiation fin reaches the light emitting element side of the light source from the radiation fin side by the radiator and the second casing accommodated in the first casing. A second flow path passing through the element side is formed ;
An optical engine equipped with an optical system and a display device for displaying an image;
The second housing is a housing of the optical engine;
The radiator and the housing of the optical engine are thermally connected,
The housing of the optical engine is
Having a side wall facing the surface to which the light source of the radiator is mounted;
The radiator and the light source are disposed between a side wall of the optical engine casing and a side wall of the first casing, and the first radiator and the side wall of the first casing define the first radiator. flow path is formed, and wherein the Rukoto provided as the second flow path is formed by said optical engine housing side walls and the radiator said light source mounting surface of,
Video display device.
前記放熱器は、前記光源としての2個以上の光源と熱的に接続されており、
前記第2流路を流れる空気は、前記2個以上の光源を順次に通過して行くことを特徴とする、
映像表示装置。 The video display device according to claim 1,
The radiator is thermally connected to two or more light sources as the light source,
The air flowing through the second flow path sequentially passes through the two or more light sources,
Video display device.
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