本發(fā)明涉及在投射型影像顯示裝置的內(nèi)部使用的將發(fā)熱部件冷卻的冷卻裝置。

背景技術(shù)：

市售有將數(shù)字微鏡器件(以下記為“dmd”)用作光調(diào)制元件的投射型影像顯示裝置。伴隨投射型影像顯示裝置的高性能化，越來越需要高分辨率以及高亮度化。為了實(shí)現(xiàn)高亮度化而向dmd照射強(qiáng)照明光，但此時由于dmd對光的吸收而導(dǎo)致dmd的溫度上升。因此，在dmd中設(shè)置有將其冷卻的結(jié)構(gòu)。

專利文獻(xiàn)1公開了將影像顯示元件冷卻的冷卻裝置。在該冷卻裝置中包括散熱器、通風(fēng)管道以及風(fēng)扇，并利用這些進(jìn)行影像顯示元件的冷卻。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2000-338603號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供對高亮度化引起的部件的發(fā)熱進(jìn)行冷卻的高效率的冷卻裝置。

本發(fā)明的冷卻裝置具備：熱傳導(dǎo)性的基臺部，其與發(fā)熱部熱連接；熱管，其埋設(shè)于所述基臺部內(nèi)；以及翅片部，其具備多個翅片，且以封蓋所述熱管的方式與所述基臺部結(jié)合。

發(fā)明效果

本發(fā)明的冷卻裝置對使發(fā)熱部件的溫度降低的冷卻效率的高效率化有效。

附圖說明

圖1是示出實(shí)施方式1的搭載有冷卻裝置的投射型影像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是示出在實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置中使用的熒光體輪的圖。

圖3是實(shí)施方式1的散熱器的外觀立體圖。

圖4是示出實(shí)施方式1的散熱器的分解狀態(tài)的立體圖。

圖5是示出實(shí)施方式1的散熱器的基臺部的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖6是示出實(shí)施方式1的散熱器的基臺部與熱管的分解狀態(tài)的立體圖。

圖7是示出實(shí)施方式2的散熱器的基臺部與熱管的分解狀態(tài)的立體圖。

圖8是示出實(shí)施方式2的散熱器的基臺部的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖9是示出其他實(shí)施方式的散熱器的基臺部的結(jié)構(gòu)的立體圖。

附圖標(biāo)記說明

1投射型影像顯示裝置

20照明光學(xué)系統(tǒng)

201激光源

202準(zhǔn)直透鏡

233第一棱鏡

234第二棱鏡

235tir棱鏡

236dmd

300散熱器

310、311基臺部

320翅片部

321基板

322翅片

330連接構(gòu)件

340、341、350、351熱管

360、370收容槽部

380基臺部

381收容凹部

390風(fēng)扇

具體實(shí)施方式

以下，適當(dāng)參照附圖對實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但是，有時省略過于詳細(xì)的說明。例如，有時省略對已熟知的事項(xiàng)的詳細(xì)說明、實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)的重復(fù)說明。這是為了避免以下的說明過于冗長，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解。

需要說明的是，附圖以及以下的說明是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員充分理解而提供的，并沒有由此對記載于技術(shù)方案的主題進(jìn)行限定的意圖。

(實(shí)施方式1)

以下，利用圖1～6對實(shí)施方式1進(jìn)行說明。

[1-1.結(jié)構(gòu)的說明]

[1-1-1.整體的結(jié)構(gòu)]

圖1是用于對搭載有本發(fā)明的冷卻裝置的投射型影像顯示裝置1的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。為了便于以下的說明，在圖1～6中取圖中示出的xyz直角坐標(biāo)系。

首先，對投射型影像顯示裝置1的照明光學(xué)系統(tǒng)20進(jìn)行說明。激發(fā)光源即激光源201是藍(lán)色半導(dǎo)體激光器，為了實(shí)現(xiàn)高亮度的照明裝置而由多個半導(dǎo)體激光器構(gòu)成。在圖1中例示性地并列配置有五個藍(lán)色半導(dǎo)體激光器而進(jìn)行記載，多個藍(lán)色半導(dǎo)體激光器以矩陣狀配置在平面上。從各激光源201出射的激發(fā)光即激光分別通過對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡202校準(zhǔn)。從準(zhǔn)直透鏡202出射的光成為大致平行光。該平行光的整體光束由透鏡203聚光，在通過擴(kuò)散板204后通過透鏡205而再次成為大致平行光。由透鏡205大致平行光化后，激光束入射至相對于光軸配置為大致45度的分色鏡(dichroicmirror)206。

擴(kuò)散板204是玻璃平板，在單面形成有實(shí)施有微細(xì)的凹凸的擴(kuò)散面。另外，分色鏡206具有反射藍(lán)色半導(dǎo)體激光器的波段的光且透過該波段以外的光的特性。

沿圖1中的-y方向入射至分色鏡206的激光由分色鏡206反射而沿圖1中-x方向出射。之后，激光由透鏡207、透鏡208聚光，激發(fā)形成于熒光體輪10的熒光體。

如圖2的側(cè)視圖(a)所示，熒光體輪裝置10包括電動機(jī)101和旋轉(zhuǎn)基材102，該旋轉(zhuǎn)基材102由被驅(qū)動而以電動機(jī)101的旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)的圓盤狀的板體構(gòu)成。

在旋轉(zhuǎn)基材102上，如圖2的主視圖(b)所示，在與熒光體輪的旋轉(zhuǎn)軸中心a相距距離r1的圓周上，在該圓周的內(nèi)外以具有規(guī)定的寬度w的方式形成有紅色熒光體部103、綠色熒光體部104以及開口部105。

在來自激光源201的激光聚光于熒光體輪裝置10的紅色熒光體部103時，紅色熒光體部103被激發(fā)而發(fā)出紅色光。另外，在來自激光源201的激光聚光于熒光體輪裝置10的綠色熒光體部104時，綠色熒光體部104被激發(fā)而發(fā)出綠色光。并且，在熒光體輪裝置10的開口部105聚光的來自激光源201的激光透過熒光體輪裝置10。

返回圖1，將由熒光體輪裝置10得到的紅色光以及綠色光從熒光體輪裝置10沿+x方向出射。在紅色熒光體部103與綠色熒光體部104沿-x方向出射的熒光由旋轉(zhuǎn)基材102反射而沿+x方向出射。上述紅色光、綠色光通過透鏡208、207平行化并透過分色鏡206，由聚光透鏡217聚光并入射至棒狀積分器218。

另一方面，通過開口部105后的藍(lán)色半導(dǎo)體激光器的藍(lán)色光沿透鏡209、透鏡210、反射鏡211、透鏡212、反射鏡213、透鏡214、反射鏡215、透鏡216的路徑前進(jìn)，由分色鏡206反射，由聚光透鏡217聚光并入射至棒狀積分器218。透鏡212、214、216作為中繼透鏡而發(fā)揮功能。

從棒狀積分器218出射的光通過透鏡230、透鏡231、透鏡232，并入射至由第一棱鏡233與第二棱鏡234這一對棱鏡構(gòu)成的tir(內(nèi)部全反射)棱鏡235，在光調(diào)制元件即dmd(digitalmicromirrordevice)236中，入射光被影像信號調(diào)制并作為影像光p而出射。透鏡230、231具有中繼透鏡的功能，透鏡232具有使棒狀積分器218的出射面的光成像于dmd236的功能。

來自dmd236的出射光入射至投射透鏡237，且來自投射透鏡237的出射光作為影像光p而放大投射至屏幕。投射透鏡237是投射光學(xué)系統(tǒng)的一例。

dmd236因入射至其中的光的一部分變化為熱而發(fā)熱。dmd236是投射型影像顯示裝置的發(fā)熱部的一例。經(jīng)由連接構(gòu)件230與dmd236熱連接的散熱器300對dmd236進(jìn)行冷卻。散熱器300是冷卻裝置的一例，詳細(xì)內(nèi)容將在后面敘述，該散熱器300具備通過將多個熱管一體收容而埋設(shè)熱管的基臺部310；以及在基板321設(shè)置有多個翅片322而成的翅片部320。在本實(shí)施方式中，還具備冷卻用的風(fēng)扇390。在dmd236產(chǎn)生的熱熱傳導(dǎo)至散熱器300，風(fēng)扇390向散熱器300鼓風(fēng)而使散熱器的熱散出。需要說明的是，構(gòu)成散熱器300的基臺部310和翅片部320由鋁構(gòu)成。另外，一體地設(shè)置于基臺部310的連接構(gòu)件330也由鋁構(gòu)成。

[1-1-2.散熱器的結(jié)構(gòu)]

圖3是圖1的散熱器300的立體圖，圖4是示出將散熱器300分解為基臺部310和翅片部320的狀態(tài)的立體圖，圖5是將基臺部310放大后的立體圖，圖6是示出從基臺部310卸下熱管340、350后的狀態(tài)的立體圖。

散熱器300包括基臺部310、翅片部320以及一對熱管340、350。翅片部320以在鋁制的基板321以一定的間隔植設(shè)由鋁制的薄板構(gòu)成的多個翅片322的方式構(gòu)成。翅片部320能夠通過使用鋁等材料并利用壓鑄將基板321與翅片322成型為一體而構(gòu)成。

如圖4～圖6所示，熱管340、350具有底部和從底部的兩端部沿同一方向(x方向)延伸的兩個延伸部，形成為在與底部對置的一側(cè)具有開口的u字型形狀。兩個延伸部具有大致相同的長度，且比底部長。在與熱管延伸的方向垂直的面中的剖面以形成為大致矩形狀的方式構(gòu)成。

在基臺部310中，如圖6所示，在鋁制的板體的單面?zhèn)仍O(shè)置有埋設(shè)熱管340、350的一對收容槽部360、370。該收容槽部360、370形成為在熱管340、350嵌入時彼此盡可能地面接觸的形狀。在本實(shí)施方式中，基臺部310使用作為熱傳導(dǎo)性良好的材料的鋁，但并不限定于此，例如也可以由銅構(gòu)成。需要說明的是，能夠在收容槽部360、370與熱管340、350之間的間隙使焊料合金流入，從而進(jìn)一步加強(qiáng)收容槽部360、370與熱管340、350之間的熱連接。

熱管340設(shè)置為嵌入基臺部310的收容槽部360，熱管350設(shè)置為嵌入基臺部310的收容槽部370，因此熱管340、350互不相同地配置。換言之，收容槽部360、370以在熱管340、350互不相同地配置的狀態(tài)下并列設(shè)置的方式形成。即，如圖4～圖6所示，熱管340沿-x方向具有開口，熱管350沿+x方向具有開口，且以彼此的開口方向(延伸方向)相差180°的方式配置。另外，一對熱管340、350以彼此的同一側(cè)的延伸部相鄰的方式沿z方向并列設(shè)置。

如圖3所示，在基臺部310的與配置有翅片部320的一側(cè)(配置有熱管340、350的一側(cè))相反的一側(cè)的面設(shè)置有連接構(gòu)件330。連接構(gòu)件330與dmd236機(jī)械連接以及熱連接，利用鋁而與基臺部310設(shè)置為一體。配置連接構(gòu)件330的位置為由圖5的虛線示出的部位，配置在熱管340與熱管350相鄰的位置，且配置在橫跨熱管340與熱管350的位置。即，從并列配置熱管340、350的面的法線方向(即，相對于基臺部310配置連接構(gòu)件330的y方向)觀察時，連接構(gòu)件330配置在與熱管340、350的彼此相鄰的延伸部重疊的位置。

基臺部310的收容槽部形成側(cè)的面與基板321夾著硅脂且以封蓋熱管的方式接合固定。根據(jù)該接合，基板321不僅與基臺部以抵接的方式熱連接，也與熱管以抵接的方式熱連接。在該情況下，如圖4所示，翅片部320以翅片322的排列方向?yàn)榕c熱管340、350的延伸方向相同的方向(x方向)的方式相對于基臺部310配置，但并不限定于此。翅片部320也可以以翅片322的排列方向?yàn)榕c熱管340、350的延伸方向垂直的方向(z方向)的方式相對于基臺部310配置。

[1-2.散熱器的動作]

由透鏡232聚光的照明光入射至tir棱鏡235而照射dmd236。未由dmd236反射而被吸收了的照明光變化為熱，經(jīng)由連接構(gòu)件330而向散熱器300的基臺部310的中心部附近熱傳導(dǎo)。

傳導(dǎo)至基臺部310的中心部附近的熱通過熱管340、350擴(kuò)散。擴(kuò)散后的熱傳導(dǎo)至翅片部320的基板321，然后傳導(dǎo)至翅片322，利用風(fēng)扇390散熱。熱管340、350在銅制的外殼內(nèi)部收容有工作液，工作液通過受熱而在熱管內(nèi)回流從而進(jìn)行熱移動，根據(jù)熱管受熱的部位以及散熱的部位與重力方向的位置關(guān)系而產(chǎn)生熱移動量的差別。在本實(shí)施方式中，為了抑制由于散熱器(熱管)的設(shè)置方向而產(chǎn)生熱移動量的差別的情況，熱管340、350具有u字型，且互不相同地配置。

熱管340、350以與形成收容槽部360、370的基臺部310的面密接的方式配置，由此由熱管340、350吸收的熱擴(kuò)散至基臺部310整體，通過翅片部320而有效地散熱。

[1-3.效果等]

如以上那樣，在本實(shí)施方式中，能夠通過熱管對由照射至dmd的照明光產(chǎn)生的熱進(jìn)行有效的擴(kuò)散，且能夠?qū)U(kuò)散后的熱向翅片熱傳導(dǎo)，因此能夠有效地散熱。另外，在以散熱器300的設(shè)置方向、例如z軸成為重力方向的方式設(shè)置的情況下，能夠維持高冷卻能力，能夠有效地散熱。

(實(shí)施方式2)

以下，利用圖7以及圖8對實(shí)施方式2進(jìn)行說明。在實(shí)施方式2中，基臺部的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1不同，其他的結(jié)構(gòu)以及動作與實(shí)施方式1相同，因此省略其重復(fù)說明。另外，在以下的說明中，在圖7以及圖8中取圖中示出的直角坐標(biāo)系。

圖7是示出在本實(shí)施方式的散熱器中使用的基臺部380、熱管340、350的立體圖，圖8是示出將熱管340、350配置于基臺部的狀態(tài)的立體圖。

基臺部380呈盤狀，且在其收容凹部381以接近且互不相同的方式并列設(shè)置有一對熱管340、350。雖然在圖7以及圖8中未圖示，但在基臺部380的收容凹部381的相反側(cè)，與圖3所示的散熱器300的情況同樣地設(shè)置有連接構(gòu)件330。上述基臺部380與連接構(gòu)件330由鋁構(gòu)成。將熱管340、350配置于收容凹部381之后，使熔融的焊料合金流入收容凹部內(nèi)，從而以焊料合金填充收容凹部381的空間且埋設(shè)熱管340、350。之后，進(jìn)行接合使得收容凹部381由翅片部320的基板321封蓋。在此，焊料合金是熱傳導(dǎo)材料的一例。

由此，與實(shí)施方式1同樣地，dmd236的發(fā)熱從翅片部320有效地散出。

(其他實(shí)施方式)

如以上那樣，作為在本申請中公開的技術(shù)的例示，對實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明的技術(shù)并不限定于此，也能夠在進(jìn)行了變更、置換、添加以及省略等的實(shí)施方式中應(yīng)用。另外，也能夠?qū)υ谏鲜鰧?shí)施方式1以及2中說明的各構(gòu)成要素進(jìn)行組合，使之成為新的實(shí)施方式。于是，以下例示其他實(shí)施方式。

一對熱管的配置不限于在實(shí)施方式1、2中示出的例子，例如也能夠如圖9所示那樣配置。即，熱管341、351也可以在彼此的延伸部的一方分別插入彼此的開口的狀態(tài)下配置于基臺部311。在該情況下，在熱管341、351中，從底部的兩側(cè)延伸的兩個延伸部的長度可以如圖9所示那樣不同，也能夠由相同的長度構(gòu)成。像這樣通過將同一熱管341、351以互不相同的方式配置，也能夠與實(shí)施方式1、2同樣地，散熱器與設(shè)置方向無關(guān)地取得良好的散熱效果。

在各實(shí)施方式中，作為發(fā)熱部的一例對dmd進(jìn)行了說明。發(fā)熱部并不限定于dmd。也可以使用半導(dǎo)體激光器的盒背面作為發(fā)熱部。

需要說明的是，上述的實(shí)施方式用于對本發(fā)明中的技術(shù)進(jìn)行例示，因此也能夠在技術(shù)方案的范圍或其等同的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更、置換、添加以及省略等。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明能夠在投射儀等投射型影像顯示裝置中應(yīng)用。