光源裝置和投影裝置製造方法
2023-05-06 21:25:46 1
光源裝置和投影裝置製造方法
【專利摘要】提供一種光源裝置，其包括：光源、用於擴散熱的擴散器、和具有多個部分以傳導從所述光源散播的熱的傳導部。還提供一種包括所述光源裝置的投影裝置。
【專利說明】光源裝置和投影裝置
【技術領域】
[0001]本技術涉及光源裝置和投影裝置。更具體地，本技術涉及能夠有效地耗散產生的熱的光源裝置和投影裝置。
【背景技術】
[0002]將圖像或文本投射在屏幕上的投影儀變得普遍。許多投影儀使用高強度放電燈作為光源。近年來，已開發出使用發光二極體、雷射二極體等的投影儀。
[0003]在所述投影儀中，為進行照亮需要高的光強。當光強增大時，從光源產生的熱也增力口。有必要採取對策。例如，日本專利申請特開號2011-76781提出一種散熱構件，其附接到光源以應對所產生的熱。
[0004]日本專利申請特開號2011-76781提出一種具有配設在光源處的散熱翅的熱沉(heat sink)，所述熱沉被設置成經由一種熱傳遞構件來釋出從光源產生的熱。在這種構造中，當所述熱傳遞構件的、光源所在的一側被定義為前表面時，熱被接收在該前表面。結果是，後表面處的平面度不易提供且準確度難以調節。來自光源的熱被傳遞到設置在光源的前表面處的其它構件例如透鏡，由此可能使性能變差。
【發明內容】
[0005]鑑於以上提到的情形，期望提供一種構造，其可耗散從光源發出的熱。
[0006]根據本技術的實施例，一種光源裝置，包括:光源，和用於把從所述光源散播(diffuse)的熱傳導到擴散器(spreader)以擴散熱的傳導部，所述傳導部具有多個部分。
[0007]所述傳導部可包括:第一部分，其當所述光源的發光側被定義為前表面時用於傳導從所述光源的後表面散播的熱；和第二部分，用於傳導從所述光源的側表面散播的熱。
[0008]所述第二部分可夾在所述第一部分與第三部分之間。
[0009]所述第一部分可由不同於所述第二部分的材料製成。
[0010]所述傳導部可包括:第一部分，用於把來自所述光源的熱直接傳導到所述擴散器；和第二部分，用於把從所述光源散播的熱間接傳導到所述擴散器。所述第二部分可夾在所述第一部分與第三部分之間。
[0011]根據本技術的實施例的投影裝置，包括:光源，和用於把從所述光源散播的熱傳導到擴散器以擴散熱的傳導部，所述傳導部具有多個部分。
[0012]在根據本技術的實施例的光源裝置中，用於把從所述光源散播的熱傳導到所述擴散器以擴散熱的所述傳導部，具有多個所述部分。
[0013]在根據本技術的實施例的投影裝置中，用於把從所述光源散播的熱傳導到所述擴散器以擴散熱的所述傳導部，具有多個所述部分。
[0014]根據本技術的實施例，提供一種構造，其可耗散從光源發出的熱。
[0015]本技術的這些和其它目的、特徵和優勢，將根據以下如附圖所示的其較佳實施例的詳細描述而變得更明顯。【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是示出本技術所應用到的光學裝置的實施例的構造的示圖；
[0017]圖2是示出熱擴散器(heat spreader)的構造的示圖；和
[0018]圖3是示出熱傳導的示圖。
【具體實施方式】
[0019]下文，將參考附圖描述本技術的實施例。
[0020]本技術的實施例將按以下順序描述。
[0021]1.光源裝置的構造
[0022]2.熱擴散器的構造
[0023]3.熱傳導
[0024]〈光源裝置的構造〉
[0025]如下述的光源裝置，包括:發光構件，例如放電燈、LED (發光二極體)和雷射二極體。如下述的光源裝置，可結合在利用光的裝置中，例如投影儀、掃描儀、和電視接收器的背光。
[0026]下文中，本技術所應用到的光源裝置將通過將它應用到投影儀而示出。圖1是示出包括在所述投影儀中的光源裝置的截面構造的示圖。圖2是示出如圖1所示的光源裝置的散熱部分的構造的示圖。
[0027]圖1所示的光源裝置10，包括:在圖1中從上往下，透鏡21、透鏡基部22、雷射器23、雷射器保持器24、熱擴散器基部25、側表面散熱板26和後表面散熱板27。
[0028]對如圖1所示的光源裝置10，雷射二極體用作光源。也可使用LED，代替雷射二極體，作為該光源。如圖1所示的光源裝置10是構成投影儀的一部分的構件，並且包括:透鏡21和透鏡基部22。光源裝置10也可安裝在除投影儀以外的裝置上。當光源裝置10安裝在除投影儀以外的裝置上時，光源裝置10的構造可被改變以配合該裝置。
[0029]透鏡基部22是用於附接透鏡21的一部件，並且具有用於保持透鏡21的機構。在透鏡21下方，設置了雷射器23。雷射保持器24是用於附接雷射器23的一部件，並且具有用於保持雷射器23的機構。通過此構造,從雷射器23發出的光的方向性可由透鏡21提高，並且雷射器23可用作所述投影儀的光源。
[0030]雷射器23需保持在額定的(rated)溫度範圍內。因為雷射器23的光轉換效率不是100%，所以，所供給的電力的一部分作為熱被散播。因此，當使用雷射器23時，用於擴散從雷射器23散播的熱的機構是必要的。
[0031]根據此實施例，包括了熱擴散器基部25、側表面散熱板26和後表面散熱板27，以擴散從雷射器23散播的熱。雖然未示出，但是根據需要後表面散熱板27可包括熱沉。該熱沉也可構成:用於擴散從雷射器23散播的熱的機構。
[0032]在以下描述中，所述熱擴散器是指:包括熱擴散器基部25、側表面散熱板26和後表面散熱板27中的至少一者的機構，並且該熱擴散器可包括所述熱沉。該熱擴散器被分成:用於擴散熱的擴散器，和用於將熱傳導到所述擴散器的傳導部。所述傳導部包括:側表面散熱板26和後表面散熱板27中的至少一者。該傳導部可以是所述熱沉。[0033]
[0034]如圖2所示，側表面散熱板26設置在熱擴散器基部25與後表面散熱板27之間。側表面散熱板26夾在熱擴散器基部25與被螺紋抒緊到熱擴散器基部25的後表面散熱板27之間。雖然圖1和圖2未示出，但是根據需要具有散熱翅的所述熱沉可連接到後表面散熱板27。
[0035]如圖2所示的側表面散熱板26，具有呈四行七列的總共二十八個通孔31。雷射器23接合在各通孔31中。圖1示出接合在側表面散熱板26的一個孔中的雷射器23的截面圖。
[0036]如圖2所示的側表面散熱板26具有通孔31，在通孔31中接合了總共二十八個雷射器23。然而，形成在側表面散熱板26中的通孔31的數量，即，接合在側表面散熱板26中的雷射器23的數量，不限於二十八個。例如，通孔31的數量(雷射器23的數量)，當光源裝置10安裝在大尺寸的投影儀上時可大於二十八個，或者，當光源裝置10安裝在小尺寸的投影儀上時可少於二十八個。由此，所述數量可依據產品而確定。
[0037]後表面散熱板27具有通孔32，以穿過在與側表面散熱板26的通孔31對應的位置處連接到雷射器23的端子28 (圖1中)。後表面散熱板27中的通孔32的數量，與側表面散熱板26的通孔31的數量相同。
[0038]側表面散熱板26的尺寸和形狀，可依據產品而確定。例如，當產品需要總共二十八個通孔31時，一個側表面散熱板26可包括如圖2所示的總共二十八個通孔31，或多個側表面散熱板26可包括總共二十八個通孔31。熱擴散器基部25和後表面散熱板27的尺寸或形狀，依據側表面散熱板26的尺寸或形狀而確定。
[0039]如上述，包括了熱擴散器基部25、側表面散熱板26和後表面散熱板27，以擴散從雷射器23散播的熱。如以上和以下描述的，所述熱擴散器由多個部分構成，即，熱擴散器基部25、側表面散熱板26和後表面散熱板27，由此按部分地確定尺寸或形狀。這容許在設定所述熱擴散器時是高自由度的，並且所述熱擴散器可配置成配合產品以擴散熱。
[0040]在設定熱擴散器基部25、側表面散熱板26或後表面散熱板27的不僅所述形狀而且設定其材料時，也是高自由度的。側表面散熱板26或後表面散熱板27可通過將金屬例如銅和鋁成型而製成。例如，側表面散熱板26和後表面散熱板27中的一者可由銅製成，並且另一者可由鋁製成。它們兩者可都由銅或鋁製成。
[0041]當冷卻特性重要時，側表面散熱板26和後表面散熱板27可由具有良好熱傳導性的材料製成。當冷卻特性不那麼重要時，側表面散熱板26和後表面散熱板27兩者之一可由具有良好熱傳導性的材料製成。
[0042]側表面散熱板26具有:將來自雷射器23的側表面熱傳導到後表面散熱板27的功能，如參考圖3所示。當冷卻特性不那麼重要時，側表面散熱板26可省略。在此情況下，所述熱擴散器可由熱擴散器基部25和後表面散熱板27構成。
[0043]側表面散熱板26的數量不限於一個。可使用多個側表面散熱板26。當所述熱擴散器包括所述熱沉時，後表面散熱板27和所述熱沉可形成為分離的(separate)部分或形成為一個部分。當它們形成為分離的部分時，它們可由不同材料形成。
[0044]如上述，在設定所述熱擴散器時的自由度變高，並且所述熱擴散器可配置成配合產品以擴散熱。[0045]
[0046]參考圖3，將描述從雷射器23散播的熱的熱傳導路徑。圖3所示的光源裝置10與圖1所示的光源裝置10相同。在圖3中，來自雷射器23的熱傳導路徑由箭頭示出。從雷射器23產生的熱的大部分從雷射器23的下表面釋出。為了高效地擴散從雷射器23的下表面釋出的熱，從雷射器23散播的熱被直接傳導到後表面散熱板27。
[0047]熱傳遞材料例如滑脂(grease)，塗覆在雷射器23與後表面散熱板27之間，以改善熱接觸使得來自雷射器23的熱被傳導到後表面散熱板27。傳導到後表面散熱板27的熱也傳導到所述熱沉(未示出)，並且從所述熱沉擴散。因此，所述油脂施加在後表面散熱板27與所述熱沉之間，以保持良好的熱接觸。
[0048]由此，後表面散熱板27被設置用來把從雷射器23散播的熱直接傳導到用作擴散器以擴散熱的所述熱沉。所述熱從雷射器23傳導到後表面散熱板27、並且從後表面散熱板27傳導到所述熱沉，使得從雷射器23產生的熱得以擴散。
[0049]更進一步，根據此實施例，所述熱從側表面散熱板26傳導到後表面散熱板27。例如，滑脂塗覆在側表面散熱板26與後表面散熱板27之間，以保持良好的熱接觸。從雷射器23散播的熱，特別是來自雷射器23的側表面的熱(洩漏到雷射器23的側表面的熱)，被傳導到側表面散熱板26。因為側表面散熱板26配置成與後表面散熱板27保持良好的熱接觸，所以所述熱從側表面散熱板26傳導到後表面散熱板27。傳導到後表面散熱板27的熱也傳導到所述熱沉，並且被擴散。
[0050]由此，側表面散熱板26被設置用於將從雷射器23散播的熱間接傳導到用作擴散器以擴散熱的所述熱沉。
[0051]以此方式,來自雷射器23的熱經由側表面散熱板26而傳導到後表面散熱板27並且傳導到所述熱沉，然後被擴散。因此可高效地吸收和擴散來自雷射器23的側表面的熱。
[0052]如上述，從雷射器23的下表面周圍產生的熱和從側表面周圍產生的熱，可由側表面散熱板26和後表面散熱板27高效地傳導到所述熱沉(未示出)。因此可排除從雷射器23產生的不必要的熱。換句話說，本技術使得用於冷卻雷射器23及它周圍的熱傳導路徑能夠得以加寬。
[0053]當用於將來自雷射器23的熱傳導到所述熱沉的所述熱擴散器由熱擴散器基部25、側表面散熱板26和後表面散熱板27構成時,設定所述熱擴散器時的自由度可得以提高，並且該構造可配合於期望的冷卻特性。
[0054]例如，圖1和圖2所不的熱擴散器由熱擴散器基部25、側表面散熱板26和後表面散熱板27構成。任何變型可實施如下:當冷卻特性期望得以增強時，設置側表面散熱板26。當冷卻特性不期望得以增強時，不設置側表面散熱板26。
[0055]當沒有設置側表面散熱板26時，可不設置熱擴散器基部25，即，可僅設置後表面散熱板27。
[0056]以此方式，所述熱擴散器的冷卻特性的改變，可僅通過設置一個或多個部分(一個或多個部件)或去除一個或多個部分(一個或多個部件)從而得到調整。這使得這種改變容易進行。也容易改變所述一個或多個部分的一種或多種材料。通過改變所述一種或多種材料，從而冷卻特性、成本等可得到調整。
[0057]例如，鋁具有低於銅的熱傳導性。依據材料，在重量、可加工性等特性上存在差異。鑑於依據材料、材料成本和加工成本而在重量和熱傳導性上的差異，側表面散熱板26和後表面散熱板27的每種材料可得以確定以提供期望的冷卻特性。
[0058]當所述熱擴散器是一體式時，難以改變所述材料。然而，當所述熱擴散器由多個部分構成時，易於改變所述材料。
[0059]當所述熱擴散器由多個部分構成時，可針對各部分改變形狀或材料。因此可調節雷射器23所產生的熱的傳導路徑。例如，所述熱擴散器可通過良好的熱傳導部分與熱絕緣部分進行組合而構成。為了調節所述熱的傳導路徑，必要的一個或多個部分可用在必要的一個或多個位置。以此方式，所述熱的熱傳導可得以調節。
[0060]當所述熱擴散器由多個部分構成時，餘隙(clearance)可容易地設置在所述熱擴散器處或在所述熱擴散器的前側(之前)(在附接透鏡21的一側)。通過設置所述餘隙，可防止將所述熱傳導到所述前側，並且在所述前側設置的透鏡21可不受到所述熱的影響。
[0061]通過在所述前側設置所述餘隙，所述前表面的平面度的準確度可不增加。通過將平表面設置至最小必要程度，可容易地獲得所述平面度。以此方式，滑脂塗覆非規則性的影響(effect),可由所述餘隙吸收。
[0062]上述的熱擴散器，可在從光源例如雷射器和LED產生的熱引起的影響應被減小並且所述熱應被釋除時得以應用。因此，圖1所示的投影儀中所用的光源裝置10，是本技術所應用到的一示例。本技術也可應用到使用光源的裝置例如掃描儀，以及應用到使用雷射作為光源的裝置。根據本技術，從光源散播的熱可被高效地擴散。因此，本技術可應用於照明。
[0063]本技術不限於上述的實施例，並且，在不背離本技術的精神和範圍的情況下，可進行變更和變型。
[0064]本技術可具有以下構造。
[0065]( I) 一種光源裝置，包括:
[0066]光源；和
[0067]用於將從所述光源散播的熱傳導到擴散器以擴散熱的傳導部，所述傳導部具有多個部分。
[0068](2)如以上(I)所述的光源裝置，其中，
[0069]所述傳導部包括:
[0070]第一部分，其當所述光源的發光側定義為前表面時用於傳導從所述光源的後表面散播的熱；和
[0071]第二部分，用於傳導從所述光源的側表面散播的熱。
[0072](3)如以上(2)所述的光源裝置，其中，
[0073]所述第二部分夾在所述第一部分與第三部分之間。
[0074]( 4 )如以上(2 )所述的光源裝置，其中，
[0075]所述第一部分由不同於所述第二部分的材料製成。
[0076]( 5)如以上(I)所述的光源裝置，其中，
[0077]所述傳導部包括:
[0078]第一部分，用於將從所述光源散播的熱直接傳導至所述擴散器，和
[0079]第二部分，用於將從所述光源散播的熱間接傳導至所述擴散器，[0080]所述第二部分夾在所述第一部分與第三部分之間。
[0081](6)—種投影裝置，包括:
[0082]光源裝置，具有:
[0083]光源；和
[0084]用於將從所述光源散播的熱傳導到擴散器以擴散熱的傳導部，所述傳導部具有多個部分。
[0085]本技術包含涉及2012年9月26日在日本專利局提交的日本優先權專利申請JP2012-211621所公開內容的主題，該申請的全部內容通過引用結合於此。
[0086]本領域技術人員應理解，在隨附權利要求及其等同方案的範圍內，依據設計要求和其它因素，可進行各種變型、組合、子組合和更改。
【權利要求】
1.一種光源裝置，包括: 光源；和 用於將從所述光源散播的熱傳導到擴散器以擴散熱的傳導部，所述傳導部具有多個部分。
2.如權利要求1所述的光源裝置，其中， 所述傳導部包括: 第一部分，其當所述光源的發光側確定為前表面時用於傳導從所述光源的後表面散播的熱；和 第二部分，用於傳導從所述光源的側表面散播的熱。
3.如權利要求2所述的光源裝置，其中， 所述第二部分夾在所述第一部分與第三部分之間。
4.如權利要求2所述的光源裝置，其中， 所述第一部分由不同於所述第二部分的材料製成。
5.如權利要求1所述的光源裝置，其中， 所述傳導部包括: 第一部分，用於將從所述光源散播的熱直接傳導至所述擴散器，和 第二部分，用於將從所述光源散播的熱間接傳導至所述擴散器， 所述第二部分夾在所述第一部分與第三部分之間。
6.一種投影裝置，包括: 光源裝置，具有: 光源；和 用於將從所述光源散播的熱傳導到擴散器以擴散熱的傳導部，所述傳導部具有多個部分。
【文檔編號】G03B21/20GK103676433SQ201310383127
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2012年9月26日
【發明者】高松孝至 申請人:索尼公司