用于冷却照明光学系统的结构和投影显示设备技术方案

本发明专利技术设有：荧光单元(12)，所述荧光单元(12)具有荧光层，该荧光层因为从光源(7)照射的激发光而发射荧光；风扇(15)，所述风扇(15)用于向荧光单元(12)吹送冷却空气；以及，管道(16)，所述管道(16)将内部空间与外部空间分隔，该内部空间在其中设置有荧光单元(12)，并且该管道(16)向荧光单元(12)引导从风扇(15)吹送的冷却空气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用荧光材料的照明光学系统的冷却结构，并且涉及投影显示设备。
技术介绍
近些年来，已经提出了如下照明光学系统，该照明光学系统配备有荧光材料，该荧光材料响应于激发光的照射而发射荧光。这种类型的照明光学系统用在例如投影显示设备中。图1示出设有与本专利技术相关的照明光学系统的投影显示设备的透视图。图2示出与本专利技术相关的照明光学系统的透视图，并且图3示出与本专利技术相关的照明光学系统的平面图。如图1中所示，与本专利技术相关的投影显示设备101设有照明光学系统103和图像生成光学系统，来自照明光学系统103的光被照射到图像生成光学系统中。如图2和图3中所示，照明光学系统103设有激光光源107和荧光轮112，荧光轮112设有被从激光光源107发射的激光照射的荧光层。在专利文件1中公开的系统是设有这种类型的荧光轮的照明光学系统的一个示例。在专利文件1中，公开了一种照明光学系统，其设有荧光单元，该荧光单元具有荧光轮和旋转该荧光轮的马达。在专利文件1中公开的荧光轮具有基板，该基板被设置成围绕与一个表面垂直的旋转轴自由旋转。在该基板的一个表面上形成荧光区域和反射区域。该荧光区域具有荧光层，该荧光层响应于激光的照射而产生预定波长的荧光。该反射区域是反射激光的区域。照射在荧光轮上的激光重复地照射在旋转的荧光轮的荧光区域和反射区域上，由此，从荧光轮连续地发射从荧光材料发射的荧光和被反射区域反射的激光。从照明光学系统发射的光的照度取决于从荧光材料生成的荧光的数量。该荧光材料当它经历激光照射时产生热量，并且具有下述属性，通过该属性，热量的产生降低了发光效率。因此，必须控制从荧光材料生成的热量以防止从照明光学系统产生的光的照度的任何降低。在专利文件2中公开了一种构造，该构造具有荧光轮和风扇，在荧光轮上，在荧光层中形成凹处；风扇向荧光轮的凹处吹送冷却空气。在专利文件2中公开的构造中，通过在荧光轮的凹处上吹送冷却空气来产生湍流，并且由于热扩散的效应导致在荧光材料的冷却效率上的改善。现有技术文献专利文件专利文件1：WO2012/127554专利文件2：日本未审查专利申请公布No.2012-078707专利文件3：日本未审查专利申请公布No.2013-025249
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在如上所述的专利文件1中描述的照明光学系统中，通过当荧光轮在旋转时荧光轮本身接收的围绕荧光轮的空气的流动来冷却荧光材料。结果，冷却荧光材料的冷却效果在专利文件1中描述的照明光学系统中相当差。在专利文件2中公开的构造中，向荧光轮的荧光层的激光照射部分局部吹送冷却空气。在专利文件2中描述的该构造中，冷却荧光材料的效果仍然不足，并且期望冷却效率的进一步增大。在专利文件3中，公开了一种构造，其中，在荧光轮的附近布置风扇，该风扇使得冷却空气流向在其上形成荧光层的一侧上的表面。然而，在使用荧光轮的照明光学系统中，与荧光层相邻地布置用于将从荧光层发射的荧光聚光的聚光透镜。结果，冷却空气对着透镜架吹，该透镜架支撑聚光透镜，并且因此阻碍冷却空气的流动，据此，在荧光轮的表面上的足够数量的冷却空气的流动变得有问题。该问题在专利文件2中描述的构造中产生，其中，冷却空气因此仅被引导到荧光轮的表面的一侧，并且冷却空气的流动被透镜架阻碍，并且因此，荧光材料的冷却效率低。另外，如图2和3中所示，使用激光光源的照明光学系统通常被罩110覆盖，使得除了来自发射来自照明光学系统103的光的透镜111的光之外，激光不泄漏到照明光学系统103的外部。因此，照明光学系统103具有从外部封闭的构造。结果，在使用激光光源107的照明光学系统103中，罩110的内部容易在环境温度上增大，并且，罩110内的空气倾向于因为在激光光源107中产生的热量而变热。结果，被在罩110内布置的荧光轮112本身接收的周围空气也处于热状态中，并且因此产生荧光材料的冷却效率低的问题。因此，在与本专利技术相关的如上所述的照明光学系统中的荧光材料的低冷却效率导致荧光材料的温度增大的趋势，结果是从照明光学系统发射的光的照度降低。因此产生下述问题，其中，随着照明光学系统的持续使用增大，照度的维持率降低。因此，本专利技术的目的是提供一种用于冷却照明光学系统的结构和一种允许荧光材料的冷却效率增大并且因此防止从照明光学系统发射的光的照度的降低的投影显示设备。解决问题的手段为了实现上述目的，根据本专利技术的用于冷却照明光学系统的结构设有：荧光单元，所述荧光单元具有荧光层，所述荧光层响应于从光源照射的激发光而发射荧光；风扇，所述风扇向所述荧光单元供应冷却空气；以及管道，所述管道将内部空间与外部空间分隔，在所述内部空间中布置所述荧光单元，并且所述管道向所述荧光单元引导从所述风扇供应的冷却空气。此外，根据本专利技术的投影显示设备设有：照明光学系统，所述照明光学系统包括上述用于照明光学系统的冷却结构；以及图像生成光学系统，所述图像生成光学系统包括图像元件，所述图像元件利用图像信号来调制从所述照明光学系统发射的光。专利技术的效果本专利技术使得冷却荧光材料的效率能够增大，并且因此能够防止从照明光学系统发射的光的照度降低。附图说明图1是示出配备有与本专利技术相关的照明光学系统的投影显示设备的透视图。图2是示出与本专利技术相关的照明光学系统的透视图。图3是示出与本专利技术相关的照明光学系统的平面图。图4是示出第一示例性实施例的投影显示设备的透明图的透视图。图5是示出在第一示例性实施例的投影显示设备中设置的照明光学系统的透视图。图6是用于描述第一示例性实施例的照明光学系统的冷却结构的透视图。图7是示出第一示例性实施例的照明光学系统的冷却结构的平面图。图8是示出第一示例性实施例的照明光学系统的冷却结构的放大视图的平面图。图9是示出属于第一示例性实施例的照明光学系统的冷却结构的管道和透镜架的放大视图的透视图。图10是用于描述第二示例性实施例的照明光学系统的冷却结构的透视图。图11是示出第二示例性实施例的照明光学系统的冷却结构的平面图。图12是示出第二示例性实施例的照明光学系统的放大的平面图。图13是示出属于第二示例性实施例的照明光学系统的冷却结构的管道和透镜架的透视图。具体实施方式接下来，参考附图来说明本专利技术的实际示例性实施例。第一示例性实施例图4示出第一示例性实施例的投影显示设备的透明透视图。图5示出在第一示例性实施例的投影显示设备中设置的照明光学系统的透视图。图6是用于描述第一示例性实施例的照明光学系统的冷却结构的透视图。图7是示出第一示例性实施例的照明光学系统的冷却结构的平面图。如图4和5中所示，第一示例性实施例的投影显示设备1设有：使用荧光材料的照明光学系统3；以及，图像生成光学系统4，来自照明光学系统3的光被照射到图像生成光学系统4中，并且图像生成光学系统4生成被投影到投影表面上的图像。如图6和7中所示，照明光学系统3设有：发射激光的第一激光光源6和第二激光光源7；第一光学构件组，第一光学构件组构成从第一激光光源6发射的激光的第一光路；以及，第二光学构件组，第二光学构件组构成从第二激光光源7发射的激光的第二光路。另外，照明光学系统3设有罩10，罩10同时覆盖第一光路的整体，并且覆盖第二光路的整体，第二光路包括从第二激光光源7到荧光轮12的光路。如图6中所示，第一和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于照明光学系统的冷却结构，包括：荧光单元，所述荧光单元具有荧光层，所述荧光层响应于从光源照射的激发光而发射荧光；风扇，所述风扇向所述荧光单元供应冷却空气；以及管道，所述管道将内部空间与外部空间分隔，在所述内部空间中布置所述荧光单元，并且所述管道向所述荧光单元引导从所述风扇供应的冷却空气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于照明光学系统的冷却结构，包括：荧光单元，所述荧光单元具有荧光层，所述荧光层响应于从光源照射的激发光而发射荧光；风扇，所述风扇向所述荧光单元供应冷却空气；以及管道，所述管道将内部空间与外部空间分隔，在所述内部空间中布置所述荧光单元，并且所述管道向所述荧光单元引导从所述风扇供应的冷却空气。2.根据权利要求1所述的用于照明光学系统的冷却结构，其中：所述荧光单元由其上形成所述荧光层的基板构成；并且所述基板被构造成能够旋转。3.根据权利要求1或2所述的用于照明光学系统的冷却结构，其中：在所述风扇和所述荧光单元之间在所述管道内设置分割壁，所述分割壁将所述内部空间分割为第一空间和第二空间，所述第一空间包含所述基板的一个表面，所述第二空间包含所述基板的另一个表面。4.根据权利要求3所述的用于照明光学系统的冷却结构，其中：所述风扇包括第一风扇和第二风扇，所述第一风扇向所述第一空间供应冷却空气，所述第二风扇向所述第二空间供应冷却空气。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的用于照明光学系统的冷却结构，进一步包括：透镜，所述透镜被布置在所述管道内，并且将从所述荧光层发射的荧光聚光；以及透镜架，所述透镜架被与所述荧光单元相邻地布置，并且支撑所述透镜；其中：在所述透镜架和所述荧光单...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田直树，
申请(专利权)人：NEC显示器解决方案株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP