一种光源装置以及投影显示装置制造方法及图纸

本申请涉及光源装置以及使用该光源装置的投影显示装置。光源装置用于投影显示装置，具有：激发光源，输出用于激发荧光体的激发光；荧光旋转体，由金属构成；荧光体，包覆于荧光旋转体；以及离心式的气流产生圆盘，具有在外周方向上开口的多个狭缝，荧光旋转体与气流产生圆盘是同轴重叠的结构，气流产生圆盘位于荧光体的内侧，通过离心气流对荧光体部分进行冷却。进而，为了进一步提高冷却效率，使光源装置中产生的气流在对荧光体进行冷却之后，通过螺旋状的集风壳体被整流至一处，并从其排出口被排出至外部，被引导至与该光源装置不同的热交换壳体，通过热交换壳体抑制温度后再次返回到光源装置，并仅使由气流产生圆盘产生的气流进行循环。

A light source device and projection display device

This application relates to a light source device and a projection display device using the light source device. The light source device is used for projection display device. It has: exciting light source, output exciting light for exciting fluorescent body; fluorescent rotator, which is composed of metal; fluorescent body, which is coated with fluorescent rotator; and centrifugal air flow generating disc, which has multiple slits open in the peripheral direction. The fluorescent rotator and the air flow generating disc are coaxially overlapped, and the air flow generating disc. The inner part of the fluorescent body is cooled by centrifugal flow. Furthermore, in order to further improve the cooling efficiency, the airflow generated in the light source device is rectified to one place through the spiral air collecting shell after cooling the fluorescent body, and is discharged from its outlet to the outside. It is guided to the heat exchange shell different from the light source device. After suppressing the temperature through the heat exchange shell, the airflow is returned to the light source device again, and only the airflow is produced. The air generated by the raw disc is circulated.

【技术实现步骤摘要】
一种光源装置以及投影显示装置
本申请涉及一种光源装置以及使用该光源装置的投影显示装置，该光源装置具备：包覆有荧光体的荧光旋转体；和气流产生圆盘。
技术介绍
近年来，开发出一种以高发光效率输出短波长光的半导体激光器。已进行了用该半导体激光器的输出光激发荧光体而将波长转换后的光作为投影显示装置的光源来使用。虽然可以将荧光体固定在一定的位置来照射激发光，但是如果激发光总是持续照射荧光体的同一点，则会出现局部温度上升、发光效率下降的情况，进而还存在发生材料劣化的可能性。因此，在要求更高亮度的光源的情况下，大多使用预先在旋转的圆板的主面上设置荧光体并以使激发光不会固定照射荧光体的同一点的方式来构成的光源。例如，专利文献1中记载了一种使用荧光旋转体以通过将激发光源的输出光照射到旋转的荧光板而使热不会集中于一点的光源装置。此外，并不仅仅使荧光板旋转以防止集中蓄热，还尝试了设置通过冷却而主动散热的结构以抑制荧光体的劣化。例如，专利文献2中记载了一种在与荧光体相反的一侧设置扇叶(FAN)，通过冷却风来进行散热的散热模块。专利文献3中记载了一种在荧光体被设置于外圆附近的圆盘的内侧，设置有弯折凸出于该圆盘自身的散热片的光源。专利文献4中记载了一种在荧光体被设置于外圆附近的圆盘的内侧，对该圆盘自身进行挤压而设置有突起的光源。专利文献5中记载了以配置在壳体内部的其他的风扇(FAN)来对荧光轮直接吹风，使风在密闭空间的壳体内循环，并以配置于该壳体的热交换器来抑制温度上升。专利文献1：日本专利公开2012-078488号公报专利文献2：中国专利公开CN104280990A专利文献3：中国专利公开CN103226283A专利文献4：中国专利公开CN106199947A专利文献5：中国专利公开CN104516178A在专利文献2～4所记载的光源中，如普通的轴流式冷却风扇那样，利用了通过以叶片引入空气而生成的气流。然而，以诸如用散热片切割空气之类的举动引发气流虽然能够产生大的气流，但是另一方面，由风切音引起的噪音变大，并且需要具有大驱动转矩的电机。无论家用还是商用，对于投影显示装置都很期望静音化，而由风切音引起的噪音的产生已成为问题。此外，起因于散热片大型化的电机驱动转矩增大会使功耗增加。此外，文献2的大型板状散热片的结构不易制造，需要较高的电机驱动转矩。此外，若散热片的形状精度较低，则不仅风切音变大，而且还因重量不平衡导致在旋转时发生振动，而精度良好地设置板状散热片部分却并不简单，在7200rpm等高速旋转区域，制造成本容易上升。文献3的与旋转体成为一体的散热片的板状部分容易因外力而变形，因此在搬运部件时或组装投影显示装置时等情况下，与散热片接触时有可能会发生意外变形，所以在操作时需要密切注意。在文献4的方案中，与旋转体成为一体的凸型散热片的形状易于操作，但是可以容易地推测出为了使凸结构的高度为圆盘自身的厚度以上，挤压并不容易，高度可能受到限制。此外，容易产生由凸结构引起的风切音。在文献5中，提出了直接对荧光体进行冷却的方法。对荧光轮的荧光面垂直地吹出新设置的循环用风扇的风，在同一壳体内具有热交换器，通过使风在密闭的壳体内循环来抑制热量上升，但是由于吹出后的气流在与循环方向不同的方向上散射，因此会引起紊流而无法平稳地流动。此外，所追加的循环用风扇同样也成为噪音增加的因素，并且会导致功耗增加。因此，期待一种不会引起紊流、适于实现冷却效果并能抑制由风切音引起的噪音、减轻电机的负荷且不会增加功耗、结构简单且易于制造和操作的结构。
技术实现思路
本申请涉及一种光源装置以及使用该光源装置的投影显示装置，该光源装置用于投影显示装置，其特征在于，具有：激发光源，输出用于激发荧光体的激发光；荧光旋转体，由金属构成；荧光体，包覆于所述荧光旋转体；以及离心式的气流产生圆盘，具有在外周方向上开口的多个狭缝，所述荧光旋转体的特征在于，所述荧光旋转体与气流产生圆盘是同轴重叠的结构，气流产生圆盘位于包覆于所述荧光旋转体的荧光体的内侧，通过离心气流对荧光体部分进行冷却。进而，该光源装置是为了进一步提高冷却效率，而使上述光源装置中所产生的气流在对荧光体进行冷却之后，通过螺旋状的集风壳体被整流至一处，并从其排出口被排出至外部，被引导至与该光源装置不同的热交换壳体，通过热交换壳体抑制温度后再次返回到光源装置的结构，并仅使由所述气流产生圆盘产生的气流进行循环。根据本申请，能够提供一种具有如下结构的光源装置，该结构不会引起紊流，适于实现冷却效果并提高荧光体的转换效率，能抑制由风切音引起的噪音，减轻电机的负荷并且结构简单且易于制造和操作。同时，能够提供一种具备这样的光源装置的、低噪音且高亮度的投影显示装置。附图说明图1的(a)是第一实施方式的光源装置中的荧光旋转体组件的剖视图。图1的(b)是第一实施方式的光源装置中的荧光旋转体组件的俯视图。图2是示出第一实施方式的效果的图。图3的(a)是第一实施方式的具有荧光旋转体组件的光源装置中的冷却结构的剖视图。图3的(b)是第一实施方式的具有荧光旋转体组件的光源装置中的冷却结构的俯视图。图4是具备第一实施方式的光源装置的投影显示装置的结构图。图5的(a)是第二实施方式的具有荧光旋转体组件的光源装置中的冷却结构的剖视图。图5的(b)是第二实施方式的具有荧光旋转体组件的光源装置中的冷却结构的俯视图。图6的(a)是第三实施方式的光源装置中的荧光旋转体组件的俯视图。图6的(b)是第四实施方式的光源装置中的荧光旋转体组件的俯视图。图7是第五实施方式的光源装置中的荧光旋转体组件的剖视图。图8是第六实施方式的光源装置中的荧光旋转体组件的剖视图。符号说明101…电机102…轮毂103…荧光旋转体103a…荧光体103b…反射面105…气流产生圆盘106…保持器100…荧光旋转体组件110…旋转体壳体111…集风导向器120…排出管130…热交换组件131…热交换壳体132…热交换器140…回流管200…激发光源组件210…半导体激光器220…准直透镜300…光合成组件301…光源装置310…激发光源侧聚光透镜组320…偏振分束器330…四分之一波长板340…荧光体侧聚光透镜组350…中继透镜组400…照明组件420…光颜色选择色轮410…电机440…光通道450…照明透镜组460…光调制器件471…棱镜472…棱镜500…投影镜头组件600…投影屏幕θ…狭缝的张角a…本方案实施前的光输出特性b…本方案实施后的光输出特性c…气流的方向具体实施方式[第一实施方式]参考附图，对作为本申请的第一实施方式的具有循环式冷却结构的光源装置进行说明。进而对包含所述光源装置的投影显示装置整体进行说明。(产生气流的荧光旋转体组件)图1的(a)是产生气流的荧光旋转体组件100的剖视图。101是电机，102是安装在电机轴上的轮毂，103是在基材上附有荧光体的荧光旋转体，103a是荧光体，105是气流产生圆盘，106是将荧光旋转体103和气流产生圆盘105固定于轮毂102的保持器。对于电机101的内部，省略剖面的图示。图1的(b)是产生气流的荧光旋转体组件100的俯视图。荧光旋转体103的圆环状斜面部分的表面被荧光体103a包覆。荧光旋转体的一部分是激发光的反射面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源装置，输出用于激发荧光体的激发光，并通过波长转换来射出光，具备荧光旋转体和气流产生圆盘，其特征在于，所述光源装置具有荧光旋转体组件，所述荧光旋转体组件包括：荧光旋转体，由金属构成；荧光体，包覆在所述荧光旋转体上；激发光源，输出用于激发所述荧光体的激发光；以及气流产生圆盘，设置有多个狭缝，所述多个狭缝是向与旋转方向相反的方向倾斜、狭缝位置相比于荧光体包覆直径位于内径侧、且在圆周方向上开口的狭缝，所述气流产生圆盘与所述荧光旋转体为同轴重叠结构并一体地进行旋转。

【技术特征摘要】
1.一种光源装置，输出用于激发荧光体的激发光，并通过波长转换来射出光，具备荧光旋转体和气流产生圆盘，其特征在于，所述光源装置具有荧光旋转体组件，所述荧光旋转体组件包括：荧光旋转体，由金属构成；荧光体，包覆在所述荧光旋转体上；激发光源，输出用于激发所述荧光体的激发光；以及气流产生圆盘，设置有多个狭缝，所述多个狭缝是向与旋转方向相反的方向倾斜、狭缝位置相比于荧光体包覆直径位于内径侧、且在圆周方向上开口的狭缝，所述气流产生圆盘与所述荧光旋转体为同轴重叠结构并一体地进行旋转。2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置是循环式冷却结构，通过设置在外周的螺旋状导向器来使在所述荧光旋转体组件中产生的气...

【专利技术属性】
技术研发人员：山影明广，梅雨非，
申请(专利权)人：光显科技株式会社，
类型：新型
国别省市：日本,JP