光源装置和投影仪装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有激光光源的光源装置和作为具有该光源装置的投影型视频显示装置的投影仪装置。
【背景技术】
[0002]近年来，作为在面向大厅或数字电影的大型高亮度投影仪装置、主要在人数少的会议或演示中使用的中小型投影仪装置、或者在壳体中内置有投影光学系统和大型屏幕的投影型显示器等中使用的光源，使用LED或激光二极管等半导体光源的装置已被广泛提出或商品化。这些设备的特征在于，针对在以往大多数投影仪装置和投影型显示器中作为光源使用的灯，通过使用半导体光源，具有如下优点。该优点为具有较宽的颜色再现范围、能够瞬时点亮、低功耗和长寿命等。
[0003]尤其是，在使用激光二极管的激光光源中，通过使光叠加，还兼具能够得到更高亮度化和更高输出化的优点。因此，作为在针对大画面的投影中使用的大型高亮度投影仪装置的用途，进行了具有更多的激光光源模组的光源装置的开发。
[0004]在光源装置中，随着激光光源模组的模组数量的增加，激光光源模组的排热量成比例地增大。在数万流明级别的大型高亮度投影仪装置中，激光光源模组的排热量为数千W级别。在现有的使用散热器或热管单元的基于空冷方式的冷却中，为了扩大散热面积，装置的大型化成为较大的问题。此外，用于得到高风量的送风机的噪音也成为较大的问题。
[0005]此外已知，激光光源的发光部的温度越低，则效率越好，因此，在该情况下能获得更高输出和更长寿命。另一方面，激光光源具有发光波长和激光输出随着发光部的温度变化而变动的特性，因此，需要与发光部的规格匹配的适当的冷却。
[0006]作为用于实现激光光源的高输出化而进行的低温冷却的解决手段，提出了使用珀耳帖元件的冷却方式。此外，期望采用通过直接或间接地使用蒸气压缩冷冻机的冷冻循环来进一步提高散热效率的冷却方式。
[0007]在这些冷却方式中，能够使作为冷却对象的冷却部保持在室温以下。以往，为了防止工作中的装置内部产生结露，设法使冷却部的温度保持在露点以上。但是，激光光源的发光部的温度下降带来的发光效率的提高会带来光源的长寿命化、高可靠性化、模组数量的减少以及排热量的抑制，因此，露点以下的冷却方式的采用以及其结露对策成为重要的开发课题。
[0008]例如，专利文献I中记载的技术是涉及排列成阵列状的激光元件的温度调节手段的发明。在专利文献I中，公开了为了冷却激光元件而使配置有激光元件的受热板与冷冻回路直接接触的技术。
[0009]例如，专利文献2中记载的技术是用于保护激光元件阵列免受结露影响的发明。在专利文献2中，公开了通过在配置激光元件阵列的部位形成合成树脂层来隔绝外部空气的技术。
[0010]例如，专利文献3中记载的技术是涉及使用珀耳帖元件的LED或激光二极管等半导体元件的冷却结构的发明。在专利文献3中，公开了如下技术:在冷却到外部气温以下的情况下，通过使LED和珀耳帖元件的冷却侧形成密闭的空间来防止结露。
[0011][专利文献I]日本特开2009-86269号公报
[0012][专利文献2]日本特开2009-86273号公报
[0013][专利文献3]日本特开2006-253274号公报
[0014]但是，在专利文献I中记载的装置中，存在如下问题:由于没有实施结露对策，因此可能产生结露水导致的故障。此外，在专利文献2中记载的装置中，存在如下问题:由于在配置激光元件阵列的部位处形成的合成树脂层自身也被冷却，因而在合成树脂层的表面产生结露，或者，为了提高合成树脂层的隔热性，需要一定厚度等，使得制造成本上升。
[0015]在专利文献3中记载的装置中，需要用于形成珀耳帖元件的冷却侧的密闭空间的复杂结构，此外，为了冷却与大输出对应的多个光源模组，需要同等数量的珀耳帖元件，因而存在部件费用增大这样的问题。此外，针对密闭空间的组装失误或密闭空间的慢泄漏等造成的密闭度的可靠性也存在疑问。
【发明内容】
[0016]因此，本发明的目的在于，提供一种价格低廉且能够防止激光光源模组在冷却时产生的结露水导致的问题的光源装置和投影仪装置。
[0017]本发明的光源装置具有:激光光源模组；配管，其用于使制冷剂流动；热模块，其使所述激光光源模组与所述配管在热学意义上接合；以及容器，其被配置在所述热模块的下侧，并被用于接住在所述热模块的表面结露而滴下的结露水，所述容器具有上方敞开状的开口部，所述开口部的俯视轮廓大于所述热模块的俯视轮廓。
[0018]本发明的投影仪装置具有:光源装置；图像光生成部，其对所述光源装置发出的激光进行空间调制，生成图像光；以及投影光学系统，其投射所述图像光。
[0019]根据本发明，激光光源模组经由热模块与配管在热学意义上接合。即，激光光源模组与在配管中流动的制冷剂热接触。在制冷剂低于周围的气氛温度的情况下，激光光源模组与热模块的接合部因激光光源模组的发热而温度上升，在热模块中，接合部以外的部位的表面热的出入较小。因此，在热模块中，接合部以外的部位的表面温度下降到与制冷剂同等的温度。
[0020]在制冷剂的温度低于光源装置内的气氛温度的情况下，在热模块中，接合部以外的部位的表面温度下降到与制冷剂同等的温度，当其表面温度低于露点温度时，在热模块的表面产生结露。
[0021 ] 在热模块的下侧配置有具有开口部的容器，该容器的开口部具有比热模块的俯视轮廓大的俯视轮廓，因此，在热模块的表面结露而滴下结露水的情况下，能够利用容器接住结露水。由此，在光源装置的内部，能够防止结露水造成的问题。此外，通过具有用于接住结露水的容器，不需要为了能够实现结露对策而采用复杂的结构，能够使光源装置的制造成本变得低廉。
【附图说明】
[0022]图1是示出实施方式I的激光光源装置的主要部分的结构的立体图。
[0023]图2是示出实施方式I的投影仪装置的结构的图。
[0024]图3是实施方式2的激光光源装置的主要部分的剖视图。
[0025]图4是实施方式3的激光光源装置的主要部分的剖视图。
[0026]图5是示出实施方式4的激光光源装置的结构的图。
[0027]标号说明
[0028]10激光光源模组，12电气端子部，20配管，30热模块，32槽部，40保持部件，50容器，50a开口部，51排水管，80干燥剂，90激光光源装置，90A激光光源装置，90B激光光源装置，90C激光光源装置，91投影仪装置，93图像光生成部，94投影光学系统。
【具体实施方式】
[0029]<实施方式I >
[0030]使用附图，对本发明的实施方式I进行如下说明。图1是示出实施方式I的激光光源装置90的主要部分的结构的立体图。
[0031]如图1所示，激光光源装置90(光源装置)具有多个激光光源模组10、配管20、多个热模块30、保持部件40和容器50。配管20是用于使制冷剂流动的部件。
[0032]多个热模块30是用于使划分多个激光光源模组10而得到的各个组与配管20分别在热学意义上接合的部件。在保持部件40 (更具体而言，保持部件40的宽度方向的中央部)的上表面，多个热模块30彼此隔开预先设定的间隙G、沿水平方向直线状地配置，配管20贯穿插入多个热模块30中。被分成各个组的多个激光光源模组10与各热模块30的上表面分别接合。这样，使多个激光光源模组10与配管20在热学意义上接合，由此，利用在配管20内部流动的制冷剂，对激光光源模组10进行冷却。
[0033]此外，在热模块30的侧面，与激光光源模组10对应地固定有电气基板60，该电气基板60朝热模块30的侧方突出。激光光源模组10借助电气端子部12与电气基板60电连接。激光光源模组10借助电气端子部12，从电气基板60被通电，由此射出激光。射出的激光经由光学系统单元13而被引导到光纤14。
[0034]保持部件40形成为板状，具有比多个热模块30的俯视轮廓大的俯视轮廓。保持部件40决定了多个热模块30的相互配置，同时，具有承受它们的重量而保持它们的刚性的作用。
[0035]容器50具有上方开放状的开口部50a，容器50相比热模块30和保持部件40被配置在下侧。开口部50a的俯视轮廓形成为大于保持部件40的俯视轮廓。S卩，开口部50a的俯视轮廓大于多个热模块30的俯视轮廓。在容器50的上端部，设置有朝容器50的内侧突出的安装部50b，保持部件40的端部与安装部50b抵接。在将保持部件40的端部定位到容器50的安装部50b的状态下，使用螺钉41 (参照图4)固定保持部件40和容器50，由此，容器50从下侧保持保持部件40。在保持部件40的外周部与容器50的上端部之间，形成有能够使结露水通过的间隙。此外，关于图4，将在后述的实施方式3中进行说明，但保持部件40和容器50的固定结构与实施方式I的情况相同。
[0036]接下来，对具有激光光源装置90的投影仪装置91进行说明。图2是示出实施方式I的投影仪装置91的结构的图。
[0037]如图2所示，投影仪装置91具有激光光源装置90和投影仪主体部92。此处，激光光源模组10包含射出绿色激光的绿色激光光源模组10a、射出红色激光的红色激光光源模组1b和射出蓝色激光的蓝