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JP2005078029A - Illumination device and projection display device - Google Patents

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JP2005078029A
JP2005078029A JP2003311853A JP2003311853A JP2005078029A JP 2005078029 A JP2005078029 A JP 2005078029A JP 2003311853 A JP2003311853 A JP 2003311853A JP 2003311853 A JP2003311853 A JP 2003311853A JP 2005078029 A JP2005078029 A JP 2005078029A
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JP
Japan
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diaphragm
container
cooling fluid
light
light emitting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2003311853A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
秀也 ▲関▼
Hideya Seki
Takeshi Seto
毅 瀬戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

【課題】 効率的に発光体を冷却することによって大きな発光量を得る。
【解決手段】 冷却用流体Xの封入された閉空間を有する容器21と、該容器21に隣接して配されかつ電流を注入されることによって発光・発熱する発光体25とを備え、上記閉空間の空間形状を変更させる形状変更部22,24と、上記閉空間の空間形状の変更に追従する追従部22とを備える。
【選択図】 図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a large light emission amount by efficiently cooling a light emitter.
SOLUTION: A container 21 having a closed space in which a cooling fluid X is enclosed, and a light emitter 25 that is arranged adjacent to the container 21 and emits light and generates heat by being injected with an electric current are provided. The shape change parts 22 and 24 which change the space shape of space, and the tracking part 22 which follows the change of the space shape of the said closed space are provided.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、照明装置及び投射型表示装置に関するものである。   The present invention relates to an illumination device and a projection display device.

従来のプロジェクタ(投射型表示装置)では、その光源として、古くはハロゲンランプ、近年は高輝度高効率である高圧水銀ランプ(UHP)が多く用いられてきた。放電型のランプであるUHPを用いた光源は高圧の電源回路を要し、大型で重く、プロジェクタの小型軽量化の妨げになっていた。また、ハロゲンランプよりは寿命が長いものの依然短寿命である他、光源の制御(高速の点灯、消灯、変調)が略不可能で、また立ち上げに数分という長い時間を要していた。   In conventional projectors (projection display devices), a halogen lamp has been used as a light source in the past, and a high-pressure mercury lamp (UHP) having high luminance and high efficiency has been used in recent years. A light source using UHP, which is a discharge lamp, requires a high-voltage power circuit, is large and heavy, and hinders the reduction in size and weight of the projector. Further, although it has a longer life than a halogen lamp, it still has a short life, and it is almost impossible to control the light source (fast lighting, extinguishing, modulation), and it takes a long time to start up.

そこで最近、新しい光源としてLED発光体が注目されている。LEDは超小型・超軽量、長寿命である。また、駆動電流の制御によって、点灯・消灯、出射光量の調整が自由にできる。この点でプロジェクタの光源としても有望であり、既に小型・携帯用の小画面プロジェクタへの応用開発が始まっている(例えば、特許文献1)。   Therefore, recently, an LED illuminant has attracted attention as a new light source. LEDs are ultra-compact, ultra-light, and have a long life. In addition, by controlling the drive current, it is possible to freely turn on / off and adjust the amount of emitted light. In this respect, it is also promising as a light source for a projector, and application development to a small-sized and portable small-screen projector has already begun (for example, Patent Document 1).

ところが、現在のところLEDを光源とするプロジェクタにおいて十分な輝度を得ることは難しい。これは、LEDは効率の点でまだUHPの1/2〜1/3程度であり、定格いっぱいの電流を注入しても得られる光量が小さいからである。めざましい技術革新によって上記効率は年々着実に向上しつつあり、数年後には現在のUHP並みのレベルに達する可能性もあるが、少なくとも近い将来、製品化可能なLED光源プロジェクタにおいては、状況は変わらないであろう。なお、光量を稼ぐのにLEDをアレイ化する方法があるが、あまりLEDの数を増やすと発光点が大きくなることによる光学系としての照明光率の低下を招くので、あまり効果は得られない。   However, at present, it is difficult to obtain sufficient luminance in a projector using an LED as a light source. This is because the LED is still about 1/2 to 1/3 of UHP in terms of efficiency, and the amount of light that can be obtained even when a full current is injected is small. The above-mentioned efficiency is steadily improving year by year due to remarkable technological innovation, and may reach the level of the current UHP in a few years, but the situation will change at least for LED light source projectors that can be commercialized in the near future. There will be no. There is a method of arraying LEDs in order to increase the amount of light, but if the number of LEDs is increased too much, the light emission point becomes large and the illumination light rate as an optical system is lowered, so that the effect is not obtained so much. .

そこで、残された方法として考えられるのは、LEDの発光量を増やすことである。しかしながら、これは上記の通りLEDの定格の制約があり、最大光量は定格と効率で自動的に決まっている。LEDの定格電流を決めているのは主に発熱量である。   Therefore, a possible remaining method is to increase the light emission amount of the LED. However, as described above, there is a limitation on the rating of the LED, and the maximum light amount is automatically determined by the rating and efficiency. It is mainly the calorific value that determines the rated current of the LED.

ところで、特開平6−5923号公報(特許文献2)には、LEDを冷却用流体によって冷却することで大きな発光量を得る技術が開示されている。また、特開平8−116138号公報には、レーザダイオードの例ではあるが、特許文献2と同様に発光体を冷却することによって大きな発光量を得る技術が開示されている。
特開2000−112031号公報 特開平6−5923号公報 特開平8−116138号公報
Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-5923 (Patent Document 2) discloses a technique for obtaining a large light emission amount by cooling an LED with a cooling fluid. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-116138 discloses a technique for obtaining a large light emission amount by cooling a light emitting body as in Patent Document 2, although it is an example of a laser diode.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-112031 JP-A-6-5923 JP-A-8-116138

しかしながら、特許文献2,3に開示された技術では、いずれも発光体を囲む容器内に冷却用流体を流入させるためのポンピング手段と、このポンピング手段と容器とを接続する配管が必要となる。このようなポンピング手段と配管を有するため、装置全体のコストが大幅に増加すると共に、装置全体が大型化してしまう。特に上述のようなプロジェクタの場合には、大型のポンピング手段を用いることは、プロジェクタの小型軽量化という流れと逆行するものであり好ましくない。このため、装置を大型化させることなくかつ発光体を冷却できるような技術が求められている。   However, all of the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3 require a pumping means for allowing a cooling fluid to flow into a container surrounding the light emitter and a pipe connecting the pumping means and the container. Since such pumping means and piping are provided, the cost of the entire apparatus is greatly increased and the entire apparatus is increased in size. In particular, in the case of the projector as described above, it is not preferable to use a large-sized pumping means because it goes against the trend of reducing the size and weight of the projector. For this reason, the technique which can cool a light-emitting body, without enlarging an apparatus is calculated | required.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、効率的に発光体を冷却することによって大きな発光量を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a large light emission amount by efficiently cooling a light emitter.

上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、冷却用流体の封入された閉空間を有する容器と、該容器に隣接して配されかつ電流を注入されることによって発光・発熱する発光体とを備え、上記閉空間の空間形状を変更させる形状変更部と、上記閉空間の空間形状の変更に追従する追従部とを備えることを特徴する。   In order to achieve the above object, a lighting device according to the present invention emits light and generates heat when a container having a closed space in which a cooling fluid is sealed, and a container disposed adjacent to the container and injected with current. A light-emitting body, and a shape changing unit that changes a space shape of the closed space; and a follower that follows the change of the space shape of the closed space.

このような特徴を有する本発明に係る照明装置によれば、形状変更部によって容器の空間形状が変更されることによって、容器内に封入された冷却用流体に対して外力が作用する。この際に、追従部が容器の空間形状の変更に対して追従することによって、冷却用流体は容器内において移動する。そして、形状変更部が元の状態に戻ると、追従部も元の状態に戻ると共に、冷却用流体も元の状態になるように流れる。このような形状変更部の空間形状の変更を繰り返し行われることによって、容器内において冷却用流体の流れが生じる。したがって、容器に隣接される発光体と冷却用流体との熱交換が促進され、効率的に発光体を冷却することができる。このため、発光体の大電流駆動が可能となり、発光体から大きな発光量を得ることができる。   According to the lighting device according to the present invention having such characteristics, an external force acts on the cooling fluid sealed in the container by changing the space shape of the container by the shape changing unit. At this time, the follower follows the change in the space shape of the container, so that the cooling fluid moves in the container. And when a shape change part returns to an original state, while a follower part also returns to an original state, the fluid for cooling will also flow so that it may be in an original state. By repeatedly performing such a change of the space shape of the shape changing portion, a cooling fluid flows in the container. Therefore, heat exchange between the light emitter adjacent to the container and the cooling fluid is promoted, and the light emitter can be efficiently cooled. For this reason, the light emitter can be driven with a large current, and a large light emission amount can be obtained from the light emitter.

このような本発明に係る照明装置によれば、容器内に冷却用流体を流入させるためのポンピング手段と、このポンピング手段と容器とを接続する配管が必要とならないため、装置全体のコストが増加することと装置が大型化することを防止しつつ発光体から大きな発光量を得ることが可能となる。   According to such a lighting device according to the present invention, there is no need for a pumping means for allowing a cooling fluid to flow into the container and a pipe for connecting the pumping means and the container. This makes it possible to obtain a large amount of light emission from the light emitter while preventing the device from becoming large.

また、上記形状変更部として、可撓性を有するダイアフラムと該ダイアフラムを変形させる駆動装置とを備えた構成を採用することができる。このような構成を有する本発明に係る照明装置によれば、駆動装置によってダイアフラムを変形させることによって、容易に容器の空間形状を変更することができる。
この駆動装置としては、ボイスコイルモータ、ピエゾ素子を用いることができ、また、静電力を利用してダイアフラムを変形させるものを採用することができる。
Further, as the shape changing section, a configuration including a flexible diaphragm and a driving device that deforms the diaphragm can be employed. According to the lighting device according to the present invention having such a configuration, the space shape of the container can be easily changed by deforming the diaphragm by the driving device.
As this driving device, a voice coil motor and a piezoelectric element can be used, and a device that deforms a diaphragm using an electrostatic force can be adopted.

また、駆動装置は、可聴帯域外の周波数で駆動されることが好ましい。このように、駆動装置を可聴帯域外の周波数で駆動することによって、ダイアフラムも可聴帯域外の周波数で往復運動を繰り返すため、本発明に係る照明装置から騒音が発生することを防止することができる。なお、冷却用流体の流れがさほど速くなくても発光体を冷却することができるため、駆動装置は、例えば20Hz以下の周波数で駆動することが好ましい。   The drive device is preferably driven at a frequency outside the audible band. In this way, by driving the drive device at a frequency outside the audible band, the diaphragm also repeats reciprocating motion at a frequency outside the audible band, so that it is possible to prevent noise from being generated from the lighting device according to the present invention. . In addition, since a light-emitting body can be cooled even if the flow of the cooling fluid is not so fast, the driving device is preferably driven at a frequency of 20 Hz or less, for example.

また、本発明に係る照明装置は、上記冷却用流体の移動方向を規定する流れ方向規定部を備えることが好ましい。このような流れ方向規定部を備えることによって、冷却用流体を容器内において、循環させることが可能となり、冷却用流体全体を用いて発光体の冷却を行うことが可能となる。   Moreover, it is preferable that the illuminating device which concerns on this invention is provided with the flow direction prescription | regulation part which prescribes | regulates the moving direction of the said cooling fluid. By providing such a flow direction defining portion, the cooling fluid can be circulated in the container, and the luminous body can be cooled using the entire cooling fluid.

また、本発明に係る照明装置は、上記発光体を複数備えるという構成を採用することもできる。このように、容器に隣接して配置される発光体を複数備える場合であっても、本発明に係る照明装置は、容器内に封入された冷却用流体に流れを与えることによって、効率的に複数の発光体を同時に冷却することが可能となる。   Moreover, the illuminating device which concerns on this invention can also employ | adopt the structure of providing the said light-emitting body in multiple numbers. As described above, even in the case where a plurality of light emitters arranged adjacent to the container are provided, the lighting device according to the present invention is efficiently provided by supplying a flow to the cooling fluid enclosed in the container. A plurality of light emitters can be cooled simultaneously.

また、本発明に係る照明装置は、上記ダイアフラムの一部を上記追従部として構成することもできる。例えば、単一のダイアフラムを容器の底面に配置し、このダイアフラムの中央部を駆動装置によって押圧した場合には、冷却用流体に外力が作用し、この冷却用流体がダイアフラムの周縁近傍を押圧することによって、ダイアフラムの周縁近傍は、変形する。このため、このダイアフラムの周縁近傍を追従部として用いることができる。なお、ダイアフラムの周縁近傍と中央部の間におけるダイアフラムを固定する固定部を配置することによって、よりダイアフラムの周縁近傍を容器の空間形状の変更に追従させることが可能となる。   Moreover, the illuminating device which concerns on this invention can also comprise a part of said diaphragm as said tracking part. For example, when a single diaphragm is disposed on the bottom surface of the container and the central portion of the diaphragm is pressed by the driving device, an external force acts on the cooling fluid, and the cooling fluid presses the vicinity of the periphery of the diaphragm. As a result, the vicinity of the periphery of the diaphragm is deformed. For this reason, the periphery vicinity of this diaphragm can be used as a tracking part. In addition, it becomes possible to make the vicinity of the periphery of the diaphragm follow the change of the space shape of the container by arranging a fixing portion that fixes the diaphragm between the vicinity of the periphery of the diaphragm and the central portion.

また、ダイアフラムが閉空間を上層と下層とに分離するように配することによって、ダイアフラムの一方側の面を形状変更部とし、他方側の面を追従部として構成することができる。このような場合には、ダイアフラムの変形によって上層あるいは下層の冷却用流体が押圧されると共に、他方の層の冷却用流体がダイアフラムに引き寄せられるため、より冷却用流体の移動を大きくすることができ、より発光体の冷却効果が高まる。   Further, by arranging the diaphragm so that the closed space is separated into the upper layer and the lower layer, the surface on one side of the diaphragm can be configured as a shape changing portion and the surface on the other side can be configured as a follower. In such a case, the upper or lower cooling fluid is pressed by the deformation of the diaphragm, and the cooling fluid of the other layer is attracted to the diaphragm, so that the movement of the cooling fluid can be further increased. The cooling effect of the luminous body is further increased.

また、本発明に係る照明装置は、上記容器に放熱部を有することが好ましい。このように、容器に放熱部を有することによって、冷却用流体が回収した発光体の熱量を効率的に外部に放熱することが可能となる。この放熱部としては、形成領域に対して広い表面積を有する放熱フィンを採用することができる。   Moreover, it is preferable that the illuminating device which concerns on this invention has a thermal radiation part in the said container. Thus, by having the heat radiating part in the container, it becomes possible to efficiently radiate the heat quantity of the light emitting body recovered by the cooling fluid to the outside. As this heat radiating portion, a heat radiating fin having a large surface area with respect to the formation region can be employed.

次に、本発明に係る投射型表示装置は、本発明に係る照明装置を光源として備えることを特徴とする。このため、小型かつ軽量であると共に、大きな発光量を有する投射型表示装置を提供することが可能となる。   Next, a projection display device according to the present invention includes the illumination device according to the present invention as a light source. Therefore, it is possible to provide a projection display device that is small and light and has a large light emission amount.

以下、図面を参照して、本発明に係る照明装置及び投射型表示装置の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of an illumination device and a projection display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る投射型表示装置の概略構成図である。この図に示すように、本実施形態に係る投射型表示装置は、3板式の液晶プロジェクタであり、色合成手段としてのクロスダイクロイックプリズム30の3つの光入射面30R,30G,30Bには、それぞれ光変調装置としての透過型液晶装置20R,20G,20Bが対向して配置され、各液晶装置20R,20G,20Bの背面側(クロスダイクロイックプリズム30と反対側)にはそれぞれR(赤),G(緑),B(青)の色光を出射可能な光源10R,10G,10Bが配置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection display device according to the present embodiment. As shown in this figure, the projection display device according to the present embodiment is a three-plate liquid crystal projector, and each of the three light incident surfaces 30R, 30G, and 30B of the cross dichroic prism 30 serving as a color synthesizing unit is provided on each of them. Transmission type liquid crystal devices 20R, 20G, and 20B as light modulation devices are arranged to face each other, and R (red) and G are respectively provided on the back side (the side opposite to the cross dichroic prism 30) of each liquid crystal device 20R, 20G, and 20B. Light sources 10R, 10G, and 10B capable of emitting (green) and B (blue) color light are arranged.

図2に示すように、光源10(10R,10G,10B)は、同じ色光を発光する複数の発光素子11(照明装置)と、この発光素子11が一方の側に配置される基板12とを備えている。各発光素子11は、例えば発光ダイオード(LED)からなり、点灯制御回路(不図示)によって点灯されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the light source 10 (10R, 10G, 10B) includes a plurality of light emitting elements 11 (illuminating devices) that emit the same color light, and a substrate 12 on which the light emitting elements 11 are arranged on one side. I have. Each light emitting element 11 is formed of a light emitting diode (LED), for example, and is turned on by a lighting control circuit (not shown).

図3は、図2に示した発光素子11の概略構成図であり、(a)が横断面図、(b)が発光素子11の一部を上面から表した上面図である。
この図3(a)に示すように、発光素子11は、容器21と、ダイアフラム22と、駆動装置24と、発光チップ25(発光体)とを備えている。
そして、図示するように、容器21に形成された凹部と、この凹部を塞ぐように容器21の側部に固定されるダイアフラム22とによって閉空間が形成されており、この閉空間内には、冷却用流体Xが封入されている。容器22は、金属等の伝熱性の高い部材によって形成されていることが好ましい。ダイアフラム22は可撓性を有する板状部材であり、このダイアフラム22の中央部の下方には、ダイアフラム22の中央部を押圧するための駆動装置24が配置されている。この駆動装置24としては、電圧が印加されることによって変位するボイスコイルモータやピエゾ素子等を用いることができる。発光チップ25は、点灯制御回路から電流が注入されることによって発光・発熱するチップであり、レンズ26に収容された状態で容器21の上面に隣接して配置されている。
3 is a schematic configuration diagram of the light-emitting element 11 shown in FIG. 2, in which (a) is a cross-sectional view, and (b) is a top view showing a part of the light-emitting element 11 from the top.
As shown in FIG. 3A, the light emitting element 11 includes a container 21, a diaphragm 22, a driving device 24, and a light emitting chip 25 (light emitter).
And, as shown in the figure, a closed space is formed by a recess formed in the container 21 and a diaphragm 22 fixed to the side of the container 21 so as to close the recess, and in this closed space, A cooling fluid X is enclosed. The container 22 is preferably formed of a member having high heat conductivity such as metal. The diaphragm 22 is a flexible plate-like member, and a driving device 24 for pressing the central portion of the diaphragm 22 is disposed below the central portion of the diaphragm 22. As the driving device 24, a voice coil motor, a piezoelectric element, or the like that is displaced when a voltage is applied can be used. The light emitting chip 25 is a chip that emits light and generates heat when current is injected from the lighting control circuit, and is disposed adjacent to the upper surface of the container 21 while being accommodated in the lens 26.

また、発光素子11は、支持部(不図示)によって容器21に支持された固定部23と放熱フィン27(放熱部)を備えている。
この固定部23は、ダイアフラム22と隣接した状態で配置されており、図3(b)に示すようにダイアフラム22の中央部を囲むように複数配置されている。すなわち、この固定部23が隣接されるダイアフラム22の部位は、固定部23によって固定されることによって、変形されない状態となっている。なお、ここでは、固定部23を不図示の支持部によって容器21に支持されている構成を採用したが、固定部23の厚みを厚くすることによって、固定部23を直接容器21に固着しても良いし一体でも良い。
また、放熱フィン27は、当該放熱フィン27の形成領域よりも広い表面積を有する複数の直立した板状部材として構成されており、図3(a)に示すように、容器21の上面に発光チップ25を囲むように配置されている。
なお、本実施形態において、本発明に係る形状変更部は、ダイアフラム22及び駆動装置24から構成されている。
The light emitting element 11 includes a fixing portion 23 supported by the container 21 by a support portion (not shown) and a heat radiation fin 27 (heat radiation portion).
The fixed portion 23 is disposed adjacent to the diaphragm 22, and a plurality of the fixed portions 23 are disposed so as to surround the central portion of the diaphragm 22 as shown in FIG. That is, the portion of the diaphragm 22 adjacent to the fixing portion 23 is not deformed by being fixed by the fixing portion 23. Here, a configuration is adopted in which the fixing portion 23 is supported by the container 21 by a support portion (not shown). However, by increasing the thickness of the fixing portion 23, the fixing portion 23 is directly fixed to the container 21. It may be good or one.
Moreover, the radiation fin 27 is configured as a plurality of upright plate-like members having a larger surface area than the region where the radiation fin 27 is formed, and the light emitting chip is formed on the upper surface of the container 21 as shown in FIG. 25 so as to surround 25.
In the present embodiment, the shape changing unit according to the present invention includes the diaphragm 22 and the driving device 24.

このように構成された発光素子11において、駆動装置24が駆動することによってダイアフラム22の中央部が押圧されると、図3(a)に示すように、ダイアフラム22の中央部が紙面上方に変位する。これによって、閉空間の空間形状が変更され、ダイアフラム22の中央部近傍に滞留していた冷却用流体Xがダイアフラム22の周縁に向かって流れる。この際、ダイアフラム22が可撓性を有しているため、ダイアフラム22の周縁に向かって流れた冷却用流体Xに押圧される。よって固定部23よりも外側寄りに位置するダイアフラム22の部位(周縁近傍)は図3(a)に示すように、紙面下方に変位する。すなわち、ダイアフラム22の周縁近傍(追従部)が駆動装置24の駆動に起因する閉空間の変更に追従して変位する。したがって、冷却用流体Xは、容易にダイアフラム22の周縁に向かって流れることができる。
続いて、駆動装置24が元の状態に戻ると、押圧されることによって変形されていたダイアフラム22の中央部が元の状態に戻る。これに伴って、ダイアフラム22の周縁に向かって流れた冷却用流体Xがもとの状態に戻るため、また閉空間内において冷却用流体Xの流れが生じる。
In the light emitting element 11 configured as described above, when the central portion of the diaphragm 22 is pressed by driving the driving device 24, the central portion of the diaphragm 22 is displaced upward as shown in FIG. 3A. To do. As a result, the space shape of the closed space is changed, and the cooling fluid X staying in the vicinity of the center of the diaphragm 22 flows toward the periphery of the diaphragm 22. At this time, since the diaphragm 22 has flexibility, the diaphragm 22 is pressed by the cooling fluid X that flows toward the periphery of the diaphragm 22. Therefore, the portion (near the periphery) of the diaphragm 22 located on the outer side of the fixed portion 23 is displaced downward in the drawing as shown in FIG. That is, the vicinity of the periphery (following portion) of the diaphragm 22 is displaced following the change in the closed space caused by the driving of the driving device 24. Therefore, the cooling fluid X can easily flow toward the periphery of the diaphragm 22.
Subsequently, when the driving device 24 returns to the original state, the central portion of the diaphragm 22 that has been deformed by being pressed returns to the original state. Along with this, the cooling fluid X flowing toward the periphery of the diaphragm 22 returns to the original state, and the flow of the cooling fluid X occurs in the closed space.

このような閉空間の空間形状の変更を繰り返し行うことによって、閉空間内における冷却用流体Xに常に流れを持たせることができる。したがって、発光チップ25と冷却用流体Xとの熱交換を促進させることができるため、容易に発光チップ25を冷却することができる。このため、発光チップ25を大電流駆動することができ、発光素子11から大きな発光量を得ることができる。   By repeatedly changing the shape of the closed space, the cooling fluid X in the closed space can always have a flow. Accordingly, since heat exchange between the light emitting chip 25 and the cooling fluid X can be promoted, the light emitting chip 25 can be easily cooled. For this reason, the light emitting chip 25 can be driven with a large current, and a large light emission amount can be obtained from the light emitting element 11.

また、冷却用流体Xによって、回収された発光チップ25の熱量は、容器21を介して外部に放熱されることとなるが、容器21が伝熱性の高い金属等によって形成されると共に、容器21に放熱フィン27が配置されているため、冷却用流体Xによって回収された熱量は、効率的に外部に放熱される。このため、冷却用流体Xの温度上昇を防止することができ、より確実に発光チップ25の冷却を行うことができる。   Further, the heat quantity of the light-emitting chip 25 collected by the cooling fluid X is radiated to the outside through the container 21, but the container 21 is formed of a metal having high heat conductivity and the container 21. Since the heat radiation fins 27 are disposed on the surface, the amount of heat recovered by the cooling fluid X is efficiently radiated to the outside. For this reason, the temperature rise of the cooling fluid X can be prevented, and the light emitting chip 25 can be cooled more reliably.

なお、駆動装置24は、可聴帯域外の周波数で駆動されることが好ましい。このように、駆動装置24を可聴帯域外の周波数で駆動することによって、ダイアフラム22も可聴帯域外の周波数で往復運動を繰り返すため、発光素子11から騒音が発生することを防止することができる。   The driving device 24 is preferably driven at a frequency outside the audible band. In this way, by driving the driving device 24 at a frequency outside the audible band, the diaphragm 22 also repeats reciprocating motion at a frequency outside the audible band, so that it is possible to prevent noise from being generated from the light emitting element 11.

したがって、このような発光素子11によれば、容器21内に冷却用流体Xを流入させるためのポンピング手段と、このポンピング手段と容器21とを接続する配管が必要とならないため、発光素子11のコストが増加することと発光素子11が大型化することを防止しつつ発光チップ25から大きな発光量を得ることが可能となる。   Therefore, according to such a light emitting element 11, there is no need for a pumping means for allowing the cooling fluid X to flow into the container 21 and a pipe connecting the pumping means and the container 21. A large amount of light emission can be obtained from the light emitting chip 25 while preventing an increase in cost and an increase in the size of the light emitting element 11.

図1に戻り、光源10R,10G,10Bとこれに対応する光変調装置20R,20G,20Bとの間には照明光の照度分布を光変調装置20R,20G,20Bにおいて均一化させるための照度均一化手段19として、照明装置側から第1のフライアイレンズ191、第2のフライアイレンズ192が順次設置されている。第1のフライアイレンズ191は複数の2次光源像を形成し、第2のフライアイレンズ192は被照明領域である光変調装置の設置位置においてそれらを重畳する重畳レンズとしての機能を有する。これにより、発光素子1から出射された光は、その光の密度分布に関係なく液晶装置全面に均一な密度で照射される。   Returning to FIG. 1, the illuminance for making the illuminance distribution of illumination light uniform between the light sources 10R, 10G, and 10B and the corresponding light modulators 20R, 20G, and 20B in the light modulators 20R, 20G, and 20B. As the uniformizing means 19, a first fly-eye lens 191 and a second fly-eye lens 192 are sequentially installed from the lighting device side. The first fly-eye lens 191 forms a plurality of secondary light source images, and the second fly-eye lens 192 functions as a superimposing lens that superimposes them at the installation position of the light modulation device that is the illuminated area. Thereby, the light emitted from the light emitting element 1 is irradiated on the entire surface of the liquid crystal device with a uniform density regardless of the density distribution of the light.

クロスダイクロイックプリズム30は、4つの直角プリズムが貼り合わされた構造を有し、その貼り合わせ面30a,30bには誘電体多層膜からなる光反射膜(図示略)が十字状に形成されている。具体的には、貼り合わせ面30aには、光変調装置20Rで形成された赤色の画像光を反射し、それぞれ光変調装置20G,20Bで形成された緑色及び青色の画像光を透過する光反射膜が設けられ、貼り合わせ面30bには、光変調装置20Bで形成された青色の画像光を反射し、それぞれ光変調装置20R,20Gで形成された赤色及び緑色の画像光を透過する光反射膜が設けられている。そして、クロスダイクロイックプリズム30の光出射面に導光された各色の画像光は投射レンズ(投射手段)40によってスクリーン50に投射されるようになっている。   The cross dichroic prism 30 has a structure in which four right-angle prisms are bonded together, and light reflection films (not shown) made of a dielectric multilayer film are formed in a cross shape on the bonding surfaces 30a and 30b. Specifically, light reflection that reflects red image light formed by the light modulation device 20R and transmits green and blue image light formed by the light modulation devices 20G and 20B to the bonding surface 30a, respectively. A light reflection that reflects the blue image light formed by the light modulation device 20B and transmits the red and green image light formed by the light modulation devices 20R and 20G, respectively, is provided on the bonding surface 30b. A membrane is provided. The image light of each color guided to the light exit surface of the cross dichroic prism 30 is projected onto the screen 50 by a projection lens (projection means) 40.

したがって、このような本実施形態に係る投射型表示装置によれば、大型化を防止しつつ発光チップ25から大きな発光量を得られる発光素子11を光源10の一部として備えているため、小型かつ軽量であると共に、大きな発光量を有する投射型表示装置とすることができる。   Therefore, according to the projection display device according to the present embodiment, since the light emitting element 11 that can obtain a large light emission amount from the light emitting chip 25 while preventing an increase in size is provided as a part of the light source 10, the small size is achieved. In addition, the projection display device is lightweight and has a large light emission amount.

(第2実施形態)
図4は、上記第1実施形態とは異なる構成を有する発光素子11aの横断面を示した図である。なお、本第2実施形態においては、上記第1実施形態と異なる部位についてのみ説明する。
この図4に示すように、本第2実施形態に係る発光素子11aでは、容器21内に形成された閉空間が上層と下層とに分離されており、この上層と下層とを分離するための仕切板21aの中央部にダイアフラム22が配置されている。すなわち、本第2実施形態に係る発光素子11aにおいては、ダイアフラム22が閉空間を上層と下層とに分離するように配されている。なお、仕切板21aは、不図示の支持部によって容器21に固定されており、図示するように、その端部が容器21の側壁部と非接触に支持されている。すなわち、本第2実施形態に係る発光素子11aは、閉空間の上層と下層とが閉空間の周縁近傍において繋がっている。そして、駆動装置24は、その駆動部分がダイアフラム22の下方に配置されるように、閉空間の内部から容器24の外部に亘って配置されている。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing a cross section of a light emitting element 11a having a configuration different from that of the first embodiment. In the second embodiment, only different parts from the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 4, in the light emitting device 11a according to the second embodiment, the closed space formed in the container 21 is separated into an upper layer and a lower layer, and the upper layer and the lower layer are separated from each other. A diaphragm 22 is disposed at the center of the partition plate 21a. That is, in the light emitting element 11a according to the second embodiment, the diaphragm 22 is arranged so as to separate the closed space into an upper layer and a lower layer. The partition plate 21a is fixed to the container 21 by a support portion (not shown), and its end is supported in a non-contact manner with the side wall portion of the container 21 as shown. That is, in the light emitting element 11a according to the second embodiment, the upper layer and the lower layer of the closed space are connected in the vicinity of the periphery of the closed space. And the drive device 24 is arrange | positioned from the inside of closed space to the exterior of the container 24 so that the drive part may be arrange | positioned under the diaphragm 22. FIG.

このような構成を有する本第2実施形態に係る発光素子11aにおいて駆動装置24が駆動すると、ダイアフラム22が紙面上方に変位する。これによって、閉空間の上層の容積が減少し、これに追従して閉空間の下層の容積が増加する。この場合に、閉空間の上層に滞留する冷却用流体Xがダイアフラム22の変形に伴って閉空間の周縁近傍に向かって流れると同時に、閉空間の下層に滞留する冷却用流体Xがダイアフラム22の変形に伴って閉空間の中央部に向かって流れる。ここで、閉空間の上層と下層とが閉空間の周縁近傍において繋がっているために、閉空間の下層において冷却用流体Xが閉空間の中央部に向かって流れようとする力が閉空間の上層の冷却用流体Xに伝達される。すなわち、閉空間の上層における冷却用流体Xは、ダイアフラム22の変形に伴って押し流されると共に、閉空間の下層に向けて引き寄せられる。しがたって、閉空間の上層の冷却用流体Xの動きを大きくできるため、より効率的に発光チップ25の熱量を回収することができ、発光チップ25をより大電流駆動することができる。   When the driving device 24 is driven in the light emitting element 11a according to the second embodiment having such a configuration, the diaphragm 22 is displaced upward in the drawing. As a result, the volume of the upper layer of the closed space decreases, and the volume of the lower layer of the closed space increases accordingly. In this case, the cooling fluid X staying in the upper layer of the closed space flows toward the periphery of the closed space as the diaphragm 22 is deformed, and at the same time, the cooling fluid X staying in the lower layer of the closed space is It flows toward the center of the closed space with deformation. Here, since the upper layer and the lower layer of the closed space are connected in the vicinity of the peripheral edge of the closed space, the force that causes the cooling fluid X to flow toward the center of the closed space in the lower layer of the closed space is It is transmitted to the cooling fluid X in the upper layer. In other words, the cooling fluid X in the upper layer of the closed space is pushed away as the diaphragm 22 is deformed, and is drawn toward the lower layer of the closed space. Accordingly, since the movement of the cooling fluid X in the upper layer of the closed space can be increased, the amount of heat of the light emitting chip 25 can be recovered more efficiently, and the light emitting chip 25 can be driven with a larger current.

(第3実施形態)
次に、図5は、上記第1及び第2実施形態と異なる構成を有する発光素子11bの概略構成を示した図であり、(a)が横断面図、(b)が発光素子11bの一部を上面から示した上面図である。なお、本第3実施形態においても、上記第1実施形態と異なる部位についてのみ説明する。
この図5(a),(b)に示すように、本第3実施形態に係る発光素子11bは、閉空間内に封入された冷却用流体Xの流れ方向を規定する流れ方向規定部28を備えている。この流れ方向規定部28はダイアフラム22の中央部を囲むフィルム状の部材であり、冷却用流体Xの流れを閉空間の中央部から周縁近傍に向くように規定する第1流れ方向規定部28aと、冷却用流体の流れを閉空間の周縁近傍から中央部に向くように規定する第2流れ方向規定部28bとから構成されている。
(Third embodiment)
Next, FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a light emitting element 11b having a configuration different from that of the first and second embodiments, in which (a) is a cross-sectional view and (b) is one of the light emitting elements 11b. It is the top view which showed the part from the upper surface. In the third embodiment, only parts different from the first embodiment will be described.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the light emitting element 11b according to the third embodiment includes a flow direction defining portion 28 that defines the flow direction of the cooling fluid X enclosed in the closed space. I have. The flow direction defining portion 28 is a film-like member surrounding the central portion of the diaphragm 22, and includes a first flow direction defining portion 28a that regulates the flow of the cooling fluid X from the central portion of the closed space toward the periphery. The second fluid flow direction defining portion 28b defines the flow of the cooling fluid so as to be directed from the vicinity of the peripheral edge of the closed space toward the central portion.

第1流れ方向規定部28aは、図5(b)に示すように、ダイアフラム22の中央部を半周分(図5(b)における紙面上側)だけ囲むように配されており、その下部が固定部24の上面に固着され、その上部が閉空間の周縁近傍に向くように姿勢規定されている。なお、図5(a)に示すように、この第1流れ方向規定部28aの上部は、容器21と接触はしているが固着されていない。したがって、冷却用流体Xが閉空間の中央部から周縁近傍に流れようとする場合には冷却用流体Xを通過させるが、逆に冷却用流体Xが閉空間の周縁近傍から中央部に流れようとする場合には冷却用流体Xを通過させない。   As shown in FIG. 5 (b), the first flow direction defining portion 28a is disposed so as to surround the central portion of the diaphragm 22 by a half circumference (upper side of the paper surface in FIG. 5 (b)), and the lower portion is fixed. It is fixed to the upper surface of the part 24, and its posture is defined so that its upper part faces the vicinity of the peripheral edge of the closed space. As shown in FIG. 5A, the upper portion of the first flow direction defining portion 28a is in contact with the container 21, but not fixed. Therefore, when the cooling fluid X tries to flow from the central portion of the closed space to the vicinity of the peripheral edge, the cooling fluid X is allowed to pass through, but conversely, the cooling fluid X flows from the vicinity of the peripheral edge of the closed space to the central portion. In this case, the cooling fluid X is not allowed to pass.

また、第2流れ方向規定部28bは、図5(b)に示すように、ダイアフラム22の中央部を半周分(図5(b)における紙面下側)だけ囲むように配されており、その下部が固定部24の上面に固着され、その上部が閉空間の中央部に向くように姿勢規定されている。なお、図5(a)に示すように、この第1流れ方向規定部28bの上部は、容器21と接触はしているが固着されていない。したがって、冷却用流体Xが閉空間の周縁近傍から中央部に流れようとする場合には冷却用流体Xを通過させるが、逆に冷却用流体Xが閉空間の中央部から周縁近傍に流れようとする場合には冷却用流体Xを通過させない。   Further, as shown in FIG. 5B, the second flow direction defining portion 28b is arranged so as to surround the central portion of the diaphragm 22 by a half circumference (the lower side of the drawing in FIG. 5B). The posture is regulated so that the lower part is fixed to the upper surface of the fixed part 24 and the upper part is directed to the central part of the closed space. As shown in FIG. 5A, the upper portion of the first flow direction defining portion 28b is in contact with the container 21 but not fixed. Therefore, when the cooling fluid X is about to flow from the vicinity of the peripheral edge of the closed space to the central portion, the cooling fluid X is allowed to pass through, but conversely, the cooling fluid X is likely to flow from the central portion of the closed space to the vicinity of the peripheral edge. In this case, the cooling fluid X is not allowed to pass.

このような構成を有する本第3実施形態に係る発光素子11bにおいて、駆動装置24が駆動するとダイアフラム22が図5(a)における紙面上方に変位する。この場合に、冷却用流体Xは、閉空間の中央部から閉空間の周縁近傍に向かって流れようとするため、第1流れ方向規定部28aを通過して閉空間の周縁近傍に流れる。そして、ダイアフラム22が元の状態に戻る場合には、冷却用流体Xは、閉空間の周縁近傍から中央部に向かって流れようとするため、第2流れ方向規定部28bを通過して閉空間の中央部に流れる。そして、駆動装置24の駆動を繰り返し行うことによって、閉空間の中央部に滞留する冷却用流体Xは、第1流れ方向規定部28aを介して閉空間の周縁近傍に流れ、その後、流れ方向規定部28bを介して再び閉空間の中央部に戻る。したがって、閉空間内の冷却用流体Xの流れを循環流とすることができる。このように冷却用流体Xの流れを循環流とすることによって、全ての冷却用流体Xを発光チップ25の冷却に用いることができるため、効率的に発光チップ25を冷却することが可能となる。   In the light emitting element 11b according to the third embodiment having such a configuration, when the driving device 24 is driven, the diaphragm 22 is displaced upward in the drawing in FIG. In this case, since the cooling fluid X tends to flow from the central portion of the closed space toward the vicinity of the peripheral edge of the closed space, the cooling fluid X passes through the first flow direction defining portion 28a and flows in the vicinity of the peripheral edge of the closed space. When the diaphragm 22 returns to the original state, the cooling fluid X tends to flow from the vicinity of the peripheral edge of the closed space toward the center portion, and thus passes through the second flow direction defining portion 28b and closes the closed space. Flowing in the middle of the. Then, by repeatedly driving the driving device 24, the cooling fluid X staying in the central portion of the closed space flows in the vicinity of the peripheral edge of the closed space via the first flow direction defining portion 28a, and then the flow direction is defined. It returns to the central part of the closed space again via the part 28b. Therefore, the flow of the cooling fluid X in the closed space can be a circulation flow. By making the flow of the cooling fluid X into a circulation flow in this way, all the cooling fluid X can be used for cooling the light emitting chip 25, and thus the light emitting chip 25 can be efficiently cooled. .

なお、このような構成を採用する場合には、第1流れ方向規定部28aと第2流れ方向規定部28bとの間及び流れ方向規定部28とダイアフラム22との間に隙間が形成され、この隙間において若干の冷却用流体Xの出入が生じる。しかしながら、発光チップ25を冷却するためには、冷却用流体Xの流れを完全な循環流とする必要はないので、このような隙間における冷却用流体Xの出入は問題とならない。   When such a configuration is adopted, gaps are formed between the first flow direction defining portion 28a and the second flow direction defining portion 28b and between the flow direction defining portion 28 and the diaphragm 22, Some cooling fluid X enters and exits in the gap. However, in order to cool the light emitting chip 25, the flow of the cooling fluid X does not need to be a complete circulation flow, and thus the cooling fluid X does not enter and exit in such a gap.

なお、本第3実施形態に係る第1及び第2流れ方向規定部28a,bは、必ずしもフィルム状部材である必要はなく、例えば、図6(a),(b)に示すような構成であっても良い。
図6(a)に示す第1及び第2流れ方向規定部28a1,28b1は、途中部位31aにおいて管径が広くなる配管31と、当該配管31の途中部位31aをバネ33を介して塞ぐ栓部材32とを有している。このような構成を有する第1及び第2流れ方向規定部28a1,28b1によれば、紙面右方向から流れてくる冷却用流体Xのみを通過させ、逆に紙面左方向から流れてくる冷却用流体Xを通過させないため、冷却用流体Xの流れが紙面右から左に向くように冷却用流体Xの流れを規定することができる。
また、図6(b)に示す第1及び第2流れ方向規定部28a2,28b2は、いわゆる流体ダイオードであり、中空の円筒形状に形状設定された本体部34と、当該本体部34の上面中央部に接続される第1配管36と、当該第1配管に角度を有して接続される第2配管35と、本体部34に接続されかつ本体部34の接線方向に延在する第3配管37とを有している。このような構成を有する第1及び第2流れ方向規定部28a2,28b2によれば、第2配管35→第1配管36→第3配管37の順に冷却用流体Xが流れ易くなるため、実質的に冷却用流体Xの流れを紙面左から右に向くように規定することができる。
The first and second flow direction defining portions 28a and 28b according to the third embodiment are not necessarily film-like members, and have, for example, a configuration as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). There may be.
The first and second flow direction defining portions 28a1 and 28b1 shown in FIG. 6A include a pipe 31 whose pipe diameter is widened at the midway part 31a and a plug member that plugs the midway part 31a of the pipe 31 via a spring 33. 32. According to the first and second flow direction defining portions 28a1 and 28b1 having such a configuration, only the cooling fluid X that flows from the right side of the paper surface is allowed to pass, and conversely, the cooling fluid that flows from the left side of the paper surface Since X is not allowed to pass through, the flow of the cooling fluid X can be defined so that the flow of the cooling fluid X is directed from the right to the left in the drawing.
Moreover, the first and second flow direction defining portions 28a2 and 28b2 shown in FIG. 6B are so-called fluidic diodes, and a main body portion 34 that is set in a hollow cylindrical shape, and the center of the upper surface of the main body portion 34. A first pipe 36 connected to the part, a second pipe 35 connected to the first pipe at an angle, and a third pipe connected to the body part 34 and extending in the tangential direction of the body part 34 37. According to the first and second flow direction defining portions 28a2 and 28b2 having such a configuration, the cooling fluid X easily flows in the order of the second pipe 35 → the first pipe 36 → the third pipe 37. The flow of the cooling fluid X can be defined so as to be directed from the left to the right of the drawing.

本第3実施形態に係る発光素子11bは、これら図6(a),(b)に示したような第1及び第2流れ方向規定部28a1,28b1,28a2,28b2を有する構成とすることも可能である。しかしながら、これら図6(a),(b)に示したような第1及び第2流れ方向規定部28a1,28b1,28a2,28b2は、フィルム状の第1及び第2流れ方向規定部28a,28bも構造が複雑となり、さらに配管31,第2配管35にうまく冷却用流体Xを流入させるような構造も必要となるため発光素子の製造コストが増加する。したがって、本第3実施形態に係る発光素子11bは、フィルム状の第1及び第2流れ方向規定部28a,28bを有することが好ましい。   The light emitting element 11b according to the third embodiment may include the first and second flow direction defining portions 28a1, 28b1, 28a2, and 28b2 as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Is possible. However, the first and second flow direction defining portions 28a1, 28b1, 28a2, and 28b2 as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) are film-like first and second flow direction defining portions 28a and 28b. However, the structure becomes complicated, and further, a structure for allowing the cooling fluid X to flow into the pipe 31 and the second pipe 35 is necessary, which increases the manufacturing cost of the light emitting element. Therefore, the light emitting element 11b according to the third embodiment preferably includes the film-like first and second flow direction defining portions 28a and 28b.

(第4実施形態)
次に、図7は、静電力を利用してダイアフラム22を変位させる発光素子11cの横断面図である。なお、本第4実施形態においても、上記第1実施形態と異なる部位についてのみ説明する。
図7に示すように、本第4実施形態に係る発光素子11cは、上記実施形態で示したボイスコイルモータやピエゾ素子を利用してダイアフラム22を変位させる駆動装置24の替わり静電力を利用してダイアフラム22を変位させる駆動装置41を備えている。
本第4実施形態に係る発光素子11cにおいては、ダイアフラム22が閉空間の中央部に配される第1ダイアフラム22aと、閉空間の周縁近傍に配される第2ダイアフラム22bとに分離されており、これら第1ダイアフラム22aと第2ダイアフラム22bとの間には絶縁部29aが配されている。したがって、第1ダイアフラム22aと第2ダイアフラム22bとは電気的に絶縁された状態となっている。この絶縁部29aは、第1ダイアフラム22aを囲むように配されており、図3(b)に示した固定部23のように複数配されるのではなく、第1ダイアフラム22aの全周に亘って形成されている。なお、この絶縁部29aも不図示の支持部を介して容器21に固定されている。
(Fourth embodiment)
Next, FIG. 7 is a cross-sectional view of the light emitting element 11c that displaces the diaphragm 22 using electrostatic force. In the fourth embodiment, only parts different from the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 7, the light emitting element 11c according to the fourth embodiment uses an electrostatic force instead of the driving device 24 that displaces the diaphragm 22 using the voice coil motor or the piezoelectric element shown in the above embodiment. The driving device 41 for displacing the diaphragm 22 is provided.
In the light emitting element 11c according to the fourth embodiment, the diaphragm 22 is separated into a first diaphragm 22a disposed in the central portion of the closed space and a second diaphragm 22b disposed in the vicinity of the peripheral edge of the closed space. An insulating portion 29a is disposed between the first diaphragm 22a and the second diaphragm 22b. Accordingly, the first diaphragm 22a and the second diaphragm 22b are electrically insulated. The insulating portion 29a is arranged so as to surround the first diaphragm 22a, and is not arranged in a plurality as in the fixing portion 23 shown in FIG. 3B, but over the entire circumference of the first diaphragm 22a. Is formed. The insulating portion 29a is also fixed to the container 21 via a support portion (not shown).

第1ダイアフラム22aと容器21は導電性を有する金属材料によって形成されており、これら第1ダイアフラム22aと容器21に駆動装置41の電源が接続されている。
駆動装置41は、第1ダイアフラム22aと容器21とを電極として、これら第1ダイアフラム22aと容器21とに交流電圧を印加することによって、第1ダイアフラム22aと容器21との間に働く静電力を利用して第1ダイアフラム22aを変位させるものである。したがって、本第4実施形態に係る駆動装置41は、駆動対象である第1ダイアフラム22a自身を自らの構成要素の1つとしている。
そして、このような駆動装置41の駆動によって第1ダイアフラム22aが変位される。したがって、本第4実施形態に係る発光素子11cは、この第1ダイアフラム22aの変位によって冷却用流体Xに流れを生じさせ、発光チップ25を効率的に冷却することができる。
The first diaphragm 22a and the container 21 are formed of a conductive metal material, and the power source of the driving device 41 is connected to the first diaphragm 22a and the container 21.
The drive device 41 uses the first diaphragm 22a and the container 21 as electrodes, and applies an AC voltage to the first diaphragm 22a and the container 21, thereby generating an electrostatic force acting between the first diaphragm 22a and the container 21. This is used to displace the first diaphragm 22a. Therefore, the drive device 41 according to the fourth embodiment uses the first diaphragm 22a itself that is a drive target as one of its components.
And the 1st diaphragm 22a is displaced by the drive of such a drive device 41. FIG. Therefore, the light emitting element 11c according to the fourth embodiment can cause the cooling fluid X to flow by the displacement of the first diaphragm 22a, and can efficiently cool the light emitting chip 25.

(第5実施形態)
次に、図8は、上記第4実施形態において示した静電力を利用してダイアフラム22を変位させる発光素子11cの変形例である発光素子11dの横断面図である。なお、本第5実施形態においては、上記第4実施形態と異なる部位についてのみ説明する。
図8に示すように、本第5実施形態に係る発光素子11cは、絶縁部29bを介して容器21に固定された電極42を有している。そして、駆動装置41の電源が容器21ではなく、電極42と電気的に接続されている。このように、容器21と絶縁された電極42を備えることによって、ダイアフラム22と容器21とを絶縁する必要がなくなるため、ダイアフラム22を上記第4実施形態のように第1ダイアフラム22aと第2ダイアフラム22bとに分離する必要がなくなる。したがって、図8に示すように、一枚のダイアフラム22を用いることが可能となる。また、この場合には、第4実施形態における絶縁部29aを配する必要がなくなるため、第1実施形態において示した固定部23を配置すれば良い。なお、容器21が導電性を有さない材料によって形成されている場合には、絶縁部29bを設ける必要はなく、電極42を直接容器21に固着させることができる。
そして、駆動装置41の駆動によってダイアフラム22が変位される。したがって、本第5実施形態に係る発光素子11dは、このダイアフラム22の変位によって冷却用流体Xに流れを生じさせ、発光チップ25を効率的に冷却することができる。
(Fifth embodiment)
Next, FIG. 8 is a cross-sectional view of a light emitting element 11d which is a modification of the light emitting element 11c that displaces the diaphragm 22 using the electrostatic force shown in the fourth embodiment. In the fifth embodiment, only parts different from the fourth embodiment will be described.
As shown in FIG. 8, the light emitting element 11c according to the fifth embodiment includes an electrode 42 fixed to the container 21 through an insulating portion 29b. The power source of the driving device 41 is electrically connected to the electrode 42 instead of the container 21. In this way, since the electrode 42 insulated from the container 21 is provided, it is not necessary to insulate the diaphragm 22 and the container 21 from each other. Therefore, the diaphragm 22 is replaced with the first diaphragm 22a and the second diaphragm as in the fourth embodiment. There is no need to separate it into 22b. Therefore, as shown in FIG. 8, a single diaphragm 22 can be used. In this case, since it is not necessary to arrange the insulating portion 29a in the fourth embodiment, the fixing portion 23 shown in the first embodiment may be disposed. In addition, when the container 21 is formed with the material which does not have electroconductivity, it is not necessary to provide the insulation part 29b, and the electrode 42 can be fixed to the container 21 directly.
And the diaphragm 22 is displaced by the drive of the drive device 41. Therefore, the light emitting element 11d according to the fifth embodiment can cause the cooling fluid X to flow due to the displacement of the diaphragm 22, and can efficiently cool the light emitting chip 25.

(第6実施形態)
次に、図9は、上記第4実施形態において示した静電力を利用してダイアフラム22を変位させる発光素子11cの変形例である発光素子11eの横断面図である。なお、本第6実施形態においても上記第4実施形態と異なる部位についてのみ説明する。
図9に示すように、本第6実施形態に係る発光素子11eは、容器21の下部として絶縁部29cが設けられている。このように、絶縁部29cを容器21の下部として設けることによって、ダイアフラム22と容器21とが絶縁されるため、ダイアフラム22を上記第4実施形態のように第1ダイアフラム22aと第2ダイアフラム22bとに分離する必要がなくなる。したがって、図9に示すように、一枚のダイアフラム22を用いることが可能となる。また、この場合には、第4実施形態における絶縁部29aを配する必要がなくなるため、第1実施形態において示した固定部23を配置すれば良い。
また、本第6実施形態に係る発光素子11eは、図9に示すように、ダイアフラム22の中央部の上方に位置する容器21の部位が突出形成されている。このため、駆動装置41の電極間、すなわちダイアフラム22と容器21との間が狭くなるため、静電力が強く働く。したがって、ダイアフラム22の中央部を大きく変位させることができるため、より冷却用流体Xの移動量を多くすることができ、より効率的に発光チップ25を冷却することが可能となる。
(Sixth embodiment)
Next, FIG. 9 is a cross-sectional view of a light emitting element 11e which is a modification of the light emitting element 11c that displaces the diaphragm 22 using the electrostatic force shown in the fourth embodiment. In the sixth embodiment, only portions different from the fourth embodiment will be described.
As shown in FIG. 9, the light emitting element 11 e according to the sixth embodiment is provided with an insulating part 29 c as a lower part of the container 21. Thus, since the diaphragm 22 and the container 21 are insulated by providing the insulating portion 29c as the lower part of the container 21, the diaphragm 22 can be separated from the first diaphragm 22a and the second diaphragm 22b as in the fourth embodiment. There is no need for separation. Therefore, as shown in FIG. 9, a single diaphragm 22 can be used. In this case, since it is not necessary to arrange the insulating portion 29a in the fourth embodiment, the fixing portion 23 shown in the first embodiment may be disposed.
Further, in the light emitting element 11e according to the sixth embodiment, as shown in FIG. 9, a portion of the container 21 located above the central portion of the diaphragm 22 is formed to protrude. For this reason, the space between the electrodes of the driving device 41, that is, the space between the diaphragm 22 and the container 21 is narrowed, so that the electrostatic force acts strongly. Therefore, since the center part of the diaphragm 22 can be largely displaced, the moving amount of the cooling fluid X can be increased, and the light emitting chip 25 can be cooled more efficiently.

(第7実施形態)
次に、図10は、上記第5実施形態において示した発光素子11cの変形例である発光素子11fの横断面図である。なお、本第7実施形態においては、上記第5実施形態と異なる部位についてのみ説明する。
図10に示すように、本第7実施形態に係る発光素子11fは、ダイアフラム22の下面に、ダイアフラム22の中央部を囲むように絶縁部29dが配されており、この絶縁部29dを介して電極42がダイアフラム22の中央部と対向配置されている。この場合には、絶縁部29dによってダイアフラム22の中央部と周縁近傍との間を固定することができるため、固定部23を配する必要がなくなる。
そして、このような構成を有する本第7実施形態に係る発光素子11fは、駆動装置41の駆動によってダイアフラム22が紙面下方に変位される。この場合には、閉空間の周縁近傍に滞留する冷却用流体Xが閉空間の中央部に向かって流れる。したがって、本第7実施形態に係る発光素子11fは、このダイアフラム22の変位によって冷却用流体Xに流れを生じさせ、発光チップ25を効率的に冷却することができる。
(Seventh embodiment)
Next, FIG. 10 is a cross-sectional view of a light emitting element 11f which is a modification of the light emitting element 11c shown in the fifth embodiment. In the seventh embodiment, only parts different from the fifth embodiment will be described.
As shown in FIG. 10, in the light emitting element 11f according to the seventh embodiment, an insulating portion 29d is disposed on the lower surface of the diaphragm 22 so as to surround the center portion of the diaphragm 22, and the insulating portion 29d is interposed therebetween. The electrode 42 is disposed opposite to the central portion of the diaphragm 22. In this case, since the insulating portion 29d can fix the center portion of the diaphragm 22 and the vicinity of the peripheral edge, it is not necessary to provide the fixing portion 23.
In the light emitting element 11f according to the seventh embodiment having such a configuration, the diaphragm 22 is displaced downward in the drawing by driving of the driving device 41. In this case, the cooling fluid X staying near the periphery of the closed space flows toward the central portion of the closed space. Therefore, the light emitting element 11 f according to the seventh embodiment can cause the cooling fluid X to flow due to the displacement of the diaphragm 22 and efficiently cool the light emitting chip 25.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る照明装置及び投射型表示装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of the illuminating device and projection type display apparatus which concern on this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態において、容器21と隣接する発光チップ25を1つとして説明した。しかしながら、本発明に係る照明装置は、これに限定されるものではなく、容器21に複数の発光チップを隣接して配置しても良い。このように、容器21上に複数の発光チップ25を配置することによって、これらの発光チップをまとめて冷却することができるため、より効率的に発光チップを冷却することが可能となる。   For example, in the said embodiment, the light emitting chip 25 adjacent to the container 21 was demonstrated as one. However, the lighting device according to the present invention is not limited to this, and a plurality of light emitting chips may be disposed adjacent to the container 21. As described above, by arranging the plurality of light emitting chips 25 on the container 21, these light emitting chips can be cooled together, so that the light emitting chips can be cooled more efficiently.

本発明の第1実施形態に係る投射型表示装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a projection display device according to a first embodiment of the present invention. 同、投射型表示装置に用いられる高原10の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the plateau 10 used for a projection type display apparatus. 本発明の第1実施形態に係る発光素子11の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light emitting element 11 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る発光素子11aの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light emitting element 11a which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る発光素子11bの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light emitting element 11b which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 同、発光素子11bに用いられる流れ方向規制部28a,28bの変形例を示した図である。It is the figure which showed the modification of the flow direction control parts 28a and 28b used for the light emitting element 11b. 本発明の第4実施形態に係る発光素子11cの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light emitting element 11c which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る発光素子11dの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light emitting element 11d which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態に係る発光素子11eの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light emitting element 11e which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態に係る発光素子11fの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the light emitting element 11f which concerns on 7th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11,11a〜11f……発光素子(照明装置)、21……容器、22……ダイアフラム、24……駆動装置、25……発光チップ(発光体)、27……放熱フィン(放熱部)、X……冷却用流体

11, 11a to 11f: Light emitting element (illuminating device), 21: Container, 22: Diaphragm, 24: Driving device, 25: Light emitting chip (light emitting body), 27: Radiating fin (heat radiating part), X: Cooling fluid

Claims (12)

冷却用流体の封入された閉空間を有する容器と、該容器に隣接して配されかつ電流を注入されることによって発光・発熱する発光体とを備え、
前記閉空間の空間形状を変更させる形状変更部と、前記閉空間の空間形状の変更に追従する追従部と
を備えることを特徴とする照明装置。
A container having a closed space in which a cooling fluid is sealed, and a light emitter that is arranged adjacent to the container and emits light and generates heat when current is injected,
An illumination device comprising: a shape changing unit that changes a space shape of the closed space; and a tracking unit that follows the change of the space shape of the closed space.
前記形状変更部は、可撓性を有するダイアフラムと、該ダイアフラムを変形させる駆動装置とを備えることを特徴とする請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the shape changing unit includes a flexible diaphragm and a driving device that deforms the diaphragm. 前記駆動装置は、ボイスコイルモータであることを特徴とする請求項2記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2, wherein the driving device is a voice coil motor. 前記駆動装置は、ピエゾ素子であることを特徴とする請求項2記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2, wherein the driving device is a piezo element. 前記駆動装置は、静電力を利用して前記ダイアフラムを変形させることを特徴とする請求項2記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2, wherein the driving device deforms the diaphragm using an electrostatic force. 前記駆動装置は、可聴帯域外の周波数で駆動されることを特徴とする請求項2〜5いずれかに記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2, wherein the driving device is driven at a frequency outside the audible band. 前記冷却用流体の移動方向を規定する流れ方向規定部を備えることを特徴とする請求項1〜6いずれかに記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, further comprising a flow direction defining portion that defines a moving direction of the cooling fluid. 前記発光体を複数備えることを特徴とする請求項1〜7いずれかに記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, comprising a plurality of the light emitters. 前記ダイアフラムの一部が前記追従部として構成されることを特徴とする請求項2〜9いずれかに記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2, wherein a part of the diaphragm is configured as the follower. 前記ダイアフラムが前記閉空間を上層と下層とに分離するように配されていることを特徴とする請求項9記載の照明装置。 The lighting device according to claim 9, wherein the diaphragm is disposed so as to separate the closed space into an upper layer and a lower layer. 前記容器は、放熱部を有することを特徴とする請求項1〜10いずれかに記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the container has a heat radiating portion. 請求項1〜11いずれかに記載の照明装置を光源として備えることを特徴とする投射型表示装置。


A projection display device comprising the illumination device according to claim 1 as a light source.


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