專利名稱：液晶投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一般的電子設(shè)備類的冷卻裝置，特別是涉及液晶投影儀用燈和液晶顯示屏的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
作為液晶投影儀等光源用燈的液冷的已有技術(shù)，提出有從設(shè)于光源部上部的配管使受到冷卻后的冷卻流體流到玻璃板的表面、以便對光源部進行冷卻的方案(例如參照專利文獻1)。
另外，作為另一已有技術(shù)，提出有將熱管的一端連接到設(shè)于燈封閉部的熱管、將另一端連接于在內(nèi)部流過冷卻液的管、以便進行冷卻的方案(例如參照專利文獻2)。
進而，作為另一已有技術(shù)，提出有這樣的技術(shù)(例如參照專利文獻3)，即，在光源的反射器周圍配置集熱構(gòu)件，用在內(nèi)部充填有冷媒的密閉容器覆蓋其周邊，利用密閉容器內(nèi)的冷媒的循環(huán)經(jīng)由反射器對光源進行冷卻。
另外，作為液晶投影儀等的液晶顯示屏的液冷的已有技術(shù)，提出有這樣一些方法，即，使充填密閉了冷卻液的冷卻液收容體與液晶顯示屏緊密接觸的方案(例如參照專利文獻4)，或在液晶顯示屏板與入射、出射偏光板之間設(shè)置透明的片狀冷卻構(gòu)件的方案(例如參照專利文獻5)。另外，提出有這樣一些方案，即，由在封入冷卻媒體的2片密閉容器中插入緊密接觸的液晶顯示屏板和出射側(cè)偏光板進行冷卻的方案(例如參照專利文獻6)，以及，使液體流入到各液晶顯示屏內(nèi)，由溫度傳感器控制循環(huán)泵，使循環(huán)流體流動而進行冷卻的方案(例如參照專利文獻7)。
(專利文獻1)
日本特開平8-273430號公報(專利文獻2)日本特開平11-288045號公報(專利文獻3)日本特開2002-107825(專利文獻4)日本特開平5-107519號公報(專利文獻5)日本特開平7-248480號公報(專利文獻6)日本特開平11-202411號公報(專利文獻7)日本特開平5-264947號公報然而，在上述涉及光源用燈的冷卻的已有技術(shù)中，液晶投影儀等光源用燈的液冷都可能產(chǎn)生冷卻液的沸騰，對于冷卻液配管的破裂和冷卻液的液體泄漏、作為壽命部件(消耗部件)的燈的維護更換作業(yè)的困難性、設(shè)置場所(例如使上下顛倒的設(shè)置)導(dǎo)致的冷卻性能的下降(在已有技術(shù)的熱管方式中，當(dāng)將液相源配置到上方時，引起冷卻性能下降)等未加以考慮。
另外，關(guān)于液晶投影儀等液晶顯示屏的液冷，涉及上述液晶顯示屏的冷卻的已有技術(shù)都未考慮液體流動對光照射的影響，液體溫度、液晶顯示屏面溫度的差導(dǎo)致的液體起伏，及條紋模樣的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要課題在于高效率地使液晶投影儀內(nèi)部、特別是光源用燈和液晶顯示屏產(chǎn)生的發(fā)生熱散熱。
具體地說，本發(fā)明的第1個目的在于提供一種液晶投影儀，該液晶投影儀不產(chǎn)生冷卻液的沸騰，可進行高效率的冷卻，同時，可提高燈更換等維護的方便性。另外，第2個目的在于提供一種液晶投影儀，該液晶投影儀可避免冷卻液流動導(dǎo)致的對來自液晶投影儀的出射光的不良影響，進行液晶顯示屏的高可靠性和高效率的冷卻。
為了解決上述問題，本發(fā)明主要采用以下那樣的構(gòu)成。
一種液晶投影儀，使具有光源用燈，顯示紅、綠、藍的液晶顯示屏，向各元件供給電力的電源，及從上述電源和上述燈發(fā)生的熱散熱的風(fēng)扇；其中在與上述燈對置的液晶投影儀的外壁部內(nèi)面上設(shè)置水冷套，在設(shè)置上述水冷套的外壁部以外的外壁部上配置散熱用的金屬配管，設(shè)置用于驅(qū)動接受從上述燈放出的熱的、在水冷套內(nèi)流動的冷卻液的冷卻液驅(qū)動機構(gòu)，形成接受了來自上述燈的發(fā)生熱的冷卻液在上述水冷套、上述金屬配管、及上述冷卻液驅(qū)動機構(gòu)中循環(huán)的循環(huán)路徑，通過上述金屬配管將上述發(fā)生熱放出到外部。
另外，在上述液晶投影儀中，在上述燈外表面與上述水冷套之間夾裝設(shè)置抑制傳熱量、降低冷卻液溫度的緩和材料，使其與上述燈外表面和上述水冷套兩者接觸。
另外，在上述液晶投影儀中，在上述燈外表面與上述水冷套之間，將多個金屬性吸熱用翅片設(shè)置于上述水冷套上，在上述吸熱用翅片的前端與上述燈外表面之間夾裝設(shè)置空氣層。
另外，在上述液晶投影儀中，在上述燈外表面與上述水冷套之間夾裝設(shè)置由多個金屬板與設(shè)于上述金屬板間的絕熱材料的組合構(gòu)成的降低冷卻液溫度的緩和材料，使其與上述燈外表面和上述水冷套兩者接觸。
另外，在上述液晶投影儀中，設(shè)置上述水冷套的外壁部可自由回轉(zhuǎn)或自由移動地安裝。
通過采用這樣的構(gòu)成，由于冷卻液不直接接觸于高溫的光源燈，所以可防止冷卻液的沸騰，可保持投影儀的高可靠性。另外，當(dāng)對燈進行更換或維護時，可簡單地從燈上拆下受熱用水冷套，使裝拆作業(yè)容易。另外，可確保足夠的熱輸送量，與投影儀的設(shè)置條件無關(guān)地保持相同的冷卻性能。
另外，一種液晶投影儀，具有光源用燈，顯示紅、綠、藍的液晶顯示屏，向各元件供給電力的電源，及使從上述液晶顯示屏和上述燈發(fā)生的熱散熱的風(fēng)扇；其中在由入射偏光板、液晶顯示屏體、及出射偏光板構(gòu)成的液晶顯示屏上設(shè)置水冷套，使冷卻液在上述水冷套內(nèi)部流動，在液晶投影儀的箱體外壁部上配置散熱用的金屬配管，設(shè)置用于驅(qū)動接受從上述液晶顯示屏放出的熱的、在上述水冷套內(nèi)流動的冷卻液的冷卻液驅(qū)動機構(gòu)，形成接受了從上述液晶顯示屏放出的熱的冷卻液在上述水冷套、上述金屬配管、及上述冷卻液驅(qū)動機構(gòu)中循環(huán)的循環(huán)路徑，通過上述金屬配管將上述發(fā)生熱放出到外部。
通過采用這樣的構(gòu)成，從而可避免冷卻液的流動導(dǎo)致的對來自液晶投影儀的出射光的不良影響。


圖1為表示本發(fā)明實施形式的具有電源、風(fēng)扇、液晶顯示屏、光源用燈等的液晶投影儀的安裝配置的透視圖。
圖2為表示本發(fā)明實施形式的液晶投影儀的安裝配置和空氣流的平面圖。
圖3為表示本實施形式的液晶投影儀中將水冷套回轉(zhuǎn)打開的情況下的冷卻裝置安裝配置的透視圖。
圖4為水冷套安裝狀態(tài)下圖3的燈中央由A-A線剖開的剖面圖。
圖5為在圖4的燈前端按B-B線剖開的剖面圖。
圖6為水冷套回轉(zhuǎn)打開狀態(tài)時在圖3的燈中央的由A-A線切斷的剖面圖。
圖7為在圖6的燈前端按B-B線剖開的剖面圖。
圖8為表示本發(fā)明實施形式的緩和材料的另一構(gòu)成例的剖面圖。
圖9為在圖8的燈前端由B-B線剖開的剖面圖。
圖10為表示本發(fā)明另一實施形式的液晶投影儀的液晶顯示屏和水冷套的配置構(gòu)成例的正面圖和側(cè)面圖。
圖11為表示本發(fā)明另一實施形式的水冷套、構(gòu)成液晶顯示屏的入射偏光板、液晶顯示屏體、及出射偏光板的配置構(gòu)成例的圖。
圖12為圖11的A-A剖面圖、C-C剖面圖，表示冷卻水的流動。
圖13為圖11的B-B剖面圖、D-D剖面圖，表示冷卻水的流動。
圖14為本發(fā)明另一實施形式的液晶顯示屏和水冷套的另一配置構(gòu)成例的正面圖和側(cè)面圖。
圖15為示出本發(fā)明另一實施形式的水冷套、構(gòu)成液晶顯示屏的入射偏光板、液晶顯示屏體、及出射偏光板的另一個配置構(gòu)成例的圖。
圖16為圖15的A-A剖面圖、C-C剖面圖，表示冷卻水的流動。
圖17為圖15的B-B剖面圖、D-D剖面圖，表示冷卻水的流動。
具體實施例方式
下面參照圖1～圖9詳細說明本發(fā)明實施形式的液晶投影儀。圖1為表示本發(fā)明實施形式的具有電源、風(fēng)扇、液晶顯示屏、光源用燈等的液晶投影儀的安裝配置的透視圖。圖2為表示本發(fā)明實施形式的液晶投影儀的安裝配置和空氣流的平面圖。圖3為表示在本實施形式的液晶投影儀中將水冷套回轉(zhuǎn)打開的情況下的冷卻裝置安裝配置的透視圖。
另外，圖4為水冷套安裝狀態(tài)時圖3的燈中央由A-A線剖開的剖視圖，圖5為在圖4的燈前端按B-B線剖開的剖面圖。圖6為水冷套回轉(zhuǎn)打開狀態(tài)時在圖3的燈中央由A-A線剖開的剖面圖。圖7為在圖6的燈前端按B-B線剖開的剖面圖。
其中，符號1為液晶投影儀，符號2為燈，符號3為液晶顯示屏，符號4為電源，符號5為軸流風(fēng)扇，符號6為西洛克風(fēng)扇，符號8為冷卻風(fēng)，符號9為水冷套，符號10為燈罩，符號11為燈頭(うニプネツク)，符號12為柔性管，符號13為固定配管，符號14為冷卻液驅(qū)動機構(gòu)，符號15為緩和材料，符號16為外壁，符號17為水路，符號18為翅片，符號19為空氣層。
如圖1和圖2所示，液晶投影儀1至少包括作為光源的燈2，顯示紅R、綠G、藍B的液晶顯示屏3，及向各元件供電的電源4。另外，設(shè)置有用于散走電源4、燈2的熱量的軸流風(fēng)扇5。并且，為了對液晶顯示屏3散熱，設(shè)置西洛克風(fēng)扇6。
在圖1的構(gòu)成例中，風(fēng)扇5使用軸流風(fēng)扇，風(fēng)扇6使用西洛克風(fēng)扇，但風(fēng)扇5、6不限于該類型的風(fēng)扇，可根據(jù)通風(fēng)量和整體壓力損失的平衡從各種風(fēng)扇中選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)扇。另外，從燈2出來的光通過反射鏡、液晶顯示屏R、G、B照射到屏幕等上。
冷卻風(fēng)(獲取外氣用于冷卻的風(fēng))8從西洛克風(fēng)扇6側(cè)面吸入，流過液晶顯示屏3冷卻這些液晶顯示屏，此后，朝作為外壁的頂板排出，沿該頂板流動，然后，在圖2中如箭頭所示那樣，由軸流風(fēng)扇5通過燈2的下部向外界氣體排出。另外，從電源4的側(cè)面進入的冷卻風(fēng)8在軸流風(fēng)扇5的作用下，通過燈2的外周對其進行冷卻，然后排出到外界氣體中。
觀察液晶投影儀1的發(fā)熱分布可以看出，燈2的發(fā)熱量大。因此，燈2附近的作為外壁的箱體的溫度比其它部分的溫度高。燈2近旁的箱體溫度變高是由于來自燈2的熱輻射、熱傳導(dǎo)的緣故。在本發(fā)明的實施形式中，為了除去燈2的發(fā)熱的一部分，如圖3所示那樣，在燈2的上部設(shè)置水冷套9。在水冷套9內(nèi)部形成冷卻液流動的流路。在水冷套9中安裝2根具有柔性的柔性管12，一根連接到由金屬制成的固定配管13上，另一根連接到冷卻液驅(qū)動機構(gòu)14的連接口上。固定配管13熱接合于液晶投影儀1的外壁、例如上面外壁16上。
如圖3所示，在水冷套9與固定配管13間安裝冷卻液驅(qū)動機構(gòu)14、例如泵。按水冷套9柔性管12、固定配管13、冷卻液驅(qū)動機構(gòu)14、柔性管12、水冷套9的順序形成閉環(huán)的冷卻液循環(huán)流路。使用柔性管12的理由在于考慮到了水冷套9周圍的液晶投影儀構(gòu)成要素、特別是燈2的組裝性和維護性，如不需要該考慮，則也可使用金屬等配管。
按照本實施形式，從燈2放出的熱量的一部分由軸流風(fēng)扇5散去，其余熱量由水冷套9和水冷套內(nèi)的冷卻液吸走。由水冷套9內(nèi)冷卻液吸走的熱由冷卻液驅(qū)動機構(gòu)14輸送到固定配管13，通過液晶投影儀1的外壁放出到大氣中。
在這里，由于燈2的反射器表面溫度達到數(shù)百℃，所以當(dāng)將水冷套9直接接觸或安裝于燈2時，冷卻液沸騰，產(chǎn)生不能對燈充分冷卻的危險。
因此，在本實施形式中，其一個特征在于，設(shè)置可限制從燈2向水冷套9的傳熱量的溫度緩和材料15。其詳細特征將在后面根據(jù)圖4和圖5進行說明。
液晶投影儀1在使用后或在燈2的維護(例如燈的更換或修理)時將電源關(guān)閉。在剛關(guān)閉后，由于燈2的溫度較高，所以需要長時間僅驅(qū)動軸流風(fēng)扇5，進行充分冷卻。另一方面，如本實施形式所示那樣，通過采用水冷套9，可在液晶投影儀1的大面積的箱體表面上高效率地進行燈2的冷卻，所以不需要為了燈2的冷卻而長時間驅(qū)動軸流風(fēng)扇5。借此，可減少燈2的維護所需要的時間。
下面，說明本發(fā)明實施形式的的另一特征。圖3表示拆下液晶投影儀1的燈2時使水冷套9回轉(zhuǎn)或移動的狀態(tài)。本實施形式的水冷套9安裝于液晶投影儀1的箱體(外壁)上，同時，安裝水冷套的箱體可借助合葉等相對箱體(水冷套安裝箱體周圍的箱體)自由回轉(zhuǎn)。在水冷套9與固定配管13和冷卻液驅(qū)動機構(gòu)14的連接口之間分別設(shè)置柔性管12，從而可從燈2側(cè)使水冷套9順利地回轉(zhuǎn)。因此，可容易地實施包含燈2的更換在內(nèi)的維護作業(yè)。
下面說明圖4和圖5所示本實施形式的一個特征。圖4為在關(guān)閉圖3所示水冷套9的狀態(tài)下由通過燈的光軸線上的A-A線剖開的剖面圖。圖5為圖4的B-B剖面圖。在圖4、圖5中，通過燈頭11供給電源的燈2安裝于燈罩10內(nèi)，在燈2的上面設(shè)置緩和燈發(fā)生熱的熱傳導(dǎo)、降低冷卻液溫度的緩和材料15，經(jīng)由該緩和材料15設(shè)置水冷套9。在水冷套9的內(nèi)部設(shè)置多個冷卻液通過的水路17。
雖然圖中未示出，但水路17實際上相互直通，冷卻流體均勻地流動。在圖4的構(gòu)成例中，與燈2的光放射方向垂直地設(shè)置水路17，但水路17的方向也可為任何方向。水冷套9安裝于液晶投影儀的外壁16上。從燈2發(fā)出的熱量的一部分通過緩和材料15、水冷套9、水冷套9的水路17傳遞給冷卻液。另外，在燈2下方，通過如過去那樣的由軸流風(fēng)扇5進行的空冷將熱量放出到外界氣體中。
另外，在圖5中，形成緩和材料15覆蓋燈2的上半部的構(gòu)造。在水冷套9的內(nèi)部設(shè)置多個冷卻液通過的水路17(參照圖4)。在水冷套9的端部為了供給冷卻液而設(shè)置柔性管12，在通往水冷套9的冷卻液入口和出口兩個部位上設(shè)置柔性管12。
采用圖4和圖5所示本實施形式，通過在液晶投影儀的光源用燈2與水冷套9間設(shè)置溫度降低用的緩和材料，冷卻液不會直接與高溫的光源燈接觸，所以可防止冷卻液的沸騰。
圖6為沿圖3的A-A線剖開的通過燈2光軸的剖面圖，表示在維護和更換燈2時、將安裝于液晶投影儀外壁(箱體)16上的水冷套9拆下的狀態(tài)。水冷套安裝用外壁由合葉、鉸鏈等形成為可自由回轉(zhuǎn)的構(gòu)造。也可為簡單的拆卸構(gòu)造。為此，為了向水冷套供給冷卻液，使用柔性管12，當(dāng)水冷套移動時，成為不易受到異常的拉伸等應(yīng)力的柔性構(gòu)造。在圖6中，由于水冷套回轉(zhuǎn)打開，所以僅可看到緩和材料15。這樣，可簡單地移動水冷套11，可容易地實施燈2的維護。
在示出圖6的B-B剖面的圖7中，水冷套9安裝于液晶投影儀外壁16上，所以通過拆下液晶投影儀的外壁16或使其回轉(zhuǎn)，可移動水冷套9。此時，通過在冷卻液循環(huán)中使用柔性管12，可容易地移動水冷套9，燈2的維護也可較簡單。
下面，參照圖8和圖9說明本發(fā)明實施形式的緩和材料的另一構(gòu)成例。圖8為表示本發(fā)明實施形式的緩和材料的另一構(gòu)成例的剖面圖，圖9為在圖8的燈前端由B-B線切斷的斷面圖。
下面僅說明與圖4和圖5的構(gòu)成的不同之處。設(shè)置吸熱用翅片18，相對燈2光軸方向垂直地配置，代替圖4的緩和材料15。吸熱用翅片18可以由金屬材料例如鋁和銅制成，構(gòu)成為方柱或圓柱形狀。翅片18的斷面形狀不限于圓形或多棱形，也可為類似的形狀。該翅片18的方向不限于垂直方向，也可具有任意的角度。在本實施形式的構(gòu)成例中，將空氣層19設(shè)于吸熱用翅片18的前端與燈2之間，吸熱用翅片18為不直接接觸燈2的構(gòu)成。另外，在翅片18之間也存在空氣層。翅片18的材料與水冷套9相同，也可為一體構(gòu)造，另外，還可以實施促進受熱作用的表面處理，例如涂覆黑體涂料。
利用吸熱用翅片18與水冷套的一體構(gòu)造，可實際擴大水冷套的表面積，提高吸熱效果。另外，在該翅片中，可以在表面上設(shè)置凹凸，進一步擴大傳熱面積。通過在翅片與燈之間及翅片相互之間夾有空氣層，使得從燈2發(fā)出的熱量借助空氣層產(chǎn)生溫度差，由吸熱面積大的翅片18吸熱。然后，通過水冷套9、水冷套9的水路傳遞到冷卻液，通過金屬固定配管13散熱。
在水冷套與燈之間僅設(shè)置空氣層的場合下，燈的散熱作用差，另外，在吸熱用翅片與燈接觸的場合下，存在冷卻液沸騰的危險，對于這些問題，按照圖6和圖7所示的本實施形式的構(gòu)成例，借助翅片與燈之間及翅片相互之間的空氣層的存在和翅片獲得的水冷套的表面積增大，可防止冷卻液沸騰，而且起到燈散熱的功能。
下面，說明本實施形式的緩和材料的另一構(gòu)成例。該構(gòu)成例在圖中未示出，例如為從水冷套9延伸到燈2的多個金屬板和設(shè)于該金屬板間的絕熱材料(例如樹脂系材料)的組合構(gòu)造。該緩和材料除了降低燈發(fā)熱溫度的功能外，還兼有保護燈2不受振動影響的振動吸收功能。通過采用該緩和材料，水冷套9接受燈2的熱量，但其溫度不會達到冷卻液沸騰的溫度，另外，由于吸收外部振動，所以從燈的可靠性考慮也有利。如在該構(gòu)成例中適當(dāng)?shù)剡x定金屬板和絕熱材料的截面面積，則可起到防止冷卻液的沸騰的降溫功能。
因此，可相對燈2安全而且高效率地進行冷卻。當(dāng)過分限制從燈2向水冷套9的傳熱量時，燈2整體的冷卻量不足，所以該傳熱量存在最佳值，該值可根據(jù)水冷套形成的水冷部和風(fēng)扇形成的空冷部的傳熱量的平衡來決定。
如以上說明的那樣，本發(fā)明的實施形式的液晶投影儀可具有以下那樣的構(gòu)成和功能及作用。即，在液晶投影儀光源用燈的反射器部與受熱用水冷套間設(shè)置降溫緩和材料，實質(zhì)性地增大反射器側(cè)水冷套的表面積。另外，連接水冷套的冷卻液配管為柔性管，考慮到燈裝拆時的方便性，水冷套可自由回轉(zhuǎn)或自由移動地安裝于箱體(外壁)中。
另外，在水冷套與散熱部間設(shè)置冷卻液驅(qū)動機構(gòu)，使冷卻液在冷卻液驅(qū)動機構(gòu)、水冷套、及散熱部間循環(huán)。
通過采用這樣的構(gòu)成，冷卻液不直接受到高溫的光源燈的影響，所以可防止冷卻液的沸騰，提高投影儀的可靠性。另外，當(dāng)更換作為壽命部件的燈時，可簡單地從燈上拆下受熱用水冷套，使裝拆作業(yè)容易。另外，可由冷卻液的循環(huán)構(gòu)成確保足夠的熱輸送量，可與投影儀的設(shè)置條件無關(guān)地保持相同的冷卻性能。
下面，參照圖10～圖17詳細說明本發(fā)明的另一實施形式的液晶投影儀。圖10為表示本發(fā)明另一實施形式的液晶投影儀的液晶顯示屏和水冷套的配置構(gòu)成例的正面圖和側(cè)面圖，圖11為表示本發(fā)明另一實施形式的水冷套、構(gòu)成液晶顯示屏的入射偏光板、液晶顯示屏體、及出射偏光板的配置構(gòu)成例的圖，圖12為圖11的A-A剖面圖、C-C剖面圖，表示冷卻水的流動，圖13為圖11的B-B剖面圖、D-D剖面圖，表示冷卻水的流動。
圖14為表示本發(fā)明另一實施形式的液晶顯示屏和水冷套的另一配置構(gòu)成例的正面圖和側(cè)面圖，圖15為表示本發(fā)明另一實施形式的水冷套、構(gòu)成液晶顯示屏的入射偏光板、液晶顯示屏體、及出射偏光板的另一配置構(gòu)成例的圖，圖16為圖15的A-A剖面圖、C-C剖面圖，表示冷卻水的流動，圖17為圖15的B-B剖面圖、D-D剖面圖，表示冷卻水的流動。在本發(fā)明的另一實施形式中，上述圖1～圖9所示本發(fā)明實施形式和其基本的構(gòu)成相同，所以，參照圖1～圖3的圖示構(gòu)造進行說明。
在圖中，符號3為液晶顯示屏，符號29、29R、29G、29B為水冷套(也可為水冷以外的其它液冷受熱套)，符號30為液晶顯示屏體，符號31為冷卻液，符號32為柔性管，符號36為入射偏光板，符號38為出射偏光板，符號39為空間。
從燈2出來的光通過反射鏡、液晶顯示屏3，照射到屏幕等上。液晶顯示屏3如在圖2中所示出的那樣，立設(shè)用于R(紅)、G(綠)、B(藍)的3片液晶顯示屏。另外，為了散去液晶顯示屏3的熱的一部分，分別在液晶顯示屏3上設(shè)置水冷套29R、29G、29B。在該水冷套29R、29G、29B內(nèi)部形成冷卻液例如水流動的流路，另外，在水冷套29R、29G、29B中安裝2根柔性管32，在各柔性管32的端部安裝固定配管13(參照圖3)。固定配管13熱接合于液晶投影儀1外壁。
換言之，分別在圖2所示液晶顯示屏R、G、B中安裝圖10所示柔性管32，該柔性管32的與液晶顯示屏相反側(cè)的端部連接到圖3所示固定配管13(在圖中未示出)上。即，在3個部位切斷與如圖2所示那樣配置的各液晶顯示屏R、G、B相向的部位的固定配管13，在各液晶顯示屏3的各柔性管32連接到其切斷口上。這樣，通過固定配管13和各柔性管32串聯(lián)連接各液晶顯示屏R、G、B。另外，也可在1個部位切斷固定配管13，將3個柔性管32和液晶顯示屏并列連接到該1個部位上。
另外，安裝有用于向水冷套29R、29G、29B和固定配管13供給液體的冷卻液驅(qū)動機構(gòu)14、例如泵。冷卻液進行閉環(huán)循環(huán)。從液晶顯示屏3放出的熱的一部分如圖1和圖2所示那樣由西洛克風(fēng)扇6散熱，其它的熱量由該水冷套29R、29G、29B接受。
可是，當(dāng)在作為液晶投影儀1的心臟部的液晶顯示屏3產(chǎn)生溫度分布時，產(chǎn)生光照射下的顏色不均、色偏移等。因此，需要使液晶顯示屏3的溫度分布均勻。
其次，在圖10中表示在液晶顯示屏3上熱安裝水冷套29的構(gòu)造。在水冷套29上部的2個部位設(shè)置冷卻液循環(huán)用的具有柔性的柔性管32。如果組裝上沒有問題，也可采用沒有柔性的配管。其中，在液晶顯示屏3的光通過面以外的部位設(shè)置水冷套29。即，在液晶顯示屏的周邊部(光透過面以外的部位)設(shè)置水冷套29。冷卻液31例如冷卻水從柔性管32的入口側(cè)進入，在液晶顯示屏3周圍環(huán)繞地流動，從柔性管32的出口流出。在水冷套29上具有分隔板35，決定冷卻液31的流路?？梢岳迷撍涮?9接受液晶顯示屏3發(fā)出的熱量。
圖11表示液晶顯示屏3的詳細構(gòu)造，液晶顯示屏3由入射偏光板36、液晶顯示屏體30、及出射偏光板38構(gòu)成，在它們的兩側(cè)設(shè)置水冷套9。光27按入射偏光板36、液晶顯示屏體30、出射偏光板38的順序通過。在各水冷套29中安裝柔性管32，可供給冷卻液。
圖12概括表示圖11的A-A剖面、C-C剖面，圖13概括表示出圖11的B-B剖面、D-D剖面，在液晶顯示屏體30的光通過面以外的部分設(shè)置水冷套29，在光通過面上形成空間39。
圖12與圖13的不同點在于冷卻液31的流動方向。在柔性管32的入口側(cè)冷卻液31的溫度較低。另一方面，在柔性管32出口側(cè)，由于來自液晶顯示屏的受熱作用使冷卻液11的溫度升高。因此，當(dāng)在入射偏光板36、液晶顯示屏體30、及出射偏光板38各自的兩側(cè)設(shè)置水冷套29時，通過交替地改變冷卻液11的流動方向，可相對入射偏光板36、液晶顯示屏體30、及出射偏光板38的兩面進行對稱的冷卻，所以，可使它們各自的表面溫度均勻。
圖14表示與圖11不同的另一構(gòu)成例。在液晶顯示屏3上熱安裝水冷套29(在圖示的構(gòu)成例中水冷套為與液晶顯示屏相同的外形尺寸)，冷卻液31從水冷套29的上部的柔性管32進入到水冷套29內(nèi)，冷卻液11從水冷套29下部的柔性管32流出。在該構(gòu)成例的場合，在液晶顯示屏3的光通過面上也配置水冷套29。水冷套29和冷卻液31為光透射材料。例如，水冷套29為藍寶石玻璃，冷卻液31為純水。
當(dāng)在光通過的冷卻液中沿其上下方向產(chǎn)生溫度分布時，冷卻液11產(chǎn)生起伏。這可以認(rèn)為是由于冷卻液11的上下方向的溫度差使冷卻液浮游而產(chǎn)生浮力現(xiàn)象。該冷卻液的浮力現(xiàn)象產(chǎn)生于與重力相反的方向。因此，由于在冷卻液不在水冷套內(nèi)流動而產(chǎn)生滯留的情況下的自然對流等(下面的溫度比上面高的場合)，當(dāng)在重力方向產(chǎn)生溫度差時，易于極端地產(chǎn)生冷卻液的起伏。在圖14所示構(gòu)成例的情況下，冷卻液31在重力方向上流動，由于溫度低的冷卻液從水冷套的上方進入，所以不易產(chǎn)生冷卻液31的溫度差所導(dǎo)致的起伏(浮力)。因此，可防止冷卻液31的起伏，抑制冷卻液起伏導(dǎo)致的液晶投影儀在光照射下的條紋模樣等。
按照圖15所示的在入射偏光板36、液晶顯示屏體30、及出射偏光板38的各兩側(cè)設(shè)置水冷套9的構(gòu)成例，光27按入射偏光板36、液晶顯示屏體30、出射偏光板38的順序通過。在各水冷套29的上下安裝柔性管32，可供給冷卻液。
圖16概括表示圖15的A-A剖面、C-C剖面，圖17概括表示圖15的B-B剖面、D-D剖面。圖16與圖17所示構(gòu)成例的不同點在于冷卻液31的流動方向。與圖11、圖12、圖13的情況一樣，在柔性管32入口側(cè)冷卻液31的溫度低。另一方面，在柔性管32出口側(cè)，由于從液晶顯示屏受熱，冷卻液31的溫度變高。因此，當(dāng)在入射偏光板36、液晶顯示屏體30、及出射偏光板38上設(shè)置水冷套29時，通過交替地改變冷卻液31的上下流動方向，可相對入射偏光板36、液晶顯示屏體30、及出射偏光板38的兩面進行對稱的冷卻，所以，可使各表面溫度均勻。借此，可防止冷卻液31的起伏，抑制液晶投影儀在光照片下的條紋模樣等。
按照本發(fā)明，由于冷卻液不直接接觸高溫的光源燈，所以，可防止冷卻液的沸騰，可保持投影儀的高可靠性。
另外，當(dāng)對燈進行更換或維護時，可簡單地從燈上拆下受熱用水冷套，使裝拆作業(yè)容易。另外，可確保足夠的熱輸送量，與投影儀的設(shè)置條件無關(guān)地保持相同的冷卻性能。
因此，可實現(xiàn)同時滿足高可靠性、高效率冷卻、及維護性的液晶投影儀。
另外，通過在液晶投影儀的液晶顯示屏的光通過部以外的部位設(shè)置水冷套，在可起到對液晶顯示屏的冷卻作用的同時，不妨礙通過液晶顯示屏的光，可照射足夠的光量。
另外，通過分別在構(gòu)成液晶顯示屏的入射偏光板、液晶顯示屏體和出射偏光板中設(shè)置水冷套，使相對的水冷套的液體循環(huán)流動的方向相反，從而可使入射偏光板、液晶顯示屏體和出射偏光板的表面溫度、冷卻液溫度均勻，可防止冷卻液溫度變化產(chǎn)生的冷卻液的起伏、光照射的條紋模樣，可消除液晶投影儀照射時的顏色不均。
由于水冷套的液流入口處于上部，液體排出口處于下部，從而可防止伴隨液體溫度上升而產(chǎn)生的朝反重力方向的液體起伏，消除液晶投影儀照射時的顏色不均。
權(quán)利要求
1.一種液晶投影儀，具有光源用燈，顯示紅、綠、藍的液晶顯示屏，向各元件供給電力的電源，及用于使從上述電源和上述燈產(chǎn)生的熱散熱的風(fēng)扇；其特征在于在與上述燈對置的液晶投影儀的外壁部內(nèi)面上設(shè)置水冷套，在上述設(shè)置水冷套的外壁部以外的外壁部上配置散熱用的金屬配管，設(shè)置用于驅(qū)動接受從上述燈放出的熱的、在水冷套內(nèi)流動的冷卻液的冷卻液驅(qū)動機構(gòu)，形成接受了來自上述燈的發(fā)生熱的冷卻液在上述水冷套、上述金屬配管、及上述冷卻液驅(qū)動機構(gòu)中循環(huán)的循環(huán)路徑，通過上述金屬配管將上述發(fā)生熱放出到外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶投影儀，其特征在于在上述燈外表面與上述水冷套之間設(shè)置抑制傳熱量、降低冷卻液溫度的緩和材料，使該緩和材料與上述燈外表面和上述水冷套兩者接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶投影儀，其特征在于在上述燈外表面與上述水冷套之間，將多個金屬吸熱用翅片設(shè)置于上述水冷套上，在上述吸熱用翅片的前端與上述燈外表面之間夾有空氣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶投影儀，其特征在于在上述燈外表面與上述水冷套之間設(shè)置由多個金屬板與設(shè)于上述金屬板間的絕熱材料組合構(gòu)成的降低冷卻液溫度的緩和材料，使該緩和材料與上述燈外表面和上述水冷套兩者接觸并夾于其間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任何一項所述的液晶投影儀，其特征在于設(shè)置上述水冷套的外壁部可自由回轉(zhuǎn)或自由移動地安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶投影儀，其特征在于在上述水冷套的入口側(cè)和出口側(cè)連接柔性管。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶投影儀，其特征在于上述金屬吸熱用翅片的表面為凹凸形狀。
8.一種液晶投影儀，具有光源用燈，顯示紅、綠、藍的液晶顯示屏，向各元件供給電力的電源，及用于使從上述液晶顯示屏和上述燈發(fā)生的熱散熱的風(fēng)扇；其特征在于在由入射偏光板、液晶顯示屏體、及出射偏光板構(gòu)成的液晶顯示屏上設(shè)置水冷套，使冷卻液在上述水冷套內(nèi)部流動，在液晶投影儀的箱體外壁部上配置散熱用的金屬配管，設(shè)置驅(qū)動用于接受從上述液晶顯示屏放出的熱的、在上述水冷套內(nèi)流動的冷卻液的冷卻液驅(qū)動機構(gòu)，形成接受了從上述液晶顯示屏放出的發(fā)生熱的冷卻液在上述水冷套、上述金屬配管、及上述冷卻液驅(qū)動機構(gòu)中循環(huán)的循環(huán)路徑，通過上述金屬配管將上述發(fā)生熱放出到外部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶投影儀，其特征在于在上述液晶顯示屏的光通過部以外的部位中設(shè)置上述水冷套。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶投影儀，其特征在于在上述液晶顯示屏的光通過部的部位設(shè)置上述水冷套，使上述液晶顯示屏與上述水冷套以整個面相對。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的液晶投影儀，其特征在于在構(gòu)成上述液晶顯示屏的入射偏光板、液晶顯示屏體及出射偏光板之間、及上述入射偏光板的光入射側(cè)與上述出射偏光板的光出射側(cè)設(shè)置上述水冷套，在相互對置的水冷套中流動的冷卻液的方向相反。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶投影儀，其特征在于上述水冷套的冷卻液的流入口處于上部，冷卻液的排出口處于下部。
全文摘要
一種液晶投影儀，具有光源用燈、液晶顯示屏、電源、散走從電源和燈發(fā)生的熱的風(fēng)扇；其中在與燈對置的液晶投影儀的外壁部內(nèi)面上設(shè)置水冷套(9)，在外壁部配置散熱用的金屬配管(13)，設(shè)置驅(qū)動在水冷套內(nèi)流動的冷卻液的泵(14)，形成接受了來自燈的發(fā)生熱的冷卻液在水冷套(9)、金屬配管(13)、及泵(14)循環(huán)的循環(huán)路徑，通過金屬配管將發(fā)生熱放出到外部。另外，在燈外表面與水冷套之間使抑制傳熱量、降低冷卻液溫度的緩和材料與兩者接觸并夾于其間。另外，為了燈的更換和維護，使水冷套(9)可自由回轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，可以不產(chǎn)生冷卻液的沸騰并進行高效率的冷卻，同時，提高了燈的更換等維護性能。
文檔編號G03B21/16GK1573530SQ20041003335
公開日2005年2月2日 申請日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者近藤義廣, 執(zhí)行成昭, 中谷勝則, 森田達雄 申請人:株式會社日立制作所