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投影機及其棱鏡光學(xué)部件的冷卻風(fēng)道的制作方法

文檔序號:2729332閱讀:180來源:國知局
專利名稱:投影機及其棱鏡光學(xué)部件的冷卻風(fēng)道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及投影機棱鏡光學(xué)部件的冷卻風(fēng)道。本發(fā)明還涉及采 用這種冷卻風(fēng)道的投影機。
背景技術(shù)
隨著投影機技術(shù)的快速發(fā)展,研制生成小型化、高性能、較低工作溫度的投影機已經(jīng)成為市場的趨勢。目前,對于具有0.63英寸 液晶盤的投影機而言,需要具有小的體積,高的照度,并且要求投 影機內(nèi)的風(fēng)扇數(shù)目較少,工作時噪音低,且溫度合格。 —目前,對于研制例如具有3000流明照度、0.63英寸液晶盤的投 影機而言,棱鏡光學(xué)部件附近的冷卻將是一件比較困難的事情。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上所述,本發(fā)明提供了 一種用于投影機光學(xué)部件的冷卻風(fēng)道,光學(xué)部件包括分別對應(yīng)于紅光、綠光、藍光的液晶盤和偏振光分束器(PBS),投影機包括設(shè)置在光學(xué)部件附近以用于對其進行冷卻的風(fēng)扇,所述冷卻風(fēng)道包括對應(yīng)于紅光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管,所述導(dǎo)風(fēng)管的一端與其中一個風(fēng)扇連通,而其另一端設(shè)有排出口,所 述排出口用于為對應(yīng)于紅光的液晶盤送風(fēng);對應(yīng)于綠光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管,所述導(dǎo)風(fēng)管的一端與其中一個風(fēng)扇連通,而其另一端設(shè)有 排出口,所述排出口用于為對應(yīng)于綠光的液晶盤送風(fēng);以及對應(yīng)于 藍光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管,所述導(dǎo)風(fēng)管的一端與其中一個風(fēng)扇連通, 而其另一端設(shè)有排出口 ,所述排出口用于為對應(yīng)于藍光的液晶盤送風(fēng)。根據(jù)本發(fā)明的一方面,對應(yīng)于紅光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)造成將來自相應(yīng)風(fēng)扇的 一部分風(fēng)量送給對應(yīng)于藍光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管的排 出口 。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,對應(yīng)于藍光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管設(shè)有分 支導(dǎo)風(fēng)管,所述分支導(dǎo)風(fēng)管在一端也與對應(yīng)于藍光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管的同一風(fēng)扇連通,但在另一端設(shè)有用于冷卻PBS的排出口。根據(jù)本發(fā)明的另 一 方面,對應(yīng)于紅光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)造成 將來自相應(yīng)風(fēng)扇的 一部分風(fēng)量送給對應(yīng)于綠光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管的 排出口。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,所述光學(xué)部件還包括紅光偏光板,所 述對應(yīng)于紅光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管的排出口還用于為紅光偏光板送風(fēng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,所述光學(xué)部件還包括綠光偏光板,所 述對應(yīng)于綠光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管的排出口還用于為綠光偏光板送風(fēng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,所述光學(xué)部件還包括藍光偏光板,所 述對應(yīng)于藍光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管的排出口還用于為藍光偏光板送風(fēng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,冷卻風(fēng)道由塑料模制而成。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面,冷卻風(fēng)道由金屬材料制成。 本發(fā)明還提供了 一種投影機,其包括根據(jù)本發(fā)明的如上所述的冷卻風(fēng)道。因此,根據(jù)本發(fā)明,通過提供一種新穎的冷卻風(fēng)道設(shè)計,就可 以可減少用于冷卻光學(xué)部件的風(fēng)扇的數(shù)量,并且能夠合理高效地利 用各風(fēng)扇的風(fēng)量。


圖1是本發(fā)明的投影型圖像顯示裝置的一實施例的液晶投影機 從前面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D。5圖2是對同 一液晶投影機從背面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D。 圖3是取走圖1的上蓋后的透視圖。圖4是再取走主控制基板后的透視圖。 圖5是再取走光學(xué)系統(tǒng)后的透視圖。 圖6是圖5的平面圖。 圖7是光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成例的示圖。圖8是本實施例的光源燈冷卻機構(gòu)的要部放大圖,是從前面?zhèn)?斜上方看去的透視圖。圖9是同一光源燈冷卻機構(gòu)的取走導(dǎo)風(fēng)管的上半部分后從背面 側(cè)斜上方看去的透視圖。圖IO是從圖9取走光源燈架后的透視圖。圖11是從背面?zhèn)瓤慈サ囊拷孛鎴D。圖12是本實施例中的光學(xué)部件冷卻機構(gòu)的要部放大圖,是從前 面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐竈L圖。圖13是上圖的平面圖。圖14是從上圖取走光學(xué)部件后的平面圖。圖15是從上圖取走導(dǎo)風(fēng)管的下半部分后的背面圖。圖16構(gòu)成本實施例的排氣機構(gòu)的排氣扇單元的透視圖。圖17是同一排氣扇單元的背面?zhèn)鹊耐敢晥D。圖18是根據(jù)本發(fā)明的用于降低投影機內(nèi)溫度的風(fēng)扇組件的工作 狀態(tài)圖,顯示了投影機內(nèi)風(fēng)扇的總體布置以及吸氣氣流和排氣氣流 的方向。圖19-21是用風(fēng)扇41來冷卻網(wǎng)卡上IC的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造的圖。 圖22 - 24是用風(fēng)扇42來冷卻網(wǎng)卡上IC的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造的圖。標號的說明 1液晶投影機 2殼體4渦流風(fēng)扇8排氣孔10電源插座12光源單元13光學(xué)系統(tǒng)14電源單元本體15噪聲抑制濾波器部15a鐵芯(線圈)16吸氣扇161內(nèi)部用排出口162、 163外部用排出口164導(dǎo)風(fēng)管17、 18排氣扇19光源燈191發(fā)光管192反光罩193吸氣口194排氣口198頸部20、 24、 39r、 39g、 39b聚光透鏡21、 22第1、第2積分透鎮(zhèn) 23偏振光分束器(PBS)25、 26第1、第2分色鏡27、 29、 31全反射鏡28、 30中繼透鏡32圖像生成光學(xué)系統(tǒng)33色合成棱鏡34r、 34g、 34b液晶盤35棱鏡組件36r、 36g、 36b出射側(cè)偏光板37g、 37b前置偏光板38r、 38g、 38b入射側(cè)偏光板41、 42、 43吸氣扇50框體51排氣扇單元52蓋具體實施方式
以下,參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。圖1是本發(fā)明的投影型圖像顯示裝置的一個實施例的液晶投影 機從前面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D,圖2是對同一液晶投影機從背面 側(cè)斜上方看去的透視圖,圖3是取走圖1的上蓋后的透視圖,圖4 是再取走主控制基板后的透視圖,圖5是再取走光學(xué)系統(tǒng)后的透視 圖,圖6是圖5的平面圖。如圖1、圖2所示,構(gòu)成該液晶投影機1的外輪廓的殼體2是小 型橫寬型的薄型長方體形狀,由上蓋2a、下盒2b組成,取走上蓋2a 及主控制基板4后呈現(xiàn)如圖4所示的內(nèi)部。從上蓋2a的前面?zhèn)瓤?,在左?cè)形成露出渦流風(fēng)扇4的投影窗5。 另外,在上蓋2a的頂面的左側(cè)前部,與上述投影窗5對應(yīng),形成使 調(diào)節(jié)渦流風(fēng)扇4的變焦和聚焦的調(diào)節(jié)旋鈕4a露出的操作窗6。另外, 在上蓋2a的頂面的左側(cè)后部設(shè)有操作顯示部7。另一方面,從前面?zhèn)扔^察,在下盒2b的右側(cè)壁,形成有狹縫狀 的多個排氣孔8。另外,在下盒2b的底面前部的兩側(cè)角部設(shè)有高度 可調(diào)的腳部9。而且,在下盒2b的背面?zhèn)缺冢冻雠c電源插頭連接 的電源插座10和與各種輸入輸出功率電纜連接用的輸入輸出功率端 子組11。殼體2的內(nèi)部,如圖3、圖4所示,從前面?zhèn)扔^察,在右側(cè)深處設(shè)置光源單元12,并呈近似L字狀地配置從該光源單元12到上述渦 流風(fēng)扇4的光學(xué)系統(tǒng)13。在光源單元12的前方配置電源單元本體14, 其中包含設(shè)有向裝置的各部分供電的電路部件的電源電路基板和設(shè) 有專門向光源燈供電的電路部件的鎮(zhèn)流電路基板,在光源單元12的 后方,配置消除經(jīng)由上述電源插座10侵入的噪聲的噪聲抑制濾波器 部15。本實施例中,將上述噪聲抑制濾波器部15從電源單元本體14 分離,并將分離的噪聲抑制濾波器部15配置在盡可能分別靠近設(shè)有 電源插座10的殼體背面?zhèn)缺诩半娫磫卧倔w14的位置。具體地說, 沿橫寬型殼體2的前面?zhèn)缺谂渲秒娫磫卧倔w14,在背面?zhèn)缺谂c上 述電源單元本體14對向的位置,在基板上沿背面?zhèn)缺谂渲迷O(shè)有鐵芯 (線圈)lSa等的噪聲抑制濾波器部l5。另一方面,在上述光源單元12的照射方向背面?zhèn)?,作為?gòu)成光 源燈冷卻機構(gòu)的第1風(fēng)扇,配置由渦流風(fēng)扇構(gòu)成的吸氣扇16,在側(cè) 面?zhèn)?,作為?gòu)成光源燈冷卻機構(gòu)的第2風(fēng)扇,配置由軸流風(fēng)扇構(gòu)成 的排氣扇17。另外,在上述電源單元本體14的側(cè)面?zhèn)龋鳛闃?gòu)成排氣機構(gòu)的 第2排氣扇,與上述排氣扇17橫向并列配置由軸流風(fēng)扇構(gòu)成的排氣 扇18。另外,作為構(gòu)成上述光源燈冷卻機構(gòu)的第2風(fēng)扇的排氣扇17, 同時作為構(gòu)成上述排氣機構(gòu)的第1排氣扇。圖7是上述光學(xué)系統(tǒng)13的構(gòu)成例的示圖。再有,光學(xué)系統(tǒng)13 不限于圖7所示的示例,本發(fā)明適用于設(shè)有各種光學(xué)系統(tǒng)的機構(gòu)。圖7中,來自光源燈19的白色光經(jīng)過聚光透鏡20、第l積分透 鏡21 、第2積分透鏡22、偏振光分束器(PBS)23及聚光透鏡24等, 向第1分色鏡25照射。上述第1積分透鏡21及第2積分透鏡22分別由多個透鏡單元 矩陣狀排列而成的蠅眼透鏡構(gòu)成,具有使光源燈19發(fā)出的白色光的照度分布均一化的功能。另外,偏振光分束器(PBS)23具備偏振光分離膜和位相差板(1/2 波片)。偏振光分離膜使來自第2積分透鏡22的光中的例如P偏振光 透過,而使S偏振光光路稍微變更后出射。透過偏振光分離膜的P 偏振光由設(shè)在其前側(cè)(光出射側(cè))的位相差板變換成S偏振光后出射。 即,幾乎所有的光都一致成為S偏振光。通過上述偏振光分束器23的光經(jīng)聚光透鏡24到達第1分色鏡 25。第1分色鏡25具有僅將光的藍色分量反射并使紅色及綠色分量 通過的功能,通過的紅色及綠色分量的光到達第2分色鏡26。第2 分色鏡26具有將光的綠色分量反射并使紅色分量通過的功能。從而, 光源燈19發(fā)出的白色光由第1及第2分色鏡25、 26分為藍光、綠 光及紅光。第I分色鏡25反射的藍光被全反射鏡27反射,第2分色鏡26 反射的綠光保持原樣,通過第2分色鏡26的紅光經(jīng)由中繼透鏡28、 30被全反射鏡29、 31反射,然后分別導(dǎo)入圖像生成光學(xué)系統(tǒng)32。圖像生成光學(xué)系統(tǒng)32中,在立方體形狀的色合成棱鏡33的三 個側(cè)面,分別可裝拆地配置設(shè)有紅光用液晶盤34r、綠光用液晶盤34g 及藍光用液晶盤34b等的棱鏡組件35(參照圖4)。在色合成棱鏡33 和紅光用液晶盤34r之間配置出射側(cè)偏光板36r,在色合成棱鏡33和 綠光用液晶盤34g之間配置出射側(cè)偏光板36g和前置偏光板37g,在 色合成棱鏡33和藍光用液晶盤34b之間配置出射側(cè)偏光板36b和前 置偏光板37b。另外,在三塊液晶盤34r、 34g、 34b的入射側(cè)分別配 置入射側(cè)偏光板38r、 38g、 38b和聚光透鏡39r、 39g、 3%。從而,由第1分色鏡25及全反射鏡27反射的藍光被導(dǎo)入藍光 用的聚光透鏡39b,經(jīng)由入射側(cè)偏光板38b、藍光用液晶盤34b及前 置偏光板37b、出射側(cè)偏光板36b,到達色合成棱鏡33。另外,由第 2分色鏡26反射的綠光被導(dǎo)入綠光用的聚光透鏡39g,經(jīng)由入射側(cè) 偏光板38g、綠光用液晶盤34g及前置偏光板37g、出射側(cè)偏光板36g,到達色合成棱鏡33。同樣,透過第1分色鏡25及第2分色鏡26, 并經(jīng)2塊全反射鏡29、 31反射的紅光被導(dǎo)入紅光用聚光透鏡39r, 經(jīng)由入射側(cè)偏光板38r、紅光用液晶盤34r及出射側(cè)偏光板36r,到 達色合成棱鏡33。
被導(dǎo)入色合成棱鏡33的3色圖像光由該色合成棱鏡33合成, 由此獲得的彩色圖像光經(jīng)由渦流風(fēng)扇4放大投影到前方的屏幕上。
圖8到圖11是本實施例中的光源燈冷卻機構(gòu)的要部放大圖,圖 8是從前面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D,圖9是從背面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐?視圖,示出了取走導(dǎo)風(fēng)管的上半部分后的情況。另外,圖10是從上 述圖9取走光源燈架后的透視圖,圖11是從背面?zhèn)瓤慈サ囊拷孛?圖。
本實施例的光源燈19具有高壓水銀燈和金屬卣素?zé)舻葮?gòu)成的發(fā) 光管191和為覆蓋該發(fā)光管191而配置的其內(nèi)面形成拋物面狀的反 射面且前面開口的反光罩192。該反光罩192中,如圖10所示,在 前面開口緣對向地形成吸氣口 193和排氣口 194。
如上述構(gòu)成的光源燈19安裝到如圖8、 9所示的鋁制燈架195 上。該鋁制燈架195中,設(shè)有將反光罩192的前面開口閉塞的耐熱 玻璃板196,并與反光罩192的吸氣口 193和排氣口 194相對應(yīng)地形 成由多個小孔組成的通風(fēng)網(wǎng)197,使發(fā)光管191破裂時其碎片不向外 部飛散。
其排出口,因此即使光源燈可冷卻,排氣溫度也相應(yīng)變高。液晶投
影機等的投影型圖像顯示裝置同時要求光源燈的高輸出功率化和裝
置的小型化,上述的傳統(tǒng)技術(shù)中,即使高輸出功率的光源燈可冷卻,
排氣溫度也超過使用者的容許范圍而過高,因此,難以使光源燈的 冷卻和排氣溫度的降低這兩點同時實現(xiàn)。作為其對策,若增加風(fēng)扇
的輸出功率(轉(zhuǎn)速),則風(fēng)扇的噪聲增大。
因此,本實施例中,作為冷卻光源燈19的風(fēng)扇,設(shè)有在光源燈19的內(nèi)部具有經(jīng)由上述反光罩192上形成的吸氣口 193連通的內(nèi) 部用排出口 161,以及向連通反光罩192外表面的外部用排出口 162、 163送風(fēng)的吸氣扇(第1風(fēng)扇)16;以及將光源燈19周圍的排氣經(jīng)由殼 體2的側(cè)壁形成的排氣孔8向外部排出的排氣扇(第2風(fēng)扇)17。吸氣 扇16由渦流風(fēng)扇構(gòu)成,排氣扇17由軸流風(fēng)扇構(gòu)成。
將上述吸氣扇16的外部用排出口 162、 163形成為從光源燈19 的反光罩192的外表面中央部處離開,并將排氣扇17傾斜地配置成 使其吸入方向朝向上述吸氣扇16的外部用排出口 162、 163側(cè)。
將在從光源燈19的照射方向側(cè)面配置的吸氣扇16向光源燈19 側(cè)面延伸的導(dǎo)風(fēng)管164的前端側(cè)圓弧狀地彎曲到光源燈19側(cè),在其 前端面形成上述各個排出口 161、 162、 163。內(nèi)部用排出口 161與在 光源燈19的反光罩192上形成的吸氣口 193對應(yīng)地形成,從光源燈 19的反光罩192的外表面中央部向上下方向離開而形成2個外部用 排出口 162、 163。
如上所述,吸氣扇16的外部用排出口 162、 163從光源燈19的 外表面中央部處離開的程度和排氣扇17的吸入方向朝吸氣扇16的 外部用排出口 162、 163側(cè)傾斜的程度,可考慮光源燈19的冷卻及 其排氣溫度進行設(shè)定。
通過如上所述的構(gòu)成方式,成為最高溫的發(fā)光管191所在的光 源燈19的內(nèi)部可采用吸氣扇16的內(nèi)部用排出口 161進行高效冷卻。 另外,未達到光源燈19內(nèi)部那樣的高溫的光源燈19的反光罩192 的外表面(包含從其后端突出的頸部198)可用從外表面中央部處離開 而形成的吸氣扇16的外部用排出口 162、 163進行適度冷卻。
而且,排氣扇17的吸入方向朝吸氣扇16的外部用排出口 162、 163側(cè)傾斜地配置,因此,來自也/人光源燈19外表面中央部處離開 而形成的吸氣扇16的外部用排出口 162、 163的送風(fēng)在冷卻光源燈19 外表面的同時,有一部分被直接吸入排氣扇17,與冷卻光源燈19內(nèi) 部而成為高溫的排氣混合后向外部排出,從而可降低排氣溫度。從而,不必過高地增加吸氣扇16和排氣扇17的輸出功率就可 使光源燈19的冷卻和排氣溫度的降低這兩點同時實現(xiàn),并可抑制噪
聲。
另外,通過將吸氣扇16的外部用排出口 162、 163從光源燈19 的外表面中央部處離開并在上下形成2個,可大致均等地冷卻光源 燈19的外表面。
而且,吸氣扇16的外部用排出口 162、 163從光源燈19的外表 面中央部處離開的程度以及將排氣扇17傾斜以使其的吸入方向朝吸 氣扇16的外部用排出口 162、 163側(cè)的程度,可考慮光源燈19的冷 卻及其排氣溫度進行設(shè)定,從而,可適應(yīng)光源燈19的高輸出功率化 和裝置的小型化等要求,靈活地使光源燈19的冷卻和排氣溫度的降 低這兩點同時實現(xiàn)。
另外,通過將吸氣扇16的各個排出口 161、 162、 163形成在從 吸氣扇16向光源燈19延伸的導(dǎo)風(fēng)管164上,可提高吸氣扇16的配 置位置的自由度。
如上所述,依據(jù)本實施例,由于設(shè)有上述光源燈冷卻機構(gòu),不 會增大風(fēng)扇16、 17的llr出功率,可同時實現(xiàn)光源燈19的冷卻和排 氣溫度的降低這兩點并使噪聲得到抑制的液晶投影機1 。
圖12到圖15是本實施例中的光學(xué)部件冷卻機構(gòu)的要部放大圖, 圖12是從其前面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D,圖13是平面圖,圖14是 取走液晶盤等光學(xué)部件后的平面圖,圖15是取走導(dǎo)風(fēng)管的下半部分 后的背面圖。
如所周知,迄今的做法都是每種顏色設(shè)1個,共用3個風(fēng)扇冷 卻與紅光、綠光、藍光對應(yīng)的3塊液晶盤和各液晶盤的入射側(cè)及出 射側(cè)配置的偏光板。
但是,與紅光、綠光、藍光對應(yīng)的3塊液晶盤和各液晶盤的入 射側(cè)及出射側(cè)配置的偏光板等,由于每種顏色的溫度上升和紫外線 劣化的程度不同,因此所需的冷卻量也不同。特別地,由于藍光靠近紫外區(qū),因此為了防止紫外線劣化,冷卻需要量大。
一直以來,要求液晶投影機等的投影型圖像顯示裝置同時實現(xiàn) 光源燈的高輸出功率化導(dǎo)致的高亮度化、裝置的小型化和低成本化(液 晶盤等的小型化),達成了高亮度且單位面積的光量增加。
但是,上述每種顏色用1個風(fēng)扇冷卻的傳統(tǒng)技術(shù),無法應(yīng)對高 亮度且單位面積的光量增加的^/l種。作為其對策,若增大風(fēng)扇的輸 出功率(轉(zhuǎn)速),則風(fēng)扇的噪聲會增大。而且,還要進行PBS的冷卻。
因此,本實施例中,在上述的各液晶盤34r、 34g、 34b的入射 側(cè)和出射側(cè),形成將來自3個吸氣扇41、 42、 43的送風(fēng)經(jīng)由導(dǎo)風(fēng)管 411、 421、 431排出的排出口 rl、 r2、 gl、 g2、 M、 b2,并在上述的 PBS23形成將來自吸氣扇43的送風(fēng)經(jīng)由導(dǎo)風(fēng)管432排出的排出口 pl。而且,在與藍光對應(yīng)的液晶盤34b的入射側(cè)排出口 bl和出射側(cè) 排出口 b2處構(gòu)成導(dǎo)風(fēng)管,將來自不同吸氣扇43、 41的送風(fēng)分別排 出。再有,各吸氣扇41 ~43由渦流風(fēng)扇構(gòu)成。
即,將導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成為這樣用1個吸氣扇43向與藍光對應(yīng)的液 晶盤34b的入射側(cè)排出口 bl和PBS23的排出口 Pl送風(fēng),用其他2 個吸氣扇41、 42向與紅光和綠光對應(yīng)的各液晶盤34r、 34g的入射側(cè) 排出口 rl、 gl及出射側(cè)排出口 r2、 g2和與藍光對應(yīng)的液晶盤34b的 出射側(cè)排出口 b2送風(fēng)。
更具體地說,將導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成為這樣在2個吸氣扇41、 42中用 1個吸氣扇42經(jīng)由導(dǎo)風(fēng)管421向與綠光對應(yīng)的液晶盤34g的入射側(cè) 排出口 gl及出射側(cè)排出口 g2送風(fēng),用另1個吸氣扇41經(jīng)由延長的 導(dǎo)風(fēng)管411向與紅光對應(yīng)的液晶盤34r的入射側(cè)排出口 rl及出射側(cè) 排出口 r2和與藍光對應(yīng)的液晶盤34b的出射側(cè)排出口 b2送風(fēng)。
通過如上所述的構(gòu)成方式,可用3個吸氣扇41 ~43冷卻各液晶 盤34r、 34g、 34b的入射側(cè)和出射側(cè)以及PBS23。而且,冷卻需要量 大的藍光的入射側(cè)和出射側(cè)可用不同的吸氣扇43、 41分別充分冷卻。 從而,即使是高亮度且單位面積的光量增加,也可不將吸氣扇41到43的輸出功率(轉(zhuǎn)速)過多提升,可用3個吸氣扇41 ~43冷卻液晶盤 34r、 34g、 34b和偏光板36r、 36g、 36b、 37g、 37b、 38r、 38g、 38b 及PBS23,實現(xiàn)低噪聲化。
另外,將導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成為這樣用1個吸氣扇43向與藍光對應(yīng)的 液晶盤34b的入射側(cè)排出口 bl和PBS23的排出口 pl送風(fēng),用其他 2個吸氣扇41、 42向與紅光和鄉(xiāng)錄光對應(yīng)的各液晶盤34r、 34g的入射 側(cè)排出口 rl、 gl及出射側(cè)排出口 r2、 g2和與藍光對應(yīng)的液晶盤34b 的出射側(cè)排出口 b2送風(fēng),從而,如本實施例的光學(xué)系統(tǒng)13那樣, 在PBS23側(cè)配置藍光液晶盤34b,可用最短的導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成實現(xiàn)上述 的作用與效果。另外,可用溫度上升最少的紅光用的吸氣扇41,向 與藍光對應(yīng)的液晶盤34b的出射側(cè)排出口 b2送風(fēng)。再有,若溫度上 升最多的綠光用1個吸氣扇42還不夠,還可從紅光用的吸氣扇41 送風(fēng)。
而且,如本實施例那樣,將導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成為這樣在上述2個吸 氣扇41、 42中,用1個吸氣扇42向與綠光對應(yīng)的液晶盤34g的入 射側(cè)排出口 gl及出射側(cè)排出口 g2送風(fēng),用另1個吸氣扇41向與紅 光對應(yīng)的液晶盤34r的入射側(cè)排出口 rl及出射側(cè)排出口 r2和與藍光 對應(yīng)的液晶盤34b的出射側(cè)排出口 b2送風(fēng),從而可不使導(dǎo)風(fēng)管結(jié)構(gòu) 復(fù)雜化地實現(xiàn)上述作用與效果。
如上所述,依據(jù)本實施例,由于設(shè)有上述光學(xué)部件冷卻機構(gòu), 即使是高亮度且單位面積的光量增加,風(fēng)扇的輸出功率(轉(zhuǎn)速)也不會 上升過高,可實現(xiàn)用3個風(fēng)扇冷卻液晶盤和偏光板及PBS并使之低 噪聲化的液晶投影機1。
接著,說明本實施例的電源單元。
如上所述,以前 一般在電源單元的電路基板上設(shè)置噪聲抑制濾
波器部。
對液晶投影機等的投影型圖像顯示裝置而言,要求同時達到光 源燈的高輸出功率化導(dǎo)致的高亮度化以及裝置的小型化和低成本化,光源燈被高輸出功率化,因此,電源單元的輸出功率也必須大。但是,在輸出功率小的機種中,雖然如上述的傳統(tǒng)技術(shù)那樣可 在電源單元的電路基板上設(shè)置噪聲抑制濾波器部,這不會有問題, 但是若輸出功率變大,則具有無法小型化的鐵芯(線圈)的噪聲抑制濾 波器部會增大,從而使得電源單元大型化。電源單元 一 旦變大,就必須使冷卻該電源單元的風(fēng)扇也大型化 或增大輸出功率(轉(zhuǎn)速),從而冷卻性能降低,噪聲增大。作為對策可 考慮將噪聲抑制濾波器部分開單獨設(shè)置,但是連接線易導(dǎo)入噪聲,且由于使用鐵芯的增加等導(dǎo)致EMC(ElectroMagnetic Compatibility:電磁兼容性)對策難以實施,成本增高。因此,本實施例中,如上所述,將噪聲抑制濾波器部15從電源 單元本體14分離,并將分離的噪聲抑制濾波器部15配置在盡可能 靠近設(shè)有電源插座10的殼體背面?zhèn)缺诩半娫磫卧倔w14的附近的 位置。具體地說,沿橫寬型殼體2的前面?zhèn)缺谂渲秒娫磫卧倔w14, 在背面?zhèn)缺谥信c上述電源單元本體14對向的位置,沿背面?zhèn)缺谂渲?噪聲抑制濾波器部15。通過這樣的構(gòu)成方式,光源燈19的輸出功率即使變大,由于可 小型化電源單元本體14,因此冷卻性能改善,^使低噪聲化成為可能。 而且,通過使連接線最短化,可使EMC應(yīng)對效率提高(減少鐵芯的 使用等),使低成本化成為可能。另外,噪聲抑制濾波器部15配置在設(shè)有電源插座10的殼體背 面?zhèn)缺诘母浇?,從而在殼體2的側(cè)面沒有電源線,因此可不損害殼 體2的側(cè)面的使用便利性地獲得上述作用與效果。而且,沿橫寬型殼體2的前面?zhèn)缺谂渲秒娫磫卧倔w14,在背 面?zhèn)缺诘呐c上述電源單元本體14對向的位置處配置噪聲抑制濾波器 部15,即使將噪聲抑制濾波器部15沿背面?zhèn)缺谂渲靡部墒惯B接線最 短化,因此,可不使殼體2內(nèi)各部件的配置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化地獲得上述16作用與效果。如上所述,依據(jù)本實施例,通過具備上述電源單元,即使光源 燈19的輸出功率大,也可實現(xiàn)通過冷卻性能改善而低噪聲化并通過提高EMC對策的效率等而低成本化的液晶投影機1。再有,本實施例中,殼體2為橫寬型,雖然將電源單元本體14 和噪聲抑制濾波器部15分別沿前面?zhèn)缺诤捅趁鎮(zhèn)缺谄叫信渲每墒惯B 接線最短化,但是若為在前后方向上長的縱長型殼體,則在上述的 配置中無法使連接線最短化,因此在這樣的場合,例如若將噪聲抑 制濾波器部沿前后方向配置,則可將噪聲抑制濾波器部配置在殼體 背面?zhèn)缺诩半娫磫卧倔w的附近。接著,說明本實施例中的排氣機構(gòu)。迄今,在光源燈的附近,并排設(shè)置2個將來自光源燈和電源單 元等的排氣向外部排出的排氣扇。如上所述,對于液晶投影機等的投影型圖像顯示裝置而言,一 直同時要求光源燈的高輸出功率化和裝置的小型化,而從高輸出功 率的光源燈會排出高溫的排氣,于是,該排氣溫度的降低和排氣扇 的低噪聲化成為課題。但是,上述的傳統(tǒng)技術(shù)中,為了使并排設(shè)置的排氣扇低噪聲化, 必須與殼體側(cè)壁之間形成間隔,這會妨礙小型化。另外,為了使排 氣溫度降低,考慮將并排設(shè)置的各排氣扇的排氣方向相互傾斜地配 置成"八,,字形,使來自光源燈的高溫排氣和來自電源單元等的較 低溫的排氣混合,這也需要相應(yīng)的空間,不利于小型化。因此,本實施例中,如上迷的圖3、圖4等所示,橫向并排設(shè)置 將主要來自光源燈19(光源燈單元12)的排氣向外部排出的第1排氣 扇17和將主要來自電源單元本體14的排氣向外部排出的第2排氣 扇18,并使第1排氣扇17中靠近第2排氣扇18側(cè)的端部向內(nèi)側(cè)移 動,使第1排氣扇17傾斜地配置成其排氣方向朝向第2排氣扇18 的排氣側(cè)。另外,上述第1排氣扇17相對于殼體側(cè)壁形成的狹縫狀的多個排氣孔8傾斜地配置,而且,傾斜地配置成使該排氣孔8的排氣向 斜前方排出。如圖16、圖17所示,為了形成上述配置結(jié)構(gòu),上述第l排氣扇 17及第2排氣扇18可預(yù)先固定于框體50而單元化,若將該排氣扇 單元51安裝到殼體2的下盒2b的規(guī)定位置,則可容易地實現(xiàn)上述 的配置結(jié)構(gòu)。再有,由于第1排氣扇17吸入來自光源燈19的高溫 的排氣,因此如圖17所示,在背面?zhèn)扔蒙w52覆蓋正中央的馬達部, 以保護馬達部不受來自光源燈19的高溫排風(fēng)的影響。通過如上所述地構(gòu)成,使第1排氣扇17向內(nèi)側(cè)傾斜,從而不會 妨礙小型化,而且可在殼體側(cè)壁和第1排氣扇1之間形成間隔,實 現(xiàn)低噪聲化。另外,來自光源燈19的高溫排氣和來自電源單元本體 14的比較低溫的排氣相混合,可實現(xiàn)排氣溫度的降低。另外,光源燈成為高溫,與傳統(tǒng)技術(shù)相比,在燈與排氣扇之間 設(shè)置了間隔,因此可容易地實現(xiàn)上述的結(jié)構(gòu)和效果。另外,第2排氣扇18主要用于將來自電源單元本體14的排氣 向外部排出,因此也可同時進行其溫度不如光源燈19高卻也重要的 電源單元本體14的排氣。另外,將來自光源燈19的排氣向外部排出的第1排氣扇17相 對于殼體側(cè)壁形成的狹縫狀的多個排氣孔8傾斜地配置,從而將來 自光源燈]9的高溫排氣從狹縫狀的多個排氣孔8傾斜排出,因此, 相應(yīng)地排出變難,易于與來自第2排氣扇18的較低溫的排氣混合, 可進一 步實現(xiàn)排氣溫度的降低。另外,將來自光源燈19的排氣向外部排出的第1排氣扇17傾 斜地配置,使得排氣從在殼體側(cè)壁形成的排氣孔8向斜前方排出, 從而可防止溫度高的排氣向操作者等所在的橫向排出。如上所述,依據(jù)本實施例,由于設(shè)有上述的排氣機構(gòu),因此可 實現(xiàn)排氣扇17、 18的低噪聲化和排氣溫度降低且小型化的液晶投影機1。再有,本實施例中使笫1排氣扇17傾斜,但是若內(nèi)側(cè)有余裕空間,則可使第2排氣扇18與上述同樣地反向傾斜,也可取得一定的效果。下面描述^:影機網(wǎng)卡的冷卻方法。圖19-21是用風(fēng)扇41來冷卻網(wǎng)卡上IC的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造的圖。圖22 -24是用風(fēng)扇42來冷卻網(wǎng)卡上IC的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造的圖。如圖所示,在新型的投影4幾中,可以配置無線網(wǎng)卡或有線網(wǎng)卡 800,從而使來自于外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸更加便捷。但是,網(wǎng)卡800 (尤其是網(wǎng)卡中的集成電路)在工作時也會產(chǎn)生熱量,如果不能有 效散熱的話,則會降低網(wǎng)卡本身以及投影機的性能,甚至導(dǎo)致投影 機無法正常工作。因此,必須要解決網(wǎng)卡的散熱問題。對于網(wǎng)卡800的冷卻方案, 一般的構(gòu)思是,通過棱鏡光學(xué)部件 附近風(fēng)扇的風(fēng)量的合理分配,達到讓此區(qū)域內(nèi)所有要求冷卻的部件 在冷卻方面都合格的目的,即,用于冷卻光學(xué)部件的風(fēng)扇41或42 除了冷卻光學(xué)部件本身之外,還可以分成一部分風(fēng)量來冷卻網(wǎng)卡 800。具體的方案可以包括如下所述的冷卻方案。一種優(yōu)選的方案是,冷卻紅色光學(xué)部件的風(fēng)扇42除了分配一部 分風(fēng)給藍色光學(xué)部件之外,也可以通過在冷卻風(fēng)道中在與冷卻紅色 光學(xué)部件的風(fēng)扇42相對應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)管421上設(shè)置通往網(wǎng)卡800的分支 導(dǎo)風(fēng)管422,以便分出一部分風(fēng)量給網(wǎng)卡800,用于冷卻網(wǎng)卡800, 尤其是網(wǎng)卡800中工作溫度比較高的集成電路。作為備選方案之一,冷卻緣色光學(xué)部件的風(fēng)扇41除了本身冷卻 以外,也可以通過在冷卻風(fēng)道的相應(yīng)導(dǎo)風(fēng)管411上設(shè)置通往網(wǎng)卡800 的分支導(dǎo)風(fēng)管412,通過對風(fēng)扇風(fēng)量的合理設(shè)計,分一部分風(fēng)量給網(wǎng) 卡800,用于冷卻網(wǎng)卡800,尤其是網(wǎng)卡800中工作溫度比較高的集 成電路。這樣,就在網(wǎng)卡800的集成電路上不使用散熱膠的情況下,利用這種網(wǎng)卡800的風(fēng)扇冷卻方法,工作溫度也能夠達到要求。下面進一 步具體描述冷卻風(fēng)道的總體設(shè)計。如圖所示,對于具有高照度、小尺寸的投影機(例如具有3000 流明照度、0.63英寸液晶盤的投影機)來說,各個光學(xué)部件的工作 溫度很高,需要進行有效的冷卻。棱鏡附近的光學(xué)部件中,紅色光 學(xué)部件比綠色光學(xué)部件容易冷卻,藍色光學(xué)部件最難冷卻。因此, 為了滿足冷卻的要求,可以對冷卻風(fēng)道的構(gòu)造進行合理的設(shè)計,以 控制三個風(fēng)扇提供給紅綠藍三色光學(xué)部件的風(fēng)量。由于紅色容易冷卻,因此,冷卻風(fēng)道中的相應(yīng)導(dǎo)風(fēng)管411就構(gòu) 造成使得風(fēng)扇41除了冷卻紅色的棱鏡光學(xué)部件之外,還可以有一部 分風(fēng)量冷卻紅色的偏光片。風(fēng)扇42只冷卻綠色的偏光片。藍色的光 學(xué)部件由風(fēng)扇41和風(fēng)扇43共同冷卻,藍色的光學(xué)部件可以分一部 分風(fēng)量到PBS。這樣,就達到用三個風(fēng)扇即可冷卻所有光學(xué)部件的 目的。為了獲得最佳的冷卻效果,通過實驗找到了最優(yōu)的風(fēng)量分配 以及最合理的風(fēng)道形狀。具體而言,導(dǎo)風(fēng)管411的一端與風(fēng)扇41連通,而其另一端設(shè)有 排出口 d,r2,排出口 rl,r2用于為液晶盤34r送風(fēng)。冷卻風(fēng)道的導(dǎo)風(fēng) 管421與風(fēng)扇42連通,并且設(shè)有排出口 gl,g2,排出口 gl,g2用于為 液晶盤34g送風(fēng)。冷卻風(fēng)道的導(dǎo)風(fēng)管431在一端與風(fēng)扇43連通,并 且設(shè)有排出口bl,排出口 bl用于為液晶盤34b送風(fēng)。此外,導(dǎo)風(fēng)管411還可以構(gòu)造成將來自風(fēng)扇41的一部分風(fēng)量送 給排出口 b2。而且,導(dǎo)風(fēng)管431也可以設(shè)有分支導(dǎo)風(fēng)管432,分支 導(dǎo)風(fēng)管432在一端也與風(fēng)扇43連通,但在另一端設(shè)有用于冷卻PBS 的排出口 pl。下面進一 步詳細描述根據(jù)本發(fā)明的用于降低投影機內(nèi)溫度的風(fēng) 扇的整體布置。如圖18所示,圖18中的箭頭方向代表空氣流動的方向。具體 而言,風(fēng)扇41、 42、 43從投影機外部吸入冷空氣,冷空氣將液晶盤等光學(xué)部件冷卻之后變成溫度升高的熱空氣,熱空氣積聚在液晶盤 附近。但是,由于光學(xué)部件在工作時的發(fā)熱要遠遠低于光源的發(fā)熱, 因此這種熱空氣的溫度相對于光源的冷卻而言仍然較低,還可以進 一步用來冷卻光源。因此,如上所述,就可以設(shè)置風(fēng)扇16,風(fēng)扇16 將在液晶盤等光學(xué)部件附近積聚的熱空氣吸入,以用于冷卻光源燈 泡,并通過排氣扇17將對光源燈泡進行冷卻后的溫度升高的空氣排 出投影機外,從而起到改善機內(nèi)空氣流動,降低機內(nèi)溫度的作用。在圖18中,在風(fēng)扇16的入口一側(cè)設(shè)有起導(dǎo)風(fēng)作用的導(dǎo)風(fēng)壁500,其 可用于使對棱鏡光學(xué)部件進行冷卻后被加熱的空氣高效地吸入風(fēng)扇 16中,并向燈管輸送冷卻風(fēng)。另外,上述實施例中,作為投影型圖像顯示裝置,例示了光調(diào) 制元件采用液晶盤的液晶投影機,但是具備其他圖像光生成系統(tǒng)的 投影型圖像顯示裝置也可適用本發(fā)明。例如,DLP(Digital Light Processing;德州儀器(TI)公司的注冊商標)方式的投影機也適用本發(fā) 明。
權(quán)利要求
1. 一種用于投影機光學(xué)部件的冷卻風(fēng)道,所述光學(xué)部件包括液晶盤(34r,34g,34b)和偏振光分束器,所述投影機包括設(shè)置在所述光學(xué)部件附近以用于對其進行冷卻的風(fēng)扇(41,42,43),所述冷卻風(fēng)道包括導(dǎo)風(fēng)管(411),所述導(dǎo)風(fēng)管(411)的一端與所述風(fēng)扇(41)連通,而其另一端設(shè)有排出口(r1,r2),所述排出口(r1,r2)用于為所述液晶盤(34r)送風(fēng);導(dǎo)風(fēng)管(421),所述導(dǎo)風(fēng)管(421)與所述風(fēng)扇(42)連通,并且設(shè)有排出口(g1,g2),所述排出口(g1,g2)用于為所述液晶盤(34g)送風(fēng);和導(dǎo)風(fēng)管(431),所述導(dǎo)風(fēng)管(431)在一端與所述風(fēng)扇(43)連通,并且設(shè)有排出口(b1),所述排出口(b1)用于為所述液晶盤(34b)送風(fēng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻風(fēng)道,其特征在于,所述導(dǎo)風(fēng)管 (41)構(gòu)造成將來自所述風(fēng)扇(41)的一部分風(fēng)量送給排出口(b2)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻風(fēng)道,其特征在于,所述導(dǎo)風(fēng)管 (431)設(shè)有分支導(dǎo)風(fēng)管(432),所述分支導(dǎo)風(fēng)管(432)在一端也與所述風(fēng) 扇(43)連通,但在另一端設(shè)有用于冷卻所述偏振光分束器的排出口 (pl)。
4. 根椐權(quán)利要求1所述的冷卻風(fēng)道,其特征在于,所述導(dǎo)風(fēng)管 (41 l)構(gòu)造成將來自所述風(fēng)扇(41)的一部分風(fēng)量送給所述排出口 (g2)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻風(fēng)道,其特征在于,所述光學(xué)部 件還包括偏光板(36r,38r),所述排出口 (rl,r2)還用于為所述偏光板 (36r,38r)送風(fēng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻風(fēng)道,其特征在于,所述光學(xué)部 件還包括偏光板(36g,37g,38g),所述排出口(gl,g2)還用于為所述偏光 板(36g,37g,38g)送風(fēng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻風(fēng)道,其特征在于,所述光學(xué)部 件還包括偏光板(36b,37b,38b),所迷排出口(bl)還用于為所述偏光板(36b,37b,38b)送風(fēng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻風(fēng)道,其特征在于,所述冷卻風(fēng) 道由塑料模制而成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻風(fēng)道,其特征在于,所述冷卻風(fēng) 道由金屬材料制成。
10. —種投影機,其包括根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的冷 卻風(fēng)道
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于投影機光學(xué)部件的冷卻風(fēng)道,光學(xué)部件包括分別對應(yīng)于紅光、綠光、藍光的液晶盤和偏振光分束器(PBS),投影機包括設(shè)置在光學(xué)部件附近以用于對其進行冷卻的風(fēng)扇,所述冷卻風(fēng)道包括對應(yīng)于紅光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管,所述導(dǎo)風(fēng)管的一端與其中一個風(fēng)扇連通,而其另一端設(shè)有排出口,所述排出口用于為對應(yīng)于紅光的液晶盤送風(fēng);對應(yīng)于綠光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管,所述導(dǎo)風(fēng)管的一端與其中一個風(fēng)扇連通,而其另一端設(shè)有排出口,所述排出口用于為對應(yīng)于綠光的液晶盤送風(fēng);以及對應(yīng)于藍光的液晶盤的導(dǎo)風(fēng)管,所述導(dǎo)風(fēng)管的一端與其中一個風(fēng)扇連通,而其另一端設(shè)有排出口,所述排出口用于為對應(yīng)于藍光的液晶盤送風(fēng)。
文檔編號G03B21/16GK101281351SQ20071010052
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者熠 關(guān), 孔祥飛, 岡崎昌二, 曾萬軍, 梁向東, 毛小林, 猿渡俊弘, 云 王, 蓮佛忠志, 顏燕云, 黃燕山 申請人:深圳華強三洋技術(shù)設(shè)計有限公司;三洋電機株式會社
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