專利名稱：光源冷卻器和設(shè)有該光源冷卻器的投影顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)有光源的投影顯示設(shè)備的光源冷卻。
背景技術(shù)：
通過電弧管照明產(chǎn)生的熱量在電弧管中朝向重力相對側(cè)升高，由此電弧管的頂部 部分的表面溫度高于底部部分。電弧管溫度和電弧管產(chǎn)品壽命是強(qiáng)相關(guān)的，并且因此電弧 管溫度的正確管理是極其重要的。為了延長電弧管的產(chǎn)品壽命，減小在電弧管的頂部部分 和底部部分之間的溫差是重要的。據(jù)此，在設(shè)有燈單元的設(shè)備被安設(shè)于地板表面上的狀態(tài) 中(在下文中，“立起狀態(tài)”)，冷卻優(yōu)選地集中于電弧管的頂部部分上?；谶@些情況，作為電弧管的冷卻裝置，配備有燈單元的設(shè)備設(shè)有一個噴口，以使 在預(yù)定安設(shè)狀態(tài)中朝著電弧管的頂部部分吹送冷卻空氣流。然而，利用這種類型的冷卻 裝置，如果在立起狀態(tài)中的設(shè)備被倒置并且被安設(shè)于天花板上(在下文中被稱作“懸掛狀 態(tài)”)，則來自噴口的冷卻空氣流主要被朝著電弧管的底部部分吹送，從而引起實(shí)際上增加 了在電弧管的頂部部分和底部部分之間的溫差的問題。作為用于解決這個問題的技術(shù)，已經(jīng)提出一種配置，其中能夠根據(jù)安設(shè)狀態(tài)移動 并且能夠切換冷卻空氣流的流動方向的冷卻空氣流引導(dǎo)板設(shè)于冷卻空氣流噴口中，以使 無論在立起狀態(tài)中還是在懸掛狀態(tài)中，冷卻空氣流均被朝著電弧管的頂部部分吹送(見 JP-A-2006-091132(在下文中被稱作專利文獻(xiàn)1))。雖然并不是一項用于解決由于安設(shè)狀態(tài)引起的上述問題的技術(shù)，但是 JP-A-2002-352604(在下文中被稱作專利文獻(xiàn)2)公開了在反射器前部的上方和下方設(shè)置 前通風(fēng)端口并且將冷卻風(fēng)扇布置成與每一個前通風(fēng)端口相對。然后從每一個前通風(fēng)端口將 冷卻空氣引入反射器的內(nèi)部空間以冷卻光源燈，并且然后從設(shè)于反射器后部中的后通風(fēng)端 口將反射器的內(nèi)部空間中的暖熱空氣排放到反射器外部。然而，在專利文獻(xiàn)1中公開的方法僅僅降低了電弧管的頂部部分的溫度，而將電 弧管的頂部部分和底部部分的溫度保持在規(guī)定溫度范圍內(nèi)仍然成為一個問題。因此出現(xiàn)以 下問題，即，在電弧管的上部部分和底部部分之間的溫差根據(jù)安設(shè)定向而不同。因為這是一項能夠根據(jù)設(shè)備安設(shè)狀態(tài)移動冷卻空氣流引導(dǎo)板的技術(shù)，所以構(gòu)造是 復(fù)雜的。另外，出現(xiàn)以下問題附著到冷卻空氣流引導(dǎo)板的可移動機(jī)構(gòu)的異物阻止了由冷卻 空氣流引導(dǎo)板實(shí)現(xiàn)的、令人滿意的空氣流方向切換。而且，在專利文獻(xiàn)2中，完全地沒有公開以下思想將冷卻空氣流引導(dǎo)到反射器 中，以使冷卻空氣流集中于光源的頂部部分和底部部分處。相反，該篇文獻(xiàn)的段落W019] 和W054]描述了利用冷卻空氣對于反射器的整個內(nèi)部空間進(jìn)行有效通風(fēng)并且增加了冷卻 效果。據(jù)此，在專利文獻(xiàn)2中公開的發(fā)明是一種用于冷卻反射器的整個內(nèi)部空間的裝置，并 且完全沒有實(shí)現(xiàn)降低在光源的頂部部分和底部部分之間的溫差以延長光源產(chǎn)品壽命的目 的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種能夠解決上述問題中的至少一個問題的光源冷 卻器。這個目的的一個示例是提供一種光源冷卻器，所述光源冷卻器未采用復(fù)雜配置，縱使 改變安設(shè)位置也能夠減小在光源的頂部部分和底部部分之間的溫差。本發(fā)明的一個方面是一種光源冷卻器，所述光源冷卻器用于冷卻光源。該光源冷 卻器設(shè)有兩個空氣流引導(dǎo)單元，所述兩個空氣流引導(dǎo)單元用于引導(dǎo)冷卻空氣流以使冷卻 空氣流從相反方向撞擊光源；和風(fēng)扇，所述風(fēng)扇用于朝向兩個空氣流引導(dǎo)單元推進(jìn)冷卻空 氣流。在說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“頂部部分”指的是面向與重力方向相反的 方向的部分，并且“底部部分”指的是面向重力方向的部分。


圖1是示出本發(fā)明第一實(shí)施例的投影顯示設(shè)備的主要部件的上平面視圖圖2是當(dāng)從燈單元的上后側(cè)看時的圖1顯示設(shè)備的透視圖；圖3是示出第一實(shí)施例中的燈冷卻器的透視圖；圖4(a)是燈單元的透視圖，并且(b)是當(dāng)從反射器的光線發(fā)射端口側(cè)看時的燈單 元的前視圖；圖5是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在第一實(shí)施例的電弧管和兩個通風(fēng) 管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖6是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在作為第一實(shí)施例的變型的電弧管 和兩個通風(fēng)管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖7是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在作為第一實(shí)施例的變型的電弧管 和兩個通風(fēng)管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖8是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在作為第一實(shí)施例的變型的電弧管 和兩個通風(fēng)管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖9是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在第二實(shí)施例的電弧管和兩個通風(fēng) 管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖10是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在作為第二實(shí)施例的變型的電弧管 和兩個通風(fēng)管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖11是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在作為第二實(shí)施例的變型的電弧管 和兩個通風(fēng)管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖12是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在作為第二實(shí)施例的變型的電弧管 和兩個通風(fēng)管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖13是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在第三實(shí)施例的電弧管和兩個通風(fēng) 管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖14是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在作為第三實(shí)施例的變型的電弧管 和兩個通風(fēng)管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；圖15是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在作為第三實(shí)施例的變型的電弧管 和兩個通風(fēng)管道中的空氣流出口之間的關(guān)系；以及
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圖16是燈單元的前視圖并且被示為用于解釋在作為第三實(shí)施例的變型的電弧管和兩個通風(fēng)管道中的空氣流出口之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。雖然在這里示出本發(fā)明的光源冷卻器被應(yīng)用 于投影顯示設(shè)備(投影儀)的示例，但是本發(fā)明不限于該應(yīng)用示例。第一實(shí)施例圖1示出在鏡式超短焦距投影儀中的主要構(gòu)成部件的框圖，該投影儀是本發(fā)明第 一實(shí)施例的投影顯示設(shè)備。然而，圖中未示出投影儀的整體。圖2是當(dāng)從燈單元上后側(cè)看 時的圖1所示投影儀的主要構(gòu)成部件的透視圖。圖1所示本實(shí)施例的投影顯示設(shè)備設(shè)有燈單元1、用于保持燈單元1的燈保持器 6、旋轉(zhuǎn)速度能夠改變的西羅科(sirocco)風(fēng)扇2和3，和用于從西羅科風(fēng)扇吹送燈單元1內(nèi) 部的空氣的通風(fēng)管道3和4。這個顯示設(shè)備進(jìn)一步配備有用于探測設(shè)備定向的姿態(tài)傳感 器7、用于探測環(huán)境溫度(投影顯示設(shè)備外部的溫度)的溫度傳感器18、內(nèi)部安設(shè)光學(xué)構(gòu)件 的光學(xué)引擎16、能夠改變用于設(shè)備冷卻和冷卻燈單元1的旋轉(zhuǎn)速度的軸流風(fēng)扇17，和用于 投影圖像的投影鏡8、9和10。在圖中示出三個投影鏡8、9和10，但是傳統(tǒng)上使用四個投影鏡。西羅科風(fēng)扇2和 3以及通風(fēng)管道4和5被聯(lián)結(jié)到光學(xué)引擎17外側(cè)。在圖中沒有描繪姿態(tài)傳感器7和溫度傳 感器18，但是這些構(gòu)件可以被安設(shè)于設(shè)備外殼(未示出)上的適當(dāng)位置處。上述顯示設(shè)備的工作時，由燈單元1產(chǎn)生的光線經(jīng)由光學(xué)引擎16中的光學(xué)構(gòu)件、 經(jīng)由投影鏡8、9和10并且被投影到屏幕(未示出)上。電壓被基板(未示出)上的控制 裝置施加到燈單元1。西羅科風(fēng)扇2和3以及軸流風(fēng)扇17也由這個控制裝置控制。因為能 夠改變西羅科風(fēng)扇2和3以及軸流風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)速度，所以由溫度傳感器18探測的環(huán)境 溫度和每一個風(fēng)扇2、3和17的旋轉(zhuǎn)速度能夠被改變?yōu)楸辉O(shè)為相對于環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)最佳溫 度的旋轉(zhuǎn)速度。這個設(shè)備配備有用于探測設(shè)備的安設(shè)定向(立起狀態(tài)或者懸掛狀態(tài))的姿態(tài)傳感 器7。安設(shè)定向然后由姿態(tài)傳感器7探測，并且每一個風(fēng)扇2、3和17的旋轉(zhuǎn)速度能夠被改 變?yōu)楸辉O(shè)為對于安設(shè)定向?qū)崿F(xiàn)理想溫度的旋轉(zhuǎn)速度。圖3是示出本實(shí)施例的燈冷卻器的透視圖。燈單元1的反射器12由燈保持器6 (反射器保持器)支撐。用于冷卻這種類型的 燈單元1的光源的燈冷卻器設(shè)有西羅科風(fēng)扇2和3以及通風(fēng)管道4和5，能夠改變西羅科風(fēng) 扇2和3的旋轉(zhuǎn)速度以冷卻燈單元1，通風(fēng)管道4和5用于從每一個西羅科風(fēng)扇將空氣吹送 到燈單元1中。通風(fēng)管道4處于與西羅科風(fēng)扇2的出口接觸的狀態(tài)中。另外，通風(fēng)管道4的出口 被聯(lián)結(jié)到燈保持器6的左側(cè)(在圖中)(即，當(dāng)從由于反射器12引起的光線發(fā)射方向看時 的左側(cè))并且從此處將空氣吹送到燈單元1中。西羅科風(fēng)扇3處于被通風(fēng)管道5覆蓋的狀態(tài)中，并且西羅科風(fēng)扇3的出口被布置 在通風(fēng)管道5內(nèi)部。通風(fēng)管道5的出口被聯(lián)結(jié)到在燈保持器6在圖中右側(cè)上的端部，并且 空氣被從此處吹送到燈單元1中。
在工作狀態(tài)中的西羅科風(fēng)扇2和3抽吸光學(xué)引擎16內(nèi)部的空氣，由此光學(xué)引擎16 內(nèi)部的熱空氣被排放到外部并且光學(xué)引擎16內(nèi)部的光學(xué)元件得以冷卻。為了進(jìn)一步描述燈單元1的細(xì)節(jié)，圖4示出燈單元1的詳細(xì)配置。燈單元1配備有具有用于作為光源發(fā)射光線的基本直管形狀的電弧管11、用于反 射從光源沿著任何方向產(chǎn)生的光通量的反射器12，和用于結(jié)合電弧管11和反射器12的反 射器基部15。電弧管11經(jīng)由反射器基部15利用粘結(jié)劑結(jié)合到反射器12，并且通過從外部 供應(yīng)電力而產(chǎn)生光線。反射器12的內(nèi)表面由廣義半球形式構(gòu)成，并且此外被加工成鏡面。反射器12的 光線發(fā)射端口的外周邊12c是正方形形狀的，并且在這個光線發(fā)射端口的右側(cè)和左側(cè)上包 括用于引導(dǎo)冷卻空氣的切口 12a和12b。通過將反射器12的光線發(fā)射端口的外周邊12c結(jié) 合到燈保持器6而支撐反射器12。燈保持器6中設(shè)置聯(lián)結(jié)到反射器12的每一個切口 12a 和12b的兩個開口(未示出)以將冷卻空氣流13a和13b輸送到電弧管11。通風(fēng)管道4和 5允許西羅科風(fēng)扇2和3的每一個出口與燈保持器6的每一個開口連通。例如，當(dāng)電弧管11是所稱的超高壓汞燈時，向電弧管11內(nèi)部的電極施加電壓以供 應(yīng)電力引起電弧管11的內(nèi)部產(chǎn)生光線，并且電弧管11自身變得極熱。結(jié)果，燈單元1承受 尚溫。結(jié)果，以相反方向從反射器12的切口 12a和12b朝著電弧管11吹送被通風(fēng)管道 4和5輸送到燈單元1的冷卻空氣流13a和13b并且冷卻電弧管11。作為本發(fā)明的特征，具有被分開地控制的流動速度的兩個冷卻空氣流13a和13b 被從相反方向朝著電弧管11的頂部部分和底部部分吹送。兩個空氣流引導(dǎo)單元引導(dǎo)空氣以使冷卻空氣流13a和13b撞擊電弧管11的頂部 部分和底部部分，所述兩個空氣流引導(dǎo)單元所具有的配置包括通風(fēng)管道4和5，通風(fēng)管道 4和5分別地連接到西羅科風(fēng)扇2和3的出口 ；和開口(在下文中被稱作“空氣流出口”)， 所述開口設(shè)于燈保持器6中以將經(jīng)過每一個通風(fēng)管道的冷卻空氣引導(dǎo)到電弧管11。雖然在以后解釋，本發(fā)明還具有以下特征冷卻空氣流13a和13b朝向電弧管11 的頂部部分和底部部分的流動中心相對于電弧管11的中心偏移從而使得電弧管11的表面 溫度是均勻的。在下面描述對電弧管11進(jìn)行的冷卻。圖5示出在燈單元1和通風(fēng)管道4和5之間的位置關(guān)系的示例，并且示出當(dāng)從光 線發(fā)射端口側(cè)看時的燈單元1。另外，在下面描述的圖5-16中，在圖中的底部和頂部分別地 與重力方向和相反方向一致，并且圖中的左右方向與水平方向一致。參考圖5，通風(fēng)管道5在反射器12的右側(cè)上布置在切口 12a處，并且通風(fēng)管道4 在左側(cè)上布置在切口 12b處。在右側(cè)通風(fēng)管道5處，空氣流出口的底部部分被封閉以供應(yīng) 集中地冷卻電弧管11的頂部部分和右側(cè)部分的冷卻空氣流13a。類似地，在左側(cè)通風(fēng)管道 4處，空氣流出口的上部部分被封閉以供應(yīng)集中地冷卻電弧管11的底部部分和左側(cè)部分的 冷卻空氣流13b。這兩個空氣流出口布置在相對位置處，電弧管11置于其間。電弧管11的熱量沿著與重力相反的方向升高，并且電弧管11的頂部部分的表面 溫度因此高于底部部分的表面溫度。結(jié)果，電弧管11的溫度達(dá)到最大(即，最高點(diǎn))的位 置在電弧管11的頂部部分處。關(guān)于燈的性能，當(dāng)溫度達(dá)到它的最高水平時，電弧管11的產(chǎn)品壽命受到影響，并且電弧管11的溫度處于最小水平(即，最冷點(diǎn))的位置的溫度對于燈的亮度并且對于無閃爍的穩(wěn)定光線發(fā)射具有影響。為了實(shí)現(xiàn)電弧管11的最大性能，在最佳溫度范圍內(nèi)，最冷點(diǎn)應(yīng)該被盡可能地升高 并且最高點(diǎn)應(yīng)該被盡可能地降低。換言之，優(yōu)選地使電弧管11的表面溫度相等以使在電弧 管11的頂部部分和底部部分之間的溫差降低。使電弧管11的表面溫度相等因此要求比電弧管11的底部部分更強(qiáng)地冷卻頂部部 分。因為電弧管11的溫度分布處于上述狀態(tài)中，所以使得冷卻空氣流13a的流動速度 高于冷卻空氣流13b的流動速度，并且因此使得西羅科風(fēng)扇3的旋轉(zhuǎn)速度高于西羅科風(fēng)扇 2的旋轉(zhuǎn)速度。從燈保持器6的頂部部分作為排出空氣流14a排放朝著電弧管11的頂部部分和 右側(cè)部分撞擊的冷卻空氣流13a，并且從燈保持器6的底部部分作為排出空氣流14b排放朝 著電弧管11的底部部分和左側(cè)部分撞擊的冷卻空氣流13b。這兩個排氣部分處于相對位置 中，電弧管11置于其間，但是排出空氣流14a和14b被軸流風(fēng)扇17供應(yīng)到設(shè)備外側(cè)。當(dāng)顯示設(shè)備的安設(shè)定向改變并且頂部部分和底部部分被反置時，電弧管11的溫 度分布也反置。本實(shí)施例的顯示設(shè)備配備有用于探測設(shè)備安設(shè)定向(立起狀態(tài)和懸掛狀 態(tài))的姿態(tài)傳感器7，并且因此能夠利用這個構(gòu)件自動地探測安設(shè)定向。結(jié)果，即使當(dāng)電弧 管11的溫度分布被反置時，也能夠通過基于來自姿態(tài)傳感器7的姿態(tài)信息反置冷卻空氣流 13a和13b的強(qiáng)度而實(shí)現(xiàn)電弧管11的最佳溫度。換言之，當(dāng)圖5的狀態(tài)被倒置時，冷卻空氣 流13b的流動速度被提升至高于冷卻空氣流13a的流動速度。在本實(shí)施例中，在立起狀態(tài)和懸掛狀態(tài)這兩個狀態(tài)中，在電弧管11的頂部部分和 底部部分之間的溫差都是50°。相反，當(dāng)由單個冷卻風(fēng)扇和單個通風(fēng)管道配置時，在電弧管 的頂部部分和底部部分之間的溫差在立起狀態(tài)中是100°并且在懸掛狀態(tài)中是150°。因為本實(shí)施例能夠在立起狀態(tài)和懸掛狀態(tài)這兩個狀態(tài)中類似地降低在電弧管11 的頂部部分和底部部分之間的溫差，所以燈單元1的光線發(fā)射是穩(wěn)定的，并且進(jìn)而，能夠與 安設(shè)定向無關(guān)地延長光源的產(chǎn)品壽命。進(jìn)一步地，因為電弧管11的最高點(diǎn)能夠被集中地冷 卻，所以與當(dāng)利用單個冷卻風(fēng)扇增加流動速度時相比，能夠?qū)崿F(xiàn)更加安靜的工作。在本實(shí)施例中，如果每一個通風(fēng)管道4和5的空氣流阻力是相同的，并且進(jìn)而，如 果每一個西羅科風(fēng)扇2和3的進(jìn)氣阻力是相同的，則能夠通過響應(yīng)于設(shè)備安設(shè)定向的反置 而反置每一個西羅科風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度來反置冷卻空氣流13a和13b的流動速度。然而，當(dāng) 這些設(shè)備條件難以實(shí)現(xiàn)時，每一個西羅科風(fēng)扇2和3的旋轉(zhuǎn)速度可以每一個均被分開地設(shè) 定以反置冷卻空氣流13a和13b的流動速度。另外，可以添加用于探測上述顯示設(shè)備除了立起狀態(tài)和懸掛狀態(tài)之外的定向的傳 感器。以此方式，對于除了立起狀態(tài)和懸掛狀態(tài)之外的定向，根據(jù)定向通過調(diào)節(jié)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速 度，能夠保持電弧管11的溫度是基本均勻的。圖6-8示出對于圖5配置的變型。在圖6中，在右側(cè)通風(fēng)管道5處的空氣流出口的頂部部分被封閉以供應(yīng)集中地冷 卻電弧管11的底部部分和右側(cè)部分的冷卻空氣流13a。進(jìn)一步，在左側(cè)通風(fēng)管道4處空氣 流出口的底部部分被封閉以供應(yīng)集中地冷卻電弧管11的頂部部分和左側(cè)部分的冷卻空氣流13b。換言之，與圖5的配置相比，朝著電弧管11的頂部部分和底部部分吹送冷卻空氣流 的方向在左側(cè)通風(fēng)管道4和右側(cè)通風(fēng)管道5處反置。另外，使得冷卻空氣流13b比冷卻空 氣流13a更強(qiáng)。以此方式，如果改變西羅科風(fēng)扇2和3的旋轉(zhuǎn)速度以反置在空氣流出口處的空氣 流速度，則圖6的示例實(shí)現(xiàn)了與圖5等價的效果。在圖7中，替代相應(yīng)于反射器12的切口 12a和12b布置兩個通風(fēng)管道4和5，在反 射器12和/或燈保持器6 (在圖7中未示出)的頂部部分和底部部分處布置通風(fēng)管道4和 5。在上通風(fēng)管道5處空氣流出口的右側(cè)部分被封閉，并且在下通風(fēng)管道4處空氣流出口的 左側(cè)部分被封閉。換言之，在圖7的示例中，來自上通風(fēng)管道5的冷卻空氣流13a冷卻電弧管11的 頂部部分和左側(cè)部分，變成排出空氣流14a，并且被從反射器12的左側(cè)上的切口 12b排出。 來自下通風(fēng)管道4的冷卻空氣流13b冷卻電弧管11的底部部分和右側(cè)部分，變成排出空氣 流14b，并且被從反射器12的右側(cè)上的切口 12a排出。與圖5的配置相比，通風(fēng)管道4和5 的位置已經(jīng)改變，但是冷卻空氣流的強(qiáng)度和效果與圖5的示例相同。另外，能夠通過改變燈 保持器6的形狀而應(yīng)對這種配置。圖8的示例是改變從圖7的每一個通風(fēng)管道5和4處的空氣流出口供應(yīng)冷卻空氣 流13a和13b的情形。具體地，在圖8的配置中，在上通風(fēng)管道5處空氣流出口的左側(cè)部分 被封閉，由此來自通風(fēng)管道5的冷卻空氣流13a冷卻電弧管11的頂部部分和右側(cè)部分。另 夕卜，在下通風(fēng)管道4處空氣流出口的右側(cè)部分被封閉，由此來自通風(fēng)管道4的冷卻空氣流 13b冷卻電弧管11的底部部分和左側(cè)部分。在該示例中，沒有從圖7的示例改變被分配給電弧管11的頂部部分的管道，并且 冷卻空氣流13a和13b的強(qiáng)度與圖7的示例相同。結(jié)果，所獲得的效果等價于圖7的示例。第二實(shí)施例圖9-12示出本發(fā)明的第二實(shí)施例。本實(shí)施例是在第一實(shí)施例中描述的圖1-4的 配置的應(yīng)用，并且關(guān)于用于實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)以使冷卻空氣流13a和13b朝著電弧管11撞擊的兩個 空氣流弓I導(dǎo)單元的形狀是不同的。在圖9中，通風(fēng)管道5布置在反射器12的右側(cè)切口 12a的上側(cè)上，由此通風(fēng)管道 5中的空氣流出口相對于電弧管11的中心向上偏移，并且從空氣流出口供應(yīng)集中地冷卻電 弧管11的頂部部分和右側(cè)部分的冷卻空氣流13a。另外，通風(fēng)管道4布置在反射器12的左 側(cè)切口 12b的下部中，由此通風(fēng)管道4中的空氣流出口相對于電弧管11的中心向下偏移， 并且從空氣流出口供應(yīng)集中地冷卻電弧管11的底部部分和左側(cè)部分的冷卻空氣流13b。在這種配置中，替代如在圖5中阻斷每一個空氣流出口的一個部分，通過減小通 風(fēng)管道的形狀尺寸而使得每一個空氣流出口自身更小。然而，與圖5的配置相比，僅僅改變 了通風(fēng)管道4和5的形狀，并且因此利用與在圖5的示例中相同的風(fēng)扇控制獲得了等價效 果。另外，僅僅需要改變燈保持器6的形狀以與通風(fēng)管道4和5的形狀一致。在圖10的示例中，通過左側(cè)通風(fēng)管道4和右側(cè)通風(fēng)管道5朝著電弧管11的頂部部 分和底部部分吹送冷卻空氣流的方向與圖9的配置反置。具體地，通風(fēng)管道5布置在反射 器12的右側(cè)切口 12a的下部處，由此電弧管11的底部部分和右側(cè)部分被集中地冷卻。另 夕卜，通風(fēng)管道4布置在反射器12的左側(cè)切口 12b的上側(cè)上，由此電弧管11的頂部部分和左側(cè)部分被集中地冷卻。關(guān)于冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度控制，由于這種配置而使得冷卻空氣流13b比冷卻空氣流13a更強(qiáng)。在圖11中，兩個通風(fēng)管道4和5未被布置成對應(yīng)于反射器12的右切口 12a和左 切口 12b，而是實(shí)際上布置在反射器12和/或燈保持器6 (在圖11中未示出)的頂部部分 和底部部分中。來自上通風(fēng)管道5處的空氣流出口的冷卻空氣流13a相對于電弧管11的 中心向左側(cè)偏移，并且來自下通風(fēng)管道4處的空氣流出口的冷卻空氣流13b相對于電弧管 11的中心朝向右側(cè)偏移。換言之，在圖11的示例中來自上通風(fēng)管道5的冷卻空氣流13a冷卻電弧管11的 頂部部分和左側(cè)部分，變成排出空氣流14a，并且被從反射器12的左側(cè)切口 12b排放。來 自下通風(fēng)管道4的冷卻空氣流13b冷卻電弧管11的底部部分和右側(cè)部分，變成排出空氣流 14b，并且被從反射器12的右側(cè)切口 12a排放。雖然與圖9的配置相比改變了通風(fēng)管道4 和5的位置，但是冷卻空氣流的強(qiáng)度和效果與圖9的示例相同。圖12的示例是圖11的每一個通風(fēng)管道5和4位置的布置被改變以改變空氣流出 口的位置的情形。換言之，在圖12中的上通風(fēng)管道5處，空氣流出口相對于電弧管11的中 心向右偏移，并且在下通風(fēng)管道4處，空氣流出口相對于電弧管11的中心向左偏移。結(jié)果， 來自通風(fēng)管道5的冷卻空氣流13a冷卻電弧管11的頂部部分和右側(cè)部分，變成排出空氣流 14a，并且被從反射器12的右側(cè)切口 12a排放。來自通風(fēng)管道4的冷卻空氣流13b冷卻電 弧管11的底部部分和左側(cè)部分，變成排出空氣流14b，并且被從反射器12的左側(cè)切口 12b 排放。在該示例中，沒有從圖11的示例改變被分配給電弧管11的頂部部分的管道，因此 冷卻空氣流13a和13b的能力與在圖11的示例中相同。結(jié)果，獲得了與圖11的示例等價 的效果。第三實(shí)施例接著，圖13-16示出本發(fā)明的第三實(shí)施例。本實(shí)施例是在第一實(shí)施例中描述的圖 1-4的配置的應(yīng)用，但是關(guān)于實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)以使朝著電弧管11吹送冷卻空氣流13a和13b的兩 個空氣流弓I導(dǎo)單元的形狀和位置是不同的。在圖13中，通風(fēng)管道5布置在反射器12的右側(cè)切口 12a的上側(cè)上方。通風(fēng)管道5 中的空氣流出口則被配置成使得冷卻空氣流13a被集中地朝著電弧管11的頂部部分和右 側(cè)部分吹送。在另一方面，通風(fēng)管道4布置在反射器12的左側(cè)切口 12b的下部下面。在通 風(fēng)管道4處的空氣流出口則被配置成使得冷卻空氣流13b被集中地朝著電弧管11的底部 部分和左側(cè)部分吹送。能夠通過相對于第一實(shí)施例改變燈保持器6的形狀而實(shí)現(xiàn)這種配置。另外，通過 控制風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度以使冷卻空氣流13a的流動速度比冷卻空氣流13b更快，獲得了等價于 第一實(shí)施例的效果。在圖14的示例中，利用左側(cè)通風(fēng)管道4和右側(cè)通風(fēng)管道5從圖13的配置反置朝 著電弧管11的頂部部分和底部部分吹送冷卻空氣流的方向。換言之，通風(fēng)管道5布置在反 射器12的右側(cè)切口 12a的下部下面，并且空氣流出口被配置成使得冷卻空氣流13a被集中 地朝著電弧管11的底部部分和右側(cè)部分吹送。另外，通風(fēng)管道4布置在反射器12的左側(cè) 切口 12b的上部上方，并且空氣流出口被配置成使得冷卻空氣流13b被集中地朝著電弧管11的頂部部分和左側(cè)部分吹送。由于這種配置，關(guān)于冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度控制，使得冷卻空氣流13b比冷卻空氣流13a更強(qiáng)。在該示例中，因為朝著電弧管的頂部部分和底部部分吹送冷卻空氣流13a和13b 的所沿方向僅僅被從圖13的配置反置，所以通過相應(yīng)地反置西羅科風(fēng)扇2和3的旋轉(zhuǎn)速度 控制而獲得了與圖13的示例等價的效果。在圖15中，替代將兩個通風(fēng)管道4和5布置成對應(yīng)于反射器12的左切口 12a和 右切口 12b，通風(fēng)管道4和5布置在反射器12和/或燈保持器6 (在圖15中未示出)的右 下部和左上部處。在上通風(fēng)管道5處，來自空氣流出口的冷卻空氣流13a相對于電弧管11 的中心向左側(cè)偏移，并且在下通風(fēng)管道4處，來自空氣流出口的冷卻空氣流13b相對于電弧 管11的中心向右側(cè)偏移。換言之，在圖15的示例中，來自上通風(fēng)管道5的冷卻空氣流13a冷卻電弧管11的 頂部部分和左側(cè)部分，變成排出空氣流14a，并且被從反射器12的左側(cè)切口 12b排放。來 自下通風(fēng)管道4的冷卻空氣流13b冷卻電弧管11的底部部分和右側(cè)部分，變成排出空氣流 14b，并且被從反射器12的右側(cè)切口 12a排放。雖然從圖13的配置改變了通風(fēng)管道4和5 的位置，但是冷卻空氣流的能力和效果與圖13的示例相同。圖16的示例是改變了在圖15中每一個通風(fēng)管道5和4的位置以改變空氣流出口 的位置的配置。換言之，在圖15的上通風(fēng)管道5處，來自空氣流出口的冷卻空氣流13a相 對于電弧管11的中心向右側(cè)偏移，并且在下通風(fēng)管道4處，來自空氣流出口的冷卻空氣流 13b相對于電弧管11的中心向左側(cè)偏移。結(jié)果，來自通風(fēng)管道5的冷卻空氣流13a冷卻電 弧管11的頂部部分和右側(cè)部分，變成排出空氣流14a，并且被從反射器12的右側(cè)切口 12a 排放。來自通風(fēng)管道4的冷卻空氣流13b冷卻電弧管11的底部部分和左側(cè)部分，變成排出 空氣流14b，并且被從反射器12的左側(cè)切口 12b排放。因為在該示例中沒有從圖15的示例改變被分配給電弧管11的頂部部分的管道， 所以冷卻空氣流13a和13b的強(qiáng)度與在圖15的示例中相同。結(jié)果，獲得了與圖15的示例 等價的效果。如由圖13-16所示的示例示出地，用于使得冷卻空氣流13a和13b朝著電弧管11 的頂部部分和底部部分吹送的空氣流出口的方向不限于反射器12的垂直方向或者水平方 向(圖中的豎直或者水平方向)。換言之，只要兩個冷卻空氣流13a和13b被朝著電弧管 11的頂部部分和底部部分引導(dǎo)，空氣流出口可以指向任何方向。雖然已經(jīng)在上述第一實(shí)施例到第三實(shí)施例中示出的配置是被應(yīng)用于反射鏡式超 短焦距投影儀的示例，但是本發(fā)明的光源冷卻器能夠不僅在反射鏡式超短焦距投影儀中而 且還在透鏡式和反射鏡和透鏡混合配置中使用。另外，當(dāng)采用液晶顯示元件或者DMD作為 投影儀的顯示元件時也能夠應(yīng)用本發(fā)明?；旧?，能夠在使用光源比如超高壓汞燈的任何 投影顯示設(shè)備中應(yīng)用本發(fā)明。雖然已經(jīng)參考實(shí)施例描述了本申請的發(fā)明，但是本申請的發(fā)明不限于上述實(shí)施 例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)可以對于本申請的發(fā)明的形式或 者細(xì)節(jié)作出各種變型。本申請要求基于在2007年11月21日提出申請的JP-A-2007-301521的優(yōu)先權(quán)，
并且結(jié)合該申請的全部公開。
權(quán)利要求
一種光源冷卻器，所述光源冷卻器用于冷卻光源，包括兩個空氣流引導(dǎo)單元，所述兩個空氣流引導(dǎo)單元用于引導(dǎo)冷卻空氣流以使所述冷卻空氣流從相反方向撞擊所述光源；和風(fēng)扇，所述風(fēng)扇用于朝向所述兩個空氣流引導(dǎo)單元推進(jìn)所述冷卻空氣流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源冷卻器，其中所述兩個空氣流引導(dǎo)單元的空氣流出口布 置在相對位置處，所述光源置于其間，并且來自所述空氣流出口的冷卻空氣流的流動中心 相對于所述光源的中心偏移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源冷卻器，其中所述兩個空氣流引導(dǎo)單元的空氣流出 口被配置為朝向所述光源的頂部部分和底部部分吹送所述冷卻空氣流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項所述的光源冷卻器，還包括兩個排氣單元，所述兩個 排氣單元用于排放朝著所述光源吹送的所述冷卻空氣流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光源冷卻器，其中所述兩個排氣單元布置在相對位置中，所 述光源置于其間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源冷卻器，其中所述風(fēng)扇被分開地設(shè)于所述兩個空氣流引 導(dǎo)單元中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任一項所述的光源冷卻器，其中每一個所述空氣流引導(dǎo)單 元所具有的配置包括管道，所述管道連接到相應(yīng)的所述風(fēng)扇的出口 ；和開口，所述開口設(shè)于保持用于反射所述光源的光線的反射器的保持器中，以向所述光 源供應(yīng)已經(jīng)通過所述管道的冷卻空氣流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任一項所述的光源冷卻器，還包括控制裝置，所述控制裝置 用于分開地控制所述兩個風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度，其中基于預(yù)先設(shè)定的信息分開地控制所述兩個 風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度。
9.一種投影顯示設(shè)備，所述投影顯示設(shè)備配備有根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任一項所述 的光源冷卻器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影顯示設(shè)備，還設(shè)有溫度探測器，所述溫度探測器用于探 測所述投影顯示設(shè)備外部的溫度，其中基于來自所述溫度探測裝置的溫度信息分開地控制 所述兩個風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影顯示設(shè)備，還設(shè)有姿態(tài)探測裝置，所述姿態(tài)探測裝置用 于探測所述投影顯示設(shè)備的安設(shè)定向，其中基于來自所述姿態(tài)探測裝置的姿態(tài)信息分開地 控制所述兩個風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影顯示設(shè)備，還包括溫度探測裝置，所述溫度探測裝置 用于探測所述投影顯示設(shè)備外部的溫度；和姿態(tài)探測裝置，所述姿態(tài)探測裝置用于探測所 述投影顯示設(shè)備的安設(shè)定向，其中基于來自所述溫度探測裝置的溫度信息和來自所述姿態(tài) 探測裝置的姿態(tài)信息分開地控制所述兩個風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度。
全文摘要
提供一種光源冷卻器，所述光源冷卻器不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，即使具有光源的設(shè)備的安設(shè)姿態(tài)改變也能夠減小在光源的頂部部分和底部部分之間的溫差。用于冷卻光源(11)的本發(fā)明的光源冷卻器具有兩個通風(fēng)管道(4，5)和兩個風(fēng)扇(2，3)。通風(fēng)管道(4，5)將冷卻空氣流(13a，13b)引導(dǎo)到光源(11)以使空氣流從相反方向與光源撞擊，風(fēng)扇(2，3)將冷卻空氣流(13a，13b)排放到兩個通風(fēng)管道(4，5)。
文檔編號F21S2/00GK101849135SQ200880114980
公開日2010年9月29日 申請日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
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