CN100419572C - 投影型显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明投影型显示装置根据设置环境，可以适当改变冷却风的排气方向。此外，排气方向改变时吸气口的方向也随之改变，这样就可以使空气不会在吸气口与排气口之间循环。其构成为设置一个机构，使占投影型显示装置发热量的大部分的灯周围的冷却系统与其它的液晶面板等的冷却系统分离，通过对设置在灯周围的冷却系统中排气风扇的转动方向进行正反切换，可以逆转设定整个投影型显示装置中吸气、排气的方向。

Description

投影型显示装置

技术领域

本发明涉及如液晶投影型显示装置、液晶电视机、投影型显示器装置等投影型显示装置，它使用液晶面板等光阀元件，把图像投影到屏幕上。

背景技术

一直以来，利用液晶面板等光阀元件，对灯等光源发出的光进行逐像素的明暗调节，然后把图像放大投影到屏幕上的液晶投影仪等投影型显示装置已为所知。

在投影型显示装置中，使用作为光阀部件的光学调制元件，对从作为照明机构光源的灯发出的光进行调制，通过投影机构使其投影到屏幕上并显示成图像。在这种投影型显示装置中，通常都设置冷却机构，它把除了作为照明机构的灯光输出以外的其它发热成分排出至装置外部。此外，作为光阀部件的光学调制元件中，调制被发送来的光并转换成图像时，通过吸收不必要的光，元件本身发热。已知此时如果忽视光学调制元件的温度管理，那么元件的寿命就会缩短，因此，通常也设置光阀元件的冷却机构。

以往，关于这种投影型显示装置的排气方向，例如有特开平9-319007号公报、特开2000-137291号公报、以及特开2001-185884号等公报中公开的示例。

特开平9-319007号公报中公开了一种传统技术，其构造在于，在投影型显示装置的排气口处设置可挠性的管道，通过适当改变管道的方向来改变排气方向。这样，就能够根据其设置环境而适当改变排气方向，根据设置环境而改变排气方向的课题已经得到解决。

特开2000-137291号公报中公开了一种传统技术，其构造在于，设置在排气口处的排气引导组件(散热孔)的导向，通过改变散热孔的设置方向，则可以在上下方向或左右方向上进行设定。这样，就可以适当改变向装置外部的排气方向，根据设置环境而改变排气方向的课题在某种程度上已经得以解决。

特开2001-185884号公报中公开了一种传统技术，其构造在于，设置多个方向的排气口，通过设置在排气口处的传感器，检测出被堵塞的排气口，必要时改变所要使用的排气口。这样，根据设置环境而改变排气方向的课题已经得到解决。

发明内容

特开平9-319007号公报中，存在一些新的问题。首先，由于冷却风的吸气口与排气口有时因设定状态而相互接近，在这种情况下，排出的热空气就被再次吸入，从而导致冷却能力下降。此外，以往的投影型显示装置需要操作附设在装置外部的管道，尤其是携带它时十分不便，而且操作时必须接触热的管道。过去对这些问题都未曾仔细考虑。

另外，特开2000-137291号公报中，虽然排气方向可以沿设置在侧面的排气口的上下左右方向进行更改，但是，从侧面进行排气这一点并未发生根本的改变，例如，不能向正前方或正后方进行排气。过去对这些问题都未曾仔细考虑。

此外，在特开2001-185884号公报中，存在一些新的问题。由于冷却风的吸气口与排气口有时因设定状态而相互接近，在这种情况下，排出的热空气就被再次吸入，从而导致冷却能力下降。另外，设置多个排气口，或者通过移动排气风扇的位置或设置多个排气风扇等作为改变排气方向的装置，为此需要多个设置排气口的空间。这样，整个装置的尺寸和重量就会随之增加。过去对这些问题都未曾仔细考虑。

投影型显示装置冷却的同时进行排气的情况在于，当把高温的排出空气向装置的投影方向的背面或侧面排出时，在设置有装置的会议室等场所，热空气就会向人所在的方向吹出。此外，当向与投影方向相同的装置前方排气时，在室温不同的条件下，由于排气的空气密度与周围空气之间的温差，使投影的图像不稳定。此时就需要改变适合所设置的周围环境的最佳排气方向。

如上所述，根据装置环境可以适当改变排气的方向，同时使吸气口与排气口不相互接近，确保排气不会循环至吸气一侧。在传统的技术中，对于同时确保这两点并没有充分考虑。

本发明是鉴于这一点而形成的，其目的在于提供一种投影型显示装置，根据装置的设置环境而适当改变排气方向，此外，当改变排气方向时，减少排气循环至吸气一侧。

为完成上述课题，本发明的构造在于，它具有光源组件、冷却该光源组件的第一冷却风扇、对该光源组件发出的光束进行调制的光阀、冷却该光阀的第二冷却风扇、对通过该光阀调制的光进行投射的投影透镜，前述基于第一冷却风扇的第一冷却风路与基于前述第二冷却风扇的第二冷却风路相互大致独立形成，有选择地切换基于前述第一冷却风扇的第一冷却风的送风方向。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的投影型显示装置外观的立体图。

图2是本发明的第一实施方式的投影型显示装置的内部构造的立体图。

图3是本发明的第一实施方式的灯冷却管道构造的立体图。

图4是说明本发明的第一实施方式的灯冷却管道的冷却风方向的剖面图。

图5是表示本发明的第一实施方式的风扇的转动方向切换电路的方块图。

图6是本发明第二实施方式的投影型显示装置外观的立体图。

图7是说明本发明的第三实施方式的投影型显示装置的风扇交换系统的立体图。

图8是本发明的第四实施方式的灯冷却管道周围的冷却风的切换图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。在所有的附图中，功能相同的构成元件用相同的符号标注。此外，为了避免烦琐，对于已经阐述一次的内容不再重复说明。

从图1至图6是本发明的第一实施方式的说明图。下面，从图1开始依次进行说明。

图1是本发明的第一实施方式的投影型显示装置外观的立体图，(a)图是投影型显示装置1的正面，(b)图是投影型显示装置的背面。

在图1中，如(a)图所示，本发明的投影型显示装置1的吸气排气口A2与朝着投影透镜10相同的方向即面向正面而设，如(b)图所示，它的吸气排气口B3设置在背面。此外，操作开关5(详细内容后述)、面板吸气口4等朝着装置1的外部而设置。

图2是图1所示的本发明的第一实施方式的投影型显示装置1内部构造的立体图。

在图2中，作为照明机构的灯(光源组件)的冷却机构的灯冷却管道200被设置在装置内部，灯冷却管道200以风扇210为中心，由吸气排气管道U215与吸气排气管道B216及相反一侧的灯管道213构成，其两端上设置着管道吸气排气口A211及管道吸气排气口B212。

在灯冷却管道200的灯管道213的内部设置着作为照明机构的灯，从装置的外面看不到它。投影型显示装置实际操作的大致情况是，在光学引擎部6的内部，利用图中并未表示的光阀部件对从照明机构的灯发出的光进行调制之后，经过作为投影机构的投影透镜10，投射在装置外部的屏幕等上面(图中未示)，从而形成图像。

此外，光学引擎部6由照明光学系统(图中未示)、光阀部件(图中未示)及投影透镜10构成。其中，照明光学系统使作为照明机构的灯(图中未示)所发出的光照射在光阀部件上；而光阀部件根据图像信号对光强度进行调制，把照明光学系统所照射的照射光进行逐像素的明暗调节，从而形成光学图像；投影透镜是投影机构，它把此光学图像放大并进行投影。在图2中，光学引擎部6使用3片液晶面板作为光阀部件。

图3是图2所示的本发明的第一实施方式的灯冷却管道200的具体构造的分解图。

在图3中，灯冷却管道200与风扇210邻接，在灯这一侧设置灯管道213。灯管道213的内侧容纳着安装在灯座8上的灯7，它构成照明机构。此灯管道213的外侧作为管道吸气排气口B212。风扇210的相反一侧，设置着构成吸气排气管道的吸气排气管道U215及吸气排气管道B216，朝向这两个部件的装置外侧的部分构成了管道吸气排气口A211。

如图2及图3所示的灯冷却管道200，其一端的管道吸气排气口A211与作为来自装置外部空气的出入口的吸气排气口A2相连，而另一端的管道吸气排气口B212与来自装置外部空气的出入口的吸气排气口B3相连，从而形成与投影型显示装置1的其它部分独立的管道构造。作为其它部分的光学引擎部6内部的冷却机构，图中并未表示，它是与灯冷却管道200截然不同的系统。

图4是表示图1所示的本发明的第一实施方式的操作状态的剖面图。图4(a)所表示的是，当把风扇210的送风方向设定为装置前方(图像的投影方向)，即从吸气排气口B3吸入空气，然后排出吸气排气口A2的操作状态的冷却风的方向。

在图4(a)中，风扇210沿装置前方方向送风，由吸气排气口B3从投影型显示装置1的外部吸入的空气，如箭头A700所示，经过灯冷却管道200的管道吸气排气口B212，与灯冷却管道213内的灯7所产生的热进行热交换，再传送给风扇210。之后，由风扇210所送出的风，经过构成吸气排气管道的吸气排气管道U215及吸气排气管道B216，通过管道吸气排气口A211从吸气排气口A2排出至投影型显示装置1的外部。

图4(b)所表示的是，当把风扇210的送风方向设定为装置的后方的背面一侧，即从吸气排气口A2吸入空气，然后排出吸气排气口B3的操作状态的冷却风的方向。

图4(b)中，风扇210向装置后方方向送风，由吸气排气口A2从投影型显示装置1的外部吸入的空气，如箭头B750所示，经过由吸气排气管道部(吸气排气管道U215、吸气排气管道B216)构成的吸气排气口A211，通过吸气排气管道部到达风扇210。由风扇210送出的风吹向灯管道213内部的灯7，与灯产生的热进行热交换，然后从吸气排气口B212及吸气排气口B3排出至投影型显示装置1的外部。

图4(a)、图4(b)所示的状态可以通过改变风扇210的送风方向而实现。即，通过把风扇210的转动方向正反切换，这样就能够对流经灯冷却管道200内的风的方向进行正反切换。以此方式改变风扇210的送风方向，就可以改变整个投影型显示装置1中吸气口与排气口的作用。即，若如图4(a)所示进行操作，则从吸气排气口B3吸入空气，然后从吸气排气口A2排出。若如图4(b)所示进行操作，则从吸气排气口A2吸入空气，然后从吸气排气口B3排出。这样就可以选择两种状态中的任何一个，一是向投影型显示装置的前方方向排气的状态，即图4(a)所表示的状态，另一个是向投影型显示装置的后方排气的状态，即图4(b)所表示的状态。

此外，灯冷却管道200一侧的冷却风所通过的范围与其它光学引擎部6的范围是截然分开的，即使改变灯冷却管道200内的送风方向，也不会影响对投影型显示装置1内部的光学引擎部6等其它部分进行冷却。

另外，参照图2、图4可知，由于风扇210被设置在灯冷却管道200的大致中心的位置，因此可以把风扇转动所产生的噪音降至最低。

图5表示改变风扇210的送风方向即转动方向的电路的方块图。在图5中，风扇内部的风扇电机驱动线圈有三相，电流顺次通过线圈A301、线圈B302、线圈C303这三个线圈，从而驱动风扇。此时，通过对电机控制电路(IC)300输出的三相驱动线即A相线304、B相线305、C相线306这三条线内的两个进行转换，就可以改变风扇的转动方向。例如，用开关307切换A相和B相，就可以切换转动方向。开关307与设置在投影型显示装置1外部的操作开关5联动，这样就可以设定从装置外部切换风扇电机的驱动相位。于是，通过操作装置外部的操作开关5使开关307启动，切换电机的驱动相位A相与B相，这样，改变风扇电机驱动相位，就可以切换风扇电机的转动方向。

如上所述，通过切换风扇电机的转动方向，就可以转换灯冷却管道的吸气与排气的方向。

于是，通过操作朝着投影型显示装置1的外部而设置的操作开关5，就可以同时切换整个投影型显示装置中有关灯的吸气与排气的方向。

回到图1，对整个投影型显示装置1中的操作进行概括说明。在图1中，操作朝着投影型显示装置1外侧而设置的操作开关5，例如使开关处于“正转”位置，则内部的风扇沿正转方向转动，并沿图4(a)中所表示的箭头A700方向进行送风操作。此时，从吸气排气口B3吸入外部的空气，使内部的灯冷却后的空气从吸气排气口A2排出。即，沿与投影型显示装置1的投影方向相同的前方方向进行排气。

接着，操作朝着投影型显示装置1外侧而设置的操作开关5，例如使开关处于“反转”位置，则内部的风扇沿反转方向转动，并沿图4(b)所表示的箭头B750方向进行送风操作。此时，从吸气排气口A2吸入外部的空气，使内部的灯冷却后的空气从吸气排气口B3排出。即，从投影型显示装置1的投影方向的前方侧吸入空气，然后向后方侧排气。

如上所述，在本实施方式中，可以根据投影型显示装置的设置环境而适当改变吸气排气口的方向，而且，由于吸气口与排气口分别设置在与装置框体相对的两个面上，因此可以减少排出空气流入吸气口。

此外，在上述说明中，把作为照明机构的灯设置在形成于灯冷却管道的风路中，通过来自风扇的冷却风使其冷却。但冷却对象并非只局限于灯，它也可以是设置在灯附近的光学滤镜或光学透镜等照明光学系统中的部分组件。

图6是表示本发明的第二实施方式构造的立体图。在第一实施方式中，通过操作开关改变风扇的转动方向，从而能够适当选择送风方向，而在第二实施方式中，风扇以可拆卸的方式安装，通过使其安装在转动方向反转的方向上，就可以改变送风方向。

在图6中，投影型显示装置1的上面有风扇取出口400，打开风扇盖子401就可以取出内部的风扇210。在图6(a)中，如果风扇210转动，则表示沿“正”方向送风的状态。图中所示这种状态是为了便于说明而打开盖子并取出风扇之后的状态，但在实际使用时是把风扇安装在装置内部，并盖上盖子而进行操作。在图6(a)所示的这种状态下，投影型显示装置1的吸气排气口A2侧作为排气口排出使灯冷却之后的空气。

在图6(b)中，如果风扇210转动，则表示沿“反”方向送风的状态。这种状态是为了便于说明而打开盖子并取出风扇之后的状态，但在实际使用时是把风扇安装在装置内部，并盖上盖子而进行操作。在图6(b)所示的这种状态下，投影型显示装置1的吸气排气口B3作为排气口排出使灯冷却之后的空气。

这样，即便是切换冷却风方向的构造，通过改变冷却用风扇的安装方向，仍然可以切换吸气与排气的方向。

图7是表示本发明的第三实施方式构造的立体图。第三实施方式的特征在于，它具备多个可以安装风扇的地方(此处是2个)，在每个地方都具有识别插入方向的机构(此处是切口突起)，用来指定风扇的转动方向，通过改变一个风扇的安装位置就可以改变送风方向。

在图7中，如图7(a)所示，投影型显示装置1的上面设置着2个风扇安装部，风扇安装部A500与风扇安装部B501。

风扇210被安装在风扇安装盖子503上，两者可以一体进行操作。此外，风扇安装盖子503上设置有识别方向的切口504，这样在投影型显示装置1上安装风扇时，就可限制其安装方向。如图7(a)所示，风扇安装部A500上设置着突起A505。在一个风扇安装部B501上设置有突起B506。当把风扇安装在这些风扇安装部上时，就只能安装在方向识别切口504与各自的突起相对应的方向上，其中方向识别切口504设置在风扇安装盖子503上。在此图7(a)所示的方式中，风扇安装部A500与风扇安装部B501之间，可以按照使风扇的安装方向反转的方向进行安装。

安装部上安装风扇后剩余的空间内，可以安装盖子507并关闭开口部。

在图7(b)中，表示在风扇安装部B501上安装风扇之后的冷却风的箭头760。即，从灯冷却管道200内的风扇210送出的风，使灯7的周围冷却之后，向投影型显示装置1的投影方向即前方方向排气。

在图7(c)中，表示在风扇安装部A500上安装风扇之后的冷却风的箭头770。即，从灯冷却管道200内的风扇210送出的风，使灯7周围冷却之后，向投影型显示装置1投影方向的相反一侧即背面方向排气。

如果按照该图7所表示的一实施方式，则可以通过更换风扇而设定向投影型显示装置1的前方与后方排气。此外，这种实施方式不仅可以确保通过送风对风扇进行冷却，而且可以有效地进行热交换。

图8是表示本发明的第四实施方式内容的剖面图。第四实施方式中，使风扇的方向可以转动，使其反转就可以改变送风方向。

在图8中，投影型显示装置1内部的灯冷却管道200内，有安装在转动部600上的风扇210。以箭头610所示的方向使转动部600转动，就可以改变风扇的吹风方向。即便如此，仍然可以切换投影型显示装置1的吸气与排气的方向。

在第一实施方式中，关于风扇转动方向(送风方向)的切换，使用开关以切换三相驱动线为例进行了说明。当然，即便是通过改变驱动波形的相位自身、或切换电流的极性等电气切换，也能够获得相同的效果。此外，作为风扇送风方向的切换方式，除了改变风扇的转动方向以外，还可以改变风扇的扇叶的角度，即使是可调距螺旋推进方式，同样可以根据装置的使用环境，切换冷却风的排气口与吸气口。

在本实施方式的说明中，以投影型显示装置的投影方向为前方，其相反一侧为后方，对吸气、排气的方向进行定义，并以切换前方与后方的方向为例进行了说明，当然即使是右侧面与左侧面或者前面与后面，上面与前面等组合，也能获得同样的效果。

在投影型显示装置的说明中，作为实施方式，在光阀部件中使用液晶为例进行了说明，除此之外也可以使用其它的光阀部件，例如，微镜驱动方式、激光寻址液晶方式等，只要是调制入射光线能够投影成像，同样可以实现穿透式和反射式。此外，关于光阀部件，无论是使用三片的所谓三板方式、还是使用两片、单片的方式，都具有相同的效果。

如上所述，本发明根据装置的使用环境，可以切换冷却风的排气口与吸气口，从而实现符合使用环境的最佳运转状态。

根据上述所述的本发明，可以提供一种使用方便的投影型显示装置。

Claims (12)

1. 一种投影型显示装置，其特征在于，具有：

光源组件、

冷却该光源组件的第一冷却风扇、

对来自该光源组件的光束进行调制的光阀、

冷却该光阀的第二冷却风扇、

对通过该光阀调制的光进行投射的投影透镜、

作为冷却风的出入口的第一吸排气口、

作为冷却风的出入口的第二吸排气口、以及

连接所述第一吸排气口和所述第二吸排气口的管道，在所述管道内部配置所述光源组件，

通过所述管道构成第一冷却风路，

对基于所述第一冷却风扇的第一冷却风进行送风的所述第一冷却风路与对基于所述第二冷却风扇的第二冷却风进行送风的第二冷却风路以相互独立的方式形成，

有选择地切换基于所述第一冷却风扇的所述第一冷却风的送风方向。

2. 如权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为通过在正反两个方向切换所述第一冷却风扇的转动方向，有选择地切换所述第一冷却风的送风方向。

3. 如权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为所述第一冷却风扇为可以转动的结构，通过转动该冷却风扇，可以有选择地切换所述第一冷却风的送风方向。

4. 如权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为所述第一冷却风扇设置在所述投影型显示装置的框体的中央部。

5. 如权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为在所述第一冷却风路内，设置多个可以装卸冷却风扇的场所，通过选择所述第一冷却风扇的装卸场所并进行安装，有选择地切换所述第一冷却风的送风方向。

6. 如权利要求5所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为安装所述第一冷却风扇，用来将所述第一冷却风吹向所述光学组件。

7. 如权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为通过在正反两个方向切换所述第一冷却风扇的转动方向，有选择地切换所述第一冷却风的送风方向。

8. 如权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为所述第一冷却风扇为可以转动的结构，通过转动该冷却风扇，有选择地切换所述第一冷却风的送风方向。

9. 如权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为所述第一冷却风扇设置在所述投影型显示装置的框体的中央部。

10. 如权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为在所述第一冷却风路内，设置多个可以装卸冷却风扇的场所，通过选择所述第一冷却风扇的装卸场所并进行安装，有选择地切换所述第一冷却风的送风方向。

11. 如权利要求2所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为所述第一冷却风扇设置在所述投影型显示装置的框体的中央部。

12. 如权利要求3所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为所述第一冷却风扇设置在所述投影型显示装置的框体的中央部。

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