CN101153944A - 投影型显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种投影型显示装置，其能显著减小色轮的操作噪声。该投影型显示装置包括色轮、色轮安装在其中的色轮组件和可改变由色轮转动导致的气流以减小噪声的噪声衰减部分。

Description

投影型显示装置
技术领域
本发明涉及一种投影型显示装置，更具体地说，涉及一种能改变当用于对从光源投影的光进行滤色的色轮转动时产生的气流，由此减小噪声的投影型显示装置。
背景技术
一般地，投影型显示装置采用下述原理，即通过反射镜和光学透镜在屏幕上投影图像。这种投影型显示装置包括投影仪或投影电视。
特别地，投影电视是使用上述原理实现大尺寸屏幕的装置，根据用于显示信号处理的图像信息的显示器件，其分为CRT(阴极射线管)投影电视、LCD(液晶显示)投影电视、和DLP(数字光处理)投影电视。
投影电视包括发射白光的光源和靠近光源设置的色轮，从而使白光的红色R、绿色G和蓝色B光分量选择性地通过色轮。
因为色轮是通过驱动源以9000RPM或更高的速度使色旋转板转动的转动元件，所以由于色轮的转动会产生噪声。
如图1中所示，色轮50容纳在色轮壳体70中，色轮壳体70的上部和一个侧部是开口的。色轮壳体70的开口部分被色轮保持器80封闭。此外，在色轮壳体70和色轮保持器80之间夹持有由橡胶形成的密封元件90，从而阻止由色轮50的操作产生的噪声和振动。
同时，在色轮壳体70的一侧设置有发射光的光源40，在色轮保持器80上安装有用于滤除从40投影的光的UV分量的UV滤光器82。
此外，色轮壳体70设置有供由色轮50过滤的光通过的光学通道60。此外，与光学通道60隔开预定距离，设置有面板部分(没有示出)和将面板部分产生的图像投影到反射镜(没有示出)上的投影透镜。
这里，面板部分具有DMD(数字微反射镜器件)，用于通过控制每个像素的反射角根据光学部分的光来产生图像。
光通过光学通道60均匀分布，从而在面板部分(没有示出)上产生图像，图像通过投影透镜(没有示出)和反射镜(没有示出)显示在显示单元(没有示出)上。
然而，当色轮50在常规的色轮壳体70中转动时，由于色轮50的转动会产生噪声和振动。因此，如上面所述，在色轮壳体70和色轮保持器80之间设置有密封元件90，从而阻止噪声和振动机械地施加给色轮壳体70和色轮保持器80。
然而，当色轮50以高速转动时，在色轮壳体70和色轮保持器80之间形成的内部空间中会产生高速气流。由于气流以及气流与色轮壳体70和色轮保持器80的内壁之间的撞击的特性，会产生噪声和振动。通过使用密封元件90不能有效地阻止这种噪声和振动。
此外，高速气流的大部分能量转换成热能，从而包括色轮壳体70的组件的寿命缩短，降低了产品的可靠性。
更具体地说，当从光源40发射的光穿过色轮50时，利用了一部分光，其余部分的光被浪费掉了，由此导致光的传输率降低。在该情形中，为了确保足够量的光，必须扩大色轮50的尺寸或增加色轮50的RPM。然而，当色轮50的尺寸或RPM增加时，噪声会显著增加。
发明内容
本发明示例性而非限制性的示范性实施方案克服了上面的缺点以及上面没有描述的其他缺点。
本发明的装置提供了一种投影型显示装置，其能通过改变由于色轮的转动而在色轮壳体中产生的高速气流的特性来减小噪声和振动的影响。
为了实现上面的目的，依照本发明的一个方面，提供了一种投影型显示装置，其包括色轮、容纳色轮的色轮组件、和设置在色轮组件中通过改变色轮转动导致的气流来减小噪声的噪声衰减部分。
色轮组件包括容纳色轮和色轮保持器的色轮壳体，色轮保持器耦合到色轮壳体，从而覆盖色轮，且其中色轮可旋转地安装。
噪声衰减部分以凹-凸形状设置在色轮壳体的内表面处。
噪声衰减部分以凹-凸形状设置在色轮保持器的内表面处。
在色轮组件内表面处设置有面对色轮的旋转表面的多个噪声衰减部分，所述多个噪声衰减部分彼此间隔开，从而在它们之间形成空气间隙。
噪声衰减部分设置在色轮的旋转方向上，其中噪声衰减部分包括从与色轮中心对应的部分向外辐射状地延伸预定的长度。
噪声衰减部分具有与色轮的旋转方向对应的预定曲率。
噪声衰减部分包括沿应于色轮前端的色轮壳体的内壁彼此间隔开预定间隔的长条。
噪声衰减部分局部弯曲。
所述长条彼此偏移。
依照本发明的另一个方面，提供了一种投影型显示装置，包括：色轮、其中可旋转地安装有色轮的色轮组件、和在色轮组件上的具有凹-凸形状的噪声衰减部分，其形成与色轮组件中的高速气流接触的空气间隙，从而减小由于色轮转动而产生的高速气流的影响。
设置有多个噪声衰减部分，其中噪声衰减部分在色轮组件前壁和后壁的内表面上彼此间隔开预定的间隔而辐射状地排列，所述色轮组件前壁和后壁位于色轮旋转表面的前侧和后侧处。
噪声衰减部分在对应于色轮前端的色轮组件内壁上彼此间隔开预定的间隔，从而控制色轮前端处分离的气流的影响。
附图说明
图1是展示依照现有技术的色轮和色轮组件的分解透视图；
图2是展示依照本发明的投影型显示装置的分解透视图；
图3是展示依照本发明的色轮和色轮组件的分解透视图；
图4是依照本发明第一个示范性实施方案的色轮组件的平面截面图；
图5是沿图4中所示的线A-A’的前方截面图；
图6是展示依照本发明第二个示范性实施方案的色轮组件的前方截面图；
图7是展示依照本发明第三个示范性实施方案的色轮组件的平面截面图；
图8是展示依照本发明第四个示范性实施方案的色轮组件的平面截面图；
图9是展示依照本发明第四个示范性实施方案的色轮组件的前方截面图；
图10是展示依照本发明第五个示范性实施方案的色轮组件的前方截面图；
图11(a)～(c)是展示依照本发明的噪声衰减部分的各种排列的前视图；
图12是展示依照本发明的光机单元的操作状态的透视图。
具体实施方式
下面，将参照附图解释本发明的优选实施方案。投影型显示装置包括投影电视和投影仪，它们都具有相同的特性，即它们通过投影光来显示图像。然而，为简单起见，下面将作为投影型显示装置的一个例子描述投影电视。
应当理解，下面描述的技术特征也适用于投影仪。
如图2中所示，依照本发明的投影电视100包括形成投影电视100外观的外壳110，其中外壳110包括前外壳111和后外壳112。
外壳110包括其上显示图像的显示部分120、设置在显示部分120后表面处的反射镜125、设置在显示的部分120下部以通过反射镜125将图像投影在显示部分120上的光机单元、和靠近光机单元130设置以给光机单元130提供光的光源140。光源140包括发射白光的灯141和包围灯141的灯外壳142。
前外壳111包括耦合到显示部分120的前表面壳体113和从前表面壳体113延伸并向后弯曲以使光机单元130和光源140安装在其上的下表面外壳114。
同时，反射镜125安装在后外壳112的上部，耦合到前外壳111的下盖115设置在后外壳112的下部上。在下盖115的一侧，形成有打开的以使光源140插入/拔出的开口116和打开/关闭开口116的盖子117。
光机单元130是用于投影图像的系统组件，包括使光源140的红色R、绿色G和蓝色B光分量选择性地通过的色轮、和容纳色轮150的色轮组件168。
这里，色轮组件168包括色轮壳体170和色轮保持器180，色轮壳体170具有用作穿过色轮150的光的移动通路并均匀分布所述光的光学通道160，色轮保持器180用于覆盖色轮壳体170，同时旋转地支撑色轮150。在色轮保持器180和色轮壳体170之间夹持有密封元件190，以阻止由色轮150转动导致的噪声和振动传到外部。
同时，在色轮壳体170一侧与色轮壳体170隔开预定距离安装有具有DMD(数字微反射镜器件)的面板部分161，从而通过控制每个像素的反射角根据穿过光学通道160的光来产生图像。此外，在色轮壳体170一侧还设置有将面板部分161产生的图像投影到反射镜125上的投影透镜163。
此外，在色轮组件168内侧设置有噪声衰减部分200，其可改变由色轮150转动产生的高速气流，从而减小噪声。之后将描述噪声衰减部分200的详细结构。
如图3中所示，在色轮150上连续排列有滤色器150a，在色轮150中部设置有驱动色轮150的驱动源150b。
同时，在色轮壳体170内侧设置有容纳色轮150的色轮外壳171，在形成色轮外壳171的色轮壳体170的内壁上设置有噪声衰减部分200，其控制由色轮150转动产生的高速气流，从而减小噪声。这里，噪声衰减部分200以长条的形式制备，所述长条从色轮壳体170内壁的中部向外辐射状地延伸。
同时，减小振动和噪声的密封元件190设置在色轮壳体170的上部，同时对应于色轮壳体170的上边缘形状，在密封元件190上设置有色轮保持器180。
色轮保持器180包括锌或铝，以将由于色轮150转动而产生的热量发送到色轮壳体的外部。为了提高传热效率，在色轮保持器180的上部上设置有散热片181。
此外，在色轮保持器180一侧安装有UV滤光器182，用于从光源140的灯141发射的光中滤除UV。
同时，在色轮壳体170一侧设置有光学通道160，用于均匀分布通过色轮150而过滤的光，如上所述，穿过光学通道160的光传播进面板部分162(见图2)。
参照图4，其是展示容纳在色轮壳体170和色轮保持器180的组件中的色轮150的平面截面图，噪声衰减部分200以突起的形式制备，所述突起从色轮壳体170和色轮保持器180的内表面突出。
尤其是，依照本实施方案，噪声衰减部分200与色轮150的前表面和后表面间隔地形成，其中前表面对应于面对光学通道160的色轮150的表面，后表面对应于面对光源的色轮150的表面。这可改变形成在色轮150的转动表面、色轮壳体170和色轮保持器180之间的气流的特性。这里，噪声衰减部分200与色轮壳体170和色轮保持器180一体形成，或者作为噪声衰减部分200，可给色轮壳体170或色轮保持器180设置吸声元件，吸声元件与色轮壳体170和色轮保持器180单独制备。
图5是沿图4的线A-A’的前方截面图。噪声衰减部分200从色轮150中部向外辐射状地延伸，噪声衰减部分200之间的间隔从色轮150中部到外部逐渐增加，如沿着该截面线所示。
图6展示了图5中所示的第一个示范性实施方案经修改过的另一个示范性实施方案。与其中噪声衰减部分200以从色轮150中部延伸到外部的长条的形式制备的图5中所示的示范性实施方案的区别在于，依照该实施方案的噪声衰减部分200以具有预定曲率的圆弧的形式制备。
这里，噪声衰减部分200的方向对应于色轮150的转动方向，从而增加由色轮150转动导致的气流的变化。
图7展示了图4中所示的第一个示范性实施方案经修改过的另一个示范性实施方案。与其中噪声衰减部分200以突起的形式制备的图4中所示的示范性实施方案的区别在于，依照本实施方案的噪声衰减部分200以设置在色轮壳体170和色轮保持器180内壁上的凹陷的形式制备。
具有上述结构的噪声衰减部分200与高尔夫球上形成的凹痕类似。就是说，穿过噪声衰减部分200的空气用作气垫，从而使色轮150转动时产生的空气阻力偏移，从而可减小由于色轮150的高速转动而导致的空气阻力，由此减小振动和噪声。
图8和9展示了其中噪声衰减部分对应于色轮150前端设置的第四个示范性实施方案。该实施方案与其中噪声衰减部分200设置在色轮壳体170和色轮保持器180内壁，从而分别对应于色轮150的前表面和后表面的上述实施方案不同。
这里，噪声衰减部分200设置在色轮壳体170两个侧壁的内表面和色轮壳体170底部的内表面，从而对应于色轮150前端。
对应于色轮150前端形成噪声衰减部分200的原因是减小在色轮150前端处产生的高速扰动的气流的影响。
当色轮150高速转动时，在色轮150的旋转表面和色轮壳体170的内壁之间存在速度梯度，从而在色轮150前端处产生分离现象。
因此，在色轮150前端处产生高速扰动的气流，这种扰动的气流与色轮壳体170的内壁撞击，产生噪声和振动。为了解决该问题，依照本实施方案，噪声衰减部分200与色轮150前端间隔开，从而在噪声衰减部分200之间形成的用作气垫的空气间隙与在色轮150前端处分隔的或分离的扰动气流混合，由此减小噪声和振动。
噪声衰减部分200以从色轮壳体170内壁和底部内表面突出的突起的形式与色轮壳体170一体形成，或者作为单独的吸声元件来制备。
图10展示了其中在色轮壳体170底部内表面和内壁处设置有以凹陷的形式而不是以突起的形式制备的噪声衰减部分201的本发明的第五个示范性实施方案。
图11显示了对于第四和第五个实施方案来说如上面所述以排列在色轮壳体170侧表面和底部表面的突起或凹陷的形式制备的噪声衰减部分200的结构。
图11(a)显示了其中噪声衰减部分线性排列的排列图案，图11(b)显示了其中噪声衰减部分的中部弯曲的排列图案，图11(c)显示了其中噪声衰减部分彼此偏移的排列图案。
这里，图11(b)和11(c)中所示的排列图案在对应于色轮150转动方向的预定方向上取向。之后，将参照附图解释依照本发明的投影型显示装置的操作。
如图12中所示，从光源140的灯141发射的光照射进色轮壳体170和色轮保持器180，然后被色轮150滤光，从而变为红色、绿色和蓝色光。
通过色轮150具有预定颜色的光在通过光学通道160时均匀分布，然后传播到面板部分161。之后，通过面板部分161的光通过反射镜(没有示出)和包括确定图像焦点和放大率的多个透镜(没有示出)的投影透镜163传播，然后从反射镜125反射，从而在显示部分120上显示。
这里，如上所述，面板部分161设置有DMD(数字微反射镜器件)，从而通过控制每个像素的反射角根据从光学通道160入射的光来产生图像。
如图4中所示，色轮150的旋转表面和色轮壳体170内壁之间存在速度梯度，在色轮150前端处会发生使气流与色轮150分离的分离现象。
在该情形中，速度梯度和分离现象会导致高速扰动的气流。然而，由于噪声衰减部分200，可减小高速扰动的气流的影响，从而减小噪声和振动。
如图5中所示，当色轮150在逆时针方向上转动时，在沿色轮150转动方向的逆时针方向上形成高速气流。
此时，在噪声衰减部分200之间形成的空气间隙用作气垫，可减弱高速气流、色轮壳体170和色轮保持器180之间的撞击强度，并与高速气流混合。
因此，振动-噪声能量变为流动能量，从而减小了噪声和振动。
同时，图8和9中所示的机理与图4和5中所示的大致相同。然而，图8和9中所示的机理集中在减小由色轮150前端处产生的分离现象而导致的扰动气流的影响上，而不是减小由色轮150的旋转表面与色轮壳体170之间以及色轮150的旋转表面与色轮保持器180之间的速度梯度导致的高速扰动气流的影响。
因此，由色轮150前端处的分离现象导致的高速扰动气流与在色轮壳体170侧表面和底部表面设置的噪声衰减部分200之间形成的空气间隙相接触。此外，空气间隙用作气垫并与高速扰动气流混合，由此减小噪声和振动。
依照色轮150转动的噪声衰减部分200的技术特征也适用于投影仪以及投影电视。因此，本发明可应用于投影仪，具有上述技术特征的投影仪也在本发明的范围内。
如上所述，依照本发明的投影型显示装置减小了色轮高速转动时产生的高速气流所导致的撞击噪声和振动。
具体地说，高速气流具有扰动特性，扰动气流与形成在噪声衰减部分之间的空气间隙相接触，从而扰动气流很少与色轮壳体和色轮保持器的内壁直接接触，可减小扰动气流的阻力。
此外，形成在噪声衰减部分之间的空气间隙与高速扰动气流很容易混合，从而可将撞击噪声和振动变为流动能量。因此，与现有技术相比，本发明可减小色轮壳体和色轮保持器中产生的噪声和振动。
尽管已经特别显示并参照示范性实施方案描述了本发明，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上坐各种改变。

Claims (14)

1.一种投影型显示装置，其包括：
色轮；
容纳色轮的色轮组件；和
噪声衰减部分，其设置在色轮组件中，以通过改变色轮转动产生的气流来减小噪声。
2.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，所述色轮组件包括容纳所述色轮的色轮壳体和色轮保持器，该色轮保持器耦合到色轮壳体，从而覆盖色轮，且其中色轮可旋转地安装。
3.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其中，所述噪声衰减部分以凹-凸形状设置在色轮壳体的内表面处。
4.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其中，所述噪声衰减部分以凹-凸形状设置在色轮保持器的内表面处。
5.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其中，在色轮组件内表面处设置有面对色轮的旋转表面的多个噪声衰减部分，所述多个噪声衰减部分彼此间隔开，从而在它们之间形成空气间隙。
6.根据权利要求5所述的投影型显示装置，其中，所述噪声衰减部分设置在色轮的旋转方向上，其中所述噪声衰减部分包括从与色轮中心对应的部分向外辐射状地延伸预定的长度的长条。
7.根据权利要求6所述的投影型显示装置，其中，所述噪声衰减部分具有与色轮的旋转方向对应的预定曲率。
8.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其中，所述噪声衰减部分包括沿对应于色轮前端的色轮壳体的内壁彼此间隔开预定间隔的长条。
9.根据权利要求8所述的投影型显示装置，其中，所述噪声衰减部分局部弯曲。
10.根据权利要求8所述的投影型显示装置，其中，所述长条彼此偏移。
11.一种投影型显示装置，其包括：
色轮；
其中可旋转地安装有色轮的色轮组件；和
在色轮组件上的具有凹-凸形状的噪声衰减部分，其形成与色轮组件中的高速气流接触的空气间隙，从而减小由于色轮转动而产生的高速气流的影响。
12.根据权利要求11所述的投影型显示装置，其中，设置有多个噪声衰减部分，其中噪声衰减部分在色轮组件前壁和后壁的内表面上彼此间隔开预定的间隔而辐射状地排列，所述色轮组件前壁和后壁位于色轮旋转表面的前侧和后侧处。
13.根据权利要求11所述的投影型显示装置，其中，所述噪声衰减部分在对应于色轮前端的色轮组件内壁上彼此间隔开预定的间隔，从而控制色轮前端处分离的气流的影响。
14.根据权利要求12所述的投影型显示装置，其中，所述噪声衰减部分在对应于色轮前端的色轮组件内壁上彼此间隔开预定的距离，从而控制色轮前端处分离的气流的影响。
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