CN102135715B - 投射型显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种顺利且有效果地进行投射透镜单元的冷却的投射型显示装置。投影仪包括根据影像信号而调制光的光学引擎(20)，包含树脂制透镜并投射通过光学引擎(20)调制的光的投射透镜单元(30)。在主体壳体(10)上配置有使来自投射透镜单元(30)的光通过的投射口(121)。在主体壳体(10)的投射口(121)的下方形成有吸气口(111)。此外，具有用于从吸气口(111)吸入空气并使吸入的空气沿着投射透镜单元(30)流动的排气通路(EW)和第一排气风扇(801)。

Description

投射型显示装置

技术领域

本发明涉及一种将通过光调制元件调制的光放大投射到被投射面上的投射型显示装置。

背景技术

在投射型显示装置(以下称为“投影仪”)中，通过液晶面板等光调制元件调制的光通过投射透镜单元投射到被投射面上。在这样的投影仪中，在电源单元和光源产生发热。由此，在投影仪中使用用于将内部产生的热量释放到外部的结构。

此场合，如果高温的排出气体波及到投射光上，会在投射图像上产生波动。由此，在排热结构中，有必要设置或构成排气口以使排出气体不波及到投射图像上(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2005-156748号公报

以前，在投射透镜单元中，主要包含玻璃透镜。由此，在投射透镜单元中，由热量导致特性恶化不是太大的问题。

但是，近来，为了成本的降低，将树脂制的透镜用于构成投射透镜单元的透镜中。此场合中会产生热膨胀等投射透镜单元的特性恶化的问题。

特别是最近，投射图像的高辉度化的需求提高，伴随于此，要推进光源的高辉度化。光源的高辉度化使得树脂制透镜的特性恶化更加显著。由此，在使用树脂制透镜的情况下，用于冷却投射透镜单元的结构是必要的。

发明内容

本发明鉴于这样的课题，目的在于提供一种能够顺利且有效果地进行投射透镜单元的冷却的投射型显示装置。

本发明的投射型显示装置具备根据影像信号而调制光的光调制部、包含树脂制的透镜并投射通过所述光调制部调制的光的投射透镜单元。在主体壳体上配置有使来自所述投射透镜单元的光通过的投射口。在所述主体壳体的所述投射口的周围形成有吸气口。此外，具有从所述吸气口吸入空气并使吸入的空气沿着所述投射透镜单元流动的通风部。

根据本发明的投射型显示装置，由于从吸气口吸入的空气沿着投射透镜单元流动，因此通过该空气的流动可冷却投射透镜单元。因此，即使在投射透镜单元中包括树脂制透镜，也可抑制投射透镜单元的特性恶化。

本发明的投射型显示装置可以构成为具备配置在所述主体壳体上且安装所述投射透镜单元的支架。在此，在所述支架上形成有开口，该开口用于使从所述吸气口吸入的空气向所述投射透镜单元的周围分散而进行引导。

根据该结构，由于通过开口使空气在投射透镜单元的周围分散而被引导，因此可有效地冷却投射透镜单元整体。

此时，所述支架优选由金属制材料形成。如果这样，由于支架也易于通过吸入的空气冷却，因此通过冷却的支架可进一步有效地冷却投射透镜单元。

此外，在本发明的投射型显示装置中，优选所述吸气口配置在所述投射口的下方。如果这样，即使在吸入的空气中混入尘土等，该尘土也很难在投射透镜单元中积存。

在本发明的投射型显示装置中，在所述主体壳体的内侧配置有覆盖所述吸气口的吸气口罩。在此，在所述吸气口罩上形成有用于使从所述吸气口吸入的空气通过的通气孔。

根据该结构，由于吸气口被吸气口罩覆盖，因此不易从吸气口看到内部。此外，由于通过通气孔可除去从吸气口与空气一同吸入的灰尘或尘埃等，因此可抑制灰尘或尘埃的侵入。

在该结构中，可以构成为在所述吸气口罩上配置有隐藏部件，该隐藏部件用于使从所述通气孔及所述吸气口都看不到通过内部的配线。如果这样，由于不能从外部通过吸气口看到引线，因此可改善外观。

发明效果

如上所述，根据本发明，可提供一种能够顺利且有效果地进行投射透镜单元的冷却的投射型显示装置。

本发明的效果乃至意义通过如下所示的实施方式的说明可更加清楚。但是，以下的实施方式仅仅是实施本发明时的一个示例，本发明完全不局限于以下实施方式所记载的内容。

附图说明

图1是示出实施方式的投影仪的结构的立体图；

图2是示出实施方式的光学引擎和投射透镜单元的结构的图；

图3是示出拆卸实施方式的上部壳体、控制电路单元和投射透镜单元后的状态的投影仪的立体图；

图4是用于说明实施方式的透镜支架和吸气口罩的结构的图；

图5是用于说明从实施方式的吸气口向主体壳体中吸入的外部气体的流动的图。

符号说明

10主体壳体

11下部壳体(主体壳体)

12上部壳体(主体壳体)

13吸气口罩

20光学引擎(光调制部)

30投射透镜单元

80排气风扇单元80(通风部)

90透镜支架(支架)

111吸气口

121投射口

133a通气孔

134、135钩部件(隐藏部件)

136、137夹持部件(隐藏部件)

801第一排气风扇(通风部)

EW排气通路(通风部)

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出投影仪的结构的立体图。图1(a)是投影仪的外观立体图，图1(b)是拆卸上部壳体12和控制电路单元状态后的投影仪的立体图。

参照图1，投影仪包括主体壳体10。主体壳体10由下部壳体11、从上方覆盖在下部壳体11上的上部壳体12构成。

下部壳体11形成为上表面打开的浅底的箱状。下部壳体11以其前表面11F比左右侧面11L、11R以及后表面11B高的方式形成。左右侧面11L、11R在前端部分缓慢升高，与前表面11F相连。

在下部壳体11的前表面11F上形成有吸气口111。在主体壳体10上，吸气口111形成在左右方向上的投射透镜单元30的投射口的正面且形成在比投射透镜单元30低的位置上。此外，在下部壳体11的前表面11F上形成有出声口112。在投射时从出声口112输出与影像对应的声音。

上部壳体12形成为下表面打开的箱状。上部壳体12的前部遍及左右整体而缓慢地向上方翻起，其前表面12F稍向上方倾斜。上部壳体12的前表面12F从横向看缓慢弯曲，且比下部壳体11的前表面11F更向斜上方突出。

在上部壳体12的前表面12F的比中央靠左侧面侧的位置上，形成四边形状的投射口121。在投射口121的内部形成有收容投射透镜单元30的前端部分的透镜311的收容部122。

在上部壳体12的上表面12U上设置有指示部123和操作部124。在指示部123中设置有多个LED。使用者根据各LED的点亮状态，可确认投影仪处于运行中还是待机状态。此外，可确认各种出错状态。在操作部124中设置多个操作按键。

在上部壳体12的左侧面12L上设置有AV端子部125，各种AV端子面向外部。通过AV端子部125，将AV(Audio Visual)信号相对于投影仪输入输出。

如图1(b)所示，在下部壳体11中设置有光学引擎20、投射透镜单元30、主电源单元40、辅助电源单元50、冷却单元60、扬声器70和排气风扇单元80。需要说明的是，在下部壳体11中除此以外还设置有控制电路单元，但在图1(b)中省略图示。

光学引擎20包括具有光源灯的光源部21、调制来自光源部21的光而生成影像光的光学系统22，该光学引擎22设置在比下部壳体11的中央稍靠后的一侧。投射透镜单元30在光学引擎20的光学系统22的前方，设置在比下部壳体11的中央稍靠左侧面的位置。投射透镜单元30经由透镜支架90固定在下部壳体11上。

图2是示出光学引擎20和投射透镜单元30的结构的图。

从光源灯201出射的白色光通过聚光透镜202、复眼积分器203、PBS阵列204。复眼积分器203使照射到液晶面板(后述)上的各色光的光量分布均匀化，PBS阵列204使朝向分色镜206的光的偏振方向一致成一个方向。

通过PBS阵列204的光通过聚光透镜205入射到分色镜206上。

分色镜206仅反射入射的光中蓝色波长带的光(以下，称为“B光”)，使绿色波长带的光(以下，称为“G光”)和红色波长带的光(以下，称为“R光”)透过。

被分色镜206反射的B光通过聚光透镜205、207的透镜作用和反射镜208的反射，以适当的照射状态向蓝色用的液晶面板209照射。液晶面板209根据蓝色用的影像信号而被驱动，根据该驱动状态对B光进行调制。此外，在液晶面板209的入射侧配置有一张入射侧偏振板210，经由入射侧偏振板210向液晶面板209照射B光。并且，在液晶面板209的出射侧配置有两张出射侧偏振板211，从液晶面板209射出的B光向出射侧偏振板211入射。

透过分色镜206的G光和R光入射到分色镜212上。分色镜212使G光反射而使R光透过。

被分色镜212反射的G光通过聚光透镜205、213的透镜作用，以适当的照射状态向绿色用的液晶面板214照射。液晶面板214根据绿色用的影像信号而被驱动，根据该驱动状态对G光进行调制。此外，在液晶面板214的入射侧配置有一张入射侧偏振板215，经由入射侧偏振板215向液晶面板214照射G光。并且，在液晶面板214的出射侧配置有两张出射侧偏振板216，从液晶面板214射出的G光向出射侧偏振板216入射。

透过了分色镜212的R光通过聚光透镜205、217及中继透镜218、219的透镜作用和反射镜220、221的反射，以适当的照射状态向红色用的液晶面板222照射。液晶面板222根据红色用的影像信号而被驱动，根据该驱动状态对R光进行调制。此外，在液晶面板222的入射侧配置有一张入射侧偏振板223，经由入射侧偏振板223向液晶面板222照射R光。并且，在液晶面板222的出射侧配置有一张出射侧偏振板224，从液晶面板222射出的R光向出射侧偏振板224入射。

被液晶面板209、214、222调制后的B光、G光、R光通过出射侧偏振板211、216、224向分色棱镜225入射。分色棱镜225反射B光、G光及R光中的B光和R光，并使G光透过，由此，对B光、G光、R光进行颜色合成。这样，颜色合成后的影像光从分色棱镜225向投射透镜单元30射出。

投射透镜单元30将入射的影像光扩大投射到屏幕上。投射透镜单元30为短焦距型透镜，在前端部上具有大的透镜311。影像光从透镜311稍微朝向斜上方地出射。除了透镜311之外，投射透镜单元30还包括多个透镜。在这些透镜中包含塑料透镜。此外，透镜311从前方看时具有切去下部后的圆弧形状。

另外，在投射透镜单元30上设置有聚焦环312。在聚焦环312上形成有聚焦杆313。当操作聚焦杆313时，聚焦环312转动，伴随于此，投射透镜单元30内部的聚焦透镜(未图示)移动。这样，通过操作聚焦杆313，能够调整投射图像的焦点。

进一步，在投射透镜单元30上设置有4个安装部314。在这些安装部314上形成有用于向透镜支架90进行螺纹紧固的螺纹孔314a。此外，在前侧的一个安装部314和与其为对角位置的后侧的一个安装部314上形成有供透镜支架90的定位用的突起(后述)插入的定位孔314b。

回到图1，在投射透镜单元30的右方设置有主电源单元40，在左方配置有辅助电源单元50。主电源单元40包括在外壳401内的电源电路，进行对投影仪的各电器部件的电源供给。在外壳401内，在投影透镜单元30侧的侧面上，形成有由多个孔构成的通气口402。此外，在相反侧的侧面上也形成有未图示的通气口。

辅助电源单元50包括噪声过滤器和平滑电路等，从输入的商用交流电源中除去噪声而供给给主电源单元40。

在光学引擎20的后方设置有冷却单元60。冷却单元60包括吸气风扇(未图示)。在下部壳体11的后端部设置有冷却单元60的吸气口部601。冷却单元60将通过吸气口部601从主体壳体10的后方吸入的外部气体，供给至液晶面板209、214、222等、光学引擎20的主要发热部件，冷却这些发热部件。

在主电源单元40的前方设置有扬声器70。从扬声器70输出的声音通过出声口112放出至外部。

在主电源单元40的右方、下部壳体11的右侧端部设置有排气风扇单元80。排气风扇单元80由第一排气风扇801、第二排气风扇802、以及用于将这些排气风扇801、802固定在下部壳体11上的风扇支架803构成。

第一排气风扇801的吸气面比主体壳体10的左侧面稍朝向斜后方。第一排气风扇801将由于冷却光学引擎20内的发热部件(液晶面板209、214、222和光源灯201)而热了的空气排出至外部。此外，如后所述，将从吸气口111吸入并由于冷却投射透镜单元30而热了的空气排出至外部。

第二排气风扇802的吸气面朝向主电源单元40。第二排气风扇802将由于冷却主电源单元40而热了的空气排出至外部。

图3是示出拆卸上部壳体12、控制电路单元和投射透镜单元30后的状态的投影仪的立体图。图3(a)是从前方看到的立体图，图3(b)是从后方看到的立体图。

如图3所示，在下部壳体11上安装有从内部覆盖吸气口111的吸气口罩13。此外，如图3(b)的虚线所示，在光学引擎20和主电源单元40之间，通过将上述两者的间隔扩大，形成从透镜支架90的后端部分朝向第一排气风扇801的排气通路EW。

图4是用于说明透镜支架90和吸气口罩13的结构的图。图4(a)是从前方看到的主要部分的立体图，图4(b)是从后方看到的主要部分的立体图。

参照图4，透镜支架90包括支架主体901。支架主体901由金属材料，例如镁材料制成，以沿着投射透镜单元30的底面的方式具有凹弯曲形状。透镜支架90以与下部壳体11的底面之间空出间隙的方式安装在下部壳体11上。

在支架主体901的底面上形成有2个开口902、903。此外，在主体支架主体901的左右两端侧形成有4个安装凸台904。此外，在前方左侧的安装凸台904和后方右侧的安装凸台904的后侧上分别形成有定位用突起905。

在支架主体901的后端安装有用于固定投射透镜单元30的后端部(入射面侧)的框架部件906。

如图1(b)所示，如果投射透镜单元30安装在透镜支架90上，则投射透镜单元30的4个螺纹孔314a与对应的安装凸台904对准。此外，在2个定位孔314b中插入定位用突起905。由此，投射透镜单元30通过安装部314和安装凸台904之间的螺纹紧固而固定在透镜支架90上。此外，投射透镜单元30的后端部通过框架部件906固定。

吸气口罩13包括支承投射透镜单元30的前端部的底部的支承部件131。在支承部件131的两侧竖立设置有支承投射透镜单元30的底部侧面的板状部件132。

在支承部件131的下表面后端形成有与吸气口111对置的覆盖部件133。在覆盖部件133上形成有多个通气孔133a。在覆盖部件133的比通气孔133a更靠下方的位置上，设置有用于保持从辅助电源单元50向主电源单元40供电的引线501的保持部。保持部由2个钩部件134、135和利用对置的2个板夹入引线的2个夹持部件136、137构成。

因此，吸气口111被吸气口罩13覆盖，所以很难从吸气口111看到内部。而且，由于在比通气孔133a更低的位置保持引线501，因此从外部通过吸气口111看不到引线501，外观优良。

此外，在投射透镜单元30固定在透镜支架90上的状态下，投射透镜单元30和支架主体901之间空出规定的间隙。通过通气孔133a的空气的一部分通过该间隙，冷却投射透镜单元30。此外，通过通气孔133a的空气的一部分，通过支架90和下部壳体11的底面之间的间隙，从开口902、903导向投射透镜单元30。投射透镜单元30由此也依靠通过开口902、903的空气冷却。

图5是用于说明从吸气口111向主体壳体10中吸入的外部气体的流动的图。在该图中，按照易于理解空气的流动的方式，用点划线表示投射透镜单元30。

如果驱动排气风扇单元80，则通过吸气口111(参照图1(a))和通气孔133a，将外部空气吸入到主体壳体10内。此时，通过第二排气风扇802的驱动，从吸气口111吸入的外部空气的一部分，在冷却投射透镜单元30的前部之后，从通气口402流入壳体401内，进一步冷却主电源单元40的电源电路，而后排出至外部(图5的白色箭头)。

另一方面，通过驱动第一排气风扇801，投射透镜单元30的后端部分的空气通过排气通路EW吸入到第一排气风扇801。由此，在主体壳体10内，形成如图5中的黑箭头所示的空气的流动。即，从吸气口111吸入的外部空气，向投射透镜单元30的后端部侧流动，进而通过排气通路EW排出至外部。通过该空气流动，贯穿前后冷却将投射透镜单元30整体冷却。

此时，在透镜支架90中，由于在支架主体901底面上形成开口部902、903，因此也通过这些开口部902、903而向投射透镜单元30的底面侧供给空气。由此，有效冷却投射透镜单元30。

此外，由于支架主体901由金属制成，支架主体901本身易于被冷却。由此，通过冷却的支架主体901，进一步有效冷却投射透镜单元30。

因此，在本实施方式中，通过从吸气口111吸入的外部空气，良好地冷却投射透镜单元30。由此，即使在投射透镜单元30中包含塑料透镜，也可抑制塑料透镜的热膨胀。由此，可防止投射透镜单元30的性能恶化。

此外，根据本实施方式，吸气口111形成在比投射透镜单元30更低的位置上。由此，即使在吸入的空气中混入尘土，尘土也会附着在下部壳体11的底面上，很难积存于投射透镜单元30。

以上虽然针对本实施方式进行了说明，但完全不是将本发明限制在上述实施方式中，此外，本发明的实施方式在上述实施方式之外可以进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，虽然在投射口121的下方设置吸气口111，但也可以在投射口121的左右等投射口121的周围的其他位置上设置吸气口111。但是，考虑到美观和尘土的影响，优选按照上述实施方式那样，将吸气口111设置在投射口121的下方。

此外，在上述实施方式中，虽然支架主体901由镁材料形成，但也可以通过铝等热传导性好的其他金属材料形成支架主体901。

另外，上述实施方式中，虽然公开了使用短焦距型的投射透镜单元30的投影仪，但本发明也可以用于使用其他类型的投射透镜单元30的投影仪。

此外，图4所示的开口902、903优选设置在投射透镜单元30中的树脂制透镜的设置位置等、特别是与需要冷却的部位对应的位置上。

除此以外，本发明的实施方式在技术方案的范围所示的技术思想的范围内可适当地进行各种变更。

Claims (6)

1.一种投射型显示装置，其特征在于，具有：

根据影像信号而调制光的光调制部；

包含树脂制的透镜并投射通过所述光调制部调制的光的投射透镜单元；

形成在主体壳体上，使来自所述投射透镜单元的光通过的投射口；

形成在所述主体壳体的所述投射口的周围的吸气口；

从所述吸气口吸入空气并使吸入的空气沿着所述投射透镜单元流动的通风部。

2.根据权利要求1所述的投射型显示装置，其特征在于，

具备配置在所述主体壳体上且安装所述投射透镜单元的支架，

在所述支架上形成有开口，该开口用于使从所述吸气口吸入的空气向所述投射透镜单元的周围分散而进行引导。

3.根据权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述支架由金属制材料形成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的投射型显示装置，其特征在于，

所述吸气口配置在所述投射口的下方。

5.根据权利要求4所述的投射型显示装置，其特征在于，

在所述主体壳体的内侧配置有覆盖所述吸气口的吸气口罩，在所述吸气口罩上形成有用于使从所述吸气口吸入的空气通过的通气孔。

6.根据权利要求5所述的投射型显示装置，其特征在于，

在所述吸气口罩上配置有隐藏部件，该隐藏部件用于使从所述通气孔及所述吸气口都看不到通过内部的配线。

Images