CN109690399A - 投射式显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实现了一种投射式显示装置，所述投射式显示装置能够通过减小密封区域的尺寸相对容易地防止灰尘渗透到光学引擎的内部中，并且设置有尺寸较小且高效的热量耗散结构和光学引擎冷却结构。本发明设置有：光源；防尘箱；热量耗散肋片；热量耗散风扇，所述热量耗散风扇致使冷却空气流到所述热量耗散肋片中；棱镜单元，所述棱镜单元提供在所述防尘箱内侧并且将来自所述光源的光分成多个照明光束；内部循环风扇；热量接收肋片；以及热管，所述热管连接所述热量耗散肋片和所述热量接收肋片。所述热量接收肋片和所述热量耗散肋片二者形成为基本长方体形状，各自具有第一表面以及面积比所述第一表面大的第二表面作为对于热量耗散或热量接收特别有效的冷却空气入流表面。所述防尘箱内侧的由所述内部循环风扇供应的冷却气流从所述热量接收肋片的所述第一表面和所述第二表面流动，并且由所述热量耗散风扇供应的冷却气流从所述第二表面流到所述热量耗散肋片中。

Description

投射式显示装置

技术领域

本发明涉及投射式显示装置。

背景技术

投射式显示装置由以下组成：光源；光学引擎，所述光学引擎在从光源发出的光已经经受由诸如透镜和镜子等光学部件的光学处理之后，借助于图像生成元件(液晶面板或DMD(数字微反射镜装置))生成图像；以及投射镜，所述投射镜放大和投射借助于图像生成元件生成的图像。

光源通常使用氙气灯或高压水银灯，但是近年来使用LED(发光二极管)或LD(激光二极管)，由此由光源的光亮度的下降限定的光源寿命为五到十倍长或更长。除了光源寿命之后，投射式显示装置的亮度下降的原因还包括由于空气中的灰尘、污垢或烟灰粘附到光学部件或图像生成元件而导致的光学部件透光率下降。特别地，当灰尘粘附到诸如在其中光创建了图像的图像生成元件等部件时，粘附物质的形状导致透射的图像中出现缺陷。另外，光在灰尘或污垢上的辐射生成热量，这导致较高的温度，并且引起光学部件损坏和投射式显示装置故障。

延长光源的寿命导致在光源到达其寿命终点之前由于灰尘或污垢粘附到光学部件或图像生成元件而造成亮度降低出现的可能性增加。另外，近年来投射式显示装置的较高亮度往往会促成由于粘附的灰尘或污垢而导致的温度升高，并且前面提及的透光率降低、缺陷和故障变得更有可能发生。

为了防止上面所描述的透光率降低以及缺陷和故障发生，必须防止灰尘和污垢粘附到光学部件和头像生成元件，并且因此正在对构造进行调查，通过将光学部件和图像生成元件密封在结构部分内，防止投射式显示装置的环境空气中含有的灰尘和污垢渗透到光学部件或图像生成元件的环境中。在密封构造的内部，被光学部件和图像生成元件吸收的光学能量以及未到达投射屏幕的不必要光的光能导致生成热量，并且该热量必须被有效地消散到密封构造的外部。

在密封构造的排放热量技术中，广泛地使用了使用热管的热交换器。例如，专利文献1(日本未审查专利申请公报No.2010-107631)公开了一种配置，其中投射式显示装置的进气端口和出气端口通过导管连接，并且热交换器被安装在所述导管内侧，在所述热交换器中肋片提供在热管的两端处。

当从出气端口排出的热空气经过导管内侧的肋片时，肋片接收热量。借助于热管使热量传递到导管外侧的肋片，并且风扇将空气发送到导管外侧的肋片，以辐射所传递的热量。通过将热量朝向导管外部的外侧辐射，使经过导管内部的肋片的空气的温度降低，并且然后空气流到投射式显示装置的进气端口，由于冷却投射式显示装置内侧的部分而变热，并且然后从出气端口排出。投射式显示装置的进气端口和出气端口与导管是密封的，并且用于冷却的空气循环通过进气端口、投射式显示装置的内部、出气端口和导管，并且投射式显示装置的周围空气中所含有的灰尘和污垢因此不会渗透到投射式显示装置的内部中，并且因此，灰尘和污垢不会粘附至光学部件或图像生成元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公报No.2010-107631

发明内容

本发明解决的问题

在上面提及的专利文献1中所公开的技术中，因为热交换器和导管提供在投射式显示装置的外围，所以装置的尺寸很大。增加装置尺寸的主要因素在于空气流动通过的导管空间的尺寸，并且所述尺寸是因为热交换器肋片较大之前和之后提供的。另外，即使投射式显示装置的进气端口、出气端口和透射镜的周围被密封，壳体中存在任何间隙将允许周围空气以及灰尘和污垢渗透通过这些间隙，并且渗透到投射式显示装置中，并且灰尘和污垢因此将粘附到光学部件或图像生成元件。壳体的外部外壳通常由相对较大的树脂部分和板金件制成，并且因此容易出现变形，并且因此可能易于出现间隙。特别地，在例如电影院中使用的投射式显示装置通常具有由长度超过10厘米的板金构造而成的侧面。另外，外壳还具有用于输入电力和视频信号的终端，并且因此对所有间隙进行密封极为困难。一般而言，在专利文献1中公开的技术中，不仅是整个装置包括尺寸增加的导管构造，而且防止灰尘和污垢渗透到光学部件和图像生成元素的周围环境中也极为困难。

本发明的目标是提供一种投射式装置，所述投射式装置不仅设置有更为紧凑和更为高效的热量耗散构造和光学引擎冷却构造，而且还通过使密封的区域更为紧凑相对容易地实现了防止灰尘渗透到光学引擎中。

用于解决问题的手段

根据本发明的投射式显示装置包括：

光源；

防尘箱；

热量耗散肋片；以及

热量耗散风扇，所述热量耗散风扇致使冷却气流流入所述热量耗散肋片，

其中：

将来自所述光源的光分割成多个照明光束的棱镜单元以及内部循环风扇和热量接收肋片提供在所述防尘箱的内侧；

通过热管连接的所述热量耗散肋片和所述热量接收肋片二者的形状基本上是长方体，并且各自具有第一表面和面积比第一表面大的第二表面；

所述防尘箱内侧的通过所述内部循环风扇供应的冷却气流从所述热量接收肋片的所述第一表面和所述第二表面流入；并且

通过所述热量耗散风扇供应的冷却气流从所述热量耗散肋片的所述第二表面流入。

本发明的效果

因为防尘箱具有容纳诸如光学引擎和棱镜单元等部件所必须的最小尺寸，所以使间隙闭合较为容易，并且可以防止灰尘和污垢渗透到光学部件和图像生成元件周围环境中。防尘箱内侧的空间可以做得较小，因为在经过热量接收肋片的空气的流动方向上截面面积较小。在经过热量耗散肋片的空气的流动方向上截面面积做得较大，因为热量耗散肋片和热量耗散风扇提供在防尘箱的外侧，并且热量耗散更加高效，因为可以获得较高的气流。

附图说明

[图1]图1(a)和图1(b)是示出根据本发明的投射式显示装置的第一示例性实施例的外观的透视图。

[图2]图2(a)和图2(b)是未示出壳体的透视图。

[图3]图3(a)是示出防尘箱的内部配置的透视图，而图3(b)是透视图，其中热交换器和热量耗散风扇未示出。

[图4]图4(a)和图4(b)是棱镜单元的透视图。

[图5]图5是用于不必要光的散热器的透视图。

[图6]图6示出用于描述在防尘箱205内侧循环的空气流的视图；图6(a)是防尘箱205的透视图；而图6(b)是未示出防尘箱205的侧壁的一部分、围绕用于不必要光的散热器301的部分和投射镜204的透视图。

[图7]图7示出用于描述在防尘箱内侧循环的空气流的其他视图；图7(a)是从与图6的角度不同的另一角度观察的防尘箱的透视图；而图7(b)是透视图，其中防尘箱205的侧壁的一部分、围绕用于不必要光的散热器301的部分和投射镜204未示出。

[图8]图8示出用于描述在防尘箱205内侧循环的空气流的其他视图；图8(a)是从投射镜204的方向观察的视图，其中防尘箱205的侧壁的一部分、围绕用于不必要光的散热器301的部分和投射镜204未示出；而图8(b)是从热量耗散风扇进气端口104的方向观察的视图，其中防尘箱205的侧壁的一部分、围绕用于不必要光的散热器301的部分和投射镜204未示出。

[图9]图9(a)和图9(b)是示出冷却热量耗散肋片304的冷却气流的流动的视图，其中壳体的一部分未示出。

具体实施方式

接着参考附图描述了本发明的示例性实施例。

(第一示例性实施例)

图1至图5示出根据本发明的投射式显示装置的第一示例性实施例，图1(a)和图1(b)是示出外观的透视图，图2(a)和图2(b)是未示出壳体的透视图，图3(a)是示出防尘箱的内部配置的透视图，图3(b)是透视图，其中热交换器和热量排放风扇未示出，图4(a)和图4(b)是棱镜单元的透视图，而图5是示出用于不必要光的散热器的透视图。

图1中示出的投射式显示装置101设置有在壳体102中的电源冷却风扇进气端口103、热量耗散风扇进气端口104和出气端口105。

壳体102容纳：图2中所示出的光源203、电源202、电源冷却风扇201和出气风扇206；图3中示出的光学引擎310和内部循环风扇303。光源203、光学引擎310和电源202通过供应冷却气流的电源冷却风扇201来冷却，并且通过出气风扇206使已经使这些部分冷却并且温度已经升高的空气排放到投射式显示装置101的外部。

提供在壳体102中的电源冷却风扇进气端口103、热量耗散风扇进气端口104和出气端口105被提供用于对由电源冷却风扇201和出气风扇206生成的冷却气流进行循环，并且虽然本说明书中未示出，但是出于安全考虑最初设置有格子状的百叶窗和用于防止灰尘渗透的过滤器。

如图3中所示，光学部件，诸如配备有例如透镜支架309和镜子的棱镜单元308和光学引擎310，安装在图2中所示出的防尘箱205内侧，并且从光源203发出的光形成直到被投射到屏幕上的光学路径。

灰尘和污垢粘附到防尘箱205内侧的光学部件导致亮度减低和故障，并且因此借助于具有高气密性的防尘箱205实现了防止灰尘和污垢渗透到光学部件附件。为了便于解释，术语“光源”不仅表示属于发光元件的灯或LD，而且还表示诸如在发光元件附近的透镜和镜子等光学部件。光源必须封闭在具有高气密性的结构内，以防止灰尘粘附到光源，但是因为本发明是借助于紧凑防尘箱205不透气地密封棱镜单元308和其附近的光学部件并且高效地将防尘箱205内侧的热量耗散到外侧防尘箱205的配置，所以省略了与灰尘粘附到光源203或与光源203的冷却有关的解释。

从电源202将电力供应给光源203，光源203发出光，并且从光源203发出的光进入杆311。杆311是呈方形柱体形状的玻璃。当光前进时，辐射的光在方形柱体的内部表面上重复反射导致均匀的面内强度分布和投影图像品质的改善。在一些情况下，在杆311的位置使用光隧道。在光隧道中，镜子呈方形柱体形式粘附在一起，并且通过镜面涂层反射光。

已经经过杆311的光经受保持在光学引擎310中的透镜和镜子进行的光学处理，并且然后进入棱镜单元308中所含有的棱镜的入射表面。由于光学部件的特征和光学设计，当经过每个部件时，光能量的一部分被光学部件和周围的结构部分吸收，以生成热量。本示例性实施例使用被称为飞利浦棱镜的棱镜。进入图4中所示出的棱镜入射表面406的光是白光。棱镜将光分成R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)照明光，并且被辐射成DMD，所述DMD提供用于每个颜色并且生成具有每个颜色的图像。

每个DMD设置有小的镜子，所述镜子对应于投影图像的每个像素，并且通过驱动被提供用于每个DMD的DMD驱动衬底401在一秒钟内将每个小镜子的倾角切换几千次，对每个像素中反射的辐射光的角度进行控制，并且将光划分成以屏幕形状辐射的投射光和不是以屏幕形状投射的不必要光。

图4中未示出DMD，而是安装在形成在具有每个颜色的DMD驱动衬底401上的DMD冷却套的后侧上。用于蓝色的B-DMD冷却套403在图4(a)中示出，并且分别用于红色和绿色的R-DMD冷却套405和G-DMD冷却套407在图4(b)和图(4c)中示出。

每个DMD冷却套是液体冷却的，并且虽然未示出，但是每个DMD冷却套最初通过诸如橡胶管等空心管连接。

对于通过具有每个颜色的DMD反射的光，通过从投射光发射表面404射出的棱镜来组合投射的光，并且经过将投射到诸如屏幕等投射表面上的投射镜204。对于通过具有每个颜色的DMD反射的光，不必要光主要从不必要发光表面402发出，但是不必要光的一部分被辐射到例如粘附至棱镜的板金部分上，并且所产生的热量在棱镜单元308中生成。从不必要发光表面402发出的光被辐射到不必要光散热器301的不必要光接收表面501上，如图5中所示。不必要光接收表面501优先地经受低反射比过程，并且不必要光接收表面501上接收的光被不必要光接收表面501吸收以变成热量。前述内容是对从光源203发出的光被投射到屏幕上或变成光学部件或结构部分中的热量的过程的解释。

多个热量生成部分存在于防尘箱205的内侧。例如，存在透镜、镜子和棱镜由于光能和DMD驱动衬底是电部分而生成热量。这些热量生成部分的热量从热量生成部分耗散到防尘箱205中的空气中。被耗散到防尘箱205内侧的空气中的热量被耗散到防尘箱205外侧的空气，并且此外，耗散到内侧投射式显示装置101，并且通过借助于电源冷却风扇201和出气风扇206将投射式显示装置102内侧的空气排放到投射式显示装置101的外侧，防尘箱205内侧的热量被耗散到投射式显示装置101的外侧。

然而，如前面所描述，防尘箱205设置有防止灰尘和污垢粘附到棱镜单元308和其附近的物体，并且因此必须使气密性较高，并且空气进入防尘箱205内侧和流出防尘箱205外侧必须被彻底消除。即使没有空气进入防尘箱205内侧或流出防尘箱205外侧，也要安装热交换器307，以便有效地将防尘箱205内侧的热量耗散到防尘箱205外侧。

热交换器307由多个热管306以及多个热量耗散肋片304和热量接收肋片305制成，所述多个热量耗散肋片304和热量接收肋片305由固定到热管306的两端的薄板金形成。热量接收肋片305布置在防尘箱205的内部中，而热量耗散肋片304布置在防尘箱205的外部上。致使防尘箱205内侧的空气循环的内部循环风扇303安装在防尘箱205内侧。已经由内部循环风扇303吹动的空气在冷却防尘箱205内侧的热量生成部分的过程中温度升高，并且温度已经升高的空气借助于热量接收肋片305传递，并且再次被内部循环风扇303吹动。

热量耗散风扇302安装靠近热量耗散肋片304，并且形成在热量耗散肋片302之前和之后的空气流。通过热量耗散风扇302的操作，从提供在投射式显示装置101的侧表面上的热量耗散风扇进气口104吸入空气，并且在已经借助于热量耗散肋片304进行传递之后通过进气口实现的冷却气流流向热量耗散风扇302的出气口侧。不必要光散热器301的不必要光热量耗散肋片503布置在热量耗散肋片302的下游侧，并且从热量耗散风扇302流出的冷却气流的一部分进一步冷却不必要光热量耗散肋片503。

热管306是空心管，将液体容纳在内侧，并且以减压状态密封。因此，当其上形成有热量接收肋片305的端部(热量接收端)变热时，内部液体通过蒸发和变成气体来接收热量，并且气体移动到其上形成有热量耗散肋片304的另一端(热量耗散端)。热量耗散端的冷却致使气体返回液体状态，并且通过由于提供在中空管的内壁上的微小凹凸结构的芯吸作用而发生的毛细现象，返回到热量接收端。当液体经历状态变化为气体时，热管306使用潜热，由此可以借助于少量液体输送大量的热量，热量接收端与热量耗散端之间的温差非常小，并且热管306众所周知是可以有效地传热的部分。

当冷却防尘箱205内侧的热量生成部分并且因此温度已经升高的空气借助于热量接收肋片305传递时，热量从空气耗散到热量接收肋片305和热管306。已经接收热量的热管306将热量传递给热量耗散肋片304，并且热量通过热量耗散风扇302耗散到冷却气流。当借助于热量接收肋片305传递时，防尘箱205内侧的将热量提供给热量接收肋片305和热管306并且因此温度降低的空气通过内部循环风扇303循环，并且然后再次冷却防尘箱205内侧的热量生成部分。

从棱镜单元308的不必要发光表面发出的光被辐射到已经经受了不必要光散热器301的黑化过程的不必要光接收表面501上，以变成吸收的热量，并且热量通过提供在不必要光散热器301上的热管502输送到布置在防尘箱205的外部上的不必要光热量耗散肋片503。通过由热量耗散风扇302供应的冷却气流的一部分来冷却不必要光热量耗散肋片503，并且因此，从不必要发光表面402发出的光的能量借助于不必要光散热器301的不必要光热量接收表面501、热管502和不必要光热量耗散肋片503传递，并且然后耗散到防尘箱205外侧的空气。前述内容是对将防尘箱205内侧的热量有效地耗散到防尘箱205外侧的空气的过程的解释。

图6是用于描述在防尘箱205内侧循环的空气流的视图；图6(a)是防尘箱205的透视图；而图6(b)是未示出防尘箱205的侧壁的一部分、不必要光散热器301和围绕投射镜204的部分的透视图。

图7示出用于描述防尘箱的内部循环空气的流动的其他视图；图7(a)是从与图6中的角度不同的另一角度观察的防尘箱的透视图；而图7(b)是透视图，其中防尘箱205的侧壁的一部分、不必要光散热器301和围绕投射镜204的部分未示出。

图8示出用于描述在防尘箱205的内部中循环的空气流的其他视图；图8(a)是从投射镜204的方向观察的视图，其中防尘箱205的侧壁的一部分、不必要光散热器301和围绕投射镜204的部分未示出；而图8(b)是从热量耗散风扇进气端口104的方向观察的视图，其中防尘箱205的侧壁的一部分、不必要光散热器301、围绕投射镜204的部分和肋片侧表面未示出。

从运输和安装的角度来看，要求投射式显示装置101的尺寸是紧凑的。为了使投射式显示装置101更紧凑，减小投射式显示装置101内侧的部件的尺寸是有效的，但是减小光学部件的尺寸也会降低光学效率并且会导致亮度损失。

另外，减小光源、电衬底或风扇的尺寸导致由于使用了优质零件的成本增加，并且导致风扇噪声增大，这是伴随增加风扇旋转速度以补偿热密度增加以及气流量的减小而出现的，所述气流量减小是由于减小了风扇开口的尺寸。因此，减小冷却气流经过的空间的尺寸以及使用在此之前未使用过的空间作为冷却气流经过的空间对于在不致使亮度降低或成本和风扇噪声增加的情况下使投射式显示装置101更为紧凑是有效的。

由内部循环风扇303供应的冷却气流流动经过棱镜冷却导管602，并且流入棱镜顶部表面导管601中，所述棱镜顶部表面导管601是覆盖棱镜单元308的冷却导管。棱镜冷却导管602和棱镜顶部表面导管601是由图6(b)中示出的表面和图6(a)中示出的表面以及图6(b)中示出的表面封闭的空间。从光学设计特征的角度来看，棱镜单元308的上面形成有棱镜辐射表面406的底部表面以相对于防尘箱205的底部表面倾斜45度的状态安装。

在下面的解释中，本示例性实施例的配置使用图8中的附图的垂直方向和水平方向来描述。

当从投射镜204的方向观察时，覆盖棱镜单元308的棱镜顶部表面导管601由以下制成：防尘箱顶部表面802，所述防尘箱顶部表面802围绕棱镜单元308的上侧；防尘箱侧表面804，所述防尘箱侧表面804围绕棱镜单元的左侧，并且与防尘箱顶部表面802正交；以及平坦表面，所述平坦表面平行于倾斜45度的棱镜顶部表面801。

另外，内部循环风扇303布置在杆311上方的空间的位置，所述位置低于从热量耗散风扇进气端口104的方向观察的防尘箱顶部表面802。光学地连接光源203和光学引擎310的杆311(或光隧道)从光学设计的角度来看是必不可少的。为了使面内亮度分布均匀，必须在杆311的内部中使光反射多次，并且出于该目的，杆311必须具有足够的长度。因此，光源203与棱镜单元308之间的以及在杆311上方的空间从光学设计的角度来看是必须产生的空间，并且通过将内部循环风扇303和棱镜冷却导管602布置在该空间中，可以有效地使用所述空间。

为了从棱镜顶部表面801的侧面供应气流以冷却棱镜单元308，通常安装面向棱镜顶部表面801的冷却风扇。在该配置的情况下，在棱镜顶部表面801上方需要用于冷却风扇和冷却风扇的进气口的空间，但是因为棱镜倾斜45度，所以投射式显示装置的高度和宽度都变得更大。在本示例性实施例中，通过在先前提及的棱镜顶部表面801的侧面上的空间中安装棱镜冷却管602，可以实现这样的配置：棱镜顶部表面导管601可以布置在空间的内部，从防止灰尘的角度来看，需要所述空间来封闭棱镜单元308，并且因此可以在不增加装置尺寸的情况下冷却棱镜单元308，以确保冷却所需的空间。

棱镜衬底冷却开口603提供在棱镜顶部表面导管601中以便供应对棱镜和DMD驱动衬底进行冷却的冷却气流。根据需要对棱镜单元308进行冷却的地点自由地改变棱镜衬底冷却开口603的位置。该地点不限于面向棱镜顶部表面801的表面，并且例如，开口可以提供在棱镜冷却导管602的面向G-DMD驱动衬底803的表面中，或者可以形成另一导管并且开口形成在冷却对象的地点附近。流入棱镜衬底冷却开口603的冷却气流从投射式显示装置101的后部(光源203的侧面)流入，并且因为棱镜衬底冷却开口603形成在平行于棱镜顶部表面801的表面中，所以从棱镜衬底冷却开口603流出的冷却气流从投射式显示装置101的前面(投射镜204的侧面)流出，并且此外，在提供了热量耗散风扇进气端口104的下方侧表面的方向上流出。

通往光学引擎310和热量接收肋片305的入流开口存在于冷却气流从棱镜衬底冷却开口603流出的方向上，并且冷却气流无阻碍地流动。已经冷却了棱镜单元308的冷却气流冷却构成光学引擎310的透镜、镜子和保持结构，并且然后流到热量接收肋片305中。在流入热量接收肋片305之前，前热接收肋片空间806是通过冷却气流所必需的。如果前热接收肋片空间806是窄的，那么压力损耗增加，冷却气流的量减少，当冷却气流未能流到所有热量接收肋片时，热量接收肋片305和热管306的利用效率降低，并且防尘箱205内侧的冷却性能以及将防尘箱205内侧的热量耗散到外侧的热量耗散性能均降低。

如图7(b)中所示，提供前热接收肋片空间806致使已经经过棱镜单元308的冷却气流从热量接收肋片305的位于棱镜单元308的侧面上的第一表面和基本上正交于第一表面的第二表面的一部分流到热量接收肋片305中。当热量接收肋片305的在棱镜单元308的侧面上的第二表面被阻挡时，防尘箱205中的流动路径的压力损失增加，并且冷却气流的量下降。当热量接收肋片305的第二表面被阻挡时，防尘箱205中的流动路径的压力损失增加，并且不仅冷却气流的量降低，而且来自在热量接收肋片305的热量耗散风扇进气端口104的侧面上的侧表面的冷却气流的循环量也减小，并且热量接收肋片305和热管306的利用效率降低。

取决于热交换器307的性能和防尘箱205内侧生成的热量的量，即使一个表面被阻挡，仍然可以毫无问题地实现冷却，而是提供前热接收肋片空间806并且致使冷却空气从热量接收肋片305的两个表面流入热量接收肋片305，如同本示例性实施例实现冷却性能和热量耗散性能的提高。

另外，从压力损失增加的角度来看，冷却气流经过的前热接收肋片空间806的面积优选地大于在热量接收肋片305之间的冷却气流的流动方向上的截面面积。然而，如果前热接收肋片空间806较窄，并且冷却气流从热量接收肋片的第一表面(此处存在棱镜单元)流到热量接收肋片305中通过的面积过大，并且冷却气流将不会流到热量接收肋片305的热量耗散风扇进气端口104侧的侧表面或者流到第二表面的区域，并且热交换器的效率将会降低。因此，在这一点上应特别注意。

热量接收肋片305和热量耗散肋片304由前面所描述的薄板金(肋片)形成，并且更具体地，被布置以使得多个板状肋片是平行的并且此外处于固定的间隔。在含有热量接收肋片305的最小长方体中，对于冷却非常有效并且冷却气流经过的表面是垂直于构成热量接收肋片305的肋片的布置方向的四个表面，并且上面描述的第一表面和第二表面包括在这些四个表面中。在本示例性实施例中，采用一种配置，其中冷却气流从垂直于对于冷却非常有效的四个表面的方向流动，面积最小的第二表面实现了可以使前热接收肋片空间806的体积最小化的配置，并且保证必要和充足的容量。另外，在由透镜支架309封闭的并且在壳体102的转角的脊线附近的空间(通常是死空间)中的前热接收肋片空间806的布置实现了空间的有效使用。

当冷却空气流动经过热量接收肋片305时，热量耗散到热量接收肋片305和热管306致使冷却气流的温度下降。冷却气流然后经过后热接收肋片空间807，返回内部循环风扇303，并且再次被发送到棱镜冷却导管602。在本示例性实施例中，采用了一种配置，其中在含有热量接收肋片305的最小长方体中，冷却空气从垂直于对于冷却非常有效并且属于冷却气流的对热量耗散或热量接收非常有效的入流表面的四个表面中具有最小面积的表面的方向流动。因此，后热量接收肋片空间807的流动路径的截面面积可以做得较小，并且在不增加压力损失的情况下后热量接收肋片空间807的体积也可以较小。

图9(a)和图9(b)示出了对热量耗散肋片304进行冷却的冷却空气的流动，其中壳体的各部分未示出。

通过驱动热量耗散风扇302，空气从提供在壳体102的侧表面中的热量耗散风扇进气端口104流入，经过热量耗散肋片305，并且借助于热量耗散风扇302供应到投射式显示装置101中。对于将热量耗散到含有热量耗散肋片304的最小长方体中经过的冷却气流非常有效的表面是垂直于构成热量接收肋片304的肋片布置的方向的四个表面。安装了热量耗散风扇302，以便邻近和平行于这些表面中具有最大面积的表面。采用了一种配置允许安装大尺寸风扇可以在即使是低旋转速度和低噪声情况下也保证热量耗散肋片304的冷却气流的量，在所述配置中热量耗散肋片304的冷却气流在垂直于该表面的方向上流动，并且可以有效地耗散热量。

通过供应热量耗散肋片冷却气流，所述热量耗散肋片冷却气流从热量耗散风扇进气端口104流入并且以平行于从热量接收肋片305的流动方向的上游到下游提供的热管306供应，对从上游到下游提供的热管306进行冷却的热量耗散肋片冷却气流的温度和热量耗散肋片304的温度变得相同。另外，因为热量耗散肋片冷却气流的温度是投射式显示装置102外侧的空气温度，所述空气温度是可以冷却投射式显示装置101的最低空气温度，所以对热量耗散肋片304进行冷却的冷却性能增加，并且热量耗散效率也增加。

热量耗散肋片304和热量耗散风扇302的布置不限于图9(a)中所示出的配置，并且热量耗散肋片冷却气流按照热量耗散风扇进气端口104、热量耗散风扇302和热量耗散肋片304的顺序流动的配置也是可能的。另外，可以消除热量耗散肋片304的中心部分，并且通过将热量耗散风扇302布置在通过该消除创建的空间中，可以采用一种配置，其中热量耗散肋片冷却气流按照热量耗散风扇进气端口104、热量耗散肋片304、热量耗散风扇302和热量耗散肋片304的顺序流动。

热量耗散肋片冷却气流的通过热量耗散风扇302被供应到投射式显示装置101中的部分对定位在热量耗散风扇302的下游侧上的不必要光热量耗散肋片503进行冷却。防尘箱205内侧的不必要光的光能量通过与热交换器307分开的光散热器301而被热量耗散，并且因此，通过热交换器301实现的热量耗散的量可以减小，并且防尘箱205中的空气的温度升高可以减小。另外，即使当未使用不必要光散热器301时，从消除漫射光的角度来看，不必要光接收表面501必须提供在防尘箱205内侧，并且冷却气流对于冷却不必要光接收表面501是必须的。在本示例性实施例中，冷却气流的由内部循环风扇303供应的部分被用于对不必要光接收表面501进行冷却，并且因此对棱镜或DMD驱动衬底401进行冷却的性能降低。为了对此进行补偿，提供不必要光散热器301既降低了防尘箱205内侧的温度升高，也维持了棱镜和DMD驱动衬底401的充分冷却性能。

不必要光热量耗散肋片503提供在透镜支架309上方的空间中。该空间通常是不使用的，但是在这里，所述空间被有效地使用。另外，通过采用使得不必要光热量耗散肋片503形成与防尘箱顶部表面802相同的表面的布置，提供不必要光散热器301不会导致投射式显示装置101的尺寸增加。

通过在热量耗散风扇302与不必要光热量耗散肋片503之间形成导管状壁表面，从热量耗散风扇302流出的热量耗散肋片冷却气流可以被引导到不必要光热量耗散肋片503，对不必要光热量耗散肋片503进行冷却的气流的量增加，并且不必要光散热器301的热量耗散性能被增强。不必要光热量耗散肋片503安装在远离热量耗散风扇302的位置，并且因此，肋片之间的较小距离致使压力损失增加，并且阻碍热量耗散肋片冷却气流在肋片之间的流动，并且因此，不必要光热量耗散肋片503的肋片之间的距离优选地宽于热交换器307的热量耗散肋片304的肋片之间的距离。为了解释所述布置，例如，图3示出了热量耗散风扇进气端口104、热量耗散肋片304和热量耗散风扇302的外边缘中具有间隙的布置状态。当存在间隙时，投射式显示装置101中温度已经升高的空气在热量耗散肋片之间流动，并且通过从间隙吸入，流到热量耗散肋片304的热量耗散肋片冷却气流的量减少，并且因此，热量耗散风扇进气端口104、热量耗散肋片304、热量耗散风扇302的外围的间隙优选地被导管状构造堵塞。

在本示例性实施例的配置中，流动通过热量接收肋片305的空气流动的方向是垂直于以下表面的方向：所述表面在垂直于含有热量接收肋片305的最小长方体中的肋片布置方向的表面中面积最小，并且流动通过热量耗散肋片的空气流动的方向是垂直于以下表面的方向：所述表面在垂直于含有热量耗散肋片304的最小长方体中的肋片布置方向的表面中面积最大，并且因此，流动通过热量接收肋片305的空气的流动方向和流动通过热量耗散肋片304的空气的流动方向呈90度扭曲方向关系。

流向热量接收肋片305的空气由安装在防尘箱205内侧的内部循环风扇303生成，但是如上所述，空气流动通过的流动路径的空间和截面面积可以做得较小，由此防尘箱205和容纳防尘箱205的投射式显示装置101可以做得更为紧凑。

另外，热量耗散肋片304或热量耗散风扇302被放置邻近壳体102，并且流动通过热量耗散肋片304的空气的流动方向的横截面积因此增加，并且因此，为投射式显示装置101内侧的进气口提供空间的需要被消除，并且还基于这一点，投射式显示装置可以做得更为紧凑。另外，因为热量耗散风扇302可以被做得较大，所以可以获得较高的气流，并且热量耗散效果良好。除了从在防尘箱205内侧流动的空气接收热量并且将热量耗散到防尘箱205外侧的热交换器307之外，还提供不必要光散热器301，所述不必要光散热器301接收光，将光转换成热量，并且将热量耗散到防尘箱205外侧使得以仍然较大的效率耗散防尘箱205内侧的热量。防尘箱205的紧凑尺寸有助于阻挡间隙的任务，所述间隙连接防尘箱205的内部和外部，并且可以在组装过程中发生，由此实现防止灰尘和污垢渗透到光学部件和图像生成元件的附近环境中，并且实现减少投射式显示装置101的放大。一般而言，本示例性实施例的配置可以由于小密封区域而相对容易地实现防止灰尘渗透到光学引擎中，并且另外具有紧凑且高效的热量耗散构造和光学引擎的冷却结构。

参考编号的解释

101 投射式显示装置

102 壳体

203 光源

205 防尘箱

304 热量耗散肋片

305 热量接收肋片

306 热管

308 棱镜单元

Claims (7)

1.一种投射式显示装置，所述投射式显示装置包括：

光源；

防尘箱；

热量耗散肋片；以及

热量耗散风扇，所述热量耗散风扇致使冷却气流流入所述热量耗散肋片，

其中：

将来自所述光源的光分割成多个照明光束的棱镜单元以及内部循环风扇和热量接收肋片提供在所述防尘箱的内侧；

通过热管连接的所述热量耗散肋片和所述热量接收肋片二者的形状基本上是长方体，并且各自具有第一表面以及面积比所述第一表面大的第二表面；

所述防尘箱内侧的通过所述内部循环风扇供应的冷却气流从所述热量接收肋片的所述第一表面和所述第二表面流入；并且

通过所述热量耗散风扇供应的冷却气流从所述热量耗散肋片的所述第二表面流入。

2.根据权利要求1所述的投射式显示装置，其中，所述热量耗散风扇被设置成邻近所述热量耗散肋片。

3.根据权利要求1或2所述的投射式显示装置，还包括：

多个图像形成元件，所述多个图像形成元件提供在所述防尘箱内侧，并且是对应于由所述棱镜单元分割的多个照明光束中的每个而提供的。

4.根据权利要求3所述的投射式显示装置，其中，所述多个图像形成元件是DMD。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的投射式显示装置，还包括：

光学引擎，所述光学引擎提供在所述防尘箱内侧，并且包括将光从所述光源引导到所述棱镜单元的镜子和透镜。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的投射式显示装置，还包括：

不必要光接收表面，所述不必要光接收表面提供在由所述防尘箱内侧的不必要光辐射的位置；以及

不必要光热量耗散肋片，所述不必要光热量耗散肋片提供在所述防尘箱外侧，即接收通过所述热量耗散肋片实现的冷却气流并且借助于热管与所述不必要光接收表面连接的位置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的投射式显示装置，还包括：

冷却导管，所述冷却导管覆盖所述棱镜单元；以及

冷却开口，所述冷却开口提供在所述冷却导管中，并且将由所述内部循环风扇供应的冷却气流吹向所述棱镜单元。