CN1577062A - 投影型显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种投影型显示装置，可通过光阀元件、电源、光源等的发热部件的配置，与冷却风扇的配置的处理，降低噪音。对于光源、电源、液晶面板的冷却，使液晶面板和电源的冷却风路，与产生较多热量的光源的冷却风路分离开而独立，通过各冷却风路，形成适合的冷却风量，降低伴随冷却风扇的转动产生的噪音，另外，在各冷却风路的大致中央处，设置有冷却风扇，减少噪音从开口于显示装置壳体的进气口、排气口泄漏的情况。

Description

投影型显示装置

技术领域

本发明涉及采用液晶面板等的光阀，将图像投影于屏幕上的投影型显示装置，比如，液晶投影型显示装置，投影型显示器装置等。

背景技术

在投影型显示装置中，具有下述的液晶投影型显示装置、投影型显示器装置，其对液晶面板等的光阀照射来自光源的光，通过光阀，针对每个像素，进行光的强弱(浓淡)改变的光强度调制(也称为“空间光调制”)，形成光学图像，将该光学图像以放大方式投影于屏幕等上。

在这种投影型显示装置的内部，具有多个发热源(比如，光源的灯，光阀，驱动灯的电源等)，由于这些发热源产生的热量，光学部件的寿命缩短，例如，在光阀采用液晶面板的场合，必须使液晶面板的温度在70℃以下。于是，一般，投影型显示装置设置冷却装置，该冷却装置将从发热源产生的热量排到显示装置的外部。

在过去，作为这种投影型显示装置的冷却装置，在JP特开2000-81673号文献中公开有下述的方案，其中，将用于对投影型显示装置的光阀、电源、光源进行冷却的冷却风路形成一体，分别使进气口的数量和排气口的数量少过风扇的使用数量，降低从进气口和排气口泄漏到投影型显示装置的噪音。

另外，为了对投影型显示装置中的液晶面板和偏振光板进行冷却，在JP特开2002-122839号文献公开有将径流式风扇的吸气用作冷却风的方案。在该方案中，通过设置于风路内的导向部，对吸入到径流式风扇中的冷却风的流动进行控制，将该风集中地供给液晶面板和偏振光板。由于可有效地将冷却风供给到必须要求冷却的部位，故可获得低噪音，较大的冷却作用。

但是，在JP特开2000-81673号文献公开的已有技术中，由于冷却风路为1个，故从进气口侧的低温侧朝向排气口侧的高温侧配置在冷却风路上的发热部件，比如，光阀、电源、光源等的配置产生限制，并且极难使光阀、电源、光源等的各部件的温度为与部件相对应的、具有适当余量的温度。另外，由于光阀、电源、光源位于非独立的1个冷却风路内，故接近光源的电源因光源的热量而受到影响，另外，由于光源采用电源冷却后的变热的风而进行冷却，故光阀、电源、光源等的冷却必须要求较多的风扇风量，难于减少风扇的旋转次数，难于降低伴随风扇的旋转而产生的噪音。此外，由于其中一个风扇接近于开口于壳体上的排气口而设置，故从风扇产生的噪音不衰减，而从该排气口排放，噪音的降低困难。

此外，在JP特开2002-122839号文献公开的已有技术中，在采用径流式风扇的吸气，对液晶面板和偏振光板进行冷却后，从径流式风扇排出的风照原样通过管道，从开口于壳体上的排气口排出，谈不上以其它的光学部件的冷却为目的的使用。由此，该技术为限于投影型显示装置中的、局部冷却为必要的部件(比如，液晶面板和偏振光板)的冷却装置的低噪音技术，而不一定实现包括其它的发热部件的冷却的投影型显示装置的整体的噪音的降低。

发明内容

本发明是针对上述方面而提出的，本发明的目的在于提供一种投影型显示装置，其中，可通过光阀元件、电源、光源等的发热部件的配置与冷却风扇的配置的处理，降低噪音。

为了实现上述课题，本发明的投影型显示装置包括光源组件；对该光源组件进行冷却的第一冷却风扇；对来自上述光源组件的光束进行调制的光阀；对该光阀进行冷却的第二冷却风扇；投影透镜，该投影透镜投射通过上述光阀调制的光；构成为上述第一冷却风扇的第一冷却风路，与上述第二冷却风扇的第二冷却风路按照相互基本独立，上述第二冷却风扇构成为还对该装置的电源部进行冷却。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式的投影型显示装置的外观的立体图。

图2为表示本发明的一个实施方式的投影型显示装置的内部构成的立体图。

图3为表示用于冷却液晶面板和电源的冷却风路部分的具体构成的分解图。

图4为表示用于冷却液晶面板和电源的冷却风路部分的动作状态的截面形状图。

图5为图4的示意图。

图6为用于冷却泵的冷却风路部分的组成图。

图7为偏振光转换元件的冷却风路部分的立体结构图。

图8为图7的截面示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的实施方式进行描述。另外，在全部图中，功能相同的组成部件采用同一标号而表示。另外，为了简化起见，对于一度描述过的部件，省略反复的说明。

图1～图6为本发明的一个实施方式的说明图。按照从图1的顺序进行描述。

图1表示作为本发明的一个实施方式的投影型显示装置的外形，图1(a)为投影型显示装置1的正面侧，图1(b)表示投影型显示装置1的背面侧。下面对采用液晶面板作为光阀而描述。

在图1中，本发明的投影型显示装置1象图1(a)那样，对液晶面板(图中未示出)和电源(图中未示出)进行冷却的空气流(在下面将其称为“风”)与对光源(图中未示出)进行冷却的风的排气口2设置于正面侧。另外，对液晶面板(图中未示出)进行冷却的风的进气口3设置于侧面侧。此外，象图1(b)那样，对光源(图中未示出)进行冷却的风的进气口4设置于背面侧。

图2为表示图1所示的本发明的一个实施方式的投影型显示装置1的内部结构的立体图。

在图2中，对液晶面板9和电源5进行冷却的多叶片式风扇(siroccofan)(图中未示出)按照在光学引擎6的下方，使进气口朝向上方的方式设置，设置于光学引擎6的内部的液晶面板9与多叶片式风扇(图中未示出)的进气口通过管道(图中未示出，具体内容在后面进行描述)连接。另外，液晶面板9与外部气体通过进气管道7连接。多叶片式风扇(图中未示出)的排气口朝向电源5，电源5与多叶片式风扇(图中未示出)的排气口通过管道(图中未示出，具体内容将在后面描述)连接。此外，形成作为从进气管道7进入的空气经过进气管道7-液晶面板9-多叶片式风扇-电源5的空气流的流路的风路，对液晶面板9与电源5进行冷却。对电源5进行冷却的冷却风通过显示装置1的前面的排气口30，从开口于显示装置1的壳体前面的排气口2，排到外部气体中。

作为光源的灯13与轴流式风扇17按照从进气口4侧以灯13、轴流式风扇17的顺序配置在从显示装置1的背面的进气口4到前面的排气口16的由管道18覆盖的冷却风路中。另外，从进气口4侧进入的空气对灯13进行冷却，经轴流式风扇17，通过排气口16，从排气口16的前面的排气口2，排到外部气体中。

象这样，按照本发明，分成光源的冷却风路与液晶面板和电源的冷却风路。

投影型显示装置1的基本动作是这样的，从光源5产生的光通过设置在光学引擎6的内部的液晶面板9调制后，经过作为投影元件的投影透镜8，投影到显示装置外部的屏幕(图中未示出)等中，显示图像。

另外，光学引擎6由照明光学系统(图中未示出)、液晶面板9、与投影透镜8构成，该照明光学系统对液晶面板9照射来自作为照明机构的光源5的光，该液晶面板9将利用照明光学系统照射的照射光对应于图像信号而进行改变每个像素的浓淡的光强度调制的处理，形成光学图像，该投影透镜8是作为放大投影该光学图像的投影装置。在图2中，光学引擎6采用3个液晶面板9作为光阀。

图3为表示图2所示的本发明的一个实施方式的投影型显示装置1中的、作为对液晶面板9和电源5进行冷却用的从进气口3延伸到排气口30的冷却空气的通路的冷却风路部分的详细结构的分解图。

在图3中，多叶片式风扇10按照进气口10a朝向液晶面板9侧的方式配置在内置于光学引擎6的内部的液晶面板9的下侧。在该多叶片式风扇10与光学引擎6之间，设置有将对液晶面板9进行冷却的风送向多叶片式风扇10用的进气管道11。在光学引擎6的上侧，设置有将对液晶面板9进行冷却的风导向的进气管道7。该进气管道7从投影型显示装置1的侧面与外部连接，实现将投影型显示装置1的外部的空气送向内置于光学引擎6的内部的液晶面板9的作用。

沿从多叶片式风扇10的排气口10b排出的风下的方向，设置有电源5。在该多叶片式风扇10与电源5之间，配置有排气管道12，该排气管道12用于将从多叶片式风扇10中的排气口10b排出的风送向电源5。从多叶片式风扇10的排气口10b排出的风通过该排气管道12，对电源5进行冷却。对电源5进行冷却的风通过设置于电源5的风下侧的、位于投影型显示装置1的前面的排气口30，从排气口2，排到投影型显示装置1的外部。

如图3所示，作为从设置于投影型显示装置1的侧面的进气口3，到进气管道7、设置于光学引擎6的内部的液晶面板9、进气管道11、多叶片式风扇10、排气管道12、电源5、设置于投影型显示装置1的侧面的排气口30的冷却空气的通路的冷却风路，与为了对作为光源的灯13进行冷却而设置的冷却风路(后面将要描述)分离开。

图4为表示图3所示的本发明的一个实施方式的投影型显示装置1中的、液晶面板9和电源5的冷却动作状态的截面形状图，图5表示其示意图。

在图4、图5中，多叶片式风扇10从设置于投影型显示装置1的侧面上的进气口3象箭头31那样吸入外部气体。已吸入的空气形成风，通过进气管道7，象箭头32那样，通过内部设置有光学引擎6的内部的液晶面板9的空间。在通过该空间时，风从液晶面板9的表面，夺取液晶面板9的发热量，对液晶面板9进行冷却。另外，在射入液晶面板9中的光的光路上，同样地对设置于液晶面板9的前后的偏振光板14进行冷却。为了说明，下面将液晶面板与偏振光板记为“液晶面板9等”。对液晶面板9等进行冷却的风象箭头33那样，吸入到多叶片式风扇10的进气口10a中。该已吸入的风通过多叶片式风扇10的内部，然后，从多叶片式风扇10的排气口10b排出。已排出的风的温度取走液晶面板9等的发热量，由投影型显示装置1的内部温度加热，形成高于外部气体的温度。已排出的风象箭头34那样，通过排气管道12，对电源5进行吹风。该被吹的风取走电源5的各部件的发热量，对电源5进行冷却。对电源5进行了冷却的风通过设置于电源5的风下侧的排气口30，从排气口2，象箭头35那样，向投影型显示装置1的外部排放。

为了对液晶面板9等进行冷却，通过液晶面板9等的表面的风的温度较低，风速较快，而冷却效果较大。从以液晶投影仪为首的投影型显示装置1的液晶面板9等产生的发热量伴随亮度的上升而增加。另外，由于还要推进液晶面板9等的整体尺寸的减小，故单位面积的发热量进一步增加，必须要求与此相对应的风量(温度低、风速快)。在投影型显示装置1的发热部件中，比如，允许温度在70℃以下的液晶面板9等必须要求最大的冷却效果。

为了对电源5进行冷却，通过电源部件的表面的风的温度低，风速快，冷却效果大。但是，如果与液晶面板9等进行比较，获得那么大的冷却效果的风量是不必要的。实际上，电源部件的允许温度是严格的，基本为100℃。

象这样，由于必须要求较大的冷却效果的液晶面板9等的冷却，与不必要求那么大的冷却效果的电源5的冷却通过一个冷却风路进行，故形成适合的风量，为了将噪音抑制在较低程度，采用图4、图5的方案。

即，在液晶面板9等中，为了将至少温度较低的风用作冷却风，直接获取外部气体。另外，在于外部气体未为投影型显示装置1的内部温度加热时，可对液晶面板9等进行冷却的位置(即，从多叶片式风扇10看，接近进气侧的进气口3的位置)，设置液晶面板9等。由于即使在采用对液晶面板9等进行冷却后而变热的风的的情况下，仍可对电源5进行冷却，故电源5设置于可通过多叶片式风扇10的排气而实现冷却的位置(即，从多叶片式风扇10看，接近排气侧的排气口2的位置)。另外，为了将噪音抑制在较低的程度，1个可供给适合的风量的、作为噪音的发生源的多叶片式风扇10象图4、图5那样，设置于从液晶面板9等延伸到电源5的风路中。在设置有同样为噪音的发生源的多叶片式风扇10的位置，与开口于投影型显示装置1的外部的进气口3和排气口30之间的距离足够远，另外，在其间，具有管道等的障碍物，由此，难于将多叶片式风扇10的噪音传递到投影型显示装置1的外部。

一般，将噪音抑制在较低程度大大依赖于风扇的风量可取到哪儿的适当少的风量。按照本发明，对于光源、电源、液晶面板等的冷却，液晶面板9等和电源5的冷却是与产生较大热量的光源的冷却(具体内容将在后面进行描述)分离开而独立的，不会受到来自光源的热的影响，在液晶面板9等和电源5的冷却中，使必须要求大于电源的冷却效果的液晶面板9等的冷却风量为适合值，接着，对液晶面板9等进行冷却，然后，还对不要求液晶面板9等的程度的冷却效果的电源5进行冷却。于是，由于液晶面板9等与电源5不受到光源的影响，不必要求分别使液晶面板9等的冷却和电源5的冷却进行适合处理，故可仅仅对液晶面板9等的冷却风量进行适合处理，可将噪音抑制在较低程度，可较容易地实现低噪音化。

图6为表示图2所示的本发明的一个实施方式的投影型显示装置1中的、从用于对灯13进行冷却的进气口15延伸到排气口16的冷却风路部分的结构。

在图6中，对灯13进行冷却的风路这样构成，采用轴流式风扇17，从位于投影型显示装置1的背面的进气口4的内侧的进气口15，获取外气，对灯13进行冷却，接着通过位于投影型显示装置1的前面的排气口16，从在显示装置1的壳体前面开口的排气口2进行排气。本冷却风路通过管道18覆盖，液晶面板9等独立于电源5的冷却风路。在管道18的内部，从进气口15侧按照顺序，设置灯13和轴流式风扇17，通过从进气口15获取的风，从灯13的表面，获取轴流式风扇13的发热量，对灯13进行冷却。

通过借助管道18覆盖具有灯13的冷却风路的方式，将灯13的热量与管道18的外侧隔绝开，防止因灯13的热量，引起液晶面板9等、电源5的温度上升。由此，对于液晶面板9等的冷却与电源5的冷却，容易形成适合的冷却风量。另外，同样对于风扇的冷却，容易形成适合的冷却风量。

象上面已描述的那样，按照本发明，对于光源、电源、液晶面板等的冷却，将液晶面板9等和电源5的冷却风路，与产生较多热量的光源的冷却风路分离独立，排除来自光源的热的影响，通过各冷却风路，形成适合的冷却风量，降低冷却风扇的旋转次数，降低伴随冷却风扇的旋转而产生的噪音。另外，在各冷却风路的基本中间处，设置冷却风扇10、17，减少由冷却风扇产生的噪音从开口于显示装置壳体处的进气口或排气口泄漏的情况，降低噪音。

对液晶面板9等进行冷却而温度上升的冷却风(温度比液晶面板的允许温度70℃充分低)为足以冷却电源5的较低的温度。于是，在图4中，虽然未接触，但是也可利用该冷却风，对将来自光源的光照射给液晶面板9的照明光学系统中一般所采用的偏振光转换元件(允许温度基本为80℃)进行冷却。下面通过图7、图8，对偏振光转换元件的冷却进行描述。

图7为立体图，该立体图表示在图3所示的本发明的一个实施方式的投影型显示装置1中，在将从排气管道12排出的风用于电源5的冷却，并且将其分流用于偏振光转换元件19的冷却时，从排气管道12到设置于光学引擎6的内部的偏振光转换元件19的冷却风路部分的组成，图8表示其截面的示意图。

在图7、图8中，从多叶片式风扇10的排气口10b排出的风通过排气管道12，象箭头34那样对电源5吹风，但是，通过在排气管道12上，添加与导风板20和偏振光转换元件19连接的管道21，使朝向电源5的风的一部分分流，可用于偏振光转换元件19的冷却。象箭头36那样，吹向偏振光转换元件19的风取走偏振光转换元件19的发热量，对该偏振光转换元件19进行冷却。对设置于光学引擎6的内部的偏振光转换元件19进行冷却的风从设置于偏振光转换元件19的风下侧的光学引擎6的排气口(图中未示出)，朝向光学引擎6的外部，象箭头37那样排放。

象这样，按照本发明，从排气管道12排出的风不仅用于电源5，而且即使在其用于电源5和偏振光转换元件19的冷却的情况下，仍可降低噪音。

象以上所描述的那样，按照本发明，可针对要求较大的冷却效果的液晶面板9等和灯13，形成各自独立的冷却风路，可通过针对各自的部件而优化的少量的风量，实现投影型显示装置1的发热部件的冷却。由此，降低噪音。另外，由于风扇数量较少，为2个，故可降低价格，减小整体尺寸，减轻重量。

如上所述，根据本发明，可降低投影型显示装置的噪音。

Claims (12)

1.一种投影型显示装置，其特征在于，包括：

光源组件；

对该光源组件进行冷却的第一冷却风扇；

对来自所述光源组件的光束进行调制的光阀；

对该光阀进行冷却的第二冷却风扇；和

投影透镜，投射通过该光阀调制的光，

基于所述第一冷却风扇的第一冷却风路，与基于所述第二冷却风扇的第二冷却风路按照相互基本独立的方式形成，

所述第二冷却风扇构成为对该装置的电源部进行冷却。

2.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

在所述第二冷却风路的内部，依次设置有进气口、所述光阀、所述第二冷却风扇、所述电源、排气口。

3.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为，来自所述第二冷却风扇的冷却风在对所述光阀进行冷却后，对该装置的电源部进行冷却。

4.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

构成为，在所述第二冷却风扇的进气侧设置所述光阀，在排气侧设置该装置的电源部，通过所述第二冷却风扇吸出风而对所述光阀进行冷却，从所述第二冷却风扇吹风对所述电源部进行冷却。

5.一种投影型显示装置，其特征在于，包括：

光源组件；

对该光源组件进行冷却的第一冷却风扇；

对来自所述光源组件的光束进行调制的光阀；

对该光阀和该装置的电源部进行冷却的第二冷却风扇；和

投影透镜，投射通过所述光阀调制的光，

所述第二冷却风扇构成为：其由设置于所述光阀的下侧的多叶片式风扇构成，从所述光阀的上侧或横侧获取因所述多叶片式风扇而产生的进气，通过该进气对所述光阀进行冷却，将由所述多叶片式风扇产生的排气吹向所述电源部，通过该排气对所述电源部进行冷却。

6.一种投影型显示装置，其特征在于，包括：

光源组件；

对该光源组件进行冷却的第一冷却风扇；

对来自所述光源组件的光束进行调制的光阀；

对该光阀和该装置的电源部进行冷却的第二冷却风扇；和

投影透镜，投射通过所述光阀调制的光；

所述第二冷却风扇构成为：由设置于所述光阀的上侧的多叶片式风扇构成，从所述光阀的下侧或横侧获取因所述多叶片式风扇而产生的进气，通过该进气对所述光阀进行冷却，将由所述多叶片式风扇产生的排气吹向所述电源部，通过该排气对所述电源部进行冷却。

7.根据权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，

包括：偏振光转换元件，对来自所述光源组件的光束进行偏振光转换；和管道，形成所述第二冷却风扇产生的冷却风的风路，

构成为，通过来自所述第二冷却风扇的排气，对所述电源部和所述偏振光转换元件进行冷却。

8.根据权利要求2所述的投影型显示装置，其特征在于，

包括：偏振光转换元件，对来自所述光源组件的光束进行偏振光转换；和管道，形成所述第二冷却风扇产生的冷却风的风路，

构成为，通过来自所述第二冷却风扇的排气，对所述电源部和所述偏振光转换元件进行冷却。

9.根据权利要求3所述的投影型显示装置，其特征在于，

包括：偏振光转换元件，对来自所述光源组件的光束进行偏振光转换；和管道，形成所述第二冷却风扇产生的冷却风的风路，

构成为，通过来自所述第二冷却风扇的排气，对所述电源部和所述偏振光转换元件进行冷却。

10.根据权利要求4所述的投影型显示装置，其特征在于，

包括：偏振光转换元件，对来自所述光源组件的光束进行偏振光转换；和管道，形成所述第二冷却风扇产生的冷却风的风路，

构成为，通过来自所述第二冷却风扇的排气，对所述电源部和所述偏振光转换元件进行冷却。

11.根据权利要求5所述的投影型显示装置，其特征在于，

包括：偏振光转换元件，对来自所述光源组件的光束进行偏振光转换；和管道，形成所述第二冷却风扇产生的冷却风的风路，

构成为，通过来自所述第二冷却风扇的排气，对所述电源部和所述偏振光转换元件进行冷却。

12.根据权利要求6所述的投影型显示装置，其特征在于，

包括：偏振光转换元件，对来自所述光源组件的光束进行偏振光转换；和管道，形成所述第二冷却风扇产生的冷却风的风路，

构成为，通过来自所述第二冷却风扇的排气，对所述电源部和所述偏振光转换元件进行冷却。

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