CN1752841A - 投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影装置，包括：光学系统单元，包括具有液晶面板和二向色棱镜的光学棱镜单元，和用于对准来自光源灯的光偏振方向的PS转换设备；用于冷却光学系统单元的冷却装置；和用于安装光学系统单元和冷却装置的外机壳。冷却装置包括：具有吸气端口的多叶片式风扇；用于将来自多叶片式风扇的空气流通过第一管道导向到光学棱镜单元以将其冷却的第一通风干路；和用于将来自多叶片式风扇和第一管道的空气流通过第二管道导向到PS转换设备以将其冷却的第二通风干路，第二通风干路通过分隔壁与第一通风干路分隔；且来自第一通风干路和第二通风干路的、因用于冷却被加热的热空气流在再循环到风扇之前，被导向到外机壳的内部中以冷却至正常温度。

Description

投影装置

技术领域

本发明涉及优选用于例如使用透射型液晶面板的背投电视的投影装置，更具体而言，涉及一种投影装置的实现，该投影装置被构造为使得在冷却用于对准来自光源灯的光的偏振方向的PS转换设备(此后提及为PS转换器)时排放热空气流并可以增强在PS转换器和光学棱镜单元上的冷却效能。

背景技术

本发明涉及优选用于例如使用透射型液晶面板的背投电视的投影装置，更具体而言，涉及一种投影装置的实现，该投影装置被构造为使得在冷却用于对准来自光源灯的光的偏振方向的PS转换设备(此后提及为PS转换器)时排放热空气流并可以增强在PS转换器和光学棱镜单元上的冷却效能。

背投电视被设计为使得来自光源灯的光入射在包括红色、绿色、和蓝色液晶面板以及二向色棱镜的光学棱镜单元上，从而图像可以投影在屏幕上。更具体地，来自光源灯的光在入射在包括液晶面板和二向色棱镜的光学棱镜单元上之前，由PS转换器在光偏振方向上对准。

在光学棱镜单元中的液晶面板以及PS转换器被来自光源灯的光加热到高温。具体地，PS转换器是直接接收来自光源灯的光的设备且因此被加热到非常高的温度，例如大约75℃。考虑到以上，液晶面板和PS转换器由从诸如多叶片式风扇之类的冷却机构吹到其上的空气冷却。

此处，涉及上述投影装置，已经有公开的技术，其中具有液晶面板的光学棱镜单元由送风机冷却(例如参见日本专利早期公开No.2001-13589)。

在该专利参考文献中公开的技术中，投影装置包括光学系统单元2、用于冷却光学系统单元2的光阀部分及其围绕物的冷却风扇3、以及光学系统单元2和冷却风扇3安装到其上的外机壳4。多叶片式风扇用作冷却风扇3，来自多叶片式风扇的空气流通过管道5被导向到光阀及其围绕物，并被设置在管道中的空气流量控制装置分配，从而有效地冷却光阀及其围绕物。

发明内容

上述专利参考文献不包括关于PS转换器的冷却的说明。在过去的投影装置中，没有已经用于PS转换器的冷却的热空气流可以排放到其中的空间。因此，热空气流动到具有液晶面板的光学棱镜单元的壁表面围绕的空间中，以停滞在该空间中。作为在冷却PS转换器后未被排放的热空气停滞的结果，降低了在液晶面板和输入/输出偏转板上和在PS转换器自身上的冷却效能，从而缩短了设备的使用寿命。

这样，需要提供其中防止在PS转换器的冷却之后热空气停滞，增强在PS转换器和光学棱镜单元上的冷却效能，并从而延长设备寿命的投影装置。

为满足该需求，根据本发明的实施例，提供了一种投影装置，包括：光学系统单元，包括具有用于调制红色光、绿色光、和蓝色光的液晶面板和二向色棱镜的光学棱镜单元，和用于对准来自光源灯的光的偏振方向的PS转换设备；用于冷却所述光学系统单元的冷却装置；和用于安装所述光学系统单元和所述冷却装置的外机壳。所述冷却装置包括：具有吸气端口的多叶片式风扇；用于将来自所述多叶片式风扇的空气流通过第一管道导向到所述光学棱镜单元以冷却所述光学棱镜单元的第一通风干路；和用于将来自所述多叶片式风扇和所述第一管道的空气流通过第二管道导向到所述PS转换设备以冷却所述PS转换设备的第二通风干路，所述第二通风干路通过分隔壁与所述第一通风干路分隔；且来自所述第一通风干路和所述第二通风干路的、通过用于冷却被加热的热空气流在通过所述吸气端口再循环到所述多叶片式风扇之前，被导向到所述外机壳的内部中以冷却至正常温度。

根据此投影装置，在PS转换器的冷却时热空气通过第二通风干路排放到外机壳的内部中，使得可以增强在PS转换器上的冷却效能。此外，在PS转换器的冷却时可以防止热空气流动到光学棱镜单元中以在其停滞，使得可以增强在PS转换器上的冷却效能。结果，可以延长PS转换器和液晶面板以及诸如输入/输出偏振板之类的设备的寿命。

在如上所述的投影装置中，用于将来自所述第二通风干路的所述热空气流导向到所述外机壳的内部中的导板可以设置在所述第二通风干路的出口部分处。根据此投影装置，由于用于将来自第二通风干路的热空气流导向到外机壳内部中的导板设置在第二通风干路的出口部分处，在PS转换器的冷却时热空气被导板导向使得可靠地排放到外机壳内部中，并不停滞在光学棱镜单元中。

附图说明

通过结合附图参考说明书，将明白本发明的这些和其他目的，附图中：

图1是应用本发明的背投电视的总体内部构造视图；

图2是光学单元的详细构造视图；

图3是示出结合了光学单元的单元框架与光源灯和投影透镜一起设置在外机壳的下单元盒中的状态的立体图；

图4是从不同方向观察的图3的立体图；

图5是下单元盒在单元框架已被移除的状态下的立体图；

图6是示出用于光阀的排气管道和用于PS转换器的排气通道的立体图；

图7是示出排气管道连接到用于PS转换器的排气通道的状态的立体图；

图8是背投电视内部的侧视图，示出了已经用于冷却的热空气的再循环；

图9是上图相同情况的放大侧视图；以及

图10是沿着图8的线A-A所取的剖视图，示出了用于光阀和PS转换器的冷却通道和用于热空气的排气通道。

具体实施方式

现在，采用投影装置应用到背投电视的情况作为例子并参考附图，将在以下描述实现根据本发明实施例的投影装置的最佳实施例。

图1是示出背投电视的总体内部构造的侧视图。

构成背投电视的外壳的外机壳1具有在其下端部分处的底机壳2。光学单元4和投影透镜5布置在外机壳1内部的下部。光学单元4调制从光源灯3输出的光通量并根据图像信息形成光学映象。投影透镜5将来自光学单元4的映象放大地投影。从投影透镜5放大地投影的光学映象由倾斜地布置在外机壳1中的反射镜6反射，并投影在外机壳1的前表面处的屏幕7上。

图2示出了光学单元4的详细构造视图。

光学单元4包括光源灯3，复眼透镜群22，PS转换器23，分色镜(二向色镜)25和26，反射镜24、27、28和29，三个聚光透镜30R、30G和30B，三组由入射侧偏振板36、液晶面板31R、31G和31B、以及输出侧偏振板37组成的光阀35，颜色组合正交棱镜(cross prism)(二向色棱镜)32，投影透镜5，和单元框架34。

PS转换器23由下述方法形成：用粘接剂将涂有介质膜的玻璃条彼此粘接。在液晶面板31R、31G、和31B的入射侧，入射侧偏振板(偏振膜)36通过薄玻璃片分别粘接到聚光透镜30R、30G和30B；在液晶面板31R、31G、和31B的输出侧，偏振板37通过薄玻璃板分别粘接到正交棱镜32。

从光源3辐射的光由复眼透镜群22均匀化，由PS转换器23在偏振方向上对准，并接着由反射镜24、27、28和29以及分色镜25和26分离为R(红色)、G(绿色)、和B(蓝色)。

在经过聚光透镜30R、30G和30B以及偏振板36之后入射在液晶面板31R、31G和31B上的颜色光束由图像信号调制，且其透射比由偏振板37控制。在经过液晶面板31R、31G、和31B时这样被图像信号调制的颜色光束由正交棱镜32组合，且颜色组合光束通过投影透镜5投影在屏幕7上。

现在，将在以下描述用于冷却光学单元4中的光阀35和PS转换器23的通风干路结构。图3和图4是从不同方向示出结合了上述光学单元4的单元框架34与光源灯3和投影透镜5一起设置在下单元盒40中的状态的立体图；图5是下单元盒40在单元框架34已被移除的状态下的立体图；图6是示出用于光阀的排气管道和用于PS转换器的排气通道的立体图；图7是示出排气管道连接到用于PS转换器的排气通道的状态的立体图；图8是背投电视内部的侧视图，示出了已经用于冷却的热空气的再循环；图9是上图相同情况的放大侧视图；以及图10是沿着图8的线A-A所取的剖视图，示出了用于光阀和PS转换器的冷却通道和用于热空气的排气通道。

作为送风部分的多叶片式风扇41布置在下单元盒40的底部处。通过送风端口41a吹送的空气被导向到其中的第一送风管道42设置在多叶片式风扇41的送风侧上，且从第一送风管道42向上吹送的空气经过为光阀35界定了通风干路43的在入射侧偏振板36和输出侧偏振板37与液晶面板31R、31G和31B之间的间隙，从而冷却光阀35。

此外，与第一送风管道42连通的第二送风管道44设置在下单元盒40中的底部处，且从第二送风管道44向上吹送的空气经过用于PS转换器23的通风干路45，从而冷却PS转换器23。

此处，上单元盒46安装到单元框架34的上表面，上单元盒46的光阀35侧被第一管道47围绕，且与通风干路43连通。第一管道47开口到其中布置有屏幕7的外机壳1的内部。

此外，用于PS转换器23的通风干路45由单元框架34的分隔壁34a与用于光阀35的通风干路43屏蔽开。

用于PS转换器23的通风干路45与形成在上单元盒46中的排气端口48连通，并通过连接到排气端口48的第二管道49，经由第一管道47的一个侧壁47a连通到上述第一管道47的内部。此外，用于将流动通过第二管道49的空气导向到通往外机壳1侧的第一管道47中的导板50形成在第一管道47内。标号51表示设置有过滤器用于将空气吸入到多叶片式风扇41中的吸气端口，且通过吸气端口51吸入的空气被吸入到空穴部分A中，从所述空穴部分A空气向下游流动以吸入到多叶片式风扇41中，并经由吹送端口41a吹送。构造为此形式的多叶片式风扇41布置为其吸气端口51曝露于外机壳1的内部。附带提及的是，在图9中用衬垫密封构件52气密地密封外机壳1和空穴部分A。

现在，将在以下描述在光阀35和PS转换器23上的冷却动作以及用于在冷却之后热空气的排气管路。

从多叶片式风扇41的吹送端口41a吹送出的空气经过第一吹送管道42，且由箭头“a”指示的从其向上吹送的空气流动到用于光阀35的通风干路43中。此处，空气在经过入射侧偏振板36和输出侧偏振板37与液晶面板31R、31G和31B之间的间隙时冷却光阀35。接着，由用于光阀35的冷却被加热的空气流动到第一管道47中，并从其排气到外机壳1的内部。

在另一方面，从多叶片式风扇41的吹送端口41a吹送出的空气经过第一吹送管道42并经过第二吹送管道44，且由箭头“b”指示的从其向上吹送的空气经过用于PS转换器23的通风干路45，从而冷却PS转换器23。接着，由用于PS转换器23的冷却被加热的空气通过上单元盒46的排气端口48并通过第二管道49流动到第一管道47中。此处，从第二管道49流动到第一管道47中的热空气在其如箭头“c”所示向上流动时，冲击在布置在第一管道47中的导板50上以排放到外机壳1的内部中。

此处，使得通过光阀35的冷却被加热的热空气和通过PS转换器23的冷却被加热的热空气停滞在外机壳1的内部中，从而被冷却到接近正常温度，且如此冷却的空气通过吸气端口51被再次吸入(再循环)到多叶片式风扇41中，用于再次使用在光阀35和PS转换器23的冷却上。

这样，根据本发明的实施例，使得通过PS转换器23的冷却被加热的热空气经过专用的排气端口48、第二管道49和第一管道47以排放到外机壳1的内部中。因此，可以消除由用于PS转换器23的冷却被加热的热空气停滞在包括液晶面板和类似器件的光阀侧上，结果妨碍光阀的冷却作用的问题，且可以因此有效地冷却光阀35和通风干路43。由此，延长了组成光阀35的入射侧偏振板36，输出侧偏振板37，以及液晶面板31R、31G和31B的寿命。

此外，由于通过PS转换器23的冷却被加热的热空气被强迫地通过专用排气端口48和第二管道49排放到外机壳1的内部中，防止热空气停滞在PS转换器23周围，使得因此可以有效地冷却PS转换器23和通风干路45。例如，在不能有效冷却PS转换器23的情况中，PS转换器23的温度可以高至75℃。在另一方面，在应用了根据本发明实施例的通风干路机构的情况中，温度下降到或低于60℃，且可以因此延长PS转换器23的寿命。

此外，在通过PS转换器23的冷却被加热之后从第二管道49流动到第一管道47中的空气冲击在布置在第一管道47中的导板50上，并如箭头“c”所示的向上流动，以排放到外机壳1的内部中。以此构造，热空气将不会流动到光阀35的内部，并因此将不会干扰在光阀35上的冷却作用。

本发明不限于以上描述的并在附图中示出的实施例，且在本发明的主旨范围内的各种修改是可能的。

虽然已经在以上实施例中描述了本发明应用到背投电视的情况，但是本发明也可广泛地应用到前投电视。

本发明包含涉及于2004年9月21日递交的日本专利申请JP 2004-273815的主题，其整个内容通过引用而被包含于此。

Claims (2)

1.一种投影装置，包括：

光学系统单元，包括具有用于调制红色光、绿色光、和蓝色光的液晶面板和二向色棱镜的光学棱镜单元，和用于对准来自光源灯的光的偏振方向的PS转换设备；

用于冷却所述光学系统单元的冷却装置；和

用于安装所述光学系统单元和所述冷却装置的外机壳；其中

所述冷却装置包括：

具有吸气端口的多叶片式风扇；

用于将来自所述多叶片式风扇的空气流通过第一管道导向到所述光学棱镜单元以冷却所述光学棱镜单元的第一通风干路；和

用于将来自所述多叶片式风扇和所述第一管道的空气流通过第二管道导向到所述PS转换设备以冷却所述PS转换设备的第二通风干路，所述第二通风干路通过分隔壁与所述第一通风干路分隔；且

来自所述第一通风干路和所述第二通风干路的、通过用于冷却被加热的热空气流在通过所述吸气端口再循环到所述多叶片式风扇之前，被导向到所述外机壳的内部中以冷却至正常温度。

2.如权利要求1所述的投影装置，其中用于将来自所述第二通风干路的所述热空气流导向到所述外机壳的所述内部中的导板设置在所述第二通风干路的出口部分处。

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