CN1908804B - 投影系统及其冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种投影系统，该投影系统包括：灯，用于辐照光；照明单元，用于在光路上设置多个透镜；合成单元，用于通过分离/合成光形成图像；投影透镜，用于将合成单元中合成的图像投影到屏幕上；冷却空气注入引导部件，其被设置在合成单元的一侧，以引导要注入合成单元的空气注入口；注入口引导部件，其被设置在冷却空气注入引导部件与合成单元之间的接触部分上，其中在大体上被关闭的情况下，可以打开该注入口；以及风扇，其被形成在合成单元的另一侧，以使负压传递到合成单元侧。因此，通过流畅地引导从投影系统注入合成单元的空气的流动，可以提高投影系统的工作可靠性。

Description

投影系统及其冷却系统

技术领域

本发明涉及一种投影系统，本发明更为具体地涉及一种用于流畅地冷却其中LCOS面板用于成像的反射式液晶显示器的用于投影系统的冷却系统。更具体地说，本发明涉及一种用于流畅地冷却投影系统内产生高热的光引擎单元，特别是合成单元的投影系统的冷却系统。

背景技术

与典型液晶显示器不同，作为一种反射式液晶显示器的硅上液晶(下面被称为“LCOS”)在半导体衬底上形成液晶单元，通过以高集成度排列每个像素的元件和开关电路，可以以约1英寸的小尺寸实现高于XGA级的高清晰度大屏幕。

因为这些原因，LCOS面板作为投影系统的显示器件受到关注，

因此，正在对LCOS面板和采用这种LCOS面板的投影显示系统积极进行技术开发和商业化。

作为实现全色屏幕的方法，投影系统采用三面板方法将白色光变换为R(红色)光、G(绿色)光和B(蓝色)光、将每个对应于R、G、B光的3个LCOS面板实现的R、G和B光合成为彩色图像，然后，将彩色图像投影到屏幕上。

这种通用LCOS投影系统包括：照明单元，其用于投射光；合成单元，用于在投射了光后，将LCOS面板上成像的每个R、G和B图像合成为图像；投影透镜，用于投射合成单元中合成的光；以及屏幕，用于使投影透镜投射的光在其上形成图像。特别是，尽管照明单元、合成单元以及投影透镜被统称为光引擎，但是光引擎是照明单元在其上产生高热的部分，而且如果不冷却该高热，它导致图像质量降低。

在这种背景下，应该设置适当的冷却系统，以冷却这种高热。如果不冷却该高热，则产生的问题可能是，包括在照明单元内的许多胶片和包括在合成单元内的LCOS面板可能被氧化，因此，进一步导致投影系统不能正常工作。

然而，在为了对在其上成像的部分，例如，LCOS面板实现冷却操作而利用注入的空气进行冷却期间，重要的是，不因为与冷却空气一起注入杂质而恶化图像质量。具体地说，如果因为为了冷却而注入的空气产生的湍流使杂质浮动，或者如果杂质和空气被一起注入，则认为杂质可能污染多个光通过其的面板。因此，需要其解决措施。

发明内容

设计本发明是为了解决上述问题。本发明的目的是提供一种投影系统及其制冷系统，其中该投影系统产生的高热被迅速冷却，因此，投影系统可以稳定工作。

此外，本发明的目的是提供一种投影系统及其冷却系统，其中防止其上形成了图像的面板被用于冷却投影系统的空气污染。

此外，本发明的目的是提供一种投影系统及其冷却系统，其中即使该投影系统被使用许多小时，器件仍可以稳定工作。

此外，本发明的目的是提供一种投影系统及其冷却系统，其中通过自适应冷却形成合成单元的各部件中具有较高温度的部件和具有较低温度的部件进一步改进投影系统的工作稳定性。

为了实现上面的目的，根据本发明的投影系统包括：灯，用于辐照光；照明单元，用于在光路上设置多个透镜；合成单元，用于通过分离/合成光形成图像；投影透镜，用于将合成单元合成的图像投影到屏幕上；冷却空气注入引导部件，其被设置在合成单元的一侧，以引导要注入合成单元的空气注入口；注入口引导部件，其被设置在冷却空气注入引导部件与合成单元之间，其中注入口引导部件以板式形状形成；至少一个注入口被形成在注入口引导部件上并且被配置为从所述冷却空气注入引导部件注入空气并且将空气排入合成单元，并且所述注入口以打开的方式形成，以及所述注入口被设置在与合成单元的高发热部分对准的位置；以及风扇，其被形成在合成单元的另一侧，以使负压传递到合成单元侧，其中从所述风扇排出的至少部分空气被导入灯用于冷却所述灯。

根据本发明其它方面的投影系统的冷却系统包括：合成单元，用于分离和合成从灯辐照的光；冷却空气注入引导部件，其被设置在合成单元的一侧并且被配置为以垂直方向注入空气；注入口引导部件，以其一侧覆盖合成单元的一侧并且被形成为板式形状，并且被设置在所述合成单元和所述冷却空气注入引导部件之间；一个或多个注入口，其被设置在注入口引导部件中并且被配置为从所述冷却空气注入引导部件注入空气并且将空气以水平方向射入所述合成单元；以及风扇，其传递负压以允许冷却空气被通过注入口注入合成单元侧；其中所述风扇被设置在其上设置了注入口引导部件的合成单元的一侧的对面，并且从风扇排出的从所述注入口排出到所述合成单元的至少一部分空气被导入所述灯；并且所述注入口被设置在与所述合成单元的高发热部分对准的位置。

根据本发明另一个方面的投影系统的冷却系统包括：合成单元，其用于合成图像；注入口引导部件，其完全覆盖合成单元的一侧；注入口，其被设置在注入口引导部件上，以提供空气通过其的通路；以及风扇，其用于传递压力，以使空气通过注入口注入合成单元侧。

如上所述，由于利用本发明可以在最佳条件下冷却投影系统的每个部件，所以本发明的优点是提高器件工作的可靠性。此外，由于显著减少了要进入合成单元的空气量，所以本发明的优点是可以防止合成单元被杂质污染。

附图说明

将参考下面的附图详细说明本发明，附图中，同样的附图标记表示同样的元件。

图1是根据本发明的投影系统的透视图；

图2是根据本发明的投影系统显示器的分解透视图；

图3示出根据本发明的投影系统的光引擎的透视图；

图4示出其中光引擎的盖板被移去的光引擎的透视图；

图5示出根据本发明的投影系统内的合成单元的透视图；

图6示出合成单元的结构和操作的示意图；

图7示出根据本发明的光引擎的平面图；

图8示出根据本发明的合成单元的右侧的分解透视图；

图9示出根据本发明的冷却系统内的合成单元与注入口引导部件之间的对应关系；以及

图10示出根据本发明另一个实施例的注入口引导部件的背面透视图。

具体实施方式

下面将参看附图详细说明根据本发明原理的投影系统及其LCOS面板组件。

图1示出根据本发明的投影系统的透视图，而图2示出根据本发明的投影系统显示器的分解透视图。

参考图1和2，根据本发明的投影系统1包括：屏幕2；前面板3，其被设置在屏幕2的下表面上；以及后盖4，其被设置在屏幕2的背面。

此外，在屏幕2与后板4之间的空间内设置用于使光投射空间与光引擎容纳空间(请参考图3中的参考编号10)分离的分隔板6。此外，反射镜5位于后盖4的内部，因此，光引擎10投射的光被反射到屏幕2，并被成像为图像。

此外，在分隔板6的侧面形成开口8，该开口8使光投射空间和光引擎容纳空间互相连通，而且分隔板侧的侧面上的开口部分8对准作为空气流入光引擎10的通路的空气注入端口7，以允许光投射空间的内部空气注入光引擎10。通过空气注入端口7注入的空气用作用于冷却光引擎10的空气。

图2所示的未解释的参考编号400表示用于使光从光引擎10发出的投影透镜。投影透镜400发出的光照射反射镜5后，被反射镜5反射，从而在屏幕2上形成图像。

图3示出根据本发明的投影系统的光引擎的透视图，而图4示出其中所示光引擎的盖板被移去的光引擎的透视图。参考图3和4，详细说明光引擎的结构和功能。

光引擎10包括：引擎基底12，用于形成光引擎10的下表面；以及多个部件，其被设置在引擎基底12的上表面上。具体地说，其包括：照明单元200，用于辐照和折射光；合成单元100，用于利用照明单元200照射的光，合成包括图像信号的R、G和B三色图像；以及投影透镜400，用于发出在合成单元100中合成的光。

此外，它进一步包括：电源350，用于稳定供电，尽管它与成像没有直接关系；以及风扇301和303，用于冷却从光引擎10产生的热。至少对电源350形成电子稳流器，以对灯201提供稳定功率，而风扇301和303强制空气流动，以使冷却系统工作。

利用每个部件详细说明该结构的每个部件。

首先，照明单元200包括：灯201，用作光源；第一FEL(蝇眼透镜)231和第二FEL 232，用于改善灯201发出的照明光的均匀性；PBS(偏振光束分裂器)233，其被设置在第二FEL 232的后面；多个透镜234、235和236，用于使通过FEL 231和232的每个单元的光正确地投射到LCOS面板上的固定位置；以及折叠镜237，用于使光的传播方向转折，以使它射向合成单元100。

具体地说，PBS 233利用多个半波片作为器件，将包括照明光的P偏振光的所有光变换为S偏振光，而且FEL 231和232使光入射到这种PBS 233上的固定位置。尽管在光的传播方向和垂直方向，照明光包括Y轴波长的P偏振光和X轴波长的S偏振光，但是PBS 233将入射到合成单元100的P偏振光变换为S偏振光，因此，所有光均以S偏振形式入射到合成单元100。因此，由于可以再次利用可以去除的P偏振光，所以可以实现的优点是提高光的利用率。

具体地说，折叠镜237是通过使照明光的传播方向转折90度，以使光向着合成单元100入射的器件。优选地设置用于控制左右/上下/前后方向的倾角的预定器件，使得可以正确地控制传播方向。

此外，照明单元200的各部件被设置在固定到引擎基底12上的照明单元的外壳220上。在将每个部件设置在照明单元的外壳220的内部后，盖上盖板210，从而防止该部件受到外部冲击，而且防止杂质进入照明单元220的内部。此外，贯通开口211在盖板210的预定位置上形成，而且贯通开口211允许构成照明单元200的每个部件产生的热量以及照明单元200的内部空间内的热量以自然对流方式排出到外部。尽管在该图上形成了一个贯通开口211，但是根据需要，可以形成多个贯通开口。优选地至少在PBS 233上部附近形成贯通开口211，因此，自然对流现象使PBS 233产生的高热气体升高，以排出到外部。

在S偏振光入射到合成单元后，以每个波长形式分离它，然后，使它入射到各个LCOS面板，然后，在被LCOS面板反射后通过投影透镜400发出，从而在包括图像信号的条件下合成它们。下面详细说明合成单元100的结构。

简要说明根据本发明的投影系统，特别是，光引擎10的冷却系统的各部件。

首先，光引擎10形成有用于强制空气流动的两个风扇301和303以及用于引导风扇301和303产生的气流的多个引导结构。根据空气的流动顺序，说明光引擎的冷却系统。

首先，通过空气注入端口7，在光投射空间内容纳的冷却空气注入屏幕2与后盖板4之间的空间内，即，注入光引擎10，具体地说，是注入合成单元100侧。在冷却了合成单元100内的热量后，注入合成单元100的空气进入第一风扇301。然后，从第一风扇301射出的空气射向电源350，以冷却电源350产生的热。

此外，为了冷却灯201，在灯201侧设置第二风扇303。第二风扇303允许电源350的外围空气(包括从第一风扇301射出的空气)在被注入灯201后从投影系统的背面排出，从而排出到投影系统的外部。

从该结构可以看出，第一风扇301和第二风扇303形成这样的结构，即，它们位于热源所在位置的附近，以提供吸力，使得冷却空气通过热源以吸收其产生的热量，然后，风扇301和303抽吸它们，从而排出它们。

图5示出根据本发明的投影系统内的合成单元的透视图，而图6示出合成单元的结构和操作的示意图。将参看图5和6详细说明合成单元100的结构和操作。

参考图5，作为通过分离和合成S偏振光形成图像的部分，合成单元100设置多个四分体(quad)和LCOS面板组件。

具体地说，合成单元100包括：3个四分体121、122和123；四分体外壳110，用于支撑该四分体；单陷波滤色片131，用于滤除S偏振光中的不必要黄色光；分色镜132，用于透射蓝色光，而反射绿色光和红色光；以及3个LCOS面板组件150、160和170，其被固定到四分体121、122和123的侧面，以分别形成红色、绿色和蓝色的三色图像。在四分体外壳110的预定位置，LCOS面板组件形成的结构靠近四分体121、122和123的侧面，因此，它可以使从该四分体入射的光入射到LCOS面板的精确位置。

显然，图5还可以包括在此未示出的多个滤色片和偏振片等。将参考图6说明合成单元的操作。

参考图6，在反射并滤除了入射到单陷波滤色片131的S偏振光中的不必要黄色光后，该S偏振光入射到分色镜132，因此，蓝色光被透射，而红色光和绿色光被反射。下面，以蓝色光、红色光和绿色光的顺序，详细说明光的传播过程。

从分色镜132透射的S偏振蓝色光首先通过第二反射偏振片133，使得提高S偏振光的纯度。换句话说，因为第二反射偏振片133仅使其方向与S偏振蓝色光的光轴相同的光通过，而滤除与光轴不同方向的光，所以提高了照射光中的S偏振光的纯度。

此后，第三四分体123反射该光，然后，该光入射到第三LCOS面板组件。作为光束分裂器的四分体工作以反射S偏振光，而透射P偏振光。

此后，光入射到第三四分之一波长片171，第三四分之一波长片171使线偏振光变换为圆偏振光，然后，该光入射到蓝色LCOS面板173，在包括蓝色图像的条件下，蓝色LCOS面板173将该光变换和反射为P偏振蓝色光。尽管P偏振蓝色光再一次入射到第三四分体123，但是可以仅使它原样地从第三四分体123透射，因为其是P偏振蓝色光。

此后，该光入射到第三双折射偏振片137，第三双折射偏振片137使它以半波长偏振，然后，将它变换为S偏振蓝色光，之后，它入射到第一四分体121。双折射偏振片是用于分离出偏振光的偏振片，其中利用根据每个光波长使双折射物质的布置状态不同的结构实现该功能。在此，第三双折射偏振片137是使蓝色光以半波长偏振的双折射偏振片。

此后，因为入射到第一四分体121的S偏振蓝色光是S偏振光，所以它在第一四分体121上反射，然后，入射到投影透镜400。

此外，在被分色镜132反射的S偏振红色光通过第一反射偏振片134，使得提高S偏振光的纯度后，通过第一双折射偏振片135，它被变换为P偏振红色光。第一双折射偏振片135是利用双折射物质，使红色光以半波长偏振的偏振片。

此后，该光入射到第二四分体122。因为入射光是P偏振红色光，所以它原样地从第二四分体122透射，然后，入射到第一LCOS面板组件150。

此后，该光被通过第一四分之一波长片151的方式变换为圆偏振光，然后，该光入射到红色LCOS面板175，在包括红色图像的条件下，红色LCOS面板175将该光变换和反射为S偏振红色光。因为它是S偏振红色光，所以其在第二四分体122上反射。

此后，该光入射到第二双折射偏振片136，第二双折射偏振片136使它以半波长偏振，而且将该光变换为红色光，然后，以被变换的状态，它入射到第一四分体121。因为入射到第一四分体121的P偏振红色光是P偏振光，所以它从第一四分体121透射，然后，它向着投影透镜400行进。

此外，在分色镜132反射的S偏振绿色光通过第一反射偏振片134，从而提高S偏振光的纯度后，它原样地从第一双折射偏振片135透射。因为第一双折射偏振片135是使用双折射材料仅使红色光以半波长偏振的偏振片，所以它不能使绿色光偏振。

此后，该光入射到第二四分体122。因为入射光是S偏振绿色光，所以该光被第二四分体122反射，然后，它入射到第二LCOS面板组件150。

此后，该光被第二四分之一波长片161变换为圆偏振光，然后，该光入射到绿色LCOS面板175，在包括绿色图像的条件下，绿色LCOS面板175将该光变换和反射为P偏振红色光。因为它是P偏振红色光，所以它从第二四分体122透射。

此后，由于P偏振蓝色光从第二双折射偏振片136透射，所以，在未被偏振的情况下，它入射到第一四分体121。第二双折射偏振片136仅以半波长变换红色光和蓝色光，而不能使绿色光偏振。因为入射到第一四分体121的P偏振红色光是P偏振光，所以它从第一四分体

121透射，然后，向着投影透镜400行进。

如上所述，在P偏振光条件下，红色光和绿色光入射到投影透镜，而在S偏振光条件下，蓝色光入射到投影透镜400。此后，从投影透镜400射出它们，然后，反射镜5反射它们，从而在屏幕2上形成图像。此时，因为在不能检测到图像光是S偏振光还是P偏振光的条件下，观众观看图像，所以不影响观看。

如上所述，包括红色图像、绿色图像和蓝色图像的三色光被合成，通过投影透镜400射出。如果每个光不在正确的位置匹配，则图像发生失真，或者不能实现正确的颜色。因此，进一步执行所有LCOS面板的匹配处理过程。

同时，因为灯201产生光，所以设置在光引擎10上的多个部件产生高热。需要将这种高热迅速排出到外部，以便该器件正常工作。如果未将该器件工作期间产生的高热排出到外部，则产生的问题是，因为部件发生膨胀，可能使图像不匹配，而且LCOS面板和各种胶片可能被氧化。

为了解决上述问题，本发明采取风扇抽吸空气进行冷却的方法。下面将详细说明用于解决上述问题的投影系统的冷却系统。

图7是示出根据本发明的光引擎的平面图。将参考图7详细说明根据本发明的投影系统的冷却系统的结构和工作。

根据本发明的冷却系统被划分为3个部分：第一冷却系统，主要用于冷却合成单元100；第二冷却系统，用于直接冷却产生高热的灯201；以及第三冷却系统，用于以自然对流方式冷却设置在照明单元的内的各部分，例如，透镜。

首先，第一冷却系统是由第一风扇301操作的系统，其中容纳在屏幕2与后盖4之间的空间内的，即，容纳在光投射空间内的冷却空气通过空气注入端口7注入合成单元100。在固定在合成单元的侧壁上的冷却空气注入引导部件11上形成空气注入端口7，该空气注入端口7与分隔板侧的开口部分8对准。空气注入引导部件11的内部被折弯，以使从空气注入端口7的上侧注入的空气的传播方向转向合成单元100，即，合成单元100的侧面，从而使空气流入合成单元100。此外，注入合成单元100的空气冷却合成单元内的热量，然后，被第一风扇301吸入。

此外，由于注入合成单元100的空气仅通过注入口引导部件(请参考图8中的190)注入特定位置，所以其效果是，可以减少进入合成单元的杂质的进入量，而且可以有效冷却要求的部件。

此外，利用抽吸引导部件302围绕第一风扇301的外侧，以便流畅地排出进入合成单元100内部的空气。此外，从第一风扇301射出的空气射向电源350，从而冷却电源350产生的热量。

从上面的结构可以看出，使用第一风扇301的冷却系统具有这样的结构，即，使第一风扇301提供的负压传递到合成单元100和冷却空气注入引导部件11，以通过分隔板侧的开口部分8抽吸光投射空间内的空气。

此外，第一风扇301产生的负压还传递到合成单元100和照明单元的外壳220的内部。因此，照明单元200的内部产生的高热被注入第一风扇301，然后，从第一风扇301排出。为此，优选地在照明单元的外壳220的侧壁上的预定位置形成预定尺寸的孔(未示出)。

根据本发明的第二冷却系统是由设置在灯201侧的第二风扇303操作的系统。第二风扇303使流向灯201侧、并之后吸收灯201的高热的电源350的外围空气喷射到投影系统的后面，即，该投影系统的外部。

从上述结构可以看出，第一冷却系统和第二冷却系统构成这样的结构，即，该结构的位置位于设置热源的位置附近，以提供吸力，以使冷却空气通过热源，从而吸收由其产生的热量，然后，该冷却空气被风扇301和303抽吸排出。由采用抽吸方法的冷却系统抽吸的空气流入高发热部件，例如，合成单元100时，具有的优点是因为空气以层流流动方式稳定流动而提高了高发热部件的冷却效率。此外，由于空气射入高发热部件而使杂质不浮动，优点是可以防止杂质污染高发热部件。

利用设置在盖板210表面上的贯通开口211实现根据本发明的第三冷却系统。因为由于对流现象使位于照明单元内部的热空气升高，然后，通过贯通开口211排出到照明单元的外部，所以在没有分立驱动源的情况下，第三冷却系统仍可以工作。优点是，即使采用利用自然对流方法的冷却系统，也不难以冷却照明单元200的内部，这是因为照明单元200的内部不具有如此高的温度条件，而且可以降低光引擎10的内部空气中的杂质密度，因此，可以防止污染LCOS面板等的污染，这是因为外部物质不浮动。

优点是，利用建议的冷却系统，可以提高投影系统，特别是光引擎的冷却效率，而且可以减少污染它。同时，冷却空气注入引导部件11和合成单元100的接触部分还被插入注入口引导部件(请参考图8中的190)。利用注入口引导部件190的优点是，在第一冷却系统工作期间，可以提高冷却效率，而且可以减少进入合成单元内部的杂质量。

下面详细说明注入口引导部件190的结构和操作。

参考图8，在合成单元100的右侧设置冷却空气注入引导部件11，该冷却空气注入引导部件11设置了冷却空气注入端口7，而且，冷却空气注入引导部件11和合成单元100的接触部分插入有注入口引导部件190，如上所述。

注入口引导部件190被整体上关闭，而且对该注入口引导部件190形成可以使空气流动的注入口191至196。从注入口引导部件190的结构可以清楚地看出，注入口引导部件190不完全使从冷却空气注入引导部件11注入的空气通过，而是该空气仅通过注入口191至196注入。因此，如果第一风扇301施加的负压相同，则与不设置注入口引导部件190的情况相比，通过注入口191至196注入的空气的流速快，而且与不设置注入口191至196的情况相比，通过注入口191至196进入的空气量都小。利用这种结构，设置注入口191至196的位置对应于合成单元100的各部件中产生较多热量的各部件，使得可以更迅速地冷却合成单元100产生的热量。此外，由于减少了流入合成单元100内的空气量，所以也减少了流入合成单元100内的杂质量，因此，优点是，可以减少污染用于成像的各部件，例如，LCOS面板和四分之一波长片等。

图9是其中移去了冷却空气注入引导部件的合成单元的右视图，该图用于解释根据本发明的冷却系统内的合成单元与注入口引导部件之间的对应关系。

参考图9，如上所述，对注入口引导部件190形成多个注入口191至196，而且在合成单元对准注入口引导部件190的位置设置多个产生较多热量的部件。根据该对应关系，可以实现有效、迅速冷却热量的效果，而无需使大量空气流入合成单元100的内部。

为了详细说明注入口191至196与合成单元100之间的对应关系，首先将其上形成了蓝色图像的第三LCOS面板组件170紧接着设置在第一注入口191的后面，将第二反射偏振片133紧接着设置在第二注入口192的后面，第一反射偏振片134和第一双折射偏振片135被紧接着设置在第三注入口193的后面，将其上形成了红色图像的第一LCOS面板组件150紧接着设置在第四注入口194的后面，将其上形成了绿色图像的第二LCOS面板组件160紧接着设置在第五注入口195的后面，而将在用于分离黄色光的单陷波滤色片131紧接着设置在第六注入口196的后面。

显然，所建议的对应关系可以在紧接着被高温加热的合成单元的各部件的上面的位置，或者在易受热影响的合成单元的各部件的上面的位置形成注入口191至196。此外，可以期望根据高发热部分的温度改变注入口191至196的大小。例如，如果高发热部分的温度较高，则可以使注入口的尺寸较大，以注入大量空气，而且如果高发热部分的温度较低，则可以使注入口的尺寸较小，以注入少量空气。

表1示出在设置了注入口引导部件190和未设置注入口引导部件190的情况下的流量的实验结果。

	不存在注入口引导部件	存在注入口引导部件
			流量(mΛ3/s)	0.0044616	0.002517

参考表1，如果设置了注入口引导部件，则可以看出，流入合成单元100的流量减小。如果流量减小，则因为减少了与空气一起注入的杂质的数量，所以降低了设置在光路上的多个面板，例如，LCOS面板和四分之一波长片等被杂质污染的概率，从而提高图像质量。此外，由于减少了光路上浮动的杂质的数量，所以可以进一步提高图像质量。

当然，如果设置更多的注入口引导部件，则因为减少了注入空气的总量，而使其上设置了注入口的位置的空气流速升高，所以与不设置注入口引导部件的情况相比，可以期望产生热量的各部件的冷却效率不仅不被降低，而且可以被提高。此外，可以预期，根据注入口的形状和尺寸，改变分别通过每个注入口的流速。因此，正确利用这种条件，可以预期，可以对较高温度的部件形成较高流速的入口，而对降低温度的部件形成较低流速的入口。

然而，如果如上所述，设置注入口引导部件190，则显然，可以降低冷却效率，这是因为增加了紧接在注入口之后的湍流。为了防止因为产生湍流降低冷却效率，还可以设置改进的注入口引导部件190。因此，下面将说明根据另一个实施例的注入口引导部件190。

图10示出根据本发明另一个实施例的注入口引导部件的背面透视图。

参考图10，对注入口引导部件197设置多个注入口。除了与上述实施例的注入口引导部件190不同，还对注入口引导部件197设置从对着合成单元100的注入口引导部件197的背面外围向后延伸的流径引导部件198，该构造与上面描述的构造相同。

还对注入口引导部件197设置流径引导部件198，因此，其优点是，可以将空气引导到进入合成单元100的特定位置。此外，由于在空气通过入口后，抑制了产生湍流，所以可以进一步提高冷却部件的冷却效率。

此外，不用说，可以实现的优点是，如果不是以直线方式，而是以倾斜方式设置流径引导部件198，则可以进一步提高注入空气的引导作用，其中该主题也包括在本发明范围内。由于流径引导部件198的长度取决于注入口引导部件197与合成单元100之间的相对位置，整个流径引导部件的长度不必相同，而且可以根据高发热部分之间的相对位置而不同。

表2是通过根据流径引导部件是否处于同样的条件下进行实验，将高发热部分的温度与总流量进行比较的表。

表2

参考表2，可以看出，将存在流径引导部件198的情况与不存在流径引导部件的情况相比，高发热部分的温度降低。此外，可以看出，如果存在流径引导部件198，则降低了通过注入口引导部件197注入的空气的流量。由于降低了空气的流量，所以可以预期，还可以降低杂质的进入量。当然，可以预期，由于因为降低了杂质的进入量而减少在合成单元的内部浮动的杂质，所以可以进一步提高图像质量。

此外，可以看出，高发热部分主要是设置通过光的光路上的滤色片、偏振片、面板等。与不存在注入口引导部件197的情况相比，利用以高速注入的空气，可以去除累积在高发热部分上的杂质。因此，如果设置了入口引导部件197，则可以预期，利用合成单元可以进一步提高图像质量。

例如，可以在入口引导部件190的前面形成风扇。尽管实现了这种形式，因为通过每个入口的空气的流速不同，可以预期，可以自适应地冷却高发热部分。此外，仅当对空气进入其内的合成单元的抽吸侧设置注入口引导部件190时，不限制设置注入口引导部件190的位置。

本发明的优点是，由于投影系统，特别是本发明的合成单元产生的高热被迅速冷却，所以该投影系统可以稳定工作。

此外，本发明的优点是，由于可以流畅地去除因为为了冷却投影系统以高速注入的空气而吸附到传播光的通路上的任意部件上的杂质，所以提高了图像质量。

此外，本发明的优点是，通过自适应地冷却构成合成单元的各部件中具有较高温度的部件和具有较低温度的部件，可以进一步提高投影系统的工作可靠性。

此外，本发明的优点是，由于空气以高速注入传播光的部件，所以可以降低杂质对其的污染，而且可以减少与空气一起进入的杂质量，因此，可以进一步提高图像质量。

尽管这样对本发明进行了说明，但是，显然，可以以许多方式改变本发明。不能认为这种变型脱离了本发明的实质范围，而且试图使本技术领域内的技术人员显而易见的所有这种修改包括在所附权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种投影系统，其包括：

灯，其辐照光；

照明单元，其在光路上设置多个透镜；

合成单元，其通过分离/合成光来提供图像；

投影透镜，其将合成单元中合成的图像投影到屏幕上；

冷却空气注入引导部件，其被设置在合成单元的一侧，以引导要注入合成单元的空气的注入通路；

注入口引导部件，其被设置在冷却空气注入引导部件与合成单元之间，其中注入口引导部件以板式形状形成；

至少一个注入口被形成在注入口引导部件上并且被配置为从所述冷却空气注入引导部件注入空气并且将空气排入合成单元，并且所述注入口以打开的方式形成，以及所述注入口被设置在与合成单元的高发热部分对准的位置；以及

风扇，其被形成在合成单元的另一侧，以使负压传递到合成单元侧，其中从所述风扇排出的至少部分空气被导入灯用于冷却所述灯。

2.如权利要求1所述的投影系统，其中，面对合成单元的注入口引导部件的表面被设置有流径引导部件，其引导通过注入口引导部件的气流。

3.如权利要求2所述的投影系统，其中，该流径引导部件具有至少一个斜面。

4.如权利要求1所述的投影系统，其中，该高发热部分是一个或多个LCOS面板组件。

5.如权利要求1所述的投影系统，其中，该高发热部分是一个或多个双折射偏振片。

6.如权利要求1所述的投影系统，其中，该高发热部分是一个或多个反射偏振片。

7.如权利要求1所述的投影系统，其中，该通过合成单元的空气水平流动。

8.如权利要求1所述的投影系统，其中，注入该冷却空气注入引导部件的空气是光投射空间的内部空气。

9.如权利要求1所述的投影系统，其中，设置多个注入口。

10.一种投影系统的冷却系统，其包括：

合成单元，其分离和合成从灯辐照的光；

冷却空气注入引导部件，其被设置在合成单元的一侧并且被配置为以垂直方向注入空气；

注入口引导部件，以其一侧覆盖合成单元的一侧并且被形成为板式形状，并且被设置在所述合成单元和所述冷却空气注入引导部件之间；

一个或多个注入口，其被设置在注入口引导部件中并且被配置为从所述冷却空气注入引导部件注入空气并且将空气以水平方向射入所述合成单元；以及

风扇，其传递负压以允许冷却空气被通过注入口注入合成单元侧；

其中所述风扇被设置在其上设置了注入口引导部件的合成单元的一侧的对面，并且从风扇排出的从所述注入口排出到所述合成单元的至少一部分空气被导入所述灯；并且所述注入口被设置在与所述合成单元的高发热部分对准的位置。

11.如权利要求10所述的冷却系统，其中，该注入口引导部件的另一面面向冷却空气注入引导部件，其改变气流方向。

12.如权利要求11所述的冷却系统，其中，该空气被以垂直方向注入冷却空气注入引导部件，而以水平方向从其排出。

13.如权利要求10所述的冷却系统，其中，该注入口相应地对准作为合成单元的部分的至少一个LCOS面板组件和/或者至少一个双折射偏振片和/或者至少一个反射偏振片。

14.如权利要求10所述的冷却系统，进一步包括流径引导部件，其从注入口的外围向着合成单元延伸。

15.如权利要求14所述的冷却系统，其中，该流径引导部件以恒定方向倾斜。

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