DE19538141A1

DE19538141A1 - LCD - Projektor

Info

Publication number: DE19538141A1
Application number: DE1995138141
Authority: DE
Inventors: Peter Hein Grunwald
Original assignee: GRUNWALD PROJEKTOREN AG
Current assignee: GRUNWALD PROJEKTOREN AG
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 1997-04-17
Also published as: GB2306266A; GB9621034D0

Description

Die Erfindung betrifft einen LCD-Projektor, bestehend aus einem an seiner Oberseite durch eine Glasplatte verschlossenen, mit Lufteintrittsöffnungen und Luftaus trittsöffnungen versehenen Gehäuse, das die Lichtquel le, die Fresnellinse und ein LCD sowie elektronische Bauteile und Geräte für den Betrieb des LCD aufnimmt, und aus einem Objektiv, wobei die Glasplatte, die Fresnellinse und das LCD genähert parallel zueinander in das Gehäuse eingebaut sind und zwischen sich Luft räume einschließen, die durch von einem Gebläse erzeug tem Luftstrom gekühlt werden.

Derartige LCD-Projektoren gibt es in verschiedenen Ausführungsformen. Sie alle sind mit dem Nachteil einer relativ geringen Lichtstärke des projizierten Bildes behaftet. Das liegt in der Natur des LCD: Die unter der Einwirkung von durch Elektroden erzeugten elektrischen Feldern sich ordnenden Flüssigkristalle des LCD (Liquid Cristal Display = Flüssigkristallanzeigevorrichtung) werden in ihrer Ordnung durch Wärme gestört. Daher darf die Temperatur eines LCD im LCD-Projektor bestimmte Werte nicht überschreiten. Ein LCD absorbiert aber er hebliche Lichtmengen, wenn es von Licht durchstrahlt wird, weniger als 10% der eingestrahlten Lichtmenge treten nur durch das LCD hindurch und sind für die Pro jektion nutzbar. Man setzt daher sehr starke Lichtquel len ein, um die Helligkeit des projizierten Bildes zu erhöhen und versucht gleichzeitig das LCD so gut wie nur irgend möglich zu kühlen, um trotz hoher Lichtstärken die Temperatur des LCD unter dem oberen Temperatur grenzwert zu halten. Dabei erzielt man Erfolge, stößt aber bald auf das Phänomen, daß die Bildqualität un gleichmäßig wird. Es bilden sich im projizierten Bild verschwommene Stellen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß diese Erscheinung auf einer nicht genügend gleichmäßigen Kühlung beruht, nämlich auf der Erkenntnis, daß an den verschwommen erscheinenden Stellen die zulässige Grenz temperatur bereits überschritten ist.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfa chen Mitteln eine intensive und gleichmäßige Kühlung des LCD zu erzielen.

Die Erfindung besteht darin, daß das Gebläse ein Tan gentialgebläse der Breite der Baugruppe Fresnellinse- LCD-Glasplatte ist, daß das Gebläse seitlich von dieser Baugruppe angeordnet ist und Kühlluft durch die beiden von dieser Baugruppe eingeschlossenen Lufträume bläst, und daß ein weiteres Tangentialgebläse auf der gegen überliegenden Seite dieser Baugruppe angeordnet ist, welches zumindest aus dem Luftraum zwischen der Fres nellinse und dem LCD Luft absaugt.

Man kann die Aufgabe aber auch in kinematischer Umkehr dadurch lösen, daß das Gebläse ein Tangentialgebläse der Breite der Baugruppe Fresnellinse-LCD-Glasplatte ist, daß das Gebläse seitlich von dieser Baugruppe angeordnet ist und Kühlluft durch die beiden von dieser Baugruppe eingeschlossenen Lufträume saugt, und daß ein weiteres Tangentialgebläse auf der gegenüberliegenden Seite dieser Baugruppe angeordnet ist, welches einen Luftstrom in den Luftraum zwischen der Fresnellinse und dem LCD Luft bläst.

Auf diese Weise wird erreicht, daß ein völlig gleich mäßiger Luftstrom durch den Luftraum zwischen LCD und Fresnellinse bewegt wird, der die gleichmäßige Kühlung des LCD erreicht. Die rauhe Oberfläche der Fresnellinse bewirkt dabei eine Wirbelbildung, die unten im Luft strom befindliche kühlere Luft nach oben wirbelt und dadurch die Kühlung intensiviert, doch bewegen sich diese Wirbel in einer stetigen Gleichströmung, die die erwärmte Kühlluft aus dem Luftraum zwischen LCD und und der Fresnellinse schnell herausführt und frische Kühlluft nachführt.

Dabei ist es für eine intensive Kühlung von Vorteil, daß zwischen der Baugruppe Fresnellinse-LCD-Glasplatte und den Gebläsen Luftleitbleche angeordnet sind.

Da es von besonderer Wichtigkeit ist, das LCD auf der Lichteinfallsseite zu kühlen, besteht die Möglichkeit, eines der beiden Gebläse nur auf den Luftraum zwischen der Fresnellinse und dem LCD wirken zu lassen, das andere Gebläse aber auch auf den Luftraum zwischen dem LCD und der Glasplatte. In diesem Falle ist es zweck mäßig, daß zwischen dem LCD und der Wand des Gehäuses auf der dem eingangsseitig angeordneten Gebläse abge wandten Seite des LCD eine Trennwand angeordnet ist und daß beidseitig der Trennwand in der Gehäusewand Luft austrittslöcher angeordnet sind, wobei unterhalb der Trennwand zwischen dem LCD und der Wand des Gehäuses das ausgangsseitige Gebläse angeordnet ist.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs beispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Projektors in Arbeits stellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Projektors in Transport bzw. Ruhestellung mit einem Schnitt durch das Projektorgehäuse,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Baugruppe Fresnellinse- LCD-Glasplatte, deren beide Tangentialgebläse auf die beiden Zwischenräume zwischen diesen Bauteilen wirken und die Abluft zur Seite ausblasen,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Baugruppe Fresnellinse- LCD-Glasplatte, deren beide Tangentialgebläse auf die beiden Zwischenräume zwischen diesen Bauteilen wirken und die Abluft nach oben aus blasen,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Baugruppe Fresnellinse- LCD-Glasplatte, von deren beiden Tangentialge bläsen das eine auf die beiden Zwischenräume zwischen diesen Bauteilen wirkt, während das andere nur auf den Zwischenraum zwischen LCD und Fresnellinse wirkt.

Der Projektor besteht aus einem Gehäuse 1, das nach oben durch die Glasplatte 2 abgeschlossen ist, und ei nem an dem Gehäuse 1 verschwenkbar befestigten Tragarm 3, der mittig einen Umlenkspiegel 4 und endseitig das Objektiv 5 trägt. Im Inneren des Gehäuses 1 befin det sich die Lichtquelle 6, ein Umlenkspiegel 7 und unter der Glasplatte 2 das LCD 8 und unter diesem die Fresnellinse 9.

Die Lichtquelle 6 besteht aus der Metalldampflampe 10, dem Reflektor 11 und dem Kondensor 12. Eine Trennwand 13, die eine Öffnung aufweist, in die der Kondensor 12 eingebaut ist, schließt die Lichtquelle 2 von dem übrigen Innenraum des Gehäuses 1 ab. Ein oberhalb der Metalldampflampe 10 angeordneter Tangentiallüfter 14 saugt Kühlluft durch die Lufteingangsschlitze 15 im Boden des Gehäuses 1 an, saugt diese Kühlluft durch den Raum der Lichtquelle 6 und bläst die erwärmte Kühlluft durch die Luftaustrittsschlitze 16 nach außen ab.

Das LCD 8 wird mittels eines Tangentialgebläses 17 gekühlt, welches Kühlluft durch Lufteintrittsschlitze 18 ansaugt, über elektronische Geräte, das Netzteil 19, einen Computer 20 und ein Interface 21, hinwegleitet und dann über Luftleitbleche 22 in die Lufträume 23 zwischen Fresnellinse 9 und LCD 8 und 24 zwischen LCD 8 und Glasplatte 2 einbläst.

Aus diesen beiden Lufträumen 23 zwischen Fresnellinse 9 und LCD 8 und 24 zwischen LCD 8 und Glasplatte 2 wird im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 die hier erwärmte Kühlluft über weitere Luftleitbleche 25 durch einen weiteren Tangentiallüfter 26 abgesaugt und durch Luft auslaßschlitze 27 in der Wand des Gehäuses 1 ins Freie gelassen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird die Kühlluft durch ein Luftauslaßgitter 30 nach oben ausgelassen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 befindet sich in Ver längerung des LCD 8 eine sich bis zur Wand des Gehäuses 1 erstreckende Trennwand 28. Oberhalb dieser Trennwand befinden sich in der Wand des Gehäuses 1 Luftaus trittsschlitze 29. Der Tangentiallüfter 26 saugt allein aus dem Zwischenraum 23 zwischen Fresnellinse 9 und LCD 8 erwärmte Kühlluft ab.

Die Luftleitbleche 22, 25 werden in der Regel schräg ge stellt eingesetzt, um die Kühlluft an bestimmte Stellen zu zu leiten, an denen Kühlung in erhöhtem Maße benö tigt wird. Die Tangentialgebläse 17, 26 können in glei cher oder unterschiedlicher Höhe über dem Boden des Ge häuses 1 des Projektors angeordnet sein, die Abluft kann am besten zur Seite, aber auch nach unten oder oben aus dem Gehäuse 1 des Projektors ausgelassen werden.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Glasplatte
3 Tragarm
4 Umlenkspiegel
5 Objektiv
6 Lichtquelle
7 Umlenkspiegel
8 LCD
9 Fresnellinse
10 Metalldampflampe
11 Reflektor
12 Kondensor
13 Trennwand
14 Tangentiallüfter
15 Lufteingangsschlitze
16 Luftaustrittsschlitze
17 Tangentialgebläse
18 Lufteintrittsschlitze
19 Netzteil
20 Computer
21 Interface
22 Luftleitbleche
23 Luftraum zwischen Fresnellinse 9 und LCD 8
24 Luftraum zwischen LCD 8 und Glasplatte 2
25 Luftleitbleche
26 Tangentiallüfter
27 Abluftauslaßschlitze
28 Trennwand
29 Abluftaustrittsschlitze
30 Abluftauslaßgitter

Claims

1. LCD-Projektor, bestehend aus einem an seiner Ober seite durch eine Glasplatte verschlossenen, mit Lufteintrittsöffnungen und Luftaustrittsöffnungen versehenen Gehäuse, das die Lichtquelle, die Fres nellinse und ein LCD sowie elektronische Bauteile und Geräte für den Betrieb des LCD aufnimmt, und aus einem Objektiv,
wobei die Glasplatte, die Fresnellinse und das LCD genähert parallel zueinander in das Gehäuse einge baut sind und zwischen sich Lufträume einschließen, die durch von einem Gebläse erzeugtem Luftstrom gekühlt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gebläse ein Tangentialgebläse (17) der Breite der Baugruppe Fresnellinse (9) - LCD (8) - Glasplatte (2) ist,
daß das Gebläse (14) seitlich von dieser Baugruppe (9, 8, 2) angeordnet ist und Kühlluft durch die bei den von dieser Baugruppe (9, 8, 2) eingeschlossenen Lufträume (23, 24) bläst,
und daß ein weiteres Tangentialgebläse (26) auf der gegenüberliegenden Seite dieser Baugruppe (9, 8, 2) angeordnet ist, welches zumindest aus dem Luftraum (23) zwischen der Fresnellinse (9) und dem LCD (8) Luft absaugt.

2. LCD-Projektor, bestehend aus einem an seiner Ober seite durch eine Glasplatte verschlossenen, mit Lufteintrittsöffnungen und Luftaustrittsöffnungen versehenen Gehäuse, das die Lichtquelle, die Fres nellinse und ein LCD sowie elektronische Bauteile und Geräte für den Betrieb des LCD aufnimmt, und aus einem Objektiv,
wobei die Glasplatte, die Fresnellinse und das LCD genähert parallel zueinander in das Gehäuse einge baut sind und zwischen sich Lufträume einschließen, die durch von einem Gebläse erzeugtem Luftstrom gekühlt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gebläse ein Tangentialgebläse (17) der Breite der Baugruppe Fresnellinse (9) - LCD (8) - Glasplatte (2) ist,
daß das Gebläse (17) seitlich von dieser Baugruppe (9, 8, 2) angeordnet ist und Kühlluft durch die bei den von dieser Baugruppe (9, 8, 2) eingeschlossenen Lufträume (23, 24) saugt,
und daß ein weiteres Tangentialgebläse (26) auf der gegenüberliegenden Seite dieser Baugruppe (9, 8, 2) angeordnet ist, welches einen Luftstrom in den Luftraum (23) zwischen der Fresnellinse (9) und dem LCD (8) Luft bläst.

3. LCD-Projektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Baugruppe Fresnellinse (9) - LCD (8) - Glasplatte (2) und den Gebläsen (17, 26) Luft leitbleche (22, 25) angeordnet sind.

4. LCD-Projektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem LCD (8) und der Wand des Gehäuses (1) auf der dem eingangsseitig angeordneten Gebläse (17) abgewandten Seite des LCD (8) eine Trennwand (28) angeordnet ist
und daß beidseitig der Trennwand (28) in der Gehäu sewand Luftaustrittslöcher (16, 27) angeordnet sind, wobei unterhalb der Trennwand (28) zwischen dem LCD (8) und der Wand des Gehäuses (1) das ausgangssei tige Gebläse (26) angeordnet ist.