DE69726537T2

DE69726537T2 - Projektionsanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69726537T2
Application number: DE69726537T
Authority: DE
Inventors: Mutsuya Suwa-shi Furuhata; Takeshi Suwa-shi Takizawa; Motoyuki Suwa-shi Fujimori; Akitoshi Suwa-shi Kuroda; Shinji Suwa-shi Haba; Kiyoshi Suwa-shi Miyashita
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2017-10-04
Also published as: USRE38006E1; US5951136A; EP0834765A1; DE69734902T2; KR100490181B1; EP1359462B1; EP1359462A3; US6203158B1; DE69726537D1; EP0834765B1; CN1187634A; JPH10186511A; JP3598752B2; EP1359462A2; DE69734902D1; CN1492277A; TW365407U; CN1105453C; KR19980032467A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsanzeigevorrichtung, die Licht von einer Lichtquelle bereitstellt, dieses Licht in Antwort auf Bildinformation moduliert und das modulierte Licht auf einen Projektionsschirm projiziert.
Eine typische Projektionsanzeigevorrichtung enthält eine optische Einheit, die von einer Lichtquellenlampeneinheit abgestrahlte Lichtstrahlen optisch behandelt, um ein Farbbild in Antwort auf Bildinformation zu synthetisieren, und die die synthetisierten Lichtstrahlen durch eine Projektionsobjektiveinheit auf einen Schirm projiziert, wobei die Vorrichtung eine Stromversorgungseinheit und eine Leiterplatteneinheit mit Steuer/Regelschaltungen enthält.
Die optische Einheit teilt von der Lichtquellenlampeneinheit emittierte Lichtstrahlen in rote, blaue und grüne Dreifarbenlichtstrahlen auf, moduliert diese Lichtstrahlen mit Lichtventilen, die in einem Flüssigkristallfeld bereitgestellt sind, in Antwort auf Bildinformation, rekombiniert die modulierten Farblichtstrahlen mit einem kreuzdichroitischen Prisma oder dergleichen und projiziert die kombinierten Lichtstrahlen auf einen Schirm.
Die japanische Patentanmeldung Nr. 7-225379 offenbart eine Projektionsanzeigevorrichtung, die mit einer Konversionsvorrichtung für polarisiertes Licht versehen ist, um die Polarisationsrichtung der von einer Lichtquellenlampeneinheit emittierten Lichtstrahlen auszurichten. Die Konversionsvorrichtung für polarisiertes Licht besitzt ein Strahlteilerfeld für polarisierte Strahlen, das mit einer Mehrzahl von Sätzen von polarisiertes Licht trennenden Filmen und Reflexionsfilmen versehen ist, die parallel zueinander angeordnet sind, welches Strahlteilerfeld für polarisiertes Licht die auftreffenden Lichtstrahlen in zwei Arten von linear polarisierten Lichtkomponenten trennt und welches die Polarisationsrichtung dieser beiden Arten von linear polarisierten Lichtkomponenten ausrichtet.
Einige Elemente der Projektionsanzeigevorrichtung, z. B. die Konversionsvorrichtung für polarisiertes Licht und die optische Einheit, sind in einem bewehrenden oder schützenden Gehäuse untergebracht. Unter diesen steht das vordere Ende an der Projektionsseite des Projektionsobjekivs von der Vorderfläche des Schutzgehäuses vor. Das Schutzgehäuse ist mit einem Bedienungsabschnitt versehen, der einen Netzschalter, ein Lichtstrahlempfangsfenster für einen Fernbedienungsstrahl und Eingangs/Ausgangsanschlüsse zum Senden von Signalen an und Empfang von Signalen von externen Vorrichtungen.
Bei einer solchen Projektionsanzeigevorrichtung sind die optischen Vorrichtungen in der Lichtquellenlampeneinheit, der Stromversorgungseinheit und der optischen Einheit Wärmequellen. Unter den optischen Vorrichtungen sind Flüssigkristalllichtventile und ihre jeweiligen Polarisationsplättchen Hauptwärmequellen, weil sie einen Teil der transmittierten Lichtstrahlen absorbieren.
Um diese Wärmequellen zu kühlen, ist die Projektionsanzeigevorrichtung mit einem Kühlsystem versehen.
Im Allgemeinen führt das Kühlsystem Umgebungsluft in das Schutzgehäuse durch die Einlassöffnung über ein Ansauggebläse ein, zirkuliert die eingeführte Luft, um das Schutzgehäuse zu kühlen, und gibt die Luft durch einen an dem Schutzgehäuse vorgesehenen Luftauslass an die Umgebung mit einem Abluftgebläse ab.
In einem derartigen Kühlsystem ist die Stromversorgungseinheit, die schnell eine hohe Temperatur erreicht, mit einem Ansauggebläse versehen, um die Luft in dem Schutzgehäuse in das Innere der Stromversorgungseinheit zur Kühlung einzuführen.
Die Stromversorgungseinheit enthält ein primäres aktives Filter, eine Stromversorgung, eine Last und dergleichen. Vorrichtungen, wie Transmitter-FETs, sind an der Leiterplatte des primären aktiven Filters angebracht. Vorrichtungen, wie eine Gleichrichterdiodenbrücke, ein Oszillatortransistor für einen D/D-Wandler und ein Triodenregler für den D/D-Wandler sind an der Leiterplatte der Stromversorgung angebracht. Auch Vorrichtungen wie ein Treiber-FET für eine Zerhackerschaltung und eine Gegenstromverhinderungsdiode für die Zerhackerschaltung sind an der Leiterplatte der Last angebracht. In der Stromversorgungseinheit sind Wärmesenken an diesen Vorrichtungen befestigt, da diese Vorrichtungen Wärmequellen sind, um die Kühlungseffizienz zu erhöhen, und die mit dem Ansauggebläse eingeführte Luft kühlt die Wärmesenken.
Da die zur Stromversorgungseinheit in dem Schutzgehäuse eingeführte Luft bereits durch andere wärmende Elemente erwärmt worden ist, während sie durch das Schutzgehäuse zirkulierte, und daher wärmer ist als die freie Luft, kühlt sie die Stromversorgungseinheit mit geringerer Effizienz.
Wenn die Luft in dem Schutzgehäuse mit dem Ansauggebläse eingesogen wird, kann die Fremdstoffe enthaltende freie Luft durch Öffnungen des Schutzgehäuses eingeführt werden, z. B. durch den Spalt zwischen der Projektionsobjektiveinheit und dem Schutzgehäuse. Als Ergebnis lagern sich die in das Gehäuse gelangten Fremdstoffe an das optische System an und verschlechtern die Anzeigequalität, was zu Unzuverlässigkeit führt.
Die Umwandlungseinrichtung für polarisiertes Licht wird erwärmt, weil der Trennfilm für polarisiertes Licht und der Reflexionsfilm einen Teil des auftreffenden Lichts absorbieren. Die Vorrichtung besitzt kein Kühlungsmittel, obwohl sie gekühlt werden muss. Die Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht wird daher durch die von dem Ansauggebläse zum Auslass zirkulierende Luft gekühlt und daher kann die Vorrichtung nicht effizient gekühlt werden aufgrund ungenügender Zirkulation der Kühlungsluft in einigen Vorrichtungskonfigurationen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Projektionsanzeigevorrichtung bereitzustellen zum optischen Betreiben von Lichtstrahlen, die von einer Lichtquellenlampeneinheit emittiert werden, und Erzeugen eines optisches Bildes in Antwort auf Bildinformation, in der deren Stromversorgungseinheit mit hoher Effizienz gekühlt werden kann.
In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung eine Projektionsanzeigevorrichtung bereit, umfassend eine optische Einheit zum Erzeugen eines optischen Bildes in Antwort auf Bildinformation durch optisches Behandeln von Lichtstrahlen, die von einer Lichtquellen-Lampeneinheit emittiert werden, und zum ausgedehnten Projizieren des optischen Bildes auf einen Projektionsschirm durch ein Projektionsobjektiv, eine Stromversorgungseinheit und ein Schutzgehäuse, das die optische Einheit und die Stromversorgungseinheit umschließt, einen Belüftungspfad, der innerhalb der Stromversorgungseinheit zum Zirkulieren von Kühlungsluft vorgesehen ist, eine erste Kühlungsluft-Ansaugöffnung, die an dem Schutzgehäuse zum Bereitstellen von Kühlungsluft für die optische Einheit angeordnet ist, und eine zweite Kühlungsluft-Ansaugöffnung, die an dem Schutzgehäuse zur Bereitstellung von Kühlungsluft für die Stromversorgungseinheit angeordnet ist, und einen Kanal zum Verbinden der zweiten Kühlungsluft-Ansaugöffnung und des Belüftungspfads, der Kühlungsluft von außerhalb des Schutzgehäuses direkt zu dem Belüftungspfad leitet.
Kühlungsluft kann der optischen Einheit und dem Belüftungspfad der Stromversorgungseinheit getrennt zugeführt werden, wodurch die optische und die Stromversorgungseinheit unabhängig voneinander gekühlt werden.
In einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung eine Projektionsanzeigevorrichtung bereit, umfassend:
eine optische Einheit zum Erzeugen eines optischen Bildes in Antwort auf Bildinformation durch optisches Behandeln von Lichtstrahlen, die von einer Lichtquellenlampeneinheit emittiert werden, und zum ausgedehnten Projizieren des optischen Bildes auf einen Projektionsschirm durch ein Projektionsobjektiv, eine Stromversorgungseinheit, ein Schutzgehäuse, das die optische Einheit und die Stromversorgungseinheitumschließt,
wobei die optische Einheit eine Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zum Trennen der von der Lichtquellenlampeneinheit emittierten Lichtstrahlen in zwei Arten von linear polarisierten Lichtkomponenten und zum Ausrichten der Polarisationsrichtung der linear polarisierten Lichtkomponenten umfasst und
wobei ein Belüftungspfad innerhalb des Schutzgehäuses vorgesehen ist, um Kühlungsluft entlang wenigstens einer Fläche aus Lichteintrittsfläche und Lichtaustrittsfläche der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zu zirkulieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsanzeigevorrichtung, umfassend: eine optische Einheit zum Erzeugen eines optischen Bildes in Antwort auf Bildinformation durch optisches Behandeln von Lichtstrahlen, die von einer Lichtquellenlampeneinheit emittiert werden, und zum ausgedehnten Projizieren des optischen Bildes auf einen Projektionsschirm durch ein Projektionsobjektiv, eine Stromversorgungseinheit, und ein Schutzgehäuse zum Aufbewahren der optischen Einheit und der Stromversorgungseinheit, wobei die Projektionsanzeigevorrichtung ferner umfasst: einen Belüftungspfad, der innerhalb der Stromversorgungseinheit zum Zirkulieren von Kühlungsluft vorgesehen ist, eine an dem Schutzgehäuse ausgebildete Kühlungslufteinlassöffnung und ein Kühlungsluftleitungsmittel zum direkten Leiten der freien Luft außerhalb des Schutzgehäuse von der Kühlungsluftansaugöffnung zum Einlass des Belüftungspfads.
Da das Kühlungsluftleitungsmittel zum direkten Leiten der freien Luft zu dem Belüftungspfad vorgesehen ist, kann bei der vorliegenden Erfindung das Innere der Stromversorgungseinheit mit hoher Effizienz durch die freie Luft gekühlt werden, die kühler ist als die Luft in dem Schutzgehäuse.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass ein Belüftungsgebläse zum Belüften des Inneren des Schutzgehäuses in der Nähe der Lichtquellenlampeneinheit vorgesehen ist. Die Luft in dem Schutzgehäuse, die die von dem Belüftungspfad abgegebene Luft enthält, wird hierdurch in der Nähe der Lichtquellenlampeneinheit gesammelt, bevor sie ans Äußere abgegeben wird, und daher kann die erwärmte Lichtquellenlampeneinheit sicher gekühlt werden.
Es ist bevorzugt, dass das Kühlungsluftleitungsmittel einen Kanalabschnitt enthält, der die Kühlungsluftansaugöffnung und den Einlass des Belüftungspfads verbindet.
Ein derartiger Kanalabschnitt kann nur die von der Kühlungsluftansaugöffnung zum Belüftungspfad gesaugte Luft einführen und das Einströmen der Luft von dem Schutzgehäuse, das wärmer ist als die freie Luft, in den Belüftungspfad verhindern. Das Innere der Stromversorgungseinheit kann daher effizienter gekühlt werden.
Es ist bevorzugt, dass das Kühlungsluftleitungsmittel ein am Einlass des Belüftungspfads zum Einsaugen der freien Luft vorgesehenes Sauggebläse enthält. Ein großes Volumen freier Luft kann daher dem Belüftungspfad stabil zugeführt werden und die Stromversorgungseinheit kann mit hoher Effizienz sicher gekühlt werden.
Die Verbindung des Sauggebläses mit dem Kanalabschnitt kann sicher ein Ansaugen der Fremdstoffe enthaltenden freien Luft in das Schutzgehäuse durch die Öffnungen des Schutzgehäuses verhindern, zum Beispiel den Spalt zwischen der Projektionsobjektiveinheit und dem Schutzgehäuse. Anhaften der Fremdstoffe an dem optischen System kann daher verhindert werden, was zu einer hohen Bildanzeigequalität und befriedigender Zuverlässigkeit führt.
Obwohl die mit dem Sauggebläse versehene Stelle der Stromversorgungseinheit nicht innerhalb des Schutzgehäuses begrenzt ist, muss der optische Pfad von der Lichtquellenlampeneinheit zu der Projektionsobjektiveinheit innerhalb des engen Raums des Schutzgehäuses der Projektionsanzeigevorrichtung vorgesehen sein. Die Stromversorgungseinheit ist vorzugsweise so angeordnet, dass das Sauggebläse in einem freien Raum des Schutzgehäuses angeordnet ist, um den Raum im Schutzgehäuse effektiv zu nutzen.
Es ist bevorzugt, dass die Projektionslinse derart vorgesehen ist, dass ihr Rand von dem Schutzgehäuse vorsteht, wobei die Stromversorgungseinheit derart vorgesehen ist, dass das Sauggebläse an dem Basisende der Projektionsobjektiveinheit angeordnet ist, und die Kühlungsluftansaugöffnung in einem Bereich der Bodenwand des Schutzgehäuses einschließlich der unteren Seite der Projektionsobjektiveinheit ausgebildet ist.
In der optischen Einheit steht die Projektionsobjektiveinheit im Allgemeinen von der Lichtquellenlampeneinheit und den optischen Vorrichtungen vor, so dass das kombinierte Licht von der optischen Vorrichtung auf das Basisende des Projektionsobjektivs auftrifft. Wenn die Projektionsobjektiveinheit derart angeordnet ist, dass ihr vorderes Ende von dem Schutzgehäuse vorsteht, bildet sich ein Totraum an der Seite des Basisendes.
Da die Stromversorgungseinheit derart vorgesehen ist, dass das Sauggebläse an dem Basisende der Projektionsobjektiveinheit angeordnet ist, kann bei der vorliegenden Erfindung die Vorrichtung miniaturisiert sein als Ergebnis von effektiver Verwendung des Raums in dem Schutzgehäuse.
Da die Kühlungsluftansaugöffnung in einem Bereich auf der niedrigeren Seite der Projektionsobjektiveinheit ausgebildet ist, kann der Kanalabschnitt in dem Totraum, der von der unteren Seite der Projektionsobjektiveinheit zu der Seite ihres Basisendes reicht, vorgesehen sein, und der Raum im Schutzgehäuse kann effektiv verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Projektionsanzeigevorrichtung, umfassend: eine optische Einheit zum Erzeugen eines optischen Bilds in Antwort auf Bildinformation durch optisches Behandeln von Lichtstrahlen, die von einer Lichtquellenlampeneinheit emittiert werden, und zum ausgedehnten Projizieren des optischen Bildes auf einen Projektionsschirm durch ein Projektionsobjektiv, eine Stromversorgungseinheit, ein Schutzgheäuse zum Aufbewahren der optischen Einheit und der Stromversorgungseinheit, und ein Lüftungsgebläse zum Lüften des Inneren des Schutzgehäuses in der Nähe der Lichtquellenlampeneinheit, wobei die Projektionsanzeigevorrichtung ferner umfasst: eine Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht, die der Emissionsfläche der Lichtquellenlampeneinheit zugewandt ist zum Trennen der von der Lichtquellenlampeneinheit emittierten Lichtstrahlen in zwei Arten von linear polarisierten Lichtkomponenten und zum Ausrichten der Polarisierungsrichtung der linear polarisierten Lichtkomponenten, und einen Belüftungspfad, der innerhalb des Schutzgehäuses vorgesehen ist, zum Zirkulieren von Kühlungsluft entlang wenigstens einer Fläche aus Lichteintrittsfläche und Lichtaustrittsfläche der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht.
Da der Belüftungspfad zum Zirkulieren der Kühlungsluft entlang wenigstens einer Fläche aus Lichteintrittsfläche und Lichtaustrittsfläche der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht vorgesehen ist, kann bei der vorliegenden Erfindung die Kühlungsluft sicher in der Nähe der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zirkulieren, um befriedigende Kühlungseffekte zu erreichen, ungeachtet der Vorrichtungskonfiguration.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass eine Führung vorgesehen ist, zum Einführen der Kühlungsluft, die entlang wenigstens einer Fläche aus Lichteintrittsfläche und Lichtaustrittsfläche der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zirkuliert, zu der Lichtquellenlampeneinheit.
In einer derartigen Konfiguration kann die Führung die Kühlungsluft, nach dem Kühlen der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht, in die Lichtquellenlampeneinheit einführen, um effektiv die Lichtquellenlampeneinheit zu kühlen. Die Lampenlebensdauer kann daher verlängert sein, was zu einer niedrigen Austauschfrequenz der Lichtquellenlampe führt.
Es ist bevorzugt, dass das Schutzgehäuse mit einem Bedienungsabschnitt versehen ist, der eine Mehrzahl von Schaltern aufweist, einschließlich eines Hauptschalters zum Ein/Ausschalten der Stromversorgung, und ein vorspringender Abschnitt, der von dem Hauptschalter vorspringt, zwischen dem Hauptschalter und dem dem Hauptschalter benachbarten Schalter vorgesehen ist. Solch eine Konfiguration kann eine fehlerhafte Betätigung des Hauptschalters verhindern.
Es ist bevorzugt, dass der vorspringende Abschnitt entlang des Umfangs des Hauptschalters vorgesehen ist. Dies kann eine sorglose Berührung des Hauptschalters verhindern und daher kann dies eine fehlerhafte Betätigung im Gebrauch sicher verhindern.
Es ist bevorzugt, dass eine Leiterplatte an der optischen Einheit vorgesehen ist, und die Leiterplatte mit einem Temperaturfühlerelement in der Nähe der Lichtquellenlampeneinheit versehen ist.
Solch eine Konfiguration kann die Temperatur der Lichtquellenlampeneinheit überwachen und kann eine Verdrahtung zwischen dem Temperaturfühlerelement und der Leiterplatte verhindern, weil das Temperaturaufnahmeelement direkt an der Leiterplatte montiert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine bevorzugte Ausführungsform nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine Frontansicht und ein Rückaufriss einer Projektionsanzeigevorrichtungeiner bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine Frontansicht und eine Bodenansicht der Projektionsanzeigevorrichtung in der oben genannten Ausführungsform ist,
3 ein Aufbau ist, der das optische System und die Stromversorgungseinheit bei der obengenannten Ausführungsform zeigt,
4 eine schematische Repräsentation des optischen Systems in der oben genannten Ausführungsform ist,
5 eine Querschnittsansicht und eine isometrische Ansicht der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht in der oben genannten Ausführungsform ist,
6 eine planare Querschnittsansicht ist, die den Kühlungsluftstrahl in der Projektionsanzeigevorrichtung der obengenannten Ausführungsform zeigen,
7 eine Querschnittsansicht ist, die den Kühlungsluftstrom in der Projektionsanzeigevorrichtung in der oben genannten Ausführungsform zeigt,
8 eine Querschnittsansicht ist, die den Kühlungsluftstrom in der Projektionsanzeigevorrichtung in der oben genannten Ausführungsform zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1(A) und 1(B) sind jeweils eine Frontansicht und eine Rückaufrissansicht einer Projektionsanzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. 2(A) und 2(B) sind jeweils eine Planansicht und eine Bodenansicht der Projektionsanzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, besitzt die Projektionsanzeigevorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform ein rechteckiges Parallelepiped-Schutzgehäuse 2. Das Schutzgehäuse 2 besteht grundsätzlich aus einem oberen Gehäuse 3 und einem unteren Gehäuse 4. Die Rückwand des Schutzgehäuses 2 ist mit einem Wechselstromanschluss 36 zum Zuführen einer externen Stromversorgung zu der Vorrichtung und einer Eingangs/Ausgangsanschlussgruppe 50 versehen. Benutzer können die Vorrichtung bequem benutzen, da aus diesem Grund keine Signalkabel und dergleichen an der Seitenfläche angeordnet sind, an der Benutzer im Allgemeinen stehen.
Das obere Gehäuse 3 des Schutzgehäuses 2 enthält eine rechteckige obere Wand 3a, eine linke und eine rechte Seitenwand 3b und 3c, eine Frontwand 3d und eine Rückwand 3e, welche Frontwand 3d und Rückwand 3e vertikal von den vier Seiten der oberen Wand in Richtung zur unteren Seite verlaufen. Das untere Gehäuse 4 enthält eine rechtwinklige Bodenwand 4a, eine linke und eine rechte Seitenwand 4b und 4c, eine Frontwand 4d und eine Rückwand 4e, welche Frontwand 4d und Rückwand 4e sich vertikal von den vier Seiten der unteren Wand erheben.
Das obere Gehäuse 3 und das untere Gehäuse 4 halten an der linken Seite der Mitte in der Frontansicht leicht das vordere Ende einer Projektionsobjektiveinheit 6, die in Richtung der Vorderseite der Vorrichtung von einer darin ausgebildeten kreisförmigen Öffnung verläuft, und die Oberseite der Projektionsobjektiveinheit steht von der Frontfläche des Schutzgehäuses 2 vor.
Ein Zoomring 61, der ein Zoomobjektiv in dem vorspringenden Abschnitt hält, besitzt einen Überhang 610, wie einen linearen Knopf, der in der Achsenlinienrichtung verläuft. Der Zoomring 61 und ein Fokussierring 62 können daher voneinander durch Berührung unterschieden werden und bequem gedreht werden. Der Überhang 610 kann an dem Fokussierring 62 vorgesehen sein, obwohl er nicht die Bewegung des Fokussierrings 62 verhindert.
Wie in 1(A) gezeigt ist, ist ein Lichtempfangsfenster 35 an der Frontwand 3d des oberen Gehäuses 3 rechts der Projektionsobjektiveinheit 6 vorgesehen. Das Empfangsfenster 35 ist vorgesehen, um Steuer/Regellichtstrahlen zu empfangen, die durch eine in den Zeichnungen nicht gezeigte Fernbedienung treten.
In der Mitte der Frontseite der oberen Wand 3a des oberen Gehäuses 3 ist eine Anzahl von Löchern 25 an der Position eines in sich geschlossenen Lautsprechers (in den Zeichnungen nicht gezeigt) angeordnet, wie in 2A gezeigt ist.
Die Mitte der Frontseite der oberen Wand 3a ist auch mit einem Bedienungsschalterabschnitt 26 versehen. Ein Überhangabschnitt 262 ist zwischen dem Hauptschalter 261 zum Ein/Ausschalten der Stromversorgung und dem benachbarten Schalter 263 aus an dem Bedienungsschalterabschnitt 26 ausgebildeten Schaltern vorgesehen, wobei der Überhangabschnitt 262 von dem Hauptschalter 261 vorsteht. Der Überhangabschnitt 262 besitzt eine Bogenform entlang des Umfangs des kreisförmigen Hauptschalters 261. Im Detail besitzt er einen Winkelbereich von 90 Grad entlang des Umfangs des Hauptschalters 261. Da der bogenförmige Überhang 262 von der Oberseite des Hauptschalters 261 vorsteht, können andere Schalter bedient werden, ohne irrtümlicherweise den Hauptschalter 261 zu berühren, und eine fehlerhafte Betätigung kann sicher verhindert werden.
Ein Fuß 31C ist in der Mitte des hinteren Endes der Bodenwand 4a des unteren Gehäuses 4 vorgesehen, und Füße 31R und 31L sind an der linken und der rechten Seite des vorderen Endes vorgesehen. Die Höhe sowohl des linken als auch des rechten Fußes 31R und 31L von der Bodenwand 4a ist durch Drehung einstellbar.
3 zeigt die Anordnung von einzelnen Komponenten innerhalb des Schutzgehäuses 2 der Projektionsanzeigevorrichtung 1. Das Schutzgehäuse 2 ist mit einer optischen Einheit 10 versehen, die die oben genannte Projektionsobjektiveinheit 6 und eine Stromversorgungseinheit 7 nebeneinander darin enthält, sowie eine Steuer/Regelkarte 13 zum Steuern/Regeln der Vorrichtung und eine Videokarte 11 sind auf die optische Einheit 10 aufgesetzt.
Die optische Einheit 10 enthält eine Lichtquellenlampeneinheit 8, die eine in einem Gehäuse 802 untergebrachte Lichtquellenlampeneinheit 81 (siehe 4) umfasst, eine optische Linseneinheit 9 zum optischen Behandeln der von der Lichtquellenlampeneinheit 8 emittierten Lichtstrahlen und Erzeugen eines optischen Bilds in Antwort auf Bildinformation, und eine Projektionsobjektiveinheit 6, die das optische Bild ausgedehnt auf einen Projektionsschirm projiziert. Die optische Einheit 10 nimmt die rechte Hälfte oder mehr des Innenraums des Schutzgehäuses 2 aus der Rückansicht in Anspruch.
Die optische Linseneinheit 9 enthält eine obere und eine untere Lichtführung 901 und 902, die verschiedene optische Vorrichtungen, wie unten beschrieben, enthalten, und eine Prismeneinheit 910. Die obere und die untere Lichtführung 901 und 902 sind jeweils an dem oberen Gehäuse 3 und dem unteren Gehäuse 4, die in 1 und 2 gezeigt sind, mit Befestigungsschrauben befestigt.
Ein rechteckiger Ausschnitt 9001 in der Planansicht ist in der Mitte an der Vorderseite der Lichtführung 901 und 902 ausgebildet, um die Prismeneinheit 910 anzubauen.
Die Prismeneinheit 910 ist an einer dicken Druckgusskopfplatte 903 angebracht, die aus Magnesium oder Aluminium besteht, und an den Lichtleitungen 901 und 902 durch die Kopfplatte 903 befestigt.
Die Kopfplatte 903 besitzt eine L-Form, bestehend aus einer vertikalen Wand 91 entlang der Breitenrichtung der Vorrichtung und einer Bodenwand 92 (siehe 7), die horizontal vom Boden der vertikalen Wand 91 verläuft. Die Prismeneinheit 910 ist an der Bodenwand 92 befestigt. In der Mitte der vertikalen Wand 91 ist eine rechtwinklige Öffnung (in der Zeichnung nicht gezeigt) vorgesehen, um das von der Prismeneinheit 910 ausgehende Licht durchtreten zu lassen, und das Basisende der Projektionslinseneinheit 9 ist an der Öffnung befestigt. Die Prismeneinheit 910 und die Projektionsobjektiveinheit 6 sind an der optischen Linseneinheit 9 50 befestigt, um die steife Vertikalwand 91 sandwichartig dazwischen anzuordnen, nachdem das optische System ausgerichtet ist. Diese Einheiten sind daher in ausgesprochener Weise integral ausgebildet, so dass eine Fehlausrichtung des optischen Systems aufgrund starker Krafteinwirkung kaum auftritt.
Das Basisende der Projektionsobjektiveinheit 6 ist in der Mitte der Frontseite der optischen Linseneinheit 9 angeordnet und ein Spalt in Antwort auf die vorstehende Länge der Projektionsobjektiveinheit 6 von dem Schutzgehäuse 2 ist an der Seite des Basisendes, d. h. zwischen der Kopfplatte 903 und den Frontwänden 3d und 4d des Schutzgehäuses 2, ausgebildet.
Der Eckabschnitt des hinteren Abschnitts der optischen Linseneinheit 9 an der Seite der Stromversorgungseinheit 7 ist in der Planansicht abgesenkt und die Lichtquellenlampeneinheit 8 ist in der Absenkung angebaut. Das heißt, die Lichtquellenlampeneinheit 8 ist mit einem rechteckigen Bereich versehen, der durch das hintere Ende der Stromversorgungseinheit 7 und die Absenkung der optischen Linseneinheit 9 gebildet ist.
Eine Lampenaustauschabdeckung 27 ist an einer Position der Bodenwand 4a des unteren Gehäuses 4, die der Lichtquellenlampeneinheit 8 entspricht, mit einer Schraube befestigt, um die Lichtquellenlampeneinheit 8 durch Lösen der Schraube und Entfernen der Abdeckung 27 auszutauschen.
Eine Steuer/Regelkarte 13 zum Steuern/Regeln der Vorrichtung ist mit Schrauben an der oberen Fläche der optischen Einheit 10 (optische Linseneinheit 9) befestigt, und eine Videokarte 11 mit einer Videosignalbehandlungsschaltung ist daran vorgesehen.
Da die Steuer/Regelkarte 13 an der oberen Fläche der optischen Einheit 10 mit Schrauben befestigt ist, können die Steuer/Regelkarte 13 und die optische Einheit 10 zum Test durch eine externe Stromversorgung betrieben werden, sogar dann, wenn der Gesamtaufbau nicht vervollständigt ist, wie bei der OEM-Produktion, bei der die Steuer/Regelkarte 13 und die optische Einheit 10 befestigt werden. Die Steuer/Regelkarte 13 besitzt einen Ausschnittabschnitt 130 an einem entsprechenden Abschnitt, d. h. der mit der Prismeneinheit 910 überlappt.
Die Karten 11 und 13 sind elektrisch durch Verbinder 114 und 116 miteinander verbunden.
Die Stromversorgungseinheit 7 ist an der linken Seite der optischen Einheit 10 links des Schutzgehäuses 2 in der Rückansicht der Anzeigevorrichtung 1 angeordnet.
Die Stromversorgungseinheit 7 besitzt eine L-Form, um mit dem Raum zwischen dem Schutzgehäuse 2 und der optischen Einheit 10 überein zu stimmen, und besteht aus einem Hauptkörper 71, der von der Rückseite zur Vorderseite der Vorrichtung angeordnet ist, und einer Verlängerung 72, die sich von dem vorderen Ende des Hauptkörpers 71 gekrümmt erstreckt. Die Verlängerung 72 ist an der Seite des Basisendes der Projektionsobjektiveinheit 6 angeordnet.
Demzufolge ist der Spalt an der Seite des Basisendes der Projektionsobjektiveinheit 6, der sich verlängert, wenn die vorstehende Länge der Projektionsobjektiveinheit 6 von dem vorderen Ende des Schutzgehäuses 2 sich verringert, mit der Verlängerung 72 der Stromversorgungseinheit 7 gefüllt. Das Innere des Schutzgehäuses 2 kann daher effektiv genutzt werden, um die Projektionsanzeigevorrichtung 1 zu miniaturisieren.
Die Stromversorgungseinheit 7 enthält verschiedene elektronische Teile in einem L-förmigen, metallischen Abschirmgehäuse 70, das als ein Belüftungspfad zum Zirkulieren der Kühlungsluft in der Stromversorgungseinheit 7 wirkt. Das Abschirmgehäuse 70 verhindert auch Austreten von elektrischem und magnetischem Rauschen, das in der Stromversorgungseinheit 7 erzeugt wird, und schirmt die Wechselstrom-Eingangs- und -Ausgangsleitungen ab, die mit der Stromversorgungseinheit 7 verbunden sind, um von diesen erzeugtes Rauschen auszuschließen.
Das Abschirmgehäuse 70 enthält ein ein primäres aktives Filter, eine Stromversorgung, eine Last und dergleichen, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, und diese bestehen aus Leiterplatten mit verschiedenen Vorrichtungen. Das heißt, die Leiterplatte des primären aktiven Filters enthält Vorrichtungen, wie einen Transmissions-FET, die Leiterplatte der Stromversorgung enthält eine Gleichrichterdiodenbrücke, einen oszillierenden Transistor für einen D/D-Wandler und einen Triodenregler für den D/D-Wandler, und die Leiterplatte für die Last enthält einen Treiber-FET für die Zerhackerschaltung und eine Gegenstromverhinderungsdiode für die Zerhackerschaltung. Da diese Vorrichtungen Wärmequellen sind, sind sie an Wärmesenken befestigt, um die Kühlungseffizienz zu erhöhen.
Verschiedene optische Teile sind in dem Schutzgehäuse 2 50 dicht gepackt, so dass sie keinen Totraum bilden, daher ist es schwierig, ein herkömmliches Metallchassis über dem gesamten Schutzgehäuse 2 vorzusehen. Eine flexible Abschirmlage (nicht gezeigt in den Zeichnungen) kann das gesamte Gehäuse überdecken, ohne einen Totraum zu bilden.
Das in der optischen Einheit 10 zusammengebaute optische System wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Das optische System gemäß dieser Ausführungsform enthält ein optisches Beleuchtungssystem 923, das aus einer Lichtquellenlampeneinheit 8, Integratorlinsen 921 und 922 und einer Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht besteht. Ein Farben trennendes optisches System 924 zum Trennen der Lichtstrahlen W, die von dem optischen Beleuchtungssystem 923 ausgehen, in rote (R), grüne (G) und blaue (B) Lichtstrahlen, drei Flüssigkristall-Lichtventile 925R, 925G und 925B zum Modulieren der Farblichtstrahlen, eine Prismeneinheit 910 zum Rekombinieren der modulierten Lichtstrahlen, und eine Projektionsobjektiveinheit 6 zum ausgedehnten Projizieren der rekombinierten Lichtstrahlen auf einen Schirm.
Die Lichtquellenlampe 81 der Lichtquellenlampeneinheit 8 ist mit einer Lampe 805, wie einer Halogenlampe, einem Reflektor 806 und einer Glasfläche 807, die an der Frontfläche des Reflektors 806 geklebt ist, versehen und in einem Gehäuse 802 50 derart untergebracht, dass die Glasfläche 807 (siehe 3 und 8) freiliegt. Das Licht von der Lampe 805 tritt in Richtung zu der Integratorlinse 921 der optischen Linseneinheit 9 durch die Glasfläche 80 in der Richtung senkrecht zu der Richtung der Vorrichtung 1 aus.
Beispiele von verwendbaren Lichtquellenlampen 81 umfassen Halogenlampen, Metall-Halogenlampen und Xenonlampen.
Das optische Beleuchtungssystem 923 enthält zwei Integratorlinsen 921 und 922, von denen jede aus einer Matrix von feinen Linsen zusammengesetzt ist, eine Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht parallel zu den Integratorlinsen 921 und 922 sowie eine Sammellinse 930 senkrecht zu der Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht. Ein Reflexionsspiegel 931 ist vor der Sammellinse 930 vorgesehen, d. h. zwischen der Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht und der Sammellinse 930, um die zentrale optische Achse 1a senkrecht von der Lichtquellenlampe 81 in Richtung zu dem Frontabschnitt der Vorrichtung hin zu reflektieren.
Die Integratorlinse 921 teilt die Lichtstrahlen von der Lichtquellenlampeneinheit 8 in eine Mehrzahl von Teillichtstrahlen auf, die in der Nähe der Integratorlinse 922 gesammelt werden.
Die Integratorlinse 922 ordnet zentrale optische Pfade von Teillichtstrahlen von der Integratorlinse 921 50 derart an, dass sie parallel zur optischen Achse 1a sind. Wenn Lichtstrahlen von der Lichtquellenlampeneinheit 8 perfekt parallel zur optischen Achse 1a sind, ist der zentrale optische Pfad jedes Teillichtstrahls von der Integratorlinse 921 ebenfalls parallel zur optischen Achse 1a. Die Integratorlinse 922 kann daher weggelassen werden, wenn die Lichtstrahlen von der Lichtquellenlampeneinheit 8 hochgradig parallel zur optischen Achse 1a sind.
Die Sammellinse 930 sammelt die Teillichtstrahlen auf die Lichtmodulatoren 925R, 925G und 925B.
Wie oben beschrieben, werden bei der Projektionsanzeigevorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform die Lichtstrahlen von der Lichtquellenlampeneinheit 8 mit der Integratorlinse 921 in eine Mehrzahl von Teillichtstrahlen aufgeteilt und die Teillichtstrahlen werden auf die Flüssigkristalllichtventile 925R, 925G und 925B mit der Sammellinse 930 gesammelt. Die Flüssigkristalllichtventile 925R, 925G und 925B können daher mit im Wesentlichen gleichförmigem Licht beleuchtet werden, was zu einem Bild mit geringerer irregulärer Beleuchtung führt.
Die Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht umfasst eine Integration einer Polarisationslichttrennfolie und ein λ/2-Plättchen, mit dem das auftreffende Licht in P-polarisiertes Licht und S-polarisiertes Licht getrennt wird und danach in S-polarisiertes Licht vereinheitlicht wird. Das heißt, wie in 5 gezeigt ist, ist die Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht mit einem polarisierten Strahlteilerfeld 9201 und einem selektiven Phasenplättchen 9202 versehen. Das polarisierte Strahlteilerfeld 9201 umfasst eine Mehrzahl von transparenten Säulenplatten 9203, von denen jede einen parallelogrammförmigen Querschnitt aufweist und die miteinander verbunden sind. Polarisationslichttrennfilme 9204 und Reflexionsfilme 9205 sind alternierend zwischen den transparenten Platten angeordnet. Das Polarisations-Strahlteilerfeld 9201 ist hergestellt durch Verbinden einer Mehrzahl von diese Filme aufweisenden Glasplatten derart miteinander, dass alternierend die Polarisationslichttrennfilme 9204 und Reflexionsfilme 9205 angeordnet werden, und schräges Schneiden derselben in einem gegebenen Winkel.
Das unpolarisierte Licht von den Integratorlinsen 921 und 922 (siehe 4) wird in S-polarisiertes und P-polarisiertes Licht durch den Polarisationslichttrennfilm 9204 getrennt. Das S-polarisierte Licht wird im Wesentlichen vertikal durch den Polarisationslichttrennfilm 9204 reflektiert und durch den Reflexionsfilm 9205 vertikal reflektiert. Das P-polarisierte Licht tritt durch den Polarisationslichttrennfilm 9204. Die selektive Phasenplatte 9202 umfasst eine an der Oberfläche der transparenten Platte 9203 ausgebildete λ/2-Phasenschicht 9206, die das durch die Polarisationslichttrennfilm 9204 tretende Licht überträgt. Keine λ/2-Phasenschicht ist an der Oberfläche der transparenten Platte 9203 gebildet, die das von dem Reflexionsfilm 9205 reflektierte Licht überträgt. Das durch den Polarisationslichttrennfilm 9204 tretende P-polarisierte Licht tritt daher aus, nachdem es in S-polarisiertes Licht durch die λ/2-Phasenschicht 9206 umgewandelt worden ist. Im Ergebnis treten im Wesentlichen S-polarisierte Lichtstrahlen von der Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht aus.
Die Verwendung lediglich des S-polarisierten Lichts verbessert die Farbtrenneigenschaften der dichroitischen Spiegel 941 und 942 (siehe 4) des später im Zusammenhang mit der Verwendung von unpolarisiertem Licht beschriebenen Farben trennenden optischen Systems 924. Ferner besitzt das S-polarisierte Licht ein höheres Reflexionsvermögen als dasjenige des P-polarisierten Lichts für den Spiegel, und daher kann Lichtverlust durch Reflexion unterdrückt werden.
Unter Bezugnahme auf 4 enthält das Farben trennende optische System 924 einen blaues und grünes Licht reflektierten dichroitischen Spiegel 941, einen grünes Licht reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 und einen Reflexionsspiegel 943.
In einem solchen Farben trennenden optischen System 924 wird der Lichtstrahl W zu dem blaues und grünes Licht reflektierenden dichroitischen Spiegel 941 gestrahlt, und der rote Lichtstrahl, der durch den Spiegel 941 tritt, wird durch einen Reflexionsspiegel 943 senkrecht reflektiert und tritt von einem Rotlichtaustrittsabschnitt 944 in Richtung zu einer Prismeneinheit 910 aus.
Blaue Lichtstrahlen B und grüne Lichtstrahlen G in den Lichtstrahlen W werden durch den blaues und grünes Licht reflektierenden dichroitischen Spiegel 941 in Richtung zu dem grünes Licht reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 senkrecht reflektiert. Nur die grünen Lichtstrahlen werden durch den grünes Licht reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 senkrecht reflektiert und treten von einem Grünlichtaustrittsabschnitt 945 in Richtung zu der Prismeneinheit 910 aus. Die blauen Lichtstrahlen B, die durch den grünes Licht reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 treten, treten von einem Blaulichtaustrittsabschnitt 946 durch ein Lichtführungssystem 927 in Richtung zu der Prismeneinheit 910 aus.
Das Lichtführungssystem 927 führt die blauen Lichtstrahlen B zu dem entsprechenden Flüssigkristalllichtventil 925B und enthält einen Eintrittsseitenreflexionsspiegel 971, einen Austrittsseitenreflexionsspiegel 972, eine dazwischen vorgesehene Zwischenlinse 973 und eine Sammellinse 976, die vor dem Eintrittsseitenreflexionsspiegel 971 vorgesehen ist. Von den Abständen von dem optischen Beleuchtungssystem 973 zu den Rot(R)-, Grün(G)- und Blau(B)-Lichtaustrittsabschnitten 944, 945 und 946 ist der Abstand des Blau(B)-Lichtaustrittsabschnitts am längsten. Das Vorsehen des Lichtführungssystems 927 verhindert Lichtverluste.
Die Rot(R)- und Blau(B)-Lichtaustrittsabschnitte 944 und 945 des Farben trennenden optischen Systems 924 sind jeweils mit Sammellinsen 951 und 952 versehen. Rote Lichtstrahlen R und grüne Lichtstrahlen G, die von ihren jeweiligen Austrittsabschnitten 944 und 945 austreten, werden durch die jeweiligen Sammellinsen 951 und 952 parallelisiert.
Parallele Rotlichtstrahlen R und Grünlichtstrahlen C treten auf Flüssigkristalllichtventile 925R und 925G durch Polarisationsplättchen 981 und 982, um in Bildinformation moduliert zu werden. Ein Treibermittel (nicht gezeigt in den Zeichnungen) steuert/regelt durch Schalten der Lichtventile 925R und 925G in Antwort auf die Bildinformation, um hindurchtretende Farblichtstrahlen zu modulieren.
Wie bei den Rot- und Grünlichtstrahlen R und C werden die durch das Lichtführungssystem 927 tretenden Blaulichtstrahlen B durch die Sammellinse 953 parallelisiert, die an dem Blau(B)-Lichtaustrittsabschnitt 946 vorgesehen ist, treffen auf das Flüssigkristallventil 925B durch eine Polarisierungsplatte 983 und werden in Antwort auf die Bildinformation moduliert.
Beispiele von verwendbaren Flüssigkristallbventilen 925R, C, B umfassen die Verwendung eines Polysilizium-TFT als Schaltvorrichtung.
Die modulierten Farblichtstrahlen von den Flüssigkristallplatten 925R, C, B treffen auf die aus einem dichroitischen Prisma zusammengesetzte Prismeneinheit 910, um rekombiniert zu werden. Das rekombinierte Farbbild wird auf einen an einer gegebenen Position vorgesehenen Projektionsschirm durch die Projektionsobjektiveinheit 6 projiziert.
Bei der optischen Einheit 10 gemäß dieser Ausführungsform sind das optische Beleuchtungssystem 923, das Farben trennende optische System 924, die Flüssigkristalllichtventile 925R, 925G und 925B, die Polarisierungsplättchen 981 bis 983 und das Lichtführungssystem 927 in den oben genannten Lichtführungen 901 und 902 (siehe 3) angeordnet, nachdem die optische Achse ausgerichtet ist.
In dieser eine derartige Konfiguration aufweisenden Ausführungsform werden von der Lichtquellenlampeneinheit 8 emittierte Lichtstrahlen durch den Reflexionsspiegel 931 reflektiert, bewegen sich entlang eines L-förmigen optischen Pfads und erreichen die Prismeneinheit 910 durch das Farben trennende optische System 924. Der optische Pfad ist daher so lang wie möglich festgelegt, berücksichtigt man, dass einzelne optische Teile in dem engen Bereich angeordnet sind. Daher werden die Lichtstrahlen von der Lichtquellenlampeneinheit 8 parallelisiert und zu den Flüssigkristalllichtventile 925R, 925B, 925G übertragen, während Linsen mit niedrigen F-Werten verwendet werden und der Positionierungsraum der Integratorlinsen 921 und 922 und der Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht genügend sichergestellt ist. Da ein breiter Raum für die Integratorlinsen 921 und 922 sichergestellt ist, kann die Teilungsanzahl der Linsen erhöht sein. Die Integratorlinsen 921 und 922 können daher nahe beieinander angeordnet sein, was zu einer Miniaturisierung der Vorrichtung führt.
Die Struktur zum Kühlen der Projektionsanzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 3, 6 und 7 beschrieben. In der Vorrichtung 1 wird freie Luft (Kühlungsluft), die von einer in dem Schutzgehäuse 2 ausgebildeten Einlassöffnung 150 angesaugt worden ist, in dem Schutzgehäuse 2 zirkuliert, um Wärmequellen in dem Gehäuse 2 zu kühlen und von einem Luftauslass 160 an dem hinteren Ende des Schutzgehäuses 2 ausgestoßen.
Die Kühlungslufteinlassöffnung 150 besteht aus einer Mehrzahl von Belüftungslöchern 151, die an der Bodenwand 4a des unteren Gehäuses 4 als Bodenfläche des Schutzgehäuses 2 ausgebildet sind, wie in 3 gezeigt. Diese Belüftungslöcher 151 sind über den Bereich 150A unter der Prismeneinheit 910 und dem Bereich 150B unter dem Basisende der Projektionsobjektiveinheit 6 ausgebildet.
Die gesamten Bereiche 150A und 150B, die die Belüftungslöcher 151 aufweisen, sind mit einem zellularen Luftfilter 241 überdeckt, das durch eine Luftfilterabdeckung 23 gehalten ist, die am Äußeren der Bodenwand 4a des unteren Gehäuses 4 mit Schrauben befestigt ist. Die Luftfilterabdeckung 23 besitzt auch eine Anzahl von Belüftungslöchern 231. Das Luftfilter ist derart vorgesehen, dass es sowohl den Bereich 150A der optischen Linseneinheit 9 und den Bereich 150B der Projektionsobjektiveinheit 6 überdeckt. Eine derartige Einzelabdeckungsstruktur spart Arbeit zum Austauschen des Luftfilters 241 und besitzt eine hohe Zuverlässigkeit bei der Staubkontrolle.
Die zweite Hälfte der Kühlungslufteinlassöffnung 150, d. h. der Bereich 150A unter der Prismeneinheit 910 ist mit einem Ansauggebläse 15 zum Kühlen versehen, wie in 7 gezeigt ist. Das Ansauggebläse 15 ist an der unteren Fläche der Bodenwand 92 der Kopfplatte 903 befestigt, an der die Prismeneinheit 910 montiert ist. Die Bodenwand 92 der Kopfplatte 903 ist mit einem Belüftungsloch (nicht gezeigt in den Zeichnungen) zum Zirkulieren der angesaugten Kühlungsluft versehen.
Die erste Hälfte der Kühlungsluftansaugöffnung 150, d. h. der Bereich 150B unter der Projektionsobjektiveinheit 6, ist in der Nähe der Verlängerung 72 der Stromversorgungseinheit 7 ausgebildet, die an dem Basisende der Projektionsobjektiveinheit 6 angeordnet ist. Wie in 6 gezeigt ist, wird die Verlängerung 72, d. h. das Ende des Abschirmungsgehäuses 70 an der Seite der Projektionsobjektiveinheit 6 als ein Einlass eines Belüftungspfads verwendet, der in dem Gehäuse 70 ausgebildet ist, und das hintere Ende des Hauptkörpers 71 oder das Ende des Abschirmungsgehäuses 70 wird als ein Auslass des Belüftungspfads verwendet.
Der Einlass des Belüftungspfads ist mit einem Hilfskühlgebläse 17 als ein Kühlungsluftleitungsmittel (ein Ansauggebläse zum Einführen der Kühlungsluft in die Stromversorgungseinheit 7) versehen, das Luft in den Belüftungspfad durch den Einlass am vorderen Abschnitt des Abschirmungsgehäuses 70 einführt. Die Luft in dem Belüftungspfad wird aus dem Auslass an dem hinteren Abschnitt des Gehäuses 70 ausgestoßen.
Das Hilfskühlgebläse 17 und der Bereich 150B unter der Projektionsobjektiveinheit 6 sind miteinander durch eine Kanalabdeckung 170 (ein Kühlungsluftleitungsmittel) verbunden als ein Kanalabschnitt, der einen Luftpfad bildet, wie in 3 gezeigt, um direkt die freie Luft von der Kühlungsluftansaugöffnung 150 in die Stromversorgungseinheit 7 einzuführen.
Ein Luftauslass 160 mit einem Abgasgebläse 16 ist am hinteren Ende der Vorrichtung vorgesehen, d. h. hinter der Stromversorgungseinheit 7 und der Lichtquellenlampeneinheit B. Der Luftauslass ist am hinteren Ende der Vorrichtung zum Komfort der Benutzer vorgesehen, weil die Luft nicht von der Seite der Vorrichtung 1 ausgestoßen wird, an der die Benutzer im Allgemeinen stehen. Das Abgasgebläse 16 ist an dem Gehäuse 802 50 derart angebracht, dass es die an der Seitenfläche des Gehäuses 802 der Lichtquellenlampeneinheit 8 ausgebildete Öffnung überdeckt, und stößt die Luft in dem Schutzgehäuse 2 durch das Gehäuse 802 aus.
Bei der oben genannten Projektionsvorrichtung 1 ist die das Sauggebläse 15 aufweisende Kühlungsluftansaugöffnung 150 am Abschnitt unter der Prismeneinheit 910 vorgesehen und die Prismeneinheit 910 ist mit den Flüssigkristalllichtventilen 925R, 925C und 925B in vorgegebenen Abständen umgeben, die die der Projektionsobjektiveinheit 6 zugewandte Vorderseite ausschließen. Die Steuer/Regelkarte 13, die an der oberen Fläche der optischen Einheit 10 abgedeckt ist, besitzt einen Ausschnittabschnitt 130 an der der Prismeneinheit 910 entsprechenden Position, und die Videokarte 11 ist darüber gelegt. Die von der Kühlungsluftansaugöffnung 150 eingeführte Luft wird durch das Abgasgebläse 16 gesaugt und steigt entlang der Seitenflächen der Prismeneinheit 910 nach oben, wie durch den Pfeil A1 in 7 gezeigt ist, um die Prismeneinheit 910, die Flüssigkristallventile 925R, 925C und 925B und die Polarisationsplättchen 981 bis 983 zu kühlen. Die den oberen Teil der Prismeneinheit 910 erreichende Kühlungsluft wird durch das Abgasgebläse 16 gesaugt, um sich in Richtung zur Lichtquellenlampeneinheit 8 durch den Raum zwischen der Videokarte 11 und der Steuer/Regelkarte 13 zu bewegen, wie durch den Pfeil A2 in 7 gezeigt ist, kühlt die Lichtlampeneinheit 8 und wird von dem Luftauslass 160 ausgestoßen. Die Schaltungen auf den Karten 11 und 13 können daher durch die von der Bodenwand des Schutzgehäuses 2 zu dem Luftpfad eingeführte Kühlungsluft gekühlt werden. Da die Kühlungsluft ebenfalls die wärmste Lichtquellenlampeneinheit 8 nach dem Kühlen der Karten 11 und 13 kühlt, kann eine hohe Kühlungseffizienz erreicht werden.
Da die Kühlungsluft von der Kühlungsluftansaugöffnung 150, die an der Bodenwand des Schutzgehäuses 2 vorgesehen ist, wenigstens die Prismeneinheit 910, die Flüssigkristalllichtventile 925R, 925C und 925B, die Polarisierungsplättchen 981, 982 und 983 und die Lichtquellenlampeneinheit 8 kühlt, können diese in dem engen Bereich dicht angeordneten Teile effektiv gekühlt werden, was zu verbesserter Zuverlässigkeit führt.
Die Kühlungsluft (freie Luft) wird von der Kühlungsluftansaugöffnung 150 ebenfalls vermittels des an der Stromversorgungseinheit 7 vorgesehenen Hilfskühlungsgebläses 17 angesaugt und in die Stromversorgungseinheit 7 durch die Kanalabdeckung 170 eingeführt, d. h. den Belüftungspfad in dem Abschirmgehäuse 70, wie durch den Pfeil A3 in 6 gezeigt ist. Die Kühlungsluft wird durch das Abgasgebläse 16 gesaugt, um durch das Innere der Stromversorgungseinheit 7 von der Verlängerung 72 des Hauptkörpers 71 zu treten, um die Stromversorgungseinheit 7 zu kühlen, und wird von dem Luftauslass 160 ausgestoßen.
Die an den Vorrichtungen der Stromversorgungseinheit 7 vorgesehenen heißen Wärmesenken müssen gekühlt werden. Da die Kühlungsluft (freie Luft) von der Kühlungsluftansaugöffnung 150 direkt in den Belüftungspfad in dem Abschirmgehäuse 70 eingeführt wird, können die Wärmesenken effektiv und sicher gekühlt werden. Direkte Zufuhr der Kühlungsluft mit niedriger Temperatur zur Stromversorgungseinheit 7 ist in der Lage, Wärme von den Wärmesenken effektiv zu dissipieren, im Vergleich zur Einführung der Luft nach Kühlung anderer Teile der Stromversorgungseinheit 7.
Da das Hilfskühlgebläse 17 und die erste Hälfte der Kühlungsluftansaugöffnung 150 miteinander durch die Kanalabdeckung 170 verbunden sind, kann nur die kühle freie Luft von dem Äußeren des Schutzgehäuses 2 in den Belüftungspfad in dem Abschirmgehäuse 70 eingeführt werden, und daher kann die Stromversorgungseinheit 7 weiter effizient gekühlt werden.
Die Verwendung des Hilfskühlgebläses 17 ermöglicht eine stabile Zufuhr eines großen Volumens von freier Luft zu dem Belüftungspfad und daher eine effiziente Kühlung der Stromversorgungseinheit 7.
Ferner ist das Hilfskühlgebläse 17 mit der Kühlungsluftansaugöffnung 150 durch die Kanalabdeckung 170 verbunden und eine derartige Konfiguration kann die Ansaugung von Fremdmaterialien enthaltender freier Luft durch den Raum zwischen der Projektionsobjektiveinheit 6 und dem Schutzgehäuse 2, wenn das Gebläse 17 betrieben wird, sicher verhindern. Anhaften von Fremdstoffen an dem optischen System kann daher sicher verhindert werden und ein Anzeigebild mit hoher Qualität ist mit hoher Zuverlässigkeit ist erhaltbar.
Wie in 3 und 6 gezeigt ist, sind Temperaturfühlerelemente 51 und S2 direkt an der Steuer/Regelkarte 13 jeweils in der Nähe von Wärmesenken angebracht, d. h. der Prismeneinheit 910, und den Flüssigkristalllichtventilen 925R, 925C und 925B, und der Lichtquellenlampeneinheit B. Diese Elemente überwachen einen außerordentlichen Temperaturanstieg der durch diese Wärmesenken erwärmten Luft. Direktes Anbringen der Temperaturfühlerelemente 51 und S2 an der Steuer/Regelkarte 13 erfordert keine zusätzliche Verdrahtung.
In der optischen Einheit 10 in dieser Ausführungsform sind, wie in 8 gezeigt ist, vertikale Spalte als Belüftungspfade zwischen den beiden Integratorlinsen 921 und 922 sowie der Integratorlinse 922 und der Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht vorgesehen. Eine Mehrzahl von Einlassöffnungen 909 ist in Bereichen unterhalb der integrierten Linsen 921 und 922 und der Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht vorgesehen. Diese Spalte und Einlassöffnungen 909 bilden Pfade, die die Kühlungsluft entlang wenigstens einer Fläche der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche jeder der Integratorlinsen 921 und 922 und der Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht zirkulieren.
Ein Führungsplättchen 89 ist oberhalb der Integratorlinsen 921 und 922 und der Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht vorgesehen, um die Kühlungsluft einzuführen, die entlang wenigstens einer Fläche der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche jedes optischen Elements zu einer Kappe 848 zirkuliert ist, die an einem Gehäuse 802 der Lichtquellenlampeneinheit 8 vorgesehen ist.
Diese optischen Vorrichtungen, d. h. die Linsen 921 und 922 und die Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht werden durch die von der oben genannten Kühlungsluftansaugöffnung 150 durch das Sauggebläse 15 angesaugten Kühlungsluft gekühlt.
Die von der Kühlungsluftansaugöffnung 150 in das Schutzgehäuse 2 eingeführte Kühlungsluft wird durch das hinter der Lichtquellenlampeneinheit 8 vorgesehene Abgasgebläse 16 gesaugt und in die optische Linseneinheit 9 durch die Ansaugöffnungen 909 der unteren Lichtführung 902 eingeführt. Die angesaugte Kühlungsluft steigt in den Belüftungspfaden entlang der Lichteintritts- und -austrittsfläche der Integratorlinsen 921 und 922 und der Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht nach oben, wie durch Pfeile A7 in 8 gezeigt ist.
Da die Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht aus den optischen Vorrichtungen teilweise auftreffendes S-polarisiertes Licht durch den Polarisationslichttrennfilm 9204 und den Reflexionsfilm 9205 (siehe 5) absorbiert, um Wärme zu erzeugen, muss sie erwärmt werden. Bei der Vorrichtung 1 in dieser Ausführungsform sind Belüftungspfade entlang der Umwandlungsvorrichtungen 920 für polarisiertes Licht vorgesehen, um diese durch Zirkulieren von Kühlungsluft zu kühlen.
Die Kühlungsluft, die zwischen den Umwandlungsvorrichtungen 920 für polarisiertes Licht und den Integratorlinsen 921 und 922 emporgestiegen ist, während sie dieselben gekühlt hat, wird in die Kappe 848 des Gehäuses 802 entlang der Führungsplatte 89 eingeführt, wie durch den Pfeil A8 von 8 gezeigt ist, und danach in das Gehäuse 802 eingeführt, um die Lichtquellenlampe 81 zu kühlen, und von dem Luftauslass 160 ausgestoßen.
Da die Kühlungsluft, die die Umwandlungsvorrichtung 920 für polarisiertes Licht und die Integratorlinsen 921 und 922 gekühlt hat, durch die Führungsplatte 89 in die Lichtquellenlampeneinheit 8 geleitet wird, kann diese sicher und effizient die heiße Lichtquellenlampeneinheit 8 kühlen.
Ein Teil der in die optische Linseneinheit 9 eingeführten Kühlungsluft wird in Richtung zu der Lichtquellenlampeneinheit 8 durch das Abgasgebläse 16 gesaugt, und steigt entlang der Glasfläche 807 der Lichtquellenlampeneinheit 81 auf, um die Glasfläche 807 zu kühlen, wie durch den Pfeil A9 in 8 gezeigt ist. Die Luft, die die Glasfläche 807 gekühlt hat, wird in das Gehäuse 802 durch die Kappe 848 des Gehäuses 802 und die Spalte zwischen der Lichtquellenlampe 81 und dem Gehäuse 802 gesaugt, um die Lichtquellenlampe 81 zu kühlen, und durch den Luftauslass 160 ausgestoßen.
Demzufolge können die Lichtquellenlampe 81 und die optischen Elemente eine hohe Zuverlässigkeit aufgrund hoch effizienter Kühlung erhalten und die Auswechselfrequenz der Lichtquellenlampe 81 kann verringert werden, was zu bequemer Benutzung führt.
Obwohl die oben genannte Ausführungsform einen Fall beschreibt, in dem der Einlass des Belüftungspfads der Stromversorgungseinheit 7 an der Endfläche des Abschirmgehäuses 70 an der Seite der Projektionsobjektiveinheit 6 ausgebildet ist, kann der Einlass z. B. an der Frontseitenfläche des Abschirmgehäuses der Projektionsfläche vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Kühlungsluftansaugöffnung an der Seitenfläche des Schutzgehäuses an der Vorsprungsseite vorgesehen sein, um die Kühlungsluftansaugöffnung direkt mit dem Einlass des Belüftungspfads zu verbinden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Stromversorgungseinheit mit hoher Effizienz gekühlt werden, da ein Kühlungsluftleitungsmittel, das zum direkten Einführen der freien Luft in einen innerhalb der Stromversorgungseinheit vorgesehenen Belüftungspfad vorgesehen ist, das Kühlen des Inneren der Stromversorgungseinheit durch die freie Luft ermöglicht, die kühler ist als die Luft im Schutzgehäuse.
Ebenfalls ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Belüftungspfad, der vorgesehen ist, um die Kühlungsluft entlang der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht in dem Schutzgehäuse aufsteigen zu lassen, in der Lage, die Kühlungsluft in der Nähe der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht sicher zirkulieren zu lassen, ungeachtet der Konfiguration der Projektionsanzeigevorrichtung, was zu einem befriedigenden Kühlungseffekt führt.
Die vorhergehende Beschreibung wurde lediglich beispielhaft gegeben und es versteht sich für einen Fachmann, dass Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Projektionsanzeigevorrichtung, umfassend: eine optische Einheit (9) zum erzeugen eines optischen Bildes in Antwort auf Bildinformation durch optisches Behandeln von Lichtstrahlen, die von einer Lichtquellen-Lampeneinheit (8) emittiert werden, und zum ausgedehnten Projizieren des optischen Bildes auf einen Projektionsschirm durch eine Projektionslinse (6), eine Stromversorgungseinheit (7) und ein Schutzgehäuse (2), das die optische Einheit und die Stromversorgungseinheit umschließt, einen Belüftungspfad (A3), der innerhalb der Stromversorgungseinheit zum Zirkulieren von Kühlungsluft vorgesehen ist, eine erste Kühlungsluft-Ansaugöffnung (150A), die an dem Schutzgehäuse zum Bereitstellen von Kühlungsluft für die optische Einheit angeordnet ist, und eine zweite Kühlungsluft-Ansaugöffnung (150B), die an dem Schutzgehäuse zur Bereitstellung von Kühlungsluft für die Stromversorgungseinheit angeordnet ist, und einen Kanal (170) zum Verbinden der zweiten Kühlungsluft-Ansaugöffnung und des Belüftungspfads, der Kühlungsluft von außerhalb des Schutzgehäuses direkt zu dem Belüftungspfad leitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Gebläse (15) angeordnet ist, um Kühlungsluft in das Innere des Schutzgehäuses anzusaugen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Stromversorgungseinheit mit einem Ansauggebläse (17) versehen ist, das dem Kanal benachbart angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Stromversorgungseinheit ein Stromversorgungseinheitsgehäuse umfasst, das die Form eines länglichen L (71, 72) aufweist, wobei ein Einlass des Stromversorgungseinheitsgehäuses dem Lufteinlass des Schutzgehäuses und einem Basisende der optischen Einheit benachbart angeordnet ist und der Auslass des Stromversorgungseinheitsgehäuses einem Auslass (160) des Schutzgehäuses benachbart angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die optische Einheit umfasst: eine Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht (920) zum Trennen von Lichtstrahlen, die von der Lichtquellen-Lampeneinheit emittiert werden, in zwei Arten von linear polarisierten Lichtkomponenten (s, p) und zum Ausrichten der Polarisationsrichtungen) der linear polarisierten Lichtkomponenten und einen Belüftungspfad (A7), der innerhalb der optischen Einheit zum Zirkulieren von Kühlungsluft entlang der Lichteintrittsfläche oder/und der Lichtaustrittsfläche der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, umfassend eine Führung (89) zum Einführen der Kühlungsluft, die entlang der Lichteintrittsfläche oder/und der Lichtaustrittsfläche der Umwandlungsvorrichtung für polarisiertes Licht zirkuliert ist, zu der Lichtquellen-Lampeneinheit.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schutzgehäuse einen Luftauslass (160) umfasst zum Ausstoßen von Luft von dem ersten und dem zweiten Kühlungsluftansaugmittel mit einem diesem benachbarten Ausstoßgebläse (16).
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen Luftfilter (241).
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein temperaturempfindliches Element im Bereich der Lichtquellen-Lampeneinheit zu Steuerungs/Regelungszwecken.