DE69923491T2

DE69923491T2 - Anzeigevorrichtung und Kühlungsverfahren dazu

Info

Publication number: DE69923491T2
Application number: DE69923491T
Authority: DE
Inventors: Susumu Shinagawa-ku Yamada; Hiroshi Shinagawa-ku Takatsuka; Hiroyuki Shinagawa-ku Ono
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: DE69923491D1; ES2237884T3; EP0949535B1; JP4103169B2; CA2267829A1; JPH11288037A; US6462804B1; CA2267829C; KR19990082891A; EP0949535A1; KR100593489B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zur Verwendung mit zum Beispiel einem Flüssigkristallprojektor oder dergleichen sowie ein Kühlungsverfahren dafür.
Bisher wurden bei einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung, in welcher ein Licht von einer Lichtquelle auf einen Flüssigkristallleuchtkolben gerichtet wird und ein durch den Flüssigkristallleuchtkolben gelaufenes Licht durch eine Projektionslinse auf einen Bildschirm projiziert wird, wodurch ein Bild angezeigt wird, Kühlungsverfahren erfunden, um zu verhindern, dass der Flüssigkristallleuchtkolben und verschiedene Arten von optischen Aufbauten durch die Wärme von der Lichtquelle eine hohe Temperatur bekommen.
Es ist zum Beispiel ein Verfahren zum Kühlen des Flüssigkristallleuchtkolbens und verschiedener optischer Aufbauten durch einen Lüfter bekannt, um die Freiluft in den Satz der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung zu saugen.
Gemäß diesem Kühlugsverfahren ist es jedoch unvermeidbar, da gleichzeitig mit dem Ansaugen der Freiluft auch Staub angesaugt wird, dass der Flüssigkristallleuchtkolben und verschiedene Arten von optischen Aufbauten durch Staub verschmiert werden.
Als Ergebnis sperrt der Staub das durch den Flüssigkristallleuchtkolben gelaufene Licht oder reflektiert es unregelmäßig, mit dem Ergebnis, dass ein Bild durch Probleme wie Verschmieren und Unschärfe beeinträchtigt wird.
Zum Zweck des Verhinderns des Verschmierens des Flüssigkristallkristallleuchtkolbens und verschiedener Arten optischer Aufbauten durch den oben erwähnten Staub ist es üblich, dass ein Staubfilter an einem Lufteinlass der Freiluft angebracht ist.
Selbst wenn der Staubfilter an dem Lufteinlass angebracht ist, kann jedoch Staub, der kleiner als die Maschen des Filters ist, nicht entfernt werden, sodass sich feiner Staub im Innern der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung sammelt, wodurch das obige Problem verursacht wird.
Ferner ist es gemäß diesem Verfahren, obwohl ein Staubentfernungseffekt nicht perfekt ist, für einen Benutzer umständlich, den Filter häufig zu reinigen.
Auch wird bei dem obigen Kühlungsverfahren mit dem Lüfter, da ein Lüftergeräusch außerhalb des Gehäuses der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung dringt, ein solches Lüftergeräusch zu einem unerwünschten Geräusch außer einem Ton, was bei einem Benutzer/Betrachter ein Unwohlsein bewirkt, während die Flüssigkristallprojektionsvorrichtung in Gebrauch ist.
Die US 5,660,171 offenbart einen Flüssigkristallprojektor, der einen Lüfter aufweist, der in einer Seite angeordnet ist, um einen Luftstrom zu erzeugen, der durch das Gerät von außen strömt. Dieses Dokument offenbart ein Gerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Als Kühlungsverfahren neben den oben genannten Verfahren wird ein solches Kühlungsverfahren erwogen, bei dem ein optischer Block mit einem Flüssigkristallleuchtkolben der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung aus dem geschlossenen Typ gemacht ist, um die Luft in dem optischen Block zu zirkulieren.
Da jedoch ein Luftvolumen in dem optischen Block klein ist, müsste bei Gebrauch dieses Verfahrens eine Wärmestrahleigenschaft des geschlossenen optischen Blocks erhöht werden, sodass die Konstruktion der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung komplex zu werden neigt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung und ein Kühlungsverfahren dafür vorzusehen, bei denen ein Verschmieren von optischen Aufbauten durch in die Vorrichtung eindringenden Staub verhindert werden kann, sodass ein ausgezeichnetes Bild erzielt werden kann und in der Vorrichtung erzeugte Wärme ausreichend gekühlt werden kann.
Eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
Gemäß der oben genannten vorliegenden Erfindung kann, da das Gehäuse und der optische Block, die jeweils die geschlossene Konstruktion besitzen, der Anzeigevorrichtung durch die Verbindungseinrichtung, welche die Luft zirkuliert, verbunden sind, der Luftzirkulationsweg geschlossen werden, um ein Eindringen von Staub in den optischen Block von außen zu verhindern. So kann eine Verringerung einer Bildqualität durch Staub, der die optischen Aufbauten verschmiert, verhindert werden, wodurch es möglich gemacht wird, ein zufriedenstellendes Bild zu erhalten.
Da die Luft in das Gehäuse und den optischen Block über die Verbindungseinrichtung zirkuliert wird, um die Luft zu kühlen, während die Luft zirkuliert wird, kann auch der optische Block effektiv unter dem Umstand gekühlt werden, dass Staub nicht in den optischen Block von außen eindringt.
Da der optische Block die geschlossene Konstruktion besitzt, kann auch ein Ausstrahlen des Lüftergeräusches nach außen verhindert werden, wenn die Luftstromerzeugungseinrichtung oder der Lüfter zum Beispiel im Innern angeordnet ist, um die Luft zu zirkulieren.
Wenn die Wärme der in dem optischen Block erwärmten Luft durch das Gehäuse abgestrahlt wird, indem der weite Raum des Gehäuses effektiv genutzt wird, ist es möglich, die erwärmte Luft effektiver abzustrahlen.
Gemäß der obigen Anordnung der vorliegenden Erfindung kann der optische Block gekühlt werden, da die Luft zwischen dem Gehäuse und dem optischen Block durch die Verbindungseinrichtung zum Kühlen der Luft während einer solchen Zirkulation zirkuliert wird.
Eine Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ferner auf: eine Lichtquelle; eine erste Kühleinrichtung zum Kühlen der Lichtquelle; und eine zweite Kühleinrichtung, die aus dem Luftzirkulationsweg zum Kühlen des optischen Blocks aufgebaut ist.
Gemäß der obigen Anordnung der vorliegenden Erfindung können die erste Kühleinrichtung und die zweite Kühleinrichtung als verschiedene Kühleinrichtungen entsprechend der Lichtquelle und dem optischen Block ausgebildet sein.
Da die vorliegende Erfindung die erste Kühleinrichtung zum Kühlen der Lichtquelle und die zweite Kühleinrichtung zum Kühlen des optischen Blocks enthält, können die erste Kühleinrichtung und die zweite Kühleinrichtung auch als jeweils verschiedene Kühleinrichtungen entsprechend der Lichtquelle und dem optischen Block dienen. Daher können geeignete Kühleinrichtungen entsprechend der Lichtquelle und dem optischen Block vorgesehen werden, deren Wärmeerzeugungsmengen deutlich verschieden sind.
Demgemäß ist es möglich, die jeweiligen Kühlleistungen der Lichtquelle und des optischen Blocks zu verbessern. Da ferner ein Freiheitsgrad größer wird, mit dem die Lichtquelle und der optische Druck konstruiert werden, ist es möglich, die Anzeigevorrichtung mit einer bevorzugteren Anordnung vorzusehen.
Ein Kühlungsverfahren einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Kühlen einer Anzeigevorrichtung mit einem Gehäuse, das einen an seiner Vorderseite vorgesehenen Bildschirm aufweist, und einem optischen Block, wobei das Kühlungsverfahren einer Anzeigevorrichtung gekennzeichnet ist durch das Vorsehen eines von der Außenseite der Vorrichtung geschlossenen Luftzirkulationsweges in dem Gehäuse; das Vorsehen wenigstens des optischen Blocks als eine geschlossene Konstruktion, die einen Teil des Luftzirkulationsweges bildet; und das Kühlen des optischen Blocks durch eine Zirkulation der Luft.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der optische Block als geschlossene Konstruktion ausgebildet, wodurch der optische Block durch eine Zirkulation der Luft unter dem Umstand gekühlt werden kann, dass kein Staub in die Vorrichtung eindringt.
Ferner ist ein Ausführungsbeispiel eines weiteren Kühlungsverfahrens gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Kühlen einer Anzeigevorrichtung, bei der die Anzeigevorrichtung eine Lichtquelle aufweist, wobei das Kühlungsverfahren einer Anzeige vorrichtung gekennzeichnet ist durch das Kühlen der Lichtquelle durch eine erste Kühleinrichtung und das Kühlen des optischen Blocks durch eine zweite Kühleinrichtung, die durch den Luftzirkulationsweg gebildet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die erste Kühleinrichtung und die zweite Kühleinrichtung als verschiedene Kühleinrichtungen entsprechend der Lichtquelle und dem optischen Block ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden, nur beispielhaften Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
1 eine schematische Darstellung (Perspektivansicht) einer optischen Anordnungseinheit, die in einer Flüssigkristallprojektionsvorrichtung angeordnet ist, die in einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
2 eine Darstellung des Innern des optischen Blocks der optischen Systemanordnungseinheit in 1;
3 eine Seitenquerschnittsansicht eines Hauptteils der optischen Systemanordnungseinheit in 1;
4 eine Querschnittsansicht des Zustands, in dem die Flüssigkristallprojektionsvorrichtung aus der optischen Systemanordnungseinheit in 1 besteht;
5 eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer Kühleinrichtung des optischen Blocks der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung;
6 eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Kühleinrichtung des optischen Blocks der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung;
7 eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Kühleinrichtung des optischen Blocks der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung;
8 eine Querschnittsansicht eines noch weiteren Ausführungsbeispiels der Kühleinrichtung des optischen Blocks der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung;
9 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Kühleinrichtung einer Lichtquelle;
10 eine Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kühleinrichtung einer Lichtquelle; und
11 eine Darstellung des Zustands, in dem eine Lichtquelleneinheit aus 10 entfernt ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Eine Anzeigevorrichtung und ein Kühlungsverfahren dafür gemäß der vorliegenden Erfindung werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine schematische Anordnung einer optischen Systemanordnungseinheit, die in der Projektionsvorrichtung angeordnet ist, wenn die vorliegende Erfindung auf eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung angewendet wird. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der horizontalen Ebene, die das Innere der optischen Systemanordnungseinheit von 1 zeigt. 3 ist eine Seitenquerschnittsansicht eines Hauptteils in 1.
In dieser optischen Systemanordnungseinheit 50 sind eine Lichtquelle 2 und ein optischer Block 3 auf einer Basisplatte 1 angeordnet, wie in 1 dargestellt.
Dann enthält der optische Block 3 ein optisches Blockgehäuse 4, einen Deckel 21 zum Schließen des oberen Teils des optischen Blockgehäuses 4, einen oberen Kanal 22a oberhalb des optischen Blocks 3 und einen bezüglich des oberen Kanals 22a unter der Basisplatte 1 vorgesehenen unteren Kanal 22b, und er nimmt darin optische Aufbauten auf. Der obere Kanal 22a weist eine darin definierten Öffnung 22aa auf, und der untere Kanal 22b, der unter der Basisplatte 1 angeordnet ist, weist ebenfalls eine darin definierte Öffnung 22bb entsprechend dem oberen Kanal 22a auf.
Das heißt, der optische Block 3 hat die Konstruktion, bei der andere Teile als diese Öffnungen 22aa, 22bb durch das optische Blockgehäuse 4 und den Deckel 21 geschlossen sind.
Eine Antriebsschaltung 8 zum Antreiben von Flüssigkristallleuchtkolben 6 (6a, 6b, 6c) ist am unteren Teil des Deckels 21 ausgebildet.
Auch ist der obere Kanal 22a entfernbar, sodass, wenn der obere Kanal 22a entfernt ist, Lagegenauigkeiten der Flüssigkristallleuchtkolben eingestellt werden können, d.h. ein Überlappen von Bildern eingestellt werden kann.
Der optische Block 3 enthält ferner zum Beispiel die in 2 dargestellte Innenanordnung. Das heißt, Linsenanordnungen 24a, 24b und eine Kondensatorlinse 26 sind von der Seite der Lichtquelle 2 angeordnet, und dichroitische Spiegel 27a, 27b und Reflexionsspiegel 28a, 28b, 28c sind zum Trennen des Lichts von der Lichtquelle 2 zum Vorsehen von Licht dreier Farben rot, grün und blau (RGB) angeordnet. Auf den Wegen, durch welche das Licht der getrennten drei Farben läuft, sind ferner Kondensatorlinsen 29a, 29b, 29c, Polarisationsplatten 30a, 30b, 30c und die Flüssigkristallleuchtkolben 6a, 6b, 6c angeordnet, wodurch bewirkt wird, dass die Lichter der drei Farben in der folgenden Stufe auf jeweilige Seiten eines künstlichen Prismas 5 fallen. Dann ist in der folgenden Stufe des künstlichen Prismas 5 eine Projektionslinse 32 vorgesehen, um ein Kunstlicht in einem vergrößerten Maßstab zu projizieren.
Eine Funktionsweise dieses optischen Blocks 3 wird beschrieben.
Das von der Lichtquelle 2, wie beispielsweise einer Metall-Halogen-Lampe oder dergleichen erzeugte Strahlungslicht läuft durch einen Kantenfilter 23 zum Abschneiden ultravioletter Strahlen und Infrarotstrahlen und wird in den optischen Block 3 eingeleitet. Dieser Kantenfilter 23 hat auch eine Funktion zum Verschließen des optischen Blocks 3.
Auf den optischen Block 3 einfallendes Licht läuft durch die Linsenanordnungen 24A, 24B und die Kondensatorlinse 26. Rotes Licht R wird durch den dichroitischen Spiegel 27a getrennt und reflektiert. Das so getrennte rote Licht R wird an dem Reflexionsspiegel 28a reflektiert, läuft durch die Kondensatorlinse 29a und die Polarisationsplatte 30a und läuft durch den roten Flüssigkristallleuchtkolben 6a.
Analog wird bezüglich des durch den dichroitischen Spiegel 27a gelaufenen Beleuchtungslichts, d.h. des grünen Lichts G und des blauen Lichts B das grüne Licht G durch den dichroitischen Spiegel 27b getrennt und reflektiert, und das getrennte grüne Licht G läuft durch die Kondensatorlinse 29b und die Polarisationsplatte 30b und läuft durch den grünen Flüssigkristallleuchtkolben 6b.
Andererseits wird das durch den dichroitischen Spiegel 27b gelaufene blaue Licht durch die Reflexionsspiegel 28b und 28c reflektiert, läuft durch die Kondensatorlinse 29c und die Polarisationsplatte 30c und läuft durch den blauen Flüssigkristallleuchtkolben 6c. In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugsziffern 31a und 31b Linsen.
Danach werden die durch die Flüssigkristallleuchtkolben 6a, 6b, 6c der drei Farben gelaufenen Lichter durch das künstliche Prisma 5 zusammengesetzt und durch eine Projektionslinse 32 in einem vergrößerten Maßstab auf einen vorbestimmten Bildschirm projiziert.
Auf diese Weise wird ein Bild durch den optischen Block 3 auf dem Bildschirm angezeigt.
Ein Kühlmechanismus dieses optischen Blocks 3 wird als nächstes beschrieben.
Wie zuvor in 1 dargestellt, enthält der obere Kanal 22a die Öffnung 22aa, und der untere Kanal 22b, der unter der Basisplatte 1 vorgesehen ist, enthält ebenso die Öffnung 22bb entsprechend dem oberen Kanal 22a. Durch diese Öffnungen 22aa, 22bb wird die Luft zum Kühlen in den optischen Block 3 eingeleitet und aus ihm ausgegeben.
Dann ist zum Beispiel, um die Luft einzuleiten/auszugeben, wie in 3 dargestellt, ein Lüfter 10 in dem unteren Kanal 22b als eine Luftstromerzeugungseinrichtung vorgesehen, wodurch die Luft von der Öffnung 22bb des unteren Kanals 22b eingeleitet wird und in den optischen Block 3 gelangt. Die Luft wird erwärmt, wenn die Luft das Innere des optischen Blocks 3 kühlt. Die so erwärmte Luft wird aus der Öffnung 22aa des oberen Kanals 22a ausgegeben.
Im Fall von 3 sind Freiräume, durch welche die Luft strömen kann, zwischen den Reflexionsspiegeln 28a, 28c, den Kondensatorlinsen 29a, 29c, den Polarisationsplatten 30a, 30c, den Flüssigkristallleuchtkolben 6a, 6c und dem Syntheseprisma 5 ausgebildet, um es dadurch möglich zu machen, das Innere des optischen Blocks effektiv zu kühlen.
Obwohl der Lüfter 10 in dem unteren Kanal 22b als Luftstromerzeugungseinrichtung zum Zwangszirkulieren der Luft in 3 ausgebildet ist, kann die Luftstromerzeugungseinrichtung wie beispielsweise der Lüfter 10 oder dergleichen auch im oberen Kanal 22a vorgesehen sein oder die Luftstromerzeugungseinrichtung kann in einem mit dem oberen Kanal 22a und dem unteren Kanal 22b verbundenen Schlauch vorgesehen sein, um die Luft zirkulieren zu lassen.
In jedem Fall ist die Luftstromerzeugungseinrichtung an wenigstens einer der Saugseite und der Ausgabeseite vorgesehen, wodurch die Luft zum Zirkulieren gezwungen wird.
Anstelle der durch die Luftstromerzeugungseinrichtung ausgeführten erzwungenen Zirkulation kann die Luft auch durch eine natürliche Konvektion zirkuliert werden.
Als nächstes zeigt 4 als ein Ausführungsbeispiel der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Ausführungsbeispiel, bei dem eine Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 durch Montieren der in 1 bis 3 dargestellten optischen Systemanordnungseinheit 50 in ein Gehäuse mit einem an seiner Vorderseite vorgesehenen Bildschirm angeordnet ist.
Diese Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 weist die optische Systemanordnungseinheit 50, in der die Lichtquelle 2 und der optische Block 3 auf der zuvor gezeigten Basisplatte 1 angeordnet sind, und ein Gehäuse 38 mit einem an seiner Vorderseite vorgesehenen Bildschirm 45, in dem eine Gesamtkonstruktion der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 ausgebildet ist, auf.
Das Gehäuse 38 ist durch einen Trennabschnitt 35 in einen oberen Teil und einen unteren Teil getrennt. Die optische Systemanordnungseinheit 50 (siehe 1 bis 3) mit der Lichtquelle 2 und dem optischen Block 3 ist im unteren Teil angeordnet, und der obere Teil enthält einen großen Raum 37, der durch den Trennabschnitt 35 geschlossen ist.
Projektionslicht (nicht dargestellt) von der Projektionslinse 32 des optischen Blocks 3 läuft durch das Innere dieses großen Raums 37, wird durch einen an der Rückseite in dem Gehäuse 38 angeordneten Spiegel 41 reflektiert und läuft zum Bildschirm 45 an der Vorderseite der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60.
Übrigens hat der Trennabschnitt 35, der den oberen Teil und den unteren Teil des Gehäuses 38 trennt, eine nicht gezeigte Öffnung. Das vordere Ende der Projektionslinse 32 ragt in den Raum 37 des oberen Teils des Gehäuses 38 aus der Öffnung, wodurch das Licht auf den Reflexionsspiegel 41 projiziert werden kann.
Ein Material wie beispielsweise eine Gummidichtung oder dergleichen ist in den Raum zwischen dieser Öffnung und der Projektionslinse 32 gefüllt, was in einem Schließen des Raums 37 am oberen Teil des Gehäuses 38 resultiert.
Dann hat der Trennabschnitt 35, der den oberen Teil und den unteren Teil des Gehäuses 38 trennt, wie in 4 dargestellt, zwei Öffnungsabschnitte 36a, 36b, die hindurchgebohrt sind, um die Luft zu zirkulieren.
Auch sind der obere Kanal 22a und der untere Kanal 22b, die an dem optischen Block ausgebildet sind, mit den Öffnungsabschnitten 36a, 36b direkt oder über eine Verbindungseinrichtung wie beispielsweise weitere Verbindungsanordnungen oder dergleichen verbunden.
Falls die Öffnungen 22aa, 22bb, die jeweils in den zwei Kanälen 22a, 22b definiert sind, mit dem Raum 37 des oberen Teils des Gehäuses des Satzes verbunden sind, dann haben sie eine Verbindungsfunktion zum Zirkulieren der Luft in dem Raum 37 des oberen Teils des Gehäuses des Satzes in den Innenraum des optischen Blocks 3.
Im Fall von 4 sind der obere Kanal 22a und der Öffnungsabschnitt 36a direkt verbunden, und der untere Kanal 22b und der Öffnungsabschnitt 36b sind mit einem als Verbindungsanordnung dienenden Verbindungsrohr 12 verbunden.
So können der Raum 37 des oberen Teils des Gehäuses 38 der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 und der optische Block 3 in dem geschlossenen Zustand verbunden sein.
Bei dieser Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 erwärmt bei ihrem Betrieb das oben erwähnte Beleuchtungslicht die Flüssigkristallkolben 6a, 6b, 6c der drei Farben und die Polarisationsplatten 30a, 30b, 30c oder dergleichen, die in dem optischen Block 3 vorgesehen sind, und die durch die Wärmestrahlung von diesen optischen Aufbauten erwärmte Luft wird durch den im unteren Kanal 22b des optischen Blocks 3 vorgesehenen Lüfter 10 zwangszirkuliert, wodurch sie in den Raum 37 des oberen Teils des Gehäuses 38 eindringt.
Übrigens kam die Luft entweder durch die Luftstromerzeugungseinrichtung wie beispielsweise den Lüfter oder dergleichen wie oben erwähnt oder durch eine natürliche Konvektion zwangszirkuliert werden.
Ebenso kann bei dieser Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 der Bildschirm 45, obwohl der Bildschirm in dem geschlossenen Gehäuse 38 angeordnet ist, auch außerhalb der geschlossenen Konstruktion angeordnet und an der Vorderseite der Anzeigevorrichtung befestigt sein.
Als ein Ausführungsbeispiel einer Anzeigevorrichtung und eines Kühlungsverfahrens dafür zeigen 5 bis 8 eine Kühleinrichtung (Einrichtung zur Wärmeabstrahlung der erwärmten Luft) zum Kühlen der in den Raum 37 des oberen Teils des Gehäuses 38 der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 gelangten erwärmten Luft und einen Modus eines Kühlungsverfahrens.
Zunächst zeigt 5 einen Modus, bei dem die in den Raum 37 des oberen Gehäuses 38 gelangte erwärmte Luft den gesamten weiten Bereich des Raums 37 in dem Gehäuse 38 kontaktiert, um Wärme effektiv darauf überzuleiten, und eine solche Wärme wird durch das Gehäuse 38 aus dem Gehäuse 38 heraus abgestrahlt.
Genauer wird die Wärme der erwärmten Luft von der Oberseite oder der Rückseite des Gehäuses 38 nach außen abgestrahlt.
Das gesamte Gehäuse 38 oder ein Teil davon, z.B. ein in 5 schraffiert gezeigter Teil 38a, sollte bevorzugt aus einem Material mit einer ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise einem Metall oder dergleichen gemacht sein. So ist es möglich, eine Wärmestrahlleistung weiter zu verbessern.
Dann zeigt 6 den Fall, in dem ein Wärmestrahler 42 als von dem Gehäuse 38 der Außenseite ausgesetzte Wärmestrahleinrichtung vorgesehen ist, um die Wärme der erwärmten Luft effektiver an die Außenseite des Gehäuses 38 abzustrahlen.
Der Wärmestrahler 42 ist aus einem rohrartigen Metall gemacht und seine beiden Enden sind mit dem Gehäuse 38 verbunden, um so damit zu kommunizieren.
Da dieser Wärmestrahler 42 der Außenseite des Gehäuses 38 ausgesetzt ist, ist dann die Oberfläche des Teils, der der offenen Luft ausgesetzt ist, groß, wodurch es möglich gemacht ist, Wärme effektiv abzustrahlen.
Auch ist es möglich, wie 6 teilweise zeigt, eine Wärmestrahlleistung des Wärmestrahlers 42 durch Anbringen von Rippen 43 an der Oberfläche des Wärmestrahlers als Wärmestrahlvorsprünge weiter zu verbessern.
7 zeigt den Modus zum Einschränken des in den Raum 37 des oberen Teils des Gehäuses 38 gelangenden Luftstroms.
In diesem Fall steht das Gehäuse 38 mit der Rückseite des Reflexionsspiegels 41 in Kontakt, und ferner ist der Wärmestrahler 42 mit einer Funktion ähnlich jener von 6 so angeordnet, dass er der Außenseite des Gehäuses 38 ausgesetzt ist.
Der Teil 38a mit dem Abschnitt, der mit dem Reflexionsspiegel 41 in Kontakt steht, wie durch schraffierte Teile der Rückseite und der Oberseite 38 des Gehäuses dargestellt, ist aus einem Material mit einer ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise einem Metall oder dergleichen ähnlich wie oben beschrieben gemacht.
Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel zum Zweck des Verhinderns, dass die durch den Wärmestrahler 42 gekühlte Luft und die durch den optischen Block 3 erwärmte Luft miteinander vermischt werden, eine den Auslass des Wärmestrahlers 42 zu der Trennplatte 35 abdeckende Trennplatte 46 vorgesehen. Damit ist ein Luftstrombeschränkungspfad 48 im Bereich von dem Wärmestrahler 42 zum Öffnungsabschnitt 36b des Trennabschnitts 35 gebildet, um den in dem Gehäuse 38 zirkulierenden Luftstrom zu beschränken.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Lüfter 10 zwischen dem unteren Kanal 22b und dem optischen Aufbau wie beispielsweise dem Syntheseprisma 5 oder dergleichen in dem optischen Block 3 als die Luftstromerzeugungseinrichtung angeordnet.
Dann wird durch den durch den in dem optischen Block 3 angeordneten Lüfter 10 erzeugten Luftstrom die in dem optischen Block 3 erwärmte Luft an der Oberfläche des Gehäuses 38 abgestrahlt und vom oberen Teil des Raums 37 in dem Gehäuse 38 zu dem Wärmestrahler 32 geleitet.
Die zu dem Wärmestrahler 42 geleitete Luft wird durch diesen Wärmestrahler 42 gekühlt und gelangt von dem in der Trennplatte 35 definierten Öffnungsabschnitt 36b durch die Öffnung 22bb und den unteren Kanal 22b wieder in den optischen Block 3.
Auf diese Weise wird der Luftstrom in einer solchen Weise eingeschränkt, dass die erwärmte Luft konstant durch den Wärmestrahler 42 strömen und wieder in den optischen Block 3 gelangen kann.
Falls der Luftstrom nicht eingeschränkt werden würde, würde die Luft, die nicht gekühlt wird, in die in den optischen Block 3 gelangende Luft gemischt werden, was in einem Temperaturanstieg der Luft resultieren würde.
Falls dagegen der Luftstrom wie in diesem Ausführungsbeispiel eingeschränkt wird, dann wird die in den optischen Block 3 gelangende Luft nach vollständiger Verarbeitung durch den Kühlprozess zugeführt, wodurch es möglich gemacht wird, einen Temperaturanstieg zu verhindern.
Übrigens kann als weiteres Verfahren zum Einschränken des Luftstroms bei der Anwendung des Verfahrens mit dem in 6 dargestellten Wärmestrahler 42 der Wärmestrahler 42 durch das Gehäuse 38 an der Rückseite des Spiegels 41 zum Reflektieren der Lichtstrahlen eines Bildes angebracht sein.
Falls mehrere in 6 bis 8 gezeigte Wärmestrahler 42 an der Rückseite des Gehäuses 38 parallel zueinander ausgebildet sind, dann ist es übrigens möglich, die Wärmestrahlleistung zu verbessern.
In dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem oben genannten Luftzirkulationsweg des Kühlsystems ein Staubsammler 44 irgendwo auf dem Weg vorgesehen. Somit ist es möglich, Staub aus der geschlossenen Konstruktion während des Gebrauchs der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 zu beseitigen.
Hierbei gelangt Staub nicht von außen in das Gehäuse 38 und den optischen Block 3 der geschlossenen Konstruktion. Da in den Raum zwischen dem oberen Teil 37 des Gehäuses des Satzes und dem optischen Block 3 gemischter Staub, wenn die Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 hergestellt wird, durch diesen Staubsammler 44 beseitigt werden kann, ist es ferner möglich, den auf ein Bild durch Staub ausgeübten Einfluss vollständig auszuschließen.
Auch sollte dieser Staubsammler 44 bevorzugt lösbar gemacht sein, um ihn von Staub zu reinigen. Nach dem Reinigen des Staubsammlers wird er wieder an der vorbestimmten Position angebracht.
Gemäß jedem der obigen Ausführungsbeispiele ist es möglich, ein Eindringen von Staub von außen in den optischen Block 3 zu verhindern, da der Raum des oberen Teils des Gehäuses 38 und der optische Block 3 der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung 60 durch die geschlossene Konstruktion verbunden sind.
Da der optische Block 3 von der geschlossenen Konstruktion ist, ist es auch möglich, ein Abstrahlen des Lüftergeräusches nach außen zu verhindern, wenn der Lüfter 10 vorgesehen ist.
Falls das Material des Gehäuses 38 so ausgewählt ist, dass es ein Material mit einer ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise ein Metall ist, von dem Wärme leicht abgestrahlt werden kann, dann kann übrigens der Wärmeadsorptions/Wärmeerzeugungseffekt des Gehäuses 38 verbessert werden.
Ferner ist es durch Verbinden des Wärmestrahlers 42 aus einem Material mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise einem Metallrohr oder dergleichen, der der Außenseite des Gehäuses 38 ausgesetzt ist, möglich, ähnliche Effekte hinzuzufügen.
Ferner ist es durch zusätzliches Vorsehen der vorstehenden Rippen oder dergleichen an den Oberflächen des Gehäuses 38 und des Wärmestrahlers 42 als Wärmestrahlelemente möglich, die Wärmeadsorptions- und Wärmeerzeugungseffekte weiter zu verbessern.
Ebenso kann, wie in 7 dargestellt, durch Vorsehen der Trennplatte 46 zum Beschränken des Stroms der in den Raum 37 des oberen Teils des Gehäuses 38 gelangenden erwärmten Luft und des Stroms der gekühlten Luft verhindert werden, dass die erwärmte Luft in die gekühlte Luft gemischt wird, wodurch es möglich gemacht wird, den Kühlungseffekt zu verbessern.
Ferner kann, wie in 7 dargestellt, durch Vorsehen des Staubsammlers 44 in dem Luftzirkulationsweg mit der geschlossenen Konstruktion auch Staub, der beim Herstellen des Satzes der Flüssigkristallprojektionsvorrichtung eingedrungen ist, entfernt werden. Demgemäß ist es möglich, die durch Staub ausgeübten Wirkungen vollständig auszuschließen.
Obwohl jede der obigen Anordnungen die Wirkungen allein erzielen kann, können mehrere Anordnungen kombiniert werden.
Da jede der obigen Konstruktionen die geschlossene Konstruktion besitzt, gibt es dann den Vorteil, dass ein Eindringen von Staub verhindert werden kann, und auch der optische Block 3 kann effektiv gekühlt werden.
In der vorliegenden Erfindung können die erste Kühleinrichtung zum Kühlen der Lichtquelle 2 und die zweite Kühleinrichtung zum Kühlen des optischen Blocks 3 auch separat angeordnet sein.
So kann eine optimale Kühleinrichtung entsprechend der Lichtquelle 2 und des optischen Blocks 3 verwendet werden, sodass ein gegenseitiger Einfluss der zwei Kühleinrichtungen verhindert werden kann und die zwei Kühleinrichtungen die Lichtquelle und den optischen Block unabhängig kühlen können.
Die in 3 bis 8 dargestellten obigen jeweiligen Ausführungsbeispiele können auf die zweite Kühleinrichtung, die den optischen Block 3 kühlt, angewendet werden.
Andererseits kann als erste Kühleinrichtung zum Kühlen der Lichtquelle 2 das folgende Ausführungsbeispiel erwogen werden.
Zunächst ist, wie in 9 dargestellt, zum Beispiel ein Kanal 18 zum Leiten der Kühlluft entlang eines Lichtquellenabschnitts 17, der die aus einer Halogenlampe oder dergleichen gebildete Lichtquelle 2 umgibt, gelegt.
Dann wird in diesem Kanal 18 die Kühlluft durch eine natürliche Konvektion zirkuliert oder durch die Luftstromerzeugungseinrichtung wie beispielsweise den Lüfter, usw. zwangszirkuliert.
Im Fall von 9 ist der Lichtquellenabschnitt 17 an seiner Seite, von der das Licht von der Lichtquelle 2 abgestrahlt wird, geöffnet.
Auch sind zum Beispiel, wie in 10 dargestellt, entsprechend dem Lichtquellenabschnitt 17 ein Luftladekanal 18A und ein Luftausgabekanal 18B mit einem Befestigungselement 19 verbunden, das die Position des Lichtquellenabschnitts 17 fixiert.
Dann wird die Kühlluft in den Kanälen 18A, 18B durch eine natürliche Konvektion zirkuliert oder durch die Luftstromerzeugungseinrichtung wie beispielsweise den Lüfter oder dergleichen zwangszirkuliert.
Das Befestigungselement 19 besteht zum Beispiel aus einem warmfesten Formharz oder dergleichen und enthält eine Öffnung 19a etwa rechtwinkliger Form, die an seiner Seitenfläche definiert ist. Die Luft kann durch diese Öffnung 19A in den Lichtquellenabschnitt 17 zirkuliert werden.
Ferner kann, falls der Lichtquellenabschnitt 17 eine große Anzahl von Öffnungen 17A aufweist (siehe 11), dann die aus der Öffnung 19A des Befestigungselements 19 geströmte Luft durch diese Öffnungen 17A in die Lichtquelle 2 zirkuliert werden.
Auch in diesem Fall ist der Lichtquellenabschnitt 17 an seiner Seite, von der das Licht von der Lichtquelle 2 abgestrahlt wird, offen.
In diesem Fall kann, wie 11 den Zustand zeigt, dass der Lichtquellenabschnitt 17 entfernt ist, der Lichtquellenabschnitt 17 von dem Befestigungselement 19 lösbar gemacht sein. So kann ein Benutzer einfach eine Lampe der Lichtquelle 2 wechseln.
Übrigens kam das Befestigungselement 19 so angeordnet sein, dass es die an seiner Oberseite definierte Öffnung 19A zusätzlich zu der in der Seitenfläche definierten Öffnung hat.
Auch kann nur ein Kanal, z.B. der Luftladekanal 18A vorgesehen sein und die Luft kann von der Öffnung 17A des Lichtquellenabschnitts 17 und der Öffnung 19A des Befestigungselements 19 ausgegeben werden.
Falls die erste Kühleinrichtung zum Kühlen der Lichtquelle 2 wie oben beschrieben angeordnet ist, dann können im Vergleich zu dem Fall, in dem die Lichtquelle 2 und der optische Block 3 durch die gleiche Kühleinrichtung gekühlt werden, geeignete Kühleinrichtungen entsprechend der Lichtquelle 2 und dem optischen Block 3, deren Wärmeerzeugungsmengen deutlich verschieden sind, vorgesehen werden.
Demgemäß ist es möglich, die jeweiligen Kühlleistungen der Lichtquelle 2 und des optischen Blocks 3 zu verbessern.
Da ein Freiheitsgrad zur Konstruktion der Lichtquelle 2 und des optischen Blocks 3 hinsichtlich verschiedener Bedingungen wie beispielsweise Herstellungskosten, Antriebskosten wie beispielsweise Stromverbrauch oder dergleichen der Anzeigevorrichtung 60 größer wird, ist es ferner möglich, die Anzeigevorrichtung 60 mit einer bevorzugteren Anordnung vorzusehen.
Da die Lichtquelle 2 im Vergleich zum optischen Block 3 kaum durch Staub verschmiert, muss der Lichtquellenabschnitt 17 auch nicht immer geschlossen sein und seine Kühleinrichtung kann die in 9 bis 11 gezeigten einfachen Anordnungen haben.
Demgemäß wird es möglich, Herstellungskosten, Stromverbrauch und dergleichen der Anzeigevorrichtung zu reduzieren.
Die Anzeigevorrichtung und ihr Kühlungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt und können ohne Verlassen des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung verschieden modifiziert werden.
Nach der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen daran durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er in den anhängenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Anzeigevorrichtung (60), mit einem Gehäuse (381, das einen an einer Vorderseite davon vorgesehenen Bildschirm (45) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine erste geschlossene Konstruktion und zwei in einem Teil (35) davon ausgebildete Öffnungen (36a, 36b) aufweist; dass ein optischer Block 131 eine zweite geschlossene Konstruktion mit einer Einlassöffnung (22bb) und einer Auslassöffnung (22aa) aufweist, wobei die Auslassöffnung (22aa) mit einer (36a) der zwei Öffnungen des Gehäuses verbunden ist; und dass das Gehäuse und der optische Block miteinander durch Verbinden der Einlassöffnung (22bb) des optischen Blocks mit der anderen (36b) der zwei Öffnungen des Gehäuses verbunden sind, sodass Luft zwischen dem Gehäuse und dem optischen Block zirkuliert.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ferner eine Wärmestrahleinrichtung (38a) zum Abstrahlen von Wärme der erwärmten Luft durch das Gehäuse.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmestrahlrippe (43) einer Vorsprungform an der Wärmestrahleinrichtung vorgesehen ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahleinrichtung so ausgebildet ist, dass sie der Außenseite des Gehäuses ausgesetzt ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahleinrichtung aus einem Element von ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit gebildet ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahleinrichtung aus einem rohrförmigen Element (42) aufgebaut ist, das durch das Gehäuse mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Luftströmungsdrosselpfad (48) zum Drosseln einer Strömung der im Innern des Gehäuses zirkulierten Luft enthält.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Staubfänger (44) in einer Mitte des Zirkulationspfades der Luft vorgesehen ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubfänger so ausgebildet ist, dass er herausnehmbar ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Lichtquelle (2); einer ersten Kühleinrichtung zum Kühlen der Lichtquelle; und einer zweiten Kühleinrichtung, die aus dem Luftzirkulationsweg zum Kühlen des optischen Blocks aufgebaut ist.
Verfahren zum Kühlen einer Anzeigevorrichtung (60) mit einem Gehäuse (38), das einen an seiner Vorderseite vorgesehenen Bildschirm (45) aufweist, und einem optischen Block (31, wobei das Kühlverfahren einer Anzeigevorrichtung gekennzeichnet ist durch Vorsehen eines von der Außenseite der Vorrichtung geschlossenen Luftzirkulationsweges in dem Gehäuse; Vorsehen wenigstens des optischen Blocks als eine geschlossenen Konstruktion, die einen Teil des Luftzirkulationsweges bildet; und Kühlen des optischen Blocks durch eine Zirkulation der Luft.
Verfahren zum Kühlen einer Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft durch natürliche Konvektion zirkuliert wird.
Verfahren zum Kühlen einer Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft durch eine Luftstromerzeugungseinrichtung (10) zwangsweise zirkuliert wird.
Verfahren zum Kühlen einer Anzeigevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstromerzeugungseinrichtung ein Lüfter (10) ist.
Verfahren zum Kühlen einer Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme der erwärmten Luft durch das Gehäuse abgestrahlt wird.
Verfahren zum Kühlen einer Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Anzeigevorrichtung eine Lichtquelle (2) aufweist, bei welchem das Verfahren zum Kühlen einer Anzeigevorrichtung gekennzeichnet ist durch ein Kühlen der Lichtquelle durch eine erste Kühleinrichtung und ein Kühlen des optischen Blocks durch eine zweite Kühleinrichtung, die aus dem Luftzirkulationsweg aufgebaut ist.