TWI416246B - 具備絕熱構造之投影機 - Google Patents

Description

具備絕熱構造之投影機

本發明係有關具有防止熱傳至殼體之絕熱構造之投影機。

目前使用將顯示於個人電腦之畫面之圖像、視訊信號之圖像、計憶於記憶卡等之圖像資料之圖像等投影於螢幕之資料投影機的情形極多。

此資料投影機使用具備金屬鹵素燈、超高壓水銀燈等小型高輝度之放電燈之光源裝置。而且，藉色輪之濾色器將自光源裝置射出之光調變成三原色光。接著，透過具備導光裝置等之光源側光學系統，將此調變之光照射於液晶或稱為DMD(數位微鏡裝置)之顯示元件，透過具備變焦功能之投影側光學系統透鏡群，將來自顯示元件之光投影於螢幕。

而且，此種資料投影機將光源裝置、光源側光學系統、電源電路、顯示元件等複數發熱源裝入投影機殼體內。特別是因光源裝置會達到超過千度左右的高溫，以致有光源裝置之熱傳至投影機殼體，投影機殼體之溫度變高的問題。

因此，日本專利特開2008-26732號公報之提議在大致矩形體形狀之投影機殼體內形成配置有光源裝置之排氣側空間室。而且，藉由於形成此排氣側空間室之上部絕熱箱與光源裝置之間以及上部絕熱箱與投影機殼體之上面面板之間形成冷卻空間，防止光源裝置之熱傳至上面面板。又，於此提議中亦建議藉由黏貼鋁片於上面面板片，作為傳熱片，分散傳至上面面板的熱。

由於近年來使用於投影機之光源裝置高輝度化，使用時之光源裝置之溫度亦上昇，因此發生光源裝置之熱傳至投影機殼體，投影機殼體之溫度變高，光源裝置附近之上面面板局部溫度特別變高的問題。因此，雖然提議如上述藉由於光源裝置與投影機殼體之間形成有空間，防止光源裝置之熱直接傳至投影機殼體，更藉由黏貼傳熱片於投影機殼體，謀求熱之分散，惟因光源裝置之溫度會上昇至超過千度左右，以致於無法防止於近年來小型化及薄型之投影機中，光源裝置正上方之投影機殼體上面等，局部溫度特別上昇。

又，在使用鋁片等金屬片作為傳熱片情況下，由於金屬片會如冷凝器般帶電，因此成為發生雜訊之原因。因此，在使用金屬片作為傳熱片情況下，亦有無法大範圍配置傳熱片，無法充份散熱之問題。

因此，本發明之課題在於提供具備可防止光源裝置之熱傳至投影機殼體之絕熱構造之投影機。

本發明之上述及進一步目的、特徵及優點可由附圖及下面詳細說明更加瞭然。

此發明之較佳態樣之一為一種投影機，係具有光源裝置、存放前述光源裝置之光源室、光源側光學系統、顯示元件及投影側光學系統，並具備投影機控制手段；其特徵在於，前述光源室藉配置傳熱片於上方之上隔板覆蓋上方；前述傳熱片與投影機殼體電連接。

以下使用圖式說明供實施本發明之最佳形態。以下雖對下述實施形態作在技術上實施本發明之種種較佳限制，惟發明範圍不限於以下實施形態及圖示例。

供實施本發明之最佳形態為一種投影機10，係具有光源裝置63、包含色輪68及導光裝置75之光源側光學系統、顯示元件51、投影側光學系統90及冷卻扇，並具備投影機控制手段，於其中，投影機殼體內部劃分成內包前述光源裝置且位於前述冷卻裝置之排氣側之排氣側空間室以及位於前述冷卻裝置之吸氣側之吸氣側空間室，前述排氣側空間室係藉配置傳熱片於上方之上隔板覆蓋上方，前述傳熱片與投影機殼體電連接而可放電。

又，上隔板125與傳熱片128之間配置具有剛性之樹脂板127，傳熱片128藉由黏貼於樹脂板127而配置於上隔板125之上方。

更於上隔板125與樹脂板127之間形成排氣空間126，於上隔板125形成使排風流入排氣空間126之開口。

又，投影機殼體呈大致矩形體形狀，藉由於該投影機殼體之上面面板11之內面，在排氣側空間室122的上方位置，隔著隔件132配置耐熱片133，在上面面板11與耐熱片133之間形成絕熱空間134。又，隔件132由耐熱雙面膠帶形成。

並且，在配置於上隔板125上方之傳熱片128與配置在投影機殼體之上面面板11之內面的耐熱片133之間形成散熱空間131。

以下根據圖式，詳細說明本發明之實施例。如第1圖所示，本發明實施例之投影機10呈大致矩形體形狀，於投影機殼體前方之側板之正面面板12的側面具有覆蓋投影口之透鏡蓋19。於此正面面板12設置複數排氣孔17。另外，雖未圖示，更具備接收來自遙控器之控制信號之Ir收信部。

又於投影機殼體之上面面板11設置鍵/指示器部37。

此鍵/指示器部37設置電源開關鍵、通報電源之通斷之電力指示器、切換投影之通斷之投影開關鍵、於光源裝置、顯示元件或控制電路等過熱時通報之過熱指示器等之鍵/指示器部。

投影機10在屬於未圖示之投影機殼體之側板之背面面板13設置設有USB端子、圖像信號輸入用D-SUB端子、S端子、RCA端子等之輸出入用連接器部，以及電源配接器等各種端子20。

且，於未圖示之屬於投影機殼體側板之右側面板14及屬於第1圖所示之左側面板15各設置複數吸氣孔18。

而且，如第2圖所示，此投影機10之投影機控制手段具有控制部38、輸出入介面22、圖像轉換部23、顯示編碼器24、顯示驅動部26等。自輸出入連接器部21輸入之各種規格之圖像信號在透過輸出入介面22及系統匯流排(SB)，藉圖像轉換部23轉換而統一成適於顯示之既定格式之圖像信號後，被送至顯示編碼器24。

又，在顯示編碼器24將送來之圖像信號展開記憶於RAM 25之後，自此視訊RAM 25之記憶內容產生視訊信號，輸出至顯示驅動部26。

然後，自顯示編碼器24輸入視訊信號之顯示驅動部26對應送來之圖像信號，以適當之格式驅動屬於空間光調變元件(SOM)之顯示元件51。顯示元件51反射自光源裝置63射出且透過光源側光學系統入射之光束而形成光像，並透過作為投影側光學系統之投影系統透鏡群投影於未圖示之螢幕。又，此投影側光學系統之可動透鏡群97在進行變焦調整及聚焦調整之際，藉透鏡馬達45驅動。

又，圖像壓縮伸長部31藉由ADTC及赫夫曼符號化等處理對圖像信號之輝度信號及色差信號進行資料壓縮。然後，進行將壓縮之資料依序寫入屬於裝卸自如之記錄媒體之記憶卡32之記錄處理。又於再生模式時，讀出記錄於記憶卡32之圖像資料，以1幀單位伸長構成一系列動畫之各個圖像資料，透過圖像轉換部23送至顯示編碼器24，根據記憶於記憶卡32之圖像資料顯示動畫等。

而且，負責投影機10內各電路之動作控制之控制部38由CPU或固定記憶各種設定等之動作程式之ROM及用來作為工作記憶體之RAM等構成。

又，由設於投影機殼體之上面面板11之主鍵及指示器等構成之鍵/指示器部37之操作信號被直接送出至控制部38。又，以Ir收信部35接收來自遙控器之鍵操作信號，將藉Ir處理部36解調之密碼信號送至控制部38。

且，具備PCM音源等音源電路之聲音處理部47透過系統匯流排(SB)連接於控制部38，於投影模式及再生模式時，將聲音資料類比化，驅動擴音器48，擴音放聲。

又，控制部38對一操作燈開關鍵即點亮光源裝置63之放電燈之電源控制電路41進行控制。此外，於冷卻扇驅動控制電路43進行利用設於光源裝置63等之複數溫度感測器之溫度檢測，控制冷卻扇之旋轉速度。又，藉定時器等，在投影機本體之電源切斷後，亦持續冷卻扇之旋轉，根據利用溫度感測器之溫度檢測結果，亦進行切斷投影機本體之電源等控制。

然後，如第3圖所示，此等ROM、RAM、IC或電路元件裝入屬於主控制基板之控制電路基板103或電源電路塊組101，分開形成屬於控制系統之主控制基板之控制電路基板103以及安裝有電力系統之電源電路塊組101等之光源控制電路基板102。

又，如第3圖所示，此投影機10之內部構造之安裝有電源電路塊組101等之光源控制電路基板102配置於右側面板14附近。然後，投影機殼體內部藉劃分用隔壁120氣密劃分成背面面板13側之吸氣側空間室121及正面面板12側之排氣側空間室122。更且，作為冷卻扇之吹熱風型鼓風機110被配置成吸入口111位於吸氣側空間室121，吐出口113位於排氣側空間室122與吸氣側空間室121之交界。又，於鼓風機110之吸入口111正上方配置控制電路基板103。

又，於排氣側空間室122內配置：反射鏡，其係橢圓形球面形狀之上下切成平面形狀而成；光源裝置63，具有使用內裝於此反射鏡內部之鹵素等之放電燈；第一反射鏡67，變換自光源裝置63射出之光的光軸方向；色輪68，具備紅色、綠色、藍色之濾色器並藉色輪馬達轉動；以及排氣溫度減低裝置114，由冷卻扇及熱管形成。

且，此排氣側空間室122形成為具有沿投影機殼體之正面面板12自右側面板14附近至最接近透鏡蓋19處之長度之前面空間。然後，透過沿正面面板12配置於排氣側空間室122內之排氣溫度減低裝置114，大範圍分散冷卻光源裝置63之高溫空氣，排出投影機殼體之外部。

而且，投影機10具備防止配置於排氣側空間室122內之光源裝置63之熱傳至上面面板11，上面面板11變成高溫之絕熱構造。如第4圖所示，此絕熱構造由以下形成：上隔板125，形成排氣側空間室122之上面，並具有絕熱性及耐熱性；樹脂板127及傳熱片128，隔著層狀排氣空間126配置於此上隔板125上；耐熱片133，於上面面板11之內面，在排氣側空間室122之上方位置，隔著隔件132配置；層狀絕熱空間134，形成於上面面板11與耐熱片133之間；以及層狀散熱空間131，形成於傳熱片128與耐熱片133之間。

此樹脂板127由具有剛性之樹脂等形成，形成大致與排氣側空間室122之上隔板125相同之形狀。而且，上隔板125之上方配置成形成隔既定間隔之層狀排氣空間126。

又，傳熱片128由鋁片等導電性高之金屬薄片形成，黏貼於樹脂板127上面。而且，自稜線附近之既定位置拉出導線129，將此導線129連接於具備導電性之投影機殼體之例如底面。進而，傳熱片128形成大致與排樹脂板127相同之形狀，覆蓋排氣側空間室122之上面全體。而且，由於此傳熱片128透過導線129電連接於投影機殼體，因此可將電放至投影機殼體，使傳熱片128不帶電。因此，可防止因傳熱片128之帶電而發生之投影圖像之雜訊等。又，導線129可為延伸屬於傳熱片之鋁片之一部分者，亦可為有別於鋁片，具有導電性者。而且，由於傳熱片128覆蓋排氣側空間室122之上面全體，因此亦可提供熱的分散效果。

且，傳熱片128不限於覆蓋排氣側空間室122內之上面全體之情形，可藉由在第3圖所示光源裝置63上方覆蓋排氣側空間室122之一半以上的範圍，大範圍分散光源裝置63正上方的熱。

更且，形成於樹脂板127與上隔板125間之層狀排氣空間126防止上隔板125之熱透過樹脂板127直接傳至傳熱片128。於上隔板125形成開口，排風通過此開口，自排氣側空間室122流入排氣空間126。然後，流入排氣空間126之排風流至上隔板125與樹脂板127之間，流入配置於正面面板12附近之排氣溫度減低裝置114，藉排氣溫度減低裝置114冷卻，自第1圖所示正面面板12之排氣孔17排出外部。

又，於上面面板11上隔著隔件132配置之耐熱片133由絕熱性高之樹脂製薄片形成。因此，可防止傳熱片128所分散之排氣側空間室122內的熱直接傳至上面面板11。更且，隔件132由耐熱雙面膠帶形成。於耐熱片133與上面面板11之間形成絕熱空間134。藉由隔著此隔件132，安裝耐熱片133於上面面板11上，形成絕熱空間134於耐熱片133與上面面板11之間，即使在耐熱片133變熱情況下，仍可防止耐熱片133之熱直接傳至上面面板11。

又，形成傳熱片128與耐熱片133間之散熱空間131係形成來使傳熱片128所分散之熱難以傳至耐熱片133之空間。藉由形成此散熱空間131，可使絕熱效果比傳熱片128與耐熱片133接近之情形更高。

然後，如第3圖所示，光學系統單元65由位於光源裝置63附近之照明側塊組、具備顯示元件51之圖像產生塊組、具備投影側光學系統90之投影側塊組之三塊組構成，而沿左側面板15配置。

照明側塊組具備將自光源裝置63射出，藉色輪68着色之光導至圖像產生塊組具備之顯示元件51之光源側光學系統的一部分。就照明側塊組所具有之光源側光學系統而言，有使透過色輪68之濾色器之光成為均一強度分布之光束的光隧或導光桿等導光裝置75、將自導光裝置75射出之光束聚光之聚光透鏡等。

而且，如第3圖所示，圖像產生塊組作為光源側光學系統，具有：第二反射鏡70，變更自光隧71射出之光的方向；光源側透鏡群83，將此第二反射鏡70所反射之光會聚於顯示元件51，由複數枚透鏡形成；以及照射鏡84等，以既定角度將透過光源側透鏡群83之光照射於顯示元件51。又，圖像產生塊組具備作為顯示元件51之DMD(數位微鏡裝置)。且於此顯示元件51之背面面板13側配置用來冷卻顯示元件51之顯示元件冷卻裝置53，防止顯示元件51變成高溫。

投影側塊組具有將顯示元件51所反射而形成圖像之光放出於螢幕之投影側光學系統90之透鏡群。此投影側光學系統90係具備變焦功能之可變焦點型透鏡，具備內裝於固定鏡筒之固定透鏡群93及內裝於可動鏡筒之可動透鏡群97。亦即，投影側塊組藉透鏡馬達移動可動透鏡群97，可進行變焦調整或聚焦調整。

根據本實施例之投影機10，就上面面板11之絕熱構造而言，藉由配置傳熱片128於上隔板125之上方，以導電性高之金屬等螺接傳熱片128與投影機殼體，可將流至傳熱片128之電放電至投影機殼體。藉此，可防止傳熱片128如冷凝器般帶電，可防止因傳熱片128帶電而發生之圖像雜訊。更由於接近基板等配置傳熱片128，因此可自由變更傳熱片128之配置場所，可提高投影機10之設計中設計變更等的自由度。更由於傳熱片128不帶電，因此傳熱片128之表面積成形成排氣側空間室122之上面之上隔板125之全面或一半以上之大範圍，更加提高熱分散效果，可防止投影機殼體之一部分局部變熱。

又，藉由以鋁片等熱導性高之金屬性薄板形成傳熱片128，可提高熱之分散效果。更於上隔板125與傳熱片128之間配置樹脂板127，黏貼傳熱片128於此樹脂板127。結果，由於可拉緊配置傳熱片128，因此不會發生熱集中於曲折部等，可全面均等散熱。

又由於藉由形成排氣空間126，使上隔板125之熱不會直接傳至傳熱片128，因此可減少傳至上面面板11之熱量，提高絕熱效果。

而且，藉由於上面面板11之內面，在排氣側空間室122之上方位置配置耐熱片133，可防止傳熱片128之熱透過隔件132傳至上面面板11。又，藉由於耐熱片133與上面面板11之間配置隔件132，在耐熱片133與上面面板11之間形成絕熱空間134，即使耐熱片133變熱，仍可防止上面面板11變熱。

更可藉由以耐熱雙面膠帶形成隔件132，黏接保持耐熱片133，同時可防止耐熱片133所分散放出之熱傳至上面面板11。

又雖然為防止於排氣側空間室122發生之熱傳至上面面板11，如上述作成配置耐熱片133及隔件132於上面面板11內面，形成絕熱空間134之構造，惟不限於此，亦可作成僅配置例如具有絕熱性及耐熱性之材料於上面面板11內面的構造。無論如何，作成能發揮防止於排氣側空間室122發生之熱傳至殼體之上面面板11之絕熱效果的構造即可。

又，在配置於上隔板125上方之傳熱片128與配置於上面面板11內面之耐熱片133之間形成散熱空間131。由於藉此，自傳熱片128分散放出的熱冷卻而傳至耐熱片133，因此傳至耐熱片133之熱量減少，可更加提高上面面板11之絕熱效果。

且，於上述實施例中，雖使用鋁片作為傳熱片128，惟若為傳熱性高的物質，即可使用其他物質。又，有關耐熱片133，雖然使用絕熱性高之薄片等，惟因若有耐熱性，即使導熱性佳仍可藉絕熱空間134冷卻，是以可加以利用。又，雖然使用耐熱雙面膠帶作為隔件132，惟若係絕熱性高者，即可利用其他者。又，本發明不限於以上實施例，惟在不悖離發明要旨範圍內，可自由變更、改良。

於本文引用及併提2008年7月4日所申請之日本專利申請案第2008-175725號，包含說明書、說明書、申請專利範圍、圖式及摘要之全部揭示。

雖然揭示並說明種種典型實施形態，惟本發明不限於此等實施形態。因此，本發明之範圍僅由如次申請專利範圍所限定。

10．．．投影機

11．．．上面面板

12．．．正面面板

13．．．背面面板

14．．．右側面板

15．．．左側面板

17．．．排氣孔

18．．．吸氣孔

19．．．透鏡蓋

20．．．端子

21．．．輸出入連接器部

22．．．輸出入介面

23．．．圖像轉換部

24．．．顯示編碼器

25．．．視訊RAM

26．．．顯示驅動部

31．．．畫像壓縮伸長部

32．．．記憶卡

35．．．Ir收信部

36．．．Ir處理部

37．．．鍵/指示器部

38．．．控制部

41．．．電源控制電路

43．．．冷卻扇驅動控制電路

45．．．透鏡馬達

47．．．聲音處理部

48．．．擴音器

51．．．顯示元件

53．．．顯示元件冷卻裝置

63．．．光源裝置

65．．．光學系統單元

67．．．第一反射鏡

68．．．色輪

70．．．第二反射鏡

71．．．光隧

75．．．導光裝置

83．．．光源側透鏡群

84．．．照射鏡

90．．．投影側光學系統

93．．．固定透鏡群

97．．．可動透鏡群

101．．．電源電路塊組

102．．．光源控制電路基板

103．．．控制電路基板

110．．．鼓風機

111．．．吸入口

113．．．吐出口

114．．．排氣溫度減低裝置

120．．．劃分用隔壁

121．．．吸氣側空間室

122．．．排氣側空間室

125．．．上隔板

126．．．排氣空間

127．．．樹脂板

128．．．傳熱片

129．．．導線

131．．．散熱空間

132．．．隔件

133．．．耐熱片

134．．．絕熱空間

第1圖係顯示本實施形態之投影機外觀之立體圖。

第2圖係顯示本實施形態之投影機之功能電路之方塊圖。

第3圖係去除本實施形態之投影機之上面面板之俯視圖。

第4圖係本實施形態之投影機之部分放大剖視圖。

11．．．上面面板

63．．．光源裝置

120．．．劃分用隔壁

122．．．排氣側空間室

125．．．上隔板

126．．．排氣空間

127．．．樹脂板

128．．．傳熱片

129．．．導線

131．．．散熱空間

132．．．隔件

133．．．耐熱片

134．．．絕熱空間

Claims (10)

1. 一種投影機，具備光源裝置、光源側光學系統、顯示元件、投影側光學系統及冷卻裝置，其特徵在於：前述投影機殼體的內部劃分成：位於前述冷卻裝置之排氣側且存放前述光源裝置的光源室；以及位於前述冷卻裝置之吸氣側之吸氣側空間室；前述光源室藉上隔板覆蓋上方；在上述隔板的上方，隔著排氣空間配置傳熱片，該排氣空間可將來自前述光源室的排氣排出到前述投影機殼體的外部；並且，在前述傳熱片的上方，於與形成前述投影機殼體的上面的面板之間，形成散熱空間；前述傳熱片與投影機殼體作電連接。
2. 如申請專利範圍第1項之投影機，其中前述傳熱片配置成使該傳熱片的一部分之至少一點接地於投影機殼體底面的可導電部位。
3. 如申請專利範圍第1項之投影機，其中前述傳熱片係金屬製薄板，覆蓋前述上隔板的一半以上。
4. 如申請專利範圍第1項之投影機，其中前述傳熱片由鋁片形成。
5. 如申請專利範圍第1項之投影機，其中於前述上隔板與傳熱片之間配置具有剛性之樹脂板，前述傳熱片黏貼於 該樹脂板。
6. 如申請專利範圍第5項之投影機，其中前述排氣空間形成於前述上隔板與前述樹脂板之間，在前述上隔板形成使排風流入該排氣空間之開口。
7. 如申請專利範圍第1項之投影機，其中前述投影機殼體呈大致矩形體形狀，於形成該投影機殼體上面的面板內面，在前述光源室的上方位置配置耐熱片。
8. 如申請專利範圍第7項之投影機，其中藉由於前述耐熱片與形成前述投影機殼體上面的面板之間配置隔件，形成絕熱空間。
9. 如申請專利範圍第8項之投影機，其中前述隔件由耐熱雙面膠帶形成。
10. 如申請專利範圍第7項之投影機，其中前述散熱空間形成在傳熱片與耐熱片之間，該傳熱片配置於前述上隔板的上方，該耐熱片配置在形成前述投影機殼體上面的面板內面。