專利名稱：投影機(jī)以及用于降低投影機(jī)內(nèi)溫度的組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影機(jī)。本發(fā)明還涉及用于降低投影機(jī)內(nèi)溫度的組件。
背景技術(shù)：
隨著投影機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，研制生成小型化、高性能、較低 工作溫度的投影機(jī)已經(jīng)成為市場的主流趨勢。目前，市面上一般的液晶4殳影機(jī)在液晶盤附近需要4個風(fēng)扇， 而排氣扇只有2個，同時要求達(dá)到排氣量3倍于吸氣量，熱空氣在 投影機(jī)內(nèi)不積聚，這是比較困難的。因此，市場上需要這樣的"^影機(jī)，其具有小的體積，高照度， 并且要求投影機(jī)內(nèi)的風(fēng)扇數(shù)目盡可能更少，工作時噪音低，且溫度 合格。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上所述，本發(fā)明提供了 一種用于降低投影機(jī)內(nèi)溫度的組 件，所述投影機(jī)包括設(shè)置在其內(nèi)部的光學(xué)部件、電源單元和光源， 所述組件可包括用于從所述投影機(jī)外部吸入空氣的風(fēng)扇，所迷風(fēng)扇 設(shè)置在所述光學(xué)部件附近，以用于冷卻所述光學(xué)部件；以及用于排所述光學(xué)部件之后的空氣排向所述光源，以便進(jìn)一步冷卻所述光源， 另外兩個排氣風(fēng)扇可將冷卻所述光源和電源單元之后的空氣排出所 述投影機(jī)外。根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于冷卻光學(xué)部件的風(fēng)扇可以是渦流風(fēng)扇。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，用于將冷卻光學(xué)部件的風(fēng)扇所吸入并 冷卻光學(xué)部件后的空氣排向光源的風(fēng)扇可以是渦流風(fēng)扇。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述另外兩個排氣風(fēng)扇可以是軸流風(fēng)扇。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，用于冷卻光學(xué)部件的三個風(fēng)扇可以設(shè) 置在光學(xué)部件周圍，其中兩個風(fēng)扇可以設(shè)置在同一側(cè)，而另一個風(fēng) 扇可以設(shè)置在與這兩個風(fēng)扇相對的 一側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的另 一 方面，所述另外兩個排氣風(fēng)扇設(shè)置在光源附 近的同一側(cè)且位于投影機(jī)的側(cè)面上，而另一個排氣風(fēng)扇設(shè)置在與所 述另外兩個排氣風(fēng)扇相對的 一側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述另外兩個排氣風(fēng)扇的排氣量是所述吸氣風(fēng)扇的吸氣量的至少3倍。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述另外兩個排氣風(fēng)扇中的 一個主要 用于排出冷卻所述光源之后的空氣，而另一個主要用于排出冷卻電 源單元之后的空氣。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述另外兩個排氣風(fēng)扇設(shè)置成使得它 們的排氣方向彼此相向地傾斜。根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述組件還包括起導(dǎo)風(fēng)作用的導(dǎo)風(fēng)壁 (500)。本發(fā)明還提供了 一種投影機(jī)，其包括根據(jù)本發(fā)明的如上所述的組件。因此，通過提供根據(jù)本發(fā)明所述的用于冷卻投影機(jī)內(nèi)溫度的組 件，就可以將冷卻光學(xué)部件的風(fēng)扇數(shù)量減少為3個，并且整個投影 機(jī)內(nèi)的風(fēng)扇數(shù)量降至6個，同時還可改善投影機(jī)內(nèi)的空氣流動，并 且能夠降低液晶盤附近的光學(xué)部件的溫度以及上殼體的溫度，從而 提供了具有更高性能的投影機(jī)。


圖1是本發(fā)明的投影型圖像顯示裝置的一實施例的液晶投影機(jī) 從前面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D。圖2是對同一液晶投影機(jī)/人背面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D。圖3是取走圖1的上蓋后的透視圖。 圖4是再取走主控制基板后的透視圖。 圖5是再取走光學(xué)系統(tǒng)后的透視圖。 圖6是圖5的平面圖。 圖7是光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成例的示圖。圖8是本實施例的光源燈冷卻機(jī)構(gòu)的要部放大圖，是從前面?zhèn)?斜上方看去的透視圖。圖9是同一光源燈冷卻機(jī)構(gòu)的取走導(dǎo)風(fēng)管的上半部分后從背面 側(cè)斜上方看去的透視圖。圖IO是從圖9取走光源燈架后的透視圖。圖11是從背面?zhèn)瓤慈サ囊拷孛鎴D。圖12是本實施例中的光學(xué)部件冷卻機(jī)構(gòu)的要部放大圖，是從前 面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D。圖]3是上圖的平面圖。圖14是從上圖取走光學(xué)部件后的平面圖。圖15是從上圖取走導(dǎo)風(fēng)管的下半部分后的背面圖。圖16構(gòu)成本實施例的排氣機(jī)構(gòu)的排氣扇單元的透視圖。圖17是同一排氣扇單元的背面?zhèn)鹊耐敢晥D。圖18是根據(jù)本發(fā)明的用于降低投影機(jī)內(nèi)溫度的風(fēng)扇組件的工作 狀態(tài)圖，顯示了投影機(jī)內(nèi)風(fēng)扇的總體布置以及吸氣氣流和排氣氣流 的方向。圖19-21是用風(fēng)扇41來冷卻網(wǎng)卡上IC的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造的圖。 圖22 - 24是用風(fēng)扇42來冷卻網(wǎng)卡上IC的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造的圖。標(biāo)號的說明1液晶投影機(jī)2殼體4投射鏡頭8排氣孔10電源入口12光源單元13光學(xué)系統(tǒng)14電源單元本體15噪聲抑制濾波器部15a l失芯(線圈)16吸氣扇161內(nèi)部用排出口162、 163外部用排出口164導(dǎo)風(fēng)管17、 18排氣扇19光源燈191發(fā)光管192反光罩193吸氣口194排氣口198頸部20、 24、 39r、 39g、 39b聚光透4竟 2、22第1、第2積分透4竟 23偏振光分束器(PBS) 25、 26第1、第2分色鏡27、 29、 31全反射鏡28、 30中繼透鎮(zhèn)；32圖像生成光學(xué)系統(tǒng)33色合成棱鏡34r、 34g、 34b液晶盤 35棱鏡組件36r、 36g、 36b出射側(cè)偏光板37g、 37b前置偏光板38r、 38g、 38b入射側(cè)偏光一反41、 42、 43吸氣扇50框體51排氣扇單元52蓋具體實施方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。圖1是本發(fā)明的投影型圖像顯示裝置的一個實施例的液晶投影 機(jī)從前面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D，圖2是對同一液晶投影機(jī)從背面 側(cè)斜上方看去的透視圖，圖3是取走圖1的上蓋后的透視圖，圖4 是再取走主控制基板后的透視圖，圖5是再取走光學(xué)系統(tǒng)后的透視 圖，圖6是圖5的平面圖。如圖1、圖2所示，構(gòu)成該液晶投影機(jī)l的外輪廓的殼體2是小 型橫寬型的薄型長方體形狀，由上蓋2a、下盒2b組成，取走上蓋2a 及主控制基板4后呈現(xiàn)如圖4所示的內(nèi)部。從上蓋2a的前面?zhèn)瓤矗谧髠?cè)形成露出投射鏡頭4的投影窗5。 另外，在上蓋2a的頂面的左側(cè)前部，與上述投影窗5對應(yīng)，形成使 調(diào)節(jié)投射鏡頭4的變焦和聚焦的調(diào)節(jié)旋鈕4a露出的操作窗6。另夕卜， 在上蓋2a的頂面的左側(cè)后部設(shè)有操作顯示部7。另一方面，從前面?zhèn)扔^察，在下盒2b的右側(cè)壁，形成有狹縫狀 的多個排氣孔8。另外，在下盒2b的底面前部的兩側(cè)角部設(shè)有高度 可調(diào)的腳部9。而且，在下盒2b的背面?zhèn)缺?，露出與電源插頭連"l妾的電源入口 10和與各種輸入輸出功率電纜連接用的輸入輸出功率端 子組II。殼體2的內(nèi)部，如圖3、圖4所示，從前面?zhèn)扔^察，在右側(cè)深處 設(shè)置光源單元12，并呈近似L字狀地配置從該光源單元12到上述投 射鏡頭4的光學(xué)系統(tǒng)13。在光源單元12的前方配置電源單元本體14, 其中包含設(shè)有向裝置的各部分供電的電路部件的電源電路基板和設(shè) 有專門向光源燈供電的電路部件的鎮(zhèn)流電路基板，在光源單元12的 后方，配置消除經(jīng)由上述電源入口 10侵入的噪聲的噪聲抑制濾波器 部15。本實施例中，將上述噪聲抑制濾波器部15從電源單元本體14 分離，并將分離的噪聲抑制濾波器部15配置在盡可能分別靠近設(shè)有 電源入口 10的殼體背面?zhèn)缺诩半娫磫卧倔w14的位置。具體地說， 沿4黃寬型殼體2的前面?zhèn)缺谂渲秒娫磫卧倔w14，在背面?zhèn)缺谂c上 述電源單元本體14對向的位置，在基板上沿背面?zhèn)缺谂渲迷O(shè)有鐵芯 (線圈)15a等的噪聲抑制濾波器部15。另一方面，在上述光源單元12的照射方向背面?zhèn)?，作為?gòu)成光 源燈冷卻機(jī)構(gòu)的第1風(fēng)扇，配置由渦流風(fēng)扇構(gòu)成的吸氣扇16，在側(cè) 面?zhèn)?，作為?gòu)成光源燈冷卻機(jī)構(gòu)的第2風(fēng)扇，配置由軸流風(fēng)扇構(gòu)成 的排氣扇17。另外，在上述電源單元本體14的側(cè)面?zhèn)?，作為?gòu)成排氣機(jī)構(gòu)的 第2排氣扇，與上述排氣扇7橫向并列配置由軸流風(fēng)扇構(gòu)成的排氣 扇18。另外，作為構(gòu)成上述光源燈冷卻機(jī)構(gòu)的第2風(fēng)扇的排氣扇n,同時作為構(gòu)成上述排氣機(jī)構(gòu)的第1排氣扇。圖7是上述光學(xué)系統(tǒng)13的構(gòu)成例的示圖。再有，光學(xué)系統(tǒng)13 不限于圖7所示的示例，本發(fā)明適用于設(shè)有各種光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)。圖7中，來自光源燈19的白色光經(jīng)過聚光透鏡20、第1積分透 鏡21 、第2積分透鏡22、偏振光分束器(PBS)23及聚光透鏡24等， 向第1分色鏡25照射。上述第1積分透鏡21及第2積分透鏡22分別由多個透鏡單元 矩陣狀排列而成的蠅眼透鏡構(gòu)成，具有使光源燈19發(fā)出的白色光的照度分布均一化的功能。另外，偏振光分束器(PBS)23具備偏振光分離膜和相位差板(1/2 波片)。偏振光分離膜使來自第2積分透鏡22的光中的例如P偏振光 透過，而使S偏振光光路稍微變更后出射。透過偏振光分離膜的P 偏振光由設(shè)在其前側(cè)(光出射側(cè))的相位差板變換成S偏振光后出射。 即，幾乎所有的光都一致成為S偏振光。通過上述偏振光分束器23的光經(jīng)聚光透鏡24到達(dá)第1分色鏡 25。第1分色鏡25具有僅將光的藍(lán)色分量反射并使紅色及綠色分量 通過的功能，通過的紅色及綠色分量的光到達(dá)第2分色鏡26。第2 分色鏡26具有將光的綠色分量反射并使紅色分量通過的功能。從而， 光源燈19發(fā)出的白色光由第1及第2分色鏡25、 26分為藍(lán)光、綠 光及紅光。第1分色鏡25反射的藍(lán)光—皮全反射鏡27反射，第2分色鏡26 反射的綠光保持原樣，通過第2分色鏡26的紅光經(jīng)由中繼透鏡28、 30被全反射鏡29、 31反射，然后分別導(dǎo)入圖像生成光學(xué)系統(tǒng)32。圖像生成光學(xué)系統(tǒng)32中，在立方體形狀的色合成棱鏡33的三 個側(cè)面，分別可裝拆地配置設(shè)有紅光用液晶盤34r、綠光用液晶盤34g 及藍(lán)光用液晶盤34b等的棱鏡組件35(參照圖4)。在色合成棱鏡33 和紅光用液晶盤34r之間配置出射側(cè)偏光板36r，在色合成棱鏡33和 綠光用液晶盤34g之間配置出射側(cè)偏光板36g和前置偏光板37g，在 色合成棱鏡33和藍(lán)光用液晶盤34b之間配置出射側(cè)偏光板36b和前 置偏光板37b。另外，在三塊液晶盤34r、 34g、 34b的入射側(cè)分別配 置入射側(cè)偏光板38r、 38g、 38b和聚光透鏡39r、 39g、 39b。從而，由第1分色鏡25及全反射鏡27反射的藍(lán)光^f皮導(dǎo)入藍(lán)光 用的聚光透鏡39b，經(jīng)由入射側(cè)偏光板38b、藍(lán)光用液晶盤34b及前 置偏光板37b、出射側(cè)偏光板36b，到達(dá)色合成棱鏡33。另外，由第2分色鏡26反射的綠光被導(dǎo)入綠光用的聚光透鏡39g,經(jīng)由入射側(cè) 偏光板38g、綠光用液晶盤34g及前置偏光板37g、出射側(cè)偏光板36g， 到達(dá)色合成棱鏡33。同樣，透過第1分色鏡25及第2分色鏡26, 并經(jīng)2塊全反射鏡29、 31反射的紅光被導(dǎo)入紅光用聚光透鏡39r, 經(jīng)由入射側(cè)偏光板38r、紅光用液晶盤34r及出射側(cè)偏光板36r，到 達(dá)色合成棱鏡33。被導(dǎo)入色合成棱鏡33的3色圖像光由該色合成棱鏡33合成， 由此獲得的彩色圖像光經(jīng)由投射鏡頭4放大投影到前方的屏幕上。圖8到圖11是本實施例中的光源燈冷卻機(jī)構(gòu)的要部放大圖，圖 8是從前面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D，圖9是從背面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐?視圖，示出了取走導(dǎo)風(fēng)管的上半部分后的情況。另外，圖10是從上 述圖9取走光源燈架后的透視圖，圖11是從背面?zhèn)瓤慈サ囊拷孛?圖。本實施例的光源燈19具有高壓水銀燈和金屬卣素?zé)舻葮?gòu)成的發(fā) 光管191和為覆蓋該發(fā)光管191而配置的其內(nèi)面形成拋物面狀的反 射面且前面開口的反光罩192。該反光罩192中，如圖10所示，在 前面開口緣對向地形成吸氣口 193和排氣口 194。如上迷構(gòu)成的光源燈19安裝到如圖8、 9所示的鋁制燈架195 上。該鋁制燈架195中，設(shè)有將反光罩192的前面開口閉塞的耐熱 玻璃板196，并與反光罩192的吸氣口 193和排氣口 194相對應(yīng)地形 成由多個小孔組成的通風(fēng)網(wǎng)197，使發(fā)光管191破裂時其碎片不向外 部飛散。其排出口，因此即使光源燈可冷卻，排氣溫度也相應(yīng)變高。液晶投影機(jī)等的投影型圖像顯示裝置同時要求光源燈的高輸出功率化和裝置的小型化，上述的傳統(tǒng)技術(shù)中，即使高輸出功率的光源燈可冷卻，排氣溫度也超過使用者的容許范圍而過高，因此，難以使光源燈的 冷卻和排氣溫度的降低這兩點同時實現(xiàn)。作為其對策，若增加風(fēng)扇的輸出功率(轉(zhuǎn)速)，則風(fēng)扇的噪聲增大。因此，本實施例中，作為4^卻光源燈19的風(fēng)扇，設(shè)有在光源 燈19的內(nèi)部具有經(jīng)由上述反光罩192上形成的吸氣口 193連通的內(nèi) 部用排出口 161,以及向連通反光罩192外表面的外部用排出口 162、 163送風(fēng)的吸氣扇(第1風(fēng)扇)16;以及將光源燈19周圍的排氣經(jīng)由殼 體2的側(cè)壁形成的排氣孔8向外部排出的排氣扇(第2風(fēng)扇)17。吸氣 扇16由渦流風(fēng)扇構(gòu)成，排氣扇17由軸流風(fēng)扇構(gòu)成。將上述吸氣扇16的外部用排出口 162、 163形成為從光源燈19 的反光罩192的外表面中央部處離開，并將排氣扇17傾斜地配置成 使其吸入方向朝向上述吸氣扇16的外部用排出口 162、 163側(cè)。將在從光源燈19的照射方向側(cè)面配置的吸氣扇16向光源燈19 側(cè)面延伸的導(dǎo)風(fēng)管164的前端側(cè)圓弧狀地彎曲到光源燈19側(cè)，在其 前端面形成上述各個排出口 161、 162、 163。內(nèi)部用排出口 161與在 光源燈19的反光罩192上形成的吸氣口 193對應(yīng)地形成，從光源燈 19的反光罩192的外表面中央部向上下方向離開而形成2個外部用 排出口 162、 163。如上所述，吸氣扇16的外部用排出口 162、 163從光源燈19的 外表面中央部處離開的程度和排氣扇17的吸入方向朝吸氣扇16的 外部用排出口 162、 163側(cè)傾斜的程度，可考慮光源燈19的冷卻及 其排氣溫度進(jìn)行設(shè)定。通過如上所述的構(gòu)成方式，成為最高溫的發(fā)光管191所在的光 源燈19的內(nèi)部可釆用吸氣扇16的內(nèi)部用排出口 161進(jìn)行高效冷卻。 另外，未達(dá)到光源燈19內(nèi)部那樣的高溫的光源燈19的反光罩192 的外表面(包含從其后端突出的頸部198)可用從外表面中央部處離開 而形成的吸氣扇16的外部用排出口 162、 163進(jìn)行適度冷卻。而且，排氣扇17的吸入方向朝吸氣扇16的外部用排出口 162、 163側(cè)傾斜地配置，因此，來自也乂人光源燈19外表面中央部處離開 而形成的吸氣扇16的外部用排出口 162、 163的送風(fēng)在冷卻光源燈19外表面的同時，有一部分被直接吸入排氣扇17,與冷卻光源燈19內(nèi) 部而成為高溫的排氣混合后向外部排出，從而可降低排氣溫度。從而，不必過高地增加吸氣扇16和排氣扇17的輸出功率就可 使光源燈19的冷卻和排氣溫度的降低這兩點同時實現(xiàn)，并可抑制噪聲。另外，通過將吸氣扇16的外部用排出口 162、 163從光源燈19 的外表面中央部處離開并在上下形成2個，可大致均等地冷卻光源 燈19的外表面。而且，吸氣扇16的外部用排出口 162、 163從光源燈19的外表 面中央部處離開的程度以及將排氣扇17傾斜以使其吸入方向朝吸氣 扇16的外部用排出口 162、 163側(cè)的程度，可考慮光源燈19的冷卻 及其排氣溫度進(jìn)行設(shè)定，從而，可適應(yīng)光源燈19的高輸出功率化和 裝置的小型化等要求，靈活地使光源燈19的冷卻和排氣溫度的降低 這兩點同時實現(xiàn)。另外，通過將吸氣扇16的各個排出口 161、 162、 163形成在從 吸氣扇16向光源燈19延伸的導(dǎo)風(fēng)管164上，可提高吸氣扇16的配 置位置的自由度。如上所述，依據(jù)本實施例，由于設(shè)有上述光源燈冷卻機(jī)構(gòu)，不 會增大風(fēng)扇16、 17的輸出功率，可同時實現(xiàn)光源燈19的冷卻和排 氣溫度的降低這兩點并使噪聲得到抑制的液晶投影機(jī)1。圖12到圖15是本實施例中的光學(xué)部件冷卻機(jī)構(gòu)的要部放大圖， 圖12是從其前面?zhèn)刃鄙戏娇慈サ耐敢晥D，圖13是平面圖，圖14是 取走液晶盤等光學(xué)部件后的平面圖，圖15是取走導(dǎo)風(fēng)管的下半部分 后的背面圖。如所周知，迄今的做法都是每種顏色設(shè)1個，共用3個風(fēng)扇冷 卻與紅光、綠光、藍(lán)光對應(yīng)的3塊液晶盤和各液晶盤的入射側(cè)及出 射側(cè)配置的偏光板。但是，與紅光、綠光、藍(lán)光對應(yīng)的3塊液晶盤和各液晶盤的入射側(cè)及出射側(cè)配置的偏光板等，由于每種顏色的溫度上升和紫外線 劣化的程度不同，因此所需的冷卻量也不同。特別地，由于藍(lán)光靠 近紫外區(qū)，因此為了防止紫外線劣化，冷卻需要量大。一直以來，要求液晶投影機(jī)等的投影型圖像顯示裝置同時實現(xiàn) 光源燈的高輸出功率化導(dǎo)致的高亮度化、裝置的小型化和低成本化(液 晶盤等的小型化)，達(dá)成了高亮度且單位面積的光量增加。但是，上述每種顏色用1個風(fēng)扇冷卻的傳統(tǒng)技術(shù)，無法應(yīng)對高 亮度且單位面積的光量增加的^^種。作為其對策，若增大風(fēng)扇的輸 出功率(轉(zhuǎn)速)，則風(fēng)扇的噪聲會增大。而且，還要進(jìn)行PBS的冷卻。因此，本實施例中，在上述的各液晶盤34r、 34g、 34b的入射 側(cè)和出射側(cè)，形成將來自3個吸氣扇41、 42、 43的送風(fēng)經(jīng)由導(dǎo)風(fēng)管 411、 421、 431排出的排出口 rl、 r2、 gl、 g2、 bl、 b2，并在上述的 PBS23形成將來自吸氣扇43的送風(fēng)經(jīng)由導(dǎo)風(fēng)管432排出的排出口 pl。而且，在與藍(lán)光對應(yīng)的液晶盤34b的入射側(cè)排出口 bl和出射側(cè) 排出口 b2處構(gòu)成導(dǎo)風(fēng)管，將來自不同吸氣扇43、 41的送風(fēng)分別排 出。再有，各吸氣扇41 ~43由渦流風(fēng)扇構(gòu)成。即，將導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成為這樣用1個吸氣扇43向與藍(lán)光對應(yīng)的液 晶盤34b的入射側(cè)排出口 bl和PBS23的排出口 Pl送風(fēng)，用其他2 個吸氣扇41、 42向與紅光和綠光對應(yīng)的各液晶盤34r、 34g的入射側(cè) 排出口 rl、 gl及出射側(cè)排出口 r2、 g2和與藍(lán)光對應(yīng)的液晶盤34b的 出射側(cè)排出口 b2送風(fēng)。更具體地說，將導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成為這樣在2個吸氣扇41、 42中用 l個吸氣扇42經(jīng)由導(dǎo)風(fēng)管421向與綠光對應(yīng)的液晶盤34g的入射側(cè) 排出口 gl及出射側(cè)排出口 g2送風(fēng)，用另1個吸氣扇41經(jīng)由延長的 導(dǎo)風(fēng)管411向與紅光對應(yīng)的液晶盤34r的入射側(cè)排出口 rl及出射側(cè) 排出口 。和與藍(lán)光對應(yīng)的液晶盤34b的出射側(cè)排出口 b2送風(fēng)。通過如上所述的構(gòu)成方式，可用3個吸氣扇41-43冷卻各液晶 盤34r、 34g、 34b的入射側(cè)和出射側(cè)以及PBS23。而且，冷卻需要量大的藍(lán)光的入射側(cè)和出射側(cè)可用不同的吸氣扇43、 41分別充分冷卻。從而，即使是高亮度且單位面積的光量增加，也可不將吸氣扇41到 43的輸出功率(轉(zhuǎn)速)過多提升，可用3個吸氣扇41 ~43冷卻液晶盤 34r、 34g、 34b和偏光板36r、 36g、 36b、 37g、 37b、 38r、 38g、 38b 及PBS23，實現(xiàn)低噪聲化。另外，將導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成為這樣用1個吸氣扇43向與藍(lán)光對應(yīng)的 液晶盤34b的入射側(cè)排出口 bl和PBS23的排出口 pl送風(fēng)，用其他 2個吸氣扇41、 42向與紅光和綠光對應(yīng)的各液晶盤34r、 34g的入射 側(cè)排出口 rl、 gl及出射側(cè)排出口 r2、 g2和與藍(lán)光對應(yīng)的液晶盤34b 的出射側(cè)排出口 b2送風(fēng)，從而，如本實施例的光學(xué)系統(tǒng)13那樣， 在PBS23側(cè)配置藍(lán)光液晶盤34b,可用最短的導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成實現(xiàn)上述 的作用與效果。另外，可用溫度上升最少的紅光用的吸氣扇41,向與藍(lán)光對應(yīng)的液晶盤34b的出射側(cè)排出口 b2送風(fēng)。再有，若溫度上 升最多的綠光用1個吸氣扇42還不夠，還可從紅光用的吸氣扇41送風(fēng)。而且，如本實施例那樣，將導(dǎo)風(fēng)管構(gòu)成為這樣在上述2個吸 氣扇41、 42中，用1個吸氣扇42向與綠光對應(yīng)的液晶盤34g的入 射側(cè)排出口 gl及出射側(cè)排出口 g2送風(fēng)，用另1個吸氣扇41向與紅 光對應(yīng)的液晶盤34r的入射側(cè)排出口 rl及出射側(cè)排出口 r2和與藍(lán)光 對應(yīng)的液晶盤34b的出射側(cè)排出口 b2送風(fēng)，從而可不使導(dǎo)風(fēng)管結(jié)構(gòu) 復(fù)雜化地實現(xiàn)上述作用與效果。如上所述，依據(jù)本實施例，由于設(shè)有上述光學(xué)部件冷卻機(jī)構(gòu)， 即使是高亮度且單位面積的光量增加，風(fēng)扇的輸出功率(轉(zhuǎn)速)也不會 上升過高，可實現(xiàn)用3個風(fēng)扇冷卻液晶盤和偏光板及PBS并使之低 噪聲化的液晶投影機(jī)1。接著，說明本實施例的電源單元。如上所述，以前一般在電源單元的電路基板上設(shè)置噪聲抑制濾 波器部。對液晶投影機(jī)等的投影型圖像顯示裝置而言，要求同時達(dá)到光 源燈的高輸出功率化導(dǎo)致的高亮度化以及裝置的小型化和低成本 化，光源燈被高輸出功率化，因此，電源單元的輸出功率也必須大。但是，在輸出功率小的機(jī)種中，雖然如上述的傳統(tǒng)技術(shù)那樣可 在電源單元的電路基板上設(shè)置噪聲抑制濾波器部，這不會有問題， 但是若輸出功率變大，則具有無法小型化的鐵芯(線圈)的噪聲抑制濾 波器部會增大，從而使得電源單元大型化。電源單元一旦變大，就必須使冷卻該電源單元的風(fēng)扇也大型化 或增大輸出功率(轉(zhuǎn)速)，從而冷卻性能降低，噪聲增大。作為對策可 考慮將噪聲抑制濾波器部分開單獨設(shè)置，但是連接線易導(dǎo)入噪聲，且由于使用鐵芯的增加等導(dǎo)致EMC(ElectroMagnetic Compatibility:電磁兼容性)對策難以實施，成本增高。因此，本實施例中，如上所述，將噪聲抑制濾波器部15從電源 單元本體14分離，并將分離的噪聲抑制濾波器部15配置在盡可能 靠近設(shè)有電源入口 10的殼體背面?zhèn)缺诩半娫磫卧倔w14的附近的位置。具體地說，沿橫寬型殼體2的前面?zhèn)缺谂渲秒娫磫卧倔w14， 在背面?zhèn)缺谥信c上述電源單元本體14對向的位置，沿背面?zhèn)缺谂渲?噪聲抑制濾波器部15。通過這樣的構(gòu)成方式，光源燈19的輸出功率即使變大，由于可 小型化電源單元本體14,因此冷卻性能改善，使低噪聲化成為可能。 而且，通過使連接線最短化，可使EMC應(yīng)對效率提高(減少鐵芯的 使用等)，使低成本化成為可能。另外，噪聲抑制濾波器部15配置在設(shè)有電源入口 10的殼體背 面?zhèn)缺诘母浇瑥亩跉んw2的側(cè)面沒有電源線，因此可不損害殼 體2的側(cè)面的使用便利性地獲得上述作用與效果。而且，沿橫寬型殼體2的前面?zhèn)缺谂渲秒娫磫卧倔w14,在背 面?zhèn)缺诘呐c上述電源單元本體14對向的位置處配置噪聲抑制濾波器部15沿背面?zhèn)缺谂渲靡部墒惯B接線最 短化，因此，可不使殼體2內(nèi)各部件的配置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化地獲得上述 作用與效果。如上所述，依據(jù)本實施例，通過具備上述電源單元，即使光源燈]9的輸出功率大，也可實現(xiàn)通過冷卻性能改善而低噪聲化并通過 提高EMC對策的效率等而低成本化的液晶投影機(jī)1。再有，本實施例中，殼體2為橫寬型，雖然將電源單元本體14 和噪聲抑制濾波器部15分別沿前面?zhèn)缺诤捅趁鎮(zhèn)缺谄叫信渲每墒惯B 接線最短化，但是若為在前后方向上長的縱長型殼體，則在上述的 配置中無法使連接線最短化，因此在這樣的場合，例如若將噪聲抑 制濾波器部沿前后方向配置，則可將噪聲抑制濾波器部配置在殼體 背面?zhèn)缺诩半娫磫卧倔w的附近。接著，說明本實施例中的排氣機(jī)構(gòu)。迄今，在光源燈的附近，并排設(shè)置2個將來自光源燈和電源單 元等的排氣向外部排出的排氣扇。如上所述，對于液晶投影機(jī)等的投影型圖像顯示裝置而言，一 直同時要求光源燈的高輸出功率化和裝置的小型化，而從高輸出功 率的光源燈會排出高溫的排氣，于是，該排氣溫度的降低和排氣扇 的低噪聲化成為課題。但是，上述的傳統(tǒng)技術(shù)中，為了使并排設(shè)置的排氣扇低噪聲化， 必須與殼體側(cè)壁之間形成間隔，這會妨礙小型化。另外，為了使排 氣溫度降低，考慮將并排設(shè)置的各排氣扇的排氣方向相互傾斜地配 置成"八"字形，使來自光源燈的高溫排氣和來自電源單元等的較 低溫的排氣混合，這也需要相應(yīng)的空間，不利于小型化。因此，本實施例中，如上迷的圖3、圖4等所示，橫向并排設(shè)置 將主要來自光源燈19(光源燈單元12)的排氣向外部排出的第1排氣 扇17和將主要來自電源單元本體14的排氣向外部排出的第2排氣 扇18，并使第1排氣扇17中靠近第2排氣扇18側(cè)的端部向內(nèi)側(cè)移動，使第1排氣扇17傾斜地配置成其排氣方向朝向第2排氣扇18的排氣側(cè)。另外，上迷第1排氣扇17相對于殼體側(cè)壁形成的狹縫狀的多個 排氣孔8傾斜地配置，而且，傾斜地配置成使該排氣孔8的排氣向 斜前方排出。如圖16、圖17所示，為了形成上述配置結(jié)構(gòu)，上述第1排氣扇 17及第2排氣扇18可預(yù)先固定于框體50而單元化，若將該排氣扇 單元51安裝到殼體2的下盒2b的-見定位置，則可容易地實現(xiàn)上述 的配置結(jié)構(gòu)。再有，由于第1排氣扇17吸入來自光源燈19的高溫 的排氣，因此如圖17所示，在背面?zhèn)扔蒙w52覆蓋正中央的馬達(dá)部， 以保護(hù)馬達(dá)部不受來自光源燈19的高溫排風(fēng)的影響。通過如上所述地構(gòu)成，使第1排氣扇17向內(nèi)側(cè)傾斜，從而不會 妨礙小型化，而且可在殼體側(cè)壁和第1排氣扇1之間形成間隔，實 現(xiàn)低噪聲化。另外，來自光源燈19的高溫排氣和來自電源單元本體 14的比較低溫的排氣相混合，可實現(xiàn)排氣溫度的降低。另外，光源燈成為高溫，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，在燈與排氣扇之間 設(shè)置了間隔，因此可容易地實現(xiàn)上述的結(jié)構(gòu)和效果。另外，第2排氣扇18主要用于將來自電源單元本體14的排氣 向外部排出，因此也可同時進(jìn)^f亍其溫度不如光源燈19高卻也重要的 電源單元本體14的排氣。另外，將來自光源燈19的排氣向外部排出的第1排氣扇17相 對于殼體側(cè)壁形成的狹縫狀的多個排氣孔8傾斜地配置，從而將來 自光源燈19的高溫排氣從狹縫狀的多個排氣孔8傾斜排出，因此， 相應(yīng)地排出變難，易于與來自第2排氣扇18的較低溫的排氣混合， 可進(jìn)一步實現(xiàn)排氣溫度的降低。另外，將來自光源燈19的排氣向外部排出的第1排氣扇17傾 斜地配置，使得排氣從在殼體側(cè)壁形成的排氣孔8向斜前方排出， 從而可防止溫度高的排氣向操作者等所在的橫向排出。如上所述，依據(jù)本實施例，由于設(shè)有上述的排氣機(jī)構(gòu)，因此可 實現(xiàn)排氣扇17、 18的低噪聲化和排氣溫度降低且小型化的液晶投影 機(jī)1。再有，本實施例中使第1排氣扇17傾斜，但是若內(nèi)側(cè)有余?？?間，則可使第2排氣扇18與上述同樣地反向傾斜，也可取得一定的效果。下面描述投影機(jī)網(wǎng)卡的冷卻方法。圖19-21是用風(fēng)扇41來冷卻網(wǎng)卡上IC的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造的圖。圖22 - 24是用風(fēng)扇42來冷卻網(wǎng)卡上IC的導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造的圖。如圖所示，在新型的投影機(jī)中，可以配置無線網(wǎng)卡或有線網(wǎng)卡 800,從而使來自于外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸更加便捷。但是，網(wǎng)卡800 (尤其是網(wǎng)卡中的集成電路)在工作時也會產(chǎn)生熱量，如果不能有 效散熱的話，則會降低網(wǎng)卡本身以及投影機(jī)的性能，甚至導(dǎo)致投影 機(jī)無法正常工作。因此，必須要解決網(wǎng)卡的散熱問題。對于網(wǎng)卡800的冷卻方案， 一般的構(gòu)思是，通過棱鏡光學(xué)部件 附近風(fēng)扇的風(fēng)量的合理分配，達(dá)到讓此區(qū)域內(nèi)所有要求冷卻的部件 在冷卻方面都合格的目的，即，用于冷卻光學(xué)部件的風(fēng)扇41或42 除了冷卻光學(xué)部件本身之外，還可以分成一部分風(fēng)量來冷卻網(wǎng)卡800。具體的方案可以包括如下所述的冷卻方案。一種優(yōu)選的方案是，冷卻紅色光學(xué)部件的風(fēng)扇42除了分配一部 分風(fēng)給藍(lán)色光學(xué)部件之外，也可以通過在冷卻風(fēng)道中在與冷卻紅色 光學(xué)部件的風(fēng)扇42相對應(yīng)的導(dǎo)風(fēng)管421上設(shè)置通往網(wǎng)卡800的分支 導(dǎo)風(fēng)管422，以便分出一部分風(fēng)量給網(wǎng)卡800,用于冷卻網(wǎng)卡800， 尤其是網(wǎng)卡800中工作溫度比較高的集成電路。作為備選方案之一，冷卻綠色光學(xué)部件的風(fēng)扇41除了本身冷卻 以外，也可以通過在冷卻風(fēng)道的相應(yīng)導(dǎo)風(fēng)管411上設(shè)置通往網(wǎng)卡800 的分支導(dǎo)風(fēng)管412，通過對風(fēng)扇風(fēng)量的合理設(shè)計，分一部分風(fēng)量給網(wǎng) 卡800,用于冷卻網(wǎng)卡800，尤其是網(wǎng)卡800中工作溫度比較高的集成電路。這樣，就在網(wǎng)卡800的集成電路上不使用散熱膠的情況下，利用這種網(wǎng)卡800的風(fēng)扇冷卻方法，工作溫度也能夠達(dá)到要求。下面進(jìn)一步具體描述冷卻風(fēng)道的總體設(shè)計。如圖所示，對于具有高照度、小尺寸的投影機(jī)(例如具有3000 流明照度、0.63英寸液晶盤的投影機(jī))來說，各個光學(xué)部件的工作 溫度很高，需要進(jìn)行有效的冷卻。棱鏡附近的光學(xué)部件中，紅色光 學(xué)部件比綠色光學(xué)部件容易冷卻，藍(lán)色光學(xué)部件最難冷卻。因此， 為了滿足冷卻的要求，可以對冷卻風(fēng)道的構(gòu)造進(jìn)行合理的設(shè)計，以 控制三個風(fēng)扇提供給紅綠藍(lán)三色光學(xué)部件的風(fēng)量。由于紅色容易冷卻，因此，冷卻風(fēng)道中的相應(yīng)導(dǎo)風(fēng)管411就構(gòu) 造成使得風(fēng)扇41除了冷卻紅色的棱鏡光學(xué)部件之外，還可以有一部 分風(fēng)量冷卻紅色的偏光片。風(fēng)扇42只冷卻綠色的偏光片。藍(lán)色的光 學(xué)部件由風(fēng)扇41和風(fēng)扇43共同冷卻，藍(lán)色的光學(xué)部件可以分一部 分風(fēng)量到PBS。這樣，就達(dá)到用三個風(fēng)扇即可冷卻所有光學(xué)部件的 目的。為了獲得最佳的冷卻效果，通過實驗找到了最優(yōu)的風(fēng)量分配 以及最合理的風(fēng)道形狀。具體而言，導(dǎo)風(fēng)管411的一端與風(fēng)扇41連通，而其另一端設(shè)有 排出口 rl，r2，排出口 rl,r2用于為液晶盤34r送風(fēng)。冷卻風(fēng)道的導(dǎo)風(fēng) 管421與風(fēng)扇42連通，并且設(shè)有排出口 gl，g2，排出口 gl,g2用于為 液晶盤34g送風(fēng)。冷卻風(fēng)道的導(dǎo)風(fēng)管431在一端與風(fēng)扇43連通，并 且設(shè)有排出口 bl,排出口 bl用于為液晶盤34b送風(fēng)。此外，導(dǎo)風(fēng)管411還可以構(gòu)造成將來自風(fēng)扇41的一部分風(fēng)量送 給排出口 b2。而且，導(dǎo)風(fēng)管431也可以設(shè)有分支導(dǎo)風(fēng)管432,分支 導(dǎo)風(fēng)管432在一端也與風(fēng)扇43連通，但在另一端設(shè)有用于冷卻PBS 的排出口 pl。下面進(jìn)一 步詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于降低投影機(jī)內(nèi)溫度的風(fēng) 扇的整體布置。如圖18所示，圖18中的箭頭方向代表空氣流動的方向。具體而言，風(fēng)扇41、 42、 43從投影機(jī)外部吸入冷空氣，冷空氣將液晶盤 等光學(xué)部件冷卻之后變成溫度升高的熱空氣，熱空氣積聚在液晶盤 附近。但是，由于光學(xué)部件在工作時的發(fā)熱要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光源的發(fā)熱， 因此這種熱空氣的溫度相對于光源的冷卻而言仍然較低，還可以進(jìn) 一步用來冷卻光源。因此，如上所述，就可以設(shè)置風(fēng)扇16，風(fēng)扇16將在液晶盤等光學(xué)部件附近積聚的熱空氣吸入，以用于冷卻光源燈 泡，并通過排氣扇17將對光源燈泡進(jìn)行冷卻后的溫度升高的空氣排 出投影機(jī)外，從而起到改善機(jī)內(nèi)空氣流動，降低機(jī)內(nèi)溫度的作用。 在圖18中，在風(fēng)扇16的入口一側(cè)設(shè)有起導(dǎo)風(fēng)作用的導(dǎo)風(fēng)壁500,其 可用于使對棱鏡光學(xué)部件進(jìn)行冷卻后被加熱的空氣高效地吸入風(fēng)扇 16中，并向燈管輸送冷卻風(fēng)。另外，上述實施例中，作為投影型圖像顯示裝置，例示了光調(diào) 制元件采用液晶盤的液晶投影機(jī)，但是具備其他圖像光生成系統(tǒng)的 投影型圖像顯示裝置也可適用本發(fā)明。例如，DLP(Digital Light Processing;德州儀器(TI)公司的注冊商標(biāo))方式的投影機(jī)也適用本發(fā) 明。
權(quán)利要求
1. 一種用于降低投影機(jī)內(nèi)溫度的組件，所述投影機(jī)包括設(shè)置在其內(nèi)部的光學(xué)部件、電源單元和光源，所述組件包括用于從所述投影機(jī)外部吸入空氣的風(fēng)扇(41，42，43)，所述風(fēng)扇(41，42，43)設(shè)置在所述光學(xué)部件附近，以用于冷卻所述光學(xué)部件；和用于排氣的風(fēng)扇(16，17，18)，其中，所述風(fēng)扇(16)將由所述風(fēng)扇(41，42，43)吸入并冷卻所述光學(xué)部件之后的空氣排向所述光源，以便進(jìn)一步冷卻所述光源，所述風(fēng)扇(17，18)將冷卻所述光源和電源單元之后的空氣排出所述投影機(jī)外。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述風(fēng)扇(41,42,43)是渴流風(fēng)扇c
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述風(fēng)扇(16)是 滿流風(fēng)扇。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述風(fēng)扇(17，18)是軸流風(fēng)扇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述風(fēng)扇(41,43) 設(shè)置在同 一側(cè)，而所述風(fēng)扇(42)設(shè)置在與所述風(fēng)扇(41,43)相對的一側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述風(fēng)扇(17,18) 設(shè)置在所述光源附近的同一側(cè)且位于所述投影機(jī)的側(cè)面上，所述風(fēng) 扇(16)設(shè)置在與所述風(fēng)扇(17,18)相對的一側(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述風(fēng)扇(17,18) 的排氣量是所述風(fēng)扇(41，42,43)的吸氣量的至少3倍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述風(fēng)扇(17)主 要用于排出冷卻所述光源之后的空氣，所述風(fēng)扇(18)主要用于排出冷 卻電源單元之后的空氣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述風(fēng)扇(17,18)設(shè)置成使得它們的排氣方向彼此相向地傾斜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的組件，其特征在于，還包括起導(dǎo)風(fēng)作用的導(dǎo)風(fēng)壁(500)。
11. 一種投影機(jī)(l)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的 組件。
全文摘要
一種用于降低投影機(jī)內(nèi)溫度的組件，該投影機(jī)包括設(shè)置在其內(nèi)部的光學(xué)部件、電源單元和光源，該組件包括用于從投影機(jī)外部吸入空氣的風(fēng)扇(41，42，43)，風(fēng)扇(41，42，43)設(shè)置在光學(xué)部件附近，以用于冷卻光學(xué)部件；以及用于排氣的風(fēng)扇(16，17，18)，其中，風(fēng)扇(16)將通過風(fēng)扇(41，42，43)吸入并冷卻光學(xué)部件之后的空氣排向光源，以便進(jìn)一步冷卻光源，風(fēng)扇(17，18)將冷卻光源和電源單元之后的空氣排出投影機(jī)外。
文檔編號G03B21/16GK101281355SQ20071010052
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者熠 關(guān), 孔祥飛, 岡崎昌二, 曾萬軍, 梁向東, 毛小林, 猿渡俊弘, 云 王, 蓮佛忠志, 顏燕云, 黃燕山 申請人:深圳華強(qiáng)三洋技術(shù)設(shè)計有限公司;三洋電機(jī)株式會社