專利名稱：投射式顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影儀等投射式顯示裝置，尤其涉及一種使用了多個(gè)光源并具備能夠
適當(dāng)?shù)貙?duì)這些光源進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)的投射式顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為用于獲得大畫面影像的裝置，公知有如下這樣的投影儀等的投射式顯 示裝置使用DMD(Digital Micromirror Device :數(shù)字微鏡器件)、液晶等的圖像顯示器 件，利用影像信號(hào)對(duì)來自光源燈的光進(jìn)行調(diào)整，再通過投射透鏡將所形成的光學(xué)像放大投 射到銀幕上。 在光源燈內(nèi)封入有水銀、稀有氣體、鹵化金屬等，若向光源燈的電極施加規(guī)定的 電壓，則產(chǎn)生放電弧，內(nèi)部被封入的氣體產(chǎn)生對(duì)流。由于封入氣體的對(duì)流，放電弧成為山 形狀的拱形，并靠近光源燈的上部，從而光源燈上部的溫度上升。若光源燈的溫度過度 上升，則會(huì)產(chǎn)生白化、壽命短等問題；相反，在光源燈溫度過低的情況下，會(huì)成為產(chǎn)生黑化 (blacking)、光源的亮度降低等的原因。從而，光源的溫度管理的好壞會(huì)給投射式顯示裝置 的品質(zhì)以及可靠性產(chǎn)生重大的影響。 特別是在以實(shí)現(xiàn)高亮度的投射圖像為目的而使用了多個(gè)光源的裝置(例如，參照 日本專利第3581568號(hào)公報(bào)，日本特開第2000-171901號(hào)公報(bào))中，光源的溫度管理非常 重要。這是因?yàn)?，在這種裝置中，在一個(gè)光源產(chǎn)生問題而變?yōu)椴稽c(diǎn)亮狀態(tài)的情況下，只要其 他的光源維持點(diǎn)亮狀態(tài)，投射圖像就不會(huì)中斷，雖然具有上述這樣的優(yōu)點(diǎn)，但與光源的點(diǎn)亮 有關(guān)的條件會(huì)變得復(fù)雜，這成為了新的課題。特別是，對(duì)與光源的設(shè)置方向相關(guān)的光源的溫 度管理進(jìn)行研究尤為重要。但是，以往，關(guān)于這一點(diǎn)，僅公知對(duì)有關(guān)具備單一光源裝置的、 在有限的特定設(shè)置方向上的冷卻風(fēng)扇的效率進(jìn)行研究的例子(例如，參照日本特開第平 10-106307號(hào)公報(bào))。 但是，隨著具備多個(gè)光源的投射式顯示裝置的用途擴(kuò)大，設(shè)置條件變得多樣化，以 各種各樣的姿勢(shì)進(jìn)行設(shè)置的可能性不斷增大。光源燈為了保障性能，必須保持規(guī)定的溫度 范圍(例如90(TC 115(TC等)，近年來，要求實(shí)現(xiàn)與多樣化的設(shè)置條件相適應(yīng)的適當(dāng)?shù)墓?源溫度管理。特別地，當(dāng)光源燈發(fā)熱后，光源單元的內(nèi)部產(chǎn)生空氣對(duì)流，導(dǎo)致上側(cè)(與重力 相反方向)的溫度上升，因此，裝置的設(shè)置姿勢(shì)的差異會(huì)引起光源單元內(nèi)部的溫度分布發(fā) 生各種各樣的變化。從而，如果采用由冷卻風(fēng)扇從固定的特定吹風(fēng)口朝著光源供給冷風(fēng)的 方法，就無法適應(yīng)光源單元內(nèi)部的溫度分布的變化，冷卻效率低下。其結(jié)果是，難以使光源 的溫度保持在適當(dāng)范圍內(nèi)，發(fā)生故障的可能性增大?；蛘撸瑸榱朔乐股鲜鰡栴}，必須加大冷 卻機(jī)構(gòu)的規(guī)模，從而使裝置趨向大型化，產(chǎn)生成本方面的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決這樣的課題而作出的，其目的在于實(shí)現(xiàn)一種投射式顯示裝置， 該使用了多個(gè)光源的投射式顯示裝置能夠可靠并高效地進(jìn)行光源的溫度管理，從而抑制光
3源的白化、壽命短、黑化、亮度差等，實(shí)現(xiàn)一種高品質(zhì)、高可靠性、多用途的投射式顯示裝置。
為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明的投射式顯示裝置的特征在于，其具備多個(gè)光源；
顯示器件；光合成部，對(duì)所述多個(gè)光源的輸出光進(jìn)行合成；聚光部，將所述光合成部的輸出
光向所述顯示器件傳播；投射部，利用所述顯示器件的輸出光來投射影像；以及冷卻部，具
有針對(duì)所述多個(gè)光源分別配設(shè)的送風(fēng)用風(fēng)扇；針對(duì)這種基本結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步設(shè)置有風(fēng)向調(diào)
整部，對(duì)所述風(fēng)扇的送風(fēng)吹出位置進(jìn)行切換；和控制部，用于控制所述風(fēng)向調(diào)整部對(duì)所述吹
出位置的切換動(dòng)作，其中，所述控制部基于與所述多個(gè)光源的光軸的傾斜角度和繞所述光
軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度這兩者中的至少一個(gè)相關(guān)的姿勢(shì)信息，控制所述風(fēng)向調(diào)整部，切換所述
吹出位置。 發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，即使在多個(gè)光源的光軸的傾斜角度或繞光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度 被設(shè)置成多種姿勢(shì)的情況下使用投射式顯示裝置，也能夠適當(dāng)?shù)厍袚Q風(fēng)扇送風(fēng)時(shí)的吹出位 置。由此，能夠高精度且可靠地進(jìn)行光源單元內(nèi)部的溫度管理，抑制光源白化、壽命短、黑 化、亮度差等問題，從而實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、高可靠性、多用途的投射式顯示裝置。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的投射式顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖2是包含上述投射式顯示裝置的光合成部的一部分截面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。 圖3A 3C表示的是構(gòu)成上述投射式顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)部件的配
置，圖3A是主視圖，圖3B是俯視圖，圖3C是側(cè)視圖。 圖4A 4D是表示上述投射式顯示裝置的4種設(shè)置姿勢(shì)的圖。 圖5是對(duì)上述投射式顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)中的光合成部放大后的剖面圖。 圖6是表示上述投射式顯示裝置在圖5中示出的光合成部的一部分的立體圖。 圖7A和圖7B是表示上述投射式顯示裝置的光合成部的光學(xué)特性的說明圖。 圖8是用于說明上述投射式顯示裝置的光源單元內(nèi)部的溫度分布的主要部分剖面圖。 圖9是表示上述投射式顯示裝置的光源的冷卻控制機(jī)構(gòu)的概要的局部剖面圖。
圖10A、10B、11A、11B、12A、12B是表示對(duì)構(gòu)成上述冷卻控制機(jī)構(gòu)的擋板的角度位 置進(jìn)行控制的實(shí)例的正面圖。 圖13是表示上述冷卻控制機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例的局部剖面圖。 圖14A 14E是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的投射式顯示裝置的光源的冷卻控制機(jī) 構(gòu)的另 一個(gè)實(shí)例的動(dòng)作的正面圖。 圖15A是表示上述投射式顯示裝置的光源的冷卻控制機(jī)構(gòu)的再一個(gè)實(shí)例的主要 部分的立體圖。 圖15B 15E是表示上述冷卻控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的正面圖。 圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的投射式顯示裝置的吹出位置的切換控制的步 驟的流程圖。 圖17是表示與上述投射式顯示裝置的冷卻控制相關(guān)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的投射式顯示裝置以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，可以采用以下多種方式。
S卩，可以采用這樣一種結(jié)構(gòu)所述多個(gè)光源可以包括至少一組共享所述光軸而對(duì)
置的一對(duì)光源，所述控制部根據(jù)與所述對(duì)置的光源的所述光軸的傾斜角度和繞所述光軸旋
轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度這兩者中的至少一個(gè)相關(guān)的所述姿勢(shì)信息，控制被配設(shè)在所述對(duì)置的光源上
的風(fēng)向調(diào)整部，對(duì)所述吹出位置進(jìn)行切換。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在使用至少一組共享光軸并對(duì)
置的光源作為多個(gè)光源的情況下，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行溫度管理，能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊并且高效的投
射式顯示裝置。 另外，也可以采用這樣一種結(jié)構(gòu)進(jìn)一步具備姿勢(shì)檢測(cè)部，用于檢測(cè)所述多個(gè)光源 的所述光軸的傾斜角度和繞所述光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度這兩者中的至少一個(gè)；所述控制部根 據(jù)所述姿勢(shì)檢測(cè)部輸出的信息，對(duì)所述吹出位置進(jìn)行切換。由此，根據(jù)對(duì)多個(gè)光源的光軸的 傾斜角度和繞光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度這兩者中的至少一個(gè)進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)部的輸出，能夠高 效地實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠的控制。 另外，也可以采用這樣一種結(jié)構(gòu)所述姿勢(shì)檢測(cè)部在檢測(cè)所述光軸的傾斜角度和 繞所述光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度這兩者中的至少一個(gè)時(shí)，劃分為0度、90度、180度、270度這4 個(gè)階段進(jìn)行檢測(cè)。由此，通過將吹出位置的切換劃分為4個(gè)階段執(zhí)行，就能夠以簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)具有實(shí)用性功能的裝置。 另外，也可以采用擋板構(gòu)成所述風(fēng)向調(diào)整部，該擋板設(shè)置在所述風(fēng)扇進(jìn)行送風(fēng)的 吹風(fēng)口，并且可以在吹出位置不同的多個(gè)開口部之間進(jìn)行切換。由此，風(fēng)向調(diào)整部由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單的擋板構(gòu)成，對(duì)于光源單元內(nèi)部的溫度分布發(fā)生的變化，能夠迅速可靠地作出反應(yīng)。
另外，所述擋板也可以按照如下方式構(gòu)成其利用滑動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)來切換所述開 口部。另外，也可以利用可旋轉(zhuǎn)的圓板構(gòu)成所述擋板。
另外，也可以采用這樣一種結(jié)構(gòu)利用所述擋板，同時(shí)切換分別配設(shè)在所述一組對(duì) 置的光源上的所述吹出位置。由此，能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
下面參照
本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式) 首先，參照?qǐng)D1以及圖2，對(duì)構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式中的投射式顯示裝置(以下簡(jiǎn) 稱為本裝置)的光學(xué)系統(tǒng)的概要進(jìn)行說明。圖1是表示本裝置的光學(xué)系統(tǒng)2的概要結(jié)構(gòu)的 立體圖。圖2是表示用于將光學(xué)系統(tǒng)2中的2個(gè)燈合成的光合成部3的基本結(jié)構(gòu)的圖。
光學(xué)系統(tǒng)2具備光合成部3、聚光部4、顯示器件部5和投射部6。如圖2所示，光 合成部3將來自2個(gè)光源燈7a、7b的輸出光合成。來自光合成部3的輸出光經(jīng)聚光部4傳 播到顯示器件部5。顯示器件部5由DMD (Digital Micromirror Device :數(shù)字微鏡器件) 等圖像顯示元件構(gòu)成的。投射部6利用來自顯示器件部5的輸出光投射影像。
2個(gè)光源燈7a、7b分別配設(shè)在截面形狀為橢圓面的凹面鏡8a、8b內(nèi)部，以共享光軸 的方式對(duì)置。光源燈7a、7b中使用了超高壓水銀燈。凹面鏡8a、8b具有在玻璃制材料的內(nèi) 面上形成了能夠透射紅外線且能夠反射可見光的電介質(zhì)光學(xué)多層膜的結(jié)構(gòu)。光合成部3中 進(jìn)一步配置有合成棱鏡9、聚光透鏡10、11、合成棱鏡12和聚光透鏡13。
以下，對(duì)光學(xué)系統(tǒng)2的主要功能進(jìn)行描述。來自光源燈7a、7b的輸出光通過凹面 鏡8a、8b而分別被聚光，光源像成像在合成棱鏡9的鏡面上，并被反射而射向聚光透鏡10。
被合成棱鏡9反射的光暫時(shí)發(fā)散后，經(jīng)由聚光透鏡10、11，會(huì)再次變?yōu)闀?huì)聚光，在
合成棱鏡12的鏡面再次被反射為發(fā)散光，然后經(jīng)由聚光透鏡13而到達(dá)聚光部4。 合成棱鏡9和合成棱鏡12是斷面為等腰三角形的三角柱狀，在光入射的面上形成
有電介質(zhì)多層膜鏡，該電介質(zhì)多層膜鏡是通過低折射率材料和高折射率材料交替層疊而成 的。此外，為了使來自光源燈7a、7b的輸出光聚光在微小的面積上，形成鏡面的多層膜的材
料要使用耐熱性好、耐紫外線的材料。 聚光部4具備聚光透鏡(未圖示)以及反射鏡(未圖示)等，用于調(diào)整來自光合 成部3的輸出光的前進(jìn)路徑并向顯示器件部5進(jìn)行傳播。 顯示器件部5具備作為全反射棱鏡(未圖示)以及圖像顯示元件的反射型光閥 (未圖示)，用于形成投射圖像。當(dāng)反射型光閥是匿D的情況下，其構(gòu)成為，按各像素而呈矩 陣狀排列鏡元件，根據(jù)影像信號(hào)來調(diào)整光的前進(jìn)方向，使反射角變化而形成光學(xué)圖像。
由顯示器件部5形成的光學(xué)圖像被輸出至投射部6，通過投射部6的投射透鏡而透 射到銀幕(未圖示)上。 此外，本實(shí)施方式并不限定于使用對(duì)光的前進(jìn)方向進(jìn)行調(diào)整的反射型光閥作為光
閥的結(jié)構(gòu)。在使用對(duì)光的偏光方向及/或散射狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整的種類的光閥的情況下，或者
在使用透過型光閥的種類的情況下，利用同樣的結(jié)構(gòu)也能夠獲得相同的效果。 接著，說明本裝置l的概略結(jié)構(gòu)。圖3A 圖3C示出了構(gòu)成本裝置1中所搭載的
光學(xué)系統(tǒng)2的主要機(jī)構(gòu)部件的配置，圖3A是主視圖，圖3B是俯視圖，圖3C是側(cè)視圖。圖
4A 圖4D是說明本裝置1的設(shè)置姿勢(shì)的圖。 在本裝置1中，如圖3A 圖3C所示，在殼體14的內(nèi)部配置有光合成部3以及投 射部6，該光合成部3以及投射部6是構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)2的主要單元。此外，投射部6的前端 的投射透鏡15突出于殼體14。 16a 16c表示設(shè)置在殼體14上的腳部。
如圖4A所示，通常在支持臺(tái)17上放置本裝置1，以在水平載置的狀態(tài)下向銀幕18 進(jìn)行投射的方式來使用。但是，也能夠以如圖4B所示的懸吊狀態(tài)或者如圖4C以及圖4D所 示的狀態(tài)來設(shè)置本裝置1，從而進(jìn)行顯示圖像的投射，圖4B所示的狀態(tài)是將本裝置1安裝 在天棚19上，圖4C以及圖4D所示的狀態(tài)是以垂直狀態(tài)朝向正上方或正下方來設(shè)置本裝置 1(朝上姿勢(shì)、朝下姿勢(shì))。 圖5、圖6表示光合成部3中對(duì)置的2個(gè)光源燈7a和7b的相互關(guān)系以及針對(duì)光源 燈7a、7b而配設(shè)的冷卻部的結(jié)構(gòu)實(shí)例。圖5是對(duì)圖3B的光學(xué)系統(tǒng)中的光合成部3放大后 示出的局部剖面圖。圖6是將圖5的光合成部3的構(gòu)造去除一部分后示出的立體圖。
光源燈7a、7b以共享(光軸一致)光軸XX的方式分別設(shè)置在凹面鏡8a、8b的內(nèi) 部。凹面鏡8a、8b和合成棱鏡9之間分別配置著導(dǎo)光管20a、20b。此外，光源燈7a經(jīng)由導(dǎo) 風(fēng)通道22a與離心式風(fēng)扇(centrifugal fan)(以下簡(jiǎn)稱為冷卻風(fēng)扇)23a連接，所述導(dǎo)風(fēng) 通道22a在內(nèi)部具備風(fēng)量控制閥2la。同樣地，光源燈7b經(jīng)由具備風(fēng)量控制閥2lb的導(dǎo)風(fēng) 通道22b，與冷卻風(fēng)扇23b連接。 在本裝置1中具備擋板24，配置在一組對(duì)置的光源燈7a、7b的側(cè)部。擋板24發(fā)揮 對(duì)冷卻風(fēng)扇23a、23b的吹出的風(fēng)進(jìn)行控制的吹風(fēng)控制板(風(fēng)向調(diào)整部)功能。此外，在圖 6中，為了便于理解光源單元3a的結(jié)構(gòu)而省略了擋板24的記載。 如圖6所示，來自光源燈7a、7b的輸出光經(jīng)凹面鏡8a，8b反射后，以共享光軸XX(光軸一致)的狀態(tài)在導(dǎo)光管20a、20b內(nèi)前進(jìn)，在合成棱鏡9再次被反射后，經(jīng)由聚光透 鏡10、 11而到達(dá)合成棱鏡12。 圖7A、圖7B表示在本裝置1的光源燈7a、7b亮燈的情況下輸出光的光學(xué)特性。如 圖7A所示，來自光源燈7a的輸出光在凹面鏡8a以及合成棱鏡9中被反射，變?yōu)榘l(fā)散光a、 b，并作為有效光在光路徑上前進(jìn)。另一方面，如圖7B所示，除了發(fā)散光a、b之外，還存在偏 離合成棱鏡9的光束c、 d ;該光束經(jīng)對(duì)置的光源燈7b的凹面鏡8b反射后到達(dá)光源燈7b。 從而，若光源燈7a、7b同時(shí)點(diǎn)亮，則相互受到輸出光的一部分的照射，相對(duì)于僅點(diǎn)亮一個(gè)光 源燈的情況，光源的溫度上升變大。 如上所述，在合成來自多個(gè)光源的輸出光對(duì)顯示器件進(jìn)行照射，從而投射影像的 情況下，需要注意到，除了存在被合成且作為有效光來使用的輸出光的有效成分之外，還存 在散逸的或進(jìn)行不必要照射的無效成分。即，在對(duì)來自多個(gè)光源的輸出光進(jìn)行合成的系統(tǒng) 中，來自對(duì)置的光源的照射使光源的溫度過度上升，這成為產(chǎn)生光源白化、壽命變短等的問 題的原因。 為了解決這一問題，針對(duì)光源燈7a、7b分別設(shè)置冷卻風(fēng)扇23a、23b，針對(duì)亮燈時(shí)的 發(fā)熱現(xiàn)象吹風(fēng)，能夠進(jìn)行冷卻。此外，通過使風(fēng)量控制閥21a、21b動(dòng)作，能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)從 冷卻風(fēng)扇23a、23b供給的風(fēng)量。進(jìn)而，如以下所說明的那樣，冷卻風(fēng)扇是本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上的 特征，這里采用了利用冷卻風(fēng)扇對(duì)光源燈進(jìn)行冷卻的方法。 當(dāng)光源燈發(fā)熱后，光源單元的內(nèi)部產(chǎn)生空氣對(duì)流，導(dǎo)致上側(cè)(與重力相反方向)的 溫度比下側(cè)升得更高，因此，裝置的設(shè)置姿勢(shì)的差異會(huì)引起光源單元內(nèi)部的溫度分布發(fā)生 各種各樣的變化。本裝置l中采用了適當(dāng)?shù)拇胧瑏響?yīng)對(duì)這種光源單元內(nèi)部的溫度分布變 化。即，如果采用由冷卻風(fēng)扇從固定的特定吹風(fēng)口朝著光源供給冷風(fēng)的方法，就無法適應(yīng)光 源單元內(nèi)部的溫度分布的變化，冷卻效率低下。因而，本裝置1中相應(yīng)于裝置的設(shè)置姿勢(shì)的 不同所引起的光源單元內(nèi)部空氣對(duì)流條件的變化而采用了用來抑制冷卻效率低下的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)設(shè)置方向以圖6中的XX軸、YY軸和ZZ軸為旋轉(zhuǎn)軸而發(fā)生了變化的情況下，為了 適當(dāng)?shù)卦O(shè)定冷卻風(fēng)扇的送風(fēng)條件，必須相應(yīng)地考慮以下要點(diǎn)，才能夠抑制冷卻效率的降低。 關(guān)于繞YY軸的旋轉(zhuǎn)，以上下方向的流動(dòng)為對(duì)象的空氣對(duì)流條件不變。另外，繞光軸XX軸旋 轉(zhuǎn)的上下2方向與繞ZZ軸旋轉(zhuǎn)的上下2方向條件相同。由此，在本實(shí)施方式中按照以下說 明的方式，對(duì)繞光軸XX軸旋轉(zhuǎn)的4方向(旋轉(zhuǎn)角為0度、90度、180度、270度的情形)和繞 ZZ軸旋轉(zhuǎn)的2方向(旋轉(zhuǎn)角為90度和270度)分別采取應(yīng)對(duì)措施。 圖8是用于說明在圖6的光合成部3中點(diǎn)亮了光源燈的情況下光源單元內(nèi)部的溫 度分布的主要部分剖面圖。例如，在圖8中，光源燈7b亮燈后，光源單元Ub內(nèi)部的空氣被 加熱而產(chǎn)生空氣對(duì)流Ca、Cb，光源單元Ub的上側(cè)D1的溫度變得比下側(cè)D2高。因而，如果在 光源單元Ub的側(cè)面部設(shè)置冷卻風(fēng)扇的吹風(fēng)口 (向光源單元內(nèi)吸入冷卻空氣的吸氣口 )Pl， 并在上下位置設(shè)置排氣口 P2、P3，由于冷卻風(fēng)扇的吹出位置偏離了光源單元Ub的溫度分布 的高溫位置，冷卻效率就會(huì)下降。 與此不同的是，本裝置1如圖5所示具備擋板24，可以控制針對(duì)一組對(duì)置的光源燈 7a、7b進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇23a、23b的吹風(fēng)。圖9表示從圖5的側(cè)面觀察所見的擋板24的 結(jié)構(gòu)。但是，為了示出其在本裝置l內(nèi)部的配置，也概念性地示出了殼體14。擋板24由可 旋轉(zhuǎn)的圓板構(gòu)成，圓板每次旋轉(zhuǎn)45度、分8個(gè)階段完成一周旋轉(zhuǎn)；相應(yīng)于每個(gè)階段的位置分別設(shè)置有開口部25a 25h。開口部25a 25h是在8個(gè)階段的旋轉(zhuǎn)角度位置與光源單元 Ua、 Ub上設(shè)置的冷卻風(fēng)扇吹風(fēng)口 Pla、 Plb的形狀和大小相同的對(duì)應(yīng)區(qū)域，其構(gòu)成為各個(gè)區(qū) 域的一部分被擋住的狀態(tài)的大小和形狀。 圖9表示的是光軸XX處于水平狀態(tài)的情況下，即殼體14的頂面如箭頭26所示那 樣朝上的圖4A的落地姿勢(shì)、擋板24配置于與該姿勢(shì)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度的狀態(tài)。例如，開口部 25a與吹風(fēng)口 Plb相對(duì)，上半部分成為開口部、下半部分被擋住。開口部25c、25e、25g形狀 也相同。 在這種狀態(tài)下，通過從開口部25a和開口部25e吹出冷風(fēng)，就能夠集中對(duì)光源單元 Ua、 Ub上側(cè)的高溫部位進(jìn)行冷卻。因而，能夠提高冷卻效率。另外，通過旋轉(zhuǎn)擋板24從而 使開口部25b、25f或開口部25d、25h與吹風(fēng)口 Pla、 Plb相對(duì)后進(jìn)行使用，就能夠沿Y方向 上下移動(dòng)冷風(fēng)的吹出位置。 接著，參照?qǐng)D10A 圖12B說明相應(yīng)于本裝置1的設(shè)置姿勢(shì)而被控制的擋板24的 轉(zhuǎn)動(dòng)的角度位置、即開口部25a 25h的配置。在各圖中省略了光源燈7a、7b的圖示，僅示 出擋板24，并以粗線表示吹風(fēng)口 Pla、Plb的位置。另外，以箭頭26表示本裝置1的頂面一 圖10A、10B表示在吹風(fēng)口Pla、Plb位于圖6中的XY面(垂直面)內(nèi)的情況下(繞 光軸XX旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角為0度)的擋板24被控制的角度位置。圖10A表示在光源燈7a、7b 的光軸XX的傾斜(繞ZZ軸的旋轉(zhuǎn)角)為0度的情況下(圖4A的落地姿勢(shì))所適用的擋 板位置A。在這種狀態(tài)下，開口部25e、25a分別面向吹風(fēng)口 Pla、Plb。圖10B表示在光軸XX 的傾斜角為180度的情況下(圖4B的懸吊姿勢(shì))所適用的擋板位置B。在這種狀態(tài)下，開 口部25a、25e分別面向吹風(fēng)口 Pla、Plb。 圖11A、11B表示在吹風(fēng)口 Pla、Plb繞光軸XX發(fā)生旋轉(zhuǎn)后的情況下?lián)醢?4的角度 位置。圖11A表示在繞光軸XX旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度為90度、吹風(fēng)口 Pla、Plb位于圖6中的XZ 平面(水平面)內(nèi)的情況下所適用的擋板位置C。亦即，其表示的是圖4C所示的朝上姿勢(shì) 或圖4D所示朝下姿勢(shì)的情形。在這種狀態(tài)下，開口部25f、25b分別面向吹風(fēng)口 Pla、 Plb。 圖11B表示在繞光軸XX旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度為45度的情況下所適用的擋板位置D。在這種狀 態(tài)下，開口部25d、25h分別面向吹風(fēng)口 Pla、Plb。 圖12A、 12B表示在光源燈7a、7b的光軸XX傾斜了 90度的情況下(從正面觀察本 裝置1時(shí)看到其向左右傾倒的情況下)擋板24的角度位置。亦即，繞圖6中的ZZ軸旋轉(zhuǎn)90 度后的情形。吹風(fēng)口 Pla、Plb也同樣旋轉(zhuǎn)。圖12A表示在繞光軸XX向左旋轉(zhuǎn)(270度)的 情況下所適用的擋板位置E。在這種狀態(tài)下，開口部25g、25c分別面向吹風(fēng)口Pla、Plb。圖 12B表示在繞光軸XX向右旋轉(zhuǎn)的情況下所適用的擋板位置F。在這種狀態(tài)下，開口部25c、 25g分別面向吹風(fēng)口 Pla、Plb。 利用以上結(jié)構(gòu)和功能，本裝置1在吹風(fēng)口 Pla、 Plb從側(cè)面對(duì)光源單元Ua、 Ub進(jìn)行 冷卻的情況下總是向上側(cè)的高溫部位吹出冷風(fēng)。在吹風(fēng)口 Pla、 Plb從上面或下面(水平 面)對(duì)光源單元Ua、 Ub進(jìn)行冷卻的情況下，從吹風(fēng)口 Pla、 Plb的中央部位向光源單元Ua、 Ub的高溫部位集中吹出冷風(fēng)。由此，能夠提高冷卻效率。 圖13表示擋板24的實(shí)施方式的另一個(gè)實(shí)例。在該實(shí)例中，針對(duì)一組對(duì)置的光源 單元Ua、 Ub的各個(gè)吹風(fēng)口 Pla、 Plb配置有擋板27a和擋板27b。利用這種結(jié)構(gòu)，能夠縮小擋板27a、27b的尺寸，有助于減小本裝置1的大小。 圖14A 14E表示與擋板的結(jié)構(gòu)相關(guān)的另一個(gè)實(shí)例。在該實(shí)例中，如圖14A所示， 針對(duì)設(shè)置在擋板28上的吹風(fēng)口 29設(shè)置滑動(dòng)構(gòu)件30a 30d?；瑒?dòng)構(gòu)件30a 30d分別構(gòu) 成為可以沿箭頭D1 D4方向滑動(dòng)。利用這種結(jié)構(gòu)，按照?qǐng)D14B 圖14E所示方式沿箭頭 Dl D4方向分別滑動(dòng)滑動(dòng)構(gòu)件30a 30d，就能夠形成吹出位置不同的開口部29a 29d。
圖15A 15E表示與擋板的結(jié)構(gòu)相關(guān)的另一個(gè)實(shí)例。在該實(shí)例中，如圖15A所示， 擋板31由大小和形狀相同的平板31a、31b構(gòu)成，平板31a、31b分別具備吹風(fēng)口 32a、32b。 平板31a、31b之中的至少一個(gè)可以沿箭頭El E4方向滑動(dòng)。利用這種結(jié)構(gòu)，例如沿箭頭 El E4之中的任意一個(gè)的方向滑動(dòng)平板31b，如圖15B 圖15E所示，就能夠形成吹出位 置不同的開口部33a 33d。 接著，參照?qǐng)D16說明擋板的吹出位置的切換步驟。圖16是表示本實(shí)施方式中的 擋板24的吹出位置的切換步驟的流程圖。 本裝置l具備姿勢(shì)傳感器(未圖示)，用于檢測(cè)設(shè)置姿勢(shì)。姿勢(shì)傳感器構(gòu)成為能夠 檢測(cè)出光源燈的光軸XX(圖6)的傾斜角度和繞光軸XX旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度這兩個(gè)狀態(tài)。在本 裝置1中，基于這兩個(gè)信息來判定設(shè)置姿勢(shì)，并確定擋板24的旋轉(zhuǎn)角度，進(jìn)行吹出位置的切 換。 如圖16所示，本裝置l在冷卻風(fēng)扇的吹風(fēng)口切換步驟開始后即取得姿勢(shì)傳感器的
檢測(cè)信息(步驟Sl)。接著，基于檢測(cè)信息，判定光源燈的光軸XX有沒有傾斜(步驟S2)。
當(dāng)與規(guī)定閾值相比較后判定為光軸存在傾斜的情況下，轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟S3。 在步驟S3，針對(duì)傾斜角度的劃分，分0度、90度、180度和270度這四個(gè)階段進(jìn)行判
定。在判定結(jié)果為90度或270的情況下，轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟S4，將擋板24的位置確定為E(圖
12A)或F(圖12B)，并進(jìn)行吹出位置的切換。 另一方面，在步驟S3中的判定結(jié)果為180度的情況下，轉(zhuǎn)而執(zhí)行S5，判定繞光軸 XX有無旋轉(zhuǎn)。在沒有繞光軸XX旋轉(zhuǎn)的情況下，將擋板24的位置確定為B (圖10B)，并進(jìn)行 吹出位置的切換(步驟6)。 另外，當(dāng)在步驟S2中判定為光源燈的光軸XX沒有傾斜的情況下，轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟 S7，判定繞光軸XX有無旋轉(zhuǎn)。在沒有繞光軸XX旋轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟S8，不切換擋 板24的吹出位置，將擋板24的位置設(shè)定為A(圖10A)。 當(dāng)在步驟S7中判定為繞光軸XX發(fā)生了旋轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟S9，判定繞光 軸XX的旋轉(zhuǎn)角度，然后，轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟SIO。在步驟S10中，基于繞光軸XX的旋轉(zhuǎn)角度的判 定結(jié)果，將擋板24的位置確定為C或D(圖IIA或圖IIB)。 在步驟S5中，在判定為繞光軸XX發(fā)生了旋轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟S9，以后執(zhí) 行與上述相同的步驟。 通過執(zhí)行步驟S4、 S6、 S8、 S10的任意一個(gè)，結(jié)束本過程。 接著，參照?qǐng)D17說明本裝置1為了執(zhí)行擋板24的吹出位置的切換過程所具備的 結(jié)構(gòu)及其功能。圖17是表示本裝置1中與本實(shí)施方式中的擋板24的吹出位置的切換和控 制相關(guān)的結(jié)構(gòu)框圖。 本裝置1具備控制部34和存儲(chǔ)部35，用于對(duì)擋板24的吹出位置進(jìn)行切換和控制。 控制部34被連接為能夠?qū)ο蚬庠礋?a、7b和冷卻風(fēng)扇23a、23b供給電力的電源部36進(jìn)行控制，同時(shí)也能夠控制冷卻風(fēng)扇23a、23b的動(dòng)作?？刂撇?4還與姿勢(shì)傳感器37相連接。
光源燈7a、7b和冷卻風(fēng)扇23a、23b分別獨(dú)立地連接到電源部36。因而，電源部36 能夠根據(jù)從控制部34接收到的指令信息，分別單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)并控制所有的光源燈7a、7b和冷 卻風(fēng)扇23a、23b。 控制部34向電源部36發(fā)送與光源燈7a、7b和冷卻風(fēng)扇23a、23b相關(guān)的電源0N/ OFF、驅(qū)動(dòng)電壓、驅(qū)動(dòng)電流、送風(fēng)控制(流量控制)等指令信息，對(duì)與所有的光源燈7a、7b和 冷卻風(fēng)扇23a、23b都相關(guān)的驅(qū)動(dòng)控制發(fā)出指令。 姿態(tài)傳感器37具備按照上述方式檢測(cè)本裝置1的設(shè)置姿態(tài)的功能，能夠向控制部 34發(fā)送檢測(cè)信息。姿態(tài)傳感器37配設(shè)在本裝置1的殼體10(圖3A等)的內(nèi)部(未圖示)。 作為傳感器的材料，可以使用感壓元件等。 在存儲(chǔ)部35中預(yù)先保存有根據(jù)從與光源燈7a、7b的光軸XX的傾斜角度和繞光軸 XX的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的姿勢(shì)傳感器接收的信息來判定擋板24的旋轉(zhuǎn)角度并進(jìn)行吹出位置切換的 控制程序、數(shù)據(jù)庫(kù)等。 如上所述，本裝置1具備多個(gè)光源；顯示器件；光合成部，對(duì)多個(gè)光源的輸出光進(jìn) 行合成；聚光部，將光合成部的輸出光向顯示器件傳播；投射部，利用顯示器件的輸出光來 投射影像；以及冷卻部，其具有分別為多個(gè)光源配設(shè)的送風(fēng)用風(fēng)扇。此外，其具備風(fēng)向調(diào) 整部，對(duì)風(fēng)扇的送風(fēng)吹出位置進(jìn)行切換；和控制部，用于控制風(fēng)向調(diào)整部對(duì)吹出位置的切換 動(dòng)作，上述控制部基于與多個(gè)光源的光軸的傾斜角度和繞所述光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度這兩者 中的至少一個(gè)相關(guān)的姿勢(shì)信息，控制風(fēng)向調(diào)整部，切換吹出位置。 因而，即使將本裝置1設(shè)置在多個(gè)光源繞光軸發(fā)生了旋轉(zhuǎn)和光軸出現(xiàn)傾斜的狀態(tài) 下，通過對(duì)風(fēng)扇送風(fēng)的吹出位置進(jìn)行切換，就能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)光源單元內(nèi)部的溫度分布的 變化。由此，能夠高效地將光源的溫度保持在規(guī)定范圍內(nèi)，可以抑制光源白化、壽命短、黑 化、亮度差等問題，從而獲得高可靠性、多用途的投射式顯示裝置。 另外，本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)可以使用包含至少一組共享光軸的至少一對(duì)光源作為多 個(gè)光源，能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊并且高效的投射式顯示裝置。 另外，利用姿勢(shì)傳感器(姿勢(shì)檢測(cè)部)對(duì)多個(gè)光源的光軸的傾斜角度和繞光軸旋 轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度這兩者中的至少一個(gè)進(jìn)行檢測(cè)，由此能夠高效地實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠的控制。
另外，能夠?qū)L(fēng)扇的吹出位置的切換劃分為4個(gè)階段(例如0度、90度、180度、270 度)執(zhí)行，就能夠以簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)具有實(shí)用性功能的裝置。 另外，也可以采用擋板作為風(fēng)向調(diào)整部，該擋板設(shè)置在風(fēng)扇進(jìn)行送風(fēng)的吹風(fēng)口 ，并 且可以切換吹出位置不同的多個(gè)開口部。此外，通過使用滑動(dòng)構(gòu)件或可旋轉(zhuǎn)的圓板，就能夠 以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成擋板，在吹風(fēng)口對(duì)開口部的位置進(jìn)行切換。由此，能夠迅速可靠地應(yīng)對(duì)光 源單元內(nèi)部的溫度分布變化。 另外，可以利用擋板同時(shí)切換分別配設(shè)在一組對(duì)置的光源上的吹出位置，從而能 夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。 此外，在本實(shí)施方式中使用了共享光軸的一組對(duì)置的2個(gè)光源，但即使在使用了 2 組以上對(duì)置的2個(gè)光源或使用了 3個(gè)以上的光源的情況下，也可以根據(jù)同樣的觀點(diǎn)構(gòu)成投 射式顯示裝置。 如上所述，利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)這樣一種投射式顯示裝置，該使用了多個(gè)光源的投射式顯示裝置能夠可靠地進(jìn)行光源的溫度管理，不容易發(fā)生光源的老化、壽命縮短等問題，有效地在多個(gè)設(shè)置姿勢(shì)的情況下實(shí)現(xiàn)了高可靠性的投影儀等投射式顯示裝置。
權(quán)利要求
一種投射式顯示裝置，具備多個(gè)光源；顯示器件；光合成部，對(duì)所述多個(gè)光源的輸出光進(jìn)行合成；聚光部，將所述光合成部的輸出光向所述顯示器件傳播；投射部，利用所述顯示器件的輸出光來投射影像；以及冷卻部，具有對(duì)所述多個(gè)光源分別配設(shè)的送風(fēng)用風(fēng)扇；該投射式顯示裝置的特征在于，還具備風(fēng)向調(diào)整部，對(duì)所述風(fēng)扇的送風(fēng)吹出位置進(jìn)行切換；以及控制部，用于控制所述風(fēng)向調(diào)整部對(duì)所述吹出位置的切換動(dòng)作，所述控制部基于與所述多個(gè)光源的光軸的傾斜角度和繞所述光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度中的至少一個(gè)角度相關(guān)的姿勢(shì)信息，控制所述風(fēng)向調(diào)整部，切換所述吹出位置。
2. 如權(quán)利要求l所述的投射式顯示裝置，其特征在于， 所述多個(gè)光源包括至少一組共享所述光軸而對(duì)置的一對(duì)光源，所述控制部根據(jù)與所述對(duì)置的光源的所述光軸的傾斜角度和繞所述光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn) 角度中的至少一個(gè)角度相關(guān)的所述姿勢(shì)信息，控制被配設(shè)在所述對(duì)置的光源上的風(fēng)向調(diào)整 部，對(duì)所述吹出位置進(jìn)行切換。
3. 如權(quán)利要求l所述的投射式顯示裝置，其特征在于，還具備姿勢(shì)檢測(cè)部，用于檢測(cè)所述多個(gè)光源的所述光軸的傾斜角度和繞所述光軸旋轉(zhuǎn) 的旋轉(zhuǎn)角度中的至少一個(gè)，所述控制部根據(jù)所述姿勢(shì)檢測(cè)部輸出的信息，對(duì)所述吹出位置進(jìn)行切換。
4. 如權(quán)利要求3所述的投射式顯示裝置，其特征在于，所述姿勢(shì)檢測(cè)部在檢測(cè)所述光軸的傾斜角度和繞所述光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度中的至少 一個(gè)時(shí)，劃分為0度、90度、180度、270度這4個(gè)階段進(jìn)行檢測(cè)。
5. 如權(quán)利要求l所述的投射式顯示裝置，其特征在于，所述風(fēng)向調(diào)整部由擋板構(gòu)成，該擋板設(shè)置在所述風(fēng)扇進(jìn)行送風(fēng)的吹風(fēng)口，并且可以對(duì) 吹出位置不同的多個(gè)開口部進(jìn)行切換。
6. 如權(quán)利要求5所述的投射式顯示裝置，其特征在于， 所述擋板構(gòu)成為利用滑動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)來切換所述開口部。
7. 如權(quán)利要求5所述的投射式顯示裝置，其特征在于， 所述擋板由能夠旋轉(zhuǎn)的圓板構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求7所述的投射式顯示裝置，其特征在于，利用所述擋板能夠同時(shí)切換配設(shè)在所述一組對(duì)置的光源的每個(gè)光源上的所述吹出位
全文摘要
一種透射式顯示裝置，具備多個(gè)光源；顯示器件；光合成部，對(duì)多個(gè)光源的輸出光進(jìn)行合成；聚光部，將光合成部的輸出光向顯示器件傳播；投射部，利用顯示器件的輸出光來投射影像；以及冷卻部，具有針對(duì)多個(gè)光源分別配設(shè)的送風(fēng)用風(fēng)扇。該透射式顯示裝置進(jìn)一步具備風(fēng)向調(diào)整部，對(duì)風(fēng)扇的送風(fēng)吹出位置進(jìn)行切換；和控制部，用于控制風(fēng)向調(diào)整部對(duì)吹出位置的切換動(dòng)作，其中，控制部基于與多個(gè)光源的光軸的傾斜角度和繞所述光軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度這兩者中的至少一個(gè)相關(guān)的姿勢(shì)信息，控制風(fēng)向調(diào)整部，切換吹出位置。對(duì)使用了多個(gè)光源的情況下的光源的溫度管理進(jìn)行可靠的控制，抑制光源的白化、壽命短、黑化、亮度差等。
文檔編號(hào)G03B21/16GK101782717SQ20101000219
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者中島嘉信 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社