專利名稱：圖像顯示裝置及光學(xué)器件的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置通過對(duì)光源所發(fā)出的光線進(jìn)行空間調(diào)制而將一圖象投射到一屏幕等上。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于光學(xué)器件的冷卻裝置，所述的光學(xué)器件具有一光源及一光學(xué)系統(tǒng)其中光源發(fā)出的光線穿過所述的光學(xué)系統(tǒng)，所設(shè)置的所述冷卻裝置用來(lái)冷卻至少包括部分光學(xué)系統(tǒng)的區(qū)域。
舉例來(lái)說，液晶投影儀已發(fā)展成為供顯示圖像用的圖像顯示裝置。這種液晶投影儀對(duì)從一光源射向一液晶光閥的光線進(jìn)行空間調(diào)制，并通過一投影透鏡將從液晶光閥透射出的光線投射到一屏幕等上，從而來(lái)顯示一圖象。
下面參考附圖來(lái)描述一相關(guān)技術(shù)的液晶投影儀。

圖1到圖4所示的是相關(guān)技術(shù)的液晶投影儀。圖1是投影儀主要部分的透視圖。圖2是投影儀主要部分的頂視圖。圖3是包括一液晶光閥、一偏振片以及一冷卻風(fēng)扇的投影儀的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖4是投影儀光學(xué)元件主要部分的俯視透視圖。
液晶投影儀100包括一個(gè)未示出的外殼；一個(gè)設(shè)置在外殼內(nèi)的板101；一個(gè)設(shè)置在板101上的光源102；以及一個(gè)對(duì)光源102所發(fā)出的光線進(jìn)行空間調(diào)制、并將經(jīng)調(diào)制的光線投射到在此沒有示出的屏幕等上的光學(xué)元件103。光學(xué)元件103的頂部大部分由蓋子121所覆蓋，而光學(xué)元件103的頂部有部分未被覆蓋。在蓋子121的頂部設(shè)置有一塊驅(qū)動(dòng)電路板104。驅(qū)動(dòng)電路板104包括一用于驅(qū)動(dòng)后面所述的液晶閥的驅(qū)動(dòng)電路。
光學(xué)元件103包括一立方體復(fù)合棱鏡105；一個(gè)與棱鏡105的面105R相對(duì)的液晶光閥106R；一個(gè)垂直于面105R的與棱鏡105另一面105G相對(duì)的液晶光閥106G；一個(gè)平行于面105R的與棱鏡105另一面105B相對(duì)的液晶光閥106B；以及一個(gè)設(shè)置在平行于面105G的棱鏡105另一面一側(cè)上的投影透鏡。偏振片112R,112G以及112B分別設(shè)置在與面向棱鏡105側(cè)相反的光閥106R,106G,106B的一側(cè)上。此外，聚焦透鏡113R,113G和113B分別設(shè)置在與面向光閥106R,106G和106B側(cè)相反的偏振片112R,112G和112B的一側(cè)上。
在投影儀100中，自光源102發(fā)出并進(jìn)入光學(xué)元件103的白光通過一紫外-紅外(UR-IR)截?cái)酁V波器107，一個(gè)由透鏡組109a和109b構(gòu)成的復(fù)眼透鏡109，并通過一主聚焦透鏡108，進(jìn)入一分光鏡111a。進(jìn)入分光鏡111a的光線中的紅光，經(jīng)分光鏡111a反射后，再進(jìn)一步經(jīng)反射鏡114a反射。接著，紅光通過聚焦透鏡113R和偏振片112R。然后紅光由光閥106R以紅色圖象的圖象信號(hào)為基礎(chǔ)進(jìn)行空間調(diào)制，最后進(jìn)入棱鏡105。進(jìn)入分光鏡111a的除紅光以外的光線經(jīng)分光鏡111a透射后，進(jìn)入分光鏡111b。進(jìn)入分光鏡111b的光線中的綠光經(jīng)分光鏡111b反射后，通過聚焦透鏡113G和偏振片112G。然后綠光由光閥106G以綠色圖象的圖象信號(hào)為基礎(chǔ)進(jìn)行空間調(diào)制，最后進(jìn)入棱鏡105。進(jìn)入分光鏡111b的光線中的藍(lán)光經(jīng)分光鏡111b透射后，通過一中繼透鏡115a，并經(jīng)反射鏡114b反射。然后，藍(lán)光通過一中繼透鏡115b，再進(jìn)一步經(jīng)反射鏡114c反射，再通過聚焦透鏡113B和偏振片112B。之后，藍(lán)光由光閥106B以藍(lán)色圖象的圖象信號(hào)為基礎(chǔ)進(jìn)行空間調(diào)制，最后進(jìn)入棱鏡105。進(jìn)入棱鏡105的彩色光束由棱鏡105合成。放大并由一投影透鏡116通過一未示出的鏡子投射到一屏幕等上。
在投影儀100中，設(shè)置有用來(lái)降低光學(xué)部件如光閥106R,106G和106B以及偏振片112R,112G和112B熱量的裝置，所述熱量是由光源102的熱量以及光源所發(fā)出光線產(chǎn)生的熱量引起的。
也就是如圖3中所示，相關(guān)技術(shù)的液晶投影儀100，在光閥106(表示光閥106R,106G和106B)和偏振片112(表示偏振片112R,112G和112B)附近的光學(xué)元件103的底部包括一個(gè)冷卻風(fēng)扇110。圖3中的標(biāo)號(hào)130表示自光源102射到光學(xué)元件103上的光線。
如圖1中所示，投影儀100包括一個(gè)通過從設(shè)置在未示出的外殼上的開口處吸入外部空氣、來(lái)將氣流送入冷卻風(fēng)扇110的管道元件118。管道元件118由設(shè)置在板101下側(cè)并與冷卻風(fēng)扇110相連接的、未示出的管道和設(shè)置在板101頂面上并與另一管道相通的管道118b組成。
如圖4中所示，將進(jìn)氣口123R,123G和123B設(shè)置在光學(xué)元件103的底部，從而使得冷卻風(fēng)扇110提供的氣流可分別到達(dá)光閥106R,106G和106B以及偏振片112R,112G和112B。在冷卻風(fēng)扇和進(jìn)氣口123R,123G和123B之間，設(shè)置有一個(gè)幾乎為矩形壁形狀的肋117，以用于完全地包圍進(jìn)氣口123R,123G和123B。在由肋117包圍的區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有將進(jìn)氣口123R,123G和123B互相隔開的隔板122a和122b。肋117和隔板122a以及122b對(duì)送入光閥106R,106G和106B的空氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，用于對(duì)短波長(zhǎng)的藍(lán)光進(jìn)行空間調(diào)制的光閥106B具有一較高的光能吸收系數(shù)，會(huì)被加熱到一較高溫度。為了向進(jìn)氣口123B提供更多的空氣，則需適當(dāng)?shù)卣{(diào)整肋117和隔板122a及122b的位置，使得與進(jìn)氣口123B相對(duì)應(yīng)的分隔區(qū)域大于其他區(qū)域。
如圖1中所示，在管道118b的入口處設(shè)置有一個(gè)細(xì)網(wǎng)眼過濾器119，用來(lái)防止灰塵、小蟲等等從外部進(jìn)入到裝置內(nèi)。如圖3中所示，屏敝玻璃120a和120b用膠固定在光閥106的兩側(cè)。從而能夠避免由于灰塵等淀積在光閥106上而造成的投影圖象質(zhì)量下降問題。
在投影儀100中，冷卻風(fēng)扇110通過管道元件118、從設(shè)置在未示出的外殼上的開口處吸入外界空氣。接下來(lái)，所吸入的外界空氣流送入到光學(xué)部件如光閥106和偏振片112中。從而光閥106，偏振片112，聚焦透鏡113(表示聚焦透鏡113R,113G和113B)以及棱鏡105都能夠由通過進(jìn)氣口123送入的空氣進(jìn)行冷卻。光學(xué)元件103中被加熱的空氣從光學(xué)元件103頂部未被蓋子121覆蓋的部分排出。
但我們發(fā)現(xiàn)至此所述的相關(guān)技術(shù)的投影儀100，由于冷卻風(fēng)扇110所提供的氣流的利用不充分，具有下述缺陷(1)為了提高自光閥106投射的圖象亮度，可通過增大光源102的功率或改進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)來(lái)提高入射到光閥106上的光線量(例如，通過使用將S偏振光[其電場(chǎng)在垂直于入射面的方向上振蕩的線性偏振光]轉(zhuǎn)換為P偏振光[其電場(chǎng)在平行于入射面的方向上振蕩的線性偏振光]的偏振光轉(zhuǎn)換器件，可以提高光線的利用效率)。在這種情況下，光學(xué)元件如光閥106及偏振片112便被加熱到一較高溫度，并且其性能下降。具體地說，比如當(dāng)光閥106被加熱到70℃或更高時(shí)，可引起顏色變化。當(dāng)偏振片112被加熱到80℃或更高時(shí)，將失去其偏振功能并無(wú)法正常工作。如上所述由于透射藍(lán)光的光閥106B具有較高的光能吸收系數(shù)，并能被加熱到較高溫度，所以這種性能下降便經(jīng)常出現(xiàn)。
(2)當(dāng)光學(xué)部件如光閥106和偏振片112在高溫下使用時(shí)，其壽命將減少。
(3)如果為了增強(qiáng)冷卻效率，而使用以高空氣流速提供大空氣流量的冷卻風(fēng)扇，那么會(huì)增大噪音，且使投影儀的產(chǎn)值下降。
(4)如果為了提高冷卻效率而增大冷卻風(fēng)扇或增加冷卻風(fēng)扇的數(shù)量，則不但光學(xué)元件的大小會(huì)增大，而且成本也會(huì)增加。
這些缺陷會(huì)損壞包括光閥106及其替代物的光學(xué)部件。從而影響使用者方便使用，并增加了投影儀的成本。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種圖像顯示裝置以及一種用于光學(xué)器件的冷卻裝置，該冷卻裝置通過有效地利用冷卻風(fēng)扇提供的氣流來(lái)對(duì)被冷卻區(qū)域進(jìn)行有效地冷卻。
本發(fā)明的圖像顯示裝置包括一發(fā)光光源；一根據(jù)顯示圖像信息對(duì)光源所發(fā)出光線進(jìn)行空間調(diào)制從而生成一圖象的圖象生成部件；一個(gè)用于投射在圖象生成部件中調(diào)制過的光線的光學(xué)系統(tǒng)；一個(gè)用來(lái)產(chǎn)生氣流、對(duì)至少包括圖象生成部件的一部分的被冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇；以及一個(gè)根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向，將氣流從冷卻風(fēng)扇導(dǎo)入到被冷卻區(qū)域的裝置。
因此，來(lái)自冷卻風(fēng)扇的氣流，根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向而被導(dǎo)入到被冷卻區(qū)域。至少包括圖象生成部件的一部分的被冷卻區(qū)域由此氣流進(jìn)行冷卻。
本發(fā)明的冷卻裝置包括一用來(lái)產(chǎn)生氣流、對(duì)至少包括光學(xué)系統(tǒng)的一部分的被冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇，其中光源發(fā)出的光線從所述的光學(xué)系統(tǒng)中通過；一個(gè)根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀以及其旋轉(zhuǎn)方向，將氣流從冷卻風(fēng)扇導(dǎo)入到被冷卻區(qū)域的裝置。
因此，根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向可將來(lái)自冷卻風(fēng)扇的氣流導(dǎo)引到被冷卻區(qū)域。至少包括部分光學(xué)系統(tǒng)的被冷卻區(qū)域由氣流進(jìn)行冷卻。
根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置及冷卻裝置，來(lái)自冷卻風(fēng)扇的氣流由根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行導(dǎo)引的裝置導(dǎo)引到被冷卻區(qū)域中。從而可通過有效地利用冷卻風(fēng)扇提供的氣流，來(lái)對(duì)被冷卻區(qū)域進(jìn)行有效地冷卻。
導(dǎo)引裝置可包括一個(gè)設(shè)置在冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間的、園流線形的外壁，以便限據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向包圍冷卻風(fēng)扇。因此，來(lái)自冷卻風(fēng)扇的氣流在不減少氣流速度的情況下便被導(dǎo)入到被冷卻區(qū)域內(nèi)。
除外壁以外，導(dǎo)引裝置可包括一個(gè)設(shè)置在冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間的、園流線形的內(nèi)壁，以便根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向包圍冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸。因此，來(lái)自冷卻風(fēng)扇的氣流在不減少氣流速度的情況下便被導(dǎo)入到被冷卻區(qū)域內(nèi)。此外，在冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸附近產(chǎn)生的、回流至冷卻風(fēng)扇的氣流量，不會(huì)影響流向冷卻風(fēng)扇正面的氣流。
根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置及冷卻裝置，可將內(nèi)壁部分切開。結(jié)果，加到旋轉(zhuǎn)軸附近區(qū)域上的負(fù)壓降低，以至于對(duì)流向冷卻風(fēng)扇正面的氣流的影響減少。
根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置及冷卻裝置，導(dǎo)引裝置可包括設(shè)置在外壁和內(nèi)壁之間的、用來(lái)提高穿過外壁內(nèi)壁之間的氣流速度的壁。結(jié)果可進(jìn)一步提高冷卻效率。
導(dǎo)引裝置還具有調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口的氣流量的功能。從而允許該裝置調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口的氣流量。
導(dǎo)引裝置還包括一個(gè)將氣流從冷卻風(fēng)扇輸入到進(jìn)氣口內(nèi)的壁。結(jié)果進(jìn)一步提高了冷卻效率。
本發(fā)明的圖像顯示裝置及冷卻裝置，進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)通過至少一個(gè)進(jìn)氣口的氣流發(fā)散量的裝置，因而進(jìn)一步提高了冷卻效率。
本發(fā)明的圖像顯示裝置及冷卻裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)調(diào)節(jié)通過至少一個(gè)進(jìn)氣口的氣流方向的裝置。因而進(jìn)一步提高了冷卻效率。
本發(fā)明其他的以及進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，通過下面的描述將更加清楚。
圖1是相關(guān)技術(shù)液晶投影儀主要部分的透視圖。
圖2是相關(guān)技術(shù)投影儀主要部分的頂視圖。
圖3是具有一液晶光閥、一偏振片和一冷卻風(fēng)扇的相關(guān)技術(shù)投影儀的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖4是相關(guān)技術(shù)投影儀光學(xué)元件主要部分的俯視透視圖。
圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例液晶投影儀冷卻裝置中的空氣導(dǎo)引部件的透視圖。
圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例液晶投影儀的側(cè)剖面圖。
圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例液晶投影儀的管道元件的透視圖。
圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例液晶投影儀的光學(xué)元件的外觀透視圖。
圖9是本發(fā)明第一實(shí)施例液晶投影儀的光學(xué)元件內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)的平面圖。
圖10是本發(fā)明第一實(shí)施例液晶投影儀的冷卻裝置的部分剖面圖，包括用于藍(lán)光的光閥及偏振片。
圖11是本發(fā)明第一實(shí)施例液晶投影儀的空氣導(dǎo)引部件的頂視圖。
圖12所示的是在本發(fā)明第一實(shí)施例液晶投影儀的冷卻風(fēng)扇附近區(qū)域內(nèi)的氣流。
圖13是一示意圖，所示的是沿圖11中的13-13線剖開的剖面中的空氣速度分布。
圖14所示的是在沿圖11中的14-14線剖開的剖面中冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流。
圖15是一示意圖，所示的是在沿圖11中14-14線剖開的剖面中的空氣速度分布。
圖16是一表示冷卻效率隨著空氣速度的增大而提高的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測(cè)繪圖。
圖17是本發(fā)明第二實(shí)施例液晶投影儀的冷卻裝置的空氣導(dǎo)引部件的透視圖。
下面將參考相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例用作一圖像顯示裝置的液晶投影儀的側(cè)剖視圖。液晶投影儀1包括一個(gè)用于密封部件的外殼2；一個(gè)具有一傾斜裝配面3a且安裝在外殼2底部上的鑄模底座3；一個(gè)裝配在裝配面3a上的板4；一個(gè)安裝在板4上、產(chǎn)生并發(fā)出與顯示圖象相對(duì)應(yīng)的光線的光學(xué)元件5；一個(gè)固定在板4上并向光學(xué)元件5發(fā)射光線的未示出的光源；一個(gè)安裝在外殼2后側(cè)上部且對(duì)光學(xué)元件5發(fā)出的光線進(jìn)行反射的反射鏡6；一個(gè)固定在外殼2前側(cè)上部的屏幕7，反射鏡6反射出來(lái)的光線投射到其上；一個(gè)裝配在板4的與裝有光學(xué)元件5的表面相對(duì)的表面上并安裝在鑄模底座3內(nèi)的冷卻風(fēng)扇8，用來(lái)向光學(xué)元件5提供氣流并冷卻光學(xué)元件5中的光學(xué)部件；以及一個(gè)將外部空氣送入冷卻風(fēng)扇8的管道元件9，它的一個(gè)開口包圍冷卻風(fēng)扇8，而其另一開口設(shè)置在外殼2前側(cè)的下部。在鑄模底座3、板4及光學(xué)元件5的下部等部分都設(shè)置有開口，以引入來(lái)自冷卻風(fēng)扇8的氣流。
圖7是管道元件9的透視圖。管道元件9由管道9a和管道9b組成。例如從正面看去，管道9a大約40cm長(zhǎng)，延伸向冷卻風(fēng)扇8的左側(cè)。管道9a的一個(gè)開口包圍著冷卻風(fēng)扇8。管道9b的一個(gè)開口與管道9a的另一開口相通，且管道9b的另一開口用作通過外殼2上的一個(gè)未示出的開口吸入外部空氣的進(jìn)氣口。在管道9b的進(jìn)氣口處裝有一個(gè)網(wǎng)眼過濾器28，可防止灰塵進(jìn)入管道9b。當(dāng)冷卻風(fēng)扇8工作時(shí)，外界空氣依次通過外殼2上未示出的開口、過濾器28、管道9b和管道9a，進(jìn)入到冷卻風(fēng)扇8。圖7中的標(biāo)號(hào)48表示進(jìn)入冷卻風(fēng)扇8的外部空氣量。進(jìn)入冷卻風(fēng)扇8的外部空氣作為冷卻空氣通過鑄模底座3、板4以及光學(xué)元件5底部的開口送入到光學(xué)元件5。
圖8是光學(xué)元件5的外觀透視圖。如圖所示，光學(xué)元件5的一側(cè)上有一個(gè)投影透鏡15。光源10如發(fā)出白光的金屬檢鹵燈固定到光學(xué)元件5上。光學(xué)元件5頂部的大部分由蓋子11覆蓋，而光學(xué)元件5頂部的部分未被覆蓋。在蓋11的頂部，設(shè)置有一驅(qū)動(dòng)電路板12。驅(qū)動(dòng)電路板12包括一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)下述液晶閥的驅(qū)動(dòng)電路。
圖9是光學(xué)元件5內(nèi)部光學(xué)系統(tǒng)的平面圖。光學(xué)元件5包括一個(gè)立方體復(fù)合棱鏡13；一個(gè)與棱鏡13的面13R相對(duì)的液晶光閥14R；一個(gè)垂直于面13R的與棱鏡13另一面13G相對(duì)的液晶光閥14G；一個(gè)平行于面13R的與棱鏡13另一平面13B相對(duì)的液晶光閥14B；以及安裝在平行于面13G的與棱鏡13另一面一側(cè)上的投影透鏡15。偏振片14R,14G和14B分別設(shè)置在光閥106R,106G和106B的、與正對(duì)棱鏡13的一側(cè)相反的另一側(cè)上。此外，聚焦透鏡17R,17G和17B分別設(shè)置在偏振片16R,16G和16B的、與正對(duì)光閥14R,14G和14B的一側(cè)相反的另一側(cè)上。投影透鏡15與本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。光學(xué)元件5中除投影透鏡15以外的光學(xué)系統(tǒng)與本發(fā)明的圖象生成部件相對(duì)應(yīng)。
每一偏振片16R,16G和16B都對(duì)入射光進(jìn)行線性偏振。光閥14R,14G和14B由驅(qū)動(dòng)電路板12上的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且對(duì)根據(jù)將顯示的圖形信息、即紅色、綠色和藍(lán)色圖象的圖象信息而分別通過相應(yīng)的偏振片16R,16G和16B的每一光束進(jìn)行空間調(diào)制。棱鏡13合成并發(fā)出經(jīng)空間調(diào)制的彩色光束。投影透鏡15對(duì)此合成光線進(jìn)行放大并通過反射鏡6投射到屏幕7上。
光學(xué)元件5進(jìn)一步包括一個(gè)UR-IR截?cái)酁V波器18，一個(gè)偏振轉(zhuǎn)換器19，一個(gè)復(fù)眼透鏡20，分光鏡21和22，中繼透鏡23和反射鏡24，其中每一元件都沿著光源所發(fā)出光線的路徑有序放置。光學(xué)元件5進(jìn)一步包括一個(gè)將經(jīng)分光鏡21反射出來(lái)的光線反射向聚焦透鏡17R的反射鏡25；一個(gè)將經(jīng)反射鏡24反射出來(lái)的光線反射向聚焦透鏡17B的反射鏡26；以及一個(gè)放置在反射鏡24和26之間的中繼透鏡27。
UR-IR截?cái)酁V波器18用于除去光源10所發(fā)出光線中的紫外線和紅外線。
偏振轉(zhuǎn)換器19是一種將光源10發(fā)出的光線分裂成P偏振光和S偏振光并將其中的S偏振光轉(zhuǎn)換成P偏振光的器件。因此轉(zhuǎn)換器19只發(fā)出P偏振光。轉(zhuǎn)換器19包括一個(gè)光束分離設(shè)備19a，一個(gè)總反射鏡19b以及一個(gè)半波板19c。光源10發(fā)出光線所進(jìn)入的光束分離設(shè)備19a透射并發(fā)出P偏振光，而反射S偏振光?？偡瓷溏R19b沿著與光束分離設(shè)備19a透射的P偏振光方向相同的方向反射光束分離設(shè)備19a反射出的S偏振光。半波板19c將反射鏡19b反射出來(lái)的S偏振光的偏振方向變換了90度，從而將S偏振光轉(zhuǎn)換成了P偏振光，并發(fā)出此P偏振光。因此轉(zhuǎn)換器19能夠不浪費(fèi)光源10的光線，而只發(fā)出P偏振光。接下來(lái)，P偏振光進(jìn)入光閥14R,14G和14B。所設(shè)置的偏振片16R,16G和16B用來(lái)除去轉(zhuǎn)換器19所發(fā)出光線中的S偏振光成分從而生成完全的P偏振光。
復(fù)眼透鏡20由透鏡組20a和20b構(gòu)成。復(fù)眼透鏡20使加到光閥14R,14G和14B上的光線的照明分布完全一致。
分光鏡21對(duì)來(lái)自復(fù)眼透鏡的紅光進(jìn)行反射而透射綠光及藍(lán)光。分光鏡21反射出來(lái)的紅光經(jīng)反射鏡25反射后，通過聚焦透鏡17R和偏振片16R，再加到光閥14R上。
分光鏡22對(duì)分光鏡21透射過來(lái)的綠光進(jìn)行反射而透射藍(lán)光。分光鏡22反射出來(lái)的綠光通過聚焦透鏡17G和偏振片16G，再加到光閥14G上。
分光鏡22透射出的藍(lán)光通過中繼透鏡23、反射鏡24、中繼透鏡27、反射鏡26、聚焦透鏡17B和偏振片16B，加到光閥14B上。
入射到相應(yīng)光閥14R,14G和14B上的每一彩色光束，都要根據(jù)相應(yīng)彩色圖象的圖象信號(hào)進(jìn)行空間調(diào)制。棱鏡13對(duì)經(jīng)過調(diào)制的彩色光束進(jìn)行合成。投影透鏡15將合成光線放大并通過反射鏡6投射到屏幕7上。于是在屏幕7上顯示出彩色圖象。
本實(shí)施例的投影儀1包括一個(gè)用于光學(xué)器件的冷卻裝置，該冷卻裝置可用來(lái)防止光學(xué)部件如光閥14R,14G和14B以及偏振片16R,16G和16B、由于光源10產(chǎn)生的熱量以及由于光源10發(fā)出光線所產(chǎn)生的熱量的原因而被加熱至高溫。本實(shí)施例中的被冷卻區(qū)域至少包括光閥14R,14G和14B以及偏振片16R,16G和16B。
下面參考圖5、圖10和圖11，來(lái)對(duì)本實(shí)施例的冷卻裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。圖5是冷卻裝置中空氣導(dǎo)引部件的透視圖。圖10是包括用于藍(lán)光的光閥14B和偏振片16B的冷卻裝置部分的剖面圖。圖11是圖5中所示的空氣導(dǎo)引部件的頂視圖。圖5中的標(biāo)號(hào)70表示冷卻風(fēng)扇8的旋轉(zhuǎn)方向。圖10中的標(biāo)號(hào)49表示入射到聚焦透鏡17B上的光線。
如圖所示，冷卻裝置包括前面已描述過的冷卻風(fēng)扇8以及形成于光學(xué)元件5底部并放置在冷卻風(fēng)扇8和被冷卻區(qū)域之間的空氣導(dǎo)引部件30?？諝鈱?dǎo)引部件30用作一個(gè)根據(jù)冷卻風(fēng)扇形狀及其轉(zhuǎn)向、將氣流從冷卻風(fēng)扇8導(dǎo)引到被冷卻區(qū)域的裝置。冷卻風(fēng)扇8包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸8a以及多個(gè)固定于旋轉(zhuǎn)軸8a上的葉片8b。在圖11中，標(biāo)號(hào)8c表示的是當(dāng)冷卻風(fēng)扇8旋轉(zhuǎn)時(shí)其葉片8b外緣的軌跡。箭頭表示氣體流量。
在光學(xué)元件5的底部，形成有三個(gè)進(jìn)氣口31R,31G和31B，這些進(jìn)氣口用來(lái)將空氣導(dǎo)引部件30導(dǎo)引的氣流輸入到光學(xué)元件5的被冷卻區(qū)域中。進(jìn)氣口31R設(shè)置在與光閥14R和偏振片16R相對(duì)應(yīng)的位置上。進(jìn)氣口31G設(shè)置在與光閥14G和偏振片16G相對(duì)應(yīng)的位置上。進(jìn)氣口31B設(shè)置在與光閥14B和偏振片16B相對(duì)應(yīng)的位置上。進(jìn)氣口31R,31G和31B都形成為矩形形狀，在配置有光閥和偏振片的方向上長(zhǎng)一些。
空氣導(dǎo)引部件30包括一個(gè)外壁32和一個(gè)內(nèi)壁33，都設(shè)置在冷卻風(fēng)扇8和被冷卻區(qū)域之間。外壁32為圓流線形狀，以便能夠依據(jù)冷卻風(fēng)扇8的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向來(lái)環(huán)繞冷卻風(fēng)扇8。內(nèi)壁33為圓流線形狀，以便依據(jù)冷卻風(fēng)扇8的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向來(lái)環(huán)繞冷卻風(fēng)扇8的旋轉(zhuǎn)軸8a。內(nèi)壁33被切割為兩部分。因而內(nèi)壁33分為壁33a和壁33b。當(dāng)從氣流方向看去時(shí)，壁33a從進(jìn)氣口31B下游端稍向下位置處向進(jìn)氣口31R下游端稍向下的位置處延伸。壁33b從進(jìn)氣口31G上游端稍向下的位置處向進(jìn)氣口31B下游端附近的位置處延伸。
外壁32和內(nèi)壁33具有調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口31R,31G和31B的空氣量的功能。也就是說，可通過局部地增寬或縮窄外壁32和內(nèi)壁33之間的空間來(lái)調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口31R,31G和31B的空氣量。例如，可使通過進(jìn)氣口31B的空氣量，比通過其他進(jìn)氣口31R和31G的空氣量大一些。對(duì)外壁32和內(nèi)壁33之間的空間進(jìn)行最佳調(diào)節(jié)，以便能夠在準(zhǔn)確確定出通過進(jìn)氣口31R,31G和31B的空氣量或與空氣量成比例的空氣速度的同時(shí)，獲得所需空氣量或空氣速度。
在外壁32和內(nèi)壁33(壁33b)之間，空氣導(dǎo)引部件30進(jìn)一步包括一個(gè)用于增大通過外壁32和內(nèi)壁33之間的空氣速度的空氣速度增大壁35。空氣速度增大壁35從進(jìn)氣口31G下游端的稍向上位置處向進(jìn)氣口31B上游端的附近位置處延伸。如同外壁32和內(nèi)壁33一樣，空氣速度增大壁35也為流線形并設(shè)置在外壁32和內(nèi)壁33(壁33b)之間的中心附近。
在進(jìn)氣口31B的附近，空氣導(dǎo)引部件30進(jìn)一步包括一個(gè)用于將氣流從冷卻風(fēng)扇8輸入到進(jìn)氣口31B的空氣輸入壁34?？諝廨斎氡?4沿著與外壁32和內(nèi)壁33(壁33b)相交(或垂直)的方向安裝?？諝廨斎氡?4由兩個(gè)壁34a和34b構(gòu)成。在進(jìn)氣口31B下游端附近，壁33b和外壁32之間，壁34a沿著幾乎垂直于外壁32和壁33b的方向設(shè)置。在進(jìn)氣口31B長(zhǎng)度方向的中間處壁33b和外壁32之間，壁34b沿著幾乎垂直于外壁32和壁33b的方向設(shè)置。壁34b的高度低于壁34a的高度。
如圖10中所示，屏敝玻璃42a和42被用膠固定到光閥14B的兩側(cè)。屏敝玻璃也同樣地固定到其他光閥14R和14G上。從而避免了由于灰塵等淀積于光閥14R,14G和14B上而造成的投影圖象質(zhì)量下降。
光閥14B和偏振片16B在四角處用一框架43互相連接在一起。因此光閥14B和偏振片16B之間的空間除四角處外，大部分是開放的。因此，通過進(jìn)氣口31B的氣流可能散射到光閥14B和偏振片16B之間空間以外的空間內(nèi)。因此本發(fā)明的冷卻裝置包括一個(gè)用于調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口31B的氣體的散射狀態(tài)的散射調(diào)節(jié)器40，以使大部分空氣從光閥14B和偏振片16B之間通過。散射調(diào)節(jié)器40由兩塊自光學(xué)元件5底部伸向光學(xué)元件5內(nèi)部的板狀肋構(gòu)成。所述肋沿垂直于圖10頁(yè)面方向設(shè)置在光閥14B的偏振片16B的側(cè)面上。肋上端的豎直位置與光閥14B和偏振片16B上端的豎直位置相對(duì)應(yīng)。在圖10中，省略了肋的正面。通過進(jìn)氣口31B的大部分空氣都由散射調(diào)節(jié)器40進(jìn)行調(diào)節(jié)，再?gòu)墓忾y14B和偏振片16B之間通過。
本實(shí)施例的冷卻裝置進(jìn)一步包括一個(gè)用作調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口31B空氣方向的裝置的空氣方向調(diào)節(jié)器41?？諝夥较蛘{(diào)節(jié)器41設(shè)置在進(jìn)氣口31B和被冷卻區(qū)域(如光閥14B和偏振片16B)之間。在本實(shí)施例中，板狀的空氣方向調(diào)節(jié)器41設(shè)置在偏振片16B的下面，并從光學(xué)元件5的底部伸向光學(xué)元件5的內(nèi)部。空氣方向調(diào)節(jié)器41的上端向光閥14B傾斜。通過進(jìn)氣口31B的空氣方向由空氣方向調(diào)節(jié)器41進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使得空氣流入光閥14B正面的幾乎中心位置處。
用于藍(lán)光的光閥14B和偏振片16B特別地具有一較高的光能吸收系數(shù)，并能夠被加熱到高溫。因此，與其他的光閥14R和14G以及偏振片16R和16G相比較，應(yīng)優(yōu)先提高光閥14B和偏振片16B的冷卻效率。因此在本實(shí)施例中，只在通向包括光閥14B和偏振片16B的被冷卻區(qū)域的氣流通道上設(shè)置有散射調(diào)節(jié)器40和空氣方向調(diào)節(jié)器41。
下面將描述本實(shí)施例冷卻裝置中各部件的功能。外壁32和內(nèi)壁33的基本功能在于，能夠根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向來(lái)調(diào)節(jié)和導(dǎo)引氣流，在不降低空氣流速的情況下，通過進(jìn)氣口31R,31G和31B將冷卻風(fēng)扇8產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)空氣導(dǎo)引到被冷卻區(qū)域中。從而根據(jù)冷卻風(fēng)扇8的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向，外壁32和內(nèi)壁33都應(yīng)是流線型的，以造成較小的擾動(dòng)。
內(nèi)壁33的另一功能在于，將冷卻風(fēng)扇8的旋轉(zhuǎn)軸8a的附近區(qū)域與旋轉(zhuǎn)軸8a附近區(qū)域的周圍分隔開來(lái)。因此，在旋轉(zhuǎn)軸8a附近產(chǎn)生的、回流至冷卻風(fēng)扇8的空氣量，不會(huì)對(duì)流入冷卻風(fēng)扇8正面的氣流產(chǎn)生影響。在圖12中，標(biāo)號(hào)36表示流向冷卻風(fēng)扇8正面的氣流。標(biāo)號(hào)37表示在旋轉(zhuǎn)軸8a附近產(chǎn)生的、回流至冷卻風(fēng)扇8的空氣量。例如回流至冷卻風(fēng)扇8的空氣量是紊流，由于使氣流36的運(yùn)動(dòng)變得不穩(wěn)定，從而對(duì)流向冷卻風(fēng)扇8正面的氣流36產(chǎn)生影響。因此內(nèi)壁33將冷卻風(fēng)扇8的旋轉(zhuǎn)軸8a的附近區(qū)域從旋轉(zhuǎn)軸8a附近區(qū)域的周圍部分分隔出來(lái)，從而使得回流至冷卻風(fēng)扇8的氣流37不會(huì)影響流向冷卻風(fēng)扇8正面的氣流36。
如果內(nèi)壁33是在四周圍連續(xù)形成的，則施加到旋轉(zhuǎn)軸8a附近區(qū)域上的負(fù)壓會(huì)變得很高，以至于影響流向冷卻風(fēng)扇8正面的氣流36。因此，在本實(shí)施例中，內(nèi)壁33的兩部分被切割開來(lái)。因而加到旋轉(zhuǎn)軸8a附近區(qū)域上的負(fù)壓降低，從而減少了對(duì)流向冷卻風(fēng)扇8正面的氣流36的影響。
參見圖13，下面對(duì)空氣速度增大壁35的功能進(jìn)行描述。圖13是一示意圖，所示的是沿圖11中13-13線剖開的剖面上的空氣速度分布。標(biāo)號(hào)38表示本發(fā)明本實(shí)施例的空氣速度分布狀態(tài)。標(biāo)號(hào)39表示未設(shè)置空氣速度增大壁35時(shí)的空氣速度分布狀態(tài)。這兩種分布狀態(tài)所依據(jù)的都是確定空氣速度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。沒有空氣速度增大壁35時(shí)所得到的結(jié)果表明，沿壁流動(dòng)的空氣的速度高于遠(yuǎn)離壁流動(dòng)的空氣的速度。如標(biāo)號(hào)39所示，沒有空氣速度增大壁35時(shí)，在外壁32和壁33b(內(nèi)壁33)的附近，空氣速度較高，而在中心處速度較低。因此難以充分提高流入進(jìn)氣口31B的空氣速度。在本實(shí)施例中，通過運(yùn)用沿壁流動(dòng)的空氣速度高這一事實(shí)，設(shè)置了空氣速度增大壁35。如標(biāo)號(hào)38所示，在空氣速度增大壁35的兩側(cè)，空氣速度都提高了。從而通過外壁32和壁33b之間的空氣速度，與未設(shè)置空氣速度增大壁的情形相比，整體地增大了。由此可見，空氣速度增大壁35，通過增大通過外壁32和壁33b之間的空氣速度，而具有從整體上增大流入進(jìn)氣口31B的空氣速度的功能。因此，可向光閥14B和偏振片16B提供充足的空氣量。
參見圖14和圖15，下面將描述空氣輸入壁34的功能。圖14所示的是沿圖11中14-14線剖開的剖面中的氣流。標(biāo)號(hào)44表示氣流。圖15是一示意圖，所示的是沿圖11中14-14線剖開的剖面中的空氣速度分布狀態(tài)。在圖15中，標(biāo)號(hào)45表示本發(fā)明本實(shí)施例的空氣速度分布狀態(tài)。標(biāo)號(hào)46表示未設(shè)置壁34b時(shí)的空氣速度分布狀態(tài)。圖14和圖15所依據(jù)的都是確定空氣速度的試驗(yàn)結(jié)果。
空氣輸入壁34的壁34a具有使氣流不向下流溢出地輸入到進(jìn)氣口31B中、并增大流入進(jìn)氣口31B的空氣量的功能。壁34b，與空氣速度增大壁一樣，利用沿壁流動(dòng)的空氣速度較高這一事實(shí)，通過增大圖15中標(biāo)號(hào)45所示的壁34b兩側(cè)的空氣速度，與標(biāo)號(hào)46所表示的沒有壁34b的實(shí)例相比，具有整體上增大流入進(jìn)氣口31B的空氣量的功能。
如前面所述，與其他光閥14R和14G以及其他偏振片16R和16G相比較，最好優(yōu)先提高光閥14B和偏振片16B的冷卻效率。因此在本實(shí)施例中，只在通向包括光閥14B和偏振片16B的被冷卻區(qū)域的氣流通道上設(shè)置有空氣輸入壁34和空氣速度提高壁35。散射調(diào)節(jié)器40和空氣方向調(diào)節(jié)器41的功能在前面已經(jīng)描述過。
下面將描述本實(shí)施例液晶投影儀1的工作情況。在投影儀1中，由光源10發(fā)出并入射到光學(xué)元件5上的白光中的紫外線和紅外線，由UR-IR截?cái)酁V波器18除去。之后光線在偏振轉(zhuǎn)換器19處轉(zhuǎn)換為P偏振光。接下來(lái)，由復(fù)眼透鏡20將照明度分布匯聚于一起。然后光線進(jìn)入分光鏡21。
進(jìn)入分光鏡21的光線中的紅光經(jīng)分光鏡21反射后，進(jìn)一步經(jīng)反射鏡25反射出來(lái)。然后紅光通過聚焦透鏡17R和偏振片16R，射到光閥14R上。進(jìn)入分光鏡21的除紅光以外的光線自分光鏡21透射出來(lái)，進(jìn)入分光鏡22。進(jìn)入分光鏡22的光線中的綠光經(jīng)分光鏡22反射后，通過聚焦透鏡17G和偏振片16G。然后此綠光加到光閥14G上。進(jìn)入分光鏡22的光線中的藍(lán)光自分光鏡22透射出來(lái)，通過中繼透鏡23，反射鏡24，中繼透鏡27，反射鏡26，聚焦透鏡17B和偏振片16B。之后藍(lán)光加到光閥14B上。
入射到光閥14R,14G和14B上的彩色光束，都分別由相應(yīng)的光閥14R,14G和14B根據(jù)彩色圖象的圖象信號(hào)進(jìn)行空間調(diào)制。彩色光束由棱鏡13合成，經(jīng)放大后，由投影透鏡15通過反射鏡6投射到屏幕7上。從而在屏幕7上顯示一彩色圖象。
下面將描述投影儀1中冷卻裝置的工作情況。冷卻風(fēng)扇8通過管道元件9吸入外界空氣并產(chǎn)生氣流。氣流通過鑄模底盤3和板4上的開口送入到光學(xué)元件5的空氣導(dǎo)引部件30中。在冷卻風(fēng)扇8的葉片8b的附近，冷卻風(fēng)扇8產(chǎn)生的氣流，沿著與冷卻風(fēng)扇8的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)。外壁32和內(nèi)壁33，根據(jù)冷卻風(fēng)扇8的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向，通過調(diào)節(jié)并輸入氣流，可以不減少空氣速度地、通過進(jìn)氣口31R,31G和31B將冷卻風(fēng)扇8生成的旋轉(zhuǎn)氣流導(dǎo)引到被冷卻區(qū)域中。通過進(jìn)氣口31R,31G和31B的空氣量由外壁32和內(nèi)壁33之間的空間進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，將通過進(jìn)氣口31B的空氣量調(diào)節(jié)成高于通過其他進(jìn)氣口31R和31G的空氣量。
內(nèi)壁33將冷卻風(fēng)扇8的旋轉(zhuǎn)軸8a的附近區(qū)域從旋轉(zhuǎn)軸8a附近區(qū)域的周圍部分分隔開來(lái)。因此，在旋轉(zhuǎn)軸8a的附近區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的、回流到冷卻風(fēng)扇8的空氣量不會(huì)影響流向冷卻風(fēng)扇8正面的氣流。兩部分切開的內(nèi)壁33降低了加到旋轉(zhuǎn)軸8a附近區(qū)域上的負(fù)壓，從而減少了對(duì)流向冷卻風(fēng)扇8正面的氣流的影響。
通過空氣導(dǎo)引部件30的氣流經(jīng)進(jìn)氣口31R,31G和31B吸收進(jìn)來(lái)并被送到包括光閥14R和偏振片16R、光閥14G和偏振片16G、光閥14B和偏振片16B的被冷卻區(qū)域。因此可由氣流對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行冷卻。光學(xué)元件5中被加熱的空氣通過光學(xué)元件5的未加蓋子11的頂部部分排出。
流向進(jìn)氣口31B的氣流速度增大。這是因?yàn)橥ㄟ^空氣速度增大壁35的氣流速度增大了。由于空氣速度與空氣量成比例，因此，空氣量隨著空氣速度的增大而增大。流向進(jìn)氣口31B的氣流量及速度，通過空氣輸入壁34得到了進(jìn)一步地增大。通過進(jìn)氣口31B的大部分氣流由散射調(diào)節(jié)器40進(jìn)行調(diào)節(jié)，并從光閥14B和偏振片16B之間穿過。通過進(jìn)氣口31B的氣流方向由空氣方向調(diào)節(jié)器41進(jìn)行調(diào)節(jié)以便使氣流幾乎流入光閥14B的正向中心處。在這種方式下，流入光閥14B和偏振片16B的空氣量，在空氣速度增大壁35、空氣輸入壁34以及散射調(diào)節(jié)器40的作用下得到了增大。因而可以提高高溫條件下光閥14B和偏振片16B的冷卻效率。與偏振片16B相比較，光閥14B更需要冷卻。在本實(shí)施例中，由于用空氣方向調(diào)節(jié)器41對(duì)氣流方向進(jìn)行了調(diào)節(jié)，所以進(jìn)一步提高了光閥14B的冷卻效率，以至于使得氣流幾乎流入光閥14B正面的中心處。
根據(jù)至此所述的本實(shí)施例的液晶投影儀1及冷卻裝置，空氣導(dǎo)引部件30，根據(jù)冷卻風(fēng)扇8的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向，對(duì)氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)和輸入，以便可以不降低空氣速度地將冷卻風(fēng)扇8產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流通過進(jìn)氣口31R,31G和31B導(dǎo)引到被冷卻區(qū)域。因此可以對(duì)被冷卻區(qū)域進(jìn)行有效地冷卻。結(jié)果避免了光學(xué)部件如光閥14R,14G和14B及偏振片16R,16G和16B的性能下降。同時(shí)提高了光學(xué)部件的壽命。而且由于提高了冷卻效率，從而冷卻風(fēng)扇8的尺寸可以縮小。光學(xué)元件5和投影儀1的尺寸也都可以縮小。由于提高了冷卻效率，所以冷卻風(fēng)扇8的速度可以降低，從而投影儀1的噪音可以降低。
根據(jù)本實(shí)施例，通過進(jìn)氣口31R,31G和31B的空氣量由外壁32和內(nèi)壁33之間的空間進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，將通過進(jìn)氣口31B的空氣量調(diào)節(jié)為多于通過其他進(jìn)氣口31R和31G的空氣量。
內(nèi)壁33將冷卻風(fēng)扇8的旋轉(zhuǎn)軸8a的附近區(qū)域從旋轉(zhuǎn)軸8a附近區(qū)域的周圍部分分隔開來(lái)。因此，在旋轉(zhuǎn)軸8a的附近區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的、回流到冷卻風(fēng)扇8的空氣量不會(huì)影響流向冷卻風(fēng)扇8正面的氣流。兩部分切開的內(nèi)壁33降低了加到旋轉(zhuǎn)軸8a附近區(qū)域上的負(fù)壓，從而減少了對(duì)流向冷卻風(fēng)扇8正面的氣流的影響。
根據(jù)本實(shí)施例，由于空氣速度增大壁35、空氣輸入壁34以及散射調(diào)節(jié)器40的作用，高溫條件下光閥14B和偏振片16B的冷卻效率得到了特別地提高。空氣方向調(diào)節(jié)器41使光閥14B的冷卻效率得到了進(jìn)一步地提高。
圖16是一測(cè)繪圖，表示的是用于確定冷卻效率如何隨著空氣速度的增大而提高的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在圖16中，水平軸表示在圖10中點(diǎn)50(光閥14B上端與偏振片16B上端之間的中點(diǎn))處所測(cè)得的空氣速度。豎直軸表示被冷卻光閥的表面溫度。當(dāng)改變空氣速度時(shí)，通過確定光閥14B的表面溫度來(lái)完成該實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明光閥14B的表面溫度隨著空氣速度的增大而線性地下降。因此，通過增大流入本實(shí)施例區(qū)域中的空氣速度，來(lái)對(duì)被冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻。從而提高了冷卻效率。
圖17是一透視圖，所示的是本發(fā)明第二實(shí)施例液晶投影儀冷卻裝置的空氣導(dǎo)引部件。第二實(shí)施例的空氣導(dǎo)引部件60包括一個(gè)外壁62和一個(gè)內(nèi)壁63，都設(shè)置在冷卻風(fēng)扇8和被冷卻區(qū)域之間。外壁62為圓流線形狀，以便能根據(jù)冷卻風(fēng)扇8的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向包圍冷卻風(fēng)扇8。內(nèi)壁63為圓流線形狀，以便能根據(jù)冷卻風(fēng)扇8的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向包圍冷卻風(fēng)扇8的旋轉(zhuǎn)軸8a。在進(jìn)氣口31B下游端附近，內(nèi)壁63和外壁62之間，空氣導(dǎo)引部件60進(jìn)一步包括一個(gè)用于將氣流從冷卻風(fēng)扇8輸入到進(jìn)氣口31B的空氣輸入壁64?？諝廨斎氡?4沿著與外壁32和內(nèi)壁33相交的方向進(jìn)行設(shè)置?？諝鈱?dǎo)引部件60進(jìn)一步包括一個(gè)用于將內(nèi)壁63和空氣輸入壁64互相耦合連接到一起的耦合壁65。第二實(shí)施例空氣導(dǎo)引部件60的基本功能與第一實(shí)施例空氣導(dǎo)引部件30的基本功能是相同的。
在第二實(shí)施例中，內(nèi)壁63各部分未切開?？諝廨斎氡?4不象第一實(shí)施例中由兩個(gè)壁構(gòu)成，而只是由與第一實(shí)施例中壁34相對(duì)應(yīng)的一個(gè)壁構(gòu)成。壁具有輸入氣流，使氣流不向下游溢出，并增大流入進(jìn)氣口31B的空氣量的功能。在第二實(shí)施例中，未設(shè)置空氣速度增大壁35。第二實(shí)施例中的其余結(jié)構(gòu)同第一實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)相同。
根據(jù)第二實(shí)施例，空氣導(dǎo)引部件60的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的相比，比較簡(jiǎn)單。第二實(shí)施例所獲得的功能及效果，除了通過切割內(nèi)壁所獲得的以及通過空氣流速增大壁35和壁34所獲得的以外，都與第一實(shí)施例中所獲得的功能及效果相同。
本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，也可在其他方式下進(jìn)行實(shí)踐。例如盡管在第一實(shí)施例中，只是在通向包括光閥14B和偏振片16B的被冷卻區(qū)域的氣流通道上，設(shè)置有空氣輸入壁34、空氣速度增大壁35、散射調(diào)節(jié)器40以及空氣方向調(diào)節(jié)器41，但這些部件也可設(shè)置在通向包括其他顏色的光閥和偏振片的被冷卻區(qū)域的氣流通道上。
本發(fā)明并不限于實(shí)施例中所述的三板液晶投影儀，也可加于任何其他的投影儀如具有單液晶光閥的單板投影儀。此外，本發(fā)明也適用于任何包括發(fā)光光源及通過光源所發(fā)出光線的光學(xué)系統(tǒng)在內(nèi)的光學(xué)裝置，此光學(xué)裝置至少包括部分需被冷卻的光學(xué)系統(tǒng)部分。
通過上述教導(dǎo)可以看出，本發(fā)明明顯具有多種修改和變形。從而應(yīng)該知道，除具體描述的以外，本發(fā)明在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)都能夠?qū)嵤?br> 權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，包括一個(gè)發(fā)光光源；一個(gè)根據(jù)顯示圖像信息對(duì)光源所發(fā)出的光線進(jìn)行空間調(diào)制從而生成一圖象的圖象生成部件；一個(gè)用于投射在圖象生成部件中調(diào)制過的光線的光學(xué)系統(tǒng)；一個(gè)用來(lái)產(chǎn)生氣流，對(duì)至少包括圖象生成部件的一部分的被冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇；以及一個(gè)根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向，將氣流從冷卻風(fēng)扇導(dǎo)引到被冷卻區(qū)域的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中所述的用來(lái)導(dǎo)引的裝置包括一個(gè)設(shè)置在冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間的、園流線形外壁，以便根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向包圍冷卻風(fēng)扇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其中所述的用來(lái)導(dǎo)引的裝置包括一個(gè)設(shè)置在冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間的、園流線形內(nèi)壁，以便根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向包圍冷卻風(fēng)扇的冷卻軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其中內(nèi)壁部分被切開。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其中所述的用來(lái)導(dǎo)引的裝置包括一個(gè)設(shè)置在外壁和內(nèi)壁之間的、用來(lái)提高穿過外壁和內(nèi)壁之間的氣流速度的壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，進(jìn)一步包括多個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；其中導(dǎo)引裝置具有調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口氣流量的功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；其中導(dǎo)引裝置包括一個(gè)壁，該壁在至少一個(gè)進(jìn)氣口下游端的附近沿著與外壁和內(nèi)壁相交的方向設(shè)置，用來(lái)將氣流從冷卻風(fēng)扇輸入到進(jìn)氣口中。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；其中導(dǎo)引裝置包括多個(gè)壁，所述壁在至少一個(gè)進(jìn)氣口下游端的附近沿著與外壁和內(nèi)壁相交的方向設(shè)置，用來(lái)將氣流從冷卻風(fēng)扇輸入到進(jìn)氣口中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；以及一個(gè)用來(lái)調(diào)節(jié)通過至少一個(gè)進(jìn)氣口的氣流發(fā)散量的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；以及一個(gè)設(shè)置在至少一個(gè)進(jìn)氣口和被冷卻區(qū)域之間的、用來(lái)調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口的氣流方向的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中圖象生成部件中的被冷卻區(qū)域包括一個(gè)將來(lái)自光源的光線變?yōu)榫€性偏振光的偏振片；以及一個(gè)根據(jù)顯示圖像信息來(lái)對(duì)通過偏振片的光線進(jìn)行空間調(diào)制的液晶光閥。
12.一種用于包括發(fā)光光源及使發(fā)光光源所發(fā)出的光線通過的光學(xué)裝置的冷卻裝置，用來(lái)冷卻至少包括光學(xué)系統(tǒng)的一部分的被冷卻區(qū)域，包括一用來(lái)產(chǎn)生氣流、對(duì)被冷卻區(qū)域進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇；以及一個(gè)根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀以及其旋轉(zhuǎn)方向，將氣流從冷卻風(fēng)扇導(dǎo)入到被冷卻區(qū)域的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷卻裝置，其中所述的用來(lái)導(dǎo)引的裝置包括一個(gè)設(shè)置在冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間的、園流線形外壁，以便根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向包圍冷卻風(fēng)扇。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的冷卻裝置，其中所述的用來(lái)導(dǎo)引的裝置包括一個(gè)設(shè)置在冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間的、園流線形內(nèi)壁，以便根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向包圍冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷卻裝置，其中內(nèi)壁部分被切開。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷卻裝置，其中所述的用來(lái)導(dǎo)引的裝置包括一個(gè)設(shè)置在外壁和內(nèi)壁之間的、用來(lái)提高穿過外壁和內(nèi)壁之間的氣流速度的壁。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷卻裝置，進(jìn)一步包括多個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；其中導(dǎo)引裝置具有調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口氣流量的功能。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷卻裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；其中導(dǎo)引裝置包括一個(gè)壁，該壁在至少一個(gè)進(jìn)氣口下游端的附近沿著與外壁和內(nèi)壁相交的方向設(shè)置，用來(lái)將氣流從冷卻風(fēng)扇輸入到進(jìn)氣口中。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷卻裝置，進(jìn)一步包括至少一個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；其中導(dǎo)引裝置包括多個(gè)壁，所述壁在至少一個(gè)進(jìn)氣口下游端的附近沿著與外壁和內(nèi)壁相交的方向設(shè)置，用來(lái)將氣流從冷卻風(fēng)扇輸入到進(jìn)氣口中。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷卻裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；以及一個(gè)用來(lái)調(diào)節(jié)通過至少一個(gè)進(jìn)氣口的氣流發(fā)散量的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷卻裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)形成于冷卻風(fēng)扇和被冷卻區(qū)域之間、用來(lái)將由導(dǎo)引裝置導(dǎo)入的氣流輸入到被冷卻區(qū)域中的進(jìn)氣口；以及一個(gè)設(shè)置在至少一個(gè)進(jìn)氣口和被冷卻區(qū)域之間的、用來(lái)調(diào)節(jié)通過進(jìn)氣口的氣流方向的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像顯示裝置及一種用于光學(xué)器件的冷卻裝置,它通過有效地利用來(lái)自冷卻風(fēng)扇的氣流而對(duì)被冷卻區(qū)域進(jìn)行有效地冷卻。空氣導(dǎo)引部件的外壁和內(nèi)壁,根據(jù)冷卻風(fēng)扇的形狀及其旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)并輸入氣流,在不降低空氣速度的情形下,將冷卻風(fēng)扇生成的旋轉(zhuǎn)氣流導(dǎo)引到進(jìn)氣口中。通過空氣導(dǎo)引部件的氣流經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入到光學(xué)元件上,并被送入至少包括一種光的光閥及偏振片的被冷卻區(qū)域。因此由氣流對(duì)此區(qū)域進(jìn)行冷卻。
文檔編號(hào)H04N5/74GK1221167SQ9812037
公開日1999年6月30日 申請(qǐng)日期1998年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月16日
發(fā)明者山口真, 鏑木直行, 小野裕之, 中嶋康作 申請(qǐng)人:索尼公司