投影式显示装置的制作方法

本实用新型涉及具有图像形成元件的投影式显示装置。更具体地讲，涉及具有对图像形成元件和配置在其周围的部件进行冷却的冷却机构的投影式显示装置。

背景技术：

公知有对图像、影像进行投影的投影式显示装置。投影式显示装置具有对来自光源的照明光进行调制而形成图像光的图像形成元件。通过图像形成元件调制的光(图像光)经由称为投影镜头的光学系统而被投影。

入射到图像形成元件的照明光的一部分被图像形成元件吸收而引起图像形成元件的温度上升。当图像形成元件的温度超过预定的温度时，图像形成元件的动作变得不稳定或者图像形成元件的寿命减少。因此，投影式显示装置大多具有用于将图像形成元件的温度维持在预定的温度范围内的冷却机构。

作为冷却机构，公知有通过将从形成于投影式显示装置的壳体上的吸气口引入的空气吹到图像形成元件从而冷却图像形成元件的机构。在吸气口上配置有用于去除空气中的尘垢的过滤器。在通过从吸气口引入的空气冷却图像形成元件的冷却机构中，过滤器的网眼的粗度和过滤器的堵塞成为问题。

具体地讲，当过滤器的网眼粗时，粒径比过滤器的网眼小的尘垢通过过滤器而附着到图像形成元件。当尘垢附着到图像形成元件时，图像光的质量降低。

另外，当使用网眼细的过滤器时，容易产生由尘垢引起的过滤器的堵塞。由于过滤器的堵塞而无法从吸气口引入充分量的空气。其结果是，图像形成元件不能被充分冷却，图像形成元件的动作变得不稳定，图像形成元件的寿命减少。为了防止过滤器的堵塞，存在过滤器的清洁和替换这样的过滤器的维护频率增加的问题。

解决这种问题的技术被公开于日本实开平6-2337号公报(以下，称为“专利文献1”)。图1是公开于专利文献1的投影式显示装置的侧剖视图，图2是公开于专利文献1的投影式显示装置的正面剖视图。

如图1和2所示，公开于专利文献1的投影式显示装置1具有：使用聚光镜头2和偏光板3而确保了光路的密闭型的容器4；以及容纳在容器4的、作为图像形成元件的液晶面板5。液晶面板5配置在光路上，通过偏光板3入射到容器4内的光被液晶面板5调制并经由聚光镜头2从容器4出射。

容器4充满有冷却介质(例如空气)。另外，容器4容纳使冷却介质循环的风扇6以及吸收冷却介质的热量的吸热翅片7。容器4的内部被沿着经过液晶面板5的光的行进方向(以下，称为“第一方向D1”)延伸的隔板8分为连通的第一和第二流路。

具体地讲，第一流路形成为沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2横切光路。第二流路在与第一方向D1和第二方向D2交叉的第三方向D3上形成在第一流路的两侧。液晶面板5配置在第一流路的内部，第二流路在第二方向D2上在第一流路的两端处与第一流路连通。

风扇6配置在第一流路与第二流路之间的两个连通部中的一个连通部，吸热翅片7配置在另一个连通部。通过风扇6工作，而冷却介 质被吹到液晶面板5，冷却介质从液晶面板5夺走热量。其结果是，液晶面板5被冷却。

从液晶面板5夺走热量的冷却介质被吸热翅片7冷却。之后，冷却介质经过第二流路而流到风扇6，再被风扇6吹到液晶面板5，冷却液晶面板5。

根据公开于专利文献1的投影式显示装置1，由于不将容器4外部的空气引入到容器4的内部，因此尘垢不会附着到液晶面板5。其结果是，能够防止由尘垢附着到液晶面板5而引起的图像光的质量的降低。另外，由于投影式显示装置1不具有过滤器，因此不需要过滤器的维护。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平6-2337号公报

技术实现要素：

实用新型所要解决的课题

但是，公开于专利文献1的投影式显示装置1在第三方向D3上在液晶面板5的两侧包括流路。因此，在第三方向D3上，容器4比液晶面板5大。当容器4在第三方向D3上变大时，投影式显示装置1在第三方向D3上导致大型化。

当缩小容器4的第三方向D3上的尺寸时，用于使冷却介质流过的流路变窄而冷却介质难以流动。其结果是，不能充分地冷却液晶面板5，液晶面板5的动作变得不稳定或者液晶面板5的寿命减少。

本实用新型的目的的一例在于，提供一种投影式显示装置，其不会导致冷却图像形成元件的能力降低，能够在与通过图像形成元件的光的行进方向交叉的一个方向上实现小型化。

用于解决课题的手段

本实用新型的一个方式具有基于图像信号对入射光进行调制的图像形成元件、容纳体、第一导管、第二导管、具有吸气口和吐出口的风扇、吸热体。在该方式中，容纳体容纳图像形成元件，充满有冷却图像形成元件的冷却介质。第一导管与容纳体连通，沿着入射到图像形成元件的光的行进方向延伸。第二导管与第一导管连通，沿与该行进方向交叉的方向延伸。风扇中，吸气口和吐出口中的一个与容纳体连接，吸气口和吐出口中的另一个与第二导管连接。吸热体配置在第一导管和第二导管中的至少一个导管的内部。

实用新型效果

根据本实用新型，不会导致冷却图像形成元件的能力降低，能够在与通过图像形成元件的光的行进方向交叉的一个方向上实现小型化。

附图说明

图1是公开于专利文献1的投影式显示装置的侧剖视图。

图2是公开于专利文献1的投影式显示装置的正面剖视图。

图3是示出本实用新型的实施方式例的投影式显示装置的内部构造的俯视图。

图4是单元、机箱以及盖子的立体图。

图5是示出将盖子从机箱取下后的状态的单元和机箱的俯视图。

图6是单元、机箱以及盖子21的侧剖视图。

具体实施方式

接着，参照附图对本实用新型的实施方式例进行说明。图3是示出本实施方式例的投影式显示装置的内部构造的俯视图。

如图3所示，本实施方式例的投影式显示装置9具有下部壳体部件和上部壳体部件组合而成的壳体10。但是，在图3中，为了示出投影式显示装置9的内部构造而省略了壳体10的上部壳体部件。

投影式显示装置9具有：向预定的方向(图3中空心箭头所示的X方向)对图像光进行放大投影的超短焦投影镜头11；第一电源部12和第二电源部13；以及第一轴流风扇14和第二轴流风扇15。

超短焦投影镜头11配置在壳体10的大致中央。为了使从超短焦投影镜头11出射的图像光通过，在壳体10上形成有开口(未图示)。图像光通过该开口而从投影式显示装置1的内部投射。另外，壳体10的、形成有该开口的面板也被称为前表面面板。

第一电源部12和第二电源部13在与X方向交叉的Y方向上配置在超短焦投影镜头11的两侧。第一轴流风扇14比第一电源部12更靠X方向侧(第一电源部12与前表面面板之间)配置，第二轴流风扇15比第二电源部13更靠X方向侧(第二电源部13与前表面面板之间)配置。

另外，投影式显示装置9具有：包含十字分色棱镜(X-DP)的单元16；容纳构成照明光学系统的多个光学元件的机箱17；红色用、蓝色用以及绿色用光源18、19、20；以及盖子21。

单元16配置在超短焦投影镜头11的与X方向相反的一侧。影像光通过十字分色棱镜合成，入射到超短焦投影镜头11。

红色用光源18在Y方向上配置在单元16的一侧，蓝色用光源19在Y方向上配置在单元16的另一侧。绿色用光源20配置在单元16的与X方向相反的一侧。

在红色用光源18上连接有用于冷却光源18的散热器22。同样，在蓝色用光源19上连接有用于冷却光源19的散热器23，在绿色用光源20上连接有用于冷却光源20的散热器24。

机箱17从光源18、19、20延伸到单元16，将来自光源18、19、20的照明光导入到单元16。更具体地讲，机箱17具有用于容纳单元16的容纳空间，将来自红色用、蓝色用以及绿色用光源18、19、20的照明光导入到该容纳空间。

盖子21形成为能够安装到机箱17。单元16容纳到机箱17，且盖子21安装到机箱17，从而堵塞机箱17的该容纳空间。

图4是单元16、机箱17以及盖子21的立体图。另外，在图4中，单元16和盖子21从机箱17取下。图5是示出将盖子21从机箱17取下的状态的单元16和机箱17的俯视图。图6是单元16、机箱17以及盖子21的侧剖视图。

如图4至图6所示，在机箱17的、安装有单元16的部分上形成有圆形的窗，在圆形的窗中嵌入有凸镜头25。来自光源18、19、20的光通过机箱17内而从凸镜头25出射。

另外，单元16除了十字分色棱镜以外，还包含液晶面板这样的图像形成元件26和分析仪(未图示)等。

具体地讲，在设置于单元16的十字分色棱镜的第一入射面和与该第一入射面相对的机箱17的凸镜头之间的第一间隙上，配置有红色用 的图像形成元件26R。另外，在图像形成元件26R的入射侧配置有偏光板(未图示)，在图像形成元件26R的出射侧配置有补偿板和分析仪。

在十字分色棱镜的第二入射面和与该第二入射面相对的机箱17的凸镜头25之间的第二间隙上，配置有蓝色用的图像形成元件26B。在十字分色棱镜的第三入射面和与该第三入射面相对的机箱17的凸镜头之间的第三间隙上，配置有绿色用的图像形成元件26G。

在蓝色用和绿色用的图像形成元件26B、26G的入射侧分别配置有偏光板，在蓝色用和绿色用的图像形成元件26B、26G的出射侧分别配置有补偿板和分析仪。

各个图像形成元件26R、26B、26G具有引出线26a，经由引出线26a与控制投影式显示装置1的动作的基板(未图示)连接。基板将图像信号发送到图像形成元件26R、26B、26G，图像形成元件26R、26B、26G根据该图像信号对入射光进行调制。

另外，单元16在十字分色棱镜与超短焦投影镜头11(参照图3)之间具有玻璃盖板27。通过玻璃盖板27，机箱17的容纳有单元16的容纳空间内的气体不会向超短焦投影镜头11侧流出。换言之，通过具有玻璃盖板27的单元16、具有凸镜头25的机箱17，形成容纳图像形成元件26R、26B、26G的容纳体28。

盖子21和机箱17形成与容纳体28连通的第一导管29a。第一导管29a从容纳空间沿着通过绿色用的图像形成元件26G的光的行进方向(以下，称为“第一方向D1”)延伸。

在机箱17的、与配置有盖子21的一侧相反的一侧，配置有具有吹出口和吸气口的多翼式风扇30。在多翼式风扇30的吹出口的周缘安 装有导风用的盖子31。并且，导风用的盖子31的吹出口31与机箱17的容纳有单元16的空间连接。

多翼式风扇30的吸气口使用配置在多翼式风扇30与盖子21之间的壳体32和珀尔帖元件33而与第一流路连接。

具体地讲，通过将壳体32和珀尔帖元件33组合而形成与第一导管29a连通的第二导管29b。并且，第二导管29b沿着与第一方向D1交叉的方向(以下，称为“第二方向D2”)延伸到多翼式风扇30的吸气口。

在第二导管29b的内部，配置有从通过第二导管29b的流体吸收热量的吸热体34。更具体地讲，吸热体34与珀尔帖元件33的冷却侧连接，吸热体34的热量移动到珀尔帖元件33。在珀尔帖元件33的发热侧连接有散热器35，珀尔帖元件33的热量从散热器35释放。

如上所述，通过容纳体28、第一导管29a和第二导管29b、多翼式风扇30等，将容纳单元16的容纳空间密闭。并且，容纳体28的内部充满有冷却介质(例如空气)。多翼式风扇30使冷却介质在容纳体28与第二导管29b之间循环，从而将单元16的十字分色棱镜和图像形成元件26R、26B、26G冷却。

更具体地讲，通过多翼式风扇30工作，而从吹出口31a吹出冷却介质。冷却介质吹到十字分色棱镜和图像形成元件26R、26B、26G，从十字分色棱镜和图像形成元件26R、26B、26G夺走热量。其结果是，十字分色棱镜和图像形成元件26R、26B、26G被冷却。

从十字分色棱镜和图像形成元件26R、26B、26G夺走热量的冷却介质经过第一导管29a和第二导管29b而被吸热体34被冷却。之后，冷却介质到达多翼式风扇30的吸气口，再次通过多翼式风扇30被吹到十字分色棱镜和图像形成元件26R、26B、26G。

根据本实施方式，在与第一方向D1和第二方向D2交叉的第三方向D3上，在绿色用的图像形成元件26G的两侧没有形成流路。因此，机箱17与公开于专利文献1的投影式显示装置1的容器4(参照图1、图2)相比，在第三方向D3上小。因此，不会导致冷却能力的降低，能够在第三方向D3上使投影式显示装置1小型化。

另外，第二导管的第二方向D2上的尺寸依赖于图像形成元件26R、26B、26G的第二方向D2上的大小。并且，吸热体34配置在第二导管29b的内部。由于图像形成元件26R、26B、26G的第二方向D2上的尺寸比较大，因此能够使吸热体34充分大。因此，不会导致投影式显示装置9的大型化而能够提高冷却能力。

另外，还能够仅在第一导管29a的内部配置吸热体34。其中，第一导管29a的第一方向D1上的尺寸不依赖于图像形成元件26R、26B、26G的大小。因此，通过将吸热体34配置在第一导管29a的内部，会存在第一导管29a的第一方向D1上的尺寸变大，投影式显示装置9在第一方向D1上大型化的问题。

基于如上所述的理由，吸热体34优选至少配置在第二导管29b的内部。

也可以在第一导管29a和第二导管29b双方的内部配置吸热体34。由于能够通过设置在第一导管29a和第二导管29b内部的吸热体34夺走冷却介质的热量，因此冷却十字分色棱镜和图像形成元件26R、26B、26G的能力提高。

也可以是，多翼式风扇30的吹出口与第二导管连接，多翼式风扇30的吸气口与容纳体28连接。

但是，在从多翼式风扇30的吹出口到容纳体28为止的之间的流路上配置有吸热体34时，吸热体34成为冷却介质的流动阻力，存在冷却介质的流速降低的问题。当冷却介质的流速降低时，冷却介质无法充分地从十字分色棱镜和图像形成元件26R、26B、26G夺走热量。

基于如上所述的理由，更优选为使用在内部没有配置吸热体34的导管将多翼式风扇30的吹出口与容纳体28连接，或者将多翼式风扇30的吹出口直接与容纳体28连接。

优选在吸热体34与盖子21之间、以及吸热体34与多翼式风扇30的吸气口之间设置有预定的空间。在没有该空间时，存在多翼式风扇30的吸引力降低，不能充分地确保冷却介质的流速的问题。

特别是，更优选在吸热体34与多翼式风扇30的吸气口之间设置预定的空间。只要吸热体34与多翼式风扇30的吸气口之间大致为10mm以上，则不会产生冷却介质的流速的降低。

另外，吸热体34几乎密集地设置在第二导管的内部。详细地讲，吸热体34的与连接到珀尔帖元件33的一侧相反的一侧的端部与壳体32的立腿部32a之间的间隙为0.2mm左右。该间隙吸收制造吸热体34和壳体32时的误差。

当吸热体34的与连接到珀尔帖元件33的一侧相反的一侧的端部与壳体32的立腿部32a之间的间隙过大时，存在吸热体34不能充分地从冷却介质夺走热量的问题。因此，该间隙优选为吸热体34的第一方向D1上的尺寸的10％以下。

而且，在本实施方式中，如图1所示，为了促进基于散热器35的散热，在散热器35与用于冷却红色用光源18的散热器22之间配置第三轴流风扇36。而且，在用于冷却蓝色用光源19的散热器23与用于 冷却绿色用光源20的散热器24之间配置有第四轴流风扇37。因此，投影式显示装置9被使用四个轴流风扇14、15、36、37从投影式显示装置9的外部引入的空气冷却。

更具体地讲，从形成于壳体10(例如，前表面面板)的两个吸气口引入空气。

从一个吸气口引入的空气按照第一轴流风扇14、第一电源部12、用于冷却红色用光源18的散热器22、第三轴流风扇36、用于冷却珀尔帖元件33的散热器35的顺序流过，冷却各构成要素。

从另一个吸气口引入的空气按照第二轴流风扇15、第二电源部13、用于冷却蓝色用光源19的散热器23、第四轴流风扇37、用于冷却绿色用光源20的散热器24的顺序流过，冷却各构成要素。

在冷却了各构成要素之后，空气从投影式显示装置9排出。在空气对各构成要素进行冷却时，空气也可以吹到配置在盖子21的与机箱17相反的一侧的基板(未图示)。通过使空气吹到基板，而冷却该基板。

通过第三轴流风扇36对用于冷却珀尔帖元件33的散热器35进行冷却，而从散热器35释放更多的热量。其结果是，充满在容纳体28中的冷却介质进一步被冷却，冷却十字分色棱镜和图像形成元件26R、26B、26G的能力提高。

在本实施方式例中，虽然作为使充满在容纳体28中的冷却介质循环的手段使用了多翼式风扇30，但是也可以是多翼式风扇30以外的风扇(例如轴流风扇)。另外，虽然作为第二导管的一部分使用了珀尔帖元件33，但是第二导管也可以不包含珀尔帖元件33，只要是能够将吸热体34的热量释放到第二导管的外部的构造即可。

标号说明

1 投影式显示装置

2 聚光镜头

3 偏光板

4 容器

5 液晶面板

6 风扇

7 吸热翅片

8 隔板

9 投影式显示装置

10 壳体

11 超短焦投影镜头

12 第一电源部

13 第二电源部

14 第一轴流风扇

15 第二轴流风扇

16 单元

17 机箱

18 红色用光源

19 蓝色用光源

20 绿色用光源

21 盖子

22 散热器

23 散热器

24 散热器

25 图像形成元件

26 凸镜头

27 玻璃盖板

28 容纳体

29a 第一导管

29b 第二导管

30 多翼式风扇

31 导风用的盖子

31a 吹出口

32 壳体

33 珀尔帖元件

34 吸热体

35 散热器

36 第三轴流风扇

37 第四轴流风扇。