专利名称：照明装置、排气单元和具备该装置和单元的投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备光源、冷却该光源的冷却系统、具备取入该冷却系统的空气的冷却系统吸气口和排出该冷却系统的空气的冷却系统排气口并收纳光源的箱体、和从上述冷却系统排气口排出对光源进行了冷却的冷却空气的排气单元的电子设备和投影机。
背景技术：
从前人们就知道根据图像信息调制从光源射出的光束进行扩大投影的投影机。近些年来，这样的投影机，已被用于在企业的个人计算机中进行演示，或者在家庭内看电影等各种用途中。
这样的投影机，具备用来形成光学像的光学系统、光源、向它们供给电力的电源电路、灯驱动电路和收纳它们的箱体。
在这里，光源、电源电路和灯驱动电路是在动作中发热的发热源，而构成光学系统的光学部件、光调制装置中却含有怕热的部件。为此，在投影机中，就设置有从箱体外部导入冷却空气、冷却箱体内部的各个部件的冷却系统。
该冷却系统，可分类为光学系统的冷却系统、光源冷却系统、电源和灯驱动电路冷却系统，采用的是如下的构成。
例如，就像在特开2000-330202号公报(图7、图8)和特开2000-10191号公报(图1)中所说明的那样，光学系统的冷却系统，在形成于箱体上的排气口附近设置排气风扇，用该排气风扇排出对光学系统进行冷却后的空气。光源冷却系统在把对光学系统进行了冷却后的空气导入到光源处之后用排气风扇排出。电源和灯驱动电路冷却系统，把对光学系统冷却后的空气导入到电源和灯驱动电路并对这些电路进行了冷却后，用排气风扇排出。
发明内容
然而，在光源冷却系统中，为了高效率地把对光源进行了冷却后的空气导往排气风扇，设置有把光源和排气风扇连起来的排气管道。该排气管道被做成为具有大体上恒定的截面面积的大体上四角筒状，在吸气口一侧把光源覆盖起来，同时在排气口一侧则连接到排气风扇上。因此，在有的情况下从箱体的外侧可以通过排气管道看到光源全体或其大部分，遮光性低。
本发明的目的在于提供具备可以提高遮光性的排气单元和具备该单元的投影机。
本发明的电子设备，是在箱体内具备光源、具有面向上述光源的吸气口和排出从上述吸气口吸入的对上述光源进行冷却后的冷却空气的排气口的排气管道、和安装在上述排气管道的上述吸气口与上述光源之间的排气风扇的电子设备，其特征在于上述排气口相对于上述吸气口开口面积小并且上述排气口的中心被设置为相对于上述吸气口的中心偏心，上述排气风扇的送风方向相对于冷却空气从上述排气口排出的方向倾斜。
此外，本发明理想的是，在上述排气口的中心相对于上述吸气口的中心偏心的方向一侧具备偏心侧壁面；上述偏心侧壁面基本上为水平面；上述排气风扇的排气面，倾斜成使得随着从上述吸气口朝向上述排气口前进而远离上述偏心侧壁面。
倘采用本发明，由于把排气口的开口面积形成得比吸气口的开口面积小，故在从冷却空气的排出方向即从排气管道的外侧看光源的情况下，由于可以减少光源之中可以看到的部分，故可以提高遮光性，还可以提高要排出的冷却空气的排气压力。而且，由于把排气口的中心配置为从吸气口的中心偏心，故即便是存在着向外部进行的光泄漏，也可以避开具有高辉度的光源的中心部分。
在这里，由于把排气口的开口面积形成得比吸气口的开口面积小，故在把排气风扇安装在排气口一侧的情况下，由于必须使排气风扇小型化而使得排气性能要降低，但是，在本发明的情况下，由于把排气风扇配置在吸气口一侧，故可以确保充分的排气性能。
此外，使得在排气管道的壁面之中与排气口的偏心侧相反的一侧的部分，相对于冷却空气的排出方向倾斜。因此在使排气风扇的送风方向与冷却空气的排出方向大体上一致的情况下，在排气管道中，在排气口的偏心侧通过的冷却空气就要沿着管道壁面朝向排气口笔直地前进，但要在与偏心侧相反的一侧通过的冷却空气却碰到了倾斜着的管道壁面，使得流通情况恶化。
倘采用本发明，通过使排气风扇的送风方向相对于冷却空气的排出方向适宜地倾斜，由于可以良好地形成在排气口的偏心侧通过的冷却空气的气流与在其相反的一侧通过的冷却空气的气流之间的平衡，故可以提高排气效率。
此外，由于使排气风扇的排气面倾斜为相对于作为排气口的大致水平面的偏心侧壁面随着从吸气口朝向排气口前进而远离，故排气管道内部的空气流的平衡将变得更好，可以进一步提高排气效率。
在本发明中，理想的是上述排气管道具备上述排气口的中心相对上述吸气口的中心偏心的方向一侧的偏心侧壁面；上述偏心侧壁面向上述排气口的中心相对上述吸气口的中心偏心的方向一侧鼓出；上述排气风扇的排气面，倾斜成使得随着从上述吸气口朝向上述排气口前进而远离上述偏心侧壁面。
倘采用本发明，因为排气管道的偏心侧壁面向偏心方向一侧鼓出，从而减小了从倾斜成随着从吸气口朝向排气口前进而远离偏心侧壁面的排气风扇的排气面送风的空气流的方向与偏心侧壁面之间的角度，而可以缓慢地改变气流流向排气口，故可以减小由排气管道的偏心侧壁面产生的摩擦阻力，可以圆滑地排出冷却空气。
在本发明中，理想的是上述排气管道，在与上述排气口的中心相对上述吸气口的中心偏心的方向相反的一侧具备反偏心侧壁面；上述反偏心侧壁面具备倾斜成随着从上述吸气口朝向上述排气口前进而向上述偏心侧壁面靠近的倾斜部分；上述倾斜部分位于上述反偏心侧壁面之中的上述管道吸气侧。
倘采用本发明，由于可以在吸气口一侧具备从吸气口朝向排气口倾斜的倾斜部分，可以通过使被排气风扇导入到排气管道内的空气流沿着该倾斜部分流动，而将空气流整流为朝向排气口前进，故可以提高冷却效率。
此外，由于本发明的排气风扇的排气面倾斜成随着从吸气口朝向排气口前进而远离偏心侧壁面，故与排气风扇的排气面相对于排气管道的偏心侧壁面垂直地配置的情况下比较，由于使得来自排气风扇的送风相对于排气管道的倾斜部分的垂直线以更大的角度吹送，故通过相乘(放大)效果而可以对来自排气风扇的被导入的空气流进行整流，可以进一步地提高冷却效率。
在本发明中，理想的是上述反偏心侧壁面在上述排气口侧具备与上述偏心侧壁面基本平行的壁面。
倘采用本发明，由于排气管道在排气口附近变成为壁面彼此大体上平行的筒状形状，而使得可以把排气口附近的空气流整流到大体上同一方向上，故可以容易地设定来自排气管道的空气的排出方向。
在本发明中，理想的是上述排气口的开口面积设置成为上述吸气口的开口面积的基本上一半。
倘采用本发明，则可以在确保排出冷却空气所需要的充分的排气口的大小的同时，还可以最大化地提高排气口的遮光效率。
在本发明中，理想的是具备具有多个叶片板的百叶窗，上述百叶窗安装在上述排气口上。
倘采用本发明，通过在排气口上安装百叶窗，故可以通过叶片板进一步对来自光源的泄漏光进行遮光，同时还可以通过百叶窗容易地控制来自排气管道的排气方向。
在本发明中，其特征在于上述不论哪一个电子设备都是具备根据图像信息调制从上述光源射出的光束形成并扩大投影光学像的投影机。
倘采用本发明，则可以得到与上边所说的电子设备同样的作用、效果，可以实现提高遮光性，还可提高冷却空气的排气压力的投影机。
图1是示出了本发明的实施形态的投影机的外观构成的示意性透视图；图2是示出了上述实施形态的投影机的外观构成的示意性透视图；图3是示出了上述实施形态的投影机的内部构成的示意性透视图；图4是示出了上述实施形态的投影机的内部构成的示意性透视图；图5是示出了上述实施形态的投影机的光学系统的构造的模式图；图6是示出了上述实施形态的排气单元和电源装置的配置的示意性透视图；图7是示出了上述实施形态的电源装置的配置的示意性透视图；图8是示出了上述实施形态的电源装置的配置构造的剖面图；图9是示出了上述实施形态的投影机的冷却系统的示意性透视图；图10是示出了上述实施形态的排气单元的构造的透视图；图11是示出了上述实施形态的排气单元的构造的侧剖面图；图12是示出了上述实施形态的排气单元的构造的正视图。
具体实施例方式
以下，根据附图对本发明的一个实施形态进行说明。
(1)外观构成图1和图2示出了本发明的实施形态的投影机1，图1是从上方前面一侧看的透视图，图2是从下方背面一侧看的透视图。
该投影机1，是根据图像信息调制从光源射出的光束并扩大投影到屏幕等的投影面上的光学设备，具备把包括后述的光学系统的装置本体收纳于内部的外装机壳2和从外装机壳2露出来的投影透镜3。
投影透镜3，具备后述的、作为扩大投影由光调制装置根据图像信息调制从光源射出的光束并由光合成装置合成调制后的光束所形成的光学像的投影光学系统的功能，可作为把多个透镜收纳于镜筒内部的组合透镜构成。
作为箱体的外装机壳2，形成为与投影方向垂直的宽度方向的尺寸比投影方向尺寸更大的宽的长方体形状，具备把装置本体的上部覆盖起来的上部机壳21、把装置本体的下部覆盖起来的下部机壳22、和把装置本体的前面部分覆盖起来的前面机壳23。这些各个机壳21～23是通过注射模塑成形等成形的合成树脂制的一体成形品。
上部机壳21具备把装置本体的上部覆盖起来的上面部21A，从该上面部21A的宽度方向端部大体上垂下来的侧面部21B、21C，和从上面部21A的后端部大体上垂下来的背面部21D。
在上面部21A的投影方向前侧上，设置有用来进行投影机1的起动、调整操作的操作面板24。该操作面板24具备包括起动开关、图像、声音等的调整开关在内的多个开关，在投影机1的投影时，通过对操作面板24中的调整开关等进行操作，就可以进行画质、音量等的调整。
此外，在上面部21A的操作面板24的邻近形成有多个孔241，在其内部收纳有声音输出用的扬声器(未示出)。
这些操作面板24和扬声器，与后述的构成装置本体的控制基板电连接。从操作面板24获得的操作信号由该控制基板进行处理。
在背面部21D上，在大体上中央部分上形成有在上面部21A一侧切口的凹部，在该凹部内，在连接到后述的控制基板的接口基板上设置的连接器组25将露出来。
下部机壳22，以与上部机壳21之间的接合面为中心构成为大体上对称，具备底面部22A、侧面部22B、22C和背面部22D。此外，侧面部22B、22C和背面部22D，在其上端部分处与上部机壳21的侧面部21B、21C和背面部21D的下端部分进行接合，构成外装机壳2的侧面部分和背面部分。
在底面部22A上，在投影机1的后端一侧大体中央处设置有固定脚部26，同时在前端一侧宽度方向两端上设置有调整脚部27。
该调整脚部27由从底面部22A向面外方向上伸缩(进退)自由地突出出来的轴状部件构成，轴状部件自身被收纳于外装机壳2的内部。通过操作设置在投影机1的侧面部分上的调整按钮271可调整这样的调整脚部27从底面部22A的伸缩量。
如此，就可以调整从投影机1射出的投影图像的上下位置，可以在恰当的位置上形成投影图像。
此外，在底面部22A上，还形成有与外装机壳2的内部连通的开口部28、29和30。
开口部28，是装卸包括投影机1的光源的光源装置411的部分，通常用灯罩281闭塞起来。
开口部29、30被构成为狭缝状的开口部。
开口部29，是用来冷却包括作为根据图像信息调制从光源灯射出的光束的光调制装置的液晶面板的光学装置44的冷却空气取入用的吸气开口部。
开口部30，是用来取入(吸入)用以冷却构成投影机1的装置本体的电源装置的冷却空气的吸气开口部。
另外，由于开口部29、30的狭缝状开口部分总是与投影机1的内部连通，故在其内侧分别设置有防尘过滤器以不使尘埃等进入到内部。
此外，在底面部22A上，还设置有相对于底面部22A可自由滑动地安装在外侧上的盖部件31，并构成为可把用来远距离操作投影机1的遥控器收纳在该盖部件31的内部。另外，在未示出的遥控器内，设置有与在上边所说的操作面板24上设置的起动开关、调整开关等同样的开关，当操作遥控器时，就会从遥控器输出与该操作对应的红外线信号，红外线信号可通过设置在外装机壳前面和背面上的受光部311用控制基板进行处理。
在背面部22D上，与上部机壳21的情况下同样，在大致中央部分上形成底面部22A一侧被切口的凹部，设置在上述接口基板上的连接器组25露出来，同时，在端部附近也形成有开口部32，输入连接器33从该开口部32露出。输入连接器33，是从外部电源向投影机1供给电力的端子，与后述的电源单元电连接。
前面机壳23的构成为具备前面部23A、上面部23B和下面部23C，在上面部23B的投影方向后端一侧与上边所说的上部机壳21的投影方向前端部分接合，在下面部23C的投影方向后端一侧与上边所说的下部机壳22的投影方向前端部分接合。
在前面部23A上，形成有用来使投影透镜3露出来的大体上圆形形状的开口部34，和在其邻近形成的由多个狭缝构成的开口部35。
开口部34在其上面一侧还被形成开口，投影透镜3的镜筒的一部分露出，使得可以从外部操作设置在镜筒周围的变焦-聚焦调整用的旋钮(柄)3A、3B。
开口部35，构成为排出对装置本体冷却后的空气的排气开口部，从该开口部35向投影机1的投影方向，排出对后述的作为投影机1的构成部件的光学系统、控制系统和电源装置冷却后的空气。即，开口部35，是用于排出用以冷却投影机1的构成部件的冷却系统的冷却空气的排气开口部。
(2)内部构成如图3～图5所示，投影机1的装置本体收纳于这样的外装机壳2的内部，该装置本体的构成为具备图3所示的光学单元4、控制基板5和图4所示的电源装置6。
(2-1)光学单元4的构造作为光学系统的光学单元4，是根据图像信息调整制从光源装置411射出的光束形成光学像，通过投影透镜3在屏幕上形成投影图像的单元，其构成为把光源装置411或各种光学部件等组装到图4所示的光波导40这样的光学部件用箱体内。
该光波导40，由下光波导401和在图4中省略了图示的上光波导构成，每一者都是通过注射模塑成形等形成的合成树脂产品。
下光波导401，被形成为由收纳光学部件的底面部401A和侧壁部401B构成的上部形成开口的容器状，在侧壁部401B上设置有多个沟部401C。构成光学单元4的各种光学部件装配到该沟部401C内，如此，就可以精度良好地把各个光学部件配置到设置在光波导40内的照明光轴上。上光波导，具有与该下光波导401对应的平面形状，构成为把下光波导401的上面盖起来的盖状部件。
此外，在下光波导401A的底面部401A的光束射出侧端部上设置有形成了圆形形状的开口部的前面壁，在该前面壁上固定设置投影透镜3的基端部分。
这样的光波导40内，如图5所示，可从功能上粗分为积分照明光学系统41、色分离光学系统42、中继光学系统43、使光调制光学系统和色合成光学系统一体化了的光学装置44。另外，本例的光学单元4是在3板式的投影机中采用的，构成为在光波导40内把从积分照明光学系统41射出的光束分离成3色的色光的空间色分离型的光学单元。
积分照明光学系统41，是使从光源射出的光束变成为在照明光轴垂直面内的照度均一的光束的光学系统，其构成为具备光源装置411、第1透镜阵列412、第2透镜阵列413、偏振变换元件414和重叠透镜415。
光源装置411，具备作为放射光源的光源灯416和反射器417，用反射器417反射从光源灯416射出的放射状的光线变成为大体上平行光线，向外部射出。在本例中，作为光源灯416虽然采用的是高压水银灯，但是除此之外也可采用金属卤化物灯或卤素灯。此外，在本例中，作为反射器417虽然使用的是抛物面镜，但是也可以采用把平行化凹透镜配置在由椭圆面镜构成的反射器的射出面上的构成。
第1透镜阵列412，具备把从照明光轴方向看具有大体上矩形形状的轮廓的小透镜矩阵状地排列起来的构成。各个小透镜把从光源灯416射出的光束分割成部分光束，向照明光轴方向射出。各个小透镜的轮廓形状，设定成与后述的液晶面板441的图像形成区域的形状大体相似。例如，如果液晶面板441的图像形成区域的横纵比(横与纵的尺寸的比率)为4∶3，则各个小透镜的横纵比也要设定为4∶3。
第2透镜阵列413的构成与第1透镜阵列412大体上相同，具备把小透镜矩阵状地排列起来的构成。该第2透镜阵列413，与重叠透镜415一起，具有使第1透镜阵列412的各个小透镜的像在液晶面板441上成像的功能。
偏振变换元件414，把来自第2透镜阵列413的光变换成1种偏振光，如此，提高了在光学装置44中的光的利用率。
具体地说，通过偏振变换元件414变换成1种偏振光后的各个部分光束，由重叠透镜415最终被大体上重叠到光学装置44的液晶面板441上。在使用调制偏振光的类型的液晶面板441的投影机中，由于只能利用1种偏振光，故来自发出随机的偏振光的光源灯416的光束的大致一半就不能利用。为此，通过使用偏振变换元件414，把从光源灯416射出的光束全都变换成1种偏振光，提高了光学装置414中的光的利用效率。另外，这样的偏振变换元件414，例如在特开平8-304739号公报中进行了介绍。
色分离光学系统42，具备2块分色镜421、422和反射镜423，具有通过分色镜421、422把从积分照明光学系统41射出的多个部分光束分离成红(R)、绿(G)、蓝(B)这3色的色光的功能。
中继光学系统43，具备入射侧透镜431、中继透镜433、反射镜432、434，具有把作为由色分离光学系统42分离的色光的红色光引导到液晶面板441R的功能。
这时，在色分离光学系统42的分色镜421中，从积分照明光学系统41射出的光束之中，透过红色光成分和绿色光成分，反射蓝色光成分。被分色镜421反射后的蓝色光，在反射镜423处反射，通过场透镜418后，到达蓝色用的液晶面板441B。该场透镜418把从第2透镜阵列413射出的各个部分光束变换成相对其中心轴(主光线)平行的光束。设置在别的液晶面板441G、441R的光入射侧的场透镜418也是同样的。
此外，在透过了分色镜421后的红色光和绿色光之中，绿色光被分色镜422反射，通过了场透镜418后，到达绿色用的液晶面板441G。另一方面，红色光在透过分色镜422后通过中继光学系统43，再通过场透镜418后，到达红色光用的液晶面板441R。
另外，之所以要对红色光使用中继光学系统43，是因为红色光的光路的长度比别的色光的光路长度更长，要防止由光的发散等引起的光的利用效率降低的缘故。即，是由于要使入射到入射侧透镜431上的部分光束保持原状地向场透镜418传播的缘故。另外，中继光学系统43虽然做成为使3个色光之中红色光通过的构成，但是，并不限于此，例如，也可以做成为使蓝色光通过的构成。
光学装置44根据图像信息调制入射进来的光束形成彩色图像，具备由色分离光学系统42分离的各色光所入射的3个入射侧偏振片442，配置在各个入射侧偏振片442的后级的作为光调制装置的液晶面板441R、441G、441B，和配置在各个液晶面板441R、441G、441B的后级的射出侧偏振片443，以及作为色合成光学系统的十字分色棱镜444。
液晶面板441R、441G、441B，例如把多晶硅TFT用做开关元件，图示虽然省略了，但是，其构成为将已把液晶密封封入到相向配置的一对透明基板内的面板本体收纳于保持框内。
在光学装置44中，由色分离光学系统42分离的各色光，借助于这3块液晶面板441R、441G、441B、入射侧偏振片442和射出侧偏振片443，根据图像信息进行调制形成光学像。
在由色分离光学系统42分离的各色光之中，入射侧偏振片442仅仅使恒定方向的偏振光透过，而吸收其它的光束，通过把偏振膜粘贴到蓝宝石玻璃等的基板上边而形成。此外，也可以把偏振膜粘贴到场透镜418上而不使用基板。
射出侧偏振片443，也与入射侧偏振片442大体上同样地构成，在从液晶面板441(441R、441G、441B)射出的光束之中，仅仅使规定方向的偏振光透过，而吸收其它的光束。此外，也可以把偏振膜粘贴到十字分色棱镜444上而不使用基板。
这些入射侧偏振片442和射出侧偏振片443被设定为使得彼此的偏振轴的方向垂直。
十字分色棱镜444，对从射出侧偏振片443射出而且已对各色光都进行了调制后的光学像进行合成而形成彩色图像。
在十字分色棱镜444中，反射红色光的电介质多层膜和反射蓝色光的电介质多层膜，沿着4个直角棱镜的界面设置成大体上X形状，借助于这些电介质多层膜合成3种色光。
这样的光学装置44，通过把在矩形板状体的4个角部具有向面外方向突出的销(插针)的面板固定板粘贴到十字分色棱镜444的各个光束入射端面上，并向液晶面板441R、441G、441B的保持框中形成的孔内插入各个销就可以一体化。
然后，将一体化后的光学装置44配置在上边所说的光波导40的投影透镜3的光路前级上，并螺钉(螺纹件)固定到下光波导401的底面部上。
(2-2)控制基板5的构造控制基板5，如图3所示，被配置为把光学单元4的上侧覆盖起来，具备安装有运算处理装置、液晶面板驱动用IC的主基板51和在该主基板51的后端侧连接起来并在外装机壳2的背面部21D、22D处起立的接口基板52。
在接口基板52的背面一侧安装有上边所说的连接器组25，从连接器组25输入的图像信息，通过该接口基板52向主基板51输出。
主基板51上的运算处理装置，在对所输入的图像信息进行运算处理后，向液晶面板驱动用IC输出控制指令。驱动用IC，根据该控制指令产生输出驱动信号以驱动液晶面板441，如此，就可以根据图像信息进行光调制而形成光学像。
这样的主基板51被通过对冲孔金属进行弯曲加工形成的金属板材53覆盖起来，该金属板材53是为了防止由主基板51上的电路元件等产生的EMI(电磁干扰)而设置的。
(2-3)电源装置6的构造电源装置6具备具有图6所示的电源电路的电源单元61，和具有要配置在该电源单元61的下方的图7所示的光源驱动电路的灯驱动单元62。
电源单元61，向上述灯驱动单元62或控制基板5等供给通过已连接到上边所说的输入连接器33上的未示出的电源电缆从外部供给的电力。
该电源单元61，如图8所示，其构成为具备本体基板611、把该本体基板611围起来的金属制的筒状体612。另外，之所以把筒状体611做成为金属制品，是因为除去作为流动冷却空气的导风部件的功能之外，与控制基板5的金属板材53同样还要防止EMI的缘故。
筒状体612的一端侧的侧面部分向下方延伸，在该延伸部分之间安装有吸气风扇63。
该吸气风扇63，被倾斜地安装为随着从一端侧朝向另一端侧前进而相对于本体基板611和筒状体612的顶面612e靠近，吸气风扇63的排气面63B的一部分面朝筒状体612的内部。
灯驱动单元62是用来以稳定的电压向上边所说的光源装置411供给电力的变换电路，从电源单元61输入的工业交流电流，被该灯驱动单元62进行整流、变换后，变成为直流电流或交流方波电流后被供往光源装置411。
该灯驱动单元62，如图8所示，其构成为具备基板621、在基板621的上面部分上的各种电路元件622、使冷却空气向基板621和电路元件622流动的导风部件65。此外，灯驱动单元62，还被配置为一部分与上边所说的电源单元61交叉。
这样的电源单元61和灯驱动单元62，如图8所示，被固定到下部机壳22上。
首先，灯驱动单元62在被导风部件65围起来的状态下通过树脂铆钉62a固定到下部机壳22的底面部22A上。另外，灯驱动单元62也可以做成为通过螺钉而不是铆钉62a固定到底面部22A上的构成。
其次，电源单元61在灯驱动单元62的上部被配置为在平面视图上看与该灯驱动单元62的一部分交叉，在图8中图示虽然省略了，但是使在板状体64的上部形成的螺孔和在电源单元61的筒状体612上形成的螺孔对准位置，通过螺钉64b固定到板状体64的上面部分上。
这时，设置在筒状体612上的吸气风扇63，被配置为在被多个板状体64围起来的状态下与在底面部22A上形成的开口部30稍微离开一个距离，然后，再把吸气风扇63的吸气面63A相对于底面部22A倾斜地配置为随着朝向投影机1的投影方向前进而靠近底面部22A。
本例中，在后述的冷却系统A中，由于是在投影机1的前面一侧排出冷却后的空气，而做成为这样的倾斜配置，但是，当要在投影机1的背面一侧排气的情况下，理想的是把该倾斜变成为朝向相反的方向。总之，吸气风扇63理想的是要倾斜地配置为使得吸气面63A随着靠近投影机1的冷却空气流的排气方向就是说随着靠近开口部35而接近吸气开口部33。
这样一来，由于可以减少吸气风扇63吸入因已经对其它热源部进行冷却而升温的投影机1内部的空气的可能性，故吸气风扇63可以吸入温度低的空气，可以进一步提高冷却效率。
(2-4)冷却构造在上边所说的投影机1中，如图9所示，设置有冷却光学装置44的冷却系统A和冷却电源装置6的冷却系统B。
冷却系统A是借助于吸气单元7从开口部29(参看图2)吸气的冷却空气的气流。
吸气单元7的构成为包括夹着投影透镜3相向配置的一对西洛克风扇71和使这一对西洛克风扇71的吸气面连通到开口部29上的管道(未示出)。
借助于吸气单元7直接从投影机1的外部吸入的冷却空气，通过西洛克风扇71，被供往液晶面板441R、441G、441B的下方，沿着十字分色棱镜444的光束入射端面从下方向上方流动，冷却液晶面板441R、441G、441B、射出侧偏振片443和入射侧偏振片442。
向光学装置44的上方流的冷却空气，接触到构成控制基板5的主基板51后其气流方向以直角弯折改变，对装配在主基板51上的各种电路元件进行冷却。
冷却主基板51后的冷却空气，被排气风扇81收集起来送往排气管道82，从前面机壳23的开口部35(参看图1)向投影机1的外部排出。
在这里，从图9的投影机1的前面看，配置在投影透镜3左侧的西洛克风扇71，虽然向液晶面板441R、441B供给冷却空气，但是其中的一部分却被用做偏振变换元件414和光源装置411的冷却空气。
就是说，该冷却空气的一部分，在下部机壳22的底面部22A与下光波导401的下面之间形成的间隙中流动，在其途中还要分枝成2个方向。一方的分枝后的冷却空气，从与偏振变换元件414对应的位置的下光波导401的下面上形成的狭缝孔，供往光波导40内部对偏振变换元件414冷却后，被供往光源装置411对光源灯416进行冷却。另一方的分枝后的冷却空气被直接供往光源装置411，冷却光源灯416。
然后，冷却了光源装置411后的空气，被排气风扇81收集起来送往排气管道82从前面机壳23的开口部35(参看图1)向投影机1的外部排出。
另外至于具备排气风扇81和排气管道82的排气单元8的构造，将在后边详细讲述。
冷却系统B，是借助于设置在电源单元61上的吸气风扇63从开口部30(参看图2)吸入的冷却空气的气流，包括冷却电源单元61的冷却系统B1和冷却灯驱动单元62的冷却系统B2。
参看图8更为详细地进行说明。首先，冷却系统B1，是把借助于吸气风扇63从开口部30从投影机1的外部直接吸入的冷却空气的一部分供往电源单元61的筒状体612的内部，在冷却了装配在本体基板611上的电路元件后，直接从在下部机壳23上形成的开口部35(参看图1)向外部排出的空气流。
另一方面，冷却系统B2，把借助于吸气风扇63从开口部30从投影机1的外部直接吸入的冷却空气的另外一部分沿着板状体64流向筒状体612的下方，供往设置在灯驱动单元62上的导风部件65的内部，在冷却了装配在灯驱动单元62的基板621上的电路元件后，从开口部35的排气管道82的下边的部分向外部排出。
如上所述，冷却系统A和冷却系统B在借助于各自的分开设置的吸气风扇71、63直接吸入外气而分别使发热源冷却后，从投影机1的下部机壳23这一侧看，从开口部35的左上部分排出来自冷却系统A的排气管道82的空气，从开口部35的左下部分排出来自冷却系统B2的通风构件65的空气，从开口部35的右下部分对来自冷却系统B1的筒状体612的空气进行排气。因此，冷却系统A和B虽然都是从开口部35排出冷却后的空气，但是却分别要从开口部35的不同的区域排出。
(2-5)排气单元的构造排气单元8，如图9所示，沿着外装机壳2配置在光源装置411的侧面部分上。
该排气单元8具备筒状的排气管道81、作为安装在该排气管道81的光源装置411这一侧端部上的排气风扇的轴流风扇82、和安装在排气管道81的前面机壳23这一侧上的内部百叶窗83。排气单元8，借助于轴流风扇82的送风，通过排气管道81，把对光源装置411和控制基板5的附近的投影机1内部进行冷却后的空气通过内部百叶窗83排出。
排气管道81，如图10～12所示，是截面大体上矩形形状的管道，其两端的开口用作吸气口81A和排气口81B。
如图11和图12所示，从冷却空气的排出方向(冷却系统A的流动方向)看，排气管道81的排气口81B的开口面积被做成为吸气口81A的大致一半，而且，排气口81B的中心相对于吸气口81A的中心偏心。若用图11进行说明，则排气口81B的中心被偏心地设置为相对于吸气口81A的中心偏移到纸面上侧。也就是说，如图12所示，当从排气口81B一侧看排气单元8时，排气口81B为与吸气口81A的上边一半大体上重叠的位置和大小。
排气管道81在排气口81B的中心相对于吸气口81A的中心偏心的一侧(图11中上侧)具备成为上面的偏心侧壁面811。偏心侧壁面811向排气管道81的外侧方向(图11中的朝上方向)鼓出。此外，排气管道81在与排气口81B的中心相对于吸气口81A的中心偏心的一侧相反的一侧(图11中下侧)具备成为下面的反偏心侧壁面812。反偏心侧壁面812向排气管道81的内侧(图11中上侧)凹进去，其构成为包括从吸气口81A朝向中央部分倾斜成随着从吸气口81A朝向排气口81B前进接近偏心侧壁面811的下面倾斜部分81C，和从中央部分到排气口81B为止的下面水平部分81D。因此，排气管道81是在吸气口81A一侧具有朝向端部的末端展宽的形状，在排气口81B一侧则是各部分具有大体上相同的内径的形状的管道。另外，偏心侧壁面811也可以是平面即水平面而不鼓出来，在该情况下，下面水平部分81D就将成为相对偏心侧壁面811大体上平行的面。
在排气管道81的排气口81B附近设置有内部百叶窗83。
内部百叶窗83，是对从排气口81B排出的冷却空气进行整流、具有仅仅使冷却空气向规定方向流动的整流功能的整流用百叶窗，其构成为朝上下方向延伸的多个叶片板831配置为彼此大体上平行。
这些叶片板831，沿着冷却空气的流路在水平方向上并列排列，同时在上下方向上把排气口81B隔开。各个叶片板831，从在排气管道81内流动的空气(冷却系统A)的流动方向看，相对于排气口81B朝向左斜下方向，从排气口81B排出的冷却空气就成为流向从图像的投影区域离开的方向。
此外，排气管道81，是用通过注射模塑成形法形成的合成树脂制造的，由沿着筒状部件的长度方向被分割且可彼此组合的一对管道部件84、85构成。这一对管道部件84、85，是构成排气管道81的下侧部分的、上侧形成有开口的大体上U形的下管道部件84，和配置在该下管道部件84的上侧的、下侧形成有开口的截面大体上U形的上管道部件85。
如图10和图12所示，下管道部件84具有用来把排气单元8固定到外装机壳2的底板上的固定部841A～841C。固定部841A被形成为在下管道部件84的排气方向的中央附近从下面向下方延伸，其下端在水平方向上延伸，在该延伸部分上形成有孔842A。固定部841B，被形成为从下管道部件84的吸气口81A侧端部分的两侧面延伸出来，且形成有孔842B。固定部841C，被设置为从下管道部件84的吸气口81A侧端部一直延伸到轴流风扇82的吸气侧为止，在其顶端上形成有孔842C。
此外，下管道部件84的侧面上端缘的4个角部在水平方向上延伸，在这些延伸部分上分别形成有朝上的销843。
另一方面，在上管道部件85的侧面下端缘上，在与下管道部件84的销843对应的位置上形成有形成孔851的延伸部分这样的排气管道81，可通过把下管道部件84的4个销843贯通上管道部件85的4个孔851，把这些下管道部件84和上管道部件85组合起来，用未示出的镘刀(烙铁)等熔融固定销843的顶端而形成。
轴流风扇82，具备吸气面821和排气面822，从该吸气面821吸入对包括光源灯416的投影机1内冷却后的空气，并把该吸入的冷却空气从排气面822送往排气管道81内。
通过将轴流风扇82螺钉固定到排气管道81的吸气口81A上，使得其送风方向相对于冷却系统A的流动方向朝上倾斜配置，同时使排气部822紧贴到吸气口81A上，使得冷却空气不会从其连接部分泄漏出去。对轴流风扇82的倾斜配置详细地进行说明。轴流风扇82的排气面822，倾斜成随着从吸气口81A朝向排气口81B前进而远离偏心侧壁面811。即，在把轴流风扇82的排气面822配置成与偏心侧壁面811大体上垂直以使其与冷却系统A流动方向A(参看图11)大体上一致对应的情况下，在排气管道81内，通过偏心侧壁面811这一侧的冷却空气大体上平行地沿着偏心侧壁面811向排气口81B前进，但是，在反偏心侧壁面812这一侧，从轴流风扇82送风的空气在与倾斜部分81C的垂线之间所构成的角度小的方向上接触倾斜部分81C，从而使空气的流动恶化。但是，如上所述，通过使轴流风扇82的排气面822进行倾斜，即，使轴流风扇82的送风方向相对于冷却系统A的送风方向倾斜，由于通过反偏心侧壁面812的冷却空气D(参看图11)将在与倾斜部分81C的垂线形成更大的角度的方向上接触倾斜部分81C，故可以顺畅地流向排气口81B。
倘采用轴流风扇82，则如图11所示，在排气管道81内，通过排气口81B的偏心侧即作为排气管道81的上面的偏心侧壁面811这一侧的冷却空气C，由于排气管道81的鼓出来的偏心侧壁面811而缓慢地向排气口81B改变方向，从排气口81B排出。
另一方面，在其相反侧即在作为排气管道81的下面的反偏心侧壁面812这一侧通过的冷却空气D则在碰到下面倾斜部分81C后上升，沿着下面水平部分81D前进，从排气口81B排出。
这样的排气单元8通过螺钉固定到下部机壳22上。即，以在平面视图上看与灯驱动单元62的一部分交叉的方式，把排气单元8配置在灯驱动单元62的上边，使固定部841A～841C进行位置对准后固定到下部机壳22的底面部22A上(参看图7，9)。
如此，就可以使排气单元8的吸气口81A面朝光源装置411的光源灯416的侧面，把排气口81B连接到前面机壳23的开口部35上。
另外，在本实施例中，虽然把吸气口81A配置为使得吸气口81A把相对光源装置411的光射出方向平行的侧面覆盖起来，但是，并不限于此，也可以相对光源装置411把吸气口81A适宜设置为使得不妨碍从光源装置411射出的光。例如，也可以把吸气口设置为使得把相对光源装置411的光射出方向平行的任何面和相对于光源装置411的光射出方向的相反一侧的面覆盖起来。
(3)实施形态的效果倘采用上述那样的本实施形态，则具有如下效果。
(3-1)把由于排气口81B的开口面积形成得比吸气口81A的开口面积小，故从冷却系统A的流动方向即从前面机壳23的开口部35这一侧看光源灯416的情况下，由于可以减少光源灯416之内可以看见的部分，故可以提高遮光性，还可以提高所要排出的冷却空气的排气压力。此外，由于把排气口81B的中心配置为从吸气口的中心偏心，故即便是有向外部的光泄漏，也可以避开具有高辉度的光源的中心部分。
(3-2)由于把轴流风扇82安装到吸气口81A一侧，故可以确保充分的排气性能而无须像安装在排气口一侧那样使排气风扇小型化。
(3-3)由于使轴流风扇82的送风方向相对于冷却空气的排出方向朝上倾斜，而使得通过排气管道81上面一侧的冷却空气C的气流和通过排气管道81的下面一侧的冷却空气D的气流可以得到良好的平衡，故可以提高排气效率。
(3-4)由于把排气口81B的开口面积做成为吸气口81A的开口面积的大致一半，故在可以确保用以排出冷却空气的充分的排气口尺寸的同时，还可以最大地提高排气口的遮光效率。
(3-5)由于使排气口81B进行了偏心的排气管道81的偏心侧壁面811向外侧鼓出，而使得可以减小冷却空气C相对于作为排气管道81上面的偏心侧壁面811的碰撞角度，向排气口81B缓慢地改变气流，故可以减小由排气管道81偏心侧壁面811产生的摩擦阻力，可以更为圆滑地排出冷却空气。
(3-6)由于排气管道81具有随着从其中央附近朝向吸气口81A前进其内径增大的形状，另一方面，在从中央附近朝向排气口81B前进的部分中具有大体上同一内径的形状，而使得可以从更宽的吸气口81A吸入进来的空气在排气口81B附近会聚并整流排出，故可以实现排气效率好的排气单元8。此外，通过在排气口81B内设置内部百叶窗83，还可以控制排气方向。
(3-7)通过在投影机1中使用本发明的排气单元8，通过从投影机1的光源装置411的侧面吸入冷却空气，可以效率良好地冷却光源灯416，而且，可以对来自光源灯416的泄漏光进行遮光，提高作为投影机的品质。此外，由于在排气口81B内具备内部百叶窗83而使冷却空气排出到从投影机1的图像投影区域离开的方向，故可以良好地投影图像。
(4)实施形态的变形本发明并不限于上述的实施形态，也包括如下所示的变形。
在上述实施形态中，虽然排气管道81的下面构成为包括下面倾斜部分81C和下面水平部分81D，但是，本发明并不限于此。即，也可以把排气管道的下面做成为平缓地凹进去的形状。
此外，在上述实施形态中，虽然把排气口81B的开口面积做成为吸气口81A的开口面积的大体上的一半，而且，使其中心偏心到上侧，但是本发明并不限于此，即，排气口81B的开口面积及其偏心方向可以适宜决定。
在上述实施形态中，虽然使用的是把光源110的光分割成多个部分光束的2个透镜阵列120、130，但是，本发明也可以在不使用这样的透镜阵列的投影机中使用。
在上述实施形态中，虽然说明的是作为光调制装置使用液晶面板的投影机的例子，但是，本发明也可以在使用液晶面板以外的调制装置，例如用微型反射镜构成像素的调制装置的投影机中使用。
在上述实施形态中，虽然说明的是使用3个光调制装置的投影机的例子，但是，本发明也可以在使用1个、2个、4个或以上的光调制装置的投影机中使用。
在上述实施形态中，虽然说明的是把本发明应用于透过式的投影机的情况下的例子，但是本发明也可以在反射式的投影机中使用。在这里，所谓“透过式”意味着液晶面板等的光阀是透过光的类型，所谓“反射式”则意味着光阀是反射光的类型。在反射式投影机的情况下，光阀可以仅仅用液晶面板构成，而不需要一对偏振片。此外，在反射式投影机的情况下，十字分色棱镜可以用做把照明光分离成红、绿、蓝3色的光的色光分离装置，同时，有时候也可以用做再次合成已调制的3色的光并向同一个方向射出的色光合成装置。此外，也可使用把多个三角柱或四角柱状的分色棱镜组合起来的分色棱镜而不是使用十字分色棱镜。在把本发明应用于反射式的投影机的情况下，也可以得到与透过式的投影机大体上同样的效果。另外，光阀并不限于液晶面板，例如，也可以是使用微型反射镜的光阀。
作为投影机，虽然有从观察投影面的方向进行图像投影的前面投影机，和从与观察投影面的方向相反的一侧进行图像投影的背面投影机，但是，上述实施形态的构成，在不论哪一种构成中都可以应用。
权利要求
1.一种电子设备，它在箱体内具备光源、具有面向上述光源的吸气口和排出从上述吸气口吸入的对上述光源进行冷却后的冷却空气的排气口的排气管道、和安装在上述排气管道的上述吸气口与上述光源之间的排气风扇，其特征在于上述排气口相对于上述吸气口开口面积小并且上述排气口的中心被设置为相对于上述吸气口的中心偏心，上述排气风扇的送风方向相对于冷却空气从上述排气口排出的方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于上述排气管道，在上述排气口的中心相对于上述吸气口的中心偏心的方向一侧具备偏心侧壁面；上述偏心侧壁面基本上为水平面；上述排气风扇的排气面，倾斜成使得随着从上述吸气口朝向上述排气口前进而远离上述偏心侧壁面。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于上述排气管道具备上述排气口的中心相对上述吸气口的中心偏心的方向一侧的偏心侧壁面；上述偏心侧壁面向上述排气口的中心相对上述吸气口的中心偏心的方向一侧鼓出；上述排气风扇的排气面，倾斜成使得随着从上述吸气口朝向上述排气口前进而远离上述偏心侧壁面。
4.根据权利要求1到3中的任何一项所述的电子设备，其特征在于上述排气管道，在与上述排气口的中心相对上述吸气口的中心偏心的方向相反的一侧具备反偏心侧壁面；上述反偏心侧壁面具备倾斜成随着从上述吸气口朝向上述排气口前进而向上述偏心侧壁面靠近的倾斜部分；上述倾斜部分位于上述反偏心侧壁面之中的上述管道吸气侧。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于上述反偏心侧壁面在上述排气口侧具备与上述偏心侧壁面基本平行的壁面。
6.根据权利要求1到5中的任何一项所述的电子设备，其特征在于上述排气口的开口面积设置成为上述吸气口的开口面积的基本上一半。
7.根据权利要求1到6中的任何一项所述的电子设备，其特征在于具备具有多个叶片板的百叶窗，上述百叶窗安装在上述排气口上。
8.根据权利要求1到7中的任何一项所述的电子设备，其特征在于上述电子设备，是具备根据图像信息调制从上述光源射出的光束形成并扩大投影光学像的投影机。
全文摘要
投影机(1)在外装壳体(2)内具备光源装置(411)、具有面向光源装置(411)的吸气口(81A)和排气口(81B)的排气管道(81)、安装在吸气口(81A)与光源装置(411)之间的轴流风扇(82)，排气口(81B)相对于吸气口(81A)开口面积小而且排气口(81B)的中心被设置为相对吸气口(81A)的中心偏心，轴流风扇(82)的送风方向相对于从排气口(81B)排出冷却空气A的方向倾斜。如此，在用轴流风扇(82)通过排气管道(81)排出对光源灯冷却后的冷却空气时，可以提高遮光性，还可以提高所要排出的冷却空气的排气压力。
文档编号G03B21/16GK1705909SQ200380101579
公开日2005年12月7日 申请日期2003年10月20日 优先权日2002年10月18日
发明者黑田明寿 申请人:精工爱普生株式会社