专利名称：照明装置、投影仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备光源、根据图像信息调制从该光源射出的光束形成光学像的光调制装置、收纳上述光源和上述光调制装置的箱体，扩大投影由上述光调制装置形成的光学像的投影仪。
背景技术：
从前人们就利用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仪，近些年来，这样的投影仪，已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被使用。
这样的投影仪，具备用来形成光学像的光学装置、光源、向它们供给电力的电源电路、灯驱动电路，并把它们收纳于箱体内。
在这里，光源、电源电路和灯驱动电路是在工作中在箱体内部发热的发热源，而构成光学装置的光学部件、光调制装置中却含有怕热的构件。为此，在投影仪中，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。
就像在特开2000-330202号公报(图5、图8)和特开2000-10191号公报(图1)中所说明那样，冷却系统可分类为包括光学装置在内的光学系统的冷却系统、光源冷却系统、电源和光源驱动电路冷却系统，以往，采用的是向电源和光源驱动电路冷却系统供给经过了光学系统的冷却系统后的空气，冷却这些电路，最终从配置在光源附近的排气风扇向外部排出那样的构成(例如，参看专利文献1、专利文献2)。
发明内容
但是，如果使用这样的现有的冷却系统的构成，由于是把已经对光学系统进行了冷却后的空气用做电路用的冷却空气，故不能以高效率冷却电源电路和光源驱动电路等，因此期望有能够更有效地冷却电源电路和光源驱动电路的方法。
另一方面，虽然也可以考虑独立地设置冷却这些电路的流路的做法，但是，要想有效地冷却箱体内部，就必须从箱体前面至背面上形成冷却流路，在箱体前面上设置吸气风扇，在装置背面一侧设置排气风扇。因此，该电路冷却用的吸气风扇与要在别的构成部件的冷却流路中设置的风扇就要彼此干涉，而且不能促进投影仪的小型化。
本发明的目的在于提供具备可以有效地冷却包括上述电源电路、光源驱动电路等的箱体内的构成部件，而且可以促进小型化的投影仪。
本发明的投影仪具备光源、根据图像信息调制从上述光源射出的光束形成光学像的光调制装置、和收纳上述光源和上述光调制装置的箱体，并扩大投影由上述光调制装置形成的光学像，其特征在于具备被设置为能够从上述箱体的外周面伸缩、调整被扩大投影的光学像的投影位置的脚部；在设置上述脚部的上述箱体的面上形成的吸气开口部；和设置在上述箱体内部的上述吸气开口部附近、从上述箱体外部导入冷却空气的吸气风扇，其中，上述吸气风扇的吸气面相对于形成有上述吸气开口部的上述箱体的面倾斜地配置。
在这里，作为吸气风扇，虽然可以采用轴流风扇或西洛克风扇等各种风扇，但是理想的是把吸气风扇配置成吸气风扇的吸气面与吸气开口部相向配置的朝向。
倘采用本发明，由于是在设置有脚部的箱体的面上形成吸气开口部、并从这里借助于吸气风扇直接导入外气的构成，故每一个风扇都可以分别吸入空气向冷却对象输送充分的冷却空气，而不会与由箱体内的别的风扇所吸入的别的冷却空气流干涉，而且，还可以防止由每一个风扇的影响所产生的紊流的发生，并可以防止噪声。此外，由于在设置有脚部的箱体的面上配置吸气开口部和在其附近配置吸气风扇，故易于实现投影仪的平面视图上的小型化。
此外，由于吸气风扇的吸气面相对于形成有吸气开口部的箱体的面倾斜地配置，即便是在把投影仪配置到设置台等上使得吸气开口部与设置台的面接近时，也可以与设置台的面离开规定距离地配置吸气风扇的吸气面，在吸气风扇63的吸气面63A的附近确保空间，故吸气风扇可以可靠地向箱体内部导入充分的冷却空气，而且，可以防止在吸气风扇63的附近的紊流并可以防止噪声。即，即便是在吸气风扇的吸气面与设置台的面靠近的状态下，也可以防止伴随着吸气风扇的旋转由箱体挡住空气流而使得吸入量减少，和防止产生摩擦音。
此外，由于通过相对于箱体的面倾斜配置吸气风扇，而使得吸气风扇与在箱体上形成的吸气开口部离开一距离地配置，故伴随着吸气风扇的旋转的噪声就难于向箱体外部漏出，将提高投影仪的安静性。
在本发明中，理想的是在上述投影仪具备用于向上述光源和上述光调制装置供给电力的电源电路、和上述光源驱动用的光源驱动电路的情况下，上述吸气风扇可被用于冷却上述电源电路和光源驱动电路的冷却流路中。
倘采用本发明，由于可直接从箱体外部导入冷却空气冷却作为发热源的电源电路、光源驱动电路，故可以有效地冷却这些电路。
在本发明中，理想的是与别的冷却流路独立地设定有由上述吸气风扇导入的冷却空气的冷却流路。
倘采用本发明，由于使电源电路和光源驱动电路的冷却系统与别的冷却系统独立，故可以更有效地冷却这些电路，还可以提高别的冷却系统的冷却效率而在这些电路中所发生的热不会给别的冷却系统造成影响。
在本发明中，理想的是上述冷却流路被构成为使得上述冷却空气沿着形成有上述吸气开口部的上述箱体的内面流通。
倘采用本发明，则可以可靠地使电源电路、光源驱动电路的冷却流路与别的冷却流路独立。
在本发明中，理想的是上边所说的电源电路和光源驱动电路的冷却流路被从箱体内面直立设置的板状体划分。
在这里，理想的是板状体在箱体内面上与该箱体一体地设置，在树脂制的箱体的情况下，例如，可以借助于注射模塑成形等一体地设置。
倘采用本发明，由于用板状体把冷却流路划分成区而可以与别的冷却流路完全地独立，故可以更为有效地冷却电源电路、光源驱动电路。
在本发明中，理想的是在分别用筒状的导风体把电源电路和光源驱动电路围起来的情况下向各自的导风体内供给来自吸气风扇的冷却空气。
在这里，导风体虽然可以采用能够把这些电路基板围起来的各种构造体，但是，理想的是用金属构成导风体，以提高散热性，而且还可以把电路基板的电磁屏蔽功能赋予导风体。
此外，导往每一个导风体的冷却空气的导入量，可以通过调整吸气风扇的排气面相对筒状的导风体的开口端的倾斜角度和/或每一个导风体吸气一侧的开口部的形状和/或每一个导风体的排气侧的开口部的形状，使之变化。
倘采用本发明，由于可以通过根据电源电路、光源驱动电路的发热状态，调整吸气风扇的排气面的倾斜角度和/或每一个导风体吸气侧的开口部的形状和/或每一个导风体的排气侧的开口部的形状而按比例地向每一个导风体导入冷却空气，故可以进一步提高这些电路基板的冷却效率。
此外，由于用金属构成导风体，从而可提高散热性，还可以使之具有电磁屏蔽的功能，故不再需要对电源电路、光源驱动电路另外采取EMI对策，可以简化投影仪的内部构造。
在本发明中，理想的是上述吸气风扇安装在上述导风体上。
倘采用本发明，由于在把吸气风扇的吸气面相对于箱体的面倾斜配置时，不需要在箱体内面上另外设置吸气风扇的支承构件，故可以使投影仪的内部构造进一步简化，在谋求装置的小型化方面是理想的。
在本发明中，理想的是，上述吸气开口部是第1吸气开口部，上述吸气风扇是第1吸气风扇，在上述箱体的侧面上具备使上述箱体内部的空气向上述箱体外部排出的排气开口部，其中，具备在上述箱体上与上述第1吸气开口部分开地设置的第2吸气开口部；设置在上述第2吸气开口部的附近、从上述箱体外部导入冷却空气的第2吸气风扇；通过由上述第2吸气风扇从上述第2吸气开口部向上述箱体内部导入上述箱体外部的空气，使其以流向上述排气开口部并从上述排气开口部向上述箱体外部排出的方式流动，来冷却上述光调制装置和上述光源的第1冷却系统；和通过由上述第1吸气风扇从上述第1吸气开口部向上述箱体内部导入上述箱体外部的空气，使其以流向上述排气开口部并从上述排气开口部向上述箱体外部排出的方式流动，来冷却上述电源电路和上述光源驱动电路的第2冷却系统。
倘采用本发明，由于通过分别独立的空气流有效地冷却了投影仪内部的每一个发热源后的第1冷却空气流和第2冷却空气流可以从共用的排气开口部排出，故可以简化箱体的成形，而且，易于管理空气的排出方向。
在本发明中，理想的是上述第1冷却空气流和上述第2冷却空气流在上述排气开口部内从各自的区域排出。
倘采用本发明，由于可以从排气开口部内的不同区域进行第1冷却空气流和第2冷却空气流的排出，故即便是在排出第1冷却空气流和第2冷却空气流时也可以不干涉地排出，可以有效地冷却投影仪的内部。
在本发明中，理想的是上述电源电路配置在筒状的第1导风体内；上述光源驱动电路配置在筒状的第2导风体内；上述第2冷却空气流的一部分被导入上述第1导风体内，上述第2冷却空气流的另一部分被导入上述第2导风体内；从上述第1导风体流通来的空气流和从上述第2导风体流通来的空气流，在上述排气开口部内从各自的区域排出。
倘采用本发明，由于可以用分别独立的冷却空气流冷却电源电路和光源驱动电路，此外，还可以从排气开口部内的不同的区域进行对每一者进行了冷却后的空气的排出，故可以更有效地冷却电源电路和光源驱动电路而各空气流不会干涉。
在本发明中，理想的是上述第1吸气风扇的吸气面倾斜地配置成随着向上述排气开口部靠近而远离上述第1吸气开口部。
倘采用本发明，由于把第1吸气风扇的吸气面配置在与因已经对投影仪内部的其它的热源部进行了冷却而升温的空气流相反的方向上，故可以防止第1吸气风扇吸入投影仪内部的升温后的空气，可以更多地吸入投影仪外部的温度低的空气。
图1是示出了本发明的实施形态的投影仪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仪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仪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仪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仪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电源电路的配置的示意性透视图；图7是示出了上述实施形态的光源驱动电路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电路的构造的透视图；图9是示出了上述实施形态的电源电路的构造的侧视图；图10是示出了上述实施形态的电源电路和光源驱动电路的配置构造的剖面图；图11是示出上述实施形态的投影仪的冷却系统的示意性透视图；图12是示出上述实施形态的光源驱动电路的配置的示意性透视图。
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仪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。
该投影仪1是根据图像信息调制从光源射出的光束、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装置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，具备把后述的、作为扩大投影借助于光调制装置根据图像信息调制从光源射出的光束并借助于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，形成使得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2，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是借助于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仪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、图像一声音等的调整开关在内的多个开关，在投影仪1进行投影时，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。
在背面部分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，在该凹部内露出在已连接到后述的控制基板的接口基板上设置的连接器组25。
下部机壳2，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，在投影仪1的后端一侧大体中央部位设置有固定脚部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。可通过操作设置在投影仪1的侧面部分上的调整按钮271来调整这样的调整脚部27从底面部22A的伸缩(进退)量。
如此，使得可以调整从投影仪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，是装卸包括投影仪1的光源在内的光源装置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的冷却空气吸入用的吸气开口部。
开口部30，是用来吸入用以冷却构成投影仪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在其狭缝状开口部分与投影仪1的内部连通起来，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，还设置有相对底面部22A可自由滑动地安装在外侧的盖部件31，并构成为可把用来远距离操作投影仪1的遥控器收纳于在该盖部件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而由控制基板进行处理。
在背面部22D上，与上部机壳21的情况下同样，在大体上中央部位形成底面部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露出来。输入连接器33是从外部电源向投影仪1供给电力的端子，要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以及上面部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。
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的上面一侧还被形成开口，投影透镜3的镜筒的一部分露出来，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进行冷却后的空气的排气开口部，从该开口部35向投影仪1的投影方向，排出对后述的作为投影仪1的构成部件的光学系统、控制系统和电源装置进行冷却后的空气。
(2)内部构成如图3～图5所示，投影仪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，每一者都是用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，借助于此，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的光束射出一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板式的投影仪中采用的单元，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以向外部射出。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被设定为与后述的液晶面板441的图像形成区域的形状形成大体上的相似形。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，借助于此，提高了在光学装置44中的光的利用率。
具体地说，借助于偏振变换元件414变换成1种偏振光后的各个部分光束，借助于重叠透镜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的投影仪中，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的光束的大体上一半就不能利用。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44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，具有借助于分色镜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，具有把作为用色分离光学系统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，装配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和图12所示的光源驱动电路的灯驱动单元62。图12是示出安装在下部机壳22上的灯驱动单元62。图7示出图12的导风部件65被透过时的情况。
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，构成为具备本体基板611、和把该本体基板611围起来的金属制的筒状体612。
筒状体612是中空的大体上箱状的形状，在底面之中一方的端面612f侧的部分上具备开口部612h，另一方的端面612g形成有开口。
筒状体612的另一方端面612g侧的两侧面的下端朝外侧折弯成水平方向，在该水平部分上形成孔612A、612B，此外，筒状体612的大体上中央部分的侧面部分的下端也向外侧折弯并形成有孔612C。另外，筒状体612理想的是金属制的，借助于此，除了作为流动冷却空气的导风部件的功能之外，与控制基板5的板金53同样还可以防止EMI。
筒状体612的一方的端面612f侧的侧面部分向下方延伸，在该延伸部分之间即开口部612h内，安装有吸气风扇63。
该吸气风扇63，如图9所示，被倾斜地安装为随着朝向一方的端面612f前进而接近本体基板611和筒状体612的顶面612e，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输入的工业用交流电流，被该灯驱动单元62进行整流和变换后，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7和图10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。
导风部件65，在侧面之中与开口部30相邻的部分上形成用导入冷却空气的开口部65a，此外，在与形成开口部65a的侧面对面的侧面上与开口部65a附近的角部对角的角部的附近形成有开口部65b。
这样的电源单元61和灯驱动单元62，如图6、图10和图12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围起来的状态下借助于树脂铆钉62a固定到下部机壳22的底面部22A上。另外，灯驱动单元62也可以做成为借助于螺钉(螺纹件)而不是铆钉62a固定到底面部22A上的构成。
此外，灯驱动单元62，也被在下部机壳22的底面部22A内面上直立设置的多个板状体64围起来，同时，多个板状体64被设置为也把在底面部22A上形成的吸气开口部30围起来，开口部30附近的空间和已配置灯驱动单元62的空间借助于这些多个板状体64在下部机壳22内与别的空间独立开来。
另外，多个板状体64是采用在下部机壳22的注射模塑成形时同时一体地成形的办法构成的。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，在使在板状体64的上部形成的螺孔64a(参看图7)和在电源单元61的筒状体612上形成的孔612A～612C(参看图8)位置对准后，借助于螺钉64b固定到板状体64的上面部分上(参看图10)。
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仪1的投影方向前进而靠近底面部22A。
在本例中，在后述的冷却系统A中，由于是在投影仪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，当要在投影仪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随着靠近投影仪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仪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。
另一方面，吸气风扇63的排气面63B，如图10所示，倾斜为使得可以向筒状体612的开口部12h和导风部件65的开口部65a这两方送风。
因此，借助于上边所说的构造，在机壳2上形成的开口部30到吸气风扇63的吸气面63A就可以用多个板状体64连结起来，吸气风扇63的排气面63B就可以分别借助于筒状体62和多个板状体64连结到筒状体612的一方的开口部612h和导风部件65的一方的开口部65a上。作为筒状体612的另一方的开口部的端面612g被配置在从前面机壳23这一侧看与机壳2上形成的开口部35的右上的部分对应的位置上，导风部件65的另一方的开口部65b被配置在从前面机壳23这一侧看与机壳2上形成的开口部35的左下部分对应的位置上，分别把吸气风扇63的排气面63B和开口部35连结起来，形成使冷却系统B1和B2独立地流通的冷却空气的流通路。
另外，通过根据电源单元61和灯驱动单元62的发热量的计算结果或实验结果，与其发热状态相对应地调整吸气风扇63的排气面63B的倾斜角度和/或筒状体612的开口部612h与开口部612g的形状和/或导风部件65的开口部65a与开口部65b的形状，就可以调整各自的风量。
(2-4)排气单元的构造排气单元8，如图3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、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，借助于排气风扇82的送风，通过排气管道81，把对光源装置411和控制基板5的附近的投影仪1内部进行冷却后的空气通过内部百叶窗83排出。
排气风扇82吸入已对光源装置411和控制基板5的附近的投影仪1内进行冷却后的空气并把该吸入进来的冷却空气送往排气管道81内。
该排气风扇82通过螺钉固定到排气管道81的一方的开口部上，使得排气风扇82和排气风扇81的一方的开口部紧贴，从而冷却空气就不会从其连接部分漏出来。
排气管道81，是截面大体上矩形形状的筒状形状，在其两端上具备开口部，两端的开口部之中一方的开口部与排气风扇82的排气面连接，另一方的开口部被连结到内部百叶窗83上。连接内部百叶窗83的排气管道81的另一方的开口部分，被配置为从前面机壳23这一侧看面朝开口部35的左上部分。
在排气管道81的另一方的开口部上设置的内部百叶窗83，是具有对从排气管道81排出的冷却空气进行整流、使冷却空气仅仅向规定方向流动的整流功能的整流用百叶窗，在上下方向上延伸的多个叶片板831被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，同时把排气管道81的另一方的开口部在上下方向上隔开。这样的内部百叶窗83，从前面机壳23这一侧看被配置在开口部35的左上部分，借助于各个叶片板831，从开口部35向从投影仪1的投影图像区域离开的方向排出后述的冷却系统A的冷却空气。
这样的排气单元8通过螺钉固定到下部机壳22上。即，使得在平面视图上看以与灯驱动单元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，并固定到下部机壳22的底面部22A上。
借助于此，就可以使作为排气单元8的一端的吸气口面朝光源装置411，使作为排气单元8的另一端的排气口面朝前面机壳23的开口部35。
(2-5)冷却构造在上边所说的投影仪1中，如图11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直接从投影仪1的外部吸入进来的冷却空气，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)向投影仪1的外部排出。
在这里，从图11的投影仪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)向投影仪1的外部排出。
另一方面，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)吸入进来的冷却空气的气流，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10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从投影仪1的外部直接吸入进来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从投影仪1的外部直接吸入进来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，从投影仪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。
(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)由于是一种借助于吸气风扇63从在设置有固定脚部26和调整脚部27的外装机壳2的底面部22A上形成的吸气开口部30把外气(外部气体)当作冷却空气直接导入进来的构成，由于被该冷却系统B中的吸气风扇63吸入进来的冷却空气，和被外装机壳2内的其它风扇例如沿着前面机壳23的排气风扇81或沿着侧面部21B、22B、21C、22C的西洛克风扇71吸入的别的冷却空气流之间不会发生干涉，故每一个风扇都可以从各自的空间吸气而向冷却对象送入充分的冷却空气，而且，还可以实现防止每一个风扇的空气流的干涉所产生的紊流的发生，和防止噪声。此外，由于在设置有固定脚部26和调整脚部27的外装机壳2的底面部22A上，在吸气开口部30及其附近配置吸气风扇63，故易于实现投影仪1的平面视图上的小型化。
(3-2)由于吸气风扇63的吸气面63A相对于形成有吸气开口部30的底面部22A倾斜地配置，使得即便是在把投影仪1配置到设置台等上时，开口部30与设置台的面接近，也可以与设置台的面离开规定距离地配置吸气风扇63的吸气面63A，从而在吸气风扇63的吸气面63A的附近确保了空间，故吸气风扇63可以可靠地向外装机壳2内部导入充分的冷却空气，而且，可以防止在吸气风扇63的附近产生的紊流并可以防止噪声。即，即便是在吸气风扇的吸气面与设置台的面靠近的状态下，也可以防止随着吸气风扇的旋转由箱体挡住空气流而造成吸入量减少，防止产生摩擦音。
(3-3)由于相对于外装机壳2的底面部22A倾斜地配置吸气风扇63，使得吸气风扇63与吸气开口部30离开一距离，故伴随着吸气风扇63的旋转的噪声就难于向外部漏出，从而提高投影仪1的安静性。
(3-4)由于可以借助于冷却系统B从外装机壳2的外部直接导入冷却空气冷却作为发热源的电源单元61、灯驱动单元62，故可以有效地冷却它们。
(3-5)由于使冷却电源单元61和灯驱动单元62的冷却系统B与别的冷却系统A独立，故除去可以更有效地冷却这些单元之外，而且在这些单元中所发生的热不会给别的冷却系统造成影响，还可以提高别的冷却系统A的冷却效率。
(3-6)由于吸气风扇63的吸气面63A相对于形成有吸气开口部30的底面部22A的面倾斜配置，故可以使从垂直方向吸上来的空气流向水平方向。即，即使是使借助于吸气风扇63从外装机壳2的下方吸上来向斜上方排出的冷却空气沿着外装机壳2的底面部22A流通的冷却系统B，可以采用与别的冷却系统A并列地形成冷却流路的办法，使电源单元61和灯驱动单元62的冷却系统B可靠地与别的冷却系统A独立。此外，沿着外装机壳2的底面部22A流通的冷却系统B可以冷却从平面上看更为宽的范围。
(3-7)由于用板状体64把冷却系统B与别的空间划分成区，而可以与别的冷却系统A完全地独立，故可以有效地冷却电源单元61、灯驱动单元62。
(3-8)由于可以根据电源单元61、灯驱动单元62的发热状态，调整吸气风扇63的排气面63B的倾斜角度、筒状体612的形状、导风部件65的形状，而使得可以按比例地向各个筒状体612、导风部件65导入冷却空气，故可以进一步提高它们的冷却效率。此外，由于用金属构成筒状体612和导风部件65，而可以使之具有电磁屏蔽的功能，故不再需要对电源单元61的本体基板611、灯驱动单元62另外采取EMI对策，可以简化投影仪1的内部构造。
(3-9)由于已把吸气风扇63安装在电源单元61的筒状体612上，故在把吸气风扇63相对于外装机壳2的底面部22A倾斜配置时，不需要在底面部22A上另外设置吸气风扇63的支持构件，因而使投影仪1的内部构造进一步简化而可以实现小型化。
(3-10)由于通过将吸气风扇63的吸气面63A相对于形成有吸气开口部30的底面部22A倾斜配置，使得从垂直方向吸上来的空气可向水平方向流动，从而可以适当地选择排气方向，所以可增加选择与投影仪1的内部构造对应的冷却空气流的流路的自由度。
(3-11)冷却光学单元4和控制基板5的冷却系统A和冷却电源装置的冷却系统B，虽然分别是独立的冷却流路，但是，由于从共用的排气开口部35排出，故可以简化箱体的成形，而且易于管理空气的排出方向。
(3-12)由于把作为冷却系统A的排气构件的内部百叶窗83、作为冷却系统B1的排气构件的开口部612g和作为冷却系统B2的排气构件的开口部65b，在其区域内配置成面对在前面机壳23上形成的开口部35，故可以从排气开口部35内的不同的区域进行冷却系统A、冷却系统B1和B2的冷却空气的排出。因此，冷却系统A、冷却系统B1和B2的冷却空气流，由于即便是在排出时也可以彼此不干涉地排出，故投影仪1的内部的冷却空气可以顺畅地流动，可以有效地进行投影仪1内部的冷却。
(3-13)由于把吸气风扇63的吸气面63A倾斜地配置为随着靠近排气开口部35而接近吸气开口部30，使得吸气风扇63的吸气面63A变成为面朝与排气开口部35相反的方向，故可以防止吸气风扇63再次吸入从排气开口部35排出的因已经对投影仪1内部的其它热源部进行了冷却而升温的空气。借助于此，吸气风扇63就可以更多地吸入投影仪1外部的温度低的空气。
(4)实施形态的变形本发明并不限于上述的实施形态，也包括如下所示的那样的变形。
在上述实施形态中，虽然相对于外装机壳2的底面部22A倾斜配置电源单元61和灯驱动单元62的冷却系统B的吸气风扇63，但是，本发明并不限于此。即，在把吸气风扇配置在光学装置44的正下方的情况下，也可以采用本发明。
此外，在上述实施形态中，虽然借助于板状体64使冷却系统B与冷却系统A独立开来，但是本发明并不限于此。即，也可以采用把管道状的构件连接到开口部30上的办法使冷却系统独立。
再有，在上述实施形态中，虽然是在平面视图大体上L形的光学单元4中采用本发明，但是，并不限于此，也可以在平面视图大体上U形的光学单元4中采用本发明。在该情况下，由于可以采用把电源单元等配置在U形的中央部分上，故可以提高这些单元的冷却效率的本发明更为有效。
此外，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，也可以在不使用这样的透镜阵列的投影仪中应用本发明。
此外，在上述实施形态中，虽然从光源射出的光束的调制是借助于液晶面板441R、441G和441B进行的，但是，并不限于此，也可以在使用微型反射镜的光调制装置中采用本发明。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仪的例子，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仪中使用。
还有，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仪的情况下的例子，但是本发明也可以在反射式的投影仪中使用。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。在反射式投影仪的情况下，光阀可以仅仅用液晶面板构成，而不需要一对偏振片。此外，在反射式投影仪的情况下，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仪的情况下，也可以得到与透过式的投影仪大体上同样的效果。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。
作为投影仪，虽然有从观察投影面的方向进行图像投影的前面投影仪，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仪，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。
除此之外，在实施本发明时的具体的构造和形状等，在可以实现本发明的目的的范围内也可以做成为别的构造。
权利要求
1.一种投影仪，它具备光源、根据图像信息调制从上述光源射出的光束形成光学像的光调制装置、和收纳上述光源和上述光调制装置的箱体，并扩大投影由上述光调制装置形成的光学像，其特征在于，具备被设置为能够从上述箱体的外周面伸缩、调整被扩大投影的光学像的投影位置的脚部；在设置上述脚部的上述箱体的面上形成的吸气开口部；和设置在上述箱体内部的上述吸气开口部附近、从上述箱体外部导入冷却空气的吸气风扇，其中，上述吸气风扇的吸气面相对于形成有上述吸气开口部的上述箱体的面倾斜地配置。
2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于具备用于向上述光源和上述光调制装置供给电力的电源电路、和上述光源驱动用的光源驱动电路，上述吸气风扇被用于冷却上述电源电路和光源驱动电路的冷却流路中。
3.根据权利要求2所述的投影仪，其特征在于与别的冷却流路独立地设定有由上述吸气风扇导入的冷却空气的冷却流路。
4.根据权利要求3所述的投影仪，其特征在于上述冷却流路被构成为使得上述冷却空气沿着形成有上述吸气开口部的上述箱体的面流通。
5.根据权利要求3或4所述的投影仪，其特征在于上述冷却流路被从上述箱体内面直立设置的板状体所划分。
6.根据权利要求2～5中的任何一项所述的投影仪，其特征在于上述电源电路和上述光源驱动电路分别由筒状的导风体包围，来自上述吸气风扇的冷却空气被供给到各个导风体内。
7.根据权利要求6所述的投影仪，其特征在于上述吸气风扇安装在上述导风体上。
8.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于上述吸气开口部是第1吸气开口部，上述吸气风扇是第1吸气风扇，在上述箱体的侧面上具备使上述箱体内部的空气向上述箱体外部排出的排气开口部，其中，具备在上述箱体上与上述第1吸气开口部分开地设置的第2吸气开口部；设置在上述第2吸气开口部的附近、从上述箱体外部导入冷却空气的第2吸气风扇；通过由上述第2吸气风扇从上述第2吸气开口部向上述箱体内部导入上述箱体外部的空气，使其以流向上述排气开口部并从上述排气开口部向上述箱体外部排出的方式流动，来冷却上述光调制装置和上述光源的第1冷却系统；和通过由上述第1吸气风扇从上述第1吸气开口部向上述箱体内部导入上述箱体外部的空气，使其以流向上述排气开口部并从上述排气开口部向上述箱体外部排出的方式流动，来冷却上述电源电路和上述光源驱动电路的第2冷却系统。
9.根据权利要求8所述的投影仪，其特征在于上述第1冷却空气流和上述第2冷却空气流，在上述排气开口部内从各自的区域排出。
10.根据权利要求8或9所述的投影仪，其特征在于上述电源电路配置在筒状的第1导风体内；上述光源驱动电路配置在筒状的第2导风体内；上述第2冷却空气流的一部分被导入上述第1导风体内，上述第2冷却空气流的另一部分被导入上述第2导风体内；从上述第1导风体流通来的空气流和从上述第2导风体流通来的空气流，在上述排气开口部内从各自的区域排出。
11.根据权利要求8～10中的任何一项所述的投影仪，其特征在于上述第1吸气风扇的吸气面倾斜地配置成随着向上述排气开口部靠近而远离上述第1吸气开口部。
全文摘要
本发明的投影仪，是一种具备光源装置(411)、根据图像信息调制从该光源装置(411)射出的光束形成光学像的光学装置(44)、收纳光源装置(411)和光学装置(44)的外装机壳(2)，扩大投影用光学装置(44)形成的光学像的投影仪，具备被设置为从能够外装机壳(2)外周面伸缩，调整被扩大投影的光学像的投影位置的脚部(26、27)；在设置有该脚部(26、27)的外装机壳(2)的面上形成的吸气开口部(30)；设置外装机壳(2)内部的该吸气开口部(30)附近、从外装机壳(2)外部导入冷却空气的吸气风扇(63)，其中，该吸气风扇(63)的吸气面(63A)相对于形成有吸气开口部(30)的外装机壳(2)的面倾斜地配置。
文档编号G03B21/16GK1705910SQ20038010158
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