专利名称：投影型显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将由光调制元件调制的光糊寸到被投影面上的投影型显示装置。
背景技术：
投影型显示装置(下称'投影仪")具有这样的结构，艮P，利用由光调制元件 (液晶面板等)构成的光调制器对来自光源的光进行调制，将调制后的光(下称'图 像光")投影到被投射面上。在光调制元器件的入射侧和射出侧分别设置有偏光 板，这些光调制器和偏光板在光通过时产生大量的热量。尤其是光调制器的射出 侧的偏光板发热最厉害。
因此，在现有技术中，对于这类的投影仪，通常采用空冷手m这些光调制
器和偏光 行冷去卩(例如专利文献1和专利文献2)。
图9为示出光调制器和偏光板的冷却结构的一个例子的示图。 在光调制器l的射出侧，配置有2i划寸出侧偏光板2，进一步，在射出侧偏
光板2的射出侧，配置二向色棱镜3。在光调制器l中，在与射出侧偏光板2对
置的面上安装支承件4。
在光调制器1和射出侧偏光板2的下方配置吹出口 5，以供由未图示的，
产生的冷却风由该吹出口 5吹出。冷却风主要M光调制器1和射出侧偏光板2
之间，由此冷却光调制器1和射出侧偏光板2。
尽管未图示，但是，为能够调制红色波长带、绿色波长带、蓝色波长带这3
色光，在二向色棱镜3的另外的两面侧也配置有光调制器1禾口射出侧偏光板2。
在此，尽管图示的仅一个面的情况，但实际上同时还在其他的两个面处也具有相
同的冷却结构。特开JP2001-264883号公报 [专利文献2]特开JP2003-241315号公报
如图9所示，光调制器1具有光调制元件(液晶面板)la、围住光调制元件 la周围的框体lb。其中，框体lb前后的厚度通常比光调制元件la的厚度形成 得厚一^，在这种场合下，在射出侧，在光调制元件la和框体lb之间产生阶梯差S。
在这种结构中，当光调制器1和射出侧偏光板2之间流过冷却风(黑箭头所 示)时，上述阶梯差S的周边恐怕将产生紊流(白箭头所示)，含于冷却风中的 灰尘及粉尘会滞留于阶梯差S部分而污染光调制元件la的边缘部分。这样，通 过光调制元件la的污染边缘的图像光恐怕会使得照度斷氐或变色。
近年来，由于图像光的高亮度化而导致的光源光量增加，光调制器1等的发 热量将变得更多。为此，需要增加m讽的风量，这样，尘埃等附着而导致投影 图像劣化的现象日益变得突出。
发明内容
本发明为解决该课题而提出，目的在于提供一种投影型显示装置，其能够抑 制向光调制元件(液晶面板)上的尘埃的附着，及能够抑制由此而导致的图像劣 化。
本发明的投影型显示装置，其特征在于，具有对来自光源的光进行调制的 光调制器；与上述光调制器对置配置的偏光板；在上述光调制器和上述偏光板之 间通风的冷却机构；使流入上述光调伟螺和战偏光板之间的離向战偏光板 侧的风变更机构。
根据该结构，由于流入光调制器和偏光fet间的赠向偏光板侧，所以，即 使在光调制器上产生阶梯差等，在该阶梯差周边也难以产生紊流，阶梯差部分上 也难以滞留尘埃等。因此，會嫩抑制向光调制器(液晶面板)上的尘埃等的附着。 进一步，因为偏光板与冷却风接触良好，所以會嫩很好地辨卩偏光板。
另外，光调制器具有液晶面板和包围液晶面板周围的框体，并且在上述液晶 面板和上述框体之间产生阶梯差。此时，上述风变更机构tt^使上述风在到itil 述阶梯差之前转向上述偏光板侧。
根据该结构，因为在比阶梯差周边更远离液晶面板的位置旨,产生紊流，所 以能够进一步抑制向液晶面板上的尘埃等的附着。
进 -步，上述风变更机构优选具有使上述风转向上述偏光板中央的结构。
根据该结构，因为发热多的偏光板的中央部能够供给冷却风，所以能够进一
步有效iikX寸偏光板进行冷却。
进--步雌地，上述风变更机构具有安装在上述光调制器的上述偏光板侧的 面上且用于支承上述光调制器的支承件，在上述，件的风流入部形成有用于变 4更风的流向的流向变更部。更具体地，JtM流向变更部雌包括朝向战偏光板 倾斜的导向面。
根据该结构，冷却风能够沿着形成于支承件上的流向变更部的导向面向偏光 板的方向流动。另外，通过采用支承件的简单的结构，不但會滩防止尘埃等向光 调制器的附着，而且能够提高偏光板的7賴P效果。
发明效果
以上，根据本发明，兽,提供一种投影型显示装置，會g够抑制向光调制器(液 晶面板)上的尘埃等的附着，据此駒多抑制图像劣化。除lfe^外，根据本发明， 能够提高偏光板的冷却效果。
本发明的效果乃至意义根据对如下所述的实施方式的说明可更加清晰。其 中，对于以下的实施方式而言，其只不过是本发明实施iM程中的其中一个例子 而己，以下实施方式记载的内容并不对本发明构成任何限制。
图1为示出实施方式涉及的投影仪的结构的图。
图2为示出实施方式涉及的光学弓摩的内部结构的图。
图3为示出实施方式涉及的y賴蝶置的结构的图。 图4为示出实施方式涉及的显示单元的结构的图。 图5为示出实施方式涉及的光调制器和托架的结构的图。 图6为用于说明实施方式涉及的光调制器和射出侧偏光板的7賴卩风流动情况 的图。
图7为示出现有技术产品和改良后的产品的光调制器(液晶面板)和射出侧 偏光板的动作时的温度测定结果的图。
图8为示出现有技术产品和改良后的产品的进行尘埃环境实验后的投影图像 (全白色显示)的状态的图。
图9为示出光调制器和偏光板的冷去階构的一个例子的图。
40冷却装置(冷却机构)210、 216、 225光调制器213、 219、 228射 出侧偏光板(偏光板)216a液晶面板216b框体232托架(支承件、风变更 机构)232b倾斜片(流向变更部、导向面)S阶梯差
具体实施例方式
下面，参照附图对实施方式涉及的投影仪的结构进行说明。
图1为示出投影仪结构的图(外观立体图)。参照该图，投影仪具有腔室10。
腔室io大致呈上下薄前后长的长方体形状，在其侧面，形成用于外部气体iSA
腔室10内部的吸气口 101。
在腔室10的内部，酉己置有光学引擎20、投影透镜30、及冷却^S40。光学 引擎20生成由图像信号调制的图像光。光学引擎20中安^f投影iHt30，投影 透镜30的前部从腔室10的前面露出。由光学引擎20生成的图像，过投影透 镜30投影到配置于投影仪前方的屏面。 賴卩装置40从吸气口 101吸入外部气体， 将该外部气体作为冷却风供给到光学引擎20内的光调制器等(后述)上。
图2为示出光学引擎20内部结构的图。该图(a)为示出省略了外壳的光学 引擎20和投影透镜30的立体图，该图(b)为示出光学引擎20中的光调制器周 边的结构部件和投影透镜30的俯视图。
在光学引擎20中，在未图示的外壳内，酉己置有如下说明的各种光学部件。
从白色光灯201中射出白色光。白色光灯201射出的光通过复眼积分器 (fly-eye-integrator) 202、 PBS阵列203。复眼积分器202使照射到光调制器(后 述)的各色光的光量分布均一化，PBS阵列203将朝向二向色镜207的光的偏光 方向向着一个方向取向。
通过PBS阵列203的光通过聚光纖204，被反射镜205改变大致90度方 向之后，进一步通过聚光透镜206入射至二向色镜207上。
二向色镜207对所入射的光中仅ffi蓝色波长带的光(以下称为"B光")，反 射绿色波长带(以下称为"G光")和红色波长带(以下称为"R光')的光。
透过二向色镜207的B光MJl聚^itlt204、 206、 209的透镜作用和反射镜 208的反射，以合适的照射状态照射到光调制器210上。光调制器210对应蓝色 用图像信号而驱动，对应其驱动状态调制B光。另外，在光调制器210的入射侧 配置2块入射侧偏光板211和1 ±央光学补偿板212，通过入射侧偏光板211和光 学补偿板212， B光照射到光调制器210上。另外，在光调制器210的射出侧配 置有2 i划寸出侧偏光板213 ，从光调制器210射出的B光入射，出侧偏光板213 上。
由二向色镜207反射的G光禾卩R ^A射到二向色镜214上。二向色镜214 反射G光并且透过R光。由二向色镜214反射的G光舰聚腿镜204、 206、 215的纖作用，以合 适的照射状态照射至恍调制器216上。光调制器216对应绿色用图像信号而驱动， 对应该驱动状态而调制G光。另外，在光调制器216的入射侧配置2i从射侧偏 光板217和1块光学补偿板218，通ilA射侧偏光板217和光学补偿板218， G 光照射到光调制器216上。另外，在光调制器216的射出侧配置有2±划寸出侧偏 光板219，从光调制器216射出的G光入射SM出侧偏光板219上。
透过二向色镜214的R光通过聚光3tH204、 206、 222以及转像透镜220、 224的透镜作用和反射镜221、 223的反射，以，的照射状态照射至恍调制器 225上。光调制器225对应红色用图像信号而驱动，对应该驱动状态而调制R光。 另外，在光调制器225的入射侧配置1 土AA射侧偏光板226和1 i央光学补偿板227， 通过入射顶i」偏光板226和光学补偿板227， R光照射到光调制器225上。另外， 在光调制器225的射出侧配置有2 ±划寸出侧偏光板228，从光调制器225射出的 R光入^j"至射出侧偏光板228上。
由光调制器210、 216、 225调制后的B光、G光、R光MM射出侧偏光板 213、 219、 228入射至二向色棱镜229上。二向色棱镜229对B光、G光和R光 中的B光和R舰行反射并敏G光，这样，对B光、G光和R光进行色合成。 因此，色合成的图像光从二向色棱镜229射出向投影透镜30。
另外，光调制器210、 216、 225、射出侧偏光板213、 219、 228和二向色棱 镜229 Mil组装到图4所示的保持部件230上，从而作为显示单元D而单元化。
图3为示出冷却装置40的结构的图。该图(a)为冷却装置40的立体图。 该图(b)为送风通道43的主要部分的立体图。另外，在该图(a)中，为说明 上的方便，仅示出光学引擎20的结构中的显示单元D的结构，以及辨卩装置40。
冷却装置40由2个吸气风扇41 、 42和送风通道43构成。吸气风扇41 、 42 配置于腔室10内部的吸气口 101的附近。吸气风扇41、 42具有吸入口 411、 421， 将通过吸气口 101从吸气口 411、 421吸入的外气送向送Mffi道43。
送风通道43具有通道主体431 。 M主体431配置于光学弓摩20的下方。 在通道主体431的上面，^X寸B光进行调制的光调制器210的下方，形麟1吹 出口 432和第2吹出口 433 。另外，在对G舰行调制的光调制器216的下方， 形成第1吹出口 434和第2吹出口 435。在对R光进行调制的光调制器225的下 方，形成第l吹出口436和第2吹出口 437。
冷却风从第l吹出口432、 434、 436出来吹向光调制器210、 216、 225和射
7出侧偏光板213、 219、 228。另一方面，从第2吹出口433、 435、 437出来的冷 却风吹向入射侧偏光板211、 217、 226和光学补偿板212、 218、 227。
在通道主体43i内部，形成有供各吹出口风Ka行调整的流路，第l吹出口
432、 434、 436的风量调整得比第2吹出口 433、 435、 437的风量大。如it爐行 风量调整的理由在于光调制器210、 216、 225和射出侧偏光板213、 219、 228处 发热较多。另外，对G光的第1吹出口434、对B光的第1吹出口432、对R光 的第l吹出口436按照该顺序风量调整为逐;Pi大，这样做是因为按照G光、B 光、R光的顺序，调制时的发热量增加。
图4为示出显示单元D的结构的图。该图(a)为显示单元D的立体图，该 图(b)为该图(a)的A-A、截面图。
在二向色棱镜229的上面安^t保持部件230。 2±央射出侧偏光板213、 219、 228分别保持在3个支承器231上。如该图(b)所示，各支承器231以规定间隔 的状态保持2i划寸出侧偏光板213、 219、 228，并用底面和两侧面夹持对应的2 块偏光板。各支承器231通过使形成于其上部的安装片231a利用焊接等固定在 保持部件230上，和保持部件230—体化。
在光调制器210、 216、 225的射出侧的面上分别安装托架232 (支承件)。
图5为示出光调制器216和托架232的结构的图。该图(a)为示出光调制 器216安装在托架232上的状态的立体图(内外双方所见视图)，该图(b)为托 架232的立体图(内外双方所见视图)。其中，尽管针对的是对G光调制的光调 制器216和托架232进行的说明，但是，对于其他的光调制器210、 225和托架 232也具有相同的结构。
光调制器216具有M型液晶面板216a、包围液晶面板216a的周围的框体 216b。框体216b的前后的厚度形成得比液晶面板216a的厚度厚，所以，在射出 侧，在液晶面板216a和框体216b之间形成阶梯差S。
托架232采用金属制，在中央部形成对应液晶面板216a的开口 232a。进一 步，在托架232上，在幵口 232a的下缘部形成倾斜片232b。该倾斜片232b的横 向宽度W2比液晶面板216a的横向宽度Wl大。后面将详述，倾斜片232b相对 于托架232主体的倾斜角度a根据事先的实验等确定，以形成由倾斜片232b导 入的冷却风碰到射出侦lj偏光板219的中央部的角度。
进-一步，在托架232上形成3个螺纹孔232c。光调制器216通过3个螺钉 500螺合固定在托架232上。托架232在其4角形成4个安装部232d，这些安装
8部232d通过焊接等固定在顿器231的规定部位(未图示)上，由此，光调制 器216和保持部件230以划寸出侧偏光板219 —体化。
图6为用于说明光检测器和射出侧偏光板的冷却风的流动的图。下面虽然针 对对G光的光调制器216和射出侧偏光板219的冷却风的流动进行说明，但是， 针对其他的光调制器210、 225和射出侧偏光板213、 228的7令却风的流动和其一 样。
在吸气风扇41、 42驱动时，从第1吹出口 434吹出冷却风。冷却风流入光 调制器216和射出侧偏光板219之间。此时，在托架232侧流动的7賴口风(黑箭 头所示)在到达上述阶梯差S的周边之前，与倾斜片232b接触，受到倾斜片232b 的倾斜的面(导向面)的引导，转向射出侧偏光板219侧。然后，7賴P风碰到射 出侧偏光板219的中央部，在射出侦U偏光板219侧向上方流动。另外，碰到射出 侧偏光板219的冷却风的一部分反射流向液晶面板216a的方向，碰到液晶面板 216a。
这样，舰倾斜片232b导入的y賴口风會,很好地吹到射出侧偏光板219上， 从而能够很好地对射出侧偏光板219进行冷却。另外，冷却风与液晶面板216a 也接触良好，所以液晶面板216a即光调制器216也能够很好地被冷却。
另外，可旨敏倾斜片232b的前端附近产生紊流，含于7賴卩风中的尘埃或粉 尘可能滞留在倾斜片232b的前端部分。但是，尘埃等主要附着于倾斜片232b的 前端部的里侧，难以附着在上述阶梯差S即液晶面板216b的下端部。
以上，根据本实施方式，育,提高光调制器210、 216、 225和射出侧偏光板 213、 219、 228的^i嗷果。尤其，由于是以7辩口风會嫩到达发热较多的射出侧 偏光板213、 219、 228的中央部的方式设定倾斜片232b的倾斜角度a，所以能够 有效冷却射出侧偏光板213、 219、 228。
另外，根据本实施方式，因为育,制液晶面板216a和框体216b的阶梯差 S周边的紊流的产生，所以尘埃等难以附着在光调制器(液晶面板)210、 216、 225之上。因此，能够抑制由此导致的投影图像的劣化。
进一步，根据本实施方式，通过在用于魏光调制器210、 216、 225的托架 232上形成倾斜片232b这样的简单的结构，从而能够实现冷却效果的提高并抑制 投影图像的劣化。
图7为示出现有技术产品和改良产品中的光调制器(液晶面板)和射出侧偏 光板的动作时的温度测定结果的图。投影仪设置成正立状态(产品底部放在设置面上的状态)，投影仪的内部^g是在非常稳定的状态下进行^M测定的。
现有技术产品具有图9所示的结构，改良产品和本实施方式一样，具有在托
架232上形成倾斜片232b的结构。
由图7的表可知，光调制器210、 216、 225、射出侧偏光板213、 219、 228
双方和现有技术产品相比改良产品的温度都要低一些。
这样，从该图的测定结果上看，能够确认本实施方式的7令却效果。
图8为示出现有技术和改良产品的在进行尘埃环境实验之后的投影图像(全
白色显示)的状态的图。该图(a)为拍照摄取投影图像状态的图，该图(b)为
示意性示出该图(a)投影图像状态的图。该图(a)中为说明的方便，在品红色
区域的轮廓线上添加了波浪线。
尘土矣环境i^^使用尘埃环境试验装置进行，该实验^#如下
(实验条件)
室温20。 C
尘埃浓度20 30mg/m3 尘埃的种类纤维尘埃、土尘埃
(加速条件)
4小时暴露4800小时相当
(实验时间)
4小时
此外，对现有技术产品进行2次实验，并显示其结果。另外，该尘埃环境实 验在确定倾斜片232b的最终尺寸之前进行，所以，针对改良产品，与本实施方 式不同，倾斜片232b的横向宽度比液晶面板216b的横向宽度要稍微小一些。
在该尘埃环境实验中，为将最高温度的液晶面板216a的^u^进一步斷氐， 无论对于改良产品还是2个现有技术产品，均试验性地增加对液晶面板216a的 冷却风的风量并进行实验。通过如此增加风量，在2个现有技术产品中，尘埃等 附着于液晶面板216a的下端部的广泛的范围之中，由此，在投影图像的上端部 (由于图像翻转)的广泛范围中将产生变色(品红色)。
另一方面，在改良产品中，在投影图像的上端部的两角能看到若干的变色(品 红色)，像现有技术产品这样的广范围的变色被消除。
此外，在改良产品中产生的两角的变色是由于倾斜片232b的横向宽度比液 晶面板216a的横向宽度稍小而产生的。在本实施方式中，倾斜片232b的横向宽度比液晶面板216a的横向宽度长，所以，两角的变色也就会消除。
因此，从图8所示的尘埃环境实验的结果上看，能够确认本实施方式的防止 图像劣化的效果。
以上尽管针对本发明的实施方式进行的说明，但是，本发明并非仅限于上述 实施方式之中。本发明的实施方式可以在权利要求范围船己载的技术思想范围之 内作出适宜的变更。
权利要求
1.一种投影型显示装置，其特征在于，具有对来自光源的光进行调制的光调制器；与上述光调制器对置配置的偏光板；在上述光调制器和上述偏光板之间通风的冷却机构；使流入上述光调制器和上述偏光板之间的风转向上述偏光板侧的风变更机构。
2. 如权利要求1所述的投影型显示装置，其特征在于，光调制器具有液晶面板和包围液晶面板周围的框体，并且在上述液晶面板和 上述框体之间产生阶梯差，上述风变更机构使上述风在到达上述阶梯差之前转向上述偏光板侧。
3. —种投影型显示驢，其特征在于， 上述风变更机构使，风转向上述偏光板的中央。
4. 如权利要求1~3中任一项所述的投影型显示装置，其特征在于， 上述风变更机构具有安装在上述光调制器的上述偏光板侧的面上且支承上述光调制器的支承件，在上述支承件的风流入部形成有用于变更风的流向的流向变更部。
5. 如权利要求4所述的投影型显示装置，其特征在于， 上述流向变更部包括朝向上述偏光板倾斜的导向面。
全文摘要
一种能够抑制尘埃等向光调制元件(液晶面板)上的附着且能够抑制由此而导致的图像劣化的投影型显示装置。具有对来自光源的光进行调制的光调制器(216)、配置成与光调制器(216)对置的射出侧偏光板(219)、在光调制器(216)和射出侧偏光板(219)之间通冷却风的冷却装置(40)。在光调制器(216)的射出侧的面上，安装有用于支承光调制器(216)的托架(232)，在该托架(232)的风流入部，形成用于变更冷却风的流向，将冷却风转向至射出侧偏光板(219)侧的倾斜片(232b)。
文档编号G03B21/14GK101666963SQ200910173368
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月1日 优先权日2008年9月3日
发明者冈田久司, 南和哉, 松山悠司, 西畑阳介 申请人:三洋电机株式会社