专利名称：投影型影像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将影像投影显示的投影型影像显示装置。
背景技术：
在日本特开平10-106307中，在其段落0008和0009中公开了下述光源装置“包 括灯罩，其具有在一个面上开口的投光面，在内部支承灯，并且安装姿势选择为上下方向； 冷却风扇，其与上述灯罩的侧面相对配置；和导风方向变更部，其与上述灯罩的安装姿势的 选择无关，始终将从上述冷却风扇前往上述灯罩内的风导向上方”，该光源装置“导风方向 变更部由形成在灯罩的侧面的上部和下部的开口部和选择该开口部的开口区域的快门形 成”。在上述日本特开平10-106307中公开的技术中，由于引导冷却风的机构被组装在 保持放电灯的灯壳体中，因此灯壳体成为复杂的结构，会成为成本上升的主要原因。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的一个实施方式例如可以采用下述本发明的技术内容 所述的结构。本发明的一个方面的投影型影像显示装置，其特征在于，包括包含光源的灯单 元；冷却上述光源的冷却风扇；和将上述冷却风扇所产生的冷却风导向上述灯单元的冷却 风导风管，上述冷却风导风管具有三个被分割的通路，冷却风由邻接的两条通路引导。本发明的另一方面的投影型影像显示装置，其特征在于，包括包含光源的灯单 元；冷却上述光源的冷却风扇；和将上述冷却风扇所产生的冷却风导向上述灯单元的冷却 风导风管，上述冷却风导风管具有通过自重就能够移动的可动式整流板，上述可动式整流 板以不通过上述可动式整流板的重心的支轴为中心，通过自重加以转动。本发明的再另一方面的投影型影像显示装置，其特征在于，包括包含光源的灯 单元；冷却上述光源的冷却风扇；和将上述冷却风扇所产生的冷却风导向上述灯单元的冷 却风导风管，上述冷却风导风管具有通过自重就能够移动的可动式整流板，上述可动式整 流板，在上述投影型影像显示装置的设置状态为放置设置和吊顶设置中的任一种设置状态 下，都能够通过自重造成的移动而位于可动范围的重力方向一端。根据本发明，能够适宜地冷却投影型影像显示装置的光源。
图Ia是实施例1、2、3的投影型影像显示装置的整体结构图。图Ib是实施例的投影型影像显示装置的分离图。图2是实施例1、2、3的灯单元的水平截面示意图。图3是实施例1、2、3的灯单元的正面示意图。图4a是将实施例1的投影型影像显示装置放置设置的状态的示意图。
图4b是将实施例1的投影型影像显示装置放置设置的状态的结构图。图5a是表示在实施例1、2、3中，通过上段和下段的通路的冷却风的流动的灯单元 水平截面示意图。图5b是表示在实施例1、2、3中，通过上段的通路的冷却风的流动的灯单元正面示 意图。图5c是表示在实施例1、2、3中，通过下段的通路的冷却风的流动的灯单元正面示 意图。图6a是表示在实施例1、2、3中，通过中段的通路的冷却风的流动的灯单元水平截 面示意图。图6b是表示在实施例1、2、3中，通过中段的通路的冷却风的流动的灯单元正面示 意图。图7是将实施例1的投影型影像显示装置吊顶设置的状态的示意图。图8是实施例1、2的可动式整流板的自重造成的转动条件的说明图。图9a是将实施例3的投影型影像显示装置放置设置的状态的示意图。图9b是将实施例3的投影型影像显示装置吊顶设置的状态的示意图。图IOa是实施例2的可动式整流板的说明图。图IOb是实施例2的可动式整流板的说明图。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。(实施例1)投影型影像显示装置是如下装置使用反射镜、透镜等聚光装置将光源发出的光 聚光，透过液晶面板等显示元件而形成影像，通过投影透镜将该影像投影到外部。图Ia和图Ib是本实施例的投影型影像显示装置的整体结构图和表示将各结构部 从整体结构图分离的状况的图。本实施例的投影型影像显示装置包括包含光源的灯单元1、生成影像的光学引 擎2、投影影像的投影透镜3、电源单元4、面板通道5、冷却风扇6、灯通道7等。这里，作为投影型影像显示装置的光源，大多使用高压水银灯等放电灯。在本实施 例中，将光源作为高压水银灯等放电灯进行了说明，但也可以使用其它的光源。图2是本实施例的灯单元1的水平截面的示意图，图3是正面的示意图。放电灯8的耗电量较大。并且，放电灯8配置在由反射器9和防爆玻璃10包围的 空间11内。因此温度会非常高，例如1050°C左右。这时，如果超过适合的温度持续使用，则 会导致灯的寿命缩短。从而，为了降低放电灯8的温度，需要利用风扇进行强制风冷。在本 实施例中，由未图示的冷却风扇向反射器9的外轮廓表面吹拂冷却风进行冷却，并向配置 了放电灯8的空间11内也导入冷却风12，进行放电灯8的冷却。防爆玻璃10用于防止放电灯8破裂时的碎片的飞散，用未图示的粘接剂或者弹簧 等固定于灯固定壳体13。在该灯固定壳体13，设置有作为向空间11内导入冷却风的流入 口的开口部14a，在相反侧设置有作为冷却风的流出口的开口部14b，从开口部14a流入的 冷却风，在冷却放电灯8的发光部8a之后，从设置在相反侧的开口部14b排 出。
另外，在设置于灯固定壳体13的开口部14a、14b的每一个，例如在开口部设置有 网眼状的金属网，防止放电灯8破损时的碎片的飞散。因为与变得高温的反射器9直接接触，该灯固定壳体13的材质使用耐热温度大约 250°C的耐热性高的PPS材料(聚苯硫醚)等。由于该PPS材料的材料成本高而且难以成 型，因此总成本升高。所以，最好极力减少使用位置。在本实施例中，因为在灯固定壳体13 设置有作为冷却风通路的开口部14a、14b，因此固定部的PPS材料的使用量减少，从而能够 抑制成本上升。
这里，投影型影像显示装置一般采用放置设置和吊顶设置，放置设置是在桌子上 水平设置，向斜上方投影，而吊顶设置是从顶棚上吊下，向斜下方投影。图4a、4b是表示将本实施例的投影型影像显示装置放置设置时的状态的图。这 里，图4a是示意地说明本实施例的图，图4b是表示本实施例的结构的图。灯通道7中的冷却风的吹出口，具有将冷却风的通路在上下方向上分为上段、中 段、下段这三段的固定的整流板15a、15b。另外，在固定于灯通道7中的整流板15a、15b的 上游，具有由位于通道中央的支轴16支撑、能够自由转动的可动式整流板17。关于可动式 整流板17的详细结构在后面叙述。由于该可动式整流板17的作用，使得在由固定的整流板15a、15b三分割的通路 中，与重力方向侧的一个通路相比，通过与重力相反的方向侧的两个通路的冷却风相对较 多。这是因为，投影型影像显示装置中使用的放电灯8的特别是发光部的与重力相反的方 向侧的温度会变得很高，所以需要对该部分集中冷却。这里，通过利用固定的整流板15a、15b将冷却风的通路三分割，能够得到下述的效果。每个分割而成的通路能够冷却放电灯的不同位置。图5b是表示通过上段的通路的冷却风的流动的灯单元正面示意图。冷却风12a 在放置设置状态下吹拂发光部8a的与重力相反的方向侧(在吊顶设置状态下是重力方向 侧)，在冷却放电灯之后，从开口部14b排出。图5c是表示通过下段的通路的冷却风的流动的灯单元正面示意图。冷却风12c 在放置设置状态下吹拂发光部8a的重力方向侧(在吊顶设置状态下是与重力相反的方向 侧)，在冷却放电灯之后，从开口部14b排出。另外，图5a是表示通过上段的通路的冷却风和通过下段的通路的冷却风的流动 的灯单元水平截面示意图。如果从与放置设置时的重力相反的方向沿重力方向观看，则图 5b和图5c所示的冷却风的流动成为图5a所示。如图5a所示，通过上段的通路的冷却风和 通过下段的通路的冷却风前往发光部8a。图6b是表示通过中段的通路的冷却风的流动的灯单元正面示意图。冷却风12b 在冷却密封部19之后，从开口部14b排出。另外，图6a是表示通过中段的通路的冷却风的流动的灯单元水平截面示意图。如 果从与放置设置时的重力相反的方向沿重力方向观看，则图6b所示的冷却风的流动成为 图6a所示。如图6a所示，通过中段的通路的冷却风前往密封部19。通过这样将通路三分割，能够适当地向希望冷却的位置送出冷却风。另外，由于可动式整流板17的作用，使得与重力方向侧的一个通路相比，通过与重力相反的方向侧的两个通路的冷却风相对较多，由此，对灯发光部的与重力相反的方向 侧进行冷却的冷却风的风量得到增加。这样，通过使用固定的整流板15a、15b和可动式整流板17来对冷却风进行整流， 灯冷却的效率得到提高。图7是表示将本实施例的投影型影像显示装置吊顶设置时的状态的图。因为在放置设置的情况下大多为向斜上方投影的情况，所以如果在保持这样的朝 向的状态下安装到顶棚，则会向顶棚投影。因此，在吊顶设置的情况下，需要将投影型影像 显示装置设置为与放置设置的情况上下颠倒。这样，由于放电灯8自身也与投影型影像显 示装置一起变得上下颠倒，因此变得高温的部分会与放置设置时不同。这时，假如使用一般 的灯通道，则即使在一种设置状态下能够集中地冷却与重力相反的方向侧，但是在另一种 设置状态下也难以集中地冷却与重力相反的方向侧。即，难以在上述任一种设置状态下都 集中地冷却与重力相反的方向侧。在吊顶设置的情况下，与放置设置相比，灯固定壳体13和灯通道7也变得上下相 反，但依据本实施例的结构，可动式整流板17通过自重以支轴16为中心转动。于是，与放 置设置时相同地，与重力方向侧的一个通路相比，通过与重力相反的方向侧的两条通路的 冷却风相对较多。效果与放置设置时相同。即，根据本实施例的结构，在上述任一种设置状态下，可动式整流板17都能够通 过自重造成的移动而位于可动范围的重力方向一端，因此，在上述任一种设置状态下，都能 够集中地冷却灯发光部的与重力相反的方向侧。使用图8说明本实施例的可动式整流板17。(图8中，L是支轴到重心的距离；m 是作用在重心的重力；mv是重力的整流板垂直成分；Mm是由重力产生的力矩；Fv是冷却风 压力的整流板垂直成分；Mf是由冷却风压力产生的力矩；θ是整流板角度)投影型影像显示装置动作中，由自重产生的重力m和冷却风的压力F作用在可动 式整流板17。在将设置方向从放置切换为吊顶时成为图8的状态，重力m和冷却风的压力 F在相反方向作用。若令可动式整流板17相对于水平方向的角度为θ，令重力m的与整流板垂直的成 分为mv，则下述关系成立。(数1)mv = m · cos θ若令可动式整流板17的从支轴16到重心的距离为L，则由绕支轴的重力产生的力 矩Mm、由冷却风产生的力矩Mf由下述的公式求出。(数2)Mm = m · cos θ · L(数3)Mf = f (Fv)式中，f (Fv)由可动式整流板17的开口形状决定。于是，如果满足Mm > Mf，S卩，m · cos θ · L > f(Fv)这样的条件，则不论在放置设 置和吊顶设置中的任一种设置状态下，可动式整流板17都能够通过自重而向重力方向转 动。因此，优选可动式整流板17的材质是比重高的材质，以使力矩Mm足够大。
关于冷却风的压力Fv，力随着投影型影像显示装置的风扇转速而发生变化，在这 里，按照投影型影像显示装置的发热量、必要风量等冷却机构或者冷却条件的不同而成为 不同的值。这里，可动式整流板17应当由不通过该可动式整流板的重心的支轴16支承。这 是因为，在支轴16通过可动式整流板重心的情况下，从支轴到重心的距离成为L = 0，不产 生由重力造成的力矩Mm，因此不会因自重而转动。另外优选的是，可动式整流板17在转动之后，如图4a和图7所示，与灯通道7的壁 面相接触，由该壁面和支轴16来保持。这是为了防止由冷却风的风压而产生摇动。另外， 也可以不是壁面，而是由固定的整流板15a或15b和支轴16来保持。另外，可动式整流板17的相对于水平方向的角度θ优选小于90度且不在90度 附近。这是因为，在角度θ为90度以上或者90度附近的情况下，若环境温度的变化引起 可动式整流板17收缩、膨胀，则可动式整流板17很有可能会阻塞在支轴16与灯通道7的 壁面之间，不再能转动。因此，应当使可动式整流板17的从支轴到壁面侧一端的长度长于 从支轴16到灯通道7的壁面的长度，即灯通道7的截面的上下方向的长度的一半，以使可 动式整流板17倾斜而不会造成堵塞。另外，在不使用壁面，而是由固定的整流板15a或15b 和支轴16来保持可动式整流板17的情况下，应该通过使固定的整流板15a、15b的长度延 伸到支轴16的下游侧，或者通过将支轴16设置在固定的整流板15a和15b之间，从而倾斜 地保持可动式整流板17。另外，可动式整流板17优选在支轴16的上游侧向与灯通道7的壁面相接触的方 向倾斜。这是因为，如果在下游侧向与灯通道7的壁面接触的方向上倾斜，则要考虑因冷却 风产生的力矩Mf而浮起的情况。另外，在不使用壁面，而是由固定的整流板15a或15b和 支轴16来保持可动式整流板17的情况下，应当按照固定的整流板15a、15b能够与可动式 整流板17相接触的方式，将固定的整流板15a、15b的长度延伸到支轴的下游侧，或者将支 轴16设置在固定的整流板15a与15b之间，由此，向与上述相同的方向倾斜地保持可动式 整流板17。另外，通过在可动式整流板17的支轴侧设置孔或者切口(以下，称为开口部18)， 即使在投影型影像显示装置上下颠倒的情况下，也能够在维持各通路的风量的可变功能的 同时，确保通路面积为灯通道7的截面积的一半以上。由于该可动式整流板17的作用，不论投影型影像显示装置的设置状态为放置设 置和吊顶设置中的任一种设置状态，都能够将冷却风导向灯发光部8a的与重力相反的方 向侧。另外，在本实施例中，在保持可动式整流板17时，使固定的整流板15a、15b与可动 式整流板17为相接触的状态或者使其距离极小，使灯通道7的壁面与可动式整流板17为 相接触的状态或者使其距离极小。由此，能够利用固定的整流板15a或15b和可动式整流板 17来密闭三分割而得的通路中的重力方向侧的一个通路。这种情况下，与不密闭重力方向 侧的一个通路的情况相比，在与重力相反的方向侧的两个通路中能够通过更多的冷却风。另外，在本实施例中，只要有可动式整流板17，灯的冷却效率就会提高，所以也可 以没有固定的整流板15a、15b。另外，在本实施例中，表示了由固定的整流板15a、15b将冷却风的通路三分割的例子，但也可以是二分割，还可以分割得比三分割更多。根据本实施例，由于在灯通道7内有整流板，能够以简单的结构构成灯壳体，容易 地进行放电灯的维护。另外，不论投影型影像显示装置的设置状态是放置设置和吊顶设置 中的任 一种设置状态，都能够通过可动式整流板17的作用而向灯发光部的与重力相反的 方向侧送去冷却风，能够适宜地保持放电灯的温度，因此能够提高放电灯的可靠性和安全 性，实现长寿命化。即，能够更加适宜地冷却投影型影像显示装置的光源。(实施例2)在实施例1中，说明了具备下述可动式整流板17的投影型影像显示装置，即，对于 以支轴为中心通过自重而转动的可动式整流板17，为了增加由绕支轴的重力产生的力矩， 使用了比重较高的材质。在本实施例中，说明下述例子，S卩，与实施例1相同，对于以支轴为中心通过自重 而转动的可动式整流板，不通过简单地增加材质的比重来增加力矩。另外，本实施例的投影型影像显示装置中，将实施例1中的可动式整流板17置换 为本实施例的可动式整流板，其它的结构、动作与实施例1的投影型影像显示装置的结构、 动作相同，因此省略可动式整流板以外的说明。为了得到足够的力矩Mm，例如，只要增加可动式整流板的与支轴相反方向部分 (以下，仅称其为整流板下部21。)的厚度即可。由此，可动式整流板的重心远离支轴，支轴 到重心的距离L增大，力矩Mm增加。因此，在本实施例中使用下述可动式整流板。(1)如图IOa所示，使用整流板下部21比可动式整流板的支轴方向部分(以下，仅 称其为整流板上部22。)更厚的形状的整流板。这种情况下，即使使用比实施例1的可动 式整流板17轻的材质，也能够得到必要的力矩Mm。另外，这种情况下虽然需要比实施例1多出整流板下部21涉及的体积量的材质， 但根据所使用的材质的种类，能够实现低成本化。(2)如图IOb所示，使整流板下部21向支轴16折回。在使整流板下部21折回的 情况下，折回部分的厚度增大，即使使用比实施例1的可动式整流板17轻的材质，也能够得 到必要的力矩Mm。另外，这种情况下虽然需要比实施例1多出折回部分涉及的体积量的材质，但根 据所使用的材质的种类，能够实现低成本化。另外，可动式整流板的加工能够以冲压和弯曲加工来实现，因此与使用成型模具 的制造相比，能够进一步实现低成本化。这里，除上述(1)⑵以外，通过使整流板下部21所使用的材质为比重比整流板上 部22所使用的材质大的材质，能够得到必要的力矩Mm。根据本实施例，由于能够使用比实施例1轻的材质，因此在可动式整流板的制造 中能够使用的材质的种类与实施例1相比有所增加。于是，能够根据所使用的材质的种类 实现低成本化。另外，在可动式整流板存在开口部的情况下，能够使用开口部以外的部分增 加必要的力矩Mm。另外同时也能够得到与实施例1相同的效果。即，能够更适宜地冷却投 影型影像显示装置的光源。(实施例3)在实施例1和实施例2中，说明了具备以支轴16为中心、通过自重而转动的可动式整流板17的投影型影像显示装置。在本实施例中，说明具备通过自重而在重力方向上滑动的可动式整流板20的投 影型影像显示装置。另外，本实施例的投影型影像显示装置中，将实施例1的可动式整流板17置换为 可动式整流板20，其它的结构、动作与实施例1的投影型影像显示装置的结构、动作相同， 因此省略可动式整流板20以外的说明。图9表示本实施例的投影型影像显示装置的截面的结构。如在实施例1中说明过的那样，灯通道7的冷却风的吹出口由固定的整流板15a、 15b三分割。在本实施例中，为了使冷却风的流量能够随着冷却风的通路内的上下方向的位 置而变化，在固定的整流板15a、15b的上游设置可动式整流板20，其被以可自由滑动的方 式支承。该可动式整流板20成为通过自重而在重力方向上滑动的结构。在图9a的放置设置状态下，可动式整流板20由于自重而位于遮挡重力方向侧的 通路的位置。与重力方向侧的一个通路相比，相对较多的冷却风从与重力相反的方向侧的 两个通路导向灯固定壳体13内，由此，对灯发光部的与重力相反的方向侧进行冷却的冷却 风的风量增大。因此灯发光部的与重力相反的方向侧被集中冷却。在图9b的吊顶设置状态下，灯固定壳体13、灯通道7成为与放置设置状态上下颠 倒的状态，但由于可动式整流板20被以可自由滑动的方式支承，所以通过自重而移动到遮 挡重力方向侧的通路的位置。因此，与放置设置时相同地，与重力方向侧的一个通路相比， 相对较多的冷却风能够从与重力相反的方向侧的两个通路导向灯固定壳体13内，对灯发 光部的与重力相反的方向侧进行冷却的冷却风的风量增大。从而，能够以与放置设置时相 同的条件进行冷却。另外，在本实施例中，通过采用可动式整流板20与固定的整流板15a或者15b相 接触的结构，能够使三分割而得的通路中重力方向侧的一个通路几乎密闭。这种情况下，与 不密闭重力方向侧的一个通路的情况相比，能够使更多的冷却风通过与重力相反的方向侧 的两个通路。另外，在本实施例中，只要有可动式整流板20，灯冷却的效率就会提高，所以也可 以没有固定的整流板15a、15b。另外，在本实施例中，表示了由固定的整流板15a、15b将冷却风的通路三分割的 例子，但也可以是二分割，还可以分割得比三分割更多。依据本实施例，与实施例1和实施例2相比，能够在灯通道7中减少可动式整流板 所需要的空间(特别是冷却风的导风方向的空间)。由此，即使在灯通道7较短，不能设置 可动式整流板17、20的情况下，也能够得到与实施例1和实施例2相同的效果。即，能够适 宜地冷却投影型影像显示装置的光源。
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权利要求
1.一种投影型影像显示装置，其特征在于，包括 包含光源的灯单元；冷却所述光源的冷却风扇；和将所述冷却风扇所产生的冷却风导向所述灯单元的冷却风导风管， 所述冷却风导风管具有三个被分割的通路，冷却风由邻接的两条通路引导。
2.一种投影型影像显示装置，其特征在于，包括 包含光源的灯单元；冷却所述光源的冷却风扇；和将所述冷却风扇所产生的冷却风导向所述灯单元的冷却风导风管，所述冷却风导风管具有通过自重就能够移动的可动式整流板，所述可动式整流板以不通过所述可动式整流板的重心的支轴为中心，通过自重加以转动。
3.如权利要求2所述的投影型影像显示装置，其特征在于 所述可动式整流板在所述支轴侧具有开口部。
4.如权利要求2所述的投影型影像显示装置，其特征在于所述可动式整流板在自重造成的转动之后，由所述支轴和所述冷却风导风管的壁面加 以保持。
5.如权利要求2所述的投影型影像显示装置，其特征在于所述可动式整流板在自重造成的转动之后，在所述支轴的上游与所述冷却风导风管的 壁面接触。
6.如权利要求1所述的投影型影像显示装置，其特征在于所述冷却风导风管具有分割所述冷却风的通路并被固定的整流板， 所述被固定的整流板设置在所述可动式整流板的下游。
7.如权利要求2所述的投影型影像显示装置，其特征在于所述可动式整流板具有远离所述支轴的部分向着所述支轴折回的结构。
8.如权利要求2至5中任一项所述的投影型影像显示装置，其特征在于所述可动式整流板具有远离所述支轴的部分比接近所述支轴的部分更厚的结构。
9.如权利要求2所述的投影型影像显示装置，其特征在于所述可动式整流板中，构成远离所述支轴的部分的材料的比重比构成接近所述支轴的 部分的材料的比重大。
10.如权利要求6所述的投影型影像显示装置，其特征在于所述被固定的整流板是将所述冷却风的通路分割为上段、中段、下段这三段的整流板， 在由所述被固定的整流板分割而成的通路中，在与重力相反的方向侧的两个通路中分别通 过的冷却风的风量，与在重力方向侧的一个通路中通过的冷却风的风量相比，相对较多。
11.如权利要求1所述的投影型影像显示装置，其特征在于所述可动式整流板按照能够通过自重而在重力方向上滑动的方式被加以支承。
12.一种投影型影像显示装置，其特征在于，包括 包含光源的灯单元；冷却所述光源的冷却风扇；和将所述冷却风扇所产生的冷却风导向所述灯单元的冷却风导风管， 所述冷却风导风管具有通过自重就能够移动的可动式整流板， 所述可动式整流板，在所述投影型影像显示装置的设置状态为放置设置和吊顶设置中 的任一种设置状态下，都能够通过自重造成的移动而位于可动范围的重力方向一端。
全文摘要
本发明提供投影型影像显示装置，其包括包含光源的灯单元、冷却上述光源的冷却风扇、和将上述冷却风扇所产生的冷却风导向上述灯单元的冷却风导风管，上述冷却风导风管采用具有通过自重就能够移动的可动式整流板的结构，不受投影型影像显示装置的设置方向影响地，对光源进行冷却。
文档编号H05K7/20GK102004382SQ20101020535
公开日2011年4月6日 申请日期2010年6月10日 优先权日2009年8月28日
发明者井上弘之, 小林幸浩, 星野茂树, 片山猛 申请人:日立民用电子株式会社