CN1105453C - 投影式显示装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能提高电源单元的冷却效率的投影式显示装置。在光源灯单元8附近设有从外壳2内排放空气的排风扇16，在电源单元7的内部设有通风路径。将抽风扇17设在该通风路径的入口处，用管道盖170将该通风路径的入口和在外壳2上形成的冷却用空气取入口150连接起来，将外部空气直接导入通风路径。因此能用比外壳2内的空气温度低的外部空气冷却电源单元7的内部，故能提高冷却效率。

Description

投影式显示装置

技术领域

本发明涉及这样一种投影式显示装置，它将来自光源的光束分解成红、蓝、绿3色光束，通过由液晶面板构成的光阀，并根据图象信息，对上述各色光束进行调制，再对调制后的各色调制光束进行合成，通过投影透镜放大投影到屏幕等投影面上。

背景技术

投影式显示装置基本上由光学单元、电源单元和装有控制电路等的电路基板组构成，上述光学单元用来对从光源灯单元射出的光束进行光学处理，以便能合成与图象信息对应的彩色图象，并通过投影透镜单元将合成后的光束投影到屏幕上。

光学单元将从光源灯单元射出的光束分解成红、蓝、绿3色光束，通过由液晶面板构成的光阀，并根据图象信息，对这些各色光束进行调制，再用柯罗斯泰柯罗依柯(クロスダイクロイツク)棱镜等，对调制后的各色调制光束进行合成，并投影到屏幕上。

另外，本申请人为了使投影图象中产生的暗线不明显，设计出了一种装有偏振光变换元件的投影式显示装置，该偏振光变换元件用于使从光源灯单元射出的光束的偏振方向一致(特愿平9-93003号)。该偏振光变换元件具有带有多组互相平行的偏振光分离膜及反射膜的偏振光束分离器阵列，通过该偏振光束分离器阵列，将入射的光束分离成两种线偏振光，利用偏振光变换装置，使这两种线偏振光分量的偏振方向一致。

构成这样的投影式显示装置的偏振光变换元件及光学单元等各部分被收容在外壳内。其中，投影透镜单元的投影面一侧的前端部分呈从外壳的前面突出的状态。外壳中设有电源开关等操作部分、遥控用的受光窗、与外部进行信号的收发的输入输出端子组等。

在这种投影式显示装置中，构成光源灯单元、电源单元、光学单元的各光学元件等成为发热源。特别是在光学元件中，液晶光阀或与其相对设置的偏振片由于吸收通过的光的一部分而成为发热源。

为了使这些发热源冷却，在投影式显示装置中安装了冷却机构。

该冷却机构一般是利用抽风扇将外部空气从外壳的吸气口导入，使导入的空气在外壳内部流通，进行冷却，然后利用排风扇，从外壳上开设的排气口排出到外部。

另外，在这样的冷却机构中，将抽风扇安装在容易变成高温的电源单元中，利用该抽风扇将外壳内的空气抽入电源单元内部进行冷却。

即，电源单元有有源滤波器、电源及镇流器等，发信用FET等元件安装在有源滤波器的电路基板上，整流用二极管电桥、D/D变换用振荡晶体管及D/D变换用3端稳压器等元件安装在电源电路基板上，陷波电路用驱动FET及陷波电路用的防止逆流用二极管等元件安装在镇流器用的电路基板上。在电源单元中，这些元件成为发热源，所以为了提高冷却效率，将散热片固定在各元件上，利用由抽风扇取入的空气冷却该散热片。

可是，导入电源单元的外壳内的空气在外壳内循环，由于是已经被其它发热体加热过的空气，就是说，是比外部空气温度高的空气，所以电源单元的冷却效率变坏。

再者，如果用抽风扇吸引外壳内的空气，就有可能通过外壳的开口部分、例如投影透镜单元及外壳之间的间隙等，将混入了异物的外部空气吸进来，进入外壳内的异物附着在光学系统上，使显示质量下降，所以可靠性不够。

另外，偏振光变换元件的偏振光分离膜及反射膜由于吸收入射光的一部分而升温，所以需要冷却，但由于未设置特别的冷却装置，所以只不过是利用从吸气口向排气口流动的空气进行冷却，由于装置的结构等原因，冷却用空气不能有效地在偏振光变换元件周围流动，得不到充分冷却的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供这样一种投影式显示装置，即在对从光源灯单元射出的光束进行光学处理，形成与图象信息对应的光学象的投影式显示装置中，能提高电源单元的冷却效率。

另外，本发明的另一个目的在于提供这样一种投影式显示装置，即在对从光源灯单元射出的光束进行光学处理，形成与图象信息对应的光学象的投影式显示装置中，能可靠地使偏振光变换元件冷却。

本发明是一种备有对从光源灯单元射出的光束进行光学处理而形成与图象信息对应的光学象，并通过投影透镜单元将该光学象放大投影到投影面上的光学单元；电源单元；和收容这些光学单元及电源单元的外壳的投影式显示装置，其特征在于备有：在电源单元的内部设置的使冷却用空气流通用的通风路径；在外壳上形成的冷却用空气取入口；以及将外壳外部的空气从该冷却用空气取入口直接导入通风路径的入口用的冷却用空气导入装置。

在本发明中，由于设有将外部空气直接导入通风路径的冷却用空气导入装置，所以能利用比外壳内的空气温度低的外部空气冷却电源单元的内部，能提高冷却效率。

这时，在上述光源灯单元附近最好有排放来自上述外壳内的空气的排风扇，如果这样做，则能将包含从通风路径排出的空气在内的外壳内的空气集中在光源灯单元附近后排出到外部，所以能可靠地冷却呈高温的光源灯单元。

上述冷却用空气导入装置最好包括连接冷却用空气取入口及通风路径的入口的管道部分。

如果设有这样的管道部分，则能只将从冷却用空气取入口取入的外部空气导入通风路径，所以能防止比外部空气温度高的外壳内的空气流入通风路径，能更有效地冷却电源单元的内部。

另外，冷却用空气导入装置最好包括设在通风路径的入口处、吸引外部空气的抽风扇，如果这样做，则能稳定地将大量的外部空气供给通风路径，所以能有效且可靠地冷却电源单元。

再者，如果将该抽风扇与上述的管道部分相连接，则能可靠地防止将混入了异物的外部空气从外壳的开口部分、例如投影透镜单元及外壳之间的间隙等吸进外壳内。从而，能避免异物附着到光学系统上，所以能维持显示质量，能确保充分的可靠性。

这样安装了抽风扇的电源单元在外壳内的位置无特别限定，但在投影式显示装置中，在外壳内限定的空间内必须确保从光源灯单元至投影透镜单元的光路。因此，最好将电源单元配置在外壳内什么也没配置的空闲的空间，以便配置抽风扇，从而有效地利用外壳内的空间。

具体地说，配置上述投影透镜单元使其前端部分从外壳突出出来，这样配置电源单元，使抽风扇位于投影透镜单元的基端部分一侧，而冷却用空气取入口最好在外壳的底壁上包括投影透镜单元的下方的区域的区域上形成。

在光学单元中，一般将投影透镜单元配置得从光源灯单元和各种光学元件等突出，使由光学元件等合成的光从投影透镜的基端部入射。因此，如果将投影透镜单元的前端部分配置得从外壳突出出去，则在其基端部分一侧形成无用的空间。

在本发明中，由于电源单元配置得使安装在其通风路径的入口处的抽风扇位于投影透镜单元的基端部一侧，所以能有效地利用外壳内的空间，不妨碍装置的小型化。

另外，由于冷却用空气取入口是在投影透镜单元的下方区域形成的，所以即使配置上述的管道部分时，也能在外壳内将其配置在从投影透镜单元的下方遍及其基端部分一侧的无用的空间内，所以能有效地利用外壳内的空间。

另一方面，本发明是一种备有对从光源灯单元射出的光束进行光学处理而形成与图象信息对应的光学象，并通过投影透镜单元将该光学象放大投影到投影面上的光学单元；电源单元；收容这些光学单元及电源单元的外壳；以及在光源灯单元附近排放来自外壳内的空气的排风扇的投影式显示装置，其特征在于：光学单元备有偏振光变换元件，它相对于光源灯单元的出射面配置，而且将从光源灯单元射出的光束分离成两种线偏振光分量，并使这些线偏振光分量的偏振方向一致，在外壳内设有使冷却用空气沿偏振光变换元件的光入射面及光出射面中的至少一方流通用的通风路径。

在本发明中，由于设有使冷却用空气沿偏振光变换元件的光入射面及光出射面中的至少一方流通用的通风路径，所以与装置的结构等无关，能可靠地使冷却用空气在偏振光变换元件周围流通，能获得充分的冷却效果。

在这种情况下，最好配置将沿偏振光变换元件的光入射面及光出射面中的至少一方流通的冷却用空气导向光源灯单元一侧用的导向装置。

如果这样构成，则能由导向装置将使偏振光变换元件冷却后的冷却用空气导向光源灯单元一侧，所以能有效地冷却光源灯单元。从而能延长灯的寿命，能获得高可靠性，降低光源灯的更换频度，使用方便。

在上述外壳中设有备有多个开关的操作部，该多个开关包括使主电源通、断用的主开关，在主开关和与该主开关相邻的开关之间最好设置比该主开关突出的突出部，这样做能防止开关的误操作，很方便。

另外，该突出部最好沿主开关的周围设置，如果这样做，则能避免无意地触及主开关，所以能可靠地防止工作中的误操作。

以上，在光学单元的上方配置电路基板，最好在该电路基板上的光源灯单元附近安装温度传感器。

如果这样构成，则能监视光源灯单元的温度，同时由于将温度传感器直接安装在电路基板上，所以能省去用于它的布线。

附图说明

图1是本发明的实施例之一的投影式显示装置的正视图和后视图。

图2是上述实施例的投影式显示装置的俯视图和仰视图。

图3是表示上述实施例的光学系统及电源单元等的配置情况的分解斜视图。

图4是表示上述实施例的光学系统的说明图。

图5是表示上述实施例的偏振光变换元件的剖面图及斜视图。

图6是表示上述实施例的投影式显示装置中的冷却用空气流的平剖面图。

图7是表示上述实施例的投影式显示装置中的冷却用空气流的剖面图。

图8是表示上述实施例的投影式显示装置中的冷却用空气流的剖面图。

具体实施方式

参照附图，说明本发明的具有代表性的一实施例。

<总体结构>

图1(A)、(B)分别是本实施例的投影式显示装置的正视图和后视图。图2(A)、(B)分别是本实施例的投影式显示装置的俯视图和仰视图。

如图1及图2所示，本实施例的投影式显示装置1有呈长方体形状的外壳2。外壳2基本上由上部外壳3和下部外壳4构成。

外部供电用的AC引入线36和各种输入输出端子组50配置在外壳2的后壁上。因此，不在使用者通常所面对的装置的侧面部分设置信号电缆等，使用起来方便。

<外壳的结构>

外壳2的上部外壳3由长方形的上壁3a、从该四方形的边大致垂直向下延伸的左右侧壁3b、3c、前壁3d及后壁3e形成。下部外壳4由长方形的底壁4a、从该四方形的边大致垂直向上竖立的左右侧壁4b、4c、前壁4d及后壁4e形成。

上部外壳3及下部外壳4从前方看，从中央部分稍微偏左的部分凹陷，投影透镜单元6的前端部分从在此处形成的圆形开口延伸到装置的前侧，投影透镜单元6的前端部分从外壳2的前面突出。

该突出的部分中，在保持可变焦距透镜的变焦环61上形成1条沿其轴线方向延伸的称为捏手等的突起610。因此，用手摸就能判别出变焦环61和调焦环62，而且能很方便地使其转动。这样的突起610如果在不妨碍调焦环62活动的位置，那么也可以在调焦环62一侧形成。

如图1(A)所示，在规定装置前面的上部外壳3的前壁3d上，在投影透镜单元6的右侧位置设有受光窗35。该受光窗35用来接收来自图中未示出的遥控器的控制光。

如图2(A)所示，在上部外壳3的上壁3a的前侧的中央部分，在与内部扬声器(图中未示出)对应的位置形成许多通孔25。

另外，在上壁3a的前侧中央部分设有作为操作部的操作开关26。在该操作开关26上形成的各开关组中，在进行主电源通、断用的主开关261和与该主开关261相邻的另一开关263之间，形成比主开关261突出的突出部即突条部262。该突条部262在平面视图上沿呈圆形的主开关261的周边形成圆弧状，具体地说，设置在主开关261的周围全部达90度角度的范围内。该圆弧状的突条部262比主开关261的上端面还要向上突出，所以在触及另一开关263时不会错误地按压主开关261，能可靠地防止误操作。

另一方面，底脚31C配置在下部外壳4的底壁4a的后端的中央，底脚31R、31L分别配置在前端的左右。在这些底脚中，通过旋转左右底脚31R、31L，能调节底脚高度，即调节从底壁4a突出的长度。

<装置本体的内部结构>

图3是表示投影式显示装置1的外壳2内部的各构成部分的配置情况。在外壳2内部，并排设置包含上述投影透镜单元6的光学单元10及电源单元7，装置驱动控制用的控制基板13及视频基板11重叠配置在光学单元10的上方。

<光学单元>

光学单元10包括：将光源灯81(参照图4)收容在罩802内的光源灯单元8；对从该光源灯单元8射出的光束进行光学处理，形成与图象信息对应的光学象的光学透镜单元9；以及将该光学象放大投影到投影面上的投影透镜单元6。从后方看，该光学单元10占有外壳2的内部空间的右半部分以上的空间。

<光学透镜单元>

光学透镜单元9备有将棱镜单元910安装在内部装有后文所述的各种光学元件的呈箱形的上下光导装置901、902上的结构。这些上光导装置901及下光导装置902用固定螺钉分别固定在图1及图2所示的上部外壳3一侧及下部外壳4一侧。

在光导装置901、902的前侧中央部分形成在平面视图中呈矩形的切口9001，棱镜单元910安装在该切口9001中。

棱镜单元910安装在镁或铝的模铸板即厚的顶板903上，通过该顶板903固定在光导装置901、902上。

顶板903由朝向装置的横向垂直延伸的垂直壁91和从该垂直壁91的下端水平延伸的底壁92(参照图7)构成，基本上呈L形，棱镜单元910固定在该底壁92上。在垂直壁91的中央形成使从棱镜单元910射出的光通过用的矩形开口(未图示)，投影透镜单元6的基端部固定在该开口处。这样，棱镜单元910及投影透镜单元6在夹着刚性高的垂直壁91且位置一致的状态下，固定在光学透镜单元9上，所以它们的一体性强，即使受到冲击力等的作用，也很少会发生互相错位的现象，这是个优点。

该投影透镜单元6的基端部位于光学透镜单元9的前侧中央，在该基端部的侧面，即在顶板903和外壳2的前壁3d、4d之间形成与投影透镜单元6从外壳2突出的长度对应的间隙。

这样的光学透镜单元9的后端部在电源单元7一侧的角部，在平面视图中呈凹部，光源灯单元8安装在该该凹部。即，光源灯单元8配置在外壳2内由电源单元7的后端部和光学透镜单元9的凹部构成的大致呈矩形的区域内。

这里，灯更换盖27通过螺纹固定在下部外壳4的底壁4a上与光源灯单元8对应的位置上，将螺纹松开，卸下盖27，就能更换内部的光源灯单元8。

<基板>

装置驱动控制用的控制基板13通过螺纹固定在光学单元10(光学透镜单元9)的上面一侧，装有视频信号处理电路的视频基板11与控制基板13平行地配置在其上面一侧。

由于控制基板13通过螺纹固定在光学单元10的上面一侧，所以在将控制基板13固定在光学单元10上的状态下，用OEM等进行生产时，即使在全部组装完成之前，通过外部供电也能对控制基板13或光学单元10进行试验性的驱动。在该控制基板13与棱镜单元910对应的部分即与棱镜单元910重合的部分形成切口130。

另外，通过连接器114、116进行各基板11、13之间的导电连接。

<电源单元>

从后方看显示装置1，电源单元7配置在外壳2内部的左端，即配置在光学单元10的左侧。

该电源单元7备有：与外壳2和光学单元10的间隙形状一致、从装置后方朝向装置前方配置的本体部分71；及在本体部分71的前方端部弯曲延伸部分72，部分71和部分72构成L形，该延伸部分72位于投影透镜单元6的基端部一侧。

这样，电源单元7呈这样的结构，即，如果使投影透镜单元6从外壳2的前端部分突出的尺寸越短，延伸部分72越被埋在具有宽广空间的投影透镜单元6的基端部一侧位置的间隙中。因此，能有效地利用外壳2的内部，能谋求投影式显示装置1的小型化。

电源单元7是将各种电子零件安装在金属制的呈L形的保护外壳70中，这里所用的保护外壳70构成冷却用空气流过电源单元7内部时的通风路径。另外，保护外壳70能防止在电源单元7中发生的电磁噪声漏到外部，同时将电源单元7中往复的AC输入线路或输出线等盖住，遮断由此发生的噪声。

虽然未图示，但一次侧有源滤波器、电源及镇流器等被收容在这样的保护外壳70中，它们具有将各种元件安装在电路基板上的结构。具体地说，发信用FET等元件安装在一次侧有源滤波器的电路基板上，整流用二极管电桥、D/D变换用振荡晶体管及D/D变换用3端稳压器等安装在电源电路基板上，陷波电路用驱动FET及陷波电路用的防止逆流用二极管等安装在镇流器的电路基板上。由于这些元件成为发热源，所以固定上散热片进行散热，提高冷却效率。

另外，为了在外壳2的内部不产生无用的空间而将各种光学零件配置得很密，所以将金属制的通常的机壳作为整个外壳2进行配置是困难的。因此，用薄板状的密封材料(未图示)包起来，同时在必要的地方弄弯，能不产生无用的间隙而将全体覆盖起来。

<光学系统>

参照图4，说明光学单元10中安装的光学系统。本实施例的光学系统由以下部分构成：光源灯单元8；包括结合透镜921、922及偏振光变换元件920的照明光学系统923；将从该照明光学系统923射出的光束W分离成红、绿、蓝各色光束R、G、B的色分离光学系统924；作为调制各色光束的调制系统(光阀)的3个液晶光阀925R、925G、925B；作为将调制过的色光束再合成的色合成光学系统的棱镜单元910；以及将合成后的光束放大投影到屏幕上的投影透镜单元6。

光源灯单元8的光源灯81备有：卤素灯等灯本体805；反射镜806；及贴在反射镜806前面的玻璃面807，将它们收容在罩802(参照图3及图8)中，并使该玻璃面807露出来。该光源灯81使来自灯本体805的光通过玻璃面807，朝向光学透镜单元9的结合透镜921，沿着与装置1的前后方向正交的方向射出。

另外，作为光源灯81，可以使用卤素灯、金属卤化物灯、氙灯等。

照明光学系统923包括：由微小的透镜配置成矩阵状的2个结合透镜921、922；与这些结合透镜921、922大致平行配置的偏振光变换元件920；以及与该偏振光变换元件920大致正交配置的聚光透镜930。反射镜931配置在该聚光透镜930的前级，即配置在偏振光变换元件920及聚光透镜930之间，它将来自光源灯81的出射光的中心光轴1a朝向装置前的方向折成直角。

结合透镜921将从光源灯单元8射出的光束分割成多个部分光束，将各部分光束汇聚在结合透镜922附近。

结合透镜922具有使从结合透镜921射出的各部分光束的中心光路相对于光轴1a平行对齐的功能。在从光源灯单元8射出的光束成为完全平行于光轴1a的光的情况下，从结合透镜921射出的部分光束的中心光路也平行于光轴1a，所以在从光源灯单元8射出的光束的平行度高的情况下，也可以省去结合透镜922。

聚光透镜930具有将各部分光束重叠在光阀925R、925G、925B上的功能。

这样，在本实施例的投影式显示装置1中，由结合透镜921将从光源灯单元8射出的光束分割成多个部分光束，再由聚光透镜930将各部分光束重叠在液晶光阀925R、925G、925B上，能用照度大致均匀的光照亮液晶光阀925R、925G、925B，从而能得到照度不均很小的图象。

偏振光变换元件920利用偏振光分离膜和λ/2相位差片的集合体，将入射光分离成P偏振光和S偏振光后，与S偏振光对齐。即，如图5所示，偏振光变换元件920备有偏振光束分离器阵列9201和选择相位差片9202。偏振光束分离器阵列9201具有其断面分别呈平行四边形的柱状的多个透光性板材9203交替地贴合而成的形状。在透光性板材9203的界面上交替地形成偏振光束分离膜9204和反射膜9205。另外，该偏振光束分离器阵列9201是这样制成的，即，将偏振光束分离膜9204和反射膜9205交替地配置，将形成这些膜的多个玻璃片贴合起来，再按规定的角度倾斜地切断。

具有通过结合透镜921、922(参照图4)后的随机偏振方向的光，由偏振光束分离膜9204分离成S偏振光和P偏振光。S偏振光被偏振光束分离膜9204大致垂直反射，再由反射膜9205垂直反射后射出。另一方面，P偏振光直接透过偏振光束分离膜9204。选择相位差片9202是这样一种光学元件，即在通过偏振光束分离膜9204的光的出射面部分形成λ/2相位差层9206，在被反射膜9205反射的光的出射面部分不形成λ/2相位差层。因此，透过偏振光束分离膜9204的P偏振光由λ/2相位差层9206变换成S偏振光后射出。其结果是入射到偏振光变换元件920上的具有随机偏振方向的光束基本上变成S偏振光后射出。

如果能这样只利用S偏振光，则与直接利用P偏振光和S偏振光混合的随机偏振光的情况相比，能改善后文所述的色分离光学系统924的分色镜941、942(参照图4)的色分离性能。另外，虽然用反射镜反射光束，但由于S偏振光比P偏振光的反射率好，所以还有能抑制光量损失等的优点。

再回到图4进行说明。色分离光学系统924由反射蓝绿色的分色镜941、反射绿色的分色镜942和反射镜943构成。

在这样的色分离光学系统924中，光束W首先在反射蓝绿色的分色镜941中，使其中包含的红色光束R通过，由后方的反射镜943呈直角反射，从红色光束的出射部944出射到棱镜单元910一侧。

另一方面，光束W中包含的蓝色光束B及绿色光束G由反射蓝绿色的分色镜941呈直角反射后朝向反射绿色的分色镜942一侧，在反射绿色的分色镜942中，只呈直角地反射绿色光束G，从绿色光束的出射部945出射到棱镜单元910一侧。通过该反射绿色的分色镜942后的蓝色光束B通过光导系统927，从蓝色光束的出射部946出射到棱镜单元910一侧。

该光导系统927用来将蓝色光束B导向对应的液晶光阀925B，它由入射侧反射镜971、出射侧反射镜972、配置在它们之间的中间透镜973、及配置在入射侧反射镜971的前级的聚光透镜976构成。从照明光学系统923到各色光束R、G、B的出射部944、945、946的距离，在蓝色光束B的情况下为最大，但通过配置这样的光导系统927，能防止光的损失。

在色分离光学系统924的红色光束R及绿色光束G的各出射部944、945中，分别配置着聚光透镜951、952。因此，从各出射部944、945分别射出的红色光束R及绿色光束G入射到这些聚光透镜951、952上，将它们变成平行光束。

这样变成平行光束后的红色光束R及绿色光束G，分别通过相对各液晶光阀925R、925G配置的偏振片981、982，入射到液晶光阀925R、925G上进行调制，附加上与各色光对应的图象信息。即，这些光阀925R、925G由图中未示出的驱动装置对应于图象信息，进行开关控制，由此进行通过这里的各色光的调制。

与这些光束R、G一样，通过了光导系统927后的蓝色光束B入射到配置在该蓝色光束B的出射部946上的聚光透镜953上，将其变成平行光束，通过对液晶光阀925B配置的偏振片983，入射到液晶光阀925B上，在这里与上述的红色光束R及绿色光束G一样，根据图象信息进行调制。

另外，作为液晶光阀925R、G、B，可以使用例如将多晶硅TFT作为开关元件用的光阀。

其次，通过各液晶面板925R、G、B调制过的各色光束，象上述那样入射到由分色镜构成的棱镜单元910，再进行合成。再合成后的彩色图象通过投影透镜单元6，放大投影到位于规定位置的作为投影面的屏幕上。

在本实施例的光学单元10中，这些照明光学系统923、色分离光学系统924、液晶光阀925R、925G、925B、偏振片981～983及光导系统927在上述的光导装置901、902(参照图3)内与光轴一致的状态下，被定位固定。

在这样构成的本实施例中，从光源单元8射出的光束由反射镜931反射，沿着绕大弯的呈L形的光路行进，通过色分离光学系统924，到达棱镜单元910。因此，各光学零件被配置在狭窄的区域内，与此相比较，将光路的长度设定得最大。因此，能使用F值小的透镜，而且能充分确保结合透镜921、922和偏振光变换元件920的配置位置，将从光源灯单元8射出的光束作为平行光束，能到达液晶光阀925R、925G。另外，能确保结合透镜921、922的配置区域足够大，能增加该部分的分割数。因此，能接近结合透镜921、922配置，结果能谋求小型化。

<吸气口及抽风扇等的配置>

下面，参照图3、图6及图7，说明本实施例的投影式显示装置1中的冷却用的结构。在本实施例的装置1中，使从在外壳2上形成的冷却用空气取入口150吸入的外部空气(冷却用空气)在外壳2内循环，从外壳2后端面上的排气口160排出，对外壳2内的各发热源进行冷却。

即，如图3所示，冷却用空气取入口150(吸气口)由在成为外壳2的底面部的下部外壳4的底壁4a上形成的许多通气孔151构成。这些通气孔151在下部外壳4的底壁4a上，遍及棱镜单元910的下方区域150A及投影透镜单元6的基端部的下方区域150B形成。

在形成了这样的通气孔151的全部区域150A、150B上，从下部外壳4的底壁4a的下方盖着由海绵状的空气过滤器241，该空气过滤器241由用螺钉固定在下部外壳4的底壁4a上的空气过滤器盖23保持着。在该空气过滤器盖23上也形成了许多通气孔231。这样，在底壁4a上，空气过滤器241跨越光学透镜单元9的配置区域150A及投影透镜单元6的下方区域150B这两个区域设置，所以使用1个空气过滤器241就够了。因此，减少了更换空气过滤器241用的时间，使用方便。另外，在防尘方面的可靠性也高。

在这样的冷却用空气取入口150的后半部分，即在棱镜单元910的下方区域150A上设有冷却用抽风扇15。如图7所示，该抽风扇15固定在安装了棱镜单元910的上述顶板903的底壁92的下面。在该顶板903的底壁92上形成了使吸引的冷却用空气流通用的通气孔(图示从略)。

另外，成为冷却用空气取入口150的前半部分的投影透镜单元6的下方区域150B是在位于投影透镜单元6的基端部的侧方的电源单元7的延伸部分72附近形成的。如图6所示，成为该延伸部分72的端部的保护外壳70在投影透镜单元6一侧的端面构成在外壳70内形成的通风路径的入口，成为本体部分71的后端部的保护外壳70的端面构成通风路径的出口。

作为冷却用空气导入装置的辅助冷却风扇17(在电源单元7内吸引冷却用空气用的抽风扇)安装在通风路径的入口处，从保护外壳70前部的入口将空气取入通风路径，从保护外壳70后部的出口将通风路径内的空气排放出去。

如图3所示，该辅助冷却风扇17和投影透镜单元6的下方区域150B由分区形成空气通路的管道部即管道盖170(冷却用空气导入装置)连接，从冷却用空气取入口150将外部空气直接吸引到电源单元7内。

另一方面，在装置的后端侧，具体地说，在电源单元7和光源灯单元8的后方，设有带排风扇16的排气口160。如果这样将排气口160设在装置的后端部，则不从使用者通常所面对的装置的侧面部分排放空气，所以装置1便于使用。在光源灯单元8的罩802的后侧面上形成了开口，排风扇16安装在该罩802上并覆盖着该开口，通过罩802内部将外壳2内的空气排出。

<冷却用空气流>

在这样构成的投影式显示装置1中，在棱镜单元910的下方位置设有带冷却用抽风扇15的冷却用空气取入口150，而且，棱镜单元910除了其面向投影透镜单元6的前面侧以外的侧面，隔开规定的间隙被液晶光阀925R、925G、925B等包围着。而且，盖在光学单元10的上面侧的控制基板13中与棱镜单元910对应的部分为切口130，在其上方盖着视频基板11。因此，从冷却用空气取入口150取入的空气被排风扇16吸引，如图7中的箭头A1所示，沿着棱镜单元910的各端面上升，对棱镜单元910、液晶光阀925R、925G、925B及偏振片981～983进行冷却。离开棱镜单元910的上方的冷却用空气如图6及图7中的箭头A2所示，被排风扇16吸引，通过视频基板11和控制基板13之间，流到光源灯单元8一方，使光源灯单元8冷却后，从排气口160排出。因此，能构成利用从外壳2的底面部取入的冷却用空气使基板11、13上的电路冷却的空气通路。而且，使基板11、13冷却后，再使温度最高的光源灯单元8冷却，所以冷却效率高。

这样，用从外壳2的底面部上设的冷却用空气取入口取入的冷却用空气至少能使棱镜单元910、液晶光阀925R、925G、925B、偏振片981、982、983及光源灯单元8冷却，所以即使在将各零件配置在狭窄的区域内的情况下，也能进行有效地冷却，提高了可靠性。

另外，还利用设在电源单元7的辅助冷却风扇17，从冷却用空气取入口150取入冷却用空气(外部空气)，该空气如图6中的箭头3所示，通过管道盖170被吸入电源单元7内，即被吸入保护外壳70内的通风路径中。因此，冷却用空气一边被排风扇16吸引，一边从延伸部分72向本体部分71流通，使电源单元7的内部冷却，从排气口160排放到外部。

在该电源单元7中，由于安装在元件上的散热片的温度变高，所以有必要使该散热片冷却，由于从冷却用空气取入口150取入的冷却用空气(外部空气)被直接导入保护外壳70内的通风路径中，所以能有效且可靠地冷却散热片。即，由于外部空气直接供给电源单元7，所以将外壳2内的空气，也就是使电源单元7以外的零件冷却后的空气导入电源单元7，能将低温冷却用空气供给电源单元7，所以能有效地从散热片带走热量。

特别是由于辅助冷却风扇17和冷却用空气取入口150的前半部分由管道盖170连接，所以只有外壳2外部的低温空气才能被导入保护外壳70内的通风路径中，故能进一步提高电源单元7的冷却效率。

另外，由于能利用辅助冷却风扇17，将大量的外部空气稳定地供给通风路径，所以能有效且可靠地使电源单元7冷却。

再者，由于该辅助冷却风扇17通过管道盖170与冷却用空气取入口150连接，所以即使使风扇17工作，也能可靠地防止混入了异物的外部空气从投影透镜单元6及外壳2之间的间隙被吸入外壳2内。从而能避免异物附着在光学系统上，能维持显示质量，能确保充分的可靠性。

这里，如图3及图6所示，分别将温度传感器S1、S2直接安装在控制基板13中成为发热源的棱镜单元910和液晶光阀925R、925G、925B附近，以及发热源即光源灯单元8附近。因此，能测定通过这些发热源而发热的空气的温度，能监视温度的异常上升。另外，将温度传感器S1、S2直接安装在控制基板13上，能节省布线。

<偏振光变换元件等的冷却>

在本实施例的光学单元10中，如图8所示，在结合透镜921、922及偏振光变换元件920之间确保各自沿上下方向贯通的作为通风路径的间隙。另外，在下部光导装置902中，在成为结合透镜921、922及偏振光变换元件920的下方的区域形成了多个吸气口909。构成使冷却用空气用这些间隙及吸气口909，沿着结合透镜921、922及偏振光变换元件920的光入射面及光出射面中至少一方流通用的通风路径。

另外，导向板89设在结合透镜921、922及偏振光变换元件920的上方位置，该导向板89用来将沿这些光学元件的光入射面及光出射面中至少一方流通的冷却用空气导向设在光源灯单元8的罩802上的盖848。

这些结合透镜921、922及偏振光变换元件920等光学元件的冷却是利用从上述冷却用空气取入口150被抽风扇15吸入的冷却用空气进行的。

即，从上述冷却用空气取入口150取入到外壳2内的冷却用空气，被配置在光源灯单元8背后的排风扇16吸引，通过下部光导装置902的吸气口909，被吸入光学透镜单元9内。该吸入的冷却用空气如图8中的箭头A7所示，沿着结合透镜921、922及偏振光变换元件920的光入射面及光出射面中至少一方在通风路径中上升，使这些光学元件冷却。

光学元件中，特别是在偏振光变换元件920上，入射的S偏振光被偏振光分离膜9204和反射膜9205(参照图5)吸收一部分而发热，有必要进行冷却。在本实施例的装置1中，沿该偏振光变换元件920设有使冷却用空气流通的通风路径，所以能可靠地冷却偏振光变换元件920。

如图8中的箭头A8所示，对这些偏振光变换元件920及结合透镜921、922进行冷却而上升的冷却用空气沿导向板89被导向到罩802的盖848，并被导入罩802内，将光源灯81冷却后，从排气口160排出。

因此，能利用导向板89将使偏振光变换元件920及结合透镜921、922冷却后的冷却用空气导向到光源灯单元8一方，所以能有效且可靠地冷却容易呈高温的光源灯单元8。

另外，被取入光学透镜单元9内的冷却用空气的一部分被排风扇16吸引，直接流向光源灯单元8，如图8中的箭头A9所示，沿光源灯81的玻璃面807上升，使该玻璃面807冷却。这样使玻璃面807冷却后的空气通过罩802的盖848或光源灯81及罩802之间的间隙而被吸引到罩802内，使光源灯81冷却，然后从排气口160排出。

因此，对光源灯81和光学元件的冷却效率高，能获得高的可靠性，能减少光源灯81的更换频度，使用也方便。

另外，在上述的实施例中，说明了在保护外壳70靠近投影透镜单元6一侧的端面上形成电源单元7的通风路径的入口的情况，但通风路径的入口也可以在例如保护外壳的投影面一侧的前方侧面上形成。这时，也可以将冷却用空气取入口设在外壳的投影面一侧的侧面上，将该冷却用空气取入口和通风路径的入口直接连接起来。

如果采用本发明，由于设有将外部空气直接导入在电源单元内部设置的通风路径的冷却用空气导入装置，所以能利用比外壳内的空气温度低的外部空气使电源单元的内部冷却，故能提高电源单元的冷却效率。

另外，如果采用本发明，则由于在外壳内设有使冷却用空气沿偏振光变换元件上升用的通风路径，所以不管投影显示装置的结构如何，都能可靠地使冷却用空气沿偏振光变换元件的周围流通，所以能获得充分冷却的效果。

Claims (8)

1.一种制备有对从光源灯单元(8)射出的光束进行光学处理而形成与图象信息对应的光学象，并通过投影透镜单元(6)将该光学象放大投影到投影面上的光学单元(10)；电源单元(7)；和收容这些光学单元(10)及电源单元(7)的外壳(2)的投影式显示装置(1)，其特征在于备有：

在上述电源单元(7)的内部设置的使冷却用空气流通用的通风路径；

在上述外壳(2)上形成的冷却用空气取入口(150)；

以及将上述外壳外部的空气从该冷却用空气取入口(150)直接导入上述通风路径的入口用的冷却用空气导入装置(170)。

2.根据权利要求1所述的投影式显示装置，其特征在于：

在上述光源打单元(8)附近有排放来自上述外壳内的空气的排风扇(16)。

3.根据权利要求1所述的投影式显示装置，其特征在于：

上述冷却用空气导入装置(170)包括连接上述冷却用空气取入口(150)及上述通风路径的入口的管道部分。

4.根据权利要求1所述的投影式显示装置，其特征在于：

上述冷却用空气导入装置(170)包括设在上述通风路径的入口处、吸引外部空气的抽风扇(15)。

5.根据权利要求4所述的投影式显示装置，其特征在于：上述投影透镜单元(6)配置成使其前端部分从上述外壳(2)突出出来，

上述电源单元(7)配置得使上述抽风扇(5)位于该投影透镜单元(6)的基端部分一侧，

上述冷却用空气取入口(170)是在上述外壳(2)的底壁上包括上述投影透镜单元(6)的下方的区域的区域形成的。

6.根据权利要求1所述的投影式显示装置，其特征在于：

在上述外壳(2)中设有备有多个开关的操作部(26)，该多个开关包括使主电源通、断用的主开关，

在上述主开关和与该主开关相邻的上述开关之间设置比该主开关突出的突出部(262)。

7.根据权利要求6所述的投影式显示装置，其特征在于：

上述突出部(262)沿主开关的周围设置。

8.根据权利要求1所述的投影式显示装置，其特征在于：

在上述光学单元(10)的上方配置电路基板，

在该电路基板上的上述光源灯单元(8)附近安装温度传感器。

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