DE69734027T2

DE69734027T2 - Projektionsanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69734027T2
Application number: DE69734027T
Authority: DE
Inventors: Motoyuki Suwa-shi Fujimori; Akitoshi Suwa-shi Kuroda; Shinji Suwa-shi Haba; Kiyoshi Suwa-shi Miyashita; Takeshi Suwa-shi Takizawa; Matsuya Suwa-shi Furuhata
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2017-10-04
Also published as: US20020021415A1; DE69726556T2; EP0866359B1; EP1331514B1; EP1327906A3; EP1327906A2; DE69734027D1; US6364492B1; EP1327906B1; EP0866359A4; EP0866359A1; DE69734026D1; DE69726556D1; US6637895B2; DE69734026T2; EP1331514A2; EP1331514A3; WO1998014829A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsanzeigevorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Projektionsanzeigevorrichtung, die mit einer optischen Einheit, die den Lichtstrom, der von einer Lichtquellenlampeneinheit ausgestrahlt wird, optisch verarbeitet und das vergrößerte Bild durch eine Projektionslinseneinheit auf eine Projektionsfläche projiziert, einer Stromquelleneinheit zum Zuleiten des Stroms zu der optischen Einheit, und einem Außengehäuse zur Aufnahme der optischen Einheit und der Projektionslinseneinheit bereitgestellt ist.
Eine Projektionsanzeigevorrichtung, die mit einer optischen Einheit, die den Lichtstrom, der von einer Lichtquellenlampeneinheit ausgestrahlt wird, optisch verarbeitet und das vergrößerte Bild durch eine Projektionslinseneinheit auf eine Projektionsfläche projiziert, einer Stromquelleneinheit zum Zuleiten des Stroms zu der optischen Einheit, einem Außengehäuse zur Aufnahme der optischen Einheit und der Stromquelleneinheit, und einer Vielzahl von Schaltungssubstraten zur Steuerung der optischen Einheit bereitgestellt ist, ist allgemein bekannt.
Die optische Einheit der Projektionsanzeigevorrichtung ist zusätzlich zu der Lichtquellenlampeneinheit und der Projektionslinseneinheit, die zuvor erwähnt sind, mit einem optischen Farbtrennsystem, das den Lichtstrom, der von einer Lichtquellenlampe ausgestrahlt wird, in die Lichtströme der Primärfarben teilt, einem Modulationssystem zum Ausstrahlen jedes der getrennten Lichtströme als modulierten Lichtstrom auf der Basis der Bildinformationen, und einem optischen Farbsynthesesystem zum Synthetisieren jedes modulierten Lichtstroms und zum Ausstrahlen desselben zu der Projektionslinseneinheit bereitgestellt.
Das optische Farbtrennsystem und das Modulationssystem der optischen Einheit sind gemeinsam mit der Lichtquellenlampeneinheit in einem Lichtleiter aufgenommen und angeordnet, in dem der vorgeschriebene Lichtweg definiert ist. Der Lichtleiter ist in einen oberen Teil und einen unteren Teil geteilt, um die optischen Elemente, wie das optische Farbtrennsystem, mit dem oberen Teil und dem unteren Teil zu halten.
Das optische Farbtrennsystem und die Projektionslinseneinheit der optischen Einheit sind an einer Kopfplatte montiert, die mit einer vertikalen Wand und einer Bodenwand, die sich in horizontaler Richtung von einem unteren Ende der vertikalen Wand erstreckt, bereitgestellt ist. Insbesondere ist eine Basisendseite der Projektionslinseneinheit an der vertikalen Wand befestigt, das optische Farbsynthesesystem ist an der Bodenwand angeordnet, und die Projektionslinseneinheit und das optische Farbsynthesesystem sind so integriert, dass die optischen Achsen miteinander durch die vertikale Wand ausgerichtet sind.
Die Kopfplatte ist an dem Lichtleiter durch Anschrauben des unteren Endteils der vertikalen Wand an einem unteren Lichtleiter befestigt, so dass der modulierte Lichtstrom auf das optische Farbsynthesesystem auf der Kopfplatte von dem Modulationssystem im Lichtleiter fällt. In dieser Projektionsanzeigevorrichtung ist es höchst erwünscht, das System zu integrieren, um die Handhabung der Projektionsanzeigevorrichtung zu erleichtern und eine maximale Miniaturisierung zu erreichen.
Diese Projektionsanzeigevorrichtungen haben die folgenden Nachteile.

(1) Ein Kühlmechanismus zum Kühlen einer Lichtquellenlampe, eine Stromquelleneinheit und ein Schaltungssubstrat, die in dem Außengehäuse aufgenommen sind, sind in der obengenannten Projektionsanzeigevorrichtung eingebaut. Die Stromquelleneinheit wird gekühlt, da die Stromquelleneinheit mit einem Primärseiten-Aktivfilter, einer Stromquelle, einem Ballast usw., versehen ist und die Elemente, die daran zu befestigen sind, die Quelle einer Wärmeerzeugung sind, so dass eine Wärmesenke an jedem Element zum Speichern der Wärme befestigt ist und die Wärmesenke gekühlt wird. Die zuvor erwähnten, verschiedenen Arten von optischen Systemen müssen jedoch an der Projektionsanzeigevorrichtung montiert werden, um den parallelen Lichtstrom zu erhalten, und das Volumenverhältnis des optischen Systems in dem Außengehäuse wird erhöht. Wenn die Anzeigevorrichtung vollständig gekühlt wird, können die einzelnen Komponenten der Anzeigevorrichtung nicht zu eng beieinander angeordnet werden, wodurch das Problem einer Einschränkung hinsichtlich der Miniaturisierung entsteht. Selbst wenn jedoch jede Komponente mit so geringem Abstand wie möglich angeordnet wird, entsteht ferner das Problem, das keine effiziente Kühlung durchgeführt werden kann.
(2) In der obgenannten Projektionsanzeigevorrichtung ist die Kopfplatte an den Lichtleiter am unteren Endteil der vertikalen Wand angeschlossen, der Abstand zwischen dem Verbindungsteil und dem Schwerpunkt der Projektionslinse ist lang, und die vertikale Wand kann durch die Last der Projektionslinseneinheit verformt werden, so dass es zu einer Abweichung der optischen Achse des optischen Farbsynthesesystems von der optischen Achse der Projektionslinseneinheit kommt. Da das Moment, das durch die Störung und die Einwirkung an einem Teil verursacht wird, an dem die Projektionslinseneinheit befestigt ist, eine Biegungsspannung in einem Basisteil der Bodenwand und vertikalen Wand der Kopfplatte erzeugt, muss auch die Biegungsspannung bewältigt werden. Somit muss die vertikale Wand durch Bereitstellung einer großen Anzahl von Rippen verstärkt werden, wodurch das Problem entsteht, dass die Struktur der Kopfplatte kompliziert wird.

Die Japanische Patentanmeldung Nr. 08068978, veröffentlicht am 12. März 1996, offenbart eine Projektionsanzeigevorrichtung mit einem Außengehäuse, das ein optisches Systemmodul enthält. Das optische Systemmodul besteht aus einem Flüssigkristallanzeigemodul mit einer Flüssigkristallanzeigeplatte, einer Lichtquelle, einem Spiegel und einer Projektionslinse und auch einer Stromquelle, die Strom zu der Lichtquelle in dem Gehäuse leitet. In dem Gehäuse sind auch eine Saugöffnung und eine Auslassöffnung für Kühlluft enthalten. Ein Gebläse zum Erzeugen von Kühlluft ist in dem Gehäuse eingebaut. Die Vorrichtung bildet in dem Gehäuse einen ersten Luftstrompfad, der von der Saugöffnung durch das optische Systemmodul zu der Auslassöffnung führt, und auch einen zweiten Luftstrompfad, der von der Saugöffnung durch die Stromquelle für die Lichtquelle zu der Auslassöffnung führt. Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist beschrieben, in der die Stromquelle L-förmig ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Projektionsanzeigevorrichtung, die eine Miniaturisierung der Anzeigevorrichtung ermöglicht, und eine wirksame Kühlung der Innenseite der Anzeigevorrichtung in der Projektionsanzeigevorrichtung, die mit einer optischen Einheit bereitgestellt ist, die den Lichtstrom, der von einer Lichtquellenlampeneinheit ausgestrahlt wird, optisch verarbeitet und das vergrößerte Bild durch eine Projektionslinseneinheit auf die Projektionsfläche projiziert, sowie mit einer Stromquelleneinheit zum Zuleiten des Stroms zu der optischen Einheit, und einem Außengehäuse zur Aufnahme der optischen Einheit und der Stromquelleneinheit.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Projektionsanzeigevorrichtung bereit, wie in Anspruch 1 beschrieben ist.
Da in der vorliegenden Erfindung die Stromquelleneinheit mit der Saugöffnung und der Auslassöffnung an ihren beiden Enden bereitgestellt ist, kann die Innenseite der Stromquelleneinheit unabhängig von anderen Teilen effizient gekühlt werden. Die optische Einheit und die Stromquelleneinheit sind eng beieinander angeordnet, um die Anzeigevorrichtung zu miniaturisieren.
Die obengenannte Saugöffnung ist mit einem Sauggebläse versehen.
Da die Kühlluft zwangsweise durch das Sauggebläse in die Stromquelleneinheit gesaugt werden kann, kann die Kühlungseffizienz in der Stromquelleneinheit weiter verbessert werden.
Die obengenannte Auslassöffnung ist vorzugsweise mit einem Abschirmmittel bereitgestellt, um die Auslassöffnung von der Innenseite abzudecken, und vorzugsweise wird ein Abschirmmittel mit Luftklappen verwendet, das durch lamellenförmiges Anordnen einer Vielzahl plattenförmiger Elemente gebildet wird, deren Länge über die Auslassöffnung geht.
Da das Abschirmmittel an der Auslassöffnung bereitgestellt ist, tritt kein Licht aus der Auslassöffnung aus, selbst wenn die Lichtquellenlampeneinheit in der Nähe der Auslassöffnung angeordnet ist, und die geschickte Anordnung der Projektionsanzeige wird weiter verbessert.
Da das Abschirmmittel in Form von Luftklappen gebildet ist, wird die Abgabe durch die Auslassöffnung durch das Abschirmmittel nicht abgeschirmt, und es kann ein zweckdienlicher Abgabezustand garantiert werden.
Ferner ist die obengenannte Lichtquellenlampeneinheit vorzugsweise mit einer Lichtquellenlampe bereitgestellt, die einen Lampenkörper und einen Reflektor enthält, sowie mit einem kastenförmigen Gehäuse zur Aufnahme der Lichtquellenlampe, und ein Belüftungsloch, das die Kühlluft zu dem Lampenkörper leitet, ist vorzugsweise an einer Seite des Lampengehäuses ausgebildet, die annähernd orthogonal zu einer Öffnungsfläche des Reflektors liegt.
Da das Lampengehäuse zur Bildung der Lichtquellenlampeneinheit mit dem Belüftungsloch bereitgestellt ist, wird die Kühlluft durch dieses Belüftungsloch zu dem Lampenkörper geleitet, um die Kühlungseffizienz der Lichtquellenlampeneinheit zu fördern.
Das obengenannte Belüftungsloch ist vorzugsweise mit einer Verteilerprallplatte bereitgestellt, um die Kühlluft zu dem Lampenkörper zu leiten.
Da das Belüftungsloch mit der Verteilerprallplatte bereitgestellt ist, kann der Lampenkörper zweckdienlich gekühlt werden, wenn die Kühlluft durch das Belüftungsloch verteilt wird, und die Kühlungseffizienz der Lichtquellenlampeneinheit wird weiter gefördert.
Wenn die optische Einheit mit einem optischen Farbtrennsystem zum Trennen des Lichtstroms in eine Vielzahl von Lichtströmen, einem Modulationssystem zum Modulieren jedes der getrennten Lichtströme auf der Basis der Bildinformationen und zum Ausstrahlen desselben als modulierten Lichtstrom, und einem optischen Farbsynthesesystem zum Synthetisieren jedes modulierten Lichtstroms und zum Ausstrahlen desselben in die Projektionslinseneinheit, bereitgestellt ist, wird der obengenannte Lufteinlass vorzugsweise unter dem optischen Farbsynthesesystem gebildet.
Da der Lufteinlass unter dem optischen Farbsynthesesystem gebildet ist, kühlt die Kühlluft, die von der Außenseite angesaugt wird, zunächst das optische Farbsynthesesystem und das Modulationssystem.
Nach dem Kühlen des optischen Farbsynthesesystems und des Modulationssystems kann die Kühlluft andere heißere Teile kühlen, wie die Lichtquellenlampeneinheit, die Stromquelleneinheit und das Schaltungssubstrat, und die Innenseite der Anzeigevorrichtung kann wirksam ohne Verschwendung gekühlt werden.
Wenn ein Schaltungssubstrat zum Steuern der optischen Einheit auf einem oberen Teil der optischen Einheit bereitgestellt ist, wird ferner ein Teil der Kühlluft, die von dem Lufteinlass angesaugt wird, vorzugsweise an einem oberen Teil des optischen Farbsynthesesystems gesammelt, entlang dem Schaltungssubstrat verteilt, und von der Auslassöffnung abgegeben.
Es kann nicht nur ein Schaltungssubstrat, sondern auch eine Vielzahl von Schaltungssubstraten mit verschiedenen Funktionen auf einen oberen Teil der optischen Einheit laminiert werden, und zum Beispiel kann ein Treibersubstrat und ein Videosubstrat an der optischen Einheit in einem laminierten Zustand bereitgestellt sein.
Da die Kühlluft entlang dem Schaltungssubstrat verteilt wird, das heißer als das optische Farbsynthesesystem und das Modulationssystem ist, kann die Luft, die das optische Farbsynthesesystem und das Modulationssystem kühlt, als Kühlluft für das Schaltungssubstrat verwendet werden, und ferner kann die Luft nach dem Kühlen als Kühlluft für die heißere Lichtquellenlampeneinheit verwendet werden, und die Kühlungseffizienz in der Anzeigevorrichtung wird weiter verbessert.
Wenn der obengenannte Lufteinlass unter dem optischen Farbsynthesesystem gebildet ist, ist vorzugsweise ein staubdichtes Mittel über dem optischen Farbsynthesesystem bereitgestellt.
Da das staubdichte Mittel über dem optischen Farbsynthesesystem bereitgestellt ist, kann ein Rückfluss von Staub usw. zu der Seite des optischen Farbsynthesesystems verhindert werden, wenn der Kühlluftstrom gestoppt wird.
Die Saugöffnung der Stromquelleneinheit kann in der Nähe der Projektionslinseneinheit gebildet sein. Die Kühlluft kann daher von einem Spalt zwischen dem Außengehäuse und der Projektionslinseneinheit eingeleitet werden, und die Stromquelleneinheit kann effizient gekühlt werden, ähnlich wie bei dem obengenannten Aufbau, und die Anzeigevorrichtung kann miniaturisiert werden. Da insbesondere die Stromquelleneinheit annähernd L-förmig ist, kann die Stromquelleneinheit effizient in einem Raum untergebracht werden, der durch das Außengehäuse, die optische Einheit und die Projektionslinseneinheit begrenzt ist, und die Anzeigevorrichtung kann weiter miniaturisiert werden.
Da die Stromquelleneinheit annähernd L-förmig ist, kann die Saugöffnung in der Nähe des Lufteinlasses angeordnet werden, um die Kühlungseffizienz der Stromquelleneinheit zu verbessern.
Die obengenannte Lichtquellenlampeneinheit ist vorzugsweise zwischen der Auslassöffnung, die in dem Außengehäuse ausgebildet ist, und einer Auslassöffnung, die an dem anderen Endteil der Stromquelleneinheit ausgebildet ist, angeordnet.
Da die Lichtquellenlampeneinheit zwischen den beiden Auslassöffnungen angeordnet ist, kann die Kühlluft, die die Innenseite der Stromquelleneinheit kühlt, zum Kühlen der heißeren Lichtquellenlampeneinheit verwendet werden, um die Kühlungseffizienz in der Anzeigevorrichtung weiter zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung kann auch ein Außentemperaturfühlelement zum Erfassen der Temperatur außerhalb der Anzeigevorrichtung, und ein Innentemperaturfühlelement, zum Erfassen der Temperatur innerhalb der Anzeigevorrichtung enthalten, und die Kühlungsregulierung der Projektionsanzeigevorrichtung kann entsprechend der Temperaturdifferenz zwischen der Innentemperatur, die von dem inneren Temperaturfühlelement erfasst wird, und der Außentemperatur, die von dem äußeren Temperaturfühlelement erfasst wird, ausgeführt werden.
Die Kühlungsregulierung der Anzeigevorrichtung ist als Steuerung des Luftvolumens durch ein Sauggebläse, ein Abzugsgebläse usw. definiert, das zum Beispiel in der Anzeigevorrichtung bereitgestellt ist, oder als Steuerung zum Ausschalten des Lampenkörpers der Lichtquellenlampeneinheit bei großer Wärmeerzeugung.
In der vorliegenden Erfindung wird die Kühlungsregulierung der Anzeigevorrichtung entsprechend der Temperaturdifferenz zwischen der Außentemperatur und der Innentemperatur ausgeführt, und es ist möglich, die tatsächliche Temperatur der Komponenten der Anzeigevorrichtung durch die Temperatur der abzugebenden Kühlluft zu ermitteln, und eine geeignete Kühlungsregulierung kann ausgeführt werden.
Die Außentemperatur, die von dem Außentemperaturfühlelement erfasst wird, ist vorzugsweise die Temperatur der Luft, die von dem Lufteinlass angesaugt wird, der im Außengehäuse bereitgestellt ist.
Da die Temperatur, die von dem Außentemperaturfühlelement erfasst wird, die Temperatur der Luft ist, die von dem Lufteinlass angesaugt wird, kann die Außentemperatur jeder Komponente der Projektionsanzeigevorrichtung unmittelbar vor dem Kühlen erfasst werden, und die Kühlungsregulierung mit ausgezeichneter Genauigkeit ausgeführt werden.
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand eines weiteren Beispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von welchen:
1 eine Vorderansicht und eine Rückansicht ist, die eine Projektionsanzeigevorrichtung zeigen, die sich auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht;
2 eine Draufsicht von oben und eine Draufsicht von unten auf die Ausführungsform ist;
3 eine perspektivische Skizze ist, die eine Innenstruktur eines unteren Gehäuseteils des Außengehäuses in der Ausführungsform zeigt;
4 eine horizontale Schnittansicht ist, die eine Anordnung der optischen Einheit und der Stromquelleneinheit und eine Struktur der optischen Einheit in der Ausführungsform zeigt;
5 eine vertikale Schnittansicht der Projektionsanzeigevorrichtung ist, die die Anordnung und Struktur des Schaltungssubstrats zeigt, und eine perspektivische Teilansicht, die die Auslassöffnung in der Ausführungsform zeigt;
6 eine perspektivische Skizze und eine horizontale Schnittansicht ist, die eine Struktur der Lichtquellenlampeneinheit in der Ausführungsform zeigt;
7 eine horizontale Schnittansicht und eine perspektivische Skizze ist, die eine Struktur eines Polarisierungsumwandlungselements zeigt, das ein optisches Beleuchtungssystem in der Ausführungsform darstellt;
8 eine perspektivische Skizze ist, die eine Struktur eines Lichtleiters zur Aufnahme der optischen Einheit in der Ausführungsform zeigt;
9 eine perspektivische Skizze ist, die eine Struktur der Kopfplatte zur Stützung der Prismeneinheit zeigt, die das optische Farbsynthesesystem in der Ausführungsform ist;
10 eine perspektivische Ansicht ist, die die Kopfplatte in der Ausführungsform zeigt;
11 eine Schnittansicht ist, die die Höhenposition des gestützten Teils der Kopfplatte in der Ausführungsform zeigt;
12 eine vertikale Schnittansicht ist, die eine Struktur eines Kanals des Lufteinlasses in der Ausführungsform zeigt;
13 eine perspektivische Skizze ist, die die Kühlungsstruktur der optischen Einheit, der Stromquelleneinheit und des Schaltungssubstrats in der Ausführungsform zeigt;
14 eine Grafik ist, die den Regulierungsbereich der Temperatur zeigt, der von dem Innentemperaturfühler und dem Außentemperaturfühler in der Ausführungsform überwacht wird.
Die Projektionsanzeigevorrichtung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wird in der Folge unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.
1. Gesamter Aufbau der Anzeigevorrichtung
1(A), (B) zeigen eine Vorderansicht und eine Rückansicht einer Projektionsanzeigevorrichtung 1, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht, und 2(A), (B) zeigen eine Draufsicht von oben und eine Draufsicht von unten auf die Projektionsanzeigevorrichtung 1.
Die Projektionsanzeigevorrichtung 1 hat eine annähernd rechteckige, parallelflache Form und umfasst ein Außengehäuse 2, in dem eine optische Einheit 10, die in der Folge erwähnt ist, aufgenommen ist, sowie eine Projektionslinseneinheit 6, die an einer Vorderseite des Außengehäuses 2 vorsteht.
Das Außengehäuse 2 ist in einen oberen Teil und einen unteren Teil etwa in der Mitte der Projektionslinseneinheit 6 geteilt und umfasst ein oberes Gehäuse 3 zum Abdecken eines oberen Oberflächenteils der Projektionsanzeigevorrichtung 1, ein unteres Gehäuse 4 zum Abdecken eines unteren Oberflächenteils, und ein hinteres Gehäuse 5 zum Abdecken eines hinteren Oberflächenteils der Projektionsanzeigevorrichtung 1, die in 1(B) dargestellt ist.
2. Struktur des Außengehäuses
Das obere Gehäuse 3 umfasst eine rechteckige obere Wand 3a, rechte und linke Seitenwände 3b, 3c, die sich annähernd senkrecht von drei Seiten mit Ausnahme der Rückseite nach unten erstrecken, und eine Vorderwand 3d.
Eine große Anzahl von Verbindungslöchern 25R, 25L ist in den rechten und linken Enden an der Vorderseite der oberen Wand 3a des oberen Gehäuses 3 ausgebildet, wie in 2(A) dargestellt ist, und ein eingebauter Lautsprecher (in der Figur nicht dargestellt) ist in einem Teil im Inneren der Anzeigevorrichtung entsprechend den Verbindungslöchern 25R, 25L bereitgestellt. Ein Bedienungsschalter 26 zum Einstellen der Bildqualität, des Brennpunkts usw. der Projektionsanzeigevorrichtung 1 ist annähernd im mittleren Teil der oberen Wand 3a bereitgestellt.
Wie aus 1(A) erkennbar ist, ist eine photoelektrische Platte 351 zum Empfangen eines ferngesteuerten Signals mit einer ähnlichen Funktion wie der Bedienungsschalter 26 an einer Vorderfläche der Anzeigevorrichtung bereitgestellt, und die Projektionsanzeigevorrichtung 1 kann ferngesteuert werden.
Das untere Gehäuse 4 umfasst eine rechteckige Bodenwand 4a, rechte und linke Seitenwände 4b, 4c, die annähernd senkrecht von drei Seiten mit Ausnahme der Rückseite abstehen, und eine Vorderwand 4d.
Ein Lampentauschdeckel 27 zum Austauschen einer darin aufgenommenen Lichtquellenlampeneinheit 8 (die in der Folge erwähnt wird), und eine Luftfilterabdeckung 23, in der ein Lufteinlass 240 zum Kühlen des Inneren der Anzeigevorrichtung ausgebildet ist, sind an der Bodenwand 4a bereitgestellt, wie in 2(B) dargestellt ist.
Eine große Zahl von Saugöffnungen 271 ist in dem Lampentauschdeckel 27 ausgebildet und die Kühlluft wird nicht nur von dem Lufteinlass 240, sondern auch von den Saugöffnungen 271 in das Innere der Anzeigevorrichtung geleitet.
Füße 31R, 31L am hinteren Ende sind an rechten und linken Eckenteilen des hinteren Teils der Bodenwand 4a bereitgestellt, wie in 1 und 2(B) dargestellt ist, und ein vorderer Fuß 31C zur Höheneinstellung ist an der Position am vorderen Ende bereitgestellt, die der Projektionslinseneinheit 6 entspricht, und diese ragen zu der unteren Oberflächenseite der Bodenwand 4a.
Ein Einstellmechanismus, der die Projektion einstellen kann, wird durch Drehen des Fußes 31R am hinteren Ende bereitgestellt, mit dessen Hilfe die projizierte Bildwand in horizontaler Richtung eingestellt werden kann. Ein Einstellmechanismus, der eine Einstellung der projizierten Bildwand in vertikaler Richtung ausführen kann, ist durch einen Fußknopf am Fuß 31C am vorderen Ende bereitgestellt, wie in 1(A) und 2(A) dargestellt ist.
Eine Stromquellenkabel-Abschirmplatte 243 ist in dem unteren Gehäuse 4 bereitgestellt, wie in 3 dargestellt ist, und die Stromquellenkabel-Abschirmplatte 243 ist mit einem Verdrahtungseinsetzteil 244 zum Abdecken der Wechselstromzuführungsleitung bereitgestellt.
Die Stromquellenkabel-Abschirmplatte 243 ist zum Abschirmen des Rauschens bereitgestellt, das von der Wechselstromzuführungsleitung erzeugt wird, und wird auch als Busleitung der Erde einer Stromquelleneinheit 7, eines Videosubstrates 11 und eines Treibersubstrates 13 verwendet, die in der Folge erwähnt sind.
Der Lufteinlass 240 ist mit einem schwammartigen Luftfilter 241 bedeckt, so dass ein Eindringen von Staub usw. verhindert wird. Ein Dämpfungsmaterial 242, das aus geschäumtem Urethan besteht, ist am Umfang des Lufteinlasses 240 angeordnet, so dass ein Eindringen von Staub usw. vom Umfang des Lufteinlasses 240 verhindert wird.
Wie aus 2 erkennbar ist, sind die Vorderwand 3d des oberen Gehäuses 3 und die Vorderwand 4d des unteren Gehäuses 4 so gekrümmt, dass, wenn der mittlere Teil leicht nach vor steht, eine kreisförmige Öffnung 33, um die ein ringförmiger Rand 32 gebildet ist, in diesem Teil gebildet wird, und das Seitenteil am vorderen Ende der obengenannten Projektionslinseneinheit 6 von dieser Öffnung 33 vorsteht.
Ein Spitzenteil der Projektionslinseneinheit 6 wird von einem Schutzteil 42 gehalten, das sich entlang der Bodenwand 4a erstreckt. Das Schutzteil 42 ist ein dicker Rand, der das Spitzenteil der Projektionslinseneinheit 6 haubenförmig bedeckt. Die vordere Endseite der Anzeigevorrichtung kann mit einer Hand am Schutzteil 42 angehoben werden, ohne die Projektionslinseneinheit 6 zu belasten.
Ein hinteres Gehäuse 5 hat im Prinzip die Struktur, ein teleskopisches Teil des oberen Gehäuses 3 und des unteren Gehäuses 4 zu führen und zu halten.
Das hintere Gehäuse 5 steht mit drei Hakenteilen in Eingriff, wobei sein oberes Ende entlang einer Innenkante des oberen Gehäuses 3 ausgebildet ist, obwohl dies in 1(B) nicht dargestellt ist, und das hintere Gehäuse wird durch Festschrauben und Befestigen des unteren Endes an der Innenseite des unteren Gehäuses 4 gehalten.
Ein Wechselstromeinlass 51 für die externe Stromversorgung, und verschiedene Eingangs-/Ausgangsanschlussgruppen 50 sind an der linken Seite einer Rückwand 5d des hinteren Gehäuses 5 angeordnet, und ein Verlängerungsteil 501 ist an dessen rechter Seite ausgebildet. Eine Auslassöffnung 160 zum Ausgeben der Luft im Inneren der Anzeigevorrichtung ist in dem Verlängerungsteil 501 bereitgestellt.
Da der Wechselstromeinlass 51 und die Eingangs-/Ausgangsanschlussgruppen 50, an welche Leitungsschnüre, wie das Signalkabel, angeschlossen sind, an der Rückwand 5d des hinteren Gehäuses 5 angeordnet sind, sind keine Signalkabel usw. an einem Seitenteil der Anzeigevorrichtung angeschlossen, an der sich normalerweise ein Benutzer befindet, und diese Anordnung ist für Benutzer angenehm.
3. Innenstruktur der Anzeigevorrichtung
4 und 5 zeigen die Innenstruktur der Projektionsanzeigevorrichtung 1. Wie aus 4 erkennbar ist, sind die optische Einheit 10 zur Vergrößerung und Projektion von Bildinformationen, und die Stromquelleneinheit 7, die neben der optischen Einheit 10 angeordnet ist und der optischen Einheit 10 Strom zuführt, in dem obengenannten Außengehäuse 2 aufgenommen.
Ein Luftabzugsgebläse 16 zum Abgeben der Luft in der Anzeigevorrichtung und die Auslassöffnung 160 sind in einem Teil neben der Lichtquellenlampeneinheit 8 der optischen Einheit 10 bereitgestellt.
Wie aus 5 erkennbar ist, sind ferner ein Luftsauggebläse 24 zum Ansaugen der Außenluft in die Anzeigevorrichtung und der Lufteinlass 240 unter einer Prismeneinheit 910 der optischen Einheit 10 bereitgestellt.
Ein Treibersubstrat 13 und ein Videosubstrat 11 zur Antriebssteuerung der Anzeigevorrichtung sind lamellenförmig über der optischen Einheit 10 angeordnet.
3-1. Struktur der optischen Einheit
Die optische Einheit 10 umfasst die Lichtquellenlampeneinheit 8, eine optische Linseneinheit 9 zur optischen Verarbeitung des Lichtstroms, der von der Lichtquellenlampeneinheit 8 ausgestrahlt wird und zum Bilden des optischen Bildes in Übereinstimmung mit den Bildinformationen, die Prismeneinheit 910 zum Synthetisieren des optischen Bildes, das von der optischen Linseneinheit 9 gebildet wird, und die Projektionslinseneinheit 6 zum Vergrößern und Projizieren des synthetisierten optischen Bilds auf die Projektionsfläche, wie in 4(A) dargestellt.
Die Lichtquellenlampeneinheit 8 und die optische Linseneinheit 9 sind in dem Lichtleiter 100 aufgenommen, in dem ein Lichtweg mit einer annähernden L-Form in der Draufsicht definiert ist. Die Prismeneinheit 910 ist in Einschnitten 9001, 9002 (siehe 8) des Lichtleiters 100 angeordnet, und die Projektionslinseneinheit 6 ragt von der Seite des Lichtleiters 100 vor.
Der Lichtweg, der von der Lichtquellenlampeneinheit 8 zu der Projektionslinseneinheit 6 führt, ist insgesamt annähernd L-förmig. Somit ist die Draufsicht auf den Lichtleiter 100 entsprechend annähernd L-förmig. Der Lichtleiter 100 nimmt nicht weniger als eine Hälfte an der Rückseite des Innenraums des Außengehäuses 2 ein.
Die Lichtquellenlampeneinheit 8 ist austauschbar an der Position eines Lichtquellenlampeneinheit-Aufnahmeteils 800 aufgenommen, wie in 3 dargestellt ist.
3-2. Struktur der Stromquelleneinheit
Wie in 4(A) erkennbar ist, ist die Stromquelleneinheit 7 in einem anderen Teil als dem Teil aufgenommen, der von der Projektionslinseneinheit 6 und dem Lichtleiter 100 besetzt ist, die in dem Außengehäuse 2 aufgenommen sind, d.h., in einem Stromquelleneinheit-Aufnahmeteil 700, wie in 3 dargestellt ist. Die Draufsicht auf die Stromquelleneinheit ist annähernd L-förmig, wobei sich ein Körperteil entlang der Seitenwand 2c des Außengehäuses 2 nach vorne erstreckt, mit seinem Basisende in der Nähe der Lichtquellenlampeneinheit 8, und ein Verlängerungsteil 72 an einem vorderen Endteil des Körperteils 71 gebogen ist und der Projektionslinseneinheit 6 zugewandt ist.
Eine Saugöffnung 75 ist in einer Seite eines Endteils der Verlängerungsteils 72 ausgebildet, das ein Endteil der Stromquelleneinheit 7 ist, und eine Auslassöffnung 77 ist in einer Seite eines Endteils des Körperteils 71 gebildet, das das andere Ende der Stromquelleneinheit ist.
Da der Lufteinlass 240, der in dem Außengehäuse 2 ausgebildet ist, unter der Prismeneinheit 910 angeordnet ist, ist die Saugöffnung 75 in der Nähe des Lufteinlasses 240 und in der Nähe der Projektionslinseneinheit 6 angeordnet.
Ein Primärseiten-Aktivfilter, eine Stromversorgung und ein Ballast sind in der Stromquelleneinheit 7 aufgenommen, obwohl sie in 4 fehlen.
Das Primärseiten-Aktivfilter ist mit einem FET zur Übertragung bereitgestellt, die Stromversorgung ist mit einer Diodenbrücke zur Gleichrichtung, einem Sendetransistor für einen D/D-Wandler, und einen Dreifachanschlussregulator für einen D/D-Wandler bereitgestellt, und der Ballast ist mit einem Treiber-FET für eine Zerhackerschaltung und einer Gegenstromschutzdiode für die Zerhackerschaltung bereitgestellt, und diese Elemente sind auf dem Schaltungssubstrat montiert.
Da diese Elemente Wärme erzeugen, ist eine Wärmesenke angebracht, um einen Temperaturanstieg des Elements selbst zu verhindern, und die Wärmesenke wird zwangsweise durch ein Sauggebläse 17 gekühlt, das an der Saugöffnung 75 bereitgestellt ist.
Unter Nutzung jedoch der annähernd L-Form der optischen Einheit 10, bleibt die Fläche, die durch den Lichtleiter 100, die Projektionslinseneinheit 6 und das Außengehäuse 2 begrenzt ist, nicht ungenutzt, wenn die Stromquelleneinheit 7 auch annähernd L-förmig ist. Das heißt, die optische Einheit 10 und die Stromquelleneinheit 7 können effizient in einem schmalen Bereich angeordnet werden und die Projektionsanzeigevorrichtung 1 kann miniaturisiert werden.
Die Eingangsleitung von der Stromquelleneinheit 7 zu der Lichtquellenlampeneinheit 8 ist an die Lichtquellenlampeneinheit 8 durch einen Verbinder angeschlossen, obwohl dieser in 4 fehlt. Die Eingangsleitung wird durch das Abschirmmaterial abgeschirmt, so dass kein Rauschen entsteht.
3-3. Anordnung und Struktur des Plattensubstrats
Wie in 5(A) dargestellt ist, ist das Treibersubstrat 13 zur Antriebssteuerung des Flüssigkristalls in eine obere Oberfläche der optischen Einheit 10 über der optischen Einheit 10 geschraubt, und das Videosubstrat 11, auf dem eine Videosignalverarbeitungsschaltung parallel dazu montiert ist, ist an seiner oberen Oberflächenseite angeordnet. Ein lagenförmiges Abschirmungsmaterial 12 ist zwischen dem Treibersubstrat 13, das an der Seite der unteren Stufe von diesen zwei Substraten 11, 13 angeordnet ist, und der optischen Einheit 10 angeordnet.
Eine elektrische Verbindung zwischen den Substraten 11, 13 ist wie folgt. Ein Verbinder 110 ist an einer unteren Oberfläche des Videosubstrates 11 angeordnet, und ein Verbinder 130, der zur Steckverbindung in den Verbinder 110 geeignet ist, ist an einer oberen Oberfläche des Treibersubstrats 13 angeordnet.
Somit ist der Verbinder 110 mit dem Verbinder 130 derart verbunden, dass die Substrate 11, 13 an der vorgeschriebenen Position lamellenförmig angeordnet sind.
Die Verbindung zwischen Substraten wird in der vorliegenden Ausführungsform ohne Anordnen von Leitungsdrähten oder dergleichen ausgeführt. Somit sind Geräusch erzeugende Quellen von geringer Zahl und das Erzeugen eines Geräuschs kann kontrolliert werden.
Jedes Endteil des Treibersubstrats 13 und des Videosubstrats 11 ist in der Nähe der Rückwand 5d des hinteren Gehäuses 5 angeordnet. Eingangs-/Ausgangsanschlüsse eines D-Sub-Verbinders sind direkt an Endteilen in der Nähe der Rückwand 5d des hinteren Gehäuses 5 des Videosubstrats 11 montiert, um einen Teil der Eingangs-/Ausgangs-Anschlussgruppen 50 des hinteren Gehäuses 5 zu bilden.
Da die Verdrahtungslänge zwischen dem Eingangs-/Ausgangsanschluss 50, der an der Rückwand 5d des hinteren Gehäuses 5 angeordnet ist, und dem Treibersubstrat 13 und Videosubstrat 11 verringert werden kann, wird das Schaltungssystem zur Verarbeitung des schwachen Signals bei hoher Geschwindigkeit kaum durch ein Rauschen beeinträchtigt.
Ferner, wie aus 5(A) erkennbar ist, ist ein Verlängerungsteil 12a in dem Abschirmmaterial 12 bereitgestellt, und mindestens ein Teil der Verbinder 110, 130 ist von dem Verlängerungsteil 12a bedeckt. Somit kann verhindert werden, dass das Geräusch, das von der Lichtquellenlampeneinheit 8 (in 5 nicht dargestellt) erzeugt wird, die nahe und unmittelbar unter den Verbindern 110, 130 angeordnet ist, von den Verbindern 110, 130 gemischt wird.
Eine Struktur, in der das Treibersubstrat 13 an die obere Oberfläche der optischen Einheit 10 geschraubt ist, ist zweckdienlich, wenn die optische Einheit 10 als separates Teil verkauft wird. Im Allgemeinen unterscheiden sich die Leistungseigenschaften der Glühlampen 925R, 925G, 925B, die in die optische Einheit 10 eingesetzt sind, geringfügig für jede optische Einheit 10. Um mit jeder optischen Einheit 10 ein Bild derselben Qualität zu erhalten, müssen die Unterschiede in den Leistungseigenschaften durch die elektrische Einstellung ausgeglichen werden. Eine solche elektrische Einstellung ist möglich, indem der Antriebszustand der Glühlampen 925R, 925G, 925B verändert wird. Dies bedeutet, dass der vorgeschriebene Antriebszustand in der Schaltung gespeichert werden kann, die in dem Treibersubstrat 13 eingebaut ist. Wenn die Struktur, in der das Treibersubstrat 13 auf die obere Oberfläche der optischen Einheit 10 geschraubt ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform, verwendet wird, kann die optische Einheit 10 so verkauft werden, dass die optische Einheit 10 und das Treibersubstrat 13 in einer Einheit untergebracht sind, d.h., in einem Zustand, in dem die elektrische Einstellung vollendet ist, und keine elektrische Einstellung seitens des Kunden erforderlich ist.
Ein Fernsubstrat 14, auf dem eine Fernsignalverarbeitungsschaltung zur Verarbeitung des Signals, das von einer Maus usw. eingegeben wird, montiert ist, ist an einer unteren Oberflächenseite der optischen Einheit 10 angeordnet, und eine Abschirmplatte 15 ist zwischen dem Fernsubstrat 14 und der optischen Einheit 10 angeordnet. Das Fernsubstrat 14 ist befestigbar/lösbar an/von der hinteren Endseite der Anzeigevorrichtung angeordnet, d.h., von der Seite der Rückwand 5d des hinteren Gehäuses 5. Selbst wenn ein Schaltungssubstrat einer modellbedingt anderen Schaltungsform für die Fernschaltung einer Maus usw. verwendet werden muss, kann es leicht durch einen Austausch des Fernsubstrats 14 von der hinteren Endseite der Anzeigevorrichtung angepasst werden. Ein Audiosubstrat 18 zur Ausführung der Schnittstelle der TV-Bildes und des Tonsignals ist in horizontalem Zustand in Bezug auf die Endfläche zwischen der Endfläche an der Seite des hinteren Gehäuses 5 der optischen Einheit 10 und dem hinteren Gehäuse 5 angeordnet, und das Audiosubstrat 18 ist an einen Endteil des Videosubstrates 11 durch den Draht angeschlossen. Ferner, wie in 5(B) dargestellt ist, ist ein Metallchassis 19 zwischen dem Audiosubstrat 18 und dem hinteren Gehäuse 5 angeordnet. Das Chassis 19 ist an die Abschirmplatte 15 geschraubt und das Chassis 19 ist auf die Erdspannung eingestellt. Die wechselseitige Verdrahtungsdistanz ist durch die eng beieinander liegende Anordnung der Substrate verringert, wodurch eine Beeinträchtigung durch ein Rauschen schwierig wird.
Das Audiosubstrat 18 ist an einem Kniestück/Montageteil 19a, das an einem Teil des Chassis 19 bereitgestellt ist, durch Schrauben 20 befestigt, so dass es der Einsetz-/Zugkraft widersteht, die auf einen Schnittstellenanschluss ausgeübt wird, der an dem Audiosubstrat 18 montiert ist.
4. Optisches System
Das optische System, das in die optische Einheit 10 eingebaut ist, wird unter Bezugnahme auf 4(B) erklärt.
Das optische System der Ausführungsform umfasst die Lichtquellenlampeneinheit 8, ein optisches Beleuchtungssystem 923 zur Vereinheitlichung der Beleuchtungsstärkenverteilung in einer Ebene des Lichts zur Beleuchtung von drei Glühlampen 925R, 925G, 925B, ein optisches Farbtrennsystem 924 zum Trennen des Lichtstroms, der von dem optischen Beleuchtungssystem 923 ausgestrahlt wird, drei Glühlampen 925R, 925G, 925B zur Bildung des Modulationssystems, um jeden Farblichtstrom zu modulieren, eine Prismeneinheit 910 als optisches Farbsynthesesystem zum Resynthetisieren der modulierten Farblichtströme, und die Projektionslinseneinheit 6 zum Projizieren des vergrößerten synthetisierten Lichtstroms auf den Schirm.
4-1. Lichtquellenlampeneinheit
Die Lichtquellenlampeneinheit 8 umfasst eine Lichtquellenlampe 801, und ein annähernd kastenförmiges Lampengehäuse 802, in dem die Lichtquellenlampe eingebaut ist, wie in 6 dargestellt ist.
Die Lichtquellenlampe 801 umfasst einen Lampenkörper 805, wie eine Metallhalidlampe und einen Reflektor 806 und strahlt Licht von dem Lampenkörper 805 zu der optischen Linseneinheit 9 aus.
Eine Vorderseite in der Richtung der optischen Achse des Lampengehäuses 802 ist geöffnet und Belüftungslöcher 808, 809 zum Einleiten/Abgeben der Kühlluft sind in der rechten und linken Seite annähernd orthogonal zu der Vorderseite ausgebildet. Belüftungslöcher 803, 804 zum Einleiten/Abgeben der Kühlluft sind auch in der rechten und linken Seite des Reflektors 806 ausgebildet.
Eine Richtplatte 820 ist an einem Einlass des Belüftungslochs 808 für die Kühlluft bereitgestellt, wie in 6(B) dargestellt ist, so dass die Kühlluft effizient zu einer reflektierenden Oberfläche 806a des Reflektors 806 und dem Lampenkörper 805 geleitet wird. Die Richtplatte 820 ist an einer Seitenwand 807 in der Nähe des Belüftungslochs 808 in dem Lampengehäuse 802 montiert, so dass sie gehalten wird, und an einem Dübel 807a positioniert, der an der Seitenwand 807 bereitgestellt ist.
Zusätzlich ist ein gekerbtes Teil 810 in einem Teil des Lampengehäuses 802 an der Seite des Belüftungslochs 809 bereitgestellt, so dass der Strom der Kühlluft nicht behindert wird. Ein Stromquellenstecker 811 zum Zuleiten des Stroms zu dem Lampengehäuse ist an der Seite des Lampengehäuses bereitgestellt.
In einer Ausführungsform ist die Lichtquellenlampe 801 an dem Lampengehäuse 802 befestigt. Wenn die Lichtquellenlampe 801 durch Entfernen des Lampentauschdeckels 27 (siehe 2) des obengenannten Außengehäuses getauscht wird, wird die Lichtquellenlampe gemeinsam mit dem Lampengehäuse 802 befestigt/gelöst.
4-2. Optisches Beleuchtungssystem
Ein optisches Beleuchtungssystem 923 ist mit einem Satz kleiner Linsen bereitgestellt, und umfasst Integratorlinsen 921, 922 zum Teilen des Lichts, das von der Lichtquellenlampeneinheit 8 ausgestrahlt wird, durch die kleinen Linsen in eine Vielzahl von Teillichtströmen, ein Polarisierungsumwandlungselement 920 zum Umwandeln der Teillichtströme, die die Gruppe der Strahlen mit willkürlicher Polarisierungsrichtung sind, zu dem Strahl mit gleicher Polarisierungsrichtung, und eine Überlagerungslinse 930 zum Überlagern jedes der Teillichtströme, die zu dem Strahl derselben Polarisierungsrichtung umgewandelt wurden, auf der Oberfläche der Glühlampen 925R, 925G, 925B.
Das Polarisierungsumwandlungselement 920 ist mit einer Polarisierungsstrahlteilergruppe 9201 und einem selektiven Verzögerungsfilm 9202 bereitgestellt, wie in 7 dargestellt ist, und die Polarisierungsstrahlteilergruppe 9201 hat eine Form, in der eine Vielzahl durchscheinender Platten 9203 in Säulenform mit einem parallelogrammförmigen Querschnitt zusammengeklebt sind.
Eine Polarisierungstrennschicht 9204 und eine Reflexionsschicht 9205 sind abwechselnd an der Grenzfläche der durchscheinenden Platten 9203 ausgebildet.
Die Polarisierungsstrahlteilergruppe 9201 wird durch Zusammenkleben einer Vielzahl von Glasplatten, auf welchen die Polarisierungstrennschicht 9204 und die Reflexionsschicht 9205 abwechselnd angeordnet sind, und diagonales Schneiden der Glasplatten im vorbestimmten Winkel gebildet.
Die Teillichtströme, die durch die Integratorlinsen 921, 922 geteilt werden, werden durch die Polarisierungstrennschicht 9204 in P-polarisiertes Licht und S-polarisiertes Licht geteilt, und das P-polarisierte Licht wird durch eine λ/2-Verzögerungsschicht 9206, die selektiv auf dem selektiven Verzögerungsfilm 9202 gebildet ist, zu S-polarisiertem Licht umgewandelt und von dort ausgestrahlt.
Das S-polarisierte Licht wird von der Polarisierungstrennschicht 9204 reflektiert und weiter von der Reflexionsschicht 9205 reflektiert und als solches als S-polarisiertes Licht ausgestrahlt.
Der Lichtstrom, der zu dem S-polarisierten Licht angeordnet wird, wird von einem Reflexionsspiegel 931 reflektiert, der an einem Eckenteil des Lichtleiters 100 angeordnet ist, und zu dem optischen Farbtrennsystem 924 geleitet.
Da das optische Beleuchtungssystem 923 mit dem Polarisierungsumwandlungselement 920 bereitgestellt ist, wird die Nutzungseffizienz des Lichts im Vergleich zu dem Fall verbessert, in dem das willkürlich polarisierte Licht, in dem das P-polarisierte Licht und das S-polarisierte Licht gemischt sind, als solches verwendet wird. Ferner kann die Farbtrenneigenschaft an dichroitischen Spiegeln 941, 942, die in der Folge erwähnt sind, verbessert werden. Da das S-polarisierte Licht ein ausgezeichnetes Reflexionsvermögen im Vergleich zu dem P-polarisierten Licht hat, ist das S-polarisierte Licht dahingehend vorteilhaft, dass der Verlust der Lichtmenge usw. kontrolliert werden kann.
4-3. Optisches Farbtrennsystem und Modulationssystem
Das optische Farbsynthesesystem 924 umfasst einen rot und grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 941, einen grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 und einen Reflexionsspiegel 943, wie in 4(B) dargestellt ist.
Der blaue Lichtstrom B, der in dem Lichtstrom enthalten ist, der von dem optischen Beleuchtungssystem 923 ausgestrahlt wird, geht durch den rot und grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 941, wird von einem hinteren Reflexionsspiegel 943 in rechten Winkeln reflektiert, und von einem Emissionsteil des blauen Lichtstroms zu der Primeneinheit 910 ausgestrahlt.
Der rote und grüne Lichtstrom R, G werden von dem Spiegel 941 reflektiert, und nur der grüne Lichtstrom G wird in rechten Winkeln von dem grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 reflektiert und von dem grünen Lichtstromemissionsteil zu dem optischen Farbsynthesesystem ausgestrahlt.
Der rote Lichtstrom R, der durch den Spiegel 942 geht, wird von dem roten Lichtstromemissionsteil zu einem Lichtleitersystem 927 ausgestrahlt.
Sammellinsen 951, 952 sind an der jeweiligen Emissionsseite der Emissionsteile des blauen Lichtstroms B und des grünen Lichtstroms G des optischen Farbsynthesesystems 924 angeordnet, und der Lichtstrom, der von jedem Emissionsteil ausgestrahlt wird, wird durch die Sammellinsen 951, 952 parallel eingestellt.
4-4. Modulationssystem und Farbsynthesesystem
Die parallelen blauen und grünen Lichtströme B, G fallen auf die Glühlampen 925B, 925G zur Modulation, und die Bildinformationen, die jedem Farblicht entsprechen, werden hinzugefügt.
Die Glühlampen 925B, 925G werden den Bildinformationen entsprechend durch ein Antriebsmittel, das in der Figur nicht dargestellt ist, schaltgeregelt, und jedes Farblicht, das hindurchgeht, wird dadurch moduliert.
Ein bekanntes Mittel ohne Modifizierung kann für das Antriebsmittel verwendet werden.
Andererseits wird der rote Lichtstrom R durch das Lichtleitersystem 927 zu der entsprechenden Glühlampe 925R geführt, und auf gleiche Weise den Bildinformationen entsprechend moduliert.
Das Lichtleitersystem 927 umfasst eine Linse 974 an der Einfallsseite, einen Reflexionsspiegel 971 an der Einfallsseite, einen Reflexionsspiegel 972 an der Emissionsseite, eine Zwischenlinse 973, die dazwischen angeordnet ist, und eine Sammellinse 953, die an der proximalen Seite der Glühlampe 925R angeordnet ist.
Die Länge des Lichtwegs von der Lichtquellenlampeneinheit 8 zu jeder der Glühlampen 925R, 925G, 925B ist im Falle des roten Lichtstroms R am längsten, und der Verlust, der durch die Lichtstreuung verursacht wird, wird im Falle des roten Lichts am größten. Der Verlust des roten Lichts kann jedoch bis zu einem gewissen Grad durch Anordnung des Lichtleitersystems 927 gesteuert werden.
Die Glühlampen 925R, 925G, 925B in der Ausführungsform sind Flüssigkristallglühlampen, die zwei Polarisatoren und eine dazwischen angeordnete Flüssigkristallplatte umfassen.
4-5. Optisches Farbsynthesesystem
Jeder Farblichtstrom, der durch jede der Glühlampen 925R, 925G, 925B moduliert wird, fällt auf die Prismeneinheit 910 zur Bildung des optischen Farbsynthesesystems und wird hier resynthetisiert.
Der resynthetisierte Lichtstrom wird durch die Projektionslinseneinheit 6 als vergrößertes Farbbild auf den Schirm an der vorgeschriebenen Position projiziert.
Somit wird in der Ausführungsform der Lichtstrom, der von der Lichtquellenlampeneinheit 8 ausgestrahlt wird, von dem Reflexionsspiegel 931 in dem Lichtleiter 100 reflektiert, in dem L-förmigen Umleitungslichtweg entlang der L-förmigen ebenen Form des Lichtleiters 100 vorwärtsbewegt und erreicht das optische Farbtrennsystem 924 und die Prismeneinheit 910.
Der Lichtweg ist durch jeden Teil des optischen Systems auf ein Maximum eingestellt und ist in einem schmalen Bereich angeordnet. Somit kann der Lichtstrom, der von der Lichtquellenlampeneinheit 8 ausgestrahlt wird, die Glühlampen 925R, 925G, 925B als paralleler Lichtstrom erreichen, während die Anordnung und Position der Integratorlinsen 921, 922 und des Polarisierungsumwandlungselements 920 unter Verwendung einer Linse mit kleinem F-Wert ausreichend gesichert ist.
Da die Anordnung und Position der Integratorlinsen 921, 922 ausreichend weit gesichert werden kann, kann somit die Teilungszahl erhöht werden.
Die Integratorlinsen 921, 922 können in einem optisch leistbaren Zustand angeordnet werden und können somit miniaturisiert werden. Da ein weiteres telezentrisches Beleuchtungslicht durch Bereitstellung der Integratorlinsen 921, 922 derselben Größe erhalten werden kann, kann das konvergierte Bild jedes Teillichtstroms, das auf der Polarisierungstrennschicht 9204 des Polarisierungsumwandlungselements 920 gebildet wird, in seiner Größe verringert werden, eine Schwankung in der Größe des konvergierten Bildes gesteuert und die Nutzungseffizienz des Beleuchtungslichts verbessert werden.
5. Struktur des Lichtleiters
Die Lichtquellenlampeneinheit 8 und alle optischen Elemente, die nicht die Projektionslinseneinheit 6 sind, von den obengenannten optischen Systemen werden zwischen dem oberen und unteren Lichtleiter 901, 902 mit der Form, die in 8 dargestellt ist, gehalten. Die Lichtquellenlampeneinheit 8 ist in dem Lichtquellenlampeneinheit-Aufnahmeteil 800 aufgenommen, der in dem unteren Lichtleiter 901 ausgebildet ist.
Der obere Lichtleiter 902 und der untere Lichtleiter 901 sind mit der Prismeneinheit 910 und der Projektionslinseneinheit 6 durch eine Kopfplatte 903, die in der Folge erwähnt ist, integriert und an dem unteren Gehäuse 4 durch Befestigungsschrauben befestigt.
Rechteckige Einschnitte 9001, 9002 sind in einer unteren Seite des unteren Lichtleiters 901 beziehungsweise in einer oberen Seite des oberen Lichtleiters 902 ausgebildet, um die Prismeneinheit 910 an der Kopfplatte 903 zu befestigen.
Ein Öffnungsteil 9004 zum Zuleiten der Kühlluft zu der Lichtquellenlampeneinheit 8 ist in einer Trennwand 9003 des unteren Lichtleiters 901 ausgebildet, die in der Nähe des Lichtquellenlampeneinheit-Aufnahmeteils 800 ausgebildet ist.
Öffnungsteile 907, 908 zum Kühlen des optischen Beleuchtungssystems 923 sind in einem Seitenteil und einem Bodenteil eines Bereichs 900 ausgebildet, in dem das optische Beleuchtungssystem 923 der optischen Einheit 10 aufgenommen ist.
Ein Öffnungsteil 9021 ist in einem oberen Teil des oberen Lichtleiters 902 ausgebildet, und das Öffnungsteil 9021 steht mit dem oben erwähnten Öffnungsteil 9004 durch einen Kanal 9028 in Verbindung.
6. Struktur der Kopfplatte
Die Prismeneinheit 910 ist mit. einer Befestigungsschraube an einer Vorderseite (der proximalen Seite zu 9) der dünnen Kopfplatte 903 befestigt, die eine Magnesium-Druckgussplatte ist, wie in 9 und 10 dargestellt ist.
Die Kopfplatte 903 umfasst im Prinzip eine vertikale Wand 91, die sich in Richtung der Breite der Anzeigevorrichtung im vertikalen Verlauf erstreckt, und eine Bodenwand 92, die sich horizontal von einem unteren Ende der vertikalen Wand 91 erstreckt und die Prismeneinheit 910 trägt.
Eine rechteckige Öffnung 91b, durch die das Licht hindurchgeht, das von der Prismeneinheit 910 ausgestrahlt wird, ist in einem mittleren Teil der vertikalen Wand 91 ausgebildet. Vier Schraubenlöcher 91d zur Befestigung einer Basisendseite der Projektionslinseneinheit 6 sind ausgebildet und zwei Dübel 91e zum Positionieren sind in der vertikalen Wand 91 ausgebildet. Gestützte Teile 93 (von welchen nur ein Teil dargestellt ist), die von zwei Stützteilen 40 (siehe 3) gehalten werden, die an einer inneren Oberfläche des unteren Gehäuses 4 bereitgestellt sind, sind an einem Teil jeder Seite der Öffnung 91b der vertikalen Wand 91 bereitgestellt.
Drei Verbindungslöcher 91g, die mit der unteren Seite der Bodenwand in Verbindung stehen, sind in einem Teil ausgebildet, der der Montageposition der Prismeneinheit 910 in der Bodenwand 92 entspricht, und ein Befestigungsteil 91h der Prismeneinheit 910 ist über den Verbindungslöchern 91g ausgebildet.
Schraubenlöcher 91c sind in dem Befestigungsteil 91h ausgebildet und die Prismeneinheit 910 ist an der Kopfplatte 903 unter Verwendung der Schraubenlöcher 91c befestigt.
Befestigungsflächen 93, die gestützte Teile zur Verbindung der Kopfplatte 903 mit den Säulen 40 (siehe 3) darstellen, umfassen zwei Stützteile, die an der Seite der inneren Oberfläche des unteren Gehäuses 4 bereitgestellt sind, und sind an einem Teil jeder Seite der Öffnung 91b der vertikalen Wand 91 bereitgestellt. Die Befestigungsflächen 93 liegen parallel zu der Bodenwand 92 und ragen von der vertikalen Wand 91 vor, und werden von einer Aufnahmefläche 41 der Säulen 40 des unteren Gehäuses 4 gestützt und sind an dieser befestigt. Ein Vorsprung 41b und ein Schraubenloch 41c sind in der Aufnahmefläche 41 des Stützteils 40 bereitgestellt. Der Vorsprung 41b sitzt in dem Loch 93b, das in der Befestigungsfläche 93 bereitgestellt ist, und Schrauben werden in ein Schraubenloch 93c eingesetzt, um die Befestigungsfläche 93 an dem Stützteil 40 zu befestigen. Obwohl das Befestigungsteil 93 nicht unbedingt an dem Stützteil 40 befestigt sein muss, kann das Problem, das die optische Achse des optischen Systems durch einen Stoß oder dergleichen von außen verschoben werden könnte, durch eine Befestigung mit Schrauben gelöst werden.
Eine ebene Verstärkungsrippe 93a, orthogonal zu der Befestigungsfläche 93, ist an der vertikalen Wand 91 ausgebildet, und die Verstärkungsrippe 93a ist mit der Befestigungsfläche 93 integriert.
Die Befestigungsfläche 93 ist in dem Höhenbereich H, der von der Höhenposition eines oberen Endes zu der Höhenposition eines unteren Endes der Kontur der Projektionslinseneinheit 6 der vertikalen Wand 91 reicht, bereitgestellt, wie in 11 dargestellt ist. Insbesondere ist die Befestigungsfläche 93 annähernd in derselben Höhenposition wie die optische Achse 6A der Projektionslinseneinheit 6 der vertikalen Wand 91 bereitgestellt. Mit anderen Worten, die Höhenposition der Befestigungsfläche 93 befindet sind in dem Höhenbereich von nicht weniger als 1/3 bis nicht mehr als 2/3 von dem unteren Ende der vertikalen Wand 91, wenn die Gesamthöhe der vertikalen Wand 91 mit 1 angenommen wird. Die Höhenposition der Befestigungsfläche 93 ist insbesondere die Position, die nicht weniger als 2/3 von dem unteren Ende der vertikalen Wand 91 entfernt ist.
7. Kühlstruktur jeder Komponente
In der Projektionsanzeigevorrichtung 1 werden die optische Einheit 10, die Stromquelleneinheit 7, das Videosubstrat 11 und das Treibersubstrat 13 zwangsweise durch die obengenannten Luftsauggebläse 24, 17 und das Luftabzugsgebläse 16 gekühlt.
7-1. Luftansaugung vom Lufteinlass 240 und Kühlen und Staubschutz der Prismeneinheit 910 und der Glühlampen 925R, 925G, 925B
Wie aus 5 erkennbar ist, wird die Außenluft vom Lufteinlass 240 vorwiegend durch das Luftsauggebläse 24 angesaugt, das an einem unteren Teil der Prismeneinheit 910 bereitgestellt ist.
Ein Teil der Kühlluft, die von dem Lufteinlass 240 angesaugt wird, wird als Kühlluft für die Prismeneinheit 910 und die Glühlampen 925R, 925G, 925B zugeleitet.
12 ist eine Teilschnittansicht, die den Aufbau in der Nähe der Prismeneinheit 910 im Detail zeigt. 12 zeigt nur den Schnitt der Glühlampen 925R, 925G, 925B.
Drei Glühlampen 925R, 925G, 925B sind in der Nähe der drei Lichteinfallsebenen der Prismeneinheit 910 angeordnet. Die Glühlampen 925R, 925G, 925B in der Ausführungsform sind Flüssigkristallglühlampen, die zwei Polarisatoren 962, 963 und eine Flüssigkristallplatte 961 umfassen. Die Flüssigkristallplatte 961 und der Polarisator 963 an der Emissionsseite, der an deren Seite der Lichtemissionsfläche angeordnet ist, sind an der Lichteinfallsebene der Prismeneinheit 910 befestigt. Andererseits ist der Polarisator 962 an der Einfallsseite, der an der Seite der Lichteinfallsfläche der Flüssigkristallplatte 961 angeordnet ist, an der Seite der Oberfläche der Flüssigkristallplatte 961 einer metallischen Polarisatorfixierungsplatte 960 befestigt. In der Polarisatorfixierungsplatte 960 ist eine Öffnung mit einer Schnittfläche, die geringfügig kleiner als die Schnittfläche der drei Glühlampen 925R, 925G, 925B ist, in einer Wand so ausgebildet, dass sie die Lichteinfallsebenen der drei Glühlampen 925R, 925G, 925B umgibt. Der Polarisator 962 an der Einfallsseite ist durch Ankleben seines Umfangsteils an einem Umfangsteil der Öffnung befestigt. Die Polarisatorfixierungsplatte 960 an der Einfallsseite des Polarisators an der Einfallsseite ist an der Bodenwand 92 der Kopfplatte 903 befestigt. Ein flexibles Substrat 964 ist mit der Flüssigkristallplatte 961 verbunden. Das flexible Substrat 964 wird von einem Dämpfungsmaterial 9023 gehalten, das an einem ansteigenden Wandteil 9022 befestigt ist, der an dem oberen Lichtleiter 902 und einem Prismenkanal 926 bereitgestellt ist. Eine Spitze des flexiblen Substrats 964 ist mit dem Verbinder verbunden, der an dem Substrat 13 ausgebildet ist (in der Figur nicht dargestellt).
Die Kopfplatte 903, an der die Prismeneinheit 910 und drei Glühlampen 925R, 925G, 925B montiert sind, ist an einem oberen Teil des Lufteinlasses 240 montiert. Ein Luftfilter 241, das zum Bedecken des Lufteinlasses 240 angeordnet ist, und ein Dämpfungsmaterial 242, das an einem Umfangsteil angeordnet ist, werden von einer Rippe 91f gehalten, die an der unteren Seite der Kopfplatte 903 bereitgestellt ist, und sind an dieser befestigt. Das Luftsauggebläse 24 ist zwischen der Prismeneinheit 910 und dem Luftfilter 241 angeordnet.
Die Lichteinfalls-/-emissionsflächen der Prismeneinheit 910 sind von dem unteren Lichtleiter 901 und der vertikalen Wand 91 der Kopfplatte 903 umgeben. Ein oberer Teil der Prismeneinheit 910 ist von dem Kanal 926 bedeckt, der ein Metallgitter 926a und einen Harzrahmen 926b umfasst.
Ein Raum 911, der von dem Lufteinlass 240, der vertikalen Wand 91 der Kopfplatte 903, dem unteren Lichtleiter 901 und dem Kanal 926 umgeben ist, ist in der Nähe der Prismeneinheit 910 gebildet, und ein Kühldurchlass von dem Lufteinlass 240 zu dem Kanal 926 wird durch den Raum 911 gebildet.
Der Kühldurchlass wird ausführlich erklärt. Die Kühlluft, die von dem Lufteinlass 240 durch das Luftsauggebläse 24 angesaugt wird, wird durch die Verbindungslöcher 91g, die in der Bodenwand 92 der Kopfplatte 903 bereitgestellt sind, geleitet, um die Oberflächen der Prismeneinheit 910, der Flüssigkristallplatte 961 und der Polarisatoren 962, 963 an der Einfalls-/Emissionsseite zu kühlen. Die Polarisatoren 962, 963 an der Einfalls-/Emissionsseite lassen nur die vorgeschriebene polarisierte Lichtkomponente des einfallenden Lichts durch und absorbieren den Rest der polarisierten Lichtkomponente und erzeugen somit leicht Wärme. Der Polarisator ist gegenüber Wärme relativ schwach und die Wirkungseigenschaften der Flüssigkristallplatte können leicht verändert werden. Somit muss insbesondere der Umfangsteil der Flüssigkristallplatte gekühlt werden. In der Ausführungsform dient die Polarisatorfixierungsplatte 960 an der Einfallsseite auch als Richtplatte und die Kühlluft kann durch die Polarisatorfixierungsplatte 960 an der Einfallsseite effizient zu dem Umfangsteil der Flüssigkristallplatte geleitet werden. Zusätzlich kann die Kühlung des Polarisators an der Einfallsseite besonders durch die Wärmestrahlung von der Polarisatorfixierungsplatte unterstützt werden, wenn die Polarisatorfixierungsplatte 960 aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie Aluminium, besteht.
Die staubdichte Struktur des Umfangsteils der Prismeneinheit 910 wird erklärt.
Wenn Staub an den Glühlampen 925R, 925G, 925B, die das Bild bilden, und der Prismeneinheit 910, die das von den Glühlampen gebildete Bild synthetisiert, haftet, erscheint der Schatten, der durch Staub oder dergleichen verursacht wird, auf dem Bild (projizierten Bild) und wird auf die Projektionsfläche projiziert. Es ist daher bevorzugt, das Eindringen von Staub, usw. in den Raum 911, der von dem Lufteinlass 240, der vertikalen Wand 91 der Kopfplatte 903, dem unteren Lichtleiter 901 und dem Kanal 926 umgeben ist, vom Standpunkt der Qualitätsverbesserung des projizierten Bildes zu verhindern.
In der Ausführungsform sind das Luftfilter 241 und das Dämpfungsmaterial 242 als staubdichtes Mittel bereitgestellt, und ein Eindringen von Staub usw. von dem Lufteinlass 240 in den Raum 911 kann dadurch verhindert werden. Zusätzlich ist in der Ausführungsform der Kanal 926 als staubdichtes Mittel bereitgestellt, und ein Rückfluss von Staub usw. in den Raum 911 kann dadurch verhindert werden, wenn das Luftsauggebläse 24 gestoppt wird. Somit ist in der Projektionsanzeigevorrichtung der Ausführungsform ein Eindringen von Staub usw. in den Raum 911 geringfügig, und es kann ein Bild ausgezeichneter Qualität erhalten werden.
7-2 Kühlen von Schaltungssubstraten 11, 13
Die Kühlluft, die die Prismeneinheit 910 und die Glühlampen 925R, 925G, 925B kühlt, wird von dem Kanal 926 abgegeben und zu dem oberen Teil der Prismeneinheit 910 geleitet, und als Kühlluft für das Videosubstrat 11 und das Treibersubstrat 13 zugeleitet, die auf dem oberen Teil der optischen Einheit 10 bereitgestellt sind, wie in 13 und 4(A) dargestellt ist. Ein Einschnitt 131 ist in einem Teil ausgebildet, der die Prismeneinheit 910 des Treibersubstrats 13 bedeckt, die an der unteren Seite angeordnet ist, so dass die Kühlluft entlang dem lamellenförmig angeordneten Videosubstrat 11 beziehungsweise dem Treibersubstrat 13 verteilt wird.
Die Luft, die entlang den Substraten 11, 13 verteilt wird, wird durch die Abzugskraft des Luftabzugsgebläses 16 zu der Lichtquellenlampeneinheit 8 geleitet (Route A1).
7-3. Kühlung der Stromquelleneinheit 7
Ein Teil der Kühlluft, die von dem Lufteinlass 240 angesaugt wird, wird auch zum Kühlen der Stromquelleneinheit 7 durch die Öffnung 91b in der Kopfplatte 903 verwendet.
Dies bedeutet, dass die Kühlluft, die von der Öffnung 91b abgegeben wird, zu der Saugöffnung 75 geleitet wird, die an einem Endteil der Stromquelleneinheit 7 bereitgestellt ist, wie in 13 und 4(A) dargestellt ist (Route A2).
Wie in 4(A) dargestellt ist, ist das Sauggebläse 17 in der Saugöffnung 75 bereitgestellt. Die Kühlluft, die entlang der Route A2 geleitet wird, wird durch das Sauggebläse 17 zwangsweise in die Stromquelleneinheit 7 gesaugt, um das Primärseiten-Aktivfilter, die Stromversorgung, den Ballast usw. in der Stromquelleneinheit 7 zu kühlen.
Die Kühlluft wird dann durch die Abzugskraft des Abzugsgebläses 16 von der Auslassöffnung 77 (in 13 nicht dargestellt) abgegeben, die an dem anderen Endteil der Stromquelleneinheit 7 bereitgestellt ist (Route A3).
7-4. Kühlung des optischen Beleuchtungssystems 923
Die Kühlung des optischen Beleuchtungssystems 923 wird näher erklärt. Wie in 8 dargestellt ist, sind Öffnungsteile 907, 908 in dem unteren Lichtleiter 901 ausgebildet. Das optische Beleuchtungssystem 923 wird durch Ansaugen der Luft im Inneren der Anzeigevorrichtung von den Öffnungsteilen 907, 908 gekühlt. Die Luft in der Anzeigevorrichtung wird zwangsweise durch das Abzugsgebläse 16 abgegeben (siehe 4). Die Luft in der Anzeigevorrichtung, die natürlich von den Öffnungsteilen 907, 908 durch die Abzugskraft des Abzugsgebläses 16 angesaugt wird, wird als Kühlluft des optischen Beleuchtungssystems 923 verwendet. Die Luft nach der Kühlung des optischen Beleuchtungssystems 923 wird durch die Abzugskraft des Abzugsgebläses 16 zu einem Öffnungsteil 9021 geleitet, das in dem oberen Lichtleiter 902 bereitgestellt ist, und von dort abgegeben (Route A4, die in 4(A) und 13 dargestellt ist).
7-5. Kühlung der Lichtquellenlampeneinheit 8
Die Luft nach dem Kühlen der Schaltungssubstrate 11, 13, der Stromquelleneinheit 7 und des optischen Beleuchtungssystems 923 wird zur Kühlung der Lichtquellenlampeneinheit 8 verwendet. Die Kühlungsroute wird unter Bezugnahme auf 4(A) und 6 erklärt.
Die Luft strömt nach der Kühlung des Videosubstrats 11 und des Treibersubstrats 13 entlang der obengenannten Route A1 durch ein Öffnungsteil 9004 (siehe 8), das in dem unteren Lichtleiter 902 bereitgestellt ist, in die Lichtquellenlampeneinheit 8. Die Luft wird durch die Abzugskraft des Abzugsgebläses 16 entlang der Oberfläche an der gegenüberliegenden Seite einer Reflexionsfläche 806a des Reflektors 806 geleitet und kühlt diese. Dann wird die Luft durch die Abzugskraft des Abzugsgebläses 16 von einem gekerbten Teil 810, das an der Seite des Lampengehäuses 902 ausgebildet ist, abgegeben (Route A5).
Andererseits strömt die Luft nach der Kühlung der Stromquelleneinheit 7 entlang der Route A3 durch das Öffnungsteil 9004 (siehe 8), das in dem unteren Lichtleiter 902 bereitgestellt ist, in die Lichtquellenlampeneinheit 8. Zusätzlich wird die Luft entlang der Reflexionsfläche des Reflektors 906 durch eine Belüftungsöffnung 808, die in dem Lampengehäuse 802 ausgebildet ist, und eine Belüftungsöffnung 803, die in dem Reflektor 806 ausgebildet ist, geleitet, um den Lampenkörper 805 zu kühlen (Route A6). Wie zuvor im Erklärungsteil der Lichtquellenlampeneinheit 8 unter Bezugnahme auf 6 beschrieben wurde, ist die Richtplatte 820 an einem Einlass der Belüftungsöffnung 808 bereitgestellt und dadurch wird die Luftströmungsrichtung geändert. Die Kühlluft wird so gelenkt, dass sie direkt auf den Lampenkörper 805 trifft. Somit kann der Lampenkörper 805, der die größte Wärmeerzeugungsquelle in der Anzeigevorrichtung darstellt, effizient gekühlt werden.
Zusätzlich wird die Luft nach der Kühlung des optischen Beleuchtungssystems 923 entlang der Route A4 von dem Öffnungsteil 9201, das in 8 dargestellt ist, abgegeben, und dann durch den Kanal 9028 zu dem Öffnungsteil 9004 geleitet und strömt durch dieses in die Lichtquellenlampeneinheit 8. Die Luft kühlt den Lampenkörper 805 entlang der Route A6.
Die Luft strömt nach dem Kühlen des Lampenkörpers 805 entlang der Route A6 durch die Abzugskraft des Abzugsgebläses 16 durch die Belüftungsöffnung 804, die in dem Reflektor 806 ausgebildet ist, und wird von der Belüftungsöffnung 809 abgegeben, die in dem Lampengehäuse 802 ausgebildet ist (Route A6).
7-6. Luftabgabestruktur
Die Luft, die von der Lichtquellenlampeneinheit 8 abgegeben wird, wird von der Auslassöffnung 160 durch das Abzugsgebläse 16 abgegeben, wie in 4 dargestellt ist.
Wie in 5(A) erkennbar ist, ist eine Lichtabschirmplatte 161 als Lichtabschirmmittel zum Abschirmen des Lichts, das durch die Auslassöffnung tritt, an der Innenseite der Abgabeöffnung 160 bereitgestellt.
Die Lichtabschirmplatte 161 hat die Form von Luftklappen, in der zwei plattenförmige Elemente über der Auslassöffnung 160 teilweise überlappen, obwohl ihre genaue Struktur in der Figur nicht dargestellt ist, und der überlappte Teil der zwei Elemente ist dem gekerbten Teil 810 in dem Lampenreflektor 806 entsprechend angeordnet. Da die Luft von einem Spalt zwischen zwei plattenförmigen Elementen abgegeben wird, wird die Luftabgabe nicht behindert.
8. Temperaturüberwachung
Die Temperatur der obengenannten Lichtquellenlampeneinheit 8 und der drei Glühlampen 925R, 925G, 925B wird unter Verwendung eines Innentemperaturfühlelements S1, das an einem oberen Teil der Lichtquellenlampeneinheit 8 bereitgestellt ist, eines Innentemperaturfühlelements S2, das an dem Videosubstrat 11 über der Prismeneinheit 910 bereitgestellt ist, und eines Außentemperaturfühlelements S3, das in der Nähe der Saugöffnung 75 der Stromquelleneinheit 7 bereitgestellt ist, überwacht. Die Temperatur wird überwacht, um einen übermäßigen Temperaturanstieg der Lichtquellenlampeneinheit 8 und der Glühlampen 925R, 925G, 925B zu verhindern, die relativ schwach in Wärme sind.
Das Innentemperaturfühlelement S1 erfasst die Temperatur der Lichtquellenlampeneinheit 8 und wird einzeln betrieben. Wenn ein unnatürlicher Temperaturanstieg in der Lichtquellenlampeneinheit 8 erfasst wird, während die Projektionsanzeigevorrichtung 1 in Verwendung ist, wird Alarm gegeben (die Alarmtemperatur), und wenn der Temperaturanstieg nicht gestoppt wird, und der abnormale Zustand weiter anhält, wird der Lampenkörper 805 abgeschaltet (abnormale Temperatur).
Das Außentemperaturfühlelement S3 erfasst die Temperatur in der Nähe der Saugöffnung 75 der Stromquelleneinheit 7 und erfasst die Temperatur der Kühlluft, die von dem Spalt zwischen dem Außengehäuse 2 und der Projektionslinseneinheit 6 eintritt, und die Temperatur der Kühlluft, die von der obengenannten Öffnung 91b eintritt. Das Außentemperaturfühlelement S3 ist an dieser Position bereitgestellt, wobei der Punkt berücksichtigt wird, an dem die Temperatur der Kühlluft annähernd gleich der Außenlufttemperatur ist.
Das Innentemperaturfühlelement S2 ist zum Erfassen des Temperaturanstiegs der Glühlampen 925R, 925G, 925B durch Erfassen der Temperatur der Kühlluft nach dem Kühlen der drei Glühlampen 925R, 925G, 925B und der Prismeneinheit 910 bereitgestellt. Der Temperaturanstieg der Glühlampen 925R, 925G, 925B wird durch die Temperatur der Kühlluft nach dem Kühlen erfasst, da die tatsächliche Temperatur der Glühlampen 925R, 925G, 925B nicht durch einen kontaktartigen Temperaturfühler unter praktischen Verwendungsbedingungen gemessen werden kann.
Die Kühlungsregulierung der Glühlampen 925R, 925G, 925B erfolgt aufgrund der Differenz Δt zwischen der Temperatur, die von dem obengenannten Innentemperaturfühlelement S2 und dem Außentemperaturfühlelement S3 erfasst wird. Die Kühlungsregulierung ist als die Steuerung der Ausblasmenge der Gebläse definiert, die in der Anzeigevorrichtung bereitgestellt sind, wie des Abzugsgebläses 16 und des Sauggebläses 24, die Steuerung zum Abschalten des Lampenkörpers 805 der Lichtquellenlampeneinheit 8 bei großer Wärmeerzeugung usw.. Die Kühlungsregulierung der Glühlampen 925R, 925G, 925B wird entsprechend der Temperaturdifferenz ausgeführt, die von dem Innentemperaturfühlelement S2 und dem Außentemperaturfühlelement S3 erfasst wird, wobei berücksichtigt wird, dass die Differenz zwischen der tatsächlichen Temperatur der Glühlampen 925R, 925G, 925B und der Temperatur, die von dem Innentemperaturfühlelement S2 erfasst wird, durch die Außentemperatur verändert wird.
Insbesondere wird die Temperatur unter Verwendung des Untergrenzen-Graphen G1 für die Alarmtemperatur und des Untergrenzen-Graphen G2 für die abnormale Temperatur gesteuert, und wenn die Temperatur in dem Bereich unter dem Graphen G1 ist, bedeutet dies, dass die Temperatur der Glühlampen 925R, 925G, 925B im normalen Zustand ist. Wenn die Temperatur in dem Bereich zwischen dem Graphen G1 und dem Graphen G2 liegt, ertönt ein Alarm durch einen Summer, und wenn die Temperatur in dem Bereich über dem Graphen G2 ist, befinden sich die Glühlampen 925R, 925G, 925B in einem abnormalen Zustand und der Lampenkörper 805 der Lichtquellenlampeneinheit 8 wird abgeschaltet.
Die Formeln von Graph 1 und Graph 2 werden aus den folgenden Formeln abgeleitet. Graph G1: Δt (°C) = A × Außentemperatur (°C) + B (°C) Graph G2: Δt (°C) = C × Außentemperatur (°C) + D (°C)
Die spezifischen numerischen Werte, die die Schnittpunkte B, D mit der Y-Achse und die Neigungen A, C enthalten, sind abhängig von der Struktur und Anordnung der Projektionsanzeigevorrichtung 1 unterschiedlich, und werden aus der folgenden Prozedur erhalten.

(1) Wenn die Außentemperatur, d.h., die Temperatur, die von dem äußeren Temperaturfühlelement S3 erfasst wird, 0°C ist, werden die Temperatur D der Kühlluft, die von dem Innentemperaturfühlelement S2 erfasst wird, wenn die Temperatur der Glühlampen die Grenze der annehmbaren Temperatur erreicht, und die Temperatur B der Kühlluft, die von dem Innentemperaturfühlelement S2 erfasst wird, wenn die Temperatur die Temperatur erreicht, bei der die Temperatur der Glühlampen die Temperatur erreicht, die einen Alarm auslöst, gemessen. Die Schnittpunkte B, D mit der Y-Achse der Graphen G1, G2 werden durch Messung erhalten.
(2) Wenn die vorgeschriebene Außentemperatur, d.h., die Temperatur, die von dem Innentemperaturfühlelement S3 erfasst wird, T°C ist, werden die Temperaturen T2, T1 der Kühlluft, die von dem Innentemperaturfühlelement S2 erfasst wird, gemessen, wenn die Temperatur der Glühlampen die Grenze der annehmbaren Temperatur erreicht und wenn die Temperatur der Glühlampen die Temperatur erreicht, bei der ein Alarm ausgegeben wird. Ferner werden der Wert D1 (= T2 – T) von Δt, wenn die Temperatur der Glühlampen die Grenze der annehmbaren Temperatur erreicht, und der Wert B1 (= T1 – T) von Δt, wenn die Temperatur der Glühlampen die Temperatur erreicht, die einen Alarm auslöst, gemessen.
(3) Die Neigung A, C der Graphen G1, G2 werden aus den Werten berechnet, die nach der Prozedur (1) (2) erhalten werden.

9. Vorteil(e) der Ausführungsform(en)
In der Projektionsanzeigevorrichtung 1, die sich auf die Ausführungsform bezieht, wird die Kühlluft, die von dem Lufteinlass 240 angesaugt wird, effizient zirkuliert, wie in der Folge erklärt ist, verschiedene Teile sind bei hoher Dichte angeordnet, und die Kühlungseffizienz kann verbessert werden, während die Anzeigevorrichtung miniaturisiert wird.
Da der Lufteinlass 240 unter der Prismeneinheit 910 gebildet ist, kühlt die Kühlluft, die von der Außenseite angesaugt wird, zunächst die Prismeneinheit 910 und die Glühlampen 925R, 925G, 925B. Der Raum 911, der von dem Lufteinlass 240, der vertikalen Wand 91 der Kopfplatte 903, dem unteren Lichtleichter 901 und dem Kanal 926 umgeben ist, ist um die Prismeneinheit 910 gebildet, und die Kühlluft kann zu dem oberen Teil ohne Lecken geleitet werden. Da die Glühlampen 925R, 925G, 925B, die das Modulationssystem bilden, in dem Raum 911 angeordnet sind, ist kein separater Kühlungsmechanismus zum Kühlen der Glühlampen 925R, 925G, 925B erforderlich, und der Kühlungsmechanismus kann dadurch vereinfacht werden.
Die Kühlluft wird nach der Kühlung der obengenannten Teile entlang den heißeren Schaltungssubstraten 11, 13 verteilt und kühlt diese Substrate.
Die Stromquelleneinheit 7 ist mit der Saugöffnung 75 und der Auslassöffnung 77 bereitgestellt, und die Innenseite kann unabhängig von den anderen Teilen effizient gekühlt werden. Da die Saugöffnung 75 der Stromquelleneinheit 7 mit dem Sauggebläse 17 bereitgestellt ist, kann die Wärmesenke in der Stromquelleneinheit 8 zwangsweise gekühlt werden und die Kühlungseffizienz jedes Elements in der Stromquelleneinheit 7 kann weiter verbessert werden.
Zusätzlich kann das optische Beleuchtungssystem 923 durch die Öffnungsteile 907, 908 gekühlt werden, die in dem Lichtleiter 100 bereitgestellt sind.
Da die Lichtquellenlampeneinheit 8 sehr nahe der Auslassöffnung 160 angeordnet ist, kann die Kühlluft für die Prismeneinheit 910, die Glühlampen 925R, 925G, 925B, die Schaltungssubstrate 11, 13, die Innenseite der Stromquelleneinheit 7 und das optische Beleuchtungssystem 923 auch zur Kühlung der Lichtquellenlampeneinheit 8 verwendet werden. Das Lampengehäuse 802, das die Lichtquellenlampeneinheit 8 bildet, ist mit Belüftungslöchern 808, 809 bereitgestellt, und die Belüftungslöcher 803, 804 sind in der rechten und linken Seite des Reflektors 806 ausgebildet. Da die Kühlluft zu dem Lampenkörper 805 durch die Belüftungslöcher 808, 809, 803, 804 geleitet wird, wird die Kühlungseffizienz der Lichtquellenlampeneinheit 8 verstärkt. Die Kühlungseffizienz kann durch die Richtplatte 820, die am Einlass des Belüftungslochs 808 bereitgestellt ist, weiter verbessert werden.
In der Projektionsanzeigevorrichtung 1 der Ausführungsform können zumindest die Prismeneinheit 910, die Stromquelleneinheit 7 und die Lichtquellenlampeneinheit 8 mit der Kühlluft gekühlt werden, die von dem Lufteinlass 240 angesaugt wird, und jedes Teil kann effizient gekühlt werden, selbst wenn jedes Teil in einem schmalen Bereich angeordnet ist.
Da die Prismeneinheit 910, die Glühlampen 925R, 925G, 925B, die Schaltungssubstrate 11, 13, die Stromquelleneinheit 7, das optische Beleuchtungssystem 923 und die Lichtquellenlampeneinheit 8 der Reihe nach in der Reihenfolge beginnend mit dem Teil relativ geringer Temperatur gekühlt werden, kann die Kühlungseffizienz weiter verbessert werden.
Zusätzlich ist in der Projektionsanzeigevorrichtung 1 der Ausführungsform die Auslassöffnung 160 an einem hinteren Endteil der Anzeigevorrichtung bereitgestellt, und die Luft wird nicht von einem Seitenteil der Anzeigevorrichtung abgegeben, wo sich der Benutzer befindet. Somit trifft keine heiße Luft auf den Benutzer, und das Licht, das von der Innenseite der Anzeigevorrichtung austritt, gelangt kaum in die Augen, wodurch die Annehmlichkeit verbessert wird.
Da die Lichtabschirmplatte 161 an der Innenseite der Auslassöffnung 160 bereitgestellt ist, die in der Nähe der Lichtquellenlampeneinheit 8 ausgebildet ist, tritt während des Gebrauchs kaum Licht von der Lichtquellenlampeneinheit 8 aus der Auslassöffnung 160. Zusätzlich hat die Lichtabschirmplatte 161 die Form von Luftklappen und behindert die Luftabgabe aus der Auslassöffnung 160 nicht.
Die Kühlungsregulierung der Glühlampen 925R, 925G, 925B wird entsprechend der Differenz zwischen der Temperatur, die von dem Innentemperaturfühlelement S2 erfasst wird, und jener, die von dem Außentemperaturfühlelement S3 erfasst wird, d.h., der Temperaturdifferenz zwischen der Außentemperatur und der Innentemperatur, durchgeführt, und es kann eine angemessene Kühlungsregulierung ausgeführt werden.
Da die Befestigungsfläche 93 der Kopfplatte 903 in einem Bereich innerhalb des Höhenbereichs H der Kontur der Projektionslinseneinheit 6 der vertikalen Wand 91 bereitgestellt ist, kann der Schwerpunkt der Projektionslinseneinheit 6 so hoch wie die Befestigungsfläche 93 sein, oder die Befestigungsfläche 93 kann höher als der Schwerpunkt sein, wodurch die Biegungsspannung, die an der Basis der vertikalen Wand 91 erzeugt wird, effizient durch die Projektionslinseneinheit 6 abgeschwächt werden kann, und eine Verformung oder ein Bruch der vertikalen Wand 91 sicher verhindert werden kann.
Da keine komplizierte Verstärkungsstruktur an der vertikalen Wand 91 bereitgestellt werden muss, kann die Struktur der Kopfplatte 903 vereinfacht werden, die Projektionslinseneinheit 6 und die Prismeneinheit 910 können korrekt positioniert werden, und eine Abweichung der optischen Achse kann sicher verhindert werden.
Die Befestigungsfläche 93, die annähernd so hoch wie die optische Achse 6A der Projektionslinseneinheit 6 der vertikalen Wand 91 bereitgestellt ist, ragt an der vertikalen Wand 91 vor, und die vertikale Wand 91 kann auch als Verstärkungsrippe verwendet werden, um die Bodenwand 92 zu verstärken. Da die Verstärkungsrippe 93a orthogonal zu der Befestigungsfläche 93 an der vertikalen Wand 91 ausgebildet ist, kann die Steifigkeit der vertikalen Wand 91 durch die Verstärkungsrippe 93a und die Befestigungsfläche 93 mit einfacher Struktur weiter verbessert werden. Da die Prismeneinheit 910 und die Projektionslinseneinheit 6 miteinander ausgerichtet über die vertikale Wand 91 mit ausgezeichneter Steifigkeit befestigt sind, entsteht der Vorteil, dass die Möglichkeit einer Erzeugung einer Positionsabweichung, d.h., die Abweichung der optischen Achse, extrem gering ist, selbst wenn ein Stoß oder dergleichen ausgeübt wird.
Zusätzlich besteht die Kopfplatte 903 aus Magnesium und ihr spezifisches Gewicht kann verringert werden, und das Gewicht der Kopfplatte 903 wird verringert, d.h., das Gewicht der Anzeigevorrichtung 1 ist verringert, und somit ist eine ausgezeichnete Formbarkeit sichergestellt. Da der Magnesium-Formkörper eine ausgezeichnete Wärmestrahlung hat, kann die hohe Temperatur der Prismeneinheit 910, die leicht Wärme erzeugt, durch Montieren der Prismeneinheit 910 an der Kopfplatte 903, die aus dem Magnesium-Formkörper besteht, und Stützen der Kopfplatte durch die Lichtleiter 901, 902 verhindert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obengenannte Ausführungsform beschränkt, sondern enthält die in der Folge besprochene Modifizierung.
In der obengenannten Ausführungsform wird die Stromquelleneinheit 7 durch Ansaugen der Luft, die von dem Lufteinlass 240 eintritt, und der Luft, die durch die Saugöffnung 75 von dem Spalt zwischen der Projektionslinseneinheit 6 und dem Außengehäuse 2 eintritt, gekühlt, aber eine ähnliche Wirkung wie die obengenannte kann auch nur durch einen der Saugvorgänge erreicht werden.
Obwohl die Stromquelleneinheit 7 mit dem Sauggebläse 17 bereitgestellt ist, um die Kühlluft zwangsweise anzusaugen, kann die Kühlluft in der Stromquelleneinheit 7 durch Nutzung der Abzugskraft des Abzugsgebläses 16 verteilt werden, das in der Auslassöffnung 160 bereitgestellt ist, und ferner kann das Sauggebläse in der Auslassöffnung 77 bereitgestellt sein, um die Kühlluft zwangsweise zu verteilen.
In der obengenannten Ausführungsform umfassen die gestützten Teile die Befestigungsfläche 93, die von der vertikalen Wand 91 parallel zu der Bodenwand 92 absteht, und ohne darauf beschränkt zu sein, erstrecken sich zum Beispiel die gestützten Teile von einem Endteil in Richtung der Breite der vertikalen Wand parallel zu der vertikalen Wand und sind durch Schrauben in horizontaler Richtung in Bezug auf das untere Gehäuse befestigt. Als Alternative können die befestigten Teile ein Teil der vertikalen Wand sein und die vertikale Wand kann direkt durch Schrauben an dem unteren Gehäuse befestigt sein. Kurz gesagt, die Form oder dergleichen der gestützten Teile ist willkürlich, solange die Höhenposition der gestützten Teile, die mit dem unteren Gehäuse verbunden werden, innerhalb des Höhenbereichs von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Kontur der Projektionslinseneinheit liegt.
Ferner kann die Kühlungsregulierung gemäß der Differenz zwischen der Außentemperatur und der Innentemperatur nicht nur bei den Glühlampen 925R, 925G, 925B, sondern auch bei der gesamten Kühlungsregulierung in der Anzeigevorrichtung angewendet werden.
In der obengenannten vorliegenden Erfindung ist in der Projektionsanzeigevorrichtung, in der die optische Einheit und die Stromquelleneinheit aufgenommen sind, die Stromquelleneinheit mit der Saugöffnung und der Auslassöffnung bereitgestellt, die Innenseite der Stromquelleneinheit kann effizient unabhängig von anderen Teilen gekühlt werden, die Anzeigevorrichtung kann miniaturisiert werden, indem die optische Einheit und die Stromquelleneinheit nahe beieinander angeordnet werden, und die Innenseite der Anzeigevorrichtung kann effizient gekühlt werden.
Da der Schwerpunkt der Projektionslinseneinheit annähernd so hoch wie die gestützten Teile liegt, oder das Befestigungsteil höher als der Schwerpunkt sein kann, indem die gestützten Teile, die die Kopfplatte mit dem Lichtleiter verbinden, in einem Bereich bereitgestellt werden, der im Höhenbereich von dem oberen Ende zu dem unteren Ende der Kontur der Projektionslinseneinheit der vertikalen Wand liegt, kann das Gewicht der Projektionslinseneinheit effizient auf den Lichtleiter übertragen werden, und die Verformung der vertikalen Wand kann sicher verhindert werden. Somit muss keine komplizierte Verstärkungsstruktur an der vertikalen Wand bereitgestellt werden, die Struktur der Kopfplatte kann vereinfacht werden, die Projektionslinseneinheit und das optische Farbsynthesesystem können korrekt durch die vertikale Wand positioniert werden, und die Abweichung der optischen Achse kann sicher verhindert werden.
Die vorliegende Erfindung kann als Projektionsanzeigevorrichtung zur optischen Verarbeitung des Lichtstroms verwendet werden, der von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, und zum Projizieren des vergrößerten Bildes auf eine Projektionsfläche, die zum Beispiel als Videoprojektor mit einer Flüssigkristallglühlampe verwendet wird.

Claims

Projektionsanzeigevorrichtung (1), die mit einer Projektorlinseneinheit (6), einer Lichtquellenlampe (8), einer optischen Einheit (10), die den Lichtstrom, der von der Lichtquellenlampeneinheit (8) ausgestrahlt wird, optisch verarbeitet und das vergrößerte Bild durch die Projektionslinseneinheit (6) auf eine Projektionsfläche projiziert, einer annähernd L-förmigen Stromquelleneinheit (7) zum Zuleiten des Stroms zu der optischen Einheit (10) und der Lichtquellenlampeneinheit (8), und einem Außengehäuse (2) zur Aufnahme der optischen Einheit (10) und der Stromquelleneinheit (7) bereitgestellt ist, wobei ein Lufteinlass (240) zum Ansaugen der Kühlluft von der Außenseite der Anzeigevorrichtung (1) in dem Außengehäuse (2) gebildet ist, und wobei die Stromquelleneinheit (7) neben der optischen Einheit (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass: ein Endteil der Stromquelleneinheit (7) in der Nähe des Lufteinlasses (240) angeordnet ist, dass ein Sauggebläse (17), das in einer Saugöffnung (75) angeordnet ist, um die Kühlluft in die Stromquelleneinheit (7) zu saugen, in dem einen Endteil der Stromquelleneinheit (7) bereitgestellt ist, und wobei eine Auslassöffnung (77) zum Abgeben der Luft in der Stromquelleneinheit (7) in einem anderen Endteil der Stromquelleneinheit (7) bereitgestellt ist.
Projektionsanzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der eine Endteil der Stromquelleneinheit (7) in der Nähe der Projektionslinseneinheit (6) angeordnet ist, wodurch während des Betriebs die Kühlluft für die Stromquelleneinheit (7) durch einen Spalt strömt, der zwischen der Projektionslinseneinheit (6) und dem Ge häuse (2) gebildet ist, und in die Saugöffnung (75) eintritt.
Projektionsanzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Lichtquellenlampeneinheit (8) zwischen einer Auslassöffnung (160), die in dem Außengehäuse (2) gebildet ist, und der Auslassöffnung (77), die in dem anderen Endteil der Stromquelleneinheit (7) bereitgestellt ist, angeordnet ist.
Projektionsanzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei ein inneres Temperaturfühlelement (S1, S2) zum Erfassen der Temperatur in der Anzeigevorrichtung (1) und ein äußeres Temperaturfühlelement (S3) zum Erfassen der Temperatur außerhalb der Anzeigevorrichtung (1) bereitgestellt sind, und eine Kühlungsregulierung der Projektionsanzeigevorrichtung (1) entsprechend der Temperaturdifferenz zwischen der Innentemperatur, die von dem inneren Temperaturfühlelement (S1, S2) erfasst wird, und der Außentemperatur, die von dem äußeren Temperaturfühlelement (S3) erfasst wird, ausgeführt wird.
Projektionsanzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die Außentemperatur, die von dem äußeren Temperaturfühlelement (S3) erfasst wird, die Temperatur der Luft ist, die von dem Lufteinlass (240) angesaugt wird.