[發明專利]液晶投影機的冷卻裝置

無效

• 申請號: 01110668.9
• 申請日: 2001-04-16
• 公開（公告）號: CN1381765A
• 公開（公告）日: 2002-11-27
• 發明（設計）人: 李文宗;張淵仁
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G03B21/16
• 分類號: G03B21/16
• 代理公司: 隆天國際專利商標代理有限公司
• 代理人: 潘培坤,陳紅

本發明涉及一種液晶投影機的冷卻裝置，特別涉及一種用用冷卻液晶投影機的光學系統的液晶投影機的冷卻裝置。

液晶投影機為現在正在大力開發的產品，其中穿透式液晶投影機的結構如圖1所示。首先，白色光源(包括紅、綠、藍三色光)經過透鏡陣列A、并且再經過MR1(第一反射鏡)曲折光路，通過透鏡和偏光轉換器(PSB)、準直透鏡(CD1)后，利用MD1(第一分光片)使藍光穿透，綠光和紅光反射，此時，藍光再由MR2曲折光路，通過線極化偏振片且經藍色液晶面板(LCb)調節，再通過檢光偏振片后，進入組合棱鏡(XP)的第一面，而綠光和紅光經過MD2時，MD2使綠光反射通過線極化偏振片且進入綠色液晶面板(LCg)調節光源，再通過檢光偏振片，然后進入組合棱鏡(XP)的第二面，紅光則在穿透MD2后，經由MR3和MR4后，通過線極化偏振片且進入紅色液晶面板(LCr)調節光線，再通過檢光偏振片進入組合棱鏡(XP)的第三面。在三種光分別進入組合棱鏡組合后，此組合后的光線由組合棱鏡的第四面進入鏡頭(PL)，從而可以將影像投影至屏幕(S)。

一般而言，在液晶投影機中，因為光線是通過氣體放電原理發光產生的，所發出的高溫光線經過集光的設計，將光線聚集照射在液晶面板及貼在組合棱鏡的檢光偏振片上，因而使液晶面板和檢光偏振片的溫度升高，所以在液晶投影機操作時，必須對液晶面板和檢光偏振片做適當的冷卻，以使液晶面板能在屏幕上顯示出清晰的影像和不失去調節光線的功能，并且使檢光偏振片不至于燒毀。現行的冷卻裝置可分為空氣冷卻以及液體冷卻兩種。

1.空氣冷卻：在固定式組合棱鏡的基板上開設三個分別對應于三片液晶面板的冷卻孔，并在基板的下方設置風扇，將風扇產生的氣流導入液晶面板的照光區域，使空氣流經液晶面板后溫度上升，帶走液晶面板的熱量，且空氣的冷卻效率會隨著流速的增加而逐漸提升。然而，此種冷卻方式在空氣流速達到一個臨界值后，即使再增加流速，也無法提升冷卻效率。并且，在投影機亮度大幅度增加以及液晶面板尺寸小型化的現在，冷卻流的通道及冷卻面積都在縮小，因此液晶面板冷卻的需求已經超過了空氣冷卻的極限。

2.液體冷卻：因為空氣冷卻有極限，因此發展出下列的液體冷卻方式：

如美國專利號第4,772,098號公開的液體冷卻方式為在液晶投影機中加入穿透式冷卻容器和熱管裝置，其中穿透式冷卻容器的內部裝有穿透式的冷卻液體，且外部的一面與液晶面板的一面緊貼在一起，而熱管裝置具有插入穿透式冷卻容器內部的吸收器及設置在穿透式冷卻容器外部的用于將吸收器所吸收的液體熱量帶離的散熱器，因而可降低液晶面板的溫度。但是，在此專利中，液晶面板僅有一面設置在穿透式冷卻容器上，因而無法將液晶面板另一面的熱量帶走。何況是，在液晶投影機小型化的現在，此專利無法快速且有效地散熱，也無法對檢光偏振片進行適當的冷卻。

如美國專利號第5,170,195號專利公開的液體冷卻方式為在液晶投影機中加入封閉容器、對流加強裝置和散熱片，其中封閉容器可供光穿透并裝有液態冷卻劑，且檢光偏振片和液晶面板分別設置在封閉容器的前后壁，而對流加強裝置則是利用液體將檢光偏振片和液晶面板的熱量帶到容器的周邊，再利用位于容器周邊的散熱片將液體熱量帶離容器，因而可降低檢光偏振片和液晶面板的溫度。但是此專利公開的容器僅位于檢光偏振片和液晶面板的一邊，因而無法將檢光偏振片和液晶面板另一邊的熱量帶走，且在液晶投影機小型化的現在，此專利并無法快速且有效地散熱。

又，如美國專利號第5,767,924號專利公開的液體冷卻方式為在液晶投影機中加入內部置放有冷卻液體的容器，且將光路中的液晶面板浸入容器內部，以使液晶面板降低溫度。但是因為只借助于冷卻液體的升溫來降低液晶面板的溫度，并無其他的元件將冷卻液體所增加的溫度帶走，因此如同上述的專利一樣，此專利并無法對液晶面板進行有效的降溫。

本發明的主要目的即為提供一種液晶投影機的冷卻裝置，用于將光學系統中的液晶面板和偏振片有效地冷卻。

根據本發明公開的液晶投影機的冷卻裝置，包括光學系統、導流系統、熱耗散系統、及容器，主要是將光學系統、導流系統、和熱耗散系統放在盛有透光冷卻液體的容器內部，當光學系統受光源照射而被加熱后，冷卻液體將光學裝置的熱量帶走，且利用導流系統引導冷卻液體流動，以將溫度低的液體引至光學系統，將溫度高的液體引至熱耗散系統冷卻，再借助于熱耗散系統將液體吸收的熱量耗散至容器外。

按照本發明的一個方面，提供一種液晶投影機的冷部裝置，包括：