[發明專利]用于光學部件的冷卻結構及包括該冷卻結構的投影顯示裝置

無效

• 申請號: 200880129383.5
• 申請日: 2008-05-22
• 公開（公告）號: CN102037404A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 谷祐輔
• 申請（專利權）人: NEC顯示器解決方案株式會社
• 主分類號: G03B21/16
• 分類號: G03B21/16;H05K7/20
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;關兆輝

技術領域

本發明涉及一種用于光學部件的冷卻結構及包括該冷卻結構的投影顯示裝置。

背景技術

增強投影顯示裝置的亮度和小型化程度使得光學部件的熱密度不斷增大。

有機光學材料用于投影顯示裝置的多個光學部件，且顯示裝置的工作溫度和劣化程度密切相關。例如，在液晶式投影顯示裝置中，液晶面板、偏振片和光學補償板用于液晶面板單元，偏光分束器(PBS)用于照明光學部件，且在這些部件的溫度很高時，會導致這些部件過早損壞。更準確地說，為體現出投影顯示裝置所要求的光學性能，并持續保持該性能，通過冷卻裝置抑制溫度升高是非常重要的。

用于這些光學部件的冷卻裝置包括使用空氣冷卻風機的強制空氣冷卻式冷卻裝置和使用液體循環泵的液體冷卻式冷卻裝置。為通過使用強制空氣冷卻式冷卻裝置來增強制冷能力，必須加快風機的轉動頻率，但噪音因此而增大。此外，即便風機的轉動頻率加快，風速因為風阻而不會增大，制冷能力的增強因此而受限。與此同時，液體冷卻式冷卻裝置具有液體循環泵的工作噪聲很小且制冷能力很強的優點，但也存在缺點，即操作系統中用于液體循環的管道很大而且很復雜。

因此，大多數投影顯示裝置采用強制空氣冷卻式冷卻裝置，且以下的專利文獻1、2和3對現有技術進行了公開。

專利文獻1(JP11-295814A)公開了冷卻液晶面板的現有技術，將風向板設置在位于液晶面板側表面的下部，提供色彩合成棱鏡，并通過冷卻風機在液晶面板方向上送風。該現有技術存在以下問題，即，風向板至關重要，且由于風向板的安裝使風阻增大，風速因此而減小。另外，在結構緊湊的投影顯示裝置中，液晶面板和色彩合成棱鏡互相靠近，由此，難以采用這種技術。

專利文獻2(JP2004-61894A)公開了即使距偏振片的空間很小，也能通過在液晶面板的保持框架中設置隔斷部分來固定風道而實現冷卻的現有技術。該現有技術具有不需要與光學功能無關的組成構件(如上述專利文獻1公開的風向板)的優點，但與專利文獻1一樣也存在因風阻增大而風速減小的問題。另外，該現有技術還存在犧牲檢偏器的冷卻能力的問題。

專利文獻3(JP2001-209126A)公開的發明通過封裝整個液晶面板而防止灰塵從外界進入液晶面板部件。在該發明中，利用第一冷卻風機分配的風來冷卻液晶面板部件，隨后，得以冷卻的空氣通過設置在外面的第二冷卻風機提供的風進行熱交換。但是，在近年來的投影顯示裝置中，液晶面板部件產生的熱量很大，且熱交換效率很低，因此，即使投影顯示裝置中的空氣溫度得以冷卻，該溫度也不能恢復到初始溫度(開始顯示操作時的溫度)。結果，在專利文獻3公開的裝置中，在裝置內部反復循環冷卻風，溫度由此而升高。為解決該問題，必須設置大散熱板和高性能的第二冷卻風機，但這樣會增加成本，且整個投影顯示裝置的尺寸也會增大。

在上述專利文獻1至3公開的現有技術中，風從一個特定的方向被吹送到光學部件，且通過將風向板添加到現有的結構，并因此對現有結構的形狀進行設計而強制改變吹送風的方向。

因此，即便計劃進一步提高制冷能力，但由于噪音明顯增大，或者風阻加大，制冷能力的提高也會受限。即便減小吹送口的尺寸，以加快管道冷卻風吹送口處的風速，也存在類似的問題。

另外，即便增大投影顯示裝置的尺寸，且安裝高性能冷卻風機，且即使實現風速加快來克服風阻的任何增加，光學部件的溫度降低量也會相對于風速的加快量而逐漸降低，從而降低冷卻效率。為避免此現象，并降低光學部件的溫度，必須增大熱量產生面的散熱面積或者提高傳熱率。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于光學部件并能解決背景技術中所述的至少一個問題的冷卻結構及包括該冷卻結構的投影顯示裝置。

該目的的所有示例將提供一種投影顯示裝置，其通過提高光學部件與冷卻空氣之間的傳熱率，并同時降低光學部件周圍的大氣溫度來實現高效率冷卻。另外，該目的的一個示例是實現降低噪音、減小尺寸和減輕重量，并通過實現高效冷卻來延長光學部件的使用壽命和增強它們的可靠性。

本發明的一個模式涉及一種吹送冷卻風以冷卻光學部件的結構。該冷卻結構包括第一出風口，用于吹送冷卻風，以使得冷卻風經過光學部件。該冷卻結構還包括與第一出風口處于不同位置的第二出風口，用于吹送冷卻風，以使冷卻風在上述光學部件處與來自第一出風口的冷卻風干涉。

附圖說明

圖1是示出了從光軸方向(光傳輸方向)看液晶面板時的冷卻管的剖面圖，用以說明本發明的原理；

圖2是從液晶面板的側表面看，布置于圖1的液晶面板的左右兩側的冷卻管的開口的視圖；