[发明专利]用于光学部件的冷却结构及包括该冷却结构的投影显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光学部件的冷却结构及包括该冷却结构的投影显示装置。

背景技术

增强投影显示装置的亮度和小型化程度使得光学部件的热密度不断增大。

有机光学材料用于投影显示装置的多个光学部件，且显示装置的工作温度和劣化程度密切相关。例如，在液晶式投影显示装置中，液晶面板、偏振片和光学补偿板用于液晶面板单元，偏光分束器(PBS)用于照明光学部件，且在这些部件的温度很高时，会导致这些部件过早损坏。更准确地说，为体现出投影显示装置所要求的光学性能，并持续保持该性能，通过冷却装置抑制温度升高是非常重要的。

用于这些光学部件的冷却装置包括使用空气冷却风机的强制空气冷却式冷却装置和使用液体循环泵的液体冷却式冷却装置。为通过使用强制空气冷却式冷却装置来增强制冷能力，必须加快风机的转动频率，但噪音因此而增大。此外，即便风机的转动频率加快，风速因为风阻而不会增大，制冷能力的增强因此而受限。与此同时，液体冷却式冷却装置具有液体循环泵的工作噪声很小且制冷能力很强的优点，但也存在缺点，即操作系统中用于液体循环的管道很大而且很复杂。

因此，大多数投影显示装置采用强制空气冷却式冷却装置，且以下的专利文献1、2和3对现有技术进行了公开。

专利文献1(JP11-295814A)公开了冷却液晶面板的现有技术，将风向板设置在位于液晶面板侧表面的下部，提供色彩合成棱镜，并通过冷却风机在液晶面板方向上送风。该现有技术存在以下问题，即，风向板至关重要，且由于风向板的安装使风阻增大，风速因此而减小。另外，在结构紧凑的投影显示装置中，液晶面板和色彩合成棱镜互相靠近，由此，难以采用这种技术。

专利文献2(JP2004-61894A)公开了即使距偏振片的空间很小，也能通过在液晶面板的保持框架中设置隔断部分来固定风道而实现冷却的现有技术。该现有技术具有不需要与光学功能无关的组成构件(如上述专利文献1公开的风向板)的优点，但与专利文献1一样也存在因风阻增大而风速减小的问题。另外，该现有技术还存在牺牲检偏器的冷却能力的问题。

专利文献3(JP2001-209126A)公开的发明通过封装整个液晶面板而防止灰尘从外界进入液晶面板部件。在该发明中，利用第一冷却风机分配的风来冷却液晶面板部件，随后，得以冷却的空气通过设置在外面的第二冷却风机提供的风进行热交换。但是，在近年来的投影显示装置中，液晶面板部件产生的热量很大，且热交换效率很低，因此，即使投影显示装置中的空气温度得以冷却，该温度也不能恢复到初始温度(开始显示操作时的温度)。结果，在专利文献3公开的装置中，在装置内部反复循环冷却风，温度由此而升高。为解决该问题，必须设置大散热板和高性能的第二冷却风机，但这样会增加成本，且整个投影显示装置的尺寸也会增大。

在上述专利文献1至3公开的现有技术中，风从一个特定的方向被吹送到光学部件，且通过将风向板添加到现有的结构，并因此对现有结构的形状进行设计而强制改变吹送风的方向。

因此，即便计划进一步提高制冷能力，但由于噪音明显增大，或者风阻加大，制冷能力的提高也会受限。即便减小吹送口的尺寸，以加快管道冷却风吹送口处的风速，也存在类似的问题。

另外，即便增大投影显示装置的尺寸，且安装高性能冷却风机，且即使实现风速加快来克服风阻的任何增加，光学部件的温度降低量也会相对于风速的加快量而逐渐降低，从而降低冷却效率。为避免此现象，并降低光学部件的温度，必须增大热量产生面的散热面积或者提高传热率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于光学部件并能解决背景技术中所述的至少一个问题的冷却结构及包括该冷却结构的投影显示装置。

该目的的所有示例将提供一种投影显示装置，其通过提高光学部件与冷却空气之间的传热率，并同时降低光学部件周围的大气温度来实现高效率冷却。另外，该目的的一个示例是实现降低噪音、减小尺寸和减轻重量，并通过实现高效冷却来延长光学部件的使用寿命和增强它们的可靠性。

本发明的一个模式涉及一种吹送冷却风以冷却光学部件的结构。该冷却结构包括第一出风口，用于吹送冷却风，以使得冷却风经过光学部件。该冷却结构还包括与第一出风口处于不同位置的第二出风口，用于吹送冷却风，以使冷却风在上述光学部件处与来自第一出风口的冷却风干涉。

附图说明

图1是示出了从光轴方向(光传输方向)看液晶面板时的冷却管的剖面图，用以说明本发明的原理；

图2是从液晶面板的侧表面看，布置于图1的液晶面板的左右两侧的冷却管的开口的视图；