投影儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種投影儀。投影儀(1)具有包括棱鏡(8)及顯示器件(7R、7G、7B)的光處理單元(3)、及局部地覆蓋光處理單元(3)的防塵殼體(10)。在顯示器件(7R、7G、7B)連接有散熱器(12R、12G、12B)。顯示器件(7R、7G、7B)位于防塵殼體(10)的內(nèi)部，散熱器(12R、12G、12B)位于防塵殼體(10)的外側(cè)。
【專利說明】
投影儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002]影像顯示所用的投影儀是向DMD(數(shù)字鏡像器件)等的顯示器件入射來自光源的光，放大顯示器件的圖像而向屏幕等投射的裝置。這種投影儀的顯示器件在動作時發(fā)熱，由于該熱而存在發(fā)生顯示器件及其周圍的構(gòu)件的劣化的可能性。因此，專利文獻I中，公開了減小顯示器件的投射面?zhèn)扰c相反面?zhèn)鹊臏囟炔畹睦鋮s裝置。
[0003]另外，專利文獻2中，公開了在安裝有光源(LED)的基板接合散熱用散熱器，并且通過用于防止塵土、灰塵的侵入的防塵殼體來覆蓋光源的構(gòu)成的照射器件。在該防塵殼體設有散熱器用窗，散熱器的一部分經(jīng)由散熱器用窗向防塵殼體的外側(cè)突出。
[0004]【在先技術(shù)文獻】
[0005]【專利文獻】
[0006]【專利文獻I】日本特開2011-170013號公報
[0007]【專利文獻2】日本特開2011-56481號公報【實用新型內(nèi)容】
[0008]專利文獻I所記載的構(gòu)成中，存在進入到投影儀的內(nèi)部的塵土、灰塵附著于顯示器件、棱鏡而引起亮度的下降的可能性。因此，考慮在投影儀的殼體的內(nèi)側(cè)配置覆蓋包括顯示器件、棱鏡的光處理單元的防塵殼體，防止塵土、灰塵向顯示器件、棱鏡的附著。但是，若設置這種防塵殼體，例如由于在顯示器件的動作時產(chǎn)生的熱，封閉的防塵殼體的內(nèi)部的空間變成非常高的溫度，造成熱引起的各構(gòu)件的劣化的可能性增高。
[0009]專利文獻2所記載的構(gòu)成中，雖然用防塵殼體覆蓋光源，但對于來自該光源的光所入射的投影儀的光處理單元的防塵、溫度上升抑制并沒有考慮。并且，光源自身變成非常高的溫度，因此若收容在防塵殼體內(nèi)，則即使具有向防塵殼體外突出的散熱器，作為封閉的空間的防塵殼體的內(nèi)部也變成過熱狀態(tài)，因此不優(yōu)選。
[0010]因此，本實用新型的目的是提供一種投影儀的光學單元的防塵結(jié)構(gòu)，其能夠抑制在入射有來自光源的光的光處理單元上附著有塵土、灰塵的情況，并且抑制光處理單元的各構(gòu)件變成過熱狀態(tài)的情況。
[0011]本實用新型的投影儀具有包括棱鏡及顯示器件的光處理單元、及局部地覆蓋光處理單元的防塵殼體，在顯示器件連接有散熱器，顯示器件位于防塵殼體的內(nèi)部，散熱器位于防塵殼體的外側(cè)。
[0012]【實用新型效果】
[0013]根據(jù)本實用新型，能夠抑制入射有來自光源的光的光處理單元上附著有塵土、灰塵的情況，并且抑制光處理單元的各構(gòu)件變成過熱狀態(tài)的情況。
【附圖說明】
[0014]圖1是示意地表示包括本實用新型的投影儀的投射型顯示系統(tǒng)的框圖。
[0015]圖2是表示本實用新型的投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的、將防塵殼體的一部分切缺后的俯視圖。
[0016]圖3是表示圖2所示的投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0017]圖4是從與圖3不同的方向表示圖2所示的投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0018]圖5中，(a)是圖2所示的投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖，(b)是其A-A線剖視圖。
[0019]圖6是圖5(b)的B部的擴大圖。
[0020]圖7中，(a)是表示圖2所示的投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的正視圖，(b)是其C-C線剖視圖。
[0021]圖8是圖7(b)的D部的擴大圖。
[0022]圖9是表示圖2所示的投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的、防塵殼體的安裝狀態(tài)的分解圖。
[0023]圖10是表示圖2所示的投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的、接著圖9的防塵殼體的安裝狀態(tài)的分解圖。
[0024]圖11是表示圖2所示的投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的、光處理單元的安裝狀態(tài)的立體圖。
[0025]【標號說明】
[0026]I投影儀
[0027]2光學引擎部
[0028]3光處理單元
[0029]4投射透鏡
[0030]5熱交換單元[0031 ]5A 受熱部
[0032]SB散熱部
[0033]6光源
[0034]7R、7G、7B 顯示器件
[0035]8棱鏡
[0036]10防塵殼體
[0037]1A，1B防塵罩
[0038]1C防塵殼體下部
[0039]IlRaiGaiB 基板
[0040]12R、12G、12B 散熱器
[0041]13R、13G、13B 密封保持器
[0042]23R，23G，23B 切缺
[0043]24,25彎折部
[0044]26緩沖件
【具體實施方式】
[0045]以下，參照【附圖說明】本實用新型的實施方式。
[0046]如圖1所示，本實用新型的投射型顯示系統(tǒng)的投影儀I在未圖示的殼體的內(nèi)部主要具有光學引擎部2、光處理單元3、投射透鏡4、循環(huán)式的熱交換單元5。光學引擎部2由入射有來自在投影儀的外部設置的光源(LED、激光、燈等)6的光的柱狀透鏡等構(gòu)成。光處理單元3包括入射有來自光學引擎部2的光的DMD(數(shù)字鏡像器件)等的顯示器件7R、7G、7B及棱鏡8。
[0047]對該投射型顯示系統(tǒng)的動作簡單進行說明。來自投影儀I的外部的光源6的光向投影儀I的光學引擎部2入射時，光從光學引擎部2導向光處理單元3。在光處理單元3內(nèi)，光被棱鏡8分離成R(紅)、G(綠)、B(藍)這3色，被送往各色的顯示器件7R、7G、7B。然后，通過各顯不器件7R、7G、7B的光返回到棱鏡8而被合成。被棱鏡8合成的光被投射透鏡4放大而投射到外部的屏幕9等。投影儀I的內(nèi)部空間變成高溫，因此通過循環(huán)式的熱交換單元5進行冷卻。
[0048]接著，對本實施方式的投影儀I的詳細的構(gòu)成進行說明。本實施方式中，如圖2所示，設有棱鏡8和3個顯示單元(DMD等)7R、7G、7B等作為I個單元而構(gòu)成的光處理單元3，該光處理單元3的主要部分收容于防塵殼體10內(nèi)。具體而言，各顯示器件7R、7G、7B用的基板11R、11G、11B以包圍棱鏡8的方式配置，在各基板I IR、11G、IIB的棱鏡8側(cè)分別配置有顯示器件(DMD等)7R、7G、7B。并且，在各基板11R、11G、11B的棱鏡8側(cè)的相反側(cè)，分別配置有散熱器12尺、126、128和密封保持器131?、136、138。散熱器121?、126、128貫通基板111?、116、118而與顯示器件7R、7G、7B直接接觸。并且，設有覆蓋各基板I IR、11G、IIB及各顯示器件7R、7G、7B和棱鏡8的防塵殼體1。防塵殼體1由防塵罩1A、1B和防塵殼體下部1C構(gòu)成。并且，如圖3?5所示，光處理單元3中的密封保持器13R、13G、13B的各表面和散熱器12R、12G、12B各自的僅一部分配置在防塵殼體10的外側(cè)?；?1R、11G、11B及顯示器件7R、7G、7B和棱鏡8收容在防塵殼體10的內(nèi)部?；錓 IR、11G、IIB高精度地安裝于棱鏡8及其保持構(gòu)件而被單元化，將該單元在本說明書中稱為光處理單元3。
[0049]在防塵殼體10的外側(cè)，在與各散熱器12R、12G、12B相對的位置分別配置有冷卻用的風扇14R、14G、14B(圖5中將風扇14R、14G、14B省略)。另外，設有跨越防塵殼體的內(nèi)部和外部的循環(huán)型的熱交換單元5。該熱交換單元5具有受熱部5A和散熱部5B，分別附屬有與受熱部5A相對的內(nèi)部冷卻風扇16和與散熱部5B相對的散熱部冷卻風扇17。因此，受熱部5A和內(nèi)部冷卻風扇16位于防塵殼體10內(nèi)，散熱部5B和散熱部冷卻風扇17位于防塵殼體10外。在各附圖中，將風扇14R、14G、14B、16、17各自的固定機構(gòu)省略。
[0050]由于為這種構(gòu)成，因此不會發(fā)生塵土、灰塵從防塵殼體10的外部進入而附著于防塵殼體10的內(nèi)部的棱鏡8、顯示器件7R、7G、7B的情況。例如若DMD等的顯示器件7R、7G、7B動作而發(fā)熱，則該熱量經(jīng)由散熱器12R、12G、12B而向防塵殼體10的外部放出。因此，熱不會滯留在防塵殼體10內(nèi)，能抑制防塵殼體10的內(nèi)部變成過高的溫度的情況。另外，防塵殼體10的內(nèi)部的高溫的空氣通過熱交換單元5與防塵殼體10的外部的常溫的空氣進行熱交換而被冷卻。而且，通過內(nèi)部冷卻風扇16及散熱部冷卻風扇17，防塵殼體10的內(nèi)部的空氣和外部的空氣都被冷卻。其結(jié)果是，能夠抑制塵土、灰塵向顯示器件7R、7G、7B及棱鏡8的附著，并且防止防塵殼體1內(nèi)的過熱而抑制熱引起的各構(gòu)件的劣化。
[0051 ]接著，對光處理單元的內(nèi)部的詳細結(jié)構(gòu)進行說明。以下的說明涉及顯示器件7G及散熱器12G及其周邊的構(gòu)成。雖然省略了說明，但顯示器件7R及散熱器12R及其周邊、顯示器件7B及散熱器12B及其周邊都是與以下說明的情況同樣的構(gòu)成。
[0052]如圖6所示，散熱器12G固定于密封保持器13G。密封保持器13G通過固定螺釘20G固定于板21G，在固定螺釘20G的外周配置有固定彈簧22G。板21G與基板IlG重疊，通過未圖示的螺釘，經(jīng)由承窩18G而固定于固定零件19G AMD等的顯示器件7G被夾持而固定于承窩18G和固定零件19G。通過固定彈簧22G，密封保持器13G被朝向板21G施力。通過該作用力，固定于密封保持器13G的散熱器12G被按壓于顯示器件7G的背面而緊貼。雖然未圖示，但固定零件19G被高精度地定位而固定于棱鏡8。
[0053]密封保持器13G的外周緣部固定于防塵殼體10的防塵罩10A、1B及防塵殼體下部10C。具體而言，在密封保持器13G的外周緣部形成彎折部24，在防塵罩10A、1B及防塵殼體下部1C形成的切缺23G的內(nèi)周緣部形成有與彎折部24相對的彎折部25。在兩彎折部24、25之間設有空間，向該空間內(nèi)插入有緩沖件26。在圖6所示的例子中，密封保持器13G的彎折部24是朝內(nèi)的彎折部，防塵罩10A，10B及防塵殼體下部1C的彎折部25是朝外的彎折部，在兩彎折部24、25之間設有空間。但是，雖然未圖示，但也可以是密封保持器13G的彎折部24是朝外的彎折部，防塵罩10A、10B及防塵殼體下部1C的彎折部25是朝內(nèi)的彎折部，在兩彎折部24、25之間設有空間的構(gòu)成。緩沖件26由橡膠等的彈性構(gòu)件構(gòu)成，比密封保持器13G的彎折部24與防塵罩10A、10B及防塵殼體下部1C的彎折部25之間的空間略大，在彈性地縮小的狀態(tài)下被壓入到該空間內(nèi)。因此，緩沖件26沒有間隙地壓接于兩彎折部24、25，作為阻止塵土、灰塵的進入的密封材料發(fā)揮功能。
[0054]接著，對防塵殼體10進行說明。防塵殼體10主要由防塵殼體下部1C與在防塵殼體下部1C的上表面上配置的2個防塵罩10A、1B構(gòu)成。如圖7、9所示，防塵罩1A主要將散熱器12R和投射透鏡4的周圍密封，設有供安裝有散熱器12R的密封保持器13R嵌合的切缺23R、及供安裝有投射透鏡的安裝板27嵌合的切缺28。如圖7、10所示，防塵罩1B主要將散熱器12G、12B的周圍密封，設有供安裝有散熱器12G、12B的密封保持器13G、13B嵌合的切缺23G、23B。
[0055]作為一例，如圖9所示，在防塵殼體下部1C上搭載有光處理單元3的狀態(tài)下，安裝防塵罩10A，覆蓋光處理單元3的大部分。此時，使密封保持器13R與切缺23R嵌合，使安裝板27與切缺28嵌合。接著，如圖10所示，在防塵殼體下部1C上搭載有光處理單元3和防塵罩1A的狀態(tài)下，安裝防塵罩10B。此時，使密封保持器13G與切缺23G嵌合，使密封保持器13B與切缺23B嵌合。由此，將光處理單元3的大部分、至少棱鏡8和各顯示單元7R、7G、7B收容于防塵殼體10內(nèi)，防止來自防塵殼體10外的塵土、灰塵附著于棱鏡8、顯示單元7R、7G、7B。同時，通過使各散熱器12R、12G、12B局部地向防塵殼體10的外部露出，因顯示器件7R、7G、7B等的動作而產(chǎn)生的熱不滯留在防塵殼體10內(nèi)而向外部散熱。因此，能夠兼顧光處理器件3的防塵和過熱防止。
[0056]特別是在本實施方式中，在固定有顯示器件7R、7G、7B的基板11R、11G、11B與散熱器121?、126、128之間配置密封保持器131?、136、138，密封保持器131?、136、138與防塵殼體10的壁連續(xù)，不會產(chǎn)生塵土、灰塵進入的間隙。假設要使密封保持器13R、13G、13B的剛體的壁面與防塵殼體10的剛體的壁面對接而緊貼以不使灰塵進入，則在防塵殼體10的組裝時，對密封保持器13R、13G、13B、散熱器12R、12G、12B施加不需要的力，顯示器件7R、7G、7B可能會稍微移動或變形，顯示器件7R、7G、7B可能會相對于棱鏡8錯位。相對于此，本實用新型中，在密封保持器13R、13G、13B與防塵殼體10之間配置緩沖件26，通過該緩沖件26來消除密封保持器13R、13G、13B與防塵殼體1之間的間隙而防止塵土、灰塵的進入。因此，不需要使密封保持器13R、13G、13B的剛體的壁面與防塵殼體10的剛體的壁面緊貼，不會對密封保持器13尺、136、138、散熱器121?、126、128施加不需要的力。其結(jié)果是，能抑制顯示器件71?、76、78相對于棱鏡8錯位的情況。
[0057]另外，即使在防塵殼體下部1C之上配置的防塵殼體為一體部件的情況下，也必須使4個切缺23R、23G、23B、28同時高精度地相對于密封保持器13R、13G、13B及安裝板27對位而安裝，因此組裝作業(yè)煩雜。本實施方式中，使具有切缺23R、28的防塵罩1A和具有切缺23G、23B的防塵罩1B作為不同部件形成，為各自配置在防塵殼體下部1C之上的構(gòu)成，因此作業(yè)簡單。并且，即使防塵罩1A和防塵罩1B為不同部件，通過如前所述利用緩沖件26，防止塵土、灰塵的進入的可靠性也高。
[0058]如本實施方式這樣，在具有包括棱鏡8和3個顯示器件7R、7G、7B的光處理單元3的構(gòu)成中，有時需要光處理單元3的更換。如圖11所示，本實施方式中，配置光處理單元3的配置面29和防塵殼體下部1C的上表面實質(zhì)上為相同的高度。因此，在拆除防塵罩10A、10B的狀態(tài)下，將光處理單元3相對于配置面29上拆裝時，防塵殼體下部1C的壁面不會成為妨礙而容易進行作業(yè)。特別是光處理單元3的構(gòu)成構(gòu)件的大部分為玻璃部件，因此較重，若基板I IR、11G、IIB等與其他構(gòu)件碰撞，則可能會損傷或錯位，顯示性能可能會下降。本實施方式中，配置面29和防塵殼體下部1C的上表面實質(zhì)上為相同高度，因此在使光處理單元3相對于配置面29上拆裝時與防塵殼體下部的壁面碰撞的危險性非常小。
[0059]在以上說明的實施方式中，光源6設于投影儀I的外部，但也能夠?qū)⒐庠?配置在投影儀I的內(nèi)部。該情況下，假設將光源6配置在防塵殼體10的內(nèi)部，則防塵殼體10的內(nèi)部會變得過于高溫，存在棱鏡8、顯示器件7R、7G、7B因熱而劣化的可能性。因此，優(yōu)選將光源6配置在防塵殼體1的外側(cè)。
[0060]以上，參照實施方式說明了本實用新型，但本實用新型不限于上述實施方式。對本實用新型的構(gòu)成或細節(jié)能夠在不脫離本實用新型的主旨的范圍內(nèi)實施本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解的各種變更或修正。
[0061 ] 本申請主張以2015年I月19日申請的日本申請?zhí)卦?015-007831為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)，并將其全部公開引用于此。
【主權(quán)項】
1.一種投影儀，具有包括棱鏡及顯示器件的光處理單元、及局部地覆蓋所述光處理單元的防塵殼體， 在所述顯示器件連接有散熱器， 所述顯示器件位于所述防塵殼體的內(nèi)部，所述散熱器位于所述防塵殼體的外側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中， 所述光處理單元包括3個所述顯示器件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中， 所述散熱器安裝于密封保持器，所述密封保持器與形成于所述防塵殼體的切缺嵌合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影儀，其中， 在所述防塵殼體的所述切缺與所述密封保持器的緣部之間的空間收容有能夠彈性變形的緩沖件。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的投影儀，其中， 在所述防塵殼體的所述切缺的內(nèi)周緣和所述密封保持器的外周緣分別形成有彼此相對的彎折部，在彼此相對的所述彎折部彼此之間形成有空間，能夠彈性變形的所述緩沖件以彈性地縮小的狀態(tài)保持在所述空間內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中， 所述防塵殼體至少包括2個防塵罩，2個所述防塵罩組合而將所述棱鏡和所述顯示器件覆蓋。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的投影儀，其中， 所述防塵殼體包括供所述防塵罩放置的防塵殼體下部，所述防塵殼體下部的上表面位于與供所述光處理單元放置的安裝面實質(zhì)上相同的高度的位置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中， 所述投影儀還包括熱交換單元，所述熱交換單元的受熱部位于所述防塵殼體的內(nèi)部，所述熱交換單元的散熱部位于所述防塵殼體的外部。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其中， 所述投影儀還包括:光學引擎部，位于所述防塵殼體的外部，將來自光源的光導向所述光處理單元;及投射透鏡，將來自所述光處理單元的光向外部放射。
【文檔編號】G03B21/16GK205485240SQ201620050174
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】宮崎健二, 槙田和彌
【申請人】Nec顯示器解決方案株式會社