[发明专利]用于冷却电子装置的发热点的设备及其冷却方法，以及液晶投影设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却电子装置的发热点(区)的设备及其冷却方法，以及一种液晶投影设备，更具体地，涉及一种利用两个供给在冷却面上彼此碰撞的气流的冷却单元来冷却电子装置的发热点(区)的设备及其冷却方法，以及一种包括该用于冷却电子装置的发热点的设备的液晶投影设备。

背景技术

用于冷却电子装置的发热点的设备已经以多种形式进行了使用，并且为了简化构造，已经开发了各种构造的依靠空气冷却的冷却设备。多个强制空气冷却型冷却设备设置在投影设备中，所述投影设备是目前广泛用于商业和家用的投影显示装置。

投影显示装置在放大倍率下将在图像显示器的图像显示元件上生成的图像投影到屏幕上。在这些投影显示装置中，采用液晶面板作为图像显示元件的液晶投影设备以如下构造和操作将图像显示在屏幕上。

来自光源的白光通过反射镜反射，并通过PBS(偏振分束器)偏振或转换，用于分离成对应的红、绿和蓝(R/G/B)色光。每个分离的色光被引入与其相应的每个液晶面板中，并根据视频信号通过该液晶面板进行光学调制。每个光学调制的色光通过正交分色棱镜合并并通过投影光学系统投射到屏幕上。

在此情形中，以TN(扭曲向列相)模式运行的液晶面板仅能处理特定的线性偏振分量，从而在每种色光碰撞在液晶面板上之前，通过偏振板沿预定偏振方向(例如，S偏振)对该色光进行调整，然后通过液晶面板进行光学调制。随后，通过液晶面板的出射侧的偏振板切割S偏振分量以单独提取P偏振分量。

这样，在包括入射侧偏振板、液晶面板和出射侧偏振板的液晶单元内，沿光轴布置在液晶面板之前(上游)和之后(下游)的入射侧偏振板和出射侧偏振板各具有仅使一个轴向方向的偏振光通过而阻断其它偏振光的功能，因此在它们的运行期间由于光吸收而发热。此外，因为部分的透射光被布置在对应像素的边界上的黑矩阵阻断，所以液晶面板在其运行期间以相同的方式内部发热。

经常将有机材料用于这些液晶面板和偏振板，从而如果利用短波长的光照射它们或者将它们长时间地暴露于高温，则液晶面板的受损配向膜、偏振板的较低偏振选择特性等将明显损害它们的功能。因此，液晶单元的这些部件需要针对热辐射的措施，诸如强制空气冷却。

需要一种专门构造的冷却设备，用于有效地冷却电子装置中的多个部件的多个发热点，所述部件中的每一个包括其间限定一定间隔的彼此相对的表面，并且包括位于彼此相对的表面上的发热点。

图1(a)和图1(b)是相关背景技术的液晶投影设备的构造的示意图，此处图1(a)总体示出了整个液晶投影设备的外观，图1(b)示出了该液晶投影设备的内部结构。而图2是液晶投影设备的内部构造的示意图。

主要如图2中所示，液晶投影设备1包括用于强制冷却液晶单元2的冷却风扇3以及冷却空气管道4，冷却风扇3和冷却空气管道4都安装在液晶投影设备1的壳体中。此外，根据需要设置用于冷却光源5的灯冷却风扇7、供电单元10等、用于将壳体排空的排气风扇9等。

此处，将参照图3A和图3B来描述冷却液晶投影设备1的液晶单元2的一般方法。图3A和图3B是示出用于冷却液晶投影设备中的液晶单元的冷却单元的构造的示意图，这里图3A是分解透视图，而图3B是用于描述强制空气冷却操作的示意性横剖视图。

在图3B中，包括入射侧偏振板12、液晶面板13和出射侧偏振板14的液晶单元2设置用于每种色光(R/G/B)，并且包括冷却风扇3和冷却空气管道4的空气冷却装置15布置在液晶单元2的下方。

在空气冷却装置15的运行期间，来自冷却风扇3的空气16从液晶单元2的下端通过设置在冷却空气管道4中排出口17供给到入射侧偏振板12、液晶面板13和出射侧偏振板14之间的包括每个液晶单元2的间隔中，以执行强制空气冷却。

近年来，根据液晶投影设备的多样化使用，日益要求液晶投影设备的尺寸减小而亮度增加。为响应这些要求，灯功率的增加以及显示装置尺寸的降低目前正处于不断发展中，导致入射到液晶单元上的光的通量密度增加，并导致形成液晶单元2的一部分的每个部件上的热负荷连续增加。

例如，在2000-lm级的液晶投影设备(1.0″-XGA)中，由液晶单元生成的总热量大约为15W，而出射侧偏振板的热通量大约为0.6W/cm²。然而，对于5000-lm级，由液晶单元生成的总热量总计35W以上，而出射侧偏振板的热通量总计1.4W/cm²以上。