一种液晶投影机分合色成像的冷却装置和系统 【技术领域】
本发明涉及一种液晶投影机，特别涉及一种液晶投影机分合色成像的冷却装置和系统。
背景技术
随着液晶制造及控制技术的进步，液晶投影装置已经被广泛应用在不同的领域。习知的液晶投影机的光学结构至少包括照明系统(包括照明灯泡和产生均匀、高强度单一偏振光束系统等)、分合色成像系统(包括液晶面板、分合色棱镜系统以及偏振系统等)以及投影透镜等。而分合色成像系统在液晶投影机中占有重要的地位，但分合色成像系统在较强光束照射中工作，而液晶面板和光学器件要求的工作温度较低，同时它的防护好坏对液晶面板寿命，图像稳定性、最终成像质量有重要的影响。习知技术的液晶投影机分合色成像系统防护存在以下问题：
1.冷却方式不理想。先前技术所利用的空冷和液体冷却都存在一些问题，如在空气冷却方法中，风扇旋转将产生噪音或者使灰尘飞扬；而在液体冷却方法中，需要把液体容置于液晶面板周围进行冷却，而这对于小型化是不利的。此外，冷却液体的温度还受到面板周围环境的影响。因此，冷却效果不稳定。特别地，当小型化设计使得光学部件结构紧凑时，光学部件周边的环境温度相应增加，这样冷却液体的温度随着增加。因此，冷却效果较差。同时采用空冷和液体冷却还会带来如下两个附加问题。
2.噪音较大。一般分合色成像系统采用风扇强迫风冷或自然空冷两种方式。由于冷却处的热量集中，须采用大功率风扇，不可避免会带来噪音。特别在静音画面显示时，噪音影响更为明显。而自然空冷需包括大量通风口，而这些通风口会带来灰尘进入的问题。
3.防灰尘性较差。一般分合色成像系统采用敞开式结构即分合色棱镜、液晶面板以及偏振系统光学器件等有一处或多处裸露在结构体之外，受周围灰尘影响较大。即便光学器件没有裸露在外的，为了散热，也留有较多的通风口。灰尘仍然可从通风口处带入，从而对光学器件表面造成一定的污染，从而使显示画面上出现诸如黑斑、画质模糊、亮度下降等现象。
【发明内容】
本发明地一个目的是提供一种液晶投影机分合色成像冷却装置，其可以有效冷却液晶面板。
本发明的另一个目的是提供一种液晶投影机分合色成像系统，可以有效冷却，并且涉及一种防灰尘、无噪音、快速冷却的液晶投影机合色成像系统。
为了达到如上目的，本发明的解决方案是：采用液晶面板冷却装置、温度监控系统以及防灰尘装置进行综合防护，保证液晶投影机分合色成像具有较好的防灰尘、无噪音、快速冷却的功能。液晶面板通过液晶面板冷却装置来静态地强制进行冷却，由于采用无声源的TEC和散热片相结合的冷却方式，使得液晶面板冷却无噪音。
本发明的一实施例中，为了进一步冷却还提供具有和液晶面板冷却装置相同结构的分合色棱镜/偏振分合光棱镜冷却装置。该分合色棱镜/偏振分合光棱镜冷却装置对分合色棱镜/偏振分合光棱镜进行冷却，既可以有效冷却该分合色棱镜/偏振分合光棱镜，又不会出现因风扇带来噪音或浮尘的任何麻烦。
为了进一步达到适当的冷却效果，本发明还包括一温度监控系统。温度监控系统还可以进行智能温度控制，从而控制分合色棱镜/偏振分合光棱镜和液晶面板的使用温度，达到光学器件要求的最佳温度。
此外，为了实现更好的防尘效果，本发明还包括一防灰尘装置，该防灰尘装置将整个液晶投影机分合色成像系统包裹在一个壳体中，更好避免灰尘进入。
由于采用的无声源的TEC(热电致冷片)和散热片冷却方式，温控系统以及防灰尘装置，本发明具有以下优点在于：
1.冷却方式好。利用TEC和散热片冷却方式，不仅可以有效冷却分合色成像系统；而且可将温度控制在各个光学器件要求的工作温度范围内，同时延长器件的使用寿命；
2.噪音小。由于采用TEC和散热片的静态致冷，不需要风扇，风道等辅助设施进行散热，因而噪音较小；
3.防尘性好。由于本发明包括一防灰尘装置，该防尘装置的结构是一个少缝隙的壳体，从而避免了灰尘的影响；
4.结构和制造工艺较为简单。由于不采用额外的风道、风扇和安装固定零件，因而节省了批量生产时的开模费用和加工费用等，简化操作流程，方便装配和调试。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明进行详细地说明。
图1为本发明液晶面板冷却装置的的立体图。
图2为本发明分合色棱镜/偏振分合光棱镜冷却装置的立体图。
图3为本发明一种液晶投影机分合色成像冷却装置的一具体实施例的立体图。
图4为本发明一种液晶投影机分合色成像系统的立体图。
图5为本发明一种液晶投影机分合色成像系统的侧视图。
图6为本发明一种液晶投影机分合色成像系统的俯视图。
图7为本发明一种液晶投影机分合色成像的冷却装置的局部剖视图。
图8为本发明一种液晶投影机分合色成像系统的温度监控系统的原理示意图。
【具体实施方式】
图1为本发明一种液晶投影机分合色成像冷却装置的立体图，所述该冷却装置10包括TEC11和散热片12组成。在液晶投影机分合色成像系统一般可用到三个液晶面板冷却装置10，不同的液晶投影机分合色成像系统的液晶面板20的数量不同，如单片的DLP只有一个液晶面板20，则采用一个液晶面板冷却装置10即可以；两块的LCOS则采用两个液晶面板冷却装置10，也就是说，可以依据液晶面板20的数量设置液晶面板冷却装置10的数量，TEC101包括热端111和冷端112，该热端111和散热片12通过导热固化胶固定连接，其中该散热片12由具有高导热率的金属材料所制成，例如铝或铜。其中该冷端112和液晶面板20通过导热固化胶固定连接，此外，该散热片12包括多个圆柱孔121，该圆柱孔121与散热板12用UV胶粘接，而保证每个液晶面板冷却装置10和液晶面板20的固定，散热片12在液晶面板冷却装置10具有散热和固定安装液晶面板的两个功能。
本发明的一实施例中，液晶投影机分合色成像冷却装置也可以包括两个液晶面板冷却装置冷却原理一致的分合色棱镜/偏振分合光棱镜冷却装置30，置于在分合色棱镜/偏振分合光棱镜40的两侧，该分合色棱镜/偏振分合光棱镜冷却装置包括TEC31和散热片32，。其中TEC31包括一热端311和一冷端312，其中该热端311和散热片32通过导热固化胶固定连接，其中该散热片32是高导热率的金属材料所制成，例如铝或铜。如图2所示，该冷端312和与分合色棱镜40之间也采用导热固化胶胶合，从而降低热阻，改善致冷效果。
在上述液晶投影机分合色成像冷却装置10的结构中，当液晶面板20通过吸收光而发热时，TEC11和TEC31可以通过温度控制系统50进行自动电压控制，从而达到自动控温的功效。
结果，由于液晶投影机分合色成像冷却装置10对分合色棱镜/偏振分合光棱镜40以及液晶面板20相进行静态地强制冷却。因此，可以有效降低液晶面板20和合色棱镜/偏振分合光棱镜40的工作温度，而不采用常规风扇等对液晶面板20和合色棱镜/偏振分合光棱镜进行冷却，因此，抑制风扇带来的浮尘所造成的对图象质量差的影响。
下面描述本发明包括液晶投影机分合色成像冷却装置10的液晶投影机分合色棱镜的成像系统。图4为本发明液晶投影机的分合色成像系统的爆炸图，为了进一步描述本发明的结构，图5，图6，图7为本发明液晶投影机分合色棱镜的成像系统的侧视图，俯视图以及局部剖面图。如图4，图5，图6，图7所示，如图4所示，本发明液晶投影机的分合色成像系统1包括液晶投影机分合色成像冷却装置10、温度监控系统50以及防灰尘装置60；
其中，该液晶投影机分合色成像冷却装置10通过螺钉孔621和螺钉孔631分别与防灰尘主体件61和防灰尘前盖板62固定。分合色棱镜/偏振分合光棱镜40的热量通过液晶投影机分合色成像冷却装置10和防灰尘装置60散出。
如图4所示，过螺纹孔613与分合色成像系统1连接，该防灰尘装置60由防灰尘主体件61、防灰尘前盖板62和防灰尘底盖63组成，为了配合分合色成像系统1的结构，该防灰尘主体件61包括第一通孔611和第二通孔612，其中第一通孔611用以容置照明系统70的元器件，且通第二通孔612配合投影透镜80，且通过螺纹孔614固定在防灰尘主体件31上，防灰尘前盖板32和防灰尘底盖63包括若干走线孔321，该走线孔用以配合分合色成像系统1和外部的线路连接，防灰尘装置60将分合色成像系统密封在壳体之中，阻止了从照明系统70和投影透镜80进入的灰尘，而且装配顺序合理，便于批量生产。
图8为本发明温度温度监控系统50的原理示意图，如图3所示，温度监控系统50作为一个独立于机械结构件的单元，该温度监控系统50包括直流电源51、电压智能调节装置52和温度反馈系统53等。其中温度监控系统50通过导线分别与TEC11和TEC31连结。温度反馈系统53将检测的温度反馈给电压智能调节装置52进行电源调节，控制制冷功率，从而保证器件的正常工作。如果分合色棱镜/偏振分合光棱镜40或液晶面板20的热量超出各部分冷却装置的散热能力或设定的工作温度，温度监控系统50的蜂鸣器54会发出报警声音，随后照明灯自动熄灭，从根本少保证系统的安全性。
以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。