專利名稱：燈具爆裂聲減小結(jié)構(gòu)和投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使投影機(jī)的燈具光發(fā)射單元減小爆裂聲(burst sound)的 結(jié)構(gòu)以及具有該結(jié)構(gòu)的投影機(jī)，所述投影機(jī)用燈具作為光源將圖像投射到 屏幕上。
背景技術(shù)：
過去，這種投影機(jī)具有作為光源的燈具，并具有用這種燈具輸出的白 光產(chǎn)生彩色圖像的光學(xué)系統(tǒng)單元、向燈具等供電的電源箱、以及向光學(xué)系 統(tǒng)單元、燈具和電源箱輸送空氣以使它們冷卻的冷卻單元。投影機(jī)具有管 道，管道用作來自冷卻單元的空氣流的路徑。燈具包括光發(fā)射單元、碗狀凹面反射鏡和透光板，所述凹面反射鏡對 光發(fā)射單元發(fā)射的光進(jìn)行反射，所述透光板覆蓋凹面反射鏡的開口，光發(fā) 射單元所發(fā)射的光從透光板輸出。在凹面反射鏡的開口邊緣處，進(jìn)氣槽和排氣槽設(shè)置在光發(fā)射單元兩端 的相反位置處。流經(jīng)管道的冷卻空氣從進(jìn)氣槽吸入，吸收光發(fā)射單元的熱 量，并經(jīng)過進(jìn)氣管道從排氣槽排出外部。日本專利申請公開(KOKAI) No.2003-005292中公開了與上述投影機(jī)類似的投影機(jī)。 發(fā)明內(nèi)容燈具的光發(fā)射單元不僅發(fā)射光，還發(fā)射大量的熱。因此，在燈具開啟 的情況下長期使用投影機(jī)會造成過熱，有時會使光發(fā)射單元爆裂，造成爆 裂聲經(jīng)過進(jìn)氣槽和排氣槽泄漏到該單元外部。這種爆裂聲是包含高頻成分 的高音調(diào)的聲音，會使用戶受驚、損傷他們的耳部，并使他們感到不舒 適。
考慮到上述問題，需要提供一種能夠減小燈具爆裂聲的結(jié)構(gòu)以及具有 該結(jié)構(gòu)的投影機(jī)，從而能將爆裂聲充分降低，以減小用戶的不舒適感。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，根據(jù)本發(fā)明一種實施例的燈具 爆裂聲減小結(jié)構(gòu)在管道的中部位置具有放大部分，用于對燈具的光發(fā)射單 元進(jìn)行冷卻的冷卻空氣流經(jīng)所述管道，放大部分具有比管道截面積更大的 截面積，所述燈具是投影機(jī)的光源。設(shè)置在管道中部位置的放大部分使燈 具的光發(fā)射單元爆裂時產(chǎn)生的爆裂聲的頻率、音色和聲壓水平減小。根據(jù)本發(fā)明一種實施例的投影機(jī)包括光學(xué)系統(tǒng)單元、作為光學(xué)系統(tǒng)單 元的光源的燈具、以及向燈具發(fā)送空氣以進(jìn)行冷卻的冷卻單元。另外，管 道的中部位置設(shè)有放大部分，對燈具的光發(fā)射單元進(jìn)行冷卻的冷卻空氣流 經(jīng)所述管道，放大部分具有比管道截面積更大的截面積。這種結(jié)構(gòu)提供了 一種投影機(jī)，降低了燈具的光發(fā)射單元爆裂時產(chǎn)生的爆裂聲的頻率、音色 和聲壓水平。


圖1是本發(fā)明一種實施例中投影機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖2是示出圖l所示投影機(jī)構(gòu)造的俯視圖。 圖3是圖1所示燈具單元和管道的截面圖。 圖4是圖1所示管道主要部分的立體圖。圖5是圖4所示管道沿V-V線所取的立體圖。圖6是圖5所示管道的俯視圖。圖7是示出爆裂聲的頻率減小效果的示意圖。圖8是示出帶有放大部分和不帶放大部分的情況下，爆裂聲與頻率之 間關(guān)系的示意圖。圖9是示出帶有放大部分和不帶放大部分的情況下，聲壓水平與頻率 之間特性的曲線圖。圖IO是示出相對聲壓水平與倍頻帶中心頻率之間特性的曲線圖。 圖11是示出本發(fā)明另一種實施例中投影機(jī)構(gòu)造的示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是示出本發(fā)明一種實施例中投影機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2是示 出該投影機(jī)構(gòu)造的俯視圖。參考圖1和圖2，投影機(jī)100具有殼體1，并在殼體1中具有產(chǎn)生彩色 圖像的光學(xué)系統(tǒng)單元10;起到光學(xué)系統(tǒng)單元10的光源作用的燈具單元20;向燈具單元20等供電的電源箱40;向光學(xué)系統(tǒng)單元IO、燈具單元20 和電源箱40輸送空氣以使它們冷卻的多葉片式風(fēng)扇(sirocco fan) 31;將 熱空氣從光學(xué)系統(tǒng)單元10、燈具單元20和電源箱40排出的軸流式風(fēng)扇 32、以及空氣流動所經(jīng)過的管道50。殼體1在其正面具有投影窗口 2用于投射彩色圖像，并在投影窗口 2 的兩側(cè)設(shè)有排氣槽3用于從燈具單元20等排出空氣。投影窗口 2安裝有投 影鏡頭11。光學(xué)系統(tǒng)單元10把從燈具單元20接收到的白光轉(zhuǎn)換成彩色圖像光， 并經(jīng)過投影鏡頭11將放大的圖像投射到安裝于投影機(jī)前方的屏幕上。除 了投影鏡頭ll外，光學(xué)系統(tǒng)單元10還具有反射鏡(未示出)。如圖3所示，燈具單元20在中心具有光發(fā)射單元21，并包括對從光 發(fā)射單元21發(fā)射的光進(jìn)行反射的凹面反射鏡22以及覆蓋了凹面反射鏡22 開口的透光板23，光發(fā)射單元21所發(fā)射的光從透光板23輸出。進(jìn)氣槽24形成于凹面反射鏡22的開口邊緣，排氣槽25形成于與進(jìn)氣 槽24隔著光發(fā)射單元21相對的位置處，凹面反射鏡22內(nèi)側(cè)的空氣從排氣 槽24排出。管道50由第一管道51和第二管道52組成，第一管道51連接 到排氣槽25，從進(jìn)氣管道60吸入的冷卻空氣經(jīng)過凹面反射鏡22外側(cè)從第 二管道52排出。當(dāng)投影機(jī)100的開關(guān)打開時，多葉片式風(fēng)扇31和軸流式風(fēng)扇32開始 轉(zhuǎn)動。這些風(fēng)扇在起動時使來自管道60的空氣從進(jìn)氣槽24吸入凹面反射 鏡22內(nèi)側(cè)以冷卻光發(fā)射單元21，并在此后經(jīng)過排氣槽25和第一管道51 排出外側(cè)。吸入管道60的冷卻空氣也被輸送到凹面反射鏡22外側(cè)以冷卻 凹面反射鏡22，并在此后從第二管道52排出外側(cè)。
接下來將參考圖4至圖6對管道50進(jìn)行說明。參考圖4，管道50具有第一管道51和第二管道52，這些管道51、 52 的上半部分和下半部分組合成一個結(jié)構(gòu)。圖5示出了管道50的下半部 分，該部分與管道50的上半部分在圖4所示的線V-V處分開。第一管道51的開口 51a面對凹面反射鏡22內(nèi)側(cè)，燈具單元20的光發(fā) 射單元21設(shè)在該處，開口 51b面對設(shè)有軸流式風(fēng)扇32的部分。在第一管 道51中，在開口 51a與開口 51b之間的預(yù)定位置處形成有擴(kuò)大部分51c， 擴(kuò)大部分51c的截面積大于第一管道51的截面積。擴(kuò)大部分51c具有方形 截面并朝向第二管道52延伸。第二管道52的開口 52a面對凹面反射鏡22 外側(cè)的區(qū)域，開口 52b面對設(shè)有軸流式風(fēng)扇32的部分。參考圖6，設(shè)置在第一管道51中的放大部分51c阻擋了從燈具單元20 發(fā)射的反射光B的路徑，防止了來自投影機(jī)IOO的光不期望的擴(kuò)散，并使 用戶可以在理想的環(huán)境中觀看投影。如上所述，在本實施例中，第一管道51中形成有放大部分51c，放大 部分51c的截面積大于第一管道51的截面積，這個放大部分51c降低了燈 具單元20的光發(fā)射單元21所產(chǎn)生的爆裂聲的頻率、音色和聲壓。因此， 這種結(jié)構(gòu)防止了用戶受驚以及感受到對耳朵有害的令人不舒適的聲音。高 音調(diào)的噪聲變成了使用戶感到不那么難受的低音調(diào)。圖7是示出減小爆裂聲頻率的效果的原理示意圖。艮P， Sl表示第一管道51的截面積，s2表示放大部分51c的截面積，L 表示放大部分51c的長度。用TL二L1一L2表示噪音減小量(其中，Ll為消音器入口處輸入聲音 的聲壓水平，L2為出口處透過聲音的聲壓水平)。則滿足下面給出的表達(dá) 式(1 )。
(參見Nakano Aritomo著"Practice in Noise Reduction"， THE NIKKAN KOGYO SHIMBUN, LTD.)。TL = 10 log (1 + 1/4 (m - 1/m) 2 sin2kL) dB (1)其中m二S2/Sl;擴(kuò)張比率S1、 S2;截面積m2， k=27if/c， L;擴(kuò)張部 分長度m。該消音器的聲音減小頻率由擴(kuò)張部分的長度決定。圖8是示出帶有放大部分和不帶放大部分的情況下，爆裂聲與頻率之
間關(guān)系的示意圖。圖9是示出帶有放大部分和不帶放大部分的情況下，聲 壓水平與頻率之間特性的曲線圖。圖10是示出相對聲壓水平與倍頻帶(octave band)中心頻率之間特性的曲線圖。圖8至圖10表明，帶有放大 部分的投影機(jī)能夠降低頻率和聲壓水平。盡管已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明的實施例，但是應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不限于 該實施例。在不脫離由本發(fā)明的權(quán)利要求所描述的發(fā)明精神的情況下，可 以進(jìn)行各種改變。例如，圖11示出了另一種投影機(jī)200的構(gòu)造，該投影機(jī)20具有本實 施例中的爆裂聲減小結(jié)構(gòu)。參考圖11，投影機(jī)200具有外部機(jī)柜204，并 在該外部機(jī)柜204中包括了作為光源的封閉式燈具裝置210以及光學(xué)系統(tǒng) 單元202。通過將封閉式燈具裝置210輸出的光照射到光學(xué)系統(tǒng)單元202 的光閥203上而獲得的視頻或圖像被經(jīng)過投影鏡頭201投射到屏幕上。外部機(jī)柜204還包括多葉片式風(fēng)扇206、軸流式風(fēng)扇205、電源電路 單元230、信號處理電路單元208和操作單元209，其中多葉片式風(fēng)扇206 對燈具單元240和光學(xué)系統(tǒng)單元202進(jìn)行冷卻，燈具單元240和光學(xué)系統(tǒng) 單元202的熱量經(jīng)過軸流式風(fēng)扇205排放，電源電路單元230向封閉式燈 具裝置210等供電。光學(xué)系統(tǒng)202包括蠅眼透鏡211、偏振態(tài)轉(zhuǎn)換元件212、會聚透鏡 213、分色鏡214、全反射鏡215、中繼鏡216、場鏡217、三色光閥203、 棱鏡219和投影鏡頭201，其中三色光閥203用液晶面板218作為顯示元 件。在這種光學(xué)系統(tǒng)單元202中，從燈具單元240發(fā)射的未偏振白光首先 經(jīng)過蠅眼透鏡211和偏振態(tài)轉(zhuǎn)換元件212轉(zhuǎn)換成線偏振光，并由會聚透鏡 213收集成沒有亮度不均勻性的均勻白光。沒有亮度不均勻性的白光經(jīng)過 分色鏡214輸入三色光閥203 。此時，白光被作為色彩分離裝置的分色鏡214分成紅色、綠色和藍(lán) 色。紅色經(jīng)過中繼鏡216、全反射鏡215、另一中繼鏡216、另一全反射鏡 215由場鏡217收集，并輸入用于紅色的光閥203。綠色經(jīng)過另一分色鏡214由場鏡217收集，并輸入用于綠色的光閥203。藍(lán)色經(jīng)由分色鏡214和另一全反射鏡215由另一場鏡217收集，并輸 入用于藍(lán)色的光閥203。三種光閥203各自具有兩個偏振片221， 一個在液晶面板218的輸入 側(cè)，另一個在液晶面板218的輸出側(cè)。每種色彩光的偏振方向由輸入側(cè)的 偏振片221對準(zhǔn)，并被輸入到液晶面板218。液晶面板218用對應(yīng)于每種 色彩而施加的視頻信號對每種色彩的光進(jìn)行調(diào)制，三種經(jīng)過調(diào)制的光穿過 偏振片221透射到輸出側(cè)并被起偏成圖像以輸入到棱鏡219。這些色彩的 圖像由棱鏡219合并，合并的圖像由投影鏡頭201投射到屏幕上作為全色 圖像。多葉片式風(fēng)扇206設(shè)在投影鏡頭201的兩側(cè)。多葉片式風(fēng)扇206設(shè)有 面對投影鏡頭201的進(jìn)氣槽223和224，將空氣經(jīng)過薄管道225和226輸 送到光學(xué)系統(tǒng)單元202的光閥203區(qū)域以冷卻光閥。根據(jù)本發(fā)明實施例的燈具爆裂聲減小結(jié)構(gòu)和投影機(jī)使得燈具光發(fā)射單 元產(chǎn)生的爆裂聲的頻率、音色和聲壓降低，從而防止了用戶受驚以及感受 到對耳朵不利的令人不舒適的聲音。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在權(quán)利要求或其等同形式的范圍內(nèi)，取決 于設(shè)計要求和其他因素，可以產(chǎn)生各種變更、組合、子組合和替換形式。 相關(guān)申請的交叉引用本申請包含2006年9月14日提交給日本特許廳的日本專利申請 JP2006-250147的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1. 一種燈具爆裂聲減小結(jié)構(gòu)，在管道的中部位置具有放大部分，用于 對燈具的光發(fā)射單元進(jìn)行冷卻的冷卻空氣流經(jīng)所述管道，所述放大部分具 有比所述管道的截面積更大的截面積，所述燈具是投影機(jī)的光源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈具爆裂聲減小結(jié)構(gòu)，其中 所述放大部分設(shè)在所述燈具的進(jìn)氣側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈具爆裂聲減小結(jié)構(gòu)，其中所述管道包括第一管道和第二管道，所述第一管道連接到所述燈具的 所述光發(fā)射單元，所述第二管道連接到凹面反射鏡外側(cè)，所述凹面反射鏡 對從所述光發(fā)射單元發(fā)射的光進(jìn)行反射。
4. 一種投影機(jī)，包括-光學(xué)系統(tǒng)單元；燈具，作為所述光學(xué)系統(tǒng)單元的光源；和冷卻單元，向所述燈具發(fā)送空氣用于冷卻，其中管道的中部位置設(shè)有放大部分，用于對所述燈具的光發(fā)射單元進(jìn)行冷 卻的冷卻空氣流經(jīng)所述管道，所述放大部分具有比所述管道的截面積更大 的截面積。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燈具爆裂聲減小結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在管道的中部位置具有放大部分，用于對燈具的光發(fā)射單元進(jìn)行冷卻的冷卻空氣流經(jīng)所述管道，放大部分具有比管道截面積更大的截面積，該燈具作為投影機(jī)的光源。
文檔編號G03B21/16GK101144963SQ20071015217
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者大久保琢二, 樋口信明, 淺野善郎, 藤井寬昭 申請人:索尼株式會社