本申請(qǐng)以2016年2月25日申請(qǐng)的日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第2016-034163號(hào)為基礎(chǔ)。在本說(shuō)明書(shū)中參照并引入所有這些說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖。
本發(fā)明涉及光源裝置以及具備該光源裝置的投影裝置。
背景技術(shù):
當(dāng)今大量使用將個(gè)人電腦中的畫(huà)面或視頻圖像甚至由存儲(chǔ)卡等中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)形成的圖像等投影至屏幕上的作為圖像投影裝置的數(shù)據(jù)投影儀。該投影儀將從光源出射的光集光至稱(chēng)為dmd(數(shù)字微鏡器件:digitalmicromirrordevice)的微鏡顯示元件或液晶板,來(lái)在屏幕上顯示彩色圖像。
在這樣的投影儀中,近年來(lái)對(duì)如下光源裝置進(jìn)行了各種開(kāi)發(fā)或提案:該光源裝置中作為光源而利用多個(gè)激光二極管等半導(dǎo)體發(fā)光元件,伴隨于上述的半導(dǎo)體發(fā)光元件的利用,該光源裝置具備多個(gè)透鏡及反光鏡等光學(xué)構(gòu)件。
例如,提出有光源裝置以及具備該光源裝置的投影儀,其中,該光源裝置具備:激勵(lì)光源,由激光二極管構(gòu)成,射出藍(lán)色的波段光;以及光學(xué)輪(旋轉(zhuǎn)板),具有吸收從該激勵(lì)光源射出的光并將其變換為可見(jiàn)光的熒光體層,并且該光學(xué)輪被馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
另外,如日本特開(kāi)2013-097233號(hào)公報(bào)公開(kāi)的那樣,本申請(qǐng)人,作為具備具有藍(lán)色激光二極管的激勵(lì)光照射裝置的投影裝置,提出并實(shí)施了具備如下的光源裝置的投影裝置,在該光源裝置中,將來(lái)自激勵(lì)光照射裝置的激勵(lì)光照射至旋轉(zhuǎn)的熒光輪,使得從熒光輪的熒光體層出射綠色波段光,在熒光輪的一部分形成擴(kuò)散透射部而使作為激勵(lì)光的藍(lán)色波段光透射,使該綠色波段光和藍(lán)色波段光與從發(fā)光二極管出射的紅色波段光聚集在一起向同一方向出射。
另外,在特開(kāi)2003-287815號(hào)公報(bào)的投影裝置中公開(kāi)并提出了如下的投影儀,在該投影儀中,通過(guò)分色鏡(dichroicmirror)將出射白色光的高壓放電燈等的光源光分離為紅色光、綠色光和藍(lán)色光,使該紅色光、綠色光和藍(lán)色光通過(guò)作為光調(diào)制裝置的液晶面板形成三原色的圖像光之后,通過(guò)分色棱鏡(dichroicprism)將它們合成并投射。
如上所述,在投影裝置中,在內(nèi)置的光源裝置等光學(xué)系統(tǒng)中使用多個(gè)透鏡和反光鏡,為了提高投影圖像的亮度和色彩再現(xiàn)性,需要使各透鏡的配置位置和中心軸(光軸位置)處于規(guī)定位置,為此需要謹(jǐn)慎地進(jìn)行組裝。
另外,如上所述,在投影裝置的光學(xué)系統(tǒng)中,即便通過(guò)高精度安裝作業(yè)來(lái)組裝透鏡和反光鏡,也由于透鏡和反光鏡自身的成品公差、裝入透鏡和反光鏡的構(gòu)成部件的公差等,導(dǎo)致很難將各透鏡等的固定位置高精度地設(shè)為規(guī)定位置,另外,在一部分組裝作業(yè)中通過(guò)執(zhí)行切削二次加工或使用二次加工固定部件來(lái)進(jìn)行高精度安裝作業(yè),這樣會(huì)導(dǎo)致光源裝置或投影裝置的組裝需要很多工序和時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種光源裝置以及投影裝置,能夠解決上述缺點(diǎn),能夠簡(jiǎn)單容易地進(jìn)行組裝作業(yè),且能夠提高透鏡的固定位置的精度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式,本發(fā)明的光源裝置具備裝入有多個(gè)光學(xué)構(gòu)件的光源殼;所述光源殼具有:固定部,在所述光源殼的主體底板及所述主體底板上方的所述光學(xué)構(gòu)件兩側(cè)的位置,對(duì)所述光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行固定;以及上部壓板,對(duì)收納于所述光源殼的所述光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行按壓;所述固定部包括:下固定部,在所述主體底板形成有主定位部;以及橫固定部,形成有一對(duì)第二定位部,該一對(duì)第二定位部抵接于所述光學(xué)構(gòu)件的與所述主定位部抵接的面的相反側(cè)面。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的投影裝置的外觀立體圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的投影裝置的功能框圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的投影裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置的俯視示意圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置的主要部分分解立體圖。
圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置中使用的上部壓板的下表面圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置中的光學(xué)構(gòu)件的固定狀態(tài)的一個(gè)例子的剖視示意圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置中使用的上部壓板的變形例的下表面圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置中的光學(xué)構(gòu)件的固定位置的一個(gè)例子的立體圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置中使用的上部壓板的抵接部的變形例的剖視圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置中使用的上部壓板的抵接部的其它變形例的俯視示意圖。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光源裝置中使用的上部壓板的抵接部的其它變形例的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下,說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的方式。圖1是投影裝置10的外觀立體圖。本實(shí)施方式的投影裝置10具備上主體殼10a以及下主體殼10b。投影裝置10的殼體的側(cè)板即正面面板12、背面面板13、右側(cè)面板14以及左側(cè)面板15從上主體殼10a的外周緣朝向下方立設(shè)。各面板12~15的下端與下主體殼10b的外周緣抵接。因此,投影裝置10通過(guò)上主體殼10a和下主體殼10b而形成為大致立方體狀。此外,在本實(shí)施方式中,投影裝置10的左右表示與投影方向相對(duì)的左右方向,前后表示與投影裝置10的屏幕側(cè)方向以及光線束的行進(jìn)方向相對(duì)的前后方向。
在投影裝置10的殼體的上表面面板11設(shè)置有按鍵/指示器部37和投影圖像調(diào)整部11a。在該按鍵/指示器部37配置有用于進(jìn)行各種設(shè)定的按鍵和指示器,包括電源開(kāi)關(guān)按鍵、對(duì)電源的開(kāi)或關(guān)進(jìn)行報(bào)知的電源指示器、對(duì)投影的開(kāi)和關(guān)進(jìn)行切換的投影開(kāi)關(guān)按鍵、以及在光源裝置、顯示元件或控制電路等過(guò)熱時(shí)進(jìn)行報(bào)知的過(guò)熱指示器等。投影圖像調(diào)整部11a具備一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕。通過(guò)操作該轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,能夠調(diào)節(jié)在圖4中后述的投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的可動(dòng)透鏡的位置,從而能夠調(diào)整投影圖像的大小和焦點(diǎn)。另外,雖然未圖示,但是投影裝置10具備接收來(lái)自遙控器的控制信號(hào)的ir接收部。
在正面面板12和右側(cè)面板14的前方右側(cè)的角部設(shè)置有吸氣孔310。在正面面板12的左側(cè)設(shè)置有以缽狀凹陷的光出射部12a。在該光出射部12a的左側(cè)面板15側(cè)的內(nèi)壁形成有吸氣孔320。換而言之,在正面面板12的前方左側(cè)的角部設(shè)置有吸氣孔320。投影裝置10在光出射部12a具有投影口12b和覆蓋投影口12b的透鏡罩19。
在正面面板12的下端設(shè)置有高度調(diào)整按鈕12c。投影裝置10在正面面板12側(cè)的內(nèi)部具備支腳。投影裝置10在高度調(diào)整按鈕12c被按壓的期間,能夠使該支腳從下方進(jìn)出。因此,使用者通過(guò)操作高度調(diào)整按鈕12c來(lái)以任意的突出量固定支腳,從而能夠調(diào)節(jié)投影裝置10的高度和傾斜度。
在背面面板13設(shè)置有輸入輸出連接器部以及電源適配器插頭等各種端子20,在所述輸入輸出連接器部設(shè)置有usb端子、圖像信號(hào)輸入用的d-sub端子、s端子和rca端子等。另外,在背面面板13,在右側(cè)面板14側(cè)的角部形成有排氣孔330,在左側(cè)面板15側(cè)的角部也形成有排氣孔340。換而言之,在投影裝置10的后方右側(cè)的角部配置有排氣孔330,在后方左側(cè)的角部也配置有排氣孔340。
接著,利用圖2的功能框圖描述投影裝置10的投影裝置控制部。投影裝置控制部由控制部38、輸入輸出接口22、圖像變換部23、顯示編碼器24以及顯示驅(qū)動(dòng)部26等構(gòu)成。
控制部38用于控制投影裝置10內(nèi)的各電路的動(dòng)作,由cpu、固定地存儲(chǔ)有各種設(shè)定等的動(dòng)作程序的rom、以及用作工作存儲(chǔ)器的ram等構(gòu)成。
另外,通過(guò)該投影裝置控制部,從輸入輸出連接器部21輸入的各種規(guī)格的圖像信號(hào),經(jīng)由輸入輸出接口22、系統(tǒng)總線(sb),在被圖像變換部23統(tǒng)一變換為適于顯示的規(guī)定格式的圖像信號(hào)后,被輸出至顯示編碼器24。
顯示編碼器24將被輸入的圖像信號(hào)展開(kāi)并存儲(chǔ)在視頻ram25中,然后根據(jù)該視頻ram25的存儲(chǔ)內(nèi)容生成視頻信號(hào),并將其輸出至顯示驅(qū)動(dòng)部26。
顯示驅(qū)動(dòng)部26與從顯示編碼器24輸出的圖像信號(hào)相應(yīng)地,以適宜的幀率來(lái)驅(qū)動(dòng)作為空間光調(diào)制元件(som)的顯示元件51。
投影裝置10使從光源即光源裝置60出射的光源光的光線束經(jīng)由后述的導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)向顯示元件51照射,由此通過(guò)顯示元件51的反射光形成光像(圖像)。投影裝置10使該形成的光像同樣經(jīng)由后述的投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)投影至屏幕,來(lái)顯示圖像。此外,該投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的可動(dòng)透鏡群235被透鏡馬達(dá)45驅(qū)動(dòng),來(lái)進(jìn)行變焦調(diào)整和聚焦調(diào)整。
圖像壓縮/擴(kuò)展部31進(jìn)行如下的記錄處理:通過(guò)adct以及哈夫曼編碼等處理,對(duì)圖像信號(hào)的亮度信號(hào)以及色差信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮,并依次寫(xiě)入能夠自由裝拆的記錄介質(zhì)即存儲(chǔ)卡32中。
另外,圖像壓縮/擴(kuò)展部31進(jìn)行如下的處理:再現(xiàn)模式時(shí),讀出記錄在存儲(chǔ)卡32中圖像數(shù)據(jù),以1幀為單位對(duì)構(gòu)成一系列運(yùn)動(dòng)圖像的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展,然后,圖像壓縮/擴(kuò)展部31使該圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像變換部23輸出至顯示編碼器24,顯示基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡32中的圖像數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)圖像等。
由殼體的上表面面板11上設(shè)置的主按鍵以及指示器等構(gòu)成的按鍵/指示器部37的操作信號(hào)被直接送出至控制部38。來(lái)自遙控器的按鍵操作信號(hào)被ir接收部35接收,由ir處理部36解調(diào)后的代碼信號(hào)被輸出至控制部38。
此外,在控制部38上經(jīng)由系統(tǒng)總線(sb)連接有聲音處理部47。該聲音處理部47具備pcm音源等音源電路,在投影模式以及再現(xiàn)模式時(shí),將聲音數(shù)據(jù)模擬化,并驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器48進(jìn)行擴(kuò)音播放。
另外,控制部38對(duì)作為光源控制部的光源控制電路41進(jìn)行控制。該光源控制電路41以從光源裝置60出射圖像生成時(shí)所需的規(guī)定波段的光的方式,分別單獨(dú)控制光源裝置60的綠色光源裝置中的激勵(lì)光照射裝置的發(fā)光、紅色光源裝置的發(fā)光。從光源裝置60出射的規(guī)定的波段的光被照射鏡185反射,而照射至顯示元件51。
控制部38在冷卻扇驅(qū)動(dòng)控制電路43中,使光源裝置60等中設(shè)置的多個(gè)溫度傳感器進(jìn)行溫度檢測(cè),并根據(jù)該溫度檢測(cè)的結(jié)果來(lái)控制冷卻扇的旋轉(zhuǎn)速度。另外,控制部38能夠進(jìn)行如下等的控制:在接受到使投影裝置10的電源關(guān)閉(off)的指示時(shí),在冷卻扇驅(qū)動(dòng)控制電路43中,利用計(jì)時(shí)器在投影裝置10主體的電源關(guān)閉后仍然使冷卻扇的旋轉(zhuǎn)繼續(xù),或者,按照溫度傳感器的溫度檢測(cè)的結(jié)果決定將投影裝置10主體的電源切斷的定時(shí)。
接著,描述投影裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖3是表示投影裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。投影裝置10具備電源裝置301、控制電路基板302、光源裝置60。另外,投影裝置10作為冷卻扇而具備吸氣扇260、中間扇270和排氣扇280。
光源裝置60配置在投影裝置10的殼體的大致中央。光源裝置60在光源殼61的內(nèi)部收容透鏡和反光鏡等光學(xué)構(gòu)件。電源裝置301配置在光源裝置60的左側(cè)面板15側(cè)。電源裝置301的基板被配置為與左側(cè)面板15大致平行。控制電路基板302配置在光源裝置60的背面面板13側(cè)??刂齐娐坊?02被配置為與上下方向大致垂直??刂齐娐坊?02具備電源電路模塊和光源控制模塊等。另外,控制電路基板302能夠分為電源電路模塊和光源控制模塊等的每個(gè)功能而具備多個(gè)。
對(duì)光源裝置60的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖4是光源裝置60的俯視示意圖。光源裝置60具備:作為紅色波段光的光源的紅色光源裝置120;作為綠色波段光的光源的綠色光源裝置80;以及是作為藍(lán)色波段光的光源的藍(lán)色光源裝置、且還作為激勵(lì)光源的激勵(lì)光照射裝置70。綠色光源裝置80由激勵(lì)光照射裝置70和熒光板裝置100構(gòu)成。光源裝置60具有導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)140。導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)140使綠色波段光、藍(lán)色波段光以及紅色波段光的光線束匯合,在同一光路上對(duì)各色波段的光線束進(jìn)行導(dǎo)光。
如圖3所示,激勵(lì)光照射裝置70配置在投影裝置10殼體的右側(cè)面板14側(cè)。激勵(lì)光照射裝置70具備光軸被配置為與背面面板13平行的多個(gè)固體發(fā)光元件。本實(shí)施方式的固體發(fā)光元件為發(fā)出藍(lán)色波段光的藍(lán)色激光二極管71。另外,藍(lán)色激光二極管71與右側(cè)面板14平行地配置。這些藍(lán)色激光二極管71被固定在固定架74上。
另外,如圖4所示,激勵(lì)光照射裝置70具備反射鏡76、擴(kuò)散板78和散熱器81。反射鏡76使來(lái)自各藍(lán)色激光二極管71的出射光的光軸朝向擴(kuò)散板78變換90度。擴(kuò)散板78使被反射鏡76反射的來(lái)自各藍(lán)色激光二極管71的出射光以預(yù)先決定的擴(kuò)散角度擴(kuò)散。散熱器81配置在藍(lán)色激光二極管71與右側(cè)面板14之間。如圖3所示,在散熱器81的右側(cè)方形成的第一散熱片811的板面與上下方向垂直地形成。另外,在上方形成的第二散熱片812的板面與左右方向垂直地形成。
返回圖4,在來(lái)自各藍(lán)色激光二極管71的光路上分別配置有準(zhǔn)直透鏡73,該準(zhǔn)直透鏡73提高來(lái)自藍(lán)色激光二極管71的出射光的指向性,將其變換為平行光。這些準(zhǔn)直透鏡73與藍(lán)色激光二極管71一起固定于固定架74。
紅色光源裝置120具備光軸被配置為與藍(lán)色激光二極管71的光線束平行的紅色光源121、以及對(duì)來(lái)自紅色光源121的出射光進(jìn)行集光的集光透鏡群125。該紅色光源121是發(fā)出紅色波段光的作為固體發(fā)光元件的紅色發(fā)光二極管。紅色光源裝置120被配置為紅色光源裝置120出射的紅色波段光的光軸與從熒光板101出射的綠色波段光的光軸交叉。
另外,紅色光源裝置120在紅色光源121的右側(cè)面板14側(cè)具備散熱器130。散熱器130的散熱片131的整體立設(shè)在右側(cè)方向,與上下方向大致垂直地形成。另外,在從正面觀察時(shí),散熱片131以放射狀向上下方向擴(kuò)展傾斜地形成。散熱器130配置在與藍(lán)色激光二極管71的散熱器81在從前方觀察時(shí)在上下左右方向不重合的位置。
構(gòu)成綠色光源裝置80的熒光板裝置100具備熒光板101、馬達(dá)110、入射側(cè)的集光透鏡群117和出射側(cè)的集光透鏡115。熒光板101是以與來(lái)自激勵(lì)光照射裝置70的出射光的光軸正交地配置的熒光輪。該熒光板101被馬達(dá)110旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。集光透鏡群117將從激勵(lì)光照射裝置70出射的激勵(lì)光的光線束集光在熒光板101上。集光透鏡115對(duì)從熒光板101向正面面板12方向出射的光線束進(jìn)行集光。
此外,熒光板裝置100配置在集光透鏡群117以及集光透鏡115的上方。因此,熒光板101的下方的一部分配置在集光透鏡群117和集光透鏡115的光路上。
在熒光板101,在周向上并排設(shè)置有熒光發(fā)光區(qū)域和擴(kuò)散透射區(qū)域。熒光發(fā)光區(qū)域接收從藍(lán)色激光二極管71出射的藍(lán)色波段光,將其作為激勵(lì)光,出射被激勵(lì)形成的綠色波段的熒光光。擴(kuò)散透射區(qū)域使來(lái)自藍(lán)色激光二極管71的出射光擴(kuò)散透射。擴(kuò)散透射的出射光被作為光源裝置60的藍(lán)色波段光而出射。
導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)140具有第一分色鏡141、集光透鏡149、第二分色鏡148、第一反射鏡143、集光透鏡146、第二反射鏡145和集光透鏡147。第一分色鏡141配置在從激勵(lì)光照射裝置70出射的藍(lán)色波段光及從熒光板101出射的綠色波段光與從紅色光源裝置120出射的紅色波段光交叉的位置。
第一分色鏡141使藍(lán)色波段光以及紅色波段光透射,反射綠色波段光。被第一分色鏡141反射的綠色波段光的光軸向朝向集光透鏡149的左側(cè)面板15方向變換90度。因此,從第一分色鏡141透射的紅色波段光的光軸與被第一分色鏡141反射的綠色波段光的光軸一致。
集光透鏡149配置在第一分色鏡141的左側(cè)面板15側(cè)。從第一分色鏡141透射的紅色波段光以及被第一分色鏡141反射的綠色波段光共同入射至集光透鏡149。
第二分色鏡148配置在集光透鏡149的左側(cè)面板15側(cè)且集光透鏡147的背面面板13側(cè)。第二分色鏡148對(duì)紅色波段光以及綠色波段光進(jìn)行反射,使藍(lán)色波段光透射。因此,被集光透鏡149集光后的紅色波段光以及綠色波段光被第二分色鏡148反射,被向背面面板13側(cè)變換90度。在第二分色鏡148的背面面板13側(cè)配置有光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170的集光透鏡173。被第二分色鏡148反射的紅色波段光以及綠色波段光入射至集光透鏡173。
第一反射鏡143配置在從熒光板101透射的藍(lán)色波段光的光軸上,即配置在集光透鏡115與正面面板12之間。第一反射鏡143對(duì)藍(lán)色波段光進(jìn)行反射,使該藍(lán)色波段光的光軸向左側(cè)面板15方向變換90度。集光透鏡146配置在第一反射鏡143的左側(cè)面板15側(cè)。另外,第二反射鏡145配置在集光透鏡146的左側(cè)面板15側(cè)。第二反射鏡145使被第一反射鏡143反射且被集光透鏡146集光的藍(lán)色波段光的光軸向背面面板13側(cè)變換90度。
集光透鏡147配置在第二反射鏡145的背面面板13側(cè)。被第二反射鏡145反射的藍(lán)色波段光經(jīng)由集光透鏡147從第二分色鏡148透射,入射至光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170的集光透鏡173。這樣,導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)140所引導(dǎo)的紅色、綠色和藍(lán)色的各波段光的光線束被引導(dǎo)至光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170的同一光路上。
光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170具備集光透鏡173、光隧道175、集光透鏡178、光軸變換鏡179、集光透鏡183、照射鏡185和聚光透鏡195。此外,聚光透鏡195使從配置在聚光透鏡195的背面面板13側(cè)的顯示元件51出射的圖像光朝向投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220出射,因此其還是投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220的一部分。
從集光透鏡173出射的各光線束入射至光隧道175。入射至光隧道175的各光線束通過(guò)光隧道175而成為強(qiáng)度分布均勻的光線束。
在光隧道175的背面面板13側(cè)的光軸上隔著集光透鏡178配置有光軸變換鏡179。從光隧道175的出射口出射的光線束被集光透鏡178集光后,被光軸變換鏡179變換為朝向集光透鏡183的光軸。
被光軸變換鏡179反射的光線束,在被集光透鏡183集光后,通過(guò)照射鏡185而經(jīng)由聚光透鏡195以規(guī)定的角度向顯示元件51照射。此外,在背面面板13側(cè)設(shè)置有散熱器190。通過(guò)該散熱器190對(duì)作為dmd的顯示元件51進(jìn)行冷卻。另外,在散熱器190的后方形成的散熱片191的板面與上下方向垂直地形成。
通過(guò)光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170而照射至顯示元件51的圖像形成面的光源光即光線束被顯示元件51的圖像形成面反射,作為投影光經(jīng)由投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220投影至屏幕。
投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220由聚光透鏡195、可動(dòng)透鏡群235和固定透鏡群225構(gòu)成。固定透鏡群225內(nèi)置在固定鏡筒內(nèi)。可動(dòng)透鏡群235內(nèi)置在可動(dòng)鏡筒內(nèi),通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)行移動(dòng),能夠進(jìn)行變焦調(diào)整和聚焦調(diào)整。
通過(guò)這樣構(gòu)成投影裝置10,在使熒光板101旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從激勵(lì)光照射裝置70以及紅色光源裝置120以不同的定時(shí)出射光時(shí),紅色、綠色以及藍(lán)色的各波段光經(jīng)由導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)140入射至光隧道175,進(jìn)而經(jīng)由光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170入射至顯示元件51。由此,投影裝置10的顯示元件51即dmd能夠根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)各色的光進(jìn)行分時(shí)顯示,向屏幕投影彩色圖像。
另外,如圖5所示,該投影裝置10的光源殼61主要具備:大致l字形的主體部610,收容導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)的反光鏡及透鏡;顯示元件收容部630,收容顯示元件及顯示元件附帶的反光鏡及透鏡。
該主體部610收容:圖4所示的激勵(lì)光照射裝置70的反射鏡76、擴(kuò)散板78;導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)的第一分色鏡141、集光透鏡149、第二分色鏡148、第一反射鏡143、集光透鏡146、第二反射鏡145、集光透鏡147;紅色光源裝置120的集光透鏡群125;綠色光源裝置80的集光透鏡群117及集光透鏡115;以及光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170的集光透鏡173、光隧道175、集光透鏡178及光軸變換鏡179。
另外,顯示元件收容部630除了圖4所述的顯示元件51之外還收容光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170的集光透鏡183、照射鏡185以及聚光透鏡195,在光源殼61內(nèi)收容固定有大量光學(xué)構(gòu)件。
另外,該光源殼61是被壓鑄成形的金屬制品或耐熱樹(shù)脂的精密注射成型品,為了將被收容的多個(gè)光學(xué)構(gòu)件固定在規(guī)定位置上,該光源殼61還具備金屬制薄板的上部壓板670。
另外,光源殼61的主體部610具有:l字形的板狀的主體底板611;沿著l字形的主體底板611的短邊外側(cè)邊緣立設(shè)的后側(cè)壁板613;在l字形的主體底板611的短邊端緣部立設(shè)的突出橫側(cè)壁板621;沿著l字形的主體底板611的短邊前方內(nèi)側(cè)邊緣立設(shè)的突出前方側(cè)壁板623;沿著l字形的主體底板611的長(zhǎng)邊的一側(cè)邊緣立設(shè)的右側(cè)壁板615;沿著l字形的主體底板611的長(zhǎng)邊的另一側(cè)邊緣立設(shè)的左側(cè)壁板617;以及沿著l字形的主體底板611的長(zhǎng)邊的軸向立設(shè)的中央側(cè)壁板619。
另外,在突出橫側(cè)壁板621形成有開(kāi)口628,圖4所示的激勵(lì)光照射裝置70的固定架74被固定于突出橫側(cè)壁板621時(shí),使藍(lán)色激光二極管71位于該開(kāi)口628,使激勵(lì)光向收容在光源殼61中的反射鏡76方向照射。
另外,在右側(cè)壁板615的大致中央也具有開(kāi)口629,能夠使來(lái)自安裝于右側(cè)壁板615外表面的紅色光源裝置120的紅色波段光經(jīng)由集光透鏡群125向第一分色鏡141的方向照射。
另外,在右側(cè)壁板615的前方部分具有傾斜部616,在左側(cè)壁板617的前方部分也具有傾斜部618,使右側(cè)壁板615的傾斜部616與左側(cè)壁板617的傾斜部618通過(guò)接合壁板625接合。
另外,能夠從右側(cè)壁板615的傾斜部616的上端朝向光源殼61的外方與主體底板611平行地延伸設(shè)置板狀的馬達(dá)載置板627,將構(gòu)成綠色光源裝置80的熒光板裝置100的馬達(dá)110固定于光源殼61的上表面,并如圖3那樣覆蓋輪罩111。
另外,在后側(cè)壁板613與中央側(cè)壁板619的后端的接合部附近收容配置反射鏡76,在中央側(cè)壁板619的前端附近與右側(cè)壁板615之間收容配置擴(kuò)散板78,在比中央側(cè)壁板619靠前方的右側(cè)壁板615與左側(cè)壁板617之間收容配置集光透鏡群125、第一分色鏡141、集光透鏡群117、集光透鏡115、第一反射鏡143、集光透鏡146、第二反射鏡145、集光透鏡147、集光透鏡149以及第二分色鏡148,在中央側(cè)壁板619與左側(cè)壁板617之間收容配置光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170的集光透鏡173、光隧道175和集光透鏡178,在集光透鏡178的后方且后側(cè)壁板613的附近收容配置光軸變換鏡179(參照?qǐng)D4)。
另外,在左側(cè)壁板617的后方,位于主體底板611的l字形的長(zhǎng)邊外側(cè)后端緣的顯示元件收容部630形成為大致立方體形狀,具有:平板矩形的收容部底板631;在收容部底板631的后端緣立設(shè)的收容部后側(cè)板639;在收容部底板631的右側(cè)邊緣立設(shè)的收容部右側(cè)板633;在收容部底板631的左側(cè)端緣立設(shè)的收容部左側(cè)板635;以及在收容部底板631的前端緣立設(shè)的收容部前側(cè)板637。
在該顯示元件收容部630中,除了圖4所示的顯示元件51之外還收容固定有光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)170的集光透鏡183、照射鏡185以及聚光透鏡195。
另外,在收容部后側(cè)板639具有開(kāi)口649,使固定于散熱器190的顯示元件51位于該開(kāi)口649,將被光軸變換鏡179反射的光源光從形成于收容部右側(cè)板633的開(kāi)口643引導(dǎo)至顯示元件收容部630,從設(shè)置于收容部前側(cè)板637的開(kāi)口647,使由顯示元件51形成的圖像光以向投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220入射的方式從顯示元件收容部630出射。
另外,如圖3所示,光源殼61具有上罩板710,通過(guò)上罩板710覆蓋主體部610的上表面以及顯示元件收容部630的上表面,對(duì)光源殼61的內(nèi)部進(jìn)行密封,以此來(lái)阻止粉塵的侵入,防止光學(xué)構(gòu)件被粉塵污染。
另外,在透鏡和反光鏡等光學(xué)構(gòu)件的收容固定時(shí),使光學(xué)構(gòu)件位于形成于光源殼61內(nèi)表面的固定部,位于固定部的光學(xué)構(gòu)件的一部分被上部壓板670從上方按壓,防止光學(xué)構(gòu)件從固定部的位置脫離。
該上部壓板670在壓板主體673的所需部位,通過(guò)沖壓加工或拉伸加工等如圖6所示那樣形成向下方突出的傾斜突出部681來(lái)作為抵接部671,傾斜突出部681具有:抵接傾斜面683,形成為矩形平面狀;以及周緣傾斜面685,在抵接傾斜面683的兩側(cè)形成為大致三角形,在抵接傾斜面683的一邊形成為長(zhǎng)方形。
另外,圖6所示的上部壓板670除了具有按壓集光透鏡146、147、149的作為抵接部671的傾斜突出部681,還具有按壓第二分色鏡148和集光透鏡173的作為抵接部671的抵接舌片691,該抵接舌片691通過(guò)形成切除孔701等形成,抵接舌片691對(duì)光源殼61中收容固定的光學(xué)構(gòu)件之中的規(guī)定的多個(gè)光學(xué)構(gòu)件從上方進(jìn)行按壓固定。
另外,如圖7所示,使抵接傾斜面683與收容在光源殼61的主體部610內(nèi)的作為光學(xué)構(gòu)件的集光透鏡147的上端抵接,并且使抵接舌片691與收容在光源殼61的主體部610內(nèi)的作為光學(xué)構(gòu)件的第二分色鏡148的上端抵接,利用上部壓板670的彈性即傾斜突出部681的彈性變形力,通過(guò)作為抵接部671的傾斜突出部681的抵接傾斜面683,防止光學(xué)構(gòu)件從形成在光源殼61的主體部610上的固定部脫離。
另外,有時(shí)還在抵接傾斜面683上粘貼橡膠板,來(lái)提高作為抵接部671的傾斜突出部681的彈性變形力。
另外,如圖8所示,作為抵接部671,還可以形成抵接舌片691來(lái)代替傾斜突出部681,通過(guò)多個(gè)該抵接舌片691分別按壓多個(gè)光學(xué)構(gòu)件。
進(jìn)而,在光源殼61中收容固定的光學(xué)構(gòu)件是與以往同樣地在主體底板611的上表面及側(cè)壁板的側(cè)面形成槽、將光學(xué)構(gòu)件的端緣插入夾持在槽中而進(jìn)行固定的光學(xué)構(gòu)件、和形成固定部而進(jìn)行固定的光學(xué)構(gòu)件的組合,從而光學(xué)構(gòu)件被收容固定。
另外,形成于該光源殼61的固定部如圖9所示那樣,設(shè)置有在主體底板611及側(cè)壁板的內(nèi)側(cè)形成與透鏡及反光鏡等光學(xué)構(gòu)件的外形周緣形狀相符的承受部653、并在主體底板611形成與光學(xué)構(gòu)件的外形周緣形狀相符的凹部、從而能夠?qū)鈱W(xué)構(gòu)件的下端進(jìn)行支撐的下固定部655,而且在光源殼61的側(cè)壁板等還設(shè)置有能夠?qū)鈱W(xué)構(gòu)件的左右端部進(jìn)行支撐的橫固定部656,從而形成該固定部。
另外,配置光學(xué)構(gòu)件的位置與左右側(cè)壁版615、617或中央側(cè)壁板619等側(cè)壁板分離時(shí),還能夠適當(dāng)?shù)貜闹黧w底板611立設(shè)承受支柱651,在該承受支柱651的側(cè)面及主體底板611的上表面設(shè)置承受部653來(lái)形成固定部。
該固定部由下固定部655和橫固定部656形成,在對(duì)反光鏡等外形為矩形的光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支撐時(shí),下固定部655直接形成于主體底板611的上表面,或者在主體底板611設(shè)置承受部653而下固定部655形成于承受部653的上表面,橫固定部656直接形成于側(cè)壁板或承受支柱651,或者形成于側(cè)壁板或承受支柱651上支撐的承受部653的內(nèi)側(cè)面。
另外,在對(duì)透鏡等外形為圓形的光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行固定時(shí),下固定部655直接形成于主體底板611的上表面,或者在主體底板611設(shè)置承受部653而下固定部655形成于承受部653的上表面,另外,以能夠?qū)鈱W(xué)構(gòu)件的下半分部分進(jìn)行支撐的方式,沿著光學(xué)構(gòu)件的周緣形成承受部653,在承受部653的上表面與側(cè)壁板或承受支柱651直接形成橫固定部656,或者在側(cè)壁板或承受支柱651上支撐的承受部653的內(nèi)側(cè)面形成橫固定部656,形成為具有從下固定部655圓滑地連續(xù)的橫固定部656的固定部。
另外,還可以為,省略承受部653,在主體底板611形成與光學(xué)構(gòu)件的下端形狀相符的凹部即下固定部655,來(lái)支撐光學(xué)構(gòu)件的下端,橫固定部656形成為與光學(xué)構(gòu)件相應(yīng)地對(duì)側(cè)壁板相互間的間隙、側(cè)壁板的表面與承受支柱651的側(cè)面之間的間隙進(jìn)行調(diào)整。
另外,該下固定部655的表面高度與將光學(xué)構(gòu)件配置于光源殼61時(shí)的光學(xué)構(gòu)件的高度位置相應(yīng)地形成。
另外,在下固定部655,在光學(xué)構(gòu)件的下端,作為主定位部661而設(shè)置與光學(xué)構(gòu)件的一側(cè)面抵接的突起體,在橫固定部656,在光學(xué)構(gòu)件的側(cè)方端緣,也設(shè)置有作為第二定位部663的突起體,該第二定位部663與光學(xué)構(gòu)件的與主定位部661接觸的面的相反側(cè)面接觸。
作為該第二定位部663的突起體以在光學(xué)構(gòu)件的兩側(cè)方端部各突起體分別與光學(xué)構(gòu)件的端緣表面接觸的方式設(shè)置有一對(duì),在光學(xué)構(gòu)件的左右對(duì)稱(chēng)地設(shè)置于橫固定部656。
另外,在位于與作為主定位部661的突起體之間設(shè)有比光學(xué)構(gòu)件的端部的厚度稍微大的間隔的位置處的主體底板611,設(shè)置作為輔助定位部662的突起體,相對(duì)于第二定位部663設(shè)有比光學(xué)構(gòu)件的端部的厚度稍微大的間隔地,向側(cè)壁板或承受支柱651的側(cè)面等突出設(shè)置作為第二輔助定位部664的突起體。
因此,如圖7所示,在光學(xué)構(gòu)件為凸彎月透鏡時(shí),能夠使透鏡下端的平面?zhèn)鹊膫?cè)面與主定位部661抵接,使處于透鏡中間高度處的透鏡的突出曲面的周緣部與第二定位部663抵接,通過(guò)輔助定位部662防止光學(xué)構(gòu)件的下端從下固定部655脫離,通過(guò)第二輔助定位部664防止光學(xué)構(gòu)件的中間高度位置從橫固定部656脫離,這樣對(duì)作為光學(xué)構(gòu)件的透鏡進(jìn)行固定。
另外,只要通過(guò)壓鑄成形等精密注射成型,正確地對(duì)作為主定位部661及第二定位部663的突起體的與光學(xué)構(gòu)件接觸的接觸面即平面位置進(jìn)行定位和定向,就能夠正確地決定光學(xué)構(gòu)件在光源殼61內(nèi)的位置地將光學(xué)構(gòu)件固定于光源殼61內(nèi)。
另外,主定位部661的接觸面和第二定位部663的接觸面是微小平面,所以在制造時(shí),能夠容易地作為相互平行的、在平面方向上具有與光學(xué)構(gòu)件的端部的厚度相等的間隔的平行面、且作為與光學(xué)構(gòu)件的光軸或主體底板611的平面垂直的平面來(lái)形成。
另外,用主定位部661和第二定位部663的三點(diǎn)對(duì)光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支撐固定時(shí),位于固定部的上方的抵接部671如圖7所示那樣,以抵接部671的抵接傾斜面683隨著朝向主定位部661所突出的固定部的側(cè)面方向而變低的方式形成傾斜突出部681。
因此,通過(guò)傾斜突出部681的抵接傾斜面683的傾斜,使得光學(xué)構(gòu)件的上端被向下方按壓,并且光學(xué)構(gòu)件的與第二定位部663接觸的面的方向也受到按壓力,能夠在光學(xué)構(gòu)件的中間高度位置處將光學(xué)構(gòu)件的兩側(cè)端部向第二定位部663可靠地按壓而使它們接觸。
另外,在中間高度位置將光學(xué)構(gòu)件的兩側(cè)端部向第二定位部663可靠地按壓而且使它們接觸,并且光學(xué)構(gòu)件的下端部向主定位部661的方向施力,能夠可靠地向主定位部661的前端進(jìn)行按壓而使它們接觸。
另外,不僅在將傾斜突出部681作為抵接部671的情況下,在將通過(guò)進(jìn)行“コ”字形的切除而形成的抵接舌片691作為抵接部671的情況下也是,通過(guò)將抵接舌片691的自由端側(cè)設(shè)為設(shè)置有主定位部661的固定部的側(cè)面方向,作為抵接部671的抵接舌片691在固定部的上方較低地形成主定位部661側(cè),同樣地能夠?qū)⒐鈱W(xué)構(gòu)件向主定位部661和第二定位部663按壓而使它們接觸。
另外,在將抵接舌片691作為抵接部671的情況下,由于作為上部壓板670的金屬板的材質(zhì)或厚度而抵接舌片691的彈力不足時(shí),如圖10所示,有時(shí)使抵接舌片691的自由端側(cè)以“コ”字形進(jìn)行彎折,形成從抵接舌片691的自由端前端向上方立起的折返支撐部693,并且在該折返支撐部693的上端形成支撐面部695。
在形成有該折返支撐部693以及支撐面部695的情況下,通過(guò)使支撐面部695與覆蓋上部壓板670的光源殼61的上罩板710的下表面抵接,能夠防止在從下方對(duì)抵接舌片691施加了外力時(shí)抵接舌片691的自由端側(cè)向上方偏移,提高了彈力。
另外,還可以不形成支撐面部695,使折返支撐部693的上端與上罩板710的下表面抵接。
另外,如圖11以及圖12所示,在壓板主體673設(shè)置切除孔701而形成抵接舌片691時(shí),有時(shí)不使切除孔701形成為“コ”字形,而將“コ”字形的平行的2根線的部分作為主切除部703,使成為“コ”字形的底邊的線的部分的兩端比主切除部703的2根線間更寬地突出,形成擴(kuò)大切除部704,由此形成t字形的抵接舌片691,將由擴(kuò)大切除部704形成的擴(kuò)展支撐面697設(shè)置于支撐面部695的兩端,使該擴(kuò)展支撐面697與壓板主體673的下表面抵接,來(lái)提高抵接舌片691的彈力。
這樣,本發(fā)明的實(shí)施方式,通過(guò)壓鑄成形等精密注射成型形成用于收容多個(gè)光學(xué)構(gòu)件的光源殼61,在用于向該光源殼61中收容配置光學(xué)構(gòu)件的固定部設(shè)置主定位部661和第二定位部663,因此,容易在規(guī)定位置正確地形成該定位部與光學(xué)構(gòu)件接觸的接觸面的位置,通過(guò)主定位部661和一對(duì)第二定位部663這三點(diǎn)來(lái)對(duì)光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行固定,因此能夠?qū)⒐鈱W(xué)構(gòu)件正確地固定于光源殼61內(nèi)的適當(dāng)位置。
因此,能夠?qū)墓鈱W(xué)構(gòu)件透射的光和被光學(xué)構(gòu)件反射的光設(shè)為作為目的的規(guī)定的方向及范圍,能夠提高光學(xué)系統(tǒng)的精度,減少向光路外泄漏而浪費(fèi)的光,能夠設(shè)為明亮的光源裝置60,并且能夠設(shè)為可進(jìn)行明亮鮮明的圖像投影的投影裝置10。
另外,通過(guò)將形成于該固定部的作為主定位部661和第二定位部663的定位部設(shè)為突起體形狀,能夠使與光學(xué)構(gòu)件接觸的接觸面的面積變小,容易以規(guī)定角度正確地形成于規(guī)定位置,且容易通過(guò)與光學(xué)構(gòu)件的光軸垂直的微小面將光學(xué)構(gòu)件固定于正確位置。
而且,通過(guò)將主定位部661設(shè)為一個(gè)突起體,將第二定位部663設(shè)為左右對(duì)稱(chēng)的一對(duì)突起體,從而能夠通過(guò)光學(xué)構(gòu)件的下端的1點(diǎn)和中間高度位置處的2點(diǎn)進(jìn)行支撐,通過(guò)3點(diǎn)支撐能夠以穩(wěn)定的狀態(tài)對(duì)光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支撐固定。
另外,通過(guò)設(shè)置對(duì)收容于光源殼61的光學(xué)構(gòu)件之中的多個(gè)光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行按壓的上部壓板670,能夠通過(guò)上部壓板670將被固定部固定且被定位部定位的多個(gè)光學(xué)構(gòu)件收容固定于光源殼61,因此容易組裝光源裝置60。
而且,通過(guò)在上部壓板670設(shè)置位于固定部的上方的抵接部671,能夠通過(guò)抵接部671安全且可靠地將光學(xué)構(gòu)件固定于固定部。
另外,作為抵接部671,設(shè)置成使具有抵接傾斜面683的傾斜突出部681或抵接舌片691以主定位部661側(cè)變低的方式傾斜的抵接部671,由此,如果按壓光學(xué)構(gòu)件,則能夠通過(guò)傾斜突出部681或抵接舌片691的彈力將光學(xué)構(gòu)件向下固定部655按壓,并且對(duì)光學(xué)構(gòu)件的上端除了向下方的按壓力之外還以向第二定位部663的方向傾斜的方式施加按壓力,能夠可靠地使光學(xué)構(gòu)件與第二定位部663接觸、使光學(xué)構(gòu)件的下端與主定位部661接觸。
以上說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式,但是這些實(shí)施方式只是作為例子而提示,并不意欲限制發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠通過(guò)其它各種形式實(shí)施,在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi),能夠進(jìn)行各種省略、置換和變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍和要旨內(nèi),并且包含在權(quán)利要求書(shū)記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。