專利名稱:投影機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種投影機。
背景技術(shù):
以往,下述投影機已為眾所周知,該投影機具備光源裝置;光調(diào)制裝置,對從上述光源裝置所射出的光束進行調(diào)制;投影光學(xué)裝置,放大投影調(diào)制后的光束;以及外裝殼體,將它們收置配置于內(nèi)部。
在這種投影機中,作為光源裝置,大多使用放電發(fā)光型的光源裝置,該放電發(fā)光型的光源裝置具備光源燈,例如在一對電極間進行放電發(fā)光;和反射器,使從光源燈射出的光束一致為一定方向并予以射出。然而,對于這種光源裝置來說,因伴隨發(fā)光的發(fā)熱而使光源燈內(nèi)的溫度上升并產(chǎn)生熱對流,在光源燈內(nèi)按上下產(chǎn)生溫度差,氣體的濃度分布變得不均勻。因此,在一對電極間產(chǎn)生的弧光向鉛垂方向上方彎曲,導(dǎo)致弧光的中心位置與一對電極間的中心位置相比向鉛垂方向上側(cè)偏離。
當組裝光源裝置時,要以下述方式對反射器安裝光源燈,該方式為使弧光的中心位置位于反射器的預(yù)定位置(例如,如果是拋物面反射器則是該拋物面反射器的焦點位置,如果是橢圓面反射器則是該橢圓面反射器的第1焦點位置)。
但是,在使投影機與正向放置姿勢(載置于桌子等設(shè)置面上的狀態(tài))及懸掛姿勢(相對于正向放置姿勢上下相反地從頂棚等懸掛的狀態(tài))的雙方相對應(yīng)時,因為在正向放置姿勢和懸掛姿勢下光源裝置的上下相反,所以弧光的彎曲方向變得上下相反。
因此,當組裝光源裝置時,若按正向放置姿勢如上所述對反射器安裝了光源燈,則在按懸掛姿勢使用投影機時,因弧光的反向彎曲而使弧光的中心位置偏離反射器的預(yù)定位置。
在這樣弧光的中心位置偏離反射器的預(yù)定位置時,致使從光源燈所射出光束的光軸偏離沿著光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計上的光軸,該光學(xué)系統(tǒng)配設(shè)于光源裝置的光路后級側(cè)。因此,不能使從光源裝置所射出的光束高效照射于光調(diào)制裝置,而使光的利用效率下降。這種情況下,有可能導(dǎo)致由投影機投影的投影圖像照度劣化、照度比變差及色不均勻的發(fā)生等。
對此,已經(jīng)公示出一種投影機,該投影機對應(yīng)投影機的正向放置姿勢及懸掛姿勢,可以維持光的利用效率(例如,參見文獻特開平8-314010號公報)。
在文獻所述的投影機中,將由金屬鹵化物燈及拋物面反射器等構(gòu)成的燈組件,形成為以光軸為中心軸的圓筒形狀。另外,將安裝燈組件的燈組件安裝部內(nèi)部形狀,形成為與燈組件的外形對應(yīng)的圓筒形狀。然后,使燈組件在燈組件安裝部內(nèi)能夠以光軸為中心軸轉(zhuǎn)動180度地構(gòu)成了燈組件。由于按上述方法來構(gòu)成,因而相應(yīng)于投影機的姿勢(正向放置姿勢及懸掛姿勢),使燈組件進行轉(zhuǎn)動,使弧光的中心位置位于反射器的預(yù)定位置。
但是,就文獻所述的投影機而言,因為采用了相應(yīng)于投影機的姿勢使燈組件轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu),所以在與投影機的姿勢相應(yīng)的操作(燈組件的轉(zhuǎn)動操作)方面花費人工和時間。
另外,為了相對燈組件安裝部使燈組件平滑地進行轉(zhuǎn)動,需要轉(zhuǎn)動機構(gòu),使光源裝置大型化。
因而,人們期望一種可以在不使光源裝置大型化的狀況下用簡單的操作、對應(yīng)于正向放置姿勢及懸掛姿勢地維持光的利用效率之技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于,提供一種可以在不使光源裝置大型化的狀況下用簡單的結(jié)構(gòu)使之對應(yīng)于正向放置姿勢及懸掛姿勢地維持光的利用效率之投影機。
本發(fā)明的投影機具備光源裝置;光調(diào)制裝置,對從上述光源裝置所射出的光束進行調(diào)制;投影光學(xué)裝置,放大投影由上述光調(diào)制裝置調(diào)制后的光束;以及外裝殼體,將上述光源裝置、上述光調(diào)制裝置及上述投影光學(xué)裝置收置并配置于內(nèi)部;其特征為,該投影機構(gòu)成為,可以設(shè)置成載置于預(yù)定位置的正向放置姿勢以及相對于上述正向放置姿勢按鉛垂方向相反的狀態(tài)來配置的懸掛姿勢;上述光源裝置具備光源燈,具有一對電極以及將上述一對電極配置于內(nèi)部的發(fā)光管;和反射器,固定于上述外裝殼體,將從上述光源燈放射出的光束按一定方向射出;并且具備光源燈支持部,其支持上述光源燈,可以按照該投影機的上述姿勢,變更上述光源燈相對上述反射器的位置。
這里,作為反射器,能舉出拋物面反射器及橢圓形反射器等。
以往,當組裝光源裝置時,首先在將投影機設(shè)置成正向放置姿勢的狀態(tài)下,以在反射器的焦點位置處配置光源燈的弧光中心位置的方式組裝光源燈。但是,在將該投影機設(shè)置成懸掛姿勢時,因為光源燈的弧光彎曲方向上下相反,所以弧光的中心位置偏離反射器的焦點位置。
但是,在本發(fā)明中,光源燈支持部構(gòu)成為,可以按照投影機的姿勢(正向放置姿勢、懸掛姿勢),變更光源燈相對反射器的位置。因此,可以利用光源燈支持部,使光源燈的位置產(chǎn)生移動,使弧光的中心位置配置于反射器的焦點位置。
據(jù)此,可以進行修正以使從光源裝置所射出的光束的光軸與配設(shè)于光源裝置光路后級側(cè)的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計上的光軸相一致,能夠?qū)墓庠囱b置所射出的光束高效照射于光調(diào)制裝置。因而,無論投影機的姿勢如何,都可以維持光調(diào)制裝置中光的利用效率。
另外,由于本發(fā)明的投影機是使光源燈移動的結(jié)構(gòu),因而可以說,與像以往那樣使燈組件整體轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)相比,能夠構(gòu)成得小型。因而,可以在不使投影機大型化的狀況下,用簡單的結(jié)構(gòu)維持光調(diào)制裝置中光的利用效率。
在本發(fā)明中,優(yōu)選的是,上述光源燈支持部能夠?qū)⑸鲜龉庠礋粝鄬ι鲜龇瓷淦鞯奈恢冒淬U垂方向進行變更。
這里,弧光因發(fā)光管內(nèi)的熱對流而總是向鉛垂方向上側(cè)彎曲,因此在將投影機的姿勢從正向放置姿勢變更成懸掛姿勢或者從懸掛姿勢變更成正向放置姿勢時,導(dǎo)致在弧光的中心位置和反射器的焦點位置之間產(chǎn)生的偏離總是在鉛垂方向上形成。
對此,根據(jù)本發(fā)明,因為光源燈支持部能夠?qū)⒐庠礋舻奈恢冒淬U垂方向進行變更,所以能夠充分應(yīng)對因該投影機的姿勢變更而產(chǎn)生的弧光中心位置和反射器焦點位置的偏離。再者,由于光源燈支持部只要是能夠?qū)⒐庠礋舻奈恢脙H按鉛垂方向移動的結(jié)構(gòu)就可以,因而使投影機的大型化得到進一步抑制,另外還可以用更為簡單的結(jié)構(gòu)維持光調(diào)制裝置中光的利用效率。
在本發(fā)明中,優(yōu)選的是,在上述光源燈的上述一對電極間,在施加電壓時形成因放電發(fā)光而產(chǎn)生的弧光,上述光源燈支持部按下述方式變更上述光源燈的位置,該方式為使上述投影機的上述正向放置姿勢時上述弧光相對上述反射器的中心位置和上述投影機的上述懸掛姿勢時上述弧光相對上述反射器的中心位置一致。
這里,因為弧光的彎曲形狀無論投影機的姿勢如何都幾乎相同,所以從弧光機械中心線(將一對電極的各中心點連起來的線)到弧光中心位置的距離也無論投影機的姿勢如何都基本一定。因而,可以在某種程度上掌握投影機姿勢變更后的弧光的中心位置。
對此,在本發(fā)明中,光源燈支持部以下述方式變更光源燈的位置,該方式為使投影機正向放置姿勢時弧光相對反射器的中心位置和懸掛姿勢時弧光相對反射器的中心位置一致。如上所述,由于投影機姿勢變更后的弧光中心位置可以在某種程度進行掌握,因而通過預(yù)先設(shè)定利用光源燈支持部得到的與投影機姿勢變更相應(yīng)的光源燈的移動量,就可以在投影機的姿勢變更時,快速消除弧光中心位置和焦點位置的偏離。
因此,在投影機的姿勢變更時,不需要投影機的使用者一邊監(jiān)視弧光的中心位置和反射器的焦點位置之間的位置關(guān)系,一邊使光源燈支持部調(diào)整光源燈的位置。因而,不需要花費使用者的人工和時間,就可以維持光調(diào)制裝置中光的利用效率。
在本發(fā)明中,優(yōu)選的是,上述反射器具有在內(nèi)部配置上述發(fā)光管的大致碗形形狀,并且具備開口,形成于由該反射器按上述一定方向射出的光束的射出側(cè),使上述發(fā)光管的一個端部露出;和插通孔,形成于與上述光束射出側(cè)相反一側(cè),插通上述發(fā)光管的另一端部;上述光源燈支持部支持著從上述開口露出的上述發(fā)光管的一個端部及插通上述插通孔、向上述反射器外部延伸出來的上述發(fā)光管的另一端部之中的至少任一個。
根據(jù)本發(fā)明,光源燈支持部在反射器的光束射出側(cè)的外部以及與光束射出側(cè)相反一側(cè)的外部至少任一處,支持著光源燈的發(fā)光管。因而,光源燈支持部可以在不妨礙反射器內(nèi)部光的放射及反射的狀況下,支持光源燈。
再者,例如若在與反射器的光束射出側(cè)相反一側(cè)外部,使光源燈支持部支持發(fā)光管,則從反射器射出的光束不被遮光。因而,這種情況下,光源燈支持部可以在不使光調(diào)制裝置中光的利用效率下降的狀況下,支持光源燈。另外,例如通過在反射器的光束射出側(cè)外部及與光束射出側(cè)相反一側(cè)外部的兩側(cè),使光源燈支持部支持發(fā)光管,而可以穩(wěn)定支持光源燈。
在本發(fā)明中,優(yōu)選的是,上述光源燈支持部具備射出側(cè)透光性支持部,上述射出側(cè)透光性支持部具有透光性,且支持從上述反射器的上述開口露出的上述發(fā)光管的一個端部,能夠變更上述光源燈相對上述反射器的位置。
根據(jù)本發(fā)明,因為射出側(cè)透光性支持部具有透光性,所以不會出現(xiàn)對從反射器射出的光束進行遮光的情況。因而,光源燈支持部可以在不使光調(diào)制裝置中光的利用效率下降的狀況下,支持光源燈。
再者,在對光源裝置設(shè)置有光源燈破裂時不使該光源燈的碎片從光源裝置向外部飛散的防爆玻璃時,可以利用該防爆玻璃來作為光源燈支持部。這種情況下,可以防止新增加部件數(shù)目。
在本發(fā)明中,優(yōu)選的是,具備均勻照明光學(xué)裝置,其配設(shè)于從上述光源裝置射出的光束的光路后級側(cè),利用上述光束對上述光調(diào)制裝置的圖像形成區(qū)域大致均勻地進行照明;上述均勻照明光學(xué)裝置具備第1透鏡陣列,具有排列在與入射光束的光軸大致正交的面內(nèi)的多個第1小透鏡,由該多個第1小透鏡將上述入射光束分割成多個部分光束;第2透鏡陣列,具有與上述第1透鏡陣列的上述多個第1小透鏡相應(yīng)的多個第2小透鏡;以及重疊透鏡,與上述第2透鏡陣列一并,使入射光束重疊于上述光調(diào)制裝置的上述圖像形成區(qū)域;上述光源燈支持部具備射出側(cè)支持部;上述射出側(cè)支持部具有對從上述反射器的上述開口露出的上述發(fā)光管的一個端部進行支持的支持臂部,能夠變更上述光源燈相對上述反射器的位置;上述支持臂部配置在下述光的光路內(nèi),該光包括從上述光源裝置所射出的光束之中的光束光軸附近的光以及入射于上述第1透鏡陣列的上述各第1小透鏡邊界部的光。
這里,因為從光源裝置所射出的光束的光軸附近為發(fā)光管的影,所以光量較少。再者,因為從光源裝置所射出的光束之中的、入射于第1透鏡陣列的各第1小透鏡邊界部的光,不通過第1小透鏡恰當作為部分光束來被分割,所以難以到達光調(diào)制裝置的圖像形成區(qū)域。因而,從光源裝置所射出的光束之中的光軸附近的光及入射于第1透鏡陣列的各第1小透鏡邊界部的光,大多不能利用于從投影光學(xué)裝置投影的投影圖像。
對此,根據(jù)本發(fā)明,射出側(cè)支持部的支持臂部設(shè)置得包括于下述光的光路內(nèi),該光包括從光源裝置所射出的光束之中的、光軸附近的光以及入射于第1透鏡陣列的各第1小透鏡邊界部的光。因此,支持臂部對光軸附近的光及入射于第1透鏡陣列的各第1小透鏡邊界部的光進行遮光,但是因為這些光如上所述,是難以到達光調(diào)制裝置的圖像形成區(qū)域的光,所以給投影圖像帶來的影響較小。從而,因為支持臂部在不對易于到達光調(diào)制裝置的圖像形成區(qū)域的光進行遮光的狀況下進行設(shè)置,所以可以在維持光調(diào)制裝置中光的利用效率的狀態(tài)下,支持光源燈。
圖1是表示本發(fā)明第1實施方式所涉及的投影機結(jié)構(gòu)的模式平面圖。
圖2是表示上述實施方式所涉及的光源裝置主體及光源燈支持部的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3是表示上述實施方式所涉及的形成于發(fā)光部內(nèi)的弧光的模式圖。
圖4是說明上述實施方式所涉及的投影機的正向放置姿勢時的效果所用的附圖。
圖5是說明上述實施方式所涉及的投影機的懸掛姿勢時的效果所用的附圖。
圖6是說明上述實施方式所涉及的投影機的懸掛姿勢時的效果所用的附圖。
圖7是表示本發(fā)明第2實施方式所涉及的投影機的光源裝置主體及燈支持部概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖8是表示本發(fā)明第3實施方式所涉及的投影機的光源裝置主體及燈支持部概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖9是表示從上述實施方式所涉及的光源裝置所射出的光束的到達液晶面板的光的光量分布的附圖。
具體實施例方式
采用附圖,來說明本發(fā)明的實施方式。
<第1實施方式> 圖1是模式表示本發(fā)明的第1實施方式的投影機1的概略結(jié)構(gòu)的附圖。
本實施方式的投影機1用來將從光源裝置41射出的光束按照圖像信息進行調(diào)制并形成彩色圖像(光學(xué)像),把該彩色圖像放大投影于屏幕(未圖示)上。
還有,在本實施方式中,投影機1構(gòu)成為,可以在載置于桌子等設(shè)置面上的狀態(tài)(正向放置姿勢)以及相對于正向放置姿勢其鉛垂方向相反、從頂棚等設(shè)置面上懸掛的狀態(tài)(懸掛姿勢)下,進行設(shè)置。
該投影機1如圖1所示,具備外裝殼體2、作為投影光學(xué)裝置的投影透鏡3和光學(xué)組件4等。還有,在圖1中雖然省略了圖示,但是在外裝殼體2內(nèi),在除投影透鏡3及光學(xué)組件4之外的空間里,配置冷卻組件,用來對投影機1內(nèi)部進行冷卻;電源組件,用來給投影機1內(nèi)部的各構(gòu)成部件供給電力;以及控制裝置,用來控制投影機1內(nèi)部的各構(gòu)成部件;等。
其中,投影透鏡3將由光學(xué)組件4所形成的彩色圖像放大投影于未圖示的屏幕上。該投影透鏡3作為在筒狀的鏡筒內(nèi)收置有多個透鏡的透鏡組來構(gòu)成。
光學(xué)組件4用來在由上述控制裝置進行的控制之下,對從光源所射出的光束進行光學(xué)處理而形成與圖像信息相應(yīng)的彩色圖像。該光學(xué)組件4如圖1所示,具有平面看大致L形狀,沿著外裝殼體2的背面延伸,并且沿著外裝殼體2的側(cè)面延伸。
光學(xué)組件4如圖1所示,具備光源裝置41、均勻照明光學(xué)裝置42、色分離光學(xué)裝置43、中繼光學(xué)裝置44、電光裝置45以及將這些光學(xué)部件42~45收置并配置于內(nèi)部的光學(xué)部件用殼體46。
光源裝置41在由上述控制裝置進行的控制之下,得以點亮,將平行光朝向均勻照明光學(xué)裝置42射出。該光源裝置41如圖1所示,具備光源裝置主體41A,具有光源燈411及反射器412;平行化透鏡413;以及燈罩414,將這些各部件411~413收置于內(nèi)部。而且,從光源燈411所射出的放射狀光束由反射器412進行反射,并通過平行化透鏡413變?yōu)槠叫泄狻?br>
還有,在圖1中雖然省略了圖示,但是燈罩414安裝于外裝殼體2的底面部分,并且和光學(xué)部件用殼體46進行連接。反射器412固定在燈罩414內(nèi)壁面。
而且,在燈罩414內(nèi)設(shè)置光源燈支持部,用來支持光源燈411,并能夠?qū)⒐庠礋?11相對反射器412的位置按鉛垂方向進行變更。有關(guān)該光源燈支持部及光源裝置主體41A的詳細結(jié)構(gòu),將在下面進行說明。
均勻照明光學(xué)裝置42是一種光學(xué)系統(tǒng),用來使從光源裝置41所射出的光束,對構(gòu)成電光裝置45的下述液晶面板的圖像形成區(qū)域大致均勻地進行照明。該均勻照明光學(xué)裝置42如圖1所示,具備第1透鏡陣列421、第2透鏡陣列422、偏振轉(zhuǎn)換元件423及重疊透鏡424。
第1透鏡陣列421具有下述第1小透鏡在相對入射光軸大致正交的面內(nèi)排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu),該第1小透鏡從入射光軸方向看上去具有大致矩形狀的輪廓。各第1小透鏡將從光源裝置41射出的光束分割成多個部分光束。
第2透鏡陣列422具有和第1透鏡陣列421大致相同的結(jié)構(gòu),具有第2小透鏡排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)。該第2透鏡陣列422同重疊透鏡424一并,具有使第1透鏡陣列421各第1小透鏡的像在電光裝置45下述的液晶面板上成像的功能。
偏振轉(zhuǎn)換元件423配置于第2透鏡陣列422和重疊透鏡424之間,用來將來自第2透鏡陣列422的光轉(zhuǎn)換成大致1種的偏振光。
具體而言,由偏振轉(zhuǎn)換元件423轉(zhuǎn)換成大致1種偏振光后的各部分光,通過重疊透鏡424最后基本都重疊于電光裝置45下述的液晶面板上。對于使用調(diào)制偏振光的類型的液晶面板之投影機來說,因為只能利用1種偏振光,所以無法利用來自發(fā)出任意偏振光的光源裝置41的光束的大致一半。因此,通過使用偏振轉(zhuǎn)換元件423,將來自光源裝置41的射出光轉(zhuǎn)換成大致1種偏振光,提高了電光裝置45中光的利用效率。
色分離光學(xué)裝置43如圖1所示,具備2片分色鏡431、432和反射鏡433,具有通過分色鏡431、432將從均勻照明光學(xué)裝置42所射出的多個部分光束分離成紅(R)、綠(G)、藍(B)3色色光的功能。
中繼光學(xué)裝置44如圖1所示,具備入射側(cè)透鏡441、中繼透鏡443以及反射鏡442、444,具有將由色分離光學(xué)裝置43分離出的紅色光引導(dǎo)到電光裝置45下述的紅色光用液晶面板的功能。
此時,通過色分離光學(xué)裝置43的分色鏡431,反射從均勻照明光學(xué)裝置42所射出的光束的藍色光分量,并且透射紅色光分量和綠色光分量。由分色鏡431所反射的藍色光通過反射鏡433進行反射,并通過場透鏡425到達電光裝置45下述的藍色光用液晶面板。
該場透鏡425將從第2透鏡陣列422所射出的各部分光束轉(zhuǎn)換成對其中心軸(主光線)平行的光束。其他的綠色光用、紅色光用的液晶面板的光束入射側(cè)所設(shè)置的場透鏡425也相同。
在透射分色鏡431后的紅色光和綠色光之中,綠色光通過分色鏡432進行反射,并通過場透鏡425到達電光裝置45下述的綠色光用液晶面板。另一方面,紅色光透射分色鏡432,通過中繼光學(xué)裝置44,再通過場透鏡425到達電光裝置45下述的紅色光用液晶面板。
還有,對紅色光使用中繼光學(xué)裝置44的原因是,因為紅色光的光路長度比其他色光的光路長度長,所以要防止因光的散射等而引起的光利用效率下降。也就是說,是為了將入射到入射側(cè)透鏡441的部分光束,按原狀傳遞給場透鏡425。
電光裝置45如圖1所示,具備作為光調(diào)制裝置的3片液晶面板451(將紅色光用的液晶面板設(shè)為451R,將綠色光用的液晶面板設(shè)為451G,將藍色光用的液晶面板設(shè)為451B);入射側(cè)偏振板452及射出側(cè)偏振板453,分別配置于這些液晶面板451的光束入射側(cè)及光束射出側(cè);以及十字分色棱鏡454。
入射側(cè)偏振板452用來只使由色分離光學(xué)裝置43分離出的各色光之中的下述偏振光透射,并吸收其他的光束,上述偏振光具有與由偏振轉(zhuǎn)換元件42而一致后的偏振軸相同方向的偏振軸;并且是在藍寶石玻璃等的透光性基板上粘貼偏振膜的結(jié)構(gòu)。還有,入射側(cè)偏振板452也可以不使用透光性基板,而將偏振膜粘貼于場透鏡425上。
液晶面板451R、451G、451B具有在一對透明玻璃基板內(nèi)密封封入了作為電光物質(zhì)的液晶的結(jié)構(gòu),按照圖像信息來控制處于圖像形成區(qū)域內(nèi)的上述液晶的取向狀態(tài),對從入射側(cè)偏振板452所射出的偏振光束的偏振方向進行調(diào)制。
射出側(cè)偏振板453和入射側(cè)偏振板452大致相同來構(gòu)成,用來只使從液晶面板451的圖像形成區(qū)域所射出的光束之中的下述光束透射,并吸收其他的光束,上述光束具有與入射側(cè)偏振板452的光束的偏振軸正交的偏振軸。
十字分色棱鏡454是一種光學(xué)元件,用來合成從各射出側(cè)偏振板453所射出的按每種色光調(diào)制后的光學(xué)像,形成彩色圖像。該十字分色棱鏡454呈貼合了4個直角棱鏡的平面看大致正方形狀,并且在貼合直角棱鏡之間的界面處,形成2個多層電介質(zhì)薄膜。這些多層電介質(zhì)薄膜透射從液晶面板451G射出并通過射出側(cè)偏振板453后的色光,并反射從液晶面板451R、451B射出并通過射出側(cè)偏振板453后的色光。這樣一來,各色光就被合成,形成彩色圖像。
下面,采用圖2~圖6,對于光源裝置主體41A及光源燈支持部50的詳細結(jié)構(gòu)進行說明。
還有,在圖2~圖6中,為了說明的方便,將從光源裝置41射出的光束的光軸設(shè)為Z軸,將與該Z軸正交的2個軸分別設(shè)為X軸(水平軸)、Y軸(垂直軸)。另外,將來自光源裝置41的光束的射出方向設(shè)為+Z軸方向。再者,將投影機1正向放置姿勢時的鉛垂方向上側(cè)設(shè)為+Y軸方向,將鉛垂方向下側(cè)設(shè)為-Y軸方向。也就是說,將投影機1懸掛姿勢時的鉛垂方向上側(cè)設(shè)為-Y軸方向,將鉛垂方向下側(cè)設(shè)為+Y軸方向。
圖2是表示正向放置姿勢時投影機1中的光源裝置主體41A及光源燈支持部50的概略結(jié)構(gòu)的Y-Z截面圖。
光源裝置主體41A如圖2所示,具備光源燈411和使光源燈411配置于內(nèi)部的大致碗形形狀的反射器412。再者,在燈罩414(圖1)內(nèi),除了光源裝置主體41A之外,還設(shè)置光源燈支持部50。
光源燈411如圖2所示,具備發(fā)光管4111,由石英玻璃管構(gòu)成;和一對電極4112及水銀、稀有氣體、少量的鹵素等封入物(未圖示),配置于發(fā)光管4111的內(nèi)部。還有,作為光源燈411,可以采用發(fā)出高亮度光的各種光源燈,例如可以采用金屬鹵化物燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。
發(fā)光管4111具備鼓出部4111A,在中央部分處鼓出成大致球狀;和一對密封部4111B、4111C,在鼓出部4111A的兩側(cè)方延伸。
在鼓出部4111A,形成大致球狀的放電空間,在該放電空間內(nèi)配置一對電極4112,再封入上述封入物等。
在一對密封部4111B、4111C的內(nèi)部,插入與配置于鼓出部4111A內(nèi)的一對電極4112進行電連接的鉬制金屬箔4112A。密封部4111B、4111C的各端部用玻璃材料等進行了密封。
在各金屬箔4112A,還連接作為電極引出線的引線4113,該引線4113延伸到光源燈411的外部。而且,若對引線4113施加了電壓,則如圖2所示,通過金屬箔4112A在電極4112間產(chǎn)生電位差,發(fā)生放電,生成弧光C,鼓出部4111A內(nèi)部進行發(fā)光。
圖3是表示一對電極4112間所生成的弧光C的模式圖。
在鼓出部4111A內(nèi)部,因與一對電極4112間的放電發(fā)光相伴隨的發(fā)熱而使溫度上升。于是,因為在鼓出部4111A內(nèi)部發(fā)生熱對流,所以封入物的濃度分布變得不均勻。因此,在一對電極4112間產(chǎn)生的弧光C如圖3所示,向鉛垂方向上側(cè)彎曲。
這里,在圖3中,將光源燈411沿Z軸方向的機械中心線設(shè)為線N,該線N是將各電極4112的Y軸方向中心點M連起來的線,并且將從該機械中心線N到弧光C的中心位置O的Y軸方向距離設(shè)為ΔL。還有,所謂弧光C的中心位置O是指,弧光C的X-Y平面上X軸方向中心線及Y軸方向中心線相交的位置。
另外,這種弧光C的彎曲形狀在投影機1的正向放置姿勢及懸掛姿勢雙方中,都同樣產(chǎn)生。也就是說,在投影機1的正向放置姿勢時及懸掛姿勢時的某一個中,弧光C的形狀都向鉛垂方向上側(cè)彎曲。
返回到圖2,反射器412使從光源燈411放射出的光束會聚,按+Z軸方向(朝向平行化透鏡413及均勻照明光學(xué)裝置42的方向)予以射出。
反射器412采用具有透光性的玻璃而形成為大致碗形形狀,并且在內(nèi)部配置發(fā)光管4111。在反射器412如圖2所示,在-Z軸方向一側(cè)端部形成插通發(fā)光管4111的密封部4111B之插通孔4124,并且在+Z軸方向一側(cè)端部形成將從發(fā)光管4111放射出的光束射出并且使密封部4111C露出的開口4123。
反射器412的內(nèi)側(cè)面具有橢圓曲面狀,并且在該內(nèi)側(cè)面形成反射面4122A,該反射面是蒸鍍形成金屬薄膜來構(gòu)成的。而且,該反射面4122A為反射可見光并透射紅外線及紫外線的冷鏡。
插通孔4124形成為按Y軸方向具有長徑的軌道(track)形狀。在該插通孔4124中,插通發(fā)光管4111的密封部4111B。還有,在本實施方式中如圖2所示,插通插通孔4124并向反射器412外部延伸出來的密封部4111B被光源燈支持部50所支持。
光源燈支持部50用來支持光源燈411,按照投影機1的姿勢(正向放置姿勢、懸掛姿勢),使光源燈411的Y軸方向位置產(chǎn)生移動。光源燈支持部50如圖2所示,具備發(fā)光側(cè)支持部5,在反射器412的-Z軸方向一側(cè)支持光源燈411。
在發(fā)光側(cè)支持部5,形成支持孔51。通過在該支持孔51中,使之嵌入從插通孔4124延伸出來的密封部4111B端部,由發(fā)光側(cè)支持部5支持著光源燈411。
再者,發(fā)光側(cè)支持部5構(gòu)成為,可以按照投影機1的姿勢,通過自重而沿著Y軸方向移動距離ΔD。因此,若變更了投影機1的姿勢,則發(fā)光側(cè)支持部5向鉛垂方向下方移動距離ΔD。然后,發(fā)光側(cè)支持部5在投影機1的各姿勢的可移動范圍的鉛垂方向下側(cè)末端停止。
因而,被發(fā)光側(cè)支持部5所支持的光源燈411也按照投影機1的姿勢變更,向鉛垂方向下方移動距離ΔD。而且,若發(fā)光側(cè)支持部5在可移動范圍的末端停止,則光源燈411的移動也停止,光源燈411在該停止位置處被發(fā)光側(cè)支持部5穩(wěn)定支持。
還有,詳細情況將在下面進行說明,該距離ΔD設(shè)定為,從光源燈411的機械中心線N(圖3)到弧光C的中心位置O的距離ΔL(圖3)的大約2倍。另外,發(fā)光側(cè)支持部5的可移動范圍末端位置在光源裝置主體41A的組裝時進行設(shè)定。
在光源裝置主體41A的組裝時,首先在投影機1的正向放置姿勢時,將反射器412固定于燈罩414(圖1)內(nèi)壁面。然后,使密封部4111B插通于插通孔4124中,將光源燈411配置于反射器412內(nèi)部。進而,在反射器412的-Z軸方向一側(cè),使發(fā)光側(cè)支持部5支持密封部4111B。
接著,如圖2所示,在投影機1的正向放置姿勢時,發(fā)光側(cè)支持部5以下述方式配置光源燈411,該方式為使光源燈411的弧光C中心位置O在反射面4122A的旋轉(zhuǎn)曲線形狀的第1焦點位置F1附近。此時,發(fā)光側(cè)支持部5的狀態(tài)為,位于發(fā)光側(cè)支持部5可移動范圍的-Y軸方向一側(cè)末端。
這樣,若在使弧光C的中心位置O配置于反射器412的第1焦點位置F1附近的狀態(tài)下點亮了光源燈411,則如圖2所示,從鼓出部4111A放射出的光束之中的朝向反射器412的光束R通過反射面4122A進行反射,成為會聚于反射面4122A的旋轉(zhuǎn)曲線形狀的第2焦點位置F2的會聚光。
如上所述,光源裝置主體41A在下述狀態(tài)下進行組裝,該狀態(tài)為發(fā)光側(cè)支持部5在可移動范圍的-Y軸方向末端已經(jīng)停止。因此,發(fā)光側(cè)支持部5可以從該-Y軸方向末端向+Y軸方向移動距離ΔD。
還有,反射器412的插通孔4124的Y軸方向長徑具有下述尺寸,該尺寸不限制該發(fā)光側(cè)支持部5及光源燈4111在可移動范圍內(nèi)的移動。
若使投影機1的姿勢從正向放置姿勢變更成懸掛姿勢,則發(fā)光側(cè)支持部5因自重而向鉛垂方向下方(+Y軸方向一側(cè))移動,并在可移動范圍的+Y軸方向一側(cè)末端停止。因而,被發(fā)光側(cè)支持部5所支持的光源燈411也向+Y軸方向移動,在機械中心線N向+Y軸方向移動了ΔD的位置停止并被支持。
采用圖4~圖6,說明上述第1實施方式的作用效果。
這里,無論投影機1的姿勢如何,為了使從光源裝置41所射出的光束高效照射于液晶面板451(圖1),都需要弧光C的中心位置O配置于反射器412的第1焦點位置F1附近。這種情況下,由于可以使從光源裝置41所射出的光束的照明光軸A(將第1焦點位置F1及第2焦點位置F2連起來的線),與均勻照明光學(xué)裝置42中設(shè)計上的光軸相一致,因而能夠使從光源裝置41所射出的光束高效照射于液晶面板451。
圖4是模式表示在投影機1的正向放置姿勢時、從光源燈411的弧光C射出且朝向第1透鏡陣列421及第2透鏡陣列422的光束的軌跡的附圖。
如上所述,當組裝光源裝置41時,在投影機1按正向放置姿勢進行了設(shè)置的狀態(tài)下,按下述方式使光源燈411被發(fā)光側(cè)支持部5支持,該方式為,使弧光C的中心位置O配置于反射器412的第1焦點位置F1附近。由此,在投影機1的正向放置姿勢時,若點亮了光源燈411,則如圖4所示弧光C的中心位置O配置于第1焦點位置F1附近。
于是,如圖4所示,從光源燈411的弧光C所射出的光束的一部分R0(通過第1透鏡陣列421預(yù)定的第1小透鏡4211在第2透鏡陣列422上形成弧光像的光束),通過反射器412及平行化透鏡413,并通過第1透鏡陣列421的第1小透鏡4211的透鏡光軸LA2,在第2透鏡陣列422中的與第1小透鏡4211對應(yīng)的第2小透鏡4221上成像。也就是說,在各第2小透鏡4221內(nèi),弧光像被完全收納并成像。
這樣,在投影機1的正向放置姿勢時,其狀態(tài)為,從光源裝置41所射出的光束(光束的一部分R0等)的光軸與配置于光源裝置41光路后級側(cè)的第1透鏡陣列421的各第1小透鏡4211的透鏡光軸(透鏡光軸LA2等)大致一致。由此,可以通過第2透鏡陣列422及重疊透鏡424(圖1),使第1透鏡陣列421的各第1小透鏡4211的像在液晶面板451(圖1)上有效成像。
這樣,由于在投影機1的正向放置姿勢時,可以使從光源裝置41所射出的光束的照明光軸A,與均勻照明光學(xué)裝置42中設(shè)計上的光軸相一致,因而可以使從光源裝置41所射出的光束高效照射于液晶面板451,能夠維持光的利用效率。
圖5是模式表示在投影機1的懸掛姿勢時、從光源燈411的弧光C′射出且朝向第1透鏡陣列421及第2透鏡陣列422的光束的軌跡的附圖。
若將投影機1按懸掛姿勢進行了設(shè)置,則如圖5所示,發(fā)光側(cè)支持部5因自重而向鉛垂方向下側(cè)(+Y軸方向一側(cè))移動距離ΔD,并在可移動范圍的+Y軸方向一側(cè)末端停止。
這里為了說明的方便,在懸掛姿勢時的投影機1中,暫且采用圖6,來說明發(fā)光側(cè)支持部5不向鉛垂方向下側(cè)移動時弧光的中心位置O′和第1焦點位置F1的位置關(guān)系。
圖6是表示在懸掛姿勢時的投影機1中、發(fā)光側(cè)支持部5不向鉛垂方向下側(cè)移動時的鼓出部4111A及反射器412的附圖。
如圖6所示,因為將投影機1的姿勢變更為懸掛姿勢,所以光源燈411的機械中心線N在從反射器412的第1焦點位置F1向鉛垂方向上側(cè)(-Y軸方向一側(cè))離開距離ΔL后的位置處通過。
在這種光源燈411及反射器412的位置關(guān)系下,在點亮了光源燈411時,在電極4112間形成向鉛垂方向上側(cè)(-Y軸方向一側(cè))彎曲的弧光。因此,該弧光的中心位置O′如圖6所示,成為從機械中心線N向-Y軸方向離開ΔL后的位置。因而,弧光的中心位置O′成為從第1焦點位置F1向-Y軸方向離開2ΔL后的位置。
這樣,若弧光的中心位置O′偏離了第1焦點位置F1,則從光源裝置41(圖1)所射出的光束的照明光軸與均勻照明光學(xué)裝置42(圖1)中設(shè)計上的光軸不一致。因而,從光源裝置41所射出的光束不能恰當照射到液晶面板451(圖1)的圖像形成區(qū)域,而使液晶面板451上光的利用效率下降。
但是,在本實施方式中,當將投影機1按懸掛姿勢進行了設(shè)置時,發(fā)光側(cè)支持部5因自重而向鉛垂方向下側(cè)(+Y軸方向一側(cè))移動距離ΔD,并在可移動范圍的+Y軸方向一側(cè)末端停止。因而,被發(fā)光側(cè)支持部5所支持的光源燈411也在機械中心線N向+Y軸方向移動了距離ΔD的位置處被支持。
如上所述,因為該距離ΔD設(shè)定為,相當于距離2ΔL,所以光源燈411的機械中心線N向+Y軸方向移動距離2ΔL。因而,如圖5所示,第1焦點位置F1對應(yīng)于相對機械中心線N向-Y軸方向離開距離ΔL后的位置。
在這種光源燈411及反射器412的位置關(guān)系下,若點亮了光源燈411,則如圖5所示,在電極4112間弧光C′向鉛垂方向上側(cè)(-Y軸方向一側(cè))彎曲來形成。而且,因為該弧光C′的中心位置O′配置于從光源燈411的機械中心線N向鉛垂方向上側(cè)(-Y軸方向一側(cè))離開ΔL后的位置處,所以中心位置O′位于第1焦點位置F1附近。
這樣,若將投影機1按懸掛姿勢進行了設(shè)置,則通過由發(fā)光側(cè)支持部5的自重而產(chǎn)生的移動,使光源燈411相對反射器412的Y軸方向位置向+Y軸方向一側(cè)移動2ΔL。由此,可以使弧光C′的中心位置O′配置于第1焦點位置F1附近。
從而,在投影機1的懸掛姿勢時,由于從光源裝置41所射出的光束的光軸也與均勻照明光學(xué)裝置42中設(shè)計上的光軸一致,因而可以使從光源裝置41所射出的光束高效照射于液晶面板451上。
另外,由于與像以往那樣使燈組件整體轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)相比較,本實施方式是使光源燈411移動的結(jié)構(gòu),因而可以在不使投影機1大型化的狀況下,用簡單的結(jié)構(gòu)維持液晶面板451的光的利用效率。
這里,弧光C、C′因發(fā)光管4111內(nèi)的熱對流而總是向鉛垂方向上側(cè)彎曲,因此當將投影機1的姿勢從懸掛姿勢變更成正向放置姿勢時,弧光C′的中心位置O′和反射器412的第1焦點位置F1之間產(chǎn)生的偏離總是在鉛垂方向上來形成。
對此,根據(jù)本實施方式,因為光源燈支持部50能將光源燈411的位置按鉛垂方向進行變更,所以可以充分應(yīng)對并校正因該投影機1的姿勢變更而產(chǎn)生的弧光C′的中心位置O′和反射器412的第1焦點位置F1間的偏離。再者,由于光源燈支持部50只要是能使光源燈411的位置僅按鉛垂方向移動的結(jié)構(gòu)就可以,因而使投影機1的大型化得到進一步抑制,可以用更為簡單的結(jié)構(gòu),維持液晶面板451的光的利用效率。
這里,因為弧光C、C′的彎曲形狀無論投影機1的姿勢如何都基本相同,所以從將一對電極各中心點連起來的線到弧光C、C′的中心位置O、O′的距離也無論投影機1的姿勢如何,都基本一定。因而,可以掌握投影機1姿勢變更后的弧光C′的中心位置O′。
對此,在本實施方式中,通過預(yù)先設(shè)定與投影機1的姿勢變更相應(yīng)的、由發(fā)光側(cè)支持部5而產(chǎn)生的光源燈411的移動量ΔD,而可以在投影機1的姿勢變更時,快速消除弧光C′的中心位置O′和第1焦點位置F1的偏離。
因此,在投影機1的姿勢變更時,不需要投影機1的使用者一邊監(jiān)視弧光C′的中心位置O′和第1焦點位置F1的位置關(guān)系,一邊使光源燈411的支持部調(diào)整光源燈411的位置。因而,不需要花費使用者的人工和時間,就可以維持液晶面板451的光的利用效率。
在本實施方式中,因為在反射器412的-Z軸方向一側(cè)(與光束射出側(cè)相反一側(cè)),使發(fā)光側(cè)支持部5支持光源燈411,所以從反射器412射出的光束不被遮光。因而,發(fā)光側(cè)支持部5可以在不使液晶面板451的光的利用效率下降的狀況下,支持光源燈411。
<第2實施方式>
采用圖7,來說明本發(fā)明的第2實施方式。
在上述第1實施方式的投影機1中,光源燈支持部50(圖2)只在與反射器412的光束射出側(cè)相反一側(cè)支持光源燈411,與此相對,本實施方式的投影機1其不同之處為,光源燈支持部50A在反射器412的光束射出側(cè)也支持光源燈411。還有,在下面的說明中,對和上述第1實施方式相同的結(jié)構(gòu)及相同的部件附上相同的符號,其詳細說明予以省略或簡化。
圖7是表示本實施方式正向放置姿勢時的投影機1中的光源裝置主體41A及光源燈支持部50A的概略結(jié)構(gòu)的Y-Z截面圖。還有,在圖7中,和圖2~圖6相同,將從光源裝置41射出的光束的光軸設(shè)為Z軸,將與該Z軸正交的2個軸分別設(shè)為X軸(水平軸)、Y軸(垂直軸)。另外,將來自光源裝置41的光束的射出方向設(shè)為+Z軸方向。再者,將投影機1正向放置姿勢時的鉛垂方向上側(cè)設(shè)為+Y軸方向,將鉛垂方向下側(cè)設(shè)為-Y軸方向。也就是說,將投影機1懸掛姿勢時的鉛垂方向上側(cè)設(shè)為-Y軸方向,將鉛垂方向下側(cè)設(shè)為+Y軸方向。
本實施方式的投影機1和第1實施方式的投影機1相比較,其發(fā)光管4111的密封部4111C的結(jié)構(gòu)和光源燈支持部50A的結(jié)構(gòu)有所不同。具體而言,發(fā)光管4111的密封部4111C和第1實施方式相比,+Z軸方向尺寸較長,并且+Z軸方向端部從反射器412的開口4123向+Z軸方向一側(cè)突出。
另外,本實施方式的光源燈支持部50A如圖7所示,具備發(fā)光側(cè)支持部5和射出側(cè)透光性支持部6。
射出側(cè)透光性支持部6用來支持從開口4123露出的密封部4111C端部,按照投影機1的姿勢,與發(fā)光側(cè)支持部5進行聯(lián)動使光源燈411的Y軸方向位置產(chǎn)生移動。
射出側(cè)透光性支持部6采用透光性的玻璃材料而形成為平板狀。射出側(cè)透光性支持部6在反射器412的+Z軸方向一側(cè),完全包括下述光的有效光路徑,且與X-Y平面大致平行進行配置,該光是從反射器412射出的光束之中的到達第1透鏡陣列421的光。
在射出側(cè)透光性支持部6的大致中央,形成支持孔61。通過在該支持孔61中,插通并嵌入密封部4111C的+Z軸方向一側(cè)端部,而由射出側(cè)透光性支持部6與發(fā)光側(cè)支持部5一起,支持光源燈411。
射出側(cè)透光性支持部6和發(fā)光側(cè)支持部5的結(jié)構(gòu)相同,其構(gòu)成為可以利用自重而沿著Y軸方向移動距離ΔD。再者,射出側(cè)透光性支持部6的可移動范圍兩個末端其Y軸方向位置和發(fā)光側(cè)支持部5的可移動范圍兩個末端的Y軸方向位置一致。
采用這種結(jié)構(gòu),若將投影機1按懸掛姿勢進行了設(shè)置,則發(fā)光側(cè)支持部5及射出側(cè)透光性支持部6都向鉛垂方向下側(cè)(+Y軸方向一側(cè))移動距離ΔD,在可移動范圍的+Y軸方向一側(cè)末端停止。因而,被發(fā)光側(cè)支持部5及射出側(cè)透光性支持部6所支持的光源燈411也向+Y軸方向一側(cè)移動距離ΔD。
根據(jù)本實施方式,可以產(chǎn)生和第1實施方式相同的作用效果。
具體而言,當投影機1按懸掛姿勢進行了設(shè)置時,隨著發(fā)光側(cè)支持部5及射出側(cè)透光性支持部6的移動,光源燈411的Y軸方向位置向+Y軸方向一側(cè)移動2ΔL(圖3、圖6)。因此,將弧光的中心位置配置于第1焦點位置F1附近。從而,由于在投影機1的懸掛姿勢時,從光源裝置41所射出的光束的照明光軸A也與均勻照明光學(xué)裝置42中設(shè)計上的光軸一致,因而可以使從光源裝置41所射出的光束高效照射于液晶面板451。
而且,在本實施方式中,因為發(fā)光側(cè)支持部5支持著發(fā)光管4111的密封部4111B,射出側(cè)透光性支持部6支持著密封部4111C,所以能夠?qū)Πl(fā)光管4111進行穩(wěn)定支持。再者,由于可以使光源燈411穩(wěn)定移動,因而能夠抑制光源燈411的移動距離誤差。
另外,因為射出側(cè)透光性支持部6具有透光性,并且設(shè)置得完全包括下述光的有效光路徑,該光是從反射器412射出的光束之中的到達第1透鏡陣列421的光,所以不會出現(xiàn)對從反射器412射出的光束進行遮光的情況。因而,光源燈支持部50A可以在不使從光源裝置41射出的光束的光利用效率下降的狀況下,穩(wěn)定支持光源燈411。
<第3實施方式>
采用圖8,來說明本發(fā)明的第3實施方式。
本實施方式的投影機1和上述第2實施方式相比較,不同之處為,取代光源燈支持部50A(圖7),而具備光源燈支持部50B。
在下面的說明中,對與上述第1、第2實施方式相同的結(jié)構(gòu)及相同的部件附上相同的符號,其詳細說明予以省略或簡化。
圖8是表示本實施方式正向放置姿勢時的投影機1中的光源裝置主體41A及光源燈支持部50B的概略結(jié)構(gòu)的Y-Z截面圖。還有,在圖8中,和圖2~圖7相同,將從光源裝置41射出的光束的光軸設(shè)為Z軸,將與該Z軸正交的2個軸分別設(shè)為X軸(水平軸)、Y軸(垂直軸)。另外,將來自光源裝置41的光束的射出方向設(shè)為+Z軸方向。再者,將投影機1正向放置姿勢時的鉛垂方向上側(cè)設(shè)為+Y軸方向,將鉛垂方向下側(cè)設(shè)為-Y軸方向。也就是說,將投影機1懸掛姿勢時的鉛垂方向上側(cè)設(shè)為-Y軸方向,將鉛垂方向下側(cè)設(shè)為+Y軸方向。
本實施方式的投影機1和第2實施方式相比較,光源燈支持部50B的結(jié)構(gòu)有所不同。本實施方式的投影機1如圖8所示,具備光源燈支持部50B,用來支持光源燈411,可以變更光源燈411的Y軸方向位置。光源燈支持部50B具備發(fā)光側(cè)支持部5和射出側(cè)支持部7。
射出側(cè)支持部7如圖8所示,支持著從反射器412的開口4123露出的密封部4111C端部,按照投影機1的姿勢,與發(fā)光側(cè)支持部5一起使光源燈411的Y軸方向位置產(chǎn)生移動。
射出側(cè)支持部7具備支持臂部71,用來支持密封部4111C端部。支持臂部71采用耐熱性材料來形成,具備圓筒形狀的圓管部711,在使密封部4111C端部插通的狀態(tài)下進行嵌合;線狀(wire)部712,從圓管部711向+Y軸方向延伸設(shè)置;以及線狀部713,從圓管部711向-Y軸方向延伸設(shè)置。有關(guān)該圓管部711及線狀部712、713相對光源裝置主體41A的配置位置,將在下面進行說明。
射出側(cè)支持部7和發(fā)光側(cè)支持部5相同,其構(gòu)成為可以利用自重沿著Y軸方向移動距離ΔD。再者,射出側(cè)支持部7的可移動范圍兩個末端其Y軸方向位置和發(fā)光側(cè)支持部5的可移動范圍兩個末端的Y軸方向位置一致。
采用這種結(jié)構(gòu),若將投影機1按懸掛姿勢進行了設(shè)置,則發(fā)光側(cè)支持部5及射出側(cè)支持部7都向鉛垂方向下側(cè)(+Y軸方向一側(cè))移動距離ΔD,在可移動范圍的+Y軸方向一側(cè)末端停止。因而,被發(fā)光側(cè)支持部5及射出側(cè)支持部7所支持的光源燈411也向+Y軸方向一側(cè)移動距離ΔD。
圖9表示出,透射在反射器412和第1透鏡陣列421間與照明光軸A正交所設(shè)定的透射面G的光束之中的、到達液晶面板451(圖1)的圖像形成區(qū)域的光的光量分布。
還有,在圖9中,和圖8相同,將從光源裝置41所射出的光束的光軸設(shè)為Z軸,將與該Z軸正交的2個軸分別設(shè)為X軸(水平軸)、Y軸(垂直軸)。另外,將向第1透鏡陣列421的光束的入射方向設(shè)為+Z軸方向。再者,將投影機1正向放置姿勢時的鉛垂方向上側(cè)設(shè)為+Y軸方向,將鉛垂方向下側(cè)設(shè)為-Y軸方向。也就是說,將投影機1懸掛姿勢時的鉛垂方向上側(cè)設(shè)為-Y軸方向,將鉛垂方向下側(cè)設(shè)為+Y軸方向。
另外,在圖9中,在透射面G內(nèi),用空白表示光量最少的區(qū)域,并且隨著區(qū)域內(nèi)的光量增加,將與該區(qū)域有關(guān)的陰影線(斜線)表現(xiàn)得更細。
如圖9所示,從反射器412所射出的光束之中的、在透射面G處透射照明光軸A附近的區(qū)域H后的光和在透射面G處透射形成為網(wǎng)格狀的區(qū)域I后的光,在液晶面板451的圖像形成區(qū)域不怎么被利用。
其原因是,因為出現(xiàn)發(fā)光管4111的影,所以從反射器412射出的光束的照明光軸A附近的光量較少,因此透射區(qū)域H的光量也變得較少。
另外,透射區(qū)域I后的光在第1透鏡陣列421的面內(nèi)入射于配置成矩陣狀的各第1小透鏡4211的邊界部分。但是,因為入射到該各第1小透鏡4211邊界部分的光在各第1小透鏡4211中不能恰當?shù)剡M行折射,而難以到達液晶面板451,所以入射到該邊界部分的光大部分不利用于圖像形成區(qū)域中的圖像形成。
圓管部711及2根線狀部712、713(圖8)在投影機1的正向放置姿勢時,其配置為包括于下述光的光路內(nèi),該光是從反射器412射出并入射于透射面G的區(qū)域H、I(圖9)的光。
具體而言,圓管部711因為沿著密封部4111C的外側(cè)面來設(shè)置,所以包括于向區(qū)域H入射的光的光路內(nèi)。
再者,線狀部712延伸設(shè)置得包括于下述光的光路內(nèi),該光是入射于區(qū)域I之中的、從區(qū)域H按+Y軸方向延伸的區(qū)域I1的光。另外,線狀部713延伸設(shè)置得包括于下述光的光路內(nèi),該光是入射于區(qū)域I之中的、從區(qū)域H按-Y軸方向延伸的區(qū)域I2的光。
根據(jù)本實施方式,可以產(chǎn)生和第1及第2實施方式的投影機1相同的作用效果。
具體而言,當投影機1按懸掛姿勢進行了設(shè)置時,伴隨因發(fā)光側(cè)支持部5及射出側(cè)支持部7的自重而產(chǎn)生的移動,光源燈411的Y軸方向位置向+Y軸方向一側(cè)移動2ΔL(圖6)。因此,弧光的中心位置配置于第1焦點位置F1的附近。從而,由于在投影機1的懸掛姿勢時,從光源裝置41所射出的光束的照明光軸A也和均勻照明光學(xué)裝置42中設(shè)計上的光軸一致,因而可以使從光源裝置41所射出的光束高效照射于液晶面板451。
而且,在本實施方式中,因為發(fā)光側(cè)支持部5支持著發(fā)光管4111的密封部4111B,射出側(cè)支持部7支持著密封部4111C,所以能夠?qū)Πl(fā)光管4111進行穩(wěn)定支持。再者,由于可以使光源燈411穩(wěn)定移動,因而能夠抑制光源燈411的移動距離誤差。
而且,在本實施方式中,支持臂部71的線狀部712、713設(shè)置得包括于下述光的光路內(nèi),該光是從反射器412所射出的光束之中的、入射于第1透鏡陣列421的各第1小透鏡4211邊界部的光。因此,支持臂部71雖然對入射于第1小透鏡4211邊界部的光進行遮光,但是因為入射于該第1小透鏡4211邊界部的光是難以到達液晶面板451圖像形成區(qū)域的光,所以給投影圖像帶來的影響非常小。從而,因為支持臂部71在不對易于到達液晶面板451圖像形成區(qū)域的光進行遮光的狀況下,進行設(shè)置,因而可以在維持液晶面板451的利用效率的狀態(tài)下,支持光源燈411。
用來實施本發(fā)明的最佳結(jié)構(gòu)等雖然在上面的記述中進行了公示,但是本發(fā)明并不限定于此。也就是說,因為上述各實施方式并不用來限定本發(fā)明,所以它們的形狀、材質(zhì)等限定一部分或者全部限定之外的部件名稱上的記述,均包括于本發(fā)明中。
在上述各實施方式中,雖然取為利用光源燈支持部50、50A、50B在反射器412的-Y軸方向一側(cè)支持光源燈411的結(jié)構(gòu),以及在反射器412的Y軸方向兩側(cè)進行支持的結(jié)構(gòu),但是在本發(fā)明中,也可以采用光源燈支持部只在反射器412的+Y軸方向一側(cè)支持光源燈411的結(jié)構(gòu)。
在上述第3實施方式中,雖然線狀部712、713延伸設(shè)置為,包括于下述光束的光路內(nèi),該光束透射透射面G的區(qū)域I1、I2,但是在本發(fā)明中,線狀部712、713只要延伸設(shè)置為包括于透射面G的區(qū)域I中,且能穩(wěn)定支持光源燈411就可以,例如也可以只用線狀部712支持密封部4111C。再者,例如也可以將線狀部形成為沿區(qū)域I的階梯狀。
在上述各實施方式中,雖然其結(jié)構(gòu)為,在光源裝置主體41A中具備光源燈411及反射器412,但是本發(fā)明不限于此,也可以在光源裝置主體41A中設(shè)置副反射鏡,該副反射鏡覆蓋光源燈411的鼓出部4111A光束射出側(cè)的大致一半,將所入射的光束朝向反射器412進行反射。
在上述第2實施方式中,作為射出側(cè)透光性支持部6采用了透射性的玻璃材料,但是本發(fā)明在光源裝置主體41A設(shè)置有光源燈411出現(xiàn)破裂時不使光源燈411的碎片從光源裝置主體41A向外部飛散的防爆玻璃時,可以利用該防爆玻璃來作為光源燈支持部。這種情況下,可以防止新增加部件數(shù)目。
在上述各實施方式中,雖然說明了光學(xué)組件4具有平面看大致L形狀的結(jié)構(gòu),但是不限于此,例如也可以采用具有平面看大致U形狀的結(jié)構(gòu)。
另外,在上述各實施方式中,雖然使用了光束入射面和光束射出面不同的透射型液晶面板451,但是也可以使用光入射面和光射出面相同的反射型液晶面板。
再者,在上述各實施方式的投影機1中,雖然使用了3個液晶面板451R、451G、451B,但是本發(fā)明不限于此。也就是說,在使用2個或者4個以上的液晶面板的投影機中,也可以使用本發(fā)明。
在上述各實施方式中,雖然示例出作為光調(diào)制裝置具備液晶面板451的投影機1,但只要是將入射光束按照圖像信息進行調(diào)制并形成光學(xué)像的光調(diào)制裝置,也可以采用其他結(jié)構(gòu)的光調(diào)制裝置。例如,在使用下述器件等液晶層之外的光調(diào)制裝置的投影機中,也可以使用本發(fā)明,該器件使用微鏡。在使用這種光調(diào)制裝置時,光束入射側(cè)及光束射出側(cè)的偏振板452、453可以省略。
在上述各實施方式中,雖然只示例出從觀看屏幕的方向進行圖像投影的前投式投影機1,但是本發(fā)明在從與觀看屏幕的方向相反一側(cè)進行圖像投影的背投式投影機中,也可以使用。
本發(fā)明的投影機因為可以在不使光源裝置大型化的狀況下用簡單的結(jié)構(gòu)使之對應(yīng)正向放置姿勢及懸掛姿勢并維持光的利用效率,所以作為使用于展示、家庭影院的投影機是有用的。
權(quán)利要求
1.一種投影機,其具備光源裝置;光調(diào)制裝置,其對從上述光源裝置所射出的光束進行調(diào)制;投影光學(xué)裝置,其放大投影由上述光調(diào)制裝置調(diào)制后的光束;以及外裝殼體,其將上述光源裝置、上述光調(diào)制裝置及上述投影光學(xué)裝置收置配置于內(nèi)部;其特征為,該投影機構(gòu)成為,能設(shè)置成載置于預(yù)定位置的正向放置姿勢以及相對于上述正向放置姿勢按鉛垂方向相反的狀態(tài)來配置的懸掛姿勢;上述光源裝置,具備光源燈,其具有一對電極以及將上述一對電極配置于內(nèi)部的發(fā)光管;和反射器,其固定于上述外裝殼體,將從上述光源燈放射出的光束按一定方向射出;具備光源燈支持部,該光源燈支持部支持上述光源燈,能相應(yīng)于該投影機的上述姿勢、變更上述光源燈相對上述反射器的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影機,其特征為上述光源燈支持部能夠?qū)⑸鲜龉庠礋粝鄬ι鲜龇瓷淦鞯奈恢?,沿鉛垂方向進行變更。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的投影機,其特征為在上述光源燈的上述一對電極間,在施加電壓時,形成因放電發(fā)光而產(chǎn)生的弧光,上述光源燈支持部以下述方式變更上述光源燈的位置,該方式為使上述投影機的上述正向放置姿勢時上述弧光相對上述反射器的中心位置、和上述投影機的上述懸掛姿勢時上述弧光相對上述反射器的中心位置一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的投影機,其特征為上述反射器具有在內(nèi)部配置有上述發(fā)光管的大致碗形形狀,具備開口,該開口形成于由該反射器按上述一定方向射出的光束的射出側(cè),使上述發(fā)光管的一個端部露出;和插通孔,該插通孔形成于與上述光束射出側(cè)相反一側(cè),上述發(fā)光管的另一端部插通于其中;上述光源燈支持部對從上述開口露出的上述發(fā)光管的一個端部及插通上述插通孔、向上述反射器外部延伸出來的上述發(fā)光管的另一端部之中的至少任一個進行支持。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的投影機,其特征為上述光源燈支持部具備射出側(cè)透光性支持部,上述射出側(cè)透光性支持部具有透光性,且對從上述反射器的上述開口露出的上述發(fā)光管的一個端部進行支持,能夠變更上述光源燈相對上述反射器的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的投影機,其特征為具備均勻照明光學(xué)裝置,該均勻照明光學(xué)裝置配設(shè)于從上述光源裝置射出的光束的光路后級側(cè),利用上述光束對上述光調(diào)制裝置的圖像形成區(qū)域大致均勻地進行照明;上述均勻照明光學(xué)裝置,具備第1透鏡陣列,其具有排列于與入射光束的光軸大致正交的面內(nèi)的多個第1小透鏡,通過該多個第1小透鏡將上述入射光束分割成多個部分光束;第2透鏡陣列,其具有與上述第1透鏡陣列的上述多個第1小透鏡相應(yīng)的多個第2小透鏡;以及重疊透鏡,其與上述第2透鏡陣列一并,使入射光束重疊于上述光調(diào)制裝置的上述圖像形成區(qū)域;上述光源燈支持部具備射出側(cè)支持部;上述射出側(cè)支持部具有對從上述反射器的上述開口露出的上述發(fā)光管的一個端部進行支持的支持臂部,能夠變更上述光源燈相對上述反射器的位置;上述支持臂部配置在下述光的光路內(nèi),該光包括從上述光源裝置所射出的光束之中的、光束的光軸附近的光以及入射到上述第1透鏡陣列的上述各第1小透鏡的邊界部的光。
全文摘要
本發(fā)明的投影機具備光源裝置主體(41A),光源裝置主體(41A)具備光源燈(411),具有一對電極(4112)以及將一對電極(4112)配置于內(nèi)部的發(fā)光管(4111);和反射器(412),固定于外裝殼體,將從光源燈(411)放射出的光束按一定方向射出;并且具備光源燈支持部(50),支持光源燈(411),可以相應(yīng)于投影機的正向放置姿勢或懸掛姿勢,將光源燈(411)相對反射器(412)的位置按鉛垂方向進行變更。
文檔編號F21V7/00GK101046606SQ20071009156
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者植原克幸 申請人:精工愛普生株式會社