專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像投影裝置。
背景技術(shù)：
已知一種圖像投影設(shè)備，其例如包括作為圖像形成元件的數(shù)字微鏡裝置(DMD)，該圖像形成元件在從個(gè)人電腦提供的圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上調(diào)制光，和具有照射單元的圖像形成單元，該照射單元通過(guò)來(lái)自光源的光照射圖像形成元件，并且在其中，圖像形成單元形成圖像并且使用投影光學(xué)部將圖像形成單元形成的圖像聚焦于投影平面上。該圖像投影設(shè)備使用鹵素?zé)?、金屬鹵化物燈或高壓汞燈作為光源。這些燈在發(fā)光的時(shí)候會(huì)達(dá)到很高的溫度。日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)N0.2002-244210和日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)N0.2008-102374公開(kāi)了圖像投影設(shè)備。在該圖像投影設(shè)備的一個(gè)例子中，周?chē)諝獗蝗顼L(fēng)機(jī)或風(fēng)扇這樣的空氣供應(yīng)單元從該設(shè)備的進(jìn)氣口吸入，吸入的空氣被提供給光源以冷卻該光源，吸收光源的熱量而造成溫度上升的空氣被通過(guò)排氣口排出到該設(shè)備的外部。作為如供使用者進(jìn)行操作圖像投影設(shè)備的按鈕這樣的輸入機(jī)構(gòu)的操作單元優(yōu)選地設(shè)置在圖像投影設(shè)備的上表面以允許使用者快捷地操作該圖像投影設(shè)備。即使該光源被供應(yīng)的空氣冷卻，該光源的溫度仍可達(dá)到約1000°C。結(jié)果，被光源加熱的空氣通過(guò)從空氣供應(yīng)單元供應(yīng)的空氣及其上升氣流向上流動(dòng)。此外，來(lái)自光源的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)被導(dǎo)向操作單元。當(dāng)該操作單元被布置在光源的上方或正上方，出現(xiàn)了這樣的問(wèn)題，即:被光源加熱并向上流動(dòng)的空氣、熱傳導(dǎo)的熱量以及與布置在光源上方或正上方的操作單元的自然碰撞熱量并且該操作單元被所述加熱過(guò)的空氣和所述熱量加熱，從而提升了所述操作單元的溫度。因此，需要一種即使操作單元被布置在光源的上方或正上方時(shí)也能抑制操作單元的溫度提升的圖像投影設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于至少部分的解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的所述問(wèn)題。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種使用光線投影圖像的圖像投影設(shè)備。該圖像投影設(shè)備包括配置為發(fā)射光的光源；以及配置為供使用者操作圖像投影設(shè)備的操作單元，當(dāng)從放置所述圖像投影設(shè)備主體的放置表面觀看時(shí)，該操作單元被布置在光源的上方。該圖像投影設(shè)備還包括空氣從其中流過(guò)光源的第一流動(dòng)路徑，以及與第一流動(dòng)路徑不同的第二流動(dòng)路徑，該第二流動(dòng)路徑形成于光源和操作單元之間。上述的或者其它的目的、特征、優(yōu)勢(shì)以及技術(shù)和工業(yè)上的意義將通過(guò)閱讀接下來(lái)的本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的具體描述并同時(shí)聯(lián)系附圖考慮而被更好的理解。


圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的投影機(jī)的透視圖以及投影平面；圖2是從投影機(jī)到投影平面的光路圖；圖3是說(shuō)明投影機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視示意圖；圖4是光源單元的透視示意圖；圖5是收納在照明單元和其它單元內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)部件的透視示意圖；圖6是從圖5的A方向觀察照明單元、投影透鏡單元、以及圖像形成單元時(shí)的透視圖；圖7是說(shuō)明照明單元內(nèi)的光路的示意圖；圖8是圖像形成單元的透視圖；圖9是與照明單元和圖像形成單元一起示出第一光學(xué)系統(tǒng)單元的透視圖；圖10是沿著圖9中的B-B線的截面圖；圖11是與投影透鏡單元、照明單元和圖像形成單元一起示出的由第二光學(xué)系統(tǒng)單元保持的第二光學(xué)系統(tǒng)的透視圖；圖12是與第一光學(xué)系統(tǒng)單元、照明單元、和圖像形成單元一起示出第二光學(xué)系統(tǒng)單元的透視圖；圖13是說(shuō)明從第一光學(xué)系統(tǒng)到投影平面的光路的透視圖；圖14是說(shuō)明投影機(jī)各單元的排布的示意圖；圖15是說(shuō)明在該實(shí)施例中投影機(jī)的使用實(shí)例示意圖；圖16是說(shuō)明傳統(tǒng)投影機(jī)的使用的例子的示意圖；圖17是示出光源與照明單元相對(duì)于投影平面正交方向排布的投影機(jī)的使用實(shí)例示意圖；圖18是示出投影機(jī)的放置表面?zhèn)鹊氖疽鈭D；圖19是示出從投影機(jī)移除開(kāi)-關(guān)蓋時(shí)投影機(jī)的放置表面?zhèn)鹊氖疽鈭D；圖20是說(shuō)明在投影機(jī)中空氣流動(dòng)的不意圖；圖21是更具體地說(shuō)明圖20中示出的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖22是圖21中沿線C-C的截面圖；圖23是圖21中沿線D-D的截面圖；圖24是圖21中沿線E-E的截面圖；圖25是圖21中沿線F-F的截面圖；圖26是圖21中沿線G-G的截面圖；和圖27是解釋該實(shí)施例的一個(gè)變型的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將描述應(yīng)用了本發(fā)明的作為圖像投影設(shè)備的投影機(jī)的實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的投影機(jī)I和如屏幕這樣的投影平面101的透視圖。該投影機(jī)I在下文的描述中也可稱(chēng)為該設(shè)備。在下文描述中，投影平面101的法線方向被定義為X方向，投影平面101的短軸方向(上下方向)被定義為Y方向，以及投影平面101的長(zhǎng)軸方向(水平方向)被定義為Z方向。如圖1中所示，透射玻璃51被設(shè)置在投影機(jī)I的上表面，投影圖像P可通過(guò)該透射玻璃51發(fā)出。從透射玻璃51發(fā)射的投影圖像P被投影在如屏幕這樣的投影平面101上。使用者用來(lái)操作投影機(jī)I的操作單元83也被設(shè)置在投影機(jī)I的上表面上。用于聚焦調(diào)節(jié)的聚焦桿33被設(shè)置在投影機(jī)I的一側(cè)表面上。對(duì)于包括已知的如按鈕這樣的操作輸入機(jī)構(gòu)的操作單元83的操作，使用者可以調(diào)節(jié)投影圖像P的色彩和對(duì)比度以及執(zhí)行如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址(IP地址)設(shè)置這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。圖2是從投影機(jī)I到投影平面101的光路圖。該投影機(jī)I包括配備有光源的光源單元(未示出)以及使用來(lái)自光源的光形成圖像的圖像形成部100A。該圖像形成部100A由配備有數(shù)字微鏡裝置(DMD) 12的圖像形成單元10和反射來(lái)自光源的光并且使用反射光照射DMD12以使得DMD12產(chǎn)生光學(xué)圖像的照明單元20構(gòu)成。此外，投影機(jī)I包括在投影平面101上投影圖像的投影光學(xué)部100B。該投影光學(xué)部100B由包括至少一個(gè)透射折射光學(xué)系統(tǒng)和具有正屈光度的共軸第一光學(xué)系統(tǒng)70的第一光學(xué)單元30，以及包括反射鏡41和具有正屈光度的曲面反射鏡42的第二光學(xué)單元40構(gòu)成。該DMD12由反射來(lái)自光源(未示出)的光的照明單元20用光線照射，并通過(guò)調(diào)制從照明單元20發(fā)出的光來(lái)形成圖像。DMD12形成的圖像通過(guò)第一光學(xué)單元30的第一光學(xué)系統(tǒng)70以及第二光學(xué)單元40的反射鏡41和曲面鏡42被投影在投影平面101上。圖3是說(shuō)明投影機(jī)I內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視示意圖。如圖3中所示，圖像形成單元10，照明單元20，第一光學(xué)單元30，以及第二光學(xué)單元40被排列在Y軸方向，該方向是平行于投影平面101和投影圖像P的圖像平面的方向之一。在圖3中光源單元60被設(shè)置在照明單元20的右側(cè)。圖3同樣示出了第一光學(xué)單元30的透鏡保持器32 (參考圖9)的支腿32al和32a2，以及用螺釘將圖像形成單元10固定在照明單元20上的螺釘固定部26g。在下文中將詳細(xì)描述每個(gè)單元的結(jié)構(gòu)。下文將描述光源單元60的結(jié)構(gòu)。圖4是光源單元60的透視示意圖；光源單兀60具有光源支架62。使用如齒素?zé)?、金屬齒化物燈或高壓萊燈的光源61被安裝在光源支架62的上方。光源支架62設(shè)置有連接電源側(cè)連接器(未示出)的連接器62a，該電源側(cè)連接器與電源單元80連接(參考圖14)。例如，用于保持反射器(未示出)的保持器64使用螺釘固定于安裝在光源支架62上方的光源61的光發(fā)射側(cè)。發(fā)射窗口 63設(shè)置保持器64上與設(shè)置了光源61的表面相對(duì)的表面上。從光源61發(fā)射的光通過(guò)由保持器64保持的反射器(未示出)匯聚到發(fā)射窗口63，并從發(fā)射窗口 63發(fā)射出。 光源定位部64al至64a3設(shè)置在保持器64的上表面和保持器64的下表面在X軸方向上的兩端，并用來(lái)將光源單元60相對(duì)于照明單元20的照明支架26 (參考圖6)定位。設(shè)置于保持器64的上表面光源定位部64a3形成為凸起形狀，同時(shí)設(shè)置在保持器64下表面的光源定位部64al和64a2形成為孔狀?？諝馔ㄟ^(guò)其流動(dòng)以冷卻光源61的光源進(jìn)氣口 64b被設(shè)置在保持器64側(cè)表面，同時(shí)用于排出被光源加熱的空氣的光源排氣口 64c被設(shè)置在保持器64的上表面。光源支架62設(shè)置有通道65，由吸氣風(fēng)機(jī)91 (例如，參考圖21)吸入的氣流經(jīng)該通道65流動(dòng)，該內(nèi)容將在下文中描述。開(kāi)口 65a被設(shè)置在通道65的空氣流入側(cè)，即，在圖4中的左下側(cè)。該開(kāi)口 65a允許流過(guò)通道65的部分空氣流入光源單元60和開(kāi)關(guān)蓋54之間(參見(jiàn)圖18)，對(duì)其將在稍后描述。光源單元60的冷卻將在稍后描述。光源定位部64a3設(shè)置于其上的平面部64d2，以及光源定位部64al和64a2設(shè)置于其上的平面部64dl是鄰接部分，二者均在附圖4中示出，當(dāng)被開(kāi)-關(guān)蓋54的推動(dòng)單元推動(dòng)的時(shí)候，該鄰接部分鄰接照明支架26。下文將說(shuō)明照明單元20。圖5是說(shuō)明容置在照明單元20以及其它單元內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)部件的透視圖。如圖5中所示，照明單元20包括色輪21，光隧道22，兩個(gè)中繼透鏡23，柱面反射鏡24，和凹面反射鏡25，它們均由照明支架26保持。該照明支架26具有容納所述兩個(gè)中繼透鏡23、柱面反射鏡24、以及凹面反射鏡25的殼狀部261。該殼狀部261僅在圖5的右側(cè)具有一個(gè)側(cè)表面。該殼狀部261的其它三個(gè)側(cè)面是開(kāi)放的。OFF光板27(參考圖6)安裝到在X軸方向的遠(yuǎn)端側(cè)上設(shè)置在側(cè)表面的開(kāi)口，同時(shí)蓋元件(在所有附圖中都未示出)安裝到在X軸方向的近端側(cè)上設(shè)置在側(cè)表面上的開(kāi)口。結(jié)果，容納在照明支架26上的殼狀部261中的兩個(gè)中繼透鏡23，柱面反射鏡24，以及凹面反射鏡25被照明支架26、OFF光板27 (參考附圖6)、以及在所有附圖中都未示出的蓋元件所覆蓋。該照明支架26的殼狀部261在其下表面上具有用于使DMD12暴露的照射通孔26d。照明支架26具有三個(gè)支腿29。支腿29鄰接于基底元件53 (參考圖13)并且支持堆疊并固定在照明支架26上的第一光學(xué)單元30以及第二光學(xué)單元40的重量。此外，如此設(shè)置的支腿29形成一個(gè)空間，周?chē)諝馔ㄟ^(guò)該空間流向作用為冷卻圖像形成單元10的DMD12的冷卻單元的散熱器13 (參考圖6)，其將在后文被描述。圖5也示出第一光學(xué)單元30的透鏡保持器32的支腿32a3和32a4，以及第二光學(xué)單元40的螺釘固定部45a3。圖6是當(dāng)從圖5中的A方向觀察照明單元20、投影透鏡單元31、以及圖像形成單元10時(shí)的透視圖。與Y軸方向正交的上表面26b設(shè)置于照明支架26的殼狀部261之上。在上表面26b的四角中的每個(gè)都設(shè)置有一個(gè)通孔(在圖6中只示出了通孔26cl和26c2，其它通孔26c3和26c4未不出)。用于固定第一光學(xué)單兀30的螺釘被插入通孔。用于將第一光學(xué)單元30相對(duì)于照明單元20定位的定位孔26el和26e2分別與通孔26cl和26c2相鄰設(shè)置，位于X軸方向的近端側(cè)。在設(shè)置在X軸方向的近端側(cè)上的兩個(gè)定位孔中，在色輪21側(cè)的定位孔26el是用于定位的主基準(zhǔn)并形成為圓孔，同時(shí)，在遠(yuǎn)離色輪21側(cè)的定位孔26e2是用于定位的副基準(zhǔn)并且形成為在Z軸方向上延伸的延長(zhǎng)孔。通孔26cl和26c2中的每個(gè)的周邊區(qū)域從照明支架26的上表面26b突出并且作為用于在Y軸方向上定位第一光學(xué)單元30的定位突起26f。當(dāng)意圖不通過(guò)定位突起26f而提高在Y軸方向上的定位精度時(shí)，就需要提高照明支架26的整個(gè)上表面的平整度，結(jié)果就會(huì)造成成本增加。相反，通過(guò)配置這樣的定位突起26f，只需要增加定位突起26f的平整度。結(jié)果，可以降低成本并且增加在Y軸方向上的定位精度。安裝于投影透鏡單元31下部的光遮蔽板262配置于照明支架26的上表面26b上的開(kāi)口。該光遮蔽板262防止光線從上方進(jìn)入殼狀部261。照明支架26的上表面26b的通孔26cl和26c2之間的區(qū)域被凹陷以便不會(huì)阻礙使用螺釘將第二光學(xué)單元40安裝于第一光學(xué)單元30，其將在下文被描述。在照明支架26的色輪21側(cè)的末端(在Z軸近端側(cè))設(shè)置光源定位接收部26a3，其呈管狀。該光源定位接收部26a3具有一個(gè)上下方向上的通孔，其中配裝有設(shè)置于光源單元60的保持器64的上表面上的具有突起狀的光源定位部64a3 (參考圖4)。在光源定位接收部26a3下方，設(shè)置了具有突起狀的兩個(gè)光源定位接收部26al和26a2，其中配裝有形成為孔狀并被設(shè)置于保持器64的光源支架62側(cè)的光源定位部64al和64a2。保持器64的光源定位部64al至64a3被安裝在設(shè)置于照明單元20的照明支架26上的光源定位接收部26al至26a3中，使得光源單元60定位并固定于照明單元20 (參考圖3)。遮蓋色輪21和光隧道22的照明罩28安裝于照明支架26.
圖7是說(shuō)明在照明單元20中的光的光路徑L的示意圖。具有圓盤(pán)形狀的色輪21被安裝于色輪馬達(dá)21a的馬達(dá)軸上。例如，該色輪21具有在其旋轉(zhuǎn)方向上設(shè)置的紅色(R)、綠色(G)、以及藍(lán)色(B)濾光器。被設(shè)置于光源單元60的保持器64上的反射器(未示出)匯聚的光線穿過(guò)發(fā)射窗口 63并到達(dá)色輪21的圓周邊緣。已經(jīng)到達(dá)色輪21圓周邊緣的光線通過(guò)色輪21的旋轉(zhuǎn)以時(shí)分方式分解為R、G、B的光分量。被色輪21分解的光分量進(jìn)入光隧道22。該光隧道22具有方管狀形狀并且該光隧道22的內(nèi)周表面是反射鏡面。已經(jīng)進(jìn)入光隧道22的光線通過(guò)在光隧道22的內(nèi)周表面反復(fù)多次反射而變?yōu)榫鶆虻拿婀庠床⒈话l(fā)射向中繼透鏡23.
在穿過(guò)光隧道22后的光線穿過(guò)兩個(gè)中繼透鏡23，并被柱面反射鏡24和凹面反射鏡25反射，匯聚在DMD12的圖像形成表面上。下面將描述圖像形成單元10。圖8是圖像形成單元10的透視示意圖。如圖8中所示，圖像形成單元10包括安裝到DMD12上的DMD板11。該DMD12安裝于配置在DMD板11上的插座11a，如此使得微反射鏡以矩陣排列在其上的的圖像形成表面朝上。例如，該DMD板11配置有驅(qū)動(dòng)DMD反射鏡的驅(qū)動(dòng)電路。散熱器13作為冷卻DMD12的冷卻單兀被固定于DMD板11的后表面(與安裝插座Ila的表面相對(duì)的表面)。DMD板11的安裝有DMD12的部分形成為通孔(未示出)。散熱器13具有插入該通孔的突起13a (參考圖7)。該突起13a的端部具有平面形狀。突起13a被插入通孔(未示出)并且突起13a的端部的平面表面鄰接DMD12的后表面(與圖像形成表面相對(duì)的表面)。彈性可變形的傳熱片可被設(shè)置于該平面表面或DMD12的后表面上的散熱器13抵靠的區(qū)域以提高突起13a與DMD12的后表面之間的附著力與導(dǎo)熱系數(shù)。散熱器13被固定元件14推動(dòng)并固定在DMD板11上與設(shè)置插座Ila的表面相對(duì)的表面。該固定元件14在圖8的左側(cè)和右側(cè)中DMD板11的后表面具有板狀固定部14a。推動(dòng)件14b被安裝于各個(gè)固定部14a在X軸方向上的鄰近一端以及另一端的位置以連接固定部14a。 當(dāng)圖像形成單元10通過(guò)螺釘被固定在照明支架26 (參見(jiàn)圖6)上時(shí)，散熱器13通過(guò)固定元件14被推動(dòng)并且固定于DMD板11上與安裝插座Ila的表面相對(duì)的面上。
下文將描述如何將圖像形成單元10固定于照明支架26。首先，圖像形成單元10被定位于照明支架26以使得DMD12面向設(shè)置于照明單元20的照明支架26的下表面的照射通孔26d，其在圖5中示出。接下來(lái)，螺釘從下方插入配置于固定部14a的通孔(未示出)以及DMD板11的通孔15中并且被擰入照明支架26上設(shè)置的螺釘固定部26g的下表面所設(shè)置的螺紋孔中(參考圖3)以將圖像形成單元10固定于照明支架26。當(dāng)螺釘被擰緊在照明支架26上設(shè)置的螺釘固定部26g時(shí)，推動(dòng)件14b朝向DMD板11推動(dòng)散熱器13。結(jié)果，散熱器13被固定兀件14推動(dòng)并固定于與DMD板11上設(shè)置有插座Ila的表面相對(duì)的表面上。通過(guò)這種方式，圖像形成單元10被固定于照明支架26并且在圖3中所示的三個(gè)支腿29仍然支持圖像形成單元10的重量。多個(gè)可移動(dòng)的微反射鏡以矩陣排列在DMD12的圖像形成表面上。每個(gè)微反射鏡可以圍繞扭轉(zhuǎn)軸以某一角度傾斜微鏡表面以設(shè)定“開(kāi)”和“閉”兩種狀態(tài)。當(dāng)設(shè)定于“開(kāi)”的狀態(tài)，微鏡朝向第一光學(xué)系統(tǒng)70 (參考圖2)反射來(lái)自光源61的光線，如圖7中箭頭L2所示。當(dāng)處于“閉”的狀態(tài)，微鏡朝向在如圖6所示的照明支架26側(cè)表面保持的OFF光板27反射來(lái)自光源61的光線(參考圖7中的箭頭LI)。從而，光線的投影可以通過(guò)分別驅(qū)動(dòng)每個(gè)微反射鏡來(lái)控制圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)像素，由此能夠產(chǎn)生圖像。反射向OFF光板27 (在圖7中未示出)的光線被作為熱量吸收并且被外部氣流冷卻。下文將描述第一光學(xué)單元30。圖9是與照明單元20和圖像形成單元10 —起示出的第一光學(xué)系統(tǒng)單元30的透視圖。如圖9所示，第一光學(xué)系統(tǒng)30被布置在照明單元20上并包括投影透鏡單元31和支持投影透鏡單元31的透鏡保持器32，該投影透鏡單元31支持由多個(gè)透鏡組成(參考圖2)的第一光學(xué)系統(tǒng)70。該透鏡保持器32設(shè)有向下延伸的四個(gè)支腿32al至32a4(在圖9中，只示出了支腿32a2和32a3，至于支腿32al和32a4分別參考圖3和圖4)。螺紋孔形成于支腿32al至32a4的底部表面并被用于使用螺釘將透鏡保持器32固定在照明支架26上。投影透鏡單元31具有與惰輪35嚙合的聚焦齒輪36。杠桿齒輪34與惰輪35嚙合。聚焦桿33固定于杠桿齒輪34的旋轉(zhuǎn)桿上。聚焦桿33的末端部被暴露在設(shè)備體(主體)的外面，如圖1中所示。隨著聚焦桿33的移動(dòng)，聚焦齒輪36通過(guò)杠桿齒輪34以及惰輪35旋轉(zhuǎn)。隨著聚焦齒輪36的旋轉(zhuǎn)，在投影透鏡單元31中的第一光學(xué)系統(tǒng)70中所包含的透鏡在特定方向上被分別移動(dòng)，導(dǎo)致投影圖像的焦距被調(diào)整。透鏡保持器32具有四個(gè)螺釘通孔32cl至32c4，其中插入用于將第二光學(xué)單元40固定于第一光學(xué)單元30的螺釘48 (在圖9中，示出了三個(gè)螺釘通孔32cl至32c3以及插入螺釘通孔的螺釘48的末端部)。從透鏡保持器32的表面突出的第二光學(xué)單元定位突起圍繞相應(yīng)的螺釘通孔32cl至32c4形成(在圖9中，只示出了第二光學(xué)單元的定位突起32dl至 32d3)。圖10是沿著圖9中的B-B線的截面圖。如圖10中所示，支腿32al和32a2分別配置有定位接收突起32bl和32b2。在圖10中右側(cè)的定位接收突起32bl被插入定位孔26el中，該定位孔26el在照明支架26的上表面26b上形成為圓孔并且作為定位的主基準(zhǔn)，使得透鏡保持器32在Z軸方向上被定位。在圖10中左側(cè)的定位接收突起32b2被插入定位孔26e2中，該定位孔26e2在照明支架26的上表面26b上形成為長(zhǎng)孔并且作為定位的副基準(zhǔn)，使得透鏡保持器32在X軸方向上被定位。此后，螺釘37被插入照明支架26的上表面26b上設(shè)置的通孔26cI至26c4中并且擰緊在透鏡保持器32的支腿32al到32a4中設(shè)置的螺紋孔中，使得第一光學(xué)單元30被固定于照明單元20。相應(yīng)于透鏡保持器32的投影透鏡單元31的上部被第二光學(xué)單元40的反射鏡保持器45覆蓋(參考圖12)，該內(nèi)容將在下文描述。如圖10所示，投影透鏡單元31暴露于透鏡保持器32的下表面與照明單元20的照明支架26的上表面26b之間。然而，由于投影透鏡單元31被配裝于透鏡保持器32，所以沒(méi)有光線從該暴露部進(jìn)入圖像的光路徑。下文將描述第二光學(xué)單元40。圖11是說(shuō)明包含于第二光學(xué)單元40中的第二光學(xué)系統(tǒng)，投影透鏡單元31、照明單元20以及圖像形成單元10的透視圖。如圖11中所示，第二光學(xué)單元40包括反射鏡41以及具有凹面形狀的曲面反射鏡42,它們共同組成第二光學(xué)系統(tǒng)。曲面反射鏡42的光反射表面可以是例如球面、旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)非球面或自由曲面。圖12是與第一光學(xué)單元30、照明單元20、以及圖像形成單元10 —起示出第二光學(xué)單元40的透視圖。如圖12所示，第二光學(xué)單元40也包括透射玻璃51，從曲面反射鏡42反射的光學(xué)圖像穿過(guò)它以及保護(hù)設(shè)備中的光學(xué)部件免受塵土。第二光學(xué)單元40包括保持反射鏡41以及透射玻璃51的反射鏡支架43，保持曲面反射鏡42的自由反射鏡支架44，以及反射鏡支架43和自由反射鏡支架44附接其上的反射鏡保持器45。反射鏡保持器45具有盒體的形狀，且對(duì)應(yīng)于上表面、下表面和在圖12中的X軸方向上遠(yuǎn)端側(cè)的表面的區(qū)域是開(kāi)放的。即，該反射鏡保持器45從上方看具有近似于C形的形狀。位于反射鏡保持器45上部開(kāi)口的Z軸方向的近端側(cè)和遠(yuǎn)端側(cè)的邊緣部在X軸方向延伸，并且每個(gè)邊緣部具有一個(gè)傾斜部和平行部。該傾斜部在X軸方向上隨著其從邊緣近端側(cè)向遠(yuǎn)端側(cè)延伸而上升，同時(shí)該平行部與X軸方向平行延伸。該傾斜部相對(duì)于平行部位于X軸方向上的近端側(cè)。位于反射鏡保持器45的上部開(kāi)口的X軸方向近端側(cè)的另一邊緣部在Z軸方向延伸并與Z軸平行。反射鏡支架43被安裝在反射鏡保持器45上。該反射鏡支架43具有傾斜表面43a和平行表面43b。該傾斜表面43a與反射鏡保持器45的上部開(kāi)口的邊緣部的傾斜部分鄰接，并且隨著其在X軸方向上從邊緣的近端部向遠(yuǎn)端部延伸而上升。平行表面43b與反射鏡保持器45的上部開(kāi)口的邊緣部的平行部分鄰接并且與X軸方向平行。傾斜表面43a和平行表面43b各自具有開(kāi)口。反射鏡41被保持為覆蓋傾斜表面43a的開(kāi)口同時(shí)透射玻璃51被保持以覆蓋平行表面43b的開(kāi)口。反射鏡41通過(guò)反射鏡推送元件46在反射鏡支架43的傾斜表面43a定位和保持，該反射鏡推送元件46具有片簧的形狀，它向反射鏡支架43的傾斜表面43a推動(dòng)反射鏡41的Z方向的兩端。反射鏡41在Z軸方向上的一端被兩個(gè)反射鏡推送兀件46固定,并且反射鏡41在Z軸方向上的另一端被一個(gè)反射鏡推送元件46固定。透射玻璃51通過(guò)玻璃推送元件47定位并固定于反射鏡支架43，該玻璃推送元件47具有片簧的形狀，它向反射鏡支架43的平行表面43b推動(dòng)透射玻璃51的Z方向的兩端。透射玻璃51在Z方向上的每一端由玻璃推動(dòng)元件47保持。保持曲面反射鏡42的自由反射鏡支架44在Z軸方向上的近端側(cè)和遠(yuǎn)端側(cè)具有臂44a。在圖12中該臂44a隨著其在X軸方向上從遠(yuǎn)端側(cè)向近端側(cè)的延伸而下降。自由反射鏡支架44具有在臂44a的上部連接兩個(gè)臂44a的連接件44b。自由反射鏡支架44的臂44a附接于反射鏡保持器45以使得曲面反射鏡42在X方向的遠(yuǎn)端側(cè)覆蓋反射鏡保持器45的開(kāi)口。曲面反射鏡42通過(guò)自由反射鏡推送元件49推向自由反射鏡支架44的連接件44b，該自由反射鏡推送元件49在透射玻璃51 —側(cè)其邊緣的大體中部具有片簧形狀。曲面反射鏡42在Z軸方向上的第一光學(xué)系統(tǒng)70側(cè)的兩端均通過(guò)螺釘固定于自由反射鏡支架44的臂44a。第二光學(xué)單元40被安裝并固定于第一光學(xué)單元30的透鏡保持器32上。特別的，反射鏡保持器45在其底端具有與透鏡保持器32的上表面相面對(duì)的下表面451。下表面451配置有四個(gè)具有管狀形狀的用于使用螺釘將反射鏡保持器45固定于第一光學(xué)單元30的螺釘固定部(在四個(gè)螺釘固定部中，螺釘固定部45al和45a2可參考圖11，螺釘固定部45a3可參考圖5,另一個(gè)螺釘固定部未不出)。螺釘48 (參考圖9)被分別插入配置于第一光學(xué)單元30的透鏡保持器32的螺釘通孔32cl到32c3，并分別被擰緊于螺釘固定部45al到45a3,以使得第二光學(xué)單兀40通過(guò)螺釘48被固定于第一光學(xué)單兀30。同時(shí),第二光學(xué)單元40的反射鏡保持器45的下表面451與第二光學(xué)單元定位突起32dl至32d4鄰接，以使得第二光學(xué)單元40在Y軸方向上被定位并固定。作為將第二光學(xué)單元40安裝并固定于第一光學(xué)單元30的透鏡保持器32的結(jié)果，如圖9中所示，對(duì)應(yīng)于透鏡保持器32的投影透鏡單元31的上部被容納于第二光學(xué)單元40的反射鏡保持器45中。當(dāng)?shù)诙鈱W(xué)單元40被安裝并固定于透鏡保持器32時(shí)，在曲面反射鏡42和透鏡保持器32之間形成一個(gè)縫隙，并且惰輪35 (參考圖9)被設(shè)置于該縫隙中。圖13是說(shuō)明從第一光學(xué)系統(tǒng)70到投影平面101 (屏幕)的光路徑的透視圖。光束在從包括在第一光學(xué)系統(tǒng)70中的投影透鏡單元31中穿過(guò)后，在反射鏡41和曲面反射鏡42之間形成為由DMD12產(chǎn)生的圖像的共軛中間圖像。該中間圖像被聚焦為在反射鏡41和曲面反射鏡42之間的彎曲圖像。該光束在該中間圖像的聚焦之后被分散，進(jìn)入凹面形的曲面反射鏡42并變?yōu)閰R聚光束。該中間圖像被變?yōu)椤斑M(jìn)一步放大圖像”，并被曲面反射鏡42投影并聚焦在投影平面101上。如上面所描述，投影光學(xué)系統(tǒng)由第一光學(xué)系統(tǒng)70和第二光學(xué)系統(tǒng)組成,并且中間圖像被形成于第一光學(xué)系統(tǒng)70和第二光學(xué)系統(tǒng)的曲面反射鏡42之間，并且被曲面反射鏡42放大和投影。結(jié)果，縮短了投影距離，因而使得投影機(jī)I可以被用于例如小型會(huì)議室這樣的地方。如圖13所示，第一光學(xué)單元30和第二光學(xué)單元40被安裝并固定于照明支架26。圖像形成單元10同樣被固定于照明支架26。結(jié)果，照明支架26的支腿29接受第一光學(xué)單元30、第二光學(xué)單元40、以及圖像形成單元10的重量并被固定于基底元件53。
圖14是說(shuō)明在該設(shè)備中各單元排布的示意圖.
如圖14所示，圖像形成單元10、照明單元20、第一光學(xué)單元30以及第二光學(xué)單元40在Y軸方向上被以層疊方式排布,其中所述Y軸方向是投影平面101的短軸方向，同時(shí)相對(duì)于圖像形成單元10、照明單元20、第一光學(xué)單元30、第二光學(xué)單元40被以層疊的方式排布的層狀體，光源單元60被布置在Z軸方向上，所述Z軸方向是投影平面101的長(zhǎng)軸方向。在實(shí)施例中，如在前文中描述的，圖像形成單元10、照明單元20、第一光學(xué)單元30、第二光學(xué)單元40、以及光源單元60被在Y軸方向或與投影圖像和投影平面101平行的Z方向排布。更特別的是，光源單元60與圖像形成部100A在所述圖像形成部100A與投影光學(xué)部100B以層疊方式排布的方向正交的方向上連接，其中所述圖像形成部100A由圖像形成單元10與照明單元20組成，所述投影光學(xué)部100B由第一光學(xué)單元30與第二光學(xué)單元40組成。圖像形成部100A與光源單元60被排布在與基底元件53平行的直線上。圖像形成部100A與投影光學(xué)部100B從基底元件53開(kāi)始按照這個(gè)順序排布在與基底元件53垂直的直線上。結(jié)果，可以壓縮設(shè)備的安裝空間，避免在與投影在投影平面101上的投影圖像平面正交的方向上的相應(yīng)占用。所以，例如當(dāng)圖像投影設(shè)備被放置在桌面上使用時(shí)，該設(shè)備不會(huì)成為在小房間內(nèi)排布桌子和椅子的阻礙。

在實(shí)施例中，電源單元80為光源61和DMD12供電，電源單元80在光源單元60上方以層疊方式布置。光源單元60、電源單元80、圖像形成部100A、以及投影光學(xué)部100B被容納在投影機(jī)I的殼體中。該殼體包括投影機(jī)I的上表面、基底元件53、以及環(huán)繞覆蓋投影機(jī)I的外封裝蓋59 (參考圖18和19)，下文將會(huì)描述。圖15是說(shuō)明本實(shí)施例的投影機(jī)I的使用的一個(gè)實(shí)例的示意圖。圖16是說(shuō)明常規(guī)投影機(jī)IA的使用的一個(gè)實(shí)例的示意圖。圖17是投影機(jī)IB的使用的一個(gè)實(shí)例的示意圖，投影機(jī)IB中，光源單元60和光源單元20在與投影平面101正交的方向上排布。如圖15至17所示，例如，當(dāng)用于會(huì)議室的時(shí)候，投影機(jī)1、1A以及IB中的每一個(gè)都被放置于桌子200上并用于在如白板這樣的投影平面101上投影圖像。如圖16所示，在常規(guī)投影機(jī)IA中，DMD12(圖像形成元件)、照明單元20、第一光學(xué)系統(tǒng)70、以及第二光學(xué)系統(tǒng)(曲面反射鏡42)在與投影到投影平面101的投影圖像所在的平面正交方向上串行排布。結(jié)果，投影機(jī)IA在與投影平面101正交的方向上(X方向)很長(zhǎng)并且占用與投影平面101正交方向上的空間。一般來(lái)說(shuō)，觀看投影在投影平面101上的圖像的觀察者所坐的椅子和其使用的桌子被排布在與投影平面101正交的方向上。因此，當(dāng)投影機(jī)占用了與投影平面正交方向上的空間，排布桌子和椅子的空間也由于投影機(jī)占用空間而受限，因此降低了使用的方便性。在圖17所示的投影機(jī)IB中，DMD12(圖像形成元件)、照明單元20、以及第一光學(xué)系統(tǒng)70在與投影在投影平面101上的投影圖像所在平面平行的方向上串行排布。因此，相應(yīng)于圖16中的投影機(jī)1A，投影機(jī)IB在與投影平面101正交的方向上得長(zhǎng)度被縮短。然而，圖17中的投影機(jī)IB不能夠在與投影平面101正交的方向上充分地縮短長(zhǎng)度，這是因?yàn)楣庠?1相對(duì)于照明單元20被布置在與投影平面101正交的方向上。相反，在圖15中所示的實(shí)施例中的投影機(jī)I中，由圖像形成單元10和照明單元20組成的圖像形成部100A以及由第一光學(xué)單元30和反射鏡41組成的投影光學(xué)部100B在Y方向上順序排布，該Y方向是平行于投影平面101以及投影在投影平面101的投影圖像的圖像平面的方向之一。此外，光源單元60和照明單元20在Z方向上串行排布，該Z方向是平行于在投影平面101上投影的投影圖像所在的平面的方向之一。就是說(shuō)，在本實(shí)施例的投影機(jī)I中，光源單元60、圖像形成單元10、照明單元20、第一光學(xué)單元30，以及反射鏡41被排布于在與投影在投影平面101上的投影圖像的平面平行的方向上(Z方向或Y方向)，并且光源單元60、圖像形成單元10、照明單元20、第一光學(xué)單元30，以及反射鏡41的每一個(gè)與投影平面101以及投影圖像的圖像平面平行布置。由于如上所描述的，光源單元60、圖像形成單元10、照明單元20、第一光學(xué)單元30，以及反射鏡41被排布于在與投影在投影平面101上的投影圖像的平面平行的方向上(Z方向或Y方向)上，相對(duì)于圖16和17中所示的投影機(jī)，投影機(jī)I在與投影平面101正交的方向(X方向)上的長(zhǎng)度被縮短。結(jié)果，投影機(jī)I不會(huì)導(dǎo)致減少排布桌子和椅子的空間，進(jìn)而使得投影機(jī)I具有較高的使用便利性。在圖14所示的實(shí)施例中，向光源61和DMD12供電的電源單元80以層疊方式布置在光源單元60上方。結(jié)果，投影機(jī)I在Z軸方向上得長(zhǎng)度也被減少了。盡管在該實(shí)施例中第二光學(xué)系統(tǒng)包括反射鏡41以及曲面反射鏡42，該第二光學(xué)系統(tǒng)可只包括曲面反射鏡42。反射鏡41可以是平面鏡，具有正屈光度的反射鏡，或具有負(fù)屈光度的反射鏡。盡管在本實(shí)施例中凹面鏡被使用作為曲面反射鏡42，凸面鏡也可以被用作曲面反射鏡42。在這種情況下，第一光學(xué)系統(tǒng)70被構(gòu)造為在第一光學(xué)系統(tǒng)70和曲面反射鏡42之間不形成中間圖像。由于其在使用一段時(shí)間之后就會(huì)達(dá)到使用壽命，因此光源61需要定期更換。因此，在該實(shí)施例中，光源單元60被以可拆卸的方式附加于設(shè)備主體。圖18是說(shuō)明投影機(jī)I的放置表面?zhèn)鹊耐敢晥D。如圖18所示，包括在投影機(jī)I的底表面中的基底元件53設(shè)置有具有旋轉(zhuǎn)操作單元54a的開(kāi)-閉蓋54。當(dāng)旋轉(zhuǎn)操作單元54a旋轉(zhuǎn)時(shí)，開(kāi)-閉蓋54與設(shè)備主體之間的固定被解除而開(kāi)-閉蓋54可以被從設(shè)備主體上移除。基底元件53在X方向上臨近于開(kāi)-閉蓋54的位置設(shè)置有電源進(jìn)氣口 56。如圖18所示，進(jìn)氣口 84和用于將如來(lái)自個(gè)人電腦這樣的外部設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)輸入的外部輸入單元88被設(shè)置于投影機(jī)I的外封裝蓋59的Y-X平面上。圖19是說(shuō)明當(dāng)開(kāi)-閉蓋54從該設(shè)備移除時(shí)，投影機(jī)I的放置表面?zhèn)鹊耐敢晥D。如圖19所示，與光源61被附加于光源單元60的光源支架62的一側(cè)相對(duì)的表面在開(kāi)-閉蓋54被移除的時(shí)候是暴露的。手柄66被附加于光源支架62以便使光源支架62可繞以圖19中以虛線示出的O1為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。為了將光源單元60從設(shè)備主體移除，通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄66以握持該手柄66并向圖19中的近側(cè)拉動(dòng)該手柄66，該光源單元60被從設(shè)備主體的開(kāi)口移除。當(dāng)光源單元60被附加于設(shè)備主體時(shí)，該光源單兀60被插入設(shè)備主體的開(kāi)口。該被插入設(shè)備主體的光源單兀60通過(guò)圖4中的連接器62a連接于設(shè)備主體的電源側(cè)連接器(未示出)。圖4中示出的保持器64的光源定位部64al至64a3被配合在光源定位接收部26al至26a3中，后者配置于圖6中所示的照明單元20的照明支架26上，使得光源單元60被定位于設(shè)備主體。結(jié)果，光源單元60的連接完成。隨后，開(kāi)-閉蓋54被連接到基底元件53。盡管該實(shí)施例中光源單元60配置有手柄66，如圖19中所示的在開(kāi)-閉蓋54側(cè)上突出的通道65也可以作為手柄使用。
基底元件53配置有三個(gè)支腿55。從基底元件53的伸出量通過(guò)旋轉(zhuǎn)支腿55改變，因此能夠在高度方向(Y軸方向)上進(jìn)行調(diào)整。如圖19所示，在外封裝蓋59的另一個(gè)Y-X平面上配置有排氣口 85。圖20是解釋說(shuō)明本實(shí)施例中投影機(jī)I中空氣流動(dòng)的示意圖。圖20示出了從投影平面101的正交方向(X方向)上觀察投影機(jī)I的情形。圖21根據(jù)圖20中的標(biāo)記示出本實(shí)施例中具有同樣附圖標(biāo)記的元件。在圖20和21中，箭頭表明了空氣流動(dòng)方向。圖22是圖21中沿C-C線的截面圖。圖23是圖21中沿D-D線的截面圖。圖24是圖21中沿E-E線的截面圖。圖25是圖21中沿F-F線的截面圖。圖26是圖21中沿G-G線的截面圖。如圖20所示，將周?chē)諝鈱?dǎo)入投影機(jī)I中的進(jìn)氣口 84設(shè)置于投影機(jī)I的一側(cè)表面(圖20中的左側(cè))，同時(shí)將投影機(jī)I內(nèi)部空氣排出的排氣口 85設(shè)置于投影機(jī)I的另一側(cè)(圖20中的右側(cè))表面。排氣扇86被設(shè)置成面向該排氣口 85。當(dāng)從與投影平面101的正交方向(X方向)觀察投影機(jī)I時(shí)，排氣口 85以及進(jìn)氣口 84的部分被設(shè)置成位于光源單元60和操作單元83之間。結(jié)果，從進(jìn)氣口 84導(dǎo)入的周?chē)諝庠趫D12中所示的第二光學(xué)單元40中的反射鏡保持器45的Z-Y平面以及曲面反射鏡42的后表面中流動(dòng)，并且沿著反射鏡保持器45以及曲面反射鏡42后表面的曲面朝向進(jìn)氣口流動(dòng)(參考圖22，24和26)。從Z軸方向觀察，在光源單元60上方布置的電源單元80呈拱形。從進(jìn)氣口 84沿著反射鏡保持器45以及曲面反射鏡42后表面的曲面流動(dòng)的空氣流入由電源80包圍的空間中，并且從排氣口 85中排出。如上文所述，曲面鏡42具有凹面形狀并且具有正屈光度。曲面反射鏡42的后表面具有與曲面反射鏡42的前表面大體相符的凸面形狀。該排氣口 85、進(jìn)氣口 84以及曲面反射鏡42布置在一條直線上。當(dāng)從與投影平面101的正交方向(X方向)上觀察投影機(jī)I的時(shí)候，排氣口 85以及進(jìn)氣口 84的一部分布置在光源單元60和操作單元83之間使得所產(chǎn)生的氣流穿過(guò)光源單元60和操作單元83之間的空間并被從排氣口 85排出。此外，在曲面反射鏡42和外封裝蓋59之間設(shè)置有空氣可以流動(dòng)的空間(參考圖22，24以及26)并且從進(jìn)氣口 84引入的周?chē)諝庋刂娣瓷溏R42的后表面流動(dòng)，即，該不被用于反射面的表面的曲面，并且到達(dá)排氣口 85。這種結(jié)構(gòu)在曲面反射鏡42上具有冷卻效果并且也能夠獲得一個(gè)流量損失非常小的流動(dòng)路徑。光源風(fēng)機(jī)95被設(shè)置于一個(gè)位置，在該位置光源風(fēng)機(jī)95能夠?qū)⑿D(zhuǎn)照明單元20的色輪21 (參考圖25)的色輪馬達(dá)21a(參考圖5)周?chē)目諝庖?。結(jié)果，被光源風(fēng)機(jī)95吸入的空氣產(chǎn)生的氣流可以冷卻色輪馬達(dá)21a。被光源風(fēng)機(jī)95引入的空氣流過(guò)光源管道96并且流入保持器64的光源進(jìn)氣口64b (參考圖4)。部分流入光源管道96的空氣通過(guò)光源容納部97與外封裝蓋59之間的空間流過(guò)形成于光源管道96的面向外封裝蓋59的表面上的開(kāi)口 96a(參考圖19)。在光源容納部97與外封裝蓋59之間的空間穿過(guò)光源管道96的開(kāi)口 96a流過(guò)的空氣冷卻光源容納部97以及外封裝蓋59，并且隨后被排氣扇86從排氣口 85排出。流入光源進(jìn)氣口 64b中的氣流在光源61內(nèi)流動(dòng)，冷卻光源61，并且隨后從設(shè)置在保持器64上表面上的光源排氣口 64c被排出。從光源排氣口 64c排出的空氣穿過(guò)光源容納部97上表面的開(kāi)口沿著導(dǎo)流部87朝向排氣口 85流動(dòng)。此后，該氣流在流經(jīng)第二光學(xué)單元40后與流入由電源單元80環(huán)繞的空間中的低溫氣流混合，隨后由排氣扇86從排氣口 85排出。通過(guò)這種方法，從光源排氣口 64c排出的高溫空氣在被排出前與周?chē)諝饣旌?，從而使得從排氣?85排出的空氣溫度不會(huì)很高。導(dǎo)流部87并不是一定需要的。沒(méi)有該導(dǎo)流部87，從光源排氣口 64c排出的高溫空氣在由主PFC電源板80a和副P(pán)FC電源板80b環(huán)繞的空間中，通過(guò)從進(jìn)氣口 84穿過(guò)曲面反射鏡42的后表面朝向排氣口 85流動(dòng)的氣流而從排氣口 85排出，主PFC電源板80a和副P(pán)FC電源板80b將在隨后被描述。然而，使用導(dǎo)流部87可以防止從光源排氣口 64c排出的高溫空氣直接流向主PFC電源板80a以及流向副P(pán)FC電源板80b的附近。然而，當(dāng)使用導(dǎo)流部87使高溫空氣氣流與主PFC電源板80a和副P(pán)FC電源板80b隔離時(shí)，所有的高溫空氣不與流經(jīng)曲面反射鏡42后表面的氣流混合，例如，該溫度沒(méi)有被降低，并且被從排氣口 85排出，導(dǎo)致排氣口 85的溫度上升。從而，在，從光源排氣口64c排出并流經(jīng)導(dǎo)流部87的一些空氣穿過(guò)被主PFC電源板80a和副P(pán)FC電源板80b環(huán)繞的空間的情況下，該空氣能夠與在曲面鏡42的后表面上流動(dòng)的從進(jìn)氣口 84流向排氣口 85的空氣可靠地混合，這樣對(duì)使用者安全。供使用者操作設(shè)備的操作單元83優(yōu)選地設(shè)置于該設(shè)備的上表面上以使得使用者容易操作該設(shè)備。在本實(shí)施例中，用于在投影平面101上投影圖像的透射玻璃51被設(shè)置于投影機(jī)I的上表面。由于這種結(jié)構(gòu)，該操作單元83需要設(shè)置為，當(dāng)從Y方向(即，從投影機(jī)I的上方)上看投影機(jī)I的時(shí)候，操作單元83的一部分與光源單元60重疊。就是說(shuō)，當(dāng)操作單元83被假定為具有一定區(qū)域的操作平面時(shí)，光源單元60被排布在該操作平面的任意區(qū)域的法線上。也可以說(shuō)光源單元60和操作單元83被布置在從板狀的基底元件53延伸的法線上。在本實(shí)施例中，在冷卻光源61之后的高溫空氣通過(guò)在光源單元60和操作單元83之間的空間內(nèi)從進(jìn)氣口 84朝向排氣口 85流動(dòng)的氣流朝向排氣口 85排出，由此使得高溫空氣不會(huì)流向操作單元83。結(jié)果，由于冷卻光源61之后的高溫空氣造成的操作單元83的溫度的上升可以被抑制。此外，從進(jìn)氣口 84流向排氣口 85穿過(guò)第二光學(xué)單元40流動(dòng)的一部分空氣直接在操作單元83的下方流動(dòng)并且冷卻該操作單元83。該氣流也可以抑制操作單元83的溫度的上升。排氣扇86產(chǎn)生的吸力導(dǎo)致周?chē)諝獗粡脑O(shè)置在圖18中所示的基底元件53的電源進(jìn)氣口 56吸入。為光源61提供穩(wěn)定電壓(電流)的鎮(zhèn)流器基板3a(參考圖24和25)被布置在圖21中相對(duì)于光源容納部97的X軸方向的遠(yuǎn)端側(cè)。被從電源進(jìn)氣口 56引入的周?chē)諝饫鋮s鎮(zhèn)流器基板3a，同時(shí)在光源容納部97與鎮(zhèn)流器基板3a之間的空間中向上流動(dòng)。此后，該空氣流入布置在鎮(zhèn)流器基板3a上方的電源單元80所環(huán)繞的空間中并隨后被排氣扇86從排氣口 85排出。在本實(shí)施例中，產(chǎn)生從進(jìn)氣口 84向排氣口 85流動(dòng)的氣流的風(fēng)扇被作為排氣扇86設(shè)置在排氣側(cè)上，從而使得與將該風(fēng)扇設(shè)置于進(jìn)氣口 84的情況相比較，從進(jìn)氣口 84提供到該設(shè)備內(nèi)部的空氣供氣量可以大大增長(zhǎng)。當(dāng)該風(fēng)扇設(shè)置于進(jìn)氣口 84時(shí)，經(jīng)由該風(fēng)扇向設(shè)備內(nèi)部提供的周?chē)諝獾牧勘坏诙鈱W(xué)單元40減少，因?yàn)樵摰诙鈱W(xué)單元40被布置在該風(fēng)扇送風(fēng)的方向上。相比之下，當(dāng)該風(fēng)扇被作為排氣扇86設(shè)置在排氣口 85側(cè),通過(guò)排氣扇86排出的空氣量不會(huì)被減少，因?yàn)橥ǔＴ谂艢饪?85的排氣側(cè)不會(huì)布置有障礙。從而，與排氣扇86排出的空氣量等量的空氣被引入，使得從進(jìn)氣口 84進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部的空氣供應(yīng)量不會(huì)被減少。結(jié)果，從進(jìn)氣口 84流向排氣口 85的空氣可以以一定的壓力流動(dòng)，從而使得從光源61上升的被加熱的空氣能夠被從進(jìn)氣口 84流向排氣口 85的氣流很好地導(dǎo)向排氣口 85。在圖20中設(shè)備主體的左下側(cè)，例如，布置有用于冷卻圖像形成單元10的散熱器13以及光源單元60的光源支架62的冷卻部120。該冷卻部120包括進(jìn)氣風(fēng)機(jī)91，垂直管道92以及水平管道93。該進(jìn)氣風(fēng)機(jī)91被布置于進(jìn)氣口 84的下方以便于面向進(jìn)氣口 84。進(jìn)氣風(fēng)機(jī)91從其面向進(jìn)氣口 84的表面通過(guò)進(jìn)氣口 84吸入周?chē)諝獠⑶覐呐c面向進(jìn)氣口 84的表面相對(duì)的另一側(cè)表面吸入設(shè)備內(nèi)部空氣，并且將該吸入的空氣提供給布置在進(jìn)氣風(fēng)機(jī)91下方的垂直管道92。在垂直管道92中的氣流向下流動(dòng)并且向連接于垂直管道92的下方的水平管道93流動(dòng)。在水平管道93中，布置有散熱器13。該散熱器13被水平管道93中的氣流所冷卻。通過(guò)這種方式冷卻的散熱器13可以有效冷卻DMD12并且防止DMD12的達(dá)到很高的溫度。流經(jīng)水平管道93之后的空氣穿過(guò)通道65或設(shè)置于圖4中所示的光源單元60的光源支架62的開(kāi)口 65a。流經(jīng)開(kāi)口 65a之后的空氣在開(kāi)-閉蓋54以及光源支架62之間的空間中流動(dòng)并且冷卻開(kāi)-閉蓋54。在另一方面，通過(guò)通道65的氣流冷卻光源支架62并且隨后在與光源61的發(fā)射側(cè)相對(duì)的空間中流動(dòng)以冷卻與光源61的反射器的反射表面相對(duì)的一側(cè)，從而冷卻光源61的反射器。這就是說(shuō)，穿過(guò)通道65的氣流帶走來(lái)自于光源支架62和光源61的熱量。通過(guò)反射器附近的空氣穿過(guò)導(dǎo)引現(xiàn)有空氣從光源支架62的水平面到的大致排氣扇86的下部的排氣管道94，并且隨后與從光源排氣口 64c排出的空氣混合，并且穿過(guò)導(dǎo)流部87到達(dá)排氣口85。隨后，該空氣通過(guò)排氣扇86由排氣口 85排出。在開(kāi)-閉蓋54和光源支架62之間的空間中通過(guò)開(kāi)口 65a流動(dòng)的氣流冷卻開(kāi)-閉蓋54并且隨后在設(shè)備內(nèi)部流動(dòng)并且被排氣扇86從排氣口 85排出。在本實(shí)施例的投影機(jī)I中，圖像形成部100A (圖像形成單元10和照明單元20)和投影光學(xué)部100B(第一光學(xué)單元30和第二光學(xué)單元40)以層疊方式布置在Y方向(上下方向)上，并且圖像從投影機(jī)I的上表面投影到投影平面101上。此外，光源單元60相對(duì)于照明單元20布置在Z軸方向上，因而縮短了投影機(jī)I在與投影平面101正交方向(X軸方向)上的長(zhǎng)度。供使用者操作該設(shè)備的操作單元83優(yōu)選設(shè)置于投影機(jī)I的上表面以允許使用者方便地操作該設(shè)備。在本實(shí)施例中，用于在投影平面101上投影圖像的透射玻璃51設(shè)置在投影機(jī)I的上表面上。由于這種結(jié)構(gòu)，操作單元83需要設(shè)置為在從Y軸方向上看投影機(jī)I時(shí)該操作單元83與光源61交疊的位置。當(dāng)該操作單元83如上所述設(shè)置在從Y軸方向上看投影機(jī)I時(shí)該操作單元83與光源61交疊的位置時(shí)，被光源61加熱的空氣上升并且撞向操作單元83，因此操作單元83可能會(huì)達(dá)到較高的溫度。在本實(shí)施例中，如上所述，被光源61加熱的上升空氣在光源單元60和操作單元83之間的空間中被從進(jìn)氣口 84向排氣口 85流動(dòng)的氣流排向排氣口 85，從而能夠防止被加熱的空氣撞向操作單元83以及防止操作單元83達(dá)到較高溫度。即使該上升氣流撞向操作單元83，被光源61加熱的空氣與從進(jìn)氣口 84引入的低溫空氣混合，導(dǎo)致其溫度降低，并且撞向操作單元83。結(jié)果，操作單元83的溫度上升被抑制。此外，從進(jìn)氣口 84到排氣口 85的部分氣流在從操作單元83的正下方流過(guò)的同時(shí)冷卻該操作單元83。該氣流同樣可以抑制操作單元83的溫度的上升。通過(guò)光源容納部97的被來(lái)自光源61的熱傳導(dǎo)和福射熱加熱的空氣同樣會(huì)朝向布置在光源61上方的操作單元83上升。該熱空氣同樣可通過(guò)從進(jìn)氣口 84向排氣口 85流動(dòng)的氣流流向排氣口 85。結(jié)果，該熱空氣向操作單元83的撞擊也被抑制，從而使得操作單元83的溫度的上升被抑制。如圖27中所示，可以在光源61和操作單元83之間設(shè)置混合管道98，該混合管道98接收從光源排出的并從光源容納部97上升的空氣，并且將該排出空氣與從進(jìn)氣口 84引入的低溫氣流混合。如圖27所示，混合管道98在Z軸方向上近端側(cè)和遠(yuǎn)端側(cè)的末端是開(kāi)口的。光源容納部97設(shè)置有光源排氣管道99，該光源排氣管道99形成為在垂直方向上引導(dǎo)空氣從光源向上排出的流動(dòng)路徑并且導(dǎo)致被排出的空氣在混合管道98中流動(dòng)。光源排氣管道99的一端被連接于形成在保持器64的光源排氣口 64c的正上方的光源容納部97的開(kāi)口，同時(shí)光源排氣管道99的另一端被連接于設(shè)置在混合管道98的下表面上的開(kāi)口。通過(guò)從光源61帶走熱量而升高的氣溫，從保持器64的光源排氣口 64c排出，通過(guò)例如其上升氣流、排氣扇86的吸力，以及光源風(fēng)機(jī)95的風(fēng)壓的作用在光源排氣管道99中上升，并撞向作為混合管道98的壁面的上表面。在與混合管道98的上表面的撞擊之后的空氣與低溫氣流混合,該低溫氣流來(lái)自進(jìn)氣口 84并且穿過(guò)第二光學(xué)單元40通過(guò)開(kāi)口在圖27中的混合管道98的左側(cè)上的流入通風(fēng)孔98a流入混合管道98中。結(jié)果，從光源排出的空氣的溫度被降低并且該空氣流向排氣扇86。該被降低溫度的空氣從開(kāi)口于混合管道98在排氣扇86—側(cè)上的流出通風(fēng)口 98b流出。該流出氣流與來(lái)自混合管道98的外周的氣流混合并且混合空氣的溫度被進(jìn)一步降低，并且隨后混合空氣被排氣扇86排出到設(shè)備的外部。這樣設(shè)置的混合管道98可以防止被光源61加熱的空氣撞擊操作單元83。以上描述通過(guò)示例的方式來(lái)表達(dá)，并且本發(fā)明所提供的特別效果有以下(I)至
(3)這幾個(gè)方面。(I)該圖像投影設(shè)備包括光源單元60，使用來(lái)自光源單元60的光形成圖像的圖像形成部100A (在本實(shí)施例中，該圖像形成部100A由圖像形成單元10和照明單元20組成)，具有凹面形狀的曲面反射鏡42，投影圖像的投影光學(xué)部100B(在本實(shí)施例中，由第一光學(xué)單元30和第二光學(xué)單元40組成)，以及供使用者操作該設(shè)備的操作單元83，該操作單元83被布置在該設(shè)備的上表面上并且位于光源單元60的上方。該設(shè)備進(jìn)一步包括將周?chē)諝庖朐O(shè)備的進(jìn)氣口 84，排出設(shè)備內(nèi)空氣的排氣口 85，以及如排氣扇86這樣的排氣單元，該排氣扇86通過(guò)從進(jìn)氣口 84吸入周?chē)諝庖怨?yīng)空氣并且供應(yīng)空氣以便于從排氣口 85排出。至少部分進(jìn)氣口 84和至少部分排氣口 85被布置為處于光源單元60和操作單元83之間。具有凹面形狀的曲面反射鏡42被布置成從進(jìn)氣口 84流向排氣口 85的氣流沿著該曲面反射鏡42的后表面流動(dòng)。如本實(shí)施例中所描述，這樣的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生在光源單元60和操作單元83之間的空間中從進(jìn)氣口到排氣口流動(dòng)的氣流。該氣流使得被光源單元60加熱的上升氣流朝向排氣口85流動(dòng)并被排出。結(jié)果，被光源單元60加熱的空氣向布置在光源單元60上方的操作單元83的撞擊可被抑制，并且操作單元83的溫度的上升可被抑制。此外，具有凹面形狀的曲面反射鏡42被布置成從進(jìn)氣口 84到排氣口 85的氣流沿著具有凹面形狀的曲面鏡42的后表面流動(dòng)，使得從進(jìn)氣口 84引入的周?chē)諝饬魅朐O(shè)備中的光源61和操作單元83之間的空間內(nèi)，同時(shí)在吸入和從排氣口 85排出的時(shí)候保持它的動(dòng)量。如上所述,被光源61加熱的空氣與低溫空氣混合后被排氣口 85排出，因而防止從排氣口 85排出的空氣達(dá)到較高溫度。(2)根據(jù)第一方面的圖像投影設(shè)備，空氣供應(yīng)單元被設(shè)置在排氣口 85偵U。如本實(shí)施例中所描述的，這一結(jié)構(gòu)使得能夠被引入設(shè)備內(nèi)部的供應(yīng)量比當(dāng)空氣供應(yīng)單元被設(shè)置于進(jìn)氣口 84側(cè)時(shí)的情況有進(jìn)一步的上升。結(jié)果，被光源61加熱的空氣可以被從進(jìn)氣口 84到排氣口 85流動(dòng)的氣流很好地轉(zhuǎn)移到排氣口 85。(3)在根據(jù)第一方面和第二方面中的任一個(gè)的圖像投影設(shè)備中，投影光學(xué)部100B被布置在圖像形成部100A上，同時(shí)光源61和圖像形成部100A被排列在與投影在投影平面101上的投影圖像的平面和設(shè)備主體平行的方向上，并且該圖像從該設(shè)備的上表面朝向投影平面101投影。這一結(jié)構(gòu)使得該設(shè)備在與投影平面101正交的方向上的長(zhǎng)度被縮短。結(jié)果，防止過(guò)大地占用該設(shè)備在與投影在投影平面101上的投影圖像面的正交方向上的安裝空間。因此，當(dāng)該圖像投影設(shè)備被放置在例如桌面上時(shí)使用的時(shí)候，可以避免阻礙在小房間內(nèi)桌子和椅子的排布。根據(jù)本實(shí)施例，被光源加熱的空氣在該設(shè)備內(nèi)上升，熱空氣通過(guò)形成于光源和操作單元之間的第二流通路徑流向排氣口，因而使得相比于常規(guī)方式可抑制操作單元的加熱。被光源和從光源通過(guò)熱傳導(dǎo)傳導(dǎo)的熱量加熱并在該設(shè)備中上升的空氣與在與第一流通路徑不同的第二流通路徑中的氣流混合，因而降低該空氣的溫度。因而，甚至當(dāng)在從與該設(shè)備主體被放置的放置表面觀察時(shí)該操作單元被布置在光源的上方的情況下，也可以抑制操作單元溫度的上升。盡管為了完整和清楚的揭示本發(fā)明而以特定實(shí)施例來(lái)描述，所附加的權(quán)利要求并不因而被限制，而應(yīng)被認(rèn)為是本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的所有修改和替換性結(jié)構(gòu)都應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明所闡述的基本技技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使用光投影圖像的圖像投影設(shè)備，包括: 配置為發(fā)射光的光源； 配置為允許使用者操作該圖像投影設(shè)備的操作單元，當(dāng)從圖像投影設(shè)備的主體被放置的放置表面觀察時(shí)，該操作單元布置在該光源的上方； 第一流通路徑，空氣在該第一流通路徑中流過(guò)該光源；以及 與第一流通路徑不同的第二流通路徑，該第二流通路徑形成于光源和操作單元之間。
2.按權(quán)利要求1中所述的圖像投影設(shè)備，進(jìn)一步包括: 配置為將空氣引入該圖像投影設(shè)備的進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口布置在所述主體的第一側(cè)； 配置為排出所述主體內(nèi)的空氣的排氣口，該排氣口布置在面對(duì)第一側(cè)的第二側(cè)，其中當(dāng)從與所述放置表面平行的方向觀察的時(shí)候，至少部分進(jìn)氣口和至少部分排氣口設(shè)置成位于該光源和該操作單元之間，以及 該第二流通路徑允許從進(jìn)氣口引入并通過(guò)排氣口排出的空氣在其中流過(guò)。
3.按權(quán)利要求2中所述的圖像投影設(shè)備，其中 當(dāng)從平行于所述放置表面的方向看時(shí)，通過(guò)引導(dǎo)空氣通過(guò)光源朝向排氣口流動(dòng)的引導(dǎo)元件，所述第一流通路徑形成于該光源和該操作單元之間，以及 當(dāng)從與所述放置表面平行的方向觀察時(shí)，該第一流通路徑在該光源和該操作單元之間與所述第二流通路徑連接。
4.按權(quán)利要求1或2中所述的圖像投影設(shè)備，其中所述第二流通路徑由凹面反射鏡形成。
5.按權(quán)利要求4中所述的圖像投影設(shè)備，其中 所述凹面反射鏡的后表面是與該凹面鏡的前表面的形狀相符的曲面，以及 所述第二流通路徑由該凹面反射鏡的后表面形成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種使用光線投影圖像的圖像投影設(shè)備，包括配置為發(fā)射光線的光源；配置為允許使用者操作該圖像投影設(shè)備的操作單元，當(dāng)從圖像投影設(shè)備的主體被放置的放置表面觀察時(shí)，該操作單元被布置在光源的上方。該圖像投影設(shè)備還包括第一流通路徑，空氣在其中流經(jīng)光源；以及與第一流通路徑不同的第二流通路徑，該第二流通路徑形成于光源和操作單元之間。
文檔編號(hào)H05K7/20GK103091952SQ20121059573
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者藤岡哲彌, 山田正道, 月岡譽(yù)唯, 石川直行, 金井秀雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光