專利名稱:投影機的制作方法
技術領域:
本發明涉及用于投影與圖像信息對應的光學像,具備取入圖像信息進行控制的控制基板,和由多個聚光元件構成的投影透鏡的投影機。
通常,在投影機中,為了放大投影由光調制裝置調制的光學像,配備了用可變焦透鏡的倍率變換的透鏡群以及焦點調節用透鏡群等構成的投影光學系統,通過變更這些透鏡群的相互位置,進行投影像的倍率變換以及焦點調節。
收納這樣的投影光學系統的鏡筒,為了確保對外力的強度,用金屬制的部件構成。
另外,近年,要求投影機在高性能化的同時重視攜帶性的小型化、輕量化,因而構成投影機的電子零件,被高密度地安裝。
通常,在投影機中,配備了安裝有進行控制、運算處理等的CPU等的控制基板,根據從外部輸入的圖像信號控制光調制裝置等。
被安裝在該控制基板上的CPU和存儲器等,以高頻率斷斷續續地消耗電流,由于這樣高頻率的電流變動,引起電磁波的強輻射。
另外,在投影機中,配備了具有將從外部輸入的電壓變壓為規定的電壓的變壓器等的電源、燈驅動電路等的電子零件,從這些電源、燈驅動電路等的電子零件也引起電磁波的強輻射。
為了避免由該電磁輻射引起的對投影機內部的電子零件或者對投影機外部的其他電子設備的電磁干擾,在控制基板以及投影機內部的電子零件上,用鋁等構成的屏蔽部件,或者在金屬和合成樹脂上施加金屬電鍍層的外裝殼,來進行電磁波的屏蔽。
但是,被安裝在上述這樣的電磁波輻射部件上的屏蔽部件的設計辦法,和提高屏蔽性的辦法,使屏蔽構造復雜化,存在妨礙投影機小型化的問題。
另外,為了實現投影機的小型化,考慮去除控制基板附近的屏蔽部件,但因為投影透鏡的鏡筒是金屬制的,所以在控制基板和該鏡筒接近的情況下,如果被安裝在控制基板上的CPU或者存儲器等的電路元件和鏡筒電磁耦合,鏡筒共振,則該鏡筒成為天線,引起電磁波的2次輻射。同樣,即使構成投影機的另一電子零件和投影透鏡的鏡筒接近,其他的電子零件和鏡筒電磁耦合,也引起電磁波的2次輻射。
因而,存在由于該鏡筒引起的電磁波的2次輻射,對投影機內部的電子零件或者投影機外部的其他的電子設備引起電磁干擾的問題。
另外,如果如上所述用金屬構成投影透鏡的鏡筒,則存在鏡筒自身重量大,妨礙投影機的輕量化的問題。
本發明的投影機,是具有根據圖像信息調制從光源發射出的光束的電光裝置,和投影放大用該電光裝置調制的光束的投影透鏡的投影機,其特征在于具備根據圖像信息控制上述電光裝置的控制基板,上述投影透鏡具備多個聚光元件和收納該聚光元件的鏡筒,上述控制基板被配置在上述投影透鏡的附近,上述鏡筒是由非金屬部件構成的。
在此,作為非金屬部件,可以采用聚碳酸酯、Cool Poly(RS007)等的塑料部件。
根據這樣的本發明,具備根據圖像信息控制電光裝置的控制基板,該控制基板被配置在由多個聚光元件和收納這些聚光元件的鏡筒構成的投影透鏡的附近,通過用上述那樣的塑料部件構成該鏡筒,可以使鏡筒輕量化,即,可實現投影機的輕量化。
另外,在對應投影機的小型化,去除被設置在控制基板附近的屏蔽部件的情況下,由于用上述那樣的塑料部件構成鏡筒,被安裝在控制基板上的CPU或者存儲器等的電路元件和鏡筒即使被接近配置,由于鏡筒由電絕緣體構成,所以鏡筒和CPU或者存儲器等的電路元件并不產生電磁耦合,由此可以避免鏡筒電氣共振作為天線發生電磁波的2次輻射。
進而,即使構成投影機的其他電子零件和投影透鏡的鏡筒被接近地配置的情況下,其他的電子零件和投影透鏡也不會發生電磁耦合,因此可以避免由于來自鏡筒的電磁波的2次輻射,對被安裝在控制基板上的CPU或者存儲器等的電路元件產生影響,避免被投影的圖像的混亂和誤動作。
因而,可以適應小型化以及輕量化的要求,進而,可以避免由收納投影透鏡的鏡筒產生的電磁波的2次輻射,可以充分實現電磁干擾對策,可以實現本發明的目的。
在本發明的投影機中,上述控制基板被沿著由從上述光源至上述投影透鏡的光路規定的平面地配置,上述控制基板優選地被配置成也平面地覆蓋上述鏡筒。
在這樣的構成中,通過將控制基板沿著由從光源至投影透鏡的光路規定的平面地配置,可以實現投影機的薄型化。
另外,通過把控制基板配置成也平面地覆蓋鏡筒,可以提高控制基板的收納效率,促進投影機的小型化。
在本發明的投影機中,被安裝在上述控制基板上的電路元件和上述鏡筒的距離,優選在40mm以內。
通常,輻射電磁波的部件和成為接受電磁波的天線的部件的距離越短,越容易產生電磁耦合,成為天線的部件,由于接受某些頻率的電磁波,發生共振而產生電磁波的2次輻射。
在鏡筒用金屬構成,進而,在鏡筒和控制基板之間未介入屏蔽部件的情況下,需要充分設置輻射電磁波的電路元件和該鏡筒的距離。
在此,由于鏡筒是由作為電絕緣體的非金屬部件構成的,即使電路元件和鏡筒的距離在40mm以內的情況下,對于輻射電磁波的電路元件,鏡筒并不成為天線,不產生電磁波的2次輻射。
另外,即使是在與其他電子零件接近地配置鏡筒的情況下,對于來自其他的電子零件的電磁輻射,鏡筒并不成為天線,可以避免由于電磁波的2次輻射,對被配置在鏡筒附近的控制基板的CPU或者存儲器等的影響,可以防止被投影的圖像的混亂和誤動作。
因此,因為可以接近到40mm以內地配置電路元件和鏡筒,所以容易進行投影機內部的設計,進而,可以適應投影機的小型化的要求。
在本發明的投影機中,優選具備收納被配置在從上述光源至上述電光裝置的光路上的光學零件的光學零件用筐體,上述鏡筒的基端部,被固定在被形成于光學零件用筐體上的頭部上,上述頭部件,是由用非金屬部件構成的。
作為非金屬部件,和上述一樣,可以采用聚碳酸酯、Cool Poly(RS007)等的塑料部件。
在這樣的構成中,鏡筒的基端部,被固定在形成于光學零件用筐體上的頭部上,該頭部,通過由上述那樣的塑料部件來構成,對于由控制基板上的電路元件或者投影機內的其他電子零件輻射的電磁波,頭部并不成為天線,可以防止由頭部產生的電磁波的2次輻射。
另外,頭部,通過由上述那樣的塑料部件來構成,頭部可以輕量化,進而可以實現投影機的輕量化。
在本發明的投影機中,優選地把冷卻風扇接近上述鏡筒配置。
由于伴隨投影機的小型化的內部構成部件的高密度安裝化,投影機內部變得容易滯留熱量。
在此,通過接近鏡筒配置冷卻風扇,可以避免由于來自被配置在投影機內部中的發熱部件的熱傳導或者熱輻射造成的鏡筒高溫化,可以防止由鏡筒的高溫化引起的鏡筒的物理性變形。
圖1是從上方看本實施方案的投影機的整體立體圖。
圖2是從后方看上述實施方案的投影機的整體立體圖。
圖3是從下方看上述實施方案的投影機的整體立體圖。
圖4是展示上述實施方案的投影機的內部的立體圖,具體地說,是從圖2的狀態拆下投影機的上殼后的圖。
圖5是展示上述實施方案的投影機的內部的立體圖,具體地說,是從圖4狀態拆下上部屏蔽板以及控制基板,從前方看的圖。
圖6是從上方看上述實施方案中的光學單元的立體圖。
圖7是模式化展示上述實施方案中的光學單元的平面圖。
圖8是從上方一側看把在上述實施方案中液晶板以及棱鏡一體化的光學裝置的立體圖。
圖9是說明上述實施方案中板冷卻系統A以及電源冷卻系統C的冷卻空氣的流動的圖示。
圖10是說明在上述實施方案中的板冷卻系統A的冷卻空氣的流動的圖示。
圖11是說明在上述實施方案中的光源冷卻系統B的冷卻空氣的流動的圖示。
具體實施方案以下,參照
本發明的實施方案。
1.投影機的主要構成圖1是從上方看本發明的投影機1的立體圖。圖2是從后方看投影機1的立體圖。圖3是從下方看投影機1的立體圖。
在圖1~圖3中,投影機1具備大致長方體形狀的外裝殼2。
外裝殼2,是收納投影機1的主體部分的筐體,被構成為具備上殼21、下殼22、和跨越這些殼21、22的前方一側安裝的正面殼23。各個殼21~23分別是合成樹脂制作的。
上殼21,如圖2所示,被構成為包含分別構成投影機1的頂面、側面,以及背面的上面部211、側面部212,以及背面部213。
在上面部211的前方一側上設置有操作板25。
在上殼21,在操作板25的后方一側上,形成有跨越上面部211的后方一側和背面部213的凹部21A。被收納在外裝殼2中的控制基板5的一部分從該凹部21A露出到外部。所得露出到外部的控制基板5的一部分,是構成接口部的各種連接器5A。經由這些連接器5A,把外部設備連接到投影機1。
下殼22,如圖3所示,被構成為包含分別構成投影機1的底面、側面,以及背面的底面部221、側面部222,以及背面部223。
在底面部221上,形成有開口部221X。在該矩形的開口部221X上,以嵌入方式可以裝拆地設置有燈罩(ランプカバ-)24。進而,在底面部221上,形成有用于從外部吸入冷卻空氣的吸氣口221A、221B。
在底面部221,在后方一側的大致中央部分上,形成有構成投影機1的腳部的后腳22R。另外,在底面部221中的前方一側的左右角部分上,分別設置有共同構成投影機1的腳部的前腳22F。即,投影機1,用后腳22R以及2個前腳22F以3點被支撐。
2個前腳22F被構成為可以分別在上下方向上進退,調整投影機1的前后方向以及左右方向的傾斜(姿勢),可以使投影圖像的位置一致。
如圖2所示,在背面部223,在成為連接器5A的下側的部分上,形成有遙控器收納部26。在該遙控器收納部26中,收納用于進行投影機1的遠程操作的遙控器26A。
另外,在圖2,在背面部223的遙控器收納部26的右側,形成有揚聲器孔22A,在遙控器收納部26的左側,設置有接入連接器22B。
前殼23,如圖1所示,被構成為包含分別構成投影機1的前面、頂面,以及側面的前面部231、頂面部232,以及側面部233。
在前面部23,形成有跨越上面部231以及頂面部232的開口部23A。在外裝殼2內部配置有投影透鏡46使得與該開口部23A對應。這時,投影透鏡46的一部分從開口部23A露出到外部,經由作為該露出部分的一部分的桿46A,可以手動進行投影透鏡46的變焦操作、聚焦操作。
另外,在前面部231中,在上述的開口部23A的相反一側的位置上,形成有排氣口23B。在該排氣口23B,形成在水平方向上排列的多張葉板23B1,通過這些葉板23B1,具備整流從排氣通道6B的排氣口等排出的冷卻空氣的功能,和遮擋內外光的功能。
在這樣的外裝殼2的側面的一側上,如圖1所示,跨過上殼21的側面部212和下殼22的側面部222形成有吸氣口2A。在該吸氣口2A的內側,設置有在圖1~3中未圖示的多葉片環形風扇。
在此,圖4、5是展示投影機1內部的立體圖。
具體地說,圖4是從圖2的狀態拆下投影機1的上殼21的圖。圖5是從圖4的狀態拆下前殼23、上部屏蔽部件34、和控制基板5后從前方看的圖。
在外裝殼2上,如圖4或者5所示,從投影機1的前方看,具備被配置在大致中央的前方一側的電源單元3;從該電源單元3的后方到右側配置的平面看大致L字形狀的光學單元4;被配置在這些單元3、4上方的控制基板5;從光學單元4的一端部到前方一側配置的排氣通道單元6。
電源單元3被構成為包含電源31、被配置在該電源31的下方的燈驅動電路(鎮流器)32。
電源31,通過與接入連接器22B連接的未圖示的電源電纜,把從外部供給的電力提供給燈驅動電路32和控制基板5等。
燈驅動電路32,是向構成光學單元4的在圖4、5中未圖示的光源燈供給從電源31供給的電力的電路,被與上述光源燈電氣連接。這樣的燈驅動電路32,例如,被配線在未圖示的基板上。
這些電源31以及燈驅動電路32,被大致平行地上下排列配置,它們的占有空間,在投影機1的前方在左右方向上延伸。
另外,電源31以及燈驅動電路32,由在左右側開口、表面被電鍍處理的筒部件31A、32A分別覆蓋周圍。這些筒部件31A、32A,除了防止在電源31以及燈驅動電路32之間的電磁噪聲的泄漏的功能外,還具有作為引導冷空氣通道的功能。
進而,電源31以及燈驅動電路32,被用形成有矩形開口部分的金屬制的下部屏蔽部件33遮擋,防止從這些電源31以及燈驅動電路32向外部的電磁噪聲泄漏。
在此,圖6是展示光學單元4的立體圖。
光學單元4,如圖6所示,是光學處理從構成光源裝置411的未圖示的光源燈射出的光束,形成與圖像信息對應的光學像,放大該光學像進行投影的單元,該光學單元4包含積分儀(インテグレ-タ)照明光學系統41、顏色分離光學系統42、中繼光學系統43、光學裝置44、投影透鏡46、收納這些光學零件41~46的光導(ライトガイド)47。進而,其詳細內容后述。
控制板5,在圖4中省略了具體的圖示,是安裝有包含CPU等的控制部,和包含各種連接器的接口部的一個基板,根據經由連接器5A輸入的圖像信息,控制部進行構成光學裝置44的液晶板的控制。
該控制基板5,如果參照圖4、5,則是在被配置在下部屏蔽部件33的上部的同時,在該控制基板5的上方,配置金屬制的上部屏蔽部件34。上部屏蔽部件34以及下部屏蔽部件33,在夾持控制基板5的狀態下被相互固定。由此,防止從電源單元3和控制板5等向外部的電磁噪聲的泄漏。
排氣通道單元6,如圖4或者圖5所示,是把滯留在投影機1內部的空氣排出到投影機1外部的單元,具備軸流風扇6A和排氣通道6B。
2.光學單元的詳細構成圖7是模式化展示圖6所示的光學單元4的平面圖。
光學單元4,如圖7所示,被構成為具備積分儀照明光學系統41、顏色分離光學系統42、中繼光學系統43、光學裝置44、作為投影光學系統的投影透鏡46。
積分儀照明光學系統41,是用于大致均勻照明構成光學裝置44的3張液晶板441(對于紅、綠、藍每種顏色光分別設為液晶板441R、441G、441B)的圖像形成區域的光學系統,包含光源裝置411、第1透鏡陣列412、第2透鏡陣列413、偏振光變換元件414、重疊透鏡415。
光源裝置411,具備作為發射光源的光源燈416、和反射鏡417,用反射鏡417反射從光源燈416射出的放射狀的光線成為平行光線,使該平行光線向外部射出。
作為光源燈416,采用鹵素燈。進而,除了鹵素燈以外,還可以采用金屬鹵化物燈和高壓水銀燈等。
作為反射鏡417,采用拋物面鏡。進而,代替拋物面鏡,也可以采用組合平行化凹透鏡以及橢圓面鏡的方式。
第1透鏡陣列412,具有把小透鏡排列成矩陣狀的構成,該小透鏡具有從光軸方向看大致矩形的輪廓。各小透鏡把從光源燈416射出的光束分割成多個部分光束。各小透鏡的輪廓形狀,被設定為和液晶板441的圖像形成區域的形狀大致相似的形狀。例如,如果液晶板441的圖像形成區域的橫縱比(橫和縱的尺寸的比率)是4∶3,則各小透鏡的橫縱比也被設定為4∶3。
第2透鏡陣列413,具有和第1透鏡陣列412大致相同的構成,具有將小透鏡排列成矩陣狀的構成。該第2透鏡陣列413,和重疊透鏡415一同,具有把第1透鏡陣列412的各小透鏡的像成像在液晶板441上的功能。
偏振光變換元件414,在被配置在第2透鏡陣列413和重疊透鏡415之間的同時,和第2透鏡陣列413一體地被單元化。這樣的偏振光變換元件414,把來自第2透鏡陣列413的光變換為1種偏振光,由此,可以提高在光學裝置44中的光的利用效率。
具體地說,用偏振光變換元件414變換為1種偏振光的各部分光,用重疊透鏡415最終大致重疊在光學裝置44的液晶板441上。在使用調制偏振光型的液晶板441的投影機1中,因為只可以利用1種偏振光,所以來自發出其他種類的隨機偏振光的光源416的光的幾乎一半未被利用。因此,通過使用偏振光變換元件414,把從光源燈416發射出的光束全部變換為1種偏振光,提高了光學裝置44中的光的利用效率。
進而,例如在特開平8-304739號公報中介紹了這種偏振光變換元件414。
顏色分離光學系統42,具備2個分色鏡421、422,和反射鏡423,具有用分色鏡421、422把從積分儀照明光學系統41射出的多個部分光束分離為紅(R)、綠(G)、藍(B)3種顏色的光的功能。
中繼(リレ-)光學系統43具備,入射一側透鏡431、中繼透鏡433、反射鏡432、434,具有把用顏色分離光學系統42分離出的顏色光中的紅色光導引到液晶板441R的功能。
這時,在顏色分離光學系統42的分色鏡421中,在從積分儀照明光學系統41射出的光束的紅色光成分和綠色光成分透過的同時,反射藍色光成分。用分色鏡421反射的藍色光,用反射鏡423反射,通過場透鏡418,到達藍色用液晶板441B。該場透鏡418,把從第2透鏡陣列413射出的各部分光束變換為相對其中心軸(主光線)平行的光束。被配置在其他的液晶板441G、441B的光入射一側的場透鏡418也一樣。
另外,在透過分色鏡421的紅色光和綠色光中,綠色光,由分色鏡422反射,通過場透鏡418到達綠色用液晶板441G。另一方面,紅色光,透過分色鏡422后通過中繼光學系統43,再通過場透鏡418,到達紅色光用液晶板441R。
進而,對于紅色光中使用中繼光學系統43,因為紅色光的光路的長度比其他顏色光的光路長度還長,所以為了防止由于光漫射等引起的光的利用效率的下降。即,是為了把入射到入射一側透鏡431上的部分光束直接傳遞到場透鏡418的緣故。
光學裝置44,是根據圖像信息調制入射的光束形成彩色圖像的裝置,光學裝置44具備入射由顏色分離光學系統42分離的各顏色光的3個入射側偏振光板442;作為被配置在各入射側偏振光板442的后段上的光調制裝置的液晶板441R、441G、441B;被配置在各液晶板441R、441G、441B后段上的射出側偏振光板443;作為顏色合成光學系統的交叉分色棱鏡444。
液晶板441R、441G、441B,例如,把多晶硅TFT作為開關元件使用。
在光學裝置44中,用顏色分離光學系統42分離的各顏色光,通過這3張液晶板441R、441G、441B、入射側偏振光板442,以及射出側偏振光板443,形成根據圖像信息調制的光學像。
入射側偏振光板442,是在用顏色分離光學系統42分離的各顏色光中,只使一定方向的偏振光透過,吸收其他的光束的偏振光板,是在藍寶石玻璃等的基板上貼付偏振光膜的偏振光板。
射出側偏振光板443也和入射一側偏振光板442大致相同地被構成,在從液晶板441(441R,441G,441B)射出的光束中,只使規定方向的偏振光透過,吸收其他的光束。
這些入射側偏振光板442以及射出側偏振光板443,被設定成相互的偏振光軸的方向正交。
交叉分色棱鏡444,是合成從射出側偏振光板443射出的、對各顏色光調制后的光學像,形成彩色圖像的交叉分色棱鏡。
在交叉分色棱鏡444中,反射紅色光的電介質多層膜和反射藍色光的電介質多層膜,沿著4個直角棱鏡的界面設置成大致X字形狀,用這些電介質多層膜合成3種顏色光。
以上說明的液晶板441、射出側偏振光板443以及交叉分色棱鏡444,作為被一體地單元化的光學裝置主體45構成。進而,入射側偏振光板442,被以幻燈片(スライド)式嵌入的方式安裝在被形成在光導47上的未圖示的溝部上。
圖8是展示光學裝置主體45的立體圖。
光學裝置主體45,如圖8所示,具備交叉分色棱鏡444;從下方支撐該交叉分色棱鏡444的金屬制的臺座451;被安裝在交叉分色棱鏡444的光束入射端面上,保持射出側偏振光板443的金屬制的保持板452;用被安裝在該保持板452的光束入射一側的4個銷部件453保持的液晶板441(441R,441G,441B)。在保持板452和液晶板441之間,設置規定間隔的空隙,冷卻空氣流過該空隙部分。
投影透鏡46,如圖7所示,是放大投影用光學裝置44的交叉分色棱鏡444合成的彩色圖像的透鏡。
以上說明的各光學系統41~44,如圖6所示,被收容在作為光學零件用筐體的用聚碳酸酯的塑料部件構成的光導47內。
光導47,雖然省略內部一側的具體的圖示,但如圖6所示,被構成為具備形成有從下方幻燈片式嵌入上述圖7的各光學零件412~415、418、421~423、431~434、442的溝部的下光導471;堵塞下光導471的上部的開口側的蓋狀的上光導472。
另外,在圖6中,在平面看大致L字形狀的光導47的一端側,收容光源裝置411,在另一端側,經由頭部49用螺釘擰緊固定投影透鏡46。
3.投影透鏡的構造投影透鏡46,如圖6所示,是用于放大并投影由光學裝置主體45的交叉分色棱鏡444合成的彩色圖像的透鏡,由被固定在頭部49上的直進筒46B、形成有桿46A的凸輪(カム)筒46C,以及雖然省略了圖示,但還有變焦透鏡的倍率變換的透鏡群,焦點調節用的透鏡群,以及這些相對這些透鏡群成為基準的固定透鏡構成。
在該投影透鏡46中,通過相對上述固定透鏡,改變上述變焦透鏡的倍率變換的透鏡群以及焦點調節用的透鏡群的相互位置,進行投影像的倍率變換以及焦點調節。
這樣的透鏡群,被收納在分別支撐各透鏡群的移動鏡筒(省略圖示)中,使得可以高精度地移動。
直進筒46B,為了固定在投影機1的頭部49上,在外周后端設置凸邊46B1。
在直進筒46B的內部,內裝有支撐上述透鏡群的移動鏡筒并使其在各自光軸方向上自由移動,在后端一側上固定有上述固定透鏡。
凸輪筒46C,用于進行投影圖像的聚焦操作以及變焦操作,由2個聚焦調整用凸輪筒46C1,以及變焦調整用凸輪筒46C2構成,這些凸輪筒46C,被支撐在上述直進筒46B上,可以在其外側自由轉動。
另外,凸輪筒46C,與上述移動鏡筒接合,通過轉動凸輪筒46C,使凸輪接合狀態變化,使移動鏡筒在光軸方向上移動,使上述透鏡群的相互位置改變。
在該投影透鏡46中,可以設定放大投影圖像的放大(ワイド)端以及縮小投影透鏡的遠(テレ)端,通過使上述變焦調整用凸輪筒46C2的桿46A2在圖6中的左右方向移動,可以把投影圖像設置成上述放大端以及遠端的狀態。
進而,在該投影透鏡46上,設置與上述操作部25電氣連接的未圖示的馬達,除了采用上述桿46A的手動操作以外,可以進行采用自動操作的聚焦操作以及變焦操作。
在此,構成投影透鏡46的直進筒46B以及凸輪筒46C,被用聚碳酸酯構成。
另外,固定投影透鏡46的直進筒46B的光導47的頭部49,由加入玻璃纖維的合成樹脂(不飽和聚酯+BMC;膨脹模壓混合物,バルクモ-ルテイングコンパゥンド)構成。
進而,這些直進筒64B、凸輪筒46C,以及頭部49并不限于聚碳酸酯,可以采用Cool Poly(RS007)等的塑料部件。
4.控制基板的構造控制基板5,如圖4所示,平面重疊地位于光學單元4以及電源單元3的上方,控制基板5下面和光學單元4的上面以10mm的尺寸隔開配置。
另外,在控制基板5的后面一側,設置有和外部裝置的接口用的連接器5A。
作為連接器5A,設置有輸入分量信號的RGB輸入端子5A1、S視頻/視頻輸入端子5A2、5A3、音頻輸入端子5A4、USB端子5A5,可以觀賞采用PC數據的可見演示,另外,除了PC數據以外還可以觀賞DVD和視頻、攝像機等各種影像源。
在控制基板5上面,形成作為處理來自上述連接器5A的圖像信號和聲音信號的控制部的圖像信號處理電路,安裝有CPU和存儲器等的電路元件。
另外,為了整流從電源單元3的電源31供給的電流并使其平滑,形成平滑電路,安裝有電容器(コンデンサ)和扼流線圈等。
在與控制基板5的各液晶板441對應的部分上,貫通上下面地形成有孔5B,在該孔5B中,貫通插入為了把從上述圖像信號處理電路輸出的圖像信號發送到各液晶板441,與各液晶板441的驅動基板的開關元件和像素電極,以及對向基板的對向電極電氣連接的柔性印刷基板441A(圖6,圖8)。為此,在該孔5B的附近,配置有用于連接柔性印刷基板441A和控制基板5的連接器。
5.冷卻構造在此,在投影機1中,設置有主要冷卻上述液晶板441的板冷卻系統A;主要冷卻上述光源裝置411的光源冷卻系統B;主要冷卻上述電源單元3的電源冷卻系統C。
在此,圖9是相對圖5追加記述了表示冷卻空氣流動的方向的箭頭的圖示,是展示包含電源冷卻系統C的投影機1內的冷卻空氣的流動的圖示。圖10是模式化展示光學裝置主體44的下側的構造的立體圖,是用于說明板冷卻系統A的圖示。圖11是展示電源單元3以及光導47的下側的構造的立體圖,是用于說明光源冷卻系統B的圖示。
在圖9中,在板冷卻系統A中,使用了被配置在投影透鏡46的右側的2個多葉片環形風扇61、62。另外,如圖10所示,在板冷卻系統A中,使用了分別連接在該風扇61、62上的通道63、64。
如圖10所示,多葉片環形風扇61、62,從外裝殼2側面的吸氣口2A吸入外部冷卻空氣,把該吸入的冷卻空氣分別排出到通道63、64。進而,多葉片環形風扇62,采用比多葉片環形風扇61還大的風扇。
通道63,是把從多葉片環形風扇61排出的冷卻空氣引導到光學裝置44的下方的通道,通道63在與綠色光用的液晶板441G的下方對應的位置上,形成矩形的開口部63A。
另外,通道64,是把從多葉片環形風扇62排出的冷卻空氣引導到光學裝置44的下方的通道,通道64在與紅色光用以及藍色光用的液晶板441R、441B的下方對應的位置上,分別形成有矩形的開口部64A、64B。
在此,雖然省略了圖示,但在上述下光導的底面,在與開口部63A、64A、64B對應的位置上,形成有開口部。
因而,如圖10所示,在板冷卻系統A中,用多葉片環形風扇61、62吸引的冷卻空氣,除了冷卻各液晶板441R、441G、441B外,還流過在圖10中未圖示的上述入射側偏振光板以及上述射出側偏振光板使其冷卻。
進而,如圖9所示,從下方向上方這樣冷卻液晶板441R、441G、441B的冷卻空氣,一邊冷卻在圖9中未圖示的上述控制基板的下面,一邊被在從前方看左側的軸流風扇6A吸引,從圖9中未圖示的上述外裝殼前面的排氣口排出。
在圖11中,在光源冷卻系統B中,使用了被設置在電源單元3的下側的多葉片環形風扇65、軸流風扇6A、被安裝在該軸流風扇6A上的排氣通道6B。
用多葉片環形風扇65從下殼22的吸氣口221A吸入的冷卻空氣,在沿著被形成在下殼22的底面部221內側上的引導物(ガイド)22C流動后,進入光源裝置441內,冷卻光源燈416,而后向光源裝置411的外部排出。其后,從光源裝置411排出的冷卻空氣,和板冷卻系統A一樣,被軸流風扇6A吸引,經由排氣通道6B,從圖11中未圖示的上述外裝殼前面的排氣口排出。
在圖9中,在電源冷卻系統C中,使用了被設置在電源單元3的右側的軸流風扇68。
利用軸流風扇68,從被形成在下殼22的底面部221上的吸氣口221B中吸引的冷卻空氣,一邊冷卻電源31以及燈驅動電路32,一邊沿著筒部件31A、32A從由前方看的右側向左側流動后,幾乎和其他冷卻系統A、B一樣,在由軸流風扇6A吸引后,經由排氣通道6B,從未圖示的外裝殼前面的排氣口排出。進而,一部分空氣,不被軸流風扇6A吸引,被直接從上述外裝殼的排氣口排出。
在此,軸流風扇68,不只具有冷卻上述電源單元3的作用,而且通過用軸流風扇68吸引由于來自投影機1內部的發熱部件的熱傳導以及熱輻射高溫化的投影透鏡46的熱,來避免投影透鏡高溫化引起的物理性變化。
6.實施方案的效果如果采用上述那樣的本實施方案,則具有以下的效果。
(1)由于投影透鏡46的直進筒46B以及凸輪筒46C,由聚碳酸酯的塑料部件構成,因而投影透鏡46輕量化,即,可以實現投影機1的輕量化。
(2)由于投影透鏡46的直進筒46B以及凸輪筒46C,由聚碳酸酯的塑料部件構成,因而即使投影透鏡46和輻射電磁波的電子零件接近配置,投影透鏡46和該電子零件,也不會產生電磁耦合,可以避免投影透鏡46電氣共振,成為天線,發生電磁波的2次輻射的現象。
因而,可以接近配置投影透鏡46和發射電磁波的CPU或者存儲器等的電路元件,或者投影透鏡46和輻射電磁波的電源31以及燈驅動電路32的電源單元3,可以促進投影機1的小型化。
(3)由于投影透鏡46的直進筒46B以及凸輪筒46C,由聚碳酸酯的塑料部件構成,因而不需要以防止投影透鏡46和控制基板5的電磁耦合為目的,在投影透鏡46和控制基板5之間介入屏蔽部件,省略部件,可以實現成本降低。
(4)由于投影透鏡46的直進筒46B以及凸輪筒46C,由聚碳酸酯的塑料部件構成,因而,不需要將被安裝在控制基板5上的電路元件和投影透鏡46的距離設置很大,即使投影透鏡46和安裝有電路元件的控制基板5之間的距離在40mm以內,投影透鏡也不會相對發射電磁波的電路元件成為天線,不會產生電磁波的2次輻射。
另外,對于發射電磁波的電源31或者燈驅動電路32,投影透鏡46并不成為天線,可以避免由于來自投影透鏡46的電磁波的2次輻射,對控制基板5上的CPU或者存儲器等的影響,可以避免被投影的圖像的混亂和誤動作。
因而,因為投影透鏡46和控制基板5之間的距離可以接近配置到40mm以內,所以,容易設計投影機1內部,進而,可以適應投影機1的小型化。
(5)與投影透鏡46的直進筒46B的凸邊46B1固定的、被形成在光導47上的頭部49,和投影透鏡46一樣,由于用聚碳酸酯的塑料部件構成,相對由控制基板5上的電路元件或者電源31、燈驅動電路32發射的電磁波,頭部49不會變為天線,可以防止由頭部49產生的電磁波的2次輻射。
(6)由于頭部49用聚碳酸酯的塑料部件構成,因而,頭部49可以輕量化,可以實現投影機1的輕量化。
(7)通過接近投影透鏡46地設置軸流風扇68,可以避免由于來自被配置在投影機1內部的發熱部件的熱傳導或者熱輻射,投影透鏡46高溫化,可以防止由投影透鏡46的高溫化引起的物理變形。
7.實施方案的改變進而,本發明,并不限于上述實施方案,包含可以實現本發明目的的其他的構成等,以下所示的改變等也包含在本發明中。
在上述實施方案中,投影透鏡46,由變焦透鏡的倍率變換的透鏡群、焦點調節用的透鏡群,以及相對這些透鏡群成為基準的固定透鏡構成,但并不限于此,也可以用3個以上的透鏡群構成。
另外,在上述各實施方案中,雖然列舉了只使用3個光調制裝置的投影機的例子,但本發明也可以適用于只使用1個光調制裝置的投影機、使用2個光調制裝置的投影機,或者使用4個以上的光調制裝置的投影機。
進而,在上述實施方案中,雖然使用了液晶板作為光調制裝置,但也可以是使用了微鏡(マイクロミラ-)的器件等,液晶以外的光調制裝置。
進而,在上述實施方案中,雖然使用了光射入面和光射出面不同的透射型的光調制裝置,但也可以使用光射入面和光射出面相同的反射型的光調制裝置。
進而,在上述各實施方案上中,雖然只列舉了從觀察屏幕的方向進行投影的前面型的投影機的例子,但本發明也可以適用于從和觀察屏幕的方向相反一側進行投影的背面型的投影機。
權利要求
1.一種投影機,是具有根據圖像信息調制從光源射出的光束的電光裝置,和放大投影用該電光裝置調制的光束的投影透鏡的投影機,其特征在于具有根據圖像信息控制上述電光裝置的控制基板;上述投影透鏡具有多個聚光元件,和收納該聚光元件的鏡筒;上述控制基板被配置于上述投影透鏡的附近;上述鏡筒由非金屬部件構成。
2.根據權利要求1所述的投影機,其特征在于,上述控制基板,被沿著由從上述光源至上述投影透鏡的光路規定的平面配置;上述控制基板,被配置成還平面地覆蓋上述鏡筒。
3.根據權利要求1所述的投影機,其特征在于,被安裝在上述控制基板上的電路元件與上述鏡筒的距離在40mm以內。
4.根據權利要求1所述的投影機,其特征在于,具有收納從上述光源至上述電光裝置的光路上配置的光學零件的光學零件收納用筐體;上述鏡筒的基端部被固定在形成于上述光學零件收納用筐體的頭部;上述頭部由非金屬部件構成。
5.根據權利要求1所述的投影機,其特征在于,接近上述鏡筒配置有冷卻風扇。
全文摘要
投影透鏡46,位于平面看大致L字形狀的光學單元4的一端部上,是放大投影用光學裝置主體的交叉分色棱鏡合成的彩色圖像的透鏡,投影透鏡46由被固定在形成于光學零件用筐體上的頭部49上的直進筒46B、和形成有桿46A的凸輪筒46C、變焦透鏡的倍率變換的透鏡群、焦點調節用的透鏡群、以及固定透鏡構成。該直進筒46B和凸輪筒46C,用聚碳酸酯構成,在該投影透鏡46B的上方,配置控制基板使得平面地覆蓋該投影透鏡46。
文檔編號H04N5/74GK1434345SQ0310087
公開日2003年8月6日 申請日期2003年1月23日 優先權日2002年1月23日
發明者中野寬久, 西田和弘, 津田昌秀 申請人:精工愛普生株式會社