投影装置的制作方法

文档序号:2712075阅读:158来源:国知局
专利名称:投影装置的制作方法
技术领域
本发明涉及把来自光源的光引到光学装置而生成影像光,向前方的屏幕放大投影的投影装置。
背景技术
历来,这种投影装置在壳体的内部配置着光源和由偏振分光镜、偏振板、液晶板、投影透镜等所构成的光学装置。作为前述光源用卤素灯或金属卤化物灯等放电发光型的灯单元。
前述灯单元具有灯、和把从灯所发出的光向前述光学装置反射的反光镜,灯是把发光体封入石英泡的内部而形成的。因为如果灯的温度超过极限温度,则灯的寿命缩短,故由灯冷却风扇冷却灯。
此外,在灯发光时,石英泡的竖直方向上侧的温度变得比下侧的温度要高,在石英泡的上下产生温度差是公知的。这种上下的温度差在石英泡内的发光体的封入位置处成为最大。为了充分地发挥灯的性能,有必要把灯的温度维持在极限温度以下,并且把灯冷却成前述上下的温度差收入一定的范围内。
因此,在灯单元的竖直方向上侧设置用来把该空气引入灯单元内的空气引入口,以便从前述灯冷却风扇吸入的空气冲着石英泡的竖直方向上侧者是公知的(参照专利文献1)。
特开平7-281296号公报〔G03B 21/14〕但是,假如,在从顶棚吊下地设置上述投影装置的情况下,装置的设置姿势成为上下翻转的,结果,从空气引入口所引入的空气成为冲着石英泡的竖直方向下侧。
在这种情况下,因为石英泡的竖直方向下侧成为过冷却状态,成为招致石英泡的竖直方向上侧与下侧的温度差的增大的结果,故存在着无法从顶棚吊下地设置上述投影装置的问题。

发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种可以使对灯的竖直方向上侧的冷却效果与对灯的竖直方向下侧的冷却效果与装置的设置姿势无关而大致恒定的投影装置。
根据本发明的投影装置,具有成为光源的灯单元、冷却该灯单元的冷却风扇以及以灯单元作为光源而生成彩色影像光的光学装置,灯单元具有封入了发光体的柱状的灯泡,和把从该灯泡所出射的光向前述光学装置反射的反光镜,并能够取为包括灯单元的灯泡大致水平地延伸的第1设置姿势,和灯单元7从该第1设置姿势以灯泡为中心旋转90°的第2设置姿势的多个设置姿势。
在前述冷却风扇对着的灯单元的侧壁上,在包含隔着灯泡的中心线、且与该侧壁正交的平面的两侧上,开设有第1空气引入口与第2空气引入口,从冷却风扇所输出的空气经由两个空气引入口吹到灯泡。
在上述根据本发明的投影装置中,在把投影装置设置成前述第1设置姿势的情况下,也就是设置于水平的台上的情况下,从灯冷却风扇所吸入的空气由夹在第1空气引入口与第2空气引入口之间的灯单元的侧壁的一部分强制地分流,从第1空气引入口所引入的空气在灯泡的上侧流动,从第2空气引入口所引入的空气在灯泡的下侧流动。
另一方面,在把投影装置设置成前述第2设置姿势的情况下,也就是安装于与屏幕对置的垂直壁上而设置的情况下,从灯冷却风扇所吸入的空气由夹在第1空气引入口与第2空气引入口之间的灯单元的侧壁的一部分强制地分流,从第1空气引入口和第2空气引入口所引入的空气在灯泡的发光部的左右两侧流动。
因而,即使在上述任何的设置姿势中,从灯冷却风扇所吸入的空气都不会以垂直的角度吹到灯泡的竖直方向下侧的面上。借此,可以防止温度低的灯泡的发光部的竖直方向下侧成为过冷却状态,结果,不论装置的设置姿势如何,都可以使灯泡的竖直方向上侧与竖直方向下侧的温度差收入一定范围内。
在具体的构成中,前述第1空气引入口和第2空气引入口朝向封入了发光体的灯泡的发光部开口,并且在灯单元的前述侧壁上,在前述第1和第2空气引入口之间,开设有朝向灯泡的顶端部开口的第3空气引入口。
如果用具体的构成,则不仅可以由从第1和第2空气引入口所引入的空气冷却成为最高温度的灯泡的发光部,而且靠从第3空气引入口所引入的空气还可同时冷却灯泡170的顶端部。
根据本发明的投影装置,则可以不论装置的设置姿势如何都可以使对灯的竖直方向上侧的冷却效果与对灯的竖直方向下侧的冷却效果大致恒定。


图1是根据本发明的液晶投影装置的透视图。
图2是该液晶投影装置的分解透视图。
图3是表示该液晶投影装置的取下上半壳体的状态的透视图。
图4是冷却装置的分解透视图。
图5是表示光学系统和影像合成装置的图。
图6是光圈机构的透视图。
图7是光圈机构的分解透视图。
图8是光圈机构的状态迁移图。
图9是表示光圈机构被设定成图8中所示的各状态时,照射于第2积分透镜的光的区域的图。
图10是表示光圈机构引起的光束的遮光状态的图。
图11是光学补偿片座的透视图。
图12是光学补偿片座的分解透视图。
图13是表示通过第1调整操作调整光学补偿片座的安装姿势的情况下的,光学补偿片座的安装姿势的变化的图。
图14是表示通过第2调整操作调整光学补偿片座的安装姿势的情况下的,光学补偿片座的安装姿势的变化的图。
图15是表示透镜移位机构的水平方向的移动范围的主视图。
图16是表示透镜移位机构的竖直方向的移动范围的主视图。
图17是透镜移位机构的分解透视图。
图18是放大表示图17的筒体、垂直驱动机构和水平驱动机构的分解透视图。
图19是放大表示图17中所示的固定底座和可动构件的分解透视图。
图20是表示透镜移位机构的锁定机构的透视图。
图21是表示该锁定机构的侧视图。
图22是表示该锁定机构引起的,垂直驱动机构的锁定状态和解锁状态的图。
图23是表示该锁定机构引起的,水平驱动机构的锁定状态和解锁状态的图。
图24是表示喀嗒声感赋予机构与水平驱动机构的配合状态的图。
图25是表示喀嗒声感赋予机构与垂直驱动机构的配合状态的图。
图26是灯单元的透视图。
图27是表示灯单元的框体与凹透镜的分解透视图。
图28是表示把灯单元安装于光学系统保持壳体的左端部的状态的透视图。
图29是表示用来把灯单元安装于光学系统保持壳体的左端部的安装结构的透视图。
图30是表示用来把板弹簧构件安装于光学系统保持壳体的左端部的安装结构的透视图。
图31是表示把灯单元安装于光学系统保持壳体的左端部的状态的剖视图。
图32是表示把灯单元的嵌合销的顶端部插入定位孔的状态,和把灯单元安装于光学系统保持壳体的左端部的状态的图。
图33是表示把灯单元的嵌合销的顶端部插入定位孔的状态,和把灯单元安装于光学系统保持壳体的左端部的状态下的板弹簧构件的变形状态的放大剖视图。
图34是表示灯单元的内部结构的剖视图。
图35是从正面侧和背面侧看凹透镜的透视图。
图36是表示流路壳体的安装状态的透视图。
图37是表示空气过滤器的安装状态的透视图。
图38是表示流路壳体和空气过滤器的安装结构的分解透视图。
图39是说明根据本发明的液晶投影装置以四个不同的设置姿势所设置的状态下的,灯单元内的冷却空气的流动的图。
图40是说明正常使用时的灯单元内的冷却空气的流动,和灯泡破裂时的灯单元内的冷却空气的流动的图。
图41是表示经由凹透镜、第1积分器透镜、第2积分器透镜和窄缝板,到偏振分光镜的光的路径的图。
图42是表示在用本发明的凹透镜的情况下,成像于构成第2积分器透镜的中央部的多个网格的弧光像,和用历来的凹透镜的情况下,成像于构成第2积分器透镜的多个单元的中央部的弧光像的图。
图43是表示在用本发明的凹透镜的情况下,成像于偏振分光镜的弧光像,和用历来的凹透镜的情况下,成像于偏振分光镜的弧光像的图。
图44是表示用来检测空气过滤器的堵塞的构成的控制方框图。
图45是表示外气温度与冷却风扇的转速的关系的曲线图。
图46是表示冷却风扇的转速与基准驱动电压Vref的关系,和冷却风扇的转速与判断成空气过滤器中发生堵塞的驱动电压的关系的曲线图。
图47是表示空气过滤器的堵塞检测时由微计算机所实行的控制顺序的程序框图。
附图标记的说明(1)壳体(11)上半壳体(12)下半壳体(15)警告部(2)透镜移位机构(20)投影透镜(21)筒体(22)水平驱动机构(23)垂直驱动机构(24)水平操作拨盘(28)垂直操作拨盘(120)固定底座(123)垂直可动板(124)水平可动板(125)可动构件(126)齿条部(127)转动板(128)连接板(133)锁定杆(135)第1转动构件
(136)垂直锁定构件(137)水平锁定构件(138)第2转动构件(140)锁定机构(150)第1喀嗒声感赋予机构(151)第2喀嗒声感赋予机构(3)光学系统(30)光学系统保持壳体(31)第1积分器透镜(32)第2积分器透镜(33)窄缝板(34)偏振分光镜(4)影像合成装置(42b)(42g)(42r)光学补偿片(43b)(43g)(43r)液晶板(5)光圈机构(51)底板(52)盖板(53)第1光圈板(54)第2光圈板(55)电动机(56)转动构件(6)光学补偿片座(61)框体(62)固定构件(63)滑动构件(7)灯单元(71)反光镜(73a)(73b)第1/第2空气引入口(74)第3空气引入口(75)空气排出口(170)灯泡
(172)发光部(180)流路壳体(181)通孔(182)空气过滤器(190)灯冷却风扇(191)排气风扇(330a)(330b)定位孔(331a)(331b)定位销(340)板弹簧构件(8)冷却装置(80)凹透镜(81)冷却风扇(83)空气过滤器(84)温度传感器(89)微计算机(300)光束(350)弧光像具体实施方式
下面,就在液晶投影装置中实施本发明的方式,按照附图具体地进行说明。再者,在以下的说明中,以图1中所示的液晶投影装置的影像投影方向为前方,面向该液晶投影装置的前面规定左右。
整体构成根据本发明的液晶投影装置,如图1中所示具有由上半壳体11和下半壳体12组成的扁平的壳体1,在该壳体1的表面上,配置着由多个操作按钮组成的操作部13、由多个警告灯组成的警告部15,并且在壳体1的前面上开设投影窗14,投影透镜20从该投影窗14露出。
如图2中所示,在壳体1的内部,配备着大致L字形地延伸的合成树脂制的光学系统保持壳体30,在该光学系统保持壳体30的左端部上,安装着成为光源的灯单元7。此外,在光学系统保持壳体30的前方端部上,安装着使由投影透镜20和保持该投影透镜20的筒体21组成的投影透镜装置在水平方向和竖直方向上往复移动用的透镜移位机构2。
如图1中所示,在壳体1的右侧壁上,露出用来使前述投影透镜装置在水平方向上往复移动的水平操作拨盘24,用来使该投影透镜装置在竖直方向上往复移动的垂直操作拨盘28,以及用来把该投影透镜装置固定于想要的位置的杠杆构件133的捏手部134。
如图3中所示,在光学系统保持壳体30的左端部上开设窄缝状的开320,在该开320上插入为了提高投影影像的对比度,根据投影影像的输入数据而调整将要入射于各色的液晶板43b、43g、43r的光量的光圈装置5。
在下半壳体12的后壁,与对着它的灯单元7的一方的侧壁之间,设置用来冷却灯单元7的灯冷却风扇190,在下半壳体12的左右中央部,排气风扇191设置成使其吸气方向朝向灯单元7。
在光学系统保持壳体30的内部,配备着把从灯单元7所发出的白色光分离成三原色的光的光学系统3,把该三原色的光照射于三原色用的液晶板43b、43g、43r而生成三原色的影像光,以及把生成的三原色的影像光合成为彩色影像光的影像合成装置4。
影像合成装置4是在立方体状的色合成棱镜40的三个侧面上分别安装蓝色用液晶板43b、绿色用液晶板43g和红色用液晶板43r而构成的。在三个液晶板43b、43g、43r的光入射侧分别配备光学补偿片座6b、6g、6r,由光学补偿片座6b、6g、6r保持用来遮断不需要的光的成分波对各液晶板43b、43g、43r的入射的三个光学补偿片(未画出)。
此外,在影像合成装置4的下方,如图4中所示,配备着用来冷却构成该影像合成装置4的多个光学零件的冷却装置(8)。
以下,基于附图对本发明的液晶投影装置的各部结构进行详细说明。
光学系统3如图5中所示,来自灯单元7的白色光经由第1积分器透镜31、光圈机构5、第2积分器透镜32、窄缝板33、偏振分光镜34和向场透镜35,引到第1分色镜36。
第1积分器透镜31和第2积分器透镜32如图9中所示由耐热玻璃制的复眼微透镜构成,具有使从灯单元7所发出的白色光的照度分布均一化的功能。此外,窄缝板33由铝薄板构成,具有遮断对偏振分光镜34不需要的入射光的功能,偏振分光镜34具有仅提取光的P波和S波之内,一方的成分波的功能。
图5中所示的通过偏振分光镜34的光经由向场透镜35到达第1分色镜36。第1分色镜36具有仅反射光的蓝色成分,并且使红色和绿色成分通过的功能,第2分色镜37具有反射光的绿色成分,并且使红色成分通过的功能,向场反射镜38a具有反射光的绿色成分的功能。因而,从灯单元7所发出的白色光由第1和第2分色镜36、37分色成蓝色光、绿色光和红色光,引到影像合成装置4。
影像合成装置4如图5中所示,影像合成装置4是分别在立方体状的色合成棱镜40的三个侧面上安装蓝色用液晶板43b、绿色用液晶板43g和红色用液晶板43r而构成。
如图3中所示,分别在三个液晶板43b、43g、43r的光入射侧上安装着光学补偿片座6b、6g、6r,在光学补偿片座6b、6g、6r上保持着遮断不需要的光的成分波对各液晶板43b、43g、43r的入射用的三个光学补偿片42b、42g、42r。
由图5中所示的第1分色镜36和向场反射镜38c所反射的蓝色光引到蓝色用的入射侧偏振板41b,经由该入射侧偏振板41b、蓝色用的光学补偿片42b、蓝色用液晶板43b和蓝色用的出射侧偏振板44b,到达色合成棱镜40。
此外,由第2分色镜37所反射的绿色光引到绿色用的入射侧偏振板41g,经由该入射侧偏振板41g、绿色用的光学补偿片42g、绿色用液晶板43g和绿色用的出射侧偏振板44g,到达色合成棱镜40。
同样,透射第1分色镜36和第2分色镜37,由两个向场反射镜38a、38b所反射的红色光引到影像合成装置4的红色用的入射侧偏振板41r,经由该入射侧偏振板41r、红色用的光学补偿片42r、红色用液晶板43r和红色用的出射侧偏振板44r,到达色合成棱镜40。
引到色合成棱镜40的三色的影像光由色合成棱镜40合成,由此所得到的彩色影像光经由投影透镜20向前方的屏幕放大投影。
光圈机构5如图5中所示,在构成光学系统3的第1积分器透镜31与第2积分器透镜32之间配备光圈机构5,该光圈机构5如图3中所示,在插入开设于光学系统保持壳体30的左端部的窄缝状的开口320的状态下,安装于该光学系统保持壳体30上。
光圈装置5是通过根据将要投影的影像的输入数据,调整将要入射于各色的液晶板43b、43g、43r的光量,谋求投影影像的对比度的提高。
例如,在将要投影的影像的输入数据集中于低辉度区域的情况下,也就是将要投影的影像全都是暗的影像的情况下,由光圈机构5遮断从灯单元7所发出的光的一部分,把将要入射于各色的液晶板43b、43g、43r的光量设定成比正常时要少,并且通过对输入数据施行放大动态范围的修正,可以谋求投影影像的对比度的提高。
可是,因为通过第2积分器透镜32而到达各色的液晶板43b、43g、43r的光之内,通过第2积分器透镜32的外周部的光,比起通过第2积分器透镜32的中央部的光来,成为相对各液晶板43b、43g、43r的表面倾斜地入射,故容易成为漏光的原因。
因此,通过由光圈机构5遮断成为向第2积分器透镜32的外周部入射的光,可以防止在各色的液晶板43b、43g、43r上产生的漏光,借此,可以谋求投影影像的对比度的提高。
如图6和图7中所示,光圈机构5在分别为矩形的底板51与盖板52相互接合形成的扁平的壳体50的内部,使T字形的第1光圈板53与L字形的第2光圈板54在与通过该光圈机构5的光的光轴正交的平面上相互重合地配备而构成,在盖板52上安装着用来沿着前述平面相互接近离开地驱动第1光圈板53和第2光圈板54的电动机55。
分别在底板51和盖板52上形成矩形的开口51a、52a,通过图5中所示的第1积分器透镜31的光通过前述两个开口51a、52a而照射于第2积分器透镜32上。
如图6中所示,在电动机55的输出轴上,安装着与该输出轴一体地旋转的转动构件56,分别在该转动构件56的两端部上朝向盖板52形成凸部56a、56a。各凸部56a、56a,如图7中所示卡合于在底板51和盖板52上所开设的一对圆弧状的槽部51b、51b、52b、52b上。此外,如图7中所示,在第1光圈板53和第2光圈板54的左端部上,开设矩形的通孔53a、54a,转动构件56的各凸部56a、56a贯通两个通孔53a、53a。
分别在第1光圈板53的上端部和第2光圈板54的下端部上,两个导向孔53b、53b、54b、54b沿着构成图6中所示的光圈机构5的矩形的外形的一对长边开设,并且在底板51的内面上,沿着前述一对长边分别朝向盖板52突出设置各两根合计四根导向销51c、51c、51d、51d。上侧的两根导向销51c、51c分别卡合于第1光圈板53的两个导向孔53b、53b中,下侧的两根导向销51d、51d分别卡合于第2光圈板54的两个导向孔54b、54b中。
如图9中所示,第2积分器透镜32由排列成矩阵状的56个矩形的网格32a来构成,第1积分器透镜31也具有与第2积分器透镜32同样的构成。如图10(a)~(c)中所示,第2积分器透镜32配置成构成该第2积分器透镜32的各网格32a的光学中心与构成第1积分器透镜31的各网格31a的焦点相一致。
因而,如图10(a)~(c)中所示,从第1积分器透镜31的各网格31a向第2积分器透镜32的对应的各网格32a的光学中心的四棱锥状的光束300出射,光圈机构5的设置位置处的各光束300的断面形状呈现出矩形。
如图7中所示,在第1光圈板53和第2光圈板54的相互对着的端面上,分别形成凹部53c、54c。两个凹部53c、54c分别形成沿着从第1积分器透镜31的各网格31a到第2积分器透镜32的各网格32a的多个光束300之间的网格状的边界线的阶梯状。
光圈板53、54的凹部53c、54c如图8(a)~(e)中所示,根据两个光圈板53、54的滑动动作而从开口51a、52a露出,透射第1积分器透镜31的光通过由两个凹部53c、54c所包围的光通过窗57,达到第2积分器透镜32。
图8(a)至图8(e)示出两个光圈板53、54的凹部53c、54c的端面位于从第1积分器透镜31的各网格31a到第2积分器透镜32的各网格32a的多个光束300之间的网格状的边界线上的状态(以下称为理想遮光状态)。
此外,图9(a)~(e)示出在光圈机构5设定成图8(a)~(e)中所示的理想遮光状态时,用斜线示出照射于第2积分器透镜32上的光的区域。图10(a)~(c)在光圈机构5设定成图8(a)、图8(c)和图8(e)中所示的各状态时,示出由光圈机构5,从第1积分器透镜31的各网格31a到第2积分器透镜32的各网格32a的所有的光束300之内,多个光束300被遮光的状态。
如图8(a)~(e)中所示,如果电动机55顺时针旋转,则第1光圈板53向右滑动,并且第2光圈板54向左滑动,结果,第1光圈板53与第2光圈板54变得相互接近。借此,从开口51a、52a露出的第1光圈板53和第2光圈板54的面积加大。
另一方面,如果电动机55逆时针旋转,则第1光圈板53向左滑动,并且第2光圈板54向右滑动,结果,第1光圈板53与第2光圈板54变得相互离开。借此,从开口51a、52a露出的第1光圈板53和第2光圈板54的面积减小。
如上所述,由于从开口51a、52a露出的第1光圈板53和第2光圈板54的面积根据电动机55的旋转角而变化,所以通过控制电动机55的旋转角,可以在图8(a)中所示的第1理想遮光状态与图8(e)中所示的第5理想遮光状态之间,使对第2积分器透镜32的光的照射区域变化。
在图8(a)中所示的第1理想遮光状态下,转动构件56由电动机55转动到逆时针旋转的极限位置。在这种状态下,如图9(a)和图10(a)中所示,光照射于构成第2积分器透镜32的56个所有的网格32a上。
另一方面,在图8(e)中所示的第5理想遮光状态下,转动构件56由电动机55转动到顺时针旋转的极限位置。在这种状态下,如图9(e)和图10(c)中所示,光仅照射于构成第2积分器透镜32的中央部的四个网格32a上。
此外,在图8(b)中所示的第2理想遮光状态下,如图9(b)中所示,光照射于除了排列在第2积分器透镜32的最外周的12个网格32a之外的44个网格32a上。
同样,在图8(c)中所示的第3理想遮光状态下,如图9(c)和图10(b)中所示,光仅照射于第2积分器透镜32的以中央部为中心排列成大致十字形的28个网格32a上,在图8(d)中所示的第4理想遮光状态下,如图9(d)中所示,光仅照射于第2积分器透镜32的以中央部为中心排列成大致十字形的12个网格32a上。
这里,在光圈机构5,被设定成图8(a)~(e)中所示的第1至第5理想遮光状态之间的中间状态的情况下,也就是第1光圈板53和第2光圈板54迁移到遮断从第1积分器透镜31的各网格31a到第2积分器透镜32的各网格32a的所有的光束300之内,至少一个光束300的一部分的区域的光的通过而允许其余的区域的光的通过的状态的情况下,有时在投影影像中发生颜色不匀。
在本发明的光圈机构5中,因为规定允许光的通过的光通过窗57的两个光圈板53、54的相互对着的凹部53c、54c沿着从第1积分器透镜31的各网格31a向第2积分器透镜32的各网格32a的多个光束300之间的网格状的边界线阶梯状地形成,故在两个光圈板53、54的往复动作的过程中,两个光圈板53、54的凹部53c、54c的端面每当到达前述网格状的边界线上,就从前述中间状态迁移到第1至第5的理想遮光状态之内某一个理想遮光状态。
借此,在两个光圈板53、54的往复动作的过程中,两个光圈板53、54被设定于理想遮光状态的频度比历来增大,结果,颜色不匀的发生比历来受到抑制。
此外,因为两个光圈板53、54的凹部53c、54c沿着从第1积分器透镜31的各网格31a到第2积分器透镜32的各网格32a的多个光束300之间的网格状的边界线阶梯状地形成,故可以由使两个光圈板53、54在水平方向上接近离开的一个方向的滑动机构来构成光圈机构5,借此,与需要两个方向的滑动机构的现有技术相比,可以谋求光圈机构5的简化。
光学补偿片座6b、6g、6r如图3中所示,在光学系统保持壳体30中,在使影像合成装置4对着色合成棱镜40的三个侧面的三个端缘上,安装着光学补偿片座6b、6g、6r,在各光学补偿片座6b、6g、6r上分别保持图5中所示的光学补偿片42b、42g、42r。各光学补偿片42b、42g、42r如图5中所示,配备于各色用的入射侧偏振板41b、41g、41r与各色用的液晶板43b、43g、43r之间。
各光学补偿片座42b、42g、42r在其内部具有液晶分子,将各光学补偿座42b、42g、42r安装成该液晶分子的相位滞后轴的方向相对于构成各液晶板43b、43g、43r的液晶分子的取向方向平行,从而发挥遮断不要的光的成分波对各液晶板43b、43g、43r的入射的功能。因此,能够防止在各液晶板43b、43g、43r上产生的漏光和色斑。
再者,由于三个光学补偿片座6b、6g、6r具有同一的构成,所以以下仅说明蓝色用的光学补偿片座6b,省略关于绿色和红色用的光学补偿片座6g、6r的说明。
如图11中所示,光学补偿片42b由光学补偿片座6b保持,在正交于通过该光学补偿片42b的光的光轴(图中用单点划线表示)的面内转动自如,而且以平行于与该光轴正交的平面的旋转轴为中心转动自如,如后所述,通过调整两个小螺钉64a、64b的紧固位置,可以调整光学补偿片42b的安装姿势。
再者,个光学补偿片42b、42g、42r的安装位置的调整由液晶投影装置出厂前的调整工序来进行。
如图11和图12中所示,光学补偿片座6b由保持光学补偿片42b的矩形的框体61,能够转动地保持该框体61、并且将要安装于光学保持壳体30上的固定构件62,以及与前述框体61卡合的滑动构件63构成。
如图12中所示,在框体61上,一对圆柱状的轴部61a、61a相对蓝色用液晶板43b的两个对角线之内的一个对角线大致平行地突出设置,在该框体61左上方的角部上,向上突出地设置有阶梯状的突片61b。光学补偿片42b嵌入开设于框体61的中央部的开口61c中。
固定构件62包括保持前述框体61的矩形的保持部62a,和沿着光学保持壳体30的上壁310的安装部62b,在保持部62a的中央部开设着矩形的开口62c,并且在该开口62c的周围,在与蓝色用液晶板43b的两个对角线内的一个对角线大致平行的直线上,朝向通过光学补偿片42b的光的行进方向突出地设置有铰支前述框体61的轴部61a、61a的一对铰支部66a、66b。在一对铰支部66a、66b之内一方的铰支部66a上形成框体61的轴部61a贯通的通孔,并且另一方的铰支部66b呈现出L字形。此外,在保持部62a的下侧的两端部上,向下形成一对板弹簧部67a、67b,并且在保持部62a的左下端部上,形成半圆形的凹部65。
在光学保持壳体30的侧壁311上,朝通过光学补偿片42b的光的光轴方向突出地设置有一对脚部314a、314b,在两个脚部314a、314b上,形成保持部62a的两个板弹簧部67a、67b将要插入的槽部315a、315b,在光学补偿片座6b安装于光学保持壳体30上的状态下,各板弹簧部67a、67b被夹持于槽部315a、315b的对峙面之间。
进而,在左侧的槽部315a的内部,圆柱形的轴部316相对前述光轴平行地形成,成为在该轴部316上镶嵌保持部62a的凹部65。
在固定构件62的安装部62b上,开设着用来固定滑动构件63的小螺钉64a贯通的螺钉孔68,用来把固定构件62固定于光学保持壳体30的上壁310上的小螺钉64b贯通的第1长孔69a,以及在光学保持壳体30的上壁310上突出设置的一对销312a、312b贯通的第3长孔69b。一对销312a、312b在与通过光学补偿片42b的光的光轴正交的左右方向上相互离开地设置,第1长孔69a和第3长孔69b呈现出在左右方向上较长的形状。
滑动构件63包括沿着固定构件62的安装部62b的平板部63a,和从该平板部63a的一个角部向下突出设置的U字形的夹持部63b,在平板部63a上开设在通过光学补偿片42b的光的光轴方向上较长的第2长孔69c,在该第2长孔69c中贯通用来把滑动构件63固定于固定构件62的安装部62b上的小螺钉64a。此外,在夹持部63b上夹持着框体61的突片61b。
光学补偿片座6b的安装姿势采用在松开小螺钉64b的状态下,以设在光学保持壳体30的左侧的脚部314a上的轴部316为中心,在对通过光学补偿片42b的光的光轴的正交的面内使光学补偿片座6b转动的第1调整操作,和在松开小螺钉64a的状态下,通过使光学补偿片座6b的滑动构件63沿着前述光轴方向滑动,以一对轴部61a、61a为中心使框体61转动,使光学补偿片42b的表面相对正交于前述光轴的平面倾斜的第2调整操作来调整。
图13(a)~(c)示出通过第1调整操作来调整光学补偿片座6b的安装姿势的状态。
如图11中所示,由于在光学补偿片座6b的固定构件62的第3长孔69b中,贯通着光学保持壳体30的一对销312a、312b,所以通过松开小螺钉64b,在第1长孔69a的范围内,与通过光学补偿片42b的光的光轴正交的左右方向的光学补偿片座6b的滑动操作成为可能。
此外,如图13(a)~(c)中所示,因为光学补偿片座6b的固定构件62的凹部65卡合于设在光学保持壳体30的左侧的脚部314a上的轴部316,故通过光学补偿片座6b的前述左右方向的滑动操作,该光学补偿片座6b就以该轴部316为中心,在相对前述光轴正交的面内转动。
图13(a)示出小螺钉64b在光学补偿片座6b的第1长孔69a的右端紧固的状态(以下称为第1紧固状态),图13(c)示出小螺钉64b在光学补偿片座6b的第1长孔69a的左端紧固的状态(以下称为第2紧固状态)。此外,图13(b)示出小螺钉64b在光学补偿片座6b的第1长孔69a的中央紧固的状态(以下称为第3紧固状态)。
如图13(a)~(c)中所示,如果用前述第1调整操作,则可在前述第1紧固状态与第2紧固状态之间调整光学补偿片座6b的安装姿势。
图14(a)~(c)示出通过前述第2调整操作,调整光学补偿片座6b的安装姿势的状态。
如图11中所示,光学补偿片座6b的滑动构件63由贯通该滑动构件63的第2长孔69c的小螺钉64a紧固于固定构件63上,通过松开小螺钉64a,在第2长孔69c的范围内,沿着前述光轴的滑动构件63的滑动操作成为可能。
由于在滑动构件63的夹持部63b上夹持着框体61的突片61b,所以框体61的突片61b与滑动构件63一起沿着前述光轴移动。借此,框体61以沿着光学补偿片42b的一个对角线所形成的一对轴部61a、61a为中心转动,固定于该框体61上的光学补偿片42b的表面相对正交于前述光轴的平面。
图14(a)示出小螺钉64a在滑动构件63的第2长孔69c的前端紧固的状态(以下称为第4紧固状态)。在第4紧固状态下,突片61b突出设置的框体61的右上端部比框体61的右下端部沿着前述光轴向前侧突出。
另一方面,图14(c)示出小螺钉64a在第2长孔69c的后端紧固的状态(以下称为第5紧固状态)。在第5紧固状态下,框体61的左上端部比框体61的右下端部沿着前述光轴向后侧后退。
此外,图14(b)示出小螺钉64a在第2长孔69c的中央紧固的状态(以下称为第6紧固状态)。在第6紧固状态下,固定于框体61上的光学补偿片42b的表面相对前述光轴大致垂直。
如图14(a)~(c)中所示,如果用前述第2调整操作,则可在前述第4紧固状态与第5紧固状态之间调整光学补偿片座6b的安装姿势。
光学补偿片座6b的安装姿势的调整在液晶投影装置的出厂前进行。具体地说,用该液晶投影装置投影调整图像,用前述第1和第2调整操作调整光学补偿片座6b的安装姿势,以便该调整图像的黑色与白色的对比度变得鲜明。
如果用前述第1调整操作,则由于可以在平行于前述光轴的面内转动自如地调整光学补偿片42b的安装姿势,所以可以把从前述光轴方向看的光学补偿片42b内的液晶分子的相位滞后轴设定成与图5中所示的液晶板43b的液晶分子的取向方向大致平行。
此外,如果用前述第2调整操作,则由于可以自如地调整光学补偿片42b的表面相对正交于前述光轴的平面的倾斜角度,所以相对图5中所示的液晶板43b内的液晶分子的前述光轴的相位滞后轴,可以使光学补偿片42b的视在相位滞后轴一致。
进而,如果用前述第2调整操作,则以大致平行于液晶板43b的一方的对角线的旋转轴为中心,可以使光学补偿片42b的表面相对前述光轴倾斜。也就是说,由于可以相对液晶板43b的一方的对角线,使光学补偿片42b的表面倾斜,所以光学补偿片座6b的安装姿势的调整变得比以往容易。
进而,如图11中所示,因为光学补偿片42b固定于框体61上,该框体61以前述旋转轴为中心转动自如地铰支于固定构件62上,故在前述第2调整操作的调整时,在框体61和光学补偿片42b上不会作用无理的力。从而不会在框体61和光学补偿片42b上产生翘曲和挠曲。结果,对比度比以往鲜明,而且可以得到没有颜色不匀的均一的投影影像。
透镜移位机构2如图2中所示,由投影透镜20与保持该投影透镜的筒体21来构成投影透镜装置,投影透镜装置由透镜移位机构2保持,安装于光学保持壳体30的前方端部。
透镜移位机构2是在不大大降低彩色影像光的亮度的一定范围内,使前述投影透镜装置在水平方向和竖直方向上往复移动。
如果用具有该透镜移位机构2的投影装置,则由于可以在把投影装置相对屏幕设置于适当的位置后,由该透镜移位机构2进行影像相对于屏幕的显示位置的调整,所以影像相对于屏幕的显示位置的调整变得比以往更容易。
如图15和图16中所示,透镜移位机构2由固定底座120、安装投影透镜装置的可动构件125、在竖直方向上驱动该可动构件125的垂直驱动机构23、以及在水平方向上驱动可动构件125的水平驱动机构22构成。
如图17和图18中所示,固定底座120是在金属制的背面壳体121的前面螺纹固定金属制的前面板122而构成的。分别在背面壳体121和前面板122的中央部形成圆形的开口121a、122b,筒体21插入两个开口121a、122b中。
可动构件125是使垂直可动板123与水平可动板124相互贴紧而构成的,设置于固定底座120的内部。垂直可动板123和水平可动板124呈现出大致矩形,在两个可动板123、124的中央部上,分别形成筒体21所将要插入的圆形的开口123c、124c。
如图17中所示,在筒体21的外周面上形成有矩形的法兰部21a,筒体21在法兰部21a夹持于水平可动板124与垂直可动板123之间的状态下,安装于可动构件125上。
如图19中所示,在垂直可动板123的前面上,朝向水平可动板124突出地设置有四个垂直导向销123a、123a、123b、123b。在水平可动板124上开设在竖直方向上较长的长孔状的两个导向孔124b、124b,垂直可动板123的下侧的两个垂直导向销123a、123a贯通于各导向孔124b、124b。此外,在水平可动板124的背面上,凹入设置在竖直方向上较长的长孔状的两个导向槽124d、124d,垂直可动板123的上侧的两个垂直导向销123b、123b卡合于各导向槽124d、124d中。
在水平可动板124的右端部上,形成有在水平方向上延伸的齿条部126,构成图18中所示的水平驱动机构22的最终级的小齿轮27b啮合于该齿条部126上。此外,如图19中所示,在水平可动板124的前面上,在上侧的两端部上朝向前面板122突出地设置有两个水平导向销124a、124a,并且在前面板122上开设在水平方向上较长的长孔状的两个导向孔122a、122a,水平可动板124的两个水平导向销124a、124a分别贯通于两个导向孔122a、122a中。
如图17和图18中所示,水平驱动机构22由用户将要操作的水平操作拨盘24,和用来把该水平操作拨盘24的旋转运动变换成水平可动板124的直线运动的多个传动齿轮24a、25、26、27构成。如图1中所示,水平操作拨盘24的一部分从壳体1的右侧壁露出。
如图18中所示,水平操作拨盘24以沿着竖直方向的旋转轴为中心能够旋转地配备,在该水平操作拨盘24的里面上设有平齿轮24a。该平齿轮24a啮合于以沿着竖直方向的旋转轴为中心旋转的第1传动齿轮25的平齿轮25a上。此外,以沿着竖直方向的旋转轴为中心旋转的第2传动齿轮26的平齿轮26a啮合于该平齿轮25b上。以沿着前述投影透镜装置的光轴的旋转轴为中心旋转的第3传动齿轮27的一端上所形成的蜗轮27a啮合于第2传动齿轮26的蜗杆26b上,水平可动板124的齿条部126啮合于第3传动齿轮27的小齿轮27b上。
此外,垂直驱动机构23由用户将要操作的垂直操作拨盘28,用来把该垂直操作拨盘28的旋转运动变换成垂直可动板124的直线运动的多个传动齿轮28a、29、130、131,转动板127和连接板128构成。如图1中所示,垂直操作拨盘28的一部分从壳体1的右侧壁露出。
垂直操作拨盘28以沿着前述光轴的旋转轴为中心能够旋转地配备,在该垂直操作拨盘28的里面上设有平齿轮28a。平齿轮28a啮合于以沿着前述光轴的旋转轴为中心旋转的第4传动齿轮29的一端的平齿轮29a上。第5传动齿轮130的一端上所形成的齿轮130a啮合于第4传动齿轮29的另一端的端面齿轮29b上。以沿着前述光轴的旋转轴为中心旋转的第6传动齿轮131的一端的蜗轮131a啮合于在第5传动齿轮130的蜗杆130b上。而且,第6传动齿轮131的另一端的平齿轮131b啮合于图17和图19中所示的转动板127的扇形齿轮部127a上。
如图19中所示,在转动板127的中央部上开设有轴孔127b,转动板127由贯通该轴孔127b的支持销132安装于固定底座120的前面板122上。能够以该支持销132为中心转动。在转动板127的右端上形成有扇形齿轮部127a,并且在转动板127的左端上开设有通孔127c,转动板127由贯通通孔127c的连接销129连接于连接板128上。
分别在连接板128的左右两端部上开设螺钉孔128a、128a,连接板128是贯通两个螺钉孔128a、128a的两个小螺钉紧固于从前面板122的开口122b露出的垂直可动板123的下侧的两个垂直导向销123a、123b的顶端,从而固定于该垂直可动板123的下端部。
此外,在连接板128的中央部上开设有在水平方向上较长的长孔状的卡合孔128b,连接销129贯通该嵌合孔128b。因而,连接板128与转动板127相互连接,在嵌合孔128b的范围内,连接板128可在相对于转动板127的水平方向上相对移动。
如果用户使水平操作拨盘24顺时针旋转,则水平操作拨盘24的转动力经由构成上述水平驱动机构22的多个传动齿轮24a、25、26、27传递到图15中所示的水平可动板124的齿条部126。
然后,水平可动板124通过该水平可动板124的各水平导向销124a被前面板122a的水平导向孔122a所导向而向左滑动。
这里,垂直可动板123可在连接板127的嵌合孔128b的范围内,相对转动板127的水平方向相对移动,进而,由于通过垂直可动板123的下侧的两个垂直导向销123a、123a的与水平可动板124的垂直导向孔124b、124b的卡合,和图19中所示的上侧的两个垂直导向销123b、123b与水平可动板124的垂直导向槽124d、124d的卡合,垂直可动板123相对水平可动板124的水平方向的相对移动受到限制,所以垂直可动板123和安装于该垂直可动板123上的投影透镜装置就如图15中所示与水平可动板124一起在水平方向上滑动。
同样,如果用户使水平操作拨盘24逆时针旋转,则水平可动板124、垂直可动板123以及投影透镜装置向右滑动。
另外,图15中,单点划线示出水平可动板124和垂直可动板123滑动到左方向的极限位置的状态,双点划线示出水平可动板124和垂直可动板123滑动到右方向的极限位置的状态。此外,实线示出水平可动板124和垂直可动板123处于水平方向的中心位置的状态。在该中心位置处,得到最亮的投影影像,随着水平可动板124和垂直可动板123从中心位置在左右方向上离开,投影影像的亮度稍微降低。
如图15中所示,水平可动板124和垂直可动板123处于水平方向的中心位置时,连接销129通过前述投影透镜装置的重心且位于在竖直方向上延伸的直线上。
如果用户使垂直操作拨盘28顺时针旋转,则垂直操作拨盘28的转动力经由图18中所示的构成垂直驱动机构23的传动齿轮28a、29、130、131,传递到图16中所示的转动板127的扇形齿轮部127a。然后,转动板127以支持销132为中心逆时针转动,随此,转动板127的左端向下移动。
这里,连接板128经由连接销129连接在转动板127的左端上,该连接板128固定于垂直可动板123上。因而,随着转动板127的逆时针转动,垂直可动板123和安装于该垂直可动板123上的前述投影透镜装置通过在垂直可动板123的下侧的两个垂直导向销123a、123a被水平可动板124的垂直导向孔124b、124b所导向,并且图19中所示的上侧的两个垂直导向销123b、123b被水平可动板124的垂直导向槽124d、124d所导向,而相对水平可动板124向下相对移动。
另一方面,如果用户使垂直操作拨盘28逆时针旋转,则转动板127以支持销132为中心顺时针转动,随此,转动板127的左端就向上移动。借此,垂直可动板123和前述投影透镜装置相对水平可动板124向上相对移动。
再者,图16中,单点划线示出垂直可动板123滑动到上方向的极限位置的状态,双点划线示出垂直可动板123滑动到下方向的极限位置的状态。此外,实线示出垂直可动板123处于竖直方向的中心位置的状态。在该中心位置处,得到最亮的投影影像,随着垂直可动板123从中心位置在上下方向上离开,投影影像的亮度稍微降低。
如果用上述本发明的透镜移位机构2,则由于构成垂直驱动机构23的转动板127,与前述投影透镜装置所安装的垂直可动板123由连接销129通过前述投影透镜装置的重心且在竖直方向上延伸的直线上相互连接,所以在前述投影透镜装置的竖直方向的移位操作时可以把因该投影透镜装置的自重而作用于垂直可动板123的转动力抑制成最小限度。借此,前述投影透镜装置的可顺利地竖直驱动。
此外,透镜移位机构2如图20和图21中所示,具有用来把前述投影透镜装置固定于想要的位置的锁定机构140。该锁定机构140是在液晶投影装置的设置时,用透镜移位机构2,使从液晶投影装置所投影的影像的位置重合于屏幕地调整后,用来固定前述投影透镜装置的位置的,如果用该锁定机构140,则只要不移动液晶投影装置或屏幕,就不需要以后的再调整。
锁定机构140如图21中所示,具有沿着前述投影透镜装置的光轴能够滑动的杠杆构件133,根据该杠杆构件133的滑动操作,能够卡合脱开地啮合于水平操作拨盘24的平齿轮24a上的水平锁定构件137,以及能够卡合脱开地啮合于垂直操作拨盘28的平齿轮28a上的水平锁定构件136。杠杆构件133如图20中所示,安装于紧固在固定底座120上的安装板139上,可在图中实线所示的锁定解除位置与双点划线所示的锁定位置之间沿着前述光轴滑动。此外,如图1中所示,杠杆构件133的捏手部134从壳体1的右侧壁露出。
在用透镜移位机构2的影像投影位置的调整时,杠杆构件133设定于前述锁定解除位置。调整结束后,通过操作杠杆构件133的捏手部134,使杠杆构件133滑动到前述锁定位置,图21中所示的水平锁定构件137和垂直锁定构件136啮合于构成透镜移位机构2的水平操作拨盘24和垂直操作拨盘28的平齿轮24a、28a上,两个操作拨盘24、28的旋转操作变得不能进行。借此,可以把前述投影透镜装置固定于想要的位置。
在需要影像投影位置的再调整的情况下,通过操作杠杆构件133的捏手部134,使杠杆构件133滑动到前述锁定解除位置,图21中所示的水平锁定构件137和垂直锁定构件136从构成透镜移位机构2的水平操作拨盘24和垂直操作拨盘28的平齿轮24a、28a离开,两个操作拨盘24、28的旋转操作可以进行。
图22(a)和图22(b)示出杠杆构件133被设定于前述锁定位置和锁定解除位置的状态下的,杠杆构件133与垂直锁定构件136的相对位置关系。
如图22(a)和图22(b)中所示,垂直锁定构件136呈现出大致L字形,能够以沿着前述光轴的旋转轴136b为中心转动地安装于图20中所示的安装板139上。在垂直锁定构件136的一端上形成齿轮部136a。
在垂直锁定构件136的旋转轴136b上卷装着扭力弹簧141,该扭力弹簧141的一端卡止于安装板139上,并且另一端钩挂于垂直锁定构件136的齿轮部136a的背面。通过扭力弹簧141的弹性复位力,逆时针旋转的转动力作用于垂直锁定构件136上,通过该转动力,垂直锁定构件136的齿轮部136a始终朝接近于垂直操作拨盘28的平齿轮28a的方向被加载。
在杠杆构件133被设定于前述锁定位置的情况下,杠杆构件133如图20中双点划线所示,沿着前述光轴位于后方侧。在这种状态下,杠杆构件133的顶端部133a如图22(a)中所示离开垂直锁定构件136。垂直锁定构件136的齿轮部136a在扭力弹簧141的加载力作用下啮合于垂直操作拨盘28的平齿轮28a上,结果,垂直操作拨盘28的旋转操作不能进行。
另一方面,在杠杆构件133被设定于前述锁定解除位置的情况下,杠杆构件133如图20中实线所示,沿着前述光轴位于前方侧。在这种状态下,如图22(b)中所示,杠杆构件133的顶端部133a碰到垂直锁定构件136的一端,借此,垂直锁定构件136克服扭力弹簧141的加载力而逆时针转动。
结果,在垂直锁定构件136的另一端上所形成的齿轮部136a从垂直操作拨盘28的平齿轮28a离开,结果,垂直操作拨盘28的旋转操作可以进行。
此外,图23(a)和图23(b)示出杠杆构件133被设定于前述锁定位置和锁定解除位置的状态下的,杠杆构件133与水平锁定构件137的相对位置关系。
如图23(a)和图23(b)中所示,水平锁定构件137呈现出大致L字形,能够以沿着竖直方向的旋转轴137b为中心转动,安装于图20中所示的安装板139上。在水平锁定构件137的一端上形成齿轮部137a。
在水平锁定构件137的旋转轴137b上卷装着扭力弹簧141,该扭力弹簧141的一端卡止于安装板139上,并且另一端钩挂于水平锁定构件137的齿轮部137a的背面。通过扭力弹簧141的弹性复位力,逆时针旋转的转动力作用于水平锁定构件137上,通过该转动力,水平锁定构件137的齿轮部137a始终朝接近于水平操作拨盘24的平齿轮24a的方向被加载。
在杠杆构件133被设定于前述锁定位置的情况下,杠杆构件133如图20中双点划线所示,沿着前述光轴位于后方侧。在这种状态下,杠杆构件133的顶端部133b如图23(a)中所示从水平锁定构件137离开。水平锁定构件137的齿轮部137a在扭力弹簧141的加载力的作用下啮合于水平操作拨盘24的平齿轮24a上,结果,水平操作拨盘24的旋转操作不能进行。
另一方面,在杠杆构件133被设定于前述锁定解除位置的情况下,杠杆构件133如图20中实线所示,沿着前述光轴位于前方侧。在这种状态下,如图22(b)中所示,杠杆构件133的顶端部133b 到水平锁定构件137的一端,借此,水平锁定构件137克服扭力弹簧141的加载力而顺时针转动。
结果,在水平锁定构件137的另一端上所形成的齿轮部137a离开水平操作拨盘24的平齿轮24a,结果,水平操作拨盘24的旋转操作可以进行。
因而,如果用上述本发明的液晶投影装置,则可以以简易的构成实现可以通过一个杠杆构件133的滑动操作,同时把两个操作拨盘24、28设定成不能旋转操作或能够旋转操作的锁定机构140。
进而,透镜移位机构2具有在前述投影透镜装置通过水平操作拨盘24的操作而达到图15中实线所示的水平方向的中心位置时,对水平操作拨盘24赋予一定的喀嗒声感用的第1喀嗒声感赋予机构150,和在前述投影透镜装置通过对垂直操作拨盘28的操作而赋予一定的喀嗒声感用的第2喀嗒声感赋予机构151。
如图24(a)和图24(b)中所示,第1喀嗒声感赋予机构150由在构成水平驱动机构22的第1传动齿轮25的侧面上凹入设置的第1蜗旋状槽150a,随着该第1传动齿轮25的旋转、在第1蜗旋状槽上滑动的第1转动构件135,以及卷装于该第1转动构件135的旋转轴135a的扭力弹簧153构成。
第1转动构件135能够以设在该第1转动构件135的一端的沿着竖直方向的旋转轴135a为中心转动地安装于图20中所示的安装板139上。
在第1转动构件135的另一端上,形成朝第1传动齿轮25突出的凸部135b,该凸部135b卡合于第1蜗旋状槽150a中。此外,通过扭力弹簧153的弹性复位力,以旋转轴135a为中心的顺时针旋转的转动力作用于第1转动构件135,借此,凸部135b朝第1蜗旋状槽150a的内周侧的壁面被加载。
因而,如果用户使水平操作拨盘24旋转,借此,第1传动齿轮25旋转,则第1转动构件135的凸部135b就一边滑动接触于第1蜗旋状槽150a的内周面的壁面,一边在该第1蜗旋状槽150a上滑动。
如果通过水平操作拨盘24的旋转,前述投影透镜装置到达图15中实线所示的水平方向的中心位置,则如图24(b)中所示,第1转动构件135的凸部135b在扭力弹簧153的加载力的作用下卡合于第1蜗旋状槽150a的内周侧的壁面上凹入设置的凹部150b。
然后,第1转动构件135的凸部135b通过卡合于第1蜗旋状槽150a的凹部150b之际的碰撞,对水平操作拨盘24的操作赋予一定的喀嗒声感。此外,为要使水平操作拨盘24从这种状态进一步旋转,必须克服扭力弹簧153的加载力,使第1转动构件135的凸部135b从第1蜗旋状槽150a的凹部150b脱离,借此,就对水平操作拨盘24的旋转操作赋予一定的阻力。
如图25(a)和图25(b)中所示,第2喀嗒声感赋予机构151由在构成垂直驱动机构23的第4传动齿轮29的侧面上凹入设置的第2蜗旋状槽151a,随着该第4传动齿轮29的旋转、在第2蜗旋状槽151a上滑动的第2旋转构件138,以及把顺时针旋转的旋转力赋予该第2转动构件138的螺旋弹簧155构成。
第2转动构件138呈现出大致L字形,能够以沿着前述光轴而延伸的旋转轴138a为中心旋转地安装于图15和图16中所示的安装板139上。此外,螺旋弹簧155张挂于第2转动构件138的一端与安装板139之间。
如图25(a)和图25(b)中所示,在第2转动构件138的另一端上,形成朝向第4传动齿轮29突出的凸部138b,该凸部138b卡合于第2蜗旋状槽151a中。此外,在第2转动构件138上,通过螺旋弹簧155的弹性复位力,作用着以旋转轴138a为中心的顺时针旋转的转动力,借此,凸部138b,朝向第2蜗旋状槽151a的内周侧的壁面被加载。
因而,如果用户使垂直操作拨盘28旋转,借此,第4传动齿轮29旋转,则第2转动构件138的凸部138b一边滑动接触于第2蜗旋状槽151a的内周侧的壁面,一边在该第2蜗旋状槽151a上滑动。
如果前述投影透镜装置通过垂直操作拨盘28的旋转达到图16中实线所示的中心位置,则如图25(b)中所示,第2转动构件138的凸部138b在螺旋弹簧155的加载力的作用下卡合于在第2蜗旋状槽151a的内周侧的壁面上凹入设置的凹部151b。
然后,第2转动构件138的凸部138b通过配合于第2蜗旋状槽151的凹部151b之际的碰撞,对垂直操作拨盘28的操作赋予一定的喀嗒声感。此外,为要使垂直操作拨盘28从这种状态进一步旋转,必须克服螺旋弹簧155的加载力,使第2转动构件138的凸部138b从第2蜗旋状槽151a的凹部151b脱离,借此,就对垂直操作拨盘28的旋转操作赋予一定的阻力。
如果用上述本发明的液晶投影装置,则用户在透镜移位机构2进行的影像投影位置的调整时,通过两个操作拨盘24、28的喀嗒声感,可以了解投影影像的亮度成为最大的水平方向和竖直方向的中心位置。借此,以水平方向和竖直方向的中心位置为基准,可以调整影像投影位置,结果,影像投影位置的调整变得比以往容易。
灯单元7如图2中所示,成为光源的灯单元7安装于光学系统保持壳体30的左端部。
如图26中所示,灯单元7把具有椭圆面状的反射面的反光镜71接合于矩形的框体72而构成,如图34中所示,在反光镜71的焦点位置上,配置着成为光源的灯泡170。灯泡170把发光体封固于圆柱状的玻璃管171的内部而构成,该封入了发光体的发光部172呈现出球状。
如图26和图27中所示,框体72具有矩形的开口72a,凹透镜80嵌入该开口72a中。
如图35(a)中所示,凹透镜80在光出射侧的表面上具有凹面80a,如图35(b)中所示,在凹透镜80的光入射侧的表面上,仅在中央部上形成凹部80b。
如图3中所示,在壳体1的左后端部上,配备着用来冷却灯单元7的灯冷却风扇190。在灯单元7的灯冷却风扇190侧的侧部上,如图26和图27中所示,形成用来把从灯冷却风扇190所吸入的空气向图34中所示的灯泡170引入的三个空气引入口74a、73、74b。此外,在灯单元7的对峙侧的侧部上,形成用来排出从三个空气引入口74a、73、74b所引入的空气的空气排出口75。
可是,灯单元7因为通过长期使用其性能劣化,故成为用户更换零件。因此,能够简单地安装/取下的那种灯单元7的安装结构成为必要。
此外,假如,在灯单元7对光学保持壳体30倾斜地安装的情况下,因为投影影像的亮度降低,故可以简单地进行灯单元7的安装/取下,但是能够把灯单元7可靠地定位于对光学系统保持壳体30的规定位置的灯单元7的安装结构成为必要。
在本发明的投影装置中,如图29中所示,通过使灯单元7沿着正交于配备于光学系统保持壳体30内的前述光学系统3的光轴的平面滑动,该灯单元7对光学系统保持壳体30的左端部的装拆成为可能。
在光学系统保持壳体30的左端部的上壁和下壁上,设有用来定位灯单元7的两个定位孔330a、330b和两根定位销331、331。两个定位孔330a、330b和两根定位销331、331在对从灯单元7所出射的光的光轴正交的方向上隔着间隔并列设置。
如图28和图29中所示,在灯单元7的框体72的上面上,向上突出地设置有嵌入光学系统保持壳体30的两个定位孔330a、330b的两根嵌合销76、76,并且如图26和图27中所示,在框体72的下端部上,开设两个嵌合孔77、77,图29中所示的光学系统保持壳体30的两根定位销331、331插入两个嵌合孔77、77。
另外,各嵌合销70的外径为5mm,定位孔330a、330b的内径为5.1mm定位销331的外径为4mm,嵌合孔77的内径为4.1mm。
再者,如图29和图30中所示,在光学系统保持壳体30的左端部上,安装着板金制的矩形的板弹簧构件340。如图30中所示,板弹簧构件340在上侧的两端部上开设的钩子孔341、341卡合于在光学系统保持壳体30的两侧壁的内面上突出设置的钩子部333、333上,并且在设在下侧的两端部上的L字形的弯曲部346、346插入在光学系统保持壳体30的下端部上凹入设置的窄缝槽335的状态下,安装于光学系统保持壳体30的左端部。
板弹簧构件340包括接触于光学系统保持壳体30的左端部的端面334的第1平坦部345,从该第1平坦部345向灯单元7突出的第2平坦部344,以及联系第1平坦部345与第2平坦部344之间的倾斜部342、343。
在把灯单元安装于光学系统保持壳体30的情况下,如图29中所示,从光学系统保持壳体30的下方侧,把在灯单元7的框体72上所形成的两根嵌合销76、76插入光学系统保持壳体30的两个定位孔330a、330b中。
如图26、图27和图29中所示,在框体72的两根嵌合销76、76的顶端部76a、76a上,施行锥度加工,借此,两根嵌合销76、76呈现出尖细形状。进而,如图32(a)和图32(b)中所示,由于光学系统保持壳体30的两个定位孔330a、330b之内,一方的定位孔330a呈现在与前述光轴方向正交的方向上较长的长孔形状,所以可以容易地把框体72的两根嵌合销76、76插入光学系统保持壳体30的两个定位孔330a、330b中。
图32a示出框体72的两根嵌合销76、76的顶端部76a、76a插入光学系统保持壳体30的两个定位孔330a、330b中的状态,图33(a)示出这种状态下的板弹簧构件340的变形状态。在这种状态下,框体72的端面72b只不过是滑动接触于板弹簧构件340的第2平坦部344,在板弹簧构件340上不产生变形。
如果从这种状态进一步插入灯单元7,则灯单元7的顶端部碰到光学系统保持壳体30的上壁的下面,灯单元7被挡住,并且在图29中所示的灯单元7的框体72的下端部上所形成的两个嵌合孔77、77嵌合于图29和图30中所示的光学系统保持壳体30的两根定位销331、331上,如图28中所示,灯单元7安装于光学系统保持壳体30的左端部。
图31和图32(b)示出灯单元7安装于光学系统保持壳体30的左端部的状态,图33(b)示出这种状态下的板弹簧构件340的变形状态。
在这种状态下,框体72的端面72b如图31和图33(b)中所示,推压板弹簧构件340的第2平坦部344,借此板弹簧构件340在框体72的端面72b与光学系统保持壳体30的端面334之间被挤压,在板弹簧构件340上产生弹性变形。
通过该板弹簧构件340的弹性复位力,灯单元7在离开光学系统保持壳体30的方向上被推压。这里,由于嵌合销76呈现出圆柱状,第1定位孔330b呈现出圆形,所以通过两者的卡合的定心效果,配嵌销76就移动到其中心线与第1定位孔330b的中心平行于前述光轴的一个直线上并列位置。
结果,灯单元7如图32(b)中所示,在沿着前述光轴的方向上,框体72的各嵌合销76、76的外周面碰到光学系统保持壳体30的各定位孔330a、330b的灯单元7侧的端缘的位置,在正交于前述光轴的方向上,下侧的嵌合销76的中心线与下侧的定位孔330b的中心被定位于平行于光轴的一个直线上并列位置。
如果用上述灯单元7的安装结构,则用户可容易地进行灯单元7的更换,而且可以高精度地把灯单元7组装于装置上。
可是,在图34中所示的灯泡170的发光时,灯泡170的竖直方向上侧的温度变得高于下侧的温度,在灯泡170的上下产生温度差是公知的。这种上下的温度差在灯泡170的发光部172处成为最大。为了充分发挥灯泡170的性能,有必要把灯泡170的温度保持于一定的温度以下,并且冷却灯泡170以便前述上下的温度差收在一定的范围内。
图39(a)示出液晶投影装置以图1中所示的设置姿势被设置的情况下的灯单元7内的空气的流动。
如图39(a)中所示,在用来把从灯冷却风扇190所吸入的空气向灯泡170引入的三个空气引入口74a、73、74b中第1空气引入口74a和第2空气引入口74b隔着通过灯泡170的中心线且与在灯单元7的侧壁正交的平面在两侧形成,朝向灯泡170的发光部190开口。第3空气引入口73在第1空气引入口74a与第2空气引入口74b之间形成,朝向灯泡170的玻璃管171的顶端开口。
因而,从图3中所示的灯冷却风扇190所吸入的空气由夹在第1空气引入口74a与第2空气引入口74b之间的灯单元7的侧壁的一部分强制地分流,从第1空气引入口74a所引入的空气在灯泡170的发光部172的上侧流动,从第2空气引入口74b所引入的空气在灯泡170的发光部172的下侧流动。此外,从第3空气引入口73所引入的空气朝向灯泡170的顶端流动。
可是,本发明的液晶投影装置可由安装附件、以图1中所示的底面作为安装面安装于顶棚或对着屏幕的垂直壁上。
此外,本发明的液晶投影装置具有把将要投影的影像翻转180°的功能和上下翻转的功能,以便不论设置姿势如何都可以以正常的方向在屏幕上映出影像。
在从顶棚吊下设置的情况下,因为液晶投影装置的姿势与图1中所示的设置姿势上下翻转,故使投影影像旋转180°。
此外,在安装于对着屏幕的垂直壁的情况下,液晶投影装置以朝向竖直方向上侧或下侧的状态设置图1中所示的投影透镜20。而且,通过对从投影透镜20所投影的影像光的光轴,以45°的倾斜角度配置反射镜,可以朝向前方投影影像。再把投影透镜20朝向竖直方向下侧设置的情况下,使投影图像上下翻转。
图39(b)示出液晶投影装置从顶棚吊下的状态中的灯单元7内的空气的流动。
在这种设置状态下,从图3中所示的灯冷却风扇190所吸入的空气由夹在第1空气引入口74a与第2空气引入口74b之间的灯单元7的侧壁的一部分强制地分流,从第1空气引入口74a所引入的空气在灯泡170的发光部172的下侧流动,从第2空气引入口74b所引入的空气在灯泡170的发光部172的上侧流动。此外,从第3空气引入口73所引入的空气朝向灯泡170的顶端流动。
图39(c)和图39(d)示出液晶投影装置安装于前述垂直壁的状态下的灯单元7内的空气的流动。
在这种设置状态下,从图3中所示的灯冷却风扇190所吸入的空气由夹在第1空气引入口74a与第2空气引入口74b之间的灯单元7的侧壁的一部分强制地分流,从第1空气引入口74a和第2空气引入口74b所引入的空气在灯泡170的发光部172的左右两侧流动。此外,从第3空气引入口73所引入的空气朝向灯泡170的顶端流动。
因而,在上述四种任何设置姿势中都是,从图3中所示的灯冷却风扇190所吸入的空气不以垂直的角度吹到灯泡170的发光部172的竖直方向下侧的面上。借此,可以防止温度低的灯泡170的发光部172的竖直方向下侧成为过冷却状态,结果,不论装置的设置姿势如何,都可以使灯泡170的发光部172的竖直方向上侧与竖直方向下侧的温度差收入一定范围内。
此外,如图36至图38中所示,在灯单元7上安装着将会防止漏光的、覆盖灯单元7的周围的覆盖构件184,如图37中所示,在覆盖构件184的单侧的侧壁上在与灯单元7的三个空气引入口74a、73、74b的对峙位置上开设第1开口186。此外,如图37中所示,在覆盖构件184的对峙侧的侧壁上,在与灯单元7的空气排出口75的对峙位置上开设第2开口187,而且安装着构成从该第2开口187所排出的空气的流路的流路壳体180。
如图36和图38中所示,在流路壳体180的侧壁上,交叉于流过流路壳体180内的空气的流动而形成窄缝状的通孔181,并且如图37和图38中所示,在流路壳体180的终端上,安装着由多孔质体组成的空气过滤器182。图37中所示的灯泡170有时因长期使用而破裂,在灯泡170破裂时,封入该灯泡170内的玻璃被排出。空气过滤器182具有吸附包含于前述玻璃中的微颗粒的功能,借此可以防止包含于前述玻璃中的微颗粒向装置外部的排出。再者,作为空气过滤器182用HEPA(高效颗粒空气)过滤器。
图40(a)示出正常使用时的,冷却灯泡170的空气的流动。如图40(a)中所示,从灯冷却风扇190所吸入的空气通过灯单元7的三个空气引入口74a、73、74b引入到灯单元7的内部。冷却灯泡170而成为高温的空气,通过对峙侧的空气排出口75流过流路壳体180内的流路。
这里,虽然成为高温的空气朝向流路壳体180的终端,但是该空气的流速没有大到可以通过空气过滤器182的程度,由空气过滤器182阻止通过的高温的空气通过排气风扇191的抽吸而通过通孔181排出到流路壳体180的外部。
与此相反,图40(b)示出灯泡170破裂时的封入灯泡170内的气体的流动。
由于前述气体以高压的状态封入灯泡170内,所以在灯泡170破裂的瞬间,灯单元7的反光镜71的内侧和流路壳体180的内压急剧地上升。借此,前述气体喷出到流路壳体180内的流路。
这里,因为前述气体流速很大,故成为沿着流路壳体180内的流路流动,从在对该流路壳体180内的流路交叉的方向上所形成的通孔181向流路壳体180之外排出的前述气体的量很少。结果,前述气体的大部分向流路壳体180内的流路的终端,也就是空气过滤器182流动。
此外,因为前述气体具有高的压力,所以不会由空气过滤器182阻止通过,在该气体通过空气过滤器182的过程中,该气体中所含有的微颗粒被空气过滤器182所吸附。结果,净化了的气体从流路壳体180的终端排出到该流路壳体180的外部。
因而,如果用本发明的灯单元7,则不损及对灯单元170的冷却效率,可以防止封入灯泡170内的气体中所含有的微颗粒在灯泡170破裂时向装置外部排出。
如上所述,本发明的液晶投影装置采用椭圆面状的反光镜71作为构成图34中所示的灯单元7的反光镜。虽然在以往的液晶投影装置中,用具有抛物面状的反光镜的灯单元,但是具有椭圆面状的反光镜71的灯单元7比起具有抛物面状的反光镜的灯单元来,可以减小从灯单元7所出射的光的宽度,借此可以谋求装置的小型化。
此外,本发明的液晶投影装置如图5中所示,因为采用使用了两个积分器透镜31、32的积分器透镜照明系统,故使从灯单元7所出射的光为平行光,在灯单元7的前面上,如图34中所示,安装着在光出射侧的表面上具有凹面80a的凹透镜80,如图35(b)中所示,在该凹透镜80的光入射侧的表面上,仅在中央部上形成凹部80b。再者,凹透镜80的有效直径为37mm,焦距为99mm。此外,凹部80b的有效直径为10mm,焦距为48mm。
如图41中所示,从灯单元7的凹透镜80所出射的光通过构成第1积分器透镜31的各网格31a,在对应于该各网格31a的第2积分器透镜32的各网格32a上成像,通过窄缝板33到达偏振分光镜34。
图43(a)示出通过计算机仿真求出的成像于偏振分光镜34的灯单元7的弧光像,图43(b)示出代替本发明的凹透镜80,采用在光入射侧的表面上未形成凹部80b的以往的凹透镜的情况下在偏振分光镜34上成像的灯单元(7)的弧光像。
在采用具有椭圆面状的反光镜71的灯单元7作为照明系统的情况下,从灯单元7的发光部172发出的光被分光镜71反射,朝向凹透镜80的中心部聚光。因此,从凹透镜80的中央部射出的光具有比从外周部射出的光高的亮度。
图42(a)表示成像于本发明的构成第2积分器透镜32的中央部的多个网格32a上的弧光像350,图42(b)表示取代本发明的凹透镜80,采用在光入射侧的表面上未形成凹部80b的以往的凹透镜的情况下在构成第2积分器透镜32的中央部的多个网格32a上成像的弧光像350。
如图43(a)、(b)中所示,成像于偏振分光镜34的中央部的弧光像大于成像于构成外周部的多个网格32a上的弧光像,如图42(a)、(b)中所示,弧光像350以从构成第2积分器透镜32的中央部的各网格32a伸出的状态成像。
因由灯单元7的反光镜71、凹透镜80和第1积分器透镜31产生的像差,在各弧光像350上产生变形,借此各弧光像350呈现出沿着各网格32a的对角线长的椭圆形。在图42(a)、(b)中,斜线示出由窄缝板33所遮光的区域,各弧光像350从窄缝板33的窄缝孔33a伸出的区域成为由窄缝板33遮光。
因而,为了提高从灯单元7所发出的光的利用效率,削减由窄缝板33所遮断的光的量是重要的,因此,要加大成像于对应于窄缝板33的窄缝孔33a的开口区域的第2积分器透镜32的各网格的区域的弧光像350的面积,并且要提高该弧光像350的平均辉度。
如图42(b)中所示,在用以往的凹透镜的照明系统中,因为弧光像350对构成第2积分器透镜32的中央部的各网格32a在偏向第2积分器透镜32的中心部侧的位置上形成,故由窄缝板33所遮断的不需要光的量增多,结果,如图43(a)中所示,存在着到达偏振分光镜34的中央部的光的量减少的问题。
因此,通过计算机仿真和实验,锐意研究对第2积分器透镜32的各网格32a的光的照射位置的结果,判明通过把在构成第2积分器透镜32的中央部的各网格32a上所形成的弧光像350从图42(b)中所示的位置如图42(a)中所示相对第2积分器透镜32的中心部向外侧错开,可以加大到达图41中所示的偏振分光镜34的光的量。
因此,如图35(b)和图41中所示,仅在凹透镜80的光入射侧的表面的中央部上形成凹部80b。
如图41中所示,入射于凹透镜80的中心部的光通过凹透镜80的凹部80b,致使从该中心部向外侧方向稍微折射。经由凹部80b和凹面80a通过凹透镜80的光经由构成第1积分器透镜31的中央部的各网格31a,成像于构成第2积分器透镜32的中央部的各网格32a上。通过凹透镜80的凹部80b的透镜效应,成像于构成第2积分器透镜32的中央部的各网格32a上的弧光像在从图42(b)中所示的位置如图42(a)中所示相对第2积分器透镜32的中心部向外侧错开的位置上形成。
借此,如图43(b)中所示,到达偏振分光镜34的中央部的光的量比起图43(a)中所示的用以往的凹透镜的照明系统来增多,结果,可以谋求从灯单元7所发出的光的利用效率的提高。
此外,在用具有椭圆面状的反光镜71的灯单元7构成照明系统的情况下,因为凹透镜80是必须构成零件,故不会招致零件数的增加,而可以谋求从灯单元7所发出的光的利用效率的提高。进而,因为凹部80b为单纯的形状,故凹透镜80的加工是容易的,而且由于用具有单纯的形状的多个网格31a、32a排列成矩阵状的两个积分器透镜31、32来构成光学系统3,所以比起以往的方法来,可以谋求制造成本的削减。
冷却装置8在图3中所示的影像合成装置4的下方,如图4中所示,配备着用来冷却构成影像合成装置4的多个光学零件的冷却装置8。
该冷却装置8由设置于下半壳体12的底面的两个冷却风扇81、81,和构成用来把从两个冷却风扇81、81所吸入的外界空气向图5中所示的各色用的液晶板43b、43g、43r和入射侧偏振板41b、41g、41r送入的流路的流路壳体82构成。在流路壳体82的上面上,朝向各色用的液晶板43b、43g、43r和入射侧偏振板41b、41g、41r,形成空气喷出口82b、82b、82g、82g、82r、82r,两个冷却风扇81、81配置于流路壳体82内。
此外,在两个冷却风扇81、81的外界空气吸入口上,为了防止粉尘向装置内部的侵入,安装着空气过滤器(未画出),在流路壳体82内的流路上,配备着用来检测从两个冷却风扇所吸入的外界空气的温度的温度传感器(未画出)。
如图44中所示,在各冷却风扇81上安装着前述空气过滤器83,各冷却风扇81和前述温度传感器84连接于微计算机89上。各冷却风扇81具有每旋转规定次数就输出通/断状态变化的信号(以下称为转速检测信号)的功能,该转速检测信号,和从温度传感器84所输出的温度检测信号由微计算机89接收。
进而,在微计算机89上,连接着风扇驱动电路85、存储器86、以及警告机构88。微计算机89基于从温度传感器84所输出的温度检测信号,和从各冷却风扇81所输出的转速检测信号,反馈控制将要赋予各冷却风扇81的驱动电压,以便各冷却风扇81的转速成为根据外界空气温度的一定的转速。风扇驱动电路85根据来自微计算机89的指令,控制驱动冷却风扇81的驱动电压。
如图45中所示,例如,在外界空气温度T不足规定温度T1的情况下,各冷却风扇81以规定的转速r1被驱动。另一方面,在外界空气温度T超过规定温度T2的情况下,各冷却风扇81以大于转速r1的规定的转速r2被驱动。此外,在外界空气温度T为T1以上、T2以下的情况下,以通过由下式(1)求出的规定的转速r3被驱动。
r3=(r2-r1)/(T2-T1)×(T-T1)+r1 (1)在图44中所示的存储器86中除了规定温度T1和T2,、规定转速r1和r2之外,储存着成为以规定的转速r1驱动各冷却风扇81之际的基准的基准驱动电压V1,和以规定的转速r2驱动各冷却风扇81之际的成为基准的基准驱动电压V2。
微计算机89基于从温度传感器84所输出的温度检测信号,检测外界空气温度T,在判断成外界空气温度T低于规定温度T1的情况下,对风扇驱动电路85指示以便赋予各冷却风扇81基准驱动电压V1,各冷却风扇81以基准驱动电压V1被驱动。
然后,微计算机89基于从各冷却风扇81所输出的转速检测信号,检测各冷却风扇81的转速Rf,在判断成转速Rf小于规定的转速r1的情况下,对风扇驱动电路85给予把赋予各冷却风扇81的驱动电压变更成把规定的电压ΔV加到当前的驱动电压V1上的电压(V1+ΔV)的指示。结果,各冷却风扇(81)以驱动电压(V1+ΔV)被驱动。
另一方面,在判断成转速Rf大于规定的转速r1的情况下,对风扇驱动电路85给予把赋予各冷却风扇81的驱动电压变更成从当前的驱动电压V1减去规定的电压ΔV的电压(V1-ΔV)的指示。结果,各冷却风扇81以驱动电压(V1-ΔV)被驱动。此外,在判断成转速Rf等于规定的转速r1的情况下,各冷却风扇81的驱动电压不变更而维持。
通过重复以上的步骤,各冷却风扇81的转速维持成规定的转速r1。
同样,微计算机89基于从温度传感器84所输出的温度检测信号,检测外界空气温度T,在判断成外界空气温度T高于规定温度T2的情况下,对风扇驱动电路85指示以便赋予各冷却风扇81基准驱动电压V2,各冷却风扇81以基准驱动电压V2被驱动。
然后,微计算机89基于从各冷却风扇81所输出的转速检测信号,检测各冷却风扇81的转速Rf,在判断成转速Rf小于规定的转速r2的情况下,对风扇驱动电路85给予把赋予各冷却风扇81的驱动电压变更成把规定的电压ΔV加到当前的驱动电V2上的电压(V2+ΔV)的指示。结果,各冷却风扇(81)以驱动电压(V2+ΔV)被驱动。
另一方面,在判断成转速Rf大于规定的转速r2的情况下,对风扇驱动电路85给予把赋予各冷却风扇81的驱动电压变更成从当前的驱动电压V2减去规定的电压ΔV的电压(V2-ΔV)的指示。结果,各冷却风扇81以驱动电压(V2-ΔV)被驱动。此外,在判断成转速Rf等于规定的转速r2的情况下,各冷却风扇81的驱动电压不变更而维持。
通过重复以上的步骤,各冷却风扇81的转速维持成规定的转速r2。
此外,微计算机89基于从温度传感器84所输出的温度检测信号,检测外界空气温度T,在判断成外界空气温度T处于规定温度T1与规定温度T2之间的情况下,首先,基于上述的式(1),计算外界空气温度T下的将要使各冷却风扇81旋转的规定的转速r3。然后,微计算机89根据规定的转速r1和r2、基准驱动电压V1和V2、计算的规定的转速r3,计算赋予各冷却风扇81的基准驱动电压V3,对风扇驱动电路85指示以便把该基准驱动电压V3赋予各冷却风扇81。结果,各冷却风扇81以基准驱动电压V3被驱动。例如,基准驱动电压V3可以由以下的式(2)来计算。
V3=(V2-V1)/(r2-r1)×(r3-r1)+V1 (2)然后,微计算机89基于从各冷却风扇81所输出的转速检测信号,检测各冷却风扇81的转速Rf,在判断成转速Rf小于规定的转速r3的情况下,对风扇驱动电路85给予把赋予各冷却风扇81的驱动电压变更成把规定的电压ΔV加到当前的驱动电压V3上的电压(V3+ΔV)的指示。结果,各冷却风扇(81)以驱动电压(V3+ΔV)被驱动。
另一方面,在判断成转速Rf大于规定的转速r3的情况下,对风扇驱动电路85给予把赋予各冷却风扇81的驱动电压变更成从当前的驱动电压V3减去规定的电压ΔV的电压(V3-ΔV)的指示。结果,各冷却风扇81以驱动电压(V3-ΔV)被驱动。此外,在判断成转速Rf等于规定的转速r3的情况下,各冷却风扇81的驱动电压不变更而维持。
通过重复以上的步骤,各冷却风扇81的转速维持成规定的转速r3。
可是,在因长期使用,各冷却风扇81的空气过滤器83中产生堵塞的情况下,变得从冷却风扇81不能吸入足够量的外界空气,另一方面,因为从图3中所示的排气风扇191一定量的空气向装置外排出,流路壳体82内的压力成为负压,致使冷却风扇81旋转时的负载减小。
在这种情况下,因为各冷却风扇81以取决于外界空气温度的规定的转速被驱动,故虽然转速不上升,但是赋予各冷却风扇81的驱动电压降低。
因此,微计算机89在冷却风扇81以取决于外界空气温度的规定的转速被驱动时,比较赋予该冷却风扇81的实际的驱动电压Vf与前述基准驱动电压Vref,在两者之差成为一定值以上的情况下,判断成在空气过滤器83中产生堵塞,报知空气过滤器83中产生堵塞的情况的警告,并且阻断供给到灯单元7的电力,或者进行低于正常时的保护动作。
图46中用实线示出冷却风扇81的转速与基准驱动电压Vref的关系,用单点划线表示冷却风扇81的转速与判断成空气过滤器83中产生堵塞的驱动电压的关系。如图46中所示,基准驱动电压Vref与实际的驱动电压之差成为规定的值V4以上时,进行警告动作和保护动作。
图47示出空气过滤器83的堵塞检测时,由微计算机89所实行的控制顺序。
首先,在步骤S1中,通过从各冷却风扇81所输出的转速检测信号检测各冷却风扇81的转速Rf,基于该转速Rf,反馈控制给予冷却风扇81的驱动电压Vf,以便各冷却风扇81以取决于外界空气温度T的规定的转速被驱动。
然后,在步骤S2里,检测各冷却风扇81达到规定的转速之际的驱动电压Vf,在步骤S3里,判断根据前述规定的转速确定的基准驱动电压Vref与驱动电压Vf之差是否大于规定值V4。
在步骤S3里判断成‘否’的情况下,过渡到步骤S1,继续进行给予冷却风扇81的驱动电压Vf的反馈控制。
在步骤S3里判断成‘是’的情况下,过渡到步骤S4,报知空气过滤器83中产生堵塞的情况的警告。例如,警告是通过使图1中所示的构成警告部15的多个警告灯之内至少一个警告灯点亮或者明灭而报知。或者,也可以在前方的投影屏幕上显示空气过滤器83中产生堵塞的情况的消息。
然后,过渡到步骤S5,为了抑制成为热源的灯单元7的发热,通过阻断或者比正常时降低供给到该灯单元7的电力,进行防止图5中所示的各色用的液晶板43b、43g、43r和入射侧偏振板41b、41g、41r的温度上升的保护动作后,结束处理。
再者,在步骤S5里,也可以为了抑制空气过滤器的堵塞引起的从冷却风扇81所吸入的外界空气的减少,进行使冷却风扇81的转速比正常时上升的保护动作。
如果用上述冷却风扇81的驱动方法,则由于冷却风扇81以取决于外界空气温度T的规定的转速被驱动,所以从冷却风扇81所吸入的外界空气的量不受冷却风扇81的个体差影响而成为大致一定。因而,在液晶投影装置间,在冷却装置8的冷却效果上不产生偏差,不受因冷却风扇81的个体差影响,可以得到始终一定的冷却效果。
此外,由于通过比较冷却风扇81的实际的驱动电压Vf与基准驱动电压Vref,可以检测空气过滤器83中产生堵塞的情况,所以无需像以往那样的检测图5中所示的各色用的液晶板43b、43g、43r或入射侧偏振板41b、41g、41r的温度的温度传感器。
再者,本发明的各部分构成不限于上述实施形态,在权利要求书中所述的技术的范围内种种的变形是可能的。例如,虽然在本实施例的灯单元7中,如图26中所示,在第1和第2空气引入口74a、74b之间,朝向灯泡170的顶端部开设第3空气引入口73,但是在可以得到足够的冷却效果的情况下,也可以省略第3空气引入口73。
权利要求
1.一种投影装置,具有成为光源的灯单元(7)、冷却该灯单元(7)的冷却风扇(190)、以及以灯单元(7)作为光源而生成彩色影像光的光学装置,灯单元(7)具有封入了发光体的柱状的灯泡(170),和把从该灯泡(170)所出射的光向前述光学装置反射的反光镜(71),并能够取为包括灯单元(7)的灯泡(170)大致水平地延伸的第1设置姿势,和灯单元(7)从该第1设置姿势以灯泡(170)为中心旋转90°的第2设置姿势的多个设置,其特征在于,在前述冷却风扇(190)对着的灯单元(7)的侧壁上,在隔着包含灯泡(170)的中心线、且与该侧壁正交的平面的两侧,开设有第1空气引入口(74a)与第2空气引入口(74b),从冷却风扇(190)所输出的空气经由两个空气引入口(74a、74b)吹到灯泡(170)。
2.权利要求1所述的投影装置,其特征在于,前述第1空气引入口(74a)和第2空气引入口(74b)朝向灯泡(170)的发光部(172)开口,在前述侧壁上,在前述第1和第2空气引入口(74a、74b)之间,开设有朝向灯泡(170)的顶端部开口的第3空气引入口(73)。
全文摘要
提供一种可以使对灯的竖直方向上侧的冷却效果与对灯的竖直方向下侧的冷却效果与装置的设置姿势无关而大致恒定的投影装置。根据本发明的投影装置具有灯单元(7)、冷却该灯单元(7),在灯单元(7)的内部,配备着封入了发光体的柱状的灯泡(170),并且在对着灯冷却风扇的灯单元(7)的侧壁上,在隔着包含灯单元(170)的中心线、且与前述侧壁正交的平面的两侧,开设有用来把从该灯冷却风扇所吸入的空气向灯泡(170)引入的第1和第2空气引入口(74a、74b)。
文档编号G03B21/16GK1928708SQ20061015138
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月8日 优先权日2005年9月9日
发明者吉村太一, 佐藤亮介, 木谷珠实, 山元诚治 申请人:三洋电机株式会社
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