投影仪和光学单元的制作方法

文档序号:11287979阅读:296来源:国知局
投影仪和光学单元的制造方法与工艺

本技术涉及将图像投影到屏幕等上的投影仪的技术。



背景技术:

近年来,鉴于更长的寿命的、所谓的线栅型无机偏振板在许多情况下被用作液晶面板的光入射侧偏振板和光发射侧偏振板。由于液晶面板、光入射侧偏振板和光发射侧偏振板是易于变成高温的构件,所以这些构件通常由诸如风扇之类的鼓风机构引起的冷却风冷却。

当诸如光入射侧偏振板和光发射侧偏振板之类的无机偏振板通过冷却风而冷却时,存在以下问题:包含在冷却风中的灰尘和异物被对着无机偏振板吹送,从而沉积在无机偏振板的端面上。形成在偏振板的端面上的沉积材料引起了以下问题:空气中的水分和污染物被沉积材料吸收,以致水分和污染物由于毛细作用而进入无机偏振板中的线之间的槽,从而污染无机偏振板。

下面公开了专利文献1作为与这种问题相关的技术。该专利文献1描述了一点,即上述问题可以通过相对于无机偏振板中位于冷却风的上游侧的端面提供由uv粘合材料形成的盖壁来解决。

引用列表

专利文献

专利文献1:日本专利申请特开第2014-63135号



技术实现要素:

技术问题

根据专利文献1中所述的技术,可以防止水分和污染物从外部进入。然而,由于盖壁由uv粘合材料形成,所以仍然存在uv粘合材料本身进入线之间的槽的问题。换句话说,专利文献1中描述的技术尚未从根本上解决异物进入线之间的槽的问题。

鉴于上述情况,本技术旨在提供可以用来防止水分和污染物进入光入射侧偏振板和光发射侧偏振板中的线之间的槽的投影仪等的技术。

问题的解决方案

根据本技术的投影仪包括鼓风机构、液晶灯泡、光入射侧偏振板和光发射侧偏振板。

鼓风机构生成冷却风。

光入射侧偏振板包括形成为与由鼓风机构吹送的冷却风不平行地延伸的多条线,并且布置在液晶灯泡的光入射侧。

光发射侧偏振板包括形成为与由鼓风机构吹送的冷却风不平行地延伸的多条线,并且布置在液晶灯泡的光发射侧。

在该投影仪中,光入射侧偏振板和光发射侧偏振板中的多条线与冷却风不平行。因此,防止水分和污染物(灰尘、油、pm2.5等)进入多条线之间的槽成为可能。

该投影仪还可以包括偏振转换板,该偏振转换板布置在光入射侧偏振板的光发射面和光发射侧偏振板的光入射面之间,并且改变入射光的偏振方向并发射光。

在该投影仪中,光入射侧偏振板的多条线延伸的方向和光发射侧偏振板的多条线延伸的方向可以与冷却风大致正交。

因此,适当地防止水分和污染物进入多条线之间的槽成为可能。

在该投影仪中,偏振转换板可以设置在光入射侧偏振板的光发射面或液晶灯泡的光入射面上。

通过将偏振转换板设置在这样的位置处,可以防止聚焦劣化发生。

在该投影仪中,偏振转换板可以设置在光入射侧偏振板的光发射面上。

通过将偏振转换板设置在这样的位置处,可以防止聚焦劣化发生,并且可以防止偏振转换板暴露于高温。

根据本技术的光学单元包括液晶灯泡、光入射侧偏振板和光发射侧偏振板。

光入射侧偏振板包括形成为与由鼓风机构吹送的冷却风不平行地延伸的多条线,并布置在液晶灯泡的光入射侧。

光发射侧偏振板包括形成为与由鼓风机构吹送的冷却风不平行地延伸的多条线,并布置在液晶灯泡的光发射侧。

发明的有利效果

如上所述,根据本技术,可以提供可以用来防止水分和污染物进入光入射侧偏振板和光发射侧偏振板中的线之间的槽的投影仪等的技术。

附图说明

[图1]根据本技术的一个实施例的投影仪的示意性透视图。

[图2]投影仪的图像生成部的示意性顶视图。

[图3]投影仪的图像生成部的一部分的示意性顶视图。

[图4]沿图2中的线a-a'截取的示意性侧横截面图。

[图5]透射构件保持部和透射构件的透视图。

[图6]透射构件保持部和透射构件的横截面透视图。

[图7]示出透射构件保持部和透射构件的侧横截面图。

[图8]示出除去了投影部的状态的示意性正视图。

[图9]用于说明光入射侧偏振板/光发射侧偏振板与冷却风之间的关系的示意性透视图。

[图10]用于说明作为比较示例的光入射侧偏振板/光发射侧偏振板与冷却风之间的关系的示意性透视图。

[图11]示出uv粘合材料已经进入线之间的槽的状态的示图。

[图12]示出在光发射侧偏振板上形成划线切口的状态的示图。

[图13]用于说明为什么生成重影的示图。

[图14]用于说明为什么生成重影的示图。

[图15]用于说明光发射侧偏振板在相对于十字分色棱镜中的相对侧表面倾斜的同时被布置的示图。

[图16]示出第一光发射侧偏振板和第三光发射侧偏振板从它们平行于相对侧表面的状态绕z轴旋转的情况的示例的示意性顶视图。

[图17]示出第一光发射侧偏振板和第三光发射侧偏振板从它们平行于相对侧表面的状态绕x'轴和x″′轴旋转的情况的示例的示意性顶视图。

[图18]关于图17中所示的示例的示意性侧视图。

[图19]示出第一光发射侧偏振板、第二光发射侧偏振板和第三光发射侧偏振板从它们平行于相对侧表面的状态绕两个轴旋转的情况的示例的示意性顶视图。

[图20]用于说明光发射侧偏振板的倾斜角与光发射侧偏振板的线方向之间的关系的示图。

具体实施方式

[投影仪100的整体构造和各个部分的构造]

图1是根据本技术的一个实施例的投影仪100的示意性透视图。应当注意的是,在图1中,为了便利内部构造的可视化,省略了外部壳体的上部的图解说明。该实施例的投影仪100例如被用作用于演示或数字电影的投影仪100。下面描述的本技术也适用于用于其他目的的投影仪100。

投影仪100包括能够发射光的光源部10、基于来自光源部10的光生成图像的图像生成部20、用于冷却图像生成部20中的各个光学系统(参见图2)的冷却部50以及将由图像生成部20生成的图像投影在屏幕(未示出)上的投影部60。投影仪100还包括将光源部10、图像生成部20、冷却部50和投影部60容纳在其中的外部壳体1。

应当注意的是,尽管图解说明被省略,但是投影仪100包括共同地控制投影仪100的各个部分的控制部、包括易失性和非易失性存储器的存储部以及可与其他装置通信的通信部。控制部、存储部和通信部安装在布线基板上,并且该布线基板被容纳在外部壳体1中。

外部壳体1具有大致长方体形状,并且投影部60附接到外部壳体1的前表面部分侧。在外部壳体1的前表面部分处,形成有开口2,在投影部附接到外部壳体1的状态下投影部60的一部分可以被插入开口2。该开口2与投影部60的形状相对应地形成为圆形,并且具有比投影部60在前侧的直径略大的直径。应当注意的是,该开口2的尺寸足以使用户(最终消费者或维修人员(代替最终消费者的人,其进行维护等);在下面的描述中也是如此)的至少一个指尖被插入。

另外,入口3分别形成在外部壳体1的两个侧表面部分上。入口3各自形成为在投影仪100的前后方向(y轴方向)上延伸的矩形。

光源部10被构造为发射蓝色波长范围的激光和白光,所述白光通过合成根据由该激光激发的荧光物质生成的从红色波长范围到绿色波长范围的光而获得。光源部10包括用于光源的壳体11,并且包括多个固体光源的光源单元,在接收到光源单元的光之后生成并发射白光的荧光体单元等被布置在该壳体11内。应当注意的是,光源部10的构造尤其不受限制,只要其能够发射白光即可。

图像生成部20基于从光源部10发射的包括红光、绿光和蓝光的白光生成图像。图像生成部20包括用于图像生成部的壳体21,并且各个光学系统被布置在该壳体21内。稍后将参照图2描述图像生成部20中的各个光学系统的细节。

冷却部50被构造为生成用于冷却图像生成部20中的各个光学系统的冷却风。冷却部50包括例如用于除去灰尘的海绵型或电荷型过滤器52和生成冷却风的鼓风机构51(例如,轴流式风扇和离心式风扇)。在该实施例中,过滤器52在与形成在外部壳体1的侧面部分处的入口3相对的位置处沿着入口3布置。另外,鼓风机构51布置在过滤器52的一侧。通过驱动该鼓风机构51,从入口3吸入的外部空气经由过滤器52向图像生成部20中的各个光学系统吹送。

应当注意的是,该实施例的投影仪100包括引导由鼓风机构51生成的冷却风以使得冷却风从下侧向图像生成部20中的各个光学系统吹送的管道(未示出)。换句话说,在该实施例中,冷却风从下侧向图像生成部20中的各个光学系统吹送。

投影部60将从图像生成部20发射的光投影到屏幕上。该投影部60包括具有圆柱形状并且其前侧的直径大于后侧的直径的圆柱体61,以及设置在圆柱体61内的多个透镜62(参见图2)。

在该实施例中,投影部60可从投影仪100拆卸(可替换)。例如,必要时用其他类型的投影部60(例如,透镜类型不同的投影部60)来替换投影部60。替代地,当在投影部60中发生故障时,用相同类型的新的投影部60来替换投影部60。

在图像生成部20的壳体21的前侧形成有可拆卸地保持投影部60的投影部保持部5。作为用于使得投影部60能够变得可拆卸的机构,例如有螺钉型、磁体型等,但是这种机构没有特别限制。在投影部保持部5中,在与发射来自图像生成部20的光的位置相对应的位置(在投影部保持部5的中心附近的位置)处形成有用于保持投影部60的开口6(也参见图4)。

该开口6与投影部60的形状相对应地形成为圆形,并且其直径略大于投影部60在后侧的直径。应当注意的是,该开口6的尺寸足以使用户的至少一个指尖被插入。

在该实施例中,在投影部60被投影部保持部5保持的状态下,投影部60在前侧的部分从外部壳体1向前突出。此外,在投影部60被投影部保持部5保持的状态下,投影部60在后侧的部分从投影部保持部5的后方突出,使得该部分进入图像生成部的壳体21(参见图4)。

[图像生成部20的结构]

图2是投影仪100的图像生成部20的示意性顶视图。图3是示出图像生成部20的一部分的示意性顶视图。

如这些图中所示,图像生成部20包括积分器设备22、偏振转换板25、集光透镜26、第一分色镜27、第二分色镜28、第一反射镜29、第二反射镜30和第三反射镜31。图像生成部20还包括第一中继透镜32、第二中继透镜33、第一场透镜34、第二场透镜35和第三场透镜36。

图像生成部20还包括第一液晶灯泡41r、第二液晶灯泡41g、第三液晶灯泡41b、第一光入射侧偏振板42r、第二光入射侧偏振板42g、第三光入射侧偏振板42b、第一光发射侧偏振板43r、第二光发射侧偏振板43g和第三光发射侧偏振板43b。图像生成部20还包括第一偏振转换板44r、第二偏振转换板44g、第三偏振转换板44b和十字分色棱镜45。

积分器设备22将从光源部10照射到偏振转换板44上的入射光调整为具有均匀的亮度分布。积分器设备22包括包含二维地布置的多个微透镜的第一复眼透镜23和包括布置为分别对应于这些微透镜的多个微透镜的第二复眼透镜24。

已经从光源部10进入积分器设备22的平行光被第一复眼透镜23的微透镜划分成多个光通量,并被成像在第二复眼透镜24的相对应的微透镜上。第二复眼透镜24的微透镜各自起二次光源的作用,并且向偏振转换板25发射具有均匀亮度的多个平行光束。

偏振转换板25使经由积分器设备22进入的入射光的偏振状态均匀并将光发射到集光透镜26。集光透镜26收集入射光并将其发射到第一分色镜27。

第一分色镜27选择性地将红光从入射的白光中透射出,并且相反地选择性地反射绿光和蓝光。第二分色镜28选择性地将蓝光从由第一分色镜27反射的绿光和蓝光中透射出,并且相反地选择性地反射绿光。以这种方式,从光源部10发射的光被划分成红光、绿光和蓝光。

第一反射镜29反射通过第一分色镜27透射的红光并将其引导到第一场透镜34侧。第一场透镜34将入射的红光转换为平行光,并将其发射到第一光入射侧偏振板42r。

类似地,第二场透镜35将由第二分色镜28反射的绿光转换为平行光,并将其发射到第二光入射侧偏振板42g。

第二反射镜30反射已经透射通过第二分色镜28并穿过第一中继透镜32的蓝光,并将其引导到第三反射镜31侧。第三反射镜31反射已经穿过第二中继透镜33的蓝光,并将其引导到第三场透镜36侧。第三场透镜36将由第三反射镜31反射的蓝光转换为平行光,并将其发射到第三光入射侧偏振板42b。

第一液晶灯泡41r调制红光,并且第二液晶灯泡41g调制绿光。另外,第三液晶灯泡41b调制蓝光。

第一光入射侧偏振板42r布置在调制红光(第一波长带的光)的第一液晶灯泡41r的光入射侧,并且第一光发射侧偏振板43r布置在第一液晶灯泡41r的光发射侧。第二光入射侧偏振板42g布置在调制绿光(第二波长带的光)的第二液晶灯泡41g的光入射侧,并且第二光发射侧偏振板43g布置在第二液晶灯泡41g的光发射侧。另外,第三光入射侧偏振板42b布置在调制蓝光(第三波长带的光)的第三液晶灯泡41b的光入射侧,并且第三光发射侧偏振板43b布置在第三液晶灯泡41b的光发射侧。换句话说,光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43被布置成分别夹着液晶灯泡41。

另外,在该实施例中,第一偏振转换板44r(例如,1/2λ板)布置在第一光入射侧偏振板42r的光发射面侧上的位置处。类似地,第二偏振转换板44g(例如,1/2λ板)布置在第二光入射侧偏振板42g的光发射面侧上的位置处,并且第三偏振转换板44b(例如,1/2λ板)布置在第三光入射侧偏振板42b的光发射面侧上的位置处。

应当注意的是,稍后将参考图9详细描述设置这些偏振转换板的原因以及光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的更详细的构造。

第一光入射侧偏振板42r使由第一场透镜34转换为平行光的红光的偏振状态对齐,并发射光。第一偏振转换板44r使具有对齐的偏振方向的红光的偏振方向绕光轴旋转90°,并将光发射到第一液晶灯泡41r。第一液晶灯泡41r基于所供给的图像信息来针对每个像素调制入射光,以生成红色图像,并将该图像发射到第一光发射侧偏振板43r。第一光发射侧偏振板43r使入射的红光的偏振方向对齐,并将光发射到十字分色棱镜45。

第二光入射侧偏振板42g使由第二场透镜35转换成平行光的绿光的偏振状态对齐,并发射光。第二偏振转换板44g使具有对齐的偏振方向的绿光的偏振方向绕光轴旋转90°,并将光发射到第二液晶灯泡41g。第二液晶灯泡41g基于所供给的图像信息来针对每个像素调制入射光,以生成绿色图像,并将该图像发射到第二光发射侧偏振板43g。第二光发射侧偏振板43g使入射的绿光的偏振方向对齐,并将光发射到十字分色棱镜45。

第三光入射侧偏振板42b使由第三场透镜36转换成平行光的蓝光的偏振状态对齐,并发射光。第三偏振转换板44b使具有对齐的偏振方向的蓝光的偏振方向绕光轴旋转90°,并将光发射到第三液晶灯泡41b。第三液晶灯泡41b基于所供给的图像信息来针对每个像素调制入射光,以生成蓝色图像,并将该图像发射到第三光发射侧偏振板43b。第三光发射侧偏振板43b使入射的蓝光的偏振方向对齐,并将光发射到十字分色棱镜45。

十字分色棱镜45叠加并合成已经从三个方向进入的各种颜色的光,并将合成的光朝向投影部60发射。十字分色棱镜45具有当在纵向方向上看去时是正方形的立方体形状(立方形状)。

十字分色棱镜45包括红光进入并与第一光发射侧偏振板43r相对的第一侧面45a、绿光进入并与第二光发射侧偏振板43g相对的第二侧面45b以及蓝光进入并与第三光发射侧偏振板43b相对的第三侧面45c。十字分色棱镜45还包括从其发射红光、绿光和蓝光的合成光的第四侧面45d(光发射面)。第一侧面45a和第三侧面45c是彼此相对的侧面,并且第二侧面45b和第四侧面45d是彼此相对的面。

该十字分色棱镜45形成为好似当在纵向方向(一个方向:z轴方向)上看去时各自是等腰直角三角形的4个三棱镜被结合。在4个三棱镜的边界处,形成有两个分色膜46和47。两个分色膜46和47形成当在纵向方向(一个方向:z轴方向)上看去时的x形状,并且形成为使得其交叉轴在纵向方向上延伸。

两个分色膜46和47中的第一分色膜46选择性地透射绿光和蓝光,并且相反地选择性地反射红光。同时,第二分色膜47选择性地透射绿光和红光,并且相反地选择性地反射蓝光。

因此,其偏振状态被第一光发射侧偏振板43r对齐并且已经从第一侧面45a进入十字分色棱镜45的红光被第一分色膜46反射,并被引导到投影部60侧。另外,其偏振状态被第二光发射侧偏振板43g对齐并且已经从第二侧面45b进入十字分色棱镜45的绿光透射通过第一分色膜46和第二分色膜47,并且直接进行到投影部60。

另外,其偏振状态被第三光发射侧偏振板43b对齐并且已经从第三侧面45c进入十字分色棱镜45的蓝光被第二分色膜47反射,并被引导到投影部60侧。因此,红光、绿光和蓝光的合成光被生成,并且该合成光被从第四侧面45d发射。

应当注意的是,3个液晶灯泡41、3个光入射侧偏振板42、3个光发射侧偏振板43、3个偏振转换板44和十字分色棱镜45形成为一个光学单元40。

[透射构件70]

在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上布置有透射光的透射构件70。该透射构件70包括功能滤光器70a或替代玻璃板70b。作为功能滤光器70a,例如使用波长选择性滤光器(例如,颜色选择等)、解偏振滤光器(例如,晶体板和相位差膜)、λ/4板、颜色微调滤光器等。

例如,在特殊屏幕上执行超短焦投影的情况下,波长选择性滤光器用于改善3d亮度或消除屏幕不均匀的目的。另外,例如,解偏振滤光器和λ/4板用于消除屏幕不均匀的目的,并且颜色微调滤光器用于扩大色彩范围或通过颜色分离进行3d显示的目的。

在功能滤光器70a未布置在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上的情况下,使用替代玻璃板70b来代替功能滤光器70a。具体地,如果在未布置功能滤光器70a的情况下在功能滤光器70a的位置处什么都没有布置,则后焦点位置散焦,所以替代玻璃板70b代替功能滤光器被布置在该位置处。

替代玻璃板70b例如由诸如浮法玻璃之类的低成本材料形成。此外,基于滤光器折射率酌情设置功能滤光器70a和替代玻璃板70b的厚度,使得光学长度变得相同。

应当注意的是,在装运阶段,作为初始设定,替代玻璃板70b设置在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上。应当注意的是,在装运阶段,在将替代玻璃板70b设置在光路上的同时执行对液晶灯泡41和投影部60的定位。

在用户需要扩展功能的情况下,根据需要除去在初始设定下设置的廉价的替代玻璃板70b,以便用任意的功能滤光器70a来替代它。

[替换机构]

在该实施例中,针对投影仪100设置能够替换透射构件70的替换机构,使得用户可以容易地替换透射构件70(功能滤光器70a或替代玻璃板70b)。

图4是沿图2中的线a-a'截取的示意性侧横截面图。图5是透射构件保持部80和透射构件70的透视图。图6是透射构件保持部80和透射构件70的横截面透视图。图7是示出透射构件保持部80和透射构件70的侧横截面图。

如图中所示,能够可拆卸地保持透射构件70(保持器72)的透射构件保持部80(替换机构的示例)设置在投影部保持部5的背面侧。透射构件保持部80具有中心部分平坦的半球壳形(碗形)。在透射构件保持部80上形成有多个螺孔80a,并且通过把螺钉拧入螺孔80a,将透射构件保持部80附接到投影部保持部5的背面侧。

在透射构件保持部80的中心附近,形成有开口80b,开口80b在前后方向上贯穿透射构件保持部80并且设置用于透射光。在透射构件保持部80的前侧上对应于该开口80b的位置处形成有可拆卸地保持透射构件70(保持器72)的透射构件附接/拆卸部81。透射构件附接/拆卸部81包括形成在开口80b上方的第一接合槽82和形成在开口80b下方的第二接合槽83。

在透射构件保持部80的背面侧上,十字分色棱镜45固定地附接在与开口80b相对应的位置处。通过被透射构件保持部80保持,十字分色棱镜45被固定在图像生成部的壳体21内的预定位置处。换句话说,透射构件保持部80在可拆卸地保持透射构件70(保持器72)的同时固定地保持十字分色棱镜45。

在附接到透射构件附接/拆卸部81(透射构件保持部80)的同时,透射构件70被布置在与投影部60的光入射面相比更接近十字分色棱镜45的光发射面45d的位置处。此外,透射构件70(保持器72)被透射构件附接/拆卸部81(透射构件保持部80)保持以覆盖开口80b。

透射构件70(功能滤光器70a或替代玻璃板70b)由保持器72保持。保持器72包括矩形框体73、形成在框体73的上端部侧的第一接合部74和形成在框体73的下端部侧的第二接合部75。第一接合部74与第一接合槽82接合,并且第二接合部75经由爪部75d(偏置部)与第二接合槽83接合。

第一接合部74包括从框体73的上端部的大致中心的位置向上突出的第一部分74a、从第一部分74a的上端部向后突出的第二部分74b和从第二部分74b的后端部向上突出的第三部分74c。

第二接合部75包括从框体73的下端部的中心附近的位置彼此平行地向下突出的两个第一部分75a,以及连接两个第一部分75a的下端部的第二部分75b。第二接合部75还包括在第二部分75b的上端部处从第二部分74b向后突出的舌状第三部分75c,以及在第三部分75c的后侧从第三部分74c向上突出的第四部分75d(爪部:偏置部)。

应当注意的是,第一接合部74是当附接/拆卸透射构件70(保持器72)时成为支点的部分。另一方面,第二接合部75是当附接/拆卸透射构件70(保持器72)时用于在固定和释放之间切换的部分。

具体地,通过第二接合部75的第四部分75d(爪部)被向上偏置并且来到透射构件保持部80的背面侧,透射构件70(保持器72)被固定到透射构件附接/拆卸部81。另一方面,当第二接合部75的第二部分74b的下端部被向前移动时,第二接合部75的第四部分75d(爪部)的固定状态被释放。因此,透射构件70(保持器72)变得可从透射构件附接/拆卸部81拆卸。

[当替换透射构件70(保持器72)时执行的操作]

接下来,将描述当用户替换功能滤光器70a和替代玻璃板70b时执行的操作。在本文中的描述中,假设替代玻璃板70b设置在投影仪100中。应当注意的是,如上所述,在装运阶段,替代玻璃板70b被附接在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上。

在需要扩展功能的情况下,用户首先从投影部保持部5中除去投影部60。图8是示出投影部60被除去的状态的示意性正视图。如图8中所示,当投影部60被从投影部保持部5中除去时,替代玻璃板70b经由外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6而变得暴露。

接下来,用户将他/她的指尖插入外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6,并从透射构件附接/拆卸部81中除去替代玻璃板70b。应当注意的是,由于外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6如上所述各自是足以使用户的指尖被插入的尺寸,所以用户可以容易地将他/她的指尖插入开口2和6。

在除去替代玻璃板70b时,用户将第二接合部75的第二部分74b的下端部夹在保持器72中并使其向前移动。结果,第二接合部75的第四部分75d(爪部)的固定状态被释放。当用户使第二接合部75的第二部分74b的下端部更向前移动时,保持器72(替代玻璃板70b)以第一接合部74为支点进行旋转,并且保持器72(替代玻璃板70b)被从透射构件附接/拆卸部81中除去。

接下来,用户握住任意功能滤光器70a,将他/她的指尖插入外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6,并将功能滤光器70a附接到透射构件附接/拆卸部81。在附接功能滤光器70a时,用户首先将保持器72的第一接合部74插入到透射构件附接/拆卸部81的第一接合槽82内。接下来,用户使用第一接合部74作为支点来旋转保持器72(功能滤光器70a),并将保持器72的第二接合部75插入到透射构件附接/拆卸部81的第二接合槽83内。

当保持器72的第二接合部75插入到透射构件附接/拆卸部81的第二接合槽83内时,第二接合部75的第四部分75d(爪部分)来到透射构件保持部80的背面侧并被向上偏置。因此,保持器72(功能滤光器70a)被固定到透射构件附接/拆卸部81。

当功能滤光器70a被附接到透射构件附接/拆卸部81时,用户接下来将投影部60附接到投影部保持部5。因此,投影仪100的功能被扩展。

在本文的描述中,已经描述了当用功能滤光器70a替换替代玻璃板70b时执行的操作。另一方面,还可以用替代玻璃板70b替换功能滤光器70a或者可以用其他类型的功能滤光器70a替换功能滤光器70a。应当注意的是,其操作与上述操作类似,因此其描述将被省略。

[替换机构的操作等]

根据该实施例的投影仪100,可以根据需要替换透射构件70(功能滤光器70a和替代玻璃板70b)。此外,由于透射构件70设置在该实施例的投影仪100中的十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上,所以可以使透射构件70比在透射构件70被设置在投影部60的前侧的情况下更紧凑。因此,可以降低成本。

此外,在该实施例中,在被附接到透射构件附接/拆卸部81的同时,透射构件70被布置在比投影部60的光入射面更接近十字分色棱镜45的光发射面的位置处。结果,可以使透射构件70更紧凑。应当注意的是,透射构件70可以变得更小,因为其位置接近十字分色棱镜45的光发射面。

此外,在该实施例中,采用透射构件附接/拆卸部81(透射构件保持部80)作为替换机构。因此,透射构件70可以通过被附接/拆卸而被容易地替换。此外,在该实施例中,第一接合槽82和第二接合槽83形成在透射构件附接/拆卸部81中,并且第一接合部74和第二接合部75相对应地形成在透射构件70的保持器72中。

因此,用户可以通过第一接合槽82、第二接合槽83、第一接合部74和第二接合部75来容易地替换透射构件70。特别地,由于保持器的第二接合部在该实施例中被构造为经由其爪部75d而与第二接合槽83接合,所以用户可以更容易地替换透射构件70。

另外,在该实施例中,经由在从投影仪100中除去投影部60时的期间形成的外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6来替换透射构件70。因此,用户不需要在替换透射构件70时使投影仪100分解。结果,用户可以容易地替换透射构件70。

应当注意的是,在一般投影仪100的情况下,投影部60在许多情况下被构造为是可拆卸的。因此,为了使得能够替换透射构件70,不需要特别地改变外部壳体1或投影部保持部5。换句话说,与现有投影仪100的构件相同的构件可以用作外部壳体1和投影部保持部5。

另外,在该实施例中,透射构件70(保持器72)被透射构件附接/拆卸部81(透射构件保持部80)保持以覆盖开口80b。通过透射构件70(保持器72)以这种方式覆盖开口80b,有效地防止灰尘等进入开口80b的上游侧的光路成为可能。

这里,在由功能滤光器70a获得的多个功能被安装在投影仪100上的情况下,对于不需要这些功能的用户也安装所述功能。结果,这些功能的成本对于用户可能会变成浪费。担心这可能导致销售下降。另一方面,在选择功能滤光器70a的功能的情况下,少数派的要求被忽视。担心这也会导致销售下降。

另一方面,在该实施例的投影仪100中,在投影仪100的装运阶段的初始设定中设置廉价的替代玻璃板70b。此外,在需要功能被扩展的情况下,必要时用功能滤光器70a替换替代玻璃板70b。

因此,在该实施例的投影仪100中,可以防止针对不需要这些功能的用户的无用成本上升。另外,由于功能滤光器70a可以根据需要附接到该实施例的投影仪100,因此适当地应对少数派的要求成为可能。换句话说,在该实施例中,在初始设定中设置廉价的投影仪100的同时,可以向需要由功能滤光器70a获得的功能的用户适当地提供这些功能。认为这导致销售额的增加。

这里,作为对比示例,将讨论功能滤光器70a粘附到十字分色棱镜45的光发射面45d上的情况。在这种情况下,如果要替换功能滤光器70a,则需要替换包括十字分色棱镜45在内的整个光学单元40。在这种情况下,对于最终消费者自己而言,替换是困难的。另一方面,虽然维修人员能够替换整个光学单元40,但是需要进行对液晶灯泡41的位置调整,这会导致处理成本的增加。

另一方面,由于在该实施例中透射构件70(保持器72)可从透射构件保持部80的透射构件附接/拆卸部81拆卸,所以不需要替换包括十字分色棱镜45在内的整个光学单元40。结果,对于最终消费者,容易地替换透射构件70并且还防止维修人员的处理成本增加成为可能。

在上面的描述中,将布置透射构件70的位置描述为在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上。然而,布置透射构件70的位置可以是在液晶灯泡41和十字分色棱镜45之间的光路上。通常,布置透射构件70的位置可以是在液晶灯泡41和投影部60之间的光路上的任何地方。

应当注意的是,如果透射构件70布置在液晶灯泡41与投影部60之间的光路上,则在使功能滤光器70a有效地起作用的同时使透射构件70小型化成为可能。

在上面的描述中,已经描述了灯泡是透射型液晶灯泡41的情况。另一方面,灯泡可以是反射型液晶灯泡或dlp(注册商标)(digitallightprocessing,数字光处理)。在灯泡是反射型液晶灯泡或dlp的情况下,布置透射构件70的位置也在灯泡与投影部60之间的光路上。

在上面的描述中,已经描述了替换机构是可移动类型的情况。另一方面,替换机构也可以是螺钉型或磁体型。替代地,替换机构可以是旋转器型或快门型。

在旋转器型的情况下,不同类型的多个透射构件70沿着盘状旋转器的圆周方向布置。然后,当旋转器被旋转时,布置在灯泡和投影部60之间的光路上的透射构件70被按次序切换。

在快门型的情况下,例如,不同类型的多个透射构件70布置在在一个方向上伸长的快门的纵向方向上。然后,随着在一个方向上移动快门,按次序切换灯泡与投影部60之间的光路上的透射构件70。

在上面的描述中,透射构件70已经被描述为经由外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6而被替换。另一方面,可在外部壳体1的上表面和图像生成部20的壳体21的上表面中的每一个上形成可以插入透射构件70的插槽。在这种情况下,经由这些插槽替换透射构件70。

这种类型例如在即使当投影部60被除去时透射构件70被布置在不可达位置(例如,在液晶灯泡41与十字分色棱镜45之间)的情况下也是特别有效的。

[光入射侧偏振板42/光发射侧偏振板43与冷却风之间的关系]

接下来,将描述光入射侧偏振板42/光发射侧偏振板43与冷却风之间的关系。图9是用于说明光入射侧偏振板42/光发射侧偏振板43与冷却风之间的关系的示意性透视图。

在对图9的描述中,假定光轴方向是y轴方向,与光轴方向垂直的水平方向是x轴方向,并且纵向方向是z轴方向。此外,假定图9中的光路的上游侧是前侧,并且光路的下游侧是后侧(y轴方向)。

在该实施例中,光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43各自由包括多条线48的线栅型无机偏振板构造。应当注意的是,无机偏振板具有高耐热性的特性。

光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43各自包括由透明玻璃材料等构成的基板8和由诸如铝之类的金属构成的多条线48。多条线48被形成为在基板8上在一个方向上延伸,同时布置在与该一个方向正交的方向上。另外,在相邻的线48之间形成有槽49。多条线48透射包括与线48延伸的方向垂直的偏振方向的光,并且同时反射包括与线48延伸的方向平行的偏振方向的光。

在该实施例中,光入射侧偏振板42的其上设置有线48的一侧布置在前侧。另一方面,光发射侧偏振板43的其上设置有线48的一侧布置在后侧。应当注意的是,光入射侧偏振板42的其上设置有线48的一侧也可以布置在后侧。此外,光发射侧偏振板43的其上设置有线48的一侧也可以布置在前侧。

另外,在该实施例中,光入射侧偏振板42是反射型偏振板,并且同时光发射侧偏振板43是吸收型偏振板。因此,在光发射侧偏振板43的基板8上形成用于吸收不必要的光的吸收层(未示出)。通过设置该吸收层,防止不必要的光返回到液晶灯泡41侧以引起图像劣化成为可能。

应当注意的是,也可以将吸收型偏振板用于光入射侧偏振板42,并且将反射型偏振板用于光发射侧偏振板43。

另外,在该实施例中,偏振转换板44(例如,1/2λ板)粘附到光入射侧偏振板42的光发射面上。该偏振转换板44使透射光的偏振方向绕光轴旋转90°。

如图9中所示,在该实施例中,由鼓风机构51生成的冷却风从下侧(z轴方向)向光入射侧偏振板42、液晶灯泡41和光发射侧偏振板43吹送。

另外,多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向是与吹送冷却风的方向(z轴方向)正交的方向(x轴方向)。类似地,多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向是与吹送冷却风的方向(z轴方向)正交的方向(x轴方向)。换句话说,在该实施例中,多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向和多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向是相同的,并且该方向是与冷却风正交的方向。

通过以这种方式使光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48在与冷却风正交的方向上延伸,防止水分和污染物(灰尘、油、pm2.5等)进入多条线48之间的槽49成为可能。

这里,将描述光的操作。在进入光入射侧偏振板42的光中,包括与多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向垂直的偏振方向(z轴方向)的光被透射通过光入射侧偏振板42。另一方面,包括与多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向平行的偏振方向(x轴方向)的光被光入射侧偏振板42反射。

已经透射通过光入射侧偏振板42的光通过偏振转换板44而被绕光轴旋转90°,使得其偏振方向被转换成x轴方向。然后,具有x轴方向上的偏振方向的光进入液晶灯泡41以被调制。在由液晶灯泡41调制的光中,包括与多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向垂直的偏振方向(z轴方向)的光被透射通过光发射侧偏振板43。另一方面,包括与多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向平行的偏振方向(x轴方向)的光被光发射侧偏振板43的多条线48反射,并被光发射侧偏振板43的吸收层吸收。

[操作等]

这里,将描述该实施例的投影仪100的操作。在本文中的描述中,首先将描述比较示例。图10是用于说明根据比较示例的光入射侧偏振板42/光发射侧偏振板43与冷却风之间的关系的示意性透视图。

在图10中所示的比较示例中,与该实施例不同,多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向是与冷却风平行的方向(z轴方向)。此外,在比较示例中,与该实施例不同,未设置偏振转换板44。其他点与该实施例的类似。

在图10中所示的比较示例中,在进入光入射侧偏振板42的光中,包括与多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向垂直的偏振方向(z轴方向)的光被透射通过光入射侧偏振板42。另一方面,包括与多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向平行的偏振方向(x轴方向)的光被光入射侧偏振板42反射。

已经透射通过光入射侧偏振板42且具有z轴方向上的偏振方向的光进入液晶灯泡41以被调制。在由液晶灯泡41调制的光中,包括与多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向垂直的偏振方向(x轴方向)的光被透射通过光发射侧偏振板43。另一方面,包括与多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向平行的偏振方向(z轴方向)的光被光发射侧偏振板43的多条线48反射,并被光发射侧偏振板43的吸收层吸收。

在图10中所示的比较示例中,由于多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向是与冷却风平行的方向(z轴方向),所以包含在冷却风中的灰尘和异物被沉积在光发射侧偏振板43的下端面上。如果在光发射侧偏振板43的下端面上形成沉积材料,则通过该沉积材料吸收空气中的水分和污染物,使得水分和污染物由于毛细作用而进入线48之间的槽49,从而污染光发射侧偏振板43。在这种情况下,光发射侧偏振板43未有效地起作用。

为了防止这种情况,存在使用在光发射侧偏振板43的被吹送冷却风的下端面上由uv粘合材料形成盖壁的方法的情况。虽然通过这种方法可以防止外部水分和污染物进入,但是由于盖壁由uv粘合材料形成,所以存在uv粘合材料本身进入线48之间的槽49的问题。

图11示出了uv粘合材料已经进入线48之间的槽49的状态。

另外,为了防止水分和污染物进入,在一些情况下使用在与多条线48延伸的方向正交的方向上在光发射侧偏振板43的被吹送冷却风的下端面上方约几毫米的位置处形成划线切口7的方法。图12示出了在光发射侧偏振板43上形成划线切口7的状态。

在该方法中,通过划线切口7形成不存在多条线48的空间(例如,约10μm),并且该空间防止水分和污染物进入槽49。然而,存在以下问题:如果水分和污染物进入由划线切口7形成的空间,则已经进入的水分和污染物再次通过毛细作用向上移动并进入槽49。

在这点上,在该实施例的投影仪100中,通过使光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48在与冷却风正交的方向上延伸的方法防止了水分和污染物进入多条线48之间的槽49。

在该实施例中,由于光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48在相同方向上延伸,所以需要在光入射侧偏振板42的光发射面与光发射侧偏振板43的光入射面之间的任何位置插入用于转换偏振方向的构件。因此,在该实施例中,将偏振转换板44粘附到光入射侧偏振板42的光发射面上。应当注意的是,由于偏振转换板44是廉价的,所以其不导致成本的增加。

这里,插入偏振转换板44的位置不限于光入射侧偏振板42的光发射面,只要其在光入射侧偏振板42的光发射面与光发射侧偏振板43的光入射面之间即可。例如,插入偏振转换板44的位置可以是液晶灯泡41的光入射面或者液晶灯泡41的光发射面。替代地,插入偏振转换板44的位置可以是光发射侧偏振板43的光入射面。

应当注意的是,如果插入偏振转换板44的位置是光入射侧偏振板42的光发射面和液晶灯泡41的光入射面,则可以防止聚焦劣化发生。另外,如果插入偏振转换板44的位置是光入射侧偏振板42的光发射面,则可以防止偏振转换板44暴露于高温(因为液晶灯泡41和光发射侧偏振板43是温度易于变高的构件)。

这里,在该实施例中,光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43可以由具有相同形状的构件构造。在下文中,将对此进行描述。光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43通常具有当在光轴方向上看去时在水平方向(x轴方向)上长并且在垂直方向(z轴方向)上短的矩形形状。

参考图10中所示的比较示例,在比较示例中,根据线48的延伸方向,需要两种类型的偏振板作为光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43。换句话说,在比较示例中,需要准备沿着长边方向(x轴)形成有多条线48的偏振板作为光入射侧偏振板42。另外,在比较示例中,需要准备沿着短边方向(z轴)形成有多条线48的偏振板作为光发射侧偏振板43。

另一方面,在图9中所示的该实施例中,沿着长边方向(短边也是可以的)形成有多条线48的偏振板通常可以用于光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43。这是因为在该实施例中,线延伸的方向对于光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43是相同的。因此,在该实施例中,可以容易地大量生产光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板4,并且可以降低成本。防止光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43被错误地附接也成为可能。

在上面的描述中,吹送冷却风的方向是纵向方向,并且多条线48延伸的方向是水平方向。另一方面,吹送冷却风的方向可以是水平方向,并且多条线48延伸的方向可以是垂直方向。

对光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48延伸的方向是与吹送冷却风的方向正交(90°)的方向的情况已经给出了以上描述。另一方面,光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48延伸的方向不需要是与吹送冷却风的方向正交的方向,只要其与吹送冷却风的方向不平行即可。例如,多条线48延伸的方向相对于吹送冷却风的方向(z轴方向)可以是45°。

对多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向和多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向为相同的情况已经给出了以上描述。另一方面,这些方向并不一定需要是相同的。例如,多条线48在光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43上延伸的方向可以与吹送冷却风的方向(z轴方向)分别成45°和135°。在这种情况下,在不设置偏振转换板44的情况下,可以使多条线48在光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43上延伸的方向与吹送冷却风的方向不平行。

使多条线48不平行于冷却风的技术也适用于灯泡是反射型液晶灯泡41的情况。

[用于防止重影的构造]

接下来,将描述用于防止由于在光发射侧偏振板43的光发射侧上生成的不必要的光而生成重影的构造。

[生成重影的原因]

在本文中的描述中,将首先描述生成重影的原因。图13和图14是用于说明生成重影的原因的示图。

首先,将描述图13中所示的光移动(1)。透射通过第二光发射侧偏振板43g的绿光(参见白色箭头)进入十字分色棱镜45,然后进入第一分色膜46。虽然绿光由于第一分色膜46透射绿光而最初透射通过第一分色膜46,但是部分光被第一分色膜46反射。由第一分色膜46反射的光透射通过第二分色膜47并进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧。

已经进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧上的线48反射并再次进入十字分色棱镜45。然后,该光在透射通过第二分色膜47后透射通过第一分色膜46,并进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧。

已经进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧上的线48反射并再次进入十字分色棱镜45。该光进入第一分色膜46。虽然绿光由于第一分色膜46透射绿光而最初透射通过第一分色膜46,但是部分光被第一分色膜46反射。由第一分色膜46反射的光透射通过第二分色膜47并被从十字分色棱镜45的光发射面45d发射。该光引起重影。

接下来,将描述图13中所示的光移动(2)。透射通过第二光发射侧偏振板43g的绿光(参见白色箭头)进入十字分色棱镜45,透射通过第一分色膜46,然后进入第二分色膜47。虽然绿光由于第二分色膜47透射绿光而最初透射通过第二分色膜47,但是部分光被第二分色膜47反射。由第二分色膜47反射的光进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧。

已经进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧上的线48反射并再次进入十字分色棱镜45。然后,该光在透射通过第二分色膜47之后透射通过第一分色膜46,并进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧。

已经进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧上的线48反射并再次进入十字分色棱镜45。该光在透射通过第一分色膜46之后进入第二分色膜47。虽然绿光由于第二分色膜47透射绿光而最初透射通过第二分色膜47,但是部分光被第二分色膜47反射。由第二分色膜47反射的光被从十字分色棱镜45的光发射面45d发射。该光引起重影。

接下来,将描述图14中所示的光移动(1)。透射通过第二光发射侧偏振板43g的绿光(参见白色箭头)进入十字分色棱镜45,然后进入第一分色膜46。虽然绿光由于第一分色膜46透射绿光而最初透射通过第一分色膜46,但是部分光被第一分色膜46反射。由第一分色膜46反射的光透射通过第二分色膜47,并进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧。

已经进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧上的线48反射,并再次进入十字分色棱镜45。然后,该光在透射通过第二分色膜47之后进入第一分色膜46。虽然绿光由于第一分色膜46透射绿光而最初透射通过第二分色膜47,但是部分光被第一分色膜46反射。

由第一分色膜46反射的光进入第二光发射侧偏振板43g的光发射面侧,并被形成在第二光发射侧偏振板43g的光发射面侧上的线48反射。该光在透射通过第一分色膜46之后透射通过第二分色膜47,并被从十字分色棱镜45的光发射面45d发射。该光引起重影。

接下来,将描述图14中所示的光移动(2)。透射通过第二光发射侧偏振板43g的绿光(参见白色箭头)进入十字分色棱镜45。该光在透射通过第一分色膜46之后进入第二分色膜47。虽然绿光由于第二分色膜47透射绿光而最初透射通过第二分色膜47,但是部分光被第二分色膜47反射。由第二分色膜47反射的光进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧。

已经进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧上的线48反射,再次进入十字分色棱镜45,然后进入第二分色膜47。虽然绿光由于第二分色膜47透射绿光而最初透射通过第二分色膜47,但是部分光被第二分色膜47反射。

由第二分色膜47反射的光透射通过第一分色膜46并进入第二光发射侧偏振板43g的光发射面侧。已经进入第二光发射侧偏振板43g的光发射面侧的光被形成在第二光发射侧偏振板43g的光发射面侧上的线48反射。该光在透射通过第一分色膜46之后透射通过第二分色膜47,并被从十字分色棱镜45的光发射面45d发射。该光引起重影。

尽管关于绿光已经给出了对图13和图14的描述,但是红光和蓝光同样可以引起重影。

[光发射侧偏振板43的具体构造]

为了防止如图13和图14中所示的由不必要的光引起的重影,在该实施例的投影仪100中,第一光发射侧偏振板43r、第二光发射侧偏振板43g和第三光发射侧偏振板43b中的至少一个光发射侧偏振板43相对于十字分色棱镜45的相对侧表面而倾斜。

通常,3个光发射侧偏振板43中的至少一个绕两个正交轴中的至少一个旋转,同时平行于十字分色棱镜45的相对侧表面。图15是用于说明这一点的示图。

在图15中,基于投影仪100的坐标系包括x轴、y轴和z轴。另外,基于第一光发射侧偏振板43r的坐标系包括x'轴和z轴,并且基于第二光发射侧偏振板43g的坐标系包括x″轴和z轴。类似地,基于第三光发射侧偏振板43b的坐标系包括x″′轴和z轴。

这里,x'轴方向是与第一光发射侧偏振板43r中的光发射面平行的面内方向,并且是与z轴方向(纵向方向)垂直的方向。类似地,x″轴方向是与第二光发射侧偏振板43g中的光发射面平行的面内方向,并且是与z轴方向(纵向方向)垂直的方向。类似地,x″′轴方向是与第三光发射侧偏振板43b中的光发射面平行的面内方向,并且是与z轴方向(纵向方向)垂直的方向。

应当注意的是,在x'轴和z轴的坐标系、x″轴和z轴的坐标系以及x″轴和z轴的坐标系中,x'轴、x″轴和x″′轴根据光发射侧偏振板43的旋转与光发射侧偏振板43一起变化。另一方面,即使当光发射侧偏振板43被旋转时z轴也不变化。

在稍后要描述的图16至图20中获取坐标的方法类似于图15的方法。

第一光发射侧偏振板43r被布置成从其平行于十字分色棱镜45的相对的第一侧面45a的状态绕z轴(第一轴)旋转(注意z轴方向(纵向方向)是分色膜46和47的交叉轴延伸的方向)。由于第一光发射侧偏振板43r被布置成绕z轴(第一轴)旋转,因此当在z轴方向上看去时,第一光发射侧偏振变成与分色膜46和47偏离45°的角度。

替代地,第一光发射侧偏振板43r被布置成从其平行于十字分色棱镜45的相对的第一侧面45a的状态绕x'轴(第二轴:与z轴正交的方向)旋转。替代地,第一光发射侧偏振板43r可被布置成绕z轴和x'轴两者旋转。

类似地,第二光发射侧偏振板43g被布置成从其平行于十字分色棱镜45的相对的第二侧面45b的状态绕z轴(第一轴)旋转。由于第二光发射侧偏振板43g被布置成绕z轴旋转,因此当在z轴方向上看去时,第一光发射侧偏振变成与分色膜46和47偏离45°的角度。

替代地,第二光发射侧偏振板43g被布置成从其平行于十字分色棱镜45的相对的第二侧面45b的状态绕x″轴(第二轴:与z轴正交的方向)旋转。替代地,第二光发射侧偏振板43g可被布置成绕z轴和x″轴两者旋转。

类似地,第三光发射侧偏振板43b被布置成从其平行于十字分色棱镜45的相对的第三侧面45c的状态绕z轴(第一轴)旋转。由于第三光发射侧偏振板43b被布置成绕z轴旋转,因此当在z轴方向上看去时,第三光发射侧偏振变成与分色膜46和47偏离45°的角度。

替代地,第三光发射侧偏振板43b被布置成从其平行于十字分色棱镜45的相对的第三侧面45c的状态绕x″′轴(第二轴:与z轴正交的方向)旋转。替代地,第二光发射侧偏振板43g可被布置成绕z轴和x″′轴两者旋转。

这里,3个光发射侧偏振板43中的一个可以绕z轴旋转,或者3个光发射侧偏振板43中的2个可以绕z轴旋转。替代地,3个光发射侧偏振板43都可以绕z轴旋转。

另外,3个光发射侧偏振板43中的一个可以绕x'轴、x″轴和x″′轴旋转,或者3个光发射侧偏振板43中的2个可以绕x'轴、x″轴和x″′轴旋转。替代地,3个光发射侧偏振板43都可以绕x'轴、x″轴和x″′轴旋转。

另外,3个光发射侧偏振板43中的一个可以绕两个轴旋转,或者3个光发射侧偏振板43中的2个可以绕两个轴旋转。替代地,3个光发射侧偏振板43都可以绕两个轴旋转。

[绕垂直轴的旋转]

图16是示出第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b从其平行于相对的侧面的状态绕z轴旋转的情况的示例的示意性顶视图。在图16中所示的示例中,第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b被布置成使得板之间的间隔在十字分色棱镜45的从第二侧面45b到第四侧面45d(光发射面)的方向上逐渐变宽(即,绕z轴的逆向旋转)。

图16中所示的光移动将被描述。应当注意的是,该光移动对应于图13中所示的光移动(2)。透射通过第二光发射侧偏振板43g的绿光(参见白色箭头)进入十字分色棱镜45,透射通过第一分色膜46,并且然后进入第二分色膜47。虽然绿光由于第二分色膜47透射绿光而最初透射通过第二分色膜47,但是部分光被第二分色膜47反射。由第二分色膜47反射的光进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧。

已经进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧上的线48反射。由于第一光发射侧偏振板43r在被绕z轴旋转的同时被布置,所以已经进入第一光发射侧偏振板43r的光在与光入射方向不同的方向上被反射。具体地说,已经进入第一光发射侧偏振板43r的光在被在十字分色棱镜45的光发射面侧上偏离的同时被反射。

该光在透射通过第二分色膜47之后透射通过第一分色膜46并进入第三光发射侧偏振板43b。已经进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧上的线48反射。由于第三光发射侧偏振板43b在绕z轴旋转的同时被布置,所以已经进入第三光发射侧偏振板43b的光被反射,使得在朝向十字分色棱镜45的光发射面侧的方向上的分量增加。然后,将由第三光发射侧偏振板43b反射的光排出到光路外。

通过以这种方式使第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b从它们与相对的侧面平行的状态绕z轴旋转,不必要的光可以被适当地排出到光路外。因此,可以适当地防止重影的生成发生。

应当注意的是,即使当第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b绕z轴旋转时,如果它们绕z轴在相同方向上旋转,担心漫反射将被重复。

因此,如图16中所示,将第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b布置成使得其间的间隔在从第二侧面45b到第四侧面45d(光发射面)的方向上逐渐增大(即,绕z轴的逆向旋转)是有效的。应当注意的是,相反地,也可以将第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b布置成使得其间的间隔在从第四侧面45d(光发射面)到第二侧面45b的方向上逐渐增加(即,绕z轴的逆向旋转)。这种情况也有类似的效果。

[绕水平轴的旋转]

图17是示出第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b从它们平行于相对的侧面的状态绕x'轴和x″′轴旋转的情况的示例的示意性顶视图。图18是关于图17中所示的示例的示意性侧视图。应当注意的是,在图18中,省略了对第二光发射侧偏振板43g的图解说明。

在图17和图18中所示的示例中,第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b被布置成使得其光发射面(与十字分色棱镜45对应的侧上的面)在z轴方向上面向上(相同侧)。

图17和图18中所示的光移动将被描述。应当注意的是,该光移动对应于图13中所示的光移动(2)。透射通过第二光发射侧偏振板43g的绿光(参见白色箭头)进入十字分色棱镜45,透射通过第一分色膜46,然后进入第二分色膜47。虽然绿光由于第二分色膜47透射绿光而最初透射通过第二分色膜47,但是部分光被第二分色膜47反射。由第二分色膜47反射的光进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧。

已经进入第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43r的光发射面侧上的线48反射。由于第一光发射侧偏振板43r在被绕x'轴旋转的同时被布置,所以已经进入第一光发射侧偏振板43r的光在与z轴方向上的光入射方向不同的方向上被反射。具体地说,已经进入第一光发射侧偏振板43r的光被向上反射。

该光在透射通过第二分色膜47之后透射通过第一分色膜46并进入第三光发射侧偏振板43b。已经进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧上的线48反射。由于第三光发射侧偏振板43b在被绕x″′轴旋转的同时被布置,所以已经进入第三光发射侧偏振板43b的光被反射,使得向上方向上的分量增加。然后,将由第三光发射侧偏振板43b反射的光排出到光路外。

通过以这种方式使第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b从它们平行于相对的侧表面的状态绕x'轴和x″′轴旋转,可以将不必要的光适当地排出到光路外。因此,可以适当地防止重影的生成发生。

应当注意的是,即使当第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b绕x″轴和x″′轴旋转时,如果它们被布置成使得其光发射面在z轴方向上面向不同侧,则担心漫反射将被重复。

因此,如图17和图18中所示,将第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b布置成使得其光发射面在z轴方向上面向上(相同侧)是有效的。相反,也可以将第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b布置成使得其光发射面在z轴方向上面向下(相同侧)。这种情况也有类似的效果。

应当注意的是,也可以将所有的光发射侧偏振板43布置成使得其光发射面在z轴方向上面向相同侧。在这种情况下,防止生成重影的效果变大。

[绕两个轴的旋转]

图19是示出第一光发射侧偏振板43r、第二光发射侧偏振板43g和第三光发射侧偏振板43b从它们平行于相对的侧面的状态绕两个轴旋转的情况的示例的示意性顶视图。

在图19中,第一光发射侧偏振板43r和第三光发射侧偏振板43b被布置成使得其间的间隔在十字分色棱镜45的从第二侧面45b到第四侧面45d(光发射面)的方向上逐渐增大(即,绕z轴的逆向旋转)。另外,第二光发射侧偏振板43g在与第一光发射侧偏振板43r相同的方向上绕z轴旋转(逆向也是可能的)。

另外,在图19中所示的示例中,第一光发射侧偏振板43r、第二光发射侧偏振板43g和第三光发射侧偏振板43b被布置成使得其光发射面在z轴方向上面向上(相同侧)(替代地可以面向下)。

图19中所示的光移动将被描述。应当注意的是,该光移动对应于图14中所示的光移动(1)。透射通过第二光发射侧偏振板43g的绿光(参见白色箭头)进入十字分色棱镜45,然后进入第一分色膜46。虽然绿光由于第一分色膜46透射绿光而最初透射通过第一分色膜46,但是部分光被第一分色膜46反射。由第一分色膜46反射的光透射通过第二分色膜47并进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧。

已经进入第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43b的光发射面侧上的线48反射。由于第三光发射侧偏振板43b在被绕z轴旋转的同时被布置,所以已经进入第三光发射侧偏振板43b的光在被在十字分色棱镜45的光发射面侧上偏离的同时被反射。另外,由于第三光发射侧偏振板43b在被绕x″′轴旋转的同时被布置,所以已经进入第一光发射侧偏振板43r的光被向上反射。

该光在透射通过第二分色膜47之后进入第一分色膜46。虽然绿光由于第一分色膜46透射绿光而最初透射通过第二分色膜47,但是部分光被第一分色膜46反射。

由第一分色膜46反射的光进入第二光发射侧偏振板43g的光发射面侧。已经进入第二光发射侧偏振板43g的光发射面侧的光被形成在第二光发射侧偏振板43g的光发射面侧上的线48反射。由于第二光发射侧偏振板43g在被绕z轴旋转的同时被布置,所以已经从第三光发射侧偏振板43b进入的光在被在十字分色棱镜45的第一侧面45a侧上偏离的同时被反射。另外,由于第二光发射侧偏振板43g在被绕x″轴旋转的同时被布置,所以已经进入第二光发射侧偏振板43g的光被反射,使得向上方向上的分量增加。然后,将由第二光发射侧偏振板43g反射的光排出到光路外。

通过以这种方式使第一光发射侧偏振板43r、第二光发射侧偏振板43g和第三光发射侧偏振板43b从它们平行于相对的侧面的状态绕两个轴旋转,可以将不必要的光适当地排出到光路外。因此,可以适当地防止重影的生成发生。特别地,使光发射侧偏振板43绕两个轴旋转是有效的,因为在纵向方向和水平方向上都可以排出不必要的光。

[光发射侧偏振板43的倾斜角度与光发射侧偏振板43上的线48的方向之间的关系]

接下来,光发射侧偏振板43的倾斜角度与光发射侧偏振板43上的线48的方向之间的关系将被描述。

图20是用于说明这点的示图。如图20中所示,在该实施例中,光发射侧偏振板43包括被形成为在x'轴、x″轴或x″′轴方向(第一方向)上延伸并且沿z轴方向(第二方向:与第一方向正交的方向)对齐的多条线48。

这里,从将不必要的光排出到光路外的观点来看,最好尽可能地倾斜光发射侧偏振板43。另一方面,光发射侧偏振板43的倾斜角度存在限制。

首先,将对光发射侧偏振板43从其平行于十字分色棱镜45的相对的侧面的状态使用x'轴、x″轴或x″′轴作为旋转的中心轴来进行旋转的情况给出描述。

当光发射侧偏振板43在x'轴、x″轴或x″′轴上旋转时,线48在当在光轴方向上看去时的外观方面的间隔逐渐变小。当线48的间隔以这种方式变小时,例如,存在对比度被提高的优点。另一方面,如果光发射侧偏振板43被旋转特定角度(例如,约15°)或者更多,则担心此时光发射侧偏振板43将不会有效地起作用。

因此,将绕x'轴、x″轴或x″′轴旋转的角度通常被设置为小于15°。

接下来,将对光发射侧偏振板43从其平行于十字分色棱镜45的相对的侧面的状态使用z轴作为旋转的中心轴进行旋转的情况给出描述。在这种情况下,线48在外观方面的间隔不会逐渐变小,并且即使当旋转角度增加到一定程度时,特性也不会改变很大。因此,例如可以使光发射侧偏振板43旋转约45°。

换句话说,对于光发射侧偏振板43,将绕z轴旋转的角度(相对于相对应的侧面的倾斜角度)可以被设置为大于将绕x'轴、x″轴或x″′轴旋转的角度。通过以这种方式把将绕z轴旋转的角度设置为变得大于将绕x'轴、x″轴或x″′轴旋转的角度,可以在提高对比度(例如,对于小于15°的角度预期提高对比度等)的同时适当地防止重影发生。

旋转光发射侧偏振板43的技术也适用于灯泡为反射型液晶灯泡41的情况。

本技术还可以采用以下构造。

(1)一种投影仪,包括:

鼓风机构,所述鼓风机构生成冷却风;

液晶灯泡;

光入射侧偏振板,所述光入射侧偏振板包括形成为与由鼓风机构吹送的冷却风不平行地延伸的多条线,并且布置在液晶灯泡的光入射侧;以及

光发射侧偏振板,所述光发射侧偏振板包括形成为与由鼓风机构吹送的冷却风不平行地延伸的多条线,并且布置在液晶灯泡的光发射侧。

(2)根据(1)所述的投影仪,还包括

偏振转换板,所述偏振转换板布置在光入射侧偏振板的光发射面和光发射侧偏振板的光入射面之间,并且改变入射光的偏振方向并发射光。

(3)根据(2)所述的投影仪,其中

光入射侧偏振板的多条线延伸的方向和光发射侧偏振板的多条线延伸的方向与冷却风大致正交。

(4)根据(2)或(3)所述的投影仪,其中

偏振转换板设置在光入射侧偏振板的光发射面或液晶灯泡的光入射面上。

(5)根据(4)所述的投影仪,其中

偏振转换板设置在光入射侧偏振板的光发射面上。

(6)根据(3)所述的投影仪,其中

光入射侧偏振板和光发射侧偏振板由具有相同形状的构件形成。

附图标记列表

10光源部

20图像生成部

40光学单元

41液晶灯泡

42光入射侧偏振板

43光发射侧偏振板

44偏振转换板

45十字分色棱镜

46第一分色膜

47第二分色膜

48线

49槽

50冷却部

51鼓风机构

60投影部

70透射构件

70a功能滤光器

70b替代玻璃板

72保持器

80滤光器保持部

81滤光器附接/拆卸部

100投影仪

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