圖像投影設備的制造方法
【專利說明】圖像投影設備
[0001]本申請是申請日為2012年11月01日，申請號為201210595735.4，發明名稱為“圖像投影裝置”的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及一種圖像投影裝置。
【背景技術】
[0003]已知一種圖像投影設備，其例如包括作為圖像形成元件的數字微鏡裝置(DMD)，該圖像形成元件在從個人電腦提供的圖像數據的基礎上調制光，和具有照射單元的圖像形成單元，該照射單元通過來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部將圖像形成單元形成的圖像聚焦于投影平面上。
[0004]該圖像投影設備使用鹵素燈、金屬鹵化物燈或高壓汞燈作為光源。這些燈在發光的時候會達到很高的溫度。日本專利申請公開說明書N0.2002-244210和日本專利申請公開說明書N0.2008-102374公開了圖像投影設備。在該圖像投影設備的一個例子中，周圍空氣被如風機或風扇這樣的空氣供應單元從該設備的進氣口吸入，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排氣口排出到該設備的外部。
[0005]作為如供使用者進行操作圖像投影設備的按鈕這樣的輸入機構的操作單元優選地設置在圖像投影設備的上表面以允許使用者快捷地操作該圖像投影設備。
[0006]即使該光源被供應的空氣冷卻，該光源的溫度仍可達到約1000°C ο結果，被光源加熱的空氣通過從空氣供應單元供應的空氣及其上升氣流向上流動。此外，來自光源的熱量通過熱傳導被導向操作單元。當該操作單元被布置在光源的上方或正上方，出現了這樣的問題，即:被光源加熱并向上流動的空氣、熱傳導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的空氣和所述熱量加熱，從而提升了所述操作單元的溫度。
[0007]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也能抑制操作單元的溫度提升的圖像投影設備。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于至少部分的解決現有技術中存在的所述問題。
[0009]根據一個實施例，提供了一種使用光線投影圖像的圖像投影設備。該圖像投影設備包括配置為發射光的光源；以及配置為供使用者操作圖像投影設備的操作單元，當從放置所述圖像投影設備主體的放置表面觀看時，該操作單元被布置在光源的上方。該圖像投影設備還包括空氣從其中流過光源的第一流動路徑，以及與第一流動路徑不同的第二流動路徑，該第二流動路徑形成于光源和操作單元之間。
[0010]上述的或者其它的目的、特征、優勢以及技術和工業上的意義將通過閱讀接下來的本發明當前優選實施例的具體描述并同時聯系附圖考慮而被更好的理解。
【附圖說明】
[0011]圖1是說明根據本發明實施例的投影機的透視圖以及投影平面；
[0012]圖2是從投影機到投影平面的光路圖；
[0013]圖3是說明投影機內部結構的透視示意圖；
[0014]圖4是光源單元的透視示意圖；
[0015]圖5是收納在照明單元和其它單元內的光學系統部件的透視示意圖；
[0016]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的透視圖；
[0017]圖7是說明照明單元內的光路的示意圖；
[0018]圖8是圖像形成單元的透視圖；
[0019]圖9是與照明單元和圖像形成單元一起示出第一光學系統單元的透視圖；
[0020]圖10是沿著圖9中的B-B線的截面圖；
[0021]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系統單元保持的第二光學系統的透視圖；
[0022]圖12是與第一光學系統單元、照明單元、和圖像形成單元一起示出第二光學系統單元的透視圖；
[0023]圖13是說明從第一光學系統到投影平面的光路的透視圖；
[0024]圖14是說明投影機各單元的排布的示意圖；
[0025]圖15是說明在該實施例中投影機的使用實例示意圖；
[0026]圖16是說明傳統投影機的使用的例子的示意圖；
[0027]圖17是示出光源與照明單元相對于投影平面正交方向排布的投影機的使用實例示意圖；
[0028]圖18是示出投影機的放置表面側的示意圖；
[0029]圖19是示出從投影機移除開-關蓋時投影機的放置表面側的示意圖；
[0030]圖20是說明在投影機中空氣流動的示意圖；
[0031]圖21是更具體地說明圖20中示出的結構的示意圖；
[0032]圖22是圖21中沿線C-C的截面圖；
[0033]圖23是圖21中沿線D-D的截面圖；
[0034]圖24是圖21中沿線E-E的截面圖；
[0035]圖25是圖21中沿線F-F的截面圖；
[0036]圖26是圖21中沿線G-G的截面圖；和
[0037]圖27是解釋該實施例的一個變型的示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面將描述應用了本發明的作為圖像投影設備的投影機的實施例。圖1是示出根據一個實施例的投影機I和如屏幕這樣的投影平面101的透視圖。該投影機I在下文的描述中也可稱為該設備。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的長軸方向(水平方向)被定義為Z方向。
[0039]如圖1中所示，透射玻璃51被設置在投影機I的上表面，投影圖像P可通過該透射玻璃51發出。從透射玻璃51發射的投影圖像P被投影在如屏幕這樣的投影平面101上。
[0040]使用者用來操作投影機I的操作單元83也被設置在投影機I的上表面上。用于聚焦調節的聚焦桿33被設置在投影機I的一側表面上。對于包括已知的如按鈕這樣的操作輸入機構的操作單元83的操作，使用者可以調節投影圖像P的色彩和對比度以及執行如網絡協議地址(IP地址)設置這樣的網絡設置。
[0041]圖2是從投影機I到投影平面101的光路圖。
[0042]該投影機I包括配備有光源的光源單元(未示出)以及使用來自光源的光形成圖像的圖像形成部100A。該圖像形成部100A由配備有數字微鏡裝置(DMD) 12的圖像形成單元10和反射來自光源的光并且使用反射光照射DMD12以使得DMD12產生光學圖像的照明單元20構成。此外，投影機I包括在投影平面101上投影圖像的投影光學部100B。該投影光學部100B由包括至少一個透射折射光學系統和具有正屈光度的共軸第一光學系統70的第一光學單元30，以及包括反射鏡41和具有正屈光度的曲面反射鏡42的第二光學單元40構成。
[0043]該DMD12由反射來自光源(未示出)的光的照明單元20用光線照射，并通過調制從照明單元20發出的光來形成圖像。DMD12形成的圖像通過第一光學單元30的第一光學系統70以及第二光學單元40的反射鏡41和曲面鏡42被投影在投影平面101上。
[0044]圖3是說明投影機I內部結構的透視示意圖。
[0045]如圖3中所示，圖像形成單元10，照明單元20，第一光學單元30，以及第二光學單元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被設置在照明單元20的右側。
[0046]圖3同樣示出了第一光學單元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。
[0047]在下文中將詳細描述每個單元的結構。
[0048]下文將描述光源單元60的結構。
[0049]圖4是光源單元60的透視示意圖；
[0050]光源單元60具有光源支架62。使用如鹵素燈、金屬鹵化物燈或高壓汞燈的光源61被安裝在光源支架62的上方。光源支架62設置有連接電源側連接器(未示出)的連接器62a，該電源側連接器與電源單元80連接(參考圖14)。
[0051]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的光發射側。發射窗口 63設置保持器64上與設置了光源61的表面相對的表面上。從光源61發射的光通過由保持器64保持的反射器(未示出)匯聚到發射窗口63，并從發射窗口 63發射出。
[0052]光源定位部64al至64a3設置在保持器64的上表面和保持器64的下表面在X軸方向上的兩端，并用來將光源單元60相對于照明單元20的照明支架26 (參考圖6)定位。設置于保持器64的上表面光源定位部64a3形成為凸起形狀，同時設置在保持器64下表面的光源定位部64al和64a2形成為孔狀。
[0053]空氣通過其流動以冷卻光源61的光源進氣口 64b被設置在保持器64側表面，同時用于排出被光源加熱的空氣的光源排氣口 64c被設置在保持器64的上表面。
[0054]光源支架62設置有通道65，由吸氣風機91 (例如，參考圖21)吸入的氣流經該通道65流動，該內容將在下文中描述。開口 65a被設置在通道65的空氣流入側，即，在圖4中的左下側。該開口 65a允許流過通道65的部分空氣流入光源單元60和開關蓋54之間(參見圖18)，對其將在稍后描述。光源單元60的冷卻將在稍后描述。
[0055]光源定位部64a3設置于其上的平面部64d2，以及光源定位部64al和64a2設置于其上的平面部64dl是鄰接部分，二者均在附圖4中示出，當被開-關蓋54的推動單元推動的時候，該鄰接部分鄰接照明支架26。
[0056]下文將說明照明單元20。
[0057]圖5是說明容置在照明單元20以及其它單元內的光學系統部件的透視圖。
[0058]如圖5中所示，照明單元20包括色輪21，光隧道22，兩個中繼透鏡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的右側具有一個側表面。該殼狀部261的其它三個側面是開放的。OFF光板27 (參考圖6)安裝到在X軸方向的遠端側上設置在側表面的開口，同時蓋元件(在所有附圖中都未示出)安裝到在X軸方向的近端側上設置在側表面上的開口。結果，容納在照明支架26上的殼狀部261中的兩個中繼透