專利名稱：背面投影機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有包括光源、根據(jù)圖像信息調(diào)制從該光源射出的光束而形成圖像的光調(diào)制裝置和放大投射由該光調(diào)制裝置形成的圖像的投射光學裝置的圖像形成裝置、反射作為從上述投射光學裝置射出的圖像的光束的反射鏡、由該反射鏡反射的光束所投影的屏幕和將它們收納到內(nèi)部的箱狀的機箱的背面投影機。
背景技術(shù)：
近年來，作為家庭內(nèi)的家庭影院等的用途，投影機正在普及。作為這種投影機，已知具有光源和根據(jù)圖像信息調(diào)制從該光源射出的光束而形成圖像的液晶面板等光調(diào)制元件、放大投射形成的圖像的投射透鏡、反射作為來自該投射透鏡的投射圖像的光束的反射鏡、由該反射鏡反射的圖像所投影的透光性的屏幕和將它們收納到內(nèi)部的機箱的背面投影機(背投投影機)。這樣的背面投影機從背面?zhèn)葘⑿纬傻膱D像投影到屏幕上，觀察者從正面?zhèn)扔^看圖像。
這樣的背面投影機驅(qū)動時涉及圖像形成的光源裝置和光調(diào)制裝置等成為高溫狀態(tài)，然而，這些結(jié)構(gòu)部件多數(shù)都不耐熱，為了穩(wěn)定地驅(qū)動背面投影機，必須有效地冷卻這些結(jié)構(gòu)部件。
另外，從背面投影機的機箱外部導(dǎo)入空氣并將該空氣向機箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)部件送風進行冷卻時，塵埃等有可能附著到光調(diào)制裝置或屏幕等上。這時，塵埃等將成為影子出現(xiàn)在投射圖像中，從而使顯示的圖像的畫質(zhì)劣化。
針對這樣的問題，已提案了將收納光調(diào)制裝置和屏幕等的空間設(shè)置為密閉空間而使空氣在該密閑空間內(nèi)循環(huán)以冷卻光調(diào)制裝置的背面投影機(例如，參見專利文獻1)。
在專利文獻1所述的背面投影機中，在機箱內(nèi)形成由上部空間和下部空間構(gòu)成的呈大致T字狀的密閉空間，在下部空間內(nèi)，配置了具有作為光調(diào)制裝置的液晶面板等的電光裝置、位于該電光裝置的下方的循環(huán)風扇和覆蓋電光裝置的管道。并且，從循環(huán)風扇排出的密閉空間內(nèi)的空氣向電光裝置送風而冷卻該電光裝置，通過管道向上部空間的左側(cè)端邊緣流動。然后，供電光裝置冷卻的空氣受擠壓而流動到上部空間的右側(cè)端邊緣，再次被吸入下部空間的循環(huán)風扇。通過由在這樣的密閉空間內(nèi)循環(huán)的空氣冷卻電光裝置，就不必從機箱外部導(dǎo)入空氣，從而塵埃等就不會侵入，所以，不僅可以有效地冷卻液晶面板，而且可以防止圖像的畫質(zhì)劣化。
專利文獻1特開2003-270720號公報(第7～8頁、圖5～6)但是，在專利文獻1所述的背面投影機中，在上部空間中從左側(cè)端邊緣向右側(cè)端邊緣流動的過程中，有時在上部空間設(shè)置的反射鏡的正面?zhèn)攘魍?，所以，有可能發(fā)生圖像的搖動。即，由于作為從投射光學裝置通過反射鏡而到達屏幕的圖像的光束的光路與供電光裝置冷卻而被加熱的空氣流通的流路交叉，所以，有時發(fā)生光的散射(散亂)。這時，投影到屏幕上的圖像的畫質(zhì)劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供可以防止圖像劣化而恰當?shù)乩鋮s密閉空間內(nèi)部的冷卻對象的背面投影機。
為了達到上述目的，本發(fā)明的背面投影機是具有包括光源、根據(jù)圖像信息調(diào)制從該光源射出的光束而形成圖像的光調(diào)制裝置和放大投射由該光調(diào)制裝置形成的圖像的投射光學裝置的圖像形成裝置、反射作為從上述投射光學裝置射出的圖像的光束的反射鏡、由該反射鏡反射的光束所投影的屏幕以及將它們收納到內(nèi)部的箱狀的機箱的背面投影機，其特征在于上述機箱包括收納上述圖像形成裝置的第1機箱部和設(shè)置上述屏幕和上述反射鏡的第2機箱部；上述光調(diào)制裝置收納在包含上述第2機箱部內(nèi)部的空間的密閉空間內(nèi)；上述第2機箱部包括設(shè)置上述屏幕的側(cè)面和與該側(cè)面相對的設(shè)置有間隙地配置上述反射鏡的另一側(cè)面；在上述間隙中，形成有冷卻上述光調(diào)制裝置的空氣循環(huán)的流路。
按照本發(fā)明，反射鏡相對構(gòu)成機箱的第2機箱部的另一側(cè)面設(shè)置間隙而安裝，在該另一側(cè)面與反射鏡之間的間隙中，形成有在密閉空間內(nèi)循環(huán)的冷卻光調(diào)制裝置的空氣的流路。這樣，通過供光調(diào)制裝置冷卻而變熱的空氣在反射鏡與另一側(cè)面之間流通，可以防止該變熱的空氣的流路與從圖像形成裝置通過反射鏡投影到屏幕上的作為圖像的光束的光路交叉。
另外，在背面投影機的機箱內(nèi)，反射鏡是具有大的面積的部件，冷卻光調(diào)制裝置的空氣在反射鏡與保持該反射鏡的機箱的另一側(cè)面之間流通，由此可以延長空氣的流通路徑。這樣，在該空氣的流通過程中，可以有效地冷卻變熱的空氣。
此外，冷卻光調(diào)制裝置的空氣，采用了在密閉空間內(nèi)流通的結(jié)構(gòu)，所以，可以防止塵埃等從機箱外部侵入。
因此，可以防止搖動或塵埃等引起圖像劣化，同時，可以保持密閉空間內(nèi)的空氣的溫度為較低，所以，可以提高光調(diào)制裝置等背面投影機的結(jié)構(gòu)部件的冷卻效率。
在本發(fā)明中，優(yōu)選地，具有一端向上述光調(diào)制裝置開口而另一端向上述間隙開口的、將冷卻上述光調(diào)制裝置的空氣向上述間隙導(dǎo)引的第1管道。
按照本發(fā)明，通過設(shè)置將光調(diào)制裝置與在反射鏡和另一側(cè)面之間形成的間隙接續(xù)的第1管道，可以使冷卻該光調(diào)制裝置的空氣有效地流入在反射鏡和另一側(cè)面之間形成的間隙中。這樣，可以防止冷卻光調(diào)制裝置的空氣在密閉空間內(nèi)擴散，同時，可以防止該變熱的空氣滯留在密閉空間內(nèi)。
因此，可以使密閉空間內(nèi)的空氣的循環(huán)良好，同時，可以降低該密閉空間內(nèi)的溫度，所以，可以提高光調(diào)制裝置的冷卻效率。
在本發(fā)明中，優(yōu)選地，在上述投射光學裝置的下方設(shè)置有使上述密閉空間內(nèi)的空氣循環(huán)的第1循環(huán)風扇；該背面投影機具有一端向上述第1循環(huán)風扇的排氣面開口而另一端向上述光調(diào)制裝置開口的、將從上述第1循環(huán)風扇排出的空氣向上述光調(diào)制裝置導(dǎo)引的第2管道。
按照本發(fā)明，通過設(shè)置將配置在投射光學裝置的下方的第1循環(huán)風扇的排氣面與光調(diào)制裝置的下方接續(xù)的第2管道，可以通過該第2管道將第1循環(huán)風扇排出的空氣直接向光調(diào)制裝置送風。因此，可以有效地向光調(diào)制裝置輸送空氣，這樣，可以提高光調(diào)制裝置的冷卻效率。
在本發(fā)明中，優(yōu)選地，上述圖像形成裝置具有進行入射光束的光學變換的光學變換元件和設(shè)定從上述光源射出的光束的照明光軸并收納上述光學變換元件而配置在上述照明光軸上的指定位置的光學部件用機箱；在上述光學部件用機箱上，在相互相對的側(cè)面與上述光學變換元件對應(yīng)的位置分別形成有使該光學部件用機箱內(nèi)外連通的開口；在上述開口中的一方的開口上設(shè)置有通過該開口將上述光學部件用機箱內(nèi)部與上述密閉空間連通從而將該密閉空間的空氣向上述光學變換元件導(dǎo)引的第3管道；在上述開口中的另一方的開口上設(shè)置有吸氣面與上述光學變換元件相對從而使上述密閉空間內(nèi)的空氣循環(huán)的第2循環(huán)風扇。
這里，作為光學變換元件，可以是具有偏振光束分離棱鏡和相位差膜而使入射光束的偏振方向一致的偏振變換元件或降低指定的波長區(qū)的光束的透過的光學濾波元件等。
按照本發(fā)明，在收納光學變換元件的光學部件用機箱上，在相互相對的側(cè)面的與光學變換元件對應(yīng)的位置分別形成有使光學部件用機箱內(nèi)外連通的開口。其中，在一方的開口上，設(shè)置通過該開口使光學部件用機箱內(nèi)部與密閉空間連通從而將密閉空間內(nèi)的空氣導(dǎo)入光學變換元件的第3管道。另外，在另一方的開口上，設(shè)置有吸氣面與上述光學變換元件相對、使上述密閉空間內(nèi)的空氣循環(huán)的第2循環(huán)風扇。這樣，可以在密閉空間與冷卻上述光調(diào)制元件的流路獨立地形成冷卻光學變換元件的流路。
即，利用第2循環(huán)風扇的驅(qū)動，空氣通過第3管道從密閉空間集中地向光學變換元件流通，冷卻該光學變換元件。并且，供冷卻的空氣由第2向風扇吸引而再次向密閉空間內(nèi)排出，進行循環(huán)。因此，可以有效地將密閉空間內(nèi)的空氣向光學變換元件送風，使密閉空間內(nèi)的空氣循環(huán)，從而可以有效地冷卻光學變換元件。


圖1是從正面?zhèn)瓤幢景l(fā)明的第1實施例的背面投影機的透視圖；圖2是從背面?zhèn)瓤瓷鲜鰧嵤├谋趁嫱队皺C的透視圖；圖3是從左側(cè)看上述實施例的背面投影機的側(cè)面圖；圖4是表示上述實施例的上部機箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖；圖5是表示上述實施例的下部機箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖；圖6是表示上述實施例的下部機箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7是表示上述實施例的光學單元的透視圖；圖8是表示上述實施例的光學單元的光學系統(tǒng)的示意圖；圖9是表示上述實施例的背面投影機的概要縱剖面圖；圖10是表示本發(fā)明的第2實施例的背面投影機的概要縱剖面圖；圖11是表示上述實施例的偏振變換元件的冷卻流路的示意圖；圖12是示意性地表示本發(fā)明的第3實施例的背面投影機的管道的概要平面圖；圖13是表示上述實施例的電光裝置和偏振變換元件的冷卻流路的示意圖。
符號說明1、1A...背面投影機 2...上部機箱(機箱、第2機箱部) 3...下部機箱(機箱、第1機箱部) 4...光學單元(圖像形成裝置) 2A...反射鏡 2B...屏幕 46...投射透鏡(投射光學裝置) 47...光學部件用機箱 91...冷卻風扇(第1循環(huán)風扇) 92...管道(第2管道)93...管道(第1管道) 94...管道(第3管道) 95...冷卻風扇(第2循環(huán)風扇) 211...背面壁(另一側(cè)面) 423...偏振變換元件(光學變換元件) 451(451R、451G、451B)...液晶面板(光調(diào)制裝置)472D...開口 473A...開口 A...照明光軸 S...密閉空間
具體實施例方式
1.第1實施例下面，根據(jù)

本發(fā)明的第1實施例的背面投影機。
圖1是從正面?zhèn)瓤幢緦嵤├谋趁嫱队皺C1的透視圖。另外，圖2是從背面?zhèn)瓤幢趁嫱队皺C1的圖，圖3是從左側(cè)面看該背面投影機1的圖。在圖3中所說的左側(cè)，是指從正面看背面投影機1時的左側(cè)。
背面投影機1根據(jù)輸入的圖像信息調(diào)制從光源射出的光束，形成光學像，將形成的光學像放大投射到在該背面投影機1上設(shè)置的透光性的屏幕2B上。
(1)外觀結(jié)構(gòu)如圖1～圖3所示，背面投影機1具有從正面?zhèn)瓤绰猿书L方形的具有縱剖面略呈三角形的上部機箱2和從下方支持上部機箱2的下部機箱3。上部機箱2和下部機箱3相互通過螺釘?shù)裙潭ā?br> 其中，上部機箱2與本發(fā)明的第2機箱部相當，如圖1所示，構(gòu)成為包括在內(nèi)部收納后面所述反射鏡2A(圖4)的反射鏡盒21和保持屏幕2B的保持框22。
另外，下部機箱3與本發(fā)明的第1機箱部相當，是支持上部機箱2的同時將背面投影機1的主要的結(jié)構(gòu)部件收納到內(nèi)部的平面略呈梯形的箱型機箱。該平面形狀與上部機箱2的平面形狀大致一致。
(1-1)背面投影機1的正面結(jié)構(gòu)如圖1所示，在背面投影機1的正面?zhèn)燃瓷喜繖C箱2的正面?zhèn)扰渲糜斜３挚?2。
保持框22以與后面所述的反射鏡盒21(圖2)的正面?zhèn)鹊某叽绱笾孪嗤拇笮⌒纬烧媛猿书L方形的形狀，通過螺釘?shù)裙潭ㄔ谠摲瓷溏R盒21的正面?zhèn)取?br> 如前所述，該保持框22保持光學像所投射的屏幕2B。因此，在保持框22的大致中央形成大小與屏幕2B的光學像投射區(qū)域大致相同的略呈長方形的開口部221，從該開口部221露出屏幕2B。另外，在該開口部221的左右兩側(cè)，形成在背面?zhèn)确謩e配置2個揚聲器(圖中未示出)的揚聲器設(shè)置部222、223。
這里，屏幕2B由費涅爾片、雙凸透鏡狀片和玻璃板等的保護板構(gòu)成。其中，費涅爾薄片使從后面所述的光學單元4的投射透鏡46射出的由后面所述的反射鏡2A(圖4)反射的光束平行化。另外，凸透鏡薄片將透過費涅爾薄片而平行化的光束擴散，從而可以適當?shù)匾曊J顯示圖像。
在下部機箱3的正面?zhèn)鹊闹醒胄纬陕猿书L方形的開口部31，并且設(shè)置有在上下方向旋轉(zhuǎn)而將該開口部31關(guān)閉和開放的蓋部件31A。
在該開口部31的內(nèi)部，設(shè)置有作為正面?zhèn)炔僮髅姘宓那懊姘澹瑘D中未示出。在該前面板的左側(cè)部分，設(shè)置有進行音量調(diào)節(jié)或畫質(zhì)調(diào)整等各種操作開關(guān)、作為PC(個人計算機)連接端子的D-Sub端子、立體聲輸入端子、視頻輸入端子、S端子等。另外，在前面板的右側(cè)部分，形成可以插入各種半導(dǎo)體存儲卡的開口，在內(nèi)部設(shè)置有從該卡上讀取數(shù)據(jù)的讀卡器。在這樣的開口部31的右側(cè)，設(shè)置有電源開關(guān)32。這些前面板和電源開關(guān)32與后面所述的控制基板5(圖5)電氣連接。
另外，在下部機箱3的正面?zhèn)茸笥覂啥诵纬捎心_部33。
(1-2)背面投影機1的背面結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，背面投影機1的背面?zhèn)扔缮喜繖C箱2的反射鏡盒21和下部機箱3構(gòu)成。
其中，反射鏡盒21是具有縱剖面略呈三角形的合成樹脂制的箱型機箱。該反射鏡盒21由構(gòu)成背面投影機1的背面的背面壁211、與該背面壁211的下方端部連接的底面壁212和位于這些背面壁211和底面壁212的左右兩側(cè)的一對側(cè)壁213及214構(gòu)成。另外，在反射鏡盒21的正面?zhèn)?，形成有與側(cè)壁213及214大致垂直地向相互分離的方向即背面投影機1的左右方向延伸的延伸部215及216。
背面壁211具有長邊位于上方的平面大致呈梯形的形狀，向后方的下側(cè)傾斜地形成。后面所述的反射鏡2A(圖4)以指定角度支持在該背面壁211的內(nèi)側(cè)的面上。
一對側(cè)壁213及214形成為與背面壁211和底面壁212的左右兩端連接，隨著朝向后方而向內(nèi)側(cè)傾斜。
延伸部215及216形成比側(cè)壁213及214的縱向尺寸大的大小，在大致中央部分形成有向背面方向鼓出的鼓出部215A及216A。該鼓出部215A及216A與保持框22的揚聲器設(shè)置部222及223(圖1)接合，形成揚聲器外罩。
在下部機箱3的背面?zhèn)?，在圖2的左側(cè)形成有第1凹部34，在右側(cè)形成有第2凹部35。
其中，在第1凹部34上，形成略呈正方形的燈更換口34A，該燈更換口34A由燈罩34B遮蓋。該燈更換口34A通過取下燈罩34B而開放，通過該燈更換口34A可以更換后面所述的光學單元4的光源裝置41(圖5和圖8)。
在第2凹部35上，設(shè)置有電源電纜35A和作為背面?zhèn)炔僮髅姘宓谋趁婷姘?5B。其中，在背面面板35B上，具體而言，設(shè)置有作為PC連接端子的DVI端子、天線輸入端子和多個系統(tǒng)的視頻及聲音輸入輸出端子等。
另外，在第1凹部34和第2凹部35的下方，形成有用于導(dǎo)入冷卻收納在下部機箱3內(nèi)部的電子元件的冷卻空氣的吸氣口36(36A、36B)。
此外，在第1凹部34的左側(cè)和第2凹部35的右側(cè)，形成有排氣口37(37A、37B、37C)。這些排氣口37A～37C是排出冷卻了下部機箱3內(nèi)的各種裝置的空氣的開口，形成狹縫狀。
(2)內(nèi)部結(jié)構(gòu)(2-1)上部機箱2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖4是表示上部機箱2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。具體而言，圖4是從圖1的狀態(tài)取下屏幕2B后的背面投影機1的正面?zhèn)韧敢晥D。
如圖4所示，上部機箱2的內(nèi)部收納反射從設(shè)置在下部機箱3內(nèi)部的后面所述的光學單元4(圖5)的投射透鏡46(圖8)射出的作為光學像的光束的反射鏡2A。該反射鏡2A是形成與背面壁211(圖2)的形狀大致相同的平面略呈梯形的一般的反射鏡，梯形的長邊成為上側(cè)而傾斜地安裝在上部機箱2的背面壁211(圖2)的內(nèi)側(cè)。該反射鏡2A的傾斜角，根據(jù)正面?zhèn)劝惭b的屏幕2B(圖1)與后面所述的光學單元4(圖5)的投射透鏡46(圖8)的圖像的反射之間設(shè)定的位置關(guān)系進行設(shè)定。另外，反射鏡2A安裝成在與背面壁211之間設(shè)置有間隙的狀態(tài)。
另外，反射鏡盒21的底面壁212具有長邊位于前方側(cè)的平面呈略梯形的形狀。如圖2和圖3所示，該底面壁212隨著朝向背面?zhèn)榷蛏戏絻A斜地形成，在背面?zhèn)鹊亩瞬颗c背面壁211連接，另外，在左右的端部與側(cè)壁213及214連接。
在該底面壁212上，在正面?zhèn)鹊拇笾轮醒氩糠中纬陕猿示匦蔚那锌?12A，露出后面所述的光學單元4的投射透鏡46(圖8)。另外，在該切口212A的左側(cè)，形成有向上方鼓出的鼓出部212B。該鼓出部212B形成在與后面所述的電源單元6(圖5)的電源塊61(圖5)對應(yīng)的位置。
(2-2)下部機箱3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖5是表示下部機箱3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。詳細而言，圖5是從圖2的狀態(tài)取下下部機箱3的背面?zhèn)鹊耐庋b殼體的背面投影機1的背面?zhèn)韧敢晥D。另外，圖6是示意性地表示下部機箱3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面圖。
如圖5和圖6所示，形成圖像的光學單元4、進行背面投影機1全體的驅(qū)動控制的控制基板5和向各電子元件供給驅(qū)動電力的電源單元6等收納在下部機箱3的內(nèi)部。這些光學單元4、控制基板5和電源單元6配置在構(gòu)成下部機箱3的底面的底面部39上。這樣，圖像形成等在背面投影機1中的主要處理由收納在下部機箱3內(nèi)的結(jié)構(gòu)部件進行。
其中，光學單元4配置在從下部機箱3的大致中央至右側(cè)，即從背面?zhèn)瓤磁渲迷谧髠?cè)。另外，控制基板5和電源單元6配置在從下部機箱3的大致中央至左側(cè)，即從背面?zhèn)瓤磁渲迷趶拇笾轮醒胫劣覀?cè)。
(3)光學單元4的結(jié)構(gòu)圖7是表示光學單元4的透視圖。另外，圖8是表示光學單元4的光學系統(tǒng)的示意圖。
光學單元4與本發(fā)明的圖像形成裝置相當，由液晶面板451根據(jù)輸入的圖像信息調(diào)制從光源裝置41射出的光束形成光學像，由投射透鏡46通過反射鏡2A(圖4)將該形成的光學像放大投射到屏幕2B(圖1)上。如圖7所示，該光學單元4配置在下部機箱的底面部39(圖5)的上面所設(shè)置的光學單元承載臺38上。
該光學單元承載臺38由多個板狀部件構(gòu)成，是用于將光學單元4固定到底面部39上的指定的位置的板狀部件。
如圖8所示，這樣的光學單元4包括光源裝置41、積分器照明光學系統(tǒng)42、色分離光學系統(tǒng)43、中繼光學系統(tǒng)44、電光裝置45、作為投射光學裝置的投射透鏡46、將它們收納到內(nèi)部的光學部件用機箱47和保持固定投射透鏡46的頭部體48。
光源裝置41由作為放射光源的光源燈411、反射器412、防爆玻璃413和作為將它們收納到內(nèi)部的合成樹脂制的機箱的光源燈罩414構(gòu)成。并且，該光源裝置41由反射器412反射從光源燈411射出的放射狀的光線而形成平行光，通過防爆玻璃413將該平行光向外部射出。
其中，在本實施例中，光源燈411采用高壓水銀燈。在高壓水銀燈以外，也可以采用金屬鹵化物燈或鹵素燈等。另外，作為反射器412，采用了拋物面鏡，但是，也可以采用將平行化凹透鏡和橢圓面鏡組合的鏡，來取代拋物面鏡。
防爆玻璃413是將反射器412的開口部分關(guān)閉的透光性的玻璃部件，在光源燈411破裂時，該光源燈411的碎片不會從光源燈罩414中飛散到外部。
如圖7所示，在光源燈罩414上，形成向?qū)⒐庠囱b置41收納到背面投影機1內(nèi)時的背面方向延伸的一對把手414A，在更換光源裝置41時，容易把持光源燈罩414。并且，在由于光源燈411的壽命和破損等而需要更換光源裝置41時，可以將上述燈罩34B(圖2)打開，從燈更換口34A(圖2)更換光源裝置41。
積分器照明光學系統(tǒng)42是用于將構(gòu)成電光裝置45的后面所述的3個液晶面板451的圖像形成區(qū)域基本上均勻地照明的光學系統(tǒng)。如圖8所示，該積分器照明光學系統(tǒng)42由第1透鏡陣列421、第2透鏡陣列422、偏振變換元件423和重疊透鏡424構(gòu)成。
第1透鏡陣列421具有從光軸方向看基本上為矩形的輪廓的小透鏡排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)，各小透鏡將從光源裝置41射出的光束分割為多個部分光束。
第2透鏡陣列422具有與第1透鏡陣列421大致相同的結(jié)構(gòu)，具有小透鏡排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)。第2透鏡陣列422與重疊透鏡424一起具有將第1透鏡陣列421的各小透鏡的像成像到后面所述的液晶面板451上的功能。
偏振變換元件423與本發(fā)明的光學變換元件相當，配置在第2透鏡陣列422與重疊透鏡424之間。這樣的偏振變換元件423是將第2透鏡陣列422的光變換為一種直線偏振光的元件，這樣，就提高了電光裝置45的光利用效率。
具體而言，由偏振變換元件423變換為一種直線偏振光的各部分光通過重疊透鏡424最后基本上重疊到電光裝置45的后面所述的液晶面板451上。在使用調(diào)制偏振光這種類型的液晶面板451的背面投影機1中，由于只能利用一種直線偏振光，所以，發(fā)生其他種類的隨機的偏振光的光源燈411的光大約有一半未利用。因此，通過使用偏振變換元件423，將從光源燈411射出的光束變換為大致一種直線偏振光，可以提高電光裝置45的光的利用效率。
這樣的偏振變換元件423已在例如特開平8-304739號公報中作了介紹。
色分離光學系統(tǒng)43具有2塊分色鏡431及432和反射鏡433，具有通過分色鏡431及432將從積分器照明光學系統(tǒng)42射出的光束分離為紅(R)、綠(G)、藍(B)的3色的色光的功能，中繼光學系統(tǒng)44具有入射側(cè)透鏡441、中繼透鏡443和反射鏡442及444，具有將作為由色分離光學系統(tǒng)43分離的色光的紅光導(dǎo)引到電光裝置45的后面所述的紅光用的液晶面板451R的功能。
這時，在色分離光學系統(tǒng)43的分色鏡431中，透過從積分器照明光學系統(tǒng)42射出的光束的紅色光成分和綠色光成分，同時，反射藍色光成分。由分色鏡431反射的藍色光由反射鏡433反射，通過場透鏡455后，到達電光裝置45的后面所述的藍色光用的液晶面板451B。場透鏡455將從第2透鏡陣列422射出的各部分光束變換為與其中心軸(主光線)平行的光束。設(shè)置在其他綠色光用和紅色光用的光調(diào)制裝置的光束入射側(cè)的場透鏡455也一樣。
另外，在透過分色鏡431的紅色光和綠色光中，綠色光由分色鏡432反射，通過場透鏡455后到達綠色光用的液晶面板451G。另一方面，紅色光透過分色鏡432，通過中繼光學系統(tǒng)44進而通過場透鏡455后，到達紅色光用的液晶面板451R。
紅色光之所以要使用中繼光學系統(tǒng)44，是因為紅色光的光路的長度比其他的色光的光路的長度長而用于防止光的散射等引起光的利用效率降低。即，是為了將入射到入射側(cè)透鏡441上的部分光束照原樣傳輸?shù)綀鐾哥R455上。中繼光學系統(tǒng)44采用了通過3個色光中的紅色光的結(jié)構(gòu)，但是，本發(fā)明不限于此，也可以采用例如通過藍色光或綠色光的結(jié)構(gòu)。
電光裝置45是根據(jù)圖像信息調(diào)制入射的光束而形成彩色圖像的裝置，具有由色分離光學系統(tǒng)43分離的各色光入射的3個入射側(cè)偏振片452、配置在各入射側(cè)偏振片452的光路后級的作為光調(diào)制元件的3個液晶面板451(紅色光用的液晶面板451R、綠色光用的液晶面板451G、藍色光用的液晶面板451B)、配置在各液晶面板451的光路后級的3個射出側(cè)偏振片453和作為色合成光學裝置的十字(交叉)分色棱鏡454。并且，這些入射側(cè)偏振片452、液晶面板451、射出側(cè)偏振片453和十字分色棱鏡454形成一體化的單元。入射側(cè)偏振片452、液晶面板451和射出側(cè)偏振片453相隔指定的間隔配置，具體的圖示省略。
關(guān)于電光裝置45的冷卻流路，后面詳細說明。
由偏振變換元件423變換為偏振方向大致一致的各色光入射到入射側(cè)偏振片452上，入射的光束中僅由偏振變換元件423變換為與光束的偏振軸方向大致相同的偏振光透過，而吸收其他的光束。入射側(cè)偏振片452具有例如偏振膜粘貼到藍寶石玻璃或水晶等透光性基板上的結(jié)構(gòu)。
液晶面板451具有將作為電光物質(zhì)的液晶密閉封入一對透明玻璃基板中的結(jié)構(gòu)，根據(jù)從后面所述的控制基板輸出的驅(qū)動信號控制位于圖像形成區(qū)域內(nèi)的上述液晶的取向狀態(tài)，調(diào)制從入射側(cè)偏振片452射出的偏振光束的偏振方向。
射出側(cè)偏振片453具有與入射側(cè)偏振片452大致相同的結(jié)構(gòu)，從液晶面板451的圖像形成區(qū)域射出的光束中僅具有與入射側(cè)偏振片452的光束的透過軸垂直的偏振軸的光束透過，而吸收其他的光束。
十字分色棱鏡454是將對從射出側(cè)偏振片453射出的各色光調(diào)制的光學像合成而形成彩色圖像的光學元件。十字分色棱鏡454是將4個直角棱鏡相互粘貼而成的平面呈正方形的形狀，在將直角棱鏡之間相互粘貼的界面形成有2個電介質(zhì)多層膜。這些電介質(zhì)多層膜反射從液晶面板451R、451B射出的通過射出側(cè)偏振片453的各色光，透過從液晶面板451G射出的通過射出側(cè)偏振片453的色光。這樣，由各液晶面板451R、451G、451B調(diào)制的各色光合成后，形成彩色圖像。
投射透鏡46具有多個透鏡和使入射光束偏轉(zhuǎn)的反射鏡收納到鏡筒內(nèi)的結(jié)構(gòu)，放大從電光裝置45射出的彩色圖像，使向反射鏡2A(圖4)即向正面射出的彩色圖像向上方彎折而投射。如圖8所示，該投射透鏡6配置在電光裝置45的光束射出側(cè)，固定在后面所述的頭部體48上。另外，如圖4所示，該投射透鏡46配置在下部機箱3的正面?zhèn)鹊拇笾轮醒?，從上述上部機箱2的底面壁212上形成的切口212A露出到反射鏡盒21內(nèi)部。
如圖8所示，光學部件用機箱47在內(nèi)部設(shè)定指定的照明光軸A，將上述光學部件42～45配置在相對照明光軸A的指定位置。如圖7和圖8所示，該光學部件用機箱47由光源裝置收納部件471、部件收納元件472和蓋狀部件473構(gòu)成。
光源裝置收納部件471形成為在背面?zhèn)乳_口的剖面略呈U字形的箱型，省略了詳細的圖示。將光源裝置41收納到該光源裝置收納部件471中時，使光源燈罩414相對該光源裝置收納部件471向正面?zhèn)然瑒?。另外，將光源裝置41從光源裝置收納部件471中取出時，將光源燈罩414向背面?zhèn)然瑒印?br> 該光源裝置收納部件471與部件收納元件472連接，在與該部件收納元件連接的部分，形成有開口471A，用以通過從光源裝置41的光源燈411射出的光束。
部件收納元件472形成上方開口的具有剖面略呈U字形的合成樹脂制的箱型機箱。如前所述，該部件收納元件472在一端側(cè)與光源裝置收納部件471連接而另一端側(cè)安裝有保持固定電光裝置45和投射透鏡46的頭部體48。其中，在與光源裝置收納部件471連接一側(cè)的部件收納元件472的端部形成有矩形的開口472A，用以使從收納在光源裝置收納部件471內(nèi)的光源裝置41射出的光束在部件收納元件472內(nèi)通過。
在該部件收納元件472的內(nèi)部形成多個溝，將上述光學部件421～424、431～433、441～444、455從上方嵌入該溝內(nèi)而定位固定。
在該部件收納元件472中，如圖8所示，在將從光源裝置41的光源燈411射出的在內(nèi)部導(dǎo)光的光束所射出的平面呈U字形的射出側(cè)端部的各端面上，分別形成作為用于通過光束的光束通過用開口的切口472B，在切口472B的邊緣部分安裝場透鏡455，用以將該切口472B關(guān)閉。
另外，如圖7所示，在部件收納元件472的外面形成多個腳部472C。這些腳部472C用于將該部件收納元件472固定到光學單元承載臺38上。并且，部件收納元件472通過在腳部472C上形成的孔472C1用螺釘固定在光學單元承載臺38上。
此外，如圖8和圖9所示，在部件收納元件472的底面與偏振變換元件423對應(yīng)的位置上，形成有使部件收納元件472內(nèi)外連通的開口472D。
如圖7所示，蓋狀部件473具有與部件收納元件472的平面形狀對應(yīng)的形狀，是用以將該部件收納元件472的上部開口關(guān)閉而安裝的合成樹脂制的機箱。
在該蓋狀部件473的與偏振變換元件423對應(yīng)的位置形成開口473A(參見圖10和圖11)，在該開口的上方，設(shè)置用于冷卻偏振變換元件423的冷卻風扇95，向該偏振變換元件423供給冷卻空氣。
另外，在蓋狀部件473的與電光裝置45對應(yīng)的位置，安裝有與后面所述的管道93連接的管道連接部件49。該管道連接部件49具有平面看略呈矩形的形狀，在中央形成有冷卻了電光裝置45的空氣流通的開口491。關(guān)于通過該管道連接部件49而流通的冷卻空氣的流路，后面詳細說明。
如圖8所示，在部件收納元件472的光束射出側(cè)的端部安裝保持固定投射透鏡46的頭部體48。
頭部體48由例如鋁合金或鎂合金等金屬材料構(gòu)成，使電光裝置45和投射透鏡46一體化，同時將一體化的單元安裝到光學部件用機箱47上。
該頭部體48具有側(cè)面看略呈倒T字形的形狀，由光束入射側(cè)的水平部481、光束射出側(cè)的水平部482、由這些水平部481及482夾持的從該水平部481及482垂直直立的垂直部483構(gòu)成，省略了詳細的圖示。
電光裝置45固定在光束入射側(cè)的水平部481，投射透鏡46固定在光束射出側(cè)的水平部482。其中，在水平部481上，在與構(gòu)成電光裝置45的液晶面板451、入射側(cè)偏振片452和射出側(cè)偏振片453相對的位置形成有將該水平部481上下貫通的3個開口481A。另外，在水平部482上，在與投射透鏡46的下方對應(yīng)的位置形成將該水平部482貫通的開口482A。
在垂直部483上，形成有將從電光裝置45射出的光束向投射透鏡46導(dǎo)引的開口483A。
(4)控制基板5的結(jié)構(gòu)控制基板5配置在從正面?zhèn)瓤幢趁嫱队皺C1時投射透鏡46的左側(cè)，即縱向配置在圖5和圖6的中央靠右的位置，為了防止EMI(電磁干擾)，用形成多個孔的金屬制的屏蔽部件將全體覆蓋。該控制基板5由安裝了CPU、ROM和RAM等的電路基板構(gòu)成，處理從設(shè)置在前面板和背面面板35B(圖2)上的各連接端子輸入的圖像信息和來自設(shè)置在前面板上的操作按鈕的操作信號，進行包含光學單元4的液晶面板451(圖8)的背面投影機1(圖1)全體的驅(qū)動控制。
(5)電源單元6的結(jié)構(gòu)電源單元6是將從外部輸入的交流電流變換為直流而向構(gòu)成背面投影機1(圖1)的各電子元件供給驅(qū)動電力的電路基板。
如圖5和圖6所示，該電源單元6配置在下部機箱3的右側(cè)，由與電源電纜35A(圖2)連接的電源塊61和配置在光源裝置收納部件471的正面?zhèn)鹊南驑?gòu)成光源裝置41的光源燈411(圖8)供給驅(qū)動電力的光源驅(qū)動塊62構(gòu)成。
其中，電源塊61將通過電源電纜35A(圖2)輸入的商用交流電流變換為直流，升壓和減壓為與各電子元件相應(yīng)的電壓之后，供給光源驅(qū)動塊62和控制基板5等的電子元件。
光源驅(qū)動塊62是將從電源塊61供給的直流電流整流、變壓后發(fā)生交流矩形波電流并將該交流矩形波電流供給光源裝置41的光源燈411(圖8)、從而使該光源燈411電亮的電路基板。該光源驅(qū)動塊62與上述控制基板5電連接，由該控制基板5通過光源驅(qū)動塊62進行光源燈411(圖8)的電亮控制。
(6)電光裝置45的冷卻系統(tǒng)(6-1)冷卻結(jié)構(gòu)圖9是左右方向的大致中央部的背面投影機1的概要縱剖面圖。
如圖9所示，背面投影機1的下部機箱3形成將電光裝置45冷卻的空氣流動的冷卻流路，具有冷卻風扇91和管道92及93。
冷卻風扇91與本發(fā)明的第1循環(huán)風扇相當，是將從風扇旋轉(zhuǎn)軸方向吸入的空氣向旋轉(zhuǎn)切線方向排氣的西洛克風扇，如圖9所示，配置在固定投射透鏡46的頭部體48的水平部482的下方。該冷卻風扇91的吸氣面91A與投射透鏡46相對，排氣面91B與管道92相對。因此，冷卻風扇91從在上部機箱2的底面壁212上形成的切口212A吸引密閉的上部機箱2內(nèi)部的空氣，向管道92內(nèi)排出。
管道92與本發(fā)明的第2管道相當，形成側(cè)面看略呈L字狀，安裝在電光裝置45配置和固定與其上的頭部體48的水平部481的下方。
該管道92一端與冷卻風扇91的排氣面91B連接，另一端與水平部481連接。利用這些管道92和水平部481，從冷卻風扇91傳送來的空氣在該管道92內(nèi)流通，通過在水平部481上形成的開口481A從下方供給電光裝置45的液晶面板451、入射側(cè)偏振片452和射出側(cè)偏振片453，將它們冷卻。
通過設(shè)置這樣的管道92，可以將從冷卻風扇91排出的空氣可靠地向電光裝置45導(dǎo)引。
即，通過設(shè)置一端與冷卻風扇91的排氣面91B連接而另一端通過水平部481與電光裝置45的下方連接的管道92，從冷卻風扇91排出的空氣可以不擴散地向電光裝置45送風。另外，通過使來自冷卻風扇91的空氣在管道92內(nèi)流通，可以圓滑地將空氣向電光裝置45送風。因此，可以提高電光裝置45的冷卻效率。
管道93與本發(fā)明的第1管道相當，將冷卻了電光裝置45的空氣向反射鏡2A的背面?zhèn)葘?dǎo)引。該管道93是形成縱剖面略呈S字狀的筒狀部件，如圖5和圖9所示，開口的上方部分安裝在上部機箱2的底面壁212上，這樣，就在內(nèi)部形成橫剖面略呈矩形形狀的空間。另外，該管道93的下方的端部與設(shè)置在和電光裝置45對應(yīng)的蓋狀部件473的位置上的管道連接部件49連接，上方的端部與反射鏡2A的下端和上部機箱2的背面壁211的下端連接。利用這樣的管道93，冷卻電光裝置45的空氣在該管道93內(nèi)流通，從而在反射鏡2A與背面壁211之間的間隙流通。
(6-2)冷卻流路下面，說明冷卻電光裝置45的空氣的流路(冷卻流路)D。
如圖9所示，上部機箱2內(nèi)部的空氣通過位于下部機箱3中的冷卻風扇91的驅(qū)動集中地吸引在該冷卻風扇91的吸氣面91A上，如箭頭D1所示。該被吸引的空氣從冷卻風扇91的排氣面91B排出，如箭頭D2所示的那樣，在管道92內(nèi)流通。并且，該空氣通過在管道92所連接的頭部體48的水平部481上形成的開口481A向電光裝置45傳送。
向電光裝置45傳送的空氣沿對各色光設(shè)置的液晶面板451、入射側(cè)偏振片452和射出側(cè)偏振片453向上方流通。即，該空氣在場透鏡455的光束射出面與入射側(cè)偏振片452的光束入射面之間、入射側(cè)偏振片452的光束射出面與液晶面板451的光束入射面之間、液晶面板451的光束射出面與射出側(cè)偏振片453的光束入射面之間、和射出側(cè)偏振片453的光束射出面與十字分色棱鏡454的光束入射面之間流通，冷卻這些液晶面板451、入射側(cè)偏振片452和射出側(cè)偏振片453。
冷卻了液晶面板451、入射側(cè)偏振片452和射出側(cè)偏振片453的空氣如箭頭D3所示的那樣由于冷卻風扇91的排出壓以及供它們冷卻后變熱而進一步上升，通過在配置在電光裝置45的上方的管道連接部件49上形成的開口491，進入管道93內(nèi)。
如箭頭D4所示，進入管道93內(nèi)的空氣沿該管道93和上部機箱2的底面壁212上升，在反射鏡2A與背面壁211之間流通。
在反射鏡2A與背面壁211之間流通的空氣如箭頭D5所示的那樣沿該反射鏡2A和背面壁211的形成方向上升，到達反射鏡2A的上端部分。這里，供電光裝置45的冷卻而變熱的空氣在沿反射鏡2A和背面壁211流通的過程中，該空氣與上部機箱2內(nèi)的其他空氣、反射鏡2A和背面壁211接觸，通過放熱而冷卻。
到達反射鏡2A的上端部分而冷卻的空氣，隨著冷卻而變重，如箭頭D6所示的那樣沿屏幕2B下降。下降的空氣再次被冷卻風扇91吸引，供電光裝置45進行冷卻。
利用上述冷卻風扇91冷卻電光裝置45的空氣的流路在由上部機箱2和下部機箱3構(gòu)成的密閉空間S內(nèi)形成。即，密閉空間S形成正面看略呈T字狀，由上部機箱2內(nèi)部的空間、從上部機箱2到冷卻風扇91的空間、管道92內(nèi)的空間、電光裝置45周邊的空間和管道93內(nèi)的空間構(gòu)成，在上部機箱2和下部機箱3內(nèi)空氣沿箭頭D1～D6流通的空間相對背面投影機1外部成為密閉的空間。因此，上述電光裝置45的冷卻流路成為在密閉空間S內(nèi)循環(huán)的空氣的流路。
因此，可以防止如導(dǎo)入背面投影機1外部的空氣使之流通的情況那樣，空氣中包含的塵埃等附著到構(gòu)成電光裝置45的液晶面板451、入射側(cè)偏振片452和射出側(cè)偏振片453等上而引起的圖像劣化。
按照上述本實施例的背面投影機1，可以獲得以下的效果。
通過在反射鏡2A與安裝該反射鏡2A的背面壁211之間形成在密閉空間S內(nèi)循環(huán)的空氣的流路，可以形成供構(gòu)成為具有液晶面板451等的電光裝置45的冷卻而變熱的空氣放熱進行充分的冷卻的長的流路。
即，反射鏡2A在構(gòu)成背面投影機1的部件中是大的部件，通過在該反射鏡2A的背面?zhèn)瓤諝庀蛏戏搅魍?，該空氣沿反射鏡2A流過長的距離。這樣，可以形成冷卻電光裝置45而變熱的空氣進行充分的冷卻的長的流路，所以，將循環(huán)的空氣再次向電光裝置45送風時，也可以將充分冷卻的空氣向該電光裝置45送風。
因此，不僅可以提高電光裝置45的冷卻效率，而且可以實現(xiàn)密閉空間S內(nèi)的低溫化。
另外，冷卻電光裝置45的空氣在反射鏡2A的背面?zhèn)攘魍ā?br> 這里，在反射鏡2A的正面?zhèn)攘魍〞r，將與從投射透鏡46向反射鏡2A射出的光束的光路交叉。這時，由于冷卻電光裝置45的空氣的溫度非常高，所以，與該光路交叉時，有可能發(fā)生搖動等現(xiàn)象，從而有時屏幕2B上顯示的圖像將劣化。
與此相反，通過使冷卻了電光裝置45的空氣從反射鏡2A的背面?zhèn)攘魍ǎ梢耘懦@樣的可能性，從而可以進行穩(wěn)定的圖像形成。
另外，冷卻了電光裝置45的空氣在反射鏡2A和背面壁211之間形成的間隙中向上方流通。
這里，冷卻了電光裝置45的空氣的流動受到干擾而該空氣向密閉空間S內(nèi)擴散時，密閉空間S內(nèi)的空氣將不循環(huán)而滯留，從而該空氣的冷卻效率將降低。
與此相反，通過使冷卻了電光裝置45的空氣向上方流通，可以不妨礙處于上升傾向的空氣的流動而使該空氣在反射鏡2A和背面壁211之間順利地流通。
因此，可以保持密閉空間S內(nèi)的空氣良好地循環(huán)而降低該密閉空間S內(nèi)的溫度上升，從而可以防止電光裝置45的高溫化。
此外，通過設(shè)置一端向電光裝置45開口而另一端向反射鏡2A和背面壁211之間開口的管道93，冷卻電光裝置45的空氣在反射鏡2A和背面壁211之間順利地流通。這樣，就不會妨礙在密閉空間S內(nèi)形成的空氣的流路，另外，該開始也不會滯留而擴散，從而可以使空氣在反射鏡2A和背面壁211之間流通。
因此，可以使密閉空間S內(nèi)的空氣的循環(huán)良好，同時可以降低該密閉空間S內(nèi)的溫度，所以，可以提高光調(diào)制裝置的冷卻效率。
2.第2實施例下面，說明本發(fā)明的第2實施例的背面投影機1A。
第2實施例的背面投影機1A具有與上述第1實施例的背面投影機1相同的結(jié)構(gòu)，但是，在密閉空間S內(nèi)形成構(gòu)成光學單元4的偏振變換元件423的冷卻流路方面不同。在以下的說明中，對于與已說明的部分相同或大致相同的部分標以相同的符號，并省略其說明。
圖10是以與偏振變換元件423對應(yīng)的位置為剖面的背面投影機1A的概要縱剖面圖。另外，圖11是表示偏振變換元件423的冷卻流路的示意圖。
在本實施例的背面投影機1A中，冷卻偏振變換元件423的空氣的流路E在密閑空間S內(nèi)形成。如圖10和圖11所示，該冷卻流路E由管道94及96和冷卻風扇95構(gòu)成。
管道94與本發(fā)明的第3管道相當，是形成縱剖面略呈U字狀的筒狀體。如圖10所示，該管道94的一端與從上部機箱2的底面壁212的切口212A(圖9)靠近光源裝置41(圖5)(圖1的右方側(cè))形成的切口212C連接，另一端與在構(gòu)成光學單元4的部件收納元件472上形成的開口472D連接。
冷卻風扇95與本發(fā)明的第2循環(huán)風扇相當，如前所述，設(shè)置成將在蓋狀部件473的與偏振變換元件423對應(yīng)的位置形成的開口473A覆蓋。該冷卻風扇95使吸氣面與偏振變換元件423相對而排氣面向著管道96而配置。
這樣，通過冷卻風扇95的驅(qū)動，密閉空間S內(nèi)的空氣通過管道94向偏振變換元件423吸引，在該過程中，該空氣沿位于該冷卻風扇95的吸氣側(cè)的偏振變換元件423流通，所以，可以向作為光學變換元件的偏振變換元件423可靠地輸送空氣。
另外，冷卻風扇95的吸氣面與偏振變換元件423相對，所以，密閉空間S的空氣在管道94內(nèi)流通之后，向位于冷卻風扇95的吸氣側(cè)的偏振變換元件423集中。這樣，可以確保供偏振變換元件423的冷卻所需要的空氣的量，所以，可以提高偏振變換元件423的冷卻效率。
管道96的一端與冷卻風扇95的排氣面連接，另一端與在靠近上部機箱2的底面壁212的偏振變換元件423的上方背面形成的切口212D連接。因此，管道96具有平緩地向背面方向彎曲的形狀。
該管道96用于將從冷卻風扇95排出的空氣向上部機箱2內(nèi)的密閉空間S內(nèi)排氣，這樣，從冷卻風扇95排出的冷卻了偏振變換元件423的空氣就不會滯留而向密閉空間S排出。
在此說明冷卻偏振變換元件423的空氣的流路(冷卻流路)E。
位于偏振變換元件423的上方的冷卻風扇95驅(qū)動時，由該冷卻風扇95吸引的密閉空間S內(nèi)的空氣如圖10的箭頭E1所示的那樣，通過在底面壁212上形成的切口212C流入管道94內(nèi)。流入管道94內(nèi)的空氣如箭頭E2所示的那樣，在該管道94內(nèi)流通，通過在部件收納元件472上形成的開口472D流入該部件收納元件472內(nèi)。
流入部件收納元件472內(nèi)的空氣沿偏振變換元件423向上方流通。詳細而言，如圖11所示，在第2透鏡陣列422的光束射出面與偏振變換元件423的光束入射面之間、以及偏振變換元件423的光束射出面與重疊透鏡424的光束入射面之間流通，邊冷卻偏振變換元件423邊向上方流通。
供偏振變換元件423冷卻的空氣變熱，同時通過蓋狀部件473的開口473A而被冷卻風扇95吸引，由該冷卻風扇95向管道96內(nèi)排出。
向管道96內(nèi)排出的空氣如圖10的箭頭E3所示的那樣，在管道96內(nèi)流通后流入密閉空間S內(nèi)。詳細而言，由于管道96彎曲，所以，在管道96內(nèi)流通的空氣向反射鏡2A附近排出。
這里，空氣在冷卻偏振變抉元件423的過程中變熱而減輕，所以，如箭頭E4所示的那樣，沿反射鏡2A的正面?zhèn)鹊姆瓷涿嫦蛏戏搅魍?。該空氣在沿該反射鏡2A流通的過程中通過與密閉空間S內(nèi)的其他的空氣和反射鏡2A接觸，該空氣之間進行熱交換而冷卻。另外，該空氣的熱通過該空氣與上部機箱2的側(cè)壁213及214(圖2)等接觸，向背面投影機1A外部放熱。
沿反射鏡2A流通的空氣如箭頭E5所示的那樣，隨著與其他空氣進行熱交換而冷卻變重，從而向下方改變流通方向。因此，密閉空間S內(nèi)的空氣沿屏幕2B向下方流通。然后，沿屏幕2B流通的空氣如箭頭E1所示的那樣再次流入管道94，被冷卻風扇95吸引。
按照上述本發(fā)明的第2實施例的背面投影機1A，除了可以獲得與上述第1實施例的背面投影機1相同的效果外，還可以獲得以下的效果。
即，通過與上述電光裝置45的冷卻流路D獨立地形成冷卻偏振變換元件423的空氣的流路E，可以提高偏振變換元件423的冷卻效率。
詳細而言，通過冷卻風扇95的驅(qū)動，密閉空間S內(nèi)的空氣流入管道94內(nèi)，在部件收納元件472的內(nèi)部流通。在該流通過程中，由冷卻風扇95吸引的空氣沿部件收納元件472內(nèi)部的偏振變換元件423流通，冷卻該偏振變換元件423。并且，冷卻了該偏振變換元件423的空氣由冷卻風扇95向管道96排出，在密閉空間S內(nèi)部流通而冷卻之后，再次流入管道94。這樣，在使密閉空間S內(nèi)部的空氣循環(huán)的過程中，可以獨立地將偏振變換元件423冷卻，所以，可以有效地冷卻該偏振變換元件423。
冷卻風扇95吸氣面與偏振變換元件423相對地設(shè)置。這樣，在管道94內(nèi)流通的空氣可以向位于該冷卻風扇95的吸氣側(cè)的偏振變換元件423集中地送風。另外，偏振變換元件423通過位于冷卻風扇95的吸氣側(cè)，將偏振變換元件423周圍保持為負壓狀態(tài)，可以向偏振變換元件423輸送指定的風壓的空氣。
因此，可以使空氣可靠地向偏振變換元件423流通，所以，可以進一步提高該偏振變換元件423的冷卻效率。
3.第3實施例.
下面，說明本發(fā)明的第3實施例的背面投影機。
第3實施例的投影機具有與上述第1實施例的背面投影機1相同的結(jié)構(gòu)，但是，在向電光裝置45輸送空氣的冷卻風扇91也向偏振變換元件423輸送空氣這一方面不同。
圖12是示意性地表示將冷卻空氣向本發(fā)明的第3實施例的背面投影機的電光裝置45和偏振變換元件423導(dǎo)引的管道97的概要平面圖。另外，圖13是示意性地表示冷卻電光裝置45和偏振變換元件423的冷卻流路的圖。
如圖12和圖13所示，本實施例的背面投影機和第1實施例的背面投影機1一樣，具有設(shè)置在投射透鏡46(在圖13中省略了)的下方的冷卻風扇91和管道97及98。
其中，如圖12所示，管道97形成平面略呈矩形形狀，具有與冷卻風扇91連接的第1導(dǎo)風部971和從該第1導(dǎo)風部971分支設(shè)置的第2導(dǎo)風部972，這樣，管道97形成平面看略呈倒J字形的形狀。
第1導(dǎo)風部971是將從冷卻風扇91輸送來的空氣向電光裝置45導(dǎo)引的部分，冷卻風扇91的排氣面91B與配置有電光裝置45的頭部體48的水平部481連接。在第1導(dǎo)風部971的與冷卻風扇91的排氣面91B相對的面上，形成有將從冷卻風扇91排出的空氣導(dǎo)入第1導(dǎo)風部971內(nèi)的開口971A。另外，在與頭部體48的水平部481相對的第1導(dǎo)風部971的面即第1導(dǎo)風部971的上面，形成有將在第1導(dǎo)風部971內(nèi)流通的空氣向電光裝置45導(dǎo)引的開口971B(圖13)。
第2導(dǎo)風部972是將從冷卻風扇91輸送來的空氣向偏振變換元件423導(dǎo)引的部分，從第1導(dǎo)風部971的側(cè)面向偏振變換元件423的下方延伸，與部件收納元件472的開口472D連接。在第2導(dǎo)風部972與第1導(dǎo)風部971的連接部分，設(shè)置有向該第1導(dǎo)風部971內(nèi)部延伸的將向第1導(dǎo)風部971內(nèi)部輸送的空氣向第2導(dǎo)風部972內(nèi)導(dǎo)引的導(dǎo)風板9721。另外，在第2導(dǎo)風部972的與偏振變換元件423對應(yīng)的位置上，形成有將導(dǎo)入該第2導(dǎo)風部972內(nèi)部的空氣向偏振變換元件423導(dǎo)引的開口972A(圖13)。
即，這樣的管道97使從冷卻風扇91輸送來的空氣可向電光裝置45和偏振變換元件423按比例分配流通。
該按比例分配的比例，利用導(dǎo)風板9721使供給電光裝置45的空氣的比例高于供給偏振變換元件423的空氣，但是，該比例也可以適當?shù)卦O(shè)定。
管道98具有側(cè)面看略呈L字狀的形狀，安裝在構(gòu)成光學單元4的光學部件用機箱47的蓋狀部件473上。如圖13所示，管道98將分別冷卻了偏振變換元件423和電光裝置45的空氣合流，向安裝在上部機箱2的底面壁212上的管道93(圖9)內(nèi)導(dǎo)引。因此，管道98配置成底面部分跨越在蓋狀部件473與偏振變換元件423對應(yīng)的位置形成的開口473A和電光裝置45的上方，在該電光裝置45的上方與管道93的下端部分連接。這樣，不僅冷卻了電光裝置45的空氣而且冷卻了偏振變換元件423的空氣也在管道93(圖9)內(nèi)流通，在密閉空間S內(nèi)循環(huán)。
下面，說明冷卻電光裝置45和偏振變換元件423的空氣的流動(冷卻流路)F。
通過位于投射透鏡46的下方的冷卻風扇91的驅(qū)動，如圖9的箭頭D1所示的那樣，密閉空間S內(nèi)的空氣被冷卻風扇91吸引。該空氣如圖12和圖13所示的那樣從該冷卻風扇91向管道97的第1導(dǎo)風部971內(nèi)排出。
這里，向第1導(dǎo)入風部971內(nèi)排出的空氣由導(dǎo)風板9721按比例分配，按比例分配的空氣中的一方的空氣如圖13所示的那樣在第1導(dǎo)風部971內(nèi)向電光裝置45的下方流通，從開口971B如箭頭F1所示的那樣向上方流通。并且，該空氣沿電光裝置45流通，冷卻該電光裝置45。然后，冷卻電光裝置45的空氣通過電光裝置45的冷卻而變熱，同時，通過冷卻風扇91的排出壓而如箭頭F5所示的那樣上升，導(dǎo)入管道93(參見圖9)內(nèi)。
另外，如圖13所示，向管道97的第1導(dǎo)風部971內(nèi)排出的空氣中由導(dǎo)風板9721按比例分配的另一方的空氣沿箭頭F2方向輸送，在第2導(dǎo)風部972內(nèi)部流通，到達位于偏振變換元件423的下方的部件收納元件472的開口472D附近。然后，該空氣如箭頭F3所示的那樣通過第2導(dǎo)風部972的開口972A和部件收納元件472的開口472D沿偏振變換元件423向上方流通，冷卻該偏振變換元件423。
供偏振變換元件423的冷卻而變熱的空氣通過在與該偏振變換元件423對應(yīng)的蓋狀部件473的位置形成的開口473A，如箭頭F4所示的那樣在管道98內(nèi)流通。并且，該空氣如箭頭F5所示的那樣與冷卻電光裝置45的空氣合流而上升，從而在管道93(在圖12和圖13中省略了)內(nèi)流通。
在管道93內(nèi)流通的空氣和圖9的箭頭D4、D5和D6所示的一樣，在密閉空間S內(nèi)循環(huán)。并且，循環(huán)的空氣再次由冷卻風扇91吸引、排氣而供電光裝置45和偏振變換元件423進行冷卻按照上述本發(fā)明的第3實施例的背面投影機，除了可以獲得和上述第1實施例的背面投影機1相同的效果外，還可以獲得以下的效果。
即，利用管道97將來自冷卻風扇91的空氣按比例分配，供給電光裝置45和偏振變換元件423，從而用1個冷卻風扇91就可以將它們冷卻。
另外，冷卻了電光裝置45的空氣和冷卻了偏振變換元件423的空氣在管道98內(nèi)流通而合流，通過管道93在密閉空間S內(nèi)循環(huán)。這樣，冷卻了電光裝置45的空氣和冷卻了偏振變換元件423的空氣相互不交叉地在密閉空間S內(nèi)流通，所以，可以使密閉空間S內(nèi)的空氣良好地循環(huán)。
因此，可以防止密閉空間S內(nèi)的空氣滯留而實現(xiàn)高效率的空氣的循環(huán)，從而可以有效地冷卻電光裝置45和偏振變換元件423。
4.實施例的變形例實施本發(fā)明的最佳的結(jié)構(gòu)等已在上述說明中公開了，但是，本發(fā)明不限于上述實施形式。即，雖然主要以特定的實施例圖示并說明了本發(fā)明，但是，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想和目的的范圍本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對上述實施例在形狀、材質(zhì)、數(shù)量以及其他詳細結(jié)構(gòu)方面進行各種各樣的變形。
因此，限定上述說明的形狀、材質(zhì)等的說明只是為了容易理解本發(fā)明而作出的示例性說明，并不是限定本發(fā)明，將這些形狀、材質(zhì)等的限定的一部分或全部的限定除外的部件的名稱的說明都包含在本發(fā)明中。
在上述各實施例中，采用了將冷卻了作為光調(diào)制裝置的液晶面板451的空氣通過管道93導(dǎo)入反射鏡2A與背面壁211之間的結(jié)構(gòu)，但是，本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)，也可以采用通過自然對流將該空氣導(dǎo)入反射鏡2A與背面壁211之間的結(jié)構(gòu)。
另外，在上述各實施例中，采用了將冷卻了液晶面板451的空氣在反射鏡2A與背面壁211之間向上方流通的結(jié)構(gòu)，但是，也可以采用在水平方向流通的結(jié)構(gòu)。即，也可以采用從側(cè)壁213及214中的一方形成的一側(cè)流入反射鏡2A與背面壁211之間而從另一方的側(cè)壁形成的一側(cè)流出的結(jié)構(gòu)。如果采用冷卻了液晶面板451的空氣向上方流通的結(jié)構(gòu)，該空氣在冷卻液晶面板451的過程中變熱而變輕，所以，可以形成沿該空氣流的空氣的流路。
在上述各實施例中，將冷卻風扇91配置在投射透鏡46的下方，但是，本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)，可以配置在液晶面板451和偏振變換元件423等的冷卻對象的下方，另外，也可以配置在上方。即，只要是密閉空間S內(nèi)的空氣循環(huán)而該空氣向冷卻對象送風的位置就行，不論冷卻風扇的位置如何都沒有關(guān)系。
在上述各實施例中，采用了空氣沿電光裝置45向上方流通的結(jié)構(gòu)，在第2實施例和第3實施例中，采用了空氣沿偏振變換元件423向上方流通的結(jié)構(gòu)，但是，本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)。即，也可以采用空氣沿冷卻對象的水平方向流通的結(jié)構(gòu)。如果采用空氣向上方流通的結(jié)構(gòu)，冷卻后的空氣就變熱而上升，所以，可以順利地進行空氣的流通。
在上述第2實施例和第3實施例中，作為光學變換元件，采用了偏振變換元件423，但是，本發(fā)明不限于該元件，只要是進行入射光束的光學變換的光學部件就行，也可以是其他部件。例如，作為這樣的光學變換元件，可以是限制指定波長的光透過的濾光器等。
在上述各實施例中，采用了使用3個光調(diào)制元件的背面投影機1、1A，但是，本發(fā)明不限于該投影機，也可以采用例如僅使用1個光調(diào)制元件的背面投影機、使用2個光調(diào)制元件的背面投影機或使用4個或更多個的光調(diào)制元件的背面投影機。另外，作為光調(diào)制元件，采用了液晶面板451，但是，本發(fā)明不限于該液晶面板，也可以采用使用微反射鏡的器件等液晶以外的光調(diào)制元件。此外，也可以不是透過型的光調(diào)制元件而使用反射型的光調(diào)制元件。
此外，在上述各實施例中，說明了光學單元4具有平面看略呈L字狀的結(jié)構(gòu)，但是，本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)，也可以采用例如具有平面看略呈U字形的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明可以適宜地用于具有圖像形成裝置、投射光學裝置、反射鏡、屏幕和將它們收納到內(nèi)部的機箱、而由投射光學裝置將圖像形成裝置形成的圖像放大投射到反射鏡上并由該反射鏡將圖像反射而投影到屏幕上的背面投影機。
權(quán)利要求
1.一種背面投影機，是具有包括光源、根據(jù)圖像信息調(diào)制從該光源射出的光束而形成圖像的光調(diào)制裝置和放大投射由該光調(diào)制裝置形成的圖像的投射光學裝置的圖像形成裝置、反射作為從上述投射光學裝置射出的圖像的光束的反射鏡、由該反射鏡反射的光束所投影的屏幕以及將它們收納到內(nèi)部的箱狀的機箱的背面投影機，其特征在于上述機箱包括收納上述圖像形成裝置的第1機箱部和設(shè)置上述屏幕和上述反射鏡的第2機箱部；上述光調(diào)制裝置收納在包含上述第2機箱部內(nèi)部的空間的密閉空間內(nèi)；上述第2機箱部包括設(shè)置上述屏幕的側(cè)面和與該側(cè)面相對的設(shè)置有間隙地配置上述反射鏡的另一側(cè)面；在上述間隙中，形成有冷卻上述光調(diào)制裝置的空氣循環(huán)的流路。
2.按權(quán)利要求1所述的背面投影機，其特征在于具有一端向上述光調(diào)制裝置開口而另一端向上述間隙開口的、將冷卻上述光調(diào)制裝置的空氣向上述間隙導(dǎo)引的第1管道。
3.按權(quán)利要求1或2所述的背面投影機，其特征在于在上述投射光學裝置的下方設(shè)置有使上述密閉空間內(nèi)的空氣循環(huán)的第1循環(huán)風扇；該背面投影機具有一端向上述第1循環(huán)風扇的排氣面開口而另一端向上述光調(diào)制裝置開口的、將從上述第1循環(huán)風扇排出的空氣向上述光調(diào)制裝置導(dǎo)引的第2管道。
4.按權(quán)利要求1～3中的任一項所述的背面投影機，其特征在于上述圖像形成裝置具有進行入射光束的光學變換的光學變換元件和設(shè)定從上述光源射出的光束的照明光軸并收納上述光學變換元件而配置在上述照明光軸上的指定位置的光學部件用機箱；在上述光學部件用機箱上，在相互相對的側(cè)面與上述光學變換元件對應(yīng)的位置分別形成有使該光學部件用機箱內(nèi)外連通的開口；在上述開口中的一方的開口上設(shè)置有通過該開口將上述光學部件用機箱內(nèi)部與上述密閉空間連通從而將該密閉空間的空氣向上述光學變換元件導(dǎo)引的第3管道；在上述開口中的另一方的開口上設(shè)置有吸氣面與上述光學變換元件相對、使上述密閉空間內(nèi)的空氣循環(huán)的第2循環(huán)風扇。
全文摘要
提供防止圖像劣化并可以有效地冷卻密閉空間內(nèi)的冷卻對象的背面投影機。背面投影機(1)具有包括光源、根據(jù)圖像信息調(diào)制來自該光源的光束而形成圖像的光調(diào)制裝置和放大投射形成圖像的投射光學裝置的圖像形成裝置、反射從投射光學裝置射出的光束的反射鏡(2A)、投影反射的光束的屏幕(2B)和收納它們的箱狀的機箱。機箱包括收納圖像形成裝置的第1機箱部(3)和設(shè)置屏幕(2B)和反射鏡(2A)的第2機箱部(2)。光調(diào)制裝置收納在包含第2機箱部(2)內(nèi)部的空間的密閉空間(S)內(nèi)，第2機箱部(2)包括設(shè)置屏幕(2B)的側(cè)面和與該側(cè)面相對的設(shè)置有間隙地配置了反射鏡(2A)的另一側(cè)面(211)，在該間隙中形成冷卻光調(diào)制裝置的空氣循環(huán)的流路。
文檔編號H04N9/31GK1811584SQ20051013508
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者加藤茂樹, 南云俊彥 申請人:精工愛普生株式會社