投影仪装置制造方法及图纸

在投影仪装置(100)的照明光学系统中，具有：棒状透镜(4)，使入射到微镜器件(9)的来自灯(1a、1b)的照明光的照度均匀化；以及多个遮光板(3a、3b)，遮挡照明光中的不入射到棒状透镜的无用光。关于多个遮光板，在棒状透镜的入射侧，在棒状透镜的光轴方向上设置预定的间隙(d)而配置各遮光板。关于各遮光板的开口部(31a、31b)，配置于射出侧的遮光板相比于配置于入射侧的遮光板，照明光的通过面积形成为更小。

Projector device

In the illuminating optical system of the projector device (100), a rod lens (4) is provided to homogenate the illumination of the lighting light (1a, 1b) incident to the micromirror device (9), and a plurality of light shading plates (3a, 3b) to shield the useless light from the rod like mirror in the illumination light. With regard to a plurality of shading panels, a predetermined gap (d) is arranged on the incident side of the rod lens, and a plurality of light shielding plates are arranged on the optical axis of the rod lens. With respect to the opening (31a, 31b) of the various shading plates, the light shading plate arranged on the ejection side is smaller than the shading plate configured on the incident side, and the illumination light is smaller by the area shape.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】投影仪装置
本专利技术涉及投射图像的投影仪装置，特别是涉及与光源的高亮度化对应的光学部件的结构。
技术介绍
已知一种投影仪装置，使来自光源的照明光聚光而通过色环(colorwheel)，照射到作为光调制元件的数字微镜器件(DMD)而生成图像光，并通过投射镜头投射到屏幕等。在该情况下，需要使从光源射出的照明光经由色环而高效地入射到DMD。一般而言，从光源射出的照明光是圆形形状，为了使其与DMD的矩形形状匹配，在光源的后面配置四棱柱状的导光体(棒状透镜)。但是，在从光源射出的照明光中存在不入射到导光体的光，这些光成为无用光，有时对投射的图像造成恶劣影响。因此，提出了在导光体的入射面或者射出面附近具备遮挡无用光的遮光板的结构。例如在专利文献1中提出了如下结构：通过在导光体(棒状积分仪)的射出面附近配置具备菱形的开口的遮光板(掩模板)，抑制无用光(有害光)。现有技术文献专利文献1：日本特开2006-65202号公报
技术实现思路
在投影仪装置中，要求投射图像的高亮度化和高清晰化，为了实现这个要求，必须增大光源的发光强度，但相伴于此，通过导光体(棒状透镜)的光量增加。在该情况下，不入射到导光体的无用光的光量也当然会增加。其结果，遮挡无用光的遮光板受到的光能增加，对遮光板造成各种损伤。例如，有时发生遮光板的温度上升而材料的退火软化特性降低所致的变形、析出物的碳化所致的变色和材料温度上升、材料内部的气泡的膨胀所致的膨胀等异常。由此，成为利用遮光板得不到预定的遮光效果而无用光增加从而对投射图像造成恶劣影响，并且使装置内部的其它光学部件的性能劣化的原因。作为对策，即使在遮光板的材料中选择热传导性良好并且耐热性高的材料，它们的性能也有界限，在推进高亮度化方面成为障碍。关于遮光板的形状，在使遮光板的面积增加时，被照射无用光的区域集中于导光体的附近，所以不是很有效。另外，在使遮光板的板厚增加时，在温度上升后的稳定状态下散热效果的改善量少。在以上述专利文献1为首的以往技术中，并未特别提出这样的针对遮光板的温度上升的有效对策。本专利技术是鉴于上述课题而完成的，提供一种即使增大光源的发光强度也能够将遮光板的温度上升抑制到容许范围内的投影仪装置。为了解决所述课题，本专利技术提供一种投影仪装置，具备：光源，产生照明光；照明光学系统，使来自所述光源的照明光聚光；微镜器件，通过使多个镜元件变位而对所述照明光进行光调制来生成图像光；以及投射镜头，投射所述图像光，所述投影仪装置的特征在于，所述照明光学系统具有：棒状透镜，使入射到所述微镜器件的照明光的照度均匀化；以及多个遮光板，遮挡所述照明光中的不入射到所述棒状透镜的无用光，关于所述多个遮光板，在所述棒状透镜的入射侧，设置预定的间隙而配置有各遮光板。根据本专利技术，即使增大光源的发光强度也能够将遮光板的温度上升抑制到容许范围内，对投影仪装置的高亮度化的实现和可靠性的提高作出贡献。附图说明图1是示出投影仪装置的内部结构的立体图。图2是示出投影仪装置的光学系统的结构的俯视图。图3是示出遮光板和棒状透镜附近的结构的立体图。图4是示出遮光板的形状和配置的图。图5是示意性地说明利用2张遮光板的温度上升的降低效果的图。图6是示出遮光板的形状的变形例的图。(符号说明)1a、1b：放电灯(光源)；2a、2b：镜(mirror)；3、3a、3b、3a’：遮光板；4：棒状透镜(导光体)；5：色环；6、6’：中继透镜；7：镜；8：TIR(内部全反射)棱镜；9：数字微镜器件(DMD)；10：光源单元；20：光学引擎；30：投射镜头；31、31a、31b：开口部；32：倾斜面；40：电源单元；100：投影仪装置。具体实施方式以下，参照附图，说明本专利技术的实施例。此外，在各图中，对同一部分附加同一符号，说明过一次的部分省略重复的说明。图1是示出投影仪装置的内部结构的立体图，示出将上罩拆下的状态。投影仪装置100具备：收纳灯的光源单元10；棒状透镜、色环等照明光学系统和生成图像光的数字微镜器件(DMD)等光学引擎20；投射图像光的投射镜头30；以及电源单元40。另外，具备：向光源单元10、光学引擎20输送冷却风的吸气风扇、排气风扇等冷却单元；对电源单元40、光源单元10、光学引擎20、冷却单元等进行控制的控制部。以下，以光源单元和照明光学系统的结构为中心进行说明。图2是示出投影仪装置的光学系统的结构的俯视图。在光源单元10中，将成为光源的2个放电灯1a、1b相向地配置，产生照明光。在放电灯1a、1b中，例如使用超高压汞灯等，从而能够高效地产生高亮度的照明光。产生的照明光通过具有旋转椭圆面、旋转抛物面的反射面的反射器而被高效地聚光。此外，光源不限于放电灯1a、1b，例如还能够使用LED光源、激光光源。从2个放电灯1a、1b(以下简称为“灯”)射出的照明光分别被镜2a、2b反射并合成而向图中的上方向行进，供给到光学引擎20。这样，在本实施例中，为了实现高亮度而成为具备2个灯1a、1b的结构，但当然也可以由1个灯或者3个以上的灯构成。或者，也可以仅使多个灯中的1个点亮。由镜2a、2b反射的照明光入射到通过多重反射而使照明光的照度均匀化的棒状透镜(导光体)4。此时，通过在棒状透镜4的入射面侧配置遮光板3，遮挡来自镜2a、2b的照明光中的不入射到棒状透镜4的无用光。即，其原因为，在使无用光直接传播时，对投射图像造成恶劣影响，并且导致装置内的各部件的温度上升、塑料部件等的劣化等，使装置的性能和可靠性降低。在本实施例中，作为遮光板3，设置有多张遮光板(在以下的例子中示出2张的情况)。在遮光板3的中央部具有使光向棒状透镜4通过的开口部，其周围是遮挡光的遮光部。遮光板3的详情后述。棒状透镜4例如由玻璃的四棱柱或者将4张反射镜贴合而成的中空的元件构成，其射出面的截面形状被设定为与作为光调制元件的数字微镜器件(DMD)9的纵横比相同。在棒状透镜4内照明光被反射多次，在其射出面中成为与DMD9相似且均匀的强度的光分布。在棒状透镜4的射出面侧，配置有作为旋转式的滤色器的色环5。该色环5是在圆周(旋转)方向上配置有6种扇状的透射型的滤色器(例如R(红)、G(绿)、B(蓝)、C(青)、Y(黄)、W(白))的结构。或者，该色环5也可以是包括R、G、B的3种滤色器。通过使色环5旋转，从棒状透镜4射出的照明光按照时间序列被分割为6色(R、G、B、C、Y、W)的光。从色环5射出的各色光经由中继透镜6、6’和镜7、以及TIR棱镜(内部全反射棱镜)8，被照射到DMD9上。此时，中继透镜6、6’发挥如下作用：防止从色环5射出的光发散，并且在DMD9的面上扩大在色环5的射出面中成为均匀的光分布。TIR棱镜8使入射的光全反射而导入到DMD9。数字微镜器件(DMD)9是通过使二维状地排列的多个镜元件分别变位(倾斜)从而对照明光进行光调制来生成图像光的设备。各个镜元件的倾斜有开(ON)状态和关(OFF)状态，在开状态下使照明光向投射镜头30反射(白图像)，在关状态下使照明光向投射镜头30以外进行反射(黑图像)。另外，通过使开/关状态的时间变化，能够使图像具有灰度。DMD9通过投影仪装置100的控制部，与上述色环5的旋转取得同步，由此针对从色环5射出的各色光的每一个，生成基于图像信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影仪装置，具备：光源，产生照明光；照明光学系统，使来自所述光源的照明光聚光；微镜器件，通过使多个镜元件变位而对所述照明光进行光调制来生成图像光；以及投射镜头，投射所述图像光，所述投影仪装置的特征在于，所述照明光学系统具有：棒状透镜，使入射到所述微镜器件的照明光的照度均匀化；以及多个遮光板，遮挡所述照明光中的不入射到所述棒状透镜的无用光，关于所述多个遮光板，在所述棒状透镜的入射侧，设置预定的间隙而配置有各遮光板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种投影仪装置，具备：光源，产生照明光；照明光学系统，使来自所述光源的照明光聚光；微镜器件，通过使多个镜元件变位而对所述照明光进行光调制来生成图像光；以及投射镜头，投射所述图像光，所述投影仪装置的特征在于，所述照明光学系统具有：棒状透镜，使入射到所述微镜器件的照明光的照度均匀化；以及多个遮光板，遮挡所述照明光中的不入射到所述棒状透镜的无用光，关于所述多个遮光板，在所述棒状透镜的入射侧，设置预定的间隙而配置有各遮光板。2.根据权利要求1所述的投影仪装置，其特征在于，所述多个遮光板具有使所述照明光通过所述棒状透镜的各个开口部，所述各遮光板的开口部的面积不...

【专利技术属性】
技术研发人员：野边地秀纪，片山猛，久保田直人，
申请(专利权)人：麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP