光源单元和投影仪系统技术方案

一种光源单元提供来确保光量和减小尺寸，其包括：光源（９），所述光源由包括灯容纳开口和光离开开口的反射器（１３）以及又包括用于发出光的灯泡以及将电极导向入灯泡的电极引导部分的灯（１４）所构成，其中灯泡布置为使得当灯（１４）从容纳开口插入反射器时从灯泡发出并由反射器的内壁所反射的照射光的焦点的位置不定位电极引导部分处；布置为收集从光源发出的光并且定位在从光源发出的光的光轴上的异常透镜（１０）；用于反射已经从异常透镜离开的光的反射镜（１１）；和用于收集来自反射镜的光的透镜（１２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光源单元和包括该光源单元的投影仪系统，并且更具体地涉及一种在不降低来自光源的光的使用效率之下尺寸变小的光源单元以及包括该光源单元的投影仪系统。
技术介绍
一种投影仪系统设计为使得从光源单元发出的光穿过彩色转盘并随后使之进入扩光筒以产生强度分布均匀的光，并且光在由微镜设备或液晶显示设备对于每个像素改变其数量的同时进行投影以便在屏幕上显示图像。作为常规的光源单元，例如，存在着光源单元60，其如图13所示包括发出光的光源61、布置在光轴K上以收集从光源61发出的光的凸透镜62以及供已经从光源61发出的光进入的扩光筒63(参见专利文献No.1)。光源61由反射镜64和插入反射镜64的灯65构成。灯65由灯泡66和电极引导部分69，69构成，并且灯泡66设计为插入反射镜64。注意到图13的视图中省略了彩色转盘。这里，由于从灯泡66发出并由反射镜64的内壁所反射的部分光驻留在电极引导部分69内，有效光的量就衰减。另外，凸透镜62不能将由反射镜64反射的光充分地照射到扩光筒63的进口表面63a上。因此，光源单元61需要具有一定的尺寸或者更大以确保一定-->量的光，并且其中具有这种光源单元的投影仪系统倾向于制作得尺寸很大，如此制作的投影仪系统的托运和设置就不能如必要地那么容易。另外，尽管考虑到使整个投影仪系统制作得很小，小的光源单元是优选的，但是考虑到确保足够量的光，光源单元中的灯需要具有一定的尺寸或更大。专利文件No.1：日本未审专利公开说明书No.6-51401
技术实现思路
根据本专利技术的一个优选的方面，提供了一种光源单元，其包括：由其中形成有灯容纳开口和光离开开口并且其内表面镜面抛光的反射器以及灯构成的光源，所述灯又包括用于发出光的灯泡以及将电极导向入灯泡的电极引导部分，其中灯泡布置为使得当灯从容纳开口插入反射器时从灯泡发出并由反射器的内壁所反射的照射光的焦点的位置不定位于电极引导部分处；布置为不仅收集从光源发出的光而且还位于从光源发出的光的光轴上的异常透镜；用于反射已经从异常透镜离开的光的反射镜；以及用于收集来自反射镜的光的透镜。而且，根据本专利技术的另一个优选的方面，提供了一种投影仪系统，其包括光源单元，该光源单元又包括：由其中形成有灯容纳开口和光离开开口并且其内表面镜面抛光的反射器以及灯构成的光源，所述灯又包括用于发出光的灯泡以及将电极导向入灯泡的电极引导部分，其中灯泡布置为使得当灯从容纳开口插入反射器时从灯泡发出并由反射器的内壁所反射的照射光的焦点的位置不定位于电极引导部分处、布置为不仅收集从光源发出的光而且还位于从光源发出的光的光轴上的异常透镜、用于反射已经从异常透镜离开的-->光的反射镜、和用于收集来自反射镜的光的透镜；用于将已经从透镜离开的光转变为预定颜色的光的彩色转盘；用于导向已经从透镜离开的光的扩光筒；用于收集已经从扩光筒离开的光的聚光透镜；用于接收已经从聚光透镜离开的光以便投影图像的微镜设备；以及用于将从微镜设备投影的图像放大的投影透镜。而且，根据本专利技术的又一个优选的方面，提供了一种光源单元，其包括：由其中形成有灯容纳开口和光离开开口并且其内表面镜面抛光的反射器以及灯构成的光源，所述灯又包括用于发出光的灯泡以及将电极导向入灯泡的电极引导部分，其中灯泡布置为使得当灯从容纳开口插入反射器时从灯泡发出并由反射器的内壁所反射的照射光的焦点的位置不定位于电极引导部分处；和布置为不仅收集从光源发出的光而且还位于从光源发出的光的光轴上的异常透镜。而且，根据本专利技术的一个优选的方面，提供了一种投影仪系统，其包括光源单元，该光源单元又包括：由其中形成有灯容纳开口和光离开开口并且其内表面镜面抛光的反射器以及灯构成的光源，所述灯又包括用于发出光的灯泡以及将电极导向入灯泡的电极引导部分，其中灯泡布置为使得当灯从容纳开口插入反射器时从灯泡发出并由反射器的内壁所反射的照射光的焦点的位置不定位于电极引导部分处，和布置为不仅收集从光源发出的光而且还位于从光源发出的光的光轴上的异常透镜；用于将已经从透镜离开的光转变为预定颜色的光的彩色转盘；用于导向已经从透镜离开的光的扩光筒；用于收集已经从扩光筒离开的光的聚光透镜；用于接收已经从聚光透镜离开的光以便投影图像的微镜设备；以及用于将从微镜设备投影的图像放大的投影透镜。附图说明-->图1是根据本专利技术第一实施例的投影仪系统的内部的平面图。图2是示出根据第一实施例的投影仪系统的光学系统构造的示意图。图3是根据第一实施例的光源单元的示意性剖面图。图4A、4B、4C是示出用于本专利技术的灯的示意图。图5是用于本专利技术的异常透镜(anomalous lens)的示意性透视图。图6是图5所示异常透镜沿着线VI-VI截取的剖面图。图7是图5所示异常透镜的光源侧透镜表面的示意性正视图。图8A是光发射到其上的球面透镜的侧面的正视图，和图8B是图8A中球面透镜沿着线b-b所截取的剖面图。图9是根据本专利技术第二实施例的投影仪系统的内部的平面图。图10是示出根据第二实施例的投影仪系统的光学系统构造的示意图。图11是根据第二实施例的光源单元的示意性剖面图。图12是表示构成根据第二实施例的光源单元的元件之间的位置关系的示意性剖面图。图13是常规光源单元的剖面图。具体实施方式(第一实施例)下面，将参照附图描述本专利技术的一个实施例。然而，本专利技术的范围并不受限于附图所示的例子。-->图1是示出根据本专利技术一个实施例的投影仪系统的内部的平面图。图2是示出根据该实施例的投影仪系统的光学系统构造的示意图。图3是光源单元的示意性剖面图。如图1所示，从其上表面吸入空气的冷却风扇3布置在投影仪系统1的壳体2的内部的中心部分附近。另外，吸气口4，4形成于壳体2彼此相对的一对侧面中。每个侧面中的吸气口由多个孔形成。另外，由多个孔形成的排气口5形成于壳体2中没有形成吸气口4的一个侧面中。另外，其上安装有电源(未示出)的用于控制整个投影仪系统1的电源基底7布置在壳体2的内部中。另外，由电源电路板7控制的光源单元6布置在壳体2内部位于壳体2提供有排气口5的侧面附近的位置处。光源单元6由光源9、异常透镜10(旋转非球面透镜)、初级反射镜11和球面透镜12构成。如图3所示，光源9由反射器13和容纳在反射器13中的灯14构成。反射器13形成为多元表面的形状。反射器13的多元表面形状是由一个公式表示的形状，其中表1所示的数值替换下面公式(1)中的参数。(公式1)z=cr21+1-(1+k)c2r2+c1r+c2r2+c3r3+c4r4....---(1)]]>(表1)光离开开口的直径(mm)33.955灯容纳开口的直径(mm)11圆锥常数：k-3.67011841E-01-->曲率半径：c 7.62777804E-02系数：c1 5.03015585E-02系数：c2 -7.14558835E-03系数：c3 1.09782503E-03系数：c4 -2.91355712E-05其中，z表示光轴方向上的轴线(其中光行程视为正向的方向)，c表示曲率半径，k表示圆锥常数，和r(mm)是从后述光离开开口15的边缘部分拉至光轴k的垂线的长度。另外，由此光离开的光离开开口15如图3所示提供于反射器13中。此外，灯容纳开口16还提供于反射器13的近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源单元，包括：由其中形成有灯容纳开口和光离开开口并且其内表面镜面抛光的反射器（１３）以及灯（１４）构成的光源（９），所述灯（１４）又包括用于发出光的灯泡以及将电极导向入灯泡的电极引导部分，其中灯泡布置为使得当灯（１４）从容纳开 口插入反射器时从灯泡发出并由反射器的内壁所反射的照射光的焦点的位置不定位在电极引导部分处；布置为不仅收集从光源发出的光而且还位于从光源发出的光的光轴上的异常透镜（１０）；用于反射已经从异常透镜离开的光的反射镜（１１）；和 用于收集来自反射镜的光的透镜（１２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-11-18 334141/20051.一种光源单元，包括：由其中形成有灯容纳开口和光离开开口并且其内表面镜面抛光的反射器(13)以及灯(14)构成的光源(9)，所述灯(14)又包括用于发出光的灯泡以及将电极导向入灯泡的电极引导部分，其中灯泡布置为使得当灯(14)从容纳开口插入反射器时从灯泡发出并由反射器的内壁所反射的照射光的焦点的位置不定位在电极引导部分处；布置为不仅收集从光源发出的光而且还位于从光源发出的光的光轴上的异常透镜(10)；用于反射已经从异常透镜离开的光的反射镜(11)；和用于收集来自反射镜的光的透镜(12)。2.如权利要求1所述的光源单元，其中异常透镜具有：一个透镜表面，其由形成为比其周边边缘部分更靠近所述一个透镜表面中心部分的膨胀部分、以及形成为不仅更靠近透镜表面的中心部分同时与膨胀部分连续而且还在中心部分凹陷的凹形表面部分所限定；和另一个透镜表面，其由形成为不仅朝着所述另一个透镜表面的中心部分膨胀而且还在其中心部分处凹陷的膨胀部分所限定。3.如权利要求1所述的光源单元，其中由反射器所反射的光的焦点形成定中在从灯泡发出的光的光轴处的圆。4.一种投影仪系统，包括：光源单元(6)，其又包括：由其中形成有灯容纳开口和光离开开口并且其内表面镜面抛光的反射器(13)以及灯(14)构成的光源(9)，所述灯(14)又包括用于发出光的灯泡以及将电极导向入灯泡的电极引导部分，其中灯泡布置为使得当灯(14)从容纳开口插入反射器时从灯泡发出并由反射器的内壁所反射的照射光的焦点的位置不定位在电极引导部分处，布置为不仅收集从光源发出的光而且还位于从光源发出的光的光轴上的异常透镜(10)，用于反射已经从异常透镜离开的光的反射镜(11)，和用于收集来自反射镜的光的透镜(12)；用于将已经从透镜离开的光转变为预定颜色的光的彩色转盘(30)；用于导向已经从透镜离开的光的扩光筒(31)；用于收集已经从扩光筒离开的光的聚光透镜(33)；用于接收已经从聚光透镜离开的光以便投影图像的微镜设备(40)；以及用于将从微镜设备投影的图像放大的投影透镜(41)。5.如权利要求4所述的投影系统，其中异常透镜具有：一个透镜表面，其由形成为比其周边边缘部分更靠近所述一个透镜表面中心部分的膨胀部分、以及形成为不仅更靠近透镜表面的中心部分同时与膨胀部分连续而且还在中心部分凹陷的凹形表面部分所限定；和另一个透镜表面，其由形成为不仅朝着所述另一个透镜表面的中心部分膨胀而且还在其中心部分处凹陷的膨胀部分所限定。6.如权利要求4所述的投影系统，其中由反射器所反射的光的焦点形成定中在...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木幸夫，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]