[发明专利]投影仪

说明书

技术领域

本发明涉及投影仪。

背景技术

作为投射图像的显示装置的投影仪使用高强度灯作为光源，以穿过例如液晶面板的光照射屏幕等。已知一种配备有两个灯的双灯型投影仪。双灯型投影仪可分为两种类型，一种是同时接通两个灯以增加亮度，而另一种是切换型，通常只接通并使用一个灯，而保留另一个灯作为后备。

容纳在投影仪中的灯接通期间会发热，使灯的温度或投影仪内的温度上升。因此，投影仪内安装有例如供气扇或排气扇等冷却系统，以冷却灯和投影仪的内部。

日本专利申请特开2003-29341号公报公开了一种投影显示器，其具有高电能消耗光源和低电能消耗光源，并通过光轴切换反射镜来切换光轴，以试图降低电能消耗。

注意，如图4所示，现有技术的双灯切换投影仪以物理对称关系配置有两个灯12，同时在两者间夹持有照明光学系统20和可动反射镜14。图4是现有技术的投影仪10的俯视图。图4示意性地示出了在移除投影仪10的外壳的状态下的光学系统的主要内部部件和排气扇50。

图4所示现有技术的投影仪10包括灯12、可动反射镜14、照明光学系统20、投影光学系统30和排气扇50。在双灯切换型投影仪10中，只从两个灯12中的一个灯12照出光。两个灯12配置成使光的照射方向彼此相反。

可动反射镜14配置成使得来自一个灯12的光的入射角变成约45度，并在接通该灯12时，使来自该灯12的光反射至照明光学系统20。当接通另一灯12时，通过沿适当方向使可动反射镜14旋转约90度，来使来自另一灯12的光反射至同一照明光学系统20。被可动反射镜14反射的光进入照明光学系统20。

照明光学系统20暂时将入射光分离成三原色(RGB)，然后使分离的光穿过液晶面板70R、70G和70B，用于合成。照明光学系统20包括蝇眼透镜61、PS传感元件62、聚光透镜63、二向色反射镜64和66、反射镜65、67和68、正交棱镜69、和液晶面板70R、70G和70B。由照明光学系统20合成的光经由投影光学系统30作为图像从投影光学系统30投射到屏幕等上。

图4所示灯12的反射器呈抛物线形状，但是也可将图5所示反射器呈椭圆形状的灯22用作投影仪10的光源。图5是现有技术的投影仪10的俯视图。虽然反射器呈抛物线形状的灯12照射的是平行光，但是反射器呈椭圆形状的灯具有使照射光朝存在于光照射方向的另一焦点聚集的性质。因此，当使用反射器呈椭圆形状的灯22时，先通过使用透镜24、25等中的至少一个透镜使来自光源的光变成平行光，然后再使之进入照明光学系统20。灯22与透镜25之间的总距离(＝M1+M2+M3)，即图5中灯22与透镜24之间的距离M1、透镜24与可动反射镜26之间的距离M2和可动反射镜26与透镜25之间的距离M3，由灯22的反射器以及透镜24和25的性质确定。因此，当使用反射器呈椭圆形状的灯22时，灯22的位置由灯22的反射器和透镜24和25的性质确定。

注意，可动反射镜14/26、照明光学系统20和投影光学系统30的构造对于反射器呈抛物线形状的灯12和反射器呈椭圆形状的灯22来说是一样的。

因此，在现有技术的投影仪10中，两个灯12/22配置成彼此相对，并在两个灯12/22的中间位置配置用于切换光路的可动反射镜14/26。灯12/22的配置以及可动反射镜14/26和照明光学系统20的配置作为光学设计来说是简单的。然而，如图4和5所示，一个灯12/22的端部P与投影光学系统30的光的发射点R之间的距离L4变长。当投影仪10的外部形状确定时，投影光学系统30的光轴(穿过发射点R的轴线)在多数情况下通常设置在外部形状的中心。然而，为此目的，必须相对于投影光学系统30的光轴对称地设置距离L4。因此，外部形状的宽度至少需为L4×2，导致投影仪10整体的大型化。

因为两个灯12/22是分开设置的，所以有必要为各灯12/22构造冷却系统。具体地，有必要通过相应于灯12/22的位置来构造用于排放空气的排气扇50，以使穿过灯12/22的空气有效地向外排出。因此，在外壳上附近灯12/22的位置安装两个排气扇50，占据了投影仪10的宽区域来配置这两个排气扇50。

如果灯12在接通时发热，则位于灯12上方的区域中的温度上升大于位于灯12下方的区域。如果由于投影仪10发生倾斜而使得灯12的照射面(玻璃面)位于反射面(反射器)的上方，则灯12可能受热损坏。相反，如果灯12的反射面(反射器)位于照射面(玻璃面)的上方，则灯12也可能受热损坏。