專利名稱：實心式棒形積分器的保持機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影顯示圖像的投影機，特別是，涉及投影機的光學系統(tǒng)中所用的棒形積分器的保持機構(gòu)。
背景技術(shù)：
一般來說在投影機中，靠從光源所出射的照明光照明液晶板或DMD(數(shù)字微鏡裝置，美國Texax Instruments公司的商標)等，光調(diào)制裝置。光調(diào)制裝置根據(jù)圖像信號調(diào)制該照明光。投影光學系統(tǒng)把從光調(diào)制裝置所出射的圖像光投影于屏幕，借此顯示圖像。
在這種投影機中，通常，在從光源裝置到光調(diào)制裝置的照明光學系統(tǒng)的光路中配置棒形積分器，借此提高照明光調(diào)制裝置的光的照度的均一性。在棒形積分器中隧道式，和實心式2種是公知的。
所謂實心式，是用玻璃材料制成的柱狀材料，存在著反射率高，光的利用效果高這樣的優(yōu)點。歷來作為實心式的棒形積分器的保持機構(gòu)，具有覆蓋棒形積分器的罩構(gòu)件，靠設(shè)在罩構(gòu)件上的螺釘，以點接觸來支持棒形積分器。
專利文獻1特開2001-228541號公報但是，實心式的棒形積分器因為表面露出，故因油或污物的附著，存在著變得不能全反射這樣的問題。此外，存在著在固定棒形積分器之際，因固定器具所致?lián)p傷或缺陷，還存在著發(fā)生不滿足散射或全反射條件的光這樣的問題。損傷或缺陷特別在棱邊部分容易發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這種問題而做成，其目的在于提供一種能夠保護實心式棒形積分器的反射面(表面)，并且進行穩(wěn)定的支持的裝置。
為了解決上述課題的至少一個，本發(fā)明是實心式的棒形積分器的保持機構(gòu)，其特征在于，具有保持前述棒形積分器的保持體，和把前述保持體推壓支持于前述棒形積分器的支持體，前述保持體與除了前述棒形積分器的入射面和射出面的所有側(cè)面面接觸，而且不接觸于該棒形積分器的前述側(cè)面間的棱邊部分。
因為棒形積分器因光的反射而成為高溫，故保持體最好是取為具有耐熱性的金屬、樹脂等。作為金屬，可以取為例如鋁、不銹鋼等。
如果用本發(fā)明的保持機構(gòu)，則通過使棒形積分器與保持體面接觸，保護棒形積分器的表面，并且可以進行穩(wěn)定的支持。因為即使像這樣面接觸，微觀地說，在保持體與棒形積分器之間也存在著空氣層，故保持全反射條件。此外，因為通過把保持體取為不接觸側(cè)面間的棱邊部分，可以避免棱邊部分上容易發(fā)生的損傷或缺陷，故進行精度高的全反射成為可能。
在本發(fā)明的保持機構(gòu)中，也可以是前述保持體有保持前述棒形積分器的鄰接的兩側(cè)面的整體的保持構(gòu)件。借此，因為支持體通過從一個方向的推壓支持配置于鄰接的兩側(cè)面上的保持件成為可能，故謀求保持機構(gòu)的簡化成為可能。
在本發(fā)明的保持機構(gòu)中，如果前述保持體在前述棒形積分器的至少一個側(cè)面上接觸于除了包含前述棱邊部分的規(guī)定寬度的大致整個面，則因為可以防止棒型積分器的污物或塵埃的附著，此外可以進行穩(wěn)定的支持，故是合適的。
在本發(fā)明的保持機構(gòu)中，前述保持體也可以是在具有在離開前述棒形積分器的入射面和射出面的至少一個端面的規(guī)定范圍內(nèi)，與任何側(cè)面都不接觸的形狀。
因為已知棒形積分器的損傷或缺陷，污染引起的全反射率的降低，特別是在入射面和射出面附近是顯著的，故通過取為這種構(gòu)成，抑制散亂反射，精度高地進行全反射成為可能。
在本發(fā)明的保持機構(gòu)中，也可以前述棒形積分器的形狀是方棱柱，前述保持體成對具有保持前述棒形積分器的鄰接的兩側(cè)面的整體的保持構(gòu)件，前述支持體接觸于前述保持體，朝前述棒形積分器的入射面處的對角線方向推壓前述保持體。
如果用本發(fā)明，則通過朝入射面處的對角線方向推壓地支持保持體，以簡易的構(gòu)成進行穩(wěn)定的支持成為可能。
本發(fā)明還是投射圖像的投影機，其特征在于具有光源，從前述光源所射出的光通過的棒形積分器，技術(shù)方案1至5中的任何一項中所述的棒形積分器的保持機構(gòu)，將通過該棒形積分器的光的根據(jù)所給出的圖像信號作為顯示圖像的圖像光射出的光調(diào)制裝置，以及投影從前述光調(diào)制裝置所射出的圖像光的投影光學系統(tǒng)。
本發(fā)明的投影機，因為具有棒形積分器的保持機構(gòu)，故防止污物或塵埃對棒形積分器的表面的附著，并且因為可以抑制棱邊部分的損傷或缺陷的發(fā)生，故抑制散亂反射，精度高地進行全反射成為可能。此外，以與棒形積分器的側(cè)面面接觸設(shè)置保持體，故可以進行穩(wěn)定的支持。借此，可以得到更明亮地穩(wěn)定的投影圖像。
本發(fā)明不限于作為上述棒形積分器的保持機構(gòu)的構(gòu)成，可以以種種的形態(tài)來構(gòu)成。例如，也可以作為由光源、棒形積分器和棒形積分器的保持機構(gòu)組成的光源裝置來構(gòu)成。此外，也可以作為棒形積分器的保持方法來構(gòu)成。


圖1是本發(fā)明的棒形積分器的保持機構(gòu)所運用的投影機的概略構(gòu)成。
圖2是放大而概略地表示實心式棒形積分器的圖。
圖3是表示實心式棒形積分器的保持機構(gòu)的概觀的透視圖。
圖4是表示從入射面?zhèn)瓤吹谋３謾C構(gòu)的說明圖。
圖5是縱向切斷棒形積分器的保持機構(gòu)的剖視圖。
標號的說明1000...投影機1000ax...系統(tǒng)光軸10...虛線100...光源裝置110...橢圓反射鏡120...光源燈200...色輪210ax...旋轉(zhuǎn)軸300...棒形積分器300ax...中心軸301...光入射面302...光入射口303...反射膜304...光射出面350a、350b...保持件360a、360b...支持具361a、361b...螺釘370...邊界400...中繼光學系統(tǒng)500...反射鏡600...向場透鏡700...反射型光調(diào)制裝置
700ax...中心軸800...投影透鏡具體實施方式
下面，就本發(fā)明的實施形態(tài)，分以下項目進行說明。
A.實施例A1.投影機和棒形積分器的概略構(gòu)成A2.棒形積分器的保持機構(gòu)的構(gòu)成B.變形例A.實施例A1.投影機的概略構(gòu)成圖1是表示運用本發(fā)明的棒形積分器的保持機構(gòu)的投影機的概略的構(gòu)成的俯視圖。該投影機1000沿著系統(tǒng)光軸1000ax依次配置光源裝置100，色輪200，后述的搭載保持機構(gòu)的實心式棒形積分器300，中繼光學系統(tǒng)400，反射鏡500，向場透鏡600，反射型光調(diào)制裝置700，以及投影透鏡800而構(gòu)成。在以下，把平行于從光源裝置100到反射鏡500的系統(tǒng)光軸1000ax的方向取為z方向，把在水平面內(nèi)垂直于z方向的方向取為x方向，把垂直于x方向和z方向的方向取為y方向。
棒形積分器300靠后述的保持機構(gòu)保持成棒形積分器的中心軸與系統(tǒng)光軸1000ax一致。從光源裝置100所射出的光幾乎聚光于系統(tǒng)光軸1000ax上的點，以便效率高地入射于棒形積分器300的光入射面。
中繼光學系統(tǒng)400使從棒形積分器300射出的光在反射型光調(diào)制裝置700上成像。
反射鏡500把從中繼光學系統(tǒng)400射出的光朝反射型光調(diào)制裝置700的方向反射。
反射型光調(diào)制裝置700是DMD，調(diào)制照明光以便形成圖像。靠反射型光調(diào)制裝置700所調(diào)制的圖像光經(jīng)由向場透鏡600和投影透鏡800投影。
色輪200是設(shè)置成能夠繞著旋轉(zhuǎn)軸210ax旋轉(zhuǎn)的圓盤狀的色輪。該色輪200沿著旋轉(zhuǎn)方向形成對應于光的三原色(紅、藍、綠)的透射型濾色器，配置于棒形積分器300的射出面附近。在本實施例中，采用稱為SCR的形式。在該形式中，色輪的三原色始終在對應于射出面的區(qū)域內(nèi)并存。各色的區(qū)域隨著色輪200的旋轉(zhuǎn)，時時刻刻變化。
A2.實心式棒形積分器的概略構(gòu)成圖2(a)是棒形積分器300的透視圖。該棒形積分器300是由一個實心狀的玻璃棒所形成的方棱柱的棒。在本實施例中，因為采用SCR方式，故在棒形積分器300的光入射面301的外側(cè)面，如圖中陰影線所示，在除了圓形的光入射口302的表面上具有反射膜303。反射膜303可以由電介質(zhì)多層膜或鋁膜、銀膜等來形成。
圖2(b)示出沿著圖2(a)的箭頭A切斷的剖視圖。棒形積分器300內(nèi)所示的實線表示從光源裝置100所射出的光的一部分。RGB光一旦被棒形積分器300反射面反射，達到色輪200的B濾色器。在這里光的B分量透射，其余的分量反射到棒形積分器300內(nèi)。作為其余分量的光(RG光)如虛線所示，被棒形積分器300的下面、上面、進而光入射面301的反射膜303反射，再次，到達色輪200的G濾色器。在這里，RG光當中，僅G分量透射。因而，其余分量的光，再次反射到棒形積分器300內(nèi)。最后，如單點劃線所示，該R光也在棒形積分器300內(nèi)重復反射，到達色輪200的R濾色器，透射。
這樣一來，在SCR方式的投影機1000中，通過在棒形積分器300內(nèi)使光反射而再利用，可以高效地利用光源燈210發(fā)生的光。
圖3是表示具有保持件350a、350b的棒形積分器300的概觀的透視圖。在本圖中，為了便于說明，省略了支持件。如圖所示，保持件350a面接觸于棒形積分器300的鄰接的兩側(cè)面，成為不接觸于兩側(cè)面間的棱邊的狀態(tài)。此外，保持件350a在離開棱邊規(guī)定寬度縱深位置上將會接觸的入射面附近，斜著切斷接觸部，以便也不接觸于入射面的棱邊。射出面?zhèn)纫彩峭瑯印１３旨?50b通過與保持件350a同樣的構(gòu)成，保持接觸于棒形積分器300。在以下，沿著箭頭B切斷的剖視圖示于圖4，沿著箭頭C切斷的剖視圖示于圖5，說明保持件的形狀和支持件的支持方法。
圖4是表示在圖3中沿著箭頭B切斷的剖視圖的說明圖。圖中用陰影線表示的部位表示保持件350a和350b。保持件350a用一個保持件面接觸地保持棒形積分器300的鄰接的兩側(cè)面370、371，在兩側(cè)面間的棱邊370a上有使保持件不接觸的大致矩形形狀的空隙351a。因為棒形積分器300與保持件350a的邊界(側(cè)面370、371)不粘接而存在著空氣的層，故幾乎保持光的全反射條件。棒形積分器300與保持件350b之間也是同樣。
支持保持件350a的支持件360a由板狀的支持具361a，和通過推壓支持具361a支持的螺釘362a來構(gòu)成。支持保持件350b的支持件360b也取為同樣的構(gòu)成，由支持具361b和螺釘362b來構(gòu)成。螺釘362a如箭頭P1所示，朝棒形積分器300的對角線L1的方向推壓支持具361a，借此支持保持件350a。螺釘3626同樣的，如箭頭P2所示，朝對角線L1的方向推壓支持具361b，借此支持件350a。在本實施例中，支持件沿著保持體保持的鄰接兩側(cè)面的棱邊，沿軸向配置多個。
圖5是表示在圖3中沿著箭頭C切斷的剖視圖的說明圖。如圖所示，保持件350a和350b除了離開入射面周圍的棱邊，和射出面與側(cè)面的棱邊規(guī)定范圍A，接觸于側(cè)面的大致整個面地構(gòu)成。因為在棒形積分器300上發(fā)生的缺陷、損傷在入射面和射出面附近發(fā)生的場合，特別影響到反射光是公知的。此外，在棱邊部分，損傷、缺陷容易發(fā)生也是公知的，故通過這種構(gòu)成，可以抑制損傷或缺陷的發(fā)生，防止污染等而進行穩(wěn)定的支持。
如果用以上說明的本實施例的保持機構(gòu)，則可以抑制實心式棒形積分器300的棱邊部分的損傷或缺陷，此外，通過與反射面面接觸，防止污物或油的附著，進行穩(wěn)定的支持成為可能。
B.變形例雖然在本實施例中，取為保持件350a和350b接觸于側(cè)面的大致整個面，但是不限于此。例如，如圖5中單點劃線所示也可以取為僅在除了區(qū)域20的入射面和射出面附近，設(shè)置保持件，也可以收窄區(qū)域20的寬度，增加數(shù)量，設(shè)置成條紋狀。也可以僅設(shè)置于由于損傷、缺陷的發(fā)生特別影響光的反射的射出面附近。
雖然在本實施例中的保持件，取為有空隙，以便不接觸于鄰接的兩側(cè)面間的棱邊，把空隙的形狀取為大致矩形形狀，但是不限于此?？梢匀閳A形，也可以是其他任何圖形。只要是保持件不接觸于棱邊的形狀就可以了。
雖然在本實施例中，取為通過支持保持件的支持件朝對角線方向推壓保持件來支持，但是不限于此。也可以在各側(cè)面上分別配置支持件，通過朝棒形積分器的中心推壓來支持。
雖然在本實施例中，取為除了入射面和射出面附近的規(guī)定范圍設(shè)置保持件，但是不限于此。如圖5的虛線10所示，也可以把保持件設(shè)置到入射面和射出面的棱邊上。
雖然在本實施例中，舉例說明了使用作為光調(diào)制裝置用DMD的投影機，但是不限于此。例如，也能夠運用于用光柵光閥(GLVGrating LightValve)，反射型液晶板等其他反射型光調(diào)制裝置的投影機。此外也能夠運用于不是用反射型光調(diào)制裝置而是用透射型光調(diào)制裝置的投影機。作為透射型光調(diào)制裝置，可以舉出例如透射型液晶板。此外也能夠運用于投影機以外的光學裝置。也就是說，只要是運用棒形積分器的光學裝置，運用于種種裝置是可能的。
以上，雖然就本發(fā)明的種種實施例進行了說明，但是本發(fā)明不限定于上述實施例，當然在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)可以取為種種的構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種保持機構(gòu)，是實心式的棒形積分器的保持機構(gòu)，具有保持前述棒形積分器的保持體，和把前述保持體推壓支持于前述棒形積分器的支持體，前述保持體與除了前述棒形積分器的入射面和射出面的所有側(cè)面面接觸，而且具有成為不接觸于該棒形積分器的前述側(cè)面間的棱邊部分的形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的保持機構(gòu)，其中前述保持體具有保持前述棒形積分器的鄰接的兩側(cè)面的整體的保持構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求1所述的保持機構(gòu)，其中前述保持體在前述棒形積分器的至少一個側(cè)面上接觸于除了包括前述棱邊部分的預定寬度的基本整個面。
4.如權(quán)利要求1所述的保持機構(gòu)，其中前述保持體具有在離開前述棒形積分器的入射面和射出面的至少一個端面的預定范圍內(nèi)，與任何側(cè)面都不接觸的形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的保持機構(gòu)，其中，前述棒形積分器的形狀是方棱柱，前述保持體成對地具有保持前述棒形積分器的鄰接的兩側(cè)面的整體的保持構(gòu)件，前述支持體接觸于前述保持體，朝前述棒形積分器的入射面處的對角線方向推壓前述保持體。
6.一種投影機，是投射圖像的投影機，具有光源，從前述光源所射出的光通過的棒形積分器，如權(quán)利要求1至5的任何一項中所述的棒形積分器的保持機構(gòu)，將通過該棒形積分器的光根據(jù)所給出的圖像信號作為顯示圖像的圖像光射出的光調(diào)制裝置，以及投影從前述光調(diào)制裝置所射出的圖像光的投影光學系統(tǒng)。
全文摘要
既保護實心式棒形積分器的反射面又進行穩(wěn)定的支持。棒形積分器(300)的保持機構(gòu)具有保持棒形積分器(300)的保持件(350a)和(350b)，和支持保持件用的支持件(360a)和(360b)。保持件(350a)通過用一個保持件面接觸于棒形積分器(300)的鄰接的兩側(cè)面來保持，在兩側(cè)面間的棱邊上成為有不接觸的中空形狀。支持件(360a)具有支持具(361a)和螺釘(362a)。如箭頭(P1)所示，在棒形積分器(300)的對角線方向上，通過經(jīng)由支持具(361a)推壓螺釘(362a)進行支持。借此，抑制在棱邊部分上容易發(fā)生的損傷或缺陷，并且防止反射面的污物的附著成為可能。
文檔編號G03B21/00GK1506748SQ20031011691
公開日2004年6月23日 申請日期2003年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月11日
發(fā)明者秋山光一 申請人:精工愛普生株式會社