CN107209443A - 投影仪、功能性滤光器和替代玻璃板 - Google Patents

投影仪、功能性滤光器和替代玻璃板 Download PDF

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高桥祐
高桥祐一
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Abstract

本发明的目的是提供一种投影仪，所述投影仪使得可以根据需要交换用于使光透过的透射构件，并可以减小光透射构件的尺寸。所述投影仪装配有灯泡、投影部和替换机构。所述灯泡对光进行调制。所述投影部投射光。所述替换机构保持沿着灯泡和投影部之间的光路定位的透射构件并且能够交换所述透射构件。

Description

投影仪、功能性滤光器和替代玻璃板
技术领域
本技术涉及将图像投射到屏幕等上的投影仪的技术。
背景技术
过去，将图像投射到屏幕上的投影仪是众所周知的。下面的专利文献1描述了一种投影仪，被配置为使得可以在投影透镜的光发射(emitting)侧的光路上交替地替换彩色滤光器和覆盖玻璃(cover glass)。在该投影仪中，在色调优先模式下进行投影，该色调优先模式在彩色滤光器布置在投影透镜的光发射侧的情况下优先考虑色彩再现性，而在亮度优先模式下进行投影，亮度优先模式在覆盖玻璃布置在投影透镜的光发射侧的情况下优先考虑亮度。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2010-79253号
发明内容
技术问题
在专利文献1中公开的投影仪中，可以根据需要替换彩色滤光器和覆盖玻璃。然而，如果彩色滤光器和覆盖玻璃布置在投影透镜的光发射侧，则需要将彩色滤光器和覆盖玻璃制作得较大，这导致成本的增加。
鉴于上述情况，本技术旨在提供投影仪等的技术，借助该技术可以根据需要替换使光透过(transmit)的透射构件并且可以使透射构件紧凑。
问题的解决方案
根据本技术的投影仪包括灯泡、投影部和替换机构。
灯泡对由灯泡调制的光进行调制。
投影部投射光。
替换机构保持布置在所述灯泡和所述投影部之间的光路上的透射构件并且能够替换所述透射构件。
根据该投影仪，根据需要，可以通过替换机构用另一透射构件替换所述透射构件。此外，由于透射构件布置在灯泡和投影透镜之间的光路上，所以可以使透射构件紧凑。因此，可以降低成本。
在所述投影仪中，替换机构可以包括可拆卸地保持所述透射构件的透射构件保持部。
在该投影仪中，可以通过附接/拆卸来用另一个透射构件容易地替换所述透射构件。
在所述投影仪中，所述投影部相对于所述投影仪可以是可替换的，以及所述投影仪还包括外部壳体，所述外部壳体包括能够***所述投影部的一部分的开口。在这种情况下，在所述投影部从所述投影仪卸下的状态下，可以经由外部壳体的开口替换所述透射构件。
相应地，当投影部被移除时，用户可以经由形成在外部壳体上的开口来容易地替换透射构件。
在所述投影仪中，灯泡可以是液晶灯泡，以及所述投影仪还可以包括布置在所述液晶灯泡和所述投影部之间的光路上的十字分色棱镜。在这种情况下，所述透射构件可以布置在所述十字分色棱镜和所述投影部之间的光路上。
在所述投影仪中，所述透射构件可以布置在与所述投影部的光入射面相比更靠近所述十字分色棱镜的光发射面的位置。
相应地，可以使透射构件更紧凑。
在所述投影仪中，所述替换机构可以包括可拆卸地保持所述透射构件和保持所述十字分色棱镜的透射构件保持部。
在所述投影仪中，所述透射构件可以由保持器保持。在这种情况下，所述透射构件保持部可以可拆卸地保持所述保持器。
相应地，可以适当地替换透射构件。
在所述投影仪中，所述透射构件保持部可以包括使由光透过的开口，以及所述保持器可以由所述透射构件保持部保持，使得所述保持器覆盖开口。
通过以这种方式覆盖开口的保持器，使有效地防止灰尘等进入开口的更上游侧的光路(例如灯泡)成为可能。
在所述投影仪中，所述透射构件保持部可以包括第一接合槽和第二接合槽。在这种情况下，所述保持器可以包括设置在所述保持器的一个端部侧并与第一接合槽接合的第一接合部，和设置在所述保持器的另一个端部侧并经由偏置部与第二接合槽接合的第二接合部。
相应地，可以适当地替换透射构件。
在所述投影仪中，所述替换机构在光路上保持作为所述透射构件的功能性滤光器或替代玻璃板。
根据本技术的功能性滤光器用于投影仪，所述投影仪包括替换机构，所述替换机构以可替换的方式保持布置在对光进行调制的灯泡和投射由所述灯泡调制的光的投影部之间的光路上的功能性滤光器。
根据本技术的替代玻璃板用于投影仪，所述投影仪包括替换机构，所述替换机构以可替换的方式保持布置在对光进行调制的灯泡和投射由灯泡调制的光的投影部之间的光路上的替代玻璃板。
发明的有利效果
如上所述，根据本技术，可以提供投影仪等的技术，借助该技术可以根据需要替换进行透射的透射构件并且可以使透射构件紧凑。
附图说明
[图1]根据本技术的实施例的投影仪的示意性透视图。
[图2]投影仪的图像生成部的示意性俯视图。
[图3]投影仪的图像生成部的一部分的示意性俯视图。
[图4]沿图2中的A-A'线截取的示意性侧面截面图。
[图5]透射构件保持部和透射构件的透视图。
[图6]透射构件保持部和透射构件的横截面透视图。
[图7]示出透射构件保持部和透射构件的侧面截面图。
[图8]示出投影部被移除的状态的示意性正视图。
[图9]用于说明光入射侧偏振板/光发射侧偏振板与冷却风之间的关系的示意性透视图。
[图10]用于说明作为比较例的光入射侧偏振板/光发射侧偏振板与冷却风之间的关系的示意性透视图。
[图11]示出UV粘合剂材料已经进入线之间的槽的状态的示图。
[图12]示出在光发射侧偏振板上形成划线切口的状态的示图。
[图13]用于说明为什么生成重影(ghost)的示图。
[图14]用于说明为什么生成重影的示图。
[图15]用于说明光发射侧偏振板在相对于十字分色棱镜中的相对侧面倾斜的同时被布置的示图。
[图16]示出第一光发射侧偏振板和第三光发射侧偏振板从它们平行于相对侧面的状态绕Z轴旋转的情况的示例的示意性俯视图。
[图17]示出第一光发射侧偏振板和第三光发射侧偏振板从它们平行于相对侧面的状态绕X'轴和X″′轴旋转的情况的示例的示意性俯视图。
[图18]关于图17中所示的示例的示意性侧视图。
[图19]示出第一光发射侧偏振板、第二光发射侧偏振板和第三光发射侧偏振板从它们平行于相对侧面的状态绕两个轴线旋转的情况的示例的示意性俯视图。
[图20]用于说明光发射侧偏振板的倾斜角与光发射侧偏振板的线方向之间的关系的示图。
具体实施方式
[投影仪100的整体配置及各部分的配置]
图1是根据本技术的实施例的投影仪100的示意性透视图。应当注意的是，在图1中，为了便于内部配置的可视化，省略了对外部壳体的上部的图示。该实施例的投影仪100例如用作用于演示或数字电影的投影仪100。下面描述的本技术还适用于用于其它目的的投影仪100。
投影仪100包括能够发射光的光源部10、基于来自光源部10的光来生成图像的图像生成部20、用于冷却图像生成部20中的各种光学***(见图2)的冷却部50，以及将由图像生成部20生成的图像投射在屏幕(未示出)上的投影部60。投影仪100还包括将光源部10、图像生成部20、冷却部50和投影部60容纳在其中的外部壳体1。
应当注意，尽管图示被省略，但是投影仪100包括共同地控制投影仪100的各个部分的控制部、包括易失性和非易失性存储器的存储部以及可与其他装置通信的通信部。控制部、存储部和通信部安装在布线基板上，并且该布线基板容纳在外部壳体1中。
外部壳体1具有基本上立方体的形状，并且投影部60附接到外部壳体1的前表面部分侧。在外部壳体1的前表面部分处，形成有开口2，在投影部附接到外部壳体1的状态下投影部60的一部分可以被***到开口2中。该开口2与投影部60的形状相对应地被形成为圆形，并且具有比投影部60的前侧的直径略大的直径。应当注意，该开口2的尺寸足以使用户(最终消费者或维修人员(代替最终消费者进行维护等的人)；在下面的描述中也是如此)的至少一个指尖被***。
另外，入口3分别形成在外部壳体1的两个侧表面部分上。入口3各自按在投影仪100的前后方向(Y轴方向)上延伸的矩形被形成。
光源部10被配置为发射蓝色波长范围的激光和白光，所述白光是通过将从被该激光激发的荧光物质生成的从红色波长范围到绿色波长范围的光合成来获得的。光源部10包括用于光源的壳体11，并且包括多个固态光源的光源单元、在接收到光源单元的光之后生成并发射白光的荧光体单元等被布置在该壳体11的内部。应当注意的是，光源部10的配置尤其不受限制，只要其能够发射白光即可。
图像生成部20基于从光源部10发射的包括红光、绿光和蓝光的白光来生成图像。图像生成部20包括用于图像生成部的壳体21，并且各种光学***被布置在该壳体21内部。稍后将参照图2描述图像生成部20中的各种光学***的细节。
冷却部50被配置为产生用于冷却图像生成部20中的各种光学***的冷却风。冷却部50包括例如用于除去灰尘的海绵型或电荷型过滤器52和产生冷却风的鼓风机构51(例如轴流风扇和离心式风扇)。在本实施例中，过滤器52在与形成在外部壳体1的侧面部分处的入口3相对的位置处沿着入口3布置。另外，鼓风机构51布置在过滤器52的一侧。通过驱动该鼓风机构51，从入口3吸入的外部空气经由过滤器52吹向图像生成部20中的各种光学***。
应当注意的是，本实施例的投影仪100包括引导由鼓风机构51产生的冷却风以使得冷却风从下侧吹向图像生成部20中的各种光学***的管道(未示出)。换句话说，在本实施例中，冷却风从下侧吹向图像生成部20中的各种光学***。
投影部60将从图像生成部20发射的光投射到屏幕上。该投影部60包括具有圆柱形状并且其前侧的直径大于后侧的直径的圆柱体61，以及设置在圆柱体61内部的多个透镜62(见图2)。
在该实施例中，投影部60可从投影仪100拆卸(可替换)。例如，根据需要用其它类型的投影部60(例如，透镜类型不同的投影部60)来替换投影部60。或者，当在投影部60中发生故障时，用相同类型的新的投影部60来替换投影部60。
在图像生成部20的壳体21的前侧形成有可拆卸地保持投影部60的投影部保持部5。作为使得投影部60能够变得可拆卸的机构，例如有螺钉型、磁体型等，但是这种机构没有特别限制。在投影部保持部5中，在与从图像生成部20发射光的位置相对应的位置(靠近投影部保持部5的中心的位置)处形成有用于保持投影部60的开口6(也见图4)。
该开口6与投影部60的形状相对应地被形成为圆形，并且开口6的直径略大于投影部60的后侧的直径。应当注意的是，该开口6的尺寸足以使用户的至少一个指尖被***。
在本实施例中，在投影部60被投影部保持部5保持的状态下，投影部60的前侧的一部分从外部壳体1向前突出。另外，在投影部60被投影部保持部5保持的状态下，投影部60的后侧的一部分从投影部保持部5的后方突出，使得该部分进入图像生成部的壳体21(见图4)。
[图像生成部20的配置]
图2是投影仪100的图像生成部20的示意性俯视图。图3是示出图像生成部20的一部分的示意性俯视图。
如这些图所示，图像生成部20包括积分器设备22、偏振转换板25、集光透镜26、第一分色镜27、第二分色镜28、第一反射镜29、第二反射镜30和第三反射镜31。图像生成部20还包括第一中继透镜32、第二中继透镜33、第一场透镜(field lens)34、第二场透镜35和第三场透镜36。
图像生成部20还包括第一液晶灯泡41R、第二液晶灯泡41G、第三液晶灯泡41B、第一光入射侧偏振板42R、第二光入射侧偏振板42G、第三光入射侧偏振板42B、第一光发射侧偏振板43R、第二光发射侧偏振板43G，和第三光发射侧偏振板43B。图像生成部20还包括第一偏振转换板44R、第二偏振转换板44G、第三偏振转换板44B，和十字分色棱镜45。
积分器设备22将从光源部10照射到偏振转换板44上的入射光调整为具有均匀的亮度分布。积分器设备22包括包含二维布置的多个微透镜的第一复眼透镜23和包含布置为分别对应于这些微透镜的多个微透镜的第二复眼透镜24。
已经从光源部10进入积分器设备22的平行光被第一复眼透镜23的微透镜分成多个光流(flux)，并在第二复眼透镜24的相应的微透镜上成像。第二复眼透镜24的微透镜各自充当二次光源，并且向偏振转换板25发射具有均匀亮度的多个平行光束。
偏振转换板25使经由积分器设备22进入的入射光的偏振状态统一并将光发射到集光透镜26。集光透镜26收集入射光并将其发射到第一分色镜27。
第一分色镜27选择性地使入射的白光中的红光透过，并且相反地选择性地反射绿光和蓝光。第二分色镜28选择性地使由第一分色镜27反射的绿光和蓝光中的蓝光透过，并且相反地选择性地反射绿光。以这种方式，从光源部10发射的光被分成红光、绿光和蓝光。
第一反射镜29反射透过第一分色镜27的红光并将其引导到第一场透镜34侧。第一场透镜34将入射的红光转换为平行光，并将其发射到第一光入射侧偏振板42R。
类似地，第二场透镜35将由第二分色镜28反射的绿光转换为平行光，并将其发射到第二光入射侧偏振板42G。
第二反射镜30反射已经透过第二分色镜28并通过第一中继透镜32的蓝光并将其引导到第三反射镜31侧。第三反射镜31反射已经通过第二中继透镜33的蓝光，并将其引导到第三场透镜36侧。第三场透镜36将由第三反射镜31反射的蓝光转换为平行光，并将其发射到第三光入射侧偏振板42B。
第一液晶灯泡41R调制红光，并且第二液晶灯泡41G调制绿光。另外，第三液晶灯泡41B调制蓝光。
第一光入射侧偏振板42R布置在调制红光(第一波长带的光)的第一液晶灯泡41R的光入射侧，并且第一光发射侧偏振板43R布置在第一液晶灯泡41R的光发射侧。第二光入射侧偏振板42G布置在调制绿光(第二波长带的光)的第二液晶灯泡41G的光入射侧，并且第二光发射侧偏振板43G布置在第二液晶灯泡41G的光发射侧。另外，第三光入射侧偏振板42B布置在调制蓝光(第三波长带的光)的第三液晶灯泡41B的光入射侧，并且第三光发射侧偏振板43B布置在第三液晶灯泡41B的光发射侧。换句话说，光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43被布置成使得分别夹着液晶灯泡41。
另外，在本实施例中，第一偏振转换板44R(例如，1/2λ板)布置在第一光入射侧偏振板42R的光发射面侧的位置处。类似地，第二偏振转换板44G(例如，1/2λ板)布置在第二光入射侧偏振板42G的光发射面侧的位置处，并且第三偏振转换板44B(例如，1/2λ板)布置在第三光入射侧偏振板42B的光发射面侧的位置处。
应当注意的是，稍后将参考图9详细描述设置这些偏振转换板的原因以及光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的更详细的配置。
第一光入射侧偏振板42R使由第一场透镜34转换为平行光的红光的偏振状态对齐，并发射光。第一偏振转换板44R使具有对齐的偏振方向的红光的偏振方向绕光轴旋转90°，并将所述光发射到第一液晶灯泡41R。第一液晶灯泡41R基于所提供的图像信息来调制针对每个像素的入射光以生成红色图像，并将该图像发射到第一光发射侧偏振板43R。第一光发射侧偏振板43R使入射的红光的偏振方向对齐，并将所述光发射到十字分色棱镜45。
第二光入射侧偏振板42G使由第二场透镜35转换成平行光的绿光的偏振状态对齐，并发射光。第二偏振转换板44G使具有对齐的偏振方向的绿光的偏振方向绕光轴旋转90°，并将所述光发射到第二液晶灯泡41G。第二液晶灯泡41G基于所提供的图像信息来调制针对每个像素的入射光以生成绿色图像，并将该图像发射到第二光发射侧偏振板43G。第二光发射侧偏振板43G使入射的绿光的偏振方向对齐，并将所述光发射到十字分色棱镜45。
第三光入射侧偏振板42B使由第三场透镜36转换成平行光的蓝光的偏振状态对齐，并发射光。第三偏振转换板44B使具有对齐的偏振方向的蓝光的偏振方向绕光轴旋转90°，并将所述光发射到第三液晶灯泡41B。第三液晶灯泡41B基于所提供的图像信息来调制针对每个像素的入射光以生成蓝色图像，并将该图像发射到第三光发射侧偏振板43B。第三光发射侧偏振板43B使入射的蓝光的偏振方向对齐，并将所述光发射到十字分色棱镜45。
十字分色棱镜45叠加并合成已经从三个方向进入的各个颜色的光，并将合成的光朝向投影部60发射。十字分色棱镜45具有当在纵向方向上看去时是正方形的立方体形状(立方形状)。
十字分色棱镜45包括：红光进入并与第一光发射侧偏振板43R相对的第一侧面45a、绿光进入并与第二光发射侧偏振板43G相对的第二侧面45b、以及蓝光进入并与第三光发射侧偏振板43B相对的第三侧面45c。十字分色棱镜45还包括第四侧面45d(光发射面)，从第四侧面45d(光发射面)发射红光、绿光和蓝光的合成光。第一侧面45a和第三侧面45c是彼此相对的侧面，并且第二侧面45b和第四侧面45d是彼此相对的面。
该十字分色棱镜45被形成为如同当在纵向方向(一个方向：Z轴方向)看去时各自是等腰直角三角形的4个三棱镜被接合起来。在4个三棱镜的边界处，形成有两个二向色膜(dichroic film)46和47。两个二向色膜46和47形成当在纵向方向(一个方向：Z轴方向)看去时的X形状，并被形成为使得其交叉轴线在纵向方向上延伸。
两个二向色膜46和47中的第一二向色膜46选择性地透过绿光和蓝光，并且相反地选择性地反射红光。同时，第二二向色膜47选择性地透过绿光和红光，并且相反地选择性地反射蓝光。
因此，其偏振状态被第一光发射侧偏振板43R对齐并且已经从第一侧面45a进入十字分色棱镜45的红光被第一二向色膜46反射并被引导到投影部60侧。另外，其偏振状态被第二光发射侧偏振板43G对齐并且已经从第二侧面45b进入十字分色棱镜45的绿光透过第一二向色膜46和第二二向色膜47，直接行进到投影部60。
另外，其偏振状态被第三光发射侧偏振板43B对齐并且已经从第三侧面45c进入十字分色棱镜45的蓝光被第二二向色膜47反射并被引导到投影部60侧。因此，红光、绿光和蓝光的合成光被生成，并且该合成光从第四侧面45d被发射。
应当注意的是，3个液晶灯泡41、3个光入射侧偏振板42、3个光发射侧偏振板43、3个偏振转换板44和十字分色棱镜45被形成为一个光学单元40。
[透射构件70]
在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上布置有透射光的透射构件70。该透射构件70包括功能性滤光器70a或替代玻璃板70b。例如使用波长选择性滤光器(例如，颜色选择等)、消偏振滤光器(depolarization filter)(例如，晶体板和相位差膜)、λ/4板、颜色微调滤光器等作为功能性滤光器70a。
例如，在特殊屏幕上进行超短焦投影的情况下，波长选择性滤光器用于改善3D亮度或消除屏幕不均匀的目的。另外，例如，消偏振滤光器和λ/4板用于消除屏幕不均匀的目的，并且颜色微调滤光器用于通过颜色分离进行3D显示或扩大色彩范围的目的。
在功能性滤光器70a未布置在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上的情况下，使用替代玻璃板70b来代替功能性滤光器70a。具体地，如果在未布置功能性滤光器70a的情况下在功能性滤光器70a的位置处什么也没有布置，则后焦点位置散焦，所以替代玻璃板70b布置在该位置以代替功能性滤光器。
替代玻璃板70b例如由诸如浮法玻璃之类的低成本材料形成。另外，基于滤光器折射率适当地设置功能性滤光器70a和替代玻璃板70b的厚度，使得光学长度变得相同。
应当注意的是，在装运阶段，作为初始设定，替代玻璃板70b设置在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上。应当注意的是，在装运阶段，在将替代玻璃板70b设置在光路上的同时执行对液晶灯泡41和投影部60的定位。
在用户需要扩展功能的情况下，根据需要移除在初始设定下设置的廉价的替代玻璃板70b，以便用任意的功能性滤光器70a来代替它。
[替换机构]
在本实施例中，针对投影仪100设置能够替换透射构件70的替换机构，使得用户可以容易地替换透射构件70(功能性滤光器70a或替代玻璃板70b)。
图4是沿图2中的A-A'线截取的示意性侧面截面图。图5是透射构件保持部80和透射构件70的透视图。图6是透射构件保持部80和透射构件70的横截面透视图。图7是示出透射构件保持部80和透射构件70的侧面截面图。
如图所示，能够可拆卸地保持(保持器72)透射构件70的透射构件保持部80(替换机构的示例)设置在投影部保持部5的背面侧。透射构件保持部80具有中心部分平坦的半球形外壳形状(碗状)。在透射构件保持部80上形成有多个螺纹孔80a，并且通过把螺钉拧入螺纹孔80a来将透射构件保持部80附接到投影部保持部5的背面侧。
在透射构件保持部80的中心附近，形成有开口80b，所述开口80b在前后方向上贯穿透射构件保持部80并被设置用于使光透过。在透射构件保持部80的前侧、与该开口80b相对应的位置处形成有可拆卸地保持透射构件70(保持器72)的透射构件附接/拆卸部81。透射构件附接/拆卸部81包括形成在开口80b上方的第一接合槽82和形成在开口80b下方的第二接合槽83。
在透射构件保持部80的背面侧，十字分色棱镜45固定地附接在与开口80b相对应的位置。通过被透射构件保持部80保持，十字分色棱镜45被固定在图像生成部的壳体21内的预定位置。换句话说，透射构件保持部80在可拆卸地保持透射构件70(保持器72)的同时固定地保持十字分色棱镜45。
在附接到透射构件附接/拆卸部81(透射构件保持部80)的同时，透射构件70被布置在与投影部60的光入射面相比更靠近十字分色棱镜45的光发射面45d的位置处。另外，透射构件70(保持器72)被透射构件附接/拆卸部81(透射构件保持部80)保持以覆盖开口80b。
透射构件70(功能性滤光器70a或替代玻璃板70b)由保持器72保持。保持器72包括矩形框架体73、形成在框架体73的上端部侧的第一接合部74、和形成在框架体73的下端部侧的第二接合部75。第一接合部74与第一接合槽82接合，并且第二接合部75经由爪部75d(偏置(bias)部)与第二接合槽83接合。
第一接合部74包括从框架体73的上端部的大致中心的位置向上突出的第一部分74a、从第一部分74a的上端部向后突出的第二部分74b，和从第二部分74b的后端部向上突出的第三部分74c。
第二接合部75包括从框架体73的下端部的中心附近的位置彼此平行地向下突出的两个第一部分75a，和连接两个第一部分75a的下端部的第二部分75b。第二接合部75还包括在第二部分75b的上端部处从第二部分74b向后突出的舌状第三部分75c，和在第三部分75c的后侧从第三部分74c向上突出的第四部分75d(爪部：偏置部)。
应当注意的是，第一接合部74是当附接/拆卸透射构件70(保持器72)时成为支点的部分。另一方面，第二接合部75是当附接/拆卸透射构件70(保持器72)时用于在固定和释放之间切换的部分。
具体地，通过第二接合部75的第四部分75d(爪部)向上偏置并来到透射构件保持部80的背面侧，透射构件70(保持器72)被固定到透射构件附接/拆卸部81。另一方面，随着第二接合部75的第二部分74b的下端部被向前移动，第二接合部75的第四部分75d(爪部)的固定状态被释放。因此，透射构件70(保持器72)变得可从透射构件附接/拆卸部81卸下。
[替换透射构件70(保持器72)时执行的操作]
接下来，将描述当用户替换功能性滤光器70a和替代玻璃板70b时执行的操作。在这里的描述中，假设替代玻璃板70b设置在投影仪100中。应当注意的是，如上所述，在装运阶段，替代玻璃板70b附接在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上。
在需要扩展功能的情况下，用户首先从投影部保持部5中移除投影部60。图8是示出投影部60被移除的状态的示意性正视图。如图8中所示，随着投影部60被从投影部保持部5中移除，替代玻璃板70b经由外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6而变得暴露。
接下来，用户将他/她的指尖***外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6，并从透射构件附接/拆卸部81中移除替代玻璃板70b。应当注意的是，由于外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6如上所述各自具有足以使用户的指尖被***的尺寸，所以用户可以容易地将他/她的指尖***到开口2和6中。
在移除替代玻璃板70b时，用户在保持器72中夹住第二接合部75的第二部分74b的下端部并使其向前移动。结果，第二接合部75的第四部分75d(爪部)的固定状态被释放。随着用户使第二接合部75的第二部分74b的下端部更向前移动时，保持器72(替代玻璃板70b)以第一接合部74为支点进行旋转，并且保持器72(替代玻璃板70b)被从透射构件附接/拆卸部81中移除。
接下来，用户握住任意功能性滤光器70a，将他/她的指尖***到外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6中，并将该功能性滤光器70a附接到透射构件附接/拆卸部81。在附接功能性滤光器70a时，用户首先将保持器72的第一接合部74***到透射构件附接/拆卸部81的第一接合槽82中。接下来，用户将第一接合部74用作支点来旋转保持器72(功能性滤光器70a)，并将保持器72的第二接合部75***到透射构件附接/拆卸部81的第二接合槽83中。
随着保持器72的第二接合部75被***到透射构件附接/拆卸部81的第二接合槽83中，第二接合部75的第四部分75d(爪部分)来到透射构件保持部80的背面侧并被向上偏置。因此，保持器72(功能性滤光器70a)被固定到透射构件附接/拆卸部81。
随着功能性滤光器70a被附接到透射构件附接/拆卸部81，用户接下来将投影部60附接到投影部保持部5。因此，投影仪100的功能被扩展。
在本文的描述中，已经描述了当用功能性滤光器70a替换替代玻璃板70b时执行的操作。另一方面，还可以用替代玻璃板70b替换功能性滤光器70a或者可以用其它类型的功能性滤光器70a替换所述功能性滤光器70a。应当注意的是，为此进行的操作与上述操作类似，因此其描述将被省略。
[替换机构的操作等]
根据本实施例的投影仪100，可以根据需要替换透射构件70(功能性滤光器70a和替代玻璃板70b)。另外，由于透射构件70设置在本实施例的投影仪100中的十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上，所以可以比在透射构件70设置在投影部60的前侧的情况下使透射构件70更紧凑。因此，可以降低成本。
另外，在本实施例中，在附接到透射构件附接/拆卸部的同时，透射构件70布置在与投影部60的光入射面相比更靠近十字分色棱镜45的光发射面的位置处。结果，可以使透射构件70更紧凑。应当注意的是，随着透射构件70的位置接近十字分色棱镜45的光发射面，透射构件70可以变得更小。
另外，在本实施例中，采用透射构件附接/拆卸部81(透射构件保持部80)作为替换机构。因此，透射构件70可以通过被附接/拆卸而被容易地替换。另外，在本实施例中，第一接合槽82和第二接合槽83形成在透射构件附接/拆卸部81中，并且第一接合部74和第二接合部75相应地形成在透射构件70的保持器72中。
因此，用户可以通过第一接合槽82、第二接合槽83、第一接合部74和第二接合部75来容易地替换透射构件70。特别地，由于保持器的第二接合部在本实施例中被配置为经由第二接合部的爪部75d与第二接合槽83接合，所以用户可以更容易地替换透射构件70。
另外，在本实施例中，经由外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6来替换透射构件70，外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6是在投影部60从投影仪100中移除时的期间形成的。因此，在替换透射构件70时用户不需要使投影仪100分解。结果，用户可以容易地替换透射构件70。
应当注意的是，在一般投影仪100的情况下，投影部60在许多情况下被配置为是可拆卸的。因此，不需要特别地改变外部壳体1或投影部保持部5以使得能够替换透射构件70。换句话说，与现有投影仪100的构件相同的构件可以用作外部壳体1和投影部保持部5。
另外，在本实施例中，透射构件70(保持器72)被透射构件附接/拆卸部81(透射构件保持部80)保持以覆盖开口80b。通过以这种方式覆盖开口80b的透射构件70(保持器72)，使得有效地防止灰尘等进入开口80b的上游侧的光路成为可能。
这里，在由功能性滤光器70a获得的多个功能安装在投影仪100上的情况下，对于不需要这些功能的用户也安装了这些功能。结果，这些功能的成本可能会变成用户的浪费。担心这可能导致销售下降。另一方面，在选择功能性滤光器70a的功能的情况下，少数派的请求被忽视。担心这也导致销售下降。
另一方面，在本实施例的投影仪100中，在投影仪100的装运阶段的初始设定中设置廉价的替代玻璃板70b。此外，在需要扩展功能的情况下，根据需要用功能性滤光器70a替换替代玻璃板70b。
因此，在本实施例的投影仪100中，使防止不需要这种功能的用户的无用成本的上升(top on)成为可能。另外，由于功能性滤光器70a可以根据需要附接到本实施例的投影仪100，因此使适当地应对少数派的要求成为可能。换句话说，在本实施例中，可以在提供按初始设定较为便宜的投影仪100的同时，向需要由功能性滤光器70a获得的功能的用户适当地提供这些功能。认为这导致销售额的增加。
这里，作为对比例，将讨论功能性滤光器70a粘附到十字分色棱镜45的光发射面45d上的情况。在这种情况下，如果要替换功能性滤光器70a，则需要替换包括十字分色棱镜45在内的整个光学单元40。在这种情况下，对最终消费者自己而言，替换是困难的。另一方面，虽然维修人员能够替换整个光学单元40，但是需要执行对液晶灯泡41的位置调整，这可能导致处理成本的增加。
另一方面，由于在本实施例中透射构件70(保持器72)可从透射构件保持部80的透射构件附接/拆卸部81拆卸，所以不需要替换包括十字分色棱镜45在内的整个光学单元40。结果，最终消费者也变得可以容易地替换透射构件70，并且还可以防止维修人员的处理成本增加。
在上面的描述中，将布置透射构件70的位置描述为在十字分色棱镜45和投影部60之间的光路上。然而，布置透射构件70的位置可以是在液晶灯泡41和十字分色棱镜45之间的光路上。通常，布置透射构件70的位置可以在液晶灯泡41和投影部60之间的光路上的任何地方。
应当注意的是，如果透射构件70布置在液晶灯泡41和投影部60之间的光路上，则在使功能性滤光器70a有效地起作用的同时使透射构件70小型化成为可能。
在上面的描述中，已经描述了灯泡是透射型液晶灯泡41的情况。另一方面，灯泡可以是反射型液晶灯泡或DLP(注册商标)(Digital Light Processing，数字光处理)。在灯泡是反射型液晶灯泡或DLP的情况下，布置透射构件70的位置也在灯泡与投影部60之间的光路上。
在上面的描述中，已经描述了替换机构是可移除类型的情况。另一方面，替换机构也可以是螺钉型或磁体型。或者，替换机构可以是旋转器(revolver)型或快门(shutter)型。
在旋转器型的情况下，不同类型的多个透射构件70沿着圆盘状的旋转器的圆周方向布置。然后，当旋转器被旋转时，布置在灯泡和投影部60之间的光路上的透射构件70被依次切换。
在快门型的情况下，例如，不同类型的多个透射构件70按照在一个方向上伸长的快门的纵向方向布置。然后，随着在一个方向上移动快门，依次切换灯泡与投影部60之间的光路上的透射构件70。
在上面的描述中，透射构件70已经被描述为经由外部壳体1的开口2和投影部保持部5的开口6而被替换。另一方面，可在外部壳体1的上表面和图像生成部20的壳体21的上表面中的每一个上形成可以***透射构件70的插槽。在这种情况下，经由这些插槽替换透射构件70。
这种类型例如在透射构件70被布置在即使当投影部60被移除时也不可达位置(例如，在液晶灯泡41和十字分色棱镜45之间)的情况下是特别有效的。
[光入射侧偏振板42/光发射侧偏振板43与冷却风之间的关系]
接下来，将描述光入射侧偏振板42/光发射侧偏振板43与冷却风之间的关系。图9是用于说明光入射侧偏振板42/光发射侧偏振板43与冷却风之间的关系的示意性透视图。
在对图9的描述中，假定光轴方向是Y轴方向，与光轴方向垂直的水平方向是X轴方向，并且纵向方向是Z轴方向。此外，假定图9中的光路的上游侧是前侧，并且光路的下游侧是后侧(Y轴方向)。
在本实施例中，光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43各自由包括多条线48的线栅型无机偏振板构成。应当注意无机偏振板具有高耐热性的特征。
光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43各自包括由透明玻璃材料等构成的基板8和由诸如铝之类的金属构成的多条线48。多条线48被形成为在基板8上的一个方向上延伸，同时所述多条线48被布置在与所述一个方向正交的方向上。另外，在相邻的线48之间形成有槽49。多条线48透射包括与线48延伸的方向垂直的偏振方向的光，并且同时反射包括与线48延伸的方向平行的偏振方向的光。
在本实施例中，光入射侧偏振板42的设置有线48的一侧布置在前侧。另一方面，光发射侧偏振板43的设置有线48的一侧布置在后侧。应当注意的是，光入射侧偏振板42的设置有线48的一侧还可以布置在后侧。此外，光发射侧偏振板43的设置有线48的一侧还可以布置在前侧。
另外，在本实施例中，光入射侧偏振板42是反射型偏振板，并且同时光发射侧偏振板43是吸收型偏振板。因此，在光发射侧偏振板43的基板8上形成用于吸收不必要的光的吸收层(未示出)。通过设置该吸收层，防止不必要的光返回到液晶灯泡41侧以导致图像劣化成为可能。
应当注意的是，还可以将吸收型偏振板用于光入射侧偏振板42，以及将反射型偏振板用于光发射侧偏振板43。
另外，在本实施例中，偏振转换板44(例如，1/2λ板)粘附到光入射侧偏振板42的光发射面上。该偏振转换板44使透射光的偏振方向绕光轴旋转90°。
如图9所示，在本实施例中，由鼓风机构51产生的冷却风从下侧(Z轴方向)吹向光入射侧偏振板42、液晶灯泡41和光发射侧偏振板43。
另外，多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向是与吹送冷却风的方向(Z轴方向)正交的方向(X轴方向)。类似地，多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向是与吹送冷却风的方向(Z轴方向)正交的方向(X轴方向)。换句话说，在本实施例中，多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向和多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向是相同的，并且该方向是与冷却风正交的方向。
通过以这种方式使光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48在与冷却风正交的方向上延伸，使防止水分和污染物(灰尘、油、PM2.5等)进入多条线48之间的槽49成为可能。
这里，将描述光的操作。在进入光入射侧偏振板42的光中，包括与多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向垂直的偏振方向(Z轴方向)的光透过光入射侧偏振板42。另一方面，包括与多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向平行的偏振方向(X轴方向)的光被光入射侧偏振板42反射。
已经透过光入射侧偏振板42的光通过偏振转换板44而被绕光轴旋转90°，使得其偏振方向被转换成X轴方向。然后，具有X轴方向上的偏振方向的光进入液晶灯泡41以供调制。在由液晶灯泡41调制的光中，包括与多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向垂直的偏振方向(Z轴方向)的光透过光发射侧偏振板43。另一方面，包括与多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向平行的偏振方向(X轴方向)的光被光发射侧偏振板43的多条线48反射并被光发射侧偏振板43的吸收层吸收。
[操作等]
这里，将描述本实施例的投影仪100的操作。在本文的描述中，首先将描述比较例。图10是用于说明根据比较例的光入射侧偏振板42/光发射侧偏振板43与冷却风之间的关系的示意性透视图。
在图10中所示的比较例中，与本实施例不同，多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向是与冷却风平行的方向(Z轴方向)。此外，在比较例中，与本实施例不同，未设置偏振转换板44。其它点与本实施例的类似。
在图10中所示的比较例中，在进入光入射侧偏振板42的光中，包括与多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向垂直的偏振方向(Z轴方向)的光透过光入射侧偏振板42。另一方面，包括与多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向平行的偏振方向(X轴方向)的光被光入射侧偏振板42反射。
已经透过光入射侧偏振板42且具有Z轴方向上的偏振方向的光进入液晶灯泡41以供调制。在由液晶灯泡41调制的光中，包括与多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向垂直的偏振方向(X轴方向)的光透过光发射侧偏振板43。另一方面，包括与多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向平行的偏振方向(Z轴方向)的光被光发射侧偏振板43的多条线48反射并被光发射侧偏振板43的吸收层吸收。
在图10所示的比较例中，由于多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向是与冷却风平行的方向(Z轴方向)，所以包括在冷却风中的灰尘和异物被沉积在光发射侧偏振板43的下端面。如果在光发射侧偏振板43的下端面上形成沉积材料，则该沉积材料吸收空气中的水分和污染物，使得水分和污染物由于毛细管作用而进入线48之间的槽49，从而污染光发射侧偏振板43。在这种情况下，光发射侧偏振板43不有效地起作用。
为了防止这种情况，存在使用在光发射侧偏振板43的被吹送冷却风的下端面上通过UV粘合剂材料形成盖壁的方法的情况。虽然通过这种方法可以防止外部水分和污染物进入，但是由于盖壁由UV粘合剂材料形成，所以存在UV粘合剂材料本身进入线48之间的槽49的问题。
图11示出了UV粘合剂材料已经进入线48之间的槽49的状态。
另外，为了防止水分和污染物进入，在一些情况下使用一种在与多条线48延伸的方向正交的方向上，在光发射侧偏振板43的被吹送冷却风的下端面上方约几毫米的位置处形成划线切口7的方法。图12示出了在光发射侧偏振板43上形成划线切口7的状态。
在该方法中，通过划线切口7形成了不存在多个线48的空间(例如，约10μm)，并且该空间防止水分和污染物进入槽49。然而，存在以下问题：如果水分和污染物进入由划线切口7形成的空间，则已经进入的水分和污染物再次通过毛细管作用向上移动并进入槽49。
为此，在本实施例的投影仪100中，通过使光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48在与冷却风正交的方向上延伸的方法，来防止水分和污染物进入多条线48之间的槽49。
在本实施例中，由于光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48在相同方向上延伸，所以需要在光入射侧偏振板42的光发射面与光发射侧偏振板43的光入射面之间的任何位置***用于转换偏振方向的构件。因此，在本实施方式中，将偏振转换板44粘附到光入射侧偏振板42的光发射面上。应当注意的是，由于偏振转换板44是便宜的，所以其不导致成本的增加。
这里，***偏振转换板44的位置不限于光入射侧偏振板42的光发射面，只要其在光入射侧偏振板42的光发射面与光发射侧偏振板43的光入射面之间即可。例如，***偏振转换板44的位置可以是液晶灯泡41的光入射面或者液晶灯泡41的光发射面。或者，***偏振转换板44的位置可以是光发射侧偏振板43的光入射面。
应当注意的是，如果***偏振转换板44的位置是光入射侧偏振板42的光发射面和液晶灯泡41的光入射面，则可以防止发生聚焦劣化。另外，如果***偏振转换板44的位置是光入射侧偏振板42的光发射面，则可以防止偏振转换板44暴露于高温(因为液晶灯泡41和光发射侧偏振板43是温度易于变高的构件)。
这里，在本实施例中，光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43可以由具有相同形状的构件配置。在下文中，将对此进行描述。光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43通常具有矩形形状，该矩形形状当在光轴方向上看去时在水平方向(X轴方向)上为长并且在垂直方向(Z轴方向)上为短。
参考图10中所示的比较例，在比较例中，根据线48的延伸方向，需要两种类型的偏振板作为光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43。换句话说，在比较例中，需要准备沿着长边方向(X轴)形成有多条线48的偏振板作为光入射侧偏振板42。另外，在比较例中，需要准备沿着短边方向(Z轴)形成有多条线48的偏振板作为光发射侧偏振板43。
另一方面，在图9所示的该实施例中，沿着长边方向(短边也是可以的)形成有多条线48的偏振板通常可以用于光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43。这是因为在本实施例中，线延伸的方向对于光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43是相同的。因此，在本实施例中，可以容易地批量生产光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43，并且可以降低成本。防止光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43被错误地附接也成为可能。
在上面的描述中，吹送冷却风的方向是纵向方向，并且多条线48延伸的方向是水平方向。另一方面，吹送冷却风的方向可以是水平方向，并且多条线48延伸的方向可以是垂直方向。
已经给出了对光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48延伸的方向是与吹送冷却风的方向正交(90°)的方向的情况的以上描述。另一方面，光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43的多条线48的延伸方向不需要是与吹送冷却风的方向正交的方向，只要其与吹送冷却风的方向不平行即可。例如，多条线48延伸的方向相对于吹送冷却风的方向(Z轴方向)可以是45°。
已经给出了对多条线48在光入射侧偏振板42上延伸的方向和多条线48在光发射侧偏振板43上延伸的方向相同的情况的以上描述。另一方面，这些方向并不一定必须是相同的。例如，多条线48在光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43上延伸的方向可以与吹送冷却风的方向(Z轴方向)分别成45°和135°。在这种情况下，在不设置偏振转换板44的情况下，可以使多条线48在光入射侧偏振板42和光发射侧偏振板43上延伸的方向与吹送冷却风的方向不平行。
使多条线48不平行于冷却风的技术还适用于灯泡是反射型液晶灯泡41的情况。
[用于防止重影的配置]
接下来，将描述用于防止由于在光发射侧偏振板43的光发射侧产生的不必要的光而产生重影的配置。
[重影的产生原因]
在本文的描述中，将首先描述产生重影的原因。图13和图14是用于说明产生重影的原因的示图。
首先，将描述图13所示的光移动(1)。透过第二光发射侧偏振板43G的绿光(见白色箭头)进入十字分色棱镜45，并然后进入第一二向色膜46。虽然由于第一二向色膜46使绿光透过所以绿光最初透过第一二向色膜46，但是部分光被第一二向色膜46反射。由第一二向色膜46反射的光透过第二二向色膜47并进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧。
已经进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的线48反射并再次进入十字分色棱镜45。然后，该光在透过第二二向色膜47后透过第一二向色膜46，并进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧。
已经进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的线48反射并再次进入十字分色棱镜45。该光进入第一二向色膜46。虽然由于第一二向色膜46使绿光透过所以绿光最初透过第一二向色膜46，但是部分光被第一二向色膜46反射。由第一二向色膜反射的光46透过第二二向色膜47并从十字分色棱镜45的光发射面45d被发射。该光导致重影。
接下来，将描述在图13所示的光移动(2)。透过第二光发射侧偏振板43G的绿光(见白色箭头)进入十字分色棱镜45、透过第一二向色膜46、并然后进入第二二向色膜47。虽然由于第二二向色膜47使绿光透过所以绿光最初透过第二二向色膜47，但是部分光被第二二向色膜47反射。由第二二向色膜47反射的光进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧。
已经进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的线48反射并再次进入十字分色棱镜45。然后，该光在透过第二二向色膜47后透过第一二向色膜46，并进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧。
已经进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的线48反射并再次进入十字分色棱镜45。该光在透过第一二向色膜46之后进入第二二向色膜47。虽然由于第二二向色膜47使绿光透过所以绿光最初透过第二二向色膜47，但是部分光被第二二向色膜47反射。由第二二向色膜47反射的光从十字分色棱镜45的光发射面45d被发射。该光导致重影。
接下来，将描述图14中所示的光移动(1)。透过第二光发射侧偏振板43G的绿光(见白色箭头)进入十字分色棱镜45，并然后进入第一二向色膜46。虽然由于第一二向色膜46使绿光透过所以绿光最初透过第一二向色膜46，但是部分光被第一二向色膜46反射。由第一二向色膜46反射的光透过第二二向色膜47，并进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧。
已经进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的线48反射，并再次进入十字分色棱镜45。然后，该光在透过第二二向色膜47之后进入第一二向色膜46。虽然由于第一二向色膜46使绿光透过所以绿光最初透过第二二向色膜47，但是部分光被第一二向色膜46反射。
由第一二向色膜46反射的光进入第二光发射侧偏振板43G的光发射面侧，并被形成在第二光发射侧偏振板43G的光发射面侧的线48反射。该光在透过第一二向色膜46之后透过第二二向色膜47，并从十字分色棱镜45的光发射面45d被发射。该光导致重影。
接下来，将描述图14中所示的光移动(2)。透过第二光发射侧偏振板43G的绿光(见白色箭头)进入十字分色棱镜45。该光在透过第一二向色膜46后进入第二二向色膜47。虽然由于第二二向色膜47使绿光透过所以绿光最初透过第二二向色膜47，但是部分光被第二二向色膜47反射。由第二二向色膜47反射的光进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧。
已经进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的线48反射、再次进入十字分色棱镜45、并然后进入第二二向色膜47。虽然由于第二二向色膜47使绿光透过所以绿光最初透过第二二向色膜47，但是部分光被第二二向色膜47反射。
由第二二向色膜47反射的光透过第一二向色膜46并进入第二光发射侧偏振板43G的光发射面侧。已经进入第二光发射侧偏振板43G的光发射面侧的光被形成在第二光发射侧偏振板43G的光发射面侧的线48反射。该光在透过第一二向色膜46之后透过第二二向色膜47，并从十字分色棱镜45的光发射面45d被发射。该光导致重影。
尽管已经关于绿光给出图13和图14的描述，但是红光和蓝光可以类似地导致重影。
[光发射侧偏振板43的具体配置]
为了防止如图13和图14所示的由不必要的光引起的重影，在本实施例的投影仪100中，第一光发射侧偏振板43R、第二光发射侧偏振板43G和第三光发射侧偏振板43B中的至少一个光发射侧偏振板43相对于十字分色棱镜45的相对侧面而倾斜。
通常，3个光发射侧偏振板43中的至少一个绕两个正交轴线中的至少一个旋转，同时平行于十字分色棱镜45的相对侧面。图15是用于说明这一点的示图。
在图15中，基于投影仪100的坐标系包括X轴、Y轴和Z轴。另外，基于第一光发射侧偏振板43R的坐标系包括X'轴和Z轴，并且基于第二光发射侧偏振板43G的坐标系包括X″轴和Z轴。类似地，基于第三光发射侧偏振板43B的坐标系包括X″′轴和Z轴。
这里，X'轴方向是与第一光发射侧偏振板43R中的光发射面平行的平面内(in-plane)方向，并且是与Z轴方向(纵向方向)垂直的方向。类似地，X″轴方向是与第二光发射侧偏振板43G中的光发射面平行的平面内方向，并且是与Z轴方向(纵向方向)垂直的方向。类似地，X″′轴方向是与第三光发射侧偏振板43B中的光发射面平行的平面内方向，并且是与Z轴方向(纵向方向)垂直的方向。
应当注意的是，在X'轴和Z轴的坐标系、X″轴和Z轴的坐标系以及X″轴和Z轴的坐标系中，X'轴、X″轴和X″′轴根据光发射侧偏振板43的旋转与光发射侧偏振板43一起变化。另一方面，即使当光发射侧偏振板43被旋转时Z轴也不变化。
在稍后要描述的图16至图20中获取坐标的方法类似于图15的方法。
第一光发射侧偏振板43R被布置成从平行于十字分色棱镜45的相对的第一侧面45a的状态绕Z轴(第一轴线)旋转(注意Z轴方向(纵向方向)是二向色膜46和47的交叉轴线延伸的方向)。因为第一光发射侧偏振板43R被布置成绕Z轴(第一轴线)旋转，因此当在Z轴方向看去时，第一光发射侧偏振变成从二向色膜46和47偏离45°的角度。
或者，第一光发射侧偏振板43R被布置成从平行于十字分色棱镜45的相对的第一侧面45a的状态绕X'轴(第二轴线：与Z轴正交的方向)旋转。或者，第一光发射侧偏振板43R可被布置成绕Z轴和X'轴两者旋转。
类似地，第二光发射侧偏振板43G被布置成从平行于十字分色棱镜45的相对的第二侧面45b的状态绕Z轴(第一轴线)旋转。因为第二光发射侧偏振板43G被布置成绕Z轴旋转，因此当在Z轴方向看去时，第一光发射侧偏振变成从二向色膜46和47偏离45°的角度。
或者，第二光发射侧偏振板43G被布置成从平行于十字分色棱镜45的相对的第二侧面45b的状态绕X″轴(第二轴线：与Z轴正交的方向)旋转。或者，第二光发射侧偏振板43G可被布置成绕Z轴和X″轴两者旋转。
类似地，第三光发射侧偏振板43B被布置成从平行于十字分色棱镜45的相对的第三侧面45c的状态绕Z轴(第一轴线)旋转。因为第三光发射侧偏振板43B被布置成绕Z轴旋转，因此当在Z轴方向看去时，第三光发射侧偏振变成从二向色膜46和47偏离45°的角度。
或者，第三光发射侧偏振板43B被布置成从平行于十字分色棱镜45的相对的第三侧面45c的状态绕X″′轴(第二轴线：与Z轴正交的方向)旋转。或者，第二光发射侧偏振板43G可被布置成绕Z轴和X″′轴两者旋转。
这里，3个光发射侧偏振板43中的一个可以绕Z轴旋转，或者3个光发射侧偏振板43中的2个可以绕Z轴旋转。或者，3个光发射侧偏振板43全部都可以绕Z轴旋转。
另外，3个光发射侧偏振板43中的一个可以绕X'轴、X″轴和X″′轴旋转，或者3个光发射侧偏振板43中的2个可以绕X'轴、X″轴和X″′轴旋转。或者，3个光发射侧偏振板43全部都可以绕X'轴、X″轴和X″′轴旋转。
另外，3个光发射侧偏振板43中的一个可以绕两个轴线旋转，或者3个光发射侧偏振板43中的2个可以绕两个轴线旋转。或者，3个光发射侧偏振板43全部都可以绕两个轴线旋转。
[绕垂直轴线的旋转]
图16是示出第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B从它们与相对的侧面平行的状态绕Z轴旋转的情况的示例的示意性俯视图。在图16中所示的示例中，第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B被布置成使得板之间的间隔在十字分色棱镜45从第二侧面45b到第四侧面45d(光发射面)的方向上逐渐变宽(即，绕Z轴的逆向旋转)。
图16中所示的光移动将被描述。应当注意的是，该光移动对应于图13中所示的光移动(2)。透过第二光发射侧偏振板43G的绿光(见白色箭头)进入十字分色棱镜45、透过第一二向色膜46、并然后进入第二二向色膜47。虽然由于第二二向色膜47使绿光透过所以绿光最初透过第二二向色膜47，但是部分光被第二二向色膜47反射。由第二二向色膜47反射的光进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧。
已经进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的线48反射。由于第一光发射侧偏振板43R在绕Z轴旋转的同时被布置，所以已经进入第一光发射侧偏振板43R的光在与光入射方向不同的方向上被反射。具体地，已经进入第一光发射侧偏振板43R的光被反射，同时在十字分色棱镜45的光发射面侧产生偏离。
该光在透过第二二向色膜47之后透过第一二向色膜46并进入第三光发射侧偏振板43B。已经进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的线48反射。由于第三光发射侧偏振板43B在绕Z轴旋转的同时被布置，所以已经进入第三光发射侧偏振板43B的光被反射，使得朝向十字分色棱镜45的光发射面侧的方向上的分量增加。然后，由第三光发射侧偏振板43B反射的光被排出到光路外。
通过以这种方式使第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B从它们与相对的侧面平行的状态绕Z轴旋转，不必要的光可以被适当地排出到光路外。因此，可以适当地防止产生重影。
应当注意的是，即使当第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B绕Z轴旋转时，如果它们按相同方向绕Z轴旋转，恐怕不规则的反射(diffused reflection)将被重复。
因此，如图16中所示，将第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B布置成使得其间的间隔在从第二侧面45b到第四侧面45d(光发射面)的方向上逐渐增大(即，绕Z轴的逆向旋转)是有效的。应当注意的是，相反地，还可以将第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B布置成使得其间的间隔在从第四侧面45d(光发射面)到第二侧面45b的方向上逐渐增加(即，绕Z轴的逆向旋转)。这种情况也具有类似的效果。
[绕水平轴线的旋转]
图17是示出第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B从它们平行于相对的侧面的状态绕X'轴和X″′轴旋转的情况的示例的示意性俯视图。图18是关于图17中所示的示例的示意性侧视图。应当注意的是，在图18中，省略了对第二光发射侧偏振板43G的图示。
在图17和图18所示的示例中，第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B被布置成使得其光发射面(与十字分色棱镜45对应的侧的面)在Z轴方向上面向上(同侧)。
将描述图17和图18中所示的光移动。应当注意的是，该光移动对应于图13中所示的光移动(2)。透过第二光发射侧偏振板43G的绿光(见白色箭头)进入十字分色棱镜45、透过第一二向色膜46、并然后进入第二二向色膜47。虽然由于第二二向色膜47使绿光透过所以绿光最初透过第二二向色膜47，但是部分光被第二二向色膜47反射。由第二二向色膜47反射的光进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧。
已经进入第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的光被形成在第一光发射侧偏振板43R的光发射面侧的线48反射。由于第一光发射侧偏振板43R在绕X'轴旋转的同时被布置，所以已经进入第一光发射侧偏振板43R的光在与Z轴方向上的光入射方向不同的方向上被反射。具体地说，已经进入第一光发射侧偏振板43R的光被向上反射。
该光在透过第二二向色膜47之后透过第一二向色膜46并进入第三光发射侧偏振板43B。已经进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的线48反射。由于第三光发射侧偏振板43B在绕X″′轴旋转的同时被布置，所以已经进入第三光发射侧偏振板43B的光被反射，使得向上方向上的分量增大。然后，将由第三光发射侧偏振板43B反射的光排出到光路外。
通过以这种方式使第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B从它们平行于相对的侧面的状态绕X'轴和X″′轴旋转，可以将不必要的光适当地排出到光路外。因此，可以适当地防止产生重影。
应当注意的是，即使当第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B绕X″轴和X″′轴旋转时，如果它们被布置成使得其光发射面在Z轴方向上面向不同的侧，则恐怕不规则反射将被重复。
因此，如图17和图18所示，将第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B布置成使得其光发射面在Z轴方向上面向上(同侧)是有效的。相反，还可以将第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B布置成使得其光发射面在Z轴方向上面向下(同侧)。这种情况也具有类似的效果。
应当注意的是，还可以将所有的光发射侧偏振板43布置成使得其光发射面在Z轴方向上面向同一侧。在这种情况下，防止产生重影的效果变得更大。
[绕两个轴线的旋转]
图19是示出第一光发射侧偏振板43R、第二光发射侧偏振板43G和第三光发射侧偏振板43B从它们平行于相对的侧面的状态绕两个轴线旋转的情况的示例的示意性俯视图。
在图19中，第一光发射侧偏振板43R和第三光发射侧偏振板43B被布置成使得其间的间隔在十字分色棱镜45从第二侧面45b到第四侧面45d(光发射面)的方向上逐渐增大(即，绕Z轴的逆向旋转)。另外，第二光发射侧偏振板43G按照与第一光发射侧偏振板43R相同的方向绕Z轴旋转(相反也是可能的)。
另外，在图19中所示的示例中，第一光发射侧偏振板43R、第二光发射侧偏振板43G和第三光发射侧偏振板43B被布置成使得其光发射面在Z轴方向上面向上(同侧)(或者可以面向下)。
将描述图19中所示的光移动。应当注意的是，该光移动对应于图14中所示的光移动(1)。透过第二光发射侧偏振板43G的绿光(见白色箭头)进入十字分色棱镜45、并然后进入第一二向色膜46。虽然由于第一二向色膜46使绿光透过所以绿光最初透过第一二向色膜46，但是部分光被第一二向色膜46反射。由第一二向色膜46反射的光透过第二二向色膜47并进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧。
已经进入第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的光被形成在第三光发射侧偏振板43B的光发射面侧的线48反射。由于第三光发射侧偏振板43B在绕Z轴旋转的同时被布置，所以已经进入第三光发射侧偏振板43B的光被反射，同时在十字分色棱镜45的光发射面侧产生偏离。另外，由于第三光发射侧偏振板43B在绕X″′轴旋转的同时被布置，所以已经进入第一光发射侧偏振板43R的光被向上反射。
该光在透过第二二向色膜47之后进入第一二向色膜46。虽然由于第一二向色膜46使绿光透过所以绿光最初透过第二二向色膜47，但是部分光被第一二向色膜46反射。
由第一二向色膜46反射的光进入第二光发射侧偏振板43G的光发射面侧。已经进入第二光发射侧偏振板43G的光发射面侧的光被形成在第二光发射侧偏振板43G的光发射面侧的线48反射。由于第二光发射侧偏振板43G在绕Z轴旋转的同时被布置，所以已经从第三光发射侧偏振板43B进入的光被反射，同时在十字分色棱镜45的第一侧面45a侧产生偏离。另外，由于第二光发射侧偏振板43G在绕X″轴旋转的同时被布置，所以已经进入第二光发射侧偏振板43G的光被反射，使得向上方向上的分量增大。然后，将由第二光发射侧偏振板43G反射的光排出到光路外。
通过以这种方式使第一光发射侧偏振板43R、第二光发射侧偏振板43G和第三光发射侧偏振板43B从它们平行于相对的侧面的状态绕两个轴线旋转，可以将不必要的光适当地排出到光路外。因此，可以适当地防止产生重影。特别地，使光发射侧偏振板43绕两个轴线旋转是有效的，因为在纵向方向和水平方向这两个方向上都可以排出不必要的光。
[光发射侧偏振板43的倾斜角度与光发射侧偏振板43上的线48的方向之间的关系]
接下来，将描述光发射侧偏振板43的倾斜角度与光发射侧偏振板43上的线48的方向之间的关系。
图20是用于说明这一点的示图。如图20中所示，在本实施例中，光发射侧偏振板43包括被形成为在X'轴、X″轴或X″′轴方向(第一方向)上延伸并且沿Z轴方向(第二方向：与第一方向正交的方向)对齐的多条线48。
这里，从将不必要的光排出到光路外的观点来看，更好的是尽可能地使光发射侧偏振板43倾斜。另一方面，存在光发射侧偏振板43的倾斜角度上的限制。
首先，将对光发射侧偏振板43从其平行于十字分色棱镜45的相对的侧面的状态进行旋转的情况给出描述，使用X'轴、X″轴或X″′轴作为旋转的中心轴线。
随着光发射侧偏振板43按X'轴、X″轴或X″′轴旋转时，当在光轴方向上看去时，线48就外观而言的间隔逐渐变小。当线48的间隔以这种方式变小时，例如，存在对比度被提高的优点。另一方面，如果光发射侧偏振板43被旋转一定角度(例如，约15°)或者更多，则担心此时光发射侧偏振板43将不会有效地起作用。
因此，要绕X'轴、X″轴或X″′轴旋转的角度通常被设置为小于15°。
接下来，将对光发射侧偏振板43从其平行于十字分色棱镜45的相对的侧面的状态使用Z轴作为旋转的中心轴线进行旋转的情况给出描述。在这种情况下，线48就外观而言的间隔不逐渐变小，并且即使当旋转角度增加到一定程度时，特性也不会改变很大。因此，例如可以使光发射侧偏振板43旋转约45°。
换句话说，对于光发射侧偏振板43，要绕Z轴旋转的角度(相对于相应的侧面的倾斜角)可以被设置为大于要绕X'轴、X″轴或X″′轴旋转的角度。通过以这种方式把要绕Z轴旋转的角度设置为变得大于要绕X'轴、X″轴或X″′轴旋转的角度，可以在提高对比度(例如，对于小于15°的角度预期对比度等的提高)的同时适当地防止发生重影。
旋转光发射侧偏振板43的技术还适用于灯泡为反射型液晶灯泡41的情况。
本技术还可以采用以下配置。
(1)一种投影仪，包括：
灯泡，对光进行调制；
投影部，投射由所述灯泡调制的光；和
替换机构，保持布置在所述灯泡和所述投影部之间的光路上的透射构件并且能够替换所述透射构件。
(2)根据(1)所述的投影仪，其中
所述替换机构包括可拆卸地保持所述透射构件的透射构件保持部。
(3)根据(2)所述的投影仪，其中
所述投影部相对于所述投影仪是可替换的，
所述投影仪还包括外部壳体，所述外部壳体包括能够***所述投影部的一部分的开口，并且
在所述投影部从所述投影仪卸下的状态下，经由外部壳体的开口替换所述透射构件。
(4)根据(1)至(3)中任一个所述的投影仪，其中
所述灯泡是液晶灯泡，
所述投影仪还包括布置在所述液晶灯泡和所述投影部之间的光路上的十字分色棱镜，并且
所述透射构件布置在所述十字分色棱镜和所述投影部之间的光路上。
(5)根据(4)所述的投影仪，其中
所述透射构件布置在与所述投影部的光入射面相比更靠近所述十字分色棱镜的光发射面的位置处。
(6)根据(4)所述的投影仪，其中
所述替换机构包括可拆卸地保持所述透射构件和保持所述十字分色棱镜的透射构件保持部。
(7)根据(2)至(6)中任一项所述的投影仪，其中
所述透射构件由保持器保持，以及
所述透射构件保持部可拆卸地保持所述保持器。
(8)根据(7)所述的投影仪，其中
所述透射构件保持部包括使由所述灯泡调制的光透过的开口，以及
所述保持器由所述透射构件保持部保持，使得所述保持器覆盖开口。
(9)根据(7)所述的投影仪，其中
附接/拆卸部包括第一接合槽和第二接合槽，以及
所述保持器包括设置在所述保持器的一个端部侧并与第一接合槽接合的第一接合部，和设置在所述保持器的另一个端部侧并经由偏置部与第二接合槽接合的第二接合部。
(10)根据(1)至(9)中任一项所述的投影仪，其中
所述替换机构在光路上保持作为所述透射构件的功能性滤光器或替代玻璃板。
参考标记列表
10 光源部
20 图像生成部
40 光学单元
41 液晶灯泡
42 光入射侧偏振板
43 光发射侧偏振板
44 偏振转换板
45 十字分色棱镜
46 第一二向色膜
47 第二二向色膜
48 线
49 槽
50 冷却部
51 鼓风机构
60 投影部
70 透射构件
70a 功能性滤光器
70b 替代玻璃板
72 保持器
80 透射构件保持部
81 透射构件附接/拆卸部
100 投影仪

Claims (12)

1.一种投影仪，包括：
灯泡，对光进行调制；
投影部，投射由所述灯泡调制的光；和
替换机构，保持布置在所述灯泡和所述投影部之间的光路上的透射构件并且能够替换所述透射构件。
2.根据权利要求1所述的投影仪，其中
所述替换机构包括可拆卸地保持所述透射构件的透射构件保持部。
3.根据权利要求2所述的投影仪，其中
所述投影部相对于所述投影仪是可替换的，
所述投影仪还包括外部壳体，所述外部壳体包括能够***所述投影部的一部分的开口，以及
在所述投影部从所述投影仪卸下的状态下，经由外部壳体的开口替换所述透射构件。
4.根据权利要求1所述的投影仪，其中
所述灯泡是液晶灯泡，
所述投影仪还包括布置在所述液晶灯泡和所述投影部之间的光路上的十字分色棱镜，以及
所述透射构件布置在所述十字分色棱镜和所述投影部之间的光路上。
5.根据权利要求4所述的投影仪，其中
所述透射构件布置在与所述投影部的光入射面相比更靠近所述十字分色棱镜的光发射面的位置处。
6.根据权利要求4所述的投影仪，其中
所述替换机构包括可拆卸地保持所述透射构件和保持所述十字分色棱镜的透射构件保持部。
7.根据权利要求2所述的投影仪，其中
所述透射构件由保持器保持，以及
所述透射构件保持部可拆卸地保持所述保持器。
8.根据权利要求7所述的投影仪，其中
所述透射构件保持部包括使由所述灯泡调制的光透过的开口，以及
所述保持器由所述透射构件保持部保持，使得所述保持器覆盖开口。
9.根据权利要求7所述的投影仪，其中
所述透射构件保持部包括第一接合槽和第二接合槽，以及
所述保持器包括设置在所述保持器的一个端部侧并与第一接合槽接合的第一接合部，和设置在所述保持器的另一个端部侧并经由偏置部与第二接合槽接合的第二接合部。
10.根据权利要求1所述的投影仪，其中
所述替换机构在光路上保持作为所述透射构件的功能性滤光器或替代玻璃板。
11.一种在投影仪中使用的功能性滤光器，所述投影仪包括替换机构，所述替换机构以可替换的方式保持布置在对光进行调制的灯泡和投射由所述灯泡调制的光的投影部之间的光路上的功能性滤光器。
12.一种在投影仪中使用的替代玻璃板，所述投影仪包括替换机构，所述替换机构以可替换的方式保持布置在对光进行调制的灯泡和投射由所述灯泡调制的光的投影部之间的光路上的替代玻璃板。
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