專利名稱：：光源單元和投影儀系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種光源單元和包括該光源單元的投影儀系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種在不降低來自光源的光的使用效率之下尺寸變小的光源單元以及包括該光源單元的投影儀系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：一種投影儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)為使得從光源單元發(fā)出的光穿過彩色轉(zhuǎn)盤并隨后使之進(jìn)入擴(kuò)光筒以產(chǎn)生強(qiáng)度分布均勻的光，并且光在由微鏡設(shè)備或液晶顯示設(shè)備對于每個(gè)像素改變其數(shù)量的同時(shí)進(jìn)行投影以便在屏幕上顯示圖像。作為常規(guī)的光源單元，例如，存在著光源單元60，其如圖13所示包括發(fā)出光的光源61、布置在光軸K上以收集從光源61發(fā)出的光的凸透鏡62以及供已經(jīng)從光源61發(fā)出的光進(jìn)入的擴(kuò)光筒63(參見專利文獻(xiàn)No.1)。光源61由反射鏡64和插入反射鏡64的燈65構(gòu)成。燈65由燈泡66和電極引導(dǎo)部分69，69構(gòu)成，并且燈泡66設(shè)計(jì)為插入反射鏡64。注意到圖13的視圖中省略了彩色轉(zhuǎn)盤。這里，由于從燈泡66發(fā)出并由反射鏡64的內(nèi)壁所反射的部分光駐留在電極引導(dǎo)部分69內(nèi)，有效光的量就衰減。另外，凸透鏡62不能將由反射鏡64反射的光充分地照射到擴(kuò)光筒63的進(jìn)口表面63a上。因此，光源單元61需要具有一定的尺寸或者更大以確保一定量的光，并且其中具有這種光源單元的投影儀系統(tǒng)傾向于制作得尺寸很大，如此制作的投影儀系統(tǒng)的托運(yùn)和設(shè)置就不能如必要地那么容易。另外，盡管考慮到使整個(gè)投影儀系統(tǒng)制作得很小，小的光源單元是優(yōu)選的，但是考慮到確保足夠量的光，光源單元中的燈需要具有一定的尺寸或更大。專利文件No.1:日本未審專利公開說明書No.6-51401
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面，提供了一種光源單元，其包括由其中形成有燈容納開口和光離開開口并且其內(nèi)表面鏡面拋光的反射器以及燈構(gòu)成的光源，所述燈又包括用于發(fā)出光的燈泡以及將電極導(dǎo)向入燈泡的電極引導(dǎo)部分，其中燈泡布置為使得當(dāng)燈從容納開口插入反射器時(shí)從燈泡發(fā)出并由反射器的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)的位置不定位于電極引導(dǎo)部分處；布置為不僅收集從光源發(fā)出的光而且還位于從光源發(fā)出的光的光軸上的異常透鏡；用于反射已經(jīng)從異常透鏡離開的光的反射鏡；以及用于收集來自反射鏡的光的透鏡。而且，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的方面，提供了一種投影儀系統(tǒng)，其包括光源單元，該光源單元又包括由其中形成有燈容納開口和光離開開口并且其內(nèi)表面鏡面拋光的反射器以及燈構(gòu)成的光源，所述燈又包括用于發(fā)出光的燈泡以及將電極導(dǎo)向入燈泡的電極引導(dǎo)部分，其中燈泡布置為使得當(dāng)燈從容納開口插入反射器時(shí)從燈泡發(fā)出并由反射器的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)的位置不定位于電極引導(dǎo)部分處、布置為不僅收集從光源發(fā)出的光而且還位于從光源發(fā)出的光的光軸上的異常透鏡、用于反射己經(jīng)從異常透鏡離開的光的反射鏡、和用于收集來自反射鏡的光的透鏡；用于將己經(jīng)從透鏡離開的光轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定顏色的光的彩色轉(zhuǎn)盤；用于導(dǎo)向己經(jīng)從透鏡離開的光的擴(kuò)光筒；用于收集已經(jīng)從擴(kuò)光筒離開的光的聚光透鏡；用于接收已經(jīng)從聚光透鏡離開的光以便投影圖像的微鏡設(shè)備；以及用于將從微鏡設(shè)備投影的圖像放大的投影透鏡。而且，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)選的方面，提供了一種光源單元，其包括由其中形成有燈容納開口和光離開開口并且其內(nèi)表面鏡面拋光的反射器以及燈構(gòu)成的光源，所述燈又包括用于發(fā)出光的燈泡以及將電極導(dǎo)向入燈泡的電極引導(dǎo)部分，其中燈泡布置為使得當(dāng)燈從容納開口插入反射器時(shí)從燈泡發(fā)出并由反射器的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)的位置不定位于電極引導(dǎo)部分處；和布置為不僅收集從光源發(fā)出的光而且還位于從光源發(fā)出的光的光軸上的異常透鏡。而且，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面，提供了一種投影儀系統(tǒng)，其包括光源單元，該光源單元又包括由其中形成有燈容納開口和光離開開口并且其內(nèi)表面鏡面拋光的反射器以及燈構(gòu)成的光源，所述燈又包括用于發(fā)出光的燈泡以及將電極導(dǎo)向入燈泡的電極引導(dǎo)部分，其中燈泡布置為使得當(dāng)燈從容納開口插入反射器時(shí)從燈泡發(fā)出并由反射器的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)的位置不定位于電極引導(dǎo)部分處，和布置為不僅收集從光源發(fā)出的光而且還位于從光源發(fā)出的光的光軸上的異常透鏡；用于將已經(jīng)從透鏡離開的光轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定顏色的光的彩色轉(zhuǎn)盤；用于導(dǎo)向已經(jīng)從透鏡離開的光的擴(kuò)光筒；用于收集已經(jīng)從擴(kuò)光筒離開的光的聚光透鏡；用于接收已經(jīng)從聚光透鏡離開的光以便投影圖像的微鏡設(shè)備；以及用于將從微鏡設(shè)備投影的圖像放大的投影透鏡。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的投影儀系統(tǒng)的內(nèi)部的平面圖。圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的投影儀系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造的示意圖。圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的光源單元的示意性剖面圖。圖4A、4B、4C是示出用于本發(fā)明的燈的示意圖。圖5是用于本發(fā)明的異常透鏡(anomalouslens)的示意性透視圖。圖6是圖5所示異常透鏡沿著線VI-VI截取的剖面圖。圖7是圖5所示異常透鏡的光源側(cè)透鏡表面的示意性正視圖。圖8A是光發(fā)射到其上的球面透鏡的側(cè)面的正視圖，和圖8B是圖8A中球面透鏡沿著線b-b所截取的剖面圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的投影儀系統(tǒng)的內(nèi)部的平面圖。圖10是示出根據(jù)第二實(shí)施例的投影儀系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造的示意圖。圖11是根據(jù)第二實(shí)施例的光源單元的示意性剖面圖。圖12是表示構(gòu)成根據(jù)第二實(shí)施例的光源單元的元件之間的位置關(guān)系的示意性剖面圖。圖13是常規(guī)光源單元的剖面圖。具體實(shí)施方式(第一實(shí)施例)下面，將參照附圖描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。然而，本發(fā)明的范圍并不受限于附圖所示的例子。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的投影儀系統(tǒng)的內(nèi)部的平面圖。圖2是示出根據(jù)該實(shí)施例的投影儀系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造的示意圖。圖3是光源單元的示意性剖面圖。如圖1所示，從其上表面吸入空氣的冷卻風(fēng)扇3布置在投影儀系統(tǒng)1的殼體2的內(nèi)部的中心部分附近。另外，吸氣口4，4形成于殼體2彼此相對的一對側(cè)面中。每個(gè)側(cè)面中的吸氣口由多個(gè)孔形成。另外，由多個(gè)孔形成的排氣口5形成于殼體2中沒有形成吸氣口4的一個(gè)側(cè)面中。另外，其上安裝有電源(未示出)的用于控制整個(gè)投影儀系統(tǒng)1的電源基底7布置在殼體2的內(nèi)部中。另外，由電源電路板7控制的光源單元6布置在殼體2內(nèi)部位于殼體2提供有排氣口5的側(cè)面附近的位置處。光源單元6由光源9、異常透鏡10(旋轉(zhuǎn)非球面透鏡)、初級反射鏡11和球面透鏡12構(gòu)成。如圖3所示，光源9由反射器13和容納在反射器13中的燈14構(gòu)成。反射器13形成為多元表面的形狀。反射器13的多元表面形狀是由一個(gè)公式表示的形狀，其中表1所示的數(shù)值替換下面公式(1)中的參數(shù)。(公式1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(表1)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>其中，z表示光軸方向上的軸線(其中光行程視為正向的方向)，c表示曲率半徑，k表示圓錐常數(shù)，和r(mm)是從后述光離開開口15的邊緣部分拉至光軸k的垂線的長度。另外，由此光離開的光離開開口15如圖3所示提供于反射器13中。此外，燈容納開口16還提供于反射器13的近端部分中，以使得燈4設(shè)計(jì)為從燈容納開口16容納。如圖4A所示，燈14由發(fā)出光的燈泡19和電極引導(dǎo)部分20、20所構(gòu)成，電極引導(dǎo)部分20、20提供于燈泡19主軸方向的兩端處以使得電極由此被引入燈泡19。另外，如圖3所示，產(chǎn)生放電的電弧21提供于燈泡19內(nèi)。燈泡19布置在反射器13內(nèi)燈容納開口16附近，其方式為使得從燈泡19發(fā)出并由反射器13內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)(ST)位置形成于照射光行進(jìn)方向上比電極引導(dǎo)部分20更向前。作為用于本發(fā)明的燈泡19的具體形狀，產(chǎn)生下述的形狀。首先，如圖4B所示，圓錐常數(shù)為-0.91598、曲率半徑為4.175964、長半徑為49.17239mm和短半徑為14.32976mm的橢圓A定位為使得其主軸L與光軸K相交。因此，橢圓A布置為使得橢圓A的主軸L在從橢圓A主軸L的一端處的點(diǎn)Q朝著另一端的點(diǎn)R在5.25mm的位置處與光軸K相交(下文中，橢圓A的主軸L與光軸K相交的點(diǎn)稱為點(diǎn)S)。接著，橢圓B布置為使得其中心點(diǎn)U位于從橢圓A的中心點(diǎn)T朝著點(diǎn)Q在24.77409mm的位置處并且橢圓B的短軸N變得平行于橢圓A的短軸M。橢圓B的圓錐常數(shù)為-0.85721、曲率半徑為3,110047、長半徑為21.7811mm和短半徑為8.2304455mm。接著，橢圓A和橢圓B繞著光軸K旋轉(zhuǎn)。然后，由橢圓A繞著光軸K旋轉(zhuǎn)并比光軸K更靠近點(diǎn)Q的弧O形成圖4C所示的實(shí)心心軸C。實(shí)心心軸C的外邊緣部分相應(yīng)于用于本實(shí)施例中的燈泡的外周邊部分。另外，借助于橢圓B比光軸K更靠近點(diǎn)Q的弧P繞著光軸K的旋轉(zhuǎn)所形成的心軸D的內(nèi)部空間相應(yīng)于燈泡中容納電弧21的空間。另外，限定于心軸C和心軸D之間的空間的形狀相應(yīng)于其中容納電弧21的玻璃元件的形狀，并且點(diǎn)S相應(yīng)于電弧21的位置。如圖4A所示，用于將電能供應(yīng)至電弧21的電極引導(dǎo)部分20，20附接至如上所述形成的燈泡19的縱向端部，從而形成用于本發(fā)明的燈14。異常透鏡10布置在已經(jīng)從反射器13的光離開開口15離開的光的行進(jìn)方向中。對于異常透鏡10的形狀沒有限制，只要透鏡能充分地收集已經(jīng)從光離開開口15離開的光以便使得被如此收集的光沿光行進(jìn)方向離開。下面將描述能用作異常透鏡10的透鏡的例子。圖5是異常透鏡10的一個(gè)例子的示意性透視圖，并且圖6是圖5所示異常透鏡IO沿著線VI-VI所截取的剖面圖。如圖5和6所示，異常透鏡10上位于己經(jīng)從反射器13的光離開開口15離開的光照射的一側(cè)的透鏡表面22由形成于透鏡表面22的周邊邊緣部分周圍的平表面部分、形成為更靠近透鏡表面22的中心部分同時(shí)與平表面部分連續(xù)的膨脹部分、以及形成為不僅更靠近透鏡表面22的中心部分同時(shí)與膨脹部分連續(xù)而且還在中心部分凹陷的凹形表面部分限定。另外，異常透鏡IO位于己經(jīng)進(jìn)入異常透鏡10的光由此離開的一側(cè)上的透鏡表面由形成于該透鏡表面23的周邊邊緣部分周圍的平表面部分和形成為不僅朝著透鏡表面22的中心部分膨脹同時(shí)與平表面部分連續(xù)而且還在透鏡表面22的中心部分凹陷的膨脹部分限定。異常透鏡10布置為使得透鏡表面22面對光源9的反射器13的光離開開口15。另外，異常透鏡10布置為使得透鏡表面22的中心和透鏡表面23的中心位于光軸K上。異常透鏡10位于其面對光源9一側(cè)的透鏡表面22的形狀和異常透鏡10位于其面對初級反射鏡11一側(cè)的透鏡表面23的形狀由其中表2所示的數(shù)值替換下面公式(2)中參數(shù)的公式來表示。(公式2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(表2)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>其中，z表示光軸方向上的軸線(其中光行程視為正向的方向)，c表示曲率半徑，并且k表示圓錐常數(shù)。另外，r(mm)是從異常透鏡10的邊緣部分上的一個(gè)點(diǎn)V至點(diǎn)W的垂線的長度，在點(diǎn)W處當(dāng)垂線如圖6所示從點(diǎn)V拉至光軸K時(shí)垂線與光軸K相交。異常透鏡10位于其面對光源9一側(cè)的透鏡表面22能分為收集照射到透鏡表面22上的光并將如此收集的光導(dǎo)向至位于異常透鏡IO面對初級反射鏡11一側(cè)的透鏡表面23的范圍(下文中稱為有效范圍24)以及其它范圍。在異常透鏡的半徑為12.5mm的情況下，有效范圍24的范圍從距離光軸K0.5mm半徑的范圍外面至距離光軸llmm半徑的范圍里面，如圖7所示。另外，從中心點(diǎn)X至其中光軸K與透鏡表面23相交之處的點(diǎn)Y的距離是4mm。如圖1至3所示，初級反射鏡11布置在從異常透鏡10離開的光的行進(jìn)方向上以便反射已經(jīng)從異常透鏡10離開的光。初級反射鏡11設(shè)計(jì)為將已經(jīng)從異常透鏡IO離開的光朝著球面透鏡12反射。圖8A是光照射到其上的球面透鏡的一側(cè)的正視圖，并且圖8B是沿著圖8A中線b-b所截取的剖面圖。球面透鏡12具有在光照射的一側(cè)上形成為球面形狀的透鏡表面26和在讓光離開的一側(cè)上形成為平面形狀的透鏡表面29。如圖8B所示，球面透鏡12布置為使得透鏡表面26的中心點(diǎn)a和透鏡表面29的中心點(diǎn)P定位在光軸K上。球面透鏡12的半徑為7.5mm，例如，并且如圖8A所示，在透鏡表面26中，位于從光軸K7mm半徑內(nèi)的范圍構(gòu)成了用于將照射到透鏡表面26上的光導(dǎo)向至透鏡表面29的范圍。另外，如圖8B所示，在透鏡表面26中，透鏡表面26的中心點(diǎn)a位于其中心在將透鏡表面26的中心點(diǎn)a與透鏡表面29的中心點(diǎn)3相連接的線的延長線上或者位于透鏡表面29側(cè)上的光軸K上的虛擬點(diǎn)Y且半徑為14mm的圓。的圓周上，并且透鏡表面26形成為遵循圓o圓周的球形表面。另外，透鏡表面29形成為平板形狀。從透鏡表面26的中心點(diǎn)a至透鏡表面29的中心點(diǎn)3的距離為4mm。如圖1至3所示，彩色轉(zhuǎn)盤30布置在光從球面透鏡12離開的方向上以便將已經(jīng)從球面透鏡12離開的光轉(zhuǎn)變?yōu)椴噬?，比如紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)。擴(kuò)光筒31布置在已經(jīng)傳遞穿過彩色轉(zhuǎn)盤30的光的行進(jìn)方向上。注意到，彩色轉(zhuǎn)盤30可布置在擴(kuò)光筒31上由此光離開的一側(cè)上。彩色轉(zhuǎn)盤30是圓形旋轉(zhuǎn)板并且包括紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)濾色鏡。彩色轉(zhuǎn)盤30布置為使得其旋轉(zhuǎn)軸偏移至光軸K擴(kuò)光筒31是透明棱鏡并且提供為沿著光軸K延伸。光入射的光進(jìn)入表面或入射表面31a是矩形表面，其內(nèi)側(cè)的短邊是4.96mm并且內(nèi)側(cè)的長邊是6.18mm。擴(kuò)光筒31設(shè)計(jì)為在光軸的方向上導(dǎo)向來自入射表面31a的入射光同時(shí)總體上將光反射到位于擴(kuò)光筒31的側(cè)面和外面空氣層之間的界面上以及使光以強(qiáng)度分布一致的光通量從光離開表面31b離開。注意到，角管可用作擴(kuò)光筒31，其具有提供于其整個(gè)內(nèi)圓周表面上的反射涂層并且其外側(cè)短邊是4.96mm并且外側(cè)長邊為6.18mm。如圖l和2所示，圖像投影單元32布置在光從擴(kuò)光筒31離開的方向上。如圖2所示，圖像投影單元32由例如己經(jīng)從擴(kuò)光筒31離開的光照射到其上的初級聚光透鏡33、用于將從初級聚光透鏡33投影的光反射的次級反射鏡34、用于收集由次級反射鏡34反射的光的次級聚光透鏡35、用于反射從次級聚光透鏡35投影的光的三級反射鏡36、由三級反射鏡36反射的光投影到其上的彎月透鏡39、已經(jīng)從彎月透鏡39離開的光照射到其上的微鏡設(shè)備40、以及由微鏡設(shè)備40反射的光投影到其上的投影透鏡41所構(gòu)成。初級聚光透鏡33是如此的以便將已經(jīng)從擴(kuò)光筒31離開的光投影到次級反射鏡34上。在圖2中，雖然示出為單個(gè)透鏡，但是初級聚光透鏡33也可由多個(gè)透鏡構(gòu)成。次級反射鏡34是如此的以反射從初級聚光透鏡33投影的光從而將光投影到次級聚光透鏡35上。次級聚光透鏡35是如此的以收集由次級反射鏡34所反射的光從而將光投影到三級反射鏡36上。在圖2中，雖然示出為單個(gè)透鏡，但是次級聚光透鏡35也可由多個(gè)透鏡構(gòu)成。三級反射鏡36布置來反射從次級聚光透鏡35投影的光從而將光投影到彎月透鏡39上。彎月透鏡39布置為使得從三級反射鏡36投影的光被投影到其凹形表面?zhèn)壬?。彎月透鏡39布置在如此的位置以收集由微鏡設(shè)備40所反射的光從而投影到投影透鏡41上。彎月透鏡39布置為使得其凸形表面面對微鏡設(shè)備40而凹形表面面對投影透鏡41。微鏡設(shè)備40是如此的以形成圖像的每個(gè)像素由多個(gè)微鏡顯示并且通過改變這些微鏡的傾斜角度來改變每個(gè)像素的亮度。微鏡由非常薄的金屬片形成，比如鋁片，并且其長度和寬度的范圍從10um至20um。這些微鏡提供于多個(gè)成行和成列布置形成為矩陣的鏡驅(qū)動(dòng)設(shè)備(未示出)比如CMOS上。另外，從微鏡設(shè)備40反射的光設(shè)計(jì)為在已經(jīng)傳遞穿過彎月透鏡39之后投影到投影透鏡41上。投影透鏡41是如此的以放大從微鏡設(shè)備40反射的光從而將光投影到屏幕(未示出)上。注意到，雖然在圖2中示出為單個(gè)透鏡，但是投影透鏡41也可由多個(gè)透鏡構(gòu)成。下面將描述本發(fā)明的實(shí)施例的功能。當(dāng)投影系統(tǒng)l啟動(dòng)時(shí)，光從光源9的燈泡19發(fā)出，并且大多數(shù)如此發(fā)出的光照射到反射器13的鏡面拋光的內(nèi)壁上。在出現(xiàn)這種情況時(shí)，如圖3所示，光源9的燈泡19被設(shè)計(jì)為在燈容納開口16附近形成一個(gè)圓，其中從燈泡19發(fā)出并由反射器13的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)(ST)的位置定位在電極引導(dǎo)部分20和異常透鏡10的光收集表面之間，并且該圓定中在光軸K上。由此，大多反射的光照射到異常透鏡10的透鏡表面22除了中心部分之外的其它部分上。在照射到異常透鏡10的透鏡表面22上的光中，照射到其有效范圍24的光在已經(jīng)收集之后從透鏡表面23照射到初級反射鏡11上。照射到初級反射鏡11上的光在其上反射以便從而照射到球面透鏡12上。照射到球面透鏡12上的光此后被收集為照射到彩色轉(zhuǎn)盤30上。照射到彩色轉(zhuǎn)盤30上的光被提供于彩色轉(zhuǎn)盤30上的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)濾色鏡轉(zhuǎn)變?yōu)槿N顏色，比如紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)，并且此后，如此轉(zhuǎn)變的光然后照射到擴(kuò)光筒31的入射表面31a上。已經(jīng)進(jìn)入擴(kuò)光筒31內(nèi)的光在光軸的方向上導(dǎo)向同時(shí)在擴(kuò)光筒31的內(nèi)側(cè)表面和外面空氣層之間的界面上被完全反射，如圖3所示，并且光在已經(jīng)從擴(kuò)光筒31的離開表面31b離開之后照射到初級聚光透鏡33上，如圖2所示。照射到初級聚光透鏡33上的光在其光通量的擴(kuò)展上由初級聚光透鏡33降低并且此后照射到次級反射鏡34上。照射到次級反射鏡34上的光照射到次級聚光透鏡35上以便從而被收集并且此后再照射到三級反射鏡36上。照射到三級反射鏡36上的光照射到彎月透鏡39上并且此后照射到微鏡設(shè)備40上。然后，由微鏡設(shè)備40反射的光由投影透鏡41擴(kuò)展以便投影到屏幕(未示出)上。因而，根據(jù)本發(fā)明，由于從燈泡19發(fā)出并被反射器13反射的照射光的焦點(diǎn)(ST)的位置并不位于電極引導(dǎo)部分20處，大多照射光絕不會(huì)投射到燈的電極引導(dǎo)部分20上。因此，由反射器13反射的光無衰減地照射到異常透鏡10上，從而使得能降低照射光的損失。因此，能提高從光源9發(fā)出的照射光的利用效率，并且這使得反射器13能制作得尺寸更小，從而與常規(guī)光源單元相比能讓整個(gè)光源單元6的尺寸更小。另外，由于光源單元6制作得尺寸更小，光源單元6安裝到其上的投影系統(tǒng)1本身也能制作得尺寸更小。另外，通過將球面透鏡12布置在異常透鏡10和擴(kuò)光筒31之間，能調(diào)節(jié)己經(jīng)從異常透鏡10離開的光的焦點(diǎn)的位置，從而使得在設(shè)計(jì)光源單元6和投影系統(tǒng)1時(shí)能增大自由度。(第二實(shí)施例)下面，將參照附圖描述本發(fā)明的另一實(shí)施例。注意到，省略了第二實(shí)施例中與第一實(shí)施例相同的部分的描述，并且因此，下面主要描述與第一實(shí)施例不同的部分。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的投影儀系統(tǒng)的內(nèi)部的平面圖。圖10是示出根據(jù)該實(shí)施例的投影儀系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造的示意圖。圖11是光源單元的示意性剖面圖。如圖9所示，其上安裝有電源(未示出)的用于控制整個(gè)投影儀系統(tǒng)50的電源基底52布置在投影儀系統(tǒng)50的殼體51內(nèi)。由電源基底52控制的光源單元53布置在殼體51的中心部分附近。如圖9和IO所示，光源單元53由光源9、異常透鏡IO和球面透鏡12構(gòu)成。如圖10所示，光源9由反射器13和容納在反射器13中的燈14構(gòu)成。另外，如圖11所示，由此讓光離開的光離開開口15提供于反射器13中。而且，燈容納開口16也提供于反射器13的近端部分中，以使得燈14從燈容納開口16容納。異常透鏡IO布置在已經(jīng)從光離開開口15離開的光的行進(jìn)方向中。對于異常透鏡10的形狀沒有任何限制，只要異常透鏡10能充分地收集已經(jīng)從光離開開口15離幵的光以便使得光在光行進(jìn)方向上離開。如圖9和10所示，球面透鏡12布置在已經(jīng)從異常透鏡10離開的光的行進(jìn)方向上。彩色轉(zhuǎn)盤30布置在已經(jīng)從球面透鏡12離開的光的行進(jìn)方向上，用以將已經(jīng)從球面透鏡12離開的光轉(zhuǎn)變?yōu)楸热缂t色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)之類的顏色。擴(kuò)光筒31布置在已經(jīng)從彩色轉(zhuǎn)盤30離開的光的行進(jìn)方向上，并且圖像投影單元54布置在已經(jīng)從擴(kuò)光筒31離開的光的行進(jìn)方向上用于將圖像投影到屏幕上。注意到，彩色轉(zhuǎn)盤30可布置至擴(kuò)光筒31的光離開側(cè)。如圖9和10所示，圖像投影單元54布置在光從擴(kuò)光筒31離開的方向上。如圖10所示，圖像投影單元54由例如已經(jīng)從擴(kuò)光筒離開的光照射到其上的初級聚光透鏡33、己經(jīng)從初級聚光透鏡33離開的光照射到其上的三級反射鏡36、由三級反射鏡36反射的光投影到其上的彎月透鏡39、已經(jīng)從彎月透鏡39離開的光照射到其上的微鏡設(shè)備40、以及由微鏡設(shè)備40反射的光投影到其上的投影透鏡41所構(gòu)成。如圖9所示，復(fù)葉風(fēng)扇55布置在殼體51和擴(kuò)光筒31之間用于將冷卻空氣供應(yīng)入光源9以便冷卻光源9。另外，軸流風(fēng)扇56布置至反射器13提供有燈容納開口16的一側(cè)，用于將從殼體51內(nèi)部供應(yīng)入光源9的空氣排出。這里，用于本實(shí)施例中的光源單元53的位置關(guān)系的例子參照圖12。注意到反射器、燈和異常透鏡的尺寸是上述已經(jīng)示出的那些尺寸。電弧21駐留在光軸K上，并且從電弧21到介于反射器13上位于反射器在光軸K上近端部分側(cè)上的反射表面原點(diǎn)和光軸K之間的相交點(diǎn)E的距離為5.5mm。異常透鏡10布置為使得異常透鏡10的透鏡表面22的中心點(diǎn)X定位為距離相交點(diǎn)E39.5mm，所述透鏡表面定位為面對位于光軸K上的光源9。另外，球面透鏡12布置為使得球面透鏡12的透鏡表面26的中心點(diǎn)a定位為離開球面透鏡12的透鏡表面22的中心點(diǎn)X25.5mm，所述透鏡表面定位為面對透鏡表面10，所述中心點(diǎn)X定位在光軸K上。另外，擴(kuò)光筒31布置為使得從球面透鏡12定位為面對異常透鏡10的透鏡表面26的中心點(diǎn)a至入射表面31a與光軸K正交之處的點(diǎn)H的距離為10.74mm。下面將描述該實(shí)施例的功能。當(dāng)投影系統(tǒng)50啟動(dòng)時(shí)，光從光源9的燈泡19發(fā)出，并且大多數(shù)如此發(fā)出的光照射到反射器13的鏡面拋光的內(nèi)壁上。在出現(xiàn)這種情況時(shí)，如圖11所示，光源9的燈泡19被設(shè)計(jì)為在燈容納開口16附近形成一個(gè)圓，其中從燈泡19發(fā)出并由反射器13的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)(ST)的位置定位在電極引導(dǎo)部分20和異常透鏡10的光收集表面之間，并且該圓定中在光軸K上，大多反射的光照射到異常透鏡10的透鏡表面22除了中心部分之外的其它部分上。在照射到異常透鏡10的透鏡表面22上的光中，照射到其有效范圍24的光在已經(jīng)收集之后從透鏡表面23照射到球面透鏡12上。照射到球面透鏡12上的光被收集從而照射到彩色轉(zhuǎn)盤30上。照射到彩色轉(zhuǎn)盤30上的光被提供于彩色轉(zhuǎn)盤30上的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)濾色鏡轉(zhuǎn)變?yōu)槿N顏色，比如紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)，并且此后，如此轉(zhuǎn)變的光然后照射到擴(kuò)光筒31的入射表面31a上。已經(jīng)進(jìn)入擴(kuò)光筒31內(nèi)的光在光軸的方向上導(dǎo)向同時(shí)在擴(kuò)光筒31的內(nèi)側(cè)表面和外面空氣層之間的界面上被完全反射，如圖11所示，并且光在已經(jīng)從擴(kuò)光筒31的離開表面31b離開之后照射到初級聚光透鏡33上，如圖10所示。照射到初級聚光透鏡33上的光在其光通量的擴(kuò)展上由初級聚光透鏡33降低并且此后照射到三級反射鏡36上。照射到三級反射鏡36上的光照射到彎月透鏡39上并且此后照射到微鏡設(shè)備40上。然后，由微鏡設(shè)備40反射的光由投影透鏡41擴(kuò)展以便投影到屏幕(未示出)上。因而，根據(jù)本發(fā)明，由于從燈泡19發(fā)出并被反射器13反射的照射光的焦點(diǎn)(ST)的位置并不位于電極引導(dǎo)部分20處，大多照射光絕不會(huì)投射到燈的電極引導(dǎo)部分20上。因此，由反射器13反射的光無衰減地照射到透鏡上，從而使得能降低照射光的損失。因此，由于能提高從光源9發(fā)出的照射光的利用效率，反射器13就能制作得尺寸更小，從而與常規(guī)光源單元相比能讓整個(gè)光源單元53的尺寸更小。另外，由于光源單元53制作得尺寸更小，光源單元53安裝到其上的投影系統(tǒng)50本身也能制作得尺寸更小。另外，通過將球面透鏡12布置在異常透鏡10和擴(kuò)光筒31之間，能調(diào)節(jié)己經(jīng)從異常透鏡10離開的光的焦點(diǎn)的位置，從而使得在設(shè)計(jì)光源單元6和投影系統(tǒng)1時(shí)能增大自由度。權(quán)利要求1.一種光源單元，包括由其中形成有燈容納開口和光離開開口并且其內(nèi)表面鏡面拋光的反射器(13)以及燈(14)構(gòu)成的光源(9)，所述燈(14)又包括用于發(fā)出光的燈泡以及將電極導(dǎo)向入燈泡的電極引導(dǎo)部分，其中燈泡布置為使得當(dāng)燈(14)從容納開口插入反射器時(shí)從燈泡發(fā)出并由反射器的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)的位置不定位在電極引導(dǎo)部分處；布置為不僅收集從光源發(fā)出的光而且還位于從光源發(fā)出的光的光軸上的異常透鏡(10)；用于反射已經(jīng)從異常透鏡離開的光的反射鏡(11)；和用于收集來自反射鏡的光的透鏡(12)。2.如權(quán)利要求1所述的光源單元，其中異常透鏡具有一個(gè)透鏡表面，其由形成為比其周邊邊緣部分更靠近所述一個(gè)透鏡表面中心部分的膨脹部分、以及形成為不僅更靠近透鏡表面的中心部分同時(shí)與膨脹部分連續(xù)而且還在中心部分凹陷的凹形表面部分所限定；和另一個(gè)透鏡表面，其由形成為不僅朝著所述另一個(gè)透鏡表面的中心部分膨脹而且還在其中心部分處凹陷的膨脹部分所限定。3.如權(quán)利要求1所述的光源單元，其中由反射器所反射的光的焦點(diǎn)形成定中在從燈泡發(fā)出的光的光軸處的圓。4.一種投影儀系統(tǒng)，包括光源單元(6)，其又包括由其中形成有燈容納開口和光離開開口并且其內(nèi)表面鏡面拋光的反射器(13)以及燈(14)構(gòu)成的光源(9)，所述燈(14)又包括用于發(fā)出光的燈泡以及將電極導(dǎo)向入燈泡的電極引導(dǎo)部分，其中燈泡布置為使得當(dāng)燈(14)從容納開口插入反射器時(shí)從燈泡發(fā)出并由反射器的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)的位置不定位在電極引導(dǎo)部分處，布置為不僅收集從光源發(fā)出的光而且還位于從光源發(fā)出的光的光軸上的異常透鏡(10)，用于反射已經(jīng)從異常透鏡離開的光的反射鏡(11)，和用于收集來自反射鏡的光的透鏡(12);用于將己經(jīng)從透鏡離開的光轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定顏色的光的彩色轉(zhuǎn)盤(30);用于導(dǎo)向已經(jīng)從透鏡離開的光的擴(kuò)光筒(31);用于收集已經(jīng)從擴(kuò)光筒離開的光的聚光透鏡(33);用于接收已經(jīng)從聚光透鏡離開的光以便投影圖像的微鏡設(shè)備(40);以及用于將從微鏡設(shè)備投影的圖像放大的投影透鏡(41)。5.如權(quán)利要求4所述的投影系統(tǒng)，其中異常透鏡具有一個(gè)透鏡表面，其由形成為比其周邊邊緣部分更靠近所述一個(gè)透鏡表面中心部分的膨脹部分、以及形成為不僅更靠近透鏡表面的中心部分同時(shí)與膨脹部分連續(xù)而且還在中心部分凹陷的凹形表面部分所限定；和另一個(gè)透鏡表面，其由形成為不僅朝著所述另一個(gè)透鏡表面的中心部分膨脹而且還在其中心部分處凹陷的膨脹部分所限定。6.如權(quán)利要求4所述的投影系統(tǒng)，其中由反射器所反射的光的焦點(diǎn)形成定中在從燈泡發(fā)出的光的光軸處的圓。7.—種光源單元，包括由其中形成有燈容納開口和光離開開口并且其內(nèi)表面鏡面拋光的反射器(13)以及燈(14)構(gòu)成的光源(9)，所述燈(14)又包括用于發(fā)出光的燈泡以及將電極導(dǎo)向入燈泡的電極引導(dǎo)部分，其中燈泡布置為使得當(dāng)燈(14)從容納開口插入反射器時(shí)從燈泡發(fā)出并由反射器的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)的位置不定位在電極引導(dǎo)部分處；和布置為不僅收集從光源發(fā)出的光而且還位于從光源發(fā)出的光的光軸上的異常透鏡(10)。8.如權(quán)利要求7所述的光源單元，包括布置在己經(jīng)從異常透鏡離開的光照射之處的位置中的透鏡。9.如權(quán)利要求7或8所述的光源單元，其中異常透鏡具有一個(gè)透鏡表面，其由形成為比其周邊邊緣部分更靠近所述一個(gè)透鏡表面中心部分的膨脹部分、以及形成為不僅更靠近透鏡表面的中心部分同時(shí)與膨脹部分連續(xù)而且還在中心部分凹陷的凹形表面部分所限定；和另一個(gè)透鏡表面，其由形成為不僅朝著所述另一個(gè)透鏡表面的中心部分膨脹而且還在其中心部分處凹陷的膨脹部分所限定。10.如權(quán)利要求7或8所述的光源單元，其中由反射器所反射的光的焦點(diǎn)形成定中在從燈泡發(fā)出的光的光軸處的圓。11.一種投影儀系統(tǒng)，包括光源單元(6)，其又包括由其中形成有燈容納開口和光離開開口并且其內(nèi)表面鏡面拋光的反射器(13)以及燈(14)構(gòu)成的光源(9)，所述燈(14)又包括用于發(fā)出光的燈泡以及將電極導(dǎo)向入燈泡的電極引導(dǎo)部分，其中燈泡布置為使得當(dāng)燈(14)從容納開口插入反射器時(shí)從燈泡發(fā)出并由反射器的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)的位置不定位在電極引導(dǎo)部分處，和布置為不僅收集從光源發(fā)出的光而且還位于從光源發(fā)出的光的光軸上的異常透鏡(10);用于將已經(jīng)從透鏡離開的光轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定顏色的光的彩色轉(zhuǎn)盤(30);用于導(dǎo)向已經(jīng)從透鏡離開的光的擴(kuò)光筒(31);用于收集已經(jīng)從擴(kuò)光筒離開的光的聚光透鏡(33);用于接收已經(jīng)從聚光透鏡離開的光以便投影圖像的微鏡設(shè)備(40);以及用于將從微鏡設(shè)備投影的圖像放大的投影透鏡(41)。12.如權(quán)利要求11所述的投影系統(tǒng)，包括布置在已經(jīng)從異常透鏡離開的光照射之處的位置中的透鏡。13.如權(quán)利要求11或12所述的投影系統(tǒng)，其中異常透鏡具有一個(gè)透鏡表面，其由形成為比其周邊邊緣部分更靠近所述一個(gè)透鏡表面中心部分的膨脹部分、以及形成為不僅更靠近透鏡表面的中心部分同時(shí)與膨脹部分連續(xù)而且還在中心部分凹陷的凹形表面部分所限定；和另一個(gè)透鏡表面，其由形成為不僅朝著所述另一個(gè)透鏡表面的中心部分膨脹而且還在其中心部分處凹陷的膨脹部分所限定。14.如權(quán)利要求11或12所述的投影系統(tǒng)，其中由反射器所反射的光的焦點(diǎn)形成定中在從燈泡發(fā)出的光的光軸處的圓。全文摘要一種光源單元提供來確保光量和減小尺寸，其包括光源(9)，所述光源由包括燈容納開口和光離開開口的反射器(13)以及又包括用于發(fā)出光的燈泡以及將電極導(dǎo)向入燈泡的電極引導(dǎo)部分的燈(14)所構(gòu)成，其中燈泡布置為使得當(dāng)燈(14)從容納開口插入反射器時(shí)從燈泡發(fā)出并由反射器的內(nèi)壁所反射的照射光的焦點(diǎn)的位置不定位電極引導(dǎo)部分處；布置為收集從光源發(fā)出的光并且定位在從光源發(fā)出的光的光軸上的異常透鏡(10)；用于反射已經(jīng)從異常透鏡離開的光的反射鏡(11)；和用于收集來自反射鏡的光的透鏡(12)。文檔編號G03B21/14GK101238327SQ20068000896公開日2008年8月6日申請日期2006年10月25日優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日發(fā)明者鈴木幸夫申請人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社