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JP2009180968A - Light source device and projector - Google Patents

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JP2009180968A
JP2009180968A JP2008020350A JP2008020350A JP2009180968A JP 2009180968 A JP2009180968 A JP 2009180968A JP 2008020350 A JP2008020350 A JP 2008020350A JP 2008020350 A JP2008020350 A JP 2008020350A JP 2009180968 A JP2009180968 A JP 2009180968A
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JP
Japan
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light
central axis
source device
light source
mirror
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Withdrawn
Application number
JP2008020350A
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Japanese (ja)
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Susumu Ariga
進 有賀
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】薄型にでき、かつ被照射面へ効率良く光を供給可能な光源装置及びプロジェクタを提供すること。
【解決手段】中心軸AX上に配置され、光を射出する発光部12と、中心軸AXの周囲に設けられ、発光部12から射出した光を被照射面へ向けて反射する第1反射部であるリフレクタ13と、発光部12を挟んで第1反射部に対向させ、中心軸AXを中心として設けられた第2反射部である副鏡14と、第2反射部に対して被照射面側であって、中心軸AXを中心として設けられた第3反射部である錐体ミラー15と、を有し、第3反射部は、中心軸AX上を被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備える。
【選択図】図1
To provide a light source device and a projector that can be made thin and can efficiently supply light to an irradiated surface.
A light emitting unit 12 that is disposed on a central axis AX and emits light, and a first reflecting unit that is provided around the central axis AX and reflects light emitted from the light emitting unit 12 toward an irradiated surface. The reflector 13 is opposed to the first reflecting part with the light emitting part 12 interposed therebetween, the secondary mirror 14 is a second reflecting part provided around the central axis AX, and the surface to be irradiated with respect to the second reflecting part And a cone mirror 15 that is a third reflecting portion provided around the central axis AX, and the third reflecting portion becomes gradually thinner toward the irradiated surface side on the central axis AX. The shape which becomes.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、光源装置及びプロジェクタ、特に、リフレクタを備える光源装置の技術に関する。   The present invention relates to a light source device and a projector, and more particularly, to a technology of a light source device including a reflector.

プロジェクタは、携帯性及び設置性の向上のために、装置全体の薄型化が求められている。従来、プロジェクタの光源として使用されるランプ、例えば超高圧水銀ランプ等の放電ランプには、発光部から射出した光を反射するリフレクタが用いられている。被照射面へ効率良く光を進行させるために、リフレクタの多くは、回転曲面、例えば、楕円を回転させることで得られる回転楕円面や、放物線を回転させることで得られる回転放物面をなす形状が採用されている。リフレクタは、被照射面へ効率良く光を進行させるためには、十分な大きさを確保する必要がある。このため、プロジェクタの照明光学系の中で、特にリフレクタは、プロジェクタの薄型化の障害となる場合が多い。リフレクタを備える光源装置は、被照射面へ効率良く光を供給可能であって、かつ薄型にできることが求められる。従来、リフレクタを備える光源装置の薄型化を可能とするための技術は、例えば、特許文献1に提案されている。特許文献1に提案される技術は、円筒形状のリフレクタを用いることで、光源装置の薄型化を図ることとしている。筒状体の周方向に沿って形成された複数の反射面をリフレクタの内面に設けることにより、中心軸上の位置に光を集光させる。   In order to improve portability and ease of installation, the projector is required to be thin. 2. Description of the Related Art Conventionally, a reflector that reflects light emitted from a light emitting unit is used in a lamp used as a light source of a projector, for example, a discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp. In order to efficiently transmit light to the surface to be irradiated, many reflectors form a rotating curved surface, for example, a rotating ellipsoid obtained by rotating an ellipse, or a rotating paraboloid obtained by rotating a parabola. The shape is adopted. The reflector needs to have a sufficient size in order to efficiently propagate light to the irradiated surface. For this reason, in the illumination optical system of the projector, in particular, the reflector often becomes an obstacle to making the projector thinner. A light source device including a reflector is required to be able to efficiently supply light to an irradiated surface and be thin. Conventionally, for example, Patent Document 1 proposes a technique for enabling a light source device including a reflector to be thinned. The technique proposed in Patent Document 1 is to reduce the thickness of the light source device by using a cylindrical reflector. By providing a plurality of reflecting surfaces formed along the circumferential direction of the cylindrical body on the inner surface of the reflector, light is condensed at a position on the central axis.

特開2007−93989号公報JP 2007-93989 A

中心軸上の位置に光を集光させる反射面は、波形構造、例えばフレネルレンズが備えるフレネル形状をなす構造の表面に設けられる。フレネル形状をなす構造は、反射面同士の間に設けられた後向面を有する。後向面は、反射面と同様に、筒状体の周方向に沿って形成されている。発光部から射出した光のうちの一部は、発光部から直接、或いは反射面で反射した後、後向面へ入射する。後向面へ入射した光は、被照射面の方向とは異なる方向へ進行することになる。このため、従来の技術によると、被照射面へ効率良く光を供給することが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、薄型にでき、かつ被照射面へ効率良く光を供給可能な光源装置及びプロジェクタを提供することを目的とする。   The reflecting surface for condensing light at a position on the central axis is provided on the surface of a corrugated structure, for example, a Fresnel-shaped structure provided in a Fresnel lens. The Fresnel-shaped structure has a backward surface provided between the reflecting surfaces. The backward surface is formed along the circumferential direction of the cylindrical body, similarly to the reflective surface. A part of the light emitted from the light emitting unit is incident on the rear surface directly from the light emitting unit or after being reflected by the reflecting surface. The light incident on the backward surface travels in a direction different from the direction of the irradiated surface. For this reason, according to the conventional technique, there arises a problem that it is difficult to efficiently supply light to the irradiated surface. SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a light source device and a projector that can be thinned and can efficiently supply light to an irradiated surface.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光源装置は、中心軸上に配置され、光を射出する発光部と、中心軸の周囲に設けられ、発光部から射出した光を被照射面へ向けて反射する第1反射部と、発光部を挟んで第1反射部に対向させ、中心軸を中心として設けられた第2反射部と、第2反射部に対して被照射面側であって、中心軸を中心として設けられた第3反射部と、を有し、第3反射部は、中心軸上を被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a light source device according to the present invention is disposed on a central axis, and emits light from the light emitting unit that is disposed around the central axis and is emitted from the light emitting unit. A first reflecting portion that reflects light toward the irradiated surface, a second reflecting portion that is opposed to the first reflecting portion with the light emitting portion interposed therebetween, and that is provided around the central axis, and the second reflecting portion A third reflecting portion which is provided on the irradiated surface side and is provided with the central axis as a center, and the third reflecting portion has a shape that becomes gradually narrower toward the irradiated surface side on the central axis. It is characterized by.

発光部から第2反射部の方向へ進行した光は、第2反射部で反射し、第1反射部の方向へ進行する。光源装置は、発光部から第1反射部以外の方向へ射出した光を第2反射部で反射させることで、発光部から第1反射部以外の方向へ射出した光を、第1反射部を用いて効率良く被照射面へ進行させることができる。発光部から直接、或いは発光部から第2反射部を経て第1反射部の方向へ進行した光は、第1反射部で反射する。第1反射部で反射した光のうち第3反射部の方向へ進行した光は、第3反射部で反射し、被照射面の方向へ進行する。被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備える第3反射部を用いることにより、第1反射部から第3反射部の方向へ進行した光を効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。第2反射部及び第3反射部を用いることにより、第1反射部を薄型にした場合に、被照射面へ効率良く光を進行させることが可能となる。これにより、薄型にでき、かつ被照射面へ効率良く光を供給可能な光源装置を得られる。   The light traveling from the light emitting unit toward the second reflecting unit is reflected by the second reflecting unit and proceeds toward the first reflecting unit. The light source device reflects light emitted from the light emitting unit in a direction other than the first reflecting unit by the second reflecting unit, so that the light emitted from the light emitting unit in the direction other than the first reflecting unit is changed to the first reflecting unit. It can be efficiently used to advance to the irradiated surface. The light that travels directly from the light emitting part or from the light emitting part through the second reflecting part toward the first reflecting part is reflected by the first reflecting part. Of the light reflected by the first reflecting portion, the light traveling in the direction of the third reflecting portion is reflected by the third reflecting portion and travels in the direction of the irradiated surface. By using the third reflecting portion having a shape that gradually becomes thinner toward the irradiated surface side, the light traveling from the first reflecting portion toward the third reflecting portion can be efficiently advanced toward the irradiated surface. it can. By using the second reflecting portion and the third reflecting portion, it is possible to efficiently advance light to the irradiated surface when the first reflecting portion is made thin. Thereby, it is possible to obtain a light source device that can be made thin and can efficiently supply light to the irradiated surface.

また、本発明の好ましい態様としては、第3反射部は、錐体の側面と略同じ形状を備えることが望ましい。これにより、被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備える第3反射部を得られる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the third reflecting portion has substantially the same shape as the side surface of the cone. Thereby, a 3rd reflection part provided with the shape which becomes gradually thin as it goes to the irradiated surface side can be obtained.

また、本発明の好ましい態様としては、第2反射部及び第3反射部は、一体に構成されることが望ましい。これにより、第2反射部及び第3反射部の間に光が進入することによる光の損失を低減させることができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the second reflecting portion and the third reflecting portion are configured integrally. Thereby, the loss of light due to light entering between the second reflecting portion and the third reflecting portion can be reduced.

また、本発明の好ましい態様としては、中心軸に略直交する特定の方向を第1方向、中心軸及び第1方向に略直交する方向を第2方向とすると、第1反射部は、中心軸に略直交する面において、第1方向に対して第2方向へ長い形状を備えることが望ましい。これにより、光源装置を薄型にすることができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, when the specific direction substantially orthogonal to the central axis is the first direction, and the central axis and the direction substantially orthogonal to the first direction are the second direction, the first reflecting portion is the central axis. It is desirable to provide a shape that is long in the second direction with respect to the first direction in a plane substantially orthogonal to the first direction. Thereby, a light source device can be made thin.

また、本発明の好ましい態様としては、第1反射部は、中心軸に略直交する面において、略楕円形状をなすことが望ましい。これにより、第1方向に対して第2方向へ長い形状を備える第1反射部を得られる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the first reflecting portion has a substantially elliptical shape on a surface substantially orthogonal to the central axis. Thereby, a 1st reflection part provided with a shape long in the 2nd direction to the 1st direction is obtained.

また、本発明の好ましい態様としては、第1反射部は、中心軸及び第2方向に略平行な平面部を備えることが望ましい。これにより、第1方向に対して第2方向へ長い形状を備える第1反射部を得られる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the first reflecting portion includes a plane portion substantially parallel to the central axis and the second direction. Thereby, a 1st reflection part provided with a shape long in the 2nd direction to the 1st direction is obtained.

また、本発明の好ましい態様としては、中心軸に略直交する特定の方向を第1方向、中心軸及び第1方向に略直交する方向を第2方向とすると、第3反射部は、中心軸に略直交する面において、第1方向に対して第2方向へ長い形状を備えることが望ましい。これにより、第1方向に対して第2方向へ長い形状を備える第1反射部からの光を効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。   As a preferred aspect of the present invention, when the specific direction substantially orthogonal to the central axis is the first direction and the central axis and the direction substantially orthogonal to the first direction are the second direction, the third reflecting portion is the central axis. It is desirable to provide a shape that is long in the second direction with respect to the first direction in a plane substantially orthogonal to the first direction. Thereby, the light from a 1st reflection part provided with a shape long in a 2nd direction with respect to a 1st direction can be efficiently advanced to the direction of a to-be-irradiated surface.

さらに、本発明に係るプロジェクタは、上記の光源装置と、光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とする。上記の光源装置を用いることにより、薄型な光源装置により、空間光変調装置の被照射面へ効率良く光を供給できる。これにより、薄型で、かつ効率良く明るい画像を表示することが可能なプロジェクタを得られる。   Furthermore, a projector according to the present invention includes the light source device described above and a spatial light modulation device that modulates light emitted from the light source device in accordance with an image signal. By using the light source device described above, light can be efficiently supplied to the irradiated surface of the spatial light modulator by the thin light source device. As a result, it is possible to obtain a thin projector that can efficiently display a bright image.

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1に係る光源装置10の斜視構成を示す。光源装置10は、発光管11を有する。発光管11は、例えば、超高圧水銀ランプである。発光管11は、光を射出する発光部12を有する。発光部12は、光源装置10の中心軸AX上に配置されている。X軸は、中心軸AXに直交する軸である。Y軸は、中心軸AX及びX軸に直交する軸である。Z軸は、中心軸AXに平行な軸である。   FIG. 1 shows a perspective configuration of a light source device 10 according to Embodiment 1 of the present invention. The light source device 10 includes an arc tube 11. The arc tube 11 is, for example, an ultra high pressure mercury lamp. The arc tube 11 includes a light emitting unit 12 that emits light. The light emitting unit 12 is disposed on the central axis AX of the light source device 10. The X axis is an axis orthogonal to the central axis AX. The Y axis is an axis orthogonal to the central axis AX and the X axis. The Z axis is an axis parallel to the central axis AX.

リフレクタ13は、中心軸AXの周囲に設けられている。リフレクタ13は、発光部12から射出した光を不図示の被照射面へ向けて反射する第1反射部として機能する。被照射面は、光源装置10から図中Z軸の矢印方向へ進行した光が入射する位置に設けられている。Z軸の矢印方向は、光源装置10から被照射面へ向かう光の進行方向である。リフレクタ13は、光源装置10から被照射面へ向けて光を射出する側へ向けられた開口を備える凹形状をなしている。   The reflector 13 is provided around the central axis AX. The reflector 13 functions as a first reflecting unit that reflects light emitted from the light emitting unit 12 toward an irradiated surface (not shown). The irradiated surface is provided at a position where light traveling from the light source device 10 in the arrow direction of the Z axis in the figure enters. The arrow direction of the Z axis is the traveling direction of light from the light source device 10 toward the irradiated surface. The reflector 13 has a concave shape including an opening directed to the side from which light is emitted from the light source device 10 toward the irradiated surface.

副鏡14は、発光部12に対して被照射面側であって、発光部12の近傍に設けられている。被照射面側を向いたリフレクタ13に対して、副鏡14は、被照射面側とは反対側を向けて設けられている。副鏡14は、発光部12を挟んでリフレクタ13に対向させ、中心軸AXを中心として設けられた第2反射部として機能する。錐体ミラー15は、副鏡14に対して被照射面側であって、中心軸AXを中心として設けられた第3反射部として機能する。   The sub mirror 14 is provided on the irradiated surface side with respect to the light emitting unit 12 and in the vicinity of the light emitting unit 12. The secondary mirror 14 is provided with the side opposite to the irradiated surface side facing the reflector 13 facing the irradiated surface side. The secondary mirror 14 is opposed to the reflector 13 with the light emitting unit 12 interposed therebetween, and functions as a second reflecting unit provided around the central axis AX. The cone mirror 15 functions as a third reflecting portion that is on the irradiated surface side with respect to the secondary mirror 14 and is provided around the central axis AX.

図2は、光源装置10のYZ平面構成を示す。図中、リフレクタ13は、中心軸AXを含む断面で示す。リフレクタ13は、図示する断面において、中心軸AXに略平行な長軸を備える楕円の一部と略同じ形状をなしている。発光部12は、かかる楕円を定義する焦点の一つである第1焦点に配置されている。リフレクタ13は、YZ平面において、かかる楕円の第2焦点に光を集光させる。リフレクタ13は、XZ平面においても、中心軸AXに略平行な長軸を備える楕円の一部と略同じ形状をなす。XZ平面における楕円は、YZ平面における楕円とは異なる形状をなしている。YZ平面における楕円の第2焦点は、XZ平面における楕円の第2焦点に対して発光部12に近い位置である。リフレクタ13は、凹形状に成形された基材のうち中心軸AX側の面に高反射性部材である誘電体多層膜や金属膜を施すことにより形成できる。リフレクタ13の基材は、例えば、耐熱性ガラスを用いて構成されている。   FIG. 2 shows a YZ plane configuration of the light source device 10. In the drawing, the reflector 13 is shown in a cross section including the central axis AX. In the cross section shown in the figure, the reflector 13 has substantially the same shape as a part of an ellipse having a long axis substantially parallel to the central axis AX. The light emitting unit 12 is disposed at a first focal point which is one of focal points defining such an ellipse. The reflector 13 condenses light at the second focal point of the ellipse in the YZ plane. In the XZ plane, the reflector 13 has substantially the same shape as a part of an ellipse having a long axis substantially parallel to the central axis AX. The ellipse in the XZ plane has a different shape from the ellipse in the YZ plane. The second focal point of the ellipse in the YZ plane is a position closer to the light emitting unit 12 than the second focal point of the ellipse in the XZ plane. The reflector 13 can be formed by applying a dielectric multilayer film or a metal film, which is a highly reflective member, to the surface on the central axis AX side of the concavely shaped base material. The base material of the reflector 13 is comprised using heat resistant glass, for example.

図3は、リフレクタ13のうち開口が設けられた側のXY平面構成を示す。XY平面は、中心軸AXに略直交する面である。リフレクタ13は、図示する平面において、長軸がX軸に略平行、かつ短軸がY軸に略平行である略楕円形状をなしている。リフレクタ13は、XY平面において、第1方向であるY軸方向に対して、第2方向であるX軸方向へ長い形状をなしている。これに対して、回転楕円面等の回転曲面をなす形状のリフレクタは、XY平面において略円形状をなすこととなる。XY平面において楕円形状をなすリフレクタ13は、回転曲面をなす形状とする場合と比較すると、Y軸方向の幅を小さくすることができる。リフレクタ13のY軸方向の幅を小さくできることで、光源装置10は、回転曲面をなす形状のリフレクタを用いる場合と比較して、薄型にすることが可能となる。光源装置10は、X軸方向についてリフレクタ13の径を十分確保することにより、被照射面へ多くの光を進行させることが可能となる。   FIG. 3 shows an XY plane configuration of the reflector 13 on the side where the opening is provided. The XY plane is a plane substantially orthogonal to the central axis AX. The reflector 13 has a substantially elliptical shape in which the major axis is substantially parallel to the X axis and the minor axis is substantially parallel to the Y axis in the illustrated plane. In the XY plane, the reflector 13 has a shape that is longer in the X-axis direction that is the second direction than the Y-axis direction that is the first direction. On the other hand, a reflector having a rotationally curved surface such as a spheroid has a substantially circular shape on the XY plane. The reflector 13 having an elliptical shape in the XY plane can reduce the width in the Y-axis direction as compared with the case of forming a rotating curved surface. Since the width of the reflector 13 in the Y-axis direction can be reduced, the light source device 10 can be made thinner as compared with the case of using a reflector having a rotating curved surface. The light source device 10 can advance a large amount of light to the irradiated surface by ensuring a sufficient diameter of the reflector 13 in the X-axis direction.

図4は、光源装置10のうち発光管11及び錐体ミラー15の斜視構成を示す。錐体ミラー15は、錐体である円錐の円錐面と略同じ形状をなしている。円錐面は、円錐の側面である。円錐のうち円形状の平面を底面とすると、側面は、円錐のうち底面以外の面であるとする。錐体ミラー15は、中心軸AX上を被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状をなしている。錐体ミラー15は、中心軸AX側とは反対側の表面に高反射性部材である誘電体多層膜や金属膜が施されている。錐体ミラー15は、円錐の底面に相当する部分で、発光部12のうち被照射面側の半分近くを覆うようにして配置されている。不図示の副鏡14は、錐体ミラー15に覆われている。錐体ミラー15のうち中心軸AX側は、発光管11の一部及び副鏡14を配置するための空間が形成されている。   FIG. 4 shows a perspective configuration of the arc tube 11 and the cone mirror 15 in the light source device 10. The conical mirror 15 has substantially the same shape as the conical surface of the conical cone. A conical surface is a side surface of a cone. If a circular plane of the cone is a bottom surface, the side surface is a surface other than the bottom surface of the cone. The cone mirror 15 has a shape that becomes gradually thinner toward the irradiated surface side on the central axis AX. The cone mirror 15 is provided with a dielectric multilayer film or a metal film, which is a highly reflective member, on the surface opposite to the central axis AX side. The cone mirror 15 is a portion corresponding to the bottom surface of the cone, and is disposed so as to cover nearly half of the light emitting unit 12 on the irradiated surface side. The secondary mirror 14 (not shown) is covered with the cone mirror 15. A space for arranging a part of the arc tube 11 and the sub mirror 14 is formed on the side of the central axis AX in the cone mirror 15.

図5は、光源装置10のうち副鏡14及び錐体ミラー15が設けられた部分のYZ断面構成を示す。図示するYZ断面は、中心軸AXを含む。副鏡14は、例えば接着剤を用いて発光管11に固定されている。副鏡14は、発光部12のうち被照射面側の半分近くを覆うように取り付けられている。副鏡14は、例えば、発光部12内の発光中心を略中心とする球面の一部と同じ形状をなしている。副鏡14は、高反射性部材、例えば金属部材を用いて構成されている。副鏡14の基材は、低熱膨張材である石英、ネオセラムや、高熱伝導材である透光性アルミナ、サファイア、水晶、蛍石、YAG等を用いて構成されている。副鏡14は、発光部12の外部に取り付ける他、高反射性部材である誘電体多層膜や金属膜を発光部12に直接蒸着させたものであっても良い。副鏡14及び錐体ミラー15は、一体に構成することとしても良い。副鏡14及び錐体ミラー15の間の隙間を無くすことにより、錐体ミラー25及び副鏡14の間に光が進入することによる光の損失を低減させることができる。   FIG. 5 shows a YZ cross-sectional configuration of a portion of the light source device 10 where the sub mirror 14 and the cone mirror 15 are provided. The YZ cross section shown includes a central axis AX. The secondary mirror 14 is fixed to the arc tube 11 using, for example, an adhesive. The sub mirror 14 is attached so as to cover nearly half of the light emitting unit 12 on the irradiated surface side. For example, the secondary mirror 14 has the same shape as a part of a spherical surface whose center is the light emission center in the light emitting unit 12. The secondary mirror 14 is configured using a highly reflective member, for example, a metal member. The base material of the secondary mirror 14 is made of quartz, neoceram, which are low thermal expansion materials, or translucent alumina, sapphire, quartz, fluorite, YAG, etc., which are high thermal conductivity materials. In addition to being attached to the outside of the light emitting unit 12, the sub mirror 14 may be obtained by directly depositing a dielectric multilayer film or a metal film, which is a highly reflective member, on the light emitting unit 12. The sub mirror 14 and the cone mirror 15 may be configured integrally. By eliminating the gap between the secondary mirror 14 and the cone mirror 15, it is possible to reduce the loss of light due to light entering between the cone mirror 25 and the secondary mirror 14.

図6は、発光部12から副鏡14へ入射した光の振舞いを説明するものである。発光部12から被照射面側へ射出した光は、副鏡14へ入射する。発光部12から副鏡14へ入射した光は、副鏡14で反射した後、発光部12の発光中心を経てリフレクタ13(図2参照)の方向へ進行する。仮に、発光管11にリフレクタ13のみを組み合わせた構成とする場合、発光部12からリフレクタ13以外の方向へ放射した光を効率良く被照射面の方向へ進行させることが困難となる。光源装置10は、発光部12からリフレクタ13以外の方向へ射出した光を副鏡14で反射させることで、発光部12からリフレクタ13以外の方向へ射出した光を、リフレクタ13を用いて効率良く被照射面へ進行させることができる。   FIG. 6 illustrates the behavior of light incident on the secondary mirror 14 from the light emitting unit 12. The light emitted from the light emitting unit 12 to the irradiated surface side enters the secondary mirror 14. The light incident on the secondary mirror 14 from the light emitting unit 12 is reflected by the secondary mirror 14 and then travels toward the reflector 13 (see FIG. 2) through the light emission center of the light emitting unit 12. Temporarily, when it is set as the structure which combined only the reflector 13 with the arc_tube | light_emitting_tube 11, it will become difficult to advance the light radiated | emitted from the light emission part 12 to directions other than the reflector 13 to the direction of an irradiated surface efficiently. The light source device 10 reflects the light emitted from the light emitting unit 12 in a direction other than the reflector 13 by the sub mirror 14, thereby efficiently using the reflector 13 to emit the light emitted from the light emitting unit 12 in the direction other than the reflector 13. It can be advanced to the surface to be irradiated.

図7は、発光部12から射出した光の振舞いを説明するものである。ここでは、光源装置10から射出した光を凹レンズ18へ入射させるものとして説明する。凹レンズ18の光軸は、光源装置10の中心軸AXと略一致している。発光部12から被照射面側とは反対側へ射出した光は、発光部12から直接リフレクタ13へ進行する。発光部12から直接、或いは発光部12から副鏡14(図6参照)を経てリフレクタ13の方向へ進行した光は、リフレクタ13で反射する。リフレクタ13で反射した光の一部は、リフレクタ13から被照射面の方向へ進行する。リフレクタ13で反射した光のうち、錐体ミラー15の方向へ進行した光は、錐体ミラー15で反射し、被照射面の方向へ進行する。   FIG. 7 illustrates the behavior of light emitted from the light emitting unit 12. Here, a description will be given assuming that light emitted from the light source device 10 is incident on the concave lens 18. The optical axis of the concave lens 18 substantially coincides with the central axis AX of the light source device 10. The light emitted from the light emitting unit 12 to the side opposite to the irradiated surface side proceeds directly from the light emitting unit 12 to the reflector 13. The light that travels in the direction of the reflector 13 directly from the light emitting unit 12 or through the secondary mirror 14 (see FIG. 6) from the light emitting unit 12 is reflected by the reflector 13. A part of the light reflected by the reflector 13 travels from the reflector 13 toward the irradiated surface. Of the light reflected by the reflector 13, the light traveling in the direction of the cone mirror 15 is reflected by the cone mirror 15 and travels in the direction of the irradiated surface.

リフレクタ13は、Y軸方向に対してX軸方向へ長い形状とすることにより、回転曲面をなす形状とする場合に比較して、リフレクタ13から、中心軸AXのうち発光部12に近い位置へ向かう光が増加することとなる。リフレクタ13からの光線が中心軸AXと交わる位置が発光部12に近いほど、リフレクタ13からの光線と中心軸AXとがなす角度は大きくなる。仮に、発光管11にリフレクタ13のみを組み合わせた構成とする場合、中心軸AXとなす角度が大きい光線が増加するほど、図中破線矢印で示すように、凹レンズ18へ取り込まれない光が増加することになる。光源装置10にできるだけ近い位置に凹レンズ18を配置することや、凹レンズ18を大型化することにより、凹レンズで取り込める光を増加させることが可能である一方、光源装置10及び凹レンズ18の間隔を狭くすることや凹レンズ18を大型化することには限界がある。また、発光管11にリフレクタ13のみを組み合わせた構成とする場合、リフレクタ13から発光部12の方向へ進行した光が発光部12で散乱することになる。発光部12で散乱した光は、被照射面の方向へ効率良く光を進行させることが困難である。   The reflector 13 has a shape that is long in the X-axis direction with respect to the Y-axis direction, so that the reflector 13 moves closer to the light emitting unit 12 in the central axis AX than in the case of a shape that forms a rotating curved surface. The light that goes will increase. The closer the position at which the light beam from the reflector 13 intersects the central axis AX is closer to the light emitting unit 12, the greater the angle between the light beam from the reflector 13 and the central axis AX. If a configuration in which only the reflector 13 is combined with the arc tube 11 is provided, the light that is not taken into the concave lens 18 increases as the light beam having a larger angle with the central axis AX increases, as indicated by the dashed arrow in the figure. It will be. By arranging the concave lens 18 as close as possible to the light source device 10 and increasing the size of the concave lens 18, it is possible to increase the light that can be captured by the concave lens, while reducing the distance between the light source device 10 and the concave lens 18. There is a limit to increasing the size of the concave lens 18. Further, in the case where only the reflector 13 is combined with the arc tube 11, the light traveling from the reflector 13 toward the light emitting unit 12 is scattered by the light emitting unit 12. It is difficult for the light scattered by the light emitting unit 12 to efficiently travel in the direction of the irradiated surface.

本発明の光源装置10は、錐体ミラー15を設けることにより、リフレクタ13から、中心軸AXのうち発光部12に近い位置へ向かう光を被照射面の方向へ進行させることができる。錐体ミラー15は、被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状とすることにより、光線と中心軸AXとがなす角度を小さくさせる機能を果たす。光線と中心軸AXとがなす角度を小さくすることにより、錐体ミラー15で反射した光を凹レンズ18へ効率良く進行させることができる。また、発光部12のうち被照射面側の半分近くを錐体ミラー15で覆うことにより、リフレクタ13から発光部12へ進行する光の多くを錐体ミラー15で反射させることができる。よって、リフレクタ13から発光部12へ進行した光が発光部12で散乱することを抑制できる。   In the light source device 10 of the present invention, by providing the cone mirror 15, the light traveling from the reflector 13 toward the position near the light emitting unit 12 in the central axis AX can be advanced toward the irradiated surface. The cone mirror 15 has a function of reducing the angle formed by the light beam and the central axis AX by making the shape gradually narrower toward the irradiated surface side. By reducing the angle formed between the light beam and the central axis AX, the light reflected by the cone mirror 15 can be efficiently advanced to the concave lens 18. Further, by covering nearly half of the light emitting unit 12 on the irradiated surface side with the cone mirror 15, most of the light traveling from the reflector 13 to the light emitting unit 12 can be reflected by the cone mirror 15. Therefore, it is possible to suppress the light traveling from the reflector 13 to the light emitting unit 12 from being scattered by the light emitting unit 12.

以上により、光源装置10は、薄型なリフレクタ13と副鏡14、錐体ミラー15を用いて、凹レンズ18へ効率良く光を入射させることが可能となる。凹レンズ18へ効率良く光を入射させることにより、被照射面へ効率良く光を進行させることができる。これにより、薄型にでき、かつ被照射面へ効率良く光を供給することができるという効果を奏する。   As described above, the light source device 10 can efficiently make light incident on the concave lens 18 using the thin reflector 13, the secondary mirror 14, and the cone mirror 15. By making light incident on the concave lens 18 efficiently, the light can efficiently travel to the irradiated surface. As a result, it is possible to reduce the thickness and efficiently supply light to the irradiated surface.

図8は、本実施例の変形例に係るリフレクタ20のうち開口が設けられた側のXY平面構成を示す。本変形例に係るリフレクタ20は、上記の光源装置10に適用することができる。本変形例に係るリフレクタ20は、2つの曲面部21、22及び2つの平面部23、24を組み合わせて構成されている。リフレクタ20は、発光部12(図2参照)から射出した光を不図示の被照射面へ向けて反射する第1反射部として機能する。   FIG. 8 shows an XY plane configuration on the side where the opening is provided in the reflector 20 according to the modification of the present embodiment. The reflector 20 according to this modification can be applied to the light source device 10 described above. The reflector 20 according to this modification is configured by combining two curved surface portions 21 and 22 and two flat surface portions 23 and 24. The reflector 20 functions as a first reflecting unit that reflects light emitted from the light emitting unit 12 (see FIG. 2) toward an irradiated surface (not shown).

曲面部21、22は、中心軸AXを中心として曲線を回転させることにより得られる回転曲面S1の一部と略同じ形状をなしている。回転曲面S1は、例えば、楕円の一部を回転させることにより得られる回転楕円面である。回転曲面S1は、図示するXY平面において、円をなしている。第1平面部23及び第2平面部24は、回転曲面S1のうち曲面部21、22が設けられた部分以外の部分に対して中心軸AX側に位置する平面を有する。リフレクタ20は、回転曲面S1の一部と略同じ形状の曲面部21、22で反射した光を効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。   The curved surface portions 21 and 22 have substantially the same shape as a part of the rotational curved surface S1 obtained by rotating the curve around the central axis AX. The rotating curved surface S1 is, for example, a rotating ellipsoid obtained by rotating a part of an ellipse. The rotating curved surface S1 forms a circle on the XY plane shown in the figure. The 1st plane part 23 and the 2nd plane part 24 have a plane located in the center axis | shaft AX side with respect to parts other than the part in which the curved surface parts 21 and 22 were provided among rotation curved surface S1. The reflector 20 can efficiently propagate the light reflected by the curved surface portions 21 and 22 having substantially the same shape as a part of the rotating curved surface S1 toward the irradiated surface.

第1平面部23及び第2平面部24は、中心軸AX、及び第2方向であるX軸方向に略平行な平面部である。第1平面部23及び第2平面部24は、中心軸AXを介して互いに対向している。リフレクタ20は、中心軸AXに略直交するXY平面において、第1方向であるY軸方向に対して、第2方向であるX軸方向へ長い形状をなしている。リフレクタ20は、互いに対向する第1平面部23及び第2平面部24を設けることにより、回転曲面S1と略同じ形状のみを用いる場合と比較して、薄型にすることができる。本変形例の場合も、第1平面部23及び第2平面部24から錐体ミラー15(図2参照)へ入射した光を、効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。   The first plane part 23 and the second plane part 24 are plane parts substantially parallel to the central axis AX and the X-axis direction that is the second direction. The first plane part 23 and the second plane part 24 are opposed to each other via the central axis AX. The reflector 20 has a shape that is longer in the X-axis direction, which is the second direction, than the Y-axis direction, which is the first direction, on the XY plane that is substantially orthogonal to the central axis AX. The reflector 20 can be made thinner by providing the first flat surface portion 23 and the second flat surface portion 24 facing each other as compared with the case where only the shape substantially the same as the rotational curved surface S1 is used. Also in this modified example, the light incident on the cone mirror 15 (see FIG. 2) from the first plane part 23 and the second plane part 24 can be efficiently advanced in the direction of the irradiated surface.

リフレクタ20は、互いに対向する2つの平面部を有するものに限られない。リフレクタ20は、少なくとも一つの平面部を有するものであれば良い。少なくとも一つの平面部を設けることにより、回転曲面S1と略同じ形状のみを用いる場合と比較してリフレクタ20を薄型にする効果を得られる。また、リフレクタ20は、回転曲面S1の一部と略同じ形状を備える曲面部21、22を有するものに限られない。例えば、リフレクタ20は、XY平面において楕円形状をなす曲面の一部と略同じ形状の曲面部を有するものとしても良い。   The reflector 20 is not limited to one having two flat portions facing each other. The reflector 20 only needs to have at least one plane portion. By providing at least one plane portion, it is possible to obtain an effect of making the reflector 20 thinner as compared with the case where only the shape substantially the same as that of the rotating curved surface S1 is used. Further, the reflector 20 is not limited to the one having the curved surface portions 21 and 22 having substantially the same shape as a part of the rotating curved surface S1. For example, the reflector 20 may have a curved surface portion having substantially the same shape as a part of a curved surface having an elliptical shape on the XY plane.

本実施例に係る光源装置10は、XY平面において、Y軸方向に対してX軸方向へ長い形状のリフレクタ13、20を有する場合に限られない。光源装置10は、Y軸方向及びX軸方向について小型化されたリフレクタを用いても良い。従って、リフレクタは、XY平面において、Y軸方向及びX軸方向へ略同じ長さの形状であっても良く、Y軸方向に対してX軸方向が短い形状であっても良い。Y軸方向のみならずX軸方向についてもリフレクタを小型化する場合も、光源装置10は、副鏡14及び錐体ミラー15を用いることで、被照射面へ効率良く光を供給することができる。   The light source device 10 according to the present embodiment is not limited to the case where the reflectors 13 and 20 are long in the X-axis direction with respect to the Y-axis direction on the XY plane. The light source device 10 may use a reflector that is miniaturized in the Y-axis direction and the X-axis direction. Therefore, the reflector may have a shape with substantially the same length in the Y-axis direction and the X-axis direction on the XY plane, or may have a shape whose X-axis direction is shorter than the Y-axis direction. Even when the reflector is downsized not only in the Y-axis direction but also in the X-axis direction, the light source device 10 can efficiently supply light to the irradiated surface by using the secondary mirror 14 and the cone mirror 15. .

図9は、本実施例の変形例に係る錐体ミラー25、及び錐体ミラー25に接続された接続ミラー26の斜視構成を示す。本変形例に係る錐体ミラー25及び接続ミラー26は、上記の光源装置10に適用することができる。錐体ミラー25は、不図示の副鏡14(図5参照)に対して被照射面側であって、中心軸AXを中心として設けられた第3反射部として機能する。   FIG. 9 shows a perspective configuration of a cone mirror 25 according to a modification of the present embodiment and a connecting mirror 26 connected to the cone mirror 25. The cone mirror 25 and the connection mirror 26 according to this modification can be applied to the light source device 10 described above. The cone mirror 25 functions as a third reflecting portion provided on the irradiated surface side with respect to the secondary mirror 14 (not shown) (see FIG. 5) and provided around the central axis AX.

錐体ミラー25は、底面を楕円形状とする錐体である楕円錐の側面と略同じ形状をなしている。錐体ミラー25は、中心軸AX上を被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状をなしている。また、錐体ミラー25が備える楕円形状と、リフレクタ13(図3参照)のXY平面構成が備える楕円形状とは、互いに略相似である。錐体ミラー25は、中心軸AXに略直交するXY平面において、第1方向であるY軸方向に対して第2方向であるX軸方向へ長い形状を備える。かかる形状の錐体ミラー25を用いることにより、リフレクタ13から錐体ミラー25の方向へ進行する光を効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。錐体ミラー25の形状は、リフレクタ13の形状に応じて適宜変形しても良い。   The cone mirror 25 has substantially the same shape as the side surface of the elliptic cone, which is a cone whose bottom surface is elliptical. The cone mirror 25 has a shape that becomes gradually thinner toward the irradiated surface side on the central axis AX. Further, the elliptical shape included in the cone mirror 25 and the elliptical shape included in the XY plane configuration of the reflector 13 (see FIG. 3) are substantially similar to each other. The cone mirror 25 has a shape that is long in the X-axis direction, which is the second direction, with respect to the Y-axis direction, which is the first direction, in the XY plane that is substantially orthogonal to the central axis AX. By using the cone mirror 25 having such a shape, light traveling from the reflector 13 toward the cone mirror 25 can efficiently travel toward the irradiated surface. The shape of the cone mirror 25 may be appropriately changed according to the shape of the reflector 13.

接続ミラー26は、不図示の副鏡14と錐体ミラー25とを接続する。接続ミラー26は、リフレクタ13から接続ミラー26へ入射した光を反射する。接続ミラー26は、中心軸AXの周囲に設けられ、中心軸AX側とは反対側の表面に高反射性部材が施されている。接続ミラー26のうち錐体ミラー25側の端部は、錐体ミラー25が備える楕円形状と略同じ楕円形状をなしている。錐体ミラー25及び接続ミラー26の接続部分は、X軸方向の幅n1がY軸方向の幅m1より大きい。   The connection mirror 26 connects the secondary mirror 14 (not shown) and the cone mirror 25. The connection mirror 26 reflects light incident on the connection mirror 26 from the reflector 13. The connection mirror 26 is provided around the central axis AX, and a highly reflective member is provided on the surface opposite to the central axis AX side. The end of the connecting mirror 26 on the cone mirror 25 side has an elliptical shape that is substantially the same as the elliptical shape of the cone mirror 25. In the connection portion of the cone mirror 25 and the connection mirror 26, the width n1 in the X-axis direction is larger than the width m1 in the Y-axis direction.

接続ミラー26のうち錐体ミラー25側とは反対側には、開口が形成されている。開口は、副鏡14が備える円形状と略同じ円形状をなしている。副鏡14は、接続ミラー26の開口に嵌め込まれる。開口のY軸方向の幅m2と、X軸方向の幅n2は、略等しい。錐体ミラー25及び接続ミラー26の接続部分のY軸方向の幅m1と、開口のY軸方向の幅m2とは、略等しい。従って、以下の関係が成り立つ。
n1>m1=n2=m2
An opening is formed on the connection mirror 26 on the side opposite to the cone mirror 25 side. The opening has a circular shape that is substantially the same as the circular shape of the secondary mirror 14. The secondary mirror 14 is fitted into the opening of the connection mirror 26. The width m2 of the opening in the Y-axis direction and the width n2 in the X-axis direction are substantially equal. The width m1 in the Y-axis direction of the connection portion of the cone mirror 25 and the connection mirror 26 is substantially equal to the width m2 of the opening in the Y-axis direction. Therefore, the following relationship holds.
n1> m1 = n2 = m2

このように、錐体ミラー25及び副鏡14は、接続ミラー26を介して一体に構成される。錐体ミラー25及び副鏡14を接続ミラー26により接続する構成とすることで、錐体ミラー25及び副鏡14の間に光が進入することによる光の損失を低減させることができる。なお、錐体ミラー25及び副鏡14を一体とする構成は、本変形例で説明する接続ミラー26を用いる場合に限られず、適宜変形することができる。   Thus, the cone mirror 25 and the secondary mirror 14 are integrally configured via the connection mirror 26. By adopting a configuration in which the cone mirror 25 and the secondary mirror 14 are connected by the connection mirror 26, it is possible to reduce light loss due to light entering between the cone mirror 25 and the secondary mirror 14. Note that the configuration in which the cone mirror 25 and the sub mirror 14 are integrated is not limited to the case of using the connection mirror 26 described in the present modification, and can be appropriately modified.

図10は、本発明の実施例2に係るプロジェクタ60の概略構成を示す。プロジェクタ60は、不図示のスクリーンへ光を投写し、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ60は、上記実施例1に係る光源装置10を有する。光源装置10は、赤色(R)光、緑色(G)光、青色(B)光を含む光を射出する。凹レンズ18は、光源装置10から射出した光を平行化させる。第1インテグレータレンズ61及び第2インテグレータレンズ62は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第1インテグレータレンズ61は、凹レンズ18からの光束を複数に分割する。第1インテグレータレンズ61の各レンズ素子は、凹レンズ18からの光束を第2インテグレータレンズ62のレンズ素子近傍にて集光させる。第2インテグレータレンズ62のレンズ素子は、第1インテグレータレンズ61のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。   FIG. 10 shows a schematic configuration of a projector 60 according to Embodiment 2 of the present invention. The projector 60 is a front projection type projector that projects light onto a screen (not shown) and observes an image by observing light reflected from the screen. The projector 60 includes the light source device 10 according to the first embodiment. The light source device 10 emits light including red (R) light, green (G) light, and blue (B) light. The concave lens 18 collimates the light emitted from the light source device 10. The first integrator lens 61 and the second integrator lens 62 have a plurality of lens elements arranged in an array. The first integrator lens 61 divides the light beam from the concave lens 18 into a plurality of parts. Each lens element of the first integrator lens 61 condenses the light beam from the concave lens 18 in the vicinity of the lens element of the second integrator lens 62. The lens element of the second integrator lens 62 forms an image of the lens element of the first integrator lens 61 on the spatial light modulator.

2つのインテグレータレンズ61、62を経た光は、偏光変換素子63にて特定の振動方向の直線偏光に変換される。重畳レンズ64は、第1インテグレータレンズ61の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第1インテグレータレンズ61、第2インテグレータレンズ62及び重畳レンズ64は、光源装置10からの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる。重畳レンズ64からの光は、第1ダイクロイックミラー65に入射する。第1ダイクロイックミラー65は、R光を反射し、G光及びB光を透過させる。第1ダイクロイックミラー65へ入射したR光は、第1ダイクロイックミラー65、反射ミラー66でそれぞれ光路が折り曲げられ、R光用フィールドレンズ67Rへ入射する。R光用フィールドレンズ67Rは、反射ミラー66からのR光を平行化し、R光用空間光変調装置68Rへ入射させる。   Light that has passed through the two integrator lenses 61 and 62 is converted into linearly polarized light in a specific vibration direction by the polarization conversion element 63. The superimposing lens 64 superimposes the image of each lens element of the first integrator lens 61 on the spatial light modulator. The first integrator lens 61, the second integrator lens 62, and the superimposing lens 64 make the intensity distribution of light from the light source device 10 uniform on the spatial light modulator. The light from the superimposing lens 64 enters the first dichroic mirror 65. The first dichroic mirror 65 reflects R light and transmits G light and B light. The R light incident on the first dichroic mirror 65 has its optical path bent by the first dichroic mirror 65 and the reflection mirror 66, and enters the R light field lens 67R. The R light field lens 67R collimates the R light from the reflection mirror 66 and makes it incident on the R light spatial light modulator 68R.

R光用空間光変調装置68Rは、R光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。R光用空間光変調装置68Rに設けられた不図示の液晶パネルは、2つの透明基板の間に、光を画像信号に応じて変調するための液晶層を封入している。R光用空間光変調装置68Rで変調されたR光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム69へ入射する。   The spatial light modulator 68R for R light is a spatial light modulator that modulates R light according to an image signal, and is a transmissive liquid crystal display device. A liquid crystal panel (not shown) provided in the R light spatial light modulation device 68R encloses a liquid crystal layer for modulating light according to an image signal between two transparent substrates. The R light modulated by the R light spatial light modulator 68R is incident on a cross dichroic prism 69 which is a color synthesis optical system.

第1ダイクロイックミラー65を透過したG光及びB光は、第2ダイクロイックミラー70へ入射する。第2ダイクロイックミラー70は、G光を反射し、B光を透過させる。第2ダイクロイックミラー70へ入射したG光は、第2ダイクロイックミラー70で光路が折り曲げられ、G光用フィールドレンズ67Gへ入射する。G光用フィールドレンズ67Gは、第2ダイクロイックミラー70からのG光を平行化し、G光用空間光変調装置68Gへ入射させる。G光用空間光変調装置68Gは、G光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。G光用空間光変調装置68Gで変調されたG光は、クロスダイクロイックプリズム69のうちR光が入射する面とは異なる面へ入射する。   The G light and B light that have passed through the first dichroic mirror 65 enter the second dichroic mirror 70. The second dichroic mirror 70 reflects G light and transmits B light. The G light incident on the second dichroic mirror 70 has its optical path bent by the second dichroic mirror 70 and is incident on the G light field lens 67G. The G light field lens 67G collimates the G light from the second dichroic mirror 70 and makes it incident on the G light spatial light modulator 68G. The G light spatial light modulator 68G is a spatial light modulator that modulates the G light according to an image signal, and is a transmissive liquid crystal display device. The G light modulated by the G light spatial light modulator 68G is incident on a different surface of the cross dichroic prism 69 from the surface on which the R light is incident.

第2ダイクロイックミラー70を透過したB光は、リレーレンズ71を透過した後、反射ミラー72での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー72からのB光は、さらにリレーレンズ73を透過した後、反射ミラー74での反射により光路が折り曲げられ、B光用フィールドレンズ67Bへ入射する。R光の光路及びG光の光路よりもB光の光路が長いことから、空間光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、B光の光路には、リレーレンズ71、73を用いるリレー光学系が採用されている。   The B light transmitted through the second dichroic mirror 70 is transmitted through the relay lens 71, and then the optical path is bent by reflection at the reflection mirror 72. The B light from the reflection mirror 72 further passes through the relay lens 73, and then the optical path is bent by reflection by the reflection mirror 74, and enters the B light field lens 67B. Since the optical path of the B light is longer than the optical path of the R light and the optical path of the G light, relay lenses 71 and 73 are provided in the optical path of the B light in order to make the illumination magnification in the spatial light modulator equal to that of other color lights. The relay optical system to be used is adopted.

B光用フィールドレンズ67Bは、反射ミラー74からのB光を平行化し、B光用空間光変調装置68Bへ入射させる。B光用空間光変調装置68Bは、B光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。B光用空間光変調装置68Bで変調されたB光は、クロスダイクロイックプリズム69のうちR光が入射する面、G光が入射する面とは異なる面へ入射する。   The B light field lens 67B collimates the B light from the reflection mirror 74 and makes it incident on the B light spatial light modulator 68B. The B light spatial light modulator 68B is a spatial light modulator that modulates B light in accordance with an image signal, and is a transmissive liquid crystal display device. The B light modulated by the B light spatial light modulator 68B is incident on a surface of the cross dichroic prism 69 that is different from the surface on which the R light is incident and the surface on which the G light is incident.

クロスダイクロイックプリズム69は、互いに略直交する2つのダイクロイック膜75、76を有する。第1ダイクロイック膜75は、R光を反射し、G光及びB光を透過させる。第2ダイクロイック膜76は、B光を反射し、R光及びG光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム69は、それぞれ異なる方向から入射したR光、G光及びB光を合成し、投写レンズ77の方向へ射出する。投写レンズ77は、クロスダイクロイックプリズム69で合成された光をスクリーンの方向へ投写する。   The cross dichroic prism 69 has two dichroic films 75 and 76 that are substantially orthogonal to each other. The first dichroic film 75 reflects R light and transmits G light and B light. The second dichroic film 76 reflects B light and transmits R light and G light. The cross dichroic prism 69 combines R light, G light, and B light incident from different directions and emits the light toward the projection lens 77. The projection lens 77 projects the light combined by the cross dichroic prism 69 toward the screen.

プロジェクタ60は、上記の光源装置10を用いることにより、薄型な光源装置10により、各色光用空間光変調装置68R、68G、68Bの被照射面へ効率良く光を供給することができる。これにより、プロジェクタ60を薄型とし、かつ効率良く明るい画像を表示できるという効果を奏する。プロジェクタ60は、薄型にできることにより、携帯性及び設置性に優れたものとすることができる。   By using the light source device 10 described above, the projector 60 can efficiently supply light to the irradiated surfaces of the color light spatial light modulators 68R, 68G, and 68B by the thin light source device 10. Thereby, there is an effect that the projector 60 can be made thin and a bright image can be efficiently displayed. Since the projector 60 can be made thin, it can be excellent in portability and installability.

本発明に係るプロジェクタ60は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置(Liquid Crystal On Silicon;LCOS)、DMD(Digital Micromirror Device)、GLV(Grating Light Valve)等を用いても良い。プロジェクタ60は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ60は、一の空間光変調装置により2つ又は3つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタ60は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタ60は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクタであっても良い。プロジェクタ60は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。本発明に係る光源装置は、プロジェクタ60に用いるものに限られない。光源装置は、例えば、懐中電灯等の照明機器や、自動車のヘッドライト等に適用しても良い。   The projector 60 according to the present invention is not limited to the case where a transmissive liquid crystal display device is used as the spatial light modulation device. As the spatial light modulator, a reflective liquid crystal display (Liquid Crystal On Silicon; LCOS), DMD (Digital Micromirror Device), GLV (Grating Light Valve), or the like may be used. The projector 60 is not limited to a configuration including a spatial light modulator for each color light. The projector 60 may be configured to modulate two or three or more color lights with one spatial light modulator. The projector 60 is not limited to the case where a spatial light modulator is used. The projector 60 may be a slide projector that uses a slide having image information. The projector 60 may be a so-called rear projector that supplies light to one surface of the screen and observes an image by observing light emitted from the other surface of the screen. The light source device according to the present invention is not limited to that used for the projector 60. The light source device may be applied to, for example, a lighting device such as a flashlight or a headlight of an automobile.

以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタに用いる場合に適している。   As described above, the light source device according to the present invention is suitable for use in a projector.

本発明の実施例1に係る光源装置の斜視構成を示す図。The figure which shows the perspective structure of the light source device which concerns on Example 1 of this invention. 光源装置のYZ平面構成を示す図。The figure which shows the YZ plane structure of a light source device. リフレクタのうち開口が設けられた側のXY平面構成を示す図。The figure which shows XY plane structure of the side provided with opening among reflectors. 発光管及び錐体ミラーの斜視構成を示す図。The figure which shows the perspective structure of a light-emitting tube and a cone mirror. 副鏡及び錐体ミラーが設けられた部分のYZ断面構成を示す図。The figure which shows the YZ cross-section structure of the part in which the submirror and the cone mirror were provided. 発光部から副鏡へ入射した光の振舞いを説明する図。The figure explaining the behavior of the light which injected into the secondary mirror from the light emission part. 発光部から射出した光の振舞いを説明する図。The figure explaining the behavior of the light inject | emitted from the light emission part. 実施例1の変形例に係るリフレクタの構成を示す図。The figure which shows the structure of the reflector which concerns on the modification of Example 1. FIG. 実施例1の変形例に係る錐体ミラー及び接続ミラーの構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a cone mirror and a connection mirror according to a modification of the first embodiment. 本発明の実施例2に係るプロジェクタの概略構成を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a projector according to a second embodiment of the invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 光源装置、11 発光管、12 発光部、13 リフレクタ、14 副鏡、15 錐体ミラー、AX 中心軸、18 凹レンズ、20 リフレクタ、21、22 曲面部、23 第1平面部、24 第2平面部、S1 回転曲面、25 錐体ミラー、26 接続ミラー、60 プロジェクタ、61 第1インテグレータレンズ、62 第2インテグレータレンズ、63 偏光変換素子、64 重畳レンズ、65 第1ダイクロイックミラー、66 反射ミラー、67R R光用フィールドレンズ、67G G光用フィールドレンズ、67B B光用フィールドレンズ、68R R光用空間光変調装置、68G G光用空間光変調装置、68B B光用空間光変調装置、69 クロスダイクロイックプリズム、70 第2ダイクロイックミラー、71、73 リレーレンズ、72、74 反射ミラー、75 第1ダイクロイック膜、76 第2ダイクロイック膜、77 投写レンズ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light source device, 11 Light emission tube, 12 Light emission part, 13 Reflector, 14 Secondary mirror, 15 Conical mirror, AX Central axis, 18 Concave lens, 20 Reflector, 21, 22 Curved surface part, 23 1st plane part, 24 2nd plane Part, S1 rotating curved surface, 25 cone mirror, 26 connecting mirror, 60 projector, 61 first integrator lens, 62 second integrator lens, 63 polarization conversion element, 64 superimposing lens, 65 first dichroic mirror, 66 reflecting mirror, 67R Field lens for R light, field lens for 67G G light, field lens for 67B B light, spatial light modulation device for 68R R light, spatial light modulation device for 68G G light, spatial light modulation device for 68B B light, 69 cross dichroic Prism, 70 Second dichroic mirror, 71, 73 Rerenzu, 72, 74 reflecting mirror, 75 a first dichroic film, 76 second dichroic film, 77 a projection lens

Claims (8)

中心軸上に配置され、光を射出する発光部と、
前記中心軸の周囲に設けられ、前記発光部から射出した光を被照射面へ向けて反射する第1反射部と、
前記発光部を挟んで前記第1反射部に対向させ、前記中心軸を中心として設けられた第2反射部と、
前記第2反射部に対して前記被照射面側であって、前記中心軸を中心として設けられた第3反射部と、を有し、
前記第3反射部は、前記中心軸上を前記被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備えることを特徴とする光源装置。
A light emitting unit disposed on the central axis and emitting light;
A first reflecting portion provided around the central axis and configured to reflect light emitted from the light emitting portion toward an irradiated surface;
A second reflecting portion provided around the central axis so as to face the first reflecting portion across the light emitting portion;
A third reflecting portion provided on the irradiated surface side with respect to the second reflecting portion and provided around the central axis,
The light source device according to claim 3, wherein the third reflecting portion has a shape that gradually becomes narrower toward the irradiated surface side on the central axis.
前記第3反射部は、錐体の側面と略同じ形状を備えることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the third reflecting portion has substantially the same shape as a side surface of the cone. 前記第2反射部及び前記第3反射部は、一体に構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the second reflection unit and the third reflection unit are integrally formed. 前記中心軸に略直交する方向を第1方向、前記中心軸及び前記第1方向に略直交する方向を第2方向とすると、
前記第1反射部は、前記中心軸に略直交する面において、前記第1方向に対して前記第2方向へ長い形状を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光源装置。
When a direction substantially orthogonal to the central axis is a first direction, and a direction substantially orthogonal to the central axis and the first direction is a second direction,
The said 1st reflection part is equipped with a shape long in the said 2nd direction with respect to the said 1st direction in the surface substantially orthogonal to the said central axis, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Light source device.
前記第1反射部は、前記中心軸に略直交する面において、略楕円形状をなすことを特徴とする請求項4に記載の光源装置。   5. The light source device according to claim 4, wherein the first reflecting portion has a substantially elliptical shape on a surface substantially orthogonal to the central axis. 前記第1反射部は、前記中心軸及び前記第2方向に略平行な平面部を備えることを特徴とする請求項4に記載の光源装置。   5. The light source device according to claim 4, wherein the first reflecting portion includes a flat portion substantially parallel to the central axis and the second direction. 前記中心軸に略直交する特定の方向を第1方向、前記中心軸及び前記第1方向に略直交する方向を第2方向とすると、
前記第3反射部は、前記中心軸に略直交する面において、前記第1方向に対して前記第2方向へ長い形状を備えることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の光源装置。
When a specific direction substantially orthogonal to the central axis is a first direction, and a direction substantially orthogonal to the central axis and the first direction is a second direction,
The said 3rd reflection part is provided with a shape long in the said 2nd direction with respect to the said 1st direction in the surface substantially orthogonal to the said center axis | shaft, The any one of Claims 4-6 characterized by the above-mentioned. Light source device.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とするプロジェクタ。
The light source device according to any one of claims 1 to 7,
And a spatial light modulation device that modulates light emitted from the light source device in accordance with an image signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116009336A (en) * 2022-09-29 2023-04-25 魔楔科技(广州)有限公司 An LED parallel light conversion device

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