JP2009180968A - Light source device and projector - Google Patents
Light source device and projector Download PDFInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- central axis
- source device
- light source
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Projection Apparatus (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
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1To 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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
Claims (8)
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.
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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008020350A JP2009180968A (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Light source device and projector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008020350A JP2009180968A (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Light source device and projector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009180968A true JP2009180968A (en) | 2009-08-13 |
Family
ID=41034986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008020350A Withdrawn JP2009180968A (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Light source device and projector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009180968A (en) |
Cited By (1)
| 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 |
-
2008
- 2008-01-31 JP JP2008020350A patent/JP2009180968A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4572989B2 (en) | Illumination device, projection display device, and optical integrator | |
| JP4586743B2 (en) | projector | |
| JP2007294337A (en) | Lighting device and projector | |
| CN107045254A (en) | Wavelength changing element, light supply apparatus and projecting apparatus | |
| JP5287151B2 (en) | REFLECTOR, LIGHT SOURCE DEVICE, AND PROJECTOR | |
| JP3794387B2 (en) | Illumination optical system and projector | |
| WO2004085915A1 (en) | Light source device and projector | |
| WO2005036255A1 (en) | Illumination unit and projector comprising it | |
| JP2005197208A (en) | Light source lamp and projector | |
| TWI285247B (en) | Light source device and projector | |
| JP2009180968A (en) | Light source device and projector | |
| JP5510591B2 (en) | REFLECTOR, LIGHT SOURCE DEVICE, AND PROJECTOR | |
| JP2000193926A (en) | Light source unit, illumination optical system, and projection display device | |
| JP2012145740A (en) | Projector | |
| CN100507346C (en) | Light source device, and projector | |
| JP2010170856A (en) | Reflector, optical-source device, and projector | |
| JP2010003542A (en) | Reflector, light source device, and projector | |
| JP2006030378A (en) | Light source device and projector | |
| JP2010003489A (en) | Light source device and projector | |
| JP2010243779A (en) | projector | |
| JP2007219049A (en) | projector | |
| JP4380382B2 (en) | Light source device and projector | |
| JP4432735B2 (en) | Light source device and projector | |
| JP2001110217A (en) | Lighting system and projector | |
| JP2010170858A (en) | Light source device and projector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110405 |