JP2011159609A - Light source device and projection type display device - Google Patents
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Abstract
【課題】マイクロ波のエネルギー損失を防ぎ、放電ランプを効率良く発光させる光源装置を提供する。
【解決手段】放電ランプ35の自由端36、および中心導体30に絶縁して固定された放電ランプ35の端部つまり自由端36から長さLに位置する部分が、それぞれ定在波の電界の腹となり、自由端36からの長さL/2、に位置する放電ランプ35の空間(封入)部31の中心で、定在波の電界の節になるので、放電ランプ35の発光部20にマイクロ波の電力を効率的に投入でき、放電ランプ35を効率良く発光させることができる。また、放電ランプ35を計算値より短くでき、小型化した光源装置1を得ることができる。また、伝送ロスが少なくなり、放電ランプ35からの発光をより効率的に光らせることができる。
【選択図】図1A light source device that prevents energy loss of microwaves and efficiently discharges a discharge lamp is provided.
A free end of a discharge lamp and an end portion of the discharge lamp that is insulated and fixed to a central conductor, that is, a portion located at a length L from the free end are each of a standing wave electric field. Since it becomes a belly and becomes a node of an electric field of standing wave at the center of the space (encapsulation) portion 31 of the discharge lamp 35 located at the length L / 2 from the free end 36, the light emitting portion 20 of the discharge lamp 35 Microwave power can be efficiently input, and the discharge lamp 35 can emit light efficiently. Moreover, the discharge lamp 35 can be made shorter than a calculated value, and the light source device 1 reduced in size can be obtained. Further, transmission loss is reduced, and light emitted from the discharge lamp 35 can be emitted more efficiently.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、マイクロ波を照射することで発光する放電ランプを有する光源装置および、この光源装置を備える投射型表示装置に関する。 The present invention relates to a light source device having a discharge lamp that emits light when irradiated with microwaves, and a projection display device including the light source device.
従来からマイクロ波を用いた放電ランプには、マイクロ波の漏洩を防ぐために、光を反射するリフレクターを備え、リフレクターのチャンバー内にマイクロ波を閉じ込め、チャンバー内に放電ランプを配置して、プラズマを発生させ、光を取り出す構成が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, discharge lamps using microwaves have a reflector that reflects light in order to prevent leakage of the microwaves. The microwaves are confined in the reflector chamber, and the discharge lamp is placed in the chamber to generate plasma. A configuration for generating light and extracting light is known (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、リフレクター内の放電ランプにマイクロ波のエネルギーを伝えるため、リフレクターの前に整合機などを使ったマッチングを行い、ある程度効率よくエネルギーを放電ランプに入れることが出来るようになるが、プロジェクターなどに搭載するには、整合機が比較的大きいという問題がある。また小型で簡易な整合機を用いた場合では、整合を取れる範囲がかなり狭いため、定在波比(SWR:Standing Wave Ratio)の値を、1.2以下(ロス1%以下)とすることが難しく、マイクロ波のエネルギーを損失してしまうという課題がある。 However, in order to transmit microwave energy to the discharge lamp in the reflector, matching using a matching machine or the like is performed in front of the reflector so that energy can be put into the discharge lamp with some degree of efficiency. There is a problem that the matching machine is relatively large for mounting. In addition, when using a small and simple matching machine, the matching range is quite narrow, so the standing wave ratio (SWR) value should be 1.2 or less (loss 1% or less). However, there is a problem that microwave energy is lost.
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものである。以下の形態または適用例により実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the above problems. It can be realized by the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例にかかる光源装置は、マイクロ波を生成するマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続され、前記マイクロ波を放射する中心導体と、前記中心導体に絶縁して固定され、前記マイクロ波により放電点灯する放電ランプと、前記放電ランプの周りを囲み、一方の端が開口された導体材料で形成されたリフレクターと、前記放電ランプに発光物質が封入された空間部とを備え、前記空間部の中心が、前記放電ランプの長さLの1/2に位置することを要旨とする。 [Application Example 1] A light source device according to this application example includes a microwave generation unit that generates a microwave, a central conductor that is connected to the microwave generation unit and radiates the microwave, and is insulated from the central conductor. A discharge lamp that is fixed and is lit by the microwave, a reflector that is formed of a conductive material that surrounds the discharge lamp and is open at one end, and a space in which a luminescent substance is sealed in the discharge lamp And the center of the space is located at half the length L of the discharge lamp.
これによれば、波長短縮によって、放電ランプの自由端、および中心導体に絶縁して固定された放電ランプの端部つまり自由端から長さLに位置する部分が、それぞれ定在波の電界の腹となる。そして、自由端からの長さL/2、に位置する放電ランプの空間(封入)部の中心で、定在波の電界の節になるので、放電ランプの発光部にマイクロ波の電力を効率的に投入でき、放電ランプを効率良く発光させることができる。 According to this, due to the shortening of the wavelength, the free lamp end and the end of the discharge lamp that is insulated and fixed to the central conductor, that is, the portion located at a length L from the free end, respectively, Become annoyed. And since it becomes a node of the electric field of the standing wave at the center of the space (encapsulation) part of the discharge lamp located at the length L / 2 from the free end, the microwave power is efficiently used in the light emitting part of the discharge lamp. The discharge lamp can emit light efficiently.
[適用例2]上記適用例にかかる光源装置において、前記放電ランプの長さLはλ/2未満であることが好ましい。 Application Example 2 In the light source device according to the application example, it is preferable that the length L of the discharge lamp is less than λ / 2.
これによれば、放電ランプにおいてプラズマ発生に起因する位相ズレが発生するので、放電ランプを計算値より短くでき、小型化した光源装置を得ることができる。また、伝送ロスが少なくなり、放電ランプからの発光をより効率的に光らせることができる。 According to this, since a phase shift caused by plasma generation occurs in the discharge lamp, the discharge lamp can be made shorter than the calculated value, and a miniaturized light source device can be obtained. Further, transmission loss is reduced, and light emitted from the discharge lamp can be emitted more efficiently.
[適用例3]上記適用例にかかる光源装置において、前記マイクロ波発生部から伝送される高周波の伝送モードが、TEM(Transverse Electro Magnetic)モードであることが好ましい。 Application Example 3 In the light source device according to the application example, it is preferable that a high-frequency transmission mode transmitted from the microwave generation unit is a TEM (Transverse Electro Magnetic) mode.
これによれば、放電ランプからの発光をより効率的に利用し、上述の効果を奏することができる。 According to this, the light emission from the discharge lamp can be used more efficiently, and the above-described effects can be achieved.
[適用例4]上記適用例にかかる光源装置において、前記リフレクターまたは前記リフレクターの内面は、金属であることが好ましい。 Application Example 4 In the light source device according to the application example, it is preferable that the reflector or the inner surface of the reflector is a metal.
これによれば、上述の効果を奏するとともに、高周波がリフレクターの外に漏洩することを防ぐことができる。 According to this, while exhibiting the above-mentioned effect, it can prevent that a high frequency leaks out of a reflector.
[適用例5]上記適用例にかかる光源装置において、前記リフレクターが前記放電ランプから射出される光束の光軸上に光を効率的に集光または偏光する光学部材を備えていることが好ましい。 Application Example 5 In the light source device according to the application example, it is preferable that the reflector includes an optical member that efficiently collects or polarizes light on an optical axis of a light beam emitted from the discharge lamp.
これによれば、リフレクターに光学レンズなどの光学部材を備えることにより、光源から光学部材までの導光距離を短くでき、光の利用効率を向上させることができる。光学部材としては集光レンズ、コリメートレンズなどを利用できるため、光源装置の光束出口において光束を集光または平行光にすることができ、光学設計上の自由度が増す。 According to this, by providing an optical member such as an optical lens in the reflector, the light guide distance from the light source to the optical member can be shortened, and the light utilization efficiency can be improved. Since a condensing lens, a collimating lens, or the like can be used as the optical member, the light beam can be condensed or collimated at the light beam exit of the light source device, and the degree of freedom in optical design is increased.
[適用例6]本適用例にかかる投射型表示装置は、マイクロ波を生成するマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部に接続され、前記マイクロ波を放射する中心導体と、前記中心導体に絶縁して固定され、前記マイクロ波により放電点灯する放電ランプと、前記放電ランプの周りを囲み、一方の端が開口された導体材料で形成されたリフレクターと、前記放電ランプに発光物質が封入された空間部とを備え、前記空間部の中心が、前記放電ランプの長さLの1/2に位置する光源装置と、前記光源装置から射出された光束を、入力される画像情報に応じて変調し光学像を形成する光変調部と、前記光変調部により形成された光学像を投写する投射部と、が備えられていることを要旨とする。 Application Example 6 A projection display device according to this application example includes a microwave generation unit that generates a microwave, a central conductor that is connected to the microwave generation unit and radiates the microwave, and the central conductor. A discharge lamp that is insulated and fixed and discharge-lighted by the microwave, a reflector that is formed of a conductive material that surrounds the discharge lamp and that is open at one end, and a light-emitting substance is enclosed in the discharge lamp. A light source device whose center is located at half the length L of the discharge lamp, and a light beam emitted from the light source device according to input image information. The gist of the invention is that a light modulation unit that modulates and forms an optical image and a projection unit that projects the optical image formed by the light modulation unit are provided.
これによれば、同軸線路のインピーダンスが調整可能で高効率な光源装置を備えており、光の利用効率が高い投射型表示装置を提供できる。また、光源装置とは別に、整合機を設ける必要がなく、投射型表示装置の小型化に寄与することができる。 According to this, it is possible to provide a projection display device having a highly efficient light source device capable of adjusting the impedance of the coaxial line and having high light use efficiency. Further, it is not necessary to provide a matching machine separately from the light source device, which can contribute to downsizing of the projection display device.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識容易な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜変更している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings used for the following description, the ratio of dimensions of each member is appropriately changed in order to make each member easily recognizable.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の光源装置の概略構成を示す概略断面図である。
光源装置1は、マイクロ波を生成するマイクロ波発生部10と、マイクロ波を利用して発光に係わる発光部20と、を備えている。
そして、発光部20は、同軸管50と、放電ランプ35と、リフレクター40と、を有して構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the light source device according to the first embodiment.
The light source device 1 includes a
The
同軸管50はコネクター部52と、中心導体30と、を有し、コネクター部52においてマイクロ波発生部10に接続されている。
中心導体30は円柱状に形成され、マイクロ波発生部10内から光軸P方向に延出し、透明な石英ガラスで形成された石英管32が中心導体30の外周を覆うように設けられている。そして、マイクロ波発生部10で生成したマイクロ波を放射する。
そして、中心導体30から等距離で取り囲むように外管56が設けられている。なお、中心導体30と外管56は、銅などの金属で形成された導体または石英ガラスなどで形成された誘電体が用いられている。また、コネクター部52では中心導体30と外管56とが短絡しないようにセラミックス、フッ素系樹脂などの絶縁部材53が両者の間に設けられている。
The
The
An
石英管32のリフレクター40に囲まれた一部分は略球状にふくらみ、その内部に空間部31が形成され、発光物質が封入されている。この空間部31には、マイクロ波発生部10内から延出した中心導体30と、石英管32の先端から延出した導体34とが所定の距離を保って配置されている。そして、中心導体30と放電ランプ35とは絶縁して固定されている。このように、中心導体30と石英管32と放電ランプ35とが一体となった構造を有している。放電ランプ35の空間(封入)部31の中心から放電ランプ35の自由端36までの寸法を長さL/2、放電ランプ35の全長を長さLである。
A portion of the
マイクロ波発生部10で生成したマイクロ波は同軸管50を経て空間部31に放射され、また石英管32の先端部に形成に配置された導体34により空間部31にプラズマを集中させる。このことから、空間部31の発光物質が励起(及び電離)されプラズマ発光することにより、放電ランプ35が発光する。
The microwave generated by the
このように、中心導体30を内導体、外管56を外導体とする同軸管50が形成され、光軸P方向にマイクロ波を伝送可能である。
なお、マイクロ波発生部10から伝送される高周波の伝送モードとして、波の伝搬方向に電場の成分と磁場の成分がゼロであるTEM(Transverse Electro Magnetic)モードが用いられている。このため、マイクロ波の伝送の損失が少なく、効率的なマイクロ波の伝搬ができる。
また、一般に、マイクロ波帯としての慣用的周波数は、3GHz〜30GHzをいうが、本実施形態では、UHF帯からSHF帯に相当する300MHz〜30GHz帯をマイクロ波帯と定義する。
As described above, the
As a high-frequency transmission mode transmitted from the
In general, a conventional frequency as a microwave band is 3 GHz to 30 GHz, but in this embodiment, a 300 MHz to 30 GHz band corresponding to a UHF band to an SHF band is defined as a microwave band.
リフレクター40は光学的に光が平行光または焦点を結ぶ形状に形成され、光学的自由曲面を有している。このリフレクター40は、一方の端が開口され、他端は同軸管50に接続されている。
リフレクター40の形状は、同軸管50に近い部分は半球状に形成され、そこから筒状に開口部42まで延びている形状となっている。
リフレクター40は導体材料であるアルミニウムなどの金属で形成され、グランドに接地されている。このようにして、リフレクター40で遮蔽した電磁波を電気的にグランドに導通させている。
The
The shape of the
The
また、リフレクター40の内面41は光の反射率が90%以上となる鏡面に形成されている。この内面41はマイクロ波を反射させ、放電ランプ35が射出した光束を反射しながらリフレクター40の開口部42から外部に導出する。
なお、リフレクター40全体が金属材料で形成されていなくても、リフレクター40の放電ランプ35と対する表面が金属材料で形成され、電気的にグランドに導通されていればよい。これにより、高周波がリフレクター40の外に漏洩しない。
Moreover, the
Even if the
中心導体30は同軸管50より、リフレクター40内に延出し、中心導体30には放電ランプ35が設けられている。中心導体30はさらに放電ランプ35から延出している。
The
放電ランプ35の全長である長さLが、L<λ/2、の範囲であれば、放電ランプを効率良く発光させることができる。詳しくは、空間(封入)部31においてプラズマ発生に起因する位相ズレが発生することから波長λが短縮され、長さLが、L≦nλ/2−θλ/2、の範囲であれば、放電ランプをより効率良く発光させることができることになる。なお、θは空間(封入)部31においてプラズマ発生に起因する位相ズレを示す物性値である。ここで、長さLの下限値は、空間部31の大きさに依存し、出願時点では7mm程度と考えられるが、空間部31の大きさが7mm未満で利用可能であれば、その値を下限値として適用することができる。
本実施形態では、放電ランプ35の全長が長さL=35mm、放電ランプ35の空間(封入)部31の中心から放電ランプ35の自由端36までの寸法が、長さL/2=17.5mmの場合、最適な値(輝度効率)であることを確認した。
If the length L, which is the entire length of the
In this embodiment, the overall length of the
この放電ランプ35の周りを囲むようにリフレクター40が形成され、放電ランプ35はリフレクター40の光学焦点位置に配置されている。
このように、リフレクター40の光学焦点位置に放電ランプ35が配置されていることから、放電ランプ35から射出される光束がリフレクター40で効率よく反射しながら導出され、反射時の光学ロスを低減することができる。
A
Thus, since the
放電ランプ35は、非導電性材料である石英ガラスまたは透明セラミックス等により形成された透明容器にマイクロ波により発光する発光物質を封入して形成されている。空間(封入)部31に封入される発光物質として、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスや、水銀、金属ハロゲン化合物などが用いられる。
なお、放電ランプ35は電極を有する有電極構造のものであっても、無電極構造のものであってもよい。
The
The
次に、第1の実施形態のマイクロ波発生部の構成について図面を参照して説明する。
図2は、マイクロ波発生部の概略構成を示すブロック図である。マイクロ波発生部10は、高周波信号を出力する高周波発振部11と、高周波発振部11から出力された高周波信号をマイクロ波として放射する導波部12とから構成されている。
Next, the configuration of the microwave generator of the first embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the microwave generation unit. The
高周波発振部11は、電源13と、高周波発振器としての弾性表面波(Surface Acoustic Wave:SAW)発振器と、増幅器14とを有して構成される。本実施形態では弾性表面波発振器としてダイヤモンドSAW発振器15を採用している。導波部12は、中心導体30と安全器としてのアイソレーター16とを有している。
The high-
高周波発振部11について詳細に説明する。電源13は、ダイヤモンドSAW発振器15と増幅器14とに電力を供給している。ダイヤモンドSAW発振器15の後段は、増幅器14の前段に接続されている。そして、ダイヤモンドSAW発振器15から出力された高周波信号は、増幅器14で増幅された後に出力される。この増幅器14から出力される高周波信号が、高周波発振部11から出力される高周波信号となる。
本実施形態では、高周波発振部11から、放電ランプ35内に封入される発光物質を励起して発光させる高周波出力レベルに増幅された高周波信号(本実施形態では2.45GHz、波長λは約12cm)を出力する。
The
In the present embodiment, the high-frequency signal amplified from the high-
次に、導波部12について詳細に説明する。導波部12は、高周波発振部11から出力された高周波信号を導波してマイクロ波10Aとして放射するものであり、マイクロ波10Aを放射させる中心導体30と反射波対策としてアイソレーター16とを備えている。
Next, the
中心導体30は、単一指向性を有するマイクロ波を放射する中心導体となっている。この中心導体30により、略平面波のマイクロ波10Aを放射することができる。
アイソレーター16は、増幅器14の後段で、中心導体30との間に設置されている。そのため、中心導体30からマイクロ波10Aを放射した結果として、反射波が高周波発振部11に戻ることを防止している。
The
The
以上の構成の光源装置1において、マイクロ波発生部10は、高周波信号を生成しマイクロ波としてリフレクター40内へ向けて放射する。放射されるマイクロ波は、略平面波であり、リフレクター40の内面41により反射され、反射されたマイクロ波は、放電ランプ35の中心部に収束する。放電ランプ35に収束されたマイクロ波により、封入されている発光物質が励起(および電離)されプラズマ発光することにより、放電ランプ35が発光する。
放電ランプ35が発光することにより、光束が射出される。射出された光束の一部は、リフレクター40に達して反射される。そして、これら光束は、リフレクター40の内面41で反射されながら開口部42から外部へと導出される。
In the light source device 1 having the above configuration, the
When the
本実施形態によれば、放電ランプ35の自由端36、および中心導体30に絶縁して固定された放電ランプ35の端部つまり自由端36から長さLに位置する部分が、それぞれ定在波の電界の腹となる。そして、自由端36からの長さL/2、に位置する放電ランプ35の空間(封入)部31の中心で、定在波の電界の節になるので、放電ランプ35の発光部20にマイクロ波の電力を効率的に投入でき、放電ランプ35を効率良く発光させることができる。
According to the present embodiment, the
そして、放電ランプ35においてプラズマ発生に起因する位相ズレが発生するので、放電ランプ35を計算値より短くでき、小型化した光源装置1を得ることができる。また、伝送ロスが少なくなり、放電ランプ35からの発光をより効率的に光らせることができる。
And since the phase shift resulting from plasma generation | occurrence | production arises in the
以下に、本実施形態の実施例について説明する。
実施例は、第1の実施形態の光源装置1において、長さLの値、または範囲の上限値および下限値を採用したものである。実施例で、λはランプの周りの物質を考慮した波長短縮後の実際の波長であり、実施例では100mmであった。ちなみに、波長短縮前の波長は120mmであった。
Examples of the present embodiment will be described below.
The example employs the value of the length L or the upper limit value and the lower limit value of the range in the light source device 1 of the first embodiment. In the example, λ is an actual wavelength after shortening the wavelength considering the material around the lamp, and in the example, it is 100 mm. Incidentally, the wavelength before shortening the wavelength was 120 mm.
(実施例)
以下に、本実施形態の実施例について説明する。
実施例において、放電ランプ35の全長である長さLは、35mmである。そして、放電ランプ35の空間(封入)部31の中心から放電ランプ35の自由端36までの長さL/2は、17.5mmである。
(Example)
Examples of the present embodiment will be described below.
In the embodiment, the length L that is the entire length of the
比較例1〜5は、上述の光源装置において、長さL、長さL/2、空間(封入)部31の位置、中心導体30と放電ランプ35との接続有無をそれぞれ変更したものである。以下、比較例1〜5について、実施例と相違する点を説明する。
In Comparative Examples 1 to 5, in the above-described light source device, the length L, the length L / 2, the position of the space (encapsulation)
(比較例1)
以下に、比較例1について説明する。
比較例1において、長さLは、L=30mmである。
(Comparative Example 1)
Below, the comparative example 1 is demonstrated.
In Comparative Example 1, the length L is L = 30 mm.
(比較例2)
以下に、比較例2について説明する。
比較例2において、長さLは、L=45mmである。
(Comparative Example 2)
Below, the comparative example 2 is demonstrated.
In Comparative Example 2, the length L is L = 45 mm.
(比較例3)
以下に、比較例3について説明する。
比較例3において、長さLは、L=35mmである。
(Comparative Example 3)
Hereinafter, Comparative Example 3 will be described.
In Comparative Example 3, the length L is L = 35 mm.
比較例3は、実施例と同様にL=35mmであるが、実施例と相違する点は、放電ランプ35と中心導体30とが接続されていることである。
Although the comparative example 3 is L = 35 mm similarly to the embodiment, the difference from the embodiment is that the
(比較例4)
以下に、比較例4について説明する。
比較例4において、実施例と同様にL=35mmであるが、実施例と相違する点は、自由端36からの長さが、L/2=17.5ではなく、10mmに変更されていることである。
(Comparative Example 4)
Hereinafter, Comparative Example 4 will be described.
In Comparative Example 4, L = 35 mm as in the example, but the difference from the example is that the length from the
(比較例5)
以下に、比較例5について説明する。
比較例5において、長さLは、L=36mmである。そして、自由端36からの長さが、L/2=17.5ではなく、25mmに変更されていることである。
(Comparative Example 5)
Hereinafter, Comparative Example 5 will be described.
In Comparative Example 5, the length L is L = 36 mm. And the length from the
ここで、上述の実施例の光源装置1、ならびに比較例1〜5の光源装置について、輝度効率を測定することにより評価を行った。 Here, it evaluated by measuring the luminance efficiency about the light source device 1 of the above-mentioned Example, and the light source device of Comparative Examples 1-5.
上述の評価結果を表1に示す。
放電ランプ35の空間(封入)部31の中心から放電ランプ35の自由端36までの長さLがL=35mmであり、空間部の中心が放電ランプの長さLの1/2に位置し、中心導体30が放電ランプ35と絶縁して固定されている実施例は、輝度効率が70Lm/Wと効率がよい。
The above evaluation results are shown in Table 1.
The length L from the center of the space (encapsulation)
これと比較して、比較例1〜5の光源装置は、輝度効率が低く、実施例の輝度効率の90%にも満たない60Lm/W未満であり、実用的ではない。特に、後述する第2の実施形態の投射型表示装置としてのプロジェクターに採用するには、実施例の光源装置1は輝度効率が十分であり、比較例1〜5の光源装置は輝度効率が低く実用的ではない。 Compared with this, the light source devices of Comparative Examples 1 to 5 have low luminance efficiency, which is less than 60 Lm / W, which is less than 90% of the luminance efficiency of the example, and is not practical. In particular, the light source device 1 of the example has sufficient luminance efficiency to be employed in the projector as the projection display device of the second embodiment described later, and the light source devices of Comparative Examples 1 to 5 have low luminance efficiency. Not practical.
これにより、上述の効果を奏することが確認できた。 Thereby, it has confirmed that there existed the above-mentioned effect.
(変形例)
次に、第1の実施形態の変形例として、光源装置のリフレクターに光学部材を備えた変形例について説明する。この変形例において、光学部材以外は第1の実施形態と同じ構成であり、同じ符号を付して説明を省略する。
図3は変形例の光源装置の構成を示す概略断面図である。
(Modification)
Next, as a modification of the first embodiment, a modification in which an optical member is provided in the reflector of the light source device will be described. In this modified example, the configuration is the same as that of the first embodiment except for the optical member, and the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a light source device according to a modification.
図3(a)に示すように、光源装置4にはリフレクター40の開口部付近に光学レンズ61,62が備えられている。光学レンズ61,62は、リフレクター40の内部に耐熱性を有する接着剤などで固着されている。
光学レンズ61は凸レンズ、光学レンズ62は凹レンズであり、これらのレンズの組み合わせにより、光束を集光あるいは平行光に変換する。レンズの組み合わせは、この変形例に限らず、使用目的に合わせて適宜変更して組み合わせることが可能である。
As shown in FIG. 3A, the light source device 4 includes
The
このように、リフレクター40に光学レンズ61,62を備えることにより、光源としての放電ランプ35から光学レンズ61,62までの導光距離を短くできるため、光の利用効率が向上する。また、光束の出口にて光束を集光したり平行光にしたりすることができ、光学設計上の自由度が増す。
As described above, by providing the
また、他の変形例として図3(b)に示すような、リフレクター40の先端に光学レンズユニット70が装着された光源装置5を例示する。
光学レンズユニット70は筒状のレンズ筐体73に光学レンズ71,72が固着されている。光学レンズ71,72は、レンズ筐体73に耐熱性を有する接着剤などで固着されている。また、レンズ筐体73とリフレクター40との係合部には螺子が形成され、光学レンズユニット70が光軸Pに沿って移動が可能である。
As another modification, a light source device 5 in which an
In the
このように、リフレクター40に光学レンズユニット70を装着する構成であることにより、目的に対応した光学レンズユニットを複数用意しておけば、一つの光源装置で複数の用途に対応することができる。
As described above, since the
(第2の実施形態)
続いて、前述した光源装置を採用した投射型表示装置としてのプロジェクターについて図面を参照して説明する。
図4は、第2の実施形態のプロジェクターの概略構成を示すブロック図である。
プロジェクター100は、前述した光源装置1と光学系110とから構成されている。
光学系110は、照明光学系120と、光変調部130と、色合成光学系140と、投射部150とを有して構成されている。また、光源装置1は、マイクロ波発生部10と発光部20とを有して構成される。
(Second Embodiment)
Next, a projector as a projection display device that employs the light source device described above will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the projector according to the second embodiment.
The
The
次に、プロジェクター100の動作について説明する。マイクロ波発生部10からはマイクロ波を放射し、発光部20は、マイクロ波発生部10から放射されたマイクロ波により発光する。また、照明光学系120は、光源装置1から射出された光束の照度を均一化し、各色光に分離する。
Next, the operation of the
光変調部130は、照明光学系120で分離された各色光の光束に対して画像情報に応じて変調して光学像を形成する。色合成光学系140は、照明光学系120で色分離され光変調部130で変調された各色光の光学像を合成し、投射部150にて光学像を投写する。
The
プロジェクター100に搭載される放電ランプ35はマイクロ波を利用したランプであり、従来の放電ランプを用いる照明装置を備えたプロジェクターと比較して、光源装置1の長寿命化を実現し、光源装置交換の煩わしさを軽減し、経済的効果を向上させることができる。
The
また、前述した光源装置1を採用することにより、放電ランプ35から射出された光の利用効率を向上させたプロジェクター100を提供できる。
Further, by adopting the light source device 1 described above, it is possible to provide the
1,4,5…光源装置、10…マイクロ波発生部、10A…マイクロ波、11…高周波発振部、12…導波部、13…電源、14…増幅器、15…ダイヤモンドSAW発振器、16…アイソレーター、20…発光部、30…中心導体、31…空間部、32…石英管、34…導体、35…放電ランプ、40…リフレクター、41…内面、42…開口部、50…同軸管、52…コネクター部、53…絶縁部材、56…外形部としての外管、61,62…光学部材としての光学レンズ、70…光学レンズユニット、71,72…光学部材としての光学レンズ、100…投射型表示装置としてのプロジェクター、110…光学系、120…照明光学系、130…光変調部、140…色合成光学系、150…投射部、P…光軸、λ…マイクロ波の波長、L…長さ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,4,5 ... Light source device, 10 ... Microwave generation part, 10A ... Microwave, 11 ... High frequency oscillation part, 12 ... Waveguide part, 13 ... Power supply, 14 ... Amplifier, 15 ... Diamond SAW oscillator, 16 ... Isolator , 20 ... light emitting part, 30 ... central conductor, 31 ... space part, 32 ... quartz tube, 34 ... conductor, 35 ... discharge lamp, 40 ... reflector, 41 ... inner surface, 42 ... opening, 50 ... coaxial tube, 52 ...
Claims (6)
前記マイクロ波発生部に接続され、前記マイクロ波を放射する中心導体と、
前記中心導体に絶縁して固定され、前記マイクロ波により放電点灯する放電ランプと、
前記放電ランプの周りを囲み、一方の端が開口された導体材料で形成されたリフレクターと、
前記放電ランプに発光物質が封入された空間部とを備え、
前記空間部の中心が、前記放電ランプの長さLの1/2に位置することを特徴とする光源装置。 A microwave generator for generating microwaves;
A central conductor connected to the microwave generator and radiating the microwave;
A discharge lamp that is insulated and fixed to the central conductor and discharge-lighted by the microwave;
A reflector formed of a conductive material surrounding the discharge lamp and having one end opened;
A space part in which a luminescent material is enclosed in the discharge lamp,
The light source device characterized in that the center of the space portion is located at a half of the length L of the discharge lamp.
前記放電ランプの長さLはλ/2未満であることを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 1,
The light source device characterized in that the length L of the discharge lamp is less than λ / 2.
前記リフレクターまたは前記リフレクターの内面は、金属であることを特徴とする光源装置。 In the light source device according to any one of claims 1 to 3,
The light source device characterized in that the reflector or an inner surface of the reflector is a metal.
前記リフレクターが前記放電ランプから射出される光束の光軸上に光を効率的に集光または偏光する光学部材を備えていることを特徴とする光源装置。 In the light source device according to any one of claims 1 to 4,
The light source device, wherein the reflector includes an optical member that efficiently collects or polarizes light on an optical axis of a light beam emitted from the discharge lamp.
前記マイクロ波発生部に接続され、前記マイクロ波を放射する中心導体と、
前記中心導体に絶縁して固定され、前記マイクロ波により放電点灯する放電ランプと、
前記放電ランプの周りを囲み、一方の端が開口された導体材料で形成されたリフレクターと、
前記放電ランプに発光物質が封入された空間部とを備え、
前記空間部の中心が、前記放電ランプの長さLの1/2に位置する光源装置と、
前記光源装置から射出された光束を、入力される画像情報に応じて変調し光学像を形成する光変調部と、
前記光変調部により形成された光学像を投写する投射部と、が備えられていることを特徴とする投射型表示装置。 A microwave generator for generating microwaves;
A central conductor connected to the microwave generator and radiating the microwave;
A discharge lamp that is insulated and fixed to the central conductor and discharge-lighted by the microwave;
A reflector formed of a conductive material surrounding the discharge lamp and having one end opened;
A space part in which a luminescent material is enclosed in the discharge lamp,
A light source device in which a center of the space portion is located at a half of a length L of the discharge lamp;
A light modulator that modulates the light beam emitted from the light source device according to input image information to form an optical image;
And a projection unit that projects an optical image formed by the light modulation unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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