CN1310523C - 光源灯以及投影机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可以抑制在被照明区域侧可利用的照明光量的减少而可以提高光利用效率的光源灯。本发明的一种光源灯(110A)具备:具有内置沿照明光轴(110Aax)配置的一对电极(5、6)的发光部(2)的发光管(112);将来自发光部(2)的光反射并作为照明光向被照明区域侧射出的椭圆面反射器(114A);以及配置在发光部(2)的被照明区域侧的、具有大致半球面状的反射凹面(116is)并且将来自发光部(2)的光向椭圆面反射器(114A)反射的辅助反射镜(116);上述光源灯的特征在于:辅助反射镜(116)的曲率中心(Q)配置在从发光部(2)的中心(P)沿上述照明光轴(110Aax)向被照明区域侧偏离的位置上。
Description
技术领域
本发明涉及光源灯以及投影机。
背景技术
通常,投影机的光源灯具有发光管和将来自该发光管的光反射并作为照明光向被照明区域侧射出的反射器。另外,在这种光源灯中,具有配置在发光管的被照明区域侧将来自发光管的光向反射器反射的辅助反射镜(例如,参见专利文献1)。
采用这样的光源灯可以有效地利用来自发光管的光之中成为眩光而没有被使用的光。另外,可以不必将反射器的大小设定为将发光管的被照明区域侧端部覆盖而可以实现反射器的小型化,从而可以实现投影机的小型化。
专利文献1:特开平8-31382号公报(图1)
然而,近年来随着投影机的高辉度化,由高压水银灯等构成的发光管的内部具有相当高的压力(例如200大气压以上)。因此,在发光管中,为了能抵抗这种气压,将构成发光管的管球采用厚壁的石英玻璃并且采用称为压缩密封的密封方式。其结果,虽然可以实现发光管的高输出化,但存在光利用效率降低的问题。
图6是用于说明这样的高辉度的光源灯的图。图6(a)是表示光源灯的剖面结构的部分放大图,图6(b)是在图6(a)的基础上表示出了光线的图。在图6(a)和图6(b)中省略了反射器。
如图6(a)所示,该光源灯使用的发光管912的管球的距离电极905、906的安装位置远的部分的壁厚比接近电极安装位置的部分的壁厚要大。因此,如图6(b)所示,来自发光管912的发射光之中的由辅助反射镜916的反射凹面916is反射的光由于所谓的发光管的管球的透镜效应而没有指向反射凹面916is的曲率中心Q、即发光部的中心P(连结一对电极905、906的线段的中点),而是向反射器侧(与辅助反射镜916的被照明区域侧相反的一侧)偏离。
因此,由于这样的光没有通过焦点附近(椭圆面反射器时是椭圆面反射器的第1焦点附近,抛物面反射器时是抛物面反射器的焦点附近),所以照明光的质量降低(椭圆面反射器时聚光性降低,抛物面反射器时平行度降低。)而在被照明区域侧可利用的照明光量减少,从而降低了光利用效率。另外,这样的光有时也会照射到反射器侧的电极905上。当然,这时在被照明区域侧可利用的照明光量也减少,从而降低了光利用效率。因此,在以往存在这样的问题。
发明内容
于是,本发明就是为了解决上述问题而提出的,其目的在于提供可以抑制在被照明区域侧可利用的照明光量的减少而可以提高光利用效率的光源灯和投影机。
本发明的光源灯具备:具有内置沿照明光轴配置的一对电极的发光部的发光管;将来自上述发光部的光反射并作为照明光向被照明区域侧射出的反射器;以及配置在上述发光部的被照明区域侧的、具有大致半球面状的反射凹面并且将来自上述发光部的光向上述反射器反射的辅助反射镜;本发明的光源灯的特征在于:上述辅助反射镜的曲率中心配置在从上述发光部的发光中心沿上述照明光轴向被照明区域侧偏离的位置上。
因此,按照本发明的光源灯,即使从发光管的发光部的发光中心向辅助反射镜发射的光束在发光部的管球的内面和外面发生折射而从发光部射出,并由辅助反射镜反射而再次在发光部的外面和内面发生折射,也可以使其返回到发光部的发光中心附近。即,由于来自发光管的发射光之中由辅助反射镜的反射凹面反射的光不会照射到反射器侧的电极上而通过反射器的焦点附近(椭圆面反射器时是椭圆面反射器的第1焦点附近、抛物面反射器时是抛物面反射器的焦点附近)朝向反射器射出,所以由辅助反射镜反射的光束也可以与从发光部的发光中心直接地向反射器入射的光一样地入射到反射器上。因此,由于可以防止从发光管发射的光的损失而可以尽可能地抑制照明光的质量降低,所以可以抑制在被照明区域侧可利用的照明光量的减少,从而可以使光利用效率得以提高。
优选地在本发明的光源灯中,当设上述反射凹面的曲率半径为D时,上述发光部的中心与上述辅助反射镜的曲率中心之间的尺寸d被设定为满足0.0081×D≤d≤0.048×D的不等式的尺寸。
通过采用这样结构,如后面所述的实施例,可以有效地抑制在被照明区域侧可利用的照明光量的减少,从而可以使光利用效率得以提高。
优选地在本发明的光源灯中,上述反射器是使从第1焦点位置射出的光束作为向第2焦点位置聚焦的光束射出的椭圆面反射器,上述椭圆面反射器的第1焦点与上述发光部的发光中心大致一致。
或者,优选地在本发明的光源灯中,上述反射器是使从焦点位置射出的光束作为与上述照明光轴平行的平行光射出的抛物面反射器,上述抛物面反射器的焦点位置与上述发光部的发光中心大致一致。
按照本发明的光源灯,其中任意一种类型的反射器都可以使光利用效率得以提高。
本发明的投影机具备:具有将照明光向被照明区域侧射出的光源灯的照明装置;根据图像信息对从上述照明装置射出的照明光进行调制的电光调制装置;以及投影由上述电光调制装置调制的调制光的投影透镜;上述投影机的特征在于:上述光源灯是上述的任意一种光源灯。
因此,由于本发明的投影机具有如上述的可以使光利用效率有效地提高的优异的光源灯,从而可以成为比现有的投影机辉度更高的投影机。
附图说明
图1是表示实施例1的投影机的光学系统的图。
图2是表示实施例1的光源灯的剖面图。
图3是用于说明实施例1的光源灯的效果的图。
图4是用于说明实施例1的光源灯的效果的图。
图5是表示实施例2的投影机的光学系统的图。
图6是用于说明现有的光源灯的问题点的图。
标号说明
1000A、1000B-投影机,2-发光部,2is-发光部的内面,2os-发光部的外面,3、4-封装部,5、6-电极,7、8-无机粘接剂,100A、100B-照明装置,110A、110B-光源灯,110Aax、110Bax-照明光轴,112-发光管,114A-椭圆面反射器,114B-抛物面反射器,116-辅助反射镜,116is-反射凹面,118-红外线反射镜,120-积分器棒,140-中继光学系统,150-第1透镜阵列,160-第2透镜阵列,170-偏振变换元件,180-重叠透镜,200-色分离光学系统,300-中继光学系统,400-液晶显示装置,400R-红色光用的液晶显示装置,400G-绿色光用的液晶显示装置,400B-蓝色光用的液晶显示装置,500-十字分色棱镜,600-投影光学系统,D-反射凹面116is的曲率半径,d-发光部2的中心P与反射凹面116is的曲率中心Q之间的尺寸,P-发光部2的中心,Q-辅助反射镜116的曲率中心。
具体实施方式
下面,根据图示的实施例说明应用本发明的光源灯和投影机。
实施例1.
首先,使用图1说明本发明的实施例1的投影机。
图1是表示本发明的实施例1的投影机的光学系统的图。另外,在以下的说明中,设相互正交的3个方向分别为z方向(图1中的照明光轴110Aax方向)、x方向(图1中的与图面平行且与z轴正交的方向)和y方向(图1中的与图面垂直且与z轴正交的方向)。
如图1所示,本发明的实施例1的投影机1000A具有照明装置100A、作为电光调制装置的液晶显示装置400和投影透镜600。
照明装置100A具有光源灯110A、积分器棒120和中继光学系统140。在光源灯110A与积分器棒120之间配置了红外线反射镜118。
图2是表示实施例1的光源灯的剖面图。
如图1和图2所示,光源灯110A具有发光管112、椭圆面反射器114A和辅助反射镜116
发光管112具有内置沿照明光轴110Aax配置的例如钨制的一对电极5、6的发光部2和与发光部2的前后部(在图2中为两侧部)连接的封装部3、4,整体由石英玻璃等构成的管部件形成。发光部2由中空的大致球面体构成,内部封入水银、稀有气体和卤素等。
作为发光管112,可以采用高辉度发光的各种发光管,例如,可以采用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯等。
另外,发光部2配置在椭圆面反射器114A的2个焦点(第1焦点和第2焦点)中的椭圆面反射器侧的第1焦点的位置附近。椭圆面反射器114A将从第1焦点位置射出的光束聚焦到第2焦点位置。分别与电极5、6连接的金属箔密封在封装部3、4中。外部连接用的引线分别与金属箔连接。
并且,当在引线上施加电压时,通过金属箔在电极5、6之间产生电位差而发生放电,生成电弧像而发光部2发光。
另外,当预先在发光部2的外周面形成包含钽氧化膜、铪氧化膜、钛氧化膜等的多层膜的防反射涂层时,可以降低通过该处的光由于反射而引起光损失。
如图2所示,椭圆面反射器114A具有位于照明光轴110Aax上的2个焦点(第1焦点和第2焦点),并具有将来自发光部2的光反射并作为照明光向被照明区域侧射出的旋转椭圆面状的反射部和设置了用于穿入固定发光管112的封装部3的贯通孔的筒状的颈状部。颈状部的贯通孔沿椭圆面反射器114A的反射部的旋转椭圆面的中心轴(照明光轴110Aax)配置。发光管112的封装部3通过胶结剂等的无机类粘接剂7固定在颈状部的贯通孔内。
椭圆面反射器114A的反射部具有在旋转椭圆面状的玻璃面上蒸镀形成金属薄膜而构成的反射面,该反射面作为反射可见光而透过红外线的冷反射镜使用。
当点亮发光管112时,这样的椭圆面反射器114A以反射面反射从发光部2发射的光束并射出向旋转椭圆面的第2焦点位置会聚的会聚光。
辅助反射镜116相对于椭圆面反射器114A夹着发光部2相对地配置在发光部2的被照明区域侧,使来自发光部2的光朝向发光部2反射而入射到椭圆面反射器114A上。辅助反射镜116具有穿入固定发光管112的封装部4的沿照明光轴110Aax方向贯通的辅助反射镜安装用的贯通孔、以及用于覆盖发光部2的被照明区域侧面的具有大致半球面状的反射凹面116is的凹面镜。例如,将反射凹面116is的曲率半径D设定为D=6.2mm的尺寸。辅助反射镜116通过胶结剂等的无机类粘接剂8固定在封装部4上。
作为辅助反射镜116的材料,通过例如由石英玻璃、透光性氧化铝、蓝宝石或红宝石构成的无机材料形成。在辅助反射镜116的反射凹面116is上通过蒸镀金属而形成反射层,该反射层与椭圆面反射器114A的反射面一样,成为反射可见光而透过红外线和紫外线的冷反射镜。由此,在使用投影机时红外线透过辅助反射镜116而可以抑制辅助反射镜116的温度上升,并且可以有效地利用来自发光管112的发射光。
作为反射凹面116is的反射层,由将例如Ta2O5膜和SiO2膜交替地层积而形成的电介质多层膜形成。由此,在使用投影机时红外线透过辅助反射镜116而可以抑制辅助反射镜116的温度上升,并且可以有效地利用辅助反射镜116的反射光。
另外,通过将辅助反射镜116装配到发光管112上,从发光部2发射的光束中的向配置椭圆面反射器114A的一侧的相反侧(被照明区域侧)发射的光束由该辅助反射镜116的反射凹面116is向椭圆面反射器114A侧反射,进而由椭圆面反射器114A的反射面反射而从椭圆面反射器114A的反射部射出并朝向第2焦点位置会聚。
如上所述,通过使用这样的辅助反射镜116,从发光部2向椭圆面反射器114A的相反侧(前方侧)发射的光束与从发光部2直接地向椭圆面反射器114A的反射面入射的光束一样,可以向椭圆面反射器114A的第2焦点位置会聚。
由于现有的不设置辅助反射镜116的光源灯只能由椭圆面反射器将从发光管射出的光束会聚到第2焦点位置,所以只有加大椭圆面反射器的反射部。
但是,由于通过设置辅助反射镜116可以由辅助反射镜116将从发光部2向椭圆面反射器114A的相反侧(被照明区域侧)发射的光束向椭圆面反射器114A侧反射而使之入射到椭圆面反射器114A的反射面上,所以即使椭圆面反射器114A的反射部小,也可以使从发光部2射出的光束几乎全部会聚到一定位置地射出,从而可以减小椭圆面反射器114A的照明光轴110Aax方向的尺寸和开口直径。即,可以使光源灯110A和投影机1000A实现小型化,从而将光源灯110A组装到投影机1000A内的布置也变得容易。
另外,通过设置辅助反射镜116,即使为了减小第2焦点的聚光点直径而使椭圆面反射器114A的第1焦点和第2焦点接近,从发光部2发射的光的几乎全部也可以由椭圆面反射器114A和辅助反射镜116聚焦到第2焦点而被利用,从而可以使光的利用效率大幅度地提高。因此,可以采用比较低的输出的发光管,从而也可以实现发光管112和光源灯110A的低温化。
图3是用于说明实施例1的光源灯110A的图。图3(a)是表示光源灯的主要部分的部分剖面图,图3(b)是在图3(a)的基础上表示出光线的图。
如图3(a)所示,辅助反射镜116具有大致半球面状的反射凹面116is。辅助反射镜116的曲率中心Q配置在被照明区域侧沿照明光轴110Aax距离发光部2的中心P(连结一对电极5、6的线段的中点)指定间隔的位置上。
从发光部2的发光中心P向辅助反射镜116发射的光束,即使在发光部2的内面和外面发生折射(透镜效应)从发光部2射出,并且由辅助反射镜116的反射凹面116is反射而再次在发光部2的外面和内面发生折射,也可以成为通过发光部2的发光中心P从发光部2向椭圆面反射器114A射出的光束。
因此,按照实施例1的光源灯110A,由于可以使来自发光管112的发射光中由辅助反射镜116的反射凹面116is反射的光不会象以往那样照射到椭圆面反射器114A侧的电极5上而与通过焦点附近(椭圆面反射器时是椭圆面反射器的第1焦点附近,抛物面反射器时是抛物面反射器的焦点附近)从发光部2直接地向椭圆面反射器114A发射的光一样入射到椭圆面反射器114A上,所以不会使从发光部2射出的光损失而可以尽可能地抑制照明光质量的降低。因此,本实施例1的光源灯110A可以抑制在被照明区域侧可利用的照明光量的减少而可以使光的利用效率得以提高。
在实施例1的光源灯110A中,例如当设反射凹面116is的曲率半径为D时,则作为辅助反射镜116的曲率中心Q与发光部2的中心P之间的尺寸d被设定为满足0.0081×D≤d≤0.048×D的不等式的尺寸。这时,由于辅助反射镜116的曲率半径D是例如6.2mm,所以该曲率中心Q配置在被照明区域侧沿照明光轴110Aax距离发光部2的中心P约为0.05mm~0.3mm(0.05mm≤d≤0.3mm)的位置上。由此,具有抑制在被照明区域侧可利用的照明光量的减少,从而可以有效地使光利用效率得以提高。
根据上述的结构,实施例1的光源灯110A与现有的光源灯一样,从发光管112向椭圆面反射器114A侧射出的光由椭圆面反射器114A反射而朝向被照明区域侧。另外,发光管112向被照明区域侧射出的光由辅助反射镜116向发光部2反射,该反射光入射到椭圆面反射器114A上。这时,由于即使从发光部2向辅助反射镜116射出并由辅助反射镜116向发光部2反射的光在发光部2的内面和外面发生折射(透镜效应),也可以通过发光部2的发光中心P即椭圆面反射器114A的焦点附近(椭圆面反射器时是椭圆面反射器的第1焦点附近,抛物面反射器时是抛物面反射器的焦点附近),所以不会使从发光部2射出的光损失而可以尽可能地抑制照明光质量的降低。因此,本实施例的光源灯110A可以抑制在被照明区域侧可利用的照明光量的减少,从而可以使光利用效率得以提高。这种效果可以通过以下所示的实验予以验证。
实验.
实验方法.
(1)在配置辅助反射镜116(反射凹面116is的曲率半径D为6.2mm)使曲率中心Q位于发光部2的中心P后,点亮发光管112,使用测量器(图中未示出)测量到达液晶显示装置400的光入射面的照明光束的传递效率(%)和光量(%)。
(2)在配置辅助反射镜116(反射凹面116is的曲率半径D为6.2mm)使曲率中心Q位于被照明区域侧沿照明光轴110Aax距离发光部2的中心P尺寸d(辅助反射镜116的曲率中心Q与发光部2的中心P之间的尺寸:d=0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.20、0.22、0.24、0.26、0.28、0.30、0.35、0.40mm的13个值)的位置上后,点亮发光管112,使用测量器(图中未示出)测量到达液晶显示装置400的光入射面的各自的照明光束的传递效率(%)和光量(%)。
上述实验(1)和(2)的结果示于图4。另外,在图4中,(2)的测量光量(%)用将(1)的测量光量设为1(等于100%)时的相对光量表示。
由图4可知,当配置辅助反射镜116使曲率中心Q位于被照明区域侧沿照明光轴110Aax距离发光部2的中心P尺寸d(d=0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.20、0.22、0.24、0.26、0.28、0.30、0.35)的位置上时,从发光管112发射的光到达被照明区域侧的到达量增加(测量光量超过100%)。
在此,当考虑测量器的测量误差(最大为测量光量的1%左右)时,如果将可以确实地获得所期望的效果的相对光量102%作为阈值,可以看出当上述尺寸d满足0.05mm≤d≤0.30mm的不等式时,则从发光管112发射的光到达被照明区域侧的到达量增加。
接着,将反射凹面116is的曲率半径D从6.2mm改变为6.0mm和6.4mm,进行了依据上述的实验方法的测量。其结果,当与上述的测量的情况一样地考虑测量器的测量误差时,根据这些测量结果可以确定能够获得所期望的效果(从发光管112发射的光到达被照明区域侧的到达量确实地增加)的尺寸d为0.049mm≤d≤0.29mm(D=6.0mm)和0.05mm≤d≤0.31mm(D=6.4mm)。
因此,在实施例1的光源灯110A中,当设辅助反射镜116的反射凹面116is的曲率半径为D时,可以使从发光管112发射的光到达被照明区域侧的到达量确实地增加的尺寸(辅助反射镜116的曲率中心Q与发光部2的中心P之间的尺寸)d被设定为满足0.0081×D≤d≤0.048×D的不等式的尺寸。即,当满足该条件时,可以抑制在被照明区域侧可利用的照明光量的大幅度减少,从而可以提高光利用效率。
实施例2.
图5是表示本发明的实施例2的投影机1000B的光学系统的图。
如图5所示,实施例2的投影机1000B是使用3个液晶显示装置400R、400G、400B的三板式的投影机。
如图5所示,该投影机1000B具有照明装置100B、色分离光学系统200、中继光学系统300、光学装置和投影光学系统600,构成这些光学系统100B~300的光学元件和光学装置被调整定位后收纳在设定了指定的照明光轴110Bax的光学部件用框体内。
照明装置100B是使从发光管112的发光部2发射的光束指向一定方向射出而照明光学装置40的装置。照明装置100B具有光源灯110B、第1透镜阵列150、第2透镜阵列160和具有偏振变换元件170和重叠透镜180的透镜积分器光学系统。另外,实施例2的投影机1000B使用抛物面反射器114B作为光源灯110B。
光源灯110B具有发光管112、抛物面反射器114B、辅助反射镜116和图中未示出的用于保持它们的灯外壳,在抛物面反射器114B的光束射出方向后级设置了积分器光学系统。
抛物面反射器114B安装在发光管112上以使其焦点位置与发光部2的发光中心P大致一致。并且,从发光部2的发光中心P发射的光束由抛物面反射器114B变换成射出方向指向光源灯110B的被照明区域侧而作为与照明光轴110Bax平行的平行光向积分器光学系统射出。
积分器光学系统是将从光源灯110B射出的光束分割为多个部分光束而使照明区域的面内照度均匀的光学系统。该积分器光学系统具有第1透镜阵列150、第2透镜阵列160、偏振变换元件170和重叠透镜180。
第1透镜阵列150具有作为将从光源灯110B射出的光束分割为多个部分光束的光束分割光学元件的功能,其结构为在与照明光轴110Bax正交的面内具有排列成矩阵状的多个小透镜。
第2透镜阵列160是将由上述第1透镜阵列150分割的多个部分光束聚焦的光学元件,与第1透镜阵列150一样,其结构为在与照明光轴110Bax正交的面内具有排列成矩阵状的多个小透镜。
偏振变换元件170是将由第1透镜阵列150分割的各部分光束的偏振方向调制成大致1个方向而使其成为线偏振光的偏振变换元件。
虽然图中未示出,该偏振变换元件170具有将相对于照明光轴100Bax倾斜配置的偏振分离膜和反射膜交替地排列的结构。偏振分离膜使各部分光束中包含的P偏振光束和S偏振光束中的一方的偏振光束透过而反射另一方的偏振光束。被反射的另一方的偏振光束通过反射膜而转向而向一方的偏振光束的射出方向即沿照明光轴100Bax的方向射出。射出的偏振光束任意一种光束由设置在偏振变换元件170的光束射出面上的相位差片进行偏振变换,使大致所有的偏振光束的偏振方向一致。由于通过使用这样的偏振变换元件170,可以使从发光管112射出的光束变换为大致1个方向的偏振光束,所以可以提高光学装置利用的光源光的利用率。
重叠透镜180是将经过第1透镜阵列150、第2透镜阵列160和偏振变换元件170的多个部分光束聚焦而在光学装置的后面所述的3个液晶显示装置的图像形成区域上重叠的光学元件。
从该重叠透镜180射出的光束向色分离光学系统200射出。
色分离光学系统200具有2个分色镜210、220和反射镜230,分色镜210、220具有将从照明装置100B射出的多个部分光束分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)的3色的色光的功能。
分色镜210、220是在基板上形成反射指定的波长区域的光束而透过其它波长区域的光束的波长选择膜的光学元件。并且,配置在光路前级的分色镜210是反射蓝色光而透过其它的色光的反射镜。另外,配置在光路后级的分色镜220是反射绿色光而透过红色光的反射镜。
中继光学系统300具有入射侧透镜310、中继透镜330和反射镜320、340,其具有将透过构成色分离光学系统200的分色镜220的红色光向光学装置引导的功能。另外,在红色光的光路中设置这样的中继光学系统300是由于红色光的光路比其它色光的光路长而为了防止由于光的发散等引起的光的利用效率的降低。在本实施例中,虽然由于红色光的光路长,所以采用这样的结构,但也可以考虑将蓝色光的光路增长而将中继光学系统300用于蓝色光的光路的结构。
由上述的分色镜210分离的蓝色光由反射镜230转向后通过场透镜240B供给光学装置。另外,由分色镜220分离的绿色光原样地通过场透镜240G供给光学装置。进而,红色光由构成中继光学系统300的透镜310、330和反射镜320、340聚焦被转向而通过场透镜350供给光学装置。另外,设置在光学装置的各色光的光路前级的场透镜240B、240G、350是为了将从第2透镜阵列160射出的各部分光束变换为相对于照明光轴100Bax的远心的光束而设置的。
光学装置是根据图像信息调制入射的光束而形成彩色图像的装置。该光学装置的结构为具有作为照明对象的光调制装置的液晶显示装置400R、400G、400B(设红色光侧的液晶显示装置为400R、绿色光侧的液晶显示装置为400G、蓝色光侧的液晶显示装置为400B)和十字分色棱镜500。另外,在场透镜350、240G、240B和各液晶显示装置400R、400G、400B之间配置有入射侧偏振片918R、918G、918B,在各液晶显示装置400R、400G、400B和十字分色棱镜500之间配置有射出侧偏振片920R、920G、920B。由入射侧偏振片918R、918G、918B、液晶显示装置400R、400G、400B和射出侧偏振片920R、920G、920B进行入射的各色光的光调制。
液晶显示装置400R、400G、400B是将作为电光物质的液晶密闭地封入一对透明的玻璃基板之间而形成的装置,例如将多晶硅TFT作为开关元件,按照供给的图像信号调制从入射侧偏振片44射出的偏振光束的偏振方向。
十字分色棱镜500是将对于从射出侧偏振片920R、920G、920B射出的每种色光调制的光学像合成而形成彩色图像的光学元件。该十字分色棱镜500是将4个直角棱镜相互粘合而成的平面看大致呈正方形,并在将直角棱镜彼此相互粘合的界面上形成有电介质多层膜。大致呈X形的一方的电介质多层膜510R是反射红色光的膜,另一方的电介质多层膜510B是反射蓝色光的膜,红色光和蓝色光通过这些电介质多层膜转向而与绿色光的前进方向一致,从而3个色光被合成。
并且,从十字分色棱镜500射出的彩色图像由投影光学系统600进行放大投影而在屏幕SCR上形成大画面的图像。
光源灯110B具有与实施例1一样的发光管112。
这样,虽然实施例2的投影机1000B的液晶显示装置的数量、积分器光学系统的种类、反射器的种类与实施例1的投影机1000A不同,但与实施例1的投影机1000A的情况一样,辅助反射镜116的曲率中心配置在被照明区域侧沿照明光轴100Bax偏离发光部的中心的位置上。
因此,利用实施例2的光源灯100B,由于也可以使来自发光管112的发光部2的发光中心P的发射光中由辅助反射镜116的反射凹面反射的光不会照射到抛物面反射器114B侧的电极上而指向发光部的发光中心P的附近而通过抛物面反射器114B的焦点附近(椭圆面反射器时是椭圆面反射器的第1焦点附近、抛物面反射器时是抛物面反射器的焦点附近),所以不会使从发光部2射出的光损失而可以尽可能地抑制照明光质量的降低。因此,本实施例2的光源灯110B可以抑制在被照明区域侧可利用的照明光量的减少,从而可以使光利用效率得以提高。
另外,本发明不限于上述的实施例,在不脱离本发明的宗旨的范围内可以实施各种方式,例如可以进行以下的变形。
虽然在实施例1的投影机1000A的照明装置100A中使用了具有椭圆面反射器114A的光源灯110A,但实施例1的照明装置100A也可以使用实施例2的具有抛物面反射器114B的光源灯110B。但是,当照明装置110A使用光源灯110B时,采用在光源灯110B与积分器棒120之间具有使从光源灯110B射出的平行光向积分器棒120的入射部聚焦的聚焦透镜的结构。
虽然在实施例2的投影机1000B的照明装置100B中使用了具有抛物面反射器114B的光源灯110B,但实施例2的照明装置100B也可以使用实施例1的具有椭圆面反射器114A的光源灯110A。但是,当照明装置100B使用光源灯110A时,采用在光源灯110A与第1透镜阵列之间具有使从光源灯110A射出的聚焦光平行地向第1透镜阵列的入射面入射的平行化凹透镜的结构。另外,该平行化凹透镜可以与光源灯110A一体化,也可以分体。
在上述实施例2中,仅以使用了3个液晶显示装置400R、400G、400B的投影机1000B为例进行了说明,但本发明也可以应用于仅使用1个液晶面板的投影机、使用2个液晶面板的投影机或使用4个以上的液晶面板的投影机。
在上述实施例的投影机中,虽然以将本发明的照明装置应用于透过型的投影机的情况为例进行了说明,但本发明也可以应用于反射型的投影机。其中,所谓“透过型”是指像透过型液晶面板等那样作为光调制装置的电光调制装置是透过光的类型,所谓“反射型”是指像反射型液晶面板那样作为光调制装置的电光调制装置是反射光的类型。当将本发明应用于反射型的投影机时,也可以得到与透过型的投影机基本相同的效果。
在上述实施例的投影机中,作为电光调制装置使用了液晶面板,但并不局限于此。作为电光调制装置,通常只要是可以根据图像信息调制入射光的装置即可,也可以利用微反射镜型的光调制装置等。作为微反射镜型的光调制装置,例如可以使用DMD(数字微反射镜器件)(美国得克萨斯仪器公司的商标)。
此外,本发明可以应用于从观察投影图像一侧进行投影的正投影型投影机,也可以应用于从观察投影图像的相反的一侧进行投影的背投影型投影机。
虽然以上说明了用于实施本发明的最佳的结构等,但本发明不限于上述的结构。即,虽然对于本发明主要是就特定的实施例进行了图示和说明,但本领域的技术人员可以在不脱离本发明的技术思想和目的范围的情况下,对上述的实施例在形状、材质、数量以及其它详细的结构方面进行各种各样的变形。
因此,限于上述公开的形状、材质等的说明是为了容易理解本发明的例示,并不是对本发明加以限制,所以在这些形状、材质等的限定的一部分或全部的限定之外的部件的名称都包含在本发明的范围内。
Claims (4)
1.一种光源灯,该光源灯具备:
具有发光部的发光管,其中上述发光部内置沿照明光轴配置的一对电极;
将来自上述发光部的光反射并作为照明光向被照明区域侧射出的反射器;以及
配置在上述发光部的被照明区域侧的、具有半球面状的反射凹面并且将来自上述发光部的光向上述反射器反射的辅助反射镜;
上述光源灯的特征在于:上述辅助反射镜的曲率中心配置在从上述发光部的发光中心沿上述照明光轴向被照明区域侧偏离的位置上;
当设上述反射凹面的曲率半径为D时,上述发光部的中心与上述辅助反射镜的曲率中心之间的尺寸d被设定为满足0.0081×D≤d≤0.048×D不等式的尺寸。
2.如权利要求1所述的光源灯,其特征在于:
上述反射器是使从第1焦点位置射出的光束作为向第2焦点位置聚焦的光束射出的椭圆面反射器,
上述椭圆面反射器的第1焦点与上述发光部的发光中心一致。
3.如权利要求1所述的光源灯,其特征在于:
上述反射器是使从焦点位置射出的光束作为与上述照明光轴平行的平行光射出的抛物面反射器,
上述抛物面反射器的焦点位置与上述发光部的发光中心一致。
4.一种投影机,该投影机具备:具有将照明光向被照明区域侧射出的光源灯的照明装置;根据图像信息对从上述照明装置射出的照明光进行调制的电光调制装置;以及投影由上述电光调制装置调制的调制光的投影透镜;
上述投影机的特征在于:上述光源灯是权利要求1~3的任意一项所述的光源灯。
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