JP2003330113A - 光学装置用複数ランプ装置 - Google Patents

光学装置用複数ランプ装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 より少ない数のランプで、従来装置と同程度
以上の強度の光束を作ることができる光学装置用複数ラ
ンプ装置の提供。 【解決手段】 本発明は、２個以上のランプ１０，１５
と集光ガイド５８を含む光学装置用複数ランプ装置であ
り、集光ガイド５８に光学的に結合された光ガイド３
６，４６に光２０を伝達するように、各ランプが配置さ
れる。一例として、一個のランプは、鏡３８とプリズム
４０の配置、中間光ガイド３０および中間鏡３２とプリ
ズム３４の配置によって、集光ガイドに光学的に結合さ
れる。本発明は、色領域の数とランプの数が同じであ
る、多数の色領域を有する増補型色変調器を含む。本発
明により、より少ない個数のランプで、光束の強度は従
来装置と同等以上である複数ランプ装置が提供され、材
料費、製造費、運転費および消費電力が削減され、製品
温度の低下がもたらされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置の分野に
関するものであり、より具体的には、２個以上のランプ
と集光ガイドを含む、光学装置用複数ランプ装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】非常に小型の芸術画像投影機のような、
現代の光学装置は、高光強度の光源に依存している。画
像投影機は、例えばシミュレーション装置のように、非
常にはっきりした輝度の大きい画像が求められる用途
に、使用される事例が増加している。従来のランプ技術
では、高出力光源を使用することなく、投影機で明るい
画像を作ることは困難である。今日、このような投影機
の高輝度を得るには、高出力キセノンランプが用いられ
る。
【０００３】ほとんどの画像投影機には、短いアークギ
ャップを有する超高圧（ＵＨＰ）ランプが使用されてい
る。「短アークギャップ」と称するランプには、典型的
には、１．０ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲のアークギャップ
が設けられている。短アークギャップによる発光は、よ
り大きなアークギャップによる発光に比較して集光性が
よく、そのため、可視光の発光効率に優れている。その
ため、現在の画像投影機において、最も高輝度な画像を
得るためには、できる限りアークギャップを短くしたラ
ンプの使用が望ましい。しかし、短アークギャップを有
するランプは、比較的小さな出力に対してしか用いるこ
とができない（例えば、１５０Ｗでは１．０ｍｍ、３０
０Ｗでは１．４ｍｍ）。そこで、投影機によって高品質
の画像を作るために、短アークギャップを有する２個以
上のランプを装置の内に配置することが知られている。
【０００４】そのような複数ランプ装置のうちのあるも
のは、４個の短アークギャップを有するランプを、正方
形の形に組合わせて配置して利用している。各ランプ
は、共通の光ガイドに光の焦点を合わせる集光レンズを
設けた放射面反射鏡を有している。この組合せは、ラン
プが１個のみの装置に比較して、１．５倍の光束を得る
ことができる。この装置の典型的なランプのアークギャ
ップは、１．０ｍｍから１．３ｍｍである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】それ故、材料費、製造
費、運転費および消費電力を削減し、製品温度の低下を
図るために、より少ない個数のランプで、光束の強度は
従来装置と同等以上である複数ランプ装置が必要とされ
ている。
【０００６】本発明に係る装置は、現在知られている技
術によるよりも、短アークギャップを有するランプの利
用を可能とし、もって、より優れた性能の画像を作るこ
とを可能とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上に説明し
た要求を満たすものであり、２個以上のランプと集光ガ
イドを含む光学装置用複数ランプ装置において、各ラン
プがそれぞれの光ガイドに光を伝達するように配置さ
れ、全ての光ガイドは集光ガイドに光学的に結合されて
いる光学装置用複数ランプ装置を提供する。
【０００８】また、本発明によれば、同色の色領域の数
がランプと同数である、多数の色領域を有する増補型色
変調器が提供される。該増補型色変調器は、２個以上の
ランプを有する画像投影機に使用される。本発明の好適
態様が、独立請求項に記載されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一具体例を示す
模式的平面図であり、２個のランプ１０、１５を含む装
置を示している。ここで、各ランプからの発光は、例示
した光線２０によって示されている。当業者であれば、
本発明による装置が、２個よりも多い個数のランプを含
むことができ、どのようなランプの配置も可能であるこ
とが理解できる。
【００１０】広い意味で言うと、本発明による光学装置
用複数ランプ装置は、２個以上のランプ１０，１５を含
み、各ランプは、光２０をそれぞれの光ガイド３６，４
６に伝達するように配置され、どの光ガイドも光学的に
集光ガイド５８に結合されており、光は集光ガイドを出
てどのような光学装置（図示せず）にも伝達され得る。
一つの構成（図２Ａ参照）においては、光ガイド３６
が、鏡３８とプリズム４０によって、光学的に集光ガイ
ド５８に結合される。図２Ａでは、各ランプとその光ガ
イドとの間に、それぞれ色変調器１４，１８が設けられ
ている。しかし、これは、複数ランプ装置の一実施例を
示すにすぎない。色変調器は、本発明の範囲から逸脱し
なければ、色輪（ｃｏｌｏｒ ｗｈｅｅｌ）、色入替器
（ｃｏｌｏｒ ｓｗｉｔｃｈ）等のあらゆる種類の順次
切替式の色フィルター装置であってよい。本発明は、色
変調器の使用に限定されるものではなく、色分離器（例
えば、フィリプスプリズム（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｐｒｉｓ
ｍ））を有する３板装置を用いても同じように機能す
る。色変調器は、集光ガイド５８の出口側（図５参
照）、または入口側（図示せず）に設置することもでき
る。色変調器は、従来の色輪であってよい。その一例と
して、青色（Ｂ），白色（Ｗ），緑色（Ｇ）そして赤色
（Ｒ）の領域を有する色輪を図２Ｂに示す
【００１１】図１に示された具体例においては、中間光
ガイド３０、中間鏡３２そしてプリズム３４によって、
ランプ１０が光学的に第２の光ガイド３６に結合される
ように、ライトが配置される。複数のランプが、それぞ
れの光線を同一の方向に伝えるように、並んで配置され
る。
【００１２】図２Ａに示された具体例においては、第２
のランプから放たれた光の方向と概ね垂直な方向に、そ
の光線を伝えるように第１のランプ１５が配置されてい
る。しかし、当業者にとっては、どのような方向にラン
プを設置することも可能である。
【００１３】図１に示す具体例に対して、各ランプと、
中間光ガイド３０および第１の光ガイド４６との間に、
それぞれ増補型色変調器６２が設けられた具体例が、図
３に示されている。
【００１４】増補型色変調器は、多数の色領域（Ｒ、
Ｂ、Ｗ、Ｇ）を含み、同色の色領域の数がランプの数と
等しくなるように配置される。図４には、そのような増
補型色変調器を示す。色領域がＲ−Ｂ−Ｗ−Ｇ，Ｒ−Ｂ
−Ｗ−Ｇの順番に配置されている。ランプが２個の装置
の場合、各色領域は、同色の色領域の対角線上の位置に
配置される。色変調器は、同色の色領域が、同時にそれ
ぞれの光ガイドに集光されるように、同期化されてい
る。図１Ａおよび図３に示されるように、色変調器（１
４、１８；６２）は、通常、それぞれのランプの第２焦
点に、または、その近くの位置に設けられる。
【００１５】一般的にはＵＨＰ形式のランプが使用され
るが、本発明はどのような形式のランプにも適応でき、
メタルハライド形式のランプまたはキセノンランプに限
定されない。
【００１６】ランプが２個の装置を使用する場合には、
光ガイドの入口の開口は、ライトが１個の装置の入口の
開口の、約半分の大きさである。広い意味では、第１の
光ガイド４６、第２の光ガイド３６および中間光ガイド
３０のそれぞれの入口の開口は、集光ガイド５８の入口
の開口の約半分の大きさである。さらに、一般的にいえ
ば、複数ランプ装置では、各光ガイドの入口の開口は、
集光ガイド５８の入口の開口の大きさを、ランプの数で
除した大きさに、正確に等しいか、概ね等しい。
【００１７】光ガイドは、適切な光ガイドであれば、あ
らゆる種類の光ガイドでよい。たとえば、固体の半透明
な本体、または多数の鏡を接着して筒状に形成したもの
を含む棒であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一具体例の模式的平面図。
【図２Ａ】個々の色変調器を含む、本発明の他の具体例
の模式的平面図。
【図２Ｂ】色変調器の模式的平面図。
【図３】共通の増補型色変調器を表した、図１に示され
た例の模式的平面図。
【図４】増補型色変調器の模式的平面図。
【図５】色変調器が、集光ガイドの出口側に配置され
た、図１に示された例の模式的平面図。
【符号の説明】
１０ 第２のランプ １１ 第２の反射鏡 １２ 第２のバーナー １４ 第２の色変調器 １５ 第１のランプ １７ 第１の反射鏡 １９ 第１のバーナー １８ 第１の色変調器 ２０ 光線 ３０ 中間光ガイド ３２ 中間鏡 ３４ 中間プリズム ３６ 第２の光ガイド ３８ 第２鏡 ４０ 第２のプリズム ４６ 第１の光ガイド ５８ 集光ガイド ６２ 増補型色変調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA06 KA29 RA41 TA02 2K103 AA01 AB10 BA03 BA05 BA11 BC33 BC42 CA17 CA78

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２個以上のランプ（１０，１５）と集光
    ガイド（５８）を含む光学装置用複数ランプ装置におい
    て、 各ランプ（１０，１５）が、光ガイド（３６，４６）に
    光（２０）を伝達するように配置され、該光ガイドは、
    全て、集光ガイド（５８）に光学的に結合されているこ
    とを特徴とする光学装置用複数ランプ装置。
  2. 【請求項２】 第２の光ガイド（３６）が、第２の鏡
    （３６）とプリズム（４０）の配置により、前記集光ガ
    イド（５８）に光学的に結合されていることを特徴とす
    る請求項１に記載された光学装置用複数ランプ装置。
  3. 【請求項３】 第２のランプが、中間光ガイド（３０）
    および中間鏡（３２）とプリズム（３４）の配置によっ
    て、光学的に前記第２の光ガイド（３６）に結合されて
    いることを特徴とする請求項２に記載された光学装置用
    複数ランプ装置。
  4. 【請求項４】 複数の前記ランプ（１０，１５）が並ん
    で配置されており、それぞれの光線（２０）を概ね同一
    の方向に投射するようになっていることを特徴とする請
    求項１に記載された光学装置用複数ランプ装置。
  5. 【請求項５】 第１のランプ（１５）が、光線（２０）
    を、第２のランプ（１０）から発光される光の方向と概
    ね直角方向に投射されるように配置されていることを特
    徴とする請求項１に記載された光学装置用複数ランプ装
    置。
  6. 【請求項６】 色変調器（１４，１８）が、前記ランプ
    （１０，１５）と、前記第２の光ガイドおよび第１の光
    ガイド（３６，４６）の間に、それぞれ配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載された光学装置用複数
    ランプ装置。
  7. 【請求項７】 増補型色変調器（６２）が、前記各ラン
    プ（１０，１５）と、前記中間光ガイド（３０）および
    前記第１の光ガイド（４６）との間に、それぞれ配置さ
    れていることを特徴とする請求項１に記載された光学装
    置用複数ランプ装置。
  8. 【請求項８】 前記色変調器（１４，１８；６２）が、
    それぞれのランプの第２焦点に、または該第２焦点の近
    くに配置されていることを特徴とする請求項６または請
    求項７に記載された光学装置用複数ランプ装置。
  9. 【請求項９】 前記色変調器（１４，１８；６２）が、
    前記集光ガイドの出口側に配置されていることを特徴と
    する請求項６または請求項７に記載された光学装置用複
    数ランプ装置。
  10. 【請求項１０】 前記ランプ（１０，１５）が、ＵＨＰ
    （超高圧）形式のランプであることを特徴とする請求項
    １に記載された光学装置用複数ランプ装置。
  11. 【請求項１１】 前記ランプ（１０，１５）が、メタル
    ハライド形式のランプであることを特徴とする請求項１
    に記載された光学装置用複数ランプ装置。
  12. 【請求項１２】 前記ランプ（１０，１５）が、どのよ
    うな光源でもよいことを特徴とする請求項１に記載され
    た光学装置用複数ランプ装置。
  13. 【請求項１３】 前記第１の光ガイド（４６）、前記第
    ２の光ガイド（３６）および前記中間光ガイド（３０）
    の入口の開口の大きさが、それぞれ、前記集光ガイド
    （５８）の入口の開口の大きさの約半分の大きさである
    ことを特徴とする請求項１に記載された光学装置用複数
    ランプ装置。
  14. 【請求項１４】 前記第１の光ガイド（４６）、前記第
    ２の光ガイド（３６）および前記中間光ガイド（３０）
    の入口の開口が、それぞれ、前記集光ガイド（５８）の
    入口の開口の大きさをランプの数で除した大きさと等し
    いか、または概ね等しい大きさを、個別に有することを
    特徴とする請求項１に記載された光学装置用複数ランプ
    装置。
  15. 【請求項１５】 同色の色領域の数とランプの数が同じ
    であることを特徴とする、２以上のランプ（１０，１
    ５）を含む画像投影機に使用される、多数の色領域を有
    する増補型色変調器（６２）。
  16. 【請求項１６】 前記色領域が、順番に配置されている
    ことを特徴とする請求項１５に記載された増補型色変調
    器。
  17. 【請求項１７】 各色領域が、それぞれの同色の色領域
    に対して、対角線上の位置に配置されていることを特徴
    とする請求項１５に記載された増補型色変調器。
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