JP2004177523A

JP2004177523A - 前面反射鏡付き光源ランプ

Info

Publication number: JP2004177523A
Application number: JP2002341465A
Authority: JP
Inventors: Sunao Takeuchi; 直武内
Original assignee: NEC Viewtechnology Ltd
Current assignee: Sharp NEC Display Solutions Ltd
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】小型化で、回転放物面鏡からの平行光束を有効に活用し、高効率で、さらに防爆処理が可能な映像投写装置用の前面反射鏡付き光源ランプを提供する。
【解決手段】光源ランプ１から発した発散光線は回転放物面鏡２で反射した平行光束３の内、ミラーコート部１４に達した平行光束３は、ミラーコート部１４で反射し、さらに回転放物面鏡２で反射し、光源ランプ１を通過し、平面鏡１８の矩形部を透過し、第一レンズアレイ４に達する。これにより、平行光束を有効に活用する。平面鏡１８には、開口部が無いため、平面鏡１８を防爆ガラスで形成し、ミラーコート部１４を設けることにより、防爆処理が出来る。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像投写装置用の光源として用いる光源ランプの発散光線を平行光束として前方に反射させる回転放物面鏡の開口出射面部に配置される平面反射鏡、およびこの平面反射鏡を付けた光源ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、光源ランプからの発散光の状態を示す発散光状態図である。図８に示すように、発光管である光源ランプ１から発した光線は、放電端子などで遮光される成分を除きほぼ全方位に発散される。この光線を有効に映像表示部品の照明光として用いるために、回転放物面形状（パラボラ）の反射鏡を用いる。
【０００３】
図９は、従来の光源ランプおよび回転放物面鏡の配置、および、その配置による出射光束の強度分布を示す出射光束強度分布図である。図９に示すように、回転放物面鏡２の焦点位置に光源ランプ１を配置すると、回転放物面鏡２で反射された光線は、回転放物面鏡２の回転中心軸（光軸）に対し平行な平行光束３として反射される。この平行光束３が映像表示部品の照明光になる。
【０００４】
しかしながら、図９の出射光束強度分布図に示すように、回転放物面鏡２から発した平行光束３は光軸部を除いた光軸近傍が明るく、端部に行くほど暗くなり、照明光束の均一性は低い。
【０００５】
図１０は、従来の映像投写装置における照明光を形成するための光源ランプから映像表示部品までの構成を示す構成図である。図１０に示すように、映像表示部品７への照明光束を均一な分布にするため、まず、２枚のレンズアレイ（フライアイレンズ、またはインテグレータと呼ぶ）を用いる。第一レンズアレイ４で光源ランプ１から回転放物面鏡２で反射した平行光束３を集光し、第二レンズアレイ５の各個別レンズ（セル）上に光源像（アーク）を結像させる。その後、照明側コンデンサレンズ６で集光し、映像表示部品７上に、各セルの像が集結する。
【０００６】
図１１は、従来の映像投写装置における、光源からの光がスクリーンへの結像画像に至るまでの光学部品の共役関係を示す共役関係図である。この時、光源ランプ１の光源発光部８と第二レンズアレイ５および投写レンズ内の瞳位置９が各々共役関係にあり、同様に第一レンズアレイ４の各セルと映像表示部品７および投写画面（スクリーン）１０が共役関係になる。
【０００７】
以上述べた構成により、投写映像の光量とその均一性が向上する。一方、光源ランプ１は、そのガラス管内部において放電現象を起こして発光をする。この時、発光するガラス管内部は高圧状態になっており、状況によっては内圧に負けてガラス管が破裂する危険がある。そのため、破裂した際には、ガラス管の破片が飛散し、映像投写装置内部の各部品を傷付ける危険がある。以下、特許文献を参照し、従来の技術について説明する。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２１６５３１号公報
【特許文献２】
特開２００２−１５０８３１号公報
【特許文献３】
特開平６−１１８３７９号公報
【特許文献４】
特開平９−１６６８２４号公報
【特許文献５】
特開平８−２６２４３７号公報
【特許文献６】
特開平１１−６４７９５号公報
【特許文献７】
特開２００１−２１９９５号公報
【０００９】
特許文献１に記載の発明である光源装置およびプロジェクタ、および特許文献２に記載の発明である光源装置及びこれを有した投写型映像表示装置においては、光源ランプであるガラス管の破裂に対応するために、反射鏡の開口部に耐熱特性をもつガラス基板を配置し、光源ランプ破裂時の破片飛散による他の部品の損傷を防止している。また、光源ランプからの光を平行光束に変換させる回転放物面鏡も、その口径を大きくすることで光源から発散する光線をより多く取り込むことが可能となり照明効率の向上となる。しかしながら、回転放物面鏡の開口径が大きくなることは光学系自体、およびレンズアレイなどの光学部品の大型化につながり、映像投写装置自体の小型化、コストダウンにはそぐわなくなる。
【００１０】
これに対応するために、光源から発した発散光をより多く取り込む技術が特許文献３に記載の発明である投写用光源装置、および特許文献４に記載の発明である照明装置及びプロジェクター装置、また、特許文献５に記載の発明である照明装置、および特許文献６に記載の発明である照明装置及びこの照明装置を用いた投射型表示装置に開示されている。
【００１１】
図１２は、この従来の回転放物面鏡の断面図である。図１２に示すように、回転放物面鏡２の開口部に副反射鏡（球面反射鏡）１１を配置している。この時、球面反射鏡の中心を光源発光部（回転放物面鏡の焦点）位置と一致させる。光源ランプから発した発散光のうち、回転放物面鏡２に取り込まれなかった成分はその開口部から出て、球面反射鏡１１側に入射する。
【００１２】
球面反射鏡１１に入射した光線は反射して回転放物面鏡２の球面の中心、つまり光源側に戻る。光源ランプの発光部は、通常は放電体でフィラメントのような実体ではない。そのため、球面反射鏡１１で反射し発光部に戻った光線はそのまま発光部を通過し、光軸に対して反対側の回転放物面鏡側に再度入射して平行光束として出射する。
【００１３】
この時、球面反射鏡１１経由で平行光束になった光束は、図１２に示すように、光軸近傍の光束となって出射される。すなわち、球面反射鏡１１によって形成された照明光１２となる。従って、この回転放物面鏡２と球面反射鏡１１とを組合せた照明システムであれば、より多く光源ランプからの光束を平行光束として照明に用いる事も可能となる。
【００１４】
照明光の光量は、回転放物面鏡２の大きさと、その反射面に取り込める光線量による。光源ランプの発散光を効率よく取り込むには、発散光線の範囲に対応できるように深く大きい回転放物面鏡２を配置すれば良い。しかしながら、そのようにすると、回転放物面鏡２自体が大型化し、映像投写装置が不必要に大型化してしまうという問題がある。
【００１５】
また、回転放物面鏡２の開口側に球面反射鏡を配置し、光線を再度利用する場合、図１２に示すように、開口径φ２が球面反射鏡１１を持たない時の径φ１よりも大きくなり、上記と同じように映像投写装置が大型化してしまうという問題がある。
【００１６】
さらに、レンズアレイの形状と回転放物面鏡の開口形状との違いにも問題が生じる。すなわち、図１０において、第一レンズアレイ４の各セルは映像表示部品７の形状に合せるため、縦横比が同じの相似矩形となる。そのセルの集合体が第一レンズアレイ４となるため、第一レンズアレイ４に取り込み可能な光線の範囲は矩形（または矩形に近い形）となる。一方、回転放物面鏡２から出射される光束の形状は円形である。
【００１７】
図１３は、従来の回転放物面鏡の開口部と第一レンズアレイの有効部との関係を示す関係図である。図１３のＡでは、全体では、回転放物面鏡２の開口部よりも第一レンズアレイ４の有効部を小さくし、回転放物面鏡２の開口部の一部の有効光線を捨てている。また、図１３のＢでは、回転放物面鏡２の開口部の円形の光束全てを取り込むために第一レンズアレイ４を大きくしている。
【００１８】
図１３のＡでは、回転放物面鏡２に取り込めるはずの有効光線（Ａの斜線部）を活用することができず、照明の効率を落としている。図１３のＢでは、有効な光線を十分に活用して照明の効率を上げる事が可能となるが、反面、第一レンズアレイ４の有効部が大きくなるために第一レンズアレイ４が大型化してしまう。
【００１９】
特許文献７に記載の発明である照明装置および投射型映像表示装置においては、組み立てが容易で、光利用効率を向上するために、開口部のある平面反射鏡を用いているが、開口部があるために防爆処理ができない欠点がある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、回転放物面鏡および周辺の照明部品を大型化させることなく、回転放物面鏡からの平行光束を有効に活用し、より効率の高い照明を得ることが可能となり、さらに防爆処理が可能な映像投写装置用の前面反射鏡付き光源ランプを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、映像表示部品で表示される画像を、投写デバイスを経てスクリーンに拡大投影する映像投写装置において、前面反射鏡付き光源ランプは、光源ランプから発した発散光線を回転放物面鏡で反射し前方に平行光束として出射し、前記平行光束を透過させる透明な矩形部を備える平面鏡を有し、前記平面鏡は、本来はその前方に存在する光学部品の有効範囲外であるため遮光される端部の平行光束成分を平行状態のまま前記光源ランプの光源発光部に戻す反射機能を有し、前記光源発光部に戻った平行光束は、前記回転放物面鏡で再度反射し、前記矩形部を透過するように、前記平面鏡を、回転放物面鏡の開口部近辺に配置することを特徴としている。
【００２２】
請求項２記載の発明は、映像表示部品で表示される画像を、投写デバイスを経てスクリーンに拡大投影する映像投写装置において、前面反射鏡付き光源ランプは、光を発する光源発光部を有する光源ランプと、前記光源ランプから発した発散光線を反射し、前方に平行光束として出射する回転放物面鏡と、前記回転放物面鏡の円形開口部と同じ大きさの円形部と、前記回転放物面鏡から出射した前記平行光束を透過させる前記円形部内に配置された透明な矩形部と、前記矩形部と前記円形部との間の端部とを有し、前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる平面鏡とを、有し、前記平面鏡は、前記端部で反射させた平行光束を、前記光源ランプの前記光源発光部を通過させ、前記回転放物面鏡で再度反射させ、前記矩形部を透過させ平行光束として使用することを特徴としている。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記平面鏡は、防爆ガラスで形成されることを特徴としている。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記平面鏡は、鏡面処理を施した特定波長成分を透過反射させる光学フィルターであることを特徴としている。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記平面鏡は、前記矩形部と前記円形部との間の前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる部分に、鏡面に近い金属箔または板を配置したことを特徴としている。
【００２６】
請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記平面鏡は、前記矩形部と前記円形部との間の前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる部分に、各々の面が直交する３つの面で構成されたプリズム（コーナーキューブ）を多数配列したことを特徴としている。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記平面鏡は、前記矩形部と前記円形部との間の前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる部分に、その頂角が９０度となる三角断面プリズムを配列したことを特徴としている。
【００２８】
請求項８記載の発明は、映像表示部品で表示される画像を、投写デバイスを経てスクリーンに拡大投影する映像投写装置において、前面反射鏡付き光源ランプは、光を発する光源発光部を有する光源ランプと、前記光源ランプから発した発散光線を反射し、前方に平行光束として出射する回転放物面鏡と、前記光源ランプと前記回転放物面鏡とを覆う光学部品用ボックスとを有し、前記光学部品用ボックスは、前記回転放物面鏡の円形開口部を覆う部分に、前記円形開口部と同じ大きさの円形部と、前記回転放物面鏡から出射した前記平行光束を透過させる前記円形部内に配置された透明な矩形部と、前記矩形部と前記円形部との間の端部とを有し、前記端部に、前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる反射物を配置し、前記光学用部品ボックスは、前記端部で反射させた平行光束を、前記光源ランプの前記光源発光部を通過させ、前記回転放物面鏡で再度反射させ、前記矩形部を透過させ平行光束として使用することを特徴としている。
【００２９】
請求項９記載の発明は、請求項１、２、または８のいずれか１項に記載の発明において、前記映像表示部品は、液晶パネルであることを特徴としている。
【００３０】
請求項１０記載の発明は、請求項１、２、または８のいずれか１項に記載の発明において、前記映像表示部品は、開閉することで照明光を任意方向に反射し画素表示を行う微小ミラーをマトリクス状に集合・配列した画像表示部品（ＤＭＤ）であることを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明の実施形態において、従来例とほぼ同一の機能については、同一の番号を付して説明する。
【００３２】
本発明の前面反射鏡付き光源ランプは、照明光のロスを抑えることを目的としている。すなわち、回転放物面鏡の開口部に、平行光束を光源ランプ側に戻す事を目的とした平面鏡を配置することである。この平面鏡は、平行光束を透過させる透明な矩形部と、回転放物面鏡から発散された平行光束の内、この矩形部の外側に達した平行光束を反射させる端部とを有し、構成される。この端部で反射された平行光束を、光源ランプ側に戻し、再度回転放物面鏡で反射させ、平面鏡の矩形部を透過させる。すなわち、従来、利用できなかった平行光束の再利用が可能となる。これにより、照明系部品の大きさを維持しながら、照明光効率の向上がはかれる。
【００３３】
図１は、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第一実施形態の構成図である。図１に示すように、本発明の第一実施形態の前面反射鏡付き光源ランプは、回転放物面鏡２の開口部付近に平面鏡１８を配置した構成である。平面鏡１８は光を透過させる透明な矩形部を有し、この矩形部は、第一レンズアレイ４の有効範囲１５（無地部）と合致するようにする。平面鏡１８の矩形部範囲外は、ミラーコーティングされたミラーコート部１４（斜線部）となっている。
【００３４】
この平面鏡１８は、第一レンズアレイ４に入射できない回転放物面鏡２からの平行光束、すなわち、平面鏡１８のミラーコート部１４に当たった平行光束を、再度光源ランプの発光部側に反射させる目的を持っている。
【００３５】
図２は、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第一実施形態における光線追跡図である。図２に示すように、光源ランプ１から発し、回転放物面鏡２の端部から反射した光は、回転放物面鏡２の開口部に設置した平面鏡１８のミラーコート部１４で反射し、再度回転放物面鏡２に戻り、光源ランプ１を透過して回転放物面鏡２で再び反射し、平面鏡１８の透明な矩形部を透過する。平面鏡１８を透過した平行光束３が、映像表示部品の照明光になる。ここで、映像表示部品としては、液晶パネル、また、開閉することで照明光を任意方向に反射し画素表示を行う微小ミラーをマトリクス状に集合・配列した画像表示部品（ＤＭＤ：ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏ−ＭｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）などが用いられる。
【００３６】
以上、説明したように、従来では第一レンズアレイ４の有効範囲１５内に入射できず、遮光されていた光線がミラーコート部１４で反射し、さらに回転放物面鏡２で再度反射し、第一レンズアレイ４に入射し、有効な照明光として用いることができる。すなわち、照明光率を向上させるという効果が得られる。
【００３７】
次に、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第二実施形態を説明する。図３は、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第二実施形態の構成図である。第二実施形態では、平面鏡の材料として防爆ガラスを使用する。すなわち、図３に示すように、回転放物面鏡２の開口部に光を透過する透明な矩形部を有した防爆ガラス平面鏡１３を配置する。
【００３８】
防爆ガラスとは、従来技術に記載したように、その内部が高圧状態で発光している光源ランプが破裂した際に、その破片が飛散しないことを目的とした耐熱強化ガラス板である。このガラス表面に、第一レンズアレイ４の有効範囲１５に対応する部分を除いてミラー処理を施す。すなわち、防爆ガラス平面鏡１３のミラーコート部１４にミラー処理を施す。ミラー処理は、アルミ、銀などの材料を用いてコーティング処理を施す。
【００３９】
ここで、防爆ガラスが存在しない照明系、または構造上防爆ガラスにミラー処理ができない場合には、特定波長成分（紫外線、赤外線）をカットする光学フィルターを材料として用い、この光学フィルターにミラー処理を施す。
【００４０】
従って、第二実施形態では、第一実施形態の照明光率を向上させる効果に加え、光源ランプが破裂した際に、その破片が飛散しないという効果が得られる。この場合、内部温度の上昇などを考慮し、回転放物面鏡２と防爆ガラス平面鏡１３の間に、通気孔を設けてもよい。
【００４１】
次に、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第三実施形態を説明する。図４は、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第三実施形態の構成図である。第三実施形態では、光源ランプを含む回転放物面鏡を覆う光学部品用ボックスを配置し、この光学部品用ボックスの前面に第一レンズアレイの有効範囲に対応する透明な矩形部を設ける。光学部品用ボックスの前面で、矩形部を除く部分に、鏡面状体の金属箔（板）を配置する。
【００４２】
すなわち、図４に示すように、光源ランプ１を含む回転放物面鏡２を覆う光学部品用ボックス１９を配置する。この光学部品用ボックス１９の前面には第一レンズアレイ４の有効範囲１５に対応する光を透過する透明な矩形部が設けられ、この矩形部を除く部分に鏡面状体の金属箔（板）を配置する。すなわち、第一実施形態の平面鏡１８のミラーコート部１４に対応する光学部品用ボックス１９の部分に鏡面状体の金属箔（板）が配置する。従って、第三実施形態では、平面鏡１８を用いずに、光学部品用ボックス１９の光を透過する矩形部の周辺に金属箔（板）を配置する。この場合、内部温度の上昇などを考慮し、回転放物面鏡２と光学部品用ボックス１９の間に、通気孔を設けてもよい。
【００４３】
通常、光源ランプ１は交換部品としてユニット化する必要があり、回転放物面鏡２を含む光源部品を一つのボックスに組み込みことにより、このボックスを、セット本体から抜き出すことができるようになる。
【００４４】
第三実施形態では、この光学部品用ボックス１９の回転放物面鏡２の開口部に対応する面に光を透過する透明な矩形部を設け、矩形部以外の部分に金属箔（板）を貼付けることで反射鏡としての役目を持たせる。ここで、矩形部の範囲は上記第一および第二実施形態と同じく、第一レンズアレイ４の有効範囲１５に対応する形状とする。
【００４５】
金属箔（板）の表面は鏡面状になっているため、その部分に入射した光線は高い反射率で反射し、回転放物面鏡２に戻される。この処理によって、第一レンズアレイ４に直接入射出来ない光線が反射し、再び平行光束となり、照明光としての効率を向上させる。さらに、光源ランプ１は回転放物面鏡２を含めて光学部品用ボックス１９のユニットになるため、メンテナンスが容易になる。
【００４６】
次に、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第四実施形態を説明する。図５は、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第四実施形態の構成図である。第四実施形態は、第一実施形態の平面鏡のミラーコート部の位置に、銀などのミラーコーティングはせず、新たにコーナーキューブ群を用いる構成である。
【００４７】
図５に示すように、回転放物面鏡の開口部付近に、第一レンズアレイ４の有効範囲１５に対応する部分を除いて、第一実施形態の平面鏡１８のミラーコート部１４が位置する反対面に、コーナーキューブ群１７を設置する。コーナーキューブ群１７とは、コーナーキューブを配列した光学部品である。
【００４８】
図６は、平面鏡上にコーナーキューブまたは、三角断面プリズムを配置した反射物配置図である。図６に示すように、コーナーキューブとは、その底面に入射した光線を、直交面部で反射を繰り返すことで、入射光線を１８０度方向変換して出射する三角錐プリズムである。
【００４９】
この時の反射は光線の臨界角度を越えているため、コーナーキューブでは全反射（反射率１００％）となり、通常のミラーよりも高効率となる。この三角錐プリズムを、図５および６に示すように、第一実施形態のミラーコート部１４の範囲に該当する部分で、平面鏡１８のミラーコート部１４が配置された反対面に配列することで、ミラーコート部１４以上の反射効率を得ることができる。
【００５０】
上記、述べたように、第四実施形態では、第一レンズアレイ４に直接入射できない光線が、コーナーキューブ群１７で反射され、平面鏡１８を透過する平行光束となり、照明光としての効率を向上するすることができる。
【００５１】
次に、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第五実施形態を説明する。図７は、本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第五実施形態の構成図である。第五実施形態は、第四実施形態のコーナーキューブ群の代わりに、三角断面プリズムを用いる構成である。
【００５２】
図７に示すように、回転放物面鏡の開口部付近に、第一レンズアレイ４の有効範囲１５に対応する部分を除いて、第一実施形態の平面鏡１８のミラーコート部１４が位置される反対面に、三角断面プリズム２０を設置する。この三角断面プリズム２０は、頂角が９０度の三角断面プリズム（三角柱）を複数配列した光学部品である。
【００５３】
第四実施形態で説明した図６を参照すると、各三角断面プリズム２０の頂角を９０度に設定すると、光軸に対して平行な光線は各三角断面プリズム２０の三角部で全反射を繰り返し、その進行方向を光源方向に反転する。
【００５４】
上記、述べたように、第五実施形態では、第一レンズアレイ４に直接入射できない光線が、三角断面プリズム２０で反射され、平面鏡１８を透過する平行光束となり、照明光としての効率を向上するすることができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、上述した実施形態は本発明の好適な実施形態であり、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、平面鏡を回転放物面鏡の開口部付近に配置する事によって、レンズアレイの有効範囲外として遮光されていた端部の光線が平面鏡を透過する平行光束として再利用することができる。これによって、レンズアレイを大型化することなく、照明光の利用効率が向上する効果が得られるとともに、平面鏡に開口部が無いため防爆の効果がえられる。さらに、平面鏡を防爆ガラスで形成することにより、防爆の効果はさらに大きくなる。
【００５７】
また、本発明によれば、開口部の無い平面鏡の反射部品としてコーナーキューブまたは、三角断面プリズムを用いることにより、コストが安くなる利点が得られる。すなわち、製造上、コーナーキューブまたは、プリズムの集合体を平面状に構成する場合、金型プレスで生産する。防爆ガラスをはじめとする一般のガラス板は、大型のガラス板から切り出すため、外形にある程度精度を求める場合、生産性が低くなる。一方金型プレスの場合では、コーナーキューブ付き、または、三角断面プリズム付き平面鏡を一体で形成でき、精度は金型の精度が維持されていれば、プレスされる製品の品質は常に一定で、不良も少なくなり生産性が向上する。さらに、反射部品がプリズムになることで、ミラーコートの工程が削除され、コスト面の利点となる。
【００５８】
また、平面鏡の反射部品としてコーナーキューブまたは、三角断面プリズムを用いた場合は、反射のためのコーティングト処理の必要がないため、ミラーコートの経時劣化の恐れがなく、半永久的に性能を維持できる利点が得られる。
【００５９】
また、平面鏡を用いずに、光源ランプと回転放物面鏡を光学部品用ボックスで覆い、この光学部品用ボックスの回転放物面鏡の開口部に対応する面の平行光束を透過する透明な矩形部を除いた位置に平行光束を反射させる金属箔（板）を配置することにより、照明光の利用効率が向上する効果が得られるとともに、光源ランプおよび回転放物面鏡を含む光学部品用ボックスの交換が容易になり、メンテナンスの効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第一実施形態の構成図である。
【図２】本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第一実施形態における光線追跡図である。
【図３】本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第二実施形態の構成図である。
【図４】本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第三実施形態の構成図である。
【図５】本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第四実施形態の構成図である。
【図６】平面鏡上にコーナーキューブまたは三角断面プリズムを配置した反射部品配置図である。
【図７】本発明の前面反射鏡付き光源ランプの第五実施形態の構成図である。
【図８】光源ランプからの発散光の状態を示す発散光状態図である。
【図９】従来の光源ランプおよび回転放物面鏡の配置、および、その配置による出射光束の強度分布を示す出射光束強度分布図である。
【図１０】従来の映像投写装置における照明光を形成するための光源ランプから映像表示部品までの構成を示す構成図である。
【図１１】従来の映像投写装置における、光源からの光がスクリーンへの結像画像に至るまでの光学部品の共役関係を示す共役関係図である。
【図１２】従来の回転放物面鏡の断面図である。
【図１３】従来の回転放物面鏡の開口部と第一レンズアレイの有効部との関係を示す関係図である。
【符号の説明】
１光源ランプ
２回転放物面鏡
３平行光束
４第一レンズアレイ
１３防爆ガラス平面鏡
１４ミラーコート部
１５有効範囲
１７コーナーキューブ群
１８平面鏡
１９光学部品用ボックス
２０三角断面プリズム

Claims

映像表示部品で表示される画像を、投写デバイスを経てスクリーンに拡大投影する映像投写装置において、
光源ランプから発した発散光線を回転放物面鏡で反射し、前方に平行光束として出射し、
前記平行光束を透過させる透明な矩形部を備える平面鏡を有し、
前記平面鏡は、本来はその前方に存在する光学部品の有効範囲外であるため遮光される端部の平行光束成分を平行状態のまま前記光源ランプの光源発光部に戻す反射機能を有し、
前記光源発光部に戻った平行光束は、前記回転放物面鏡で再度反射し、前記矩形部を透過するように、
前記平面鏡を、回転放物面鏡の開口部近辺に配置することを特徴とする前面反射鏡付き光源ランプ。
映像表示部品で表示される画像を、投写デバイスを経てスクリーンに拡大投影する映像投写装置において、
光を発する光源発光部を有する光源ランプと、
前記光源ランプから発した発散光線を反射し、前方に平行光束として出射する回転放物面鏡と、
前記回転放物面鏡の円形開口部と同じ大きさの円形部と、前記回転放物面鏡から出射した前記平行光束を透過させる前記円形部内に配置された透明な矩形部と、前記矩形部と前記円形部との間の端部とを有し、前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる平面鏡とを、有し、
前記平面鏡は、前記端部で反射させた平行光束を、前記光源ランプの前記光源発光部を通過させ、前記回転放物面鏡で再度反射させ、前記矩形部を透過させ平行光束として使用することを特徴とする前面反射鏡付き光源ランプ。
前記平面鏡は、防爆ガラスで形成されることを特徴とする請求項２記載の前面反射鏡付き光源ランプ。
前記平面鏡は、鏡面処理を施した特定波長成分を透過反射させる光学フィルターであることを特徴とする請求項２記載の前面反射鏡付き光源ランプ。
前記平面鏡は、前記矩形部と前記円形部との間の前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる部分に、鏡面に近い金属箔または板を配置したことを特徴とする請求項２記載の前面反射鏡付き光源ランプ。
前記平面鏡は、前記矩形部と前記円形部との間の前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる部分に、各々の面が直交する３つの面で構成されたプリズム（コーナーキューブ）を多数配列したことを特徴とする請求項２記載の前面反射鏡付き光源ランプ。
前記平面鏡は、前記矩形部と前記円形部との間の前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる部分に、その頂角が９０度となる三角断面プリズムを配列したことを特徴とする請求項２記載の前面反射鏡付き光源ランプ。
映像表示部品で表示される画像を、投写デバイスを経てスクリーンに拡大投影する映像投写装置において、
光を発する光源発光部を有する光源ランプと、
前記光源ランプから発した発散光線を反射し、前方に平行光束として出射する回転放物面鏡と、
前記光源ランプと前記回転放物面鏡とを覆う光学部品用ボックスとを有し、
前記光学部品用ボックスは、前記回転放物面鏡の円形開口部を覆う部分に、前記円形開口部と同じ大きさの円形部と、前記回転放物面鏡から出射した前記平行光束を透過させる前記円形部内に配置された透明な矩形部と、前記矩形部と前記円形部との間の端部とを有し、前記端部に、前記端部に達した前記回転放物面鏡からの前記平行光束を反射させる反射物を配置し、
前記光学用部品ボックスは、前記端部で反射させた平行光束を、前記光源ランプの前記光源発光部を通過させ、前記回転放物面鏡で再度反射させ、前記矩形部を透過させ平行光束として使用することを特徴とする前面反射鏡付き光源ランプ。
前記映像表示部品は、液晶パネルであることを特徴とする請求項１、２、または８のいずれか１項に記載の前面反射鏡付き光源ランプ。
前記映像表示部品は、開閉することで照明光を任意方向に反射し画素表示を行う微小ミラーをマトリクス状に集合・配列した画像表示部品（ＤＭＤ）であることを特徴とする請求項１、２、または８のいずれか１項に記載の前面反射鏡付き光源ランプ。