【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光源ランプが発する光線を多重化（合成）し、パワーアップする光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶式映像投射システム（液晶プロジェクター）や、ＤＭＤ（ディジタルミラーデバイス）素子を使った映像投射システムなどのような大型映像装置において、光源の輝点は１点でなければならない。
すなわち、光源となるランプは１灯だけでなければならない。光源の輝点の大きさは、陽極と陰極の間に電圧を加えて放電するときのアークの長さに依存する。したがって、ビデオプロジェクターの映像はランプの輝点すなわちアークの長さが短いほど精緻な映像になる。すなわちランプ輝点は可能な限り小さいことが望ましい。しかしながら、ランプのアーク長さを短くすると光として変換されるエネルギーが小さくなり、ランプの明るさが減少することになる。そこでランプのアーク長さを短くしてビデオプロジェクターの映像の明るさを確保するためには入力電力を大きくしなければならない。そして、入力電力を大きくすることに起因してアークの輝点が大きくなってしまい求める映像の精緻さが得られない。
また、一方では入力電力を大きくすることで必然的にランプ寿命が短くなってしまう。
光源の輝度アップを目的とし複数の光源を合成する構成として、ダイクロイックフィルター（半透明膜）を用いるものが特許文献１に、複数の微小ミラーを用いるものが特許文献２に、透過部と反射部を備えたミラーを用いるものが特許文献３に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０６−２３０３７３号公報
【特許文献２】
特開平０９−１３３９７４号公報
【特許文献３】
特開２００１−１２５１９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１、特許文献２、特許文献３は、屈折率の異なるガラス板を積層した構成でない。また、ダイクロイックフィルター（半透明膜）により光線を合成する手法を用いた装置は、構成部品が高価になりかつ構成が複雑となる。
本発明の光源装置は、より明るく、光源のアーク長をより短くできる光源を供することを目的とする。即ち、複数の光源から発せられた光線を簡単な構成で多重化（合成）し、入力電力はできるだけ小さく、高品質で明るい映像を可能にすること、光源寿命を長くすること、コストを安価にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、光線を発する複数の光源（メタルハロライドランプや水銀ランプなど）と、前記各光源で発光された光線を多重化（合成）する積層ガラス板と、多重化した光線を投射するレンズとを備えた構成とした。前記積層ガラス板は、一方のガラス板の屈折率が光線を全反射させ、他方のガラス板の屈折率が光線を透過させる構成とした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明における第１の発明は、複数の光源と、前記複数の光源がそれぞれ発する光線を合成する積層ガラス板と、前記合成した光線を前方に投射するレンズとを備え、前記積層ガラス板の一方が前記光線を全反射させる屈折率を備え、他方が前記光線を透過させる屈折率を備えてなることを特徴とする光源装置としたもので、高品質、高輝度の光源が得られ、寿命を長く、構成が簡単でコストを安価にする。
【０００７】
本発明における第２の発明は、積層ガラス板において、光線を全反射させるガラス板の屈折率ｎｄ１を１．５０〜１．９０の範囲とし、光線を透過させるガラス板の屈折率ｎｄ２を１．４１〜１．５２の範囲としたことを特徴とする第１〜第２の発明のいずれかに記載の光源装置としたもので、高品質、高輝度の光源が得られ、寿命を長く、構成が簡単でコストを安価にする。
本発明における第３の発明は、積層ガラス板において、光線を全反射させるガラス板の屈折率をｎｄ１、光線を透過させるガラス板の屈折率をｎｄ２としたとき、屈折率の差ｎｄ１−ｎｄ２が０．２以上となるガラス板の組み合わせとしたことを特徴とする第１〜第２の発明のいずれかに記載の光源装置としたもので、高品質、高輝度の光源が得られ、寿命を長く、構成が簡単でコストを安価にする。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例におけるビデオプロジェクター用光源について、図１〜図７を用いて説明する。
【０００９】
（実施例１）
図１は本発明のビデオプロジェクター用光源の概念構成図、図２は、図１における光源、積層ガラス板、投射レンズの配置関係を示す図、図３は図１を構成する積層ガラス板において全反射ガラス板と透過ガラス板の配置角度を示す図である。
【００１０】
図１〜図３において、符号１ａ，１ｂはランプ（光源）、２ａ，２ｂはリフレクター（反射鏡）、３は低屈折率ガラス板（透過）、４は高屈折率ガラス板（全反射）、５はコリメートレンズをそれぞれ示す。
【００１１】
図１は光源ランプ２個から発せられる光線を１本に多重化（合成）する場合の概念の構成図を示す。図１、図３において、積層ガラス板は、光源１ａ，１ｂの光線出射方向側に配置され、低屈折率ガラス板（光線を透過）３と高屈折率ガラス板（光線を全反射）４とを積層してなる。
レンズ５は光源１ａ，１ｂから出射される光線を平行行光線に変え、液晶などのデバイスに投射するレンズであって、モデル化したものである。
２個のリフレクター２ａ、２ｂの出射光軸方向が積層した高屈折率ガラス板４の反射面の位置で交差するよう配置した。
【００１２】
図２は光源と反射鏡とガラス板とレンズの配置と寸法関係を示し、それぞれのデバイスはｌａ１＝ｌｂ１の関係を維持している。
図１、図３において低屈折率ガラス板３（光線を透過）の臨界角は４５．１９°〜４１．１６°である。高屈折率ガラス板４（光線を全反射）の臨界角（空気〜ガラスの全反射角）は４１．８３°〜３１．７７°である。
低屈折率ガラス板３と高屈折率ガラス板４とは密着して積層保持、または接着保持されている。前記積層ガラス板の配置角度は、光源ランプ１ｂから投射される光軸に対して１ｂの臨界角以上の角度で斜めに配置されている。
本発明装置において、高屈折率ガラス板４（ｎｄ１）と低屈折率ガラス板３（ｎｄ２）との屈折率の差は約０．２以上あることが望ましい。
本発明のビデオプロジェクター用光源は上記構成により、光源１ａから発射された光軸方向からの光線は低屈折ガラス板３の臨界角以下の角度で入射すると全反射せずに透過する。
また、光源１ｂから発射された光線は高屈折ガラス板４の臨界角より大きい角度で入射すると高屈折ガラス板４の表面で所定の光軸方向に全反射する。
その結果、光源１ａ，１ｂから発せられた各光線は多重化（合成）され１本の光線としてパワーアップされる。
【００１３】
このように本発明は、二個の光源から発せられた光線を簡単な構成で多重化（合成）し、入力電力はできるだけ小さく、高精細で明るい映像、光源寿命を長く、コストを安価にする液晶プロジェクター光源を実現する。
【００１４】
（実施例２）
図４は本発明のもう一つの実施例であって、３個の光源を用いた場合のビデオプロジェクター用光源の概念構成図である。
この場合のビデオプロジェクター用光源は二つの積層ガラス板を略Ｘ字形に配置したことを特徴とする。
図４は本発明のビデオプロジェクター用光源の概念構成図、図５は 図４における光源、積層ガラス板、投射レンズの配置関係を示す。図４、図５において符号４１ａ，４１ｂ，４１ｃはランプ（光源）、４２ａ，４２ｂ，４２ｃはリフレクター（反射鏡）、４３１、４３２は低屈折率ガラス板（透過）、４４１、４４２は高屈折率ガラス板（全反射）、４５はコリメートレンズをそれぞれ示す。
図４は三個の光源（ランプ）４１ａ，４１ｂ，４１ｃから発せられる光線を１本に多重化（合成）する場合の概念の構成図を示す。図４、図５において、積層ガラス板は光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃの光線出射側に配置され、それぞれ低屈折率ガラス板（光線を透過）４３１と高屈折率ガラス板（光線を全反射）４４１を積層したものと、低屈折率ガラス板（光線を透過）４３２と高屈折率ガラス板（光線を全反射）４４２を積層したものである。
コリメートレンズ４５は光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃから出射される光線を平行行光線に変え、液晶などのデバイスに投射するレンズであってモデル化したものである。
３個のリフレクター４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、その出射光軸方向が積層した高屈折率ガラス板４４１，４４２の反射面の位置で交差するよう配置した。
図５は光源と反射鏡と積層ガラス板とコリメートレンズの配置と寸法関係を示す。それぞれのデバイスはＬａ＝Ｌｂ＝Ｌｃの関係を維持している。
図４、図５において低屈折率ガラス板（光線を透過）４３１，４３２の臨界角は４５．１９°〜４１．１６°である。高屈折率ガラス板（光線を全反射）４４１，４４２の臨界角（空気〜ガラスの全反射角）は４１．８３°〜３１．７７°である。
低屈折率ガラス板４３１と高屈折率ガラス板４４１とは密着して積層保持、または接着保持されている。前記積層ガラス板の配置角度は、光源ランプ４１ｂから投射される光軸に対して高屈折率ガラス板４４１の臨界角以上の角度で斜めに配置されている。
同じく 低屈折率ガラス板４３２と高屈折率ガラス板４４２とは密着して積層保持、または接着保持されている。前記積層ガラス板の配置角度は、光源ランプ１ｃから投射される光軸に対して高屈折率ガラス板４４２の臨界角以上の角度で斜めに配置されている。
本発明装置において、高屈折率ガラス板４４１と低屈折率ガラス板４３１との屈折率の差は約０．２以上あることが望ましい。同じく高屈折率ガラス板４４２と低屈折率ガラス板４３２との屈折率の差は約０．２以上あることが望ましい。
本発明のビデオプロジェクター用光源は上記構成により、光源４１ａから発射された光軸方向からの光線は低屈折ガラス板３の臨界角以下の角度で入射すると全反射せずに透過する。
また、光源４１ｂから発射された光線は高屈折ガラス板４４１の臨界角より大きい角度で入射すると高屈折ガラス板４４１の表面で所定の光軸方向に全反射する。
また、光源４１ｃから発射された光線は高屈折ガラス板４４２の臨界角より大きい角度で入射すると高屈折ガラス板４４２の表面で所定の光軸方向に全反射する。
その結果、光源４１ａ，４１ｂ，４１ｃから発せられた各光線は多重化（合成）され１本の光線としてパワーアップされる。
このように本発明は、三個の光源から発せられた光線を簡単な構成で多重化（合成）し、入力電力はできるだけ小さく、高精細で明るい映像、光源寿命を長く、コストを安価にする液晶プロジェクター光源を実現する。
【００１５】
（実施例３）
図６は本発明のもう一つの実施例であって、３個の光源を用いた場合のビデオプロジェクター用光源の概念構成図である。
この場合のビデオプロジェクター用光源は二つの積層ガラス板を並行に傾斜して配置したことを特徴とする。 図６〜図７において、符号５１ａ，５１ｂ，５１ｃはランプ（光源）、５２ａ，５２ｂ，５２ｃはリフレクター（反射鏡）、５３１、５３２は低屈折率ガラス板（透過）、５４１、５４２は高屈折率ガラス板（全反射）、５５はコリメートレンズをそれぞれ示す。
【００１６】
図６は光源ランプ３個から発せられる光線を１本に多重化（合成）する場合の概念の構成図を示す。図６、図７において、積層ガラス板は光源５１ａ，５１ｂ，５１ｃの光線出射側に配置され、それぞれ低屈折率ガラス板（光線を透過）５３１と高屈折率ガラス板（光線を全反射）５４１を積層したものと、低屈折率ガラス板（光線を透過）５３２と高屈折率ガラス板（光線を全反射）５４２を積層したものである。
コリメートレンズ５５は光源５１ａ，５１ｂ，５１ｃから出射される光線を平行行光線に変え、液晶などのデバイスに投射するレンズであって、モデル化したものである。
３個のリフレクター５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、その出射光軸方向が積層した高屈折率ガラス板５４１，５４２の反射面の位置で交差するよう配置した。
図７は、光源と反射鏡とガラス板とレンズの配置と寸法関係を示し、それぞれのデバイスはＬａ＝Ｌｂ−１＋Ｌｂ−２＝Ｌｃ−１＋Ｌｃ−２の関係を維持している。
図６、図７において屈折率ガラス板（光線を透過）５３１、５３２の臨界角は４５．１９°〜４１．１６°である。高屈折率ガラス板（光線を全反射）５４１、５４２の臨界角（空気〜ガラスの全反射角）は４１．８３°〜３１．７７°である。
低屈折率ガラス板５３１と高屈折率ガラス板５４１とは密着して積層保持、または接着保持されている。前記積層ガラス板の配置角度は、光源ランプ５１ｂから投射される光軸に対して５４１の臨界角以上の角度で斜めに配置されている。 同じく、低屈折率ガラス板５３２と高屈折率ガラス板５４２とは密着して積層保持、または接着保持されている。前記積層ガラス板の配置角度は、光源ランプ５１ｃから投射される光軸に対して高屈折率ガラス板５４２の臨界角以上の角度で斜めに配置されている。
【００１７】
本発明装置において、高屈折率ガラス板５４１と低屈折率ガラス板５３１との屈折率の差は約０．２以上あることが望ましい。同じく高屈折率ガラス板５４２と低屈折率ガラス板５３２との屈折率の差は約０．２以上あることが望ましい。
本発明のビデオプロジェクター用光源は上記構成により、光源５１ａから発射された光軸方向からの光線は低屈折ガラス板５３の臨界角以下の角度で入射すると全反射せずに透過する。
また、光源５１ｂから発射された光線は高屈折ガラス板５４１の臨界角より大きい角度で入射すると高屈折ガラス板５４１の表面で所定の光軸方向に全反射する。
さらに、光源５１ｃから発射された光線は高屈折ガラス板５４２の臨界角より大きい角度で入射すると高屈折ガラス板５４２の表面で所定の光軸方向に全反射する。
その結果、光源１ａ，１ｂ，１ｃから発せられた各光線は多重化（合成）され１本の光線としてパワーアップされる。
このように本発明は、三個の光源から発せられた光線を簡単な構成で多重化（合成）し、入力電力はできるだけ小さく、高精細で明るい映像、光源寿命を長く、コストを安価にする液晶プロジェクター光源を実現する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により、出力エネルギーが不足することなく高精細、高輝度、高寿命、簡単な構成で低コストのビデオプロジェクター用光源を実現できる。
【００１９】
なお、上述した説明ではビデオプロジェクター用光源装置および方式として 説明したが、投光器、オーバーヘツドプロジェクター装置をはじめとする数多くの光学機器の光源装置および光源方式として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光源装置の概念構成図
【図２】図１における光源、積層ガラス板、投射レンズの配置関係を示す図
【図３】図１を構成する積層ガラス板において全反射ガラス板と透過ガラス板の配置角度を示す図
【図４】本発明の他の実施例におけるビデオプロジェクター用光源の概念構成図
【図５】図４における光源、積層ガラス板、投射レンズの配置関係を示す図
【図６】本発明の他の実施例におけるビデオプロジェクター用光源の概念構成図
【図７】図６における光源、積層ガラス板、投射レンズの配置関係を示す図
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ ランプ（光源）
２ａ，２ｂ，２ｃ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ リフレクター（反射鏡）
３，４３１，４３２ 低屈折率ガラス板（透過）
４，４４１，５４２ 高屈折率ガラス板（全反射）
５，４５，５５ コリメートレンズ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source device that multiplexes (combines) light beams emitted from a plurality of light source lamps and powers up the light.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a large-sized video device such as a liquid crystal video projection system (liquid crystal projector) or a video projection system using a DMD (digital mirror device) element, the light source must have one bright spot.
That is, there must be only one lamp serving as a light source. The size of the bright spot of the light source depends on the length of the arc when discharging by applying a voltage between the anode and the cathode. Therefore, the image of the video projector becomes more precise as the length of the bright point of the lamp, that is, the length of the arc is shorter. That is, it is desirable that the lamp luminescent spot be as small as possible. However, when the arc length of the lamp is shortened, the energy converted as light decreases, and the brightness of the lamp decreases. Therefore, in order to shorten the arc length of the lamp and secure the brightness of the image of the video projector, the input power must be increased. Then, the bright spot of the arc becomes large due to the increase in the input power, and the desired image precision cannot be obtained.
On the other hand, increasing the input power inevitably shortens the lamp life.
Patent Document 1 discloses a configuration using a dichroic filter (semi-transparent film), and Patent Document 2 discloses a configuration using a plurality of micromirrors. Patent Document 3 proposes a device using a mirror provided with a mirror.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-230373 [Patent Document 2]
JP 09-133974 A [Patent Document 3]
JP 2001-125198 A
[Problems to be solved by the invention]
Patent Literature 1, Patent Literature 2, and Patent Literature 3 do not have a configuration in which glass plates having different refractive indexes are laminated. In addition, an apparatus using a method of synthesizing light beams using a dichroic filter (semi-transparent film) requires expensive components and a complicated configuration.
An object of the present invention is to provide a light source that is brighter and can shorten the arc length of the light source. That is, light beams emitted from a plurality of light sources are multiplexed (combined) with a simple configuration, the input power is as small as possible, high quality and bright images can be obtained, the life of the light source can be extended, and the cost can be reduced. The purpose is to do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a plurality of light sources (e.g., metal halide lamps and mercury lamps) that emit light, a laminated glass plate that multiplexes (combines) the light emitted by each of the light sources, And a lens for projecting the converted light beam. The laminated glass plate had a configuration in which the refractive index of one glass plate totally reflected light and the refractive index of the other glass plate transmitted light.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first invention according to the present invention includes a plurality of light sources, a laminated glass plate that combines light beams emitted from the plurality of light sources, and a lens that projects the combined light beam forward, and one of the laminated glass plates. The light source device has a refractive index for totally reflecting the light beam, and the other light source device has a refractive index for transmitting the light beam. Long, simple construction and low cost.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the laminated glass plate, the refractive index nd1 of the glass plate that totally reflects light is in the range of 1.50 to 1.90, and the refractive index nd2 of the glass plate that transmits light is 1. The light source device according to any one of the first to second aspects of the present invention, wherein the light source device has a range of 41 to 1.52. But simple and cheap.
According to a third aspect of the present invention, in a laminated glass plate, when a refractive index of a glass plate that totally reflects light is nd1 and a refractive index of a glass plate that transmits light is nd2, a difference in refractive index nd1−nd2 is obtained. The light source device according to any one of the first and second inventions, characterized in that the light source device is a combination of glass plates of 0.2 or more. Long, simple construction and low cost.
[0008]
【Example】
Hereinafter, a light source for a video projector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0009]
(Example 1)
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of a light source for a video projector of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an arrangement relationship of a light source, a laminated glass plate, and a projection lens in FIG. 1, and FIG. It is a figure which shows the arrangement | positioning angle of a reflection glass plate and a transmission glass plate.
[0010]
1 to 3, reference numerals 1 a and 1 b indicate lamps (light sources), 2 a and 2 b indicate reflectors (reflection mirrors), 3 indicates a low refractive index glass plate (transmission), 4 indicates a high refractive index glass plate (total reflection), Reference numeral 5 denotes a collimating lens.
[0011]
FIG. 1 shows a conceptual diagram of a case where light beams emitted from two light source lamps are multiplexed (combined) into one light beam. In FIGS. 1 and 3, the laminated glass plates are arranged on the light emission direction side of the light sources 1 a and 1 b, and have a low refractive index glass plate (transmitting light rays) 3 and a high refractive index glass plate (total reflection of light rays) 4. Are laminated.
The lens 5 is a modeled lens that converts light emitted from the light sources 1a and 1b into parallel rows of light and projects the light onto a device such as a liquid crystal.
The two reflectors 2a and 2b were arranged so that the emission optical axis directions intersect at the position of the reflection surface of the laminated high refractive index glass plate 4.
[0012]
FIG. 2 shows the arrangement and dimensional relationship of the light source, the reflector, the glass plate, and the lens, and each device maintains the relationship of la1 = lb1.
1 and 3, the critical angle of the low refractive index glass plate 3 (transmitting light rays) is 45.19 ° to 41.16 °. The critical angle (total reflection angle between air and glass) of the high refractive index glass plate 4 (total reflection of light rays) is 41.83 ° to 31.77 °.
The low-refractive-index glass plate 3 and the high-refractive-index glass plate 4 are in close contact with each other and are laminated or held. The arrangement angle of the laminated glass plate is obliquely arranged at an angle equal to or more than the critical angle of 1b with respect to the optical axis projected from the light source lamp 1b.
In the apparatus of the present invention, it is desirable that the difference in the refractive index between the high refractive index glass plate 4 (nd1) and the low refractive index glass plate 3 (nd2) is about 0.2 or more.
In the light source for a video projector according to the present invention having the above-described configuration, light rays emitted from the light source 1a from the optical axis direction are transmitted without being totally reflected when incident at an angle equal to or less than the critical angle of the low refractive glass plate 3.
Further, when the light beam emitted from the light source 1b is incident at an angle larger than the critical angle of the high refractive glass plate 4, it is totally reflected on the surface of the high refractive glass plate 4 in a predetermined optical axis direction.
As a result, the light beams emitted from the light sources 1a and 1b are multiplexed (combined) and powered up as one light beam.
[0013]
As described above, the present invention multiplexes (combines) the light beams emitted from the two light sources with a simple configuration, minimizes the input power, provides a high-definition and bright image, prolongs the life of the light source, and reduces the cost. Realize a liquid crystal projector light source.
[0014]
(Example 2)
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, and is a conceptual configuration diagram of a light source for a video projector when three light sources are used.
In this case, the light source for a video projector is characterized in that two laminated glass plates are arranged in a substantially X-shape.
FIG. 4 is a conceptual configuration diagram of a light source for a video projector of the present invention, and FIG. 5 shows an arrangement relationship of the light source, the laminated glass plate, and the projection lens in FIG. 4 and 5, reference numerals 41a, 41b and 41c denote lamps (light sources), 42a, 42b and 42c denote reflectors (reflection mirrors), 431 and 432 denote low-refractive-index glass plates (transmission), and 441 and 442 denote high-refractive indexes. A glass plate (total reflection) and 45 indicate collimating lenses, respectively.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a case where light beams emitted from three light sources (lamps) 41a, 41b, and 41c are multiplexed (combined) into one light beam. 4 and 5, the laminated glass plates are arranged on the light emitting side of the light sources 41a, 41b and 41c, and a low-refractive-index glass plate (transmitting light) 431 and a high-refractive-index glass plate (total reflecting light) 441, respectively. Are laminated, a low-refractive-index glass plate (transmitting light rays) 432 and a high-refractive-index glass plate (total reflection of light rays) 442 are laminated.
The collimator lens 45 is a lens that converts light emitted from the light sources 41a, 41b, and 41c into parallel light, and projects the light on a device such as a liquid crystal.
The three reflectors 42a, 42b, and 42c were arranged so that the directions of the emission optical axes intersect at the positions of the reflection surfaces of the laminated high refractive index glass plates 441 and 442.
FIG. 5 shows the arrangement and dimensional relationship of the light source, the reflecting mirror, the laminated glass plate, and the collimating lens. Each device maintains the relationship of La = Lb = Lc.
4 and 5, the critical angles of the low-refractive-index glass plates (transmitting light rays) 431 and 432 are 45.19 ° to 41.16 °. The critical angle (total reflection angle between air and glass) of the high refractive index glass plates (total reflection of light rays) 441 and 442 is 41.83 ° to 31.77 °.
The low-refractive-index glass plate 431 and the high-refractive-index glass plate 441 are in close contact with each other and are laminated or held. The angle at which the laminated glass plates are arranged is oblique to the optical axis projected from the light source lamp 41b at an angle equal to or greater than the critical angle of the high refractive index glass plate 441.
Similarly, the low-refractive-index glass plate 432 and the high-refractive-index glass plate 442 are in close contact with each other and are laminated or held. The angle at which the laminated glass plates are arranged is oblique to the optical axis projected from the light source lamp 1c at an angle equal to or greater than the critical angle of the high refractive index glass plate 442.
In the apparatus of the present invention, it is desirable that the difference in the refractive index between the high refractive index glass plate 441 and the low refractive index glass plate 431 is about 0.2 or more. Similarly, the difference between the refractive indices of the high refractive index glass plate 442 and the low refractive index glass plate 432 is desirably about 0.2 or more.
According to the light source for a video projector of the present invention having the above-described configuration, light rays emitted from the light source 41a from the optical axis direction are transmitted without being totally reflected when incident at an angle equal to or less than the critical angle of the low refractive glass plate 3.
When the light beam emitted from the light source 41b is incident at an angle larger than the critical angle of the high refractive glass plate 441, it is totally reflected on the surface of the high refractive glass plate 441 in a predetermined optical axis direction.
Further, when the light beam emitted from the light source 41c is incident at an angle larger than the critical angle of the high refractive glass plate 442, it is totally reflected on the surface of the high refractive glass plate 442 in a predetermined optical axis direction.
As a result, the light beams emitted from the light sources 41a, 41b, and 41c are multiplexed (combined) and powered up as one light beam.
As described above, the present invention multiplexes (combines) light beams emitted from three light sources with a simple configuration, minimizes input power, provides high-definition and bright images, prolongs the life of light sources, and reduces costs. Realize a liquid crystal projector light source.
[0015]
(Example 3)
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, which is a conceptual configuration diagram of a light source for a video projector when three light sources are used.
The light source for the video projector in this case is characterized in that two laminated glass plates are arranged in parallel and inclined. 6 to 7, reference numerals 51a, 51b and 51c denote lamps (light sources), 52a, 52b and 52c denote reflectors (reflection mirrors), 531, 532 denote low refractive index glass plates (transmission), and 541 and 542 denote high refractions. A reference glass plate (total reflection), 55 indicates a collimating lens.
[0016]
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a case where light beams emitted from three light source lamps are multiplexed (combined) into one light beam. 6 and 7, the laminated glass plates are arranged on the light emitting side of the light sources 51a, 51b, 51c, and have a low refractive index glass plate (transmitting light) 531 and a high refractive index glass plate (total reflection of light) 541, respectively. Are laminated, a low-refractive-index glass plate (transmitting light rays) 532 and a high-refractive-index glass plate (total reflection of light rays) 542 are laminated.
The collimating lens 55 is a lens that converts light emitted from the light sources 51a, 51b, and 51c into parallel light, and projects the light on a device such as a liquid crystal, and is modeled.
The three reflectors 52a, 52b, and 52c were arranged so that the directions of the output optical axes intersect at the positions of the reflection surfaces of the laminated high refractive index glass plates 541 and 542.
FIG. 7 shows the arrangement and dimensional relationship of the light source, the reflecting mirror, the glass plate, and the lens, and each device maintains the relationship of La = Lb-1 + Lb-2 = Lc-1 + Lc-2.
6 and 7, the critical angles of the refractive index glass plates (transmitting light rays) 531 and 532 are 45.19 ° to 41.16 °. The critical angle (total reflection angle between air and glass) of the high refractive index glass plates (total reflection of light) 541 and 542 is 41.83 ° to 31.77 °.
The low-refractive-index glass plate 531 and the high-refractive-index glass plate 541 are in close contact with each other and are laminated or held. The laminated glass plate is arranged obliquely at an angle equal to or greater than the critical angle of 541 with respect to the optical axis projected from the light source lamp 51b. Similarly, the low-refractive-index glass plate 532 and the high-refractive-index glass plate 542 are closely stacked and held or bonded and held. The arrangement angle of the laminated glass plate is obliquely arranged at an angle equal to or more than the critical angle of the high refractive index glass plate 542 with respect to the optical axis projected from the light source lamp 51c.
[0017]
In the apparatus of the present invention, it is desirable that the difference in the refractive index between the high refractive index glass plate 541 and the low refractive index glass plate 531 is about 0.2 or more. Similarly, it is desirable that the difference in the refractive index between the high refractive index glass plate 542 and the low refractive index glass plate 532 is about 0.2 or more.
According to the light source for a video projector of the present invention having the above-described configuration, light rays emitted from the light source 51a from the optical axis direction are transmitted without being totally reflected when incident at an angle equal to or less than the critical angle of the low refractive glass plate 53.
When the light beam emitted from the light source 51b is incident at an angle larger than the critical angle of the high refractive glass plate 541, it is totally reflected on the surface of the high refractive glass plate 541 in a predetermined optical axis direction.
Further, when the light beam emitted from the light source 51c is incident at an angle larger than the critical angle of the high refractive glass plate 542, it is totally reflected on the surface of the high refractive glass plate 542 in a predetermined optical axis direction.
As a result, the light beams emitted from the light sources 1a, 1b, 1c are multiplexed (combined) and powered up as one light beam.
As described above, the present invention multiplexes (combines) light beams emitted from three light sources with a simple configuration, minimizes input power, provides high-definition and bright images, prolongs the life of light sources, and reduces costs. Realize a liquid crystal projector light source.
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, a light source for a video projector with high definition, high luminance, long life, and a simple configuration can be realized without shortage of output energy.
[0019]
In the above description, the light source device and method for a video projector have been described. However, the light source device and light source method for many optical devices such as a projector and an overhead projector device can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of a light source device of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an arrangement relationship between a light source, a laminated glass plate, and a projection lens in FIG. 1. FIG. 3 is a total reflection glass in a laminated glass plate constituting FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration angle of a light source for a video projector according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between a light source, a laminated glass plate, and a projection lens in FIG. FIG. 6 is a conceptual configuration diagram of a light source for a video projector according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing an arrangement relationship between a light source, a laminated glass plate, and a projection lens in FIG.
1a, 1b, 1c, 41a, 41b, 41c, 51a, 51b, 51c Lamp (light source)
2a, 2b, 2c, 42a, 42b, 42c, 52a, 52b, 52c Reflector (reflection mirror)
3,431,432 Low refractive index glass plate (transmission)
4,441,542 High refractive index glass plate (total reflection)
5,45,55 collimating lens
