JP2006078949A - Light source device for projection type display apparatus - Google Patents
Light source device for projection type display apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006078949A JP2006078949A JP2004265153A JP2004265153A JP2006078949A JP 2006078949 A JP2006078949 A JP 2006078949A JP 2004265153 A JP2004265153 A JP 2004265153A JP 2004265153 A JP2004265153 A JP 2004265153A JP 2006078949 A JP2006078949 A JP 2006078949A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- rod
- aperture surface
- incident
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光源としてのランプを2灯用いた投写型表示装置の光源装置に関するものである。 The present invention relates to a light source device for a projection display device using two lamps as light sources.
近年、パソコンや、ビデオなどの映像信号を拡大投影するプロジェクタは明るい部屋でも利用できるよう、より高輝度なタイプが商品化されており、その一方式として光源としてのランプを複数使用するものが商品化されている。 In recent years, projectors that magnify and project video signals such as personal computers and videos have been commercialized in higher brightness types so that they can be used even in bright rooms. One type of projector that uses multiple lamps as a light source is a product. It has become.
以下に従来のプロジェクタに使用した投写型表示装置の光源装置について説明する。 A light source device for a projection display device used in a conventional projector will be described below.
従来、プロジェクタに使用した2灯合成を用いた投写型表示装置の光源装置としては特開2001−359025号公報に記載されたものが知られている。その投写型表示装置の光源装置を図5に示す。図5は従来のプロジェクタに使用した光源装置の平面図である。図5において、光源装置の上方には、照明光学系(図示せず)が配置されていおり、主として光源ランプ111,112、リフレクタ121,122、及び2灯合成プリズム141より成る。光源ランプ111,112がそれぞれ発する光L1,L2を、楕円面鏡であるリフレクタ121,122及び2灯合成プリズム141を介して、光軸Xに沿って照明光学系へと導く。光源ランプ111,112は、それぞれ発光部(アーク)がリフレクタ121,122の第1焦点に位置するように配置されており、リフレクタ121,122は、長軸が一致し且つ第2焦点が近接するように対向して配置されている。この長軸をYとする。第1焦点にある光源ランプ111,112が発する光L1,L2はリフレクタ121,122の反射面121a,122aによって反射され、楕円面の特性により、それぞれリフレクタ121,122の第2焦点に該当する集光点S1,S2に集束する。但し、光源ランプ111,112の発光部は或程度の大きさを持つので、リフレクタ121,122からの光は集光位置においても厳密に点にはならず、集光位置における光束の断面は小径の円となる。2灯合成プリズム141は、断面が直角二等辺三角形である三角柱の、直交する面141a,141bを反射面としたものであり、リフレクタ121,122の集光点S1,S2がそれぞれ反射面141a,141b上又はごく近傍に位置し、断面の斜辺がリフレクタ121,122の長軸Yと平行になるように配置されている。リフレクタ121,122によって反射され集束した光源ランプ111,112からの光は、それぞれ反射面141a,141bによって反射され、同一方向に進む円錐状の発散光束となる。このとき、発散光束の光軸(光束の中心軸)は、リフレクタ121,122と2灯合成プリズム141の位置関係により、リフレクタ121,122の長軸Yと反射面141a,141bとの交点の距離2d1だけ離間し、且つ平行となる。照明光学系は、2灯合成プリズム141からの2つの発散光束の光軸の中央にその光軸Xが位置している。光軸Xと長軸Yは互いに直交する。この2灯合成プリズム41で反射した光はコリメータレンズ、2枚のインテグレータ、さらにその後の複数の光学素子を通り、ライトバルブを照明し、投写レンズによりそのライトバルブの像が拡大投影される。
しかしながら上記従来の構成では、光源としてのランプはの集光点(焦点)近傍で折り返すためプリズム及びその反射面が大変高温になる、また、小さな面積に集光された位置で折り返すため高い精度が要求される、その為、高価な部品の使用によるコストアップや、関係する部品精度の向上や、組み立て時に調整が必要になるという問題点を有していた。また、関係する部品の精度確保ができない場合は輝度の低下や輝度のバラツキが発生するという問題点も有していた。 However, in the above conventional configuration, since the lamp as the light source folds in the vicinity of the condensing point (focal point), the prism and its reflecting surface become very hot, and since it folds at the position where the light is condensed in a small area, high accuracy is obtained. Therefore, there are problems that the cost is increased due to the use of expensive parts, the precision of related parts is improved, and adjustment is required during assembly. In addition, when the accuracy of the related parts cannot be ensured, there is a problem that the luminance is reduced and the luminance is varied.
本発明は外部からの信号に応じ、画素ごとに変調可能な平面状のライトバルブと、光軸に対し垂直な入射開口面、出射開口面を持ち入射開口面から出射開口面に渡り4面の反射面を有するロッドを備えた投写型表示装置であって、楕円面鏡を備え所定位置に光束を集光させることができる第一及び第二の光源と、第一の光源からの光束を折り返し前記ロッドの入射開口面に所定角度で入射するよう導き、且つ、第一の光源の集光位置に前記ロッドの入射開口面が一致するよう配置された第一反射鏡と、第二の光源からの光束を折り返し前記ロッドの入射開口面に所定角度で入射するよう導き、且つ、第二の光源の集光位置に前記ロッドの入射開口面が一致するよう配置された第二反射鏡とを備え、第一及び第二の光源と、第一及び第二反射鏡がそれぞれ前記ロッドの入射開口面の中心と出射開口面の中心を結ぶ対象軸に対し回転対称に配置されたことを特徴とする投写型表示装置の光源装置としたもので、さらに、前記第一及び第二の光源の光軸は互いに平行で且つ一致せず、前記ロッドの入射開口面に平行であり、前記第一及び第二反射鏡の反射面の交角が直角で且つその交線は前記ロッドの入射開口面に平行で、前記ロッドの入射開口面の中心と出射開口面の中心を結ぶ対象軸を含む少なくとも一つの対称面の延長面に一致し、前記ロッドの入射開口面、出射開口面がそれぞれ長方形形状で、前記入射開口面から出射開口面に渡る4面のうち一組の対向する面が入射側から出射側に向け対称に且つテーパー状に広がり、その他の対向する面が平行面で、前記第一及び第二反射鏡の交線がこの平行面と平行であることを特徴とする投写型表示装置の光源装置としたものであり、ガラスロッドに光源からの光を高効率で入射させることができるという作用を有する。 The present invention has a planar light valve that can be modulated for each pixel in response to an external signal, an incident aperture surface perpendicular to the optical axis, and an output aperture surface, and has four surfaces extending from the incident aperture surface to the output aperture surface. A projection display device comprising a rod having a reflecting surface, comprising an ellipsoidal mirror and capable of condensing a light beam at a predetermined position, and folding the light beam from the first light source A first reflecting mirror that is guided so as to be incident on the incident aperture surface of the rod at a predetermined angle and that the incident aperture surface of the rod coincides with the condensing position of the first light source; and a second light source And a second reflecting mirror disposed so that the incident aperture surface of the rod coincides with the condensing position of the second light source. , First and second light sources and first and second reflectors Each of the light source devices of the projection type display device is arranged rotationally symmetrically with respect to a target axis connecting the center of the entrance aperture surface and the center of the exit aperture surface of the rod. The optical axes of the second light source are parallel to each other and do not coincide with each other, are parallel to the incident aperture surface of the rod, the angle of intersection of the reflecting surfaces of the first and second reflectors is a right angle, and the line of intersection is the rod Is parallel to the incident aperture surface of the rod and coincides with an extended surface of at least one symmetry plane including the target axis connecting the center of the incident aperture surface of the rod and the center of the exit aperture surface, and the incident aperture surface and the exit aperture surface of the rod Are rectangular shapes, and one set of opposing surfaces among the four surfaces extending from the entrance aperture surface to the exit aperture surface is symmetrically and tapered from the entrance side to the exit side, and the other opposing surfaces are parallel surfaces. The first and second reflecting mirrors Intersection line is obtained by a light source device of a projection display device, characterized in that parallel to the parallel surfaces, an effect that can be incident light from the light source to the glass rod at a high efficiency.
以上のように本発明は平面ミラーだけで構成され、プリズムのような高価な部品を使用せずに2灯合成を実現でき、且つ、光源の集光位置から離れた位置で光束を折り返すため、光学部品の温度が低く抑えることができる、また、関係する部品についても高精度を要求せず、組み立て時の調整等も不要になると言う優れた効果が得られる。 As described above, the present invention is composed of only a plane mirror, can achieve two-lamp synthesis without using expensive parts such as prisms, and folds the light beam at a position away from the light collection position of the light source. The temperature of the optical component can be kept low, the related components do not require high accuracy, and there is an excellent effect that adjustment during assembly is unnecessary.
以下、本発明の実施の形態について、図1から図4を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(実施の形態1)
図1は本発明を構成する光学要素部品の配置を示す図で(a)は平面図、(b)は正面図を示す。図2は、図1矢印Aから見たA矢視図を示し、図3(a)は図1のBB断面図を、(b)はCC断面図を示す。また、図4は本発明の投写型表示装置の光源装置を用いた投写型表示装置全体の構成を示す斜視図を示す。
(Embodiment 1)
1A and 1B are views showing an arrangement of optical element parts constituting the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a front view. 2 shows an A arrow view seen from arrow A in FIG. 1, FIG. 3 (a) shows a BB cross-sectional view of FIG. 1, and (b) shows a CC cross-sectional view. FIG. 4 is a perspective view showing the entire configuration of the projection display apparatus using the light source device of the projection display apparatus of the present invention.
光源としてのランプ1は管球2とその発光点を一つの焦点とする楕円面鏡3から構成されている。この光源1から出射される光は合成ミラー4により反射、折り返されロッド6の入射面7に入射するこのとき光源1とロッド6の入射面の位置関係は楕円面鏡3のもう一つの焦点と一致している。
A
同様に光源11は、管球12、楕円面鏡13から構成され、その出射光は合成ミラー14で反射、折り返されロッド6の入射面7に入射し、その位置関係はロッド6の入射面7、出射面8それぞれの中心を結ぶ中心線に対し180度対称に位置する。さらに光源1の光軸5と、光源11の光軸15は、図2に示すよう互いに平行で且つ一致せず、また、ロッド6の入射面に平行である。
Similarly, the
また、合成ミラー4,14は交角θが直角に配置されその交線はロッド6の入射面7と出射面8の中心を結ぶ中心線を含むロッド6の対称面の延長面に一致するよう配置されている。さらにロッド6は図3に示す入射側から出射側に漸次広がるテーパー面9、10と、互いに平行な平行面21、22から構成されている。
Further, the
以上のように構成された投写型表示装置の光源装置の作用を説明する。 The operation of the light source device of the projection display device configured as described above will be described.
このように構成された光源装置ではランプ1、2からの光がロッド6の平行面21、22で反射される側では楕円面鏡3、13の集光角度で入射し、ロッド6の内面で所定回数反射し、出射面8から楕円面鏡の集光角と同様の広がり角αで出射する、また、ロッド6のテーパー面9、10で反射される側では楕円面鏡3、13の集光角にランプ1、11の合成ミラー4、14で反射された後の光軸の開き角度βが加わった角度で光が入射し、テーパー面9、10で所定回数反射し、平行面21、22と同様の広がり角度になって出射面8から出射される。
In the light source device configured in this way, the light from the
さらにこの光源装置を用いた投写型表示装置の構成と作用を図4を用いて説明する。以上のような構成の光源装置のから出射した光は回転する円盤状のフィルターを持つカラーホィール23と、複数のレンズから構成されるリレーレンズ群24、折り返しミラー25、26と、フィールドレンズ27と、TIRプリズム28を通りライトバルブであるミラーアレイ素子29に入射する。このミラーアレイ素子29により、映像信号に応じて空間的に変調された光が投写レンズ30により拡大投影される。
Further, the configuration and operation of a projection display device using this light source device will be described with reference to FIG. The light emitted from the light source device having the above-described configuration is a
以上のように本実施の形態によれば、テーパー面を有するガラスロッドを利用した投写型表示装置において高効率に光源であるランプの光を利用することが可能になる。また、光源の集光点から離れたところで光束を折り返すことで、関係する光学部品の温度上昇も押さえることができる。さらに、投写レンズを上方や下方に向けて設置する場合もランプの光軸が水平に近く設置でき、ランプの特性や寿命を悪化させることが少ない。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to use light of a lamp, which is a light source, with high efficiency in a projection display device using a glass rod having a tapered surface. Further, by folding the light beam away from the condensing point of the light source, it is possible to suppress the temperature rise of the related optical components. Furthermore, when the projection lens is installed upward or downward, the optical axis of the lamp can be installed almost horizontally, and the characteristics and life of the lamp are hardly deteriorated.
尚、以上説明ではロッド6をガラス製の中実タイプを想定したが、4枚のミラーを組み合わせたミラーロッド若しくはミラートンネルタイプのロッドを使用しても同様の効果が得られる。また、投写型表示装置としてカラーホィールで時分割で色分解し、ライトバルブを1枚使用するタイプを説明したが、カラーホィールを使用せず色分解光学系とライトバルブを3枚使用するタイプにも使用できることは言うまでもない。
In the above description, the
本発明の投写型表示装置の光源装置は、簡易な構成で、安定的に高輝度が必要なプロジェクタ等やその他の照明光学系等の用途にも適用できる。 The light source device of the projection display device of the present invention can be applied to uses such as projectors and other illumination optical systems that have a simple configuration and stably require high luminance.
1、11 ランプ
2、12 管球
3、13 楕円面鏡
4、14 合成ミラー
5、15 ランプ光軸
6 ロッド
7 入射面
8 出射面
9、10 テーパー面
21、22 平行面
23 カラーホィール
24 リレーレンズ群
25、26 折り返しミラー
27 フィールドレンズ
28 TIRプリズム
29 ミラーアレイ素子
30 投写レンズ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
楕円面鏡を備え所定位置に光束を集光させることができる第一及び第二の光源と、
第一の光源からの光束を折り返し前記ロッドの入射開口面に所定角度で入射するよう導き、且つ、第一の光源の集光位置に前記ロッドの入射開口面が一致するよう配置された第一反射鏡と、
第二の光源からの光束を折り返し前記ロッドの入射開口面に所定角度で入射するよう導き、且つ、第二の光源の集光位置に前記ロッドの入射開口面が一致するよう配置された第二反射鏡と、
を備え、
第一及び第二の光源と、第一及び第二反射鏡がそれぞれ前記ロッドの入射開口面の中心と出射開口面の中心を結ぶ対象軸に対し回転対称に配置されたことを特徴とする投写型表示装置の光源装置。 A flat light valve that can be modulated for each pixel in response to a signal from the outside, and a rod that has incident and exit aperture surfaces perpendicular to the optical axis and four reflecting surfaces extending from the entrance aperture surface to the exit aperture surface A projection display device comprising:
A first light source and a second light source, each of which has an ellipsoidal mirror and can collect a light beam at a predetermined position;
The first light source is arranged so that the light beam from the first light source is turned back and incident on the incident aperture surface of the rod at a predetermined angle, and the incident aperture surface of the rod is aligned with the condensing position of the first light source. A reflector,
The second light source is arranged so that the light beam from the second light source is turned back and incident on the incident aperture surface of the rod at a predetermined angle, and the incident aperture surface of the rod is aligned with the condensing position of the second light source. A reflector,
With
A projection characterized in that the first and second light sources and the first and second reflecting mirrors are arranged rotationally symmetrically with respect to a target axis connecting the center of the entrance aperture surface and the center of the exit aperture surface of the rod, respectively. Type light source device.
The rod has an entrance aperture surface and an exit aperture surface each having a rectangular shape, and a pair of opposing surfaces among the four surfaces extending from the entrance aperture surface to the exit aperture surface are symmetrical and tapered from the entrance side to the exit side. 4. A light source device for a projection display device according to claim 1, wherein the other facing surface is a parallel surface, and an intersection line of the first and second reflecting mirrors is parallel to the parallel surface. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004265153A JP4120628B2 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Light source device for projection display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004265153A JP4120628B2 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Light source device for projection display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006078949A true JP2006078949A (en) | 2006-03-23 |
JP4120628B2 JP4120628B2 (en) | 2008-07-16 |
Family
ID=36158433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004265153A Active JP4120628B2 (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Light source device for projection display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4120628B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009128689A (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Ricoh Co Ltd | Projection display apparatus |
WO2010067504A1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | 三菱電機株式会社 | Projection display device |
US7832876B2 (en) | 2007-03-07 | 2010-11-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Projection display for converting light beams into an optical image |
WO2012115228A1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | Projection image display device |
CN107357975A (en) * | 2017-06-27 | 2017-11-17 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | The acquiring method and cylinder of a kind of cylindrical tube and hull diclinic section intersection |
-
2004
- 2004-09-13 JP JP2004265153A patent/JP4120628B2/en active Active
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7832876B2 (en) | 2007-03-07 | 2010-11-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Projection display for converting light beams into an optical image |
JP2009128689A (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Ricoh Co Ltd | Projection display apparatus |
WO2010067504A1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | 三菱電機株式会社 | Projection display device |
JP2010160454A (en) * | 2008-12-08 | 2010-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | Projection display |
JP4516622B2 (en) * | 2008-12-08 | 2010-08-04 | 三菱電機株式会社 | Projection display |
US8434876B2 (en) | 2008-12-08 | 2013-05-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Projection type display apparatus having a light source device with improved light utilization efficiency |
CN102171610B (en) * | 2008-12-08 | 2013-06-12 | 三菱电机株式会社 | Projection display device |
WO2012115228A1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | Projection image display device |
JPWO2012115228A1 (en) * | 2011-02-25 | 2014-07-07 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | Projection display device |
US9041868B2 (en) | 2011-02-25 | 2015-05-26 | Hitachi Maxell, Ltd. | Projection image display device comprising a plurality of illumination optical systems |
EP2680071A4 (en) * | 2011-02-25 | 2016-10-05 | Hitachi Maxell | Projection image display device |
CN107357975A (en) * | 2017-06-27 | 2017-11-17 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | The acquiring method and cylinder of a kind of cylindrical tube and hull diclinic section intersection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4120628B2 (en) | 2008-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9454069B2 (en) | Illumination system having first and second lens arrays including plano-convex lenses wherein some lenses in the second array include a first and a second lens element, projection-type display apparatus, and optical integrator | |
US6222674B1 (en) | Projective image display apparatus | |
JP5766371B2 (en) | Projection device | |
JP5332242B2 (en) | projector | |
US6499863B2 (en) | Combining two lamps for use with a rod integrator projection system | |
EP0603583A1 (en) | Image projection apparatus | |
US7150535B2 (en) | Lighting device and projector equipped with the same | |
JP3794387B2 (en) | Illumination optical system and projector | |
TW202004860A (en) | Light source device and projector | |
JP4120628B2 (en) | Light source device for projection display device | |
JP2006269415A (en) | Lighting system | |
JP2010026260A (en) | Lighting optical device and projection type display device | |
JP6673332B2 (en) | Prism unit and projector | |
TWI714064B (en) | Lighting system | |
JP2007027118A (en) | Optical projection device | |
JPH0540223A (en) | Lighting device | |
JP2007034102A (en) | Rear projection type projector | |
JP2010026262A (en) | Lighting optical device and projection type display device using the same | |
US6870580B2 (en) | Illumination optical system having a mirror with a curved surface having rotational symmetry about a predetermined axis | |
JP6696297B2 (en) | Projection device | |
JP2007286516A (en) | Projection type image display device | |
JP2006030378A (en) | Light source device and projector | |
TWI720464B (en) | Reflective lighting system | |
JP2006078625A (en) | Projector | |
JP2001249405A (en) | Illumination apparatus and projector equipped with the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070731 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071023 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080115 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080313 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080401 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080414 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4120628 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120509 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130509 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130509 Year of fee payment: 5 |