JP2006106525A - Projector - Google Patents

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JP2006106525A JP2004295695A JP2004295695A JP2006106525A JP 2006106525 A JP2006106525 A JP 2006106525A JP 2004295695 A JP2004295695 A JP 2004295695A JP 2004295695 A JP2004295695 A JP 2004295695A JP 2006106525 A JP2006106525 A JP 2006106525A
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Koichi Akiyama
光一 秋山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector without lowering light utilization efficiency and increasing a light stray level, even when providing a reflection optical system for reflecting a part of light from a emission tube on a light source device toward an elliptical face reflector in the projector provided with a micro mirror modulator. <P>SOLUTION: The projector comprises a lighting system 100A having a light source device 110A and an integrator rod 120A, a relay optical system 140A, the micro mirror modulator 200, and a projection optical system 300A. Each color filter in a color wheel 130 comprises a dichroic mirror. The projector forms a recycle mirror 122A having an opening in the center on a light incident face of the integrator rod 120A. The emission tube 112 attaches an auxiliary mirror 116A reflecting light radiated from the emission tube to the side of the region to be illuminated toward the elliptical face reflector 114A. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はプロジェクタに関する。   The present invention relates to a projector.

図13は、従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ1000aを説明するために示す図である。図13(a)は従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ1000aの光学系を示す図であり、図13(b)は従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ1000aにおける光源装置110aを示す図である。   FIG. 13 is a diagram for explaining a projector 1000a provided with a conventional micromirror type modulation device. FIG. 13A is a diagram showing an optical system of a projector 1000a provided with a conventional micromirror type modulation device, and FIG. 13B shows a light source device 110a in the projector 1000a provided with a conventional micromirror type modulation device. FIG.

従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ1000aは、図13(a)に示すように、集束光を射出する光源装置110a及び光源装置110aからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド120aを有する照明装置100aと、照明装置100aからの光を被照明領域に導くリレー光学系140aと、リレー光学系140aからの光を画像情報に応じて変調するマイクロミラー型変調装置200aと、マイクロミラー型変調装置200aで変調された光を投写する投写光学系300aとを備えている。そして、インテグレータロッド120aの光入射面側にはカラーホイール130aが設けられている。   As shown in FIG. 13A, a projector 1000a having a conventional micromirror type modulation device converts light from the light source device 110a that emits focused light and light from the light source device 110a into light having a more uniform intensity distribution. An illumination device 100a having an integrator rod 120a, a relay optical system 140a that guides light from the illumination device 100a to an illuminated area, and a micromirror-type modulation device 200a that modulates light from the relay optical system 140a according to image information. And a projection optical system 300a for projecting light modulated by the micromirror type modulation device 200a. A color wheel 130a is provided on the light incident surface side of the integrator rod 120a.

光源装置110aは、図13(b)に示すように、楕円面リフレクタ114a及び楕円面リフレクタ114aの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管112aを有するとともに、楕円面リフレクタ114aから射出される集束光のうち中心部の光を通過させるとともに、周辺部の光を反射することにより、周辺部の光をその入射方向に対して逆方向に戻す反射光学系160をさらに有している。   As shown in FIG. 13B, the light source device 110a includes an ellipsoidal reflector 114a and an arc tube 112a having a light emission center in the vicinity of the first focal point of the ellipsoidal reflector 114a, and a converging beam emitted from the ellipsoidal reflector 114a. It further includes a reflective optical system 160 that allows light in the central portion of the light to pass and reflects the light in the peripheral portion to return the light in the peripheral portion in the direction opposite to the incident direction.

このため、従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ1000aによれば、反射光学系160の作用により、光源装置110aから射出される集束光の角度を小さくすることができるため、インテグレータロッド120aに入射する集束光の入射角度を小さくすることができ、照明装置における照明光の利用効率を容易に向上させることが可能となる(例えば、特許文献1参照。)。   For this reason, according to the projector 1000a provided with the conventional micromirror type modulation device, the angle of the focused light emitted from the light source device 110a can be reduced by the action of the reflection optical system 160. The incident angle of the incident focused light can be reduced, and the utilization efficiency of the illumination light in the illumination device can be easily improved (for example, see Patent Document 1).

しかしながら、従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ1000aにおいては、反射光学系160は、楕円面リフレクタ114aから射出される集束光のうち周辺部の光を反射する必要があるため、楕円面リフレクタ114aと同等の大きさを有することが必要であり、光源装置が大掛かりとなるという問題があった。また、その結果、楕円面リフレクタ114aの開口部を大きな反射光学系160で塞ぐことになるため、光源装置の冷却効率が低下するという問題があった。   However, in the projector 1000a provided with the conventional micromirror type modulation device, the reflective optical system 160 needs to reflect the peripheral light of the focused light emitted from the elliptical reflector 114a. There is a problem that it is necessary to have the same size as 114a, and the light source device becomes large. As a result, the opening of the ellipsoidal reflector 114a is blocked by the large reflective optical system 160, which causes a problem that the cooling efficiency of the light source device is lowered.

そこで、従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ1000aにおいて、光源装置の構造を簡素化するとともに、光源装置の冷却効率を低下させないようにするために、反射光学系160の代わりに、図14に示すような反射光学系170を用いることが考えられる。図14は、従来の他の光源装置110bを示す図である。
従来の他の光源装置110bは、図14に示すように、楕円面リフレクタ114b及び楕円面リフレクタ114bの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管112bを有するとともに、楕円面リフレクタ114bから被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ114bに向けて反射する反射光学系170をさらに有している。この反射光学系170は、発光管112bの管球外面に形成された反射膜からなっている。
In order to simplify the structure of the light source device and prevent the cooling efficiency of the light source device from being lowered in the projector 1000a provided with the conventional micromirror type modulation device, instead of the reflective optical system 160, FIG. It is conceivable to use a reflection optical system 170 as shown in FIG. FIG. 14 is a diagram showing another conventional light source device 110b.
As shown in FIG. 14, another conventional light source device 110b includes an ellipsoidal reflector 114b and an arc tube 112b having a light emission center in the vicinity of the first focal point of the ellipsoidal reflector 114b, and an illuminated area from the ellipsoidal reflector 114b. It further has a reflection optical system 170 that reflects the light emitted to the side toward the ellipsoidal reflector 114b. The reflection optical system 170 is made of a reflection film formed on the outer surface of the bulb of the arc tube 112b.

このため、従来の他の光源装置110bを用いれば、反射光学系170は、楕円面リフレクタ114bから被照明領域側に放射される光を、発光管112bの管球外面に形成された反射膜によって反射することになるため、光源装置を簡素化することができるようになる。また、これにより、光源装置の冷却効率を低下させることもなくなる(例えば、特許文献2参照。)。   For this reason, if another conventional light source device 110b is used, the reflection optical system 170 causes the light emitted from the ellipsoidal reflector 114b to the illuminated area side by the reflection film formed on the outer surface of the tube of the arc tube 112b. Since the light is reflected, the light source device can be simplified. Moreover, this does not reduce the cooling efficiency of the light source device (see, for example, Patent Document 2).

特開2003−222820号公報JP 2003-222820 A 国際公開第03/033959号パンフレットInternational Publication No. 03/033959 Pamphlet

しかしながら、本発明者の解析によれば、現在一般に流通している発光管においては、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあることが判明した。このため、上記のような従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ1000aにおいて、反射光学系160に代えて、従来の他の光源装置110bにおける反射光学系170を用いた場合には、確かに、光源装置を簡素化することができ、光源装置の冷却効率を低下させることもなくなるが、その一方、反射光学系170で楕円面リフレクタに向けて反射される光は、必ずしも発光管の発光部を通過しなくなる。その結果、そのような光が楕円面リフレクタで反射された場合、インテグレータロッド120aの光入射面に正しく到達しなくなり、光利用効率が低下するとともに迷光レベルを増加させてしまうという問題があった。   However, according to the analysis of the present inventor, in the arc tubes currently in circulation, for each arc tube, the shape and size of the bulb, the position of the electrode, the position of the emission center, etc. cannot be ignored. It was found that there was variation. Therefore, in the projector 1000a provided with the conventional micromirror type modulation device as described above, when the reflection optical system 170 in another conventional light source device 110b is used instead of the reflection optical system 160, it is surely. The light source device can be simplified and the cooling efficiency of the light source device is not reduced. On the other hand, the light reflected by the reflective optical system 170 toward the ellipsoidal reflector is not necessarily the light emitting portion of the arc tube. Will not pass. As a result, when such light is reflected by the ellipsoidal reflector, there is a problem in that the light does not reach the light incident surface of the integrator rod 120a correctly, the light use efficiency is lowered, and the stray light level is increased.

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、マイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタにおいて、光源装置に、発光管からの光の一部を楕円面リフレクタに向けて反射する反射光学系を設けた場合であっても、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることのないプロジェクタを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and in a projector having a micromirror type modulation device, the light source device reflects a part of the light from the arc tube toward the ellipsoidal reflector. It is an object of the present invention to provide a projector in which the light use efficiency does not decrease and the stray light level does not increase even when a reflective optical system is provided.

本発明のプロジェクタは、楕円面リフレクタ及び前記楕円面リフレクタの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管を有する光源装置並びに前記楕円面リフレクタの第2焦点近傍に光入射面を有し前記光源装置からの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドを備えた照明装置と、前記インテグレータロッドの光射出面側に配置されたカラーホイールと、前記照明装置からの光を被照明領域に導くリレー光学系と、前記リレー光学系からの光を画像情報に応じて変調するマイクロミラー型変調装置と、前記マイクロミラー型変調装置で変調された光を投写する投写光学系とを備え、前記カラーホイールにおける各カラーフィルタは、所定の色光を通過し他の色光を反射するダイクロイックミラーからなり、前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に開口部を有するリサイクルミラーが形成されたプロジェクタであって、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に放射される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する補助ミラーが取り付けられていることを特徴とする。   The projector of the present invention includes a light source device having an ellipsoidal reflector and an arc tube having a light emission center in the vicinity of a first focal point of the elliptical reflector, and a light incident surface in the vicinity of a second focal point of the elliptical reflector. A lighting device including an integrator rod that converts light from the light into a light having a more uniform intensity distribution, a color wheel disposed on a light emission surface side of the integrator rod, and light from the lighting device to be illuminated A relay optical system that guides the light, a micromirror-type modulation device that modulates light from the relay optical system according to image information, and a projection optical system that projects light modulated by the micromirror-type modulation device, Each color filter in the color wheel includes a dichroic mirror that passes predetermined color light and reflects other color light. A projector in which a recycle mirror having an opening at a central portion is formed on a light incident surface of a lator rod, and light emitted from the arc tube toward the illuminated area is transmitted to the arc tube reflector in the arc tube An auxiliary mirror that reflects toward the screen is attached.

このため、本発明のプロジェクタによれば、発光管には上記した反射光学系としての補助ミラーが取り付けられているため、光源装置から射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッドに入射する集束光の入射角度を小さくすることができ、照明装置における照明光の利用効率を容易に向上させることが可能となる。   For this reason, according to the projector of the present invention, since the auxiliary mirror as the reflection optical system is attached to the arc tube, the angle of the focused light emitted from the light source device can be reduced. For this reason, the incident angle of the focused light incident on the integrator rod can be reduced, and the utilization efficiency of the illumination light in the illumination device can be easily improved.

また、本発明のプロジェクタによれば、発光管には上記した反射光学系としての補助ミラーが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、本発明のプロジェクタは、マイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタにおいて、光源装置に、発光管からの光の一部を楕円面リフレクタに向けて反射する反射光学系を設けた場合であっても、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることのないプロジェクタとなる。   Further, according to the projector of the present invention, since the auxiliary mirror as the reflection optical system described above is attached to the arc tube, the shape and size of the tube, the electrode arrangement position, the emission center are provided for each arc tube. Even if there is a variation that cannot be ignored, the above-described variation can be absorbed by adjusting the mounting position of the auxiliary mirror with respect to the arc tube in accordance with the variation. As a result, the projector of the present invention is a projector provided with a micromirror type modulation device, in which the light source device is provided with a reflective optical system that reflects part of the light from the arc tube toward the ellipsoidal reflector. However, the projector does not decrease the light utilization efficiency or increase the stray light level.

また、本発明のプロジェクタによれば、カラーホイールにおける各カラーフィルタは、所定の色光を通過し他の色光を反射するダイクロイックミラーからなり、インテグレータロッドの光入射面には、中央部に開口部を有するリサイクルミラーが形成された光学系、すなわち、いわゆるSCR(Sequential Color Recapture)方式の光学系を用いているため、カラーホイールにおける各カラーフィルタで一旦は通過を拒否された色光の再利用を図ることができる。このため、光利用効率を高くすることができる(SCR方式については、例えば、特開2001−242416号公報参照。)。   Further, according to the projector of the present invention, each color filter in the color wheel is composed of a dichroic mirror that passes predetermined color light and reflects other color light, and the light incident surface of the integrator rod has an opening in the center. The optical system on which the recycle mirror is formed, that is, the so-called SCR (Sequential Color Recapture) type optical system is used, so that the color light that is once rejected by each color filter in the color wheel is reused. Can do. For this reason, the light utilization efficiency can be increased (for example, refer to Japanese Patent Laid-Open No. 2001-242416 for the SCR method).

ところで、このようなSCR方式の光学系を用いたプロジェクタにおいて、光利用効率を高くするには、リサイクルミラーの開口部をできるだけ小さくすることが好ましい。しかしながら、本発明のプロジェクタによれば、上記したように、発光管には補助ミラーが取り付けられているため、光源装置から射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッドに入射する集束光の入射角度を小さくすることができるため、リサイクルミラーの開口部を小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。   By the way, in a projector using such an SCR optical system, it is preferable to make the opening of the recycle mirror as small as possible in order to increase the light utilization efficiency. However, according to the projector of the present invention, since the auxiliary mirror is attached to the arc tube as described above, the angle of the focused light emitted from the light source device can be reduced. For this reason, since the incident angle of the focused light incident on the integrator rod can be reduced, the opening of the recycling mirror can be reduced, and the light utilization efficiency can be further increased.

また、本発明のプロジェクタによれば、発光管には上記のような補助ミラーが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、光源装置から射出される集束光をリサイクルミラーの開口部の中央部に正しく入射させることができるようになるため、リサイクルミラーの開口部をさらに小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。   Further, according to the projector of the present invention, since the auxiliary mirror as described above is attached to the arc tube, the shape and size of the bulb, the position of the electrode, the position of the emission center, etc. Even if there is a variation that cannot be ignored, the above-described variation can be absorbed by adjusting the mounting position of the auxiliary mirror with respect to the arc tube in accordance with the variation. As a result, the focused light emitted from the light source device can be correctly incident on the center of the opening of the recycling mirror, so that the opening of the recycling mirror can be further reduced, and light utilization efficiency can be reduced. Can be further increased.

本発明のプロジェクタにおいては、前記補助ミラーは、前記発光管に対する位置調整がなされた後に前記発光管に固定されていることが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the auxiliary mirror is fixed to the arc tube after position adjustment with respect to the arc tube.

このように構成することにより、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整して、上記したばらつきを調整した後、補助ミラーが発光管に固定されることになるため、固定後の補助ミラーは発光管から被照明領域側に放射された光を常に正しく発光管の発光部に向けて反射するようになる。その後、発光管の発光部を通過した光は、楕円面リフレクタで反射されてインテグレータロッドの光入射面に正しく到達するようになるため、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることがなくなる。また、リサイクルミラーの開口部をさらに小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。   With this configuration, the auxiliary mirror is fixed to the arc tube after adjusting the mounting position of the auxiliary mirror with respect to the arc tube and adjusting the above-described variation. The light emitted from the tube toward the illuminated area is always reflected correctly toward the light emitting portion of the arc tube. After that, the light that has passed through the light emitting part of the arc tube is reflected by the ellipsoidal reflector and reaches the light incident surface of the integrator rod correctly, so that the light utilization efficiency decreases and the stray light level increases. Disappears. In addition, the opening of the recycling mirror can be further reduced, and the light utilization efficiency can be further increased.

本発明のプロジェクタにおいては、前記補助ミラーは、前記発光管における前記楕円面リフレクタの反対側の封止部に固定されていることが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the auxiliary mirror is fixed to a sealing portion on the opposite side of the elliptical reflector in the arc tube.

このように構成することにより、発光管に対して補助ミラーの位置調整を行い、その後発光管に対して補助ミラーを固定する作業を容易に行うことができるようになる。   With this configuration, it is possible to easily adjust the position of the auxiliary mirror with respect to the arc tube and then fix the auxiliary mirror to the arc tube.

本発明のプロジェクタにおいては、前記補助ミラーは、石英ガラスからなることが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the auxiliary mirror is made of quartz glass.

本発明のプロジェクタにおいては、補助ミラーは、発光管に極めて近接して配置されるため、極めて高温の環境下に置かれることになる。しかしながら、本発明のプロジェクタのように、熱膨張係数が低く耐熱性に優れる石英ガラスで補助ミラーを構成することによって、熱による光学特性の劣化が抑制されるようになる。   In the projector according to the present invention, the auxiliary mirror is disposed very close to the arc tube, and thus is placed in an extremely high temperature environment. However, when the auxiliary mirror is made of quartz glass having a low thermal expansion coefficient and excellent heat resistance as in the projector of the present invention, deterioration of optical characteristics due to heat is suppressed.

本発明のプロジェクタにおいては、前記補助ミラーの内面には、誘電体多層膜からなる反射膜が形成されていることが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that a reflection film made of a dielectric multilayer film is formed on the inner surface of the auxiliary mirror.

上記したように、本発明のプロジェクタにおいては、補助ミラーは、発光管に極めて近接して配置されるため、極めて高温の環境下に置かれることになる。しかしながら、本発明のプロジェクタのように、熱膨張係数が低く耐熱性に優れる誘電体多層膜で反射膜を構成することにより、熱による反射特性の劣化が抑制されるようになる。   As described above, in the projector according to the present invention, the auxiliary mirror is disposed very close to the arc tube, and thus is placed in an extremely high temperature environment. However, when the reflective film is formed of a dielectric multilayer film having a low thermal expansion coefficient and excellent heat resistance as in the projector of the present invention, the deterioration of the reflection characteristics due to heat can be suppressed.

本発明のプロジェクタにおいては、補助ミラーの反射膜としては、赤外線透過性の反射膜とすることが好ましい。このように構成することにより、発光管から放射されて補助ミラーに到達する赤外線はそのまま補助ミラーを透過するため、補助ミラーの温度上昇が抑制されるようになる。   In the projector of the present invention, it is preferable that the reflective film of the auxiliary mirror is an infrared transmissive reflective film. By configuring in this way, the infrared rays emitted from the arc tube and reaching the auxiliary mirror pass through the auxiliary mirror as they are, so that the temperature rise of the auxiliary mirror is suppressed.

これらの観点からは、誘電体多層膜として、低屈折誘電体としてのSiOと、高光屈折率誘電体としてのTiO及び/又はTaとからなる誘電体多層膜を用いることが好ましい。 From these viewpoints, it is preferable to use a dielectric multilayer film composed of SiO 2 as a low refractive dielectric and TiO 2 and / or Ta 2 O 5 as a high refractive index dielectric as the dielectric multilayer film. .

本発明のプロジェクタにおいては、前記楕円面リフレクタの第1焦点距離をfとしたとき、6mm≦f≦18mmなる関係を満たすことが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the relationship of 6 mm ≦ f 1 ≦ 18 mm is satisfied, where f 1 is the first focal length of the ellipsoidal reflector.

すなわち、楕円面リフレクタの第1焦点距離fが6mm未満になると、発光管の発光中心と楕円面リフレクタの基部との距離が短くなりすぎて、発光管の管球部(通常、直径が6mm程度である。)と楕円面リフレクタの基部とが接触してしまう可能性が生じてしまう。また、楕円面リフレクタの第1焦点距離fが6mm未満になると、楕円面リフレクタにおける倍率(f/f)が大きくなりすぎるため、インテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径が大きくなり、リサイクルミラーの開口部を小さくするのが困難になる。
一方、楕円面リフレクタの第1焦点距離fが18mmを超えると、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要が生じてしまう。その結果、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
この観点から言えば、9mm≦f≦15mmなる関係を満たすことがさらに好ましい。
That is, when the first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector is less than 6 mm, the distance between the light emission center of the arc tube and the base of the ellipsoidal reflector becomes too short, and the bulb portion of the arc tube (usually having a diameter of 6 mm). And the base of the ellipsoidal reflector may come into contact with each other. Further, when the first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector is less than 6 mm, the magnification (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector becomes too large, so that the beam diameter of the illumination light beam on the light incident surface of the integrator rod is large. Therefore, it is difficult to reduce the opening of the recycling mirror.
On the other hand, when the first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector exceeds 18 mm, it is necessary to use a large ellipsoidal reflector having a large effective reflecting surface diameter in order to secure the amount of light trapped from the arc tube. End up. As a result, it is not easy to reduce the size of the lighting device.
From this point of view, it is more preferable to satisfy the relationship of 9 mm ≦ f 1 ≦ 15 mm.

本発明のプロジェクタにおいては、前記楕円面リフレクタの第2焦点距離をfとしたとき、30mm≦f≦90mmなる関係を満たすことが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the relationship of 30 mm ≦ f 2 ≦ 90 mm is satisfied, where f 2 is the second focal length of the ellipsoidal reflector.

すなわち、楕円面リフレクタの第2焦点距離fが30mm未満になると、発光管のリード部の被照明領域側の先端(通常、発光管の発光中心から20mm〜35mm離れている。)とインテグレータロッドの光入射面とが接触してしまう可能性が生じてしまう。
一方、楕円面リフレクタの第2焦点距離fが90mmを超えると、楕円面リフレクタの第1焦点距離fを比較的長くする必要が生じてしまい、そうなると、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要が生じてしまう。その結果、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。また、楕円面リフレクタの第1焦点距離fが90mmを超えると、楕円面リフレクタにおける倍率(f/f)が大きくなりすぎるため、インテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径が大きくなり、リサイクルミラーの開口部を小さくするのが困難になる。
この観点から言えば、40mm≦f≦75mmなる関係を満たすことがより好ましい。
That is, when the second focal length f 2 of the ellipsoidal reflector is less than 30 mm, the tip of the illuminated region side of the lead portion of the arc tube (usually away 20mm~35mm from the light emission center of the light emitting tube.) And the integrator rod There is a possibility of contact with the light incident surface.
On the other hand, when the second focal length f 2 of the ellipsoidal reflector is more than 90 mm, will occur must be relatively long first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector, Sonaruto, the swallowing amount of light from the arc tube In order to ensure, it becomes necessary to use a large ellipsoidal reflector having a large effective reflecting surface diameter. As a result, it is not easy to reduce the size of the lighting device. Further, when the first focal length f 2 of the ellipsoidal reflector is more than 90 mm, since the magnification in the ellipsoidal reflector (f 2 / f 1) is too large, the beam diameter of the illumination light beam in the light incident surface of the integrator rod is large Therefore, it is difficult to reduce the opening of the recycling mirror.
From this point of view, it is more preferable to satisfy the relationship of 40 mm ≦ f 2 ≦ 75 mm.

本発明のプロジェクタにおいては、前記楕円面リフレクタの有効反射面の径をDとしたとき、30mm≦D≦50mmなる関係を満たすことが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the relationship of 30 mm ≦ D ≦ 50 mm is satisfied, where D is the diameter of the effective reflection surface of the elliptical reflector.

すなわち、楕円面リフレクタの有効反射面の径Dが30mm未満になると、発光管からの光を反射する面積が小さくなりすぎてインテグレータロッドに導かれる光の量が不足する可能性が生じる。
一方、楕円面リフレクタの有効反射面の径Dが50mmを超えると、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎて、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
That is, when the diameter D of the effective reflecting surface of the ellipsoidal reflector is less than 30 mm, there is a possibility that the area for reflecting light from the arc tube becomes too small and the amount of light guided to the integrator rod is insufficient.
On the other hand, if the diameter D of the effective reflecting surface of the ellipsoidal reflector exceeds 50 mm, the ellipsoidal reflector itself becomes too large and it is not easy to reduce the size of the lighting device.

本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置の光軸の前記楕円面リフレクタ基端側部分と前記発光管の発光中心から前記楕円面リフレクタに向けて放射される光とがなす最大角度をθとしたとき、90°≦θ≦110°なる関係を満たすことが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, the maximum angle formed by the light beam emitted from the light emission center of the arc tube to the ellipsoidal reflector is defined as θ. It is preferable that the relationship of 90 ° ≦ θ ≦ 110 ° is satisfied.

すなわち、この最大角度θが90°未満となると、発光管からの光を反射する楕円面リフレクタの反射面積が小さくなりすぎてインテグレータロッドに導かれる光の量が不足する可能性が生じる。
一方、この最大角度θが110°を超えると、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎて、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
このように、本発明のプロジェクタにおいては、従来よりも楕円面リフレクタが小さく構成されているが、110°を超える角度で発光管から射出される光は補助ミラーによって反射されて楕円面リフレクタに導かれるので、光利用効率が低下することもない。
That is, when the maximum angle θ is less than 90 °, there is a possibility that the reflection area of the ellipsoidal reflector that reflects light from the arc tube becomes too small and the amount of light guided to the integrator rod is insufficient.
On the other hand, when the maximum angle θ exceeds 110 °, the ellipsoidal reflector itself becomes too large, and it is not easy to reduce the size of the lighting device.
As described above, in the projector of the present invention, the ellipsoidal reflector is configured to be smaller than the conventional one. However, light emitted from the arc tube at an angle exceeding 110 ° is reflected by the auxiliary mirror and guided to the ellipsoidal reflector. Therefore, the light use efficiency is not lowered.

本発明のプロジェクタにおいては、前記楕円面リフレクタの第1焦点距離をfとし、前記楕円面リフレクタの第2焦点距離をfとし、前記発光管のアーク長をALとし、前記リサイクルミラーの開口部の直径をdとしたとき、1.5×(f/f)×AL≦d≦2.0×(f/f)×ALなる関係を満たすことが好ましい。 In the projector of the present invention, the first focal length of the ellipsoidal reflector and f 1, the second focal length of the ellipsoidal reflector and f 2, the arc length of the arc tube and AL, the opening of the recycling mirror It is preferable to satisfy the relationship of 1.5 × (f 2 / f 1 ) × AL ≦ d ≦ 2.0 × (f 2 / f 1 ) × AL where d is the diameter of the part.

上記したように、SCR方式の光学系を用いたプロジェクタにおいて光利用効率を高くするには、リサイクルミラーの開口部の大きさをできるだけ小さくすることが好ましい。その一方、リサイクルミラーの開口部の大きさを小さくしすぎると光源装置からの照明光束がリサイクルミラーの開口部に入りきらなくなるため、かえって光利用効率が低下することとなる。そこで、本発明のプロジェクタにおいては、上記したように、リサイクルミラーの開口部の直径dを所定の範囲とすることで、光利用効率の極大化を図っている。
すなわち、インテグレータロッドの光入射面における照明光束Biのビーム径は発光管のアーク長ALに楕円面リフレクタの倍率(f/f)を乗じたものになるが、本発明者の解析によれば、リサイクルミラーの開口部の直径dを、この値を1.5〜2.0倍したものの範囲内にすることによって、光利用効率を極大化できるのである。
As described above, in order to increase the light use efficiency in the projector using the SCR optical system, it is preferable to reduce the size of the opening of the recycle mirror as much as possible. On the other hand, if the size of the opening of the recycling mirror is made too small, the illumination light flux from the light source device will not be able to enter the opening of the recycling mirror, and the light utilization efficiency will be lowered. Therefore, in the projector of the present invention, as described above, the light utilization efficiency is maximized by setting the diameter d of the opening of the recycle mirror within a predetermined range.
That is, the beam diameter of the illumination light beam Bi on the light incident surface of the integrator rod is obtained by multiplying the arc length AL of the arc tube by the magnification (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector. For example, the light utilization efficiency can be maximized by setting the diameter d of the opening of the recycling mirror within the range of 1.5 to 2.0 times this value.

以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。   The projector of the present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings.

〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aを説明するために示す図である。図1(a)は実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの光学系を上面から見た図であり、図1(b)は実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの光学系を側面から見た図であり、図1(c)は実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおけるインテグレータロッド120Aの光入射面を照明光軸に沿って見た図であり、図1(d)は実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおけるインテグレータロッド120Aの光射出面を照明光軸に沿って見た図であり、図1(e)は実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおけるカラーホイール130を照明光軸に沿って見た図であり、図1(f)は実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおけるカラーホイール130を通過する照明光束を照明光軸に沿って見た図であり、図1(g)は実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおけるマイクロミラー型変調装置200に照射される照明光束を示す図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram for explaining a projector 1000A according to the first embodiment. 1A is a view of the optical system of the projector 1000A according to the first embodiment as viewed from above, and FIG. 1B is a view of the optical system of the projector 1000A according to the first embodiment as viewed from the side. FIG. 1C is a view of the light incident surface of the integrator rod 120A in the projector 1000A according to the first embodiment along the illumination optical axis, and FIG. 1D is an integrator rod in the projector 1000A according to the first embodiment. FIG. 1E is a diagram of the light exit surface of 120A viewed along the illumination optical axis, and FIG. 1E is a diagram of the color wheel 130 in the projector 1000A according to the first embodiment viewed along the illumination optical axis. (F) is the figure which looked at the illumination light beam which passes the color wheel 130 in the projector 1000A which concerns on Embodiment 1 along the illumination optical axis, FIG. Illustrates the illumination light beam is irradiated onto the micromirror modulator 200 in the projector 1000A according to Embodiment 1.

なお、以下の説明においては、互いに直交する3つの方向をそれぞれz軸方向(図1(a)における照明光軸100Aax方向)、x軸方向(図1(a)における紙面に平行かつz軸に直交する方向)及びy軸方向(図1(a)における紙面に垂直かつz軸に直交する方向)とする。   In the following description, the three directions orthogonal to each other are defined as the z-axis direction (illumination optical axis 100Aax direction in FIG. 1A) and the x-axis direction (parallel to the paper surface in FIG. And a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1A and perpendicular to the z-axis.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aは、図1(a)及び図1(b)に示すように、集束光を射出する光源装置110A及び光源装置110Aからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド120Aを有する照明装置100Aと、照明装置100Aからの光を被照明領域に導くリレー光学系140と、リレー光学系140からの光を画像情報に応じて変調するマイクロミラー型変調装置200と、マイクロミラー型変調装置200で変調された光を投写する投写光学系300とを備えている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the projector 1000A according to the first embodiment converts light from the light source device 110A that emits focused light and the light source device 110A into light having a more uniform intensity distribution. Illumination device 100A having integrator rod 120A for conversion, relay optical system 140 that guides light from illumination device 100A to an illuminated area, and micromirror type modulation device that modulates light from relay optical system 140 according to image information 200 and a projection optical system 300 that projects the light modulated by the micromirror type modulation device 200.

光源装置110Aは、詳細は後述するが、図1(a)及び図1(b)に示すように、楕円面リフレクタ114A及び楕円面リフレクタ114Aの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管112を有している。そして、発光管112には、発光管112から被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ114Aに向けて反射する反射光学系としての補助ミラー116Aが取り付けられている。光源装置110Aは、インテグレータロッド120Aの光入射面近傍で集束する集束光を射出する。   As will be described in detail later, the light source device 110A includes an ellipsoidal reflector 114A and an arc tube 112 having an emission center near the first focal point of the ellipsoidal reflector 114A, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). Have. The arc tube 112 is provided with an auxiliary mirror 116A as a reflection optical system that reflects the light emitted from the arc tube 112 toward the illuminated region toward the ellipsoidal reflector 114A. The light source device 110A emits focused light that is focused near the light incident surface of the integrator rod 120A.

インテグレータロッド120Aの光射出面の形状は、照明領域の輪郭形状が被照射領域の輪郭形状に相似となるような形状とすることが好ましい。例えば、被照射領域の輪郭形状が矩形形状であれば、インテグレータロッド120Aの光射出面の輪郭形状をこれに相似な略矩形形状とすることが好ましい。ただし、光源装置110Aの中心軸はマイクロミラー型変調装置200の中心軸に対して傾斜して配置されているので、被照射領域を照明する実際の照明領域は、この傾斜に応じて歪んだ輪郭形状を有することになる。従って、このような場合においては、インテグレータロッド120Aの光射出面の形状としては、照明領域の輪郭の歪みを補正するような形状とすることがより好ましい。
インテグレータロッド120Aに入射した光は、インテグレータロッド120Aの内面で反射を繰り返しながらインテグレータロッド120A内を通過する。これにより、インテグレータロッド120Aは、光源装置110Aから射出された照度分布が一様でない光を、光射出面において照度分布を一様にすることが可能となる。
The shape of the light exit surface of the integrator rod 120A is preferably such that the contour shape of the illumination region is similar to the contour shape of the irradiated region. For example, if the contour shape of the irradiated region is a rectangular shape, the contour shape of the light exit surface of the integrator rod 120A is preferably a substantially rectangular shape similar to this. However, since the central axis of the light source device 110A is arranged to be inclined with respect to the central axis of the micromirror type modulation device 200, the actual illumination area that illuminates the irradiated area has a distorted contour according to this inclination. Will have a shape. Therefore, in such a case, the shape of the light exit surface of the integrator rod 120A is more preferably a shape that corrects the distortion of the contour of the illumination area.
The light incident on the integrator rod 120A passes through the integrator rod 120A while being repeatedly reflected on the inner surface of the integrator rod 120A. Thereby, the integrator rod 120A can make the illuminance distribution uniform on the light exit surface of the light having a non-uniform illuminance distribution emitted from the light source device 110A.

インテグレータロッド120Aの光射出面側にはカラーホイール130が設けられている。このカラーホイール130は、図1(e)に示すように、赤、緑及び青のカラーフィルタが渦巻き状に配置された構造を有している。なお、カラーホイール130は省略することも可能であり、この場合に投写される画像はモノクロ画像となる。   A color wheel 130 is provided on the light exit surface side of the integrator rod 120A. As shown in FIG. 1E, the color wheel 130 has a structure in which red, green and blue color filters are arranged in a spiral shape. Note that the color wheel 130 can be omitted, and the image projected in this case is a monochrome image.

リレー光学系140は、インテグレータロッド120Aの光射出面の像をマイクロミラー型変調装置200の画像形成領域上で結像させる機能を有している。なお、図1(a)に示されるリレーレンズ142は1枚のレンズで構成されているが、複数のレンズを組み合わせた複合レンズにより構成してもよい。   The relay optical system 140 has a function of forming an image of the light exit surface of the integrator rod 120 </ b> A on the image forming region of the micromirror type modulation device 200. Although the relay lens 142 shown in FIG. 1A is composed of one lens, it may be composed of a compound lens in which a plurality of lenses are combined.

マイクロミラー型変調装置200は、リレー光学系140からの光を画像信号(画像情報)に応じて各画素に対応するマイクロミラーで反射することにより、画像を表す画像光を投写光学系300へ射出する機能を有する反射方向制御型光変調装置である。マイクロミラー型変調装置200から射出される画像光は、投写光学系300を介してスクリーンSCRなどの投写面上に投写される。これにより、画像光の表す画像が投写表示される。
マイクロミラー型変調装置200と投写光学系300とは、それぞれの中心軸が一致するように配置されている。なお、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aをあおり投写の構成を有するプロジェクタとする場合には、マイクロミラー型変調装置200の中心軸に対して投写光学系300の投写光軸300axがあおり方向にずれるように構成することが好ましい。
The micromirror-type modulation device 200 emits image light representing an image to the projection optical system 300 by reflecting light from the relay optical system 140 with a micromirror corresponding to each pixel according to an image signal (image information). This is a reflection direction control type light modulation device having the function of: The image light emitted from the micromirror type modulation device 200 is projected on a projection surface such as a screen SCR via the projection optical system 300. Thereby, the image represented by the image light is projected and displayed.
The micromirror type modulation device 200 and the projection optical system 300 are arranged so that their central axes coincide. When the projector 1000A according to the first embodiment is a projector having a tilting projection configuration, the projection optical axis 300ax of the projection optical system 300 is shifted in the tilting direction with respect to the central axis of the micromirror type modulation device 200. It is preferable to configure.

光源装置110Aから射出された照明光束は、インテグレータロッド120Aの光入射面においては、図1(c)に示すように、断面が円形の照明光束Biとなり、インテグレータロッド120Aの光射出面においては、図1(d)に示すように、断面が長方形の照明光束Boとなる。そして、この照明光束Boは、図1(e)に示すように、カラーホイール130を通過することにより、図1(f)に示すような、赤、緑及び青の3色の成分を含む照明光束Bwとなる。そして、この照明光束Bwは、図1(g)に示すように、リレー光学系140によって拡大されてマイクロミラー型変調装置200の画像形成領域上に照射される。   As shown in FIG. 1C, the illumination light beam emitted from the light source device 110A becomes an illumination light beam Bi having a circular cross section on the light incident surface of the integrator rod 120A, and on the light emission surface of the integrator rod 120A, As shown in FIG. 1D, the illumination light beam Bo has a rectangular cross section. The illumination light beam Bo passes through the color wheel 130 as shown in FIG. 1 (e), and as shown in FIG. 1 (f), the illumination light beam Bo includes three color components of red, green, and blue. The luminous flux is Bw. Then, as shown in FIG. 1G, the illumination light beam Bw is enlarged by the relay optical system 140 and irradiated onto the image forming region of the micromirror type modulation device 200.

次に、光源装置110Aについて説明する。
実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、上述したように、発光管112には補助ミラー116Aが取り付けられているため、光源装置110Aから射出される集束光の角度を小さくすることができる。 このため、インテグレータロッド120Aに入射する集束光の入射角度を小さくすることができ、照明装置100Aにおける照明光の利用効率を容易に向上させることが可能となる。
Next, the light source device 110A will be described.
According to the projector 1000A according to the first embodiment, as described above, since the auxiliary mirror 116A is attached to the arc tube 112, the angle of the focused light emitted from the light source device 110A can be reduced. For this reason, the incident angle of the focused light incident on the integrator rod 120A can be reduced, and the utilization efficiency of the illumination light in the illumination device 100A can be easily improved.

また、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、上述したように、発光管112には補助ミラー116Aが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aは、マイクロミラー型変調装置200を備えたプロジェクタにおいて、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることのないプロジェクタとなる。   Further, according to the projector 1000A according to the first embodiment, as described above, since the auxiliary mirror 116A is attached to the arc tube 112, the shape and size of the tube and the arrangement position of the electrode are provided for each arc tube. Even if there is a non-negligible variation in the position of the emission center, etc., the above-described variation can be absorbed by adjusting the mounting position of the auxiliary mirror with respect to the arc tube according to the variation. become. As a result, the projector 1000A according to the first embodiment is a projector provided with the micromirror type modulation device 200, in which the light use efficiency does not decrease and the stray light level does not increase.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、カラーホイール130における各カラーフィルタは、所定の色光を通過し他の色光を反射するダイクロイックミラーからなる。そして、インテグレータロッド120Aの光入射面には、中央部に開口部を有するリサイクルミラー122Aが形成されたいわゆるSCR(Sequential Color Recapture)方式の光学系を用いている。このため、カラーホイール130における各カラーフィルタで一旦は通過を拒否された色光の再利用を図ることができる。このため、光利用効率を高くすることができる。   In projector 1000A according to the first embodiment, each color filter in color wheel 130 includes a dichroic mirror that passes predetermined color light and reflects other color light. The light incident surface of the integrator rod 120A uses a so-called SCR (Sequential Color Recapture) type optical system in which a recycling mirror 122A having an opening at the center is formed. For this reason, it is possible to reuse the color light that is once rejected by each color filter in the color wheel 130. For this reason, light utilization efficiency can be made high.

ところで、このようなSCR方式の光学系を用いたプロジェクタにおいて、光利用効率を高くするには、リサイクルミラーの開口部をできるだけ小さくすることが好ましい。しかしながら、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、上記したように、発光管112には補助ミラー116Aが取り付けられているため、光源装置110Aから射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッド120Aに入射する集束光の入射角度を小さくすることができるため、リサイクルミラー122Aの開口部を小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。   By the way, in a projector using such an SCR optical system, it is preferable to make the opening of the recycle mirror as small as possible in order to increase the light utilization efficiency. However, according to the projector 1000A according to the first embodiment, as described above, since the auxiliary mirror 116A is attached to the arc tube 112, the angle of the focused light emitted from the light source device 110A can be reduced. . For this reason, since the incident angle of the focused light incident on the integrator rod 120A can be reduced, the opening of the recycle mirror 122A can be reduced, and the light utilization efficiency can be further increased.

また、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、発光管112には上記のような補助ミラー116Aが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、光源装置110Aから射出される照明光束をリサイクルミラー122Aの開口部の中央部に正しく入射させることができるようになるため、リサイクルミラー122Aの開口部をさらに小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。   Further, according to the projector 1000A according to the first embodiment, since the auxiliary mirror 116A as described above is attached to the arc tube 112, for each arc tube, the shape and size of the tube, the electrode arrangement position, Even if there is a non-negligible variation in the position of the emission center, etc., the above-described variation can be absorbed by adjusting the mounting position of the auxiliary mirror with respect to the arc tube according to the variation. Become. As a result, the illumination light beam emitted from the light source device 110A can be correctly incident on the center of the opening of the recycle mirror 122A, so that the opening of the recycle mirror 122A can be further reduced. Light utilization efficiency can be further increased.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、発光管112は、中央部に膨出した管球部と管球部から両側に延びる封止部とを有し、発光管112の一方側の封止部には楕円面リフレクタ114Aが取り付けられ、他方側の封止部には補助ミラー116Aが取り付けられている。そして、補助ミラー116Aは、発光管112に対する位置調整がなされた後に発光管112に固定されている。   In the projector 1000A according to the first embodiment, the arc tube 112 includes a tube bulb portion that bulges in the center and a seal portion that extends from the tube bulb portion to both sides, and a seal portion on one side of the arc tube 112. Is attached with an ellipsoidal reflector 114A, and an auxiliary mirror 116A is attached to the other sealing portion. The auxiliary mirror 116A is fixed to the arc tube 112 after the position adjustment with respect to the arc tube 112 is made.

このため、発光管112に対する補助ミラー116Aの取り付け位置を調整して、上記したばらつきを調整した後、補助ミラー116Aが発光管112に固定されることになるため、固定後の補助ミラー116Aは発光管112から被照明領域側に放射された光を常に正しく発光管112の発光部に向けて反射するようになる。その後、発光管112の発光部を通過した光は、楕円面リフレクタ114Aで反射されてインテグレータロッド120Aの光入射面に正しく到達するため、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることがなくなる。   For this reason, the auxiliary mirror 116A is fixed to the arc tube 112 after adjusting the above-described variation by adjusting the attachment position of the auxiliary mirror 116A with respect to the arc tube 112, and thus the fixed auxiliary mirror 116A emits light. The light emitted from the tube 112 toward the illuminated area is always reflected correctly toward the light emitting portion of the light emitting tube 112. Thereafter, the light that has passed through the light emitting portion of the arc tube 112 is reflected by the ellipsoidal reflector 114A and correctly reaches the light incident surface of the integrator rod 120A, so that the light use efficiency is reduced or the stray light level is increased. Disappears.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、補助ミラー116Aは、発光管112における楕円面リフレクタ114Aの反対側の封止部に固定されている。   In the projector 1000A according to the first embodiment, the auxiliary mirror 116A is fixed to the sealing portion on the opposite side of the ellipsoidal reflector 114A in the arc tube 112.

このため、発光管112に対して補助ミラー116Aの位置調整を行い、その後発光管112に対して補助ミラー116Aを固定する作業を容易に行うことができるようになる。   For this reason, it is possible to easily adjust the position of the auxiliary mirror 116A with respect to the arc tube 112 and then fix the auxiliary mirror 116A to the arc tube 112.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、補助ミラー116Aは、石英ガラスからなる。そして、補助ミラー116Aの内面には、誘電体多層膜からなる反射膜が形成されている。   In projector 1000A according to Embodiment 1, auxiliary mirror 116A is made of quartz glass. A reflective film made of a dielectric multilayer film is formed on the inner surface of the auxiliary mirror 116A.

補助ミラー116Aは、発光管112に極めて近接して配置されるため、極めて高温の環境下に置かれることになる。しかしながら、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aのように、熱膨張係数が低く耐熱性に優れる石英ガラスで補助ミラーを構成することによって、熱による光学特性の劣化が抑制されるようになる。また、熱膨張係数が低く耐熱性に優れる誘電体多層膜で反射膜を構成することによって、熱による反射特性の劣化が抑制されるようになる。   Since the auxiliary mirror 116A is disposed very close to the arc tube 112, the auxiliary mirror 116A is placed in an extremely high temperature environment. However, as in the projector 1000A according to the first embodiment, the auxiliary mirror is made of quartz glass having a low thermal expansion coefficient and excellent heat resistance, so that deterioration of optical characteristics due to heat is suppressed. Further, by forming the reflective film with a dielectric multilayer film having a low thermal expansion coefficient and excellent heat resistance, deterioration of the reflective characteristics due to heat can be suppressed.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、補助ミラー116Aの反射膜として、赤外線透過性の反射膜を用いている。このため、発光管112から放射されて補助ミラー116Aに到達する赤外線はそのまま補助ミラー116Aを透過するため、補助ミラー116Aの温度上昇が抑制されるようになる。
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、誘電体多層膜として、低屈折誘電体としてのSiOと、高屈折率誘電体としてのTiO及び/又はTaとからなる誘電体多層膜を用いることとしている。
In the projector 1000A according to the first embodiment, an infrared transmissive reflective film is used as the reflective film of the auxiliary mirror 116A. For this reason, since the infrared rays radiated from the arc tube 112 and reaching the auxiliary mirror 116A pass through the auxiliary mirror 116A as they are, an increase in temperature of the auxiliary mirror 116A is suppressed.
Therefore, in the projector 1000A according to the first embodiment, as the dielectric multilayer film, a dielectric made of SiO 2 as a low refractive dielectric and TiO 2 and / or Ta 2 O 5 as a high refractive index dielectric. A multilayer film is used.

図2は、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおける光源装置110Aを説明するために示す図である。図2(a)は光源装置110Aを含む照明装置100Aを側面から見た図であり、図2(b)はそれに発光中心から放射される照明光を加えた図である。
図3は、比較例1に係るプロジェクタ1000cにおける光源装置110cを説明するために示す図である。図3(a)は光源装置110cを含む照明装置100cを側面から見た図であり、図3(b)はそれに発光中心から放射される照明光を加えた図である。
図4は、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおける効果を比較例1と対比しながら説明するために示す図である。図4(a)はインテグレータロッド120Aの光入射面における照明光束Biの光強度分布を示す図であり、図4(b)はインテグレータロッド120Aの光入射面における照明光束Biの光強度分布を2次元的に示す図である。
FIG. 2 is a view for explaining the light source device 110A in the projector 1000A according to the first embodiment. 2A is a view of the illumination device 100A including the light source device 110A as viewed from the side, and FIG. 2B is a diagram in which illumination light emitted from the light emission center is added.
FIG. 3 is a diagram for explaining the light source device 110c in the projector 1000c according to the comparative example 1. FIG. 3A is a view of the illumination device 100c including the light source device 110c as viewed from the side, and FIG. 3B is a diagram in which illumination light emitted from the emission center is added.
FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the projector 1000A according to the first embodiment in comparison with the first comparative example. 4A is a diagram showing the light intensity distribution of the illumination light beam Bi on the light incident surface of the integrator rod 120A. FIG. 4B is a diagram showing the light intensity distribution of the illumination light beam Bi on the light incident surface of the integrator rod 120A. FIG.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、図2に示すように、楕円面リフレクタ114Aの第1焦点距離fは9mmであり、楕円面リフレクタ114Aの第2焦点距離fは60mmであり、楕円面リフレクタ114Aの有効反射面の径Dは36mmである。そして、図示しないが、インテグレータロッド120Aの光入射面の上下方向に沿った長さは10mmであり、インテグレータロッド120Aの光入射面の左右方向に沿った長さは13.3mmであり、開口部の直径は7mmであり、発光管112のアーク長ALは0.8mmである。 In the projector 1000A according to Embodiment 1, as shown in FIG. 2, the first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector 114A is 9 mm, the second focal length f 2 of the ellipsoidal reflector 114A is 60 mm, oval The diameter D of the effective reflecting surface of the surface reflector 114A is 36 mm. Although not shown, the length of the light incident surface of the integrator rod 120A along the vertical direction is 10 mm, the length of the light incident surface of the integrator rod 120A along the horizontal direction is 13.3 mm, and the opening portion Is 7 mm in diameter, and the arc length AL of the arc tube 112 is 0.8 mm.

このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、楕円面リフレクタ114Aの第1焦点距離fが9mmであるため、発光管112の管球部と楕円面リフレクタ114Aの基部とが接触してしまうことがない。また、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要もなくなる。 Therefore, the projector 1000A according to Embodiment 1, since first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector 114A is 9 mm, in contact bulb portion of the arc tube 112 and the base portion of the ellipsoidal reflector 114A is There is no end. In addition, it is not necessary to use a large ellipsoidal reflector having a large effective reflection surface diameter in order to secure the amount of light trapped from the arc tube.

また、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、楕円面リフレクタ114Aの第2焦点距離fが60mmであるため、発光管112のリード部の先端とインテグレータロッド120Aの光入射面とが接触してしまうことがない。 Further, according to the projector 1000A according to Embodiment 1, since the second focal length f 2 of the ellipsoidal reflector 114A is 60 mm, and the light incident surface is in contact with the tip and the integrator rod 120A of the lead portion of the arc tube 112 There is no end.

ここで、インテグレータロッド120Aの光入射面における照明光束Biのビーム径diは、発光管112の電極間で発生するアーク中央部の電極方向に沿った方向の直径に、楕円面リフレクタ114Aにおける倍率(f/f)を乗じた大きさになるはずであるが、実際は、発光管112における管球の管材によるレンズ効果、発光管112表面及び楕円面リフレクタ114A表面での散乱、楕円面リフレクタ114A及び補助ミラー116Aの形状誤差等により、それよりも大きくなってしまう。しかしながら、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、発光管112に対して別体の補助ミラー116Aを位置調整して取り付けることができるため、発光管112、楕円面リフレクタ114A及び補助ミラー116Aの相対位置のずれによって、インテグレータロッド120Aの光入射面における照明光束Biのビーム径diが大きくなるのを防止することができる。 Here, the beam diameter di of the illumination light beam Bi on the light incident surface of the integrator rod 120A is set to a diameter in the direction along the electrode direction at the center of the arc generated between the electrodes of the arc tube 112, and the magnification of the ellipsoidal reflector 114A ( f 2 / f 1 ), but in actuality, the lens effect of the tube in the arc tube 112, the scattering on the arc tube 112 surface and the ellipsoidal reflector 114A surface, the ellipsoidal reflector 114A Further, it becomes larger due to the shape error of the auxiliary mirror 116A. However, according to the projector 1000A according to the first embodiment, the separate auxiliary mirror 116A can be attached to the arc tube 112 with its position adjusted, so that the relative relationship between the arc tube 112, the ellipsoidal reflector 114A, and the auxiliary mirror 116A. It is possible to prevent the beam diameter di of the illumination light beam Bi from increasing on the light incident surface of the integrator rod 120A due to the position shift.

このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、リサイクルミラー122Aの開口部の直径dを、発光管112のアーク長ALの半分の値に楕円面リフレクタ114Aにおける倍率(f/f)を乗じた大きさの3〜4倍の大きさ、すなわち、リサイクルミラー122Aの開口部の直径dを、発光管112のアーク長ALに楕円面リフレクタ114Aにおける倍率(f/f)を乗じた大きさの1.5〜2.0倍の大きさとすることによって、光利用効率の極大化を図っている。 For this reason, in the projector 1000A according to the first embodiment, the magnification d (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector 114A is set so that the diameter d of the opening of the recycle mirror 122A is half the arc length AL of the arc tube 112. 3 to 4 times the multiplied size, that is, the diameter d of the opening of the recycle mirror 122A was multiplied by the arc length AL of the arc tube 112 by the magnification (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector 114A. By making the size 1.5 to 2.0 times the size, the light utilization efficiency is maximized.

具体的には、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、楕円面リフレクタ114Aにおける倍率(f/f)は6.7となり、発光管112のアーク長ALは0.8mmであるから、インテグレータロッド120Aの光入射面における照明光束Biのビーム径diは、計算上では5.3mmとなる。従って、リサイクルミラー122Aの開口部の直径dは、計算により算出されたビーム径diの値を1.5〜2.0倍した大きさである8.0mm〜10.7mmとすればよいこととなる。ここで、図4(a)からも明らかなように、インテグレータロッド120Aの光入射面における照明光束Biにおいて、その照度のピーク値に対して10%の照度を有する光のビーム径は6.4mmであるから、上記のようにリサイクルミラー122Aの開口部の直径dを8.0mm〜10.7mmの範囲に設定することで、光源装置110Aからの光を十分にインテグレータロッド120Aに取り込むことができるようになる。 Specifically, in the projector 1000A according to the first embodiment, the magnification (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector 114A is 6.7, and the arc length AL of the arc tube 112 is 0.8 mm. The beam diameter di of the illumination light beam Bi on the light incident surface of the rod 120A is calculated to be 5.3 mm. Accordingly, the diameter d of the opening of the recycle mirror 122A may be set to 8.0 mm to 10.7 mm, which is 1.5 to 2.0 times the value of the beam diameter di calculated by calculation. Become. Here, as is clear from FIG. 4A, in the illumination light beam Bi on the light incident surface of the integrator rod 120A, the beam diameter of light having an illuminance of 10% with respect to the peak value of the illuminance is 6.4 mm. Therefore, by setting the diameter d of the opening of the recycle mirror 122A in the range of 8.0 mm to 10.7 mm as described above, the light from the light source device 110A can be sufficiently taken into the integrator rod 120A. It becomes like this.

これに対して、比較例1に係るプロジェクタ1000c(図示せず。)は、図3に示すように、楕円面リフレクタ114cの第1焦点距離fは9mmであり、楕円面リフレクタ114cの第2焦点距離fは60mmであり、図示しないが、発光管112のアーク長ALは0.8mmであるなど、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aとほぼ同様の構成を有しているが、補助ミラーではなく発光管112の管球外面に反射膜116cが形成されている点で、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aとは異なっている。このため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあった場合には、反射膜116cで反射された光が再び発光管112の発光中心に戻らない等の理由により、インテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径は、実施形態1の場合と比較して大きくなってしまう。これは、図4(a)に示すように、比較例1の場合のインテグレータロッドの光入射面における照明光束において、その照度のピーク値に対して10%の照度を有する光のビーム径は10mmとなることからも明らかである。 In contrast, (not shown.) The projector 1000c according to Comparative Example 1, as shown in FIG. 3, the first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector 114c is 9 mm, the second ellipsoidal reflector 114c the focal length f 2 is 60 mm, although not shown, such as arc length AL of the light emitting tube 112 is 0.8 mm, has substantially the same configuration as the projector 1000A according to the first exemplary embodiment, the auxiliary mirror The projector 1000A according to the first embodiment is different from the projector 1000A according to the first embodiment in that a reflection film 116c is formed on the outer surface of the tube of the arc tube 112. For this reason, if there is a non-negligible variation in the shape and size of the bulb, the position of the electrode, the position of the light emission center, etc. for each arc tube, the light reflected by the reflective film 116c is emitted again. Due to reasons such as not returning to the light emission center of the tube 112, the beam diameter of the illumination light beam on the light incident surface of the integrator rod becomes larger than in the case of the first embodiment. As shown in FIG. 4A, in the illumination light flux on the light incident surface of the integrator rod in Comparative Example 1, the beam diameter of light having an illuminance of 10% with respect to the peak value of the illuminance is 10 mm. It is clear from that.

このため、比較例1に係るプロジェクタ1000cにおいては、インテグレータロッドとして実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおけるインテグレータロッド120Aを用いた場合には、インテグレータロッド120Aの光入射面における照明光束Biにおいて、その照度のピーク値に対して10%の照度を有する光のビーム径は10mmであるから、上記のようにリサイクルミラー122Aの開口部の直径dを8.0mm〜10.7mmの範囲に設定すると、光源装置110cからの光をインテグレータロッド120Aの開口部に入れることが困難となる。   For this reason, in the projector 1000c according to the comparative example 1, when the integrator rod 120A in the projector 1000A according to the first embodiment is used as the integrator rod, the illumination light flux Bi on the light incident surface of the integrator rod 120A has the illuminance. Since the beam diameter of light having an illuminance of 10% with respect to the peak value is 10 mm, when the diameter d of the opening of the recycle mirror 122A is set in the range of 8.0 mm to 10.7 mm as described above, the light source device It becomes difficult to enter the light from 110c into the opening of the integrator rod 120A.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aによれば、楕円面リフレクタ114Aの有効反射面の径Dが36mmであるため、発光管112からの光を反射する楕円面リフレクタ114Aの反射面積が十分大きく、インテグレータロッド120Aに導かれる光の量を十分な量にすることができる。また、楕円面リフレクタ自身が従来よりも小さいため、照明装置100Aの小型化を図ることができる。   According to the projector 1000A according to the first embodiment, since the diameter D of the effective reflection surface of the ellipsoidal reflector 114A is 36 mm, the reflection area of the ellipsoidal reflector 114A that reflects the light from the arc tube 112 is sufficiently large, and the integrator rod The amount of light guided to 120A can be made a sufficient amount. In addition, since the ellipsoidal reflector itself is smaller than the conventional one, the lighting device 100A can be downsized.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、照明装置100Aの照明光軸100Aaxの楕円面リフレクタ114A基端側部分と発光管112の発光中心から楕円面リフレクタ114Aに向けて放射される光とがなす最大角度θは105°である。   In the projector 1000A according to the first embodiment, the maximum formed by the ellipsoidal reflector 114A proximal end portion of the illumination optical axis 100Aax of the illumination device 100A and the light emitted from the emission center of the arc tube 112 toward the ellipsoidal reflector 114A. The angle θ is 105 °.

このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、楕円面リフレクタ114A自身を従来よりも小さくできるため、照明装置100Aの小型化を図ることができる。
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおいては、従来よりも楕円面リフレクタ114Aが小さく構成されているが、105°を超える角度で発光管112から射出される光は補助ミラー116Aによって反射されて楕円面リフレクタ114Aに導かれるので、光利用効率が低下することもない。
For this reason, in the projector 1000A according to the first embodiment, since the ellipsoidal reflector 114A itself can be made smaller than the conventional one, the size of the illumination device 100A can be reduced.
In the projector 1000A according to the first embodiment, the ellipsoidal reflector 114A is configured to be smaller than the conventional one, but light emitted from the arc tube 112 at an angle exceeding 105 ° is reflected by the auxiliary mirror 116A and is elliptical. Since the light is guided to the surface reflector 114A, the light use efficiency does not decrease.

〔実施形態2〕
図5は、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおける効果を比較例2と対比しながら説明するために示す図である。図5(a)はインテグレータロッドの光入射面における照明光束の光強度分布を示す図であり、図5(b)は実施形態2におけるインテグレータロッドの光入射面における照明光束の光強度分布を2次元的に示す図である。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a diagram for explaining the effect of the projector 1000B according to the second embodiment in comparison with the second comparative example. FIG. 5A is a diagram illustrating the light intensity distribution of the illumination light beam on the light incident surface of the integrator rod, and FIG. 5B is a diagram illustrating the light intensity distribution of the illumination light beam on the light incident surface of the integrator rod in the second embodiment. FIG.

実施形態2に係るプロジェクタ1000B(図示せず。)は、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aと同様の構成を有している。すなわち、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、図示は省略するが、集束光を射出する光源装置110B及び光源装置110Bからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド120Bを有する照明装置100Bと、上記したリレー光学系140と、マイクロミラー型変調装置200と、投写光学系300とを備えている。光源装置110Bは、楕円面リフレクタ114B及び楕円面リフレクタ114Bの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管112とを有している。そして、発光管112には、発光管112から被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ114Bに向けて反射する反射光学系としての補助ミラー116Bが取り付けられている。   A projector 1000B (not shown) according to the second embodiment has the same configuration as the projector 1000A according to the first embodiment. In other words, although not shown, the projector 1000B according to the second embodiment has an illumination rod having a light source device 110B that emits focused light and an integrator rod 120B that converts light from the light source device 110B into light having a more uniform intensity distribution. The apparatus 100 </ b> B, the relay optical system 140 described above, the micromirror type modulation device 200, and the projection optical system 300 are provided. The light source device 110B includes an ellipsoidal reflector 114B and an arc tube 112 having a light emission center in the vicinity of the first focal point of the ellipsoidal reflector 114B. The arc tube 112 is attached with an auxiliary mirror 116B as a reflection optical system that reflects light emitted from the arc tube 112 toward the illuminated region toward the ellipsoidal reflector 114B.

このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、上述したように、発光管112には補助ミラー116Bが取り付けられているため、光源装置110Bから射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッド120Bに入射する集束光の入射角度を小さくすることができ、照明装置100Bにおける照明光の利用効率を容易に向上させることが可能となる。   Therefore, according to the projector 1000B according to the second embodiment, as described above, since the auxiliary mirror 116B is attached to the arc tube 112, the angle of the focused light emitted from the light source device 110B can be reduced. it can. For this reason, the incident angle of the focused light incident on the integrator rod 120B can be reduced, and the use efficiency of the illumination light in the illumination device 100B can be easily improved.

また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、上述したように、発光管112には補助ミラー116Bが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bは、マイクロミラー型変調装置200を備えたプロジェクタにおいて、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることのないプロジェクタとなる。   Further, according to the projector 1000B according to the second embodiment, as described above, since the auxiliary mirror 116B is attached to the arc tube 112, the shape and size of the tube and the arrangement position of the electrode for each arc tube. Even if there is a non-negligible variation in the position of the emission center, etc., the above-described variation can be absorbed by adjusting the mounting position of the auxiliary mirror with respect to the arc tube according to the variation. become. As a result, the projector 1000B according to the second embodiment is a projector provided with the micromirror type modulation device 200, in which the light use efficiency does not decrease and the stray light level does not increase.

また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、図示しないが、楕円面リフレクタ114Bの第1焦点距離fは12mmであり、楕円面リフレクタ114Bの第2焦点距離fは60mmであり、楕円面リフレクタ114Aの有効反射面の径Dは36mmである。そして、インテグレータロッド120Bの光入射面の上下方向に沿った長さは8mmであり、インテグレータロッド120Bの光入射面の左右方向に沿った長さは10.7mmであり、開口部の直径は6mmであり、発光管112のアーク長ALは0.8mmである。 Further, in the projector 1000B according to the second embodiment, although not shown, the first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector 114B is 12 mm, the second focal length f 2 of the ellipsoidal reflector 114B is 60 mm, ellipsoidal The diameter D of the effective reflecting surface of the reflector 114A is 36 mm. The length along the vertical direction of the light incident surface of the integrator rod 120B is 8 mm, the length along the horizontal direction of the light incident surface of the integrator rod 120B is 10.7 mm, and the diameter of the opening is 6 mm. The arc length AL of the arc tube 112 is 0.8 mm.

このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、楕円面リフレクタ114Bの第1焦点距離fが12mmであるため、発光管112の管球部と楕円面リフレクタ114Bの基部とが接触してしまうことがない。また、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要もなくなる。 Therefore, according to the projector 1000B according to the second embodiment, since first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector 114B is 12 mm, in contact bulb portion of the arc tube 112 and the base portion of the ellipsoidal reflector 114B is There is no end. In addition, it is not necessary to use a large ellipsoidal reflector having a large effective reflection surface diameter in order to secure the amount of light trapped from the arc tube.

また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、楕円面リフレクタ114Bの第2焦点距離fが60mmであるため、発光管112のリード部の先端とインテグレータロッド120Bの光入射面とが接触してしまうことがない。 Further, according to the projector 1000B according to the second embodiment, since the second focal length f 2 of the ellipsoidal reflector 114B is 60 mm, and the light incident surface is in contact with the tip and the integrator rod 120B of the lead portion of the arc tube 112 There is no end.

また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、発光管112に対して別体の補助ミラー116Bを位置調整して取り付けることができるため、発光管112、楕円面リフレクタ114B及び補助ミラー116Bの相対位置のずれによってインテグレータロッド120Bの光入射面における照明光束Biのビーム径diが大きくなるのを防止することができる。   In the projector 1000B according to the second embodiment, the separate auxiliary mirror 116B can be attached to the arc tube 112 with its position adjusted, so that the relative positions of the arc tube 112, the ellipsoidal reflector 114B, and the auxiliary mirror 116B. It is possible to prevent the beam diameter di of the illumination light beam Bi from increasing on the light incident surface of the integrator rod 120B due to the deviation.

このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Aにおいても、実施形態1に係るプロジェクタ1000Aの場合と同様に、リサイクルミラー122B(図示せず。)の開口部の直径dを、発光管112のアーク長ALに楕円面リフレクタ114Bにおける倍率(f/f)を乗じた大きさの1.5〜2.0倍の大きさとすることによって、光利用効率の極大化を図っている。 For this reason, also in the projector 1000A according to the second embodiment, the diameter d of the opening of the recycle mirror 122B (not shown) is set to the arc length AL of the arc tube 112 as in the projector 1000A according to the first embodiment. The light utilization efficiency is maximized by setting the size to 1.5 to 2.0 times the size obtained by multiplying the magnification by the magnification (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector 114B.

具体的には、実施形態2に係るプロジェクタ1000Aにおいては、楕円面リフレクタ114Bにおける倍率(f/f)は5.0となり、発光管112のアーク長ALは0.8mmであるから、インテグレータロッド120Aの光入射面における照明光束Biのビーム径diは、計算上では4.0mmとなる。従って、リサイクルミラー122Bの開口部の直径dは、計算により算出されたビーム径diの値を1.5〜2.0倍した大きさである6.0mm〜8.0mmとすればよいこととなる。ここで、図5(a)からも明らかなように、インテグレータロッド120Bの光入射面における照明光束Biにおいて、その照度のピーク値に対して10%の照度を有する光のビーム径は4.5mmであるから、上記のようにリサイクルミラー122Bの開口部の直径dを6.0mm〜8.0mmの範囲に設定することで、光源装置110Bからの光を十分にインテグレータロッド120Bに取り込むことができるようになる。 Specifically, in the projector 1000A according to the second embodiment, the magnification (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector 114B is 5.0, and the arc length AL of the arc tube 112 is 0.8 mm. The beam diameter di of the illumination light beam Bi on the light incident surface of the rod 120A is 4.0 mm in calculation. Therefore, the diameter d of the opening of the recycle mirror 122B may be 6.0 mm to 8.0 mm, which is 1.5 to 2.0 times the value of the beam diameter di calculated by calculation. Become. Here, as is clear from FIG. 5A, in the illumination light beam Bi on the light incident surface of the integrator rod 120B, the beam diameter of light having an illuminance of 10% with respect to the peak value of the illuminance is 4.5 mm. Therefore, by setting the diameter d of the opening of the recycle mirror 122B in the range of 6.0 mm to 8.0 mm as described above, the light from the light source device 110B can be sufficiently taken into the integrator rod 120B. It becomes like this.

これに対して、比較例2に係るプロジェクタ1000d(図示せず。)は、図示しないが、楕円面リフレクタの第1焦点距離fは9mmであり、楕円面リフレクタの第2焦点距離fは60mmであり、発光管のアーク長ALは0.8mmであるなど、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bとほぼ同様の構成を有しているが、補助ミラーではなく発光管の管球外面に反射膜が形成されている点で、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bとは異なっている。このため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあった場合には、反射膜で反射された光が再び発光管の発光中心に戻らない等の理由により、インテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径は、実施形態2の場合と比較して大きくなってしまう。これは、図5(a)に示すように、比較例2の場合のインテグレータロッドの光入射面における照明光束において、その照度のピーク値に対して10%の照度を有する光のビーム径は6.4mmとなることからも明らかである。 In contrast, (not shown.) The projector 1000d according to Comparative Example 2, although not shown, the first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector is 9 mm, the second focal length f 2 of the ellipsoidal reflector The arc tube AL is 60 mm and the arc length AL of the arc tube is 0.8 mm. The projector 1000B has substantially the same configuration as that of the projector 1000B according to the second embodiment. Is different from the projector 1000B according to the second embodiment. For this reason, if there is a non-negligible variation in the shape and size of the bulb, the position of the electrode, the position of the light emission center, etc. for each arc tube, the light reflected by the reflective film is again emitted from the arc tube. For example, the beam diameter of the illumination light beam on the light incident surface of the integrator rod becomes larger than that in the second embodiment because it does not return to the light emission center. This is because, as shown in FIG. 5A, in the illumination light flux on the light incident surface of the integrator rod in the comparative example 2, the beam diameter of light having an illuminance of 10% with respect to the peak value of the illuminance is 6 It is clear from the fact that it becomes .4 mm.

このため、比較例2に係るプロジェクタ1000dにおいては、インテグレータロッドとして実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおけるインテグレータロッド120Bを用いた場合には、インテグレータロッド120Bの光入射面における照明光束Biにおいて、その照度のピーク値に対して10%の照度を有する光のビーム径は6.4mmであるから、上記のようにリサイクルミラー122Bの開口部の直径dを6.0mm〜8.0mmの範囲に設定すると、光源装置からの光をインテグレータロッド120Bの開口部に入れることが困難となる。   Therefore, in the projector 1000d according to the comparative example 2, when the integrator rod 120B in the projector 1000B according to the second embodiment is used as the integrator rod, the illumination light flux Bi on the light incident surface of the integrator rod 120B has the illuminance. Since the beam diameter of light having an illuminance of 10% with respect to the peak value is 6.4 mm, when the diameter d of the opening of the recycle mirror 122B is set in the range of 6.0 mm to 8.0 mm as described above, It becomes difficult to enter light from the light source device into the opening of the integrator rod 120B.

また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bによれば、楕円面リフレクタ114Bの有効反射面の径Dが36mmであるため、発光管112からの光を反射する楕円面リフレクタ114Bの反射面積が十分大きく、インテグレータロッド120Bに導かれる光の量を十分な量にすることができる。また、楕円面リフレクタ自身が従来よりも小さいため、照明装置100Bの小型化を図ることができる。   Further, according to the projector 1000B according to the second embodiment, since the diameter D of the effective reflection surface of the ellipsoidal reflector 114B is 36 mm, the reflection area of the ellipsoidal reflector 114B that reflects light from the arc tube 112 is sufficiently large. The amount of light guided to the integrator rod 120B can be made a sufficient amount. In addition, since the ellipsoidal reflector itself is smaller than the conventional one, the lighting device 100B can be downsized.

実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、照明装置100Bの照明光軸100Baxの楕円面リフレクタ114B基端側部分と発光管112の発光中心から楕円面リフレクタ114Bに向けて放射される光とがなす最大角度θは105°である。   In the projector 1000B according to the second embodiment, the maximum of the light emitted from the emission center of the arc tube 112 toward the elliptical reflector 114B from the base part of the elliptical reflector 114B of the illumination optical axis 100Bax of the illumination device 100B. The angle θ is 105 °.

このため、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、楕円面リフレクタ114B自身を従来よりも小さくできるため、照明装置100Bの小型化を図ることができる。
また、実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおいては、従来よりも楕円面リフレクタ114Bが小さく構成されているが、105°を超える角度で発光管112から射出される光は補助ミラー116Bによって反射されて楕円面リフレクタ114Bに導かれるので、光利用効率が低下することもない。
For this reason, in the projector 1000B according to the second embodiment, since the ellipsoidal reflector 114B itself can be made smaller than the conventional one, the size of the illumination device 100B can be reduced.
In the projector 1000B according to the second embodiment, the ellipsoidal reflector 114B is configured to be smaller than the conventional one. However, light emitted from the arc tube 112 at an angle exceeding 105 ° is reflected by the auxiliary mirror 116B and is elliptical. Since the light is guided to the surface reflector 114B, the light use efficiency does not decrease.

図6は、実施形態1及び2に係るプロジェクタ1000A,1000Bにおける、楕円面リフレクタの倍率(f/f)とインテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径との関係を示す図である。
図6に示すように、楕円面リフレクタの倍率(f/f)が小さいほど、インテグレータロッドの光入射面における照明光束Biのビーム径diは小さくなるため、インテグレータロッドのリサイクルミラーの開口部を小さくすることができることがわかる。
但し、上述したように、楕円面リフレクタの倍率(f/f)を小さくするために、
楕円面リフレクタの第2焦点距離fを小さくしすぎること(例えば、第2焦点距離fを30mm未満とすること。)は困難であり、また、楕円面リフレクタの第1焦点距離fを大きくしすぎること(例えば、第1焦点距離fを18mm以上とすること。)は困難であるため、これらの範囲内で、楕円面リフレクタの倍率を適宜選択することが好ましい。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between the magnification (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector and the beam diameter of the illumination light beam on the light incident surface of the integrator rod in the projectors 1000A and 1000B according to the first and second embodiments. .
As shown in FIG. 6, the smaller the magnification (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector, the smaller the beam diameter di of the illumination light beam Bi on the light incident surface of the integrator rod. It can be seen that can be reduced.
However, as described above, in order to reduce the magnification (f 2 / f 1 ) of the ellipsoidal reflector,
To the second focal length f 2 of the ellipsoidal reflector is too small (e.g., the second focal length f 2 and less than 30 mm.) Is difficult, also, the first focal length f 1 of the ellipsoidal reflector be too large (e.g., a first focal length f 1 and more 18 mm.) because it is difficult, in these ranges, it is preferable to appropriately select the magnification of the ellipsoidal reflector.

なお、インテグレータロッドの光入射面における照明光束Biのビーム径diは、発光管のアーク長ALにも依存する。現状では、1mmよりも小さいアーク長を有する発光管を歩留まりよく製造することは容易ではないが、将来、1mmよりも小さいアーク長を有する発光管を歩留まり良く製造することができるようになれば、楕円面リフレクタの倍率を選択する際の自由度を高めることができると考えられる。   The beam diameter di of the illumination light beam Bi on the light incident surface of the integrator rod also depends on the arc length AL of the arc tube. At present, it is not easy to produce an arc tube having an arc length smaller than 1 mm with a good yield, but if an arc tube having an arc length smaller than 1 mm can be produced with a good yield in the future, It is considered that the degree of freedom in selecting the magnification of the ellipsoidal reflector can be increased.

〔実施形態3〕
実施形態3は、補助ミラー116Dが発光管112Dに対してどのように取り付けられているかを説明するための実施形態である。
図7は、実施形態3に係るプロジェクタに用いる光源装置110Dの断面図である。図8は、光源装置110Dにおける発光管112Dと補助ミラー116Dとを説明するために示す図である。図9は、補助ミラー116Dを説明するために示す図である。図9(a)は補助ミラー116Dを光源光軸110Daxに沿って見たときの図であり、図9(b)は図9(a)のA−A断面図である。
[Embodiment 3]
The third embodiment is an embodiment for explaining how the auxiliary mirror 116D is attached to the arc tube 112D.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the light source device 110D used in the projector according to the third embodiment. FIG. 8 is a view for explaining the arc tube 112D and the auxiliary mirror 116D in the light source device 110D. FIG. 9 is a diagram for explaining the auxiliary mirror 116D. FIG. 9A is a view when the auxiliary mirror 116D is viewed along the light source optical axis 110Dax, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 9A.

図10は、発光管112Dに対して補助ミラー116Dがどのように取り付けられているかを示す図である。図10(a)は図9における光源光軸110Daxに沿った一部断面図であり、図10(b)は変形例の場合の一部断面図である。図11は、発光管112Dに対して補助ミラー116Dがどのように取り付けられているかを示す図である。図12(a)は図9における光源光軸110Daxに沿った一部断面図であり、図11(b)は図11(a)のB−B断面図である。図12は、発光管112Dに対して補助ミラー116Dがどのように取り付けられているかを示す図である。図12(a)は図11(a)の変形例の場合の一部断面図であり、図12(b)は図12(a)のC−C断面図である。   FIG. 10 is a diagram showing how the auxiliary mirror 116D is attached to the arc tube 112D. FIG. 10A is a partial cross-sectional view along the light source optical axis 110Dax in FIG. 9, and FIG. 10B is a partial cross-sectional view in the case of a modification. FIG. 11 is a diagram showing how the auxiliary mirror 116D is attached to the arc tube 112D. 12A is a partial cross-sectional view taken along the light source optical axis 110Dax in FIG. 9, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 11A. FIG. 12 is a diagram showing how the auxiliary mirror 116D is attached to the arc tube 112D. 12A is a partial cross-sectional view of the modification of FIG. 11A, and FIG. 12B is a CC cross-sectional view of FIG.

まず、実施形態3に係るプロジェクタ1000D(図示せず。)に用いる光源装置110Dの構成を説明する。実施形態3に係るプロジェクタ1000Dは、基本的には実施形態1に係るプロジェクタ1000Aと同様の構成を有している。
光源装置110Dは、図7に示すように、楕円面リフレクタ114Dの内部に発光管112Dが配置されている。なお、実施形態3においては、光源装置110Dの光射出方向を先端側とし、光源装置110Dの光射出方向と反対方向を基端側として示す。
First, the configuration of the light source device 110D used in the projector 1000D (not shown) according to the third embodiment will be described. The projector 1000D according to the third embodiment basically has the same configuration as the projector 1000A according to the first embodiment.
In the light source device 110D, as shown in FIG. 7, an arc tube 112D is arranged inside an ellipsoidal reflector 114D. In the third embodiment, the light emission direction of the light source device 110D is indicated as the distal end side, and the direction opposite to the light emission direction of the light source device 110D is indicated as the proximal end side.

発光管112Dは、中央部が球状に膨出した石英ガラス管から構成され、中央部分が発光部112D1とされ、この発光部112D1の前側及び後側の両側に延びる部分が封止部112D2,112D3とされる。
発光部112D1の内部には、内部に所定距離だけ離間して配置される一対のタングステン製の電極112D4,112D4と、水銀、希ガス及び少量のハロゲンとが封入されている。
The arc tube 112D is composed of a quartz glass tube having a central portion bulged in a spherical shape, the central portion is a light emitting portion 112D1, and portions extending to both the front side and the rear side of the light emitting portion 112D1 are sealing portions 112D2 and 112D3. It is said.
Inside the light emitting unit 112D1, a pair of tungsten electrodes 112D4 and 112D4 arranged at a predetermined distance from each other, and mercury, a rare gas, and a small amount of halogen are sealed.

発光部112D1の前側及び後側の両側に延出する封止部112D2,112D3の内部には、発光部112D1の電極112D4,112D4と電気的に接続されるモリブデン製の金属箔112D5,112D5がそれぞれ挿入され、ガラス材料等で封止されている。各金属箔112D5,112D5には、さらに電極引出線としてのリード線112D6,112D6が接続され、このリード線112D6,112D6は、発光管112Dの外部まで延出している。
そして、リード線112D6,112D6に電圧を印加すると、図8に示すように、金属箔112D5,112D5を介して電極112D4,112D4間に電位差が生じて放電が生じ、アーク像Dが生成し発光部112D1が発光する。
Molybdenum metal foils 112D5 and 112D5 electrically connected to the electrodes 112D4 and 112D4 of the light emitting part 112D1 are respectively provided in the sealing parts 112D2 and 112D3 extending to both the front side and the rear side of the light emitting part 112D1. Inserted and sealed with glass material or the like. Lead wires 112D6 and 112D6 as electrode lead lines are further connected to the metal foils 112D5 and 112D5, and the lead wires 112D6 and 112D6 extend to the outside of the arc tube 112D.
When a voltage is applied to the lead wires 112D6 and 112D6, a potential difference is generated between the electrodes 112D4 and 112D4 through the metal foils 112D5 and 112D5, as shown in FIG. 112D1 emits light.

楕円面リフレクタ114Dは、図7に示すように、発光管112Dの基端側の封止部112D2が挿通される首状部114D1及びこの首状部114D1から拡がる楕円面状の反射部114D2を備えたガラス製の一体成形品である。
首状部114D1には、中央に挿入孔113が形成されており、この挿入孔113の中心に封止部112D2が配置される。
反射部114D2は、楕円面状のガラス面に金属薄膜を蒸着形成して構成され、この反射部114D2の反射面114D3は、可視光を反射して赤外線及び紫外線を透過するコールドミラーとされる。
楕円面リフレクタ114Dの反射面114D3は第1焦点L及び第2焦点Lを有する楕円面であり、光源光軸110Dax上に第1焦点L及び第2焦点Lが配置されている。
As shown in FIG. 7, the ellipsoidal reflector 114D includes a neck portion 114D1 through which the sealing portion 112D2 on the proximal end side of the arc tube 112D is inserted, and an ellipsoidal reflection portion 114D2 extending from the neck portion 114D1. It is an integrally molded product made of glass.
An insertion hole 113 is formed at the center of the neck portion 114D1, and the sealing portion 112D2 is disposed at the center of the insertion hole 113.
The reflecting portion 114D2 is configured by depositing a metal thin film on an elliptical glass surface, and the reflecting surface 114D3 of the reflecting portion 114D2 is a cold mirror that reflects visible light and transmits infrared rays and ultraviolet rays.
Reflective surface 114D3 of the ellipsoidal reflector 114D is elliptical surface having a first focal point L 1 and the second focal point L 2, first focus L 1 and the second focal point L 2 is disposed on the light-source optical axis 110Dax.

このような楕円面リフレクタ114Dの反射部114D2内部に配置される発光管112Dは、発光部112D1内の電極112D4,112D4間の発光中心が第1焦点Lの近傍となるように配置される。
そして、発光管112Dを点灯すると、発光部112D1から放射された光は、反射部114D2の反射面114D3で反射されて、楕円面リフレクタ114Dの第2焦点Lに収束する収束光となる。楕円面リフレクタ114Dから射出される光束の中心軸は光源
光軸110Daxと略一致する。
Such arc tube 112D that is disposed inside the reflecting portion 114D2 of the ellipsoidal reflector 114D, the emission center between the electrodes 112D4,112D4 in illuminator 112D1 is arranged such that the vicinity of the first focal point L 1.
When lighting the arc tube 112D, the light emitted from the illuminator 112D1 is reflected by the reflecting surface 114D3 of the reflecting portion 114D2, a convergent light converging at a second focal point L 2 of the ellipsoidal reflector 114D. The central axis of the light beam emitted from the ellipsoidal reflector 114D substantially coincides with the light source optical axis 110Dax.

このとき、楕円面リフレクタ114Dの第2焦点Lと発光管112Dの先端側の封止部112D3における先端の端部とを結ぶ境界線L及び境界線Lで示される円錐の内側部分は、楕円面リフレクタ114Dで反射された光が封止部112D3によって遮られて第2焦点Lに光を届けることができない、光利用不可能領域となる。言い換えれば、楕円面リフレクタ114Dの第2焦点Lと発光管112Dの先端側の封止部112D3における先端の端部とを結ぶ境界線L及び境界線Lとは、楕円面リフレクタ114Dで反射され第2焦点Lへとたどりつく光のうち封止部112D3によって遮られる光線との境界の境界光線である。 At this time, the conical inner portion of which is shown by the boundary line L 3 and the boundary line L 4 connecting the end portion of the tip in the sealing portion 112D3 of the second focal point L 2 and the distal end side of the arc tube 112D of the ellipsoidal reflector 114D is , the light reflected by the ellipsoidal reflector 114D can not deliver the light to the second focal point L 2 is blocked by the sealing portion 112D3, a light unavailable area. In other words, the boundary line L 3 and the boundary line L 4 connecting the second focal point L 2 of the ellipsoidal reflector 114D and the end portion of the tip in the sealing portion 112D3 of the distal end side of the arc tube 112D, by the ellipsoidal reflector 114D is the boundary of the boundary rays of the light beam is intercepted by the sealing portion 112D3 of the reflected light to reach to the second focal point L 2.

このような楕円面リフレクタ114Dに発光管112Dを固定する際には、発光管112Dの後側の封止部112D2を楕円面リフレクタ114Dの挿入孔113に挿入し、発光部112D1内の電極112D4,112D4間の発光中心が楕円面リフレクタ114Dの第1焦点Lの近傍となるように配置し、挿入孔113内部にシリカ/アルミナを主成分とする無機系接着剤を充填する。
また、反射部114D2の光軸方向寸法は、発光管112Dの長さ寸法よりも短くなっていて、このように楕円面リフレクタ114Dに発光管112Dを固定すると、発光管112Dの前側の封止部112D3が楕円面リフレクタ114Dの開口部から突出する。
When the arc tube 112D is fixed to the ellipsoidal reflector 114D, the sealing portion 112D2 on the rear side of the arc tube 112D is inserted into the insertion hole 113 of the ellipsoidal reflector 114D, and the electrodes 112D4 in the light emitting portion 112D1 are inserted. emission center between 112D4 are disposed so that the vicinity of the first focal point L 1 of the ellipsoidal reflector 114D, filling the inorganic adhesive mainly composed of silica / alumina inside the insertion hole 113.
Further, the dimension of the reflecting portion 114D2 in the optical axis direction is shorter than the length of the arc tube 112D. When the arc tube 112D is fixed to the ellipsoidal reflector 114D in this way, the sealing portion on the front side of the arc tube 112D is used. 112D3 protrudes from the opening of the ellipsoidal reflector 114D.

補助ミラー116Dは、発光管112Dの発光部112D1の前側略半分を覆う反射部材であり、図9に示すように、内面側が球面状の反射面116D1とされ、外周面116D2が反射面116D1の曲率に倣うような曲面状に構成された椀形状に構成されている。なお、この反射面116D1には、誘電体多層膜を成膜することにより反射膜が形成され、この反射膜は楕円面リフレクタ114Dの反射面114D3と同様にコールドミラーとなっている。   The auxiliary mirror 116D is a reflecting member that covers substantially the front half of the light emitting portion 112D1 of the arc tube 112D. As shown in FIG. 9, the inner surface is a spherical reflecting surface 116D1, and the outer peripheral surface 116D2 is a curvature of the reflecting surface 116D1. It is comprised in the shape of a bowl comprised by the curved surface shape which imitates. A reflective film is formed on the reflective surface 116D1 by forming a dielectric multilayer film, and this reflective film is a cold mirror similar to the reflective surface 114D3 of the ellipsoidal reflector 114D.

また、補助ミラー116Dの椀形状の底面部分には開口部116D3が形成され、この開口部116D3の内周面は、後述するが、封止部112D3との固定用接着剤が充填される接着面116D4とされる。
さらに、補助ミラー116Dの椀形状の上端側端面(図9(b)中、左側端面)は、反射面116D1の端縁から外周面116D2の端縁に向かって次第に椀形の高さが小さくなる傾斜面116D5とされている。
傾斜面116D5は、図10(a)に示すように、光源光軸110Daxの基端側と、発光部112D1から放射され直接楕円面リフレクタ114Dに入射する光束とがなす最大角度θに沿って傾斜する円錐台形状である。尚、最大角度θは、発光部112D1から射出され直接楕円面リフレクタ114Dに入射される光とがなす最大の角度であり、楕円面リフレクタ114Dの光源光軸110Dax方向の長さを短くするために、105°以下とするのが好ましい。
Further, an opening 116D3 is formed in the bottom surface portion of the bowl shape of the auxiliary mirror 116D, and an inner peripheral surface of the opening 116D3 is an adhesive surface filled with an adhesive for fixing to the sealing portion 112D3, which will be described later. 116D4.
Furthermore, the height of the bowl shape gradually decreases from the edge of the reflecting surface 116D1 toward the edge of the outer peripheral surface 116D2 of the bowl-shaped upper end side end face of the auxiliary mirror 116D (the left end face in FIG. 9B). The inclined surface 116D5 is used.
As shown in FIG. 10A, the inclined surface 116D5 is inclined along the maximum angle θ formed by the base end side of the light source optical axis 110Dax and the light beam emitted from the light emitting unit 112D1 and directly incident on the elliptical reflector 114D. It has a truncated cone shape. The maximum angle θ is the maximum angle formed by the light emitted from the light emitting unit 112D1 and directly incident on the ellipsoidal reflector 114D. In order to shorten the length of the ellipsoidal reflector 114D in the light source optical axis 110Dax direction. , 105 ° or less is preferable.

このような補助ミラー116Dは、石英、アルミナセラミックス等の無機系材料から、又は、石英、ネオセラム(シヨツト日本株式会社の登録商標)等の結晶化ガラス、サファイア、アルミナセラミックス等の材料からなり、具体的には、図9(b)に示すように、外径D、内径Dの厚肉の円筒状部材116D6を研磨加工することにより製造することができる。
まず、円筒状部材116D6の一方の端面を凹曲面状に研磨して反射面116D1を形成した後、この反射面116D1に倣うように凸曲面状の外周面116D2を研磨し、傾斜面116D5の研磨を行う。最後に、反射面116D1に例えば五酸化タンタル(Ta)及び二酸化珪素(SiO)による誘電体多層膜を蒸着形成する。
Such an auxiliary mirror 116D is made of an inorganic material such as quartz or alumina ceramics, or a crystallized glass such as quartz or neo-serum (registered trademark of Shoto Nippon Co., Ltd.), sapphire, alumina ceramics or the like. Specifically, as shown in FIG. 9B, the thick cylindrical member 116D6 having the outer diameter D 1 and the inner diameter D 2 can be manufactured by polishing.
First, one end surface of the cylindrical member 116D6 is polished into a concave curved surface to form a reflective surface 116D1, and then the convex curved outer peripheral surface 116D2 is polished so as to follow the reflective surface 116D1, thereby polishing the inclined surface 116D5. I do. Finally, a dielectric multilayer film made of, for example, tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) and silicon dioxide (SiO 2 ) is deposited on the reflective surface 116D1.

発光管112Dの発光部112D1に対する補助ミラー116Dの取付位置は、図10(a)に示すように、光源光軸110Daxの基端側と、発光部112D1から放射され直接楕円面リフレクタ114Dに入射する光とがなす最大角度θに沿って傾斜面116D5が配置されるような位置で、かつ、境界線L及び境界線Lで示される円錐から外周面116D2がはみ出さない光源光軸110Daxの直交方向位置とする。 As shown in FIG. 10A, the attachment position of the auxiliary mirror 116D to the light emitting portion 112D1 of the light emitting tube 112D is radiated from the light emitting portion 112D1 and directly enters the ellipsoidal reflector 114D as shown in FIG. in the position as the inclined surface 116D5 along maximum angle θ formed by the light is arranged, and the light-source optical axis 110Dax not protruding outer peripheral surface 116D2 conical represented by the boundary line L 3 and the boundary line L 4 The position is orthogonal.

また、実施形態3においては、傾斜面116D5は最大角度θに沿った傾斜面としているが、図10(b)に示すように、補助ミラー116Eの反射面116E1に入射されず補助ミラー116Eの端面116E5によって遮蔽される光の量が少ないのであれば、補助ミラー116Eの端面116E5を光源光軸110Daxと直交する面として構成してもよい。   In the third embodiment, the inclined surface 116D5 is an inclined surface along the maximum angle θ. However, as shown in FIG. 10B, the inclined surface 116D5 is not incident on the reflecting surface 116E1 of the auxiliary mirror 116E and is an end surface of the auxiliary mirror 116E. If the amount of light shielded by 116E5 is small, the end surface 116E5 of the auxiliary mirror 116E may be configured as a surface orthogonal to the light source optical axis 110Dax.

補助ミラー116Dの発光管112Dへの固定は、図10(a)に示すように、接着面116D4及び発光管112Dの先端側の封止部112D3の外周面の間に接着剤117を介在させて補助ミラー116Dを接着固定する。なお、接着剤117は、補助ミラー116Dの外周面116D2に盛り上げるように塗布する。接着剤117の材質としては、発光管112Dを楕円面リフレクタ114Dに接着固定する場合と同様に、シリカ/アルミナ系の無機系接着剤を採用することができる。
接着剤117は、図11(a)及び図11(b)に示すように、光源光軸110Dax回りに間欠的に塗布してもよく、図12(a)及び図12(b)に示すように、光源光軸110Dax回り全周に塗布してもよい。
As shown in FIG. 10A, the auxiliary mirror 116D is fixed to the arc tube 112D by interposing an adhesive 117 between the adhesive surface 116D4 and the outer peripheral surface of the sealing portion 112D3 on the tip side of the arc tube 112D. The auxiliary mirror 116D is bonded and fixed. The adhesive 117 is applied so as to be raised on the outer peripheral surface 116D2 of the auxiliary mirror 116D. As the material of the adhesive 117, a silica / alumina-based inorganic adhesive can be employed in the same manner as when the arc tube 112D is bonded and fixed to the ellipsoidal reflector 114D.
The adhesive 117 may be intermittently applied around the light source optical axis 110Dax as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b). Alternatively, it may be applied all around the light source optical axis 110Dax.

以上説明したように、実施形態3に係るプロジェクタ1000Dにおいては、補助ミラー116Dは、発光管112Dに対する位置調整がなされた後に発光管112Dに固定されている。このため、発光管112Dに対する補助ミラー116Dの取り付け位置を調整して、発光管112Dのばらつきを吸収すべく調整した後、補助ミラー116Dが発光管112Dに固定されることになるため、固定後の補助ミラー116Dは発光管112Dから被照明領域側に放射された光を常に正しく発光管112Dの発光部(発光中心)に向けて反射するようになる。その後、発光管112Dの発光部を通過した光は、楕円面リフレクタ114Dで反射されてインテグレータロッド120A(図示せず。)の光入射面に正しく到達するため、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることがなくなる。   As described above, in the projector 1000D according to the third embodiment, the auxiliary mirror 116D is fixed to the arc tube 112D after the position is adjusted with respect to the arc tube 112D. For this reason, the auxiliary mirror 116D is fixed to the arc tube 112D after adjusting the attachment position of the auxiliary mirror 116D with respect to the arc tube 112D to adjust the variation of the arc tube 112D. The auxiliary mirror 116D always reflects light radiated from the arc tube 112D toward the illuminated area correctly toward the light emitting portion (light emission center) of the arc tube 112D. Thereafter, the light that has passed through the light emitting portion of the arc tube 112D is reflected by the ellipsoidal reflector 114D and correctly reaches the light incident surface of the integrator rod 120A (not shown). Will not increase.

また、実施形態3に係るプロジェクタ1000Dによれば、SCR方式の光学系を用いるとともに、発光管112には補助ミラー116Dが取り付けられているため、光源装置110Dから射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッド120Aに入射する集束光の入射角度を小さくすることができるため、リサイクルミラー122A(図示せず。)の開口部を小さくすることが容易になり、光利用効率を高くすることがさらに容易になる。   Further, according to the projector 1000D according to the third embodiment, since the SCR optical system is used and the auxiliary mirror 116D is attached to the arc tube 112, the angle of the focused light emitted from the light source device 110D is reduced. can do. For this reason, since the incident angle of the focused light incident on the integrator rod 120A can be reduced, it is easy to reduce the opening of the recycle mirror 122A (not shown), and the light utilization efficiency is increased. Is even easier.

また、実施形態3に係るプロジェクタ1000Dによれば、発光管112には上記のような補助ミラー116Dが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、光源装置110Dから射出される集束光をインテグレータロッド120Aの光入射面に形成されたリサイクルミラー122Aの開口部の中央部に入射させることができるようになるため、リサイクルミラー120Aの開口部をさらに小さくすることが容易になり、光利用効率を高くすることがさらに容易になる。   Further, according to the projector 1000D according to the third embodiment, since the auxiliary mirror 116D as described above is attached to the arc tube 112, the shape and size of the tube, the electrode arrangement position, Even if there is a non-negligible variation in the position of the emission center, etc., the above-described variation can be absorbed by adjusting the mounting position of the auxiliary mirror with respect to the arc tube according to the variation. Become. As a result, the focused light emitted from the light source device 110D can be incident on the center of the opening of the recycling mirror 122A formed on the light incident surface of the integrator rod 120A, and thus the opening of the recycling mirror 120A. It becomes easier to further reduce the light utilization efficiency, and it becomes easier to increase the light utilization efficiency.

実施形態3に係るプロジェクタ1000Dにおいては、補助ミラー116Dは、発光管112Dにおける楕円面リフレクタ114Dの反対側の封止部112D3に固定されている。このため、発光管112Dに対して補助ミラー116Dの位置調整を行い、その後発光管112Dに対して補助ミラー116Dを固定する作業を容易に行うことができる。   In projector 1000D according to Embodiment 3, auxiliary mirror 116D is fixed to sealing portion 112D3 on the opposite side of ellipsoidal reflector 114D in arc tube 112D. For this reason, it is possible to easily adjust the position of the auxiliary mirror 116D with respect to the arc tube 112D and then fix the auxiliary mirror 116D to the arc tube 112D.

以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。   The projector of the present invention has been described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention. It is.

実施形態1に係るプロジェクタ1000Aを説明するために示す図。FIG. 3 is a diagram for explaining a projector 1000A according to the first embodiment. 実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおける光源装置110Aを説明するために示す図。FIG. 3 is a diagram for explaining a light source device 110A in a projector 1000A according to the first embodiment. 比較例に係るプロジェクタ1000cにおける光源装置110cを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the light source device 110c in the projector 1000c which concerns on a comparative example. 実施形態1に係るプロジェクタ1000Aにおける効果を説明するために示す図。FIG. 6 is a diagram for explaining an effect in the projector 1000A according to the first embodiment. 実施形態2に係るプロジェクタ1000Bにおける効果を説明するために示す図。FIG. 10 is a diagram for explaining an effect in the projector 1000B according to the second embodiment. 実施形態1及び2に係るプロジェクタ1000A,1000Bにおける効果を説明するために示す図。FIG. 6 is a diagram for explaining an effect in projectors 1000A and 1000B according to the first and second embodiments. 実施形態3に係るプロジェクタに用いる光源装置110Dの断面図。Sectional drawing of light source device 110D used for the projector which concerns on Embodiment 3. FIG. 光源装置110Dにおける発光管112Dと補助ミラー116Dとを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the arc tube 112D and auxiliary | assistant mirror 116D in light source device 110D. 補助ミラー116Dを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate auxiliary | assistant mirror 116D. 発光管112Dに対して補助ミラー116Dがどのように取り付けられているかを示す図。The figure which shows how auxiliary | assistant mirror 116D is attached with respect to the arc_tube | light_emitting_tube 112D. 発光管112Dに対して補助ミラー116Dがどのように取り付けられているかを示す図。The figure which shows how auxiliary | assistant mirror 116D is attached with respect to the arc_tube | light_emitting_tube 112D. 発光管112Dに対して補助ミラー116Dがどのように取り付けられているかを示す図。The figure which shows how auxiliary | assistant mirror 116D is attached with respect to the arc_tube | light_emitting_tube 112D. 従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ1000aを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the projector 1000a provided with the conventional micromirror type modulation apparatus. 従来の他の光源装置110bを示す図。The figure which shows the other conventional light source device 110b.

符号の説明Explanation of symbols

100A,100a,100c,100d…照明装置、100Aax,100aax,100cax…照明光軸、110A,110D,110a,110b,110c…光源装置、110Dax…光源光軸、112,112D,112a,112b…発光管、112D1…発光部、112D2,112D3…封止部、112D4…電極、112D5…金属箔、112D6…リード線、113…挿入孔、114A,114D,114a,114b,114c…楕円面リフレクタ、114D1…首状部、114D2…反射部、116A,116D,116E…補助ミラー、116c…反射膜、116D1,116E1…反射面、116D2…外周面、116D3…開口部、116D4,116E4…接着面、116D5…傾斜面、116E5…端面、116D6…円筒状部材、120A,120a,120c…インテグレータロッド、122A…リサイクルミラー、130,130a…カラーホイール、130aax…回転軸、140,140a…リレー光学系、142…リレーレンズ、144…反射ミラー、150…フィールドレンズ、160,170…反射光学系、200,200a…マイクロミラー型変調装置、300,300a…投写光学系、300ax,300aax…投写光軸、1000A,1000a…プロジェクタ、Bi…インテグレータロッドの光入射面における照明光束、Bo…インテグレータロッドの光射出面における照明光束、D…外径、D…内径、L…第1焦点、L…第2焦点、L,L…境界線、SCR…スクリーン 100A, 100a, 100c, 100d ... Illumination device, 100Aax, 100aax, 100cax ... Illumination optical axis, 110A, 110D, 110a, 110b, 110c ... Light source device, 110Dax ... Light source optical axis, 112, 112D, 112a, 112b ... Arc tube 112D1 ... light emitting part, 112D2, 112D3 ... sealed part, 112D4 ... electrode, 112D5 ... metal foil, 112D6 ... lead wire, 113 ... insertion hole, 114A, 114D, 114a, 114b, 114c ... ellipsoidal reflector, 114D1 ... neck 114D2 ... reflective part, 116A, 116D, 116E ... auxiliary mirror, 116c ... reflective film, 116D1,116E1 ... reflective surface, 116D2 ... outer peripheral surface, 116D3 ... opening, 116D4, 116E4 ... adhesive surface, 116D5 ... inclined surface 116E5 ... end 116D6 ... cylindrical member, 120A, 120a, 120c ... integrator rod, 122A ... recycle mirror, 130,130a ... color wheel, 130aax ... rotating shaft, 140,140a ... relay optical system, 142 ... relay lens, 144 ... reflection mirror , 150 ... field lens, 160, 170 ... reflection optical system, 200, 200a ... micro mirror type modulator, 300, 300a ... projection optical system, 300ax, 300aax ... projection optical axis, 1000A, 1000a ... projector, Bi ... integrator rod Illumination luminous flux at the light incident surface of Bo, Bo ... illumination luminous flux at the light exit surface of the integrator rod, D 1 ... outer diameter, D 2 ... inner diameter, L 1 ... first focal point, L 2 ... second focal point, L 3 , L 4 ... Border line, SCR ... Screen

Claims (10)

楕円面リフレクタ及び前記楕円面リフレクタの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管を有する光源装置並びに前記楕円面リフレクタの第2焦点近傍に光入射面を有し前記光源装置からの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドを備えた照明装置と、
前記インテグレータロッドの光射出面側に配置されたカラーホイールと、
前記照明装置からの光を被照明領域に導くリレー光学系と、
前記リレー光学系からの光を画像情報に応じて変調するマイクロミラー型変調装置と、
前記マイクロミラー型変調装置で変調された光を投写する投写光学系とを備え、
前記カラーホイールにおける各カラーフィルタは、所定の色光を通過し他の色光を反射するダイクロイックミラーからなり、
前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に開口部を有するリサイクルミラーが形成されたプロジェクタであって、
前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に放射される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する補助ミラーが取り付けられていることを特徴とするプロジェクタ。
A light source device having an ellipsoidal reflector and an arc tube having a light emission center in the vicinity of the first focal point of the elliptical reflector, and a light incident surface in the vicinity of the second focal point of the elliptical reflector, and making the light from the light source device more uniform A lighting device including an integrator rod that converts light into a light having a uniform intensity distribution;
A color wheel disposed on the light exit surface side of the integrator rod;
A relay optical system for guiding light from the illumination device to an illuminated area;
A micro-mirror type modulation device that modulates light from the relay optical system according to image information;
A projection optical system that projects light modulated by the micromirror-type modulation device,
Each color filter in the color wheel is composed of a dichroic mirror that passes predetermined color light and reflects other color light,
The light incident surface of the integrator rod is a projector in which a recycling mirror having an opening in the center is formed,
The projector according to claim 1, wherein an auxiliary mirror is attached to the arc tube to reflect light emitted from the arc tube toward the illuminated area toward the ellipsoidal reflector.
請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記補助ミラーは、前記発光管に対する位置調整がなされた後に前記発光管に固定されていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 1, wherein
The projector is characterized in that the auxiliary mirror is fixed to the arc tube after its position is adjusted with respect to the arc tube.
請求項1又は2に記載のプロジェクタにおいて、
前記補助ミラーは、前記発光管における前記楕円面リフレクタの反対側の封止部に固定されていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to claim 1 or 2,
The projector according to claim 1, wherein the auxiliary mirror is fixed to a sealing portion of the arc tube opposite to the elliptical reflector.
請求項1〜3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記補助ミラーは、石英ガラスからなることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 3,
The auxiliary mirror is made of quartz glass.
請求項1〜4のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記補助ミラーの内面には、誘電体多層膜からなる反射膜が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 4,
A projector characterized in that a reflection film made of a dielectric multilayer film is formed on the inner surface of the auxiliary mirror.
請求項1〜5のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの第1焦点距離をfとしたとき、6mm≦f≦18mmなる関係を満たすことを特徴とするプロジェクタ。
In the projector according to any one of claims 1 to 5,
A projector satisfying a relationship of 6 mm ≦ f 1 ≦ 18 mm, where f 1 is a first focal length of the ellipsoidal reflector.
請求項1〜6のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの第2焦点距離をfとしたとき、30mm≦f≦90mmなる関係を満たすことを特徴とするプロジェクタ。
In the projector according to any one of claims 1 to 6,
A projector satisfying a relationship of 30 mm ≦ f 2 ≦ 90 mm, where f 2 is a second focal length of the ellipsoidal reflector.
請求項1〜7のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの有効反射面の径をDとしたとき、30mm≦D≦50mmなる関係を満たすことを特徴とするプロジェクタ。
In the projector according to any one of claims 1 to 7,
A projector satisfying a relationship of 30 mm ≦ D ≦ 50 mm, where D is a diameter of an effective reflection surface of the elliptical reflector.
請求項1〜8のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置の光軸の前記楕円面リフレクタ基端側部分と前記発光管の発光中心から前記楕円面リフレクタに向けて放射される光とがなす最大角度をθとしたとき、90°≦θ≦110°なる関係を満たすことを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 8,
When the maximum angle formed by the light emitted from the light emitting center of the arc tube to the ellipsoidal reflector is 90 ° ≦ θ ≦ 90 ° ≦ θ ≦ A projector characterized by satisfying a relationship of 110 °.
請求項1〜9のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの第1焦点距離をfとし、前記楕円面リフレクタの第2焦点距離をfとし、前記発光管のアーク長をALとし、前記リサイクルミラーの開口部の直径をdとしたとき、1.5×(f/f)×AL≦d≦2.0×(f/f)×ALなる関係を満たすことを特徴とするプロジェクタ。
The projector according to any one of claims 1 to 9,
A first focal length of the ellipsoidal reflector and f 1, the second focal length of the ellipsoidal reflector and f 2, the arc length of the arc tube and AL, the diameter of the opening of the recycle mirror is d A projector satisfying a relationship of 1.5 × (f 2 / f 1 ) × AL ≦ d ≦ 2.0 × (f 2 / f 1 ) × AL.
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