JP2006178260A - Light source device and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光源装置及びプロジェクタに関する。 The present invention relates to a light source device and a projector.
図7は、従来のプロジェクタ1000を説明するために示す図である。図8は、従来の光源装置110を説明するために示す図である。図8(a)は光源装置用筐体140の斜視図であり、図8(b)は光源ランプ120の斜視図であり、図8(c)は光源装置用筐体140に光源装置110が取り付けられたときの斜視図であり、図8(d)は図8(c)の断面を模式的に示す図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a
プロジェクタ1000は、図7に示すように、光源装置110と、光源装置110から射出された光の面内光強度分布を均一化するインテグレータ照明光学系150と、インテグレータ照明光学系150から射出された光を赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系200と、色分離導光光学系200から射出された赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての3つの液晶装置400R,400G,400Bと、3つの液晶装置400R,400G,400Bで変調された赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光を合成するクロスダイクロイックプリズム500と、クロスダイクロイックプリズム500で合成された光を投写する投写光学系600とを備えている(プロジェクタの光学系については、例えば特許文献1参照。)。
As shown in FIG. 7, the
インテグレータ照明光学系150は、光源装置110からの光を複数の部分光束に分離する複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイ152と、第1レンズアレイ152の複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイ154と、第2レンズアレイ154からの光を被照明領域上で重畳する重畳レンズ156とを備えている。
The integrator illumination
光源装置110は、図7及び図8に示すように、被照明領域に向けて集束光を射出する光源ランプ120と、光源ランプ120からの集束光を略平行光に変換する平行化レンズ130と、光源ランプ120及び平行化レンズ130を収納する光源装置用筐体140とを有している。
光源ランプ120は、発光管112と、発光管112からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタとしての楕円面リフレクタ114と、発光管112から被照明領域側に射出された光を楕円面リフレクタ114に向けて反射する補助ミラー116とを有している。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
The
ところで、近年、プロジェクタの高輝度化が進み、高輝度の発光管が用いられるようになってきているため、光源装置用筐体140は高温状態になる。このため、光源装置用筐体140の材料としては、液晶ポリマーやポリフェニレンサルファイドなどの耐熱性樹脂に機械特性向上のためにガラス繊維が添加された樹脂が使用されるようになってきた。
By the way, in recent years, since the brightness of projectors has increased and high-luminance arc tubes have been used, the light
しかしながら、近年、プロジェクタのさらなる高輝度化が進み、さらに高輝度の発光管が用いられるようになってきているため、本来紫外線が照射されてほしくない光源装置用筐体の内壁にも紫外線が強く照射されるようになってきている。このため、光源装置用筐体140の内壁は、高温状態になるのに加えて紫外線が強く照射された状態になる。その結果、耐熱性樹脂の劣化が進み、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的には楕円面リフレクタ114や平行化レンズ130などに付着して輝度が低下するという問題があった。
また、楕円面リフレクタ114を透過した紫外線や、光源装置110から射出された紫外線(通常は紫外線カットフィルタが光源装置110の射出側に設けられているが、完全には遮断できないため一部の紫外線が射出される。)により、光源装置110から3つの液晶装置400R,400G,400Bまでの光路上に配置される光学部品を収納する光学部品用筐体100の内壁においても、光源装置用筐体140の内壁において発生する問題と同様の問題が生ずることがあるという問題もあった。
In recent years, however, projectors have become increasingly brighter, and arc tubes with higher brightness have come to be used. Therefore, ultraviolet rays are also strong on the inner wall of a light source device housing that should not be irradiated with ultraviolet rays. It has come to be irradiated. For this reason, the inner wall of the light
In addition, ultraviolet rays that have passed through the
そこで、上記した問題を解決するために、従来より、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分を、金属板でカバーすることが行われている。これにより、光源装置用筐体140の内壁には紫外線が照射されにくくなるため、上記した問題、すなわち、耐熱性樹脂の劣化が進み、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的には楕円面リフレクタや他の光学部品などに付着して輝度が低下するという問題は抑制される。
Therefore, in order to solve the above-described problem, conventionally, a portion of the inner wall of the light
しかしながら、光源装置用筐体140が複雑な形状をしている場合には、光源装置用筐体140を隙間無くカバーするように上記の金属板を製造することは容易ではない。また、上記の金属板は、発光管112の2本のリード線のうち被照明領域側のリード線113と接触しないように構成される必要があるため、上記の金属板には所定の開口部を設けることが必要になる。このため、上記した光源装置110においては、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分を全面にわたって上記の金属板でカバーすることはできない。その結果、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的には楕円面リフレクタや他の光学部品などに付着して輝度が低下するという問題を十分に抑制することができないという問題があった。また、光学部品用筐体100に対する対策はほとんどされていなかった。
However, when the light
なお、これらの問題は、液晶装置を用いたプロジェクタやそのようなプロジェクタに用いるための光源装置だけに生ずる問題ではなく、他の電気光学変調装置を用いたプロジェクタやそのようなプロジェクタに用いるための光源装置においても同様に生ずる問題でもある。また、これらの問題は、リフレクタとして楕円面リフレクタを用いた光源装置だけに生ずる問題ではなく、例えばリフレクタとして放物面リフレクタを用いた光源装置においても同様に生ずる問題でもある。 These problems are not only problems that occur in projectors that use liquid crystal devices and light source devices that are used in such projectors, but are those that are used in projectors that use other electro-optic modulators and such projectors. The same problem occurs in the light source device. In addition, these problems are not only problems that occur only in a light source device that uses an ellipsoidal reflector as a reflector, but also occur in a light source device that uses a parabolic reflector as a reflector, for example.
そこで、本発明は、これらのような問題を解決するためになされたもので、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的にはリフレクタや他の光学部品などに付着して輝度が低下するという問題を十分に抑制することができる光源装置及びプロジェクタを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention was made to solve these problems, and the glass fiber added to the heat-resistant resin floats on the surface of the heat-resistant resin, and finally floats on a reflector or other optical fiber. It is an object of the present invention to provide a light source device and a projector that can sufficiently suppress the problem that luminance decreases due to adhesion to components and the like.
本発明の光源装置は、発光管及び前記発光管からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタを有する光源ランプを有し、光源光軸に略平行な光を前記被照明領域側に向けて射出する光源装置において、前記光源装置は、内部にガラス繊維を含有する耐熱性樹脂からなる光源装置用筐体に収納され、前記光源装置用筐体の内壁のうち少なくとも前記光源ランプからの光が照射される部分には、紫外線の透過を抑制する絶縁性の紫外線不透過性材料が塗布されていることを特徴とする。 The light source device of the present invention includes a light source lamp having a light emitting tube and a reflector that reflects light from the light emitting tube toward the illuminated region side, and light substantially parallel to the light source optical axis is directed to the illuminated region side. In the light source device that emits toward the light source, the light source device is housed in a light source device housing made of a heat-resistant resin containing glass fiber inside, and at least from the light source lamp among the inner walls of the light source device housing. An insulating ultraviolet opaque material that suppresses transmission of ultraviolet rays is applied to the portion irradiated with light.
このため、本発明の光源装置によれば、光源装置用筐体が複雑な形状をしている場合でも、光源装置用筐体の形状に対応して絶縁性の紫外線不透過性材料を隙間無く塗布することができる。また、本発明の光源装置によれば、発光管における被照明領域側のリード線の存在を気にせずに絶縁性の紫外線不透過性材料を塗布することができ、その結果、光源装置用筐体の内壁のうち光源ランプからの紫外線が照射される部分を全面にわたって絶縁性の紫外線不透過性材料でカバーすることができるようになる。 For this reason, according to the light source device of the present invention, even when the light source device housing has a complicated shape, the insulating ultraviolet opaque material is formed without gaps corresponding to the shape of the light source device housing. Can be applied. Further, according to the light source device of the present invention, it is possible to apply the insulating ultraviolet opaque material without worrying about the presence of the lead wire on the illuminated region side in the arc tube. As a result, the housing for the light source device can be applied. A portion of the inner wall of the body that is irradiated with ultraviolet rays from the light source lamp can be covered with an insulating ultraviolet opaque material over the entire surface.
このため、本発明の光源装置によれば、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的にはリフレクタや他の光学部品などに付着して輝度が低下するという問題を十分に抑制することができるようになる。 For this reason, according to the light source device of the present invention, the glass fiber added to the heat resistant resin rises and floats on the surface of the heat resistant resin, and finally adheres to a reflector or other optical component to reduce the luminance. Can be sufficiently suppressed.
本発明の光源装置においては、光源装置用筐体の内壁に塗布された絶縁性の紫外線不透過性材料は、紫外線の透過率が30%以下であることが好ましい。 In the light source device of the present invention, the insulating ultraviolet opaque material applied to the inner wall of the light source device casing preferably has an ultraviolet transmittance of 30% or less.
本発明の光源装置においては、前記紫外線不透過性材料は、黒色塗料であることが好ましい。 In the light source device of the present invention, the ultraviolet opaque material is preferably a black paint.
このように構成することにより、紫外線の透過率をさらに下げることができる。 By comprising in this way, the transmittance | permeability of an ultraviolet-ray can further be reduced.
本発明の光源装置においては、前記黒色塗料は、銅、鉄及びマンガンの複合酸化物を含むことが好ましい。 In the light source device of the present invention, it is preferable that the black paint contains a complex oxide of copper, iron and manganese.
このように構成することにより、黒色塗料を、紫外線の透過率が十分に低い絶縁性の紫外線不透過性材料とすることができる。 By comprising in this way, a black coating material can be used as the insulating ultraviolet-opaque material whose ultraviolet-ray transmittance is low enough.
本発明の光源装置においては、前記黒色塗料の膜厚は、10μm〜200μmの範囲内にあることが好ましい。 In the light source device of the present invention, the thickness of the black paint is preferably in the range of 10 μm to 200 μm.
このように構成することにより、十分な黒色性及び紫外線不透過性が実現する。 By configuring in this way, sufficient blackness and ultraviolet impermeability are realized.
本発明の光源装置においては、前記光源ランプの発熱により前記黒色塗料の焼付けが行われていることが好ましい。 In the light source device of the present invention, it is preferable that the black paint is baked by the heat generated by the light source lamp.
光源ランプの発熱を利用して黒色塗料の焼付けが行われることにより、黒色塗料の塗布面への定着と黒色塗料の焼付け後における光源ランプの点灯動作の確認とを同時に実行することが可能となるため、作業工程を削減することが可能となる。 By baking the black paint using the heat generated by the light source lamp, it is possible to simultaneously perform fixing of the black paint on the coated surface and confirmation of the lighting operation of the light source lamp after baking of the black paint. Therefore, it is possible to reduce the work process.
本発明の他の光源装置は、発光管及び前記発光管からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタを有する光源ランプを有し、光源光軸に略平行な光を前記被照明領域側に向けて射出する光源装置において、前記光源装置は、内部にガラス繊維を含有する耐熱性樹脂からなる光源装置用筐体に収納され、前記光源装置用筐体の内壁のうち少なくとも前記光源ランプからの光が照射される部分には、紫外線の透過を抑制する絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料が溶射されていることを特徴とする。 Another light source device of the present invention includes a light source lamp having a light emitting tube and a reflector that reflects light from the light emitting tube toward the illuminated region side, and emits light substantially parallel to a light source optical axis to the illuminated region. In the light source device that emits toward the side, the light source device is housed in a light source device housing made of a heat-resistant resin containing glass fiber, and at least the light source lamp of the inner wall of the light source device housing Insulating ultraviolet-opaque ceramic material that suppresses the transmission of ultraviolet rays is sprayed on the portion irradiated with light from.
このため、本発明の他の光源装置によれば、光源装置用筐体が複雑な形状をしている場合でも、光源装置用筐体の形状に対応して絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料を隙間無く溶射することができる。また、本発明の他の光源装置によれば、発光管における被照明領域側のリード線の存在を気にせずに絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料を溶射することができ、その結果、光源装置用筐体の内壁のうち光源ランプからの紫外線が照射される部分を全面にわたって絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料でカバーすることができるようになる。 Therefore, according to another light source device of the present invention, even when the light source device housing has a complicated shape, an insulating ultraviolet opaque ceramic material corresponding to the shape of the light source device housing Can be sprayed without gaps. In addition, according to another light source device of the present invention, it is possible to thermally spray an insulating ultraviolet-opaque ceramic material without worrying about the presence of the lead wire on the illuminated region side in the arc tube. The portion of the inner wall of the apparatus housing that is irradiated with ultraviolet rays from the light source lamp can be covered with an insulating ultraviolet-opaque ceramic material over the entire surface.
このため、本発明の他の光源装置によれば、上記した本発明の光源装置の場合と同様に、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的にはリフレクタや他の光学部品などに付着して輝度が低下するという問題を十分に抑制することができるようになる。 For this reason, according to another light source device of the present invention, as in the case of the light source device of the present invention described above, the glass fiber added to the heat resistant resin floats on the surface of the heat resistant resin and finally floats. Can sufficiently suppress the problem that the luminance decreases due to adhesion to reflectors and other optical components.
本発明の光源装置においては、光源装置用筐体の内壁に溶射された絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料は、紫外線の透過率が30%以下であることが好ましい。 In the light source device of the present invention, the insulating ultraviolet-opaque ceramic material sprayed on the inner wall of the light source device housing preferably has an ultraviolet transmittance of 30% or less.
本発明の他の光源装置においては、前記紫外線不透過性セラミックス材料は、黒色を呈していることが好ましい。 In another light source device of the present invention, the ultraviolet light opaque ceramic material preferably exhibits a black color.
このように構成することにより、紫外線の透過率をさらに下げることができる。 By comprising in this way, the transmittance | permeability of an ultraviolet-ray can further be reduced.
本発明のさらに他の光源装置は、発光管及び前記発光管からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタを有する光源ランプを有し、光源光軸に略平行な光を前記被照明領域側に向けて射出する光源装置において、前記光源装置は、内部にガラス繊維を含有する耐熱性樹脂からなる光源装置用筐体に収納され、前記光源装置用筐体の内壁のうち少なくとも前記光源ランプからの光が照射される部分は、紫外線の透過を抑制する絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板でカバーされていることを特徴とする。 Still another light source device of the present invention includes a light source lamp having a light emitting tube and a reflector that reflects light from the light emitting tube toward the illuminated region, and emits light substantially parallel to a light source optical axis. In the light source device that emits toward the region side, the light source device is housed in a light source device housing made of a heat-resistant resin containing glass fiber inside, and at least the light source among the inner walls of the light source device housing The portion irradiated with light from the lamp is covered with an insulating ultraviolet-opaque ceramic plate that suppresses transmission of ultraviolet rays.
このため、本発明のさらに他の光源装置によれば、発光管における被照明領域側のリード線との間隔を狭くした状態で絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板を配置することが可能になるため、光源装置用筐体の内壁のうち光源ランプからの紫外線が照射される部分を、ほぼ全面にわたって絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板でカバーすることができる。 Therefore, according to yet another light source device of the present invention, it is possible to dispose an insulating ultraviolet-opaque ceramic plate in a state where the distance from the lead wire on the illuminated region side in the arc tube is narrowed. Therefore, the portion of the inner wall of the housing for the light source device that is irradiated with the ultraviolet rays from the light source lamp can be covered almost entirely with the insulating ultraviolet-opaque ceramic plate.
このため、本発明のさらに他の光源装置によれば、上記した本発明の光源装置や他の光源装置の場合と同様に、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的にはリフレクタや他の光学部品などに付着して輝度が低下するという問題を十分に抑制することができるようになる。 Therefore, according to still another light source device of the present invention, the glass fiber added to the heat resistant resin is raised on the surface of the heat resistant resin as in the case of the light source device of the present invention and other light source devices described above. It is possible to sufficiently suppress the problem that the brightness is lowered due to the floating and eventually adhering to the reflector or other optical components.
本発明の光源装置においては、光源装置用筐体の内壁をカバーする絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板は、紫外線の透過率が30%以下であることが好ましい。 In the light source device of the present invention, the insulating ultraviolet-opaque ceramic plate that covers the inner wall of the light source device housing preferably has an ultraviolet transmittance of 30% or less.
本発明のさらに他の光源装置においては、前記紫外線不透過性セラミックス板は、黒色を呈していることが好ましい。 In still another light source device of the present invention, it is preferable that the ultraviolet-opaque ceramic plate has a black color.
このように構成することにより、紫外線の透過率をさらに下げることができる。 By comprising in this way, the transmittance | permeability of an ultraviolet-ray can further be reduced.
本発明のプロジェクタは、本発明の光源装置、本発明の他の光源装置又は本発明のさらに他の光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置により変調された光を投写する投写光学系とを備えたことを特徴とする。 A projector according to the present invention includes a light source device according to the present invention, another light source device according to the present invention, or yet another light source device according to the present invention, an electro-optic modulation device that modulates light from the light source device according to image information, And a projection optical system for projecting light modulated by the electro-optic modulation device.
このため、本発明のプロジェクタによれば、耐熱性樹脂が劣化することに起因して輝度が低下することが十分に抑制された光源装置を備えているため、長期間にわたって輝度の低下しないプロジェクタとなる。 For this reason, according to the projector of the present invention, the projector is provided with the light source device in which the luminance is sufficiently prevented from being lowered due to the deterioration of the heat resistant resin. Become.
本発明のプロジェクタにおいては、前記光源装置から前記電気光学変調装置までの光路上に配置される光学部品を収納する光学部品用筐体をさらに備え、前記光学部品用筐体の内壁のうち少なくとも一部の内壁には、紫外線の透過を抑制する絶縁性の紫外線不透過性材料が塗布されていることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, the projector may further include an optical component housing that houses an optical component disposed on an optical path from the light source device to the electro-optic modulation device, and at least one of inner walls of the optical component housing. The inner wall of the part is preferably coated with an insulating ultraviolet opaque material that suppresses the transmission of ultraviolet rays.
プロジェクタにおいては、例えばリフレクタの背面部分を透過する紫外線や、光源装置の射出側に配置された紫外線カットフィルタから漏れてくる紫外線があるため、プロジェクタを長期間にわたって使用すると、光源装置から電気光学変調装置までの光路上に配置される光学部品を収納する光学部品用筐体を構成する耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的にはプロジェクタにおける各種光学部品に付着して画質が低下するという問題が生じる場合がある。 In a projector, for example, there is ultraviolet light that passes through the back surface of the reflector and ultraviolet light that leaks from an ultraviolet cut filter disposed on the emission side of the light source device. The glass fiber added to the heat-resistant resin that constitutes the optical component housing that houses the optical components placed on the optical path to the device floats on the surface of the heat-resistant resin and eventually floats on the various optical elements in the projector There may be a problem that image quality deteriorates due to adhesion to parts.
しかしながら、上記のように構成することにより、例えばリフレクタの背面部分を透過する紫外線や、光源装置の射出側に配置された紫外線カットフィルタから漏れてくる紫外線から光学部品用筐体を保護することができるため、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的にはプロジェクタにおける各種光学部品に付着して画質が低下することが十分に抑制されるようになる。 However, by configuring as described above, it is possible to protect the optical component housing from, for example, ultraviolet rays that are transmitted through the back surface portion of the reflector and ultraviolet rays that are leaked from the ultraviolet cut filter disposed on the emission side of the light source device. As a result, the glass fiber added to the heat-resistant resin floats up and floats on the surface of the heat-resistant resin, and finally adheres to various optical components in the projector, so that the image quality is sufficiently reduced. .
なお、絶縁性の紫外線不透過性材料は、光学部品用筐体の内壁全面に塗布されていてもよいし、光学部品用筐体の内壁における、リフレクタの背面部分を透過する紫外線や光源装置の射出側に配置された紫外線カットフィルタから漏れてくる紫外線に対応した部分のみに塗布されていてもよい。 The insulating ultraviolet-opaque material may be applied to the entire inner wall of the optical component housing, or the ultraviolet light or light source device that transmits the back portion of the reflector on the inner wall of the optical component housing. You may apply | coat only to the part corresponding to the ultraviolet-ray which leaks from the ultraviolet-ray cut filter arrange | positioned at the injection | emission side.
以下、本発明の光源装置及び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。 Hereinafter, a light source device and a projector according to the present invention will be described based on 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2は、実施形態1に係る光源装置110aを説明するために示す図である。図2(a)は光源装置用筐体140の斜視図であり、図2(b)は光源ランプ120の斜視図であり、図2(c)は光源装置用筐体140に光源装置110aが取り付けられたときの斜視図であり、図2(d)は図2(c)の断面を模式的に示す図である。
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における光源光軸110aax方向)、x軸方向(図1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における紙面に垂直かつz軸に直交する方向)とする。
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram for explaining a
In the following description, three directions orthogonal to each other are defined as a z-axis direction (light source optical axis 110aax direction in FIG. 1), an x-axis direction (a direction parallel to the paper surface in FIG. 1 and perpendicular to the z-axis) and y, respectively. An axial direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1 and perpendicular to the z-axis).
実施形態1に係るプロジェクタ1000aは、図1に示すように、光源装置110aと、光源装置110aから射出された光の面内光強度分布を均一化するインテグレータ照明光学系150と、インテグレータ照明光学系150から射出された光を赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系200と、色分離導光光学系200から射出された赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての3つの液晶装置400R,400G,400Bと、3つの液晶装置400R,400G,400Bで変調された赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光を合成するクロスダイクロイックプリズム500と、クロスダイクロイックプリズム500で合成された光を投写する投写光学系600とを備えている。
また、光源装置110aから液晶装置400R,400G,400Bまでの光路上に配置される上記した各種光学部品は、光学部品用筐体100に収納されている。光学部品用筐体100における投写光学系600に対向する部分には、開口部が設けられている。
As shown in FIG. 1, a
The various optical components arranged on the optical path from the
インテグレータ照明光学系150は、光源装置110aからの光を複数の部分光束に分離する複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイ152と、第1レンズアレイ152の複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイ154と、第2レンズアレイ154からの光を被照明領域上で重畳する重畳レンズ156とを備えている。また、第2レンズアレイ154と重畳レンズ156との間の光路上には、照明光束を偏光光に変換するための偏光変換素子160が配設されている。
The integrator illumination
光源装置110aは、図1及び図2に示すように、被照明領域に向けて集束光を射出する光源ランプ120と、光源ランプ120からの集束光を略平行光に変換する平行化レンズ130とを有し、光源装置用筐体140に収納されている。
光源ランプ120は、発光管112と、発光管112からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタとしての楕円面リフレクタ114と、発光管112から被照明領域側に射出された光を楕円面リフレクタ114に向けて反射する補助ミラー116とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
色分離導光光学系200は、インテグレータ照明光学系150から射出された照明光束を、赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光に分離してそれぞれの色光を照明対象となる液晶装置400R,400G,400Bに導く機能を有している。第1ダイクロイックミラー210は、赤色光を反射するとともに、緑色光及び青色光を透過させる。第1ダイクロイックミラー210で反射された赤色光は、反射ミラー230でさらに反射され、フィールドレンズ280Rを通過して赤色光用の液晶装置400Rを照明する。
The color separation light guide
フィールドレンズ280Rは、第1重畳レンズ160からの複数の部分光束がそれぞれ赤色光用の液晶装置400Rを照明するように集光する。通常、各部分光束が、それぞれ略平行な光束となるように設定されている。他の液晶装置400G,400Bの前に配設されたフィールドレンズ280G,280Bも、フィールドレンズ280Rと同様に構成されている。
The
第1ダイクロイックミラー210を通過した緑色光は、第2ダイクロイックミラー220によって反射され、フィールドレンズ280Gを通過して緑色光用の液晶装置400Gを照明する。一方、第1ダイクロイックミラー210を通過した青色光は第2ダイクロイックミラー220を透過し、リレーレンズ260、入射側の反射ミラー240、リレーレンズ270、射出側の反射ミラー250及びフィールドレンズ280Bを通過して青色光用の液晶装置400Bを照明する。
The green light that has passed through the first
液晶装置400R,400G,400Bは、入射した照明光束を画像情報に応じて変調するものであり、光源装置110aの照明対象となる。なお、図示を省略したが、色分離導光光学系200と各液晶装置400R,400G,400Bとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶装置400R,400G,400Bとクロスダイクロイックプリズム500との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置されている。そして、入射側偏光板、液晶装置400R,400G,400B、及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。
液晶装置400R,400G,400Bは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像情報に応じて、入射側偏光板から射出された1種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
The
The
クロスダイクロイックプリズム500は、射出側偏光板から射出された各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム500は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略X字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものであり、これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は反射され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、3つの色光が合成される。
The cross
クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投写光学系600によって拡大投写され、スクリーンSCR上で大画面画像を形成する。
The color image emitted from the cross
このように構成されたプロジェクタ1000aにおいて、光源装置用筐体140は、内部にガラス繊維を含有する耐熱性樹脂からなっている。光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分には、絶縁性の紫外線不透過性材料142が塗布されている(図1及び図2(d)参照。)。
In the
このため、実施形態1に係る光源装置110aによれば、光源装置用筐体140が複雑な形状をしている場合でも、光源装置用筐体140の形状に対応して絶縁性の紫外線不透過性材料142を隙間無く塗布することができる。また、実施形態1に係る光源装置110aによれば、発光管112における被照明領域側のリード線113(図2(b)参照。)の存在を気にせずに絶縁性の紫外線不透過性材料142を塗布することができ、その結果、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分を全面にわたって絶縁性の紫外線不透過性材料142でカバーすることができるようになる。
For this reason, according to the
実施形態1に係る光源装置110aにおいては、絶縁性の紫外線不透過性材料142として、銅、鉄及びマンガンの複合酸化物を含む黒色塗料(サンコート株式会社製 無機コートEF−4076B)を用いている。図3は、絶縁性の紫外線不透過性材料142の光透過スペクトルを示す図である。絶縁性の紫外線不透過性材料142は、図3に示すように、耐熱性樹脂の劣化につながる紫外線の透過率は1%以下であり、ほとんど透過しないことがわかる。
In the
このため、実施形態1に係る光源装置110aによれば、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的には楕円面リフレクタ114や平行化レンズ120などに付着して輝度が低下するという問題を十分に抑制することができるようになる。
Therefore, according to the
また、実施形態1に係る光源装置110aによれば、絶縁性の紫外線不透過性材料142は黒色塗料であるため、紫外線の透過率をさらに下げることができる。
Further, according to the
また、実施形態1に係る光源装置110aによれば、上記したように、絶縁性の紫外線不透過性材料142として、銅、鉄及びマンガンの複合酸化物を含む黒色塗料を用いているため、紫外線の透過率が十分に低い絶縁性の紫外線不透過性材料とすることができる。
In addition, according to the
絶縁性の紫外線不透過性材料142の膜厚は、例えば20μmとしている。このため、実施形態1に係る光源装置110aによれば、十分な黒色性及び紫外線不透過性が実現するようになる。
The film thickness of the insulating ultraviolet
実施形態1に係る光源装置110aにおいては、光源ランプ120の発熱により上記した黒色塗料の焼付けが行われている。光源ランプ120の発熱を利用して黒色塗料の焼付けが行われることにより、黒色塗料の塗布面への定着と黒色塗料の焼付け後における光源ランプ120の点灯動作の確認とを同時に実行することが可能となるため、作業工程を削減することが可能となる。
In the
実施形態1に係るプロジェクタ1000aによれば、耐熱性樹脂が劣化することに起因して輝度が低下することが十分に抑制された光源装置110aを備えているため、長期間にわたって輝度の低下しないプロジェクタとなる。
According to the
〔実施形態2〕
図4は、実施形態2に係る光源装置110bを模式的に示す断面図である。
実施形態2に係る光源装置110bは、実施形態1に係る光源装置110aとほぼ同様の構成を有しているが、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分をカバーする材料が異なっている。すなわち、実施形態2に係る光源装置110bにおいては、絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料144が溶射されている。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the
The
このように、実施形態2に係る光源装置110bは、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分をカバーする材料が、実施形態1に係る光源装置110aの場合とは異なっているが、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分には、絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料144が溶射されているため、光源装置用筐体140が複雑な形状をしている場合でも、光源装置用筐体140の形状に対応して絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料を隙間無く溶射することができる。また、実施形態2に係る光源装置110bによれば、発光管112における被照明領域側のリード線113(図示せず。)の存在を気にせずに絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料144を溶射することができ、その結果、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分を全面にわたって絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料でカバーすることができるようになる。
As described above, in the
このため、実施形態2に係る光源装置110bによれば、実施形態1に係る光源装置110aの場合と同様に、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的には楕円面リフレクタ114や平行化レンズ130などに付着して輝度が低下するという問題を十分に抑制することができるようになる。
For this reason, according to the
〔実施形態3〕
図5は、実施形態3に係る光源装置110cを模式的に示す断面図である。
実施形態3に係る光源装置110cは、実施形態1に係る光源装置110aとほぼ同様の構成を有しているが、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分をカバーする材料が異なっている。すなわち、実施形態3に係る光源装置110cにおいては、絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板146でカバーされている。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the
The
このように、実施形態3に係る光源装置110cは、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分をカバーする材料が、実施形態1に係る光源装置110aの場合とは異なっているが、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分には、絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板146を用いてカバーすることとしたため、発光管112における被照明領域側のリード線113(図示せず。)との間隔を狭くした状態で絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板146を配置することが可能になるため、光源装置用筐体140の内壁のうち光源ランプ120からの紫外線が照射される部分を、ほぼ全面にわたって絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板146でカバーすることができる。
As described above, in the
このため、実施形態3に係る光源装置110cによれば、実施形態1に係る光源装置110aの場合と同様に、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的には楕円面リフレクタ114や平行化レンズ130などに付着して輝度が低下するという問題を十分に抑制することができるようになる。
For this reason, according to the
〔実施形態4〕
図6は、実施形態4に係るプロジェクタ1000bを説明するために示す図である。
実施形態4に係るプロジェクタ1000bは、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、光源装置110aから液晶装置400R,400G,400Bまでの光路上に配置される光学部品を収納する光学部品用筐体100の内壁にも、紫外線の透過を抑制する絶縁性の紫外線不透過性材料104が塗布されている。
[Embodiment 4]
FIG. 6 is a diagram for explaining a
The
このため、実施形態4に係るプロジェクタ1000bによれば、例えば楕円面リフレクタ114の背面部分を透過する紫外線や、光源装置110aの射出側から漏れてくる紫外線から光学部品用筐体100を保護することができるため、耐熱性樹脂に添加されたガラス繊維が耐熱性樹脂の表面に浮き出て浮遊し最終的にはプロジェクタにおける各種光学部品に付着して画質が低下することが十分に抑制されるようになる。
For this reason, according to the
以上、本発明の光源装置及び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定されるものではなく、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り、例えば次のような変形も可能である。 Although the light source device and the projector of the present invention have been described based on the above embodiments, 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. For example, the following modifications are possible.
(1)上記各実施形態のプロジェクタ1000a,1000bは透過型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。
(1) Although the
(2)上記各実施形態のプロジェクタ1000a,1000bは、電気光学変調装置として液晶装置を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI社の商標)を用いることができる。
(2) Although the
(3)上記各実施形態の光源装置110a〜110c及びプロジェクタ1000a,1000bは、光源ランプ120として、発光管112と、発光管112からの光を被照明領域側に向けて反射する楕円面リフレクタ114と、発光管112から被照明領域側に射出された光を発光管に向けて反射する補助ミラー116とを有する光源ランプを用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。補助ミラーを有しない光源ランプを用いることもできる。
(3) The
(4)上記各実施形態の光源装置110a〜110c及びプロジェクタ1000a,1000bは、光源光軸に略平行な光を被照明領域側に向けて射出する光源装置として、楕円面リフレクタ114及び平行化レンズ130を用いた構成の光源装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば楕円面リフレクタ及び平行化レンズの代わりに放物面リフレクタを用いた光源装置など、光源光軸に略平行な光を被照明領域側に向けて射出するような構成の光源装置であればよい。
(4) The
(5)上記実施形態4に係るプロジェクタ1000bにおいては、絶縁性の紫外線不透過性材料104が光学部品用筐体100の内壁全面に塗布された場合を例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、絶縁性の紫外線不透過性材料104が、光学部品用筐体100の内壁における、楕円面リフレクタ114の背面部分を透過する紫外線や光源装置110aの射出側から漏れてくる紫外線に対応した部分のみに塗布されていてもよい。
(5) In the
(6)この他、本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタにも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタにも適用できることはいうまでもない。 (6) In addition, it can be said that the present invention can be applied to a front projection projector that projects from the side that observes the projected image, and a rear projection projector that projects from the side opposite to the side that observes the projected image. Not too long.
100…光学部品用筐体、104,142…絶縁性の紫外線不透過性材料、110,110a,110b,110c…光源装置、110aax,110ax…光源光軸、112…発光管、114…楕円面リフレクタ、116…補助ミラー、120…光源ランプ、130…平行化レンズ、140…光源装置用筐体、144…絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料、146…絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板、150…インテグレータ照明光学系、152…第1レンズアレイ、154…第2レンズアレイ、156…重畳レンズ、160…偏光変換素子、200…色分離導光光学系、210,220…ダイクロイックミラー、230,240,250…反射ミラー、260,270…リレーレンズ、280R,280G,280B…フィールドレンズ、400R,400G,400B…液晶装置、500…クロスダイクロイックプリズム、600…投写光学系、1000,1000a,1000b…プロジェクタ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記光源装置は、内部にガラス繊維を含有する耐熱性樹脂からなる光源装置用筐体に収納され、
前記光源装置用筐体の内壁のうち少なくとも前記光源ランプからの光が照射される部分には、紫外線の透過を抑制する絶縁性の紫外線不透過性材料が塗布されていることを特徴とする光源装置。 In a light source device having a light source lamp having a light-emitting tube and a reflector that reflects light from the light-emitting tube toward the illuminated region, and emitting light substantially parallel to a light source optical axis toward the illuminated region ,
The light source device is housed in a light source device housing made of a heat resistant resin containing glass fiber inside,
A light source characterized in that an insulating ultraviolet opaque material that suppresses the transmission of ultraviolet rays is applied to at least a portion irradiated with light from the light source lamp in the inner wall of the light source device casing. apparatus.
前記紫外線不透過性材料は、黒色塗料であることを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 1,
The light source device, wherein the ultraviolet opaque material is a black paint.
前記黒色塗料は、銅、鉄及びマンガンの複合酸化物を含むことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 2,
The light source device, wherein the black paint contains a complex oxide of copper, iron and manganese.
前記黒色塗料の膜厚は、10μm〜200μmの範囲内にあることを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 2 or 3,
The film thickness of the black paint is in a range of 10 μm to 200 μm.
前記光源ランプの発熱により前記黒色塗料の焼付けが行われていることを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 4,
The light source device, wherein the black paint is baked by heat generation of the light source lamp.
前記光源装置は、内部にガラス繊維を含有する耐熱性樹脂からなる光源装置用筐体に収納され、
前記光源装置用筐体の内壁のうち少なくとも前記光源ランプからの光が照射される部分には、紫外線の透過を抑制する絶縁性の紫外線不透過性セラミックス材料が溶射されていることを特徴とする光源装置。 In a light source device having a light source lamp having a light-emitting tube and a reflector that reflects light from the light-emitting tube toward the illuminated region, and emitting light substantially parallel to a light source optical axis toward the illuminated region ,
The light source device is housed in a light source device housing made of a heat resistant resin containing glass fiber inside,
An insulating ultraviolet impervious ceramic material that suppresses transmission of ultraviolet rays is sprayed on at least a portion of the inner wall of the light source device housing that is irradiated with light from the light source lamp. Light source device.
前記紫外線不透過性セラミックス材料は、黒色を呈していることを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 6,
The ultraviolet light impermeable ceramic material has a black color, and is a light source device.
前記光源装置は、内部にガラス繊維を含有する耐熱性樹脂からなる光源装置用筐体に収納され、
前記光源装置用筐体の内壁のうち少なくとも前記光源ランプからの光が照射される部分は、紫外線の透過を抑制する絶縁性の紫外線不透過性セラミックス板でカバーされていることを特徴とする光源装置。 In a light source device having a light source lamp having a light-emitting tube and a reflector that reflects light from the light-emitting tube toward the illuminated region, and emitting light substantially parallel to a light source optical axis toward the illuminated region ,
The light source device is housed in a light source device housing made of a heat resistant resin containing glass fiber inside,
A light source characterized in that at least a portion of the inner wall of the light source device housing that is irradiated with light from the light source lamp is covered with an insulating ultraviolet-opaque ceramic plate that suppresses transmission of ultraviolet rays. apparatus.
前記紫外線不透過性セラミックス板は、黒色を呈していることを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 8,
The ultraviolet light impervious ceramic plate has a black color, and is a light source device.
前記光源装置から前記電気光学変調装置までの光路上に配置される光学部品を収納する光学部品用筐体をさらに備え、
前記光学部品用筐体の内壁のうち少なくとも一部の内壁には、紫外線の透過を抑制する絶縁性の紫外線不透過性材料が塗布されていることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 10, wherein
An optical component housing for storing an optical component disposed on an optical path from the light source device to the electro-optic modulation device;
A projector characterized in that an insulating ultraviolet opaque material that suppresses transmission of ultraviolet rays is applied to at least some of the inner walls of the optical component casing.
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Cited By (3)
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JP2014132583A (en) * | 2014-02-20 | 2014-07-17 | Seiko Epson Corp | Light source device and projector |
USD777238S1 (en) | 2008-10-28 | 2017-01-24 | Seiko Epson Corporation | Light source device for projector |
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2004
- 2004-12-24 JP JP2004372747A patent/JP2006178260A/en not_active Withdrawn
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