JP2006259726A - 投影装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】メタルハライドランプのアノードとカソードとの間の距離が6ｍｍよりも小、好ましくは3ｍｍよりも小の長さを有し、少なくとも300Wのワット数を有する大電力の直流短アークメタルハライドランプと少なくとも一つの反射光弁とから成ることを特徴とする投影装置。
【効果】光源が爆発しにくく、画像輝度が安定で高輝度、コンパクトな投影装置が実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一つの直流メタルハライドランプを有する投影装置(imaging device)、より詳しくは、照明装置(lighting device)または投射装置(projection device)に関する。

周知のように、一般に投影装置は、一つの光源と一つの反射光弁たとえばディジタルマイクロミラー装置(DMD)とから成る。

この場合に現在使用されている光源は、高圧キセノンランプまたは低圧交流メタルハライドランプである。

しかし、このようなキセノンランプの使用の欠点は、このランプが非常に爆発しやすく、したがってこのランプを交換する技術者にとって、あるいは投影装置を用いて作業する技術者にとって、大きな危険がある、ということである。

前記キセノンランプのもう一つの欠点は、たとえば前記低圧交流メタルハライドランプに比してかなり高価である、ということである。

交流メタルハライドランプの使用の欠点は、電流の極性の変化に応じて放射光が変動する、ということである。

実際、周知のように、交流メタルハライドランプは、二つの異なるホットスポットを有し、各ホットスポットの強度が電流の極性の交代に応じて交代する光アークを特徴とする。

非常に強い光を放射する前記交代ホットスポットの欠点は、反射光弁の制御を電流極性の交代と同期させて、連続的な輝度を有する安定した画像が構成されるようにしなければならない、ということである。

また、たとえば一つのスポットを遮蔽することにより、前記スポットのうち一つだけからの光を使用するということも普通に行われる。というのは、これらのスポットの位置が異なるため、両スポットから放射される光束の焦点がわずかに異なるからである。

その場合の欠点は、放射される光の半分しか画像形成に使用されないということであり、これは、明らかに投射画像の輝度に関して好ましくなく、また大きな稼動費がかかるものである。

交流メタルハライドランプのもう一つの欠点は、このランプは割合に長いアークを特徴としている、ということである。そのため、このメタルハライドランプが放射する光は割合に大きな面上に広がり、したがって放射光の輝度が低下する。

本発明の目的は、前記その他の欠点の一つ以上のものを除去することである。

したがって、本発明は、一つの直流短アークメタルハライドランプと少なくとも一つの反射光弁とから成ることを特徴とする投影装置、に関する。

本発明の一つの利点は、取り扱いが比較的安全かつ容易なメタルハライドランプが提供されるということである。これらのランプは低圧ランプであって、爆発しにくく、したがって投影装置の堅牢さに関して有利である。

本発明のもう一つの利点は、メタルハライドランプと反射光弁を、比較的コンパクトに作ることができるということである。すなわち、光源と反射光弁を組み合わせるのが、交流メタルハライドランプまたは透過(transitive)光弁の場合に比して簡単である。

本発明のもう一つの利点は、直流短アークメタルハライドランプが割合に高輝度の安定した光束を発生させるということである。

実際、6 mmよりも小の長さのアークを有する直流短アークメタルハライドランプを使用することができる。ここで、この光アークは、単一安定ホットスポットを有するというのが特徴である。

そのような単一安定ホットスポットのもう一つの利点は、反射光弁を光源と同期させる必要がなく、したがって、投影装置の製造が容易であり、全体としての価格が低下する。

さらに、本発明による投影装置で使用する光源から放射されるすべての光は、一つのホットスポットに集束され、したがって全部を画像形成に使用することができるので、出力のわりに大きな輝度が得られ、したがってまた稼動費が割合に小さくなる。

本発明は、また、投影装置における直流短アークメタルハライドランプの使用にも関する。

以下、本発明の特徴がさらに十分に理解できるように、本発明による投影装置の実施形態を、添付の図面に即して説明する。この実施形態は単なる例であり、本発明を限定するものではない。

図１に示すのは、本発明による投影装置1であり、光源3と反射光弁4とを備えたハウジング2から成り、ここで好ましくは、光源は反射ミラー5を有する。

ハウジング2は、ウィンドウ6を有し、該ウィンドウ内またはその前方に、レンズ7が備えられている。

本発明においては、前記光源3は、直流短アークメタルハライドランプであり、ここで、アーク8の長さAは、図２に示すように、メタルハライドランプのアノード9とカソード10との間の距離と定義することができる。この場合、短アークという言葉は、6 mmよりも小、好ましくはさらに3 mmよりも小の長さAを有するアーク8を意味するものとする。

注意すべきことは、前記メタルハライドランプは少なくとも300 Wのワット数を有する大電力ランプとするのが好ましい、ということである。

さらに、メタルハライドランプは好ましくは低圧ランプであり、このことは、高圧ランプたとえばキセノンランプに比して取り扱いが非常に安全であるという利点を与える。高圧ランプは爆発を避けるために取り扱いに注意すべきだからである。

前記反射光弁4は、たとえば、個別マイクロミラーの配列として周知のディジタルマイクロミラー装置すなわちDMDとすることができる。これらのミラーは、光源3から放射される光束11を反射してレンズ7に送り、光束は該レンズを通ってスクリーンまたは壁に投射される。

ここで、各ミラーは、構成すべき画像のピクセルに対応し、光束11がレンズ7に向って反射される位置と光束がレンズ7とは別の方向に反射される位置との間で、個別に切り換えることができる。

たとえば、図１に示すように、あるミラーがいわゆるオンスクリーン位置にあると、スクリーン上の対応するピクセルが照射され、またこのミラーがオフスクリーン位置にあると、光束11はレンズ7とは別の方向に向けられ、対応するピクセルは照射されないままである。

本発明による投影装置の動作は、簡単で、以下のようである。

メタルハライドランプのスイッチがはいると、光束11が生成され、該光束は、該光束を反射する反射光弁4に向けられる。反射光弁4をプログラムすることにより、光源3から放射される光束のいろいろな部分が反射され、レンズ7を通ってスクリーンまたは壁上に達し、したがって必要な画像が構成される。

光束11の他の部分は、レンズ7とは別の方向に反射され、ハウジング2によって吸収される。光束11のこの部分は、スクリーンまたは壁のピクセルを照射しない。

注意すべきことは、この投影装置は照明装置または投射装置として使用できるということである。

ここで、照明装置というのは、ステージその他を照明するのに使用される装置のことである。この場合、ステージ上に投射される画像またはスポットは動き回らせることができる。一方、投射装置というのは、固定スクリーン上に映画その他を投射する装置のことである。

この投影装置が照明装置である場合には、反射光弁4は単一のディジタルマイクロミラー装置とすることができ、またこの投影装置が投射装置である場合には、単一のディジタルマイクロミラー装置の配列から成る複数のディジタルマイクロミラー装置を使用することができる。

当然のことながら、反射光弁4はディジタルマイクロミラー装置である必要はなく、他の光弁、たとえばシリコン上の液晶(liquid crystal on silicon)技術によるものを使用することもできる。

本発明は、単なる例として添付の図面に示し、上で説明した実施形態のみに限定されるものではない。逆に、本発明の投影装置は、本発明の範囲を逸脱することのない、あらゆる種類の変形を加えて具体化することができる。

本発明による投影装置を模式的に示す図である。 図１にF2で示す部分の拡大図である。

符号の説明

1 投影装置
2 ハウジング
3 光源
4 反射光弁
5 反射ミラー
6 ウィンドウ
7 レンズ
8 アーク
9 アノード
10 カソード
11 光束
A アークの長さ

Claims (10)

1. 一つの直流短アークメタルハライドランプと少なくとも一つの反射光弁とから成ることを特徴とする投影装置。
2. 照明装置であることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
3. 当該照明装置が単一の反射光弁を有することを特徴とする請求項２に記載の投影装置。
4. 投射装置であることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
5. 当該投射装置が複数の反射光弁を有することを特徴とする請求項４に記載の投影装置。
6. 当該反射光弁がディジタルマイクロミラー装置であることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
7. アークの長さが6 mmよりも小であることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
8. アークの長さが3 mmよりも小であることを特徴とする請求項７に記載の投影装置。
9. メタルハライドランプが少なくとも300 Wのワット数を有する大電力ランプであることを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
10. 投影装置たとえば照明装置または投射装置における直流短アークメタルハライドランプの使用。

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