JP2006308678A - Light source device and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データプロジェクタやホームシアター光源装置及びこの光源装置を使用する投影装置に関する。 The present invention relates to a data projector, a home theater light source device, and a projection device using the light source device.
従来、パーソナルコンピュータと接続することで各種プレゼンテーションやデモンストレーション等を行なうことが可能なプロジェクタ装置がより一層身近になりつつある。 2. Description of the Related Art Conventionally, projector apparatuses that can perform various presentations and demonstrations by connecting to a personal computer are becoming more familiar.
この種のプロジェクタ装置で、光像を形成する素子として透過型のカラー液晶パネルを用いたものに比して、マイクロミラー素子と呼ばれる光半導体素子を用いたDLP(Digital Light Processing)(登録商標)方式のものが、より明るい画像投影が得られるために普及しつつある。 In this type of projector apparatus, DLP (Digital Light Processing) (registered trademark) using an optical semiconductor element called a micromirror element is used as compared with an apparatus for forming a light image using a transmissive color liquid crystal panel. The method is becoming popular because a brighter image projection can be obtained.
DLP(登録商標)方式のプロジェクタ装置は、光源ランプからの高輝度白色光を、同一円周状にRed(赤),Green(緑),Blue(青)等の各カラーフィルタを区分配置したカラーホイールと呼ばれる円盤状の部材を回転駆動して時分割で着色(正確には択一的に当該色成分の光のみを透過)させ、ライトトンネルあるいはロッドインテグレータと呼称される角筒状の光学部材を介して光束分布を均一化した後に、その色成分に対応した光像を形成するべく表示駆動されるマイクロミラー素子で反射させ、その反射光を投影光学系のレンズを介して投影対象のスクリーン等に投影するようになるものである。 The DLP (registered trademark) type projector device is a color in which high-intensity white light from a light source lamp is separately arranged in color filters such as red (red), green (green), and blue (blue). A disk-shaped member called a wheel is rotated and colored in a time-sharing manner (more precisely, only the light of the color component is transmitted), and a rectangular tube-shaped optical member called a light tunnel or rod integrator After the light flux distribution is made uniform through the light, the light is reflected by a micromirror element that is driven to form a light image corresponding to the color component, and the reflected light is projected through the lens of the projection optical system. And so on.
図12は、一般的なライトトンネル1の構成を示すもので、投影光像と等しいアスペクト比の開口を有する中空の矩形筒状体でなり、その内面全面が反射面となるもので、本図では光軸LXに沿って図中の右手前側から図示しないカラーホイールで着色された光Lが入射し、図中の左奥側で出射する。
FIG. 12 shows a configuration of a
このライトトンネル1の内部を通過する過程において、一様な平行光ではない、カラーホイールを透過してきた光Lがライトトンネル1内面で反射されることで、出射時には光束の分布がほぼ均等化される。
In the process of passing through the inside of the
出射光の光束の分布が均等化されるためには、ライトトンネル1の内面で透過光がそれぞれ数回程度反射されて全体として散乱光となる必要があり、開口の大きさに比して光軸LX方向に、ある程度の長さが必要となる。
In order to equalize the distribution of the luminous flux of the emitted light, the transmitted light needs to be reflected several times on the inner surface of the
因みに、光路が上記ライトトンネルのような中空ではなく、透光材で構成されているロッドインテグレータを備えたプロジェクタにおいて、光の利用効率を容易に向上させるべく、ロッドインテグレータの光射出面から射出される光の上記光射出面に垂直な中心軸に対する最大傾斜角を、上記光源装置から射出される集光光の上記光入射面に垂直な中心軸に対する最大傾斜角よりも小さくするための傾斜角変更部を当該ロッドインテグレータに備えるようにした技術が記載されている。(例えば、特許文献1)
上記特許文献1に記載されたロッドインテグレータの技術を含めて、上述した如く光束の輝度分布を均一化するためにはどうしてもライトトンネル(またはロッドインテグレータ)で軸方向の長さがある程度必要となる。
Including the technique of the rod integrator described in the above-mentioned
したがって、ライトトンネルの存在がプロジェクタ装置全体の小型化を阻害する要因の一つとなりうる。 Therefore, the presence of the light tunnel can be one of the factors that hinder downsizing of the entire projector apparatus.
また、反対に、ライトトンネルが充分な軸長が確保できない場合には光束の均一化が不完全となり、例えば光源ランプにフリッカが生じた場合には、入射開口部への光束変動をライトトンネルで吸収しきれず、出射される投影画像にちらつきを生じる、という不具合を生じることになる。 On the other hand, if the light tunnel cannot secure a sufficient axial length, the light flux becomes inhomogeneous.For example, when flicker occurs in the light source lamp, the light tunnel causes fluctuations in the light flux to the entrance aperture. This results in a problem that the light cannot be absorbed and flickers in the projected image that is emitted.
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光軸方向の寸法を短縮しながら効率的に光束を均一化するライトトンネル等を用いて、全体の小型化に寄与することが可能な光源装置及び投影装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to reduce the overall size by using a light tunnel or the like that efficiently equalizes a light beam while shortening the dimension in the optical axis direction. It is an object of the present invention to provide a light source device and a projection device that can contribute to the realization.
請求項1記載の発明は、光源ランプと、入射開口及び出射開口を有する光路を形成し、該光路内の上記入射開口寄りに、光軸方向に平行な複数の平面全面が反射材で構成された反射部を配置して、上記光源ランプからの光束の輝度分布を均一化する柱状体の均一化手段とを具備したことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a light source lamp and an optical path having an entrance aperture and an exit aperture are formed, and a plurality of entire planar surfaces parallel to the optical axis direction are made of a reflecting material near the entrance aperture in the optical path. And a columnar body uniformizing means for uniforming the luminance distribution of the luminous flux from the light source lamp.
請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記均一化手段は、光路が中空で内壁面全面に反射部材が形成されたライトトンネルからなり、上記反射部は上記光路内の上記入射開口寄りに支持されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the uniformizing means comprises a light tunnel in which the optical path is hollow and a reflecting member is formed on the entire inner wall surface, and the reflecting portion is provided in the optical path. It is supported near the entrance aperture.
請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記均一化手段は、光路が透光部材で充填され、入射開口及び出射開口を除く周面が反射部材として機能する透光ロッドでなり、上記反射部は上記透光部材の上記入射開口寄りに反射膜を埋設するか、または空気層で形成することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the uniformizing means includes a light-transmitting rod in which an optical path is filled with a light-transmitting member, and a peripheral surface excluding the entrance opening and the exit opening functions as a reflecting member The reflective portion is characterized in that a reflective film is embedded near the entrance opening of the translucent member or is formed of an air layer.
請求項4記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記反射部は、光軸に垂直な断面形状が矩形の光路の短辺及び長辺を夫々共にn等分(n:2以上の自然数)する格子状に形成することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflecting portion is divided into n equal parts (n: 2 or more) each of the short side and the long side of the optical path having a rectangular cross-sectional shape perpendicular to the optical axis. (Natural number).
請求項5記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記反射部は、光軸に垂直な断面形状が矩形の光路の2組の対角間を夫々接続するように装架されたX字状に形成することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the reflecting portion is mounted so as to connect two pairs of diagonals of an optical path having a rectangular cross-sectional shape perpendicular to the optical axis. It is formed in a letter shape.
請求項6記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記反射部は、光軸に垂直な断面形状が矩形の光路の短辺に平行なn本(n:自然数)の平行線部と長辺に平行なn本の平行線部とを光軸方向に沿って交互に配置してなることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflecting portion includes n (n: natural number) parallel line portions whose cross-sectional shape perpendicular to the optical axis is parallel to the short side of the optical path. And n parallel line portions parallel to the long side are alternately arranged along the optical axis direction.
請求項7記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記反射部は、光軸に垂直な断面形状が、矩形の光路の一方の対角を連結した対角線部と他方の対角を連結した対角線部とを光軸方向に沿って独立して配置してなることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflecting portion has a cross-sectional shape perpendicular to the optical axis, the diagonal portion connecting one diagonal of a rectangular optical path and the other diagonal. The connected diagonal line portions are independently arranged along the optical axis direction.
請求項8記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記反射部は、光軸に垂直な断面形状が矩形の光路と相似な矩形となることを特徴とする。
The invention described in
請求項9記載の発明は、上記請求項4乃至8いずれかに記載の発明において、上記均一化手段は、同一形状の反射部が光軸方向に沿って間隔をあけて複数組配置されたことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the fourth to eighth aspects, the uniformizing means includes a plurality of sets of reflecting portions having the same shape spaced apart along the optical axis direction. It is characterized by.
請求項10記載の発明は、上記請求項4乃至8いずれかに記載の発明において、上記均一化手段は、異なる形状の複数組の反射部が複合して配置されたことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the fourth to eighth aspects, the uniformizing means is characterized in that a plurality of sets of reflecting portions having different shapes are arranged in combination.
請求項11記載の発明は、光源ランプと、入射開口及び出射開口を有する光路を形成し、該光路中央で少なくとも1組の対辺の寸法を上記両開口に比して小さくなるように狭めて、上記光源ランプからの光束の輝度分布を均一化する柱状体の均一化手段とを具備したことを特徴とする。 The invention according to claim 11 forms a light source lamp and an optical path having an entrance aperture and an exit aperture, and narrows at least one pair of opposite side dimensions at the center of the optical path so as to be smaller than both apertures. And a columnar body uniformizing means for uniformizing the luminance distribution of the luminous flux from the light source lamp.
請求項12記載の発明は、光源ランプと、入射開口及び出射開口を有する光路を形成し、該光路内の上記入射開口寄りに、光軸方向に平行な複数の平面全面が反射材で構成された反射部を配置して、上記光源ランプからの光束の輝度分布を均一化する柱状体の均一化手段と、この均一化手段で輝度分布が均一化された光束により投影光像を形成する光変調手段と、この光変調手段で形成された投影光像を投影対象に向けて投影する投影手段とを具備したことを特徴とする。 The invention according to claim 12 forms a light source lamp and an optical path having an entrance opening and an exit opening, and a plurality of planar whole surfaces parallel to the optical axis direction are made of a reflecting material near the entrance opening in the optical path. A light beam forming a projection light image by means of the columnar body homogenizing means for uniforming the luminance distribution of the luminous flux from the light source lamp and the luminous flux whose luminance distribution has been uniformed by the homogenizing means. A modulation unit and a projection unit that projects a projection light image formed by the light modulation unit toward a projection target are provided.
請求項13記載の発明は、光源ランプと、入射開口及び出射開口を有する光路を形成し、該光路中央で少なくとも1組の対辺の寸法を上記両開口に比して小さくなるように狭めて、上記光源ランプからの光束の輝度分布を均一化する柱状体の均一化手段と、この均一化手段で輝度分布が均一化された光束により投影光像を形成する光変調手段と、この光変調手段で形成された投影光像を投影対象に向けて投影する投影手段とを具備したことを特徴とする。 The invention according to claim 13 forms a light source lamp and an optical path having an entrance opening and an exit opening, and narrows at least one pair of opposite side dimensions at the center of the optical path so as to be smaller than both the openings. A columnar body uniformizing means for uniforming the luminance distribution of the light flux from the light source lamp, a light modulating means for forming a projection light image with the light flux whose luminance distribution is uniformed by the uniformizing means, and the light modulating means And a projection means for projecting the projection light image formed in (1) toward the projection target.
請求項1記載の発明によれば、入射開口寄りに設けた反射部により入射直後の光束の散乱を助長することで、均一化手段内の経過に伴う反射回数を増加させて、光軸方向の寸法を短縮しながら充分に輝度光束を均一化することで、全体の小型化に寄与することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the number of reflections accompanying the progress in the uniformizing means is increased by facilitating the scattering of the light flux immediately after the incidence by the reflecting portion provided near the entrance aperture, and the optical axis direction is increased. By making the luminous flux sufficiently uniform while shortening the dimensions, it becomes possible to contribute to the overall miniaturization.
請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、反射部は入射開口側で支持可能な程度の機械的強度を有するアルミニウム等の金属薄板を配設した中空のライトトンネルとすることで、比較的安価に光束の輝度分布の均一化が可能となる。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、反射部が自身を光路内で支持するような構造とする必要がないために形状の自由度が高く、また光軸に垂直な断面方向の厚さを極力小さくできるので過光損失を最小限に抑えることができ、適正な屈折率の材質の透光ロッドを選定することで、光束の輝度分布の均一化をきわめて高効率に実施し、当該部位の大幅な短縮化を図ることが可能となる。
According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in
請求項4乃至8記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、夫々反射部の形状に応じて光源側で分割されたエリア内の光束の輝度分布の均一化が図られた後に出射側のエリアが分割されていない部分で光像全体にわたる光束の輝度分布の均一化が図られることになる。
According to the invention described in
請求項9記載の発明によれば、上記請求項4乃至8いずれかに記載の発明の効果に加えて、同一形状の反射部を間隔をあけて複数組配置することでより効率的に光束の輝度分布の均一化を図り、均一化を行なう部位のさらなる短縮化を図ることが可能となる。
According to the invention of
請求項10記載の発明によれば、上記請求項4乃至8いずれかに記載の発明の効果に加えて、形状の異なる複数組の反射部を組合わせることで、より複雑に分割された各エリア内の光束の輝度分布の均一化が図られた後に出射側のエリアが分割されていない部分で光像全体にわたる光束の輝度分布の均一化が図られることになり、均一化を行なう部位のさらなる短縮化を図ることが可能となる。
According to the invention described in
請求項11記載の発明によれば、均一化手段の前半部分で光路が狭くなる光源側で光束密度が高められると共にその輝度分布の均一化が図られ、後半部分で光路が広くなって輝度分布が均一化された光束が開放され、元の密度に戻るようになるので、効率的に光束の輝度分布の均一化を図り、均一化を行なう部位のさらなる短縮化を図ることが可能となる。 According to the eleventh aspect of the invention, the light flux density is increased on the light source side where the optical path is narrowed in the first half portion of the uniformizing means, and the luminance distribution is made uniform. Since the light flux that has been made uniform is released and returns to its original density, the luminance distribution of the light flux can be efficiently made uniform, and the part to be made uniform can be further shortened.
請求項12記載の発明によれば、均一化手段の入射開口寄りに設けた反射部により入射直後の光束の散乱を助長することで均一化手段内の経過に伴う反射回数を増加させて、光軸方向の寸法を短縮しながら充分に光束の輝度分布のを均一化することで、光源ランプを含む光源部をコンパクトにすることができ、投影装置全体の小型化に寄与できる。 According to the twelfth aspect of the present invention, the reflection portion provided near the entrance opening of the homogenizing means promotes the scattering of the light flux immediately after incidence, thereby increasing the number of reflections accompanying the progress in the homogenizing means, and By sufficiently equalizing the luminance distribution of the luminous flux while shortening the axial dimension, the light source unit including the light source lamp can be made compact, which can contribute to the miniaturization of the entire projection apparatus.
請求項13記載の発明によれば、均一化手段の前半部分で光路が狭くなる光源側で光束密度が高められると共にその均一化が図られ、後半部分で光路が広くなって均一化された光束が開放され、元の密度に戻るようになるので、効率的に光束の輝度分布の均一化を図り、均一化を行なう部位のさらなる短縮化を図ることが可能となるため、光源ランプを含む光源部をコンパクトにすることができ、投影装置全体の小型化に寄与できる。 According to the thirteenth aspect of the present invention, the light flux density is increased and uniformed on the light source side where the optical path is narrowed in the first half of the uniformizing means, and the light flux is uniformed by widening the optical path in the second half. Is released and the original density is restored, so that it is possible to efficiently uniformize the luminance distribution of the luminous flux and further shorten the part to be homogenized. The part can be made compact, and it can contribute to miniaturization of the whole projection apparatus.
以下本発明をプロジェクタ装置に適用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a projector apparatus will be described with reference to the drawings.
図1は、同実施の形態に係るプロジェクタ装置10の主として筐体前面及び上面の外観構成を示すものである。同図に示すように、直方体状の本体ケーシング11の前面に、投影レンズ12、測距センサ13、及びIr受信部14が配設される。
FIG. 1 shows an external appearance configuration of mainly a front surface and an upper surface of a housing of a
投影レンズ12は、後述するマイクロミラー素子でなる空間的光変調素子で形成された光像を拡大してスクリーン等の対象に投影するためのものであり、ここでは合焦位置及びズーム位置(投影画角)を任意に可変できるものとする。
The
測距センサ13は、2対の位相差センサの一方が水平方向、他方が垂直方向となるように互いに直交する方向に配置され、それぞれ被写体像に対する視差から三角測距の原理に基づいて投影対象までの距離を一次元的な検出ラインに沿って測定する。
The
Ir受信部14は、図示しないこのプロジェクタ装置10のリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光(Ir)信号を受信する。
The
また、本体ケーシング11の上面には、キースイッチ部15及びスピーカ16が配設される。
キースイッチ部15は、例えば電源キー、AF/AK(Automatic Focus/Automatic Key−stone correction:自動合焦/自動台形補正)キー、ズームキー、入力選択キー、カーソル(「↑」「↓」「←」「→」)キー、「Enter」キー等からなるもので、同様のキーがこのプロジェクタ装置10のリモートコントローラにも配設されるものとする。
A
The
スピーカ16は、入力された音声信号及び動作時のビープ音等を拡声放音する。
The
また、図示はしないが本体ケーシング11の背面には、入出力コネクタ部、Ir受信部、及びACアダプタ接続部が配設される。
入出力コネクタ部は、例えばパーソナルコンピュータ等の外部装置との接続のためのUSB端子、映像入力用のミニD−SUB端子、S端子、及びRCA端子と、音声入力用のステレオミニ端子等からなる。
Although not shown, an input / output connector portion, an Ir receiving portion, and an AC adapter connecting portion are disposed on the back surface of the
The input / output connector unit includes, for example, a USB terminal for connection to an external device such as a personal computer, a mini D-SUB terminal for video input, an S terminal, an RCA terminal, a stereo mini terminal for audio input, and the like. .
Ir受信部は、上記Ir受信部14と同様に、図示しないリモートコントローラからのキー操作信号が重畳された赤外光(Ir)信号を受信する。
ACアダプタ接続部は、電源となる図示しないACアダプタからのケーブルを接続する。
Similar to the
The AC adapter connection unit connects a cable from an AC adapter (not shown) serving as a power source.
次に図2により上記プロジェクタ装置10の電子回路の機能構成について説明する。図中、入出力コネクタ部21より入力された各種規格の画像信号が、入出力インタフェース(I/F)22、システムバスSBを介して画像変換部23で所定のフォーマットの画像信号に統一された後に、投影エンコーダ24へ送られる。
Next, the functional configuration of the electronic circuit of the
投影エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオRAM25に展開記憶させた上でこのビデオRAM25の記憶内容からビデオ信号を生成して投影駆動部26に出力する。
The
この投影駆動部26は、送られてきた画像信号に対応して適宜フレームレート、例えば例えば60[フレーム/秒]と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動で空間的光変調素子(SOM)である例えばマイクロミラー素子27を表示駆動する。
The
このマイクロミラー素子27に対して、リフレクタ28内に配置された光源ランプ29が出射する高輝度の白色光を、カラーホイール30を介して適宜原色に着色し、ライトトンネル31で輝度分布を均一化した後にミラー32で全反射して照射することで、その反射光で光像が形成され、上記投影レンズ12を介してここでは図示しないスクリーンに投影表示される。
High-luminance white light emitted from the
しかるに、光源ランプ29の点灯駆動と、カラーホイール30を回転駆動するモータ(M)33はいずれも投影光処理部34からの供給電圧値に基づいて動作する。
However, both the lighting drive of the
上記各回路のすべての動作制御を司るのが制御部35である。この制御部35は、CPUと、投影動作時に該CPUで実行される動作プログラムを記憶した不揮発性メモリ、及びワークメモリ等により構成される。
The
この制御部35にはまた、上記システムバスSBを介して測距処理部36及び音声処理部37が接続される。
The
測距処理部36は、上記2対の位相差センサからなる測距センサ13を制御駆動し、それらの検出出力から任意の点位置までの距離を算出するもので、算出された距離値データは上記制御部35へ送られる。
The distance
音声処理部37は、PCM音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、上記スピーカ16を駆動して拡声放音し、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
The
なお、上記キースイッチ(SW)部15における各キー操作信号が直接制御部35に入力されると共に、Ir受信部38からの信号も直接制御部35に入力される。このIr受信部38は、上記Ir受信部14及び本体ケーシング11の背面側に設けられるIr受信部を含み、その赤外光受信信号をコード信号化して制御部35に送出する。
Each key operation signal in the key switch (SW)
[第1の構成例]
次に上記ライトトンネル31の具体的な構成について例示する。
図3は、本実施の形態に係るライトトンネル31の第1の構成例を示すものである。
図3(A)に示すようにこの第1の構成例でライトトンネル31は、その内面全面が反射面とされた、上記投影レンズ12で投影する光像と同一のアスペクト比、例えば3:4の矩形開口を形成した矩形筒状のライトトンネル本体41に対し、図示しない光源ランプ29からの白色光が入射される、図中右手前側の入射開口内に一組の反射部42を挿入して支持固定することで構成される。
反射部42は、例えば表面全面が反射面となるように鏡面加工された2枚のアルミニウム等の金属薄板を組み合わせて構成される。
[First configuration example]
Next, a specific configuration of the
FIG. 3 shows a first configuration example of the
As shown in FIG. 3A, in this first configuration example, the
The reflecting
図3(B)は、ライトトンネル本体41の入射開口内に上記反射部42を挿入して支持固定した状態のライトトンネル31を示す。ここで反射部42は、図示する如く光軸に垂直な断面での形状が十字状となり、ライトトンネル31内の矩形の光路を縦横各2等分して計4個の同形状の空間に分割する。
FIG. 3B shows the
このような構成にあって、光源ランプ29及びリフレクタ28からの光がこのライトトンネル31に入射される際、その光束はまず反射部42により4つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部42とライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返す。
In such a configuration, when light from the
このとき、光源ランプ29から直接入射される、比較的光軸に平行な光はほとんど反射することなしに当該空間を通過するのに比して、一旦リフレクタ28で反射されてからこのライトトンネル31に入射される光は、光軸に対して大きく偏向しており、その偏向の度合いが大きい程、当該空間内で多く反射を繰返すことになり、これらの光が混在することで4つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
At this time, light that is directly incident from the
その後、上記反射部42で分割された4つの空間を抜けた各光束が、ライトトンネル本体41の光路後半で今度は一つの空間内で適宜壁面で反射してから出射することで、光束全体での輝度分布の均一化が図られることとなり、後段の図示しないミラー32、モータ33を介してマイクロミラー素子27へ供される。
After that, each light beam that has passed through the four spaces divided by the reflecting
このように、入射開口側に反射部42を設けることで、反射部42がない場合に比して光束の輝度分布の均一化をより促進することができる。そのため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、ライトトンネル31の軸方向の寸法をより短縮することが可能となる。
As described above, by providing the reflecting
[第2の構成例]
図4は、本実施の形態に係るライトトンネル31の第2の構成例を示すものである。
図4(A)に示すようにこの第2の構成例でライトトンネル31は、その内面全面が反射面とされた、上記投影レンズ12で投影する光像と同一のアスペクト比、例えば3:4の矩形開口を形成した矩形筒状のライトトンネル本体41に対し、図示しない光源ランプ29からの白色光が入射される、図中右手前側の入射開口内に2組の反射部43a,43bを光軸に沿って間隔をあけて挿入し、支持固定することで構成される。
これら反射部43a,43bはそれぞれ、例えば表面全面が反射面となるように鏡面加工された2枚のアルミニウム等の金属薄板を組み合わせて構成される。
[Second Configuration Example]
FIG. 4 shows a second configuration example of the
As shown in FIG. 4A, in this second configuration example, the
Each of the reflecting
図4(B)は、ライトトンネル本体41の入射開口内に上記反射部43a,43bをそれぞれ挿入して支持固定した状態のライトトンネル31を示す。ここで反射部43a,43bはそれぞれ、図示する如く光軸に垂直な断面での形状が十字状となり、ライトトンネル31内の当該部位では矩形の光路を縦横各2等分して計4個の同形状の空間に分割するもので、上記図3で示した反射部42に比して光軸方向の寸法を大幅に短縮したものとしている。
FIG. 4B shows the
このような構成にあって、光源ランプ29及びリフレクタ28からの光がこのライトトンネル31に入射される際、その光束はまず入射開口側の反射部43aにより4つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部43aとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返す。
In such a configuration, when light from the
このとき、光源ランプ29から直接入射される、比較的光軸に平行な光はほとんど反射することなしに当該空間を通過するのに比して、一旦リフレクタ28で反射されてからこのライトトンネル31に入射される光は、光軸に対して大きく偏向しており、その偏向の度合いが大きい程、当該空間内で多く反射を繰返すことになり、これらの光が混在することで4つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
At this time, light that is directly incident from the
その後、上記反射部43aで分割された4つの空間を抜けた各光束が、今度は一つの空間内で適宜壁面で反射してから出射することで、光束全体での輝度分布の均一化が図られるもので、それからさらに反射部43bに至って、再び4つの空間に分割されて、各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
After that, each light beam that has passed through the four spaces divided by the reflecting
そして、反射部43bで分割された4つの空間を抜けた各光束がライトトンネル本体41の光路後半で一つの空間内で適宜壁面で反射し、ライトトンネル31の出射開口より出射することで、最終的に光束全体での輝度分布の均一化が図られるもので、その光束は後段の図示しないミラー32、モータ33を介してマイクロミラー素子27へ供される。
Then, each light flux that has passed through the four spaces divided by the reflecting
なお、上記第1及び第2のライトトンネル31の構成例では、図3及び図4に示したように反射部42,43a,43bが断面十字状、すなわち縦横各1本が互いの中央で交差する断面形状を有するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、断面形状が矩形の光路の、短辺及び長辺を夫々共にn等分(n:2以上の自然数)する如く縦横各(n−1)本が互いに直交するような格子状の断面に形成するものとしてもよい。
In the configuration example of the first and second
このように、入射開口側に反射部43a,43bを設けることで、反射部43a,43bがない場合に比して光束の輝度分布の均一化をより促進することができる。そのため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、ライトトンネル31の軸方向の寸法をより短縮することが可能となる。
As described above, by providing the reflecting
[第3の構成例]
図5は、本実施の形態に係るライトトンネル31の第3の構成例を示すものである。
図5(A)に示すようにこの第3の構成例でライトトンネル31は、その内面全面が反射面とされた、上記投影レンズ12で投影する光像と同一のアスペクト比、例えば3:4の矩形開口を形成した矩形筒状のライトトンネル本体41に対し、図示しない光源ランプ29からの白色光が入射される、図中右手前側の入射開口内に、上記図3の反射部42を縦横2片に分割した一組の反射部44a,44bを挿入して支持固定することで構成される。
反射部44a,44bは、例えば表面全面が反射面となるように鏡面加工された2枚のアルミニウム等の金属薄板により構成される。
[Third configuration example]
FIG. 5 shows a third configuration example of the
As shown in FIG. 5A, in this third configuration example, the
The reflecting
図5(B)は、ライトトンネル本体41の入射開口内に上記反射部44a,44bを挿入して支持固定した状態のライトトンネル31を示す。ここで一方の反射部44aは、図示する如く光軸に垂直な断面で矩形の光路の長辺と平行となり、該光路を縦に2等分するものであり、他方、反射部44aの奥側に隣接して位置する反射部44bは、光軸に垂直な断面で矩形の光路の短辺と平行となり、該光路を横に2等分する。
FIG. 5B shows the
このような構成にあって、光源ランプ29及びリフレクタ28からの光がこのライトトンネル31に入射される際、その光束はまず反射部44aにより縦方向に2つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部44aとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返す。
In such a configuration, when light from the
このとき、光源ランプ29から直接入射される、比較的光軸に平行な光はほとんど反射することなしに当該空間を通過するのに比して、一旦リフレクタ28で反射されてからこのライトトンネル31に入射される光は、光軸に対して大きく偏向しており、その偏向の度合いが大きい程、当該空間内で多く反射を繰返すことになり、これらの光が混在することで2つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
At this time, light that is directly incident from the
その後、反射部44aで分割された2つの空間を抜けた各光束が、今度は反射部44aと直交する反射部44bにより横方向に2つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部44bとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返し、これら2つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
After that, each light flux that has passed through the two spaces divided by the reflecting
そして、反射部44bで2つに分割された空間を抜けた各光束が、ライトトンネル本体41の光路後半で今度は一つの空間内で適宜壁面で反射してから出射することで、光束全体での輝度分布の均一化が図られることとなり、後段の図示しないミラー32、モータ33を介してマイクロミラー素子27へ供される。
Then, each light beam that has passed through the space divided into two by the
このように、入射開口側に反射部44a,44bを設けることで、反射部44a,44bがない場合に比して光束の輝度分布の均一化をより促進することができる。そのため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、ライトトンネル31の軸方向の寸法をより短縮することが可能となる。
As described above, by providing the reflecting
[第4の構成例]
図6は、本実施の形態に係るライトトンネル31の第4の構成例を示すものである。
図6(A)に示すようにこの第4の構成例でライトトンネル31は、その内面全面が反射面とされた、上記投影レンズ12で投影する光像と同一のアスペクト比、例えば3:4の矩形開口を形成した矩形筒状のライトトンネル本体41に対し、図示しない光源ランプ29からの白色光が入射される、図中右手前側の入射開口内に、上記図5の反射部44a,44bの光軸方向の奥行きを浅くしたような2組の反射部45a〜45dを挿入して支持固定することで構成される。
反射部45a〜45dは、例えば表面全面が反射面となるように鏡面加工された4枚のアルミニウム等の金属薄板により構成される。
[Fourth configuration example]
FIG. 6 shows a fourth configuration example of the
As shown in FIG. 6A, in this fourth configuration example, the
The reflecting
図6(B)は、ライトトンネル本体41の入射開口内に上記反射部45a〜45dを挿入して支持固定した状態のライトトンネル31を示す。ここで反射部45a,45cは、図示する如く光軸に垂直な断面で矩形の光路の長辺と平行となり、該光路を縦に2等分するものであり、一方、これら反射部45a,45cと交互に配置される反射部45b,45dは、光軸に垂直な断面で矩形の光路の短辺と平行となり、該光路を横に2等分する。
FIG. 6B shows the
このような構成にあって、光源ランプ29及びリフレクタ28からの光がこのライトトンネル31に入射される際、その光束はまず反射部45aにより縦方向に2つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部45aとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返す。
In such a configuration, when light from the
このとき、光源ランプ29から直接入射される、比較的光軸に平行な光はほとんど反射することなしに当該空間を通過するのに比して、一旦リフレクタ28で反射されてからこのライトトンネル31に入射される光は、光軸に対して大きく偏向しており、その偏向の度合いが大きい程、当該空間内で多く反射を繰返すことになり、これらの光が混在することで2つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
At this time, light that is directly incident from the
その後、反射部45aで分割された2つの空間を抜けた各光束が、今度は反射部45aと直交する反射部45bにより横方向に2つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部45bとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返し、これら2つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
After that, each light flux that has passed through the two spaces divided by the reflecting
次いで、反射部45bで分割された2つの空間を抜けた各光束が、今度は反射部45aと同様の反射部45cにより再び縦方向に2つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部45cとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返し、これら2つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
Next, each light flux that has passed through the two spaces divided by the reflecting
そして、反射部45cで分割された2つの空間を抜けた各光束が、今度は反射部45bと同様の反射部45dにより横方向に2つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部45dとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返し、これら2つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
Then, each light flux that has passed through the two spaces divided by the reflecting
最後に、反射部45dで2つに分割された空間を抜けた各光束が、ライトトンネル本体41の光路後半で今度は一つの空間内で適宜壁面で反射してから出射することで、光束全体での輝度分布の均一化が図られることとなり、後段の図示しないミラー32、モータ33を介してマイクロミラー素子27へ供される。
Finally, each light beam that has passed through the space divided into two by the reflecting
このように、入射開口側に反射部45a〜45dを設けることで、反射部45a〜45dがない場合に比して光束の輝度分布の均一化をより促進することができる。そのため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、ライトトンネル31の軸方向の寸法をより短縮することが可能となる。
As described above, by providing the reflecting
[第5の構成例]
図7は、本実施の形態に係るライトトンネル31の第5の構成例を示すものである。
図7(A)に示すようにこの第5の構成例でライトトンネル31は、その内面全面が反射面とされた、上記投影レンズ12で投影する光像と同一のアスペクト比、例えば3:4の矩形開口を形成した矩形筒状のライトトンネル本体41に対し、図示しない光源ランプ29からの白色光が入射される、図中右手前側の入射開口内に一組の反射部46を挿入して支持固定することで構成される。
反射部46は、例えば表面全面が反射面となるように鏡面加工された2枚のアルミニウム等の金属薄板を組み合わせて構成される。
[Fifth Configuration Example]
FIG. 7 shows a fifth configuration example of the
As shown in FIG. 7A, in this fifth configuration example, the
The
図7(B)は、ライトトンネル本体41の入射開口内に上記反射部46を挿入して支持固定した状態のライトトンネル31を示す。ここで反射部46は、図示する如く光軸に垂直な断面での形状が、矩形の光路の2組の各対角間を夫々接続するように装架されたX字状に形成されたものであり、ライトトンネル31内の矩形の光路を計4個の各3角柱状の空間に分割する。
FIG. 7B shows the
このような構成にあって、光源ランプ29及びリフレクタ28からの光がこのライトトンネル31に入射される際、その光束はまず反射部46により4つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部46とライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返す。
In such a configuration, when light from the
このとき、光源ランプ29から直接入射される、比較的光軸に平行な光は少ない反射回数で当該空間を通過するのに比して、一旦リフレクタ28で反射されてからこのライトトンネル31に入射される光は、光軸に対して大きく偏向しており、その偏向の度合いが大きい程、当該空間内で多く反射を繰返すことになり、これらの光が混在することで4つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
At this time, light that is directly incident from the
その後、上記反射部46で分割された4つの空間を抜けた各光束が、ライトトンネル本体41の光路後半で今度は一つの空間内で適宜壁面で反射してから出射することで、光束全体での輝度分布の均一化が図られることとなり、後段の図示しないミラー32、モータ33を介してマイクロミラー素子27へ供される。
After that, each light beam that has passed through the four spaces divided by the reflecting
このように、入射開口側に反射部46を設けることで、反射部46がない場合に比して光束の輝度分布の均一化をより促進することができる。そのため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、ライトトンネル31の軸方向の寸法をより短縮することが可能となる。
As described above, by providing the reflecting
[第6の構成例]
図8は、本実施の形態に係るライトトンネル31の第6の構成例を示すものである。
図8(A)に示すようにこの第6の構成例でライトトンネル31は、その内面全面が反射面とされた、上記投影レンズ12で投影する光像と同一のアスペクト比、例えば3:4の矩形開口を形成した矩形筒状のライトトンネル本体41に対し、図示しない光源ランプ29からの白色光が入射される、上記図7の断面X字状の反射部46を2片に分割した一組の反射部47a,47bを挿入して支持固定することで構成される。
反射部47a,47bは、例えば表面全面が反射面となるように鏡面加工された2枚のアルミニウム等の金属薄板により構成される。
[Sixth configuration example]
FIG. 8 shows a sixth configuration example of the
As shown in FIG. 8A, in this sixth configuration example, the
The reflecting
図8(B)は、ライトトンネル本体41の入射開口内に上記反射部47a,47bを挿入して支持固定した状態のライトトンネル31を示す。ここで一方の反射部47aは、図示する如く光軸に垂直な断面で矩形の光路の1対角、図では右上角と左下角を接続して該光路を斜めに2等分するものであり、他方、この反射部47aの奥側に隣接して位置する反射部47bは、光軸に垂直な断面で矩形の光路のもう一方の1対角、図では左上角と右下角を接続して該光路を斜めに2等分する。
FIG. 8B shows the
このような構成にあって、光源ランプ29及びリフレクタ28からの光がこのライトトンネル31に入射される際、その光束はまず反射部47aにより左上側と右下側の2つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部47aとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返す。
In such a configuration, when light from the
このとき、光源ランプ29から直接入射される、比較的光軸に平行な光はほとんど反射することなしに当該空間を通過するのに比して、一旦リフレクタ28で反射されてからこのライトトンネル31に入射される光は、光軸に対して大きく偏向しており、その偏向の度合いが大きい程、当該空間内で多く反射を繰返すことになり、これらの光が混在することで2つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
At this time, light that is directly incident from the
その後、反射部47aで分割された2つの空間を抜けた各光束が、今度は反射部47aと相互に中央で交差する反射部47bにより右上側と左下側の2つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部47bとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返し、これら2つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
Thereafter, each light beam that has passed through the two spaces divided by the reflecting
そして、反射部47bで2つに分割された空間を抜けた各光束が、ライトトンネル本体41の光路後半で今度は一つの空間内で適宜壁面で反射してから出射することで、光束全体での輝度分布の均一化が図られることとなり、後段の図示しないミラー32、モータ33を介してマイクロミラー素子27へ供される。
Then, each light beam that has passed through the space divided into two by the
このように、入射開口側に反射部47a,47bを設けることで、反射部47a,47bがない場合に比して光束の輝度分布の均一化をより促進することができる。そのため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、ライトトンネル31の軸方向の寸法をより短縮することが可能となる。
As described above, by providing the reflecting
[第7の構成例]
図9は、本実施の形態に係るライトトンネル31の第7の構成例を示すものである。
図9(A)に示すようにこの第7の構成例でライトトンネル31は、その内面全面が反射面とされた、上記投影レンズ12で投影する光像と同一のアスペクト比、例えば3:4の矩形開口を形成した矩形筒状のライトトンネル本体41に対し、図示しない光源ランプ29からの白色光が入射される、図中右手前側の入射開口内に一組の反射部48a〜48eを挿入して支持固定することで構成される。
反射部48a〜48e、例えば表面全面が反射面となるように鏡面加工された計8枚のアルミニウム等の金属薄板を組み合わせて構成される。
[Seventh configuration example]
FIG. 9 shows a seventh configuration example of the
As shown in FIG. 9A, in this seventh configuration example, the
The reflecting
図9(B)は、ライトトンネル本体41の入射開口内に上記反射部48a〜48eを挿入して支持固定した状態のライトトンネル31を示す。ここで反射部48a〜48eは、図示する如く光軸に垂直な断面での形状が、矩形の光路と相似形の反射部48aを中心とし、この反射部48aの各角部から最寄りの光路角部までを放射状に接続する4片48b〜48eを一体に形成したものであり、ライトトンネル31内の矩形の光路を計5個の空間、すなわち光路の中心部とその上下左右4つの周辺部とに分割する。
FIG. 9B shows the
このような構成にあって、光源ランプ29及びリフレクタ28からの光がこのライトトンネル31に入射される際、その光束はまず反射部48a〜48eにより光路の中心部とその上下左右4つの周辺部の計5つの空間に分割され、夫々の分割された空間内で反射部48a〜48eとライトトンネル本体41の内面により短い距離での反射を繰返す。
In such a configuration, when light from the
このとき、光源ランプ29から直接入射される、比較的光軸に平行な光は少ない反射回数で当該空間を通過するのに比して、一旦リフレクタ28で反射されてからこのライトトンネル31に入射される光は、光軸に対して大きく偏向しており、その偏向の度合いが大きい程、当該空間内で多く反射を繰返すことになり、これらの光が混在することで5つの各分割空間毎に光束の輝度分布の均一化が図られる。
At this time, light that is directly incident from the
その後、上記反射部48a〜48eで分割された計5つの空間を抜けた各光束が、ライトトンネル本体41の光路後半で今度は一つの空間内で適宜壁面で反射してから出射することで、光束全体での輝度分布の均一化が図られることとなり、後段の図示しないミラー32、モータ33を介してマイクロミラー素子27へ供される。
After that, each light flux that has passed through the total of five spaces divided by the reflecting
このように、入射開口側に反射部48a〜48eを設けることで、反射部48a〜48eがない場合に比して光束の輝度分布の均一化をより促進することができる。そのため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、ライトトンネル31の軸方向の寸法をより短縮することが可能となる。
As described above, by providing the reflecting
なお、上記第1乃至第7の構成例はいずれも、中空のライトトンネル本体41の入射開口内に各種形状の反射部42〜48を配置してライトトンネル31としたものであるが、光路がガラス、プラスチック等の透光部材で構成され、入射、出射の両開口を除く周面を反射面としたロッドインテグレータ等でも同様の構成とすることが可能であり、光路を形成する透光部材の屈折率により、空路が中空となるライトトンネルに比して、より効率よく光束の輝度分布の均一化を実施することかできる。
In the first to seventh configuration examples, the
その場合、反射部は透光部材内に埋設するものとすれば、反射部自体はライトトンネルの場合のように機械的な支持構造を有する必要がなく、より薄い金属薄膜等により構成することで、その断面積を小さくして光路中の抵抗を小さくすることができる。 In that case, if the reflecting portion is embedded in the translucent member, the reflecting portion itself does not need to have a mechanical support structure as in the case of the light tunnel, and is configured by a thinner metal thin film or the like. The cross-sectional area can be reduced to reduce the resistance in the optical path.
また、透光部材の屈折率を適正に選定することで、金属薄膜に代えて空気層を形成することでも反射部を形成することができ、反射部の形状の自由度をより向上することができる。 In addition, by appropriately selecting the refractive index of the translucent member, it is possible to form the reflective portion by forming an air layer instead of the metal thin film, and the degree of freedom of the shape of the reflective portion can be further improved. it can.
例えばロッドインテグレータでは、上記図9の第7の構成例における反射部48a〜48eから周辺側の反射部48b〜48eを取り去って反射部48aのみによる構成を実現することも可能となる。
For example, in the rod integrator, it is also possible to realize a configuration using only the
そのようなロッドインテグレータの場合、光源側から入射した光束は反射部48aにより中心部とその周辺部とに分割され、夫々の分割された空間内で輝度分布の均一化が図られた後、その分割空間を抜け、光路後半で今度は一つの空間内で適宜壁面で反射してから出射することで、光束全体での輝度分布の均一化が図られることとなる。
In such a rod integrator, the light beam incident from the light source side is divided into a central part and its peripheral part by the reflecting
また特に上記図4の第2の構成例、図6の第4の構成例は、上記図3の第1の構成例、図5の第3の構成例を光軸方向に沿って複数配置したものと解釈することもできる。 In particular, the second configuration example in FIG. 4 and the fourth configuration example in FIG. 6 are arranged along the optical axis direction in the first configuration example in FIG. 3 and the third configuration example in FIG. It can also be interpreted as a thing.
そのような構成とした場合、最終的に出射される光束全体の輝度分布の均一化をより効率的に実施することができるため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、軸方向の寸法をさらにより短縮することが可能となる。 In such a configuration, since it is possible to more efficiently implement the uniform luminance distribution of the entire finally emitted light beam, so long as a uniform luminance distribution should be obtained, It is possible to further reduce the axial dimension.
さらに、上記図9の第7の構成例における反射部48a〜48eは、中央の反射部48a単体に対し、上記図7の第5の構成例の反射部46を部分的に組み合わせたものとも解釈することができる。
Furthermore, the reflecting
このように複数種類の形状の反射部をそれぞれ少なくとも部分的に組み合わせた構造とすることで、光源側から入射する光束の輝度分布パターン等にも対応して、軸方向の寸法を短縮しながらも充分輝度分布が均一なライトトンネルやロッドインテグレータを実現できる。 In this way, by having a structure in which a plurality of types of reflecting portions are at least partially combined, the dimension in the axial direction is shortened in correspondence with the luminance distribution pattern of the light beam incident from the light source side. Light tunnels and rod integrators with sufficiently uniform luminance distribution can be realized.
[第8の構成例]
図10は、本実施の形態に係るライトトンネル31の第8の構成例を示すものである。
同図に示すようにこの第8の構成例でライトトンネル31は、その内面全面が反射面とされ、上記投影レンズ12で投影する光像と同一のアスペクト比、例えば縦3:横4の矩形の入射開口及び出射開口を形成し、且つ軸方向の中央部で、相似の矩形ながら縦横の寸法を夫々狭めるようにして、結果として中央部が括れた矩形筒形状としている。
[Eighth configuration example]
FIG. 10 shows an eighth configuration example of the
As shown in the figure, in the eighth configuration example, the
このような構成とすることで、光源ランプ29及びリフレクタ28から入射される光束を構成する個々の光は、入射開口から中央の括れた位置に到達するまでの徐々に光路が狭くなる前半部分において、上下左右4面の各内面で反射される毎に、光軸に対する傾斜角度(の絶対値)が、光軸と各内面の平面との差の角度の2倍分ずつ加算されていき、光軸方向に移動する成分が減少する一方で、光軸と直交する面上で移動する成分が増加して、全体に均一化されながら光束が凝縮されることとなる。
By adopting such a configuration, the individual light constituting the light flux incident from the
その後、中央の最も括れた部分を通過した光束を構成する個々の光は、今度は中央から出射開口に至るまでの徐々に光路が広くなる後半部分において、上下左右4面の各内面で反射される毎に、光軸に対する傾斜角度(の絶対値)が、光軸と各内面の平面との差の角度の2倍分ずつ減算されていき、光軸方向に移動する成分が増加する一方で、光軸と直交する面上で移動する成分が減少して、全体に均一化されながら光束が拡散されることとなる。 After that, the individual lights constituting the light beam that has passed through the most constricted part in the center are reflected on the inner surfaces of the upper, lower, left and right surfaces in the latter half part where the optical path gradually increases from the center to the exit aperture. Each time, the inclination angle (absolute value) with respect to the optical axis is subtracted by twice the difference angle between the optical axis and the plane of each inner surface, and the component moving in the optical axis direction increases. The component that moves on the plane orthogonal to the optical axis is reduced, and the light beam is diffused while being uniformized as a whole.
結果としてこのライトトンネル31の出射開口より出射される光束を構成する個々の光は、ライトトンネル31の前半部分と後半部分とで同一回数反射されるもので、光束の輝度分布が非常に効率的に均一化されたものとなって、後段の図示しないミラー32、モータ33を介してマイクロミラー素子27へ供される。
As a result, the individual light constituting the light beam emitted from the exit aperture of the
このように、ライトトンネル31内の光路をその軸方向の中央部で入射開口、出射開口と相似な矩形の断面形状を保ちながら、縦横の各寸法が小さくなるものとして中央が直線的に括れた形状とすることで、上記図12に示したような全体が矩形柱状の(換言すれば「寸胴」の)ライトトンネルに比して、光束の輝度分布の均一化をより促進することができる。そのため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、ライトトンネル31の軸方向の寸法をより短縮することが可能となる。
As described above, the optical path in the
なお、上記図10に示したライトトンネル31の構成に限るのではなく、図11の他の構成例に示すようにライトトンネル31の中央の縦方向の寸法は縮めることなく、横方向の寸法のみを縮めるものとしてもよい。
Note that the configuration is not limited to the configuration of the
これは、表現を変えれば、軸方向の中央部の光路の断面形状である矩形が、1組の対辺(この場合、上下の各辺)のみその寸法が上記両開口に比して縮められるもので、このライトトンネル31を通過する高速を構成する個々の光は、上下の各内面で反射される場合は光軸に対する傾斜角(の絶対値)を変えることがない反面、左右各内面で反射される場合は光軸に対する傾斜角(の絶対値)を上記図10の字後同様にその前半部分と後半部分とで夫々変えるようになる。
In other words, the rectangular shape, which is the cross-sectional shape of the optical path in the central portion in the axial direction, is reduced in size compared to the above two openings only in one pair of opposite sides (in this case, the upper and lower sides). Thus, the individual light constituting the high speed passing through the
したがって、このライトトンネル31の出射開口より出射される光束を構成する個々の光は、ライトトンネル31の前半部分と後半部分とで同一回数反射されるもので、特に光束の横(左右)方向の輝度分布がより効率的に均一化されたものとなって、後段の図示しないミラー32、モータ33を介してマイクロミラー素子27へ供されることとなる。
Therefore, the individual light constituting the light beam emitted from the light opening of the
このように、上記第1乃至第7で示したライトトンネル31の如く光路内の入射開口側に反射部を用いずとも、ライトトンネルの形状自体を中央が括れた形状とすることで、光束の輝度分布の均一化をより促進することができる。そのため、一定の輝度分布の均一化が得られればよいのであれば、ライトトンネル31の軸方向の寸法をより短縮することが可能となる。
In this way, the light tunnel shape itself is constricted at the center of the light tunnel without using a reflecting portion on the entrance opening side in the optical path as in the
なお、この図10の第8の構成例、及び図11の第8の他の構成例においても、中空のライトトンネル31のみならず、光路が透光部材で構成されたロッドインテグレータでも同様に構成することが可能となる。
In the eighth configuration example shown in FIG. 10 and the eighth other configuration example shown in FIG. 11, not only the
以上、ライトトンネル31の各種構成例を多数説明したが、このような構成とすることでライトトンネル31の短縮かが可能となったことにより、光源部の構成が全体の大きさを左右するプロジェクタ装置10の小型化に大きく寄与することが可能となる。
As described above, various examples of the various configurations of the
なお、上記実施の形態は、輝度分布を均一化した光束により光像を形成する光変調送素子(SOM)としてマイクロミラー素子27を用いたプロジェクタ装置10の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、透過型の液晶表示パネルを用いるような、所謂、液晶プロジェクタにも同様に適用可能であることは勿論である。
In the above-described embodiment, the
その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも1つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, at least one of the problems described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and described in the column of the effect of the invention. In a case where at least one of the obtained effects can be obtained, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
1…ライトトンネル、10…プロジェクタ装置、11…本体ケーシング、12…投影レンズ、13…測距センサ、14…Ir受信部、15…キースイッチ部、16…スピーカ、21…入出力コネクタ部、22…入出力インタフェース(I/F)、23…画像変換部、24…投影エンコーダ、25…ビデオRAM、26…投影駆動部、27…マイクロミラー素子、28…リフレクタ、29…光源ランプ、30…カラーホイール、31…ライトトンネル、32…ミラー、33…モータ(M)、34…投影光処理部、35…制御部、36…測距処理部、37…音声処理部、38…Ir受信部、41…ライトトンネル本体、42,43a,43b,44a,44b,45a〜45d,46,47a,47b,48a〜48e…反射部、L…光、LX…光軸、SB…システムバス。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
入射開口及び出射開口を有する光路を形成し、該光路内の上記入射開口寄りに、光軸方向に平行な複数の平面全面が反射材で構成された反射部を配置して、上記光源ランプからの光束の輝度分布を均一化する柱状体の均一化手段と
を具備したことを特徴とする光源装置。 A light source lamp,
An optical path having an entrance aperture and an exit aperture is formed, and a reflective portion in which a plurality of planes parallel to the optical axis direction are made of a reflective material is disposed near the entrance aperture in the optical path, and the light source lamp And a columnar body uniformizing means for uniformizing the luminance distribution of the luminous flux.
入射開口及び出射開口を有する光路を形成し、該光路中央で少なくとも1組の対辺の寸法を上記両開口に比して小さくなるように狭めて、上記光源ランプからの光束の輝度分布を均一化する柱状体の均一化手段と
を具備したことを特徴とする光源装置。 A light source lamp,
An optical path having an entrance aperture and an exit aperture is formed, and at least one pair of opposite sides is narrowed at the center of the optical path so as to be smaller than both apertures, thereby uniformizing the luminance distribution of the light flux from the light source lamp. A light source device comprising a columnar body uniformizing means.
入射開口及び出射開口を有する光路を形成し、該光路内の上記入射開口寄りに、光軸方向に平行な複数の平面全面が反射材で構成された反射部を配置して、上記光源ランプからの光束の輝度分布を均一化する柱状体の均一化手段と、
この均一化手段で輝度分布が均一化された光束により投影光像を形成する光変調手段と、
この光変調手段で形成された投影光像を投影対象に向けて投影する投影手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。 A light source lamp,
An optical path having an entrance aperture and an exit aperture is formed, and a reflective portion in which a plurality of planes parallel to the optical axis direction are made of a reflective material is disposed near the entrance aperture in the optical path, and the light source lamp A columnar body homogenizing means for homogenizing the luminance distribution of the luminous flux;
A light modulating means for forming a projected light image with a light flux whose luminance distribution is made uniform by the uniformizing means;
A projection apparatus comprising: a projection unit that projects a projection light image formed by the light modulation unit toward a projection target.
入射開口及び出射開口を有する光路を形成し、該光路中央で少なくとも1組の対辺の寸法を上記両開口に比して小さくなるように狭めて、上記光源ランプからの光束の輝度分布を均一化する柱状体の均一化手段と、
この均一化手段で輝度分布が均一化された光束により投影光像を形成する光変調手段と、
この光変調手段で形成された投影光像を投影対象に向けて投影する投影手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。 A light source lamp,
An optical path having an entrance aperture and an exit aperture is formed, and at least one pair of opposite sides is narrowed at the center of the optical path so as to be smaller than both apertures, thereby uniformizing the luminance distribution of the light flux from the light source lamp. Means for uniformizing the columnar body;
A light modulating means for forming a projected light image with a light flux whose luminance distribution is made uniform by the uniformizing means;
A projection apparatus comprising: a projection unit that projects a projection light image formed by the light modulation unit toward a projection target.
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