JP2008108701A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタに関する。 The present invention relates to a projector.
従来、プロジェクタに用いる光源装置として、発光管における管球部の外面全面に反射防止膜が形成された光源装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。当該反射防止膜は、可視域の光の反射率が可視域以外の他の波長域の光の反射率よりも低い特性を有する。従来の光源装置によれば、管球部の外面全面に反射防止膜が形成されているため、管球部の外面(表面)を通過する際の可視光の反射損を抑制することができ、光利用効率を向上することが可能となる。その結果、従来の光源装置を用いたプロジェクタは、高輝度なプロジェクタとなる。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a light source device used for a projector, a light source device in which an antireflection film is formed on the entire outer surface of a tube portion in an arc tube is known (see, for example, Patent Document 1). The antireflection film has a characteristic that the reflectance of light in the visible region is lower than the reflectance of light in a wavelength region other than the visible region. According to the conventional light source device, since the antireflection film is formed on the entire outer surface of the tube portion, it is possible to suppress the reflection loss of visible light when passing through the outer surface (surface) of the tube portion, Light utilization efficiency can be improved. As a result, a projector using a conventional light source device is a high-brightness projector.
ところで、従来の光源装置においては、可視域の光の反射率を低く抑えることができるよう反射防止膜を設計しているが、可視域以外の他の波長域(紫外域や赤外域など)の光の反射率は比較的高いため、反射防止膜で反射された他の波長域の光の一部が熱に変換される結果、管球部の温度が全体的に高くなってしまう。また、光が反射防止膜を通過する際に一部の光が反射防止膜によって吸収されてしまい、反射防止膜で吸収された光が熱に変換される結果、管球部の温度が全体的に高くなってしまう。 By the way, in the conventional light source device, the antireflection film is designed so that the reflectance of light in the visible region can be kept low, but in other wavelength regions (such as the ultraviolet region and the infrared region) other than the visible region. Since the reflectance of light is relatively high, part of the light in the other wavelength region reflected by the antireflection film is converted into heat, resulting in an overall increase in the temperature of the tube portion. In addition, when light passes through the antireflection film, a part of the light is absorbed by the antireflection film, and the light absorbed by the antireflection film is converted into heat. It will be very high.
すなわち、従来の光源装置においては、管球部の外面全面に反射防止膜が形成されていることに起因して、管球部の温度が全体的に高くなってしまうという問題(第1の問題)がある。 That is, in the conventional light source device, there is a problem that the temperature of the tube part becomes high as a whole due to the formation of the antireflection film on the entire outer surface of the tube part (first problem). )
また、従来の光源装置においては、熱対流などにより、管球部における重力に対して上側の頂点部分の温度が特に高くなり易く、管球部を構成する基材の許容温度を超えてしまった場合には、管球部における上側の頂点部分において局所的な膨れが発生したり白化したりする場合がある。白化とは、管球部を構成する基材が白濁して失透する現象のことである。管球部に局所的な膨れが発生すると、強度低下によって発光管が破裂する場合がある。また、管球部が白化すると、白化した箇所において光の透過が妨げられてしまい、これに起因して熱が発生して発光管の温度がさらに上昇した結果、発光管が破裂する場合がある。 Moreover, in the conventional light source device, the temperature of the upper apex portion with respect to the gravity in the bulb portion tends to be particularly high due to heat convection, and the allowable temperature of the base material constituting the bulb portion has been exceeded. In some cases, local swelling or whitening may occur in the upper apex portion of the tube portion. Whitening is a phenomenon in which the base material constituting the tube portion becomes clouded and devitrified. When local swelling occurs in the bulb portion, the arc tube may rupture due to a decrease in strength. Further, when the tube bulb portion is whitened, light transmission is hindered at the whitened portion, and as a result, heat is generated and the temperature of the arc tube further rises. As a result, the arc tube may burst. .
すなわち、従来の光源装置においては、熱対流などにより、管球部における重力に対して上側の頂点部分の温度が特に高くなり易いことに起因して、管球部における上側の頂点部分において局所的な膨れが発生したり白化したりする場合があるという問題(第2の問題)がある。管球部における上側の頂点部分において局所的な膨れが発生したり白化したりすると、光源装置の寿命の低下につながる。 That is, in the conventional light source device, the temperature at the upper apex portion with respect to the gravity at the bulb portion tends to be particularly high due to thermal convection and the like. There is a problem (second problem) that a blister may occur or whitening may occur. If local swelling occurs or whitens at the upper apex portion of the bulb portion, the lifetime of the light source device is reduced.
また、従来の光源装置においては、管球部の外面を、一方の封止部側領域と、他方の封止部側領域と、一方の封止部側領域及び他方の封止部側領域の間に位置する中央領域との3つの領域に分けたとき、管球部の外面全面を反射防止膜でコーティングする際の、コーティング物質の付着角度(コーティング物質の飛散方向に平行な軸と管球部の外面に対する法線とのなす角度)は、封止部側領域(一方の封止部側領域又は他方の封止部側領域)と中央領域とでは異なるため、封止部側領域と中央領域との間で膜特性が異なってしまう場合があるという問題(第3の問題)がある。封止部側領域と中央領域との間で膜特性が異なってしまうと、光利用効率を望み通りに向上させることが困難となる。したがって、管球部の外面に反射防止膜を形成する際には、封止部側領域の膜特性と中央領域の膜特性とがなるべく同じになるように膜設計を行うのが好ましいが、そのように膜特性の問題を考慮すると、膜設計・膜形成作業が煩雑となってしまう。 Further, in the conventional light source device, the outer surface of the bulb portion is formed by one sealing portion side region, the other sealing portion side region, one sealing portion side region, and the other sealing portion side region. When the outer surface of the tube is coated with an anti-reflection film when divided into three regions, the central region located between them, the coating material adhesion angle (axis and tube parallel to the scattering direction of the coating material) Since the angle formed with the normal to the outer surface of the part is different between the sealing part side region (one sealing part side region or the other sealing part side region) and the central region, the sealing part side region and the center There is a problem (third problem) that the film characteristics may differ between regions. If the film characteristics are different between the sealing portion side region and the central region, it becomes difficult to improve the light utilization efficiency as desired. Therefore, when forming an antireflection film on the outer surface of the tube part, it is preferable to design the film so that the film characteristic of the sealing part side region and the film characteristic of the central region are as much as possible. Thus, when the problem of film characteristics is taken into consideration, the film design and film formation work becomes complicated.
なお、上記した3つの問題のうち第1の問題を解決するための手段としては、発光管を冷却するための冷却ファンの回転数を上げて風量を増加したり、より大型の冷却ファンを使用したりするなど、発光管のクーリングを強化することが考えられるが、冷却ファンの回転数を上げて風量を増加する場合には騒音が増大してしまい、また、より大型の冷却ファンを使用する場合には装置が大型化するとともに製造コストが高くなってしまうため、発光管のクーリングを強化することは好ましくない。 As a means for solving the first problem among the above three problems, the air flow rate is increased by increasing the rotation speed of the cooling fan for cooling the arc tube, or a larger cooling fan is used. It is conceivable to strengthen the cooling of the arc tube, for example, but noise increases when the rotation speed of the cooling fan is increased to increase the air volume, and a larger cooling fan is used. In some cases, the apparatus becomes large and the manufacturing cost becomes high, so that it is not preferable to enhance the cooling of the arc tube.
また、上記した3つの問題のうち第1の問題を解決するための手段としては、管球部の外面全面に形成された反射防止膜をすべて除去することが考えられる。この場合には、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となるが、管球部の外面を通過する際の可視光の透過率を高くすることができず、光利用効率を向上することができない。 Further, as a means for solving the first problem among the above three problems, it is conceivable to remove all of the antireflection film formed on the entire outer surface of the tube portion. In this case, it is possible to suppress the overall temperature of the tube portion from being increased, but it is possible to increase the transmittance of visible light when passing through the outer surface of the tube portion. Therefore, the light use efficiency cannot be improved.
なお、上記した「発光管のクーリングを強化すること」及び「管球部の外面全面に形成された反射防止膜をすべて除去すること」によっては、第2の問題を解決することはできない。また、上記した「発光管のクーリングを強化すること」によっては、第3の問題を解決することはできない。 It should be noted that the second problem cannot be solved by “strengthening the cooling of the arc tube” and “removing all of the antireflection film formed on the entire outer surface of the bulb”. Further, the third problem cannot be solved by “enhance arc tube cooling”.
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するためのもので、光利用効率の向上を図りつつ、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能で、かつ、光源装置の寿命の低下を抑制することが可能で、さらには、膜設計・膜形成作業が煩雑とな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。 Therefore, the present invention is for solving the above-described problems, and it is possible to suppress the overall temperature of the tube portion from increasing while improving the light utilization efficiency. It is another object of the present invention to provide a projector that can suppress a reduction in the lifetime of the light source device and that does not complicate film design and film formation operations.
本発明のプロジェクタは、照明光軸に沿って配置された一対の電極を内蔵する管球部並びに前記管球部の両側に延びる一方の封止部及び他方の封止部を有する発光管と、前記一方の封止部側に配設され、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とを有する光源装置と、前記光源装置からの照明光束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って変調された光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタにおいて、前記管球部の外面を、前記一方の封止部側に位置する一方の封止部側領域と、前記他方の封止部側に位置する他方の封止部側領域と、前記一方の封止部側領域及び前記他方の封止部側領域の間に位置する中央領域との3つの領域に分けたとき、前記管球部の外面における前記中央領域には、増透過膜が形成されており、前記管球部の外面における前記一方の封止部側領域及び前記他方の封止部側領域には、前記増透過膜が形成されておらず、前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて少なくとも可視域の光透過率を高くする特性を有することを特徴とする。 The projector of the present invention includes a tube bulb portion including a pair of electrodes arranged along the illumination optical axis, a light emitting tube having one sealing portion and the other sealing portion extending on both sides of the tube bulb portion, A light source device that is disposed on the one sealing portion side and has a reflector that reflects light from the arc tube toward the illuminated region side, and modulates illumination light flux from the light source device according to image information And a projection optical system that projects the light modulated by the electro-optic modulation device, the outer surface of the tube portion is positioned on the one sealing portion side. A stop portion side region, the other sealing portion side region located on the other sealing portion side, a central region located between the one sealing portion side region and the other sealing portion side region; When divided into three areas, the outer surface of the tube section In the central region, a permeable membrane is formed, and in the outer surface of the tube portion, the permeable membrane is formed in the one sealing portion side region and the other sealing portion side region. In addition, the increased transmission film has a characteristic of increasing the light transmittance at least in the visible region as compared with a portion where the increased transmission film is not formed.
このため、本発明のプロジェクタによれば、管球部の外面における一方の封止部側領域及び他方の封止部側領域には増透過膜が形成されておらず、反射防止膜も形成されていないことから、従来の光源装置のように管球部の外面全面に反射防止膜が形成されている場合と比べて、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となる。 For this reason, according to the projector of the present invention, the one of the sealing portion side region and the other sealing portion side region on the outer surface of the tube portion is not formed with a reflection increasing film. Therefore, compared with the case where an antireflection film is formed on the entire outer surface of the tube portion as in the conventional light source device, the temperature of the tube portion is prevented from becoming higher overall. Is possible.
また、本発明のプロジェクタによれば、管球部の外面における一方の封止部側領域及び他方の封止部側領域に増透過膜が形成されていないことによって、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となることから、管球部の上側の頂点部分の温度が高くなってしまうのを抑制でき、管球部の上側の頂点部分において局所的な膨れが発生したり白化したりするのを抑制することが可能となる。その結果、光源装置の寿命の低下を抑制することが可能となる。 Further, according to the projector of the present invention, the temperature of the tube part is entirely reduced by not forming the permeable film in the one sealing part side region and the other sealing part side region on the outer surface of the tube part. Therefore, it is possible to suppress the temperature of the upper apex portion of the tube portion from being increased, and the local apex portion of the upper portion of the tube portion is locally increased. It is possible to suppress the occurrence of blistering or whitening. As a result, it is possible to suppress a decrease in the lifetime of the light source device.
また、本発明のプロジェクタによれば、管球部の外面における中央領域には増透過膜が形成されているが、管球部の外面における一方の封止部側領域及び他方の封止部側領域には増透過膜が形成されていないため、封止部側領域と中央領域との間で膜特性が異なってしまうという問題が生じることもなくなる結果、膜設計・膜形成作業が煩雑となることもなくなる。 Further, according to the projector of the present invention, the permeable membrane is formed in the central region on the outer surface of the tube portion, but one sealing portion side region and the other sealing portion side on the outer surface of the tube portion. Since no permeable membrane is formed in the region, there is no problem that the film characteristics are different between the sealing portion side region and the central region, resulting in complicated film design and film formation work. Nothing will happen.
また、本発明のプロジェクタによれば、管球部の外面における中央領域には、増透過膜が形成されていない部分に比べて少なくとも可視域の光透過率を高くする特性を有する増透過膜が形成されているため、全体としての光利用効率の向上を図ることが可能となる。 Further, according to the projector of the present invention, the central transmission region on the outer surface of the tube portion has a transmission film having a property of increasing the light transmittance at least in the visible region as compared with a portion where the transmission film is not formed. Since it is formed, it becomes possible to improve the light utilization efficiency as a whole.
したがって、本発明のプロジェクタは、光利用効率の向上を図りつつ、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能で、かつ、光源装置の寿命の低下を抑制することが可能で、さらには、膜設計・膜形成作業が煩雑となることのないプロジェクタとなる。 Therefore, the projector of the present invention can suppress the overall temperature of the tube portion from increasing while improving the light utilization efficiency, and suppress the decrease in the lifetime of the light source device. In addition, the projector is designed such that the film design and film formation work are not complicated.
本発明のプロジェクタにおいては、前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて400nm〜700nmの光透過率を高くする特性を有することが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the increasing transmission film has a characteristic of increasing a light transmittance of 400 nm to 700 nm as compared with a portion where the increasing transmission film is not formed.
このように構成することにより、管球部の外面における中央領域から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となる。 With this configuration, it is possible to improve the light use efficiency of visible light emitted from the central region on the outer surface of the tube portion.
本発明のプロジェクタにおいては、前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて400nm〜1500nmの光透過率を高くする特性を有することが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the increasing transmission film has a characteristic of increasing a light transmittance of 400 nm to 1500 nm as compared with a portion where the increasing transmission film is not formed.
このように構成することにより、管球部の外面における中央領域から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となるとともに、可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光が管球部の外面(管球部における中央領域)で反射されて熱に変換されるのを抑制することが可能となる。その結果、光利用効率の向上を図りつつ、管球部の全体的な温度上昇を抑制することが可能となる。 By configuring in this way, it becomes possible to improve the light use efficiency of visible light emitted from the central region on the outer surface of the bulb portion, and in the wavelength region of a part of the infrared region continuous to the visible region. It is possible to suppress light from being reflected and converted into heat by the outer surface of the tube portion (a central region in the tube portion). As a result, it is possible to suppress the overall temperature rise of the tube portion while improving the light utilization efficiency.
本発明のプロジェクタにおいては、前記増透過膜は、Ta2O5とSiO2との多層膜で構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 the increasing transmission film is composed of a multilayer film of Ta 2 O 5 and SiO 2 .
このように構成することにより、増透過膜の耐熱性を高めることが可能となり、極めて高温にさらされる発光管の管球部の表面においても長期間に渡って良好な増透過特性を維持することが可能となる。 By configuring in this way, it becomes possible to increase the heat resistance of the permeable membrane, and even on the surface of the bulb portion of the arc tube exposed to an extremely high temperature, good permeable properties can be maintained over a long period of time. Is possible.
本発明のプロジェクタにおいては、前記発光管は、前記管球部の内面と外面とによるレンズ効果を生じる発光管であり、前記管球部の外面から放射される光のうち前記一方の封止部側領域を通る光線を前記照明光軸に向けて延長したときの見かけ上の発光点は、前記一対の電極を内部に含む円筒状の仮想領域内に存在しないことが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, the arc tube is an arc tube that produces a lens effect by the inner surface and the outer surface of the bulb portion, and the one sealing portion of the light emitted from the outer surface of the bulb portion It is preferable that an apparent light emission point when a light beam passing through the side region is extended toward the illumination optical axis does not exist in a cylindrical virtual region including the pair of electrodes therein.
ところで、管球部の外面から放射される光は、すべて利用可能なわけではなく、一部に利用しにくい光も存在している。例えば、後述する図5に示すように、管球部の外面から放射される光のうち、管球部の頂部よりの位置を通る光H1は、楕円面リフレクタ10で反射することにより利用可能であるが、楕円面リフレクタ10側の封止部40近傍を通る光H2は、楕円面リフレクタ10で反射された後で管球部30によって遮られてしまうため利用することが難しい。 By the way, not all of the light emitted from the outer surface of the tube part can be used, and some of the light is difficult to use. For example, as shown in FIG. 5 to be described later, among the light emitted from the outer surface of the tube portion, the light H 1 passing through the position from the top of the tube portion can be used by being reflected by the ellipsoidal reflector 10. However, the light H 2 passing through the vicinity of the sealing portion 40 on the ellipsoidal reflector 10 side is blocked by the tube portion 30 after being reflected by the ellipsoidal reflector 10, so that it is difficult to use.
このように、管球部から放射される光には、利用可能な光と利用しにくい光とが存在するが、本発明者が鋭意研究を重ねた結果、このような利用しにくい光は、管球部の外面から放射される光の見かけ上の発光点が、一対の電極を内部に含む円筒状の仮想領域内に存在しない光であり、利用可能な光は、管球部の外面から放射される光の見かけ上の発光点が、一対の電極を内部に含む円筒状の仮想領域内に存在する光であることがわかった。 As described above, the light emitted from the bulb part includes both usable light and light that is difficult to use, but as a result of extensive research conducted by the present inventors, such light that is difficult to use is The apparent light emission point of the light emitted from the outer surface of the tube portion is light that does not exist in the cylindrical virtual region including a pair of electrodes inside, and the available light is from the outer surface of the tube portion. It was found that the apparent light emission point of the emitted light is light existing in a cylindrical virtual region including a pair of electrodes inside.
なお、見かけ上の発光点とは、管球部の外面からリフレクタに向けて射出される光線を照明光軸に向けて延長した延長線と照明光軸との交点のことである。このように見かけ上の発光点が生じるのは、管球部の内面と外面とによるレンズ効果によって、一対の電極間に存在する本来の発光点から放射される光線が管球部の内面及び外面を通過するたびに少しずつ角度がずれるからである。 Note that the apparent light emission point is an intersection of an extension line obtained by extending a light beam emitted from the outer surface of the bulb portion toward the reflector toward the illumination optical axis and the illumination optical axis. The apparent light emission point is caused by the lens effect of the inner surface and the outer surface of the tube portion, so that the light emitted from the original light emission point existing between the pair of electrodes is reflected on the inner surface and the outer surface of the tube portion. This is because the angle deviates little by little every time it passes.
本発明のプロジェクタによれば、一方の封止部側領域(リフレクタ側の封止部側領域)を通る光線の見かけ上の発光点は当該仮想領域内に存在しないため、利用しにくい光が通過する位置には増透過膜が形成されていないこととなる。これにより、膜形成時において、利用しにくい光が通過する位置にわざわざ増透過膜を形成しなくてもよくなるため、膜設計・膜形成作業が容易となるとともに、一方の封止部側領域に増透過膜が形成されていないことに起因する光利用効率の低下を極力抑制することが可能となる。 According to the projector of the present invention, since the apparent light emission point of the light beam passing through one sealing portion side region (the sealing portion side region on the reflector side) does not exist in the virtual region, light that is difficult to use passes through. In this position, the permeable membrane is not formed. This eliminates the need to form a permeable film at the position where light that is difficult to use passes through during film formation, facilitating film design and film formation work, and at one sealing part side region. It is possible to suppress as much as possible the decrease in light utilization efficiency due to the absence of the permeable increasing film.
なお、本発明のプロジェクタにおいては、前記管球部の外面から放射される光のうち前記中央領域を通る光線を前記照明光軸に向けて延長したときの見かけ上の発光点は、前記一対の電極を内部に含む円筒状の仮想領域内に存在することが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, the apparent light emission point when the light beam passing through the central region of the light emitted from the outer surface of the tube portion is extended toward the illumination optical axis is the pair of light beams. It is preferable that it exists in the cylindrical virtual area | region which contains an electrode inside.
このように構成することにより、利用可能な光が通過する位置には増透過膜が形成されていることとなる。これにより、光利用効率の向上の面で優れたプロジェクタとなる。 With this configuration, a permeable film is formed at a position where available light passes. As a result, the projector is excellent in terms of improving the light utilization efficiency.
本発明のプロジェクタにおいては、前記中央領域における前記管球部の外面に対する法線と前記照明光軸に直交する面とがなす角度をωとしたとき、ω≦45度であることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that ω ≦ 45 degrees, where ω is an angle formed between a normal line to the outer surface of the tube portion in the central region and a surface orthogonal to the illumination optical axis.
管球部の外面に増透過膜等をコーティングする際には、一方の封止部及び他方の封止部を結ぶ直線に対して略直交する方向から管球部に向けてコーティング物質を飛散させるのが通常であるが、本発明者の実験によれば、このような場合においてコーティング物質の付着角度(コーティング物質の飛散方向に平行な軸と管球部の外面に対する法線とのなす角度)が45度を超えると、膜特性が出にくいという問題がある。このような問題を解決するには、角度依存性の少ないコーティング物質を使用したり膜数を増やしたりする手段が考えられるが、製造コストが高くなったり膜形成作業が煩雑になったりしてしまうため好ましくない。 When coating the outer surface of the tube portion with a permeable membrane or the like, the coating substance is scattered toward the tube portion from a direction substantially perpendicular to a straight line connecting one sealing portion and the other sealing portion. However, according to the experiment of the present inventor, in such a case, the adhesion angle of the coating material (the angle formed between the axis parallel to the scattering direction of the coating material and the normal to the outer surface of the tube portion) When the angle exceeds 45 degrees, there is a problem that film characteristics are difficult to be obtained. In order to solve such a problem, a means of using a coating material with little angle dependency or increasing the number of films can be considered, but the manufacturing cost becomes high and the film forming operation becomes complicated. Therefore, it is not preferable.
これに対し、本発明のプロジェクタによれば、中央領域における管球部の外面に対する法線と照明光軸に直交する面とがなす角度ωが45度以下であるため、コーティング物質の付着角度に置き換えると、当該付着角度が45度以下となる管球部の中央領域にのみ増透過膜が形成されることとなり、上述した膜特性が出にくいという問題が生じることもない。また、角度依存性の少ないコーティング物質を使用したり膜数を増やしたりすることもないため、製造コストが高くなったり膜形成作業が煩雑になったりすることもない。その結果、本発明のプロジェクタは、膜特性に優れた発光管を備え、製造コストが高くなったり膜形成作業が煩雑になったりすることのないプロジェクタとなる。 On the other hand, according to the projector of the present invention, the angle ω formed by the normal to the outer surface of the tube portion in the central region and the surface orthogonal to the illumination optical axis is 45 degrees or less, so the coating material adhesion angle is If replaced, the permeable membrane is formed only in the central region of the tube portion where the adhesion angle is 45 degrees or less, and the above-described problem that the membrane characteristics are difficult to occur does not occur. In addition, since a coating substance with little angle dependency is not used and the number of films is not increased, the manufacturing cost is not increased and the film forming operation is not complicated. As a result, the projector according to the present invention includes a light-emitting tube having excellent film characteristics, and does not increase manufacturing costs or complicate film forming operations.
本発明のプロジェクタにおいては、前記中央領域から放射される光の強度は、前記管球部から放射される光のうち最も強度の大きな光の強度に対して20%以上であることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the intensity of the light emitted from the central region is 20% or more with respect to the intensity of the light having the highest intensity among the lights emitted from the tube portion.
このように構成することにより、比較的光の強度が大きな部分には増透過膜が形成されていることとなるため、光利用効率の向上の面で優れたプロジェクタとなる。 With such a configuration, a light-transmitting film is formed in a portion where the light intensity is relatively high, so that the projector is excellent in terms of improving the light utilization efficiency.
なお、本発明のプロジェクタにおいては、前記一方の封止部側領域及び前記他方の封止部側領域から放射される光の強度はそれぞれ、前記管球部から放射される光のうち最も強度の大きな光の強度に対して20%未満であることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, the intensity of the light emitted from the one sealing portion side region and the other sealing portion side region is the highest of the light emitted from the tube portion. It is preferably less than 20% for large light intensity.
このように構成することにより、比較的光の強度が小さな部分には増透過膜が形成されていないこととなる。これにより、膜形成時において、比較的光の強度が小さな部分にわざわざ増透過膜を形成しなくてもよくなるため、膜設計・膜形成作業が容易となるとともに、一方の封止部側領域及び他方の封止部側領域に増透過膜が形成されていないことに起因する光利用効率の低下を極力抑制することが可能となる。 By comprising in this way, the permeation | transmission film | membrane is not formed in the part with comparatively small intensity | strength of light. As a result, it is not necessary to form a permeable film on the part where the light intensity is relatively small at the time of film formation, so that the film design and film formation work becomes easy, and one sealing part side region and It is possible to suppress as much as possible the decrease in light utilization efficiency resulting from the fact that the permeable increasing film is not formed in the other sealing portion side region.
本発明のプロジェクタにおいては、前記他方の封止部側領域及び前記中央領域の境界部と前記一対の電極の略中間位置とを通る直線と、前記光源装置の前記照明光軸とがなす角度をθ1としたとき、40度<θ1≦55度であることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, an angle formed by a straight line passing through the boundary between the other sealing portion side region and the central region and a substantially intermediate position between the pair of electrodes and the illumination optical axis of the light source device. When θ 1 is set, it is preferable that 40 ° <θ 1 ≦ 55 °.
θ1の値が40度以下である場合には、管球部の外面における増透過膜が形成されていない部分の表面積が比較的小さくなってしまい、管球部の全体的な温度上昇を抑制するのが容易ではなくなる。一方、θ1の値が55度を超えるものとした場合には、管球部の外面における増透過膜が形成されていない部分の表面積が比較的大きくなってしまい、光利用効率の向上を図るのが容易ではなくなる。
以上の観点から、θ1の値は、40度<θ1≦55度であることが好ましい。
When the value of θ 1 is 40 degrees or less, the surface area of the outer surface of the tube part where the permeable membrane is not formed becomes relatively small, and the overall temperature rise of the tube part is suppressed. Is not easy to do. On the other hand, when the value of θ 1 exceeds 55 degrees, the surface area of the outer surface of the tube portion where the permeable increasing film is not formed becomes relatively large, and the light utilization efficiency is improved. Is no longer easy.
From the above viewpoint, theta 1 value is preferably 40 ° <θ 1 ≦ 55 °.
本発明のプロジェクタにおいては、前記一方の封止部側領域及び前記中央領域の境界部と前記一対の電極の略中間位置とを通る直線と、前記光源装置の前記照明光軸とがなす角度をθ2としたとき、40度<θ2≦55度であることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, an angle formed by a straight line passing through the boundary between the one sealing portion side region and the central region and a substantially intermediate position between the pair of electrodes and the illumination optical axis of the light source device. When θ 2 , it is preferable that 40 degrees <θ 2 ≦ 55 degrees.
θ2の値が40度以下である場合には、管球部の外面における増透過膜が形成されていない部分の表面積が比較的小さくなってしまい、管球部の全体的な温度上昇を抑制するのが容易ではなくなる。一方、θ2の値が55度を超えるものとした場合には、管球部の外面における増透過膜が形成されていない部分の表面積が比較的大きくなってしまい、光利用効率の向上を図るのが容易ではなくなる。
以上の観点から、θ2の値は、40度<θ2≦55度であることが好ましい。
When the value of θ 2 is 40 degrees or less, the surface area of the outer surface of the tube portion where the permeable membrane is not formed becomes relatively small, and the overall temperature rise of the tube portion is suppressed. Is not easy to do. On the other hand, when the value of θ 2 exceeds 55 degrees, the surface area of the outer surface of the tube portion where the permeable increasing film is not formed becomes relatively large, and the light use efficiency is improved. Is no longer easy.
In view of the above, theta 2 value is preferably 40 ° <θ 2 ≦ 55 °.
本発明のプロジェクタにおいては、前記光源装置は、前記管球部における前記被照明領域側の外面を覆うように前記発光管における他方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を前記発光管に向けて反射する副鏡をさらに有することが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, the light source device is disposed on the other sealing portion side of the arc tube so as to cover an outer surface of the bulb portion on the illuminated area side, and transmits light from the arc tube. It is preferable to further include a secondary mirror that reflects toward the arc tube.
ところで、発光管の封止部に副鏡を配設することによって、光利用効率を向上することが可能となるとともにリフレクタを小型化することが可能となり、高輝度かつコンパクトなプロジェクタを実現することが可能となるが、管球部の略半分が副鏡によって覆われてしまうことから、発光管の封止部に副鏡が配設されたプロジェクタは、そのような副鏡が配設されていないプロジェクタ以上に、管球部の温度が高くなり易いという傾向がある。
本発明は、上述したように管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となることから、このように発光管の封止部に副鏡が配設されたプロジェクタに対して特に効果が大きい。
By the way, it is possible to improve the light utilization efficiency and to reduce the size of the reflector by disposing a secondary mirror at the sealing portion of the arc tube, thereby realizing a high-intensity and compact projector. However, since about half of the bulb part is covered by the secondary mirror, a projector in which the secondary mirror is arranged at the sealing part of the arc tube is provided with such a secondary mirror. There is a tendency that the temperature of the tube part tends to be higher than that of a projector without a projector.
In the present invention, as described above, it is possible to suppress the overall temperature of the bulb portion from being increased, and thus the secondary mirror is disposed in the sealing portion of the arc tube as described above. This is particularly effective for projectors.
また、発光管の封止部に副鏡が配設されたプロジェクタにおいては、発光管から放射される光のうち副鏡で反射される光は、発光管から射出されてから副鏡で反射されて再度発光管を通過してリフレクタに入射するまでに、管球部の外面を複数回通過することとなる。
本発明は、上述したように管球部の外面を通過する際の可視光の透過率を高くすることが可能となることから、このように発光管の封止部に副鏡が配設されたプロジェクタに対して特に効果が大きい。
Also, in a projector in which a secondary mirror is disposed at the sealing portion of the arc tube, light reflected by the secondary mirror among the light emitted from the arc tube is emitted from the arc tube and then reflected by the secondary mirror. Thus, the light passes through the outer surface of the tube portion a plurality of times before passing through the arc tube again and entering the reflector.
Since the present invention makes it possible to increase the transmittance of visible light when passing through the outer surface of the bulb portion as described above, the secondary mirror is disposed in the sealing portion of the arc tube as described above. This is especially effective for projectors.
また、発光管の封止部に副鏡が配設されたプロジェクタにおいては、管球部と副鏡との間に空間が形成されるため、管球部を効果的に冷却することが可能となり、発光管の長寿命化を図ることが可能となる。 Further, in a projector in which a secondary mirror is disposed at the sealing portion of the arc tube, a space is formed between the bulb portion and the secondary mirror, so that the bulb portion can be effectively cooled. It is possible to extend the life of the arc tube.
本発明のプロジェクタにおいては、前記一方の封止部側領域及び前記中央領域の境界部と前記一対の電極の略中間位置とを通る直線は、前記管球部の外面における前記副鏡で覆われている部分と前記管球部の外面における前記副鏡で覆われていない部分との境界部を通ることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, a straight line passing through the boundary portion between the one sealing portion side region and the central region and a substantially intermediate position between the pair of electrodes is covered with the secondary mirror on the outer surface of the tube portion. It is preferable to pass through a boundary portion between the portion that is not covered with the secondary mirror on the outer surface of the tube portion.
このように構成することにより、光利用効率は若干低下するものの管球部の全体的な温度上昇をさらに抑制することが可能となる。 With this configuration, although the light use efficiency is slightly reduced, it is possible to further suppress the overall temperature rise of the tube portion.
本発明のプロジェクタにおいては、前記管球部の外面における重力に対して下側の頂点部分を含む領域には、前記増透過膜が形成されており、前記管球部の外面における重力に対して上側の頂点部分を含む領域には、前記増透過膜が形成されていないことが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, in the region including the apex portion on the lower side with respect to the gravity on the outer surface of the tube portion, the permeable film is formed, and the gravity on the outer surface of the tube portion is against In the region including the upper apex portion, it is preferable that the permeation enhancement film is not formed.
本発明のプロジェクタによれば、管球部の外面における重力に対して上側の頂点部分を含む領域に増透過膜が形成されていないことによって、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となることから、管球部における上側の頂点部分の温度が高くなってしまうのを抑制でき、管球部における上側の頂点部分において局所的な膨れが発生したり白化したりするのを抑制することが可能となる。その結果、光源装置の寿命の低下を抑制することが可能となる。 According to the projector of the present invention, the temperature of the tube portion is increased as a result of the absence of the permeable membrane formed in the region including the upper apex portion with respect to gravity on the outer surface of the tube portion. Therefore, it is possible to suppress the temperature of the upper apex portion in the tube portion from becoming high, and local bulging occurs in the upper apex portion of the tube portion or white Can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in the lifetime of the light source device.
また、本発明のプロジェクタによれば、管球部の外面における重力に対して下側の頂点部分を含む領域には増透過膜が形成されているため、全体としての光利用効率を向上することが可能となる。 Further, according to the projector of the present invention, the light transmission efficiency is improved as a whole because the thick transmission film is formed in the region including the apex portion below the gravity on the outer surface of the tube portion. Is possible.
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1000の光学系を示す図である。図2は、光源装置110を説明するために示す図である。図2(a)は光源装置110を模式的に示す図であり、図2(b)は管球部30の側面図であり、図2(c)は管球部30の斜視図である。図3〜図6は、管球部30の外面における各領域及び増透過膜70の形成位置を説明するために示す概念図である。図7は、管球部30から放射される光の配光特性を示す図である。図8は、増透過膜70の分光特性を示す図である。図8においては、増透過膜70の分光特性を示すとともに、増透過膜70を形成していない場合の分光特性も示している。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram illustrating an optical system of a projector 1000 according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining the light source device 110. 2A is a diagram schematically illustrating the light source device 110, FIG. 2B is a side view of the tube portion 30, and FIG. 2C is a perspective view of the tube portion 30. FIG. 3 to 6 are conceptual diagrams shown for explaining the regions on the outer surface of the tube portion 30 and the positions where the permeable membrane 70 is formed. FIG. 7 is a diagram showing the light distribution characteristics of the light emitted from the tube portion 30. FIG. 8 is a diagram showing the spectral characteristics of the permeable increasing film 70. FIG. 8 shows the spectral characteristics of the increased transmission film 70 and also shows the spectral characteristics when the increased transmission film 70 is not formed.
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における照明光軸100ax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。
また、以下の説明においては、プロジェクタ1000をいわゆる据え置き状態に配置する場合を例示的に示しているため、重力方向は下側方向(例えば、図2(a)においてはy(−)方向。)となる。
In the following description, three directions orthogonal to each other are defined as a z-axis direction (illumination optical axis 100ax 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. Let it be an axial direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1 and perpendicular to the z-axis).
Further, in the following description, the case where projector 1000 is arranged in a so-called stationary state is exemplarily shown, and therefore the direction of gravity is the lower direction (for example, the y (−) direction in FIG. 2A). It becomes.
実施形態1に係るプロジェクタ1000は、図1に示すように、照明装置100と、照明装置100からの照明光束を赤色光、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で分離された3つの色光のそれぞれ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によって変調された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によって合成された光をスクリーンSCR等の投写面に投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタである。 As shown in FIG. 1, the projector 1000 according to the first embodiment separates the illumination device 100 and the illumination light flux from the illumination device 100 into three color lights of red light, green light, and blue light and guides them to the illumination area. The three color liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B as electro-optic modulation devices that modulate the light-separated color separation light guide optical system 200 and the three color lights separated by the color separation light guide optical system 200 according to image information. And a cross dichroic prism 500 that combines the color lights modulated by the three liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B, and a projection optical system 600 that projects the light combined by the cross dichroic prism 500 onto a projection surface such as a screen SCR. It is a projector provided.
照明装置100は、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置110と、光源装置110からの集束光を略平行光として射出する凹レンズ90と、凹レンズ90から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズ122を有する第1レンズアレイ120と、第1レンズアレイ120の複数の第1小レンズ122に対応する複数の第2小レンズ132を有する第2レンズアレイ130と、第2レンズアレイ130からの各部分光束を偏光方向の揃った略1種類の直線偏光光に変換して射出する偏光変換素子140と、偏光変換素子140から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ150とを有する。 The illumination device 100 includes a light source device 110 that emits an illumination light beam toward the illuminated region, a concave lens 90 that emits the focused light from the light source device 110 as substantially parallel light, and a plurality of portions of the illumination light beam emitted from the concave lens 90. A first lens array 120 having a plurality of first small lenses 122 for dividing the light beam, and a second lens having a plurality of second small lenses 132 corresponding to the plurality of first small lenses 122 of the first lens array 120. The array 130, the polarization conversion element 140 that converts each partial light flux from the second lens array 130 into substantially one type of linearly polarized light having the same polarization direction and emits the light, and each partial light flux emitted from the polarization conversion element 140 And a superimposing lens 150 for superimposing the image on the illuminated area.
光源装置110は、図1及び図2(a)に示すように、リフレクタとしての楕円面リフレクタ10と、楕円面リフレクタ10の第1焦点近傍に発光中心を有する発光管20とを有する。光源装置110は、照明光軸100axを中心軸とする光束を射出する。 As shown in FIGS. 1 and 2A, the light source device 110 includes an ellipsoidal reflector 10 as a reflector, and an arc tube 20 having a light emission center near the first focal point of the ellipsoidal reflector 10. The light source device 110 emits a light beam having the illumination optical axis 100ax as a central axis.
発光管20は、図2に示すように、照明光軸100axに沿って配置された一対の電極42,52を内蔵する管球部30と、管球部30の両側に延びる一対の封止部40,50と、一対の封止部40,50内にそれぞれ封止された一対の金属箔44,54と、一対の金属箔44,54にそれぞれ電気的に接続された一対のリード線46,56とを有する。 As shown in FIG. 2, the arc tube 20 includes a tube bulb 30 containing a pair of electrodes 42 and 52 arranged along the illumination optical axis 100ax, and a pair of sealing portions extending on both sides of the tube bulb 30. 40, 50, a pair of metal foils 44, 54 sealed in the pair of sealing portions 40, 50, respectively, and a pair of lead wires 46, electrically connected to the pair of metal foils 44, 54, respectively. 56.
なお、発光管20の構成要素の条件等を例示的に示すと、管球部30及び封止部40,50は、例えば石英ガラス製であり、管球部30内には、水銀、希ガス及び少量のハロゲンが封入されている。電極42,52は、例えばタングステン電極であり、金属箔44,54は、例えばモリブデン箔である。リード線46,56は、例えばモリブデン又はタングステンから構成されている。
また、発光管20としては、高輝度発光する種々の発光管を採用でき、例えば高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を採用できる。
If the conditions of the constituent elements of the arc tube 20 are exemplarily shown, the tube portion 30 and the sealing portions 40 and 50 are made of, for example, quartz glass, and mercury or a rare gas is contained in the tube portion 30. And a small amount of halogen is enclosed. The electrodes 42 and 52 are, for example, tungsten electrodes, and the metal foils 44, 54 are, for example, molybdenum foils. The lead wires 46 and 56 are made of, for example, molybdenum or tungsten.
Further, as the arc tube 20, various arc tubes that emit light with high luminance can be employed, for example, a high pressure mercury lamp, an ultra high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like.
管球部30の外面を、図3に示すように、一方の封止部側領域(封止部40側の所定領域)A1と、他方の封止部側領域(封止部50側の所定領域)A3と、一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3の間に位置する中央領域A2との3つの領域に分けたとき、管球部30の外面における中央領域A2には、増透過膜70が形成されており、管球部30の外面における一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3には、増透過膜70が形成されていない(図2及び図4参照。)。 As shown in FIG. 3, the outer surface of the tube portion 30 has one sealing portion side region (predetermined region on the sealing portion 40 side) A 1 and the other sealing portion side region (on the sealing portion 50 side). When divided into three regions of a predetermined region) A 3 and a central region A 2 located between one sealing portion side region A 1 and the other sealing portion side region A 3 , In the central region A 2 on the outer surface, a permeable increasing film 70 is formed. In one sealing portion side region A 1 and the other sealing portion side region A 3 on the outer surface of the tube portion 30, a permeable increase is made. The film 70 is not formed (see FIGS. 2 and 4).
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、図4に示すように、θ1及びθ2の値が45度となるように、管球部30の外面を一方の封止部側領域A1と他方の封止部側領域A3と中央領域A2との3つの領域に分けている。そして、管球部30の外面における中央領域A2にのみ増透過膜70が形成されており、管球部30の外面における一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3には増透過膜70が形成されていない。
なお、θ1とは、「管球部30の上側における他方の封止部側領域A3及び中央領域A2の境界部b3と一対の電極42,52の略中間位置Pとを通る直線L3」と「光源装置110の照明光軸100ax」とのなす角度(「管球部30の下側における他方の封止部側領域A3及び中央領域A2の境界部b4と一対の電極42,52の略中間位置Pとを通る直線L4」と「光源装置110の照明光軸100ax」とのなす角度)のことである。
また、θ2とは、「管球部30の上側における一方の封止部側領域A1及び中央領域A2の境界部b1と一対の電極42,52の略中間位置Pとを通る直線L1」と「光源装置110の照明光軸100ax」とのなす角度(「管球部30の下側における一方の封止部側領域A1及び中央領域A2の境界部b2と一対の電極42,52の略中間位置Pとを通る直線L2」と「光源装置110の照明光軸100ax」とのなす角度)のことである。
In the projector 1000 according to the first embodiment, as shown in FIG. 4, the outer surface of the tube portion 30 is placed on one sealing portion side area A 1 and the other so that the values of θ 1 and θ 2 are 45 degrees. It is divided into three regions of the sealing portion side region a 3 of the central region a 2. The permeable membrane 70 is formed only in the central region A 2 on the outer surface of the tube portion 30, and one sealing portion side region A 1 and the other sealing portion side region A on the outer surface of the tube portion 30. 3 does not have a permeable membrane 70 formed thereon.
Note that θ 1 is “a straight line passing through the other sealing portion side region A 3 and the boundary portion b 3 of the central region A 2 on the upper side of the tube portion 30 and the substantially intermediate position P between the pair of electrodes 42 and 52. L 3 "and" angle of the illumination optical axis 100ax "of the light source device 110 (" boundary b 4 of the tube spherical portion other sealing portion side area a 3 of the lower 30 and the central region a 2 and a pair of This is the angle formed by the straight line L 4 ”passing through the substantially intermediate position P of the electrodes 42 and 52 and the“ illumination optical axis 100ax of the light source device 110 ”.
Further, θ 2 is “a straight line passing through the boundary portion b 1 between the one sealing portion side region A 1 and the central region A 2 on the upper side of the tube portion 30 and the substantially intermediate position P between the pair of electrodes 42 and 52. L 1 "and the angle formed by" illumination optical axis 100ax of the light source device 110 "(" the boundary portion b 2 of one sealing portion side region A 1 and the central region A 2 below the tube portion 30 and a pair of This is the angle formed by “a straight line L 2 ” passing through a substantially intermediate position P between the electrodes 42 and 52 and “the illumination optical axis 100ax of the light source device 110”.
ここでは図示による説明を省略するが、一対の電極42,52の略中間位置Pを中心として、一方の封止部側領域A1に対応する立体角をΩ1とし、他方の封止部側領域A3に対応する立体角をΩ2としたとき、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、Ω1=Ω2=π[sr(steradian:ステラジアン)]となる。 Here is omitted due illustrated around a substantially intermediate position P of the pair of electrodes 42 and 52, the solid angle corresponding to the one sealing portion side region A 1 and Omega 1, other sealing portion when the solid angle corresponding to the area a 3 and Omega 2, in the projector 1000 of embodiment 1, Ω 1 = Ω 2 = π [sr (steradian: steradian)] to become.
ところで、管球部30の外面から放射される光は、すべて利用可能なわけではなく、一部に利用しにくい光も存在している。例えば、図5に示すように、管球部30の外面から放射される光のうち、管球部30の頂部よりの位置を通る光H1は、楕円面リフレクタ10で反射することにより利用可能であるが、楕円面リフレクタ10側の封止部40近傍を通る光H2は、楕円面リフレクタ10で反射された後で管球部30によって遮られてしまうため利用することが難しい(図5(a)参照。)。 By the way, not all of the light emitted from the outer surface of the tube portion 30 is available, and there is light that is difficult to use in some cases. For example, as shown in FIG. 5, among the light emitted from the outer surface of the tube portion 30, the light H 1 passing through the position from the top of the tube portion 30 can be used by being reflected by the ellipsoidal reflector 10. However, the light H 2 that passes through the vicinity of the sealing portion 40 on the ellipsoidal reflector 10 side is blocked by the tube portion 30 after being reflected by the ellipsoidal reflector 10, making it difficult to use (FIG. 5). (See (a).)
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、図5(b)に示すように、一方の封止部側領域A1(楕円面リフレクタ10側の封止部側領域)を通る光線H2の見かけ上の発光点c2が、一対の電極42,52を内部に含む円筒状の仮想領域R内に存在せず、中央領域A2を通る光線H1を照明光軸100axに向けて延長したときの見かけ上の発光点c1が、仮想領域R内に存在するように、管球部30の外面を一方の封止部側領域A1と他方の封止部側領域A3と中央領域A2との3つの領域に分けている。 In the projector 1000 according to the first embodiment, as shown in FIG. 5B, the light beam H 2 apparently passing through one sealing portion side region A 1 (sealing portion side region on the ellipsoidal reflector 10 side). emission point c 2 is absent in a cylindrical shape in the virtual area R including a pair of electrodes 42 and 52 therein, when the extended light H 1 passing through the center region a 2 toward the illumination optical axis 100ax emission point c 1 of the apparent, to be present in the virtual area R, the sealing portion side region a 3 outer surface one sealing portion side region a 1 and the other of the tube spherical portion 30 and the central region a 2 It is divided into three areas.
なお、見かけ上の発光点とは、管球部30の外面から楕円面リフレクタ10に向けて射出される光線を照明光軸100axに向けて延長した延長線と照明光軸100axとの交点のことである。このように見かけ上の発光点が生じるのは、管球部30の内面と外面とによるレンズ効果によって、一対の電極42,52間に存在する本来の発光点(一対の電極42,52の略中間位置P)から放射される光線が管球部30の内面及び外面を通過するたびに少しずつ角度がずれるからである(図5(b)参照。)。 The apparent light emission point is an intersection of an extension line obtained by extending a light beam emitted from the outer surface of the bulb portion 30 toward the ellipsoidal reflector 10 toward the illumination optical axis 100ax and the illumination optical axis 100ax. It is. The apparent light emission point is generated as described above due to the lens effect of the inner surface and the outer surface of the tube portion 30, and the original light emission point existing between the pair of electrodes 42 and 52 (the abbreviation of the pair of electrodes 42 and 52). This is because each time a light beam emitted from the intermediate position P) passes through the inner surface and the outer surface of the tube portion 30, the angle is gradually shifted (see FIG. 5B).
ところで、管球部30の外面に増透過膜等をコーティングする際には、図6に示すように、一方の封止部40及び他方の封止部50を結ぶ直線に対して略直交する方向(図6のα方向)から管球部30に向けてコーティング物質を飛散させるのが通常であるが、本発明者の実験によれば、このような場合においてコーティング物質の付着角度(コーティング物質の飛散方向(α方向)に平行な軸と管球部30の外面に対する法線Nとのなす角度ω)が45度を超えると、膜特性が出にくいという問題がある。このような問題を解決するには、角度依存性の少ないコーティング物質を使用したり膜数を増やしたりする手段が考えられるが、製造コストが高くなったり膜形成作業が煩雑になったりしてしまうため好ましくない。 By the way, when coating the outer surface of the tube portion 30 with a permeable membrane or the like, as shown in FIG. 6, a direction substantially orthogonal to a straight line connecting one sealing portion 40 and the other sealing portion 50. Normally, the coating material is scattered from the (alpha direction in FIG. 6) toward the tube portion 30, but according to the experiments of the present inventors, in such a case, the adhesion angle of the coating material (of the coating material) If the angle ω between the axis parallel to the scattering direction (α direction) and the normal line N with respect to the outer surface of the tube portion 30 exceeds 45 degrees, there is a problem that film characteristics are difficult to be obtained. In order to solve such a problem, a means of using a coating material with little angle dependency or increasing the number of films can be considered, but the manufacturing cost becomes high and the film forming operation becomes complicated. Therefore, it is not preferable.
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、中央領域A2における管球部30の外面に対する法線Nと照明光軸100axに直交する面とがなす角度をωとしたとき、ω≦45度となるように、管球部30の外面を一方の封止部側領域A1と他方の封止部側領域A3と中央領域A2との3つの領域に分けている。 Therefore, in the projector 1000 of embodiment 1, when the angle between a plane perpendicular to the normal line N to the illumination optical axis 100ax for the outer surface of tube portion 30 in the central region A 2 was set to omega, omega ≦ 45 as the degree, and divides the outer surface of the tube spherical portion 30 into three regions of the one sealing portion side region a 1 and the other sealing portion side region a 3 and the central region a 2.
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、中央領域A2から放射される光の強度(図7において、45度〜135度の範囲から放射される光の強度)が、管球部30から放射される光のうち最も強度の大きな光の強度に対して20%以上となり、一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3から放射される光の強度がそれぞれ、管球部30から放射される光のうち最も強度の大きな光の強度に対して20%未満となるように、管球部30の外面を一方の封止部側領域A1と他方の封止部側領域A3と中央領域A2との3つの領域に分けている。 In the projector 1000 according to the first embodiment, the intensity of light emitted from the central area A 2 (intensity of light emitted from a range of 45 degrees to 135 degrees in FIG. is 20% or more of the intensity of the high light of the most intensity of the emitted light, intensity of light emitted respectively from the one sealing portion side region a 1 and the other sealing portion side region a 3, such that less than 20% with respect to high light intensity of the strongest of the light emitted from the tube spherical portion 30, one sealing portion side region a 1 and the other sealing an outer surface of the tube spherical portion 30 The area is divided into three areas, a partial area A 3 and a central area A 2 .
増透過膜70は、酸化タンタル(Ta2O5)と酸化シリコン(SiO2)との多層膜で構成されており、図8に示すように、400nm〜700nmの光の反射率が他の波長域の光の反射率に比べて低い特性を有する。すなわち、増透過膜70は、増透過膜70が形成されていない場合に比べて400nm〜700nmの光透過率を高くする特性を有する。 The increased transmission film 70 is composed of a multilayer film of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) and silicon oxide (SiO 2 ), and has a light reflectance of 400 nm to 700 nm at other wavelengths as shown in FIG. It has a low characteristic compared with the reflectance of light in the region. That is, the permeable increasing film 70 has a characteristic of increasing the light transmittance of 400 nm to 700 nm as compared with the case where the permeable increasing film 70 is not formed.
管球部30の外面に増透過膜70を形成するための方法としては、蒸着法、ディッピング法、イオンプレーティング法、スパッタ法等の各種方法を用いることができる。例えば、増透過膜70を形成しない部分(一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3)をマスキングテープ等で覆い、発光管20を自公転させながら酸化タンタル(Ta2O5)と酸化シリコン(SiO2)とを交互に蒸着させることにより、管球部30の外面における中央領域A2にのみ増透過膜70を形成することができる。 Various methods such as a vapor deposition method, a dipping method, an ion plating method, and a sputtering method can be used as a method for forming the permeable film 70 on the outer surface of the tube portion 30. For example, a portion (one sealing portion side region A 1 and the other sealing portion side region A 3 ) where the permeable membrane 70 is not formed is covered with a masking tape or the like, and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) and silicon oxide (SiO 2 ) are alternately deposited, whereby the permeable film 70 can be formed only in the central region A 2 on the outer surface of the tube portion 30.
楕円面リフレクタ10は、図2(a)に示すように、発光管20の封止部(一方の封止部)40を挿通・固定するための開口部12と、発光管20から放射された光を第2焦点位置に向けて反射する反射凹面14とを有する。楕円面リフレクタ10は、楕円面リフレクタ10の開口部12に充填されたセメントなどの無機系接着剤によって発光管20の封止部40に固着されている。 As shown in FIG. 2A, the ellipsoidal reflector 10 is radiated from the arc tube 20 and the opening 12 for inserting and fixing the seal portion (one seal portion) 40 of the arc tube 20. And a reflective concave surface that reflects light toward the second focal position. The ellipsoidal reflector 10 is fixed to the sealing portion 40 of the arc tube 20 with an inorganic adhesive such as cement filled in the opening 12 of the ellipsoidal reflector 10.
反射凹面14を構成する基材の材料としては、例えば、結晶化ガラスやアルミナ(Al2O3)などを好適に用いることができる。反射凹面14の内面には、例えば、酸化チタン(TiO2)と酸化シリコン(SiO2)との誘電体多層膜からなる可視光反射層が形成されている。 For example, crystallized glass, alumina (Al 2 O 3 ), or the like can be suitably used as the material for the base material constituting the reflective concave surface 14. On the inner surface of the reflective concave surface 14, for example, a visible light reflecting layer made of a dielectric multilayer film of titanium oxide (TiO 2 ) and silicon oxide (SiO 2 ) is formed.
凹レンズ90は、図1に示すように、楕円面リフレクタ10の被照明領域側に配置されている。そして、楕円面リフレクタ10からの光を第1レンズアレイ120に向けて射出するように構成されている。 As shown in FIG. 1, the concave lens 90 is disposed on the illuminated area side of the ellipsoidal reflector 10. The light from the ellipsoidal reflector 10 is emitted toward the first lens array 120.
第1レンズアレイ120は、凹レンズ90からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第1小レンズ122が照明光軸100axと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第1小レンズ122の外形形状は、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域の外形形状に関して相似形である。 The first lens array 120 has a function as a light beam splitting optical element that splits light from the concave lens 90 into a plurality of partial light beams, and a plurality of first small lenses 122 are provided in a plane orthogonal to the illumination optical axis 100ax. It has a configuration arranged in a matrix of rows and columns. Although not illustrated, the outer shape of the first small lens 122 is similar to the outer shape of the image forming area of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B.
第2レンズアレイ130は、重畳レンズ150とともに、第1レンズアレイ120の各第1小レンズ122の像を液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第2レンズアレイ130は、第1レンズアレイ120と略同様な構成を有し、複数の第2小レンズ132が照明光軸100axに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。 The second lens array 130 has a function of forming an image of each first small lens 122 of the first lens array 120 in the vicinity of the image forming area of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B together with the superimposing lens 150. The second lens array 130 has substantially the same configuration as the first lens array 120, and a plurality of second small lenses 132 are arranged in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns in a plane orthogonal to the illumination optical axis 100ax. Have a configuration.
偏光変換素子140は、第1レンズアレイ120により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略1種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子140は、光源装置110からの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分を透過し他方の直線偏光成分を照明光軸100axに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸100axに平行な方向に反射する反射層と、偏光分離層を透過した一方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有する。
The polarization conversion element 140 is a polarization conversion element that emits the polarization direction of each partial light beam divided by the first lens array 120 as approximately one type of linearly polarized light having a uniform polarization direction.
The polarization conversion element 140 transmits one linearly polarized light component among the polarized light components included in the illumination light beam from the light source device 110 and reflects the other linearly polarized light component in a direction perpendicular to the illumination optical axis 100ax, and A reflection layer that reflects the other linearly polarized light component reflected by the polarization separating layer in a direction parallel to the illumination optical axis 100ax, and a phase difference that converts one linearly polarized light component transmitted through the polarized light separating layer into the other linearly polarized light component And a board.
重畳レンズ150は、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130及び偏光変換素子140を経た複数の部分光束を集光して液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ150の光軸と照明装置100の照明光軸100axとが略一致するように、重畳レンズ150が配置されている。なお、重畳レンズ150は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。 The superimposing lens 150 condenses a plurality of partial light beams that have passed through the first lens array 120, the second lens array 130, and the polarization conversion element 140, and superimposes them on the vicinity of the image forming regions of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B. It is an element. The superimposing lens 150 is arranged so that the optical axis of the superimposing lens 150 and the illumination optical axis 100ax of the illumination device 100 substantially coincide. The superimposing lens 150 may be composed of a compound lens in which a plurality of lenses are combined.
色分離導光光学系200は、ダイクロイックミラー210,220と、反射ミラー230,240,250と、入射側レンズ260と、リレーレンズ270とを有する。色分離導光光学系200は、重畳レンズ150から射出される照明光束を、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3つの液晶装置400R,400G,400Bに導く機能を有する。 The color separation light guide optical system 200 includes dichroic mirrors 210 and 220, reflection mirrors 230, 240 and 250, an incident side lens 260, and a relay lens 270. The color separation light guide optical system 200 separates the illumination light beam emitted from the superimposing lens 150 into three color lights of red light, green light, and blue light, and each of the three color liquid crystal devices 400R to be illuminated. , 400G, 400B.
液晶装置400R,400G,400Bの光路前段には、集光レンズ300R,300G,300Bが配置されている。 Condensing lenses 300R, 300G, and 300B are disposed in the front stage of the optical path of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B.
液晶装置400R,400G,400Bは、画像情報に応じて照明光束を変調するものであり、照明装置100の照明対象となる。
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従って、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 liquid crystal devices 400 </ b> R, 400 </ b> G, and 400 </ b> B modulate the illumination light beam according to the image information and are the illumination target of the illumination device 100.
The liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B are a pair of transparent glass substrates in which a liquid crystal that is an electro-optical material is hermetically sealed. For example, incident side polarization is performed according to given image information using a polysilicon TFT as a switching element. The polarization direction of one type of linearly polarized light emitted from the plate is modulated.
また、ここでは図示を省略したが、集光レンズ300R,300G,300B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。これら入射側偏光板、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。 Although not shown here, incident-side polarizing plates are interposed between the condenser lenses 300R, 300G, and 300B and the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B, and the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B are disposed. Between the 400B and the cross dichroic prism 500, an exit side polarizing plate is interposed. The incident-side polarizing plate, the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B and the exit-side polarizing plate modulate light of each color light incident thereon.
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る。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、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 dichroic prism 500 is an optical element that forms a color image by synthesizing an optical image modulated for each color light emitted from the exit side polarizing plate. The cross dichroic prism 500 has a substantially square shape in plan view in which four right-angle prisms are bonded together, and a dielectric multilayer film is formed on the substantially X-shaped interface in which the right-angle prisms are bonded together. The dielectric multilayer film formed at one of the substantially X-shaped interfaces reflects red light, and the dielectric multilayer film formed at the other interface reflects blue light. By these dielectric multilayer films, the red light and the blue light are bent and aligned with the traveling direction of the green light, so that the three color lights are synthesized.
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 dichroic prism 500 is enlarged and projected by the projection optical system 600 to form a large screen image on the screen SCR.
以上のように構成された実施形態1に係るプロジェクタ1000によれば、管球部30の外面における一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3には増透過膜70が形成されておらず、反射防止膜も形成されていないことから、従来の光源装置のように管球部の外面全面に反射防止膜が形成されている場合と比べて、管球部30の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となる。 According to the projector 1000 according to the first embodiment configured as described above, the one of the sealing portion side region A 1 and the other sealing portion side region A 3 on the outer surface of the tube portion 30 has a permeable increasing film 70. Is not formed, and no antireflection film is formed. Therefore, compared with the case where the antireflection film is formed on the entire outer surface of the tube portion as in the conventional light source device, the tube portion 30 has It becomes possible to suppress that temperature becomes high as a whole.
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000によれば、管球部30の外面における一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3に増透過膜70が形成されていないことによって、管球部30の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となることから、管球部30の上側の頂点部分32の温度が高くなってしまうのを抑制でき、管球部30の上側の頂点部分32において局所的な膨れが発生したり白化したりするのを抑制することが可能となる。その結果、光源装置110の寿命の低下を抑制することが可能となる。 Further, according to the projector 1000 of embodiment 1, the transmission increasing film 70 is not formed on one of the sealing portion side region A 1 and the other sealing portion side area A 3 on the outer surface of the tube spherical portion 30 Therefore, since it becomes possible to suppress that the temperature of the tube part 30 becomes high as a whole, it is possible to suppress the temperature of the upper apex part 32 of the tube part 30 from being increased, It is possible to suppress the occurrence of local swelling or whitening at the apex portion 32 on the upper side of the tube portion 30. As a result, it is possible to suppress a decrease in the lifetime of the light source device 110.
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000によれば、管球部30の外面における中央領域A2には増透過膜70が形成されているが、管球部30の外面における一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3には増透過膜70が形成されていないため、封止部側領域と中央領域との間で膜特性が異なってしまうという問題が生じることもなくなる結果、膜設計・膜形成作業が煩雑となることもなくなる。 Further, according to the projector 1000 according to the first embodiment, the permeable film 70 is formed in the central region A 2 on the outer surface of the tube portion 30, but one sealing portion side on the outer surface of the tube portion 30. since the region a 1 and the other sealing portion side region a 3 is not formed transmission increasing film 70, also a problem that the film properties becomes different between the sealing portion side region and the central region is generated As a result, the film design / film formation work is not complicated.
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000によれば、管球部30の外面における中央領域A2には、増透過膜70が形成されていない部分に比べて少なくとも可視域の光透過率を高くする特性を有する増透過膜70が形成されているため、全体としての光利用効率の向上を図ることが可能となる。 Further, according to the projector 1000 of embodiment 1, the central region A 2 on the outer surface of the tube spherical portion 30, to increase the light transmission of at least the visible region as compared to the portion where transmission increasing film 70 is not formed Since the permeable increasing film 70 having the characteristics is formed, it is possible to improve the light utilization efficiency as a whole.
したがって、実施形態1に係るプロジェクタ1000は、光利用効率の向上を図りつつ、管球部30の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能で、かつ、光源装置110の寿命の低下を抑制することが可能で、さらには、膜設計・膜形成作業が煩雑となることのないプロジェクタとなる。 Therefore, the projector 1000 according to the first embodiment can suppress the overall temperature of the tube portion 30 from being increased while improving the light use efficiency, and the life of the light source device 110 can be reduced. In addition, the projector can be prevented from being complicated in film design and film formation.
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、増透過膜70は、増透過膜70が形成されていない部分に比べて400nm〜700nmの光透過率を高くする特性を有するため、管球部30の外面における中央領域A2から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となる。 In the projector 1000 according to the first embodiment, the transmissive film 70 has a characteristic of increasing the light transmittance of 400 nm to 700 nm as compared with the portion where the transmissive film 70 is not formed. it is possible to improve the light use efficiency of visible light emitted from the central region a 2 in.
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、増透過膜70は、Ta2O5とSiO2との多層膜で構成されているため、増透過膜70の耐熱性を高めることが可能となり、極めて高温にさらされる発光管20の管球部30の表面においても長期間に渡って良好な増透過特性を維持することが可能となる。 In the projector 1000 according to the first embodiment, since the permeable film 70 is composed of a multilayer film of Ta 2 O 5 and SiO 2 , the heat resistance of the permeable film 70 can be increased, and the temperature is extremely high. Also on the surface of the bulb portion 30 of the arc tube 20 exposed to the above, it is possible to maintain good increased transmission characteristics over a long period of time.
上記したθ1及びθ2の値が40度以下である場合には、管球部30の外面における増透過膜70が形成されていない部分の表面積が比較的小さくなってしまい、管球部30の全体的な温度上昇を抑制するのが容易ではなくなる。一方、上記したθ1及びθ2の値が55度を超えるものとした場合には、管球部30の外面における増透過膜70が形成されていない部分の表面積が比較的大きくなってしまい、光利用効率の向上を図るのが容易ではなくなる。
以上の観点から、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、θ1及びθ2の値は、40度<θ1≦55度であり、40度<θ2≦55度である。
When the values of θ 1 and θ 2 are 40 degrees or less, the surface area of the outer surface of the tube portion 30 where the permeable increasing film 70 is not formed becomes relatively small, and the tube portion 30. It is not easy to suppress the overall temperature rise. On the other hand, when the values of θ 1 and θ 2 described above exceed 55 degrees, the surface area of the outer surface of the tube portion 30 where the permeable membrane 70 is not formed becomes relatively large, It is not easy to improve the light utilization efficiency.
From the above viewpoint, in the projector 1000 according to the first embodiment, the values of θ 1 and θ 2 are 40 degrees <θ 1 ≦ 55 degrees and 40 degrees <θ 2 ≦ 55 degrees.
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、発光管20は、管球部30の内面と外面とによるレンズ効果を生じる発光管であり、一方の封止部側領域A1(楕円面リフレクタ10側の封止部側領域)を通る光線の見かけ上の発光点は仮想領域R内に存在しないため、利用しにくい光が通過する位置には増透過膜70が形成されていないこととなる。これにより、膜形成時において、利用しにくい光が通過する位置にわざわざ増透過膜を形成しなくてもよくなるため、膜設計・膜形成作業が容易となるとともに、一方の封止部側領域A1に増透過膜70が形成されていないことに起因する光利用効率の低下を極力抑制することが可能となる。 In the projector 1000 according to the first embodiment, the arc tube 20 is an arc tube that produces a lens effect by the inner surface and the outer surface of the bulb portion 30, and one sealing portion side area A 1 (on the ellipsoidal reflector 10 side). Since the apparent light emission point of the light ray passing through the sealing portion side region does not exist in the virtual region R, the transmissive film 70 is not formed at a position where light that is difficult to use passes. This eliminates the need for forming a permeable film at the position where light that is difficult to use passes through during film formation, thus facilitating film design and film formation work, and at the same time the one sealing portion side region A. Therefore, it is possible to suppress the decrease in the light utilization efficiency due to the fact that the light-transmitting film 70 is not formed on 1 .
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、中央領域A2を通る光線の見かけ上の発光点は、仮想領域R内に存在するため、利用可能な光が通過する位置には増透過膜70が形成されていることとなる。これにより、光利用効率の向上の面で優れたプロジェクタとなる。 Further, in the projector 1000 of embodiment 1, the light emitting point of the apparent beam passing through the central area A 2 is due to the presence in the virtual area R, transmission increasing film at a position passing through the available light 70 Will be formed. As a result, the projector is excellent in terms of improving the light utilization efficiency.
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、中央領域A2における管球部30の外面に対する法線Nと照明光軸100axに直交する面(xy面)とがなす角度ωが45度以下であるため、コーティング物質の付着角度に置き換えると、当該付着角度が45度以下となる管球部30の中央領域A2にのみ増透過膜70が形成されることとなり、膜特性が出にくいという問題が生じることもない。また、角度依存性の少ないコーティング物質を使用したり膜数を増やしたりすることもないため、製造コストが高くなったり膜形成作業が煩雑になったりすることもない。その結果、実施形態1に係るプロジェクタ1000は、膜特性に優れた発光管を備え、製造コストが高くなったり膜形成作業が煩雑になったりすることのないプロジェクタとなる。 In the projector 1000 of embodiment 1, since the angle formed by the plane perpendicular to the normal line N to the illumination optical axis 100ax for the outer surface of tube portion 30 in the central region A 2 (xy plane) omega is less than 45 degrees , by replacing the attachment angle of the coating material, the deposition angle becomes the transmission increasing film 70 only in the central region a 2 of tube portion 30 to be 45 degrees or less is formed, a problem that the film properties is hardly out occurs There is nothing. In addition, since a coating substance with little angle dependency is not used and the number of films is not increased, the manufacturing cost is not increased and the film forming operation is not complicated. As a result, the projector 1000 according to the first embodiment includes the arc tube having excellent film characteristics, and does not increase the manufacturing cost or complicate the film forming operation.
実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、中央領域A2から放射される光の強度は、管球部30から放射される光のうち最も強度の大きな光の強度に対して20%以上である。これにより、比較的光の強度が大きな部分には増透過膜70が形成されていることとなるため、光利用効率の向上の面で優れたプロジェクタとなる。 In the projector 1000 of embodiment 1, the intensity of light emitted from the central region A 2 is 20% or more with respect to the intensity of the high light of the most intensity of the light emitted from the tube spherical portion 30. As a result, the light-transmitting film 70 is formed in a portion where the light intensity is relatively high, so that the projector is excellent in improving the light utilization efficiency.
また、実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3から放射される光の強度はそれぞれ、管球部30から放射される光のうち最も強度の大きな光の強度に対して20%未満である。これにより、比較的光の強度が小さな部分には増透過膜70が形成されていないこととなり、膜形成時において、比較的光の強度が小さな部分にわざわざ増透過膜を形成しなくてもよくなるため、膜設計・膜形成作業が容易となるとともに、一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3に増透過膜70が形成されていないことに起因する光利用効率の低下を極力抑制することが可能となる。 In the projector 1000 according to the first embodiment, the intensity of light emitted from one sealing portion side region A 1 and the other sealing portion side region A 3 is light emitted from the tube portion 30. Is less than 20% of the intensity of light having the highest intensity. As a result, the light-transmitting film 70 is not formed in the portion where the light intensity is relatively low, and it is not necessary to form the light-transmitting film in the portion where the light intensity is relatively low when forming the film. Therefore, it becomes easy film design and film forming operation, the light use efficiency due to that one of the transmission increasing film 70 in the sealing portion side regions a 1 and the other sealing portion side region a 3 is not formed Can be suppressed as much as possible.
[実施形態2]
図9は、実施形態2に係るプロジェクタ1002における光源装置110Bを説明するために示す図である。図9(a)は光源装置110Bを模式的に示す図であり、図9(b)は管球部30の側面図であり、図9(c)は管球部30の斜視図である。なお、図9(c)においては、増透過膜72がどのように管球部30の外面に形成されているのかを詳細に説明するため、副鏡60については図示を省略している。
[Embodiment 2]
FIG. 9 is a diagram for explaining the light source device 110B in the projector 1002 according to the second embodiment. FIG. 9A is a diagram schematically showing the light source device 110B, FIG. 9B is a side view of the tube portion 30, and FIG. 9C is a perspective view of the tube portion 30. FIG. In FIG. 9C, the secondary mirror 60 is not shown in order to explain in detail how the permeable membrane 72 is formed on the outer surface of the tube portion 30.
なお、図9において、図2と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。 9, the same members as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態2に係るプロジェクタ1002(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係るプロジェクタ1000とよく似た構成を有するが、光源装置の構成及び増透過膜の形成位置が、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは異なる。 A projector 1002 (not shown) according to the second embodiment basically has a configuration similar to that of the projector 1000 according to the first embodiment, but the configuration of the light source device and the position where the transmissive film is formed are the same as those in the first embodiment. 1 is different from the projector 1000 according to the first embodiment.
すなわち、実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、光源装置110Bは、図9に示すように、リフレクタとしての楕円面リフレクタ10Bと、楕円面リフレクタ10Bの第1焦点近傍に発光中心を有する発光管20と、反射手段としての副鏡60とを有する。光源装置110Bは、照明光軸100axを中心軸とする光束を射出する。 That is, in the projector 1002 according to the second embodiment, the light source device 110B includes an ellipsoidal reflector 10B as a reflector, and an arc tube 20 having a light emission center near the first focal point of the ellipsoidal reflector 10B, as shown in FIG. And a secondary mirror 60 as a reflecting means. The light source device 110B emits a light beam having the illumination optical axis 100ax as a central axis.
楕円面リフレクタ10Bは、実施形態1で説明した楕円面リフレクタ10と同様の構成を有しており、図9(a)に示すように、発光管20の封止部(一方の封止部)40を挿通・固定するための開口部12Bと、発光管20から放射された光を第2焦点位置に向けて反射する反射凹面14Bとを有する。楕円面リフレクタ10Bは、楕円面リフレクタ10Bの開口部12に充填されたセメントなどの無機系接着剤によって発光管20の封止部40に固着されている。 The ellipsoidal reflector 10B has the same configuration as the ellipsoidal reflector 10 described in the first embodiment. As shown in FIG. 9A, the sealing portion (one sealing portion) of the arc tube 20 is provided. It has the opening part 12B for inserting and fixing 40, and the reflective concave surface 14B which reflects the light radiated | emitted from the arc_tube | light_emitting_tube 20 toward the 2nd focus position. The ellipsoidal reflector 10B is fixed to the sealing portion 40 of the arc tube 20 with an inorganic adhesive such as cement filled in the opening 12 of the ellipsoidal reflector 10B.
反射凹面14Bを構成する基材の材料としては、例えば、結晶化ガラスやアルミナ(Al2O3)などを好適に用いることができる。反射凹面14Bの内面には、例えば、酸化チタン(TiO2)と酸化シリコン(SiO2)との誘電体多層膜からなる可視光反射層が形成されている。 For example, crystallized glass, alumina (Al 2 O 3 ), or the like can be suitably used as the material of the base material that constitutes the reflective concave surface 14B. On the inner surface of the reflective concave surface 14B, for example, a visible light reflecting layer made of a dielectric multilayer film of titanium oxide (TiO 2 ) and silicon oxide (SiO 2 ) is formed.
副鏡60は、管球部30の略半分を覆い、楕円面リフレクタ10Bの反射凹面14Bと対向して配置される反射手段であり、発光管20の封止部(他方の封止部)50に挿通・固定するための開口部62と、発光管20から被照明領域側に向けて放射された光を発光管20に向けて反射する反射凹面64とを有する。副鏡60によって反射された光は、発光管20を透過して楕円面リフレクタ10Bに入射する。副鏡60は、副鏡60の開口部62に充填されたセメントなどの無機系接着剤によって発光管20の封止部50に固着されている。 The secondary mirror 60 is a reflecting means that covers approximately half of the bulb portion 30 and is disposed to face the reflective concave surface 14B of the elliptical reflector 10B, and is a sealing portion (the other sealing portion) 50 of the arc tube 20. And a reflective concave surface 64 that reflects the light emitted from the arc tube 20 toward the illuminated area toward the arc tube 20. The light reflected by the secondary mirror 60 passes through the arc tube 20 and enters the ellipsoidal reflector 10B. The secondary mirror 60 is fixed to the sealing portion 50 of the arc tube 20 with an inorganic adhesive such as cement filled in the opening 62 of the secondary mirror 60.
反射凹面64を構成する材料としては、例えば、透光性のアルミナを用いている。これにより、副鏡60における放熱性を高めることができる。なお、アルミナ以外でも、石英ガラス、サファイア、ルビーなどの材料を用いてもよい。
反射凹面64の内面には、例えば、酸化タンタル(Ta2O5)と酸化シリコン(SiO2)との誘電体多層膜からなる反射層が形成されている。
As a material constituting the reflective concave surface 64, for example, translucent alumina is used. Thereby, the heat dissipation in the secondary mirror 60 can be improved. In addition to alumina, materials such as quartz glass, sapphire, and ruby may be used.
On the inner surface of the reflective concave surface 64, for example, a reflective layer made of a dielectric multilayer film of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) and silicon oxide (SiO 2 ) is formed.
なお、発光管20については、実施形態1で説明したものと同じであるため、詳細な説明は省略する。 Since the arc tube 20 is the same as that described in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、中央領域A2のうち副鏡60で覆われている部分には、増透過膜72が形成されており、中央領域A2のうち副鏡60で覆われていない部分には、増透過膜72が形成されていない。また、一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3についても、実施形態1の場合と同様に、増透過膜72が形成されていない。 In the projector 1002 according to the second embodiment, a portion of the central area A 2 that is covered with the secondary mirror 60 is formed with a transmissive film 72 and is covered with the secondary mirror 60 in the central area A 2. The permeable membrane 72 is not formed in the part that is not. Further, for one sealing portion side region A 1 and the other sealing portion side region A 3, similarly to the case of the first embodiment, transmission increasing film 72 is not formed.
増透過膜72は、実施形態1で説明した増透過膜70の場合と同様に、酸化タンタル(Ta2O5)と酸化シリコン(SiO2)との多層膜で構成されており、増透過膜72が形成されていない場合に比べて400nm〜700nmの光透過率を高くする特性を有する。 As with the case of the permeable film 70 described in the first embodiment, the permeable film 72 includes a multilayer film of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) and silicon oxide (SiO 2 ). Compared with the case where 72 is not formed, the light transmittance of 400 nm to 700 nm is increased.
管球部30の外面に増透過膜72を形成するための方法としては、実施形態1で説明した方法を用いることができる。 As a method for forming the permeable membrane 72 on the outer surface of the tube portion 30, the method described in the first embodiment can be used.
このように、実施形態2に係るプロジェクタ1002は、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合とは、光源装置の構成及び増透過膜の形成位置が異なるが、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合と同様に、管球部30の外面における一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3には増透過膜72が形成されておらず、管球部30の外面における中央領域A2の一部には増透過膜72が形成されているため、光利用効率の向上を図りつつ、管球部30の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能で、かつ、光源装置110Bの寿命の低下を抑制することが可能で、さらには、膜設計・膜形成作業が煩雑となることのないプロジェクタとなる。 As described above, the projector 1002 according to the second embodiment differs from the projector 1000 according to the first embodiment in the configuration of the light source device and the formation position of the permeable film, but differs from the projector 1000 according to the first embodiment. Similarly, not formed with transmission increasing film 72 on one of the sealing portion side region a 1 and the other sealing portion side area a 3 on the outer surface of the tube spherical portion 30, the center of the outer surface of the tube spherical portion 30 because it is formed transmission increasing film 72 in the part of the region a 2, while improving the light utilization efficiency, can be the temperature of the tube spherical portion 30 can be inhibited from being totally higher In addition, it is possible to suppress a decrease in the lifetime of the light source device 110B, and further, the projector does not require complicated film design / film formation work.
実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、光源装置110Bは、管球部30における被照明領域側の外面を覆うように発光管20における他方の封止部50側に配設され、発光管20からの光を発光管20に向けて反射する副鏡60をさらに有する。これにより、発光管20から被照明領域側に放射され本来有効に利用されていなかった光をも有効に利用することが可能となる。このため、プロジェクタ1002の高輝度化を図ることが可能となる。
また、発光管20の被照明領域側端部まで覆うような大きさに楕円面リフレクタ10Bの大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ10Bの小型化を図ることができ、結果としてコンパクトなプロジェクタを実現することが可能となる。さらに、楕円面リフレクタ10Bの小型化を図ることができることにより、光路後段に配置される光学要素の大きさを小さくすることができるため、さらにコンパクトなプロジェクタとなる。
In the projector 1002 according to the second embodiment, the light source device 110B is disposed on the other sealing portion 50 side of the arc tube 20 so as to cover the outer surface of the tube portion 30 on the illuminated area side. The secondary mirror 60 is further reflected to reflect the light toward the arc tube 20. As a result, it is possible to effectively use light that has been emitted from the arc tube 20 toward the illuminated region and that has not been effectively used. For this reason, it is possible to increase the brightness of the projector 1002.
Further, it is not necessary to set the size of the ellipsoidal reflector 10B so as to cover the end of the arc tube 20 to be illuminated, and the ellipsoidal reflector 10B can be reduced in size, and as a result. A compact projector can be realized. Furthermore, since the ellipsoidal reflector 10B can be miniaturized, the size of the optical element arranged in the latter stage of the optical path can be reduced, so that the projector becomes more compact.
ところで、発光管20の封止部50に副鏡60を配設することによって、光利用効率を向上することが可能となるとともに楕円面リフレクタ10Bを小型化することが可能となり、高輝度かつコンパクトなプロジェクタを実現することが可能となるが、管球部30の略半分が副鏡60によって覆われてしまうことから、発光管20の封止部50に副鏡60が配設されたプロジェクタ1002は、そのような副鏡が配設されていないプロジェクタ以上に、管球部30の温度が高くなり易いという傾向がある。
本発明は、上述したように管球部30の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となることから、このように発光管20の封止部50に副鏡60が配設されたプロジェクタに対して特に効果が大きい。
By the way, by arranging the secondary mirror 60 in the sealing portion 50 of the arc tube 20, it becomes possible to improve the light utilization efficiency and to reduce the size of the ellipsoidal reflector 10B. However, since approximately half of the bulb portion 30 is covered by the secondary mirror 60, the projector 1002 in which the secondary mirror 60 is disposed in the sealing portion 50 of the arc tube 20 is realized. There is a tendency that the temperature of the tube portion 30 tends to be higher than that of a projector in which such a secondary mirror is not provided.
Since the present invention can suppress the overall temperature of the tube portion 30 from becoming high as described above, the secondary mirror 60 is provided on the sealing portion 50 of the arc tube 20 as described above. This is particularly effective for the projector disposed.
また、発光管20の封止部50に副鏡60が配設されたプロジェクタ1002においては、発光管20から放射される光のうち副鏡60で反射される光は、発光管20から射出されてから副鏡60で反射されて再度発光管20を通過して楕円面リフレクタ10Bに入射するまでに、管球部30の外面を複数回通過することとなる。
本発明は、上述したように管球部30の外面を通過する際の可視光の透過率を高くすることが可能となることから、このように発光管20の封止部50に副鏡60が配設されたプロジェクタに対して特に効果が大きい。
In the projector 1002 in which the secondary mirror 60 is disposed in the sealing portion 50 of the arc tube 20, the light reflected by the secondary mirror 60 out of the light emitted from the arc tube 20 is emitted from the arc tube 20. Then, the light passes through the outer surface of the tube portion 30 a plurality of times before being reflected by the secondary mirror 60 and again passing through the arc tube 20 and entering the ellipsoidal reflector 10B.
Since the present invention makes it possible to increase the transmittance of visible light when passing through the outer surface of the bulb portion 30 as described above, the secondary mirror 60 is provided in the sealing portion 50 of the arc tube 20 in this way. This is particularly effective for a projector in which is provided.
また、発光管20の封止部50に副鏡60が配設されたプロジェクタ1002においては、管球部30と副鏡60との間に空間が形成されるため、管球部30を効果的に冷却することが可能となり、発光管20の長寿命化を図ることが可能となる。 Further, in the projector 1002 in which the secondary mirror 60 is disposed in the sealing portion 50 of the arc tube 20, since a space is formed between the bulb portion 30 and the secondary mirror 60, the bulb portion 30 is effectively used. It is possible to cool the arc tube 20 and extend the life of the arc tube 20.
実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、ここでは図示による説明を省略するが、一方の封止部側領域A1及び中央領域A2の境界部と一対の電極42,52の略中間位置Pとを通る直線は、管球部30の外面における副鏡60で覆われている部分と管球部30の外面における副鏡60で覆われていない部分との境界部を通るため、光利用効率は若干低下するものの管球部30の全体的な温度上昇をさらに抑制することが可能となる。 In the projector 1002 according to embodiment 2, where is omitted according to the illustrated, substantially intermediate position P of the one sealing portion side region A 1 and the central region A 2 of the boundary portion and a pair of electrodes 42 and 52 Since the straight line passing through the boundary passes through the boundary between the portion covered by the secondary mirror 60 on the outer surface of the tube portion 30 and the portion not covered by the secondary mirror 60 on the outer surface of the tube portion 30, the light utilization efficiency is Although it is slightly lowered, it is possible to further suppress the overall temperature rise of the tube portion 30.
実施形態2に係るプロジェクタ1002は、光源装置の構成及び増透過膜の形成位置が異なる点以外の点では、実施形態1に係るプロジェクタ1000と同様の構成を有するため、実施形態1に係るプロジェクタ1000が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。 The projector 1002 according to the second embodiment has the same configuration as that of the projector 1000 according to the first embodiment except that the configuration of the light source device and the formation position of the permeable film are different. Therefore, the projector 1000 according to the first embodiment. Among the effects possessed, the corresponding effect is maintained as it is.
[実施形態3]
図10は、実施形態3に係るプロジェクタ1002における光源装置110Cを説明するために示す図である。図10(a)は光源装置110Cを模式的に示す図であり、図10(b)は管球部30の側面図であり、図10(c)は管球部30の斜視図である。
なお、図10において、図2と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 10 is a view for explaining the light source device 110C in the projector 1002 according to the third embodiment. FIG. 10A is a diagram schematically illustrating the light source device 110 </ b> C, FIG. 10B is a side view of the tube portion 30, and FIG. 10C is a perspective view of the tube portion 30.
10, the same members as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態3に係るプロジェクタ1004(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係るプロジェクタ1000とよく似た構成を有するが、増透過膜の形成位置が、実施形態1に係るプロジェクタ1000とは異なる。 A projector 1004 (not shown) according to the third embodiment basically has a configuration similar to that of the projector 1000 according to the first embodiment, but the formation position of the permeable film is the projector 1000 according to the first embodiment. Is different.
すなわち、実施形態3に係るプロジェクタ1004においては、中央領域A2のうち管球部30の外面における重力に対して下側の頂点部分34を含む領域には、増透過膜74が形成されており、一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3並びに中央領域A2のうち管球部30の外面における重力に対して上側の頂点部分32を含む領域には、増透過膜74が形成されていない。 That is, in the projector 1004 according to the third embodiment, the area including the apex portion 34 of the lower side of the gravity at the outer surface of the inner tube portion 30 of the center region A 2, are formed transmission increasing film 74 , the region including the upper apex portion 32 with respect to one sealing portion side region a 1 and the other sealing portion side region a 3 and gravity at the outer surface of the inner tube portion 30 of the center region a 2, increasing The permeable film 74 is not formed.
増透過膜74は、実施形態1で説明した増透過膜70の場合と同様に、酸化タンタル(Ta2O5)と酸化シリコン(SiO2)との多層膜で構成されており、増透過膜74が形成されていない場合に比べて400nm〜700nmの光透過率を高くする特性を有する。 As with the case of the permeable film 70 described in the first embodiment, the permeable film 74 is composed of a multilayer film of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) and silicon oxide (SiO 2 ). Compared with the case where 74 is not formed, the light transmittance of 400 nm to 700 nm is increased.
管球部30の外面に増透過膜74を形成するための方法としては、実施形態1で説明した方法を用いることができる。 As a method for forming the permeable membrane 74 on the outer surface of the tube portion 30, the method described in the first embodiment can be used.
このように、実施形態3に係るプロジェクタ1004は、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合とは、増透過膜の形成位置が異なるが、実施形態1に係るプロジェクタ1000の場合と同様に、管球部30の外面における一方の封止部側領域A1及び他方の封止部側領域A3には増透過膜74が形成されておらず、管球部30の外面における中央領域A2の一部には増透過膜74が形成されているため、光利用効率の向上を図りつつ、管球部30の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能で、かつ、光源装置110Cの寿命の低下を抑制することが可能で、さらには、膜設計・膜形成作業が煩雑となることのないプロジェクタとなる。 As described above, the projector 1004 according to the third embodiment differs from the projector 1000 according to the first embodiment in the formation position of the permeable film, but as in the case of the projector 1000 according to the first embodiment, the tube The one of the sealing portion side region A 1 and the other sealing portion side region A 3 on the outer surface of the portion 30 is not formed with the permeable film 74, and one of the central regions A 2 on the outer surface of the tube portion 30. Since the light-transmitting film 74 is formed on the part, it is possible to suppress the overall temperature of the tube part 30 from being increased while improving the light utilization efficiency, and the light source device It is possible to suppress a decrease in the lifetime of 110C, and furthermore, the projector does not require complicated film design / film formation work.
また、実施形態3に係るプロジェクタ1004によれば、管球部30の外面における重力に対して上側の頂点部分32を含む領域に増透過膜74が形成されていないことによって、管球部30の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となることから、管球部における上側の頂点部分32の温度が高くなってしまうのを抑制でき、管球部における上側の頂点部分32において局所的な膨れが発生したり白化したりするのを抑制することが可能となる。その結果、光源装置110Cの寿命の低下を抑制することが可能となる。 In addition, according to the projector 1004 according to the third embodiment, since the permeable film 74 is not formed in the region including the upper apex portion 32 with respect to the gravity on the outer surface of the tube portion 30, Since it becomes possible to suppress that temperature becomes high as a whole, it can suppress that the temperature of the upper vertex part 32 in a tube part becomes high, and the upper apex part in a tube part It is possible to suppress the occurrence of local swelling or whitening at 32. As a result, it is possible to suppress a decrease in the lifetime of the light source device 110C.
また、実施形態3に係るプロジェクタ1004によれば、管球部30の外面における重力に対して下側の頂点部分34を含む領域には増透過膜74が形成されているため、全体としての光利用効率を向上することが可能となる。 Further, according to the projector 1004 according to the third embodiment, since the permeable film 74 is formed in the region including the lower apex portion 34 with respect to the gravity on the outer surface of the tube portion 30, the light as a whole It becomes possible to improve utilization efficiency.
実施形態3に係るプロジェクタ1004は、増透過膜の形成位置が異なる点以外の点では、実施形態1に係るプロジェクタ1000と同様の構成を有するため、実施形態1に係るプロジェクタ1000が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。 Since the projector 1004 according to the third embodiment has the same configuration as that of the projector 1000 according to the first embodiment except that the formation position of the permeable film is different, among the effects of the projector 1000 according to the first embodiment. Has the relevant effect as it is.
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。 The projector of the present invention has been described based on each of the above embodiments. However, the present invention is not limited to each of 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)上記各実施形態に係るプロジェクタ1000〜1004においては、増透過膜として、図8に示すように、400nm〜700nmの光の反射率が他の波長域の光の反射率に比べて低い特性、すなわち、増透過膜70が形成されていない場合に比べて400nm〜700nmの光透過率を高くする特性を有する増透過膜70〜74を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。
図11は、変形例における増透過膜76の分光特性を示す図である。増透過膜76は、酸化タンタル(Ta2O5)と酸化シリコン(SiO2)との多層膜で構成されており、図11に示すように、増透過膜76が形成されていない部分に比べて400nm〜1500nmの光透過率を高くする特性を有する。
増透過膜として、図11の変形例に示すように、増透過膜76が形成されていない部分に比べて400nm〜1500nmの光透過率を高くする特性を有する増透過膜76を用いてもよい。この場合、管球部30の外面における中央領域A2から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となるとともに、可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光が管球部30の外面(管球部30における中央領域A2)で反射されて熱に変換されるのを抑制することが可能となる。その結果、光利用効率の向上を図りつつ、管球部30の全体的な温度上昇を抑制することが可能となるという効果がある。
(1) In the projectors 1000 to 1004 according to the above-described embodiments, as shown in FIG. 8, the reflectance of light of 400 nm to 700 nm is lower than the reflectance of light in other wavelength regions as the transmissive film. Although the light-transmitting films 70 to 74 having the characteristics, that is, the characteristics of increasing the light transmittance of 400 nm to 700 nm as compared with the case where the light-transmitting film 70 is not formed are used, the present invention is not limited to this. is not.
FIG. 11 is a diagram showing the spectral characteristics of the enhanced transmission film 76 in the modification. The permeable increasing film 76 is composed of a multilayer film of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) and silicon oxide (SiO 2 ), as shown in FIG. 11, compared with the portion where the permeable increasing film 76 is not formed. Therefore, the light transmittance of 400 nm to 1500 nm is increased.
As shown in the modified example of FIG. 11, a thickening film 76 having a characteristic of increasing the light transmittance of 400 nm to 1500 nm as compared with the portion where the thickening film 76 is not formed may be used. . In this case, it becomes possible to improve the light use efficiency of visible light emitted from the central region A 2 on the outer surface of the tube spherical portion 30, the light of some wavelength region in the infrared region that is continuous with visible It is possible to suppress the light reflected from the outer surface of the tube portion 30 (the central region A 2 in the tube portion 30) and converted into heat. As a result, there is an effect that it is possible to suppress the overall temperature rise of the tube portion 30 while improving the light utilization efficiency.
(2)上記実施形態3に係るプロジェクタ1004においては、中央領域A2のうち、増透過膜74が形成された部分の管球部30の表面積が、増透過膜74が形成されていない部分の管球部30の表面積以上の大きさとなるように、管球部30の外面に増透過膜74が形成されている場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。中央領域A2のうち、増透過膜74が形成された部分の管球部30の表面積が、増透過膜74が形成されていない部分の管球部30の表面積と略同一となるように、管球部30の外面に増透過膜74が形成されていてもよい。つまり、照明光軸100ax及びx軸を含む仮想平面を境界面として、当該仮想平面よりも下側(y(−)側)の中央領域A2には増透過膜74が形成されており、当該仮想平面よりも上側(y(+)側)の中央領域A2には増透過膜74が形成されていない構成としてもよい。 (2) In the projector 1004 according to the third embodiment, the surface area of the tube portion 30 of the central region A 2 where the permeable increasing film 74 is formed is the portion where the permeable increasing film 74 is not formed. The case where the permeable membrane 74 is formed on the outer surface of the tube portion 30 so as to be larger than the surface area of the tube portion 30 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. . In the central region A 2 , the surface area of the tube bulb portion 30 in the portion where the permeable membrane 74 is formed is substantially the same as the surface area of the bulb portion 30 in the portion where the permeable membrane 74 is not formed. A permeable membrane 74 may be formed on the outer surface of the tube portion 30. That is, the boundary surface of the virtual plane including the illumination optical axis 100ax and the x-axis, the lower (y (-) side) than the virtual plane is formed with transmission increasing film 74 in the central region A 2 of the virtual may be configured not formed transmission increasing film 74 in the central region a 2 of the upper (y (+) side) than the plane.
(3)上記実施形態1及び3に係るプロジェクタ1000,1004においては、光源装置として、発光管20に副鏡60が配設されていない光源装置110,110Cを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、実施形態2に係るプロジェクタ1002のように副鏡が配設された光源装置を用いてもよい。 (3) In the projectors 1000 and 1004 according to the first and third embodiments, the light source devices 110 and 110C in which the secondary mirror 60 is not disposed in the arc tube 20 are used as the light source devices. However, the present invention is not limited, and a light source device in which a secondary mirror is arranged like the projector 1002 according to the second embodiment may be used.
(4)上記各実施形態に係るプロジェクタ1000〜1004においては、リフレクタとして、楕円面リフレクタを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放物面リフレクタも好ましく用いることができる。 (4) In the projectors 1000 to 1004 according to the above embodiments, the ellipsoidal reflector is used as the reflector. However, the present invention is not limited to this, and a parabolic reflector can also be preferably used.
(5)上記各実施形態に係るプロジェクタ1000〜1004においては、光均一化光学系として、レンズアレイからなるレンズインテグレータ光学系を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロッド部材からなるロッドインテグレータ光学系をも好ましく用いることができる。 (5) In projectors 1000 to 1004 according to the above embodiments, a lens integrator optical system including a lens array is used as the light uniformizing optical system. However, the present invention is not limited to this, and the rod member is used. A rod integrator optical system made of can also be preferably used.
(6)上記各実施形態に係るプロジェクタ1000〜1004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。 (6) The projectors 1000 to 1004 according to the above embodiments are transmissive projectors, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a reflection type projector. Here, “transmission type” means that an electro-optic modulation device as a light modulation means, such as a transmission type liquid crystal device, transmits light, and “reflection type” This means that an electro-optic modulation device as a light modulation means, such as a reflective liquid crystal device, is a type that reflects light. Even when the present invention is applied to a reflective projector, the same effect as that of a transmissive projector can be obtained.
(7)上記各実施形態に係るプロジェクタ1000〜1004においては、3つの液晶装置400R,400G,400Bを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、1つ、2つ又は4つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。 (7) In the projectors 1000 to 1004 according to the above-described embodiments, the projector using the three liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and The present invention can also be applied to a projector using two, four, or four or more liquid crystal devices.
(8)上記各実施形態に係るプロジェクタ1000〜1004においては、電気光学変調装置として液晶装置を用いたが、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、画像情報に応じて入射光を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。 (8) In the projectors 1000 to 1004 according to the above embodiments, the liquid crystal device is used as the electro-optic modulation device, but the present invention is not limited to this. In general, the electro-optic modulation device may be any device that modulates incident light in accordance with image information, and a micromirror light modulation device or the like may be used. For example, a DMD (digital micromirror device) (trademark of TI) can be used as the micromirror light modulator.
(9)本発明は、プロジェクタをいわゆる据え置き状態で使用する場合にも、プロジェクタをいわゆる天吊り状態で使用する場合にも適用可能である。 (9) The present invention can be applied both when the projector is used in a so-called stationary state and when the projector is used in a so-called ceiling state.
(10)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適用する場合にも、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適用する場合にも可能である。 (10) The present invention is applied to a rear projection projector that projects from a side opposite to the side that observes the projected image, even when applied to a front projection projector that projects from the side that observes the projected image. Is also possible.
10,10B…楕円面リフレクタ、12,12B…開口部、14,14B…反射凹面、20…発光管、30…管球部、32…上側の頂点部分、34…下側の頂点部分、40,50…封止部、42,52…電極、44,54…金属箔、46,56…リード線、60…副鏡、62…開口部、64…反射凹面、70,72,74…増透過膜、90…凹レンズ、100…照明装置、100ax…照明光軸、110,110B,110C…光源装置、120…第1レンズアレイ、122…第1小レンズ、130…第2レンズアレイ、132…第2小レンズ、140…偏光変換素子、150…重畳レンズ、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…入射側レンズ、270…リレーレンズ、300R,300G,300B…集光レンズ、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、1000,1002…プロジェクタ、A1…一方の封止部側領域、A2…中央領域、A3…他方の封止部側領域、b1〜b4…境界部、c1…中央領域A2を通る光線H1の見かけ上の発光点、c2…一方の封止部側領域A1を通る光線H2の見かけ上の発光点、H1…中央領域A2を通る光線、H2…一方の封止部側領域A1を通る光線、L1〜L4…境界部b1〜b4と一対の電極の略中間位置Pとを通る直線、N…管球部の外面に対する法線、P…一対の電極の略中間位置、R…一対の電極を内部に含む円筒状の仮想領域、SCR…スクリーン、θ1…直線L3と照明光軸とのなす角度、θ2…直線L1と照明光軸とのなす角度、ω…コーティング物質の飛散方向に平行な軸と管球部の外面に対する法線とのなす角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,10B ... Ellipsoidal reflector, 12, 12B ... Opening part, 14, 14B ... Reflective concave surface, 20 ... Light emission tube, 30 ... Tube part, 32 ... Upper vertex part, 34 ... Lower vertex part, 40, DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Sealing part, 42, 52 ... Electrode, 44, 54 ... Metal foil, 46, 56 ... Lead wire, 60 ... Secondary mirror, 62 ... Opening part, 64 ... Reflective concave surface, 70, 72, 74 ... Thickening transmission film , 90 ... concave lens, 100 ... illumination device, 100ax ... illumination optical axis, 110, 110B, 110C ... light source device, 120 ... first lens array, 122 ... first small lens, 130 ... second lens array, 132 ... second Small lens, 140 ... polarization conversion element, 150 ... superposition lens, 200 ... color separation light guide optical system, 210, 220 ... dichroic mirror, 230, 240, 250 ... reflection mirror, 260 ... incident side lens, 270 ... relay Lens, 300R, 300G, 300B ... condenser lens, 400R, 400G, 400B ... liquid crystal device, 500 ... cross dichroic prism 600 ... projection optical system, 1000, 1002 ... projector, A 1 ... one sealing portion side region, A 2 ... central region, A 3 ... other sealing portion side region, b 1 to b 4 ... boundary portion, c 1 ... apparent light emitting point of light beam H 1 passing through central region A 2 , c 2 ... one The apparent light emission point of the light beam H 2 passing through the sealing portion side region A 1 , H 1 ... the light beam passing through the central region A 2 , H 2 ... the light beam passing through one sealing portion side region A 1 , L 1 to L 4 ... a straight line passing through the boundary portions b 1 to b 4 and the substantially intermediate position P of the pair of electrodes, N ... a normal to the outer surface of the tube portion, P ... an approximately intermediate position of the pair of electrodes, R ... a pair of electrodes Cylindrical virtual region included inside, SCR ... screen, 1 ... an angle between the straight line L 3 and the illumination optical axis, the angle between theta 2 ... straight lines L 1 and the illumination optical axis, omega ... and normal to the outer surface of the axis parallel to the tube spherical portion scattering direction of the coating material Angle
Claims (12)
前記光源装置からの照明光束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って変調された光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタにおいて、
前記管球部の外面を、前記一方の封止部側に位置する一方の封止部側領域と、前記他方の封止部側に位置する他方の封止部側領域と、前記一方の封止部側領域及び前記他方の封止部側領域の間に位置する中央領域との3つの領域に分けたとき、
前記管球部の外面における前記中央領域には、増透過膜が形成されており、
前記管球部の外面における前記一方の封止部側領域及び前記他方の封止部側領域には、前記増透過膜が形成されておらず、
前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて少なくとも可視域の光透過率を高くする特性を有することを特徴とするプロジェクタ。 A tube bulb containing a pair of electrodes arranged along the illumination optical axis, an arc tube having one sealing portion and the other sealing portion extending on both sides of the bulb portion, and the one sealing portion A light source device having a reflector disposed on the side and reflecting light from the arc tube toward the illuminated region side;
An electro-optic modulator that modulates illumination light flux from the light source device according to image information;
In a projector including a projection optical system that projects light modulated by the electro-optic modulation device,
The outer surface of the tube part is provided with one sealing part side region located on the one sealing part side, the other sealing part side region located on the other sealing part side, and the one sealing part. When divided into three regions, a central region located between the stop portion side region and the other sealing portion side region,
In the central region on the outer surface of the tube portion, a permeable membrane is formed,
In the one sealing part side region and the other sealing part side region on the outer surface of the tube part, the permeable membrane is not formed,
The projector according to claim 1, wherein the light-transmitting film has a property of increasing light transmittance at least in a visible region as compared with a portion where the light-transmitting film is not formed.
前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて400nm〜700nmの光透過率を高くする特性を有することを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
The projector according to claim 1, wherein the transmissive film has a characteristic of increasing a light transmittance of 400 nm to 700 nm as compared with a portion where the transmissive film is not formed.
前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて400nm〜1500nmの光透過率を高くする特性を有することを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
The projector according to claim 1, wherein the transmissive film has a characteristic of increasing a light transmittance of 400 nm to 1500 nm as compared with a portion where the transmissive film is not formed.
前記増透過膜は、Ta2O5とSiO2との多層膜で構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 3,
The projector according to claim 1, wherein the permeable film is formed of a multilayer film of Ta 2 O 5 and SiO 2 .
前記発光管は、前記管球部の内面と外面とによるレンズ効果を生じる発光管であり、
前記管球部の外面から放射される光のうち前記一方の封止部側領域を通る光線を前記照明光軸に向けて延長したときの見かけ上の発光点は、前記一対の電極を内部に含む円筒状の仮想領域内に存在しない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,
The arc tube is an arc tube that produces a lens effect by an inner surface and an outer surface of the bulb portion,
An apparent light emitting point when a light ray passing through the one sealing portion side region of the light emitted from the outer surface of the tube portion is extended toward the illumination optical axis is the internal electrode of the pair of electrodes. A projector characterized by not existing in a cylindrical virtual region including the projector.
前記中央領域における前記管球部の外面に対する法線と前記照明光軸に直交する面とがなす角度をωとしたとき、
ω≦45度であ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,
When the angle between the normal to the outer surface of the tube portion in the central region and the plane perpendicular to the illumination optical axis is ω,
A projector, wherein ω ≦ 45 degrees.
前記中央領域から放射される光の強度は、前記管球部から放射される光のうち最も強度の大きな光の強度に対して20%以上であ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,
The projector according to claim 1, wherein the intensity of light emitted from the central region is 20% or more with respect to the intensity of light having the highest intensity among the light emitted from the tube portion.
前記他方の封止部側領域及び前記中央領域の境界部と前記一対の電極の略中間位置とを通る直線と、前記光源装置の前記照明光軸とがなす角度をθ1としたとき、
40度<θ1≦55度であ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,
When the boundary portion of the other of the sealing portion side region and the central region and the straight line passing through the substantially intermediate position of the pair of electrodes, the angle at which the illumination optical axis forms of the light source device and theta 1,
40 ° <θ 1 ≦ 55 °.
前記一方の封止部側領域及び前記中央領域の境界部と前記一対の電極の略中間位置とを通る直線と、前記光源装置の前記照明光軸とがなす角度をθ2としたとき、
40度<θ2≦55度であ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 straight line passing through the substantially intermediate position of the pair of electrodes and the boundary portion of the one sealing portion side region of and the central region, when the angle of the illumination optical axis forms of the light source device was theta 2,
40 ° <θ 2 ≦ 55 °.
前記光源装置は、
前記管球部における前記被照明領域側の外面を覆うように前記発光管における他方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を前記発光管に向けて反射する副鏡をさらに有す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,
The light source device is
A secondary mirror that is disposed on the other sealing portion side of the arc tube so as to cover an outer surface of the bulb portion on the illuminated area side, and reflects light from the arc tube toward the arc tube A projector comprising:
前記一方の封止部側領域及び前記中央領域の境界部と前記一対の電極の略中間位置とを通る直線は、前記管球部の外面における前記副鏡で覆われている部分と前記管球部の外面における前記副鏡で覆われていない部分との境界部を通ることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 10, wherein
A straight line passing through the boundary between the one sealing portion side region and the central region and a substantially intermediate position between the pair of electrodes is a portion covered with the secondary mirror on the outer surface of the tube portion and the tube bulb. A projector that passes through a boundary portion with a portion that is not covered with the secondary mirror on an outer surface of the portion.
前記管球部の外面における重力に対して下側の頂点部分を含む領域には、前記増透過膜が形成されており、
前記管球部の外面における重力に対して上側の頂点部分を含む領域には、前記増透過膜が形成されていないことを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to any one of claims 1 to 11,
In the region including the apex portion on the lower side with respect to gravity on the outer surface of the tube portion, the permeable membrane is formed,
The projector according to claim 1, wherein the permeable membrane is not formed in a region including an upper apex portion with respect to gravity on the outer surface of the tube portion.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2010050112A1 (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-06 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
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2007
- 2007-08-03 JP JP2007202617A patent/JP2008108701A/en not_active Withdrawn
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