JP2010160305A - 光源装置およびプロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】略均一な光束を複数の光照射領域に導光する光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置2は、光源4と、光源4から射出された光束をより均一な強度分布を有する光束に変換するインテグレータ光学系5と、インテグレータ光学系5から射出された光束を分割して複数の光照射領域に導光する導光部7と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】光源装置2は、光源4と、光源4から射出された光束をより均一な強度分布を有する光束に変換するインテグレータ光学系5と、インテグレータ光学系5から射出された光束を分割して複数の光照射領域に導光する導光部7と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、光源装置、およびこの光源装置を備えたプロジェクタに関する。
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、その光学像を拡大投写するプロジェクタが知られている。また、このプロジェクタを複数用いて大画面の投写を行う、いわゆるマルチスクリーンシステム(マルチディスプレイシステム)も普及している。このようなマルチスクリーンシステムとしては、例えば、プレゼンテーション会場等で、複数のプロジェクタを用いて同じ画像や、関連のある画像を別々に投写するシステムや、1つの画像を分割し、分割された各画像を別々のプロジェクタを用いて並べて投写することによって、全体画像を投写するシステムなどが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、投写される画像の明るさを均一にするためにそれぞれのプロジェクタの輝度を調整したり、明るさのバラツキが少ない光源を選択してそれぞれのプロジェクタに搭載する必要があると考えられる。また、長期使用によって、複数のプロジェクタのうち、いずれかの光源が照度低下になったり、光源切れになったりする場合がある。そうすると、投写される画像が照度ムラになったり、表示抜けが発生するため、使用者は、プロジェクタの明るさを調整したり、光源を交換したりする必要が生じ、メンテナンスが煩雑になるという課題がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る光源装置は、光源と、前記光源から射出された光束を、より均一な強度分布を有する光束に変換するインテグレータ光学系と、前記インテグレータ光学系から射出された光束を分割して複数の光照射領域に導光する導光部と、を備えることを特徴とする。
この光源装置によれば、光源から射出された光束は、インテグレータ光学系によって略均一な光束、つまり光源から射出された光束より均一な強度分布を有する光束に変換され、導光部によって分割されて複数の光照射領域に導かれる。これによって、それぞれの光照射領域には、略均一な光束の到達が可能となり、この光束によって、照度ムラを抑制して複数の領域を照明することが可能となる。
[適用例2]上記適用例に係る光源装置において、前記光源は、複数設けられていることが好ましい。
この光源装置によれば、光源は複数設けられているので、単数で構成されている場合に比べて、光照射領域に到達させる光束の強度を高めることができる。
また、複数の光源のなかのいずれかが光源切れになった際にも、他の光源から射出された光束が、インテグレータ光学系によって、略均一な光束に変換された後、導光部によって各光照射領域に導かれる。これによって、長期に亘って照度ムラを抑制して複数の領域を照明することが可能となる。
また、複数の光源のなかのいずれかが光源切れになった際にも、他の光源から射出された光束が、インテグレータ光学系によって、略均一な光束に変換された後、導光部によって各光照射領域に導かれる。これによって、長期に亘って照度ムラを抑制して複数の領域を照明することが可能となる。
[適用例3]上記適用例に係る光源装置において、前記導光部は、前記インテグレータ光学系から射出された光束を、前記光照射領域の数と同数に分割することが好ましい。
この光源装置によれば、導光部は、インテグレータ光学系から射出された光束を、光照射領域の数と同数に分割するので、インテグレータ光学系から射出された光束は、損失が少なく分割されて効率良くそれぞれの光照射領域に導かれることが可能となる。
[適用例4]上記適用例に係る光源装置において、前記インテグレータ光学系を所定位置に配置する配置部を備え、前記導光部は、前記配置部に対して着脱可能に構成されていることが好ましい。
この光源装置によれば、導光部は、インテグレータ光学系を配置する配置部に対して着脱可能に構成されているので、導光部を交換することができる。これによって、光源およびインテグレータ光学系を変更することなく、容易に多様な光照射領域に対応することが可能となり利便性の向上が図れる。
[適用例5]上記適用例に係る光源装置において、前記インテグレータ光学系から射出された光束を分割する数が異なる複数種類の前記導光部を備え、前記複数種類の導光部は、それぞれが前記配置部に対して個別に着脱可能に構成されていることが好ましい。
この光源装置によれば、インテグレータ光学系から射出された光束を分割する数が異なる複数種類の導光部を備え、この複数種類の導光部は、それぞれが配置部に対して個別に着脱可能に構成されている。これによって、光照射領域の数が変更になった場合等、その数に対応した導光部に交換することができ、多様な数の光照射領域に略均一な光束を到達させることが可能となり、さらに利便性の向上が図れる。
[適用例6]本適用例に係るプロジェクタは、上記記載の光源装置と、前記光照射領域に導光された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、前記画像光を投写する投写部と、を備えることを特徴とする。
このプロジェクタによれば、複数の光照射領域にそれぞれ投写部を配置することで、各投写部は、導光部によって導光された光束を変調して照度ムラや色ムラを抑制した画像光を投写することが可能となる。よって、プロジェクタは、それぞれの投写部から投写された画像光によって、画像全体の照度ムラや色ムラを抑制して大画面の投写が可能となる。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係るプロジェクタについて、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態のプロジェクタの概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、本実施形態のプロジェクタ1は、光源装置2および複数の投写部3を備えている。そして、光源装置2から射出された光束は、それぞれの投写部3に射出され、各投写部3において画像光が形成されてスクリーンSC上に投写される。そして、プロジェクタ1は、図1に示すように、複数の投写部よって、複数の画像光を繋いだ大画面の投写が可能に構成されている。
以下、第1実施形態に係るプロジェクタについて、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態のプロジェクタの概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、本実施形態のプロジェクタ1は、光源装置2および複数の投写部3を備えている。そして、光源装置2から射出された光束は、それぞれの投写部3に射出され、各投写部3において画像光が形成されてスクリーンSC上に投写される。そして、プロジェクタ1は、図1に示すように、複数の投写部よって、複数の画像光を繋いだ大画面の投写が可能に構成されている。
図2は、光源装置2を説明するための模式図である。
光源装置2は、図2に示すように、光源4、インテグレータ光学系5、これらの光学部品を所定位置に配置する光源用筐体6、導光部7および図示しない光源用冷却ファンを備えている。光源用筐体6は、配置部に相当する。
光源4は、複数設けられており、それぞれの光源4は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型のランプ41、放物面鏡を有するリフレクタ42およびこれらの構成部材を収納するハウジング43等を備えている。そして、ランプ41から射出された光束は、リフレクタ42によって射出方向が揃えられ、略平行な光束としてインテグレータ光学系5に向けて射出される。
光源装置2は、図2に示すように、光源4、インテグレータ光学系5、これらの光学部品を所定位置に配置する光源用筐体6、導光部7および図示しない光源用冷却ファンを備えている。光源用筐体6は、配置部に相当する。
光源4は、複数設けられており、それぞれの光源4は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型のランプ41、放物面鏡を有するリフレクタ42およびこれらの構成部材を収納するハウジング43等を備えている。そして、ランプ41から射出された光束は、リフレクタ42によって射出方向が揃えられ、略平行な光束としてインテグレータ光学系5に向けて射出される。
インテグレータ光学系5は、光源4から射出された光束を、略均一な光束に変換する機能を有している。インテグレータ光学系5は、図2に示すように、第1レンズアレイ51、第2レンズアレイ52、および重畳レンズ53を備えている。
第1レンズアレイ51は、光軸L方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有しており、光源4から射出された光束を複数の部分光束に分割する。
第2レンズアレイ52は、図2に示すように、第1レンズアレイ51と略同様の構成を有しており、重畳レンズ53とともに、第1レンズアレイ51から射出された部分光束を導光部7の入射側端面7A上に重畳させる。
第1レンズアレイ51は、光軸L方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有しており、光源4から射出された光束を複数の部分光束に分割する。
第2レンズアレイ52は、図2に示すように、第1レンズアレイ51と略同様の構成を有しており、重畳レンズ53とともに、第1レンズアレイ51から射出された部分光束を導光部7の入射側端面7A上に重畳させる。
このように、インテグレータ光学系5は、光源4から射出された光束を部分光束に分割し、この部分光束を略重層させることによって、略均一な光束に変換する。そして、入射側端面7Aには、この略均一な光束が入射する(以下、入射側端面7A上に重畳された光束を「第1の光束」という)。
光源用筐体6は、光源4を着脱可能に収納すると共に、インテグレータ光学系5を固定配置する。また、光源用筐体6には、図2に示すように、インテグレータ光学系5から射出された光束を入射側端面7A上に重畳するための開口部(射出開口部6A)が形成されている。なお、光源用筐体6については、後で詳細に説明する。
導光部7は、光源用筐体6および投写部3の間に配置され、第1の光束を分割してそれぞれの投写部3に導光する機能を有している。また、導光部7は、光源用筐体6および投写部3に対して着脱可能に構成されている。
導光部7は、図2に示すように、4つの光ファイバ束71、入射側保持部8、および射出側保持部9を備えている。
導光部7は、図2に示すように、4つの光ファイバ束71、入射側保持部8、および射出側保持部9を備えている。
光ファイバ束71は、柔軟性を有する複数の光ファイバが束ねられて構成されている。光ファイバは、芯としてのコアとコアの外周を覆うクラッドとを有して形成され、コアがクラッドより屈折率が高く設定されている。これによって、光ファイバ束71の光束入射側端面に入射した光束は、損失が少なく各光ファイバのコア内で効率良く導光され、略平行光として光束射出側端面から射出される。
光ファイバ束71は、図2に示すように、この複数の光ファイバの光束入射側端面、光束射出側端面がそれぞれ入射側端面7A、射出側端面7Bとして揃えられ、光軸方向から見て外周を結ぶ線(外周線)が矩形状になるように束ねられ構成されている。また、光ファイバ束71は、外周線が入射側端面7A側と射出側端面7B側とで異なる形状にも束ねることが可能である。本実施形態において光ファイバ束71の射出側端面7B側は、外周線内で構成される面形状が投写部3内の光学部品に対応するように束ねられている。つまり、光ファイバ束71の射出側端面7B側は、射出側端面7Bから射出された光束が投写部3内の後述する液晶パネル331(図3参照)の表示領域に有効に照射される面形状を有するように束ねられている。
入射側保持部8は、4つの光ファイバ束71の入射側端面7A側を集約して保持し、光源用筐体6に対して着脱可能に構成されている。具体的に、入射側保持部8は、4つの光ファイバ束71をそれぞれの入射側端面7Aが露出し、4つの入射側端面7Aが1つの面に揃うように保持する。
射出側保持部9は、4つ設けられ、4つの光ファイバ束71の射出側端面7B側を、射出側端面7Bが露出するようにそれぞれ個別に保持する。また、射出側保持部9は、投写部3に対して着脱可能に構成されている。なお、入射側保持部8および射出側保持部9については、後で詳細に説明する。
このように、導光部7は、光ファイバ束71の両端部が入射側保持部8および射出側保持部9に保持され、入射側保持部8と射出側保持部9との間が柔軟性を有するように構成されている。
そして、導光部7は、入射側保持部8が光源用筐体6に装着され、入射側端面7Aから入射した第1の光束を4つの光ファイバ束71によって分割して導光し、それぞれの射出側端面7Bから射出する(以下、射出側端面7Bから射出された光束を「第2の光束」という)。
そして、導光部7は、入射側保持部8が光源用筐体6に装着され、入射側端面7Aから入射した第1の光束を4つの光ファイバ束71によって分割して導光し、それぞれの射出側端面7Bから射出する(以下、射出側端面7Bから射出された光束を「第2の光束」という)。
前述したように、各光ファイバは、損失が少なく光束を導光するので、入射側端面7Aから入射した光束は、損失が少なく分割されて射出側端面7Bから射出される。また、第1の光束は、前述したように略均一な光束で、4つの光ファイバ束71の入射側端面7A側が面形状が同等に構成されているので、それぞれの第2の光束は、同等の強度を有した光束となっている。
そして、第2の光束は、射出側保持部9が装着された投写部3に射出され、投写部3内の各光学部品に有効に照射される。
そして、第2の光束は、射出側保持部9が装着された投写部3に射出され、投写部3内の各光学部品に有効に照射される。
光源用冷却ファンは、光源用筐体6内に配置され、冷却空気を光源4等に送風し、点灯に伴う光源4等の温度上昇を抑制する。
投写部3について説明する。
投写部3は、導光部7で分割された第1の光束の分割数(以下「光束分割数」という)と同数の4つ備えられている。
各投写部3は、第2の光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、その画像光を投写する。図3は、投写部3を説明するための模式図である。
投写部3は、図3に示すように、色分離光学系31、リレー光学系32、電気光学装置33、投写レンズ34、これらの構成部材を収納する投写部用筐体35、および図示しない投写部用冷却ファンを備えている。
投写部3は、導光部7で分割された第1の光束の分割数(以下「光束分割数」という)と同数の4つ備えられている。
各投写部3は、第2の光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、その画像光を投写する。図3は、投写部3を説明するための模式図である。
投写部3は、図3に示すように、色分離光学系31、リレー光学系32、電気光学装置33、投写レンズ34、これらの構成部材を収納する投写部用筐体35、および図示しない投写部用冷却ファンを備えている。
色分離光学系31は、2枚のダイクロイックミラー311,312、および反射ミラー313を備え、第2の光束を赤色光(以下「R光」という)、緑色光(以下「G光」という)、青色光(以下「B光」という)の3色の色光に分離する。
リレー光学系32は、入射側レンズ321、リレーレンズ322、および反射ミラー323,324を備え、色分離光学系31で分離されたB光をB光用の液晶パネル331Bまで導く機能を有する。なお、投写部3は、リレー光学系32がB光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、R光を導く構成としてもよい。
電気光学装置33は、光変調装置としての3つの液晶パネル331(R光用の液晶パネルを331R、G光用の液晶パネルを331G、B光用の液晶パネルを331Bとする)、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム332を備えている。電気光学装置33は、色分離光学系31で分離された各色光を画像情報に応じて変調し、画像光を形成する。
投写レンズ34は、複数のレンズを組み合わせた組レンズを有して構成され、電気光学装置33にて形成された画像光を拡大投写する。
投写部用筐体35は、図3に示すように、色分離光学系31、リレー光学系32、電気光学装置33、および投写レンズ34を収納する。また、投写部用筐体35には、第2の光束が入射する開口部(入射開口部35A)が形成されている。入射開口部35Aは、光照射領域に相当する。なお、投写部用筐体35につては、後で詳細に説明する。
投写部用冷却ファンは、投写部用筐体35内に配置される。投写部用冷却ファンは、冷却空気を電気光学装置33等の光学部品に送風し、第2の光束の入射に伴う光学部品の温度上昇を抑制する。
ここで、光源用筐体6、入射側保持部8、射出側保持部9および投写部用筐体35について、詳細に説明する。
先ず、光源用筐体6について詳細に説明する。
図4は、光源用筐体6および導光部7の光束入射側を示す模式図であり、導光部7が光源用筐体6から取り外された状態を上方から見た斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、インテグレータ光学系5から光束が射出される方向を「右」、図4の図面視において上を「上」、前を「前」として記載する。
先ず、光源用筐体6について詳細に説明する。
図4は、光源用筐体6および導光部7の光束入射側を示す模式図であり、導光部7が光源用筐体6から取り外された状態を上方から見た斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、インテグレータ光学系5から光束が射出される方向を「右」、図4の図面視において上を「上」、前を「前」として記載する。
図4に示すように、光源用筐体6は、高耐熱材料製で箱状に形成され、上方に開口部が形成された容器状の下ケース61と、蓋状の上ケース62とを有している。
下ケース61の右側の側面には、前述した射出開口部6Aが形成されている。射出開口部6Aは、矩形状に形成され、その周縁には、他の面より突出する枠部611が設けられている。また、枠部611の前方および後方の面には、突起部612(図4において前方側のみを示す)が形成されている。
下ケース61の右側の側面には、前述した射出開口部6Aが形成されている。射出開口部6Aは、矩形状に形成され、その周縁には、他の面より突出する枠部611が設けられている。また、枠部611の前方および後方の面には、突起部612(図4において前方側のみを示す)が形成されている。
光源4およびインテグレータ光学系5は、下ケース61の上方の開口部から組み込まれ、前述したように、第1の光束は、射出開口部6Aから射出される。なお、下ケース61の左側の側面に開口部と、この開口部を閉塞する蓋部材とを設け、この開口部から光源4を着脱するように構成してもよい。
上ケース62は、下ケース61の上方の開口部を閉塞するように形成され、図示しないネジ等によって下ケース61に取り付けられている。
次に、入射側保持部8について詳細に説明する。
図5は、導光部7の光束入射側を示す模式図であり、入射側端面7A側から見た斜視図である。
図4、図5に示すように、入射側保持部8は、入射側フレーム81、2つのレバー82(図4、図5において1つのみ示す)、および図示しないバネ部材、軸部材を有し、光源用筐体6の枠部611に対して着脱可能に構成されている。
図5は、導光部7の光束入射側を示す模式図であり、入射側端面7A側から見た斜視図である。
図4、図5に示すように、入射側保持部8は、入射側フレーム81、2つのレバー82(図4、図5において1つのみ示す)、および図示しないバネ部材、軸部材を有し、光源用筐体6の枠部611に対して着脱可能に構成されている。
入射側フレーム81は、合成樹脂製で、図5に示すように、矩形の枠状に形成されており、内側は、格子81Bによって仕切れら、縦横にそれぞれ2つ整列する4つの貫通孔81Aが設けられている。格子81Bは、成型可能な範囲で薄く形成され、4つの貫通孔81Aは、光ファイバ束71の光束入射側が挿入可能な大きさに形成されている。
入射側フレーム81の外形は、図4に示すように、光源用筐体6の射出開口部6Aの内周より僅かに小さな小枠部811、および枠部611の外形と同等形状の大枠部812を有して段差となっている。つまり、入射側フレーム81は、小枠部811が射出開口部6Aと勘合し、小枠部811と大枠部812との段差が枠部611の端面に当接するように設定されている。
また、大枠部812の前方および後方の側面には、図4、図5に示すように、所定の距離離間して2つの突起部813(図4、図5において前方側のみを示す)が設けられており、この2つの突起部813には、上下方向に貫通する図示しない丸孔が形成されている。
また、大枠部812の前方および後方の側面には、図4、図5に示すように、所定の距離離間して2つの突起部813(図4、図5において前方側のみを示す)が設けられており、この2つの突起部813には、上下方向に貫通する図示しない丸孔が形成されている。
光ファイバ束71は、入射側端面7Aが露出するように4つの貫通孔81Aにそれぞれ圧入されて入射側フレーム81に保持される。また、格子81Bが成型可能な範囲で薄く形成されているので、第1の光束は、損失が少なく各入射側端面7Aに入射される。なお、光ファイバ束71は、粘着材を介して入射側フレーム81に保持されるように構成してもよい。
レバー82、バネ部材および軸部材は、光源用筐体6に対する入射側保持部8の固定および固定解除が可能に構成されている。
レバー82は、図4、図5に示すように、支持部821、係合部822、および操作部823を有している。
支持部821は、円柱状に形成され、中心軸に沿って貫通する図示しない丸孔が形成されている。係合部822は、支持部821の外面から外側に突出する板状に形成され、先端は、L字状に屈曲する係合突起822Aが形成されている。操作部823は、支持部821の外面から係合部822と反対側に板状に突出している。
レバー82は、図4、図5に示すように、支持部821、係合部822、および操作部823を有している。
支持部821は、円柱状に形成され、中心軸に沿って貫通する図示しない丸孔が形成されている。係合部822は、支持部821の外面から外側に突出する板状に形成され、先端は、L字状に屈曲する係合突起822Aが形成されている。操作部823は、支持部821の外面から係合部822と反対側に板状に突出している。
レバー82は、図4、図5に示すように、係合突起822Aが小枠部811の側面と対向するように配置され、大枠部812の前方および後方の側面に取り付けられる。具体的に、レバー82は、支持部821が入射側フレーム81の2つの突起部813間に配置され、支持部821および突起部813の丸孔に軸部材が挿入され、バネ部材と共に入射側フレーム81に取り付けられている。
そして、レバー82は、バネ部材によって、係合突起822Aが小枠部811の側面に近接する方向に付勢されている。そして、レバー82は、操作部823が押圧されることによって軸部材を中心に回転し、係合突起822Aが小枠部811の側面から離間する。
図6は、光源用筐体6、導光部7および投写部用筐体35のそれぞれの一部を示す模式図であり、導光部7が光源用筐体6および投写部用筐体35に装着された状態を上方から見た断面図である。なお、図6は、投写部用筐体35を1つのみを示し、他の3つを省略した図である。
導光部7は、入射側フレーム81が射出開口部6Aに挿入されていくと、係合突起822Aが光源用筐体6の突起部612に当接してレバー82が回転する。そして、係合突起822Aが突起部612を乗り越えるまで入射側フレーム81が挿入されると、レバー82は、バネ部材の付勢力によって反対方向に回転し、図6に示すように、係合突起822Aが突起部612と係合する。そして、導光部7は、光源用筐体6に装着され、入射側端面7Aが光源用筐体6内に露出して、第1の光束の入射が可能となる。
一方、導光部7は、2つのレバー82の操作部823が押圧されると、係合突起822Aと突起部612との係合が解除され、光源用筐体6に対する抜出が可能となる。
一方、導光部7は、2つのレバー82の操作部823が押圧されると、係合突起822Aと突起部612との係合が解除され、光源用筐体6に対する抜出が可能となる。
次に、投写部用筐体35および射出側保持部9について説明する。
投写部用筐体35は、合成樹脂製で箱状に形成され、図6に示すように、前述した入射開口部35Aが側面に設けられている。
入射開口部35Aは、矩形状に形成され、その周縁には、他の面より突出する枠部351が設けられている。また、枠部351の前方および後方の側面には、光源用筐体6の突起部612と同様の突起部352が形成されている。
投写部用筐体35は、合成樹脂製で箱状に形成され、図6に示すように、前述した入射開口部35Aが側面に設けられている。
入射開口部35Aは、矩形状に形成され、その周縁には、他の面より突出する枠部351が設けられている。また、枠部351の前方および後方の側面には、光源用筐体6の突起部612と同様の突起部352が形成されている。
射出側保持部9は、入射側保持部8と同様に構成されており、図6に示すように、射出側フレーム91、2つのレバー92、および図示しないバネ部材、軸部材を有し、投写部用筐体35の枠部351に対して着脱可能に構成されている。
射出側フレーム91は、枠状に形成され、光ファイバ束71の射出側が圧入される貫通孔91Aを有している。射出側フレーム91の外形は、入射側フレーム81の外形と同様に、小枠部と大枠部とに段差を有している。そして、射出側フレーム91は、小枠部が入射開口部35Aと勘合し、小枠部と大枠部との段差が枠部351の端面に当接するように設定されている。
光ファイバ束71は、射出側端面7Bが露出するように入射開口部35Aに圧入されて射出側フレーム91に保持される。
光ファイバ束71は、射出側端面7Bが露出するように入射開口部35Aに圧入されて射出側フレーム91に保持される。
レバー92、バネ部材および軸部材は、投写部用筐体35に対する射出側保持部9の固定および固定解除が可能に構成されている。
レバー92は、レバー82と同様に、係合突起921および操作部922を有して形成され、バネ部材と共に軸部材を介して射出側フレーム91の側面に取り付けられている。
レバー92は、レバー82と同様に、係合突起921および操作部922を有して形成され、バネ部材と共に軸部材を介して射出側フレーム91の側面に取り付けられている。
導光部7は、射出側フレーム91が入射開口部35Aに挿入されると、係合突起921が突起部352と係合して投写部用筐体35に装着される。そして、導光部7は、射出側端面7Bが投写部用筐体35内に露出して、第2の光束の射出が可能となる。
また、導光部7は、レバー82と同様に、2つのレバー92の操作部922が押圧されると、係合突起921と突起部352との係合が解除され、投写部用筐体35に対する抜出が可能となる。
また、導光部7は、レバー82と同様に、2つのレバー92の操作部922が押圧されると、係合突起921と突起部352との係合が解除され、投写部用筐体35に対する抜出が可能となる。
このように、導光部7は、光源用筐体6および投写部用筐体35に装着され、インテグレータ光学系5から射出された第1の光束を投写部3と同数、つまり入射開口部35Aと同数に分割し、各投写部3に射出する。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)光源装置2は、インテグレータ光学系5および導光部7を備えているので、略均一な光束を複数の光照射領域に到達させることが可能となる。そして、この光束によって、照度ムラを抑制して複数の領域を照明することが可能となる。また、導光部7によって導光された各第2の光束は、同等の強度を有しているので、複数の領域を同等の明るさを有して照明することが可能となる。
(1)光源装置2は、インテグレータ光学系5および導光部7を備えているので、略均一な光束を複数の光照射領域に到達させることが可能となる。そして、この光束によって、照度ムラを抑制して複数の領域を照明することが可能となる。また、導光部7によって導光された各第2の光束は、同等の強度を有しているので、複数の領域を同等の明るさを有して照明することが可能となる。
(2)各投写部3は、光照射領域としての入射開口部35Aに到達した光束を変調して画像光を形成しているので、照度ムラや色ムラが抑制された画像光の投写が可能となる。よって、プロジェクタ1は、それぞれの投写部3から投写された画像光によって、画像全体の照度ムラや色ムラを抑制して大画面の投写が可能となる。
(3)各入射開口部35Aには、同等の強度を有する光束が射出されるので、各投写部3は、同等の明るさを有する画像光の投写が可能となり、プロジェクタ1を設置する際の輝度調整等の作業の簡素化が図れる。
(4)光源装置2は、複数の光源4を備えているので、単数備える場合に比べて、複数の入射開口部35Aに到達させる光束の強度を高めることができる。よって、各投写部3は、より明るい画像光の投写が可能となる。
(5)光源装置2は、複数の光源4のなかのいずれかが光源切れになったり、輝度が低下したりした際にも、他の光源4から射出される光束がインテグレータ光学系5によって変換された後、導光部7によって各入射開口部35Aに導光される。これによって、各投写部3は、長期に亘って照度ムラが抑制された画像光の投写が可能となる。したがって、プロジェクタ1は、光源4の交換や、各投写部3の輝度調整の頻度を減少させることが可能となり、メンテナンス性の向上が図れる。
また、輝度のばらついた光源4を混在して使用することが可能となり、低コスト化が図れる。
また、輝度のばらついた光源4を混在して使用することが可能となり、低コスト化が図れる。
(6)導光部7は、第1の光束を、入射開口部35Aと同数に分割するので、第1の光束は、損失が少なく、効率良く分割されてそれぞれの入射開口部35Aに導かれることが可能となる。
(7)光源装置2は、導光部7が光源用筐体6に対して着脱可能に構成されているので、導光部7を交換することができる。これによって、光源4およびインテグレータ光学系5を変更することなく、容易に多様な光照射領域に対応することが可能となり利便性の向上が図れる。
また、導光部7は、投写部3に対しても着脱可能に構成されているので、光源用筐体6、導光部7、および投写部3をそれぞれ個別に交換することができ、アフターサービス性が向上する。
また、導光部7は、投写部3に対しても着脱可能に構成されているので、光源用筐体6、導光部7、および投写部3をそれぞれ個別に交換することができ、アフターサービス性が向上する。
(8)投写部3は、光源4が投写部3と離れた光源用筐体6に配置されているので、内部に配置される場合に比べて温度上昇が小さく、投写部用冷却ファンの低電圧駆動による冷却が可能となる。これによって、投写部3の低騒音化が図れる。したがって、光源用筐体6を画像の観察者から離れた位置、例えば、スクリーンSCが設置されている部屋の外に配置すること等で、観察者は、静かな環境で投写される画像を観察することが可能となる。
(9)前述したように、投写部3は、光源4を内部に収納する場合に比べて温度上昇が小さいので、電気光学装置33等の光学部品の劣化が抑制され、プロジェクタ1の長寿命化が図れる。また、投写部3は、複数の投写部3を隣接して配置しても、互いの発する熱による温度上昇が小さいので、多数の投写部3を省スペースで設置することが可能となる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係るプロジェクタ1について、図面を参照して説明する。
以下の説明では、第1実施形態と同様の構造および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1は、第1実施形態の導光部7に加えて第1の光束を4つ以外の数に分割する複数種類の導光部70を備え、それぞれが光源用筐体6および投写部30に対して個別に着脱可能に構成されている。また、本実施形態のプロジェクタ1は、第1実施形態の投写部3と構成の異なる投写部30を備えている。
次に、第2実施形態に係るプロジェクタ1について、図面を参照して説明する。
以下の説明では、第1実施形態と同様の構造および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ1は、第1実施形態の導光部7に加えて第1の光束を4つ以外の数に分割する複数種類の導光部70を備え、それぞれが光源用筐体6および投写部30に対して個別に着脱可能に構成されている。また、本実施形態のプロジェクタ1は、第1実施形態の投写部3と構成の異なる投写部30を備えている。
先ず、複数種類の導光部70について説明する。
各導光部70は、第1実施形態の導光部7と同様に、入射側保持部8、光ファイバ束71、射出側保持部9を備えている。
図7は、複数種類の導光部70を示す模式図である。具体的に、図7(a)〜(f)は、光束分割数が3,6,8,9,12,16の導光部70を入射側端面7A側から見た平面図である。
各導光部70は、第1実施形態の導光部7と同様に、入射側保持部8、光ファイバ束71、射出側保持部9を備えている。
図7は、複数種類の導光部70を示す模式図である。具体的に、図7(a)〜(f)は、光束分割数が3,6,8,9,12,16の導光部70を入射側端面7A側から見た平面図である。
図7に示すように、光束分割数は、格子810Bによって形成される貫通孔810Aの数、および貫通孔810Aに挿入される光ファイバ束71によって設定される。そして、第1の光束は、導光部70によって分割され、光束分割数と同数の投写部30に射出される。
具体的に、光束分割数が3つの導光部70について、詳細に説明する。
図7(a)に示すように、入射側フレーム810は、内側が格子810Bによって略3等分するように仕切られ、平面視における長方形状の貫通孔810Aが3つ形成されている。
図7(a)に示すように、入射側フレーム810は、内側が格子810Bによって略3等分するように仕切られ、平面視における長方形状の貫通孔810Aが3つ形成されている。
図8は、図7(a)における光ファイバ束71を模式的に示す斜視図である。
光ファイバ束71は、図8に示すように、外周線が入射側端面7A側と射出側端面7B側とで異なる形状を有するように光ファイバが束ねられて構成されている。具体的に、光ファイバ束71は、入射側端面7A側が貫通孔810Aより僅かに小さく構成され、射出側端面7B側が投写部30内の光学部品に対応して構成されている。
3つの光ファイバ束71は、第1実施形態と同様に、それぞれの貫通孔810Aに圧入される。
光ファイバ束71は、図8に示すように、外周線が入射側端面7A側と射出側端面7B側とで異なる形状を有するように光ファイバが束ねられて構成されている。具体的に、光ファイバ束71は、入射側端面7A側が貫通孔810Aより僅かに小さく構成され、射出側端面7B側が投写部30内の光学部品に対応して構成されている。
3つの光ファイバ束71は、第1実施形態と同様に、それぞれの貫通孔810Aに圧入される。
導光部70は、第1実施形態と同様に、光源用筐体6および投写部用筐体35に装着され、各入射側端面7Aに入射した第1の光束は、略3等分されてそれぞれの光ファイバ束71に導光され、各射出側端面7Bから投写部30に射出される。
詳細な説明は省略するが、他の光束分割数の導光部70も同様に、第1の光束を略等分するように形成された入射側フレーム810に、その光束分割数に応じて束ねられた光ファイバ束71が挿入されている。そして、第1の光束は、略等分に分割されて効率良くそれぞれの投写部30に射出される。
次に、投写部30について説明する。
図9は、投写部30を説明するための模式図である。
投写部30は、図9に示すように、入射開口部35Aと色分離光学系31との間に、光束範囲変更部10を備えている。
光束範囲変更部10は、単数あるいは複数のレンズを有して構成され、導光部70から射出された第2の光束の範囲を変更して射出する。光束範囲変更部10は、光束分割数に対応して複数種類備えられており、投写部用筐体35に対して着脱可能に構成されている。
図9は、投写部30を説明するための模式図である。
投写部30は、図9に示すように、入射開口部35Aと色分離光学系31との間に、光束範囲変更部10を備えている。
光束範囲変更部10は、単数あるいは複数のレンズを有して構成され、導光部70から射出された第2の光束の範囲を変更して射出する。光束範囲変更部10は、光束分割数に対応して複数種類備えられており、投写部用筐体35に対して着脱可能に構成されている。
導光部70は、分割数が多くなると、射出側端面7Bの面積が小さくなるため、第2の光束の範囲は狭くなる。一方、分割数が少ない場合は、射出側端面7Bの面積が大きくなるため、第2の光束の範囲は広くなる。光束範囲変更部10は、射出側端面7Bから射出された第2の光束の範囲を、液晶パネル331の表示領域に有効に照射されるように変更して色分離光学系31に射出する。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ1によれば、第1実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
(1)光束分割数が異なる複数種類の導光部70を有し、この複数種類の導光部70は、光源用筐体6および投写部30に対して、それぞれが個別に着脱可能に構成されている。これによって、投写部30の数が変更になった場合等、その数に対応した導光部70に交換することができ、多様な数の投写部30に略均一な光束を到達させることが可能となり、利便性の向上が図れる。
(1)光束分割数が異なる複数種類の導光部70を有し、この複数種類の導光部70は、光源用筐体6および投写部30に対して、それぞれが個別に着脱可能に構成されている。これによって、投写部30の数が変更になった場合等、その数に対応した導光部70に交換することができ、多様な数の投写部30に略均一な光束を到達させることが可能となり、利便性の向上が図れる。
(2)投写部30は、光束範囲変更部10を備えているので、異なる光束分割数の導光部7,70が装着された際にも第2の光束を効率良く液晶パネル331の表示領域に照射することが可能となり、照度ムラや色ムラが抑制された画像光の投写が可能となる。
(変形例)
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の光源4は、3つで構成されているが、1つあるいは3つ以外の複数で構成しもよい。また、光源4は放電型のランプに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード等の固体光源で構成してもよい。
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の光源4は、3つで構成されているが、1つあるいは3つ以外の複数で構成しもよい。また、光源4は放電型のランプに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード等の固体光源で構成してもよい。
インテグレータ光学系5と導光部7,70との間に第1の光束を透過する光学部品を配置し、この光学部品と入射側端面7Aとを密着させるように構成してもよい。
また、この光学部品で射出開口部6Aを閉塞するように構成してもよい。これによって、導光部7,70を交換する際の光源用筐体6内への塵埃の侵入を抑制し、画像光の明るさ等の劣化を抑制することが可能となる。
また、この光学部品で射出開口部6Aを閉塞するように構成してもよい。これによって、導光部7,70を交換する際の光源用筐体6内への塵埃の侵入を抑制し、画像光の明るさ等の劣化を抑制することが可能となる。
同様に、導光部7,70と色分離光学系31との間に第2の光束を透過する光学部品を配置し、この光学部品と射出側端面7Bとを密着させるように構成してもよい。
また、入射開口部35Aをこの光学部品で閉塞するように構成してもよい。これによって、導光部7,70を交換する際の投写部用筐体35内への塵埃の侵入を抑制し、投写画像の画質の劣化を抑制することが可能となる。
また、入射開口部35Aをこの光学部品で閉塞するように構成してもよい。これによって、導光部7,70を交換する際の投写部用筐体35内への塵埃の侵入を抑制し、投写画像の画質の劣化を抑制することが可能となる。
前記実施形態の導光部7,70は、レバー82,92と突起部612,352とがそれぞれ係合することによって、光源用筐体6および投写部3,30に対して固定されるようになっているが、ネジによって固定されるように構成してもよい。
導光部7,70は、光ファイバ束71を有して構成されているが、光ファイバに限らず、第1の光束を損失が少なく導光し、略均一な光束として射出する部材を用いて構成してもよい。
光ファイバ束71は、入射側フレーム81,810に対して着脱可能に構成してもよく、長さを調整できるように継合可能に構成されていてもよい。
前記実施形態の導光部7,70は、光束分割数が3,4,6,8,9,12,16となるように構成されているが、これ以外の光束分割数で構成してもよい。
前記実施形態のインテグレータ光学系5は、略1種類の直線偏光成分を有する光に変換する偏光変換素子を備えるように構成してもよい。
前記実施形態のプロジェクタ1は、光変調装置として透過型の液晶パネル331を用いているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。また、光変調装置は、マイクロミラーアレイを用いたデバイス等を使用したものであってもよい。
前記実施形態の光源装置2は、プロジェクタ1以外にも、例えば、店舗や競技施設等で照度ムラを抑制した照明装置として使用すること等も可能である。
1…プロジェクタ、2…光源装置、3,30…投写部、4…光源、5…インテグレータ光学系、6…光源用筐体、6A…射出開口部、7,70…導光部、7A…入射側端面、7B…射出側端面、8…入射側保持部、9…射出側保持部、10…光束範囲変更部、31…色分離光学系、32…リレー光学系、33…電気光学装置、34…投写レンズ、35…投写部用筐体、35A…入射開口部、71…光ファイバ束、331…液晶パネル、332…クロスダイクロイックプリズム。
Claims (6)
- 光源と、
前記光源から射出された光束を、より均一な強度分布を有する光束に変換するインテグレータ光学系と、
前記インテグレータ光学系から射出された光束を分割して複数の光照射領域に導光する導光部と、
を備えることを特徴とする光源装置。 - 請求項1に記載の光源装置であって、
前記光源は、複数設けられていることを特徴とする光源装置。 - 請求項1または請求項2に記載の光源装置であって、
前記導光部は、前記インテグレータ光学系から射出された光束を、前記光照射領域の数と同数に分割することを特徴とする光源装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記インテグレータ光学系を所定位置に配置する配置部を備え、
前記導光部は、前記配置部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする光源装置。 - 請求項4に記載の光源装置であって、
前記インテグレータ光学系から射出された光束を分割する数が異なる複数種類の前記導光部を備え、
前記複数種類の導光部は、それぞれが前記配置部に対して個別に着脱可能に構成されていることを特徴とする光源装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光照射領域に導光された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、前記画像光を投写する投写部と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009002245A JP2010160305A (ja) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | 光源装置およびプロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009002245A JP2010160305A (ja) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | 光源装置およびプロジェクタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010160305A true JP2010160305A (ja) | 2010-07-22 |
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ID=42577507
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010160305A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013182095A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | マルチ画面表示装置 |
CN103728821A (zh) * | 2012-10-12 | 2014-04-16 | 扬明光学股份有限公司 | 投影装置 |
WO2017012828A1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | Philips Lighting Holding B.V. | A digital image projection device with a fiber laser |
KR20180031578A (ko) * | 2016-09-20 | 2018-03-28 | 정석홍 | 프로젝터 |
-
2009
- 2009-01-08 JP JP2009002245A patent/JP2010160305A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
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