JP2010251172A - Light source device and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置およびプロジェクター、特にリフレクターを有する光源装置の技術に関する。 The present invention relates to a light source device and a projector, and more particularly to a technology of a light source device having a reflector.
プロジェクターの光源として使用されるランプ、例えば超高圧水銀ランプ等の放電ランプには、発光管から射出した光を反射させるリフレクター(反射鏡)が用いられている。プロジェクターにより効率良く明るい画像を得るために、従来、発光管から射出した光の利用効率を高めるための光源装置の構成が提案されている。例えば、主反射鏡としてのリフレクターとは別に、発光管の一部を覆う副反射鏡を設ける技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。副反射鏡で反射した光は、発光管を通過した後、主反射鏡に入射して前側へ向けて反射する。これにより、光源装置からの光を利用する光学系へ、発光管から射出した光を効率良く進行させつつ光源装置の薄型化も図ることが可能となる。 In a lamp used as a light source of a projector, for example, a discharge lamp such as an extra-high pressure mercury lamp, a reflector (reflecting mirror) that reflects light emitted from an arc tube is used. In order to obtain a bright image efficiently with a projector, a configuration of a light source device for improving the utilization efficiency of light emitted from an arc tube has been proposed. For example, a technique has been proposed in which a sub-reflecting mirror that covers a part of the arc tube is provided separately from the reflector as the main reflecting mirror (see, for example, Patent Document 1). The light reflected by the sub-reflecting mirror passes through the arc tube, enters the main reflecting mirror, and is reflected toward the front side. This makes it possible to reduce the thickness of the light source device while efficiently making the light emitted from the arc tube proceed to the optical system that uses the light from the light source device.
プロジェクターに用いられるランプは、供給された電気エネルギーの多くが熱となり高温となることから、冷却風などによる冷却が必要となる。副反射鏡を備える構成の場合、発光部表面のうち副反射鏡により覆われる部分について、冷却が困難となる。この場合、発光部表面のうち副反射鏡により覆われる部分と、それ以外の部分とで異なる放熱性を示すこととなるため、発光管の適切な温度調整が困難になるという問題を生じる。発光管のうち冷却が不十分な部分は、発光管を構成する透明部材が熱により結晶化し、白濁する場合が生じ得る。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、発光管の適切な温度調整を可能とする光源装置、およびその光源装置を有するプロジェクターを提供することを目的とする。 Lamps used in projectors need to be cooled by cooling air or the like because much of the supplied electric energy becomes heat and becomes high temperature. In the case of a configuration including a sub-reflecting mirror, it is difficult to cool a portion covered by the sub-reflecting mirror on the surface of the light emitting unit. In this case, since the heat radiation property is different between the portion covered by the sub-reflecting mirror and the other portion on the surface of the light emitting portion, there arises a problem that it is difficult to appropriately adjust the temperature of the arc tube. A portion of the arc tube that is not sufficiently cooled may cause the transparent member constituting the arc tube to be crystallized by heat and become cloudy. SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a light source device that enables appropriate temperature adjustment of an arc tube and a projector having the light source device.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光源装置は、光を射出する発光部と、発光部の一方側に一体に設けられた第1封止部と、発光部の他方側に一体に設けられた第2封止部と、を備える発光管と、発光部の周囲のうちの一部を覆い、発光部から射出した光を反射させる副反射鏡と、発光部から射出した光と、副反射鏡で反射した光とを反射させる主反射鏡と、内部に空気を通過させて副反射鏡と発光部との間の空気を流動させるためのノズルと、を有し、ノズルは、一方の先端が発光部の近傍に位置するように配置される。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the light source device of the present invention includes a light emitting unit that emits light, a first sealing unit that is integrally provided on one side of the light emitting unit, and a light emitting unit. A light emitting tube including a second sealing portion integrally provided on the other side, a sub-reflector that covers a part of the periphery of the light emitting portion and reflects light emitted from the light emitting portion, and a light emitting portion A main reflecting mirror for reflecting the emitted light and the light reflected by the sub-reflecting mirror, and a nozzle for allowing air to flow between the sub-reflecting mirror and the light emitting unit through the inside. The nozzle is arranged so that one tip is located in the vicinity of the light emitting unit.
ノズルの一方の先端が発光部の近傍に位置しているので、その先端から空気を吹き出すか、または吸い込むことで、副反射鏡と発光部との間の空気を流動させることができる。これにより、発光管のうち副反射鏡に覆われた部分の効果的な冷却が可能となり、発光管の適切な温度調整が可能となる。 Since one tip of the nozzle is located in the vicinity of the light emitting unit, air between the sub-reflecting mirror and the light emitting unit can be flowed by blowing or sucking air from the tip. As a result, it is possible to effectively cool the portion of the arc tube covered with the sub-reflecting mirror, and the temperature of the arc tube can be adjusted appropriately.
また、本発明の好ましい態様としては、ノズルは、第2封止部に沿って配置されることが望ましい。ノズルが第2封止部に沿って配置されるので、被照射面に向かう光がノズルに遮られにくくなり、光の利用効率の低下を抑えることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the nozzle is desirably disposed along the second sealing portion. Since the nozzle is disposed along the second sealing portion, the light traveling toward the irradiated surface is not easily blocked by the nozzle, and a decrease in light use efficiency can be suppressed.
また、本発明の好ましい態様としては、副反射鏡に一体に形成されて第2封止部の一部を覆う延伸部をさらに有し、ノズルは、延伸部と第2封止部との間に配置されることが望ましい。副反射鏡に延伸部が形成されている場合であっても、第2封止部と延伸部との間にノズルを配置することで、延伸部に邪魔されずに副反射鏡と発光部との間の空気を流動させることができ、発光管の適切な温度調整が可能となる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it further includes an extending portion that is formed integrally with the sub-reflecting mirror and covers a part of the second sealing portion, and the nozzle is provided between the extending portion and the second sealing portion. It is desirable to be arranged in. Even if the extension part is formed in the sub-reflecting mirror, by arranging the nozzle between the second sealing part and the extension part, the sub-reflection mirror and the light emitting part are not disturbed by the extension part. Therefore, the temperature of the arc tube can be adjusted appropriately.
また、本発明の好ましい態様としては、ノズルの一方の先端側は、発光管の中心軸に略平行とされていることが望ましい。ノズルの一方の先端側が発光管の中心軸に略平行とされるので、ノズルから吹き出される空気の向きも中心軸と平行となる。これにより、発光部に吹き付けられた空気が、副反射鏡と発光部との間の空間に満遍なく広がりやすくなり、副反射鏡と発光部との間で空気の流動する場所に偏りが生じるのを抑えて、発光管の一部で冷却不良が発生するのを抑えることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that one tip side of the nozzle is substantially parallel to the central axis of the arc tube. Since one tip side of the nozzle is substantially parallel to the central axis of the arc tube, the direction of air blown from the nozzle is also parallel to the central axis. As a result, the air blown to the light emitting part is likely to spread evenly in the space between the sub-reflecting mirror and the light emitting part, and the location where the air flows between the sub reflecting mirror and the light emitting part is biased. It is possible to suppress the occurrence of poor cooling in a part of the arc tube.
また、本発明の好ましい態様としては、少なくとも第2封止部と、主反射鏡と、ノズルとを一体に固着させる固着部をさらに有することが望ましい。固着部を有することで、第2封止部と、主反射鏡と、ノズルとを1回の工程で固着させることができるので、製造コストの抑制を図ることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to further include a fixing portion that integrally fixes at least the second sealing portion, the main reflecting mirror, and the nozzle. By having the fixing portion, the second sealing portion, the main reflecting mirror, and the nozzle can be fixed in a single step, so that the manufacturing cost can be suppressed.
また、本発明の好ましい態様としては、ノズルは、延伸部に固着されることが望ましい。延伸部にノズルを固着することで、副反射鏡とノズルとを予めユニット化することができ、光源装置の組み立てを簡単化することができる。また、副反射鏡とノズルとを予めユニット化することで、副反射鏡に対してノズルを所望の位置に配置しやすくなる。より効率的な冷却が期待できる位置、例えば、副反射鏡と延伸部の境界位置にノズルの一方の先端を位置させることで、冷却効率の向上を図ることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the nozzle is fixed to the extending portion. By fixing the nozzle to the extending portion, the sub-reflecting mirror and the nozzle can be unitized in advance, and the assembly of the light source device can be simplified. Further, by unitizing the sub-reflecting mirror and the nozzle in advance, it becomes easy to arrange the nozzle at a desired position with respect to the sub-reflecting mirror. Cooling efficiency can be improved by positioning one tip of the nozzle at a position where more efficient cooling can be expected, for example, at the boundary position between the sub-reflecting mirror and the extending portion.
また、本発明の好ましい態様としては、光源装置は、プロジェクターに着脱可能とされ、ノズルの他方の先端側は、プロジェクターに対する光源装置の着脱方向と略平行とされていることが望ましい。ノズルの他方の先端側が、プロジェクターに対する光源装置の着脱方向と略平行とされているので、光源装置をプロジェクターに取り付けるだけで、ノズルの他方の先端がプロジェクター側の送風管に接続されて送風可能となるような構成が可能となる。 As a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the light source device is detachable from the projector, and the other tip side of the nozzle is substantially parallel to the mounting direction of the light source device with respect to the projector. Since the other tip end side of the nozzle is substantially parallel to the direction in which the light source device is attached to and detached from the projector, simply attaching the light source device to the projector allows the other tip end of the nozzle to be connected to the projector-side air duct and to blow air. Such a configuration is possible.
また、本発明のプロジェクターは、上記光源装置と、光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、ノズルへ空気を送り込む送風部を有する。上記の光源装置を用いることで、発光管の適切な温度調整により、発光管の劣化を低減できる。これにより、高い信頼性のプロジェクターを得られる。 The projector of the present invention includes the light source device, a spatial light modulation device that modulates light emitted from the light source device according to an image signal, and a blower that sends air to the nozzle. By using the light source device described above, deterioration of the arc tube can be reduced by adjusting the temperature of the arc tube appropriately. As a result, a highly reliable projector can be obtained.
また、本発明の好ましい態様としては、重力方向に対する発光管の向きを検出する姿勢検出部と、姿勢検出部による検出結果に応じてノズルに送り込む空気量を調整する空気量調整部と、を有することが望ましい。発光管により熱せられた空気は、重力方向下側に対して上側において多くなる。姿勢検出部による検出結果に応じて冷却風の風量を調整することにより、発光管の向きに関わらず、発光管の適切な温度調整が可能となる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it includes an attitude detection unit that detects the direction of the arc tube with respect to the direction of gravity, and an air amount adjustment unit that adjusts the amount of air sent to the nozzle according to the detection result by the attitude detection unit. It is desirable. The air heated by the arc tube increases on the upper side with respect to the lower side in the direction of gravity. By adjusting the air volume of the cooling air according to the detection result by the attitude detection unit, it is possible to adjust the temperature of the arc tube appropriately regardless of the direction of the arc tube.
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係るプロジェクター1の概略構成を示す。プロジェクター1は、不図示のスクリーンへ光を投写し、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクターである。プロジェクター1は、光源装置2、送風管5、エアポンプ(送風部)6、姿勢検出部7、光学エンジン8を有して大略構成される。なお、本願の実施例の説明において、X軸は、発光管11の中心軸AXに直交する軸である。Y軸は、中心軸AXおよびX軸に直交する軸である。Z軸は、中心軸AXに平行な軸である。Z軸の矢印の方向は、光源装置2から不図示の被照射面へ向かう方向を表す。各軸の矢印方向を正の方向とし、その逆方向を負の方向とする。光源装置2に対してZ軸に沿った正の方向側(被照射面のある側)を前側といい、負の方向側を後側という。また、発光部15に対してY軸に沿った正の方向側を上側といい、負の方向側を下側という。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
図2は、本発明の実施例1に係る光源装置2の概略構成を示す外観斜視図である。光源装置2は、発光管11、主反射鏡12、副反射鏡13を有して構成される。光源装置2は、赤色(R)光、緑色(G)光、青色(B)光を含む光を射出する。光源装置2は、プロジェクター1の取付部1aに着脱可能に取り付けられる。なお、その着脱方向は、Y軸方向に平行、すなわち上下方向となっている。
FIG. 2 is an external perspective view illustrating a schematic configuration of the
発光管11は、例えば、超高圧水銀ランプである。発光管11は、略球状の形状を呈する発光部15を備える。発光部15の内部において、電極3,4(図4参照)間にアークが形成されることで、発光部15から光が射出される。発光部15には、第1封止部16および第2封止部17が一体に設けられている。第1封止部16は、円筒形状を呈しており、発光部15の一方側(前側)に設けられている。第2封止部17は、円筒形状を呈しており、発光部15の他方側(後側)に設けている。上記構成により、発光管11は、第1封止部16と第2封止部17とで発光部15を挟んだ形状となっている。
The
主反射鏡12は、発光部15から射出した光を反射させ、前側へ進行させる。主反射鏡12は、中心軸AXを中心として楕円を回転させることにより得られる回転楕円面を、所定の平面で切断することにより得られる曲面と略同じ形状をなしている。本実施例では、所定の平面とは、発光管AXの中心軸AXを含む平面である。なお、所定の平面は、光の利用効率を上げるために、中心軸AXを含む平面以外の面としても良い。所定の平面は、例えば、中心軸AXに平行な平面や、中心軸AXに対して角度を持たせた平面であっても良い。
The main reflecting
主反射鏡12は、所望の形状に成形された基材の表面に高反射性部材、例えば誘電体多層膜や金属部材を蒸着させることにより構成されている。高反射性部材は、可視領域の波長の光について高い反射率である部材を用いる。回転楕円面を切断した形状の主反射鏡12を用いることにより、回転楕円面が切断されていない反射鏡を用いた光源装置よりも、薄型な光源装置2とすることができる。なお、主反射鏡12は、回転楕円面を切断することにより得られる曲面と略同じ形状に限られない。例えば、放物線などの所定の曲線を回転させることにより得られる回転曲面を切断することにより得られる曲面と略同じ形状や、自由曲面形状などとしてもよい。
The main reflecting
副反射鏡13は、発光部15から射出した光を発光部15へ向けて反射させる。副反射鏡13は、発光部15の周囲の一部を下側から覆う。副反射鏡13と発光部15との間には、隙間が設けられている。副反射鏡13は、所望の形状に成形された基材の表面に高反射性部材、例えば誘電体多層膜や金属部材を蒸着させることにより構成されている。高反射性部材は、可視領域の波長の光について高い反射率である部材を用いる。主反射鏡12と副反射鏡13とを設けることにより、発光部15から射出した光を光学エンジン8へ効率良く進行させることが可能となる。
The
図3は、光源装置2を後側から見た斜視図である。図4は、光源装置2とエアポンプとの関係を示す図であって、光源装置2をX−Y平面で切断した断面図で表した図である。副反射鏡13の後側には、第2封止部17の一部を覆う延伸部23が一体に形成されている。延伸部23が、後述する固着部27に対して接着されることで、光源装置2における副反射鏡13の位置決め・固定がなされる。
FIG. 3 is a perspective view of the
第2封止部17と延伸部23との間には、第2封止部17に沿ってノズル14が配置されている。ノズル14は、内部に空気が通過可能な筒状の形状を呈している。ノズル14は、一方の先端が、空気を吹き出す吹出口14aとなっている。ノズル14は、発光部15の近傍に吹出口14aが位置するように配置されている。また、ノズル14のうち吹出口14a側は、中心軸AXと平行とされている。ノズル4には、後述するエアポンプ6から空気が送り込まれ、吹出口14aから空気が吹き出される。なお、本実施例1では、第2封止部17と延伸部23との間に位置する領域で、ノズル14は中心軸AXと平行とされる。
A
ここで、ノズル14が第2封止部17に沿って配置されるので、被照射面に向かう光がノズル14に遮られにくくなり、光の利用効率の低下を抑えることができる。また、副反射鏡13に延伸部23が形成されているが、第2封止部17と延伸部23との間にノズル14を配置することで、延伸部23に邪魔されずに副反射鏡13と発光部15との間の空気を流動させることができる。
Here, since the
また、吹出口14aが発光部15の近傍に位置しているので、その吹出口14aから空気を吹き出すことで、副反射鏡13と発光部15との間の空気を流動させることができる。これにより、発光管11のうち副反射鏡13に覆われた部分の効果的な冷却が可能となり、発光管11の適切な温度調整が可能となる。また、ノズル14が、中心軸AXと平行とされることで、ノズル14から吹き出される空気の向きも中心軸AXと平行となる。これにより、発光部15に吹き付けられた空気が、副反射鏡13と発光部15との間の空間に満遍なく広がりやすくなり、空気の流動する場所に偏りが生じるのを抑えて、発光管11の一部で冷却不良が発生するのを抑えることができる。
Moreover, since the
ノズル14は、他方の先端が、吹出口14aに空気を送り込むための接続口14bとなっている。ノズル14は、送風管5と接続口14bで接続可能となっている。ノズル14は、延伸部23の後側で折り曲げられて、接続口14b側がY軸方向と平行とされる。
The other end of the
図5は、光源装置2から副反射鏡13を除いた状態を示す斜視図である。主反射鏡12と発光管11とノズル14とは、固着部27によって予め一体に固着される。固着部27は、例えば、セメントを固化させて構成されている。固着部27を設けることにより、主反射鏡12と発光管11とノズル14を1回の工程で固着させることができるので、製造コストの抑制を図ることができる。固着部27によって予め主反射鏡12等が一体に固着された状態で、固着部27に対して下側から副反射鏡13の延伸部23を接着することで、光源装置2が構成される。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the
図1、図4に戻って送風管5、エアポンプ6、姿勢検出部7について説明する。送風管5は、プロジェクター1内に配設され、内部に空気を通過可能とされている。送風管5は、エアポンプ6に接続されており、エアポンプ6によって送り込まれた空気を案内する。送風管5は、光源装置2が取付部1aに取り付けられた状態において、ノズル14の接続口14bと接続される。具体的には、送風管5の内側にノズル14の接続口14bが嵌まり込む。送風管5の先端側は送風管14の先端側はY軸方向と平行とされており、ノズル14の接続方向は、光源装置2の着脱方向と同じ上下方向となっている。送風管5は、光源装置2を取付部1aに取り付けた際に、接続口14bがはまり込む位置に配置されている。これにより、光源装置2を取付部1aに取り付けるだけで、ノズル14と送風管5とが接続されるので、光源装置2の交換作業を簡単にすることができ、メンテナンス性を向上させることができる。また、ノズル4の接続方向と、光源装置2の着脱方向が同じ方向となるため、光源装置2の取付時にノズル14が邪魔になりにくい。光源装置2の取付時にノズル14が折れてしまう等の問題を生じにくくすることができる。なお、送風管5の内側にゴム等からなる弾性体を備えて、ノズル14と送風管5の隙間からの空気漏れを防いでもよい。
Returning to FIG. 1 and FIG. 4, the
エアポンプ6は、送風管5に接続されて、送風管5の内部に空気を送り込む。送風管5に送り込まれた空気は、ノズル14を介して吹出口14aから吹き出される。吹出口14aから吹き出された空気は、発光部15に吹き付けられるとともに、発光部15と副反射鏡13との間を通過して空気を流動させる。これにより、発光管11のうち副反射鏡13に覆われている部分であっても、十分に冷却させることができる。
The air pump 6 is connected to the
姿勢検出部7は、重力方向に対する発光管11の向きを検出する。風量調整部9は、姿勢検出部7による検出結果に応じて、エアポンプ1から送り込む空気量を調整する。例えば、発光部15のうち副反射鏡13に覆われた側が重力方向下側であることが、姿勢検出部7により検出されている場合を第一の姿勢とする。また、発光部15のうち副反射鏡13に覆われた側が重力方向上側であることが、姿勢検出部7により検出されている場合を第二の姿勢とする。
The attitude detection unit 7 detects the direction of the
ここで、姿勢検出部7により第二の姿勢であることが検出されたとする。この場合、発光部15のうち副反射鏡13で覆われた側では、熱せられた空気が第一の姿勢であるときよりもこもりやすくなる。したがって、風量調整部9は、エアポンプ6から送り込む空気量を第一の姿勢であるときより多くする調整を行う。また、姿勢検出部7により第一の姿勢であることが検出されたとする。この場合、風量調整部9は、エアポンプ6から送り込む空気量を第二の姿勢であるときより多くする調整を行う。
Here, it is assumed that the posture detection unit 7 detects the second posture. In this case, on the side of the
このように、姿勢検出部7による検出結果に応じて冷却風の風量を調整することにより、発光管11の向きに関わらず、発光管11の適切な温度調整が可能となるという効果を奏する。本実施の形態に係る光源装置2は、特に、机や台などに設置される正立状態と、天井に設置される倒立状態とのいずれの姿勢も採り得るプロジェクターに設置される場合に適している。
Thus, by adjusting the air volume of the cooling air according to the detection result by the posture detection unit 7, there is an effect that it is possible to appropriately adjust the temperature of the
次に、光学エンジン8について説明する。凹レンズ31は、光源装置2から射出した光を平行化させる。第1インテグレーターレンズ32および第2インテグレーターレンズ33は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第1インテグレーターレンズ32は、凹レンズ31からの光束を複数に分割する。第1インテグレーターレンズ32の各レンズ素子は、凹レンズ31からの光束を第2インテグレーターレンズ33のレンズ素子近傍にて集光させる。第2インテグレーターレンズ33のレンズ素子は、第1インテグレーターレンズ32のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。
Next, the
2つのインテグレーターレンズ32、33を経た光は、偏光変換素子34にて特定の振動方向の直線偏光に変換される。重畳レンズ35は、第1インテグレーターレンズ32の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第1インテグレーターレンズ32、第2インテグレーターレンズ33および重畳レンズ35は、光源装置2からの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる。重畳レンズ35からの光は、第1ダイクロイックミラー36に入射する。第1ダイクロイックミラー36は、R光を反射し、G光およびB光を透過させる。第1ダイクロイックミラー36へ入射したR光は、第1ダイクロイックミラー36、反射ミラー37でそれぞれ光路が折り曲げられ、R光用フィールドレンズ38Rへ入射する。R光用フィールドレンズ38Rは、反射ミラー37からのR光を平行化し、R光用空間光変調装置39Rへ入射させる。
The light that has passed through the two
R光用空間光変調装置39Rは、R光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。R光用空間光変調装置39Rに設けられた不図示の液晶パネルは、2つの透明基板の間に、光を画像信号に応じて変調するための液晶層を封入している。R光用空間光変調装置39Rで変調されたR光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム40へ入射する。
The spatial
第1ダイクロイックミラー36を透過したG光およびB光は、第2ダイクロイックミラー41へ入射する。第2ダイクロイックミラー41は、G光を反射し、B光を透過させる。第2ダイクロイックミラー41へ入射したG光は、第2ダイクロイックミラー41で光路が折り曲げられ、G光用フィールドレンズ38Gへ入射する。G光用フィールドレンズ38Gは、第2ダイクロイックミラー41からのG光を平行化し、G光用空間光変調装置39Gへ入射させる。G光用空間光変調装置39Gは、G光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。G光用空間光変調装置39Gで変調されたG光は、クロスダイクロイックプリズム40のうちR光が入射する面とは異なる面へ入射する。
The G light and B light that have passed through the first
第2ダイクロイックミラー41を透過したB光は、リレーレンズ42を透過した後、反射ミラー43での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー43からのB光は、さらにリレーレンズ44を透過した後、反射ミラー45での反射により光路が折り曲げられ、B光用フィールドレンズ38Bへ入射する。R光の光路およびG光の光路よりもB光の光路が長いことから、空間光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、B光の光路には、リレーレンズ42、44を用いるリレー光学系が採用されている。
The B light transmitted through the second
B光用フィールドレンズ38Bは、反射ミラー45からのB光を平行化し、B光用空間光変調装置39Bへ入射させる。B光用空間光変調装置39Bは、B光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。B光用空間光変調装置39Bで変調されたB光は、クロスダイクロイックプリズム40のうちR光が入射する面、G光が入射する面とは異なる面へ入射する。
The B
クロスダイクロイックプリズム40は、互いに略直交する2つのダイクロイック膜46、47を有する。第1ダイクロイック膜46は、R光を反射し、G光およびB光を透過させる。第2ダイクロイック膜47は、B光を反射し、R光およびG光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム40は、それぞれ異なる方向から入射したR光、G光およびB光を合成し、投写レンズ48の方向へ射出する。投写レンズ48は、クロスダイクロイックプリズム40で合成された光をスクリーンの方向へ投写する。
The cross
プロジェクター1は、上記の光源装置2を用いることで、発光管11の十分な冷却を可能とし、発光管11の劣化を低減できる。これにより、高い信頼性のプロジェクター1を得られるという効果を奏する。また、プロジェクター1が倒立状態で使用されると、副反射鏡13が発光部15の上側を覆い、発光管11の温度が高くなりやすい。プロジェクター1は、姿勢に応じてエアポンプ6から送り込む空気量を調整するので、プロジェクター1が倒立状態で使用される場合であっても、空気量を増やして発光管11を十分に冷却させることができる。つまり、使用状態に応じて、発光管11の適切な温度制御を可能とするプロジェクターを得ることができる。
By using the
プロジェクター1は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置(Liquid Crystal On Silicon;LCOS)、DMD(Digital Micromirror Device)、GLV(Grating Light Valve)等を用いても良い。プロジェクター1は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクター1は、一の空間光変調装置により2つ又は3つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクター1は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクター1は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクターであっても良い。プロジェクター1は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクターであっても良い。
The
また、エアポンプ6が空気を送り込む方向を逆方向とすることで、ノズル14から空気を吸い込むように構成してもよい。この場合も、発光部15近傍の空気を流動させて、発光部15を十分に冷却させることができる。また、吸い込む空気の量を調整することで、発光管11の冷却量を制御することができる。
Moreover, you may comprise so that air may be sucked in from the
図6は、本実施例1の変形例1に係るプロジェクターが備える光源装置の断面図である。本変形例1では、ノズル14の接続口14b側がZ軸方向に平行とされている。また、送風管5の先端側もZ軸方向に平行とされている。これにより、光源装置2の着脱方向が前後方向であるプロジェクター1であっても、本変形例1の光源装置2を用いることで、光源装置2の取付時にノズル14が邪魔になりにくく、光源装置2の取付時にノズル14が折れてしまう等の問題を生じにくくすることができる。また、光源装置2を取り付けるだけで、ノズル14と送風管5とが接続されるので、光源装置2の交換作業を簡単にすることができ、メンテナンス性を向上させることができる。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the light source device included in the projector according to the first modification of the first embodiment. In the first modification, the
図7は、本発明の実施例2に係る光源装置が備える副反射鏡の外観斜視図である。上記の実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施例2では、ノズル14が予め副反射鏡13の延伸部23に固着される。上述した固着部27と同様に、セメントを用いてノズル14を延伸部23に固着する。なお、ノズル14の固着には、接着剤を用いてもよく、例えばセラミック系の接着剤を用いてもよい。
FIG. 7 is an external perspective view of a sub-reflecting mirror included in the light source device according to
延伸部23にノズルを固着することで、副反射鏡13とノズル14とを予めユニット化することができ、光源装置2の組み立てを簡単化することができる。また、副反射鏡13とノズル14とを予めユニット化することで、副反射鏡13に対するノズル14を所望の位置に配置しやすくなる。より効率的な冷却が期待できる位置、例えば、副反射鏡13と延伸部23との境界位置に吹出口14aを位置させることで、冷却効率の向上を図ることができる。
By fixing the nozzle to the extending
図8は、本発明の実施例2に係る光源装置のX−Y平面で切断した断面図である。上記の実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施例3では、副反射鏡13に延伸部が形成されていない。副反射鏡13には、発光管11側の反対側に固定部28が形成されている。副反射鏡13は、図示しないハウジング等に固定部28が固定されることで、光源装置における位置決め・固定がなされる。
FIG. 8: is sectional drawing cut | disconnected by the XY plane of the light source device which concerns on Example 2 of this invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In Example 3, no extending portion is formed on the
ノズル14は、発光管11の第2封止部17に沿って配置されている。また、吹出口14aが発光部15の近傍に位置するように配置されている。このように、吹出口14aが発光部15の近傍に位置するように配置することで、延伸部23が形成されない副反射鏡13を用いた場合であっても、発光部15と副反射鏡13との間の空気を流動させて、発光管11を十分に冷却することができる。
The
以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクターに用いる場合に適している。 As described above, the light source device according to the present invention is suitable for use in a projector.
1 プロジェクター、2 光源装置、3,4 電極、5 送風管、6 エアポンプ(送風部)、7 姿勢検出部、8 光学エンジン、9 風量調整部、11 発光管、12 主反射鏡、13 副反射鏡、14 ノズル、14a 吹出口、14b 接続口、15 発光部、23 延伸部、27 固着部、28 固定部、31 凹レンズ、32 第1インテグレーターレンズ、33 第2インテグレーターレンズ、34 偏光変換素子、35 重畳レンズ、36 第1ダイクロイックミラー、37 反射ミラー、38R R光用フィールドレンズ、38G G光用フィールドレンズ、38B B光用フィールドレンズ、39R R光用空間光変調装置、39G G光用空間光変調装置、39B B光用空間光変調装置、40 クロスダイクロイックプリズム、41 第2ダイクロイックミラー、42,44 リレーレンズ、43,45 反射ミラー、46 第1ダイクロイック膜、47 第2ダイクロイック膜、48 投写レンズ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記発光部の周囲のうちの一部を覆い、前記発光部から射出した光を反射させる副反射鏡と、
前記発光部から射出した光と、前記副反射鏡で反射した光とを反射させる主反射鏡と、
内部に空気を通過させて前記副反射鏡と前記発光部との間の空気を流動させるためのノズルと、を有し、
前記ノズルは、一方の先端が前記発光部の近傍に位置するように配置されることを特徴とする光源装置。 An arc tube comprising: a light emitting unit that emits light; a first sealing unit provided integrally on one side of the light emitting unit; and a second sealing unit provided integrally on the other side of the light emitting unit. When,
A sub-reflector that covers a part of the periphery of the light emitting unit and reflects light emitted from the light emitting unit;
A main reflecting mirror that reflects the light emitted from the light emitting unit and the light reflected by the sub-reflecting mirror;
A nozzle for allowing air to flow between the sub-reflecting mirror and the light emitting unit by allowing air to pass inside,
The nozzle is arranged such that one tip is positioned in the vicinity of the light emitting unit.
前記ノズルは、前記延伸部と前記第2封止部との間に配置されることを特徴とする請求項2に記載の光源装置。 An extension part formed integrally with the sub-reflecting mirror and covering a part of the second sealing part;
The light source device according to claim 2, wherein the nozzle is disposed between the extending portion and the second sealing portion.
前記ノズルの他方の先端側は、前記プロジェクターに対する前記光源装置の着脱方向と略平行とされていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の光源装置。 The light source device is detachable from the projector,
The light source device according to claim 1, wherein the other tip side of the nozzle is substantially parallel to a direction in which the light source device is attached to and detached from the projector.
前記光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記ノズルへ空気を送り込む送風部と、を有することを特徴とするプロジェクター。 A light source device according to any one of claims 1 to 7,
A spatial light modulator that modulates light emitted from the light source device according to an image signal;
A projector having an air blowing section for sending air to the nozzle.
前記姿勢検出部による検出結果に応じて前記ノズルに送り込む空気量を調整する空気量調整部と、を有することを特徴とする請求項8に記載のプロジェクター。 A posture detection unit for detecting the direction of the arc tube with respect to the direction of gravity;
The projector according to claim 8, further comprising: an air amount adjusting unit that adjusts an amount of air sent to the nozzle according to a detection result by the posture detecting unit.
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JP2009100617A JP2010251172A (en) | 2009-04-17 | 2009-04-17 | Light source device and projector |
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