JP4090094B2 - Light source device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクター等の光源装置として使用される光源装置に関するものである。さらに詳しくは、2個の光源ランプを備えた高輝度の光源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶プロジェクター等の液晶表示装置においては、メタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプからなる光源ランプからの出射光を液晶パネルからなるライトバルブに照射し、当該ライトバブルにおいて表示画像に対応する変調を施した後に投写光学系を介して投写面上に投写画像を形成するようになっている。ここで、画像情報に対応した変調を光に施すための液晶ライトバルブは特定の偏光成分のみを使用しており、光源ランプからの出射光をそのまま液晶ライトバルブに照射しても偏光方向が異なる半分の光成分は利用されない。従って、投写画像を明るくするためには、ワット数の高い光源ランプを使用して光源の輝度を高める必要がある。
【0003】
しかし、単一の光源ランプによる明るさには上限があるので、2個の光源ランプを用いて明るさの高い光源装置を実現することが考えられる。例えば、特開平6−265887号公報には、2個の光源ランプからの出射光束を多焦点レンズを介して合成することにより光量の増加を図った光学系が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単に2個の光源ランプを並列配置しただけの光源装置では、各光源ランプから出射される2個の円形の出射光束を包含する大きさの多焦点レンズ、コンデンサーレンズ等を配置して、2個の出射光束を単一の合成光束となるように合成する必要がある。この結果、単一の光源ランプを使用する場合に比べて、使用する光学素子を大きな寸法にする必要があり、その分、光学系の設置スペースが増大して、光源装置が大型化してしまう。また当然にコスト高にも繋がってしまう。
【0005】
また、光源装置の照明対象の形状に着目すると、次のような課題もある。すなわち、液晶プロジェクターにおいてはその液晶ライトバルブの縦横比は3:4の横長の長方形をしている。従って、ここを照明する光源装置の出射光束、すなわち、光源装置の出射光束の射出開口の形状も、この照明対象の形状に近似していることが望ましい。しかしながら、従来の光源装置の射出開口の形状はほぼ円形であるのが一般であり、このような円形の出射光束により長方形の照明対象を包含する状態で照明した場合には、円形の出射光束のうちの約30%程度の光が照明光として利用されない。このために、光の利用効率が悪い。
【0006】
そこで、本発明の課題は、2個の光源ランプと、これらからの出射光束を合成して単一の合成光束として射出する合成光学系とを備えた光源装置を小型、コンパクトで廉価に構成できるようにすることにある。
【0007】
また、本発明の課題は、このような2個の光源ランプを備えた光源装置における光利用効率を改善することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
図面を参照して本発明による偏光光源装置の構成を説明する。
【0009】
図1には、本願の請求項1に係る発明による光源装置の光学系を示してある。この図を参照して説明すると、光源装置1は、第1および第2の光源ランプ2、3と、これら第1および第2の光源ランプ2、3からそれぞれ出射される第1および第2の出射光束I(2)、I(3)を合成して単一の合成光束I(out)として出射する合成光学系4を有している。図においては、第1および第2の出射光束I(2)、I(3)、および合成光束I(out)の断面形状をそれぞれ斜線で表示してある。第1および第2の光源ランプ2、3は発光管2a、3aと反射鏡2b、3bとを備えた構成とすることができる。
【0010】
第1の光源ランプ2は、第1の出射光束が射出する第1の射出開口2cと、第1の遮蔽用反射板2dとを備えている。この第1の遮蔽用反射板2dは、第1の射出開口2cの外周部分を遮蔽して、光源光軸2eを中心とする第1の矩形射出開口2fを形成している。また、この第1の遮蔽用反射板2dは、そこに照射する出射光を反射する。すなわち、その反射面が光源光軸2eに垂直であり、発光管2aに面する側に形成されている。
【0011】
第2の光源ランプ3も同様に構成されている。すなわち、第2の光源ランプ3は、第2の出射光束が射出する第2の射出開口3cと、第2の遮蔽用反射板3dとを備えている。この第2の遮蔽用反射板3dは、第2の射出開口3cの外周部分を遮蔽して、光源光軸3eを中心とする第2の矩形射出開口3fを形成している。また、この第2の遮蔽用反射板3dは、そこに照射する出射光を反射する。すなわち、その反射面が光源光軸3eに垂直であり、発光管3aに面する側に形成されている。
【0012】
ここで、図1(B)に示すように、第1および第2の矩形射出開口2f、3fは同一形状をした縦長の長方形をしている。例えば、縦横比が1:0.5とされている。
【0013】
一方、合成光学系4は、第1および第2の反射板5、6と、コンデンサーレンズ7とを備えている。
【0014】
次に、上記の構成要素の配置関係を説明する。まず、第1および第2の光源ランプ2、3はそれぞれの光源光軸2e、3eが平行となるように相互に向かい合わせの状態で配置されている。図示の例では、双方の光源光軸が一致するように配置されている。
【0015】
これら第1および第2の光源ランプ2、3の間において、第1の光源ランプ2の光源光軸2e上には、第1の反射板5が45度傾斜した状態で第1の光源ランプ2の側に反射面が向いた状態に配置されている。これに対して、第2の光源ランプ3の光源光軸3e上には、第2の反射板6が逆方向に45度傾斜した状態で当該第2の光源ランプの側に反射面が向いた状態に配置されている。
【0016】
これら第1および第2に反射板5、6の反射方向、すなわち、光源光軸2e,3eとは直交する側には、コンデンサーレンズ7が配置されている。
【0017】
なお、第1および第2の光源ランプ2、3の発光管2a、3aはメタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプである。また、反射鏡2b、3bとしては、その反射面が楕円面のもの、放物面のものを使用できる。
【0018】
このように構成た光源装置1の作用を説明する。第1の発光ランプ2において、その発光管2aからの発散光のうち、その発光点P0から反射鏡2bの反射面に向けて描いた光源光軸2eに直交する線分の反射面との交点P1より内側にある光束は全て光源光軸2eを中心としている第1の矩形開口2fを通過して矩形断面の出射光束I(2)として出射する。
【0019】
光源ランプ2の光束密度は、その光束中心軸線に直交する平面で見た場合に、中心部分に高い集光を示す分布となる。よって、光源光軸を中心として第1の矩形開口2fを形成することにより、高い光束密度の出射光部分を取り出すことができ、光の利用効率が高い。
【0020】
ここにおいて、第1の光源ランプ2における発光管2aの発光点P0から、光源光軸2eに直交する方向に測った場合における反射鏡2bの反射面までの距離(点P0から点P1までの距離)を基準として、第1の矩形射出開口2fの短辺方向の長さをその2倍に設定することが望ましい。このようにすれば、反射点P1よりも外周側に放射された発光管2aからの光(a)は第1の遮蔽用反射板2dの反射面で反射された後に、再び反射鏡2bの反射面で1回あるいは複数回反射され、全て矩形射出開口2fから出射される。換言すると、反射鏡2bと第1の遮蔽用反射板2dの反射面の間で繰り返し反射して出射光として利用されない光成分を実質的に零にすることができる。この結果、光の利用効率を一層高めることができる。
【0021】
第2の光源ランプ3においても同様にしてその第2の矩形射出開口3fを介して矩形断面の出射光I(3)が射出される。
【0022】
第1の光源ランプ2からの第1の出射光I(2)は第1の反射板5によって進行方向が直角に変更されて、図において下方側に配置されているコンデンサーレンズ7に向けて進行する。同様に、第2の光源ランプ3からの第2の出射光I(3)は第2の反射板6によって進行方向が直角に折り曲げられた後にコンデンサーレンズ7に向かう。これら第1および第2の出射光I(2)、I(3)はコンデンサーレンズ7を介して、矩形断面形状をした単一の合成光束I(out)として出射される。
【0023】
ここで、このように構成した光源装置1を液晶プロジェクターの光源として用いる場合には、照明対象の液晶ライトバルブの照明領域の縦横比が3:4の横長の長方形であることに鑑みて、当該光源装置1の第1および第2の矩形射出開口2f、3fの形状を次のようにすることが望ましい。すなわち、第1および第2の射出矩形開口2f、3fにおける縦横比を1:0.5から1:0.7の範囲内の値とすることが望ましい。このようにすれば、合成光学系4を介して得られる合成光束I(out)の断面形状は、縦横比が1:1から1:1.4の範囲内の横長の長方形となり、ほぼ、照明対象の液晶ライトバルブの照明領域の形状に一致する。この結果、出射される合成光束I(out)の利用効率を高めることができる。
【0024】
なお、図2および図3には、上記の光源装置1の変形例をそれぞれ示してある。図2に示す光源装置20は、出射光の中心光量と周辺光量の均一化を図るために、多焦点レンズを配置した点が光源装置1とは異なっている。すなわち、第1の矩形射出開口2fと第1の反射板5の間に第1の多焦点レンズ(フライアイレンズ)8aを配置し、第2の矩形射出開口3fと第2の反射板6の間に第2の多焦点レンズ8bを配置し、さらに、コンデンサーレンズ7の手前に第3の多焦点レンズ9を配置した構成を採用している。これ以外の構成は、光源装置1と同一である。
【0025】
また、図3に示す光源装置30は、光源装置20に、更に、偏光変換光学系を追加した構成となっている。偏光変換光学系10を配置することにより、出射光束I(out)を偏光方向の揃った偏光光束として出射することができるので、液晶プロジェクター等の光源として利用した場合には、光の利用効率を高めることができる。
【0026】
次に、図4には、本願の請求項4に係る発明による光源装置の光学系を示してある。この図を参照して説明すると、光源装置40は、第1および第2の光源ランプ22、23と、これら第1および第2の光源ランプ22、23からそれぞれ出射される第1および第2の出射光束I(22)、I(23)を合成して単一の合成光束I(out)として出射する合成光学系24を有している。図においては、第1および第2の出射光束I(22)、I(23)、および合成光束I(out)の断面形状をそれぞれ斜線で表示してある。第1および第2の光源ランプ22、23は発光管22a、23aと、楕円面あるいは放物面等の湾曲面形状をした反射鏡22b、23bとを備えた構成とすることができる。
【0027】
第1の光源ランプ22は、出射光束I(22)の射出開口22cと第1の遮蔽用反射板22dとを備え、この第1の遮蔽用反射板22dは、射出開口22cを当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようとする出射光を反射するものである。図示の例では、射出開口22dは円形であり、この場合には射出開口22dの片側の半円形の部分が遮蔽され、反対側の半円形射出開口22fのみから半円形断面の出射光束I(22)が射出される。
【0028】
第2の光源ランプ23も第1の光源ランプ22と同様な構成となっており、出射光束I(23)の射出開口23cと第2の遮蔽用反射板23dとを備え、この第2の遮蔽用反射板23dは、射出開口23cを当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようとする出射光を反射するものである。図示の例では、射出開口23dは円形であり、従って、片側の半円形射出開口23fのみから半円形断面の出射光束I(23)が射出されることになる。
【0029】
本発明においては、第1および第2の光源ランプ22、23のそれぞれの射出開口22c、23cは同一形状であり、従って、第1および第2の遮蔽用反射板22d、23dによって規定されている半円形射出開口22f、23fも同一形状である。さらには、これらの半円形射出開口22f、23fは同一の側となるように設定されている。
【0030】
合成光学系24は、第1の反射板25と、第2の反射板26と、コンデンサーレンズ27とを備えている。
【0031】
次に、上記の各構成要素の配置関係を説明する。まず、第1および第2の光源ランプ22、23はそれぞれの光源光軸22e、23eが平行となるように相互に向かい合わせの状態で配置されている。図示の例では、相互の光源光軸が一致するように対峙している。
【0032】
これら第1および第2の光源ランプ22、23の間において、第1の光源ランプ22の光源光軸22e上には、第1の反射板25が45度傾斜した状態で第1の光源ランプ22の側に反射面が向いた状態に配置されている。これに対して、第2の光源ランプ23の光源光軸23e上には、第2の反射板26が逆方向に45度傾斜した状態で当該第2の光源ランプの側に反射面が向いた状態に配置されている。
【0033】
これら第1および第2に反射板25、26の反射方向、即ち、光源光軸22e、23eとは直交する側には、コンデンサーレンズ27が配置されている。
【0034】
このように構成した光源装置40による作用効果を説明する。まず、第1の光源ランプ22の発光管22aからの発散光の一部は直接に反射鏡22bに照射し、ここで反射されて半円形射出開口22fから射出される。発散光の残りの部分は射出開口22dの半分を遮蔽している遮蔽用反射板22dによって発散光路を逆行して反射鏡22bに到り、ここで反射されて半円形射出開口22fから射出される。このようにして、発光管22aからの発散光の殆ど全ては、半円形断面の出射光束I(22)として射出される。
【0035】
ここで、反射鏡22aは可視光を反射し、赤外線を透過する、いわゆるコールドミラーとすることが望ましい。このようにすれば、反射鏡22aからの反射光は可視光帯域となり、光源装置の発熱を抑制することができる。
【0036】
第1の光源ランプ22から射出された半円形断面の出射光束I(22)は、第1の反射板25によって直交する方向に反射されてコンデンサーレンズ27に向かう。
【0037】
一方、第2の光源ランプ23からも同様にして半円形断面の出射光束I(23)が出射され、第2に反射板26によって直交する方向に反射されてコンデンサーレンズ27に向かう。
【0038】
これら半円形の出射光束I(22)、I(23)は軸対称であるので、コンデンサーレンズ27を介して合成された後は、単一の円形断面をした合成光束I(out)として出射される。この合成光束の形状は各光源ランプの円形射出開口22c、23cに対応する形状である。
【0039】
ここで、図5には光源装置40の変形例を示してあり、多焦点レンズ28a、28bおよび29を配置することにより、出射光束の中心光量と周辺光量との均一化を図ったものである。
【0040】
次に、図6には、本願の請求項5に係る発明による光源装置を示してある。この光源装置60の基本的な構成要素は図4の光源装置40と同様である。異なる点は、第1および第2の光源ランプ22、23を、それらの光源光軸22e、23eが直交するように配置したことにより、それに伴って第2の反射板26が不要となったことを示している。
【0041】
この構成の光源装置60においては、第2の光源ランプ23からの半円形断面の出射光束I(23)は、そのまま直接にコンデンサーレンズ27に向かい、コンデンサーレンズ27を介して、第1および第2の出射光束I(22)、I(23)により形成された円形断面の合成光束I(out)が得られる。
【0042】
図7には光源装置60の変形例を示してあり、この光源装置70は多焦点レンズ28a、28bおよび29を配置することにより、出射光束の中心光量と周辺光量との均一化を図ったものである。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本願の請求項1ないし3に係る発明によれば、第1および第2の光源ランプの射出開口をそれぞれ遮蔽用反射板によって部分的に遮蔽することにより、光源光軸を中心とする矩形射出開口を形成し、これらから出射される矩形断面の出射光束を合成光学系を介して合成して矩形断面形状をした単一の合成光束としている。
【0044】
従って、本発明によれば、各光源ランプからの出射光束ga断面形状となっているので、その出射側に配置されている各光学素子を小さくすることができ、全体として装置の小型化、低価格化を達成できる。
【0045】
また、矩形断面形状の合成光束を形成できるので、液晶プロジェクターの光源として用いた場合には、照明対象の液晶ライトバルブの照明領域に一致した合成光束を形成できるので、光の利用効率を高めることができる。
【0046】
さらに、各光源ランプの矩形射出開口は光源光軸を中心としているので、光束密度の高い出射光部分を利用でき、この点からも光の利用効率を高めることができる。
【0047】
これに加えて、遮蔽用反射板によって形成されている矩形射出開口の寸法を適切に設定することにより、各光源ランプの発光管からの発散光を実質的に全て利用することができるので、光の利用効率を一層高めることができる。
【0048】
また、本願の請求項4または5に係る発明によれば、第1および第2の光源ランプの射出開口の半分をそれぞれ遮蔽用反射板によって遮蔽し、遮蔽されていない側から出射される出射光束を合成光学系を介して合成して再び各ランプの射出開口に対応する断面形状の合成光束としている。
【0049】
従って、本発明によれば、各光源ランプの出射側に配置される光学素子は従来のものに比べて半分の大きさで良いので、全体として装置の小型化、低価格化を達成できる。また、各光源ランプにおいては遮蔽用反射板によって発光管からの発散光を実質的に全て出射光束として利用できるので、光の利用効率も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図2】図1の光源装置の変形例を示す概略構成図である。
【図3】図1の光源装置の別の変形例を示す概略構成図である。
【図4】本発明の適用した別の光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図5】図4の光源装置の変形例を示す概略構成図である。
【図6】本発明を適用した更に別の光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図7】図6の光源装置の変形例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1、20、30、40、50、60、70 光源装置
2、22 第1の光源ランプ
3、23 第2の光源ランプ
2a、3a、22a、23a 発光管
2b、3b、22b、23b 反射鏡
2c、3c、22c、23c 射出開口
2d、3d、22d,23d 遮蔽用反射板
2e、3e、22e、23e 光源光軸
2f、3f 矩形射出開口
22f、23f 半円形射出開口
4、24 合成光学系
5、6、25、26 反射板
7、27 コンデンサーレンズ
10 偏光変換光学系
28a、28b、29 多焦点レンズ
I(2)、I(22)、I(3)、I(23) 出射光束
I(out) 合成光束[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source device used as a light source device such as a liquid crystal projector. More specifically, the present invention relates to a high-intensity light source device including two light source lamps.
[0002]
[Prior art]
In a liquid crystal display device such as a liquid crystal projector, light emitted from a light source lamp composed of an arc lamp such as a metal halide lamp or a halogen lamp is applied to a light valve composed of a liquid crystal panel, and modulation corresponding to a display image is performed in the light bubble. After that, a projection image is formed on the projection surface via the projection optical system. Here, the liquid crystal light valve for modulating the light corresponding to the image information uses only a specific polarization component, and the polarization direction is different even if the liquid crystal light valve is irradiated with the light emitted from the light source lamp as it is. Half of the light component is not used. Therefore, in order to brighten the projected image, it is necessary to increase the luminance of the light source using a light source lamp having a high wattage.
[0003]
However, since there is an upper limit to the brightness of a single light source lamp, it is conceivable to realize a light source device with high brightness using two light source lamps. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-265887 proposes an optical system in which the amount of light is increased by synthesizing outgoing light beams from two light source lamps via a multifocal lens.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a light source device in which two light source lamps are simply arranged in parallel, a multifocal lens, a condenser lens, etc. having a size including two circular emitted light beams emitted from each light source lamp are arranged, It is necessary to combine the two emitted light beams so as to be a single combined light beam. As a result, compared to the case of using a single light source lamp, the optical element to be used needs to have a large size, and the installation space for the optical system is correspondingly increased, and the light source device is increased in size. Of course, this also leads to high costs.
[0005]
Further, when attention is paid to the shape of the illumination target of the light source device, there are the following problems. That is, in the liquid crystal projector, the aspect ratio of the liquid crystal light valve is a horizontally long rectangle of 3: 4. Therefore, it is desirable that the shape of the exit light beam of the light source device that illuminates the light source, that is, the shape of the exit aperture of the light beam emitted from the light source device is also approximate to the shape of the illumination target. However, the shape of the exit aperture of the conventional light source device is generally circular, and when illuminated in such a state that a rectangular illumination target is included with such a circular exit light beam, the circular output light beam About 30% of the light is not used as illumination light. For this reason, the light utilization efficiency is poor.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to make a light source device including two light source lamps and a combining optical system that combines the light beams emitted from these lamps and emits them as a single combined light beam, which can be configured in a compact, compact and inexpensive manner. There is in doing so.
[0007]
Moreover, the subject of this invention is improving the light utilization efficiency in the light source device provided with such two light source lamps.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A configuration of a polarized light source device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 1 shows an optical system of a light source device according to the first aspect of the present invention. Referring to this figure, the
[0010]
The first
[0011]
The second
[0012]
Here, as shown in FIG. 1B, the first and second
[0013]
On the other hand, the combining optical system 4 includes first and second reflecting plates 5 and 6 and a condenser lens 7.
[0014]
Next, the arrangement relationship of the above components will be described. First, the first and second
[0015]
Between these 1st and 2nd
[0016]
A condenser lens 7 is disposed on the first and second reflecting plates 5 and 6 in the reflection direction, that is, on the side orthogonal to the light source
[0017]
The
[0018]
The operation of the
[0019]
The light flux density of the
[0020]
Here, the distance from the light emitting point P0 of the
[0021]
Similarly, the second
[0022]
The traveling direction of the first outgoing light I (2) from the first
[0023]
Here, when the
[0024]
2 and 3 show modifications of the
[0025]
3 has a configuration in which a polarization conversion optical system is further added to the
[0026]
Next, FIG. 4 shows an optical system of the light source device according to the invention of claim 4 of the present application. Referring to this figure, the
[0027]
The first
[0028]
The second
[0029]
In the present invention, the
[0030]
The combining
[0031]
Next, the arrangement relationship of each component described above will be described. First, the first and second
[0032]
Between these 1st and 2nd
[0033]
A
[0034]
The effect by the
[0035]
Here, the reflecting
[0036]
The emitted light beam I (22) having a semicircular cross section emitted from the first
[0037]
On the other hand, the emitted light beam I (23) having a semicircular cross section is emitted from the second
[0038]
Since these semicircular outgoing light beams I (22) and I (23) are axisymmetric, after being combined through the
[0039]
Here, FIG. 5 shows a modification of the
[0040]
Next, FIG. 6 shows a light source device according to a fifth aspect of the present invention. The basic components of the
[0041]
In the
[0042]
FIG. 7 shows a modification of the
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the inventions according to
[0044]
Therefore, according to the present invention, since the emission light beam ga has a cross-sectional shape from each light source lamp, each optical element arranged on the emission side can be reduced, and the overall size and the size of the apparatus can be reduced. Price can be achieved.
[0045]
In addition, since a composite light beam having a rectangular cross-sectional shape can be formed, when used as a light source for a liquid crystal projector, a composite light beam that matches the illumination area of the liquid crystal light valve to be illuminated can be formed, thereby increasing the light utilization efficiency. Can do.
[0046]
Furthermore, since the rectangular exit aperture of each light source lamp is centered on the light source optical axis, it is possible to use the outgoing light portion having a high luminous flux density, and from this point, the light utilization efficiency can be enhanced.
[0047]
In addition, by appropriately setting the dimensions of the rectangular exit opening formed by the shielding reflector, it is possible to use substantially all of the divergent light from the arc tube of each light source lamp. The utilization efficiency can be further increased.
[0048]
According to the invention according to claim 4 or 5 of the present application, half of the exit openings of the first and second light source lamps are respectively shielded by the shielding reflector, and the emitted light beam is emitted from the unshielded side. Are combined through a combining optical system to obtain a combined light beam having a cross-sectional shape corresponding to the exit aperture of each lamp.
[0049]
Therefore, according to the present invention, since the optical element disposed on the emission side of each light source lamp may be half the size of the conventional one, it is possible to reduce the size and cost of the apparatus as a whole. Moreover, in each light source lamp, substantially all of the divergent light from the arc tube can be used as the outgoing light beam by the shielding reflector, so that the light utilization efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a light source device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a modification of the light source device of FIG. 1;
3 is a schematic configuration diagram showing another modification of the light source device of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an optical system of another light source device to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a modification of the light source device of FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an optical system of still another light source device to which the present invention is applied.
7 is a schematic configuration diagram showing a modification of the light source device of FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
1, 20, 30, 40, 50, 60, 70
Claims (5)
前記第1の光源ランプは、前記第1の出射光束が射出する第1の射出開口と、第1の遮蔽用反射板とを備え、この第1の遮蔽用反射板は、前記第1の射出開口の外周部分を遮蔽して、光源光軸を中心とする第1の矩形射出開口を形成しており、
前記第2の光源ランプは、前記第2の出射光束が射出する第2の射出開口と、第2の遮蔽用反射板とを備え、この第2の遮蔽用反射板は、前記第2の射出開口の外周部分を遮蔽して、光源光軸を中心とする第2の矩形射出開口を形成しており、
前記第1および第2の矩形射出開口は同一形状であり、
前記合成光学系は、第1および第2の反射板と、コンデンサーレンズとを備えており、
前記第1および第2の光源ランプはそれぞれの光源光軸が一致するように相互に向かい合わせの状態で配置されており、
これら第1および第2の光源ランプの間において、前記第1の光源ランプの光源光軸上には、前記第1の反射板が45度傾斜した状態で対向配置され、前記第2の光源ランプの光源光軸上には、前記第2の反射板が逆方向に45度傾斜した状態で対向配置されており、
前記第1および第2の反射板で反射された第1および第2の出射光が前記コンデンサーレンズを介して単一の矩形断面の合成光束として出射されるようになっていることを特徴とする光源装置。A first and second light source lamp; and a combining optical system that combines the first emitted light beam from the first light source lamp and the second emitted light beam from the second light source lamp to emit as a synthesized light beam. In the light source device having
The first light source lamp includes a first exit opening from which the first emitted light beam exits, and a first shielding reflector, and the first shielding reflector is the first exit reflector. Shielding the outer periphery of the opening to form a first rectangular exit opening centered on the optical axis of the light source;
The second light source lamp includes a second exit opening from which the second emitted light beam exits, and a second shielding reflector, and the second shielding reflector is the second exit. Shielding the outer periphery of the opening to form a second rectangular exit opening centered on the optical axis of the light source;
The first and second rectangular injection openings have the same shape;
The synthetic optical system includes first and second reflectors and a condenser lens,
The first and second light source lamps are arranged facing each other so that the respective light source optical axes coincide with each other,
Between these first and second light source lamps, on the light source optical axis of the first light source lamp, the first reflecting plate is disposed to face each other in an inclined state of 45 degrees, and the second light source lamp On the light source optical axis, the second reflector is disposed oppositely in a state inclined 45 degrees in the reverse direction,
The first and second outgoing lights reflected by the first and second reflecting plates are emitted as a combined light beam having a single rectangular cross section through the condenser lens. Light source device.
前記第1および第2の矩形開口における縦横比は1:0.5から1:0.7の範囲内の値であることを特徴とする光源装置。In claim 1,
The aspect ratio of the first and second rectangular openings is a value within a range of 1: 0.5 to 1: 0.7.
前記第1および第2の光源ランプのそれぞれにおける発光管の発光点から、光源光軸に直交する方向に測った場合における反射鏡の反射面までの距離を基準として、前記第1および第2の矩形射出開口の短辺方向の長さが2倍に設定されていることを特徴とする光源装置。In claim 1 or 2,
Based on the distance from the light emitting point of the arc tube in each of the first and second light source lamps to the reflecting surface of the reflecting mirror when measured in the direction orthogonal to the light source optical axis, the first and second light source lamps A light source device characterized in that the length of the rectangular exit opening in the short side direction is set to double.
前記第1の光源ランプは、前記第1の出射光束が射出する第1の射出開口と、第1の遮蔽用反射板とを備え、この第1の遮蔽用反射板は、前記第1の射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽しており、
前記第2の光源ランプは、前記第2の出射光束が射出する第2の射出開口と、第2の遮蔽用反射板とを備え、この第2の遮蔽用反射板は、前記第2の射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽しており、
前記第1および第2の光源ランプのそれぞれの前記射出開口は同一形状であり、
前記第1の遮蔽用反射板により遮蔽されている部分および前記第2の遮蔽用反射板により遮蔽されている部分は同一の側となっており、
前記合成光学系は、第1の反射板と、第2の反射板と、コンデンサーレンズとを備えており、
前記第1および第2の光源ランプはそれぞれの光源光軸が一致するように相互に向かい合わせの状態で配置されており、
これら第1および第2の光源ランプの間において、前記第1の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第1の反射板が光源光軸に対して45度傾斜した状態で対向配置され、
前記第2の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第2の反射板が逆方向に45度傾斜した状態で対向配置されており、前記第1および第2の反射板で反射された第1および第2の出射光が前記コンデンサーレンズを介して合成光束として出射されるようになっていることを特徴とする光源装置。In the light source device that synthesizes the first and second light source lamps, the first emitted light beam from the first light source lamp, and the second emitted light beam from the second light source lamp to emit as a synthesized light beam,
The first light source lamp, the first and the injection opening a first emitted light beam is emitted, and a first shielding reflector, the first shielding reflector, said first injection The opening is shielded on one side half around one axis of symmetry of the opening shape,
The second light source lamp, the second injection opening a second emitted light beam is emitted, and a second shielding reflector, the second shielding reflector, the second injection The opening is shielded on one side half around one axis of symmetry of the opening shape,
The exit openings of the first and second light source lamps have the same shape,
It said first portion being shielded by a portion and the second shielding reflector is shielded by a shielding reflector has a same side,
The synthetic optical system includes a first reflector, a second reflector, and a condenser lens.
The first and second light source lamps are arranged facing each other so that the respective light source optical axes coincide with each other,
Between the first and second light source lamps, the first reflector is disposed opposite to the light path of the light emitted from the first light source lamp in a state inclined by 45 degrees with respect to the light source optical axis. And
On the optical path of the emitted light from the second light source lamp, the second reflecting plate is disposed oppositely in a state inclined at 45 degrees in the reverse direction, and reflected by the first and second reflecting plates. The light source device is characterized in that the first and second outgoing lights are emitted as a combined light flux through the condenser lens.
前記第1の光源ランプは、前記第1の出射光束が射出する第1の射出開口と、第1の遮蔽用反射板とを備え、この第1の遮蔽用反射板は、前記第1の射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽しており、
前記第2の光源ランプは、前記第2の出射光束が射出する第2の射出開口と、第2の遮蔽用反射板とを備え、この第2の遮蔽用反射板は、前記第2の射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽しており、
前記第1および第2の光源ランプのそれぞれの前記射出開口は同一形状であり、
前記第1の遮蔽用反射板により遮蔽されている部分および前記第2の遮蔽用反射板により遮蔽されている部分は同一の側となっており、
前記合成光学系は、反射板とコンデンサーレンズとを備えており、
前記第1および第2の光源ランプは光源光軸が直交するように配置されており、
前記第1の光源ランプからの第1の出射光の光路上には、前記反射板が光源光軸に対して45度傾斜した状態で対向配置されており、
前記反射板で反射された第1の出射光と前記第2の光源ランプの前記第2の射出開口から出射された第2の出射光が前記コンデンサーレンズを介して合成光束として出射されるようになっていることを特徴とする光源装置。In the light source device that synthesizes the first and second light source lamps, the first emitted light beam from the first light source lamp, and the second emitted light beam from the second light source lamp to emit as a synthesized light beam,
The first light source lamp, the first and the injection opening a first emitted light beam is emitted, and a first shielding reflector, the first shielding reflector, said first injection The opening is shielded on one side half around one axis of symmetry of the opening shape,
The second light source lamp, the second injection opening a second emitted light beam is emitted, and a second shielding reflector, the second shielding reflector, the second injection The opening is shielded on one side half around one axis of symmetry of the opening shape,
The exit openings of the first and second light source lamps have the same shape,
It said first portion being shielded by a portion and the second shielding reflector is shielded by a shielding reflector has a same side,
The synthetic optical system includes a reflector and a condenser lens,
The first and second light source lamps are arranged such that the light source optical axes are orthogonal to each other,
On the optical path of the first outgoing light from the first light source lamp, the reflecting plate is disposed oppositely in a state inclined by 45 degrees with respect to the light source optical axis,
The first emission light reflected by the reflector and the second emission light emitted from the second emission opening of the second light source lamp are emitted as a combined light beam through the condenser lens. A light source device characterized by that.
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