WO2007052822A1 - 光源装置および当該光源装置を備えたプロジェクタ - Google Patents

光源装置および当該光源装置を備えたプロジェクタ Download PDF

Info

Publication number
WO2007052822A1
WO2007052822A1 PCT/JP2006/322314 JP2006322314W WO2007052822A1 WO 2007052822 A1 WO2007052822 A1 WO 2007052822A1 JP 2006322314 W JP2006322314 W JP 2006322314W WO 2007052822 A1 WO2007052822 A1 WO 2007052822A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
light source
light
source device
high frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2006/322314
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yutaka Takada
Shigekazu Takagi
Kesatoshi Takeuchi
Satoshi Fujii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to CN2006800405660A priority Critical patent/CN101300903B/zh
Priority to JP2007542852A priority patent/JP4743209B2/ja
Publication of WO2007052822A1 publication Critical patent/WO2007052822A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/044—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by a separate microwave unit
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2026—Gas discharge type light sources, e.g. arcs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
    • H05B41/2806—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without electrodes in the vessel, e.g. surface discharge lamps, electrodeless discharge lamps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Definitions

  • Light source device and projector provided with the light source device
  • the present invention relates to a light source device using a microphone mouth wave and a projector provided with the light source device.
  • a magnetron for generating a microwave, a resonator having an opening for resonating the microwave and emitting light, and a discharge medium provided in the resonator and sealed by a discharge medium discharged by the microwave are enclosed.
  • the microphone wave discharge light source device equipped is applied to a video display device. As described above, the electrodeless light source lamp can withstand continuous use and prolongs the life.
  • the microwave discharge light source device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-582 2 uses a magnetron, and both the size and weight become large.
  • the magnetron oscillation tube constituting the microwave discharge light source device has a kind of vacuum tube structure having a filament (cathode), an anode and the like in the inside thereof.
  • the electrodeless light source lamp has a long life
  • Vibrators do not have a long life due to filament breakage or electrode wear.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light source device that achieves miniaturization and long life by using microwaves, and a projector provided with the light source device. Disclosure of the invention.
  • a solid high frequency oscillation unit for outputting a high frequency signal
  • a waveguide unit for receiving the high frequency signal output from the solid high-frequency wave oscillation unit and emitting the high frequency signal input as a microphone wave.
  • a light-emitting unit that emits light by the micro-elements emitted from the waveguide unit.
  • the solid high frequency oscillation unit has a solid high frequency oscillator that generates a high frequency signal, and an amplifier that amplifies a high frequency signal generated by the solid high frequency oscillator;
  • An antenna unit that radiates an amplified high-frequency signal as a mi: cro wave, and a conductive material.
  • the antenna unit is accommodated, and microwaves emitted from the antenna unit are converged by reflection.
  • the light emitting unit is disposed in a region where the microwaves are converged in the container portion, and has a portion extended to the outside of the container portion.
  • An electrodeless light emitting tube in which a light emitting substance to be emitted is sealed, and a reflecting portion for reflecting a luminous flux emitted from the electrodeless light emitting tube with the extended portion of the electrodeless light emitting tube as a focal point or a substantially focal point.
  • the light source device further includes a safety section between the amplifier and the antenna section that prevents a reflected wave from an object to which the microwave is emitted from returning to the amplifier.
  • the solid state high frequency oscillator is characterized by having a surface acoustic wave oscillator having a surface acoustic wave resonator.
  • the surface acoustic wave resonator may be either a single crystal of diamond or hard carbon having an elastic constant matching or close to that of polycrystalline diamond.
  • a first layer consisting of a first layer, a piezoelectric layer stacked on the first layer, a comb-shaped electrode (IDT (Interdigital Transducer) electrode) 'formed on a dielectric layer, and a' comb-shaped layer And a silicon oxide layer laminated on the electrode.
  • IDT Interdigital Transducer
  • the solid state high frequency oscillation unit adds a plurality of amplifiers connected in parallel to the solid state high frequency oscillator and inputting a high frequency signal generated by the solid state high frequency oscillator and a high frequency signal amplified by the plurality of amplifiers. And an adder for outputting.
  • the container is characterized in that a space having a dielectric constant of 1 or more is accommodated.
  • the solid state high frequency light emitting Sg portion, the waveguide portion and the light emitting portion are characterized in that they are unified.
  • the high frequency signal is a signal of a frequency of 300 M Hz to 3 O G H z. :.
  • a solid high frequency oscillation unit for outputting a high frequency signal, and a high frequency signal output from the solid high frequency oscillation unit are input, and the input high frequency signal is guided as a microphone mouth wave and radiated.
  • a light source device having a light source unit that emits light by means of light waves radiated from the waveguide unit; a light modulation unit that modulates a light beam emitted by the light source device according to image information to form an optical image; And a projection unit for projecting an optical image formed by the light modulation unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical system of a projector when a light source device according to a first embodiment of the present invention is applied to a projector.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid state high frequency oscillation unit, a waveguide unit and a light emission unit of the light source device.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid state high frequency oscillator that constitutes a solid state high frequency oscillation unit.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a surface acoustic wave resonator.
  • FIG. 5 Relationship between the frequency and the intensity of the signal output from the diamond S AW oscillator
  • FIG. 6 is a circuit block diagram of a projector. .
  • FIG. 7 A diagram specifically showing each component of an optical system of a projector.
  • FIG. 8 is a block diagram showing another configuration of the solid state high frequency oscillation unit of the light source device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical system of a projector when the light source device according to the first embodiment of the present invention is applied to a projector. 'The configuration and operation of the optical system 5 of the projector 1 will be schematically described using FIG. To
  • the optical system 5 of the projector 1 includes a light source device 10, an illumination optical system 60, a light modulation unit 70, a color synthesis optical system 80, and a projection unit 90. It is done.
  • the light source device 10 includes a solid state high frequency oscillation unit 100 that outputs a high frequency signal such as UHF band (30 OMH-z to 3 GH z) or SH F band (3 GH Z to 30 GH z);
  • a waveguide unit 400 radiates a high frequency signal input from the unit 100 as a microwave, and a light emitting unit 500 emits light by a microphone mouth wave radiated from the waveguide unit 400.
  • the illumination optical system 60 equalizes the illuminance of the light beam emitted from the light source device 10 and separates it into each color light. Then, the light modulation unit 70 modulates the light flux of each color light separated by the illumination optical system 60 according to the image information to form an optical image.
  • the color combining optical system 80 combines the optical images of the respective color lights separated by the illumination optical system 60 and modulated by the light modulation unit 70.
  • the projection unit 90 projects an optical image synthesized by the color synthesis optical system 80.
  • the light source device 10 is configured by uniting a solid high frequency oscillation unit 100, a waveguide unit 400, and a light emitting unit 500.
  • unitization refers to the physical integration of several functional units and the functional integration of several functional units.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid state high frequency oscillation unit, a waveguide unit and a light emitting unit of the light source device.
  • Solid-state high frequency oscillation unit 1 constituting light source device 10 using FIG. 2 The configuration and operation of 0 0, waveguide 4 0. 0 and light emitting unit 5 0 0 will be described.
  • the solid state high frequency oscillation unit 100 is a surface acoustic wave (S AW) oscillator 200 that is a power supply 110 and a solid state high frequency oscillator 200.
  • the diamond S AW oscillator 202 is configured to have the first amplifier 120 as an amplifier.
  • the waveguide unit 400 includes a cable 420 and an antenna unit (hereinafter referred to as “antenna”) 420 and a container unit (hereinafter referred to as “container”) 430 as a safety device 440 It is configured to have an isolator 4 4 1.
  • the light emitting unit 500 is configured to include an electrodeless light emitting tube 510, a reflector 530 as a reflecting unit 520, and a protective glass 540.
  • the solid state high frequency oscillation unit 100 will be described in detail.
  • the power supply 110 supplies power to the diamond SAW oscillator 202 and the first amplifier 120.
  • the diamond S AW oscillator 202 is used as the surface acoustic wave oscillator 201 which is the solid state high frequency oscillator 200.
  • the rear stage of the diamond S AW oscillator 2 0 2 is connected to the front stage of the first amplifier 1 20.
  • the high frequency signal output from the diamond S AW oscillator 202 is amplified by the first amplifier 120 and then output.
  • the high frequency signal output from the first amplifier 120 becomes the high frequency signal output from the solid high frequency oscillation unit 100.
  • the solid high-frequency oscillating unit 1 0 which is amplified in the high frequency output level to excite to emit a light-emitting substance 5 1 1 to be described later is enclosed in the electrodeless arc tube 5 within one 0 2: 4 5 Output high frequency signal of GH z band.
  • the solid state high frequency oscillator 200 constituting the solid state high frequency oscillation unit 100 is a surface acoustic wave oscillator 201 using a surface acoustic wave resonator 300 described later.
  • a diamond S AW oscillator 202 is used as the surface acoustic wave oscillator 201. Therefore, a diamond SAW resonator 310 is used as a surface acoustic wave resonator 300 described later.
  • the solid high frequency oscillator 200 may use a solid high frequency oscillator other than the diamond S AW oscillator.
  • the solid of the solid high frequency oscillator is a representation for a gas oscillator such as a vacuum tube using a magnetron or the like, and means an oscillator using a solid such as diamond.
  • the waveguide 400 will be described in detail.
  • the waveguide 400 is a solid state high frequency oscillator 100 These high frequency signals are guided and radiated as microwaves, and basically, an antenna 420 for radiating microwaves, an antenna 420 and an electrodeless luminous tube 510 described later are accommodated. It is sufficient to have a container 400 to be In this embodiment, a cable 410 for guiding a high frequency signal to the antenna 420 and an isolator 441 are provided as a measure against reflected waves.
  • the coaxial cable may be used as the cable 410 and the antenna 420, and the core wire may be used as the antenna 42.
  • Isolator 4 4 at a later stage of the first amplifier 1 2 0 solid high frequency oscillating unit 1 0 0, therefore p which is installed between the antenna 4 2 0, radiated antenna 4 2 0 Achieved microphone port wave As a result, it prevents the reflected wave from the object container 430 or the electrostatic discharge tube 510 etc. from returning to the solid state high frequency oscillation unit 100, and the failure of the first amplifier 120 etc. To prevent.
  • the prevention means that the reflected wave is consumed as heat by the resistor in the inner part of the isolator 4 41, and the 1st amplifier 120, etc. is not damaged by the reflected wave to the extent that It refers to reducing the reflected wave back to the amplifier and so on.
  • the container '430 is composed of a member containing a conductive material, and the inside of the container 430 has a pair of microwave reflecting surfaces 4 3 1'; It has a space 4 3 3 surrounded by the microwave reflection surface 4 3 1 4 3 2.
  • the antenna 4020 of the waveguide unit 400 is installed in the form of projecting inside the space 433 by a predetermined distance substantially at the center of the microwave reflecting surface 41.
  • the electrodeless light emitting tube 5.10. 10 of the light emitting part .5 G 0 has a predetermined distance from the substantially center of the microphone wave reflection surface 4 32 2 and protrudes into the space 4 3 3.
  • the microwave reflection surface 431, 4432 reflects microwaves emitted from the antenna 420 by the microwave reflection surfaces 431, 432 and protrudes inside the space 433. Are formed so as to converge on the electrodeless light emitting tube 510. Also, the antenna 420 and the electrodeless light emitting tube 510 have a positional relationship of facing each other.
  • the space 4 3 3 is a microwave reflecting surface 4 3 1 4 3 Surrounded by 2, the microwaves radiated by the antenna 4 20 can be efficiently confined without leaking to the outside. Note that the air is accommodated in the space 43 3 in this embodiment.
  • the space 4 3 3 can prevent microwaves from scattering outside the space 4 3 3 by completely surrounding the space 4 3 1 4 2
  • the light emitting unit 500 reflects the light beam emitted by the electrodeless light emitting tube 510 and emits the light beam to the light modulation unit 70 side.
  • the electrodeless light emitting tube 510 constituting the light emitting portion 500 has a tubular shape made of a material which transmits light, such as glass, without having a filament or an electrode structure. In the present embodiment, quartz glass is used.
  • the light-emitting substance 51 1 sealed in the electrodeless light-emitting tube 510 is, for example, a rare gas such as neon, argon, krypton, xenon, or halogen, or a metal such as mercury or sodium or a metal together with these gases You may enclose a hybrid compound etc. In this embodiment, mercury, a noble gas and a small amount of halogen are enclosed.
  • the electrodeless light emitting tube 5 10 has the above-described tubular shape, and one end thereof is installed so as to protrude into the space 4 3 3 of the container 4 3 0 and the other end is formed of the container 4 It has been extended to the outside of 3 0. The distal end side, which is the extended portion, is projected on the inner surface side of the reflector 530 as the reflecting portion 520 and installed in the reflector 530.
  • a part of the electrodeless light emitting tube 510 installed to protrude inside the space 4 3 3 of the container 4 3 0 corresponds to a region where the microwaves are converged, and the converged microwaves
  • the luminescent material 5 11 enclosed in the electrodeless light emitting tube 5 10 1 is excited to emit light.
  • the entire area inside the electrodeless light emitting tube 5 10 is emitted, and the portion projecting on the inner surface side of the reflector 5 3 0 also emits light.
  • the reflector 530 is formed of quartz glass and has an inner surface formed in a parabolic shape.
  • the parabolic surface shape is formed such that the tip side of the electrodeless luminous tube 510 installed so as to protrude on the inner surface side of the reflector 530 becomes a focal point or a substantially focal point. It is desirable that the tip side of the electrodeless luminous tube 5 10 be the focal point, but it may be a substantially focal point.
  • a dielectric film for improving the reflectance of visible light is coated on the inner surface side of the rear member 530 to form a reflective surface 53 1.
  • the luminous flux emitted from the electrodeless luminous tube 5 10 0 that protrudes on the inner surface side of the reflector 5 3 0 spreads radially and is reflected by the reflection surface 5 3 1, It becomes a substantially parallel beam and is emitted to the light modulation unit 70 side.
  • the shape on the inner surface side of the reflector 530 may be an elliptical shape, and in that case, a configuration may be adopted in which a parallelizing concave lens is arranged to make the light reflected by the elliptical surface a substantially parallel light beam. . '
  • the light source device 10 has a housing 11 for light source device (shown in FIG. 7), and the solid-state high frequency oscillation unit 100, the waveguide unit 400 and the light emitting unit 500 are provided. It is housed and unitized.
  • the light source device 10 emits light and emits light flux ′ to the light modulation unit 70 side.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a solid state high frequency oscillator constituting the solid state high frequency oscillation unit. The configuration and operation of the solid state high frequency oscillator 200 will be described with reference to FIG. .
  • a solid-state high frequency oscillator 200 (in this embodiment, a diamond S AW oscillator 20 2 as a surface acoustic wave oscillator 201) has a phase shift circuit 210, a surface acoustic wave resonator 300 S as a diamond S AW resonator 3 1 0, second amplifier 2 2 0 2 and power divider 2. 3 0 constitute loop circuit 2 4 0, and buffer circuit 2 5 0 was connected to one output side of power divider 2 3 0 It is a structure.
  • the phase shift circuit 2 1 0 is to change the phase of the loop circuit 2 4 0 by inputting a control voltage from the power supply 1 1 0.
  • These blocks are all matched and connected to a fixed characteristic impedance, for example, 50 ohms.
  • the diamond SAW resonator 310 can be connected to the input side of the second amplifier 220 so that the input voltage at which the second amplifier 220 is saturated is supplied.
  • the diamond SAW resonator 310 outputs a high frequency signal in the 2.4 GHz band.
  • the phase shift circuit 210 may not be used, in which case the solid state high frequency oscillator 200 may be a fixed oscillator that oscillates at a frequency uniquely determined by the characteristics of the diamond SAW resonator 310. Become.
  • a diamond SAW resonator 310 is used as the surface acoustic wave resonator '300. Then, with the silicon substrate 31 1 as a base, the diamond single crystal layer 3 12 is laminated on the top surface. Then, on the single-crystal diamond layer 312, a conductive layer 33 13 (in this embodiment, a thin film of zinc oxide (Z n O 2)) is laminated. Then, an IDT electrode 3 14 for exciting the surface acoustic wave is provided on the piezoelectric layer 3 1 3 and a 'reflector electrode (not shown) for reflecting the surface acoustic wave is provided. ing. Also, the 10 electrodes 3 1 4 are composed of a set of 1.
  • a silicon oxide layer 315 is laminated on the IDT electrode 314 and the reflector electrode.
  • the temperature dependency of the operating frequency is shown by the fact that the temperature dependence of the working frequency of the silicon oxide layer 3 15 has the opposite characteristics to the piezoelectric layer 3 1 3, the IDT electrode 3 1 4, and the diamond single crystal layer 3 1 2. It is stacked for improvement.
  • the diamond single crystal layer 32 is formed by vapor phase synthesis. Besides, it is also possible to use a hard carbon layer having an elastic constant that matches or approximates polycrystalline diamond.
  • the piezoelectric layer 33 can be formed of A 1 N, P b (Z r, T i) o 2 or the like by a sputtering method, an air root synthesis method or the like.
  • a hard carbon film layer may be used.
  • the diamond S AW resonator as a surface acoustic wave resonator 300 The multilayer structure 310 has a stacked structure, and is manufactured and chipped using a fine scale technology in semiconductor manufacturing.
  • a solid-state high-frequency oscillation unit 100 having a solid-state high-frequency oscillator 200 is formed and manufactured by mounting the surface acoustic wave resonator 300 and other elements formed into chips. Therefore, the solid state high frequency oscillation unit 100 is small in size.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the relationship between the frequency and the intensity of the signal output from the diamond S AW vibrator.
  • the horizontal axis of FIG. 5 indicates the frequency
  • the vertical axis indicates the intensity.
  • the signal output from the diamond SAW oscillator 202 outputs only a high frequency signal (G H z band) of a specific frequency.
  • the specific frequency outputs a high frequency signal of 2.4 5 GHz band.
  • FIG. 6 is a circuit block diagram of the projector. The circuit configuration and operation of Project 1 will be explained using Fig.6.
  • the projector 1 includes a control unit 800, a signal conversion unit 820, an image processing unit 820, a liquid crystal panel drive unit 800, an operation reception unit 820, a power supply unit 850, and a storage unit 8. 60 and fan drive unit 8 70 etc. Each part is connected to each other by bus line B.
  • the light source unit 10 solid high frequency oscillation unit 100, waveguide unit 400, light emitting unit 500), light modulation unit 70, projection unit 90, etc. are configured as the optical system 5. Be done.
  • the signal conversion unit 8 1 0 is connected to an image input terminal 8 1 5 installed on the outer surface of the projector 1. Then, for example, an analog image signal supplied from an external image signal supply device (not shown) connected to the image input terminal 8 15 is received.
  • the analog image signal may be, for example, an RGB signal representing a computer image output from a personal computer, or an image signal such as a composite image signal representing a moving image output from a video recorder or a television receiver. It is supplied to the input terminal 8 15. Then, the signal conversion unit 8 1 0 converts the analog image signal input from the image input terminal 8 1 5 into an analog signal and converts it into a digital image signal. Output to .
  • the image processing unit 820 is a signal suitable for displaying the input digital image signal on the liquid crystal panel 7 1 (see FIG. 7) constituting the light modulation unit 70 described later.
  • Image data is written to an image memory (all not shown) and subjected to image processing such as reading under a predetermined condition, then converted again to an analog image signal and output as an image signal to the liquid crystal panel drive unit 830 .
  • image processing scaling processing to match the resolution of the liquid crystal panel 7 1 (see FIG. 7) by enlarging and reducing the image represented by the image signal, and the gradation value of the image signal It includes ⁇ correction and the like to convert to gradation values suitable for display on the liquid crystal panel 71.
  • the image processing such as the scaling processing and the ⁇ correction processing by the image processing unit 820 is performed by executing the firmware that defines the image processing procedure stored in the storage unit 860. . '
  • the liquid crystal panel drive unit 8300 supplies the image signal output from the image processing unit 820, a drive voltage based on the image signal, and the like to the liquid crystal panel 71 for driving.
  • the control unit 800 is a central processing unit (CPU), transmits and receives signals to and from each unit via the bus line B, and generally controls the operation of the projector 1.
  • the storage unit 86 includes various control programs for instructing and controlling the operation of the projector 1, such as a start-up program for instructing the procedure and contents of processing when starting up the projector 1, and firmware , And associated data are stored.
  • the operation reception unit 8 4 0 receives the operation input, and triggers of various operations and The following operation signal is output to the control unit 800.
  • the fan drive unit 8700 drives (rotates) the fan 875 with a drive circuit (not shown) in accordance with a fan drive command from the control unit 800.
  • a plurality of fans 875 are installed in the interior of the projector 1 and rotate to suck air from the outside of the projector 1 to cause air flow, and the light emitting unit 500, the light modulation unit
  • the heat generated by the 70 and the power supply unit 850 is dissipated, and the warmed air is cooled by exhausting it to the outside of the projector 1.
  • the power supply unit 8.5 introduces AC power from the external power supply 880 through a plug, and performs processing such as transformation, rectification, and smoothing with the built-in ACDC conversion unit (not shown) for stabilization. Supply the DC voltage to each part of Projector 1.
  • the solid state high frequency oscillation unit 100 of the light source device 10 emits (lights up) and does not emit light (turns off) the light emitting unit 500 according to the control command from the control unit 800.
  • FIG. 7 is a view specifically showing each component of the optical system of the projector shown in FIG. The configuration if and the operation of the optical system 5 of the projector 1 will be described with reference to FIG.
  • the optical system 5 includes the light source device 1, a human illumination optical system 60, a light modulation unit 70, a color combining optical system 80, and a projection unit 90.
  • the light beam emitted from the light source unit 10 is modulated by the light modulation unit 70 according to the image information to form an optical image, and the formed optical image is projected onto the screen S through the projection unit 90. (Shown in Fig. 6).
  • the microwave is generated inside the electrodeless light emitting tube 510 of the light emission unit 5.00.
  • the configuration and operation of the light emitting substance to be contained and excited until it emits light are described using FIG. 2.
  • the configuration and operation of the optical system 5 thereafter will be described here. Explain. ,.
  • the optical system 5 includes an integrator optical system 61, an color separating optical system 62, and a relay optical system 63 which constitute an illumination optical system 60.
  • a light modulation unit 70, a color combining optical system 80, and a projection lens 91 constituting the projection unit 90 are arranged.
  • the components constituting the illumination optical system 60, the light modulation unit 70, and the color combining optical system 80 are accommodated by the optical component casing 65, and are integrally united.
  • the illumination optical system 60 constituting the optical system 5 in the present embodiment can be appropriately changed or omitted depending on the optical system used.
  • the integral illumination optical system 61 constituting the illumination optical system 60 is for equalizing the illuminance in the plane orthogonal to the illumination optical axis (shown by the alternate long and short dash line) of the light flux emitted from the light source device 10.
  • the integrator illumination optical system 61 is configured to include a light source device 10, a first lens array 611, a second lens array 621, a polarization conversion element 613, and a superimposing lens 61. .
  • the first lens array 61 1 has an outline of a substantially rectangular shape when viewed from the illumination optical axis direction.
  • the small lenses are arranged in a matrix.
  • Each small lens divides the light beam emitted from the light source device 10 into partial light beams, and emits them in the illumination light axis direction.
  • the second lens array 61 2 has substantially the same configuration as the first lens array 61 1, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix.
  • the second lens array 61 2 has a function of forming an image of each small lens of the first lens X array 61 1 on a liquid crystal panel 71 following with the superimposing lens 61 4.
  • the polarization conversion element 61 3 converts the light from the second lens array 6 1 2 into substantially one type of polarized light, thereby increasing the utilization efficiency of light in the light modulation unit 70. It is done. In detail, each partial luminous flux converted into substantially one type of polarized light by the polarization conversion element 6 1 3 is finally put on the liquid crystal panel 7 1 described later of the light modulation section 70 by the superimposing lens 6 1 4. It is superimposed. In a projector using a liquid crystal panel 71 of a type that modulates polarized light, only one type of polarized light can be used, so approximately half of the luminous flux from the electrodeless luminous tube 510 emitting random polarized light can not be used . Therefore, by using the polarization conversion element 6 1 3, the light emitted from the electrodeless luminous tube 5 1
  • the bundle is converted into approximately one type of polarized light to increase the light utilization efficiency in the light modulation unit 70.
  • the color separation optical system 62 includes two dichroic mirrors 6 2 1 and 6 2 2 and a reflection mirror 6 2 3.
  • a plurality of partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 6 1 have three dichroic light beams of red (R), green (G) and blue (B) by two dichroic mirrors 6 2 1 and 6 2 2 Separated into
  • the relay optical system 63 includes an incident side lens 6 31, a pair of relay lenses 6 3 3, and a reflection mirror 6 3 2 6 3 5 5.
  • the blue light which is color light separated by the color separation optical system 62, is transmitted to the liquid crystal panel 7 1 B for blue light of the light modulation section 70 described later. It has a guiding function.
  • the green light component and the blue light component of the light beam emitted from the integrating illumination optical system 61 are transmitted through the dichroic mirror 6 21 of the color separation optical system 62, and the red light component is reflected.
  • the red light reflected by the dichroic mirror 6 2 1 is reflected by the reflection mirror 6 2 3, passes through the field lens 6 1. 9, and reaches the liquid crystal panel 7 1 R for red light.
  • This field lens 6.1 9 is the second lens Converts each partial light beam emitted from ray 6 1 2 into a light beam parallel to its central axis (principal ray). The same applies to the field lenses 6 1 9 provided on the light incident side of the liquid crystal panels 7 1 B and 7 1 G for blue light and green light. .
  • the green light is reflected by the dichroic mirror 622, passes through the field lens 619, and the liquid crystal panel for green light 7 1 To reach G.
  • the blue light passes through the dichroic mirror 622, passes through the relay optical system 63, passes through the field lens 619, and reaches the liquid crystal panel 71B for blue light.
  • the relay optical system 63 is used for blue light is that the light path length of blue ⁇ ; is longer than the light path length of other colored lights, so the light utilization efficiency due to light divergence etc.
  • the relay optical system 63 is configured to transmit blue light of the three color lights, the present invention is not limited to this, and may be configured to transmit red light, for example.
  • the light modulation unit 70 modulates the incident light flux according to the image information to form a color image.
  • This light conversion part 70 is separated by the color separation optical system 62, and is incident on three incident polarization plates 7 2 (for red light: red light incidence polarization plate 7 2 R, for green light: green)
  • Light incident polarization plate .72 G, 'for blue light is assumed to be a blue light incidence polarization plate 7 2 B)).
  • three liquid crystal panels 7 1 as light modulation devices installed at the subsequent stage of each incident polarization plate 72 red light liquid crystal panel 7 1 R for red light, green light liquid crystal panel 7 1 G for green light , Blue 'light is a blue light liquid crystal panel 7 1 B)).
  • each liquid crystal panel 7 1 Is a blue light emitting polarizing plate 7 3 B.
  • the color combining optical system 80 comprises one cross dichroic prism 81.
  • the liquid crystal panel 7 1 (7 1 R, 7 1 G, 7 1 B) uses, for example, polysilicon TFT (Thin Fi lm Transistor) ′ as a switching element, and a pair of transparent substrates disposed opposite to each other Liquid crystal is sealed inside.
  • the liquid crystal panel 71 modulates a light beam incident through the incident polarizer 72 according to image information and Get out.
  • the incident polarizing plate 72 transmits only polarized light in a certain direction among the color lights separated by the color separation optical system 62, and absorbs other luminous fluxes.
  • a polarizing film is formed on a substrate such as sapphire glass. Is affixed.
  • the exit polarizing plate 73 is configured substantially the same as the entrance polarizing plate 72, and transmits only polarized light in a predetermined direction among the light beams emitted from the liquid crystal panel 71, and absorbs other light beams.
  • the polarization axis of the polarized light to be transmitted is set to be orthogonal to the polarization axis of the polarized light to be transmitted on the incident polarizing plate 72.
  • the cross dichroic flux 81 is a component that combines the optical images emitted from the exit polarizing plate 73 and modulated for each color light to form a color image.
  • the cross dielectric prism 81 is provided with a dielectric multilayer film for reflecting red light and a dielectric multilayer film for reflecting blue light in an X shape along the interface of the four right angle prisms, Three color lights are synthesized by these dielectric multi-i films.
  • the color light combined by the cross dichroic prism 81 is emitted in the direction of the projection lens 91 constituting the projection unit 90. Then, the image light emitted from the cross dichroic prism 81 is projected onto the screen S by the projection lens 91 '. .
  • the liquid crystal panel 7 1 (7 1 R, 7 1 G, 7 1 B) described above, the exit polarizing plate 7 3 (7 3 R, 7 3 G, 7 3 B) and the cross dichroic prism 81 are integrally formed. It is united to be
  • the solid high-frequency oscillation unit 100, the waveguide unit 400, and the light emitting unit 500 have a filament or vacuum tube structure, and the size is large.
  • a microwave is emitted to emit light from the light emitting unit 500 (electrodeless light emitting tube 5 10 0).
  • the light flux emitted by the light emitting unit 500 is modulated according to the image information by the light modulating unit 70 to form an optical image, and the optical image formed through the projecting unit 90 is projected.
  • the antenna 4 20 can be used to radiate microwaves in the space 4 3 3 of the container 4. 3 configured to include a conductive material.
  • wireless communication devices such as Bluetooth (registered trademark), Zigbee (registered trademark), Home RF WLAN, etc. used in the ISM band and medical devices etc. It is possible to provide a light source device 10 that can be suppressed.
  • the projector 1 using this light source device ⁇ 0 ′ has an adverse effect on wireless communication devices and medical devices such as Bluetooth (registered trademark), Zigbee (registered trademark), Home RF, and WLAN used in the ISM band. It can be suppressed.
  • the isolator 4 41 as the safety device .4 40 is an antenna at the rear stage of the first amplifier 120 of the solid state high frequency oscillation unit 100.
  • the projector 1 using the light source device 10 further improves the safety. -.
  • the solid state high frequency oscillator 200 constituting the solid state high frequency oscillation unit '100 is a surface acoustic wave oscillation having the surface acoustic wave resonator 300 Unit 2: 0 1 is equipped. Therefore, it is possible to make steep direct oscillation around the operating frequency in the GH Z band, to provide low phase noise characteristics, and to obtain an oscillation signal with a high accuracy and high performance fundamental frequency. Can. Therefore, the light source device 10 stably maintains the output frequency of the microwaves, and emits light stably in the electrodeless luminous tube 510. Therefore, projector 1 using this light source device 10 can be projected while maintaining stable brightness.
  • the surface acoustic wave resonator 300 is made of a diamond single crystal layer 31 2 (or a hard carbon having an elastic constant that matches or is close to that of polycrystalline diamond. It has a laminated structure of a piezoelectric layer laminated on a layer, a piezoelectric layer 33, an IDT electrode 34 and a silicon oxide layer 35. By this, it is possible to speed up the transmission speed of the surface acoustic wave, and it is possible to oscillate up to a higher frequency. And widen the electrode width of the surface acoustic wave resonator 300 compared to other substrate materials. Power resistance characteristics can be improved.
  • the laminated structure of the surface acoustic wave resonator 300 can reduce the frequency fluctuation with respect to the temperature fluctuation, so that the frequency temperature characteristic is improved. And, it is possible to suppress the frequency fluctuation of the inertial surface wave oscillator 201 due to the temperature fluctuation, and it is possible to stabilize the microwave output. As a result, it becomes possible to cause the light emitting material 5 11 to emit light stably in the electrodeless light emitting tube 5 10. Therefore, the projector 1 using the light source device 10 can perform projection while maintaining more stable luminance.
  • the solid state high frequency oscillation unit 1000, the waveguide unit 400 and the light emitting unit 50 Ci are unitized as the light source device 10 , Ease of handling is improved.
  • the workability such as installation and removal of the light source device 10 to the projector 1 is improved.
  • the surface acoustic wave resonator 300 has a laminated structure and can be miniaturized because it is manufactured using the microfabrication technology in semiconductor manufacturing. Weight reduction is also possible. As a result, the solid-state high frequency oscillation unit 1 using the surface acoustic wave resonator 30 Q can be miniaturized, and the weight can also be reduced. Therefore, 'miniaturization of the projector 1 using this light source device 10' can be achieved.
  • the diamond S AW resonator 310 as a surface acoustic wave resonator 300 has a laminated structure, It is manufactured using. As a result, there is no fluctuation in the resonant frequency of each resonator.
  • the surface acoustic wave resonator 300 receives a signal from the phase shift circuit 210, the diamond SAW resonator 310 as the surface acoustic wave resonator 300 immediately excites the surface acoustic wave on the substrate, and the frequency of this surface acoustic wave is determined.
  • a high frequency signal (2.45 GHz in this embodiment) is output.
  • the antenna 400 of the waveguide 400 can be used immediately. It can emit microwaves and can immediately emit electrodeless light emission 510 of the light emitting unit 500. Therefore, when the projector 1 using the light source device 10 is turned on, the electrodeless light emitting tube 5 10 of the light emitting unit 500 immediately emits light, and the optical image formed by the light modulation unit 70 is immediately projected. To .
  • FIG. 8 is a block diagram showing another configuration of the solid state high frequency oscillation unit of the light source device according to the second embodiment of the present invention.
  • the configuration and operation of the solid state high frequency oscillation unit 9 will be described with reference to FIG.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the solid state high frequency oscillation unit 900 As shown in FIG. 8, as compared with the solid state high frequency oscillation unit 100 in the first embodiment, the solid state high frequency oscillation unit 900 according to the second embodiment has a plurality of first amplifiers 120 and The configuration is different from that of the configuration using the adder 901.
  • the solid state high frequency oscillation unit 900 includes a diamond S. AW oscillator 202 as a solid state high frequency oscillator 200, a plurality of first amplifiers 120, an adder 910, and a power source 110. Be done.
  • the power supply 1 10 supplies power to the diamond SAW oscillator 2 0 2 and each first amplifier 1 2 0.
  • a plurality of first amplifiers 120 are connected in parallel between the diamond SAW oscillator 202 and the adder 910.
  • the high frequency signal output from the diamond SAW oscillator 202 is input to each first amplifier 120.
  • Each first amplifier 120 amplifies a high frequency signal input from the diamond SAW oscillator 202 and outputs the amplified high frequency signal to the adder 910.
  • the adder 9 1 0 adds the high frequency signals input from the respective first amplifiers 1 2 0, and adds each high frequency signal .
  • the high frequency signal output from the adder 901 is the high frequency signal output from the solid high frequency oscillating unit 900. According to the second embodiment described above, in addition to the effects of the first embodiment, the following effects can be further obtained. ' ⁇
  • the solid-state frequency oscillation unit 900 of the present embodiment the high frequency signal input from the diamond S AW oscillator 202 is amplified by each first amplifier 120 and the adder 91 Since the signal is synthesized at 0, the output of the high frequency signal can be further increased.
  • this solid state high frequency oscillation unit 900 is used for the projector 1, it becomes possible to radiate microwaves of higher power than the solid state high frequency oscillation unit 100, and the light emitting unit 5 0.0 non-emitting tube 5 1 0 emits light with higher brightness. Therefore, by using this light source device 10 as the projector 1, it is possible to provide the projector 1 that projects a high-brightness optical image. '.
  • 3 1 uses a parabolic surface shape, and reflects the light flux from the electrodeless light emitting tube 5 10 into a substantially flat fi 1 light flux. This is because the configuration of system 5 uses the lens array system.
  • the rod integrator method it is possible to appropriately form the shape of the reflecting surface of the reflector 53 Q so that the reflected light beam is condensed and is incident on the port.
  • the projector 1 in the embodiment uses a liquid crystal panel 71 as a light modulation device.
  • the present invention is not limited to this, and in general, it may be anything that modulates incident light according to image information, and may be a micromirror light modulation device.
  • D M D Digital Micromirror Device
  • an incident polarization plate, an emission polarization plate, and the like can be omitted, and a polarization conversion element can also be omitted.
  • the light source device 10 is a projector of a transmission type liquid crystal system. Used in TA 1. However, the same effect can be achieved even if it is used for a projector adopting a liquid crystal on liquid crystal (LCOS) method, which is a reflective liquid crystal method, or the like.
  • LCOS liquid crystal on liquid crystal
  • the light modulation section 70 in the embodiment uses a three-plate system in which three liquid crystal panels 71 are used.
  • the invention is not limited to this, and a single-plate method using one liquid crystal panel may be used.
  • the color separation optical system 62 of the illumination optical system 60, the color combining optical system 80, and the like can be omitted.
  • the light source device 10 in the above embodiment is applied to a front type projector 1 that projects an optical image on a screen S installed outside.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to a rear type projector that has a screen inside the projector and projects an optical image on the screen. .
  • the atmosphere is accommodated, but as a member having a dielectric constant of 1 or more, for example, It may contain a polymeric material.
  • the length of the antenna can be further shortened as compared with the atmosphere, so that the container can be miniaturized. Accordingly, the miniaturization of the light source device 10 can be further achieved, and the miniaturization of the projector i can be further improved.
  • the voltage adjustment unit may be provided in the projector 1 in the above-described embodiment, and the amplification degree of the first amplifier 120 of the solid state high frequency oscillation unit 100 may be variable.
  • the output power of the microwave can be varied, so that the brightness of the luminous flux emitted by the electrodeless light emitting tube 510 can be varied. Therefore, the brightness of the image light projected from the projector 1 can be adjusted to the image scene by adjusting the eyelid width degree in accordance with the scene of the image to be projected (for example, a bright scene or a scene). It can be carried out.
  • the waveguide 400 in the above embodiment has the isolator 4 4 1 as the safety device 4 4 0, but when there is no influence of the reflected wave, the isolator 4 4 It is not necessary to use 1. If there is an influence on the solid state high frequency oscillation unit 100 due to other noises or the like, the configuration contents of the safety device 420 may be changed or added as appropriate. .
  • the light source device 10 outputs a high frequency signal of 2.4 GHz in the solid high frequency oscillation unit 100, and an antenna 420 of the waveguide unit 400 Although it radiates as a microwave mouth wave, it is not limited to this, and various changes can be made by appropriately changing the configuration of the surface acoustic wave resonator 300 on the premise that the microwave does not leak from the container 430. It is also possible to output a high frequency signal and emit it as a microwave to cause the electrodeless luminous tube 5 10 to emit light. Also, by doing this, it becomes possible to emit a microwave that matches the type of the light-emitting substance 5 11 1 sealed in the electrodeless light-emitting tube 5 1 0 and the light-emitting condition (light-emitting material).
  • the light source device 10 in the above embodiment is applied as a light source of the projector 1.
  • the present invention is not limited to this, and the small and lightweight light source device 10 may be applied to other optical devices.
  • it can be suitably applied to lighting equipment such as aerospace, ships and vehicles, and indoor lighting equipment. : 1
  • the solid-state high-frequency oscillation unit and the waveguide unit have a filament or vacuum tube structure and can not use a large-sized magnetron oscillation tube to emit microwaves.
  • the light emitting unit emits light. As a result, it is possible to achieve the miniaturization and the long life of the solid state high frequency oscillation unit and the long life of the light emitting unit.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

課題　マイクロ波を用いて、小型化および長寿命化を図った光源装置および当該光源装置を備えたプロジェクタを提供することである。解決手段　本発明の光源装置は、高周波信号を出力する固体高周波発振部と、該固体高周波発振部から入力した高周波信号をマイクロ波として放射する導波部と、該導波部から放射されたマイクロ波により発光する発光部とを備える。また、該導波部の容器は、アンテナを収容してアンテナから放射されたマイクロ波を収束させる反射面となるマイクロ波反射面に囲まれる空間を内部に有している。プロジェクタは、この光源装置と、光源装置の発光部で発光した光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調部と、光変調部により形成された光学像を投写する投写部とを備えて構成される。

Description

明細書
' . 光源装置および当該光源装置を備えたプロジェクタ . 技術分野
本発明は、 マイク口波を用いた光源装置および当該光源装置を備えたプロジェ クタに関する。 . , 技術背景 .
従来から、 プロジェクタは、 会議でのプレゼンテーション用や、 家庭における ホームシアター用などとして利用されている。 このようなプロジェクタに使用さ 'れる光源は、一対の電極を有する超高圧水銀ランプなどが用いられている。なお、 ランプ寿命は、 プロジェクタの連続使用に伴う経年変化により、 電極の磨耗ゃラ ンプ内に白濁が発生するなどの影響で 2 0 0 0時間程度と長くはない。
この問題を解決するために、 マグネトロンを用いてマイクロ波を発生させ、 マ イク口波により無電極光源ランプ （本発明では無電極発光管に対応する） を点灯 させる方法が、 特開 2 0 0 1— 1 5 5 8 8 2号公報に提示されている。
詳細には、.マイクロ波を発生するマグネトロンと、 マイクロ波を共振させ光を 出射させる開口部を形成した共振器と、 共振器内に設けられマイクロ波により放 電される放電媒体を封入した無電極光源ランプと、 無電極光源ランプからの出射 光の出射方向に対して略直角な方向に磁力線を発生させ、 無電極光源ランプ 挟 んで相反する方向に磁力線を発生させる一対の磁力発生手段とを具備したマイク 口波放電光源装置を、 映像表示装置に適用している。 このように、 無電極光源ラ ンプにより連続使用にも耐えることができ、 長寿命化が図られている。
しかしながら、 特開 2 0 0 1— 1 5 5 8 8 2号公報に提示されるマイクロ波放 電光源装置は、 マグネトロンを用いたものであり、 サイズ ·重量ともに大きくな つてしまう。 また、 マイクロ波放電光源装置を構成するマグネトロン発振管は、 その内部にフィラメント （陰極） および陽極などを有する一種の真空管構造とな つている。 それにより、 無電極光源ランプは長寿命ではあるが、 マグネトロン発 振管は、 フィラメントの破損や電極の磨耗などにより長寿命とはならない。 そし ■ て、 マグネトロン発振管を駆動するには、 数 k Vもの高電圧を陽極に印加する必 要があるため、 その電源回路も大きいものになってしまうなどの課題があった。 本発明は、 上記課題に鑑みてなされたものであり、 マイクロ波を用いて、 小型 化および長寿命化を図った光源装置および当該光源装置を備えたプロジェクタを 提供することを目的とする。 ' ' . , . . 発明の開示 . ，
本発明の光源装置ば、 高周波信号を出力する固体高周波発振部と、 固体高^波 発振部から出力された前記高周波信号が入力され、 入力レた高周波信号をマイク 口波として放射する導波部と、 導波部から放射されたマイクロ により発光する '発光部と.を有することを特徴とする。 '
また、 上記光源装置において、 固体高周波発振部は、 高周波信号を発生する固 体高周波発振器と、 固体高周波発振器で発生する高周波 f言号を増幅する増幅器と を有し； 導波部は、 増幅器で増幅された高周波信号をマイ:クロ波として放射する アンテナ部と、 導電性材料を含んで構成され、 アンテナ部を収^し、 かつアンテ ナ部から放射されたマイクロ波を反射することにより収束させる反射面に囲まれ る空間を有する容器部とを有し、 発光部は、 容器部でマイクロ波を収束させる領 域に設置され、 容器部の外部に延出した部位を有し、 マイクロ波により発光する 発光物質が封入された無電極発光管 と、 無電極発光管部の延出した部位を焦点 または略焦点として無電極発光管部で発光した光束を反射させる反射部とを す ることを特徴とする。 ' .
また、 上記光源装置において、 マイクロ波が放射される対象物からの反射波が 増幅器に戻ることを阻止する安全部を増幅器とァンテナ部との間に有することを 特徴とする。
また、 上記光源装置において、 固体高周波発振器は、 弾性表面波共振子を有す る弾性表面波発振器を有することを特徴とする。
また、 上記光源装置において、 弾性表面波共振子は、 ダイヤモンド単結晶か、 ¾たは多結晶ダイヤモンドに一致または近い弾性定数を有する硬質炭素かのいず れかからなる第一の層と、 第一の層の上に積層された圧電体層と、 压電体層の上 に形成された櫛形電極 （ I D T (Interdigital Transducer) 電極） 'と、 '櫛形電極 の上に積層された酸化诖素層とを有することを特徴とする。
また、 上記光源装置において、 固体高周波発振部は、 固体高周波発振器に並列 に接続され固体高周波発振器で発生する高周波信号を入力する複数の増幅器と、 複数の増幅器で増幅された高周波信号を加算して出力する加算器とを有すること を特徴とする。
また、 上記光源装置において、 容器め,有する空間は、 誘電率が 1以上の部材を 収容することを特徴とする。
ま.た、 上記光源装置において、 固体高周波発 Sg部、 導波部および発光部は、 ュ ニッ ト化されていることを特徴とする。
また、 .上記光源装置において、 高周波信号は、 3 0 0 M H z〜3 O G H zの周 波数の信号である；とを特徴とする。 ： .
また、 本発明のプロジェクタは、 高周波信号を出力する固体高周波発振部と、 固体高周波発振部から出力された高周波信号を入力し、 入力した高周波信号をマ イク口波と.して放射する導波部と、 導波部から-放射されたマイグロ波により発光 する発光部とを有する光源装置と、 光源装置で発光した光束を画像情報に応じて 変調して光学像を形成する光変調部と、 光変調部により形成ざれた光学像を投写 する投写部とを有することを特徴とする。 図面の簡単な説明
【図 1】 本発明の第 1実施形態に係る光源装置をプロジェクタに適用した場合の プロジェクタの光学系の構成を示すブロック図。
【図 2】 光源装置の固体高周波発振部、 導波部および発光部の概略構成を示すブ ロック図。
【図 3】 固体高周波発振部を構成する固体高周波発振器の概略構成を示すプロッ ク図。
【図 4】 弾性表面波共振子の概略構成を示す断面図。
【図 5】 ダイヤモンド S AW発振器から出力される信号の周波数と強度との関係 を示す模式図。 ——
【図 6】 プロジェクタの回路ブロック図。 .
' 【図 7】 プロジェクタの光学系の各構成部を具体的に示す図。
【図 8】 本発明の第 2実施形態に係る光源装置の固体高周波発振部の別の構成を 示すブロック図。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施形態を図面に基づ,いて説明する。
(第 1実施形態）
図 1は、 本発明の第 1実施形態に係る光源装置をプロジ.ェクタに適用した場合 のプロジェクタの光学系の構成を示すブロック図である。 '図 1を用いて、 プロジ クタ 1の光学系 5の構成および動作を概略説明する。 に
図 1に示すように、 プロジェクタ 1の光学系 5は、 光源装置 1 0と、 照明光学 系 60と、 光変調部 70と、 色合成光学系 80と、 投写部 90とを有して構成さ れている。 また、 光源装置 1 0は、 UHF帯 （30 OMH-z〜3GH z) や SH F帯.（3GH Z〜30GH z) 等の高周波信号を出力する固体离周波発振部 10 0と、 固体高周波発振部 1 00から入力した高周波信号をマイクロ波として放射 する導波部 400と、 導波部 400.から放射されたマイク口波により発光する発 光部 500とを有して構成されている。 なお、 照明光学系 60は、 光源装置 1 0 から射出された光束の照度を均一化し、 各色光に分離する。 そして、 光変調部 7 0は、 照明光学系 60で分離された各色光の光束に対して画像情報に応じて変調 して光学像を形成する。 色合成光学系 80は、 照明光学系 60で色分離され光変 調部 70で変調された各色光の光学像を合成する。 投写部 90は、 色合成光学系 80で合成された光学像を投写する。 なお、 光源装置 10は、 固体高周波発振部 100と導波部 400と発光部 500とをユニッ ト化して構成されている。 ここ でユニット化とは、 いくつかの機能部が物理的に一体となっていることや、 いく つかの機能部が機能的にまとまつていることを指す。
図 2は、 光源装置の固体高周波発振部、 導波部および発光部の概略構成を示す ブロック図である。 図 2を用いて、 光源装置 1 0を構成する固体高周波発振部 1 0 0、 導波部 4 0. 0および発光部 5 0 0の構成および動作を説明する。
図 2に示すように、 固体高周波発振部 1 0 0は、 電源 1 1 0と、 固体高周波発 振器 2 0 0である弾性表面波 （Surface Acoustic Wave： S AW) 発振器 2 0 1と してのダイヤモンド S AW発振器 2 0 2と、 増幅器としてめ第 1増幅器 1 2 0と を有して構成されている。導波部 4 0 0は、ケーブル 4 1 0とアンテナ部（以下、 「アンテナ」 とする） 4 2 0ど 器部 （以下、 「容器」 とする） 4 3 0と安全器 4 4 0としてのアイソレータ 4 4 1 とを有して構成されている。 発光部 5 0 0.は、 無電極発光管 5 1 0と反射部 5 2 0と してのリフレクタ 5 3 0と保護ガラス 5 4 0とを有して構成されている。
固体高周波発振部 1 0 0を詳細に説明する。 電源 1 1 0は、 ダイヤモンド S A W発振器 2 0 2と第 1増幅器 1 2 0とに電力を供給している。 また、 本実施形態 —では、 固体高周波発振器 2 0 0である弾性表面波発振器 2 0 1 としてダイヤモン ド S AW発振器 2 0 2を用いている。 そして、 ダイヤモンド S AW発振器 2 0 2 の後段は、 第 1増幅器 1 2 0の前段に接続されている。 そして、 ダイヤモンド S AW発振器 2 0 2から出力された高周波信号は、 第 1増幅器 1 2 0で増幅された 後に出力される。 この第 1増幅器 1 2 0から出力される高周波信号が、 固体高周 波発振部 1 0 0から出力される高周波信号となる。 本実施形態では、 固体高周波 発振部 1 0 0からは、 無電極発光管 5 1 0内に封入される後述する発光物質 5 1 1を励起して発光させる高周波出力レベルに増幅された 2 : 4 5 G H z帯の高周 波信号を出力する。
なお、 固体高周波発振部 1 0 0を構成する固体高周波発振器 2 0 0は、 後述す る弾性表面波共振子 3 0 0を用いた弾性表面波発振器 2 0 1である。' また、：本実 施形態では、 弾性表面波発振器 2 0 1としてダイヤモンド S AW発振器 2 0 2を 用いている。 よって、 後述する弾性表面波共振子 3 0 0としてダイヤモンド S A W共振子 3 1 0を用いている。 固体高周波発振器 2 0 0は、 ダイヤモンド S AW 発振器以外の固体高周波発振器を用いても良い。 また、 固体高周波発振器の固体 とは、 マグネトロン等を用いた真空管のような気体による発振器に対する表現で あり、 ダイヤモンドのような固体を用いた発振器という意味である。
導波部 4 0 0を詳細に説明する。 導波部 4 0 0は、 固体高周波発振部 1 0 0か ら出力した高周波信号を導波してマイクロ波として放射するものであり、 基本的 にはマイクロ波^放射きせるアンテナ 4 2 0と、 アンテナ 4 2 0および後述する 無電極発光管 5 1 0を収容する容器 4 3 0を有していれば良い。本実施形態では、 アンテナ 4 2 0に高周波信号を導くケーブル 4 1 0と反射波対策と'してアイソレ ータ 4 4 1とを備えている。 なお、 ケーブル 4 1 0とアンテナ 4 2 0は、 同軸ケ —ブルを用いて、 芯線をアンデナ 4 2ひとして使用しても良い。
アイソレータ 4 4 1は、固体高周波発振部 1 0 0の第 1増幅器 1 2 0の後段で、 アンテナ 4 2 0との間に設置されている p そのため、 アンテナ 4 2 0かちマイク 口波を放射した結果どして、 対象物となる容器 4 3 0や無電裤発光管 5 1 0など からの反射波が固体高周波発振部 1 0 0に戻ることを阻止し、 第 1増幅器 1 2 0 などの故障を防止している。 ここで阻止とは、 反射波をアイソレータ 4 4 1の内 —部の抵抗体により熱として消費することで、 反射波により第' 1増幅器 1 2 0など が故障することない範囲にまで、 第 1増幅器などに戻る反射波を低減することを 言う。
容器' 4 3 0は、 導電性材料 含む部材により構成されており、 容器 4 3 0の内 部には、 マイクロ波を反射させる一対のマイクロ波反射面 4 3 1'； 4 3 2と、 こ のマイクロ波反射面 4 3 1， 4 3 2に囲まれた空間 4 3 3を有して構成されてい る。 そして、.導波部 4 0 Qのアンテナ 4 2 0力 マイクロ波反射面 4 3 1の略中 心に所定の距離だけ空間 4 3 3内部に突出する形態で設置きれている。 また、 発 光部.5 G 0の無電極発光管 5 .1 0が、，マイク口波反射面 4 3 2の略中心に所定の 距曄だ、け空間 4 3 3内.部に突 mする形態で設置されている。 ここで、 マイク ώ波 反射面 4 3 1， 4 3 2は、 アンテナ 4 2 0から放射したマイクロ波が、 マイクロ 波反射面 4 3 1 , 4 3 2で反射し、 空間 4 3 3内部に突出する無電極発光管 5 1 0に収束するようにそれぞれ形成されている。 また、 アンテナ 4 2 0と無電極発 光管 5 1 0とは、 対向する位置関係となっている。
このように構成された容器 4 3 0において、 アンテナ 4 2 0からマイク口波が 空間 4 3 3内に放射されると、 放射されたマイクロ波は、 放射状に広がり、 マイ ク口波反射面 4 3 1 , 4 3 2で反射され、 設置された無電極発光管 5 1 0の突出 した部分に収束される。 ここで、 空間 4 3 3は、 マイクロ波反射面 4 3 1 , 4 3 2に囲まれ、 アンテナ 4 2 0で放射されたマイクロ波を外部に漏らさず効率よく 閉じ込めることができる。 なお、 空間 4 3 3には、 本実施形態ではく 大気が収容 されている。 .また、 空間 4 3 3は、 イクロ波反射面 4 3 1 , 4 3 2によって完 全に囲むことによって、 マイクロ波を空間 4 3 3の外部に^らすことを防ぐこと ができる。
発光部 5 0 0を詳細に説明する。 発光部 5 0 0は、 無電極発光管 5 1 0で発光 した光束を反射させ、 光変調部 7 0側に光束を射出するものである。 発光部. 5 0 0を構成する無電極発光管 5 1 0は、 フィラメントや電極構造を有さず、 ガラス 等の光を透過する材料によって管状形状を有して形成されている。 本実施形態で は、 .石英ガラスを用いている。 また、 無電極発光管 5 1 0に封入ざれる発光物質 5 1 1は、 例えばネオン、 アルゴン、 クリプトン、 キセノン、 ハロゲン等の希ガ スゃ、 これらのガスと共に水銀やナトリウム等の金属や金属 ίヒ合物等を封入して も良い。本実施形 では、水銀、希ガスおよび少量のハロゲンが封入されている。 また、 無電極発光管 5 1 0は、 上述した管状形状を有しており、 一方の端部が 容器 4 3 0の空間 4 3 3内部に突出して設置され、 他方の端部が、 容器 4 3 0の 外部に延出.している。 この延出した部位となる先端側は、 反射部 ·5 2 0としての リフレクタ 5 3 0の内面側に突出して.リフレクタ 5 3 0に設置される。
そして、 容器 4 3 0の空間 4 3 3の内部に突出して設置される無電極発光管 5 1 0の一部は、 マイクロ波が収束される領域に対応しており、 この収束したマイ クロ波により、 無電極発光管.5 1 0内部に封入される発光物質 5 1 1は励起され て発光すること なる。 また、 これにより、 無電極発光管 5 1 0の内部全域 発 光することになり、 リフレクタ 5 3 0の内面側に突出する部分も発光する。
リフレクタ 5 3 0は、石英ガラスで形成され内面側が放物面形状をなしている。 放物面形状は、 リフレクタ 5 3 0の内面側に突出して設置される無電極発光管 5 1 0の先端側が焦点または略焦点となるように形成されている。 無電極発光管 5 1 0の先端側が焦点となるのが望ましいが、 略焦点でもよい。 また、 リアレクタ 5 3 0の内面側には、 可視光の反射率を向上させる誘電体の膜がコートされ反射 面 5 3 1が形成されている。 これにより、 リフレクタ 5 3. 0の内面側に突出する 無電極発光管 5 1 0で発光した光束は、放射状に広がり、反射面 5 3 1で反射し、 略平行光束となり.光変調部 7 0側に射出することになる。
なお、リフレクタ. 5 3 0の内面側の形状は楕円面形状でも良く、その場合には、 楕円面で反射した光束を略平行光束とするための平行化凹レンズを配置した構成 とすることでも良い。 '
保護ガラス 5 4 0は、 リフレクタ 5 3 0の先端側に設置されており、 プロジェ クタ 1から光源装置 1 0を取外した場合などによる発光部 5 0◦への粉塵の進入 防止や、 落下などにより発光部 5 0 0が破壊した場食の破片などの飛散防止を図 つている。
また、 光源装置 1 0は、 光源装置用筐淬 1 1 (図 7に図示） を有しており、 '固 体高周波発振部 1 0 0、 導波部 4 0 0および発光部 5 0 0を収容してユニット化 されている。
" 以上の構成および動作により、 光源装置 1 0は発光し光束'を光変調部 7 0側に 射出する。 ' .
図 3は、 固体高周波発振部を構成する固体高周波発振器の概略構成を示すプロ ック図である。 図 3を用いて固体高周波発振器 2 0 0の構成および動作を説明す る。 .
固体高周波発振器 2 0 0 (本実施形態では、 弾性表面波発振器 2 0 1としての ダイヤモンド S AW発振器 2 0 2 ) は、 移相回路 2 1 0、 弾性表面波共振子 3 0 0としてのダイヤモンド S AW共振子 3 1 0、 第 2増幅器 2 2 0および電力分配 器 2.3 0でループ回路 2 4 0を構成し、 電力分配器 2 3 0の一方の出力側にバッ ファ回路 2 5 0を接続した構 となっている。 移相回路 2 1 0は、 電源 1 1 0か. ら制御電圧を入力してループ回路 2 4 0の位相を可変させるものである。 これら 各ブロックは、 一定の特性インピーダンス、 例えば 5 0 ohm に全て整合接続され. ている。 なお、 ダイヤモンド S AW共振子 3 1 0は、 第 2増幅器 2 2 0が飽和状 態となる入力電圧が供給されるように第 2増幅器 2 2 0の入力側に接続すること ができる。
これにより、 ダイヤモンド S AW共振子 3 1 0を用いて G H z 帯での高周波信 号をダイレク ト発振させることが可能となる。 また、 整合を保ったまま第 2増幅 器 2 2 0の出力パワーを電力分配器 2 3 0からバッファ回路 2 5 0を介して外部 に出力することができる。 また、 この回路構成により、 ダイヤモンド S AW共振 子 3 1 0に印加する電力を最小限として連続発振状態を継続することが可能とな る。 また、 移相回路 2 1 0により、 高周波信号に周波数変調をかけることが可能 となり、 無電極発光管 5 1 0に対して、 マイクロ波周波数を'可変 '調整すること が可能になる。 なお、本実施形態では、 ダイヤモンド S AW共振子 3 1 0は、 2 . 4 5 G Hz 帯の高周波信号を出力する。 また、 移相回路 2 1 0は用いなくても良 く、 その場合には、 固体高周波発振器 2 0 0はダイヤモンド S AW共振子 3 1 0 の特性により一意的に決まる周波数で発振する固定発振器となる。
図 4は、 弾性表面波共振子の概略構成を示す断面図である。 図 4を用いて、,弾 性表面波共振子 3 0 0の構造および製造方法を説明する。
04に示すように、 本実施形態では、 弾性表面波共振子' 3 0 0としてダイヤモ ンド S AW共振子 3 1 0を用いている。そして、珪素基板 3 1 1をベースとして、 上面にダイヤモンド単結晶層 3 1 2が積層される。 そして、 ダイヤモンド単結晶 層 3 1 2の上には、 庄電体層 3 1 3 (本実施形態では、 酸化亜鉛 （Z n O ) の薄 膜） が積層される。 そして、 この圧電体層 3 1 3の上には、 弾性表面波を励振す る I D T電極 3 1 4 ,が設けられると共に、 弾性表面波を反射する'反射器電極 （図 示省略） が設けられている。 また、 1 0丁電極3 1 4は、 互いにかみ合うように 配置された 1.組の櫛形電極で構成されている。 そして、 I D T電極 3 1 4および 反射器電極の上には、酸化珪素層 3 1 5が積層されている。酸化珪素層 3 1 5は、 ¾作周波数の温度依存性が、 圧電体層 3 1 3、 I D T電極 3 1 4、 ダイヤモンド 単結晶層 3 1 2と反対の特性を示すことから動作周波数の温度特性改善のために 積層している。
なお、 ダイヤモンド単結晶層 3 1 2は、 気相合成法により形成される。 これ以 外に、 多結晶ダイヤモンドに一致または近い弾性定数を有する硬質炭素層を用い ることもできる。 また、 圧電体層 3 1 3は、 Z n〇以外に、 A 1 N、 P b ( Z r， T i ) o2等をスパッタ法ゃ気根合成法などにより形成することができる。 固体高 周波発振器 2 0 0の発振特性がよりょくするにはダイヤモンド単結晶層 3 1 '2を 用いるのが好ましいが、 上述のように硬質炭素膜層を用いるようにしても良い。 . 上述したように、 弾性表面波共振子 3 0 0としてのダイヤモンド S AW共振子 3 1 0は、 積層構造.をしており、 半導体製造における微細カ卩ェ技術を利用して製 造されチップ化されている。 また、 チップ化された弾性表面波共振子 3 0 0やそ の他素子を実装し、 固体高周波発振器 2 0 0を有する固体高周波発振部 1 0 0が 形成され製造される。 従って、 固体高周波発振部 1 0 0はサイズが小型なものと なる。
図 5は、 ダイヤモンド S AW 振器から出力される信号の周波数と強度との関 係を示す模式図である。 ここで図 5の横軸は周波数を示し、 縦軸は強度を示して いる。
上述したダイヤモンド S A W共振子 3 1 0の構成により、 図 5に示す.ように、 ダイヤモンド S AW発振器 2 0 2から出力される信号は、特定周波数 の高周波 信号 （G H z帯） のみを出力する。 また、 急峻なダイレク ト発振ができる。 本実 '施形態では、 特定周波数 は、 2 . 4 5 G H z帯の高周波信号を出力する。
図 6は、 プロジェクタの回路ブロック図である。 図 6を用いて、 プロジェク 1 の回路構成と動作を説明する。
プロジェクタ 1は、 制御部 8 0 0、 信号変換部 8 1 0、 ,画像処理部 8 2 0、 液 晶パネル駆動部 8 3 0、 操作受付け部 8 4 0、 電源部 8 5 0、 記憶部 8 6 0およ びファン駆動部 8 7 0などを有して構成される。. また、 各部は、 バスライン B より互いに接続されている。 そして、 光学系 5として、 光源装置 1 0 (固体高周 波発振部 1 0 0、 導波部 4 0 0、.発光部 5 0 0 )、 光変調部 7 0および投写部 9 0 などが構成される。
次に、 各部の動作を説明する。
信号変換部 8 1 0は、 プロジェクタ 1の本体外面 設置される画像入力端子 8 1 5と接続されている。 そして、 画像入力端子 8 1 5に接続された外部の画像信 号供給装置（図示省略）から供給される例えばアナログ画像信号を受取る。なお、 アナログ画像信号として、 例えば、 パーソナルコンピュータから出力されたコン ピュータ画像を表す R G B信号や、 ビデオレコーダゃテレビジョン受像機から出 力された動画を表すコンポジッ ト画像信号などの画像信号が、 画像入力端子 8 1 5に供給される。 そして、 信号変換部 8 1 0は、 画像入力端子 8 1 5から入力し たアナログ画像信号を A D変換して、 デジタル画像信号として画像処理部 8 2 0 に出力する。 .
画像処理部 8 2 0は、.入力したデジタル画像信号を後述する光変調部' 7 0を構 成する液晶パネル 7 1 (図 7参照） で表示するのに適した信号とするために、 画 像データを画像メモリ （いずれも図示省略） に書き込み、 所定の条件で読み出す などの画像処理を施した後、 再度アナログ画像信号に変換して画像信号として液 晶パネル駆動部 8 3 0に出力する。 また、 画像処理とは、 画像信号で表される画 像を拡大および縮小することにより液晶パネル 7 1 (図 7参照） の持つ解像度に 合わせるスケーリング処理や、 画像信号の有十る階調値を液晶パネル 7 1で表示 するのに適した階調値に変換する γ補正 理などが含まれる。 なお、 このような 画像処理部 8 2 0によるスケーリング処理および γ補正処理などの画像処理は、 記憶部 8 6 0に記憶されている画像処理手順を規定したファームウェアを実行す —ることにより行われる。 '
液晶.パネル駆動部 8 3 0は、 画像処理部 8 2 0から出力した画像信号と.、 画像 信号に基づく駆動電圧などを液晶パネル 7 1に供給し駆動する。
制御部 8 0 0は、 C P U (Central Processing Unit) であり、 バ ライン Bを 介して、 各部と信号の送受信を行い、 プロジェ.クタ 1の動作を統括制御する。 記憶部 8 6 0は、 例えば、 プロジェクタ 1を起動させる場合の処理の手順と内 容を指示する起動プログ ムなど、 .ロジェクタ 1の動作を指示および制御十る ための様々な制御プログラムや、 ファームウェア、 および付随するデータが記憶 されている。
操作受付け部 8 4 0は、 プロジェクタ 1の本体外面に設置される操作部 8 4 1 またはリモコン.8 4 2に対し、 使用者が操作を行うと、 その操作入力を受付け、 各種動作のトリガとなる操作信号を制御部 8 0 0に出力する。
ファン駆動部 8 7 0は、 制御部 8 0 0からのファン駆動コマンドに従い、 駆動 回路 （図示せず） によ'りファン 8 7 5を駆動 （回転） させる。 また、 ファン 8 7 5は、 プロジェクタ 1の内部に複数設置され、 回転することにより、 プロジェク タ 1の外部から外気を吸 して、 空気の流れを起し、 発光部 5 0 0、 光変調部 7 0および電源部 8 5 0などで発生する熱を放熱させて、 温まった空気をプロジェ クタ 1の外部に排気することにより冷却している。 電源部 8 .5 0は、 外部電源 8 8 0からの交流電力をプラグから導き、 内蔵する A C D C変換部.（いずれも図示省略） で変圧、 整流および平滑などの処理を行 い、 安定化させた直流電圧をプロジェクタ 1.の各部に供給する。
光源装置 1 0の固体高周波発振部 1 0 0は、 制御部 8 0 0からの制御コマンド に従い、 発光部 5 0 0を発光 （点灯） および非発光 （消灯） を行う。
図 7は、 図 1に示したプロジェクタの光学系の各構成部を具体的に示す図であ る。 図 7を用いて、 プロジェクタ 1の光学系 5の構 ifおよび動作を説明する。 光学系 5は、 図 1で記述したように、 光源装置 1 ひと照明光学系 6 0と光変調 部 7 0と色合成光学系 8 0と投写部 9 0 から構成されている。 そして、 光源装 置 1 0から射出された光束を光変調部 7 0で画像情報に応じて変調して光学像を 形成し、 投写部.9 0を介して、 形成した光学像をスク リーン S (図.6に図示） 上 に投写するものである。 なお、 光源装置, 1 0において、 固体'高周波発振部 1 0 0 および導波部 4 0 0の駆動により.、 マイクロ波が、 発光部 5. 0 0の無電極発光管 5 1 0の内部に封入する発光物質.5 1 1を励起し発光させるまでの構成および動 作に関'しては、 図 2を用いて説明しているため、 ここでは、 それ以降の光学系 5 の構成および動作を説明する。 . ,
光学系 5は、 図 7に示すように、 光源装置 1 0に加えて、 照明光学系 6 0を構 成するインテグレータ照^光学系 6 1と色分離光学系 6 2とリ レー光学系 6 3と、 光変調部 7 0と、 色合成光学系 8 0と、 投写部 9 0を構成する投写レンズ 9 1と 'から構成ざれる。 また、 光学部品用筐体 6 5により、 照明光学系 6 0と光変調部 7 0と色合成光学系 8 0とを構成する各部品が収容され、 一体にュニッ ト化され ている。 なお、 本実施形態での光学系 5を構成する照明光学系 6 0は、 使用する 光学系により、 適宜変更や省略など行うことができる。
照明光学系 6 0を構成するインテグレ一タ照明光学系 6 1は、 光源装置 1 0か ら射出された光束を照明光軸 （一点鎖線で図示） に直交する面内における照度を 均一にするための光学系である.。 このインテグレータ照明光学系 6 1は、 光源装 置 1 0、 第 1 レンズアレイ 6 1 1、 第 2レンズアレイ 6 1 2、 偏光変換素子 6 1 3、 および重畳レンズ 6 1 4を備えて構成される。
第 1 レンズアレイ 6 1 1は、 照明光軸方向から見て略矩形形状の輪郭を有する 小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。 各小レンズは、 光源装 置 1 0から射出された光束を部分光束に分割し、 照明光軸方向に射出する。 . 第 2 レンズアレイ 6 1 2は、 第 1 レンズアレイ 6 1 1と略同様の構成であり、 小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。 この第 2 レンズアレイ 6 1 2は、 重畳レンズ 6 1 4とともに、 第 1 レン Xァレイ 6 1 1の各小レンズの像を 後迩する液晶パネル 7 1上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子 6 1 3は、 第 2レンズアレイ .6 1 2からの光を略 1種類の偏光光 に変 mするものであり、 これにより、 光変調部 7 0での光の利用効率が高められ ている。 詳細には、 偏光変換素子 6 1 3によって略 1種類の偏光光に変換された 各部分光束は、 重畳レンズ 6 1 4によって最終的に光変調部 7 0の後述する液晶 パネル 7 1上にほぼ重畳される。 偏光光を変調するタイプの液晶パネル 7 1を用 いたプロジェクタでは、 1種類の偏光光しか利用できないため、 ランダムな偏光 光を発する無電極発光管 5 1 0からの光束の略半分が利用ざれない。 このため、 偏光変換素子 6 1 3を用いることにより、 無電極発光管 5 1 ひから射出された光
、
束を略 1種類の偏光光に変換し、 光変調部 7 0における光の利用効率を高めてい る。 . . . · ■ ' - ·
色分離光学系 6 2は、， 2枚のダイクロイツクミラー 6 2 1， 6 2 2と、 反射ミ ラー 6 2 3とを備える。 インテグレータ照明光学系 6 1から射出された複数の部 分光束は、 2枚のダイクロイツクミラー 6 2 1 , 6 2 2により赤 （R )、 緑（G )、 青 （B ) の 3色の色光に分離される。
リ レー光学系 6 3は、 入射側レンズ 6 3 1 と、 一対のリ レーレンズ 6 3 3 と反. '射ミラー 6 3 2， 6 3 5とを備えている。 このリ レー光学系 6 3は、. 本実施形態 では、 色分離光学系 6 2で分離された色光である青色光を光変調部 7 0の後述す る青色光用の液晶パネル 7 1 Bまで導く機能を有している。
この際、 色分離光学系 6 2のダイク口イツクミラー 6 2 1では、 インテグレー タ照明光学系 6 1から射出された光束のうち、 緑色光成分と青色光成分とは透過 し、 赤色光成分は反射する。 ダイクロイツクミラー 6 2 1によって反射した赤色 光は、 反射ミラー 6 2 3で反射し、 フィールドレンズ 6 1. 9を通って、 赤色光用 の液晶パネル 7 1 Rに到達する。 このフィールドレンズ 6. 1 9は、 第 2 レンズァ レイ 6 1 2から射出された各部分光束をその中心軸 （主光線） に対して平行な光 束に変換する。 青色光および緑色光用の液晶パネル 7 1 B , 7 1 Gの光入射側に 設けられたフィールドレンズ 6 1 9も同様である。 .
また、 ダイクロイツクミラー 6 2 1を透過した青色光と緑色光の.うち、 緑色光 は、 ダイクロイックミラー 6 2 2によって反射し、 フィールドレンズ 6 1 9を通 つて、 緑色光用の液晶パネル 7 1 G.に到達する。 一方、 青色光は、 ダイクロイツ クミラー 6 2 2を透過してリ レー光学系 6 3を通り、 さらにフィールドレンズ 6 1 9を通って、 青色光用の液晶パネル 7 1 Bに到達する。 なお、 青色光にリ レー 光学系 6 3が用いられているのは、 青色^;の光路の長さが他の色光の光路の長さ よりも長いため、 光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。 すなわち、 入射側レンズ 6 3 1に入射した部分光束をそのまま、 フィールドレン 'ズ 6 1 9に伝えるためである。 なお、 リレー光学系 6 3には 3つの色光のうち の青色光を通す構成としたが、 これに限らず、 例えば、 赤色光を通す構成として も良い。
光変調部 7 0は、 入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形 成する。 この光変諷部 7 0は、 色分離光学系 6 2で分離され 各色光が入射され る 3つの入射偏光板 7 2 (赤色光用を赤色光入射偏光板 7 2 R、 緑色光用を緑色 光入射偏光板.7 2 G、 '青色光用を青色光入射偏光板 7 2 Bとする） を備える。 ま た、 各入射偏光板 7 2の後段に設置される光変調装置としての 3つの液晶パネル 7 1 (赤色光用を赤色光液晶パネル 7 1 R、緑色光用を緑色光液晶パネル 7 1 G、 青色'光用を青色光液晶パネル 7 1 Bとする） を備える。 また、 各液晶パネル 7 1 の後段に設置される 3つの射出偏光板 7 3 (赤色光用を赤色光射出偏光板 7 3 R、 緑色光用を緑色光射出偏光板 7 3 G、青色光用を青色光射出偏光板 7 3 Bとする） を備える。
色合成光学系 8 0は、 1つのクロスダイクロイツクプリズム 8 1を備える。 液晶パネル 7 1 ( 7 1 R , 7 1 G , 7 1 B ) は、 例えば、 ポリシリコン T F T (Thin Fi lm Transistor) 'をスイッチング素子として用いたものであり、 対向配 置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。 .そして、 この液晶パネ ル 7 1は、 入射偏光板 7 2を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射 出する。
入射偏光板 7 2は、 色分離光学系 6 2で分離された各色光のうち、. 一定方向の 偏光光のみ透過させ、 その他の光束を吸収するものであり、 サファイアガラス等 の基板に偏光膜が貼付されたものである。 また、 射出偏光板 7 3も、 入射偏光板 7 2と略同様に構成され、 液晶パネル 7 1から射出された光束のうち、 所定方向 の偏光光のみ透過させ、 その他の光束を吸収するものであり、 透過させる偏光光 の偏光軸は、 入射偏光板 7 2における透過させる偏 ¾光の偏光軸に対して直交す るように設定されている。
. クロスダイクロイツクブリズム 8 1は、,射出偏光板 7 3から射出され、 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ものである。 このクロスダ ィクロイツクプリズム 8 1には、 赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射 —する誘電体多層膜とが、 4つの直角プリズムの界面に沿って X字状に設けられ、 これらの誘電体多 i 膜により 3つの色光が合成される。 クロスダイクロイツクプ リズム 8 1によって合成された色光は、 投写部 9 0を構成する投写レンズ 9 1の 方向に射出される。 そして、 クロスダイクロイツクプリズム 8 1から射出された 映像光は、 投写レンズ 9 1により、 スクリーン- S上に投写される'。 .
なお、 上述した液晶パネル 7 1 ( 7 1 R , 7 1 G , 7 1 B )、射出偏光板 7 3 ( 7 3 R , 7 3 G , 7 3 B ) およびクロスダイクロイツクプリズム 8 1は、 一体とな るようにユニッ ト化されている。
上述した、 第 1実施形態によれば 下の効果が得られる。 -
( 1 ) 本実施形態の光源装置 1 0によれば、 固体高周波発振部 1 0 0と導波部 4 0 0と発光部 5 0 0とにより、 フィラメントや真空管構造を有し、 サイズの大 きいマグネトロン発振管を用いることなく、 マイクロ波を放射させて、 発光部 5 0 0 (無電極発光管 5 1 0 ) を発光させる。 そして、 発光部 5 0 0で発光した光 束を光変調部 7 0で画像情報に応じて変調して光学像を形成し、 投写部 9 0を介 して形成された光学像を投写する。 これにより、 固体高周波発振部 1 0 0の小型 化および長寿命化と、 発光部 5 0 0の長寿命化を図ることができる。 従って、 こ の光源装置 1 0を用いるプロジェクタ 1の小型化および長寿命化を図ることが可 能となる。 ( 2 ) 本実施形態の光源装置 1 0によれば、 アンテナ 4 2 0は、 導電性材料を 含んで構成される容器 4. 3 0の空間 4 3 3内でマイクロ波を放射することなどに より、 マイクロ波の漏れを抑制することが可能となるため、 I S M帯で使用され ている Bluetooth (登録商標）、 Zigbee (登録商標)、 Home RF WLAN等の無線通信 機器や医療機器などに対する悪影響を抑制することができる光源装置 1 0を提供 できる。 また、 この光源装置 Γ 0 'を用いるプロジェクタ 1は、 I S M帯で使用さ れている Bluetooth (登録商標）、 Zigbee (登録商標）、 Home RF、 WLAN等の無線通 信機器や医療機器に対する悪影響を抑制することができる。
( 3 ) 本実施形態の光源装置 1. 0によ ば、 安全器.4 4 0としてのアイソレー タ 4 4 1は、 固体高周波発振部 1 0 0の第 1増幅器 1 2 0の後段で、 アンテナ 4
2 0との間に設置されている。 そのため、 アンテナ 4 2 0'からマイクロ波を放射 した結果と.して、 対象物となる容器 4 3 Qや無電極発光管 5 '1 0などからの反射 波が固体高周波発振部 1 0ひに戻ることを阻止し、 第 1増幅器 1 2 0などの故障 を防止できる。 従って、 この光源装置 1 0を用いるプロジェクタ 1は、 更に安全 性が向上する。 ―. .
( 4 ) 本実施形態.の光源装置 1 0によれば、 固体高周波発振部' 1 0 0を構成す る固体高周波発振器 2 0 0は、 弾性表面波共振子 3 0 0を有する弾性表面波発振 器 2: 0 1を備えている。 そのため、 G H Z帯での動作周波数付近での急峻なダイ レク ト発振が可能で、 低位相ノイズ特性を持たせることが可能となると共に、 高 精度で高性能な基本周波数の発振信号を得ることができる。 よって、 光源装置 1 0は、 マイクロ波の出力周波数を安定的に維持し、 無電極発光管 5 1 0内で安定 して発光する。 従って、 この光源装置 1 0を用いるプロジェクタ 1は、 安定した 輝度を維持して投写することが可街 なる。
( 5 ) 本実施形態の光源装置 1 0によれば、 弾性表面波共振子 3 0 0は、 ダイ ャモンド単結晶層 3 1 2 (または、 多結晶ダイヤモンドに一致または近い弾性定 数を持つ硬質炭素層の上に積層された圧電体層）、圧電体層 3 1 3、 I D T電極 3 1 4および酸化珪素層 3 1 5の積層構造となっている。 これにより、 弾性表面波 の伝達速度を高速化することができ、 より高い周波数まで発振させることが可能 となる。 そして、 他の基板材料と比較して弾性表面波共振子 3 0 0の電極幅を広 くすることができるため、 耐電力特性を向上させることができる。
また、 弾性表面波共振子 3 0 0の積層構造により、 温度変動に対する周波数変 '動を小さくすることができるため、 周波数温度特性が向上する。 そして、 温度変 動に起因する弹性表面波発振器 2 0 1の周波数変動を抑制することができ、 マイ クロ波出力を安定化させることができる。 それにより、 無電極発光管 5 1 0内で 安定して発光物質 5 1 1を発光させることが可能となる。 従って、 この光源装置 1 0を用いるプロジェクタ 1は、 更に安定した輝度を維持して投写することが可 能となる。
( 6 ) 本実施形態の光源装置 1 0によれば、 固体高周波発振部 1 0 0.、 導波部 4 0 0および発光部 5 0 Ciは、 光源装置 1 0としてユニッ ト化されているため、 取扱い易さが向上する。 また、 この光源装置 1 0を用いるプロジェクタ 1は、 プ ロジェクタ 1への光源装置 1 0の組込みや取外しなどの作業性が向上する。 '
( 7 ) 本実施形態の光源装置 1 0によれば、 弾性表面波共振子 3 0 0は、 積層 構造をしており、 半導体製造における微細加工技術を利用して製造されるため、 小型化でき、 軽量化も図れる。 これにより、 弾性表面波共振子 3 0 Qを用いる固 体高周波発振部 1 ひ 0は小型化でき、 軽量化も図れる。 従って、 'この光源装置 1 0.を用いるプロジェクタ 1の小型化 '軽量化が図れる。
( 8 ) 本実 形態の光輝装置 1 0によれば、 弾性表面波共振子 3 0 0としての ダイヤモンド S AW共振子 3 1 0は、 積層構造をしており、 半導体製造における 微細力 Pェ技術を利用して製造されている。 それにより、 共振子毎の共振周波数の パラツキが無い。 また、 弾性表面波共振子 3 0 0としてのダイヤモンド S A W共 振子 3 1 0は、 移相回路 2 1 0から信号を入力すると直ちに基板に弾性表面波を 励起して、 この弾性表面波の周波数に応じた高周波信号 （本実施形態では 2 . 4 5 G H z帯） を出力 る。 よって、 弾性表面波共振子 3 0 0を備えた固体高周波 振部 1 0 0から、 電源投入すると直ちに高周波信号を出力することができるた め、 直ちに導波部 4 0 0のアンテナ 4 2 0からマイクロ波を放射でき、 直ちに発 光部 5 0 0の無電極発光誉 5 1 0を発光させることができる。 従って、 この光源 装置.1 0を用いるプロジェクタ 1は、 電源投入すると発光部 5 0 0の無電極発光 管 5 1 0が直ちに発光し、 光変調部 7 0で形成されだ光学像を直ちに投^するこ .
18
とができる。 従来の高圧水銀ランプなどの放電ランプを用いた場合には、 プロジ ェクタの電源を投入しても、.放電ランプの特性上、 徐々に発光して輝度が上がる ため、 所定の輝度に達するまでには、 数分かかっていた。. しかし、 本発明のマイ クロ波を用いたプロジェクタ 1においては、プロジェクタ 1の電源を投入すると、 直ちに所定の輝度となる発光を行うことができるため、 待つことなくプロジェク タ 1を使用でき、 プロジェクダ 1の利便性が向上する。
( 9 ) 従来の高圧水銀ランプなどの放電ランプを用い'るプロジェクタの場合に は、 放電ランプを発光させるための、 電源となるバラス トなどが必要であり、 3 0 O W程度の電力を供給するには、 プロジェクタ 1の電源部 8 5 0とほぼ同等の 大きさ （体積） が必要であり、 プロジェクタの小型化のネックとなっていた。 こ れに対し、 本発明の光源装置 1 0を用いたプロジェクタ 1によれば、 固体高周波 発捩部 1 0 .0のみで放電ランプの発光が可能となり、 バラス'トが不必要となるた め、 プロジェクタ 1の小型化が図れる。
(第 2実施形態）
図 8は、 本発明の第 2実施形態に係る光源装置の固体高周波発振部の別の構成 を示すブロック図である。 図 8を用いて、 固体高周波発振部 9ひ 0の構成および 動作を説明する。 なお、 第 1実施形態と同様の構成部分には同番号を付す。
図 8に示す.ように、 '第 2実施形態め固体高周波発振部 9 0 0は、 第 1実施形態 での固体高周波発振部 1 0 0と比較して、 複数の第 1増幅器 1 2 0と加算器 9 1 0とを用いる構成となることが異なる。
固体高周波発振部 9 0 0は、 固体高周波発振器 2 0 0としてのダイヤモンド S . AW発振器 2 0 2と複数の第 1増幅器 1 2 0と加算器 9 1 0と電源 1 1 0とを備 えて構成される。 電源 1 1 0は、 ダイヤモンド S A W発振器 2 0 2と、 各第 1増 幅器 1 2 0に電力を供給している。 またダイヤモンド S A W発振器 2 0 2と加算 器 9 1 0との間に複数の第 1増幅器 1 2 0が並列接続されている。 そしてダイヤ モンド S A W発振器 2 0 2から出力された高周波信号は、 各第 1増幅器 1 2 0に 入力される。 各第 1増幅器 1 2 0は、 ダイヤモンド S A W発振器 2 0 2から入力 した高周波信号を増幅して、 加算器 9 1 0に出力する。 加算器 9 1 0は、 各第 1 増幅器 1 2 0から入力した高周波信号を加算して、 ごの加算された高周波信号を .
19
出力する。 この加算器 9 1 0から出力される高周波信号が、 固体高周波発振部 9 0 0から出力される高周波信号となる。 ' . 上述した、 第 2実施形態によれば、 第 1実施形態での効果に加えて、 以下の効 果が更に得られる。 ' ■
( 1 ) 本実施形態の固体 ^周波宪振部 9 0 0によれば、 ダイヤモンド S AW発 振器 2 0 2から入力した高周波信号を各第 1増幅器 1 2 0で増幅し、 加算器 9 1 0で合成しているので、.高周波信号をより高出力化することができる。 この固体 高周波発振部 9 0 0をプロジェクタ 1に用いると固体高周波発振部 1 0 0に比べ て、 更に高出力のマイクロ波を放射することが可能となり、 発光部 5 0.0の無電 極発光管 5 1 0は、 より高輝度で発光する。 従って、 この光源装置 1 0をプロジ ェクタ 1に用いることにより、 高輝度な光学像を投写するプロジェクタ 1を提供 できる。 . . . '
なお、 本発明は、 上述した実施形態に限定されず、 種々の変更や改良等加える ことが可能である。 変形例を以下に述べる。
(変形例 1 ) 前記実施形態での、 発光部 5 0 0のリフレクタ 5 3 0の反射面 5
3 1は放物面形状を用いており、 無電極発光管 5 1 0からの光束を反射させて略 平 fi1光束にしているが、 これは、 発光部 5 0 0以降のプロジェクタ 1の光学系 5 の構成がレンズァレイインテグレー夕の方式を用いているからである。 これに対 し、 ロッドインテグレータの方式を用いる場合には、 反射した光束が集光して口 ッドに入射するように、 リフレクタ 5 3 Qの反射面の形状を適宜形成することで 応できる。
(変形例 2 ) 前記実施形態でのプロジェクタ 1は、 光変調装置として液晶パネ ル 7 1を用いている。 しかし、 これに限らず、 一般に、 入射光を画像情報に応じ て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使用しても良 レ、。 なお、 マイグロミラー型光変調装置と'しては、 例えば、 D M D (Digital Micromirror Device) を用いることができる。 なお、 マイクロミラ一型光変調装 置を用いた場合には、 入射偏光板や射出偏光板などは不要とすることができ、 偏 光変換素子も不要とすることができる。
(変形例 3 ) 前記実施形態での光源装置 1 0は、 透過型液晶方式のプロジェク タ 1に用いられてい 。 し力 し、 これに限らず、 反射型液晶方式である L C O S (Liquid Crystal On Si l icon) 方式などを採用したプロジェクタに用いられても 同様の効果を.奏することが可能である。
(変形例 4 ) 前記実施形態での光変調部 7 0は、 液晶パネル 7 1を 3枚使用す る 3板方式を用いている。 しかし、 これに限らず、 液晶パネルを 1枚使用する単 板方式を用いても良い。 なお、 単板方式を用いた場合には、 照明光学系 6 0の色 分離光学系 6 2や色合成光学系 8 0などは不要とすることができる。
(変形例 5 ) 前記実施形態での光源装置 1 0は、 外部に設置されるスクリーン Sに光学像の投写を行うフロントタイプのプロジェクタ 1に適用している。 しか し、 これに限らず、 プロジェクタの内部にスクリーンを有して、 そのスクリーン に光学像を投写するリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。.
―. (変形例 6 ) 前記実施形態での導波部 4 0 0の容器 4 3 0 形成される空間 4 3 3内は、 大気が収容されているが、 誘電率 1以上の部材として、 例えば高分子 材料を収容しても良い。 このような構造にすることで、 大気に比べ、 更にアンテ ナの長さを短くすることができるため、 容器 4 3 0め小型化が図れる。 従って、 光源装置 1 0の小型化が更に図られ、 プロジェ—クタ iの小型化を更に向上するこ とができる。
(変形例 7 .) 前記^施 態でのプロジェクタ 1に電圧調整部を設け、 固体高周 波発振部 1 0 0の第 1増幅器 1 2 0の増幅度を可変とすることでも良い。 このよ うな構成にすることで、 マイクロ波の出力パワーを可変できるため、 無電極発光 管 5 1 0の発光する光束の輝度を可変できる。従って、投写する映像のシーン' (例 えば、 明るいシーンゃ喑ぃシーン) に合わせて、 增幅度を調整することにより、 プロジェクタ 1から投写される映像光の輝度を映像のシーンに合わせて調整を行 うことができる。
(変形例 8 ) 前記実施形態での導波部 4 0 0は、 安全器 4 4 0としてアイソレ ータ 4 4 1を有しているが、 反射波の影響がない場合には、 アイソレータ 4 4 1 を用いなくても良い。 ま^、 その他のノイズなどによる固体高周波発振部 1 0 0 への影響がある場合には、 適宜安全器 4 4 0の構成内容を変更または追加しても 良い。 .
21
(変形例 9 )前記実施形態での光源装置 1 0は、固体高周波発振部 1 0 0で 2 . 4 5 G H z帯の高周波信号を出力し、 導波部 4 0 0のアンテナ 4 2 0からマイク 口波として放射しているが、 これに限らず、 容器 4 3 0からマイクロ波が漏れな いことを前提に、弾性表面波共振子 3 0 0の構成を適宜変更することにより、色々 な高周波信号を出力し、 マイクロ波として放射して、 無電極発光管 5 1 0を発光 させることも可能となる。 また、'このようにすることで、 無電極発光管 5 1. 0に 封入する発光物質 5 1 1の種類や発光具合 （発光色の具 ） に合わせるマイクロ 波を放射させることも可能となる。
(変形例 1 0 ) 前記実施形態での光源 置 1 0は、 プロジェクタ 1の光源とし て適用している。 しかし、 これに限らず、 小型軽量の光源装置 1 0は、 他の光学 機器に適用しても良い。 また、 航空、 船舶、 車輛などの照明機器や、 屋内照明機 器などへも好適に適用することがでぎる。： 1
以上説明したように、 本発明の光源装置によれば、 固体高周波発振部と導波部 とにより、 フィラメントや真空管構造を有し、 サイズの大きいマグネトロン発振 管を用いることなぐ、 マイクロ波を放射させて、 発光部を発光させる。 これによ り、 固体高周波発振部の小型化および長寿命化と、 発光部の長寿命化を図ること ができる。

Claims

請求の範囲
1 . 高周波信号を出力する固体高周波発振部と、 前記固体高周波発振部から出力 された前記高周波信号が入力され、 入力した前記高周波信号をマイクロ波として 放射する導波部と、
前記導波部から放射された前記マイクロ波により 光する発光部とを有するこ とを特徴とする光源装置。
2 . 請求項 1に記載の光源装置であって、
記固体高周波発振部は、 前記高周波信号を発生する固体高周波発振器と、 当 該固体高周波発振器で発生する前記高周波信号を増幅する'増幅器とを有し、 前記 波部は、 前記増幅器で增幅ざれた前記高周波信号を前記マイクロ波とし て放射するアンテナ部と、 導電性材料を含んで構成され、 前記アンテナ部を収容 し、 かつ前記アンテナ部から放射された前記マイクロ波を反射することにより収 束させる反射面に囲まれる空間を有する容器部とを有し、 .
前記発光部は、 前記容器部で前記マイクロ波を収束させる領域に設置され、 前 記容器部の外部に延出した部位を有し、. 前記マイクロ波により発光する発光物質 が封入された無電極発光管部と、 当該無電極発光管部の前記延出した部位を焦点 または略焦点として前記無電極発光管部で発 した光束を反射させる反射部とを 有することを特徴とする光源装置。 '
3 . 請求項 1または請求項 2に記載の光源装置であって、 ' ' . 前記マイクロ波が放射される対象物からの反射波が前記増幅器に戻ることを阻 止する安全部を前記増幅器と前記アンテナ部との間に有することを特徴とする光 源装置。
4 . 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、
前記固体高周波発振器は、 弾性表面波共振子を有する弾性表面波発振器を有す ることを特徴とする光源装置。
5 . 請求項 4に記載の光源装置であって、
前記弾性表面波共振子は、 ダイヤモンド単結晶か、 または多結晶ダイヤモンド に一致または近い弾性定数を有する硬質炭素かのいずれかからなる第一の層と、 前記第一の層の上に積層された圧電体層と、 当該圧電体層の上に形成された櫛形 電極と、 当該櫛形電極の上に積層された酸化珪素層とを有することを特徴とする 光源装置。 ' ' .
6 . 請求項 1〜請求項 5のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記固体高周波発振部は、 前記固体高周波発振器に並列に接続され前記固体高 周波発振器で発生する前記高周波信号を入力する複数の ¼記増幅器と、 当該複数 の前記増幅器で増幅された高周波信号を加算して出力する加算器とを有すること を特徴とする光源装置。
7 . 請求項 2に記載の光源装置であって、
前記容器の有する前記空間は、 誘電率が 1以上の部材を'収容することを特徴と する光源装置。 '
8 . 請求項 1〜請求項 7のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記固体高周波発振部、 前記導波部および前記発光部は、 ュニッ ド化されてい . ることを特徴とする光源装置。 . 、
9 . 請求項 1〜請求項 8のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記高周波信号は、 3 0 O MH z〜 3 0 G H zの周波数の信号であることを特 徴とする光源装置。 '
1 0 . 高周波信号を出力する固体高周波発振部と、 前記固体高周波発振部から出 力された前記高周波信号を入力し、 入力した前記高周波信号をマイクロ波として - 放射する導波部と、 前記導波部から放射された前記マイクロ波により発光する発. 光部とを有する光源装置と、
前記光源装置で発光した光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光 変調部と、
前記光変調部により形成された前記光学像を投写する投写部とを有することを 特徴とするプロジェクタ。
PCT/JP2006/322314 2005-11-01 2006-11-01 光源装置および当該光源装置を備えたプロジェクタ Ceased WO2007052822A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2006800405660A CN101300903B (zh) 2005-11-01 2006-11-01 光源装置及具有该光源装置的投影机
JP2007542852A JP4743209B2 (ja) 2005-11-01 2006-11-01 光源装置および当該光源装置を備えたプロジェクタ

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005318028 2005-11-01
JP2005-318028 2005-11-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007052822A1 true WO2007052822A1 (ja) 2007-05-10

Family

ID=38003392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/322314 Ceased WO2007052822A1 (ja) 2005-11-01 2006-11-01 光源装置および当該光源装置を備えたプロジェクタ

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7795815B2 (ja)
JP (2) JP4743209B2 (ja)
KR (1) KR100984954B1 (ja)
CN (1) CN101300903B (ja)
WO (1) WO2007052822A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009181828A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Seiko Epson Corp 光源装置及びこれを備えたプロジェクタ
JP2010198906A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Seiko Epson Corp 光源装置およびプロジェクタ

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7795815B2 (en) * 2005-11-01 2010-09-14 Seiko Epson Corporation Light source device and projector including light source device
JP6123267B2 (ja) * 2012-03-21 2017-05-10 セイコーエプソン株式会社 放電ランプ点灯装置、放電ランプ点灯方法、およびプロジェクター装置
WO2014010226A1 (ja) 2012-07-09 2014-01-16 東芝ホクト電子株式会社 プラズマ発光装置とそれに用いる電磁波発生器
US9000848B2 (en) * 2012-07-16 2015-04-07 Sand 9, Inc. Noise reduction in MEMS oscillators and related apparatus and methods
KR101954146B1 (ko) * 2012-11-12 2019-03-05 엘지전자 주식회사 조명장치
US9459519B1 (en) * 2012-11-28 2016-10-04 Vylite, LLC. Large area illumination and projection apparatus
JP6244806B2 (ja) 2013-10-17 2017-12-13 セイコーエプソン株式会社 放電ランプ点灯装置、放電ランプ点灯方法及びプロジェクター
JP6013568B2 (ja) * 2015-01-23 2016-10-25 株式会社ルミカ 無線通信用補助具および無線通信方法
WO2016117655A1 (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社ルミカ 無線通信用補助具および無線通信方法
CN106932966A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 上海微电子装备有限公司 一种偏振光照明系统及偏振光照明调制方法
CN112490111B (zh) * 2020-12-07 2025-07-15 清华四川能源互联网研究院 分立式微波激励器和等离子光源装置
TWI796921B (zh) * 2022-01-03 2023-03-21 大立光電股份有限公司 光機引擎及投影裝置
WO2024097618A1 (en) 2022-11-04 2024-05-10 Airmar Technology Corporation Contactless modem cable

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5954191A (ja) * 1982-09-20 1984-03-28 株式会社東芝 高周波加熱装置
JPH11345598A (ja) * 1998-05-05 1999-12-14 Osram Sylvania Inc 無電極ランプ
JP2002141026A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無電極放電ランプ
JP2004505429A (ja) * 2000-07-31 2004-02-19 ラクシム　コーポレーション 誘電体導波管を有するプラズマランプ及びその発光方法
JP2004312309A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Seiko Epson Corp 半導体振動子複合装置、電子デバイスおよび電子機器
JP2005051350A (ja) * 2003-07-30 2005-02-24 Seiko Epson Corp 逓倍発振回路及びこれを使用した無線通信装置
JP2006128075A (ja) * 2004-10-01 2006-05-18 Seiko Epson Corp 高周波加熱装置、半導体製造装置および光源装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1202090A (en) * 1982-09-20 1986-03-18 Hisashi Okatsuka Microwave heating apparatus with solid state microwave oscillating device
JPS60123954A (ja) 1983-12-07 1985-07-02 Fujitsu Ltd スタック処理方式
JPH07154145A (ja) * 1993-11-25 1995-06-16 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd 低位相雑音の圧電発振器
JPH087610A (ja) 1994-06-16 1996-01-12 Fujitsu Ltd 光源装置及び投射型表示装置
JP3173362B2 (ja) 1996-03-11 2001-06-04 松下電器産業株式会社 マイクロ波放電光源装置
JP2001093479A (ja) * 1999-09-21 2001-04-06 Victor Co Of Japan Ltd マイクロ波放電光源装置及びこのマイクロ波放電光源装置を用いた画像表示装置
JP2001155882A (ja) 1999-11-24 2001-06-08 Victor Co Of Japan Ltd マイクロ波放電光源装置及びこのマイクロ波放電光源装置を用いた画像表示装置
JP2001202923A (ja) 2000-01-19 2001-07-27 Victor Co Of Japan Ltd 無電極ランプ用共振器及び光源装置
JP2001244249A (ja) * 2000-03-01 2001-09-07 Speedfam Co Ltd 局部エッチング装置の放電管及びテーパ型放電管を用いた局部エッチング装置
JP2001255589A (ja) 2000-03-09 2001-09-21 Victor Co Of Japan Ltd 高周波放電光源装置及び投射型画像表示装置
JP2001266803A (ja) 2000-03-17 2001-09-28 Victor Co Of Japan Ltd 無電極放電ランプ
JP2001338620A (ja) 2000-05-26 2001-12-07 Matsushita Electric Works Ltd 無電極放電灯点灯装置
JP2001351791A (ja) 2000-06-05 2001-12-21 Victor Co Of Japan Ltd マイクロ波無電極ランプ共振装置
JP3400796B2 (ja) 2000-10-30 2003-04-28 松下電器産業株式会社 無電極放電ランプ装置
JP2002280191A (ja) 2001-03-19 2002-09-27 Victor Co Of Japan Ltd 無電極放電ランプの共振装置
JP2003168398A (ja) 2001-11-29 2003-06-13 Victor Co Of Japan Ltd 無電極放電ランプ
JP2003178605A (ja) 2001-12-12 2003-06-27 Victor Co Of Japan Ltd 無電極放電ランプを用いた光源装置
JP2003249197A (ja) 2002-02-25 2003-09-05 Matsushita Electric Works Ltd マイクロ波無電極放電ランプ点灯装置
JP4115753B2 (ja) 2002-06-07 2008-07-09 株式会社トプコン 試料検査装置
JP2004079369A (ja) 2002-08-20 2004-03-11 Victor Co Of Japan Ltd 無電極放電ランプ
JP2004087360A (ja) 2002-08-28 2004-03-18 Victor Co Of Japan Ltd 無電極放電ランプを用いた光源装置
JP2004087434A (ja) 2002-08-29 2004-03-18 Victor Co Of Japan Ltd 無電極放電ランプ光源装置
JP2004101826A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Fuji Photo Optical Co Ltd プロジェクタ用光学系およびこれを用いたプロジェクタ装置
KR100531908B1 (ko) 2003-09-03 2005-11-29 엘지전자 주식회사 무전극 조명기기의 마이크로파 집속장치
JP4259274B2 (ja) 2003-10-24 2009-04-30 パナソニック電工株式会社 マイクロ波無電極放電灯装置
KR100556782B1 (ko) 2003-12-06 2006-03-10 엘지전자 주식회사 플라즈마 램프 시스템
US7795815B2 (en) * 2005-11-01 2010-09-14 Seiko Epson Corporation Light source device and projector including light source device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5954191A (ja) * 1982-09-20 1984-03-28 株式会社東芝 高周波加熱装置
JPH11345598A (ja) * 1998-05-05 1999-12-14 Osram Sylvania Inc 無電極ランプ
JP2004505429A (ja) * 2000-07-31 2004-02-19 ラクシム　コーポレーション 誘電体導波管を有するプラズマランプ及びその発光方法
JP2002141026A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無電極放電ランプ
JP2004312309A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Seiko Epson Corp 半導体振動子複合装置、電子デバイスおよび電子機器
JP2005051350A (ja) * 2003-07-30 2005-02-24 Seiko Epson Corp 逓倍発振回路及びこれを使用した無線通信装置
JP2006128075A (ja) * 2004-10-01 2006-05-18 Seiko Epson Corp 高周波加熱装置、半導体製造装置および光源装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009181828A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Seiko Epson Corp 光源装置及びこれを備えたプロジェクタ
JP2010198906A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Seiko Epson Corp 光源装置およびプロジェクタ

Also Published As

Publication number Publication date
KR100984954B1 (ko) 2010-10-01
JP4743209B2 (ja) 2011-08-10
JP2011146391A (ja) 2011-07-28
US7965044B2 (en) 2011-06-21
US20070103649A1 (en) 2007-05-10
CN101300903A (zh) 2008-11-05
CN101300903B (zh) 2012-12-19
US7795815B2 (en) 2010-09-14
US20100320907A1 (en) 2010-12-23
JPWO2007052822A1 (ja) 2009-04-30
KR20080064193A (ko) 2008-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7965044B2 (en) Light source device and projector including light source device
JPH10172326A (ja) 光源の効率向上方法及び高効率ランプ装置
US7816871B2 (en) Projector and method of turning on light source device of projector
JP2001125194A (ja) 光源装置およびこれを用いたプロジェクタ
EP1947678A1 (en) Projector
JP4595951B2 (ja) 光源装置、プロジェクタ
JP2007194013A (ja) 光源装置およびプロジェクタ
USH1876H (en) High power lamp cooling
JP2007194012A (ja) 光源装置およびプロジェクタ
JP2007206591A (ja) 光源装置およびプロジェクタ
JP2007127682A (ja) 光源装置及びプロジェクタ
JP2007194011A (ja) 光源装置およびプロジェクタ
JP2008146893A (ja) 光源装置及びプロジェクタ
JP2007193953A (ja) 光源装置および当該光源装置を備えたプロジェクタ
US8405311B2 (en) Discharge lamp preventing devitrification, light source device, and projector
JP2010097743A (ja) 光源装置、及びこれを備えた画像表示装置
JP2009181734A (ja) 光源装置及びこれを備えたプロジェクタ
JP2011060643A (ja) 光源装置及びプロジェクター
JP2009224177A (ja) 光源装置及びそれを備えたプロジェクタ
JP2006202608A (ja) 放電ランプ、光源ユニット及び投影型映像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680040566.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2007542852

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087012936

Country of ref document: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06832432

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1