WO2007052827A1 - プロジェクタ - Google Patents

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WO2007052827A1
WO2007052827A1 PCT/JP2006/322319 JP2006322319W WO2007052827A1 WO 2007052827 A1 WO2007052827 A1 WO 2007052827A1 JP 2006322319 W JP2006322319 W JP 2006322319W WO 2007052827 A1 WO2007052827 A1 WO 2007052827A1
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light
unit
projector
microwave
light source
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PCT/JP2006/322319
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French (fr)
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Kesatoshi Takeuchi
Yutaka Takada
Shigekazu Takagi
Satoshi Fujii
Hiroshi Kamakura
Original Assignee
Seiko Epson Corporation
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Publication date
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    • 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

  • the present invention relates to a projector provided with a light source device using microwaves.
  • Projectors that project video according to video signals are used for presentations in conferences and home theaters at home.
  • the light source of such a projector has high brightness to obtain a bright projected image, and red (R), green (G), and blue, which are the three primary colors of light, in order to obtain a vivid full-color image.
  • R red
  • G green
  • blue blue
  • B Color It is expected to have a light emission spectrum containing light components in a well-balanced manner.
  • Discharge lamps such as halogen lamps, metal halide lamps, or high-pressure mercury lamps that provide high brightness.
  • Discharge lamps require a discharge electrode to emit a discharge medium such as a filled gas by discharge, but the electrode wears with discharge, so the distance between the electrodes increases, There was a problem that the emission spectrum changed. Furthermore, at the end of the period when electrode wear advanced, the discharge itself could become difficult. In addition, it takes a certain amount of time for the discharge lamp to reach the desired light intensity because the temperature and internal pressure in the discharge lamp rise and the discharge medium such as gas must be sufficiently excited. It was.
  • a projector using an electrodeless lamp as a light source as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 0 1-1 5 5 8 8 2 has been devised.
  • the light source device of the projector generates a microphone mouth wave by a magnetron which is a kind of vacuum tube having an electrode and a filament, and irradiates a microwave to an electrodeless lamp enclosing a rare gas or a rare earth metal halide compound as a discharge medium. And plasma is emitted.
  • the irradiated microwave it is presumed that it is a single-phase microwave due to the fact that the magnetron and antenna have a pair configuration.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-8 2 1 1 2 relates to an electrodeless lamp power supply device.
  • the preheating temperature is high, the frequency characteristics of the microwave generated by the magnetron deteriorate.
  • the electrode lamp was turned on, the temperature was controlled to lower the preheater temperature.
  • Fig. 14 shows the frequency characteristics of the microphone mouth wave generated by the magneto mouth.
  • the frequency distribution of the microwave is centered around the expected microwave of approximately 2.45 GHz, but a lot of noise with a bandwidth of about 2.5 5 to 2.6 5 GHz.
  • a magnetron that requires preheating is used as the source of the microphone mouth wave. Therefore, it took a certain amount of time for the electrodeless lamp to start emitting light. For this reason, it was difficult to turn on the electrodeless lamp quickly.
  • the microwave generated by the magnetron contains many noise components, so the spectrum of light emitted from the electrodeless lamp is also not required in the wavelength range. There will be a lot of things. Also, since the microwave is single phase, it cannot be said that the energy conversion efficiency in which the applied microwave power is converted to light is good.
  • an object of the present invention is to provide a projector that uses a light source device that can be turned on quickly and has high energy utilization efficiency. Disclosure of the invention
  • the projector projects an image using image information, and includes a plurality of solid-state high-frequency oscillators that generate microwaves and a phase for each microphone mouth wave output from each solid-state high-frequency oscillator.
  • a phase control unit that adjusts the phase
  • an amplification unit that amplifies each microwave that has been phase-adjusted by the phase control unit
  • a light emitting unit that contains a substance that emits light by the microwave, and a light source for a projected image
  • the light emitter is irradiated with at least two microwaves having different phases output from the amplifying unit.
  • the light emitter section is provided with an irradiation area to which a plurality of microwaves having different phases are irradiated corresponding to each solid-state high-frequency oscillator, and the light emitter section includes a plurality of irradiation areas. It is characterized by being configured as one continuous space including the area.
  • the light emitter section has a radiation area that radiates light serving as a light source for a projected image, and the irradiation area is provided by branching radially around the radiation area.
  • the optical end of each irradiation area is provided with a light guide for guiding the light generated in the irradiation area to the radiation area.
  • the solid-state high-frequency oscillator and the amplifying unit are provided in n pairs that are integers of 2 or more, and the phase control unit is configured so that the microphone mouth wave output from each solid-state high-frequency oscillator is It is characterized in that the phase of each microwave is adjusted so that (2 ⁇ ) ⁇ ⁇ phase difference.
  • the projector according to the present invention is characterized in that the integer ⁇ of 2 or more is 3.
  • the projector that projects an image using the image information.
  • a plurality of solid-state high-frequency oscillators that generate microwaves, and a pair of solid-state high-frequency oscillators that amplify the microwaves generated by the respective solid-state high-frequency oscillators, and microphone mouth waves A light source device as a light source of a projection image having a plurality of color light body parts encapsulated therein, and the plurality of color light body parts are provided as a pair for each amplifying part, Is characterized in that a light emitting material having a light emission spectrum different from that of the other color light body portions is enclosed.
  • the light source device has a radiating portion that radiates light serving as a light source of the projected image, and the plurality of colored light body portions diverge radially around the radiating portion, It is provided as an integral part of the radiation part, and a light guide part is provided at the optical end of each color light body part to guide the light emitted from the color light body part to the radiation part.
  • the light source device has a frequency control unit for adjusting the frequency of the microwave oscillated by each solid-state high-frequency oscillator.
  • the light source device has a power control unit for adjusting the amplification degree of each amplification unit.
  • the light source device includes an antenna unit that is provided for each amplifying unit and that radiates microwaves amplified by the amplifying unit, and an antenna unit that is provided for each antenna unit and the light emitting unit or the colored light unit. A part of the microphone mouth wave radiated from the antenna part is reflected in the cavity. And a safety device for blocking the reflected microwave input to the antenna section.
  • each of the plurality of solid-state high-frequency oscillators is a surface acoustic wave oscillator including a surface acoustic wave resonator, and the surface acoustic wave resonator is a first made of diamond or diamond-like carbon.
  • the image information is an image signal that defines the image.
  • a light modulation element that modulates light emitted from the light source device according to an image signal and generates modulated light representing an image, and the light modulation element is a transmissive liquid crystal panel, a reflective liquid crystal panel, or It is one of tilt mirror devices.
  • the microwave is a signal in a frequency band of 30 MHz to 30 GHz.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projector according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a microwave oscillator.
  • FIG. 3A is a schematic plan view of a diamond S A W resonator
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of a diamond S A W resonator.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of output frequency characteristics of a diamond SAW oscillator.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration around a first electrodeless lamp.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part around the electrodeless lamp.
  • FIG. 7 is a graph showing a phase state of a microwave oscillated by a microwave oscillator.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration in the vicinity of an optical unit.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a projector according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of a portion around a second electrodeless lamp.
  • FIG. 11 (a) A cross-sectional view of the main part around the electrodeless lamp according to the first embodiment, (b).
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a projector according to a third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projector according to a fourth embodiment.
  • Fig. 14 is a diagram showing the frequency characteristics of microwaves generated by a magnetron. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projector according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the projector, 100 separates the light emitted by the light source device 30 into the three primary color components of red, green, and blue light, and for each color light, a liquid crystal light valve for each color light as a light modulation element 7
  • a liquid crystal light valve for each color light as a light modulation element 7
  • This is a so-called “liquid crystal three-plate projector” that uses 7R, 77G, and 7 7B to modulate in accordance with the video signal and re-synthesize the full-color modulated light onto the screen SC using the projection lens 52.
  • the liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7G, and 77 B are provided for red light, green light, and blue light, respectively, and are included in the configuration of the optical unit 50.
  • the light source device 30 uses an electrodeless lamp 1 as a light emitter (hereinafter referred to as “light emitter”) as a light source.
  • the electrodeless lamp 1 is filled with a luminescent material, and a plurality of antenna portions (hereinafter referred to as “antennas”) 2 a to 2 c radiate the luminescent material and emit plasma light. Emits light.
  • Microwaves radiated from the antennas 2 a to 2 c are generated by the microphone mouth wave oscillators 10 corresponding to the respective solid-state high-frequency oscillators.
  • the high frequency refers to a frequency band such as a UHF band (30 OMH z to 3 GHz) or an SHF band (3 GHz to 30 GHz).
  • the solid of a solid high-frequency oscillator is an expression 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.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the microwave oscillator.
  • Fig. 3 (a) is a schematic plan view of a diamond SAW resonator
  • Fig. 3 (b) is a schematic cross-sectional view of a diamond SAW resonator.
  • Figure 4 shows an example of the output frequency characteristics of a diamond SAW oscillator.
  • microwave oscillator 10 of the light source device 30 which is one of the features of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 and FIGS.
  • the microphone mouth wave oscillator 10 is a surface acoustic wave oscillator including a surface acoustic wave (SAW: Surface Acoustic Wave) resonator.
  • SAW Surface Acoustic Wave
  • a diamond single crystal layer is used as an elastic body through which the surface acoustic wave is transmitted.
  • a SAW resonator is used.
  • the microwave oscillator 10 includes a surface acoustic wave resonator 7, an amplifier 8, and an equal divider 9. It is configured to include.
  • the surface acoustic wave resonator 7 is a diamond SAW resonator, and its specific configuration is shown in Figs. 3 (a) and (b). , '
  • the surface acoustic wave resonator 7 is configured based on a silicon substrate 72 as a base material, and a diamond single crystal layer 73 is laminated on the upper surface. Further, a piezoelectric layer 7.4 such as a zinc oxide (ZnO) thin film is laminated on the diamond single crystal layer 73.
  • a piezoelectric layer 7.4 such as a zinc oxide (ZnO) thin film is laminated on the diamond single crystal layer 73.
  • An electrode 75 including a digital transducer) electrode is provided.
  • a silicon oxide layer 76 is laminated on the electrode 75.
  • the silicon oxide layer 7 6 has a temperature dependence of the operating frequency opposite to that of the diamond single crystal layer 7 3, piezoelectric layer 7 4, and electrode 7 5. The temperature characteristics can be improved by laminating.
  • the diamond single crystal layer 73 is preferably formed by a vapor phase synthesis method.
  • a hard carbon layer having an elastic constant close to that of polycrystalline diamond may be used.
  • the piezoelectric layer 7 4, in addition to Z n O, AIN, P b (Z r, T i) 0 2 or the like may be formed by a sputtering method Ya vapor phase synthesis method.
  • the electrode 75 is a pair of comb-shaped electrodes arranged so as to be engaged with each other, IDT electrodes 75a and 75b, and the IDT electrode sandwiched between both sides. It consists of a bullet electrode 14 and a reflector electrode 7 5 c that reflects surface waves. .
  • Such a surface acoustic wave resonator 7 excites a surface acoustic wave on a substrate including the diamond single crystal layer 73 when an electric signal is input to the IDT electrode 75 a, and the surface acoustic wave is reflected by the reflector. 7 5 c. Since the confined surface acoustic wave is multiple-reflected between the reflectors 75 c, a standing wave is generated between the reflectors 75 c.
  • the surface acoustic wave resonator 7 outputs an electrical signal having a frequency (microwave) corresponding to the frequency of the surface acoustic wave when the surface acoustic wave reaches the I 0 c electrode 7.5 b.
  • the amplifier 8 is provided in the subsequent stage of the surface acoustic wave resonator 7 and the inertial surface wave resonator 7 is generated.
  • the microwave to be shaken is amplified to a microphone mouth wave having a predetermined power.
  • the equal divider 9 equally distributes the microwave power output from the amplifier 8 to the outside and the surface acoustic wave resonator 7.
  • the surface acoustic wave resonator 7, the amplifier 8, and the equal divider 9 are all matched and connected to a constant characteristic impedance, for example, 50 ohms, and constitute a microwave oscillator 10 that is one feedback oscillation circuit. is doing.
  • the generated surface acoustic wave has a very high propagation velocity exceeding 1 0 0 0 O mZ s.
  • the microwave oscillator 10 can directly oscillate the microphone mouth wave without requiring a multiplier circuit using a PLL (Phase Locked Loop) or the like.
  • the IDT electrodes 75a and 75b of the surface acoustic wave resonator 7 can be made wider than other elastic bodies such as quartz and ceramics. In addition, it has the characteristics of withstanding power and low frequency fluctuation with temperature.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the output frequency characteristic of the microwave oscillator.
  • the output frequency characteristic of the microwave oscillator 10 shows a sharp characteristic centered on 2.45 GHz as an intended frequency. In addition, even if the output microwave power changes, the frequency characteristics do not change much. '
  • the microwave oscillator 10 does not require preheating, and when power is applied, the desired frequency is directly oscillated in real time, and its frequency characteristics do not change even if the microwave power is increased or decreased. The phase noise is hardly generated.
  • the projector 1 is composed of a light source device 30, an optical unit 50, a projection lens 5 2, a control unit 5 3, an image signal processing unit 5 4, a liquid crystal panel drive unit 5 5, a storage unit 5 6, and an operation unit 5 7 , Remote control 5 8, operation receiving unit 59, fan drive unit 60, power supply unit 62, and the like.
  • the light source device 30 includes the electrodeless lamp 1, the antennas 2a to 2c, the plurality of microwave oscillators 10 described above, the plurality of cavities 3, the reflector 4, the plurality of amplification units 11 and the power control. Part 1 2, a plurality of safety devices 1 3, a phase control part 14, and the like. Of these, the microwave oscillator 10, the amplification unit 11, the power control unit 12, the safety device 13, and the phase control unit 14 are collectively referred to as a microwave circuit unit 18.
  • microwave oscillator 10, amplification unit 1 1, safety device 1 3, and cavity 3 are configured as a set, corresponding to the three antennas 2 a to 2 c, respectively. Yes.
  • the cavity 3 is a hollow member made of a metal that reflects microwaves such as aluminum, and the microwaves radiated from the antennas 2a to 2c are concentrated on the respective irradiation areas of the electrodeless lamp 1 and microphones. Prevent mouth waves from leaking outside.
  • the reflector 4 collects the light emitted from the radiation area of the electrodeless lamp 1 and guides it to the optical unit 50.
  • the amplifying unit 11 is provided in the subsequent stage of each microwave oscillator 10, and amplifies the microwave power output from the microwave oscillation ⁇ 10.
  • the power control unit 12 is an amplification adjustment circuit that adjusts the amplification of the three amplification units 11 according to the control signal from the control unit 53.
  • the safety device 13 is an isolator, which separates the reflected waves returning from the antennas 2a to 2c and consumes them as heat by a built-in resistor. This prevents the reflected waves from reaching the respective amplifiers 11.
  • the phase control unit 14 is a phase adjustment circuit that adjusts the phase of the microwave oscillated by each microwave oscillator 10.
  • the optical unit 50 includes an integrator illumination optical system that converts light emitted from the electrodeless lamp 1 into light with a stable luminance distribution, and red, green, and blue light that is the three primary colors of light with stable luminance distribution.
  • a liquid crystal light valve for each color light separated into each color light component and supplied to 7 7 R, 7 7 G and 7 7 B, and modulated by the liquid crystal light valve according to the video signal for each color light Each color light is combined again to produce a full color modulated light It is configured to include a synthetic optical system that generates Details of the optical unit 50 will be described later.
  • the projection lens 52 includes a zoom lens, expands the full-color modulated light emitted from the optical unit 50, and projects a full-color image on the screen SC.
  • the control unit 53 is a CPU (Central Processing Unit), and controls the projector 100 by exchanging signals with each unit including the light source device 30 through the bus line Bus.
  • CPU Central Processing Unit
  • the image signal processing unit 54 includes an image converter that converts an image signal input from an external image signal supply device 350 such as a personal computer from an analog signal to a digital signal, a scaler, and a frame memory (both not shown) )) Is included.
  • an external image signal supply device 350 such as a personal computer from an analog signal to a digital signal, a scaler, and a frame memory (both not shown) )
  • the image signal processing unit 54 performs analog processing such as scaling after AD conversion of analog image signals such as input analog RGB signals and component signals using an image comparator.
  • the image signal processing unit 54 writes the image represented by the image signal into the frame memory for each RGB color light with the resolution of the video signal, and the liquid crystal light valves 7 7 R, 77G, 7 7 B By converting to a displayable resolution and reading it out, an image signal suitable for the liquid crystal light valve is generated.
  • trapezoidal correction processing to approximate the shape of the effective image projected on the screen SC to a rectangle is also performed in conjunction with scaling.
  • the liquid crystal panel drive unit 55 is a liquid crystal panel driver, and supplies the image signal subjected to image processing and the drive voltage to the liquid crystal light valves 77 R, 77G, 77 B, and the image to the liquid crystal light valve. Copy.
  • the storage unit 56 is configured by a non-volatile memory such as a mask ROM, flash memory, or Fe RAM, for example.
  • the storage unit 56 stores various programs for controlling the operation of the projector, such as a startup program that defines the sequence and contents for starting the projector 100 including the lighting operation of the light source device 30, and accompanying data. Is remembered.
  • the program includes a phase adjustment program for optimally adjusting the phases of the microwaves oscillated by the three microwave oscillators 10 by the phase control unit 14 of the light source device 30. ,
  • the operation unit 57 is provided on the upper surface of the main body of the projector 100 and includes a plurality of operation buttons (not shown) for operating the projector 10.
  • the multiple operation buttons include a “power button” for starting up and down the projector 100, a “menu button” for displaying various operation menus, and adjusting the brightness of the projected image. "Dimming button” for the purpose.
  • the remote control 5 8 is a remote control for remotely operating the projector 10 0 0 and has a plurality of operation buttons for operating the projector 1 0 0 similar to the operation unit 5 7;>
  • the operation receiving unit 5 9 When the operation receiving unit 5 9 is operated to the operation unit 5 7 or the remote control 5 8, the operation receiving unit 5 9 receives the operation and sends an operation signal serving as a trigger for various operations to the control unit 53.
  • the fan drive unit 60 is a drive circuit that rotationally drives the fan F 1 that is an attached axial fan in accordance with a control signal from the control unit 53.
  • the fan is not limited to one axial fan, and includes, for example, a cavity 3 and a sirocco fan that blows air intensively near the liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G, and 7 7 B. May be.
  • the power supply unit 62 receives the AC power from the external power supply 35 1 from the inlet, and performs processing such as transformation, rectification, and smoothing by the built-in AC ZDC conversion unit (both not shown) The stabilized DC voltage is supplied to each part of the projector 100.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration around the first electrodeless lamp.
  • Fig. 6 is a cross-sectional view of the main part around the electrodeless lamp.
  • the reflector 4 has a cross-sectional shape for explanation. '
  • the electrodeless lamp 1 has a configuration to which a microphone mouth wave by three-phase alternating current, which is a preferred embodiment, is applied.
  • the electrodeless lamp 1 is formed of a transparent and heat-resistant inorganic glass such as quartz glass and is filled with a light emitting substance that emits plasma when excited by microwaves. Further, the electrodeless lamp 1 has no electrode.
  • the luminescent material to be filled for example, neon, argon, krypton, xenon, and halogen gas are preferable. A metal or metal compound such as mercury or sodium may be enclosed together with these gases.
  • the luminescent material may be a solid.
  • the electrodeless lamp 1 is roughly divided into a plurality of irradiation areas S p o, a plurality of light guides R e f, and a radiation area E m i.
  • the irradiation area S po is provided to diverge radially around the radiation area E m i.
  • the light guide unit Ref is an optical system that guides light generated by plasma emission in each irradiation area Spo to the radiation area Emi.
  • the inner surface of the light guide unit Ref is provided with a reflective layer made of, for example, albumin.
  • the light generated in the irradiation area S po is guided to the radiation area E mi and the microwave from the light guide unit Ref is used. And prevents light from leaking outside.
  • the radiation area, E mi is the part indicated by the diagonal lines in Fig. 5 and is configured to be transparent, and radiates light from each irradiation area Spo collected by the light guide unit Ref to the outside. . Since the radiation area E m i is located substantially at the condensing center of the reflector 4, the light emitted from the radiation area E m i is collected without any waste and emitted to the optical unit 50.
  • FIG. 6 shows a cross section taken along the line Q in FIG.
  • S po is provided in the cavity 3 so as to protrude substantially the same length as the antenna 2 b.
  • a reflective layer on the inner surface is not provided in the protruding length area.
  • the reflective layer is provided over the entire inner surface of the light guide section Ref, and is covered with the reflective layer up to the position of the arrow attached to the lower part of the radiation area E mi. Inside the light guide R ref, the light from the irradiation area Spo generated by the plasma emission is reflected to the radiation area.
  • a plurality of reflecting surfaces M 1 to M 3 for guiding to E mi are provided. Reflective layers are also provided on these reflective surfaces M1 to M3.
  • the reflecting surface M l reflects the light of the irradiation area S p o in the direction of the reflecting surface M 2.
  • the reflecting surface M 2 reflects the light from the reflecting surface M l to the radiation area E m i.
  • the reflecting surface M 3 is a concave mirror focused on the radiation area E m i, and reflects light traveling in various directions inside the light guide R e f to the radiation area E m i side.
  • the reflective layer is not limited to being provided on the inner surface, and may be provided on the outer surface of the light guide portion Ref. According to this configuration, since it is an outer surface, it is easy to provide a reflective layer in manufacturing, and since the glass body of the base material functions as a light guide member, it is easy to collect light in the radiation area E mi. .
  • the projecting length of the antenna 2b into the space of the cavity 3 is preferably a wavelength with a good radiation efficiency of the microphone mouth wave; Since the wavelength is determined by the dielectric constant of the dielectric, for example, the length of the antenna 2b can be shortened by filling the space with a polymer material having a large dielectric constant. Alternatively, the length of the antenna 2 b can be shortened by using a helical helical antenna. The same applies to the antennas 2a and 2c.
  • the inner surface of the cavity 3 made of metal that reflects the microphone mouth wave, such as aluminum, is a mirror surface, and reflects the microwave radiated from the antenna 2 b to the irradiation area Spo with high efficiency.
  • the inner shape of the cavity 3 is not limited to a cylindrical shape, and may be a curved surface with a curvature that efficiently reflects the microphone mouth wave radiated from the antenna 2 b to the irradiation area S po. .
  • the cavity 3 may be made of synthetic resin, and the inner surface may be coated with an insulator that reflects microwaves.
  • Fig. 7 is a graph showing the phase state of the microwaves oscillated by the microwave oscillator.
  • FIGS. 6 and 7 the lighting mode of the electrodeless lamp 1 having the above-described configuration is shown in FIGS. The explanation will be given with reference to Figs. 6 and 7 as appropriate.
  • the optical device 30 of the present invention oscillates microwaves having different phases from the three antennas 2a to 2c, and turns on the electrodeless lamp 1.
  • control unit 53 is controlled by the phase control unit 14 from each of the microwave oscillators 10 corresponding to the three antennas 2a to 25c by using a micro-phase having a phase as shown in FIG.
  • the wave is output.
  • a microwave W2 a having a reference phase is oscillated from the microwave oscillator 10 corresponding to the antenna 2 a.
  • Microphone mouth wave oscillator 10 corresponding to antenna 2 b oscillates microwave W2 b that is 0 (2 ⁇ ) / 3 phase later than microphone mouth wave W2 a.
  • each of the microwaves W 2 a to W 2 c has a phase difference of (2 ⁇ ) / 3, has a small energy loss, and has a large amount of energy compared to single-phase AC. It has become an exchange.
  • the phase adjustment of each microwave W 2 a to W 2 c is defined by the phase adjustment program of the storage unit 56, and this program is executed while the electrodeless lamp 1 is lit. ing.
  • the control is not limited to three-phase alternating current, and for example, four-phase or six-phase alternating current may be used as long as it is a plurality of phases.
  • the phase difference in this case is (2 ⁇ ) Zn when n is 0. '
  • the light emission principle of the electrodeless lamp 1 by the microphone mouth wave will be explained using the antenna 2b as an example.
  • the microwave W2 b radiated from the antenna 2 b is reflected in the cavity 3 and irradiated to the irradiation area S p o of the electrodeless lamp 1.
  • the luminescent material in Spo When the luminescent material in Spo is irradiated with microwaves, the luminescent material is excited and plasma emission occurs due to discharge. At this time, the luminescent material evaporates and dissociates in the high temperature part irradiated with the microwave W2 to form particles, and after emitting plasma by discharge, it moves to the low temperature part in the electrodeless lamp 1 and is condensed to the original. Return to luminescent material. -. In order for the electrodeless lamp 1 to continue to emit light, evaporation and In order to repeat the condensation cycle, it is necessary to avoid a single concentration of microwave power and to allow convection of phosphors.
  • the electrodeless lamp 1 is irradiated with the microphone mouth waves W 2 a to W 2 c having different phases on the three irradiation areas S po each having a branched structure. Further, since the inside of the electrodeless lamp 1 is hollow and integrated, there is a high degree of freedom for the luminescent material to convect.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration in the vicinity of the optical unit.
  • the optical device 3.0 further includes a lid-like protective glass 33 on the light-emitting surface of the reflector 4 and is integrally configured as one unit.
  • the protective glass 3 3 is installed on the concave surface of the reflector 4 in a lid shape, and is caused by dust entering or dropping into the electrodeless lamp 1 when the light source device 30 is removed from the projector 100. Prevents scattering of debris when the electrodeless lamp 1 is damaged. Further, the protective glass 33 may be coated with a dielectric film having a function of blocking microwaves, or a metal net having a pitch sufficiently smaller than the wavelength; L may be inserted.
  • the optical unit 50 includes an integrator illumination optical system 41, a color separation optical system 42, a relay optical system 43, a liquid crystal light valve 7 7 R, 7 7 G, 7 7 B, and a composite optical device. 4 Consists of 4 etc.
  • Each part of the optical unit 50 is integrally accommodated in the optical component casing 45 and is unitized.
  • the integrator illumination optical system 41 is an optical system for making the luminous flux emitted from the light source device 30 uniform in the plane perpendicular to the illumination optical axis (shown by a one-dot chain line).
  • This integrator illumination optical system 4 1 includes a first lens array 1 1 1, a second lens array 1 1 2, a polarization conversion element 1 1 3, and a superimposing lens 1 1 4. 'Has been. ,
  • the first lens array 111 has a configuration in which small lenses having a substantially rectangular outline as viewed from the illumination optical axis direction are arranged in a matrix. Each small lens splits the light beam emitted from the light source device 30 into partial light beams and emits them in the direction of the illumination optical axis.
  • the second lens array 1 1 2 has substantially the same configuration as the first lens array 1 1 1, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix.
  • the second lens array 1 1 2 and the superimposing lens 1 1 4 are superposed on the liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G, and 7 7 ⁇ together with the light beams from the small lenses of the first lens array 1 1 1. Has the function of leveling light.
  • the polarization conversion element 1 1 3 is a kind of light that can be modulated by liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G and 7 7 B with light mainly composed of two types of polarized light components emitted from the electrodeless lamp 1. It is an optical element that converts light into a kind of polarized light.
  • the light including two types of polarization components from the second lens array 1 1 2 is converted into substantially one type of polarized light by the polarization conversion element 1 1 3, and the superimposing lens 1 1 4 Eventually, it is almost superimposed on the liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G, 7 7 B. As a result, if the polarization conversion element 1 1 3 is not used, it will be consumed as heat. Is increasing.
  • the color separation optical system 4 2 includes two dichroic mirrors 1 2 1 and 1 2 2 and a reflection mirror 1 2 3. Multiple partial beams emitted from the integrator illumination optical system 4 1 are red (R), green (G),, blue (B) 3 by two dichroic mirrors 1 2 1 and 1 2 2 Separated into colored light.
  • the dichroic mirror 1 2 1 is an optical element including a dielectric multilayer film that transmits a green light component and a blue light component and reflects a red light component.
  • the dichroic mirror 1 2 1 transmits the green light component and the blue light component and reflects the red light component of the light beam emitted from the integrator illumination optical system 4 1.
  • the reflected red light is further reflected by the reflection mirror 1 2 3, passes through the field lens 1 1 9, and enters the liquid crystal light valve 7 7 R for red light.
  • the field lens 1 1 9 has each partial light emitted from the second lens array 1 1 2 The bundle is converted into a light beam parallel to its central axis (chief ray). The same applies to the field lenses 1 19 provided on the light incident side of the liquid crystal light valves 7 7 G and 7 7 B for blue light and green light. ,
  • the dichroic mirror 1 2 2 is an optical element including a dielectric multilayer film that transmits a blue light component and reflects a green light component.
  • the dichroic mirror 1 2 2 reflects green light out of blue light and green light transmitted through the dichroic mirror 1 1 2 1.
  • the reflected green light passes through the field lens 1 1 9 and enters the liquid crystal light valve 7 7 G for green light.
  • the blue light transmitted through the dichroic mirror 1 2 2 passes through the relay optical system 4 3, passes through the field lens 1 1 9, and enters the liquid crystal light valve 7 7 B for blue light.
  • the relay optical system 4 3 includes an incident side lens 1 3 1, a pair of relay lenses 1 3 3, and reflection mirrors 1 3 2 and 1 3 5.
  • This relay optical system 43 has a function of guiding the blue light separated by the color separation optical system 42 to the liquid crystal panel 77 B for blue light.
  • the relay optical system 43 is used for blue light because the length of the optical path of the blue light is longer than the length of the optical path of the other color light, which reduces the light utilization efficiency due to light divergence. This is to prevent it.
  • the partial light beam incident on the incident side lens 13 1 is transmitted to the field lens 1 19 as it is.
  • the relay optical system 4 3 is configured to pass blue light out of the three color lights, but is not limited to this. For example, by changing the function of the dichroic mirrors 1 2 1 and 1 2 2 It can be configured to transmit light.
  • Polarizing plates 8 2 On the incident side of the liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G, and 7 7 B are incident polarizing plates 8 2 on which the respective color lights separated by the color separation optical system 42 are incident. Polarizing plates 83 are provided respectively.
  • the incident polarizing plate 8 2,. And the exit polarizing plate 8 3 transmit only polarized light in a certain direction out of each color light separated by the color separation optical system 4 2 and absorb other light beams.
  • a polarizing film is attached to a substrate such as sapphire glass.
  • Liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G, 7 7 B are, for example, polysilicon TFT (Thin (Film Transistor) is used as a switching element, and liquid crystal is hermetically sealed in a pair of opposed transparent substrates.
  • polysilicon TFT Thin (Film Transistor) is used as a switching element, and liquid crystal is hermetically sealed in a pair of opposed transparent substrates.
  • the liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G, and 7 7 B which are transmissive liquid crystal panels, modulate each color light incident through the incident polarization plate 82 according to the image information for each color light.
  • the light is emitted from the exit polarizing plate 83 as modulated light.
  • the synthesizing optical device 44 is a cross dichroic prism, and emits modulated light representing a full-color image by synthesizing the modulated light for each color light emitted from the exit polarizing plate 83.
  • a dielectric multilayer film that reflects red light and an dielectric multilayer film that reflects blue light are provided in a substantially X shape along the interface of four right-angle prisms. Three color lights are synthesized by the dielectric multilayer film.
  • the modulated light synthesized by the synthesizing optical device 4 4 is magnified by the projection lens 52 and projects an image on the screen SC.
  • the liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G, and 7 7 B, the three exit polarizing plates 83, and the combining optical device 44 are integrally configured as one unit.
  • the microwave oscillator 10 is a diamond SAW oscillator with a diamond SAW resonator, a microphone mouth wave is generated immediately when power is applied, and the electrodeless lamp 1 is quickly turned on. Can do. In addition to being able to be made more compact, it has excellent power durability characteristics and low frequency fluctuation with temperature changes.
  • the microwave oscillated by the microwave oscillator 10 is amplified by the amplification unit 11 and then radiated from the antenna provided in the sealed cavity 3, the microphone mouth wave is generated in the cavity 3. Trapped in.
  • wireless communication devices such as Bluetooth (registered trademark), Zigbee (registered trademark), Home RF, WLAN, etc. used in the ISM band, medical devices, etc.
  • the adverse effect on can be suppressed.
  • the electrodeless lamp 1 is irradiated with two or more microwaves output from the amplifying unit 11 and having at least different phases, the maximum amplitude of the microwaves is a plurality of phases. Are sequentially applied. Therefore, the electrodeless lamp 1 can emit light with high energy efficiency.
  • the projector 100 including the light source device 30 that is quickly turned on and has high energy efficiency.
  • the electrodeless lamp 1 Since the electrodeless lamp 1 is irradiated with the microphone mouth waves W2a to W2c having different phases on the three irradiation areas Spo of the branched configuration, the energy Distributed in multiple locations without concentrating on one point.
  • the electrodeless lamp.1 is configured as one continuous space including multiple irradiation areas Spo, the luminescent material can be used without interfering with the evaporation / dissociation / condensation cycle of the luminescent material. Continue to emit light by convection inside the luminous body.
  • microwave power can be efficiently converted into light energy. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide the projector 100 including the light source device 30 with high energy efficiency.
  • each irradiation area S po Since the light guides R ef for guiding the light generated in each irradiation area to the radiation area E mi are provided at the top of each irradiation area S po, each irradiation area S po The generated light is condensed on the radiation area E mi by the respective light guides Ref.
  • the energy efficiency is high and the amount of light is rich.
  • a projector 100 including the light source device 30 having high energy efficiency and high luminance it is possible to provide a projector 100 including the light source device 30 having high energy efficiency and high luminance.
  • Phase control unit 14 adjusts the phase of each microphone mouth wave so that the microwaves W 2 a to W 2 c output from each microwave oscillator 10 have a phase difference of (2 ⁇ ) ⁇ 3 respectively. Therefore, the three irradiation areas S ⁇ ⁇ of the electrodeless lamp 1 are irradiated with microwaves having different phases, and are condensed in the radiation area E mi.
  • the microwave power generated by the three-phase microwave that is larger than the single-phase alternating current is efficiently converted into light.
  • the projector 100 including the light source device 30 having high energy efficiency and high luminance.
  • the light source device 30 includes a power control unit 12 for adjusting the amplification degree of each amplification unit 11, the electrodeless lamp 1 can be adjusted to a desired light amount by adjusting the microwave power. Can emit light.
  • the projector 100 including the light source device 30 that can obtain a desired light amount.
  • the safety devices 13 are provided in the subsequent stage of the amplifying unit 11 1 to block the reflected wave, thereby preventing the reflected wave from returning to the amplifying unit 11.
  • the amplifying unit 1.1 and the microwave oscillator 10 at the preceding stage can be protected from the reflected microwaves.
  • the projector 100 is capable of obtaining a desired light quantity, energy efficient, and high-brightness light source device 30, and the light emitted from the light source device 30 to be modulated light with vivid colors according to the image signal.
  • Liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G, 7 7 B for conversion are provided. Therefore, it is possible to provide a projector 100 that can obtain a vivid projected image.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a projector according to the second embodiment of the present invention.
  • the projector 200 has the same configuration as the projector 100 of the first embodiment except for the following three items.
  • the first difference is that the electrodeless lamp 10 01 of the projector 200 is an electrodeless lamp having a configuration different from that of the electrodeless lamp 1 (FIG. 5).
  • the second difference is that the light source device 35 of the projector 200 is provided with a frequency control unit 66 instead of the phase control unit 14 (FIG. 1).
  • the third difference is that a program that is partially different from that of the projector 1 0 0 0 is stored in the storage unit 5 6 of the projector 2 0 0.
  • the microwave circuit unit 28 of the light source device 35 includes a frequency control unit 66 in addition to the plurality of microwave oscillators 10, the plurality of amplification units 11, the power control unit 12, and the plurality of safety devices 13. Yes.
  • the frequency control unit 66 is a frequency adjustment circuit that adjusts the frequency of the microphone mouth wave oscillated by each of the plurality of microwave oscillators 10. In addition, since the oscillation can be stopped by setting the oscillation frequency to zero, it is possible to control the oscillation stop and start.
  • the frequency control unit 66 adjusts the frequency of the microwave oscillated by each microwave oscillator 10 according to the frequency adjustment program stored in the storage unit 56 when the electrodeless lamp 101 is turned on.
  • the frequency adjustment program stored in the storage unit 56 includes color light bodies corresponding to the microwave oscillators 10 (hereinafter referred to as “color light bodies”) Co R, Co G, Co B (FIG. 10). Frequency and adjustment information for making light emission most efficiently are defined.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of a portion around the second electrodeless lamp.
  • the reflector 4 has a cross-sectional shape for explanation.
  • the description of the same parts as the electrodeless lamp 1 is omitted.
  • the electrodeless lamp 101 is composed of a plurality of light emitters Co R, Co G, Co B, a plurality of light guide portions Re f 2, and a radiation portion Em i 2.
  • a plurality of luminescent materials Co R, Co G, and Co B are encapsulated with luminescent materials each having a different emission spectrum.
  • each space filled with a luminescent material is configured independently.
  • the luminescent material is preferably a component mainly composed of a rare gas having a light emission spectrum of each color light.
  • the light emitter C o R corresponding to antenna 2a has a red light emission spectrum.
  • the substance is filled.
  • the illuminant CoG corresponding to the antenna 2b is filled with a luminescent material having a green emission spectrum.
  • the illuminant Co B corresponding to the antenna 2 c is filled with a luminescent material having a blue emission spectrum.
  • the light guide unit Ref 2 is an optical system that guides light generated by plasma emission from the light emitters Co R, Co G, and Co B to the radiation unit Em i 2.
  • the outer surface of the light guide unit Ref 2 is provided with a reflective layer made of, for example, aluminum, and the light generated by each of the light emitters Co R, Co G, Co B is transmitted to the radiating unit Em ⁇ 2. In addition to guiding, it prevents the microphone mouth wave and light from leaking outside from the light guide unit Ref 2. '
  • the radiation part Em i 2 is the part indicated by the oblique lines in FIG. 10, and is configured to be transparent, and the respective light emitters C o R, C o G, C o that are condensed by the light guide part R ef 2 The light from B is emitted to the outside.
  • the radiating portion Em i 2 Since the radiating portion Em i 2 is located at the substantially condensing center of the reflector 4, the light emitted from the radiating portion Em i 2 is condensed without waste and emitted to the optical unit 5.
  • the light emitted from the radiating section Em i 2 becomes substantially white light by combining red, green, and blue light.
  • FIG. 11 (a) shows a first mode of the U cross section in FIG.
  • the illuminant CoG is provided in the cavity 3 so as to protrude substantially the same length as the antenna 2 b. No external reflective layer is provided in the protruding length area.
  • the illuminant CoG is filled with a luminescent material having a green emission spectrum, and is independent of the space on the light guide Ref 2 side by the lens body Le.
  • the lens body Le condenses light generated in the light emitter CoG on the light guide unit Ref 2 side.
  • the reflection layer is provided over the entire outer surface of the light guide part Ref 2 and is covered with the reflection layer up to the position of the arrow attached to the lower part of the radiation part Em i 2.
  • FIG. 1 1 (b) shows a second mode of the U cross section in FIG. Compared to the first aspect, the second aspect has the same configuration except for the following two items.
  • the first difference is that the inside of the light guide part Ref 2 is made of the same material as the outer wall. Note that a reflective layer is provided on the outer surface of the light guide R ref 2.
  • the second difference is that the lens body Le is not provided in the second mode.
  • the light generated in the illuminant Co G enters the glass body inside the light guide unit Ref 2 and transmits to the radiating unit E mi 2 while being repeatedly transmitted through the glass body and reflected by the reflection layer on the outer surface. Focused.
  • the light guide unit R ef 2 functions as a rod integrator that equalizes the illuminance while repeating the reflection of light. Therefore, the light emitted from the radiating unit E m i 2 is light with less uneven illuminance.
  • the configuration of the cavity 3 and the protruding length of the antenna 2 b are the same as those described for the electrodeless lamp 1.
  • the optical device 35 of the present invention oscillates microwaves having frequencies that cause the light emitters Co R, Co G, and Co B to emit light most efficiently from the three antennas 2 a to 2 c, respectively. Turn on the electrode lamp 1 0 1.
  • control unit 53 outputs a microphone mouth wave having the following frequency from each of the microwave oscillators 10 corresponding to the three antennas 2a to 2c by the frequency control unit 66.
  • a microwave having a frequency at which the light-emitting substance having a red emission spectrum filled in the light emitter Co R is emitted most efficiently is output.
  • the microwave oscillator 10 corresponding to the antenna 2 b outputs a microwave having a frequency at which the light-emitting substance having a green light emission spectrum charged in the light emitter Co G emits light most efficiently.
  • control unit 53 adjusts the amplification degree of each amplification unit 11 by the power control unit 1 2..., So that the microwave power having energy that can obtain the RGB light components necessary for a vivid projection image without excess or deficiency is obtained.
  • Each light emitter Co, CoG, CoB is irradiated.
  • the amplification factor of each microwave is specified in the adjustment information of the frequency adjustment program.
  • the electrodeless lamp 10 1 of the light source device 35 continues to emit a necessary amount of light synthesized by only a necessary color light component.
  • the light source device 35 is not limited to emitting substantially white light, and can sequentially emit RGB colors.
  • the frequency controller 66 controls the start and stop of the microphone mouth wave of each microwave oscillator 10 corresponding to the light emitters C ⁇ R, Co G and Co B sequentially. This is realized by emitting light emitters CoR, CoG, CoB one by one in order.
  • the electrodeless lamp 10 0 1 collects the light emitted from the light emitters Co R, Co G, Co B and emits the light from one radiation part Em i 2.
  • a radiation area may be provided for each illuminant, and each may be configured as an independent color light source.
  • Embodiment 4 An application example to a projector in the case where the light emitters Co R, CoG, and Co B of the light source device 35 are provided with radiation areas and are independent from each other will be described in Embodiment 4.
  • Microwave oscillator 10 is a diamond equipped with a diamond SAW resonator. Because it is a stand-alone SAW oscillator, a microphone mouth wave is generated immediately when power is applied, and the electrodeless lamp 101 can be turned on quickly. In addition to being able to be made compact, it has excellent power durability and low frequency fluctuation with temperature changes.
  • the microwave oscillated by the microwave oscillator 10 is amplified by the amplifying unit 1 1 and then radiated from the antenna provided in the sealed cavity 3, the microphone mouth wave is Trapped inside.
  • microwaves do not leak outside of Cavity 3
  • wireless communication devices such as Bluetooth (registered trademark), Zigbee (registered trademark), Home RF, and WLAN used in the ISM band, medical devices, etc.
  • the adverse effect on can be suppressed.
  • microwave oscillator 10 outputs a sharpened microphone mouth wave centered on the intended frequency, no extra microphone mouth wave power is required.
  • the colored light bodies Co R, Co G, and Co B are provided as a pair for each microwave oscillator 10 and are each encapsulated with a luminescent material having a different light emission spectrum. Each color light necessary for projecting is emitted as a color light having sharp characteristics.
  • the projector 200 including the light source device 35 that is lighted quickly and energy efficient.
  • Each color light body CQR, COG, Co B is provided with a light guide section Ref 2 for guiding the light emitted from the color light body to the radiation section Em i 2.
  • the colored light emitted from CoR, CoG, and CoB is emitted from the radiation unit Em i 2.
  • each color light body Co R, CoG, and Co B can be used as a field sequential light source by emitting light sequentially.
  • the light source device 3 5 is easy to use.
  • the projector 200 including the light source device 35 that is easy to use.
  • the light source device 35 includes a frequency control unit 66 for adjusting the frequency of the microwave oscillated by the microwave oscillator 10, the color light body paired with the microwave oscillator 10 is most efficient.
  • the frequency of the microwave can be adjusted to achieve a frequency that emits light well.
  • the light source device 35 includes a power control unit 12 for adjusting the amplification degree of each amplification unit 11, the color light body paired with the microwave oscillator 10 emits light most efficiently. So that the microwave power can be adjusted.
  • the projector 200 including the light source device 35 with high energy / legacy efficiency.
  • the light source device 3 5 includes a power control unit 1 for adjusting the amplification degree of each amplification unit 1 1.
  • the microwave power can be adjusted so that the color light body paired with the microwave oscillator 10 emits light most efficiently.
  • the safety devices 13 are provided at the subsequent stage of the amplifying unit 11 to block the reflected wave, thereby preventing the reflected wave from returning to the amplifying unit 11.
  • the light source device 35 includes the frequency control unit 66 and the amplification unit 111, it generates light that includes a necessary amount of the required spectral component in each of the RGB color spectral components. Can be made.
  • each color spec. Suitable for the LCD light valve 7 7 R, 7 7 G and 7 7 B It is possible to generate light that is ideal for the light modulation element that includes a torr component. Similarly, when other light modulation elements such as a tilt mirror device or a reflective liquid crystal panel are used, light having an ideal spectral component suitable for the light modulation element is generated. be able to.
  • the projector 200 including the light source device 35 that can generate light having an ideal spectral component.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a projector according to the third embodiment of the present invention.
  • the schematic configuration when the light source device 35 according to the second embodiment is applied to a projector 300 using a tilt mirror device as a light modulation element will be described with reference to FIGS. To explain.
  • the projector 300 is a projector that uses a DMD (Digital Micromirror Device; Texas Insemen Rem), which is a single-plate tilt mirror device, as a light modulation element.
  • DMD Digital Micromirror Device
  • Texas Insemen Rem Digital Micromirror Device
  • the projector 300 includes a light source device 35, a first lens array 1 1 1, a second lens array 1 1 2, a superimposing lens 1 1 4, a DMD 3 0 1, a projection lens 52, and the like. .
  • the light emitted from the light source device 35 is adjusted to have a substantially uniform illuminance by the first lens array 1 1 1 and the second lens array 1 1 2, and then imaged on the DMD by the superimposing lens 1 1 4.
  • D M D 3 0 1 is a light modulation element that reproduces contrast by changing the angle of a plurality of small mirrors arranged in a lattice shape several thousand times or more per second in accordance with an image signal.
  • a conventional projector equipped with a single-plate DMD used a light source device that generates substantially white light. Therefore, in order to obtain RGB color light from this white light, it was equipped with RGB color filters called color wheels. A rotating member was required. Color hoi The lens required precise rotation control and occupied a large area in the projector.
  • the projector 300 controls the light source device 35 so that light emitted from the light source devices 3 and 5 is emitted in order for each RGB color light. Furthermore, image signal information corresponding to the color light is sent to the DMD 301 in synchronization with the timing of switching each color light.
  • the light reflected by the DMD 301 becomes modulated light that sequentially represents an image for each RGB color light. .
  • the projection lens 5 2 projected on an enlarged modulated light from DMD 30 1 subscription Ichin.
  • the projected image projected in this way is the power S that sequentially displays the image for each RGB color light, and the afterimage phenomenon of the human eye (brain) causes each RGB color light entering from the eye to overlap in the brain, Observed as a full-color image by the principle of the three primary colors of light.
  • the projector 300 uses the DMD 301 as a light modulation element, all the light can be handled regardless of the polarization of the light. Therefore, the incident polarizing plate 82 and the emitting polarizing plate of the optical unit in the first embodiment are used. 8 3, Polarization conversion element 1 1 3 etc. are not required. In addition, unlike projectors with conventional white light source devices that required a color wheel, projector 300 does not require a color wheel. Therefore, the configuration of the optical system can be made simple and small, and the reliability is improved because there are no driving parts.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a projector according to the fourth embodiment of the present invention.
  • a radiation area is provided for each of the light emitters Co R, Co G, and Co B of the electrodeless lamp 10 1 in Embodiment 2, and each of them is an independent electrodeless lamp.
  • the schematic configuration of the projector 400 using the electrodeless lamp will be described with reference to FIGS. 9 and 10 as appropriate, centering on FIG.
  • the projector 400 includes a lamp body LR, LG, 8, a first lens array 1 1 1, a second lens array 1 1 2, a polarization conversion element 1 1 3, a superimposing lens 1 14, a liquid crystal light Nore 77 77, It is composed of 77 G and 77 B, a compound optical device 44, a projection lens 52, and the like.
  • the lamp body LR is composed of an electrodeless lamp 1 0 1 R, an antenna 2 a, a cavity 3 and a reflector 4.
  • the electrodeless lamp 1 0 1 R is an independent electrodeless lamp that generates red light in which the light emitter Co R of the electrodeless lamp 10 1 in Embodiment 2 and the radiation part Em i 2 are integrally formed in a cylindrical shape. It is.
  • the antenna 2 a, the cavity 3, and the reflector 4 have the same configuration as the light source device 35.
  • the antenna 2 a is connected to a microwave circuit unit 28 (not shown) of the light source device 35 by a cable.
  • the lamp bodies LG and LB also have substantially the same configuration as the lamp body LR.
  • the electrodeless lamp 1.0 1 G emits green light from the illuminant CoG
  • the electrodeless lamp 1.01 B emits blue light from the illuminant CoB.
  • the first lens array 1 1 1, the second lens array 1 1 2, the polarization conversion element 1 1 3, and the overlapping lens 1 14 are provided for each light path of each lamp body LR, LG, LB. Make the liquid crystal uniform, align the polarization in one direction, and irradiate each liquid crystal light valoreb 7 7 R, 7 7 G, 77 B. .
  • the synthesizing optical device 44 synthesizes each color modulated light modulated in accordance with the image signal for each liquid crystal light valve 77R, 77G, 77B, and emits a modulated light representing a full color image.
  • Projection lens 52 magnifies the modulated light and projects it onto the screen.
  • each of the lamp bodies LR, LG, and LB emits RGB color light, it is not necessary to separate the color lights.
  • the two dichroic mirrors in the first embodiment 1 2 1, 1 22 and the reflection mirror 1 The configuration of the color separation optical system 42 including 23 is unnecessary. Therefore, the length of the optical path can be shortened.
  • a compact projector 400 can be provided.
  • the power control unit 14 can adjust the amount of light for each RGB color light emitted from the independent lamp bodies LR, LG, LB to the desired amount of light. You can adjust the color tone of the direct.
  • the light source device 30 and the light source device 35 are provided in the projector, but this is not a limitation.
  • the light source device 30 can be turned on quickly and reliably, and can stably obtain a desired amount of light. Furthermore, since it is small and light, it is suitable for lighting equipment such as aviation, ships and vehicles, and indoor lighting equipment. It is.
  • the projector 100 has been described as a liquid crystal three-plate projection projector using three liquid crystal light valves 7 7 R, 7 7 G, 7 7 B as light modulation elements. It is not limited.
  • a projector is configured to use a single-plate liquid crystal light valve in which red, green, and blue color filters are regularly arranged in a lattice pattern, and a single sheet can emit full-color modulated light. Also good.
  • a configuration using a reflective liquid crystal display device or a tilt mirror device may be used.
  • the configuration of the optical mute is not necessary for the light modulation element to be used, such as no need for the incident polarizing plate 82, the exit polarizing plate 83, and the polarization converting element 113. Accordingly, the configuration in Fig. 8 is different. Further, a rear projector which is a projector including such a light modulation element and a screen may be used.
  • the radiation area E m i of the electrodeless lamp 1 and the irradiation area Spo are provided so as to extend in opposite directions, but the present invention is not limited to this. It only needs to be configured to include multiple irradiation areas and one radiation area.
  • a radiation area may be provided at the center of a planar trefoil or star shape, and an irradiation area may be provided at the branches and leaves.
  • the electrodeless lamp 100 of the second embodiment includes a plurality of colored light bodies and a single radiation portion.

Abstract

課題　素早く点灯するとともに、エネルギー利用効率の良い光源装置を用いたプロジェクタを提供すること。解決手段　無電極ランプのそれぞれ分岐した構成の３つの照射エリアには、それぞれ位相の異なるマイクロ波がアンテナから照射される。３つの照射エリアにて発光した光は、無電極ランプの１ヶ所の輻射エリアから放射される。３つの照射エリアには、マイクロ波の最大振幅が複数相により順次印加されることから、エネルギー効率良く、無電極ランプ１を発光させることができる。

Description

明細書 プロ、ジェクタ 技術分野
本発明は、 マイクロ波を用いだ光源装置を備えたプロジェクタに関する。 技術背景
映像信号に応じた映像を投写するプロジェクタは、 会議におけるプレゼンテー シヨンや、 家庭におけるホームシァタなどに用いられている。 このようなプロジ ェクタの光源には、 明るい投写映像を得るために高輝度であることや、 鮮やかな フルカラー映像を得るために、 光の 3原色である赤 （R )、 緑 （G )、 青 （B ) 色 光成分をバランス良く含んだ発光スぺク トルを有していることなどが期待されて いる。
市販されているプロジェクタには、 高輝度が得られるハロゲンランプ、 メタル ハラィ ドランプ、あるいば高圧水銀ランプなどの放電式ランプが多用されてい 。 放電式ランプには、 充填されているガスなどの放電媒体を放電により発光させ るための、 放電用の電極が必要であるが、 放電に伴い電極が磨耗するため、 電極 間の距離が広がり、 発光スぺク トルが変化してしまうという問題があった。 さら に電極の磨耗が進んだ末期になると、 放電自体が困難になってしまう恐れもあつ た。 また、. 放電式ランプが所期の光量に達するまでには、 放電ランプ内の温度お よび内圧が上り、 ガスなどの放電媒体が十分に励起する必要があるため、 一定の 時間が必要であった。
また、 効率良く R G B色光成分を得られるプロジェクタ用の光源として、 R G B各色光を発光する L E D (Light Emitting Diode) などの固体光源を用いるこ とが提案されているが、 技術開発途上であり、 未だに必要とされる輝度を得るこ とが困難であった。
このような問題点を解決するために、 特開 2 0 0 1— 1 5 5 8 8 2号公報に提 示されているような無電極ランプを光源に用いたプロジヱクタが考案されている。 当該プロジェクタの光源装置は、 電極およびフィラメントを有する真空管の一種 であるマグネトロンによりマイク口波を発生し、 放電媒体としての希ガスや希土 類金属ハロゲン化合物を封入した無電極ランプにマイクロ波を照射し、 プラズマ 発光させている。 これにより、 点光源として長寿命で高輝度の無電極ランプを光 源としたプロジェクタを提供できるとしている。 なお、 照射されるマイクロ波に 関して詳しい記載はないが、 マグネトロンおよびアンテナが一対の構成であるこ と力ゝら、 単相のマイクロ波であるものと推察される。
また、 'マグネトロンを起動させ、 所期のマイクロ波を得るためには、 マグネト ロンを一定の時間予熱する必要があることが知られている。 例えば、 特開平 9一 8 2 1 1 2号公報は、 無電極ランプの電源装置に関するものであり、 予熱の温度 が高い場合には、 マグネトロンが発生するマイクロ波の周波数特性が悪くなるこ とから、 電極ランプの点灯時には、 予熱ヒータ温度を下げるように温度制御をし ていた。
図 1 4は、 マグネト口ンが発生するマイク口波の周波数特性を示す図である。 マイクロ波の周波数分布は、 所期のマイクロ波である略 2 . 4 5 G H zを中心と した分布となっているが、 約 2 . 2 5〜2 . 6 5 G H z帯域幅の多くのノイズ成 分を含んでいた。 - しかしながら、 特開 2 0 0 1— 1 5 5 8 8 2号公報および特開平 9— 8 2 1 1 2号公報の光源装置では、 マイク口波の発生源に予熱の必要なマグネトロンを使 用しているため、 無電極ランプが発光を始めるまでに、 一定の時間が必要であつ た。 このため、 素早く無電極ランプを点灯させることが困難であった。
また、 図 1 4に示されるようにマグネトロンが発生するマイクロ波は、 多くの ノイズ成分を含んでいたため、 無電極ランプから放射される光のスぺク トルも、 必要としない波長域のノイズが多いものとなってしまう。 また、 マイクロ波は、 単相であるため、 印加するマイクロ波電力が、 光へと変換されるエネルギー変換 効率が良いとは言えなかった。
このため、 必要なスペク トル成分を含む所期の光量'を得るためには、 ノイズ成 分などにより浪費されてしまうエネルギー量を見込んで、 マイク口波電力を高ぐ 設定しなければならなかった。 このように、 従来の.プロジェクタの光源装置には、 素早く点灯することが困難 であるという問題、 および、 エネルギー効率が良くないという問題点があった。 上記課題を解決するために、 本発明では、 素早く点灯するとともに、 エネルギ 一利用効率の良い光源装置を用い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
本発明のプロジェクタによれば、 画像情報を用いて画像を投写するプロジェク タであって、 マイクロ波を発生する複数の固体高周波発振器と、 各固体高周波発 振器が出力するマイク口波ごとに位相を調整する位相制御部と、 位相制御部によ り位相調整された各マイクロ波をそれぞれ増幅する増幅部と、 マイクロ波により 発光する物質が封入された発光体部と、 を含む投写画像の光源としての光源装置 と を有し、 発光体部には、 増幅部から出力される少なく とも位相の異なる 2つ 以上のマイクロ波が照射されることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、 発光体部には、 位相の異なる複数のマイ クロ波が照射される照射エリアが固体高周波発振器ごとに対応して設けられ、 発 光体部内は、 複数の照射エリアを含み一つの連続した空間として構成されている ことを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、 発光体部は、 投写画像の光源となる光を 放射する輻射エリアを有し、 照射エリアは、 輻射エリアを中心として放射状にそ れぞれ分岐して設けられ、 照射エリアごとの光学上の端部には、 当該照射エリア で発生した光を、 輻射ェリアに導くための導光部がそれぞれ設けられていること を特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、 固体高周波発振器と、 増幅部とは、 2以 上の整数である n対設けられ、 位相制御部は、 各固体高周波発振器が出力するマ イク口波が、 それぞれ （2 π ) Ζ η位相差となるように各マイクロ波の位相を調 整することを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、 2以上の整数 ηは、 3であることを特徴 とする。
本発明のプロジェクタによれば、 画像情報を用いて画像を投写するプロジェク タであって、 マイクロ波を発生する複数の固体高周波発振器と、 各固体高周波発 振器と対として設けられ、 各固体高周波発振器が発生するマイクロ波をそれぞれ 増幅する増幅部と、 マイク口波により発光する物質が封入された複数の色光体部 と、 を有する投写画像の光源としての光源装置と、 を有し、 複数の色光体部は、 増幅部ごとに対として設けられ、 前記色光体部には他の前記色光体部とは異なる 発光スぺク トルを有する発光物質が封入されていることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、 光源装置は、 投写画像の光源となる光を 放射する輻射部を有し、 複数の色光体部は、 輻射部を中心として放射状にそれぞ れ分岐するとともに、 輻射部と一体として設けられ、 色光体部ごとの光学上の端 部には、 当該色光体部で発光した光を、 輻射部に導くための導光部がそれぞれ設 けられていることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、 光源装置は、 各固体高周波発振器が発振 するマイクロ波の周波数を調整するための周波数制御部を有することを特徴とす る。
本発明に係るプロジェクタによれば、 光源装置は、 各増幅部の増幅度を調整す るための電力制御部を有することを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、 光源装置は、 増幅部ごとに設けられ増幅 部で増幅されたマイクロ波を放射するアンテナ部と、 アンテナ部ごとに設けられ アンテナ部と発光体部または色光体部の少なくとも一部が収められたマイクロ波 を反射する容器であるキヤビテイと、 増幅部アンテナ部との間にそれぞれ設けら れ、 アンテナ部から放射されたマイク口波の一部がキヤビティ内で反射じアンテ ナ部に入力する反射マイクロ波を遮断するための安全器と、 を有することを特徴 とする。
本発明に係わるプロジェクタによれば、 複数の固体高周波発振器は、 それぞれ が弾性表面波共振子を含んだ弾性表面波発振器であり、 弾性表面波共振子は、 ダ ィャモンドまたはダイヤモンド状炭素からなる第一の層と、 前記第一の層上に積 層された圧電体層と、 圧電体層上に形成された櫛形電極とを、 有することを特徴 とする。
本発明に係わるプロジェクタによれば、 画像情報は、 画像を規定する画像信号 であり、 光源装置が発する光を画像信号に応じて変調させ、 画像を表す変調光を 生成する光変調素子を有し、 光変調素子は、 透過型液晶パネル、 または反射型液 晶パネル、若しくはティルトミラーデバイスのいずれかであることを特徴とする。 本発明に係わるプロジェクタによれば、 マイクロ波は、 3 0 0 M H z ~ 3 0 G H zの周波数帯の信号であることを特徴とする。
図面の簡単な説明
【図 1】 実施形態 1におけるプロジェクタの概略構成図。
【図 2】 マイクロ波発振器の概略構成図。
【図 3】 （a ) ダイヤモンド S A W共振子の概略平面図、 （b ) ダイヤモンド S A W共振子の概略断面図。
【図 4】 ダイヤモンド S AW発振器の出力周波数特性の一例を示す図。
【図 5】 第 1の無電極ランプ周辺部位の概略構成を示す斜視図。
【図 6】 無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図。
【図 7】 マイクロ波発振器が発振するマイクロ波の位相状態を示すグラフ。
【図 8】 光学ユニット近傍の概略構成を示す図。
【図 9】 実施形態 2におけるプロジェクタの概略構成図。
【図 1 0】 第 2の無電極ランプ周辺部位の概略構成を示す斜視図。
【図 1 1】 （a ) 第 1態様の無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図、 （b ). 第 2 態様の無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図。 、 【図 1 2】 実施形態 3におけるプロジェクタの概略構成図。
【図 1 '3】 実施形態 4におけるプロジェクタの概略構成図。
【図 1 4】 マグネトロンが発生するマイクロ波の周波数特性を示す図。 発明を実施するための最良の形態
以下、 添付図面に基づいて、 本発明の実施形態を詳細に説明する。
(実施形態 1 ) 、
《第 1のプロジェクタの概要》 図 1は、 本発明の実施形態 1におけるプロジェクタの概略構成図である。
プロジェクタ、1 00は、 光源装置 30が放射した光を、 赤色光、.緑色光、 青色 光の光 3原色成分に分離し、 色光ごと'に光変調素子としての各色光用の液晶ラィ トバルブ 7 7 R， 77G， 7 7 Bにより映像信号に応じて変調し、 再度合成した フルカラーの変調光を投写レンズ 5 2によりスク リーン S Cに拡大投写する、 い わゆる 「液晶 3板式プロジェクタ」 である。 なお、 液晶ライ トバルブ 7 7 R, 7 7G, 77 Bは、 それぞれが赤色光、 緑色光、 青色光用として設けられ、 光学ュ ニット 50の構成に含まれている。
光源装置 30は、 発光体部 （以下、 「発光体」 とする） としての無電極ランプ 1 を光源としている。 無電極ランプ 1は、 内部に発光物質が充填されており、 複数 のアンテナ部 （以下、 「アンテナ」 とする） 2 a〜2 cから放射されるマイク口波 により発光物質が励起され、 プラズマ発光により発光する。 アンテナ 2 a〜2 c から放射されるマイクロ波は、 固体高周波発振器としてのそれぞれに対応するマ イク口波発振器 1 0にて生成されている。 ここで高周波とは、 たとえば UHF帯 ( 30 OMH z〜 3 GH z ) や SHF帯 （3 GH z〜30GH z) 等の周波数帯 のことを指すものとする。 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。
《マイクロ波発振器の概要》
図 2はマイクロ波発振器の概略構成を示すブロック図である。 図 3 (a). はダ ィャモンド SAW共振子の概略平面図、 図 3 (b) はダイヤモンド SAW共振子 の概略断面図である。 図 4はダイヤモンド SAW発振器の出力周波数特性の一例 を示す図である。
ここでは、 本発明の特徴の一つである光源 置 30のマイクロ波発振器 1 0に ついて、 図 2、 および図 3 (a), (b) を用いて詳しく説明する。
マイク口波発振器 1 0は、弾性表面波（以下、 SAWともいう： Surface Acoustic Wave) 共振子を含んだ弾性表面波発振器であり、 弾性表面波が伝わる弾性体にダ ィャモンド単結晶層を用いた SAW共振子を用いている。
マイクロ波発振器 1 0は、 弾性表面波共振子 7と、 増幅器 8と、 等分配器 9な どを含んで構成されている。
弾性表面波共振子 7は、 ダイヤモンド S AW共振子であり、 具体的な構成は、 図 3 ( a )， ( b ) に示されている。 、 '
図 3 ( b ) に示されるように、 弾性表面波共振子 7は、 基材である珪素基板 7 2をベースとして構成され、上面にダイヤモンド単結晶層 7 3が積層されている。 さらにダイヤモンド単結晶層 7 3の上には、 酸化亜鉛 （Z n O ) 薄膜などの圧 電体層 7 .4が積層されている。
さらに圧電体層 7 4の上には、 弾性表面波を励振する櫛形電極 （ I D T (Inter
Digital Transducer) 電極） を含む電極 7 5が設けられている。
さらに電極 7 5の上には、 酸化珪素層 7 6が積層されている。 酸化珪素層 7 6 は、 動作周波数の温度依存性が、 ダイヤモンド単結晶層 7 3、 圧電体層 7 4、 電 極 7 5と反対の特性を示すことから、 最上面に酸化珪素層 7 6を積層することに より、 温度特性を改善することができる。
なお、 ダイヤモンド単結晶層 7 3は、 気相合成法により形成されることが好ま しい。 また、 多結晶ダイヤモンドに近い弾性定数を持つ硬質炭素層を用いても良 い。 また、 圧電体層 7 4は、 Z n O以外に、 A I N、 P b ( Z r , T i ) 02等を スパッタ法ゃ気相合成法などにより形成しても良い。
電極 7 5は、 図 3 ( a ) に示すように、 互いにかみ合うように配置された 1組 の櫛形電極である I D T電極 7 5 a， 7 5 bと、 当該 I D T電極を挟み込んで両 サイ ドに設けられた弾 14表面波を反射する反射器電極 7 5 cとから構成されてい る.。 .
このような弾性表面波共振子 7は、 I D T電極 7 5 aに電気信号が入力される とダイヤモンド単結晶層 7 3を含む基材上に弾性表面波を励起し、 この弾性表面 波を反射器 7 5 c間に閉じ込める。 閉じ込められた弾性表面波は反射器 7 5 c間 で多重反射されるため、 反射器 7 5 c間に定在波が生じる。
そして弾性表面波共振子 7は、 弾性表面波が I 0丁電極7. 5 bに到達すると、 弾性表面波の周波数に応じた周波数 （マイクロ波） の電気信号を出力する。
図 2に戻る。
増幅器 8は、 弾性'表面波共振子 7の後段に設けられ、 弹性表面波共振子 7が発 振するマイクロ波を所定の電力を持つマイク口波に増幅する。
等分配器 9は、 増幅器 8から出力されるマイクロ波電力を、 外部と弾性表面波 共振子 7とに、 等配分する。 、
弾性表面波共振子 7と増幅器 8と等分配器 9とは、一定の特性インピーダンス、 例えば、 5 0 o h mに全て整合接続されており、 1つの帰還発振回路であるマイ クロ波発振器 1 0を構成している。
弾性表面波共振子 7は、 弾性体としてダイヤモンドを用いているため、 発生す る弾性表面波は、 1 0 0 0 O mZ sを超える非常に早い伝播速度となる。
この特性により、 マイクロ波発振器 1 0は、 P L L (Phase Locked Loop) など を用いた通倍回路を必要とせず、マイク口波を直接発振することができる。また、 弾性表面波共振子 7の I D T電極 7 5 a， 7 5 bの電極幅を、 例えば、 水晶や、 セラミ ックスなどの他の弾性体に比べて、 大きぐすることが可能なため、 優れた 耐電力特性、 および温度変化に対する周波数変動が少ないという特徴を有してい る。
図 4は、 マイクロ波発振器の出力周波数特性の一例を示す図である。
図 4に示されるように、 マイクロ波発振器 1 0の出力周波数特性は、 所期の周 波数としての 2 . 4 5 G H zを中心とした先鋭な特性を示している。 また、 出力 するマイクロ波電力が変化しても、 周波数特性の変化が少ないという特徴を有し ている。 '
さらに、 マイクロ波発振器 1 0ほ、 予熱を必要とせず、 電力が印加されると略 リアルタイムに所期の周波数を直接発振し、 その周波数特性は、.マイクロ波電力 を増減しても変化せず、 位相ノイズが殆ど発生しないという特徴を有している。
《第 1のプロジェクタの概略構成》
図 1に戻る。
ここでは、 プロジェクタ 1 0 0の概略構成について説明する。
プロジェクタ 1 ひ 0は、 光源装置 3 0、 光学ュニッ ト 5 0、 投写レンズ 5 2、 制御部 5 3、 画像信号処理部 5 4、 液晶パネル駆動部 5 5、 記憶部 5 6、 操作部 5 7、 リモコン 5 8、 操作受付け部 5 9、 ファン駆動部 6 0、 電源部 6 2などか ら構成されている。 光源装置 3 0は、 前述した無電極ランプ 1、 アンテナ 2 a〜2 c、 複数のマイ クロ波発振器 1 0に加えて、 複数のキヤビティ 3、 リ フレクタ 4、 複数の増幅部 1 1、 電力制御部 1 2、 複数の安全器 1 3、 位相制御部 1 4などを含んで構成さ れている。 なお、 このうち、 マイクロ波発振器 1 0、 増幅部 1 1、 電力制御部 1 2、 安全器 1 3、 および位相制御部 1 4をまとめて、 マイクロ波回路部 1 8とい う。
, また、 マイクロ波発振器 1 0、 増幅部 1 1、 安全器 1 3、 キヤビティ 3は、 セ ットとして構成されており、 3つのアンテナ 2 a〜2 cに対応して、 それぞれ設 けられている。
キヤビティ 3は、 アルミニウムなどのマイクロ波を反射する金属により構成さ れた中空部材であり、 アンテナ 2 a〜2 cが放射するマイクロ波を無電極ランプ 1のそれぞれの照射エリアに集中させるとともに、 マイク口波が外部に漏れるの を防止する。
リフレクタ 4は、 無電極ランプ 1の輻射エリアから放射される光を集光し光学 ユニッ ト 5 0へ導く。
増幅部 1 1は、 各マイクロ波発振器 1 0の後段に設けられ、 マイクロ波発振^ 1 0から出力されるマイクロ波電力をそれぞれ増幅する。 ' 電力制御部 1 2は、 制御部 5 3からの制御信号に応じて、 3つの増幅部 1 1の 増幅度を調整する増幅度調整回路である。
安全器 1 3は、 アイソレータであり、 各アンテナ 2 a〜 2 cから戻ってくる反 射波をそれぞれ分離し、 内蔵する抵抗体により熱として消費する。 これにより、. 反射波がそれぞれの増幅部 1 1に達することを防止している。
位相制御部 1 4は、 それぞれのマイクロ波発振器 1 0が発振するマイクロ波の 位相を調整する位相調整回路である。
光学ユニット 5 0は、 無電極ランプ 1から射出される光を輝度分布の安定した 光に変換するインテグレータ照明光学系と、 輝度分布の安定した光を光の 3原色 である赤色、 緑色、 青色の各色光成分に分離して各色光用の液晶ライ トバルブ 7 7 R， 7 7 G , 7 7 Bに供給する分離光学系と、 当該液晶ライ トバルブにて色光 ごとに映像信号に応じて変調された各色光を、 再度合成してフルカラーの変調光 を生成する合成光学系.などを含んで構成されている。 なお、 光学ユニッ ト 50の 詳細については、 後述する。
投写レンズ 5 2は、 ズームレンズを含んで構成され、 光学ュニッ ト 50から射 出されるフルカラーの変調光を拡大してスク リーン S Cにフルカラー画像を投写 する。
制御部 53は、 CPU (Central Processing Unit) であり、 光源装置 30を含 む各部とバスライン B u sを介して信号のやり取りを行い、 プロジェクタ 1 00 を制御する。
画像信号処理部 54には、 パーソナルコンピュータなどの外部の画像信号供給 装置 3 50から入力される画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する 画像コンバータや、 スケ一ラおよびフレームメモリ （いずれも図示せず） などが 含まれている。
画像信号処理部 54は、 入力されるアナログ RGB信号や、 コンポーネント信 号などのアナログ画像信号を画像コンパーダにより AD変換した後、 スケーリン グなどの画像処理を施す。
• 画像信号処理部 54は、 画像信号により表される画像を当該映像信号の持つ解 像度で RGBの色光ごとにフレームメモリに書き込み、液晶ライ 卜バルブ 7 7 R, 77G, 7 7 Bにて表示可能な解像度に変換して読み出すことにより、 当該液晶 ライ トバルブに適した画像信号を生成する。 また、 スクリーン S Cに投写された 有効画像の形状を矩形に近づけるための台形補正処理も、 スケーリングと合せて 行われる。
液晶パネル駆動部 55は、 液晶パネルドライバであり、 画像処理が施ざれた画 像信号と駆動電圧な を液晶ライ トバルブ 77 R， 77G, 7 7 Bに供給し、 当 該液晶ライ トバルブに画像を写し出す。
記憶部 56は、 例えば、 マスク ROMや、 フラッシュメモリ、 F e RAMなど の不揮発性のメモリにより構成されている。 記憶部 56には、 光源装置 30の点 灯動作を含むプロジェクタ 1 00を起動させるための順序と内容を規定した起動 プログラムなどの当該プロジェクタの動作を制御するための様々なプログラムお よび付随するデータが記憶されている。 当該プログラムに,は、 光源装置 3 0の位相制御部 1 4による、 3つのマイクロ 波発振器 1 0が発振するマイクロ波の位相を最適に調整するための位相調整プロ グラムなどが含まれている。 、
操作部 5 7は、 プロジェクタ 1 0 0の本体上面に設けられており、 プロジェク タ 1 0.0を操作するための複数の操作用ボタン （図示せず） を備えている。 複数 の操作用ボタンには、 プロジェクタ 1 0 0を起動およびシャツ トダウンするため の 「電源ボタン」 や、 各種操作メニューを表示させるための 「メ二'ユーボタン」、 投写画像の明るさを調整するための 「調光ボタン」 などが含まれている。
リモコン 5 8は、 プロジェクタ 1 0 0を遠隔操作するためのリモコンであり、 操 作部 5 7と同様のプロジェクタ 1 0 0を操作するための複数の操作用ボタンを備 えている; >
操作受付け部 5 9は、操作部 5 7あるいはリモコン 5 8への操作がなされると、 当該操作を受付け、 制御部 5 3へ各種動作のトリガとなる操作信号を送る。
ファン駆動部 6 0は、 制御部 5 3からの制御信号に従い、 付属する軸流ファン であるファン F 1を回転駆動する駆動回路である。 なお、 ファンは、 軸流ファン 1つに限定するものではなく、 例えば、 キヤビティ 3や、 液晶ライ トバルブ 7 7 R , 7 7 G , 7 7 B近傍に集中的に風を吹き付けるシロッコファンをさらに備え ていても良い。
電源部 6 2は、 外部電源 3 5 1からの交流電力をインレッ トから導き、 内蔵す る A C ZD C変換部 （いずれも図示せず） にて変圧、 整流および平滑するなどの 処理を施すことにより安定化させた直流電圧をプロジェクタ 1 0 0の各部に供給 する。
《第 1の無電極ランプの詳細》
図 5は、第 1の無電極ランプ周辺部位の概略構成を示す斜視図である。図 6は、 無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図である。 なお、 図 5において、 リフレク タ 4は、 説明のため断面形状となっている。'
ここでは、 第 1の無電極ランプとしての無電極ランプ 1および周辺部位の概略 構成について図 5および図 6を用いて説明する。 なお、 無電極ランプ 1は、 好適 な態様である三相交流によるマイク口波が印加される構成を備えている。 無電極ランプ 1は、 石英ガラスなどの透明性および耐熱性のある無機ガラスに より中空に形成されており、 内部にはマイクロ波により励起されプラズマ発光す る発光物質が充填されている。 また、 無電極ランプ 1には、 電極は存在しない。 充填される発光物質は、 例えばネオン、 アルゴン、 クリプトン、 キセノン、 ハ ロゲンガス等が好ましい。 これらのガスと共に水銀やナトリウム等の金属や金属 化合物等を封入してもよい。 また、 発光物質は固体であっても良い。
無電極ランプ 1は、 複数の照射ェリア S p oと、 複数の導光部 R e f と、 輻射 エリア E m i とに大別される。
照射エリァ S p oはアンテナ 2 a 〜 2 cごとに対応して 3つあり、 それぞれが キヤビティ 3の空間内にて、対応するアンテナと対向するように設置されている。 照射エリア S p oは、 透明に構成されているため、 各アンテナ 2 a 〜 2 cから照 射されるマイクロ波は、 内部の放電物質に吸収される。 照射エリア S p oは、 輻 射エリア E m iを中心として放射状にそれぞれ分岐して設けられている。
導光部 R e f は、 各照射エリア S p oにおけるプラズマ発光による光をそれぞ れ輻射エリア E m i に導く光学系である。 導光部 R e f の内面には、 例えば、 ァ ルミニゥムなどによる反射層が設けられており、 照射エリア S p oで発生しだ光 を輻射エリア E m i に導くとともに、 導光部 R e f からマイクロ波や、 光が外部 に漏れるのを防止している。
輻射エリ、ァ E m iは、 図 5の斜線にて示された部位であり、 透明に構成され、 導光部 R e f によって集光された各照射エリア S p oからの光を外部に.放射する。 輻射エリア E m iは、 リフレクタ 4の略集光中心に位置しているため、 輻射エリ. ァ E m iから放射された光は、無駄なく集光され光学ュニッ ト 5 0に射出される。 図 6は、 図 5における Q視断面を示している。
照射エリア. S p oは、 キヤビティ 3の空間にアンテナ 2 bと略同じ長さ突出し て設けられている。 当該突出長さのエリアには、 内面の反射層が設けられ「ていな い。 '
反射層は、 導光部 R e f の内面全域に設けられており、 輻射エリア E m i の下 部に附された矢印の位置まで反射層で覆われている。 導光部 R e f の内部には、 プラズマ発光により発生した照射エリア S p oからの光を、 反射して輻射エリア E m i に導くための複数の反射面 M l〜M 3が設けられている。 これらの反射面 M 1〜M 3にも、 反射層が設けられている。
反射面 M lは、 照射エリア S p oかちの光を反射面 M 2方向に反射する。 反射 面 M 2は、 反射面 M lからの光を輻射エリァ E m iに反射する。
反射面 M 3は、 輻射ェリア E m i を焦点とした凹面鏡であり、 導光部 R e f の 内部でさまざまな方向に進行する光を輻射エリア E m i側に反射する。
このようにして、照射エリア S p o、および導光部 R e f 内部で発生した光は、 射エリア E m iに集光される。
なお、 反射層は内面に設けられることに限定するものではなく、 導光部 R e f の外面に設けても良い。 この構成によれば、 外面であるため、 製造上.、 反射層を 設けることが容易どなり、また、基材のガラス体が導光部材として機能するため、 輻射エリア E m iに光を集め易くなる。
キヤビティ 3の空間内部へのアンテナ 2 bの突出長さは、 マイク口波の放射効 率が良い波長; Iのえ 4となる長さが好ましい。 なお、 波長えは、 誘電体の誘電 率により決まるため、 例えば、 当該空間へ誘電率の大きな高分子材料を充填する ことにより、 アンテナ 2 bの長さを短くすることができる。 または、 らせん状の ヘリカルアンテナを用いることによっても、 アンテナ 2 bの長さを短くすること ができる。 これらはアンテナ 2 a， 2 cにおいても同様である。
アルミニウムなどのマイク口波を反射する金属により構成されたキヤビティ 3 の内面は、 鏡面となっており、 アンテナ 2 bから放射されるマイクロ波を効率良 ぐ照射エリア S p oへ反射する。 また、 キヤビティ 3の内面形状は、 円筒状に限 定するものではなく、 アンテナ 2 bから放射されるマイク口波を効率良く照射ェ リア S p oへ反射する曲率を持った曲面であっても良い。
また、 合成樹脂によりキヤビティ 3を構成し、 内面にマイクロ波を反射する誘 電体をコーティングしたものであっても良い。
《第 1の無電極ランプの点灯態様》
図 7は、 マイクロ波発振器が発振するマイクロ波の位相状態を示すグラフであ る。
続いて、 前述のような構成を持つ無電極ランプ 1の点灯態様について図 1およ び図 5を中心に、 適宜図 6， 図 7を交えて説明する。
本発明の光学装置 3 0は、 3つのアンテナ 2 a〜 2 cからそれぞれ位相の異な るマイクロ波を発振させ、 無電極ランプ 1を点灯させる。
具体的には、 制御部 5 3は、 位相制御部 1 4により、 3つのアンテナ 2 a〜2 5 cに対応するそれぞれのマイクロ波発振器 1 0から、 図 7に示すような位相を持 つマイクロ波を出力させる。
アンテナ 2 aに対応するマイクロ波発振器 1 0からは基準位相を持つマイクロ 波 W2 aが発振される。
アンテナ 2 bに対応するマイク口波発振器 1 0からはマイク口波 W2 aより、0 (2 π) /3位相遅いマイクロ波 W2 bが発振される。
アンテナ 2 cに対応するマイク口波発振器 1 0からはマイク口波 W2 bより、 (2 π) 3位相遅いマイクロ波 W2 cが発振される。
このように各マイクロ波 W 2 a〜W 2 cは、 それぞれの位相差が （2 π) / 3 となっており、 エネルギーロスが少なく、 単相交流と比べてエネルギー量の大き5 い 3相交流となっている。 また、 各マイクロ波 W 2 a〜W 2 cの位相調整は、 記 憶部 5 6の位相調整プログラムにて規定されており、 当該プログラムは、 無電極 „ ランプ 1が点灯している間実行されている。
なお、 3相交流による制御に限定するものではなく、 複数相であれば、 例えば 4相や、 6相交流を用いても良い。 なお、 この場合の位相差は、 位相数を nとし0 たときに、 （2 π) Znとする。 '
ここでマイク口波による無電極ランプ 1の発光原理についてアンテナ 2 bを事 例として説明する。
図 6において、 アンテナ 2 bから放射されたマイクロ波 W2 bは、 キヤビティ 3内で反射し、 無電極ランプ 1の照射エリア S p oに照射される。
5 照射エリア S p oの発光物質にマイクロ波が照射されると、 発光物質が励起さ れ放電によるプラズマ発光が起こる。 このとき発光物質は、 マイクロ波 W2 が 照射されている高温部で蒸発および解離して粒子となり、 放電によるプラズマ発 光した後、無電極ランプ 1内の低温部へ移動し、凝縮されて元の発光物質に戻る。 -. 無電極ランプ 1が発光し続けるためには、 このような発光物質による蒸発 ·解 離 '凝縮サイクルが繰り返されるように、 マイクロ波電力の一点集中を避け、 発 光物質の対流を許容する構成が必要である。
図 5において、 無電極ランプ 1には それぞれ分岐した構成の 3つの照射エリ ァ S p oに、それぞれ位相の異なるマイク口波 W 2 a〜W 2 cが照射されている。 さらに、 無電極ランプ 1内は、 中空に構成され一体となっていることから発光 物質が対流する自由度は高い。
この構成により、 光源装置 3 0の無電極ランプ 1は安定して発光し続ける。 《光学ュニッ トの概略構成》
図 8は、 光学ユニッ ト近傍の概略構成を示す図である。
ここでは、 光学装置 3 0の補足説明、 および光学ユニッ ト 5 0の概略構成につ いて説明する。
光学装置 3.0は、 前記構成に加えて、 リフレクタ 4の放光面にフタ状め保護ガ ラス 3 3をさらに備えて、 一つのュニットとして一体に構成されている。
保護ガラス 3 3は、 リフレクタ 4の凹面にフタ状に設置されており、 プロジェ クタ 1 0 0から光源装置 3 0を取外した場合などにおける無電極ランプ 1への粉 塵の進入や、 落下などにより無電極ランプ 1が破損した場合の破片などの飛散を 防止する。 また、 保護ガラス 3 3に、 マイクロ波を遮断する作用を持つ誘電体膜 をコーティングする、 あるいは、 波長； Lより十分に小さいピッチを有する金属網 'をインサートしても良い。
続いて、 光学ユニッ ト 5 0の概略構成について説明する。
光学ュニット 5 0は、インテグレータ照明光学系 4 1と、色分離光学系 4 2と、 リ レー光学系 4 3と、 液晶ライ トバルブ 7 7 R， 7 7 G , 7 7 Bと、 合成光学装 置 4 4などから構成されている。
また、 光学ユニッ ト 5 0の各部は、 光学部品用筐体 4 5に一体に収容され、 ュ ニッ ト化されている。
インテグレータ照明光学系 4 1は、 光源装置 3 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 4 1は、 第 1 レンズアレイ 1 1 1、 第 2 レ ンズアレイ 1 1 2、 偏光変換素子 1 1 3、 および重畳レンズ 1 1 4を含んで構成 ' されている。 ,
第 1 レンズアレイ 1 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 3 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 1 1 2は、 第 1 レンズアレイ 1 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 1 1 2は、 重畳レンズ 1 1 4 とともに、 第 1 レンズァレイ 1 1 1の各小レンズからの 光束を液晶ライ トバルブ 7 7 R , 7 7 G , 7 7 Βに重畳させることにより光を均 一化させる機能を有する。
偏光変換素子 1 1 3は、 無電極ランプ 1から射出される二種類の偏光成分を主 体とした光を、 液晶ライ トバルブ 7 7 R， 7 7 G , 7 7 Bにて変調可能な、 一種 類の偏光光に変換する光学素子である。
具体的には、 第 2 レンズアレイ 1 1 2からの二種類の偏光成分を含んだ光は、 偏光変換素子 1 1 3により略一種類の偏光光に変換され、 重畳レンズ 1 1 4によ り、最終的には、液晶ライ トバルブ 7 7 R , 7 7 G , 7 7 B上にほぼ重畳される。 これにより、 偏光変換素子 1 1 3がなかった場合は熱として消費されてしまう 全光束の約半分を占める一方の偏光光を、 変調可能な偏光光に変換することによ り、 光の利用効率を高めている。
色分離光学系 4 2は、 2枚のダイクロイツクミラー 1 2 1， 1 2 2と、 反射ミ ラ一1 2 3とを備える。 インテグレータ照明光学系 4 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 1 2 1， 1 2 2により赤.（R ) , 緑（G ) , , 青 （B ) の 3色の色光に分離される。
ダイクロイツクミラー 1 2 1は、 緑色光成分と青色光成分とを透過し、 赤色光 成分を反射する誘電体多層膜を備えた光学素子である。
ダイクロイツクミラー 1 2 1は、 インテグレータ照明光学系 4 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を透過し、 赤色光成分を反射する。 反 射された赤色光は、 反射ミラー 1 2 3でさらに反射され、 フィールドレンズ 1 1 9を通って、 赤色光用の液晶ライ トバルブ 7 7 Rに入射する。
フィールドレンズ 1 1 9は、 第 2レンズアレイ 1 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 用の液晶ライ トバルブ 7 7 G , 7 7 Bの光入射側に設けられたフィールドレンズ 1 1 9も同様である。 、
ダイクロイツクミラー 1 2 2は、 青色光成分を透過し、 緑色光成分を反射する 誘電体多層膜を備えた光学素子である。
ダイクロイツクミラー 1 2 2は、 ダイクロイツクミラ一 1 2 1を透過した青色 光と緑色光のうち、 緑色光を反射する。 反射された緑色光は、 フィールドレンズ 1 1 9を通って、 緑色光用の液晶ライ トバルブ 7 7 Gに入射する。
ダイクロイツクミラー 1 2 2を透過した青色光は、 リレー光学系 4 3を通り、 さちにフィールドレンズ 1 1 9を通って、 青色光用の液晶ライ トバルブ 7 7 Bに 入射する。
リレー光学系 4 3は、 入射側レンズ 1 3 1と、 一対のリ レーレンズ 1 3 3と、 反射ミラー 1 3 2， 1 3 5とを備えている。 このリ レー光学系 4 3は、 色分離光 学系 4 2で分離された青色光を青色光用の液晶パネル 7 7 Bまで導く機能を有し ている。
なお、 青色光にリ レー光学系 4 3が用いられているのは、 青色光の光路の長き 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 1 3 1に入射した部分光束をそ のまま、 フィ ルドレンズ 1 1 9に伝える,ためである。 なお、 リレー光学系 4 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、 ダイクロイツクミラー 1 2 1 , 1 2 2の機能を変えることにより、 赤色光を通す 構成としてもよレ、。
液晶ライ トバルブ 7 7 R , 7 7 G , 7 7 Bの入射側には、 色分離光学系 4 2で 分離された各色光が入射する入射偏光板 8 2が、 また、 射出側には、 射出偏光板 8 3がそれぞれ設けられている。
入射偏光板 8 2、 .および射出偏光板 8 3は、 色分離光学系 4 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。
液晶ライ トバルブ 7 7 R , 7 7 G , 7 7 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。
透過型液晶パネルである液晶ライ トバルブ 7 7 R , 7 7 G , 7 7 Bは、 入射偏 光板 8 2を介して入射する各色光を、 色光ごとの画像情報に応じて変調し、 色光 ごとの変調光として射出偏光板 8 3からそれぞれ射出する。
. 合成光学装置 4 4は、 クロスダイクロイツクプリズムであり、 射出偏光板 8 3 から射出された、 色光ごとの変調光を合成してフルカラー画像を表す変調光を射 出する。
合成光学装置 4 4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略 X字状に設けられ、 これ らの誘電体多層膜により 3つの色光が合成される。
合成光学装置 4 4によって合成された変調光は、 投写レンズ 5 2により拡大ざ れ、 スクリーン S Cに画像を写し出す。
なお、液晶ライ トバルブ 7 7 R , 7 7 G , 7 7 Bと、 3つの射出偏光板 8 3と、 合成光学装置 4 4とは、 一つのユニッ トとして一体に構成されている。
上述した通り、 本実施形態によれば以下の効果が得られる。
( 1 ) マイクロ波発振器 1 0は、 ダイヤモンド S AW共振子を備えたダイヤモ ンド S AW発振器であることから、電力を印加すれば直ぐにマイク口波を発生し、 素早く無電極ランプ 1を点灯させることができる。 さらに小型に構成できるとと もに、 優れた耐電力特性、 および温度変化に対する周波数変動が少ないという特 徴を有している。
また、 マイクロ波発振器 1 0が発振したマイクロ波は、 増幅部 1 1で増幅され た後、 密閉されたキヤビティ 3内に設けられたアンテナから放射されるため、 マ イク口波は、 キヤビティ 3内に閉じ込められる。
よって、 キヤビティ 3の外部にマイクロ波が漏れないことから、 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。
さらに無電極ランプ 1には、 増幅部 1 1から出力される少なくとも位相の異な る 2つ以上のマイクロ波が照射されることから、 マイクロ波の最大振幅が複数相 により順次印加される.。 よって、 エネルギー効率良く、 無電極ランプ 1を発光さ せることができる。
従って、 本発明によれば、 素早く点灯するとともに、 エネルギー効率の良い光 源装置 3 0を備えたプロジェクタ 1 0 0を提供することができる。
( 2 ) 無電極ランプ 1には、 分岐した構成の 3つの照射エリア S p oに、 それ ぞれ位相の異なるマイク口波 W 2 a〜W 2 cが照射されていることから、 ェネル ギ一が 1点に集中することなく、 複数ケ所に分散される。
さらに、 無電極ランプ.1内は、 複数の照射エリア S p oを含み一つの連続した 空間として構成されていることから、 発光物質の蒸発 ·解離 ·凝縮サイクルを妨 げることなく、 発光物質は、 発光体内部を対流し発光し続ける。
よって、 マイクロ波電力を効率良く光エネルギーに変換することができる。 従って、 本発明によれば、 エネルギー効率の良い光源装置 3 0を備えたプロジ ェクタ 1 0 0を提供することができる。
( 3 ) 照射エリア S p oごとの上部には、 各照射エリアで発生した光を、 輻射 エリア E m iに導くための導光部 R e f がそれぞれ設けられていることから、 各 照射エリア S p oで発生した光は、 それぞれの導光部 R e f により輻射エリア E m iに集光される。
よって、 複数の照射エリア S p oごとの光を無駄なく集光し、 投写画像の光源 として利用することから、 エネルギー効率が良く、 光量も豊かである。
従って、 本発明によれば、 エネルギー効率が良く高輝度の光源装置 3 0を備え たプロジ クタ 1 0 0を提供することができる。
( 4 ) 位相制御部 1 4は、 各マイクロ波発振器 1 0が出力するマイクロ波 W 2 a〜W 2 c 、 それぞれ （2 π ) Ζ 3位相差となるように各マイク口波の位相を 調整することから、 無電極ランプ 1の 3つの照射エリア S ρ οには、 それぞれ位 相の異なるマイクロ波が照射され、 輻射エリア E m iに集光される。
これにより、 単相交流より大きな三相マイクロ波によるマイクロ波電力が、 ェ ネルギー効率良く光に変換される。
従って、 本発明によれば、 エネルギー効率が良く高輝度の光源装置 3 0を備え たプロジェクタ 1 0 0を提供することができる。 ( 5 ) 光源装置 3 0.は、 各増幅部 1 1の増幅度を調整するための電力制御部 1 2を備えることから、 マイクロ波電力の調整により、 無電極ランプ 1を所望の光 量で発光させることができる。 、
従って、 本発明によれば、 所望の光量を得ることができる光源装置 3 0を備え たプロジェクタ 1 0 0を提供することができる。
( 6 ) 安全器 1 3は、 増幅部 1 1の後段にそれぞれ設けられ、 反射波を遮断す ることから、 反射波が、 増幅部 1 1に戻ることを防止する。
よって、 増幅部 1 .1およびその前段のマイクロ波発振器 1 0を反射マイクロ波 から守ることができる。
従って、 動作が安定した光源装置 3 0を用いたプロジェクタ 1 0 0を提供する ことができる。
( 7 ) プロジェクタ 1 0 0は、 所望の光量が得られ、 エネルギー効率が良く高 輝度の光源装置 3 0と、 光源装置 3 0が発する光を画像信号に応じた鮮やかな色 彩の変調光に変換する液晶ライ トバルブ 7 7 R , 7 7 G , 7 7 Bとを備えている。 従って、 鮮やかな投写画像を得ることができるプロジェクタ 1 0 0を提供する ことができる。
(実施形態 2 )
《第 2のプロジェクタの概要》
図 9は、 本発明の実施形態 2におけるプロジェクタの概略構成図である。
プロジェクタ 2 0 0は、 実施形態 1のプロジェクタ 1 0 0と比較して、 以下の 3項目以外は、 同一の構成を有している。
第 1の相違点は、 プロジェクタ 2 0 0の無電極ランプ 1 0 1は、 無電極ランプ 1 (図 5 ) とは異なる構成の無電極ランプであることである。
第 2の相違点は、プロジェクタ 2 0 0の光源装置 3 5には、位相制御部 1 4 (図 1 ) の替わりに周波数制御部 6 6が設けられていることである。
第 3の相違点は、 プロジェクタ 2 0 0の記憶部 5 6には、 プロジェクタ 1 0 0 とは部分的に異なるプログラムが記憶されていることである。
以下、 実施形態 1のプロジェクタ 1 0 0と同様な構成部位については同一の番 号を附して、 プロジェクタ 2 0 0の概略構成を前記 3項目の相違点を中心に説明 する。
まず、 図 9を用いて光源装置 35のマイクロ波回路部 28について説明する。 マイクロ波回路部 28は、 前述した複数のマイクロ波発振器 1 0、 複数の増幅 部 1 1、 電力制御部 1 2、 複数の安全器 1 3に加えて、 周波数制御部 66を含ん で構成されている。
周波数制御部 66は、 複数のマイクロ波発振器 1 0がそれぞれ発振するマイク 口波の周波数を調整する周波数調整回路である。 また、 発振周波数をゼロにする ことにより発振を停止させることが可能なことから、 発振の停止ノ開始を制御す ることもできる。
周波数制御部 66は、 無電極ランプ 1 0 1の点灯時においては、 記憶部 56の 周波数調整プログラムに応じて各マイクロ波発振器 1 0が発振するマイクロ波の 周波数を調整する。
記憶部 56に記憶されている周波数調整プログラムには、 各マイクロ波発振器 10に対応する色光体部 （以下、 「色光体」 という） C o R, C o G, C o B (図 10)を最も効率良く発光させるための周波数および調整情報が規定されている。
《第2の無電極ランプの詳細》
図 1 0は、 第 2の無電極ランプ周辺部位の概略構成を示す斜視図である。 図 1 1 (a ), (b)' は、 無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図である。 なお、 図 1 0において、 リフレクタ 4は、 説明のため断面形状となっている。
ここでは、 第 2の無電極ランプとしての無電極ランプ 1 0 1の概略構成につい て図 1 0および図 1 1 (a), (b) を用いて説明する。 なお、 無電極ランプ 1と 同一の部分については説明を省略する。
無電極ランプ 1 0 1は、 複数の発光体 C o R, C o G, C o Bと、 複数の導光 部 R e f 2と、 輻射部 Em i 2とから構成されている。
複数の発光体 C o R, C o G, C o Bには、 それぞれに異なる発光スペク トル を持つ発光物質が封入されている。 また、 発光物質が ¾填されている空間は、 そ れぞれが独立して構成されている。 なお、 発光物質は、 各色光の発光スぺク トル 持つ希ガスを主体とした成分であることが好ましい。
アンテナ 2 aに対応する発光体 C o Rには、 赤色の発光スぺク トルを持つ発光 物質が充填されている。
アンテナ 2 bに対応する発光体 C o Gには、 緑色の発光スペク トルを持つ発光 物質が充填されている。 、
アンテナ 2 cに対応する発光体 C o Bには、 青色の発光スぺク トルを持つ発光 物質が充填されている。
導光部 R e f 2は、 各発光体 C o R， C o G， C o Bにおけるプラズマ発光に よる光をそれぞれ輻射部 Em i 2に導く光学系である。
導光部 R e f 2の外面には、 例えば、 アルミニウムなどによる反射層が設けら れており、 各発光体 C o R， C o G, C o Bで発生した光を輻射部 Em ί 2に導 くとともに、 導光部 R e f 2からマイク口波や、 光が外部に漏れるのを防止して いる。 '
輻射部 Em i 2は、 図 1 0の斜線にて示された部位であり、 透明に構成され、 導光部 R e f 2によって集光された各発光体 C o R, C o G, C o Bからの光を 外部に放射する。
輻射部 Em i 2は、 リフレクタ 4の略集光中心に位置しているため、 輻射部 Em i 2から放射された光は、 無駄なく集光され光学ユニッ ト 5ひに射出される。 なお、 輻射部 Em i 2から放射される光は、 赤、 緑、 青色光が合成されること により略白色光となる。
図 1 1 (a) は、 図 10における U視断面の第 1態様を示している。
発光体 C oGは、 キヤビティ 3の空間にアンテナ 2 bと略同じ長さ突出して設 けられている。 当該突出長さのエリアには、 外面の反射層が設けられていない。， 発光体 C oG内は、 緑色の発光スペク トルを持つ発光物質が充填され、 レンズ 体 L eにより導光部 R e f 2側の空間と独立している。
レンズ体 L eは、発光体 C o G内で発生した光を導光部 R e f 2側に集光する。 反射層は、 導光部 R e f 2の外面全域に設けられており、 輻射部 Em i 2の下 部に附された矢印の位置まで反射層で覆われている。
導光部 R e f 2側の空間に入射した光は、 導光部 R e f 2の外壁のガラス体内 を透過し、外面の反射層で反射を繰り返しながら、輻射部 Em i 2に集光される。 図 1 1 (b) は、 図 10における U視断面の第 2態様を示している。 第 2態様は、 第 1態様と比較して、 以下の 2項目以外は、 同一の構成を有して いる。
第 1の相違点は、 導光部 R e f 2の、内部が全て外壁と同じ材質により構成され ていることである。なお、導光部 R e f 2の外面には、反射層が設けられている。 第 2の相違点は、第 2態様には、レンズ体 L eが設けられていないことである。 発光体 C o G内で発生した光は、 導光部 R e f 2内部のガラス体に入射し、 ガ ラス体内を透過と、 外面の反射層での反射を繰り返しながら、 輻射部 E m i 2に 集光される。
なお、 導光部 R e f 2は、 光の反射を繰り返しながら照度を均一化するロッド インテグレータとして機能するため、 輻射部 E m i 2から放射される光は、 照度 ムラの少ない光となる。
なお、 キヤビティ 3の構成、 およびアンテナ 2 bの突出長さなどは、 無電極ラ ンプ 1での説明と同様である。
《第 2の無電極ランプの点灯態様》
続いて、 前述のような構成を持つ無電極ランプ 1 0 1の点灯態様について図.9 および図 1 0により説明する。
本発明の光学装置 3 5は、 3つのアンテナ 2 a〜2 cからそれぞれに対応する 発光体 C o R , C o G , C o Bを最も効率良く発光させる周波数のマイクロ波を 発振させ、 無電極ランプ 1 0 1を点灯させる。
具体的には、 制御部 5 3は、 周波数制御部 6 6により、 3つのアンテナ 2 a〜 2 cに対応するそれぞれのマイクロ波発振器 1 0から、 下記に示すような周波数 のマイク口波を出力させる。
アンテナ 2 aに対応するマイクロ波発振器 1 0からは、 発光体 C o Rに充填さ れている赤色の発光スぺク トルを持つ発光物質を最も効率良く発光させる周波数 のマイクロ波が出力される。
アンテナ 2 bに対応するマイクロ波発振器 1 0からは、 発光体 C o Gに充¾さ れている緑色の発光スぺク トルを持つ発光物質を最も効率良く発光させる周波数 のマイクロ波が出力される。
アンテナ 2 cに対応するマイクロ波発振器 1 0からは、 発光体。 o Bに充填さ れている青色の発光スぺク トルを持つ発光物質を最も効率良く発光させる周波数 のマイクロ波が出力される。
さらに制御部 53は、電力制御部 1 2·により、各増幅部 1 1の増幅度を調整し、 鮮やかな投写画像に必要な RGB各色光成分を過不足なく得られるエネルギーを 持つマイクロ波電力を各発光体 C o ， C o G, C o Bに照射させる。
なお、 各マイクロ波の増幅度は、 周波数調整プログラムの調整情報に規定され ている。
この構成により、 光源装置 35の無電極ランプ 1 0 1は、 必要な色光成分のみ により合成された必要な光量の光を発光し続ける。
また、 光源装置 3 5は、 略白色光を発光することのみに限定されず、 RGB各 色をシーケンシャルに発光することができる。
これは、 周波数制御部 66により、 発光体 C ΰ R, C o G, C o Bに対応する 各マイクロ波発振器 1 0のマイク口波の発振を開始ノ停止をシーケンシャルに制 御することにより、 発光体 C o R， C o G, C o Bを順番に 1つずつ発光させる ことにより実現される。
なお、 光源装置 3 5をシーケンシャル制御した場合のプロジェクタへの応用例 については、 実施形態 3で説明する。
また、 無電極ランプ 1 0 1は、 発光体 C o R, C o G, C o Bにて発せられる 光を集光し、 1ケ所の輻射部 Em i 2により光を放射しているが、 発光体ごとに それぞれ輻射エリアを設けて < それぞれを独立した色光の光源として構成しても 良い。
この構成によれば、 RGB各色光をそれぞれ独立して、 必要な光量を得ること ができる。
なお、 光源装置 3 5の発光体 C o R, C oG, C o Bにそれぞれ輻射エリアを 設けて、 独立させた場合のプロジェクタへの応用例については、 実施形態 4で説 明する。
上述した通り、 本実施形態によれば実施形態 1の該当する効果に加えて以下の 効果が得られる。
(1) マイクロ波発振器 1 0は、 ダイヤモンド SAW共振子を備えたダイヤモ ンド SAW発振器であ.ることから、電力を印加すれば直ぐにマイク口波を発生し、 素早く無電極ランプ 10 1を点灯させることができる。 さらに小型に構成できる とともに、 優れた耐電力特性、 および温度変化に対する周波数変動が少ないとい う特徴を有している。
また、 マイクロ波発振器 1 0が発振したマイクロ波は、 増幅部 1 1で増幅され ' た後、 密閉されたキヤビティ 3内に設けられたアンテナから放射されるため、 マ イク口波は、 キヤビティ 3内に閉じ込められる。
よって、 キヤビティ 3の外部にマイクロ波が漏れないことから、 I SM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。
また、 マイクロ波発振器 1 0は、 所期の周波数を中心とした先鋭な特性のマイ ク口波を出力するため、 余分なマイク口波電力を必要としない。
さらに色光体 C o R， C o G， C o Bは、 マイクロ波発振器 10ごとに対とし て設けられ、'それぞれに異なる発光スぺク トルを有する発光物質が封入されてい ることから、 映像を投写するのに必要な色光をそれぞれ先鋭な特性を有する色光 として放射する。 ，
よって、 必要とする色光成分のみを効率良く発生させることができる。 - 従って、 素早く点灯するとともに、 エネルギー効率の良い光源装置 3 5を備え たプロジェクタ 200を提供することができる。
(2) 色光体 C Q R， C O G, C o Bごとに、 当該色光体で発光した光を輻射 部 Em i 2に導くための導光部 R e f 2がそれぞれ設けられていることから、 各 色光体 C o R, C o G, C o Bで発せられた色光は、 輻射部 Em i 2から放射さ れる。
よって、 各色光体 C o R， C oG, C o B 全て発光している場合は、 各色光 を合成した複合光が輻射部 Em i 2から放射されるため、 略白色光を放射するラ ンプと同様の光学構成を活用することができる。また、各色光体 C o R, C o G, C o Bを順番に.発光させることにより、 フィールドシーケンシャル方式の光源と しても活用することができる。
よって、さまざまな光学形式のプロジェクタに適用することができることから、 光源装置 3 5は使い勝.手が良い。
従って、 使い勝手が良い光源装置 3 5を備えたプロジェクタ 2 0 0を提供する ことができる。 、
( 3 ) 光源装置 3 5は、 マイクロ波発振器 1 0が発振するマイクロ波の周波数 を調整するための周波数制御部 6 6を備えることから、 マイクロ波発振器 1 0と 対となる色光体が最も効率良く発光する周波数となるように、 マイクロ波の周波 数を調整することができる。
従って、 エネルギー効率の良い光源装置 3 5を備えたプロジェクタ 2 0 0を提 供することができる。
. ( 4 ) 光源装置 3 5は、 各増幅部 1 1の増幅度を調整するための電力制御部 1 2を備えることから、 マイクロ波発振器 1 0と対となる色光体が最も効率良く発 光するように、 マイクロ波電力を調整することができる。
従って、 エネ/レギー効率の良い光源装置 3 5を備えたプロジェクタ 2 0 0を提 供することができる。
( 5 ) 光源装置 3 5は、 各増幅部 1 1の増幅度を調整するための電力制御部 1
2を備えることから、 マイクロ波発振器 1 0と対となる色光体が最も効率良く発 光するように、 マイクロ波電力を調整することができる。
従って、 エネルギー効率の良い光源装置 3 5を備えたプロジェクタ 2 0 0を提 供することができる.。
( 6 ) 安全器 1 3は、 増幅部 1 1の後段にそれぞれ設けられ反射波を遮断する ことから、 反射波が増幅部 1 1に戻ることを防止する。
よって、 増幅部 1 1およびその前段のマイクロ波発振器 1 0を反射マイクロ波 から守ることができる。
従って、 動作が安定した光源装置 3 5を用いたプロジェクタ 2 0 0を提供する ことができる。
( 7 )光源装置 3 5は、周波数制御部 6 6および増幅部 1 1を備えることから、 R G Bの各色スぺク トル成分において、 必用なスぺク トル成分を必用な量含んだ 光を発生させることができる。
これにより、 液晶ライ トバルブ 7 7 R， 7 7 G , 7 7 Bに相応しい各色スぺク トル成分を過不足なぐ含んだ、 当該光変調素子にとって理想的な光を発生させる ことができる。 また、 同様に、 ティルトミラーデバイスや、 反射型液晶パネルな どの他の光変調素子を用いた場合であ、つても、 当該光変調素子に適した理想的な スペク トル成分を持つ光を発生させることができる。
従って、 理想的なスペク トル成分を持つ光を発生させることができる光源装置 3 5を備えたプロジェクタ 2 0 0を提供することができる。
(実施形態 3 )
《光源装置の応用 1》 .
図 1 2は、 本発明の実施形態 3におけるプロジェクタの概略構成図である。 ここでは、 光変調素子としてティルトミラーデバイスを用いたプロジェクタ 3 0 0に、 実施形態 2の光源装置 3 5を適用した場合の概略構成について、 図 1 2 を中心に、 適宜、 図 8および図 9を交えて説明する。
なお、 前記実施形態 1および 2の構成部位と、 同一の構成部位については同一 の番号を附し、 重複する説明は省略する。
プロジェクタ 3 0 0は、 光変調素子として単板のティルトミラーデバイスであ る D MD (Digital Micromirror Device；テキサス · イ ンスッノレメンッ社） を用 いたプロジェクタである。
プロジェクタ 3 0 0は、 光源装置 3 5、 第 1 レンズアレイ 1 1 1、 第 2レンズ アレイ 1 1 2、 重畳レンズ 1 1 4、 D M D 3 0 1、 投写レンズ 5 2などを含んで 構成されている。
光源装置 3 5から射出された光は、 第 1 レンズアレイ 1 1 1および第 2 レンズ アレイ 1 1 2により照度を略均一に整えられた後、 重畳レンズ 1 1 4により D M Dに結像される。
D M D 3 0 1は、 格子状に並べられた複数の小さな鏡の角度を画像信号に応じ てそれぞれ 1秒間に数千回以上変えてオンオフさせることによりコントラストを 再現する光変調素子である。
単板の D MDを備えた従来のプロジェクタは、 略白色光を発生する光源装置を 用いていたため、 この白色光から R G B各色光を得るために、 カラーホイールと いう R G Bの各色カラーフィルタを備えた回転部材が必要であった。 カラーホイ ールは、 精密な回転制御が必要であり、 また、 プロジェクタ内に大きな領域を占 めていた。
プロジェクタ 300は、 光源装置 3、5の発する光が、 RGBの色光ごとに順番 に射出されるように光源装置 35を制御する。 さらに、 各色光を切り替えるタイ ミングと同期して、 DMD 30 1に当該色光に応じた画像信号情報を送る。
これにより、 DMD 30 1により反射された光は、 RGB色光ごとの画像を順 番に表す変調光となる。 .
投写レンズ 5 2は、 DMD 30 1からの変調光を拡大しスクリ一ンに投写する。 こうして投写された投写画像は、 RGB色光ごとの画像を順次表示している力 S、 人間の眼 （脳） の残像現象により、 眼から入った、 RGBの各色光が脳の中で重 なり、 光の 3原色の原理によりフルカラーの画像として観察される。
上述した通り、 本実施形態によれば前記各実施形態の該当する効果に加えて以 下の効果が得られる。
(1) プロジェクタ 300は、 光変調素子として DMD 30 1を用いているた め、 光の偏光に係わらず全ての光を扱えるため、 実施形態 1における光学ュニッ トの入射偏光板 82、 射出偏光板 8 3、 偏光変換素子 1 1 3などが不要となる。 さらに、 カラーホイールが必要であった従来の略白色光の光源装置を備えたプ ロジェクタとは異なり、プロジェクタ 300は、カラーホイールを必要としない。 よって、 光学系の構成をシンプルで小型にすることができ、 また、 駆動部品が なくなるため信頼性が向上する。
従って、 小型で信頼性の高いプロジェクタを提供することができる。
(実施形態 4)
《光源装置の応用 2》
• 図 1 3は、 本発明の実施形態 4におけるプロジェクタの概略構成図である。
ここでは、 実施形態 2における無電極ランプ 1 0 1の発光体 C o R, C o G, C o Bごとに輻射エリアを設け、 それぞれを独立した無電極ランプとし、 この R GB色光ごとの単色の無電極ランプを用いたプロジ.ェクタ 400の概略構成につ いて図 1 3を中心に、 適宜図 9および図 1 0を交えて説明する。
なお、 前記実施形態 1および 2の構成部位と、 同一の構成部位については同一 の番号を附し、 重複す.る説明は省略する。
プロジェクタ 400は、 ランプ体 LR, LG, し8、第1 レンズアレイ 1 1 1、 第 2レンズアレイ 1 1 2、 偏光変換素子 1 1 3、 重畳レンズ 1 14、 液晶ライ ト ノくノレブ 77 R, 77 G, 77 B、 合成光学装置 44、 投写レンズ 5 2などから構 成されている。
ランプ体 LRは、 無電極ランプ 1 0 1 R、 アンテナ 2 a、 キヤビティ 3、 リフ レクタ 4な から構成されている。
無電極ランプ 1 0 1 Rは、 実施形態 2における無電極ランプ 10 1の発光体 C o Rと、 輻射部 Em i 2とを円筒状に一体に形成した赤色光を発生する独立した 無電極ランプである。
アンテナ 2 a、 キヤビティ 3、 リフレクタ 4は、 光源装置 3 5と同一の構成を 有している。 また、 アンテナ 2 aは、 光源装置 35のマイクロ波回路部 28 (図 示せず） とケーブルにより接続されている。
ランプ体 LGおよび LBも、 ランプ体 L Rと略同様の構成を有している。
相違点は、 無電極ランプ 1.0 1 Gは発光体 C o Gによる緑色光を、 無電極ラン プ 1.0 1 Bは発光体 C o Bによる青色光を、 それぞれ発光することである。
第 1 レンズァレイ 1 1 1、 第 2レンズァレイ 1 1 2、 偏光変換素子 1 1 3、 重 畳レンズ 1 14は、 各ランプ体 L R, LG， LBの光路ごとに設けられ、 RGB 各色光を、 照度を略均一にするとともに、 偏光を一方向に揃え、 各液晶ライ トバ ノレブ 7 7 R， 7 7 G, 77 Bに照射する。 .
合成光学装置 44は、 各液晶ライ トバルブ 7 7 R, 77 G, 77 Bごとに画馋 信号に応じて変調された各色変調光を合成してフルカラ一の画像を表す変調光を 射出する。
投写レンズ 5 2は、 変調光を拡大しスク リーンに投写する。
上述した通り、 本実施形態によれば前記各実施形態の該当する効果に加えて以 下の効果が得られる。
( 1) ランプ体 LR, LG， L Bは、 それぞれが RGB各色光を放射するため、 色光を分ける必要がなく、 実施形態 1における 2枚のダイクロイツクミラー 1 2 1, 1 22や、 反射ミラー 1 23を含む色分離光学系 42の構成が不要である。 よって、 光路の長さを短くすることができる。
従って、 コンパク トなプロジェクタ 4 0 0を提供することができる。
( 2 ) 電力制御部 1 4は、 独立した、ランプ体 L R， L G , L Bが放射する R G B色光ごとの光量を所望の光量に調整可能なことから、 投写画像の状況を観察し ながら、 投写画像の色あいをダイレク トに調整することができる。
従って、 鮮やかな投写画像が得られるプロジェクタ 4 0 0を提供することがで きる。
なお、 本発明は上述した実施形態に限定されず、 上述した実施形態に種々の変 更ゃ改良などを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 )
図 8を用いて説明する。 前記各実施形態において、 光源装置 3 0および光源装 置 3 5は、 プロジェクタに備えられているが、 これに琅定するものではない。 光源装置 3 0は、 素早く確実に点灯するとともに、 所望の光量を安定して得る ことができ、 さらに小型軽量であることから、航空、船舶、車輛等の照明機器や、 屋内照明機器などに好適である。
(変形例 2 )
図 8を用いて説明する。 前記実施形態 1において、 プロジェクタ 1 0 0は、 光 変調素子として 3枚の液晶ライ トバルブ 7 7 R , 7 7 G , 7 7 Bを用いた液晶 3 板式の投写型プロジェクタとして説明したが、 これに限定するものではない。 例えば、 プロジェクタは、 赤、 緑、 青色のカラーフィルタが規則的に格子状に 配置され、 1枚でフルカラーの変調光を射出することが可能な単板の液晶ライ ト バルブを用いる構成であっても良い。 また、 反射型液晶表示装置や、 ティルトミ ラーデバイスを用いる構成としても良い。
なお、例えば、ティルトミラーデバイスを用いる構成の場合、入射偏光板 8 2、 射出偏光板 8 3、偏光変換素子 1 1 3が不要となるなど、光学ュュッ トの構成は、 使用する光変調素子に応じて、 図 8の構成とはそれぞれ異なったものとなる。 また、' このような光変調素子と、 スクリーンとを備えたプロジェクタであるリ ァプロジェクタであっても良い。
これらの構成であっても、 前記各実施形態と同様な作用効果を得ることができ る。
(変形例 3 )
図 5を用いて説明する。 前記実施形態 1において、 無電極ランプ 1の輻射エリ ァ E m i と、 照射エリア S p oとは相反する方向に伸舞するように設けられてい るが、 これに限定するものではない。 複数の照射エリアと、 1 ケ所の輻射エリア を含んで構成されていれば良い。
例えば、 平面的な三つ葉状、 またはヒ トデ状の中心に輻射エリアを設け、 枝葉 状部分に照射ェリアを設けることであっても良い。
また、 前記実施形態 2の無電極ランプ 1 0 1においても同様であり、 複数の色 光体と、 1ケ所の輻射部を含んで構成されていれば良い。
このような構成であつても、 前記実施形態 1および 2と同様の効果を得ること ができる。
以上説明したように、 本発明によれば、 素早く点灯するとともに、 エネルギー 効率の良い光源装置を備えたプロジェクタを提供することが可能となる。

Claims

請求の範囲
1 . 画像情報を用いて画像を投写するプロジェクタであって、
マイクロ波を発生する複数の固体高周波発振器と、
前記各固体高周波発振器が出力する前記マイクロ波ごとに位相を調整する位相 制御部と、
前記位相制御部により位相調整された前記各マイク口波をそれぞれ増幅する増 幅部と.、
前記マイクロ波により発光する物質が封入された発光体部と、 を含む前記投写 画像の光源としての光源装置と、 を有し、
前記発光体部には、 前記増幅部から出力される少なくとも位相の異なる 2っ以 上の前記マイクロ波が照射されることを特徴とするプロジェクタ。
2 . 前記発光体部には、 前記位相の異なる複数のマイクロ波が照射される照射ェ リアが前記固体高周波発振器ごとに対応して設けられ、
前記発光体部内は、 前記複数の照射エリアを含み一つの連続した空間として構 成されていることを特徴とする請求項 1に記載のプロジェクタ。
3 .前記発光体部は、前記投写画像の光源となる光を放射する輻射ェリアを有し、 前記照射エリアは、 前記輻射エリアを 心として放射状にそれぞれ分岐して設 けられ、
前記照射エリアごとの光学上の端部には、 当該照射エリアで発生した光を、 前 記輻射エリアに導くための導光部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請 求項 2に記載のプロジェクタ。
4 . 前記固体高周波発振器と、 前記増幅部とは、 2以上の整数である n対設けら れ、
前記位相制御部は、 前記各固体高周波発振器が出力する前記マイクロ波が、 そ れぞれ （2 π ) / η位相差となるように前記各マイクロ波の位相を調整すること を特徴とする請求項 1〜 3のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
5 . 前記 2以上の整数 ηは、 3であることを特徴とする請求項 4に記載のプロジ ェクタ。
6 . 画像情報を用いて画像を投写するプロジェクタであって、
マイクロ波を発生する複数の固体高周波発振器と、
前記各固体高周波発振器と対として設けられ、 前記各固体高周波発振器が発生 するマイクロ をそれぞれ増幅する増幅部と、
前記マイクロ波により発光する物質が封入された複数の色光体部と、 を有する 前記投写画像の光源としての光源装置と、 を有し、
複数の前記色光体部は、 前記増幅部ごとに対として設けられ、 前記色光体部に は他の前記色光体部とは異なる発光スぺク トルを有する前記発光物質が封入され ていることを特徴とするプロジェクタ。
7 . 前記光源装置は、 前記投写画像の光源となる光を放射する輻射部を有し、 複数の前記色光体部は、 前記輻射部を中心として放射状にそれぞれ分岐すると ともに、 前記輻射部と一体として設けられ、
前記色光体部ごとの光学上の端部には、 当該色光体部で発光した光を、 前記輻 射部に導くための導光部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項 6に 記載のプロジェクタ。
8 . 前記光源装置は、 前記各固体高周波発振器が発振するマイクロ波の周波数を 調整するための周波数制御部を有することを特徴とする請求項 6または 7に記載 のプロジェクタ。
9 . 前記光源装置は、 前記各増幅部の増幅度を調整するための電力制御部を有す ることを特徴とする請求項 6〜 8のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
1 0 . 前記光源装置は、 前記増幅部ごとに設けられ前記増幅部で増幅された前記 マイクロ波を放射するアンテナ部と、
前記アンテナ部ごとに設けられ前記アンテナ部と前記発光体部または色光体部 の少なく とも一部が収められた前記マイクロ波を反射する容器であるキヤビティ と、
前記増幅部と前記アンテナ部との間にそれぞれ設けられ、 前記アンテナ部から 放射された前記マイクロ波の一部が前記キヤビティ内で反射し前記アンテナ部に 入力する反射マイクロ波を遮断するための安全器と、 を有することを特徴とする 請求項 1 ~ 9のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
1 1 . 複数の前記固体高周波発振器は、 それぞれが弾性表面波共振子を有する弾 性表面波発振器であり、 、
前記弾性表面波共振子は、 ダイヤモンドまたはダイヤモンド状炭素からなる第 一の層と、 前記第一の層上に積層された圧電体層と、 前記圧電体層上に形成され た櫛形電極とを、 有することを特徴とする請求項 1〜 1 0のいずれか一項に記載 のプロジェクタ。
1 2 . 前記画像情報は、 画像を規定する画像信号であり、
前記光源装置が発する光を前記画像信号に応じて変調させ、 画像を表す変調光 を生成する光変調素子を有し、
前記光変調素子は、 透過型液晶パネル、 または反射型液晶パネル、 若しくはテ ィル卜ミラーデバイスのいずれかであることを特徴とする請求項 1〜1 1のいず れか一項に記載のプロジェクタ。
1 3 . 前記マイクロ波は、 3 0 O MH z〜 3 0 G H zの周波数帯の信号であるこ とを特徴とする請求項 1〜 1 2のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2621467A1 (en) * 2005-09-08 2007-03-15 Noarc, Llc Motion picture projector with electrodeless light source
US7738539B2 (en) * 2006-12-01 2010-06-15 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Current consumption reduction with low power amplifier
US20090135313A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-28 Taro Endo Method for projecting colored video image and system thereof
DE102007057581A1 (de) * 2007-11-28 2009-06-04 Fachhochschule Aachen Hochfrequenzlampe und Verfahren zu deren Betrieb
CN103036005B (zh) * 2011-09-30 2017-05-24 深圳光启高等理工研究院 投影仪
WO2023057257A1 (en) * 2021-10-07 2023-04-13 Signify Holding B.V. Lighting device using microwave radiation

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873884A (en) * 1973-03-01 1975-03-25 Perkin Elmer Corp Electrodeless discharge lamp and power coupler therefor
US3943403A (en) * 1975-04-21 1976-03-09 Gte Laboratories Incorporated Electrodeless light source utilizing a lamp termination fixture having parallel capacitive impedance matching capability
US4070603A (en) * 1976-07-14 1978-01-24 Gte Laboratories Incorporated Solid state microwave power source for use in an electrodeless light source
JPS60123954U (ja) * 1984-01-30 1985-08-21 三菱電機株式会社 マイクロ波放電光源装置
JPS61118958A (ja) * 1984-11-14 1986-06-06 Canon Inc 照明装置
JPH0220910A (ja) * 1988-03-17 1990-01-24 Fujitsu Ltd 弾性表面波ディバイス
JPH03278045A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Koudo Eizou Gijutsu Kenkyusho:Kk 液晶プロジェクター
JPH06188085A (ja) * 1992-12-17 1994-07-08 Japan Storage Battery Co Ltd マイクロ波放電無電極光源装置
JPH0855688A (ja) * 1994-05-24 1996-02-27 Osram Sylvania Inc 回転電界により賦活される無電極高輝度放電ランプ
JPH08212982A (ja) * 1995-02-02 1996-08-20 Toshiba Corp マイクロ波放電光源装置
JPH11233280A (ja) * 1997-11-28 1999-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波エネルギー供給手段および高周波無電極放電ランプ装置
JP2001202924A (ja) * 2000-01-18 2001-07-27 Ushio Inc 電磁エネルギー励起点光源ランプ装置
JP2002510123A (ja) * 1998-01-13 2002-04-02 フュージョン ライティング， インコーポレイテッド 高周波数誘導性ランプ及び電力発振器
JP2003022787A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Matsushita Electric Works Ltd マイクロ波無電極放電灯装置
JP2004080258A (ja) * 2002-08-14 2004-03-11 Nec Corp 通信端末、着信通知方法およびプログラム
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 (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3953702A (en) * 1974-08-13 1976-04-27 Texas Instruments Incorporated Solid state microwave oven power source
JPS5464870A (en) * 1977-10-21 1979-05-25 Gte Laboratories Inc Solid state microwave power supply for electrodeless light source
US5525865A (en) * 1994-02-25 1996-06-11 Fusion Lighting, Inc. Compact microwave source for exciting electrodeless lamps
US5767626A (en) * 1995-12-06 1998-06-16 Fusion Systems Corporation Electrodeless lamp starting/operation with sources at different frequencies
US6137237A (en) * 1998-01-13 2000-10-24 Fusion Lighting, Inc. High frequency inductive lamp and power oscillator
FI108583B (fi) * 1998-06-02 2002-02-15 Nokia Corp Resonaattorirakenteita
JP3661569B2 (ja) * 2000-06-30 2005-06-15 セイコーエプソン株式会社 プロジェクタ
US6737810B2 (en) * 2000-10-30 2004-05-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrodeless discharge lamp apparatus with adjustable exciting electrodes
KR100556782B1 (ko) * 2003-12-06 2006-03-10 엘지전자 주식회사 플라즈마 램프 시스템

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873884A (en) * 1973-03-01 1975-03-25 Perkin Elmer Corp Electrodeless discharge lamp and power coupler therefor
US3943403A (en) * 1975-04-21 1976-03-09 Gte Laboratories Incorporated Electrodeless light source utilizing a lamp termination fixture having parallel capacitive impedance matching capability
US4070603A (en) * 1976-07-14 1978-01-24 Gte Laboratories Incorporated Solid state microwave power source for use in an electrodeless light source
JPS60123954U (ja) * 1984-01-30 1985-08-21 三菱電機株式会社 マイクロ波放電光源装置
JPS61118958A (ja) * 1984-11-14 1986-06-06 Canon Inc 照明装置
JPH0220910A (ja) * 1988-03-17 1990-01-24 Fujitsu Ltd 弾性表面波ディバイス
JPH03278045A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Koudo Eizou Gijutsu Kenkyusho:Kk 液晶プロジェクター
JPH06188085A (ja) * 1992-12-17 1994-07-08 Japan Storage Battery Co Ltd マイクロ波放電無電極光源装置
JPH0855688A (ja) * 1994-05-24 1996-02-27 Osram Sylvania Inc 回転電界により賦活される無電極高輝度放電ランプ
JPH08212982A (ja) * 1995-02-02 1996-08-20 Toshiba Corp マイクロ波放電光源装置
JPH11233280A (ja) * 1997-11-28 1999-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波エネルギー供給手段および高周波無電極放電ランプ装置
JP2002510123A (ja) * 1998-01-13 2002-04-02 フュージョン ライティング， インコーポレイテッド 高周波数誘導性ランプ及び電力発振器
JP2001202924A (ja) * 2000-01-18 2001-07-27 Ushio Inc 電磁エネルギー励起点光源ランプ装置
JP2003022787A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Matsushita Electric Works Ltd マイクロ波無電極放電灯装置
JP2004080258A (ja) * 2002-08-14 2004-03-11 Nec Corp 通信端末、着信通知方法およびプログラム
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

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