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JP2007213860A - Light source device and projector - Google Patents

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JP2007213860A
JP2007213860A JP2006029988A JP2006029988A JP2007213860A JP 2007213860 A JP2007213860 A JP 2007213860A JP 2006029988 A JP2006029988 A JP 2006029988A JP 2006029988 A JP2006029988 A JP 2006029988A JP 2007213860 A JP2007213860 A JP 2007213860A
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JP
Japan
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light source
light
source device
light beam
reflecting mirror
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2006029988A
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Japanese (ja)
Inventor
Kentaro Yamauchi
健太郎 山内
Takeshi Takezawa
武士 竹澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2006029988A priority Critical patent/JP2007213860A/en
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Abstract

【課題】長寿命化が図れる光源装置、およびプロジェクタを提供する。
【解決手段】光源装置10は、放電空間を有する発光管、および発光管の放電空間に配置される一対の電極を有する光源ランプ11と、断面略凹状に拡がり光源ランプ11から放射された光束を反射する主反射鏡12と、主反射鏡12の光射出前方側に設けられ光束を透過する平行化凹レンズ14と、主反射鏡12の光射出前方側端部、および平行化凹レンズ14の外周端部に接続し、主反射鏡12および平行化凹レンズ14を一体化する支持部材15とを備える。支持部材15は、光源ランプ11から射出された光束のうち主反射鏡12を外れた非利用光R3に含まれる赤外領域の光束を透過する材料で構成されている。
【選択図】図5
A light source device and a projector capable of extending the service life are provided.
A light source device includes an arc tube having a discharge space, a light source lamp having a pair of electrodes disposed in the discharge space of the arc tube, and a light beam emitted from the light source lamp that is spread in a substantially concave shape in cross section. The main reflecting mirror 12 that reflects, the collimating concave lens 14 that is provided on the light emitting front side of the main reflecting mirror 12 and transmits the light beam, the light emitting front end of the main reflecting mirror 12, and the outer peripheral end of the collimating concave lens 14 And a supporting member 15 that connects the main reflecting mirror 12 and the collimating concave lens 14 to each other. The support member 15 is made of a material that transmits a light beam in the infrared region included in the unused light R <b> 3 off the main reflecting mirror 12 out of the light beam emitted from the light source lamp 11.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、光源装置、およびプロジェクタに関する。   The present invention relates to a light source device and a projector.

従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し光学像を拡大投射するプロジェクタが利用されている。
このようなプロジェクタの光源装置としては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等の放電型の光源ランプと、光源ランプから射出された光束を反射するリフレクタと、これら光源ランプおよびリフレクタを内部に収納するランプハウジングとを備えた構成が多用される(例えば、特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, projectors that modulate a light beam emitted from a light source according to image information and project an enlarged optical image have been used.
As a light source device for such a projector, a discharge-type light source lamp such as a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp, a reflector that reflects a light beam emitted from the light source lamp, and a lamp housing that houses the light source lamp and the reflector inside (See, for example, Patent Document 1).

特開2005−148293号公報JP 2005-148293 A

ところで、特許文献1に記載の光源装置では、光源ランプから射出された光束のうちリフレクタ側に向う光束は、リフレクタにて反射され、照明対象に対して照射可能な利用光となる。また、光源ランプから射出された光束のうちリフレクタから外れた光束は、照明対象に対して照射することができない非利用光となる。そして、この非利用光は、ランプハウジングに照射され、ランプハウジング内壁にて吸収されて熱に変換される。このため、光源装置内部の温度が上昇し、光源装置の冷却が困難なものとなり、光源装置の長寿命化が図れない、という問題がある。   By the way, in the light source device described in Patent Document 1, the light beam directed toward the reflector among the light beams emitted from the light source lamp is reflected by the reflector and becomes use light that can be irradiated to the illumination target. In addition, the light beam emitted from the light source lamp and deviated from the reflector becomes unused light that cannot be irradiated to the illumination target. The unused light is irradiated onto the lamp housing, absorbed by the inner wall of the lamp housing, and converted into heat. For this reason, the temperature inside the light source device rises, and it becomes difficult to cool the light source device, and there is a problem that the life of the light source device cannot be extended.

本発明の目的は、長寿命化が図れる光源装置、およびプロジェクタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light source device and a projector capable of extending the life.

本発明の光源装置は、放電空間を有する発光管、および前記発光管の放電空間に配置される一対の電極を有する光源ランプと、断面略凹状に拡がり前記光源ランプから放射された光束を反射するリフレクタと、前記リフレクタの光射出前方側に設けられ光束を透過する透光性部材とを備えた光源装置であって、前記リフレクタの光射出前方側端部、および前記透光性部材の外周端部に接続し、前記リフレクタおよび前記透光性部材を一体化する支持部材を備え、前記支持部材は、前記光源ランプから射出された光束のうち前記リフレクタから外れた非利用光に含まれる赤外領域の光束を透過する材料で構成されていることを特徴とする。
ここで、リフレクタとしては、パラボラリフレクタおよび楕円面リフレクタのいずれを採用してもよい。
また、支持部材の材料としては、赤外領域の光束を透過する材料であればいずれの材料でもよく、例えば、ガラス材料が例示できる。
本発明によれば、光源装置は、支持部材を備えているので、光源ランプおよびリフレクタが一体化されたユニットと、透光性部材とを一体化でき、光源装置が搭載される光学機器へ光源装置を組み込むレイアウトを容易とする。
また、リフレクタと透光性部材との間の空間を支持部材にて略密閉空間にすることが可能となり、光源ランプが破裂した場合であっても、破片が光源装置外部に飛散することを抑制できる。
さらに、支持部材が赤外領域を透過する材料で構成されているので、光源ランプから射出された光束のうちリフレクタから外れた非利用光に含まれる赤外領域の光束を透過させて光源装置外部に排出できる。このため、例えば、支持部材をランプハウジングとして構成すれば、従来のように非利用光がランプハウジング等の内壁にて吸収されて熱に変換されることがなく、光源装置内部の温度を低く維持することができ、支持部材(ランプハウジング)の劣化や光源ランプの劣化を抑制し光源装置の長寿命化が図れる。
The light source device of the present invention reflects a luminous bulb having a discharge space, a light source lamp having a pair of electrodes disposed in the discharge space of the luminous tube, and a light beam radiated from the light source lamp, spreading in a substantially concave shape. A light source device including a reflector and a translucent member that is provided on the light emission front side of the reflector and transmits a light beam, the light emission front side end of the reflector, and an outer peripheral end of the light transmissible member And a support member that integrates the reflector and the translucent member, and the support member includes infrared light included in non-use light that is out of the reflector out of the light flux emitted from the light source lamp. It is made of a material that transmits the luminous flux in the region.
Here, as the reflector, either a parabolic reflector or an elliptical reflector may be adopted.
Further, the material of the support member may be any material as long as it transmits a light beam in the infrared region, and examples thereof include a glass material.
According to the present invention, since the light source device includes the support member, the unit in which the light source lamp and the reflector are integrated and the translucent member can be integrated, and the light source is supplied to the optical device on which the light source device is mounted. The layout incorporating the device is facilitated.
In addition, the space between the reflector and the translucent member can be made a substantially sealed space by the support member, and even when the light source lamp is ruptured, it is possible to prevent the fragments from scattering outside the light source device. it can.
In addition, since the support member is made of a material that transmits the infrared region, the infrared light beam included in the unused light that has come off the reflector out of the light beam emitted from the light source lamp is transmitted to the outside of the light source device. Can be discharged. For this reason, for example, if the support member is configured as a lamp housing, the unused light is not absorbed by the inner wall of the lamp housing or the like and converted into heat as in the conventional case, and the temperature inside the light source device is kept low. Accordingly, the deterioration of the support member (lamp housing) and the deterioration of the light source lamp can be suppressed, and the life of the light source device can be extended.

本発明の光源装置では、反射面が前記リフレクタの反射面と対向配置され、前記光源ランプから放射された光束の一部を前記放電空間に向けて反射する副反射鏡を備えていることが好ましい。
本発明によれば、光源装置は、副反射鏡を備えているので、光源ランプからリフレクタとは反対側に放射される光束を副反射鏡にて放電空間に向けて反射させ、再度、リフレクタにて反射させることができる。このため、光源ランプから射出される光の利用効率を向上できる。また、光源ランプからリフレクタとは反対側に放射される光束を副反射鏡にて放電空間に向けて反射させることができるため、例えば副反射鏡を設けない場合と比較して、リフレクタの光軸方向寸法および開口径を小さくすることができる。すなわち、光源装置の小型化が図れる。
ところで、副反射鏡としては、照射される光束による副反射鏡の過熱を防止するために、赤外線や紫外線を透過させるコールドミラーで構成することが好ましい。このような構成では、支持部材には、副反射鏡を透過した赤外線や紫外線の非利用光が照射される。また、上述したように、副反射鏡を設けた場合には、光源装置の小型化を目的としてリフレクタの光軸方向寸法および開口径を小さくするため、副反射鏡を透過した非利用光が多くなる。したがって、光源装置に副反射鏡を設けた構成において、赤外領域の光束を透過する支持部材を設けることで、上述した光源装置内部の温度を低く維持することができる効果をより好適に図れる。
In the light source device of the present invention, it is preferable that a reflection surface is disposed opposite to the reflection surface of the reflector, and a sub-reflection mirror that reflects a part of the light beam emitted from the light source lamp toward the discharge space is provided. .
According to the present invention, since the light source device includes the sub-reflecting mirror, the light beam radiated from the light source lamp to the side opposite to the reflector is reflected by the sub-reflecting mirror toward the discharge space, and again to the reflector. Can be reflected. For this reason, the utilization efficiency of the light inject | emitted from a light source lamp can be improved. Further, since the light beam emitted from the light source lamp to the opposite side of the reflector can be reflected toward the discharge space by the sub-reflecting mirror, for example, compared with the case where no sub-reflecting mirror is provided, the optical axis of the reflector Directional dimensions and opening diameters can be reduced. That is, the light source device can be reduced in size.
By the way, the sub-reflecting mirror is preferably composed of a cold mirror that transmits infrared rays or ultraviolet rays in order to prevent the sub-reflecting mirror from being overheated by the irradiated light beam. In such a configuration, the support member is irradiated with unused light such as infrared rays or ultraviolet rays that have passed through the sub-reflecting mirror. Further, as described above, when the sub-reflecting mirror is provided, in order to reduce the size and the aperture diameter of the reflector in order to reduce the size of the light source device, a large amount of unused light that has passed through the sub-reflecting mirror. Become. Therefore, in the configuration in which the sub-reflecting mirror is provided in the light source device, by providing the support member that transmits the light flux in the infrared region, the above-described effect of maintaining the temperature inside the light source device low can be more suitably achieved.

本発明の光源装置では、前記支持部材は、筒形状を有し、筒形状一端側の開口部分が前記リフレクタの光射出前方側端部に接続し、筒形状他端側の開口部分が前記透光性部材の外周端部に接続することが好ましい。
本発明によれば、支持部材が筒形状を有しているので、支持部材の筒形状一端側の開口部分にリフレクタの光射出前方側端部を接続し、筒形状他端側の開口部分に透光性部材の外周端部を接続することで、リフレクタと透光性部材との間の空間を支持部材にて略密閉空間にすることができる。このため、支持部材を介して非利用光に含まれる赤外領域の光束を透過させ光源装置内部の温度を低く維持しつつ、光源ランプが破裂した場合であっても破片が光源装置外部に飛散することを効果的に抑制できる。
In the light source device of the present invention, the support member has a cylindrical shape, an opening portion on one end side of the cylindrical shape is connected to a light emission front side end portion of the reflector, and an opening portion on the other end side of the cylindrical shape is the transparent portion. It is preferable to connect to the outer peripheral end of the optical member.
According to the present invention, since the support member has a cylindrical shape, the light emission front side end portion of the reflector is connected to the opening portion on one end side of the cylindrical shape of the support member, and the opening portion on the other end side of the cylindrical shape is connected. By connecting the outer peripheral end portions of the translucent member, the space between the reflector and the translucent member can be made a substantially sealed space by the support member. For this reason, even if the light source lamp ruptures while transmitting the infrared light flux contained in the non-use light through the support member and maintaining the temperature inside the light source device low, fragments are scattered outside the light source device. Can be effectively suppressed.

本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記光源装置は、上述した光源装置であることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した光源装置を備えているので、上述した光源装置と同様の作用・効果を享受できる。
A projector according to the present invention includes a light source device, a light modulation device that modulates a light beam emitted from the light source device according to image information, and a projection optical device that enlarges and projects the light beam modulated by the light modulation device. The light source device is a light source device as described above.
According to the present invention, since the projector includes the light source device described above, the projector can enjoy the same operations and effects as the light source device described above.

[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図1は、第1実施形態におけるプロジェクタ1の概略構成を示す平面図である。
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、該画像光をスクリーン等の投射面上に拡大投射する光学機器である。このプロジェクタ1は、図1に示すように、略直方体状の外装筺体2と、この外装筺体2内部に収納配置される光学ユニット3とで大略構成される。
なお、具体的な図示は省略するが、外装筺体2内部には、光学ユニット3の他、プロジェクタ1の構成部材に外部からの電力を供給する電源ユニット、プロジェクタ1内部を冷却する冷却ユニット、プロジェクタ1全体を制御する制御装置等が配置されるものとする。
[First embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of projector]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a projector 1 in the first embodiment.
The projector 1 is an optical device that modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form image light, and enlarges and projects the image light on a projection surface such as a screen. As shown in FIG. 1, the projector 1 is roughly composed of a substantially rectangular parallelepiped outer casing 2 and an optical unit 3 housed in the outer casing 2.
Although not shown in the drawings, in the exterior housing 2, in addition to the optical unit 3, a power supply unit that supplies external power to the constituent members of the projector 1, a cooling unit that cools the interior of the projector 1, and a projector It is assumed that a control device or the like for controlling the whole 1 is arranged.

外装筺体2は、射出成型等による合成樹脂製品であり、プロジェクタ1の天面、前面、背面、および側面をそれぞれ構成するアッパーケース、およびプロジェクタ1の底面、前面、背面、および側面をそれぞれ構成するロアーケース等で構成される。そして、各ケースは、互いにねじ等で固定されている。
なお、外装筺体2は、合成樹脂製に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
The exterior housing 2 is a synthetic resin product by injection molding or the like, and configures the upper case, the front surface, the back surface, and the side surface of the projector 1, and the bottom surface, the front surface, the back surface, and the side surface of the projector 1, respectively. It consists of a lower case. Each case is fixed to each other with a screw or the like.
The exterior casing 2 is not limited to being made of synthetic resin, but may be formed of other materials, for example, metal.

光学ユニット3は、外装筺体2内部に配置され、画像光を形成して拡大投射する。この光学ユニット3は、図1に示すように、光源装置10、均一照明光学系20、色分離光学系30、リレー光学系35、光学装置40、および投射光学装置としての投射光学系50を備えて構成され、これらの光学系20〜35を構成する光学素子および光学装置40は、所定の照明光軸Aが設定された光学部品用筐体60内に位置決め調整されて収納されている。   The optical unit 3 is disposed inside the exterior housing 2 and forms an image light to be enlarged and projected. As shown in FIG. 1, the optical unit 3 includes a light source device 10, a uniform illumination optical system 20, a color separation optical system 30, a relay optical system 35, an optical device 40, and a projection optical system 50 as a projection optical device. The optical elements and the optical device 40 constituting the optical systems 20 to 35 are positioned and adjusted and accommodated in an optical component casing 60 in which a predetermined illumination optical axis A is set.

光源装置10は、光源ランプ11から放射された光束を一定方向に揃えて射出し、光学装置40を照明するものである。この光源装置10は、詳しくは後述するが、図1に示すように、光源ランプ11、リフレクタとしての主反射鏡12、副反射鏡13、透光性部材としての平行化凹レンズ14、およびこれらを保持する支持部材15(図2または図3参照)を備えて構成されている。この光源装置10は、光学部品用筐体60に接続するアウターハウジング10C(図1)に収納配置される。光源装置10は、アウターハウジング10Cに収納配置されることで、光学部品用筐体60に対する所定位置(光源装置10から射出される光束の中心軸と光学部品用筐体60内に設定された照明光軸Aとが一致する位置)に位置決めされる。
そして、光源ランプ11から放射された光束は、主反射鏡12により光源装置10の前方側に射出方向を揃えて集束光として射出され、平行化凹レンズ14によって平行化され、均一照明光学系20に射出される。
なお、図1では主反射鏡12が楕円面リフレクタとして構成されている場合を示しており、主反射鏡12がパラボラリフレクタとして構成されている場合には平行化凹レンズ14を省略する。
The light source device 10 illuminates the optical device 40 by emitting light beams emitted from the light source lamp 11 in a certain direction. As will be described in detail later, the light source device 10 includes a light source lamp 11, a main reflecting mirror 12 as a reflector, a sub-reflecting mirror 13, a collimating concave lens 14 as a translucent member, and these as shown in FIG. The holding member 15 (refer FIG. 2 or FIG. 3) to hold | maintain is comprised. The light source device 10 is housed and disposed in an outer housing 10C (FIG. 1) connected to the optical component casing 60. The light source device 10 is housed and arranged in the outer housing 10C, so that a predetermined position with respect to the optical component housing 60 (the central axis of the light beam emitted from the light source device 10 and the illumination set in the optical component housing 60). Position at which the optical axis A coincides).
The light beam emitted from the light source lamp 11 is emitted as focused light by the main reflecting mirror 12 with the emission direction aligned in front of the light source device 10, collimated by the collimating concave lens 14, and applied to the uniform illumination optical system 20. It is injected.
FIG. 1 shows a case where the main reflecting mirror 12 is configured as an ellipsoidal reflector, and the collimating concave lens 14 is omitted when the main reflecting mirror 12 is configured as a parabolic reflector.

均一照明光学系20は、光源装置10から射出された光束を複数の部分光束に分割し、照明領域の面内照度を均一化する光学系である。この均一照明光学系20は、第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、偏光変換素子23、および重畳レンズ24を備えている。
第1レンズアレイ21は、光源装置10から射出された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸Aと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。
第2レンズアレイ22は、上述した第1レンズアレイ21により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第1レンズアレイ21と同様に照明光軸Aに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えた構成を有している。
The uniform illumination optical system 20 is an optical system that divides the light beam emitted from the light source device 10 into a plurality of partial light beams and uniformizes the in-plane illuminance of the illumination area. The uniform illumination optical system 20 includes a first lens array 21, a second lens array 22, a polarization conversion element 23, and a superimposing lens 24.
The first lens array 21 has a function as a light beam splitting optical element that splits a light beam emitted from the light source device 10 into a plurality of partial light beams, and is arranged in a matrix in a plane orthogonal to the illumination optical axis A. A plurality of small lenses are provided.
The second lens array 22 is an optical element that condenses a plurality of partial light beams divided by the first lens array 21 described above, and is matrixed in a plane orthogonal to the illumination optical axis A, like the first lens array 21. It has the structure provided with the several small lens arranged in a shape.

偏光変換素子23は、第1レンズアレイ21により分割された各部分光束の偏光方向を略一方向の直線偏光に揃える偏光変換素子である。
この偏光変換素子23は、図示を略したが、照明光軸Aに対して傾斜配置される偏光分離膜および反射膜を交互に配列した構成を具備する。偏光分離膜は、各部分光束に含まれるP偏光光束およびS偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射膜によって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸Aに沿った方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換素子23の光束射出面に設けられる位相差板によって偏光変換され、略全ての偏光光束の偏光方向が揃えられる。このような偏光変換素子23を用いることにより、光源ランプ11から射出される光束を、略一方向の偏光光束に揃えることができるため、光学装置40で利用する光源光の利用率を向上することができる。
The polarization conversion element 23 is a polarization conversion element that aligns the polarization direction of each partial light beam divided by the first lens array 21 with linear polarization in substantially one direction.
Although not shown, the polarization conversion element 23 has a configuration in which polarization separation films and reflection films that are inclined with respect to the illumination optical axis A are alternately arranged. The polarization separation film transmits one polarized light beam among the P-polarized light beam and S-polarized light beam included in each partial light beam, and reflects the other polarized light beam. The other polarized light beam reflected is bent by the reflection film and emitted in the emission direction of one polarized light beam, that is, the direction along the illumination optical axis A. Any of the emitted polarized light beams is polarized and converted by a phase difference plate provided on the light beam exit surface of the polarization conversion element 23, and the polarization directions of almost all the polarized light beams are aligned. By using such a polarization conversion element 23, it is possible to align the light beam emitted from the light source lamp 11 with a polarized light beam in substantially one direction, so that the utilization factor of the light source light used in the optical device 40 is improved. Can do.

重畳レンズ24は、第1レンズアレイ21、第2レンズアレイ22、および偏光変換素子23を経た複数の部分光束を集光して光学装置40の後述する3つの液晶パネルの画像形成領域上に重畳させる光学素子である。   The superimposing lens 24 condenses a plurality of partial light beams that have passed through the first lens array 21, the second lens array 22, and the polarization conversion element 23, and superimposes them on image forming regions of three liquid crystal panels (to be described later) of the optical device 40. This is an optical element.

色分離光学系30は、2枚のダイクロイックミラー31,32と、反射ミラー33とを備え、ダイクロイックミラー31,32により均一照明光学系20から射出された複数の部分光束を、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を具備する。
ダイクロイックミラー31,32は、基板上に所定の波長領域の光束を反射し、他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。そして、光路前段に配置されるダイクロイックミラー31は、青色光を反射し、その他の色光を透過するミラーである。また、光路後段に配置されるダイクロイックミラー32は、緑色光を反射し、赤色光を透過するミラーである。
The color separation optical system 30 includes two dichroic mirrors 31 and 32 and a reflection mirror 33, and a plurality of partial light beams emitted from the uniform illumination optical system 20 by the dichroic mirrors 31 and 32 are converted into red (R), It has a function of separating light of three colors, green (G) and blue (B).
The dichroic mirrors 31 and 32 are optical elements in which a wavelength selection film that reflects a light beam in a predetermined wavelength region and transmits a light beam in another wavelength region is formed on a substrate. The dichroic mirror 31 disposed in the front stage of the optical path is a mirror that reflects blue light and transmits other color light. Further, the dichroic mirror 32 disposed at the rear stage of the optical path is a mirror that reflects green light and transmits red light.

リレー光学系35は、入射側レンズ36と、リレーレンズ38と、反射ミラー37,39とを備え、色分離光学系30を構成するダイクロイックミラー31,32を透過した赤色光を光学装置40まで導く機能を有している。なお、赤色光の光路にこのようなリレー光学系35が設けられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。本実施形態においては赤色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、青色光の光路の長さを長くしてリレー光学系35を青色光の光路に用いる構成も考えられる。   The relay optical system 35 includes an incident side lens 36, a relay lens 38, and reflection mirrors 37 and 39, and guides red light transmitted through the dichroic mirrors 31 and 32 constituting the color separation optical system 30 to the optical device 40. It has a function. The reason why such a relay optical system 35 is provided in the optical path of the red light is that the length of the optical path of the red light is longer than the length of the optical path of the other color light, and thus the use of light due to light divergence or the like. This is to prevent a decrease in efficiency. In this embodiment, the length of the optical path of red light is long, and thus such a configuration is used. However, a configuration in which the length of the optical path of blue light is increased and the relay optical system 35 is used for the optical path of blue light is also considered. It is done.

上述したダイクロイックミラー31により分離された青色光は、反射ミラー33により曲折された後、フィールドレンズ41を介して光学装置40に供給される。また、ダイクロイックミラー32により分離された緑色光は、そのままフィールドレンズ41を介して光学装置40に供給される。さらに、赤色光は、リレー光学系35を構成するレンズ36,38および反射ミラー37,39により集光、曲折されてフィールドレンズ41を介して光学装置40に供給される。なお、光学装置40の各色光の光路前段に設けられるフィールドレンズ41は、第2レンズアレイ22から射出された各部分光束を、各部分光束の主光線に対して平行な光束に変換するために設けられている。   The blue light separated by the dichroic mirror 31 described above is bent by the reflection mirror 33 and then supplied to the optical device 40 via the field lens 41. Further, the green light separated by the dichroic mirror 32 is supplied to the optical device 40 through the field lens 41 as it is. Further, the red light is condensed and bent by the lenses 36 and 38 and the reflection mirrors 37 and 39 constituting the relay optical system 35 and supplied to the optical device 40 via the field lens 41. In addition, the field lens 41 provided in the optical path upstream of each color light of the optical device 40 converts each partial light beam emitted from the second lens array 22 into a light beam parallel to the principal ray of each partial light beam. Is provided.

光学装置40は、入射した光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものである。この光学装置40は、照明対象となる光変調装置としての液晶パネル42R,42G,42B(赤色光側の液晶パネルを42R、緑色光側の液晶パネルを42G、青色光側の液晶パネルを42Bとする)と、クロスダイクロイックプリズム43とを備えて構成される。なお、フィールドレンズ41および各液晶パネル42R,42G,42Bの間には、入射側偏光板44が介在配置され、各液晶パネル42R,42G,42Bおよびクロスダイクロイックプリズム43の間には、射出側偏光板45が介在配置され、入射側偏光板44、液晶パネル42R,42G,42B、および射出側偏光板45によって入射する各色光の光変調が行なわれる。   The optical device 40 modulates an incident light beam according to image information to form a color image. The optical device 40 includes liquid crystal panels 42R, 42G, and 42B as light modulation devices to be illuminated (a liquid crystal panel on the red light side is 42R, a liquid crystal panel on the green light side is 42G, and a liquid crystal panel on the blue light side is 42B. And a cross dichroic prism 43. An incident-side polarizing plate 44 is interposed between the field lens 41 and the liquid crystal panels 42R, 42G, and 42B, and an emission-side polarized light is interposed between the liquid crystal panels 42R, 42G, and 42B and the cross dichroic prism 43. A plate 45 is interposed, and the incident-side polarizing plate 44, the liquid crystal panels 42R, 42G, and 42B, and the exit-side polarizing plate 45 modulate the light of each color light incident thereon.

液晶パネル42R,42G,42Bは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFT(Thin Film Transistor)をスイッチング素子として、与えられた画像信号にしたがって、入射側偏光板44から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
クロスダイクロイックプリズム43は、射出側偏光板45から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム43は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、誘電体多層膜が形成されている。略X字状の一方の誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の誘電体多層膜は、青色光を反射するものであり、これらの誘電体多層膜によって赤色光および青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、3つの色光が合成される。
そして、クロスダイクロイックプリズム43から射出されたカラー画像は、投射光学系50によって拡大投射され、図示を略したスクリーン上で大画面画像を形成する。
The liquid crystal panels 42R, 42G, and 42B are obtained by hermetically enclosing a liquid crystal as an electro-optical material in a pair of transparent glass substrates. For example, a given image signal using a polysilicon TFT (Thin Film Transistor) as a switching element. Accordingly, the polarization direction of the polarized light beam emitted from the incident side polarizing plate 44 is modulated.
The cross dichroic prism 43 is an optical element that synthesizes an optical image modulated for each color light emitted from the emission side polarizing plate 45 to form a color image. The cross dichroic prism 43 has a substantially square shape in plan view in which four right angle prisms are bonded together, and a dielectric multilayer film is formed on the interface where the right angle prisms are bonded together. One of the substantially X-shaped dielectric multilayer films reflects red light, and the other dielectric multilayer film reflects blue light. These dielectric multilayer films cause red light and blue light to be reflected. The light is bent and aligned with the traveling direction of the green light, so that the three color lights are synthesized.
The color image emitted from the cross dichroic prism 43 is enlarged and projected by the projection optical system 50 to form a large screen image on a screen (not shown).

〔光源装置の構成〕
図2および図3は、光源装置10の概略構成を示す図である。具体的に、図2は、光源装置10を光射出前方側から見た斜視図である。図3は、光源装置10を光射出前方側から見た分解斜視図である。
光源装置10は、図2または図3に示すように、光源装置本体10Aと、平行化凹レンズ14と、支持部材15とを備える。
[Configuration of light source device]
2 and 3 are diagrams showing a schematic configuration of the light source device 10. Specifically, FIG. 2 is a perspective view of the light source device 10 as viewed from the light emission front side. FIG. 3 is an exploded perspective view of the light source device 10 as viewed from the light emission front side.
As illustrated in FIG. 2 or 3, the light source device 10 includes a light source device main body 10 </ b> A, a parallelizing concave lens 14, and a support member 15.

図4は、光源装置本体10Aの概略構成を示す断面図である。
光源装置本体10Aは、図2ないし図4に示すように、光源ランプ11、主反射鏡12、および副反射鏡13が一体化された構成である。
光源ランプ11は、図4に示すように、石英ガラス管から構成される発光管111と、この発光管111内に配置される一対の電極112および図示しない封入物とを備える。
ここで、光源ランプ11としては、高輝度発光する種々の光源ランプを採用でき、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を採用できる。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the light source device main body 10A.
As shown in FIGS. 2 to 4, the light source device main body 10 </ b> A has a configuration in which a light source lamp 11, a main reflecting mirror 12, and a sub-reflecting mirror 13 are integrated.
As shown in FIG. 4, the light source lamp 11 includes an arc tube 111 made of a quartz glass tube, a pair of electrodes 112 disposed in the arc tube 111, and an enclosure (not shown).
Here, as the light source lamp 11, various light source lamps that emit light with high luminance can be adopted, and for example, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, or the like can be adopted.

発光管111は、中央部分に位置し略球状に膨出する発光部1111と、この発光部1111の両側に延びる一対の封止部1112,1113とで構成される。
発光部1111には、略球状の放電空間が形成され、この放電空間内に、一対の電極112と、水銀、希ガス、および少量のハロゲンが封入される。
一対の封止部1112,1113の内部には、一対の電極112と電気的に接続されるモリブデン製の金属箔112Aが挿入され、ガラス材料等で封止されている。各金属箔112Aには、さらに電極引出線としてのリード線113が接続され、このリード線113は、光源ランプ11の外部まで延出している。
そして、リード線113に電圧を印加すると、図4に示すように、金属箔112Aを介して電極112間に電位差が生じて放電が生じ、アーク像Dが生成して発光部1111内部が発光する。なお、以下では、発光中心を電極112間に生成されるアーク像Dの中心位置Oとして説明する。また、アーク像Dの中心位置Oは、一対の電極112間の略中央に位置する。さらに、アーク像Dの中心位置Oは、封止部1112,1113の延出方向に沿った発光管111の中心軸(図4では照明光軸Aと一致)と、発光部1111が最も膨出している部位の照明光軸Aに直交する平面に沿った断面との交点(発光管111の中心)に略一致するものとする。
The arc tube 111 includes a light emitting part 1111 that is located at the center and swells in a substantially spherical shape, and a pair of sealing parts 1112 and 1113 extending on both sides of the light emitting part 1111.
A substantially spherical discharge space is formed in the light emitting portion 1111, and a pair of electrodes 112, mercury, a rare gas, and a small amount of halogen are enclosed in the discharge space.
A molybdenum metal foil 112A electrically connected to the pair of electrodes 112 is inserted into the pair of sealing portions 1112 and 1113 and sealed with a glass material or the like. Each metal foil 112 </ b> A is further connected to a lead wire 113 as an electrode lead wire, and the lead wire 113 extends to the outside of the light source lamp 11.
When a voltage is applied to the lead wire 113, as shown in FIG. 4, a potential difference is generated between the electrodes 112 via the metal foil 112A, a discharge is generated, an arc image D is generated, and the inside of the light emitting unit 1111 emits light. . In the following description, the light emission center is described as the center position O of the arc image D generated between the electrodes 112. In addition, the center position O of the arc image D is located approximately at the center between the pair of electrodes 112. Furthermore, the center position O of the arc image D is the center axis of the arc tube 111 (coincided with the illumination optical axis A in FIG. 4) along the extending direction of the sealing portions 1112 and 1113, and the light emitting portion 1111 bulges most. It is assumed that it substantially coincides with the intersection (the center of the arc tube 111) with the cross section along the plane orthogonal to the illumination optical axis A of the portion that is present.

主反射鏡12は、図4に示すように、光源ランプ11の基端側の一方の封止部1112が挿通される筒状の首状部121、およびこの首状部121から拡がる凹曲面状の反射部122を備えた透光性を有するガラス製の一体成形品である。
首状部121には、図4に示すように、略円筒状となるように中央に挿入孔123が成形加工により形成されており、この挿入孔123の中心に封止部1112が配置される。
反射部122は、回転曲線形状のガラス面に金属薄膜を蒸着形成して構成された反射面122Aを備える。そして、この反射面122Aは、可視光を反射して赤外線および紫外線を透過するコールドミラーとなっている。
As shown in FIG. 4, the main reflecting mirror 12 includes a cylindrical neck portion 121 through which one sealing portion 1112 on the proximal end side of the light source lamp 11 is inserted, and a concave curved surface shape that extends from the neck portion 121. This is an integrally molded product made of glass having translucency and provided with a reflective portion 122.
As shown in FIG. 4, an insertion hole 123 is formed in the center of the neck 121 so as to be substantially cylindrical, and a sealing portion 1112 is disposed at the center of the insertion hole 123. .
The reflection unit 122 includes a reflection surface 122A configured by vapor-depositing a metal thin film on a glass surface having a rotational curve shape. The reflecting surface 122A is a cold mirror that reflects visible light and transmits infrared rays and ultraviolet rays.

このような主反射鏡12の反射部122内部に配置される光源ランプ11は、アーク像Dの中心位置Oが反射部122の反射面122Aの回転曲線形状の第1焦点位置F1の近傍となるように配置される。
そして、光源ランプ11を点灯すると、図4に示すように、発光部1111から放射された光束のうち主反射鏡12に向った光束R1は、主反射鏡12の反射部122の反射面122Aで反射して、回転曲線形状の第2焦点位置F2に集束する集束光となる。
また、反射部122における光射出前方側端部は、図2または図4に示すように、発光管111の中心軸(図4では照明光軸Aに一致)に略直交して外側に延出し、平面視矩形枠形状を有する。
In such a light source lamp 11 disposed inside the reflecting portion 122 of the main reflecting mirror 12, the center position O of the arc image D is in the vicinity of the first focal position F1 of the rotational curve shape of the reflecting surface 122A of the reflecting portion 122. Are arranged as follows.
When the light source lamp 11 is turned on, as shown in FIG. 4, among the light beams emitted from the light emitting unit 1111, the light beam R <b> 1 toward the main reflecting mirror 12 is reflected on the reflecting surface 122 </ b> A of the reflecting unit 122 of the main reflecting mirror 12. The reflected light is reflected to be focused at the second focal position F2 having a rotational curve shape.
Moreover, the light emission front side edge part in the reflection part 122 is extended to the outer side substantially orthogonal to the central axis (it corresponds with the illumination optical axis A in FIG. 4) of the arc tube 111, as shown in FIG. 2 or FIG. And has a rectangular frame shape in plan view.

副反射鏡13は、図4に示すように、光源ランプ11の発光管111を構成する他方の封止部1113が挿通される略筒状の首状部131、およびこの首状部131から拡がる略球面状の反射部132を備え、これら首状部131および反射部132が一体的に形成されたものである。
首状部131は、光源ランプ11に対して副反射鏡13を固着する部分であり、筒状の挿通孔131Aに光源ランプ11の封止部1113を挿通することで、図4に示すように、光源ランプ11に対して副反射鏡13が設置される。そして、この挿通孔131Aの内周面は、封止部1113との固定用接着剤が充填される接着面とされる。このように、副反射鏡13に首状部131を設けることで、首状部131を設けない構成と比較して、光源ランプ11に対する副反射鏡13の固着領域を大きくとることができ、光源ランプ11に対する副反射鏡13の固着状態を良好に維持できる。
As shown in FIG. 4, the sub-reflecting mirror 13 extends from the neck portion 131 and a substantially cylindrical neck portion 131 into which the other sealing portion 1113 constituting the arc tube 111 of the light source lamp 11 is inserted. A substantially spherical reflecting portion 132 is provided, and the neck portion 131 and the reflecting portion 132 are integrally formed.
The neck portion 131 is a portion for fixing the sub-reflecting mirror 13 to the light source lamp 11. By inserting the sealing portion 1113 of the light source lamp 11 into the cylindrical insertion hole 131A, as shown in FIG. A sub-reflecting mirror 13 is installed for the light source lamp 11. The inner peripheral surface of the insertion hole 131A is an adhesive surface filled with an adhesive for fixing to the sealing portion 1113. Thus, by providing the neck portion 131 in the sub-reflecting mirror 13, the fixing region of the sub-reflecting mirror 13 with respect to the light source lamp 11 can be increased as compared with the configuration in which the neck portion 131 is not provided. The adhering state of the sub-reflecting mirror 13 to the lamp 11 can be favorably maintained.

反射部132は、図4に示すように、光源ランプ11に対して副反射鏡13を設置した状態で、光源ランプ11の発光部1111の前側略半分を覆う反射部材であり、椀形状に構成されている。
この反射部132は、その内面が光源ランプ11の発光部1111の球面に倣う球面状に形成された反射面132Aとなる。なお、この反射面132Aは、主反射鏡12の反射面122Aと同様に、可視光を反射して赤外線および紫外線を透過するコールドミラーとなっている。
上述した副反射鏡13は、低熱膨張材および/または高熱伝導材である、例えば石英、アルミナセラミックス等の無機系材料から構成される。
As shown in FIG. 4, the reflecting portion 132 is a reflecting member that covers substantially the front half of the light emitting portion 1111 of the light source lamp 11 in a state where the sub-reflecting mirror 13 is installed on the light source lamp 11, and is configured in a bowl shape. Has been.
The reflecting portion 132 is a reflecting surface 132 </ b> A that has an inner surface formed in a spherical shape that follows the spherical surface of the light emitting portion 1111 of the light source lamp 11. The reflecting surface 132A is a cold mirror that reflects visible light and transmits infrared rays and ultraviolet rays, like the reflecting surface 122A of the main reflecting mirror 12.
The sub-reflecting mirror 13 described above is composed of an inorganic material such as quartz or alumina ceramic, which is a low thermal expansion material and / or a high thermal conductivity material.

そして、上述した副反射鏡13を発光管111に装着することにより、図4に示すように、発光部1111から放射された光束のうち主反射鏡12とは反対側(前方側)に放射される光束R2は、光源ランプ11から主反射鏡12の反射面122Aに直接入射した光束R1と同様に、第2焦点位置F2に集束する。   Then, by attaching the above-described sub-reflecting mirror 13 to the arc tube 111, as shown in FIG. 4, the luminous flux radiated from the light emitting unit 1111 is radiated to the side opposite to the main reflecting mirror 12 (front side). Similar to the light beam R1 directly incident on the reflecting surface 122A of the main reflecting mirror 12 from the light source lamp 11, the light beam R2 is focused on the second focal position F2.

図5は、光源装置10を側方から見た断面図である。
支持部材15は、図2、図3、または図5に示すように、光源装置本体10Aおよび平行化凹レンズ14を一体化する部材である。より具体的に、この支持部材15は、図2、図3、または図5に示すように、光射出前方側に向うにしたがって内径寸法が縮径する筒形状を有し、筒形状一端側の開口部分151が光源装置本体10Aを構成する主反射鏡12の光射出前方側端部に接続し、筒形状他端側の開口部分152が平行化凹レンズ14の外周端部に接続する。
ここで、開口部分151は、平面視略矩形形状を有し、主反射鏡12の光射出前方側端部を嵌合可能に構成されている。すなわち、開口部分151に主反射鏡12の光射出前方側端部を嵌合させることで、支持部材15と主反射鏡12とが接続する。
また、開口部分152は、平面視円形形状を有し、平行化凹レンズ14を嵌合可能に構成されている。すなわち、開口部分152に平行化凹レンズ14を嵌合させることで、支持部材15と平行化凹レンズ14とが接続する。
なお、上述したように、各開口部分151,152に対して主反射鏡12および平行化凹レンズ14を嵌合した後、例えば、固定用接着剤等で接着固定してもよい。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the light source device 10 as viewed from the side.
As shown in FIG. 2, FIG. 3, or FIG. 5, the support member 15 is a member that integrates the light source device body 10 </ b> A and the parallelizing concave lens 14. More specifically, as shown in FIG. 2, FIG. 3, or FIG. 5, the support member 15 has a cylindrical shape whose inner diameter is reduced toward the light emission front side. The opening portion 151 is connected to the light emission front side end portion of the main reflecting mirror 12 constituting the light source device main body 10 </ b> A, and the cylindrical other end side opening portion 152 is connected to the outer peripheral end portion of the parallelizing concave lens 14.
Here, the opening portion 151 has a substantially rectangular shape in plan view, and is configured to be able to fit the light emission front side end portion of the main reflecting mirror 12. That is, the support member 15 and the main reflecting mirror 12 are connected by fitting the light emission front side end portion of the main reflecting mirror 12 into the opening portion 151.
The opening 152 has a circular shape in plan view, and is configured to be fitted with the collimating concave lens 14. In other words, the collimating concave lens 14 is fitted into the opening 152 so that the support member 15 and the collimating concave lens 14 are connected.
As described above, after the main reflecting mirror 12 and the collimating concave lens 14 are fitted to the respective opening portions 151 and 152, for example, they may be bonded and fixed with a fixing adhesive or the like.

また、この支持部材15において、側面には、図2または図3に示すように、左右方向(発光管111の延出方向に略直交する水平方向)に対向し、支持部材15内部に空気を流通可能とする平面視矩形状の開口部153,154が形成されている。
そして、前記冷却ユニットを構成する冷却ファン等により開口部153,154のいずれか一方の開口部を介して冷却空気が支持部材15内部に導入される。支持部材15内に冷却空気が導入されることで、光源装置本体10Aの光源ランプ11に冷却空気が送風されて冷却される。また、開口部153,154のいずれか他方の開口部近傍に配設される前記冷却ユニットを構成する排気ファン等により前記開口部を介して支持部材15内の空気が吸入され、プロジェクタ1外部へと排気される。
Further, as shown in FIG. 2 or 3, the side surface of the support member 15 is opposed to the left-right direction (the horizontal direction substantially orthogonal to the extending direction of the arc tube 111), and air is introduced into the support member 15. Openings 153 and 154 having a rectangular shape in plan view that can be circulated are formed.
Then, cooling air is introduced into the support member 15 through one of the openings 153 and 154 by a cooling fan or the like constituting the cooling unit. By introducing the cooling air into the support member 15, the cooling air is blown to the light source lamp 11 of the light source device main body 10A to be cooled. In addition, air in the support member 15 is sucked through the opening by an exhaust fan or the like that constitutes the cooling unit disposed in the vicinity of the other opening of the openings 153 and 154, and the outside of the projector 1. And exhausted.

以上説明した支持部材15は、赤外領域の光束を透過する材料で構成されている。支持部材15の材料としては、耐熱温度が比較的に高く(例えば、300℃以上)で熱膨張係数が比較的に小さい(例えば、40×10−7/℃以下)材料が好ましく、例えば、硼珪酸ガラス、高珪酸ガラス、石英ガラス、結晶化ガラスが例示できる。
硼珪酸ガラスとしては、パイレックス(登録商標)やテンパックス(商品名)が挙げられる。
高珪酸ガラスとしては、硼珪酸ガラス(NaO-BO-SiO)を600℃に加熱して分相をおこさせ、NaO-BOとSiOの2相が分離した上でからみあった状態をつくり出し、その中のNaO-BOを濃塩酸で溶かし出して96%程度の純度のSiOからなるガラスをつくり、これを加熱して得たガラスが挙げられ、例えば、バイコール(商品名)が挙げられる。
結晶化ガラスとしては、ネオセラム(商品名)が挙げられる。
なかでも、パイレックス(登録商標)は安価であるため、これを使用することが好ましい。
The support member 15 described above is made of a material that transmits a light beam in the infrared region. The material of the support member 15 is preferably a material having a relatively high heat resistant temperature (for example, 300 ° C. or more) and a relatively small coefficient of thermal expansion (for example, 40 × 10 −7 / ° C. or less). Examples thereof include silicate glass, high silicate glass, quartz glass, and crystallized glass.
Examples of the borosilicate glass include Pyrex (registered trademark) and Tempax (trade name).
As high-silicate glass, borosilicate glass (Na 2 OB 2 O 2 —SiO 2 ) is heated to 600 ° C. to cause phase separation, and after the two phases of Na 2 OB 2 O 2 and SiO 2 are separated. An entangled state is created, and Na 2 OB 2 O 2 therein is dissolved in concentrated hydrochloric acid to produce a glass composed of SiO 2 having a purity of about 96%, and a glass obtained by heating the glass includes, for example, Bicall (product name).
An example of crystallized glass is Neoceram (trade name).
Especially, since Pyrex (registered trademark) is inexpensive, it is preferable to use it.

すなわち、支持部材15は、図5に示すように、光源装置本体10Aおよび平行化凹レンズ14を一体化しつつ、光源ランプ11から射出された光束のうち主反射鏡12から外れた非利用光R3(本実施形態では、副反射鏡13を設けているため、副反射鏡13を透過した赤外線や紫外線の非利用光)に含まれる赤外領域の光束を透過して支持部材15外部に排出する。
なお、具体的な図示は省略したが、光源装置10外部に配置される部材、例えば、アウターハウジング10Cや外装筺体2には、適宜、赤外領域の光束を吸収して熱に変換する吸収部材が配設されている。そして、支持部材15を透過した赤外領域の光束は、前記吸収部材により吸収される。この吸収部材としては、例えば、セラミックスや、アルマイト処理が施されたアルミニウム等の部材を採用できる。
That is, as shown in FIG. 5, the support member 15 integrates the light source device main body 10 </ b> A and the collimating concave lens 14, and out of the luminous flux emitted from the light source lamp 11, the unused light R < In the present embodiment, since the sub-reflecting mirror 13 is provided, the luminous flux in the infrared region included in the infrared or ultraviolet non-use light transmitted through the sub-reflecting mirror 13 is transmitted and discharged to the outside of the support member 15.
Although not specifically shown, members disposed outside the light source device 10, for example, the outer housing 10 </ b> C and the exterior housing 2, appropriately absorb an infrared light beam and convert it into heat. Is arranged. Then, the infrared light flux transmitted through the support member 15 is absorbed by the absorbing member. As this absorbing member, for example, a member such as ceramics or aluminum subjected to alumite treatment can be employed.

上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
光源装置10は、支持部材15を備えているので、光源装置本体10Aと、平行化凹レンズ14とを一体化でき、光源装置10をプロジェクタ1に組み込むレイアウトを容易とする。
また、支持部材15が赤外領域を透過する材料(耐熱性が高く熱膨張係数が低いパイレックス(登録商標)等のガラス材料)で構成されているので、光源ランプ11から射出された光束のうち主反射鏡12から外れた非利用光R3に含まれる赤外領域の光束を透過させて光源装置10外部に排出できる。このため、従来のように非利用光R3がランプハウジング等の内壁にて吸収されて熱に変換されることがなく、光源装置10内部の温度を低く維持することができ、支持部材15の劣化や光源ランプ11の劣化を抑制し光源装置10の長寿命化が図れる。
The first embodiment described above has the following effects.
Since the light source device 10 includes the support member 15, the light source device main body 10 </ b> A and the collimating concave lens 14 can be integrated, and the layout in which the light source device 10 is incorporated in the projector 1 is facilitated.
Further, since the support member 15 is made of a material that transmits the infrared region (a glass material such as Pyrex (registered trademark) that has high heat resistance and a low thermal expansion coefficient), the light beam emitted from the light source lamp 11 A light beam in the infrared region included in the unused light R <b> 3 that is off the main reflecting mirror 12 can be transmitted and discharged to the outside of the light source device 10. For this reason, the unused light R3 is not absorbed by the inner wall of the lamp housing or the like and converted into heat as in the conventional case, the temperature inside the light source device 10 can be kept low, and the support member 15 is deteriorated. In addition, the deterioration of the light source lamp 11 can be suppressed and the life of the light source device 10 can be extended.

さらに、支持部材15には、開口部153,154が形成されているので、各開口部153,154を介して支持部材15内部に空気を流通させることができ、赤外領域の光束を透過させる材料で支持部材15を構成する効果に加えて、光源装置10内部の温度をより低く維持することができる。
さらにまた、光源装置10の長寿命化が図れるため、光源ランプ11や支持部材15を短期間で交換する必要がなく、産業廃棄物を低減できる。
また、光源装置10内部の温度を低く維持できるため、前記冷却ユニットを構成する冷却ファンにより各開口部153,154を介して支持部材15内部に流通させる空気の量を低減できる。すなわち、前記冷却ファンの回転数を低減でき、プロジェクタ1の低騒音化が図れる。また、前記冷却ファンに印加する電圧を低く設定でき、プロジェクタ1の省電力化が図れる。
Furthermore, since the openings 153 and 154 are formed in the support member 15, air can be circulated inside the support member 15 through the openings 153 and 154, and the infrared light flux is transmitted. In addition to the effect of configuring the support member 15 with a material, the temperature inside the light source device 10 can be kept lower.
Furthermore, since the life of the light source device 10 can be extended, it is not necessary to replace the light source lamp 11 and the support member 15 in a short period of time, and industrial waste can be reduced.
Further, since the temperature inside the light source device 10 can be kept low, the amount of air circulated inside the support member 15 through the openings 153 and 154 by the cooling fan constituting the cooling unit can be reduced. That is, the number of rotations of the cooling fan can be reduced, and the noise of the projector 1 can be reduced. In addition, the voltage applied to the cooling fan can be set low, and power saving of the projector 1 can be achieved.

さらに、光源装置10は、副反射鏡13を備えているので、光源ランプ11から主反射鏡12とは反対側に放射される光束を副反射鏡13にて主反射鏡12の反射面122Aに入射するよう後方側に反射させることができる。このため、主反射鏡12の光軸方向寸法および開口径を例えば副反射鏡13を設けない場合と比較して小さくすることができる。すなわち、光源装置10やプロジェクタ1を光の利用効率を低下させずに小型化でき、光源装置10をプロジェクタ1内に組み込むレイアウトも容易となる。   Further, since the light source device 10 includes the sub-reflecting mirror 13, a light beam radiated from the light source lamp 11 to the side opposite to the main reflecting mirror 12 is applied to the reflecting surface 122 A of the main reflecting mirror 12 by the sub-reflecting mirror 13. It can be reflected backwards so as to be incident. For this reason, the optical axis direction dimension and the aperture diameter of the main reflecting mirror 12 can be reduced as compared with, for example, the case where the sub-reflecting mirror 13 is not provided. That is, the light source device 10 and the projector 1 can be reduced in size without reducing the light utilization efficiency, and the layout in which the light source device 10 is incorporated in the projector 1 is facilitated.

ところで、上述したように、副反射鏡13を設けた場合には、光源装置10の小型化を目的として主反射鏡12の光軸方向寸法および開口径を小さくするため、副反射鏡13を透過した非利用光R3が多くなる。したがって、光源装置10に副反射鏡13を設けた構成において、赤外領域の光束を透過する支持部材15を設けることで、上述した光源装置10内部の温度を低く維持することができる効果をより好適に図れる。   Incidentally, as described above, when the sub-reflecting mirror 13 is provided, the sub-reflecting mirror 13 is transmitted to reduce the size and the aperture diameter of the main reflecting mirror 12 in order to reduce the size of the light source device 10. The unused light R3 thus increased. Therefore, in the configuration in which the sub-reflecting mirror 13 is provided in the light source device 10, the above-described effect that the temperature inside the light source device 10 can be kept low by providing the support member 15 that transmits the light flux in the infrared region. This is possible.

また、支持部材15が筒形状を有しているので、支持部材15の筒形状一端側の開口部分151に主反射鏡12の光射出前方側端部を接続し、筒形状他端側の開口部分152を平行化凹レンズ14の外周端部を接続することで、光源装置本体10Aと平行化凹レンズ14との間の空間を支持部材15にて略密閉空間にすることができる。このため、支持部材15を介して非利用光R3に含まれる赤外領域の光束を透過させ光源装置10内部の温度を低く維持しつつ、光源ランプ11が破裂した場合であっても破片が光源装置10外部に飛散することを効果的に抑制できる。   Further, since the support member 15 has a cylindrical shape, the end portion on the light emission front side of the main reflecting mirror 12 is connected to the opening portion 151 on one end side of the cylindrical shape of the support member 15, and the opening on the other end side of the cylindrical shape. By connecting the outer peripheral end of the collimating concave lens 14 to the portion 152, the space between the light source device main body 10A and the collimating concave lens 14 can be made a substantially sealed space by the support member 15. For this reason, even if the light source lamp 11 is ruptured while the infrared light beam included in the non-use light R3 is transmitted through the support member 15 and the temperature inside the light source device 10 is kept low, the fragments are the light source. It is possible to effectively suppress scattering outside the device 10.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図6および図7は、第2実施形態における光源装置100の概略構成を示す図である。具体的に、図6は、光源装置100を光射出前方側から見た斜視図である。図7は、光源装置100を光射出前方側から見た分解斜視図である。
前記第1実施形態では、光源装置10を構成する支持部材15は、2つの開口部153,154が形成され、各開口部153,154を介して内部に空気を流通可能に構成されている。
これに対して第2実施形態では、光源装置100を構成する支持部材150は、図6または図7に示すように、各開口部153,154が省略された構成である。すなわち、支持部材150内部は、筒形状一端側の開口部分151が光源装置本体10Aにより閉塞され、筒形状他端側の開口部分152が平行化凹レンズ14により閉塞されるため、密閉空間となっている。支持部材150において各開口部が省略された点以外の構成は、前記第1実施形態と同様のものである。
[Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
6 and 7 are diagrams illustrating a schematic configuration of the light source device 100 according to the second embodiment. Specifically, FIG. 6 is a perspective view of the light source device 100 as viewed from the light emission front side. FIG. 7 is an exploded perspective view of the light source device 100 as viewed from the light emission front side.
In the first embodiment, the support member 15 constituting the light source device 10 is formed with two openings 153 and 154 so that air can flow through the openings 153 and 154.
On the other hand, in 2nd Embodiment, as shown in FIG. 6 or FIG. 7, the support member 150 which comprises the light source device 100 is the structure by which each opening part 153,154 was abbreviate | omitted. That is, the inside of the support member 150 is a sealed space because the opening portion 151 on one end side of the cylindrical shape is closed by the light source device main body 10A and the opening portion 152 on the other end side of the cylindrical shape is closed by the parallelizing concave lens 14. Yes. The configuration of the support member 150 is the same as that of the first embodiment except that each opening is omitted.

上述した第2実施形態によれば、支持部材150内部を密閉空間とした場合であっても、前記第1実施形態と略同様の効果を享受できる。また、以下の効果がある。
ところで、支持部材15内部に空気を導入し、光源ランプ11に冷却空気を送風した場合には、発光管111において、局所的に温度が低い部分が生じる恐れがある。このように、発光管111の温度分布に比較的大きい偏りが生じた場合には、発光管111の管壁に黒化等が生じやすく、光源装置の明るさの低下や、発光管111の破裂を引き起こしてしまう。
本実施形態では、支持部材150内部は密閉空間となっており、光源ランプ11に冷却空気が送風されない構成であるので、上述したように発光管111の温度分布に比較的大きい偏りが生じにくく、光源装置100の明るさの低下や、発光管111の破裂を抑制できる。また、光源ランプ11が破裂した場合であっても破片が光源装置100外部に飛散することを前記第1実施形態よりさらに抑制できる。
According to the second embodiment described above, even when the inside of the support member 150 is a sealed space, substantially the same effects as those of the first embodiment can be enjoyed. In addition, the following effects are obtained.
By the way, when air is introduced into the support member 15 and cooling air is blown to the light source lamp 11, there may be a local low temperature portion in the arc tube 111. Thus, when a relatively large deviation occurs in the temperature distribution of the arc tube 111, blackening or the like is likely to occur on the tube wall of the arc tube 111, and the brightness of the light source device decreases or the arc tube 111 bursts. Will cause.
In the present embodiment, the inside of the support member 150 is a sealed space, and since cooling air is not blown to the light source lamp 11, a relatively large deviation in the temperature distribution of the arc tube 111 hardly occurs as described above. A decrease in brightness of the light source device 100 and a burst of the arc tube 111 can be suppressed. Further, even when the light source lamp 11 is ruptured, it is possible to further suppress the fragments from being scattered outside the light source device 100 as compared to the first embodiment.

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、主反射鏡12が楕円面リフレクタとして構成されていたが、これに限らず、光源ランプ11から射出された光束を略平行光として反射するパラボラリフレクタとして構成しても構わない。このように主反射鏡をパラボラリフレクタとして構成した場合には、例えば、平行化凹レンズ14の代わりに、防爆ガラス等の透光性部材を配置する構成を採用すれば、前記実施形態と同様に、光源ランプ11が破裂等した場合であっても、光源装置10外部に破片が飛散することを回避できる。
Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
In each of the embodiments, the main reflecting mirror 12 is configured as an ellipsoidal reflector. However, the present invention is not limited thereto, and the main reflecting mirror 12 may be configured as a parabolic reflector that reflects the light beam emitted from the light source lamp 11 as substantially parallel light. . In this way, when the main reflector is configured as a parabolic reflector, for example, if a configuration in which a translucent member such as explosion-proof glass is arranged instead of the collimated concave lens 14, as in the above embodiment, Even when the light source lamp 11 is ruptured or the like, it is possible to avoid debris from being scattered outside the light source device 10.

前記各実施形態では、光源装置10,100は、副反射鏡13を設けた構成を説明したが、これに限らず、副反射鏡13を省略した構成でも構わない。
前記第1実施形態では、支持部材15を筒形状で構成していたが、光源装置本体10Aおよび平行化凹レンズ14を一体化できる形状であれば、筒形状の単体に限らず、2体以上で構成しても構わない。
In each of the embodiments described above, the light source devices 10 and 100 have been described with the configuration in which the sub-reflection mirror 13 is provided.
In the first embodiment, the support member 15 is configured in a cylindrical shape. However, as long as the light source device main body 10A and the parallelizing concave lens 14 can be integrated, the support member 15 is not limited to a single unit having a cylindrical shape. You may comprise.

前記各実施形態では、3つの液晶パネル42R,42G,42Bを用いたプロジェクタ1の例のみを挙げたが、本発明は、1つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、2つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板は省略できる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、プロジェクタに本発明の光源装置を採用していたが、本発明はこれに限らず、他の光学機器に本発明の光源装置を採用してもよい。
In each of the above embodiments, only the example of the projector 1 using the three liquid crystal panels 42R, 42G, and 42B has been described. However, the present invention is a projector using only one liquid crystal panel and a projector using two liquid crystal panels. Alternatively, the invention can be applied to a projector using four or more liquid crystal panels.
In each of the above embodiments, a transmissive liquid crystal panel having a different light incident surface and light emitting surface is used. However, a reflective liquid crystal panel having the same light incident surface and light emitting surface may be used.
In each of the above embodiments, a liquid crystal panel is used as the light modulation device, but a light modulation device other than liquid crystal, such as a device using a micromirror, may be used. In this case, polarizing plates on the light beam incident side and the light beam emission side can be omitted.
In each of the above embodiments, only the example of a front type projector that projects from the direction of observing the screen has been described. However, the present invention also applies to a rear type projector that projects from the side opposite to the direction of observing the screen. Applicable.
In each of the above embodiments, the light source device of the present invention is employed in the projector. However, the present invention is not limited to this, and the light source device of the present invention may be employed in other optical devices.

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
Although the best configuration for carrying out the present invention has been disclosed in the above description, the present invention is not limited to this. That is, the invention has been illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, but may be configured for the above-described embodiments without departing from the scope and spirit of the invention. Various modifications can be made by those skilled in the art in terms of materials, quantity, and other detailed configurations.
Therefore, the description limited to the shape, material, etc. disclosed above is an example for easy understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description by the name of the member which remove | excluded the limitation of one part or all of such is included in this invention.

本発明の光源装置は、長寿命化が図れるため、ホームシアタやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタの光源装置として利用できる。   Since the light source device of the present invention can extend the life, it can be used as a light source device for a projector used in home theater or presentation.

第1実施形態におけるプロジェクタの概略構成を示す平面図。FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic configuration of the projector according to the first embodiment. 前記実施形態における光源装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the light source device in the said embodiment. 前記実施形態における光源装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the light source device in the said embodiment. 前記実施形態における光源装置本体の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the light source device main body in the said embodiment. 前記実施形態における光源装置を側方から見た断面図。Sectional drawing which looked at the light source device in the said embodiment from the side. 第2実施形態における光源装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the light source device in 2nd Embodiment. 前記実施形態における光源装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the light source device in the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・プロジェクタ、10,100・・・光源装置、11・・・光源ランプ、12・・・リフレクタ(主反射鏡)、13・・・副反射鏡、14・・・平行化凹レンズ(透光性部材)15,150・・・支持部材、42R,42G,42B・・・液晶パネル(光変調装置)、50・・・投射光学系(投射光学装置)、111・・・発光管、112・・・電極、122A,132A・・・反射面、R3・・・非利用光。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector 10,100 ... Light source device, 11 ... Light source lamp, 12 ... Reflector (main reflecting mirror), 13 ... Sub-reflecting mirror, 14 ... Parallelizing concave lens (transparent) Optical members) 15, 150... Support members, 42R, 42G, 42B... Liquid crystal panel (light modulation device), 50... Projection optical system (projection optical device), 111. ... Electrodes, 122A, 132A ... Reflecting surface, R3 ... Unused light.

Claims (4)

放電空間を有する発光管、および前記発光管の放電空間に配置される一対の電極を有する光源ランプと、断面略凹状に拡がり前記光源ランプから放射された光束を反射するリフレクタと、前記リフレクタの光射出前方側に設けられ光束を透過する透光性部材とを備えた光源装置であって、
前記リフレクタの光射出前方側端部、および前記透光性部材の外周端部に接続し、前記リフレクタおよび前記透光性部材を一体化する支持部材を備え、
前記支持部材は、前記光源ランプから射出された光束のうち前記リフレクタから外れた非利用光に含まれる赤外領域の光束を透過する材料で構成されていることを特徴とする光源装置。
An arc tube having a discharge space, and a light source lamp having a pair of electrodes arranged in the discharge space of the arc tube, a reflector that extends in a substantially concave shape in cross section and reflects a light beam emitted from the light source lamp, and light of the reflector A light source device provided with a translucent member that is provided on an emission front side and transmits a light beam;
A light emitting front side end portion of the reflector, and a support member that is connected to an outer peripheral end portion of the translucent member and integrates the reflector and the translucent member;
The light source device according to claim 1, wherein the support member is made of a material that transmits a light beam in an infrared region included in an unused light beam that is out of the reflector among the light beam emitted from the light source lamp.
請求項1に記載の光源装置において、
反射面が前記リフレクタの反射面と対向配置され、前記光源ランプから放射された光束の一部を前記放電空間に向けて反射する副反射鏡を備えていることを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 1,
A light source device, comprising: a sub-reflecting mirror having a reflecting surface disposed opposite to the reflecting surface of the reflector and reflecting a part of a light beam emitted from the light source lamp toward the discharge space.
請求項1または請求項2に記載の光源装置において、
前記支持部材は、筒形状を有し、筒形状一端側の開口部分が前記リフレクタの光射出前方側端部に接続し、筒形状他端側の開口部分が前記透光性部材の外周端部に接続することを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 1 or 2,
The support member has a cylindrical shape, an opening portion on one end side of the cylindrical shape is connected to a light emission front side end portion of the reflector, and an opening portion on the other end side of the cylindrical shape is an outer peripheral end portion of the translucent member. A light source device connected to the light source device.
光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
A projector comprising: a light source device; a light modulation device that modulates a light beam emitted from the light source device according to image information; and a projection optical device that enlarges and projects the light beam modulated by the light modulation device. ,
The projector according to claim 1, wherein the light source device is the light source device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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