JP2010097743A - Light source device, and image display device provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置、及びこれを備えた画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to a light source device and an image display device including the same.
従来、プロジェクタは、映像投写装置として会議でのプレゼンテーション用や家庭におけるホームシアター用など各方面に利用されている。このようなプロジェクタに使用される光源装置は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、及び高圧水銀ランプなどの電極を有する放電式ランプが主に用いられている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、上述した放電式ランプのように電極を用いた光源装置は、連続使用に伴う経年変化により、電極先端部の消耗や変形が進んでしまい、放電時にアークスポットが移動してアークジャンプが生じ易くなり、放電が不安定となっていた。その結果、スクリーン上での投写映像に照度変動(チラツキ)という現象が発生していた。また、電極物質の蒸発により電極物質が発光管の内壁に付着して黒化する現象や、発光管の部分的な温度上昇により発光管の内壁の一部が白濁して失透する現象などが発生していた。これらの現象により、電極を用いた光源装置は、ランプ寿命が低下してしまう課題がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, projectors are used as video projection devices in various fields such as for presentations at conferences and home theaters at home. As a light source device used for such a projector, a discharge lamp having electrodes such as a halogen lamp, a metal halide lamp, and a high-pressure mercury lamp is mainly used (for example, see Patent Document 1). However, in the light source device using electrodes such as the above-described discharge lamp, the wear and deformation of the tip of the electrode progress due to secular change with continuous use, and the arc spot moves during discharge and an arc jump occurs. It became easy and discharge became unstable. As a result, a phenomenon called illuminance fluctuation (flicker) has occurred in the projected image on the screen. In addition, there is a phenomenon that the electrode material adheres to the inner wall of the arc tube due to evaporation of the electrode material, and a phenomenon that the inner wall of the arc tube becomes cloudy and devitrified due to a partial temperature rise of the arc tube. It has occurred. Due to these phenomena, the light source device using electrodes has a problem that the lamp life is reduced.
これに対し、放電物質を閉じ込めた物体(発光部)にマイクロ波等の高周波を放射し、放電物質を励起させる無電極ランプが提案されている(例えば、特許文献2参照)。このような励起型ランプにおいては点光源化するため、高周波を集中的に放射させる構成が重要となる。
しかしながら、上記特許文献2に示される従来技術は、発生した光の一部が逆方向に反射されてしまう可能性があり、発生した光をより効率的に取り出すことのできる新たな構成の提供が望まれていた。
However, the prior art disclosed in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、発生した光を効率的に取り出し可能な、光源装置、及びこれを備えた画像表示装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a light source device capable of efficiently extracting generated light and an image display device including the same.
上記課題を解決するために、本発明の光源装置は、マイクロ波を放射するマイクロ波発生部と、該マイクロ波発生部から放射された前記マイクロ波により発光する発光部と、前記マイクロ波発生部から放射された前記マイクロ波を前記発光部に集束させる集束部と、を備え、前記集束部は、前記マイクロ波発生部から放射された前記マイクロ波を反射する凹面反射部材と、該凹面反射部材で反射された前記マイクロ波を前記発光部に集束させるように反射する凸面反射部材と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a light source device of the present invention includes a microwave generator that emits microwaves, a light-emitting unit that emits light by the microwaves emitted from the microwave generator, and the microwave generator A converging unit that focuses the microwave radiated from the light emitting unit, the converging unit reflecting the microwave radiated from the microwave generating unit, and the concave reflecting member And a convex reflection member that reflects the microwave reflected at the light emitting portion so as to be focused on the light emitting portion.
本発明の光源装置によれば、凹面反射部材及び凸面反射部材によりマイクロ波を発光部に集束させることができる。よって、集束されたマイクロ波によって発光部を良好に発光させ、発生した光を効率よく取り出すことができる。 According to the light source device of the present invention, the microwave can be focused on the light emitting unit by the concave reflecting member and the convex reflecting member. Therefore, it is possible to cause the light emitting portion to emit light satisfactorily by the focused microwave and to efficiently extract the generated light.
また、上記光源装置においては、前記凹面反射部材及び前記凸面反射部材は、それぞれ導電性材料からなるのが好ましい。
この構成によれば、凹面反射部材及び凸面反射部材によりマイクロ波を漏れなく確実に反射させることで発光部を良好に発光させることができる。
In the light source device, it is preferable that the concave reflecting member and the convex reflecting member are each made of a conductive material.
According to this configuration, the light emitting unit can emit light satisfactorily by causing the concave reflection member and the convex reflection member to reliably reflect the microwave without leakage.
また、上記光源装置においては、前記マイクロ波発生部は前記マイクロ波を放射するマイクロ波放射部を含み、前記マイクロ波の波長をλとしたとき、前記マイクロ波放射部の長さは、nλ/4(nは正の整数)により規定されるのが好ましい。
このようにマイクロ波放射部の長さを設定することでマイクロ波発生部によってマイクロ波を良好に発生させることができる。
In the light source device, the microwave generator includes a microwave radiating unit that radiates the microwave. When the wavelength of the microwave is λ, the length of the microwave radiating unit is nλ / Preferably, 4 (n is a positive integer).
Thus, by setting the length of the microwave radiating portion, the microwave can be favorably generated by the microwave generating portion.
また、上記光源装置においては、前記発光部は、前記マイクロ波によって発光する発光物質が封入された発光管を含み、該発光管は、内径が略1mm〜2mmの球形状を有する発光領域を備えるのが好ましい。
この構成によれば、発光管は、内径が略1mm〜2mmの球形状を有する発光領域内で発光でき、いわゆる点光源に近づくため、発光効率が高く配向性に優れた光束を発光管の外部に放射することができる。
Further, in the light source device, the light emitting unit includes a light emitting tube in which a light emitting substance that emits light by the microwave is enclosed, and the light emitting tube includes a light emitting region having a spherical shape with an inner diameter of approximately 1 mm to 2 mm. Is preferred.
According to this configuration, the arc tube can emit light in a light emitting region having a spherical shape with an inner diameter of approximately 1 mm to 2 mm, and approaches a so-called point light source. Can be emitted.
また、上記光源装置においては、前記発光管は、石英、透明サファイア、又は透光性セラミックのいずれかにより形成されるのが好ましい。
このように発光管が石英、透明サファイア、又は透光性セラミックのいずれかにより形成されることで、発光管の光透過率や耐熱性を向上させることができる。
In the light source device, the arc tube is preferably formed of quartz, transparent sapphire, or translucent ceramic.
As described above, the arc tube is formed of any one of quartz, transparent sapphire, and translucent ceramic, whereby the light transmittance and heat resistance of the arc tube can be improved.
また、上記光源装置においては、前記発光部は、前記発光管から放射される光を略一定方向に射出させるリフレクタ部をさらに有するのが好ましい。
この構成によれば、リフレクタ部によって、発光管から放射された光を略一定方向に効率的に射出させることができる。
In the light source device, the light emitting unit preferably further includes a reflector unit that emits light emitted from the arc tube in a substantially constant direction.
According to this configuration, the light emitted from the arc tube can be efficiently emitted in a substantially constant direction by the reflector portion.
本発明の画像表示装置は、上記の光源装置と、前記光源装置から射出された光束を、入力された画像情報に応じて変調し光学像を形成する光変調部と、前記光変調部により形成された前記光学像を投射する投射部と、を備えることを特徴とする。 An image display device according to the present invention is formed by the light source device described above, a light modulation unit that modulates a light beam emitted from the light source device according to input image information to form an optical image, and the light modulation unit. A projection unit for projecting the optical image.
本発明の画像表示装置によれば、上述のように光の利用効率の高い光源装置を備えているので、コントラスト及び明るさに優れた画像表示装置を得ることができる。 According to the image display device of the present invention, since the light source device having high light use efficiency is provided as described above, an image display device excellent in contrast and brightness can be obtained.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
図1は本実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図である。なお、図1に示す光源装置は、概略断面構造を示すものである。図2は、マイクロ波発生部のブロック図である。
光源装置1は、図1に示されるように、マイクロ波を放出するマイクロ波発生部2と、このマイクロ波発生部2から放射されたマイクロ波により発光する発光部3と、上記マイクロ波発生部2から放射されたマイクロ波を上記発光部3に集束させる集束部4と、を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a light source device according to the present embodiment. The light source device shown in FIG. 1 has a schematic cross-sectional structure. FIG. 2 is a block diagram of the microwave generator.
As shown in FIG. 1, the light source device 1 includes a microwave generating
図2に示されるように、マイクロ波発生部2は、高周波信号を出力する固体高周波発振部110と、固体高周波発振部110から出力された高周波信号をマイクロ波として放出する導波部120とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the
固体高周波発振部110は、電源111と、固体高周波発振器200である弾性表面波(Surface Acoustic Wave:SAW)発振器201としてのダイヤモンドSAW発振器202と、増幅器としての第1増幅器112とを有して構成される。導波部120は、アンテナ(マイクロ波放射部)121と安全器としてのアイソレータ122とを有して構成される。
The solid-state high-
電源111は、ダイヤモンドSAW発振器202と第1増幅器112とに電力を供給している。本実施形態では、固体高周波発振器200である弾性表面波発振器201としてダイヤモンドSAW発振器202を用いている。そして、ダイヤモンドSAW発振器202の後段は、第1増幅器112の前段に接続されている。そして、ダイヤモンドSAW発振器202から出力された高周波信号は、第1増幅器112で増幅された後に出力される。この第1増幅器112から出力される高周波信号が、固体高周波発振部110から出力される高周波信号となる。本実施形態では、固体高周波発振部110から、発光管510内に封入される発光物質を励起して発光させる高周波出力レベルに増幅された2.45GHz帯の高周波信号を出力する。なお、本実施形態では、弾性表面波発振器201としてダイヤモンドSAW発振器202を用いているため、後述する弾性表面波共振子300としてダイヤモンドSAW共振子310を用いている。
The
導波部120は、固体高周波発振部110から出力された高周波信号を導波してマイクロ波100aとして放射するものであり、マイクロ波100aを放射させるアンテナ121と反射波対策としてアイソレータ122とを備えている。なお、本実施形態においては、アンテナ121は、図1に示されるように固体高周波発振部110からのマイクロ波の伝送経路である同軸ケーブル42の軸線によって構成されている。
The
また、アンテナ121の長さを以下の式により規定される値に設定している。ここで、アンテナ121の長さとは、上記同軸ケーブル42の軸線の突出量により規定されるものである。具体的には、マイクロ波の波長をλとしたとき、アンテナ121の長さが、nλ/4(nは正の整数)を満たしている。本実施形態では、n=1とした場合、λ=12.2cm(2.45Hz)であるからアンテナ121の長さを約3cmに設定している。このような値にアンテナ121の長さを設定することでマイクロ波発生部2によってマイクロ波を良好に放射可能となっている。
Further, the length of the
各同軸ケーブル42は、内部導体と、これを覆う外部導体と、さらに内部導体と外部導体との間に介在する誘電体(絶縁体)とから構成されている。また、同軸ケーブルの特性インピーダンスを例えば50Ωに保持しておくことにより、信号伝達において損失を生じさせることなくマイクロ波を効率よく発生させることができるようにしている。
Each
アイソレータ122は、固体高周波発振部110の第1増幅器112の後段で、アンテナ121との間に設置されている。そのため、アンテナ121からマイクロ波100aを放射した結果として、対象物となる凹面反射部材81、凸面反射部材82、及び発光管510などからの反射波が固体高周波発振部110に戻ることを阻止し、第1増幅器112などの故障を防止している
The
図3は、固体高周波発振部110を構成する固体高周波発振器の概略構成を示すブロック図である。
固体高周波発振器200(本実施形態では、弾性表面波発振器201としてのダイヤモンドSAW発振器202)は、移相回路210、弾性表面波共振子300としてのダイヤモンドSAW共振子310、第2増幅器220および電力分配器230でループ回路240を構成し、電力分配器230の一方の出力側にバッファ回路250を接続した構成となっている。移相回路210は、電源111から制御電圧を入力してループ回路240の位相を可変させるものである。これら各ブロックは、一定の特性インピーダンス、例えば50ohmに全て整合接続されている。なお、ダイヤモンドSAW共振子310は、第2増幅器220が飽和状態となる入力電圧が供給されるように第2増幅器220の入力側に接続することができる。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the solid-state high-frequency oscillator constituting the solid-state high-
A solid-state high-frequency oscillator 200 (in this embodiment, a diamond SAW oscillator 202 as a surface acoustic wave oscillator 201) includes a
これにより、ダイヤモンドSAW共振子310を用いてGHz帯での高周波信号をダイレクト発振させることが可能となる。また、整合を保ったまま第2増幅器220の出力パワーを電力分配器230からバッファ回路250を介して外部に出力することができる。また、この回路構成により、ダイヤモンドSAW共振子310に印加する電力を最小限として連続発振状態を継続することが可能となる。また、移相回路210により、高周波信号に周波数変調をかけることが可能となり、発光管510に対して、マイクロ波周波数を可変・調整することが可能になる。なお、本実施形態では、ダイヤモンドSAW共振子310は、2.45GHz帯の高周波信号を出力する。また、移相回路210は用いなくても良く、その場合には、固体高周波発振器200はダイヤモンドSAW共振子310の特性により一意的に決まる周波数で発振する固定発振器となる。
Thereby, it is possible to directly oscillate a high frequency signal in the GHz band using the
上記発光部3は、発光管510と、リフレクタ部530と、支持部540と、を有している。発光管510は、石英ガラスで形成される。また、発光管510は、略球形状を有し、内部には、マイクロ波により発光する発光物質を充填した内径略1mmの球形状を有する発光領域511が形成されている。なお、発光領域511の内径は、略1mmから2mm程度であることが望ましい。また、発光管510は、発光領域511内部に電極を有しない無電極構造となっている。
The
上記リフレクタ部530は、第1のリフレクタ530Aと第2のリフレクタ530Bとから構成されている。第1のリフレクタ530Aは、発光管510から放射された光を略一定方向に射出するためのものである。また、第2のリフレクタ530Bは、発光管510の前方側に放射された光を第1のリフレクタ530Aに対して反射させるためのものである。第1、第2のリフレクタ530A,530Bは、それぞれ石英ガラスで形成されている。第1のリフレクタ530Aには、後述の第1支持部541を嵌合可能な孔531が形成されており、この孔531を介してマイクロ波発生部2にて発生したマイクロ波が導かれるようになっている。
The
また、第1、第2のリフレクタ530A,530Bは、上記発光管510を挟むようにそれぞれが対向した状態に(後述する光束反射面531A,531Bを対向させるように)配置されている。また、第1、第2のリフレクタ530A,530Bにおける内面側には、発光管510の外面形状に対応する放物面形状の曲率を有した光束反射面531A,531Bがそれぞれ形成されている。これら光束反射面531A,531Bは、光束を反射する反射膜(例えば、誘電体多層膜)によって構成されている。
Further, the first and
支持部540は、第1支持部541と第2支持部542とで構成されている。これら第1、第2支持部541、542は、それぞれ石英ガラスで形成されている。
第1支持部541は、一端が発光管510を支持固定し、他端が第1のリフレクタ530Aに支持固定している。また、第2支持部542は、一端が発光管510を支持固定し、他端が第2のリフレクタ530Bを支持固定している。これにより、発光管510は、リフレクタ部530に対して所定の位置関係で支持されている。このような構成により、リフレクタ部530は、発光管510から放射される光を略一定方向に効率的に取り出し可能としている。なお、マイクロ波発生部2により発生したマイクロ波は、石英ガラスからなる第1支持部541内を透過するとともに発光管510に入射されるようになっている。
The
The
なお、本実施形態においては、発光管510の形成材料として石英ガラスを用いているが、透明サファイアや透光性セラミック等の材料を用いても良い。それにより、発光管510の光透過率や耐熱性を向上させることができる。また、発光管510の発光領域511に封入される発光物質として、本実施形態においては、水銀、希ガス及び少量のハロゲンを封入しているが、例えばネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ハロゲン等の希ガスや、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良い。
In the present embodiment, quartz glass is used as a material for forming the
本実施形態に係る光源装置1は、上記マイクロ波発生部2(アンテナ121)から放射されたマイクロ波を発光部3に集束させる集束部4を備えている。集束部4は、マイクロ波発生部2から放射されたマイクロ波を反射する凹面反射部材81と、この凹面反射部材81で反射されたマイクロ波を発光部3に集束させるように反射する凸面反射部材82と、を有している。
The light source device 1 according to the present embodiment includes a converging unit 4 that focuses the microwave radiated from the microwave generating unit 2 (antenna 121) onto the
凹面反射部材81は導電性材料から構成されており、凹状であって放物面形状の曲面からなる反射面81aを有している。また、凹面反射部材81は、反射面81aをアンテナ121に対向させるように配置されている。凹面反射部材81は、略中央部に孔83が形成されており、この孔83に上記第1支持部541を嵌合させることで第1のリフレクタ530Aに一面側(光束反射面531Aの反対側)に支持されている。凹面反射部材81における上記反射面81aは、後述の凸面反射部材82にマイクロ波を集束可能となるように構成されている。
The concave reflecting
上記凸面反射部材82は導電性材料から構成されており、凸状であって放物面形状の曲面からなる反射面82aを有している。また、凸面反射部材82は、上記凹面反射部材81に対向した状態で同軸上に保持されている。凸面反射部材82は、例えば、上記凹面反射部材81を支持する第1支持部541によって支持されている。また、凸面反射部材82は、上記凹面反射部材81に形成された孔83を介してマイクロ波を上記発光管510に集束可能となっており、上記反射面82aは発光管510の中心部が略焦点となるように構成されている。このような構成により、集束部4は、アンテナ121から放射されたマイクロ波を凹面反射部材81及び凸面反射部材82の順に反射させ、良好に発光管510に集束できるようになっている。よって、集束されたマイクロ波によって発光部3を良好に発生させ、発生した光を効率よく取り出すことができる。なお、凸面反射部材82を石英ガラスからなる第1支持部541内に埋め込んだ状態に形成してもよい。
The
なお、光源装置1は、マイクロ波発生部2とリフレクタ部530との間にてマイクロ波が外部に漏洩することを確実に防止するため、不図示のケース部材によって上記マイクロ波発生部2及び集束部4を覆っている。
Note that the light source device 1 reliably prevents the microwave from leaking to the outside between the
続いて、光源装置1の動作をマイクロ波および光束の進行方向を含めて説明する。マイクロ波発生部2は、高周波信号を生成しマイクロ波100a(図中の破線矢印で進行方向を示す)として、集束部4を構成する凹面反射部材81へ向けて放射する。放射されるマイクロ波100aは、略平面波であり、凹面反射部材81の反射面81aによって凸面反射部材82に向けて反射される。凸面反射部材82に到達したマイクロ波100aは、反射面82aによりさらに反射される。反射されたマイクロ波100aは、発光管510の中心部に集束される。このとき、中心部に収束されたマイクロ波100aにより、発光領域511の略中心の領域となる中心部領域512において、発光領域511に封入される発光物質が励起(及び電離)されプラズマ発光することにより、発光領域511の全体が発光する。
Subsequently, the operation of the light source device 1 will be described including the traveling direction of the microwave and the light flux. The
発光管510の発光領域511が発光することにより、光束500a(図中の実線矢印で進行方向を示す)が発光管510の外部に放射される。放射された光束500aの一部(発光管510の前方側に放射される光)は、第2のリフレクタ530Bの光束反射面531Bに達して反射される。本実施形態では、光束反射面531Bで反射された光束は第1のリフレクタ530Aに向かう。また、光束500aの残部(第2のリフレクタ530Bとは異なる方向に放射された光)は、第1のリフレクタ530Aの光束反射面531Aに達して反射される。第1のリフレクタ530Aの光束反射面531Aにて反射された光束500bは、照明光軸L(一点鎖線で図示)に略平行な平行光束となる。
When the
以上述べたように、本実施形態に係る光源装置1は、凹面反射部材81及び凸面反射部材82から構成される集束部4によってマイクロ波を発光部3に集束させることができる。よって、集束されたマイクロ波によって発光部3を良好に発光させることで発生した光を効率的に取り出すことができる。
As described above, the light source device 1 according to this embodiment can focus the microwave on the
(プロジェクタ)
次に、以上のようにして構成された光源装置が組み込まれたプロジェクタ(画像表示装置)について説明する。図4は、プロジェクタの光学系における構成部の構造を示す模式図である。
(projector)
Next, a projector (image display device) incorporating the light source device configured as described above will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of the components in the optical system of the projector.
図4に示すプロジェクタ100は、上記光源装置1を備え、該光源装置1から出射された出射光の照度分布を均一化して、液晶パネルの画像形成領域を均一に照明するための照明光学系130と、この照明光学系130から出射される光束Wを、赤、緑、青の各色光束R、G、Bに分離すると共に赤色光束Rおよび緑色光束Gをそれぞれ対応する液晶パネル(光変調部)に導く色光分離光学系140と、色光分離光学系140によって分離された各色光束のうち、光路の長い青色光束Bを対応する液晶パネルに導くリレー光学系150と、各色光束を与えられた画像情報に従って変調する光変調装置としての液晶パネル160a、160b、160c(特に区別しない場合は160と符号を付す)と、変調された各色光束を合成するクロスダイクロイックプリズム170と、合成された光束を投射面180上に拡大投射する投射レンズ190とを備えている。
A
照明光学系130は、光源装置1の他に第一レンズアレイ131と、第二レンズアレイ132と、偏光変換素子133と、重畳レンズ134とを備えており、光源装置1から発せられた光を第一レンズアレイ131によって複数の部分光束に分割し、その部分光束のそれぞれを第二レンズアレイ132および偏光変換素子133を介して重畳レンズ134に入射させ、入射された複数の部分光束のそれぞれを、重畳レンズ134によって液晶パネル160上に重畳して照射するもので、このように重畳照明することにより液晶パネル160を均一に照明するようにしている。
In addition to the light source device 1, the illumination
色光分離光学系140は、青緑反射ダイクロイックミラー141と緑反射ダイクロイックミラー142と、反射鏡143とを備えている。青緑反射ダイクロイックミラー141は、照明光学系130からの照明光の赤色光成分を透過させるとともに、青色光成分と緑色成分とを反射する。透過した赤色光束Rは、反射鏡43で反射されて、液晶パネル160aに達する。一方、青緑反射ダイクロイックミラー141で反射された青色光束Bと緑色光束Gのうち、緑色光束Gは緑反射ダイクロイックミラー142によって反射され、液晶パネル160bに達する。一方、青色光束Bは、緑反射ダイクロイックミラー142も透過してリレー光学系150へと入射する。
The color light separating
リレー光学系150は、青色光束Bを対応する液晶パネル160cに導く光路中に設けられ、青色光束Bをその強度を維持したまま液晶パネル160cまで導くものであり、第二リレーレンズ152に集光する第一リレーレンズ151と、第二リレーレンズ152と、コンデンサーレンズ153と、反射鏡154、155とを備えている。
The relay
3枚の液晶パネル160は、入射した光を、与えられた画像情報(画像信号)に従ってそれぞれの色光を変調し、それぞれの色成分の画像を形成する光変調手段としての機能を有するもので、いわゆる電気光源装置に相当するものである。なお、これら3つの液晶パネル160の入射側と出射側には図示しない偏光板が設けられており、所定の偏光光のみが液晶パネル160の入射側の偏光板を透過し、変調される。 The three liquid crystal panels 160 have a function as light modulation means for modulating each color light according to given image information (image signal) and forming an image of each color component. This corresponds to a so-called electric light source device. Note that polarizing plates (not shown) are provided on the incident side and the outgoing side of these three liquid crystal panels 160, and only predetermined polarized light passes through the incident side polarizing plates of the liquid crystal panel 160 and is modulated.
変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム170に入射して合成され、合成された光は投射レンズ190(投射部)によって投射面180上に投射される。
The modulated three color lights enter the cross
このように構成されたプロジェクタ100においては、本発明による光源装置1が用いられているので光の利用効率が高く、コントラストと明るさに優れた信頼性の高いプロジェクタとすることができる。
In the
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples, and the above embodiments may be combined. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.
本実施形態では、凹面反射部材81と凸面反射部材82とを同軸上に配置したが本発明はこれに限定されることはない。例えば、凹面反射部材81の反射面81aの曲率を適宜調整することで凸面反射部材82の位置を変更することができる。これにより、凸面反射部材82の反射面82aで反射されたマイクロ波を発光管510側に放射させるための孔83を凹面反射部材81から無くすことができる。
In the present embodiment, the concave reflecting
また、上記実施形態でのプロジェクタ100は、光変調部として液晶パネルを用いている。しかし、これに限らず、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを使用しても良い。なお、マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、DMD(Digital Micro mirror Device)(登録商標)を用いることができる。なお、マイクロミラー型光変調装置を用いた場合には、入射偏光板や射出偏光板などは不要とすることができ、偏光変換素子も不要とすることができる。
Further, the
上記実施形態での光源装置1は、透過型液晶方式のプロジェクタ100に用いられている。しかし、これに限らず、反射型液晶方式であるLCOS(Liquid Crystal OnSilicon)方式などを採用したプロジェクタに用いられても同様の効果を奏することが可能である。
The light source device 1 in the above embodiment is used in a transmissive
上記実施形態での光変調部は、液晶パネルを3枚使用する3板方式であっても、液晶パネルを1枚使用する単板方式を用いても良い。なお、単板方式を用いた場合には、照明光学系の色分離光学系や色合成光学系などは不要とすることができる。 The light modulation unit in the above embodiment may be a three-plate system using three liquid crystal panels or a single-plate system using one liquid crystal panel. When the single plate method is used, a color separation optical system, a color synthesis optical system, and the like of the illumination optical system can be omitted.
上記実施形態での光源装置1は、外部に設置されるスクリーンに光学像の投射を行うフロントタイプのプロジェクタに適用している。しかし、これに限らず、プロジェクタの内部にスクリーンを有して、そのスクリーンに光学像を投射するリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。 The light source device 1 in the above embodiment is applied to a front type projector that projects an optical image onto a screen installed outside. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a rear type projector that has a screen inside the projector and projects an optical image on the screen.
上記実施形態でのプロジェクタ100に電圧調整部を設け、固体高周波発振部20のアンプ29の増幅度を可変とすることでも良い。このような構成にすることで、マイクロ波の出力パワーを可変できるため、発光管510で発光する光束の輝度を可変できる。従って、投射する映像のシーン(例えば、明るいシーンや暗いシーン)に合わせて、増幅度を調整することにより、プロジェクタ100から投射される映像光の輝度を映像のシーンに合わせて調整を行うことができる。
The
上記実施形態での光源装置1は、固体高周波発振部20で2.45GHz帯の高周波信号を出力し、アンテナ121からマイクロ波として放射している。しかし、これに限らず、弾性表面波共振子の構成を適宜変更することにより、色々な高周波信号を出力し、マイクロ波として放射して、発光管510を発光させることも可能となる。また、このようにすることで、発光管510に封入する発光物質の種類や発光具合(発光色の具合)に合わせるマイクロ波を放射させることも可能となる。
In the light source device 1 in the above embodiment, the solid-state high-frequency oscillation unit 20 outputs a high-frequency signal in the 2.45 GHz band and radiates it from the
上記実施形態での光源装置1は、プロジェクタの光源として適用している。しかし、これに限らず、小型軽量の光源装置は、他の光学機器に適用しても良い。また、航空、船舶、車輌などの照明機器や、屋内照明機器などへも好適に適用することができる。 The light source device 1 in the above embodiment is applied as a light source of a projector. However, the present invention is not limited to this, and the small and light source device may be applied to other optical devices. Moreover, it can be suitably applied to lighting equipment such as aviation, ships, vehicles, and indoor lighting equipment.
1…光源装置、2…マイクロ波発生部、3…発光部、4…集束部、81…凹面反射部材、82…凸面反射部材、100…プロジェクタ(画像表示装置)、100a…マイクロ波、121…アンテナ(マイクロ波放射部)、190…投射レンズ(投射部)、510…発光管、511…発光領域、530…リフレクタ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source device, 2 ... Microwave generation part, 3 ... Light emission part, 4 ... Focusing part, 81 ... Concave reflection member, 82 ... Convex reflection member, 100 ... Projector (image display apparatus), 100a ... Microwave, 121 ... Antenna (microwave radiation part), 190 ... projection lens (projection part), 510 ... arc tube, 511 ... light emitting area, 530 ... reflector part
Claims (7)
該マイクロ波発生部から放射された前記マイクロ波により発光する発光部と、
前記マイクロ波発生部から放射された前記マイクロ波を前記発光部に集束させる集束部と、を備え、
前記集束部は、前記マイクロ波発生部から放出された前記マイクロ波を反射する凹面反射部材と、該凹面反射部材で反射された前記マイクロ波を前記発光部に集束させるように反射する凸面反射部材と、を有することを特徴とする光源装置。 A microwave generator that emits microwaves;
A light emitting unit that emits light by the microwave emitted from the microwave generating unit;
A focusing unit that focuses the microwave emitted from the microwave generation unit on the light emitting unit, and
The converging unit includes a concave reflecting member that reflects the microwave emitted from the microwave generating unit, and a convex reflecting member that reflects the microwave reflected by the concave reflecting member so as to converge the light emitting unit. And a light source device.
前記マイクロ波の波長をλとしたとき、
前記マイクロ波放射部の長さは、nλ/4(nは正の整数)により規定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。 The microwave generation unit includes a microwave radiation unit that radiates the microwave,
When the wavelength of the microwave is λ,
3. The light source device according to claim 1, wherein a length of the microwave radiation unit is defined by nλ / 4 (n is a positive integer).
該発光管は、内径が略1mm〜2mmの球形状を有する発光領域を備え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光源装置。 The light emitting unit includes an arc tube in which a luminescent material that emits light by the microwave is enclosed,
The light source device according to any one of claims 1 to 3, wherein the arc tube includes a light emitting region having a spherical shape with an inner diameter of approximately 1 mm to 2 mm.
前記光源装置から射出された光束を、入力された画像情報に応じて変調し光学像を形成する光変調部と、
前記光変調部により形成された前記光学像を投射する投射部と、を備えることを特徴とする画像表示装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 6,
A light modulator that modulates a light beam emitted from the light source device according to input image information to form an optical image;
A projection unit that projects the optical image formed by the light modulation unit.
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