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JP4595951B2 - Light source device, projector - Google Patents

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JP4595951B2 JP2007064517A JP2007064517A JP4595951B2 JP 4595951 B2 JP4595951 B2 JP 4595951B2 JP 2007064517 A JP2007064517 A JP 2007064517A JP 2007064517 A JP2007064517 A JP 2007064517A JP 4595951 B2 JP4595951 B2 JP 4595951B2
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隆俊 梅田
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Description

本発明は、光束を射出する光源装置及び光照射方法及び当該光源装置を備えたプロジェクタに関する。   The present invention relates to a light source device that emits a light beam, a light irradiation method, and a projector including the light source device.

従来の光出力照明用光源装置によれば、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放電式ランプが用いられていた。さらに、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や家庭におけるホームシアタ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用いられている。   According to the conventional light source device for light output illumination, electrode discharge lamps such as halogen lamps, metal halide lamps, and high-pressure mercury lamps have been used. Furthermore, the projector is used as a video projection device in various directions such as a presentation at a conference and a home theater at home. As a light source device used in such a projector, a discharge lamp having electrodes such as a halogen lamp, a metal halide lamp, and a high-pressure mercury lamp is used.

例えば特許文献1に開示されているように、無電極光源は、大きな空洞共振器を持つ構造が知られている。また、特許文献2に開示されているように、無電極光源は、ガスのプラズマ状態を利用する方法が提案されている。   For example, as disclosed in Patent Document 1, an electrodeless light source has a structure having a large cavity resonator. Moreover, as disclosed in Patent Document 2, a method using a plasma state of gas has been proposed for the electrodeless light source.

特開2002−280191号公報JP 2002-280191 A 特開平10−162980号公報JP-A-10-162980

ところが、特許文献1の構造では、マイクロ波の波長が12cmであり、使用できる波長の限度がその半分までであることから、空洞共振器のサイズを小型化するのには限界があった。つまり、この空洞共振器では、照明装置などに用いられる光源装置特には、プロジェクタに用いる光源としては大きすぎてしまい、その小型化を実現するのが困難であった。しかも、空洞共振器を使うことによりマイクロ波をうまく閉じ込めて効率を上げているものの、光の取り出しが充分に出来ていないことがあり、マイクロ波を充分に利用することができていなかった。また、特許文献2の方法では、プラズマ生成前後において、プラズマ放電前は絶縁体、プラズマ放電後は導通体となり、インピーダンスの変化が激しい。このインピーダンスの変化に対応すべく、インピーダンス調整回路、すなわち、マッチング調整回路と反射波の両方が具備されている。そして、このマッチング調整回路がプロジェクタに具備されることで、プラズマ生成前後のインピーダンスの変化には対応可能となるものの、プロジェクタのシステム構成が複雑になり、コスト面や、安定稼動の面では充分とはいえない状態であった。   However, in the structure of Patent Document 1, since the microwave wavelength is 12 cm and the limit of the usable wavelength is up to half of that, there is a limit to downsizing the size of the cavity resonator. That is, in this cavity resonator, the light source device used for the illumination device or the like, in particular, the light source used for the projector is too large, and it has been difficult to reduce its size. Moreover, although the efficiency is improved by confining the microwave well by using the cavity resonator, the light extraction may not be sufficiently performed, and the microwave cannot be fully utilized. In the method of Patent Document 2, before and after plasma generation, an insulator is formed before plasma discharge and a conductive body is formed after plasma discharge, so that the impedance changes drastically. In order to cope with this change in impedance, an impedance adjustment circuit, that is, both a matching adjustment circuit and a reflected wave are provided. In addition, by providing this matching adjustment circuit in the projector, it is possible to cope with impedance changes before and after plasma generation, but the projector system configuration becomes complicated, which is sufficient in terms of cost and stable operation. I couldn't say that.

本発明の目的は、より安価で小型化が可能な光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタを提供することである。   The objective of this invention is providing the projector provided with the light source device which can be reduced in price more inexpensively, and a light source device.

本発明の光源装置は、マイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部より延出する同軸線と、前記同軸線の先端部に配置した発光部と、光束反射面を有するリフレクタと、前記リフレクタ前面の開口部側に配置する遮蔽板と、前記発光部の支持部と、を有し、さらに前記マイクロ波発生部と、前記発光部と、前記遮蔽板と、を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。   The light source device of the present invention includes a microwave generation unit, a coaxial line extending from the microwave generation unit, a light emitting unit disposed at a tip of the coaxial line, a reflector having a light beam reflecting surface, and the front surface of the reflector And a control unit that controls the microwave generation unit, the light emitting unit, and the shielding plate. It is characterized by being.

この発明によれば、光源装置に反射部としての遮蔽板を設けることにより、プラズマ発生前は、リフレクタを利用して、反射部+リフレクタとで空洞共振器を構成できる。一方、プラズマ発生後は、プラズマ自体で共振特性を得ることが出来る。このため、従来技術のような空洞共振器が不要になり、空洞共振器が不要になれば、マッチング回路も不要になる。光源装置を構成する部品が少なくなれば、より安価で小型化を実現することが可能な光源装置を提供できる。   According to the present invention, by providing the light source device with the shielding plate as the reflecting portion, it is possible to configure the cavity resonator with the reflecting portion and the reflector using the reflector before plasma generation. On the other hand, after the plasma is generated, resonance characteristics can be obtained by the plasma itself. For this reason, the cavity resonator as in the prior art is unnecessary, and if the cavity resonator is not required, the matching circuit is also unnecessary. If the number of components constituting the light source device is reduced, it is possible to provide a light source device that can be realized at a lower price and at a reduced size.

本発明の光源装置は、前記発光部が、無電極光源であることが望ましい。   In the light source device of the present invention, it is desirable that the light emitting unit is an electrodeless light source.

本発明の光源装置は、前記発光部の支持部は、前記マイクロ波発生部より延出する同軸線であることが望ましい。   In the light source device according to the aspect of the invention, it is preferable that the support portion of the light emitting portion is a coaxial line extending from the microwave generation portion.

本発明の光源装置は、前記発光管の直径が、前記支持部の直径より大きいことが望ましい。   In the light source device of the present invention, it is preferable that a diameter of the arc tube is larger than a diameter of the support portion.

この発明によれば、発光管の直径が、支持部の直径より大きいから、利用できるマイクロ波のエネルギをより集中させることができるので、プラズマの利用効率をより向上させることが可能な光源装置を提供できる。   According to this invention, since the diameter of the arc tube is larger than the diameter of the support portion, the available microwave energy can be more concentrated, and thus the light source device capable of further improving the plasma utilization efficiency. Can be provided.

本発明の光源装置は、前記同軸線が、金属導線部と、前記金属導線部を被覆する絶縁体と、前記絶縁体の外周を被覆しさらに(グランドに)接地される金属シールド層と、
からなり、前記同軸線は、前記発光管に接触する範囲以外の部分に金属シールド部を有していることが望ましい。
In the light source device of the present invention, the coaxial line includes a metal conductor part, an insulator that covers the metal conductor part, a metal shield layer that covers an outer periphery of the insulator and is grounded (to ground),
Preferably, the coaxial line has a metal shield part in a portion other than a range in contact with the arc tube.

この発明によれば、等価的にインダクタンス成分を生じさせることができるから、直列共振回路を構成することができるので、マイクロ波エネルギを蓄えることができ、このマイクロ波エネルギを効率よくプラズマに変換することが可能な光源装置を提供できる。   According to the present invention, since an inductance component can be generated equivalently, a series resonance circuit can be formed, so that microwave energy can be stored, and the microwave energy is efficiently converted into plasma. It is possible to provide a light source device that can

本発明の光源装置は、前記絶縁体が、耐熱絶縁体であることが望ましい。   In the light source device of the present invention, the insulator is preferably a heat-resistant insulator.

この発明によれば、前記絶縁体が、耐熱絶縁体であるから、熱に対する耐久性を向上させることが可能な光源装置を提供できる。   According to this invention, since the insulator is a heat-resistant insulator, a light source device capable of improving durability against heat can be provided.

本発明の光源装置は、前記発光管の発光中心と前記リフレクタの光束反射面との間隔が、マイクロ波の波長λの略1/4であることが望ましい。   In the light source device of the present invention, it is desirable that the distance between the light emission center of the arc tube and the light beam reflecting surface of the reflector is approximately ¼ of the wavelength λ of the microwave.

この発明によれば、発光管の中心とフレクタの光束反射面との間隔が、波長λの略1/4であるから、発光部内の定在波の電磁界強度が大きくなる位置に発光管を配置することにより、反射波を一定以下に抑えることができ、プラズマを効率よく励起させることが可能な光源装置を提供できる。   According to the present invention, since the distance between the center of the arc tube and the light flux reflecting surface of the reflector is about 1/4 of the wavelength λ, the arc tube is placed at a position where the electromagnetic field strength of the standing wave in the light emitting portion is increased. By disposing the light source device, it is possible to provide a light source device that can suppress the reflected wave below a certain level and excite plasma efficiently.

本発明の光源装置は、前記同軸線の延長線上であってさらに前記発光管の発光中心と前記遮蔽板の遮蔽面表面との最短距離は、前記マイクロ波の波長の略1/4波長に相当する距離であることが望ましい。   In the light source device of the present invention, the shortest distance between the light emission center of the arc tube and the shielding surface of the shielding plate is an extension of the coaxial line, and corresponds to approximately ¼ wavelength of the wavelength of the microwave. It is desirable that the distance be

本発明の光源装置は、前記リフレクタの光束反射面は、金属材料で形成されていることが望ましい。   In the light source device of the present invention, it is desirable that the light flux reflecting surface of the reflector is made of a metal material.

この発明によれば、リフレクタの光束反射面が、金属材料で形成されているから、金属材料は反射率が高いので、マイクロ波の反射効率を向上させることが可能な光源装置を提供できる。   According to the present invention, since the light flux reflecting surface of the reflector is made of a metal material, the metal material has a high reflectivity, and therefore a light source device capable of improving the microwave reflection efficiency can be provided.

本発明の光源装置は、前記遮蔽板の少なくとも反射面は、金属材料で形成されていることが望ましい。   In the light source device of the present invention, it is desirable that at least the reflection surface of the shielding plate is formed of a metal material.

この発明によれば、遮蔽板の反射面が、金属材料で形成されているから、金属材料は反射率が高いので、マイクロ波の反射効率を向上させることが可能な光源装置を提供できる。   According to the present invention, since the reflecting surface of the shielding plate is formed of a metal material, the metal material has a high reflectance, and thus a light source device capable of improving the microwave reflection efficiency can be provided.

本発明の光源装置は、前記遮蔽板の開閉機構を有することが望ましい。   The light source device of the present invention preferably has an opening / closing mechanism for the shielding plate.

本発明の光源装置は、光束反射面を有するリフレクタの、前記リフレクタ前面の開口部の端面と、前記遮蔽板の反射面との間隙は、前記マイクロ波の波長の略1/4波長に相当する距離以下であることが望ましい。   In the light source device of the present invention, the gap between the end surface of the opening on the front surface of the reflector and the reflecting surface of the shielding plate of the reflector having a light beam reflecting surface corresponds to approximately ¼ wavelength of the microwave wavelength. It is desirable to be less than the distance.

この発明によれば、良好な空洞共振器の構成が可能な光源装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a light source device capable of forming a good cavity resonator.

本発明の光源装置の光照射方法は、前記光源装置は、マイクロ波発生部及び反射部を備えており、前記マイクロ波発生部からマイクロ波を放射する工程と、前記マイクロ波発生部より延出する同軸線の端部よりマイクロ波を放射する工程と、前記マイクロ波により発光した光束を発光部から射出する工程と、前記発光部が発光を開始した後前記遮蔽板を開き、前記遮蔽板を閉じた後発光部の発光を停止する前記反射部の開閉工程とを、備えていることを特徴とする。   In the light irradiation method of the light source device of the present invention, the light source device includes a microwave generation unit and a reflection unit, the step of radiating the microwave from the microwave generation unit, and the extension from the microwave generation unit A step of radiating a microwave from an end of the coaxial line, a step of emitting a light beam emitted by the microwave from a light emitting portion, and opening the shielding plate after the light emitting portion starts to emit light, And a step of opening and closing the reflecting portion that stops light emission of the light emitting portion after being closed.

この発明によれば、光源装置は、適切なタイミングで反射部としての遮蔽板を開閉することができる。遮蔽板を開いたときには、マイクロ波の照射をすることができ、遮蔽板を閉じた後には、マイクロ波の発生を停止することができる。反射部としての遮蔽板を開閉することによって、必要なときにプラズマを取り出したりすることや、取り出すのをやめることができる。   According to this invention, the light source device can open and close the shielding plate as the reflecting portion at an appropriate timing. When the shielding plate is opened, microwave irradiation can be performed, and after the shielding plate is closed, generation of microwaves can be stopped. By opening and closing the shielding plate as the reflecting portion, it is possible to take out the plasma when necessary and to stop taking it out.

本発明のプロジェクタは、前述に記載の光源装置と、前記光源装置から射出された前記光束を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写する投写部とを備えていることを特徴とする。   A projector according to the present invention is formed by the light source device described above, a light modulation unit that modulates the light beam emitted from the light source device according to image information, and forms an optical image, and the light modulation unit. And a projection unit for projecting the optical image.

この発明によれば、上述したように、消費電力の低減をすることが可能で、より安価で小型化を実現することが可能な光源装置を搭載しているので、省力化や、小型化を図ることが実現可能なプロジェクタを提供することができる。   According to the present invention, as described above, since the light source device that can reduce power consumption and can be reduced in size at a lower price is mounted, labor saving and downsizing can be achieved. It is possible to provide a projector that can be realized.

(実施形態)   (Embodiment)

以下、本発明の光源装置及びプロジェクタについて実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the light source device and the projector according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

プロジェクタの構成について説明する。   The configuration of the projector will be described.

図1は、本実施形態に係る光源装置を搭載したプロジェクタの光学系の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical system of a projector equipped with a light source device according to the present embodiment.

図1に示すように、プロジェクタ1の光学系5は、光源装置10と、照明光学系60と、光変調部70と、色合成光学系80と、投写部90とで、概略構成されている。また、光源装置10は、マイクロ波発生部100と発光部500とを有して構成されている。   As shown in FIG. 1, the optical system 5 of the projector 1 is roughly configured by a light source device 10, an illumination optical system 60, a light modulation unit 70, a color synthesis optical system 80, and a projection unit 90. . The light source device 10 includes a microwave generation unit 100 and a light emitting unit 500.

マイクロ波発生部100は、マイクロ波を放射する機能を有している。発光部500は、マイクロ波発生部100から放射されたマイクロ波により発光する機能を有している。また、照明光学系60は、光源装置10から射出された光束の照度を均一化して、各色光に分離する機能を有している。光変調部70は、照明光学系60で分離された各色光の光束に対して画像情報に応じて変調して光学像を形成する機能を有している。色合成光学系80は、照明光学系60で色分離され光変調部70で変調された各色光の光学像を合成する機能を有している。投写部90は、色合成光学系80で合成された光学像を投写する機能を有している。   The microwave generation unit 100 has a function of radiating microwaves. The light emitting unit 500 has a function of emitting light by the microwave radiated from the microwave generating unit 100. Further, the illumination optical system 60 has a function of making the illuminance of the light beam emitted from the light source device 10 uniform and separating it into each color light. The light modulator 70 has a function of modulating the light beams of the respective color lights separated by the illumination optical system 60 according to image information to form an optical image. The color synthesizing optical system 80 has a function of synthesizing optical images of the respective color lights separated by the illumination optical system 60 and modulated by the light modulator 70. The projection unit 90 has a function of projecting the optical image synthesized by the color synthesis optical system 80.

次に、光源装置の構成について説明する。   Next, the configuration of the light source device will be described.

図2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。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the light source device according to the present embodiment.

図2に示すように、光源装置10は、マイクロ波発生部100と、発光部500と、マイクロ波発生部100及び発光部500を収容する光源ケース15とを有して概略構成されている。また、発光部500は、発光管510と、反射部としての遮蔽板520と、リフレクタ530と、同軸線としての支持部540とを有して構成されている。   As shown in FIG. 2, the light source device 10 is schematically configured to include a microwave generation unit 100, a light emitting unit 500, and a light source case 15 that houses the microwave generation unit 100 and the light emitting unit 500. The light emitting unit 500 includes a light emitting tube 510, a shielding plate 520 as a reflecting unit, a reflector 530, and a support unit 540 as a coaxial line.

マイクロ波発生部100は、リフレクタ530の背面側に配置されている。発光管510(ガラス球)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が形成される。なお、発光領域511の内径は、略1mm乃至2mm程度であることが適している。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である。   The microwave generator 100 is disposed on the back side of the reflector 530. The arc tube 510 (glass sphere) is made of quartz glass. The arc tube 510 has a substantially spherical shape, and a light emitting region 511 having a spherical shape with an inner diameter of about 1 mm filled with a light emitting substance that emits light by microwaves is formed therein. In addition, it is suitable that the inner diameter of the light emitting region 511 is approximately 1 mm to 2 mm. The arc tube 510 has an electrodeless structure in which no electrode is provided inside the light emitting region 511.

なお、発光管510の形成材料として石英ガラスを用いているが、これに限らない。例えば透明サファイアや透光性セラミックスなど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、水銀、希ガス及び少量のハロゲンを封入しているが、これに限らない。例えばネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ハロゲンなどの希ガスや、これらのガスと共に水銀やナトリウムなどの金属や金属化合物などを封入しても良い。   In addition, although quartz glass is used as a material for forming the arc tube 510, it is not limited thereto. For example, a material such as transparent sapphire or translucent ceramics may be used. Thereby, the light transmittance and heat resistance of the arc tube 510 can be improved. Further, mercury, a rare gas, and a small amount of halogen are enclosed as a light emitting substance enclosed in the light emitting region 511 of the arc tube 510, but the invention is not limited thereto. For example, a rare gas such as neon, argon, krypton, xenon, or halogen, or a metal or metal compound such as mercury or sodium may be enclosed together with these gases.

反射部520は、この反射部520を開閉することができる駆動部550を有しており、反射部520は、軸551を介して駆動部550と接続されている。そこで、この駆動部550が駆動することで、反射部520が開閉動作をする。例えば反射部520が開いているときは、発光管510から照射される光を透過させることができる。逆に、反射部520が閉じているときは、発光管510から照射される光を遮ることができる。反射部520は、導電性材料である金属部材で形成されており、マイクロ波を反射するマイクロ波反射面521を有している。そして、マイクロ波反射面521は、マイクロ波100aを反射させて、反射したマイクロ波100aを発光管510の中心部の領域512に焦点位置が合うように配置されている。なお、マイクロ波反射面521の形状は平面形状にしたが、これに限らない。例えば放物面形状や、球面形状の曲面を有していても良い。   The reflection unit 520 includes a drive unit 550 that can open and close the reflection unit 520, and the reflection unit 520 is connected to the drive unit 550 via a shaft 551. Therefore, when the drive unit 550 is driven, the reflection unit 520 opens and closes. For example, when the reflecting portion 520 is open, light emitted from the arc tube 510 can be transmitted. Conversely, when the reflecting portion 520 is closed, the light emitted from the arc tube 510 can be blocked. The reflection portion 520 is formed of a metal member that is a conductive material, and has a microwave reflection surface 521 that reflects microwaves. The microwave reflecting surface 521 reflects the microwave 100 a and is disposed so that the reflected microwave 100 a is focused on the central region 512 of the arc tube 510. In addition, although the shape of the microwave reflective surface 521 was made into the planar shape, it is not restricted to this. For example, it may have a parabolic shape or a spherical curved surface.

リフレクタ530は、石英ガラスで形成されており、その内面側には、発光管510の外面に相対して、放物面形状の曲面を有する光束反射面531が形成されている。光束反射面531は、マイクロ波を透過し、光束を反射する誘電体多層膜により構成される。また、光束反射面531の放物面形状は、リフレクタ530の内面側に設置される発光管510の中心部の領域512が略焦点となるように形成されている。なお、光束反射面531の形状は球面形状の曲面を有していても良い。   The reflector 530 is made of quartz glass, and a light beam reflecting surface 531 having a parabolic curved surface is formed on the inner surface side of the reflector 530 so as to face the outer surface of the arc tube 510. The light beam reflecting surface 531 is formed of a dielectric multilayer film that transmits microwaves and reflects light beams. In addition, the parabolic shape of the light beam reflecting surface 531 is formed so that the central region 512 of the arc tube 510 installed on the inner surface side of the reflector 530 is substantially in focus. The shape of the light beam reflecting surface 531 may have a spherical curved surface.

支持部540は、その一端は発光管510を支持固定し、他端はリフレクタ530に支持固定している。これにより、発光管510は、リフレクタ530の内面側に所定の位置で支持され、リフレクタ530に固定される。   One end of the support portion 540 supports and fixes the arc tube 510, and the other end supports and fixes the reflector 530. Accordingly, the arc tube 510 is supported at a predetermined position on the inner surface side of the reflector 530 and is fixed to the reflector 530.

光源ケース15は、マイクロ波を遮蔽することが可能な導電性材料である金属部材を用いて形成されている。なお、光源ケース15を形成する金属部材は、マイクロ波の波長の1/4波長以下の口径を有するような、網目状に編んだものや複数の孔を有するように形成されていても良い。   The light source case 15 is formed using a metal member that is a conductive material capable of shielding microwaves. In addition, the metal member forming the light source case 15 may be formed so as to have a mesh knitted shape or a plurality of holes having a diameter equal to or less than ¼ wavelength of the wavelength of the microwave.

なお、マイクロ波発生部100と発光部500とを収容している光源ケース15は、反射部520とによりマイクロ波発生部100から放射されたマイクロ波100aや、反射部520により反射されたマイクロ波100bや、その他の構成部分で反射されたマイクロ波100bを外部と遮断している。なお、この光源装置10は、主に発光体として用いられており、例えば電極を備えていない無電極光源ランプである。   Note that the light source case 15 that houses the microwave generation unit 100 and the light emitting unit 500 includes the microwave 100 a emitted from the microwave generation unit 100 by the reflection unit 520 and the microwave reflected by the reflection unit 520. The microwave 100b reflected by 100b and other components is blocked from the outside. The light source device 10 is mainly used as a light emitter, and is, for example, an electrodeless light source lamp having no electrode.

次に、光源装置に搭載されている発光部についてより詳細に説明する。   Next, the light emitting unit mounted on the light source device will be described in more detail.

図3は、本実施形態に係る光源装置に搭載されている発光部の構成を示す模式図であり、(a)は、反射部が閉じている状態を示す図であり、(b)は、反射部が開いている状態を示す図である。図4は、光源装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a light emitting unit mounted on the light source device according to the present embodiment, (a) is a diagram illustrating a state where the reflecting unit is closed, and (b) is a diagram illustrating It is a figure which shows the state which the reflection part is open. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the light source device.

図3(a)に示すように、反射部520は、リフレクタ530の上に覆い被さるように配置されており、開閉可能に構成されている。支持部540は、リフレクタ530の内面から突出するように配置されており、この支持部540の先端には発光管510(ガラス球)が配置されている。反射部520は、マイクロ波の波長をλ、発振周波数を2.45GHzにしたときに、発光管510の中心位置Aと、マイクロ波反射面521は反射部520と空洞共振器を構成するように配置されている。全体の大きさは使っている同軸ケーブルの材質や導体部分を考慮しその同軸ケーブルの誘電体材料中の波長(λg)の略1/4となるようにする。シャッターで閉じた閉空間は2.45GHzで空洞共振器となる構成とする。反射部520が、金属材料で形成されている。金属材料は導電性が高く等電位面を形成できるためマイクロ波を反射し、その結果、シャッターを閉めた閉空間内において定在波を立たせることが可能となり、結果として共振状態を保持することができる。また、中心にシールド部分がむき出しになった導体があるため、必然的に導体部分近傍の電界強度が大きくなる。この大きな電界強度によって効率よく石英ガラス内のガスをプラズマ化することが可能となる。また、反射部520は、軸551に固定されており、モータ550を駆動させることによって、軸551を中心にして回転方向に回転することができるように構成されている。なお、同図において、反射部520は、閉じた状態を示している。リフレクタ530は、お椀型の形状になっており、その内側表面にはアルミニウムなどの光学的に反射率の高い金属で覆われている。この反射部520を閉じることによって空洞共振器を兼ねている。支持部540は、その外周にシールド部541を有しており、このシールド部541は、マイクロ波を遮蔽することが可能な導電性材料である金属部材を用いて形成されている。また、支持部540の内部に熱に強い絶縁材料を用いている。発光管510が発光して発光管510の中のガスがプラズマ状態になると、発光管510の温度が100℃を越すことが想定されるので、熱に強いアルミナ、石英などのセラミックス材料を絶縁体として使用している。また、同図に示すように、発光管510の中心位置Aと、マイクロ波反射面521とは反射部520と空洞共振器を構成するように配置されている。電磁界強度が大きくなる位置に発光管510を配置することになる。なお、空気中において間隔Hは約30mmである。そして、反射波を一定以下に抑えることができるので、プラズマを効率よく励起させることができる。また、発光管510(ガラス球)の大きさを直径D1とし、支持部540の大きさを直径D2としたときに、D1>D2(またはD1=D2)になるように構成しているから、利用できるマイクロ波のエネルギをより集中させることができ、プラズマの利用効率をより向上させることができる。   As shown to Fig.3 (a), the reflection part 520 is arrange | positioned so that it may cover on the reflector 530, and it is comprised so that opening and closing is possible. The support portion 540 is disposed so as to protrude from the inner surface of the reflector 530, and an arc tube 510 (glass sphere) is disposed at the tip of the support portion 540. When the wavelength of the microwave is λ and the oscillation frequency is 2.45 GHz, the reflection unit 520 is configured such that the central position A of the arc tube 510 and the microwave reflection surface 521 constitute a cavity resonator with the reflection unit 520. Has been placed. Considering the material and conductor portion of the coaxial cable being used, the overall size is set to approximately ¼ of the wavelength (λg) in the dielectric material of the coaxial cable. The closed space closed by the shutter is configured to be a cavity resonator at 2.45 GHz. The reflection part 520 is made of a metal material. Metal materials are highly conductive and can form equipotential surfaces, so they reflect microwaves. As a result, standing waves can be generated in a closed space where the shutter is closed, and as a result, a resonance state is maintained. Can do. In addition, since there is a conductor with a shield portion exposed at the center, the electric field strength near the conductor portion inevitably increases. With this large electric field strength, the gas in the quartz glass can be efficiently converted into plasma. The reflecting portion 520 is fixed to the shaft 551 and is configured to be able to rotate in the rotation direction about the shaft 551 by driving the motor 550. In addition, in the same figure, the reflection part 520 has shown the closed state. The reflector 530 has a bowl shape, and its inner surface is covered with a metal having high optical reflectivity such as aluminum. By closing the reflecting portion 520, it also serves as a cavity resonator. The support part 540 has a shield part 541 on its outer periphery, and the shield part 541 is formed using a metal member that is a conductive material capable of shielding microwaves. In addition, an insulating material resistant to heat is used in the support portion 540. When the arc tube 510 emits light and the gas in the arc tube 510 is in a plasma state, the temperature of the arc tube 510 is assumed to exceed 100 ° C. Therefore, ceramic materials such as alumina and quartz that are resistant to heat are used as insulators. It is used as Further, as shown in the figure, the center position A of the arc tube 510 and the microwave reflecting surface 521 are arranged so as to constitute a reflecting portion 520 and a cavity resonator. The arc tube 510 is disposed at a position where the electromagnetic field intensity increases. In the air, the interval H is about 30 mm. And since a reflected wave can be restrained below fixed, a plasma can be excited efficiently. In addition, when the size of the arc tube 510 (glass sphere) is set to the diameter D1, and the size of the support portion 540 is set to the diameter D2, the configuration is such that D1> D2 (or D1 = D2). The microwave energy that can be used can be more concentrated, and the plasma utilization efficiency can be further improved.

図3(b)に示すように、反射部520は、リフレクタ530の上から外れた位置に配置されている。支持部540は、その先端にシールド機能の存在しない未シールド部542を有しており、この未シールド部542が発光管510と接触している。支持部540は、その構造が同軸ケーブルとなっている。ここで、未シールド部542はインダクタンス成分L、支持部540(同軸ケーブル)の先端とプラズマ形成のところまではキャパシタンス成分C1、プラズマ形成部分は抵抗成分R、プラズマ形成部分と支持部540(同軸ケーブル)の未シールド部542のところまではキャパシタンス成分C2で表すことができる。この状態を等価回路で考えると、直列共振の状態であり、この直列共振における共振周波数fは、周知の式(式は省略)で求めることができる。なお、支持部540(同軸ケーブル)に未シールド部542を設けることにより、等価的にインダクタンス成分を生じさせることができ、直列共振回路を構成することになるので、マイクロ波エネルギを蓄えることができる。そして、マイクロ波エネルギをプラズマに効率よく変換することができる。なお、光源装置10(図2参照)に開閉可能な反射部520を設けることによって、プラズマ発生前は、リフレクタ530を使って、反射部520と、リフレクタ530とで、空洞共振器を構成できる。一方、プラズマ発生後においては、支持部540(同軸ケーブル)に未シールド部542があることによって、インダクタンス成分(L)と、キャパシタンス成分(C)とを用いて直列共振回路を構成することができるから、反射部520と、リフレクタ530とで、共振特性を得る必要はない。つまり、プラズマ発生後は、プラズマ自体で共振特性を得ることができる。したがって、本実施形態によれば、従来技術のような空洞共振器が不要になる。一旦、プラズマが発生すればLC共振状態を入力しているマイクロ波の周波数にあわせることが可能となるため、インピーダンスのマッチングをしなくてもよくなるので、マッチング回路を不要にすることが可能となる。マッチング回路が不要になれば、部品の点数が少なくなるので、小型化を実現することができる。なお、同図において、発光管510は点灯しており、プラズマ光を照射できる状態である。   As shown in FIG. 3 (b), the reflecting portion 520 is disposed at a position off the reflector 530. The support portion 540 has an unshielded portion 542 that does not have a shielding function at its tip, and the unshielded portion 542 is in contact with the arc tube 510. The structure of the support portion 540 is a coaxial cable. Here, the unshielded portion 542 is an inductance component L, the capacitance component C1 until the tip of the support portion 540 (coaxial cable) and plasma formation, the plasma formation portion is the resistance component R, and the plasma formation portion and the support portion 540 (coaxial cable). ) To the unshielded portion 542 can be represented by a capacitance component C2. Considering this state with an equivalent circuit, it is a state of series resonance, and the resonance frequency f in this series resonance can be obtained by a well-known equation (the equation is omitted). In addition, by providing the unshielded portion 542 in the support portion 540 (coaxial cable), an inductance component can be generated equivalently and a series resonance circuit is formed, so that microwave energy can be stored. . And microwave energy can be efficiently converted into plasma. In addition, by providing the light source device 10 (see FIG. 2) with the reflective portion 520 that can be opened and closed, the reflector 520 and the reflector 530 can form a cavity resonator using the reflector 530 before plasma generation. On the other hand, after the plasma is generated, the support part 540 (coaxial cable) has the unshielded part 542, so that a series resonance circuit can be configured using the inductance component (L) and the capacitance component (C). Therefore, it is not necessary to obtain the resonance characteristics with the reflecting portion 520 and the reflector 530. That is, after the plasma is generated, resonance characteristics can be obtained with the plasma itself. Therefore, according to the present embodiment, a cavity resonator as in the prior art is not necessary. Once the plasma is generated, the LC resonance state can be adjusted to the frequency of the input microwave, and impedance matching is not required, so that a matching circuit can be eliminated. . If the matching circuit is not required, the number of parts is reduced, and thus downsizing can be realized. In the figure, the arc tube 510 is lit and in a state where plasma light can be irradiated.

図4に示すように、光源装置10は、マイクロ波を発振するマイクロ波発生部としての発振器100と、マイクロ波を増幅するアンプ120と、反射波強度から反射率を求めてアンプ120を制御する制御部800と、信号の流れる方向に制限をつけるサーキュレータ570と、検出部としてのパワーモニタ560と、プラズマ光を発光する発光部500と、反射部520を開閉する駆動部550とで、概略構成されている。   As shown in FIG. 4, the light source device 10 controls the amplifier 120 by obtaining a reflectance from the reflected wave intensity, an oscillator 100 as a microwave generation unit that oscillates a microwave, an amplifier 120 that amplifies the microwave, and the reflected wave intensity. The control unit 800, a circulator 570 that restricts the signal flow direction, a power monitor 560 as a detection unit, a light emitting unit 500 that emits plasma light, and a drive unit 550 that opens and closes the reflection unit 520 are schematically configured. Has been.

発振器100は、固体高周波発振器である弾性表面波(Surface・Acoustic・Wave:SAW)を応用したダイヤモンドSAW発振器である。   The oscillator 100 is a diamond SAW oscillator that applies a surface acoustic wave (SAW), which is a solid-state high-frequency oscillator.

アンプ120は、発振器100から出力された信号を増幅させて、2.45GHz帯の高周波信号を出力することができる。そして、このアンプ120と、発振器100とが、電気的に接続されている。   The amplifier 120 can amplify the signal output from the oscillator 100 and output a 2.45 GHz band high-frequency signal. The amplifier 120 and the oscillator 100 are electrically connected.

発光部500は、発光管510(図2参照)を有しており、サーキュレータ570から供給される電力によってプラズマ光を発光することができる。そして、この発光部500と、サーキュレータ570とが、電気的に接続されている。   The light emitting unit 500 has a light emitting tube 510 (see FIG. 2), and can emit plasma light by electric power supplied from the circulator 570. The light emitting unit 500 and the circulator 570 are electrically connected.

反射部としての反射部520は、駆動部550の駆動によって動作する。そして、この反射部520と、駆動部550とが、電気的に接続されている。   The reflection unit 520 as the reflection unit operates by driving the drive unit 550. And this reflection part 520 and the drive part 550 are electrically connected.

駆動部550は、モータであり、制御部800の指示によって反射部520の開閉をすることができる。そして、この駆動部550と、制御部800とが、電気的に接続されている。   The drive unit 550 is a motor, and can open and close the reflection unit 520 according to instructions from the control unit 800. And this drive part 550 and the control part 800 are electrically connected.

パワーモニタ560は、サーキュレータ570の電力強度をモニタリングすることができる。そして、このパワーモニタ560と、制御部800とが、電気的に接続されている。そこで、パワーモニタ560でモニタリングした結果を制御部800にフィードバックすることができる。このフィードバックされたデータに基づいて、アンプ120を制御することによって、発振器100から発振される高周波信号の強度を適正な値に近づけるように制御している。なお、パワーモニタ560におけるモニタリングの方法は、例えば図示しないショットキーダイオード(SBD)を利用することによって、マイクロ波の電流の大きさを測定して、検出することで可能である。   The power monitor 560 can monitor the power intensity of the circulator 570. The power monitor 560 and the control unit 800 are electrically connected. Therefore, the result monitored by the power monitor 560 can be fed back to the control unit 800. By controlling the amplifier 120 based on the fed back data, the intensity of the high frequency signal oscillated from the oscillator 100 is controlled to approach an appropriate value. The monitoring method in the power monitor 560 can be performed by measuring and detecting the magnitude of the microwave current by using, for example, a Schottky diode (SBD) (not shown).

サーキュレータ570は、アンプ120で増幅された高周波信号を発光部500に導入することができる。そして、このサーキュレータ570と、発光部500とが、電気的に接続されている。高周波出力レベルに増幅された高周波信号は、発光部500に有する発光管510内に封入されている発光物質を励起して発光管510を発光させることができる。   The circulator 570 can introduce the high-frequency signal amplified by the amplifier 120 into the light emitting unit 500. And this circulator 570 and the light emission part 500 are electrically connected. The high-frequency signal amplified to the high-frequency output level can excite the light-emitting substance enclosed in the light-emitting tube 510 included in the light-emitting unit 500 to cause the light-emitting tube 510 to emit light.

制御部800は、プロジェクタ1(図6参照)に備えられており、プロジェクタ1の制御と、光源装置10の制御とを行うことができる。さらに、反射部520を開閉する駆動部550を制御することができる。   The control unit 800 is provided in the projector 1 (see FIG. 6), and can control the projector 1 and the light source device 10. Furthermore, the drive part 550 which opens and closes the reflection part 520 can be controlled.

次に、光源装置の動作について説明する。   Next, the operation of the light source device will be described.

図5は、本実施形態に係る光源装置の動作手順を示すフローチャートである。なお、マイクロ波及び光(光束)の進行方向を含めてステップごとに説明する。   FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure of the light source device according to the present embodiment. In addition, it demonstrates for every step including the advancing direction of a microwave and light (light beam).

図5のステップS1では、マイクロ波の放射を開始する。マイクロ波発生部100(図2参照)は、高周波信号を生成しマイクロ波100a(図2中の破線矢印で進行方向を示す)として、図2に示す発光部500を構成する反射部520へ向けて放射する。   In step S1 of FIG. 5, microwave emission is started. The microwave generation unit 100 (see FIG. 2) generates a high-frequency signal and directs it to the reflection unit 520 constituting the light emitting unit 500 shown in FIG. 2 as a microwave 100a (indicated by the broken arrow in FIG. 2). Radiate.

図5のステップS2では、マイクロ波を増幅する。マイクロ波100a(図2参照)は、増幅器としてのアンプ120(図4参照)により増幅される。   In step S2 of FIG. 5, the microwave is amplified. The microwave 100a (see FIG. 2) is amplified by an amplifier 120 (see FIG. 4) as an amplifier.

図5のステップS3では、光を照射する。放射されるマイクロ波100a(図2参照)は、略平面波であり、図2に示すリフレクタ530の光束反射面531を透過し、反射部520に進行する。反射部520に到達したマイクロ波100aは、マイクロ波反射面521は反射部520と空洞共振器が構成されているため、エネルギが発光管510の中心部の領域512に収束する。中心部の領域512に収束されたマイクロ波100bにより、発光領域511の略中心の領域となる中心部の領域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。図2に示す発光管510の発光領域511が発光することにより、光束500a(図1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は、リフレクタ530の光束反射面531に達して反射される。本実施形態では、光束反射面531で反射された光束500bは、照明光軸L(図2中の一点鎖線で図示)に略平行な平行光束となる。   In step S3 of FIG. 5, light is irradiated. The emitted microwave 100a (see FIG. 2) is a substantially plane wave, passes through the light beam reflecting surface 531 of the reflector 530 shown in FIG. The microwave 100a that has reached the reflecting portion 520 has energy converging in the central region 512 of the arc tube 510 because the microwave reflecting surface 521 includes the reflecting portion 520 and the cavity resonator. By the microwave 100b focused on the central region 512, the luminescent substance enclosed in the light emitting region 511 is excited (and ionized) in the central region 512, which is the substantially central region of the light emitting region 511, and emits plasma. As a result, the entire light emitting region 511 emits light. The light emitting region 511 of the arc tube 510 shown in FIG. 2 emits light, whereby a light beam 500a (indicated by the solid line arrow in FIG. 1) is emitted to the outside of the arc tube 510. The emitted light beam 500 a reaches the light beam reflection surface 531 of the reflector 530 and is reflected. In the present embodiment, the light beam 500b reflected by the light beam reflecting surface 531 is a parallel light beam that is substantially parallel to the illumination optical axis L (illustrated by a one-dot chain line in FIG. 2).

図5のステップS4では、検出部560(図4参照)のパワーモニタにより反射波が一定値以下になることを確認する。反射波が一定値以下になれば、次のステップS5に進む。   In step S4 of FIG. 5, it is confirmed by the power monitor of the detection unit 560 (see FIG. 4) that the reflected wave is below a certain value. If the reflected wave is below a certain value, the process proceeds to the next step S5.

図5のステップS5では、図3(b)に示す駆動部550を駆動させて反射部520を開く。このとき、プラズマ発生後においては、支持部540(同軸ケーブル)に未シールド部542があることによって、インダクタンス成分(L)と、キャパシタンス成分(C)とを用いて直列共振回路を構成することができるから、反射部520と、リフレクタ530とで、共振特性を得る必要はない。つまり、プラズマ発生後は、プラズマ自体で共振特性を得え、反射部520がなくてもプラズマ発光は持続する。   In step S5 of FIG. 5, the drive unit 550 shown in FIG. 3B is driven to open the reflection unit 520. At this time, after the plasma is generated, the support part 540 (coaxial cable) has the unshielded part 542, so that a series resonance circuit can be configured using the inductance component (L) and the capacitance component (C). Therefore, it is not necessary to obtain the resonance characteristics between the reflecting portion 520 and the reflector 530. That is, after the plasma is generated, resonance characteristics can be obtained with the plasma itself, and plasma emission continues even without the reflection portion 520.

図5のステップS6では、図3(b)に示す駆動部550を停止して、所定の時間、光を照射する。そして、光源装置10から射出された光束500b(図2参照)は、光学系5を構成する照明光学系60の第1レンズアレイ611(図2参照)に入射する。   In step S6 of FIG. 5, the drive unit 550 shown in FIG. 3B is stopped and light is irradiated for a predetermined time. Then, the light beam 500b (see FIG. 2) emitted from the light source device 10 enters the first lens array 611 (see FIG. 2) of the illumination optical system 60 constituting the optical system 5.

図5のステップS7では、所定の時間が経過して所望の役割を終えたら、図3(a)に示す駆動部550を停止して、反射部520を閉じる。   In step S7 of FIG. 5, when a predetermined time has passed and the desired role is finished, the driving unit 550 shown in FIG. 3A is stopped and the reflecting unit 520 is closed.

図5のステップS8では、マイクロ波の放射を停止する。マイクロ波発生部100(図1参照)から発振される高周波信号の発振を停止する。   In step S8 of FIG. 5, the microwave emission is stopped. The oscillation of the high frequency signal oscillated from the microwave generator 100 (see FIG. 1) is stopped.

次に、プロジェクタの回路構成及びその動作について説明する。   Next, the circuit configuration and operation of the projector will be described.

図6は、プロジェクタの回路系のブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram of the circuit system of the projector.

図6に示すように、プロジェクタ1は、制御部800と、信号変換部810と、画像処理部820と、液晶パネル駆動部830と、操作受付け部840と、電源部850と、記憶部860及びファン駆動部870などを有して構成されている。また、各部は、バスBにより互いに接続されている。そして、光学系5として、光源装置10(マイクロ波発生部100、発光部500)、光変調部70及び投写部90などで構成されている。   As shown in FIG. 6, the projector 1 includes a control unit 800, a signal conversion unit 810, an image processing unit 820, a liquid crystal panel driving unit 830, an operation receiving unit 840, a power supply unit 850, a storage unit 860, and It has a fan drive unit 870 and the like. Each unit is connected to each other by a bus B. The optical system 5 includes a light source device 10 (microwave generator 100, light emitter 500), a light modulator 70, a projection unit 90, and the like.

信号変換部810は、プロジェクタ1の本体外面に設置される画像入力端子815と接続されている。そして、画像入力端子815に接続された外部の画像信号供給装置(図示省略)から供給される例えばアナログ画像信号を受取る。なお、アナログ画像信号として、例えばパーソナルコンピュータから出力されたコンピュータ画像を表すRGB信号や、ビデオレコーダやテレビジョン受像機から出力された動画を表すコンポジット画像信号などの画像信号が、画像入力端子815に供給される。そして、信号変換部810は、画像入力端子815から入力したアナログ画像信号をAD変換して、デジタル画像信号として画像処理部820に出力する。   The signal conversion unit 810 is connected to an image input terminal 815 installed on the outer surface of the projector 1 main body. Then, for example, an analog image signal supplied from an external image signal supply device (not shown) connected to the image input terminal 815 is received. As analog image signals, image signals such as RGB signals representing computer images output from a personal computer and composite image signals representing moving images output from a video recorder or a television receiver are input to the image input terminal 815, for example. Supplied. Then, the signal conversion unit 810 performs AD conversion on the analog image signal input from the image input terminal 815 and outputs the analog image signal to the image processing unit 820 as a digital image signal.

画像処理部820は、入力したデジタル画像信号を後述する光変調部70を構成する液晶パネル71(図7参照)で表示するのに適した信号とするために、画像データを画像メモリ(図示省略)に書き込み、所定の条件で読み出すなどの画像処理を施した後、再度アナログ画像信号に変換して画像信号として液晶パネル駆動部830に出力する。また、画像処理とは、画像信号で表される画像を拡大及び縮小することにより液晶パネル71の持つ解像度に合わせるスケーリング処理や、画像信号の有する階調値を液晶パネル71で表示するのに適した階調値に変換するγ補正処理などが含まれる。なお、このような画像処理部820によるスケーリング処理及びγ補正処理などの画像処理は、記憶部860に記憶されている画像処理手順を規定したファームウエアを実行することにより行われる。   The image processing unit 820 converts image data into an image memory (not shown) in order to make the input digital image signal a signal suitable for display on a liquid crystal panel 71 (see FIG. 7) constituting the light modulation unit 70 described later. ) And reading out under predetermined conditions, and the like, and then converted again into an analog image signal and output to the liquid crystal panel drive unit 830 as an image signal. The image processing is suitable for scaling processing that matches the resolution of the liquid crystal panel 71 by enlarging and reducing the image represented by the image signal, and for displaying the gradation value of the image signal on the liquid crystal panel 71. Γ correction processing for converting to a gradation value is included. Note that image processing such as scaling processing and γ correction processing by the image processing unit 820 is performed by executing firmware that defines the image processing procedure stored in the storage unit 860.

液晶パネル駆動部830は、画像処理部820から出力した画像信号と、画像信号に基づく駆動電圧などを液晶パネル71(図7参照)に供給し駆動する。制御部800は、CPU(Central・Processing・Unit)であり、バスBを介して、各部と信号の送受信を行い、プロジェクタ1の動作を統括制御をすることができる。   The liquid crystal panel driving unit 830 supplies the image signal output from the image processing unit 820 and a driving voltage based on the image signal to the liquid crystal panel 71 (see FIG. 7) to drive it. The control unit 800 is a CPU (Central Processing Unit), and can send and receive signals to and from each unit via the bus B, thereby performing overall control of the operation of the projector 1.

記憶部860は、例えばプロジェクタ1を起動させる場合の処理の手順と内容を指示する起動プログラムなど、プロジェクタ1の動作を指示及び制御するための様々な制御プログラムや、ファームウエア、及び付随するデータが記憶されている。   The storage unit 860 stores, for example, various control programs for instructing and controlling the operation of the projector 1, such as an activation program for instructing the procedure and contents of processing when the projector 1 is activated, firmware, and accompanying data. It is remembered.

操作受付け部840は、プロジェクタ1の本体外面に設置される操作部841またはリモコン842に対し、使用者が操作を行うと、その操作入力を受付け、各種動作のトリガとなる操作信号を制御部800に出力する。   When the user performs an operation on the operation unit 841 or the remote control 842 installed on the outer surface of the main body of the projector 1, the operation reception unit 840 receives the operation input and sends operation signals serving as triggers for various operations to the control unit 800. Output to.

ファン駆動部870は、制御部800からのファン駆動コマンドに従い、駆動回路(図示省略)によりファン875を駆動(回転)させる。また、ファン875は、プロジェクタ1の内部に複数設置され、回転することにより、プロジェクタ1の外部から外気を吸気して、空気の流れを起し、発光部500、光変調部70及び電源部850などで発生する熱を放熱させて、温まった空気をプロジェクタ1の外部に排気することにより発熱する各部を冷却することができる。   The fan drive unit 870 drives (rotates) the fan 875 by a drive circuit (not shown) in accordance with a fan drive command from the control unit 800. Also, a plurality of fans 875 are installed inside the projector 1 and rotate to inhale outside air from the outside of the projector 1 to cause an air flow, and the light emitting unit 500, the light modulation unit 70, and the power supply unit 850. The portions that generate heat can be cooled by dissipating the heat generated by the air and exhausting the heated air to the outside of the projector 1.

電源部850は、外部電源880からの交流電力をプラグから導き、内蔵するAC/DC変換部(いずれも図示省略)で変圧、整流及び平滑などの処理を行い、安定化させた直流電圧をプロジェクタ1の各部に供給することができる。   The power supply unit 850 guides AC power from the external power supply 880 from the plug, performs processing such as transformation, rectification, and smoothing by a built-in AC / DC conversion unit (all not shown), and outputs a stabilized DC voltage to the projector. 1 can be supplied to each part.

光源装置10のマイクロ波発生部100は、制御部800からの制御コマンドに従い、発光部500を発光(点灯)及び非発光(消灯)を行うことができる。また、プロジェクタ1は、本実施形態における光源装置10を搭載している。   The microwave generation unit 100 of the light source device 10 can emit light (turn on) and emit no light (extinguish) the light emitting unit 500 in accordance with a control command from the control unit 800. Further, the projector 1 is equipped with the light source device 10 in the present embodiment.

次に、プロジェクタの光学系の構成及びその動作について説明する。   Next, the configuration and operation of the optical system of the projector will be described.

図7は、プロジェクタの光学系の構成を示す模式図である。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the optical system of the projector.

図7に示すように、光学系5は、光源装置10と、照明光学系60と、光変調部70と、色合成光学系80と、投写部90と、から構成されている。そして、光源装置10から射出された光束を光変調部70で画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写部90を介して、形成した光学像をスクリーンS(図6参照)上に投写するものである。   As shown in FIG. 7, the optical system 5 includes a light source device 10, an illumination optical system 60, a light modulation unit 70, a color synthesis optical system 80, and a projection unit 90. Then, the light beam emitted from the light source device 10 is modulated in accordance with image information by the light modulation unit 70 to form an optical image, and the formed optical image is displayed on the screen S (see FIG. 6) via the projection unit 90. Is projected onto the screen.

なお、光源装置10は、図2に示すように、マイクロ波発生部100の駆動により、マイクロ波100aが、発光部500の発光管510の内部に封入する発光物質を励起し発光させ、発光管510から放射された光束500aをリフレクタ530の光束反射面531で照明光軸Lに略平行な平行光束500bとして反射させ、光源装置10から光束500bを射出させるように構成されている。なお、発光部500は、反射部520を備えている。   As shown in FIG. 2, in the light source device 10, when the microwave generation unit 100 is driven, the microwave 100 a excites the luminescent material enclosed in the arc tube 510 of the light emitting unit 500 to emit light. The light beam 500 a radiated from 510 is reflected as a parallel light beam 500 b approximately parallel to the illumination optical axis L by the light beam reflecting surface 531 of the reflector 530, and the light beam 500 b is emitted from the light source device 10. The light emitting unit 500 includes a reflecting unit 520.

次に、光学系5は、光源装置10に加えて、照明光学系60と、光変調部70と、色合成光学系80と、投写部90を構成する投写レンズ91とから構成されている。また、照明光学系60は、インテグレータ照明光学系61、色分離光学系62及びリレー光学系63から構成されている。   Next, in addition to the light source device 10, the optical system 5 includes an illumination optical system 60, a light modulation unit 70, a color synthesis optical system 80, and a projection lens 91 that constitutes a projection unit 90. The illumination optical system 60 includes an integrator illumination optical system 61, a color separation optical system 62, and a relay optical system 63.

また、光学部品用筐体65は、光源装置10と、照明光学系60と、光変調部70と、色合成光学系80とを、構成する各部品が収容しており、一体にユニット化されている。なお、照明光学系60は、使用する光学系により、適宜変更や省略など行うことができる。   In addition, the optical component housing 65 accommodates the components constituting the light source device 10, the illumination optical system 60, the light modulation unit 70, and the color synthesis optical system 80, and is integrated into a unit. ing. The illumination optical system 60 can be changed or omitted as appropriate depending on the optical system used.

照明光学系60を構成するインテグレータ照明光学系61は、光源装置10から射出された光束を照明光軸L(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61は、光源装置10、第1レンズアレイ611、第2レンズアレイ612、偏光変換素子613、及び重畳レンズ614を備えて構成されている。   The integrator illumination optical system 61 constituting the illumination optical system 60 is an optical system for making the luminous flux emitted from the light source device 10 uniform in the plane perpendicular to the illumination optical axis L (illustrated by a one-dot chain line). . The integrator illumination optical system 61 includes a light source device 10, a first lens array 611, a second lens array 612, a polarization conversion element 613, and a superimposing lens 614.

第1レンズアレイ611は、照明光軸L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10から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸Lに沿った方向に射出する。第2レンズアレイ612は、第1レンズアレイ611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612は、重畳レンズ614とともに、第1レンズアレイ611の各小レンズの像を後述する液晶パネル71上に結像させる機能を有する。   The first lens array 611 has a configuration in which small lenses having a substantially rectangular outline when viewed from the illumination optical axis L direction are arranged in a matrix. Each small lens divides the light beam emitted from the light source device 10 into partial light beams and emits them in the direction along the illumination optical axis L. The second lens array 612 has substantially the same configuration as the first lens array 611, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix. The second lens array 612 has a function of forming an image of each small lens of the first lens array 611 together with the superimposing lens 614 on a liquid crystal panel 71 described later.

偏光変換素子613は、第1レンズアレイ611及び第2レンズアレイ612により分割された各部分光束の偏光方向を略一方向の偏光光束に変換する(揃える)光学素子である。偏光変換素子613は、照明光軸Lに対して傾斜配置される偏光分離膜(図示省略)及び反射膜(図示省略)を交互に配列した構成を備えている。偏光分離膜は、各部分光束に含まれるP偏光光束及び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Lに沿った方向に射出される。射出された偏光光束は、偏光変換素子613の光束射出面(図示省略)に配設される位相差板(図示省略)によって偏光変換され、偏光光束の偏光方向が一方向の偏光光束として揃えられる。   The polarization conversion element 613 is an optical element that converts (aligns) the polarization directions of the partial light beams divided by the first lens array 611 and the second lens array 612 into polarized light beams in substantially one direction. The polarization conversion element 613 has a configuration in which polarization separation films (not shown) and reflection films (not shown) that are inclined with respect to the illumination optical axis L 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 reflecting film and emitted in the emission direction of one polarized light beam, that is, the direction along the illumination optical axis L. The emitted polarized light beam is polarized and converted by a phase difference plate (not shown) disposed on a light beam exit surface (not shown) of the polarization conversion element 613, and the polarization direction of the polarized light beam is aligned as a polarized light beam in one direction. .

偏光光束を変調するタイプの液晶パネル71を用いたプロジェクタ1では、一方向の偏光光束しか利用できないため、ランダムな方向の偏光光束を放射する発光管510からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子613を用いることにより、発光管510から放射され光源装置10から射出された光束を略一方向の偏光光束に変換することにより、光変調部70における光の利用効率を高めている。   In the projector 1 using the liquid crystal panel 71 of the type that modulates a polarized light beam, only a polarized light beam in one direction can be used, and therefore approximately half of the light beam from the arc tube 510 that emits a polarized light beam in a random direction is not used. For this reason, by using the polarization conversion element 613, the light emitted from the light emitting tube 510 and emitted from the light source device 10 is converted into a polarized light beam in a substantially unidirectional direction, thereby increasing the light use efficiency in the light modulator 70. ing.

重畳レンズ614は、偏光変換素子613によって略一方向の偏光光束に変換された複数の部分光束を集光して光変調部70の後述する3つの液晶パネル71の画像形成領域上に重畳させる光学素子である。この重畳レンズ614から射出された光束は、色分離光学系62に射出される。   The superimposing lens 614 collects a plurality of partial light beams that have been converted into polarized light beams in substantially one direction by the polarization conversion element 613, and superimposes them on image forming regions of three liquid crystal panels 71 (to be described later) of the light modulator 70. It is an element. The light beam emitted from the superimposing lens 614 is emitted to the color separation optical system 62.

色分離光学系62は、2枚のダイクロイックミラー621、622と、反射ミラー623とを備える。インテグレータ照明光学系61から射出された複数の部分光束は、2枚のダイクロイックミラー621、622により赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離される。   The color separation optical system 62 includes two dichroic mirrors 621 and 622 and a reflection mirror 623. A plurality of partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 61 are separated into three color lights of red (R), green (G), and blue (B) by two dichroic mirrors 621 and 622.

リレー光学系63は、入射側レンズ631と、一対のリレーレンズ633と、反射ミラー632、635とを備えている。このリレー光学系63は、本実施形態では、色分離光学系62で分離された色光である青色光を光変調部70の後述する青色光用の液晶パネル71Bまで導く機能を有している。   The relay optical system 63 includes an incident side lens 631, a pair of relay lenses 633, and reflection mirrors 632 and 635. In this embodiment, the relay optical system 63 has a function of guiding the blue light, which is the color light separated by the color separation optical system 62, to a blue light liquid crystal panel 71B described later of the light modulator 70.

この際、色分離光学系62のダイクロイックミラー621では、インテグレータ照明光学系61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、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー621によって反射した赤色光は、反射ミラー623で反射し、フィールドレンズ619を通って、赤色光用の液晶パネル71Rに到達する。このフィールドレンズ619は、第2レンズアレイ612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。青色光及び緑色光用の液晶パネル71B、71Gの光入射側に設けられたフィールドレンズ619も同様である。   At this time, the dichroic mirror 621 of the color separation optical system 62 transmits the green light component and the blue light component and reflects the red light component among the light beams emitted from the integrator illumination optical system 61. The red light reflected by the dichroic mirror 621 is reflected by the reflection mirror 623, passes through the field lens 619, and reaches the liquid crystal panel 71R for red light. The field lens 619 converts each partial light beam emitted from the second lens array 612 into a light beam parallel to the central axis (principal ray). The same applies to the field lens 619 provided on the light incident side of the liquid crystal panels 71B and 71G for blue light and green light.

また、ダイクロイックミラー621を透過した青色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー622によって反射し、フィールドレンズ619を通って、緑色光用の液晶パネル71Gに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー622を透過してリレー光学系63を通り、さらにフィールドレンズ619を通って、青色光用の液晶パネル71Bに到達する。なお、青色光にリレー光学系63が用いられているのは、青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、光の発散など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631に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ619に伝えるためである。なお、リレー光学系63には、3つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らない。例えば赤色光を通す構成としても良い。   Of the blue light and green light transmitted through the dichroic mirror 621, the green light is reflected by the dichroic mirror 622, passes through the field lens 619, and reaches the liquid crystal panel 71G for green light. On the other hand, the blue light passes through the dichroic mirror 622, passes through the relay optical system 63, passes through the field lens 619, and reaches the liquid crystal panel 71B for blue light. Note that the relay optical system 63 is used for blue light because the optical path length of the blue light is longer than the optical path lengths of the other color lights, thereby preventing a decrease in light use efficiency due to light divergence or the like. It is to do. That is, this is to transmit the partial light beam incident on the incident side lens 631 to the field lens 619 as it is. The relay optical system 63 is configured to pass blue light of the three color lights, but is not limited thereto. For example, it is good also as a structure which lets red light pass.

光変調部70は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光変調部70は、色分離光学系62で分離された各色光が入射される3つの入射偏光板72(赤色光用を赤色光入射偏光板72R、緑色光用を緑色光入射偏光板72G、青色光用を青色光入射偏光板72Bとする)を備える。また、各入射偏光板72の後段に設置される光変調装置としての3つの液晶パネル71(赤色光用を赤色光液晶パネル71R、緑色光用を緑色光液晶パネル71G、青色光用を青色光液晶パネル71Bとする)を備える。また、各液晶パネル71の後段に設置される3つの射出偏光板73(赤色光用を赤色光射出偏光板73R、緑色光用を緑色光射出偏光板73G、青色光用を青色光射出偏光板73Bとする)とを備えている。   The light modulator 70 modulates the incident light beam according to image information to form a color image. The light modulator 70 includes three incident polarizing plates 72 (red light incident polarizing plate 72R for red light and green light incident polarizing plate 72G for green light) on which each color light separated by the color separation optical system 62 is incident. And blue light incident polarizing plate 72B). Also, three liquid crystal panels 71 (red light liquid crystal panel 71R for red light, green light liquid crystal panel 71G for green light, and blue light for blue light) as light modulation devices installed at the subsequent stage of each incident polarizing plate 72 A liquid crystal panel 71B). In addition, three emission polarizing plates 73 (red light emission polarizing plate 73R for red light, green light emission polarizing plate 73G for green light, and blue light emission polarizing plate for blue light are installed at the rear stage of each liquid crystal panel 71. 73B).

液晶パネル71(71R、71G、71B)は、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用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル71は、入射偏光板72を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。   The liquid crystal panel 71 (71R, 71G, 71B) uses, for example, a polysilicon TFT (Thin / Film / Transistor) as a switching element, and the liquid crystal is hermetically sealed in a pair of opposed transparent substrates. . The liquid crystal panel 71 modulates and emits the light beam incident through the incident polarizing plate 72 according to the image information.

入射偏光板72は、色分離光学系62で分離された各色光のうち、一方向の偏光光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラスなどの基板に偏光膜が貼付されたものである。また、射出偏光板73も、入射偏光板72と略同様に構成され、液晶パネル71から射出された光束のうち、所定方向の偏光光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光束の偏光軸は、入射偏光板72において透過させる偏光光束の偏光軸に対して直交するように設定されている。   The incident polarizing plate 72 transmits only polarized light beams in one direction among the color lights separated by the color separation optical system 62 and absorbs other light beams. A polarizing film is attached to a substrate such as sapphire glass. It is a thing. The exit polarizing plate 73 is configured in substantially the same manner as the entrance polarizing plate 72, and transmits only the polarized light beam in a predetermined direction among the light beams emitted from the liquid crystal panel 71 and absorbs the other light beams. The polarization axis of the polarized light beam to be transmitted is set to be orthogonal to the polarization axis of the polarized light beam transmitted through the incident polarizing plate 72.

色合成光学系80は、1つのクロスダイクロイックプリズム81を備える。クロスダイクロイックプリズム81は、射出偏光板73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81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ている。そして、直角プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面には、界面に沿って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、赤色光及び青色光は対応する誘電体多層膜によって反射され曲折される。また、緑色光は双方の誘電体多層膜を透過する。   The color synthesis optical system 80 includes one cross dichroic prism 81. The cross dichroic prism 81 is an optical element that synthesizes an optical image modulated for each color light emitted from the exit polarizing plate 73 to form a color image. The cross dichroic prism 81 has a substantially square shape in plan view in which four right-angle prisms are bonded. A dielectric multilayer film is formed along the interface at the substantially X-shaped interface where the right-angle prisms are bonded together. One of the substantially X-shaped dielectric multilayer films reflects red light, the other dielectric multilayer film reflects blue light, and red light and blue light correspond to the corresponding dielectric multilayer films. Reflected and bent by the film. Green light is transmitted through both dielectric multilayer films.

これにより、赤色光及び青色光の進行方向を緑色光の進行方向に揃えることができ、3つの色光が合成される。クロスダイクロイックプリズム81によって合成された色光は、投写部90を構成する投写レンズ91の方向に射出される。そして、クロスダイクロイックプリズム81から射出された映像光は、投写レンズ91により、スクリーンS上に投写される。   Thereby, the traveling direction of red light and blue light can be aligned with the traveling direction of green light, and three color lights are synthesized. The color light synthesized by the cross dichroic prism 81 is emitted in the direction of the projection lens 91 constituting the projection unit 90. The image light emitted from the cross dichroic prism 81 is projected on the screen S by the projection lens 91.

なお、上述した液晶パネル71(71R、71G、71B)、射出偏光板73(73R、73G、73B)及びクロスダイクロイックプリズム81は、一体となるようにユニット化されている。   The liquid crystal panel 71 (71R, 71G, 71B), the exit polarizing plate 73 (73R, 73G, 73B), and the cross dichroic prism 81 are unitized so as to be integrated.

以上のような実施形態における光源装置及びプロジェクタの構成によれば、以下の効果が得られる。
(1)光源装置10に反射部520を設けることにより、プラズマ発生前は、リフレクタ530を利用して、反射部520+リフレクタ530とで空洞共振器を構成できる。プラズマ発生後は、プラズマ自体で共振特性を得ることが出来る。このため、従来技術のような空洞共振器が不要になり、空洞共振器が不要になれば、マッチング回路も不要になる。光源装置10を構成する部品が少なくなれば、より安価で小型化を実現することが可能な光源装置10を提供できる。
(2)発光管510の大きさを直径D1とし、支持部540の大きさを直径D2としたときに、発光管510の直径D1を支持部の直径D2より大きくしておけば、利用できるマイクロ波のエネルギをより集中させることができるので、プラズマの利用効率をより向上させることが可能な光源装置10を提供できる。
(3)等価的にインダクタンス成分を生じさせることができるから、直列共振回路を構成することができるので、マイクロ波エネルギを蓄えることができ、このマイクロ波エネルギを効率よくプラズマに変換することが可能な光源装置10を提供できる。
(4)発光管510の中心Oと反射部520との間隔Hが、波長λの略1/2であるから、発光部500内の定在波の電磁界強度が大きくなる位置に発光管510を配置することにより、反射波を一定以下に抑えることができ、プラズマを効率よく励起させることが可能な光源装置10を提供できる。
(5)反射部520や、リフレクタ530が、金属材料で形成されているから、金属材料は反射率が高いので、マイクロ波の反射効率を向上させることが可能な光源装置10を提供できる。
(6)反射部520を開閉することによって、必要なときにプラズマを取り出すことができるから、消費電力の低減をすることが実現可能な光源装置10を提供できる。
(7)光源装置10は、反射部520を適切なタイミングで開閉することができる。反射部520を開いたときには、マイクロ波の照射をすることができ、反射部520を閉じたときには、マイクロ波の発生を停止させることができる。このように、反射部520を開閉することによって、必要なときにプラズマを取り出したりすることや、取り出すのを中止することができる。例えば発光部500が破損した場合には故障したことと判断し、光源装置10が反射部520を閉じることもできる。
(8)消費電力を低減することが可能で、より安価で小型化を実現することが可能な光源装置10を搭載しているので、省力化や、小型化を図ることが実現可能なプロジェクタ1を提供することができる。
According to the configuration of the light source device and the projector in the embodiment as described above, the following effects can be obtained.
(1) By providing the light source device 10 with the reflecting portion 520, a cavity resonator can be configured with the reflecting portion 520 + the reflector 530 using the reflector 530 before plasma generation. After the plasma is generated, resonance characteristics can be obtained with the plasma itself. For this reason, the cavity resonator as in the prior art is unnecessary, and if the cavity resonator is not required, the matching circuit is also unnecessary. If the number of components constituting the light source device 10 is reduced, it is possible to provide the light source device 10 that can be realized at a lower price and at a reduced size.
(2) When the diameter of the arc tube 510 is the diameter D1 and the size of the support portion 540 is the diameter D2, if the diameter D1 of the arc tube 510 is larger than the diameter D2 of the support portion, the usable micro Since the energy of the wave can be more concentrated, it is possible to provide the light source device 10 that can further improve the plasma utilization efficiency.
(3) Since an inductance component can be generated equivalently, a series resonance circuit can be formed, so that microwave energy can be stored, and this microwave energy can be efficiently converted into plasma. A light source device 10 can be provided.
(4) Since the distance H between the center O of the arc tube 510 and the reflecting portion 520 is approximately ½ of the wavelength λ, the arc tube 510 is located at a position where the electromagnetic field intensity of the standing wave in the light emitting portion 500 increases. By providing the light source device 10, it is possible to provide the light source device 10 that can suppress the reflected wave to a certain level or less and can excite plasma efficiently.
(5) Since the reflection part 520 and the reflector 530 are formed of a metal material, the metal material has a high reflectance, and thus the light source device 10 capable of improving the microwave reflection efficiency can be provided.
(6) Since the plasma can be taken out when necessary by opening and closing the reflecting portion 520, the light source device 10 capable of reducing power consumption can be provided.
(7) The light source device 10 can open and close the reflection unit 520 at an appropriate timing. When the reflecting portion 520 is opened, microwave irradiation can be performed, and when the reflecting portion 520 is closed, generation of microwaves can be stopped. In this manner, by opening and closing the reflecting portion 520, it is possible to take out plasma when necessary and to stop taking it out. For example, when the light emitting unit 500 is damaged, it is determined that the light emitting unit 500 has failed, and the light source device 10 can also close the reflecting unit 520.
(8) Since the light source device 10 that can reduce power consumption and can be reduced in size at lower cost is mounted, the projector 1 that can achieve labor saving and downsizing. Can be provided.

以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構造及び形状に設定できる。   The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications as described below, as long as the object of the present invention can be achieved. Any other specific structure and shape can be set.

(変形例1)
前述の実施形態で、球状のレンズを有する発光管510を本発明に採用したが、これに限らない。例えばかまぼこ型のような形状をしたシリンドリカルレンズ、半球状のレンズなどを発光管510に採用してもよい。このようにしても、間隔Hが波長λの略1/2の距離になるように設定されていれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the arc tube 510 having a spherical lens is adopted in the present invention. However, the present invention is not limited to this. For example, a cylindrical lens or hemispherical lens having a kamaboko shape may be used for the arc tube 510. Even if it does in this way, if the space | interval H is set so that it may become the distance of about 1/2 of wavelength (lambda), the effect similar to this embodiment can be acquired.

(変形例2)
前述の実施形態で、光源装置10をプロジェクタ1の光源へ摘要したが、これに限らない。例えばヘッドランプ、照明装置、露光装置などの光源の発光源として光源装置10を採用してもよい。このようにすれば、光源装置10の用途(応用範囲)を広げることができる。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the light source device 10 is used as the light source of the projector 1, but the present invention is not limited to this. For example, you may employ | adopt the light source device 10 as light emission sources of light sources, such as a headlamp, an illuminating device, and an exposure apparatus. If it does in this way, the use (application range) of the light source device 10 can be expanded.

本実施形態に係る光源装置を搭載したプロジェクタの光学系の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an optical system of a projector equipped with the light source device according to the embodiment. 光源装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of a light source device. 発光部の構成を示す模式図であり、(a)は、反射部が閉じている状態を示す図であり、(b)は、反射部が開いている状態を示す図。It is a schematic diagram which shows the structure of a light emission part, (a) is a figure which shows the state in which the reflection part is closed, (b) is a figure which shows the state in which the reflection part is open. 光源装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of a light source device. 光源装置の動作手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement procedure of a light source device. プロジェクタの回路系のブロック図。The block diagram of the circuit system of a projector. プロジェクタの光学系の構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of an optical system of a projector.

符号の説明Explanation of symbols

1…プロジェクタ、10…光源装置、70…光変調部、90…投写部、100…マイクロ波発生部としての発振器、120…アンプ、500…発光部、510…発光管、520…反射部としての遮蔽板、530…リフレクタ、540…同軸線としての支持部、541…シールド部、542…未シールド部、550…駆動部、560…検出部としてのパワーモニタ、570…サーキュレータ、800…制御部、D1…直径、D2…直径、H…間隔。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 10 ... Light source device, 70 ... Light modulation part, 90 ... Projection part, 100 ... Oscillator as microwave generation part, 120 ... Amplifier, 500 ... Light emission part, 510 ... Light emission tube, 520 ... Reflection part Shield plate, 530 ... reflector, 540 ... support portion as coaxial line, 541 ... shield portion, 542 ... unshielded portion, 550 ... drive portion, 560 ... power monitor as detection portion, 570 ... circulator, 800 ... control portion, D1 ... diameter, D2 ... diameter, H ... interval.

Claims (14)

マイクロ波発生部と、
前記マイクロ波発生部より延出する同軸線と、
前記同軸線の先端部に配置した発光と、
光束反射面を有するリフレクタと、
前記リフレクタ前面の開口部側に開閉可能に配置され、前記リフレクタに対向する側の面が前記マイクロ波発生部から発生したマイクロ波を反射するマイクロ波反射面とされた遮蔽板と、
前記発光の支持部と
記マイクロ波発生部前記発光管と前記遮蔽板を制御する制御部とを備えていることを特徴とする光源装置。
A microwave generator,
A coaxial line extending from the microwave generator;
An arc tube disposed at the tip of the coaxial line;
A reflector having a light beam reflecting surface;
A shielding plate that is disposed so as to be openable and closable on the opening side of the front surface of the reflector, and whose surface facing the reflector is a microwave reflecting surface that reflects the microwave generated from the microwave generating unit ;
A support for the arc tube ;
Light source device characterized in that it comprises a control unit for controlling the the previous SL microwave generating unit and the arc tube the shielding plate.
前記発光が、無電極光源であることを特徴とする請求項1記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the arc tube is an electrodeless light source. 前記発光の支持部は、前記マイクロ波発生部より延出する同軸線であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1 or 2, wherein the support portion of the arc tube is a coaxial line extending from the microwave generation portion. 前記発光管の直径が、前記支持部の直径より大きい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 source device according to claim 1, wherein a diameter of the arc tube is larger than a diameter of the support portion. 前記同軸線が、金属導線部と、前記金属導線部を被覆する絶縁体と、前記絶縁体の外周を被覆しさらにグランドに接地される金属シールド層と、からなり、
前記同軸線は、前記発光管に接触する範囲以外の部分に金属シールド部を有していることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の光源装置。
The coaxial line is made and the metal conductor portion, an insulator covering the metal wire part, from a metal shield layer outer periphery was coated further grounded to the ground of the insulator,
5. The light source device according to claim 1, wherein the coaxial line has a metal shield part in a portion other than a range in contact with the arc tube.
前記絶縁体が、耐熱絶縁体であることを特徴とする請求項に記載の光源装置。 The light source device according to claim 5 , wherein the insulator is a heat-resistant insulator. 前記発光管の発光中心と前記リフレクタの光束反射面との間隔が、マイクロ波の波の略1/4であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の光源装置。 Distance between the light beam reflection surface of the light-emitting center of the light emitting tube reflector, as claimed in any one of claims 1 to 6, characterized in that substantially one quarter of the wave length of the microwave Light source device. 前記同軸線の延長線上であってさらに前記発光管の発光中心と前記遮蔽板の遮蔽面表面との最短距離は、前記マイクロ波の波長の略1/4波長に相当する距離であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の光源装置。   The shortest distance between the light emission center of the arc tube and the shielding surface of the shielding plate on the extension line of the coaxial line is a distance corresponding to approximately ¼ wavelength of the microwave wavelength. The light source device according to any one of claims 1 to 7. 前記リフレクタの光束反射面は、金属材料で形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の光源装置。   The light source device according to any one of claims 1 to 8, wherein a light beam reflecting surface of the reflector is made of a metal material. 前記遮蔽板の少なくともマイクロ波反射面は、金属材料で形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein at least the microwave reflecting surface of the shielding plate is formed of a metal material. 前記遮蔽板の開閉機構を有することを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, further comprising an opening / closing mechanism for the shielding plate. 光束反射面を有するリフレクタの、前記リフレクタ前面の開口部の端面と、前記遮蔽板のマイクロ波反射面との間隙は、前記マイクロ波の波長の略1/4波長に相当する距離以下であることを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の光源装置。 The gap between the end surface of the opening on the front surface of the reflector and the microwave reflection surface of the shielding plate of the reflector having a light beam reflection surface is not more than a distance corresponding to approximately ¼ wavelength of the microwave wavelength. The light source device according to claim 1, wherein: 光源装置から光を照射する光照射方法であって、
前記光源装置は、マイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部より延出する同軸線と、前記同軸線の先端部に配置した発光管と、光束反射面を有するリフレクタと、前記リフレクタ前面の開口部側に開閉可能に配置され、前記リフレクタに対向する側の面が前記マイクロ波発生部から発生したマイクロ波を反射するマイクロ波反射面とされた遮蔽板と、前記マイクロ波発生部と前記発光管と前記遮蔽板とを制御する制御部と、を備えており、
前記マイクロ波発生部からマイクロ波を放射する工程と、
前記開口部を前記遮蔽板で閉じた状態で前記マイクロ波発生部より延出する同軸線の端部よりマイクロ波を放射する工程と、
前記マイクロ波により発光した光束を前記発光から射出する工程と、
前記発光が発光を開始した後前記遮蔽板を開き、前記遮蔽板を閉じた後前記発光の発光を停止する前記遮蔽板の開閉工程と、
を備えていることを特徴とする光源装置の光照射方法。
A light irradiation method for irradiating light from a light source device,
The light source device includes a microwave generation unit, a coaxial line extending from the microwave generation unit, an arc tube disposed at a tip of the coaxial line, a reflector having a light beam reflecting surface, and an opening in the front of the reflector A shielding plate that is arranged to be openable and closable on the part side, and whose surface facing the reflector is a microwave reflection surface that reflects the microwave generated from the microwave generation unit, the microwave generation unit and the light emission A control unit for controlling the tube and the shielding plate ,
Radiating microwaves from the microwave generator;
Radiating microwaves from an end of a coaxial line extending from the microwave generating part in a state where the opening is closed by the shielding plate ;
A step of injecting a light beam emitted by the microwave from the light emitting tube,
And closing step of after said arc tube and initiate the luminescence opening the shielding plate, said shielding plate to stop the light emission of the light emitting tube after closing the shield plate,
The light irradiation method of the light source device characterized by comprising.
請求項1〜請求項12のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された前記光束を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写する投写部と、
を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
The light source device according to any one of claims 1 to 12,
A light modulation unit that modulates the light beam emitted from the light source device according to image information and forms an optical image;
A projection unit that projects the optical image formed by the light modulation unit;
A projector comprising:
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