JP2004021018A

JP2004021018A - Light source unit and display device

Info

Publication number: JP2004021018A
Application number: JP2002177083A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sato; 佐藤　誠; Hidetaka Nakamura; 中村　英貴
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source unit enhancing a utilization rate of a beam without damaging condensing due to refraction when utilizing to condense the beam emitted from a lamp on a reflector at a prescribed point, and to provide a display device using it. <P>SOLUTION: In the light source unit 11 provided with the lamp 2 and the reflector 1 reflecting and condensing the beam emitted from a light emitting part 2s of the lamp 2, the reflector 1 is formed in a shape obtained to rotate an ellipse E' making two focus point of a position V of a virtual image and a desired condensing point F of the light emitting part 2s around an optical axis x connecting the light emitting part 2s and a condensing point F when the beam emitted from the light emitting part 2s and refracted due to the cross sectional shape of the lamp bulb 21 is viewed from the outer shape of the light bulb 21. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタなどの表示装置に用いられる光源ユニット、及びこれを用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタなどの表示装置に用いられる光源ユニット１１１の従来の例を、図４に示す。ランプバルブ２の発光部Ｐから出た光線は、表面（又は裏面）に光線反射作用を持つリフレクタ１０１により、ガラスやプラスチックなどからなるロッド１２（又はライトトンネル：内面に反射鏡面を備える筒体）の入光面１２ｉに集められる。
【０００３】
リフレクタ１０１の反射面１０１ｓの形状の一つとして、光軸ｘを軸とする回転楕円体Ｅが多用されている。これは、回転楕円体の第１焦点Ｐ、第２焦点Ｑが光軸上にくるようにリフレクタ１０１を配置し、上記第１焦点と第２焦点とに、ランプ２の発光部２ｓとロッド１２の入光面１２ｉの中央とをそれぞれ配置することで、発光部から出射する光線をロッド１２の端面に確実に集光し、入光させることをねらったものである。
ロッド１２の入光面１２ｉに入射した光線は、ロッド１２の側面で反射しながら種々の角度の光線が混合され、反対側の出射面から射出され、プロジェクタなどの表示装置の照明光として用いられる。光線をロッド１２中を通過させることで、表示装置の照度ムラ、色ムラやちらつきを低減することができ、また断面が円形の光束を矩形断面の光束に変換することも可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、ランプ２のランプバルブ２１は、これを光軸ｘを含む平面で切断したときの断面形状がランプ２の発光部２ｓを中心とする同心円にはなっていない。このため、発光部２ｓから出射する光線はランプバルブ２１を通過する際に屈折する。（例えば、図４に示すランプ２では、発光部を封入するランプバルブ２１が凸レンズの作用をし、光線が屈折する。）
したがって、図４に示すように、上記第１焦点Ｐに配置したランプ２の発光部２ｓから出射し、ランプバルブ２１を通過してリフレクタ１０１で反射された各光線は、上記第２焦点Ｑに完全に集光しない。すなわち、ランプ２の光線の一部はロッド１２に入光せず、ランプ２の光線の利用率が小さくなるという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、ランプから出射する光線をリフレクタで所定の点に集光して利用する際に、光線がランプバルブを通過する際の屈折により集光性が損なわれることなく光線の利用率を高めることのできる光源ユニット、及びこれを用いた表示装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ランプ（例えば図２中、２）と、このランプの発光部（例えば図２中、２ｓ）から出射する光線を反射して集光させるリフレクタ（例えば図２中、１）とを備える光源ユニット（例えば例えば図２中、１１）であって、
前記ランプは、前記リフレクタの大きさに対して非常に小さく形成された前記発光部と、この発光部を封入するランプバルブ（例えば図２中、２１）とを備え、
前記リフレクタは、前記発光部から出射し前記ランプバルブの断面形状により屈折した光線を前記ランプバルブの外面からみたときの発光部の虚像の位置（例えば図２中、Ｖ）と、所望の集光点（例えば図２中、Ｆ）とを二つの焦点とする楕円Ｅ’を、前記発光部と前記集光点とを結ぶ光軸（例えば図２中、ｘ）の周りに回転させて得られる形状に形成されていること
を特徴とする。
実際には、ランプバルブの外面から出射する各光線を発光部側に延長すると、発光部の虚像は実際は一点に集約されず、一定の領域に拡がったものとなる（例えば図４中、Ｖ_０）。例えば、この発光部の虚像の明るさの重心位置を計算して発光部の虚像の位置Ｖとすることで、上記楕円Ｅ’の形状を決めることができる。
また、上記ランプとしては、高圧水銀ランプ、ショートアーク・メタルハライドランプ、クセノンショートアークランプなど、発光部の寸法が数ｍｍ程度より小さいランプを好適に用いることができる。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、リフレクタは、前記発光部から出射し前記ランプバルブの断面形状により屈折した光線を前記ランプバルブの外面からみたときの発光部の虚像と、所望の集光点とを二つの焦点とする楕円を、前記発光部と前記集光点とを結ぶ光軸の周りに回転させて得られる形状に形成されているので、光線がランプバルブを通過する際に屈折しても集光性が損なわれにくく、光線の利用率を高めることができる。
また、リフレクタの設計を簡単な計算により行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光源ユニット（例えば例えば図２中、１１）において、
前記発光部の虚像の位置（例えば図２中、Ｖ）は、前記ランプバルブ（例えば図２中、２１）の表面より出射する各光線（例えば図４中、Ｂ_１〜Ｂ_６）をそれぞれランプバルブの外面からみたときの前記発光部（例えば図２中、２ｓ）の各虚像（例えば図４中、Ｖ_１〜Ｖ_６）の重心位置とされていること
を特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明におけるリフレクタの形状を明確な方法で決定できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明である表示装置（例えば図１中、データプロジェクタ１０）は、例えば図１、図２に示すように、請求項１または２に記載の光源ユニット（例えば図１中、１１）から放射された光線を前記集光点（例えば図２中、Ｆ）で照度調整部（例えば図１中、ロッド１２）に取り込み通過させ、この通過光をリレーレンズ系（例えば図１中、１４〜１６）でチャート（例えば図１中、ＤＭＤ１８）に誘導し、このチャートからの反射光又は透過光を投射レンズ系（例えば図１中、１９）によってスクリーン上に投影すること
を特徴とする。
ここで、上記チャートとは、ＤＭＤ（鏡面反射型光変調器）や、反射型液晶パネル又は透過型画像パネルなどのことを指す。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の光源ユニットから放射された光線を照度調整部に取り込む際の光線の利用率が高いので、ランプの出力を効率良く利用して、スクリーン上に投影される画像の照度を大きくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の光源ユニット、及び表示装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。
本実施の形態の光源ユニット、及び表示装置は、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を用いたデータプロジェクタに適用されたものである。図１に、データプロジェクタ１０の概略図を、図２に、データプロジェクタ１０において用いられている光源ユニット１１の断面図を、それぞれ示す。
【００１３】
本実施の形態の光源ユニット１１は、図２に示すように、ランプ２と、このランプ２の発光部２ｓから出射する光線を反射してガラスロッド１２の入光面１２ｉ上の点Ｆに集光させるリフレクタ１とを備えている。
ランプ２は、高圧水銀ランプからなり、そのアーク長は数ｍｍ程度の大きさであって、発光部がリフレクタ１の大きさに対して非常に小さくなっている。ランプ２の発光部を封入するランプバルブ２１はガラスからなり、その内面と外面とは、図３に示すような形状に形成されているため、ランプ１の発光部から出射した光線に対して、ランプバルブ２１は凸レンズの働きをする。
アークを発生する電極の位置により、ランプ２の発光部は、その封入部の中心よりもランプの軸方向に偏在している。
【００１４】
図３、図４に示すように、ランプ１の発光部から出射しランプバルブ２１の断面形状により屈折した光線をランプバルブ２１の外面からみたときの発光部の虚像は一点に集約されず、一定の領域Ｖ_０に拡がったものとなる。例えば、図４に示すように、ランプバルブ２１の表面より出射する光線Ｂ_１〜Ｂ_６をランプバルブの外面からみたときの発光部２ｓの各虚像の位置は、それぞれ、領域Ｖ_０の内部に散らばった点Ｖ_１〜Ｖ_６となる。
このように、ランプバルブ２１の表面を、互いに面積が均等な多数の面に区画し、各面の中央から出射する光線について発光部２ｓの虚像の位置を求める。そして、これら各虚像の位置の集合の平均位置を求め、これを発光部の虚像Ｖとする。
リフレクタ１は、図２に示すように、この発光部の虚像Ｖと、所望の集光点であるガラスロッドの入光面１２ｉの中央の点Ｆとを二つの焦点とする楕円Ｅ’を、発光部２ｓと集光点Ｆとを結ぶ光軸ｘの周りに回転させて得られる形状に形成されている。楕円Ｅ’の長軸ｘ_１は、図２に示すように、光軸ｘから角度αだけ傾いたものとなる。
【００１５】
この照明ユニット１１から出射された光線は、上記のとおり光軸上の一点で集光し、この点でガラスロッド１２に取り込まれる。その後、図１に示すように、ＲＧＰフィルタ１３通過したのち、リレ−レンズ系（リレーレンズ１４、反射ミラ−１５、反射プリズム１６）によってコンデンサレンズ１７に導かれ、ＤＭＤ１８に照射される。
ＤＭＤ１８からの反射光は、投射レンズ系１９によって拡大されて、スクリ−ンＳに投影される。
【００１６】
本実施の形態の光源ユニット１１、及びデータプロジェクタ１０によれば、ランプバルブ２１による光線の屈折を考慮してリフレクタ１の反射面１ｓの形状を決定し、リフレクタ１の反射光が光軸上の一点において確実に集光するようにしたので、ランプ２から出射する光線を、より多く照射対象（ガラスロッド１２の入光面１２ｉ）に照射できる。
これにより、照射対象となるガラスロッド１２の入光面１２ｉの大きさを小さくすることもできる。ガラスロッド１２の断面が小さくなれば、投影角倍率が小さくなり、ＤＭＤ１８に当たる光線の平行度が増す。それにより、データプロジェクタ１０の投影レンズ系１９の口径を小さくできる。
【００１７】
なお、上記の実施の形態では、表示装置として、ＤＭＤを利用したデータプロジェクタ１０を例に挙げたが、本発明はこれに限定されることはなく、ＯＨＰ（オーバー・ヘッド・プロジェクタ）やフィルム映写機など、各種表示装置の光源として利用可能である。
また、上記の実施の形態では、ランプバルブ２１の断面が凸レンズ形状になっているが、逆に、ランプバルブの断面が凹レンズ形状である場合には、楕円Ｅ’の長軸ｘ_１は、光軸ｘに対してαと逆回転方向に傾く。
また、本発明の光源ユニットは、表示装置以外の、ランプの光を所望の点に集光させて利用する場合一般に適用可能である。
その他、具体的な詳細などについても適宜に変更可能であることはもちろんである。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、リフレクタは、前記発光部から出射し前記ランプバルブの断面形状により屈折した光線を前記ランプバルブの外面からみたときの発光部の虚像と、所望の集光点とを二つの焦点とする楕円を、前記発光部と前記集光点とを結ぶ光軸の周りに回転させて得られる形状に形成されているので、光線がランプバルブを通過する際に屈折しても集光性が損なわれにくく、光線の利用率を高めることができる。
また、リフレクタの設計を簡単な計算で行うことができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明におけるリフレクタの形状を明確な方法で決定できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の光源ユニットから放射された光線を照度調整部に取り込む際の光線の利用率が高いので、ランプの出力を効率良く利用して、スクリーン上に投影される画像の照度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光源ユニットを用いた表示装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る光源ユニットの一例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る光源ユニットにおけるランプの一例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る光源ユニットにおける、ランプの発光部の虚像の選定方法を示す断面図である。
【図５】従来の光源ユニットの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　　リフレクタ
２　　　ランプ
２ｂ　　ランプバルブ
２ｓ　　発光部
１０　　表示装置（データプロジェクタ）
１１　　光源ユニット
１４〜１６　　リレーレンズ系
１８　　チャート（ＤＭＤ）
１９　　投射レンズ系
Ｅ’　　楕円
Ｓ　　　スクリーン
Ｖ　　　発光部の虚像の位置
ｘ　　　光軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source unit used for a display device such as a projector, and a display device using the same.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows a conventional example of a light source unit 111 used for a display device such as a projector. Light emitted from the light emitting portion P of the lamp bulb 2 is reflected by a reflector 101 having a light reflecting effect on the front surface (or the back surface) by a rod 12 made of glass, plastic, or the like (or a light tunnel: a cylinder having a reflecting mirror surface on the inner surface). Are collected on the light incident surface 12i.
[0003]
As one of the shapes of the reflection surface 101s of the reflector 101, a spheroid E having an optical axis x as an axis is frequently used. This is because the reflector 101 is arranged so that the first focal point P and the second focal point Q of the spheroid are on the optical axis, and the light emitting portion 2s of the lamp 2 and the rod 12 are located at the first focal point and the second focal point. By arranging the center of the light-entering surface 12i and the center of the light-emitting surface 12i, light emitted from the light-emitting portion is surely converged on the end face of the rod 12 and is incident.
Light rays incident on the light incident surface 12i of the rod 12 are reflected by the side surface of the rod 12, mixed with light rays of various angles, emitted from the opposite exit surface, and used as illumination light for a display device such as a projector. . By passing the light beam through the rod 12, it is possible to reduce illuminance unevenness, color unevenness and flicker of the display device, and it is also possible to convert a light beam having a circular cross section into a light beam having a rectangular cross section.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Normally, the lamp bulb 21 of the lamp 2 does not have a concentric circle centered on the light emitting portion 2s of the lamp 2 when the lamp bulb 21 is cut along a plane including the optical axis x. For this reason, the light beam emitted from the light emitting unit 2s is refracted when passing through the lamp bulb 21. (For example, in the lamp 2 shown in FIG. 4, the lamp bulb 21 enclosing the light emitting portion acts as a convex lens, and the light beam is refracted.)
Therefore, as shown in FIG. 4, each light beam emitted from the light emitting portion 2s of the lamp 2 disposed at the first focal point P, passed through the lamp bulb 21 and reflected by the reflector 101 is transmitted to the second focal point Q. Does not condense completely. That is, there is a problem that a part of the light beam of the lamp 2 does not enter the rod 12 and the utilization rate of the light beam of the lamp 2 is reduced.
[0005]
An object of the present invention is to use a light beam emitted from a lamp at a predetermined point with a reflector without impairing the light collecting property due to refraction when the light beam passes through a lamp bulb. And a display device using the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 reflects a lamp (for example, 2 in FIG. 2) and a light beam emitted from a light emitting unit (for example, 2s in FIG. 2) of the lamp to collect the light. A light source unit (e.g., 11 in FIG. 2) including a reflector (e.g., 1 in FIG. 2) for emitting light,
The lamp includes the light emitting unit formed to be very small with respect to the size of the reflector, and a lamp bulb (for example, 21 in FIG. 2) enclosing the light emitting unit,
The reflector is configured to determine a position (for example, V in FIG. 2) of a virtual image of the light emitting unit when a light beam emitted from the light emitting unit and refracted by the cross-sectional shape of the lamp bulb is viewed from an outer surface of the lamp bulb. An ellipse E ′ having a point (for example, F in FIG. 2) as two focal points is obtained by rotating the ellipse E ′ around an optical axis (for example, x in FIG. 2) connecting the light emitting unit and the converging point. It is characterized by being formed in a shape.
Actually, when each light beam emitted from the outer surface of the lamp bulb is extended to the light emitting portion side, the virtual image of the light emitting portion is not actually concentrated at one point but spread to a certain area (for example, V _{0 in} FIG. 4). ). For example, the shape of the ellipse E ′ can be determined by calculating the position of the center of gravity of the brightness of the virtual image of the light emitting unit and setting it as the position V of the virtual image of the light emitting unit.
Further, as the above-mentioned lamp, a lamp having a light-emitting portion smaller than about several mm, such as a high-pressure mercury lamp, a short arc metal halide lamp, or a xenon short arc lamp, can be suitably used.
[0007]
According to the first aspect of the present invention, the reflector includes a virtual image of the light emitting unit when a light beam emitted from the light emitting unit and refracted by the cross-sectional shape of the lamp bulb is viewed from the outer surface of the lamp bulb, and a desired focal point. Is formed into a shape obtained by rotating an ellipse having two focal points around an optical axis connecting the light-emitting portion and the condensing point, so that the light ray is refracted when passing through the lamp bulb. However, the light collecting property is hardly impaired, and the utilization rate of light rays can be increased.
Further, the design of the reflector can be performed by a simple calculation.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the light source unit according to the first aspect (for example, 11 in FIG. 2),
The position (for example, V in FIG. 2) of the virtual image of the light-emitting unit is determined by each light beam (for example, B _{1 to} B _{6 in} FIG. 4) emitted from the surface of the lamp bulb (for example, 21 in FIG. 2). (in example FIG. 2, 2s) said light emitting portion when viewed from the outer surface of the valve (in e.g. Fig. 4, _V 1 _~V ₆₎ each virtual image of, characterized in that there is a center of gravity of.
[0009]
According to the invention described in claim 2, the shape of the reflector in the invention described in claim 1 can be determined by a clear method.
[0010]
A display device (for example, a data projector 10 in FIG. 1) according to the invention of claim 3 is, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, a light source unit (for example, FIG. The light beam emitted from 11) is taken into the illuminance adjustment unit (for example, rod 12 in FIG. 1) at the light condensing point (for example, F in FIG. 2) and passed therethrough, and the transmitted light is relay lens system (for example, in FIG. 1). , 14 to 16) to a chart (for example, DMD 18 in FIG. 1), and the reflected light or transmitted light from this chart is projected onto a screen by a projection lens system (for example, 19 in FIG. 1). I do.
Here, the chart refers to a DMD (specular reflection type optical modulator), a reflection type liquid crystal panel, a transmission type image panel, or the like.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, the light emitted from the light source unit according to the first or second aspect has a high light utilization factor when taken into the illuminance adjustment unit, so that the output of the lamp is efficiently used. Thus, the illuminance of the image projected on the screen can be increased.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a light source unit and a display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
The light source unit and the display device according to the present embodiment are applied to a data projector using a DMD (digital micromirror device). FIG. 1 is a schematic diagram of the data projector 10, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a light source unit 11 used in the data projector 10.
[0013]
As shown in FIG. 2, the light source unit 11 of the present embodiment reflects the light emitted from the lamp 2 and the light emitting portion 2 s of the lamp 2 and collects the light at a point F on the light incident surface 12 i of the glass rod 12. And a reflector 1 for emitting light.
The lamp 2 is composed of a high-pressure mercury lamp, the arc length of which is about several mm, and the light emitting portion is very small with respect to the size of the reflector 1. The lamp bulb 21 for enclosing the light-emitting portion of the lamp 2 is made of glass, and its inner surface and outer surface are formed in a shape as shown in FIG. The lamp bulb 21 functions as a convex lens.
Due to the position of the arc-generating electrode, the light-emitting portion of the lamp 2 is more unevenly distributed in the axial direction of the lamp than the center of the enclosed portion.
[0014]
As shown in FIGS. 3 and 4, when the light emitted from the light emitting portion of the lamp 1 and refracted by the cross-sectional shape of the lamp bulb 21 is viewed from the outer surface of the lamp bulb 21, the virtual image of the light emitting portion is not concentrated at one point, but is constant. the thing that has spread to the area V _0. For example, as shown in FIG. 4, when light rays B _{1 to} B ₆ emitted from the surface of the lamp bulb 21 are viewed from the outer surface of the lamp bulb, the positions of the respective virtual images of the light emitting unit 2 s are located inside the region V ₀ . the _V 1 ~V ₆ points scattered.
In this manner, the surface of the lamp bulb 21 is divided into a number of surfaces having equal areas, and the position of the virtual image of the light emitting unit 2s is obtained for the light beam emitted from the center of each surface. Then, an average position of a set of positions of these virtual images is obtained, and this is set as a virtual image V of the light emitting unit.
As shown in FIG. 2, the reflector 1 forms an ellipse E ′ having two focal points, a virtual image V of the light emitting unit and a center point F of the light incident surface 12 i of the glass rod, which is a desired light-converging point. It is formed in a shape obtained by rotating around an optical axis x connecting the light emitting portion 2s and the light condensing point F. Long axis x ₁ of the ellipse E ', as shown in FIG. 2, becomes tilted from the optical axis x by an angle alpha.
[0015]
The light beam emitted from the illumination unit 11 is focused at one point on the optical axis as described above, and is captured by the glass rod 12 at this point. Thereafter, as shown in FIG. 1, after passing through an RGP filter 13, the light is guided to a condenser lens 17 by a relay lens system (a relay lens 14, a reflection mirror 15, and a reflection prism 16) and irradiated to the DMD 18.
The reflected light from the DMD 18 is enlarged by a projection lens system 19 and projected on a screen S.
[0016]
According to the light source unit 11 and the data projector 10 of the present embodiment, the shape of the reflecting surface 1s of the reflector 1 is determined in consideration of the refraction of the light beam by the lamp bulb 21, and the reflected light of the reflector 1 is positioned on the optical axis. Since the light is surely condensed at one point, more light beams emitted from the lamp 2 can be irradiated to the irradiation target (the light incident surface 12i of the glass rod 12).
Thereby, the size of the light incident surface 12i of the glass rod 12 to be irradiated can be reduced. If the cross section of the glass rod 12 becomes smaller, the projection angle magnification becomes smaller, and the parallelism of the light beam impinging on the DMD 18 increases. Thus, the diameter of the projection lens system 19 of the data projector 10 can be reduced.
[0017]
In the above embodiment, the data projector 10 using the DMD is taken as an example of the display device. However, the present invention is not limited to this, and may be an OHP (over head projector) or a film projector. For example, it can be used as a light source for various display devices.
Further, in the above embodiment, the cross section of the lamp bulb 21 is turned convex lens shape, conversely, if the cross-section of the lamp bulb is concave shape, the long axis x ₁ of the ellipse E 'is light It is inclined in the direction opposite to α with respect to the axis x.
In addition, the light source unit of the present invention is generally applicable to a case where light from a lamp other than a display device is collected and used at a desired point.
In addition, it goes without saying that specific details and the like can be appropriately changed.
[0018]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the reflector includes a virtual image of the light emitting unit when a light beam emitted from the light emitting unit and refracted by the cross-sectional shape of the lamp bulb is viewed from the outer surface of the lamp bulb, and a desired focal point. Is formed into a shape obtained by rotating an ellipse having two focal points around an optical axis connecting the light-emitting portion and the condensing point, so that the light ray is refracted when passing through the lamp bulb. However, the light collecting property is hardly impaired, and the utilization rate of light rays can be increased.
In addition, the design of the reflector can be performed by a simple calculation.
[0019]
According to the invention described in claim 2, the shape of the reflector in the invention described in claim 1 can be determined by a clear method.
[0020]
According to the third aspect of the present invention, the light emitted from the light source unit according to the first or second aspect has a high light utilization factor when taken into the illuminance adjustment unit, so that the output of the lamp is efficiently used. Thus, the illuminance of the image projected on the screen can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a display device using a light source unit according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a light source unit according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing an example of a lamp in the light source unit according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of selecting a virtual image of a light emitting portion of a lamp in the light source unit according to the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing an example of a conventional light source unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflector 2 Lamp 2b Lamp bulb 2s Light emitting part 10 Display device (data projector)
11 Light source units 14-16 Relay lens system 18 Chart (DMD)
19 Projection lens system E 'Ellipse S Screen V Position of virtual image of light emitting part x Optical axis

Claims

ランプと、このランプの発光部から出射する光線を反射して集光させるリフレクタとを備える光源ユニットであって、
前記ランプは、前記リフレクタの大きさに対して非常に小さく形成された前記発光部と、この発光部を封入するランプバルブとを備え、
前記リフレクタは、前記発光部から出射し前記ランプバルブの断面形状により屈折した光線を前記ランプバルブの外面からみたときの発光部の虚像の位置と、所望の集光点とを二つの焦点とする楕円を、前記発光部と前記集光点とを結ぶ光軸の周りに回転させて得られる形状に形成されていること
を特徴とする光源ユニット。A light source unit including a lamp and a reflector that reflects and collects light emitted from a light emitting unit of the lamp,
The lamp includes the light emitting unit formed to be very small with respect to the size of the reflector, and a lamp bulb enclosing the light emitting unit,
The reflector has, as two focal points, a position of a virtual image of the light emitting unit when a light beam emitted from the light emitting unit and refracted by the cross-sectional shape of the lamp bulb is viewed from the outer surface of the lamp bulb, and a desired light-converging point. A light source unit, wherein an ellipse is formed in a shape obtained by rotating the ellipse around an optical axis connecting the light emitting section and the light-converging point.

請求項１に記載の光源ユニットにおいて、
前記発光部の虚像の位置は、前記ランプバルブの表面より出射する各光線をそれぞれランプバルブの外面からみたときの前記発光部の各虚像の重心とされていること
を特徴とする光源ユニット。The light source unit according to claim 1,
The light source unit according to claim 1, wherein the position of the virtual image of the light emitting unit is the center of gravity of each virtual image of the light emitting unit when each light beam emitted from the surface of the lamp bulb is viewed from the outer surface of the lamp bulb.

請求項１または２に記載の光源ユニットから放射された光線を前記集光点で照度調整部に取り込み通過させ、この通過光をリレーレンズ系でチャートに誘導し、このチャートからの反射光又は透過光を投射レンズ系によってスクリーン上に投影すること
を特徴とする表示装置。A light beam emitted from the light source unit according to claim 1 or 2 is taken into the illuminance adjustment unit at the light condensing point and passed therethrough, and the transmitted light is guided to a chart by a relay lens system, and is reflected or transmitted from the chart. A display device, wherein light is projected onto a screen by a projection lens system.