JPH058582Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は平行光を出射する光源装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

例えば液晶プロジエクタ等の光学表示機器にお
ける光源装置は、光源ランプと、この光源ランプ
からの光を反射させるリフレクタとからなつてお
り、この光源装置としては一般に、放物面鏡リフ
レクタの焦点上に光源ランプの発光部を位置さ
せ、光源ランプからの光をリフレクタで反射させ
てリフレクタ光軸に平行な平行光を被照射体（液
晶プロジエクタにおいては透過型液晶表示パネ
ル）に向けて出射する構成のものが知られてい
る。なお、光源ランプとしては、キセノンランプ
またはハロゲンランプ等の、両端に端子部を有す
る高輝度の高電圧アークランプが使用されてお
り、この光源ランプは、その発光部を放物面鏡リ
フレクタの焦点上に位置させてリフレクタ光軸に
沿わせて設けられ、基端側をリフレクタの中心部
（反射面の中心部）に貫通固定してリフレクタに
支持されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の光源装置は、放物面鏡リ
フレクタで反射されて前方に出射する平行光の光
束の中心部に影ができてしまうという問題をもつ
ていた。これは、上記光源装置では光源ランプの
基端側をリフレクタの中心部に貫通固定している
ためにリフレクタの中心部には反射面がないこと
と、光源ランプの両端の端子部は光を通さないた
めに光源ランプの先端側の端子部が影になること
とによるものであり、放物面鏡リフレクタを用い
て光源からの光を反射させる光源装置では、リフ
レクタで反射された光が平行光となつて出射する
ために、光源装置からの出射光はその光束の中心
に影ができているままの状態で被照射体を照射す
るから、従来の光源装置によつて被照射体を照射
したのでは、被照射体の中心部が暗くなつてしま
うことになる。

この考案は上記のような実情にかんがみてなさ
れたものであつて、その目的とするところは、放
物面鏡リフレクタを使用して平行光を出射するも
のでありながら、出射光をその光束の中心部に影
がない光にすることができる光源装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決する手段〕

この考案の光源装置は、放物面鏡リフレクタの
外周縁部の前方に、このリフレクタの外周縁部に
おいて反射された光をリフレクタ光軸に向けて反
射または屈折させるリング状光変向体を設けると
ともに、光源ランプの前方に前記リフレクタ光軸
上に位置させて、上記リング状光変向体からの光
を前方に向けて屈折または反射させてリフレクタ
光軸に平行な平行光とする小径な中心部光変向体
を設けたことを特徴とするものである。

〔作用〕

すなわち、この考案の光源装置は、放物面鏡リ
フレクタの外周縁部において反射された光をリフ
レクタの外周縁部前方に設けたリング状光変向体
によりリフレクタ光軸に向けて反射または屈折さ
せるとともに、このリング状光変向体からの光
を、光源ランプの前方にリフレクタ光軸上に位置
させて設けた小径な中心部光変向体により前方に
向けて屈折または反射させてリフレクタ光軸に平
行な平行光として出射させるようにしたものであ
り、このようにすれば、リフレクタで反射された
平行光の光束の中心部に生じている影の部分にリ
フレクタ外周縁部において反射された光を導いて
上記影をなくしてやることができるから、光源装
置からの出射光をその光束の中心部に影がない光
にすることができる。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を、液晶プロジエク
タにおける光源装置について図面を参照し説明す
る。

まず液晶プロジエクタの構成を説明すると、第
１図において１は液晶プロジエクタのケースであ
り、このケース１の後半分は光源部ハウス１ａと
され、この光源部ハウス１ａ内には後述する構成
の光源装置Ａが設けられている。また、ケース１
の前半分は表示部ハウス１ｂとされており、この
表示部ハウス１ｂ内には透過型の液晶表示パネル
２が設けられている。この液晶表示パネル２は、
例えばテレビジヨン画像（カラー画像）を表示す
るマトリクス表示パネルとされており、この液晶
表示パネル２は表示パネル冷却器３の前面（光源
部ハウス１ａに対して反対側の面）に取付けられ
ている。なお、上記表示パネル冷却器３は、前後
面が透明な密封容器内にエチレングリコール水溶
液等の透明な冷却液を充填したもので、熱に弱い
液晶表示パネル２を常時強制冷却して液晶表示パ
ネル２の昇温を防いでいる。４は表示部ハウス１
ｂの前面に設けられた投影レンズ、５は上記液晶
表示パネル２と投影レンズ４との間に位置させて
表示部ハウス１ｂ内に設けられたサーキユラフレ
ネルレンズからなる集光レンズである。また、６
は光源部ハウス１ａと表示部ハウス１ｂとの間を
仕切る断熱壁であり、この断熱壁６には光源部ハ
ウス１ａ内の光源装置Ａからの光を透過させる透
明窓７が設けられている。この透明窓７は、断熱
壁６に開口を設けるとともにこの開口に耐熱ガラ
ス等の透明板８を取付けて形成されている。な
お、図示しないが、ケース１には、光源部ハウス
１ａ内および表示部ハウス１ｂ内を空冷するため
の吸気孔および排気孔が設けられている。

この液晶プロジエクタは、液晶表示パネル２の
表示画像を投影レンズ４によりプロジエクタの前
方に配置された図示しない外部スクリーン面に拡
大投影するもので、光源部ハウス１ａ内の光源装
置Ａからの光は断熱壁６の透明窓７および表示パ
ネル冷却器３を通つて液晶表示パネル２に入射
し、この液晶表示パネル２を透過した光つまり液
晶表示パネル２の表示画像は、集光レンズ５によ
り投影レンズ４に集光されてこの投影レンズ４に
より外部スクリーン面に拡大画像として投影され
る。

次に、光源部ハウス１ａ内の光源装置Ａについ
て説明すると、第１図において、１０は光源ラン
プ１１からの光を液晶表示パネル２に向けて反射
させる放物面鏡リフレクタであり、このリフレク
タ１０はその反射面（リフレクタ内面）を液晶表
示パネル２に対向させて光源ボツクス１２内に支
持されている。また、上記光源ランプ１１は、キ
セノンランプまたはハロゲンランプ等の、両端に
端子部１２ａ，１２ｂを有する高輝度の高電圧ア
ークランプとされており、この光源ランプ１１
は、その発光部１１ａを放物面鏡リフレクタ１０
の焦点上に位置させてリフレクタ光軸ｏに沿わせ
て設けられ、その基端側をリフレクタ１０の反射
面の中心部に設けたランプ挿通部１０ａに貫通固
定してリフレクタ１０に支持されている。また、
１３は上記リフレクタ１０の外周縁部の前方に設
けられた光変向用のリング状反射板、１４は光源
ランプ１１の前方にリフレクタ光軸ｏ上に位置さ
せて設けられた光変向用の中心部プリズムであ
り、リング状反射板１３は、第１図および第２図
に示すように、角枠状フレーム１５とこのフレー
ム１５に垂直に取付けた透明板１６とに耐熱性接
着剤によつて接着固定され、中心部プリズム１４
は、上記透明板１６に透明な耐熱性接着剤によつ
て接着固定されている。なお、上記透明板１６
は、光源ランプ１１が異常加熱を生じて破裂した
ときにその破片が飛散してケース１内の電子機器
（図示しないが電源回路や表示パネル駆動回路等）
を損傷するのを防ぐための防爆板を兼ねており、
そのためにこの透明板１６は高強度耐熱ガラスと
されている。

上記リング状反射板１３は、放物面鏡リフレク
タ１０によりリフレクタ光軸ｏに平行な平行光と
して反射される光ａのうち、リフレクタ１０の外
周縁部において反射された光a′をリフレクタ反射
光束の中心つまりリフレクタ光軸ｏに向けて反射
させるもので、このリング状反射板１３は、その
内周の反射面がリフレクタ光軸ｏに対して45°の
傾きをもつものとされている。また、上記中心部
プリズム１４は、リング状反射板１４で反射され
た光a′を前方に向けて屈折させてリフレクタ光軸
ｏに平行な平行光とするもので、この中心部プリ
ズム１４は小径な円錐状プリズムとされており、
その頂部を光源ランプ１１側に向けて横向きに設
けられている。この中心部プリズム１４は、その
底面の径を、リフレクタ１０の中心のランプ取付
け部（反射面となつていない部分）の径と光源ラ
ンプ１１の先端側の端子部１２ａの径とのうちの
大きい方の径とほぼ同程度の径とした大きさのも
のとされており、また、上記リング状反射板１３
の反射面の幅は、中心部プリズム１４の周面（光
入射面）にその全域にわたつて光を入射させる幅
とされている。なお、上記放物面鏡リフレクタ１
０は、その径を液晶表示パネル２の表示領域（通
常は長方形）に外接する円の径よりもある程度大
きくしたものとされており、またリング状反射板
１３は、その外径をリフレクタ１０の径とほぼ同
じにし、内径を液晶表示パネル２の表示領域に外
接する円の径よりも僅かに大きくした大きさのも
のとされている。

この光源装置Ａによる液晶表示パネル２への光
の照射について説明すると、発光部１１ａを放物
面鏡メインリフレクタ１０の焦点上に位置させて
設けられている光源ランプ１１からの光は、放物
面鏡リフレクタ１０によりリフレクタ光軸ｏに平
行な平行光として反射され、このリフレクタ反射
光のうち、リフレクタ１０の外周縁部の前方に設
けられているリング状反射板１３の内側を通る光
ａは、そのまま透明板１６を透過して液晶表示パ
ネル２に向かつて出射する。なお、リング状反射
板１３はその内径を液晶表示パネル１１の表示領
域よりも僅かに大きくしたものであるから、この
リング状反射板１３の内側を通つて出射する光ａ
の光束は、液晶表示パネル２の表示領域をその全
域にわたつて照射できる幅の光束である。一方、
リフレクタ１０の外周縁部において反射された光
a′は、リング状反射板１３によりリフレクタ光軸
ｏに向けて反射されて光源ランプ１１の前方にリ
フレクタ光軸ｏ上に位置させて設けられている中
心部プリズム１４に入射し、この中心部プリズム
１４により前方に向けて屈折されて、リフレクタ
光軸ｏに平行な平行光となつて透明板１６を透過
して液晶表示パネル２に向かつて出射する。

すなわち、上記光源装置Ａは、放物面鏡リフレ
クタ１０の外周縁部において反射された光a′をリ
フレクタ１０の外周縁部前方に設けたリング状反
射板１３によりリフレクタ光軸ｏに向けて反射さ
せるとともに、このリング状反射板１３からの光
a′を、光源ランプ１１の前方にリフレクタ光軸ｏ
上に位置させて設けた小径な中心部プリズム１４
により前方に向けて屈折させてリフレクタ光軸ｏ
に平行な平行光として出射させるようにしたもの
であり、このようにすれば、リフレクタ１０で反
射された平行光の光束の中心部に、リフレクタ１
０の中心部では光の反射がないことや光源ランプ
１１の先端側の端子部１２ａが光を通さないこと
による影が生じていても、この影の部分に、リフ
レクタ外周縁部において反射された光a′を導いて
上記影をなくしてやることができる。したがつ
て、上記光源装置によれば、この光源装置からの
出射光をその光束の中心部に影がない光にして、
液晶表示パネル２に、中心部の光量も十分な、表
示領域全域にわたつてほぼ均一な照射光を入射さ
せることができるから、液晶表示パネル２の表示
画像の中心部が暗くなるのを防いで、表示画像の
輝度を画面全体にわたつて均一にし、輝度むらの
ない高画質の画像をスクリーン面に投影すること
ができる。

なお、上記実施例では、リフレクタ１０の外周
縁部において反射された光をリフレクタ光軸ｏに
向けてやるリング状光変向体を反射板１３として
いるが、このリング状光変向体はプリズム等を使
用してもよいし、また上記リング状光変向体から
の光を前方に向けてやる中心部光変向体も、上記
実施例の円錐状プリズム１４に限らず、反射板を
使用してもよい。

すなわち、第３図はこの考案の他の実施例を示
したもので、この実施例は、放物面鏡リフレクタ
１０の外周縁部の前方に、このリフレクタ１０の
外周縁部において反射された光a′をリフレクタ光
軸ｏに向けて屈折させるリング状プリズム１７を
設けるとともに、光源ランプ１１の前方にリフレ
クタ光軸ｏ上に位置させて、上記リング状プリズ
ム１７からの光a′を前方に向けて反射させてリフ
レクタ光軸ｏに平行な平行光とする円錐状反射面
をもつ小径な中心部反射板１８を設けたものであ
る。なお、第３図において、第１図に示したもの
と対応するものについては、図に同符号を付して
その説明を省略する。

また、上記実施例では、液晶表示パネル２の表
示画像を外部スクリーンに投影する液晶プロジエ
クタにおける光源装置について説明したが、この
考案は、プロジエクタ本体の前面に透過型のスク
リーンを設けてこのスクリーン面に液晶表示パネ
ルの表示画像を投影するタイプの液晶プロジエク
タや、液晶表示パネル面をそのまま画面とする非
投影型の光学表示機器の光源装置にも適用できる
し、また、液晶表示パネルを使用する光学表示機
器に限らず、被照射体として透過型のエレクトロ
クロミツク表示パネル等を使用する光学表示機器
等の光源装置にも広く適用できることはもちろん
である。

〔考案の効果〕

この考案の光源装置は、放物面鏡リフレクタの
外周縁部の前方に、このリフレクタの外周縁部に
おいて反射された光をリフレクタ光軸に向けて反
射または屈折させるリング状光変向体を設けると
ともに、光源ランプの前方に前記リフレクタ光軸
上に位置させて、上記リング状光変向体からの光
を前方に向けて屈折または反射させてリフレクタ
光軸に平行な平行光とする小径な中心部光変向体
を設けたものであるから、放物面鏡リフレクタを
使用して平行光を出射するものでありながら、出
射光をその光束の中心部に影がない光にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示
したもので、第１図は光源装置を備えた液晶プロ
ジエクタの縦断側面図、第２図はリング状反射板
および中心部プリズムのリフレクタ側から見た正
面図である。第３図はこの考案の他の実施例を示
す光源装置の縦断側面図である。 Ａ……光源装置、２……液晶表示パネル（被照
射体）、１０……放物面鏡リフレクタ、１１……
光源ランプ、１１ａ……発光部、ｏ……リフレク
タ光軸、１３……リング状補助リフレクタ、１４
……中心部プリズム、１６……透明板、１７……
リング状プリズム、１８……中心部反射板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 放物面鏡リフレクタの焦点上に光源ランプの発
   光部を位置させ、光源ランプからの光をリフレク
   タで反射させてリフレクタ光軸に平行な平行光を
   出射する光源装置において、前記リフレクタの外
   周縁部の前方に、このリフレクタの外周縁部にお
   いて反射された光を前記リフレクタ光軸に向けて
   反射または屈折させるリング状光変向体を設ける
   とともに、上記光源ランプの前方に前記リフレク
   タ光軸上に位置させて、上記リング状光変向体か
   らの光を前方に向けて屈折または反射させてリフ
   レクタ光軸に平行な平行光とする小径な中心部光
   変向体を設けたことを特徴とする光源装置。