JPH0651401A - Light source device for projector - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the light utilization factor of a light beam radiated toward the outside among direct light beams which are not reflected by a reflector, and also to obtain a video having no brightness gradient between the center and the periphery of the video. CONSTITUTION:A doughnut-like lens 30 is provided between the reflector 12 and a body 14 to be irradiated. A conventional loss light beam being the direct light beam from a lamp valve 11 and radiated toward the outside of the body 14 to be irradiated is condensed in the body 14 through the lens part 31 of a ring-like convex lens constituting the lens 30, and becomes an effective light beam. A luminous flux is condensed only on the periphery of the body 14 by the condensed effective light beam, and peripheral light quantity ratio is apparently improved. The light utilization factor is drastically improved in comparison with the case that a light condensing means consisting only of the reflector 12 is used. The uniformity of the illuminance of the body 14 is improved by appropriately setting optical arrangement, and the uniformity of the brightness of the projected video is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ランプバルブから直接
発射した光を集光して光利用率を向上せしめたプロジェ
クタの光源装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source device for a projector in which light emitted directly from a lamp bulb is condensed to improve the light utilization rate.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図３は、透過型映像投影装置（スライド
プロジェクタ、液晶プロジェクタなど）の概念図であ
る。この図３において、光源１０からの光線がコンデン
サレンズ１３で集光され、フィルム、液晶などの被照射
体としての映像源１４、投写レンズ１５を経てスクリー
ン１６に投影されるものである。このスクリーン１６に
投影される映像は、大画面になる場合が多いため、光源
１０には大きなパワーを有するものが要求される。しか
し、単純に大きなパワーを有するものを用いるだけで
は、消費電力の増大や温度の異常な上昇などの問題があ
る。そのため、小さめのパワーの光源１０の利用率を可
能な限り向上することが重要である。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a conceptual diagram of a transmissive image projection apparatus (slide projector, liquid crystal projector, etc.). In FIG. 3, a light beam from a light source 10 is condensed by a condenser lens 13 and is projected on a screen 16 via an image source 14 as an irradiated object such as a film or liquid crystal and a projection lens 15. Since the image projected on the screen 16 is often a large screen, the light source 10 is required to have a large power. However, simply using a device having a large power causes problems such as an increase in power consumption and an abnormal rise in temperature. Therefore, it is important to improve the utilization rate of the light source 10 having a small power as much as possible.

【０００３】このため、図４に示すように、放物面状の
リフレクタ１２をランプバルブ１１の後に設置して、平
行な反射光を得るのが一般的な手段である。このリフレ
クタ１２だけでは、図４の斜線部Ａに示すように、反射
しない直接光のうち外方へ放射される光が多く存在し、
これが損失光となる。そこで、図４に示すように、リフ
レクタ１２の外周縁に、ランプバルブ１１を中心点とす
る球面リフレクタ２１を設け、この球面リフレクタ２１
により、光源１０のランプバルブ１１中心に集め、この
ランプバルブ１１を透過したり、反射したりして２次的
な光源として再度利用しようとすることが行われてい
る。また、リフレクタ１２は、放物面の代わりに回転楕
円面鏡やレンズなどを組み合わせたものも存在してい
る。For this reason, as shown in FIG. 4, it is a general means to install a parabolic reflector 12 after the lamp bulb 11 to obtain parallel reflected light. With this reflector 12 alone, as shown by the hatched portion A in FIG. 4, much of the direct light that is not reflected is emitted to the outside,
This becomes lost light. Therefore, as shown in FIG. 4, a spherical reflector 21 having the lamp bulb 11 as a center point is provided on the outer peripheral edge of the reflector 12, and the spherical reflector 21 is provided.
Therefore, the light source 10 collects the light in the center of the lamp bulb 11 and transmits or reflects the lamp bulb 11 to be reused as a secondary light source. In addition, as the reflector 12, there is one in which a spheroidal mirror or a lens is combined instead of the paraboloid.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような球
面リフレクタ２１によりランプバルブ１１中心に集めら
れた光は、ランプバルブ１１の外周面や発光部分にて散
乱してランプバルブ１１から発射されたものとはなら
ず、理論的な光利用率の向上とはかけ離れたものとなる
という問題があった。また、図３において、単純光学系
を使用した照明では、斜線部Ｃのセンタ輝度に対する周
辺輝度の低下、すなわち、周辺光量比の低下が避けられ
ず、投写映像に著しい輝度勾配が生じるという問題があ
った。However, the light collected by the spherical reflector 21 at the center of the lamp bulb 11 is scattered by the outer peripheral surface of the lamp bulb 11 and the light emitting portion and is emitted from the lamp bulb 11. However, there is a problem in that it is not the case and is far from the theoretical improvement of the light utilization rate. Further, in FIG. 3, in the illumination using the simple optical system, a decrease in the peripheral brightness with respect to the center brightness of the shaded portion C, that is, a decrease in the peripheral light amount ratio is unavoidable, which causes a problem that a remarkable brightness gradient occurs in the projected image. there were.

【０００５】本発明は、リフレクタで反射しない直接光
のうち外方へ放射される光の光利用率の向上を図るとと
もに、映像の中心と周辺での濃度勾配のないものを得る
ことを目的とするものである。It is an object of the present invention to improve the light utilization rate of the light emitted to the outside out of the direct light which is not reflected by the reflector and to obtain a light having no density gradient between the center and the periphery of the image. To do.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、ランプバルブ
１１からの光線をリフレクタ１２で反射して、プロジェ
クタの被照射体１４に光線を送るための光源１０におい
て、前記リフレクタ１２と被照射体１４との間に、ラン
プバルブ１１からの直接光線であって、前記被照射体１
４外に放射される光線を被照射体１４内に集光するため
のドーナツ状レンズ３０を設け、このドーナツ状レンズ
３０は、リフレクタ１２の外周に望ませて設けられ、周
縁部分がレンズ部３１を構成し、中央部分が透孔３３ま
たは平面部３２を構成してなるものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a light source 10 for reflecting a light beam from a lamp bulb 11 by a reflector 12 and sending the light beam to an object to be irradiated 14 of a projector includes the reflector 12 and the object to be irradiated. 14 is a direct light beam from the lamp bulb 11,
4 is provided with a doughnut-shaped lens 30 for condensing the light rays radiated to the outside into the irradiated body 14. This donut-shaped lens 30 is provided on the outer periphery of the reflector 12 as desired, and the peripheral portion is the lens portion 31. And the central portion constitutes the through hole 33 or the flat surface portion 32.

【０００７】[0007]

【作用】ランプバルブ１１からの直接光線であって、被
照射体１４外に放射されていた従来の損失光線は、ドー
ナツ状レンズ３０を構成するリング状凸レンズのレンズ
部３１によって、被照射体１４内に集光され、有効な光
線となる。この集光された有効な光線は、ドーナツ状で
あり、光源１０と被照射体１４との位置関係を適正に設
定すれば、光束を被照射体１４の周辺のみに集光するこ
とができ、周辺光量比の向上となる。すなわち、投写映
像の輝度の均一性が向上する。したがって、リフレクタ
１２だけによる集光手段に比較して、大幅な光利用率の
向上を図ることのできる。The conventional lost light, which is the direct light from the lamp bulb 11 and is emitted to the outside of the irradiated body 14, is irradiated by the lens portion 31 of the ring-shaped convex lens forming the donut-shaped lens 30 by the irradiated body 14. It is condensed inside and becomes an effective ray. The collected effective light beam has a donut shape, and if the positional relationship between the light source 10 and the irradiation target 14 is properly set, the light flux can be condensed only around the irradiation target 14, The peripheral light amount ratio is improved. That is, the uniformity of the brightness of the projected image is improved. Therefore, it is possible to significantly improve the light utilization rate as compared with the light condensing means using only the reflector 12.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１において、リフレクタ１２の焦点位置に、ラ
ンプバルブ１１が設けられている。このランプバルブ１
１の一方のランプ支持部１７は、光軸２３と一致するよ
うに、リフレクタ１２の中心を貫通してソケット１９に
て取付けられている。また、ランプバルブ１１の他方の
先端部２５から取り出されたリード線１８は、リフレク
タ１２の途中の端子部２０から外部へ導出されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a lamp bulb 11 is provided at the focal position of the reflector 12. This lamp bulb 1
One of the lamp support portions 17 is attached to the socket 19 through the center of the reflector 12 so as to coincide with the optical axis 23. The lead wire 18 taken out from the other end portion 25 of the lamp bulb 11 is led to the outside from the terminal portion 20 in the middle of the reflector 12.

【０００９】このような光源１０において、本発明で
は、リフレクタ１２と被照射体１４との間に、ランプバ
ルブ１１からの直接光線であって、前記被照射体１４外
に放射される光線を被照射体１４内に集光するためのド
ーナツ状レンズ３０を設けたものである。このドーナツ
状レンズ３０は、前記リフレクタ１２の外周縁近くに配
置された部分がリング状凸レンズのレンズ部３１からな
り、中心部分は、何もない透孔３３である。この透孔３
３は、図２に示すように、透明な平面部３２からなり、
レンズとして作用しないようにしたものであってもよ
い。要するに、光学的に外周部分だけが凸レンズのレン
ズ部３１としたものである。In such a light source 10, according to the present invention, a direct light beam from the lamp bulb 11 which is emitted to the outside of the irradiated body 14 is irradiated between the reflector 12 and the irradiated body 14. A donut-shaped lens 30 for condensing light inside the irradiation body 14 is provided. In this donut-shaped lens 30, a portion arranged near the outer peripheral edge of the reflector 12 is composed of a lens portion 31 of a ring-shaped convex lens, and a central portion thereof is a through hole 33 having nothing. This through hole 3
As shown in FIG. 2, 3 comprises a transparent flat portion 32,
It may be one that does not act as a lens. In short, the lens portion 31 of the convex lens is optically only the outer peripheral portion.

【００１０】以上のような構成において、ランプバルブ
１１からの直接光線であって、被照射体１４外に放射さ
れていた従来の損失光線は、ドーナツ状レンズ３０を構
成するリング状凸レンズのレンズ部３１によって、被照
射体１４内に集光され、有効な光線となる。この集光さ
れた有効な光線は、ドーナツ状であり、光源１０と被照
射体１４との位置関係を適正に設定すれば、光束を被照
射体１４の周辺のみに集光することができ、周辺光量比
の向上となる。In the above-mentioned structure, the conventional lost light rays which are direct light rays from the lamp bulb 11 and are emitted to the outside of the irradiated body 14 are the lens portions of the ring-shaped convex lens which constitutes the donut-shaped lens 30. By 31 the light is focused inside the irradiated body 14 and becomes an effective light beam. The collected effective light beam has a donut shape, and if the positional relationship between the light source 10 and the irradiation target 14 is properly set, the light flux can be condensed only around the irradiation target 14, The peripheral light amount ratio is improved.

【００１１】[0011]

【発明の効果】本発明は、上述のように、ランプバルブ
１１からの光線をリフレクタ１２で反射して、プロジェ
クタの被照射体１４に光線を送るための光源１０におい
て、前記リフレクタ１２と被照射体１４との間に、ラン
プバルブ１１からの直接光線であって、前記被照射体１
４外に放射される光線を被照射体１４内に集光するため
のドーナツ状レンズ３０を設けたので、リフレクタ１２
だけによる集光手段に比較して、大幅な光利用率の向上
を図ることのできる。また、光学的配置の適正な設定に
よって被照射体１４の照度の均一性を向上させ、投写映
像の輝度の均一性を向上させることができる。As described above, according to the present invention, in the light source 10 for reflecting the light beam from the lamp bulb 11 by the reflector 12 and sending the light beam to the irradiated body 14 of the projector, the reflector 12 and the irradiated body are irradiated. A direct ray from the lamp bulb 11 between the body 14 and the body 1
4 is provided with a doughnut-shaped lens 30 for condensing the light rays emitted to the outside into the irradiated body 14, the reflector 12
It is possible to significantly improve the light utilization rate as compared with the light collecting means using only the light collecting means. In addition, it is possible to improve the uniformity of the illuminance of the irradiated body 14 and the uniformity of the brightness of the projected image by appropriately setting the optical arrangement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明によるプロジェクタの光源装置の一実施
例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a light source device of a projector according to the present invention.

【図２】本発明によるドーナツ状レンズの他の実施例を
示す要部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the donut lens according to the present invention.

【図３】透過型映像投影装置（スライドプロジェクタ、
液晶プロジェクタなど）の概念図である。FIG. 3 is a transmissive image projection device (slide projector,
It is a conceptual diagram of a liquid crystal projector or the like).

【図４】従来の光源の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional light source.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…光源、１１…ランプバルブ、１２…リフレクタ、
１３…コンデンサレンズ、１４…被照射体としての映像
源、１５…投写レンズ、１６…スクリーン、１７…ラン
プ支持部、１８…リード線、１９…ソケット、２０…端
子部、２１…球面リフレクタ、２３…光軸、２５…先端
部、３０…ドーナツ状レンズ、３１…レンズ部、３２…
平面部、３３…透孔。10 ... Light source, 11 ... Lamp bulb, 12 ... Reflector,
13 ... Condenser lens, 14 ... Image source as irradiated object, 15 ... Projection lens, 16 ... Screen, 17 ... Lamp support part, 18 ... Lead wire, 19 ... Socket, 20 ... Terminal part, 21 ... Spherical reflector, 23 ... Optical axis, 25 ... Tip part, 30 ... Donut-shaped lens, 31 ... Lens part, 32 ...
Flat portion, 33 ... Through hole.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ランプバルブ１１からの光線をリフレク
タ１２で反射して、プロジェクタの被照射体１４に光線
を送るための光源１０において、前記リフレクタ１２と
被照射体１４との間に、ランプバルブ１１からの直接光
線であって、前記被照射体１４外に放射される光線を被
照射体１４内に集光するためのドーナツ状レンズ３０を
設けたことを特徴とするプロジェクタの光源装置。1. A light source 10 for reflecting a light beam from a lamp bulb 11 by a reflector 12 to send the light beam to an object to be irradiated 14 of a projector, wherein a lamp bulb is provided between the reflector 12 and the object to be irradiated 14. 11. A light source device for a projector, comprising a donut-shaped lens 30 for condensing a light beam, which is a direct light beam emitted from the light source 11 and is emitted to the outside of the irradiated body 14, inside the irradiated body 14. 【請求項２】 ドーナツ状レンズ３０は、リフレクタ１
２の外周に望ませて設けられ、周縁部分がレンズ部３１
を構成し、中央部分が透孔３３または平面部３２を構成
してなる請求項１記載のプロジェクタの光源装置。2. The doughnut-shaped lens 30 comprises a reflector 1
2, which is provided on the outer circumference of the lens portion 31, and the peripheral portion
The light source device for a projector according to claim 1, wherein the central portion constitutes a through hole 33 or a flat surface portion 32.