(57)【要約】【課題】  複数個の輝点からの光束を効率よく合成して導光装置に多くの光を集光させることが可能な光源装置を提供すること。【解決手段】  本発明の光源装置210は、光源211と、リフレクタ212と、集光レンズ215とを備え、光源211は、発光色の異なる複数の発光体で構成され、集光レンズ215は、半径断面が三角形状とされた回転中心軸を有しており、又、光源211は、リフレクタ212の回転中心軸に沿って発光色の異なる発光体が発光波長の順に配置されており、発光体としては赤色発光ダイオード211R、緑色発光ダイオード211G、青色発光ダイオード211Bがある。【選択図】      図３
2011165671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、リフレクタと、集光レンズとを備え、
前記光源は、発光色の異なる複数の発光体で構成され、
前記集光レンズは、半径断面が三角形状とされた回転中心軸を有する形状であることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光源は、前記リフレクタの回転中心軸に沿って発光色の異なる発光体が発光波長の順に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記発光体は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記赤色発光ダイオード、前記緑色発光ダイオード、及び、前記青色発光ダイオードのいずれか又は全てが複数個であることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記リフレクタが回転楕円球面形状であって、前記緑色発光ダイオードが前記リフレクタの焦点位置近傍に配置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記リフレクタ及び集光レンズは、共通の回転軸を有した全回転体又は半回転体であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光源装置。
【請求項７】
光源装置と、
光源側光学系と、
投影画像を生成する表示素子と、
投影画像を投影する投影側光学系と、
プロジェクタ制御手段とを備え、
前記光源側光学系は、導光装置と、光源側レンズ群と、反射ミラーとを備え、
前記光源装置は、
光源と、リフレクタと、集光レンズとを備え、
前記光源は、発光色の異なる複数の発光体で構成され、
前記リフレクタは、一方を開口した回転面形状であって、
前記集光レンズは、半径断面が三角形状とされた回転中心軸を有する形状であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
前記光源は、前記リフレクタの回転中心軸に沿って発光色の異なる発光体が発光波長の順に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記発光体は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記赤色発光ダイオード、前記緑色発光ダイオード、及び、前記青色発光ダイオードのいずれか又は全てが複数個であることを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記リフレクタが回転楕円球面形状であって、前記緑色発光ダイオードが前記リフレクタの焦点位置近傍に配置されていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記リフレクタ及び集光レンズは、共通の回転軸を有した半回転体であって、この回転軸が導光装置の光軸と交わるように配置されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項１３】
前記リフレクタ及び集光レンズは、前記導光装置の光軸と一致した回転中心軸を有した全回転体であることを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項１４】
複数の赤色発光ダイオードが環状に、且つ、複数の緑色発光ダイオードが環状に、更に、複数の青色発光ダイオードが環状に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び当該光源装置を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータの画面表示画像やビデオ映像などをスクリーンに投影する画像投影装置としてデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、高輝度の光源が用いられ、メタルハイランドランプや超高圧水銀ランプなどの小型高輝度の放電ランプにリフレクタとしての凹面反射鏡を取り付けたランプユニットをプロジェクタの光源装置としてプロジェクタに組み込むことが多い。
【０００３】
そして、この光源装置では、回転楕円面形状のリフレクタを用いたものが多く用いられ、リフレクタの楕円焦点に高輝度の放電ランプを設置し、前方及び後方に向けて射出された光をこの回転楕円面のリフレクタで反射させ、ライトトンネルや導光ロッド等の導光装置に集光するものとしている。又、回転楕円面形状のリフレクタの他、回転放物面形状や非球面形状としたリフレクタも多用されている。
【０００４】
そして、超高圧水銀ランプなどの高輝度の放電ランプを内蔵した光源装置からの光を、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタからなり、毎秒１２０回の回転速度で回転するカラーホイールを用いて赤色、緑色、青色の光とし、この赤色、緑色、青色の光を導光装置等を通した後、レンズにより一般的にはＤＭＤと呼ばれるマイクロミラー表示素子に集光させ、この表示素子によりプロジェクタ装置の投影口に向けて反射させるオン状態の光の量によってスクリーン上にカラー画像を表示させるものである。
【０００５】
ここでＤＭＤとは、微小なミラーセルを制御信号により揺動させ、反射光の方向を制御し、光源側光学系により表示素子に入射された光を投影側光学系である投影レンズの方向に反射するオン状態光と光吸収板の方向に反射するオフ状態光とし、赤色光、緑色光、青色光の光をオン状態とする時間を制御してスクリーンにカラー画像を投影するものである。
【０００６】
又、近年はプロジェクタの小型化が図られており、小型のプロジェクタの内部に配置されている光源装置も小型化が図られている。このため、上述したような光源装置の光源として放電ランプを用いる代わりに発光ダイオードを用いることが提案されている。例えば、特開２００５−２８３８１７号公報（特許文献１）では、光軸を中心とした半楕円球面形状のリフレクタの楕円焦点に発光ダイオードを配置した発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２８３８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の光源として発光ダイオードを用いた光源装置では、光源装置の小型化は実現できているが、放電ランプと比較して発光ダイオードは単独では輝度が低いため投影画像の輝度の低さが問題となっていた。又、発光ダイオードを複数個用いて輝度を高くする提案もなされているが、このように複数個の発光ダイオードを用いる場合、複数個の輝点からの光束を効率よく合成して導光装置に集光することが困難であるといった問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数個の発光ダイオードを光源として用いた場合でも、複数個の輝点からの光束を効率よく合成して導光装置に多くの光を集光させることが可能な光源装置、及び当該光源装置を用いたプロジェクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光源装置(210)は、光源(211)と、リフレクタ(212)と、集光レンズ(215)とを備え、光源(211)は、発光色の異なる複数の発光体で構成され、集光レンズ(215)は、半径断面が三角形状とされた回転中心軸を有している。
【００１１】
又、光源(211)は、リフレクタ(212)の回転中心軸に沿って発光色の異なる発光体が発光波長の順に配置されており、発光体としては赤色発光ダイオード(211R)、緑色発光ダイオード(211G)、青色発光ダイオード(211B)がある。尚、赤色発光ダイオード(211R)、緑色発光ダイオード(211G)、及び、青色発光ダイオード(211B)のいずれか又は全てを複数個とすることがある。
【００１２】
更に、リフレクタ(212)が回転楕円球面形状であって、緑色発光ダイオード(211G)がリフレクタの焦点位置近傍に配置され、赤色発光ダイオード(211R)及び青色発光ダイオード(211B)が焦点の前後位置の回転軸位置に配置されているものである。又、リフレクタ(212)及び集光レンズ(215)は、共通の回転軸を有した全回転体又は半回転体とすることがある。
【００１３】
そして、本発明のプロジェクタは、光源装置(210)と、光源側光学系(220)と、投影画像を生成する表示素子(230)と、投影画像を投影する投影側光学系(250)と、プロジェクタ制御手段(181)とを備え、光源側光学系(220)は、導光装置(224)と、光源側レンズ群(226)と、ミラー(228)とを備え、光源装置(210)は上述したようなものを用いているものである。
【００１４】
又、リフレクタ(212)及び集光レンズ(215)は、共通の回転軸を有した半回転体であって、この回転軸が導光装置(224)の光軸と交わるように配置されている場合や、リフレクタ(212)及び集光レンズ(215)を、導光装置(224)の光軸と一致した回転中心軸を有した全回転体とする場合がある。更に、複数の赤色発光ダイオードが環状に、且つ、複数の緑色発光ダイオードが環状に、更に、複数の青色発光ダイオードが環状に配置されていることもある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数個の発光ダイオードを光源として用いた場合でも、複数個の輝点からの光束を効率よく合成して導光装置に多くの光を集光させることが可能な光源装置、及び当該光源装置を用いたプロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一つの実施例のプロジェクタの斜視図。
【図２】本発明の一つの実施例のプロジェクタの内部構造の説明図。
【図３】本発明の一つの実施例の光源装置の斜視図。
【図４】本発明の一つの実施例の光源装置の断面図。
【図５】本発明の一つの実施例の光源装置のプロジェクタ内への配置説明図。
【図６】本発明の他の実施例の光源装置の断面図。
【図７】本発明の更に別の実施例の光源装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態のプロジェクタ100は、光源装置210と、光源側光学系220と、投影画像を生成する表示素子230と、投影画像を投影する投影側光学系250と、プロジェクタ制御手段181とを備え、光源側光学系220は、導光装置224と、光源側レンズ群226と、ミラー228とを備えているものである。
【００１８】
又、光源装置210は、光源211と、リフレクタ212と、集光レンズ215とを備え、光源211は、発光色の異なる複数の発光体で構成され、リフレクタ212は、一方を開口した半楕円球面形状であって、集光レンズ215は、半径断面が三角形状とされた回転中心軸を有している。
【００１９】
又、光源211は、リフレクタ212の回転中心軸に沿って波長の順に発光色の異なる発光体が配置されており、この発光体は、赤色発光ダイオード211R、緑色発光ダイオード211G、青色発光ダイオード211Bである。又、緑色発光ダイオード211Gがリフレクタの焦点位置近傍に配置され、赤色発光ダイオード211Rはリフレクタ212の焦点位置より内側に、青色発光ダイオード211Bはリフレクタ212の焦点位置より射出口側に配置しているものである。
【００２０】
本最良の形態によれば、複数個の発光ダイオードを光源として用いた場合でも、複数個の輝点からの光束を効率よく合成して導光装置に多くの光を集光させることが可能な光源装置、及び当該光源装置を用いたプロジェクタを提供することができる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本発明に係るプロジェクタは、プロジェクタ制御手段としてのマイクロコンピュータを内蔵し、図１に示すように、略直方体とされるケースの前面パネル120にはレンズカバー121を備えた投影口123を有し、ケースの上面パネル110には電源スイッチ111としてのキーや手動画質調整キー113、自動画質調整キー114、電源ランプインジケータ112、光源ランプインジケータ115、過熱インジケータ116などのキー及びインジケータ類、スピーカを内側に配置した拡声穴118や開閉蓋119を有し、図示しない背面パネルには電源コネクタやパーソナルコンピュータと接続するＵＳＢ端子、画像信号入力用のビデオ端子やミニＤ−サブ端子などの各種信号入力端子を有するプロジェクタ100である。
【００２２】
そして、上面の開閉蓋119の内部には、画質や画像の微調整及びプロジェクタ100の各種動作設定を行うサブキーを有し、ケースの左側面パネルには吸気口が、右側面パネル140には排気口145が設けられ、内部に冷却ファンを有するものである。
【００２３】
又、底面パネルの前方には突出量を調整可能とした前足部材170を有し、底面パネルの後方左右には固定式の後足部材175を有し、前足部材170の突出量を調整してプロジェクタ100の前方高さを変化させ、スクリーンの高さにあわせた画像の投影を可能としているものである。
【００２４】
そして、このプロジェクタ100の内部には、図２に示すように、発光ダイオードなどの光源211をリフレクタ212の内側に配置すると共に集光レンズ215を有する光源装置210、及び、光源側光学系220としてカラーホイール221や導光装置224、照明側光学系として複数枚の光源側レンズ群226と１枚のミラー228を有するものである。
【００２５】
更に、ランプ電源回路187やプロジェクタ制御手段181を取り付けた回路基板180、及び、複数の画素を行方向及び列方向にマトリクス状に配列して入射した光の反射を制御することにより画像を表示する表示素子230、更に、表示素子230からの射出光をスクリーン等の投影面に投影する投影側光学系250である固定レンズ群253や可動レンズ群255を組み込んだプロジェクタ100である。
【００２６】
この回路基板180には、マイクロコンピュータによるプロジェクタ制御手段181が設けられ、このプロジェクタ制御手段181により、プロジェクタ内の各回路の動作制御を行い、電源スイッチ111がオン状態とされると光源装置210の光源211を点灯させると共に、冷却ファン190を光源211の出力や冷却ファン190のファン形状及び配置などに合わせた定格速度で駆動させ、左側面パネル150の吸気口155から外気を取り入れ、右側面パネル140の排気口145から内部の空気を排出しつつプロジェクタ100をスタンバイ状態とするものである。
【００２７】
又、電源スイッチ111がオフ状態とされると光源211を消灯すると共に、タイマーにより数分間程度の所定時間だけ冷却ファン190の駆動を持続させてプロジェクタ100の内部を冷却した後に全ての動作を停止させる等の制御も行なうものである。
【００２８】
そして、表示素子230は、カラーフィルターのような入射光を着色する手段を備えない表示素子230であり、この実施例では、一般にＤＭＤ（Digital Micromirror Device）と略称されるマイクロミラー表示素子230を用いている。
【００２９】
このマイクロミラー表示素子230は、その正面方向に対して一方向に傾いた入射方向から入射した光を、上述の複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより正面方向のオン状態光線と斜め方向のオフ状態光線とに分けて反射することにより画像を表示するものであり、一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより正面方向に反射するオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより斜め方向に反射してオフ状態光線とすると共に、このオフ状態光線を吸光板で吸収し、正面方向への反射による明表示と、斜め方向への反射による暗表示とにより画像を表示するものである。
【００３０】
そして、光源装置210は、図３に示すように、発光色の異なる複数の発光体で構成された光源211と、リフレクタ212と、集光レンズ215とを備えている。この発光体は赤色発光ダイオード211Rと、緑色発光ダイオード211Gと、青色発光ダイオード211Bより構成されている。
【００３１】
又、リフレクタ212は、楕円を回転中心軸を中心に半回転させた半楕円球面形状であり、内面には反射膜を備え、一端を開口することにより射出口を有している。そして、光源211はリフレクタ212の回転中心軸に沿って発光色の異なる発光体が発光波長の順に配置されており、具体的には緑色発光ダイオード211Gをリフレクタ212の焦点に配置し、赤色発光ダイオード211Rを緑色発光ダイオード211Gの位置よりリフレクタ212の内側に配置し、青色発光ダイオード211Bを緑色発光ダイオード211Gの位置よりリフレクタ212の開口部側に配置している。
【００３２】
そして、集光レンズ215は、リフレクタ212の射出口近傍に配置され、断面が略直角三角形状の頂点部を回転中心軸上に位置させて、この回転中心軸により半回転させた半径断面が略直角三角形状の半回転体である。又、斜辺面がリフレクタ212の射出口側にくるように配置している。この集光レンズ215は、異なる輝点から射出され拡散した光線束を入射面で屈折させて光軸となす角度を小さくし、出射面でも屈折させて光軸となす角度を更に小さくすることにより集光した光線束を射出し、その後の導光装置224に入射させるものである。
【００３３】
即ち、この集光レンズ215は、プリズムのようにガラスや樹脂などの透光性の物質で構成されている。この集光レンズ215では発光波長の長くなる赤色光、緑色光、青色光の順で屈折率が順次大きくなるため、図４に示すように、緑色光の発光体をリフレクタ212の焦点位置に、赤色光の発光体をリフレクタ212の焦点位置よりも内側に、青色光の発光体をリフレクタ212の焦点位置よりも開口部側に配置し、青色光におけるリフレクタ212の反射光が回転中心軸に対して大きく交わり、赤色光におけるリフレクタ212の反射光が回転中心軸に対して最も小さく交わる状態で反射されても、反射光が回転中心軸に対して大きく交わる青色光を大きく屈折させて回転中心軸に対する交わりを小さくし、赤色光、緑色光、青色光の回転中心軸と交わる角度差を少なくして導光装置224に入射することができる。
【００３４】
このように、各色の発光ダイオード211R,211G,211Bから射出された光がリフレクタ212の反射面で反射して集光レンズ215の入射面に入射し、その後、集光レンズ215で屈折して出射面より集光した光線束として出射され、光軸上に配置された導光装置224に集光レンズで集光した光線束を射出することができる。
【００３５】
又、この光源装置210は、図５に示すように、プロジェクタ100の底面に対して傾けて配置され、導光装置224の光軸と交わるようにリフレクタ212や集光レンズ215の回転軸を傾けて導光装置224の入射側端部に向けているものである。このように回転軸を傾けて配置することでプロジェクタ100の筐体内の空間を効率よく利用でき、更に、より多くの光線束を導光装置224に入射するように射出することが可能となる。
【００３６】
そして、光源装置210の光源211である各色の発光ダイオード211R,211g,211bは、プロジェクタ制御手段181により時分割制御されており、投影画像に合わせて各色の発光ダイオード211R,211g,211bの点滅を個別に制御することで、各色の光線束を時間を変えて表示素子230に射出している。
【００３７】
従来のプロジェクタでは白色光のみを放射する放電ランプ等を光源として用いていたため、カラーホイール等で光を着色する必要があったが、本実施例では赤色、緑色、青色の光を射出する各色の発光ダイオードを用いているためカラーホイール等で光に着色しなくとも光の三原色を表示素子に照射することができ、よって、カラーホイール無しでも投影画像を提供することができる。
【００３８】
又、光源装置210により集光された光線束をマイクロミラー表示素子230に入射させる光源側光学系220は、カラーホイール221や導光装置224、複数枚のレンズである光源側レンズ群226、及び、ミラー228で構成している。このカラーホイール221は薄肉円盤状で、赤色、緑色、青色のカラーフィルターを平面上に有しているものであるが、このようなカラーホイール221を用いているのは、光源211より射出された赤色光、緑色光、青色光における光の色純度を高めるためである。
【００３９】
更に、導光装置224は、カラーホイール221の射出側に入射面を対向させる位置として配置し、入射面から入射した光を出射面から均一な強度分布の光として射出するものである。
【００４０】
そして、光源側光学系220のミラー228は、光源装置210から射出され、導光装置224、光源側レンズ群226を透過した光を、マイクロミラー表示素子230に向けて反射することによりマイクロミラー表示素子230にその正面方向に対して一方の方向に傾いた方向から光を投射するものである。
【００４１】
又、投影側光学系250は、固定レンズ群253を内蔵する固定鏡筒と、この固定鏡筒に係合され、回転操作により軸方向に進退移動可能とされる可動レンズ群255を内蔵する可動鏡筒とを備え、これらの鏡筒内に組み込まれた複数枚のレンズの組み合わせによりズームレンズを形成する投影側光学系250としているものである。
【００４２】
このように、このプロジェクタ100は、光源装置210の各色の光を一方向に射出させ、光源装置210から光源側光学系220に入射した光を、導光装置224により強度分布を均一にして、光源側光学系220としてのレンズ及びミラー228によりマイクロミラー表示素子230に向けて投射することができるものである。
【００４３】
そして、光源装置210の光源211からの各色の射出光がマイクロミラー表示素子230に各色の単色画像データを順次書込むことにより、マイクロミラー表示素子230の正面方向に反射するオン状態光線によりマイクロミラー表示素子230に各色の単色画像を順次形成させ、マイクロミラー表示素子230から順次射出する各色の単色画像光を、投影側光学系250のレンズ群253、255により拡大して投影面に投影するものであり、投影面に、各色の３色の単色画像が重なったフルカラー画像を表示するものである。
【００４４】
従来のプロジェクタで用いていた光源装置では、リフレクタの焦点に一つの高輝度の放電ランプを設置するだけであったが、発光ダイオードを用いた光源装置では複数の光源を用いるため、焦点から外れた位置にも光源を設置する必要があり、そのため導光装置に射出する光線束が拡散してしまい、導光装置に入射できない無駄な光が多々発生していた。
【００４５】
しかし、本実施例の光源装置210を用いることにより、複数の発光ダイオードから射出されるために拡散した状態でリフレクタ212から射出される光線束を、集光された光線束として導光装置224に射出することができるため、光源211の光を無駄なく利用することができ、結果として輝度の高い投影画像を提供することができる。
又、リフレクタ212を半楕円球面形状としたため、光源装置210の全体として薄型となり、薄型のプロジェクタ100内に容易に収納できる。
【００４６】
又、発光ダイオードは従来光源として用いていた放電ランプと違い、略一定方向へ光を射出するため、従来の放電ランプのように全方向に光を射出することはなく、リフレクタ212を半回転体としても十分な光量を提供でき、更に、放電ランプとは違って高温にもならないためプロジェクタ100の本体を小さく成形することも可能となる。
【００４７】
更に、集光レンズ215により光が集光するため、導光装置224の入射口の面積も小さく成形することができ、マイクロミラー表示素子に照射される光も無駄のない光線束とすることができる。
【００４８】
又、上述した光源装置210では、リフレクタ212を半楕円球面形状としたが、半回転放物面形状とすることもできる。このような回転放物面形状のリフレクタ212を用いる場合は、焦点位置よりリフレクタ21の外部側に複数の発光体を配置することにより収束光とすることができる。そして、このような回転放物面形状のリフレクタ212の開口部近傍に集光レンズ215を配置し、リフレクタ21の回転中心軸に沿って赤色光、緑色光、青色光の発光体を配置することで、その後の導光装置224の入射面を小さく形成しても、集光させることができる。
【００４９】
更に、リフレクタの回転楕円面形状としては、光源の特性をより引き出すために回転楕円面形状の楕円の形状を修正した非球面形状としたものを用いることもできる。この非球面形状のリフレクタは、通常の回転楕円面形状のリフレクタと比較して光源から射出された光を導光装置に集光させる機能が優れているため、より輝度の高い投影画像を投影できるようになる。
【００５０】
又、上述した光源装置210ではリフレクタ212を半楕円球面形状としていたが、図６に示すように、光軸を中心に一回転させた楕円球面形状とすることもできる。この場合には、集光レンズ215も全回転体のものを用いることになり、又、リフレクタ212と集光レンズ215、及び、導光装置224の光軸は全て同一としている。このようなリフレクタ212と集光レンズ215を用いることにより、上述した半回転体のものより多くの光源211をリフレクタ212の内部に配置することが可能となり、高輝度な投影画像を投影可能なプロジェクタを提供することができる。
【００５１】
又、光源211の発光体として発光ダイオードを用いているため、従来のプロジェクタより薄型のプロジェクタを提供することもできる。尚、導光装置224に入射させる光量は全回転体のリフレクタや集光レンズを用いたものの方が多いため、投影画像の輝度という面では全回転体のものの方が優れており、逆に半回転体のリフレクタや集光レンズを用いた光源装置210の方がプロジェクタの薄型化という面では優れている。
【００５２】
尚、図において、光源211は赤色、青色、緑色を一つずつ配置しているが、夫々の発光ダイオードを複数個敷設することにより、更に高輝度な投影画像を提供することができる。例えば、複数個の発光ダイオードを回転中心軸の周りにリング状に配置することもできる。このように発光ダイオードを複数個敷設することで、本実施例の集光レンズ215の機能を更に生かすことができる。
【００５３】
そして、このように発光ダイオードを複数個配置することで、各色の明度も高くなり、カラーホイールを用いて色純度を高くする場合のみでなく、カラーホイールを使用しなくても、赤色光、青色光、緑色光を表示素子に照射することもでき、カラーホイールを使用しない場合は、プロジェクタの一層の小型化を図ることもできる。
【００５４】
又、上述した光源装置210では、各色の発光体を波長の短いものをリフレクタの内側に、波長の長いものをリフレクタの開口部近傍側に配置していたが、逆に図７に示すように、波長の長いものをリフレクタの内側に、波長の短いものをリフレクタの開口部近傍側に配置することもできる。
【００５５】
このように光源211としての発光体を配置する場合の集光レンズ215は、半径断面の略直角三角形の底辺を回転中心軸とする光軸上に配置し、対辺をリフレクタ212の射出口側に配置した回転体とするものである。この場合においても上述した光源装置210と同様に導光装置224の入射口に集光した光線束を射出することができるものである。そして、リフレクタ212としては回転楕円面形状、回転放物面形状、回転楕円面形状などの曲面を修正した非球面形状などを用いることも可能である。
【００５６】
尚、これまで述べた集光レンズ215は半径断面を略直角三角形のものを用いたが、導光装置との距離や、リフレクタ212との距離によっては半径断面を二等辺三角形形状とすることや、他の三角形状とすることも可能である。
【００５７】
又、本発明は、以上の実施例の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
100  プロジェクタ                110  上面パネル
111  電源スイッチ                112  電源ランプインジケータ
113  手動画質調整キー            114  自動画質調整キー
115  光源ランプインジケータ      116  加熱インジケータ
118  拡声穴                      119  開閉蓋
120  前面パネル                  121  レンズカバー
123  投影口                      130  後面パネル
140  右側面パネル                145  排気口
150  左側面パネル                155  吸気口
160  底面パネル                  170  前足部材
175  後足部材                    180  回路基板
181  プロジェクタ制御手段        187  ランプ電源回路
190  冷却ファン                  210  光源装置
211  発光ダイオード              211R 赤色発光ダイオード
211G 緑色発光ダイオード          211B 青色発光ダイオード
212  リフレクタ                  215  集光レンズ
220  光源側光学系                221  カラーホイール
224  導光装置                    226  光源側レンズ群
228  ミラー                      230  マイクロミラー表示素子
250  投影側光学系                253  固定レンズ群
255  可動レンズ群
【図１】
2011165671.tif 000003
【図２】
2011165671.tif 000004
【図３】
2011165671.tif 000005
【図４】
2011165671.tif 000006
【図５】
2011165671.tif 000007
【図６】
2011165671.tif 000008
【図７】
2011165671.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月27日(2011.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数個の輝点からの光束を効率よく集光させることが可能な薄型の光源装置、及び当該光源装置を用いたプロジェクタを提供することを目的としている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の光源装置は、光源と、リフレクタと、集光レンズとを備え、前記光源は、発光色の異なる複数の発光体で構成され、前記集光レンズは、半径断面が三角形状とされた回転中心軸を有する形状であり、前記リフレクタ及び前記集光レンズは、共通の回転軸を有した半回転体であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
又、光源は、リフレクタの回転中心軸に沿って発光色の異なる発光体が発光波長の順に配置されていることが望ましい。
又、前記発光色の異なる発光体は、発光波長の長いものから順に、前記集光レンズより遠いリフレクタの内側から配置させていることが望ましい。
又、前記発光体は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードであってもよい。
又、前記発光色の異なる発光体のいずれか又は全てが複数個とすることがある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
更に、前記リフレクタが回転楕円球面形状の一部であって、緑色の発光体が前記リフレクタの焦点位置近傍に配置されていることが望ましい。
そして、前記発光色の異なる発光体が複数個であり、前記リフレクタ及び前記集光レンズの回転中心軸の周りに環状に配置されていることもある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
そして、本発明のプロジェクタは、光源装置と、光源側光学系と、投影画像を生成する表示素子と、投影画像を投影する投影側光学系と、プロジェクタ制御手段とを備え、前記光源側光学系は、導光装置と、光源側レンズ群と、反射ミラーとを備え、前記光源装置は光源と、リフレクタと、集光レンズとを備え、前記光源は、発光色の異なる複数の発光体で構成され、前記リフレクタは、一方を開口した回転面形状であって、前記集光レンズは、半径断面が三角形状とされた回転中心軸を有する形状であり、前記リフレクタ及び前記集光レンズは、共通の回転軸を有した半回転体であることを特徴とする。
又、前記光源は、前記リフレクタの回転中心軸に沿って発光色の異なる発光体が発光波長の順に配置されていることが望ましい。
又、前記発光色の異なる発光体は、発光波長の長いものから順に、前記集光レンズより遠いリフレクタの内側から配置させていることが望ましい。
又、前記発光体は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードであってもよい。
又、前記発光色の異なる発光体のいずれか又は全てが複数個とすることがある。
更に、前記リフレクタが回転楕円球面形状の一部であって、緑色の発光体が前記リフレクタの焦点位置近傍に配置されていることが望ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
又、前記リフレクタ及び前記集光レンズの回転軸が前記導光装置の光軸と交わるように配置されている場合がある。
更に、前記発光色の異なる発光体が、前記リフレクタ及び前記集光レンズの回転中心軸の周りに環状に配置されていることもある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明によれば、複数個の輝点からの光束を効率よく集光させることが可能な薄型の光源装置、及び当該光源装置を用いたプロジェクタを提供することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、リフレクタと、集光レンズとを備え、
前記光源は、発光色の異なる複数の発光体で構成され、
前記集光レンズは、半径断面が三角形状とされた回転中心軸を有する形状であり、
前記リフレクタ及び前記集光レンズは、共通の回転軸を有した半回転体であることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光源は、前記リフレクタの回転中心軸に沿って発光色の異なる発光体が発光波長の順に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記発光色の異なる発光体は、発光波長の長いものから順に、前記集光レンズより遠いリフレクタの内側から配置させていることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記発光体は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記発光色の異なる発光体のいずれか又は全てが複数個であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記リフレクタが回転楕円球面形状の一部であって、緑色の発光体が前記リフレクタの焦点位置近傍に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光源装置。
【請求項７】
前記発光色の異なる発光体が複数個であり、前記リフレクタ及び前記集光レンズの回転中心軸の周りに環状に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光源装置。
【請求項８】
光源装置と、
光源側光学系と、
投影画像を生成する表示素子と、
投影画像を投影する投影側光学系と、
プロジェクタ制御手段とを備え、
前記光源側光学系は、導光装置と、光源側レンズ群と、反射ミラーとを備え、
前記光源装置は、
光源と、リフレクタと、集光レンズとを備え、
前記光源は、発光色の異なる複数の発光体で構成され、
前記集光レンズは、半径断面が三角形状とされた回転中心軸を有する形状であり、
前記リフレクタ及び前記集光レンズは、共通の回転軸を有した半回転体であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
前記光源は、前記リフレクタの回転中心軸に沿って発光色の異なる発光体が発光波長の順に配置されていることを特徴とする請求項８に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記発光色の異なる発光体は、発光波長の長いものから順に、前記集光レンズより遠いリフレクタの内側から配置させていることを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記発光体は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記発光色の異なる発光体のいずれか又は全てが複数個であることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項１３】
前記リフレクタが回転楕円球面形状の一部であって、緑色の発光体が前記リフレクタの焦点位置近傍に配置されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項１４】
前記リフレクタ及び集光レンズの回転軸が前記導光装置の光軸と交わるように配置されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項１５】
前記発光色の異なる発光体が複数個であり、前記リフレクタ及び前記集光レンズの回転中心軸の周りに環状に配置されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１４のいずれかに記載のプロジェクタ。