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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタに関する。
【0002】
【背景技術】
従来から、プロジェクタ等の投光器の光源として、放電発光型の光源ランプが使用されている。
この光源ランプは、発光管と、この発光管内に設置された一対の電極とを備えている。発光管内には、例えば、水銀と、アルゴン等の希ガスとが封入されている。
このようなランプは、一対の電極に電圧を印加して放電させると、水銀が蒸発し、放電により励起されて光を発する。発光管は、消灯時には温度が低くなっているため、発光管内の水銀は固体状になっている。点灯時の放電により発光管が暖まってくると、水銀が徐々に加熱され、蒸発する。従って、ランプ点灯のスイッチを入れてから定常時の光束が射出されるようになるまでに時間がかかってしまうという問題がある。
この問題を解決するために、発光管内の固体状の水銀を溜める金属溜り部を形成し、この金属溜り部にタングステン等の棒状の加熱電極を差込んで、予め水銀を加熱するものが提案されている(例えば、特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−54863号公報(第3〜4頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにタングステン等の棒状の加熱電極により、水銀を加熱する場合、消費電力が大きくなってしまい、省エネルギを図ることが困難であるという問題がある。
【0005】
本発明の目的は、光源が完全に点灯するまでの時間を短縮でき、省エネルギを図ることができるプロジェクタを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のプロジェクタは、放電型の光源を予熱する予熱装置と、前記光源を有する光源装置と、この光源装置から射出された光束を入力された画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置とを備えるプロジェクタであって、前記予熱装置は、前記光源にレーザ光を射出するレーザ光出力部と、入力する電力信号に基づいて、このレーザ光出力部の駆動制御を行う駆動制御部と、前記レーザ光出力部から射出されるレーザ光の光路上に設けられ、前記駆動制御部からの制御信号に基づいて、前記レーザ光を遮る遮蔽部とを備えることを特徴とする。
ここで、レーザ光出力部のレーザ光源としては、固体レーザ、液体レーザ、気体レーザ、半導体レーザ等が採用できる。
また、放電発光型の光源としては、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。
【0007】
この発明によれば、予熱装置のレーザ光出力部から、レーザ光を射出し、照射することで光源を予熱することができる。これにより、放電で励起される金属、例えば水銀等を蒸発させておくことができるので、光源が完全に点灯するまでの時間を短縮できる。また、レーザ光は集光させて、エネルギ密度を高くすることが可能であるため、短時間で光源を加熱することができ、より効果的に点灯にかかる時間の短縮を行うことができる。
さらに、レーザを使用する場合には、1〜2W程度のもので光源を十分に予熱することができるため、省エネルギを図ることができる。
また、レーザ光の光路上に遮蔽部を設けることで、不意にレーザ光が射出されないようにすることができ、予熱装置の安全性を向上させることができる。
【0008】
本発明では、前記レーザ光出力部は、赤色半導体レーザ又は赤外線半導体レーザを備えることが好ましい。
この発明によれば、半導体レーザは他のレーザ光源に比べ小さいため、予熱装置の小型化を図ることができる。また、このように小型化できるので、予熱装置を例えば、プロジェクタ等のように軽量化、小型化が望まれる投光器にも搭載することが可能となる。
さらに、赤色半導体レーザ、近赤外線半導体レーザは安価であるため、予熱装置のコストを低下させることができる。
【0011】
本発明では、前記予熱装置の前記レーザ光出力部は赤外線半導体レーザを備え、前記光源装置は、前記光源から射出された光線を反射するリフレクタを有し、前記リフレクタの反射膜は、可視光を反射し、赤外線を透過する誘電体多層膜であることが好ましい。
リフレクタの反射膜が赤外線を透過しない膜、例えばアルミ等である場合には、赤外線のレーザ光をランプに到達させるには、リフレクタの開口側に予熱装置を設置しなければならない。
この本発明によれば、リフレクタの反射膜は、可視光を反射し、赤外線を透過する誘電体多層膜であるため、リフレクタの開口側のみならず、例えば、リフレクタの背面側に予熱装置を設置することも可能となり、予熱装置の設置位置が制限されない。
【0012】
本発明では、前記予熱装置の前記レーザ光出力部は赤外線半導体レーザを備え、前記光源装置の光源は、発光部本体と、この発光部本体を囲む発光管とを備え、この発光管には、赤外線吸収コートが施されていることが好ましい。
この本発明によれば、発光管に赤外線吸収コートが施されているので、この赤外線吸収コートに赤外線レーザ光を照射すれば、赤外線を吸収してより効率よく発光管を暖めることができる。そのため、予熱時間を短縮することができ、また、省エネルギを図ることもできる。
【0013】
本発明では、プロジェクタの電源への電力の供給を検出する電力検出手段と、前記光源の点消灯を検出する点消灯検出手段とを備え、前記予熱装置の駆動制御部は、前記電力検出手段で電源への電力の供給を検出すると、前記レーザ光出力部を駆動し、前記点消灯検出手段で光源が点灯したことを検出すると、前記レーザ光出力部の駆動を停止させることが好ましい。
この発明によれば、予熱装置の駆動制御部は、電力検出手段で電源への電力の供給を検出すると、レーザ光出力部を駆動するため、光源を点灯させる前に充分に予熱することが可能である。また、点消灯検出手段で光源が点灯したことを検出すると、レーザ光出力部の駆動を停止させるため、光源の点灯時には、レーザ光が射出されることがなく、省エネルギを図ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[光学系の構成]
図1には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ1の光学系の構造を表す模式図が示されている。このプロジェクタ1は、予熱装置10A、インテグレータ照明光学系41、色分離光学系42、リレー光学系43、光学装置44、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム444、および投写光学系である投写レンズ46を備えている。
予熱装置10Aは、後述する光源装置411の光源であるランプ416を予熱するためのものである。予熱装置10Aの詳細は後述する。
インテグレータ照明光学系41は、光学装置44を構成する3枚の液晶パネル441(赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル441R,441G,441Bとする)の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置411と、第1レンズアレイ412と、第2レンズアレイ413と、偏光変換素子414と、重畳レンズ415とを備える。
【0015】
光源装置411は、放射光源としてのランプ416と、リフレクタ417と、このリフレクタ417の開口側に配置されるIRフィルター417Aとを備え、ランプ416から射出された放射状の光線をリフレクタ417で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
ランプ416は、所定距離離間して配置される一対の電極(図示略)と、この電極および一対の電極の離間部分を覆う発光管416Aとを備えている。
本実施形態では、ランプ416は、超高圧水銀ランプであり、発光管416A内には水銀と、微量のアルゴンガスが封入されている。一対の電極間に電圧を印加すると、発光管416A内でアーク放電が起こり、蒸発した水銀が励起されて光を発する。これにより、ランプ416が点灯する。
発光管416Aは、電極の離間部分において外側に膨出した膨出部分を有している。発光管416Aの基端側(リフレクタ417の底部分側の面)の外面であって、膨出部分の近傍には、赤外線吸収コートCが施されている。
【0016】
リフレクタ417には、放物面鏡を採用しており、図中右側(光出射側)に開口し、図中左側に底部分が配置されている。このリフレクタ417の反射膜は、可視光を反射し、赤外線を透過する誘電体多層膜となっている。
なお、リフレクタとして放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
IRフィルター417Aは、後述する予熱装置10Aからの赤外線レーザ光を吸収するものである。これにより、光源装置411の後段に配置される第1レンズアレイ412等が赤外線レーザ光により加熱されてしまうことを防止できる。
【0017】
第1レンズアレイ412は、光軸方向から見てほぼ矩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、ランプ416から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル441の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル441の画像形成領域のアスペクト比(横と縦の寸法の比率)が4:3であるならば、各小レンズのアスペクト比も4:3に設定する。
【0018】
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、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。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を液晶パネル441上に結像させる機能を有する。
【0019】
偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413と重畳レンズ415との間に配置される。このような偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413からの光を1種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置44での光の利用効率が高められている。
【0020】
具体的に、偏光変換素子414によって1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ415によって最終的に光学装置44の液晶パネル441上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル441を用いたプロジェクタ1では、1種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発するランプ416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414を用いることにより、ランプ416から射出された光束を全て1種類の偏光光に変換し、光学装置44での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子414は、たとえば特開平8−304739号公報に紹介されている。
【0021】
色分離光学系42は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備え、ダイクロイックミラー421、422によりインテグレータ照明光学系41から射出された複数の部分光束を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有している。
【0022】
リレー光学系43は、入射側レンズ431と、リレーレンズ433と、反射ミラー432、434とを備え、色分離光学系42で分離された色光である赤色光を液晶パネル441Rまで導く機能を有している。
【0023】
この際、色分離光学系42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは透過し、青色光成分は反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した青色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ418を通って、青色用の液晶パネル441Bに到達する。このフィールドレンズ418は、第2レンズアレイ413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。他の液晶パネル441G、441Rの光入射側に設けられたフィールドレンズ418も同様である。
【0024】
また、ダイクロイックミラー421を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー422によって反射し、フィールドレンズ418を通って、緑色用の液晶パネル441Gに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー422を透過してリレー光学系43を通り、さらにフィールドレンズ418を通って、赤色光用の液晶パネル441Rに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系43が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等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431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ418に伝えるためである。なお、リレー光学系43には、3つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【0025】
光学装置44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ものであり、色分離光学系42で分離された各色光が入射される3つの入射側偏光板442と、各入射側偏光板442の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル441R,441G,441Bと、各液晶パネル441R,441G,441Bの後段に配置される射出側偏光板443と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム444とを備える。
【0026】
液晶パネル441R,441G,441Bは、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として用いたものである。
光学装置44において、色分離光学系42で分離された各色光は、これら3枚の液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443によって画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【0027】
入射側偏光板442は、色分離光学系42で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ418に貼り付けてもよい。
射出側偏光板443も、入射側偏光板442と略同様に構成され、液晶パネル441(441R,441G,441B)から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム444に貼り付けてもよい。
これらの入射側偏光板442および射出側偏光板443は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【0028】
クロスダイクロイックプリズム444は、射出側偏光板443から射出され、各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ものである。
クロスダイクロイックプリズム444には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成される。
【0029】
[予熱装置10Aの構成]
前述したように、予熱装置10Aはランプ416にレーザ光を照射してランプ416を予熱するものである。
図2にも示すように、予熱装置10Aは、リフレクタ417の側面側に配置されている。ランプ416には、リフレクタ417を透過したレーザ光が照射される。
予熱装置10Aは、レーザ光出力部11と、入力する信号に基づいてレーザ光出力部11を駆動制御する駆動制御部12と、レーザシャッタ13と、アパーチャシャッタ18とを有している。
駆動制御部12は、電源20(図3参照)から供給された電力をレーザ光出力部11に供給する駆動回路14を備えている。この駆動制御部12は、後述する電力検出手段22が電力の供給を検出すると、レーザ光出力部11を駆動させる。また、点消灯検出手段23がランプ416の消灯を検出すると、レーザ光出力部11を駆動させ、点消灯検出手段23がランプ416の点灯を検出すると、レーザ光出力部11の駆動を停止させる。
【0030】
レーザ光出力部11は、レーザ装置15Aと、このレーザ装置15Aに取り付けられたヒートシンク16と、レーザ装置15Aから射出されたレーザ光の光路上に設置されたコリメータレンズ17とを備える。
レーザ装置15Aは、駆動回路14から供給された電力を赤外線レーザ光に変換して射出するものである。このレーザ装置15Aは、図示しないが、レーザ光源である赤外線半導体レーザと、この赤外線半導体レーザが設置された基台151と、基台151に固着され、赤外線半導体レーザを封入するためのキャップ152とを備えている。基台151には、電極(図示略)が装着されていて、赤外線半導体レーザにリード線を介して駆動回路14からの電力を供給している。
【0031】
ヒートシンク16は、レーザ装置15Aの熱を放熱するために設けられたものである。
また、コリメータレンズ17は、レーザ装置15Aから射出されたレーザ光を平行な光線に変換し、この平行光線をランプ416に向けて射出する。
【0032】
レーザシャッタ13は、レーザ光出力部11と駆動制御部12間に配置され、駆動制御部12からの信号に基づいて、駆動回路14からレーザ光出力部11への電力の供給を妨げるものである。
アパーチャシャッタ18は、レーザ光出力部11から射出されたレーザ光の光路上であって、コリメータレンズ17の後段に設けられている。このアパーチャシャッタ18は、駆動制御部12からの信号に基づき、レーザ光を遮る遮蔽部である。
【0033】
[プロジェクタ1の詳細な構成]
以上のような構成のプロジェクタ1は、図3に示すように、電源20と、電源20への電力の供給を検出する電力検出手段22と、ランプ416の点消灯を検出する点消灯検出手段23とを有する。
電源20は、光源装置411や、レーザ装置15Aの駆動回路14等に、電力を供給するものである。この電源20には、図示しない電源ケーブルを通して電力が供給される。
点消灯検出手段23は、光センサを有しており、ランプ416の点消灯を検出する。
【0034】
このようなプロジェクタ1は、次のように作動する。図4のフローチャートを参照して説明する。
(1) ユーザが電源ケーブルに設けられた電源プラグをコンセントに差し込むと、電源20に電力が供給される。すると、電力検出手段22が電力の供給を検出し(処理S1)、駆動制御部12が、レーザ光出力部11を駆動させる(処理S2)。これにより赤外線レーザ光が射出されランプ416が予熱される。
【0035】
(2) 再度、電力検出手段22により、電源20への電力の供給が検出されると(処理S3)、消灯検出手段23がランプ416の点消灯を検出する(処理S4)。
(3) ランプ416の点灯が検出された場合には、駆動制御部12が、レーザ光出力部11の駆動を停止させる(処理S5)。これにより、予熱が終了する。
(4) 一方、ランプ416の消灯が検出された場合には、予熱装置10Aによる予熱が続けられる。
【0036】
(5) 予熱装置10Aが停止した後、再度、点消灯検出手段23はランプ416の点消灯を検出する(処理S6)。
(6) ランプ416の消灯が検出された場合には、駆動制御部12が、レーザ光出力部11を駆動させる。これにより、ランプ416の予熱が再度行われる(処理S2)。
(7) 一方、ランプ416の点灯が検出された場合には、予熱装置10Aは停止したままとなる。
【0037】
(8) 予熱装置10Aが駆動した後、再度、電力検出手段22により、電源20への電力の供給が検出され(処理S3)、消灯検出手段23がランプ416の点消灯を検出し(処理S4)、その後、処理S5及び処理S6の処理が再度おこなわれる。
(9) 電力の供給が検出されない場合、すなわち、ユーザが電源プラグをコンセントから引き抜いた場合には、プロジェクタ1の作動が終了する。
【0038】
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1) 予熱装置10Aのレーザ光出力部11から、レーザ光を射出し、照射することでランプ416を予熱することができる。これにより、放電で励起される水銀を蒸発させておくことができるので、ランプ416が完全に点灯するまでの時間を短縮できる。
(2) レーザ光は集光させて、エネルギ密度を高くすることが可能であるため、短時間でランプ416を加熱することができ、より効果的に点灯にかかる時間の短縮を行うことができる。
(3) さらに、レーザを使用する場合には、1〜2W程度のものでランプ416を十分に予熱することができるため、省エネルギを図ることができる。
【0039】
(4) 本実施形態では、レーザ光源として赤外線半導体レーザを採用したが、半導体レーザは他のレーザ光源に比べ小さいため、予熱装置10Aの小型化を図ることができる。また、このように小型化できるので、予熱装置10Aをプロジェクタ1に搭載してもプロジェクタ1が大型化しない。
(5) さらに、赤外線半導体レーザは安価であるため、予熱装置10Aのコストを低下させることができる。
【0040】
(6) レーザシャッタ13、アパーチャシャッタ18を設けたため、不意にレーザ光が射出されないようにすることができ、予熱装置10Aの安全性を向上させることができる。
(7) また、駆動制御部12とレーザ光出力部11との間にレーザシャッタ13を設け、さらに、レーザ光出力部11の後段にアパーチャシャッタ18を設けて二段でレーザ光の射出を防止できるので、より安全性を向上させることができる。
【0041】
(8) リフレクタ417の反射膜が赤外線を透過しない膜、例えばアルミ等である場合には、赤外線のレーザ光をランプ416に到達させるには、リフレクタ417の開口側に予熱装置10Aを設置しなければならない。本実施形態では、リフレクタ417の反射膜は、可視光を反射し、赤外線を透過する誘電体多層膜であるため、リフレクタ417の側面側に予熱装置10Aを設置することができる。
(9) 発光管416Aに赤外線吸収コートCが施されているので、この赤外線吸収コートCに赤外線レーザ光を照射すると、これを吸収してより効率よく発光管416Aを暖めることができる。そのため、予熱時間を短縮することができ、また、省エネルギを図ることもできる。
【0042】
(10) 予熱装置10Aの駆動制御部12は、電力検出手段22で電源20への電力の供給を検出すると、レーザ光出力部11を駆動するため、ランプ416を点灯させる前に充分に予熱することが可能である。
(11) 点消灯検出手段23でランプ416が点灯したことを検出すると、レーザ光出力部11の駆動を停止させるため、ランプ416の点灯時には、レーザ光が射出されることがなく、省エネルギを図ることができる。
【0043】
(12) また、ランプ416が消灯すると、これが点消灯検出手段23により検出されて、再度、予熱装置10Aが駆動される。従って、ランプ416を消灯した後でも、ランプ416は予熱された状態となるので再点灯も短時間で行うことが可能となる。
【0044】
(13) リフレクタ417の開口側にIRフィルタ417Aを設けているため、予熱装置10Aから射出されたレーザ光が第1レンズアレイ412等に入射し、第1レンズアレイ412等がレーザ光により加熱されてしまうことを防止できる。
【0045】
次に、本発明の第2実施形態について図5を参照して説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
前記実施形態では、予熱装置10Aのレーザ装置15Aは、赤外線半導体レーザを備えていたが、本実施形態の予熱装置10Bのレーザ装置15Bは赤色半導体レーザを備えたものとなっている。この予熱装置10Bからは、可視光の赤色レーザ光が射出される。
また、発光管416Aには前記実施形態と異なり赤外線吸収コートCは施されていない。
さらに、リフレクタ417の反射膜は、可視光を反射する誘電体多層膜である。予熱装置10Bは、このリフレクタ417の開口側に配置されており、予熱装置10Bから射出されるレーザ光はリフレクタ417の開口から入射されてランプ416に照射される。
また、前記実施形態では、ランプ416の点消灯を検出する点消灯検出手段23を設けていたが、本実施形態では、点消灯検出手段23は設けられていない。すなわち、本実施形態では、ランプ416の点消灯にかかわらず、電源20に電力が供給されている場合には、予熱装置10Bは駆動することとなっている。
【0046】
このような本実施形態によれば前記実施形態の(1)〜(7)、(10)と同様の効果を奏することができるほか、次の効果を奏することができる。
(14) 本実施形態では、電源20に電力が供給されている限り、予熱装置10Bは駆動しつづける。そのため、ランプ416点灯中も赤色レーザ光は射出されているので、この赤色レーザ光はリフレクタ417で反射され、ランプ416から放射される光束に加えられることとなる。従って、投写映像の赤色色座標を改善することができる。
【0047】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、電力検出手段22を設け、電源20に電力が供給されると同時に予熱装置10A,10Bが駆動されるものとしたが、これに限らず、例えば、予熱装置10A,10B駆動用のスイッチを設けてもよい。この場合には、電源20に電力が供給された状態でも予熱装置10A,10Bが駆動することがないので、コンセントからプラグを抜き忘れても予熱装置10A,10Bが作動することがなく、省エネルギを図ることができる。
【0048】
また、第1実施形態では、光センサを備えた点消灯検出手段23によりランプ416の点消灯を検出していたが、これに限らず、例えば、温度センサを設け、ランプ416が所定温度以下になった場合には、予熱装置10Aを駆動し、所定温度以上になった場合には、予熱装置10Aを停止させるものとしてもよい。さらに、タイマー等を設け、電源20に電力が供給されてから所定時間経過したら、予熱装置10Aが自動的に停止する構成としてもよい。
【0049】
第1実施形態では、ランプ416の発光管416Aには赤外線吸収コートCが施されているとしたが、赤外線吸収コートCはなくてもよい。このようにすれば、発光管416Aにコートを施す必要がないので、製造にかかる手間を省くことができる。
また、第1実施形態では、リフレクタ417の側面側に予熱装置10Aを配置したが、これに限られず、例えば、リフレクタ417の底部側に予熱装置10Aを配置してもよい。
【0050】
また、前記第1実施形態では、リフレクタ417の反射膜は、可視光を反射し、赤外線を透過する誘電体多層膜であるとしたが、反射膜は、リフレクタ417は可視光を反射する機能を有していれば良く、例えば、可視光のみならず、赤外線も反射するアルミ等の膜であってもよい。この場合には、予熱装置10Aをリフレクタ417の開口側に配置して、リフレクタ417の開口を通じて、赤外線レーザ光をランプ416に照射すればよい。
【0051】
さらに、前記実施形態では、赤外線半導体レーザ、赤色半導体レーザを使用したが、これには限られず、青色半導体レーザ等であってもよい。
また、レーザ光源は、半導体でなく、固体、液体、気体等であってもよい。ただし、レーザ光源として固体、液体、気体を使用した場合には、半導体を使用する場合に比べ、予熱装置が大型化する可能性がある。
【0052】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の光学系を示す模式図。
【図2】前記実施形態の予熱装置を示す模式図。
【図3】予熱装置を示すブロック図。
【図4】プロジェクタの動作のフローを示す図。
【図5】本発明の第2実施形態の予熱装置を示す模式図。
【符号の説明】
1…プロジェクタ、10A,10B…予熱装置、11…レーザ光出力部、12…駆動制御部、18…アパーチャシャッタ、20…電源、22…電力検出手段、23…点消灯検出手段、411…光源装置、416…ランプ、416A…発光管、417…リフレクタ、441(441R,441G,441B)…液晶パネル、C…赤外線吸収コート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projector.
[0002]
[Background]
2. Description of the Related Art Conventionally, a discharge light-emitting type light source lamp has been used as a light source for a projector or the like.
The light source lamp includes an arc tube and a pair of electrodes installed in the arc tube. For example, mercury and a rare gas such as argon are enclosed in the arc tube.
When such a lamp is discharged by applying a voltage to a pair of electrodes, mercury evaporates and is excited by the discharge to emit light. Since the temperature of the arc tube is low when the arc tube is extinguished, the mercury in the arc tube is solid. When the arc tube is warmed by the discharge during lighting, mercury is gradually heated and evaporated. Therefore, there is a problem that it takes time until the luminous flux in the steady state is emitted after the lamp is turned on.
In order to solve this problem, a metal reservoir for storing solid mercury in the arc tube is formed, and a rod-like heating electrode such as tungsten is inserted into the metal reservoir to heat mercury in advance. (For example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-54863 (pages 3 to 4, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when mercury is heated by a rod-like heating electrode such as tungsten as described above, there is a problem that power consumption increases and it is difficult to save energy.
[0005]
An object of the present invention, the light source can reduce the time to fully lit is to provide a pulp projector can be saved energy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The projector of the present invention forms an optical image by modulating a preheating device for preheating a discharge-type light source, a light source device having the light source, and a light beam emitted from the light source device according to input image information. A projector comprising a light modulation device , wherein the preheating device is a laser light output unit that emits laser light to the light source, and drive control that performs drive control of the laser light output unit based on an input power signal And a shielding unit that is provided on the optical path of the laser beam emitted from the laser beam output unit and blocks the laser beam based on a control signal from the drive control unit .
Here, a solid-state laser, a liquid laser, a gas laser, a semiconductor laser, or the like can be employed as the laser light source of the laser light output unit.
Examples of the discharge light source include a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp.
[0007]
According to this invention, the light source can be preheated by emitting and irradiating laser light from the laser light output section of the preheating device. As a result, the metal excited by the discharge, such as mercury, can be evaporated, so that the time until the light source is completely turned on can be shortened. Further, since the laser light can be condensed and the energy density can be increased, the light source can be heated in a short time, and the time required for lighting can be shortened more effectively.
Further, when a laser is used, the light source can be sufficiently preheated with a laser beam of about 1 to 2 W, so that energy saving can be achieved.
Further, by providing a shielding part on the optical path of the laser light, it is possible to prevent the laser light from being unexpectedly emitted, and to improve the safety of the preheating device.
[0008]
In the present invention, the laser beam output unit preferably includes a red semiconductor laser or an infrared semiconductor laser.
According to this invention, since the semiconductor laser is smaller than other laser light sources, the preheating device can be downsized. In addition, since the size can be reduced in this way, the preheating device can be mounted on a projector that is desired to be reduced in weight and size, such as a projector.
Furthermore, since the red semiconductor laser and the near infrared semiconductor laser are inexpensive, the cost of the preheating device can be reduced.
[0011]
In the present invention, the laser beam output unit of the preheating device includes an infrared semiconductor laser, the light source device includes a reflector that reflects light emitted from the light source, and the reflective film of the reflector emits visible light. A dielectric multilayer film that reflects and transmits infrared rays is preferable.
When the reflecting film of the reflector is a film that does not transmit infrared rays, such as aluminum, a preheating device must be installed on the opening side of the reflector in order to allow infrared laser light to reach the lamp.
According to the present invention, since the reflective film of the reflector is a dielectric multilayer film that reflects visible light and transmits infrared light, for example, a preheating device is installed not only on the opening side of the reflector but also on the back side of the reflector. It is also possible, and the installation position of the preheating device is not limited.
[0012]
In the present invention, the laser light output unit of the preheating device includes an infrared semiconductor laser, and the light source of the light source device includes a light emitting unit main body and a light emitting tube surrounding the light emitting unit main body. An infrared absorption coat is preferably applied.
According to the present invention, the arc tube is provided with the infrared ray absorbing coating. Therefore, if the infrared ray absorbing light is irradiated to the infrared ray absorbing coat, the infrared ray is absorbed and the arc tube can be warmed more efficiently. Therefore, the preheating time can be shortened and energy can be saved.
[0013]
In the present invention, power detection means for detecting the supply of power to the power supply of the projector, and lighting on / off detection means for detecting lighting on / off of the light source, the drive control unit of the preheating device is the power detection means It is preferable that when the supply of power to the power source is detected, the laser light output unit is driven, and when the lighting on / off detecting unit detects that the light source is turned on, the driving of the laser light output unit is stopped.
According to the present invention, when the drive control unit of the preheating device detects the supply of power to the power source by the power detection means, the laser light output unit is driven, so that the preheating device can be sufficiently preheated before the light source is turned on. It is. Further, when the light on / off detection means detects that the light source is turned on, the driving of the laser light output unit is stopped. Therefore, when the light source is turned on, the laser light is not emitted and energy saving can be achieved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of optical system]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of an optical system of a
The preheating
The integrator illumination
[0015]
The
The
In the present embodiment, the
The
[0016]
The
In addition, you may employ | adopt what combined the parallelizing concave lens and the ellipsoidal mirror as a reflector instead of the parabolic mirror.
The
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
Specifically, each partial light converted into one type of polarized light by the
[0021]
The color separation
[0022]
The relay
[0023]
At this time, the
[0024]
Of the red light and green light transmitted through the
The relay
[0025]
The optical device 44 modulates an incident light beam according to image information to form a color image. The optical device 44 includes three incident-side
[0026]
The liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B use, for example, polysilicon TFTs as switching elements.
In the optical device 44, each color light separated by the color separation
[0027]
The incident
The exit-side
The incident
[0028]
The cross
The cross
[0029]
[Configuration of
As described above, the preheating
As shown in FIG. 2, the preheating device 10 </ b> A is disposed on the side surface side of the
The preheating
The
[0030]
The laser
The
[0031]
The
The
[0032]
The
The
[0033]
[Detailed configuration of projector 1]
As shown in FIG. 3, the
The
The on / off detection means 23 has an optical sensor and detects the on / off of the
[0034]
Such a
(1) When the user inserts a power plug provided on the power cable into an outlet, power is supplied to the
[0035]
(2) When supply of power to the
(3) When the lighting of the
(4) On the other hand, when the extinction of the
[0036]
(5) After the
(6) When the extinction of the
(7) On the other hand, when the lighting of the
[0037]
(8) After the
(9) When power supply is not detected, that is, when the user pulls out the power plug from the outlet, the operation of the
[0038]
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be produced.
(1) The
(2) Since the laser beam can be condensed and the energy density can be increased, the
(3) Further, when a laser is used, the
[0039]
(4) In the present embodiment, an infrared semiconductor laser is used as the laser light source. However, since the semiconductor laser is smaller than other laser light sources, the preheating
(5) Furthermore, since the infrared semiconductor laser is inexpensive, the cost of the
[0040]
(6) Since the
(7) In addition, a
[0041]
(8) When the reflecting film of the
(9) Since the infrared ray absorbing coat C is applied to the
[0042]
(10) When the
(11) When the on / off detection means 23 detects that the
[0043]
(12) Further, when the
[0044]
(13) Since the
[0045]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
In the embodiment, the
Unlike the above-described embodiment, the
Further, the reflective film of the
Moreover, in the said embodiment, although the lighting on / off detection means 23 which detects the lighting on / off of the lamp | ramp 416 was provided, the lighting on / off detection means 23 is not provided in this embodiment. That is, in the present embodiment, the preheating
[0046]
According to this embodiment, in addition to the same effects as (1) to (7) and (10) of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(14) In the present embodiment, as long as power is supplied to the
[0047]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.
For example, in the above-described embodiment, the
[0048]
Further, in the first embodiment, the lighting / light-off detecting means 23 provided with the optical sensor detects the lighting / light-off of the
[0049]
In the first embodiment, the
In the first embodiment, the preheating
[0050]
In the first embodiment, the reflective film of the
[0051]
Et al is, in the embodiment, an infrared semiconductor laser, was used a red semiconductor laser, this not limited, may be a blue semiconductor laser or the like.
Further, the laser light source may be a solid, liquid, gas or the like instead of a semiconductor. However, when a solid, liquid, or gas is used as the laser light source, the preheating device may be larger than when a semiconductor is used.
[0052]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing the preheating device of the embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a preheating device.
FIG. 4 is a diagram showing a flow of operation of the projector.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a preheating device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記予熱装置は、
前記光源にレーザ光を射出するレーザ光出力部と、
入力する電力信号に基づいて、このレーザ光出力部の駆動制御を行う駆動制御部と、
前記レーザ光出力部から射出されるレーザ光の光路上に設けられ、前記駆動制御部からの制御信号に基づいて、前記レーザ光を遮る遮蔽部とを備えることを特徴とするプロジェクタ。A preheating device that preheats a discharge-type light source, a light source device including the light source, and a light modulation device that modulates a light beam emitted from the light source device according to input image information to form an optical image. A projector ,
The preheating device is:
A laser beam output unit for emitting a laser beam to the light source;
A drive control unit that performs drive control of the laser light output unit based on an input power signal ;
A projector , comprising: a shielding unit that is provided on an optical path of laser light emitted from the laser light output unit and blocks the laser light based on a control signal from the drive control unit .
前記レーザ光出力部は、赤色半導体レーザ又は赤外線半導体レーザを備えることを特徴とするプロジェクタ。The projector according to claim 1,
The laser beam output unit, the projector characterized by comprising a red semiconductor laser or infrared laser.
前記予熱装置の前記レーザ光出力部は赤外線半導体レーザを備え、
前記光源装置は、前記光源から射出された光線を反射するリフレクタを有し、
前記リフレクタの反射膜は、可視光を反射し、赤外線を透過する誘電体多層膜であることを特徴とするプロジェクタ。The projector according to claim 1, wherein
The laser beam output unit of the preheating device includes an infrared semiconductor laser,
The light source device has a reflector that reflects the light emitted from the light source,
The projector according to claim 1, wherein the reflective film is a dielectric multilayer film that reflects visible light and transmits infrared light.
前記予熱装置の前記レーザ光出力部は赤外線半導体レーザを備え、
前記光源装置の光源は、発光部本体と、この発光部本体を囲む発光管とを備え、
この発光管には、赤外線吸収コートが施されていることを特徴とするプロジェクタ。The projector according to claim 1 or 3,
The laser beam output unit of the preheating device includes an infrared semiconductor laser,
The light source of the light source device includes a light emitting unit main body and an arc tube surrounding the light emitting unit main body,
A projector characterized in that an infrared ray absorbing coat is applied to the arc tube.
プロジェクタの電源への電力の供給を検出する電力検出手段と、前記光源の点消灯を検出する点消灯検出手段とを備え、
前記予熱装置の駆動制御部は、前記電力検出手段で電源への電力の供給を検出すると、前記レーザ光出力部を駆動し、
前記点消灯検出手段で光源が点灯したことを検出すると、前記レーザ光出力部の駆動を停止させることを特徴とするプロジェクタ。The projector according to any one of claims 1 to 4,
Power detection means for detecting the supply of power to the power supply of the projector, and lighting on / off detection means for detecting turning on / off of the light source,
The drive control unit of the preheating device drives the laser beam output unit when detecting the supply of power to the power source by the power detection unit,
When the light on / off detection means detects that the light source is turned on, the projector stops driving the laser light output unit.
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