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JP2011133899A - Light guide apparatus and projector - Google Patents

Light guide apparatus and projector Download PDF

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JP2011133899A
JP2011133899A JP2011013550A JP2011013550A JP2011133899A JP 2011133899 A JP2011133899 A JP 2011133899A JP 2011013550 A JP2011013550 A JP 2011013550A JP 2011013550 A JP2011013550 A JP 2011013550A JP 2011133899 A JP2011133899 A JP 2011133899A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light guide apparatus that can take in more optical fluxes emitted from a light source and can emit an optical flux gently angled with the optical axis rather than large angled, and also to provide a projector using this light guide apparatus. <P>SOLUTION: The light guide apparatus 224 includes: a hollow cylindrical light tunnel 240 having an externally rectangular shape; and a glass rod 242. The light tunnel 240 makes an incident port 246 at one end of the opening and an exiting port 247 at the other end, having a reflection area 241 on the inner surface, with the inner space made as a light guide. The glass rod 242 has a flaring slope 243 from the incident port 246 end to the exiting port 247, wherein the slope 243 is arranged inside the light guide of the light tunnel 240, making the bottom of the glass rod 242 be a light emitting port. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、導光装置及び当該導光装置を用いたプロジェクタに関する。   The present invention relates to a light guide device and a projector using the light guide device.

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。   Today, data projectors are widely used as image projection apparatuses that project screen display images, video images, and the like of personal computers onto a screen. This projector uses a high-intensity light source, and a lamp unit in which a concave reflecting mirror as a reflector is attached to a small high-intensity discharge lamp such as a metal highland lamp or an ultra-high pressure mercury lamp is incorporated in the projector as a projector light source device. There are many cases.

そして、このランプユニットでは、回転放物線状のリフレクタ又は回転楕円面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放物線又は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。   In this lamp unit, a rotating parabolic reflector or a rotating ellipsoidal reflector is often used. A high-intensity discharge lamp is installed at the elliptical focal point of the reflector and emitted toward the front and rear. The reflected light is reflected by the rotating parabola or the ellipsoidal reflector and condensed on a light guide device such as a light tunnel or a light guide rod.

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、青色の光を導光ロッド等を通した後、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。   The light from the light source device incorporating a high-intensity discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp is composed of a red filter, a green filter, and a blue filter, and is red using a color wheel that rotates at a rotation speed of 120 times per second, The green, blue light is passed through the light guide rod and the like, and then condensed by a lens onto a micromirror display element generally called DMD. A color image is displayed on the screen according to the amount of light in the on state reflected toward the projection port.

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。   Here, DMD means that a minute mirror cell is swung by a control signal, the direction of reflected light is controlled, and the light incident on the display element is reflected by the light source side optical system in the direction of the projection lens which is the projection side optical system. The on-state light and the off-state light reflected in the direction of the light absorbing plate are used, and the color image is projected onto the screen by controlling the time during which the red, green, and blue light is turned on.

このようなプロジェクタの光源側光学系は、光を集光させるリフレクタを備える光源装置や、カラーホイール、光を均一化させるライトトンネルや導光ロッド等の導光装置と光源側レンズ群で構成されている。   The light source side optical system of such a projector is composed of a light source device including a reflector that collects light, a color wheel, a light guide device such as a light tunnel and a light guide rod that makes light uniform, and a light source side lens group. ing.

この導光装置に関しては、光をより均一化して射出するために、多くの発明がなされている。例えば、特開2003−57514号公報では、四角柱とされた中実のガラスロッドの出射口近傍に内面を反射面とする中空の四角形筒状体を組み合わせた導光装置の提案がされている。この提案では、様々な角度で入射した光を導光装置により光量の減衰を抑制しつつ光束密度の均一化をはかることができる。   With regard to this light guide device, many inventions have been made in order to emit light in a more uniform manner. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-57514, a light guide device is proposed in which a hollow rectangular cylindrical body having an inner surface as a reflecting surface is combined in the vicinity of an emission port of a solid glass rod that is a rectangular column. . In this proposal, it is possible to make the light flux density uniform while suppressing the attenuation of the light amount by the light guide device for the light incident at various angles.

特開2003−57514号公報JP 2003-57514 A

従来の導光装置では、表示素子に光を照射するための光源側レンズ群や表示素子で反射された光をスクリーンに投影する投影側光学系等の投影レンズの開口率の関係上、投影レンズに取り込める照明光束の角度には制限があるため、導光装置の端面から出射した光束のうち、光軸となす角度の大きな光線束を利用するためには導光装置以降の光学系の組み合わせが複雑となり、実際には利用できずに無駄な光線束となってしまうといった問題点があった。   In a conventional light guide device, a projection lens due to the aperture ratio of a projection lens such as a light source side lens group for irradiating light to the display element or a projection side optical system that projects light reflected by the display element on a screen. Since there is a limit to the angle of the illumination light beam that can be captured in the light beam, a combination of optical systems after the light guide device is required to use a light beam having a large angle with the optical axis out of the light beam emitted from the end face of the light guide device. There is a problem that it becomes complicated and becomes a useless ray bundle that cannot be actually used.

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、光源装置から射出される光線束をより多く取り込み、光軸となす角度が大きい光線束も緩やかな角度の光線束として光射出口より出射可能な導光装置と当該導光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。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and takes in more light bundles emitted from the light source device, and light bundles having a large angle with the optical axis are also light rays with a moderate angle. An object of the present invention is to provide a light guide device that can emit light as a bundle from a light exit and a projector using the light guide device.

本発明の導光装置(224)は、外形が直方体形状で内部が空洞の筒状のライトトンネル(240)と、ガラスロッド(242)とを備え、ライトトンネル(240)は、開口部の一端を入射口(246)、他端を出射口側端(247)とし、内表面に反射面(241)を有して内部空間を導光路とし、ガラスロッド(242)は入射口(246)側から出射口側端(247)側に向かって末広がりの傾斜部(243)を有し、ライトトンネル(240)の導光路内に傾斜部(243)を配置してガラスロッド(242)の底面を光射出口とするものである。   The light guide device (224) of the present invention includes a cylindrical light tunnel (240) having a rectangular parallelepiped outer shape and a hollow inside, and a glass rod (242), and the light tunnel (240) has one end of an opening. Is the incident port (246), the other end is the exit port side end (247), the inner surface has a reflective surface (241) and the inner space is a light guide, and the glass rod (242) is on the incident port (246) side From the exit side end (247) side of the glass rod (242) by placing the inclined portion (243) in the light guide path of the light tunnel (240). It is a light exit.

そして、傾斜部(243)は、光軸を含む水平面に対し上下対称且つ光軸を含む垂直面に対し左右対称とするものである。
又、ガラスロッド(242)は、傾斜部(243)の底部に角柱部(244)を設ける場合があり、ライトトンネル(240)内の反射面(241)は、入射口(246)側から傾斜部(243)の途中までの間に形成することもある。
The inclined portion (243) is symmetrical with respect to the horizontal plane including the optical axis and symmetrical with respect to the vertical plane including the optical axis.
Also, the glass rod (242) may have a prismatic part (244) at the bottom of the inclined part (243), and the reflecting surface (241) in the light tunnel (240) is inclined from the entrance (246) side. It may be formed in the middle of the part (243).

更に、ガラスロッド(242)は四角錐台形状とし、中心軸が光軸線上に位置するように配置し、上面を入射口(246)と略同一面上に配置し、且つ、底面をライトトンネル(240)の出射口側端(247)と略同一面上に配置し、当該底面をライトトンネル(240)の出射口側端(247)と同一の大きさとすることもある。
又、傾斜部の入射口(246)側端部近傍は、傾斜角の大きい先端部(245)とすることもある。
Furthermore, the glass rod (242) has a quadrangular pyramid shape, is arranged so that the central axis is located on the optical axis, the upper surface is arranged substantially on the same plane as the entrance (246), and the bottom surface is a light tunnel. It may be arranged on substantially the same plane as the exit opening side end (247) of (240), and its bottom surface may have the same size as the exit opening side end (247) of the light tunnel (240).
In addition, the vicinity of the end of the inclined portion on the incident port (246) side may be a tip portion (245) having a large inclination angle.

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、カラーホイール(221)と、導光装置(224)と、光源側レンズ群(226)と、ミラー(228)とを備え、導光装置(224)としては、上述したような種々のガラスロッド(242)とライトトンネル(240)とを組み合わせたものを用いることを特徴とするものである。   The projector of the present invention includes a light source device (210), a light source side optical system (220), a display element (230) that generates a projection image, a projection side optical system (250) that projects the projection image, Projector control means (181), the light source side optical system (220) includes a color wheel (221), a light guide device (224), a light source side lens group (226), and a mirror (228). As the light guide device (224), a combination of various glass rods (242) and a light tunnel (240) as described above is used.

本発明によれば、光源装置から射出される光線束を取り込み、光軸となす角度が大きい光線束も緩やかな角度の光線束として光射出口より射出可能な導光装置とし、導光装置を透過した光を効率的に表示素子に照射することを可能とし、明るい画像の投影可能なプロジェクタを提供することができる。   According to the present invention, a light bundle that takes in a light bundle emitted from a light source device, and a light bundle having a large angle with the optical axis can be emitted from a light exit as a light bundle having a gentle angle. It is possible to efficiently irradiate the transmitted light to the display element and to provide a projector capable of projecting a bright image.

本発明に係るプロジェクタの斜視図。1 is a perspective view of a projector according to the present invention. 本発明に係るプロジェクタの上面を取り除いた平面図。The top view which removed the upper surface of the projector which concerns on this invention. 本発明に係る導光装置のガラスロッドの先端が点である実施例を示す斜視図。The perspective view which shows the Example whose front-end | tip of the glass rod of the light guide device which concerns on this invention is a point. 本発明に係る導光装置のガラスロッドの先端が線状である実施例を示す斜視図。The perspective view which shows the Example whose front-end | tip of the glass rod of the light guide device which concerns on this invention is linear. 本発明に係る導光装置の反射経路を模式的に示す図。The figure which shows typically the reflective path | route of the light guide device which concerns on this invention. 本発明に係る導光装置のガラスロッドの先端が点である他の例を示す斜視図。The perspective view which shows the other example whose front-end | tip of the glass rod of the light guide device which concerns on this invention is a point. 本発に係る導光装置のガラスロッドの先端が線状である他の例を示す斜視図。The perspective view which shows the other example whose front-end | tip of the glass rod of the light guide device which concerns on this invention is linear. 本発明に係る導光装置のガラスロッドの他の形状を示す斜視図。The perspective view which shows the other shape of the glass rod of the light guide apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る導光装置のガラスロッドの更に他の形状を示す斜視図。The perspective view which shows the further another shape of the glass rod of the light guide apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る導光装置のガラスロッドの別の形状を示す斜視図。The perspective view which shows another shape of the glass rod of the light guide apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る導光装置のガラスロッドの更に別の形状を示す斜視図。The perspective view which shows another shape of the glass rod of the light guide apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る導光装置のガラスロッドの先端を面とした形状を示す斜視図。The perspective view which shows the shape which used the front-end | tip of the glass rod of the light guide device which concerns on this invention as the surface.

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、カラーホイール221と、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。   The projector 100 according to the best mode for carrying out the present invention includes a light source device 210, a light source side optical system 220, a display element 230 that generates a projection image, a projection side optical system 250 that projects the projection image, and a projector. The light source side optical system 220 includes a color wheel 221, a light guide device 224, a light source side lens group 226, and a mirror 228.

そして、導光装置224は、外形が直方体形状で内部が空洞の筒状のライトトンネル240と、ガラスロッド242とを備え、ライトトンネル240は、開口部の一端を入射口246、他端を出射口側端247とし、内表面に反射面241を有して内部空間を導光路としている。   The light guide device 224 includes a cylindrical light tunnel 240 having a rectangular parallelepiped outer shape and a hollow inside, and a glass rod 242. The light tunnel 240 emits one end of the opening at the entrance 246 and the other end. The mouth side end 247 has a reflection surface 241 on the inner surface, and the inner space serves as a light guide path.

又、ガラスロッド242は、入射口246側から出射口側端247側に向かって末広がりの傾斜部243を有し、中心軸が光軸線上に位置するようにライトトンネル240の導光路内に傾斜部243が配置されており、ガラスロッド242の先端は入射口246と略同一面上に配置され、底面は出射口側端247と略同一面上に配置されている。   Further, the glass rod 242 has an inclined portion 243 that widens toward the exit end 247 from the entrance 246 side, and is inclined in the light guide path of the light tunnel 240 so that the central axis is located on the optical axis. The portion 243 is disposed, the tip of the glass rod 242 is disposed on substantially the same plane as the incident port 246, and the bottom surface is disposed on substantially the same plane as the exit port end 247.

本最良の形態によれば、光源装置から射出される光線束を取り込み、光軸となす角度が大きい光線束も緩やかな角度の光線束として光射出口としたガラスロッドの底面から射出することのできる導光装置を備え、明るい投影画像を形成可能なプロジェクタとすることができる。   According to this best mode, the light beam emitted from the light source device is captured, and the light beam having a large angle with the optical axis is also emitted from the bottom surface of the glass rod as the light exit port as a light beam having a gentle angle. The projector can be provided with a light guide device capable of forming a bright projection image.

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。   The projector according to the present invention has a built-in microcomputer as a projector control means, and has a projection port 123 having a lens cover 121 on the front panel 120 of a case that is a substantially rectangular parallelepiped as shown in FIG. On the top panel 110 of the case are keys and indicators such as a power switch 111, manual image quality adjustment key 113, automatic image quality adjustment key 114, power lamp indicator 112, light source lamp indicator 115, overheat indicator 116, and speaker inside. It has a loudspeaker hole 118 and an open / close lid 119, and a back panel (not shown) has various signal input terminals such as a power connector, a USB terminal connected to a personal computer, a video terminal for inputting image signals, and a mini D-sub terminal. A projector 100 having

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。   The upper lid 119 has subkeys for fine adjustment of image quality and image and various operation settings of the projector 100. An intake port is provided on the left side panel of the case and an exhaust port is provided on the right side panel 140. A port 145 is provided and has a cooling fan inside.

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。   In addition, the front panel 170 has a forefoot member 170 that can adjust the amount of protrusion at the front of the bottom panel, and a fixed rear foot member 175 at the rear left and right of the bottom panel. By changing the front height of the projector 100, it is possible to project an image according to the height of the screen.

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、超高圧水銀ランプなどの放電ランプ211を内蔵する光源装置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。   In the projector 100, as shown in FIG. 2, a light source device 210 incorporating a discharge lamp 211 such as an ultra-high pressure mercury lamp, and a color wheel 221 and a light guide device 224 as a light source side optical system 220, The illumination side optical system has a plurality of light source side lens groups 226 and one mirror 228.

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、光源装置210からの射出光を表示素子230に照射する光源側光学系220、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。   Furthermore, the circuit board 180 to which the lamp power supply circuit 187 and the projector control means 181 are attached, the light source side optical system 220 that irradiates the display element 230 with the light emitted from the light source device 210, and the plurality of pixels in the row direction and the column direction. A display element 230 that displays an image by controlling the reflection of incident light arranged in a matrix, and a projection-side optical system 250 that projects light emitted from the display element 230 onto a projection surface such as a screen. The projector 100 incorporates a lens group 253 and a movable lens group 255.

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の放電ランプ211を点灯させると共に、冷却ファン190を放電ランプ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。   The circuit board 180 is provided with a projector control means 181 by a microcomputer. The control means 181 controls the operation of each circuit in the projector. When the power switch 111 is turned on, the discharge of the light source device 210 is performed. The lamp 211 is turned on, and the cooling fan 190 is driven at a rated speed according to the output of the discharge lamp 211 and the fan shape and arrangement of the cooling fan 190. The projector 100 is put into a standby state while the air inside the panel 140 is exhausted from the exhaust port 145.

そして、放電ランプ211の温度が所定温度に上昇して発光が安定すると、画像信号の入力による画像の投影を可能とするものである。
又、電源スイッチ111がオフ状態とされると放電ランプ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。
When the temperature of the discharge lamp 211 rises to a predetermined temperature and the light emission is stabilized, an image can be projected by inputting an image signal.
In addition, when the power switch 111 is turned off, the discharge lamp 211 is turned off, and the cooling fan 190 is continuously driven for a predetermined time of about several minutes by a timer to cool the inside of the projector 100 and then perform all operations. Control such as stopping is also performed.

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を用いている。このマイクロミラー表示素子の横と縦の比は通常4:3とされている。   The display element 230 is a display element 230 having no means for coloring incident light such as a color filter. In this embodiment, a micromirror display element generally abbreviated as DMD (Digital Micromirror Device) is used. Yes. The horizontal to vertical ratio of the micromirror display element is usually 4: 3.

このマイクロミラー表示素子は、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、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。   The micromirror display element is configured to convert light incident from an incident direction inclined in one direction with respect to the front direction into an on-state light beam in a front direction and an off-state light beam in an oblique direction by switching the tilt directions of the plurality of micromirrors. The light is incident on the micromirror tilted in one tilt direction and turned into an on-state light beam reflected in the front direction by this micromirror, and tilted in the other tilt direction. The light incident on the micromirror is reflected off-axis by the micro-mirror to form an off-state light beam, and the off-state light beam is absorbed by the light-absorbing plate. The image is displayed by dark display by reflection of the light.

そして、光源装置210は、内部に放電ランプ211を備え、内面が反射面とされる楕円球面形状のリフレクタと、このリフレクタの前方にリフレクタ前方の開口を塞ぐように防爆面が設置されるものであり、放電ランプ211はランプ電源回路187から電源を供給可能に導線により接続され、放電ランプ211が発光してリフレクタの反射面により反射して、光源装置210の前方に光を照射するものである。   The light source device 210 includes a discharge lamp 211 inside, and an elliptical spherical reflector whose inner surface is a reflecting surface, and an explosion-proof surface is installed in front of the reflector so as to close the opening in front of the reflector. The discharge lamp 211 is connected by a conductive wire so that power can be supplied from the lamp power supply circuit 187, and the discharge lamp 211 emits light and is reflected by the reflecting surface of the reflector to irradiate light in front of the light source device 210. .

又、光源装置210からの射出光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は薄肉円盤状であり、光源装置210からの射出光を順次着色するためのカラーフィルターを平面上に有している。   The light source side optical system 220 that makes the light emitted from the light source device 210 enter the micromirror display element 230 includes a color wheel 221, a light guide device 224, a light source side lens group 226 that is a plurality of lenses, and a mirror 228. It consists of. The color wheel 221 has a thin disk shape and has a color filter on the plane for sequentially coloring the light emitted from the light source device 210.

又、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、入射口から入射した光を導光装置224の内周面の反射面により反射しながら導いて光射出口から均一な強度分布の光として射出するものである。   The light guide device 224 is disposed at a position where the incident surface faces the exit side of the color wheel 221, and guides the light incident from the incident port while reflecting the light from the reflection surface on the inner peripheral surface of the light guide device 224. The light is emitted from the injection port as light having a uniform intensity distribution.

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、カラーホイール221と導光装置224と光源側レンズ群226とを透過した光を、表示素子230に向けて反射することにより表示素子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。   The mirror 228 of the light source side optical system 220 reflects the light emitted from the light source device 210 and transmitted through the color wheel 221, the light guide device 224, and the light source side lens group 226 toward the display element 230. Light is projected onto the display element 230 from a direction inclined in one direction with respect to the front direction.

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。   The projection-side optical system 250 includes a fixed lens barrel that contains a fixed lens group 253, and a movable lens group 255 that is engaged with the fixed lens barrel and that can move forward and backward in the axial direction by a rotating operation. The projection-side optical system 250 includes a lens barrel and forms a zoom lens by a combination of a plurality of lenses incorporated in these lens barrels.

このように、このプロジェクタ100は、光源装置210から光を一方向に射出させ、光源側光学系220のカラーホイール221を高速で回転駆動させることにより、光源装置210から光源側光学系220に入射した光を、カラーホイール221により順次着色し、さらに導光装置224のライトトンネル240により強度分布を均一にして、光源側光学系220としての光源側レンズ群226及びミラー228により表示素子230に向けて投射するものである。   As described above, the projector 100 emits light from the light source device 210 in one direction, and rotates the color wheel 221 of the light source side optical system 220 at a high speed, thereby entering the light source side optical system 220 from the light source device 210. The colored light is sequentially colored by the color wheel 221, and the intensity distribution is made uniform by the light tunnel 240 of the light guide device 224, and directed to the display element 230 by the light source side lens group 226 and the mirror 228 as the light source side optical system 220. Project.

そして、電源投入時から所定時間が経過して光源装置210からの光が安定すると、カラーホイールを透過することで着色された各色の光の投射周期に同期させて表示素子230に各色の単色画像データを順次書込むことにより、表示素子230の正面方向に反射するオン状態光線により表示素子230に各色の単色画像を順次形成させ、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。   When the light from the light source device 210 is stabilized after a predetermined time has elapsed since the power was turned on, the monochrome image of each color is displayed on the display element 230 in synchronization with the projection period of each colored light transmitted through the color wheel. By sequentially writing the data, the single color image of each color is sequentially formed on the display element 230 by the on-state light beam reflected in the front direction of the display element 230, and the single color image light of each color sequentially emitted from the display element 230 is projected on the projection side. The image is magnified by the lens groups 253 and 255 of the optical system 250 and projected onto the projection surface, and a full-color image in which the single-color images of the three colors are superimposed is displayed on the projection surface.

そして、本実施例の導光装置224は、図3、図4に示すように、外形が直方体形状で、内部も同様に直方体形状の空洞とされる筒状のライトトンネル240と、ライトトンネル240の内部に配置された屈折率が空気より大きなガラスロッド242とを有している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the light guide device 224 of the present embodiment has a cylindrical light tunnel 240 whose outer shape is a rectangular parallelepiped shape, and whose inside is also a rectangular parallelepiped cavity, and a light tunnel 240. And a glass rod 242 having a refractive index larger than that of air.

このライトトンネル240は、外形状が直方体形状で内部が空洞の筒状であり、開口部の一端を入射口246、他端を出射口側端247とし、内表面には反射面241を備えており、内表面に反射面241を形成することにより内部空間を導光路としている。
又、ライトトンネル240の両端開口部は、マイクロミラー表示素子の形状にあった光線束を射出するために、マイクロミラー表示素子の横と縦の比と同様に略4:3の比率で成形されている。
The light tunnel 240 has a rectangular parallelepiped outer shape and a hollow hollow inside, and has an opening 246 at one end of the opening, an exit end 247 at the other end, and a reflecting surface 241 on the inner surface. In addition, the internal space is used as a light guide path by forming the reflection surface 241 on the inner surface.
In addition, the opening portions at both ends of the light tunnel 240 are formed at a ratio of approximately 4: 3, in the same manner as the horizontal / vertical ratio of the micromirror display element, in order to emit a light beam that matches the shape of the micromirror display element. ing.

そして、ガラスロッド242は、入射口246側から出射口側端247の方向に向かって末広がりの傾斜部243を有した形状であり、ライトトンネル240の導光路内に傾斜部243を配置するものである。
この傾斜部243は、光軸を含む水平面に対し上下対称且つ光軸を含む垂直面に対し左右対称に成形されている。
The glass rod 242 has a shape having an inclined part 243 that widens toward the exit side end 247 from the incident port 246 side, and the inclined part 243 is disposed in the light guide path of the light tunnel 240. is there.
The inclined portion 243 is shaped vertically symmetrical with respect to the horizontal plane including the optical axis and symmetrical with respect to the vertical plane including the optical axis.

この図3に示した導光装置224のガラスロッド242は、四角錐形状であり、底面はライトトンネル240の出射口側端247と同一の寸法で同一の形状に成形されており、光源装置からの射出光の光軸上にガラスロッド242の中心軸が位置し、ガラスロッド242の先端は入射口246と略同一面上に位置し、底面は出射口側端247と略同一面上に位置し、ライトトンネル240の入射口246から出射口側端247までの長さとガラスロッド242の底面から先端までの高さを同一としている。   The glass rod 242 of the light guide device 224 shown in FIG. 3 has a quadrangular pyramid shape, and the bottom surface is formed in the same shape with the same size as the light exit side end 247 of the light tunnel 240. The central axis of the glass rod 242 is located on the optical axis of the emitted light, the tip of the glass rod 242 is located on the substantially same plane as the incident port 246, and the bottom surface is located on the same plane as the exit side end 247. The length from the entrance 246 to the exit end 247 of the light tunnel 240 and the height from the bottom to the tip of the glass rod 242 are the same.

又、図4に示す導光装置224のガラスロッド242は、ガラスロッド242の傾斜部243における上下の斜面が光軸と交わる角、及び、ガラスロッド242の傾斜部243における左右の斜面が光軸と交わる角の全てを同一の角度として成形しており、ガラスロッド242の先端は横に伸びた線状となっている。   Further, the glass rod 242 of the light guide device 224 shown in FIG. 4 has an angle at which the upper and lower inclined surfaces of the inclined portion 243 of the glass rod 242 intersect the optical axis, and the left and right inclined surfaces of the inclined portion 243 of the glass rod 242 are the optical axes. All of the angles intersecting with are formed as the same angle, and the tip of the glass rod 242 has a linear shape extending sideways.

そして、光源装置210からの射出光の光軸上にガラスロッド242の中心軸が位置し、ガラスロッド242の先端は入射口246と略同一面上に配置し、底面は出射口側端247と略同一面上に配置し、ライトトンネル240の入射口246から出射口側端247までの長さとガラスロッド242の底面から先端までの高さを略同一としている。   Then, the central axis of the glass rod 242 is positioned on the optical axis of the light emitted from the light source device 210, the tip of the glass rod 242 is disposed on substantially the same plane as the entrance 246, and the bottom is the exit side end 247. They are arranged on substantially the same plane, and the length from the entrance 246 to the exit end 247 of the light tunnel 240 and the height from the bottom to the tip of the glass rod 242 are substantially the same.

この図4に示すガラスロッド242のように、ガラスロッド242の上下左右の斜面と光軸の開き角を同一に成形することで、先端を点とした図3に示すガラスロッド242と比較して、ガラスロッド242の上下の方向に射出される光線束と、左右の方向に射出される光線束の拡散の角度を同一とすることができる。   Compared with the glass rod 242 shown in FIG. 3, the tip of the glass rod 242 has the same opening angle as the glass rod 242 shown in FIG. The angle of diffusion of the light beam emitted in the vertical direction of the glass rod 242 and the light beam emitted in the horizontal direction can be made the same.

これらのような傾斜部243を有するガラスロッド242がライトトンネル240に挿入された導光装置224では、図5に示すように、入射口246から入射した入射光は、まずガラスロッド242の傾斜部243の斜面に入射し、入射した光線は屈折して傾斜部243内に侵入し、光軸との開き角の大きい光はもう一方の斜面から射出される。このとき、光軸と光線のなす角はガラスロッド242の屈折率が空気より大きいため、傾斜部243への入射光の光軸に対する開き角よりも傾斜部243から出射される光の光軸に対する開き角が小さくなる。   In the light guide device 224 in which the glass rod 242 having the inclined portion 243 as described above is inserted into the light tunnel 240, as shown in FIG. 5, incident light incident from the incident port 246 is firstly inclined portion of the glass rod 242. The incident light beam is refracted and enters the inclined portion 243, and light having a large opening angle with the optical axis is emitted from the other inclined surface. At this time, since the refractive index of the glass rod 242 is larger than that of air, the angle formed by the optical axis and the light beam is larger than the opening angle with respect to the optical axis of the light incident on the inclined portion 243 with respect to the optical axis of the light emitted from the inclined portion 243. The opening angle becomes smaller.

そして、ガラスロッド242の傾斜部243を透過した光は反射面241で反射されて再びガラスロッド242の傾斜部243の斜面より傾斜部243の内部へ入射される。
このようにガラスロッド242を透過する光は、ガラスロッド242への入射と出射を繰り返すうちに光軸に対する開き角が小さくなり、ガラスロッド242に侵入した光が傾斜部243の斜面に対して臨界角に達するようになり、ガラスロッド242の内部で全反射を生じるようになる。
The light transmitted through the inclined portion 243 of the glass rod 242 is reflected by the reflecting surface 241 and is incident on the inside of the inclined portion 243 again from the inclined surface of the inclined portion 243 of the glass rod 242.
As described above, the light transmitted through the glass rod 242 has a smaller opening angle with respect to the optical axis while repeatedly entering and exiting the glass rod 242, and the light that has entered the glass rod 242 is critical to the slope of the inclined portion 243. A corner is reached and total reflection occurs inside the glass rod 242.

そして全反射により光軸とのなす角が更に小さくなり、ガラスロッド242の底面から外部に射出される。
又、ガラスロッド242の傾斜部243における対向する斜面で全反射を繰り返すことにより入射口246より入射した光線束の光軸とのなす角が小さくなる光は、開口の大きさに対してガラスロッド242の長さが長いほど、光軸とのなす角度を小さくする効果が大きくなる。
Then, the angle formed by the optical axis is further reduced by total reflection, and is emitted to the outside from the bottom surface of the glass rod 242.
In addition, light that has a small angle with the optical axis of the light beam incident from the entrance 246 by repeating total reflection on the inclined surfaces facing each other in the inclined portion 243 of the glass rod 242 is reduced with respect to the size of the opening. The longer the length of 242 is, the greater the effect of reducing the angle with the optical axis.

更に、入射角度の緩い光線は傾斜部243を透過する回数が少なく、比較的入射口246の近傍、すなわちガラスロッド242の細い部分で全反射を開始するため光量損失を減少させる重畳効果がある。   Further, a light beam having a gentle incident angle is transmitted a few times through the inclined portion 243, and has a superimposing effect of reducing the light amount loss because it starts total reflection relatively near the entrance 246, that is, in a thin portion of the glass rod 242.

尚、入射光束の角度を出射側で小さくするには、本実施例のようにガラスロッド242を用いずに、ライトトンネル240の入射面側が縮小されるようにライトトンネル240の反射面を末広がりにすることで実現できるが、これでは入射光束を取り込む入射口246の面積が小さくなるため、光源装置210のリフレクタから出射された光線束のサイズより入射口246のサイズが小さくなってしまい、導光装置224内に取り込むことができない光線束が発生し、利用できない光線束が発生してしまうため結果として有効な光線束が増えることはない。   In order to reduce the angle of the incident light beam on the exit side, the reflection surface of the light tunnel 240 is widened so that the incident surface side of the light tunnel 240 is reduced without using the glass rod 242 as in this embodiment. However, since the area of the entrance 246 that takes in the incident light beam is reduced, the size of the entrance 246 becomes smaller than the size of the light beam emitted from the reflector of the light source device 210, and the light guide A light flux that cannot be taken into the device 224 is generated, and a light flux that cannot be used is generated, so that the effective light flux does not increase as a result.

そして、傾斜部243を備えたガラスロッド242をライトトンネル240内に配置する導光装置224では、導光装置224内に入射した光線束が全てガラスロッド242の臨界角に達して全反射を開始した後は、ガラスロッド242の外部に光が漏れることはなくなるため、全ての入射光がガラスロッド242内部で全反射を開始した後はライトトンネル240内の反射面241は不要となる。   Then, in the light guide device 224 in which the glass rod 242 provided with the inclined portion 243 is arranged in the light tunnel 240, all the light beams incident on the light guide device 224 reach the critical angle of the glass rod 242 and start total reflection. After that, since light does not leak to the outside of the glass rod 242, the reflection surface 241 in the light tunnel 240 becomes unnecessary after all incident light starts total reflection inside the glass rod 242.

従って、図6、図7に示すように、ライトトンネル240内の反射面241を入射口246側から傾斜部243の途中までの間に成形したものを用いることもでき、ガラスロッド242の中心軸が光軸線上にくるようにライトトンネル240の導光路内に配置するものであって、ガラスロッド242の固定具をライトトンネル240の反射面241を形成しない部分に内装することや、反射面241を全長に亘って形成したライトトンネル240であってガラスロッド242よりも短いライトトンネル240とし、ガラスロッド242とライトトンネル240とを個別の支持具で支持することもできる。   Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, a reflecting surface 241 in the light tunnel 240 formed between the entrance 246 side and the middle of the inclined portion 243 can be used, and the central axis of the glass rod 242 can be used. Is arranged in the light guide path of the light tunnel 240 so as to be on the optical axis line, and the fixture of the glass rod 242 is installed in a portion where the reflection surface 241 of the light tunnel 240 is not formed, or the reflection surface 241 The light tunnel 240 is formed over the entire length of the light tunnel 240 and is shorter than the glass rod 242. The glass rod 242 and the light tunnel 240 can be supported by individual support tools.

このような導光装置224とすることにより、光軸となす角が大きな入射光を、導光路内で光軸となす角度を小さくしてガラスロッド242の底面である光射出口より射出することができ、又、光軸となす角が小さな入射光は全反射を早く開始させてライトトンネル240の内面での反射を少なくし、光射出口より射出する光量均一効果の効率を上げることができる。   By using such a light guide device 224, incident light having a large angle with the optical axis can be emitted from the light exit opening on the bottom surface of the glass rod 242 with a small angle with the optical axis in the light guide path. In addition, incident light having a small angle with the optical axis can start total reflection earlier, reduce reflection on the inner surface of the light tunnel 240, and increase the efficiency of the light quantity uniformity effect emitted from the light exit. .

又、導光装置224の他の形状として、図8、図9に示すように、上述した図3、図4に示すガラスロッド224の傾斜部243の出射口側端部にライトトンネル240の内形形状と略同一の角柱部244を成形したものを用いることもできる。   Further, as another shape of the light guide device 224, as shown in FIGS. 8 and 9, the light tunnel 240 has an inner portion of the light tunnel 240 at the exit side end of the inclined portion 243 of the glass rod 224 shown in FIGS. What formed the square pillar part 244 substantially the same shape as shape can also be used.

ここで、図8、図9に示す両導光装置224は、ガラスロッド242の先端をガラストンネル240の入射口246と略同一面上に配置し、角柱部244の底面はライトトンネル240の出射口側端247と略同一面上に位置させるものであるも、ガラスロッド242の底面を出射口側端247よりも突出させることもある。   Here, in both the light guide devices 224 shown in FIGS. 8 and 9, the tip of the glass rod 242 is disposed on substantially the same plane as the entrance 246 of the glass tunnel 240, and the bottom surface of the prism portion 244 is emitted from the light tunnel 240. Although it is positioned substantially on the same plane as the mouth side end 247, the bottom surface of the glass rod 242 may be protruded from the exit side end 247.

このようにガラスロッド242を傾斜部243と角柱部244とから成形することで、ライトトンネル240の内表面とガラスロッド242との接触面を確保し、ライトトンネル240とガラスロッド242との固定を強固なものとすることができる。   By forming the glass rod 242 from the inclined portion 243 and the prismatic portion 244 in this way, a contact surface between the inner surface of the light tunnel 240 and the glass rod 242 is secured, and the light tunnel 240 and the glass rod 242 are fixed. It can be strong.

そして、このような導光装置224を用いても、ガラスロッド242が入射口246側から出射口側端247側に向かって末広がりの傾斜部243を有しているため、上述した導光装置224と同様に、光軸となす角が大きな入射光を導光路内で光軸となす角度を小さくしてガラスロッド242の底面より射出することでき、又、光軸となす角が小さな入射光の反射回数を少なくし、光射出口より射出する光量均一効果の効率が上がるという効果もあり、更に、ガラスロッド242における傾斜部243の底部に角柱部244を有しているためガラスロッド242とライトトンネル240との取り付け強度も増すことになる。   Even when such a light guide device 224 is used, since the glass rod 242 has the inclined portion 243 that spreads from the entrance port 246 side toward the exit port side end 247 side, the light guide device 224 described above. In the same manner as above, incident light having a large angle with the optical axis can be emitted from the bottom surface of the glass rod 242 with a small angle with the optical axis in the light guide, and incident light having a small angle with the optical axis can be emitted. There is also an effect that the number of reflections is reduced, and the efficiency of the light quantity uniformity effect emitted from the light exit is increased. Further, since the prism 244 is provided at the bottom of the inclined portion 243 of the glass rod 242, the glass rod 242 and the light The attachment strength with the tunnel 240 is also increased.

又、更に他の形状のガラスロッド242を備える導光装置224として、図10、図11に示すように、傾斜部243における入射口246側の端部近傍を傾斜角の大きい先端部245として成形するものもある。
この導光装置224も、ガラスロッド242の中心軸が光軸線上に位置するようにライトトンネル240の導光路内に配置し、ガラスロッド242の先端はライトトンネル240の入射口246と略同一面上に配置し、底面は出射口側端247と略同一面上に配置している。
Further, as shown in FIGS. 10 and 11, as the light guide device 224 including the glass rod 242 of another shape, the vicinity of the end portion on the incident port 246 side of the inclined portion 243 is formed as a tip portion 245 having a large inclination angle. Some will do.
This light guide device 224 is also arranged in the light guide path of the light tunnel 240 so that the central axis of the glass rod 242 is located on the optical axis, and the tip of the glass rod 242 is substantially flush with the entrance 246 of the light tunnel 240 The bottom surface is disposed on substantially the same plane as the emission port side end 247.

このような形状の導光装置224によれば、入射口246より入射した光はまず傾斜角の大きい先端部245に入射し、この先端部245で急激に光軸となす角度を緩やかに変換され、その後傾斜角が緩やかな傾斜部243で光軸となす角度を緩やかにされると共に均一化した光線束とされ、この均一化された光線束がガラスロッド242の底面である光射出口から射出される。   According to the light guide device 224 having such a shape, the light incident from the incident port 246 first enters the tip portion 245 having a large inclination angle, and the angle formed with the optical axis is rapidly converted by the tip portion 245. After that, the angle formed with the optical axis is made gentle by the inclined portion 243 having a gentle inclination angle, and the light bundle is made uniform, and this uniform light bundle is emitted from the light exit port which is the bottom surface of the glass rod 242. Is done.

そして、このような形状の導光装置224を用いた場合においても、ガラスロッド242が入射口246側から出射口側端247側に向かって末広がりの傾斜部243を有しているため、上述した導光装置224と同様に、光軸となす角が大きな入射光を、導光路内で光軸となす角度を小さくして光射出口より射出することでき、又、光軸となす角が小さな入射光はライトトンネル240の内面での反射回数を少なくし、光射出口より射出する光量均一効果の効率が上がるという効果がある。更に、傾斜部243と傾斜角が大きな先端部245とを有するため、光軸となす角が大きな入射光も素早く緩やかな角度に変換することができる。   Even when the light guide device 224 having such a shape is used, the glass rod 242 has the inclined portion 243 that spreads from the incident port 246 side toward the output port side end 247 side. Similar to the light guide device 224, incident light having a large angle with the optical axis can be emitted from the light exit port with a small angle with the optical axis in the light guide path, and also with a small angle with the optical axis. Incident light has the effect of reducing the number of reflections on the inner surface of the light tunnel 240 and increasing the efficiency of the uniform amount of light emitted from the light exit. Further, since the inclined portion 243 and the tip portion 245 having a large inclination angle are provided, incident light having a large angle with the optical axis can be quickly converted into a gentle angle.

尚、図10に示したガラスロッド242は、傾斜部243及び先端部245が共に四角錐形状の斜面で形成され、図11に示すガラスロッド242は、傾斜部243の上下左右の斜面が光軸と交わる角度を全て同一とし、且つ、先端部245の上下左右の斜面が光軸と交わる角度も全て同一としているものである。   The glass rod 242 shown in FIG. 10 has a sloped portion 243 and a tip portion 245 both of which are formed as slopes having a quadrangular pyramid shape, and the glass rod 242 shown in FIG. Are the same, and the angles at which the top, bottom, left and right inclined surfaces of the tip 245 intersect the optical axis are also the same.

更に導光装置224の別の形状としては、図12に示すように、四角錐台形状のガラスロッドを上述したライトトンネル240の内部に配置したものを用いることができる。
ここで、ガラスロッド240の上面はガラストンネル240の入射口246と略同一面上に配置し、底面は出射口側端247と略同一面上に配置している。
尚、先端部の形状はマイクロミラー表示素子の形状と同様横と縦の比が略4:3となるように成形されている。
Furthermore, as another shape of the light guide device 224, as shown in FIG. 12, a glass rod having a quadrangular pyramid shape disposed inside the light tunnel 240 described above can be used.
Here, the upper surface of the glass rod 240 is disposed substantially on the same plane as the incident port 246 of the glass tunnel 240, and the bottom surface is disposed on substantially the same plane as the emission port side end 247.
Incidentally, the shape of the tip is shaped so that the ratio of horizontal to vertical is approximately 4: 3, similar to the shape of the micromirror display element.

このように、四角錐台形状のガラスロッド242を用いることで、上述したような先端が尖っているものや線状となっているガラスロッド242に比べて先端が壊れにくく、又、先端が平面となっているため安全性も高くなる。更に、先端が平面となっているため製造も容易となる。   In this way, by using the glass rod 242 having a truncated pyramid shape, the tip is less likely to break than the glass rod 242 having a sharp tip or a linear shape as described above, and the tip is flat. Therefore, safety is also improved. Furthermore, since the tip is a flat surface, the manufacture is facilitated.

そして、このような形状の導光装置224を用いても、ガラスロッド242が入射口246側から出射口側端247の方向に向かって末広がりの傾斜部243を有しているため、上述した導光装置224と同様、光軸となす角が大きな入射光を、導光路内で光軸となす角度を小さくして光射出口より射出することできる。   Even when the light guide device 224 having such a shape is used, the glass rod 242 has the inclined portion 243 that widens toward the exit port side end 247 from the entrance port 246 side. Similar to the optical device 224, incident light having a large angle with the optical axis can be emitted from the light exit through a small angle with the optical axis in the light guide.

尚、図面に示した各実施例のガラスロッド242は、角錐形状や角錐台形状のように全体が傾斜部243とされるものや、傾斜部243の底部に角柱部244を有するものや、傾斜部243の傾斜角を中間で変化させて先端部245を有するもの等を個別に例示しているも、角錐台形状のガラスロッド242や先端部245を有するガラスロッド242であって出射口側端247方向に角柱部244を有するものとすることや、角錐台形状であっても先端近くの傾斜角を大きくする場合等の組み合わせとすることもある。   Incidentally, the glass rod 242 of each embodiment shown in the drawings has an inclined portion 243 as a whole, such as a pyramid shape or a truncated pyramid shape, a rod rod portion 244 at the bottom of the inclined portion 243, Although the example in which the inclination angle of the portion 243 is changed in the middle and the tip portion 245 is individually illustrated, the glass rod 242 having the truncated pyramid shape and the glass rod 242 having the tip portion 245, and the exit side end There may be a combination such as having a prism portion 244 in the 247 direction, or increasing the inclination angle near the tip even in the shape of a truncated pyramid.

そして、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。   And this invention is not limited to the form of the above Example, A change and improvement are possible freely in the range which does not deviate from the summary of invention.

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 放電ランプ 220 光源側光学系
221 カラーホイール 222 ホイールモータ
224 導光装置 226 光源側レンズ群
228 ミラー 230 表示素子
240 ライトトンネル 241 反射面
242 ガラスロッド 243 傾斜部
244 角柱部 245 先端部
246 入射口 247 出射口側端
250 投影側光学系 253 固定レンズ群
255 可動レンズ群
100 Projector 110 Top panel
111 Power switch 112 Power lamp indicator
113 Manual image quality adjustment key 114 Automatic image quality adjustment key
115 Light source lamp indicator 116 Heating indicator
118 Loudspeaker 119 Open / close lid
120 Front panel 121 Lens cover
123 Projection port 130 Rear panel
140 Right side panel 145 Exhaust port
150 Left side panel 155 Air intake
160 Bottom panel 170 Forefoot member
175 Rear foot member 180 Circuit board
181 Projector control means 187 Lamp power circuit
190 Cooling fan 210 Light source device
211 Discharge lamp 220 Light source side optical system
221 Color wheel 222 Wheel motor
224 Light guide device 226 Light source side lens group
228 Mirror 230 Display element
240 Light tunnel 241 Reflecting surface
242 Glass rod 243 Slope
244 Square column 245 Tip
246 Entrance 247 Exit side end
250 Projection-side optics 253 Fixed lens group
255 Movable lens group

Claims (12)

外形が直方体形状で内部が空洞とされた筒状のライトトンネルと、ガラスロッドとを備え、
前記ライトトンネルは、開口部の一端を入射口とし、他端を出射口側端とし、内表面に反射面を有して内部空間を導光路とし、
前記ガラスロッドは前記入射口側から前記出射口側端方向に向かって末広がりの傾斜部を有し、前記ライトトンネルの導光路内に傾斜部を配置してライトトンネルの底面を光射出口としていることを特徴とする導光装置。
A cylindrical light tunnel with a rectangular parallelepiped outer shape and a hollow inside, and a glass rod,
The light tunnel has one end of an opening as an entrance, the other end as an exit end, a reflection surface on the inner surface, and an internal space as a light guide,
The glass rod has an inclined portion that spreads from the entrance side toward the exit side, and an inclined portion is disposed in the light guide path of the light tunnel so that the bottom surface of the light tunnel serves as a light exit. A light guide device.
前記傾斜部は、光軸を含む水平面に対し上下対称且つ光軸を含む垂直面に対し左右対称であることを特徴とする請求項1に記載の導光装置。   2. The light guide device according to claim 1, wherein the inclined portion is vertically symmetrical with respect to a horizontal plane including an optical axis and symmetrical with respect to a vertical plane including the optical axis. 前記ガラスロッドは、前記傾斜部の底部に角柱部を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の導光装置。   The light guide device according to claim 1, wherein the glass rod includes a prism portion at a bottom portion of the inclined portion. 前記ライトトンネル内の反射面は、前記入射口から傾斜部の途中までの間に形成されてい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導光装置。   4. The light guide device according to claim 1, wherein the reflection surface in the light tunnel is formed between the entrance and the middle of the inclined portion. 5. 前記ガラスロッドは四角錐台形状であり、中心軸が光軸線上に位置するように配置され、上面が前記入射口と略同一面上に位置し、底面が前記ライトトンネルの出射口側端と略同一面上に位置し、当該底面が前記ライトトンネルの出射口側端と同一の大きさ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導光装置。   The glass rod has a quadrangular pyramid shape, is arranged so that the central axis is located on the optical axis, the upper surface is located substantially on the same plane as the entrance, and the bottom is the exit side end of the light tunnel. The light guide device according to any one of claims 1 to 4, wherein the light guide device is located on substantially the same plane, and the bottom surface has the same size as the light exit side end of the light tunnel. 前記傾斜部の入射口側端部近傍は、傾斜角の大きい先端部と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導光装置。   6. The light guide device according to claim 1, wherein a vicinity of an incident port side end portion of the inclined portion is a tip portion having a large inclination angle. 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、カラーホイールと、導光装置と、光源側レンズ群と、反射ミラーとを備え、
前記導光装置は、
外形が直方体形状で内部が空洞とされた筒状のライトトンネルと、ガラスロッドとを備え、
前記ライトトンネルは、開口部の一端を入射口とし、他端を出射口側端とし、内表面に反射面を有して内部空間を導光路とし、
前記ガラスロッドは前記入射口側から前記出射口側端方向に向かって末広がりの傾斜部を有し、前記ライトトンネルの導光路内に傾斜部を配置していることを特徴とするプロジェクタ。
A light source device;
A light source side optical system;
A display element for generating a projection image;
A projection-side optical system that projects a projection image;
Projector control means,
The light source side optical system includes a color wheel, a light guide device, a light source side lens group, and a reflection mirror,
The light guide device includes:
A cylindrical light tunnel with a rectangular parallelepiped outer shape and a hollow inside, and a glass rod,
The light tunnel has one end of an opening as an entrance, the other end as an exit end, a reflection surface on the inner surface, and an internal space as a light guide,
The projector according to claim 1, wherein the glass rod has an inclined portion that spreads from the entrance side toward the end of the exit side, and an inclined portion is disposed in the light guide path of the light tunnel.
前記ガラスロッドの傾斜部は、光軸を含む水平面に対し上下対称且つ光軸を含む垂直面に対し左右対称であることを特徴とする請求項7に記載のプロジェクタ。   The projector according to claim 7, wherein the inclined portion of the glass rod is vertically symmetric with respect to a horizontal plane including an optical axis and symmetric with respect to a vertical plane including the optical axis. 前記ガラスロッドは、前記傾斜部の底部に角柱部を備えてい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。   The projector according to claim 7 or 8, wherein the glass rod includes a prism portion at a bottom portion of the inclined portion. 前記ライトトンネル内の反射面は、前記入射口から傾斜部の途中までの間に形成されていることを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかに記載のプロジェクタ。   10. The projector according to claim 7, wherein the reflection surface in the light tunnel is formed between the entrance and the middle of the inclined portion. 前記ガラスロッドは四角錐台形状であり、中心軸が光軸線上に位置するように配置され、上面が前記入射口と略同一面上に位置し、底面が前記ライトトンネルの出射口側端と略同一面上に位置し、当該底面が前記ライトトンネルの出射口側端と同一の大きさであることを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれかに記載のプロジェクタ。   The glass rod has a quadrangular pyramid shape, is arranged so that the central axis is located on the optical axis, the upper surface is located substantially on the same plane as the entrance, and the bottom is the exit side end of the light tunnel. The projector according to any one of claims 7 to 10, wherein the projector is located on substantially the same plane, and the bottom surface has the same size as an exit side end of the light tunnel. 前記傾斜部の入射口側端部近傍は、傾斜角の大きい先端部と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。   The projector according to any one of claims 7 to 11, wherein a vicinity of an incident port side end portion of the inclined portion is a tip portion having a large inclination angle.
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