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JPH09180501A - Light source and image projector using it - Google Patents

Light source and image projector using it

Info

Publication number
JPH09180501A
JPH09180501A JP7340548A JP34054895A JPH09180501A JP H09180501 A JPH09180501 A JP H09180501A JP 7340548 A JP7340548 A JP 7340548A JP 34054895 A JP34054895 A JP 34054895A JP H09180501 A JPH09180501 A JP H09180501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
source device
magnetic field
light
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7340548A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masumi Ogawa
真澄 小川
Kenzo Sakai
賢三 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP7340548A priority Critical patent/JPH09180501A/en
Publication of JPH09180501A publication Critical patent/JPH09180501A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source with high convergence efficiency independent of a setting state and provide an image projector using the light source by improving the structure of the light source such as a metal halide lamp. SOLUTION: A light source is constituted of a short arc metal halide lamp 2, a lamp reflector 3 for converging light, a support member 4, and a gravity detecting means 5 for linking and supporting a pair of permanent magnets 11, 12 arranged up and down with a linking means 14. When a weight 13 fixed to the linking means 14 is positioned downward, a pair of permanent magnets 12 on the lower side applies a horizontal transverse magnetic field C to a discharge arc to correct the discharge arc straight. The light source which is uniformly bright even in a reversed state at 180 degrees as in a standing state and an image projector using the light source are realized.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばメタルハライド
ランプ等の光源装置およびこれを用いた映像投射装置に
関し、更に詳しくは、光源装置に永久磁石を傾動自在に
配設して集光効率の改善を図った光源装置およびこれを
用いた映像投射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source device such as a metal halide lamp and an image projection device using the same, and more specifically, a permanent magnet is tiltably disposed in the light source device to improve light collecting efficiency. The present invention relates to a light source device and a video projection device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、映像投射装置(一例として「液晶
プロジェクタ」を採り挙げる)においては、液晶表示パ
ネルの透過光をスクリーンに投射して映像を表示するよ
うになされている。すなわち、液晶プロジェクタは、例
えばメタルハライドランプ等の光源により照明光を形成
し、この照明光を赤(R)、緑(G)、青(B)の色信
号でそれぞれの液晶表示パネルを駆動し、分光手段によ
って分光された赤(R)、緑(G)、青(B)それぞれ
の照明光を各液晶表示パネルに透過させる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a video projection apparatus (a "liquid crystal projector" is taken as an example), the transmitted light of a liquid crystal display panel is projected on a screen to display a video. That is, the liquid crystal projector forms illumination light by a light source such as a metal halide lamp, and drives the respective liquid crystal display panels by using the illumination light with color signals of red (R), green (G), and blue (B), The red (R), green (G), and blue (B) illumination lights split by the splitting means are transmitted to the respective liquid crystal display panels.

【0003】これらの液晶表示パネルの透過光を合成手
段により合成した後、投射レンズによりスクリーン上に
投射し、カラーの表示映像を形成する。このような液晶
プロジェクタの設置状態においては、テーブル等に正立
して設置したり、180度倒立して天井に設置して使用
される。なお、液晶プロジェクタは前述の合成式の他、
カラー液晶パネルを用いてカラー映像を得る単板式液晶
プロジェクタ、前述のフロント型の他、照射光をミラー
で反射してスクリーン裏面に照射するリア型液晶プロジ
ェクタなども存在している。
After the transmitted lights of these liquid crystal display panels are combined by a combining means, they are projected on a screen by a projection lens to form a color display image. In such an installed state of the liquid crystal projector, the liquid crystal projector is installed upright on a table or the like, or inverted 180 degrees and installed on the ceiling. In addition to the above-mentioned composition formula, the liquid crystal projector
In addition to the single-panel liquid crystal projector that obtains a color image by using a color liquid crystal panel, the front-type liquid crystal projector described above, there is also a rear-type liquid crystal projector that reflects irradiation light by a mirror and irradiates it on the back surface of the screen.

【0004】ところでメタルハライドランプ等の光源
は、図2(b)に示す如く、温度上昇などの影響により
発光部の放電アークに湾曲(放電アークの中央部が発光
部の上壁に近づいて動作する現象)を生じることが知ら
れており、このため凹面反射鏡の集光効率が低下する。
このような光源を液晶プロジェクタに使用すると、液晶
プロジェクタの輝度低下を招くばかりか、凹面反射鏡の
集光状態が変化してスクリーン上で良好な輝度分布が得
られないという欠点がある。
By the way, as shown in FIG. 2B, a light source such as a metal halide lamp is curved in the discharge arc of the light emitting portion due to the influence of temperature rise (the central portion of the discharge arc operates close to the upper wall of the light emitting portion). It is known that this causes a phenomenon), which reduces the light collection efficiency of the concave reflecting mirror.
If such a light source is used in a liquid crystal projector, not only the brightness of the liquid crystal projector is lowered, but also the condensing state of the concave reflecting mirror is changed and a good brightness distribution cannot be obtained on the screen.

【0005】本発明に関連して、キセノン−メタルハラ
イドランプのアーク形状を磁界によって制御する方法が
「単向電流によるキセノン−メタルハライドランプの音
響共鳴動作方式」として特開平4−312793公報に
開示されているが、この方式を液晶プロジェクタに応用
する場合、前述の如く液晶プロジェクタは180度倒立
(天吊り)して使用するため、磁界発生手段をその都度
180度回転しなければならず、適用できないという問
題点がある。なお、本発明の光源装置は、可動若しくは
回動して使用される照明装置等にも適用して好適なもの
であるが、一例として液晶プロジェクタなどの光源に用
いられるメタルハライドランプを採り挙げ説明を行う。
In connection with the present invention, a method of controlling the arc shape of a xenon-metal halide lamp by a magnetic field is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-312793 as "Acoustic resonance operation method of xenon-metal halide lamp by unidirectional current". However, when this method is applied to a liquid crystal projector, the liquid crystal projector is used upside down (suspended) by 180 degrees as described above, and therefore the magnetic field generating means must be rotated by 180 degrees each time, which is not applicable. There is a problem. The light source device of the present invention is also suitable for application to a lighting device or the like that is used in a movable or rotating manner. However, as an example, a metal halide lamp used as a light source for a liquid crystal projector or the like will be described. To do.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
に鑑みてなされたもので、その課題は、例えばメタルハ
ライドランプ等の光源装置の構造を改良し、設置姿勢に
影響されることなく、集光効率の改善を図った光源装置
およびこれを用いた映像投射装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to improve the structure of a light source device such as a metal halide lamp so as not to be affected by the installation posture. It is an object of the present invention to provide a light source device with improved light efficiency and a video projection device using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明の光源装置では、メタルハライドランプ等の
光源と、光源から出射した光を集光する凹面反射鏡とを
有する光源装置であって、光源の近傍に配設された支持
手段と、支持手段に軸着され、重力によって上下に傾動
自在となされた重力検出手段と、重力検出手段に一体的
に形成されていて、光源に水平直交磁界磁界を印加する
磁界発生手段(永久磁石)とを備えた。そして、重力検
出手段によって光源の設置状態を検出し、磁界発生手段
の磁界方向を切り換えることにより、光源の設置状態に
影響されることのない最適な集光状態を実現する。
In order to solve the above problems, a light source device of the present invention is a light source device having a light source such as a metal halide lamp and a concave reflecting mirror for condensing light emitted from the light source. A support means disposed in the vicinity of the light source, a gravity detection means pivotally attached to the support means and vertically tiltable by gravity, and integrally formed with the gravity detection means. A magnetic field generating means (permanent magnet) for applying a magnetic field is provided. Then, the gravity detecting means detects the installation state of the light source, and the magnetic field direction of the magnetic field generating means is switched to realize an optimum condensing state that is not affected by the installation state of the light source.

【0008】好ましくは、重力検出手段は、先端に磁界
発生手段が形成され、他端は重錘(おもり)が取着され
た連結手段によって連結され、中央部が支持手段に軸着
された2組の回転子からなるリンク構造か、または直線
状の長辺の両先端部に磁界発生手段が形成され、中央部
が支持手段に軸着されるとともに、中央部から分岐した
短辺に重錘が取着されたT字状構造のうちの何れかであ
ることが望ましい。
Preferably, the gravity detecting means has a magnetic field generating means formed at the tip thereof, the other end thereof is connected by a connecting means having a weight (weight) attached thereto, and a central portion thereof is axially attached to the supporting means. A link structure composed of a pair of rotors, or magnetic field generating means is formed at both ends of a straight long side, the central part is axially attached to the supporting means, and the weight is provided on the short side branched from the central part. Is preferably one of the attached T-shaped structures.

【0009】更に、本発明の光源装置を用いた映像投射
装置は、前述の光源装置と、この光源装置を光源として
映像を形成する映像形成手段と、映像形成手段により形
成された映像を拡大して投射を行う投射手段とを含んで
構成する。
Further, an image projection apparatus using the light source device of the present invention, the above-mentioned light source device, an image forming means for forming an image using the light source device as a light source, and an image formed by the image forming means are enlarged. And projection means for performing projection.

【0010】本発明の光源装置においては、メタルハラ
イドランプ等の光源と、光源の近傍に支持部材を介して
軸着された水平直交磁界を印加する磁界発生手段と、磁
界発生手段が一体的に形成されていて、光源の傾きを重
力で検知する重力検出手段とを備え、重力検出手段によ
って磁界方向を切り換えて最適な水平直交磁界を印加す
るように構成した。そのため、磁界発生手段が発する磁
界が光源の設置状態に影響されることなく均等に印加さ
れるようになり、メタルハライドランプ等の放電アーク
の湾曲状態が直線状に矯正されて最適な集光状態を実現
することができる。
In the light source device of the present invention, a light source such as a metal halide lamp, a magnetic field generating means for applying a horizontal orthogonal magnetic field axially mounted in the vicinity of the light source via a supporting member, and a magnetic field generating means are integrally formed. The gravity detection means detects the inclination of the light source by gravity, and the gravity detection means switches the magnetic field direction to apply an optimum horizontal orthogonal magnetic field. Therefore, the magnetic field generated by the magnetic field generating means can be applied uniformly without being affected by the installation state of the light source, and the curved state of the discharge arc of a metal halide lamp or the like is corrected linearly to provide an optimum focused state. Can be realized.

【0011】本発明の光源装置を用いた液晶投射装置に
おいては、前述の光源装置を光源として用いたため、映
像投射装置が180度倒立するような状況においても、
磁界発生手段が発する磁界が均等に作用するため、偏り
のない、均一で明るい液晶投射装置を実現できる。
In the liquid crystal projection device using the light source device of the present invention, since the above-mentioned light source device is used as the light source, even when the image projection device is upside down by 180 degrees,
Since the magnetic field generated by the magnetic field generating means acts evenly, it is possible to realize a uniform and bright liquid crystal projection device without bias.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図1ないし図4を参照して
本発明の光源装置およびこれを用いた映像投射装置の実
施形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a light source device of the present invention and a video projection device using the same will be described below with reference to FIGS.

【0013】実施の形態例1 図1および図2を参照して本発明の光源装置およびこれ
を用いた映像投射装置の実施の形態例1の詳細を説明す
る。
Embodiment 1 The details of Embodiment 1 of the light source device of the present invention and the image projection apparatus using the same will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

【0014】先ず、図1を参照して本発明の光源装置の
構成を説明する。図1は本発明の光源装置の実施の形態
例1を示す図であり、(a)は本発明の光源装置の断面
図、(b)は本発明の光源装置の背面図、(c)は本発
明の光源装置の動作を説明するための原理図である。
First, the structure of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. 1A and 1B are views showing a first embodiment of a light source device of the present invention. FIG. 1A is a sectional view of the light source device of the present invention, FIG. 1B is a rear view of the light source device of the present invention, and FIG. It is a principle view for explaining the operation of the light source device of the present invention.

【0015】図1において、符号1は本発明の光源装置
を指す。本発明の光源装置1は、一例として定格電力2
50W、アーク長3mmのショートアークのメタルハラ
イドランプ2、メタルハライドランプ2から出射した光
を反射して平行光束にする凹面反射鏡(以下、単に「ラ
ンプリフレクター」と略記する)3、支持部材4、およ
び本発明の特徴事項として、ランプリフレクターの背面
部に配置された重力検出手段5などから大略構成され
る。なお、通常メタルハライドランプ2とランプリフレ
クター3は光軸調整の必要性等から一体に組み合わされ
て使用される。
In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a light source device of the present invention. The light source device 1 of the present invention has a rated power of 2 as an example.
50 W, short arc metal halide lamp 2 having an arc length of 3 mm, a concave reflecting mirror (hereinafter simply referred to as “lamp reflector”) 3 that reflects light emitted from the metal halide lamp 2 into a parallel light flux, a supporting member 4, and As a characteristic feature of the present invention, it is roughly constituted by the gravity detecting means 5 and the like arranged on the back surface of the lamp reflector. Incidentally, the metal halide lamp 2 and the lamp reflector 3 are usually used in combination as a unit due to the necessity of adjusting the optical axis.

【0016】メタルハライドランプ2は、石英ガラスか
ら構成されるとともに、内部に水銀と金属ハロゲン化物
等が封入された従来周知のものであり、発光部である管
球6、管球内に封装された例えばトリタン棒よりなる陽
電極7および陰電極8から構成される。
The metal halide lamp 2 is made of quartz glass and is a conventionally well-known one in which mercury, metal halide and the like are enclosed, and is enclosed in the bulb 6 which is a light emitting portion and the bulb. For example, it is composed of a positive electrode 7 and a negative electrode 8 made of a tritan rod.

【0017】ランプリフレクター3は、ガラスまたは金
属などからなり、回転曲面の内面に反射特性に優れたT
iO2 −SiO2 などの蒸着膜が形成されている。この
ランプリフレクター3の背面部には前述の重力検出手段
5が所定の手段により配設されている。
The lamp reflector 3 is made of glass, metal, or the like, and has a T-shaped reflective surface on the inner surface of the rotating curved surface.
A vapor deposition film such as iO 2 -SiO 2 is formed. The above-described gravity detecting means 5 is arranged on the back surface of the lamp reflector 3 by a predetermined means.

【0018】重力検出手段5の細部構成は、支持部材4
の支軸4a、4bに回転子9、10が回転自在に軸着さ
れるとともに、回転子9のランプリフレクター側の先端
には磁界発生手段としての永久磁石11が光軸Bに対し
て対向配置されている。すなわち、永久磁石11は、同
図(b)に示すように例えばS極が左、N極が右に来る
ように配置され、同図(a)の回転子9の他端には可動
支軸9aが配設され構成される。同様に、回転子10の
ランプリフレクター側の先端には一例として紙面手前に
N極が来るように配置された永久磁石12が配設され、
回転子10の他端には可動支軸10aが配設されてい
る。可動支軸9aおよび可動支軸10aには重錘13の
取着された連結手段14で結合されて構成されている。
The detailed structure of the gravity detecting means 5 is as follows:
The rotors 9 and 10 are rotatably attached to the support shafts 4a and 4b, and a permanent magnet 11 as magnetic field generating means is arranged at the tip of the rotor 9 on the lamp reflector side so as to face the optical axis B. Has been done. That is, the permanent magnet 11 is arranged so that, for example, the S pole is on the left and the N pole is on the right, as shown in FIG. 7B, and the movable spindle is attached to the other end of the rotor 9 in FIG. 9a is arranged and configured. Similarly, the tip of the rotor 10 on the lamp reflector side is provided with, for example, a permanent magnet 12 arranged so that the N pole comes to the front side of the drawing,
A movable support shaft 10a is arranged at the other end of the rotor 10. The movable support shaft 9a and the movable support shaft 10a are connected by a connecting means 14 to which a weight 13 is attached.

【0019】すなわち、ランプリフレクター3の背面部
の上下に一対の永久磁石11および一対の永久磁石12
を連結手段14によりリンク状に支持し、連結手段14
に取着された重錘13が下方に位置するときには、下側
の一対の永久磁石12が放電アークに水平直交磁界C
(図1(b)参照)を印加するように配置する。このと
き、上方の一対の永久磁石11は放電アークに磁界が作
用しない位置に配置される。また、上下一対の永久磁石
11、12は磁界が互いに影響しない位置に配置され
る。
That is, a pair of permanent magnets 11 and a pair of permanent magnets 12 are provided above and below the rear surface of the lamp reflector 3.
Is supported by the connecting means 14 in a link shape, and the connecting means 14
When the weight 13 attached to the lower part is located below, the pair of lower permanent magnets 12 causes the horizontal orthogonal magnetic field C to the discharge arc.
(See FIG. 1B). At this time, the pair of upper permanent magnets 11 is arranged at a position where the magnetic field does not act on the discharge arc. The pair of upper and lower permanent magnets 11 and 12 are arranged at positions where the magnetic fields do not affect each other.

【0020】本発明の光源装置1が180度反転した場
合には、重錘13が重力によって下方に移動(紙面では
上方)して上方の一対の永久磁石11が放電アークに水
平直交磁界Cを印加するように配置され、下方の一対の
永久磁石12が放電アークに作用しない位置に配置され
る。
When the light source device 1 of the present invention is inverted by 180 degrees, the weight 13 moves downward (upward in the drawing) due to gravity, and the pair of upper permanent magnets 11 applies a horizontal orthogonal magnetic field C to the discharge arc. The permanent magnets 12 are arranged so as to apply a voltage, and the lower permanent magnets 12 are arranged at positions where they do not act on the discharge arc.

【0021】以上のように構成された本発明の光源装置
の動作を説明する。
The operation of the light source device of the present invention configured as above will be described.

【0022】本発明の光源装置1に不図示の電源より所
定の定格電力を印加して稼働させたところ、管球6内に
封入された水銀と金属ハロゲン化物等に、互いに対峙す
る陽電極7と陰電極8を介して略20KVの始動用高電
圧が印加され、アーク放電を起こして起動される。そし
て、ハロゲンを分離した金属原子として励起され、固有
のスペクトルの光を発光した後、アークA外で再びハロ
ゲン化合物に戻る周知のハロゲンサイクルにより、発光
が持続される。このとき、光源から照射され、ランプリ
フレクター3から反射される光は、一例として光効率8
4Lm/W、色温度7600Kの高輝度光である。な
お、始動後の持続電圧は100V以下の低電圧である。
When the light source device 1 of the present invention is operated by applying a predetermined rated power from a power source (not shown), the positive electrode 7 facing the mercury and the metal halide enclosed in the bulb 6 with each other. A high voltage for starting of about 20 KV is applied via the negative electrode 8 to cause arc discharge and start. Then, after the halogen is excited as separated metal atoms and emits light of a specific spectrum, the light emission is sustained by a well-known halogen cycle that returns to the halogen compound outside the arc A. At this time, the light emitted from the light source and reflected from the lamp reflector 3 has, for example, a light efficiency of 8%.
It is a high-luminance light having a color temperature of 4 Lm / W and a color temperature of 7600K. The sustaining voltage after starting is a low voltage of 100 V or less.

【0023】本発明の光源装置1においては、ランプリ
フレクター3の背面部に重力検出手段5を配置したた
め、通常は管球6内部の温度上昇などによって上側に偏
っている放電アークおよびそれを取り巻く発光ガス(放
電プラズマ)は、同図(c)に示すように、ローレンツ
力F=qVB(但し、q=電荷量、V=電圧、B=磁束
密度)を受けて下方に押し下げられる。その結果、電極
を中心に上下の輝度分布は略対称(図2(a)参照)と
なり、ランプリフレクター3の集光効率が改善される。
それとともに、以下の実験に示すように輝度の向上が図
られる。なお、ランプ管球の上部表面温度を測定すると
非磁界のときよりも600温度レベルで約20度低下し
ており、これにより、ランプの長寿命化にも貢献でき
る。
In the light source device 1 of the present invention, since the gravity detecting means 5 is arranged on the rear surface of the lamp reflector 3, the discharge arc and the light emission surrounding the discharge arc which are normally biased to the upper side due to the temperature rise inside the tube 6 are generated. The gas (discharge plasma) receives the Lorentz force F = qVB (where q = charge amount, V = voltage, B = magnetic flux density) and is pushed downward as shown in FIG. As a result, the upper and lower luminance distributions are substantially symmetrical with respect to the electrodes (see FIG. 2A), and the light collection efficiency of the lamp reflector 3 is improved.
At the same time, the brightness is improved as shown in the following experiment. When the temperature of the upper surface of the lamp bulb is measured, it is reduced by about 20 degrees at the 600 temperature level as compared with the case where there is no magnetic field, which can contribute to prolonging the life of the lamp.

【0024】実験:従来の光源装置および本発明の光源
装置を液晶プロジェクタに搭載し、1.3インチパネル
サイズに集光してその輝度を輝度分析器で測定してその
絶対値(比率)を算出した。 結果:従来の光源装置および本発明の光源装置における
光増加率は表1に示すように最高24%の改善率を得る
ことができた。但し、数字は輝度(cd/m2)、括弧
内は相対パーセンテージ%を表す。 条件:定格電力 250W、3mmアーク長のメタハラ 測定部 1.3インチパネルサイズ集光部 測定時間 起動15minute後
Experiment: The conventional light source device and the light source device of the present invention were mounted on a liquid crystal projector, condensed on a 1.3-inch panel size, the brightness thereof was measured by a brightness analyzer, and the absolute value (ratio) thereof was calculated. It was calculated. Results: As shown in Table 1, with respect to the light increase rate in the conventional light source device and the light source device of the present invention, an improvement rate of up to 24% could be obtained. However, the numbers represent luminance (cd / m 2 ), and the relative percentages in parentheses. Conditions: Rated power 250 W, 3 mm arc length meta-hara measurement part 1.3 inch panel size condensing part measurement time after startup 15 minutes

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】このように光源に磁界発生手段を設けるこ
とにより輝度が向上する要因としては、メタルハライド
ランプに磁界発生手段から所定の磁力線を印加すること
によって、放電アークおよびそれを取り巻くイオンが、
上下略対称の分布になるためにランプリフレクターの集
光効率が改善されることによる。なお、メタルハライド
ランプ等の放電ランプは始動時の数秒間に高電圧(約2
0KV)が印加されるが、このときに強い磁界が作用し
ているとランプを損傷する可能性があるため、必要に応
じて解除機構(図示省略)を挿入して始動時に磁界を解
除するようにしても良い。また、図2はランプ側面から
輝度分布器によってランプの輝度分布を測定したもので
あり、表1の輝度とは一致しない。
The reason why the brightness is improved by providing the magnetic field generating means in the light source is that the discharge arc and the ions surrounding it are generated by applying a predetermined magnetic line of force from the magnetic field generating means to the metal halide lamp.
This is because the light collection efficiency of the lamp reflector is improved due to the substantially vertical distribution. In addition, a discharge lamp such as a metal halide lamp has a high voltage (about 2
0 KV) is applied, but if a strong magnetic field is applied at this time, the lamp may be damaged. Therefore, if necessary, insert a release mechanism (not shown) to release the magnetic field at startup. You can Further, FIG. 2 shows the luminance distribution of the lamp measured from the side of the lamp by a luminance distributor, and does not match the luminance of Table 1.

【0027】次に、図3を参照して本発明の光源装置を
用いた液晶プロジェクタの構成を説明する。図3は本発
明の一実施例の光源装置を用いた液晶プロジェクタの概
略構成を模式的に示す側面図である。
Next, the structure of a liquid crystal projector using the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a side view schematically showing a schematic configuration of a liquid crystal projector using the light source device according to the embodiment of the invention.

【0028】図3において、本発明の光源装置を用いた
液晶プロジェクタの構成は、本発明の光源装置1の構成
要素たるメタルハライドランプ2、ランプリフレクター
3、ランプリフレクター3の背面部に配設された重力検
出手段5およびランプリフレクター3で反射した光軸B
などで構成される。更に、液晶プロジェクタの構成要素
として、ランプリフレクター3で反射された光を集光す
るコンデンサレンズ(集光レンズ)15、映写する映像
を出力する映像形成手段としての液晶表示パネル16、
投射レンズ17、スクリーン18等を備えて構成され
る。なお、映像形成手段は、透過型、反射型の液晶表示
パネル、およびそれに類するDMD(ディジタル・マイ
クロミラー・デバイス)等も含まれるものとする。
In FIG. 3, the structure of the liquid crystal projector using the light source device of the present invention is arranged on the back surface of the metal halide lamp 2, the lamp reflector 3, and the lamp reflector 3 which are the constituent elements of the light source device 1 of the present invention. Optical axis B reflected by gravity detecting means 5 and lamp reflector 3
Etc. Further, as constituent elements of the liquid crystal projector, a condenser lens (condensing lens) 15 for condensing the light reflected by the lamp reflector 3, a liquid crystal display panel 16 as an image forming means for outputting a projected image,
The projection lens 17 and the screen 18 are provided. It should be noted that the image forming means includes a transmission type and a reflection type liquid crystal display panel, a DMD (digital micromirror device) similar thereto, and the like.

【0029】本発明の光源装置を用いた液晶プロジェク
タの動作を説明する。
The operation of the liquid crystal projector using the light source device of the present invention will be described.

【0030】本発明の光源装置1のメタルハライドラン
プ2から出射した光は、ランプリフレクター3で反射さ
れて平行光束となり、スクリーン方向に進行する。更
に、コンデンサレンズ15で集光されて液晶表示パネル
16を照明する。液晶表示パネル16はマトリクス状に
配置された透過式液晶アレイからなり、入力映像信号に
応じて映像や文字等の情報をカラーまたはモノクロにて
映出する。液晶表示パネル16を透過した映像光は投射
レンズ17によってスクリーン18上に拡大投射され結
像する。スクリーン18としては反射式でも透過式の何
れでも良い。
The light emitted from the metal halide lamp 2 of the light source device 1 of the present invention is reflected by the lamp reflector 3 to become a parallel light beam, which advances in the screen direction. Further, it is condensed by the condenser lens 15 and illuminates the liquid crystal display panel 16. The liquid crystal display panel 16 is composed of a transmissive liquid crystal array arranged in a matrix, and displays information such as images and characters in color or monochrome according to an input image signal. The image light transmitted through the liquid crystal display panel 16 is enlarged and projected on the screen 18 by the projection lens 17 to form an image. The screen 18 may be either a reflection type or a transmission type.

【0031】このような液晶プロジェクタを180度回
転して天井につり下げて使用する場合、液晶表示パネル
16の映像は映像反転機能(図示省略)により、上下左
右反転されて正常な映像となるとともに、本発明の光源
装置の重錘は重力によって下方に下がり、それに伴って
光源に印加される磁力線が反転して均一で明るい液晶プ
ロジェクタが実現される。
When such a liquid crystal projector is used by being rotated by 180 degrees and suspended from the ceiling, the image on the liquid crystal display panel 16 is vertically and horizontally inverted by an image inversion function (not shown) to become a normal image. The weight of the light source device of the present invention is lowered downward by gravity, and the magnetic lines of force applied to the light source are inverted accordingly, and a uniform and bright liquid crystal projector is realized.

【0032】実施の形態例2 本実施の形態例は、実施の形態例1における1個の重錘
で2個の永久磁石を連動するリンク機構に代えて、永久
磁石を直接重錘に連動するようにした例であり、これを
図4を参照して説明する。図4は本発明の光源装置の実
施の形態例2を示す図であり、(a)は本発明の光源装
置の断面図、(b)は本発明の光源装置の背面図であ
る。なお、以下の説明では実施の形態例1と同一部分に
は同一参照符号を付すものとする。
Embodiment 2 In this Embodiment 2, instead of the link mechanism in which one weight is used to interlock two permanent magnets in Embodiment 1, the permanent magnet is directly interlocked with the weight. This is an example of such a case, which will be described with reference to FIG. 4A and 4B are views showing a second embodiment of the light source device of the present invention. FIG. 4A is a sectional view of the light source device of the present invention, and FIG. 4B is a rear view of the light source device of the present invention. In the following description, the same parts as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals.

【0033】本発明の光源装置の構成は、陽電極7およ
び陰電極8間にアークAを形成するメタルハライドラン
プ2、メタルハライドランプ2から出射した光を反射し
て平行光束にするランプリフレクター3に加え、本発明
の特徴事項として、ランプリフレクターの背面部に配設
された重力検出手段25等から構成される。
The structure of the light source device of the present invention includes a metal halide lamp 2 forming an arc A between the positive electrode 7 and the negative electrode 8, and a lamp reflector 3 for reflecting the light emitted from the metal halide lamp 2 into a parallel light flux. As a feature of the present invention, it is composed of a gravity detecting means 25 and the like arranged on the back surface of the lamp reflector.

【0034】本発明の重力検出手段25の細部構成は、
支持部材21の支軸21aに、支軸21aを中心に回転
自在となされたT字状の回転体20が軸着されて構成さ
れる。回転体20のT字状の短辺には重錘23が配設さ
れ、T字状の長辺上方には、同図(b)に示すように例
えばS極が左、N極が右に来るように磁界発生手段たる
一対の永久磁石11配設され、同様にT字状の長辺下方
には、一例として紙面手前にN極が来るように一対の永
久磁石12が配設されて構成される。すなわち、重錘2
3が下方に位置するときには、下側の一対の永久磁石1
2が放電アークに水平直交磁界C(図4(b)参照)を
印加するように配設される。なお、上側の一対の永久磁
石11および下側の一対の永久磁石12は磁界が互いに
影響しない位置に配置されている。
The detailed structure of the gravity detecting means 25 of the present invention is as follows.
A T-shaped rotating body 20 is rotatably mounted on a support shaft 21a of the support member 21 about the support shaft 21a. A weight 23 is disposed on the T-shaped short side of the rotating body 20, and above the T-shaped long side, for example, the S pole is on the left and the N pole is on the right, as shown in FIG. A pair of permanent magnets 11 serving as magnetic field generating means are arranged so as to come, and similarly, a pair of permanent magnets 12 are arranged below the long side of the T-shape so that the N pole comes to the front side of the paper as an example. To be done. That is, the weight 2
3 is located below, a pair of lower permanent magnets 1
2 are arranged so as to apply a horizontal orthogonal magnetic field C (see FIG. 4B) to the discharge arc. The pair of upper permanent magnets 11 and the pair of lower permanent magnets 12 are arranged at positions where magnetic fields do not affect each other.

【0035】このような構成である本発明の光源装置の
動作を説明する。
The operation of the light source device of the present invention having such a configuration will be described.

【0036】本発明の光源装置に不図示の電源より略2
0KVの始動用高電圧を印加したところ、光源は、陽電
極7および陰電極8間に放電アークが発生して起動し、
その後、略100Vの持続電圧を供給することにより発
光が持続される。
The light source device of the present invention has a power source (not shown) of approximately 2
When a high voltage for starting of 0 KV was applied, the light source was activated by generation of a discharge arc between the positive electrode 7 and the negative electrode 8,
After that, the light emission is sustained by supplying a sustaining voltage of about 100V.

【0037】本発明の光源装置においては、ランプリフ
レクター3の背面部に重力検出手段25を配設したた
め、通常は管球6内部の温度上昇などによって上側に偏
っている放電アークおよびそれを取り巻くイオンが、前
述の原理によって下方に押し下げられて、図2(a)に
示す如く電極を中心に上下略対称の分布となる。これに
より、ランプリフレクター3の集光効率が改善されると
ともに、輝度の向上が図られる。また、ランプ管球の表
面温度が低下することによりメタルハライドランプの長
寿命化が図られる。
In the light source device of the present invention, since the gravity detecting means 25 is arranged on the back surface of the lamp reflector 3, the discharge arc and the ions surrounding the discharge arc which are normally biased upward due to the temperature rise inside the tube 6 or the like. However, it is pushed downward by the above-mentioned principle, and becomes a vertically symmetrical distribution with respect to the electrode as shown in FIG. Thereby, the light collection efficiency of the lamp reflector 3 is improved and the brightness is improved. Further, the surface temperature of the lamp bulb is lowered, so that the life of the metal halide lamp is extended.

【0038】以上の実施の形態例から明らかなように、
メタルハライドランプに磁界発生手段によって磁界を印
加することにより、磁界を印加しない場合に比して最高
24%の輝度改善効果が得られることが実証された。ま
た、磁界発生手段は重力検出手段によって磁界の印加方
向が移動するため、光源装置を180度倒立するような
状態においても輝度改善効果が損なわれることがない。
なお、本発明の光源装置を用いた液晶プロジェクタの構
成および動作は前述と同様あり、重複するため説明を省
略する。
As is clear from the above embodiment,
It has been proved that by applying a magnetic field to the metal halide lamp by the magnetic field generating means, a maximum brightness improvement effect of 24% can be obtained as compared with the case where no magnetic field is applied. Further, since the direction of application of the magnetic field of the magnetic field generation means is moved by the gravity detection means, the brightness improving effect is not impaired even when the light source device is inverted by 180 degrees.
The configuration and operation of the liquid crystal projector using the light source device of the present invention are the same as those described above, and the description thereof will be omitted because they are redundant.

【0039】本発明は前記実施の形態例に限定されず、
種々の実施形態を採ることができる。例えば、前記実施
の形態例では重力検出手段をリンク機構やT字状の回転
体によって構成する例を例示したが、光源の反転に連動
する構成であればどの様な構成でも良く、重力検出手段
の構造や永久磁石の個数などに限定されない。また、重
力検出手段の形成位置はランプリフレクターの背面部以
外の中央部や、前面部に配置するようにしても良い。更
に、本発明はフロント型プロジェクタに限らずリア型プ
ロジェクタおよびその他光源装置等、様々な形態に応用
可能であることは言うまでもない。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various embodiments can be adopted. For example, although the gravity detecting means is constituted by the link mechanism or the T-shaped rotating body in the above-described embodiment, any configuration may be used as long as it interlocks with the reversal of the light source. The structure and the number of permanent magnets are not limited. Further, the formation position of the gravity detecting means may be arranged in the central portion other than the rear portion of the lamp reflector or in the front portion. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to various forms such as a rear type projector and other light source devices as well as the front type projector.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明の光源装置に
よれば、メタルハライドランプなどの光源の背面部に、
重力検出手段およびそれに連動した磁界発生手段を備え
て構成したため、磁界発生手段が発する磁力線が光源の
設置状態に影響されることなく均等に印加されることに
なる。これにより、光源の設置状態に関係なく、光源の
放電アークの湾曲状態が矯正されて最適な集光状態とな
り輝度を向上することが可能となる。また、本発明の光
源装置は比較的簡単な構造であるため、抵コストでメン
テナンス不要の高輝度の光源装置を構築することができ
る。
As described above, according to the light source device of the present invention, the back surface of the light source such as a metal halide lamp is
Since the gravity detecting means and the magnetic field generating means interlocked with the gravity detecting means are provided, the magnetic field lines generated by the magnetic field generating means are uniformly applied without being affected by the installation state of the light source. This makes it possible to correct the curved state of the discharge arc of the light source and achieve an optimum focused state regardless of the installation state of the light source, and improve the brightness. Moreover, since the light source device of the present invention has a relatively simple structure, it is possible to construct a high-luminance light source device which is inexpensive and does not require maintenance.

【0041】本発明の光源装置を用いた液晶投射装置に
おいては、前述の光源装置を光源として用いたため、磁
界発生手段が発する磁力線が液晶投射装置の設置状態に
影響されることなく均等に作用するため、液晶投射装置
が180度倒立するような状況においても、偏りのな
い、均一で明るい液晶投射装置を実現できる。
In the liquid crystal projection device using the light source device of the present invention, since the above-mentioned light source device is used as the light source, the magnetic lines of force generated by the magnetic field generating means act uniformly without being affected by the installation state of the liquid crystal projection device. Therefore, even in a situation where the liquid crystal projection device is upside down by 180 degrees, it is possible to realize a uniform and bright liquid crystal projection device.

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

【図1】本発明の光源装置の実施の形態例1を示す図で
あり、(a)は本発明の光源装置の断面図、(b)は本
発明の光源装置の背面図、(c)は本発明の光源装置の
動作を説明するための原理図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a light source device of the present invention, (a) is a cross-sectional view of the light source device of the present invention, (b) is a rear view of the light source device of the present invention, and (c). FIG. 3 is a principle diagram for explaining the operation of the light source device of the present invention.

【図2】本発明の光源装置の効果の説明に供する図であ
り、(a)は本発明の光源装置の放電アークの輝度分布
を示す略線図であり、(b)は従来の光源装置の放電ア
ークの輝度分布を示す略線図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the effect of the light source device of the present invention, (a) is a schematic diagram showing the luminance distribution of the discharge arc of the light source device of the present invention, and (b) is a conventional light source device. 3 is a schematic diagram showing the luminance distribution of the discharge arc of FIG.

【図3】本発明の一実施例の光源装置を用いた液晶プロ
ジェクタの概略構成を模式的に示す側面図である。
FIG. 3 is a side view schematically showing a schematic configuration of a liquid crystal projector using the light source device according to the embodiment of the invention.

【図4】本発明の光源装置の実施の形態例2を示す図で
あり、(a)は本発明の光源装置の断面図、(b)は本
発明の光源装置の背面図である。
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of a light source device of the present invention, (a) is a sectional view of the light source device of the present invention, and (b) is a rear view of the light source device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本発明の光源装置 2 メタルハライドランプ 3 ランプリフレクター 4、21 支持部材 5、25 重力検出手段 6 管球 7 陽電極 8 陰電極 9、10 回転子 11、12 永久磁石 13、23 重錘 14 連結手段 15 コンデンサレンズ 16 液晶表示パネル 17 投射レンズ 18 スクリーン 20 回転体 1 Light Source Device of the Present Invention 2 Metal Halide Lamp 3 Lamp Reflector 4, 21 Supporting Member 5, 25 Gravity Detection Means 6 Tube 7 Positive Electrode 8 Negative Electrode 9, 10 Rotor 11, 12 Permanent Magnet 13, 23 Weight 14 Coupling Means 15 Condenser lens 16 Liquid crystal display panel 17 Projection lens 18 Screen 20 Rotating body

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、該光源から出射した光を集光す
る凹面反射鏡とを有する光源装置であって、 該光源の近傍に配設された支持手段と、 前記支持手段に軸着されるとともに、重力によって傾動
自在となされた重力検出手段と、 前記重力検出手段に一体的に形成され、該光源に磁界を
印加する磁界発生手段とを具備し、 前記重力検出手段によって前記磁界発生手段の磁界方向
を切り換えることにより、該光源の設置状態に影響され
ることなく最適な集光状態を実現することを特徴とする
光源装置。
1. A light source device comprising a light source and a concave reflecting mirror for condensing light emitted from the light source, the supporting means being disposed in the vicinity of the light source, and being pivotally attached to the supporting means. In addition, the gravity detection means is configured to be tiltable by gravity, and the magnetic field generation means that is integrally formed with the gravity detection means and applies a magnetic field to the light source is provided. By switching the magnetic field directions of the light source, an optimal light condensing state is realized without being affected by the installation state of the light source.
【請求項2】 該光源は、メタルハライドランプである
ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
2. The light source device according to claim 1, wherein the light source is a metal halide lamp.
【請求項3】 前記重力検出手段は、中央部が前記支持
手段に軸着された複数の回転子からなり、前記回転子の
先端は前記磁界発生手段が形成され、前記回転子の他端
は重錘が取着された連結手段によって連結されたリンク
形状であることを特徴とする請求項1に記載の光源装
置。
3. The gravity detecting means comprises a plurality of rotors whose central portion is axially attached to the supporting means, the magnetic field generating means is formed at the tip of the rotor, and the other end of the rotor is The light source device according to claim 1, wherein the light source device has a link shape in which a weight is connected by a connecting means to which the weight is attached.
【請求項4】 前記重力検出手段は、中央部が前記支持
手段に軸着されたT字形状からなり、前記T字形状の直
線状の長辺の両先端部には前記磁界発生手段が形成さ
れ、前記T字形状の該中央部から分岐した短辺には重錘
が取着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。
4. The gravity detecting means has a T-shape having a central portion pivotally attached to the supporting means, and the magnetic field generating means is formed at both ends of a straight long side of the T-shape. The light source device according to claim 1, wherein a weight is attached to a short side branched from the central portion of the T-shape.
【請求項5】 前記磁界発生手段は、該光源の光軸に対
して対向して配置され、該光源に水平直交磁界を印加す
る永久磁石で構成されることを特徴とする請求項1に記
載の光源装置。
5. The magnetic field generating means is arranged so as to face the optical axis of the light source, and is composed of a permanent magnet for applying a horizontal orthogonal magnetic field to the light source. Light source device.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5の何れか記載の
光源装置と、 前記光源装置を光源として映像を形成する映像形成手段
と、 該映像形成手段により形成された映像を拡大して投射を
行う投射手段とを含んでなることを特徴とする光源装置
を用いた映像投射装置。
6. The light source device according to claim 1, an image forming unit that forms an image using the light source device as a light source, and an image formed by the image forming unit is enlarged and projected. An image projection apparatus using a light source device, comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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