專利名稱：投影機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有采用微波的光源裝置的投影機。
背景技術(shù)：
投影與圖像信號對應(yīng)的圖像的投影機用于會議中的演示和家庭中的 家庭影院等。這樣的投影機的光源被期待是高亮度，以獲得明亮的投影
圖像，并被期待具有以良好的平衡而包含光的3原色即紅(R)、綠(G)、藍 (B)色光成分的發(fā)光光譜，以獲得鮮艷的全色圖像等。
市售的投影機中，往往采用可獲得高亮度的鹵素?zé)?、金屬鹵化物燈 或高壓水銀燈等放電式燈。
放電式燈中需要放電用的電極，以通過放電使填充的氣體等放電介 質(zhì)發(fā)光，但是，由于電極伴隨著放電而產(chǎn)生磨耗，產(chǎn)生電極間的距離變 寬，發(fā)光光譜變化的問題。而且若電極的磨耗進展到末期，則恐怕連放 電本身都難以進行。另外，放電式燈為了達到期望的光量，必須使放電 燈內(nèi)的溫度及內(nèi)壓上升，充分激勵氣體等放電介質(zhì)，因此需要一定的時 間。
另外，作為可效率良好地獲得RGB色光成分的投影機用的光源，提 出了采用發(fā)出RGB各色光的LED(Light Emitting Diode)等固體光源的方 案，但是還處于技術(shù)開發(fā)階段，仍然難以獲得必要的亮度。
為了解決這樣的問題，設(shè)計在光源中采用日本特幵2001-155882號公 報提出的無電極燈的投影機。該投影機的光源裝置通過具有電極及燈絲 的真空管的一種即磁控管產(chǎn)生微波，用微波照射封入了作為放電介質(zhì)的 稀有氣體或稀土類金屬鹵素化合物的無電極燈，進行等離子發(fā)光。從而， 可提供以點光源的長壽命且高亮度的無電極燈作為光源的投影機。另外， 對照射的微波雖然沒有詳細記載，但是從磁控管及天線為一對的結(jié)構(gòu)，可推測是單相的微波。
另外，眾所周知，為了啟動磁控管以獲得期望的微波，必須將磁控
管預(yù)熱一定的時間。例如，日本特開平9-82112號公報涉及到無電極燈的
電源裝置，在預(yù)熱的溫度髙時，磁控管產(chǎn)生的微波的頻率特性惡化，因 此在電極燈點亮?xí)r，進行溫度控制以使預(yù)熱加熱器溫度降低。
圖14是表示磁控管產(chǎn)生的微波的頻率特性的圖。微波的頻率分布是 以期望的微波即大致2.45GHz為中心的分布，但是，包含約2.25 2.65GHz 頻帶寬的許多噪聲分量。
但是，日本特開2001-155882號公報及日本特開平9-82112號公報的光 源裝置中，微波的產(chǎn)生源使用需要預(yù)熱的磁控管，因此在無電極燈開始 發(fā)光之前，需要一定的時間。因而，難以快速點亮無電極燈。
另外，如圖14所示，磁控管產(chǎn)生的微波包含許多噪聲分量，因此， 無電極燈放射的光的光譜中，不需要的波段的噪聲也較多。另外，由于 微波是單相，不能說把施加的微波功率變換為光的能量變換效率良好。
因而，為了獲得包含必要的光譜分量的期望的光量，必須估計因噪 聲分量等而被浪費的能量，設(shè)定高的微波功率。
這樣，傳統(tǒng)的投影機的光源裝置存在難以快速點亮的問題以及能量 效率不佳的問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明以提供采用可快速點亮且能量利用效率 良好的光源裝置的投影機為目的。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的投影機，其使用圖像信息來投影圖像，其特征在于， 所述投影機具有作為投影圖像的光源的光源裝置，光源裝置具有產(chǎn)生 微波的多個固體高頻振蕩器；對各固體高頻振蕩器輸出的微波分別調(diào)節(jié) 相位的相位控制部；分別放大由相位控制部進行了相位調(diào)節(jié)的各微波的 放大部；以及封入有通過微波而發(fā)光的物質(zhì)的發(fā)光體部，向發(fā)光體部照 射從放大部輸出的至少相位不同的2個以上的微波。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，在發(fā)光體部中，與每個固體高頻振蕩器對應(yīng)地設(shè)置被相位不同的多個微波照射的照射區(qū)域，發(fā)光體部 內(nèi)包含多個照射區(qū)域而構(gòu)成為一個連續(xù)的空間。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，發(fā)光體部具有放射作為投影圖 像的光源的光的輻射區(qū)域，照射區(qū)域設(shè)置成以輻射區(qū)域為中心分別呈放 射狀地分支，在每個照射區(qū)域的光學(xué)上的端部，分別設(shè)置有用于將該照 射區(qū)域中產(chǎn)生的光導(dǎo)向到輻射區(qū)域的導(dǎo)光部。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，設(shè)置有n對固體高頻振蕩器和放 大部，n是2以上的整數(shù)，相位控制部調(diào)節(jié)各微波的相位，以使各固體高 頻振蕩器輸出的微波分別具有(27T)/n的相位差。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，2以上的整數(shù)n是3。
按照本發(fā)明的投影機，其使用圖像信息投影圖像，該投影機具有作 為投影圖像的光源的光源裝置，光源裝置具有產(chǎn)生微波的多個固體高 頻振蕩器；與各固體高頻振蕩器成對設(shè)置，分別放大各固體高頻振蕩器 產(chǎn)生的微波的放大部；以及封入有通過微波而發(fā)光的物質(zhì)的多個色光體 部，針對每個放大部將多個色光體部作為對來設(shè)置，在上述色光體部中 封入有具有與其他上述色光體部不同的發(fā)光光譜的發(fā)光物質(zhì)。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，光源裝置具有放射作為投影圖 像的光源的光的輻射部，多個色光體部以輻射部為中心分別呈放射狀地 分支，并與輻射部設(shè)置成一體，在每個色光體部的光學(xué)上的端部，分別 設(shè)置有用于將該色光體部中發(fā)出的光導(dǎo)向到輻射部的導(dǎo)光部。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，光源裝置具有用于調(diào)節(jié)各固體 高頻振蕩器振蕩產(chǎn)生的微波的頻率的頻率控制部。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，光源裝置具有用于調(diào)節(jié)各放大 部的放大率的功率控制部。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，光源裝置具有針對每個放大 部分別設(shè)置的天線部，其放射被放大部放大的微波；針對每個天線部分 別設(shè)置的腔，其作為收納天線部和發(fā)光體部或色光體部的至少一部分并 反射微波的容器；以及分別設(shè)置在放大部和天線部之間的安全器，其用 于將從天線部放射的微波的一部分在腔內(nèi)反射而輸入到天線部的反射微波遮斷。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，多個固體高頻振蕩器是分別具 有表面聲波諧振子的表面聲波振蕩器，表面聲波諧振子具有由金剛石或 金剛石狀碳構(gòu)成的第一層、層疊在上述第一層上的壓電體層以及形成在 壓電體層上的梳形電極。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，圖像信息是規(guī)定圖像的圖像信 號，投影機具有將光源裝置發(fā)出的光根據(jù)圖像信號進行調(diào)制，生成表示 圖像的調(diào)制光的光調(diào)制元件，光調(diào)制元件是透射型液晶面板，或反射型 液晶面板，或斜鏡器件。
按照本發(fā)明的投影機，其特征在于，微波是300MHz 30GHz的頻帶 的信號。


圖l是實施方式l中的投影機的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖2是微波振蕩器的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3(a)是金剛石SAW諧振子的概略俯視圖，(b)是金剛石SAW諧振子
的概略剖面圖。
圖4是表示金剛石SAW振蕩器的輸出頻率特性的一例的圖。 圖5是表示第1無電極燈周邊部位的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖6是無電極燈周邊部位的主要部分的剖面圖。 圖7是表示微波振蕩器振蕩出的微波的相位狀態(tài)的曲線圖。 圖8是表示光學(xué)單元附近的概略結(jié)構(gòu)的圖。 圖9是實施方式2中的投影機的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖10是表示第2無電極燈周邊部位的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖ll(a)是第l方式的無電極燈周邊部位的主要部分的剖面圖，(b)是
第2方式的無電極燈周邊部位的主要部分的剖面圖。 圖12是實施方式3中的投影機的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖13是實施方式4中的投影機的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖M是表示磁控管產(chǎn)生的微波的頻率特性的圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。 (實施方式l)
《第l投影機的概要》 圖l是本發(fā)明實施方式l中的投影機的概略結(jié)構(gòu)圖。
投影機100是所謂的"液晶3板式投影機"，將光源裝置30放射的光分 離成紅色光、綠色光、藍色光的光3原色分量，通過作為光調(diào)制元件的各 色光用液晶光閥77R、 77G、 77B，根據(jù)圖像信號對各色光進行調(diào)制，將 再度合成的全色調(diào)制光通過投影透鏡52放大投影到屏幕SC。另外，液晶 光閾77R、 77G、 77B分別設(shè)置成紅色光、綠色光、藍色光用，包含在光 學(xué)單元50的結(jié)構(gòu)中。
光源裝置30以作為發(fā)光體部(以下稱為「發(fā)光體))的無電極燈1為光 源。無電極燈l的內(nèi)部填充有發(fā)光物質(zhì)，利用從多個天線部(以下稱為"天 線")2a 2c放射的微波來激勵發(fā)光物質(zhì)，通過等離子發(fā)光而發(fā)光。從天線 2a 2c放射的微波在作為固體高頻振蕩器的分別對應(yīng)的微波振蕩器10中 生成。這里的高頻是指例如UHF頻帶(300MHz 3GHz)和SHF頻帶 (3GHz 30GHz)等的頻帶。另外，固體高頻振蕩器的固體是相對于采用 磁控管等的真空管這樣的利用氣體的振蕩器的表現(xiàn)，意指采用金剛石這 樣的固體的振蕩器。
《微波振蕩器的概要》
圖2是表示微波振蕩器的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖3(a)是金剛石SAW諧振 子的概略俯視圖，圖3(b)是金剛石SAW諧振子的概略剖面圖。圖4是表示 金剛石SAW振蕩器的輸出頻率特性的一例的圖。
這里，用圖2及圖3(a)、 (b)詳細說明本發(fā)明特征之一的光源裝置30的 微波振蕩器IO。
微波振蕩器10是包含表面聲波(以下，也稱為SAW:Surface Acoustic Wave)諧振子的表面聲波振蕩器，在表面聲波所傳輸?shù)膹椥泽w中，使用采 用了金剛石單晶層的SAW諧振子。微波振蕩器10包含表面聲波諧振子7、放大器8、等分配器9等。 表面聲波諧振子7是金剛石SAW諧振子，具體的結(jié)構(gòu)如圖3(a)、 (b)所示。
如圖3(b)所示，表面聲波諧振子7以作為基材的硅基板72為基底而構(gòu) 成，在上表面上層疊有金剛石單晶層73。
而且，在金剛石單晶層73上，層疊有氧化鋅(ZnO)薄膜等的壓電體層74。
而且，在壓電體層74上設(shè)置有包含有激勵表面聲波的梳形電極 (IDT(Inter Digital Transducer)電極)的電極75 。
而且在電極75上層疊有氧化硅層76。氧化硅層76的動作頻率的溫度 依存性表現(xiàn)出與金剛石單晶層73、壓電體層74、電極75相反的特性，因 此，通過在最上面層疊氧化硅層76，可改善溫度特性。
另外，金剛石單晶層73優(yōu)選通過氣相合成法形成。另外，也可采用 具有與多晶金剛石接近的彈性常數(shù)的硬質(zhì)碳層。另外，壓電體層74除了 ZnO以夕卜，也可通過對AIN、 Pb(Zr， Ti)02等采用濺射法或氣相合成法等 形成。
電極75如圖3(a)所示，包括相互嚙合地配置的1組梳形電極即IDT電 極75a、 75b和夾持著該IDT電極而設(shè)在兩邊的反射表面聲波的反射器電極 75c。
這樣的表面聲波諧振子7在電信號輸入到IDT電極75a時，在包含金剛 石單晶層73的基材上激勵表面聲波，將該表面聲波封入到反射器75c之 間。由于被封入的表面聲波在反射器75c之間多重反射，所以在反射器75c 之間產(chǎn)生駐波。
當表面聲波到達IDT電極75b時，表面聲波諧振子7輸出與表面聲波的 頻率相應(yīng)的頻率(微波)的電信號。 返回圖2。
放大器8設(shè)置在表面聲波諧振子7的后級，將表面聲波諧振子7振蕩出 的微波放大到具有規(guī)定的功率的微波。
等分配器9將從放大器8輸出的微波功率等分地分配給外部和表面聲波諧振子7。
表面聲波諧振子7、放大器8、等分配器9都匹配連接到一定的特性阻 抗，例如50ohm，構(gòu)成一個反饋振蕩電路即微波振蕩器IO。
表面聲波諧振子7采用金剛石作為彈性體，因此，產(chǎn)生的表面聲波傳 播速度非?？欤^10000m/s。
!由于該特性，微波振蕩器10不需要采用了PLL(Phase Locked Loop, 鎖相環(huán))等的倍增電路，可直接振蕩產(chǎn)生微波。另外，例如與水晶和陶瓷 等其他彈性體相比，可加大表面聲波諧振子7的IDT電極75a、 75b的電極 寬度，因此具有優(yōu)異的耐電力特性，并具有相對于溫度變化的頻率變動 少的特征。
圖4是表示微波振蕩器的輸出頻率特性的一例的圖。
如圖4所示，微波振蕩器10的輸出頻率特性表現(xiàn)出以作為期望頻率的 2.45GHz為中心的尖銳特性。另外，輸出的微波功率即使變化，也具有頻 率特性的變化少的特征。
而且，微波振蕩器10不需要預(yù)熱，當施加電力時大致實時地直接振 蕩出期望的頻率，即使微波功率增減，其頻率特性也不改變，具有幾乎 不發(fā)生相位噪聲的征。
《第l投影機的概略結(jié)構(gòu)》
返回圖l。
這里，說明投影機100的概略結(jié)構(gòu)。
投影機100由光源裝置30、光學(xué)單元50、投影透鏡52、控制部53、圖 像信號處理部54、液晶面板驅(qū)動部55、存儲部56、操作部57、遙控器58、 操作受理部59、風(fēng)扇驅(qū)動部60以及電源部62等構(gòu)成。
光源裝置30除了前述的無電極燈1、天線2a 2c、多個微波振蕩器10 外，還包含多個腔3、反射器4、多個放大部ll、功率控制部12、多個安 全器13、相位控制部14等。另外，其中，將微波振蕩器10、放大部ll、 功率控制部12、安全器13及相位控制部14總稱為微波電路部18。
另外，微波振蕩器10、放大部ll、安全器13、腔3構(gòu)成為一組，分別 與3個天線2a 2c對應(yīng)地設(shè)置。腔3是由鋁等反射微辨的金屬構(gòu)成的中空部件，將天線2a 2c放射的 微波集中到無電極燈l的各個照射區(qū)域，并防止微波向外部泄漏。
反射器4將從無電極燈1的輻射區(qū)域放射的光會聚，引導(dǎo)到光學(xué)單元50。
放大部11設(shè)置在各微波振蕩器10的后級，分別放大從微波振蕩器IO 輸出的微波功率。
功率控制部12是根據(jù)來自控制部53的控制信號，調(diào)節(jié)3個放大部11 的放大率的放大率調(diào)節(jié)電路。
安全器13是隔離器，分別將從各天線2a 2c返回的反射波分離，通
過內(nèi)置的電阻體以熱的形式消耗。從而，防止反射波到達各個放大部ll。 相位控制部14是調(diào)節(jié)各個微波振蕩器10振蕩產(chǎn)生的微波的相位的相 位調(diào)節(jié)電路。
光學(xué)單元50構(gòu)成為包含將從無電極燈l出射的光變換成亮度分布穩(wěn) 定的光的積分(integrator)照明光學(xué)系統(tǒng)；將亮度分布穩(wěn)定的光分離成 光的3原色即紅色、綠色、藍色的各色光分量并提供給各色光用液晶光閥 77R、 77G、 77B的分離光學(xué)系統(tǒng)；將在該液晶光閥中根據(jù)圖像信號對各 色光調(diào)制后的各色光再度合成，生成全色調(diào)制光的合成光學(xué)系統(tǒng)等。另 外，光學(xué)單元50的詳細情況將后述。
投影透鏡52包含變焦透鏡，將光學(xué)單元50射出的全色調(diào)制光放大， 在屏幕SC上投影全色圖像。
控制部53是CPU(Central Processing Unit),經(jīng)由總線Bus與包含光源裝 置30的各部分進行信號的收發(fā)，控制投影機IOO。
圖像信號處理部54中包含將從個人電腦等外部的圖像信號供給裝置 350輸入的圖像信號從模擬信號變換為數(shù)字信號的圖像變換器、定標器 (scaler)及幀存儲器(都未圖示)等。
圖像信號處理部54利用圖像變換器將輸入的模擬RGB信號和成分信 號等模擬圖像信號進行AD變換后，進行縮放比例(scaling)等圖像處理。
圖像信號處理部54將利用圖像信號表示的圖像以該圖像信號具有的 分辨率按RGB各色光寫入幀存儲器，通過變換成在液晶光閥77R、 77G、77B中可顯示的分辨率并讀出，從而生成適合于該液晶光閥的圖像信號。 另外，用于使投影到屏幕SC上的有效圖像的形狀接近矩形的梯形補正處 理也與縮放比例一起來進行。
液晶面板驅(qū)動部55是液晶面板驅(qū)動器，將實施了圖像處理的圖像信 號和驅(qū)動電壓等提供給液晶光閥77R、 77G、 77B，在該液晶光閥顯示圖 像。
存儲部56例如由掩模ROM或閃存存儲器、FeRAM等非易失性的存儲 器構(gòu)成。在存儲部56存儲有規(guī)定了包含光源裝置30的點亮動作的使投影 機100啟動用的順序和內(nèi)容的啟動程序等用于控制該投影機的動作的各 種程序及附帶的數(shù)據(jù)。
該程序中包含用于使光源裝置30的相位控制部14優(yōu)化調(diào)節(jié)3個微波 振蕩器10振蕩產(chǎn)生的微波的相位的相位調(diào)節(jié)程序等。
操作部57設(shè)置在投影機100的主體上表面，具備用于操作投影機IOO 的多個操作用按鈕(未圖示)。多個操作用按鈕中，包含啟動及關(guān)閉投影機 IOO用的"電源按鈕"、顯示各種操作菜單用的"菜單按鈕"、調(diào)節(jié)投影圖像 的亮度用的"調(diào)光按鈕"等。
遙控器58是遠程操作投影機100用的遙控器，具備與操作部57同樣的 操作投影機100用的多個操作用按鈕。
操作受理部59在操作部57或遙控器58被操作時，受理該操作，向控 制部53發(fā)送作為各種動作的觸發(fā)的操作信號。
風(fēng)扇驅(qū)動部60是按照來自控制部53的控制信號，驅(qū)動附帶的作為軸 流風(fēng)扇的風(fēng)扇F1旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電路。另外，風(fēng)扇不限于軸流風(fēng)扇這一種， 例如，還可以具備向腔3和液晶光閥77R、 77G、 77B附近集中地吹風(fēng)的多 葉片風(fēng)扇(Sirocco fan)。
電源部62通過將來自外部電源351的交流電力從入口導(dǎo)入并在內(nèi)置 的AC/DC變換部(都未圖示)進行變壓、整流及平滑等處理，從而向投影機 100的各部分供給穩(wěn)定的直流電壓。 《第l無電極燈的詳細情況》
圖5是表示第1無電極燈周邊部位的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖6是無電極燈周邊部位的主要部分的剖面圖。另外，圖5中，為了便于說明，反射器
4成為剖面形狀。
這里，用圖5及圖6說明作為第1無電極燈的無電極燈1及周邊部位的 概略結(jié)構(gòu)。另外，無電極燈l具有被施加由優(yōu)選方式的三相交流形成的微 波的結(jié)構(gòu)。
無電極燈l由石英玻璃等透明性及耐熱性的無機玻璃形成為中空狀， 在內(nèi)部填充通過微波被激勵而等離子發(fā)光的發(fā)光物質(zhì)。另外，無電極燈l 中沒有電極。
填充的發(fā)光物質(zhì)優(yōu)選例如氖、氬、氪、氙、鹵素氣體等。也可以與 這些氣體一起封入滎或鈉等金屬或金屬化合物等。另外，發(fā)光物質(zhì)也可 以是固體。
無電極燈l大致分為多個照射區(qū)域Spo、多個導(dǎo)光部Ref和輻射區(qū)域
Emi。
照射區(qū)域Spo與天線2a 2c分別對應(yīng)而具有3個，分別在腔3的空間內(nèi) 設(shè)置成與對應(yīng)的天線對置。照射區(qū)域Spo透明地構(gòu)成，因此，從各天線2a 2c照射的微波被內(nèi)部的放電物質(zhì)吸收。照射區(qū)域Spo設(shè)置成以輻射區(qū)域 Emi為中心呈放射狀分支。
導(dǎo)光部Ref是將各照射區(qū)域Spo中因等離子發(fā)光而產(chǎn)生的光分別導(dǎo)向 到輻射區(qū)域Emi的光學(xué)系統(tǒng)。在導(dǎo)光部Ref的內(nèi)表面例如設(shè)置有由鋁等構(gòu) 成的反射層，將在照射區(qū)域Spo產(chǎn)生的光導(dǎo)向到輻射區(qū)域Emi，并防止微 波和光從導(dǎo)光部Ref向外部泄漏。
輻射區(qū)域Emi是圖5的斜線表示的部位，透明地構(gòu)成，將由導(dǎo)光部Ref 會聚的來自各照射區(qū)域Spo的光向外部放射。輻射區(qū)域Emi位于反射器4 的大致會聚中心，因此，從箱射區(qū)域Emi放射的光沒有浪費地被會聚，而 向光學(xué)單元50射出。
圖6表示圖5中的Q視剖面。
照射區(qū)域Spo設(shè)置成在腔3的空間中突出與天線2b大致相同的長度。 在該突出長度的區(qū)域中不設(shè)置內(nèi)表面的反射層。
反射層設(shè)置在導(dǎo)光部Re飾整個內(nèi)表面，反射層覆蓋至附在輻射區(qū)域Emi的下部的箭頭位置為止。在導(dǎo)光部Ref的內(nèi)部，設(shè)置有用于將因等離 子發(fā)光而產(chǎn)生的來自照射區(qū)域Spo的光反射并導(dǎo)向到輻射區(qū)域Emi的多個 反射面M1 M3。這些反射面M1 M3上也設(shè)置有反射層。
反射面M1將來自照射區(qū)域Spo的光向反射面M2方向反射。反射面M2 將來自反射面M1的光向輻射區(qū)域Emi反射。
反射面M3是以輻射區(qū)域Emi為焦點的凹面鏡，將在導(dǎo)光部Re撤內(nèi)部 向各個方向行進的光向輻射區(qū)域Emi側(cè)反射。
這樣，在照射區(qū)域Spo及導(dǎo)光部Ref內(nèi)部產(chǎn)生的光被會聚到輻射區(qū)域
Emi。
另外，反射層不限于設(shè)置在內(nèi)表面，也可以設(shè)置在導(dǎo)光部Re飾外表 面。按照該結(jié)構(gòu)，由于在外表面設(shè)有反射層，因此在制造上設(shè)置反射層 變得容易，另外，基材的玻璃體起導(dǎo)光部件的功能，因此易于將光會聚 到輻射區(qū)域Emi。
天線2b向腔3的空間內(nèi)部突出的長度優(yōu)選為微波的放射效率良好的 波長X的A/4的長度。另外，波長X由電介質(zhì)的介電常數(shù)決定，因此，例如， 通過向該空間填充介電常數(shù)大的高分子材料，可縮短天線2b的長度?；?通過采用螺旋狀的螺旋型天線，也可縮短天線2b的長度。這在天線2a、 2c中也同樣。
由鋁等反射微波的金屬構(gòu)成的腔3的內(nèi)表面形成為鏡面，將從天線2b 放射的微波效率良好地向照射區(qū)域Spo反射。另外，腔3的內(nèi)表面形狀不 限于圓筒狀，只要是具有將從天線2b放射的微波效率良好地向照射區(qū)域 Spo反射的曲率的曲面即可。
另外，也可以由合成樹脂構(gòu)成腔3，在內(nèi)表面涂敷反射微波的電介質(zhì)。 《第l無電極燈的點亮方式》
圖7是表示微波振蕩器振蕩產(chǎn)生的微波的相位狀態(tài)的曲線圖。
接著，以圖1及圖5為中心，適當交叉圖6、圖7，說明具有前述結(jié)構(gòu)
的無電極燈l的點亮方式。
本發(fā)明的光學(xué)裝置30從3個天線2a 2c振蕩出相位各異的微波，點亮
無電極燈l。具體地說，控制部53通過相位控制部14，從與3個天線2a 2c對應(yīng)的
各個微波振蕩器10輸出具有圖7所示的相位的微波。
從與天線2a對應(yīng)的微波振蕩器10振蕩具有基準相位的微波W2a。 從與天線2b對應(yīng)的微波振蕩器10振蕩比微波W2a滯后(27i)/3相位的
微波W2b。
從與天線2c對應(yīng)的微波振蕩器10振蕩比微波W2b滯后(27i)/3相位的 微波W2c。
這樣各微波W2a W2c各自的相位差為(27C)/3，能量損失少，成為能 量比單相交流大的3相交流。另外，各微波W2a W2c的相位調(diào)節(jié)由存儲 部56的相位調(diào)節(jié)程序規(guī)定，該程序在無電極燈1點亮的期間執(zhí)行。
另外，不限于3相交流的控制，只要是多相即可，例如也可采用4相 和6相交流。另外，該場合的相位差在相位數(shù)為n時，設(shè)為(2兀)/n。
這里，以天線2b為例說明使用微波的無電極燈l發(fā)光的原理。
圖6中，從天線2b放射的微波W2b在腔3內(nèi)反射，照射到無電極燈l的 照射區(qū)域Spo。
當向照射區(qū)域Spo的發(fā)光物質(zhì)照射微波時，發(fā)光物質(zhì)被激勵，通過放 電引起等離子發(fā)光。此時，發(fā)光物質(zhì)在被微波W2b照射的高溫部蒸發(fā)并 解離，而成為粒子，通過放電引起等離子發(fā)光后，向無電極燈l內(nèi)的低溫 部移動，凝縮還原成原來的發(fā)光物質(zhì)。
無電極燈l為了持續(xù)發(fā)光，必須具有避免使微波功率集中于一點、允 許發(fā)光物質(zhì)對流的結(jié)構(gòu)，以便反復(fù)進行這樣的發(fā)光物質(zhì)的蒸發(fā)/解離/凝縮 循環(huán)。
圖5的無電極燈1中，對各個分支結(jié)構(gòu)的3個照射區(qū)域Spo分別照射相 位不同的微波W2a W2c 。
而且，無電極燈l內(nèi)以中空方式構(gòu)成并成為一體，因此發(fā)光物質(zhì)對流 的自由度高。
通過該結(jié)構(gòu)，光源裝置30的無電極燈1持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)光。 《光學(xué)單元的概略結(jié)構(gòu)》
圖8是表示光學(xué)單元附近的概略結(jié)構(gòu)的圖。這里，說明光學(xué)裝置30的補充說明及光學(xué)單元50的概略結(jié)構(gòu)。
光學(xué)裝置30除了上述構(gòu)成，在反射器4的放光面還具備蓋狀的保護玻 璃33， 一體地構(gòu)成為一個單元。
保護玻璃33在反射器4的凹面設(shè)置成蓋狀，防止在從投影機100取下 光源裝置30時等粉塵進入無電極燈1，以及防止因落下等而導(dǎo)致無電極燈 l破壞時的碎片等的飛散。另外，也可在保護玻璃33上涂敷具有遮斷微波 作用的電介質(zhì)膜或插入具有與波長人相比足夠小的間距的金屬網(wǎng)。
接著，說明光學(xué)單元50的概略結(jié)構(gòu)。
光學(xué)單元50由積分照明光學(xué)系統(tǒng)41、色分離光學(xué)系統(tǒng)42、中繼光學(xué) 系統(tǒng)43、液晶光閥77R、 77G、 77B以及合成光學(xué)裝置44等構(gòu)成。
另外，光學(xué)單元50的各部分被收納到光學(xué)部件用框體45內(nèi)，并被單 元化。
積分照明光學(xué)系統(tǒng)41是用于使從光源裝置30射出的光束在與照明光 軸(點劃線所示)正交的面內(nèi)的照度均勻的光學(xué)系統(tǒng)。該積分照明光學(xué)系統(tǒng) 41構(gòu)成為包含第1透鏡陣列111、第2透鏡陣列112、偏振光變換元件U3及 重疊透鏡114。
第l透鏡陣列l(wèi)ll具有將從照明光軸方向看具有大致為矩形形狀的輪 郭的小透鏡排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)。各小透鏡將從光源裝置30射出的光束 分割成部分光束，向照明光軸方向射出。
第2透鏡陣列112與第1透鏡陣列111的結(jié)構(gòu)大致相同，具有小透鏡排 列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)。該第2透鏡陣列112具有通過與重疊透鏡114一起將來 自第1透鏡陣列111的各小透鏡的光束重疊到液晶光閥77R、 77G、 77B而 使光均勻化的功能。
偏振光變換元件113是將以從無電極燈1射出的二種偏振光分量為主 體的光，變換成可在液晶光閥77R、 77G、 77B中進行調(diào)制的一種偏振光 的光學(xué)元件。
具體地說，包含來自第2透鏡陣列112的二種偏振光分量的光通過偏 振光變換元件113變換成大致一種偏振光，通過重疊透鏡114，最終大致 重疊到液晶光閥77R、 77G、 77B上。從而，通過將沒有偏振光變換元件113的情況下作為熱量消耗的占全
光束約一半的一方偏振光變換成可調(diào)制的偏振光，來提高光的利用效率。
色分離光學(xué)系統(tǒng)42具備2塊分色鏡121、 122和反射鏡123。從積分照 明光學(xué)系統(tǒng)41射出的多個部分光束由2塊分色鏡121、 122分離成紅(R)、綠 (G)、藍(B)的3色的色光。
分色鏡121是具有使綠色光分量和藍色光分量透過而反射紅色光分
量的電介質(zhì)多層膜的光學(xué)元件。
分色鏡121使從積分照明光學(xué)系統(tǒng)41射出的光束中的綠色光分量和
藍色光分量透過，反射紅色光分量。反射的紅色光被反射鏡123再反射， 通過場透鏡(fiddlens) 119，入射到紅色光用的液晶光閥77R。
場透鏡119將從第2透鏡陣列112射出的各部分光束變換成與其中心 軸(主光線)平行的光束。在藍色光及綠色光用的液晶光閥77G、 77B的光 入射側(cè)設(shè)置的場透鏡119也同樣。
分色鏡122是具有使藍色光分量透過而反射綠色光分量的電介質(zhì)多 層膜的光學(xué)元件。
分色鏡122對透過分色鏡121的藍色光和綠色光中的綠色光進行反 射。反射的綠色光通過場透鏡119，入射到綠色光用的液晶光閥77G。
透過分色鏡122的藍色光通過中繼光學(xué)系統(tǒng)43并通過場透鏡119，入 射到藍色光用的液晶光閥77B。
中繼光學(xué)系統(tǒng)43具有入射側(cè)透鏡131、 一對中繼透鏡133、反射鏡132、 135。該中繼光學(xué)系統(tǒng)43具有將由色分離光學(xué)系統(tǒng)42分離的藍色光導(dǎo)向到 藍色光用的液晶面板77B的功能。
另外，在藍色光中采用中繼光學(xué)系統(tǒng)43是因為藍色光的光路的長度 比其他色光的光路的長度長，為了防止光的發(fā)散等導(dǎo)致光的利用效率降 低。g卩，為了將向入射側(cè)透鏡131入射的部分光束原樣地傳輸?shù)綀鐾哥R 119。另外，中繼光學(xué)系統(tǒng)43采用使3個色光中的藍色光通過的結(jié)構(gòu)，但 是不限于此，例如，通過改變分色鏡121、 122的功能，也可以采用使紅 色光通過的結(jié)構(gòu)。
在液晶光閥77R、 77G、 77B的入射側(cè)，設(shè)置有由色分離光學(xué)系統(tǒng)42分離的各色光入射的入射偏振光板82，另外，在射出側(cè)設(shè)置有出射偏振 光板83。
入射偏振光板82及射出偏振光板83是僅使被色分離光學(xué)系統(tǒng)42分離 的各色光中的一定方向的偏振光透過而吸收其他光束的部件，在藍寶石 玻璃等的基板上貼附有偏振光膜而成。
液晶光閥77R、 77G、 77B是例如以聚硅TFT(Thin Film Transistor,薄
膜晶體管)作為開關(guān)元件的部件，在對置配置的一對透明基板內(nèi)密封封入 有液晶。
透射型液晶面板即液晶光闊77R、 77G、 77B將經(jīng)由入射偏振光板82 而入射的各色光根據(jù)各個色光的圖像信息進行調(diào)制，作為各個色光的調(diào) 制光分別從射出偏振光板83射出。
合成光學(xué)裝置44是交叉分色棱鏡，將從射出偏振光板83射出的各色 光的調(diào)制光合成，射出表示全色圖像的調(diào)制光。
合成光學(xué)裝置44中，反射紅色光的電介質(zhì)多層膜和反射藍色光的電 介質(zhì)多層膜沿4個直角棱鏡的界面設(shè)置成大致X字狀，利用這些電介質(zhì)多 層膜來將3個色光合成。
由合成光學(xué)裝置44合成的調(diào)制光通過投影透鏡52被放大，在屏幕SC 上投影圖像。
另夕卜，液晶光閥77R、 77G、 77B、 3個射出偏振光板83、合成光學(xué)裝 置44作為一個單元一體地構(gòu)成。
如上所述，按照本實施方式，可獲得以下的效果。
(1)微波振蕩器10是具有金剛石SAW諧振子的金剛石SAW振蕩器，因 此，施加電力后立即產(chǎn)生微波，可快速點亮無電極燈l。而且可小型地構(gòu) 成，并具有優(yōu)異的耐電力特性及相對于溫度變化的頻率變動少的特征。
另外，微波振蕩器10振蕩產(chǎn)生的微波被放大部11放大后，從設(shè)置于 密閉的腔3內(nèi)的天線放射，因此微波被封入腔3內(nèi)。
從而，微波不會向腔3的外部泄漏，因此，可抑制對在ISM頻帶使用 的藍牙(Bluetooth)(注冊商標)、Zigbee(注冊商標)、Home RF、 WLAN 等的無線通信設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等的惡劣影響。而且，無電極燈1被照射從放大部11輸出的至少相位不同的2個以上
微波，因此，微波的最大振幅通過多相而被依次施加。從而，可能量效 率良好地使無電極燈l發(fā)光。
從而，根據(jù)本發(fā)明，可提供具備可快速點亮且能量效率良好的光源
裝置30的投影機100。
(2) 無電極燈1中，對分支結(jié)構(gòu)的3個照射區(qū)域Spo分別照射相位各異的 微波W2a W2c，因此，能量不集中在一點，而是分散到多處。
而且，無電極燈l內(nèi)構(gòu)成為包含多個照射區(qū)域Spo的一個連續(xù)空間， 因此，不會阻礙發(fā)光物質(zhì)的蒸發(fā)/解離/凝縮循環(huán)，發(fā)光物質(zhì)在發(fā)光體內(nèi)部 對流而持續(xù)發(fā)光。
從而，可將微波功率效率良好地變換成光能量。
從而，根據(jù)本發(fā)明，可提供具備能量效率良好的光源裝置30的投影 機IOO。
(3) 在各照射區(qū)域Spo的上部，分別設(shè)置有將各照射區(qū)域中產(chǎn)生的光導(dǎo) 向到輻射區(qū)域Emi的導(dǎo)光部Ref，因此，各照射區(qū)域Spo中產(chǎn)生的光通過各 個導(dǎo)光部Ref會聚到輻射區(qū)域Emi。
從而，多個照射區(qū)域Spo的光可沒有浪費地會聚并用作投影圖像的光 源，因此，能量效率好，光量也充足。
從而，根據(jù)本發(fā)明，可提供具備能量效率良好的高亮度的光源裝置 30的投影機100。
(4) 相位控制部14對各微波振蕩器10輸出的微波W2a W2c調(diào)節(jié)各微 波的相位，以使它們相互形成(2;c)/3的相位差，因此，分別向無電極燈l 的3個照射區(qū)域Spo照射相位不同的微波，并會聚到輻射區(qū)域Emi。
從而，比單相交流更大的三相微波的微波功率可能量效率良好地被 變換成光。
從而，根據(jù)本發(fā)明，可提供具備能量效率良好的高亮度的光源裝置 30的投影機100。
(5) 光源裝置30具有調(diào)節(jié)各放大部11的放大率用的功率控制部12，因 此，通過微波功率的調(diào)節(jié)，可使無電極燈l以期望的光量發(fā)光。從而，根據(jù)本發(fā)明，可提供具有可獲得期望的光量的光源裝置30的 投影機IOO。
(6) 安全器13分別設(shè)置在放大部11的后級，遮斷反射波，因此，可防 止反射波返回到放大部ll。
從而，可保護放大部11及其前級的微波振蕩器10不受反射微波的影響。
從而，可提供采用動作穩(wěn)定的光源裝置30的投影機100。
(7) 投影機100具有可獲得期望光量的能量效率良好的高亮度的光源 裝置30;和將光源裝置30發(fā)出的光變換成與圖像信號對應(yīng)的鮮艷色彩的 調(diào)制光的液晶光閥77R、 77G、 77B。
從而，可提供可獲得鮮艷的投影圖像的投影機IOO。 (實施方式2) 《第2投影機的概要》
圖9是本發(fā)明實施方式2中的投影機的概略結(jié)構(gòu)圖。 投影機200與實施方式1的投影機100相比，除了以下3項以外，具有 相同的結(jié)構(gòu)。
第1不同點為，投影機200的無電極燈101是與無電極燈1(圖5)不同結(jié) 構(gòu)的無電極燈。
第2不同點為，在投影機200的光源裝置35中設(shè)置有頻率控制部66， 以取代相位控制部14(圖1)。
第3不同點為，在投影機200的存儲部56中存儲有與投影機100部分不 同的程序。
以下，對與實施方式1的投影機100同樣的構(gòu)成部位附上相同編號， 以上述3項不同點為中心說明投影機200的概略結(jié)構(gòu)。
首先，用圖9說明光源裝置35的微波電路部28。
微波電路部28除了前述多個微波振蕩器10、多個放大部ll、功率控 制部12、多個安全器13外，還包含頻率控制部66。
頻率控制部66是調(diào)節(jié)多個微波振蕩器10分別振蕩產(chǎn)生的微波的頻率 的頻率調(diào)節(jié)電路。另外，可通過使振蕩頻率為零而使振蕩停止，因此，也可控制振蕩的停止/開始。
頻率控制部66在無電極燈101點亮?xí)r，根據(jù)存儲部56的頻率調(diào)節(jié)程 序，調(diào)節(jié)各微波振蕩器10振蕩產(chǎn)生的微波的頻率。
在存儲部56中所存儲的頻率調(diào)節(jié)程序中，規(guī)定了用于使與各微波振 蕩器10對應(yīng)的色光體部(以下，稱為"色光體")CoR、 CoG、 CoB(圖10)以最 佳效率發(fā)光的頻率及調(diào)節(jié)信息。 《第2無電極燈的詳細情況》
圖10是表示第2無電極燈周邊部位的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖ll(a)、 (b) 是無電極燈周邊部位的主要部分的剖面圖。另外，圖10中，為了便于說 明，反射器4為剖面形狀。
這里，用圖10及圖ll(a)、 (b)來說明作為第2無電極燈的無電極燈101 的概略結(jié)構(gòu)。另外，省略與無電極燈l相同的部分的說明。
無電極燈101由多個發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB、多個導(dǎo)光部Ref2和輻 射部Emi2構(gòu)成。
多個發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB中分別封入了具有不同發(fā)光光譜的發(fā)光 物質(zhì)。另外，填充了發(fā)光物質(zhì)的空間分別獨立地構(gòu)成。另外，發(fā)光物質(zhì) 優(yōu)選是以具有各色光的發(fā)光光譜的稀有氣體為主體的成分。
與天線2a對應(yīng)的發(fā)光體CoR中，填充了具有紅色的發(fā)光光譜的發(fā)光 物質(zhì)。
與天線2b對應(yīng)的發(fā)光體CoG中，填充了具有綠色的發(fā)光光譜的發(fā)光 物質(zhì)。
與天線2c對應(yīng)的發(fā)光體CoB中，填充了具有藍色的發(fā)光光譜的發(fā)光 物質(zhì)。
導(dǎo)光部Ref2是將各發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB中的等離子發(fā)光所產(chǎn)生的 光分別引導(dǎo)到輻射部Emi2的光學(xué)系統(tǒng)。
在導(dǎo)光部Ref2的外表面，設(shè)置有例如由鋁等形成的反射層，將各發(fā) 光體CoR、 CoG、 CoB所產(chǎn)生的光引導(dǎo)到輻射部Emi2，并防止微波和光從 導(dǎo)光部Ref2向外部泄漏。
輻射部Emi2是圖10的用斜線表示的部位，構(gòu)成為透明，將由導(dǎo)光部Ref2會聚的來自各發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB的光向外部放射。
輻射部Emi2位于反射器4的大致會聚中心，因此，從輻射部Emi2放
射的光被無浪費地會聚，向光學(xué)單元50射出。
另外，從輻射部Emi2放射的光通過紅、綠、藍色光的合成，成為大
致白色光。
圖ll(a)表示圖10中的U視剖面的第l方式。
發(fā)光體CoG設(shè)置成向腔3的空間突出與天線2b大致相同的長度。在該 突出長度的區(qū)域中未設(shè)置外表面的反射層。
發(fā)光體CoG內(nèi)填充有具有綠色的發(fā)光光譜的發(fā)光物質(zhì)，借助透鏡體 Le而與導(dǎo)光部Ref2側(cè)的空間相互獨立。
透鏡體Le將發(fā)光體CoG內(nèi)產(chǎn)生的光會聚到導(dǎo)光部Ref2側(cè)。
反射層設(shè)置在導(dǎo)光部Ref2的整個外表面上，反射層覆蓋至附在輻射 部Emi2的下部的箭頭位置為止。
入射到導(dǎo)光部Ref2側(cè)的空間中的光從導(dǎo)光部Ref2的外壁的玻璃體內(nèi) 透過，被外表面的反射層反復(fù)反射，同時會聚到輻射部Emi2。
圖ll(b)表示圖10中的U視剖面的第2方式。
第2方式與第1方式相比，除了以下的2項以外，具有相同結(jié)構(gòu)。
第1不同點為，導(dǎo)光部Ref2的內(nèi)部全部由與外壁相同的材質(zhì)構(gòu)成。另 外，在導(dǎo)光部Ref2的外表面設(shè)置有反射層。
第2不同點為，在第2方式中未設(shè)置透鏡體Le。
發(fā)光體CoG內(nèi)產(chǎn)生的光入射到導(dǎo)光部Ref2內(nèi)部的玻璃體，透過玻璃 體內(nèi)后，被外表面的反射層反復(fù)反射，同時會聚到輻射部Emi2。
另外，導(dǎo)光部Ref2具有對光反復(fù)反射的同時使照度均勻化的棒積分 器(rodintegrator)的功能，因此，從輻射部Emi2放射的光成為照度波動 小的光。
另外，腔3的結(jié)構(gòu)及天線2b的突出長度等與無電極燈l中的說明相同。 《第2無電極燈的點亮方式》 接著，用圖9及圖10說明具有前述的結(jié)構(gòu)的無電極燈101的點亮方式。 本發(fā)明的光學(xué)裝置35從3個天線2a 2c振蕩出可使分別與3個天線2a 2c對應(yīng)的發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB最有效率地發(fā)光的頻率的微波，點 亮無電極燈101。
具體地說，控制部53通過頻率控制部66,從與3個天線2a 2c對應(yīng)的 各個微波振蕩器10輸出下述所示頻率的微波。
從與天線2a對應(yīng)的微波振蕩器10輸出可使發(fā)光體CoR中填充的具有
紅色的發(fā)光光譜的發(fā)光物質(zhì)最有效率地發(fā)光的頻率的微波。
從與天線2b對應(yīng)的微波振蕩器10輸出可使發(fā)光體CoG中填充的具有
綠色的發(fā)光光譜的發(fā)光物質(zhì)最有效率地發(fā)光的頻率的微波。
從與天線2c對應(yīng)的微波振蕩器10輸出可使發(fā)光體CoB中填充的具有
藍色的發(fā)光光譜的發(fā)光物質(zhì)最有效率地發(fā)光的頻率的微波。
而且，控制部53通過功率控制部12，調(diào)節(jié)各放大部ll的放大率，將
具有能夠正好適量地獲得鮮艷的投影圖像所必需的RGB各色光分量的能
量的微波功率照射到各發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB。
另外，各微波的放大率由頻率調(diào)節(jié)程序的調(diào)節(jié)信息所規(guī)定。 通過該結(jié)構(gòu)，光源裝置35的無電極燈101持續(xù)發(fā)出僅由必要的色光分
量合成得到的必要光量的光。另外，光源裝置35不限于發(fā)出大致白色光，可順序地發(fā)出RGB各色光。
這可以實現(xiàn)如下通過頻率控制部66，順序地控制與發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB對應(yīng)的各微波振蕩器10的微波振蕩的開始/停止，從而按照順 序使發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB逐個地發(fā)光。
另外，用實施方式3來說明順序控制光源裝置35時的對投影機的應(yīng)用例。
另外，無電極燈101將由發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB發(fā)出的光會聚，利 用一處的輻射部Emi2來放射光，但是，也可以對每個發(fā)光體分別設(shè)置輻 射區(qū)域，構(gòu)成各個輻射區(qū)域分別獨立的色光的光源。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可使RGB各色光分別獨立，獲得必要的光量。 另外，用實施方式4來說明對光源裝置35的發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB 分別設(shè)置輻射區(qū)域而使各輻射區(qū)域獨立時的對投影機的應(yīng)用例。如上所述，按照本實施方式，除了實施方式l的效果外還可獲得以下 的效果。
(1) 由于微波振蕩器10是具有金剛石SAW諧振子的金剛石SAW振蕩 器，因此，施加電力后可立即產(chǎn)生微波，快速點亮無電極燈101。而且可 小型地構(gòu)成，并具有優(yōu)異的耐電力特性及相對于溫度變化的頻率變動小 的特征。
另外，微波振蕩器10振蕩產(chǎn)生的微波由放大部11放大后，從設(shè)置于 密閉的腔3內(nèi)的天線放射，因此微波被封入腔3內(nèi)。
從而，微波不會泄漏到腔3的外部，因此可抑制對在ISM頻使用的藍 牙(Bluetooth)(注冊商標)、Zigbee(注冊商標)、Home RF、 WLAN等的 無線通信設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等的惡劣影響。
另外，微波振蕩器10輸出以期望的頻率為中心的具有尖銳特性的微 波，因此不需要多余的微波功率。
而且將色光體CoR、CoG、CoB作為對針對每個微波振蕩器10來設(shè)置，
封入了具有不同發(fā)光光譜的發(fā)光物質(zhì)，因此，將投影圖像所必需的色光 分別作為具有尖銳特性的色光來放射。
從而，可效率良好地僅產(chǎn)生必要的色光分量。
從而，可提供具有快速點亮且能量效率好的光源裝置35的投影機
200。
(2) 由于對色光體CoR、 CoG、 CoB分別設(shè)置了用于將該色光體發(fā)出的 光導(dǎo)向到輻射部Emi2的導(dǎo)光部Ref2，因此，各色光體CoR、 CoG、 CoB發(fā) 出的色光從輻射部Emi2放射。
從而，在各色光體CoR、 CoG、 CoB全部發(fā)光時，將各色光合成后的 復(fù)合光從輻射部Emi2放射，因此，可充分應(yīng)用與放射大致白色光的燈相 同的光學(xué)結(jié)構(gòu)。另外，通過使各色光體CoR、 CoG、 CoB按照順序發(fā)光， 也可充分應(yīng)用為場序方式的光源。
從而，由于可適用于各種各樣光學(xué)形式的投影機，因此，光源裝置 35使用方便。
從而，可提供具有使用方便的光源裝置35的投影機200。(3) 光源裝置35由于具有調(diào)節(jié)微波振蕩器10振蕩產(chǎn)生的微波的頻率用 的頻率控制部66，因此，可調(diào)節(jié)微波的頻率，以使與微波振蕩器10成對 的色光體成為以最佳效率發(fā)光的頻率。
從而，可提供具有能量效率好的光源裝置35的投影機200。
(4) 光源裝置35由于具有調(diào)節(jié)各放大部l 1的放大率用的功率控制部 12，因此，可調(diào)節(jié)微波的頻率，以使與微波振蕩器10成對的色光體以最 佳效率發(fā)光。
從而，可提供具有能量效率好的光源裝置35的投影機200。
(5) 光源裝置35由于具有調(diào)節(jié)各放大部11的放大率用的功率控制部 12，因此，可調(diào)節(jié)微波功率，以使與微波振蕩器10成對的色光體以最佳 效率發(fā)光。
從而，可提供具有能量效率好的光源裝置35的投影機200。
(6) 由于安全器13分別設(shè)置在放大部11的后級，并遮斷反射波，因此 可防止反射波返回放大部l 1 。
從而，可保護放大部11及其前級的微波振蕩器10不受反射微波影響。 從而，可提供采用動作穩(wěn)定的光源裝置35的投影機200。
(7) 光源裝置35由于具有頻率控制部66及放大部11,因此，在RGB的 各色光譜分量中，可產(chǎn)生包含必要量的必要，分量的光。
從而，可產(chǎn)生包含正好適量的與液晶光閥77R、 77G、 77B相應(yīng)的各 色光譜分量、對該光調(diào)制元件而言理想的光。另外，同樣，即使在采用 斜鏡(tilt mirror)器件或反射型液晶面板等其他光調(diào)制元件時，也可產(chǎn) 生具有適合于該光調(diào)制元件的理想的光譜分量的光。
從而，可提供具有能產(chǎn)生具有理想光譜分量的光的光源裝置35的投 影機200。
(實施方式3) 《光源裝置的應(yīng)用l》
圖12是本發(fā)明的實施方式3中的投影機的概略結(jié)構(gòu)圖。 這里，以圖12為中心，適當交叉圖8及圖9說明在采用斜鏡器件作為 光調(diào)制元件的投影機300中應(yīng)用實施方式2的光源裝置35時的概略結(jié)構(gòu)。另外，與上述實施方式1及2的構(gòu)成部位相同的構(gòu)成部位附上相同編
號，省略重復(fù)的說明。
投影機300是采用單板的斜鏡器件即DMD(Digital Micromirror Device; f々廿^ W > > > '乂社)作為光調(diào)制元件的投影機。
投影機300包含光源裝置35、第l透鏡陣列l(wèi)ll、第2透鏡陣列112、重 疊透鏡114、 DMD301、投影透鏡52等。
借助第1透鏡陣列111及第2透鏡陣列112將從光源裝置35射出的光的 照度調(diào)整成大致均勻后，借助重疊透鏡114在DMD上成像。
DMD 301是根據(jù)圖像信號分別在1秒間數(shù)千次以上地改變格子狀排
列的多個小鏡的角度以使其關(guān)閉打開，從而再現(xiàn)對比度的光調(diào)制元件。 具有單板的DMD的傳統(tǒng)投影機采用產(chǎn)生大致白色光的光源裝置，因
此，為了從該白色光獲得RGB各色光，需要稱為色輪(colorwhed)的具
有RGB的各色濾色器的旋轉(zhuǎn)部件。色輪需要精密的旋轉(zhuǎn)控制，另外，在
投影機內(nèi)占據(jù)大的區(qū)域。
投影機300中，控制光源裝置35，以使光源裝置35發(fā)出的光按照RGB
的色光依次射出。而且，與切換各色光的定時同步向DMD 301發(fā)送與該
色光相應(yīng)的圖像信號信息。
從而，DMD 301反射的光成為按照順序表示各RGB色光的圖像的調(diào)制光。
投影透鏡52將來自DMD301的調(diào)制光放大而投影到屏幕上。
這樣投影的投影圖像依次顯示RGB色光各自的圖像，但是由于人眼 (腦)的殘像現(xiàn)象，從眼進入的RGB的各色光在腦中重疊，根據(jù)光的3原色 原理，觀察到全色的圖像。
如上所述，按照本實施方式，除了上述各實施方式的相應(yīng)效果外還 具有以下的效果。
(1)投影機300采用DMD 301作為光調(diào)制元件，因此與光的偏振光無 關(guān)地來處理全部的光，因此，不需要實施方式l中的光學(xué)單元的入射偏振 光板82、射出偏振光板83、偏振光變換元件113等。
而且，與具有需要色輪的傳統(tǒng)的大致白色光的光源裝置的投影機不同，投影機300不需要色輪。
從而，可以使光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單且小型化，另外，由于沒有驅(qū)動 部件，可靠性提高。
從而，可提供小型且可靠性高的投影機。
(實施方式4) 《光源裝置的應(yīng)用2》
圖13是本發(fā)明的實施方式4中的投影機的概略結(jié)構(gòu)圖。 這里，以圖13為中心，適當交叉圖9及圖10說明對實施方式2中的無 電極燈101的發(fā)光體CoR、 CoG、 CoB分別設(shè)置輻射區(qū)域，作為各個輻射 區(qū)域分別獨立的無電極燈，并采用該RGB色光各自的單色的無電極燈的 投影機400的概略結(jié)構(gòu)。
另外，對與上述實施方式1及2的構(gòu)成部位相同的構(gòu)成部位附上相同
編號，省略重復(fù)的說明。
投影機400由燈體LR、 LG、 LB、第l透鏡陣列l(wèi)ll、第2透鏡陣列112、 偏振光變換元件113、重疊透鏡114、液晶光閥77R、 77G、 77B、合成光 學(xué)裝置44、投影透鏡52等構(gòu)成。
燈體LR由無電極燈101R、天線2a、腔3、反射器4等構(gòu)成。
無電極燈101R是將實施方式2中的無電極燈101的發(fā)光體CoR和輻射 部Emi2圓筒狀地形成為一體的產(chǎn)生紅色光的獨立的無電極燈。
天線2a、腔3、反射器4具有與光源裝置35相同的結(jié)構(gòu)。另外，天線 2a與光源裝置35的微波電路部28(未圖示)通過電纜連接。
燈體LG及LB也具有與燈體LR大致同樣的結(jié)構(gòu)。
不同點在于，無電極燈101G利用發(fā)光體CoG發(fā)出綠色光，無電極燈 101B利用發(fā)光體CoB發(fā)出藍色光。
第l透鏡陣列l(wèi)ll、第2透鏡陣列112、偏振光變換元件113、重疊透鏡 114針對各燈體LR、 LG、 LB的光路分別設(shè)置，使RGB各色光的照度大致 均勻化，使偏振光向一個方向?qū)R，照射到各液晶光閥77R、 77G、 77B。
合成光學(xué)裝置44將針對各液晶光閥77R、 77G、 77B根據(jù)圖像信號進 行了調(diào)制的各色調(diào)制光合成，并射出表示全色圖像的調(diào)制光。投影透鏡52將調(diào)制光放大并投影到屏幕上。
如上所述，按照本實施方式，除了上述各實施方式的相應(yīng)效果外， 還可獲得以下的效果。
(1) 燈體LR、 LG、 LB分別放射RGB各色光，因此不需要分離色光， 不需要實施方式1中的包含2塊分色鏡121、 122和反射鏡123的色分離光學(xué) 系統(tǒng)42的結(jié)構(gòu)。
從而，可縮短光路的長度。 從而，可提供緊湊的投影機400。
(2) 功率控制部14可將獨立的燈體LR、 LG、 LB放射的RGB色光各自 的光量調(diào)節(jié)成期望的光量，因此，可一邊觀察投影圖像的狀況， 一邊直 接調(diào)節(jié)投影圖像的色調(diào)。
從而，可提供可獲得鮮艷的投影圖像的投影機400。
另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，可對上述實施方式進行各種變 更和改良等。以下說明變形例。 (變形例l)
用圖8進行說明。上述各實施方式中，光源裝置30及光源裝置35設(shè)置 于投影機中，但是不限于此。
由于光源裝置30可以快速可靠地點亮并穩(wěn)定地獲得期望的光量，而 且小型輕量化，因此適用于航空、船舶、車輛等的照明設(shè)備和室內(nèi)照明 設(shè)備等。
(變形例2)
用圖8進行說明。上述實施方式l中，以采用3塊液晶光閥77R、 77G、 77B作為光調(diào)制元件的液晶3板式投影型投影機為例說明了投影機100，但 是不限于此。
例如，投影機也可以是釆用紅、綠、藍色的濾色器規(guī)則地配置成格 子狀、可用l塊液晶光閥射出全色調(diào)制光的單板液晶光閥的結(jié)構(gòu)。另外， 也可以是采用反射型液晶顯示裝置或斜鏡器件的結(jié)構(gòu)。
另外，例如，在釆用斜鏡器件的結(jié)構(gòu)時，不需要入射偏振光板82、 射出偏振光板83、偏振光變換元件113，光學(xué)單元的結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的光調(diào)制元件，而分別為與圖8的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)。
另外，也可以是具有這樣的光調(diào)制元件和屏幕的投影機，即背投影機。
這些構(gòu)成也可獲得與上述各實施方式同樣的作用效果。
(變形例3)
用圖5進行說明。上述實施方式l中，無電極燈l的輻射區(qū)域Emi和照 射區(qū)域Spo設(shè)置成向相反方向延伸，但是不限于此。也可以是包含多個照 射區(qū)域和一處輻射區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
例如，也可以在平面的三葉狀或海星狀的中心設(shè)置輻射區(qū)域，在枝 葉狀部分設(shè)置照射區(qū)域。
另外，在上述實施方式2的無電極燈101中也同樣，也可以是包含多 個色光體和一處輻射部的結(jié)構(gòu)。
這樣的結(jié)構(gòu)也可獲得與上述實施方式1及2同樣的效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可提供具有可快速點亮且能量效率好的光 源裝置的投影機。
權(quán)利要求
1.一種投影機，其使用圖像信息來投影圖像，其特征在于，所述投影機具有作為上述投影圖像的光源的光源裝置，上述光源裝置具有產(chǎn)生微波的多個固體高頻振蕩器；對上述各固體高頻振蕩器輸出的上述微波分別調(diào)節(jié)相位的相位控制部；分別放大由上述相位控制部進行了相位調(diào)節(jié)的上述各微波的放大部；以及封入有通過上述微波而發(fā)光的物質(zhì)的發(fā)光體部，向上述發(fā)光體部照射從上述放大部輸出的至少相位不同的2個以上的上述微波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影機，其特征在于， 在上述發(fā)光體部中，與每個上述固體高頻振蕩器對應(yīng)地設(shè)置被上述相位不同的多個微波照射的照射區(qū)域，上述發(fā)光體部內(nèi)包含上述多個照射區(qū)域而構(gòu)成為一個連續(xù)的空間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的投影機，其特征在于， 上述發(fā)光體部具有放射作為上述投影圖像的光源的光的輻射區(qū)域， 上述照射區(qū)域設(shè)置成以上述輻射區(qū)域為中心分別呈放射狀地分支， 在每個上述照射區(qū)域的光學(xué)上的端部，分別設(shè)置有用于將該照射區(qū)域中產(chǎn)生的光導(dǎo)向到上述輻射區(qū)域的導(dǎo)光部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項所述的投影機，其特征在于， 設(shè)置有n對上述固體高頻振蕩器和上述放大部，n是2以上的整數(shù)， 上述相位控制部調(diào)節(jié)上述各微波的相位，以使上述各固體高頻振蕩器輸出的上述微波分別具有(27i)/n的相位差。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的投影機，其特征在于， 上述2以上的整數(shù)n是3。
6. —種投影機，其使用圖像信息來投影圖像，其特征在于，上述投影機具有作為上述投影圖像的光源的光源裝置，上述光源裝置具有產(chǎn)生微波的多個固體高頻振蕩器；與上述各固體高頻振蕩器成對設(shè)置，分別放大上述各固體高頻振蕩器產(chǎn)生的微波的放大部；以及封入有通過上述微波而發(fā)光的物質(zhì)的多個色光體部， 針對每個上述放大部將多個上述色光體部作為對來設(shè)置，在上述色光體部中封入有具有與其他上述色光體部不同的發(fā)光光譜的上述發(fā)光物質(zhì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的投影機，其特征在于， 上述光源裝置具有放射作為上述投影圖像的光源的光的輻射部， 多個上述色光體部以上述輻射部為中心分別呈放射狀地分支，并與上述輻射部設(shè)置成一體，在每個上述色光體部的光學(xué)上的端部，分別設(shè)置有用于將該色光體 部中發(fā)出的光導(dǎo)向到上述輻射部的導(dǎo)光部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的投影機，其特征在于， 上述光源裝置具有用于調(diào)節(jié)上述各固體高頻振蕩器振蕩產(chǎn)生的微波的頻率的頻率控制部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6 8中的任意一項所述的投影機，其特征在于， 上述光源裝置具有用于調(diào)節(jié)上述各放大部的放大率的功率控制部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9中的任意一項所述的投影機，其特征在于， 上述光源裝置具有-針對每個上述放大部分別設(shè)置的天線部，其放射被上述放大部放大 的上述微波；針對每個上述天線部分別設(shè)置的腔，其作為收納上述天線部和上述 發(fā)光體部或色光體部的至少一部分并反射上述微波的容器；以及分別設(shè)置在上述放大部和上述天線部之間的安全器，其用于將從上 述天線部放射的上述微波的一部分在上述腔內(nèi)反射而輸入到上述天線部 的反射微波遮斷。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1 10中的任意一項所述的投影機，其特征在于，多個上述固體高頻振蕩器是分別具有表面聲波諧振子的表面聲波振蕩器，上述表面聲波諧振子具有由金剛石或金剛石狀碳構(gòu)成的第一層、層 疊在上述第一層上的壓電體層以及形成在上述壓電體層上的梳形電極。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1 11中的任意一項所述的投影機，其特征在于， 上述圖像信息是規(guī)定圖像的圖像信號，上述投影機具有將上述光源裝置發(fā)出的光根據(jù)上述圖像信號進行調(diào) 制，生成表示圖像的調(diào)制光的光調(diào)制元件，上述光調(diào)制元件是透射型液晶面板，或反射型液晶面板，或斜鏡器件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1 12中的任意一項所述的投影機，其特征在于， 上述微波是300MHz 30GHz的頻帶的信號。
全文摘要
本發(fā)明提供采用可快速點亮且能量利用效率好的光源裝置的投影機。相位各異的微波從天線分別照射到無電極燈的各個分支結(jié)構(gòu)的3個照射區(qū)域。在3個照射區(qū)域發(fā)出的光從無電極燈的一處輻射區(qū)域放射。在3個照射區(qū)域，微波的最大振幅通過多相而依次施加，因此可能量效率良好地使無電極燈(1)發(fā)光。
文檔編號H05B41/24GK101310364SQ200680040650
公開日2008年11月19日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者竹內(nèi)啟佐敏, 藤井知, 鐮倉弘, 高木成和, 高田豐 申請人:精工愛普生株式會社