(57)【要約】【課題】装置を小型にすることが可能であるとともに光の損失を低減可能な光源装置を提供する。【解決手段】本発明の光源装置は、光を射出する光源１０と、光源１０の一部を囲んで設けられ、光源から射出された光を反射させて光軸１Ａ方向に射出する第１リフレクター１２と、第１リフレクター１２が囲む部分と異なる光源１０の一部を囲んで設けられ、光源１０から射出された光を反射させて第１リフレクター１２に向けて射出する第２リフレクター１３と、を備える。光源１０から射出されて第２リフレクター１３で反射した光の集光スポットの位置が、少なくとも光軸１Ａ方向に直交する面方向において、光源１０における発光スポットＳ１の位置からずれている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する光源と、
前記光源の一部を囲んで設けられ、前記光源から射出された光を反射させて光軸方向に射出する第１リフレクターと、
前記光源の前記一部と異なる部分の少なくとも一部を囲んで設けられ、前記光源から射出された光を反射させて前記第１リフレクターに向けて射出する第２リフレクターと、を備え、
前記光源から射出されて第２リフレクターで反射した光の集光スポットの位置が、少なくとも前記光軸方向に直交する面方向において、前記光源における発光スポットの位置からずれていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光源は、所定の光源軸に沿って互いに離れて配置された一対の電極を含み、前記一対の電極の間に前記発光スポットが形成されるようになっており、
前記集光スポットにおける輝度の重心位置と前記光源軸とを含む検査面において、前記集光スポットの輝度極大部が、前記発光スポットの輝度極大部からずれるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記検査面において互いに独立した２方向について前記集光スポットの輝度極大位置が前記発光スポットの輝度極大位置からずれる量を比較すると、前記２方向のうちで前記発光スポットの輝度変化率が相対的の大きい第１方向では、前記発光スポットの輝度変化率が相対的の小さい第２方向よりも前記ずれる量が大きくなっていることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光源軸に直交する面が前記検査面と交差する交差線上において、前記集光スポットの輝度分布の半値幅に対応する領域が前記発光スポットの輝度分布の半値幅に対応する領域と重なり合わないようになっていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１リフレクターにおいて前記光源から光が入射する部分の形状が前記光源の発光点を含んだ対称面に対して略面対称になっているとともに、前記第２リフレクターにおいて前記光源から光が入射する部分の形状が前記対称面に対して略面対称になっており、
前記集光スポットの輝度の重心位置が、前記対称面内で前記発光点からずれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１リフレクターの焦点位置が前記光源の発光点と略一致しているとともに、前記第２リフレクターの焦点位置が前記第１リフレクターの焦点位置からずれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第２リフレクターの焦点位置が前記第１リフレクターの焦点位置と略一致しているとともに、前記第１リフレクターの焦点位置が前記光源の発光点からずれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記第１リフレクターの焦点位置と、前記第２リフレクターの焦点位置と、前記光源の発光点とが互いに独立していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源装置と、
複数のレンズ部を含んで構成され、前記光源装置から射出された光の輝度分布を均一化する輝度均一化素子と、
前記輝度均一化素子から射出された光の偏光状態を揃える複数の偏光変換セルを含んで構成された偏光変換素子と、を備え、
前記レンズ部は、前記偏光変換セルと１対１で対応しているとともに該レンズ部を通る光を該偏光変換セルの光入射領域に集光するようになっており、
前記光源装置において前記第２リフレクターを経由した光と前記光源から第１リフレクターに直接的に入射した光とが前記偏光変換セルの光入射領域に収まるように、前記集光スポットの前記発光スポットからのずれ量が設定されていることを特徴とする照明系。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源装置を含んで構成された照明系又は請求項９に記載の照明系と、
前記照明系から射出された光により画像を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置により形成された画像を投射する投射光学系と、を備えていることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、照明系、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面画像を表示可能な装置の１つとしてプロジェクターが知られている。プロジェクターは、例えば照明系、画像形成装置、投射レンズを備えている。照明系から射出された照明光は、画像形成装置により像に形成される。この像が投射レンズにより拡大投射され、直視型の画像表示装置よりも容易に大画面画像を得ることができる。
【０００３】
照明系に用いられる光源装置としては、高圧水銀ランプ等の光源、リフレクターを含んだものが知られている。リフレクターは、光源を焦点とする回転放物体や回転楕円体により構成されている。従来のリフレクターは、発光点を含んだ回転軸周りの全周にわたって反射面が光源を囲んでいる全周型のものである。光源から射出された光は、リフレクターで反射して光源装置の外部に射出されて取り出される。
【０００４】
プロジェクターには、装置を小型にすること、低消費電力にすること、高輝度な画像を表示可能にすること等が期待されている。プロジェクターを小型にすることが可能な技術として、特許文献１、２に提案されている技術が挙げられる。
【０００５】
特許文献１、２の光源装置は、第一のリフレクター、第二のリフレクター、及び光源を備えている。第一のリフレクターの反射面は、回転楕円面の一部により構成されており、回転軸を含んだ分割面で回転楕円面を分割した形状になっている。第二のリフレクターの反射面は、球面の一部になっており、前記の分割面で球面を分割した形状になっている。第一のリフレクターの反射面は、第二のリフレクターの反射面と向かい合うように配置されている。第一のリフレクターの反射面の１つの焦点は、第二のリフレクターの焦点と一致しており、かつ光源の発光点と一致している。
【０００６】
光源から第二のリフレクターに向かう光は、第二のリフレクターで反射して折り返され、発光点を通って第一のリフレクターに入射する。光源から第一のリフレクターに向かう光は、第二のリフレクターを経由した光とともに光源装置の外部に射出される。
【０００７】
特許文献１、２の技術によれば、第二のリフレクターを光源と同程度の大きさにすることができ、光源装置自体を略半分の大きさに小型化することができる。また、第一のリフレクターの反射面は、光軸に直交する面への投影面積が全周型のリフレクターの略半分になっているので、光源装置から取り出される光のスポットサイズが略半分になる。したがって、光源装置から光が入射する画像形成装置や投射レンズ、レンズ等の光学素子等を小型化することも可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３５０００３号明細書
【特許文献２】特許第３９２３５６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、２の技術にあっては、プロジェクターを格段に小型にすることが可能であるが、光の損失を低減する観点で改善すべき点がある。
放電型の光源は、以下のような発光原理により光を発することが知られている。発光管（放電管）内に封入された放電ガスは、アーク放電に起因する電子と衝突する。これにより、放電ガスの一部が励起状態となり、また放電ガスの一部がイオン化してプラズマになる。励起状態の放電ガスは、基底状態又は準安定状態に戻り、励起状態とのエネルギー差に応じた光を放射する。プラズマとなった放電ガスは、電子と再結合して結合エネルギーに応じた光を放射する。
【００１０】
特許文献１、２の光源装置において、第二のリフレクターで反射した光の輝度分布は、光源像の輝度分布とパターン及び位置が略一致する。すなわち、第２リフレクターで反射した光において輝度が高い部分であるほど、プラズマ密度が高い領域に入射する。したがって、全周型のリフレクターを用いた光源装置よりも光の損失が増加してしまい、高輝度の画像を表示することが難しくなることや、プロジェクターの消費電力が増加すること等の不都合を生じてしまう。
【００１１】
本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、装置を小型にすることが可能であるとともに光の損失を低減可能な光源装置を提供することを目的の１つとする。小型化が可能であるとともに、明るい照明光を低消費電力で得られる照明系を提供することを目的の１つとする。小型化が可能であるとともに、高輝度な画像を低消費電力で表示可能なプロジェクターを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光源装置は、光を射出する光源と、前記光源の一部を囲んで設けられ、前記光源から射出された光を反射させて光軸方向に射出する第１リフレクターと、前記光源の前記一部と異なる部分の少なくとも一部を囲んで設けられ、前記光源から射出された光を反射させて前記第１リフレクターに向けて射出する第２リフレクターと、を備え、前記光源から射出されて第２リフレクターで反射した光の集光スポットの位置が、少なくとも前記光軸方向に直交する面方向において、前記光源における発光スポットの位置からずれていることを特徴とする。
【００１３】
このようにすれば、光源から第２リフレクターに向けて射出された光が、第２リフレクターで反射して第１リフレクターに入射し、光源から第１リフレクターに向けて射出された光とともに光軸方向に取り出される。第２リフレクターを第１リフレクターよりも小型にしても同程度の光量が得られるので、光源装置を容易に小型にすることできる。一般に発光スポットの中心部は、発光スポットの周縁部よりもプラズマ密度が高くなっており、光の吸収率が高くなっている。第２リフレクターで反射した光の集光スポットの位置が光源の発光スポットの中心部の位置からずれているので、発光スポットの中心部におけるプラズマに光が吸収されることによる光の損失が低減される。
以上のように本発明の光源装置は、小型化が可能であり光の損失を低減可能なものになっている。
【００１４】
前記光源は、所定の光源軸に沿って互いに離れて配置された一対の電極を含み、前記一対の電極の間に前記発光スポットが形成されるようになっており、前記集光スポットにおける輝度の重心位置と前記光源軸とを含む検査面において、前記集光スポットの輝度極大部が、前記発光スポットの輝度極大部からずれるようになっている構成であってもよい。
発光スポットの極大輝度部は、プラズマ密度が極大となる領域とほぼ一致すると考えられる。集光スポットの極大輝度部が発光スポットの極大輝度部からずれるようになっているので、プラズマに吸収される光量が低減され、光の損失が低減される。
【００１５】
前記検査面において互いに独立した２方向について前記集光スポットの輝度極大位置が前記発光スポットの輝度極大位置からずれる量を比較すると、前記２方向のうちで前記発光スポットの輝度変化率が相対的に大きい第１方向では、前記発光スポットの輝度変化率が相対的に小さい第２方向よりも前記ずれる量が大きくなっている構成であってもよい。
このようにすれば、発光スポットの輝度変化率が急勾配である方向において、発光スポットの輝度極大位置からの集光スポットの輝度極大位置のずれ量を大きくしているので、発光スポットと対応する部分の集光スポットの輝度が集光スポットの最大輝度よりも低下する量が、ずれ量に比して効果的に大きくなる。したがって、プラズマ密度が相対的に高い領域を通る光量を効果的に減らすことができ、プラズマに吸収される光量をずれ量に比して効果的に低減することができる。よって、集光スポットの発光スポットからのずれ量を最小限度にすることができ、光源装置から射出される光全体における配光特性を良好にすることができる。
【００１６】
前記光源軸に直交する面が前記検査面と交差する交差線上において、前記集光スポットの輝度分布の半値幅に対応する領域が前記発光スポットの輝度分布の半値幅に対応する領域と重なり合わないようになっている構成であってもよい。
集光スポットの輝度分布の半値幅に対応する領域が、発光スポットの輝度分布の半値幅に対応する領域と重ならないようになっていれば、第２リフレクターで反射した光においてプラズマを通る光の割合が格段に低くなり、プラズマに吸収される光量が格段に低減される。
【００１７】
前記第１リフレクターにおいて前記光源から光が入射する部分の形状が前記光源の発光点を含んだ対称面に対して略面対称になっているとともに、前記第２リフレクターにおいて前記光源から光が入射する部分の形状が前記対称面に対して略面対称になっており、前記集光スポットの輝度の重心位置が、前記対称面内で前記発光点からずれている構成であってもよい。
このようにすれば、第１リフレクター、第２リフレクターのいずれにおいても光源から光が入射する部分の形状が、発光点を含んだ対称面に対して略面対称になっているので、光源装置から取り出される光の輝度分布が対称面に対して対称になる。
【００１８】
前記第１リフレクターの焦点位置が前記光源の発光点と略一致しているとともに、前記第２リフレクターの焦点位置が前記第１リフレクターの焦点位置からずれている構成であってもよい。
このようにすれば、第２リフレクターの焦点位置が発光点と異なる位置になるので、集光スポットを発光スポットからずらすことができる。
【００１９】
前記第２リフレクターの焦点位置が前記第１リフレクターの焦点位置と略一致しているとともに、前記第１リフレクターの焦点位置が前記光源の発光点からずれている構成であってもよい。
このようにすれば、第２リフレクターの焦点位置が発光点と異なる位置になるので、集光スポットを発光スポットからずらすことができる。第２リフレクターの焦点位置が第１リフレクターの焦点位置と略一致しているので、光源装置から取り出される光の輝度分布の対称性を改善することが可能になる。
【００２０】
前記第１リフレクターの焦点位置と、前記第２リフレクターの焦点位置と、前記光源の発光点とが互いに独立している構成であってもよい。
このようにすれば、第２リフレクターの焦点位置が発光点と異なる位置になるので、集光スポットを発光スポットからずらすことができる。また、第２リフレクターで反射して間接的に第１リフレクターに入射する間接光の輝度分布を、光源から第１リフレクターに直接的に入射する直接光の輝度分布と独立して設計することができる。光源装置から取り出される光の輝度分布は、直接光に由来する輝度分布と、間接光に由来する輝度分布とを重ね合わせたパターンになるので、取り出される光の輝度分布の設計自由度が高くなる。
【００２１】
本発明の照明系は、前記の本発明に係る光源装置と、複数のレンズ部を含んで構成され、前記光源装置から射出された光の輝度分布を均一化する輝度均一化素子と、前記輝度均一化素子から射出された光の偏光状態を揃える複数の偏光変換セルを含んで構成された偏光変換素子と、を備え、前記レンズ部は、前記偏光変換セルと１対１で対応しているとともに該レンズ部を通る光を該偏光変換セルの光入射領域に集光するようになっており、前記光源装置において前記第２リフレクターを経由した光と前記光源から第１リフレクターに直接的に入射した光とが前記偏光変換セルの光入射領域に収まるように、前記集光スポットの前記発光スポットからのずれ量が設定されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る光源装置は小型化が可能であり光の損失が低減されているので、本発明の照明系を小型することができ、また低消費電力で高輝度な光が得られるものにすることができる。第２リフレクターを経由した光と光源から第１リフレクターに直接的に入射した光とが偏光変換セルの光入射領域に収まるように、集光スポットの発光スポットからのずれ量が設定されているので、光入射領域の外側に光が入射することによる光の損失が低減され、光の利用効率が高くなる。
【００２３】
本発明のプロジェクターは、前記の本発明に係る光源装置を含んで構成された照明系又は前記の本発明に係る照明系と、前記照明系から射出された光により画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置により形成された画像を投射する投射光学系と、を備えていることを特徴とする。
本発明に係る光源装置を含んで構成された照明系又は本発明に係る照明系は、小型化が可能であり低消費電力で高輝度な光が得られるので、本発明のプロジェクターを小型にすることができ、また低消費電力で高輝度の画像が得られるものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る光源装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の光源装置の（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】光源から射出される光を示す（ａ）は側方図、（ｂ）は正面図である。
【図４】（ａ）は発光スポットと集光スポットとで輝度分布の比較を示す概念図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った輝度分布を示す概念図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態の光源装置を示す正面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態の光源装置を示す正面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、第４実施形態の光源装置を示す正面図である。
【図８】第５実施形態に係る照明系の概略構成を示す模式図である。
【図９】第５実施形態における第偏光変換素子を拡大して示す模式図である。
【図１０】第６実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す模式図である。
【図１１】第７実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能である。説明に用いる図面において、特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造の寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせている場合がある。また、実施形態において同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００２６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る光源装置１の概略構成を示す斜視図である。
図１に示すように光源装置１は、光源１０、リフレクター１１を含んでいる。リフレクター１１は、第１リフレクター１２、第２リフレクター１３を含んでいる。第１リフレクター１２、第２リフレクター１３は、それぞれが凹面状の反射面を含んでおり、互いの反射面が向かい合うように配置されている。光源１０は、第１リフレクター１２と第２リフレクター１３とに囲まれる領域に配置されている。光源１０は、概ね光源軸（以下、ランプ軸と称する）１０Ａの軸方向に延在しており、ランプ軸１０Ａ周りで略軸対称な形状になっている。光源装置１の光軸は、ランプ軸１０Ａと略平行になっている。
【００２７】
以下、図１に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、これに基づいて部材の位置関係を説明する。このＸＹＺ直交座標系において、光源装置１の光軸と平行な方向すなわちランプ軸１０Ａと平行な方向をＺ方向とし、光軸に直交する面内で互いに直交する方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とする。第２リフレクター１３において光が入射する部分は主として、ランプ軸１０Ａを含んだ所定の面（以下、境界面と称することがある）を挟む一方の領域に配置されている。ここでは、この境界面の法線方向をＹ方向としている。第２リフレクター１３の反射面は、第１リフレクター１２の反射面とＹ方向において向かい合っている。
【００２８】
図２（ａ）は、ランプ軸１０Ａを含みＹＺ面に平行な面における光源装置１の断面構成を模式的に示す図である。図２（ｂ）は、ランプ軸１０Ａに直交する面内における光源装置１の構成要素の位置関係を示す平面図（Ｚ正方向から見た正面図）である。図２（ｂ）には、発光点１７を通りランプ軸１０Ａに直交する断面における反射面１３ａを模式的に図示している。
【００２９】
光源１０は、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ、キセノンランプ等のランプ光源により構成されている。図２（ａ）に示すように、光源１０は、発光管１４、及び発光管１４内に封止された一対の電極１５、１６を含んでいる。発光管１４は中空のものであり、発光管１４内に放電ガスや不活性ガス等が封入されている。
【００３０】
電極１５、１６は、例えばタングステン等からなっている。電極１５、１６は、ランプ軸１０Ａと平行な方向（Ｚ方向）に延在しており、Ｚ方向において所定の間隔だけ互いに離れて配置されている。電極１５、１６は、図示略の配線を介して電源と電気的に接続される。発光管１４は、電極１５、１６を被覆してランプ軸１０Ａに沿って延在する筒状部１４１と、電極１５、１６の間の中央部を中心とする球状部１４２とを含んでいる。
【００３１】
電極１５、１６間に電圧を印加すると、電極１５、１６間にアーク放電が生じる。発光管１４内の放電ガスは、アーク放電に起因する電子と衝突してエネルギーを受け取る。これにより、放電ガスの一部が励起され、あるいはイオン化される。励起状態となった放電ガスは、基底状態又は準安定状態に戻るときに、励起状態とのエネルギー差に応じた光を放射する。イオン化された放電ガス（プラズマ）は、電子と再結合して結合エネルギーに応じた光を放射する。このように電極１５、１６間には、略放射状に広がる光が発生し、電極１５、１６の間に発光スポットＳ１が形成される。光源１０は、発光スポットＳ１の輝度の重心位置に発光点１７を有する点光源とみなすこともできる。
【００３２】
第１リフレクター１２及び第２リフレクター１３は、光源１０から発せられた光を反射させて概ね光軸１Ａの軸方向に進行させるものである。第１リフレクター１２は、第２リフレクター１３と発光点１７を挟んで配置されている。
【００３３】
第１リフレクター１２の反射面１２ａは、回転楕円面の一部を含んでいる。この回転楕円面は、発光点１７と略一致する位置に焦点の１つを有しランプ軸１０Ａを長軸方向とする楕円を、ランプ軸１０Ａを回転軸として回転させた曲面である。反射面１２ａは、この回転楕円面のうちの境界面Ｐ１を挟む部分の一方（Ｙ正方向側）を主体として構成されている。
【００３４】
第２リフレクター１３の反射面１３ａは、球面の一部を含んでいる。この球面の中心となる焦点位置１３ｂは、Ｙ方向及びＺ方向において発光点１７と略一致しており、Ｘ方向において発光点１７とずれている。すなわち、焦点位置１３ｂは、発光点１７を含みランプ軸１０Ａに直交する面内に含まれており、この面内で発光点１７と異なる位置になっている。ここでは、球面において境界面Ｐ１を挟む一方（Ｙ負方向側）の領域に位置する部分が、反射面１３ａにおいて光が入射する部分の主体になっている。第２リフレクター１３は、反射面１３ａが第１リフレクター１２の反射面１２ａに向かって凹となるように配置されている。
【００３５】
図３（ａ）は、図２（ａ）に示した断面図に対応させて、発光点１７から射出される光を模式的に示す概念図である。図３（ｂ）は、図２（ｂ）に示した正面図に対応させて、発光点１７から射出される光を模式的に示す概念図である。
【００３６】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、発光点１７から第１リフレクター１２に向けて射出された光Ｌ１は、反射面１２ａに入射して反射し、反射面１２ａを構成する回転楕円面の第２焦点に集光される。発光点１７から第２リフレクター１３に向けて射出された光Ｌ２は、反射面１３ａに入射して反射する。反射面１３ａで反射した光Ｌ２は、集光スポットＳ２に集光された後、第１リフレクター１２に向かって進行する。集光スポットＳ２とは、スポットサイズが最小になる領域のことである。第２リフレクター１３の反射面１３ａで反射した光Ｌ２が略一点に集光される場合には、集光スポットＳ２は略一点となる。図３（ｂ）に示すように、焦点位置１３ｂが発光点１７と異なる位置になっているので、集光スポットＳ２はランプ軸１０Ａに直交する面内で発光スポットＳ１からずれた位置に形成される。第１リフレクター１２に入射した光Ｌ２は、反射面１２ａで反射して、光Ｌ１とともに光源装置１の外部に取り出される。
【００３７】
図４（ａ）は、検査面における発光スポットＳ１の輝度分布Ｄ１と、検査面における集光スポットＳ２の輝度分布Ｄ２との比較を示す概念図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線における輝度分布を示す概念図である。検査面は、集光スポットＳ２における輝度の重心位置１８とランプ軸１０Ａとを含む面のことであり、ここでは図２（ｂ）に示した境界面Ｐ１と略一致している。輝度分布Ｄ１は、検査面における光源像（アーク像）に相当する。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、輝度分布Ｄ１は、電極１５、１６間の中心位置（発光点１７）を含みランプ軸１０Ａに直交する面（中心面Ｐ２と称する）に対して、略面対称な分布になっている。輝度分布Ｄ１は、中心面Ｐ２と電極１５との間、及び中心面Ｐ２と電極１６との間に、それぞれ輝度が極大となる輝度極大位置Ｃ１を含んでいる。輝度分布Ｄ１において、相対的に輝度が高い領域（輝度極大部）Ｄ１ａは、輝度極大位置Ｃ１を含んでおり、対称面と電極１５との間、及び対称面と電極１６との間にそれぞれ位置している。領域Ｄ１ａの各々の外側に、領域Ｄ１ａよりも輝度が低い領域Ｄ１ｂが位置している。領域Ｄ１ｂの外側に、領域Ｄ１ｂよりも輝度が低い領域Ｄ１ｃが位置している。輝度分布Ｄ１における輝度変化率は、ランプ軸１０Ａと直交する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の輝度変化率が、ランプ軸１０Ａの軸方向（Ｚ方向）の輝度変化率よりも大きくなっている。
【００３９】
集光スポットＳ２の輝度分布Ｄ２は、輝度分布Ｄ１と分布パターンが概ね同様になっており、輝度分布Ｄ１がＸ方向にずれた分布になっている。輝度分布Ｄ２において、相対的に輝度が高い領域（輝度極大部）Ｄ２ａは、集光スポットＳ２における輝度極大部Ｃ２を含んでおり、中心面Ｐ２と電極１５との間、及び中心面Ｐ２と電極１６との間にそれぞれ位置している。領域Ｄ２ａの各々の外側に、領域Ｄ２ａよりも輝度が低い領域Ｄ２ｂが位置している。領域Ｄ２ｂの外側に、領域Ｄ２ｂよりも輝度が低い領域Ｄ２ｃが位置している。
【００４０】
図４（ｂ）に示すように、輝度分布Ｄ１は輝度極大位置Ｃ１にて輝度が極大値Ｂ１となり、半値幅に対応する範囲Ｒ１において輝度が半値Ｂ２（極大値Ｂ１の１／２）以上になっている。輝度分布Ｄ２は輝度極大位置Ｃ２にて輝度が極大値Ｂ１となり、範囲Ｒ２において輝度が半値Ｂ２以上になっている。
【００４１】
輝度極大位置Ｃ２の輝度極大位置Ｃ１からの位置ずれ量に着目すると、発光スポットＳ１の輝度分布Ｄ１において相対的に輝度変化率が高い方向（ここではＸ方向）の位置ずれ量が、相対的に輝度変化率が低い方向（Ｚ方向）の位置ずれ量よりも大きくなっている。また、範囲Ｒ２が範囲Ｒ１と重ならないようになっている。位置ずれ量や範囲Ｒ２は、第２リフレクター１３の反射面１３ａの位置や形状により調整可能である。
【００４２】
なお、ここでは、輝度分布Ｄ１、Ｄ２の分布パターンや極大値が等しいとして説明しているが、輝度分布Ｄ１、Ｄ２の分布パターンや極大値が互いに異なる場合もありえる。この場合には、輝度分布Ｄ１、Ｄ２の各々の半値幅に対応する範囲が、互いに重ならないようにするとよい。
【００４３】
以上のような構成の光源装置１は、集光スポットＳ２の輝度分布Ｄ２において輝度が相対的に強い領域が、発光スポットＳ１の輝度分布Ｄ１において輝度が相対的に強い領域と重ならないようになっている。すなわち、第２リフレクターの反射面の焦点位置が発光点と一致している構成と比較して、第２リフレクター１３の反射面１３ａで反射した光Ｌ２のうち、発光スポットＳ１において輝度が高い領域を通る光の光量が少なくなっている。
【００４４】
放電型の光源の発光原理を鑑みると、発光スポットＳ１において輝度が相対的に高い領域は、発光時のプラズマ密度が相対的に高い領域であると考えられる。一般に、光がプラズマを通るときに、プラズマの組成に応じたスペクトル光が吸収されることが知られている。
【００４５】
光源装置１にあっては、プラズマ密度が相対的に高い領域を避けて第２リフレクター１３から第１リフレクター１２に光Ｌ２を進行させるので、プラズマに吸収される光量が低減される。したがって、光源装置１における光の損失を低減することができ、消費電力を増加させることなく光量を増やすことができる。特に、反射面１３ａで反射した光Ｌ２の輝度分布Ｄ２の半値幅が、発光スポットＳ１の輝度分布Ｄ１の半値幅と重ならないようにすれば、プラズマに吸収される光量が格段に低減される。
【００４６】
発光点１７を含みランプ軸１０Ａを含んだ面内で集光スポットＳ２の位置を調整しているので、ランプ軸１０Ａの軸方向で集光スポットＳ２の位置を調整するよりも電極１５、１６に遮られる光量が少なくなり、光の利用効率が高くなっている。
【００４７】
また、第１リフレクター１２の反射面１２ａが、発光点１７の周囲においてランプ軸１０Ａの周りの一部のみを囲んでおり、ランプ軸周りの全周を囲む全周型のものよりも小型になっている。発光点１７から第２リフレクター１３に向けて射出された光が、反射面１３ａで反射して第１リフレクター１２を介して外部に取り出されるので、全周型のリフレクターを用いた光源装置よりも装置を小型化することができる。
【００４８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る光源装置について説明する。
図５（ａ）は、第２実施形態の光源装置２について、ランプ軸１０Ａに直交する面内における光源装置２の構成要素の位置関係を示す平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した平面図に対応させて、発光点から射出される光を模式的に示す概念図である。
【００４９】
図５（ａ）に示すように、光源装置２は、光源１０、第１リフレクター２２、第２リフレクター２３を含んでいる。第１リフレクター２２、第２リフレクター２３は、第１実施形態と同様のものである。光源装置２は、構成要素の位置関係が第１実施形態と異なっている。第１リフレクター２２の反射面２２ａの焦点位置は、第２リフレクター２３の反射面２３ａの焦点位置２３ｂと略一致している。ランプ軸１０Ａに直交する面内での焦点位置２３ｂは、Ｘ方向において発光点１７からずれており、Ｙ方向及びＺ方向において発光点１７と略一致している。
【００５０】
図５（ｂ）に示すように、発光点１７から反射面２２ａに向けて射出された光Ｌ１は、反射面２２ａで反射して、光源装置２の外部に取り出される。また、発光点１７から反射面２３ａに向けて射出された光Ｌ２は、反射面２３ａで反射する。反射面２３ａで反射した光Ｌ２は、集光されて発光点１７と異なる位置でスポットサイズが最小となった後、反射面２２ａに入射する。反射面２２ａに入射した光Ｌ２は、反射して光Ｌ１とともに光軸方向に射出され、光源装置２の外部に取り出される。
【００５１】
このような構成の光源装置２は、第１実施形態と同様に、小型化が可能であるとともに低消費電力で高輝度の光が得られるものになっている。また、第１リフレクター２２及び第２リフレクター２３からなるリフレクターの形状が、焦点位置２３ｂを含んだＹＺ面に対して面対称となり、このリフレクターから射出される光全体としての輝度分布の対称性を高めることが可能になる。
【００５２】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る光源装置について説明する。
図６（ａ）は、第３実施形態の光源装置３について、ランプ軸１０Ａに直交する面内における光源装置３の構成要素の位置関係を示す平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した平面図に対応させて、発光点から射出される光を模式的に示す概念図である。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、光源装置３は、光源１０、第１リフレクター３２、第２リフレクター３３を含んでいる。第１リフレクター３２、第２リフレクター３３は、第１実施形態と同様のものである。光源装置３は、構成要素の位置関係が第１、第２実施形態と異なっている。第１リフレクター３２の反射面３２ａの焦点位置３２ｂ、第２リフレクター３３の反射面３３ａの焦点位置３３ｂ、及び発光点１７は、ランプ軸１０Ａに直交する面方向での位置が、いずれもＸ方向において互いに独立しており、いずれもＹ方向及びＺ方向において略一致している。
【００５４】
図６（ｂ）に示すように、発光点１７から反射面３２ａに向けて射出された光Ｌ１は、反射面３２ａで反射して、光源装置２の外部に取り出される。また、発光点１７から反射面３３ａに向けて射出された光Ｌ２は、反射面３３ａで反射する。反射面３３ａで反射した光Ｌ２は、集光されて発光点１７と異なる位置でスポットサイズが最小となった後、反射面３２ａに入射する。反射面３２ａに入射した光Ｌ２は、反射して光Ｌ１とともに光軸１Ａの軸方向に射出され、光源装置３の外部に取り出される。
【００５５】
このような構成の光源装置２は、第１、第２実施形態と同様に、小型化が可能であるとともに低消費電力で高輝度の光が得られるものになっている。また、反射面３２ａの焦点位置３２ｂと、反射面３３ａの焦点位置３３ｂと、発光点１７とが互いに独立しているので、光源装置３から射出される光全体における輝度分布を、第１、第２実施形態よりも高い自由度で調整することができる。
【００５６】
すなわち、発光点１７と焦点位置３２ｂとの相対位置を調整することにより、発光点１７から第１リフレクター３２に向けて射出された光Ｌ１に由来する輝度分布のパターンを調整することができる。同様に、発光点１７と焦点位置３２ｂとの相対位置を調整することにより、光Ｌ２に由来する輝度分布のパターンを調整することができる。光源装置３から外部に取り出される光全体の輝度分布は、光Ｌ１、Ｌ２に由来する輝度分布を重ね合わせたパターンになり、これらパターンを互いに独立して調整可能であるので、取り出される光の輝度分布を高い自由度で設計可能になる。
【００５７】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る光源装置について説明する。
図７（ａ）は、第４実施形態の光源装置４について、ランプ軸１０Ａに直交する面内における光源装置４の構成要素の位置関係を示す平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した平面図に対応させて、発光点から射出される光を模式的に示す概念図である。
【００５８】
図７（ａ）に示すように、光源装置４は、光源１０、第１リフレクター４２、第２リフレクター４３を含んでいる。第１リフレクター４２、第２リフレクター４３は、第１実施形態と同様のものである。光源装置４は、構成要素の位置関係が第１〜第３実施形態と異なっている。第１リフレクター４２の反射面４２ａの焦点位置は、第２リフレクター４３の反射面４３ａの焦点位置４３ｂと略一致している。すなわち、第１リフレクター４２の反射面４２ａにおいて光が入射する部分は、ランプ軸１０Ａと焦点位置４３ｂとを含む対称面Ｐ３に対して略面対称になっている。また、第２リフレクター４３の反射面４３ａにおいて光が入射する部分も、対称面Ｐ３に対して略面対称になっている。ランプ軸１０Ａに直交する面方向で焦点位置４３ｂは、Ｘ方向及びＺ方向において発光点１７と略一致しており、Ｙ方向において発光点１７と異なっている。
【００５９】
図７（ｂ）に示すように、発光点１７から反射面４２ａに向けて射出された光Ｌ１は、反射面４２ａで反射して、光源装置４の外部に取り出される。また、発光点１７から反射面４３ａに向けて射出された光Ｌ２は、反射面４３ａで反射する。反射面４３ａで反射した光Ｌ２は、集光されて発光点１７からＹ方向にずれた位置でスポットサイズが最小となり、反射面４２ａに入射する。反射面４２ａに入射した光Ｌ２は、反射して光Ｌ１とともに光軸方向に射出され、光源装置４の外部に取り出される。第４実施形態における検査面、すなわち集光スポットＳ２における輝度の重心位置とランプ軸１０Ａとを含む面は、対称面Ｐ３と略一致している。検査面において、集光スポットの最大輝度位置は、発光スポットの最大輝度位置からＹ方向にずれている。
【００６０】
このような構成の光源装置４は、第１〜第３実施形態と同様に、小型化が可能であるとともに低消費電力で高輝度の光が得られるものになっている。また、焦点位置４３ｂとランプ軸１０Ａとを含む面（図７（ａ）、（ｂ）では１点鎖線にて図示している）に対して、反射面４２ａ、４３ａがいずれも面対称になっており、しかもこの面内に発光点１７が位置しているので、光源装置４から射出される光全体の輝度分布がこの面に対して略面対称になる。
【００６１】
なお、第１〜第３実施形態では集光スポットＳ２が発光スポットＳ１から主としてＸ方向にずれており、第４実施形態では集光スポットＳ２が発光スポットＳ１から主としてＹ方向にずれているが、Ｘ方向及びＹ方向にずれている構成にしてもよい。
【００６２】
集光スポットについては、少なくともランプ軸１０Ａに直交する面方向での位置が発光スポットからずれていればよく、ランプ軸１０Ａに直交する面方向での位置とＺ方向の位置とがずれている構成であってもよい。
【００６３】
第４実施形態では、第１リフレクター１２の焦点位置と第２リフレクター１３の焦点位置が略一致しているが、これら焦点位置が一致していなくてもよい。この場合には、第１リフレクター１２の焦点位置が、発光点１７と略一致していてもよい。
【００６４】
第１リフレクターの反射面の形状としては、回転楕円面以外の形状であってもよく、例えば回転放物面の一部により構成されていてもよい。この場合には、第１リフレクター１２から射出された光を平行化する光学系等の構成を適宜変更するとよい。
第２リフレクターの反射面の形状としては、第１リフレクター１２に向かって凹となる自由曲面、あるいは非球面であってもよい。自由曲面としては、ゼルニケ多項式面、ｘｙ多項式面、拡張スプライン面等の曲面や、スプライン曲線やベジェ曲線等の自由曲線を、発光点１７と異なる位置を通りランプ軸１０Ａと平行な回転軸周りに回転させて得られる曲面等が挙げられる。非球面としては、非球面レンズ等の形状表現に用いられる非球面の式により表される曲面が挙げられる。非球面の形状は、非球面の式における形状係数（非球面係数）により定義される。第１リフレクターの反射面の形状や第２リフレクターの反射面の形状を調整することにより、光源装置から射出される光の輝度分布を調整することができ、例えば輝度分布の対称性を改善することが可能である。
【００６５】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る照明系について説明する。
図８は、第５実施形態の照明系５の概略構成を示す断面模式図であり、図９は偏光変換素子を拡大して示す断面模式図である。図８に示すように、照明系５は、光源装置１及び照明光学系５０を含んでいる。照明光学系５０の構成要素は、照明系５の光軸５Ａに沿って配列されている。光軸５Ａは、光源装置１の光軸と略一致している。照明光学系５０は、光源装置１から光軸５Ａの下流に向かって、平行化レンズ５１、レンズアレイ５２、５３、偏光変換素子５４、重畳レンズ５５がこの順に配置された構成になっている。
【００６６】
平行化レンズ５１は、凹レンズにより構成されており、光源装置１から射出された光を平行化するものである。
レンズアレイ５２、５３は、平行化レンズ５１から射出された光の輝度分布を均一化するものである。レンズアレイ５２は、複数のレンズ部５２１を含んでおり、レンズアレイ５３は複数のレンズ部５３１を含んでいる。レンズ部５２１は、レンズ部５３１と１対１で対応している。平行化レンズ５１から射出された光は、複数のレンズ部５２１に空間的に分かれて入射する。レンズ部５２１は、入射した光を対応するレンズ部５３１に結像させる。これにより、複数のレンズ部５３１の各々に、二次光源像が形成される。
【００６７】
偏光変換素子５４は、レンズアレイ５２、５３から射出された光Ｌ５（図９参照）の偏光状態を揃えるものである。偏光変換素子５４は、複数の偏光変換セル５４１を含んでいる。偏光変換セル５４１は、レンズ部５３１と１対１で対応している。レンズ部５３１に形成された二次光源像からの光Ｌ５は、このレンズ部５３１に対応する偏光変換セル５４１の入射領域５４２に入射する。光源装置１から射出される光は、発光スポットＳ１に由来する光と、集光スポットＳ２に由来する光とを含んでいる。ここでは、図４（ａ）に示した輝度分布Ｄ２に対応する光が偏光変換セルの入射領域の外側に入射しないように、輝度分布Ｄ２の輝度分布Ｄ１からのずれ量（図４（ａ）ではＸ方向のずれ量）が設定されている。
【００６８】
偏光変換セル５４１の各々には、入射領域５４２に対応させて、偏光ビームスプリッタ膜５４３（以下、ＰＢＳ膜５４３と称する）及び位相差板５４５が設けられている。入射領域５４２に入射した光Ｌ５は、ＰＢＳ膜５４３によりＰＢＳ膜５４３に対するＰ偏光Ｌ５１とＳ偏光Ｌ５２とに分離される。Ｐ偏光Ｌ５１、Ｓ偏光Ｌ５２の一方の偏光（ここではＳ偏光Ｌ５２）は、反射部材５４４で反射した後、位相差板５４５に入射する。位相差板５４５に入射した光Ｌ５２は、位相差板５４５により偏光状態が他方の偏光（ここではＰ偏光Ｌ５１）の偏光状態に変換されてＰ偏光Ｌ５３になり、Ｐ偏光Ｌ５１とともに射出される。
【００６９】
重畳レンズ５５は、偏光変換素子５４から射出された光を被照明領域にて重畳させるものである。光源装置１から射出された光は、空間的に分割された後、重畳されることにより輝度分布が均一化されて光軸５Ａ周りの軸対称性が高められる。
【００７０】
以上のような構成の照明系５にあっては、本発明に係る光源装置１を用いているので光の損失が低減され、低消費電力で明るい照明光を得ることが可能になっている。光源装置１から射出される光全体が偏光変換素子５４の入射領域に収まるように、輝度分布Ｄ２のずれ量が設定されているので、偏光変換素子５４の入射領域外に光が入射することによる光の損失が防止される。
【００７１】
また、光源装置１は、全周型のリフレクターを用いるものよりも小型化が可能になっており、光源装置１自体を小型にすることにより照明系５を小型にすることができる。光源装置１から射出される光のスポットサイズが、全周型のリフレクターを用いるものよりも小径になるので、この光が入射する照明光学系５０の構成要素を小型にすることができる。したがって、照明光学系５０を小型にすることもでき、照明系５を格段に小型にすることができる。
【００７２】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係るプロジェクターについて説明する。
図１０は、第６実施形態のプロジェクター６の概略構成を示す模式図である。
図１０に示すようにプロジェクター６は、照明系６０、色分離光学系６１、画像形成装置６２ａ〜６２ｃ、色合成素子６３、投射光学系６４を含んでいる。本実施形態の照明系６０は、本発明に係る照明系により構成されている。
【００７３】
プロジェクター６は、概略すると以下のように動作する。照明系６０から射出された光は、色分離光学系６１により複数の色光に分離される。色分離光学系６１により分離された複数の色光は、それぞれ対応する画像形成装置６２ａ〜６２ｃに入射して変調される。画像形成装置６２ａ〜６２ｃにより変調された複数の色光は、色合成素子６３に入射して合成される。色合成素子６３により合成された光は、投射光学系６４により壁やスクリーン等の被投射面９に拡大投射され、フルカラーの投射画像が表示される。以下、プロジェクター６の各構成要素について説明する。
【００７４】
色分離光学系６１は、ダイクロイックミラー６１１、６１２、ミラー６１３〜６１５、フィールドレンズ６１６ａ〜６１６ｃ、リレーレンズ６１７、６１８を含んでいる。ダイクロイックミラー６１１、６１２は、例えばガラス表面に誘電体多層膜を積層したものである。ダイクロイックミラー６１１、６１２は、所定の波長帯域の色光を選択的に反射させ、それ以外の波長帯域の色光を透過させる特性を有している。ここでは、ダイクロイックミラー６１１が緑色光と青色光とを反射させ、ダイクロイックミラー６１２が緑色光を反射させる。
【００７５】
照明系６０から射出された光Ｌは、ダイクロイックミラー６１１に入射する。光Ｌのうちの赤色光Ｌａは、ダイクロイックミラー６１１を通ってミラー６１３に入射し、ミラー６１３で反射してフィールドレンズ６１６ａに入射する。赤色光Ｌａは、フィールドレンズ６１６ａにより平行化された後に、画像形成装置６２ａに入射する。
光Ｌのうちの緑色光Ｌｂと青色光Ｌｃとは、ダイクロイックミラー６１１で反射して、ダイクロイックミラー６１２に入射する。緑色光Ｌｂは、ダイクロイックミラー６１２で反射してフィールドレンズ６１６ｂに入射する。緑色光Ｌｂは、フィールドレンズ６１６ｂにより平行化された後に、画像形成装置６２ｂに入射する。
ダイクロイックミラー６１２を通った青色光Ｌｃは、リレーレンズ６１７を通りミラー６１４で反射した後、リレーレンズ６１８を通りミラー６１５で反射してフィールドレンズ６１６ｃに入射する。青色光Ｌｃは、フィールドレンズ６１６ｃにより平行化された後に、画像形成装置６２ｃに入射する。
【００７６】
画像形成装置６２ａ〜６２ｃは、例えば透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構成される。画像形成装置６２ａ〜６２ｃは、画像情報を含んだ画像信号を供給するＰＣ等の信号源（図示略）と電気的に接続されている。画像形成装置６２ａ〜６２ｃは、供給された画像信号に基づいて、入射光を画素ごとに変調して画像を形成する。画像形成装置６２ａ〜６２ｃは、それぞれ赤色画像、緑色画像、青色画像を形成する。画像形成装置６２ａ〜６２ｃにより変調（形成）された光（画像）は、色合成素子６３に入射する。
【００７７】
色合成素子６３は、ダイクロイックプリズム等により構成される。ダイクロイックプリズムは、４つの三角柱プリズムが互いに貼り合わされた構造になっている。三角柱プリズムにおいて貼り合わされる面は、ダイクロイックプリズムの内面になる。ダイクロイックプリズムの内面に、赤色光が反射し緑色光が透過するミラー面と、青色光が反射し緑色光が透過するミラー面とが互いに直交して形成されている。ダイクロイックプリズムに入射した緑色光は、ミラー面を通ってそのまま射出される。ダイクロイックプリズムに入射した赤色光、青色光は、ミラー面で選択的に反射あるいは透過して、緑色光の射出方向と同じ方向に射出される。このようにして３つの色光（画像）が重ね合わされて合成され、合成された色光が投射光学系６４によって被投射面９に拡大投射される。
【００７８】
以上のような構成のプロジェクター６にあっては、本発明に係る照明系６０を用いているので、高輝度の照明光により画像形成装置６２ａ〜６４ｃを照明することができ、高輝度の画像を表示することができる。また、照明系６０が低消費電力になっているので、プロジェクター６も低消費電力のものになっている。
【００７９】
なお、照明系６０としては、本発明に係る光源装置に適宜選択される光学系を組み合わせた照明系を用いることもできる。第６実施形態では三板式のプロジェクター６を例示しているが、単板式のプロジェクターを構成することも可能である。また、画像形成装置として、反射型の液晶ライトバルブやデジタルミラーデバイスを採用することもできる。この場合には、画像形成装置の種類に応じて、光源装置と画像形成装置との間の光路に配置される光学系や、画像形成装置と投射光学系との間の光路に配置される光学系、投射光学系等を適宜変更するとよい。
【００８０】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係るプロジェクターを説明する。第７実施形態が第６実施形態と異なる点は、光源装置から射出される光の輝度分布が照度均一化素子により均一化される点、画像形成装置がデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）により構成されている点である。
【００８１】
図１１は、第７実施形態のプロジェクター７の概略構成を示す模式図である。図１１に示すようにプロジェクター７は、光源装置７０、カラーホイール７１、照度均一化素子７２、画像形成装置７３、投射光学系７４を含んでいる。光源装置７０は、本発明の光源装置を適用したものであり、ここでは白色の光Ｌ７０を射出するようになっている。
【００８２】
カラーホイール７１は、円板部と、円板部を回転可能に支持する回転支持機構を含んでいる。円板部は、扇状の複数のカラーフィルターにより構成されている。複数のカラーフィルターは、入射光のうちの所定の波長帯域の色光を選択的に通すようになっている。カラーフィルターに対応する波長帯域は、複数のカラーフィルターで互いに異なっている。円板部を回転させると、光源装置７０から光が入射する領域に、異なる波長帯域に対応する複数のカラーフィルターが時間的に切り替えられて配置されるようになっている。これにより、カラーホイール７１から射出される光Ｌ７１の波長帯域が時間的に切り替えられる。
【００８３】
照度均一化素子７２は、ロッドレンズ等により構成されており、カラーホイール７１から射出された光Ｌ７１が入射する位置に配置されている。照度均一化素子７２に入射した光は、輝度分布が均一化されて射出された後に、画像形成装置７３に入射する。
【００８４】
画像形成装置７３は、画素ごとに独立して駆動される複数の可動ミラーを含んでいる。可動ミラーは、照度均一化素子７２からの入射光の光軸に対する角度が可変になっている。可動ミラーの角度をスイッチングさせて可動ミラーを駆動すると、可動ミラーで反射した光の進行方向がスイッチングされ、可動ミラーから投射光学系７４に向かって進行する光により画素が形成される。１画素において、入射光を投射光学系７４に向けて反射させる期間が１フレームの表示期間に対して占める割合が高くなるほど、この画素が明表示になる。このように、画像形成装置７３は、画素ごとに入射光を変調することが可能になっている。
【００８５】
信号源から画像形成装置７３に供給される画像信号には、赤色画像、緑色画像、青色画像のそれぞれに対応した階調情報が含まれている。画像形成装置７３は、入射光の波長帯域に対応させて、すなわちカラーホイール７１の回転に同期させて赤色画像、緑色画像、及び青色画像を時分割して形成する。赤色画像、緑色画像、及び青色画像は、時間順次で投射光学系７４により被投射面９に投射される。赤色画像、緑色画像、及び青色画像が合成されて視認されることにより、フルカラーの投射画像が表示される。
【００８６】
以上のような構成のプロジェクター７にあっては、光源装置７０が本発明に係る光源装置により構成されているので、高輝度の照明光により画像形成装置７３を照明することができ、高輝度の画像を表示することができる。また、光源装置７０が低消費電力になっているので、プロジェクター７も低消費電力のものになっている。また、光源装置７０を小型にすることや、光源装置７０から被投射面９に至る光路に配置される各種構成要素を小型にすることができ、プロジェクター７を格段に小型にすることが可能になっている。
【符号の説明】
【００８７】
１、２、３、４、７０・・・光源装置、５、６０・・・照明系、６、７・・・プロジェクター、１０・・・光源、１０Ａ・・・ランプ軸、１２、２２、３２、４２・・・第１リフレクター、１２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ・・・第１リフレクターの反射面、１３、２３、３３、４３・・・第２リフレクター、１３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａ・・・第２リフレクターの反射面、１３ｂ、２３ｂ・・・第２リフレクターの焦点位置、１４・・・発光管、１５、１６・・・電極、１７・・・発光点、６２ａ〜６２ｃ・・・画像形成装置、６４、７４・・・投射光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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