(57)【要約】【課題】発光管のうち副反射鏡に覆われた部分への十分な空気の吹き付けを可能として、発光管の冷却不良による不具合の発生を抑えることのできる光源装置を提供すること。【解決手段】本発明の光源装置は、光を射出する発光部１５と、発光部の一方側に一体に設けられた第１封止部１６と、発光部の他方側に一体に設けられた第２封止部１７と、を備える発光管と、発光部の周囲のうちの一部を覆い、発光部から射出した光を反射させる副反射面１３ａを備える副反射鏡１３と、発光部から射出した光と、副反射鏡で反射した光とを反射させる主反射面を備える主反射鏡と、を有し、副反射鏡は、発光部と第１封止部との境界である第１境界線１９に基づいて定まる第１基準面２０と副反射面とが交差しない形状で形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する発光部と、前記発光部の一方側に一体に設けられた第１封止部と、前記発光部の他方側に一体に設けられた第２封止部と、を備える発光管と、
前記発光部の周囲のうちの一部を覆い、前記発光部から射出した光を反射させる副反射面を備える副反射鏡と、
前記発光部から射出した光と、前記副反射鏡で反射した光とを反射させる主反射面を備える主反射鏡と、を有し、
前記副反射鏡は、前記発光部と前記第１封止部との境界である第１境界線に基づいて定まる第１基準面と前記副反射面とが交差しない形状で形成されることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第１基準面は、前記発光部の中心点と前記第１境界線とを含んで構成される円錐面であ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】
前記副反射鏡は、前記発光部と前記第２封止部との境界である第２境界線に基づいて定まる第２基準面と前記副反射面とが交差しない形状で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第２基準面は、前記発光部の中心点と前記第２境界線とを含んで構成される円錐面であることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記副反射鏡に一体に形成されて前記第２封止部の一部を覆う延伸部をさらに有し、
前記副反射鏡の他方側および前記延伸部の少なくとも一方に開口が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１封止部が設けられた側および前記第２封止部が設けられた側の少なくともいずれか一方側における前記副反射面の縁部と前記発光部の中心点とを結ぶ直線と、前記発光管の中心軸と、がなす角度が４５°より小さいことを特徴とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の光源装置と、
前記光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有す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、光源装置およびプロジェクター、特に発光部の一部が副反射鏡に覆われた光源装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターの光源として使用されるランプ、例えば超高圧水銀ランプ等の放電ランプには、発光管から射出した光を反射させるリフレクター（反射鏡）が用いられている。プロジェクターにより効率良く明るい画像を得るために、従来、発光管から射出した光の利用効率を高めるための光源装置の構成が提案されている。例えば、主反射鏡としてのリフレクターとは別に、発光管の一部を覆う副反射鏡を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。副反射鏡で反射した光は、発光管を通過した後、主反射鏡に入射して前側へ向けて反射する。これにより、光源装置からの光を利用する光学系へ、発光管から射出した光を効率良く進行させつつ光源装置の薄型化も図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３５０００３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プロジェクターに用いられるランプは、供給された電気エネルギーの多くが熱となり高温となることから、発光管に対して空気などを吹き付けて、発光管を冷却することが行われる。しかしながら、副反射鏡を備える構成の場合、発光管と副反射鏡との間に十分な隙間がない場合が多く、副反射鏡によって覆われる部分に対して、十分に空気を吹き付けられずに冷却が不十分となる場合がある。
【０００５】
プロジェクターは、例えば、正立状態での使用と倒立状態での使用が可能とされる場合がある。プロジェクターの使用状態が変化すれば、光源装置の姿勢も変化し、それに伴い、発光管と副反射鏡との位置関係も変化する。特に、発光管の上側が副反射鏡に覆われる場合には、発光管と副反射鏡との間に熱がこもりやすくなり、冷却が不十分になりやすい。発光管のうち冷却が不十分な部分は、発光管を構成する透明部材が熱により結晶化し、白濁する場合が生じ得る。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、発光管のうち副反射鏡に覆われた部分への十分な空気の吹き付けを可能として、発光管の冷却不良による不具合の発生を抑えることのできる光源装置、およびその光源装置を有するプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光を射出する発光部と、発光部の一方側に一体に設けられた第１封止部と、発光部の他方側に一体に設けられた第２封止部と、を備える発光管と、発光部の周囲のうちの一部を覆い、発光部から射出した光を反射させる副反射面を備える副反射鏡と、発光部から射出した光と、副反射鏡で反射した光とを反射させる主反射面を備える主反射鏡と、を有し、副反射鏡は、発光部と第１封止部との境界である第１境界線に基づいて定まる第１基準面と副反射面とが交差しない形状で形成される。
【０００８】
副反射鏡が、第１基準面と副反射面とが交差しない形状で形成されるので、第１基準面と副反射面とが交差する形状で形成される場合に比べて、副反射面の第１封止部側の縁部と第１封止部との隙間を大きくすることができる。これにより、発光管のうち副反射鏡に覆われた部分への十分な空気の吹き付けが可能となるとともに、発光部に向けて吹き付けられる空気が、発光部と副反射面との隙間に入り込みやすくなり、発光管の冷却効率を高めることができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、第１基準面は、発光部の中心点と第１境界線とを含んで構成される円錐面であることが望ましい。第１基準面を、発光部の中心点と第１境界線とを含んで構成される円錐面とすることで、副反射面の第１封止部側の縁部と第１封止部との隙間を大きくして、発光管の冷却効率を高めることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、副反射鏡は、発光部と第２封止部との境界である第２境界線に基づいて定まる第２基準面と副反射面とが交差しない形状で形成されることが望ましい。副反射鏡が、第２基準面と副反射面とが交差しない形状で形成されるので、第２基準面と副反射面とが交差する形状で形成される場合に比べて、副反射面の第２封止部側の縁部と第２封止部との隙間を大きくすることができる。この隙間が大きくなれば、例えば、第１封止部側から吹き付けられて、発光部と副反射面との隙間を通過した空気が、副反射鏡の外側に抜けやすくなる。これにより、発光部と反射面との間の空気の流れを円滑にして、発光管の冷却効率を高めることができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、第２基準面は、発光部の中心点と第２境界線とを含んで構成される円錐面であることが望ましい。第２基準面を、発光部の中心点と第２境界線とを含んで構成される円錐面とすることで、副反射面の第２封止部側の縁部と第２封止部との隙間を大きくして、発光管の冷却効率を高めることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、副反射鏡に一体に形成されて第２封止部の一部を覆う延伸部をさらに有し、副反射鏡の他方側および延伸部の少なくとも一方に開口が形成されていることが望ましい。光源装置における副反射鏡の位置決め・固定を行うために、副反射鏡の他方側には、延伸部が形成される場合がある。この場合であっても、副反射鏡の他方側および延伸部の少なくとも一方に開口が形成されることで、発光部と副反射面との間を通過した空気の、副反射鏡の外側への抜けをよくすることができる。これにより、発光部と反射面との間の空気の流れを円滑にして、発光管の冷却効率を高めることができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、第１封止部が設けられた側および第２封止部が設けられた側の少なくともいずれか一方側における副反射面の縁部と発光部の中心点とを結ぶ直線と、発光管の中心軸と、がなす角度が４５°より小さいことを特徴とすることが望ましい。冷却効率を高めるために、副反射面の縁部と第２封止部との隙間を広げすぎれば、副反射面で反射する光が減ってしまい、被照射面の方向へ進行する光が減って、光の利用効率が低下してしまう場合がある。これに対し、副反射面の縁部と発光部の中心点とを結ぶ直線と、発光管の中心軸と、がなす角度を４５°より小さくすることで、副反射面で反射する光の減少を抑えて、光の利用効率の低下を抑えることができる。
【００１４】
本発明に係るプロジェクターは、上記光源装置と、光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有する。上記の光源装置を用いることで、冷却不良による光源装置の不具合を抑え、安定的に効率良く明るい画像を表示することができるプロジェクターを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図２】光源装置２をＹ−Ｚ平面で切断した断面図。
【図３】副反射鏡の外観斜視図。
【図４】発光部の周辺部分を拡大した部分拡大断面図。
【図５】円錐面と副反射鏡との関係を示す概念図。
【図６】発光管の光エネルギー出光特性図。
【図７】本実施例１の変形例１に係る光源装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図８】本変形例１に係る光源装置が備える発光管および副反射鏡の部分拡大断面図。
【図９】本発明の実施例２に係るプロジェクターの概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置２の概略構成を示す外観斜視図である。発光管１１は、例えば、超高圧水銀ランプである。発光管１１は、略球状の形状を呈する発光部１５を備える。発光部１５の内部において、後述する電極３，４間にアークが形成されることで、発光部１５から光が射出される。発光部１５には、第１封止部１６および第２封止部１７が一体に設けられている。第１封止部１６は、円筒形状を呈しており、発光部１５の一方側（前側）に設けられている。第２封止部１７は、円筒形状を呈しており、発光部１５の他方側（後側）に設けている。上記構成により、発光管１１は、第１封止部１６と第２封止部１７とで発光部１５を挟んだ形状となっている。
【００１８】
なお、本願の実施例の説明において、Ｘ軸は、発光管１１の中心軸ＡＸに直交する軸である。Ｙ軸は、中心軸ＡＸおよびＸ軸に直交する軸である。Ｚ軸は、中心軸ＡＸに平行な軸である。Ｚ軸の矢印の方向は、光源装置２から不図示の被照射面へ向かう方向を表す。各軸の矢印方向を正の方向とし、その逆方向を負の方向とする。光源装置２に対してＺ軸に沿った正の方向側（被照射面のある側）を前側といい、負の方向側を後側という。
【００１９】
図２は、光源装置２をＹ−Ｚ平面で切断した断面図である。発光管１１には、中心軸ＡＸに沿って電極３，４が設けられている。電極３は、第１封止部１６の略中心を貫通し、電極４は、第２封止部１７の略中心を貫通する。電極３，４の端部同士は発光部１５の中心点Ｃを挟んで対向しており、その端部間には、所定の隙間が設けられている。電極３，４に電圧が印加された際に、電極３，４間にアークが形成されることで、発光部１５から光が射出される。
【００２０】
主反射鏡１２は、発光管１１が設けられた側に形成された主反射面１２ａを備える。主反射鏡１２は、主反射面１２ａを備えることで、発光管１１から射出した光と、後述する副反射鏡１３で反射した光とを反射させ、前側へ進行させる。主反射面１２ａは、中心軸ＡＸを中心として楕円を回転させることにより得られる回転楕円面を、所定の平面で切断することにより得られる曲面と略同じ形状をなしている。また、主反射面１２ａを定義する楕円の第１焦点と発光部１５の中心点Ｃとが略一致するように発光管１１は配置されている。本実施例１では、所定の平面とは、中心軸ＡＸを含む平面である。なお、所定の平面は、光の利用効率を上げるために、中心軸ＡＸを含む平面以外の面としても良い。所定の平面は、例えば、中心軸ＡＸに平行な平面や、中心軸ＡＸに対して角度を持たせた平面であっても良い。
【００２１】
主反射鏡１２は、所望の形状に成形された基材の表面に高反射性部材、例えば誘電体多層膜や金属部材を蒸着させることにより構成されている。高反射性部材は、可視領域の波長の光について高い反射率である部材を用いる。回転楕円面を切断した形状の主反射面１２ａを備える主反射鏡１２を用いることにより、回転楕円面が切断されていない反射面を備える反射鏡を用いた光源装置よりも、薄型な光源装置とすることができる。なお、主反射鏡１２は、回転楕円面を切断することにより得られる曲面と略同じ形状に限られない。例えば、放物線などの所定の曲線を回転させることにより得られる回転曲面を切断することにより得られる曲面と略同じ形状としてもよい。
【００２２】
図３は、副反射鏡１３の外観斜視図である。副反射鏡１３は、発光部１５の周囲の一部を上側から覆う。副反射鏡１３と発光部１５との間には、隙間が設けられている。副反射鏡１３は、発光管１１が設けられた側に形成された副反射面１３ａを備える。副反射鏡１３は、副反射面１３ａを備えることで、発光管１１から射出した光を発光部１５へ向けて反射させる。発光部１５に向けて反射された光は、発光部１５を通過して主反射鏡１２の主反射面１２ａに入射する。副反射面１３ａの形状は、球面形状や多項式非球面形状とされる。
【００２３】
副反射鏡１３は、所望の形状に成形された基材の表面に高反射性部材、例えば誘電体多層膜や金属部材を蒸着させることにより構成されている。高反射性部材は、可視領域の波長の光について高い反射率である部材を用いる。
【００２４】
図４は、図２に示す光源装置２の断面図のうち、発光部１５の周辺部分を拡大した部分拡大断面図である。ここで、発光部１５と第１封止部１６との境界線である前側境界線（第１境界線）１９と、発光部１５の中心点Ｃと、を含んで構成される円錐面（第１基準面）２０を規定する。副反射鏡１３は、副反射面１３ａが円錐面２０と交差しないような形状に形成される。例えば、副反射鏡１３がその製造過程において、破線で示された前側初期領域２２を含んだ形状で形成される場合には、前側初期領域２２を切り欠く加工を行うことで、副反射面１３ａと円錐面２０とが交差しない形状とされる。なお、図５は、円錐面２０と副反射鏡１３との関係を示す概念図である。
【００２５】
これにより、副反射面１３ａの前側縁部と第１封止部１６との隙間が広くなる。具体的には、切り欠く前の副反射鏡１３の前側縁部と第１封止部１６との隙間Ｄ１よりも、切り欠いた後の副反射鏡１３の前側縁部と第１封止部１６との隙間Ｄ２のほうが大きくなり、Ｄ１＜Ｄ２となる。隙間Ｄ２が大きくなることで、発光部１５を冷却するために矢印Ｖに沿って吹き付けられる空気が、副反射鏡１３と発光部１５との隙間に入り込みやすくなる。副反射鏡１３と発光部１５との隙間に空気が入り込みやすくなることで、発光管１１のうち副反射鏡１３に覆われた部分への十分な空気の吹きつけが可能となり、発光管１１の冷却不良による不具合の発生を抑えることができる。
【００２６】
発光部１５の中心点Ｃと前側縁部とを結んだ直線と、中心軸ＡＸとがなす角度αは、４５度より小さくされる。隙間Ｄ２を広げれば発光部１５の冷却効率を高めることができるが、そのために副反射鏡１３の切り欠き量を大きくすれば、副反射面１３ａの面積が小さくなる。副反射面１３ａの面積が小さくなると、発光部１５から副反射鏡１３側に射出された光で副反射面１３ａに入射しない光が多くなり、被照射面の方向に向かう光が減って、光の利用効率が低下してしまう。本実施例１では、発光部１５の中心点Ｃと前側縁部とを結んだ直線と、中心軸ＡＸとがなす角度αを、４５度より小さくすることで、光の利用効率の低下を抑える。
【００２７】
図６は、発光管１１の光エネルギー出光特性図である。光エネルギー出光特性図は、光の射出角度と射出される光のエネルギーとの一般的な関係を示す。横軸には、光の射出角度、すなわち中心点Ｃから射出される光の光線と中心軸ＡＸとがなす角度を示す。縦軸には、光のエネルギー量を示す。
【００２８】
図６に示すように、発光管１１は、すべての射出角度に対して等しいエネルギーで光を射出しておらず、およそ４５度の射出角度において、ピーク量の約半分のエネルギーで光を射出している。したがって、図３に示す角度αが４５度以上となると、ピーク量の半分以上のエネルギーで射出される光の一部が副反射面１３ａに入射せず、光の利用効率が著しく低下してしまう。これに対し、本実施例１では、角度αを、４５度より小さくすることで、少なくともピーク量の半分以上のエネルギーで射出される光を副反射面１３ａで反射させることができ、光の利用効率の低下を抑えることができる。
【００２９】
このように、副反射鏡１３を、円錐面２０と交差しない形状とし、かつ、角度αが４５度より小さくなる形状とすることで、冷却効率の向上と、光の利用効率低下の抑制の両立を図ることができる。
【００３０】
副反射鏡１３の後側には、第２封止部１７の一部を覆う延伸部２３が一体に形成されている。詳細な説明は省略するが、延伸部２３を第２封止部１７や主反射鏡１２に固定することで、光源装置２における副反射鏡１３の位置決め・固定がなされる。
【００３１】
副反射鏡１３と延伸部２３とにまたがるように、開口２４が形成されている。開口２４が形成されることで、発光部１５に吹き付けられて、発光部１５と副反射面１３ａとの間を通過してきた空気が、矢印Ｗに示すように開口２４を通って、副反射鏡１３の外側に抜けやすくなる。これにより、発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気の流れを円滑にして、発光管１１の冷却効率を高めることができる。
【００３２】
また、発光部１５の中心点Ｃと副反射面１３ａの後側縁部とを結んだ直線と、中心軸ＡＸとがなす角度βは、４５度より小さくされる。開口２４を大きくすれば、空気の通りをよくして発光部１５の冷却効率を高めることができるが、副反射面１３ａの面積が小さくなる。副反射面１３ａの面積が小さくなると、発光部１５から副反射鏡１３側に射出された光で副反射面１３ａに入射しない光が多くなり、被照射面の方向に進行する光が減って、光の利用効率が低下してしまう。本実施例１では、角度βを４５度より小さくすることで、上述の角度αを４５度より小さくした場合と同様の理由により、光の利用効率の低下を抑えることができる。
【００３３】
なお、本実施例１では、副反射鏡１３の形状を定める基準面として、前側境界線１９と、発光部１５の中心点Ｃと、を含んで構成される円錐面２０を規定したが、これに限られない。例えば、基準面として、前側境界線１９を含んで構成される平面を規定してもよい。この場合、図４に示す断面図では、副反射面１３ａの前側端部が、前側境界線１９を鉛直上方に伸ばした線よりも前側に飛び出さないような形状で副反射鏡１３が形成される。このように、発光管１１と副反射鏡１３との位置関係等に基づいて、基準面を適宜変更してもよい。
【００３４】
図７は、本実施例１の変形例１に係る光源装置２の概略構成を示す外観斜視図である。図８は、本変形例１に係る光源装置２が備える発光管１１および副反射鏡１３の部分拡大断面図である。本変形例１では、副反射鏡１３に延伸部が形成されていない。また、副反射鏡１３の副反射面１３ａが形成された反対の面には、固定部１３ｂが形成されている。固定部１３ｂは、例えば主反射鏡１２の開口部を覆う防爆カバー等に固定される。したがって、副反射鏡１３に延伸部が形成されていない場合であっても、固定部１３ｂを介して、光源装置２における副反射鏡１３の位置決め・固定を行うことができる。
【００３５】
ここで、発光部１５と第２封止部１７との境界線である後側境界線（第２境界線）２７と、発光部１５の中心点Ｃと、を含んで構成される円錐面（第２基準面）２１を規定する。本変形例１の副反射鏡１３は、副反射面１３ａが円錐面２１と交差しないような形状で形成される。例えば、副反射鏡１３がその製造過程において、破線で示された後側初期領域２８を含んだ形状で形成される場合には、後側初期領域２８を切り欠く加工を行うことで、副反射面１３ａと円錐面２１とが交差しない形状とされる。すなわち、本変形例１では、副反射鏡１３の前側において円錐面２０と副反射面１３ａとが交差しないようにする加工がなされ、後側において円錐面２１と副反射面１３ａとが交差しないようにする加工がなされる。
【００３６】
これにより、副反射鏡１３の後側でも、副反射面１３ａの後側縁部と第２封止部１７との隙間が広くなる。具体的には、切り欠く前の副反射鏡１３の後側縁部と第２封止部１７との隙間Ｄ３よりも、切り欠いた後の副反射鏡１３の後側縁部と第２封止部１７との隙間Ｄ４のほうが大きくなり、Ｄ３＜Ｄ４となる。隙間Ｄ４が大きくなることで、発光部１５に吹き付けられて、発光部１５と副反射面１３ａとの間を通過してきた空気が、副反射鏡１３の外側に抜けやすくなる。これにより、発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気の流れを円滑にして、発光管１１の冷却効率を高めることができる。
【００３７】
また、発光部１５の中心点Ｃと副反射面１３ａの後側縁部とを結んだ直線と、中心軸ＡＸとがなす角度γは、４５度より小さくされる。隙間Ｄ４を広げれば発光部１５の冷却効率を高めることができるが、そのために副反射鏡１３の切り欠き量を大きくすれば、副反射面１３ａの面積が小さくなる。副反射面１３ａの面積が小さくなると、発光部１５から副反射鏡１３側に射出された光で副反射面１３ａに入射しない光が多くなり、被照射面の方向に進行する光が減って、光の利用効率が低下してしまう。本変形例１では、角度γを４５度より小さくすることで、上述の角度α，βを４５度より小さくした場合と同様の理由により、光の利用効率の低下を抑えることができる。
【実施例２】
【００３８】
図９は、本発明の実施例２に係るプロジェクター１の概略構成を示す図である。プロジェクター１は、不図示のスクリーンへ光を投写し、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクターである。プロジェクター１は、上記実施例１に係る光源装置２を有する。光源装置２は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出する。凹レンズ３１は、光源装置２から射出した光を平行化させる。
【００３９】
第１インテグレーターレンズ３２および第２インテグレーターレンズ３３は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレーターレンズ３２は、凹レンズ３１からの光束を複数に分割する。第１インテグレーターレンズ３２の各レンズ素子は、凹レンズ３１からの光束を第２インテグレーターレンズ３３のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレーターレンズ３３のレンズ素子は、第１インテグレーターレンズ３２のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。
【００４０】
２つのインテグレーターレンズ３２、３３を経た光は、偏光変換素子３４にて特定の振動方向の直線偏光に変換される。重畳レンズ３５は、第１インテグレーターレンズ３２の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第１インテグレーターレンズ３２、第２インテグレーターレンズ３３および重畳レンズ３５は、光源装置２からの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる。重畳レンズ３５からの光は、第１ダイクロイックミラー３６に入射する。第１ダイクロイックミラー３６は、Ｒ光を反射し、Ｇ光およびＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー３６へ入射したＲ光は、第１ダイクロイックミラー３６および反射ミラー３７における反射により光路が折り曲げられ、Ｒ光用フィールドレンズ３８Ｒへ入射する。Ｒ光用フィールドレンズ３８Ｒは、反射ミラー３７からのＲ光を平行化し、Ｒ光用空間光変調装置３９Ｒへ入射させる。
【００４１】
Ｒ光用空間光変調装置３９Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置３９Ｒに設けられた不図示の液晶パネルは、２つの透明基板の間に、光を画像信号に応じて変調するための液晶層を封入している。Ｒ光用空間光変調装置３９Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム４０へ入射する。
【００４２】
第１ダイクロイックミラー３６を透過したＧ光およびＢ光は、第２ダイクロイックミラー４１へ入射する。第２ダイクロイックミラー４１は、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー４１へ入射したＧ光は、第２ダイクロイックミラー４１での反射により光路が折り曲げられ、Ｇ光用フィールドレンズ３８Ｇへ入射する。Ｇ光用フィールドレンズ３８Ｇは、第２ダイクロイックミラー４１からのＧ光を平行化し、Ｇ光用空間光変調装置３９Ｇへ入射させる。Ｇ光用空間光変調装置３９Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置３９Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム４０のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００４３】
第２ダイクロイックミラー４１を透過したＢ光は、リレーレンズ４２を透過した後、反射ミラー４３での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー４３からのＢ光は、さらにリレーレンズ４４を透過した後、反射ミラー４５での反射により光路が折り曲げられ、Ｂ光用フィールドレンズ３８Ｂへ入射する。Ｒ光の光路およびＧ光の光路よりもＢ光の光路が長いことから、空間光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｂ光の光路には、リレーレンズ４２、４４を用いるリレー光学系が採用されている。
【００４４】
Ｂ光用フィールドレンズ３８Ｂは、反射ミラー４５からのＢ光を平行化し、Ｂ光用空間光変調装置３９Ｂへ入射させる。Ｂ光用空間光変調装置３９Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置３９Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム４０のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００４５】
クロスダイクロイックプリズム４０は、互いに略直交する２つのダイクロイック膜４６、４７を有する。第１ダイクロイック膜４６は、Ｒ光を反射し、Ｇ光およびＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜４７は、Ｂ光を反射し、Ｒ光およびＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム４０は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成し、投写レンズ４８の方向へ射出する。投写レンズ４８は、クロスダイクロイックプリズム４０で合成された光をスクリーンの方向へ投写する。
【００４６】
発光管の冷却効率向上と、光の利用効率低下の抑制の両立が図られた光源装置２を用いることにより、プロジェクター１は、安定的に効率良く明るい画像を表示することが可能となる。なお、本実施の形態２では、発光管の下側を副反射鏡で覆う形で、光源装置２を用いているが、プロジェクター１の上下を逆転させて、倒立状態で使用することで、実施の形態１に示したように発光管の上側が副反射鏡で覆われる形になる。したがって、プロジェクター１が倒立状態で使用された際に、発光管の上側が覆われて特に高温となりやすくなるが、冷却効率の向上が図られた光源装置２を用いることで、冷却不良による不具合の発生を抑えて、安定的にプロジェクター１を動作させることができる。
【００４７】
プロジェクター１は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid  Crystal  On  Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device）、ＧＬＶ（Grating  Light  Valve）等を用いても良い。プロジェクター１は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクター１は、一つの空間光変調装置により二つ又は三つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクター１は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクター１は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクターであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクターに用いる場合に適している。
【符号の説明】
【００４９】
１  プロジェクター、２  光源装置、３，４  電極、１１  発光管、１２  主反射鏡、１２ａ  主反射面、１３  副反射鏡、１３ａ  副反射面、１３ｂ  固定部、１５  発光部、１６  第１封止部、１７  第２封止部、１９  前側境界線（第１境界線）、２０  円錐面（第１基準面）、２１  円錐面（第２基準面）、２２  前側初期領域、２３  延伸部、２４  開口、２８  後側初期領域、２７  後側境界線（第２境界線）、３１  凹レンズ、３２  第１インテグレーターレンズ、３３  第２インテグレーターレンズ、３４  偏光変換素子、３５  重畳レンズ、３６  第１ダイクロイックミラー、３７  反射ミラー、３８Ｒ  Ｒ光用フィールドレンズ、３８Ｇ  Ｇ光用フィールドレンズ、３８Ｂ  Ｂ光用フィールドレンズ、３９Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、３９Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、３９Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、４０  クロスダイクロイックプリズム、４１  第２ダイクロイックミラー、４２，４４  リレーレンズ、４３，４５  反射ミラー、４６  第１ダイクロイック膜、４７  第２ダイクロイック膜、４８  投写レンズ
【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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