(57)【要約】【課題】発光管の一部を副反射鏡が覆う構成において、発光管の十分な冷却を可能とする光源装置、及びその光源装置を備えるプロジェクターを提供すること。【解決手段】光を射出する発光部１５を備える発光管１１と、発光管１１に対して間隙を設けて配置され、発光部１５から射出された光を発光部１５へ向けて反射させる副反射鏡１３と、開口部を備え、発光部１５から射出された光と、副反射鏡１３で反射した光とを開口部に向けて反射させる主反射鏡と、を有し、副反射鏡１３は、発光管１１に対向する側の第１面２１と、第１面２１とは反対側の第２面２２と、第１面２１のうち副反射鏡１３の外縁部を含む一部の領域に形成された溝部２５と、を備え、溝部２５が形成された部分における間隙が、溝部２５が形成された部分以外の部分における間隙よりも第２面２２側へ広げられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する発光部を備える発光管と、
前記発光管に対して間隙を設けて配置され、前記発光部から射出された光を前記発光部へ向けて反射させる副反射鏡と、
開口部を備え、前記発光部から射出された光と、前記副反射鏡で反射した光とを前記開口部に向けて反射させる主反射鏡と、を有し、
前記副反射鏡は、前記発光管に対向する側の第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、前記第１面のうち前記副反射鏡の外縁部を含む一部の領域に形成された溝部と、を備え、
前記溝部が形成された部分における前記間隙が、前記溝部が形成された部分以外の部分における前記間隙よりも前記第２面側へ広げられていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記副反射鏡は、前記第１面及び前記第２面の間に厚みを持たせて形成され、
前記副反射鏡のうち前記溝部が形成された部分における前記厚みが、前記溝部の周辺の部分における前記厚みと略同じ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、前記第１面及び前記第２面の間に厚みを持たせて形成され、
前記副反射鏡のうち前記溝部が形成された部分における前記厚みが、前記溝部の周辺の部分における前記厚みより薄いことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記発光管は、前記発光部に対して前記開口部側とは反対側に設けられた封止部を有し、
前記副反射鏡は、前記発光部に対向する位置に形成された反射膜を備える反射部と、前記反射部から前記封止部に沿って延伸された延伸部と、を有し、
前記溝部は、前記延伸部に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記副反射鏡は、前記発光部に対向する位置に形成された反射膜を備える反射部を有し、
前記溝部は、前記反射部に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記発光管の中心軸に平行な所定の平面において、前記外縁部のうち前記溝部が形成される位置は、前記中心軸を基準として４５度以下の角度範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記溝部は、前記反射部のうち前記開口部側に形成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記反射膜は、前記第１面のうち前記溝部が形成された部分以外の部分に設けられることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記溝部は、前記第１面において、前記外縁部のうち複数の位置をつなぐように形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記複数の位置は、前記発光部の中心位置に関して互いに略対称であることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記主反射鏡は、前記溝部に対向する位置に設けられた切り欠き部を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出され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、光源装置及びプロジェクター、特に、リフレクターを有する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、発光管から射出された光を反射させるリフレクターが用いられている。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技術が提案されている。例えば、主反射鏡であるリフレクターの他に、発光管の発光部近傍に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、主反射鏡で反射する。主反射鏡で反射した光は、光源装置から被照射面の方向へ進行する。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ることが可能となる。また、発光管の中心軸を中心とする回転体を略半分に切断したような形状の主反射鏡を用いることで、光源装置は、回転体形状のリフレクターを用いる場合に比べて薄型にす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号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ランプへ供給される電気エネルギーの多くは熱に変換されることから、発光管、特に、光を射出させる発光部は、高温になる。このため、発光管は、冷却風の供給などによる冷却が必要となる。また、副反射鏡を備える光源装置により高い光利用効率を得るために、副反射鏡は、発光部の近くにおいて、発光管を覆うように設けられることとなる。発光管のうち副反射鏡で覆われる部分は、発光管と副反射鏡との間隙が狭くなるため、発光管の表面へ冷却風を供給することが困難となる。発光管の冷却が不十分であると、例えば、発光管を構成する透明部材は、熱による結晶化により、白濁が生じる場合がある。このように、発光部近傍に副反射鏡を設ける従来の構成では、発光管の冷却が不十分となることで発光管の劣化の抑制が困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、発光管の一部を副反射鏡が覆う構成において、発光管の十分な冷却を可能とする光源装置、及びその光源装置を備え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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光源装置は、光を射出する発光部を備える発光管と、前記発光管に対して間隙を設けて配置され、前記発光部から射出された光を前記発光部へ向けて反射させる副反射鏡と、開口部を備え、前記発光部から射出された光と、前記副反射鏡で反射した光とを前記開口部に向けて反射させる主反射鏡と、を有し、前記副反射鏡は、前記発光管に対向する側の第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、前記第１面のうち前記副反射鏡の外縁部を含む一部の領域に形成された溝部と、を備え、前記溝部が形成された部分における前記間隙が、前記溝部が形成された部分以外の部分における前記間隙よりも前記第２面側へ広げられていることを特徴とする。
【０００６】
発光管のうち副反射鏡に覆われた部分へ供給された冷却風の一部は、溝部へ進入し、発光管の表面へ供給される。第２面側へ間隙が広げられた溝部を第１面に設けることにより、溝部から発光管の表面へ効率良く冷却風を供給可能とし、発光管の十分な冷却が可能となる。これにより、発光管の十分な冷却を可能とする光源装置を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、前記副反射鏡は、前記第１面及び前記第２面の間に厚みを持たせて形成され、前記副反射鏡のうち前記溝部が形成された部分における前記厚みが、前記溝部の周辺の部分における前記厚みと略同じであることが望ましい。副反射鏡のうち第１面側には、第２面側へ間隙を広げられた溝部が設けられる。副反射鏡は、溝部における厚みを他の部分の厚みと略同じとすることで、型転写や変形加工等により、溝部を容易に形成可能である。また、溝部を設けた部分について十分な強度を得ることが可能となる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、前記副反射鏡は、前記第１面及び前記第２面の間に厚みを持たせて形成され、前記副反射鏡のうち前記溝部が形成された部分における前記厚みが、前記溝部の周辺の部分における前記厚みより薄いことが望ましい。副反射鏡のうち第１面側には、第２面側へ間隙を広げられた溝部が設けられる。副反射鏡は、溝部における厚みを他の部分の厚みより薄くすることで、溝部を設けた部分について、第２面側への突起を少なくすることが可能となる。これにより、溝部を設けることによる副反射鏡の配置への影響を少なくできる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、前記発光管は、前記発光部に対して前記開口部側とは反対側に設けられた封止部を有し、前記副反射鏡は、前記発光部に対向する位置に形成された反射膜を備える反射部と、前記反射部から前記封止部に沿って延伸された延伸部と、を有し、前記溝部は、前記延伸部に設けられることが望ましい。発光部から射出した光のうち副反射鏡の方向へ進行した光の多くは、副反射鏡のうちの反射部へ入射する。副反射鏡のうち多くの光が入射する位置以外の位置である延伸部に溝部を設けることにより、光源装置の光学特性への影響を少なくし、光利用効率の低下を低減させることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、前記副反射鏡は、前記発光部に対向する位置に形成された反射膜を備える反射部を有し、前記溝部は、前記反射部に設けられることが望ましい。これにより、発光管のうち熱源となる発光部へ効率良く冷却風を供給することができ、発光管の効果的な冷却が可能となる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、前記発光管の中心軸に平行な所定の平面において、前記外縁部のうち前記溝部が形成される位置は、前記中心軸を基準として４５度以下の角度範囲にあることが望ましい。第１面のうち溝部が形成された部分は、光を効率良く射出させるための理想的な曲面形状とは異なる形状となる。このため、溝部で反射した光は、有効に利用可能な光とは異なる方向へ進行する場合がある。一般に、発光管から射出される光のエネルギーは、中心軸を基準とする角度が４５度以上となる角度範囲において多くなる。光のエネルギーが多くなる角度範囲に形成される溝部の範囲をできるだけ少なくすることにより、光源装置の光学特性への影響を少なくし、光利用効率の低下を低減させることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、前記溝部は、前記反射部のうち前記開口部側に形成されることが望ましい。これにより、主反射鏡の開口部へ供給される冷却風によって発光管を十分に冷却することができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、前記反射膜は、前記第１面のうち前記溝部が形成された部分以外の部分に設けられることが望ましい。溝部が形成された部分は、光を効率良く射出させるための理想的な形状とは異なる形状となるため、溝部で反射した光は有効に利用可能な光とは異なる方向へ進行する場合がある。副反射鏡は、溝部以外の部分に反射膜を設けることで、溝部での光の反射を低減させる。これにより、光源装置は、有効に利用可能な光とは異なる方向へ進行する光を低減させることができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、前記溝部は、前記第１面において、前記外縁部のうち複数の位置をつなぐように形成されることが望ましい。これにより、外縁部のうちの複数の位置をつなぐ冷却風の経路を確保することにより、発光管及び副反射鏡の間隙における冷却風の通過を促進させ、発光管の効果的な冷却が可能となる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、前記複数の位置は、前記発光部の中心位置に関して互いに略対称であることが望ましい。発光部の中心位置に関して略対称な位置を溝部でつなぐことにより、発光部の周囲において溝部の長さをできるだけ確保できる。これにより、発光管の効果的な冷却が可能となる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、前記主反射鏡は、前記溝部に対向する位置に設けられた切り欠き部を有することが望ましい。これにより、発光管近傍のうち溝部へ向けて容易に冷却風を供給することができる。
【００１７】
さらに、本発明に係るプロジェクターは、上記の光源装置と、前記光源装置から射出され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。上記の光源装置を用いることで、発光管の十分な冷却により、発光管の劣化を低減できる。これにより、高い信頼性のプロジェクターを得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に係る光源装置の斜視概略構成図である。
【図２】光源装置の断面概略構成図である。
【図３】発光管及び副反射鏡を展開して表した斜視構成図である。
【図４】冷却風の供給について説明するＸＹ断面模式図である。
【図５】実施例１に係る光源装置の変形例の側面概略構成図である。
【図６】実施例２に係る副反射鏡の斜視構成図である。
【図７】副反射鏡のうちの一部のＸＺ平面構成図である。
【図８】光の進行方向と、光のエネルギーとの一般的な関係を表すグラフである。
【図９】実施例２に係る副反射鏡の変形例の斜視構成図である。
【図１０】実施例３に係る光源装置の斜視概略構成図である。
【図１１】光源装置の断面概略構成図である。
【図１２】副反射鏡の斜視構成図である。
【図１３】冷却風の供給について説明するＹＺ断面模式図である。
【図１４】実施例４に係るプロジェクターの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置１０の斜視概略構成図である。図２は、光源装置１０の断面概略構成図である。光源装置１０は、主反射鏡１２の開口部１４から被照射面へ向けて光を射出する。発光管１１は、例えば、超高圧水銀ランプである。発光管１１の内部は、例えば石英部材により封止されている。発光部１５は、発光管１１の中心軸ＡＸ上の発光点で発生させた光を射出する。発光部１５の内部には、一対の電極２３、２４間にアークが形成される。ここで、中心軸ＡＸに平行な軸をＺ軸とする。Ｘ軸は、中心軸ＡＸに垂直な軸とする。Ｙ軸は、中心軸ＡＸ及びＸ軸に垂直な軸とする。Ｚ軸の矢印の方向は、発光部１５から開口部１４が設けられた側へ向かう方向であって、光源装置１０から光を射出させる方向を表す。
【００２１】
第１封止部１６は、発光管１１のうち、発光部１５に対して開口部１４が設けられた側の封止部であって、円筒形状を備える。第２封止部１７は、発光管１１のうち、発光部１５に対して開口部１４が設けられた側とは反対側の封止部であって、円筒形状を備える。発光部１５は、発光管１１のうち第１封止部１６及び第２封止部１７の間の球状部分である。第１封止部１６及び第２封止部１７は、発光部１５と一体に設けられている。
【００２２】
主反射鏡１２は、発光部１５から射出された光と、副反射鏡１３で反射した光とを開口部１４に向けて反射させる。主反射鏡１２は、所定の平面で回転楕円面を切断した形状を備える。回転楕円面は、中心軸ＡＸを軸とする楕円を、中心軸ＡＸを中心として回転することにより得られる曲面とする。本実施例では、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、光源装置１０の光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。
【００２３】
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鏡１２を用いることにより、光源装置１０は、薄型にすることができる。なお、主反射鏡１２は、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した形状や、自由曲面形状を備えるものであっても良い。
【００２４】
副反射鏡１３は、発光部１５から射出した光を発光部１５へ向けて反射させる。副反射鏡１３は、反射部１８と延伸部１９とを備える。反射部１８は、副反射鏡１３のうち発光部１５に対向する部分であって、光を反射させる反射膜が形成されている。反射部１８は、発光部１５の周囲のうち、発光部１５に対して主反射鏡１２が設けられた側とは反対側の部分を覆う。反射部１８は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に曲率を持たせた曲面形状をなしている。かかる曲面形状は、球面形状、非球面形状、自由曲面形状などのいずれであっても良い。延伸部１９は、反射部１８から第２封止部１７に沿って延伸された部分である。延伸部１９は、第２封止部１７の少なくとも一部を覆う。延伸部１９は、Ｘ軸方向に曲率を持たせた曲面形状をなしている。
【００２５】
副反射鏡１３は、発光管１１に対して間隙を設けて配置されている。第１面２１は、副反射鏡１３のうち発光管１１に対向する側の面である。反射膜は、反射部１８のうちの第１面２１に形成されている。第２面２２は、副反射鏡１３のうち第１面２１とは反対側の面である。副反射鏡１３は、第１面２１及び第２面２２の間に厚みを持たせて形成されている。主反射鏡１２、延伸部１９、第２封止部１７は、例えばセメントを固化させることにより、互いに固定されている。主反射鏡１２と副反射鏡１３とを設けることにより、光源装置１０からの光を利用する光学系へ、発光部１５から射出した光を効率良く進行させることが可能となる。
【００２６】
図３は、発光管１１及び副反射鏡１３を展開して表した斜視構成図である。溝部２５は、第１面２１のうち副反射鏡１３の外縁部を含む一部の領域に形成されている。図中、溝部２５は、ハッチングを付して表している。溝部２５は、延伸部１９のうち反射部１８に近い位置に設けられている。溝部２５が形成された部分における副反射鏡１３及び発光管１１の間隙は、溝部２５が形成された部分以外の部分における副反射鏡１３及び発光管１１の間隙よりも第２面２２側へ広げられている。
【００２７】
延伸部１９の第２面２２のうち、溝部２５が設けられた部分は、凸形状をなしている。延伸部１９のうち溝部２５が形成された部分における厚みは、延伸部１９のうち溝部２５の周辺の部分における厚みと略同じである。副反射鏡１３は、所望の形状に基材を成形し、反射部１８の第１面２１となる部分に反射膜を形成して構成される。反射膜は、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。溝部２５は、例えば、基材を成形する際の型転写や変形加工等により形成される。
【００２８】
図４は、発光管１１及び副反射鏡１３の間隙への冷却風の供給について説明するＸＹ断面模式図である。冷却風は、例えば送風機（図示省略）によって発光管１１近傍へ供給される。発光管１１のうち副反射鏡１３に覆われた部分へ供給された冷却風の一部は、溝部２５へ進入する。溝部２５へ進入した冷却風は、発光管１１及び副反射鏡１３の間隙へ供給される。冷却風は、発光管１１近傍のうち溝部２５へ向けて供給されることが望ましい。これにより、溝部２５から発光管１１の表面へ効率良く冷却風を供給することが可能となる。
【００２９】
第２面２２側へ間隙が広げられた溝部２５を第１面２１に設けることにより、発光管１１のうち副反射鏡１３側の表面へ効率良く冷却風を供給可能とし、発光管１１の十分な冷却が可能となる。これにより、発光管１１を十分に冷却できるという効果を奏する。発光管１１の十分な冷却を可能とすることで、発光管１１の劣化を低減できる。例えば、発光管１１を構成する石英部材について、結晶化による白濁の発生を低減させることができる。
【００３０】
発光管１１により熱せられた空気は、重力方向下側に対して上側において多くなる傾向にある。本実施例に係る光源装置１０は、特に、発光管１１の鉛直上側が副反射鏡１３により覆われる構成である場合、例えば、天吊り設置されるプロジェクターに用いる場合に有用である。なお、本実施例に係る光源装置１０は、発光管１１の鉛直下側が副反射鏡１３により覆われる構成である場合も、発光管１１を十分に冷却させる効果を得ることができる。副反射鏡１３は、溝部２５における厚みを他の部分の厚みと略同じとすることで、型転写や変形加工等により、溝部２５を容易に形成可能である。また、溝部２５を設けた部分について十分な強度を得ることが可能となる。
【００３１】
図５は、本実施例に係る光源装置１０の変形例の側面概略構成図である。本変形例の主反射鏡１２には、切り欠き部２６が設けられている。切り欠き部２６は、所定の平面で回転楕円面を切断した形状の主反射鏡１２から、一部を切り欠くことにより形成される。切り欠き部２６は、主反射鏡１２のうち溝部２５に対向する位置に設けられている。切り欠き部２６へ供給された冷却風は、切り欠き部２６から溝部２５へ進行する。切り欠き部２６を設けることにより、発光管１１近傍のうち溝部２５へ向けて容易に冷却風を供給することが可能となる。なお、主反射鏡１２へ進行する光の多くは、主反射鏡１２のうち第２封止部１７近傍の位置以外の位置へ向けて進行する。このことから、光源装置１０は、溝部２５に対向する位置に切り欠き部２６を設けても、光学特性への影響を少なくできる。
【実施例２】
【００３２】
図６は、本発明の実施例２に係る副反射鏡３０の斜視構成図である。本実施例に係る副反射鏡３０は、実施例１に係る光源装置１０に適用される。本実施例は、副反射鏡３０のうち反射部１８に溝部３１が設けられることを特徴とする。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３３】
溝部３１は、第１面２１のうち副反射鏡３０の外縁部を含む一部の領域に形成されている。図中、溝部３１は、ハッチングを付して表している。溝部３１は、反射部１８に設けられている。溝部３１は、副反射鏡３０の外縁部のうちの第１位置３２と第２位置３３とをつなぐように形成されている。溝部３１が形成された部分における副反射鏡３０及び発光管１１（図３参照）の間隙は、溝部３１が形成された部分以外の部分における副反射鏡３０及び発光管１１の間隙よりも第２面２２側へ広げられている。
【００３４】
反射膜は、反射部１８の第１面２１のうち、溝部３１が形成された部分以外の部分に形成されている。反射部１８の第２面２２のうち、溝部３１が設けられた部分は、凸形状をなしている。反射部１８のうち溝部３１が形成された部分における厚みは、反射部１８のうち溝部３１の周辺の部分における厚みと略同じである。
【００３５】
図７は、副反射鏡３０のうちの一部のＸＺ平面構成図である。本実施例では、反射部１８に溝部３１を設けることにより、発光管１１のうち熱源となる発光部１５の表面へ効率良く冷却風を供給することが可能となる。第１位置３２及び第２位置３３をつなぐ冷却風の経路を確保することにより、発光管１１及び副反射鏡３０の間隙における冷却風の通過を促進させる。また、第１位置３２及び第２位置３３は、発光部１５の中心位置に関して互いに略対称である。発光部１５の中心位置に関して略対称な位置同士を溝部３１でつなぐことにより、発光部１５の周囲において溝部３１の長さをできるだけ確保できる。発光部１５の表面における冷却風の通過を促進させるとともに、発光部１５の周囲における冷却風の通過経路をできるだけ長く確保可能とすることにより、発光管１１と冷却風との熱交換を促進させる。これにより、発光管１１の効果的な冷却が可能となるという効果を奏する。
【００３６】
溝部３１は、中心軸ＡＸに平行な所定の平面であるＸＺ平面において、外縁部のうち溝部３１が形成される第１位置３２及び第２位置３３が、中心軸ＡＸを基準として４５度以下の角度範囲θにある。本実施例では、所定の平面であるＸＺ平面は、副反射鏡３０の外縁部と中心軸ＡＸとを含む平面である。
【００３７】
図８は、発光管１１から射出される光の進行方向と、光のエネルギーとの一般的な関係を表すグラフである。縦軸に示すエネルギーの単位は任意とする。光の進行方向は、中心軸ＡＸと光線とがなす０度から９０度の角度として表すこととする。横軸は、中心軸ＡＸと光線とがなす角度を示す。一般に、発光管１１から射出される光のエネルギーが最大となるのは、中心軸ＡＸを基準とする角度がおよそ９０度となる方向である。光のエネルギーが最大となる方向から角度が変化するに従い、光のエネルギーは小さくなる。角度がおよそ４５度となる方向において、光のエネルギーは、最大値の半分程度となる。光のエネルギーは、角度が４５度以下となる方向において、大きく減衰する。このことから、光源装置１０は、光を効率良く射出させるには、中心軸ＡＸを基準として４５度から９０度の角度範囲へ発光部１５から進行する光を有効に利用することが望ましいといえる。
【００３８】
第１面２１のうち溝部３１が形成された部分は、光を効率良く射出させるための理想的な曲面形状とは異なる形状となる。このため、溝部３１で反射した光は、有効に利用可能な光とは異なる方向へ進行する場合がある。本実施例では、光のエネルギーが多くなる角度範囲以外の角度範囲θに第１位置３２及び第２位置３３を設定することにより、光のエネルギーが多くなる角度範囲のうち溝部３１が形成される領域をできるだけ少なくする。これにより、光源装置１０の光学特性への影響を少なくし、光利用効率の低下を低減できるという効果を奏する。また、反射部１８の第１面２１のうち、溝部３１が形成された部分以外の部分に反射膜を設けることにより、有効に利用可能な光とは異なる方向へ進行する光を低減させることができる。
【００３９】
溝部３１は、副反射鏡３０の外縁部のうちの２つの位置をつなぐように形成される場合に限られず、３つ以上の位置をつなぐように形成しても良い。また、溝部３１は、１つである場合に限られず、２つ以上であっても良い。このようにして、発光部１５の周囲における冷却風の通過経路を増加させることにより、発光管１１の冷却をさらに促進できる。副反射鏡３０は、延伸部１９を設けず、溝部３１が形成された反射部１８のみとしても良い。この場合、副反射鏡３０は、光源装置１０のカバー等に固定することとしても良い。
【００４０】
図９は、本実施例に係る副反射鏡３０の変形例の斜視構成図である。上述した図６に示す構成は、反射部１８のうち溝部３１が形成された部分における厚みと、溝部３１の周辺の部分における厚みとが略同じである。これに対して、本変形例は、反射部１８のうち溝部３５が形成された部分における厚みが、溝部３５の周辺の部分における厚みより薄いことを特徴とする。本変形例の場合も、溝部３５が形成された部分における副反射鏡３０及び発光管１１の間隙は、溝部３５が形成された部分以外の部分における副反射鏡３０及び発光管１１の間隙よりも第２面２２側へ広げられている。
【００４１】
反射部１８の第２面２２のうち、溝部３５が設けられた部分は凸形状とされず、反射部１８の第２面２２は略一様な曲面形状をなしている。第２面２２を略一様な形状とすることにより、例えば、副反射鏡３０に隣接する他の要素との位置関係など、副反射鏡３０の配置への影響を少なくできる。なお、第２面２２のうち溝部３５が設けられた部分は、凸形状としても良い。反射部１８のうち溝部３５が形成された部分を他の部分より薄く形成することで、第２面２２に形成される凸形状を低くさせ、副反射鏡３０の配置への影響を少なくする効果を得ることができる。実施例１で説明するように、延伸部１９に溝部２５を形成する場合も、延伸部１９のうち溝部２５が形成された部分を他の部分より薄く形成することとしても良い。
【実施例３】
【００４２】
図１０は、本発明の実施例３に係る光源装置４０の斜視概略構成図である。図１１は、光源装置４０の断面概略構成図である。本実施例に係る光源装置４０は、反射部１８のうち開口部１４側に溝部４２が形成された副反射鏡４１を有することを特徴とする。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。溝部４２が形成された部分における副反射鏡４１及び発光管１１の間隙は、溝部４２が形成された部分以外の部分における副反射鏡４１及び発光管１１の間隙よりも第２面２２側へ広げられている。
【００４３】
図１２は、副反射鏡４１の斜視構成図である。溝部４２は、第１面２１のうち副反射鏡４１の外縁部を含む一部の領域に形成されている。図中、溝部４２は、ハッチングを付して表している。反射部１８は、開口部１４側の部分を第２面２２側に折り曲げたような形状をなしている。本実施例では、反射部１８の開口部１４側部分においてＸ軸方向全体に溝部４２を形成していることから、反射部１８は、開口部１４側部分に庇を取り付けたような形状をなしている。
【００４４】
反射部１８のうち溝部４２が形成された部分における厚みは、反射部１８のうち溝部４２の周辺の部分における厚みと略同じである。この他、反射部１８のうち溝部４２が形成された部分における厚みは、反射部１８のうち溝部４２の周辺の部分における厚みより薄くしても良い。反射膜は、反射部１８の第１面２１のうち、溝部４２が形成された部分以外の部分に形成されている。
【００４５】
図１３は、発光管１１及び副反射鏡４１の間隙への冷却風の供給について説明するＹＺ断面模式図である。冷却風は、例えば送風機（図示省略）によって開口部１４から発光管１１へ向かって供給される。発光管１１のうち副反射鏡４１に覆われた部分へ供給された冷却風の一部は、溝部４２へ進入する。溝部４２へ進入した冷却風は、発光管１１及び副反射鏡４１の間隙へ供給される。
【００４６】
反射部１８のうち開口部１４側に溝部４２を設けることにより、開口部１４から発光管１１へ向けて供給される冷却風を発光管１１及び副反射鏡４１の間隙へ効率良く供給することが可能となる。これにより、開口部１４へ供給される冷却風によって発光管１１を十分に冷却できるという効果を奏する。
【００４７】
溝部４２は、反射部１８の開口部１４側部分においてＸ軸方向全体に形成される場合に限られず、Ｘ軸方向の少なくとも一部に形成されていれば良い。これにより、開口部１４へ供給される冷却風によって発光管１１を十分に冷却させる効果を得られる。Ｘ軸方向の広い範囲を溝部４２とするほど、発光管１１の強い冷却が可能となる。
【００４８】
なお、副反射鏡４１は、発光管１１及び副反射鏡４１の間隙を通過した冷却風を通過させる通気口を設けても良い。通気口は、副反射鏡４１のうち、開口部１４側とは反対側のいずれの位置に設けても良い。通気口を設けることにより、溝部４２から発光管１１及び副反射鏡４１の間隙を経て通気口へ、効率良く冷却風を進行させる。これにより、発光管１１の効果的な冷却が可能となる。本実施例の場合も、実施例２と同様に、中心軸ＡＸを基準として４５度以下の角度範囲に溝部４２を形成することとしても良い。この場合、光源装置１０の光学特性への影響を少なくし、光利用効率の低下を低減させることができる。
【実施例４】
【００４９】
図１４は、本発明の実施例４に係るプロジェクター５０の概略構成図である。プロジェクター５０は、スクリーン（図示省略）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５０は、上記実施例１に係る光源装置１０を有する。ここでは、光源装置１０は、図１に示す構成をＹ軸矢印方向から見た状態を表している。
【００５０】
光源装置１０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５１は、光源装置１０から射出された光を平行化させる。第１インテグレーターレンズ５２及び第２インテグレーターレンズ５３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５２は、凹レンズ５１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５２の各レンズ素子は、凹レンズ５１からの光束を第２インテグレーターレンズ５３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５３のレンズ素子は、第１インテグレーターレンズ５２のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。
【００５１】
２つのインテグレーターレンズ５２、５３を経た光は、偏光変換素子５４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５５は、第１インテグレーターレンズ５２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５２、第２インテグレーターレンズ５３及び重畳レンズ５５は、光源装置１０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５５からの光は、第１ダイクロイックミラー５６に入射する。第１ダイクロイックミラー５６は、Ｒ光を反射させ、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー５６へ入射したＲ光は、第１ダイクロイックミラー５６、反射ミラー５７でそれぞれ光路が折り曲げられ、Ｒ光用フィールドレンズ５８Ｒへ入射する。Ｒ光用フィールドレンズ５８Ｒは、反射ミラー５７からのＲ光を平行化させ、Ｒ光用空間光変調装置５９Ｒへ入射させる。
【００５２】
Ｒ光用空間光変調装置５９Ｒ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５９Ｒに設けられた液晶パネル（図示省略）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５９Ｒ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６０へ入射する。
【００５３】
第１ダイクロイックミラー５６を透過したＧ光及びＢ光は、第２ダイクロイックミラー６１へ入射する。第２ダイクロイックミラー６１は、Ｇ光を反射させ、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー６１へ入射したＧ光は、第２ダイクロイックミラー６１で光路が折り曲げられ、Ｇ光用フィールドレンズ５８Ｇへ入射する。Ｇ光用フィールドレンズ５８Ｇは、第２ダイクロイックミラー６１からのＧ光を平行化させ、Ｇ光用空間光変調装置５９Ｇへ入射させる。Ｇ光用空間光変調装置５９Ｇ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５９Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム６０のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００５４】
第２ダイクロイックミラー６１を透過したＢ光は、リレーレンズ６２を透過した後、反射ミラー６３での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー６３からのＢ光は、さらにリレーレンズ６４を透過した後、反射ミラー６５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５８Ｂへ入射する。Ｒ光の光路及び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６２、６４を用いるリレー光学系が採用されている。
【００５５】
Ｂ光用フィールドレンズ５８Ｂは、反射ミラー６５からのＢ光を平行化させ、Ｂ光用空間光変調装置５９Ｂへ入射させる。Ｂ光用空間光変調装置５９Ｂ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５９Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム６０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。
【００５６】
クロスダイクロイックプリズム６０は、互いに略直交する２つのダイクロイック膜６６、６７を有する。第１ダイクロイック膜６６は、Ｒ光を反射させ、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜６７は、Ｂ光を反射させ、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム６０は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成させ、投写レンズ６８の方向へ射出する。投写レンズ６８は、クロスダイクロイックプリズム６０で合成された光をスクリーンの方向へ投写させる。
【００５７】
プロジェクター５０は、上記の光源装置１０を用いることで、発光管１１（図１参照）の十分な冷却により、発光管１１の劣化を低減できる。これにより、プロジェクター５０は、高い信頼性を得られるという効果を奏する。プロジェクター５０は、各実施例のいずれの光源装置を用いても良い。
【００５８】
プロジェクター５０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５０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５０は、一の空間光変調装置により２つ又は３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５０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５０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。プロジェクター５０は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクターであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
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】
【００６０】
１０  光源装置、１１  発光管、１２  主反射鏡、１３  副反射鏡、１４  開口部、ＡＸ  中心軸、１５  発光部、１６  第１封止部、１７  第２封止部、１８  反射部、１９  延伸部、２１  第１面、２２  第２面、２３、２４  電極、２５  溝部、２６  切り欠き部、３０  副反射鏡、３１  溝部、３２  第１位置、３３  第２位置、３５  溝部、４０  光源装置、４１  副反射鏡、４２  溝部、５０  プロジェクター、５１  凹レンズ、５２  第１インテグレーターレンズ、５３  第２インテグレーターレンズ、５４  偏光変換素子、５５  重畳レンズ、５６  第１ダイクロイックミラー、５７  反射ミラー、５８Ｒ  Ｒ光用フィールドレンズ、５８Ｇ  Ｇ光用フィールドレンズ、５８Ｂ  Ｂ光用フィールドレンズ、５９Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、５９Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、５９Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、６０  クロスダイクロイックプリズム、６１  第２ダイクロイックミラー、６２、６４  リレーレンズ、６３、６５  反射ミラー、６６  第１ダイクロイック膜、６７  第２ダイクロイック膜、６８  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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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