(57)【要約】【課題】マイクロ波を効率よく集中させ、高輝度で発光が安定した光源装置およびプロジェクタを提供する。【解決手段】本発明の光源装置１は、放電管１１と放電管１１に接続された電極１０Ａ，１０Ｂとを備えた放電ランプ４を楕円型共振器２の第１焦点ｑ１に配置し、放電ランプ４にマイクロ波を供給する給電アンテナ８を楕円型共振器２の第２焦点ｑ２に配置したことを特徴とする。【選択図】図１
2010198906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管と前記放電管に接続された電極とを備えた放電ランプを楕円型共振器の一方の共焦点に配置し、前記放電ランプにマイクロ波を供給する給電アンテナを前記楕円型共振器の他方の共焦点に配置した
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記楕円型共振器の壁部に、前記放電ランプの発光光を前記楕円型共振器の外部に射出させる射出口が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記楕円型共振器の内部に、前記放電ランプの発光光を前記射出口に向けて反射させる反射鏡が設けられている
ことを特徴とする請求項１または２記載の光源装置。
【請求項４】
前記反射鏡が、前記放電ランプ及び前記射出口に向かって開口する笠形である
ことを特徴とする請求項３記載の光源装置。
【請求項５】
前記反射鏡が、前記給電アンテナと同一の前記共焦点に配置されている
ことを特徴とする請求項３記載の光源装置。
【請求項６】
前記射出口が、前記反射鏡及び前記給電アンテナと同じ共焦点の前記壁部に形成されており、
前記反射鏡が、前記発光光を前記射出口に向けて反射させるテーパー状の反射面を有している
ことを特徴とする請求項５記載の光源装置。
【請求項７】
前記反射鏡と、前記放電ランプの放電部とが、前記楕円型共振器の厚さ方向で略同一の高さに配置されている
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記給電アンテナの先端と、前記放電ランプの放電部とが、前記楕円型共振器の厚さ方向で略同一の高さに配置されている
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記給電アンテナの前記楕円型共振器の内部への突出長さが、前記マイクロ波の波長の１／４に略等しい
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記射出口が、前記壁部に形成された開口部または透光性部材からなる窓部である
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記射出口の口径が、前記マイクロ波の波長の１／４以下である
ことを特徴とする請求項１０記載の光源装置。
【請求項１２】
前記射出口に、前記マイクロ波を遮蔽する遮蔽部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１０記載の光源装置。
【請求項１３】
前記遮蔽部材が、間隔が前記マイクロ波の波長の１／４以下の格子部材である
ことを特徴とする請求項１２記載の光源装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の光源装置を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置およびプリジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタ等に使用される光源装置として無電極ランプを備えたものが知られている。無電極ランプには、マイクロ波の電磁界で発光する発光物質を封入した放電管内に金属線からなる一対の導波体を設けて、これら導波体の端部間のギャップで発生する電磁界の集中によって発光させるものがある（例えば、特許文献１参照）。導波体のギャップ間で発光させることによって、効率よく電力を伝達することができ、ギャップ間で発光させるため、発光体積を小さくできるメリットがある。しかしながら、実際には導波体がアンテナとして作用してしまい、ギャップ間での発光光率が向上できないという問題や、発光が安定しないという問題がある。
【０００３】
ところで、円筒型共振器を用いて電界を集中させたランプがいくつか提唱されている。例えば、特許文献２には、共振室容器内に放電コンセントレーターを有したランプが配置され、共振室容器内に電磁エネルギーを供給する装置構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１５５３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１０２１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載の装置では、共振室容器によって電磁エネルギーの漏洩は防止されるものの、電磁エネルギーを放電コンセントレーターに故意に集中させる構成とはなっていないため、エネルギーがムダに消費されてしまう。これにより、共振器を用いてランプを発光させる場合には、マイクロ波の効率的な集中方法が重要になる。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、放電部にマイクロ波を効率よく集中させることにより、高輝度で発光が安定した光源装置およびプロジェクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光源装置は、上記課題を解決するために、放電管と放電管に接続された電極とを備えた放電ランプを楕円型共振器の一方の共焦点に配置し、放電ランプにマイクロ波を供給する給電アンテナを楕円型共振器の他方の共焦点に配置したことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、楕円型共振器の２つの共焦点のうち、一方の共焦点に放電ランプを配置し、他方の共焦点にマイクロ波を供給する給電アンテナを配置することによって、給電アンテナから楕円型共振器内に放射されたマイクロ波が共振器内部を共振して、一方の共焦点、つまり放電ランプへと集中し、この集中したマイクロ波によって放電ランプが発光することとなる。このように、マイクロ波を放電ランプへ効率よく集中させることができるので、従来の円筒型共振器を用いた構成よりもマイクロ波の利用効率が向上し、従来と同じエネルギーであってもより高輝度発光を得ることができる。また、放電の安定化なども図られ、従来よりも安定した発光状態が得られるようになる。
【０００９】
また、楕円型共振器の壁部に、放電ランプの発光光を楕円型共振器の外部に射出させる射出口が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、放電ランプの発光光を効率よく外部に取り出すことが可能となる。
【００１０】
また、楕円型共振器の内部に、放電ランプの発光光を射出口に向けて反射させる反射鏡が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、放電ランプから放射される発光光のうち、射出口とは異なる方向に放射された光を反射鏡によって射出口側へと反射させることができるので、光の利用効率が高められて高輝度発光が得られる。
【００１１】
また、反射鏡が、放電ランプ及び射出口に向かって開口する笠形であることが好ましい。
本発明によれば、反射鏡が放電ランプ及び射出口に向かって開口する笠形となっていることにより、放電ランプの発光光を射出口から射出方向を揃えて収束光として射出することが可能となり、高輝度な点光源が得られる。
【００１２】
また、反射鏡が、給電アンテナと同一の共焦点に配置されていることが好ましい。
本発明では、楕円型共振器の一の共焦点に配置された給電アンテナから供給されたマイクロ波は他の共焦点に配置された放電ランプへと集中するが、放電ランプの発光光は給電アンテナが配置されている共焦点へと集中するめ、給電アンテナと同一の共焦点に反射鏡を配置しておくことによって、共焦点に集中した放電ランプの発光光を所望の方向へと反射させることが可能となる。
【００１３】
また、射出口が、反射鏡及び給電アンテナと同じ共焦点の壁部に形成されており、反射鏡が、発光光を射出口に向けて反射させるテーパー状の反射面を有していることが好ましい。
本発明によれば、反射鏡および給電アンテナと同じ共焦点に集中した放電ランプの発光光を、反射鏡のテーパー状の反射面によって射出口に向けて確実に反射させることが可能となる。
【００１４】
また、反射鏡と、放電ランプの放電部とが、楕円型共振器の厚さ方向で略同一の高さに配置されていることが好ましい。
本発明によれば、放電ランプの放電部において発光した発光光を効率よく反射鏡へと入射させることが可能となるので、光の利用効率が向上して高輝度発光が得られる。
【００１５】
また、給電アンテナの先端と、放電ランプの放電部とが、楕円型共振器の厚さ方向で略同一の高さに配置されていることが好ましい。
本発明によれば、給電アンテナから楕円型共振器内に供給されたマイクロ波を効率よく放電ランプ（電極）へと集中させることが可能となる。
【００１６】
また、給電アンテナの楕円型共振器の内部への突出長さが、マイクロ波の波長の１／４に略等しいことが好ましい。
本発明によれば、マイクロ波の伝送効率が高められるので、高エネルギーのマイクロ波を楕円型共振器内部へ供給することができる。
【００１７】
また、射出口が、壁部に形成された開口部または透光性部材からなる窓部であることが好ましい。
本発明によれば、射出口が壁部に形成された開口部または透光性部材からなる窓部であることから、放電ランプの発光光を楕円型共振器内から効率よく取り出すことができる。また、透明性部材からなる窓部とすることで、楕円型共振器内部に塵やゴミなどが侵入するのを阻止することができる。
【００１８】
また、射出口の口径が、マイクロ波の波長の１／４以下であることが好ましい。
本発明によれば、楕円型共振器内のマイクロ波が射出口から外部に漏洩するのを防止できるので、光源装置の高信頼性を確保することができる。
【００１９】
また、射出口に、マイクロ波を遮蔽する遮蔽部材が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、射出口の口径に関わらずマイクロ波の漏洩を防止することができるので、所望の大きさの射出口を設けることが可能となる。
【００２０】
また、遮蔽部材が、間隔がマイクロ波の波長の１／４以下の格子部材であることが好ましい。
本発明によれば、楕円型共振器内部に供給されたマイクロ波が遮蔽部材を透過して外部に漏洩するのを確実に防止することができる。
【００２１】
本発明のプロジェクタは、先に記載の光源装置を備えている。
本発明によれば、省エネルギーで高輝度発光及び安定発光が得られる光源装置を備えたことにより、高品位なプロジェクタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の光源装置の概略構成を示す側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】第２実施形態の光源装置の概略構成を示す側面図。
【図４】第３実施形態の光源装置の概略構成を示す側面図。
【図５】第４実施形態の光源装置の概略構成を示す側面図。
【図６】光源装置の変形例を示す側面図。
【図７】本発明に係るプロジェクタの概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である光源装置の全体構成を示す側面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
本実施形態の光源装置１は、図１及び図２に示すように、楕円型共振器２と、放電ランプ４と、マイクロ波給電部６とを主体として構成され、楕円型共振器２における２つの共焦点のうち第１焦点ｑ１に放電ランプ４が配置され、第２焦点ｑ２にマイクロ波給電部６の給電アンテナ８が配置されている。本実施形態における光源装置１は、２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波（高周波電磁波）に対応すべく構成されたものである。
【００２５】
放電ランプ４は、石英ガラスからなる放電管１１と、放電管１１に接続された一対の電極１０Ａ，１０Ｂとを備えている。放電管１１は、中央部分が球状に膨出した膨出部１１Ａと、膨出部１１Ａの両側に延在する封止部１１Ｂ，１１Ｂとからなり、膨出部１１Ａの内部に略球状の放電空間Ｋが形成されている。この放電空間Ｋ内には、楕円型共振器２内で共振するマイクロ波のエネルギーによって励起されて発光する発光物質が封入されている。発光物質の種類は、放電ランプ４によって発生させようとする所望の光の波長（周波数）によって適宜選択される。本実施形態では、３ｍｇの水銀が封入されている。
【００２６】
電極１０Ａ，１０Ｂは、マイクロ波を導波させるためのもので、互いの端部を離間させて配置されている。電極１０Ａ，１０Ｂの材質は、導電性材料であって特に熱膨張係数が小さく耐熱性が高い材料が好ましく、具体的にはタングステン合金やステンレス合金、モリブデン等が適している。途中、石英ガラスとの熱膨張差を打ち消すために一部分が箔になっている。
【００２７】
放電ランプ４は、楕円型共振器２の厚さ方向に一対の電極１０Ａ，１０Ｂの延在方向を一致させるように起立姿勢とされた状態で、ランプ支持体１４によって楕円型共振器２の壁部２ｂに固定されている。
【００２８】
楕円型共振器２は、マイクロ波給電部６から供給されたマイクロ波を共振させる空洞共振器であって、長径方向の長さＤ１が１８０ｍｍ、短径方向の長さＤ２が１２０ｍｍとされ、所定の厚さを有して構成されている。楕円型共振器２は、銅やアルミニウムなどの金属材料から構成されている。この楕円型共振器２の壁部２ａには、放電ランプ４の発光光を外部に射出させる射出口２１が形成されている。
【００２９】
射出口２１は、楕円型共振器２の厚さ方向において放電ランプ４の放電部１５（放電管１１の膨出部１１Ａ）と略同じ高さに設けられている。その口径ｄ１は、楕円型共振器２内で共振させるマイクロ波が漏洩しない寸法とされ、具体的にはマイクロ波の波長のλ／４以下（約３０ｍｍ以下）に設定されている。また、楕円型共振器２内部に塵やゴミが侵入するのを阻止するための防塵対策として、射出口２１の開口を透光性部材によって閉塞してもよい。
【００３０】
マイクロ波給電部６は、不図示のマイクロ波発生源から出力された高周波信号を導波する同軸管７と、マイクロ波を楕円型共振器２内に供給する給電アンテナ８とを備えている。給電アンテナ８は、楕円型共振器２内に突出するようにして壁部２ｄから垂直に差し込まれており、その延在方向と放電ランプ４における一対の電極１０Ａ，１０Ｂの延在方向とが一致している。
【００３１】
給電アンテナ８は、マイクロ波の伝送効率を高めるためにマイクロ波の波長の１／４（約３０ｍｍ）程度の長さを有しており、これによって高エネルギーの高周波電力を供給することが可能となっている。また、給電アンテナ８は、その先端が楕円型共振器２の厚さ方向において放電ランプ４の放電部１５と略同じ高さとなるように配置されているので、先端から供給されたマイクロ波が発光物質が封入された放電ランプ４へと効率よく集中することとなる。
【００３２】
このような構成の光源装置１は、楕円型共振器２の２つの共焦点のうち、第２焦点ｑ２に配置された給電アンテナ８から所定周波数のマイクロ波が楕円型共振器２内部に供給されると、その内部空間でマイクロ波が共振し、共振したマイクロ波のエネルギーが第１焦点ｑ１に配置された放電ランプ４へと集中する。すると、集中したマイクロ波のエネルギーによって放電ランプ４内の発光物質が励起されて発光する。そして、放電ランプ４からの発光光が射出口２１を通じて楕円型共振器２の外部に放射される。
【００３３】
次に、本実施形態の光源装置と従来の光源装置における発光特性について比較する。
各光源装置において使用する放電ランプとして、３ｍｇの水銀を封入した高圧水銀ランプをそれぞれ用意し、供給するマイクロ波の周波数が２．４５ＧＨｚ、供給電力を１００Ｗとした。
【００３４】
楕円型共振器２を備えた本実施形態の光源装置１の場合、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を給電アンテナ８を通じて通電し、１００Ｗの電力を放電ランプ４に投入したところ、全光束値が６１００ｌｍ、輝度効率が６１ｌｍ／Ｗという結果が得られた。このときの発光状態を観測すると、放電ランプ４が有する電極１０Ａ，１０Ｂのギャップ間、すなわち放電部１５においてちらつきなどが生じない安定した発光が得られ、アーク放電で見られた輝点の発生は見られなかった。
【００３５】
一方、円筒型共振器を用いた従来の光源装置を本実施形態と同じ条件で駆動させた場合、放電ランプの輝度効率は４０ｌｍ／Ｗであった。
【００３６】
このことから、本実施形態の楕円型共振器を備えた構成であれば、同じエネルギーであっても、従来の円筒型共振器を備えた光源装置よりも高輝度発光が得られることが明らかとなった。
【００３７】
本実施形態の光源装置１は、楕円型共振器２の第２焦点ｑ２に給電アンテナ８が配置され、第１焦点ｑ１に放電ランプ４が配置された構成となっているため、楕円型共振器２内を共振するマイクロ波を放電ランプ４へと効率よく集中させることが可能である。つまり、給電アンテナ８から放射されたマイクロ波は、楕円型共振器２内を共振してもう一方の共焦点にある放電ランプ４へと集中する。この際の電界モードをＴＥモードとすることで、放電ランプ４が有する電極１０Ａ，１０Ｂが効率よく電磁界を受けることが可能となる。
【００３８】
これにより、マイクロ波の利用効率が向上し、従来と同じエネルギーで高輝度発光が得られる。また、発光物質が封入された放電ランプ４（放電部１５）にマイクロ波が集中した結果、放電の安定化も図られ、従来よりも安定した発光状態が得られるようになる。これにより、後述するプロジェクタの光源として好適なものとなる。
【００３９】
以下に示す各実施形態の説明では、第１の実施形態と異なる点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１及び図２と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図３を用いて説明する。図３は、第２実施形態の光源装置２０の全体構成を示す側面図である。以下に示す本実施形態の光源装置２０の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、放電ランプ４の近傍にリフレクタ２７が設けられている点において異なる。
【００４１】
本実施形態の光源装置２０は、放電ランプ４から放射された光束を、楕円型共振器２の壁部２ａに設けられた射出口２４に向けて反射させるリフレクタ２７（反射鏡）を備えている。
リフレクタ２７は、曲面状の反射部２７Ａを主体として構成されたガラス製のもので、反射部２７Ａの内面（反射面２７ａ）にスパッタ等の蒸着によって成膜された誘電体多層膜２３が形成されている。この誘電体多層膜２３によって、可視光を反射して赤外線を透過するコールドミラーとされている。
【００４２】
リフレクタ２７は、例えば反射面２７ａの焦点位置と電極１０Ａ，１０Ｂの中心位置（放電部１５）とが略一致するように、その開口を放電ランプ４の膨出部１１Ａ及び射出口２１に向けた状態で放電ランプ４の近傍に配置されている。具体的には、図３に示すように、楕円型共振器２内において放電ランプ４よりも内側に配置されており、放電ランプ４を介して射出口２４と対向するように、支持体２６によって放電ランプ４の膨出部１１Ａ（放電部１５）及び射出口２４と略同じ高さに設置されている。
このようなリフレクタ２７を設けることにより、放電ランプ４から放射された発光光を射出口２４から射出方向を揃えて射出することが可能となるので、高輝度な点光源を得ることができる。
【００４３】
また、射出口２４の開口部には金属メッシュ３３が設けられている。
金属メッシュ３３は、間隔がマイクロ波の波長の１／４以下の格子部材からなるもので、マイクロ波を遮蔽する遮蔽部材として機能する。この金属メッシュ３３により、楕円型共振器２内で共振するマイクロ波が外部に透過することが防止される。このような金属メッシュ３３を射出口２４に設けることにより、射出口２４の口径ｄ２の寸法を自在に設定することが可能となるので、ランプ光の取り出し効率を高めるために射出口２４の口径ｄ２をマイクロ波の波長の１／４よりも大きい寸法に設定した場合でも金属メッシュ３３によってマイクロ波の漏洩が防止される。
【００４４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図４を用いて説明する。図４は、第３の実施形態の光源装置の全体構成を示す側面図である。本実施形態の光源装置３０は、給電アンテナ８の先端に反射鏡３１が設けられている点において第１の実施形態と異なっている。
【００４５】
反射鏡３１は、給電アンテナ８の先端側に設けられており、給電アンテナ８と別体であっても、一体形成されていてもよい。反射鏡３１はテーパー形状をなし、その周面３１ａには酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の蒸着膜からなる反射膜３２が形成されている。本実施形態では反射鏡３１のテーパー角度θが４５°に設定されている。なお、反射鏡３１のテーパー角度はこれに限ったものではない。
【００４６】
反射鏡３１は、円錐の頂部を楕円型共振器２の壁部２ｂに向けた状態で、第１焦点ｑ１に配置された放電ランプ４の放電部１５と略同じ高さに設置されている。
【００４７】
このような光源装置３０を駆動させると、給電アンテナ８から放射されたマイクロ波が楕円型共振器２内を共振して、第１焦点ｑ１に位置する放電ランプ４へと集中する。その一方で、マイクロ波エネルギーによって発光する放電ランプ４の発光光は、マイクロ波とは逆に第２焦点ｑ２へ集中する。第２焦点ｑ２に集中した放電ランプ４の発光光は、反射鏡３１の周面３２ａに設けられた反射膜３２によって射出口２２へ向けて反射されて、射出口２２から外部へと放射される。
【００４８】
本実施形態の光源装置３０によれば、楕円型共振器２を用いることによって生じる共焦点への光の集中を利用して、ランプ光の利用効率を高めることが可能となる。また、反射鏡３１のテーパー角度θを調整することによって所望の方向（所望の位置に設けられた射出口）へと確実に反射させることができる。
【００４９】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について図５を用いて説明する。図５は、第４の実施形態の光源装置の全体構成を示す側面図である。本実施形態の光源装置４０は、放電ランプ４を横置きにした点において先の実施形態と異なっている。
先の各実施形態では、放電ランプ４の電極１０Ａ，１０Ｂの延在方向と給電アンテナ８との突出方向とを一致させてあったが、本実施形態では、電極１０Ａ，１０Ｂの延在方向と給電アンテナ８との延在方向とが垂直になるように支持体４２によって横向きに設置されている。ここで、楕円型共振器２の厚さ方向において、給電アンテナ８と放電ランプ４の電極１０Ａ，１０Ｂとの高さ位置を一致させておく。
楕円型共振器２には、第２焦点ｑ２の延長上の壁部２ｄに射出口４１が設けられており、この射出口４１を通じて放電ランプ４からの発光光が外部へと放射される。
【００５０】
本実施形態によっても、第２焦点ｑ２に位置する給電アンテナ８から放射されたマイクロ波を第１焦点ｑ１に位置する放電ランプ４（放電部）へと効率よく集中させることが可能となり、安定発光が得られる。これにより、エネルギーの利用効率が向上し、従来と同じエネルギーであってもより高輝度な発光を得ることができる。
【００５１】
また、図６に示すように、放電ランプ４の一方の封止部１１Ｂ（共振器の中央部側に位置する封止部１１Ｂ）にリフレクタ２７を取り付けてもよい。この場合、給電アンテナ８の先端と放電ランプ４の放電部１５とを結ぶ直線上にある楕円型共振器２の壁部２ａに射出口２１を設けておく。
なお、楕円型共振器２内における放電ランプ４の設置状態は、後述するプロジェクタへの組み込みを考慮して適宜選択されるようにしてもよい。
【００５２】
（プロジェクタ）
次に、上記実施形態の光源装置を用いたプロジェクタについて説明する。
図７は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、上記した本発明の光源装置１を備えたランプユニット１１０２が設けられている。ランプユニットには光源装置１の他、上記した本発明の光源装置２０，３０，４０のうちのいずれかを用いることが可能である。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル（光変調部）１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。
【００５３】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４（投射部）を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００５４】
プロジェクタ１１００は、上述した実施形態の光源装置を備えている。光源装置は失透が長期的に抑制されるものであるため高輝度な照明光を長期に亘って照射することが可能である。このため、プロジェクタ１１００は、長寿命化され、表示品位が高く信頼性の高い投写像を得ることができる。また、小型な光源装置１を備えたことにより、全体が小型化されかつ軽量なプロジェクタを得ることができる。
【００５５】
また、上記実施形態でのプロジェクタ１１００は、光変調部として液晶パネルを用いている。しかし、これに限らず、一般に、入射光を画像情報に応じて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを使用しても良い。なお、マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）（登録商標）を用いることができる。なお、マイクロミラー型光変調装置を用いた場合には、入射偏光板や射出偏光板などは不要とすることができ、偏光変換素子も不要とすることができる。
【００５６】
先に記載の光源装置は、透過型液晶方式のプロジェクタ１１００に用いられている。しかし、これに限らず、反射型液晶方式であるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）方式などを採用したプロジェクタに用いられても同様の効果を奏することが可能である。
【００５７】
先の実施形態での光変調部は、液晶パネルを３枚使用する３板方式であっても、液晶パネルを１枚使用する単板方式を用いても良い。なお、単板方式を用いた場合には、照明光学系の色分離光学系や色合成光学系などは不要とすることができる。
【００５８】
また、光源装置は、外部に設置される投射面に光学像の投射を行うフロントタイプのプロジェクタに適用している。しかし、これに限らず、プロジェクタの内部にスクリーンを有して、そのスクリーンに光学像を投射するリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
例えば、先の実施形態における光源装置１，２０，３０，４０では、マイクロ波電源やＡＣ電源を採用することが可能である。
【００６１】
また、先の実施形態での光源装置１，２０，３０，４０は、プロジェクタの光源として適用している。しかし、これに限らず、小型軽量の光源装置は、他の光学機器に適用しても良い。また、航空、船舶、車輌などの照明機器や、屋内照明機器などへも好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１，２０，３０，４０…光源装置、２…楕円型共振器、４…放電ランプ、６…マイクロ波給電部、８…給電アンテナ、１１…放電管、１０Ａ，１０Ｂ…電極、１５…放電部、２１，２２…射出口、２３…誘電体多層膜、２７…リフレクタ（反射鏡）、３１…反射鏡、３３…金属メッシュ（遮蔽部材）、ｑ１…第１焦点（一方の共焦点）、ｑ２…第２焦点（他方の共焦点）、Ｄ１…長径長さ、Ｄ２…短径長さ、１１００…プロジェクタ
【図１】
2010198906.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月2日(2009.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電管と前記放電管に接続された電極とを備えた放電ランプを楕円型共振器の一方の共焦点に配置し、前記放電ランプにマイクロ波を供給する給電アンテナを前記楕円型共振器の他方の共焦点に配置したことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記楕円型共振器の壁部に、前記放電ランプの発光光を前記楕円型共振器の外部に射出させる射出口が形成されていることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記楕円型共振器の内部に、前記放電ランプの発光光を前記射出口に向けて反射させる反射鏡が設けられていることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項４】
前記反射鏡が、前記放電ランプ及び前記射出口に向かって開口する笠形であることを特徴とする請求項３記載の光源装置。
【請求項５】
前記反射鏡が、前記給電アンテナと同一の前記共焦点に配置されていることを特徴とする請求項３記載の光源装置。
【請求項６】
前記射出口が、前記反射鏡及び前記給電アンテナと同じ共焦点の前記壁部に形成されており、
前記反射鏡が、前記発光光を前記射出口に向けて反射させるテーパー状の反射面を有していることを特徴とする請求項５記載の光源装置。
【請求項７】
前記反射鏡と、前記放電ランプの放電部とが、前記楕円型共振器の厚さ方向で略同一の高さに配置されていることを特徴とする請求項３ないし６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記給電アンテナの先端と、前記放電ランプの放電部とが、前記楕円型共振器の厚さ方向で略同一の高さに配置されている
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記給電アンテナの前記楕円型共振器の内部への突出長さが、前記マイクロ波の波長の１／４に略等しいことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記射出口が、前記壁部に形成された開口部または透光性部材からなる窓部であることを特徴とする請求項２ないし９のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記射出口の口径が、前記マイクロ波の波長の１／４以下であることを特徴とする請求項１０記載の光源装置。
【請求項１２】
前記射出口に、前記マイクロ波を遮蔽する遮蔽部材が設けられていることを特徴とする請求項１０記載の光源装置。
【請求項１３】
前記遮蔽部材が、間隔が前記マイクロ波の波長の１／４以下の格子部材であることを特徴とする請求項１２記載の光源装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の光源装置を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明によれば、楕円型共振器の２つの共焦点のうち、一方の共焦点に放電ランプを配置し、他方の共焦点にマイクロ波を供給する給電アンテナを配置することによって、給電アンテナから楕円型共振器内に放射されたマイクロ波が共振器内部で共振して、一方の共焦点、つまり放電ランプへと集中し、この集中したマイクロ波によって放電ランプが発光することとなる。このように、マイクロ波を放電ランプへ効率よく集中させることができるので、従来の円筒型共振器を用いた構成よりもマイクロ波の利用効率が向上し、従来と同じエネルギーであってもより高輝度発光を得ることができる。また、放電の安定化なども図られ、従来よりも安定した発光状態が得られるようになる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
リフレクタ２７は、例えば反射面２７ａの焦点位置と電極１０Ａ，１０Ｂの中心位置（放電部１５）とが略一致するように、その開口を放電ランプ４の膨出部１１Ａ及び射出口２４に向けた状態で放電ランプ４の近傍に配置されている。具体的には、図３に示すように、楕円型共振器２内において放電ランプ４よりも内側に配置されており、放電ランプ４を介して射出口２４と対向するように、支持体２６によって放電ランプ４の膨出部１１Ａ（放電部１５）及び射出口２４と略同じ高さに設置されている。
このようなリフレクタ２７を設けることにより、放電ランプ４から放射された発光光を射出口２４から射出方向を揃えて射出することが可能となるので、高輝度な点光源を得ることができる。