(57)【要約】    【課題】  マイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタにおいて、光源装置に、発光管からの光の一部を楕円面リフレクタに向けて反射する反射光学系を設けた場合であっても、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることのないプロジェクタを提供する。    【解決手段】  光源装置１１０Ａ及びインテグレータロッド１２０Ａを有する照明装置１００Ａと、リレー光学系１４０Ａと、マイクロミラー型変調装置２００と、投写光学系３００Ａとを備え、カラーホイール１３０における各カラーフィルタはダイクロイックミラーからなり、インテグレータロッド１２０の光入射面には、中央部に開口部を有するリサイクルミラー１２２Ａが形成されたプロジェクタであって、発光管１１２には、発光管から被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ１１４Ａに向けて反射する補助ミラー１１６Ａが取り付けられていることを特徴とするプロジェクタ。【選択図】  図１
2006106525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楕円面リフレクタ及び前記楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管を有する光源装置並びに前記楕円面リフレクタの第２焦点近傍に光入射面を有し前記光源装置からの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドを備えた照明装置と、
前記インテグレータロッドの光射出面側に配置されたカラーホイールと、
前記照明装置からの光を被照明領域に導くリレー光学系と、
前記リレー光学系からの光を画像情報に応じて変調するマイクロミラー型変調装置と、
前記マイクロミラー型変調装置で変調された光を投写する投写光学系とを備え、
前記カラーホイールにおける各カラーフィルタは、所定の色光を通過し他の色光を反射するダイクロイックミラーからなり、
前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に開口部を有するリサイクルミラーが形成されたプロジェクタであって、
前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に放射される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する補助ミラーが取り付けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記補助ミラーは、前記発光管に対する位置調整がなされた後に前記発光管に固定されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプロジェクタにおいて、
前記補助ミラーは、前記発光管における前記楕円面リフレクタの反対側の封止部に固定されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記補助ミラーは、石英ガラスからなることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記補助ミラーの内面には、誘電体多層膜からなる反射膜が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの第１焦点距離をｆ１としたとき、６ｍｍ≦ｆ１≦１８ｍｍなる関係を満たすことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの第２焦点距離をｆ２としたとき、３０ｍｍ≦ｆ２≦９０ｍｍなる関係を満たすことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの有効反射面の径をＤとしたとき、３０ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍなる関係を満たすことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記照明装置の光軸の前記楕円面リフレクタ基端側部分と前記発光管の発光中心から前記楕円面リフレクタに向けて放射される光とがなす最大角度をθとしたとき、９０°≦θ≦１１０°なる関係を満たすことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記楕円面リフレクタの第１焦点距離をｆ１とし、前記楕円面リフレクタの第２焦点距離をｆ２とし、前記発光管のアーク長をＡＬとし、前記リサイクルミラーの開口部の直径をｄとしたとき、１．５×（ｆ２／ｆ１）×ＡＬ≦ｄ≦２．０×（ｆ２／ｆ１）×ＡＬなる関係を満たす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】
本発明はプロジェクタに関する。 
【背景技術】
【０００２】
図１３は、従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ１０００ａを説明するために示す図である。図１３（ａ）は従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ１０００ａの光学系を示す図であり、図１３（ｂ）は従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ１０００ａにおける光源装置１１０ａを示す図である。
【０００３】
従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ１０００ａは、図１３（ａ）に示すように、集束光を射出する光源装置１１０ａ及び光源装置１１０ａからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド１２０ａを有する照明装置１００ａと、照明装置１００ａからの光を被照明領域に導くリレー光学系１４０ａと、リレー光学系１４０ａからの光を画像情報に応じて変調するマイクロミラー型変調装置２００ａと、マイクロミラー型変調装置２００ａで変調された光を投写する投写光学系３００ａとを備えている。そして、インテグレータロッド１２０ａの光入射面側にはカラーホイール１３０ａが設けられている。
【０００４】
光源装置１１０ａは、図１３（ｂ）に示すように、楕円面リフレクタ１１４ａ及び楕円面リフレクタ１１４ａの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２ａを有するとともに、楕円面リフレクタ１１４ａから射出される集束光のうち中心部の光を通過させるとともに、周辺部の光を反射することにより、周辺部の光をその入射方向に対して逆方向に戻す反射光学系１６０をさらに有している。
【０００５】
このため、従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ１０００ａによれば、反射光学系１６０の作用により、光源装置１１０ａから射出される集束光の角度を小さくすることができるため、インテグレータロッド１２０ａに入射する集束光の入射角度を小さくすることができ、照明装置における照明光の利用効率を容易に向上させることが可能となる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしながら、従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ１０００ａにおいては、反射光学系１６０は、楕円面リフレクタ１１４ａから射出される集束光のうち周辺部の光を反射する必要があるため、楕円面リフレクタ１１４ａと同等の大きさを有することが必要であり、光源装置が大掛かりとなるという問題があった。また、その結果、楕円面リフレクタ１１４ａの開口部を大きな反射光学系１６０で塞ぐことになるため、光源装置の冷却効率が低下するという問題があった。
【０００７】
そこで、従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ１０００ａにおいて、光源装置の構造を簡素化するとともに、光源装置の冷却効率を低下させないようにするために、反射光学系１６０の代わりに、図１４に示すような反射光学系１７０を用いることが考えられる。図１４は、従来の他の光源装置１１０ｂを示す図である。
従来の他の光源装置１１０ｂは、図１４に示すように、楕円面リフレクタ１１４ｂ及び楕円面リフレクタ１１４ｂの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２ｂを有するとともに、楕円面リフレクタ１１４ｂから被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ１１４ｂに向けて反射する反射光学系１７０をさらに有している。この反射光学系１７０は、発光管１１２ｂの管球外面に形成された反射膜からなっている。
【０００８】
このため、従来の他の光源装置１１０ｂを用いれば、反射光学系１７０は、楕円面リフレクタ１１４ｂから被照明領域側に放射される光を、発光管１１２ｂの管球外面に形成された反射膜によって反射することになるため、光源装置を簡素化することができるようになる。また、これにより、光源装置の冷却効率を低下させることもなくなる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２２２８２０号公報
【特許文献２】国際公開第０３／０３３９５９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、本発明者の解析によれば、現在一般に流通している発光管においては、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあることが判明した。このため、上記のような従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ１０００ａにおいて、反射光学系１６０に代えて、従来の他の光源装置１１０ｂにおける反射光学系１７０を用いた場合には、確かに、光源装置を簡素化することができ、光源装置の冷却効率を低下させることもなくなるが、その一方、反射光学系１７０で楕円面リフレクタに向けて反射される光は、必ずしも発光管の発光部を通過しなくなる。その結果、そのような光が楕円面リフレクタで反射された場合、インテグレータロッド１２０ａの光入射面に正しく到達しなくなり、光利用効率が低下するとともに迷光レベルを増加させてしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、マイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタにおいて、光源装置に、発光管からの光の一部を楕円面リフレクタに向けて反射する反射光学系を設けた場合であっても、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることのないプロジェクタ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】
【００１２】
本発明のプロジェクタは、楕円面リフレクタ及び前記楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管を有する光源装置並びに前記楕円面リフレクタの第２焦点近傍に光入射面を有し前記光源装置からの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドを備えた照明装置と、前記インテグレータロッドの光射出面側に配置されたカラーホイールと、前記照明装置からの光を被照明領域に導くリレー光学系と、前記リレー光学系からの光を画像情報に応じて変調するマイクロミラー型変調装置と、前記マイクロミラー型変調装置で変調された光を投写する投写光学系とを備え、前記カラーホイールにおける各カラーフィルタは、所定の色光を通過し他の色光を反射するダイクロイックミラーからなり、前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に開口部を有するリサイクルミラーが形成されたプロジェクタであって、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に放射される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する補助ミラーが取り付けられていることを特徴とする。
【００１３】
このため、本発明のプロジェクタによれば、発光管には上記した反射光学系としての補助ミラーが取り付けられているため、光源装置から射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッドに入射する集束光の入射角度を小さくすることができ、照明装置における照明光の利用効率を容易に向上させることが可能となる。
【００１４】
また、本発明のプロジェクタによれば、発光管には上記した反射光学系としての補助ミラーが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、本発明のプロジェクタは、マイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタにおいて、光源装置に、発光管からの光の一部を楕円面リフレクタに向けて反射する反射光学系を設けた場合であっても、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることのないプロジェクタとなる。
【００１５】
また、本発明のプロジェクタによれば、カラーホイールにおける各カラーフィルタは、所定の色光を通過し他の色光を反射するダイクロイックミラーからなり、インテグレータロッドの光入射面には、中央部に開口部を有するリサイクルミラーが形成された光学系、すなわち、いわゆるＳＣＲ（Sequential Color Recapture）方式の光学系を用いているため、カラーホイールにおける各カラーフィルタで一旦は通過を拒否された色光の再利用を図ることができる。このため、光利用効率を高くすることができる（ＳＣＲ方式については、例えば、特開２００１−２４２４１６号公報参照。）。
【００１６】
ところで、このようなＳＣＲ方式の光学系を用いたプロジェクタにおいて、光利用効率を高くするには、リサイクルミラーの開口部をできるだけ小さくすることが好ましい。しかしながら、本発明のプロジェクタによれば、上記したように、発光管には補助ミラーが取り付けられているため、光源装置から射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッドに入射する集束光の入射角度を小さくすることができるため、リサイクルミラーの開口部を小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。
【００１７】
また、本発明のプロジェクタによれば、発光管には上記のような補助ミラーが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、光源装置から射出される集束光をリサイクルミラーの開口部の中央部に正しく入射させることができるようになるため、リサイクルミラーの開口部をさらに小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。
【００１８】
本発明のプロジェクタにおいては、前記補助ミラーは、前記発光管に対する位置調整がなされた後に前記発光管に固定されていることが好ましい。
【００１９】
このように構成することにより、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整して、上記したばらつきを調整した後、補助ミラーが発光管に固定されることになるため、固定後の補助ミラーは発光管から被照明領域側に放射された光を常に正しく発光管の発光部に向けて反射するようになる。その後、発光管の発光部を通過した光は、楕円面リフレクタで反射されてインテグレータロッドの光入射面に正しく到達するようになるため、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることがなくなる。また、リサイクルミラーの開口部をさらに小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。
【００２０】
本発明のプロジェクタにおいては、前記補助ミラーは、前記発光管における前記楕円面リフレクタの反対側の封止部に固定されていることが好ましい。
【００２１】
このように構成することにより、発光管に対して補助ミラーの位置調整を行い、その後発光管に対して補助ミラーを固定する作業を容易に行うことができるようになる。
【００２２】
本発明のプロジェクタにおいては、前記補助ミラーは、石英ガラスからなることが好ましい。
【００２３】
本発明のプロジェクタにおいては、補助ミラーは、発光管に極めて近接して配置されるため、極めて高温の環境下に置かれることになる。しかしながら、本発明のプロジェクタのように、熱膨張係数が低く耐熱性に優れる石英ガラスで補助ミラーを構成することによって、熱による光学特性の劣化が抑制されるようになる。
【００２４】
本発明のプロジェクタにおいては、前記補助ミラーの内面には、誘電体多層膜からなる反射膜が形成されていることが好ましい。
【００２５】
上記したように、本発明のプロジェクタにおいては、補助ミラーは、発光管に極めて近接して配置されるため、極めて高温の環境下に置かれることになる。しかしながら、本発明のプロジェクタのように、熱膨張係数が低く耐熱性に優れる誘電体多層膜で反射膜を構成することにより、熱による反射特性の劣化が抑制されるようになる。
【００２６】
本発明のプロジェクタにおいては、補助ミラーの反射膜としては、赤外線透過性の反射膜とすることが好ましい。このように構成することにより、発光管から放射されて補助ミラーに到達する赤外線はそのまま補助ミラーを透過するため、補助ミラーの温度上昇が抑制されるようになる。
【００２７】
これらの観点からは、誘電体多層膜として、低屈折誘電体としてのＳｉＯ２と、高光屈折率誘電体としてのＴｉＯ２及び／又はＴａ２Ｏ５とからなる誘電体多層膜を用いることが好ましい。
【００２８】
本発明のプロジェクタにおいては、前記楕円面リフレクタの第１焦点距離をｆ１としたとき、６ｍｍ≦ｆ１≦１８ｍｍなる関係を満たすことが好ましい。
【００２９】
すなわち、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１が６ｍｍ未満になると、発光管の発光中心と楕円面リフレクタの基部との距離が短くなりすぎて、発光管の管球部（通常、直径が６ｍｍ程度である。）と楕円面リフレクタの基部とが接触してしまう可能性が生じてしまう。また、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１が６ｍｍ未満になると、楕円面リフレクタにおける倍率（ｆ２／ｆ１）が大きくなりすぎるため、インテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径が大きくなり、リサイクルミラーの開口部を小さくするのが困難になる。
一方、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１が１８ｍｍを超えると、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要が生じてしまう。その結果、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
この観点から言えば、９ｍｍ≦ｆ１≦１５ｍｍなる関係を満たすことがさらに好ましい。
【００３０】
本発明のプロジェクタにおいては、前記楕円面リフレクタの第２焦点距離をｆ２としたとき、３０ｍｍ≦ｆ２≦９０ｍｍなる関係を満たすことが好ましい。
【００３１】
すなわち、楕円面リフレクタの第２焦点距離ｆ２が３０ｍｍ未満になると、発光管のリード部の被照明領域側の先端（通常、発光管の発光中心から２０ｍｍ〜３５ｍｍ離れている。）とインテグレータロッドの光入射面とが接触してしまう可能性が生じてしまう。
一方、楕円面リフレクタの第２焦点距離ｆ２が９０ｍｍを超えると、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１を比較的長くする必要が生じてしまい、そうなると、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要が生じてしまう。その結果、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。また、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ２が９０ｍｍを超えると、楕円面リフレクタにおける倍率（ｆ２／ｆ１）が大きくなりすぎるため、インテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径が大きくなり、リサイクルミラーの開口部を小さくするのが困難になる。
この観点から言えば、４０ｍｍ≦ｆ２≦７５ｍｍなる関係を満たすことがより好ましい。
【００３２】
本発明のプロジェクタにおいては、前記楕円面リフレクタの有効反射面の径をＤとしたとき、３０ｍｍ≦Ｄ≦５０ｍｍなる関係を満たすことが好ましい。
【００３３】
すなわち、楕円面リフレクタの有効反射面の径Ｄが３０ｍｍ未満になると、発光管からの光を反射する面積が小さくなりすぎてインテグレータロッドに導かれる光の量が不足する可能性が生じる。
一方、楕円面リフレクタの有効反射面の径Ｄが５０ｍｍを超えると、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎて、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
【００３４】
本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置の光軸の前記楕円面リフレクタ基端側部分と前記発光管の発光中心から前記楕円面リフレクタに向けて放射される光とがなす最大角度をθとしたとき、９０°≦θ≦１１０°なる関係を満たすことが好ましい。
【００３５】
すなわち、この最大角度θが９０°未満となると、発光管からの光を反射する楕円面リフレクタの反射面積が小さくなりすぎてインテグレータロッドに導かれる光の量が不足する可能性が生じる。
一方、この最大角度θが１１０°を超えると、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎて、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
このように、本発明のプロジェクタにおいては、従来よりも楕円面リフレクタが小さく構成されているが、１１０°を超える角度で発光管から射出される光は補助ミラーによって反射されて楕円面リフレクタに導かれるので、光利用効率が低下することもない。
【００３６】
本発明のプロジェクタにおいては、前記楕円面リフレクタの第１焦点距離をｆ１とし、前記楕円面リフレクタの第２焦点距離をｆ２とし、前記発光管のアーク長をＡＬとし、前記リサイクルミラーの開口部の直径をｄとしたとき、１．５×（ｆ２／ｆ１）×ＡＬ≦ｄ≦２．０×（ｆ２／ｆ１）×ＡＬなる関係を満たすことが好ましい。
【００３７】
上記したように、ＳＣＲ方式の光学系を用いたプロジェクタにおいて光利用効率を高くするには、リサイクルミラーの開口部の大きさをできるだけ小さくすることが好ましい。その一方、リサイクルミラーの開口部の大きさを小さくしすぎると光源装置からの照明光束がリサイクルミラーの開口部に入りきらなくなるため、かえって光利用効率が低下することとなる。そこで、本発明のプロジェクタにおいては、上記したように、リサイクルミラーの開口部の直径ｄを所定の範囲とすることで、光利用効率の極大化を図っている。
すなわち、インテグレータロッドの光入射面における照明光束Ｂｉのビーム径は発光管のアーク長ＡＬに楕円面リフレクタの倍率（ｆ２／ｆ１）を乗じたものになるが、本発明者の解析によれば、リサイクルミラーの開口部の直径ｄを、この値を１．５〜２．０倍したものの範囲内にすることによって、光利用効率を極大化できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００３９】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａを説明するために示す図である。図１（ａ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの光学系を上面から見た図であり、図１（ｂ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの光学系を側面から見た図であり、図１（ｃ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおけるインテグレータロッド１２０Ａの光入射面を照明光軸に沿って見た図であり、図１（ｄ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおけるインテグレータロッド１２０Ａの光射出面を照明光軸に沿って見た図であり、図１（ｅ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおけるカラーホイール１３０を照明光軸に沿って見た図であり、図１（ｆ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおけるカラーホイール１３０を通過する照明光束を照明光軸に沿って見た図であり、図１（ｇ）は実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおけるマイクロミラー型変調装置２００に照射される照明光束を示す図である。
【００４０】
なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１（ａ）における照明光軸１００Ａａｘ方向）、ｘ軸方向（図１（ａ）における紙面に平行かつｚ軸に直交する方向）及びｙ軸方向（図１（ａ）における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。
【００４１】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、集束光を射出する光源装置１１０Ａ及び光源装置１１０Ａからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド１２０Ａを有する照明装置１００Ａと、照明装置１００Ａからの光を被照明領域に導くリレー光学系１４０と、リレー光学系１４０からの光を画像情報に応じて変調するマイクロミラー型変調装置２００と、マイクロミラー型変調装置２００で変調された光を投写する投写光学系３００とを備えている。
【００４２】
光源装置１１０Ａは、詳細は後述するが、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、楕円面リフレクタ１１４Ａ及び楕円面リフレクタ１１４Ａの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２を有している。そして、発光管１１２には、発光管１１２から被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ１１４Ａに向けて反射する反射光学系としての補助ミラー１１６Ａが取り付けられている。光源装置１１０Ａは、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面近傍で集束する集束光を射出する。
【００４３】
インテグレータロッド１２０Ａの光射出面の形状は、照明領域の輪郭形状が被照射領域の輪郭形状に相似となるような形状とすることが好ましい。例えば、被照射領域の輪郭形状が矩形形状であれば、インテグレータロッド１２０Ａの光射出面の輪郭形状をこれに相似な略矩形形状とすることが好ましい。ただし、光源装置１１０Ａの中心軸はマイクロミラー型変調装置２００の中心軸に対して傾斜して配置されているので、被照射領域を照明する実際の照明領域は、この傾斜に応じて歪んだ輪郭形状を有することになる。従って、このような場合においては、インテグレータロッド１２０Ａの光射出面の形状としては、照明領域の輪郭の歪みを補正するような形状とすることがより好ましい。
インテグレータロッド１２０Ａに入射した光は、インテグレータロッド１２０Ａの内面で反射を繰り返しながらインテグレータロッド１２０Ａ内を通過する。これにより、インテグレータロッド１２０Ａは、光源装置１１０Ａから射出された照度分布が一様でない光を、光射出面において照度分布を一様にすることが可能となる。
【００４４】
インテグレータロッド１２０Ａの光射出面側にはカラーホイール１３０が設けられている。このカラーホイール１３０は、図１（ｅ）に示すように、赤、緑及び青のカラーフィルタが渦巻き状に配置された構造を有している。なお、カラーホイール１３０は省略することも可能であり、この場合に投写される画像はモノクロ画像となる。
【００４５】
リレー光学系１４０は、インテグレータロッド１２０Ａの光射出面の像をマイクロミラー型変調装置２００の画像形成領域上で結像させる機能を有している。なお、図１（ａ）に示されるリレーレンズ１４２は１枚のレンズで構成されているが、複数のレンズを組み合わせた複合レンズにより構成してもよい。
【００４６】
マイクロミラー型変調装置２００は、リレー光学系１４０からの光を画像信号（画像情報）に応じて各画素に対応するマイクロミラーで反射することにより、画像を表す画像光を投写光学系３００へ射出する機能を有する反射方向制御型光変調装置である。マイクロミラー型変調装置２００から射出される画像光は、投写光学系３００を介してスクリーンＳＣＲなどの投写面上に投写される。これにより、画像光の表す画像が投写表示される。
マイクロミラー型変調装置２００と投写光学系３００とは、それぞれの中心軸が一致するように配置されている。なお、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａをあおり投写の構成を有するプロジェクタとする場合には、マイクロミラー型変調装置２００の中心軸に対して投写光学系３００の投写光軸３００ａｘがあおり方向にずれるように構成することが好ましい。
【００４７】
光源装置１１０Ａから射出された照明光束は、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面においては、図１（ｃ）に示すように、断面が円形の照明光束Ｂｉとなり、インテグレータロッド１２０Ａの光射出面においては、図１（ｄ）に示すように、断面が長方形の照明光束Ｂｏとなる。そして、この照明光束Ｂｏは、図１（ｅ）に示すように、カラーホイール１３０を通過することにより、図１（ｆ）に示すような、赤、緑及び青の３色の成分を含む照明光束Ｂｗとなる。そして、この照明光束Ｂｗは、図１（ｇ）に示すように、リレー光学系１４０によって拡大されてマイクロミラー型変調装置２００の画像形成領域上に照射される。
【００４８】
次に、光源装置１１０Ａについて説明する。
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、上述したように、発光管１１２には補助ミラー１１６Ａが取り付けられているため、光源装置１１０Ａから射出される集束光の角度を小さくすることができる。  このため、インテグレータロッド１２０Ａに入射する集束光の入射角度を小さくすることができ、照明装置１００Ａにおける照明光の利用効率を容易に向上させることが可能となる。
【００４９】
また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、上述したように、発光管１１２には補助ミラー１１６Ａが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、マイクロミラー型変調装置２００を備えたプロジェクタにおいて、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることのないプロジェクタとなる。
【００５０】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、カラーホイール１３０における各カラーフィルタは、所定の色光を通過し他の色光を反射するダイクロイックミラーからなる。そして、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面には、中央部に開口部を有するリサイクルミラー１２２Ａが形成されたいわゆるＳＣＲ（Sequential Color Recapture）方式の光学系を用いている。このため、カラーホイール１３０における各カラーフィルタで一旦は通過を拒否された色光の再利用を図ることができる。このため、光利用効率を高くすることができる。
【００５１】
ところで、このようなＳＣＲ方式の光学系を用いたプロジェクタにおいて、光利用効率を高くするには、リサイクルミラーの開口部をできるだけ小さくすることが好ましい。しかしながら、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、上記したように、発光管１１２には補助ミラー１１６Ａが取り付けられているため、光源装置１１０Ａから射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッド１２０Ａに入射する集束光の入射角度を小さくすることができるため、リサイクルミラー１２２Ａの開口部を小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。
【００５２】
また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、発光管１１２には上記のような補助ミラー１１６Ａが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、光源装置１１０Ａから射出される照明光束をリサイクルミラー１２２Ａの開口部の中央部に正しく入射させることができるようになるため、リサイクルミラー１２２Ａの開口部をさらに小さくすることが可能になり、光利用効率をさらに高くすることが可能になる。
【００５３】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、発光管１１２は、中央部に膨出した管球部と管球部から両側に延びる封止部とを有し、発光管１１２の一方側の封止部には楕円面リフレクタ１１４Ａが取り付けられ、他方側の封止部には補助ミラー１１６Ａが取り付けられている。そして、補助ミラー１１６Ａは、発光管１１２に対する位置調整がなされた後に発光管１１２に固定されている。
【００５４】
このため、発光管１１２に対する補助ミラー１１６Ａの取り付け位置を調整して、上記したばらつきを調整した後、補助ミラー１１６Ａが発光管１１２に固定されることになるため、固定後の補助ミラー１１６Ａは発光管１１２から被照明領域側に放射された光を常に正しく発光管１１２の発光部に向けて反射するようになる。その後、発光管１１２の発光部を通過した光は、楕円面リフレクタ１１４Ａで反射されてインテグレータロッド１２０Ａの光入射面に正しく到達するため、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることがなくなる。
【００５５】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、補助ミラー１１６Ａは、発光管１１２における楕円面リフレクタ１１４Ａの反対側の封止部に固定されている。
【００５６】
このため、発光管１１２に対して補助ミラー１１６Ａの位置調整を行い、その後発光管１１２に対して補助ミラー１１６Ａを固定する作業を容易に行うことができるようになる。
【００５７】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、補助ミラー１１６Ａは、石英ガラスからなる。そして、補助ミラー１１６Ａの内面には、誘電体多層膜からなる反射膜が形成されている。
【００５８】
補助ミラー１１６Ａは、発光管１１２に極めて近接して配置されるため、極めて高温の環境下に置かれることになる。しかしながら、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａのように、熱膨張係数が低く耐熱性に優れる石英ガラスで補助ミラーを構成することによって、熱による光学特性の劣化が抑制されるようになる。また、熱膨張係数が低く耐熱性に優れる誘電体多層膜で反射膜を構成することによって、熱による反射特性の劣化が抑制されるようになる。
【００５９】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、補助ミラー１１６Ａの反射膜として、赤外線透過性の反射膜を用いている。このため、発光管１１２から放射されて補助ミラー１１６Ａに到達する赤外線はそのまま補助ミラー１１６Ａを透過するため、補助ミラー１１６Ａの温度上昇が抑制されるようになる。
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、誘電体多層膜として、低屈折誘電体としてのＳｉＯ２と、高屈折率誘電体としてのＴｉＯ２及び／又はＴａ２Ｏ５とからなる誘電体多層膜を用いることとしている。
【００６０】
図２は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおける光源装置１１０Ａを説明するために示す図である。図２（ａ）は光源装置１１０Ａを含む照明装置１００Ａを側面から見た図であり、図２（ｂ）はそれに発光中心から放射される照明光を加えた図である。
図３は、比較例１に係るプロジェクタ１０００ｃにおける光源装置１１０ｃを説明するために示す図である。図３（ａ）は光源装置１１０ｃを含む照明装置１００ｃを側面から見た図であり、図３（ｂ）はそれに発光中心から放射される照明光を加えた図である。
図４は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおける効果を比較例１と対比しながら説明するために示す図である。図４（ａ）はインテグレータロッド１２０Ａの光入射面における照明光束Ｂｉの光強度分布を示す図であり、図４（ｂ）はインテグレータロッド１２０Ａの光入射面における照明光束Ｂｉの光強度分布を２次元的に示す図である。
【００６１】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、図２に示すように、楕円面リフレクタ１１４Ａの第１焦点距離ｆ１は９ｍｍであり、楕円面リフレクタ１１４Ａの第２焦点距離ｆ２は６０ｍｍであり、楕円面リフレクタ１１４Ａの有効反射面の径Ｄは３６ｍｍである。そして、図示しないが、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面の上下方向に沿った長さは１０ｍｍであり、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面の左右方向に沿った長さは１３．３ｍｍであり、開口部の直径は７ｍｍであり、発光管１１２のアーク長ＡＬは０．８ｍｍである。
【００６２】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、楕円面リフレクタ１１４Ａの第１焦点距離ｆ１が９ｍｍであるため、発光管１１２の管球部と楕円面リフレクタ１１４Ａの基部とが接触してしまうことがない。また、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要もなくなる。
【００６３】
また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、楕円面リフレクタ１１４Ａの第２焦点距離ｆ２が６０ｍｍであるため、発光管１１２のリード部の先端とインテグレータロッド１２０Ａの光入射面とが接触してしまうことがない。
【００６４】
ここで、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面における照明光束Ｂｉのビーム径ｄｉは、発光管１１２の電極間で発生するアーク中央部の電極方向に沿った方向の直径に、楕円面リフレクタ１１４Ａにおける倍率（ｆ２／ｆ１）を乗じた大きさになるはずであるが、実際は、発光管１１２における管球の管材によるレンズ効果、発光管１１２表面及び楕円面リフレクタ１１４Ａ表面での散乱、楕円面リフレクタ１１４Ａ及び補助ミラー１１６Ａの形状誤差等により、それよりも大きくなってしまう。しかしながら、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、発光管１１２に対して別体の補助ミラー１１６Ａを位置調整して取り付けることができるため、発光管１１２、楕円面リフレクタ１１４Ａ及び補助ミラー１１６Ａの相対位置のずれによって、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面における照明光束Ｂｉのビーム径ｄｉが大きくなるのを防止することができる。
【００６５】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、リサイクルミラー１２２Ａの開口部の直径ｄを、発光管１１２のアーク長ＡＬの半分の値に楕円面リフレクタ１１４Ａにおける倍率（ｆ２／ｆ１）を乗じた大きさの３〜４倍の大きさ、すなわち、リサイクルミラー１２２Ａの開口部の直径ｄを、発光管１１２のアーク長ＡＬに楕円面リフレクタ１１４Ａにおける倍率（ｆ２／ｆ１）を乗じた大きさの１．５〜２．０倍の大きさとすることによって、光利用効率の極大化を図っている。
【００６６】
具体的には、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、楕円面リフレクタ１１４Ａにおける倍率（ｆ２／ｆ１）は６．７となり、発光管１１２のアーク長ＡＬは０．８ｍｍであるから、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面における照明光束Ｂｉのビーム径ｄｉは、計算上では５．３ｍｍとなる。従って、リサイクルミラー１２２Ａの開口部の直径ｄは、計算により算出されたビーム径ｄｉの値を１．５〜２．０倍した大きさである８．０ｍｍ〜１０．７ｍｍとすればよいこととなる。ここで、図４（ａ）からも明らかなように、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面における照明光束Ｂｉにおいて、その照度のピーク値に対して１０％の照度を有する光のビーム径は６．４ｍｍであるから、上記のようにリサイクルミラー１２２Ａの開口部の直径ｄを８．０ｍｍ〜１０．７ｍｍの範囲に設定することで、光源装置１１０Ａからの光を十分にインテグレータロッド１２０Ａに取り込むことができるようになる。
【００６７】
これに対して、比較例１に係るプロジェクタ１０００ｃ（図示せず。）は、図３に示すように、楕円面リフレクタ１１４ｃの第１焦点距離ｆ１は９ｍｍであり、楕円面リフレクタ１１４ｃの第２焦点距離ｆ２は６０ｍｍであり、図示しないが、発光管１１２のアーク長ＡＬは０．８ｍｍであるなど、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａとほぼ同様の構成を有しているが、補助ミラーではなく発光管１１２の管球外面に反射膜１１６ｃが形成されている点で、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａとは異なっている。このため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあった場合には、反射膜１１６ｃで反射された光が再び発光管１１２の発光中心に戻らない等の理由により、インテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径は、実施形態１の場合と比較して大きくなってしまう。これは、図４（ａ）に示すように、比較例１の場合のインテグレータロッドの光入射面における照明光束において、その照度のピーク値に対して１０％の照度を有する光のビーム径は１０ｍｍとなることからも明らかである。
【００６８】
このため、比較例１に係るプロジェクタ１０００ｃにおいては、インテグレータロッドとして実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおけるインテグレータロッド１２０Ａを用いた場合には、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面における照明光束Ｂｉにおいて、その照度のピーク値に対して１０％の照度を有する光のビーム径は１０ｍｍであるから、上記のようにリサイクルミラー１２２Ａの開口部の直径ｄを８．０ｍｍ〜１０．７ｍｍの範囲に設定すると、光源装置１１０ｃからの光をインテグレータロッド１２０Ａの開口部に入れることが困難となる。
【００６９】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａによれば、楕円面リフレクタ１１４Ａの有効反射面の径Ｄが３６ｍｍであるため、発光管１１２からの光を反射する楕円面リフレクタ１１４Ａの反射面積が十分大きく、インテグレータロッド１２０Ａに導かれる光の量を十分な量にすることができる。また、楕円面リフレクタ自身が従来よりも小さいため、照明装置１００Ａの小型化を図ることができる。
【００７０】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、照明装置１００Ａの照明光軸１００Ａａｘの楕円面リフレクタ１１４Ａ基端側部分と発光管１１２の発光中心から楕円面リフレクタ１１４Ａに向けて放射される光とがなす最大角度θは１０５°である。
【００７１】
このため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、楕円面リフレクタ１１４Ａ自身を従来よりも小さくできるため、照明装置１００Ａの小型化を図ることができる。
また、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、従来よりも楕円面リフレクタ１１４Ａが小さく構成されているが、１０５°を超える角度で発光管１１２から射出される光は補助ミラー１１６Ａによって反射されて楕円面リフレクタ１１４Ａに導かれるので、光利用効率が低下することもない。
【００７２】
〔実施形態２〕
図５は、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおける効果を比較例２と対比しながら説明するために示す図である。図５（ａ）はインテグレータロッドの光入射面における照明光束の光強度分布を示す図であり、図５（ｂ）は実施形態２におけるインテグレータロッドの光入射面における照明光束の光強度分布を２次元的に示す図である。
【００７３】
実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂ（図示せず。）は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａと同様の構成を有している。すなわち、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、図示は省略するが、集束光を射出する光源装置１１０Ｂ及び光源装置１１０Ｂからの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド１２０Ｂを有する照明装置１００Ｂと、上記したリレー光学系１４０と、マイクロミラー型変調装置２００と、投写光学系３００とを備えている。光源装置１１０Ｂは、楕円面リフレクタ１１４Ｂ及び楕円面リフレクタ１１４Ｂの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２とを有している。そして、発光管１１２には、発光管１１２から被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ１１４Ｂに向けて反射する反射光学系としての補助ミラー１１６Ｂが取り付けられている。
【００７４】
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、上述したように、発光管１１２には補助ミラー１１６Ｂが取り付けられているため、光源装置１１０Ｂから射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッド１２０Ｂに入射する集束光の入射角度を小さくすることができ、照明装置１００Ｂにおける照明光の利用効率を容易に向上させることが可能となる。
【００７５】
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、上述したように、発光管１１２には補助ミラー１１６Ｂが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、マイクロミラー型変調装置２００を備えたプロジェクタにおいて、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることのないプロジェクタとなる。
【００７６】
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、図示しないが、楕円面リフレクタ１１４Ｂの第１焦点距離ｆ１は１２ｍｍであり、楕円面リフレクタ１１４Ｂの第２焦点距離ｆ２は６０ｍｍであり、楕円面リフレクタ１１４Ａの有効反射面の径Ｄは３６ｍｍである。そして、インテグレータロッド１２０Ｂの光入射面の上下方向に沿った長さは８ｍｍであり、インテグレータロッド１２０Ｂの光入射面の左右方向に沿った長さは１０．７ｍｍであり、開口部の直径は６ｍｍであり、発光管１１２のアーク長ＡＬは０．８ｍｍである。
【００７７】
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、楕円面リフレクタ１１４Ｂの第１焦点距離ｆ１が１２ｍｍであるため、発光管１１２の管球部と楕円面リフレクタ１１４Ｂの基部とが接触してしまうことがない。また、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要もなくなる。
【００７８】
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、楕円面リフレクタ１１４Ｂの第２焦点距離ｆ２が６０ｍｍであるため、発光管１１２のリード部の先端とインテグレータロッド１２０Ｂの光入射面とが接触してしまうことがない。
【００７９】
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、発光管１１２に対して別体の補助ミラー１１６Ｂを位置調整して取り付けることができるため、発光管１１２、楕円面リフレクタ１１４Ｂ及び補助ミラー１１６Ｂの相対位置のずれによってインテグレータロッド１２０Ｂの光入射面における照明光束Ｂｉのビーム径ｄｉが大きくなるのを防止することができる。
【００８０】
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ａにおいても、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａの場合と同様に、リサイクルミラー１２２Ｂ（図示せず。）の開口部の直径ｄを、発光管１１２のアーク長ＡＬに楕円面リフレクタ１１４Ｂにおける倍率（ｆ２／ｆ１）を乗じた大きさの１．５〜２．０倍の大きさとすることによって、光利用効率の極大化を図っている。
【００８１】
具体的には、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、楕円面リフレクタ１１４Ｂにおける倍率（ｆ２／ｆ１）は５．０となり、発光管１１２のアーク長ＡＬは０．８ｍｍであるから、インテグレータロッド１２０Ａの光入射面における照明光束Ｂｉのビーム径ｄｉは、計算上では４．０ｍｍとなる。従って、リサイクルミラー１２２Ｂの開口部の直径ｄは、計算により算出されたビーム径ｄｉの値を１．５〜２．０倍した大きさである６．０ｍｍ〜８．０ｍｍとすればよいこととなる。ここで、図５（ａ）からも明らかなように、インテグレータロッド１２０Ｂの光入射面における照明光束Ｂｉにおいて、その照度のピーク値に対して１０％の照度を有する光のビーム径は４．５ｍｍであるから、上記のようにリサイクルミラー１２２Ｂの開口部の直径ｄを６．０ｍｍ〜８．０ｍｍの範囲に設定することで、光源装置１１０Ｂからの光を十分にインテグレータロッド１２０Ｂに取り込むことができるようになる。
【００８２】
これに対して、比較例２に係るプロジェクタ１０００ｄ（図示せず。）は、図示しないが、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１は９ｍｍであり、楕円面リフレクタの第２焦点距離ｆ２は６０ｍｍであり、発光管のアーク長ＡＬは０．８ｍｍであるなど、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂとほぼ同様の構成を有しているが、補助ミラーではなく発光管の管球外面に反射膜が形成されている点で、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂとは異なっている。このため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあった場合には、反射膜で反射された光が再び発光管の発光中心に戻らない等の理由により、インテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径は、実施形態２の場合と比較して大きくなってしまう。これは、図５（ａ）に示すように、比較例２の場合のインテグレータロッドの光入射面における照明光束において、その照度のピーク値に対して１０％の照度を有する光のビーム径は６．４ｍｍとなることからも明らかである。
【００８３】
このため、比較例２に係るプロジェクタ１０００ｄにおいては、インテグレータロッドとして実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおけるインテグレータロッド１２０Ｂを用いた場合には、インテグレータロッド１２０Ｂの光入射面における照明光束Ｂｉにおいて、その照度のピーク値に対して１０％の照度を有する光のビーム径は６．４ｍｍであるから、上記のようにリサイクルミラー１２２Ｂの開口部の直径ｄを６．０ｍｍ〜８．０ｍｍの範囲に設定すると、光源装置からの光をインテグレータロッド１２０Ｂの開口部に入れることが困難となる。
【００８４】
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、楕円面リフレクタ１１４Ｂの有効反射面の径Ｄが３６ｍｍであるため、発光管１１２からの光を反射する楕円面リフレクタ１１４Ｂの反射面積が十分大きく、インテグレータロッド１２０Ｂに導かれる光の量を十分な量にすることができる。また、楕円面リフレクタ自身が従来よりも小さいため、照明装置１００Ｂの小型化を図ることができる。
【００８５】
実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、照明装置１００Ｂの照明光軸１００Ｂａｘの楕円面リフレクタ１１４Ｂ基端側部分と発光管１１２の発光中心から楕円面リフレクタ１１４Ｂに向けて放射される光とがなす最大角度θは１０５°である。
【００８６】
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、楕円面リフレクタ１１４Ｂ自身を従来よりも小さくできるため、照明装置１００Ｂの小型化を図ることができる。
また、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、従来よりも楕円面リフレクタ１１４Ｂが小さく構成されているが、１０５°を超える角度で発光管１１２から射出される光は補助ミラー１１６Ｂによって反射されて楕円面リフレクタ１１４Ｂに導かれるので、光利用効率が低下することもない。
【００８７】
図６は、実施形態１及び２に係るプロジェクタ１０００Ａ，１０００Ｂにおける、楕円面リフレクタの倍率（ｆ２／ｆ１）とインテグレータロッドの光入射面における照明光束のビーム径との関係を示す図である。
図６に示すように、楕円面リフレクタの倍率（ｆ２／ｆ１）が小さいほど、インテグレータロッドの光入射面における照明光束Ｂｉのビーム径ｄｉは小さくなるため、インテグレータロッドのリサイクルミラーの開口部を小さくすることができることがわかる。
但し、上述したように、楕円面リフレクタの倍率（ｆ２／ｆ１）を小さくするために、
楕円面リフレクタの第２焦点距離ｆ２を小さくしすぎること（例えば、第２焦点距離ｆ２を３０ｍｍ未満とすること。）は困難であり、また、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１を大きくしすぎること（例えば、第１焦点距離ｆ１を１８ｍｍ以上とすること。）は困難であるため、これらの範囲内で、楕円面リフレクタの倍率を適宜選択することが好ましい。
【００８８】
なお、インテグレータロッドの光入射面における照明光束Ｂｉのビーム径ｄｉは、発光管のアーク長ＡＬにも依存する。現状では、１ｍｍよりも小さいアーク長を有する発光管を歩留まりよく製造することは容易ではないが、将来、１ｍｍよりも小さいアーク長を有する発光管を歩留まり良く製造することができるようになれば、楕円面リフレクタの倍率を選択する際の自由度を高めることができると考えられる。
【００８９】
〔実施形態３〕
実施形態３は、補助ミラー１１６Ｄが発光管１１２Ｄに対してどのように取り付けられているかを説明するための実施形態である。
図７は、実施形態３に係るプロジェクタに用いる光源装置１１０Ｄの断面図である。図８は、光源装置１１０Ｄにおける発光管１１２Ｄと補助ミラー１１６Ｄとを説明するために示す図である。図９は、補助ミラー１１６Ｄを説明するために示す図である。図９（ａ）は補助ミラー１１６Ｄを光源光軸１１０Ｄａｘに沿って見たときの図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００９０】
図１０は、発光管１１２Ｄに対して補助ミラー１１６Ｄがどのように取り付けられているかを示す図である。図１０（ａ）は図９における光源光軸１１０Ｄａｘに沿った一部断面図であり、図１０（ｂ）は変形例の場合の一部断面図である。図１１は、発光管１１２Ｄに対して補助ミラー１１６Ｄがどのように取り付けられているかを示す図である。図１２（ａ）は図９における光源光軸１１０Ｄａｘに沿った一部断面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図１２は、発光管１１２Ｄに対して補助ミラー１１６Ｄがどのように取り付けられているかを示す図である。図１２（ａ）は図１１（ａ）の変形例の場合の一部断面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【００９１】
まず、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｄ（図示せず。）に用いる光源装置１１０Ｄの構成を説明する。実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｄは、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａと同様の構成を有している。
光源装置１１０Ｄは、図７に示すように、楕円面リフレクタ１１４Ｄの内部に発光管１１２Ｄが配置されている。なお、実施形態３においては、光源装置１１０Ｄの光射出方向を先端側とし、光源装置１１０Ｄの光射出方向と反対方向を基端側として示す。
【００９２】
発光管１１２Ｄは、中央部が球状に膨出した石英ガラス管から構成され、中央部分が発光部１１２Ｄ１とされ、この発光部１１２Ｄ１の前側及び後側の両側に延びる部分が封止部１１２Ｄ２，１１２Ｄ３とされる。
発光部１１２Ｄ１の内部には、内部に所定距離だけ離間して配置される一対のタングステン製の電極１１２Ｄ４，１１２Ｄ４と、水銀、希ガス及び少量のハロゲンとが封入されている。
【００９３】
発光部１１２Ｄ１の前側及び後側の両側に延出する封止部１１２Ｄ２，１１２Ｄ３の内部には、発光部１１２Ｄ１の電極１１２Ｄ４，１１２Ｄ４と電気的に接続されるモリブデン製の金属箔１１２Ｄ５，１１２Ｄ５がそれぞれ挿入され、ガラス材料等で封止されている。各金属箔１１２Ｄ５，１１２Ｄ５には、さらに電極引出線としてのリード線１１２Ｄ６，１１２Ｄ６が接続され、このリード線１１２Ｄ６，１１２Ｄ６は、発光管１１２Ｄの外部まで延出している。
そして、リード線１１２Ｄ６，１１２Ｄ６に電圧を印加すると、図８に示すように、金属箔１１２Ｄ５，１１２Ｄ５を介して電極１１２Ｄ４，１１２Ｄ４間に電位差が生じて放電が生じ、アーク像Ｄが生成し発光部１１２Ｄ１が発光する。
【００９４】
楕円面リフレクタ１１４Ｄは、図７に示すように、発光管１１２Ｄの基端側の封止部１１２Ｄ２が挿通される首状部１１４Ｄ１及びこの首状部１１４Ｄ１から拡がる楕円面状の反射部１１４Ｄ２を備えたガラス製の一体成形品である。
首状部１１４Ｄ１には、中央に挿入孔１１３が形成されており、この挿入孔１１３の中心に封止部１１２Ｄ２が配置される。
反射部１１４Ｄ２は、楕円面状のガラス面に金属薄膜を蒸着形成して構成され、この反射部１１４Ｄ２の反射面１１４Ｄ３は、可視光を反射して赤外線及び紫外線を透過するコールドミラーとされる。
楕円面リフレクタ１１４Ｄの反射面１１４Ｄ３は第１焦点Ｌ１及び第２焦点Ｌ２を有する楕円面であり、光源光軸１１０Ｄａｘ上に第１焦点Ｌ１及び第２焦点Ｌ２が配置されている。
【００９５】
このような楕円面リフレクタ１１４Ｄの反射部１１４Ｄ２内部に配置される発光管１１２Ｄは、発光部１１２Ｄ１内の電極１１２Ｄ４，１１２Ｄ４間の発光中心が第１焦点Ｌ１の近傍となるように配置される。
そして、発光管１１２Ｄを点灯すると、発光部１１２Ｄ１から放射された光は、反射部１１４Ｄ２の反射面１１４Ｄ３で反射されて、楕円面リフレクタ１１４Ｄの第２焦点Ｌ２に収束する収束光となる。楕円面リフレクタ１１４Ｄから射出される光束の中心軸は光源
光軸１１０Ｄａｘと略一致する。
【００９６】
このとき、楕円面リフレクタ１１４Ｄの第２焦点Ｌ２と発光管１１２Ｄの先端側の封止部１１２Ｄ３における先端の端部とを結ぶ境界線Ｌ３及び境界線Ｌ４で示される円錐の内側部分は、楕円面リフレクタ１１４Ｄで反射された光が封止部１１２Ｄ３によって遮られて第２焦点Ｌ２に光を届けることができない、光利用不可能領域となる。言い換えれば、楕円面リフレクタ１１４Ｄの第２焦点Ｌ２と発光管１１２Ｄの先端側の封止部１１２Ｄ３における先端の端部とを結ぶ境界線Ｌ３及び境界線Ｌ４とは、楕円面リフレクタ１１４Ｄで反射され第２焦点Ｌ２へとたどりつく光のうち封止部１１２Ｄ３によって遮られる光線との境界の境界光線である。
【００９７】
このような楕円面リフレクタ１１４Ｄに発光管１１２Ｄを固定する際には、発光管１１２Ｄの後側の封止部１１２Ｄ２を楕円面リフレクタ１１４Ｄの挿入孔１１３に挿入し、発光部１１２Ｄ１内の電極１１２Ｄ４，１１２Ｄ４間の発光中心が楕円面リフレクタ１１４Ｄの第１焦点Ｌ１の近傍となるように配置し、挿入孔１１３内部にシリカ／アルミナを主成分とする無機系接着剤を充填する。
また、反射部１１４Ｄ２の光軸方向寸法は、発光管１１２Ｄの長さ寸法よりも短くなっていて、このように楕円面リフレクタ１１４Ｄに発光管１１２Ｄを固定すると、発光管１１２Ｄの前側の封止部１１２Ｄ３が楕円面リフレクタ１１４Ｄの開口部から突出する。
【００９８】
補助ミラー１１６Ｄは、発光管１１２Ｄの発光部１１２Ｄ１の前側略半分を覆う反射部材であり、図９に示すように、内面側が球面状の反射面１１６Ｄ１とされ、外周面１１６Ｄ２が反射面１１６Ｄ１の曲率に倣うような曲面状に構成された椀形状に構成されている。なお、この反射面１１６Ｄ１には、誘電体多層膜を成膜することにより反射膜が形成され、この反射膜は楕円面リフレクタ１１４Ｄの反射面１１４Ｄ３と同様にコールドミラーとなっている。
【００９９】
また、補助ミラー１１６Ｄの椀形状の底面部分には開口部１１６Ｄ３が形成され、この開口部１１６Ｄ３の内周面は、後述するが、封止部１１２Ｄ３との固定用接着剤が充填される接着面１１６Ｄ４とされる。
さらに、補助ミラー１１６Ｄの椀形状の上端側端面（図９（ｂ）中、左側端面）は、反射面１１６Ｄ１の端縁から外周面１１６Ｄ２の端縁に向かって次第に椀形の高さが小さくなる傾斜面１１６Ｄ５とされている。
傾斜面１１６Ｄ５は、図１０（ａ）に示すように、光源光軸１１０Ｄａｘの基端側と、発光部１１２Ｄ１から放射され直接楕円面リフレクタ１１４Ｄに入射する光束とがなす最大角度θに沿って傾斜する円錐台形状である。尚、最大角度θは、発光部１１２Ｄ１から射出され直接楕円面リフレクタ１１４Ｄに入射される光とがなす最大の角度であり、楕円面リフレクタ１１４Ｄの光源光軸１１０Ｄａｘ方向の長さを短くするために、１０５°以下とするのが好ましい。
【０１００】
このような補助ミラー１１６Ｄは、石英、アルミナセラミックス等の無機系材料から、又は、石英、ネオセラム（シヨツト日本株式会社の登録商標）等の結晶化ガラス、サファイア、アルミナセラミックス等の材料からなり、具体的には、図９（ｂ）に示すように、外径Ｄ１、内径Ｄ２の厚肉の円筒状部材１１６Ｄ６を研磨加工することにより製造することができる。
まず、円筒状部材１１６Ｄ６の一方の端面を凹曲面状に研磨して反射面１１６Ｄ１を形成した後、この反射面１１６Ｄ１に倣うように凸曲面状の外周面１１６Ｄ２を研磨し、傾斜面１１６Ｄ５の研磨を行う。最後に、反射面１１６Ｄ１に例えば五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）及び二酸化珪素（ＳｉＯ２）による誘電体多層膜を蒸着形成する。
【０１０１】
発光管１１２Ｄの発光部１１２Ｄ１に対する補助ミラー１１６Ｄの取付位置は、図１０（ａ）に示すように、光源光軸１１０Ｄａｘの基端側と、発光部１１２Ｄ１から放射され直接楕円面リフレクタ１１４Ｄに入射する光とがなす最大角度θに沿って傾斜面１１６Ｄ５が配置されるような位置で、かつ、境界線Ｌ３及び境界線Ｌ４で示される円錐から外周面１１６Ｄ２がはみ出さない光源光軸１１０Ｄａｘの直交方向位置とする。
【０１０２】
また、実施形態３においては、傾斜面１１６Ｄ５は最大角度θに沿った傾斜面としているが、図１０（ｂ）に示すように、補助ミラー１１６Ｅの反射面１１６Ｅ１に入射されず補助ミラー１１６Ｅの端面１１６Ｅ５によって遮蔽される光の量が少ないのであれば、補助ミラー１１６Ｅの端面１１６Ｅ５を光源光軸１１０Ｄａｘと直交する面として構成してもよい。
【０１０３】
補助ミラー１１６Ｄの発光管１１２Ｄへの固定は、図１０（ａ）に示すように、接着面１１６Ｄ４及び発光管１１２Ｄの先端側の封止部１１２Ｄ３の外周面の間に接着剤１１７を介在させて補助ミラー１１６Ｄを接着固定する。なお、接着剤１１７は、補助ミラー１１６Ｄの外周面１１６Ｄ２に盛り上げるように塗布する。接着剤１１７の材質としては、発光管１１２Ｄを楕円面リフレクタ１１４Ｄに接着固定する場合と同様に、シリカ／アルミナ系の無機系接着剤を採用することができる。
接着剤１１７は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、光源光軸１１０Ｄａｘ回りに間欠的に塗布してもよく、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、光源光軸１１０Ｄａｘ回り全周に塗布してもよい。
【０１０４】
以上説明したように、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、補助ミラー１１６Ｄは、発光管１１２Ｄに対する位置調整がなされた後に発光管１１２Ｄに固定されている。このため、発光管１１２Ｄに対する補助ミラー１１６Ｄの取り付け位置を調整して、発光管１１２Ｄのばらつきを吸収すべく調整した後、補助ミラー１１６Ｄが発光管１１２Ｄに固定されることになるため、固定後の補助ミラー１１６Ｄは発光管１１２Ｄから被照明領域側に放射された光を常に正しく発光管１１２Ｄの発光部（発光中心）に向けて反射するようになる。その後、発光管１１２Ｄの発光部を通過した光は、楕円面リフレクタ１１４Ｄで反射されてインテグレータロッド１２０Ａ（図示せず。）の光入射面に正しく到達するため、光利用効率が低下したり迷光レベルが増加したりすることがなくなる。
【０１０５】
また、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｄによれば、ＳＣＲ方式の光学系を用いるとともに、発光管１１２には補助ミラー１１６Ｄが取り付けられているため、光源装置１１０Ｄから射出される集束光の角度を小さくすることができる。このため、インテグレータロッド１２０Ａに入射する集束光の入射角度を小さくすることができるため、リサイクルミラー１２２Ａ（図示せず。）の開口部を小さくすることが容易になり、光利用効率を高くすることがさらに容易になる。
【０１０６】
また、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｄによれば、発光管１１２には上記のような補助ミラー１１６Ｄが取り付けられているため、発光管毎に、管球の形状・大きさ、電極の配置位置、発光中心の位置などに無視できない程のばらつきがあったとしても、これらのばらつき具合に応じて、発光管に対する補助ミラーの取り付け位置を調整することにより、上記したばらつきを吸収することができるようになる。その結果、光源装置１１０Ｄから射出される集束光をインテグレータロッド１２０Ａの光入射面に形成されたリサイクルミラー１２２Ａの開口部の中央部に入射させることができるようになるため、リサイクルミラー１２０Ａの開口部をさらに小さくすることが容易になり、光利用効率を高くすることがさらに容易になる。
【０１０７】
実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、補助ミラー１１６Ｄは、発光管１１２Ｄにおける楕円面リフレクタ１１４Ｄの反対側の封止部１１２Ｄ３に固定されている。このため、発光管１１２Ｄに対して補助ミラー１１６Ｄの位置調整を行い、その後発光管１１２Ｄに対して補助ミラー１１６Ｄを固定する作業を容易に行うことができる。
【０１０８】
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。 
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａを説明するために示す図。
【図２】実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおける光源装置１１０Ａを説明するために示す図。
【図３】比較例に係るプロジェクタ１０００ｃにおける光源装置１１０ｃを説明するために示す図。
【図４】実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおける効果を説明するために示す図。
【図５】実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおける効果を説明するために示す図。
【図６】実施形態１及び２に係るプロジェクタ１０００Ａ，１０００Ｂにおける効果を説明するために示す図。
【図７】実施形態３に係るプロジェクタに用いる光源装置１１０Ｄの断面図。
【図８】光源装置１１０Ｄにおける発光管１１２Ｄと補助ミラー１１６Ｄとを説明するために示す図。
【図９】補助ミラー１１６Ｄを説明するために示す図。
【図１０】発光管１１２Ｄに対して補助ミラー１１６Ｄがどのように取り付けられているかを示す図。
【図１１】発光管１１２Ｄに対して補助ミラー１１６Ｄがどのように取り付けられているかを示す図。
【図１２】発光管１１２Ｄに対して補助ミラー１１６Ｄがどのように取り付けられているかを示す図。
【図１３】従来のマイクロミラー型変調装置を備えたプロジェクタ１０００ａを説明するために示す図。
【図１４】従来の他の光源装置１１０ｂを示す図。
【符号の説明】
【０１１０】
１００Ａ，１００ａ，１００ｃ，１００ｄ…照明装置、１００Ａａｘ，１００ａａｘ，１００ｃａｘ…照明光軸、１１０Ａ，１１０Ｄ，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…光源装置、１１０Ｄａｘ…光源光軸、１１２，１１２Ｄ，１１２ａ，１１２ｂ…発光管、１１２Ｄ１…発光部、１１２Ｄ２，１１２Ｄ３…封止部、１１２Ｄ４…電極、１１２Ｄ５…金属箔、１１２Ｄ６…リード線、１１３…挿入孔、１１４Ａ，１１４Ｄ，１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ…楕円面リフレクタ、１１４Ｄ１…首状部、１１４Ｄ２…反射部、１１６Ａ，１１６Ｄ，１１６Ｅ…補助ミラー、１１６ｃ…反射膜、１１６Ｄ１，１１６Ｅ１…反射面、１１６Ｄ２…外周面、１１６Ｄ３…開口部、１１６Ｄ４，１１６Ｅ４…接着面、１１６Ｄ５…傾斜面、１１６Ｅ５…端面、１１６Ｄ６…円筒状部材、１２０Ａ，１２０ａ，１２０ｃ…インテグレータロッド、１２２Ａ…リサイクルミラー、１３０，１３０ａ…カラーホイール、１３０ａａｘ…回転軸、１４０，１４０ａ…リレー光学系、１４２…リレーレンズ、１４４…反射ミラー、１５０…フィールドレンズ、１６０，１７０…反射光学系、２００，２００ａ…マイクロミラー型変調装置、３００，３００ａ…投写光学系、３００ａｘ，３００ａａｘ…投写光軸、１０００Ａ，１０００ａ…プロジェクタ、Ｂｉ…インテグレータロッドの光入射面における照明光束、Ｂｏ…インテグレータロッドの光射出面における照明光束、Ｄ１…外径、Ｄ２…内径、Ｌ１…第１焦点、Ｌ２…第２焦点、Ｌ３，Ｌ４…境界線、ＳＣＲ…スクリーン
【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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【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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