(57)【要約】【課題】発光管の適切な温度調整を可能とし、構造の簡素化や騒音の発生を抑えた光源装置を提供すること。【解決手段】本発明の光源装置２５２は、光を射出する発光部１５と第２封止部１６と、第１封止部１７と、を備える発光管１１と、発光部１５の周囲のうちの一部を覆う副反射面１３ａと、第１封止部１７を覆う延伸部２３と、を備える副反射鏡１３と、副反射面１３ａで反射した光とを反射させる主反射鏡１２と、副反射鏡１３を挟んで設けられた第１電極１８と第２電極１９と、を有し、第１電極１８は、第２電極１９よりも発光部１５側にずらして配置され、電圧を印加することでイオン風を起こし、副反射面１３ａと発光部１５との間の空気を流動可能とする。【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、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が形成された副反射部と、前記第１封止部を覆う第１延伸部と、を備える副反射鏡と、
前記発光部から射出した光と、前記副反射面で反射した光とを反射させる主反射鏡と、
前記副反射鏡に対して前記発光管側の反対面側に配置された第１電極と、
前記第１封止部と前記第１延伸部との間に配置された第２電極と、
を有し、
前記第１電極は、前記第２電極よりも前記発光部側にずらして配置され、
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加することでイオン風を起こし、前記副反射面と前記発光部との間の空気を流動可能とすることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第１電極は、絶縁層で覆われ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】
前記第１延伸部に対して、前記第２電極よりも前記発光部から離れた位置に、前記発光管側の面とその反対面とを貫通する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４】
第１電極は、前記第１延伸部から前記副反射面の裏面まで延びていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項５】
前記主反射鏡は、中心軸を中心として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、所定の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、
前記副反射鏡は、前記発光部に対して、前記主反射鏡が設けられた側とは反対側を覆うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項６】
前記発光管は、前記発光部の他方側に一体に設けられた第２封止部を備え、
前記副反射鏡は、前記第２封止部を覆う第２延伸部を備え、
前記副反射鏡と前記発光管との間に配置された第３電極と、
前記第２延伸部に対して前記発光管側の反対面側に配置された第４電極と、を有し、
前記第３電極は、前記第４電極よりも前記発光部側にずらして配置され、
前記第３電極と前記第４電極との間に電圧を印加することでイオン風を起こし、前記副反射面と前記発光部との間の空気を流動可能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】
前記主反射鏡は、中心軸を中心として所定の曲線を回転させることにより得られる回転曲面と略同じ形状をなし、
前記副反射鏡は、前記発光部に対して被照射面側を覆うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の光源装置と、
前記第１電極と前記第２電極との間に交流電圧を印加させる電圧印加部と、
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号公報
【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、冷却風などによる冷却が必要となる。副反射鏡を備える構成の場合、発光部表面のうち副反射鏡により覆われる部分について、冷却が困難となる。この場合、発光部表面のうち副反射鏡により覆われる部分と、それ以外の部分とで異なる放熱性を示すこととなるため、発光管の適切な温度調整が困難になるという問題を生じる。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。また、発光管を冷却するために、送風ファンやダクトを備えることも考えられるが、構造の複雑化や、送風ファンによる騒音の発生といった問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、発光管の適切な温度調整を可能とし、構造の簡素化や騒音の発生を抑えた光源装置、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】
【０００６】
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、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が形成された副反射部と、第１封止部を覆う第１延伸部と、を備える副反射鏡と、発光部から射出した光と、副反射面で反射した光とを反射させる主反射鏡と、副反射鏡に対して発光管側の反対面側に配置された第１電極と、第１封止部と第１延伸部との間に配置された第２電極と、を有し、第１電極は、第２電極よりも発光部側にずらして配置され、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することでイオン風を起こし、副反射面と発光部との間の空気を流動可能とすることを特徴とする。
【０００７】
イオン風により、副反射面と発光部との間の空気を流動させることができるので、発光管のうち副反射鏡に覆われた部分である発光部を効果的に冷却させることができる。これにより、発光管の適切な温度制御が可能となる。また、第１電極と第２電極との間に電圧を印加すればよいので、送風ファンやダクトを用いずに発光部を冷却することができる。これにより、構造の簡素化を図ることや、騒音の発生を抑えることができる。なお、イオン風とは、石英などの絶縁体で構成される副反射鏡を挟んで配置された第１電極と第２電極との間に、所定の電圧を印加した際に生じる沿面放電により発生する風である。第１電極と第２電極との間に所定の電圧を印加した際に、第１電極の周辺で空気の分子がイオン化され、第２電極方向に向かって移動する。このイオン化された空気の移動によって起こる風をイオン風という。
【０００８】
また、沿面放電は、コロナ放電に比べて先端が尖っていない電極でも発生しやすく、広い範囲で空気をイオン化できる場合がある。例えば、先端の平坦な電極であっても、その平坦な部分の略全域の周辺で空気がイオン化される場合があり、より強いイオン風を起こすことが可能となる。したがって、発光部と副反射面との間の空気を大きく流動させて、より効果的に発光部の冷却を行うことができる。
【０００９】
また、沿面放電は交流電圧を印加した場合にも生じさせることができるので、電源から交流電圧が供給される場合であっても、電圧を変換する部品を用いずにイオン風を起こすことができる。したがって、電圧を変換する部品を削減してコスト抑制を図ることができる。また、第１電極と第２電極との間に絶縁体があるので、両電極間でスパークが発生しにくくなる。これにより、スパークによる電極の破壊や、他の電子機器等への影響を抑えることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、第１電極は、絶縁層で覆われていることが望ましい。第１電極が、絶縁膜で覆われているので、ユーザーが第１電極に誤って触れてしまうことを防ぐことができる。すなわち、電圧が印加された状態の第１電極への接触による感電事故を未然に防ぐことができる。また、副反射鏡の外側でのイオン風の発生を抑えることができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、第１延伸部に対して、第２電極よりも発光部から離れた位置に、発光管側の面とその反対面とを貫通する開口が形成されていることが望ましい。延伸部に開口が形成されているので、副反射鏡の外側から空気が供給されやすくなるので、イオン風の風量を増加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、第１電極は、第１延伸部から副反射面の裏面まで延びていることが望ましい。第１電極が、第１延伸部から副反射面の裏面まで延びているので、より確実にイオン風を発光部と副反射面との間に導くことができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、主反射鏡は、中心軸を中心として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、所定の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、副反射鏡は、発光部に対して、主反射鏡が設けられた側とは反対側を覆うことが望ましい。この構成により、光源装置の薄型化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、発光管は、発光部の他方側に一体に設けられた第２封止部を備え、副反射鏡は、第２封止部を覆う第２延伸部を備え、副反射鏡と発光管との間に配置された第３電極と、第２延伸部に対して発光管側の反対面側に配置された第４電極と、を有し、第３電極は、第４電極よりも発光部側にずらして配置され、第３電極と第４電極との間に電圧を印加することでイオン風を起こし、副反射面と発光部との間の空気を流動可能とすることが望ましい。第２延伸部と第２封止部との間でもイオン風を発生させることができるので、副反射面と発光部との間の空気をより大きく流動させることができ、より一層効果的に発光管を冷却することができる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、主反射鏡は、中心軸を中心として所定の曲線を回転させることにより得られる回転曲面と略同じ形状をなし、副反射鏡は、発光部に対して被照射面側を覆うことが望ましい。これにより、発光部から射出した光を効率良く前側に向けて進行させる光源装置を得ることができる。
【００１６】
また、本発明のプロジェクターは、上記光源装置と、第１電極と第２電極との間に交流電圧を印加させる電圧印加部と、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、を有することを特徴とする。上記光源装置を用いることで、構造の複雑化や騒音の発生を抑えつつ発光部を効果的に冷却することができるプロジェクターを得ることができる。また、第１電極と第２電極との間でスパークが発生しにくいので、スパークによる電極の破壊や、他の電子機器等への影響を抑えることができ、安定的に動作可能なプロジェクターとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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である。
【図２】光源装置の分解斜視図である。
【図３】第１電極と第２電極とを取り付けた副反射鏡の斜視図である。
【図４】光源装置の横断面図である。
【図５】実施例１の変形例１に係る光源装置の横断面図である。
【図６】実施例１の変形例２に係る光源装置の横断面図である。
【図７】実施例２に係る光源装置の横断面図である。
【図８】実施例３に係る光源装置の横断面図である。
【図９】光源装置の発光管部分を前側から見た図である。
【図１０】本発明の実施例４に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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】
【００１９】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置２５２の概略構成を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す光源装置２５２の分解斜視図である。図３は、第１冷却用電極（第１電極）１８と第２冷却用電極（第２電極）１９とを取り付けた副反射鏡の斜視図である。図４は、図１に示す光源装置２５２の横断面図である。光源装置２５２は、発光管１１、主反射鏡１２、副反射鏡１３、第１冷却用電極（第１電極）１８、第２冷却用電極（第２電極）１９を有して構成される。光源装置２５２は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出する。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２５２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２５２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。また、光源装置２５２に対してＹ軸に沿った正の方向側を上側といい、負の方向側を下側という。
【００２０】
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、アーク用電極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２封止部１６および第１封止部１７が一体に設けられている。第１封止部１７は、円筒形状を呈しており、発光部１５の一方側（後側）に設けられている。第２封止部１６は、円筒形状を呈しており、発光部１５の他方側（前側）に設けられている。上記構成により、発光管１１は、第２封止部１６と第１封止部１７とで発光部１５を挟んだ形状となっている。
【００２１】
主反射鏡１２は、発光部１５から射出した光を反射させる主反射面１２ａを備える。主反射鏡１２は、発光部１５から射出した光を主反射面１２ａで反射させ、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。本実施例１では、所定の平面とは、発光管１１の中心軸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。
【００２２】
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鏡を用いた光源装置よりも、薄型な光源装置２５２とすることができる。なお、主反射面１２ａ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や、自由曲面形状などとしてもよい。
【００２３】
副反射鏡１３は、発光部１５から射出した光を反射させる副反射面１３ａが形成された副反射部２０と、延伸部（第１延伸部）２３を備える。副反射鏡１３は、発光部１５から射出した光を副反射面１３ａで発光部１５へ向けて反射させる。副反射面１３ａで反射された光は主反射面１２ａに入射し、主反射面１２ａで反射されて前側に進行する。副反射面１３ａは、発光部１５の周囲の一部を下側から覆う。副反射部２０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、所望の形状に成形した基材の表面に、例えば誘電体多層膜などの高反射性部材を蒸着させることにより構成されている。本実施例１では、副反射鏡１３に用いられる基材は、例えば石英などの絶縁体である。また、誘電体多層膜も絶縁体である。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。主反射鏡１２と副反射鏡１３とを設けることにより、発光部１５から射出した光を効率良く前側へ進行させることが可能となる。
【００２４】
延伸部２３は、第１封止部１７の一部を覆うように副反射部２０の後側部分に形成される。延伸部２３が、固着部２７に対して接着されることで、光源装置２５２における副反射鏡１３の位置決め・固定がなされる。なお、固着部２７は、発光管１１、主反射鏡１２、副反射鏡１３を一体に固定するためのものである。延伸部２３には、発光管１１側の面と、その反対面とを貫通する開口２３ａが形成されている。以下、副反射鏡１３に対して発光管１１が配置された側を内側といい、その反対側を外側ともいう。
【００２５】
第１冷却用電極１８および第２冷却用電極１９は、両電極１８，１９で副反射鏡１３を挟み込むように配置される。第１冷却用電極１８および第２冷却用電極１９は、両電極１８，１９の間に電圧を印加することで、沿面放電によるイオン風を起こさせるためのものである。
【００２６】
第１冷却用電極１８は、板状の金属部材を、延伸部２３の形状に合わせて折り曲げることで形成され、先端に放電部１８ｃを備える。第１冷却用電極１８は、延伸部２３の外側に配置される。また、第１冷却用電極１８は、絶縁膜（絶縁層）２１で覆われる。
【００２７】
第２冷却用電極１９は、板状の金属部材を、延伸部２３の形状に合わせて折り曲げることで形成される。第２冷却用電極１９は、先端に放電部１９ｃを備える。第２冷却用電極１９は、延伸部２３の内側に貼り付けられる。これにより、第２冷却用電極１９は、第１封止部１７と延伸部２３との間に配置される。また、第２冷却用電極１９は、開口２３ａよりも発光部１５側に放電部１９ｃが位置するように配置される。
【００２８】
また、第２冷却用電極１９は、放電部１９ｃが第１冷却用電極１８の放電部１８ｃよりも後側にずらした位置となるように配置される。この配置により、第１冷却用電極１８の放電部１８ｃが、第２冷却用電極１９の放電部１９ｃよりも発光部１５側にずらした位置に配置される。なお、冷却用電極１８，１９は、金属膜やＩＴＯ膜（透明導電膜）で構成されてもよい。特にＩＴＯ膜は、その線膨張係数と副反射鏡１３の線膨張係数との差が、金属部材の線膨張係数と副反射鏡１３の線膨張係数との差よりも小さい場合が多く、副反射鏡１３に貼り付けた場合に、温度変化に起因する剥がれを生じにくくすることができる。
【００２９】
第１冷却用電極１８および第２冷却用電極１９を、図示しない電圧印加部に接続し、両電極１８，１９間に電圧を印加することで、絶縁体である副反射鏡１３の延伸部２３を挟んで配置された両電極１８，１９間に沿面放電を起こさせることができる。沿面放電によって、第２冷却用電極１９の放電部１９ｃ付近でイオン化された空気分子が、第１冷却用電極１８の放電部１８ｃ側に引き付けられて、延伸部２３と第１封止部１７との間を移動する。イオン化された空気分子は、移動する際に他の空気分子に衝突することで、第２冷却用電極１９から第１冷却用電極１８方向に向かう、いわゆるイオン風を発生させる。なお、両電極１８，１９間に印加される電圧は、交流電圧であることが望ましい。
【００３０】
延伸部２３と第１封止部１７との間にイオン風が発生することで、矢印Ｐに沿った空気の流れを起こして、発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させることができる。これにより、発光管１１のうち副反射鏡１３に覆われた部分の効果的な冷却が可能となり、発光管１１の適切な温度調整が可能となる。また、沿面放電は、コロナ放電に比べて先端が尖っていない電極でも発生しやすく、広い範囲で空気をイオン化できる場合がある。例えば、放電部１９ｃにおける第１冷却用電極１８側の一辺において、その一辺の略全域の周辺で空気がイオン化される場合があり、より強いイオン風を起こすことが可能となる。したがって、発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を大きく流動させて、より効果的に発光部１５の冷却を行うことができる。
【００３１】
また、イオン風の流れにおける放電部１９ｃの上流側では、延伸部２３に開口２３ａが形成されているので、副反射鏡１３の外側から内側に空気が供給されやすくなるので、イオン風の風量を増加させることができる。
【００３２】
また、送風ファンやダクトを設けずに発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させることができるので、構造の複雑化や騒音の問題も生じにくくすることができる。また、空気を流動させたい部分、すなわち発光部１５と副反射面１３ａとの間の近傍でイオン風を発生させることができるので、少ない風量で効果的な冷却を行うことができる。
【００３３】
また、第１冷却用電極１８と第２冷却用電極１９との間に絶縁体としての副反射鏡１３があるので、両電極１８，１９間でスパークが発生しにくくなる。これにより、スパークによる電極の破壊や、他の電子機器等への影響を抑えることができる。また、第１冷却用電極１８は、絶縁膜２１で覆われているので、ユーザーが第１冷却用電極１８に誤って触れてしまうことを防ぐことができる。すなわち、電圧が印加された状態の第１冷却用電極１８への接触による感電事故を未然に防ぐことができる。また、第１冷却用電極１８は、絶縁膜２１で覆われるので、副反射鏡１３の外側でのイオン風の発生を抑えることができる。
【００３４】
図５は、本実施例１の変形例１に係る光源装置の横断面図である。本変形例１では、第１冷却用電極１８の放電部１８ｃが、延伸部２３から副反射面１３ａの裏面まで延びている。第１冷却用電極１８の放電部１８ｃが、延伸部２３から副反射面１３ａの裏面まで延びているので、より確実にイオン風を発光部１５と副反射面１３ａとの間に導くことができる。したがって、より確実に発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させて、効果的に発光部１５を冷却することができる。
【００３５】
図６は、本実施例１の変形例２に係る光源装置の横断面図である。本変形例２では、第１冷却用電極１８の放電部１８ｃが、副反射面１３ａの裏面に配置されている。また、それに合わせて、第２冷却用電極１９の放電部１９ｃも図４に示す場合に比べて発光部１５側にずらして配置されている。第１冷却用電極１８の放電部１８ｃが、副反射面１３ａの裏面に配置されているので、より確実にイオン風を発光部１５と副反射面１３ａとの間に導くことができる。したがって、より確実に発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させて、効果的に発光部１５を冷却することができる。
【実施例２】
【００３６】
図７は、本発明の実施例２に係る光源装置の横断面図である。なお、上記の実施例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。本実施例２では、副反射部２０に対して、延伸部２３が形成された側の反対側に、発光管１１の第２封止部１６を覆う延伸部（第２延伸部）２５３が形成されている。また、延伸部２５３側には、第３冷却用電極（第３電極）２５５と第４冷却用電極（第４電極）２５６が設けられている。
【００３７】
第３冷却用電極２５５は、板状の金属部材を、延伸部２５３の形状に合わせて折り曲げることで形成される。第３冷却用電極２５５は、先端に放電部２５５ｃを備える。第３冷却用電極２５５は、延伸部２５３の内側に貼り付けられる。これにより、第３冷却用電極２５５は、延伸部２５３と第２封止部１６との間に配置される。
【００３８】
第４冷却用電極２５６は、板状の金属部材を、延伸部２５３の形状に合わせて折り曲げることで形成され、先端に放電部２５６ｃを備える。第４冷却用電極２５６は、延伸部２５３に対して外側に配置される。また、第３冷却用電極２５５は、放電部２５５ｃが第４冷却用電極２５６の放電部２５６ｃよりも後側にずらした位置となるように配置される。この配置により、第３冷却用電極２５５の放電部２５５ｃが、第４冷却用電極２５６の放電部２５６ｃよりも発光部１５側にずらした位置に配置される。
【００３９】
第３冷却用電極２５５および第４冷却用電極２５６を、図示しない電圧印加部に接続し、両電極２５５，２５６間に電圧を印加することで、絶縁体である副反射鏡１３の延伸部２５３を挟んで配置された両電極２５５，２５６間に沿面放電を起こさせることができる。沿面放電によって、第３冷却用電極２５５の放電部２５５ｃ付近でイオン化された空気分子が、第４冷却用電極２５６側に引き付けられて延伸部２５３と第２封止部１６との間を移動する。イオン化された空気分子は、移動する際に他の空気分子に衝突することで、第３冷却用電極２５５から第４冷却用電極２５６方向に向かう、いわゆるイオン風を発生させる。なお、両電極２５５，２５６間に印加される電圧は、交流電圧であることが望ましい。
【００４０】
延伸部２５３と第２封止部１６との間にイオン風が発生することで、矢印Ｑに沿った空気の流れを起こすことができる。したがって、第１封止部１７側だけでイオン風を発生させるよりも、さらに大きく発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させることができる。これにより、発光管１１のうち副反射鏡１３に覆われた部分のより一層効果的な冷却が可能となり、発光管１１の適切な温度調整が可能となる。なお、実施例１の変形例と同様に、第３冷却用電極２５５を副反射面１３ａの裏面まで延ばしてもよいし、副反射面１３ａの裏面にのみ設けてもよい。
【実施例３】
【００４１】
図８は、本発明の実施例３に係る光源装置３０２の横断面図である。なお、上記の実施例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。本実施例３に係る光源装置３０２は、発光部１５に対して前側（被照射面側）に副反射鏡３１３を有することを特徴とする。
【００４２】
主反射鏡３１２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と略同じ形状をなしている。主反射鏡３１２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。なお、主反射鏡３１２は、回転楕円面と略同じ形状に限られず、例えば、放物線などの所定の曲線を回線させることにより得られる回転曲面と略同じ形状や、自由曲面形状などとしても良い。
【００４３】
副反射鏡３１３は、副反射面３１３ａが形成された副反射部３２０と延伸部３２３とを備える。副反射鏡３１３は、発光部１５の周囲のうち、発光部１５に対して前側の部分を副反射部３２０で覆う。副反射鏡３１３は、発光部１５から射出した光を副反射面３１３ａで発光部１５へ向けて反射させる。副反射面３１３ａと発光部１５との間には、隙間が設けられている。副反射鏡３１３は、所望の形状に成形された基材の表面に高反射性部材として誘電体多層膜を蒸着させることにより構成されている。なお、本実施例３で副反射鏡３１３に用いられる基材は絶縁体である。また、誘電体多層膜も絶縁体である。主反射鏡３１２と副反射鏡３１３とを設けることにより、発光部１５から射出した光を効率良く前側に向けて進行させることが可能となる。
【００４４】
また、副反射鏡３１３の前側には、発光管１１の第１封止部１７を覆う延伸部３２３が形成されている。延伸部３２３は、第１封止部１７の周囲を覆う筒型の形状を呈している。なお、本実施例３では、発光管１１の第１封止部１７は、発光部１５の前側に設けられている封止部を第１封止部１７とする。
【００４５】
第１冷却用電極１８は、延伸部３２３に対して外側に配置される。第２冷却用電極１９は、延伸部３２３の内側に貼り付けられる。第２冷却用電極１９は、放電部１９ｃが第１冷却用電極１８の放電部１８ｃよりも後側にずらした位置となるように配置される。この配置により、第１冷却用電極１８の放電部１８ｃが、第２冷却用電極１９の放電部１９ｃよりも発光部１５側にずらした位置に配置される。
【００４６】
図９は、図８に示す光源装置３０２の発光管１１部分を前側から見た図である。発光管１１は、第１封止部１７と延伸部３２３とを固着部３２７で固着させることで、位置決め・固定がなされる。なお、図９に示すように、第１封止部１７と延伸部３２３との隙間は固着部３２７によって完全には充填されておらず、隙間の一部が開口３３０となっている。
【００４７】
上記構成において、第１冷却用電極１８および第２冷却用電極１９を、図示しない電圧印加部に接続し、両電極１８，１９間に電圧を印加することで、絶縁体である副反射鏡３１３の延伸部３２３を挟んで配置された両電極１８，１９間に沿面放電を起こさせることができる。沿面放電によって、第２冷却用電極１９の放電部１９ｃ付近でイオン化された空気分子が、第１冷却用電極１８側に引き付けられて延伸部３２３と第１封止部１７との間を移動する。イオン化された空気分子は、移動する際に他の空気分子に衝突することで、第２冷却用電極１９から第１冷却用電極１８方向に向かう、いわゆるイオン風を発生させる。なお、両電極１８，１９間に印加される電圧は、交流電圧であることが望ましい。
【００４８】
延伸部３２３と第１封止部１７との間にイオン風が発生することで、矢印Ｒに沿った空気の流れを起こして、発光部１５と副反射面３１３ａとの間の空気を流動させることができる。これにより、発光管１１のうち副反射鏡３１３に覆われた部分の効果的な冷却が可能となり、発光管１１の適切な温度調整が可能となる。
【００４９】
また、イオン風の流れにおける放電部１９ｃの上流側では、第１封止部１７と延伸部３２３との間が固着部３２７で完全に充填されておらず、開口３３０が形成されているので、副反射鏡３１３の外側から空気が供給されやすくなるので、イオン風の風量を増加させることができる。
【実施例４】
【００５０】
図１０は、本発明の実施例４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２５２を有する（図１、図２、図３、図４も参照）。光源装置２５２は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出する。光源装置２５２には、電圧印加部３０が接続されている。電圧印加部３０は、電源（図示せず）から供給される交流電圧を、第１冷却用電極１８と第２冷却用電極１９との間に印加する。電圧印加部３０は、第１冷却用電極１８と第２冷却用電極１９との間でコロナ放電の起こる電圧であって、スパークの起きない電圧を印加する。なお、第１冷却用電極１８は接地されている。
【００５１】
凹レンズ３１は、光源装置２５２から射出した光を平行化させる。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。
【００５２】
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２５２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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
構造の複雑化や騒音の問題の発生を抑えつつ発光部を効果的に冷却することができる光源装置２５２を用いることにより、プロジェクター１は、簡素な構成としつつ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。また、図３に示す状態を正立状態とした場合に、それを上下逆転させた状態を倒立状態と規定すると、倒立状態で光源装置２５２が使用された場合には、発光管１１の上側が副反射鏡１３で覆われる。この倒立状態では、発光部１５と副反射面１３ａとの間に熱がこもりやすくなるが、イオン風によって発光部１５と副反射鏡１３との間の空気を流動させて、発光部１５を効果的に冷却させることができるので、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。また、第１冷却用電極１８と第２冷却用電極１９とで絶縁体である副反射鏡１３を挟むように配置することで、沿面放電を利用できるので、電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換せずに印加させることができる。したがって、電圧を変換する部品を削減してコスト抑制を図ることができる。
【００５９】
なお、プロジェクター１に用いられる光源装置は、実施例１で説明した光源装置２５２に限られず、実施例２で説明した光源装置２５２や実施例３で説明した光源装置３０２を用いてもよい。
【００６０】
なお、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。
【００６１】
また、第１冷却用電極および第２冷却用電極の形状は、上述した実施例で説明した形状に限られない。第１冷却用電極および第２冷却用電極の形状は、沿面放電によりイオン風を起こすことのできる形状であればよく、様々な形状を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
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】
【００６３】
１  プロジェクター、３，４  アーク用電極、１１  発光管、１２  主反射鏡、１２ａ  主反射面、１３  副反射鏡、１３ａ  副反射面、１５  発光部、１６  第２封止部、１７  第１封止部、１８  第１冷却用電極（第１電極）、１８ｃ  放電部、１９  第２冷却用電極（第２電極）、１９ｃ  放電部、２０  副反射部、２１  絶縁膜、２３  延伸部（第１延伸部）、２３ａ  開口、２７  固着部、３０  電圧印加部、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  リレーレンズ、４３  反射ミラー、４４  リレーレンズ、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、２５２，３０２  光源装置、２５３  延伸部（第２延伸部）、２５５  第３冷却用電極（第３電極）、２５５ｃ  放電部、２５６  第４冷却用電極（第４電極）、２５６ｃ  放電部、３１２  主反射鏡、３１３  副反射鏡、３１３ａ  副反射面、３２０  副反射部、３２３  延伸部、３２７  固着部、３３０  開口、ＡＸ  中心軸、Ｐ，Ｑ，Ｒ  矢印
【図１】
2011165490.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2011165490.tif 000006
【図５】
2011165490.tif 000007
【図６】
2011165490.tif 000008
【図７】
2011165490.tif 000009
【図８】
2011165490.tif 000010
【図９】
2011165490.tif 000011
【図１０】
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