(57)【要約】【課題】温められた冷却風を外部へ効率よく排出して発光管の冷却効率を向上し長寿命化が図られた光源装置およびプロジェクターを提供する。【解決手段】光源装置１０は、光束を射出する発光管２０と、発光管２０が固定され光束を反射する反射面３１を有するリフレクター３０と、リフレクター３０を保持する保持部材４０とを備えた光源装置であって、保持部材４０は発光管２０を冷却する冷却風を保持部材４０と反射面３１とで囲まれたリフレクター空間部３６に導入する吸気口４６と、冷却風をリフレクター空間部３６から排出する排気口４８と、排気口４８側に設けられ発光管２０を冷却した冷却風を排気口４８に導く整流板５６と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図４
2011209382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を射出する発光管と、
前記発光管が固定され、前記光束を反射する反射面を有するリフレクターと、
前記リフレクターを保持する保持部材と、を備えた光源装置であって、
前記保持部材は、前記発光管を冷却する冷却風を前記保持部材と前記反射面とで囲まれた空間部に導入する吸気口と、
前記冷却風を前記空間部から排出する排気口と、
前記排気口側に設けられ、前記発光管を冷却した前記冷却風を前記排気口に導く整流板と、を備えていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置であって、
前記吸気口と前記排気口とは、前記発光管を間に挟んで対向して配置されており、
前記吸気口から導入された前記冷却風は、前記反射面に沿って流れ、
前記整流板は、前記排気口よりも前記光束の射出側に、前記冷却風の流れと交差して延出するように配置されていることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光源装置であって、
前記保持部材の内面に沿って設けられ、前記発光管から射出された前記光束のうち前記内面に照射される光を遮蔽する遮光部材をさらに備え、
前記整流板は、前記遮光部材と一体に形成されていることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光源装置であって、
前記遮光部材は、金属で形成され、前記排気口に対応する開口部を有し、
前記整流板の面積は、前記開口部の面積以下であることを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の光源装置であって、
前記整流板は、前記発光管から射出される前記光束の有効光路外に配置されていることを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項１から５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束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置からの変調光を投写する投写レンズと、を備えてい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に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターに用いる光源装置においては、発光管の冷却が必要とされる。冷却が不足して発光管の温度が上がり過ぎると、発光管の破損や劣化を招くこととなる。そこで、リフレクターと保持部材とで構成される空間部に冷却風を導入して発光管を冷却し、発光管を冷却して温められた冷却風を空間部外に排出する構成が用いられる。発光管の冷却を効率よく行うため、例えば、冷却風が導入される側に冷却風の流れを制御するための整流板が設けられる。整流板の形状や配置等の構成は、導入側の部材の形状や冷却装置との位置関係等に合わせて適宜設定される。
【０００３】
整流板は一般に冷却風が導入される側に設けられるが、保持部材（光源ランプ筐体）における冷却風が排出される側にも整流板を設けた構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のプロジェクターでは、互いに同様の構成を有する２つの整流板を備え、机上等に載置して使用する据置き姿勢と天井等から吊り下げて使用する天吊り姿勢とで、冷却風が導入される側と排出される側とが入れ替わるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２８１４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、導入側と排出側とでは、部材の形状や冷却装置との位置関係等により、冷却風の流れは必ずしも同じではない。上記のように２つの整流板が同様の構成であると、導入側において冷却風の制御が良好に行えても、排出側では発光管を冷却することで温められた冷却風の制御が良好に行えない場合がある。冷却風の排出が良好でないと、内圧が上昇して吸気口からの冷却風の導入が妨げられて、発光管の冷却が不足するので、空間部内の温度が上昇することとなる。その結果、発光管の破損や劣化を招いてしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る光源装置は、光束を射出する発光管と、前記発光管が固定され、前記光束を反射する反射面を有するリフレクターと、前記リフレクターを保持する保持部材と、を備えた光源装置であって、前記保持部材は、前記発光管を冷却する冷却風を前記保持部材と前記反射面とで囲まれた空間部に導入する吸気口と、前記冷却風を前記空間部から排出する排気口と、前記排気口側に設けられ、前記発光管を冷却した前記冷却風を前記排気口に導く整流板と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、整流板は排気口側に設けられているので、整流板を冷却風の排出に適した構成とすることができる。この整流板により、発光管を冷却することで温められた冷却風が排気口に導かれ外部へ排出されるため、吸気口からの冷却風の導入が促進され発光管を効率的に冷却できるので、空間部内の温度上昇が抑えられる。これにより、発光管の破損や劣化が抑えられた光源装置を提供できる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る光源装置であって、前記吸気口と前記排気口とは、前記発光管を間に挟んで対向して配置されており、前記吸気口から導入された前記冷却風は、前記反射面に沿って流れ、前記整流板は、前記排気口よりも前記光束の射出側に、前記冷却風の流れと交差して延出するように配置されていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、吸気口側から導入された冷却風はリフレクターの反射面に沿って流れて光束の射出側に向かうが、整流板に遮られて排気口へ導かれる。これにより、冷却風が排気口から排出され易くなるので、冷却風の排気を効率よく行うことができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る光源装置であって、前記保持部材の内面に沿って設けられ、前記発光管から射出された前記光束のうち前記内面に照射される光を遮蔽する遮光部材をさらに備え、前記整流板は、前記遮光部材と一体に形成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、保持部材が樹脂からなる場合、発光管から射出された紫外線を含む光が照射されると保持部材が劣化するが、保持部材の内面に遮光部材を備えているので保持部材の劣化が抑えられる。この遮光部材と整流板が一体に形成されているので、整流板を固定するための部材やスペースを不要にできる。これにより、整流板が遮光部材とは別の構成部品である場合に比べて、部品点数の増加や製造工数の上昇が抑えられるとともに、光源装置の大型化や複雑化が避けられる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る光源装置であって、前記遮光部材は、金属で形成され、前記排気口に対応する開口部を有し、前記整流板の面積は、前記開口部の面積以下であることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、整流板を金属で形成するので、整流板を樹脂等で形成する場合に比べて整流板の厚さを薄くできる。このため、整流板の端部における冷却風の流れの乱れを抑えることができる。また、整流板の面積が開口部の面積以下であるので、遮光部材を形成する際、その材料のうち開口部として開口される部分を整流板として利用することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る光源装置であって、前記整流板は、前記発光管から射出される前記光束の有効光路外に配置されていることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、整流板が照明光束のうち被照明領域側に照射される光の有効光路外に配置されているので、光源装置から被照明領域側に射出される光を整流板が遮ることが避けられる。
【００１７】
［適用例６］本適用例に係るプロジェクターは、上記に記載の光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置からの変調光を投写する投写レンズと、を備えていることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、発光管の破損や劣化が抑えられた光源装置を備えたプロジェクターを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図。
【図２】第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す図。
【図３】第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す図。
【図４】第１の実施形態に係る光源装置における冷却風の流れを示す図。
【図５】本発明の光源装置に対する比較例を説明する図。
【図６】第２の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本実施の形態について図面を参照して説明する。なお、参照する各図面において、構成をわかりやすく示すため、各構成要素の寸法の比率、角度等は適宜異ならせてある。
【００２１】
（第１の実施形態）
＜プロジェクター＞
まず、第１の実施形態に係るプロジェクターについて、図１を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
【００２２】
第１の実施形態に係るプロジェクター１０００は、図１に示すように、照明装置１００と、色分離導光光学系２００と、３つのフィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと、電気光学変調装置としての３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写レンズ６００と、冷却ファン７００とを備えている。プロジェクター１０００は、据置き姿勢と、据置き姿勢から上下反転させた天吊り姿勢との双方において画像を投写可能なプロジェクターである。
【００２３】
照明装置１００は、光源装置１０と、凹レンズ９０と、複数の第１小レンズ１２２を有する第１レンズアレイ１２０と、複数の第２小レンズ１３２を有する第２レンズアレイ１３０と、偏光変換素子１４０と、重畳レンズ１５０とを備えている。
【００２４】
光源装置１０は、発光管２０と、リフレクター３０と、保持部材４０とを備えている。リフレクター３０は、例えば、照明光軸ＯＣ上に第１焦点と第２焦点とを有する回転楕円面の一部である反射面３１（図２（ａ）および（ｂ）参照）を有する。また、リフレクター３０の第１焦点は、発光管２０の管球部２１（図２（ａ）および（ｂ）参照）内に位置する。光源装置１０は、リフレクター３０の第２焦点に向かって集束する照明光束を射出する。
【００２５】
保持部材４０は、発光管２０を冷却するための空気（以下では冷却風とも呼ぶ）を光源装置１０内に導入するダクト部４４および吸気口４６と、冷却風を光源装置１０外に排出する排気口４８とを備えている。光源装置１０は、発光管２０が寿命となった場合等に、ユーザーが取り替え可能なように構成されている。光源装置１０において、被照明領域側とは反対側を背面側とする。光源装置１０の詳細構成については後述する。
【００２６】
凹レンズ９０は、光源装置１０の被照明領域側に配置されている。凹レンズ９０は、光源装置１０からの集束光を略平行光として、第１レンズアレイ１２０に向けて射出する。第１レンズアレイ１２０は、凹レンズ９０から射出される照明光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有する。第１レンズアレイ１２０は、照明光軸ＯＣと略直交する面内にマトリクス状に配列される複数の第１小レンズ１２２を備えている。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の外形形状に関して相似形である。
【００２７】
第２レンズアレイ１３０は、上述した第１レンズアレイ１２０により分割された複数の部分光束を集光するための光学素子である。第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応して、照明光軸ＯＣに略直交する面内にマトリクス状に配列される複数の第２小レンズ１３２を備えている。
【００２８】
偏光変換素子１４０は、第２レンズアレイ１３０からの各部分光束を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光に変換して射出する偏光変換素子である。偏光変換素子１４０は、光源装置１０からの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸ＯＣに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸ＯＣに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。
【００２９】
重畳レンズ１５０は、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、および偏光変換素子１４０を経て射出される複数の部分光束を液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。なお、重畳レンズ１５０は、図１では１枚のレンズとして図示されているが、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。
【００３０】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０と、反射ミラー２３０，２４０，２５０と、入射側レンズ２６０と、リレーレンズ２７０とを有している。色分離導光光学系２００は、照明装置１００から射出される照明光束を赤色光、緑色光、および青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有している。
【００３１】
ダイクロイックミラー２１０，２２０は、基板上に所定の波長領域の光束を反射し、他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。光路前段に配置されるダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を反射し、その他の色光成分を透過するミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射し、青色光成分を透過するミラーである。
【００３２】
ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光成分は、反射ミラー２３０により曲折され、フィールドレンズ３００Ｒを介して赤色光用の液晶装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。フィールドレンズ３００Ｒは、重畳レンズ１５０からの各部分光束を各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。他の液晶装置４００Ｇ，４００Ｂの光路前段に配設されるフィールドレンズ３００Ｇ，３００Ｂも、フィールドレンズ３００Ｒと同様に構成されている。
【００３３】
ダイクロイックミラー２１０を通過した緑色光成分および青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー２２０によって反射され、フィールドレンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。一方、青色光成分は、ダイクロイックミラー２２０を透過し、入射側レンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０、およびフィールドレンズ３００Ｂを通過して青色光用の液晶装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０、および反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を液晶装置４００Ｂまで導く機能を有している。
【００３４】
なお、青色光の光路にこのような入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０、および反射ミラー２４０，２５０が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。第１の実施形態に係るプロジェクター１０００においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０、および反射ミラー２４０，２５０を赤色光の光路に用いる構成としてもよい。
【００３５】
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、色分離導光光学系２００で分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調するものであり、照明装置１００の照明対象となっている。図示を省略するが、各フィールドレンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が配置されている。
【００３６】
これら入射側偏光板、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、および射出側偏光板によって、入射する各色光の光変調が行われる。液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものである。液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００３７】
クロスダイクロイックプリズム５００は、３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調され、射出側偏光板から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光および青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００３８】
投写レンズ６００は、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成されたカラー画像を、スクリーンＳＣＲ等の投写面に拡大投写する。これにより、スクリーンＳＣＲ等の投写面上に画像が形成される。
【００３９】
冷却ファン７００は、保持部材４０のダクト部４４の開口部に対向するように配置されている。冷却ファン７００は、光源装置１０の発光管２０を冷却するための冷却風を送風する。冷却ファン７００は、例えば、シロッコファン等の送風ファンで構成される。
【００４０】
＜光源装置＞
次に、第１の実施形態に係る光源装置について、図２および図３を参照して説明する。なお、以降の図および説明では、照明光軸ＯＣに沿う光束の進行方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向のうち水平方向に沿い、かつ、Ｘ方向先端側から見て左方向をＹ方向とし、さらに、これらＸ方向及びＹ方向に直交する上方向をＺ方向とする。すなわち、Ｘ，Ｙ，Ｚで示される各方向は、それぞれ互いに直交する。
【００４１】
図２および図３は、第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す図である。詳しくは、図２（ａ）は、光源装置１０を封止部２２ａを通るＺ方向に沿う平面で切断した時のＸ方向から見た断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）において照明光軸ＯＣを含みＺ方向に沿う平面で切断したときの断面図である。図３（ａ）は、光源装置１０をダクト部４４を通りＺ方向に沿う平面で切断したときの−Ｙ方向から見た断面図である。図３（ｂ）は、光源装置１０をＹ方向側から見た側面図である。ここでは、プロジェクター１０００を据置き姿勢で使用する場合を例にとり説明する。図２および図３における光源装置１０の配置は、プロジェクター１０００の据置き姿勢に対応している。
【００４２】
第１の実施形態に係る光源装置１０は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、発光管２０と、リフレクター３０と、保持部材４０と、遮光部材５０とを備えている。
【００４３】
発光管２０は、管球部２１と、一対の封止部２２ａ，２２ｂ（図２（ｂ）参照）と、一対の電極（図示省略）と、一対の金属箔（図示省略）と、一対のリード線（図示省略）とを有している。発光管２０としては、高輝度発光する種々の発光管を採用でき、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を採用できる。これらのランプは、高輝度であるとともに、強い紫外線を含んで発光する。
【００４４】
封止部２２ａ，２２ｂは、管球部２１から両側に照明光軸ＯＣに沿って延在している。封止部２２ａは管球部２１の被照明領域側に配置されており、封止部２２ｂは管球部２１の背面側に配置されている。管球部２１および封止部２２ａ，２２ｂは、例えば石英ガラスからなり、一体に形成されている。管球部２１内には、例えば、水銀、希ガスおよび少量のハロゲンが封入されている。
【００４５】
一対の電極は、管球部２１内に封入された一端部同士が互いに対向するように配置されている。電極は、例えば、タングステン等の金属からなる。一対の金属箔は、封止部２２ａ，２２ｂ内に封止されており、一対の電極と一対のリード線とに電気的に接続されている。金属箔は、例えば、モリブデン等の金属からなる。リード線は、例えば、モリブデン、タングステン等の金属からなる。一対のリード線に電圧が印加されると、一対の電極間に電位差が発生し、管球部２１内で放電が生じてアーク像が生成される。
【００４６】
発光管２０は発光することで発熱するが、熱対流等の影響により下部（下方側）よりも上部（上方側）の温度上昇が大きく、特に管球部２１の上部表面付近の温度が上昇し易い。そのため、冷却が不足して発光管２０の上部において温度が上がり過ぎると、発光管２０の基材が再結晶化することにより白濁が起きてしまう。一方、冷却が過剰になって発光管２０の下部において温度が下がり過ぎると、電極の基材のハロゲンサイクルが正常に行われず発光管２０の内壁に付着することにより黒化が起きてしまう。
【００４７】
白濁や黒化が起きるとその部分が失透し、発光管２０から射出される光量が低下するとともに、発光管２０の温度が上昇して発光管２０の破損や劣化を招くこととなる。したがって、発光管２０を冷却する際は、上部と下部とで温度差が生じないように、下部よりも上部を効率的に冷却することが望ましい。
【００４８】
リフレクター３０は、図２（ｂ）に示すように、発光管２０に対向する内面側に反射面３１を有する反射部３２と、反射部３２の背面側に接続された基部３４とを有している。反射部３２と基部３４とは一体に形成されている。リフレクター３０の基材の材料としては、例えば、結晶化ガラスやアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等を好適に用いることができる。
【００４９】
反射部３２は、楕円面を照明光軸ＯＣを回転中心軸として回転させた楕円球の略１／２の形状を有している。反射部３２は、発光管２０に対して、第１焦点近傍に管球部２１が位置するように配置されている。反射部３２は、反射面３１において、管球部２１から射出された光を被照明領域側の第２焦点位置に向けて反射する。反射面３１には、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ2）と酸化シリコン（ＳｉＯ2）との誘電体多層膜からなる可視光反射層が形成されている。
【００５０】
基部３４には挿入孔が形成されており、この挿入孔に封止部２２ｂが挿通されている。基部３４と封止部２２ｂとの間には接着剤Ｃが充填されており、接着剤Ｃによってリフレクター３０と発光管２０とが互いに固着されている。接着剤Ｃとして、例えば、シリカ系やアルミナ系の無機接着剤を用いることができる。
【００５１】
保持部材４０は、リフレクター３０の被照明領域側に設けられている。保持部材４０は、リフレクター３０の被照明領域側の外周を囲むように配置されており、リフレクター３０を保持している。リフレクター３０の反射面３１と保持部材４０とで囲まれた空間を、リフレクター空間部３６と呼ぶ。保持部材４０は、例えば、耐熱性の合成樹脂材料等により一体成型されている。
【００５２】
保持部材４０は、基部となる固定部４１と、固定部４１の被照明領域側に接続された筒部４２とを備えている。固定部４１は、リフレクター３０の外周を保持する部分である。筒部４２は、凹レンズ９０を保持する部分である。筒部４２は、照明光軸ＯＣに略平行に延在する筒状部と、筒状部の固定部４１とは反対側に配置された蓋状部とで構成される。
【００５３】
蓋状部には開口部４９が設けられており、この開口部４９において凹レンズ９０が保持されている。図２（ａ）に示すように、筒部４２の照明光軸ＯＣと直交する方向における断面は、例えば、略八角形である。筒部４２には、ダクト部４４と吸気口４６と排気口４８とが設けられている。
【００５４】
ダクト部４４は、筒部４２における冷却ファン７００（図１参照）側の側面に設けられている。ダクト部４４は、冷却ファン７００に対向する開口部を有している。冷却ファン７００から送風された冷却風は、ダクト部４４内を流通し、吸気口４６からリフレクター空間部３６に導入される。
【００５５】
排気口４８は、筒部４２における側面に設けられており、発光管２０を間に挟んで吸気口４６の反対側に配置されている。吸気口４６から導入され発光管２０を冷却した冷却風は、排気口４８からリフレクター空間部３６外に排出される。
【００５６】
遮光部材５０は、筒部４２の内面に沿って設けられている。遮光部材５０は、発光管２０から射出された照明光束のうち、筒部４２の内面に照射される光を遮蔽するためのものである。遮光部材５０は、発光管２０から射出された紫外線を含む光により、筒部４２（保持部材４０）の材料が劣化することを防ぐ。遮光部材５０は、例えば、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄、銅、あるいはこれらを含む合金等の金属板を基材として、板金加工等により形成されている。
【００５７】
遮光部材５０は、開口部５１と、開口部５２と、開口部５４と、整流板５６とを有している。図２（ｂ）に示すように、開口部５１は、開口部４９に対応する位置に設けられている。図３（ａ）に示すように、開口部５２は、吸気口４６に対応する位置に設けられている。開口部５２には、防塵用に金属製のメッシュ５３が配置されている。図３（ｂ）に示すように、開口部５４は、排気口４８に対応する位置に設けられている。開口部５４には、防塵用に金属製のメッシュ５５が配置されている。
【００５８】
整流板５６は、排気口４８側に設けられている。整流板５６は、発光管２０を冷却した冷却風を排気口４８に導くためのものである。整流板５６は、遮光部材５０と一体に形成されている。このため、整流板を固定するための部材やスペースを不要にできる。これにより、整流板が遮光部材とは別の構成部品である場合に比べて、部品点数の増加や製造工数の上昇が抑えられるとともに、光源装置１０の大型化や複雑化が避けられる。
【００５９】
整流板５６は、例えば、遮光部材５０を形成する基材に開口部５４を設ける際に、基材のうちの開口部５４として開口される部分を内側（リフレクター空間部３６側）に折り曲げることで形成できる。整流板５６をこのようにして形成する場合、整流板５６の面積は開口部５４の面積以下となる。なお、整流板５６は、排気口４８よりも光束の射出側に、冷却風の流れと交差して延出するように配置されている（図４参照）。
【００６０】
次に、第１の実施形態に係る光源装置１０における冷却風の流れについて、図４を参照して説明する。図４は、第１の実施形態に係る光源装置における冷却風の流れを示す図である。詳しくは、図４は、図２（ａ）において、Ｘ方向とＹ方向とで構成され照明光軸ＯＣを含む平面で切断したときの断面図である。
【００６１】
冷却ファン７００から送風された冷却風は、ダクト部４４の開口部から導入されて吸気口４６に向かって流れる。ダクト部４４のＹ方向における幅は、リフレクター３０に近づくほど狭くなっているため、冷却風はダクト部４４の内壁に沿って照明光軸ＯＣに対して斜めの方向に流れ、吸気口４６を通ってリフレクター３０の反射面３１に向かう。リフレクター空間部３６内に導入された冷却風は、リフレクター３０の反射面３１に沿って吸気口４６とは反対側へ廻るように流れる。この冷却風により、発光管２０の管球部２１が冷却される。
【００６２】
そして、発光管２０を冷却することで温められた冷却風は、反射面３１から保持部材４０の筒部４２の内面に沿うように被照明領域側に向かって流れる。この冷却風の流れにおける排気口４８よりもＸ方向側に整流板５６が、冷却風の流れを遮るように配置されている。冷却風は、整流板５６により排気口４８に導かれてリフレクター空間部３６外へ排出される。
【００６３】
続いて、図５を参照して、冷却風の流れに関して整流板を備えていない構成と本発明との違いを説明する。図５は、本発明の光源装置に対する比較例を説明する図である。詳しくは、図５は、比較例に係る光源装置における冷却風の流れを示す図であり、図４に対応する断面図である。
【００６４】
本発明の比較例に係る光源装置８０は、発光管２０と、リフレクター３０と、保持部材４０と、遮光部材５８とを備えている。なお、光源装置８０は、第１の実施形態に係る光源装置１０に対して、整流板を備えていない点以外は同じ構成としている。また、遮光部材５８は、第１の実施形態に係る遮光部材５０に対して、整流板を有していない点以外は同じ構成としている。
【００６５】
光源装置８０において、吸気口４６からリフレクター空間部３６内に導入され、発光管２０を冷却することで温められた冷却風は、反射面３１から筒部４２の内面に沿うように被照明領域側に向かって流れる。筒部４２の筒状部は照明光軸ＯＣに略平行に延在しているので、ここでの冷却風の流れは照明光軸ＯＣに略平行となる。一方、排気口４８から冷却風が排出される方向は、照明光軸ＯＣに略平行な冷却風の流れと交差する方向である。
【００６６】
したがって、冷却風がこの流れのままであると排気口４８からは排出され難く、筒部４２の筒状部から蓋状部の内面に沿って排気口４８とは反対側に向かう冷却風の流れが形成されてしまう。そうすると、温められた冷却風がリフレクター空間部３６内に滞留するので、リフレクター空間部３６内の内圧が上昇して、吸気口４６からの冷却風の導入が妨げられる。その結果、リフレクター空間部３６内の温度が上昇し、発光管２０の冷却効率が低下して、発光管２０の破損や劣化を招くこととなる。
【００６７】
これに対して、図４に示すように、本発明の第１の実施形態に係る光源装置１０では、整流板５６が、排気口４８よりも光束の射出側に設けられており、冷却風の流れと交差するとともにリフレクター空間部３６内に延出するように配置されている。このため、照明光軸ＯＣに略平行に流れる冷却風は、整流板５６に遮られることで、整流板５６に対して上流側に位置する排気口４８へと導かれる。したがって、冷却風が排気口４８から排出され易くなり、筒状部から蓋状部の内面に沿って流れ難くなる。
【００６８】
これにより、発光管２０を冷却することで温められた冷却風のリフレクター空間部３６外への排出を効率よく行うことができるので、吸気口４６からの冷却風の導入が促進される。この結果、リフレクター空間部３６内の温度上昇が抑えられ、発光管２０を効率的に冷却することができる。また、整流板５６を排気口４８側に排気専用に設けることで、整流板５６の配置や形状等を冷却風の排出により適した構成とすることができる。
【００６９】
整流板５６は、発光管２０から射出された照明光束のうち被照明領域側に照射される光の有効光路外に配置されている。すなわち、整流板５６は、反射面３１で反射され第２焦点に向かって集束する集束光の最外範囲を示す仮想線Ｌよりも外側に配置されている。これにより、光源装置１０から被照明領域側に射出される集束光を整流板５６が遮ることが避けられる。整流板５６の大きさは、有効光路内に入らない範囲で大きいことが好ましい。
【００７０】
また、整流板５６は、遮光部材５０と一体に金属で形成されている。このため、合成樹脂材料等で成型されている場合に比べて、整流板５６の厚さをより薄くでき、整流板５６が厚い場合に端部において生じる冷却風の流れの乱れを抑えることができる。そして、整流板５６を固定するための部材やスペースが不要であるので、これらの固定部材やスペースがある場合に生じる冷却風の流れの乱れも抑えることができる。
【００７１】
以上、第１の実施形態に係る光源装置１０の構成によれば、次の効果が得られる。
【００７２】
（１）整流板５６が排気口４８側に設けられているので、発光管２０を冷却することで温められた冷却風が排気口４８に導かれリフレクター空間部３６外へ排出される。このため、吸気口４６からの冷却風の導入が促進されるので、リフレクター空間部３６内の温度上昇が抑えられる。これにより、発光管２０を効率的に冷却できるので、発光管２０の破損や劣化が抑えられた光源装置１０、およびこのような光源装置１０を備えたプロジェクター１０００を提供できる。
【００７３】
（２）整流板５６が排気口４８よりも光束の射出側に冷却風の流れと交差して延出するように配置されているので、冷却風の流れが整流板５６に遮られて排気口４８へ導かれる。これにより、冷却風をリフレクター空間部３６外へ効率よく排出することができる。
【００７４】
（３）整流板５６が排気専用に設けられているので、整流板５６の配置や形状等を冷却風の排出に適した構成とすることができる。
【００７５】
（４）整流板５６が遮光部材５０と一体に形成されており整流板５６を固定するための部材やスペースを不要にできるので、部品点数の増加や製造工数の上昇が抑えられるとともに、光源装置１０の大型化や複雑化が避けられる。また、整流板５６を薄くできるので、整流板５６の端部における冷却風の流れの乱れが抑えられる。
【００７６】
なお、光源装置１０は、管球部２１の被照明領域側に配置され、管球部２１から射出される光を管球部２１（リフレクター３０の反射面３１）へ向けて反射する副鏡をさらに備えていてもよい。
【００７７】
（第２の実施形態）
＜光源装置＞
次に、第２の実施形態に係る光源装置について、図６を参照して説明する。第２の実施形態に係る光源装置は、第１の実施形態に係る光源装置に対して、ダクト部内に切替機構および隔壁が設けられている点と、整流板が遮光部材とは別に設けられている点とが異なっているが、その他の構成はほぼ同じである。
【００７８】
図６は、第２の実施形態に係る光源装置の概略構成を示す図である。詳しくは、図６（ａ）は、光源装置を封止部を通るＺ方向に沿う平面で切断したときのＸ方向から見た断面図であり、図２（ａ）に対応する図である。図６（ｂ）は、光源装置をダクト部を通りＺ方向に沿う平面で切断したときの−Ｙ方向から見た断面図であり、図３（ａ）に対応する図である。なお、第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００７９】
第２の実施形態に係る光源装置１２は、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、発光管２０と、リフレクター３０と、保持部材４０と、遮光部材５８と、整流板７０と、切替機構６０とを備えている。
【００８０】
光源装置１２では、ダクト部４４のＺ方向における略中央に、Ｘ方向とＹ方向とで構成される平面に略平行な隔壁４５が設けられている。隔壁４５は、ダクト部４４内を上方側の流路と下方側の流路とに仕切っている。図６（ｂ）に示すように、切替機構６０は、ダクト部４４内に設けられており、隔壁４５の被照明領域側に配置されている。切替機構６０は、板状のシャッターとシャッターを回動自在に枢支するヒンジとで構成される。切替機構６０のヒンジは、Ｚ方向のダクト部４４の内壁略中央であって、隔壁４５のＸ方向側の端部近傍に配置されている。
【００８１】
切替機構６０のシャッターは、図６（ｂ）に実線で示す位置と２点鎖線で示す位置との範囲で回動する。実線で示す位置はプロジェクター１０００を据置き姿勢で使用する場合の静止位置であり、２点鎖線で示す位置はプロジェクター１０００を天吊り姿勢で使用する場合、すなわちプロジェクター１０００が上下反転したときの静止位置である。切替機構６０のシャッターは、プロジェクター１０００を据置き姿勢から天吊り姿勢に上下反転させる際、およびその逆に上下反転させる際のいずれにおいても、シャッターの先端がダクト部４４の内壁に接するまで、重力作用によって自重で下方側に回動する。
【００８２】
切替機構６０により、据置き姿勢と天吊り姿勢とのいずれにおいても、ダクト部４４において、隔壁４５で仕切られた上方側の流路が開くとともに下方側の流路が閉じる。したがって、切替機構６０は、据置き姿勢と天吊り姿勢とのいずれにおいても、ダクト部４４の上方側に位置する流路に選択的に冷却風を導入し流通させる。
【００８３】
光源装置１２では、冷却ファン７００から送風されダクト部４４の開口部から導入された冷却風は、切替機構６０により、隔壁４５で仕切られた上方側に位置する流路を流通する。このため、吸気口４６から導入される冷却風は、リフレクター空間部３６内における下方側よりも上方側をより多く流れるようになるので、据置き姿勢および天吊り姿勢のいずれにおいても、発光管２０の上部を効率的に冷却できるとともに、下部の過剰な冷却を抑制できる。これにより、第１の実施形態に係る光源装置１０に比べて、発光管２０の破損や劣化をより効果的に抑えることができる。
【００８４】
図６（ａ）に示すように、遮光部材５８は、開口部５１（図２（ｂ）参照）と、開口部５２と、開口部５４とを有している。整流板７０は、遮光部材５８とは別体で設けられている。整流板７０は、例えば、金属で形成され、溶接やネジ止め等により遮光部材５８に固定されている。
【００８５】
整流板７０を遮光部材５８と別体とすることで、整流板７０の面積を、第１の実施形態に係る光源装置１０に比べて、開口部５４の面積に制約されることなく有効光路内に入らない範囲でより大きくすることができる。これにより、整流板７０による冷却風の流れを制御する効果をより高めることができる。
【００８６】
以上、本発明の光源装置およびプロジェクターを上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００８７】
（変形例１）
第１の実施形態の光源装置１０は切替機構を備えていない構成であったが、本発明はこの形態に限定されない。光源装置１０は、第２の実施形態に係る光源装置１２と同様に、切替機構６０を備えた構成であってもよい。光源装置１０が切替機構６０を備えた場合、発光管２０の上部を効率的に冷却できるとともに下部の過剰な冷却を抑制できるので、発光管２０の破損や劣化をより効果的に抑えることができる。
【００８８】
なお、光源装置が据置き姿勢または天吊り姿勢のいずれか一方の姿勢で使用されるプロジェクターに用いられる場合、切替機構６０を備えていなくても、リフレクター空間部の上方側に冷却風が導入されるように吸気口およびダクト部を設けることで、発光管の上方側に冷却風が多く流れるようにできる。これにより、発光管の上部を効率的に冷却できるとともに、下部の過剰な冷却を抑制できる。このような構成であっても、整流板により温められた冷却風が排気口からリフレクター空間部外へ効率よく排出されるので、発光管を効率的に冷却できる。また、このような構成は、リフレクターが楕円球の略１／４の形状、すなわち上記実施形態のリフレクター３０の下方側の略１／２が削除された形状を有する光源装置にも適用できる。
【００８９】
（変形例２）
上記実施形態のプロジェクターの構成では、光均一化光学系として第１レンズアレイおよび第２レンズアレイからなるレンズインテグレーター光学系を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。光均一化光学系として、例えば、導光ロッドからなるロッドインテグレーター光学系を用いることもできる。
【００９０】
（変形例３）
上記実施形態におけるプロジェクターは透過型のプロジェクターであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、反射型のプロジェクターであってもよい。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶装置等のように電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液晶装置等のように電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクターに本発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を得ることができる。  
【００９１】
（変形例４）
上記実施形態におけるプロジェクターは３つの液晶装置を用いたプロジェクターであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば、１つ、２つまたは４つ以上の液晶装置を用いたプロジェクターにも適用することができる。
【００９２】
（変形例５）
上記実施形態のプロジェクターの構成では、電気光学変調装置として液晶装置を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を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等を利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。
【００９３】
（変形例６）
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクター、および、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用することが可能である。
【００９４】
（変形例７）
上記実施形態においては、本発明の光源装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の光源装置を、例えば、光ディスク装置等他の光学機器に適用することもできる。
【符号の説明】
【００９５】
１０，１２，８０…光源装置、２０…発光管、３０…リフレクター、３１…反射面、４０…保持部材、４６…吸気口、４８…排気口、５０，５８…遮光部材、５２，５４…開口部、５６，７０…整流板、１００…照明装置、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…電気光学変調装置としての液晶装置、６００…投写レンズ、１０００…プロジェクター。
【図１】
2011209382.tif 000003
【図２】
2011209382.tif 000004
【図３】
2011209382.tif 000005
【図４】
2011209382.tif 000006
【図５】
2011209382.tif 000007
【図６】
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