(57)【要約】【課題】プロジェクタ等に適用可能な照明光学系に関して、プロジェクタ等の設置姿勢に関わらず良好な光利用効率を得るための技術を提供する。【解決手段】照明光学系は、光源装置１０と補正装置１１とを含む。光源装置１０は、アーク放電型のランプ３０と、ランプ３０の光を光出力方向に向けるリフレクタ５０と、を含。補正装置１１は、光源装置１０の出力光の光路中に配置されており、重力方向Ｇを感知して上記光路を重力方向Ｇに移動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク放電型のランプと、前記ランプの光を光出力方向に向けるリフレクタと、を含む光源装置と、
前記光源装置の出力光の光路中に配置されており、重力方向を感知して前記光路を前記重力方向に移動させる補正装置と
を備える照明光学系。
【請求項２】
請求項１に記載の照明光学系であって、
前記ランプは、前記アーク放電を発生させる第１放電電極および第２放電電極を有し、
前記第１放電電極と前記第２放電電極との先端どうしを結ぶ線分が、前記リフレクタの光軸に重なっている、
照明光学系。
【請求項３】
請求項２に記載の照明光学系であって、
前記補正装置は、
前記光源装置の前記出力光を透過可能な材料で構成されており、前記光源装置の方に向く第１平面と前記第１平面に平行な第２平面とを有する、光学部品と、
前記光学部品が前記第１平面を前記光源装置に向けたままで回転できるように前記光学部品を支持する回転機構と、
前記光学部品と一緒に回転するように且つ前記リフレクタの前記光軸の周りを回転するように前記回転機構に取り付けられた錘と
を含み、
前記錘が回転範囲のうちで前記重力方向の最下点に位置することによって、前記光学部品が、前記第１平面の法線方向が前記リフレクタの前記光軸に対して前記重力方向の側に傾いた姿勢である特定傾斜姿勢をとる、
照明光学系。
【請求項４】
請求項３に記載の照明光学系であって、前記光学部品は紫外線カット機能または赤外線カット機能を有する照明光学系。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の照明光学系であって、前記光学部品は、仮に前記ランプが破損した場合であっても破片の飛散を防止する飛散防止機能を有する、照明光学系。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載の照明光学系を備え、前記照明光学系の前記出力光を投射光に利用する、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およびプロジェクタ等に適用可能な照明光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プロジェクタに用いられる光源装置は、ランプおよびリフレクタを含んでいる。ランプは、具体的には、一対の放電電極間でのアーク放電によって放射される光を利用した放電ランプである。リフレクタは、ランプから放射された光束を一定方向に揃える。リフレクタによって揃えられた光束は、光源装置の出力光となる。
【０００３】
ここで、放電ランプによれば、放電（換言すれば発光）に伴う発熱によってランプ内で鉛直方向に温度差が生じ、ランプ内に熱対流が発生する。その際、ランプ内でガスの濃度分布が不均一になる。その結果、アーク放電が鉛直方向上側（換言すれば、重力方向とは逆の方向）に湾曲し、アーク放電の中心位置は放電電極間の中心位置よりも鉛直方向上側にずれる。
【０００４】
ランプの発光の中心位置はアーク放電の中心位置に対応することに鑑み、アーク放電の中心位置がリフレクタの焦点位置に一致するように、ランプがリフレクタに対して固着される。この場合、放電電極間の中心位置は、リフレクタの焦点位置よりも鉛直方向下側に（換言すれば、リフレクタの光軸よりも鉛直方向下側に）在る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６４２９３号公報（特許第４６８２８９６号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プロジェクタは例えば机の上に置いて使用される。そのような使用形態におけるプロジェクタの設置姿勢を、基本姿勢と呼ぶことにする。また、プロジェクタは天井等に吊り下げて使用される場合もある。そのような使用形態におけるプロジェクタの設置姿勢を、天吊り姿勢と呼ぶことにする。
【０００７】
特に、天吊り姿勢と基本姿勢とを比べると、プロジェクタは上下が逆になる。すなわち、基本姿勢におけるプロジェクタの上面（換言すれば、天井側を向く面）は、天吊り姿勢では床側を向く。
【０００８】
一方、基本姿勢であっても天吊り姿勢であっても、アーク放電の湾曲方向は同じである。このため、ランプとリフレクタとの位置合わせを基本姿勢に合わせて行うと、天吊り姿勢ではアーク放電の中心位置がリフレクタの光軸上（より具体的には焦点位置）からずれてしまう。そうすると天吊り姿勢では、光利用効率が低下し、その結果、照度および照度比の低下、色むら等が生じる。
【０００９】
このような問題の解決策の一例として、特許文献１に開示された技術がある。具体的には、リフレクタはランプの一端側を挿通するための挿通孔を有し、この挿通孔は鉛直方向に長径を有するトラック状に形成されている。そして、ランプは、リフレクタに挿通された状態で、鉛直方向に移動可能に構成されている。このため、設置姿勢に応じてランプが鉛直方向に移動することによって、アーク放電の中心位置をリフレクタの焦点位置に合わせることができる。
【００１０】
しかし、特許文献１のプロジェクタは、基本姿勢と天吊り姿勢にしか対応していない。このため、例えば天井から床に向けてまたは床から天井に向けて画像を投射する使用形態では、光利用効率の低下等の上記問題を解決できないと考えられる。
【００１１】
ここで、天井側から床側に向けて画像を投射する場合のプロジェクタの設置姿勢を、下向き姿勢と呼ぶことにする。また、床側から天井側に向けて画像を投射する場合のプロジェクタの設置姿勢を、上向き姿勢と呼ぶことにする。上向き姿勢および下向き姿勢は例えばアミューズメント施設で利用されるが、この例に限定されるものではない。
【００１２】
プロジェクタの設置姿勢は上記の４つの姿勢に限定されるものではなく、それらの中間的な姿勢での利用も考えられる。このため、１台のプロジェクタが３６０°全方向の設置姿勢に対応可能であれば、高い利便性が得られる。
【００１３】
本発明は、プロジェクタ等に適用可能な照明光学系に関して、プロジェクタ等の設置姿勢に関わらず良好な光利用効率を得るための技術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】
【００１４】
本発明の一態様に係る照明光学系は、光源装置と補正装置とを含む。前記光源装置は、アーク放電型のランプと、前記ランプの光を光出力方向に向けるリフレクタと、を含む。前記補正装置は、前記光源装置の出力光の光路中に配置されており、重力方向を感知して前記光路を前記重力方向に移動させる。
【発明の効果】
【００１５】
上記一態様によれば、補正装置は、重力方向を感知して、光源装置の出力光の光路を補正する。したがって、設置姿勢に関わらず、上記光路が適正に設定される。このため、設置姿勢に関わらず、良好な光利用効率を得ることができる。
【００１６】
本発明の目的、特徴および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態について、プロジェクタの光学系を例示する図である。
【図２】実施の形態について、光源装置および補正装置の構成例を示す断面図である（基本姿勢）。
【図３】実施の形態について、光源装置の側から補正装置を見た図である（基本姿勢）。
【図４】実施の形態について、ロッドレンズの入射面における集光スポットの図である（基本姿勢）。
【図５】実施の形態について、光源装置および補正装置の構成例を示す断面図である（天吊り姿勢）。
【図６】実施の形態について、光源装置の側から補正装置を見た図である（天吊り姿勢）。
【図７】実施の形態について、ロッドレンズの入射面における集光スポットの図である（天吊り姿勢）。
【図８】実施の形態について、光源装置および補正装置の構成例を示す断面図である（上向き姿勢）。
【図９】実施の形態について、光源装置の側から補正装置を見た図である（上向き姿勢）。
【図１０】実施の形態について、ロッドレンズの入射面における集光スポットの図である（上向き姿勢）。
【図１１】実施の形態について、光源装置および補正装置の構成例を示す断面図である（下向き姿勢）。
【図１２】実施の形態について、光源装置の側から補正装置を見た図である（下向き姿勢）。
【図１３】実施の形態について、ロッドレンズの入射面における集光スポットの図である（下向き姿勢）。
【図１４】比較例について、構成を示す断面図である（基本姿勢）。
【図１５】比較例について、ロッドレンズの入射面における集光スポットの図である（基本姿勢）。
【図１６】比較例について、構成を示す断面図である（天吊り姿勢）。
【図１７】比較例について、ロッドレンズの入射面における集光スポットの図である（天吊り姿勢）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に、実施の形態に係るプロジェクタ１の光学系を例示する。図１は光学系を説明する図であるため、プロジェクタ１の電気系および機械系の要素は図示を省略している。なお、電気系および機械系は既存の技術が適用されるものとする。
【００１９】
図１は、プロジェクタ１の上面の側から光学系を見た図に相当する。なお、プロジェクタ１の上面は、プロジェクタ１の筐体のうちで、プロジェクタ１を例えば机の上に置いて使用する場合（すなわち、プロジェクタ１を基本姿勢で使用する場合）において天井側を向く面である。
【００２０】
図１の例によれば、プロジェクタ１の光学系は、投射光を生成する照明光学系２と、投射光を表示対象の画像に応じて変調して投射画面（スクリーン等）上に投射する結像光学系３とを含んでいる。なお、照明光学系２を照明装置２と呼び、結像光学系３を結像光学装置３と呼んでもよい。
【００２１】
照明光学系２は、図１の例では、光源装置１０と、補正装置１１と、ロッドレンズ１２と、カラーホイール１３と、リレーレンズ１４，１５，１６と、フラットミラー１７と、凹面反射鏡１８とを含んでいる。図１では光源装置１０および補正装置１１の具体的な図示は省略しており、これらについては後に詳述する。また、結像光学系３は、図１の例では、光変調素子１９と、投射レンズ２０とを含んでいる。
【００２２】
図１の例によれば、光源装置１０の出力光（ここでは白色光）は、補正装置１１と、ロッドレンズ１２と、カラーホイール１３と、リレーレンズ１４，１５，１６とを、この順序で通り、フラットミラー１７に入射する。
【００２３】
補正装置１１は、後に詳述するが、光源装置１０の出力光の光路を補正する。ロッドレンズ１２は、入射した光の分布状態を均一にして出力する。カラーホイール１３は、特定の波長帯域の光束を透過させ、その波長帯域を切り替えることによって、時分割での色分離を行う。リレーレンズ１４，１５，１６は、光変調素子１９に向けて光束を効率良く伝えるために設けられている。
【００２４】
リレーレンズ１６を通過した光束は、フラットミラー１７で反射して凹面反射鏡１８に向かい、凹面反射鏡１８で反射して光変調素子１９に入射する。
【００２５】
光変調素子１９は、入射光を画像データに従って変調し、その変調光を出力光として出力する。光変調素子１９の出力光は、その後に投射画面（スクリーン等）に投射されることによって、画像として表示される。光変調素子１９は、図１の例では、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の反射型の光変調素子である。反射型によれば、光変調素子１９は、投射画像に寄与する光成分を出力光として、投射レンズ２０に向けて、反射する。
【００２６】
なお、光変調素子１９として、液晶パネル等の透過型の素子を採用することも可能である。その場合、図１の構成例は適宜、変形される。
【００２７】
光変調素子１９の出力光は、図１の例では、凹面反射鏡１８を通って投射レンズ２０に入射し、投射レンズ２０によって投射画面上に投射される。凹面反射鏡１８は、投射レンズ２０の入射瞳に効率良く光を集光させる作用を有する。
【００２８】
図２に、光源装置１０および補正装置１１の構成例を示す。図２では、光源装置１０および補正装置１１の断面を図示しており、図面を見やすくするために且つ図面の煩雑化を回避するために、一部の要素だけにハッチングを施している。なお、図２には、説明のために、ロッドレンズ１２も図示している。
【００２９】
また、図３に、光源装置１０の側から補正装置１１を見た図を示す。図３中のハッチングは、図２との対比を容易にするために、施している。
【００３０】
ここで、図２および図３では、図面の下向き方向が重力方向Ｇである。
【００３１】
図２の例によれば、光源装置１０は、ランプ３０と、リフレクタ５０とを含んでいる。
【００３２】
ランプ３０は、アーク放電型のランプである。より具体的には、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度放電ランプを、ランプ３０として利用可能である。また、ランプ３０として、交流電流によって駆動されアーク放電によって白色光を放射する交流点灯型のランプを例示する。
【００３３】
ランプ３０は、アーク放電３１を発生させるための一対の放電電極３２，３３を有している。一方の放電電極３２または３３（第１放電電極と呼んでもよい）の先端は、すき間を空けて、他方の放電電極３３または３２（第２放電電極と呼んでもよい）の先端と対向している。
【００３４】
放電電極３２，３３は、例えば石英ガラスから成る管３４内に配置されている。管３４には膨出部３５が設けられており、膨出部３５内に放電電極３２，３３の先端が位置している。また、膨出部３５内には水銀、希ガス、少量のハロゲン等が封入されている。これにより、膨出部３５内において、放電電極３２，３３の先端を結ぶように、アーク放電３１が形成される。但し、アーク放電３１は重力方向Ｇとは反対側に湾曲した形状になる。
【００３５】
なお、放電電極３２，３３は管３４の外部に電気的に引き出されており、それらの引き出し部分を介して放電電極３２，３３に電力が供給される。
【００３６】
リフレクタ５０は、椀形状の反射面を有しており、椀形状の内部で生じた発光（ここではランプ３０の発光）を反射して光源装置１０の光出力方向に向ける。ここでは、光源装置１０の光出力方向は、椀形状の内部から、椀形状の開口を介して、椀形状の外部に向かう方向である。図２の構成例の場合、リフレクタ５０からの出射光が、光源装置１０の出力光になる。
【００３７】
リフレクタ５０として、楕円リフレクタを例示する。但し、パラボラリフレクタ等をリフレクタ５０として適用することも可能である。楕円リフレクタ５０によれば、リフレクタ５０の光軸５１上に、２つの焦点が存在する。一方の焦点（第１焦点と呼んでもよい）はリフレクタ５０の内部に存在し、他方の焦点（第２焦点と呼んでもよい）はリフレクタ５０の外部に存在する。
【００３８】
ここで、リフレクタ５０の光軸５１は、椀形状の反射面を回転体として捉えた場合の回転軸に対応する。ロッドレンズ１２およびリレーレンズ１４，１５，１６（図１参照）は、それらの光軸がリフレクタ５０の光軸５１と一致するように、配置されている。なお、リフレクタ５０の光軸５１を光源装置１０の光軸５１と呼んでもよい。
【００３９】
ランプ３０は、膨出部３５がリフレクタ５０の内部に位置するように配置されており、リフレクタ５０に固着されている。特に光源装置１０では、ランプ３０の放電電極３２，３３の先端どうしを結ぶ線分がリフレクタ５０の光軸５１に重なるように、ランプ３０が配置されている。この場合、アーク放電３１の中心はリフレクタ５０の光軸５１よりも鉛直方向上側に位置することになる。また、ここでは、放電電極３２，３３間の上記線分の中心が、リフレクタ５０の第１焦点に位置する場合を例示する。
【００４０】
ここで、説明を分かりやすくするために、プロジェクタ１に対して座標軸を規定する。具体的には、リフレクタ５０の光軸５１に平行な軸をＺ軸とする。また、光源装置１０の出力光の進行方向に対応する方向を＋Ｚ方向とし、その逆方向を−Ｚ方向とする。
【００４１】
また、Ｚ軸に直交する軸をＹ軸とする。特に、Ｙ軸を、プロジェクタ１が基本姿勢の場合における鉛直方向に対応させることにする。また、プロジェクタ１が基本姿勢の場合における鉛直下向き方向（すなわち重力方向Ｇ）に−Ｙ方向を採り、−Ｙ方向の逆方向に＋Ｙ方向を採る。
【００４２】
また、Ｚ軸とＹ軸の両方に直交する軸をＸ軸とする。図１にはプロジェクタ１の投射光がＸ軸に平行に出射される例を図示しており、この例を参照して投射光の進行方向に対応する方向を＋Ｘ方向とし、＋Ｘ方向の逆方向に−Ｘ方向とする。
【００４３】
図２および図３の例は、図中に示したＹ軸と重力方向Ｇの関係から分かるように、プロジェクタ１が基本姿勢で設置された場合に対応する。
【００４４】
次に、図２および図３を参照して、補正装置１１を説明する。
【００４５】
補正装置１１は、光源装置１０の出力光の光路中に配置されており、図２の例では光源装置１０とロッドレンズ１２との間に配置されている。補正装置１１は、重力方向Ｇを感知して、光源装置１０の出力光の光路を重力方向Ｇに移動させる。
【００４６】
図２および図３の例によれば、補正装置１１は、光学部品７０と、回転機構９０と、錘１１０とを含んでいる。
【００４７】
光学部品７０は、光源装置１０の出力光を透過可能な材料で構成されている。より具体的には、光学部品７０は、光源装置１０の出力光のうちで画像表示に寄与する波長成分（具体的には可視光）を少なくとも透過可能であればよい。
【００４８】
光学部品７０の表面には、互いに平行な２つの平面７１，７２が在り、光源装置１０の出力光は一方の平面７１（第１平面７１と呼んでもよい）から入射して、他方の平面７２（第２平面７２と呼んでもよい）から出射する。すなわち、光学部品７０が第１平面７１を光源装置１０の方に向けて光源装置１０の出力光の光路中に位置することによって、光源装置１０の出力光は光学部品７０を透過する。
【００４９】
ここでは、光学部品７０がガラス板で構成される場合を例示する。このため以下では、光学部品７０をガラス板７０とも呼ぶ。この例によれば、第１平面７１および第２平面７２はガラス板の２つの主面によって提供される。なお、光学部品７０は板形状でなくてもよい。
【００５０】
回転機構９０は、ガラス板７０が第１平面７１を光源装置１０に向けたままで回転できるように、ガラス板７０を支持する。図２および図３の例では、回転機構９０は、ガラス板保持部９１と、回転本体部９２とを含んでいる。
【００５１】
ガラス板保持部９１は、ガラス板７０を保持する部材であり、貫通穴を有している。その貫通穴を塞ぐようにガラス板７０が配置されている。
【００５２】
回転本体部９２は、ガラス板保持部９１をプロジェクタ１内で回転可能な状態にする。回転本体部９２は、図２および図３の例では、ボールベアリングによって実現されている。このため以下では、回転本体部９２をボールベアリング９２とも呼ぶ。ボールベアリング９２の内周部材９３にはガラス板保持部９１が固定されており、ボールベアリング９２の外周部材９４はプロジェクタ１の内部に固定される。これにより、ガラス板保持部９１が（したがってガラス板７０が）プロジェクタ１内で回転可能な状態で配置される。
【００５３】
ボールベアリング９２の内周部材９３は輪形状をしており、その輪形状の中心軸と、ガラス板保持部９１の貫通穴の中心軸とを一致させた状態で内周部材９３とガラス板保持部９１とが固定されている。また、ガラス板保持部９１の貫通穴の中心軸およびボールベアリング９２の内周部材９３の中心軸をリフレクタ５０の光軸５１に一致させた状態で、回転機構１１が配置されている。これによれば、光源装置１０の出力光は、ガラス板保持部９１およびボールベアリング９２を通過し且つガラス板７０を透過して、ロッドレンズ１２に到達する。
【００５４】
錘１１０は、ガラス板７０と一緒に回転するように且つリフレクタ５０の光軸５１の周りを回転するように、回転機構１１に取り付けられている。図２および図３の例では、錘１１０はガラス板保持部９１に取り付けられている。これによれば、錘１１０は３６０°回転可能であるが、重力を受けることによって（換言すれば、自重によって）、錘１１０の回転範囲のうちで重力方向Ｇの最下点に位置しようとする。
【００５５】
特に、ガラス板７０は、錘１１０が重力方向Ｇの最下点に位置した状態において特定の姿勢をとるように、配置されている。その姿勢とは、図２に示すように、ガラス板７０の第１平面７１の法線方向７３がリフレクタ５０の光軸５１に対して重力方向Ｇの側に傾いた姿勢である。ガラス板７０のこの姿勢を特定傾斜姿勢と呼ぶことにする。
【００５６】
特定傾斜姿勢のガラス板７０に光源装置１０の出力光が入射すると、ガラス板７０の屈折作用によって当該出力光の光路が重力方向Ｇに（換言すれば、鉛直方向下側に）移動する。楕円リフレクタ５０の集光作用に鑑みると、光源装置１０の出力光の集光位置が重力方向Ｇに移動する。
【００５７】
特に図２の例では、重力方向Ｇに移動した集光位置が、リフレクタ５０の光軸５１（ロッドレンズ１２の光軸でもある）上に存在すると共に、ロッドレンズ１２の入射面の中心Ｂ（図３参照）に一致している。ここで図４に、ロッドレンズ１２の入射面における集光スポットを示す。図４によれば、集光スポットの中心がロッドレンズ１２の入射面の中心Ｂに一致していることが分かる。なお、図４の例では、ロッドレンズ１２の入射面の中心ＢにＸＹ座標の原点を採っている。
【００５８】
すなわち、アーク放電３１の中心がリフレクタ５０の光軸５１よりも鉛直方向上側に位置することに鑑みると、補正装置１１が無い場合には光源装置１０の出力光はロッドレンズ１２の入射面の中心Ｂよりも鉛直方向上側にずれる（後述の比較例についての図１６を参照）。かかるずれを補正装置１１は補正するのである。
【００５９】
その結果、光源装置１０の出力光が効率良くロッドレンズ１２に入射し、ロッドレンズ１２およびその後段において良好な光利用効率を得ることができる。
【００６０】
集光位置の移動は、例えばガラス板７０の厚さによって調整可能である。また、ガラス板７０の厚さに加えてあるいは代えて、特定傾斜姿勢において第１平面７１の法線方向７３がリフレクタ５０の光軸５１に対して成す角度θ（図２参照）を調整してもよい。ガラス板７０の厚さおよび法線方向７３が成す角度θは、例えばシミュレーションまたは実験またはそれらの組み合わせによって、適正化可能である。
【００６１】
上記のように、錘１１０は、重力を受けることによって、回転範囲のうちで重力方向Ｇの最下点に位置しようとする。また、錘１１０が重力方向Ｇの最下点に位置することによって、ガラス板７０は特定傾斜姿勢をとる。このため、プロジェクタ１が基本姿勢以外の姿勢で設置される場合でも、重力方向Ｇが感知され、ガラス板７０は自動的に特定傾斜姿勢をとる。かかる様子を図５〜図１３に示す。
【００６２】
図５〜図７は、天吊り姿勢について図示しており（図中のＸＹＺ座標と重力方向Ｇとの関係に注目）、図２〜図４にそれぞれ対応する。同様に、図８〜図１０は上向き姿勢について図示し、図１１〜図１３は下向き姿勢について図示している。
【００６３】
図２〜図１３によれば、例示した４つの設置姿勢において、光源装置１０の出力光が効率良くロッドレンズ１２に入射することが分かる。その結果、ロッドレンズ１２およびその後段において良好な光利用効率を得ることができる。かかる効果が、例示した４つの設置姿勢以外であっても得られることは、図２〜図１３から容易に理解できる。すなわち、３６０°全方向の設置姿勢において上記効果が得られる。
【００６４】
ここで、図１４〜図１７に比較例を示す。図１４に示すように、比較例では、補正装置１１が設けられておらず、また、光源装置１０に代えて光源装置１０Ｚが設けられている。
【００６５】
光源装置１０Ｚでは、図１４に示す基本姿勢においてアーク放電３１の中心がリフレクタ５０の光軸５１上に位置するように、ランプ３０がリフレクタ５０に固着されている。また、基本姿勢においてアーク放電３１の中心はリフレクタ５０の第１焦点に位置しており、リフレクタ５０の第２焦点にロッドレンズ１２の入射面の中心Ｂ（図１５参照）が位置している。このため、図１５に示すように、集光スポットがロッドレンズの入射面の中心Ｂに一致する。
【００６６】
光源装置１０Ｚを用いたプロジェクタを天吊り姿勢に設置すると、図１６のようになる。ここで、基本姿勢であっても天吊り姿勢であっても、アーク放電の湾曲方向は同じである。このため、図１６に示すように、アーク放電３１の中心はリフレクタ５０の光軸および第１焦点からずれてしまう。したがって、図１７に示すように、集光スポットはロッドレンズの入射面の中心Ｂから鉛直方向上側にずれてしまう。
【００６７】
具体的には、アーク放電３１の位置から＋Ｙ方向に進む光については、基本姿勢の場合に比べてリフレクタ５０までの距離が長くなる。このため、第２焦点よりも手前で、ロッドレンズ１２の光軸に交差する。他方、アーク放電３１の位置から−Ｙ方向に進む光については、基本姿勢の場合に比べてリフレクタ５０までの距離が短くなる。このため、第２焦点よりも奥側で、ロッドレンズ１２の光軸に交差する。したがって、光源装置１０Ｚの出力光は、ロッドレンズの入射面の中心Ｂから鉛直方向上側にずれた位置で集光することになる。
【００６８】
集光位置のずれにより、天吊り姿勢では、光利用効率が低下する。かかる点は上向き姿勢および下向き姿勢でも同様である。
【００６９】
これに対し、プロジェクタ１によれば、上記のように、設置姿勢に関わらず、光源装置１０の出力光を効率良くロッドレンズ１２に入射することができ、ロッドレンズ１２およびその後段において良好な光利用効率を得ることができる。その結果、設置姿勢に関わらず、照度および照度比の低下、色むら等を防止して、良好な表示を得ることができる。このように、プロジェクタ１によれば、３６０°全方向の設置姿勢に対応可能であり、高い利便性を提供できる。
【００７０】
ここで、回転機構９０の回転本体部９２はボールベアリング以外の構造を利用してもよい。しかし、ボールベアリングによれば、回転時の摩擦抵抗を小さくすることができる。このため、滑らかな回転を実現でき、ガラス板７０をより確実に特定傾斜姿勢にすることができる。
【００７１】
また、錘１１０による回転力は回転本体部９２の摩擦力より大きく設定されることに鑑みると、ボールベアリングの採用によって錘１１０を軽くすることが可能である。そうすると、照明光学系２およびプロジェクタ１の重量増加を抑制できる。
【００７２】
また、上記では、ガラス板７０の回転中心（換言すれば、ボールベアリング９２の回転中心）が、リフレクタ５０およびロッドレンズ１２の光軸に一致する例を説明した。しかし、錘１１０が重力方向Ｇの最下点に位置した状態でガラス板７０が特定傾斜姿勢をとることができる限り、この例に限定されるものではない。
【００７３】
なお、ガラス板保持部９１は例えば樹脂で形成可能であり、ボールベアリング９２は金属で形成可能である。しかし、この例に限定されるものではない。すなわち、上記の各種機能を実現できる限り、回転機構９０の形状、材料等は任意に選択可能である。かかる点は錘１１０についても同様である。
【００７４】
また、ガラス板７０に、画像表示に寄与しない紫外線を反射するコーティングを施すことによって、紫外線カット機能を付与してもよい。紫外線カット機能に加えてあるいは代えて、赤外線カット機能を付与してもよい。これによれば、紫外線等をカットするために別の部品を追加する必要がない。このため、そのような別の部品に要するコスト、設置空間等を省くことができる。また、紫外線および赤外線をカットしても、画像表示に寄与する可視光域についての透過率は確保できる。
【００７５】
また、ガラス板７０に、仮にランプ３０が破損してもその破片の飛散を防止可能な飛散防止機能を付与してもよい。これによれば、ロッドレンズ１２等をランプ３０の破片から保護することができる。また、別の飛散防止部材が不要なので、そのような別の飛散防止部材に要するコスト、設置空間等を省くことができる。
【００７６】
飛散防止機能は、例えばガラス板７０の強度（換言すれば耐衝撃性）を大きくすることによって、実現できる。飛散防止機能としてガラス板７０に要求される強度は、例えばシミュレーションまたは実験またはそれらの組み合わせによって、求めることが可能である。また、ガラス板７０の強度は例えば材料の選択によって設計可能である。なお、飛散防止機能を付与しても、画像表示に寄与する可視光域についての透過率は確保できる。
【００７７】
なお、飛散防止機能は、紫外線カット機能および赤外線カット機能と組み合わせ可能である。
【００７８】
また、上記のように、リフレクタ５０としてパラボラリフレクタ等を適用することも可能である。例えばパラボラリフレクタによれば、リフレクタ５０からの出射光は平行光束になる。しかし、リフレクタ５０の椀形状の開口の前に集光レンズを設ければ、上記で例示した楕円リフレクタと同様に、集光作用を得ることが可能である。
【００７９】
なお、照明光学系２はプロジェクタ１以外の用途に利用することも可能であり、照明光学系２の具体的構成はその用途に応じて適宜、変形される。
【００８０】
ここで、上記では、ランプ３０の放電電極３２，３３の先端どうしを結ぶ線分が、リフレクタ５０の光軸５１に重なっている例を説明した。この例に限らず、「重なる」という表現は、完全に重なっている状態だけでなく、実質的に重なっている状態も含むものとする。また、実質的に重なっている状態とは、完全に重なっている状態に対してずれが存在するが、完全に重なっている状態と同様の作用等が得られる状態を言うものとする。なお、上記ずれの範囲は、いわゆる許容範囲であり、例えば加工精度等に起因する。かかる点は、「一致する」という表現およびその他の表現についても同様である。
【００８１】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１  プロジェクタ、２  照明光学系、１０  光源装置、１１  補正装置、３０  ランプ、３１  アーク放電、３２，３３  放電電極、５０  リフレクタ、５１  リフレクタの光軸、７０  光学部品、７１  第１平面、７２  第２平面、７３  第１平面の法線方向、９０  回転機構、１１０  錘、Ｇ  重力方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１６】
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【図４】
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【図７】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１７】
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