(57)【要約】【課題】副反射鏡からの反射光の影響による電極が早期に劣化することを低減した光源装置及びこれを用いることで光源の寿命が長いプロジェクタを提供すること。【解決手段】電流駆動装置７０は、第１の電極１５の陽極期間と陰極期間との時間比について、第１の電極１５が陽極である時間が、陰極である時間よりも短くなるように電力制御を行っている。これによって、副鏡３からの反射光によるダメージとアーク放電そのものによって受けるダメージについて両電極１５、１６が受けるダメージを均一化する。【選択図】図１
2008103238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電により発光を行う第１の電極と第２の電極と、
前記第１及び第２の電極を内部に離間配置するための放電空間を有する本体部分と、前
記本体部分の両端に設けられた封止部とを有する発光管と、
前記第１の電極側に配置され、前記第１及び第２の電極間の放電により発生した光源光
を反射して被照明領域に射出する主反射鏡と、
前記主反射鏡に対向して前記第２の電極側に配置され、前記光源光を前記主反射鏡側へ
反射する副反射鏡と、
前記第１及び第２の電極間での放電を行わせるための交流電流を発生するとともに、前
記交流電流を制御して前記第１の電極の陽極期間の供給エネルギーが陰極期間の供給エネ
ルギーより小さいものとなるよう電力制御を行う電流駆動装置とを
備える光源装置。
【請求項２】
前記電流駆動装置は、前記第１の電極の陽極期間と陰極期間との時間比を調整すること
により前記電力制御を行う請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記電流駆動装置は、前記第１の電極の陽極期間と陰極期間とにおける電流比を調整す
ることにより前記電力制御を行う請求項１及び請求項２のいずれか一項記載の光源装置。
【請求項４】
前記主反射鏡及び前記副反射鏡は、光軸に対して略軸対称な反射曲面を有し、前記第１
及び第２の電極の電極軸は、前記光軸と略一致するように配置されている請求項１から請
求項３のいずれか一項記載の光源装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項記載の光源装置と、
前記光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、
前記光変調装置を経た像光を投射する投射光学系と
を備えるプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の電極と主反射鏡と副反射鏡とを有する光源装置及びこれを用いたプロ
ジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プロジェクタに用いる光源ランプとして、発光管からの光をできるだけ有効に
利用するために補助ミラーを有するものが知られている（特許文献１参照）。この場合に
、補助ミラーのような副反射鏡を用いた結果、発光管における一対の電極のうち補助ミラ
ー側の電極の温度が高くなる場合があるため、補助ミラー側の電極の熱容量を大きくして
温度を調整するものが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】ＷＯ２００４／０８６４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、補助ミラーを用いた光源においては、発光管の形状等の影響により、副
反射鏡による反射光は必ずしも目的どおり一対の電極間に入射するとは限らない。この場
合、特に、当該反射光の一部が、一対の電極のうち補助ミラーと反対側にある電極を照射
し、当該電極にダメージを与え、劣化させる要因となるおそれがある。
【０００４】
この点についてより具体的に説明すると、発光管での放電によって発光する光源装置に
おいて、当該一対の電極間での放電の際、電子を受ける側となる陽極側の電極が特にダメ
ージを受ける。この際、一対の電極に均等な交流電流を与えたとしても、当該補助ミラー
からの反射光の照射の影響が当該放電によるダメージに加わるため、当該反射光の影響が
大きい側の電極がより大きいダメージを受け、早期の劣化を招くおそれがある。
【０００５】
そこで、本願発明は、補助ミラーのような副反射鏡からの反射光の影響により、電極が
早期に劣化することを低減した光源装置及びこれを用いることで光源の寿命が長いプロジ
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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、（ａ）放電により発光を行う第
１の電極と第２の電極と、（ｂ）第１及び第２の電極を内部に離間配置するための放電空
間を有する本体部分と、本体部分の両端に設けられた封止部とを有する発光管と、（ｃ）
第１の電極側に配置され、第１及び第２の電極間の放電により発生した光源光を反射して
被照明領域に射出する主反射鏡と、（ｄ）主反射鏡に対向して前記第２の電極側に配置さ
れ、光源光を主反射鏡側へ反射する副反射鏡と、（ｅ）第１及び第２の電極間での放電を
行わせるための交流電流を発生するとともに、交流電流を制御して第１の電極の陽極期間
の供給エネルギーが陰極期間の供給エネルギーより小さいものとなるよう電力制御を行う
電流駆動装置とを備える。
【０００７】
上記光源装置では、電流駆動装置における交流電流の制御により、第１及び第２の電極
間での放電において、第１の電極の陽極期間の供給エネルギーが陰極期間の供給エネルギ
ーより小さいものとなるよう電力制御が行われている。従って、当該放電によるダメージ
に加え、補助ミラーからの反射光の照射による影響を受ける場合であっても、当該放電及
び反射光によって両電極が受けるダメージの差が均一化され、電極の早期の劣化を低減す
ることができる。
【０００８】
また、本発明の具体的な態様として、電流駆動装置が、第１の電極の陽極期間と陰極期
間との時間比を調整することにより電力制御を行う。これにより、例えば、陽極期間と陰
極期間とにおける電流の絶対値に差がなくても、第１の電極の陽極期間における供給エネ
ルギーと陰極期間における供給エネルギーとに所定の差を設けることができる。
【０００９】
また、本発明の具体的な態様として、電流駆動装置が、第１の電極の陽極期間と陰極期
間とにおける電流比を調整することにより電力制御を行う。これによっても、第１の電極
の陽極期間と陰極期間とにおける供給エネルギーに所定の差を設けることができる。
【００１０】
また、本発明の具体的な態様として、主反射鏡及び副反射鏡が、光軸に対して略軸対称
な反射曲面を有し、第１及び第２の電極の電極軸が、光軸と略一致するように配置されて
いる。これにより、放電において、第１及び第２の電極間の発光中心を所望の位置とし、
主反射鏡及び副反射鏡により光源光が有効に利用するとともに適切な被照明領域に射出さ
れる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）上記いずれか
の光源装置と、（ｂ）光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、（ｃ）光
変調装置を経た像光を投射する投射光学系とを備える。これにより、本発明に係るプロジ
ェクタは、上記いずれかの光源装置を用いるので、光源の寿命が長いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る光源装置について説明するための断面図である。
本実施形態における光源装置１００は、光源ユニット１０と、電流駆動装置７０とを備え
る。光源ユニット１０は、放電発光型の発光管１と、楕円型の主反射鏡であるリフレクタ
２と、球面状の副反射鏡である副鏡３とを備える。電流駆動装置７０は、光源ユニット１
０に交流電流を供給して所望の状態に発光させるための電気回路である。
【００１３】
光源ユニット１０において、発光管１は、中央部が球状に膨出した透光性の石英ガラス
管から構成され、照明用の光を放射する本体部分１１と、この本体部分１１の両端側に延
びる第１及び第２封止部１３、１４とを備える。
【００１４】
本体部分１１により形成される放電空間１２の内部には、タングステン製の第１の電極
１５と、第２の電極１６とが所定距離で離間配置されることにより構成される一対の電極
と、希ガス、金属ハロゲン化合物等を含む放電媒体であるガスとが封入されている。一方
、各封止部１３、１４の内部には、本体部分１１に設けた第１及び第２の電極１５、１６
と電気的に接続されるモリブデン製の金属箔１７ａ、１７ｂが挿入され、両封止部１３、
１４の先端部は、ガラス材料等で封止されている。そして、この金属箔１７ａ、１７ｂに
接続されたリード線１８ａ、１８ｂに電流駆動装置７０により交流電圧を印加すると（詳
しくは図４により後述）、一対の電極１５、１６間でアーク放電が生じ、本体部分１１が
高輝度で発光する。ここで、図１から明らかなように、リフレクタ２は、第１の電極１５
側に配置され、副鏡３は、リフレクタ２に対向して第２の電極１６側に配置される。従っ
て、第１の電極１５は、本体部分１１を挟んで副鏡３と反対側にあることになる。
【００１５】
発光管１の本体部分１１のうち光束射出前方側の略半分は、副鏡３によって覆われてい
る。この副鏡３は、発光管１の本体部分１１から前方に放射された光束を本体部分１１に
戻す副反射部３ａと、この副反射部３ａの根元部を支持した状態で第２封止部１４の周囲
に固定される支持部３ｂとを備える。支持部３ｂは、第２封止部１４を挿通させるととも
に、副反射部３ａを本体部分１１に対してアライメントしている。
【００１６】
リフレクタ２は、発光管１の第１封止部１３が挿通される首状部２ａと、この首状部２
ａから拡がる楕円曲面状の主反射部２ｂとを備えた石英ガラス製の一体成形品である。首
状部２ａは、第１封止部１３を挿通させるとともに、主反射部２ｂを本体部分１１に対し
てアライメントしている。
【００１７】
発光管１は、主反射部２ｂの光軸に対応するシステム光軸ＯＡに沿って配置されるとと
もに、本体部分１１内の第１及び第２の電極１５、１６間の発光中心Ｏが主反射部２ｂの
楕円曲面の第１焦点Ｆ１位置と一致するように配置される。発光管１を点灯した場合、本
体部分１１から放射された光束は主反射部２ｂで反射され、或いは副反射部３ａでの反射
を経て主反射部２ｂでさらに反射され、楕円曲面の第２焦点Ｆ２位置に収束する光束とな
る。つまり、リフレクタ２及び副鏡３は、システム光軸ＯＡに対して略軸対称な反射曲面
を有し、一対の電極１５、１６は、その軸心である電極軸をシステム光軸ＯＡと略一致さ
せるように配置されている。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る副鏡３による反射光について説明するための拡大断面図であ
る。図１による説明のように、一対の電極１５、１６間の発光中心Ｏで生じるアーク放電
により、光源光は、発光中心Ｏ付近から放射状に拡がる。このうち、図２のように、光の
進行方向の前方側、即ち副鏡３側に拡がる光源光は、副鏡３によって反射され、光の進行
方向の後方側、即ち発光中心Ｏ側に戻る。従って、前方側に拡がった光源光も副鏡３での
反射後、図１に示すリフレクタ２側に戻ることとなり、通常有効に利用される。ところが
、この際、副鏡３によって反射された反射光の一部について、本体部分１１の形状等によ
り光路が変わり、発光中心Ｏ付近に戻らないものがある。このような反射光の一部には、
有効に利用されないばかりか、第１及び第２の電極１５、１６のうち、特に第１の電極１
５を照射する。一方、アーク放電によって第１及び第２の電極１５、１６の先端周辺部が
ダメージ受け、劣化の原因となっているが、第１電極１５に副鏡３からの反射光が入射す
ると、第１電極１５の劣化が加速される。
【００１９】
図３は、第１及び第２の電極１５、１６の先端周辺部についての拡大図である。第１及
び第２の電極１５、１６は、先端部１５ａ、１６ａと、溶接大径部１５ｂ、１６ｂと、コ
イル部１５ｃ、１６ｃと、軸部１５ｄ、１６ｄとを備える。第１及び第２の電極１５、１
６の先端周辺部は、軸部１５ｄ、１６ｄにタングステンを巻き付け、これを溶融すること
により形成される。つまり、当該溶融により、溶接大径部１５ｂ、１６ｂが形成され、さ
らに、その先端に先端部１５ａ、１６ａが形成される。この際、巻き付けられたタングス
テンのうち溶融されなかった残りの部分がコイル部１５ｃ、１６ｃとなる。第１及び第２
の電極１５、１６は、塊状の溶接大径部１５ｂ、１６ｂを有することで、熱容量を大きく
することができる。
【００２０】
先端部１５ａ、１６ａは、発光管１での放電の電極間距離を定めるものとなり、当該放
電の際に主として電子を受ける部分となる。この際、第１及び第２の電極１５、１６は、
いずれも、先端部１５ａ、１６ａでのアーク放電時の電流によってダメージを受ける。こ
の場合、特に電子を受ける側となる陽極側へのダメージが大きくなるが、交流電流を用い
る場合、第１の電極１５及び第２の電極１６の極性が周期的に切り替わって、双方が陽極
側にも陰極側にもなりうる。
【００２１】
一方、当該アーク放電による発生した光のうち、上述した副反射部３ａでの反射を経た
反射光の一部によるダメージは、図２に関して説明したように先端部１５ａ、１６ａのう
ち、特に、第１の電極１５側の先端部１５ａ側に大きな影響を与え、この先端部１５ａを
劣化させる要因となっている。
【００２２】
本実施形態では、このような劣化現象による一対の電極１５、１６全体としての早期の
劣化を抑えるため、電流駆動装置７０により第１及び第２の電極１５、１６に供給するエ
ネルギーに差を与え、第１の電極１５へのダメージを低減することで各電極１５、１６が
受けるダメージのバランスを図る。
【００２３】
図４は、電流駆動装置７０の構成を模式的に示すブロック図である。電流駆動装置７０
は、図１等の一対の電極１５、１６間での放電を行うための交流電流を発生させるととも
に、交流電流を制御する。電流駆動装置７０は、点灯装置７０ａと、制御装置７０ｂと、
ＤＣ／ＤＣコンバータ７０ｃとを備える。尚、ここでは、一例として、電流駆動装置７０
が、外部電源を使用する場合について説明する。つまり、電流駆動装置７０は、ＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータ８０に接続されており、ＡＣ／ＤＣコンバータ８０は、商用電源９０に接続
されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ８０は、商用電源９０から供給される交流電流を直流
に変換する。
【００２４】
点灯装置７０ａは、図１の光源ユニット１０を点灯駆動させる部分であり、図４に示す
ように、ダウンチョッパ７１と、インバータ７２と、イグナイタ７３とを備える。
【００２５】
ダウンチョッパ７１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ８０からの直流電圧の供給を受けて、入
力電圧を適切な直流電圧に降圧させてインバータ７２に供給する。このダウンチョッパ７
１は、制御装置７０ｂによる制御の下、内蔵するスイッチング素子のデューティ比（単位
時間あたりのＯＮ時間と単位時間あたりのＯＦＦ時間との比率）を調整する。これによっ
て、このダウンチョッパ７１からの出力電圧を調整する。
【００２６】
インバータ７２は、ダウンチョッパ７１から供給される直流電流を所定の周波数の交流
電流に変換して図１の光源ユニット１０に供給する部分である。このインバータ７２は、
制御装置７０ｂによる制御の下、２個ずつのスイッチング素子を交互にＯＮ／ＯＦＦする
タイミングが調整される。これによって、このインバータ７２からの出力波形のデューテ
ィ比や正負の電圧比を調整することができる。
【００２７】
イグナイタ７３は、図示しない昇圧回路を備えており、制御装置７０ｂによる制御の下
、光源ユニット１０の始動時に、図１の一対の電極１５、１６間に高電圧のパルス電圧を
印加して絶縁破壊を発生させ、放電経路を作る部分である。
【００２８】
制御装置７０ｂは、例えば、マイクロプロセッサ等から構成され、点灯装置７０ａを駆
動制御する。そして、制御装置７０ｂは、図４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０
ｃにて生成された適切な駆動電圧により駆動される。
【００２９】
この制御装置７０ｂは、種々の制御を行うための機構を有するが、その一つとして、こ
こでは特に、図４に示すように、電力変動制御部７４を備える。電力変動制御部７４は、
所定の制御プログラムにしたがって、ダウンチョッパ７１やインバータ７２等を調整し、
点灯装置７０ａから図１の光源ユニット１０のリード線１８ａ、１８ｂに供給される駆動
電力を制御する。例えば、ダウンチョッパ７１を制御して出力電圧を調整することによっ
て電流の振幅が調整され、また、例えば、インバータ７２を制御して出力波形のデューテ
ィ比や正負の電圧比を調整することによって陽極・陰極の期間や、陽極時・陰極時におけ
る電流の絶対値の最大値の調整をすることができる。これにより、図１の光源ユニット１
０に供給される交流電流の種々の調整を行うことができる。
【００３０】
図１に戻って、発光管１において、電流駆動装置７０により交流電圧が印加されると、
第１及び第２の電極１５、１６間に、既述のように、絶縁破壊が生じ放電路が形成され、
アーク放電が発生する。この放電によって、放電空間１２内の温度が上昇し、放電媒体で
あるガスが加熱・気化され、発光中心Ｏ及びその周辺において発光現象が生じる。ここで
、電流駆動装置７０は、図４によって説明した構成を有することにより、第１及び第２の
電極１５、１６間での放電を行うにあたって、発生させるべき交流電流が所望のものとな
るように制御する（詳しくは図５等において後述する）ことができる。
【００３１】
以上において、既述のように、当該アーク放電において、各電極１５、１６のうち、陽
極側である電極のダメージが大きくなるが、電流駆動装置７０からの電流は交流電流であ
り、陽極と陰極とは周期的に変化するので、電極１５、１６双方ともアーク放電による大
きなダメージを受ける陽極となる可能性がある。
【００３２】
一方、当該アーク放電の際、さらに副鏡３からの反射光の一部が各電極１５、１６のう
ち、特に第１の電極１５側を照射し（図２参照）、ダメージをより大きくして、劣化を加
速させる場合がある。本実施形態では、以上を踏まえて電流駆動装置７０による電力制御
を行う。
【００３３】
図５は、本実施形態に係る電流駆動装置７０による交流電流の制御動作における動作波
形の一例を示す図である。図５のグラフは、第１の電極１５についての電流の値を示すも
のである。つまり、電流の値が正である期間が、第１の電極１５の陽極期間Ｔａ（第２の
電極１６の陰極期間）であり、負である期間が、第１の電極１５の陰極期間Ｔｂ（第２の
電極１６の陽極期間）である。図５から明らかなように、電流駆動装置７０は、第１の電
極１５の陽極期間Ｔａと陰極期間Ｔｂとの時間比を制御することにより電力制御を行って
いる。ここでは特に、第１の電極１５が陽極である時間を、陰極である時間よりも短くし
ている。即ち、本交流電流の一周期において、第１の電極１５の陽極期間Ｔａが、陰極期
間Ｔｂよりも短い（Ｔａ＜Ｔｂ）。これによって、陽極期間の供給エネルギーを陰極期間
の供給エネルギーより小さいものとなるようにしている。ここで、「供給エネルギー」と
は、一定時間内の消費電力の累積値である。つまり、「陽極期間の供給エネルギー」とは
、第１の電極１５が陽極として働く時間内での消費電力の累積値を言う。同様に「陰極期
間の供給エネルギー」とは、第１の電極１５が陰極として働く時間内での消費電力の累積
値を言う。例えば、図５のようなパルス型の矩形波形状のグラフの場合、各供給エネルギ
ーは、電流の値が正のときと負のときとでそれぞれが形成する長方形の面積Ｓａ、Ｓｂが
当該累積値の一つに相当する。つまり、この場合、Ｓａ＜Ｓｂとなるように制御される。
【００３４】
以上のように、電流駆動装置７０によってこのような電力制御を行うことで、第１の電
極１５がアーク放電そのものによって受けるダメージを第２の電極１６が受けるダメージ
よりも低減する。これにより、第１の電極１５が、より多く受けやすい傾向にある副鏡３
からの反射光によるダメージの分を相殺し、両電極１５、１６が受けるダメージを均一化
することができる。つまり、両電極１５、１６のうち一方の電極のみについて早期に劣化
が進んでしまうことを防ぎ、光源装置１００全体としての寿命を延ばすことが可能となる
。
【００３５】
尚、当該時間比の決定は、例えば、第１の電極１５と第２の電極１６とが副鏡３による
反射光から受けるダメージの度合を統計上計測し、これに基づいて行うものとしてもよい
。電流駆動装置７０は、以上のような構成をとることにより、一対の電極１５、１６での
放電において、所望の割合で、第１の電極１５の陽極期間の供給エネルギーが陰極期間の
供給エネルギーより小さいものとなるよう電力制御を行うことができる。
【００３６】
また、この他にも、例えば、図６のように、第１の電極１５の陽極期間Ｔａと陰極期間
Ｔｂとにおける電流比を制御することにより電力制御を行うことも可能である。より具体
的には、図６のような場合、陽極期間及び陰極期間のそれぞれの電流の最大の絶対値であ
るピーク電流値Ｉｍａｘａ、Ｉｍａｘｂについて、陽極期間のピーク電流値Ｉｍａｘａを
陰極期間のピーク電流値Ｉｍａｘｂよりも小さくする（Ｉｍａｘａ＜Ｉｍａｘｂ）。この
場合、例えば、陽極期間Ｔａと、陰極期間Ｔｂとを等しくしても（Ｔａ＝Ｔｂ）、供給エ
ネルギーを示す面積Ｓａ、Ｓｂを、Ｓａ＜Ｓｂとすることができる。尚、期間Ｔａ、Ｔｂ
及びピーク電流値Ｉｍａｘａ、Ｉｍａｘｂの双方について調整を行うものであってもよい
。いずれにおいても、所望の割合で第１の電極１５の陽極期間の供給エネルギーが陰極期
間の供給エネルギーより小さいものとなるよう電力制御を行うことができる。
【００３７】
また、上述の技術に加え、例えば、図７のように、第１の電極１５の先端部１５ａ及び
その周辺部のサイズを、第２の電極１６の先端部１６ａ及びその周辺部のサイズより大き
くしてもよい。この場合、第１の電極１５の熱容量が大きくなるので、温度上昇が第２の
電極１６よりも生じにくく、アーク放電によるダメージに対する耐性が強くなる。このよ
うな場合であっても、副鏡３による反射光から受けるダメージの度合等を加味した場合に
差があれば、統計上計測し、これに基づいて先と同様に第１の電極１５の陽極期間の供給
エネルギーと陰極期間の供給エネルギーとに差を設けることができる。この場合、各電極
のサイズを同じにする場合に比べ、当該供給エネルギーの差は小さくてもよい。また、こ
の場合、例えば、第１の電極１５のサイズは、アーク放電により発生した光を遮り光の利
用効率を下げない程度の大きさに止めることとするのが望ましいため、これを加味して当
該供給エネルギーの差を制御してもよい。
【００３８】
尚、以上説明した光源装置において、光源ユニット１０に用いるランプとしては、高圧
水銀ランプやメタルハライドランプ等種々のものが考えられる。
【００３９】
また、本実施形態では、電流駆動装置７０によって印加される電圧・電流は、いずれも
方形状の波形であるが、当該波形は、これに限らず、例えば、三角波のようなもの等であ
ってもよい。
【００４０】
〔第２実施形態〕
第１実施形態では、本発明の光源装置について説明したが、第２実施形態では、本発明
の光源装置を組み込んだプロジェクタについて説明する。
【００４１】
図８は、第２実施形態に係るプロジェクタを説明するための概念図である。本実施形態
におけるプロジェクタ２００は、光源装置である光源装置１００と、照明光学系２０と、
色分離光学系３０と、光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、ク
ロスダイクロイックプリズム５０と、投射光学系である投射レンズ６０とを備える。尚、
光源装置１００は、第１実施形態のものと同一であるので説明を省略する。
【００４２】
照明光学系２０は、光源光の光束方向を平行化する光平行化手段である平行化レンズ２
２と、光を分割して重畳するためのインテグレータ光学系を構成する一対のフライアイレ
ンズである第１、第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂと、光の偏光方向を揃える偏光変
換素子２４と、両フライアイレンズ２３ａ、２３ｂを経た光を重畳させる重畳レンズ２５
と、光の光路を折り曲げるミラー２６とを備え、これらにより均一化された照明光を形成
する。照明光学系２０において、平行化レンズ２２は、光源光の光束方向を略平行に変換
する。第１、第２フライアイレンズ２３ａ、２３ｂは、それぞれマトリックス状に配置さ
れた複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって平行化レンズ２２を経た光
を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換素子２４は、ＰＢＳアレイで形成されてお
り、第１フライアイレンズ２３ａにより分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線
偏光に揃える役割を有する。重畳レンズ２５は、偏光変換素子２４を経た照明光を全体と
して適宜収束させて、後段の各色の光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、
４０ｃに対する重畳照明を可能にする。
【００４３】
色分離光学系３０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂと、反射ミラ
ー３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、３つのフィールドレンズ３３ａ、３３ｂ、３３ｃとを備え
、照明光学系２０により形成された照明光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色に分
離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃへ導く。より
詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー３１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ光
を透過させＧ光及びＢ光を反射する。また、第２ダイクロイックミラー３１ｂは、ＧＢの
２色のうちＧ光を反射しＢ光を透過させる。次に、この色分離光学系３０において、第１
ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、反射ミラー３２ａを経て入射角度を調節
するためのフィールドレンズ３３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー３１ａ
で反射され、さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂでも反射されたＧ光は、入射角度
を調節するためのフィールドレンズ３３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラ
ー３１ｂを通過したＢ光は、リレーレンズＬＬ１、ＬＬ２及び反射ミラー３２ｂ、３３ｃ
を経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｃに入射する。
【００４４】
液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調
する非発光型の光変調装置であり、色分離光学系３０から射出された各色光に対応してそ
れぞれ照明される３つの液晶パネル４１ａ、４１ｂ、４１ｃと、各液晶パネル４１ａ〜４
１ｃの入射側にそれぞれ配置される３つの第１偏光フィルタ４２ａ〜４２ｃと、各液晶パ
ネル４１ａ〜４１ｃの射出側にそれぞれ配置される３つの第２偏光フィルタ４３ａ〜４３
ｃとを備える。第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、フィールドレンズ３
３ａ等を介して液晶ライトバルブ４０ａに入射し、液晶ライトバルブ４０ａの液晶パネル
４１ａを照明する。第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂの双方で反射され
たＧ光は、フィールドレンズ３３ｂ等を介して液晶ライトバルブ４０ｂに入射し、液晶ラ
イトバルブ４０ｂの液晶パネル４１ｂを照明する。第１ダイクロイックミラー３１ａで反
射され、第２ダイクロイックミラー３１ｂを透過したＢ光は、フィールドレンズ３３ｃ等
を介して液晶ライトバルブ４０ｃに入射し、液晶ライトバルブ４０ｃの液晶パネル４１ｃ
を照明する。各液晶パネル４１ａ〜４１ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調し
、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル４１ａ〜４
１ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。この際
、第１偏光フィルタ４２ａ〜４２ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに入射する照
明光の偏光方向が調整されるとともに、第２偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃによって、各液
晶パネル４１ａ〜４１ｃから射出される変調光から所定の偏光方向の変調光が取り出され
る。以上により、各液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、それぞれに対応する各
色の像光を形成する。
【００４５】
クロスダイクロイックプリズム５０は、各液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃか
らの各色の像光を合成する。より詳しく説明すると、クロスダイクロイックプリズム５０
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
り合わせた界面には、Ｘ字状に交差する一対の誘電体多層膜５１ａ、５１ｂが形成されて
いる。一方の第１誘電体多層膜５１ａは、Ｒ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜５１ｂ
は、Ｂ光を反射する。クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶ライトバルブ４０ａか
らのＲ光を誘電体多層膜５１ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶ライトバルブ４
０ｂからのＧ光を誘電体多層膜５１ａ、５１ｂを介して直進・射出させ、液晶ライトバル
ブ４０ｃからのＢ光を誘電体多層膜５１ｂで反射して進行方向左側に射出させる。このよ
うにして、クロスダイクロイックプリズム５０によりＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成され、カ
ラー画像による画像光である合成光が形成される。
【００４６】
投射レンズ６０は、クロスダイクロイックプリズム５０を経て形成された合成光による
画像光を所望の拡大率で拡大してスクリーン（不図示）上にカラーの画像を投射する。
【００４７】
本実施形態のプロジェクタ２００は、第１実施形態で説明した光源装置１００を用いて
いるので、光源の早期の劣化が防がれ、寿命が長くなり、従って、光源の取替え回数を減
らすことが可能である。
【００４８】
尚、この発明は、上記の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り、例えば次のような変形も可能で
ある。
【００４９】
上記実施形態のプロジェクタ２００では、光源装置１００からの光を複数の部分光束に
分割するため、一対のフライアイレンズ２３ａ、２３ｂを用いていたが、この発明は、こ
のようなフライアイレンズすなわちレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能で
ある。さらに、フライアイレンズ２３ａ、２３ｂをロッドインテグレータに置き換えるこ
ともできる。
【００５０】
また、上記プロジェクタ２００において、光源装置１００からの光を特定方向の偏光と
する偏光変換素子２４を用いていたが、この発明は、このような偏光変換素子２４を用い
ないプロジェクタにも適用可能である。
【００５１】
また、上記実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について
説明したが、本発明は、反射型プロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「
透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブ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、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意
味している。反射型プロジェクタの場合、液晶ライトバルブは液晶パネルのみによって構
成することが可能であり、一対の偏光フィルタは不要である。尚、光変調装置は液晶パネ
ル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。
【００５２】
また、プロジェクタとしては、投写面を観察する方向から画像投写を行う前面プロジェ
クタと、投写面を観察する方向とは反対側から画像投写を行う背面プロジェクタとがある
が、図８に示すプロジェクタの構成は、いずれにも適用可能である。
【００５３】
また、上記実施形態では、３つの液晶パネル４１ａ〜４１ｃを用いたプロジェクタ２０
０の例のみを挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの
液晶パネルを用いたプロジェクタ、或いは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタ
にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態に係る副反射鏡を有する光源装置について説明するための断面図である。
【図２】第１実施形態に係る副反射鏡による反射光について説明するための拡大断面図である。
【図３】第１実施形態に係る一対の電極の先端周辺部についての一例を示す拡大図である。
【図４】第１実施形態に係る電流駆動装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係る電流駆動装置による交流電流の制御動作における動作波形の一例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る電流駆動装置による交流電流の制御動作における動作波形の他の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る一対の電極の先端周辺部についての他の一例を示す拡大図である。
【図８】第２実施形態に係るプロジェクタを説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００…光源装置、  １０…光源ユニット、  ７０…電流駆動装置、  １…発光管、  
２…リフレクタ、  ３…副鏡、  １１…本体部分、  １３、１４…第１、第２封止部、  
１２…放電空間、  １５、１６…第１、第２の電極、  １７ａ、１７ｂ…金属箔、  １８
ａ、１８ｂ…リード線、  ７０ａ…点灯装置、  ７０ｂ…制御装置、  ７０ｃ…ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ、  ２０…照明光学系、  ３０…色分離光学系、  ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ
…液晶ライトバルブ、  ５０…クロスダイクロイックプリズム、  ６０…投射レンズ
【図１】
2008103238.tif 000003
【図２】
2008103238.tif 000004
【図３】
2008103238.tif 000005
【図４】
2008103238.tif 000006
【図５】
2008103238.tif 000007
【図６】
2008103238.tif 000008
【図７】
2008103238.tif 000009
【図８】
2008103238.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月30日(2007.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
色分離光学系３０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ、３１ｂと、反射ミラー３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、３つのフィールドレンズ３３ａ、３３ｂ、３３ｃとを備え、照明光学系２０により形成された照明光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ４０ａ、４０ｂ、４０ｃへ導く。より詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー３１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ光を透過させＧ光及びＢ光を反射する。また、第２ダイクロイックミラー３１ｂは、ＧＢの２色のうちＧ光を反射しＢ光を透過させる。次に、この色分離光学系３０において、第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、反射ミラー３２ａを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー３１ａで反射され、さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂでも反射されたＧ光は、入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂを通過したＢ光は、リレーレンズＬＬ１、ＬＬ２及び反射ミラー３２ｂ、３２ｃを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｃに入射する。