(57)【要約】【課題】白化や黒化の回避によってランプの寿命を延ばすことができる光源装置及びこれを組み込んだプロジェクタを提供すること。【解決手段】光源装置２０において、支持部９２が光源ユニット９１を回転可能に支持するので、光源ランプ２１と凹面鏡２２とを随時回転させることができ、本体部分２１ａの上部が偏って加熱されて本体部分２１ａの上部が白化することや、本体部分２１ａの下部が黒化し輝度が低下することを防止できる。これにより、光源ユニット９１の寿命を延ばすことができ、長期間に亘って光源ユニット９１や光源装置２０を交換することなく高品位の画像を投射することができる。【選択図】図２
2008147019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源光を射出する発光管と、前記発光管に対して固定され前記発光管から射出された光
源光を反射するリフレクタとを含む光源ユニットと、
前記光源ユニットを回転可能に支持する支持部と、
発光駆動用の電源に対して電気的に接続可能であるとともに、回転する前記発光管の電
極に対して電気的に接続される電気接続部と、
を備える光源装置。
【請求項２】
前記電気接続部は、前記リフレクタの外周側に設けられた回転側接続部と、前記回転側
接続部の少なくとも一部に接触する電力供給部とを有する請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記回転側接続部と前記電力供給部とは、一方がリング状の形状を有する導電部材を有
し、他方がリング状の形状又はリングの一部に対応する形状を有する導電部材を有する請
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】
前記支持部は、前記リフレクタの外周縁部を支持している請求項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】
前記電気接続部は、前記支持部と前記リフレクタとの当接面及びその近傍の少なくとも
一部に形成されている請求項１から請求項４のいずれか一項記載の光源装置。
【請求項６】
前記支持部による前記光源ユニットの回転軸は、前記リフレクタの光軸に一致している
請求項１から請求項５のいずれか一項記載の光源装置。
【請求項７】
前記発光管は、アークの形成によって発光する放電管であり、前記アークは、前記リフ
レクタの光軸に沿って配置される請求項７記載の光源装置。
【請求項８】
前記発光管と前記リフレクタとの少なくとも一方に動力を伝達することによって前記光
源ユニットを回転させる回転駆動装置をさらに備え、前記回転駆動装置は、前記光源ユニ
ットを一定時間毎に回転させる請求項１から請求項７のいずれか一項記載の光源装置。
【請求項９】
前記発光管と前記リフレクタとの少なくとも一方に動力を伝達することによって前記光
源ユニットを回転させる回転駆動装置をさらに備え、前記回転駆動装置は、前記光源ユニ
ットの非照明動作時に、前記光源ユニットを回転させる請求項１から請求項７のいずれか
一項記載の光源装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光束を入力された画像情報に応じて変調して変調光を形成
する光変調部と、
前記光変調部からの変調光を像光として投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクタ。
【請求項１１】
前記光源ユニットを、一定時間毎又は非画像投射時の所定タイミングで回転させる請求
項１０記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光管及びリフレクタを有する光源装置及びこれを組み込んだプロジェクタ
に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタに組み込まれる照明装置として、メタルハライドランプと、ランプリフレ
クタと、冷却手段とを備えるものがあり、このうちメタルハライドランプは、通気を確保
する冷却手段として機能し、保持手段に固定されて回転手段によって周期的に回転する（
特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−８３０３７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、上記のような照明装置では、ランプリフレクタを回転させているが、メ
タルハライドランプを固定しているので、ランプの寿命を十分に延ばすことができない。
すなわち、メタルハライドランプが水平に固定された状態で長時間に亘って使用された場
合、ランプ上部が偏って加熱されることを防止できず、球状のバルブの上部が白化し表面
が盛り上がる等の不良が生じるとともに、球状バルブの下部が黒化し輝度が低下する傾向
が生じる。
【０００４】
そこで、本発明は、白化や黒化の回避によってランプの寿命を延ばすことができる光源
装置及びこれを組み込んだ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】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る光源装置は、（ａ）光源光を射出する発光管と
、発光管に対して固定され発光管から射出された光源光を反射するリフレクタとを含む光
源ユニットと、（ｂ）光源ユニットを回転可能に支持する支持部と、（ｃ）電源に対して
電気的に接続可能であるとともに、回転する発光管の電極に対して電気的に接続される電
気接続部とを備える。
【０００６】
上記光源装置では、支持部が光源ユニットを回転可能に支持するので、リフレクタだけ
でなく発光管を回転させることができ、発光管の上部が偏って加熱されることを防止でき
、光源ユニットの寿命を延ばすことができる。この際、電気接続部が、電源に対して電気
的に接続可能であるとともに、回転する発光管の電極に対して電気的に接続されるので、
様々な回転姿勢をとる発光管に対して適宜必要な電力を供給することができる。なお、発
光管の回転軸は、水平に配置することが望ましいが、鉛直に配置して軸上の上部のみが常
に加熱されるのでなければ、適当な傾斜角で傾斜して配置することもできる。
【０００７】
本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記光源装置において、電気接続部が、リフ
レクタの外周側に設けられた回転側接続部と、回転側接続部の少なくとも一部に接触する
電力供給部とを有する。この場合、電力供給部からリフレクタの外周側を介して発光管に
電力を供給することができる。
【０００８】
また、本発明の別の態様では、回転側接続部と前記電力供給部とが、一方がリング状の
形状を有する導電部材を有し、他方がリング状の形状又はリングの一部に対応する形状を
有する導電部材を有する。この場合、回転側接続部や電力供給部に設けた導電部材の角度
範囲でリフレクタを回転させる限り、電気接続部による通電状態を確保できる。
【０００９】
本発明のさらに別の態様では、支持部が、リフレクタの外周縁部を支持している。この
場合、リフレクタの支持を安定させ易く、リフレクタの回転軸の安定性を確保でき、リフ
レクタの光軸まわりの精密な回転を確保しやすい。
【００１０】
本発明のさらに別の態様では、電気接続部が、支持部とリフレクタとの当接面及びその
近傍の少なくとも一部に形成されている。この場合、支持部によるリフレクタの支持に伴
う当接面を利用して電気的な接続を確保することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様では、支持部による光源ユニットの回転軸が、リフレクタの光
軸に一致している。この場合、リフレクタの回転ブレを防止でき、光源光の反射状態を安
定させることができる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様では、発光管が、アークの形成によって発光する放電管であり
、アークが、リフレクタの光軸に沿って配置される。この場合、放電管において、アーク
が傾いて形成されているか否かに拘わらずリフレクタの光軸上にアークをアライメントし
ていることになり、光源ユニットの回転にともなって射出される光束の分布等が変化する
ことを防止できる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様では、発光管とリフレクタとの少なくとも一方に動力を伝達す
ることによって光源ユニットを回転させる回転駆動装置をさらに備え、回転駆動装置が、
光源ユニットを一定時間毎に回転させる。この場合、光源ユニットすなわち発光管が一定
時間毎に回転し、発光管の側面の各所が順次上側に移動して発光管の劣化が均一かつ緩や
かに進む。
【００１４】
本発明のさらに別の態様では、発光管とリフレクタとの少なくとも一方に動力を伝達す
ることによって光源ユニットを回転させる回転駆動装置をさらに備え、回転駆動装置は、
光源ユニットの非照明動作時に、光源ユニットを回転させる。この場合、光源ユニットす
なわち発光管がその非照明動作時に回転するので、照明動作中に生じる輝度変化等の光源
光の射出状態の変化を抑えることができる。
【００１５】
本発明に係るプロジェクタは、（ａ）上述の光源装置と、（ｂ）光源装置から射出され
た光束を入力された画像情報に応じて変調して変調光を形成する光変調部と、（ｃ）光変
調部からの変調光を像光として投射する投射光学系とを備える。
【００１６】
上記プロジェクタでは、上述の光源装置を用いており、発光管の偏った加熱を防止でき
るので、光源ユニットの寿命を延ばすことができる。よって、長期間に亘って光源ユニッ
トや光源装置を交換することなく高品位の画像を投射することができる。
【００１７】
本発明の具体的な態様によれば、上記プロジェクタにおいて、光源ユニットを一定時間
毎又は非画像投射時の所定タイミングで回転させる。光源ユニットを一定時間毎に回転さ
せる場合、発光管の劣化を均一かつ緩やかなものとでき、光源ユニットを非画像投射時の
所定タイミングで回転させる場合、照明動作中における光源光の射出状態の変化を抑える
ことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタ１０の光学系を示す模式図である。
このプロジェクタ１０は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を
形成し、この光学像をスクリーン上に拡大投射する光学機器であり、光源装置２０、照明
光学系３０、色分離装置４０、光変調部６０、クロスダイクロイックプリズム７０、及び
投射光学系８０を備えて構成される。
【００１９】
光源装置２０は、光源ランプ２１から周囲に放射された光束を集めて射出し、照明光学
系３０等を介して光変調部６０を照明するための光源であり、発光管である光源ランプ２
１と、光源ランプ２１から射出された光源光を反射する楕円面のリフレクタである凹面鏡
２２と、凹面鏡２２で反射された光源光をコリメートする凹レンズ２３とを備える。光源
ランプ２１は、高圧水銀ランプその他の放電管であり、略白色光を発生する。この光源装
置２０において、光源ランプ２１から射出された光源光は、凹面鏡２２及び凹レンズ２３
を経て平行化され、前方側すなわち照明光学系３０側に射出される。なお、上述した楕円
の凹面鏡２２に代えて、放物面等の各種凹面鏡を用いることができる。放物面の凹面鏡を
用いた場合、凹面鏡２２の後段に凹レンズ２３等を設けなくとも、光源装置２０から平行
光束を射出させることが可能となる。
【００２０】
図２は、図１に示す光源装置２０の具体的な構造を説明するためのもので、図２（Ａ）
は、要部の側方断面等を示す図であり、図２（Ｂ）は、要部の正面図である。
【００２１】
図２（Ａ）に示すように、光源装置２０は、光源ランプ２１等を含む光源ユニット９１
と、光源ユニット９１を回転可能に支持する支持部９２と、光源ユニット９１に電力を供
給するための第１及び第２電気接続部９３，９４と、光源ユニット９１を動作させるため
の各種波形の交流等を発生する光源用電源９５と、光源ユニット９１を回転駆動する回転
駆動装置９６と、回転駆動装置９６や光源用電源９５の動作を制御する制御装置９７とを
備える。
【００２２】
光源ユニット９１において、光源ランプ２１は、略円柱状の外形を有し、中央の本体部
分２１ａと、本体部分２１ａの両端から光軸ＯＡ方向に延びる一対の封止部２１ｂ，２１
ｃとを備える。凹面鏡２２は、半球状の外形を有し、凹面鏡２２の内面２２ａは、例えば
誘電体多層膜等をコートしたミラーとなっている。凹面鏡２２は、光軸ＯＡが通る首部２
２ｂにおいて、光源ランプ２１の一方の封止部２１ｃを挿通させて固定できるようになっ
ている。これにより、光源ランプ２１と凹面鏡２２とが相対的に固定されて一体的な光源
ユニット９１が構成される。この光源ユニット９１は、後述するように適当なタイミング
で光軸ＯＡのまわりに回転する。
【００２３】
支持部９２は、凹面鏡２２の外周縁部２２ｄを支持する環状部材９２ａと、光源ランプ
２１の根元側を支持する軸受部材９２ｂとを備える。このうち、環状部材９２ａは、不図
示の筐体側に固定されており、第１制限部９２ｄと第２制限部９２ｅとを備える。第１制
限部９２ｄは、凹面鏡２２の外周縁部２２ｄの前側端面に当接して凹面鏡２２を光軸ＯＡ
方向にアライメントし、第２制限部９２ｅは、外周縁部２２ｄの側面を支持して凹面鏡２
２を光軸ＯＡに垂直な半径方向にアライメントする。第１制限部９２ｄ側には、凹面鏡２
２の内面２２ａを開放する開口９２ｆが形成されており、第２制限部９２ｅ側には、凹面
鏡２２の外周面２２ｃを押圧して凹面鏡２２を第１制限部９２ｄに適当な力で押し付ける
板バネ９２ｇが固定されている。板バネ９２ｇは、１箇所に限らず支持部９２の複数箇所
に設けることができ、複数箇所で外周面２２ｃを押圧して保持を安定化させることができ
る。なお、第２制限部９２ｅ内側の当接面と、凹面鏡２２の外周縁部２２ｄ外側の当接面
との間には、後述する第１電気接続部９３が挟まれている。
【００２４】
支持部９２のうち、軸受部材９２ｂは、不図示の筐体側に固定されており、光源ランプ
２１の封止部２１ｃに固定され光軸ＯＡに沿って延びるシャフト２５を支持している。軸
受部材９２ｂは、シャフト２５を高精度に支持して、シャフト２５の回転に際しての軸ブ
レを防止できる。
【００２５】
以上の支持部９２により、光源ユニット９１を光軸ＯＡのまわりに滑らかに回転させる
ことができる。この際、光源ランプ２１の本体部分２１ａ中のアーク（不図示）が光軸Ｏ
Ａ上にあれば、光源ユニット９１の回転角度位置に拘わらず、本体部分２１ａからの射出
光を常に略一定状態に保つことができる。さらに、凹面鏡２２の内面２２ａが光軸ＯＡの
まわりに対称であれば、光源ユニット９１の回転角度に拘わらず、光源ランプ２１からの
射出光を常に略一定状態に保つことができる。なお、光源ユニット９１の光軸ＯＡは、プ
ロジェクタ１０のシステム光軸ＳＡに一致するように配置される。
【００２６】
図３（Ａ）〜３（Ｃ）は、光源ユニット９１の回転を説明する図である。図３（Ａ）に
示すように、光源ランプ２１の本体部分２１ａ中には、紡錘状の輪郭を有するアークＡＣ
が形成されている。このようなアークＡＣは、必ずしも光源ランプ２１の軸ＡＸに沿って
延びるものではなく、電極Ｔ１，Ｔ２の配置によって軸ＡＸに対して傾斜する場合が多い
。よって、光源ランプ２１を軸ＡＸのまわりに回転させた場合、アークＡＣが傾いて回転
し、光源ランプ２１からの射出光の状態が変動する可能性がある。よって、光源ランプ２
１を凹面鏡２２に固定する際に、アークＡＣの長軸ＡＸ’が光源ユニット９１の光軸ＯＡ
すなわち凹面鏡２２の光軸に一致するようにする。これにより、光源ユニット９１の回転
軸である光軸ＯＡに凹面鏡２２の光軸を一致させることができ、さらに、光源ユニット９
１の光軸ＯＡにアークＡＣの長軸ＡＸ’を一致させることができる。結果的に、図３（Ｂ
），３（Ｃ）に示すように、アークＡＣの変位を防止でき、光源ユニット９１の回転に伴
って光源光の射出状態が変化することを防止できるので、光源装置２０から常に安定した
光源光を取り出すことができる。
【００２７】
図２に戻って、第１電気接続部９３は、凹面鏡２２の外周縁部２２ｄの側面と、環状部
材９２ａの第２制限部９２ｅの内面との間に挟まれて、環状部材９２ａによる光源ユニッ
ト９１の支持を補助している。第１電気接続部９３は、凹面鏡２２の外周縁部２２ｄの側
面に貼り付けるように固定されたシート又はリボン状の導電部材である回転側接続部９３
ａと、環状部材９２ａの第２制限部９２ｅの内面に貼り付けるように固定されたシート又
はリボン状の導電部材である電力供給部９３ｂとを備える。回転側接続部９３ａは、光源
ランプ２１の封止部２１ｂから延び外周縁部２２ｄを貫通するリード線２１ｋに電気的に
接続されている。また、電力供給部９３ｂは、光源用電源９５から延び第２制限部９２ｅ
を貫通する給電線９５ｋに電気的に接続されている。ここで、回転側接続部９３ａと電力
供給部９３とは、光軸ＯＡのまわりにリング状に配置されている。以上の第１電気接続部
９３により、光源ユニット９１が光軸ＯＡのまわりの任意の角度位置に回転した場合にお
いても、リード線２１ｋと給電線９５ｋとの電気的な接続が保たれ、光源ランプ２１の一
方の電極への電力供給が可能になる。
【００２８】
第２電気接続部９４は、光源ランプ２１から延びるシャフト２５の側面から半径方向外
側に立設された板バネ状の導電部材である回転側接続部９４ａと、不図示の筐体に支持さ
れてシャフト２５の周囲に固定された筒状部材９４ｂと、筒状部材９４ｂの内面に貼り付
けるように固定されたシート又はリボン状の導電部材である電力供給部９４ｃとを備える
。回転側接続部９４ａは、光源ランプ２１の封止部２１ｃから延びシャフト２５を貫通す
るリード線２１ｊに電気的に接続されている。また、電力供給部９４ｃは、光源用電源９
５から延び筒状部材９４ｂを貫通する給電線９５ｊに電気的に接続されている。ここで、
電力供給部９４ｃは、光軸ＯＡのまわりにリング状に配置されている。以上の第２電気接
続部９４により、光源ユニット９１が光軸ＯＡのまわりの任意の角度位置に回転した場合
においても、リード線２１ｊと給電線９５ｊとの電気的な接続が保たれ、光源ランプ２１
の他方の電極への電力供給が可能になる。
【００２９】
光源用電源９５は、光源ランプ２１を必要な輝度で発光させるための発光駆動用光源で
あり、光源ランプ２１から延びる一対のリード線２１ｊ，２１ｋに必要な直流電圧や交流
電圧を印可することができ、本体部分２１ａ中に所望のアークを形成することができるよ
うになっている。光源用電源９５は、制御装置９７の制御下で動作し、光源装置２０の点
灯時や消灯時には、所定のシーケンスで光源ランプ２１に必要な給電を行う。なお、光源
用電源９５が通電状態であるときを光源装置２０すなわち光源ランプ２１の点灯時といい
、光源用電源９５が非通電状態であるときを光源装置２０すなわち光源ランプ２１の消灯
時というが、光源ランプ２１の点灯時において照明光が利用されていない場合と、光源ラ
ンプ２１の消灯時とを含めて光源装置２０の非照明動作時と呼ぶものとする。
【００３０】
回転駆動装置９６は、光源ユニット９１を電動で回転させるためのものであり、光源ラ
ンプ２１から延びるシャフト２５の端部に形成された第１ギア９６ａと、第１ギア９６ａ
と噛合する第２ギア９６ｂと、第２ギア９６ｂを支持してこれを回転させるモータ９６ｃ
と、モータ９６ｃに駆動電力等を供給してモータ９６ｃを適当なタイミングで適当量回転
させるモータ駆動装置９６ｄとを備える。つまり、モータ駆動装置９６ｄは、制御装置９
７の制御下で、モータ９６ｃを介して光源ユニット９１を光軸ＯＡのまわりに随時回転さ
せることができる。
【００３１】
制御装置９７は、光源用電源９５と回転駆動装置９６との動作を制御しており、詳細は
省略するが、後述する光変調部６０による画像形成の動作も制御している。制御装置９７
は、例えば光変調部６０の動作に同期して光源用電源９５の通電状態や非通電状態を制御
することができる。また、制御装置９７は、例えば光変調部６０や光源用電源９５の動作
等に付随させて回転駆動装置９６を動作させることができる。
【００３２】
具体的には、光源用電源９５の非通電状態においてその給電が停止して光源ユニット９
１が消灯している際に、適当なタイミングで適当な角度量だけ光源ユニット９１を光軸Ｏ
Ａのまわりに回転させることができる。例えば光源用電源９５の消灯動作開始時に光源ユ
ニット９１を適当角だけ回転させることができる。また、光源用電源９５の点灯動作開始
時に光源ユニット９１を適当角だけ回転させることもできる。もちろん、光源用電源９５
の非動作中の適当なタイミングで光源ユニット９１を適当角だけ回転させることもできる
。
【００３３】
さらに、光源用電源９５又は光変調部６０の非動作時である非画像投射時において、適
当なタイミングで適当な角度量だけ光源ユニット９１を光軸ＯＡのまわりに回転させるこ
ともできる。例えば光源ユニット９１が点灯した状態において光変調部６０による変調動
作終了のタイミングで、光源ユニット９１を適当角だけ回転させることができる。また、
光源ユニット９１が点灯した状態において光変調部６０による変調動作開始のタイミング
で、光源ユニット９１を適当角だけ回転させることができる。もちろん、光源ユニット９
１が点灯した状態において光変調部６０による変調動作停止中の適当なタイミングで光源
ユニット９１を適当角だけ回転させることもできる。
【００３４】
一方、光源用電源９５や光変調部６０の動作とは関係なく回転駆動装置９６を動作させ
て、光源ユニット９１を光軸ＯＡのまわりに回転させることができる。具体的には、プロ
ジェクタ１０動作中において、一定時間毎に所定角だけ光源ユニット９１を光軸ＯＡのま
わりに回転させることができる。例えば１０時間毎に５°ステップでデジタル的に回転さ
せれば、７２０時間の積算使用時間で光源ユニット９１を一回転させることができる。別
の方法として、プロジェクタ１０動作中において、一定角速度で光源ユニット９１を光軸
ＯＡのまわりに回転させることができる。例えば１時間につき０．５°の回転速度でアナ
ログ的に回転させれば、７２０時間の積算使用時間で光源ユニット９１を一回転させるこ
とができる。
【００３５】
図１に戻って、照明光学系３０は、光源装置２０から射出された光束を複数の部分光束
に分割し、これら複数の光束を対象とする照明領域に重畳して入射させ、この照明領域の
面内照度を均一化するための光学系であり、第１レンズアレイ３１、第２レンズアレイ３
２、偏光変換装置３４、及び重畳レンズ３５を備えている。
【００３６】
第１レンズアレイ３１は、光源ランプ２１から射出された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し、システム光軸ＳＡと直交する面内にマトリッ
クス状に配列される複数の小レンズを備えて構成される。各小レンズの輪郭形状は、後述
する光変調部６０を構成する液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像形成領域すな
わち被照明領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。第２レンズアレイ３２
は、前述した第１レンズアレイ３１により分割された複数の部分光束を集光する光学素子
であり、第１レンズアレイ３１と同様にシステム光軸ＳＡに直交する面内にマトリックス
状に配列される複数の小レンズを備えているが、集光を目的としているため、各小レンズ
の輪郭形状が液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像形成領域の形状と対応してい
る必要はない。
【００３７】
偏光変換装置３４は、ＰＢＳアレイと位相差板とで形成されており、第１レンズアレイ
３１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。
この偏光変換装置３４のＰＢＳアレイは、詳細な図示を省略しているが、システム光軸Ｓ
Ａに対して傾斜配置される偏光分離膜及び反射ミラーを交互に配列した構成を具備する。
前者の偏光分離膜は、各部分光束に含まれるＰ偏光光束及びＳ偏光光束のうち、一方の偏
光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、後者の反射
ミラーによって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわちシステム光軸ＳＡに沿っ
た方向に射出される。射出された偏光光束のいずれかは、偏光変換装置３４の光束射出面
にストライプ状に設けられる位相差板によって偏光変換され、すべての偏光光束の偏光方
向が揃えられる。このような偏光変換装置３４を用いることにより、光源ランプ２１から
射出される光束を、一方向の偏光光束に揃えることができるため、光変調部６０で利用す
る光源光の利用率を向上させることができる。
【００３８】
重畳レンズ３５は、第１レンズアレイ３１、第２レンズアレイ３２、及び偏光変換装置
３４を経た複数の部分光束を集光して、液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒの画像形
成領域に対応する被照明領域上に重畳させて入射させるための光学素子である。この重畳
レンズ３５から射出された光束は、均一化されつつ次段の色分離装置４０に射出される。
つまり、両レンズアレイ３１，３２と重畳レンズ３５とを経た照明光は、以下に詳述する
色分離装置４０を経て、光変調部６０の照明領域すなわち各色の液晶表示パネル６１ｂ，
６１ｇ，６１ｒの画像形成領域を均一に重畳照明する。
【００３９】
色分離装置４０は、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂ、反射ミラー４
２ａ，４２ｂ，４２ｃ、フィールドレンズ４３ｒ，４３ｂ，４３ｇ、及びリレーレンズ４
５，４６を備える。これらのうち、第１及び第２ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂを
含んで構成される色分離光学系は、照明光を、青（Ｂ）色光、緑（Ｇ）色光、及び赤（Ｒ
）色光の３つの光束に分離する。各ダイクロイックミラー４１ａ，４１ｂは、透明基板上
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作用を有する
誘電体多層膜を形成することによって得た光学素子であり、システム光軸ＳＡに対してと
もに傾斜した状態で配置される。第１ダイクロイックミラー４１ａは、赤・青・緑（Ｒ・
Ｇ・Ｂ）の３色のうち青色光ＬＢを反射し、緑色光ＬＧと赤色光ＬＲとを透過させる。ま
た、第２ダイクロイックミラー４１ｂは、入射した緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲのうち緑色
光ＬＧを反射し赤色光ＬＲを透過させる。色分離装置４０の射出側に設けられた各色用の
フィールドレンズ４３ｒ，４３ｂ，４３ｇは、第２レンズアレイ３２から射出され光変調
部６０に入射する各部分光束が、システム光軸ＳＡに対して適当な収束度又は発散度とな
るように設けられている。一対のリレーレンズ４５，４６は、青色用の第１光路ＯＰ１や
緑色用の第２光路ＯＰ２よりも相対的に長い赤色用の第３光路ＯＰ３上に配置されている
。これらのリレーレンズ４５，４６は、入射側の第１のリレーレンズ４５の直前に形成さ
れた像を、ほぼそのまま射出側のフィールドレンズ４３ｒに伝達することにより、光の拡
散等による光の利用効率の低下を防止している。
【００４０】
この色分離装置４０において、光源装置２０から照明光学系３０を経て入射した照明光
は、まず第１ダイクロイックミラー４１ａに入射する。第１ダイクロイックミラー４１ａ
で反射された青色光ＬＢは、第１光路ＯＰ１に導かれ、反射ミラー４２ａを経て最終段の
フィールドレンズ４３ｂに入射する。また、第１ダイクロイックミラー４１ａを透過して
第２ダイクロイックミラー４１ｂで反射された緑色光ＬＧは、第２光路ＯＰ２に導かれ最
終段のフィールドレンズ４３ｇに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー４１ｂを
通過した赤色光ＬＲは、第３光路ＯＰ３に導かれ、反射ミラー４２ｂ，４２ｃやリレーレ
ンズ４５，４６を経て最終段のフィールドレンズ４３ｒに入射する。
【００４１】
光変調部６０は、３色の照明光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲがそれぞれ入射する３つの液晶表示パ
ネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒと、各液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒを挟むように
配置される３組の偏光フィルタ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒとを備える。ここで、例えば青色
光ＬＢ用の液晶表示パネル６１ｂと、これを挟む一対の偏光フィルタ６２ｂ，６２ｂとは
、照明光を画像情報に基づいて２次元的に輝度変調するための液晶ライトバルブを構成す
る。同様に、緑色光ＬＧ用の液晶表示パネル６１ｇと、対応する偏光フィルタ６２ｇ，６
２ｇも、液晶ライトバルブを構成し、赤色光ＬＲ用の液晶表示パネル６１ｒと、偏光フィ
ルタ６２ｒ，６２ｒも、液晶ライトバルブを構成する。各液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ
，６１ｒは、一対の透明なガラス基板間に電気光学物質である液晶を密閉封入したもので
あり、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従
って、それぞれに入射した偏光光束の偏光方向を変調する。
【００４２】
この光変調部６０において、第１光路ＯＰ１に導かれた青色光ＬＢは、フィールドレン
ズ４３ｂを介して液晶表示パネル６１ｂの位置に設けた照明領域に入射し液晶表示パネル
６１ｂ内の画像形成領域を照明する。第２光路ＯＰ２に導かれた緑色光ＬＧは、フィール
ドレンズ４３ｇを介して液晶表示パネル６１ｇの位置に設けた照明領域に入射し液晶表示
パネル６１ｇ内の画像形成領域を照明する。第３光路ＯＰ３に導かれた赤色光ＬＲは、第
１及び第２リレーレンズ４５，４６及びフィールドレンズ４３ｒを介して液晶表示パネル
６１ｒの位置に設けた照明領域に入射し液晶表示パネル６１ｒ内の画像形成領域を照明す
る。各液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒは、入射した照明光の偏光方向の空間的分
布を変化させるための非発光で透過型の光変調装置である。各液晶表示パネル６１ｂ，６
１ｇ，６１ｒにそれぞれ入射した各色光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲは、各液晶表示パネル６１ｂ，
６１ｇ，６１ｒに電気的信号として入力された駆動信号或いは制御信号に応じて、画素単
位で偏光状態が調整される。その際、偏光フィルタ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒによって、各
液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒに入射する照明光の偏光方向が調整されるととも
に、各液晶表示パネル６１ｂ，６１ｇ，６１ｒから射出される光から所定の偏光方向の変
調光が取り出される。
【００４３】
クロスダイクロイックプリズム７０は、射出側の偏光フィルタ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒ
から射出された各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合成光学
系である。このクロスダイクロイックプリズム７０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７１，７２が形成されている。一方の第１誘電体多層膜７１は青色
光を反射し、他方の第２誘電体多層膜７２は赤色光を反射する。このクロスダイクロイッ
クプリズム７０は、液晶表示パネル６１ｂからの青色光ＬＢを第１誘電体多層膜７１で反
射して進行方向右側に射出させ、液晶表示パネル６１ｇからの緑色光ＬＧを第１及び第２
誘電体多層膜７１，７２を介して直進・射出させ、液晶表示パネル６１ｒからの赤色光Ｌ
Ｒを第２誘電体多層膜７２で反射して進行方向左側に射出させる。
【００４４】
このようにクロスダイクロイックプリズム７０で合成された像光は、拡大投影レンズと
しての投射光学系８０を経て、適当な拡大率でスクリーン（不図示）にカラー画像として
投射される。
【００４５】
以上説明したプロジェクタ１０では、光源装置２０において、支持部９２が光源ユニッ
ト９１を回転可能に支持するので、光源ランプ２１と凹面鏡２２とを随時一体的に回転さ
せることができ、本体部分２１ａの上部が偏って加熱されて本体部分２１ａの上部が白化
することや、本体部分２１ａの下部が黒化し輝度が低下することを防止できる。これによ
り、光源ユニット９１の寿命を延ばすことができ、長期間に亘って光源ユニット９１や光
源装置２０を交換することなく高品位の画像を投射することができる。なお、光源ユニッ
ト９１の回転に際しては、第１及び第２電気接続部９３，９４が、光源用電源９５の給電
線９５ｊ，９５ｋと、光源ランプ２１のリード線２１ｊ，２１ｋとを、光源ランプ２１の
回転姿勢に拘わらず電気的に接続するので、様々な回転姿勢をとる光源ランプ２１に対し
て適宜必要な電力を供給することができる。
【００４６】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第２実施形
態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明
しない部分については第１実施形態と同様であるものとする。
【００４７】
図４（Ａ）は、本実施形態に係る光源装置の要部を示す正面図であり、図４（Ｂ）は、
その裏面図である。本実施形態の光源装置の場合、光源ユニット１９１の凹面鏡１２２の
外周縁部１２２ｄが円形でなく略矩形の輪郭を有する。このため、外周縁部１２２ｄの突
起である４つのコーナ部１２２ｇの側面には、リング状の一部として、１つの回転側接続
部１９３ａと、３つのシート部材１９３ｓとが貼り付けるように固定されている。回転側
接続部１９３ａは、シート状の導電部材で形成されており、光源ランプ２１の封止部２１
ｂから延び外周縁部１２２ｄを貫通するリード線２１ｋに電気的に接続されている。一方
、シート部材１９３ｓは、回転時の対称性を確保するために設けられているものであり、
導電性を有しないものとできる。以上の回転側接続部１９３ａと電力供給部９３ｂとを併
せた第１電気接続部１９３により、光源ユニット９１が光軸ＯＡのまわりの任意の角度位
置に回転した場合においても、リード線２１ｋすなわち光源ランプ２１と光源用電源９５
との電気的な接続が保たれ、光源ランプ２１の一方の電極への電力供給が可能になる。
【００４８】
なお、図２に示された支持部９２、第２電気接続部９４、光源用電源９５、回転駆動装
置９６、制御装置９７等については、第２実施形態においても変更がない。
【００４９】
〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第３実施形
態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明
しない部分については第１実施形態と同様であるものとする。
【００５０】
図５（Ａ）は、本実施形態に係る光源装置の要部を示す正面図であり、図５（Ｂ）は、
その部分拡大図である。本実施形態の光源装置の場合、光源ユニット９１を回転可能に支
持するための支持部２９２がボールベアリングで形成されている。支持部２９２を構成す
るインナレース２９２ａは、光源ユニット９１の凹面鏡２２の外周縁部２２ｄ側に固定さ
れ、金属製のアウタレース２９２ｂは、不図示の筐体側に固定されている。インナレース
２９２ａは、金属製であり、光源ランプ２１の封止部２１ｂから延び外周縁部２２ｄを貫
通するリード線２１ｋに電気的に接続されている。また、アウタレース２９２ｂは、金属
製であり、図２の光源用電源９５から延びる給電線９５ｋに電気的に接続されている。こ
の際、ベアリングボール２９２ｃは、金属製で導電性を有しており、インナレース２９２
ａとアウタレース２９２ｂとは、電気的に接続されて導通状態となっている。つまり、支
持部２９２は、電気接続部として、リード線２１ｋすなわち光源ランプ２１と光源用電源
９５との電気的な接続を保つ。これにより、光源ユニット９１が光軸ＯＡのまわりの任意
の角度位置に回転した場合においても、光源ランプ２１の一方の電極への電力供給が可能
になる。
【００５１】
〔第４実施形態〕
以下、本発明の第４実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第４実施形
態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明
しない部分については第１実施形態と同様であるものとする。
【００５２】
図６（Ａ）は、本実施形態に係る光源装置の要部を示す側面図であり、図６（Ｂ）は、
その正面図である。本実施形態の光源装置の場合、支持部３９２が、環状の一部において
欠けた部分３９２ｊを有しており、この部分にモータ３９６ｃから延びるローラ３９６ｂ
が配置される。ここで、モータ３９６ｃとローラ３９６ｂとは、回転駆動装置３９６を構
成する。この場合、モータ１９６ｃによって光源ユニット９１の凹面鏡２２の外周縁部２
２ｄが直接的に駆動され、光源ユニット９１を所望の角度位置に回転させることができる
。なお、ローラ３９６ｂの表面は、例えば導電材料で形成することができ、凹面鏡２２の
外周縁部２２ｄの側面に設けたリング状の回転側接続部９３ａに接した状態に維持される
。一方、ローラ３９６ｂを挟んで回転側接続部９３ａの反対側には、電力供給部９３ｂが
配置されている。この電力供給部３９３ｂは、不図示の筐体側に支持されて、バネ等によ
って一定の力でローラ３９６ｂに押し付けられており、図２の光源用電源９５から延びる
給電線９５ｋに電気的に接続されている。結果的に、ローラ３９６ｂが回転しても、回転
側接続部９３ａと電力供給部３９３ｂとの導通が確保され、光源ユニット９１が光軸ＯＡ
のまわりの任意の角度位置に回転した場合においても、光源ランプ２１の一方の電極への
電力供給が可能になる。
【００５３】
なお、この場合、第２電気接続部９４の回転側接続部９４ａを支持するシャフト３２５
については、動力の伝達に関係ないので、図２（Ａ）に示す軸受部材９２ｂに相当するも
のを設けていない。
【００５４】
また、板バネ３９２ｇは、不図示の筐体側に固定されており、凹面鏡２２の外周面２２
ｃを押圧して凹面鏡２２を支持部３９２に適当な力で押し付ける。板バネ３９２ｇは、１
箇所に限らず凹面鏡２２の周囲の複数箇所に設けることができる。
【００５５】
〔第５実施形態〕
以下、本発明の第５実施形態に係るプロジェクタについて説明する。なお、第５実施形
態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明
しない部分については第１実施形態と同様であるものとする。
【００５６】
図７（Ａ）は、本実施形態に係る光源装置の要部を示す正面図であり、図７（Ｂ）は、
その正面図である。本実施形態の光源装置の場合、モータ３９６ｃとローラ４９６ｂとに
よって回転駆動装置４９６を構成するが、ローラ４９６ｂは動力を伝達するだけで導電性
を有しない。第１電気接続部４９３は、凹面鏡２２の外周面２２ｃの中間部における側面
に貼り付けるように固定されたシート状の導電部材である回転側接続部４９３ａと、不図
示の筐体に支持されて回転側接続部４９３ａの一部に対向する位置に固定された電力供給
部４９３ｂと、電力供給部４９３ｂの下面から凹面鏡２２の中心方向に延びる板バネ状の
導電部材４９３ｃとを備える。回転側接続部４９３ａは、光源ランプ２１の封止部２１ｂ
から延び外周縁部２２ｄを貫通するリード線２１ｋに電気的に接続されている。また、電
力供給部４９３ｂは、不図示の筐体側に固定されており、図２の光源用電源９５から延び
る給電線９５ｋに電気的に接続されている。以上の第１電気接続部４９３により、回転側
接続部４９３ａと電力供給部４９３ｂとの導通が確保され、光源ユニット９１が光軸ＯＡ
のまわりの任意の角度位置に回転した場合においても、光源ランプ２１の一方の電極への
電力供給が可能になる。
【００５７】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではない。例えば、光源ユニット９１が光軸ＯＡのまわりの全ての回転位置で光源用電源
９５に接続されるようにしたが、とびとびの回転角度で、光源用電源９５に接続されるよ
うすることもできる。例えば８分割して４５°単位で消灯時に光源ユニット９１を回転さ
せる場合、その角度位置で導電が確保されればよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、光源ユニット９１を構成する光源ランプ２１として、放電管
の場合を説明したが、このような放電管を他の発光管や固体光源に置き換えることができ
る。
【００５９】
また、上記実施形態では、光源ランプ２１と凹面鏡２２とからなる光源ユニット９１を
回転させたが、凹レンズ２３を含めたものを光源ユニットして、光軸ＯＡのまわりに回転
させることもできる。
【００６０】
上記実施形態のプロジェクタ１０では、光源装置２０等からの光を複数の部分光束に分
割するため、２つのレンズアレイ３１，３２を用いていたが、この発明は、このようなレ
ンズアレイ３１，３２を用いないプロジェクタにも適用可能である。さらに、レンズアレ
イ３１，３２をロッドインテグレータに置き換えることもできる。
【００６１】
また、上記実施形態では、光源装置等からの光を特定方向の偏光とするＰＢＳアレイを
用いていたが、この発明は、このようなＰＢＳアレイを用いないプロジェクタにも適用可
能である。
【００６２】
上記実施形態では、光変調装置を３つ用いたプロジェクタ１０の例について説明したが
、本発明は、光変調装置を１つ、２つ、あるいは４つ以上用いたプロジェクタにも適用す
ることができる。
【００６３】
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、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、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、一対の偏光板は不要である。なお、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。
【００６４】
また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェ
クタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがある
が、図１のプロジェクタ１０の構成は、いずれにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクタの光学系を示す模式図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、プロジェクタを構成する光源装置を説明する図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、光源ユニットの回転を説明する図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態の光源装置を説明する正面図及び裏面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、第３実施形態の光源装置を説明する正面図及び部分拡大図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、第４実施形態の光源装置を説明する側面図及び正面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、第５実施形態の光源装置を説明する側面図及び正面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…プロジェクタ、  ２０…光源装置、  ２１…光源ランプ、  ２１ａ…本体部分、
２１ｂ，２１ｃ…封止部、  ２１ｊ，２１ｋ…リード線、  ２２…凹面鏡、  ２２ａ…
内面、  ２２ｃ…外周面、  ２２ｄ…外周縁部、  ２５…シャフト、  ３０…照明光学系
、  ３１，３２…レンズアレイ、  ３４…偏光変換装置、  ３５…重畳レンズ、  ４０…
色分離装置、  ４１ａ，４１ｂ…ダイクロイックミラー、  ６０…光変調部、  ６１ｂ，
６１ｇ，６１ｒ…液晶表示パネル、  ６２ｂ，６２ｇ，６２ｒ…偏光フィルタ、  ７０…
クロスダイクロイックプリズム、  ８０…投射光学系、  ９１…光源ユニット、  ９２…
支持部、  ９２ａ…環状部材、  ９３…第１電気接続部、  ９３ａ…回転側接続部、  ９
３ｂ…電力供給部、  ９４…第２電気接続部、  ９４ａ…回転側接続部、  ９４ｃ…電力
供給部、  ９５…光源用電源、  ９５ｊ，９５ｋ…給電線、  ９６…回転駆動装置、  ９
６ｃ…モータ、  ９６ｄ…モータ駆動装置、  ９７…制御装置、   ＡＣ…アーク、  Ａ
Ｘ…軸、  ＯＡ…光軸、  ＳＡ…システム光軸
【図１】
2008147019.tif 000003
【図２】
2008147019.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008147019.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008147019.tif 000008
【図７】
2008147019.tif 000009