(57)【要約】【課題】光を有効に利用し、かつ、装置全体の小型化を可能にする光源装置及びこれを用いたプロジェクタを提供すること。【解決手段】発光管１の管球部１１によるレンズ効果の影響を補正することで、発光点Ｏからリフレクタ２に入射した光を、全て発光点Ｏに戻す。これにより、発光管１の電極１５，１６等が遮光体となることを防止でき、また、発生する光の光路を精密に調整して射出させることができるので、光を有効に利用することができる。また、発光管１は、一対の電極１５，１６の配置方向をリフレクタ２の光軸である回転対称軸に対して垂直となるように配置されている。これにより、光源装置１００を小さなサイズに抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極を有する管球部と、前記管球部のうち前記一対の電極の配置方向に関する両端から延びる一対の封止部とを有する発光管と、
前記一対の電極間の発光点を通るとともに前記一対の電極の配置方向に垂直に延びる光軸を有し、前記発光点から入射した光を全て発光点に戻す反射面を有する反射鏡と、
前記管球部を挟んで前記反射鏡と反対側に配置される平行化レンズと、
を備える光源装置。
【請求項２】
一対の電極を有する管球部と、前記管球部のうち前記一対の電極の配置方向に関する両端から延びる一対の封止部とを有する発光管と、
前記一対の電極間の発光点を通るとともに前記一対の電極の配置方向に垂直に延びる光軸を有し、前記管球部のレンズ効果を補正する反射面を有する反射鏡と、
前記管球部を挟んで前記反射鏡と反対側に配置される平行化レンズと、
を備える光源装置。
【請求項３】
前記反射面は、前記管球部のうち前記反射鏡に対向している側の管球部分のレンズ効果を補正する、請求項２記載の光源装置。
【請求項４】
前記反射面は、前記発光点から射出された光を発光点に戻すように前記管球部のレンズ効果を補正する、請求項２及び請求項３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記反射鏡は、非球面である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記平行化レンズは、前記管球部のうち前記平行化レンズに対向している側の管球部分のレンズ効果を補正する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光源装置と、
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、発光管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、プロジェクタ等に用いられる光源装置として、放電型の発光管のアーク方向すなわち発光管内の一対の電極の配置方向が反射鏡の光軸に対して垂直となるように発光管を配置し、光源を小型化したものが知られている（特許文献１、２参照）。この場合、反射鏡は、放物面鏡等であり、その反射光を平行光等として前方に射出する。
【０００３】
また、同じく、発光管のアーク方向を反射鏡の光軸に対して垂直とするものであって、球面の反射部と、放物面の反射部とを設け、光源から射出される光のうち、球面の反射部によって反射される光は、一旦発光点に集光された後にコンデンサレンズにより平行光とする一方、放物面の反射部によって反射される光は、発光管越しに射出される平行光とするものが知られている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−２９０８１４号公報
【特許文献２】特開平７−３３５１８１号公報
【特許文献３】特開２００１−９２０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術のように発光管を反射鏡の光軸に対して垂直に配置する際に、発光管が反射鏡の内部にあると、発光管の封止部等によって光が遮られ、光の利用効率が低下する可能性がある。
【０００５】
また、球面の反射部を備える場合、発光管の管球部の形状等の影響により、反射鏡により反射された光が必ずしも発光点に戻されるとは限らない。この場合、電極等が遮光体となって発光管からの光が有効に利用されない可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、光を有効に利用し、かつ、装置全体の小型化を可能にする光源装置及びこれを用いた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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の光源装置は、（ａ）一対の電極を有する管球部と、管球部のうち一対の電極の配置方向に関する両端から延びる一対の封止部とを有する発光管と、（ｂ）一対の電極間の発光点を通るとともに一対の電極の配置方向に垂直に延びる光軸を有し、発光点から入射した光を全て発光点に戻す反射面を有する反射鏡と、（ｃ）管球部を挟んで反射鏡と反対側に配置される平行化レンズとを備える。
【０００８】
上記光源装置では、発光点から反射面に入射した光が全て発光点に戻されるため、発光管の電極等が遮光体となることを防止しつつ光源装置から射出させる光の光路を的確に整えることができ、光を有効に利用することができる。また、発光管は、一対の電極の配置方向を反射鏡の光軸に対して垂直となるように配置されているので、装置全体を小型にすることができる。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る第２の光源装置は、（ａ）一対の電極を有する管球部と、管球部のうち一対の電極の配置方向に関する両端から延びる一対の封止部とを有する発光管と、（ｂ）一対の電極間の発光点を通るとともに一対の電極の配置方向に垂直に延びる光軸を有し、管球部のレンズ効果を補正する反射面を有する反射鏡と、（ｃ）管球部を挟んで反射鏡と反対側に配置される平行化レンズとを備える。
【００１０】
上記光源装置では、反射鏡の反射面により、管球部のレンズ効果を補正する。これにより、発光管の管球部の影響を補正することができるので、光源装置から射出される光の光路を精密に調整することができ、光を有効に利用することができる。また、発光管は、一対の電極の配置方向を反射鏡の光軸に対して垂直となるように配置されているので、装置全体を小型にすることができる。
【００１１】
また、本発明の具体的な態様として、反射面が、管球部のうち反射鏡に対向している側の管球部分のレンズ効果を補正する。これにより、管球部内部の放電空間から射出される光が反射鏡に対向している側の管球部分において受けたレンズ効果による影響を反射鏡によって補正することができ、反射面で反射された光の光路方向が適切なものとなるように調整することができる。
【００１２】
また、本発明の具体的な態様として、反射面が、発光点から射出された光を発光点に戻すように管球部のレンズ効果を補正する。これにより、発光点から射出される光のうち反射鏡側に射出された光は、反射面で反射された後、再び発光点に戻されて平行化レンズ側に射出されるので、光源装置から射出される光の光路を的確に整えることができ、光を有効に利用することができる。特に、反射面において、発光点から入射した全ての光を発光点に戻すようにした場合には、反射面による反射光を全て前方に送り出すことができ、発光管の電極等が遮光体となることを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の具体的な態様として、反射鏡が、非球面である。これにより、管球部のレンズ効果について適切な補正をすることができる。
【００１４】
また、本発明の具体的な態様として、平行化レンズが、管球部のうち平行化レンズに対向している側の管球部分のレンズ効果を補正する。これにより、発光点から平行化レンズ側に射出される光について、平行化レンズに対向している側の管球部分におけるレンズ効果を補正して射出された光源光を適切な平行光とすることができる。
【００１５】
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）上記のいずれかに記載の光源装置と、（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ため、光の利用効率がよく、また、光源装置の小型化が可能であり、プロジェクタの装置全体としても小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（１）光源装置
図１は、本発明の一実施形態に係る光源装置を示す横断面図である。本実施形態の光源装置１００は、放電発光型の発光管１と、非球面の反射面２ａを有する反射鏡であるリフレクタ２と、発光管１からの光を平行化する平行化レンズ３と、電源装置８０とを備える。電源装置８０は、発光管１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。
【００１７】
発光管１は、例えば高圧水銀ランプやメタルハライドランプといった放電発光型のランプである。この発光管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管球部１１と、この管球部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。つまり、第１封止部１３と、管球部１１と、第２封止部１４とは、一直線上に並んだ配置となっている。
【００１８】
発光管１において、管球部１１内に形成される放電空間１２には、タングステン製の第１の電極１５の先端部と、同様にタングステン製の第２の電極１６の先端部とが所定距離で離間配置されており、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が封入されている。この管球部１１の両端に延びる各封止部１３，１４の内部には、上記第１及び第２の電極１５，１６の根元部分に対して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、気密に封止されている。これらの金属箔１７ａ，１７ｂに接続されたリード線１８ａ，１８ｂに対して電源装置８０により交流電圧を印加すると、一対の電極１５，１６間でアーク放電が生じ、発光点Ｏにおいて、管球部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と、平行化レンズ３とは、管球部１１を挟んで反対側に配置されている。
【００１９】
リフレクタ２は、発光管１の発光点Ｏから後方に射出された光を反射して発光点Ｏから入射した光を全て発光点Ｏに戻すミラー部分である。リフレクタ２は、一対の電極１５，１６間の発光点Ｏを通るとともに発光管１の一対の電極１５，１６の配置方向に対して垂直な方向にリフレクタ２の回転対称軸が配置されている。尚、この回転対称軸が光源装置１００のシステム光軸ＯＡとなる。リフレクタ２は、石英ガラスやネオセラム（商標）等の低熱膨張ガラスからなる一体成形品であり、主反射部の内側ガラス面は、領域によって曲率が異なる曲面状に加工され、その表面上に反射面２ａが形成されている。例えば、図１の場合、リフレクタ２は、中央領域Ｄ１と周辺領域Ｄ２とで曲率の異なる面に加工されている。これにより、リフレクタ２は、発光点Ｏから入射した光を全て発光点Ｏに戻すことができる（詳しくは後述する。）。
【００２０】
平行化レンズ３は、上述のように、管球部１１を挟んでリフレクタ２と反対側にリフレクタ２に対向して同軸に配置されている。つまり、平行化レンズ３の光軸は、リフレクタ２の回転対称軸と一致するシステム光軸ＯＡ上に配置されている。平行化レンズ３は、発光管１から前方に射出された光を平行化して射出させる。
【００２１】
以下、図１により、光の光路を辿ることにより、リフレクタ２の動作について説明する。まず、一対の電極１５，１６間でのアーク放電により発光点Ｏにおいて発生した光のうち、前方に射出された光は直接平行化レンズ３に入射し平行化されて射出される一方、後方に射出された光は、リフレクタ２に入射する。このうち、発光点Ｏから後方に射出された光は、まず、管球部１１のうち、リフレクタ２に対向している側の管球部分１１ａを経てリフレクタ２に入射する。ここで、光が管球部１１を透過する際、管球部１１が透光性の石英ガラス管によって構成されているため、特殊な屈折現象が生じる。すなわち、管球部１１のシステム光軸ＯＡのまわりの非対称な形状等の影響により収差ともいえるレンズ効果が発生する。このレンズ効果による影響は、例えば、管球部分１１ａの中央付近を透過する光束（例えば光束Ｌ１）の屈折度と、管球部分１１ａの周辺部分を透過する光束（例えば光束Ｌ２）の屈折度とでの差として現れる。具体的には、システム光軸ＯＡと発光管１の軸線ＡＸとを含む面内において、図示のようにシステム光軸ＯＡに対する傾斜角が大きな光束Ｌ２は、管球部分１１ａを通過する際に、傾き角がさらに大きくなるように屈折される。一方、システム光軸ＯＡに対する傾き角が小さい光束Ｌ１は、管球部分１１ａを通過しても、傾き角がほとんど変化しない。また、システム光軸ＯＡを含み発光管１の軸線ＡＸに垂直な面内においては、システム光軸ＯＡに対する傾き角の大小に関わらず管球部分１１ａを通過してもほとんど変化しない。このように、発光管１の管球部分１１ａを通過した後の光束は、非対称なレンズを通ったように３次元的に偏った角度分布を有している。
【００２２】
これに対して、本実施形態では、リフレクタ２の曲面形状に関して、光束Ｌ１が入射するリフレクタ２の中央領域Ｄ１と、光束Ｌ２が入射するリフレクタ２の周辺領域Ｄ２とにおいて、それぞれ光束Ｌ１及び光束Ｌ２の光路に応じて曲率の調整がなされている。これにより、管球部１１のレンズ効果を補正して、光束Ｌ１と光束Ｌ２のいずれもが発光点Ｏに戻るものとなっている。より具体的に説明すると、まず、発光点Ｏから後方に発生した光束Ｌ１は、管球部分１１ａの中央付近に入射する。光束Ｌ１は、管球部分１１ａを通過する際の屈折現象により、光路方向がわずかに変化した状態でリフレクタ２の中央領域Ｄ１に入射する。これに対し、リフレクタ２の中央領域Ｄ１では、入射した光束Ｌ１が再び元の光路を辿るように曲面が形成されている。つまり、中央領域Ｄ１におけるリフレクタ２の形状は、光束Ｌ１の入射位置での接平面の法線方向と光束Ｌ１の入射方向とが一致するような曲面となっている。これにより、光束Ｌ１は、当該曲面に対して垂直入射するため、再び同じ光路を逆向きに辿るものとなる。つまり、この場合、光束Ｌ１は、図１の矢印に示したように、再度同一の経路を逆に辿って発光点Ｏに戻る。光束Ｌ２についても光路方向が大きく屈折することを除いて同様であり、周辺領域Ｄ２におけるリフレクタ２の形状が光束Ｌ２に応じて形成されていることにより、光束Ｌ２についても、再度同一の経路を逆に辿って発光点Ｏに戻るものとなる。以上のようにして、管球部１１のレンズ効果を補正することにより、光束Ｌ１と光束Ｌ２の光路を的確に整え、光束Ｌ１及び光束Ｌ２のいずれもが発光点Ｏから前方に送り出されるものとすることができる。つまり、発光管１の後方に射出された光束の光路を的確に整えて、発光管１の前方に直接射出される光束の光路に揃えることで、双方の光束の合わせた光量の光束を発光管１の前方に射出させることができる。
【００２３】
ここで、以上の説明においては、説明を簡略化するために、リフレクタ２は、中央領域Ｄ１と、周辺領域Ｄ２の２つの領域において異なる曲面形状を有するものとしているが、本願発明では、リフレクタ２の主反射部の内面全体を非球面形状に加工し入射光が全て入射するようにしている。つまり、図１において例示した光束Ｌ１、Ｌ２に限らず、他の全ての光束について、元の光路を再び辿るようにしており、リフレクタ２に入射する光束を全て発光点Ｏに戻すことができる。
【００２４】
以上により、発光点Ｏから直接前方に射出された光束と、一旦後方に射出されリフレクタ２での反射によって発光点Ｏに戻されて前方に射出された光束とは、ともに発光管１の発光点Ｏからの光源光として前方に射出される。射出された光束は、いずれも平行化レンズ３により平行化されるが、その前段として、当該光束は、発光管１から射出される際に、管球部１１のうち平行化レンズ３に対向している側の石英ガラス製である管球部分１１ｂを透過する。ここで、管球部分１１ｂに関して、管球部分１１ａにおいて説明した場合と同じく管球部分１１ｂの形状等の影響によりレンズ効果を生じる。このレンズ効果による影響は、管球部分１１ｂの中央付近を透過する光束の屈折度と、管球部分１１ｂの周辺部分を透過する光束の屈折度とでの差として現れる。
【００２５】
これに対して、本実施形態において、平行化レンズ３は、管球部分１１ｂのレンズ効果を補正するための加工がなされている。より具体的には、例えば、平行化レンズ３の入射面３ａにおいて、非球面加工がなされている。これにより、平行化レンズ３に入射する入射光に対応して曲率の調整がなされ、平行化レンズ３の入射面３ａに入射した光束は、所望の平行光となった状態で平行化レンズ３から射出される。さらに具体的に説明すると、まず、発光点Ｏから前方に発生した光束のうち、管球部分１１ｂの中央付近に入射する光束ＬＬ１は、管球部分１１ｂにおいて、光路方向がわずかに変化した状態で入射面３ａの中央領域ＤＤ１に入射する。一方、管球部分１１ｂの周辺部分に入射する光束ＬＬ２は、管球部分１１ｂにおいて、光路方向が大きく変化して入射面３ａの周辺領域ＤＤ２に入射する。これに対し、入射面３ａの各領域ＤＤ１，ＤＤ２では、それぞれ入射した光束ＬＬ１，ＬＬ２に応じて管球部１１のレンズ効果の補正をすべく曲率が調整されている。これにより、光束ＬＬ１，ＬＬ２のいずれも所望の平行光となった状態で平行化レンズ３から射出される。なお、以上では、中央領域ＤＤ１と、周辺領域ＤＤ２の２つの領域を用いて説明しているが、上述のように、入射面３ａの表面形状は、非球面形状に加工されており、例示した光束ＬＬ１、ＬＬ２に限らず、他の全ての光束について所望の平行光となった状態で平行化レンズ３から射出させることができる。
【００２６】
以上に説明した本実施形態の光源装置１００によれば、まず、発光管１の管球部１１による影響を補正することで、発光点Ｏから後方に射出され、反射鏡であるリフレクタ２の反射面２ａに入射した光を、全て発光点Ｏに戻すことができる。従って、発光管１の電極１５，１６等が遮光体となることを防止でき、また、発光管１の前方と後方とに射出される光束を合わせた光量の光束を発光管１の前方のみに射出させることができるので、光を有効に利用することができる。また、発光管１は、一対の電極１５，１６の配置方向をリフレクタ２の光軸である回転対称軸に対して垂直となるように配置されている。従って、例えば点灯電力を上げるために封止部１３，１４を長くする場合等においても、リフレクタ２等をそれほど大きくする必要がなく、光源装置１００全体のサイズを小さなサイズに抑えることができる。
【００２７】
なお、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。
【００２８】
上記実施形態では、リフレクタ２の曲面を、中央領域Ｄ１と周辺領域Ｄ２とで曲率の異なる非球面に加工することにより、リフレクタ２に入射した光を全て発光点Ｏに戻すことができるものとしている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、リフレクタ２の曲面について、複数（２つあるいはそれ以上）の異なる曲率を有する曲面を適宜組み合わせて構成してもよい。また、リフレクタ２の曲面に入射する光束のうち、中央領域Ｄ１に入射する光については上述の説明と同様に、発光点Ｏに戻すとする一方、周辺領域Ｄ２については上述のようなものとは異なる曲面形状（例えば放物型に近い形状）にすることにより、発光点Ｏに戻さず、反射光が直接平行化されるものとしてもよい。この場合、当該反射光は、発光管１の発光点等を経ることなく直接光源装置１００から射出される平行光となる。なお、この際、周辺領域Ｄ２の曲面形状を適切に加工しておくことで、管球部分１１ａの形状等の影響によるレンズ効果についての補正を行い、適切な反射光の平行化ができるものとすることができる。
【００２９】
（２）プロジェクタ
図２は、図１に示す光源装置１００を組み込んだ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ＰＪは、光源装置１００と、均一化光学系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。ここで、光源装置１００と均一化光学系２０とは、照明光を形成するための照明装置を構成する。なお、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。
【００３０】
均一化光学系２０は、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及び第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。均一化光学系２０において、第１及び第２フライアイレンズ２３ａ，２３ｂは、それぞれマトリ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の被照明領域に対する重畳照明を可能にする。
【００３１】
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、均一化光学系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、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。
【００３２】
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，４１ｂ，４１ｃ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，４２ｃと、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，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，４３ｂ，４３ｃ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３３ａ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〜４１ｃ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。
【００３３】
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４０ｂ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。
【００３４】
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。
【００３５】
本実施形態のプロジェクタＰＪは、図１に示す説明した光源装置１００を用いているので、光源装置１００の光の利用効率がよく、また、光源装置１００の小型化が可能であり、プロジェクタＰＪについても小型化を図ることができる。
【００３６】
なお、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。
【００３７】
上記実施形態の光源装置１００では、光源ユニット１０と、電源装置８０を備えているが、電源装置８０は別体としてプロジェクタＰＪに備えるようにしても良い。
【００３８】
上記実施形態のプロジェクタＰＪ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。
【００３９】
また、上記プロジェクタＰＪ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。
【００４０】
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。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。
【００４１】
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２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。
【００４２】
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ＰＪ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】
【００４３】
【図１】本実施形態に係る光源装置について説明するための横断面図である。
【図２】本実施形態に係るプロジェクタについて説明するための横断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…発光管、  ２…リフレクタ、  ３…平行化レンズ、  １１…管球部、  １３，１４…封止部、  １５，１６…電極、  ２０…均一化光学系、  ２３ａ，２３ｂ…フライアイレンズ、  ２４…偏光変換素子、  ２５…重畳レンズ、  ３０…色分離光学系、  ３１ａ，３１ｂ…ダイクロイックミラー、  ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…液晶ライトバルブ、  ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…液晶パネル、  ４２ａ，４２ｃ，４２ｃ…第１偏光フィルタ、  ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ…第２偏光フィルタ、  ５０…クロスダイクロイックプリズム、  ６０…投射レンズ、  ８０…電源装置、  １００…光源装置、  ＰＪ…プロジェクタ、  ＯＡ…システム光軸
【図１】
2008243519.tif 000003
【図２】
2008243519.tif 000004