(57)【要約】【課題】光源装置から外部へ漏洩する電磁波の量を所定の規制値以下になるように維持しつつ、光源から照射された光の利用効率を向上させることが可能な光源装置およびこれを備えた投射型表示装置を提供する。【解決手段】光源装置１は、高周波電流を流すことで放電発光する無電極放電ランプ２を備えており、筐体部５内における開口部６ａ側に、第１・第２レンズアレイ２１，２２を含む光インテグレータ３、導電性の反射膜８ｄを含むＰＳコンバータ８、等を配置している。【選択図】図５
2008192386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波によって放電発光する無電極放電ランプと、
前記無電極放電ランプの光出射方向に開口部を有しており、前記無電極放電ランプを内包して前記無電極放電ランプから放出される電磁波を遮蔽する導電性の筐体部と、
前記無電極放電ランプの光出射方向に配置されており、格子状に配置された第１レンズ群により形成される第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイの焦点位置の近傍に配置されており、前記第１レンズ群に対応するように格子状に配置されて第２レンズ群により形成される第２レンズアレイと、を有する光インテグレータと、
前記筐体部の前記開口部を覆うように前記第２レンズアレイの近傍に配置されており、前記光の偏光方向を変換する複数の反射面に導電性膜を有する偏光変換部と、
を備えている光源装置。
【請求項２】
前記偏光変換部は、前記光の進行方向において、前記光インテグレータに含まれる前記第２レンズアレイの下流側に配置されている、
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記筐体部は、前記開口部側に前記光の断面積と略等しい内径面積を有する導電性の筒状部を有している、
請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光インテグレータおよび前記偏光変換部は、前記筒状部の内筒側において支持されている、
請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記導電性膜は、前記筐体部と電気的に導通した状態で取り付けられる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記筐体部は、接地されている、
請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記導電性膜は、ＡｌまたはＡｇを含むように形成されている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の光源装置を備えている、
投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無電極放電ランプを用いた光源装置およびこれを備えた投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間光変調素子を用いた投射表示装置は、空間光変調素子を照明する光に映像信号に応じた光変調を与え、変調された変調光を拡大投影するものである。このような投射表示装置では、高輝度が望まれるため、光源としてメタルハライド、キセノンランプ等の高輝度な放電ランプが採用されている。
また、上記メタルハライド、キセノンランプ等の有電極放電ランプは、放電によって電極が消耗しランプの寿命が短いことから、近年、電極を有さない無電極放電ランプを用いた光源装置が提供されている。ところが、無電極放電ランプは、高周波で放電点灯することにより強い電磁波が発生する。このため、周辺電子機器への影響（いわゆる、不要輻射）等を防止するために、電磁波を遮蔽するための電磁波遮蔽手段が必要となる。
なお、このような不要輻射を防止するための漏洩した電磁波の量を規定した規格として、ＩＥＣ（The International Electrotechnical Commission）や、ＦＣＣ（Federal Communications Commission）、ＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）等がある。よって、光源装置を製品化していくためには、光源装置からの電磁波の漏洩量を、このような規格において定められた所定値以下にすることが重要である。
【０００３】
例えば、特許文献１は、所定の規制値を維持できる程度の開口部を設けた電磁波遮蔽手段によって無電極放電ランプを覆っている。そして、インテグレータを構成する上流側のレンズの焦点部近傍、すなわち、光源から出射される光線が収束する位置近傍に上記開口部を設け、開口部をできるだけ小さくすることによって漏洩する電磁波の量を極力少なくする光源装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３４３１０３号公報（平成１４年１１月２９日公開）
【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、上記従来の照明装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、電磁波遮蔽手段に形成された開口部は、電磁波の遮蔽効果を得ることができる程度の大きさとする必要があるため、光源から照射される光線についてその一部を遮断してしまい、光利用効率を低下させてしまうおそれがある。一方、光利用効率を上げるために開口部を大きくすると、電磁波遮蔽手段による電磁波の遮蔽効果が小さくなってしまうおそれがある。よって、上記公報に開示された構成では、このようなトレードオフの関係により、漏洩する電磁波を所定の規制値以下になるように維持したまま、光線の利用率を一定以上確保することは困難であった。
本発明の課題は、光源装置から外部へ漏洩する電磁波の量を所定の規制値以下になるように維持しつつ、光源から照射された光の利用効率を向上させることが可能な光源装置およびこれを備えた投射型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明に係る光源装置は、無電極放電ランプと、筐体部と、光インテグレータと、偏光変換部と、を備えている。無電極放電ランプは、高周波によって放電発光する。筐体部は、無電極放電ランプの光出射方向に開口部を有しており、無電極放電ランプを内包して無電極放電ランプから放出される電磁波を遮蔽する導電性の部材である。光インテグレータは、第１レンズアレイと、第２レンズアレイとを有している。第１レンズアレイは、無電極放電ランプの光出射方向に配置されており、格子状に配置された第１レンズ群により形成される。第２レンズアレイは、第１レンズアレイの焦点位置の近傍に配置されており、第１レンズ群に対応するように格子状に配置されて第２レンズ群により形成される。偏光変換部は、筐体部の開口部を覆うように第２レンズアレイの近傍に配置されており、光の偏光方向を変換する複数の反射面に導電性膜を有する。
【０００６】
ここでは、誘導コイルに対して高周波電流を流すことによって、水銀蒸気が封入されたバルブ内に高周波電磁界を発生させ、この高周波電磁界により発生する誘導電界が水銀蒸気を励起させて生じた紫外線をバルブ内面の蛍光体に当てて発光させる無電極放電ランプを搭載した光源装置において、発光過程において発生する電磁波が外部に漏れて不要輻射となることを防止しつつ、高い光利用効率を得られるように、以下のような構成を採用している。具体的には、無電極放電ランプを内包する筐体部における無電極放電ランプから照射される光の通路（光路）側に形成された開口部を覆う位置であって、光インテグレータに含まれる第１・第２レンズアレイのうちの下流側の第２レンズアレイの近傍に、導電性膜を複数の反射面に設けた偏光変換部が配置されている。
ここで、偏光変換部は、一方の偏光を反射し他方の偏光を透過させて光の向きを揃える、いわゆるＰＳコンバータであって、光路上における第２レンズアレイの上流側あるいは下流側に近接配置されている。そして、上記導電性膜としては、例えば、アルミ等の反射膜や透明な導電性材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を、反射膜、偏光分離膜あるいはそれらの表層膜として用いることができ、直接的あるいは導電性の筐体部等を介して間接的に接地されているものとする。そして、上記反射面には、反射膜側と偏光分離膜側の双方が含まれるものとする。さらに、筐体部は、電磁波を効果的に遮断するために、アルミや銅等のような導電性の高い材料であることが好ましい。
【０００７】
通常、このような２つのレンズアレイを含む光インテグレータと偏光変換部とを備えた光源装置では、光源から出射された光は、凸状レンズ等を介して略平行な光にされた後、第１レンズアレイに含まれる各レンズごとに集光される。このとき、第１レンズアレイによって集光された光は、最も集光された部分の近傍において第２レンズアレイおよび偏光変換部を通過する。一方、光源として無電極放電ランプを用いた場合には、光源装置外部へ漏れた電磁波による不要輻射の影響を低減するために、筐体部を導電性の材料によって形成したり、光路側の開口部の断面積をできる限り小さくしたりすることで、電磁波の漏洩を防止していた。しかし、この場合には、開口部の断面積を絞ることにより光利用効率が低下してしまうおそれがある。
本発明の光源装置では、第１レンズアレイによって集光された偏光を反射させる偏光変換部に含まれる複数の反射面に導電性膜を設けている。
これにより、無電極放電ランプにおいて発生する電磁波を、導電性の筐体部内に閉じ込めつつ、筐体部の開口側については、通常、光路上に配置されている偏光変換部に含まれる反射面に設けられた導電性膜によって効果的に遮断することができる。この結果、筐体部の開口部側に設けられた偏光変換部において、必要な光を遮ることなく通過させるとともに、電磁波を導電性膜によって遮蔽することで、部品点数を増やすことなく、光利用効率が高くて電磁波シールド効果も高い光源装置を得ることができる。
【０００８】
第２の発明に係る光源装置は、第１の発明に係る光源装置であって、偏光変換部は、光の進行方向において、光インテグレータに含まれる第２レンズアレイの下流側に配置されている。
ここでは、上述した導電性膜を複数の反射面に設けた偏光変換部を、光インテグレータに含まれる第２レンズアレイの後方（光路における下流側）に配置している。
これにより、偏光変換部を第２レンズアレイの前方（上流側）に配置した構成と比較して、第２レンズアレイを通過した光を偏光変換することで、光の利用効率を向上させることができる。この結果、光の利用効率を向上させつつ、電磁波シールド効果も確保した光源装置を得ることができる。
【０００９】
第３の発明に係る光源装置は、第１または第２の発明に係る光源装置であって、筐体部は、開口部側に光の断面積と略等しい内径面積を有する導電性の筒状部を有している。
ここでは、筐体部における光路側に形成された開口部側に、光束断面積とほぼ同じか若干大きい内径面積を有する導電性の筒状部を設けている。
これにより、筐体部における開口部側に筒状部を設けた場合でも、光路を妨げることなく、電磁波のシールド効果を奏する構成を得ることができる。また、筒状部の断面積と長さによっては、筒状部における電磁波シールド効果も併せて得ることができるため、偏光変換部の反射面の導電性膜と筒状部とを組み合わせて用いることは、電磁波シールドの面からさらに効果的である。
【００１０】
第４の発明に係る光源装置は、第３の発明に係る光源装置であって、光インテグレータおよび偏光変換部は、筒状部の内筒側において支持されている。
ここでは、筐体部の開口部側に設けられた導電性の筒状部によって、光インテグレータや偏光変換部等の光学部品を支持している。
これにより、導電性の筒状部によって筐体部内の閉空間を維持しながら、開口部からの電磁波の漏れを、筒状部の内筒側に支持されている偏光変換部に含まれる導電性膜によって防止することができる。また、筒状部が偏光変換部等の光学部品の支持部材を兼ねることで、部品点数を増やすことなく、光の利用効率が高く、電磁波シールド効果を奏する光源装置を得ることができる。
【００１１】
第５の発明に係る光源装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る光源装置であって、導電性膜は、筐体部と電気的に導通した状態で取り付けられる。
ここでは、偏光変換部に含まれる複数の反射面に設けられた導電性膜が、導電性の筐体部に対して物理的に接触する等、電気的に導通するように取り付けられている。
これにより、例えば、筐体部と導電性膜との間から電磁波が外部に漏れてしまうことを防止して、筐体部側あるいは導電性膜側の少なくとも一方に設けられた接地部分から電磁波を逃がすことができる。この結果、無電極放電ランプを用いた場合でも、不要輻射の影響を効果的に低減することができる。
【００１２】
第６の発明に係る光源装置は、第５の発明に係る光源装置であって、筐体部は、接地されている。
ここでは、導電性膜が光源装置の外郭を構成する導電性の筐体部に対して接触した状態で取り付けられており、かつこの筐体部がグランドに接地されている。
これにより、光路に沿って偏光変換部まで到達した電磁波は、偏光変化部に含まれる導電性膜に当たると導電性膜から筐体部を介してグランドへと放電される。この結果、導電性膜を直接接地させるような構成を採用しなくても、単に筐体部と接触させるだけの構成により、不要輻射を効果的に低減することが可能になる。
第７の発明に係る光源装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る光源装置であって、導電性膜は、ＡｌまたはＡｇを含むように形成されている。
ここでは、ＰＳコンバータ等の偏光変換部に含まれる複数の反射面に設けられた導電性膜を、ＡｇまたはＡｌ等を用いて形成している。
これにより、アルミや銀等の導電性および光反射率の高い膜を形成することで、比較的安価な材料を用いて、光利用率および電磁波遮蔽効果も高い光源装置を得ることができる。
【００１３】
第８の発明に係る投射型表示装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る光源装置を備えている。
ここでは、液晶プロジェクションテレビ等の投射型表示装置に対して、上述した光源装置を搭載している。
これにより、光利用効率が高く、電磁波シール効果も高い光源装置によって、不要輻射の影響を受けることなく、良好な表示を行うことが可能な投射型表示装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る光源装置によれば、光の利用効率を向上させつつ、電磁波シールド効果も確保した光源装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係る光源装置について、図１〜図７を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明で用いる「光出射方向」とは、バルブ２ａで発光した光が反射鏡２ｃやレンズ２ｄ，２ｅ等によって調整された平行光の進行方向をいい、本実施形態においては、バルブ２ａから端部開口部（開口部）７ｂに向かう方向（一点鎖線矢印）を示すものとする。
［光源装置１の構成］
本発明の一実施形態に係る光源装置１は、主として、液晶プロジェクタやリアプロジェクションテレビ等の投射型表示装置に搭載される光源であって、無電極放電ランプ２と、光インテグレータ３と、金属マスク４、筐体部５と、ＰＳコンバータ（偏光変換部）８と、コンデンサレンズ９と、を備えている。
【００１６】
（無電極放電ランプ２）
無電極放電ランプ２は、６００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの高周波電力を印加することにより発光する光源であって、図１に示すように、放電発光するバルブ２ａと、高周波電源回路２ｂと、反射鏡２ｃと、レンズ２ｄ，２ｅを有している。
バルブ２ａは、上記高周波電源回路２ｂから高周波電力が付与されることで、水銀蒸気が封入されたバルブ２ａ内に高周波電磁界が発生し、この高周波電磁界により発生する誘導電界が水銀蒸気を励起させて生じた紫外線がバルブ２ａの内面の蛍光体に当たって発光する。
高周波電源回路２ｂは、上記バルブ２ａの内部に電磁界を発生させる誘導コイル（図示せず）に高周波電力を供給する。
【００１７】
反射鏡２ｃは、バルブ２ａにおいて発光した光を所定の方向（出射方向）に送り出すために、バルブ２ａの周りを覆うように配設されている。
レンズ２ｄ，２ｅは、バルブ２ａから照射された光を平行光に調整するために、バルブ２ａからみて光の出射方向に配置されている。
（光インテグレータ３）
光インテグレータ３は、無電極放電ランプ２から照射される光の照度を照射面方向において均一化するための光学系の部品であって、第１レンズアレイ２１と、第２レンズアレイ２２と、を有している。
第１レンズアレイ２１は、無電極放電ランプ２の光出射側に配設されており、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、複数の矩形状の微小レンズ（レンズ群）２１ａが、アレイ状に配列されている。
【００１８】
第２レンズアレイ２２は、図１に示すように、第１レンズアレイ２１の焦点位置近傍に配置されており、第１レンズアレイ２１と同様に、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、微小レンズ２１ａに対応して複数の微小レンズ２２ａが、アレイ状に配列されている。
（金属マスク４）
金属マスク４は、図１に示すように、光インテグレータ３を構成する第２レンズアレイ２２とＰＳコンバータ８との間に、光出射方向と略直交する方向に沿って配置されている。そして、金属マスク４は、第２レンズアレイ２２側からＰＳコンバータ８における所定の領域（後述するプリズム８ｂ）にのみ光を入射させて、ＰＳコンバータ８に入射する有効光のクオリティを高めている。
具体的には、金属マスク４は、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、スリット状に形成されており、ＰＳコンバータ８における所定の領域（プリズム８ｂ）以外の領域（後述するプリズム８ａ）に入射する光の光路を遮断することによって、ＰＳコンバータ８に不要光線が入射することを回避している。
【００１９】
（筐体部５）
筐体部５は、無電極放電ランプ２から放射される電磁波を遮蔽するための電磁波シールド部材であって、光源シールド部６と、光出射方向に突出したインテグレータシールド部（筒状部）７と、を有している。具体的には、筐体部５は、図１に示すように、グランドに接地されており、筐体部５で遮蔽した電磁波を電気的にグランドに放電させている。
光源シールド部６は、図１に示すように、無電極放電ランプ２を形成するバルブ２ａ、高周波電源回路２ｂ、反射鏡２ｃおよびレンズ２ｄ，２ｅを覆うように配置されている。そして、光源シールド部６は、無電極放電ランプ２の光出射方向側にインテグレータシールド部７を取り付けるための開口部（開口部）６ａを有している。無電極放電ランプ２から照射された光は、この開口部６ａを介してインテグレータシールド部７内に出射される。なお、本実施形態の光源装置１においては、無電極放電ランプ２と、光源シールド部６とで、光源ユニット１８を構成している。
【００２０】
インテグレータシールド部７は、図１に示すように、両端部（取付開口部７ａ，端部開口部７ｂ）が開放された略円筒状の部材であって、光インテグレータ３を形成する第１レンズアレイ２１および第２レンズアレイ２２と、金属マスク４と、ＰＳコンバータ８と、コンデンサレンズ９と、を内周面側において支持している。また、インテグレータシールド部７は、一方の端部である取付開口部７ａ側が光源シールド部６の開口部６ａ側に連結される。これにより、光源シールド部６に内包されている無電極放電ランプ２から照射された光は、開口部６ａおよび取付開口部７ａを通過し、光インテグレータ３等が配置されたインテグレータシールド部７内を通過して、もう一方の端部である端部開口部（開口部）７ｂから出射される。なお、本実施形態の光源装置１では、第１レンズアレイ２１、第２レンズアレイ２２、金属マスク４、ＰＳコンバータ８およびコンデンサレンズ９が、この順番で取付開口部７ａ側から配置され、インテグレータシールド部７の内面側において支持された状態で取り付けられてインテグレータユニット１９を構成している。そして、このインテグレータユニット１９は、光源ユニット１８に対して着脱可能な状態で取り付けられている。
【００２１】
筐体部５を構成する光源シールド部６およびインテグレータシールド部７は、導電性の良好なアルミニウムや銅等の金属によって形成されており、無電極放電ランプ２から放射される電磁波を遮蔽することが可能である。具体的には、光源シールド部６およびインテグレータシールド部７の少なくとも一方がグランドに接地されており、遮蔽した電磁波を電気的にグランドに導通させている。これにより、筐体部５から外部へ漏洩する電磁波の量を所定の規制値以下になるように維持することが可能となり、外部機器への不要輻射の影響を低減することができる。さらに、インテグレータシールド部７は、後述するＰＳコンバータ８の反射面に設けられたアルミ製の反射膜８ｄ、そして光源シールド部６と電気的に導通している。このため、ＰＳコンバータ８の反射膜８ｄに達した電磁波は、インテグレータシールド部７を介して、グランドに接地された光源シールド部６から放電される。
【００２２】
（ＰＳコンバータ８）
ＰＳコンバータ８は、図１に示すように、光出射方向における金属マスク４の直下流側に隣接して配置されており、入射する光の偏光成分（Ｐ偏光、Ｓ偏光）を揃えて一方向の直線偏光成分、例えば、Ｓ偏光成分をＰ偏光成分に変換する。
また、ＰＳコンバータ８は、図５（ａ）、図５（ｂ）および図７に示すように、交互に配置された微小な偏光ビームスプリッタ（以下プリズムと示す）８ａ，８ｂの集合体として構成されている。そして、プリズム８ａとプリズム８ｂとの間には、プリズム８ａ，８ｂ間を仕切るように、交互に偏光分離膜８ｃと反射膜８ｄとが設けられている。さらに、プリズム８ｂの光の出射側表面には、半波長板８ｅが配置されている。
偏光分離膜８ｃは、プリズム８ｂを通過して４５度の角度で入射するランダム偏光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離するとともに、Ｐ偏光成分についてはそのまま通過させる一方、Ｓ偏光成分については反射させて光路を９０度変えて隣接する反射膜８ｄの方向へ導く。
【００２３】
反射膜８ｄは、偏光分離膜８ｃにおいて分離されたＳ偏光成分を反射して再度９０度光路を変換して、偏光分離膜８ｃをそのまま通過したＰ偏光成分と進行方向を揃えている。
半波長板８ｅは、ＰＳコンバータ８の光出射側の表面上に短冊状に配置されており、偏光分離膜８ｃおよび反射膜８ｄにおいて光路を９０度ずつ切り換えられてプリズム８ｂを通過してきたＳ偏光成分の偏光角を９０度回転させる。これにより、半波長板８ｅを通過したＳ偏光成分を、Ｐ偏光成分へと変換することができる。
ＰＳコンバータ８では、上述した金属マスク４によって、プリズム８ｂにのみ光が入射するように設定されている。このため、ＰＳコンバータ８に入射した光は、プリズム８ｂ内を通過して偏光分離膜８ｃにおいて偏光分離される。このとき、Ｐ偏光成分は、偏光分離膜８ｃをそのまま通過して出射される一方、Ｓ偏光成分については偏光分離膜８ｃにおいて反射されて反射膜８ｄの方へ導かれたのち、半波長板８ｅを通過して出射されることで、ＰＳコンバータ８に入射したランダムな偏光成分を全てＰ偏光成分へと変換して出力することで、光の利用効率の向上が図れる。
【００２４】
（コンデンサレンズ９）
コンデンサレンズ９は、ＰＳコンバータ８によって偏光面が統一された直線偏光成分（ここでは、Ｐ偏光成分）を液晶表示バルブ等の空間光変調素子に導くレンズであって、ＰＳコンバータ８の光出射方向における直下流側に配置されている。そして、第１レンズアレイ２１に形成されている微小レンズ２１ａの矩形状の像を照明対象である、例えば、液晶表示バルブ１０に重畳して結像させる。
本実施形態の光源装置１は、上述した各構成を備えており、偏光変換光学系を備えた光源装置であって、例えば、液晶表示バルブ１０を光シャッターとして用いて画像を投影する装置に、均一化、高輝度化された光を供給する。
＜光源装置１における偏光変換および電磁波遮蔽作用＞
次に、本実施形態における偏光変換および電磁波遮蔽の作用ついて、図６を用いて説明する。なお、図６は説明を分かり易くするために作成された模式図であって、厳密には、第１レンズアレイ２１、第２レンズアレイ２２、金属マスク４、ＰＳコンバータ８の相対的な位置関係、光の集束状態等は上記実施形態とは異なっている。
【００２５】
高周波電流を流すことによってバルブ２ａにおいて放電発光した光は、まず、反射鏡２ｃによって出射方向を決められ、光出射方向に配置されたレンズ２ｄ，２ｅによって平行光に調整された後、第１レンズアレイ２１に入射する。
第１レンズアレイ２１に含まれる微小レンズ２１ａを透過した光は、図６に示すように、第１レンズアレイ２１の微小レンズ２１ａに対応する第２レンズアレイ２２に含まれる微小レンズ２２ａにおいて集束される。
そして、微小レンズ２２ａを透過した集束光は、第２レンズアレイ２２の光出射側に設置されている金属マスク４のスリット４ａを通過する。このとき、金属マスク４によって有効光以外を遮断することで、金属マスク４のスリット４ａを通過する光のみが、ＰＳコンバータ８における有効領域（プリズム８ｂ）に入射する。これにより、ＰＳコンバータ８に入射する有効光以外の光によって光のクオリティが低下してしまうことを回避することができる。
【００２６】
次に、ＰＳコンバータ８に入射した光は、偏光分離膜８ｃによって透過光（Ｐ偏光成分、図７においては実線で示す。）と反射光（Ｓ偏光成分、図７においては破線で示す。）と、に分離される。透過光は、偏光分離膜８ｃを透過してそのままＰＳコンバータ８から出射される。このとき、透過光は半波長板８ｅが形成されていない領域を通過するので、ここでは特に作用を受けることなく出射される。一方、反射光は、偏光分離膜８ｃに隣接するように平行に配置された反射膜８ｄにおいて再度反射される。そして、反射光は、入射光の偏光方向を９０度変換するように設定された半波長板８ｅに入射する。ここで、偏光方向を９０度変換されてＰ偏光成分として出射される。これにより、ＰＳコンバータ８は、無電極放電ランプ２から出射された光の偏光成分を揃えて出射させることで、光の利用効率を向上させて高輝度化を図ることができる。
【００２７】
このとき、ＰＳコンバータ８の反射面には、上述したように、導電性の反射膜８ｄが設けられている。これにより、ＰＳコンバータ８を通過する電磁波を、反射膜８ｄの部分を通過する際に導電性の反射膜８ｄを介して放電させることで、筐体部５の外部への電磁波の漏洩を規定値以下に低減することができる。また、電磁波を遮蔽するための導電性の反射膜８ｄは、通常のＰＳコンバータに設けられている反射膜を導電性の材料によって形成したものであるため、ＰＳコンバータ８を通過する有効光を遮断することはない。よって、簡易な構成により、効果的に電磁波の漏洩を防止しつつ、光の利用効率も向上させることができる。
次に、第２レンズアレイ２２を形成する微小レンズ２２ａを出射した光は、ＰＳコンバータ８を介して、コンデンサレンズ９によって照明対象である、例えば、液晶表示バルブ１０上に微小レンズ２２ａに対応する微小レンズ２１ａの矩形状の像を結像する（図１を参照）。
【００２８】
本実施形態の光源装置１では、無電極放電ランプ２は、導電性の筐体部５内に収納されており、かつ開口部６ａが形成された光出射方向側に相当するＰＳコンバータ８内に、電磁波の遮蔽効果を有する導電性の反射膜８ｄを設けている。
これにより、無電極放電ランプ２を放電発光させる高周波電力によって発生する電磁波の漏洩を効果的に抑制して周辺機器への不要輻射の影響を低減するとともに、光の利用効率の向上を図ることができる。
［本光源装置１の特徴］
（１）
本実施形態の光源装置１は、図１および図５（ｂ）に示すように、高周波電流を流すことで放電発光する無電極放電ランプ２を備えており、筐体部５内における開口部６ａ側に、第１・第２レンズアレイ２１，２２を含む光インテグレータ３、導電性の反射膜８ｄを含むＰＳコンバータ８、等を配置している。
【００２９】
これにより、筐体部５に形成された開口部６ａから外部に漏洩しようとする電磁波を、ＰＳコンバータ８に含まれる反射膜８ｄによって効果的に遮蔽することができる。また、電磁波を遮蔽する８ｄを、ＰＳコンバータ８の反射面に設けたことで、ＰＳコンバータ８を通過する有効光を遮ることなく、光の利用効率を向上させることができる。さらには、通常の光学系の部品として用いられるＰＳコンバータ８の反射面に導電性で反射率の高い反射膜８ｄを設けるだけの簡易な構成により、電磁波の漏洩を防止して光の利用効率の向上が図れる光源装置を提供することができる。
（２）
本実施形態の光源装置１では、図１に示すように、電磁波を遮蔽する効果を有する反射膜８ｄを含むＰＳコンバータ８を、光インテグレータ３に含まれる第２レンズアレイ２２の直下流側に配置している。
【００３０】
これにより、第２レンズアレイ２２を通過した光の利用効率を向上させるとともに、電磁波がＰＳコンバータ８を通過することを防止することで、有効光を遮断することなく、不要輻射の原因となる電磁波だけを効果的に遮蔽することができる。
（３）
本実施形態の光源装置１では、図１に示すように、筐体部５に形成された開口部６ａ側に、出射する光束の断面積よりも若干大きい断面積を有する導電性で略円筒状のインテグレータシールド部７を設けている。
これにより、開口部６ａから下流側においても、導電性のインテグレータシールド部７によって、電磁波が外部に漏洩することを効果的に防止することができる。そして、このインテグレータシールド部７の端部開口部７ｂ側には、ＰＳコンバータ８等を含む光学系部品が設けられているため、インテグレータシールド部７の端部開口部７ｂからの電磁波の漏洩も効果的に防止することができる。
【００３１】
（４）
本実施形態の光源装置１では、図１に示すように、第１レンズアレイ２１等を含む光インテグレータ３やＰＳコンバータ８は、上述したインテグレータシールド部７の内部において支持されている。
これにより、インテグレータシールド部７を、電磁波を効果的に遮蔽するとともに、光インテグレータ３やＰＳコンバータ８の支持部材としても利用することができる。
（５）
本実施形態の光源装置１では、図１に示すように、ＰＳコンバータ８の反射面に設けられた導電性の反射膜８ｄは、筐体部５（インテグレータシールド部７）に対して電気的に導通した状態で取り付けられている。
【００３２】
これにより、グランドに接地された筐体部５を介して、導電性の反射膜８ｄにおいて吸収した電磁波を放電させることができる。この結果、ＰＳコンバータ８の反射膜８ｄを直接的にグランドへ接地させることなく、筐体部５内において効率よく電磁波を遮蔽することができる。
（６）
本実施形態の光源装置１では、図１に示すように、筐体部５（光源シールド部６）がグランドに接地されている。
これにより、筐体部５内において吸収した電磁波を、効率よく放電させることで、効果的に電磁波を遮蔽することができる。
（７）
本実施形態の光源装置１では、筐体部５の開口部６ｂから漏れる電磁波を遮蔽するためにＰＳコンバータ８の反射面に設けられた導電性の反射膜８ｄとして、アルミ薄膜を用いている。
【００３３】
これにより、比較的安価な材料を用いて、効果的に電磁波を遮蔽することができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、ＰＳコンバータ８の反射面に、導電性の反射膜８ｄを設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、従来の非導電性の反射面の上に、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜を設けてもよい。
この場合でも、反射面に達する光は、透明導電性膜によって遮られることはないため、効果的に電磁波だけをシールドすることができる。
【００３４】
（Ｂ）
上記実施形態では、金属マスク４とＰＳコンバータ８とが、光インテグレータ３を形成する第２レンズアレイ２２の直下流側に配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、金属マスクとＰＳコンバータとは、第２レンズアレイの光出射側（光出射方向上流側）に配置されていてもよい。
ただし、第２レンズアレイを通過した光の利用効率を考慮すると、上記実施形態のように、第２レンズアレイの直下流側にＰＳコンバータ等を配置することがより好ましい。
（Ｃ）
上記実施形態では、ＰＳコンバータ８の反射面に設けた導電性の反射膜８ｄにおいて吸収した電磁波を、接地された筐体部５の一部であるインテグレータシールド部７を介して放電させる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
例えば、図８に示すように、ＰＳコンバータ８の導電性の反射膜８ｄに対して直接的にアース線８ｆを接続して、吸収した電磁波をグランドに放電するような構成であってもよい。
（Ｄ）
上記実施形態では、図１に示すように、光インテグレータ３、ＰＳコンバータ８、金属マスク４およびコンデンサレンズ９が、筐体部５の一部であるインテグレータシールド部７内に配置された例、すなわち、電磁波遮蔽部材としての筐体部５が、光出射方向においてコンデンサレンズ９まで内包するように構成された光源装置１を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図９に示すように、光出射方向においてＰＳコンバータ８の位置まで内包するように筐体部５の一部であるインテグレータシールド部７を配置してもよい。すなわち、光出射方向において電磁波遮蔽部材として機能するＰＳコンバータ８（反射膜８ｄ）の位置まで筐体部５によって覆っていればよい。さらには、ＰＳコンバータ８を筐体部５の開口部６ａの位置に配置して、インテグレータシールド部に相当する凸状の部材をなくしてもよい。
【００３６】
この場合でも、光出射方向に形成された筐体部５の開口部６ａから電磁波が外部に漏れることを効果的に防止しつつ、光の利用効率を向上させるという、上記の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（Ｅ）
上記実施形態の光源装置１では、図１に示すように、筐体部５が、光出射方向に突出する略円筒形状のインテグレータシールド部７を含むように構成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
筐体部の形状としては、上記実施形態のように開口側が突出した形状に限定されるものではなく、例えば、略直方体の箱形形状を有する筐体部を用いてもよい。この場合でも、第１レンズアレイおよび／または第２レンズアレイの表面に導電性材料が形成されていることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
（Ｆ）
上記実施形態の光源装置１では、筐体部５に含まれるインテグレータシールド部７として、断面形状が略円形となる略円筒形状の部材を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、断面形状が矩形や菱形、台形、楕円形の筒状部材を、筐体部の一部として用いてもよい。
（Ｇ）
上記実施形態では、ＰＳコンバータ８の反射面に設けられた導電性の反射膜８ｄとして、Ａｌ（アルミニウム）の薄膜を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
例えば、導電性および反射率の高い材料であれば、Ａｇ（銀）等のような他の金属材料を用いてもよい。
（Ｈ）
上記実施形態では、ＰＳコンバータ８を通過した光の偏光成分が、全てＰ偏光成分に変換される例、つまりＰ偏光成分についてはそのまま通過させ、Ｓ偏光成分については一旦反射させて半波長板を介して送り出す例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
ＰＳコンバータ８において偏光変換される光の成分としては、Ｓ偏光成分ではなく、反対にＰ偏光成分を全てＳ偏光成分に変換するようにしてもよい。
（Ｉ）
上記実施形態に係る光源装置１は、各種投射型表示装置に適用することが可能である。
【００３９】
ここで、上記実施形態に係る光源装置１を備えた単板式液晶プロジェクタ（投射型表示装置）４０について、図１０を用いて説明すれば以下の通りである。
単板式液晶プロジェクタ４０は、光源装置１によって照明される透過型液晶表示素子４２と、変調光を拡大投影する投射レンズ４４と、透過型液晶表示素子４２の光入射側と光出射側に配置された偏光板４１，４３とを備えている。偏光板４１と偏光板４３とは互いに、その透過軸が互いに直交する関係に配置されている。なお、光源装置１については上記実施形態と同様の構成であるので、ここではその説明は省略する。
無電極放電ランプ２より照射され、第１レンズアレイ２１の微小レンズ２１ａを透過した光は、対応する第２レンズアレイ２２の微小レンズ２２ａに入射する。そして、第２レンズアレイ２２の各微小レンズ２２ａを透過した光は、コンデンサレンズ９によって照明対象である透過型液晶表示素子４２上に微小レンズ２２ａの矩形形状の像を結像する。この場合、一般に、微小レンズ２２ａの矩形形状は透過型液晶表示素子４２の表示領域の形状と相似形に形成される。透過型液晶表示素子４２の前後には、透過軸を直交させた偏光板４１，４３が配置されているために、照明光のうち偏光板４１の透過軸と一致した振動面を有する直線偏光のみが、偏光板４１を透過して透過型液晶表示素子４２に達する。透過型液晶表示素子４２に入射した光は、この透過型液晶表示素子４２で映像信号に対応した光変調を受けて出射される。そして、直線偏光の照明光と振動面が９０°ずれた振動面を有する変調光成分のみが偏光板４３を透過することで、投射レンズ４４によって図示しないスクリーン等に映像が拡大表示される。
【００４０】
このように、上記実施形態に係る光源装置１を備えた単板式液晶プロジェクタ４０によれば、無電極放電ランプ２の使用によってランプ寿命を大幅に延長し、かつ光源装置１から外部へ漏洩する電磁波の量を所定の規制値以下になるように維持しつつ、無電極放電ランプ２から照射された光の利用効率を向上させた単板式液晶プロジェクタ４０を提供することができる。
（Ｊ）
また、上記実施形態係る光源装置１を備えた単板式液晶プロジェクタ（投射型表示装置）５０について、図１１を用いて説明すれば以下の通りである。
単板式液晶プロジェクタ５０は、光源装置１と、不定偏光を直線偏光に変換する偏光ビームスプリッタ５１と、偏光ビームスプリッタ５１の透光面５１ａに面して配置した反射型液晶表示素子５２と、偏光ビームスプリッタ５１を通過した反射型液晶表示素子５２からの変調光を拡大投影する投射レンズ５３と、を備えている。なお、光源装置１については上記実施形態と同様の構成であるので、ここではその説明は省略する。
【００４１】
無電極放電ランプ２より照射された光は、反射型液晶表示素子５２上に第１レンズアレイ２１の各微小レンズ２１ａの矩形形状の像を重畳して結像するように入射する。その際、照明光は偏光ビームスプリッタ５１の偏光分離面５１ｂにおいて、この偏光分離面５１ｂの入射面に平行な振動面を有するＰ偏光成分と、垂直な振動面を有するＳ偏光成分とに分離される。反射型液晶表示素子５２に入射したＰ偏光成分は、この反射型液晶表示素子５２において映像信号に対応した光変調を受け出射する。この場合、反射型液晶表示素子５２を出射する変調光のうちＰ偏光成分のみが偏光ビームスプリッタ５１の偏光分離面５１ｂを透過することで、投射レンズ５３によって図示しないスクリーンに映像が拡大表示される。
このように、上記実施形態に係る光源装置１を備えた単板式液晶プロジェクタ５０によれば、無電極放電ランプ２の使用によってランプ寿命を大幅に延長し、かつ光源装置１から外部へ漏洩する電磁波の量を所定の規制値以下になるように維持しつつ、無電極放電ランプ２から照射された光の利用効率を向上させた単板式液晶プロジェクタ５０を提供することができる。
【００４２】
（Ｋ）
さらに、上記実施形態係る光源装置１を備えた三板式液晶プロジェクタ（投射型表示装置）６０について、図１２を用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、三板式液晶プロジェクタ６０は、光源装置１と、ダイクロイックミラー６１，６４と、反射ミラー６２，６７，６９と、液晶ライトバルブ６３，６５，７１と、入射側レンズ６６と、リレーレンズ６８と、出射側レンズ７０と、ダイクロイックプリズム７３と、投射レンズ７４と、を含むように構成されている。
無電極放電ランプ２より照射された光は、まず赤透過ダイクロイックミラー６１において赤色光が透過し、青、緑色光は反射される。
赤色光は、反射ミラー６２で反射され、第１液晶ライトバルブ６３に達する。一方、赤透過ダイクロイックミラー６１において反射された青色光および緑色光のうち緑色光は、緑反射ダイクロイックミラー６４において反射され、第２液晶ライトバルブ６５に達する。青色光は、緑反射ダイクロイックミラー６４を透過した後、入射側レンズ６６、リレーレンズ６８、出射側レンズ７０から形成されるリレーレンズ系に反射ミラー６７，６９を加えて構成された導光手段により第３液晶ライトバルブ７１に導かれる。第１・第２・第３液晶ライトバルブ６３，６５，７１において各色に対応した映像信号にあわせて変調された光は、ダイクロイックプリズム７３に入射する。ダイクロイックプリズム７３は、赤反射の誘電体多層膜と青反射の誘電体多層膜とを十字状に交差させて有しており、それぞれの変調光束を合成する。ここで合成された光は、投射レンズ７４を透過して、図示しないスクリーン上に映像を形成する。なお、ダイクロイックミラー６１とダイクロイックミラー６４、ダイクロイックプリズム７３のそれぞれの分光特性を変更することで、赤色、青色、緑色のルートを変更することができる。
【００４３】
このように、上記実施形態に係る光源装置１を備えた三板式液晶プロジェクタ６０によれば、無電極放電ランプ２の使用によってランプ寿命を大幅に延長し、かつ光源装置１から外部へ漏洩する電磁波の量を所定の規制値以下になるように維持しつつ、無電極放電ランプ２から照射された光の利用効率を向上させた三板式液晶プロジェクタ６０を提供することができる。
（Ｌ）
なお、上記他の実施形態で説明した光源装置１を備えた各種投射型表示装置（単板式液晶プロジェクタ４０，５０、三板式液晶プロジェクタ６０）をリアプロジェクションテレビの光学エンジンとして用いることが可能である。
これにより、無電極放電ランプ２の使用によってランプ寿命を大幅に延長し、かつ光利用率が高いリアプロジェクションテレビを提供することができる。また、外部へ漏洩する電磁波の量が所定の規制値以下になるように維持された安全なリアプロジェクションテレビを提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の光源装置は、光源装置から外部へ漏洩する電磁波の量を所定の規制値以下とし、かつ無電極放電ランプから照射された光の利用効率を向上させることができることから、液晶プロジェクタ、リアプロジェクションテレビ等に搭載される光源装置として広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る光源装置の構成を示す側断面図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１の光源装置に含まれる第１レンズアレイの平面図、右側面図、下面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１の光源装置に含まれる第２レンズアレイの平面図、右側面図、下面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１の光源装置に含まれる金属マスクの平面図、右側面図、下面図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１の光源装置に含まれるＰＳコンバータの平面図、下面図。
【図６】図１の光源装置に含まれるインテグレータユニットの構成を示す模式図。
【図７】図１の光源装置に含まれるＰＳコンバータの構成を示す側断面図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る光源装置に含まれるＰＳコンバータのアルミ薄膜の接地状態を示す側面図。
【図９】本発明の他の実施形態に係る光源装置の構成を示す側断面図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る光源装置を備えている単板式プロジェクタの平面図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る光源装置を備えている単板式プロジェクタの平面図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る光源装置を備えている三板式プロジェクタの平面図。
【符号の説明】
【００４６】
１      光源装置
２      無電極放電ランプ
２ａ    バルブ
２ｂ    高周波電源回路
２ｃ    反射鏡
２ｄ，２ｅ  レンズ
３      光インテグレータ
４      金属マスク
４ａ    スリット
５      筐体部
６      光源シールド部
６ａ    開口部（開口部）
７      インテグレータシールド部（筒状部）
７ａ    取付開口部
７ｂ    端部開口部（開口部）
８      ＰＳコンバータ（偏光変換部）
８ａ，８ｂ  光ビームスプリッタ（プリズム）
８ｃ    偏光分離膜
８ｄ    反射膜（導電性膜）
８ｅ    半波長板
９      コンデンサレンズ
１０      液晶表示バルブ
１８      光源ユニット
１９      インテグレータユニット
２１      第１レンズアレイ
２１ａ    微小レンズ（レンズ群）
２２      第２レンズアレイ
２２ａ    微小レンズ
４０      単板式液晶プロジェクタ（投射型表示装置）
４１      偏光板
４２      透過型液晶表示素子
４３      偏光板
４４      投射レンズ
５０      単板式液晶プロジェクタ（投射型表示装置）
５１      偏光ビームスプリッタ
５１ａ    透光面
５１ｂ    偏光分離面
５２      反射型液晶表示素子
５３      投射レンズ
６０      三板式液晶プロジェクタ（投射型表示装置）
６１，６４      ダイクロイックミラー
６２，６７，６９    反射ミラー
６３      第１液晶ライトバルブ
６５      第２液晶ライトバルブ
６６      入射側レンズ
６８      リレーレンズ
７０      出射側レンズ
７１      第３液晶ライトバルブ
７３      ダイクロイックプリズム
７４      投射レンズ
【図１】
2008192386.tif 000003
【図２】
2008192386.tif 000004
【図３】
2008192386.tif 000005
【図４】
2008192386.tif 000006
【図５】
2008192386.tif 000007
【図６】
2008192386.tif 000008
【図７】
2008192386.tif 000009
【図８】
2008192386.tif 000010
【図９】
2008192386.tif 000011
【図１０】
2008192386.tif 000012
【図１１】
2008192386.tif 000013
【図１２】
2008192386.tif 000014