(57)【要約】【課題】部品点数を増加させることなく、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、不要な光を排除して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、集光レンズ３ｃと、最下流側に端部開口部７ｂを有しており集光レンズ３ｃによって集束された光に沿って先細りする形状を有する導電性の先端シールド部７と、を配置している。【選択図】図２
2008204666.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から出射された光を集光させる集光レンズと、
前記筐体部に形成された前記開口部側に配置されており、前記集光レンズによって集光される光の進行方向に沿って先細りする形状を有する導電性の開口部材と、
を備えている光源装置。
【請求項２】
前記開口部材は、略漏斗形状を有している、
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記開口部材は、前記集光レンズによって集光される光に略平行な内壁面を有している、
請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記開口部材は、内面側に電磁波吸収材を有している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記開口部材は、前記集光レンズによって集められた集束光が通過する光選択部材に対して対向配置されている、
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】
前記開口部材は、先端部の最大開口幅が２０ｍｍ以下である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１から６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、高周波の電磁界を外部から印加することで発光する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、電極を有さない長寿命の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という発光原理を有するため発光時に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。
【０００３】
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。
例えば、特許文献１には、無電極放電ランプを用いた場合でも、電磁波の漏洩を低減し外部取り出し効率の高い発光が得られるようにするために、焦点位置に接地用導体ケースの孔を配置した光源装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１７８６０５号公報（平成１５年６月２７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、上記公報に開示された装置では、ランプから出射された光が集光された位置に小さな開口を設けることにより、光の利用効率をできるだけ落とすことなく、電磁波の漏洩を防止する構成を採用している。このため、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いた投射型表示装置のように、光源装置の下流側にカラーフィルタを配置した構成では、カラーフィルタと光源装置の開口との間に、カラーフィルタに入射する不要な光を除去するアパーチャ等の光遮蔽部材を設ける必要がある。この結果、不要な光の除去による光の利用効率向上、電磁波遮蔽効果の双方を満足させるためには、部品点数が増加してしまう。
本発明の課題は、部品点数を増加させることなく、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、不要な光を排除して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、集光レンズと、開口部材と、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。導電性の筐体部は、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。集光レンズは、無電極放電ランプから出射された光を集光させる。導電性の開口部材は、筐体部に形成された開口部側に配置されており、集光レンズによって集光される光の進行方向に沿って先細りする形状を有する。
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側の位置に、集光レンズによって集光された光に沿って先端が先細りする形状を有する開口部材を設けている。
【０００６】
ここで、上記開口部材は、筐体部と別部材として設けられていてもよいし、筐体部と一体的に成形されたものであってもよい。また、上記開口部材の先細り形状には、連続的に先細りする形状や、段階的に先細りする形状も含まれる。なお、導電性の筐体部は、直接的あるいは間接的に接地されているものとする。
例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いた投射型表示装置では、光源装置から照射された光の集光部の近傍に配置されるカラーフィルタへ入射する光の不要な成分をアパーチャ等の光選択部材によって除去しているが、無電極放電ランプを光源として用いた場合には、電磁波の遮蔽とともに、下流側に配置されたカラーフィルタに入射する光の不要な成分を除去して光の利用効率を向上させる必要があり、それぞれの機能を持たせるための部材を別々に設ける必要がある。
【０００７】
本発明の光源装置では、光源装置から出射される光の不要な成分を除去するアパーチャとしての機能と、無電極放電ランプの発光時に生じる電磁波を遮蔽する電磁波シールド機能とを、集光された光に沿って先端側が先細りする形状の開口部材という１部材によって実現している。
これにより、光源として無電極放電ランプを用いた場合でも、部品点数を増加させることなく、光源装置の外部への電磁波の漏洩による不要輻射の問題を低減し、かつ下流側に配置されたカラーフィルタ等に入射する光の利用効率を向上させることが可能な光源装置を得ることができる。さらに、集光された光に対して略平行な先細り形状とすることで、開口部材を小さくしてスペース的に最も有効な部材を用いることができる。
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、開口部材は、略漏斗形状を有している。
【０００８】
ここでは、筐体部に形成された開口部に対して、略漏斗形状の開口部材を被せるように設けている。
これにより、連続的に先端側の断面積が小さくなる所望の先細り形状を形成することができる。この結果、下流側に対して入射する光の不要な成分を除去して光の利用効率を向上させるとともに、電磁波シールド効果も併せもつ光源装置を得ることができる。
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、開口部材は、集光レンズによって集光される光に略平行な内壁面を有している。
ここでは、電磁波遮蔽部材と不要光除去部材として機能する開口部材の内壁面を、集光レンズによって集光される光に対して略平行になるように設けている。
これにより、集光される光を妨げることなく、効果的に電磁波を遮蔽することができる。
【０００９】
第４の発明に係る光源装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る光源装置であって、開口部材は、内面側に電磁波吸収材を有している。
ここでは、無電極放電ランプから照射された光の進行方向に設けられた開口部材の内面側に、炭素やフェライト等の電磁波吸収材を設けている。
これにより、先細り形状による電磁波シールド効果に加えて、内面に設けられた電磁波吸収材による電磁波低減効果も得ることができるため、光源装置の外部へ漏洩する電磁波の量を効果的に低減することができる。この結果、無電極放電ランプを搭載したことによる不要輻射の発生を防止して、光の利用効率も高い光源装置を得ることができる。
【００１０】
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、開口部材は、集光レンズによって集められた集束光が通過する光選択部材に対して対向配置されている。
ここでは、開口部材の先端側が、カラーフィルタ（カラーホイール）等の光選択部材に対して対向配置されている。
これにより、従来必要であったアパーチャ等の光遮蔽手段をカラーフィルタの前段に設けることなく、開口部材の先細り形状によって、下流側に配置された各色のカラーフィルタを含む光選択部材に対して良好な光を入射させることができる。この結果、カラーホイール等の光選択部材を通過する光の利用効率を向上させつつ、電磁波のシールド効果も確保することが可能な光源装置を得ることができる。
第６の発明に係る光源装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る光源装置であって、開口部材は、先端部の最大開口幅が２０ｍｍ以下である。
ここでは、先端部分の最大開口幅が２０ｍｍ以下になるように、開口部材を形成している。なお、開口部材の先端部の断面形状は必ずしも円形である必要はなく、方形であれば最大幅となる対角線の長さが２０ｍｍ以下であればよい。
これにより、開口部の大きさを、光の通過を妨げない程度の大きさを確保しつつ所定値以下に抑えることで、電磁波シールド効果を向上させることができる。
【００１１】
第７の発明に係る投射型表示装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る光源装置を備えている。
ここでは、ＤＭＤや液晶表示素子等を採用した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、部品点数が増加することなく、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。
特に、カラーホイール等の光選択部材が下流側に配置された構成では、カラーホイールに入射する光の純度を高めて光の利用効率を向上させるとともに、電磁波の漏洩を効果的に低減する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】
【００１２】
本発明に係る光源装置によれば、光源として無電極放電ランプを用いた場合でも、部品点数を増加させることなく、光源装置の外部への電磁波の漏洩による不要輻射の問題を低減し、かつ下流側に配置されたカラーフィルタ等に入射する光の利用効率を向上させることが可能な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】
【００１３】
本発明の一実施形態に係る光源装置１を搭載した投射型表示装置２０について、図１〜図３を用いて説明すれば以下の通りである。
［投射型表示装置２０の全体構成］
本実施形態の投射型表示装置２０は、図１に示すように、半導体上に複数のマイクロミラー２３ａを配置して構成されるＤＭＤ（Digital Micromirror Devie）２３を用いた１チップＤＬＰ（Digital Light Processing）（登録商標）方式の表示装置であって、主として、光源装置１と、カラーホイール２１と、集光レンズ２２と、ＤＭＤ２３と、投射レンズ系２４と、スクリーン２５と、を備えている。
光源装置１は、ランプ寿命が長い無電極放電ランプ２（図２参照）を光源として用いた装置であって、光の利用効率を向上させ、かつ電磁波の漏洩量を低減するための構成を備えている。なお、この光源装置１の構成については、後段にて詳述する。
【００１４】
カラーホイール２１は、図１に示すように、光源装置１の直下流側であって後述する光源装置１に含まれる集光レンズ３ｃによって集光された光の焦点近傍に配置された色抽出部材であって、ＲＧＢ３原色を含むカラーフィルタ２１ａを有している。カラーフィルタ２１ａは、ＲＧＢ３原色の１色ごとに１２０度に均等分割された略扇形の各色のフィルタを組み合わせて構成されている。また、カラーホイール２１は、このカラーフィルタ２１ａのＲＧＢ３原色が順番に光の焦点部分を通過するように所定の回転速度によって時計回りに回転することで、カラーホイール２１に入射した光は、時系列的にＲＧＢ３原色の光に分離される。また、カラーホイール２１に入射する光は、後述する光源装置１に含まれる筐体部５の一部である導電性の先端シールド部（開口部材）７の先細り形状によって、不要な光を排除した状態で入射される。
【００１５】
集光レンズ２２は、光源装置１から出射された光を、ＤＭＤ２３へと導くためにカラーホイール２１の直下流側に設けられており、ＤＭＤ２３に含まれる複数のマイクロミラー２３ａに対してカラーホイール２１を通過した３色の光を集光する。
ＤＭＤ２３は、駆動可能な微小な反射鏡（マイクロミラー２３ａ）を１チップの表面にマトリクス状に多数集積して構成されており、このマイクロミラー２３ａの姿勢（傾き）を制御して反射光の反射角度を切り換えることによって光変調を行う。具体的には、ある画素のマイクロミラー２３ａがオフ状態の場合には、このマイクロミラー２３ａにおける反射光は投射レンズ系２４には入射されない。一方、マイクロミラー２３ａがオン状態の場合には、このマイクロミラー２３ａにおける反射光は投射レンズ系２４に入射される。このように、各マイクロミラー２３ａの傾きを、上述したカラーホイール２１によるＲＧＢ３原色の光の出射タイミングに同期させるように切り換えることで、投射レンズ系２４を介して拡大されたカラー画像をスクリーン２５上に投射することができる。
【００１６】
投射レンズ系２４は、ＤＭＤ２３において変調された光を、スクリーン２５上に拡大して投射するためのレンズであって、ＤＭＤ２３において反射した有効光の進行方向に配置されている。
スクリーン２５は、ＤＭＤ２３において光変調された各色の光が、投射レンズ系２４を介して拡大されて表示される表示部であって、投射レンズ系２４の下流側であって、光源装置１から出射された光の進行方向における最下流側に配置されている。
［光源装置１の構成］
本実施形態に係る光源装置１は、図１に示すように、上述したＤＬＰ（Digital Light Processing）（登録商標）方式の投射型表示装置２０に光源として搭載されており、図２に示すように、無電極放電ランプ２と、光学系部品３と、筐体部５と、を備えている。
【００１７】
（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２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、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。
【００１８】
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。
（光学系部品３）
光学系部品３は、図２に示すように、無電極放電ランプ２のバルブ２ａにおいて発光した光を、所定の方向に導くための複数の凸レンズ群によって構成されており、第１レンズ３ａと、第２レンズ３ｂと、集光レンズ３ｃと、を有している。
第１レンズ３ａは、バルブ２ａから照射された光を、一旦、第２レンズ３ｂの大きさまで拡張するために、バルブ２ａから見て光の出射方向における下流側に配置されている。
第２レンズ３ｂは、第１レンズ３ａを通過してきた光を略平行光に調整するために、第１レンズ３ａの直下流側に配置されている。
【００１９】
集光レンズ３ｃは、光学系部品３を構成する複数のレンズ群の中で最も下流側に配置されており、第２レンズ３ｂを通過してきた平行な光を、後述する先端シールド部７の一部である先端部７ｃの漏斗状の内周面に沿って集光する。
（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、先端シールド部７と、を有している。また、筐体部５は、図２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る。
光源シールド部６は、図２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等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の光出射方向側に先端シールド部７を取り付けるための開口部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を介して先端シールド部７内に出射される。なお、本実施形態の光源装置１では、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】
先端シールド部７は、図２に示すように、両端部（取付開口部７ａ，端部開口部（開口部）７ｂ）が開放された略円筒状の部材であって、第１・第２レンズ３ａ，３ｂと、集光レンズ３ｃと、を内周面側において支持している。また、先端シールド部７は、図２および図３に示すように、光出射方向における下流側の端部に、下流側に向かって先細りする漏斗状の先端部７ｃを含んでいる。具体的には、先端部７ｃは、図２に示すように、略円形の端部開口部７ｂの開口部分の最大開口幅Ｓが２０ｍｍ以下になるように形成されている。この先端部７ｃは、集光レンズ３ｃによって集光された光の集光角度に沿って先細りする内周面を有しており、光源装置１の下流側に配置されたカラーホイール２１（図１参照）に入射する不要な光を排除するアパーチャとしての機能を有するとともに、端部開口部７ｂからの電磁波の漏洩を防止する電磁波遮蔽部材としての機能も有している。
【００２１】
さらに、先端シールド部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，取付開口部７ａを通過し、集光レンズ３ｃ等が配置された先端シールド部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３ａ、第２レンズ３ｂ、集光レンズ３ｃが、この順番で取付開口部７ａ側から、先端シールド部７の内面側において支持された状態で配置されて先端ユニット１９を構成している。そして、この先端ユニット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。
筐体部５を構成する光源シールド部６および先端シールド部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および先端シールド部７の少なくとも一方がグランドに接地されており（図２参照）、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。
【００２２】
なお、筐体部５には、先端シールド部７側の端部に端部開口部７ｂが形成されているため、この開口部分からの電磁波の漏洩を防止する必要がある。
本実施形態の光源装置１では、端部開口部７ｂからの電磁波の漏洩を、先端シールド部７の先端部７ｃの先細り形状によって防止するとともに、カラーホイール２１（図１参照）等の下流側に配置された部材に入射する不要な光をカットしている。これにより、通常はカラーホイール２１の直上流側に配置される不要光カット用のアパーチャ等の光調整部材を無くして、簡易な構成とすることができる。
＜投射型表示装置２０による画面表示＞
本実施形態の光源装置１は、図１に示す１チップＤＬＰ（登録商標）方式の投射型表示装置２０に搭載されており、以下のような原理によって、スクリーン２５に対して所望のカラー画像を表示する。
【００２３】
すなわち、無電極放電ランプ２において、高周波電流を流すことによってバルブ２ａで放電発光した光は、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第１・第２レンズ３ａ，３ｂによって平行光に調整された後、集光レンズ３ｃに入射する。
集光レンズ３ｃを透過した光は、集束されながら先端シールド部７の端部開口部７ｂから出射されて、光源装置１の下流側に近接するように配置されたカラーホイール２１に入射する。光の集束位置近傍に配置されたカラーホイール２１では、ＲＧＢ３原色のカラーフィルタ２１ａを順次集束光が通過することで、時系列的にＲＧＢ３色の光を下流側に配置された集光レンズ２２へと送ることができる。そして、集光レンズ２２では、光を平行光に調整し、ＤＭＤ２３へと光を送り込む。ＤＭＤ２３では、１チップ上に集積された多数のマイクロミラー２３ａの傾きを、カラーホイール２１によるＲＧＢ３原色の光の出射タイミングに同期させるように切り換えることで、投射レンズ系２４を介して拡大されたカラー画像をスクリーン２５上に投射する。
【００２４】
次に、ＤＭＤ２３において光変調された光は、投射レンズ系２４を介して、スクリーン２５上に拡大表示される。
以上のように、本実施形態の光源装置１を搭載した投射型表示装置２０によれば、光源装置１の光路上に配置された先端シールド部７において、不要な光を排除しながら有効光をカラーホイール２１へと入射させている。これにより、カラーホイール２１に入射する光の純度を向上させて、光の利用効率を高めることができる。さらに、先端シールド部７の端部開口部７ｂは、最大開口幅Ｓが小さく設定されているため、この開口を通過する電磁波の量を効果的に低減することができる。この結果、カラーホイールアパーチャ等の光調整部材を追加することなく、不要な光のカットと電磁波の遮蔽という双方の機能を１つの部材（先端シールド部７）に持たせることができる。
【００２５】
［本光源装置１の特徴］
（１）
本実施形態の光源装置１は、図２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、集光レンズ３ｃと、最下流側に端部開口部７ｂを有しており集光レンズ３ｃによって集束された光に沿って先細りする形状を有する導電性の先端シールド部７と、を配置している。
これにより、筐体部５における開口部６ａ側においては、先端シールド部７の先細り形状によって、集光レンズ３ｃによって集光された光を遮ることなく不要な光だけを遮断するとともに、無電極放電ランプ２において発生する電磁波を効果的に遮蔽することができる。この結果、カラーホイールアパーチャ等の光選択部材等を追加することなく、簡易な構成のままで、下流側に配置されたカラーホイール２１等に対して入射する光の純度を高めて光の利用効率の向上が図れるとともに、導電性の筐体部５によって効果的に電磁波の漏洩を防止することができる。
【００２６】
（２）
本実施形態の光源装置１では、図２に示すように、筐体部５の開口部６ａ側における部分を構成する先端シールド部７は、略漏斗形状を有している。
これにより、光の出射方向における下流側に沿って先細りする形状を容易に形成することができるため、アパーチャ等の光選択部材と電磁波シール部材としての機能を、先端シールド部７に付与することができる。
（３）
本実施形態の光源装置１では、図２に示すように、筐体部５の開口部６ａ側における部分を構成する先端シールド部７は、集光レンズ３ｃによって集光された光に沿って形成された内壁面を先端部７ｃの内周面側に有している。
【００２７】
これにより、集光レンズ３ｃによって集光された有効光を遮ることなく不要な光の成分だけを排除して光源装置１から出射させることができる。さらに、先端シールド部７の先端の端部開口７ｂの最大開口幅Ｓを所定の大きさ以下にすることで、無電極放電ランプ２の発光原理により発生する電磁波の外部への漏洩を効果的に低減して、外部機器等への不要輻射の影響を軽減することができる。
（４）
本実施形態の光源装置１は、図１に示すように、光が出射される先端シールド部７の端部開口７ｂを、下流側に配置されたカラーホイール２１に対して対向配置している。
これにより、カラーホイール２１に対して、不要な光を排除して純度を高めた光を入射させることができる。この結果、カラーホイール２１の下流側に配置されたＤＭＤ２３等を経由して、スクリーン２５に対して良好なカラー画像を表示させることができる。
【００２８】
（５）
本実施形態の光源装置１では、図２に示すように、光が出射される先端シールド部７の端部開口７ｂにおける最大開口幅Ｓを、２０ｍｍ以下となるように設定している。
これにより、下流側に配置されたカラーホイール２１付近において集光する光を遮ることなく不要な光だけを排除して光の純度を高めるとともに、開口面積を小さくすることで電磁波の漏洩を効果的に防止することができる。
［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、図１に示すように、光源装置１の直下流側にカラーホイール２１を配置し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。
【００２９】
例えば、光源装置の直下流側に配置される部材としては、カラーホイールに限定されるものではなく、カラーセレクト等のような他の光選択部材や入射した光を平行光に調整するレンズ等の光学系部品であってもよい。
この場合でも、部品点数を増やすことなく、光源装置から出射される光に含まれる不要光を排除して光の利用効率を向上させるとともに、光源装置内において発生する電磁波の漏洩を効果的に低減することができるという、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
（Ｂ）
上記実施形態では、光源装置１の筐体部５の一部である先端シールド部７の先端部７ｃの形状を先細り形状とすることで、部品点数を増やすことなく、下流側に入射する光から不要な光を排除するとともに、光源装置１内において発生する電磁波を効果的に遮蔽す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。
【００３０】
例えば、図４に示すように、先端シールド部７の先端部７ｃの内周面側に、炭素やフェライト等を含む電磁波吸収剤１７が設けられた光源装置１０であってもよい。
この場合には、筐体部５の開口側に相当する先端シールド部７の端部開口７ｂから漏洩する電磁波を、先端シールド部７の内周面に設けられた電磁波吸収剤１７によって、さらに効果的に低減することができる。
（Ｃ）
上記実施形態では、図１に示すように、筐体部５を構成する先端シールド部７として、外観が漏斗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、先端シールド部の内周面が先細りしていれば、先端シールド部（開口部材）の外観形状として略円筒形状や略直方体形状のものを用いてもよい。
【００３１】
（Ｄ）
上記実施形態では、図３に示すように、筐体部５に含まれる先端シールド部７の端部開口部７ｂの開口形状が略円形であ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、集光レンズによって集光される有効光を遮るものでなければ、図５に示すように、端部開口部６７ｂの開口形状が四角形の先端シールド部６７を用いてもよいし、その他にも、台形等の矩形形状や楕円形状の先端シールド部を導電性の開口部材として用いてもよい。
（Ｅ）
上記実施形態では、図１に示すように、カラーホイール２１を回転させることで時系列的にＲＧＢ３原色の光をＤＭＤ２３へと入射させる単板ＤＭＤによるフィールド順次方式を採用した投射型表示装置２０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。
【００３２】
例えば、ＲＧＢ３色についてそれぞれ常時照射する３板式ＤＭＤを採用した投射型表示装置の光源として搭載されていてもよい。
この場合でも、部品点数を増やすことなく、光源装置から出射される光に含まれる不要光を排除して光の利用効率を向上させるとともに、光源装置内において発生する電磁波の漏洩を効果的に低減することができるという、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
（Ｆ）
上記実施形態では、図１に示すように、カラーホイール２１を回転させることで時系列的にＲＧＢ３原色の光をＤＭＤ２３へと入射させてカラー画像表示を行うＤＬＰ（登録商標）方式の投射型表示装置２０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。
【００３３】
例えば、マイクロディスプレイとして、ＤＭＤの替わりに液晶表示素子を用いた投射型表示装置の光源として搭載されていてもよい。
この場合でも、下流側に配置された液晶表示素子に対して不要な光を排除した状態で、入射させることができるため、部品点数を増やすことなく、光の利用効率を向上させるとともに、光源装置内において発生する電磁波の漏洩を効果的に低減することができるという、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、マクロディスプレイとして液晶表示素子を用いた投射型表示装置の一例について、図６を用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、図６に示す単板式液晶プロジェクタ（投射型表示装置）４０は、光源装置１から出射された光を平行光に調整するレンズ４５と、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。
【００３４】
無電極放電ランプ２より照射され、第１・第２レンズ３ａ，３ｂを透過した光は、集光レンズ３ｃに対して入射する。そして、集光レンズ３ｃを透過して集光された光は、先端シールド部７の端部開口部７ｂから出射される。そして、集光された光は、レンズ４５を通過して平行光となり、偏光板４１を介して透過型液晶表示素子４２の表示領域に照射される。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波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波面が９０°ずれた波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。
【００３５】
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から出射される光の不要な構成を排除して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。
（Ｇ）
さらに、マクロディスプレイとして液晶表示素子を用いた投射型表示装置の他の例について、図７を用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、単板式液晶プロジェクタ（投射型液晶表示装置）５０は、光源装置１と、レンズ４５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。
【００３６】
無電極放電ランプ２より照射された光は、レンズ４５を介して平行光に調整された後、反射型液晶表示素子５２上に入射する。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の入射面に平行な波面を有するＰ偏光成分と、垂直な波面を有する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から出射される光の不要な構成を排除して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。
【００３７】
（Ｈ）
さらに、マクロディスプレイとして液晶表示素子を用いた投射型表示装置のさらに他の例について、図８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（投射型表示装置）６０は、光源装置１と、レンズ４５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。
【００３８】
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。
【００３９】
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から出射される光の不要な構成を排除して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。
（Ｉ）
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、かつ不要な光を排除して光の利用率を向上させた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】
【００４０】
本発明の光源装置は、光源として無電極放電ランプを用いた場合でも、部品点数を増加させることなく、光源装置の外部への電磁波の漏洩による不要輻射の問題を低減し、かつ下流側に配置されたカラーフィルタ等に入射する光の利用効率を向上させることが可能な光源装置を得ることができるという効果を奏することから、液晶プロジェクタ、リアプロジェクションテレビ等の各種投射型表示装置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】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る光源装置を含む投射型表示装置の簡易な構成を示す斜視図。
【図２】図１の投射型表示装置に含まれる光源装置の構成を示す側断面図。
【図３】図２の光源装置に含まれる先端シールド部の構成を示す斜視図。
【図４】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５】本発明の他の実施形態に係る光源装置に含まれる先端シールド部の構成を示す斜視図。
【図６】図２の光源装置を搭載した他の実施形態に係る投射型表示装置の構成を示す模式図。
【図７】図２の光源装置を搭載したさらに他の実施形態に係る投射型表示装置の構成を示す模式図。
【図８】図２の光源装置を搭載したさらに他の実施形態に係る投射型表示装置の構成を示す模式図。
【符号の説明】
【００４２】
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      光学系部品
３ａ    第１レンズ
３ｂ    第２レンズ
３ｃ    集光レンズ
５      筐体部
６      光源シールド部
６ａ    開口部
７      先端シールド部（開口部材）
７ａ    取付開口部
７ｂ    端部開口部（開口部）
７ｃ    先端部
１０      光源装置
１７      電磁波吸収剤
１８      光源ユニット
１９      先端ユニット
２０      投射型表示装置
２１      カラーホイール
２１ａ    カラーフィルタ
２２      集光レンズ
２３      ＤＭＤ
２３ａ    マイクロミラー
２４      投射レンズ系
２５      スクリーン
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
４５      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
Ｓ      最大開口幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008204666.tif 000008
【図７】
2008204666.tif 000009
【図８】
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