(57)【要約】【課題】スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスが良く、光利用効率が高いリフレクタ等を提供すること。【解決手段】第１焦点ｆ１近傍の発光部１０３ａからの光を第２焦点ｆ２に集光させる楕円形状のリフレクタ１０２において、第２焦点ｆ２に集光した光は、リレーレンズ１０６に入射し、リフレクタ１０２の頂点Ｖと第１焦点ｆ２との間の距離を第１焦点距離とし、リフレクタ１０２の頂点Ｖと第２焦点との間の距離を第２焦点距離とそれぞれしたとき、以下の条件式を満足する。β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９（ただし、βは第２焦点距離を第１焦点距離で除した倍率値；ＮＡはリレーレンズ１０６の入射側開口数.）【選択図】      図１
2004198637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１焦点近傍の発光部からの光を第２焦点に集光させる楕円形状のリフレクタであって、
前記第２焦点に集光した光は、所定のレンズ系に入射し、
前記リフレクタの頂点と前記第１焦点との間の距離を第１焦点距離とし、
前記リフレクタの頂点と前記第２焦点との間の距離を第２焦点距離とそれぞれしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とするリフレクタ。
β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９
ただし、βは前記第２焦点距離を前記第１焦点距離で除した倍率値；
ＮＡは前記所定のレンズ系の入射側開口数.
【請求項２】
さらに以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のリフレクタ。
β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９５
【請求項３】
さらに以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載のリフレクタ。
β＝１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のリフレクタと、
前記リフレクタの前記第１焦点近傍に配置された発光部を有する発光管とからなることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の照明装置と、
前記照明装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置からの画像を投写する投写レンズとを有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のリフレクタを有することを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リフレクタ、照明装置、プロジェクタ及び光学装置に関するものであって、特に、プロジェクタに好適な照明装置のリフレクタの技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、コンピュータ等の画像供給装置から供給された画像信号に応じて光を投写することにより画像を表示する装置である。プロジェクタの光源部には楕円形状のリフレクタを用いることが多い。リフレクタは光源から射出される光を所定方向に反射し、光源光は効率良く供給される（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
ディー・スコット・デワルド（D.Scott Dewald)、外２名、「ダイジェスト・オブ・テクニカル・ペーパーズ（Digest of Technical Papers）」、（米国）、エスアイディー・インターナショナル・シンポジウム（SID International Symposium）、E0907AA 、３１巻、２０００年、ｐ．１−４
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
プロジェクタの投写像をより明るいものとするために、光源部からの光はより効率良く利用されることを要する。例えばロッドインテグレータに光源部からの光を入射する場合、光源部からの光はロッドインテグレータの入射側開口部になるべく小さなスポットとして集光し、より多くの光をロッドインテグレータに入射させることが望ましい。ロッドインテグレータに光源光を入射する場合に限られず、楕円形状のリフレクタを用いるプロジェクタについて、光源光のスポット径を小さくすることは光利用効率の観点から好ましい。
【０００５】
図４は楕円形状のリフレクタの構成を示す。第１焦点ｆ１から発した光は楕円形状のリフレクタ１０００で反射され、第２焦点ｆ２に集光する。第１焦点ｆ１近傍には、光源部である発光管の発光部が配置され、発光部からの光は第２焦点ｆ２にスポット光として収束する。発光部は有限の体積を有していることから、第２焦点ｆ２に形成されるスポット光は、発光部の体積をリフレクタ１０００の倍率βだけ拡大した大きさとなる。
【０００６】
リフレクタ１０００の倍率βは、次式で与えられる。
β＝Ｌ２／Ｌ１
ここで、
Ｌ１：リフレクタ１０００の内面の頂点Ｖと、第１焦点ｆ１との間の距離（以下、「第１焦点距離」という。）；
Ｌ２：前記頂点Ｖと第２焦点ｆ２との間の距離（以下、「第２焦点距離」という。）である。
【０００７】
第２焦点ｆ２に形成されるスポット光は発光部の体積がβ倍に拡大した大きさとなる。このため、スポット径を小さくためには、倍率βを小さくすることが必要となる。倍率βを小さくすると、上式よりＬ２とＬ１の比はより小さくなるので、リフレクタ１０００はより曲率の小さい凹部を有する形状となる。リフレクタ１０００がより曲率の小さい凹部を有することとなると、リフレクタの形状は深くなり、第２焦点ｆ２へ収束する光線ＬＬと光軸ＡＸとのなす集光角θは大きくなる。
【０００８】
図５は、上記楕円形状のリフレクタ１０００にロッドインテグレータ１００２とリレーレンズ１００３とを組み合わせた光学系を示す。図の光学系は、プロジェクタ内の光学系の一部を示したものである。発光管１００１の発光部１００１ａと、リフレクタの第１焦点ｆ１とは略一致するように構成される。発光管１００１としては、例えば超高圧水銀ランプを用いることができる。図中ハッチングを付した部分は、集光角θが大きくなることによりリレーレンズ１００３でけられる光を示す。集光角θが大きくなるとリレーレンズ１００３でけられる光は多くなり、プロジェクタの光利用効率は低下する。
【０００９】
リレーレンズ１００３でけられる光量を低減するためには、リレーレンズ１００３の開口数ＮＡをより大きくすればよい。リレーレンズ１００３の大きさは、プロジェクタ全体のサイズにより決定される。また、リレーレンズ１００３の開口数ＮＡは、リレーレンズ１００３の大きさに正の相関がある。このため、リレーレンズ１００３の開口数ＮＡも、プロジェクタ全体の大きさにより決定されることとなる。プロジェクタ全体の大きさは、プロジェクタの使用用途等により決定するため、リレーレンズ１００３の開口数ＮＡは制限されてしまう。特に、プロジェクタは携帯性、省スペースを求められ小型化の傾向にあることから、リレーレンズ１００３の開口数ＮＡはより小さく制約される傾向にある。このため、リレーレンズ１００３の開口数ＮＡを制約上大きくできないため、集光角θが大きい場合に光利用効率が低下することを低減するのは困難である。
【００１０】
光源光を効率良く利用するためには、スポット径をより小さくすればよい。スポット径をより小さくすることのみを考慮すると、集光角θが大きくなるため、リレーレンズ１００３で光がけられて光利用効率が低下する。これに対して、集光角θを小さくすることのみを考慮すると、光源光のスポット径が大きくなるため、ロッドインテグレータ１００２に入射する光が減少し光利用効率が低下する。このように、スポット径及び集光角θの両方を同時に小さくすることは両立しないため、プロジェクタの光利用効率を向上する上で問題となっている。プロジェクタが小型化し、リレーレンズ１００３の開口数ＮＡがより小さく制限されることとなると、光利用効率を最適に設定することはさらに困難である。本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、光利用効率が高いリフレクタ、このリフレクタを備える照明装置、プロジェクタ及び光学装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１焦点近傍の発光部からの光を第２焦点に集光させる楕円形状のリフレクタであって、前記第２焦点に集光した光は、所定のレンズ系に入射し、前記リフレクタの頂点と前記第１焦点との間の距離を第１焦点距離とし、前記リフレクタの頂点と前記第２焦点との間の距離を第２焦点距離とそれぞれしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする。これにより、スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスが良く、光利用効率が高いリフレクタを提供することができる。
【００１２】
β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９
【００１３】
ただし、βは前記第２焦点距離を前記第１焦点距離で除した倍率値、
ＮＡは前記所定のレンズ系の入射側開口数をそれぞれ示す。
また、好ましくは、βに上限値を設け、以下の条件式を満足することが望ましい。これにより、スポット径のサイズを実用的なものとし、かつリレーレンズの開口数ＮＡに最適な集光角を得られる。
【００１４】
１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×１．２≧β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９
【００１５】
さらに好ましくは、βの上限値について、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００１６】
１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×１．１≧β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９
【００１７】
これにより、スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスがさらに良く、光利用効率がさらに高いリフレクタを提供することができる。
【００１８】
なお、本発明において、「前記第２焦点に集光した光は、所定のレンズ系に入射し」とあるのは、リフレクタにより第２焦点に集光した光が、他の光学系を経由しないで直接所定のレンズ系に入射する構成に限られない。例えば、リフレクタにより第２焦点に集光した光が、ロッドインテグレータ等を透過、反射、屈折、通過などにより経由した後所定のレンズ系に入射する構成でも良い。本発明は、第２焦点に集光した光が第２焦点と所定のレンズ系との間に介在する他の光学系を経由した後、所定のレンズ系に入射する構成にも適用できる。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、さらに以下の条件式を満足することが望ましい。これにより、スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスがさらに良く、光利用効率がさらに高いリフレクタを提供することができる。
【００２０】
β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９５
【００２１】
さらに好ましくは、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００２２】
β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×１．０
【００２３】
また、本発明の好ましい態様によれば、さらに以下の条件式を満足することが望ましい。これにより、スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスがさらに良く、光利用効率がさらに高いリフレクタを提供することができる。
【００２４】
β＝１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５
【００２５】
また、本発明によれば、上記のリフレクタと、前記リフレクタの前記第１焦点近傍に配置された発光部を有する発光管とからなることを特徴とする照明装置を提供できる。これにより、高い光利用効率で明るい照明光が得られる。
【００２６】
また、本発明によれば、上記の照明装置と、前記照明装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置からの画像を投写する投写レンズとを有することを特徴とするプロジェクタを提供できる。これにより、高い光利用効率で明るい投写像が得られる。
【００２７】
また、本発明によれば、上記のリフレクタを有することを特徴とする光学装置を提供できる。これにより、明るい照明光で効率的な処理を行うことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
（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の概略構成を示す図である。本実施形態に係るプロジェクタ１００は、ティルトミラーデバイスを用いるカラーリキャプチャ方式を採用する。プロジェクタ１００は、リフレクタ１０２を備える照明装置１０１を有する。照明装置１０１は、楕円形状のリフレクタ１０２と、発光管１０３とから構成され、白色の照明光を供給する。発光管１０３の発光部１０３ａは、リフレクタ１０２の第１焦点ｆ１近傍に配置されている。発光管１０３としては、例えば超高圧水銀ランプを用いることができる。発光部１０３ａからの光は、直接もしくはリフレクタ１０２で反射して、第２焦点ｆ２の位置にスポット光として集光する。
【００２９】
ロッドインテグレータ１０４は、スポット光として集光した光を均一化する。ロッドインテグレータ１０４は、その入射側端面と第２焦点ｆ２とが略一致するように配置される。ロッドインテグレータ１０４の光源側入射端面には、照明装置１０１からの光を入射させる開口部と、開口部の周辺に反射膜とが形成されている（図示せず）。ロッドインテグレータ１０４内へ入射した光は、反射を繰り返しながら進行して、射出側の端面から射出する。ロッドインテグレータ１０４から射出した光は、色分解するためのカラーホイール１０５に入射する。
【００３０】
カラーホイール１０５には、ダイクロイック膜が螺旋状等の適当な形状に組み合わされて設けられている。ダイクロイック膜は、特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射させる。例えば白色光を、３つの波長領域の光に色分解する場合は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光のみをそれぞれ透過させるＲ光透過ダイクロイック膜、Ｇ光透過ダイクロイック膜、Ｂ光透過ダイクロイック膜が形成されている。そして、カラーホイール１０５は、光軸ＡＸと平行な軸を中心に回転している。
【００３１】
ここで、ロッドインテグレータ１０４の射出側端面から射出し、カラーホイール１０５のＲ光透過ダイクロイック膜に照射される光を考える。照明装置１０１からの白色光のうちＲ光は、カラーホイール１０５のＲ光透過ダイクロイック膜を透過する。Ｇ光及びＢ光はカラーホイール１０５のＲ光透過ダイクロイック膜で反射され、光源の方向へ戻る。反射されたＧ光及びＢ光は、ロッドインテグレータ１０４に射出側端面から再度入射する。ロッドインテグレータ１０４内を照明装置１０１の方向に向かって進行するＧ光及びＢ光は、光源側入射端面に到達する。ロッドインテグレータ１０４の光源側入射端面には、上述したように、開口部の周辺に反射膜が形成されている。ロッドインテグレータ１０４内を照明装置１０１の方向に進行したＧ光及びＢ光のうち、反射膜に入射した光は、当該反射膜で反射される。
【００３２】
反射膜で反射されたＧ光及びＢ光は、ロッドインテグレータ１０４内をカラーホイール１０５の方向へ進行し、ロッドインテグレータ１０４の射出側端面から射出する。射出したＧ光及びＢ光は、カラーホイール１０５のＧ光透過ダイクロイック膜又はＢ光透過ダイクロイック膜にそれぞれ照射される場合には、透過する。透過できずにカラーホイール１０５を反射した光は、再度上述と同じ工程を繰り返す。ロッドインテグレータ１０４内に入った光のほとんどは、光路が光軸ＡＸに対して平行でない。このため、カラーホイール１０５で反射した光が再度カラーホイール１０５に入射するときは、１度目と違う位置に入射する。これにより、カラーホイール１０５で反射された光のうちいずれかの成分の光はカラーホイール１０５を透過する。以上は、Ｒ光透過ダイクロイック膜に照射された光を例にした説明であり、ロッドインテグレータ１０４を射出してＧ光透過ダイクロイック膜、又はＢ光透過ダイクロイック膜に入射する光についても同様である。
【００３３】
カラーリキャプチャ方式のプロジェクタにおいて、光のリキャプチャ効率を向上させるためには、ロッドインテグレータ１０４の光源側開口部に形成した反射膜の面積を大きくすることが望ましい。反射面の面積を大きくするためには、ロッドインテグレータ１０４の入射側端面に形成される開口部の面積を極力小さくすることが要求される。しかし、開口部を単に小さくするとロッドインテグレータ１０４内への光の入射量が減ることとなる。光の入射量が減ると、スクリーン１０９に投写される画像が暗く不鮮明となってしまう。したがって、ロッドインテグレータ１０４の開口部に光を効率良く入射させるために、照明装置１０１からの光は、ロッドインテグレータ１０４の開口部にできるだけ小さなスポットとして集光させることが望ましい。
【００３４】
カラーホイール１０５で色分解された光は、リレーレンズ１０６を透過して空間光変調装置１０７に入射する。空間光変調装置１０７は、画像信号に応じて照明装置１０１からの光を変調する。空間光変調装置１０７としては、例えばティルトミラーデバイスを用いることができる。ティルトミラーデバイスの例の一つは、テキサス・インスツルメンツ社のＤＭＤ（商標）である。投写レンズ１０８は、空間光変調装置１０７で反射された光をスクリーン１０９上に拡大して投写する。なお、空間光変調装置１０７として透過型液晶表示装置を用いる場合は、透過型液晶表示装置により変調され、透過した光をスクリーン１０９へ投写する構成に適宜変更すればよい。
【００３５】
次に、照明装置１０１のリフレクタ１０２について説明する。リフレクタ１０２の倍率βは、以下の（１）式を満足することが望ましい。これにより、スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスが良く、光利用効率が高いリフレクタを提供することができる。
【００３６】
β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９    …（１）
【００３７】
ここで、βは第２焦点距離Ｌ２を第１焦点距離で除した倍率値；
ＮＡはロッドインテグレータ１０４の入射側開口数である。
また、好ましくは、βに上限値を設け、以下の条件式を満足することが望ましい。これにより、スポット径のサイズを実用的なものとし、かつリレーレンズの開口数ＮＡに最適な集光角を得られる。
【００３８】
（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×１．２≧β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９    …（２）
【００３９】
さらに好ましくは、βの上限値について、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００４０】
（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×１．１≧β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９    …（３）
【００４１】
また、好ましくは、以下の（４）式を満足することが望ましい。これにより、スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスがさらに良く、光利用効率がさらに高いリフレクタを提供できる。
【００４２】
β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×０．９５    …（４）
【００４３】
さらに好ましくは、以下の（５）式を満足することが望ましい。
【００４４】
β≧（１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５）×１．０    …（５）
【００４５】
また、好ましくは、以下の（６）式を満足することが望ましい。これにより、スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスがさらに良く、光利用効率がさらに高いリフレクタを提供できる。
【００４６】
β＝１５２．１８×ＮＡ4−４１７．８５×ＮＡ3＋４３２．９４×ＮＡ2−２０３．０３×ＮＡ＋４３．９８５    …（６）
【００４７】
図２は、上記（６）式の関係を示す。図２において、縦軸はスポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスが最適な状態におけるリフレクタの倍率β、横軸はリレーレンズ１０６の開口数ＮＡをそれぞれ示す。上述のように、プロジェクタ１００全体のサイズに基づいて、リレーレンズ１０６の開口数ＮＡが決定される。開口数ＮＡが決定されると、倍率βと開口数ＮＡとの関係から最適な倍率βを求めることができる。
【００４８】
例として、プロジェクタ１００全体のサイズからリレーレンズ１０６の開口数ＮＡを０．５と決定した場合を考える。上記（６）式により、スポット径のサイズと集光角とのバランスが最適となる状態におけるリフレクタ１０２の倍率βは、約７．９８５と算出される。この場合の倍率βから算出されるリフレクタ１０２の諸元値を表１に掲げる。
【００４９】
［表１］
第１焦点距離  Ｌ１＝８．０ｍｍ
第２焦点距離  Ｌ２＝６３．８８ｍｍ
リフレクタ１０２の径  φ＝４５ｍｍ
発光管１０３の長さ  Ｌ３＝５０ｍｍ
【００５０】
表１に掲げた諸元値により設計されたリフレクタを有する照明装置は、スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスが良く、光利用効率が高い構成とすることができる。本実施形態に係るプロジェクタ１００は、新たにミラー素子などを付加することなく簡易な構成で、高い光利用効率が得られる。本実施形態のプロジェクタは、ティルトミラーデバイスを用いるカラーリキャプチャ方式を採るが、これに限られるものではない。透過型もしくは反射型液晶表示装置を用いるプロジェクタ、又はティルトミラーデバイスやその他のライトバルブを用いるプロジェクタのいずれにも適用できる。また本実施形態において、光源部は発光管を有するものとしているが、リフレクタ１０２の第１焦点ｆ１近傍に発光部を有するものであればこれに限られない。
【００５１】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。上記第１実施形態と同様な部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態に係るプロジェクタ２００は、空間光変調装置２０７として透過型液晶表示装置を用いる。プロジェクタ２００は、本発明に係るリフレクタ１０２を備える照明装置１０１を有する。第２焦点ｆ２の位置にスポット光として集光された光は、平行化レンズ２０６に入射する。平行化レンズ２０６は、入射光を略平行光に変換して射出する。略平行化された光は、空間光変調装置２０７である透過型液晶表示装置に入射する。投写レンズ１０８は、空間光変調装置２０７で変調された光をスクリーン１０９上に拡大して投写する。
【００５２】
ここで、プロジェクタ２００全体のサイズから平行化レンズ２０６の開口数ＮＡを０．５とする場合を考える。上記（６）式より、スポット径のサイズと集光角とのバランスが最適となる状態における倍率βを決定する。この場合、倍率βから算出されるリフレクタ１０２の諸元値を表２に掲げる。
【００５３】
［表２］
第１焦点距離  Ｌ１＝７．５ｍｍ
第２焦点距離  Ｌ２＝６３．７５ｍｍ
リフレクタ１０２の径  φ＝４３．５ｍｍ
発光管１０３の長さ  Ｌ３＝５０ｍｍ
【００５４】
表２の諸元値により設計されたリフレクタを有する照明装置は、スポット径のサイズと集光角の大きさとのバランスが良く、高い光利用効率が得られる。このように、本実施形態に係るプロジェクタ２００は、新たにミラー素子などを付加することなく簡易な構成で、高い光利用効率が得られる。
【００５５】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る光学装置の例であるプリンタの概略構成を示す図である。プリンタ６００は、上記第１、第２実施形態に係るリフレクタを備える照明装置６０１を有する。照明装置６０１はスポット径サイズと集光角θの大きさとのバランスが良く、高い光利用効率で明るい照明光が得られる。照明装置６０１からの光は、空間光変調装置６０２に入射する。空間光変調装置６０２としては、ＤＭＤ（商標）を用いることができる。空間光変調装置６０２は、不図示の制御部からの信号に基づいて、光のＯＮ又はＯＦＦにより感光ドラム６０３上に照明光を反射させる。
【００５６】
感光ドラム６０３の表面は、予め帯電ロール６０４の負電荷により均一な負の静電気を帯びていて、照明光が照射された感光ドラム６０３の部分（画像に相当する部分）だけ負の電荷が弱まる。これにより、感光ドラム６０３上に静電潜像（プリントイメージ）が形成される。負に帯電されたトナーは、感光ドラム６０３上の負の電荷が弱い部分に引きつけられて、感光ドラム６０３上にトナー像を形成する。感光ドラム６０３に密着した用紙Ｐの裏側から転写ロール６０５により正の電荷が与えられ、トナーは用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐから正の電荷が奪われると、用紙Ｐが感光ドラムから剥離する。用紙Ｐの転写されたトナーは、定着部であるヒートロール６０６の熱で溶けると同時に、プレッシャーロール６０７で圧力を受けて用紙Ｐに定着される。感光ドラム６０３表面に残った残留トナーは、クリーニングブレード６０８により掃き落とされ、感光ドラム６０３は帯電ロール６０４により、電気的に均一に負に帯電する。この一連の手順を繰り返して用紙Ｐに印字することができる。これにより、照明光を効率良く感光ドラム６０３に照射できる。この結果、Ｓ／Ｎ比が高くノイズの少ない印字を行うことができる。
【００５７】
本実施形態において、空間光変調装置６０２としてＤＭＤ（商標）を用いる構成について説明したが、透過型液晶表示装置等、従来用いられる空間光変調装置について、適宜変更可能である。また、本発明に係る光学装置の例としてプリンタを用いて説明したが、プリンタに限られるものではない。明るく、均一な照度分布の照明光を必要とする光学装置であれば容易に本発明を適用することができる。例えば、本発明は、半導体露光装置などにも効果的に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】リフレクタの倍率β及びレンズ系の開口数ＮＡの関係を示す図。
【図３】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図４】楕円形状のリフレクタの構成を説明する図。
【図５】光学系における光利用効率を説明する図。
【図６】本発明の第３実施形態に係るプリンタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
１００，２００  プロジェクタ、１０１  照明装置、１０２，１０００  リフレクタ、１０３，１００１  発光管、１０３ａ，１００１ａ  発光部、１０４，１００２  ロッドインテグレータ、１０５  カラーホイール、１０６，１００３  リレーレンズ、１０７，２０７  空間光変調装置、１０８  投写レンズ、１０９
スクリーン、２０６  平行化レンズ、ＡＸ  光軸、６００  プリンタ
【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】
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