(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源装置と、前記光源装置から射出された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された光束を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記光変調装置および前記投射光学装置を内部に収納配置する外装筺体とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置から射出される光束の光路後段側に配設され、前記光束により前記光変調装置の画像形成領域を略均一に照明する均一照明光学装置を備え、
前記均一照明光学装置は、
入射光束の光軸に略直交する面内に配列された複数の第１小レンズを有し、当該複数の第１小レンズにより前記入射光束を複数の部分光束に分割する第１レンズアレイと、
前記第１レンズアレイの前記複数の第１小レンズに応じた複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、
前記第２レンズアレイとともに、入射光束を前記光変調装置の前記画像形成領域に重畳させる重畳レンズとを備え、
当該プロジェクタは、所定位置に載置される正置き姿勢、および前記正置き姿勢に対して鉛直方向が逆の状態で配置される天吊り姿勢に設置可能に構成され、
前記光源装置は、
一対の電極、および、前記一対の電極を内部に配置する発光管を有する光源ランプと、
前記外装筐体に固定され、前記光源ランプから放射された光束を一定方向に射出するリフレクタと、
前記光源ランプを支持する光源ランプ支持部とを備え、
前記一対の電極間には、電圧印加時に放電発光によるアークが形成され、
前記アークは、前記正置き姿勢および前記天吊り姿勢のそれぞれの姿勢で鉛直方向上方に湾曲して形成され、
前記リフレクタは、内部に前記発光管を配置する略椀形状を有し、当該リフレクタにより前記一定方向に射出される光束の射出側に形成され前記発光管の一端部を露出させる開口と、当該光束の射出側とは反対側に形成され前記発光管の他端部が挿通する挿通孔とを備え、
前記光源ランプ支持部は、前記リフレクタの前記開口から露出した前記発光管の一端部を支持する支持腕部を有し、前記正置き姿勢および前記天吊り姿勢のそれぞれの姿勢で、前記リフレクタの焦点位置に前記アークの中心位置が位置するように、前記リフレクタに対する当該光源ランプの位置を鉛直方向に変更可能に構成され、
前記支持腕部は、前記光源装置から射出された光束のうち、光束の光軸付近の光、および、前記第１レンズアレイの前記各第１小レンズの境界部に入射する光の光路内に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置と、光源装置から射出された光束を変調する光変調装置と、変調された光束を拡大投射する投射光学装置と、これらを内部に収納配置する外装筺体とを備えたプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタにおいて、光源装置としては、例えば一対の電極間で放電発光が行われる光源ランプと、光源ランプから放出された光束を一定方向に揃えて射出するリフレクタとを備えた放電発光型の光源装置が多用される。そして、このような光源装置では、発光に伴う発熱で光源ランプ内の温度が上昇して熱対流が生じ、光源ランプ内で上下に温度差が生じ、ガスの濃度分布が不均一になる。このため、一対の電極間に生じるアークが鉛直方向上側に湾曲し、アークの中心位置が一対の電極間の中心位置よりも鉛直方向上側にずれることとなる。
光源装置を組み立てる際には、リフレクタの所定位置（例えば、パラボラリフレクタであれば該パラボラリフレクタの焦点位置、楕円リフレクタであれば該楕円リフレクタの第１焦点位置）に、アークの中心位置が位置するように、リフレクタに対して光源ランプを取り付ける。
【０００４】
しかしながら、プロジェクタを正置き姿勢（机等の設置面上に載置した状態）、および天吊り姿勢（正置き姿勢に対して上下が逆となるように天井等から吊下げた状態）の双方に対応させた場合には、正置き姿勢と天吊り姿勢において光源装置の上下が逆になるためアークの湾曲方向が上下反対になる。
このため、光源装置を組み立てる際に、正置き姿勢で上述したようにリフレクタに対して光源ランプを取り付けると、天吊り姿勢でプロジェクタを用いた場合にアークの逆湾曲によってアークの中心位置がリフレクタの所定位置からずれてしまう。
このようにアークの中心位置がリフレクタの所定位置からずれた場合には、光源ランプから射出された光束の光軸が、光源装置の光路後段側に配設される光学系を辿る設計上の光軸からずれることとなる。このため、光源装置から射出された光束を光変調装置に効果的に照射させることができず、光の利用効率が低下してしまう。この場合、プロジェクタにより投射される投射画像の照度の劣化、照度比の悪化、および、色むらの発生等に繋がる恐れがある。
【０００５】
これに対し、プロジェクタの正置き姿勢および天吊り姿勢に対応させて、光の利用効率を維持することのできるプロジェクタが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクタでは、メタルハライドランプおよびパラボラリフレクタ等からなるランプユニットを、光軸を中心軸とする円筒形状に形成している。また、ランプユニットが装着されるランプユニット装着部の内部形状をランプユニットの外形に対応する円筒形状に形成している。そして、ランプユニットをランプユニット装着部内において、光軸を中心軸として１８０度回動可能に構成している。このように構成することで、プロジェクタの姿勢（正置き姿勢および天吊り姿勢）に応じて、ランプユニットを回動させ、アークの中心位置をリフレクタの所定位置に位置付けている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３１４０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタでは、プロジェクタの姿勢に応じてランプユニットを回動させる構造を採用しているため、プロジェクタの姿勢に応じた操作（ランプユニットの回動操作）に手間が掛かってしまう。
また、ランプユニット装着部に対してランプユニットを円滑に回動させるためには、回動機構を必要とし、光源装置が大型化してしまう。
したがって、光源装置が大型化することなく簡素な操作で、正置き姿勢および天吊り姿勢に対応させて光の利用効率を維持することのできる技術が要望されている。
【０００８】
本発明の目的は、光源装置が大型化することなく簡素な構造で、正置き姿勢および天吊り姿勢に対応させて光の利用効率を維持することのできるプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された光束を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記光変調装置および前記投射光学装置を内部に収納配置する外装筺体とを備えたプロジェクタであって、前記光源装置から射出される光束の光路後段側に配設され、前記光束により前記光変調装置の画像形成領域を略均一に照明する均一照明光学装置を備え、前記均一照明光学装置は、入射光束の光軸に略直交する面内に配列された複数の第１小レンズを有し、当該複数の第１小レンズにより前記入射光束を複数の部分光束に分割する第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイの前記複数の第１小レンズに応じた複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイとともに、入射光束を前記光変調装置の前記画像形成領域に重畳させる重畳レンズとを備え、当該プロジェクタは、所定位置に載置される正置き姿勢、および前記正置き姿勢に対して鉛直方向が逆の状態で配置される天吊り姿勢に設置可能に構成され、前記光源装置は、一対の電極、および、前記一対の電極を内部に配置する発光管を有する光源ランプと、前記外装筐体に固定され、前記光源ランプから放射された光束を一定方向に射出するリフレクタと、前記光源ランプを支持する光源ランプ支持部とを備え、前記一対の電極間には、電圧印加時に放電発光によるアークが形成され、前記アークは、前記正置き姿勢および前記天吊り姿勢のそれぞれの姿勢で鉛直方向上方に湾曲して形成され、前記リフレクタは、内部に前記発光管を配置する略椀形状を有し、当該リフレクタにより前記一定方向に射出される光束の射出側に形成され前記発光管の一端部を露出させる開口と、当該光束の射出側とは反対側に形成され前記発光管の他端部が挿通する挿通孔とを備え、前記光源ランプ支持部は、前記リフレクタの前記開口から露出した前記発光管の一端部を支持する支持腕部を有し、前記正置き姿勢および前記天吊り姿勢のそれぞれの姿勢で、前記リフレクタの焦点位置に前記アークの中心位置が位置するように、前記リフレクタに対する当該光源ランプの位置を鉛直方向に変更可能に構成され、前記支持腕部は、前記光源装置から射出された光束のうち、光束の光軸付近の光、および、前記第１レンズアレイの前記各第１小レンズの境界部に入射する光の光路内に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、リフレクタとして、パラボラリフレクタおよび楕円リフレクタ等が挙げられる。
従来、光源装置を組み立てる際には、まず、プロジェクタを正置き姿勢に設置した状態で、リフレクタの焦点位置に光源ランプのアークの中心位置が配置されるように、光源ランプが組み込まれる。しかし、このプロジェクタを天吊り姿勢に設置した際には、光源ランプのアークの湾曲方向が上下逆となるため、アークの中心位置がリフレクタの焦点位置からずれてしまう。
【００１１】
しかしながら、本発明では、光源ランプ支持部は、プロジェクタの姿勢（正置き姿勢、天吊り姿勢）に応じて、リフレクタに対する光源ランプの位置を変更することができるように構成されている。このため、光源ランプ支持部によって、光源ランプの位置を移動させて、アークの中心位置をリフレクタの焦点位置に配置させることができる。
これにより、光源装置から射出された光束の光軸を光源装置の光路後段側に配設される光学系の設計上の光軸に合うように補正することができ、光源装置から射出された光束を光変調装置に効果的に照射することができる。従って、プロジェクタの姿勢に関わらず、光変調装置での光の利用効率を維持することができる。
また、本発明のプロジェクタは、光源ランプを移動させる構造であるので、従来のようにランプユニット全体を回動させる構造よりも小型に構成することができるといえる。従って、プロジェクタを大型化させることなく簡素な構造で、光変調装置の光の利用効率を維持することができる。
【００１２】
本発明では、前記光源ランプ支持部は、前記リフレクタに対する光源ランプの位置を鉛直方向に変更する。
ここで、アークは、発光管内の熱対流により常に鉛直方向上側に湾曲するため、プロジェクタの姿勢を正置き姿勢から天吊り姿勢に、または、天吊り姿勢から正置き姿勢に変更した際に、アークの中心位置とリフレクタの焦点位置の間に生じるずれは、常に鉛直方向に形成されることとなる。
これに対し、本発明によれば、光源ランプ支持部は、光源ランプの位置を鉛直方向に変更可能であることから、このプロジェクタの姿勢変更によって生じるアークの中心位置とリフレクタの焦点位置のずれに、十分に対応することができる。さらに、光源ランプ支持部は、光源ランプの位置を鉛直方向にのみ移動可能な構成であればよいので、プロジェクタの大型化をさらに抑制し、また、より簡素な構造で、光変調装置の光の利用効率を維持することができる。
【００１３】
本発明では、前記光源ランプの前記一対の電極間には、電圧印加時に放電発光によるアークが形成され、前記正置き姿勢および前記天吊り姿勢のそれぞれの姿勢で、前記リフレクタの焦点位置に前記アークの中心位置が位置するように、前記光源ランプの位置を変更する。
【００１４】
ここで、アークの湾曲形状は、プロジェクタの姿勢に関わらずほぼ同様であるため、アークの機械的中心線（一対の電極の各中心点を結ぶ線）からアークの中心位置までの距離も、プロジェクタの姿勢に関わらずほぼ一定である。従って、プロジェクタの姿勢変更後のアークの中心位置を、ある程度把握することができる。
【００１５】
これに対し、本発明では、プロジェクタの正置き姿勢および天吊り姿勢のそれぞれの姿勢で、リフレクタの焦点位置とアークの中心位置とが一致するように、光源ランプ支持部が光源ランプの位置を変更する。前述したように、プロジェクタの姿勢変更後のアークの中心位置は、ある程度把握することができるので、光源ランプ支持部によるプロジェクタの姿勢変更に応じた光源ランプの移動量を予め設定しておくことで、プロジェクタの姿勢変更時に、アークの中心位置と焦点位置のずれを速やかに解消することができる。
このため、プロジェクタの姿勢変更時に、プロジェクタの使用者が、アークの中心位置とリフレクタの焦点位置との位置関係を監視しながら、光源ランプ支持部に光源ランプの位置を調整させる必要はない。従って、使用者の手間を要することなく、光変調装置の光の利用効率を維持することができる。
【００１６】
本発明では、前記リフレクタは、内部に前記発光管を配置する略椀形状を有し、当該リフレクタにより前記一定方向に射出される光束の射出側に形成され前記発光管の一端部を露出させる開口と、前記光束射出側とは反対側に形成され前記発光管の他端部が挿通する挿通孔とを備え、前記光源ランプ支持部は、前記リフレクタの前記開口から露出した前記発光管の一端部を支持する支持腕部を有している。
【００１７】
本発明によれば、光源ランプ支持部は、リフレクタの光束射出側の外部において、光源ランプの発光管を支持している。従って、光源ランプ支持部は、リフレクタ内部における光の放射および反射を妨害することなく、光源ランプを支持することができる。
なお、例えば、リフレクタの光束射出側外部、および、光束射出側とは反対側外部の両側において、光源ランプ支持部に発光管を支持させることで、光源ランプを安定的に支持することができる。
【００１８】
本発明では、前記光源装置から射出される光束の光路後段側に配設され、前記光束により前記光変調装置の画像形成領域を略均一に照明する均一照明光学装置を備え、前記均一照明光学装置は、入射光束の光軸に略直交する面内に配列された複数の第１小レンズを有し、当該複数の第１小レンズにより前記入射光束を複数の部分光束に分割する第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイの前記複数の第１小レンズに応じた複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイとともに、入射光束を前記光変調装置の前記画像形成領域に重畳させる重畳レンズとを備え、前記光源ランプ支持部は、前記リフレクタの前記開口から露出した前記発光管の一端部を支持する支持腕部を有し、前記リフレクタに対する前記光源ランプの位置を変更可能とし、前記支持腕部は、前記光源装置から射出された光束のうち、光束の光軸付近の光、および、前記第１レンズアレイの前記各第１小レンズの境界部に入射する光の光路内に配置されている。
【００１９】
ここで、光源装置から射出された光束の光軸付近は発光管の影となるため光量が少ない。さらに、光源装置から射出された光束のうち、第１レンズアレイの各第１小レンズの境界部に入射する光は、第１小レンズにより適切に部分光束として分割されないため、光変調装置の画像形成領域に到達しにくい。従って、光源装置から射出された光束のうち、光軸付近の光、および、第１レンズアレイの各第１小レンズの境界部に入射する光は、投射光学装置から投射される投射画像に利用されない場合が多い。
【００２０】
これに対し、本発明によれば、支持腕部は、光源装置から射出された光束のうち、光軸付近の光、および、第１レンズアレイの各第１小レンズの境界部に入射する光の光路内に含まれて設けられている。このため、支持腕部は、光軸付近の光および第１レンズアレイの各第１小レンズの境界部に入射する光を遮光するが、これらの光は、前述のように、光変調装置の画像形成領域に到達しにくい光であるため、投射画像に及ぼす影響は小さい。従って、支持腕部は、光変調装置の画像形成領域に到達しやすい光を遮光することはなく設けられているため、光変調装置での利用効率を維持した状態で、光源ランプを支持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図を用いて、本発明の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞
〔プロジェクタ１の概略構成〕
図１は、本発明の第１実施形態のプロジェクタ１の概略構成を模式的に示す図である。
本実施形態のプロジェクタ１は、光源装置４１から射出される光束を画像情報に応じて変調してカラー画像（光学像）を形成し、このカラー画像をスクリーン（図示略）上に拡大投射するものである。
なお、本実施形態においては、プロジェクタ１は、机等の設置面上に載置される状態（正置き姿勢）、および、正置き姿勢に対して鉛直方向が逆となり天井等の設置面上から吊下げられる状態（天吊り姿勢）で設置可能に構成されている。
【００２３】
このプロジェクタ１は、図１に示すように、外装筺体２と、投射光学装置としての投射レンズ３と、光学ユニット４等を備える。なお、図１において、図示は省略するが、外装筺体２内において、投射レンズ３および光学ユニット４以外の空間には、プロジェクタ１内部を冷却する冷却ユニット、プロジェクタ１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、およびプロジェクタ１内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置されるものとする。
このうち、投射レンズ３は、光学ユニット４にて形成されたカラー画像を図示しないスクリーン上に拡大投射する。この投射レンズ３は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
【００２４】
〔光学ユニット４の詳細な構成〕
光学ユニット４は、前記制御装置による制御の下、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応したカラー画像を形成するユニットである。この光学ユニット４は、図１に示すように、外装筺体２の背面に沿って延出するとともに、外装筺体２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。
光学ユニット４は、図１に示すように、光源装置４１と、均一照明光学装置４２と、色分離光学装置４３と、リレー光学装置４４と、電気光学装置４５と、これら光学部品４２〜４５を内部に収納配置する光学部品用筐体４６とを備える。
【００２５】
光源装置４１は、前記制御装置による制御の下、点灯して平行光を均一照明光学装置４２に向けて射出する。この光源装置４１は、図１に示すように、光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２を有する光源装置本体４１Ａと、平行化レンズ４１３と、これら各部材４１１〜４１３を内部に収納するランプハウジング４１４とを備える。そして、光源ランプ４１１から射出された放射状の光束は、リフレクタ４１２にて反射され、平行化レンズ４１３を介して平行光とされる。
なお、図１では、図示を省略しているが、ランプハウジング４１４は、外装筺体２の底面部分に取り付けられるとともに光学部品用筐体４６と接続している。リフレクタ４１２は、ランプハウジング４１４内壁面に固定されている。
そして、ランプハウジング４１４内には、光源ランプ４１１を支持し、光源ランプ４１１のリフレクタ４１２に対する位置を鉛直方向に変更可能とする光源ランプ支持部が設けられている。この光源ランプ支持部および光源装置本体４１Ａの詳細な構成については、後述する。
【００２６】
均一照明光学装置４２は、光源装置４１から射出された光束を、電気光学装置４５を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域に略均一に照明するための光学系である。この均一照明光学装置４２は、図１に示すように、第１レンズアレイ４２１と、第２レンズアレイ４２２と、偏光変換素子４２３と、重畳レンズ４２４とを備える。
第１レンズアレイ４２１は、入射光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する第１小レンズが、入射光軸に対し略直交する面内においてマトリクス状に配列された構成を有している。各第１小レンズは、光源装置４１から射出される光束を複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ４２２は、第１レンズアレイ４２１と略同様な構成を有しており、第２小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４２２は、重畳レンズ４２４とともに、第１レンズアレイ４２１の各第１小レンズの像を電気光学装置４５の後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
【００２７】
偏光変換素子４２３は、第２レンズアレイ４２２と重畳レンズ４２４との間に配置され、第２レンズアレイ４２２からの光を略１種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子４２３によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４２４によって最終的に電気光学装置４５の後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置４１からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子４２３を用いることで、光源装置４１からの射出光を略１種類の偏光光に変換し、電気光学装置４５での光の利用効率を高めている。
【００２８】
色分離光学装置４３は、図１に示すように、２枚のダイクロイックミラー４３１，４３２と、反射ミラー４３３とを備え、ダイクロイックミラー４３１，４３２により均一照明光学装置４２から射出された複数の部分光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学装置４４は、図１に示すように、入射側レンズ４４１、リレーレンズ４４３、および反射ミラー４４２，４４４を備え、色分離光学装置４３で分離された赤色光を電気光学装置４５の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
この際、色分離光学装置４３のダイクロイックミラー４３１では、均一照明光学装置４２から射出された光束の青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー４３１によって反射した青色光は、反射ミラー４３３で反射し、フィールドレンズ４２５を通って電気光学装置４５の後述する青色光用の液晶パネルに達する。
このフィールドレンズ４２５は、第２レンズアレイ４２２から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光束入射側に設けられたフィールドレンズ４２５も同様である。
【００２９】
ダイクロイックミラー４３１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４３２によって反射し、フィールドレンズ４２５を通って電気光学装置４５の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４３２を透過してリレー光学装置４４を通り、さらにフィールドレンズ４２５を通って電気光学装置４５の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。
なお、赤色光にリレー光学装置４４が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４４１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４２５に伝えるためである。
【００３０】
電気光学装置４５は、図１に示すように、光変調装置としての３枚の液晶パネル４５１（赤色光用の液晶パネルを４５１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４５１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４５１Ｂとする）と、これら液晶パネル４５１の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配置される入射側偏光板４５２および射出側偏光板４５３と、クロスダイクロイックプリズム４５４とを備える。
【００３１】
入射側偏光板４５２は、色分離光学装置４３で分離された各色光のうち、偏光変換素子４２３で揃えられた偏光軸と同方向の偏光軸を有する偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の透光性基板に偏光膜が貼付されたものである。なお、入射側偏光板４５２は、透光性基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４２５に貼り付けたものであってもよい。
液晶パネル４５１Ｒ，４５１Ｇ，４５１Ｂは、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、画像情報に応じて画像形成領域内にある前記液晶の配向状態を制御し、入射側偏光板４５２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板４５３は、入射側偏光板４５２と略同様に構成され、液晶パネル４５１の
画像形成領域から射出された光束のうち、入射側偏光板４５２における光束の偏光軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収する。
【００３２】
クロスダイクロイックプリズム４５４は、射出側偏光板４５３から射出された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学素子である。このクロスダイクロイックプリズム４５４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、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル４５１Ｇから射出され射出側偏光板４５３を介した色光を透過し、液晶パネル４５１Ｒ，４５１Ｂから射出され射出側偏光板４５３を介した色光を反射する。このようにして、各色光が合成されてカラー画像が形成される。
【００３３】
〔光源装置本体４１Ａおよび光源ランプ支持部５０の構成〕
次に、図２〜図６を用いて、光源装置本体４１Ａおよび光源ランプ支持部５０の詳細な構成について説明する。
なお、図２〜図６においては、説明の便宜上、光源装置４１から射出される光束の光軸をＺ軸、このＺ軸に直交する２軸をそれぞれＸ軸（水平軸）、Ｙ軸（垂直軸）とする。また、光源装置４１からの光束の射出方向を＋Ｚ軸方向とする。さらに、プロジェクタ１の正置き姿勢時での鉛直方向上側を＋Ｙ軸方向とし、鉛直方向下側を−Ｙ軸方向とする。すなわち、プロジェクタ１の天吊り姿勢時における鉛直方向上側を−Ｙ軸方向とし、鉛直方向下側を＋Ｙ軸方向とする。
【００３４】
図２は、正置き姿勢時のプロジェクタ１における光源装置本体４１Ａおよび光源ランプ支持部５０の概略構成を示すＹ−Ｚ断面図である。
光源装置本体４１Ａは、図２に示すように、光源ランプ４１１と、光源ランプ４１１を内部に配置させる略椀形状のリフレクタ４１２とを備えている。さらに、ランプハウジング４１４（図１）内には、光源装置本体４１Ａの他に、光源ランプ支持部５０が設けられている。
【００３５】
光源ランプ４１１は、図２に示すように、石英ガラス管から構成される発光管４１１１と、発光管４１１１の内部に配置される一対の電極４１１２、および、水銀、希ガス、少量のハロゲン等の封入物（図示略）とを備えている。なお、光源ランプ４１１としては、高輝度発光する種々の光源ランプを採用でき、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を採用できる。
【００３６】
発光管４１１１は、中央部分において略球状に膨出する膨出部４１１１Ａと、膨出部４１１１Ａの両側方に延出する一対の封止部４１１１Ｂ，４１１１Ｃとを備えている。
膨出部４１１１Ａには、略球状の放電空間が形成され、この放電空間内に、一対の電極４１１２が配置され、さらに、前記封入物等が封入されている。
一対の封止部４１１１Ｂ，４１１１Ｃの内部には、膨出部４１１１Ａ内に配置された一対の電極４１１２と電気的に接続されるモリブデン製の金属箔４１１２Ａが挿入されている。封止部４１１１Ｂ，４１１１Ｃの各端部は、ガラス材料等で封止されている。
各金属箔４１１２Ａには、さらに電極引出線としてのリード線４１１３が接続されており、このリード線４１１３は、光源ランプ４１１の外部まで延出している。そして、リード線４１１３に電圧を印加すると、図２に示すように、金属箔４１１２Ａを介して電極４１１２間に電位差が生じて放電が生じ、アークＣが生成して膨出部４１１１Ａ内部が発光する。
【００３７】
図３は、一対の電極４１１２間で生成されたアークＣを示す模式図である。
膨出部４１１１Ａ内部では、一対の電極４１１２間における放電発光に伴う発熱によって温度が上昇する。すると、膨出部４１１１Ａ内部で熱対流が生じるため、封入物の濃度分布が不均一になる。このため、一対の電極４１１２間に生じるアークＣは、図３に示すように、鉛直方向上側に湾曲することとなる。
【００３８】
ここで、図３において、光源ランプ４１１のZ軸方向に沿う機械的中心線を、各電極４１１２のＹ軸方向中心点Ｍを結ぶ線Ｎとし、この機械的中心線ＮからアークＣの中心位置ＯまでのＹ軸方向距離をΔＬとする。なお、アークＣの中心位置Ｏとは、アークＣのＸ−Ｙ平面視におけるX軸方向中心線およびＹ軸方向中心線が重なる位置とする。
また、このようなアークＣの湾曲形状は、プロジェクタ１の正置き姿勢および天吊り姿勢の双方において、同様に生じる。すなわち、プロジェクタ１の正置き姿勢時および天吊り姿勢時のいずれにおいても、アークＣの形状は鉛直方向上側に湾曲する。
【００３９】
図２に戻り、リフレクタ４１２は、光源ランプ４１１から放射された光束を収束して、＋Ｚ軸方向（平行化レンズ４１３および均一照明光学装置４２に向かう方向）に射出する。
リフレクタ４１２は、透光性を有するガラスから略椀形状に形成され、内部に発光管４１１１を配置している。リフレクタ４１２には、図２に示すように、−Ｚ軸方向側端部に発光管４１１１の封止部４１１１Ｂが挿通する挿通孔４１２４が形成され、＋Ｚ軸方向側端部に発光管４１１１から放射された光束を射出するとともに封止部４１１１Ｃを露出させる開口４１２３が形成されている。
【００４０】
リフレクタ４１２の内側面は楕円曲面状を有し、この内側面には、金属薄膜を蒸着形成して構成された反射面４１２２Ａが形成されている。そして、この反射面４１２２Ａは、可視光を反射して赤外線および紫外線を透過するコールドミラーとなっている。
挿通孔４１２４は、Ｙ軸方向に長径を有するトラック状に形成されている。この挿通孔４１２４には発光管４１１１の封止部４１１１Ｂが挿通する。なお、本実施形態では、図２に示すように、挿通孔４１２４を挿通してリフレクタ４１２外部に延出した封止部４１１１Ｂが、光源ランプ支持部５０に支持されている。
【００４１】
〔光源ランプ支持部５０の構成〕
光源ランプ支持部５０は、光源ランプ４１１を支持し、プロジェクタ１の姿勢（正置き姿勢、天吊り姿勢）に応じて、光源ランプ４１１のＹ軸方向位置を移動させるものである。光源ランプ支持部５０は、図２に示すように、リフレクタ４１２の−Ｚ軸方向側において光源ランプ４１１を支持する発光側支持部５を備えている。
【００４２】
発光側支持部５には、支持孔５１が形成されている。この支持孔５１に、挿通孔４１２４から延出した封止部４１１１Ｂの端部を嵌合させることで、発光側支持部５は光源ランプ４１１を支持している。
さらに、発光側支持部５は、プロジェクタ１の姿勢に応じて、自重によりＹ軸方向に沿って距離ΔＤ移動可能に構成されている。このため、プロジェクタ１の姿勢を変更すると、発光側支持部５は、鉛直方向下方に距離ΔＤ移動する。そして、発光側支持部５は、プロジェクタ１の各姿勢における移動可能範囲の鉛直方向下側の終端で停止する。
従って、発光側支持部５に支持された光源ランプ４１１も、プロジェクタ１の姿勢の変更に応じて、鉛直方向下方に距離ΔＤ移動する。そして、発光側支持部５が移動可能範囲の終端で停止すると、光源ランプ４１１の移動も停止され、光源ランプ４１１は、この停止位置において発光側支持部５に安定的に支持される。
【００４３】
なお、詳しくは後述するが、この距離ΔＤは、光源ランプ４１１の機械的中心線Ｎ（図３）からアークＣの中心位置Ｏまでの距離ΔＬ（図３）のおよそ２倍に設定されている。また、発光側支持部５の移動可能範囲の終端位置は、光源装置本体４１Ａの組み立て時に設定される。
【００４４】
光源装置本体４１Ａの組み立ての際には、まず、プロジェクタ１の正置き姿勢時において、リフレクタ４１２をランプハウジング４１４（図１）内壁面に固定する。そして、光源ランプ４１１を、封止部４１１１Ｂを挿通孔４１２４に挿通させてリフレクタ４１２内部に配置させる。さらに、リフレクタ４１２の−Ｚ軸方向側において、発光側支持部５に封止部４１１１Ｂを支持させる。
【００４５】
次に、図２に示すように、プロジェクタ１の正置き姿勢時において、発光側支持部５は、光源ランプ４１１のアークＣの中心位置Ｏが反射面４１２２Ａの回転曲線形状の第１焦点位置Ｆ１の近傍となるように、光源ランプ４１１を配置する。このとき、発光側支持部５は、発光側支持部５の移動可能範囲の−Ｙ軸方向側終端に位置した状態である。
このように、アークＣの中心位置Ｏをリフレクタ４１２の第１焦点位置Ｆ１に近傍に配置させた状態で光源ランプ４１１を点灯すると、図２に示すように、膨出部４１１１Ａから放射された光束のうちリフレクタ４１２に向った光束Ｒは、反射面４１２２Ａで反射して、反射面４１２２Ａの回転曲線形状の第２焦点位置Ｆ２に収束する収束光となる。
【００４６】
前述したように、光源装置本体４１Ａは、発光側支持部５が移動可能範囲の−Ｙ軸方向終端において停止している状態で組み立てられている。このため、発光側支持部５は、この−Ｙ軸方向終端から＋Ｙ軸方向へ距離ΔＤ移動することができる。
なお、リフレクタ４１２の挿通孔４１２４のＹ軸方向長径は、この発光側支持部５および光源ランプ４１１の移動可能範囲内における移動を規制しない寸法を有している。
【００４７】
プロジェクタ１の姿勢を正置き姿勢から天吊り姿勢に変更させると、発光側支持部５は、自重により、鉛直方向下側（＋Ｙ軸方向側）へ移動し、移動可能範囲の＋Ｙ軸方向側の終端で停止する。従って、発光側支持部５に支持された光源ランプ４１１も、＋Ｙ軸方向へ移動し、機械的中心線Ｎが＋Ｙ軸方向へΔＤ移動された位置で停止し支持される。
【００４８】
上述した第１実施形態の作用効果を、図４〜図６を用いて説明する。
ここで、プロジェクタ１の姿勢に関わらず、光源装置４１から射出された光束が液晶パネル４５１（図１）に効果的に照射されるためには、アークＣの中心位置Ｏが、リフレクタ４１２の第１焦点位置Ｆ１近傍に配置される必要がある。この場合、光源装置４１から射出された光束の照明光軸Ａ（第１焦点位置Ｆ１および第２焦点位置Ｆ２を結ぶ線）を、均一照明光学装置４２における設計上の光軸と一致させることができるので、光源装置４１から射出された光束を液晶パネル４５１に効果的に照射させることができる。
【００４９】
図４は、プロジェクタ１の正置き姿勢時において、光源ランプ４１１のアークＣから射出され、第１レンズアレイ４２１および第２レンズアレイ４２２に向う光束の軌跡を模式的に示す図である。
前述したように、光源装置４１を組み立てる際に、プロジェクタ１が正置き姿勢で設置された状態で、アークＣの中心位置Ｏがリフレクタ４１２の第１焦点位置Ｆ１近傍に配置されるように、光源ランプ４１１を発光側支持部５に支持させた。これより、プロジェクタ１の正置き姿勢時では、光源ランプ４１１を点灯すると、図４に示すようにアークＣの中心位置Ｏが第１焦点位置Ｆ１近傍に配置される。
【００５０】
すると、図４に示すように、光源ランプ４１１のアークＣから射出された光束の一部Ｒ０（第１レンズアレイ４２１の所定の第１小レンズ４２１１にて第２レンズアレイ４２２上にアーク像を形成する光束）は、リフレクタ４１２および平行化レンズ４１３を介して、第１レンズアレイ４２１の第１小レンズ４２１１のレンズ光軸ＬＡ２を通り、第２レンズアレイ４２２における第１小レンズ４２１１に対応する第２小レンズ４２２１上に結像する。すなわち、各第２小レンズ４２２１内には、アーク像が完全に納まって結像されている。
【００５１】
このように、プロジェクタ１の正置き姿勢時において、光源装置４１から射出された光束（光束の一部Ｒ０等）の光軸が、光源装置４１の光路後段側に配設される第１レンズアレイ４２１の各第１小レンズ４２１１のレンズ光軸（レンズ光軸ＬＡ２等）に略一致した状態となっている。これより、第２レンズアレイ４２２および重畳レンズ４２４（図１）により、第１レンズアレイ４２１の各第１小レンズ４２１１の像を液晶パネル４５１（図１）上に効果的に結像させることができる。
このように、プロジェクタ１の正置き姿勢時において、光源装置４１から射出された光束の照明光軸Ａを、均一照明光学装置４２における設計上の光軸と一致させることができるので、光源装置４１から射出された光束を液晶パネル４５１に効果的に照射させることができ、光の利用効率を維持することができる。
【００５２】
図５は、プロジェクタ１の天吊り姿勢時において、光源ランプ４１１のアークＣ´から射出され、第１レンズアレイ４２１および第２レンズアレイ４２２に向う光束の軌跡を模式的に示す図である。
プロジェクタ１を天吊り姿勢で設置すると、図５に示すように、発光側支持部５が、自重により鉛直方向下側（＋Ｙ軸方向側）へ距離ΔＤ移動し、移動可能範囲の＋Ｙ軸方向側の終端で停止する。
【００５３】
ここで説明の便宜上、天吊り姿勢時のプロジェクタ１において、仮に、発光側支持部５が鉛直方向下側へ移動しない場合におけるアークの中心位置Ｏ´と第１焦点位置Ｆ１の位置関係を、図６を用いて説明する。
図６は、天吊り姿勢時のプロジェクタ１において、発光側支持部５が鉛直方向下側へ移動しない場合における膨出部４１１１Ａおよびリフレクタ４１２を示す図である。
図６に示すように、プロジェクタ１の姿勢を天吊り姿勢に変更したことで、光源ランプ４１１の機械的中心線Ｎは、リフレクタ４１２の第１焦点位置Ｆ１から、鉛直方向上側（−Ｙ軸方向側）に距離ΔＬ離間した位置を通ることになる。
【００５４】
このような光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２の位置関係において、光源ランプ４１１を点灯した場合、電極４１１２間には、鉛直方向上側（−Ｙ軸方向側）に湾曲したアークが形成される。このため、このアークの中心位置Ｏ´は、図６に示すように、機械的中心線Ｎより−Ｙ軸方向にΔＬ離間した位置となる。従って、アークの中心位置Ｏ´は、第１焦点位置Ｆ１から−Ｙ軸方向に２ΔＬ離間した位置となる。
このように、アークの中心位置Ｏ´が第１焦点位置Ｆ１からずれていると、光源装置４１（図１）から射出された光束の照明光軸が、均一照明光学装置４２（図１）における設計上の光軸と一致しない。従って、光源装置４１から射出された光束が、液晶パネル４５１（図１）の画像形成領域に適切に照射されず、液晶パネル４５１での光の利用効率が低下してしまう。
【００５５】
しかしながら、本実施形態では、プロジェクタ１を天吊り姿勢で設置した際には、発光側支持部５が、自重により鉛直方向下側（＋Ｙ軸方向側）へ距離ΔＤ移動し、移動可能範囲の＋Ｙ軸方向側の終端で停止する。従って、発光側支持部５に支持された光源ランプ４１１も、機械的中心線Ｎが＋Ｙ軸方向へ距離ΔＤ移動された位置で支持される。
前述したように、この距離ΔＤは、距離２ΔＬに相当するように設定されているため、光源ランプ４１１の機械的中心線Ｎは、＋Ｙ軸方向に距離２ΔＬ移動することになる。従って、図５に示すように、第１焦点位置Ｆ１は、機械的中心線Ｎに対し−Ｙ軸方向に距離ΔＬ離間した位置に対応することになる。
【００５６】
このような光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２の位置関係において、光源ランプ４１１を点灯すると、図５に示すように、電極４１１２間には、アークＣ´が鉛直方向上側（−Ｙ軸方向側）に湾曲して形成される。そして、このアークＣ´の中心位置Ｏ´は、光源ランプ４１１の機械的中心線Ｎから、鉛直方向上側（−Ｙ軸方向側）にΔＬ離間した位置に配置されることから、中心位置Ｏ´は、第１焦点位置Ｆ１近傍に位置することになる。
【００５７】
このように、プロジェクタ１を天吊り姿勢で設置すると、発光側支持部５の自重による移動により、リフレクタ４１２に対する光源ランプ４１１のＹ軸方向位置が、＋Ｙ軸方向側へ２ΔＬ移動される。これより、アークＣ´の中心位置Ｏ´を、第１焦点位置Ｆ１近傍に配置させることができる。
従って、プロジェクタ１の天吊り姿勢時おいても、光源装置４１から射出された光束の光軸が、均一照明光学装置４２における設計上の光軸と一致するので、光源装置４１から射出された光束を液晶パネル４５１に効果的に照射させることができる。
また、従来のようにランプユニット全体を回動させる構造と比較して、本実施形態は、光源ランプ４１１を移動させる構成であるので、プロジェクタ１を大型化させることなく簡素な構造で、液晶パネル４５１の光の利用効率を維持することができる。
【００５８】
ここで、アークＣ，Ｃ´は、発光管４１１１内の熱対流により常に鉛直方向上側に湾曲するため、プロジェクタ１の姿勢を天吊り姿勢から正置き姿勢に変更した際に、アークＣ´の中心位置Ｏ´とリフレクタ４１２の第１焦点位置Ｆ１の間に生じるずれは、常に鉛直方向に形成されることとなる。
これに対し、本実施形態によれば、光源ランプ支持部５０は、光源ランプ４１１の位置を鉛直方向に変更可能であることから、このプロジェクタ１の姿勢変更によって生じるアークＣ´の中心位置Ｏ´とリフレクタ４１２の第１焦点位置Ｆ１間のずれを、十分に対応して補正することができる。さらに、光源ランプ支持部５０は、光源ランプ４１１の位置を鉛直方向にのみ移動可能な構成であればよいので、プロジェクタ１の大型化をさらに抑制し、また、より簡素な構造で、液晶パネル４５１の光の利用効率を維持することができる。
【００５９】
ここで、アークＣ，Ｃ´の湾曲形状は、プロジェクタ１の姿勢に関わらずほぼ同様であるため、一対の電極の各中心点を結ぶ線からアークＣ，Ｃ´の中心位置Ｏ，Ｏ´までの距離も、プロジェクタ１の姿勢に関わらずほぼ一定である。従って、プロジェクタ１の姿勢変更後のアークＣ´の中心位置Ｏ´を把握することができる。
これに対し、本実施形態では、プロジェクタ１の姿勢変更に応じた発光側支持部５による光源ランプ４１１の移動量ΔＤを予め設定しておくことで、プロジェクタ１の姿勢変更時に、アークＣ´の中心位置Ｏ´と第１焦点位置Ｆ１のずれを速やかに解消することができる。
このため、プロジェクタ１の姿勢変更時に、プロジェクタ１の使用者が、アークＣ´の中心位置Ｏ´と第１焦点位置Ｆ１の位置関係を監視しながら、光源ランプ４１１支持部に光源ランプ４１１の位置を調整させる必要はない。従って、使用者の手間を要することなく、液晶パネル４５１の光の利用効率を維持することができる。
【００６０】
本実施形態では、リフレクタ４１２の−Ｚ軸方向側（光束射出側とは反対側）において、発光側支持部５に光源ランプ４１１を支持させたため、リフレクタ４１２から射出される光束が遮光されない。従って、発光側支持部５は、液晶パネル４５１での光の利用効率を低下させることなく光源ランプ４１１を支持することができる
【００６１】
＜第２実施形態＞  
図７を用いて、本発明の第２実施形態を説明する。
前述した第１実施形態のプロジェクタ１では、光源ランプ支持部５０（図２）が、リフレクタ４１２の光束射出側とは反対側のみにおいて光源ランプ４１１を支持したのに対し、本実施形態のプロジェクタ１は、光源ランプ支持部５０Ａが、リフレクタ４１２の光束射出側においても光源ランプ４１１を支持する点が異なる。なお、以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
【００６２】
図７は、本実施形態の正置き姿勢時のプロジェクタ１における光源装置本体４１Ａおよび光源ランプ支持部５０Ａの概略構成を示すＹ−Ｚ断面図である。なお、図７では、図２〜図６と同様に、光源装置４１から射出される光束の光軸をＺ軸、このＺ軸に直交する２軸をそれぞれＸ軸（水平軸）、Ｙ軸（垂直軸）とする。また、光源装置４１からの光束の射出方向を＋Ｚ軸方向とする。さらに、プロジェクタ１の正置き姿勢時での鉛直方向上側を＋Ｙ軸方向とし、鉛直方向下側を−Ｙ軸方向とする。すなわち、プロジェクタ１の天吊り姿勢時における鉛直方向上側を−Ｙ軸方向とし、鉛直方向下側を＋Ｙ軸方向とする。
【００６３】
本実施形態のプロジェクタ１は、第１実施形態のプロジェクタ１と比較して、発光管４１１１の封止部４１１１Ｃの構成と、光源ランプ支持部５０Ａの構成とが異なる。具体的に、発光管４１１１の封止部４１１１Ｃは、第１実施形態と比べて、＋Ｚ軸方向寸法が長く、＋Ｚ軸方向端部は、リフレクタ４１２の開口４１２３から＋Ｚ軸方向側へ突出している。
【００６４】
また、本実施形態の光源ランプ支持部５０Ａは、図７に示すように、発光側支持部５と、射出側透光性支持部６とを備えている。
射出側透光性支持部６は、開口４１２３から露出した封止部４１１１Ｃ端部を支持し、プロジェクタ１の姿勢に応じて、発光側支持部５と連動して光源ランプ４１１のＹ軸方向位置を移動させるものである。
射出側透光性支持部６は、透光性のガラス材から平板状に形成されている。射出側透光性支持部６は、リフレクタ４１２の＋Ｚ軸方向側において、リフレクタ４１２から射出される光束のうち第１レンズアレイ４２１に到達する光の有効光路径を完全に含み、かつ、Ｘ−Ｙ平面と略平行に配置されている。
【００６５】
射出側透光性支持部６の略中央には支持孔６１が形成されている。この支持孔６１に、封止部４１１１Ｃの＋Ｚ軸方向側端部を挿通させて嵌合させることで、射出側透光性支持部６は、発光側支持部５とともに光源ランプ４１１を支持している。
射出側透光性支持部６は、発光側支持部５の構成と同様に、自重によりＹ軸方向に沿って距離ΔＤ移動可能に構成されている。さらに、射出側透光性支持部６の移動可能範囲の両終端は、発光側支持部５の移動可能範囲の両終端とＹ軸方向位置が一致している。
【００６６】
このような構成により、プロジェクタ１を天吊り姿勢で設置すると、発光側支持部５および射出側透光性支持部６は、ともに鉛直方向下側（＋Ｙ軸方向側）に距離ΔＤ移動し、移動可能範囲の＋Ｙ軸方向側終端で停止する。従って、発光側支持部５および射出側透光性支持部６に支持された光源ランプ４１１も、＋Ｙ軸方向側に距離ΔＤ移動する。
【００６７】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
具体的には、プロジェクタ１が天吊り姿勢で設置された際に、発光側支持部５および射出側透光性支持部６の移動に伴って、光源ランプ４１１のＹ軸方向位置が＋Ｙ軸方向側へ２ΔＬ（図３，図６）移動する。これにより、アークの中心位置を第１焦点位置Ｆ１近傍に配置される。従って、プロジェクタ１の天吊り姿勢時おいても、光源装置４１から射出された光束の照明光軸Ａが、均一照明光学装置４２における設計上の光軸と一致するので、光源装置４１から射出された光束を液晶パネル４５１に効果的に照射させることができる。
【００６８】
そして、本実施形態では、発光側支持部５が発光管４１１１の封止部４１１１Ｂを支持し、射出側透光性支持部６が封止部４１１１Ｃを支持していることから、発光管４１１１を安定的に支持することができる。さらに、光源ランプ４１１を安定的に移動させることができるので、光源ランプ４１１の移動距離の誤差を抑制することができる。
また、射出側透光性支持部６は、透光性を有し、さらに、リフレクタ４１２から射出される光束のうち第１レンズアレイ４２１に到達する光の有効光路径を完全に含んで設けられていることから、リフレクタ４１２から射出される光束を遮光することがない。従って、光源ランプ支持部５０Ａは、光源装置４１から射出される光束の光利用効率を低下させることなく、光源ランプ４１１を安定的に支持することができる。
【００６９】
＜第３実施形態＞
図８を用いて、本発明の第３実施形態を説明する。
本実施形態のプロジェクタ１は、前述した第２実施形態と比較して、光源ランプ支持部５０Ａ（図７）に代えて光源ランプ支持部５０Ｂを備えている点が異なる。
以下の説明では、前記第１、第２実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
【００７０】
図８は、本実施形態の正置き姿勢時のプロジェクタ１における光源装置本体４１Ａおよび光源ランプ支持部５０Ｂの概略構成を示すＹ−Ｚ断面図である。なお、図８では、図２〜図７と同様に、光源装置４１から射出される光束の光軸をＺ軸、このＺ軸に直交する２軸をそれぞれＸ軸（水平軸）、Ｙ軸（垂直軸）とする。また、光源装置４１からの光束の射出方向を＋Ｚ軸方向とする。さらに、プロジェクタ１の正置き姿勢時での鉛直方向上側を＋Ｙ軸方向とし、鉛直方向下側を−Ｙ軸方向とする。すなわち、プロジェクタ１の天吊り姿勢時における鉛直方向上側を−Ｙ軸方向とし、鉛直方向下側を＋Ｙ軸方向とする。
本実施形態のプロジェクタ１は、第２実施形態と比較して、光源ランプ支持部５０Ｂの構成が異なる。本実施形態のプロジェクタ１は、図８に示すように、光源ランプ４１１を支持し、光源ランプ４１１のＹ軸方向位置を変更可能する光源ランプ支持部５０Ｂを備えている。光源ランプ支持部５０Ｂは、発光側支持部５と、射出側支持部７とを備えている。
【００７１】
射出側支持部７は、図８に示すように、リフレクタ４１２の開口４１２３から露出した封止部４１１１Ｃ端部を支持しており、プロジェクタ１の姿勢に応じて、発光側支持部５とともに光源ランプ４１１のＹ軸方向位置を移動させる。
射出側支持部７は、封止部４１１１Ｃ端部を支持する支持腕部７１を備えている。支持腕部７１は、耐熱性材料で形成されており、封止部４１１１Ｃ端部を挿通させた状態で嵌合する円筒形状の円管部７１１と、円管部７１１から＋Ｙ軸方向に延設されたワイヤー部７１２と、円管部７１１から−Ｙ軸方向に延設されたワイヤー部７１３とを備えている。この円管部７１１およびワイヤー部７１２，７１３の光源装置本体４１Ａに対する配置位置については後述する。
【００７２】
射出側支持部７は、発光側支持部５と同様に、自重によりＹ軸方向に沿って距離ΔＤ移動可能に構成されている。さらに、射出側支持部７の移動可能範囲の両終端は、発光側支持部５の移動可能範囲の両終端とＹ軸方向位置が一致している。
このような構成により、プロジェクタ１を天吊り姿勢で設置すると、発光側支持部５および射出側支持部７は、ともに鉛直方向下側（＋Ｙ軸方向側）に距離ΔＤ移動し、移動可能範囲の＋Ｙ軸方向側終端で停止する。従って、発光側支持部５および射出側支持部７に支持された光源ランプ４１１も、＋Ｙ軸方向側に距離ΔＤ移動する。
【００７３】
図９は、リフレクタ４１２および第１レンズアレイ４２１間に照明光軸Ａと直交して設定された透過面Ｇを透過する光束のうち、液晶パネル４５１（図１）の画像形成領域に到達する光の光量分布を示している。
なお、図９においても、図８と同様に、光源装置４１から射出された光束の光軸をＺ軸、このＺ軸に直交する２軸をそれぞれＸ軸（水平軸）、Ｙ軸（垂直軸）とする。また、第１レンズアレイ４２１への光束の入射方向を＋Ｚ軸方向とする。さらに、プロジェクタ１の正置き姿勢時での鉛直方向上側を＋Ｙ軸方向とし、鉛直方向下側を−Ｙ軸方向とする。すなわち、プロジェクタ１の天吊り姿勢時における鉛直方向上側を−Ｙ軸方向とし、鉛直方向下側を＋Ｙ軸方向とする。
また、図９では、透過面Ｇ内において、光量が最も少ない領域を白抜きで表し、領域内の光量が増加するにつれて、当該領域にかかるハッチ（斜線）をより細かく表している。
【００７４】
図９に示すように、リフレクタ４１２から射出された光束のうち、透過面Ｇにおいて照明光軸Ａ付近の領域Ｈを透過した光と、透過面Ｇにおいて格子状に形成された領域Ｉを透過した光とは、液晶パネル４５１の画像形成領域であまり利用されない。
これは、発光管４１１１の影が現れるために、リフレクタ４１２から射出される光束の照明光軸Ａ付近の光量が少なくなっていることから、領域Ｈを透過する光量も少なくなるためである。
また、領域Ｉを透過した光は、第1レンズアレイ４２１の面内においてマトリクス状に配置された各第１小レンズ４２１１の境界部分に入射する。しかしながら、この各第１小レンズ４２１１の境界部分に入射した光は、各第１小レンズ４２１１で適切に屈折されず、液晶パネル４５１に到達しにくいため、当該境界部分に入射した光のほとんどは、画像形成領域での画像形成に利用されない。
【００７５】
円管部７１１および２本のワイヤー部７１２，７１３（図８）は、プロジェクタ１の正置き姿勢時において、リフレクタ４１２から射出し、透過面Ｇの領域Ｈ，Ｉ（図９）に入射する光の光路内に含まれるように配置されている。
具体的には、円管部７１１は、封止部４１１１Ｃの外側面に沿って設けられていることから、領域Ｈに入射する光の光路内に含まれていることになる。
さらに、ワイヤー部７１２は、領域Ｉのうち、領域Ｈから＋Ｙ軸方向に伸びる領域Ｉ１に入射する光の光路内に含まれて延設されている。また、ワイヤー部７１３は、領域Ｉのうち、領域Ｈから−Ｙ軸方向に伸びる領域Ｉ２に入射する光の光路内に含まれて延設されている。
【００７６】
本実施形態によれば、第１および第２実施形態のプロジェクタ１と同様の作用効果を奏することができる。
具体的には、プロジェクタ１が天吊り姿勢で設置された際に、発光側支持部５および射出側支持部７の自重による移動に伴って、光源ランプ４１１のＹ軸方向位置が＋Ｙ軸方向側へ２ΔＬ（図６）移動する。これにより、アークの中心位置が第１焦点位置Ｆ１近傍に配置される。従って、プロジェクタ１の天吊り姿勢時おいても、光源装置４１から射出された光束の照明光軸Ａが、均一照明光学装置４２における設計上の光軸と一致するので、光源装置４１から射出された光束を液晶パネル４５１に効果的に照射させることができる。
【００７７】
さらに、本実施形態では、発光側支持部５が発光管４１１１の封止部４１１１Ｂを支持し、射出側支持部７が封止部４１１１Ｃを支持していることから、発光管４１１１を安定的に支持することができる。さらに、光源ランプ４１１を安定的に移動させることができるので、光源ランプ４１１の移動距離の誤差を抑制することができる。
そして、本実施形態では、支持腕部７１のワイヤー部７１２，７１３は、リフレクタ４１２から射出された光束のうち、第１レンズアレイ４２１の各第１小レンズ４２１１の境界部に入射する光の光路内に含まれて設けられている。このため、支持腕部７１は、第１小レンズ４２１１の境界部に入射する光を遮光するが、この第１小レンズ４２１１の境界部に入射する光は、液晶パネル４５１の画像形成領域に到達しにくい光であるため、投射画像に及ぼす影響は極力小さい。従って、支持腕部７１は、液晶パネル４５１の画像形成領域に到達しやすい光を遮光することはなく設けられているため、液晶パネル４５１での利用効率を維持した状態で、光源ランプ４１１を支持することができる。
【００７８】
〔前記実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、前記各実施形態は、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００７９】
前記各実施形態では、光源ランプ支持部５０，５０Ａ，５０Ｂにより、光源ランプ４１１をリフレクタ４１２の−Ｙ軸方向側で支持した構成、リフレクタ４１２のＹ軸方向両側で支持した構成としたが、本発明では、光源ランプ支持部が、光源ランプ４１１をリフレクタ４１２の＋Ｙ軸方向側のみで支持する構成を採用してもよい。
前記第３実施形態では、ワイヤー部７１２，７１３は、透過面Ｇの領域Ｉ１，Ｉ２を透過する光束の光路内に含まれるように延設されるとしたが、本発明では、ワイヤー部７１２，７１３は、透過面Ｇの領域Ｉに含まれるように延設され、かつ、光源ランプ４１１を安定的に支持できればよく、例えば、ワイヤー部７１２のみで封止部４１１１Ｃを支持してもよい。さらに、例えば、ワイヤー部を、領域Ｉに沿った階段状に形成してもよい。
【００８０】
前記各実施形態では、光源装置本体４１Ａには、光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２を備えて構成されるとしたが、本発明はこれに限らず、光源装置本体４１Ａに、光源ランプ４１１の膨出部４１１１Ａの光束射出側の略半分を覆い、入射した光束をリフレクタ４１２に向かって反射する副反射鏡を設けてもよい。
前記第２実施形態では、射出側透光性支持部６として透光性のガラス材を利用した。しかしながら、本発明は、光源ランプ４１１が破裂した際に、光源ランプ４１１の破片を光源装置本体４１Ａから外部に飛散しないようにする防爆ガラスが光源装置本体４１Ａに設けられている場合には、当該防爆ガラスを光源ランプ支持部として利用することができる。この場合、新たに部品点数が増加することを防ぐことができる。
【００８１】
前記各実施形態では、光学ユニット４が平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４５１を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記各実施形態のプロジェクタ１では、３つの液晶パネル４５１Ｒ，４５１Ｇ，４５１Ｂを用いたが、本発明はこれに限らない。すなわち２つ、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも、本発明を適用可能である。
【００８２】
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネル４５１を備えたプロジェクタ１を例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置であれば、他の構成の光変調装置を採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶層以外の光変調装置を用いたプロジェクタにも、本発明を適用することも可能である。このような光変調装置を用いた場合、光束入射側および光束射出側の偏光板４５２，４５３は、省略することができる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行なうフロントタイプのプロジェクタ１のみを例示したが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明のプロジェクタは、光源装置が大型化することなく簡素な構造で、正置き姿勢および天吊り姿勢に対応させて光の利用効率を維持することができるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの構成を示す模式平面図。
【図２】前記実施形態に係る光源装置本体および光源ランプ支持部の概略構成を示す断面図。
【図３】前記実施形態に係る発光部内に形成されたアークを示す模式図。
【図４】前記実施形態に係るプロジェクタの正置き姿勢時の効果を説明するための図。
【図５】前記実施形態に係るプロジェクタの天吊り姿勢時の効果を説明するための図。
【図６】前記実施形態に係るプロジェクタの天吊り姿勢時の効果を説明するための図。
【図７】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの光源装置本体およびランプ支持部の概略構成を示す断面図。
【図８】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの光源装置本体およびランプ支持部の概略構成を示す断面図。
【図９】前記実施形態に係る光源装置から射出された光束における液晶パネルに到達する光の光量分布を示す図。
【符号の説明】
【００８５】
１…プロジェクタ、２…外装筺体、３…投射レンズ（投射光学装置）、４１…光源装置、４１１…光源ランプ、４１１１…発光管、４１１２…電極、４１２…リフレクタ、４１２３…開口、４１２４…挿通孔、４２…均一照明光学装置、４２１…第１レンズアレイ、４２１１…第１小レンズ、４２２…第２レンズアレイ、４２２１…第２小レンズ、４２４…重畳レンズ、４５１（４５１Ｒ，４５１Ｇ，４５１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、５…発光側支持部、５０，５０Ａ，５０B…光源ランプ支持部、６…射出側透光性支持部、７…射出側支持部、７１…支持腕部、Ａ…照明光軸、Ｃ，Ｃ´…アーク、Ｏ，Ｏ´…アークの中心位置。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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