(57)【要約】【課題】  発光管とリフレクタとを固着する接着剤の注入量が管理し易く、また接着剤の反射面へのはみ出しを防止する。【解決手段】  凹面状反射面２１が形成された反射基部２２及び反射基部２２の中心部において反射面２１と反対側に延設され内部に貫通孔２４が形成された発光管固定部２３を有するリフレクタ２０と、電極１２ａ，１２ｂが内蔵されたバルブ部１１及びバルブ部１１から連続して形成され電極１２ａ，１２ｂに導通する金属箔１４ａ，１４ｂが封止された一対の封止部１３ａ，１３ｂを有してなる発光管１０とを備え、貫通孔２４の隙間に注入される接着剤４０の注入範囲の一端を規定する形状を有した中空仕切部５１を、その中心軸を貫通孔２４に挿入される封止部１３ａの中心軸とほぼ同軸として該封止部１３ａに固着したランプ装置１。【選択図】  図１
2005266643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹面状反射面が形成された反射基部及び前記反射基部の中心部において前記反射面と反対側に延設され内部に貫通孔が形成された発光管固定部を有するリフレクタと、電極が内蔵されたバルブ部及び該バルブ部から連続して形成され前記電極に導通する導体が封止された一対の封止部を有してなる発光管とを備え、前記封止部の一方が前記発光管固定部の貫通孔に挿入されて該封止部が接着剤を介して前記発光管固定部に固定されるランプ装置であって、
前記貫通孔の隙間に注入される前記接着剤の注入範囲の一端を規定する形状を有した中空仕切部を、その中心軸を前記貫通孔に挿入される前記封止部の中心軸とほぼ同軸として該封止部に固着したことを特徴とするランプ装置。
【請求項２】
前記中空仕切部材はその一方の端部に前記貫通孔の内径とほぼ等しい外径の最大外径部を有し、前記最大外径部を前記貫通孔を形成している発光管固定部のエッジ又は内面に当接又は近接させたことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
【請求項３】
前記貫通孔の反射面側端部に前記最大外径部を位置させたことを特徴とする請求項２記載のランプ装置。
【請求項４】
前記中空仕切部材が前記貫通孔の内径より小さい外径の円筒部を備えてなり、前記円筒部が前記封止部の終端部まで延長されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のランプ装置。
【請求項５】
前記リフレクタの貫通孔は、前記反射面側の方がその反対側より広いテーパ状となっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のランプ装置。
【請求項６】
光源と、前記光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し画像を形成する光変調装置と、前記画像を投写する投写レンズとを備えたプロジェクタにおいて、前記光源として請求項１ないし５のいずれかに記載のランプ装置を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
凹面状反射面が形成された反射基部及び前記反射基部の中心部において前記反射面と反対側に延設され内部に貫通孔が形成された発光管固定部を有するリフレクタと、電極が内蔵されたバルブ部及び該バルブ部から連続して形成され前記電極に導通する導体が封止された一対の封止部を有してなる発光管とを組み付けるランプ装置の製造方法であって、  前記封止部の一方に、一端に前記貫通孔の内径とほぼ等しい最大外径を有した拡径部を備えた中空仕切部材をその中空部を利用して挿入し固着する工程と、
前記中空仕切部材が固着された前記封止部を、前記リフレクタの前記貫通孔に前記反射面側から挿入して前記最大外径部を前記貫通孔を形成している前記発光管固定部のエッジ又は内面に当接又は近接させる工程と、
前記リフレクタと前記発光管との位置調整を行う工程と、
前記中空仕切部材付きの前記封止部が挿入された前記貫通孔の隙間に、前記反射面と反対方向から前記中空仕切部材の前記拡径部方向に向けて接着剤を注入する工程と、
注入された前記接着剤を乾燥させる工程と、
を備えたことを特徴とするランプ装置の製造方法。
【請求項８】
凹面状反射面が形成された反射基部及び前記反射基部の中心部において前記反射面と反対側に延設され内部に貫通孔が形成された発光管固定部を有するリフレクタと、電極が内蔵されたバルブ部及び該バルブ部から連続して形成され前記電極に導通する導体が封止された一対の封止部を有してなる発光管とを組み付けるランプ装置の製造方法であって、  前記封止部の一方に、一端に前記貫通孔の内径とほぼ等しい最大外径を有した拡径部を備えた中空仕切部材をその中空部を利用して挿入し固着する工程と、
前記中空仕切部材が固着された前記封止部を、前記リフレクタの前記貫通孔に前記反射面側から挿入して前記最大外径部を前記貫通孔を形成している前記発光管固定部のエッジ又は内面に当接又は近接させる工程と、
前記リフレクタと前記発光管との位置調整を行う工程と、
前記中空仕切部材付きの前記封止部が挿入された前記貫通孔の隙間に、前記反射面方向から前記中空仕切部材の前記拡径部方向に向けて接着剤を注入する工程と、
注入された前記接着剤を乾燥させる工程と、
を備えたことを特徴とするランプ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光管とリフレクタを備えたランプ装置、その製造方法、並びにそのランプ装置を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、封止部を有した発光管と発光管から発した光を所定の方向に向けるリフレクタとを一体にしたランプ装置が知られている。リフレクタは回転放物面ないし回転楕円面状の凹面からなる反射面と、反射面の中心部において反射面と反対方向に延び内部に貫通孔が形成された発光管固定部とを有している。発光管とリフレクタの組み付けは、発光管の封止部をその貫通孔に挿入し、そこで封止部とリフレクタとを接着剤で固着することにより行われている（例えば、特許文献１及び２参照。）
【特許文献１】特開平８−３１３８２号公報
【特許文献２】特開平８−３６９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のようなランプ装置においては、発光管とリフレクタとを接着剤で固着する際、接着剤が貫通孔から流れ出すことがあり、接着剤の注入量が管理しにくいという問題があった。特に、リフレクタの貫通孔が反射面側に拡径するテーパ形状となっている場合には、その接着剤がリフレクタの反射面にまではみ出す恐れもあった。
本発明は上記課題に対処するためになされたもので、発光管とリフレクタとを固着する接着剤の注入量が管理し易く、また接着剤のリフレクタ反射面へのはみ出し又は流れだしを防止して、それに起因する照明光量の損出を回避したランプ装置を提案することを目的とする。また、そのランプ装置の製造方法並びにそのランプ装置を備えたプロジェクタを提案することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のランプ装置は、凹面状反射面が形成された反射基部及び前記反射基部の中心部において前記反射面と反対側に延設され内部に貫通孔が形成された発光管固定部を有するリフレクタと、電極が内蔵されたバルブ部及び該バルブ部から連続して形成され前記電極に導通する導体が封止された一対の封止部を有してなる発光管とを備え、前記封止部の一方が前記発光管固定部の貫通孔に挿入されて該封止部が接着剤を介して前記発光管固定部に固定されるランプ装置であって、前記貫通孔の隙間に注入される前記接着剤の注入範囲の一端を規定する形状を有した中空仕切部を、その中心軸を前記貫通孔に挿入される前記封止部の中心軸とほぼ同軸として該封止部に固着したことを特徴とする。
このランプ装置の場合、中空仕切部材により貫通孔の隙間に注入される接着剤の溜まり端部が定まるため、その接着剤の注入量が管理し易くなり、また接着剤の反射面へのはみ出しもなくなり、接着剤に起因する照明光量の損出を防止できる。
【０００５】
なお、前記中空仕切部材はその一方の端部に前記貫通孔の内径とほぼ等しい外径の最大外径部を有し、前記最大外径部を前記貫通孔を形成している前記発光管固定部のエッジ又は内面に当接又は近接させるのが好ましい。こうすることで、中空仕切部材が反射面に重なるのを回避できるため、リフレクタの貫通孔周辺での照明光量の損出を確実に防止できる。また、そのためには、前記貫通孔の反射面側端部に前記最大外径部を位置させるのが特に好ましい。
【０００６】
また、前記中空仕切部材が前記貫通孔の内径より小さい外径の円筒部を備えてなり、前記円筒部が前記封止部の終端部まで延長されていることを特徴とする。これによれば、その中空仕切部材を発光管のチャック部として利用でき、従来封止部端部に設けていた口金をなくすることができる。
【０００７】
前記リフレクタの貫通孔が、前記反射面側の方がその反対側より広いテーパ状となっているような場合には、接着剤が反射面又はバルブ部側に流れ易くなるため、上記の構成は特に有効に作用する。
【０００８】
本発明のプロジェクタは、光源と、前記光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し画像を形成する光変調装置と、前記画像を投写する投写レンズとを備えたプロジェクタにおいて、前記光源として上記いずれかのランプ装置を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のランプ装置の製造方法は、凹面状反射面が形成された反射基部及び前記反射基部の中心部において前記反射面と反対側に延設され内部に貫通孔が形成された発光管固定部を有するリフレクタと、電極が内蔵されたバルブ部及び該バルブ部から連続して形成され前記電極に導通する導体が封止された一対の封止部を有してなる発光管とを組み付けるランプ装置の製造方法であって、前記封止部の一方に、一端に前記貫通孔の内径とほぼ等しい最大外径を有した拡径部を備えた中空仕切部材をその中空部を利用して挿入し固着する工程と、前記中空仕切部材が固着された前記封止部を、前記リフレクタの前記貫通孔に前記反射面側から挿入して前記最大外径部を前記貫通孔を形成している前記発光管固定部のエッジ又は内面に当接又は近接させる工程と、前記リフレクタと前記発光管との位置調整を行う工程と、前記中空仕切部材付きの前記封止部が挿入された前記貫通孔の隙間に、前記反射面と反対方向から又は前記反射面の方向から前記中空仕切部材の前記拡径部方向に向けて接着剤を注入する工程と、注入された前記接着剤を乾燥させる工程と、を備えたことを特徴とする。
この製造方法によれば、貫通孔の隙間に注入される接着剤の溜まり端部が中空仕切部材により定まるため、その接着剤の注入量が管理し易くなり、また接着剤の反射面へのはみ出しがなくなって、発光管とリフレクタの固定に起因する照明光量の損出が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るランプ装置及びその製造方法並びにそのランプ装置を備えたプロジェクタを、それぞれ図を参照しながら説明する。なお、各図において同じ部分にはそれぞれ同じ符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
〔ランプ装置〕
実施形態１
図１は本発明の実施形態１に係るランプ装置の構成を示す断面図である。このランプ装置１は、発光管１０、リフレクタ２０、及び中空仕切部材５１を備えている。
発光管１０は例えば高圧水銀ランプであり、石英ガラス等によって形成され、中央のバルブ部１１と、バルブ部１１の両側にバルブ部１１から連続して形成された一対の封止部１３ａ、１３ｂとを有する。バルブ部１１の内部には、水銀、希ガス及び少量のハロゲン等が封入され、タングステン等によって形成された電極１２ａ、１２ｂが配置されている。封止部１３ａ、１３ｂには電極１２ａ、１２ｂに導通するモリブデン等によって形成された金属箔１４ａ、１４ｂが密封され、金属箔１４ａ、１４ｂからは電極１２ａ，１２ｂへの電力供給用リード１５ａ、１５ｂが封止部１３ａ、１３ｂの終端面から引き出されている。なお、発光管１０は高圧水銀ランプに限られるものではなく、メタルハライドランプやキセノンランプ等でもよい。
【００１２】
リフレクタ２０は、回転放物面状や回転楕円面状に形成された凹面状反射面２１を有した反射基部２２と、発光管１０の一方の封止部１３ａを挿入して固定するための貫通孔２４を内側に形成してなる発光管固定部２３を備える。発光管固定部２３はバルブ部１１からの射出光が来ない反射基部２２の中心部において反射面２１の反対側に延設された筒状体である。なお、貫通孔２４の形状は、ここでは反射面２１側の方がその反対側より広いテーパ状となっているが、その他、これとは逆のテーパ形状あるいは全体に同径の円筒形状としてもよい。反射基部２２と発光管固定部２３は、通常、耐熱ガラスによって一体的に漏斗状に形成されている。
【００１３】
中空仕切部材５１は、封止部１３ａが挿入された貫通孔２４の隙間に注入される接着剤４０の注入範囲の一端を規定する作用を果たすもので、その中心軸を貫通孔２４に挿入される封止部１３ａの中心軸とほぼ同軸として、その封止部１３ａに接着剤５０により固着したものである。中空仕切部材５１は、一方の端部がその終端に向かって広がりその終端部を貫通孔２４の内径（ここでは貫通孔２４の反射面２１側端部内径）とほぼ等しい外径の最大外径部としたカップ状の拡径部５１ａとなっており、また、拡径部５１ａから連続する貫通孔２４の内径より小さな一定外径の円筒部５１ｂを有している。円筒部５１ｂの内面は封止部１３ａとの固着に供される。中空仕切部材５１は石英ガラス又はアルミナ製のガラス等を利用して製作されるのが好ましい。なお、中空仕切部材５１に円筒部５１ｂを設けないで、拡径部５１ａの内面又は端面を封止部１３ａとの固着に供するようにしてもよい。
このような中空仕切部材５１付き封止部１３ａが、中空仕切部材５１の最大外径部を貫通孔２４が形成された発光管固定部２３の反射面２１側エッジ又は反射面２１側端部内面に当接又は近接する状態となるまで貫通光２４に挿入される。そして、その状態で、中空仕切部材５１付き封止部１３ａと発光管固定部２３とが接着剤４０を介して固着されて、ランプ装置１を形成している。
【００１４】
ところで、発光管１０をリフレクタ２０に固着するための接着剤４０や中空仕切部材５１を発光管１０に固着するための接着剤５０としては、シリカ系やアルミナ系の無機接着剤を用いることができる。このような接着剤の具体的な商品として、例えばスミセラムが挙げられる（スミセラム：住友化学工業（株）の登録商標）。
また、発光管１０は、バルブ部１１を挟んでリフレクタ２０と対向配置された副鏡を備えてもよく、その副鏡もこの接着剤を利用して封止部１３ｂに固着できる。
【００１５】
図１のランプ装置１は、バルブ部１１からの射出光をリフレクタ２０の反射面２１で反射してそれを反射面２１の形状に対応した方向に向けて照射する。そして、このランプ装置１は中空仕切部材５１により接着剤４０の注入範囲の反射面２１側端部が規定されて、発光管固定部２３の内面と中空仕切部材５１の外面と封止部１３ａ等に囲まれた部分に接着剤４０が溜められるため、接着剤４０の注入量が管理し易くなる。また、中空仕切部材５１により接着剤４０が貫通孔２４の反射面２１側の隙間からはみ出すのが防止されるため、接着剤４０が反射面２１にかかることがなくなる。さらに、中空仕切部材５１の最大外径部を貫通孔２４の内径とほぼ等しくしているので、中空仕切部材５１が反射面２１に重なることもない。従って、発光管１０のリフレクタ２０への固定に起因する照射光量の損出が防止できる。
【００１６】
図２は実施形態１に係るランプ装置の別の例（その１）を示す断面図である。なお、この図２から図６において示される発光管１０とリフレクタ２０は図１のそれらと同じものであるため、発光管１０の内部構成は図示を省略している。
図２のランプ装置１Ａと図１のランプ装置１との相違は中空仕切部材の形状及びそれに伴う接着剤４０，５０の注入範囲だけであり、その他の構成は同じである。すなわち、この中空仕切部材５２は、一方の端部がその終端に向かって広がりその終端部を貫通孔２４の内径（ここでは貫通孔２４の反射面２１側端部内径）とほぼ等しい外径の最大外径部としたカップ状の拡径部５２ａとなっており、また、拡径部５２ａから連続するテーパ形状のテーパ部５２ｂとを有している。そして、テーパ部５２ｂの内面が封止部１３ａとの固着に供されている。このランプ装置１Ａでは、中空仕切部材５２により接着剤４０の注入範囲の反射面２１側端部が規定されて、発光管固定部２３の内面と中空仕切部材５２の外面と封止部１３ａ等に囲まれた部分に接着剤４０が溜められる。これにより、ランプ装置１Ａはランプ装置１とほぼ同様の効果を奏する。
【００１７】
図３は実施形態１に係るランプ装置の別の例（その２）を示す断面図である。図３のランプ装置１Ｂと図１のランプ装置１との相違は中空仕切部材の形状及びそれに伴う接着剤４０，５０の注入範囲だけであり、その他の構成は同じである。すなわち、この中空仕切部材５３は、一方の端部がその終端に向かって広がりその終端部を貫通孔２４の内径（ここでは貫通孔２４の反射面２１側端部内径）とほぼ等しい外径の最大外径部としたテーパ状の拡径部５３ａとなっており、また、拡径部５３ａから連続した貫通孔２４の内径より小さな一定外径の円筒部５３ｂとを有している。そして、円筒部５３ｂの内面が封止部１３ａとの固着に供されている。このランプ装置１Ｂでは、中空仕切部材５３により接着剤４０の注入範囲の反射面２１側端部が規定されて、発光管固定部２３の内面と中空仕切部材５３の外面と封止部１３ａ等に囲まれた部分に接着剤４０が溜められる。これにより、ランプ装置１Ｂはランプ装置１とほぼ同様の効果を奏する。
【００１８】
図４は実施形態１に係るランプ装置の別の例（その３）を示す断面図である。図４のランプ装置１Ｃと図１のランプ装置１との相違は中空仕切部材の形状及びそれに伴う接着剤４０，５０の注入範囲だけであり、その他の構成は同じである。すなわち、この中空仕切部材５４は全体として１つのテーパ形状をなしており、一方の端部は、その終端に向かって広がりその終端部を貫通孔２４の内径（ここでは貫通孔２４の反射面２１側端部内径）とほぼ等しい外径の最大外径部となっている。そして、中空仕切部材５４の内面が封止部１３ａとの固着に供されている。このランプ装置１Ｃでは、中空仕切部材５４により接着剤４０の注入範囲の反射面２１側端部が規定されて、発光管固定部２３の内面と中空仕切部材５４の外面と封止部１３ａ等に囲まれた部分に接着剤４０が溜められる。これにより、ランプ装置１Ｃはランプ装置１とほぼ同様の効果を奏する。
【００１９】
図５は実施形態１に係るランプ装置の別の例（その４）を示す断面図である。図５のランプ装置１Ｄと図１のランプ装置１との相違は中空仕切部材の形状及びそれに伴う接着剤４０，５０の注入範囲だけであり、その他の構成は同じである。すなわち、この中空仕切部材５５は、一方の端部がその終端に向かって広がりその終端部を貫通孔２４の内径（ここでは貫通孔２４の反射面２１と反対側の端部内径）とほぼ等しい外径の最大外径部としたテーパ状の拡径部５５ａとなっており、拡径部５５ａから連続した貫通孔２４の内径より小さな一定外径の円筒部５５ｂとを有している。そして、円筒部５５ｂの内面が封止部１３ａとの固着に供されている。このランプ装置１Ｄは、中空仕切部材５５がリフレクタ２０の反射面２１と反対側端部で接着剤４０の注入範囲を規定しており、発光管固定部２３の内面と中空仕切部材５４の外面とに囲まれた部分に接着剤４０が溜められるので、その注入量が管理し易くなる。従って、リフレクタ２０の反射面２１側においては、接着剤４０が反射面２１へ流れ出ないようにその注入量を適切に調整でき、この装置１Ｄにおいても、接着剤４０に起因する照明光量の損出を防止することができる。
【００２０】
実施形態２
図６は本発明の実施形態２に係るランプ装置を示す断面図である。図６のランプ装置１Ｅと図１のランプ装置１との相違は中空仕切部材の形状及びそれに伴う接着剤４０，５０の注入範囲だけであり、その他の構成は同じである。すなわち、この中空仕切部材５３は、一方の端部がその終端に向かって広がりその終端部を貫通孔２４の内径（ここでは貫通孔２４の反射面２１側端部内径）とほぼ等しい外径の最大外径部としたカップ状又はテーパ状の拡径部５６ａを有している。また、拡径部５６ａから連続して封止部１３ａの終端部を超える位置まで延長された、貫通孔２４の内径より小さな一定外径の円筒部５６ｂを有している。そして、円筒部５６ｂの内面が接着剤５０を介して封止部１３ａとの固着に供されている。なお、封止部１３ａの貫通孔２４から突出する長さが長くなる場合には、円筒部５６ｂは封止部１３ａの終端まで延長されていればよく、終端部を超えて延長させる必要はない。
このランプ装置１Ｅはランプ装置１と同様の効果を奏する。加えて、封止部１３ａ終端部の円筒部５６ｂを、発光管１０を位置決め等する際のチャック部として利用できる。円筒部５６ｂを発光管１０のチャック部として利用する利点としては、封止部１３ａよりは外形が均一でチャックし易いこと、また、従来この部分に設けられていた口金等と違って、中空仕切部材５６が石英ガラス等で製作されるため熱膨張が封止部１３ａとほぼ同じになること等が挙げられる。
【００２１】
〔ランプ装置の製造方法〕
図７は本発明の実施形態に係るランプ装置の製造方法を示すフローチャートである。次に、図７に従って、図１に示したランプ装置１の製造方法の一例を説明する。
まず、発光管１０、リフレクタ２０及び中空仕切部材５１を用意する。そして最初に、中空仕切部材５１を、その中空部を利用して発光管１０の封止部１３ａの中央部付近まで挿入し、中空仕切部材５１と封止部１３ａとをほぼ同軸に配置した後、円筒部５１ｂ内面と封止部１３ａとの間に接着剤５０を注入して、中空仕切部材５１を封止部１３ａに固着する（Ｓ１）。
続いて、中空仕切部材５１が固着された封止部１３ａを、リフレクタ２０の貫通孔２４に反射面２１側から挿入して中空仕切部材５１の最大外径部を貫通孔２４を形成している発光管固定部２３のエッジ又は内面に当接又は近接させる（Ｓ２）。
次に、光利用状態が最良となるようにリフレクタ２０と発光管１０との位置調整を行う（Ｓ３）。
そして、発光管固定部２３の内面と中空仕切部材５１の外面と封止部１３ａとにより囲まれた貫通孔２４の隙間に、反射面２１と反対方向から仕切部材５１の拡径部５１ａ方向へ向けて接着剤４０を注入して、その隙間を接着剤で満たす（Ｓ４）。
最後に、注入された接着剤４０を乾燥させれば、リフレクタ２０に発光管１０が固定されたランプ装置１が完成する（Ｓ５）。
【００２２】
以上の方法では、貫通孔２４の隙間に注入される接着剤４０の溜まり端部が中空仕切部材５１により定まるため、その接着剤の注入量が管理し易くなり、また接着剤４０の反射面２１へのはみ出しがなくなって、接着剤４０に起因する照明光量の損出が防止される。以上の方法と効果は、図１〜図４及び図６に示すランプ装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｅに共通するものである。ただし、図６に示したランプ装置１Ｅでは、発光管固定部２３の内面と中空仕切部材５６の外面との隙間に接着剤５０が注入される。
【００２３】
また、図５に示すランプ装置１Ｄの組み立てにおいて、上記Ｓ４の接着剤４０注入は、発光管固定部２３の内面と中空仕切部材５５の外面とにより囲まれた貫通孔２４の隙間に、反射面２１方向から拡径部５５ａの方向に行うことになるが、この場合でも、接着剤４０の注入量が容易に把握できるため、接着剤４０が反射面２１に流れないようにすることは容易に可能である。
なお、上記Ｓ１における、中空仕切部材５１を封止部１３ａに固定するためにそれらの隙間へ接着剤５０を注入する作業は、中空仕切部材５１の拡径部５１ａ側から行うと注入が比較的容易で接着剤５０の漏れも防止できる。これは、他の中空仕切部材を用いた場合も同様である。
【００２４】
〔プロジェクタ〕
図８は本発明の実施形態に係るプロジェクタ１００の構成図である。このプロジェクタ１００は、照明光学系３００と、色光分離光学系３８０と、リレー光学系３９０と、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム４２０と、投写レンズ６００等を備えている。
【００２５】
次に、上記プロジェクタ１００の作用を説明する。
照明光学系３００は、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの画像形成領域をほぼ均一に照明するためのインテグレータ照明光学系であり、上述したランプ装置１〜１Ｅのいずれか、ここではランプ装置１と、第１レンズアレイ３２０と、第２レンズアレイ３４０と、偏光変換素子アレイ３６０と、重畳レンズ３７０とを備える。
まず、発光管１０からの出射光は直接又は反射鏡２０によって反射されて、凹レンズ２００に入り光の進行方向が照明光学系３００の光軸とほぼ平行に調整される。
【００２６】
平行化された光は、第１レンズアレイ３２０の各小レンズ３２１に入射し、小レンズ３２１の数に応じた複数の部分光束に分割される。さらに、第１レンズアレイ３２０を出た各部分光束は、その各小レンズ３２１にそれぞれ対応した小レンズ３４１を有してなる第２レンズアレイ３４０に入射する。
【００２７】
そして、第２レンズアレイ３４０からの出射光は、光の偏向方向を同じ種類の直線偏光光にそろえる偏光変換素子アレイ３６０に入射する。そして、偏光変換素子アレイ３６０で偏光方向が揃えられた複数の部分光束は重畳レンズ３７０に入り、そこで液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂに入射する各部分光束が、対応するパネル面上で重さなり合うように調整される。
【００２８】
重畳レンズ３７０を出た光は、反射ミラー３７２で反射された後、色光分離光学系３８０に入射する。色光分離光学系３８０は、照明光学系３００から射出された光を、赤、緑、青の３色の色光（色光成分）に分離する光学系であり、ダイクロイックミラー３８２，３８６と、反射ミラー３８４とを備える。
第１ダイクロイックミラー３８２は、重畳レンズ３７０から射出される光のうち赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。そして、赤色光は第１ダイクロイックミラー３８２を透過して反射ミラー３８４で反射され、フィールドレンズ４００Ｒを通って赤色光用の液晶パネル４１０Ｒに達する。また、第１ダイクロイックミラー３８２で反射された青色光及び緑色光のうち緑色光は第２ダイクロイックミラー３８６で反射され、フィールドレンズ４００Ｇを通って緑色光用の液晶パネル４１０Ｇに達する。
【００２９】
一方、青色光は、第２ダイクロイックミラー３８６を透過し、リレー光学系３９０に入射する。リレー光学系３９０は、色光分離光学系３８０のダイクロイックミラー３８６を透過した青色光を液晶パネル４００Ｂまで導く機能を有する光学系であり、入射側レンズ３９２と、リレーレンズ３９６と、反射ミラー３９４，３９８とを備える。
すなわち、青色光は、入射側レンズ３９２、反射ミラー３９４、リレーレンズ３９６、及び反射ミラー３９８を通り、さらにフィールドレンズ４００Ｂを通って青色光用の液晶パネル４１０Ｂに達する。なお、青色光用にリレー光学系３９０が用いられているのは、青色光の光路長が他の色光の光路長よりも長いため、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３９２に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４００Ｂに伝えるためである。また、リレー光学系３９０は、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、赤色光等の他の色光を通す構成としてもよい。
【００３０】
続いて、３つの液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂが、そこに入射した各色光を与えられた画像情報に従って変調し、各色光の画像を形成する。なお、各液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂの光入射面側、光出射面側には、通常、偏光板が設けられている。
【００３１】
続いて、各液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂから射出された各色光の変調光は、これらの変調光を合成してカラー画像を形成する色光合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４２０に入射する。クロスダイクロイックプリズム４２０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。
そして、クロスダイクロイックプリズム４２０から射出されたカラー画像が、投写レンズ６００によってスクリーン上に拡大投写される。
【００３２】
上記プロジェクタ１００は、本発明に係るランプ装置１〜１Ｅのいずれかを備えているので、ランプ装置自身による照明光量の損出が抑制されて、光利用効率の高いプロジェクタとなっている。
なお、本発明のプロジェクタ１００は、上記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で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。
【００３３】
上記実施形態では、ランプ装置１からの射出光を複数の部分光束に分割する２つのレンズアレイ１２０，１３０を用いていたが、この発明は、このような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。
上記実施形態では、透過型の液晶パネルを用いたプロジェクタを例に説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、反射型の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用することが可能である。反射型の液晶パネルを用いたプロジェクタの場合、液晶パネルのみによって構成することが可能であり、一対の偏光板は不要である。また、反射型の液晶パネルを用いたプロジェクタでは、クロスダイクロイックプリズムは、照明光を赤、緑、青の３色の光に分離する色光分離手段として利用されると共に、変調された３色の光を再度合成して同一の方向に出射する色光合成手段としても利用される場合がある。また、クロスダイクロイックプリズムではなく、三角柱や四角柱状のダイクロイックプリズムを複数組み合わせたダイクロイックプリズムを用いる場合もある。反射型の液晶パネルを用いたプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型の液晶パネルを用いたプロジェクタとほぼ同様な効果を得ることができる。
また、変調装置として液晶パネルを３枚利用したプロジェクタを例に説明したが、液晶パネルを１枚、２枚、あるいは４枚以上使用する構成のプロジェクタにも、本発明は適用できる。
【００３４】
また、入射光を変調して画像を生成する光変調装置は液晶パネルに限られるものではなく、例えば、マイクロミラーを用いた装置であってもよい。さらに、本発明のランプ装置は、投写面を観察する方向から画像投写を行なう前面投写型プロジェクタ、又は投写面を観察する方向とは反対側から画像投写を行なう背面投写型プロジェクタのいずれのプロジェクタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態１に係るランプ装置を示す断面図。
【図２】実施形態１に係るランプ装置の別の例（その１）を示す断面図。
【図３】実施形態１に係るランプ装置の別の例（その２）を示す断面図。
【図４】実施形態１に係るランプ装置の別の例（その３）を示す断面図。
【図５】実施形態１に係るランプ装置の別の例（その４）を示す断面図。
【図６】実施形態２に係るランプ装置を示す断面図。
【図７】実施形態に係るランプ装置の製造方法を示すフローチャート。
【図８】本発明の実施形態に係るプロジェクタの構成図。
【符号の説明】
【００３６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…ランプ装置、１０…発光管、１１…バルブ部、１２ａ，１２ｂ…電極、１３ａ，１３ｂ…封止部、１４ａ，１４ｂ…金属箔、１５ａ，１５ｂ…リード、２０…リフレクタ、２１…凹面状反射面、２２…反射基部、２３…発光管固定部、２４…貫通孔、４０…接着剤、５０…接着剤、５１，５２，５３，５４，５５，５６…中空仕切部材、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶パネル、６００…投写レンズ。
【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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