(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極と、前記一対の電極間の放電空間を覆うガラス管を含み、前記一対の電極間における放電により発光する第１ランプと、
前記一対の電極を結ぶ方向をＸ軸とするとき、
前記Ｘ軸を挟んで一方の側に配置され、前記第１ランプから発した光を、前記第１ランプとは異なる方向に反射する第１リフレクタと、
前記Ｘ軸を挟んで他方の側に配置され、前記第１ランプから発した光を前記第１ランプを介して前記第１リフレクタに導く第１反射面を有する光源装置において、
前記第１反射面は、
トーリック面であり、
前記Ｘ軸を法線とする第１平面における形状が円であり、
前記第１平面における曲率半径が、前記第１平面に垂直であって且つ前記Ｘ軸を含む第２平面における曲率半径よりも小さく、
前記第２平面における前記ガラス管の厚みが両端に向かうに従って薄くなる場合は、前記第２平面における曲率半径が、両端に向かうにつれて大きくなるような非球面形状であり、
前記第２平面における前記ガラス管の厚みが両端に向かうに従って厚くなる場合は、前記第２平面における曲率半径が、両端に向かうに従って小さくなるような非球面形状であることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
一対の電極と、前記一対の電極間の放電空間を覆うガラス管を含み、前記一対の電極間における放電により発光する第２ランプと、
前記第２ランプから発した光を、前記第２ランプとは異なる方向に反射する第２リフレクタと、
前記第１ランプの第１リフレクタで反射された光と前記第２ランプの第２リフレクタで反射された光とを合成する光路合成素子を有することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
一対の電極と、前記一対の電極間の放電空間を覆うガラス管を含み、前記一対の電極間における放電により発光する第２ランプと、
前記第２ランプから発した光を、前記第２ランプとは異なる方向に反射する第２リフレクタと、
前記第２ランプから発した光を前記第２ランプを介して前記第２リフレクタに導く第２反射面を備えており、
前記第１反射面が形成された部材の、前記第１反射面の裏面側に前記第２反射面が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を、偏光ビームスプリッターを介して被照明面に導く照明光学系を有することを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を、偏光ビームスプリッターを介して被照明面に導く照明光学系を有しており、
前記第１ランプを１つのみ有し、
前記照明光学系の光軸と前記偏光ビームスプリッターの偏光分離面の法線とに平行な第３平面が、前記Ｘ軸と平行であることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項２又は３に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を、偏光ビームスプリッターを介して被照明面に導く照明光学系を有しており、
前記第１ランプと前記第２ランプとを配列した方向を配列方向とするとき、
前記照明光学系の光軸と前記偏光ビームスプリッターの偏光分離面の法線とに平行な第３平面が、前記配列方向と垂直であることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
前記被照明面は画像表示素子であり、
前記第１ランプから前記画像表示素子へ向かって順に、
第１レンズアレイと、
第２レンズアレイと、
前記照明光学系の光軸に垂直な方向に沿って配列された複数の偏光分離面を有し、入射光の偏光方向を揃える偏光変換素子と、
コンデンサーレンズと、
前記偏光ビームスプリッターを有し、
前記偏光変換素子が有する複数の偏光分離面の配列方向が、前記第３平面に垂直な方向であることを特徴とする請求項５又は６に記載の照明装置。
【請求項８】
画像表示素子と、
前記画像表示素子を照明する、請求項４乃至７いずれか１項に記載の照明装置を備えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関するものである。特に、プロジェクターなどに用いられる光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プレゼンテーション等を行う場合に、スクリーンなどに画像を拡大投射するプロジェクターが使用される機会が増えている。
【０００３】
このプロジェクターに用いられる光源装置には、高輝度化、小型化が求められており、このような要望に応えるために、特許文献１、２、３に記載された方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１、２の光源装置は、発光部の上側に楕円形状のリフレクタを、下側にランプの発光部を中心とする球面形状のリフレクタを設け、発光部から下側に向かって出力する光束を発光部を介して楕円形状リフレクタに出力している。
【０００５】
特許文献３の光源装置は、高輝度化を目的としており、発光部を内包する灯芯部（ガラス管）と、発光部から発する光を後段の光学系に向かって反射する半楕円面とを有している。ここで、灯芯部の表面のうち半楕円面と反対側の領域には反射層が直接設けられている。このように構成することにより、半楕円面の反対側に向かって出力された光束を反射層で反射させて半楕円面に導くことができる。
【特許文献１】特開２００１−１０９０６８号公報（段落０００８、図１）
【特許文献２】特開２００３−０５９３０３号公報（段落００１４、図１）
【特許文献３】特開２００６−２５３１２０号公報（段落００１３、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献に記載されたように、発光部から出射した光束を再び発光部又はその近傍に戻した上でそれらの光束を利用して高輝度化を図る場合、発光部を覆うガラス管の光学特性は輝度に大きく影響を与える。
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２は、発光部を中心とした球面反射面を設けただけであるため、発光部に戻ってきた光を効率良く利用できない。また、特許文献３は、小型化のためにガラス管の表面に直接反射層を設けただけであり、発光部に戻って来る光はガラス管の光学特性の影響を受けてしまうため、それらの光を効率良く利用できない。
【０００８】
そこで、本発明では、ガラス管の光学特性を考慮した上で、小型化、高輝度化という効果を得ることが可能な光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題の解決の為に、本発明の光源装置では、一対の電極と、前記一対の電極間の放電空間を覆うガラス管を含み、前記一対の電極間における放電により発光する第１ランプと、前記一対の電極を結ぶ方向をＸ軸とするとき、前記Ｘ軸を挟んで一方の側に配置され、前記第１ランプから発した光を、前記第１ランプとは異なる方向に反射する第１リフレクタと、前記Ｘ軸を挟んで他方の側に配置され、前記第１ランプから発した光を前記第１ランプを介して前記第１リフレクタに導く第１反射面とを有する光源装置において、前記第１反射面は、トーリック面であり、前記Ｘ軸を法線とする第１平面における形状が円であり、
前記第１平面における曲率半径が、前記第１平面に垂直であって且つ前記Ｘ軸を含む第２平面における曲率半径よりも小さく、前記第２平面における前記ガラス管の厚みが両端に向かうに従って薄くなる場合は、前記第２平面における曲率半径が、両端に向かうにつれて大きくなるような非球面形状であり、前記第２平面における前記ガラス管の厚みが両端に向かうに従って厚くなる場合は、前記第２平面における曲率半径が、両端に向かうに従って小さくなるような非球面形状であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型で光利用効率の高い光源装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の第１の実施形態である光源装置について図１を用いて説明する。
【００１３】
本実施例の光源装置１は、光源ランプ（ランプ、第１ランプ、放電により光を発する光源）２、リフレクタ（第１リフレクタ）５、副反射鏡（第１反射面）６を備えている。
【００１４】
本実施例において光源ランプ２は、一対の電極３と、ガラス管（発光管、ランプ管）４を有しており、このガラス管４の中には、一対の電極３と、高圧の（圧力の高い状態で封入された）水銀、希ガスなどの気体が封入されている。この光源ランプ２は、具体的には、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどである。ここで、一対の電極３を結ぶ方向をＸ方向（Ｘ軸）、これと直交する方向をＹ方向（Ｙ軸）と定義する。図１は、Ｘ方向（Ｘ軸）及びＹ方向（Ｙ軸）の両者に平行な平面（Ｘ軸とＹ軸を含むＸＹ断面、第２平面）における断面図である。
【００１５】
リフレクタ５の反射面は、一対の電極３の間にその焦点（焦点のうちの一つ）を持つ放物面鏡または楕円面鏡（をベースとした非球面）である。この反射面は、Ｘ方向（Ｘ軸）を回転対称軸とする回転対称な形状を持つ（非球面の）反射面である。また、このリフレクタ５は、実際には回転対称な形状をしておらず、回転対称な形状のうち略半分を切り欠いた形状となっており、切り欠かれた位置に副反射鏡（第１反射面）６が配置されている。
【００１６】
このような構成において、光源ランプ２は一対の電極３の間に高電圧をかけると放電現象を起こし、電極間に光源アーク（発光点、発光領域、放電空間、放電領域）を形成し、その光源アークから発せられる光は周囲に向かって放射される。この光源アークから発した光は、ガラス管４を経てリフレクタ５および副反射鏡６に向かう。光源アークがリフレクタ５の焦点近傍に配置されているため、リフレクタ５に向かった光束（通常光路）は、リフレクタ５で反射され、（図１上方の、Ｘ方向の）後段の光学系（不図示）に導かれる。このときリフレクタ５の反射面が放物面であれば略平行光として、楕円面であれば収束光としてリフレクタ５から放射される。一方、ガラス管４を通過した光束のうち副反射鏡６に向かった光束（再帰光路）は反射面７で反射され光源位置近傍に光源アークの像を結ぶ。この光源アークの像からの光がリフレクタ５に入射し、前述の光と同様にリフレクタ５で反射され、平行光或いは収束光として後段の光学系に導かれる。しかしながら、光源アークの像の結像性能が悪い（元の光源アークと比べて非常に大きい、或いは元の光源アークと異なる位置に像を結ぶ）と、光源アークの像からの光は後段の光学系でケラレてしまい、高輝度化にはあまり寄与することができない。
【００１７】
これは以下のような理由による。光源アークが理想的な点であって、且つガラス管４の内壁と外壁がその光源アークの点を中心とした理想的な球面（球体）をしている場合は、副反射鏡の反射面７も球面とすれば、光源アークの像も点となり、高輝度化に寄与する。しかしながら、光源アークは理想的な点光源では無く、更には、製法上の理由からガラス管４の内壁及び外壁はそれぞれ異なった非球体形状を持つことが多い。特に、製法上の理由から、ガラス管形状は、Ｘ軸を法線とする断面Ａ（第１平面）では略円形状であるが、Ｘ軸を含む断面Ｂ（第２平面）ではある非球面形状であったり、断面Ａと断面Ｂとで曲率が互いに異なる形状であったりすることが多い。つまり、ガラス管形状は、断面Ａと断面Ｂとで曲率半径が異なる（反射面の形状が異なる）所謂トーリック形状（トーリック面）となっているため、特に断面Ｂにおいて光源アークから発した光線を屈折するため、断面Ｂにおいて光源アークの像の結像性能が悪化していた。特に、副反射鏡で反射する光路では往復２回ガラス管を通過するため、このガラス管による屈折の影響が非常に大きくなってしまう。
【００１８】
従来技術では副反射鏡はいずれも光源（光源アーク）位置を球心とする単なる球面鏡であるため、ガラス管の影響から光源位置に再結像される再結像アークが元のアーク形状から大きく崩れることになる。図７に、従来技術を用いた球面鏡とトーリック形状のガラス管による光線シミュレーション結果と、光源アーク強度分布（発光領域における光強度分布）と、従来技術による再結像アークの強度分布を示す。再結像アークは元の光源アークに比べると大きくなっており、その強度分布も元の光源アークとは大きく異なっていることが分かる。この結果、副反射鏡で反射する光の多くは、電極３によって反射されたり、散乱されたりしてしまうか、或いは後段の光学系（照明光学系）でケラレて（損失して）しまい、光の利用効率がほとんど向上しなかった。
【００１９】
そこで、本実施例の副反射鏡６は、光源ランプ２を挟んでリフレクタ５と対向するように配置された、トーリック面の凹面反射面７を有している。この反射面７は、Ｘ方向を法線方向とする断面Ａ（図１中の断面Ａ）においては、略円形状をなしており、それと直交するＸＹ断面（図１の紙面）においては、断面Ａにおける形状とは異なる形状をしている。具体的には、ＸＹ断面においては、断面Ａにおける円とは曲率が異なる円（或いはそれをベースとした非球面）、又は断面Ａの円と同じ曲率の円をベースとした非球面をなしており、本発明においてはこれらをトーリック面と称する。ここで、ＸＹ断面（すなわち両電極を結ぶＸ軸と反射鏡と副反射鏡を配列する方向とを含む平面）における副反射鏡の反射面７の形状は、Ｘ軸方向の両端に向かうにつれて曲率半径が大きくなる（曲率が緩くなる）形状をした非球面形状であることが望ましい。この反射面７の形状は、ガラス管の厚みの変化に応じて適した形状としている。本実施例においては、ガラス管の厚みが周辺に向かうに従って薄くなる場合を想定しているため、反射面７の曲率半径が周辺部に向かうに従って大きく（緩く）なるように構成している。逆に、ガラス管の厚みが周辺部に向かうに従って厚くなる場合には、反射面７の曲率半径は周辺部に向かうに従って小さく（きつく）なるように構成することが望ましい。
【００２０】
上述したように、反射面７は、断面Ａと断面Ｂで異なる形状であり、Ｘ軸を回転対称軸としたトーリック面形状となっている。ガラス管４を往復で２回通過することによる屈折の影響（収差の発生）を考え、この断面Ｂにおける反射面７の形状は前述の屈折の影響を低減する（収差を低減、補正する）ような形状としている。つまり、副反射鏡の反射面７の形状は、ガラス管４を透過して来た光を光源アーク（発光点）に戻すような形状、つまり、ガラス管４で発生する収差（ガラス管の持つ局所的なパワー）を低減しつつガラス管４から射出した光を光源アークに戻すような形状である。具体的には、反射面７は、光源ランプと副反射面（リフレクタでも良い）の配列方向と照明光学系の光軸方向とを含む平面内において、ガラス管４を透過して来た光が実質的に９０度（８５度以上、好ましくは８８度以上）の入射角度で入射するような形状であれば良い。別の言い方をすれば、反射面７は、光源ランプと副反射面（リフレクタでも良い）の配列方向と照明光学系の光軸方向とを含む平面内において、中心部から周辺部に向かうに連れて曲率半径が大きくなる（曲率が緩くなる）ようなけ以上であれば良い。
【００２１】
本実施例のトーリック反射面７を副反射鏡として用いた場合の光線図と再結像アークの強度分布を図２に示す。図７に示した従来技術による再結像アーク形状と比較して、元の光源アーク強度分布とほぼ同じ強度分布の再結像アークの像が結ばれている（ほぼ無収差で光源アークの像が結ばれている）ことが分かる。
【００２２】
このように、本実施例によれば、光源アーク近傍に、光源アークとほぼ同じ強度分布の再結像アークの像を結ぶことができる。その結果、再結像アークの像からの光は、元の光源アークからの光と同様の効率（照明効率）で後段の光学系に導かれるため、光の利用効率を向上させることができ、高輝度化に繋がる。
【００２３】
尚、本実施例では、反射面７をＸ軸を回転対称軸としたトーリック面としたが、必ずしも回転対称である必要はなく、収差補正の観点から非回転対称な形状としても良い。
【実施例２】
【００２４】
本発明の第２の実施例である照明光学系について図３を用いて説明する。
【００２５】
本実施例の照明光学系は反射型液晶パネルを用いたプロジェクターに第１の実施例の光源装置１を適用したものである。本実施例は簡単のため単一パネルによるプロジェクター構成となっているが、各原色用に複数の液晶パネルを用いた色分離合成系を備えたプロジェクターについても同様にして適用できる。また透過型の液晶パネルを用いた照明光学系についても適用可能である。
【００２６】
光源装置１を射出した光束は第１のフライアイレンズ８および第２のフライアイレンズ９およびコンデンサーレンズ１１によって被照明面である反射型液晶パネル（画像表示素子、画像形成素子、液晶パネル、光変調素子）１３を照明する。第２のフライアイレンズ９とコンデンサーレンズ１１の間には偏光変換素子１０が配置されており、これによって光源装置１射出後は非偏光であった光束が、ｐ偏光（紙面内で振動する直線偏光、勿論ｓ偏光としても構わない）に揃えられる。またコンデンサーレンズ１１と反射型液晶パネル１３の間には偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）１２が配置されている。反射型液晶パネル１３によって変調された光のうち画像光はｓ偏光となって偏光ビームスプリッター１２で反射され投射レンズ１４側に、不要光はｐ偏光のまま偏光ビームスプリッター１２を透過してコンデンサーレンズ１１側に導かれる。最終的に画像光は投射レンズ１４によってスクリーン（被投射面、不図示）上に結像し、スクリーン上に画像を表示する。
【００２７】
本実施例が従来の照明光学系と比較して優れている点は、明るさとコントラストの両立が可能なところにある。偏光ビームスプリッターは、その偏光分離面の法線と入射光線方向（照明光学系の光軸）を含む断面（入射面、図３の紙面内）方向の（ｐ偏光反射特性の）角度敏感度が高く、プロジェクター全体のコントラスト性能（スクリーン上の画像のコントラスト）に大きく影響する。つまり、反射型液晶パネルと偏光ビームスプリッターを用いた照明光学系においては、入射面（ＰＢＳの偏光分離面の法線と照明光学系の光軸を含む面）方向の角度分布を狭くするほどコントラストを高くしやすくなる。従来の照明光学系では、入射面方向の光を絞りなどでカットするか、入射面方向に光束を圧縮するアフォーカル系を光源装置の射出後に配置するなどして入射面方向の角度幅（入射光の入射角度の幅）を小さくしていた。このような従来技術においては、光を損失してしまったり、部品点数が増えたりしてしまうため、結果としてコントラストは上がっても明るさが低下したり、組み立てに手間がかかったりすることは避けられなかった。
【００２８】
しかしながら、本実施例においては上記のような方法を用いず、光源装置１の射出光束の幅の狭い断面（図３の紙面内、リフレクタと副反射鏡６ａを配列する方向）と、偏光分離面の法線と照明光学系の光軸により定義される平面とを一致（平行にする）させている。これによって偏光ビームスプリッタ１２の入射面方向の角度分布が狭めることができるためコントラストを向上させることができる。すなわち、本実施例によれば、明るさとコントラストの両立が可能となる。
【００２９】
この考え方は偏光ビームスプリッターだけでなく特性の角度敏感度の高い素子を用いる場合にはすべて適用できる。つまり、従来に比べて本発明の光源装置１の光束射出口は一方向について約半分になっているため同じ光量の光束でありながら一方向の角度分布を約半分にすることができる。したがってこの断面を光学素子の角度特性敏感度が高い断面にあわせることで、プロジェクターの性能を従来よりも大幅に向上させることが可能である。例えばダイクロイックミラーについて適用すれば色むらなどの性能を向上させることが可能である。
【００３０】
ここで、光源装置１（一対の電極を結ぶ方向、及びランプ管４と副反射鏡６ａとの配列方向）と偏光ビームスプリッター１２の偏光分離面の向きを図３の位置関係としているのには以下のような理由がある。偏光ビームスプリッターはその膜特性上、膜への入射角度が４５°より大きくなるほどｐ偏光の偏光分離性能（ｐ偏光の透過特性）が良くなる。また、光源装置１から発する光束の強度重心は光源ランプ側にある。これらを鑑みて図３の位置関係とすると、より多くの光が偏光分離性能の高い側（入射角度が大きい側）で偏光分離面に入射することになり、コントラストをより高くすることができる。すなわち、光源装置１のリフレクタ５で反射される光のうち、光源ランプ２（電極３）から遠い位置で反射される光の偏光分離面への入射角度が、光源ランプ２（電極３）に近い位置で反射される光の偏光分離面への入射角度よりも小さくなるように配置するのが好ましい。別の言い方をすると、照明光学系の光軸と偏光ビームスプリッターの偏光分離面の法線により定義される平面（第３平面）が、Ｘ軸（両電極の配列方向、照明光学系の光軸）と平行であることが望ましい。
【実施例３】
【００３１】
本実施例は実施例１の光源装置（ランプ）を２つ用いた所謂２灯式（第１ランプと第２ランプの２つのランプを用いる方式）のプロジェクターに関する実施例である。ここでは、第１ランプからの光を第１リフレクタ（第１主反射鏡）で反射し、第２ランプからの光を第２リフレクタ（第２主反射鏡）で反射し、これらの２つのリフレクタからの光の光路を後述する光路合成素子１５を用いて合成している。図４を用いてこの実施例について詳細に説明するが、特に記載しない点については実施例２と同様である。
【００３２】
各々の光源装置１から射出した光束は光路合成素子１５によって同じ方向（図４の左側、すなわち照明光学系のコンデンサーレンズ等の光軸に沿う方向）に偏向される。本実施例ではプリズム上にミラー蒸着（反射膜の蒸着）が施された素子によって光路合成がなされている。もちろん光路合成方法はこれだけではなく例えば凸凹レンズによるアフォーカル系や三角プリズム、凹レンズなど種々の方法で実現可能である。また一方の光源装置から射出した光だけ曲げて（他方の光源装置から射出した光を曲げることなく）光路合成することでも実現できる。
【００３３】
ここで光路合成された光束は、実施例２と同様に液晶パネル面に導かれる。第２実施例と異なる点としては偏光ビームスプリッターの偏光分離面と光源装置１の向きの関係である。この実施例３においては、偏光分離面の入射面の法線と照明光学系の光軸（コンデンサーレンズの光軸、或いは被照明面の法線）とを含む平面（図４中の縦断面）が、光源装置１の射出光束の幅の狭い方向（図４の横方向、リフレクタと副反射鏡６ｂを配列する方向）と直交している。尚、ここで述べている直交する旨の記載は、照明光学系の光路を展開した場合についての記載である。つまり、前述の内容は別の言い方をすれば、偏光分離面の入射面の法線と照明光学系の光軸とを含む平面が、光源装置の射出光束の幅の狭い方向（図４の横断面図の左右方向）を光路合成素子１５で折り曲げた方向（図４の横断面図の上下方向）と、直交している、とも言える。
【００３４】
これは、図４の横断面内で２つの光源装置（ランプ）を並列するため横断面（並列方向）での光束幅が相対的に広くなってしまう（コントラストが低下する）ことから、相対的に光束幅の狭い縦断面と偏光分離面の法線と光軸から形成される平面とを平行にしているのである。
【００３５】
つまり、第１ランプと第２ランプとを配列した方向を配列方向（図４横断面図の上下方向、図４縦断面図の紙面に対して垂直な方向）とする。このとき、照明光学系の光軸と偏光ビームスプリッターの偏光分離面の法線により定義される平面（第３平面）が、前述の配列方向と垂直であることが望ましい。このように構成することによって、第１ランプ、第２ランプ、第１リフレクタ、第２リフレクタ、そして光路合成素子を用いる２灯式の照明光学系において、高効率の照明を行うことができる。
【００３６】
以上記載したこの実施例３の構成によれば、従来の２灯式と比べて大幅に照明効率を高めることができる。従来の２灯式は光源装置をそのまま並列配置し光源装置全体としてのサイズが大きくなってしまうため、照明光学系の焦点距離を伸ばしてしまい、結果として照明効率が大幅に低下していた。これに対し本実施例３の照明光学系は、２つの光源装置を従来の１つの光源装置とほぼ同じ大きさになるように配置することができるため、照明効率を光源装置が一つの場合（１灯式）と同程度に高くすることができる。さらに、本実施例の光路合成方法を用いることで、物理的に二つの光源装置が干渉することがなく、擬似的に二つの光源装置の間隔が狭められるためより照明効率が上げやすい。
【実施例４】
【００３７】
本発明の第４の実施例について図５を用いて詳細に説明する。尚、特に記載しない点については実施例３と同様である。
【００３８】
本実施例による光源装置１７は第１実施例において記載した光源装置を２つ隣接して（逆向きにして）並列配置した構成となっている。この２つの光源装置の間に配置された副反射鏡は両面反射鏡（逆方向を向いた第１反射面と第２反射面を持つ部材）１６となっており、この第１反射面及び第２反射面はトーリック面（トーリック面形状をした反射面）である。このように、第１反射面の裏面側に第２反射面を設ける（互いに逆方向を向いた２つの反射面を一つの部材上に設ける）ような構成にすることで部品点数を減じることができる上、省スペース化およびコストダウンを実現することが可能である。
【００３９】
上述の点以外においては実施例３と同様である。図６は光源装置１７を用いた照明光学系の配置を示したものである。ここでは、実施例３と同様に、偏光分離面の入射面の法線と照明光学系の光軸（コンデンサーレンズの光軸、或いは被照明面の法線）とを含む平面（図６中の縦断面）が、光源装置１の射出光束の幅の狭い断面（図６の横断面、リフレクタと副反射鏡を配列する方向）と直交している。
【００４０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。これらの図には、説明を容易にするためプロジェクター光学系の基本的な構成部品しか描いていないが、他に光路折り曲げミラーや、熱線カットフィルタや、偏光板等を有する構成としても構わないし、液晶パネルを複数使った系についても同様である。また透過型液晶パネルやマイクロミラーデバイスなどその他の表示素子を用いたプロジェクターにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施例である光源装置の構成図
【図２】本発明のトーリック反射鏡による光源再結像の説明図
【図３】本発明の第２実施例である照明光学系の構成図
【図４】本発明の第３実施例である照明光学系の構成図
【図５】本発明の第４実施例で用いる光源装置の構成図
【図６】本発明の第４実施例である照明光学系の構成図
【図７】従来技術による光源再結像の説明図
【符号の説明】
【００４２】
１  光源装置
２  光源ランプ
３  電極
４  ガラス管
５  リフレクタ
６  副反射鏡
７  トーリック鏡面
８  第１のフライアイレンズ
９  第２のフライアイレンズ
１０  偏光変換素子
１１  コンデンサーレンズ
１２  偏光ビームスプリッター
１３  反射型液晶パネル
１４  投射レンズ
１５  光路合成素子
１６  両凹反射鏡
１７  光源装置
１８  球面鏡面
【図１】
0005311880.tif 000002
【図２】
0005311880.tif 000003
【図３】
0005311880.tif 000004
【図４】
0005311880.tif 000005
【図５】
0005311880.tif 000006
【図６】
0005311880.tif 000007
【図７】
0005311880.tif 000008