(57)【要約】課題  素早く点灯するとともに、エネルギー利用効率の良い光源装置を用いたプロジェクタを提供すること。解決手段  無電極ランプのそれぞれ分岐した構成の３つの照射エリアには、それぞれ位相の異なるマイクロ波がアンテナから照射される。３つの照射エリアにて発光した光は、無電極ランプの１ヶ所の輻射エリアから放射される。３つの照射エリアには、マイクロ波の最大振幅が複数相により順次印加されることから、エネルギー効率良く、無電極ランプ１を発光させることができる。
2007052827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を用いて画像を投写するプロジェクタであって、
マイクロ波を発生する複数の固体高周波発振器と、
前記各固体高周波発振器が出力する前記マイクロ波ごとに位相を調整する位相制御部と、
前記位相制御部により位相調整された前記各マイクロ波をそれぞれ増幅する増幅部と、
前記マイクロ波により発光する物質が封入された発光体部と、を含む前記投写画像の光源としての光源装置と、を有し、
前記発光体部には、前記増幅部から出力される少なくとも位相の異なる２つ以上の前記マイクロ波が照射されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記発光体部には、前記位相の異なる複数のマイクロ波が照射される照射エリアが前記固体高周波発振器ごとに対応して設けられ、
前記発光体部内は、前記複数の照射エリアを含み一つの連続した空間として構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記発光体部は、前記投写画像の光源となる光を放射する輻射エリアを有し、
前記照射エリアは、前記輻射エリアを中心として放射状にそれぞれ分岐して設けられ、
前記照射エリアごとの光学上の端部には、当該照射エリアで発生した光を、前記輻射エリアに導くための導光部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記固体高周波発振器と、前記増幅部とは、２以上の整数であるｎ対設けられ、
前記位相制御部は、前記各固体高周波発振器が出力する前記マイクロ波が、それぞれ（２π）／ｎ位相差となるように前記各マイクロ波の位相を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記２以上の整数ｎは、３であることを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
画像情報を用いて画像を投写するプロジェクタであって、
マイクロ波を発生する複数の固体高周波発振器と、
前記各固体高周波発振器と対として設けられ、前記各固体高周波発振器が発生するマイクロ波をそれぞれ増幅する増幅部と、
前記マイクロ波により発光する物質が封入された複数の色光体部と、を有する前記投写画像の光源としての光源装置と、を有し、
複数の前記色光体部は、前記増幅部ごとに対として設けられ、前記色光体部には他の前記色光体部とは異なる発光スペクトルを有する前記発光物質が封入されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
前記光源装置は、前記投写画像の光源となる光を放射する輻射部を有し、
複数の前記色光体部は、前記輻射部を中心として放射状にそれぞれ分岐するとともに、前記輻射部と一体として設けられ、
前記色光体部ごとの光学上の端部には、当該色光体部で発光した光を、前記輻射部に導くための導光部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記光源装置は、前記各固体高周波発振器が発振するマイクロ波の周波数を調整するための周波数制御部を有することを特徴とする請求項６または７に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記光源装置は、前記各増幅部の増幅度を調整するための電力制御部を有することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記光源装置は、前記増幅部ごとに設けられ前記増幅部で増幅された前記マイクロ波を放射するアンテナ部と、
前記アンテナ部ごとに設けられ前記アンテナ部と前記発光体部または色光体部の少なくとも一部が収められた前記マイクロ波を反射する容器であるキャビティと、
前記増幅部と前記アンテナ部との間にそれぞれ設けられ、前記アンテナ部から放射された前記マイクロ波の一部が前記キャビティ内で反射し前記アンテナ部に入力する反射マイクロ波を遮断するための安全器と、を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
複数の前記固体高周波発振器は、それぞれが弾性表面波共振子を有する弾性表面波発振器であり、
前記弾性表面波共振子は、ダイヤモンドまたはダイヤモンド状炭素からなる第一の層と、前記第一の層上に積層された圧電体層と、前記圧電体層上に形成された櫛形電極とを、有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記画像情報は、画像を規定する画像信号であり、
前記光源装置が発する光を前記画像信号に応じて変調させ、画像を表す変調光を生成する光変調素子を有し、
前記光変調素子は、透過型液晶パネル、または反射型液晶パネル、若しくはティルトミラーデバイスのいずれかであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１３】
前記マイクロ波は、３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚの周波数帯の信号であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を用いた光源装置を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
映像信号に応じた映像を投写するプロジェクタは、会議におけるプレゼンテーションや、家庭におけるホームシアタなどに用いられている。このようなプロジェクタの光源には、明るい投写映像を得るために高輝度であることや、鮮やかなフルカラー映像を得るために、光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色光成分をバランス良く含んだ発光スペクトルを有していることなどが期待されている。
市販されているプロジェクタには、高輝度が得られるハロゲンランプ、メタルハライドランプ、あるいは高圧水銀ランプなどの放電式ランプが多用されている。
放電式ランプには、充填されているガスなどの放電媒体を放電により発光させるための、放電用の電極が必要であるが、放電に伴い電極が磨耗するため、電極間の距離が広がり、発光スペクトルが変化してしまうという問題があった。さらに電極の磨耗が進んだ末期になると、放電自体が困難になってしまう恐れもあった。また、放電式ランプが所期の光量に達するまでには、放電ランプ内の温度および内圧が上り、ガスなどの放電媒体が十分に励起する必要があるため、一定の時間が必要であった。
また、効率良くＲＧＢ色光成分を得られるプロジェクタ用の光源として、ＲＧＢ各色光を発光するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源を用いることが提案されているが、技術開発途上であり、未だに必要とされる輝度を得ることが困難であった。
このような問題点を解決するために、特開２００１−１５５８８２号公報に提示されているような無電極ランプを光源に用いたプロジェクタが考案されている。当該プロジェクタの光源装置は、電極およびフィラメントを有する真空管の一種であるマグネトロンによりマイクロ波を発生し、放電媒体としての希ガスや希土類金属ハロゲン化合物を封入した無電極ランプにマイクロ波を照射し、プラズマ発光させている。これにより、点光源として長寿命で高輝度の無電極ランプを光源としたプロジェクタを提供できるとしている。なお、照射されるマイクロ波に関して詳しい記載はないが、マグネトロンおよびアンテナが一対の構成であることから、単相のマイクロ波であるものと推察される。
また、マグネトロンを起動させ、所期のマイクロ波を得るためには、マグネトロンを一定の時間予熱する必要があることが知られている。例えば、特開平９−８２１１２号公報は、無電極ランプの電源装置に関するものであり、予熱の温度が高い場合には、マグネトロンが発生するマイクロ波の周波数特性が悪くなることから、電極ランプの点灯時には、予熱ヒータ温度を下げるように温度制御をしていた。
図１４は、マグネトロンが発生するマイクロ波の周波数特性を示す図である。マイクロ波の周波数分布は、所期のマイクロ波である略２．４５ＧＨｚを中心とした分布となっているが、約２．２５〜２．６５ＧＨｚ帯域幅の多くのノイズ成分を含んでいた。
しかしながら、特開２００１−１５５８８２号公報および特開平９−８２１１２号公報の光源装置では、マイクロ波の発生源に予熱の必要なマグネトロンを使用しているため、無電極ランプが発光を始めるまでに、一定の時間が必要であった。このため、素早く無電極ランプを点灯させることが困難であった。
また、図１４に示されるようにマグネトロンが発生するマイクロ波は、多くのノイズ成分を含んでいたため、無電極ランプから放射される光のスペクトルも、必要としない波長域のノイズが多いものとなってしまう。また、マイクロ波は、単相であるため、印加するマイクロ波電力が、光へと変換されるエネルギー変換効率が良いとは言えなかった。
このため、必要なスペクトル成分を含む所期の光量を得るためには、ノイズ成分などにより浪費されてしまうエネルギー量を見込んで、マイクロ波電力を高く設定しなければならなかった。
このように、従来のプロジェクタの光源装置には、素早く点灯することが困難であるという問題、および、エネルギー効率が良くないという問題点があった。
上記課題を解決するために、本発明では、素早く点灯するとともに、エネルギー利用効率の良い光源装置を用いたプロジェクタを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００３】
本発明のプロジェクタによれば、画像情報を用いて画像を投写するプロジェクタであって、マイクロ波を発生する複数の固体高周波発振器と、各固体高周波発振器が出力するマイクロ波ごとに位相を調整する位相制御部と、位相制御部により位相調整された各マイクロ波をそれぞれ増幅する増幅部と、マイクロ波により発光する物質が封入された発光体部と、を含む投写画像の光源としての光源装置と、を有し、発光体部には、増幅部から出力される少なくとも位相の異なる２つ以上のマイクロ波が照射されることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、発光体部には、位相の異なる複数のマイクロ波が照射される照射エリアが固体高周波発振器ごとに対応して設けられ、発光体部内は、複数の照射エリアを含み一つの連続した空間として構成されていることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、発光体部は、投写画像の光源となる光を放射する幅射エリアを有し、照射エリアは、輻射エリアを中心として放射状にそれぞれ分岐して設けられ、照射エリアごとの光学上の端部には、当該照射エリアで発生した光を、輻射エリアに導くための導光部がそれぞれ設けられていることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、固体高周波発振器と、増幅部とは、２以上の整数であるｎ対設けられ、位相制御部は、各固体高周波発振器が出力するマイクロ波が、それぞれ（２π）／ｎ位相差となるように各マイクロ波の位相を調整することを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、２以上の整数ｎは、３であることを特徴とする。
本発明のプロジェクタによれば、画像情報を用いて画像を投写するプロジェクタであって、マイクロ波を発生する複数の固体高周波発振器と、各固体高周波発振器と対として設けられ、各固体高周波発振器が発生するマイクロ波をそれぞれ増幅する増幅部と、マイクロ波により発光する物質が封入された複数の色光体部と、を有する投写画像の光源としての光源装置と、を有し、複数の色光体部は、増幅部ごとに対として設けられ、前記色光体部には他の前記色光体部とは異なる発光スペクトルを有する発光物質が封入されていることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、光源装置は、投写画像の光源となる光を放射する輻射部を有し、複数の色光体部は、輻射部を中心として放射状にそれぞれ分岐するとともに、輻射部と一体として設けられ、色光体部ごとの光学上の端部には、当該色光体部で発光した光を、輻射部に導くための導光部がそれぞれ設けられていることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、光源装置は、各固体高周波発振器が発振するマイクロ波の周波数を調整するための周波数制御部を有することを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、光源装置は、各増幅部の増幅度を調整するための電力制御部を有することを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタによれば、光源装置は、増幅部ごとに設けられ増幅部で増幅されたマイクロ波を放射するアンテナ部と、アンテナ部ごとに設けられアンテナ部と発光体部または色光体部の少なくとも一部が収められたマイクロ波を反射する容器であるキャビティと、増幅部アンテナ部との間にそれぞれ設けられ、アンテナ部から放射されたマイクロ波の一部がキャビティ内で反射しアンテナ部に入力する反射マイクロ波を遮断するための安全器と、を有することを特徴とする。
本発明に係わるプロジェクタによれば、複数の固体高周波発振器は、それぞれが弾性表面波共振子を含んだ弾性表面波発振器であり、弾性表面波共振子は、ダイヤモンドまたはダイヤモンド状炭素からなる第一の層と、前記第一の層上に積層された圧電体層と、圧電体層上に形成された櫛形電極とを、有することを特徴とする。
本発明に係わるプロジェクタによれば、画像情報は、画像を規定する画像信号であり、光源装置が発する光を画像信号に応じて変調させ、画像を表す変調光を生成する光変調素子を有し、光変調素子は、透過型液晶パネル、または反射型液晶パネル、若しくはティルトミラーデバイスのいずれかであることを特徴とする。
本発明に係わるプロジェクタによれば、マイクロ波は、３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚの周波数帯の信号であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】実施形態１におけるプロジェクタの概略構成図。
【図２】マイクロ波発振器の概略構成図。
【図３】（ａ）ダイヤモンドＳＡＷ共振子の概略平面図、（ｂ）ダイヤモンドＳＡＷ共振子の概略断面図。
【図４】ダイヤモンドＳＡＷ発振器の出力周波数特性の一例を示す図。
【図５】第１の無電極ランプ周辺部位の概略構成を示す斜視図。
【図６】無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図。
【図７】マイクロ波発振器が発振するマイクロ波の位相状態を示すグラフ。
【図８】光学ユニット近傍の概略構成を示す図。
【図９】実施形態２におけるプロジェクタの概略構成図。
【図１０】第２の無電極ランプ周辺部位の概略構成を示す斜視図。
【図１１】（ａ）第１態様の無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図、（ｂ）第２態様の無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図。
【図１２】実施形態３におけるプロジェクタの概略構成図。
【図１３】実施形態４におけるプロジェクタの概略構成図。
【図１４】マグネトロンが発生するマイクロ波の周波数特性を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
《第１のプロジェクタの概要》
図１は、本発明の実施形態１におけるプロジェクタの概略構成図である。
プロジェクタ１００は、光源装置３０が放射した光を、赤色光、緑色光、青色光の光３原色成分に分離し、色光ごとに光変調素子としての各色光用の液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂにより映像信号に応じて変調し、再度合成したフルカラーの変調光を投写レンズ５２によりスクリーンＳＣに拡大投写する、いわゆる「液晶３板式プロジェクタ」である。なお、液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂは、それぞれが赤色光、緑色光、青色光用として設けられ、光学ユニット５０の構成に含まれている。
光源装置３０は、発光体部（以下、「発光体」とする）としての無電極ランプ１を光源としている。無電極ランプ１は、内部に発光物質が充填されており、複数のアンテナ部（以下、「アンテナ」とする）２ａ〜２ｃから放射されるマイクロ波により発光物質が励起され、プラズマ発光により発光する。アンテナ２ａ〜２ｃから放射されるマイクロ波は、固体高周波発振器としてのそれぞれに対応するマイクロ波発振器１０にて生成されている。ここで高周波とは、たとえばＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）やＳＨＦ帯（３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ）等の周波数帯のことを指すものとする。また、固体高周波発振器の固体とは、マグネトロン等を用いた真空管のような気体による発振器に対する表現であり、ダイヤモンドのような固体を用いた発振器という意味である。
《マイクロ波発振器の概要》
図２はマイクロ波発振器の概略構成を示すブロック図である。図３（ａ）はダイヤモンドＳＡＷ共振子の概略平面図、図３（ｂ）はダイヤモンドＳＡＷ共振子の概略断面図である。図４はダイヤモンドＳＡＷ発振器の出力周波数特性の一例を示す図である。
ここでは、本発明の特徴の一つである光源装置３０のマイクロ波発振器１０について、図２、および図３（ａ），（ｂ）を用いて詳しく説明する。
マイクロ波発振器１０は、弾性表面波（以下、ＳＡＷともいう：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）共振子を含んだ弾性表面波発振器であり、弾性表面波が伝わる弾性体にダイヤモンド単結晶層を用いたＳＡＷ共振子を用いている。
マイクロ波発振器１０は、弾性表面波共振子７と、増幅器８と、等分配器９などを含んで構成されている。
弾性表面波共振子７は、ダイヤモンドＳＡＷ共振子であり、具体的な構成は、図３（ａ），（ｂ）に示されている。
図３（ｂ）に示されるように、弾性表面波共振子７は、基材である珪素基板７２をベースとして構成され、上面にダイヤモンド単結晶層７３が積層されている。
さらにダイヤモンド単結晶層７３の上には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜などの圧電体層７４が積層されている。
さらに圧電体層７４の上には、弾性表面波を励振する櫛形電極（ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極）を含む電極７５が設けられている。
さらに電極７５の上には、酸化珪素層７６が積層されている。酸化珪素層７６は、動作周波数の温度依存性が、ダイヤモンド単結晶層７３、圧電体層７４、電極７５と反対の特性を示すことから、最上面に酸化珪素層７６を積層することにより、温度特性を改善することができる。
なお、ダイヤモンド単結晶層７３は、気相合成法により形成されることが好ましい。また、多結晶ダイヤモンドに近い弾性定数を持つ硬質炭素層を用いても良い。また、圧電体層７４は、ＺｎＯ以外に、ＡＩＮ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ２等をスパッタ法や気相合成法などにより形成しても良い。
電極７５は、図３（ａ）に示すように、互いにかみ合うように配置された１組の櫛形電極であるＩＤＴ電極７５ａ，７５ｂと、当該ＩＤＴ電極を挟み込んで両サイドに設けられた弾性表面波を反射する反射器電極７５ｃとから構成されている。
このような弾性表面波共振子７は、ＩＤＴ電極７５ａに電気信号が入力されるとダイヤモンド単結晶層７３を含む基材上に弾性表面波を励起し、この弾性表面波を反射器７５ｃ間に閉じ込める。閉じ込められた弾性表面波は反射器７５ｃ間で多重反射されるため、反射器７５ｃ間に定在波が生じる。
そして弾性表面波共振子７は、弾性表面波がＩＤＴ電極７５ｂに到達すると、弾性表面波の周波数に応じた周波数（マイクロ波）の電気信号を出力する。
図２に戻る。
増幅器８は、弾性表面波共振子７の後段に設けられ、弾性表面波共振子７が発振するマイクロ波を所定の電力を持つマイクロ波に増幅する。
等分配器９は、増幅器８から出力されるマイクロ波電力を、外部と弾性表面波共振子７とに、等配分する。
弾性表面波共振子７と増幅器８と等分配器９とは、一定の特性インピーダンス、例えば、５０ｏｈｍに全て整合接続されており、１つの帰還発振回路であるマイクロ波発振器１０を構成している。
弾性表面波共振子７は、弾性体としてダイヤモンドを用いているため、発生する弾性表面波は、１００００ｍ／ｓを超える非常に早い伝播速度となる。
この特性により、マイクロ波発振器１０は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）などを用いた逓倍回路を必要とせず、マイクロ波を直接発振することができる。また、弾性表面波共振子７のＩＤＴ電極７５ａ，７５ｂの電極幅を、例えば、水晶や、セラミックスなどの他の弾性体に比べて、大きくすることが可能なため、優れた耐電力特性、および温度変化に対する周波数変動が少ないという特徴を有している。
図４は、マイクロ波発振器の出力周波数特性の一例を示す図である。
図４に示されるように、マイクロ波発振器１０の出力周波数特性は、所期の周波数としての２．４５ＧＨｚを中心とした先鋭な特性を示している。また、出力するマイクロ波電力が変化しても、周波数特性の変化が少ないという特徴を有している。
さらに、マイクロ波発振器１０は、予熱を必要とせず、電力が印加されると略リアルタイムに所期の周波数を直接発振し、その周波数特性は、マイクロ波電力を増減しても変化せず、位相ノイズが殆ど発生しないという特徴を有している。
《第１のプロジェクタの概略構成》
図１に戻る。
ここでは、プロジェクタ１００の概略構成について説明する。
プロジェクタ１００は、光源装置３０、光学ユニット５０、投写レンズ５２、制御部５３、画像信号処理部５４、液晶パネル駆動部５５、記憶部５６、操作部５７、リモコン５８、操作受付け部５９、ファン駆動部６０、電源部６２などから構成されている。
光源装置３０は、前述した無電極ランプ１、アンテナ２ａ〜２ｃ、複数のマイクロ波発振器１０に加えて、複数のキャビティ３、リフレクタ４、複数の増幅部１１、電力制御部１２、複数の安全器１３、位相制御部１４などを含んで構成されている。なお、このうち、マイクロ波発振器１０、増幅部１１、電力制御部１２、安全器１３、および位相制御部１４をまとめて、マイクロ波回路部１８という。
また、マイクロ波発振器１０、増幅部１１、安全器１３、キャビティ３は、セットとして構成されており、３つのアンテナ２ａ〜２ｃに対応して、それぞれ設けられている。
キャビティ３は、アルミニウムなどのマイクロ波を反射する金属により構成された中空部材であり、アンテナ２ａ〜２ｃが放射するマイクロ波を無電極ランプ１のそれぞれの照射エリアに集中させるとともに、マイクロ波が外部に漏れるのを防止する。
リフレクタ４は、無電極ランプ１の輻射エリアから放射される光を集光し光学ユニット５０へ導く。
増幅部１１は、各マイクロ波発振器１０の後段に設けられ、マイクロ波発振器１０から出力されるマイクロ波電力をそれぞれ増幅する。
電力制御部１２は、制御部５３からの制御信号に応じて、３つの増幅部１１の増幅度を調整する増幅度調整回路である。
安全器１３は、アイソレータであり、各アンテナ２ａ〜２ｃから戻ってくる反射波をそれぞれ分離し、内蔵する抵抗体により熱として消費する。これにより、反射波がそれぞれの増幅部１１に達することを防止している。
位相制御部１４は、それぞれのマイクロ波発振器１０が発振するマイクロ波の位相を調整する位相調整回路である。
光学ユニット５０は、無電極ランプ１から射出される光を輝度分布の安定した光に変換するインテグレータ照明光学系と、輝度分布の安定した光を光の３原色である赤色、緑色、青色の各色光成分に分離して各色光用の液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂに供給する分離光学系と、当該液晶ライトバルブにて色光ごとに映像信号に応じて変調された各色光を、再度合成してフルカラーの変調光を生成する合成光学系などを含んで構成されている。なお、光学ユニット５０の詳細については、後述する。
投写レンズ５２は、ズームレンズを含んで構成され、光学ユニット５０から射出されるフルカラーの変調光を拡大してスクリーンＳＣにフルカラー画像を投写する。
制御部５３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であり、光源装置３０を含む各部とバスラインＢｕｓを介して信号のやり取りを行い、プロジェクタ１００を制御する。
画像信号処理部５４には、パーソナルコンピュータなどの外部の画像信号供給装置３５０から入力される画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する画像コンバータや、スケーラおよびフレームメモリ（いずれも図示せず）などが含まれている。
画像信号処理部５４は、入力されるアナログＲＧＢ信号や、コンポーネント信号などのアナログ画像信号を画像コンバータによりＡＤ変換した後、スケーリングなどの画像処理を施す。
画像信号処理部５４は、画像信号により表される画像を当該映像信号の持つ解像度でＲＧＢの色光ごとにフレームメモリに書き込み、液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂにて表示可能な解像度に変換して読み出すことにより、当該液晶ライトバルブに適した画像信号を生成する。また、スクリーンＳＣに投写された有効画像の形状を矩形に近づけるための台形補正処理も、スケーリングと合せて行われる。
液晶パネル駆動部５５は、液晶パネルドライバであり、画像処理が施された画像信号と駆動電圧などを液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂに供給し、当該液晶ライトバルブに画像を写し出す。
記憶部５６は、例えば、マスクＲＯＭや、フラッシュメモリ、ＦｅＲＡＭなどの不揮発性のメモリにより構成されている。記憶部５６には、光源装置３０の点灯動作を含むプロジェクタ１００を起動させるための順序と内容を規定した起動プログラムなどの当該プロジェクタの動作を制御するための様々なプログラムおよび付随するデータが記憶されている。
当該プログラムには、光源装置３０の位相制御部１４による、３つのマイクロ波発振器１０が発振するマイクロ波の位相を最適に調整するための位相調整プログラムなどが含まれている。
操作部５７は、プロジェクタ１００の本体上面に設けられており、プロジェクタ１００を操作するための複数の操作用ボタン（図示せず）を備えている。複数の操作用ボタンには、プロジェクタ１００を起動およびシャットダウンするための「電源ボタン」や、各種操作メニューを表示させるための「メニューボタン」、投写画像の明るさを調整するための「調光ボタン」などが含まれている。
リモコン５８は、プロジェクタ１００を遠隔操作するためのリモコンであり、操作部５７と同様のプロジェクタ１００を操作するための複数の操作用ボタンを備えている。
操作受付け部５９は、操作部５７あるいはリモコン５８への操作がなされると、当該操作を受付け、制御部５３へ各種動作のトリガとなる操作信号を送る。
ファン駆動部６０は、制御部５３からの制御信号に従い、付属する軸流ファンであるファンＦ１を回転駆動する駆動回路である。なお、ファンは、軸流ファン１つに限定するものではなく、例えば、キャビティ３や、液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂ近傍に集中的に風を吹き付けるシロッコファンをさらに備えていても良い。
電源部６２は、外部電源３５１からの交流電力をインレットから導き、内蔵するＡＣ／ＤＣ変換部（いずれも図示せず）にて変圧、整流および平滑するなどの処理を施すことにより安定化させた直流電圧をプロジェクタ１００の各部に供給する。
《第１の無電極ランプの詳細》
図５は、第１の無電極ランプ周辺部位の概略構成を示す斜視図である。図６は、無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図である。なお、図５において、リフレクタ４は、説明のため断面形状となっている。
ここでは、第１の無電極ランプとしての無電極ランプ１および周辺部位の概略構成について図５および図６を用いて説明する。なお、無電極ランプ１は、好適な態様である三相交流によるマイクロ波が印加される構成を備えている。
無電極ランプ１は、石英ガラスなどの透明性および耐熱性のある無機ガラスにより中空に形成されており、内部にはマイクロ波により励起されプラズマ発光する発光物質が充填されている。また、無電極ランプ１には、電極は存在しない。
充填される発光物質は、例えばネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ハロゲンガス等が好ましい。これらのガスと共に水銀やナトリウム等の金属や金属化合物等を封入してもよい。また、発光物質は固体であっても良い。
無電極ランプ１は、複数の照射エリアＳｐｏと、複数の導光部Ｒｅｆと、輻射エリアＥｍｉとに大別される。
照射エリアＳｐｏはアンテナ２ａ〜２ｃごとに対応して３つあり、それぞれがキャビティ３の空間内にて、対応するアンテナと対向するように設置されている。照射エリアＳｐｏは、透明に構成されているため、各アンテナ２ａ〜２ｃから照射されるマイクロ波は、内部の放電物質に吸収される。照射エリアＳｐｏは、輻射エリアＥｍｉを中心として放射状にそれぞれ分岐して設けられている。
導光部Ｒｅｆは、各照射エリアＳｐｏにおけるプラズマ発光による光をそれぞれ輻射エリアＥｍｉに導く光学系である。導光部Ｒｅｆの内面には、例えば、アルミニウムなどによる反射層が設けられており、照射エリアＳｐｏで発生した光を輻射エリアＥｍｉに導くとともに、導光部Ｒｅｆからマイクロ波や、光が外部に漏れるのを防止している。
輻射エリアＥｍｉは、図５の斜線にて示された部位であり、透明に構成され、導光部Ｒｅｆによって集光された各照射エリアＳｐｏからの光を外部に放射する。輻射エリアＥｍｉは、リフレクタ４の略集光中心に位置しているため、輻射エリアＥｍｉから放射された光は、無駄なく集光され光学ユニット５０に射出される。
図６は、図５におけるＱ視断面を示している。
照射エリアＳｐｏは、キャビティ３の空間にアンテナ２ｂと略同じ長さ突出して設けられている。当該突出長さのエリアには、内面の反射層が設けられていない。
反射層は、導光部Ｒｅｆの内面全域に設けられており、輻射エリアＥｍｉの下部に附された矢印の位置まで反射層で覆われている。導光部Ｒｅｆの内部には、プラズマ発光により発生した照射エリアＳｐｏからの光を、反射して輻射エリアＥｍｉに導くための複数の反射面Ｍ１〜Ｍ３が設けられている。これらの反射面Ｍ１〜Ｍ３にも、反射層が設けられている。
反射面Ｍ１は、照射エリアＳｐｏからの光を反射面Ｍ２方向に反射する。反射面Ｍ２は、反射面Ｍ１からの光を輻射エリアＥｍｉに反射する。
反射面Ｍ３は、輻射エリアＥｍｉを焦点とした凹面鏡であり、導光部Ｒｅｆの内部でさまざまな方向に進行する光を輻射エリアＥｍｉ側に反射する。
このようにして、照射エリアＳｐｏ、および導光部Ｒｅｆ内部で発生した光は、輻射エリアＥｍｉに集光される。
なお、反射層は内面に設けられることに限定するものではなく、導光部Ｒｅｆの外面に設けても良い。この構成によれば、外面であるため、製造上、反射層を設けることが容易となり、また、基材のガラス体が導光部材として機能するため、輻射エリアＥｍｉに光を集め易くなる。
キャビティ３の空間内部へのアンテナ２ｂの突出長さは、マイクロ波の放射効率が良い波長λのλ／４となる長さが好ましい。なお、波長λは、誘電体の誘電率により決まるため、例えば、当該空間へ誘電率の大きな高分子材料を充填することにより、アンテナ２ｂの長さを短くすることができる。または、らせん状のヘリカルアンテナを用いることによっても、アンテナ２ｂの長さを短くすることができる。これらはアンテナ２ａ，２ｃにおいても同様である。
アルミニウムなどのマイクロ波を反射する金属により構成されたキャビティ３の内面は、鏡面となっており、アンテナ２ｂから放射されるマイクロ波を効率良く照射エリアＳｐｏへ反射する。また、キャビティ３の内面形状は、円筒状に限定するものではなく、アンテナ２ｂから放射されるマイクロ波を効率良く照射エリアＳｐｏへ反射する曲率を持った曲面であっても良い。
また、合成樹脂によりキャビティ３を構成し、内面にマイクロ波を反射する誘電体をコーティングしたものであっても良い。
《第１の無電極ランプの点灯態様》
図７は、マイクロ波発振器が発振するマイクロ波の位相状態を示すグラフである。
続いて、前述のような構成を持つ無電極ランプ１の点灯態様について図１および図５を中心に、適宜図６，図７を交えて説明する。
本発明の光学装置３０は、３つのアンテナ２ａ〜２ｃからそれぞれ位相の異なるマイクロ波を発振させ、無電極ランプ１を点灯させる。
具体的には、制御部５３は、位相制御部１４により、３つのアンテナ２ａ〜２ｃに対応するそれぞれのマイクロ波発振器１０から、図７に示すような位相を持つマイクロ波を出力させる。
アンテナ２ａに対応するマイクロ波発振器１０からは基準位相を持つマイクロ波Ｗ２ａが発振される。
アンテナ２ｂに対応するマイクロ波発振器１０からはマイクロ波Ｗ２ａより、（２π）／３位相遅いマイクロ波Ｗ２ｂが発振される。
アンテナ２ｃに対応するマイクロ波発振器１０からはマイクロ波Ｗ２ｂより、（２π）／３位相遅いマイクロ波Ｗ２ｃが発振される。
このように各マイクロ波Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃは、それぞれの位相差が（２π）／３となっており、エネルギーロスが少なく、単相交流と比べてエネルギー量の大きい３相交流となっている。また、各マイクロ波Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃの位相調整は、記憶部５６の位相調整プログラムにて規定されており、当該プログラムは、無電極ランプ１が点灯している間実行されている。
なお、３相交流による制御に限定するものではなく、複数相であれば、例えば４相や、６相交流を用いても良い。なお、この場合の位相差は、位相数をｎとしたときに、（２π）／ｎとする。
ここでマイクロ波による無電極ランプ１の発光原理についてアンテナ２ｂを事例として説明する。
図６において、アンテナ２ｂから放射されたマイクロ波Ｗ２ｂは、キャビティ３内で反射し、無電極ランプ１の照射エリアＳｐｏに照射される。
照射エリアＳｐｏの発光物質にマイクロ波が照射されると、発光物質が励起され放電によるプラズマ発光が起こる。このとき発光物質は、マイクロ波Ｗ２ｂが照射されている高温部で蒸発および解離して粒子となり、放電によるプラズマ発光した後、無電極ランプ１内の低温部へ移動し、凝縮されて元の発光物質に戻る。
無電極ランプ１が発光し続けるためには、このような発光物質による蒸発・解離・凝縮サイクルが繰り返されるように、マイクロ波電力の一点集中を避け、発光物質の対流を許容する構成が必要である。
図５において、無電極ランプ１には、それぞれ分岐した構成の３つの照射エリアＳｐｏに、それぞれ位相の異なるマイクロ波Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃが照射されている。
さらに、無電極ランプ１内は、中空に構成され一体となっていることから発光物質が対流する自由度は高い。
この構成により、光源装置３０の無電極ランプ１は安定して発光し続ける。
《光学ユニットの概略構成》
図８は、光学ユニット近傍の概略構成を示す図である。
ここでは、光学装置３０の補足説明、および光学ユニット５０の概略構成について説明する。
光学装置３０は、前記構成に加えて、リフレクタ４の放光面にフタ状の保護ガラス３３をさらに備えて、一つのユニットとして一体に構成されている。
保護ガラス３３は、リフレクタ４の凹面にフタ状に設置されており、プロジェクタ１００から光源装置３０を取外した場合などにおける無電極ランプ１への粉塵の進入や、落下などにより無電極ランプ１が破損した場合の破片などの飛散を防止する。また、保護ガラス３３に、マイクロ波を遮断する作用を持つ誘電体膜をコーティングする、あるいは、波長λより十分に小さいピッチを有する金属網をインサートしても良い。
続いて、光学ユニット５０の概略構成について説明する。
光学ユニット５０は、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂと、合成光学装置４４などから構成されている。
また、光学ユニット５０の各部は、光学部品用筐体４５に一体に収容され、ユニット化されている。
インテグレータ照明光学系４１は、光源装置３０から射出された光束を照明光軸（一点鎖線で図示）に直交する面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、第１レンズアレイ１１１、第２レンズアレイ１１２、偏光変換素子１１３、および重畳レンズ１１４を含んで構成されている。
第１レンズアレイ１１１は、照明光軸方向から見て略矩形形状の輪郭を有する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。各小レンズは、光源装置３０から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第２レンズアレイ１１２は、第１レンズアレイ１１１と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。この第２レンズアレイ１１２は、重畳レンズ１１４とともに、第１レンズアレイ１１１の各小レンズからの光束を液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂに重畳させることにより光を均一化させる機能を有する。
偏光変換素子１１３は、無電極ランプ１から射出される二種類の偏光成分を主体とした光を、液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂにて変調可能な、一種類の偏光光に変換する光学素子である。
具体的には、第２レンズアレイ１１２からの二種類の偏光成分を含んだ光は、偏光変換素子１１３により略一種類の偏光光に変換され、重畳レンズ１１４により、最終的には、液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂ上にほぼ重畳される。
これにより、偏光変換素子１１３がなかった場合は熱として消費されてしまう全光束の約半分を占める一方の偏光光を、変調可能な偏光光に変換することにより、光の利用効率を高めている。
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー１２１，１２２と、反射ミラー１２３とを備える。インテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー１２１，１２２により赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色の色光に分離される。
ダイクロイックミラー１２１は、緑色光成分と青色光成分とを透過し、赤色光成分を反射する誘電体多層膜を備えた光学素子である。
ダイクロイックミラー１２１は、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とを透過し、赤色光成分を反射する。反射された赤色光は、反射ミラー１２３でさらに反射され、フィールドレンズ１１９を通って、赤色光用の液晶ライトバルブ７７Ｒに入射する。
フィールドレンズ１１９は、第２レンズアレイ１１２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。青色光および緑色光用の液晶ライトバルブ７７Ｇ，７７Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ１１９も同様である。
ダイクロイックミラー１２２は、青色光成分を透過し、緑色光成分を反射する誘電体多層膜を備えた光学素子である。
ダイクロイックミラー１２２は、ダイクロイックミラー１２１を透過した青色光と緑色光のうち、緑色光を反射する。反射された緑色光は、フィールドレンズ１１９を通って、緑色光用の液晶ライトバルブ７７Ｇに入射する。
ダイクロイックミラー１２２を透過した青色光は、リレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ１１９を通って、青色光用の液晶ライトバルブ７７Ｂに入射する。
リレー光学系４３は、入射側レンズ１３１と、一対のリレーレンズ１３３と、反射ミラー１３２，１３５とを備えている。このリレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された青色光を青色光用の液晶パネル７７Ｂまで導く機能を有している。
なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青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１３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ１１９に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、ダイクロイックミラー１２１，１２２の機能を変えることにより、赤色光を通す構成としてもよい。
液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂの入射側には、色分離光学系４２で分離された各色光が入射する入射偏光板８２が、また、射出側には、射出偏光板８３がそれぞれ設けられている。
入射偏光板８２、および射出偏光板８３は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の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基板に偏光膜が貼付されたものである。
液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。
透過型液晶パネルである液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂは、入射偏光板８２を介して入射する各色光を、色光ごとの画像情報に応じて変調し、色光ごとの変調光として射出偏光板８３からそれぞれ射出する。
合成光学装置４４は、クロスダイクロイックプリズムであり、射出偏光板８３から射出された、色光ごとの変調光を合成してフルカラー画像を表す変調光を射出する。
合成光学装置４４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沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
合成光学装置４４によって合成された変調光は、投写レンズ５２により拡大され、スクリーンＳＣに画像を写し出す。
なお、液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂと、３つの射出偏光板８３と、合成光学装置４４とは、一つのユニットとして一体に構成されている。
上述した通り、本実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）マイクロ波発振器１０は、ダイヤモンドＳＡＷ共振子を備えたダイヤモンドＳＡＷ発振器であることから、電力を印加すれば直ぐにマイクロ波を発生し、素早く無電極ランプ１を点灯させることができる。さらに小型に構成できるとともに、優れた耐電力特性、および温度変化に対する周波数変動が少ないという特徴を有している。
また、マイクロ波発振器１０が発振したマイクロ波は、増幅部１１で増幅された後、密閉されたキャビティ３内に設けられたアンテナから放射されるため、マイクロ波は、キャビティ３内に閉じ込められる。
よって、キャビティ３の外部にマイクロ波が漏れないことから、ＩＳＭ帯で使用されているＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｈｏｍｅ  ＲＦ、ＷＬＡＮ等の無線通信機器や医療機器などに対する悪影響を抑制することができる。
さらに無電極ランプ１には、増幅部１１から出力される少なくとも位相の異なる２つ以上のマイクロ波が照射されることから、マイクロ波の最大振幅が複数相により順次印加される。よって、エネルギー効率良く、無電極ランプ１を発光させることができる。
従って、本発明によれば、素早く点灯するとともに、エネルギー効率の良い光源装置３０を備えたプロジェクタ１００を提供することができる。
（２）無電極ランプ１には、分岐した構成の３つの照射エリアＳｐｏに、それぞれ位相の異なるマイクロ波Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃが照射されていることから、エネルギーが１点に集中することなく、複数ヶ所に分散される。
さらに、無電極ランプ１内は、複数の照射エリアＳｐｏを含み一つの連続した空間として構成されていることから、発光物質の蒸発・解離・凝縮サイクルを妨げることなく、発光物質は、発光体内部を対流し発光し続ける。
よって、マイクロ波電力を効率良く光エネルギーに変換することができる。
従って、本発明によれば、エネルギー効率の良い光源装置３０を備えたプロジェクタ１００を提供することができる。
（３）照射エリアＳｐｏごとの上部には、各照射エリアで発生した光を、輻射エリアＥｍｉに導くための導光部Ｒｅｆがそれぞれ設けられていることから、各照射エリアＳｐｏで発生した光は、それぞれの導光部Ｒｅｆにより輻射エリアＥｍｉに集光される。
よって、複数の照射エリアＳｐｏごとの光を無駄なく集光し、投写画像の光源として利用することから、エネルギー効率が良く、光量も豊かである。
従って、本発明によれば、エネルギー効率が良く高輝度の光源装置３０を備えたプロジェクタ１００を提供することができる。
（４）位相制御部１４は、各マイクロ波発振器１０が出力するマイクロ波Ｗ２ａ〜Ｗ２ｃが、それぞれ（２π）／３位相差となるように各マイクロ波の位相を調整することから、無電極ランプ１の３つの照射エリアＳｐｏには、それぞれ位相の異なるマイクロ波が照射され、輻射エリアＥｍｉに集光される。
これにより、単相交流より大きな三相マイクロ波によるマイクロ波電力が、エネルギー効率良く光に変換される。
従って、本発明によれば、エネルギー効率が良く高輝度の光源装置３０を備えたプロジェクタ１００を提供することができる。
（５）光源装置３０は、各増幅部１１の増幅度を調整するための電力制御部１２を備えることから、マイクロ波電力の調整により、無電極ランプ１を所望の光量で発光させることができる。
従って、本発明によれば、所望の光量を得ることができる光源装置３０を備えたプロジェクタ１００を提供することができる。
（６）安全器１３は、増幅部１１の後段にそれぞれ設けられ、反射波を遮断することから、反射波が、増幅部１１に戻ることを防止する。
よって、増幅部１１およびその前段のマイクロ波発振器１０を反射マイクロ波から守ることができる。
従って、動作が安定した光源装置３０を用いたプロジェクタ１００を提供することができる。
（７）プロジェクタ１００は、所望の光量が得られ、エネルギー効率が良く高輝度の光源装置３０と、光源装置３０が発する光を画像信号に応じた鮮やかな色彩の変調光に変換する液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂとを備えている。
従って、鮮やかな投写画像を得ることができるプロジェクタ１００を提供することができる。
（実施形態２）
《第２のプロジェクタの概要》
図９は、本発明の実施形態２におけるプロジェクタの概略構成図である。
プロジェクタ２００は、実施形態１のプロジェクタ１００と比較して、以下の３項目以外は、同一の構成を有している。
第１の相違点は、プロジェクタ２００の無電極ランプ１０１は、無電極ランプ１（図５）とは異なる構成の無電極ランプであることである。
第２の相違点は、プロジェクタ２００の光源装置３５には、位相制御部１４（図１）の替わりに周波数制御部６６が設けられていることである。
第３の相違点は、プロジェクタ２００の記憶部５６には、プロジェクタ１００とは部分的に異なるプログラムが記憶されていることである。
以下、実施形態１のプロジェクタ１００と同様な構成部位については同一の番号を附して、プロジェクタ２００の概略構成を前記３項目の相違点を中心に説明する。
まず、図９を用いて光源装置３５のマイクロ波回路部２８について説明する。
マイクロ波回路部２８は、前述した複数のマイクロ波発振器１０、複数の増幅部１１、電力制御部１２、複数の安全器１３に加えて、周波数制御部６６を含んで構成されている。
周波数制御部６６は、複数のマイクロ波発振器１０がそれぞれ発振するマイクロ波の周波数を調整する周波数調整回路である。また、発振周波数をゼロにすることにより発振を停止させることが可能なことから、発振の停止／開始を制御することもできる。
周波数制御部６６は、無電極ランプ１０１の点灯時においては、記憶部５６の周波数調整プログラムに応じて各マイクロ波発振器１０が発振するマイクロ波の周波数を調整する。
記憶部５６に記憶されている周波数調整プログラムには、各マイクロ波発振器１０に対応する色光体部（以下、「色光体」という）ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢ（図１０）を最も効率良く発光させるための周波数および調整情報が規定されている。
《第２の無電極ランプの詳細》
図１０は、第２の無電極ランプ周辺部位の概略構成を示す斜視図である。図１１（ａ），（ｂ）は、無電極ランプ周辺部位の主要部の断面図である。なお、図１０において、リフレクタ４は、説明のため断面形状となっている。
ここでは、第２の無電極ランプとしての無電極ランプ１０１の概略構成について図１０および図１１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。なお、無電極ランプ１と同一の部分については説明を省略する。
無電極ランプ１０１は、複数の発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢと、複数の導光部Ｒｅｆ２と、輻射部Ｅｍｉ２とから構成されている。
複数の発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢには、それぞれに異なる発光スペクトルを持つ発光物質が封入されている。また、発光物質が充填されている空間は、それぞれが独立して構成されている。なお、発光物質は、各色光の発光スペクトル持つ希ガスを主体とした成分であることが好ましい。
アンテナ２ａに対応する発光体ＣｏＲには、赤色の発光スペクトルを持つ発光物質が充填されている。
アンテナ２ｂに対応する発光体ＣｏＧには、緑色の発光スペクトルを持つ発光物質が充填されている。
アンテナ２ｃに対応する発光体ＣｏＢには、青色の発光スペクトルを持つ発光物質が充填されている。
導光部Ｒｅｆ２は、各発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢにおけるプラズマ発光による光をそれぞれ輻射部Ｅｍｉ２に導く光学系である。
導光部Ｒｅｆ２の外面には、例えば、アルミニウムなどによる反射層が設けられており、各発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢで発生した光を輻射部Ｅｍｉ２に導くとともに、導光部Ｒｅｆ２からマイクロ波や、光が外部に漏れるのを防止している。
輻射部Ｅｍｉ２は、図１０の斜線にて示された部位であり、透明に構成され、導光部Ｒｅｆ２によって集光された各発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢからの光を外部に放射する。
輻射部Ｅｍｉ２は、リフレクタ４の略集光中心に位置しているため、輻射部Ｅｍｉ２から放射された光は、無駄なく集光され光学ユニット５０に射出される。
なお、輻射部Ｅｍｉ２から放射される光は、赤、緑、青色光が合成されることにより略白色光となる。
図１１（ａ）は、図１０におけるＵ視断面の第１態様を示している。
発光体ＣｏＧは、キャビティ３の空間にアンテナ２ｂと略同じ長さ突出して設けられている。当該突出長さのエリアには、外面の反射層が設けられていない。
発光体ＣｏＧ内は、緑色の発光スペクトルを持つ発光物質が充填され、レンズ体Ｌｅにより導光部Ｒｅｆ２側の空間と独立している。
レンズ体Ｌｅは、発光体ＣｏＧ内で発生した光を導光部Ｒｅｆ２側に集光する。
反射層は、導光部Ｒｅｆ２の外面全域に設けられており、輻射部Ｅｍｉ２の下部に附された矢印の位置まで反射層で覆われている。
導光部Ｒｅｆ２側の空間に入射した光は、導光部Ｒｅｆ２の外壁のガラス体内を透過し、外面の反射層で反射を繰り返しながら、輻射部Ｅｍｉ２に集光される。
図１１（ｂ）は、図１０におけるＵ視断面の第２態様を示している。
第２態様は、第１態様と比較して、以下の２項目以外は、同一の構成を有している。
第１の相違点は、導光部Ｒｅｆ２の内部が全て外壁と同じ材質により構成されていることである。なお、導光部Ｒｅｆ２の外面には、反射層が設けられている。
第２の相違点は、第２態様には、レンズ体Ｌｅが設けられていないことである。
発光体ＣｏＧ内で発生した光は、導光部Ｒｅｆ２内部のガラス体に入射し、ガラス体内を透過と、外面の反射層での反射を繰り返しながら、輻射部Ｅｍｉ２に集光される。
なお、導光部Ｒｅｆ２は、光の反射を繰り返しながら照度を均一化するロッドインテグレータとして機能するため、輻射部Ｅｍｉ２から放射される光は、照度ムラの少ない光となる。
なお、キャビティ３の構成、およびアンテナ２ｂの突出長さなどは、無電極ランプ１での説明と同様である。
《第２の無電極ランプの点灯態様》
続いて、前述のような構成を持つ無電極ランプ１０１の点灯態様について図９および図１０により説明する。
本発明の光学装置３５は、３つのアンテナ２ａ〜２ｃからそれぞれに対応する発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢを最も効率良く発光させる周波数のマイクロ波を発振させ、無電極ランプ１０１を点灯させる。
具体的には、制御部５３は、周波数制御部６６により、３つのアンテナ２ａ〜２ｃに対応するそれぞれのマイクロ波発振器１０から、下記に示すような周波数のマイクロ波を出力させる。
アンテナ２ａに対応するマイクロ波発振器１０からは、発光体ＣｏＲに充填されている赤色の発光スペクトルを持つ発光物質を最も効率良く発光させる周波数のマイクロ波が出力される。
アンテナ２ｂに対応するマイクロ波発振器１０からは、発光体ＣｏＧに充填されている緑色の発光スペクトルを持つ発光物質を最も効率良く発光させる周波数のマイクロ波が出力される。
アンテナ２ｃに対応するマイクロ波発振器１０からは、発光体ＣｏＢに充填されている青色の発光スペクトルを持つ発光物質を最も効率良く発光させる周波数のマイクロ波が出力される。
さらに制御部５３は、電力制御部１２により、各増幅部１１の増幅度を調整し、鮮やかな投写画像に必要なＲＧＢ各色光成分を過不足なく得られるエネルギーを持つマイクロ波電力を各発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢに照射させる。
なお、各マイクロ波の増幅度は、周波数調整プログラムの調整情報に規定されている。
この構成により、光源装置３５の無電極ランプ１０１は、必要な色光成分のみにより合成された必要な光量の光を発光し続ける。
また、光源装置３５は、略白色光を発光することのみに限定されず、ＲＧＢ各色をシーケンシャルに発光することができる。
これは、周波数制御部６６により、発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢに対応する各マイクロ波発振器１０のマイクロ波の発振を開始／停止をシーケンシャルに制御することにより、発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢを順番に１つずつ発光させることにより実現される。
なお、光源装置３５をシーケンシャル制御した場合のプロジェクタへの応用例については、実施形態３で説明する。
また、無電極ランプ１０１は、発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢにて発せられる光を集光し、１ヶ所の輻射部Ｅｍｉ２により光を放射しているが、発光体ごとにそれぞれ輻射エリアを設けて、それぞれを独立した色光の光源として構成しても良い。
この構成によれば、ＲＧＢ各色光をそれぞれ独立して、必要な光量を得ることができる。
なお、光源装置３５の発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢにそれぞれ輻射エリアを設けて、独立させた場合のプロジェクタへの応用例については、実施形態４で説明する。
上述した通り、本実施形態によれば実施形態１の該当する効果に加えて以下の効果が得られる。
（１）マイクロ波発振器１０は、ダイヤモンドＳＡＷ共振子を備えたダイヤモンドＳＡＷ発振器であることから、電力を印加すれば直ぐにマイクロ波を発生し、素早く無電極ランプ１０１を点灯させることができる。さらに小型に構成できるとともに、優れた耐電力特性、および温度変化に対する周波数変動が少ないという特徴を有している。
また、マイクロ波発振器１０が発振したマイクロ波は、増幅部１１で増幅された後、密閉されたキャビティ３内に設けられたアンテナから放射されるため、マイクロ波は、キャビティ３内に閉じ込められる。
よって、キャビティ３の外部にマイクロ波が漏れないことから、ＩＳＭ帯で使用されているＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｈｏｍｅ  ＲＦ、ＷＬＡＮ等の無線通信機器や医療機器などに対する悪影響を抑制することができる。
また、マイクロ波発振器１０は、所期の周波数を中心とした先鋭な特性のマイクロ波を出力するため、余分なマイクロ波電力を必要としない。
さらに色光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢは、マイクロ波発振器１０ごとに対として設けられ、それぞれに異なる発光スペクトルを有する発光物質が封入されていることから、映像を投写するのに必要な色光をそれぞれ先鋭な特性を有する色光として放射する。
よって、必要とする色光成分のみを効率良く発生させることができる。
従って、素早く点灯するとともに、エネルギー効率の良い光源装置３５を備えたプロジェクタ２００を提供することができる。
（２）色光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢごとに、当該色光体で発光した光を輻射部Ｅｍｉ２に導くための導光部Ｒｅｆ２がそれぞれ設けられていることから、各色光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢで発せられた色光は、輻射部Ｅｍｉ２から放射される。
よって、各色光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢが全て発光している場合は、各色光を合成した複合光が輻射部Ｅｍｉ２から放射されるため、略白色光を放射するランプと同様の光学構成を活用することができる。また、各色光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢを順番に発光させることにより、フィールドシーケンシャル方式の光源としても活用することができる。
よって、さまざまな光学形式のプロジェクタに適用することができることから、光源装置３５は使い勝手が良い。
従って、使い勝手が良い光源装置３５を備えたプロジェクタ２００を提供することができる。
（３）光源装置３５は、マイクロ波発振器１０が発振するマイクロ波の周波数を調整するための周波数制御部６６を備えることから、マイクロ波発振器１０と対となる色光体が最も効率良く発光する周波数となるように、マイクロ波の周波数を調整することができる。
従って、エネルギー効率の良い光源装置３５を備えたプロジェクタ２００を提供することができる。
（４）光源装置３５は、各増幅部１１の増幅度を調整するための電力制御部１２を備えることから、マイクロ波発振器１０と対となる色光体が最も効率良く発光するように、マイクロ波電力を調整することができる。
従って、エネルギー効率の良い光源装置３５を備えたプロジェクタ２００を提供することができる。
（５）光源装置３５は、各増幅部１１の増幅度を調整するための電力制御部１２を備えることから、マイクロ波発振器１０と対となる色光体が最も効率良く発光するように、マイクロ波電力を調整することができる。
従って、エネルギー効率の良い光源装置３５を備えたプロジェクタ２００を提供することができる。
（６）安全器１３は、増幅部１１の後段にそれぞれ設けられ反射波を遮断することから、反射波が増幅部１１に戻ることを防止する。
よって、増幅部１１およびその前段のマイクロ波発振器１０を反射マイクロ波から守ることができる。
従って、動作が安定した光源装置３５を用いたプロジェクタ２００を提供することができる。
（７）光源装置３５は、周波数制御部６６および増幅部１１を備えることから、ＲＧＢの各色スペクトル成分において、必用なスペクトル成分を必用な量含んだ光を発生させることができる。
これにより、液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂに相応しい各色スペクトル成分を過不足なく含んだ、当該光変調素子にとって理想的な光を発生させることができる。また、同様に、ティルトミラーデバイスや、反射型液晶パネルなどの他の光変調素子を用いた場合であっても、当該光変調素子に適した理想的なスペクトル成分を持つ光を発生させることができる。
従って、理想的なスペクトル成分を持つ光を発生させることができる光源装置３５を備えたプロジェクタ２００を提供することができる。
（実施形態３）
《光源装置の応用１》
図１２は、本発明の実施形態３におけるプロジェクタの概略構成図である。
ここでは、光変調素子としてティルトミラーデバイスを用いたプロジェクタ３００に、実施形態２の光源装置３５を適用した場合の概略構成について、図１２を中心に、適宜、図８および図９を交えて説明する。
なお、前記実施形態１および２の構成部位と、同一の構成部位については同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
プロジェクタ３００は、光変調素子として単板のティルトミラーデバイスであるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ；テキサス・インスツルメンツ社）を用いたプロジェクタである。
プロジェクタ３００は、光源装置３５、第１レンズアレイ１１１、第２レンズアレイ１１２、重畳レンズ１１４、ＤＭＤ３０１、投写レンズ５２などを含んで構成されている。
光源装置３５から射出された光は、第１レンズアレイ１１１および第２レンズアレイ１１２により照度を略均一に整えられた後、重畳レンズ１１４によりＤＭＤに結像される。
ＤＭＤ３０１は、格子状に並べられた複数の小さな鏡の角度を画像信号に応じてそれぞれ１秒間に数千回以上変えてオンオフさせることによりコントラストを再現する光変調素子である。
単板のＤＭＤを備えた従来のプロジェクタは、略白色光を発生する光源装置を用いていたため、この白色光からＲＧＢ各色光を得るために、カラーホイールというＲＧＢの各色カラーフィルタを備えた回転部材が必要であった。カラーホイールは、精密な回転制御が必要であり、また、プロジェクタ内に大きな領域を占めていた。
プロジェクタ３００は、光源装置３５の発する光が、ＲＧＢの色光ごとに順番に射出されるように光源装置３５を制御する。さらに、各色光を切り替えるタイミングと同期して、ＤＭＤ３０１に当該色光に応じた画像信号情報を送る。
これにより、ＤＭＤ３０１により反射された光は、ＲＧＢ色光ごとの画像を順番に表す変調光となる。
投写レンズ５２は、ＤＭＤ３０１からの変調光を拡大しスクリーンに投写する。
こうして投写された投写画像は、ＲＧＢ色光ごとの画像を順次表示しているが、人間の眼（脳）の残像現象により、眼から入った、ＲＧＢの各色光が脳の中で重なり、光の３原色の原理によりフルカラーの画像として観察される。
上述した通り、本実施形態によれば前記各実施形態の該当する効果に加えて以下の効果が得られる。
（１）プロジェクタ３００は、光変調素子としてＤＭＤ３０１を用いているため、光の偏光に係わらず全ての光を扱えるため、実施形態１における光学ユニットの入射偏光板８２、射出偏光板８３、偏光変換素子１１３などが不要となる。
さらに、カラーホイールが必要であった従来の略白色光の光源装置を備えたプロジェクタとは異なり、プロジェクタ３００は、カラーホイールを必要としない。
よって、光学系の構成をシンプルで小型にすることができ、また、駆動部品がなくなるため信頼性が向上する。
従って、小型で信頼性の高いプロジェクタを提供することができる。
（実施形態４）
《光源装置の応用２》
図１３は、本発明の実施形態４におけるプロジェクタの概略構成図である。
ここでは、実施形態２における無電極ランプ１０１の発光体ＣｏＲ，ＣｏＧ，ＣｏＢごとに輻射エリアを設け、それぞれを独立した無電極ランプとし、このＲＧＢ色光ごとの単色の無電極ランプを用いたプロジェクタ４００の概略構成について図１３を中心に、適宜図９および図１０を交えて説明する。
なお、前記実施形態１および２の構成部位と、同一の構成部位については同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
プロジェクタ４００は、ランプ体ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ、第１レンズアレイ１１１、第２レンズアレイ１１２、偏光変換素子１１３、重畳レンズ１１４、液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂ、合成光学装置４４、投写レンズ５２などから構成されている。
ランプ体ＬＲは、無電極ランプ１０１Ｒ、アンテナ２ａ、キャビティ３、リフレクタ４などから構成されている。
無電極ランプ１０１Ｒは、実施形態２における無電極ランプ１０１の発光体ＣｏＲと、輻射部Ｅｍｉ２とを円筒状に一体に形成した赤色光を発生する独立した無電極ランプである。
アンテナ２ａ、キャビティ３、リフレクタ４は、光源装置３５と同一の構成を有している。また、アンテナ２ａは、光源装置３５のマイクロ波回路部２８（図示せず）とケーブルにより接続されている。
ランプ体ＬＧおよびＬＢも、ランプ体ＬＲと略同様の構成を有している。
相違点は、無電極ランプ１０１Ｇは発光体ＣｏＧによる緑色光を、無電極ランプ１０１Ｂは発光体ＣｏＢによる青色光を、それぞれ発光することである。
第１レンズアレイ１１１、第２レンズアレイ１１２、偏光変換素子１１３、重畳レンズ１１４は、各ランプ体ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの光路ごとに設けられ、ＲＧＢ各色光を、照度を略均一にするとともに、偏光を一方向に揃え、各液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂに照射する。
合成光学装置４４は、各液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂごとに画像信号に応じて変調された各色変調光を合成してフルカラーの画像を表す変調光を射出する。
投写レンズ５２は、変調光を拡大しスクリーンに投写する。
上述した通り、本実施形態によれば前記各実施形態の該当する効果に加えて以下の効果が得られる。
（１）ランプ体ＬＲ，ＬＧ，ＬＢは、それぞれがＲＧＢ各色光を放射するため、色光を分ける必要がなく、実施形態１における２枚のダイクロイックミラー１２１，１２２や、反射ミラー１２３を含む色分離光学系４２の構成が不要である。
よって、光路の長さを短くすることができる。
従って、コンパクトなプロジェクタ４００を提供することができる。
（２）電力制御部１４は、独立したランプ体ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが放射するＲＧＢ色光ごとの光量を所望の光量に調整可能なことから、投写画像の状況を観察しながら、投写画像の色あいをダイレクトに調整することができる。
従って、鮮やかな投写画像が得られるプロジェクタ４００を提供することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
図８を用いて説明する。前記各実施形態において、光源装置３０および光源装置３５は、プロジェクタに備えられているが、これに限定するものではない。
光源装置３０は、素早く確実に点灯するとともに、所望の光量を安定して得ることができ、さらに小型軽量であることから、航空、船舶、車輌等の照明機器や、屋内照明機器などに好適である。
（変形例２）
図８を用いて説明する。前記実施形態１において、プロジェクタ１００は、光変調素子として３枚の液晶ライトバルブ７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂを用いた液晶３板式の投写型プロジェクタとして説明したが、これに限定するものではない。
例えば、プロジェクタは、赤、緑、青色のカラーフィルタが規則的に格子状に配置され、１枚でフルカラーの変調光を射出することが可能な単板の液晶ライトバルブを用いる構成であっても良い。また、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスを用いる構成としても良い。
なお、例えば、ティルトミラーデバイスを用いる構成の場合、入射偏光板８２、射出偏光板８３、偏光変換素子１１３が不要となるなど、光学ユニットの構成は、使用する光変調素子に応じて、図８の構成とはそれぞれ異なったものとなる。
また、このような光変調素子と、スクリーンとを備えたプロジェクタであるリアプロジェクタであっても良い。
これらの構成であっても、前記各実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
（変形例３）
図５を用いて説明する。前記実施形態１において、無電極ランプ１の輻射エリアＥｍｉと、照射エリアＳｐｏとは相反する方向に伸長するように設けられているが、これに限定するものではない。複数の照射エリアと、１ヶ所の輻射エリアを含んで構成されていれば良い。
例えば、平面的な三つ葉状、またはヒトデ状の中心に輻射エリアを設け、枝葉状部分に照射エリアを設けることであっても良い。
また、前記実施形態２の無電極ランプ１０１においても同様であり、複数の色光体と、１ヶ所の輻射部を含んで構成されていれば良い。
このような構成であっても、前記実施形態１および２と同様の効果を得ることができる。
以上説明したように、本発明によれば、素早く点灯するとともに、エネルギー効率の良い光源装置を備えたプロジェクタを提供することが可能となる。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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