(57)【要約】【課題】管球部からの光の利用効率を向上することが可能な光源装置を提供する。【解決手段】一対の電極４２，５２を内蔵する管球部３０及び管球部３０の両側に延びる一対の封止部４０，５０を有し、管球部３０と一対の封止部４０，５０とが滑らかに接続された形状を有する発光管２０と、封止部４０側に配設され、管球部３０からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタ１０と、封止部５０側に配設され、管球部３０からの光を管球部３０に向けて反射する副鏡６０とを備える光源装置１１０。副鏡６０の内面の形状は、楕円面の形状である。そして、発光管２０の外面における管球部３０及び封止部５０の間に存在する変曲点Ｑと一対の電極４２，５２の中間点Ｐとを通る直線Ａと、照明光軸１００ａｘとのなす角度をθとし、楕円面の円錐定数をＫとしたとき、θ≧５０度の場合には、０＜Ｋ＜０．５であり、θ＜５０度の場合には、−０．５＜Ｋ＜０である。【選択図】図３
2007227206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光軸に沿って配置された一対の電極を内蔵する管球部及び前記管球部の両側に延びる一対の封止部を有し、前記管球部と前記一対の封止部とが滑らかに接続された形状を有する発光管と、
前記発光管における一方の封止部側に配設され、前記管球部からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタと、
前記発光管における他方の封止部側に配設され、前記管球部からの光を前記管球部に向けて反射する副鏡とを備える光源装置において、
前記副鏡の内面の形状は、楕円面の形状であり、
前記発光管の外面における前記管球部及び前記他方の封止部の間に存在する変曲点と前記一対の電極の中間点とを通る直線と、前記照明光軸とのなす角度をθとし、
前記楕円面の円錐定数をＫとしたとき、
θ≧５０度の場合には、０＜Ｋ＜０．５であり、
θ＜５０度の場合には、−０．５＜Ｋ＜０であることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
θ≧５０度の場合には、０．１＜Ｋ＜０．３であり、
θ＜５０度の場合には、−０．３＜Ｋ＜−０．１であることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光源装置において、
前記リフレクタは、楕円面リフレクタ又は放物面リフレクタであることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
被照明領域側に照明光束を射出する光源装置を有する照明装置と、
前記照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置で変調された光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタにおいて、
前記光源装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置であ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、光源装置及びプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタに用いる光源装置として、副鏡を備える光源装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。従来の光源装置によれば、発光管（管球部）から被照明領域側に放射される光が反射手段としての副鏡によってリフレクタに向けて反射されるため、発光管から被照明領域側に放射され本来有効に利用されていなかった光をも有効に利用することが可能となる。このため、プロジェクタのさらなる高輝度化を図ることが可能となる。また、発光管の被照明領域側端部まで覆うような大きさにリフレクタの大きさを設定することを必要とせず、リフレクタの小型化を図ることができ、プロジェクタの小型化を図ることができる。
【特許文献１】特開平８−３１３８２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年、プロジェクタの高輝度化に伴い、高圧水銀ランプなどからなる発光管における管球部の内部はかなりの高圧力（例えば、２００気圧以上）となってきている。このため、発光管においては、この気圧に耐えられるように、管球部の肉厚を厚くするとともに、シュリンクシールと呼ばれるシール方式を採用することが行われている。その結果、発光管の高出力化を図ることが可能である。
【０００４】
しかしながら、従来の光源装置においては、管球部からの光の利用効率が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、管球部からの光の利用効率を向上することが可能な光源装置を提供することを目的とする。また、そのような光源装置を備える高輝度なプロジェクタ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】
【０００６】
本発明の発明者は、上記目的を達成するため、従来の光源装置において、管球部からの光の利用効率が低下する原因を究明すべく鋭意努力を重ねた結果、この原因は、管球部の中心位置（一対の電極の中間点）から被照明領域側に向けて射出され副鏡の内面で反射されて再び管球部内に入射した光が、管球部の中心位置に向かわず例えばリフレクタ側にずれてしまうことにあるという知見を得た。
【０００７】
図５は、従来の光源装置における問題点を説明するために示す図である。図５（ａ）は従来の光源装置９００を説明するために示す図であり、図５（ｂ）は管球部９３０から被照明領域側に向けて射出される光Ｌの軌跡を模式的に示す図である。
【０００８】
従来の光源装置９００は、図５（ａ）に示すように、照明光軸９００ａｘに沿って配置された一対の電極９４２，９５２を内蔵する管球部９３０及び管球部９３０の両側に延びる一対の封止部９４０，９５０を有する発光管９２０と、一方の封止部９４０側に配設され、管球部９３０からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタ９１０と、他方の封止部９５０側に配設され、管球部９３０からの光を管球部９３０に向けて反射する副鏡９６０とを備える光源装置である。
【０００９】
管球部９３０は、電極９４２，９５２の取付部位から遠い部分の肉厚が近い部分の肉厚よりも大きくなるように構成されている。また、管球部９３０の中心位置（一対の電極９４２，９５２の中間点Ｐ）とリフレクタ９１０の焦点位置（リフレクタ９１０が楕円面リフレクタである場合には楕円面リフレクタの第１焦点位置、放物面リフレクタである場合には放物面リフレクタの焦点位置）とが略一致するように、リフレクタ９１０及び発光管９２０が配置されている。また、副鏡９６０は、その内面が球面となるように構成されている。
【００１０】
従来の光源装置９００においては、管球部９３０の中心位置から被照明領域側（他方の封止部９５０側）に向けて射出された光Ｌは、副鏡９６０の内面で反射されて再び管球部９３０内に入射する際、いわゆる管球部９３０のレンズ効果や球面収差などに起因して、図５（ｂ）に示すように、管球部９３０の中心位置に向かわず一方の封止部９４０側にずれてしまう。このため、上記した光Ｌがリフレクタ９１０の焦点近傍（リフレクタ９１０が楕円面リフレクタである場合には楕円面リフレクタの第１焦点近傍、放物面リフレクタである場合には放物面リフレクタの焦点近傍）を通らなくなるため、リフレクタ９１０から射出される光の品質が低下してしまう（リフレクタ９１０が楕円面リフレクタである場合には集光性が低下し、放物面リフレクタである場合には平行度が低下する。）。その結果、被照明領域側で利用可能な照明光量が減少し、管球部９３０からの光の利用効率が低下してしまうのである。
【００１１】
ところで、発光管における管球部の外面形状は多様であるため、副鏡の内面で反射されて再び管球部内に入射する光の辿る道筋も様々であり、副鏡の内面の形状をどのようにすれば、副鏡の内面で反射されて再び管球部内に入射する光が管球部の中心位置に向かうようになるかを決定するのは容易ではないと考えられる。
【００１２】
しかしながら、本発明者の調査によれば、副鏡の内面の形状を楕円面の形状とするとともに、管球部の外面に存在する変曲点及び一対の電極の中間点（すなわち、管球部の中心位置）を通る直線と照明光軸とのなす角度θが５０度以上の場合と、当該角度θが５０度未満の場合とで、当該楕円面の円錐係数を各々適切な範囲に設定することにより、副鏡の内面で反射されて再び管球部内に入射する光が管球部の中心位置に向かうようになることを見出した。
【００１３】
そこで、本発明の発明者は、以上の知見に基づき、副鏡の内面の形状を楕円面の形状とするとともに、管球部の外面に存在する変曲点及び一対の電極の中間点を通る直線と照明光軸とのなす角度θが５０度以上の場合と、当該角度θが５０度未満の場合とで、当該楕円面の円錐定数を各々適切な範囲に設定するようにすれば、副鏡の内面で反射されて再び管球部内に入射した光が、管球部の中心位置に向かうようになり、結果として、管球部からの光の利用効率を向上することが可能となることに想到し、本発明を完成させるに至った。
【００１４】
本発明の光源装置は、照明光軸に沿って配置された一対の電極を内蔵する管球部及び前記管球部の両側に延びる一対の封止部を有し、前記管球部と前記一対の封止部とが滑らかに接続された形状を有する発光管と、前記発光管における一方の封止部側に配設され、前記管球部からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタと、前記発光管における他方の封止部側に配設され、前記管球部からの光を前記管球部に向けて反射する副鏡とを備える光源装置において、前記副鏡の内面の形状は、楕円面の形状であり、前記発光管の外面における前記管球部及び前記他方の封止部の間に存在する変曲点と前記一対の電極の中間点とを通る直線と、前記照明光軸とのなす角度をθとし、前記楕円面の円錐定数をＫとしたとき、θ≧５０度の場合には、０＜Ｋ＜０．５であり、θ＜５０度の場合には、−０．５＜Ｋ＜０であることを特徴とする。
【００１５】
このため、本発明の光源装置によれば、副鏡の内面の形状を楕円面の形状とするとともに、管球部の外面に存在する変曲点及び一対の電極の中間点を通る直線と照明光軸とのなす角度θが５０度以上の場合と、当該角度が５０度未満の場合とで、当該楕円面の円錐係数を各々上記範囲に設定するようにすることにより、副鏡の内面で反射されて再び管球部内に入射した光が、管球部の中心位置に向かうようになる。その結果、リフレクタから射出される光の品質が低下するのを抑制することが可能となり、被照明領域側で利用可能な照明光量が減少するのを抑制することが可能となる。
したがって、本発明の光源装置は、管球部からの光の利用効率を向上することが可能な光源装置となる。
【００１６】
本発明の光源装置においては、θ≧５０度の場合には、０．１＜Ｋ＜０．３であり、θ＜５０度の場合には、−０．３＜Ｋ＜−０．１であることが好ましい。
【００１７】
このように構成することにより、副鏡の内面の形状を管球部の外面の形状にさらに適したものにすることが可能となるため、管球部からの光の利用効率をさらに向上することが可能となる。
【００１８】
本発明の光源装置においては、前記リフレクタは、楕円面リフレクタ又は放物面リフレクタであることが可能である。
【００１９】
本発明の光源装置によれば、いずれのタイプのリフレクタを用いた場合においても管球部からの光の利用効率を向上することが可能である。
【００２０】
本発明のプロジェクタは、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置を有する照明装置と、前記照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置で変調された光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタにおいて、前記光源装置は、本発明の光源装置であることを特徴とする。
【００２１】
このため、本発明のプロジェクタは、上述したように、管球部からの光の利用効率を向上することが可能な優れた光源装置を備えているため、従来より高輝度なプロジェクタとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の光源装置及びプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２３】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の光学系を示す図である。図２及び図３は、実施形態１に係る光源装置１１０を説明するために示す図である。図３（ａ）は光源装置１１０の要部拡大図であり、図３（ｂ）は管球部３０の中心位置から被照明領域側に向けて射出される光の軌跡を模式的に示す図である。
【００２４】
なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１における照明光軸１００ａｘ方向）、ｘ軸方向（図１における紙面に平行かつｚ軸に直交する方向）及びｙ軸方向（図１における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。
【００２５】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、図１に示すように、照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系２００と、色分離導光光学系２００で分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、これら３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００とを備えたプロジェクタである。
【００２６】
照明装置１００は、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置１１０と、光源装置１１０からの集束光を略平行光として射出する凹レンズ９０と、凹レンズ９０から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する第１レンズアレイ１２０と、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する第２レンズアレイ１３０と、第２レンズアレイ１３０からの各部分光束を偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光に変換して射出する偏光変換素子１４０と、偏光変換素子１４０から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ１５０とを有している。
【００２７】
実施形態１に係る光源装置１１０は、図１及び図２に示すように、リフレクタとしての楕円面リフレクタ１０と、楕円面リフレクタ１０の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管２０と、反射手段としての副鏡６０とを有している。光源装置１１０は、照明光軸１００ａｘを中心軸とする光束を射出する。
【００２８】
発光管２０は、図２に示すように、照明光軸１００ａｘに沿って配置された一対の電極４２，５２を内蔵する管球部３０と、管球部３０の両側に延びる一対の封止部４０，５０と、一対の封止部４０，５０内にそれぞれ封止された一対の金属箔４４，５４と、一対の金属箔４４，５４にそれぞれ電気的に接続された一対のリード線４６，５６とを有している。そして、管球部３０の外面と一対の封止部４０，５０の外面とは、滑らかに接続されている。
【００２９】
管球部３０の外面と一対の封止部４０，５０の外面とは、滑らかに接続されている。そして、図３（ａ）に示すように、発光管２０の外面における管球部３０と封止部５０との間には、変曲点Ｑが存在する。この変曲点Ｑと一対の電極４２，５２の中間点Ｐとを通る直線Ａと、照明光軸１００ａｘとのなす角度をθとしたとき、実施形態１に係る光源装置１１０に用いる発光管２０においては、θ＝５５度である。
【００３０】
なお、発光管２０の構成要素の条件等を例示的に示すと、管球部３０及び封止部４０，５０は、例えば石英ガラス製であり、管球部３０内には、水銀、希ガス及び少量のハロゲンが封入されている。電極４２，５２は、例えばタングステン電極であり、金属箔４４，５４は、例えばモリブデン箔である。リード線４６，５６は、例えばモリブデン又はタングステンから構成されている。
また、発光管２０としては、高輝度発光する種々の発光管を採用でき、例えば高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を採用できる。
【００３１】
楕円面リフレクタ１０は、図２に示すように、発光管２０の封止部（一方の封止部）４０を挿通・固定するための開口部１２と、発光管２０から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する反射凹面１４とを有している。楕円面リフレクタ１０は、楕円面リフレクタ１０の開口部１２に充填されたセメントなどの無機系接着剤Ｃによって発光管２０の封止部４０に固着されている。
【００３２】
反射凹面１４を構成する基材の材料としては、例えば、結晶化ガラスやアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などを好適に用いることができる。反射凹面１４の内面には、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）と酸化シリコン（ＳｉＯ２）との誘電体多層膜からなる可視光反射層が形成されている。
【００３３】
副鏡６０は、図２及び図３に示すように、発光管２０の封止部（他方の封止部）５０に挿通・固定するための開口部６２と、発光管２０から被照明領域側に向けて放射された光を発光管２０に向けて反射する反射凹面６４とを有している。副鏡６０によって反射された光は、発光管２０を透過して楕円面リフレクタ１０に入射する。副鏡６０は、副鏡６０の開口部６２に充填されたセメントなどの無機系接着剤Ｃによって発光管２０の封止部５０に固着されている。
【００３４】
反射凹面６４を構成する材料としては、例えば、透光性のアルミナを用いている。これにより、副鏡６０における放熱性を高めることができる。なお、アルミナ以外でも、石英ガラス、サファイア、ルビーなどの材料を用いてもよい。
反射凹面６４の内面には、例えば、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）と酸化シリコン（ＳｉＯ２）との誘電体多層膜からなる反射層が形成されている。
【００３５】
副鏡６０の内面の形状は、楕円面の形状である。楕円面の円錐定数をＫとしたとき、実施形態１に係る光源装置１１０に用いる副鏡６０においては、Ｋ＝０．２に設定されている。
【００３６】
凹レンズ９０は、図１に示すように、楕円面リフレクタ１０の被照明領域側に配置されている。そして、楕円面リフレクタ１０からの光を第１レンズアレイ１２０に向けて射出するように構成されている。
【００３７】
第１レンズアレイ１２０は、凹レンズ９０からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸１００ａｘと直交する面内にマトリクス状に配列される複数の第１小レンズ１２２を備えた構成を有している。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の外形形状に関して相似形である。
【００３８】
第２レンズアレイ１３０は、上述した第１レンズアレイ１２０により分割された複数の部分光束を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ１２０と同様に照明光軸１００ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列される複数の第２小レンズ１３２を備えた構成を有している。
【００３９】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、光源装置１１０からの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。
【００４０】
重畳レンズ１５０は、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び偏光変換素子１４０を経た複数の部分光束を集光して液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。なお、図１に示す重畳レンズ１５０は１枚のレンズで構成されているが、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。
【００４１】
色分離導光光学系２００は、図１に示すように、ダイクロイックミラー２１０，２２０と、反射ミラー２３０，２４０，２５０と、リレーレンズ２６０，２７０とを有している。色分離導光光学系２００は、照明装置１００から射出される照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有している。
【００４２】
ダイクロイックミラー２１０，２２０は、基板上に所定の波長領域の光束を反射し、他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。光路前段に配置されるダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を反射し、その他の色光成分を透過するミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射し、青色光成分を透過するミラーである。
【００４３】
ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光成分は、反射ミラー２３０により曲折され、集光レンズ３００Ｒを介して赤色光用の液晶装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
【００４４】
集光レンズ３００Ｒは、重畳レンズ１５０からの各部分光束を各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。他の液晶装置４００Ｇ，４００Ｂの光路前段に配設される集光レンズ３００Ｇ，３００Ｂも、集光レンズ３００Ｒと同様に構成されている。
【００４５】
ダイクロイックミラー２１０を通過した緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー２２０によって反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。一方、青色光成分は、ダイクロイックミラー２２０を透過し、入射側レンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０及び集光レンズ３００Ｂを通過して青色光用の液晶装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０及び反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を液晶装置４００Ｂまで導く機能を有している。
【００４６】
なお、青色光の光路にこのような入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０及び反射ミラー２４０，２５０が設けられているのは、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。実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０及び反射ミラー２４０，２５０を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。
【００４７】
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射した照明光束を画像情報に応じて変調するものであり、照明装置１００の照明対象となる。なお、図示を省略したが、各集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が配置されている。これら入射側偏光板、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって、入射する各色光の光変調が行われる。
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００４８】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板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５００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略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００４９】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。
【００５０】
このように、実施形態１に係る光源装置１１０は、上記したように、管球部３０及び一対の封止部４０，５０を有し、管球部３０と一対の封止部４０，５０とが滑らかに接続された形状を有する発光管２０と、発光管２０における一方の封止部４０側に配設され、管球部３０からの光を被照明領域側に向けて反射する楕円面リフレクタ１０と、発光管２０における他方の封止部５０側に配設され、管球部３０からの光を管球部３０に向けて反射する副鏡６０とを備える光源装置である。そして、副鏡６０の内面の形状は、楕円面の形状である。また、図３（ａ）に示す直線Ａと照明光軸１００ａｘとのなす角度θは、θ＝５５度であり、副鏡６０の内面を決定するための楕円面の円錐定数Ｋは、Ｋ＝０．２に設定されている。
【００５１】
このため、実施形態１に係る光源装置１１０によれば、副鏡６０の内面の形状を楕円面の形状とするとともに、管球部３０の外面に存在する変曲点Ｑ及び一対の電極４２，５２の中間点Ｐを通る直線Ａと照明光軸１００ａｘとのなす角度θが５０度以上の場合で、当該楕円面の円錐係数Ｋを０＜Ｋ＜０．５に設定しているため、図３（ｂ）に示すように、副鏡６０の内面で反射されて再び管球部３０内に入射した光Ｌが、管球部３０の中心位置に向かうようになる。これにより、光Ｌが楕円面リフレクタ１０の第１焦点近傍を通過するようになるため、楕円面リフレクタ１０から射出される光の集光性が低下するのを抑制することが可能となる。その結果、被照明領域側で利用可能な照明光量が減少するのを抑制することが可能となる。なお、上述の角度θが５０度以上の場合で、当該楕円面の円錐定数Ｋを０．１＜Ｋ＜０．３に設定すると、副鏡の内面の形状を管球部３０の外面の形状にさらに適したものにすることが可能となるため、管球部３０からの光の利用効率をさらに向上することが可能となる。
したがって、実施形態１に係る光源装置１１０は、管球部３０からの光の利用効率を向上することが可能な光源装置となる。
【００５２】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、上述したように、管球部３０からの光の利用効率を向上することが可能な優れた光源装置１１０を備えているため、従来より高輝度なプロジェクタとなる。
【００５３】
［実施形態２］
図４は、実施形態２に係る光源装置１１０Ａを説明するために示す図である。図４（ａ）は光源装置１１０Ａの要部拡大図であり、図４（ｂ）は管球部３０Ａの中心位置から被照明領域側に向けて射出される光の軌跡を模式的に示す図である。なお、図４において、図３と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５４】
実施形態２に係る光源装置１１０Ａは、基本的には実施形態１に係る光源装置１１０とよく似た構成を有しているが、図４に示すように、管球部の外面の形状及び副鏡の内面の形状が異なる点で、実施形態１に係る光源装置１１０とは異なっている。
【００５５】
すなわち、実施形態２に係る光源装置１１０Ａにおいては、管球部３０Ａの外面の形状は、変曲点Ｑと一対の電極４２Ａ，５２Ａの中間点Ｐとを通る直線Ａと、照明光軸１００ａｘとのなす角度をθとしたとき、θ＝４５度となるような外面形状である。そして、副鏡６０Ａの内面の形状は楕円面の形状であり、楕円面の円錐定数Ｋは、Ｋ＝−０．２に設定されている。
【００５６】
このように、実施形態２に係る光源装置１１０Ａは、実施形態１に係る光源装置１１０とは、管球部の外面の形状及び副鏡の内面の形状が異なるが、実施形態１に係る光源装置１１０の場合と同様に、管球部３０Ａ及び一対の封止部４０Ａ，５０Ａを有し、管球部３０Ａと一対の封止部４０Ａ，５０Ａとが滑らかに接続された形状を有する発光管２０Ａと、封止部４０Ａ側に配設され、管球部３０Ａからの光を被照明領域側に向けて反射する楕円面リフレクタ１０Ａ（図示せず。）と、封止部５０Ａ側に配設され、管球部３０Ａからの光を管球部３０Ａに向けて反射する副鏡６０Ａとを備える光源装置である。そして、実施形態２に係る光源装置１１０Ａにおいては、図４（ａ）に示す直線Ａと照明光軸１００ａｘとのなす角度θは、θ＝４５度であり、副鏡６０Ａの内面を決定するための楕円面の円錐定数Ｋは、Ｋ＝−０．２に設定されている。
【００５７】
このため、実施形態２に係る光源装置１１０Ａによれば、副鏡６０Ａの内面の形状を楕円面の形状とするとともに、管球部３０Ａの外面に存在する変曲点Ｑ及び一対の電極４２Ａ，５２Ａの中間点Ｐを通る直線Ａと照明光軸１００ａｘとのなす角度θが５０度未満の場合で、当該楕円面の円錐係数Ｋを−０．５＜Ｋ＜０に設定しているため、図４（ｂ）に示すように、副鏡６０Ａの内面で反射されて再び管球部３０Ａ内に入射した光Ｌが、管球部３０Ａの中心位置に向かうようになる。これにより、光Ｌが楕円面リフレクタ１０Ａの第１焦点近傍を通過するようになるため、楕円面リフレクタ１０Ａから射出される光の集光性が低下するのを抑制することが可能となる。その結果、被照明領域側で利用可能な照明光量が減少するのを抑制することが可能となる。なお、上述の角度θが５０度未満の場合で、当該楕円面の円錐定数Ｋを−０．３＜Ｋ＜−０．１に設定すると、副鏡の内面の形状を管球部３０Ａの外面の形状にさらに適したものにすることが可能となるため、管球部３０Ａからの光の利用効率をさらに向上することが可能となる。
したがって、実施形態２に係る光源装置１１０Ａは、実施形態１に係る光源装置１１０の場合と同様に、管球部３０Ａからの光の利用効率を向上することが可能な光源装置となる。
【００５８】
以上、本発明の光源装置及びプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において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。
【００５９】
（１）上記各実施形態の光源装置１１０，１１０Ａは、リフレクタとして、楕円面リフレクタを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放物面リフレクタも好ましく用いることができる。
【００６０】
（２）上記実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、光均一化光学系として、第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０からなるレンズインテグレータ光学系を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、導光ロッドからなるロッドインテグレータ光学系をも好ましく用いることができる。
【００６１】
（３）上記実施形態１に係るプロジェクタ１０００は透過型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。
【００６２】
（４）上記実施形態において、３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
【００６３】
（５）上記実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、電気光学変調装置として液晶装置を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。
【００６４】
（６）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタ１０００の光学系を示す図。
【図２】実施形態１に係る光源装置１１０を説明するために示す図。
【図３】実施形態１に係る光源装置１１０を説明するために示す図。
【図４】実施形態２に係る光源装置１１０Ａを説明するために示す図。
【図５】従来の光源装置９００における問題点を説明するために示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１０…楕円面リフレクタ、１２，９１２…開口部、１４，９１４…反射凹面、２０，２０Ａ，９２０…発光管、３０，３０Ａ，９３０…管球部、４０，４０Ａ，５０，５０Ａ，９４０，９５０…封止部、４２，４２Ａ，５２，５２Ａ，９４２，９５２…電極、４４，４４Ａ，５４，５４Ａ，９４４，９５４…金属箔、４６，５６，９４６，９５６…リード線、６０，６０Ａ，９６０…副鏡、６２，６２Ａ，９６２…開口部、６４，６４Ａ，９６４…反射凹面、９０…凹レンズ、１００…照明装置、１００ａｘ，９００ａｘ…照明光軸、１１０，１１０Ａ，９００…光源装置、１２０…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０…第２レンズアレイ、１３２…第２小レンズ、１４０…偏光変換素子、１５０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０…入射側レンズ、２７０…リレーレンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、９１０…リフレクタ、１０００…プロジェクタ、Ａ…変曲点Ｑと一対の電極の中間点Ｐとを通る直線、Ｃ…無機系接着剤、Ｌ…光、Ｐ…一対の電極の中間点、Ｑ…変曲点、θ…直線Ａと照明光軸とのなす角度、ＳＣＲ…スクリーン
【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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