(57)【要約】【課題】光源のリフレクターを薄くできるとともに、光変調装置の面内照度分布が１灯の場合に比べて均一とすることができ、スクリーン投影画面の面内の色のムラ、及び輝度ムラを抑制することが可能なプロジェクターを提供する。【解決手段】第１の光源装置１１０、及び第２の光源装置１２０のそれぞれは、発光管２０と、発光管２０から射出された光を反射するリフレクター３０と、発光管２０のリフレクターとは反対側に配置され、発光管２０から射出された光をリフレクター３０に向けて反射する副鏡４０とを備え、リフレクター３０、及び副鏡４０は、凹面鏡の一部分よりなる形状であり、第１の光源装置１１０のリフレクター３０と第２の光源装置１２０のリフレクター３０は、互いに光射出側から見て１８０度回転した状態で配置されていることを特徴とするプロジェクター。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する電気光学装置、及び前記画像光を投写する投写光学装置を有するプロジェクターであって、
前記光源は、互いに光が射出される側が対向して配置された第１の光源装置、及び第２の光源装置と、前記第１の光源装置、及び前記第２の光源装置から射出された光を合成する合成装置とを備え、
前記第１の光源装置、及び前記第２の光源装置のそれぞれは、発光管と、前記発光管から射出された光を反射するリフレクターと、前記発光管の前記リフレクターとは反対側に配置され、前記発光管から射出された光を前記リフレクターに向けて反射する副鏡とを備え、
前記リフレクター、及び副鏡は、凹面鏡の一部分よりなる形状であり、
第１の光源装置のリフレクターと第２の光源装置のリフレクターは、互いに光射出側から見て１８０度回転した状態で配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記第１の光源装置、及び前記第２の光源装置のそれぞれにおいて、
前記発光管は、発光部と発光部の両端に配置された一対の封止部よりなり、
前記リフレクターは、前記一対の封止部の一方に接続され、前記一方が接続された接続部の近傍を通る直線により区切られた接続部のある側が凹面形状であり、
前記副鏡は、少なくとも前記副鏡により反射した光が前記リフレクターへ照射される領域には配置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ー。
【請求項３】
前記第１の光源装置と前記第２の光源装置は、光射出側が互いに対向するように配置され、前記第１の光源装置と第２の光源装置の間に配置された前記光合成装置は、前記第１の光源装置の光と第２の光源装置の光を、光路が重なりあうように合成する合成ミラーを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターに用いる光源装置として、発光部を内包する管球部及び一対の封止部を有する発光管と、回転中心軸を含む所定の平面で切断したとき、一方側の端部が削除された形状を有し、発光部から射出される光を被照明領域側に反射するリフレクターと、管球部における一方側を覆うように配置され、発光部からの射出光を発光部へ向けて反射する反射部を有する副鏡とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この副鏡は、一対の封止部のうち片方における一方側に配置され、副鏡を封止部に固定するための固定部をさらに有する。固定部は接着剤によって封止部に固定されており、発光管は接着剤によってリフレクターに固定されている。
【０００３】
このため、従来の光源装置によれば、リフレクターの一方側の端部を削除して薄型化を図る一方で、管球部における一方側を覆うように副鏡を配置して発光部からの射出光を有効利用することとしているため、輝度を低下させずに薄型化を図ることが可能となる。また、このような光源装置を備えることにより、高輝度かつ薄型のプロジェクターを製造することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３５１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のような、リフレクターを半分にした光源装置をプロジェクターに用いると、リフレクターからの光線が片側からしかでないという特徴を持っている。
そのため、プロジェクター内において、光変調装置を通過する光線の面内角度分布が均一にならずに、スクリーン投影画面上にて、面内の色ムラまたは輝度分布の悪化などが起こりうる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係るプロジェクターは、光源と、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する電気光学装置、及び前記画像光を投写する投写光学装置を有するプロジェクターであって、前記光源は、互いに光が射出される側が対向して配置された第１の光源装置、及び第２の光源装置と、前記第１の光源装置、及び前記第２の光源装置から射出された光を合成する合成装置とを備え、前記第１の光源装置、及び前記第２の光源装置のそれぞれは、発光管と、前記発光管から射出された光を反射するリフレクターと、前記発光管の前記リフレクターとは反対側に配置され、前記発光管から射出された光を前記リフレクターに向けて反射する副鏡とを備え、前記リフレクター、及び副鏡は、凹面鏡の一部分よりなる形状であり、第１の光源装置のリフレクターと第２の光源装置のリフレクターは、互いに光射出側から見て１８０度回転した状態で配置されていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、互いに光が射出される側が対向して配置された第１の光源装置、及び第２の光源装置と、第１の光源装置、及び第２の光源装置から射出された光を合成する合成装置とを備えた光源であって、凹面鏡の一部よりなるリフレクター、及び副鏡を備えた第１の光源装置と第２の光源装置を光射出側から見て１８０度回転した状態で配置しているため、光源のリフレクターを薄くしてプロジェクターを薄型にできるとともに、光変調装置の面内照度分布が１灯の場合に比べて均一とすることができる。スクリーン投影画面の面内の色のムラ、及び輝度ムラを抑制することが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載のプロジェクターにおいて、前記第１の光源装置、及び前記第２の光源装置のそれぞれにおいて、前記発光管は、発光部と発光部の両端に配置された一対の封止部よりなり、前記リフレクターは、前記一対の封止部の一方に接続され、前記一方が接続された接続部の近傍を通る直線により区切られた接続部のある側が凹面形状であり、前記副鏡は、少なくとも前記副鏡により反射した光が前記リフレクターへ照射される領域には配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、第１の光源装置、及び第２の光源装置の備える副鏡によって反射された光束がリフレクターに照射される部分には、副鏡が配置されているので、第１の光源装置、及び第２の光源装置から射出される光束をより明るくすることができるとともに、薄くて、均一な光源とすることが可能となる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載のプロジェクターにおいて、前記第１の光源装置と前記第２の光源装置は、光射出側が互いに対向するように配置され、前記第１の光源装置と第２の光源装置の間に配置された前記光合成装置は、前記第１の光源装置の光と第２の光源装置の光を、光路が重なり合うように合成する合成ミラーを備えることを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、第１の光源装置と第２の光源装置が、光射出側が互いに対向するように配置され、第１の光源装置と第２の光源装置の間に配置された光合成装置が、第１の光源装置と第２の光源装置の射出した光を、光路が重なり合うように合成する合成ミラーを備える構成としたため、簡単な構成で第１、及び第２の光源装置から射出された光の方向をかえるとともに、光路が重なるように合成することを簡単な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のプロジェクターの概略構成図。
【図２】本実施形態の第１の光源装置、または第２の光源装置を示す図。（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図３】本実施形態の光源の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１実施形態に係るプロジェクターの概略構成図である。
プロジェクターは、光源１００，コリメーターレンズ，第１レンズアレイ４、第２レンズアレイ５、偏光変換光学系６、重畳レンズ７、赤色光（Ｒ）反射のダイクロイックミラーＲＤＭ、青色光（Ｂ）透過のダイクロイックミラーＧＤＭ、Ｂ反射ミラーＭ１、第１Ｒ反射ミラーＭ２、第２Ｒ反射ミラーＭ３、緑色光（Ｇ）反射ミラーＭ４、リレーレンズＣＬ１、ＣＬ２、フィールドレンズＦＬ１、ＦＬ２、ＦＬ３、入射側偏光板ＰＯＬ、液晶パネルＬ／Ｖ、出射側偏光板、クロスダイクロイックプリズムＸＣ、投写レンズＰＬ等で構成されている。
【００１５】
光源１００は第１の光源装置としての光源装置１１０と、第２の光源装置としての１２０と、合成ミラー１３０と、で構成されている。２つの光源装置１１０、１２０は、図２に示す構成となっており、以下、図２に基づいて光源装置１１０を例に構成について説明する。
図２（ａ）は光源装置１１０の斜視図であり、図２（ｂ）は（ａ）のＳで示す平面における断面図である。光源装置１１０は、図２に示すように、発光部２８を内包する管球部２２、及び一対の封止部２４，２６を有する発光管２０と、回転中心軸３０ａｘを含む所定の平面Ｓによる断面形状において、一方側の部分３０ｚが削除された形状を有し、発光部２８から射出される光Ｌ１を被照明領域側に反射するリフレクター３０と、管球部２２における一方側を覆うように配置され、発光部２８から射出される光Ｌ２を発光部２８へ向けて反射する反射部４２を有する副鏡４０と、を備える。
【００１６】
副鏡４０は、副鏡４０を封止部２４に固定するための固定部４４をさらに有する。副鏡４０の材質は、例えば、石英ガラスである。
固定部４４は、セメントｃによって封止部２４に固定され、セメントｃによってリフレクター３０に固定されている。固定部４４は、封止部２４の外周を全周覆うように構成されている。
【００１７】
反射部４２の内面は、非球面形状等の凹面形状を有し、反射部４２で反射される光Ｌ２が発光部２８に向けて反射され、発光部２８を透過してリフレクター３０に入射後、リフレクター３０で被照射領域側に反射されるように構成されている。
リフレクター３０は、例えば、回転楕円面の反射面を有する。
【００１８】
２つの光源装置１１０、１２０は図３に示すように、互いに光の射出側が向かい合うように対向して配置され、２つの光源装置１１０、１２０の間に配置された合成ミラー１３０に入射するように構成されている。ここで、２つの光源装置１１０、１２０のリフレクター３０、及び副鏡４０は互いに光射出側から見て１８０度回転した配置となっていて、図２に示す回転中心軸３０ａｘを含む所定の平面Ｓにおいて、２つの光源装置１１０、１２０は回転中心軸３０ａｘがずれて配置されることで、プロジェクターの厚みを抑える構成となっている。
合成ミラー１３０で反射された光は光路が重なり合うように合成される。
【００１９】
合成ミラー１３０によって合成された光は、コリメーターレンズで平行光又は略平行光となり、後述のインテグレーター光学系に入射する。
インテグレーター光学系は、第１レンズアレイ４、第２レンズアレイ５及び重畳レンズ７から成っており、コリメーターレンズからの光の空間的なエネルギー分布を均一化して、液晶パネルＬ／Ｖを均一に照明する機能を有している。
第１レンズアレイ４は、液晶パネルＬ／Ｖの表示面と相似形状のレンズセルが２次元的に配列された構成になっており、入射してきた光を各レンズセルで分割して第２レンズアレイ５上でそれぞれ結像させる。
第２レンズアレイ５は、第１レンズアレイ４と同数のレンズセルが２次元的に配列された構成になっており、第１レンズアレイ４の各レンズセルを透過してきた光を液晶パネルＬ／Ｖ上に結像する。このとき、第２レンズアレイ５の各レンズセル中には、２つの光源像が左右方向に分離した状態で形成され、第２レンズアレイ４の各レンズセルの像は、後段の重畳レンズ７によって液晶パネルＬ／Ｖの表示面上で重ね合わされる。
【００２０】
第２レンズアレイ５と重畳レンズ７との間に配置されている偏光変換光学系６は、光源から射出する光の偏光状態が揃うように、ランダムな偏光を一定方向（つまり入射側偏光板ＰＯＬを透過する振動方向）の直線偏光に変換する光学素子である。
偏光変換光学系６は偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）を一方向に並べて配置されており、各ＰＢＳは第２レンズアレイ５の各レンズセルから射出される光に対応して設けられている。
ＰＢＳは、入射してきた照明光をＰ偏光透過光とＳ偏光反射光とに分離する偏光分離面と、Ｓ偏光をＰ偏光と同じ方向に反射させる反射面と、を有している。各ＰＢＳにおいてＳ偏光またはＰ偏光の射出面には１／２波長板が貼られており、これにより偏光変換光学系６から射出する光はＳ偏光，Ｐ偏光のいずれかの直線偏光に揃えられる。したがって、液晶パネルＬ／Ｖを照明する光量はランダムな偏光で照明する場合の約２倍になる。
【００２１】
上記のインテグレーター光学系、及び偏光変換光学系６から射出された光は、色分解光学系に入射する。色分解光学系は、Ｒ反射のダイクロイックミラーＲＤＭとＢ透過のダイクロイックミラーＧＤＭとから成り、上述した光源１００から射出した光を３原色ＲＧＢ（赤色光、緑色光、青色光）に色分解する。Ｒ反射のダイクロイックミラーＲＤＭは、赤色光（Ｒ）を反射し、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）を透過する。Ｂ透過のダイクロイックミラーＧＤＭは、青色光（Ｂ）を透過し、緑色光（Ｇ）を反射する。
【００２２】
ダイクロイックミラーＲＤＭで反射した赤色光（Ｒ）は、リレーレンズＣＬ１を通って第１Ｒ反射ミラーＭ２で反射された後、リレーレンズＣＬ２に入射し、第２Ｒ反射ミラーＭ３で反射され、フィールドレンズＦＬ１に入射する。
また、ダイクロイックミラーＲＤＭを透過後、ダイクロイックミラーＧＤＭで反射された緑色光（Ｇ）は、Ｇ反射ミラーＭ４にて反射され、フィールドレンズＦＬ２に入射する。ダイクロイックミラーＧＤＭを透過した青色光（Ｂ）は、Ｂ反射ミラーＭ１で反射され、フィールドレンズＦＬ３に入射する。
【００２３】
各フィールドレンズは、３原色ＲＧＢの各光がテレセントリックになるようにパワーが決められている。各フィールドレンズを透過した各色の光は、入射側偏光板ＰＯＬを透過することにより、偏光方向が一方向にきれいに揃えられて、液晶パネルＬ／Ｖに入射する。液晶パネルＬ／Ｖは、映像信号に対応した電圧の印加により入射光の偏光状態を空間的に変調する。出射側偏光板は、液晶パネルＬ／Ｖで変調された光の偏光状態の違いを光の強度の違いに置き換えることにより画像を形成する。
液晶パネルＬ／Ｖでの変調後に出射側偏光板を透過した光は、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズムＸＣにより３色合成される。そして、その色合成された光を投写レンズＰＬからスクリーンに向けて画像投影を行う。
【００２４】
本実施形態の構成では、プロジェクターの厚みを抑えられる図２の構成の光源装置を２つ用いて、プロジェクターの厚みを抑えられるとともに、面内照射分布が改善することができる。
【符号の説明】
【００２５】
２８…発光部  ２０…発光管  ３０…リフレクター  ４０…副鏡  １００…光源  １１０，１２０…光源装置  ３０ａｘ…回転中心軸  １３０…合成ミラー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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