(57)【要約】【課題】光利用効率を向上させることができる光源装置を提供する。【解決手段】光源装置４は、放電空間Ｄ内部に第１電極５２Ａ及び第２電極５２Ｂが配置された発光管５１と、第１電極５２Ａ側に配置され、放電空間Ｄから出射された光束Ｒ０を主反射面６１にて第２電極５２Ｂ側に反射させる主反射鏡６と、第２電極５２Ｂ側に配置され、放電空間Ｄから第１反射面７１に向けて出射された光束Ｒ１を、第１反射面７１にて放電空間Ｄを避けて第１電極５２Ａ側に反射させる第１副反射鏡７と、第１電極５２Ａ側に配置され、第１反射面７１にて反射された光束Ｒ１を第２反射面８１にて第２電極５２Ｂ側に反射させる第２副反射鏡８と、第２電極５２Ｂ側に配置され、第２反射面８１にて反射された光束Ｒ２を第３反射面９１にて主反射面６１と同等に反射させる第３副反射鏡９とを備える。【選択図】図２
2012109051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間内部に第１電極及び第２電極が配置された発光管と、
前記第１電極側に配置され、入射した光束を反射させる主反射面を有し、前記第１電極及び前記第２電極間の放電により前記放電空間から前記主反射面に向けて出射された光束を前記主反射面にて前記第２電極側に反射させる主反射鏡と、
前記第２電極側に配置され、入射した光束を反射させる第１反射面を有し、前記放電空間から前記第１反射面に向けて出射された光束を、前記第１反射面にて前記放電空間を避けて前記第１電極側に反射させる第１副反射鏡と、
前記第１電極側に配置され、入射した光束を反射させる第２反射面を有し、前記第１反射面にて反射された光束を前記第２反射面にて前記第２電極側に反射させる第２副反射鏡と、
前記第２電極側に配置され、入射した光束を反射させる第３反射面を有し、前記第２反射面にて反射された光束を前記第３反射面にて前記主反射面と同等に反射させる第３副反射鏡とを備える
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、
前記第１反射面は、
前記第１電極及び前記第２電極を通る仮想的な直線上に位置する第１焦点及び第２焦点を焦点とする回転楕円面状に形成され、前記第１焦点から出射された光束を反射させて前記第２焦点に集光させ、
前記第１焦点は、
前記第１電極及び前記第２電極の略中心位置に位置し、
前記第２焦点は、
前記第１焦点に対して前記第１電極側に位置する
ことを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光源装置において、
前記第２反射面は、
前記第１反射面にて反射されて前記第２焦点に向う光束を、前記仮想的な直線上に位置し前記第２反射面よりも前記第２焦点側に位置する第３焦点から擬似的に出射されるように反射させる
ことを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光源装置において、
前記主反射面は、
前記第１焦点と、前記仮想的な直線上に位置し前記第１焦点よりも前記第２電極側に位置する第４焦点とを焦点とする回転楕円面状に形成され、前記第１焦点から出射された光束を反射させて前記第４焦点に集光させ、
前記第３反射面は、
前記第３焦点及び前記第４焦点を焦点とする回転楕円面状に形成され、前記第３焦点から出射された光束を反射させて前記第４焦点に集光させる
ことを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項３に記載の光源装置において、
前記主反射面は、
前記第１焦点を焦点とする回転放物面状に形成され、前記第１焦点から出射された光束を反射させて前記仮想的な直線に平行となる光束に変換し、
前記第３反射面は、
前記第３焦点を焦点とする回転放物面状に形成され、前記第３焦点から出射された光束を反射させて前記仮想的な直線に平行となる光束に変換する
ことを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光源装置において、
前記第２副反射鏡は、
前記主反射鏡において前記放電空間からの光束を反射させた場合に前記第１副反射鏡によって遮光される領域と、前記第１電極及び前記第２電極の略中心位置とを結ぶ空間内に配置されている
ことを特徴とする光源装置。
【請求項７】
光束を変調して画像を形成し、形成した画像を投射するプロジェクターであって、
請求項１から請求項６のいずれかに記載の光源装置を備える
ことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターに用いられる光源装置としては、放電空間内部に一対の電極が配置された発光管と、一対の電極間の放電により放電空間から出射された光束を反射させるリフレクターとを備えた構成が多用される。
このような構成の光源装置では、放電空間から出射された光束のうち、リフレクターに向う光束は、リフレクターにて反射されることで所定の光路を辿って液晶パネル等の照明対象に照射される。すなわち、当該光束は、投影画像の形成に寄与する光束として利用される。
一方、放電空間から出射された光束のうち、リフレクターから外れた空間に向う光束（以下、外れ光と記載）は、前記光路から外れることとなり、照明対象に照射されない。すなわち、外れ光は、投影画像の形成に寄与する光束として利用されない。
【０００３】
そこで、外れ光をも投影画像の形成に寄与する光束として利用して光の利用効率を向上させるために、以下に示す副反射鏡を設けた構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の副反射鏡は、リフレクター（主反射鏡）に対向して配設され、外れ光を反射させて、再度、放電空間（一対の電極間の略中心位置）に戻すように構成されている。
そして、副反射鏡にて再度、放電空間に戻された外れ光は、主反射鏡に向い、主反射鏡にて反射されることで、前記光路を辿って照明対象に照射されることとなり、投影画像の形成に寄与する光束として利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６２１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、放電空間に外れ光を戻した場合には、当該外れ光により、放電空間内部のガスを励起してしまい、外れ光の一部が放電空間内部で吸収されてしまう。
すなわち、特許文献１に記載の光源装置では、上述した放電空間内部での外れ光の一部の吸収により、光の利用効率を十分に向上させることができない、という問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、光利用効率を向上させることができる光源装置、及びプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光源装置は、放電空間内部に第１電極及び第２電極が配置された発光管と、前記第１電極側に配置され、入射した光束を反射させる主反射面を有し、前記第１電極及び前記第２電極間の放電により前記放電空間から前記主反射面に向けて出射された光束を前記主反射面にて前記第２電極側に反射させる主反射鏡と、前記第２電極側に配置され、入射した光束を反射させる第１反射面を有し、前記放電空間から前記第１反射面に向けて出射された光束を、前記第１反射面にて前記放電空間を避けて前記第１電極側に反射させる第１副反射鏡と、前記第１電極側に配置され、入射した光束を反射させる第２反射面を有し、前記第１反射面にて反射された光束を前記第２反射面にて前記第２電極側に反射させる第２副反射鏡と、前記第２電極側に配置され、入射した光束を反射させる第３反射面を有し、前記第２反射面にて反射された光束を前記第３反射面にて前記主反射面と同等に反射させる第３副反射鏡とを備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、第３反射面が主反射面と同等に反射させるとは、以下のことを意味するものである。
すなわち、主反射鏡が楕円面リフレクターで構成され、放電空間からの光束を主反射面にて反射させることで所定の焦点に集光させる構成であれば、第３反射面は、第２反射面にて反射された光束を反射させることで前記主反射面と同様に前記焦点に集光させる。
また、主反射鏡が放物面リフレクターで構成され、放電空間からの光束を主反射面にて反射させることで平行な光束に変換する構成であれば、第３反射面は、第２反射面にて反射された光束を反射させることで前記主反射面にて反射された光束に平行な光束に変換する。
【０００９】
本発明では、光源装置は、発光管及び主反射鏡の他、上述した第１副反射鏡、第２副反射鏡、及び第３副反射鏡を備える。
このことにより、放電空間から出射された光束のうち主反射鏡から外れた空間（第２電極側）に向う光束（外れ光）を、各副反射鏡により主反射鏡と同等に反射させることができる。すなわち、外れ光を、主反射鏡にて反射された光束と同様に、所定の光路を辿って液晶パネル等の照明対象に照射できる。
特に、本発明では、第１副反射鏡は、放電空間から第１反射面に向けて出射された光束を、第１反射面にて放電空間を避けて第１電極側に反射させる。
このことにより、外れ光が放電空間に戻ることを抑制でき、すなわち、外れ光の放電空間内部での吸収を抑制し、従来の構成と比較して、光の利用効率を十分に向上させることができる。
【００１０】
本発明の光源装置では、前記第１反射面は、前記第１電極及び前記第２電極を通る仮想的な直線上に位置する第１焦点及び第２焦点を焦点とする回転楕円面状に形成され、前記第１焦点から出射された光束を反射させて前記第２焦点に集光させ、前記第１焦点は、前記第１電極及び前記第２電極の略中心位置に位置し、前記第２焦点は、前記第１焦点に対して前記第１電極側に位置することが好ましい。
【００１１】
ところで、主反射鏡において、第１電極及び第２電極を通る仮想的な直線に近接する領域（非利用領域）は、放電空間から出射された光束を当該領域に設けられた主反射面にて反射させたとしても、第１副反射鏡にて遮光されてしまう領域である。すなわち、非利用領域は、反射させた光束を、照射対象に照射できず、投影画像の形成に寄与する光束として利用できない領域である。
なお、主反射鏡において、非利用領域以外の領域（利用領域）は、放電空間から出射された光束を当該領域に設けられた主反射面にて反射させた場合に、反射させた光束を、第１副反射鏡にて遮光されることなく照射対象に照射でき、投影画像の形成に寄与する光束として利用できる領域である。
【００１２】
本発明では、第１反射面は、上述した回転楕円面状に形成されているので、放電空間（第１焦点）から出射された光束を反射させて第２焦点に集光させることができる。すなわち、放電空間から出射された光束を集光させ、非利用領域の中心に向けて進行させることができる。
したがって、第２副反射鏡は、第１反射面にて第２焦点に集光される光束を反射させればよいため、第２反射面の小型化、ひいては、第２副反射鏡自体の小型化が図れる。
また、第２副反射鏡を小型化することで、放電空間から主反射鏡の利用領域に向う光束を第２副反射鏡で遮光してしまうことを回避できる。すなわち、主反射鏡の利用領域を十分に活用でき、光の利用効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明の光源装置では、前記第２反射面は、前記第１反射面にて反射されて前記第２焦点に向う光束を、前記仮想的な直線上に位置し前記第２反射面よりも前記第２焦点側に位置する第３焦点から擬似的に出射されるように反射させることが好ましい。
本発明では、第２反射面は、第１反射面にて反射されて第２焦点に向う光束を、第３焦点（虚像光源）から擬似的に出射されるように反射させる。
このことにより、第２反射面にて反射された光束を主反射面と同等に反射させるように第３反射面を構成するにあたって、第３反射面の設計を容易に実現できる。
【００１４】
本発明の光源装置では、前記主反射面は、前記第１焦点と、前記仮想的な直線上に位置し前記第１焦点よりも前記第２電極側に位置する第４焦点とを焦点とする回転楕円面状に形成され、前記第１焦点から出射された光束を反射させて前記第４焦点に集光させ、前記第３反射面は、前記第３焦点及び前記第４焦点を焦点とする回転楕円面状に形成され、前記第３焦点から出射された光束を反射させて前記第４焦点に集光させることが好ましい。
本発明では、主反射面及び第３反射面は、上述した回転楕円面状に形成されているので、主反射面及び第３反射面を同等に反射させる構成を容易に実現できる。
【００１５】
本発明の光源装置では、前記主反射面は、前記第１焦点を焦点とする回転放物面状に形成され、前記第１焦点から出射された光束を反射させて前記仮想的な直線に平行となる光束に変換し、前記第３反射面は、前記第３焦点を焦点とする回転放物面状に形成され、前記第３焦点から出射された光束を反射させて前記仮想的な直線に平行となる光束に変換することが好ましい。
本発明では、主反射面及び第３反射面は、上述した回転放物面状に形成されているので、主反射面及び第３反射面を同等に反射させる構成を容易に実現できる。
【００１６】
本発明の光源装置では、前記第２副反射鏡は、前記主反射鏡において前記放電空間からの光束を反射させた場合に前記第１副反射鏡によって遮光される領域と、前記第１電極及び前記第２電極の略中心位置とを結ぶ空間内に配置されていることが好ましい。
本発明では、第２副反射鏡が上述した空間内に配置されているので、放電空間から主反射鏡の利用領域に向う光束を第２副反射鏡で遮光してしまうことを確実に回避できる。すなわち、主反射鏡の利用領域を十分に活用することができ、光の利用効率を向上させることができる。
【００１７】
本発明のプロジェクターは、光束を変調して画像を形成し、形成した画像を投射するプロジェクターであって、上述した光源装置を備えることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクターは、上述した光源装置を備えるので、上記同様の作用及び効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図。
【図２】第１実施形態における光源装置の概略構成を示す断面図。
【図３】第２実施形態における光源装置の概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図１は、プロジェクター１の概略構成を示す図である。
プロジェクター１は、画像を投射してスクリーン（図示略）上に投影画像を表示する。
そして、このプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２内部に収納される光学ユニット３を備える。
【００２０】
〔光学ユニットの構成〕
この光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置４と、レンズアレイ３１１，３１２、偏光変換素子３１３、及び重畳レンズ３１４を有する照明光学装置３１と、ダイクロイックミラー３２１，３２２、及び反射ミラー３２３を有する色分離光学装置３２と、入射側レンズ３３１、リレーレンズ３３３、及び反射ミラー３３２，３３４を有するリレー光学装置３３と、光変調装置としての３つの液晶パネル３４１、３つの入射側偏光板３４２、３つの出射側偏光板３４３、及び色合成光学装置としてのダイクロイックプリズム３４４を有する光学装置３４と、投射レンズ３５と、内部に各光学部品３１〜３４を収納するとともに投射レンズ３５を支持する光学部品用筐体３６とを備える。
そして、光学ユニット３では、上述した構成により、光源装置４から出射され照明光学装置３１を介した光束は、色分離光学装置３２にて赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３つの色光に分離される。また、分離された各色光は、各液晶パネル３４１にてそれぞれ変調される。変調された各色光は、プリズム３４４にて合成されて画像となり、投射レンズ３５にてスクリーンに投射される。
【００２１】
〔光源装置の構成〕
図２は、光源装置４の概略構成を示す断面図である。
光源装置４は、図２に示すように、光源ランプ５と、主反射鏡６と、第１副反射鏡７と、第２副反射鏡８と、第３副反射鏡９と、平行化レンズ１０と、これら各部材５〜１０を内部に収納するランプハウジング１１（図１）とを備える。
なお、本実施形態では、図２に示すように、主反射鏡６に対して、第２副反射鏡８及び第３副反射鏡９を一体化させた構成としている。
【００２２】
〔光源ランプの構成〕
光源ランプ５は、図２に示すように、石英ガラス管から構成される発光管５１と、この発光管５１内に配置される一対の電極５２Ａ，５２Ｂ及び図示しない封入物とを備える。
なお、以下では、説明の便宜上、図２中、左側に配置される電極５２Ａを第１電極５２Ａと記載し、右側に配置される電極５２Ｂを第２電極５２Ｂと記載する。
ここで、光源ランプ５としては、高輝度発光する種々の光源ランプを採用でき、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を採用できる。
【００２３】
発光管５１は、図２に示すように、中央部分に位置し略球状に膨出する発光部５１１と、この発光部５１１の両側から一対の電極５２Ａ，５２Ｂを通る仮想的な直線Ｌ（以下、仮想線Ｌ）に沿って略直線状に延びる一対の封止部５１２Ａ，５１２Ｂとで構成される。
なお、以下では、説明の便宜上、図２中、左側に配置される封止部５１２Ａを第１封止部５１２Ａと記載し、右側に配置される封止部５１２Ｂを第２封止部５１２Ｂと記載する。
発光部５１１には、略球状の放電空間Ｄが形成され、この放電空間内に、一対の電極５２Ａ，５２Ｂと、水銀、希ガス、及び少量のハロゲンが封入される。
一対の封止部５１２Ａ，５１２Ｂ内部には、一対の電極５２Ａ，５２Ｂと電気的に接続される金属箔５１３がそれぞれ挿入され、ガラス材料等で封止されている。また、各金属箔５１３には、さらにリード線５１４がそれぞれ接続され、これらリード線５１４は、光源ランプ５の外部まで延出している。
そして、各リード線５１４に電圧を印加すると、各金属箔５１３を介して一対の電極５２Ａ，５２Ｂ間に放電が生じ、放電空間Ｄ内部が発光する。
【００２４】
〔主反射鏡の構成〕
主反射鏡６は、図２に示すように、第１電極５２Ａ側（図２中、左側）に配置され、仮想線Ｌ上に位置する後述する第２副反射鏡８から発光部５１１を覆うように凹状に拡がるガラス製の成形品である。
この主反射鏡６の内面は、図２に示すように、仮想線Ｌ上の第１焦点Ｆ１及び第４焦点Ｆ４を焦点とする回転楕円面状に形成されている。
そして、主反射鏡６の内面は、具体的な図示は省略したが、金属薄膜が蒸着形成されることで、入射した光束を反射させる主反射面６１として機能する。
なお、主反射面６１は、可視光を反射して赤外線及び紫外線を透過するコールドミラーとなっている。
【００２５】
以上のような主反射鏡６の主反射面６１内部に配置される光源ランプ５は、図２に示すように、第１電極５２Ａ及び第２電極５２Ｂの中心位置Ｏ（以下、発光中心Ｏ）が第１焦点Ｆ１に合致するように配置される。
したがって、光源ランプ５を点灯すると、図２に示すように、放電空間Ｄから出射された光束のうち主反射面６１に向う光束Ｒ０は、主反射面６１にて反射されて、第４焦点Ｆ４に集光される。
すなわち、本実施形態では、主反射鏡６は、楕円面リフレクターで構成されている。
【００２６】
〔第１副反射鏡の構成〕
第１副反射鏡７は、主反射鏡６と同様にガラス製の成形品であり、図２に示すように、略中央部分に形成された開口部７Ａに第２封止部５１２Ｂが挿通された状態で第２封止部５１２Ｂに固定される（第２電極５２Ｂ側（図２中、右側）に配置される）。また、第１副反射鏡７は、開口部７Ａの縁部分から発光部５１１における第２電極５２Ｂ側の略半分を覆うように凹状に拡がる形状を有する。
この第１副反射鏡７の内面は、図２に示すように、第１焦点Ｆ１と、仮想線Ｌ上に位置し第１焦点Ｆ１に対して第４焦点Ｆ４と反対側に位置する第２焦点Ｆ２とを焦点とする回転楕円面状に形成されている。
そして、第１副反射鏡７の内面は、具体的な図示は省略したが、金属薄膜が蒸着形成されることで、入射した光束を反射させる第１反射面７１として機能する。
なお、第１反射面７１は、主反射面６１と同様に、コールドミラーとなっている。
【００２７】
以上のような第１副反射鏡７は、第１反射面７１の第１焦点Ｆ１が発光中心Ｏに合致するように第２封止部５１２Ｂに固定される。
したがって、光源ランプ５を点灯すると、図２に示すように、放電空間Ｄから主反射鏡６とは反対側（図２中、右側）に出射された光束のうち第１反射面７１に向う光束Ｒ１は、第１反射面７１にて反射されて、第２焦点Ｆ２に集光される。
すなわち、本実施形態では、第１副反射鏡７は、楕円面リフレクターで構成されている。
ここで、第１副反射鏡７の内面（回転楕円面）は、第２焦点Ｆ２の位置を適宜、設定することで、放電空間Ｄから第１反射面７１に向う光束Ｒ１の大部分を、放電空間Ｄ（発光部５１１）を避けて第２焦点Ｆ２に集光させるように構成されている。
なお、本実施形態では、主反射鏡６及び第１副反射鏡７は、図２に示すように、第１焦点Ｆ１、主反射鏡６における仮想線Ｌに最も離間する円形枠状の端部６ｏ、及び第１副反射鏡７における仮想線Ｌに最も離間する円形枠状の端部７ｏが直線Ｌ１上に位置するように形成されている。
【００２８】
〔第２副反射鏡の構成〕
第２副反射鏡８は、主反射鏡６における仮想線Ｌに近接する側の円形枠状の端部６ｉに一体的に形成されたガラス製の成形品であり、図２に示すように、仮想線Ｌに沿って延びる筒状に形成されている。そして、第２副反射鏡８は、第１封止部５１２Ａが挿通された状態で発光管５１を支持する（第１電極５２Ａ側に配置される）。
この第２副反射鏡８における第１副反射鏡７に対向する端面（以下、内面と記載）は、図２に示すように、発光部５１１に向けて突出する凸曲面状に形成されている。
そして、第２副反射鏡８の内面は、具体的な図示は省略したが、金属薄膜が蒸着形成されることで、入射した光束を反射させる第２反射面８１として機能する。
なお、第２反射面８１は、主反射面６１と同様に、コールドミラーとなっている。
【００２９】
より具体的に、第２反射面８１は、図２に示すように、第１反射面７１を介して第２焦点Ｆ２に向う光束Ｒ１を、仮想線Ｌ上に位置し第２反射面８１よりも第２焦点Ｆ２側（第１焦点Ｆ１と第２焦点Ｆ２との間）に位置する第３焦点Ｆ３から擬似的に出射されるように反射させる（光束Ｒ２に変換する）凸面鏡で構成されている。
すなわち、第２副反射鏡８の内面は、第１反射面７１を介して第２焦点Ｆ２に向う光束Ｒ１と、第３焦点Ｆ３から擬似的に出射される光束Ｒ２との交点を繋いだ凸曲面状に形成されている。
なお、本実施形態では、第２副反射鏡８の内面は、第３焦点Ｆ３の位置を適宜、設定することで、第１反射面７１における端部７ｏ近傍にて反射され第２焦点Ｆ２に向う光束Ｒ１を、主反射鏡６における端部６ｏ近傍に向けて反射させるように形成されている。
【００３０】
また、第２副反射鏡８は、以下の空間Ｓｐ内部に配置されるように構成されている。
主反射鏡６の内面において、第４焦点Ｆ４と、第１副反射鏡７の円形枠状の端部７ｏとを結ぶ直線Ｌ２で囲まれる円錐体内部に位置する領域を非利用領域Ａｒ１（図２）とする。
この非利用領域Ａｒ１は、仮に、当該領域Ａｒ１に主反射面６１を設けた場合に、放電空間Ｄから出射された光束を当該領域Ａｒ１に設けられた主反射面６１にて反射させたとしても第１副反射鏡７にて遮光されてしまう領域である。すなわち、非利用領域Ａｒ１は、反射させた光束を、光の照射対象である液晶パネル３４１に照射できず、投影画像の形成に寄与する光束として利用できない領域である。
なお、主反射鏡６の内面において、非利用領域Ａｒ１以外の領域Ａｒ２（以下、利用領域Ａｒ２）は、放電空間Ｄから出射された光束を当該領域Ａｒ２に設けられた主反射面６１にて反射させた場合に、反射させた光束を、第１副反射鏡７にて遮光されることなく液晶パネル３４１に照射でき、投影画像の形成に寄与する光束として利用できる領域である。
そして、第２副反射鏡８は、図２に示すように、非利用領域Ａｒ１と第１焦点Ｆ１とを結ぶ円錐体状の空間Ｓｐ内部に配置されるように構成されている。
なお、図２では、説明の便宜上、空間Ｓｐとして、非利用領域Ａｒ１と第１焦点Ｆ１とを結ぶ円錐体の側面に「Ｓｐ」の符号を付している。
【００３１】
〔第３副反射鏡の構成〕
第３副反射鏡９は、主反射鏡６における端部６ｏに一体的に形成されたガラス製の成形品であり、図２に示すように、端部６ｏから第２封止部５１２Ｂを覆うように凹状に拡がる形状を有する。
この第３副反射鏡９の内面は、第３焦点Ｆ３及び第４焦点Ｆ４を焦点とする回転楕円面状に形成されている。
そして、第３副反射鏡９の内面は、具体的な図示は省略したが、金属薄膜が蒸着形成されることで、入射した光束を反射させる第３反射面９１として機能する。
なお、第３反射面９１は、主反射面６１と同様に、コールドミラーとなっている。
したがって、第３反射面９１は、図２に示すように、第２反射面８１にて第３焦点Ｆ３から擬似的に出射されるように反射された光束Ｒ２を反射させて、反射させた光束Ｒ３を第４焦点Ｆ４に集光させる。
すなわち、本実施形態では、第３副反射鏡９は、入射した光束を主反射鏡６と同等に反射させる楕円面リフレクターで構成されている。
【００３２】
そして、平行化レンズ１０は、図２に示すように、主反射面６１にて反射されて第４焦点Ｆ４に向う光束Ｒ０と、第１反射面７１、第２反射面８１、及び第３反射面９１を介して第４焦点Ｆ４に向う光束Ｒ３とを仮想線Ｌに平行となる光束に変換する。
【００３３】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、光源装置４は、発光管５１及び主反射鏡６の他、第１副反射鏡７、第２副反射鏡８、及び第３副反射鏡９を備える。
このことにより、放電空間Ｄから出射された光束のうち主反射鏡６から外れた空間（第２電極５２Ｂ側）に向う光束（以下、外れ光）を、各副反射鏡７〜９により主反射鏡６と同様に第４焦点Ｆ４に集光させることができる。すなわち、外れ光を、主反射鏡６にて反射された光束Ｒ０と同様に、仮想線Ｌの延長である光路Ａｘ（図１）を辿って液晶パネル３４１に照射させることができる。
特に、第１副反射鏡７は、放電空間Ｄから第１反射面７１に向けて出射された光束Ｒ１の大部分を、第１反射面７１にて放電空間Ｄを避けて第１電極５２Ａ側に反射させる。
このことにより、外れ光が放電空間Ｄに戻ることを抑制でき、すなわち、外れ光の放電空間Ｄ内部での吸収を抑制し、従来の構成と比較して、光の利用効率を十分に向上させることができる。
【００３４】
また、第１反射面７１は、回転楕円面状に形成されているので、放電空間Ｄ（第１焦点Ｆ１）から出射された光束Ｒ１を反射させて第２焦点Ｆ２に集光させることができる。すなわち、放電空間Ｄから出射された光束Ｒ１を集光させ、非利用領域Ａｒ１の中心に向けて進行させることができる。
したがって、第２副反射鏡８は、第１反射面７１にて第２焦点Ｆ２に集光される光束Ｒ１を反射させればよいため、第２反射面８１の小型化、ひいては、第２副反射鏡８自体の小型化が図れる。
また、第２副反射鏡８を小型化することで、放電空間Ｄから主反射鏡６の利用領域Ａｒ２に向う光束Ｒ０を第２副反射鏡８にて遮光してしまうことを回避できる。特に、第２副反射鏡８が空間Ｓｐ内に配置されているので、放電空間Ｄから主反射鏡６の利用領域Ａｒ２に向う光束Ｒ０を第２副反射鏡８にて遮光してしまうことを確実に回避できる。
すなわち、主反射鏡６の利用領域Ａｒ２を十分に活用でき、光の利用効率を十分に向上させることができる。
【００３５】
さらに、第２反射面８１は、第１反射面７１にて反射されて第２焦点Ｆ２に向う光束Ｒ１を、第３焦点Ｆ３（虚像光源）から擬似的に出射されるように反射させる。
このことにより、第２反射面８１にて反射された光束Ｒ２を主反射面６１と同等に反射させる（第４焦点Ｆ４に集光させる）ように第３反射面９１を構成するにあたって、第３反射面９１の設計を容易に実現できる。
また、主反射面６１及び第３反射面９１は、上述した回転楕円面状に形成されているので、主反射面６１及び第３反射面９１を同等に反射させる構成を容易に実現できる。
【００３６】
さらに、主反射鏡６、第２副反射鏡８、及び第３副反射鏡９が一体形成されているので、例えば、別体で構成されている場合と比較して、取り扱いを容易とし、光源装置４を容易に製造できる。
【００３７】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図３は、第２実施形態における光源装置４の概略構成を示す断面図である。
前記第１実施形態では、主反射鏡６及び第３副反射鏡９は、楕円面リフレクターで構成されていた。
これに対して、第２実施形態では、図３に示すように、主反射鏡６及び第３副反射鏡９を放物面リフレクターで構成し、平行化レンズ１０を省略している。その他の構成については、前記第１実施形態と同様である。
【００３８】
具体的に、第２実施形態における主反射鏡６の内面（主反射面６１）は、第１焦点Ｆ１を焦点とする回転放物面状に形成されている。
したがって、主反射面６１は、図３に示すように、放電空間Ｄから出射された光束のうち主反射面６１に向う光束Ｒ０を反射させて、仮想線Ｌに平行となる光束に変換する。
また、第２実施形態における第３副反射鏡９の内面（第３反射面９１）は、第３焦点Ｆ３を焦点とする回転放物面状に形成されている。
したがって、第３反射面９１は、図３に示すように、第２反射面８１にて第３焦点Ｆ３から擬似的に出射されるように反射された光束Ｒ２を反射させて、仮想線Ｌに平行となる光束Ｒ３に変換する。
すなわち、第２実施形態では、第３副反射鏡９は、入射した光束を主反射鏡６と同等に反射させる放物面リフレクターで構成されている。
【００３９】
なお、第２実施形態でも前記第１実施形態と同様に、第２副反射鏡８は、図３に示すように、非利用領域Ａｒ１と第１焦点Ｆ１とを結ぶ円錐体状の空間Ｓｐ内部に配置されるように構成されている。
ここで、第２実施形態における非利用領域Ａｒ１は、主反射鏡６が放物面リフレクターで構成されているため、主反射鏡６の内面において、第１副反射鏡７の円形枠状の端部７ｏを通る仮想線Ｌに平行となる直線Ｌ３で囲まれる円柱内部に位置する領域である。
なお、図３では、説明の便宜上、空間Ｓｐとして、非利用領域Ａｒ１と第１焦点Ｆ１とを結ぶ円錐体の側面に「Ｓｐ」の符号を付している。
【００４０】
上述した第２実施形態のように主反射鏡６及び第３副反射鏡９を放物面リフレクターで構成した場合であっても、前記第１実施形態と同様の効果を享受できる。
【００４１】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態において、主反射鏡６、各副反射鏡７〜９の形状は、前記各実施形態で説明した形状に限らない。
例えば、前記各実施形態では、第１副反射鏡７は、楕円面リフレクターで構成されていたが、これに限らず、放物面リフレクター（第１反射面７１が第１焦点Ｆ１を焦点とする回転放物面）で構成しても構わない。
【００４２】
前記各実施形態では、主反射鏡６、第２副反射鏡８、及び第３副反射鏡９は、一体形成されていたが、これに限らず、別体で構成しても構わない。
【００４３】
前記各実施形態では、３つの液晶パネル３４１を用いたプロジェクター１の例のみを挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクター、２つの液晶パネルを用いたプロジェクター、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用可能である。
前記各実施形態では、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、各偏光板３４２，３４３は省略できる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクターの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクターにも適用可能である。
前記各実施形態では、プロジェクターに本発明の光源装置を採用していたが、本発明はこれに限らず、他の光学機器に本発明の光源装置を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、プレゼンテーションやホームシアターに用いられるプロジェクターの光源装置として利用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・プロジェクター、４・・・光源装置、６・・・主反射鏡、７・・・第１副反射鏡、８・・・第２副反射鏡、９・・・第３副反射鏡、５１・・・発光管、５２Ａ・・・第１電極、５２Ｂ・・・第２電極、６１・・・主反射面、７１・・・第１反射面、８１・・・第２反射面、９１・・・第３反射面、Ａｒ・・・領域、Ｄ・・・放電空間、Ｆ１・・・第１焦点、Ｆ２・・・第２焦点、Ｆ３・・・第３焦点、Ｆ４・・・第４焦点、Ｌ・・・仮想線（仮想的な直線）、Ｏ・・・発光中心（中心位置）、Ｓｐ・・・空間。
【図１】
2012109051.tif 000003
【図２】
2012109051.tif 000004
【図３】
2012109051.tif 000005