(57)【要約】【課題】十分な光量が得られる光源装置を提供すること。【解決手段】光源装置１０によれば、放電ランプ１の一端および他端を導波管２の表裏面からそれぞれ露出させたことにより、表裏両面から光を取り出すことができる。これにより、片面から光を取り出していた従来の光源装置と比べて、より多くの光量を得ることができる。よって、放電ランプ１が放射する光を十分に取り出す（活用する）ことができる。【選択図】図１
2013062158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面、および前記第１面に対向する第２面を有する板状の導波管と、
マイクロ波が照射されることによって発光する発光部と、
前記導波管内でマイクロ波を放射するアンテナと、を少なくとも備え、
前記発光部は、前記導波管に形成された、前記第１面から前記第２面までを貫通する貫通穴に挿入されるとともに、前記第１面および前記第２面にその一部が露出していることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記導波管は、マイクロ波を導波する誘電材料から構成されるとともに、平面的に円形状をなしており、
前記貫通穴は、前記円形状の略中心に形成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３】
前記発光部は、略円柱状の容器内に、気体からなる放電媒体を充填した無電極の放電ランプであり、
前記導波管の前記第１面からその一端が突出するとともに、前記第２面からその他端が突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記導波管の前記第１面には、前記発光部の前記一端側から放射される光を前記第１面からの垂線方向に沿った第１光束に集光するための第１リフレクターが設けられ、
前記第２面には、前記発光部の前記他端側から放射される光を前記第２面からの垂線方向に沿った第２光束に集光するための第２リフレクターが設けられてい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光源装置。
【請求項５】
前記第１リフレクター内には第１集光レンズが設けられ、
前記第２リフレクター内には第２集光レンズがさらに設けられていることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
第１ミラー、および第２ミラーを有する三角柱状の合成ミラーと、
前記第１リフレクターから出射された前記第１光束を反射する２枚のミラーを含み、前記第１光束を前記第１ミラーに入射させる第１光学系と、
前記第２リフレクターから出射された前記第２光束を反射する２枚のミラーを含み、前記第２光束を前記第２ミラーに入射させる第２光学系と、をさらに備え、
前記合成ミラーからは、前記第１ミラーで反射した前記第１光束と、前記第２ミラーで反射した前記第２光束とが合成された照明光が出射されることを特徴とする請求項４または５に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光源装置と、
前記光源装置から出射された照明光を画像信号に基づいて変調する変調装置と、
前記変調装置によって変調された変調光を投写する投写装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項８】
第１面、および前記第１面に対向する第２面を有し、前記第１面から前記第２面までを貫通する貫通穴が形成された板状の導波管と、前記第１面および前記第２面にその一部が露出した状態で前記貫通穴に挿入され、マイクロ波が照射されることによって発光する発光部と、前記導波管内でマイクロ波を放射するアンテナと、を有する光源装置と、
前記光源装置から出射された照明光を画像信号に基づいて変調する変調装置と、
前記変調装置によって変調された変調光を投写する投写装置と、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、および当該光源装置を備えたプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くのプロジェクターには、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、および高圧水銀ランプなどの放電式ランプが用いられている。これは放電式ランプにより、点光源に近い態様で、高輝度が得られるからである。
他方、これらの放電式ランプには、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電極が必要であるため、この電極に起因して、放電に伴う電極磨耗による発光スペクトルの変化や、放電アークの軌道が動くアークジャンプによる発光のちらつきなどの問題があった。さらには、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い、発光寿命が短いという問題もあった。
【０００３】
これらの問題を鑑み、マイクロ波を用いて無電極の放電ランプを発光させる光源装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１の光源装置では、図８に示すように、放電媒体が充填された無電極の放電ランプ９１を導波管９２にセットした状態で、マイクロ波を印加することにより当該放電ランプを点灯させるとしている。詳しくは、導波管９２は、中身が誘電部材で、表面に金属材料がコーティングされた円板状をなしており、その略中央に形成されためくら穴（凹形状穴）に、円筒状（繭状）の放電ランプ９１が略半分の長さまで挿入されている。また、導波管９２には、高周波電源（図示せず）に接続されたアンテナ９３（プローブ）が挿入されている。そして、アンテナ９３に高周波電力を供給してマイクロ波を発生させて、導波管９２内で共振させることにより、放電ランプ９１内の放電媒体にプラズマ発光を発生させていた。また、導波管９２の表面９２ａから突出した放電ランプ９１部分には、お椀状（パラボラアンテナ状）の集光器９４が取り付けられていた。
当該文献によれば、集光器９４を設けたことにより、放電ランプ９１が放射する光を効率良く集光することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２９１０３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、従来（特許文献１）の光源装置では、放電ランプが放射する光を十分に取り出す（活用する）ことが困難であるという課題があった。換言すれば、光源装置として必要な発光光量を得ることが困難であるという課題があった。
これは、図８の放電ランプ９１の略半分が導波管９２に埋没しているため、当該埋没している部分で発光した光のうち、導波管９２の内側に放射された光の殆どは、導波管９２内部で吸収されてしまうからである。つまり、放電ランプ９１が放つ光のうち、半分程度しか取り出せておらず、光の利用効率が悪かった。
換言すれば、従来の光源装置では、エネルギーの利用効率が良いとは言えず、投入（供給）した電力に対して、十分な発光光量が得られないという課題があった。
【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）
本適用例に係る光源装置は、第１面、および第１面に対向する第２面を有する板状の導波管と、マイクロ波が照射されることによって発光する発光部と、導波管内でマイクロ波を放射するアンテナと、を少なくとも備え、発光部は、導波管に形成された、第１面から第２面までを貫通する貫通穴に挿入されるとともに、第１面および第２面にその一部が露出していることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、放電ランプの一端および他端が、導波管の表裏面からそれぞれ露出することになるため、表裏両面から光を取り出すことができる。これにより、片面から光を取り出していた従来の光源装置と比べて、より多くの光量を得ることができる。
よって、放電ランプが放射する光を十分に取り出す（活用する）ことができる。
従って、十分な発光光量を持った光源装置を提供することができる。
【０００９】
また、導波管は、マイクロ波を導波する誘電材料から構成されるとともに、平面的に円形状をなしており、貫通穴は、円形状の略中心に形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、発光部は、略円柱状の容器内に、気体からなる放電媒体を充填した無電極の放電ランプであり、導波管の第１面からその一端が突出するとともに、第２面からその他端が突出していることが好ましい。
【００１１】
また、導波管の第１面には、発光部の一端側から放射される光を第１面からの垂線方向に沿った第１光束に集光するための第１リフレクターが設けられ、第２面には、発光部の他端側から放射される光を第２面からの垂線方向に沿った第２光束に集光するための第２リフレクターが設けられていることが好ましい。
【００１２】
また、第１リフレクター内には第１集光レンズが設けられ、第２リフレクター内には第２集光レンズがさらに設けられていることが好ましい。
【００１３】
また、第１ミラー、および第２ミラーを有する三角柱状の合成ミラーと、第１リフレクターから出射された第１光束を反射する２枚のミラーを含み、第１光束を第１ミラーに入射させる第１光学系と、第２リフレクターから出射された第２光束を反射する２枚のミラーを含み、第２光束を第２ミラーに入射させる第２光学系と、をさらに備え、合成ミラーからは、第１ミラーで反射した第１光束と、第２ミラーで反射した第２光束とが合成された照明光が出射されることが好ましい。
【００１４】
上記記載の光源装置と、光源装置から出射された照明光を画像信号に基づいて変調する変調装置と、変調装置によって変調された変調光を投写する投写装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【００１５】
第１面、および第１面に対向する第２面を有し、第１面から第２面までを貫通する貫通穴が形成された板状の導波管と、第１面および第２面にその一部が露出した状態で貫通穴に挿入され、マイクロ波が照射されることによって発光する発光部と、導波管内でマイクロ波を放射するアンテナと、を有する光源装置と、光源装置から出射された照明光を画像信号に基づいて変調する変調装置と、変調装置によって変調された変調光を投写する投写装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係る光源装置の概要を示す斜視図。
【図２】光源装置の機能ブロック図。
【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、（ｃ）：出力周波数特性の一例を示す図。
【図４】実施形態２に係る光源装置の概略構成図。
【図５】実施形態３に係る電子機器としてのプロジェクターの概略構成図。
【図６】変形例１に係る放電ランプの一態様を示す側断面図。
【図７】（ａ），（ｂ）変形例２に係る導波管の一態様を示す平面図。
【図８】従来の光源装置の側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならしめてある。
【００１８】
（実施形態１）
「光源装置の概要」
図１は、本実施形態に係る光源装置の概要を示す斜視図である。図２は、光源装置の機能ブロック図である。
まず、本発明の実施形態１に係る光源装置１０の概要について説明する。
【００１９】
光源装置１０は、マイクロ波を用いて無電極の放電ランプ１を発光させる光源装置であり、発光部としての放電ランプ１に加えて、導波管２、アンテナ３、マイクロ波発振器８（図２）などから構成されている。特に、図１に示すように、放電ランプ１の両端部を円板状の導波管２の表裏面から露出させることにより、光の取り出し効率の向上を図っている。
放電ランプ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の略円柱状（繭状）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。なお、放電ランプ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、ハロゲン等の希ガスが好ましい。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。
【００２０】
導波管２は、誘電体セラミックスから構成された円板状の部材であり、その略中央部には、第１面としての表面２ａから第２面としての裏面２ｂまでを貫通する貫通穴４が形成されている。
また、図２の導波管の側断面図に示すように、貫通穴４の内周を除く導波管２の表面には、マイクロ波を反射する金属材料（波線部）がコーティングされている。なお、材質については、例えば、金属板で中空の円板を形成して、中に空気を充填した導波管であっても良いが、空気よりもマイクロ波の屈折率が大きい材料を用いることが好ましい。これは、屈折率が大きい材料（例えば、誘電体セラミックス）を用いることにより、導波管のサイズを小さくすることができるからである。
また、導波管２は、マイクロ波の共振器としての機能も有しており、後述するアンテナ３から放射されるマイクロ波が導波管の外周縁などで反射を繰り返し、電界強度が貫通穴４の部分で最大となるような形状に設計されている。
【００２１】
この貫通穴４には、放電ランプ１が挿入される。詳しくは、図２に示すように、放電ランプ１は、導波管２の表面２ａからその一端が突出（露出）するとともに、裏面２ｂからその他端が突出（露出）した状態で貫通穴４に挿入されている。
アンテナ３は、マイクロ波を放射する棒状のアンテナであり、導波管２の外周側に所定の長さ挿入されている。アンテナ３の挿入長さは、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。または、らせん状のヘリカルアンテナを用いても良い。なお、アンテナ３の挿入場所は、導波管２の外周側に限定するものではなく、貫通穴４と外周縁との間であれば、どこでも良い。
また、図２に示すように、アンテナ３には、マイクロ波発振器８が接続されている。
マイクロ波発振器８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、好適例として、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。
【００２２】
「マイクロ波発振器の概要」
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３（ｃ）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。
マイクロ波発振器８は、弾性表面波共振子５と、増幅器６と、等分配器７などを含んで構成されている。
弾性表面波共振子５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５は、基材（基板）となる珪素（Ｓｉ）基板５２上に、ダイヤモンド単結晶層５３と、薄膜圧電体層５４と、電極５５と、酸化珪素膜５６とが、この順番で積層された積層構造となっている。
ダイヤモンド単結晶層５３は、ダイヤモンドの単結晶層である。なお、ダイヤモンド単結晶層５３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膜を用いても良い。
【００２３】
薄膜圧電体層５４は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）薄膜層である。なお、酸化亜鉛薄膜層に限定するものではなく、ＡＩＮ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ2などを用いても良い。
電極５５は、弾性表面波を励振するＩＤＴ（Inter Digital Transducer）電極を含む電極５５層である。
酸化珪素膜５６は、酸化珪素（ＳｉＯ2）膜である。ここで、酸化珪素の動作周波数における温度依存性は、ダイヤモンド単結晶層５３、薄膜圧電体層５４、電極５５と反対の特性を示すことから、最上面に酸化珪素膜５６を積層することにより、温度特性を改善している。
なお、これらの各層は、スパッタ法や、気相合成法、フォトリソ法などを用いて形成することができる。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、電極５５は、互いにかみ合うように配置された一対の櫛形電極であるＩＤＴ電極５５ａ，５５ｂ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２つの反射器電極５５ｃとから構成されている。
このような弾性表面波共振子５は、ＩＤＴ電極５５ａに電気信号が入力されるとダイヤモンド単結晶層５３を含む基材上に弾性表面波を励起し、この弾性表面波を２つの反射器電極５５ｃ間に閉じ込める。閉じ込められた弾性表面波は反射器電極５５ｃ間で多重反射されるため、反射器電極５５ｃ間に定在波が生じる。
そして弾性表面波共振子５は、弾性表面波がＩＤＴ電極５５ｂ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。
【００２５】
図２に戻る。
増幅器６は、弾性表面波共振子５の後段に設けられ、弾性表面波共振子５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７は、増幅器６から出力されるマイクロ波電力を、外部（アンテナ３）と弾性表面波共振子５とに、等配分する。
弾性表面波共振子５と増幅器６と等分配器７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８を構成している。
弾性表面波共振子５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８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５のＩＤＴ電極５５ａ，５５ｂ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。
【００２６】
図３（ｃ）に示すように、マイクロ波発振器８の出力周波数特性は、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、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。
なお、ここまで、マイクロ波発振器８は、好適例としてダイヤモンドＳＡＷ共振子を用いた構成として説明したが、この構成に限定するものではなく、アンテナ３からマイクロ波を放射可能な発振器であれば良い。例えば、マグネトロンや、クライストロン、または、進行波管などを用いた発振器であっても良い。
【００２７】
「点灯態様について」
次に、図１を用いて光源装置１０の点灯態様について説明する。
このような構成の光源装置１０において、アンテナ３からマイクロ波が放射されると、前述した導波管２の共振作用により、貫通穴４に挿入された部分の放電ランプ１にマイクロ波が集中する。
放電ランプ１内の発光物質にマイクロ波が集中照射されると、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、例えば、放電ランプ１の一端（突出部）などの低温部へ移動し、凝縮されて元の発光物質に戻る。発光物質は、このように蒸発・解離・凝縮を繰り返しながら発光し続ける。
【００２８】
ここで、放電ランプ１の貫通穴４に埋没した部分を主体とした発光は、図１の白矢印で示すように、導波管２の表面２ａから露出した放電ランプ１の一端、および裏面２ｂから露出した他端からそれぞれ出射される。換言すれば、放電ランプ１が放つ光は、導波管２の表裏両面から取り出される。
発明者等の光学シミュレーション結果によると、本実施形態の光源装置１０によれば、片面からのみ光を取り出していた従来の光源装置（図８）に比べて、約１．７倍の光量を得られることが確認されている。なお、供給電力は同一でシミュレーションしている。これは、放電ランプ１の貫通穴４に埋没した部分で生じた光を表裏両面から効率的に取り出すことができるからである。
【００２９】
上述した通り、本実施形態に係る光源装置１０によれば以下の効果を得ることができる。
光源装置１０によれば、導波管２に形成した貫通穴４に放電ランプ１を挿入する構成としたことにより、導波管２の表面２ａから放電ランプ１の一端が露出するとともに、裏面２ｂからその他端が露出するため、表裏両面から光を取り出すことができる。これにより、片面から光を取り出していた従来の光源装置と比べて、より多くの光量を得ることができる。特に、導波管２に埋没した部分の放電ランプ１が放つ光も、貫通穴４の両端（表裏開口部）から効率的に取り出すことができる。
よって、放電ランプが放射する光を十分に取り出す（活用する）ことができる。
従って、十分な発光光量を持った光源装置１０を提供することができる。
また、同一の供給電力であっても、従来の光源装置よりも、多くの光量を取り出すことができることから、光源装置１０はエネルギーの利用効率が良い。
従って、投入（供給）した電力に対して、十分な発光光量が得られる光源装置１０を提供することができる。
【００３０】
さらに、光源装置１０は、ダイヤモンドＳＡＷ共振子を用いたマイクロ波発振器８を備えているため、電力を印加すれば直ぐにマイクロ波を発生し、素早く放電ランプ１を点灯させることができる。さらに、光源装置１０を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。
従って、小型で、使い勝手の良い光源装置１０を提供することができる。
【００３１】
（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る光源装置の概略構成図である。
以下、実施形態２に係る光源装置１１の構成について説明する。なお、実施形態１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。
【００３２】
「光源装置の概要」
本実施形態の光源装置１１は、実施形態１の光源装置１０の表裏両面から２方向に放射される光を１方向に進行する照明光に合成するための光学系を備えた光源装置である。
図４に示すように、光源装置１１は、前述した光源装置１０に加えて、第１光学系２０、第２光学系３０、合成光学系４０を備えている。第１光学系２０および第２光学系３０は、光源装置１０の表裏両面から２方向に放射された光をそれぞれ平行光に集光するとともに、その進行方向を変更して、合成光学系４０に入射させるための光学系である。
合成光学系４０は、２方向から入射する光を合成して光軸Ｃ１に沿って進行する照明光Ｌ１として出射する。なお、光軸Ｃ１は、円板状の導波管２の中心から放射状に引き出した１本の架空線分であり、表面２ａおよび裏面２ｂから放射される光の進行方向とは、交差する方向に延在している。
【００３３】
「光学系の詳細」
続いて、各光学系について詳細に説明する。
第１光学系２０は、導波管２の表面２ａに露出した放電ランプ１の一端から放射された光を平行光に集光するとともに、その進行方向を変えて、合成光学系４０に入射させるための光学系である。
第１光学系２０は、第１リフレクターとしてのリフレクター２１、集光レンズ２２、ミラー２３、リレーレンズ２４、ミラー２５、リレーレンズ２６などから構成されている。
リフレクター２１は、お椀状の反射面を有する楕円リフレクターであり、楕円の第１焦点Ｐ１が導波管２の表面２ａにおける放電ランプ１の中心に位置するように配置されている。リフレクター２１は、放電ランプ１の一端から放射される光を表面２ａからの垂線方向（光軸Ｃ２）に沿った光束に集光する。
集光レンズ２２は、コンデンサーレンズであり、リフレクター２１の第１焦点（中心点Ｐ１）の物点となる位置に配置されている。
【００３４】
ミラー２３は、反射ミラーであり、リフレクター２１および集光レンズ２２から出射された光軸Ｃ２に沿った光を反射して、光軸Ｃ１と略平行な光軸Ｃ３に沿った光として出射する。
リレーレンズ２４は、コンデンサーレンズであり、リフレクター２１の第２焦点Ｐ２となる位置に配置されており、矢印で示すように、ミラー２３で反射された光を平行化して第１光束として出射する。
ミラー２５は、反射ミラーであり、リレーレンズ２４から出射された光軸Ｃ３に沿った第１光束を反射して、光軸Ｃ１と交差する光軸Ｃ４に沿った光束として出射する。
リレーレンズ２６は、コンデンサーレンズであり、矢印で示すように、ミラー２５で反射された第１光束を集光して、合成光学系４０の合成ミラー４１に入射させる。
【００３５】
第２光学系３０は、導波管２の裏面２ｂに露出した放電ランプ１の他端から放射された光を平行光に集光するとともに、その進行方向を変更して、合成光学系４０に入射させるための光学系である。なお、第２光学系３０は、光軸Ｃ１を対称軸として第１光学系２０と線対称の関係にあり、構成が反転していること以外は、第１光学系２０と同様である。
第２光学系３０は、第２リフレクターとしてのリフレクター３１、集光レンズ３２、ミラー３３、リレーレンズ３４、ミラー３５、リレーレンズ３６などから構成されている。
リフレクター３１は、お椀状の反射面を有する楕円リフレクターであり、楕円の第１焦点Ｐ３が導波管２の裏面２ｂにおける放電ランプ１の中心に位置するように配置されている。リフレクター３１は、放電ランプ１の他端から放射される光を裏面２ｂからの垂線方向（光軸Ｃ２）に沿った光束に集光する。
集光レンズ３２は、コンデンサーレンズであり、リフレクター３１の第１焦点（中心点Ｐ３）の物点となる位置に配置されている。
【００３６】
ミラー３３は、反射ミラーであり、リフレクター３１および集光レンズ３２から出射された光軸Ｃ２に沿った光を反射して、光軸Ｃ１と略平行な光軸Ｃ５に沿った光として出射する。なお、集光レンズ３２から出射される光の進行方向は、第１光学系２０の集光レンズ２２から出射される光の進行方向とは反対となっている。
リレーレンズ３４は、コンデンサーレンズであり、リフレクター３１の第２焦点Ｐ４となる位置に配置されており、矢印で示すように、ミラー３３で反射された光を平行化して第２光束として出射する。
ミラー３５は、反射ミラーであり、リレーレンズ３４から出射された光軸Ｃ５に沿った光束を反射して、光軸Ｃ１と交差する光軸Ｃ４に沿った第２光束として出射する。なお、ミラー３５で反射された第２光束の進行方向は、第１光学系２０のミラー２５で反射された第１光束の進行方向の逆（反対）となっている。
リレーレンズ３６は、コンデンサーレンズであり、矢印で示すように、ミラー３５で反射された光束を集光して、合成光学系４０の合成ミラー４１に入射させる。
【００３７】
合成光学系４０は、第１光学系２０および第２光学系３０の２方向から入射する２つの光束（第１光束および第２光束）を合成して光軸Ｃ１に沿って進行する照明光Ｌ１として出射する。
合成光学系４０は、合成ミラー４１、レンズ４２などから構成されている。
合成ミラー４１は、三角柱状をなしており、三角柱の隣り合う２面（辺）にそれぞれミラー４１ａと、ミラー４１ｂとを備えている。ミラー４１ａとミラー４１ｂとが設けられた２面（辺）が交差する辺（頂点）は、照明光Ｌ１の光軸Ｃ１上に位置している。
第１光学系２０のリレーレンズ２６から出射された第１光束は、合成ミラー４１のミラー４１ａで反射されて、光軸Ｃ１に沿って進行する光束となる。また、第２光学系３０のリレーレンズ３６から出射された第２光束は、合成ミラー４１のミラー４１ｂで反射されて、光軸Ｃ１に沿って進行する光束となる。
レンズ４２は、コンデンサーレンズであり、矢印で示すように、ミラー４１ａで反射された第１光束と、ミラー４１ｂで反射された第２光束とが合成されて同一方向に進行する光束となったものを平行化（コメリート）して、照明光Ｌ１として外部に出射する。
【００３８】
なお、上述した第１光学系２０、第２光学系３０、合成光学系４０を備えた構成に限定するものではなく、導波管２の表裏両面から２方向に放射される光を１方向に進行する照明光に合成可能な光学系であれば良い。
【００３９】
上述した通り、本実施形態に係る光源装置１１によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
光源装置１１によれば、第１光学系２０、第２光学系３０、合成光学系４０を備えたことにより、導波管２の表裏両面から２方向に放射される光を１方向に進行する照明光Ｌに合成することができる。
よって、放電ランプが放射する光を無駄なく活用することができる。
従って、十分な発光光量を持った光源装置１１を提供することができる。
【００４０】
（実施形態３：プロジェクター）
図５は、実施形態３に係る電子機器としてのプロジェクターの概略構成図である。
以下、実施形態３に係るプロジェクター１００の構成について説明する。なお、実施形態２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。
【００４１】
プロジェクター１００は、実施形態２の光源装置１１を備えた３ＬＣＤ方式の液晶プロジェクターである。なお、図５は、プロジェクターの光学系の構成を抜粋した模式平面図である。
プロジェクター１００は、上述した光源装置１１に加えて、インテグレーター照明光学系６１、色分離光学系６２、リレー光学系６３、変調装置としての液晶ライトバルブ８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂと、合成光学系６４などから構成されている。
【００４２】
インテグレーター照明光学系６１は、光源装置１１から出射される光束の照度を照明光軸（一点鎖線で図示）に直交する面内において、均一化するための光学系である。
インテグレーター照明光学系６１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１１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の各小レンズの像を液晶ライトバルブ８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂに結像させる機能を有する。
【００４３】
偏光変換素子１１３は、光源装置１１から出射される二種類の偏光成分を含む光を、液晶ライトバルブ８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂ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から出射された二種類の偏光成分を含んだ光は、偏光変換素子１１３により一種類の偏光光に変換された後、液晶ライトバルブ８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂに入射することになる。
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、偏光変換して液晶ライトバルブで変調可能な偏光光とすることにより、光の利用効率を高めている。
【００４４】
色分離光学系６２は、２枚のダイクロイックミラー１２１，１２２と、反射ミラー１２３とを備えている。インテグレーター照明光学系６１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、インテグレーター照明光学系６１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８８Ｒに入射する。
【００４５】
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８８Ｇ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６３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８８Ｂに入射する。
【００４６】
リレー光学系６３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６３は、色分離光学系６２で分離された青色光を青色光用の液晶ライトバルブ８８Ｂまで導く機能を有している。
また、青色光が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光学作用も有している。赤色光および緑色光用の液晶ライトバルブ８８Ｒ，８８Ｇの光入射側に設けられた各フィールドレンズ１１９も同様である。
なお、青色光にリレー光学系６３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６３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。
【００４７】
液晶ライトバルブ８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂの入射側には、色分離光学系６２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６２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、サファイアガラスなどの透明基板に偏光膜が形成されたものである。
液晶ライトバルブ８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂ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アクティブマトリックス型の透過型液晶パネルである。
液晶ライトバルブ８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂ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（信号）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。
【００４８】
合成光学系６４は、クロスダイクロイックプリズムであり、３つの射出偏光板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出射する。
合成光学系６４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字状に配置されており、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
合成光学系６４によって合成されたフルカラーの変調光は、投写装置としての投写レンズ７０により拡大され、スクリーンに画像を写し出す。
なお、液晶ライトバルブ８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂと、３つの射出偏光板８３と、合成光学系６４とは、一つのユニットとして一体に構成されている。
【００４９】
上述した通り、本実施形態に係るプロジェクター１００によれば、以下の効果を得ることができる。
プロジェクター１００は、光の利用効率が高く、十分な発光光量を有し、エネルギー効率の良い光源装置１１を備えている。
よって、明るい投写画像が得られるプロジェクター１００を提供することができる。
従って、エネルギー効率の良いプロジェクター１００を提供することができる。
【００５０】
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。
【００５１】
（変形例１）
図６は、変形例１に係る放電ランプの一態様を示す側断面図であり、図２に対応している。
実施形態１（図２）において、放電ランプは導波管２の表面２ａまたは裏面２ｂから突出しているものとして説明したが、これに限定するものではない。導波管２の表面２ａまたは裏面２ｂから放電ランプの一部が露出していれば良い。なお、露出とは、貫通穴４を覗いたときに、放電ランプの一部が観察できる状態をいう。
具体的には、図６に示すように、放電ランプ１５が貫通穴４内に完全に収まっていても良い。換言すれば、放電ランプ１５の一端が導波管２の表面２ａよりも奥にあっても良いし、他端が裏面２ｂよりも奥にあっても良い。
この構成であっても、放電ランプの両端が導波管２の表裏面側に露出しているため、貫通穴４の表裏面の入り口（開口部）から、放電ランプ１５の光を取り出すことができる。
【００５２】
なお、この構成の場合、放電ランプ１５のガラス容器の両端に、レンズ形状１５ｒを設けることが好ましい。このレンズ形状１５ｒを設けることによって、放電ランプ１５の中心部で生じる光を集光して、貫通穴４の開口部から効率良く光を出射することができる。
なお、図６では、好適例としてレンズ形状１５ｒを凸レンズ形状としたが、開口部から、効率良く光を取り出すことができる形状であれば良く、例えば、凹レンズ形状であっても良いし、非球面レンズ形状であっても良い。
【００５３】
（変形例２）
図７（ａ），（ｂ）は、変形例２に係る導波管の一態様を示す平面図であり、図１に対応している。
実施形態１（図１）において、導波管２の平面形状は円形状であるものとして説明したが、これに限定するものではなく、楕円形状であっても良いし、多角形であっても良い。
具体的には、図７（ａ）に示すように、導波管２８の平面形状は楕円形状であっても良い。または、図７（ｂ）に示すように、導波管２９の平面形状は八角形であっても良い。なお、導波管２８，２９の構成は、平面形状以外は実施形態１の導波管２と同一である。また、図７（ｂ）の導波管２９は八角形であるものとして説明したが、例えば、四角形、六角形、十角形などの多角形であれば良い。
発明者等のシミュレーション結果によれば、平面的に略中心（重心）に配置された放電ランプ１から外周までの距離が全周に渡って略均一となるような平面形状であれば、放電ランプ１における電界強度は、円形状と略同等となることが確認されている。
【００５４】
なお、ここまで、導波管の平面形状における略中心に放電ランプ（貫通穴）を配置するものとして説明したが、この構成に限定するものではなく、マイクロ波の電界強度が最大となる位置であれば良い。具体的な位置は、導波管の平面形状や厚さ、材質などの設計仕様に応じて、適宜設定すれば良い。
この構成であっても、上記各実施形態で説明した効果と同様の作用効果を得ることができる。
【００５５】
（変形例３）
図５を用いて説明する。
実施形態３（図５）では、本願に係る光源装置を透過型の液晶ライトバルブを用いたプロジェクターに適用した場合について説明したが、反射型の液晶ライトバルブに適用しても良い。この場合、色分離光学系６２以降の構成は、反射型の液晶ライトバルブ独自の光学構成となる。
また、赤、緑、青の各色用の液晶ライトバルブを用いた３板式の構成に限定するものではなく、赤、緑、青色のカラーフィルター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たプロジェクターにも、本願に係る光源装置を用いることができる。
【００５６】
また、本願に係る光源装置は、ティルトミラーデバイスを用いたプロジェクターにも用いることができる。この場合、偏光変換の必要がないため偏光変換素子１１３（図５）が不要となり、構成をよりシンプルにできるとともに、光の利用効率を高めることができる。
本願に係る光源装置をこれらのプロジェクターに適用した場合であっても、上記各実施形態で説明した効果と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１，１５…発光部としての放電ランプ、２，２８，２９…導波管、２ａ…第１面としての表面、２ｂ…第２面としての裏面、３…アンテナ、４…貫通穴、１０，１１…光源装置、２０…第１光学系、２１…第１リフレクターとしてのリフレクター、２２…第１集光レンズとしての集光レンズ、３０…第２光学系、３１…第２リフレクターとしてのリフレクター、３２…第２集光レンズとしての集光レンズ、７０…投写装置としての投写レンズ、８８Ｒ，８８Ｇ，８８Ｂ…変調装置としての液晶ライトバルブ、１００…プロジェクター。
【図１】
2013062158.tif 000003
【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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