(57)【要約】【課題】簡易な構成で、マイクロ波の漏洩防止機能を十分に備えた光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタを提供する。【解決手段】マイクロ波を出力するマイクロ波電源２００と、マイクロ波の照射を受けて発光する光物質が封入された発光管１０と、該発光管１０内で互いの端部が所定間隔をおいて対向する一対のアンテナ１１ａ，１１ｂとを有するマイクロ波励起ランプ３２と、マイクロ波電源２００とマイクロ波励起ランプ３２とを接続する複数の同軸ケーブル４２とを備え、各同軸ケーブル４２は、アンテナ１１ａに接続する内部導体４２Ａと該内部導体４２Ａを誘電体４２Ｃを介して覆う外部導体４２Ｂとを含み、外部導体４２Ｂの端部は内部導体４２Ａの端部からマイクロ波の波長の１／４以上延長されてマイクロ波漏洩防止部４２ｂを形成している。【選択図】図１
2009181735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を出力するマイクロ波電源と、
マイクロ波の照射を受けて発光する光物質が封入された発光管と、該発光管内で互いの端部が所定間隔をおいて対向する一対のアンテナとを有するマイクロ波励起ランプと、
前記マイクロ波電源と前記マイクロ波励起ランプとを接続する伝送線路と、を備え、
前記伝送線路は、前記一対のアンテナの片方に接続する内部導体と該内部導体を絶縁体を介して覆う外部導体とを含み、前記外部導体の端部は前記内部導体の端部からマイクロ波の１／４波長以上延長されてマイクロ波漏洩防止部を形成していることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記マイクロ波励起ランプは、前記内部導体に接続される前記一対のアンテナの少なくとも一方が前記発光管の外に延在されていることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記外部導体の内径が、マイクロ波の１／４波長よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の光源装置。
【請求項４】
前記アンテナの外径ｄと前記外部導体の内径Ｄとの比は、
前記外部導体と前記アンテナとの間に形成される空間の比誘電率をεｒとすると、
前記伝送線路とインピーダンスとの関係Ｚｏ＝［１３８／√（εｒ）］ｌｏｇ１０（Ｄ／ｄ）を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記発光管内における前記一対のアンテナと、該一対のアンテナの対向端部間の距離を含めた長さが、マイクロ波の１／２波長の整数倍となることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調部と、
前記光変調部により形成された前記光学像を投射する投射部と、を備え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、光源装置及びこれを備えたプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタに使用される光源装置として、マイクロ波放電方式を用いた無電極光源が知られている。このような無電極光源は、発光管内に封入された発光物質がマイクロ波によって励起されてプラズマ発光する構成となっている。従来の白熱灯や高圧水銀ランプに代表される電極放電式ランプとは異なり、発光管内部に放電用の電極を有しないので、電極の消耗やそれに伴う発光管の白濁や黒化等に起因する発光管の劣化が抑制される。また、発光管内に封入される発光物質の選択肢が広がり、必ずしも水銀を使用する必要がないので不必要な紫外線を放出せずに済み、プロジェクタ向けの長寿命光源として期待されている。
【０００３】
マイクロ波放電方式の光源装置では、マイクロ波電源から出力されたマイクロ波を伝送線路を介して発光管内へと伝送させている。この伝送線路を構成する内部導体と外部導体とが近接した配置では導体間で異常放電する虞がある。そこで、伝送線路としての導波管内に無電放電管の封止用延長部を挿入する構造や（例えば、特許文献１参照）、導波管の内部導体を放電管へ突出させて直接的に電磁波を導入する構造（例えば、特許文献２参照）が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２９４２７７号公報
【特許文献２】特開２００７−１１５５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、何らかの原因によって伝送線路から発光管が外れてしまったり接続不良が生じてしまった場合には、伝送線路から外部にマイクロ波が漏洩して周辺の電子機器等に影響を及ぼすなどの問題がある。
上述した特許文献１は、導波管を構成する外部導体の端部が内部導体の端部よりも延長されていることから、一見するとマイクロ波の漏洩防止を考慮した構成のようであるが、内部導体の端部よりも外部導体の端部がどの程度延長されているのか具体的な長さの記載がなく、マイクロ波の漏洩対策としては不十分な構成であった。つまり、外部導体の延長された長さがマイクロ波の波長に対応していないと、マイクロ波が外部に漏洩する可能性がある。
このようなことから、構造の複雑化を招くことなく、伝送線路における開放端からのマイクロ波の漏洩を効果的に防止する対策が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、マイクロ波の漏洩防止機能を十分に備えた光源装置及び光源装置を備えた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】
本発明は、上記課題を解決するために、マイクロ波を出力するマイクロ波電源と、マイクロ波の照射を受けて発光する光物質が封入された発光管と、該発光管内で互いの端部が所定間隔をおいて対向する一対のアンテナとを有するマイクロ波励起ランプと、前記マイクロ波電源と前記マイクロ波励起ランプとを接続する伝送線路と、を備え、前記伝送線路は、前記一対のアンテナの片方に接続する内部導体と該内部導体を絶縁体を介して覆う外部導体とを含み、前記外部導体の端部は前記内部導体の端部からマイクロ波の１／４波長以上延長されてマイクロ波漏洩防止部を形成していることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、伝送線路を構成する内部導体の端部よりも外部導体の端部の方が延長されており、その延長されたマイクロ波漏洩防止部の長さをマイクロ波の１／４波長よりも長くすることで、例えば伝送線路（マイクロ波漏洩防止部）からマイクロ波励起ランプが外れた場合に、伝送線路の開放端からマイクロ波が漏洩することを効果的に防止することができる。また、マイクロ波漏洩防止部の長さは長いほうが良く、これによってマイクロ波漏洩防止部を伝播するマイクロ波のエネルギーを減衰することができる。したがって、より効果的にマイクロ波の漏洩を防止することができる。
【０００８】
また、前記マイクロ波励起ランプは、前記内部導体に接続される前記一対のアンテナの少なくとも一方が前記発光管の外に延在されていることが好ましい。
本発明によれば、発光管の外に延在された少なくとも一方のアンテナがマイクロ波漏洩防止部（外部導体）内に挿入されて内部導体と接続されることから、マイクロ波漏洩防止部（外部導体）とアンテナとの間に空気層が介在することになる。例えば、一対のアンテナが発光管の外に延在されていないマイクロ波励起ランプの発光管をマイクロ波漏洩防止部内に挿入させて接続した場合（アンテナとマイクロ波漏洩防止部との絶縁体が石英の場合）よりも、マイクロ波漏洩防止部におけるマイクロ波の伝送損失を抑えることができる。また、従来の発光管を用いることができるので、利便性がよい。
【０００９】
また、前記外部導体の内径が、マイクロ波の１／４波長よりも小さいことが好ましい。
本発明によれば、マイクロ波漏洩防止部の内径が、マイクロ波の１／４波長よりも小さくすることによって、伝送線路の開放端からマイクロ波が漏洩することを防止することができる。
【００１０】
また、前記アンテナの外径ｄと前記外部導体の内径Ｄとの比は、前記外部導体と前記アンテナとの間に形成される空間の比誘電率をεｒとすると、
前記伝送線路とインピーダンスとの関係Ｚｏ＝［１３８／√（εｒ）］ｌｏｇ１０（Ｄ／ｄ）を満たすことが好ましい。
本発明によれば、伝送線路とマイクロ波励起ランプとのインピーダンスの整合がとれるため、マイクロ波の伝送効率が向上する。よって、低エネルギーで十分な発光輝度を得ることができる。
【００１１】
また、前記発光管内における前記一対のアンテナと、該一対のアンテナの対向端部間の距離を含めた長さが、マイクロ波の１／２波長の整数倍となることが好ましい。
本発明によれば、マイクロ派を照射する一対のアンテナの対向する端部間、すなわちマイクロ波励起ランプの中央（アンテナ間のギャップの中央）においてマイクロ波の電界の振幅が腹になるようにすることができる。
【００１２】
本発明のプロジェクタは、上記した光源装置と、前記光源装置から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調部と、前記光変調部により形成された前記光学像を投射する投射部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、マイクロ波の漏洩を防止することが可能な光源装置を備えていることから、信頼性の高いプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の光源装置の概略を示す模式図、図２はマイクロ波励起ランプと同軸ケーブルとの接続状態を示す図、図３はマイクロ波電源部の概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
一般にマイクロ波帯としての慣用的周波数は、３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚを言うが、本案件では、ＵＨＦ帯からＳＨＦ帯に相当する３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚ帯と定義する。
【００１６】
本実施形態の光源装置２は、図１，３に示すように、マイクロ波電源部２００と光源部３００とを有して構成されている。ここで、マイクロ波電源部２００は、マイクロ波を発振する機能を有し、光源部３００は、マイクロ波電源部２００から発振されたマイクロ波により光束を出射する機能を有し、これらマイクロ波電源部２００と光源部３００とが同軸ケーブル４２（伝送線路）を介して接続されている。
【００１７】
マイクロ波電源部２００は、図３に示すように、固体高周波発振部２０、パワーモニタ２２、制御回路２１、サーキュレータ２３、マッチング回路２４とを有し、それぞれを接続する伝送線路として同軸ケーブル４２が使用されている。この複数の同軸ケーブル４２によって、固体高周波発振部２０からマイクロ波励起ランプ３２までマイクロ波を伝送する伝送路４００が構成されている。
【００１８】
光源部３００は、図１に示すように、マイクロ波励起ランプ３２と、リフレクタ３４と、反射器３６とを有して構成され、固体高周波発振部２０から伝送路４００を介して導入されたマイクロ波によって発光する。
【００１９】
以下に、マイクロ波励起ランプの構成について詳述する。
図１，２に示すように、マイクロ波励起ランプ３２は、例えば石英ガラス等の非導電性材料から形成される発光管１０と、この発光管１０内に配置される一対のアンテナ１１ａ，１１ｂとを備えている。発光管１０の形成材料としては、透明セラミックスや透明サファイヤなどを用いても良く、これにより、発光管１０の光透過率や耐熱性を向上させることができる。発光管１０は、中央部分が略球状に膨出した膨出部１０Ａと、膨出部１０Ａの両側に延在する細管部１０Ｂ，１０Ｃとを有して構成されている。
【００２０】
膨出部１０Ａ内に形成された発光空間Ｋには、マイクロ波によって発光する発光物質が充填されている。発光空間Ｋの内径は、例えば１〜２ｍｍ程度である。発光物質としては、点灯中の水銀蒸気圧が１〜２００気圧程度（超高圧水銀ランプ）になるように水銀を封じ込めたものか、キセノンガスにヨウ化ナトリウムやヨウ化スカンジウムを用いたものを用いてもよい。超高圧に封入することで、マイクロ波の励起によって十分な輝度を得ることができる。
【００２１】
アンテナ１１ａ，１１ｂは、例えば熱膨張係数が小さく耐熱性が高い導電性材料、具体的にはタングステン合金やステンレス合金等からなることが好適である。そして、各細管部１０Ｂ内にそれぞれに挿入され、膨出部１０Ａの発光空間Ｋ内において互いの先端部同士を対向させ且つ互いに所定間隔（以下、ギャップｇと呼ぶこともある）をおいて配置されている。なお、ギャップｇはなるべく小さいほうが好ましく、これによって点光源に近い高輝度発光を得ることができる。
【００２２】
アンテナ１１ａ，１１ｂは、先端に向かって先鋭形状とされており、これによって、マイクロ波の放射指向性が向上し、発光管１０の中央部にマイクロ波を集中させることができる。また、低エネルギーのマイクロ波であっても発光物質を効率よく励起させることが可能となる。
【００２３】
ここで、発光管１０における一方の細管部１０Ｂは、他方の細管部１０Ｃに比べて長さを有して形成されており、この細管部１０Ｂに挿入されるアンテナ１１ａの長さも該細管部１０Ｂの長さに合わせて他方のアンテナ１１ｂよりも長く形成されている。
【００２４】
図２では、アンテナ１１ａ，１１ｂの先端が僅かに発光空間Ｋ内に侵入しているが、アンテナ１１ａ，１１ｂの先端は発光空間Ｋ内に侵入しなくても構わない。アンテナ１１ａ，１１ｂの先端が発光空間Ｋ内に侵入している場合には、発光空間Ｋ内に充填された発光物質の種類にもよるが、発光物質との反応によってアンテナ１１ａ，１１ｂの金属が腐食することが考えられるので、その場合には、アンテナ１１ａ，１１ｂの先端を保護膜で被覆しておくことが好ましい。
【００２５】
さらに、アンテナ１１ａ，１１ｂの一部を箔状としても良く、例えば、アンテナ１１ａ，１１ｂにモリブデン製の金属箔を接続することが好ましい。これによって、石英ガラスとの熱膨張率差を打ち消すことができ、発光空間Ｋ内の気密性を維持することが可能となる。
【００２６】
伝送路４００を構成する各同軸ケーブル４２は、内部導体４２Ａと、これを覆う外部導体４２Ｂと、さらに内部導体４２Ａと外部導体４２Ｂとの間に介在する誘電体４２Ｃ（絶縁体）とから構成されている。例えば、内部導体４２Ａ及び外部導体４２Ｂには銅が用いられ、誘電体４２Ｃには、マイクロ波に対して誘電体損失の少ないＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などが用いられる。ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を用いることにより、誘電体損失を低く抑えることができる。なお、内部導体４２Ａを構成する銅線の表面には銀メッキ処理が施されていることが好ましく、これによって少ない損失でマイクロ波を伝送することができる。
【００２７】
伝送路４００（各同軸ケーブル４２）の特性インピーダンスは、内部導体４２Ａ及び外部導体４２Ｂの距離と、これらの間に介在する誘電体４２Ｃの比誘電率（絶縁部材の静電容量）との関係により５０Ωに保持されている。
【００２８】
そして、伝送路４００における終端側の同軸ケーブル４２（１４２）の内部導体４２Ａがマイクロ波励起ランプ３２のアンテナ１１ａに接続される。
【００２９】
同軸ケーブル１４２は、発光管１０に接続される端部側において、内部導体４２Ａの端部よりも外部導体４２Ｂの端部の方が延長された構成となっている。このマイクロ波漏洩防止部４２ｂの軸方向長さＬ１は、同軸ケーブル１４２を伝播する高周波信号（マイクロ波）の１／４波長以上の長さとなっている。
【００３０】
内部導体４２Ａとアンテナ１１ａとの接続部分から１／４波長以上の位置に外部導体４２Ｂ（マイクロ波漏洩防止部４２ｂ）の端部を位置させることで、上記接続部分からのインピーダンスが無限大となり、これによってマイクロ波の漏洩を防止することができる。また、それと同時にマイクロ波の伝送効率が向上するため、高い発光効率を得ることができる。
【００３１】
マイクロ波漏洩防止部４２ｂ内には、発光管１０の一方の細管部１０Ｂが挿入され、これによって同軸ケーブル１４２の内部導体４２Ａとマイクロ波励起ランプ３２の一方のアンテナ１１ａとが接続されている。そのため、この同軸ケーブル１４２と発光管１０との接続領域においては、アンテナ１１ａが内部導体４２Ａとして機能するとともに、マイクロ波漏洩防止部４２ｂとアンテナ１１ａとの間に介在する発光管１０（石英ガラス）がこれらを絶縁する絶縁体として機能する。
【００３２】
図２に示すように、マイクロ波漏洩防止部４２ｂの内径Ｄと、アンテナ１１ａの外径ｄとの最適な導体径比は、接続領域における特性インピーダンスＺ０の値が５０Ωとなるように下式を満たすように設定する。但し、マイクロ波漏洩防止部４２ｂの内径Ｄは、マイクロ波の真空中の半波長（λｇ／２）以下とする。
【００３３】
【数１】
2009181735.tif 000003
【００３４】
ここで、ｄ：内部導体４２Ａの外径、Ｄ：マイクロ波漏洩防止部４２ｂの内径、εｒ：石英の比誘電率とする。
【００３５】
このように、マイクロ波漏洩防止部４２ｂの内径Ｄを上式を用いて設定し、接続領域における特性インピーダンスの値を５０Ωに設定することにより、信号伝達において損失を生じさせることなく、高周波信号（マイクロ波）を効率よくマイクロ波励起ランプ３２へと供給することができる。
【００３６】
そして、マイクロ波励起ランプ３２を同軸ケーブル１４２に装着した状態で、アンテナ１１ａの同軸ケーブル１４２から突出している部分の長さと、他方のアンテナ１１ｂの長さと、ギャップｇとを含めた長さＬ２を、マイクロ波の波長の１／２の長さとする。マイクロ波の波長をλとすると、Ｌ２が「Ｌ２＝ｎλ／２、ここでｎは奇数」を満たすようにする。
【００３７】
例えば、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ）の石英中の１／２波長（λｇ／２）は、次式で求められる。
【００３８】
【数２】
2009181735.tif 000004
【００３９】
ここで、空気中におけるマイクロ波の１／２波長（λ０／２）は６．００ｃｍ、石英ガラスの比誘電率εｒは４．２である。
【００４０】
式２の結果、石英中のマイクロ波の１／２波長（λｇ／２）は２．９８ｃｍとなる。ギャップｇを１．０ｍｍとすると、発光管１０内に挿入されているアンテナ１１ａ，１１ｂの長さａは、１．４４ｃｍとなる。その結果、ギャップｇにおいてマイクロ波の電界強度が大きく振幅し、発光管１０の発光空間Ｋ内にマイクロ波が効率よく放射されるので、効率よくプラズマを点灯及び維持することができる。
なお、サファイヤガラスの場合、比誘電率εｒは、約９であるため、石英に比べてアンテナの長さａを短くすることができる。
【００４１】
図１に示すリフレクタ３４は、マイクロ波励起ランプ３２が挿入される挿入部３４Ａと、この挿入部３４Ａから拡がる方物曲面状の光束反射面３４ｂを有した反射部３４Ｂとを備えたガラス製の一体形成品であり、例えば石英ガラスから構成される。挿入部３４Ａには、中央に挿入孔３４ａが形成されており、その挿入孔３４ａ内に発光管１０が配置される。光束反射面３４ｂは、マイクロ波を透過するとともに発光管１０から入射する光束を反射する誘電体多層膜によって構成されている。また、光束反射面３４ｂの二つの焦点位置の一方と一対のアンテナ１１ａ，１１ｂの中心位置（ギャップｇの位置）とが略一致するように構成されていることが好ましい。
なお、光束反射面３４ｂの形状は、収束性の面では方物面形状の曲面を有することが好ましいが、製造簡易性の面では球面形状とする方が有利である。
【００４２】
反射器３６は、方物曲面状の反射面３６ａを発光管１０の膨出部１０Ａに向けるとともにリフレクタ３４と対向配置されている。この反射器３６は、例えば導電性材料である金属部材から構成されるものであって、リフレクタ３４よりも小型の反射部材である。反射面３６ａは、その焦点位置と、発光管１０内のアンテナ１１ａ，１１ｂ間のギャップｇとが略一致するように構成されている。この反射面３６ａによってマイクロ波を反射する。
【００４３】
（マイクロ波電源部）
図３に示すように、マイクロ波電源部２００は、高周波信号を出力する固体高周波発振部２０（マイクロ波電源）と、反射波強度を検出するパワーモニタ２２と、反射波強度から反射率を求めてアンプ２９を制御する制御部２１と、信号の流れる方向に制限をつけるサーキュレータ２３と、固体高周波発振部２０とマイクロ波励起ランプ３２との特性インピーダンスのマッチングを行うマッチング回路２４とを有して構成されている。
【００４４】
固体高周波発振部２０は、電源（不図示）と、固体高周波発振器である弾性表面波（Surface Acoustic Wave：SAW）発振器としてのダイヤモンドＳＡＷ発振器２８と、アンプ２９とを有して構成される。
【００４５】
電源（不図示）は、駆動信号に基づいて、ダイヤモンドＳＡＷ発振器２８と、アンプ２９とに電力を供給する。ダイヤモンドＳＡＷ共振器２８は、アンプ２９の前段に接続されており、ＧＨｚ帯の高周波信号を生成するとともに生成した高周波信号をアンプ２９に出力する。アンプ２９は、入力された高周波信号を増幅した後、光源部３００へ出力する。
【００４６】
ダイヤモンドＳＡＷ発振器２８は、移相回路（不図示）によって高周波信号に周波数変調をかけることが可能な周波数可変発振器であり、発光管１０に対してマイクロ波周波数を可変及び調整することができる。
【００４７】
アンプ２９は、ダイヤモンドＳＡＷ発振器２８から出力された信号を、発光管１０内に封入される発光物質を励起して発光させることができる高周波出力レベルに増幅させて、２．４５ＧＨｚ帯の高周波信号を出力することができる。
【００４８】
制御回路２１は、パワーモニタ２２、サーキュレータ２３、マッチング回路２４を制御することができる。
【００４９】
サーキュレータ２３は、アンプ２９で増幅された高周波信号を光源部３００に供給するとともに、信号の流れる方向に制限をつける機能を有している。アンプ２９によって高周波出力レベルに増幅された高周波信号（マイクロ波）は、発光管１０内に封入されている発光物質を励起して発光管１０を発光させることができる。また、高周波信号を光源部３００に供給した結果として、光源部３００から反射された反射波（消費されなかった余剰電力）が固体高周波発振部２０に戻ることを阻止するアイソレータの機能も有しており、アンプ２９などの故障を防止している。
【００５０】
マッチング回路２４は、サーキュレータ２３の後段に設けられ、固体高周波発振部２０側の特性インピーダンスと光源部３００側の特性インピーダンスとの整合を行う。このマッチング回路２４により、一定の特性インピーダンス、具体的には５０Ωとされている。
【００５１】
パワーモニタ２２は、サーキュレータ２３の電力強度をモニタリングすることによって、光源部３００から反射された反射波の反射強度を検出する機能を有している。そして、このパワーモニタ２２と制御回路２１とが電気的に接続されている。これにより、パワーモニタ２２でモニタリングした結果を制御回路２１にフィードバックすることができる。このフィードバックされたデータに基づいて、マッチング回路２４を制御することによって、反射波の強度が常に最小になるようにマッチング回路２４を調整するフィードバック制御が行われる。
【００５２】
これにより、マイクロ波励起ランプ３２からの反射波による伝送損失を低減させ、光源装置全体としてのエネルギー効率を向上させることができる。
【００５３】
そして、アンプ２９、サーキュレータ２３及びマッチング回路２４の各々は同軸ケーブル１４２によって接続され、マッチング回路２４の出力端とマイクロ波励起ランプ３２のアンテナ１１ａとが上記した本実施形態の同軸ケーブル４２によって接続されている。
【００５４】
なお、固体高周波発振部２０に適用される発振器としては、ダイヤモンドＳＡＷ共振子を用いたダイヤモンドＳＡＷ発振器に限定されず、誘電体共振子やＬＣ共振子などを用いた発振器であってもよい。また、パワーモニタ２２におけるモニタリングの方法は、例えば図示しないショットキーダイオード（ＳＢＤ）を利用することによって、マイクロ波の電流の大きさを測定して、検出することで可能である。
【００５５】
なお、固体高周波発振部２０に適用される発振器としては、ダイヤモンドＳＡＷ共振子を用いたダイヤモンドＳＡＷ発振器に限定されず、誘電体共振子やＬＣ共振子などを用いた発振器であってもよい。
【００５６】
以上のように、上述した第１の実施形態においては、同軸ケーブル１４２のマイクロ波漏洩防止部４２ｂの長さ（内部導体４２Ａの端部から外部導体４２Ｂの端部までの長さ）を少なくともマイクロ波の１／４波長以上とすることによって、マイクロ波励起ランプ３２と同軸ケーブル４２との間で接続不具合が生じた場合や、何らかの原因によってマイクロ波励起ランプ３２が同軸ケーブル１４２から外れてしまった場合でも、マイクロ波がマイクロ波漏洩防止部４２ｂ内を導波する過程でその電界エネルギーが減衰され、同軸ケーブル１４２の開放端からマイクロ波が外部に漏洩する（放射される）ことを抑制することができる。
【００５７】
また、マイクロ波漏洩防止部４２ｂの長さは長いほど漏洩防止効果を得ることができる。
また、仮にマイクロ波が漏洩したとしても周辺機器に影響を与えるほどのエネルギーではないため、再びマイクロ波励起ランプ３２との接続状態を正すことで正常な状態に戻すことができる。
【００５８】
また、マイクロ波励起ランプ３２は、同軸ケーブル１４２内に細管部１０Ｂの端部を挿入させた状態で装着されることから、機械的強度や接続信頼性が高まる。
したがって、本実施形態の光源装置２によれば、周辺機器などに影響を及ぼすようなマイクロ波の漏洩を効果的に防止することができるので、これを備えたプロジェクタの信頼性を向上させることが可能である。
【００５９】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図、図５は、第２の実施形態の変形例を示す模式図である。
以下の説明では、先の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て、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態は、図４に示すように発光管５１が左右対称な形状に構成され、同軸ケーブル１４２におけるマイクロ波漏洩防止部４２ｂ内でアンテナ１１ａが露出している点において先の実施形態と異なる。
【００６０】
本実施形態の発光管５１は、膨出部５１Ａの両側から延在する細管部５１Ｂ，５１Ｃの軸方向長さが互いに等しく、従来と同様の発光管を使用することができる。発光管５１内に挿入されるアンテナ１１ａ，１１ｂのうち、一方のアンテナ１１ａの端部が細管部５１Ｂから突出して同軸ケーブル４２内に挿入され、内部導体４２Ａと接続している。そのため、同軸ケーブル４２のマイクロ波漏洩防止部４２ｂ内では、アンテナ１１ａの端部が露出した状態で配置されている。
【００６１】
マイクロ波漏洩防止部４２ｂでは、先の実施形態同様、アンテナ１１ａが内部導体４２Ａとして機能し、マイクロ波漏洩防止部４２ｂとアンテナ１１ａとの間に介在する空気層が絶縁体として機能する。
【００６２】
マイクロ波漏洩防止部４２ｂの内径と、アンテナ１１ａの外径との最適な導体径比は、接続領域における特性インピーダンスが５０Ωとなるよう上式を満たすように設定する。
このとき、マイクロ波漏洩防止部４２ｂの内径Ｄがマイクロ波の空気中での波長の半分の長さ（λｇ／２）を越える場合には、図５のように、外部導体４２Ｂの内径Ｄ１よりもマイクロ波漏洩防止部４２ｂの内径Ｄを小さくし、マイクロ波漏洩防止部４２ｂの内径Ｄがマイクロ波の１／４波長以下となるようにする。
【００６３】
本実施形態の光源装置７０によれば、先の実施形態で記述する同様の効果が得られるとともに、下記の効果を得ることができる。
【００６４】
本実施形態の光源装置７０は、同軸ケーブル１４２のマイクロ波漏洩防止部４２ｂ内が空洞になっており、マイクロ波励起ランプ３２を同軸ケーブル１４２に装着した状態において、マイクロ波漏洩防止部４２ｂとアンテナ１１ａとの絶縁体は空気層である。空気の比誘電率は、石英ガラスの比誘電率よりも小さく誘電体損失が少ないため、マイクロ波の伝送効率を向上させることができる。
【００６５】
（プロジェクタ）
次に、以上のようにして構成された光源装置が組み込まれたプロジェクタについて説明する。図６は、プロジェクタの光学系における構成部の構造を示す模式図である。
【００６６】
図６に示すプロジェクタ１００は、光源装置２（７０）を備え、該光源装置２（７０）から出射された出射光の照度分布を均一化して、液晶パネルの画像形成領域を均一に照明するための照明光学系１３０と、この照明光学系１３０から出射される光束Ｗを、赤、緑、青の各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂに分離すると共に赤色光束Ｒおよび緑色光束Ｇをそれぞれ対応する液晶パネル（光変調部）に導く色光分離光学系１４０と、色光分離光学系１４０によって分離された各色光束のうち、光路の長い青色光束Ｂを対応する液晶パネルに導くリレー光学系１５０と、各色光束を与えられた画像情報に従って変調する光変調装置としての液晶パネル１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ（特に区別しない場合は１６０と符号を付す）と、変調された各色光束を合成するクロスダイクロイックプリズム１７０と、合成された光束を投射面１８０上に拡大投射する投射レンズ１９０とを備えている。
【００６７】
照明光学系１３０は、光源装置２（７０）の他に第一レンズアレイ１３１と、第二レンズアレイ１３２と、偏光変換素子１３３と、重畳レンズ１３４とを備えており、光源装置２（７０）から発せられた光を第一レンズアレイ１３１によって複数の部分光束に分割し、その部分光束のそれぞれを第二レンズアレイ１３２および偏光変換素子１３３を介して重畳レンズ１３４に入射させ、入射された複数の部分光束のそれぞれを、重畳レンズ１３４によって液晶パネル１６０上に重畳して照射するもので、このように重畳照明することにより液晶パネル１６０を均一に照明するようにしている。
【００６８】
色光分離光学系１４０は、青緑反射ダイクロイックミラー１４１と緑反射ダイクロイックミラー１４２と、反射鏡１４３とを備えている。青緑反射ダイクロイックミラー１４１は、照明光学系１３０からの照明光の赤色光成分を透過させるとともに、青色光成分と緑色成分とを反射する。透過した赤色光束Ｒは、反射鏡４３で反射されて、液晶パネル１６０ａに達する。一方、青緑反射ダイクロイックミラー１４１で反射された青色光束Ｂと緑色光束Ｇのうち、緑色光束Ｇは緑反射ダイクロイックミラー１４２によって反射され、液晶パネル１６０ｂに達する。一方、青色光束Ｂは、緑反射ダイクロイックミラー１４２も透過してリレー光学系１５０へと入射する。
【００６９】
リレー光学系１５０は、青色光束Ｂを対応する液晶パネル１６０ｃに導く光路中に設けられ、青色光束Ｂをその強度を維持したまま液晶パネル１６０ｃまで導くものであり、第二リレーレンズ１５２に集光する第一リレーレンズ１５１と、第二リレーレンズ１５２と、コンデンサーレンズ１５３と、反射鏡１５４、１５５とを備えている。
【００７０】
３枚の液晶パネル１６０は、入射した光を、与えられた画像情報（画像信号）に従ってそれぞれの色光を変調し、それぞれの色成分の画像を形成する光変調手段としての機能を有するもので、いわゆる電気光源装置に相当するものである。なお、これら３つの液晶パネル１６０の入射側と出射側には図示しない偏光板が設けられており、所定の偏光光のみが液晶パネル１６０の入射側の偏光板を透過し、変調される。
【００７１】
変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム１７０に入射して合成され、合成された光は投射レンズ１９０（投射部）によって投射面１８０上に投射される。
【００７２】
このように構成されたプロジェクタ１００においては、本発明による光源装置１（７０）が用いられているのでマイクロ波の漏洩による周辺機器への影響が回避されたものとなり、信頼性の高いプロジェクタとすることができる。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７４】
例えば、固体高周波発振部２０から出力されるマイクロ波を２系統に分配し、マイクロ波励起ランプ３２の各アンテナ１１ａ，１１ｂに接続する各伝送路から各アンテナ１１ａ，１１ｂにマイクロ波をそれぞれ供給する構成としてもよい。このような構成の場合、例えば固体高周波発振部２０に、ダイヤモンドＳＡＷ発振器２８から発振されたマイクロ波を２系統に分配する分配器などをアンプ２９の後段に設ける。
【００７５】
２系統の伝送路を設けることにより、低エネルギーでも十分な発光輝度を得ることができる。すなわち、マイクロ波励起ランプ３２の両側からマイクロ波を供給する構成となっていることから、各伝送路を介して供給するマイクロ波の出力を半分とすることができる。そのため、高出力な大型のアンプを用いる必要がないので、マイクロ波電源部２００の小型化とともに省電力化が可能となる。
【００７６】
また、本実施形態では同軸ケーブルを用いているが、これに限らず、ストリップ線路やマイクロストリップ線路、導波管など様々な伝送線路を用いることができる。
【００７７】
また、上記実施形態でのプロジェクタ１００は、光変調部として液晶パネルを用いている。しかし、これに限らず、一般に、入射光を画像情報に応じて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使用しても良い。なお、マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）（登録商標）を用いることができる。なお、マイクロミラー型光変調装置を用いた場合には、入射偏光板や射出偏光板などは不要とすることができ、偏光変換素子も不要とすることができる。
【００７８】
上記実施形態での光源装置２，７０は、透過型液晶方式のプロジェクタ１００に用いられている。しかし、これに限らず、反射型液晶方式であるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）方式などを採用したプロジェクタに用いられても同様の効果を奏することが可能である。
【００７９】
上記実施形態での光変調部は、液晶パネルを３枚使用する３板方式であっても、液晶パネルを１枚使用する単板方式を用いても良い。なお、単板方式を用いた場合には、照明光学系の色分離光学系や色合成光学系などは不要とすることができる。
【００８０】
上記実施形態での光源装置２，７０は、外部に設置されるスクリーンに光学像の投射を行うフロントタイプのプロジェクタに適用している。しかし、これに限らず、プロジェクタの内部にスクリーンを有して、そのスクリーンに光学像を投射するリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【００８１】
上記実施形態でのプロジェクタ１００に電圧調整部を設け、固体高周波発振部２０のアンプ２９の増幅度を可変とすることでも良い。このような構成にすることで、マイクロ波の出力パワーを可変できるため、発光管１０で発光する光束の輝度を可変できる。従って、投射する映像のシーン（例えば、明るいシーンや暗いシーン）に合わせて、増幅度を調整することにより、プロジェクタ１００から投射される映像光の輝度を映像のシーンに合わせて調整を行うことができる。
【００８２】
上記実施形態での光源装置２，７０は、固体高周波発振部２０で２．４５ＧＨｚ帯の高周波信号を出力し、アンテナ１１ａ，１１ｂからマイクロ波として放射している。しかし、これに限らず、弾性表面波共振子の構成を適宜変更することにより、色々な高周波信号を出力し、マイクロ波として放射して、発光管１０を発光させることも可能となる。また、このようにすることで、発光管１０に封入する発光物質の種類や発光具合（発光色の具合）に合わせるマイクロ波を放射させることも可能となる。
【００８３】
上記実施形態での光源装置２，７０は、プロジェクタの光源として適用している。しかし、これに限らず、小型軽量の光源装置は、他の光学機器に適用しても良い。また、航空、船舶、車輌などの照明機器や、屋内照明機器などへも好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図。
【図２】マイクロ波励起ランプと同軸ケーブルとの接続状態を示す図。
【図３】マイクロ波電源部の概略構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図。
【図５】第２の実施形態の変形例を示す模式図。
【図６】プロジェクタの光学系における構成部の構造を示す模式図。
【符号の説明】
【００８５】
２…光源装置、１０…発光管（第１の実施形態）、１１ａ，１１ｂ…アンテナ、２０…固体高周波発振部（マイクロ波電源）、３２…マイクロ波励起ランプ、２００…マイクロ波電源部、４００…伝送路、３００…光源部、４２（１４２）…同軸ケーブル（同軸線路）、４２Ａ…内部導体、４２ｂ…マイクロ波漏洩防止部、４２Ｂ…外部導体、ｄ…内部導体の外径、Ｄ…マイクロ波漏洩防止部の内径、Ｄ１…外部導体の内径、５１…発光管（第２の実施形態）、１００…プロジェクタ、１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ…液晶パネル（光変調部）、１９０…投射部
【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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