(57)【要約】      （修正有）【課題】放物線型ランプから放射された平行光を集中させ、放物線型ランプの前に置かれて、放物線型ランプ／レンズ系のレンズが必要とされる寸法を小さくする。【解決手段】反射型アイリス６２０は、放射ランプから放射された平行光を集中させるとされ、放物線型ランプ１１０は、平行光が放射されるランプ開口を有する。反射型アイリスは、平行光を反射して放物線型ランプの方に向けて戻し、その形状がランプ開口の形状に対して概して相補的な平面反射要素６１５と、光が平面反射要素を通り抜けることができるように、平面反射要素の垂直軸の周りに配置された、平面反射要素を貫通する光学的開口６４０とで構成される。反射型アイリスを放物線型ランプと軸方向に一直線に並ばせた場合に、平行光は平面反射要素で反射されて、放物線型ランプに向かって戻り、再度反射して光学的開口を通り抜ける。【選択図】図７
2009042745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行光を放射するランプ開口を有する放物線型ランプから放射された平行光を集中させる反射型アイリスであって、
前記ランプ開口の形状に対してほぼ相補的な形状を有し、前記平行光を反射して前記放物線型ランプの方に向けて戻す平面反射要素と、
光が前記平面反射要素を通り抜けることができるように、前記平面反射要素の垂直軸の周りに配置された、前記平面反射要素を貫通する光学的開口とを有し、
前記反射型アイリスが前記放物線型ランプと軸方向に一直線に並んでいる場合に、前記平行光は、前記平面反射要素で反射されて、前記放物線型ランプに向かって戻り、再度反射されて前記光学的開口を通り抜ける反射型アイリス。
【請求項２】
前記光学的開口の領域は、レンズの領域に対してほぼ相補的である請求項１に記載の反射型アイリス。
【請求項３】
前記光学的開口の領域はほぼ円形である請求項１に記載の反射型アイリス。
【請求項４】
前記光学的開口の領域を調整する可変開口装置をさらに有する請求項１に記載の反射型アイリス。
【請求項５】
前記可変開口装置はアイリス絞りを有する請求項４に記載の反射型アイリス。
【請求項６】
紫外線が前記光学的開口を通過するのを防止する光学的紫外線フィルタをさらに有する請求項１に記載の反射型アイリス。
【請求項７】
前記平面反射要素の形状は、直径が前記ランプ開口の直径以上である略円形とされる請求項１に記載の反射型アイリス。
【請求項８】
胴体をさらに有し、前記胴体は少なくとも１つの平面を有し、前記平面反射要素が前記少なくとも１つの平面にある請求項１に記載の反射型アイリス。
【請求項９】
前記胴体は、前記少なくとも１つの平面に対して垂直な軸に沿った穴をさらに有し、前記光学的開口は前記穴からなる請求項８に記載の反射型アイリス。
【請求項１０】
前記胴体の横断面は環形状を有し、前記穴は環状開口からなる請求項９に記載の反射型アイリス。
【請求項１１】
前記胴体はアルミニウムからなる請求項１０に記載の反射型アイリス。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの平面には反射平面が含まれ、前記平面反射要素は前記反射平面からなる請求項９に記載の反射型アイリス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの平面は前記少なくとも１つの平面に貼り付けた反射フィルムを有し、前記平面反射要素は前記反射フィルムからなる請求項９に記載の反射型アイリス。
【請求項１４】
前記胴体はほぼ透明な材料からなり、前記平面反射要素は前記少なくとも１つの平面の第１の領域に貼り付けた反射フィルムからなり、前記反射フィルムは前記少なくとも１つの平面のうちの前記反射フィルムのない第２の領域を囲み、前記光学的開口は前記第２の領域を含む請求項８に記載の反射型アイリス。
【請求項１５】
前記反射フィルムには、アルミニウムフィルムおよび光学的薄膜構造のうち少なくとも１つが含まれる請求項１４に記載の反射型アイリス。
【請求項１６】
前記ほぼ透明な材料にはガラスが含まれる請求項１４に記載の反射型アイリス。
【請求項１７】
前記ガラスには、バイコール（登録商標）およびパイレックス（登録商標）のうちの少なくとも１つが含まれる請求項１６に記載の反射型アイリス。
【請求項１８】
前記胴体は前記放物線型ランプとレンズとの間に取り付けることができる請求項８に記載の反射型アイリス。
【請求項１９】
前記胴体は前記放物線型ランプに取り付けることができる請求項８に記載の反射型アイリス。
【請求項２０】
光生成系を有するプロジェクタであって、
前記光生成系は、
平行光を生成する放物線型ランプと、
前記光学的開口が前記放物線型ランプのランプ開口と軸方向に一直線に並ぶ、請求項１に記載の反射型アイリスと、
前記放物線型ランプから伝播した平行光を前記光学的開口を介して受け入れ、前記放物線型ランプから伝播した前記平行光を前記光学的開口を介してインテグレータの上に集束させる、前記光学的開口と軸方向に一直線に並ぶコンデンサレンズと、
その入口が前記コンデンサレンズと軸方向に一直線に並び、光を画像形成部品に送る前記インテグレータと、
前記インテグレータから光を受け入れ、前記インテグレータからの光が画像を形成するようにする前記画像形成部品と、
前記画像を投射する投射部品とを有するプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、概略的には光学系システムに関し、具体的には、放物線型ランプから放射された平行光を集中させる反射型アイリスに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、放物線水銀（Ｈｇ）ランプなどの放物線型ランプをプロジェクタまたは他の光学系で光源として使用する場合、通常、単一の大型コンデンサレンズを使用して、放物線型ランプから出た平行光を集め、インテグレータの入口面に光を集束させる。
放物線Ｈｇランプの典型的な開口寸法は７．６２ｃｍ（３インチ）である。
これは、ランプから放射されたすべての光を集め、インテグレータに光を集束させるのに、直径が少なくとも７．６２ｃｍ（３インチ）のコンデンサレンズが必要とされることを意味する。
集めた光の入力Ｆ値がＦ／１．３の場合、放物ランプ／コンデンサレンズ系の焦点距離は９．９ｃｍ（すなわち、３インチ×１．３）である。
プロジェクタについての一般的な傾向としては小型化に向かっているので、そのような長い焦点距離は、光学系の設計者にとっては魅力のないものであろう。
【０００３】
さらに、そのような大型レンズの使用に関する別の問題がある。
インテグレータの光収集効率を決める１つの要因は、その入口面上の焦点スポット寸法である。
焦点距離が長いと、放物線型ランプの光源像の拡大比率が大きくなる。
場合によっては、焦点距離がより短く、直径が７．６２ｃｍ（３インチ）の（またはさらに大きい）レンズを使用することもあるが、そのレンズは、より厚く、より重く、高価であり、光学的な歪みが起きやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記に鑑みて、放物線型ランプから放射された平行光を集中させ、放物線型ランプの前に置かれて、放物線型ランプ／レンズ系のレンズが必要とされる寸法を小さくする装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の第１の広範な態様は、放物線型ランプから放射された平行光を集中させる反射型アイリスを提供するものであり、放射ランプは、平行光が放射されるランプ開口を有する。
反射型アイリスは、平行光を反射して放物線型ランプに向けて戻すために、ランプ開口の形状に対してほぼ相補的な形状を有する平面反射要素を含む。
さらに、反射型アイリスは、平面反射要素の垂直軸の周りに配置されて、光が平面反射要素を通り抜けることができるように平面反射要素を貫通する光学的開口を含み、反射型アイリスが軸に沿って放物線型ランプと一直線に並んだ場合に、平行光は平面反射要素で反射されて放物線型ランプに向かって戻り、再び反射して光学的開口を通り抜ける。
【０００６】
第１の広範な態様の幾つかの実施形態では、光学的開口の領域は、レンズの領域に対してほぼ相補的とされる。
第１の広範な態様の他の実施形態では、光学的開口の領域はほぼ円形である。
【０００７】
第１の広範な態様の幾つかの実施形態では、反射型アイリスはさらに、光学的開口の領域を調整する可変開口装置を有する。
これらの実施形態の中には、可変開口装置がアイリス絞りを有するものもある。
【０００８】
さらに、第１の広範な態様の他の実施形態では、反射型アイリスは、紫外線が光学的開口を通り抜けるのを防止する光学的紫外線フィルタを有する。
【０００９】
さらに、第１の広範な態様の他の実施形態では、平面反射要素の形状は、直径がランプ開口の直径以上である概略的な円形とされる。
【００１０】
さらに、広範な態様の幾つかの実施形態では、反射型アイリスは、少なくとも１つの平面を含む胴体を有し、平面反射要素は、少なくとも１つの平面にある。
さらに、これらの実施形態の幾つかでは、胴体は、少なくとも１つの平面に対して垂直な軸に沿った穴を有し、光学的開口はその穴からなる。
実施形態によっては、胴体の横断面は環状形状を有し、穴は環状開口からなる。
さらに、他の実施形態では、胴体はアルミニウムからなる。
さらに、他の実施形態では、少なくとも１つの平面には反射平面が含まれ、平面反射要素は反射平面からなる。
さらに、別の実施形態では、少なくとも１つの平面には、少なくとも１つの平面に貼り付けられた反射フィルムが含まれ、平面反射要素は反射フィルムからなる。
【００１１】
他の実施形態では、胴体は、ほぼ透明な材料からなり、平面反射要素は、少なくとも１つの平面の第１の領域に貼り付けられた反射フィルムからなり、反射フィルムは、少なくとも１つの平面のうちの、反射フィルムのない第２の領域を囲み、光学的開口には第２の領域が含まれる。
これらの実施形態の幾つかでは、反射フィルムは、アルミニウムフィルムおよび光学的薄膜構造のうちの少なくとも１つからなる。
さらに、他の実施形態では、ほぼ略透明な材料にはガラスが含まれる。
これらの実施形態の幾つかでは、ガラスには、バイコール（Ｖｙｃｏｒ、登録商標）およびパイレックス（Ｐｙｒｅｘ、登録商標）のうちの少なくとも１つが含まれる。
【００１２】
第１の広範な態様の幾つかの実施形態では、胴体は放物線型ランプとレンズとの間に取り付けることができる。
これらの実施形態の幾つかでは、胴体は放物線型ランプに取り付けることができる。
【００１３】
実施形態の第２の広範な態様は、光生成系、画像形成部品、および投射部品を有するプロジェクタを提供するものである。
光生成系は、平行光を発生させる放物線型ランプと、第１の広範な態様の中の反射型アイリスと、放物線型ランプのランプ開口と軸方向に一直線に並ぶ光学的開口と、放物線型ランプから伝播した平行光を光学的開口を介して受け入れ、放物線型ランプから伝播した平行光を光学的開口を介してインテグレータ上に集束させる、光学的開口と軸方向に一直線に並ぶコンデンサレンズと、光を画像形成部品に送るために、その入口がコンデンサレンズと軸方向に一直線に並ぶインテグレータとを有する。
これらの実施形態では、画像形成部品は、インテグレータから光を受け入れ、インテグレータからの光が画像を形成するためにあり、投射部品は画像を投射するためにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下の図を参照して実施形態を説明する。
以下に説明する実施形態を理解するために、最初に先行技術を検討することは有益である。
したがって、図１は、放物線型ランプからの光をコンデンサレンズ１２０を介してインテグレータ１２５の入口１２６に集束させる、先行技術による光学系を示している。
コンデンサレンズ１２０およびインテグレータ１２５は、中心軸１１５に沿って放物線型ランプ１１０と軸方向に一直線に並んでいる。
放物線型ランプ１１０は断面図で示されている。
コンデンサ１２０は側面図で示され、インテグレータ１２５は概略的に示されている。
当業者には周知のように、インテグレータ１２５は、入口１２６に当たる光を集め、その光を、例えば、光学プロジェクタ内の画像形成部品などの別の光学部品に送り、それと同時に、光を内部で散乱させて一様な光ビームを生成する。
【００１５】
放物線型ランプ１１０は、放物線反射器１１２および光源１１４を有し、光源１１４は、放物線反射器１１２の焦点に配置されている。
当業者には周知のように、中心軸１１５に対して平行な状態で放物線型ランプ１１０に入る光線は、放物線反射器１１２の放物面形状としての特性により、放物線反射器１１２の焦点に向けて反射される。
同様に、例えば、光源１１４からなど、焦点から放射された光線は、平行光線として（すなわち、中心軸に対して略平行に）放物線反射器１１２から出る。
放物線反射器１１２の後部と焦点との間の距離はＦ１であり、放物線反射器１１２の開口は、直径がＤである。
１つの非限定的な例では、光源１１４は水銀アークランプからなる。
【００１６】
コンデンサレンズ１２０もまた直径がＤである。
直径がＤより大きいコンデンサレンズを使用することができるが、一般的に、コンデンサレンズは可能な限り小さいのが望ましい。
さらに、コンデンサレンズ１２０は、焦点距離がＦ２である。
放物線型ランプ１１０から放射された光は平行にされるので、コンデンサレンズ１２０に当たる光線はほぼ平行である。
コンデンサレンズ１２０は平行光を受け入れ、その平行光をインテグレータ１２５の入口１２６に集束させる。
当業者には周知のように、入口１２６上での光源１１４の像の拡大比率はＦ２／Ｆ１であり、系のＦ値はＦ２／Ｄである。
【００１７】
さらに、図１は、光源１１４から放射されたときに、パス１５０ａをたどる光線の光路図を示している。
次いで、光線は放物線反射器１１２で反射して、平行路１５０ｂに沿って進む。
次いで、光線はコンデンサレンズ１２０に当たり、パス１５０ｃに沿って、焦点スポット（すなわち、光源１１４の像）として一般的に知られる領域にある、インテグレータ１２５の入口１２６に集束される。
【００１８】
光源１１４は、ほぼ点光源に近いが、通常は点光源ではなく、焦点スポットにおいて光線の散乱と不均一な分布をもたらすことがあって、焦点スポット寸法が大きくなる。
実際に、焦点スポットにおける光線の分布はガウス分布に近いことが多い、
さらに、焦点距離Ｆ２が長いほど、拡大比率Ｆ２／Ｆ１が大きくなり、焦点スポット寸法が大きくなる。
焦点スポット寸法が入口１２６よりも大きい場合、インテグレータ１２５は、焦点スポットのすべての光を収集することができない。
【００１９】
図２は、反射型アイリス２１０の非限定的な実施形態のランプ側から見た図であり、反射型アイリスは放物線型ランプ１１０の前に置かれて、放物線反射器１１２から放射された平行光をより小さい領域に集中させることができ、最終的にはコンデンサレンズ１２０の大きさを小さくすることができる。
反射型アイリス２１０と放物線反射器／レンズ系との相互作用については、図７を参照して後の方で説明する。
【００２０】
反射型アイリス２１０は胴体２２０を有し、胴体２２０は胴体２２０を貫通する穴を有し、この穴は（紙面から出る）垂直軸３１０に沿って中心に置かれて、光学的開口２３０を形成するが、光学的開口については、さらに、非限定的な実施形態に関連させて以下に詳細に説明する。
胴体２２０のランプ側の面２４０は全体的に平坦である。
【００２１】
さらに、反射型アイリス２２０は、ランプ側の面２４０を放物線型ランプの方に向けて、反射型アイリス２２０を放物線型ランプ（例えば、図１の放物線型ランプ１１０）の前に置いた場合に、光を反射して放物線型ランプに戻す平面反射要素を有し、垂直軸３１０が放物線型ランプの中心軸（例えば、図１の中心軸１１５）と一直線に並ぶ。
実施形態によっては、胴体２２０は反射材料からなり、ランプ側の面２４０は、ほぼ反射性となるように研磨される。
これらの実施形態では、平面反射要素はランプ側の面２４０からなる。
実施形態によっては、ランプ側の面２４０のうちの、放物線型ランプからの平行光が当たる部分のみが反射性とされる。
１つの非限定的な例では、胴体はアルミニウムからなる。
他の実施形態では、胴体は、研磨されたときにほぼ反射性となる別の材料からなる。
【００２２】
光学的開口２３０は、垂直軸３１０に沿って中心に置かれていて、光がそこを通るのを可能にする。
上記に簡単に説明したように、非限定的な実施形態では、光学的開口２３０は、胴体２２０を貫通する穴によって形成される。
図７を参照して後の方でさらに詳細に説明するように、平面反射要素は、放物線型ランプの領域からの光を反射して放物線型ランプに戻し、光が再度反射して光学的開口２３０を通るようにする働きをし、したがって、放物線型ランプから放射された平行光を集中させて光学的開口２３０に通す。
【００２３】
図２に示した非限定的な実施形態では、胴体２２０は、横断面においてほぼ環状であり、穴は環状開口（すなわち光学的開口２３０）を形成している。
この実施形態では、胴体２２０は外径ＤOを有し、光学的開口は、内径ＤIを有する。
外径ＤOは、通常、放物線反射器／レンズ系にある放物線型ランプの開口の直径よりも大きいかまたは等しい。
内径ＤIは、通常、放物線反射器／レンズ系にあるレンズの直径よりも小さいかまたは等しい。
【００２４】
図３は、図２に示した反射型アイリス２１０の非限定的な実施形態の線３−３に沿った断面図を示している。
断面図では、胴体２２０がさらに、厚さＴを有するのが分かる。
さらに、図３は、レンズ側の面３４０を示している。
これらの実施形態では、レンズ側の面３４０は平坦とすることができ、一方、他の実施形態では、レンズ側の面３４０は平坦ではなく、例えば、仕上げをしていない。
幾つかの実施形態に示すように、レンズ側の面３４０は、ランプ側の面２４０に対してほぼ平行とすることができる。
しかし、他の実施形態では、レンズ側の面３４０は、ランプ側の面２４０に対して角度をなして配置することができる。
【００２５】
１つの非限定的な実施形態では、平面反射要素は、概略的に示した反射コーティング３２０を有し、反射コーティング３２０は、ランプ側の面２４０に塗布されていて、ランプ側の面２４０で光を反射する。
実施形態によっては、反射コーティング３２０はアルミニウムなどの反射性材料からなる。
他の実施形態では、反射コーティング３２０は、薄膜の光学コーティングからなる。
これらの実施形態の幾つかでは、薄膜の光学コーティングは、多層薄膜光学コーティングからなる。
これらの実施形態では、胴体２２０は、限定するものではないが、金属またはガラスを含む任意の適切な材料からなる。
【００２６】
さらに、図３は、上記のように、胴体２２０を貫通する穴によって形成された光学的開口２３０を示している。
これらの実施形態の幾つかでは、穴には、限定するものではないが、紫外線（ＵＶ）フィルタを含む光学フィルタを充填することができる。
【００２７】
図４は、図２に示した反射型アイリス２１０の別の非限定的な実施形態の、線３−３に沿った断面図を示している。
この実施形態では、胴体２２０は厚さＴ’を有し、光学的に透明な材料からなる。
１つの非限定的な実施形態では、光学的に透明な材料にはガラスが含まれる。
これらの実施形態の幾つかでは、ガラスは、限定するものではないが、バイコール（登録商標）、パイレックス（登録商標）などを含む耐熱性ガラスである。
これらの実施形態では、平面反射要素は、レンズ側の面３４０に施された反射コーティング３２０からなる。
これらの実施形態では、光はランプ側の面２４０から胴体２２０に入ることができ、レンズ側の面３４０で反射コーティング３２０によって反射され得る。
幾つかの実施形態、例えば、光の入射角が０°である実施形態では、反射コーティング３２０で反射された光はさらに、ランプ側の面２４０を通って再度反射される。
【００２８】
図５は、図６の線５−５に沿って切り取った、反射型アイリス４１０の別の非限定的な実施形態の断面図を示している。
図５の実施形態の要素は、図４に示した実施形態と同様であり、同じ要素は同じ番号で示されている。
この実施形態では、平面反射要素は、胴体４９０の面４８０に施された反射コーティング４２０からなる。
胴体４９０は、図２の胴体２２０と同様であるが、穴を有していない。
胴体４９０は、限定するものではないが、上記のガラスを含む固体透明材料からなる。
１つの非限定的な実施形態では、胴体４９０は、波長が特定の範囲にある光がそこを通るのを可能にし、波長が他の範囲にある光がそこを通過するのを阻む光学フィルタを有することができる。
これらの実施形態の幾つかでは、光学フィルタはＵＶフィルタからなることができる。
【００２９】
面４８０は、上記のレンズ側の面３４０またはランプ側の面２４０と同様に、レンズ側の面およびランプ側の面の一方からなってもよい。
さらに、胴体４９０は、面４８０に対してほぼ平行である、ほぼ平坦な反対側の面４７０を有する。
例えば、図７にあるように、反射型アイリス４１０が放物線型ランプとレンズとの間に置かれる場合に、面４８０かまたは反対側の面４７０のいずれかを放物線型ランプの方に向けて、胴体４９０を取り付けることができる。
幾つかの非限定的な実施形態では、面４８０、反対側の面４７０、または両面を、限定するものではないが、薄膜ＵＶフィルタを含む少なくとも１つの光学コーティングで被覆することができる。
少なくとも１つの光学コーティングが面４８０に施された実施形態の幾つかでは、少なくとも１つの光学コーティングを光学的開口２３０の領域のみに施すことがある。
【００３０】
図５に示した実施形態では、光学的開口２３０は、反射コーティング３２０にパターンをつけることによって形成されている。
言い換えると、面４８０の第１の領域は反射コーティング４２０を被覆され、一方、面４８０の第２の領域は反射コーティング４２０がなく、第１の領域は第２の領域を全体的に囲んでいる。
光学的開口２３０は、面４８０のうちの、反射コーティングのない領域からなる。
したがって、光は反射コーティング４２０で反射され、光学的開口２３０と、透明材料からなる胴体４９０とを通過する。
【００３１】
図６は、胴体４９０の面４８０の方から見た図５の反射型アイリス４１０を示している。
１つの非限定的な実施形態では、反射コーティング４２０は環状形状を有し、光学的開口２３０は環状開口からなる。
これらの実施形態では、上記のように、反射コーティング４２０は外径ＤOを有し、光学的開口２３０は内径ＤIを有する。
この実施形態では、胴体４９０は円筒状である。
幾つかの実施形態によっては、胴体４９０は円筒径がＤOであるが、他の実施形態では、胴体４９０はＤOよりも大きい円筒径を有してもよい。
直径ＤOは通常、放物線反射器／レンズ系にある放物線型ランプの開口の直径よりも大きいかまたは等しい。
直径ＤIは通常、放物線反射器／レンズ系にあるレンズの直径よりも小さいかまたは等しい。
【００３２】
別の非限定的な実施形態では、反射コーティング４２０を２つの透明な胴体の間に挟み込むことができる。
さらに、別の非限定的な実施形態では、反射コーティング４２０を透明胴体と不透明胴体との間に挟み込むことができ、不透明胴体は、反射コーティングの環状開口と直径が等しい穴を有し、反射コーティング４２０の光学的開口２３０と軸方向に一直線に並ぶ。
【００３３】
反射型アイリス２１０および反射型アイリス４１０は、図２および図６にそれぞれほぼ環状として示されているが、他の実施形態では、反射型アイリス２１０および反射型アイリス４１０は異なる形状を有することができる。
１つの非限定的な例では、光学的開口２３０は、インテグレータ１２５の入口１２６と形状を同じにすることができる。
別の非限定的な例では、胴体２１０または胴体４９０は、光学系内の取り付け装置に適合する形状とすることができる。
【００３４】
ここで、図７に注目すると、図７は、放物線型ランプ１１０からの光を、反射型アイリス６２０およびコンデンサレンズ６３０を介して、インテグレータ１２５の入口１２６に集束させる、非限定的な実施形態による光学系を示している。
図７は図１と同様であり、同じ要素を同じ符号で示している。
平面反射要素６１５（例えば、図２のランプ側の面２４０、図３および図４の反射コーティング３２０、または図５および図６の反射コーティング４２０）と、光学的開口６４０（例えば、光学的開口２３０）とを有する反射型アイリス６２０を概略的に示している。
反射型アイリス６２０には、図２、図３、および図４の反射型アイリス２２０、または図５および図６の反射型アイリス４１０、または平面反射要素および光学的開口を有する他の反射型アイリスが含まれ得る。
いずれにしても、反射型アイリス６２０、コンデンサレンズ６３０、およびインテグレータ１２５は、放物線型ランプ１１０の中心軸と軸方向に一直線に並ぶ。
【００３５】
上記のように、放物線型ランプ１１０の開口は直径ＤOを有する。
実施形態によっては、反射要素６１５も直径ＤOを有し、一方、他の実施形態では、反射要素６１５はＤOよりも大きい直径を有する。
光学的開口６４０は、直径ＤOよりも小さい直径ＤIを有する。
コンデンサレンズ６３０は、幾つかの実施形態によっては、直径ＤIと同じである直径Ｄ’を有する。
他の実施形態では、直径Ｄ’は直径ＤIよりも大きい。
いずれにしても、直径Ｄ’は、図１のコンデンサレンズ１２０の直径Ｄよりも小さい。
【００３６】
さらに、図７は、光線の光路図を示しており、放物線反射器１１２の焦点で光源１１４から光線が放射されると、光線はパス６５０ａをたどる。
次いで、光線は放物線反射器１１２で反射して平行路６５０ｂに沿って進む。
次いで、光線は反射型アイリス６２０に衝突し、そこで反射されて、パス６５０ｃに沿って放物線反射器１１２の方に向かって戻るが、パス６５０ｃはパス６５０ｂに一致する。
光線が放物線反射器１１２の方に向かって戻るときに、その光線が放物線反射器１１２の中心軸と略平行であると、放物線反射器１１２の特性から、次いで光線は反射されて、元の放射パス６５０ａと一致するパス６５０ｄに沿って、焦点の方に向かって戻る。
次いで、光線は焦点を通り、パス６５０ｅに沿って、パス６５０ｄ、６５０ｅが放物線反射器１１２と交差する、放物線反射器１１２上の地点に進む、言い換えると、最初の放射路６５０ａから１８０°転換する。
実際には、光線は光源１１４から効果的に放射されてパス６５０ｅに沿っても進む。
【００３７】
光線は放物線反射器１１２で再度反射されて、平行路６５０ｂよりも放物線型ランプの中心軸に近い第２の平行路６５０ｆに沿って進み、光線が放物線型ランプ１１２から出ると、光線は反射型アイリス６２０の光学的開口６４０を通り抜け、コンデンサレンズ６３０に当たる。
光線は、コンデンサレンズ６３０からパス６５０ｇに沿って、インテグレータ１２５の入口１２６に集束されて、焦点スポットの一部を形成する。
【００３８】
比較のために、図７はまた、光線が光源１１４から放射されたときに、パス６６０ａをたどる光線の光路図を示している。
次いで、光線は放物線反射器１１２で反射して平行路６６０ｂに沿って進む。
次いで、光線は光学的開口６４０を通り抜けてコンデンサレンズ６３０に当たり、そこからパス６６０ｃに沿って、インテグレータ１２５の入口１２６に集束されて焦点スポットの一部を形成する。
【００３９】
概略すると、最初の放射路（例えば、パス６６０ａ）が光学的開口６４０の直径ＤIよりも小さい光線は、放物線反射器１１２で反射されて光学的開口６４０を通り抜ける。
光学的開口６４０の直径ＤIよりも最初の放射路が大きい光線は、放物線反射器１１２で反射された後、反射要素６１５に当たって反射して放物線反射器１１２に戻り、再度反射されて前記光学的開口６４０を通り抜ける。
このように、放物線型ランプ１１０から放射された光は、光学的開口６４０の領域に集中し、その領域は、放物線型ランプ１１０の開口よりも全体的に小さい。
これにより、光を集め、これをインテグレータ１２５の入口１２６に集束させるのに必要なコンデンサレンズ６３０の直径を小さくすることが可能になり、図７に示す光学系のコンデンサレンズ６３０の直径Ｄ’は、図１の光学系のコンデンサレンズ１２０の直径Ｄよりも小さい。
レンズのコストは、レンズの直径の２乗に比例する傾向があるので、コストを大幅に節約できる。
【００４０】
反射型アイリス６２０のさらなる利点を考えるのに、反射型アイリス６２０がない図１の光学系のＦ値と、反射型アイリス６２０がある図７の光学系のＦ値とを検討する。
図１の光学系のＦ値はＦＸ１であり、ＦＸ１は、公式ＦＸ１＝Ｆ２／Ｄを使用して計算できる。
図７の光学系のＦ値はＦＸ７であり、ＦＸ７は、公式ＦＸ７＝Ｆ２’／ＤIを使用して計算でき、ここで、Ｆ２’はコンデンサレンズ６３０の焦点距離である。
コンデンサレンズ６３０に当たる光の領域は光学的開口６４０で決まるので、図７の光学系のＦ値を計算する際に使用するのは光学的開口６４０の直径であって、コンデンサレンズ６３０の直径ではないことに留意すべきである。
【００４１】
２つの系が同じＦ値、すなわち、ＦＸ１＝ＦＸ７になるには、コンデンサレンズ６３０は、焦点距離がＦ２’＝Ｆ２＊Ｄ’／Ｄでなければならない。
言い換えると、同じＦ値になるためには、焦点距離Ｆ２’は、焦点距離Ｆ２のＤ’／Ｄ倍とされる。
これにより、反射型アイリス６２０を使用する放物線型ランプ／コンデンサレンズ系において、反射型アイリス６２０を使用しない放物線型ランプ／コンデンサレンズ系と比較して、コンデンサレンズ６３０とインテグレータ１２５との間の距離を短くすることが可能になる。
【００４２】
さらに、図１の光学系の拡大比率はＦ２／Ｆ１であり、一方、図７の光学系の拡大比率はＦ２’／Ｆ１である。
Ｆ２’はＦ２より小さいので、図７の光学系の倍率は、図１の系の倍率よりも小さくなる。
したがって、入口１２６の焦点スポット寸法が小さくなり、システムの光収集効率が高くなる。
【００４３】
図８は、同じ要素が同じ符号で示した図１とほぼ同様のものであり、反射型アイリス６２０が、光学的開口６４０の領域を変化させる装置８２０を有することができる別の非限定的な実施形態を示している。
したがって、この実施形態では、光学的開口６４０は可変直径Ｄ’Iを有する。
実施形態によっては、装置８２０は、（示すように）光学的開口６４０に挿入される。
他の実施形態では、装置８２０を反射型アイリス６２０のランプ側に取り付けることができ、一方、さらに他の実施形態では、装置８２０を反射型アイリス６２０のレンズ側に取り付けることができる。
さらに他の実施形態では、装置８２０は、反射型アイリス６２０から独立した要素とし、反射型アイリス６２０とコンデンサレンズ６３０との間か、または反射型アイリス６２０と放物線型ランプ１１０との間のいずれかに取り付けることができる。
装置８２０は通常、図８の系の利用者が可変直径Ｄ’Iを調整できる装置を有することもできる。
実施形態によっては、装置８２０のランプに対向する面８３０は反射性を有する。
非限定的な実施形態によっては、装置８２０はアイリス絞りを有する。
【００４４】
光学的開口６４０の可変直径Ｄ’Iを変化させることにより、Ｆ値＝Ｆ２’／Ｄ’Iに従って、図８の系のＦ値を変えることができる。
したがって、光学的開口６４０が小さくなるほどＦ値は大きくなる。
これは、入口１２６に当たる光の円錐角を鋭角にする効果を有し、その結果、インテグレータ１２５が光を送る光学部品のコントラスト比が良好になる。
【００４５】
１つの非限定的な例では、図７および／または図８の系は、光学プロジェクタ用の光生成システムを構成する。
これらの実施形態の幾つかでは、光学プロジェクタはアナログ光学プロジェクタからなり、一方、他の実施形態では、光学プロジェクタは、デジタル光学プロジェクタ、例えば、カナダ国Ｎ２Ｇ４Ｙ７オンタリオ州北キッチナー８０９ウェリントン通りに所在のクリスティ・デジタル・システムズ・カナダ社（Ｃｈｒｉｓｔｉｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃａｎａｄａ  Ｉｎｃ．）で製造されるデジタル光学プロジェクタなどからなる。
【００４６】
実施形態によっては、反射型アイリス６２０がコンデンサレンズ６３０と放物線型ランプ１１０との間に取り付くようにすることができる。
他の実施形態では、例えば、反射型アイリス６２０を放物線型ランプ１１０の開口に直接接着することにより、反射型アイリス６２０を放物線型ランプ１１０に取り付けることができる。
【００４７】
実施形態を実現できる代替の実装形態および修正形態がさらに多くあり、上記の実装形態および実例は、１つまたは複数の実施形態の単なる例示に過ぎないと当業者には分かるであろう。
したがって、その範囲は、本明細書に添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】放物線型ランプからの光をコンデンサレンズによってインテグレータの入口に集束させる、先行技術による光学系を示している。
【図２】非限定的な実施形態による反射型アイリスをランプ側から見た図を示している。
【図３】図２の線３−３に沿って見た、反射型アイリスの非限定的な実施形態の断面図を示している。
【図４】図２の線３−３に沿って見た、反射型アイリスの非限定的な実施形態の断面図を示している。
【図５】図６の線５−５に沿って見た、反射型アイリスの非限定的な実施形態の断面図を示している。
【図６】非限定的な実施形態による反射型アイリスの正面図を示している。
【図７】放物線型ランプからの光を反射型アイリスおよびコンデンサレンズを介してインテグレータの入口に集束させる、非限定的な実施形態による光学系を示している。
【図８】放物線型ランプからの光を、可変光学的開口を有する反射型アイリスとコンデンサレンズを介して、インテグレータの入口に集束させる、非限定的な実施形態による光学系を示している。
【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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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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