(57)【要約】【課題】薄型にでき、かつ被照射面へ効率良く光を供給可能な光源装置及びプロジェクタを提供すること。【解決手段】中心軸ＡＸ上に配置され、光を射出する発光部１２と、中心軸ＡＸの周囲に設けられ、発光部１２から射出した光を被照射面へ向けて反射する第１反射部であるリフレクタ１３と、発光部１２を挟んで第１反射部に対向させ、中心軸ＡＸを中心として設けられた第２反射部である副鏡１４と、第２反射部に対して被照射面側であって、中心軸ＡＸを中心として設けられた第３反射部である錐体ミラー１５と、を有し、第３反射部は、中心軸ＡＸ上を被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備える。【選択図】図１
2009180968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸上に配置され、光を射出する発光部と、
前記中心軸の周囲に設けられ、前記発光部から射出した光を被照射面へ向けて反射する第１反射部と、
前記発光部を挟んで前記第１反射部に対向させ、前記中心軸を中心として設けられた第２反射部と、
前記第２反射部に対して前記被照射面側であって、前記中心軸を中心として設けられた第３反射部と、を有し、
前記第３反射部は、前記中心軸上を前記被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第３反射部は、錐体の側面と略同じ形状を備え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】
前記第２反射部及び前記第３反射部は、一体に構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記中心軸に略直交する方向を第１方向、前記中心軸及び前記第１方向に略直交する方向を第２方向とすると、
前記第１反射部は、前記中心軸に略直交する面において、前記第１方向に対して前記第２方向へ長い形状を備え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反射部は、前記中心軸に略直交する面において、略楕円形状をなすことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１反射部は、前記中心軸及び前記第２方向に略平行な平面部を備えることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項７】
前記中心軸に略直交する特定の方向を第１方向、前記中心軸及び前記第１方向に略直交する方向を第２方向とすると、
前記第３反射部は、前記中心軸に略直交する面において、前記第１方向に対して前記第２方向へ長い形状を備えることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
請求項１〜７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した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有す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、光源装置及びプロジェクタ、特に、リフレクタを備える光源装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは、携帯性及び設置性の向上のために、装置全体の薄型化が求められている。従来、プロジェクタの光源として使用されるランプ、例えば超高圧水銀ランプ等の放電ランプには、発光部から射出した光を反射するリフレクタが用いられている。被照射面へ効率良く光を進行させるために、リフレクタの多くは、回転曲面、例えば、楕円を回転させることで得られる回転楕円面や、放物線を回転させることで得られる回転放物面をなす形状が採用されている。リフレクタは、被照射面へ効率良く光を進行させるためには、十分な大きさを確保する必要がある。このため、プロジェクタの照明光学系の中で、特にリフレクタは、プロジェクタの薄型化の障害となる場合が多い。リフレクタを備える光源装置は、被照射面へ効率良く光を供給可能であって、かつ薄型にできることが求められる。従来、リフレクタを備える光源装置の薄型化を可能とするための技術は、例えば、特許文献１に提案されている。特許文献１に提案される技術は、円筒形状のリフレクタを用いることで、光源装置の薄型化を図ることとしている。筒状体の周方向に沿って形成された複数の反射面をリフレクタの内面に設けることにより、中心軸上の位置に光を集光させる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９３９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
中心軸上の位置に光を集光させる反射面は、波形構造、例えばフレネルレンズが備えるフレネル形状をなす構造の表面に設けられる。フレネル形状をなす構造は、反射面同士の間に設けられた後向面を有する。後向面は、反射面と同様に、筒状体の周方向に沿って形成されている。発光部から射出した光のうちの一部は、発光部から直接、或いは反射面で反射した後、後向面へ入射する。後向面へ入射した光は、被照射面の方向とは異なる方向へ進行することになる。このため、従来の技術によると、被照射面へ効率良く光を供給することが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、薄型にでき、かつ被照射面へ効率良く光を供給可能な光源装置及び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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光源装置は、中心軸上に配置され、光を射出する発光部と、中心軸の周囲に設けられ、発光部から射出した光を被照射面へ向けて反射する第１反射部と、発光部を挟んで第１反射部に対向させ、中心軸を中心として設けられた第２反射部と、第２反射部に対して被照射面側であって、中心軸を中心として設けられた第３反射部と、を有し、第３反射部は、中心軸上を被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備えることを特徴とする。
【０００６】
発光部から第２反射部の方向へ進行した光は、第２反射部で反射し、第１反射部の方向へ進行する。光源装置は、発光部から第１反射部以外の方向へ射出した光を第２反射部で反射させることで、発光部から第１反射部以外の方向へ射出した光を、第１反射部を用いて効率良く被照射面へ進行させることができる。発光部から直接、或いは発光部から第２反射部を経て第１反射部の方向へ進行した光は、第１反射部で反射する。第１反射部で反射した光のうち第３反射部の方向へ進行した光は、第３反射部で反射し、被照射面の方向へ進行する。被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備える第３反射部を用いることにより、第１反射部から第３反射部の方向へ進行した光を効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。第２反射部及び第３反射部を用いることにより、第１反射部を薄型にした場合に、被照射面へ効率良く光を進行させることが可能となる。これにより、薄型にでき、かつ被照射面へ効率良く光を供給可能な光源装置を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、第３反射部は、錐体の側面と略同じ形状を備えることが望ましい。これにより、被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状を備える第３反射部を得られる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、第２反射部及び第３反射部は、一体に構成されることが望ましい。これにより、第２反射部及び第３反射部の間に光が進入することによる光の損失を低減させることができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、中心軸に略直交する特定の方向を第１方向、中心軸及び第１方向に略直交する方向を第２方向とすると、第１反射部は、中心軸に略直交する面において、第１方向に対して第２方向へ長い形状を備えることが望ましい。これにより、光源装置を薄型にすることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、第１反射部は、中心軸に略直交する面において、略楕円形状をなすことが望ましい。これにより、第１方向に対して第２方向へ長い形状を備える第１反射部を得られる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、第１反射部は、中心軸及び第２方向に略平行な平面部を備えることが望ましい。これにより、第１方向に対して第２方向へ長い形状を備える第１反射部を得られる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、中心軸に略直交する特定の方向を第１方向、中心軸及び第１方向に略直交する方向を第２方向とすると、第３反射部は、中心軸に略直交する面において、第１方向に対して第２方向へ長い形状を備えることが望ましい。これにより、第１方向に対して第２方向へ長い形状を備える第１反射部からの光を効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係るプロジェクタは、上記の光源装置と、光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とする。上記の光源装置を用いることにより、薄型な光源装置により、空間光変調装置の被照射面へ効率良く光を供給できる。これにより、薄型で、かつ効率良く明るい画像を表示することが可能なプロジェクタを得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置１０の斜視構成を示す。光源装置１０は、発光管１１を有する。発光管１１は、例えば、超高圧水銀ランプである。発光管１１は、光を射出する発光部１２を有する。発光部１２は、光源装置１０の中心軸ＡＸ上に配置されている。Ｘ軸は、中心軸ＡＸに直交する軸である。Ｙ軸は、中心軸ＡＸ及びＸ軸に直交する軸である。Ｚ軸は、中心軸ＡＸに平行な軸である。
【００１６】
リフレクタ１３は、中心軸ＡＸの周囲に設けられている。リフレクタ１３は、発光部１２から射出した光を不図示の被照射面へ向けて反射する第１反射部として機能する。被照射面は、光源装置１０から図中Ｚ軸の矢印方向へ進行した光が入射する位置に設けられている。Ｚ軸の矢印方向は、光源装置１０から被照射面へ向かう光の進行方向である。リフレクタ１３は、光源装置１０から被照射面へ向けて光を射出する側へ向けられた開口を備える凹形状をなしている。
【００１７】
副鏡１４は、発光部１２に対して被照射面側であって、発光部１２の近傍に設けられている。被照射面側を向いたリフレクタ１３に対して、副鏡１４は、被照射面側とは反対側を向けて設けられている。副鏡１４は、発光部１２を挟んでリフレクタ１３に対向させ、中心軸ＡＸを中心として設けられた第２反射部として機能する。錐体ミラー１５は、副鏡１４に対して被照射面側であって、中心軸ＡＸを中心として設けられた第３反射部として機能する。
【００１８】
図２は、光源装置１０のＹＺ平面構成を示す。図中、リフレクタ１３は、中心軸ＡＸを含む断面で示す。リフレクタ１３は、図示する断面において、中心軸ＡＸに略平行な長軸を備える楕円の一部と略同じ形状をなしている。発光部１２は、かかる楕円を定義する焦点の一つである第１焦点に配置されている。リフレクタ１３は、ＹＺ平面において、かかる楕円の第２焦点に光を集光させる。リフレクタ１３は、ＸＺ平面においても、中心軸ＡＸに略平行な長軸を備える楕円の一部と略同じ形状をなす。ＸＺ平面における楕円は、ＹＺ平面における楕円とは異なる形状をなしている。ＹＺ平面における楕円の第２焦点は、ＸＺ平面における楕円の第２焦点に対して発光部１２に近い位置である。リフレクタ１３は、凹形状に成形された基材のうち中心軸ＡＸ側の面に高反射性部材である誘電体多層膜や金属膜を施すことにより形成できる。リフレクタ１３の基材は、例えば、耐熱性ガラスを用いて構成されている。
【００１９】
図３は、リフレクタ１３のうち開口が設けられた側のＸＹ平面構成を示す。ＸＹ平面は、中心軸ＡＸに略直交する面である。リフレクタ１３は、図示する平面において、長軸がＸ軸に略平行、かつ短軸がＹ軸に略平行である略楕円形状をなしている。リフレクタ１３は、ＸＹ平面において、第１方向であるＹ軸方向に対して、第２方向であるＸ軸方向へ長い形状をなしている。これに対して、回転楕円面等の回転曲面をなす形状のリフレクタは、ＸＹ平面において略円形状をなすこととなる。ＸＹ平面において楕円形状をなすリフレクタ１３は、回転曲面をなす形状とする場合と比較すると、Ｙ軸方向の幅を小さくすることができる。リフレクタ１３のＹ軸方向の幅を小さくできることで、光源装置１０は、回転曲面をなす形状のリフレクタを用いる場合と比較して、薄型にすることが可能となる。光源装置１０は、Ｘ軸方向についてリフレクタ１３の径を十分確保することにより、被照射面へ多くの光を進行させることが可能となる。
【００２０】
図４は、光源装置１０のうち発光管１１及び錐体ミラー１５の斜視構成を示す。錐体ミラー１５は、錐体である円錐の円錐面と略同じ形状をなしている。円錐面は、円錐の側面である。円錐のうち円形状の平面を底面とすると、側面は、円錐のうち底面以外の面であるとする。錐体ミラー１５は、中心軸ＡＸ上を被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状をなしている。錐体ミラー１５は、中心軸ＡＸ側とは反対側の表面に高反射性部材である誘電体多層膜や金属膜が施されている。錐体ミラー１５は、円錐の底面に相当する部分で、発光部１２のうち被照射面側の半分近くを覆うようにして配置されている。不図示の副鏡１４は、錐体ミラー１５に覆われている。錐体ミラー１５のうち中心軸ＡＸ側は、発光管１１の一部及び副鏡１４を配置するための空間が形成されている。
【００２１】
図５は、光源装置１０のうち副鏡１４及び錐体ミラー１５が設けられた部分のＹＺ断面構成を示す。図示するＹＺ断面は、中心軸ＡＸを含む。副鏡１４は、例えば接着剤を用いて発光管１１に固定されている。副鏡１４は、発光部１２のうち被照射面側の半分近くを覆うように取り付けられている。副鏡１４は、例えば、発光部１２内の発光中心を略中心とする球面の一部と同じ形状をなしている。副鏡１４は、高反射性部材、例えば金属部材を用いて構成されている。副鏡１４の基材は、低熱膨張材である石英、ネオセラムや、高熱伝導材である透光性アルミナ、サファイア、水晶、蛍石、ＹＡＧ等を用いて構成されている。副鏡１４は、発光部１２の外部に取り付ける他、高反射性部材である誘電体多層膜や金属膜を発光部１２に直接蒸着させたものであっても良い。副鏡１４及び錐体ミラー１５は、一体に構成することとしても良い。副鏡１４及び錐体ミラー１５の間の隙間を無くすことにより、錐体ミラー２５及び副鏡１４の間に光が進入することによる光の損失を低減させることができる。
【００２２】
図６は、発光部１２から副鏡１４へ入射した光の振舞いを説明するものである。発光部１２から被照射面側へ射出した光は、副鏡１４へ入射する。発光部１２から副鏡１４へ入射した光は、副鏡１４で反射した後、発光部１２の発光中心を経てリフレクタ１３（図２参照）の方向へ進行する。仮に、発光管１１にリフレクタ１３のみを組み合わせた構成とする場合、発光部１２からリフレクタ１３以外の方向へ放射した光を効率良く被照射面の方向へ進行させることが困難となる。光源装置１０は、発光部１２からリフレクタ１３以外の方向へ射出した光を副鏡１４で反射させることで、発光部１２からリフレクタ１３以外の方向へ射出した光を、リフレクタ１３を用いて効率良く被照射面へ進行させることができる。
【００２３】
図７は、発光部１２から射出した光の振舞いを説明するものである。ここでは、光源装置１０から射出した光を凹レンズ１８へ入射させるものとして説明する。凹レンズ１８の光軸は、光源装置１０の中心軸ＡＸと略一致している。発光部１２から被照射面側とは反対側へ射出した光は、発光部１２から直接リフレクタ１３へ進行する。発光部１２から直接、或いは発光部１２から副鏡１４（図６参照）を経てリフレクタ１３の方向へ進行した光は、リフレクタ１３で反射する。リフレクタ１３で反射した光の一部は、リフレクタ１３から被照射面の方向へ進行する。リフレクタ１３で反射した光のうち、錐体ミラー１５の方向へ進行した光は、錐体ミラー１５で反射し、被照射面の方向へ進行する。
【００２４】
リフレクタ１３は、Ｙ軸方向に対してＸ軸方向へ長い形状とすることにより、回転曲面をなす形状とする場合に比較して、リフレクタ１３から、中心軸ＡＸのうち発光部１２に近い位置へ向かう光が増加することとなる。リフレクタ１３からの光線が中心軸ＡＸと交わる位置が発光部１２に近いほど、リフレクタ１３からの光線と中心軸ＡＸとがなす角度は大きくなる。仮に、発光管１１にリフレクタ１３のみを組み合わせた構成とする場合、中心軸ＡＸとなす角度が大きい光線が増加するほど、図中破線矢印で示すように、凹レンズ１８へ取り込まれない光が増加することになる。光源装置１０にできるだけ近い位置に凹レンズ１８を配置することや、凹レンズ１８を大型化することにより、凹レンズで取り込める光を増加させることが可能である一方、光源装置１０及び凹レンズ１８の間隔を狭くすることや凹レンズ１８を大型化することには限界がある。また、発光管１１にリフレクタ１３のみを組み合わせた構成とする場合、リフレクタ１３から発光部１２の方向へ進行した光が発光部１２で散乱することになる。発光部１２で散乱した光は、被照射面の方向へ効率良く光を進行させることが困難である。
【００２５】
本発明の光源装置１０は、錐体ミラー１５を設けることにより、リフレクタ１３から、中心軸ＡＸのうち発光部１２に近い位置へ向かう光を被照射面の方向へ進行させることができる。錐体ミラー１５は、被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状とすることにより、光線と中心軸ＡＸとがなす角度を小さくさせる機能を果たす。光線と中心軸ＡＸとがなす角度を小さくすることにより、錐体ミラー１５で反射した光を凹レンズ１８へ効率良く進行させることができる。また、発光部１２のうち被照射面側の半分近くを錐体ミラー１５で覆うことにより、リフレクタ１３から発光部１２へ進行する光の多くを錐体ミラー１５で反射させることができる。よって、リフレクタ１３から発光部１２へ進行した光が発光部１２で散乱することを抑制できる。
【００２６】
以上により、光源装置１０は、薄型なリフレクタ１３と副鏡１４、錐体ミラー１５を用いて、凹レンズ１８へ効率良く光を入射させることが可能となる。凹レンズ１８へ効率良く光を入射させることにより、被照射面へ効率良く光を進行させることができる。これにより、薄型にでき、かつ被照射面へ効率良く光を供給することができるという効果を奏する。
【００２７】
図８は、本実施例の変形例に係るリフレクタ２０のうち開口が設けられた側のＸＹ平面構成を示す。本変形例に係るリフレクタ２０は、上記の光源装置１０に適用することができる。本変形例に係るリフレクタ２０は、２つの曲面部２１、２２及び２つの平面部２３、２４を組み合わせて構成されている。リフレクタ２０は、発光部１２（図２参照）から射出した光を不図示の被照射面へ向けて反射する第１反射部として機能する。
【００２８】
曲面部２１、２２は、中心軸ＡＸを中心として曲線を回転させることにより得られる回転曲面Ｓ１の一部と略同じ形状をなしている。回転曲面Ｓ１は、例えば、楕円の一部を回転させることにより得られる回転楕円面である。回転曲面Ｓ１は、図示するＸＹ平面において、円をなしている。第１平面部２３及び第２平面部２４は、回転曲面Ｓ１のうち曲面部２１、２２が設けられた部分以外の部分に対して中心軸ＡＸ側に位置する平面を有する。リフレクタ２０は、回転曲面Ｓ１の一部と略同じ形状の曲面部２１、２２で反射した光を効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。
【００２９】
第１平面部２３及び第２平面部２４は、中心軸ＡＸ、及び第２方向であるＸ軸方向に略平行な平面部である。第１平面部２３及び第２平面部２４は、中心軸ＡＸを介して互いに対向している。リフレクタ２０は、中心軸ＡＸに略直交するＸＹ平面において、第１方向であるＹ軸方向に対して、第２方向であるＸ軸方向へ長い形状をなしている。リフレクタ２０は、互いに対向する第１平面部２３及び第２平面部２４を設けることにより、回転曲面Ｓ１と略同じ形状のみを用いる場合と比較して、薄型にすることができる。本変形例の場合も、第１平面部２３及び第２平面部２４から錐体ミラー１５（図２参照）へ入射した光を、効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。
【００３０】
リフレクタ２０は、互いに対向する２つの平面部を有するものに限られない。リフレクタ２０は、少なくとも一つの平面部を有するものであれば良い。少なくとも一つの平面部を設けることにより、回転曲面Ｓ１と略同じ形状のみを用いる場合と比較してリフレクタ２０を薄型にする効果を得られる。また、リフレクタ２０は、回転曲面Ｓ１の一部と略同じ形状を備える曲面部２１、２２を有するものに限られない。例えば、リフレクタ２０は、ＸＹ平面において楕円形状をなす曲面の一部と略同じ形状の曲面部を有するものとしても良い。
【００３１】
本実施例に係る光源装置１０は、ＸＹ平面において、Ｙ軸方向に対してＸ軸方向へ長い形状のリフレクタ１３、２０を有する場合に限られない。光源装置１０は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向について小型化されたリフレクタを用いても良い。従って、リフレクタは、ＸＹ平面において、Ｙ軸方向及びＸ軸方向へ略同じ長さの形状であっても良く、Ｙ軸方向に対してＸ軸方向が短い形状であっても良い。Ｙ軸方向のみならずＸ軸方向についてもリフレクタを小型化する場合も、光源装置１０は、副鏡１４及び錐体ミラー１５を用いることで、被照射面へ効率良く光を供給することができる。
【００３２】
図９は、本実施例の変形例に係る錐体ミラー２５、及び錐体ミラー２５に接続された接続ミラー２６の斜視構成を示す。本変形例に係る錐体ミラー２５及び接続ミラー２６は、上記の光源装置１０に適用することができる。錐体ミラー２５は、不図示の副鏡１４（図５参照）に対して被照射面側であって、中心軸ＡＸを中心として設けられた第３反射部として機能する。
【００３３】
錐体ミラー２５は、底面を楕円形状とする錐体である楕円錐の側面と略同じ形状をなしている。錐体ミラー２５は、中心軸ＡＸ上を被照射面側へ向かうに従い漸次細くなる形状をなしている。また、錐体ミラー２５が備える楕円形状と、リフレクタ１３（図３参照）のＸＹ平面構成が備える楕円形状とは、互いに略相似である。錐体ミラー２５は、中心軸ＡＸに略直交するＸＹ平面において、第１方向であるＹ軸方向に対して第２方向であるＸ軸方向へ長い形状を備える。かかる形状の錐体ミラー２５を用いることにより、リフレクタ１３から錐体ミラー２５の方向へ進行する光を効率良く被照射面の方向へ進行させることができる。錐体ミラー２５の形状は、リフレクタ１３の形状に応じて適宜変形しても良い。
【００３４】
接続ミラー２６は、不図示の副鏡１４と錐体ミラー２５とを接続する。接続ミラー２６は、リフレクタ１３から接続ミラー２６へ入射した光を反射する。接続ミラー２６は、中心軸ＡＸの周囲に設けられ、中心軸ＡＸ側とは反対側の表面に高反射性部材が施されている。接続ミラー２６のうち錐体ミラー２５側の端部は、錐体ミラー２５が備える楕円形状と略同じ楕円形状をなしている。錐体ミラー２５及び接続ミラー２６の接続部分は、Ｘ軸方向の幅ｎ１がＹ軸方向の幅ｍ１より大きい。
【００３５】
接続ミラー２６のうち錐体ミラー２５側とは反対側には、開口が形成されている。開口は、副鏡１４が備える円形状と略同じ円形状をなしている。副鏡１４は、接続ミラー２６の開口に嵌め込まれる。開口のＹ軸方向の幅ｍ２と、Ｘ軸方向の幅ｎ２は、略等しい。錐体ミラー２５及び接続ミラー２６の接続部分のＹ軸方向の幅ｍ１と、開口のＹ軸方向の幅ｍ２とは、略等しい。従って、以下の関係が成り立つ。
ｎ１＞ｍ１＝ｎ２＝ｍ２
【００３６】
このように、錐体ミラー２５及び副鏡１４は、接続ミラー２６を介して一体に構成される。錐体ミラー２５及び副鏡１４を接続ミラー２６により接続する構成とすることで、錐体ミラー２５及び副鏡１４の間に光が進入することによる光の損失を低減させることができる。なお、錐体ミラー２５及び副鏡１４を一体とする構成は、本変形例で説明する接続ミラー２６を用いる場合に限られず、適宜変形することができる。
【実施例２】
【００３７】
図１０は、本発明の実施例２に係るプロジェクタ６０の概略構成を示す。プロジェクタ６０は、不図示のスクリーンへ光を投写し、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ６０は、上記実施例１に係る光源装置１０を有する。光源装置１０は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出する。凹レンズ１８は、光源装置１０から射出した光を平行化させる。第１インテグレータレンズ６１及び第２インテグレータレンズ６２は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレータレンズ６１は、凹レンズ１８からの光束を複数に分割する。第１インテグレータレンズ６１の各レンズ素子は、凹レンズ１８からの光束を第２インテグレータレンズ６２のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレータレンズ６２のレンズ素子は、第１インテグレータレンズ６１のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。
【００３８】
２つのインテグレータレンズ６１、６２を経た光は、偏光変換素子６３にて特定の振動方向の直線偏光に変換される。重畳レンズ６４は、第１インテグレータレンズ６１の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第１インテグレータレンズ６１、第２インテグレータレンズ６２及び重畳レンズ６４は、光源装置１０からの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる。重畳レンズ６４からの光は、第１ダイクロイックミラー６５に入射する。第１ダイクロイックミラー６５は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー６５へ入射したＲ光は、第１ダイクロイックミラー６５、反射ミラー６６でそれぞれ光路が折り曲げられ、Ｒ光用フィールドレンズ６７Ｒへ入射する。Ｒ光用フィールドレンズ６７Ｒは、反射ミラー６６からのＲ光を平行化し、Ｒ光用空間光変調装置６８Ｒへ入射させる。
【００３９】
Ｒ光用空間光変調装置６８Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置６８Ｒに設けられた不図示の液晶パネルは、２つの透明基板の間に、光を画像信号に応じて変調するための液晶層を封入している。Ｒ光用空間光変調装置６８Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム６９へ入射する。
【００４０】
第１ダイクロイックミラー６５を透過したＧ光及びＢ光は、第２ダイクロイックミラー７０へ入射する。第２ダイクロイックミラー７０は、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー７０へ入射したＧ光は、第２ダイクロイックミラー７０で光路が折り曲げられ、Ｇ光用フィールドレンズ６７Ｇへ入射する。Ｇ光用フィールドレンズ６７Ｇは、第２ダイクロイックミラー７０からのＧ光を平行化し、Ｇ光用空間光変調装置６８Ｇへ入射させる。Ｇ光用空間光変調装置６８Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置６８Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム６９のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００４１】
第２ダイクロイックミラー７０を透過したＢ光は、リレーレンズ７１を透過した後、反射ミラー７２での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー７２からのＢ光は、さらにリレーレンズ７３を透過した後、反射ミラー７４での反射により光路が折り曲げられ、Ｂ光用フィールドレンズ６７Ｂへ入射する。Ｒ光の光路及びＧ光の光路よりもＢ光の光路が長いことから、空間光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｂ光の光路には、リレーレンズ７１、７３を用いるリレー光学系が採用されている。
【００４２】
Ｂ光用フィールドレンズ６７Ｂは、反射ミラー７４からのＢ光を平行化し、Ｂ光用空間光変調装置６８Ｂへ入射させる。Ｂ光用空間光変調装置６８Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置６８Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム６９のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００４３】
クロスダイクロイックプリズム６９は、互いに略直交する２つのダイクロイック膜７５、７６を有する。第１ダイクロイック膜７５は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜７６は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム６９は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ７７の方向へ射出する。投写レンズ７７は、クロスダイクロイックプリズム６９で合成された光をスクリーンの方向へ投写する。
【００４４】
プロジェクタ６０は、上記の光源装置１０を用いることにより、薄型な光源装置１０により、各色光用空間光変調装置６８Ｒ、６８Ｇ、６８Ｂの被照射面へ効率良く光を供給することができる。これにより、プロジェクタ６０を薄型とし、かつ効率良く明るい画像を表示できるという効果を奏する。プロジェクタ６０は、薄型にできることにより、携帯性及び設置性に優れたものとすることができる。
【００４５】
本発明に係るプロジェクタ６０は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid  Crystal  On  Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device）、ＧＬＶ（Grating  Light  Valve）等を用いても良い。プロジェクタ６０は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタ６０は、一の空間光変調装置により２つ又は３つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタ６０は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタ６０は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクタであっても良い。プロジェクタ６０は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。本発明に係る光源装置は、プロジェクタ６０に用いるものに限られない。光源装置は、例えば、懐中電灯等の照明機器や、自動車のヘッドライト等に適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタに用いる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置の斜視構成を示す図。
【図２】光源装置のＹＺ平面構成を示す図。
【図３】リフレクタのうち開口が設けられた側のＸＹ平面構成を示す図。
【図４】発光管及び錐体ミラーの斜視構成を示す図。
【図５】副鏡及び錐体ミラーが設けられた部分のＹＺ断面構成を示す図。
【図６】発光部から副鏡へ入射した光の振舞いを説明する図。
【図７】発光部から射出した光の振舞いを説明する図。
【図８】実施例１の変形例に係るリフレクタの構成を示す図。
【図９】実施例１の変形例に係る錐体ミラー及び接続ミラーの構成を示す図。
【図１０】本発明の実施例２に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１０  光源装置、１１  発光管、１２  発光部、１３  リフレクタ、１４  副鏡、１５  錐体ミラー、ＡＸ  中心軸、１８  凹レンズ、２０  リフレクタ、２１、２２  曲面部、２３  第１平面部、２４  第２平面部、Ｓ１  回転曲面、２５  錐体ミラー、２６  接続ミラー、６０  プロジェクタ、６１  第１インテグレータレンズ、６２  第２インテグレータレンズ、６３  偏光変換素子、６４  重畳レンズ、６５  第１ダイクロイックミラー、６６  反射ミラー、６７Ｒ  Ｒ光用フィールドレンズ、６７Ｇ  Ｇ光用フィールドレンズ、６７Ｂ  Ｂ光用フィールドレンズ、６８Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、６８Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、６８Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、６９  クロスダイクロイックプリズム、７０  第２ダイクロイックミラー、７１、７３  リレーレンズ、７２、７４  反射ミラー、７５  第１ダイクロイック膜、７６  第２ダイクロイック膜、７７  投写レンズ
【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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【図９】
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【図１０】
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