JP2007194011A - 光源装置およびプロジェクタ - Google Patents

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光一 秋山
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Abstract

【課題】長寿命化を図った光源装置および光源装置を備えたプロジェクタを提供することである。
【解決手段】マイクロ波１００ａを放射するマイクロ波発生部１００と、マイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波１００ａにより発光する発光部５００とを備え、発光部５００は、マイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波１００ａを反射するマイクロ波反射面５２１を有する反射器５２０と、マイクロ波反射面５２１から反射されたマイクロ波１００ｂによって発光する発光物質が封入された発光管５１０と、発光管５１０から放射された光束５００ａを略一定方向に射出する光束反射面５３１を有するリフレクタ５３０とを備え、マイクロ波発生部１００はリフレクタ５３０の背面側に配置され、反射器５２０は、発光管５１０の前方に配置され、マイクロ波反射面５２１で反射するマイクロ波１００ｂを発光管５１０の中心部の領域５１２に収束する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光束を射出する光源装置および光源装置を備えたプロジェクタに関する。
従来、プロジェクタは、映像投写装置として会議でのプレゼンテーション用や家庭におけるホームシアター用など各方面に利用されている。このようなプロジェクタに使用される光源装置は、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されているように、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、及び高圧水銀ランプなどの電極を有する放電式ランプが主に用いられている。
特開２００１−２７２７２６号公報 特開２００１−３５６４１２号公報
しかしながら、上述した従来の放電式ランプのように電極を用いた光源装置は、連続使用に伴う経年変化により、電極先端部の消耗や変形が進んでしまい、放電時にアークスポットが移動してアークジャンプが生じ易くなり、放電が不安定となっていた。その結果、スクリーン上での投写映像に照度変動（チラツキ）という現象が発生していた。また、電極物質の蒸発により電極物質が発光管の内壁に付着して黒化する現象や、発光管の部分的な温度上昇により発光管の内壁の一部が白濁して失透する現象などが発生していた。これらの現象により、電極を用いた光源装置は、ランプ寿命が低下してしまうという課題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、長寿命化を図った光源装置およ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。
上述した目的を達成するために、本発明の光源装置は、マイクロ波を放射するマイクロ波発生部と、マイクロ波発生部から放射されたマイクロ波により発光する発光部とを備え、発光部は、マイクロ波発生部から放射されたマイクロ波を反射するマイクロ波反射面を有する反射器と、マイクロ波反射面から反射されたマイクロ波によって発光する発光物質が封入された発光管と、発光管から放射された光束を略一定方向に射出する光束反射面を有するリフレクタとを備え、マイクロ波発生部はリフレクタの背面側に配置され、反射器は、発光管の前方に配置され、マイクロ波反射面で反射するマイクロ波を発光管の中心部の領域に収束することを特徴とする。
このような光源装置によれば、リフレクタの背面側に配置されるマイクロ波発生部から放射したマイクロ波を、発光部において、発光管の前方に配置される反射器のマイクロ波反射面によって反射して発光管の中心部の領域に収束させる。そして、収束させたマイクロ波によって発光管に封入された発光物質が、励起（及び電離）されてプラズマ発光する。そして、発光管から放射された光束をリフレクタの光束反射面で略一定方向に射出する。このように、電極を用いずにマイクロ波を用いて発光管を発光させ、光束を射出することから、放電式ランプのような電極を用いた光源装置で発生していた電極の消耗や変形がなくなる。従って、放電式ランプを用いた光源装置に比べ、光源装置の長寿命化を図ることが可能となる。
また、マイクロ波発生部をリフレクタの背面側に配置させ、マイクロ波反射面を有する反射器を発光管の前方に配置させることにより、光源装置をコンパクトに構成できる。
なお、発光管の前方とは、光源装置から光束が射出される方向を言う。
上記光源装置において、反射器の有するマイクロ波反射面は導電性材料で構成されるとともに、マイクロ波の波長の１/４波長以下の口径を有する孔部を複数備えて構成されているか、または、孔部を有さずに構成されていることが好ましい。
このような光源装置によれば、反射器のマイクロ波反射面において、マイクロ波を前方へ漏らすことなく確実に反射させることができる。
上記光源装置において、マイクロ波発生部から放射されるマイクロ波が、略平面波の場合、マイクロ波反射面は、放物面形状または球面形状を有することが好ましい。
このような光源装置によれば、マイクロ波が略平面波として放射される場合、マイクロ波反射面が放物面形状または球面形状を有していることにより、マイクロ波を発散させることなく反射させ、反射したマイクロ波を発光管の中心部の領域に効率的に収束させることができる。
上記光源装置において、マイクロ波発生部から放射されるマイクロ波が、球面波の場合、マイクロ波反射面は、楕円面形状を有することが好ましい。
このような光源装置によれば、マイクロ波が球面波として放射される場合、マイクロ波反射面が楕円面形状を有していることにより、マイクロ波を発散させることなく反射させ、反射したマイクロ波を発光管の中心部の領域に効率的に収束させることができる。この場合、マイクロ波を放射する仮想放射中心点を楕円面の一方の焦点、発光管中心をもう一方の楕円面の焦点とすることが好ましい。
上記光源装置において、発光管は、内径が略１ｍｍ乃至２ｍｍの球形状を有する発光領域を備えることが好ましい。
このような光源装置によれば、発光管は、内径が略１ｍｍ乃至２ｍｍの球形状を有する発光領域内で発光でき、いわゆる点光源に近づくため、発光効率が高く配光性に優れた光束を発光管の外部に放射することができる。
上記光源装置において、発光管は、石英、透明サファイア、または透光性セラミックのいずれかにより形成されることが好ましい。
このような光源装置によれば、発光管が石英、透明サファイア、または透光性セラミックのいずれかにより形成されることで、発光管の光透過率や耐熱性を向上させることができる。
上記光源装置において、発光部は、発光管と反射器とをリフレクタに固定する支持部を有することが好ましい。
このような光源装置によれば、発光部の有する支持部により発光管と反射器とをリフレクタに固定するため、発光管と反射器を安定させて固定できる発光部となる。このような構成により、シンプルな構成でコンパクトな光源装置を実現できる。
上記光源装置において、リフレクタの光束反射面は、マイクロ波を透過し、光束を反射する誘電体多層膜により形成されていることが好ましい。
このような光源装置によれば、マイクロ波発生部から放射されたマイクロ波は、リフレクタの光束反射面を透過し、また、発光管から放射された光束は、光束反射面で反射する。従って、このような光束反射面を有する光源装置は、マイクロ波の出力レベルを低下させずに、発光管を発光させることができ、また、発光管から放射された光束を輝度低下させずに反射させることができる。また、誘電体多層膜は、可視光領域の光束を反射させ、赤外領域の光束は透過させることでも良い。
上記光源装置において、支持部は、マイクロ波発生部から放射されるマイクロ波の透過と発光管から放射される光束の反射とリフレクタへの固定とを行う固定部を有し、リフレクタは、固定部に固定される孔部を有し、リフレクタの光束反射面は、光束を反射する誘電体多層膜により形成されていることが好ましい。
このような光源装置によれば、リフレクタと支持部とは、リフレクタの有する孔部と支持部の有する固定部とにより固定される。そして、マイクロ波発生部から放射されたマイクロ波は、支持部の有する固定部を透過し、また、発光管から放射される光束は、支持部の有する固定部およびリフレクタの有する光束反射面で反射する。従って、このような固定部および光束反射面を有する光源装置は、マイクロ波の出力レベルを低下させずに発光管を発光させることができ、また、発光管から放射された光束を輝度低下させずに反射させることができる。また、リフレクタは、従来の放電式ランプに用いられているリフレクタの仕様と同様のものを使用することができるため、リフレクタの製造効率が向上する。
上記光源装置において、マイクロ波発生部は、高周波信号を出力する固体高周波発振部と、固体高周波発振部から出力された高周波信号をマイクロ波として放射する導波部とを備え、固体高周波発振部は、高周波信号を発生する弾性表面波発振器と、弾性表面波発振器により発生した高周波信号を増幅する増幅器とを備えることが好ましい。
このような光源装置によれば、固体高周波発振部において、弾性表面波発振器から高周波信号を発生させ、増幅器によって高周波信号を増幅する。そして、導波部において、増幅された高周波信号をマイクロ波として放射する。これにより、マイクロ波によって発光管を発光させることが可能となる。
上記光源装置において、弾性表面波発振器は弾性表面波共振子を有し、弾性表面波共振子は、ダイヤモンド単結晶層または多結晶ダイヤモンドに近い弾性定数を持つ硬質炭素膜の上に積層された薄膜圧電体層と、薄膜圧電体層の上に形成されたＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極（櫛形電極）と、ＩＤＴ電極の上に積層された酸化珪素膜とを備えることが好ましい。
このような光源装置によれば、弾性表面波共振子を用いてマイクロ波を発生させることが可能になる。また、弾性表面波共振子は、ダイヤモンドを用いた基盤を使用しているので、弾性表面波の伝達速度を高速化することができ、より高い周波数まで発振させることが可能になる。また、他の基板材料と比較して弾性表面波共振子の電極幅を広くすることができるため、耐電力特性を向上させることができる。また、上記積層構造により、温度変動に対する周波数変動を小さくすることができるため、周波数温度特性が向上し、温度変動に起因する弾性表面波発振器の周波数変動を抑制することができ、マイクロ波出力を安定化させることができる。これにより、光源装置は、発光管内で安定して発光物質を発光させることが可能となり、安定した輝度を維持して光束を射出することが可能となる。
上記光源装置において、マイクロ波の漏洩を防止する遮蔽部を備え、遮蔽部は、マイクロ波発生部と発光部とを収容していることが好ましい。
このような光源装置によれば、遮断部が、マイクロ波発生部から放射したマイクロ波及び反射器等により反射したマイクロ波が、光源装置から外部へ漏洩することを防止する。これにより、ＩＳＭ（Industrial Scientific and Medical equipment）帯で使用されているBluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）、Home RF、WLAN等の無線通信機器および医療機器などを含む電子機器や人体などに対する悪影響を防止することができ、安全な光源装置を提供できる。
上述した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、上述したいずれかの光源装置と、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、光変調部により形成された光学像を投写する投写部とを備えることを特徴とする。
このようなプロジェクタによれば、上述したいずれかの光源装置を備え、光源装置から射出された光束を光変調部で画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写部により形成された光学像を投写する。これにより、上述した光源装置の効果を併せ持ったプロジェクタを提供することができる。特に、マイクロ波を用いる光源装置を備えたことにより、従来の放電式ランプを用いる光源装置を備えたプロジェクタと比較して、光源装置の長寿命化を図ることが可能となるプロジェクタを提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る光源装置をプロジェクタに適用した場合のプロジェクタの光学系の構成を示すブロック図である。図１を用いて、プロジェクタ１の光学系５の構成および動作を概略説明する。
図１に示すように、プロジェクタ１の光学系５は、光源装置１０と、照明光学系６０と、光変調部７０と、色合成光学系８０と、投写部９０とを有して構成されている。また、光源装置１０は、マイクロ波発生部１００と発光部５００とを有して構成される。
マイクロ波発生部１００は、マイクロ波を放射する。発光部５００は、マイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波により発光する。また、照明光学系６０は、光源装置１０から射出された光束の照度を均一化し、各色光に分離する。光変調部７０は、照明光学系６０で分離された各色光の光束に対して画像情報に応じて変調して光学像を形成する。色合成光学系８０は、照明光学系６０で色分離され光変調部７０で変調された各色光の光学像を合成する。投写部９０は、色合成光学系８０で合成された光学像を投写する。なお、光源装置１０は、マイクロ波発生部１００と発光部５００とを後述する遮蔽部としての光源ケース１５によりマイクロ波を遮蔽すると共にユニット化して構成される。
図２は、光源装置の構成を示す模式図である。図２を用いて、光源装置１０の構成を説明する。
図２に示すように、光源装置１０は、マイクロ波発生部１００と、発光部５００と、マイクロ波発生部１００および発光部５００を収容する遮蔽部としての光源ケース１５とを有して構成される。また、発光部５００は、発光管５１０と反射器５２０とリフレクタ５３０と支持部５４０とを有して構成される。なお、図２に示す発光部５００は、概略断面図として示している。
マイクロ波発生部１００は、リフレクタ５３０の背面側に配置されている。
発光管５１０は、石英ガラスで形成される。また、発光管５１０は、略球形状を有し、内部には、マイクロ波により発光する発光物質を充填した内径略１ｍｍの球形状を有する発光領域５１１が形成される。なお、発光領域５１１の内径は、略１ｍｍから２ｍｍ程度であることが適している。また、発光管５１０は、発光領域５１１内部に電極を有しない無電極構造である。
反射器５２０は、発光管５１０の前方に配置されている。ここでの前方とは、光学系５を構成する照明光学系６０の方向を言う。また、反射器５２０は、導電性材料である金属部材で形成され、発光管５１０の外面に相対して、放物面形状の曲面を有するマイクロ波反射面５２１で構成される。このマイクロ波反射面５２１によりマイクロ波を反射する。また、マイクロ波反射面５２１の放物面形状は、発光管５１０の中心部の領域５１２が略焦点となるように構成されている。なお、本実施形態の反射器５２０は、導電性材料である金属部材で形成され、マイクロ波反射面５２１には孔部を有していない。しかし、マイクロ波の波長の１/４波長以下の口径を有する孔部を複数備えて構成しても良い。また、マイクロ波反射面５２１の形状は球面形状の曲面を有していても良い。
リフレクタ５３０は、石英ガラスで形成され、内面側には、発光管５１０の外面に相対して、放物面形状の曲面を有する光束反射面５３１が形成されている。光束反射面５３１は、マイクロ波を透過し、光束を反射する誘電体多層膜により構成される。また、光束反射面５３１の放物面形状は、リフレクタ５３０の内面側に設置される発光管５１０の中心部の領域５１２が略焦点となるように形成されている。
支持部５４０は、第１支持部５４１と第２支持部５４２とで構成される。詳細には、第１支持部５４１は、一端が発光管５１０を支持固定し、他端がリフレクタ５３０に支持固定している。また、第２支持部５４２は、一端が発光管５１０を支持固定し、他端が反射器５２０を支持固定している。これにより、発光管５１０と反射器５２０とは、リフレクタ５３０の内面側に所定の位置関係で支持され、内面側に突出した形態で設置され、リフレクタ５３０と固定される。
なお、本実施形態においては、発光管５１０の形成材料として石英ガラスを用いているが、透明サファイアや透光性セラミック等の材料を用いても良い。それにより、発光管５１０の光透過率や耐熱性を向上させることができる。また、発光管５１０の発光領域５１１に封入される発光物質として、本実施形態においては、水銀、希ガス及び少量のハロゲンを封入しているが、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や、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良い。
光源ケース１５は、マイクロ波が光源装置１０の外部へ漏洩することにより、人体や周辺の電子機器等に悪影響が起きるのを防止するために設置されている。このため、光源ケース１５は、マイクロ波を遮蔽する導電性材料である金属部材を用いて、メッシュ状に形成されている。また、光源ケース１５において、光学系５を構成する照明光学系６０に光束が射出される領域は、光透過性が高く、且つマイクロ波を遮蔽する構成であることが好ましい。なお、本実施形態の光源ケース１５は、導電性材料である金属部材を用いているが、マイクロ波を遮蔽し、光透過性を有する構成をとることができるのであれば、他の部材を用いても良い。
次に、図２を用いて、光源装置１０の動作をマイクロ波および光束の進行方向を含めて説明する。
マイクロ波発生部１００は、高周波信号を生成しマイクロ波１００ａ（図中の破線矢印で進行方向を示す）として、発光部５００を構成する反射器５２０へ向けて放射する（マイクロ波発生部１００の詳細については後述する）。放射されるマイクロ波１００ａは、略平面波であり、リフレクタ５３０の光束反射面５３１を透過し、反射器５２０に進行する。反射器５２０に到達したマイクロ波１００ａは、マイクロ波反射面５２１により反射される。反射されたマイクロ波１００ｂは、発光管５１０の中心部の領域５１２に収束する。中心部の領域５１２に収束されたマイクロ波１００ｂにより、発光領域５１１の略中心の領域となる中心部の領域５１２において、発光領域５１１に封入される発光物質が励起（及び電離）されプラズマ発光することにより、発光領域５１１の全体が発光する。
発光管５１０の発光領域５１１が発光することにより、光束５００ａ（図中の実線矢印で進行方向を示す）が発光管５１０の外部に放射される。放射された光束５００ａは、リフレクタ５３０の光束反射面５３１に達して反射される。本実施形態では、光束反射面５３１で反射された光束５００ｂは、照明光軸Ｌ（一点鎖線で図示）に略平行な平行光束となる。そして、反射された光束５００ｂは、前方の光源ケース１５を透過することで、光源装置１０から光束５００ｂが射出される。光源装置１０から射出された光束５００ｂは、光学系５を構成する照明光学系６０の第１レンズアレイ６１１に入射する。
なお、マイクロ波発生部１００と発光部５００とを収容している光源ケース１５により、マイクロ波発生部１００から放射したマイクロ波１００ａ、反射器５２０により反射したマイクロ波１００ｂおよびその他の構成部分で反射したマイクロ波などが、光源装置１０から外部へ漏洩することを防止している。
図３は、マイクロ波発生部の概略構成を示すブロック図である。図３を用いて、マイクロ波発生部１００の構成及び動作を説明する。
図３に示すように、マイクロ波発生部１００は、高周波信号を出力する固体高周波発振部１１０と、固体高周波発振部１１０から出力された高周波信号をマイクロ波として放射する導波部１５０とで構成されている。
固体高周波発振部１１０は、電源１１１と、固体高周波発振器２００である弾性表面波（Surface Acoustic Wave：SAW）発振器２０１としてのダイヤモンドＳＡＷ発振器２０２と、増幅器としての第１増幅器１１２とを有して構成される。導波部１５０は、アンテナ１５１と安全器としてのアイソレータ１５２とを有して構成される。
固体高周波発振部１１０を詳細に説明する。
電源１１１は、ダイヤモンドＳＡＷ発振器２０２と第１増幅器１１２とに電力を供給している。本実施形態では、固体高周波発振器２００である弾性表面波発振器２０１としてダイヤモンドＳＡＷ発振器２０２を用いている。そして、ダイヤモンドＳＡＷ発振器２０２の後段は、第１増幅器１１２の前段に接続されている。そして、ダイヤモンドＳＡＷ発振器２０２から出力された高周波信号は、第１増幅器１１２で増幅された後に出力される。この第１増幅器１１２から出力される高周波信号が、固体高周波発振部１１０から出力される高周波信号となる。本実施形態では、固体高周波発振部１１０から、発光管５１０内に封入される発光物質を励起して発光させる高周波出力レベルに増幅された２．４５ＧＨz帯の高周波信号を出力する。
なお、本実施形態では、弾性表面波発振器２０１としてダイヤモンドＳＡＷ発振器２０２を用いているため、後述する弾性表面波共振子３００としてダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０を用いている。
導波部１５０を詳細に説明する。
導波部１５０は、固体高周波発振部１１０から出力された高周波信号を導波してマイクロ波１００ａとして放射するものであり、マイクロ波１００ａを放射させるアンテナ１５１と反射波対策としてアイソレータ１５２とを備えている。
アンテナ１５１は、本実施形態では、パッチアンテナとして構成されており、単一指向性を有するマイクロ波を放射する平面アンテナとなっている。このアンテナ１５１により、略平面波としてのマイクロ波１００ａを放射することができる。
アイソレータ１５２は、固体高周波発振部１１０の第１増幅器１１２の後段で、アンテナ１５１との間に設置されている。そのため、アンテナ１５１からマイクロ波１００ａを放射した結果として、対象物となる反射器５２０、発光管５１０及び光源ケース１５などからの反射波が固体高周波発振部１１０に戻ることを阻止し、第１増幅器１１２などの故障を防止している。
図４は、固体高周波発振部を構成する固体高周波発振器の概略構成を示すブロック図である。図４を用いて固体高周波発振器２００の構成および動作を説明する。
固体高周波発振器２００（本実施形態では、弾性表面波発振器２０１としてのダイヤモンドＳＡＷ発振器２０２）は、移相回路２１０、弾性表面波共振子３００としてのダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０、第２増幅器２２０および電力分配器２３０でループ回路２４０を構成し、電力分配器２３０の一方の出力側にバッファ回路２５０を接続した構成となっている。移相回路２１０は、電源１１１から制御電圧を入力してループ回路２４０の位相を可変させるものである。これら各ブロックは、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いる。なお、ダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０は、第２増幅器２２０が飽和状態となる入力電圧が供給されるように第２増幅器２２０の入力側に接続することができる。
これにより、ダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０を用いてＧＨz帯での高周波信号をダイレクト発振させることが可能となる。また、整合を保ったまま第２増幅器２２０の出力パワーを電力分配器２３０からバッファ回路２５０を介して外部に出力することができる。また、この回路構成により、ダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０に印加する電力を最小限として連続発振状態を継続することが可能となる。また、移相回路２１０により、高周波信号に周波数変調をかけることが可能となり、発光管５１０に対して、マイクロ波周波数を可変・調整することが可能になる。なお、本実施形態では、ダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０は、２．４５ＧＨz帯の高周波信号を出力する。また、移相回路２１０は用いなくても良く、その場合には、固体高周波発振器２００はダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０の特性により一意的に決まる周波数で発振する固定発振器となる。
図５は、弾性表面波共振子の概略構成を示す断面図である。図５を用いて、弾性表面波共振子３００の構造および製造方法を説明する。
図５に示すように、本実施形態では、弾性表面波共振子３００としてダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０を用いている。ダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０は、珪素基板３１１をベースとして、上面にダイヤモンド単結晶層３１２が積層される。そして、ダイヤモンド単結晶層３１２の上面には、薄膜圧電体層３１３（本実施形態では、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の薄膜）が積層される。そして、この薄膜圧電体層３１３の上面には、弾性表面波を励振するＩＤＴ電極３１４が設けられると共に、弾性表面波を反射する反射器電極（図示省略）が設けられている。また、ＩＤＴ電極３１４は、互いにかみ合うように配置された１組の櫛形電極で構成されている。そして、ＩＤＴ電極３１４、反射器電極および薄膜圧電体層３１３の上面には、酸化珪素膜３１５が積層されている。酸化珪素膜３１５は、動作周波数の温度依存性が、薄膜圧電体層３１３、ＩＤＴ電極３１４、ダイヤモンド単結晶層３１２と反対の特性を示すことから動作周波数の温度特性改善のために積層している。
なお、ダイヤモンド単結晶層３１２は、気相合成法により形成される。これ以外に、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ることもできる。また、薄膜圧電体層３１３は、ＺｎＯ以外に、ＡｌＮ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ2等をスパッタ法や気相合成法などにより形成することができる。
上述したように、弾性表面波共振子３００としてのダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０は、積層構造をしており、半導体製造における微細加工技術を利用して製造されチップ化されている。また、チップ化された弾性表面波共振子３００やその他素子を実装し、固体高周波発振器２００を有する固体高周波発振部１１０が形成され製造される。従って、固体高周波発振部１１０はサイズが小型なものとなる。
図６は、ダイヤモンドＳＡＷ発振器から出力される信号の周波数と強度との関係を示す模式図である。ここで図６の横軸は周波数を示し、縦軸は強度を示している。
上述したダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０の構成により、図６に示すように、ダイヤモンドＳＡＷ発振器２０２から出力される信号は、特定周波数ｆ1の高周波信号（ＧＨｚ帯）のみを出力する。また、急峻なダイレクト発振ができる。本実施形態では、特定周波数ｆ1は、２．４５ＧＨｚ帯の高周波信号を出力する。
図７は、プロジェクタの回路ブロック図である。図７を用いて、プロジェクタ１の回路構成と動作を説明する。
プロジェクタ１は、制御部８００、信号変換部８１０、画像処理部８２０、液晶パネル駆動部８３０、操作受付け部８４０、電源部８５０、記憶部８６０およびファン駆動部８７０などを有して構成される。また、各部は、バスＢにより互いに接続されている。そして、光学系５として、光源装置１０（マイクロ波発生部１００、発光部５００）、光変調部７０および投写部９０などが構成される。
各部の動作を説明する。
信号変換部８１０は、プロジェクタ１の本体外面に設置される画像入力端子８１５と接続されている。そして、画像入力端子８１５に接続された外部の画像信号供給装置（図示省略）から供給される例えばアナログ画像信号を受取る。なお、アナログ画像信号として、例えば、パーソナルコンピュータから出力されたコンピュータ画像を表すＲＧＢ信号や、ビデオレコーダやテレビジョン受像機から出力された動画を表すコンポジット画像信号などの画像信号が、画像入力端子８１５に供給される。そして、信号変換部８１０は、画像入力端子８１５から入力したアナログ画像信号をＡＤ変換して、デジタル画像信号として画像処理部８２０に出力する。
画像処理部８２０は、入力したデジタル画像信号を後述する光変調部７０を構成する液晶パネル７１（図８に図示）で表示するのに適した信号とするために、画像データを画像メモリ（図示省略）に書き込み、所定の条件で読み出すなどの画像処理を施した後、再度アナログ画像信号に変換して画像信号として液晶パネル駆動部８３０に出力する。また、画像処理とは、画像信号で表される画像を拡大および縮小することにより液晶パネル７１の持つ解像度に合わせるスケーリング処理や、画像信号の有する階調値を液晶パネル７１で表示するのに適した階調値に変換するγ補正処理などが含まれる。なお、このような画像処理部８２０によるスケーリング処理およびγ補正処理などの画像処理は、記憶部８６０に記憶されている画像処理手順を規定したファームウエアを実行することにより行われる。
液晶パネル駆動部８３０は、画像処理部８２０から出力した画像信号と、画像信号に基づく駆動電圧などを液晶パネル７１に供給し駆動する。
制御部８００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、バスＢを介して、各部と信号の送受信を行い、プロジェクタ１の動作を統括制御する。
記憶部８６０は、例えば、プロジェクタ１を起動させる場合の処理の手順と内容を指示する起動プログラムなど、プロジェクタ１の動作を指示および制御するための様々な制御プログラムや、ファームウエア、および付随するデータが記憶されている。
操作受付け部８４０は、プロジェクタ１の本体外面に設置される操作部８４１またはリモコン８４２に対し、使用者が操作を行うと、その操作入力を受付け、各種動作のトリガとなる操作信号を制御部８００に出力する。
ファン駆動部８７０は、制御部８００からのファン駆動コマンドに従い、駆動回路（図示省略）によりファン８７５を駆動（回転）させる。また、ファン８７５は、プロジェクタ１の内部に複数設置され、回転することにより、プロジェクタ１の外部から外気を吸気して、空気の流れを起し、発光部５００、光変調部７０および電源部８５０などで発生する熱を放熱させて、温まった空気をプロジェクタ１の外部に排気することにより発熱する各部を冷却している。
電源部８５０は、外部電源８８０からの交流電力をプラグから導き、内蔵するＡＣ／ＤＣ変換部（いずれも図示省略）で変圧、整流および平滑などの処理を行い、安定化させた直流電圧をプロジェクタ１の各部に供給する。
光源装置１０のマイクロ波発生部１００は、制御部８００からの制御コマンドに従い、発光部５００を発光（点灯）および非発光（消灯）を行う。
図８は、図１に示した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。図８を用いて、プロジェクタ１の光学系５の構造および動作を説明する。
光学系５は、図１で記述したように、光源装置１０と照明光学系６０と光変調部７０と色合成光学系８０と投写部９０とから構成される。そして、光源装置１０から射出された光束を光変調部７０で画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写部９０を介して、形成した光学像をスクリーンＳ（図７に図示）上に投写するものである。
なお、光源装置１０は、図２を用いて説明したように、マイクロ波発生部１００の駆動により、マイクロ波１００ａが、発光部５００の発光管５１０の内部に封入する発光物質を励起し発光させ、発光管５１０から放射された光束５００ａをリフレクタ５３０の光束反射面５３１で照明光軸Ｌに略平行な平行光束５００ｂとして反射させ、光源装置１０から光束５００ｂを射出させる。
次に、光源装置１０から光束５００ｂが射出された以降の光学系５の構成および動作を説明する。
光学系５は、図８に示すように、光源装置１０に加えて、照明光学系６０と、光変調部７０と、色合成光学系８０と、投写部９０を構成する投写レンズ９１とから構成される。また、照明光学系６０は、インテグレータ照明光学系６１、色分離光学系６２およびリレー光学系６３から構成される。
また、光学部品用筐体６５により、光源装置１０と照明光学系６０と光変調部７０と色合成光学系８０とを構成する各部品が収容され、一体にユニット化されている。なお、本実施形態での光学系５を構成する照明光学系６０は、使用する光学系により、適宜変更や省略など行うことができる。
照明光学系６０を構成するインテグレータ照明光学系６１は、光源装置１０から射出された光束を照明光軸Ｌ（一点鎖線で図示）に直交する面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系６１は、光源装置１０、第１レンズアレイ６１１、第２レンズアレイ６１２、偏光変換素子６１３、および重畳レンズ６１４を備えて構成される。
第１レンズアレイ６１１は、照明光軸Ｌ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１０から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸Ｌに沿った方向に射出する。
第２レンズアレイ６１２は、第１レンズアレイ６１１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６１２は、重畳レンズ６１４とともに、第１レンズアレイ６１１の各小レンズの像を後述する液晶パネル７１上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子６１３は、第１レンズアレイ６１１および第２レンズアレイ６１２により分割された各部分光束の偏光方向を略一方向の偏光光束に変換する（揃える）光学素子である。本実施形態での偏光変換素子６１３は、照明光軸Ｌに対して傾斜配置される偏光分離膜（図示省略）および反射膜（図示省略）を交互に配列した構成を備えている。偏光分離膜は、各部分光束に含まれるＰ偏光光束およびＳ偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。反射された他方の偏光光束は、反射膜によって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸Ｌに沿った方向に射出される。射出された偏光光束は、偏光変換素子６１３の光束射出面（図示省略）に配設される位相差板（図示省略）によって偏光変換され、ほぼ全ての偏光光束の偏光方向が一方向の偏光光束として揃えられる。
偏光光束を変調するタイプの液晶パネル７１を用いたプロジェクタ１では、一方向の偏光光束しか利用できないため、ランダムな方向の偏光光束を放射する発光管５１０からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子６１３を用いることにより、発光管５１０から放射され光源装置１０から射出された光束を略一方向の偏光光束に変換することにより、光変調部７０における光の利用効率を高めている。
重畳レンズ６１４は、偏光変換素子６１３によって略一方向の偏光光束に変換された複数の部分光束を集光して光変調部７０の後述する３つの液晶パネル７１の画像形成領域上に重畳させる光学素子である。この重畳レンズ６１４から射出された光束は、色分離光学系６２に射出される。
色分離光学系６２は、２枚のダイクロイックミラー６２１，６２２と、反射ミラー６２３とを備える。インテグレータ照明光学系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６２１，６２２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。
リレー光学系６３は、入射側レンズ６３１と、一対のリレーレンズ６３３と、反射ミラー６３２，６３５とを備えている。このリレー光学系６３は、本実施形態では、色分離光学系６２で分離された色光である青色光を光変調部７０の後述する青色光用の液晶パネル７１Ｂまで導く機能を有している。
この際、色分離光学系６２のダイクロイックミラー６２１では、インテグレータ照明光学系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、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー６２１によって反射した赤色光は、反射ミラー６２３で反射し、フィールドレンズ６１９を通って、赤色光用の液晶パネル７１Ｒに到達する。このフィールドレンズ６１９は、第２レンズアレイ６１２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。青色光および緑色光用の液晶パネル７１Ｂ，７１Ｇの光入射側に設けられたフィールドレンズ６１９も同様である。
また、ダイクロイックミラー６２１を透過した青色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー６２２によって反射し、フィールドレンズ６１９を通って、緑色光用の液晶パネル７１Ｇに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー６２２を透過してリレー光学系６３を通り、さらにフィールドレンズ６１９を通って、青色光用の液晶パネル７１Ｂに到達する。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６３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ６１９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、赤色光を通す構成としても良い。
光変調部７０は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光変調部７０は、色分離光学系６２で分離された各色光が入射される３つの入射偏光板７２（赤色光用を赤色光入射偏光板７２Ｒ、緑色光用を緑色光入射偏光板７２Ｇ、青色光用を青色光入射偏光板７２Ｂとする）を備える。また、各入射偏光板７２の後段に設置される光変調装置としての３つの液晶パネル７１（赤色光用を赤色光液晶パネル７１Ｒ、緑色光用を緑色光液晶パネル７１Ｇ、青色光用を青色光液晶パネル７１Ｂとする）を備える。また、各液晶パネル７１の後段に設置される３つの射出偏光板７３（赤色光用を赤色光射出偏光板７３Ｒ、緑色光用を緑色光射出偏光板７３Ｇ、青色光用を青色光射出偏光板７３Ｂとする）とを備える。
液晶パネル７１（７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂ）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ものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル７１は、入射偏光板７２を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
入射偏光板７２は、色分離光学系６２で分離された各色光のうち、一方向の偏光光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、射出偏光板７３も、入射偏光板７２と略同様に構成され、液晶パネル７１から射出された光束のうち、所定方向の偏光光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光束の偏光軸は、入射偏光板７２において透過させる偏光光束の偏光軸に対して直交するように設定されている。
色合成光学系８０は、１つのクロスダイクロイックプリズム８１を備える。クロスダイクロイックプリズム８１は、射出偏光板７３から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム８１は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなしている。そして、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、界面に沿って誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の誘電体多層膜は、青色光を反射するものであり、赤色光及び青色光は対応する誘電体多層膜によって反射され曲折される。また、緑色光は双方の誘電体多層膜を透過する。
これにより、赤色光及び青色光の進行方向を緑色光の進行方向に揃えることができ、３つの色光が合成される。クロスダイクロイックプリズム８１によって合成された色光は、投写部９０を構成する投写レンズ９１の方向に射出される。そして、クロスダイクロイックプリズム８１から射出された映像光は、投写レンズ９１により、スクリーンＳ上に投写される。
なお、上述した液晶パネル７１（７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂ）、射出偏光板７３（７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂ）およびクロスダイクロイックプリズム８１は、一体となるようにユニット化されている。
上述した、第１実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態の光源装置１０によれば、リフレクタ５３０の背面側に配置されたマイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波１００ａを、発光部５００において、発光管５１０の前方に配置される反射器５２０のマイクロ波反射面５２１によって反射させる。そして、反射したマイクロ波１００ｂを発光管５１０の発光領域５１１となる中心部の領域５１２に収束することにより、発光物質を励起させ発光させ、光束５００ａを放射させる。
このように、電極を用いずにマイクロ波１００ａを用いて発光管５１０を発光させ、光束５００ａを放射させることから、放電式ランプのような電極を用いた光源装置で発生していた電極の消耗や変形がなくなる。従って、放電式ランプを用いた光源装置に比べ、光源装置１０の長寿命化を図ることが可能となる。また、従来の放電式ランプを用いる光源装置を備えたプロジェクタと比較して、本発明の光源装置１０を用いることにより、長寿命化を図ることが可能なプロジェクタ１を提供することができる。また、電極を用いないため、アークジャンプがなくなり、光源装置１０を用いたプロジェクタ１は、スクリーンＳ上での投写映像にチラツキもなくなり、投写映像の品質を向上できる。
（２）本実施形態の光源装置１０によれば、マイクロ波１００ａを放射するマイクロ波発生部１００をリフレクタ５３０の背面側に配置させ、また、マイクロ波１００ａを反射させるマイクロ波反射面５２１を有する反射器５２０を発光管５１０の前方に配置させている。このような構成により、光源装置１０をコンパクトに構成できる。従って、このような光源装置１０を用いるプロジェクタ１は、小型化が可能となる。
（３）本実施形態の光源装置１０によれば、反射器５２０の有するマイクロ波反射面５２１は導電性材料である金属部材を用いて、曲面には孔部を有さず構成されている。従って、マイクロ波反射面５２１において、マイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波１００ａを漏らすことなく確実に反射させることができる。
（４）本実施形態の光源装置１０によれば、マイクロ波発生部１００から放射されるマイクロ波１００ａは、略平面波であり、また、マイクロ波反射面５２１は、放物面形状の曲面を有している。これにより、略平面波としてマイクロ波１００ａが放射される場合、マイクロ波１００ａを発散させることなくマイクロ波反射面５２１で反射させ、反射したマイクロ波１００ｂを発光管５１０の中心部の領域５１２に効率的に収束させることができる。それにより、発光管５１０の発光領域５１１に封入される発光物質を効率的に、且つ均一に励起させ発光させることができる。このような光源装置１０を用いたプロジェクタ１は、スクリーンＳ上での投写映像に輝度ムラがなくなり、投写映像の品質を向上できる。
（５）本実施形態の光源装置１０によれば、発光管５１０の内径が略１ｍｍの球形状を有する発光領域５１１を備えて、発光領域５１１内で発光する。従って、発光管５１０がいわゆる点光源に近づくため、発光効率が高く配光性に優れた光束５００ａを発光管５１０の外部に放射することができる。
（６）本実施形態の光源装置１０によれば、発光部５００は、支持部５４０を有して発光管５１０と反射器５２０とをリフレクタ５３０に支持固定している。これにより、発光管５１０と反射器５２０を安定させて支持固定できる発光部５００となる。このような構成により、シンプルな構成でコンパクトな光源装置１０を実現できる。また、このような光源装置１０を用いるプロジェクタ１は、小型化が可能となる。
（７）本実施形態の光源装置１０によれば、リフレクタ５３０の光束反射面５３１は、マイクロ波１００ａを透過し、光束５００ａを反射する誘電体多層膜により形成され、リフレクタ５３０の背面に配置されるマイクロ波発生部１００からのマイクロ波１００ａを透過させ、発光管５１０から放射された光束５００ａを光束反射面５３１で反射する。従って、このような光束反射面５３１を有する光源装置１０は、マイクロ波１００ａの出力レベルを低下させずに、発光管５１０を発光させることができ、また、発光管５１０から放射された光束５００ａを輝度低下させずに反射させることができる。
（８）本実施形態の光源装置１０によれば、遮蔽部としての光源ケース１５は、マイクロ波発生部１００と発光部５００とを収容して、マイクロ波発生部１００から発生したマイクロ波１００ａおよび反射器５２０のマイクロ波反射面５２１等により反射したマイクロ波１００ｂなどを、光源装置１０の外部へ漏洩するのを防止している。これにより、ＩＳＭ（Industrial Scientific and Medical equipment）帯で使用されているBluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）、Home RF、WLAN等の無線通信機器および医療機器などを含む電子機器や人体などに対する悪影響を防止することができ、安全な光源装置１０を提供できる。また、このような光源装置１０を用いることで安全なプロジェクタ１を提供できる。
（９）本実施形態の光源装置１０によれば、弾性表面波共振子３００は、ダイヤモンド単結晶層３１２（または、多結晶ダイヤモンドに近い弾性定数を持つ硬質炭素膜の上に積層された薄膜圧電体層）、薄膜圧電体層３１３、ＩＤＴ電極３１４及び酸化珪素膜３１５の積層構造となっている。これにより、弾性表面波の伝達速度を高速化することができ、より高い周波数まで発振させることが可能となる。そして、他の基板材料と比較して弾性表面波共振子３００の電極幅を広くすることができるため、耐電力特性を向上させることができる。
また、弾性表面波共振子３００の積層構造により、温度変動に対する周波数変動を小さくすることができるため、周波数温度特性が向上する。そして、温度変動に起因する弾性表面波発振器２０１の周波数変動を抑制することができ、マイクロ波出力を安定化させることができる。これにより、発光管５１０内で安定して発光物質を発光させることが可能な光源装置１０となる。従って、このような光源装置１０を用いるプロジェクタ１は、安定した輝度を維持して投写することが可能となる。
（１０）本実施形態のプロジェクタ１によれば、ダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０は、積層構造をしており、半導体製造における微細加工技術を利用して製造されているため、共振子毎の共振周波数のバラツキが無くなる。また、ダイヤモンドＳＡＷ共振子３１０は、移相回路２１０から信号を入力すると直ちに基板に弾性表面波を励起して、この弾性表面波の周波数に応じた高周波信号（本実施形態では２．４５ＧＨｚ帯）を出力する。よって、弾性表面波共振子３００を備えた固体高周波発振部１１０から、電源投入すると直ちに高周波信号を出力することができるため、直ちに導波部１５０のアンテナ１５１からマイクロ波１００ａを放射でき、直ちに発光管５１０を発光させることができる。従って、プロジェクタ１は、電源投入すると、発光管５１０が直ちに発光し、光変調部７０で形成された光学像を直ちに投写することができる。従来の高圧水銀ランプなどの放電ランプを用いた場合には、プロジェクタの電源を投入しても、放電ランプの特性上、徐々に発光して輝度が上がるため、所定の輝度に達するまでには、数分かかっていた。しかし、本発明のマイクロ波を用いたプロジェクタ１においては、プロジェクタ１の電源を投入すると、直ちに所定の輝度となる発光を行うことができるため、待つことなくプロジェクタ１を使用でき、プロジェクタ１の利便性が向上する。
また、従来の高圧水銀ランプなどの放電ランプを用いるプロジェクタの場合、放電ランプを発光させるために、電源となるバラスト等が必要であり、例えば３００Ｗ程度の電力を供給するには、プロジェクタ１の電源部８５０と略同等の大きさ（体積）が必要なため、プロジェクタの小型化のネックとなっていた。これに対し、本発明のプロジェクタ１によれば、固体高周波発振部１１０ではバラストが不要となるため、プロジェクタ１の小型化が図れる。
（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図である。図９を用いて、光源装置１１の構成および動作を説明する。
最初に、図９および図２を用いて、本発明の第２実施形態（本実施形態）での光源装置１１と、前述した第１実施形態での光源装置１０との異なるところを説明する。
本実施形態が、第１実施形態と異なるところは、第１実施形態での光源装置１０を構成するマイクロ波発生部１００から放射されるマイクロ波１００ａが略平面波であるのに対して、本実施形態での光源装置１１を構成するマイクロ波発生部１０１から放射されるマイクロ波１０１ａは、略球面波であり、いわゆる球面波を用いるところである。本実施形態でのマイクロ波発生部１０１を構成する導波部のアンテナは、無指向性のダイポールアンテナ（図示省略）を用いている。
他の異なるところは、第１実施形態での光源装置１０を構成する発光部５００の反射器５２０は、略平面波となるマイクロ波１００ａを反射させるために、放物面形状の曲面を有するマイクロ波反射面５２１を有しているのに対して、本実施形態での光源装置１１を構成する発光部５０１の反射器５５０は、球面波のマイクロ波１０１ａを反射させるために、楕円面形状の曲面を有するマイクロ波反射面５５１を有しているところである。上述した点が第１実施形態と異なるところであり、その他の構成は、第１実施形態と同様となる。なお、第１実施形態と同様の構成部に付いては、第１実施形態と同様の符号を付記している。また、この場合、マイクロ波１０１ａを放射する仮想放射中心点を楕円面形状の曲面を有するマイクロ波反射面５５１の一方の焦点、発光管５１０の中心をもう一方のマイクロ波反射面５５１の焦点とすることが好ましい。
次に、図９を用いて、光源装置１１の動作をマイクロ波および光束の進行方向を含めて説明する。
マイクロ波発生部１０１から放射された球面波のマイクロ波１０１ａ（図中の破線矢印で進行方向を示す）は、発光部５０１に入射してリフレクタ５３０の光束反射面５３１を透過し、反射器５５０に進行する。反射器５５０に到達したマイクロ波１０１ａは、楕円面形状の曲面を有するマイクロ波反射面５５１により反射される。反射されたマイクロ波１０１ｂは、発光管５１０の中心部の領域５１２に収束する。中心部の領域５１２に収束されたマイクロ波１０１ｂにより、発光領域５１１の略中心の領域となる中心部の領域５１２において、発光領域５１１に封入される発光物質が励起（及び電離）されプラズマ発光することにより、発光領域５１１の全体が発光する。
発光管５１０の発光領域５１１が発光することにより、光束５０１ａ（図中の実線矢印で進行方向を示す）が発光管５１０の外部に放射される。放射された光束５０１ａは、リフレクタ５３０の放物面形状を有する光束反射面５３１に達して反射される。本実施形態でも、第１実施形態と同様に、光束反射面５３１で反射された光束５０１ｂは、照明光軸Ｌ（一点鎖線で図示）に略平行な平行光束となる。そして、反射された光束５０１ｂは、前方の光源ケース１５を透過することで、光源装置１１から光束５０１ｂが射出される。光源装置１１から射出された光束５０１ｂは、光学系５を構成する照明光学系６０の第１レンズアレイ６１１に入射する。
上述した、第２実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態の光源装置１１によれば、マイクロ波発生部１０１のアンテナに無指向性のダイポールアンテナなどを用いて、球面波のマイクロ波１０１ａを放射する場合であっても、楕円面形状の曲面を有するマイクロ波反射面５５１を有する反射器５５０の構成により、マイクロ波１０１ａの出力を低下することなく、効率的にマイクロ波１０１ａを反射させることができる。また、反射したマイクロ波１０１ｂを発光管５１０の中心部の領域５１２に効率的に収束させることができる。それにより、発光管５１０の発光領域５１１に封入される発光物質を効率的に、且つ均一に励起させ発光させることができる。このような光源装置１１を用いたプロジェクタ１は、スクリーンＳ上での投写映像に輝度ムラがなくなり、投写映像の品質を向上できる。
（２）本実施形態の光源装置１１によれば、リフレクタ５３０の背面側に配置されたマイクロ波発生部１０１から放射されたマイクロ波１０１ａを、発光部５０１において、発光管５１０の前方に配置される反射器５５０のマイクロ波反射面５５１によって反射させる。そして、反射したマイクロ波１０１ｂを発光管５１０の発光領域５１１となる中心部の領域５１２に収束することにより、発光物質を励起させ発光させ、光束５０１ａを放射させる。
このように、電極を用いずにマイクロ波１０１ａを用いて発光管５１０を発光させ、光束５０１ａを放射させることから、放電式ランプのような電極を用いた光源装置で発生していた電極の消耗や変形がなくなる。従って、放電式ランプを用いた光源装置に比べ、光源装置１１の長寿命化を図ることが可能となる。また、従来の放電式ランプを用いる光源装置を備えたプロジェクタと比較して、本発明の光源装置１１を用いることにより、長寿命化を図ることが可能なプロジェクタ１を提供することができる。また、電極を用いないため、アークジャンプがなくなり、光源装置１１を用いたプロジェクタ１は、スクリーンＳ上での投写映像にチラツキもなくなり、投写映像の品質を向上できる。
（３）本実施形態の光源装置１１によれば、マイクロ波１０１ａを放射するマイクロ波発生部１０１をリフレクタ５３０の背面側に配置させ、また、マイクロ波１０１ａを反射させるマイクロ波反射面５５１を有する反射器５５０を発光管５１０の前方に配置させている。このような構成により、光源装置１１をコンパクトに構成できる。従って、このような光源装置１１を用いるプロジェクタ１は、小型化が可能となる。
（４）本実施形態の光源装置１１によれば、反射器５５０の有するマイクロ波反射面５５１は導電性材料である金属部材を用いて、曲面には孔部を有さず構成されている。従って、マイクロ波反射面５５１において、マイクロ波発生部１０１から放射されたマイクロ波１０１ａを漏らすことなく確実に反射させることができる。
（５）本実施形態の光源装置１１によれば、発光管５１０の内径が略１ｍｍの球形状を有する発光領域５１１を備えて、発光領域５１１内で発光する。従って、発光管５１０がいわゆる点光源に近づくため、発光効率が高く配光性に優れた光束５０１ａを発光管５１０の外部に放射することができる。
（６）本実施形態の光源装置１１によれば、発光部５０１は、支持部５４０を有して発光管５１０と反射器５５０とをリフレクタ５３０に支持固定している。これにより、発光管５１０と反射器５５０を安定させて支持固定できる発光部５０１となる。このような構成により、シンプルな構成でコンパクトな光源装置１１を実現できる。また、このような光源装置１１を用いるプロジェクタ１は、小型化が可能となる。
（７）本実施形態の光源装置１１によれば、リフレクタ５３０の光束反射面５３１は、マイクロ波１０１ａを透過し、光束５０１ａを反射する誘電体多層膜により形成され、リフレクタ５３０の背面に配置されるマイクロ波発生部１０１からのマイクロ波１０１ａを透過させ、発光管５１０から放射された光束５０１ａを光束反射面５３１で反射する。従って、このような光束反射面５３１を有する光源装置１１は、マイクロ波１０１ａの出力レベルを低下させずに、発光管５１０を発光させることができ、また、発光管５１０から放射された光束５０１ａを輝度低下させずに反射させることができる。
（８）本実施形態の光源装置１１によれば、遮蔽部としての光源ケース１５は、マイクロ波発生部１０１と発光部５０１とを収容して、マイクロ波発生部１０１から発生したマイクロ波１０１ａおよび反射器５５０のマイクロ波反射面５５１等により反射したマイクロ波１０１ｂなどを、光源装置１１の外部へ漏洩するのを防止している。これにより、ＩＳＭ帯で使用されているBluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）、Home RF、WLAN等の無線通信機器および医療機器などを含む電子機器や人体などに対する悪影響を防止することができ、安全な光源装置１１を提供できる。また、このような光源装置１１を用いることで安全なプロジェクタ１を提供できる。
（９）本実施形態の光源装置１１によれば、第１実施形態での効果（９）、（１０）と同様の効果が得られる。
（第３実施形態）
図１０は、本発明の第３実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図である。図１０を用いて、光源装置１２の構成および動作を説明する。
最初に、図１０および図２を用いて、本発明の第３実施形態（本実施形態）での光源装置１２と、前述した第１実施形態での光源装置１０との異なるところを説明する。
本実施形態が、第１実施形態と異なるところは、第１実施形態での光源装置１０を構成する発光部５００のリフレクタ５３０の光束反射面５３１は、放物面形状の曲面を有しているが、本実施形態での光源装置１２を構成する発光部５０２のリフレクタ５６０の光束反射面５６１は、楕円面形状の曲面を有しているところである。
また、異なるところは、第１実施形態において、光束反射面５３１で反射され、光源装置１０から射出された光束５００ｂは、光学系５を構成する照明光学系６０の第１レンズアレイ６１１に入射していたが、本実施形態においては、光束反射面５６１で反射され、光源装置１２から射出される光束５０２ｂは、光学系５を構成する照明光学系６０の第１レンズアレイ６１１に入射する前に、凹面形状を有する凹面レンズ６１５に入射することである。上述した点が第１実施形態と異なるところであり、その他の構成は、第１実施形態と同様となる。なお、第１実施形態と同様の構成部に付いては、第１実施形態と同様の符号を付記している。
次に、図１０を用いて、光源装置１２の動作をマイクロ波および光束の進行方向を含めて説明する。
マイクロ波発生部１００から放射された略平行波のマイクロ波１００ａ（図中の破線矢印で進行方向を示す）は、発光部５０２に入射してリフレクタ５６０の光束反射面５６１を透過し、反射器５２０に進行する。反射器５２０に到達したマイクロ波１００ａは、放物面形状の曲面を有するマイクロ波反射面５２１により反射される。反射されたマイクロ波１００ｂは、発光管５１０の中心部の領域５１２に収束する。中心部の領域５１２に収束されたマイクロ波１００ｂにより、発光領域５１１の略中心の領域となる中心部の領域５１２において、発光領域５１１に封入される発光物質が励起（及び電離）されプラズマ発光することにより、発光領域５１１の全体が発光する。
発光管５１０の発光領域５１１が発光することにより、光束５０２ａ（図中の実線矢印で進行方向を示す）が発光管５１０の外部に放射される。放射された光束５０２ａは、リフレクタ５６０の光束反射面５６１に達して反射される。本実施形態では、第１実施形態と異なり、光束反射面５６１で反射された光束５０２ｂは、照明光軸Ｌ（一点鎖線で図示）に平行な光束とはならず、照明光軸Ｌに収束するように所定の角度で一定の方向に反射される。そして、反射された光束５０２ｂは、前方の光源ケース１５を透過することで、光源装置１２から光束５０２ｂが射出される。光源装置１２から射出された光束５０２ｂは、光学系５を構成する照明光学系６０の凹面レンズ６１５に入射する。なお、凹面レンズ６１５に入射した光束５０２ｂは、照明光軸Ｌに平行な平行光束として射出され、第１実施形態での第１レンズアレイ６１１に比べて平面サイズが小さい第１レンズアレイ６１１Ａに入射する。それ以降の光束の進行は、第１実施形態と同様のため省略する。
上述した、第３実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態の光源装置１２によれば、発光管５１０で発光し放射された光束５０２ａを楕円面形状の曲面を有する光束反射面５６１で所定の角度で反射する。反射された光束５０２ｂは、凹面レンズ６１５に入射して、略平行光束として第１レンズアレイ６１１Ａに入射する。このような構成にすることにより、光源装置１２としてのサイズは、第１実施形態の光源装置１０と略同様であるが、凹面レンズ６１５を含め、それ以降の光学系５を構成する光学素子のサイズを第１実施形態での光学素子と比べて、小型な光学素子に変更できる。従って、小型な光学系５とすることができる。このような光源装置１２をプロジェクタ１に用いることにより、プロジェクタ１本体のサイズを小型にすることができる。
（２）本実施形態の光源装置１２によれば、リフレクタ５６０の背面側に配置されたマイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波１００ａを、発光部５０２において、発光管５１０の前方に配置される反射器５２０のマイクロ波反射面５２１によって反射させる。そして、反射したマイクロ波１００ｂを発光管５１０の発光領域５１１となる中心部の領域５１２に収束することにより、発光物質を励起させ発光させ、光束５０２ａを放射させる。
このように、電極を用いずにマイクロ波１００ａを用いて発光管５１０を発光させ、光束５０２ａを放射させることから、放電式ランプのような電極を用いた光源装置で発生していた電極の消耗や変形がなくなる。従って、放電式ランプを用いた光源装置に比べ、光源装置１２の長寿命化を図ることが可能となる。また、従来の放電式ランプを用いる光源装置を備えたプロジェクタと比較して、本発明の光源装置１２を用いることにより、長寿命化を図ることが可能なプロジェクタ１を提供することができる。また、電極を用いないため、アークジャンプがなくなり、光源装置１２を用いたプロジェクタ１は、スクリーンＳ上での投写映像にチラツキもなくなり、投写映像の品質を向上できる。
（３）本実施形態の光源装置１２によれば、マイクロ波１００ａを放射するマイクロ波発生部１００をリフレクタ５６０の背面側に配置させ、また、マイクロ波１００ａを反射させるマイクロ波反射面５２１を有する反射器５２０を発光管５１０の前方に配置させている。このような構成により、光源装置１２をコンパクトに構成できる。従って、このような光源装置１２を用いるプロジェクタ１は、小型化が可能となる。
（４）本実施形態の光源装置１２によれば、反射器５２０の有するマイクロ波反射面５２１は導電性材料である金属部材を用いて、曲面には孔部を有さず構成されている。従って、マイクロ波反射面５２１において、マイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波１００ａを漏らすことなく確実に反射させることができる。
（５）本実施形態の光源装置１２によれば、マイクロ波発生部１００から放射されるマイクロ波１００ａは、略平面波であり、また、マイクロ波反射面５２１は、放物面形状の曲面を有している。これにより、略平面波としてマイクロ波１００ａが放射される場合、マイクロ波１００ａを発散させることなくマイクロ波反射面５２１で反射させ、反射したマイクロ波１００ｂを発光管５１０の中心部の領域５１２に効率的に収束させることができる。それにより、発光管５１０の発光領域５１１に封入される発光物質を効率的に、且つ均一に励起させ発光させることができる。このような光源装置１２を用いたプロジェクタ１は、スクリーンＳ上での投写映像に輝度ムラがなくなり、投写映像の品質を向上できる。
（６）本実施形態の光源装置１２によれば、発光管５１０の内径が略１ｍｍの球形状を有する発光領域５１１を備えて、発光領域５１１内で発光する。従って、発光管５１０がいわゆる点光源に近づくため、発光効率が高く配光性に優れた光束５０２ａを発光管５１０の外部に放射することができる。
（７）本実施形態の光源装置１２によれば、発光部５０２は、支持部５４０を有して発光管５１０と反射器５２０とをリフレクタ５６０に支持固定している。これにより、発光管５１０と反射器５２０を安定させて支持固定できる発光部５０２となる。このような構成により、シンプルな構成でコンパクトな光源装置１２を実現できる。また、このような光源装置１２を用いるプロジェクタ１は、小型化が可能となる。
（８）本実施形態の光源装置１２によれば、リフレクタ５６０の光束反射面５６１は、マイクロ波１００ａを透過し、光束５０２ａを反射する誘電体多層膜により形成され、リフレクタ５６０の背面に配置されるマイクロ波発生部１００からのマイクロ波１００ａを透過させ、発光管５１０から放射された光束５０２ａを光束反射面５６１で反射する。従って、このような光束反射面５６１を有する光源装置１２は、マイクロ波１００ａの出力レベルを低下させずに、発光管５１０を発光させることができ、また、発光管５１０から放射された光束５０２ａを輝度低下させずに反射させることができる。
（９）本実施形態の光源装置１２によれば、遮蔽部としての光源ケース１５は、マイクロ波発生部１００と発光部５０２とを収容して、マイクロ波発生部１００から発生したマイクロ波１００ａおよび反射器５２０のマイクロ波反射面５２１等により反射したマイクロ波１００ｂなどを、光源装置１２の外部へ漏洩するのを防止している。これにより、ＩＳＭ帯で使用されているBluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）、Home RF、WLAN等の無線通信機器および医療機器などを含む電子機器や人体などに対する悪影響を防止することができ、安全な光源装置１２を提供できる。また、このような光源装置１２を用いることで安全なプロジェクタ１を提供できる。
（１０）本実施形態の光源装置１２によれば、第１実施形態での効果（９）、（１０）と同様の効果が得られる。
（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図である。図１１を用いて、光源装置１３の構成および動作を説明する。
最初に、図１１および図２を用いて、本発明の第４実施形態（本実施形態）での光源装置１３と、前述した第１実施形態での光源装置１０との異なるところを説明する。
本実施形態の発光部５０３を構成するリフレクタ５７０は、第１実施形態での発光部５００を構成するリフレクタ５３０と同様の材料や形状で構成される。異なる点は、リフレクタ５７０の背面に配置されるマイクロ波発生部１００に相対する領域に孔部５７２を形成している点である。
また、本実施形態の発光部５０３を構成する発光管５１０と反射器５２０とを支持する支持部５８０は、第１実施形態と同様に第１支持部５４１および第２支持部５４２を有して、発光管５１０と反射器５２０とを支持する一方、固定部としての第３支持部５８１を有している。この第３支持部５８１は、リフレクタ５７０に形成した孔部５７２と係合し、且つ第１支持部５４１を支持している。この構成により、発光管５１０と反射器５２０とをリフレクタ５７０に固定している。
なお、本実施形態では、マイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波１００ａを、リフレクタ５７０の孔部５７２を介して通過させるため、リフレクタ５７０の内側面に形成される放物面形状の曲面を有する光束反射面５７１は、マイクロ波１００ａを透過させる機能を有さない誘電体多層膜で構成される。すなわち、光束反射面５７１は、発光管５１０から放射される光束５０３ａを反射する機能のみを有する誘電体多層膜で形成されている。
また、支持部５８０の第３支持部５８１には、光束反射面５７１の放物面形状に沿った同様の曲面を有する光束反射面５８２を有しており、この光束反射面５８２は、マイクロ波発生部１００からのマイクロ波１００ａを透過し、発光管５１０からの光束５０３ａを反射させる誘電体多層膜で形成されている。
次に、図１１を用いて、光源装置１３の動作をマイクロ波および光束の進行方向を含めて説明する。
マイクロ波発生部１００から放射された略平行波のマイクロ波１００ａ（図中の破線矢印で進行方向を示す）は、リフレクタ５７０の孔部５７２に固定される支持部５８０の第３支持部５８１を透過する。第３支持部５８１の光束反射面５８２を透過したマイクロ波１００ａは、反射器５２０のマイクロ波反射面５２１で反射される。反射されたマイクロ波１００ｂは、発光管５１０の中心部の領域５１２に収束する。中心部の領域５１２に収束されたマイクロ波１００ｂにより、発光領域５１１の略中心の領域となる中心部の領域５１２において、発光領域５１１に封入される発光物質が励起（及び電離）されプラズマ発光することにより、発光領域５１１の全体が発光する。
発光管５１０の発光領域５１１が発光することにより、光束５０３ａ（図中の実線矢印で進行方向を示す）が発光管５１０の外部に放射される。放射された光束５０３ａは、リフレクタ５７０の光束反射面５７１に達して反射される。同時に、支持部５８０の光束反射面５８２に達した光束５０３ａも反射される。
リフレクタ５７０の光束反射面５７１および支持部５８０の光束反射面５８２で反射された光束５０３ｂは、照明光軸Ｌ（一点鎖線で図示）に略平行な光束となる。そして、反射された光束５０３ｂは、前方の光源ケース１５を透過することで、光源装置１３から光束５０３ｂが射出される。光源装置１３から射出された光束５０３ｂは、光学系５を構成する照明光学系６０の第１レンズアレイ６１１に入射する。それ以降の光束の進行は、第１実施形態と同様のため省略する。
上述した、第４実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態の光源装置１３によれば、リフレクタ５７０の光束反射面５７１は、光束５０３ａを反射する誘電体多層膜により形成され、支持部５８０の第３支持部５８１の有する光束反射面５８２は、マイクロ波１００ａを透過し、光束５０３ａを反射する誘電体多層膜により形成される。この構成により、リフレクタ５７０は、従来の放電式ランプに用いられているリフレクタの仕様と同様のものを使用することができるため、リフレクタ５７０の製造効率が向上する。また、支持部５８０の光束反射面５８２により、マイクロ波１００ａを透過させ、光束５０３ａを反射するため、マイクロ波１００ａの出力レベルを低下させずに発光管５１０を発光させることができ、また、発光管５１０から放射された光束５０３ａをリフレクタ５７０の光束反射面５７１と支持部５８０の光束反射面５８２とで輝度低下させずに反射させることができる。
（２）本実施形態の光源装置１３によれば、リフレクタ５７０の背面側に配置されたマイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波１００ａを、発光部５０３において、発光管５１０の前方に配置される反射器５２０のマイクロ波反射面５２１によって反射させる。そして、反射したマイクロ波１００ｂを発光管５１０の発光領域５１１となる中心部の領域５１２に収束することにより、発光物質を励起させ発光させ、光束５０３ａを放射させる。
このように、電極を用いずにマイクロ波１００ａを用いて発光管５１０を発光させ、光束５０３ａを放射させることから、放電式ランプのような電極を用いた光源装置で発生していた電極の消耗や変形がなくなる。従って、放電式ランプを用いた光源装置に比べ、光源装置１３の長寿命化を図ることが可能となる。また、従来の放電式ランプを用いる光源装置を備えたプロジェクタと比較して、本発明の光源装置１３を用いることにより、長寿命化を図ることが可能なプロジェクタ１を提供することができる。また、電極を用いないため、アークジャンプがなくなり、光源装置１３を用いたプロジェクタ１は、スクリーンＳ上での投写映像にチラツキもなくなり、投写映像の品質を向上できる。
（３）本実施形態の光源装置１３によれば、マイクロ波１００ａを放射するマイクロ波発生部１００をリフレクタ５７０の背面側に配置させ、また、マイクロ波１００ａを反射させるマイクロ波反射面５２１を有する反射器５２０を発光管５１０の前方に配置させている。このような構成により、光源装置１３をコンパクトに構成できる。従って、このような光源装置１３を用いるプロジェクタ１は、小型化が可能となる。
（４）本実施形態の光源装置１３によれば、反射器５２０の有するマイクロ波反射面５２１は導電性材料である金属部材を用いて、曲面には孔部を有さず構成されている。従って、マイクロ波反射面５２１において、マイクロ波発生部１００から放射されたマイクロ波１００ａを漏らすことなく確実に反射させることができる。
（５）本実施形態の光源装置１３によれば、マイクロ波発生部１００から放射されるマイクロ波１００ａは、略平面波であり、また、マイクロ波反射面５２１は、放物面形状の曲面を有している。これにより、略平面波としてマイクロ波１００ａが放射される場合、マイクロ波１００ａを発散させることなくマイクロ波反射面５２１で反射させ、反射したマイクロ波１００ｂを発光管５１０の中心部の領域５１２に効率的に収束させることができる。それにより、発光管５１０の発光領域５１１に封入される発光物質を効率的に、且つ均一に励起させ発光させることができる。このような光源装置１３を用いたプロジェクタ１は、スクリーンＳ上での投写映像に輝度ムラがなくなり、投写映像の品質を向上できる。
（６）本実施形態の光源装置１３によれば、発光管５１０の内径が略１ｍｍの球形状を有する発光領域５１１を備えて、発光領域５１１内で発光する。従って、発光管５１０がいわゆる点光源に近づくため、発光効率が高く配光性に優れた光束５０３ａを発光管５１０の外部に放射することができる。
（７）本実施形態の光源装置１３によれば、発光部５０３は、支持部５８０を有して発光管５１０と反射器５２０とをリフレクタ５７０に支持固定している。これにより、発光管５１０と反射器５２０を安定させて支持固定できる発光部５０３となる。このような構成により、シンプルな構成でコンパクトな光源装置１３を実現できる。また、このような光源装置１３を用いるプロジェクタ１は、小型化が可能となる。
（８）本実施形態の光源装置１３によれば、遮蔽部としての光源ケース１５は、マイクロ波発生部１００と発光部５０３とを収容して、マイクロ波発生部１００から発生したマイクロ波１００ａおよび反射器５２０のマイクロ波反射面５２１等により反射したマイクロ波１００ｂなどを、光源装置１３の外部へ漏洩するのを防止している。これにより、ＩＳＭ帯で使用されているBluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標）、Home RF、WLAN等の無線通信機器および医療機器などを含む電子機器や人体などに対する悪影響を防止することができ、安全な光源装置１３を提供できる。また、このような光源装置１３を用いることで安全なプロジェクタ１を提供できる。
（９）本実施形態の光源装置１３によれば、第１実施形態での効果（９）、（１０）と同様の効果が得られる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良等加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）前記第３および第４実施形態において、マイクロ波発生部１００からは、略平行波となるマイクロ波１００ａを放射している。しかし、無指向性のダイポールアンテナなどを用いて、球面波となるマイクロ波を放射しても良い。その場合、反射器は、第２実施形態と同様に、楕円面形状の曲面を有するマイクロ波反射面を用いることにより、発光管５１０の中心部の領域５１２にマイクロ波を収束させ、発光領域５１１の中心部の領域５１２において、発光物質を発光させることができる。
（変形例２）前記第４実施形態において、リフレクタ５７０の光束反射面５７１と支持部５８０を構成する第３支持部５８１の光束反射面５８２とは、放物面形状を有しているが、この光束反射面５７１，５８２は、楕円面形状を有して、発光部から放射された光束を所定の角度で一定方向に反射させても良い。その場合、第３実施形態と同様に、光学系５の照明光学系６０において、凹面レンズ６１５を用いることにより、その反射された光束を略平行光束にして以降の光学系５に射出することができる。このようにすることで、光源装置の小型化も図れる。
（変形例３）前記第４実施形態において、リフレクタ５７０は孔部５７２を有し、支持部５８０の第３支持部５８１が、孔部５７２に係合することにより発光管５１０と反射器５２０とをリフレクタ５７０に固定している。しかし、これに限らず、リフレクタ５７０の孔部５７２はそのままとして、マイクロ波発生部１００と発光部５０３とを収容する遮蔽部としての光源ケース１５の光束射出側の面部に発光管５１０と反射器５２０とを所定の位置関係で支持して固定する支持部を設ける構成とすることでも良い。この構成によると、マイクロ波発生部１００から放射されるマイクロ波１００ａは、孔部５７２を直接に通過して反射器５２０に到達することになり、マイクロ波１００ａの出力レベルは更に低下しない。
（変形例４）前記第１〜第４実施形態での反射器５２０，５５０は、導電性材料である金属部材で形成され、マイクロ波反射面５２１，５５１には孔部を有していない。しかし、マイクロ波の波長の１/４波長以下の口径を有する孔部を複数備えて構成しても良い。これにより、マイクロ波発生部１００，１０１から放射されるマイクロ波１００ａ，１０１ａをマイクロ波反射面５２１，５５１で漏洩することなく、確実に反射させることができる。
（変形例５）前記第１〜第４実施形態におけるプロジェクタ１の光学系５の構成は、レンズアレイインテグレータ方式を用いている。これに対し、ロッドインテグレータ方式を用いることでも良い。その場合には、リフレクタの光束反射面で反射した光束が集光してロッドに入射するように、リフレクタの光束反射面の形状を適宜形成することで対応できる。
（変形例６）前記第１〜第４実施形態でのプロジェクタ１は、光変調装置として液晶パネル７１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 Micromirror 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。
（変形例７）前記第１〜第４実施形態での光源装置１０，１１，１２，１３は、透過型液晶方式のプロジェクタ１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。
（変形例８）前記第１〜第４実施形態での光変調部７０は、液晶パネル７１を３枚使用する３板方式を用いている。しかし、これに限らず、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６０の色分離光学系６２や色合成光学系８０などは不要とすることができる。
（変形例９）前記第１〜第４実施形態での光源装置１０，１１，１２，１３は、外部に設置されるスクリーンＳに光学像の投写を行うフロントタイプのプロジェクタ１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写するリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
（変形例１０）前記第１〜第４実施形態でのプロジェクタ１に電圧調整部を設け、固体高周波発振部１１０の第１増幅器１１２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５１０の発光する光束の輝度を可変できる。従って、投写する映像のシーン（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１から投写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。
（変形例１１）前記第１〜第４実施形態での光源装置１０，１１，１２，１３は、固体高周波発振部１１０で２．４５ＧＨｚ帯の高周波信号を出力し、導波部のアンテナ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３００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５１０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５１０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。
（変形例１２）前記第１〜第４実施形態での光源装置１０，１１，１２，１３は、プロジェクタ１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１０，１１，１２，１３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。
本発明の第１実施形態に係る光源装置をプロジェクタに適用した場合のプロジェクタの光学系の構成を示すブロック図である。 光源装置の構成を示す模式図である。 マイクロ波発生部の概略構成を示すブロック図である。 固体高周波発振部を構成する固体高周波発振器の概略構成を示すブロック図である。 弾性表面波共振子の概略構成を示す断面図である。 ダイヤモンドＳＡＷ発振器から出力される信号の周波数と強度との関係を示す模式図である。 プロジェクタの回路ブロック図である。 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。 本発明の第２実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図である。 本発明の第３実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図である。 本発明の第４実施形態に係る光源装置の構成を示す模式図である。
符号の説明
１…プロジェクタ、５…光学系、１０，１１，１２，１３…光源装置、１５…遮蔽部としての光源ケース、６０…照明光学系、７０…光変調部、８０…色合成光学系、９０…投写部、１００，１０１…マイクロ波発生部、１１０…固体高周波発振部、１１１…電源、１１２…第１増幅器、１５０…導波部、２０１…弾性表面波発振器、２０２…ダイヤモンドＳＡＷ発振器、３００…弾性表面波共振子、３１０…ダイヤモンドＳＡＷ共振子、３１１…珪素基板、３１２…ダイヤモンド単結晶層、３１３…薄膜圧電体層、３１４…ＩＤＴ電極、３１５…酸化珪素膜、５００，５０１，５０２，５０３…発光部、５１０…発光管、５１１…発光領域、５１２…中心部の領域、５２０，５５０…反射器、５２１，５５１…マイクロ波反射面、５３０，５６０，５７０…リフレクタ、５３１，５６１，５７１，５８２…光束反射面、５４０，５８０…支持部、５７２…孔部、５８１…固定部としての第３支持部。

Claims (13)

  1. マイクロ波を放射するマイクロ波発生部と、
    前記マイクロ波発生部から放射された前記マイクロ波により発光する発光部とを備え、
    前記発光部は、前記マイクロ波発生部から放射された前記マイクロ波を反射するマイクロ波反射面を有する反射器と、前記マイクロ波反射面から反射された前記マイクロ波によって発光する発光物質が封入された発光管と、前記発光管から放射された光束を略一定方向に射出する光束反射面を有するリフレクタとを備え、
    前記マイクロ波発生部は前記リフレクタの背面側に配置され、
    前記反射器は、前記発光管の前方に配置され、前記マイクロ波反射面で反射する前記マイクロ波を前記発光管の中心部の領域に収束することを特徴とする光源装置。
  2. 請求項１に記載の光源装置であって、
    前記反射器の有する前記マイクロ波反射面は導電性材料で構成されるとともに、前記マイクロ波の波長の１/４波長以下の口径を有する孔部を複数備えて構成されているか、または前記孔部を有さずに構成されていることを特徴とする光源装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載の光源装置であって、
    前記マイクロ波発生部から放射される前記マイクロ波が、略平面波の場合、前記マイクロ波反射面は、放物面形状または球面形状を有することを特徴とする光源装置。
  4. 請求項１または請求項２に記載の光源装置であって、
    前記マイクロ波発生部から放射される前記マイクロ波が、球面波の場合、前記マイクロ波反射面は、楕円面形状を有することを特徴とする光源装置。
  5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源装置であって、
    前記発光管は、内径が略１ｍｍ乃至２ｍｍの球形状を有する発光領域を備えることを特徴とする光源装置。
  6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光源装置であって、
    前記発光管は、石英、透明サファイア、または透光性セラミックのいずれかにより形成されることを特徴とする光源装置。
  7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の光源装置であって、
    前記発光部は、前記発光管と前記反射器とを前記リフレクタに固定する支持部を有することを特徴とする光源装置。
  8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の光源装置であって、
    前記リフレクタの前記光束反射面は、前記マイクロ波を透過し、前記光束を反射する誘電体多層膜により形成されていることを特徴とする光源装置。
  9. 請求項７に記載の光源装置であって、
    前記支持部は、前記マイクロ波発生部から放射されるマイクロ波の透過と前記発光管から放射される光束の反射と前記リフレクタへの固定とを行う固定部を有し、
    前記リフレクタは、前記固定部に固定される孔部を有し、
    前記リフレクタの前記光束反射面は、前記光束を反射する誘電体多層膜により形成されていることを特徴とする光源装置。
  10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の光源装置であって、
    前記マイクロ波発生部は、高周波信号を出力する固体高周波発振部と、当該固体高周波発振部から出力された前記高周波信号を前記マイクロ波として放射する導波部とを備え、
    前記固体高周波発振部は、前記高周波信号を発生する弾性表面波発振器と、当該弾性表面波発振器により発生した前記高周波信号を増幅する増幅器とを備えることを特徴とする光源装置。
  11. 請求項１０に記載の光源装置であって、
    前記弾性表面波発振器は弾性表面波共振子を有し、
    前記弾性表面波共振子は、ダイヤモンド単結晶層または多結晶ダイヤモンドに近い弾性定数を持つ硬質炭素膜の上に積層された薄膜圧電体層と、当該薄膜圧電体層の上に形成されたＩＤＴ電極と、当該ＩＤＴ電極の上に積層された酸化珪素膜とを備えることを特徴とする光源装置。
  12. 請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の光源装置であって、
    前記マイクロ波の漏洩を防止する遮蔽部を備え、
    前記遮蔽部は、前記マイクロ波発生部と前記発光部とを収容していることを特徴とする光源装置。
  13. 請求項１〜請求項１２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写する投写部とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
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