JP2008216727A - 光源装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】発光部を効率的に冷却することができ、特に発光管の上部の温度が必要以上に上昇することを防止できる光源装置を提供すること。
【解決手段】整流板７ａが第１封止部１３の周辺部であって有効光路外領域に配置されるので、リフレクタ２に沿って第１封止部１３を通過して発光部１１に当たらない冷却風を、リフレクタ２の上半分側に巻き込むように導いて、発光管１の発光部１１の上側にも気流ＡＣが形成されるので、発光部１１の下側の冷却を抑えつつ発光部１１の上側をより効率的に冷却することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光源である発光管と発光管からの光を集める反射鏡とを有する光源装置及びこれを用いたプロジェクタに関する。

例えば、プロジェクタに用いる照明装置として、発光部より後側に配置された第１反射鏡と、発光部より前側に配置された第２反射鏡とを備えるものが存在し、このプロジェクタでは、照明装置の後側に射出される利用限界光に対応する第１反射鏡の直径が第２反射鏡の外径よりも大きく、かつ、第２反射鏡の外径が第１反射鏡により反射された利用可能限界光の内側に入る大きさ設定されている（特許文献１参照）。
ＷＯ２００４／０２０８９８号公報

しかし、上記のような照明装置では、第１反射鏡の第１焦点である発光部が第１反射鏡の頂点位置から比較的大きく離れるので、供給された冷却風のうち第１反射鏡に沿って流れる多くの冷却風が発光部に当たらず通過してしまう。このため、発光部を十分に冷却することが容易でなくなり、特に発光管の上部の温度が必要以上に上昇し、上部の失透によって発光管の寿命が短くなる現象が生じやすくなる。

そこで、本発明は、発光部を効率的に冷却することができ、特に発光管の上部の温度が必要以上に上昇することを防止できる光源装置及びこれを組み込んだプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、（ａ）光源光を発生する発光部と、発光部の一端に設けられた第１封止部と、発光部の他端に設けられた第２封止部とを有する発光管と、（ｂ）第１封止部側に配置され、発光部から射出された光源光を反射する反射鏡と、（ｃ）第１封止部の周辺部であって有効光路外に配置される整流板とを備える。ここで、有効光路とは、発光管の発光部から射出された光源光が反射鏡で反射されて発光管に遮られることなく光源装置外に取り出されるような光路を意味し、整流板を有効光路外に配置することで、光源光の無駄をなくすことができる。

上記光源装置では、整流板が第１封止部の周辺部であって有効光路外に配置されるので、反射鏡に沿って本来第１封止部を通過し発光部に当たらない冷却風を必要な方向に迂回させるように導くことができ、特に発光部の冷却に寄与させることができる。

また、本発明の具体的な態様又は観点では、上記光源装置において、反射鏡が、楕円反射面を有する楕円鏡である。この場合、反射鏡の頂点と発光部とが離れる傾向が生じ易いので、反射鏡の頂点と発光部との間の有効光路外に整流板を配置する空間を確保し易く、反射鏡に沿って流れる冷却風を整流板によって制御する意味が増す。

本発明の別の態様では、反射鏡に対向して第２封止部側に配置され、光源光を反射鏡側へ反射する副鏡をさらに備える。この場合、副鏡に覆われて発光部が加熱し易いので、整流板によって発光部の上側に冷却風を送れば、発光部が適正に冷却されて発光管の寿命を長くすることができる。

本発明のさらに別の態様では、整流板を第１封止部に対して支持する支持部材をさらに備える。この場合、整流板の反射鏡に対する姿勢が所望の状態に確実に保持される。

本発明のさらに別の態様では、支持部が、整流板を第１封止部の周囲において可動可能に支持する。この場合、整流板を状況に応じて必要な方向に向けることができ、発光管の適切な冷却が可能になる。

本発明のさらに別の態様では、支持部が、第１封止部を軸として整流板を回転可能に支持するとともに、重力方向の変化に応じて整流板の姿勢を変化させる。この場合、光源装置の上下等の設置環境に応じて整流板の姿勢を変化させることができ、光源装置の設置環境の自由度を高めることができる。

本発明のさらに別の態様では、支持部が、第１封止部に対する整流板に回転力を付与する重り部材と、整流板の回転を制限するストッパとを有する。この場合、重り部材とストッパとの設定によって、整流板の設置環境に応じた整流板の配置が可能になる。具体的には、発光管と反射鏡とが通常の状態に対して上下逆に使用されるいわゆる天吊り状態において、発光管に対する整流板の配置を適切に変更することが可能になり、光源装置の設置状態に拘らず整流板によって発光部の上側に冷却風を送ることも可能になる。

本発明のさらに別の態様では、支持部が、整流板を第１封止部の周囲に固定した状態で支持する。この場合、簡易かつ省スペースで整流板を取り付けることができる。

本発明のさらに別の態様では、整流板が、第１封止部の上側に配置される。この場合、反射鏡に沿って第１封止部側に流れる冷却風を整流板によって所望の方向に導くことができる。

本発明のさらに別の態様では、整流板が、反射鏡に沿って横方向から第１封止部に向けて形成された気流を上方向に導く。この場合、反射鏡の上半分側に冷却風が導かれ、発光管の発光部の上側にも気流が形成されるので、発光部の下側の冷却を抑えつつ発光部の上側をより効率的に冷却することが可能になる。

本発明のさらに別の態様では、整流板が、反射鏡に沿って上側から第１封止部に向けて形成された気流を発光部の上部に導く。この場合、反射鏡の発光部の下側の冷却を抑えつつ発光部の上側をより効率的に冷却することが可能になる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）上述の光源装置と、（ｂ）光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、（ｃ）光変調装置を経た像光を投射する投射光学系とを備える。

上記プロジェクタによれば、上述の光源装置を備えており、冷却風を必要な方向に迂回させるように導くことができるので、光源装置を効率的に動作させつつ光源装置を長寿命に保つことができ、高品位の画像を長期に亘って投射することができる。

〔第１実施形態〕
（１）光源ユニット
図１は、本発明の第１実施形態に係る光源装置を示す平面断面図であり、図２（Ａ）は、図１の光源装置のＡＡ矢視断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に対応し上下反転を説明する断面図である。本実施形態の光源装置１００は、光源ユニット１０と、電源装置８０とを備える。光源ユニット１０は、放電発光型の発光管１と、楕円鏡タイプの反射鏡であるリフレクタ２と、球面鏡タイプの副鏡３と、コリメート用の凹レンズ４と、収納用のハウジング５と、冷却用の送風装置６と、流路調整用の整流装置７とを備える。電源装置８０は、光源ユニット１０に交流電流を供給して所望の状態に発光させるための電気回路である。

光源ユニット１０において、発光管１は、例えば高圧水銀ランプやメタルハライドランプといった放電発光型のランプである。この発光管１は、中央部が球状に膨出した透光性の石英ガラス管から構成され、照明用の光を放射する発光部１１と、この発光部１１の両端側に延びる第１及び第２封止部１３，１４とを備える。ここで、第１封止部１３と、発光部１１と、第２封止部１４とは、この順番で、システム光軸ＯＡに沿って光源ユニット１０の後方から前方に向かって順次配置されている。

発光管１において、発光部１１内に形成される放電空間１２には、タングステン製の第１の電極１５の先端部と、同様にタングステン製の第２の電極１６の先端部とが所定距離で離間配置されており、希ガス、金属ハロゲン化合物等を含む放電媒体であるガスが封入されている。この発光部１１の両端に延びる各封止部１３，１４の内部には、上記第１及び第２の電極１５，１６の根元部分に電気的に接続されるモリブデン製の金属箔１７ａ，１７ｂが挿入され、気密に封止されている。これらの金属箔１７ａ，１７ｂに接続されたリード線１８ａ，１８ｂに対して電源装置８０により交流電圧を印加すると、一対の電極１５，１６間でアーク放電が生じ、発光部１１が高輝度で発光する。ここで、図１から明らかなように、リフレクタ２は、第１封止部１３側に配置され、副鏡３は、リフレクタ２に対向して第２封止部１４側に配置される。したがって、第１封止部１３は、発光部１１を挟んで副鏡３と反対側にあることになる。

発光管１の発光部１１のうち光束射出前方側の略半分は、副鏡３によって覆われている。この副鏡３は、発光管１の発光部１１から前方に放射された光束を発光部１１に戻す副反射部３ａと、この副反射部３ａの根元部を支持した状態で第２封止部１４の周囲に固定される支持部３ｂとを備える。支持部３ｂは、第２封止部１４を挿通させるとともに、第２封止部１４との隙間に無機系接着剤を充填することによって、副反射部３ａを発光部１１に対してアライメントしている。つまり、副鏡３の回転対称軸と、発光管１の軸線とは、同一のシステム光軸ＯＡ上に配置されている。

リフレクタ２は、発光管１から射出された光源光を反射して集める反射鏡である。リフレクタ２は、発光管１に対して同軸に配置されており、リフレクタ２の回転対称軸と、発光管１の軸線とは、同一のシステム光軸ＯＡ上に配置されている。リフレクタ２は、発光管１の第１封止部１３が挿通される首状部２ａと、この首状部２ａから拡がる楕円曲面状の主反射部２ｂとを備えた結晶化ガラスなどの耐熱性部材による一体成形品である。首状部２ａは、第１封止部１３を挿通させるとともに、第１封止部１３との隙間に無機系接着剤ＭＢを充填することによって主反射部２ｂを発光部１１に対してアライメントした状態で固定可能にしている。また、主反射部２ｂの内側ガラス面は、楕円曲面状に加工され、その表面上に反射面が形成されている。

凹レンズ４は、リフレクタ２に対向して同軸に配置されている。つまり、凹レンズ４の光軸は、リフレクタ２の回転対称軸と一致するシステム光軸ＯＡ上に配置されている。凹レンズ４は、リフレクタ２で反射された光源光を平行化して射出させるコリメータレンズであり、凹レンズ４から射出された平行光束は、後述する均一化光学系２０（図３参照）に入射する。

ハウジング５は、樹脂等の加工によって形成され、リフレクタ２と凹レンズ４とを固定する。ハウジング５は、リフレクタ２と凹レンズ４との間に形成される内部空間を周囲から遮蔽しており、発光管１からの不要な光束が迷光として外部に漏れ出すことを防止している。ハウジング５の側面すなわち−Ｙ方向の壁面には、一対の開口である給気口５ａと排気口５ｂとが形成されている。一方の給気口５ａは、冷却用の空気を外部から取り込むためのもので、他方の排気口５ｂは、冷却後の空気を外部に排出するためのものである。

送風装置６は、給気口５ａ、排気口５ｂ等と協働して発光管１の発光部１１等の冷却を行う冷却装置である。送風装置６は、ハウジング５に形成された給気口５ａに臨むように配置されており、給気口５ａからハウジング５の内部空間ＩＳに冷却用の空気を強制的に送り込む。これにより、ハウジング５の内部空間ＩＳ内の冷却後の空気が排気口５ｂを介して外部に押し出される。送風装置６は、不図示の制御駆動装置に駆動されて動作し、発光管１の発光部１１の周囲に所望の風量の気流ＡＣを形成し発光部１１を適度に空冷する。

整流装置７は、金属材料、セラミック材料等で形成されており、気流ＡＣの向きを変更する一対の整流板７ａと、整流板７ａを支持する支持部材７ｂと、姿勢調整用の重り部材７ｃと、回転制限用の一対のストッパ８ａ，８ｂとを備える。整流装置７は、発光管１の第１封止部１３の周辺であって、発光管１から射出される光源光の有効光路外に配置されており、発光管１から射出された光源光が整流装置７によって遮られて無駄になることを回避している。この点について詳しく説明すると、発光部１１の中心から射出されリフレクタ２の主反射部２ｂで反射された利用可能限界光Ｌ０は、副鏡３の副反射部３ａの外縁を通過して、第２封止部１４に遮られることなく凹レンズ４に入射する。このような利用可能限界光Ｌ０は、発光部１１の中心を頂点として第１封止部１３のまわりにおいて、先端すなわち前方に向かって角度αで広がる円錐状領域を避けるように通過しており、このような円錐状領域は、光源光の光路として有効に活用されない有効光路外領域となっている。以上のように、利用可能限界光Ｌ０が通過しない円錐状の有効光路外領域に整流装置７を配置することで、光源光の無駄をなくすことができる。

一対の整流板７ａ，７ａは、第１封止部１３を挟んで反対側に傾斜して延びている。各整流板７ａの傾きは、Ｚ軸方向に対して約４５°程度となっており、図２（Ａ）等に示すように、正面から見て、一方の整流板７ａの先端が左側すなわち−Ｙ軸方向側に高くなっており、他方の整流板７ａの先端が右側すなわち＋Ｙ軸方向側に低くなっている。これにより、リフレクタ２の主反射部２ｂに沿って−Ｙ軸方向に流れてきた気流ＡＣを、各整流板７ａの表面７ｆによって一旦上方向に上昇させるように導くことができる。なお、両整流板７ａ，７ａは、上述の有効光路外領域に納まるように根元側に広がる三角形になっている。つまり、両整流板７ａ，７ａは、リフレクタ２の首状部２ａに近い部分で、システム光軸ＯＡからエッジ位置までの距離が長くなっており、発光管１の発光部１１に近い部分で、システム光軸ＯＡからエッジ位置までの距離が短くなっている。

支持部材７ｂは、第１封止部１３を取り巻くように形成された筒状の部材であり、外側面から一対の整流板７ａ，７ａが放射状に延びている。つまり、支持部材７ｂは、両整流板７ａ，７ａを第１封止部１３の周囲に支持している。支持部材７ｂの内周面と、第１封止部１３の外周面との間には僅かな隙間ＧＡが形成されており、第１封止部１３に対する支持部材７ｂの回転を許容している。つまり、支持部材７ｂは、第１封止部１３に回転可能に支持されており、システム光軸ＯＡのまわりに回転可能になっている。結果的に、両整流板７ａ，７ａも、支持部材７ｂに支持されて互いの配置関係を保ってシステム光軸ＯＡのまわりに回転可能になっている。

重り部材７ｃは、一方の整流板７ａの先端側に固定されており、整流板７ａや支持部材７ｂに回転力を付与する。重り部材７ｃは、重力方向の変化に応じて両整流板７ａ，７ａの姿勢を変化させる。この際、両整流板７ａ，７ａは、リフレクタ２の首状部２ａに設けた無機系接着剤ＭＢに埋め込んだストッパ８ａ，８ｂによって可動範囲すなわち回転範囲が規制されている。図２（Ａ）の状態において、両整流板７ａ，７ａは、重り部材７ｃによって時計方向の回転力を受けるが、リストッパ８ａに係止されて、左側が高くなる傾斜状態に維持される。一方、図２（Ｂ）に示すように、光源ユニット１０を上下反転して設置した場合、両整流板７ａ，７ａは、重り部材７ｃによって反時計方向の回転力を受けるが、リストッパ８ｂに係止されて、右側が高くなる傾斜状態に維持される。つまり、図２（Ｂ）に示す天吊り状態でも、リフレクタ２の主反射部２ｂに沿って横方向に流れてきた気流ＡＣを、各整流板７ａの裏面７ｒによって一旦上方向に上昇させるように導くことができる。以上の説明から明らかなように、光源ユニット１０が通常の状態で使用されても、上下逆の天吊り状態で使用されても、両整流板７ａ，７ａによって発光管１の発光部１１の上側に冷却風を送ることが可能になる。

以上説明した光源装置１００によれば、整流板７ａ，７ａが第１封止部１３の周辺部であって有効光路外領域に配置されるので、リフレクタ２に沿って流れ、整流板７ａ，７ａがなければ第１封止部１３を通過して発光部１１に当たらない冷却風を、リフレクタ２の上半分側に巻き込むように導くことができる。これにより、発光管１の発光部１１の上側にも気流ＡＣが形成されるので、発光部１１の下側の冷却を抑えつつ発光部１１の上側をより効率的に冷却することが可能になる。つまり、発光部１１の下部の失透を抑えつつ発光部１１の上部の黒化を防止できる。結果的に、発光管１ひいては光源装置１００の長寿命化を達成することができる。なお、本実施形態では、支持部材７ｂが第１封止部１３を軸として一対の整流板７ａ，７ａを回転可能に支持するとともに、重力方向の変化に応じて両整流板７ａ，７ａの姿勢を変化させるので、光源装置１００の通常設置、天吊り設置等の環境に応じて両整流板７ａ，７ａの姿勢を変化させることができ、いずれの場合においても、発光部１１の上側を効率的に冷却することができる。

（２）プロジェクタ
図３は、図１に示す光源装置１００を組み込んだプロジェクタを説明するための概念図である。本実施形態におけるプロジェクタＰＪは、光源装置１００と、均一化光学系２０と、色分離光学系３０と、光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、クロスダイクロイックプリズム５０と、投射光学系である投射レンズ６０とを備える。ここで、光源装置１００と均一化光学系２０とは、照明光を形成するための照明装置を構成する。なお、光源装置１００は、図１で説明したものと同一であるので説明を省略する。

均一化光学系２０は、光を分割して重畳するためのインテグレータ光学系を構成する一対のフライアイレンズである第１及び第２フライアイレンズ２３ａ，２３ｂと、光の偏光方向を揃える偏光変換素子２４と、両フライアイレンズ２３ａ，２３ｂを経た光を重畳させる重畳レンズ２５と、光の光路を折り曲げるミラー２６とを備え、これらにより均一化された照明光を形成する。均一化光学系２０において、第１及び第２フライアイレンズ２３ａ，２３ｂは、それぞれマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって平行化レンズ２２を経た光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換素子２４は、ＰＢＳアレイで形成されており、第１フライアイレンズ２３ａにより分割された各部分光束の偏光方向を一方向の直線偏光に揃える役割を有する。重畳レンズ２５は、偏光変換素子２４を経た照明光を全体として適宜収束させて、後段の各色の光変調装置である液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃの被照明領域に対する重畳照明を可能にする。

色分離光学系３０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ，３１ｂと、反射ミラー３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、３つのフィールドレンズ３３ａ，３３ｂ，３３ｃとを備え、均一化光学系２０により形成された照明光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色に分離するとともに、各色光を後段の液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃへ導く。より詳しく説明すると、まず、第１ダイクロイックミラー３１ａは、ＲＧＢの３色のうちＲ光を透過させＧ光及びＢ光を反射する。また、第２ダイクロイックミラー３１ｂは、ＧＢの２色のうちＧ光を反射しＢ光を透過させる。次に、第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、反射ミラー３２ａを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー３１ａで反射され、さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂでも反射されたＧ光は、入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂを通過したＢ光は、リレーレンズＬＬ１，ＬＬ２及び反射ミラー３２ｂ，３２ｃを経て入射角度を調節するためのフィールドレンズ３３ｃに入射する。

液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調する非発光型の光変調装置であり、色分離光学系３０から射出された各色光に対応してそれぞれ照明される３つの液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃの入射側にそれぞれ配置される３つの第１偏光フィルタ４２ａ，４２ｃ，４２ｃと、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃの射出側にそれぞれ配置される３つの第２偏光フィルタ４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを備える。第１ダイクロイックミラー３１ａを透過したＲ光は、フィールドレンズ３３ａ等を介して液晶ライトバルブ４０ａに入射し、液晶ライトバルブ４０ａの液晶パネル４１ａを照明する。第１及び第２ダイクロイックミラー３１ａ，３１ｂの双方で反射されたＧ光は、フィールドレンズ３３ｂ等を介して液晶ライトバルブ４０ｂに入射し、液晶ライトバルブ４０ｂの液晶パネル４１ｂを照明する。第１ダイクロイックミラー３１ａで反射され、第２ダイクロイックミラー３１ｂを透過したＢ光は、フィールドレンズ３３ｃ等を介して液晶ライトバルブ４０ｃに入射し、液晶ライトバルブ４０ｃの液晶パネル４１ｃを照明する。各液晶パネル４１ａ〜４１ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調し、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。この際、第１偏光フィルタ４２ａ〜４２ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃに入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、第２偏光フィルタ４３ａ〜４３ｃによって、各液晶パネル４１ａ〜４１ｃから射出される変調光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。以上により、各液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、それぞれに対応する各色の像光を形成する。

クロスダイクロイックプリズム５０は、各液晶ライトバルブ４０ａ，４０ｂ，４０ｃからの各色の像光を合成する。より詳しく説明すると、クロスダイクロイックプリズム５０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、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状に交差する一対の誘電体多層膜５１ａ，５１ｂが形成されている。一方の第１誘電体多層膜５１ａは、Ｒ光を反射し、他方の第２誘電体多層膜５１ｂは、Ｂ光を反射する。クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶ライトバルブ４０ａからのＲ光を誘電体多層膜５１ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶ライトバルブ４０ｂからのＧ光を誘電体多層膜５１ａ，５１ｂを介して直進・射出させ、液晶ライトバルブ４０ｃからのＢ光を誘電体多層膜５１ｂで反射して進行方向左側に射出させる。このようにして、クロスダイクロイックプリズム５０によりＲ光、Ｇ光及びＢ光が合成され、カラー画像による画像光である合成光が形成される。

投射レンズ６０は、クロスダイクロイックプリズム５０を経て形成された合成光による画像光を所望の拡大率で拡大してスクリーン（不図示）上にカラーの画像を投射する。

本実施形態のプロジェクタＰＪは、図１に示す光源装置１００を用いているので、光源装置１００の早期の劣化が防がれ、寿命が長くなり、したがって、光源の取替え回数を減らすことが可能である。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る光源装置を説明する。第２実施形態に係る光源装置は、第１実施形態に係る光源装置を変更したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態の装置と同様であるものとする。

図４（Ａ）は、第２実施形態に係る光源装置を示す平面断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の光源装置のＡＡ矢視断面図である。

本実施形態の光源装置において、光源ユニット２１０に設けた整流装置２０７は、金属材料、セラミック材料、ガラス材料等で形成されており、気流ＡＣの向きを変更する整流板２０７ａと、整流板２０７ａを支持する支持部材２０７ｂとを備える。整流装置２０７は、第１実施形態の場合と同様に、発光管１の第１封止部１３の周辺であって、発光管１から射出される光源光の有効光路外領域に配置されており、発光管１から射出された光源光が整流装置７によって遮られて無駄になることを回避している。

整流板２０７ａは、上に凹の湾曲面で形成されている樋状の部材であり、第１封止部１３の上側すなわち＋Ｚ軸方向側に配置されるとともに、上記有効光路外領域に納まるような外形を有している。つまり、整流板２０７ａは、Ｙ軸に沿った側方から見て上に凹の湾曲面で形成されており、Ｘ軸に沿った正面から見て半円形の輪郭を有する。このような形状により、リフレクタ２に沿って上側から第１封止部１３に向けて形成された気流ＡＣを発光部１１の上部に導くことができる。なお、支持部材２０７ｂは、整流板２０７ａを支持するだけであり、第１封止部１３に固定されて第１封止部１３のまわりに回転しないようになっている。

本実施形態の場合、第１実施形態の場合と異なり、ハウジング２０５の下面すなわち−Ｚ方向の壁面に、給気口５ａと排気口５ｂとが形成されている。これに伴い、送風装置６は、ハウジング２０５の下方において給気口５ａに対向して配置されている。

この光源ユニット２１０でも、発光部１１に当たらない冷却風をリフレクタ２の上半分側に巻き込むように導いて、発光管１の発光部１１の上側に気流ＡＣを形成するので、発光部１１の下側の冷却を抑えつつ発光部１１の上側をより効率的に冷却することが可能になる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る光源装置を説明する。第３実施形態に係る光源装置は、第１実施形態に係る光源装置を変更したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態の装置と同様であるものとする。

図５（Ａ）は、第３実施形態に係る光源装置を示す平面断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の光源装置のＡＡ矢視断面等を説明する概念図である。
図である。

本実施形態の光源装置において、光源ユニット３１０に設けた整流装置３０７は、気流ＡＣの向きを変更する整流板７ａ，７ｂと、整流板７ａ，７ｂを支持する支持部材３０７ｂとを備える。なお、支持部材３０７ｂは、整流板７ａ，７ｂを支持するだけであり、第１封止部１３に固定されて第１封止部１３のまわりに回転しないようになっている。

本実施形態の場合、第１実施形態の場合と異なり、ハウジング３０５の左右側面すなわち±Ｙ方向の壁面に、第１及び第２給気部３０５ａ，３０５ｂが設けられている。両給気部３０５ａ，３０５ｂは、遮蔽板３０５ｇ，３０５ｈと、スライドホルダ３０５ｉ，３０５ｊとを備えている。両遮蔽板３０５ｇ，３０５ｈは、シャッタ状の部材であり、スライドホルダ３０５ｉ，３０５ｊに保持されて±Ｚ方向に移動可能すなわち昇降可能になっている。第１給気部３０５ａ側のホルダ３０５ｉは、図示の上側すなわち＋Ｚ側に開口３０５ｍを有しており、第２給気部３０５ｂ側のフィルタホルダ３０５ｊは、図示の下側すなわち−Ｚ側に開口３０５ｎを有している。両給気部３０５ａ，３０５ｂは、ダクト３０６ａを介して送風装置３０６ｂに接続されている。図示のように＋Ｚ方向を上側として使用する場合、すなわち通常設置の場合、第１給気部３０５ａ側が開状態となり、第２給気部３０５ｂが閉状態となって、一旦＋Ｙ方向に送りこまれリフレクタ２の主反射部２ｂに沿って−Ｙ方向に流れてきた気流ＡＣを、各整流板７ａの表面７ｆによって上方向に上昇させるように導くことができる。なお、−Ｚ方向を上側として光源ユニット３１０を使用する場合、すなわち天吊り設置の場合、第２給気部３０５ｂ側が開状態となり、第１給気部３０５ａが閉状態となって、一旦−Ｙ方向に送りこまれリフレクタ２の主反射部２ｂに沿って＋Ｙ方向に流れてきた気流ＡＣを、各整流板７ａの裏面７ｒによって上方向に上昇させるように導くことができる。

なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態の光源装置１００では、光源ユニット１０と、電源装置７０を備えているが、電源装置７０は別体としてプロジェクタ２００に備えるようにしても良い。また、上記実施形態の光源ユニット１０，２１０，３１０では、冷却用の送風装置６，３０６ｂを備えているが、送風装置６，３０６ｂについても別体としてプロジェクタ２００に備えるようにしても良い。

上記実施形態のプロジェクタＰＪでは、光源装置１００からの光を複数の部分光束に分割するため、一対のフライアイレンズ２３ａ，２３ｂを用いていたが、この発明は、このようなフライアイレンズすなわちレンズアレイを用いないプロジェクタにも適用可能である。さらに、フライアイレンズ２３ａ，２３ｂをロッドインテグレータに置き換えることもできる。

また、上記プロジェクタＰＪにおいて、光源装置１００からの光を特定方向の偏光とする偏光変換素子２４を用いていたが、この発明は、このような偏光変換素子２４を用いないプロジェクタにも適用可能である。

また、上記実施形態では、透過型のプロジェクタに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型プロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。なお、光変調装置は液晶パネル等に限られず、例えばマイクロミラーを用いた光変調装置であってもよい。

また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェクタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがあるが、図３に示すプロジェクタの構成は、いずれにも適用可能である。

また、上記実施形態では、３つの液晶パネル４１ａ〜４１ｃを用いたプロジェクタＰＪの例のみを挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、或いは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。

第１実施形態の光源装置について説明する平面断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図１の光源装置のＡＡ矢視断面図である。 図１の光源装置を備えるプロジェクタを説明する概念図である。 （Ａ），（Ｂ）は、第２実施形態の光源装置について説明する断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、第３実施形態の光源装置について説明する断面図である。

符号の説明

１…発光管、 ２…リフレクタ、 ３…副鏡、 ４…凹レンズ、 ５…ハウジング、 ５ａ…給気口、 ５ｂ…排気口、 ６…送風装置、 ７…整流装置、 ７ａ，７ａ…整流板、 ７ｂ…支持部材、 ７ｃ…重り部材、 ８ａ，８ｂ…ストッパ、 １０…光源ユニット、 １１…発光部、 １３，１４…封止部、 １５，１６…電極、 ２０…均一化光学系、 ２２…平行化レンズ、 ２３ａ，２３ｂ…フライアイレンズ、 ２４…偏光変換素子、 ２５…重畳レンズ、 ３０…色分離光学系、 ３１ａ，３１ｂ…ダイクロイックミラー、 ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…液晶ライトバルブ、 ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…液晶パネル、 ４２ａ，４２ｃ，４２ｃ…第１偏光フィルタ、 ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ…第２偏光フィルタ、 ５０…クロスダイクロイックプリズム、 ６０…投射レンズ、 ８０…電源装置、 １００…光源装置、ＩＳ…内部空間、 Ｌ０…利用可能限界光、 ＯＡ…システム光軸、 ＰＪ…プロジェクタ

Claims (12)

1. 光源光を発生する発光部と、前記発光部の一端に設けられた第１封止部と、前記発光部の他端に設けられた第２封止部とを有する発光管と、
   前記第１封止部側に配置され、前記発光部から射出された光源光を反射する反射鏡と、
   前記第１封止部の周辺部であって有効光路外に配置される整流板と、
   を備える光源装置。
2. 前記反射鏡は、楕円反射面を有する楕円鏡である請求項１記載の光源装置。
3. 前記反射鏡に対向して前記第２封止部側に配置され、前記光源光を前記反射鏡側へ反射する副鏡をさらに備える請求項２記載の光源装置。
4. 前記整流板を前記第１封止部に対して支持する支持部材をさらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項記載の光源装置。
5. 前記支持部は、前記整流板を前記第１封止部の周囲において可動可能に支持する請求項４記載の光源装置。
6. 前記支持部は、前記第１封止部を軸として前記整流板を回転可能に支持するとともに、重力方向の変化に応じて前記整流板の姿勢を変化させる請求項５記載の光源装置。
7. 前記支持部は、前記第１封止部に対する前記整流板に回転力を付与する重り部材と、前記整流板の回転を制限するストッパとを有する請求項６記載の光源装置。
8. 前記支持部は、前記整流板を前記第１封止部の周囲に固定した状態で支持する請求項４記載の光源装置。
9. 前記整流板は、前記第１封止部の上側に配置される請求項８記載の光源装置。
10. 前記整流板は、前記反射鏡に沿って横方向から前記第１封止部に向けて形成された気流を上方向に導く請求項１から請求項９のいずれか一項記載の光源装置。
11. 前記整流板は、前記反射鏡に沿って上側から前記第１封止部に向けて形成された気流を前記発光部の上部に導く請求項１から請求項９のいずれか一項記載の光源装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項記載の光源装置と、
    前記光源装置からの照明光によって照明される光変調装置と、
    前記光変調装置を経た像光を投射する投射光学系と
    を備えるプロジェクタ。

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