JP2009158228A - 反射鏡の製造方法並びに光源装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】所望とする反射面形状を得ることが従来よりも容易で、素管自体にバラつきがあったとしても、反射面形状のバラつきを低減することが可能な反射鏡（副鏡）の製造方法を提供する。
【解決手段】素管１を準備する素管準備工程と、素管の一方端部１Ａを加熱する素管加熱工程と、副鏡の反射面形状に対応する形状面７１０を有し回転対称体からなる第１の成形型７００を、素管における一方端部１Ａの内面と形状面７１０とが接するように配置する第１の成形型配置工程と、副鏡の外形形状に対応する形状面７６０を有し回転対称体からなる第２の成形型７５０を、素管における一方端部１Ａの外面に押し当てた状態で、第１の成形型７００と素管１と第２の成形型７５０とを回転させることにより、副鏡における反射面形状６２及び外形形状６４を形成する成形工程と、反射層６６を形成する反射層形成工程とを含むことを特徴とする反射鏡（副鏡）の製造方法。
【選択図】図３

Description

本発明は、反射鏡の製造方法並びに光源装置及びプロジェクタに関する。

従来、プロジェクタに用いる光源装置として、副鏡を備える光源装置が知られており（例えば、特許文献１参照。）、このような副鏡を製造するための方法として、気圧成形法によって副鏡を製造する方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
従来の副鏡の製造方法は、副鏡の材料からなる素管を準備する素管準備工程と、素管を加熱して成形型に入れた後、素管の一部の内面形状が２つの副鏡を互いに向き合わせたときの反射面の形状となるように、不活性ガスによって内圧をかけることにより素管の一部を膨張させて膨張部を形成する膨張部形成工程と、膨張部が形成された素管を切断することにより、２つの副鏡基材を形成する副鏡基材形成工程と、副鏡基材の内面のうち反射面となる部分に反射層を形成する反射層形成工程とを含む方法である。

特開平８−３１３８２号公報 国際公開第２００５／１７４０６号

しかしながら、従来の副鏡の製造方法においては、不活性ガスで内圧をかけることにより副鏡の反射面形状を形成することとしているため、副鏡の反射面形状が安定しないという不具合がある。また、従来の副鏡の製造方法では、所望とする反射面形状を得るためにはある程度の経験が必要とされる。
すなわち、従来の副鏡の製造方法においては、所望とする反射面形状を得ることが容易ではないという問題がある。

また、副鏡を製造する際に用いる素管は、管径の大きさなど素管自体にバラつきがみられる場合があり、素管自体のバラつきが大きいと、従来の副鏡の製造方法では、製造後の副鏡の反射面形状がバラついてしまうという問題がある。

なお、これらの問題は、気圧成形法によって副鏡を製造する場合にのみ発生するものではなく、光源装置に用いるリフレクタを気圧成形法によって製造する場合にも発生するものである。すなわち、リフレクタ及び副鏡を含む反射鏡を製造する場合全般に発生する問題である。

そこで、本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、所望とする反射面形状を得ることが従来よりも容易で、素管自体にバラつきがあったとしても、反射鏡の反射面形状のバラつきを低減することが可能な反射鏡の製造方法を提供することを目的とする。また、そのような優れた反射鏡の製造方法によって製造された副鏡を備える光源装置を提供することを目的とする。さらにまた、そのような優れた光源装置を備えるプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明の反射鏡の製造方法は、発光管と、前記発光管から放射される光を所定方向に向けて反射する反射面を有する反射鏡とを備える光源装置に用いる反射鏡の製造方法であって、前記反射鏡の材料からなる素管を準備する素管準備工程と、前記素管の一方端部を加熱する素管加熱工程と、前記反射鏡の反射面形状に対応する形状面を有し回転対称体からなる第１の成形型を、前記素管における前記一方端部の内面と前記第１の成形型における前記形状面とが接するように配置する第１の成形型配置工程と、前記反射鏡の外形形状に対応する形状面を有し回転対称体からなる第２の成形型を、前記素管における前記一方端部の外面に押し当てた状態で、前記第１の成形型及び前記素管と、前記第２の成形型との少なくとも一方を、前記素管の中心軸又は各成形型の中心軸を回転中心として回転させることにより、前記反射鏡における前記反射面形状及び前記外形形状を形成する成形工程と、前記反射鏡における前記反射面となる部分に反射層を形成する反射層形成工程とを含むことを特徴とする。

このため、本発明の反射鏡の製造方法によれば、後述する図３からわかるように、第１の成形型と第２の成形型とで素管を挟むようにして反射面形状及び外形形状を形成することとしているため、確実に反射面形状及び外形形状を出すことができ、比較的安定して反射面形状及び外形形状を形成することが可能となる。また、本発明の反射鏡の製造方法によれば、２つの成形型でもって反射鏡を製造することとしているため、副鏡の製造経験がさほど多くない者であっても、所望とする反射面形状からなる反射鏡を比較的容易に製造することが可能となる。すなわち、本発明の反射鏡の製造方法は、所望とする反射面形状を得ることが従来よりも容易な方法であるといえる。

また、本発明の反射鏡の製造方法によれば、素管自体にバラつきがあったとしても、第１の成形型と第２の成形型との位置関係をあわせておけば、比較的同一形状（反射面形状及び外形形状）の反射鏡を繰り返し製造することができる。すなわち、本発明の反射鏡の製造方法は、素管自体にバラつきがあったとしても、反射鏡の反射面形状のバラつきを低減することが可能な方法であるといえる。

また、本発明の反射鏡の製造方法によれば、所望の形状からなる反射鏡を製造するための形状面を有する第１の成形型及び第２の成形型を一旦作ってしまえば、以後は当該第１の成形型及び第２の成形型を用いることにより、同一形状の反射鏡を複数製造することが可能となる。その結果、反射鏡の製造コストを低減することが可能となる。

なお、この明細書において「素管の一方端部」とは、素管における２つの端部のうち一方側の端部のことをいう。

本発明の反射鏡の製造方法においては、前記第１の成形型は、前記反射鏡における光射出方向側の開口端面に対応する平面部を有し、前記第１の成形型配置工程においては、前記素管における一方端面と前記第１の成形型における前記平面部とを当接させることが好ましい。

このような方法とすることにより、反射鏡における光射出方向側の開口端面に平面度の高い基準面を形成することが可能となる。その結果、反射鏡の位置決め精度（発光管への取り付け精度）を向上することが可能となる。また、反射鏡に平面度の高い基準面があることによって、反射鏡の形状精度を検査する際の検査精度を向上することが可能となる。

なお、この明細書において「素管の一方端面」とは、素管における２つの端面のうち一方側の端面のことをいい、上述の「素管の一方端部」と同じ側の端面のことを意味する。

本発明の反射鏡の製造方法においては、前記成形工程を行った後、前記素管における一方端面から所定の長さで前記素管を切断する素管切断工程をさらに含むことが好ましい。

従来の副鏡の製造方法では、１つの素管から２つの副鏡を得ることしかできないのに対し、本発明の反射鏡の製造方法によれば、比較的長い素管を用いることによって複数の反射鏡を製造することができ、反射鏡の製造コストを低減することが可能となる。

本発明の反射鏡の製造方法においては、前記第１の成形型配置工程及び前記成形工程においても、前記素管の前記一方端部を加熱し、前記成形工程において、前記反射面形状及び前記外形形状が形成された後は加熱を停止することが好ましい。

このような方法とすることにより、仮に、素管加熱工程において素管の加熱が足りない場合であっても、反射鏡の反射面形状及び外形形状を確実に形成することが可能となる。

本発明の反射鏡の製造方法において、前記成形工程においては、前記第１の成形型と前記素管とを同一方向に回転させ、前記第２の成形型を前記第１の成形型及び前記素管の回転方向とは反対方向に回転させることが好ましい。

このような方法とすることにより、形状精度の高い反射鏡を製造することが可能となる。

本発明の光源装置は、照明光軸に沿って配置された一対の電極を内蔵する管球部並びに前記管球部の両側に延びる一方の封止部及び他方の封止部を有する発光管と、前記一方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタと、前記管球部における前記被照明領域側の外面を覆うように前記他方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を前記発光管に向けて反射する副鏡とを備える光源装置であって、前記副鏡は、本発明の反射鏡の製造方法によって製造された副鏡であることを特徴とする。

このため、本発明の光源装置は、上記した反射鏡の製造方法によって製造された副鏡を備えているため、高品質な副鏡を備える光源装置となる。

本発明のプロジェクタは、本発明の光源装置を備えることを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタは、上記した光源装置を備える優れたプロジェクタとなる。

以下、本発明の反射鏡の製造方法並びに光源装置及びプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
実施形態１では、本発明の反射鏡の製造方法を副鏡の製造方法に適用した場合について説明する。

図１は、実施形態１に係る副鏡の製造方法で製造された副鏡６０の断面図である。図２は、実施形態１に係る副鏡の製造方法を説明するために示すフローチャートである。図３は、実施形態１に係る副鏡の製造方法における各工程を模式的に示す図である。図３（ａ）は素管準備工程を示す図であり、図３（ｂ）は素管加熱工程を模式的に示す図であり、図３（ｃ）は第１の成形型配置工程を模式的に示す図であり、図３（ｄ）は成形工程を模式的に示す図であり、図３（ｅ）は素管切断工程を模式的に示す図であり、図３（ｆ）は反射層形成工程を模式的に示す図である。図４は、第１の成形型７００を説明するために示す図である。図４（ａ）は第１の成形型７００の斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）とは異なる方向から見たときの第１の成形型７００の斜視図である。図５は、第２の成形型７５０の斜視図である。

実施形態１に係る副鏡の製造方法は、光源装置に用いる副鏡６０（図１参照。）の製造方法であって、図２に示すように、素管準備工程Ｓ１０、素管加熱工程Ｓ２０、第１の成形型配置工程Ｓ３０、成形工程Ｓ４０、素管切断工程Ｓ５０及び反射層形成工程Ｓ６０が順次実施される。副鏡６０の構成については詳細に後述するが、図１に示すように、所定の反射面形状６２及び外形形状６４を有し、内面に反射層６６が形成されている。また、符号６８で示す方の開口端面が、光射出側の開口端面となる。以下、実施形態１に係る副鏡の製造方法における各工程を詳細に説明する。

１．素管準備工程Ｓ１０
まず、図３（ａ）に示すように、副鏡６０の材料からなる素管１を準備する。素管１としては、硬質ガラス管や石英ガラス管を好適に用いることができる。なかでも、石英ガラス管を用いることが好ましい。石英ガラス管は、熱膨張率が低いうえに内部歪が残らないため、アニール処理をする必要がないからである。

２．素管加熱工程Ｓ２０
次に、図３（ｂ）に示すように、素管１の中心軸１ａｘを回転中心として回転させながら、素管１の一方端部１Ａを加熱する。なお、素管１の他方端部１Ｂは、図示しない回転装置に接続されている。

３．第１の成形型配置工程Ｓ３０
次に、第１の成形型７００を準備して、第１の成形型７００を所定位置に配置する。第１の成形型７００は、例えばカーボン材料からなり、図４に示すように、副鏡６０の反射面形状６２に対応する形状面７１０と、副鏡６０における光射出方向側の開口端面６８に対応する平面部７２０とを有し、中心軸７００ａｘを中心とした回転対称体である。第１の成形型７００は、図示しない回転装置に接続されている。実施形態１においては、図３（ｃ）に示すように、素管１における一方端部１Ａの内面と第１の成形型７００における形状面７１０とが接するように、かつ、素管１における一方端面１ａと第１の成形型７００における平面部７２０とが当接するように、第１の成形型７００を配置する。なお、本工程においては、素管１の回転方向と第１の成形型７００の回転方向とを同じ方向にするとともに回転速度も同じ速度にしつつ、素管１及び第１の成形型７００を回転させながら、素管１の一方端部１Ａを加熱する。

４．成形工程Ｓ４０
次に、第２の成形型７５０を準備して、第２の成形型７５０を所定位置に配置する。第２の成形型７５０は、例えばカーボン材料からなり、図５に示すように、副鏡６０の外形形状６４に対応する形状面７６０を有し、中心軸７５０ａｘを中心とした回転対称体である。第２の成形型７５０は、図示しない回転装置に接続されている。実施形態１においては、図３（ｄ）に示すように、素管１における一方端部１Ａの外面に第２の成形型７５０の形状面７６０を押し当てた状態で、第１の成形型７００と素管１と第２の成形型７５０とを、各中心軸１ａｘ，７００ａｘ，７５０ａｘを回転中心として回転させることにより、副鏡６０における反射面形状６２及び外形形状６４を形成する。また、本工程を行うことにより、開口端面６８も形成される。なお、本工程においては、第１の成形型７００と素管１とを同一方向に回転させ、第２の成形型７５０を第１の成形型７００及び素管１の回転方向とは反対方向に回転させながら、素管１の一方端部１Ａを加熱する。反射面形状６２及び外形形状６４が形成された後は、加熱を停止する。

５．素管切断工程Ｓ５０
次に、図３（ｅ）に示すように、素管１における一方端面１ａから所定の長さで素管１を切断する。

６．反射層形成工程Ｓ６０
そして、図３（ｆ）に示すように、副鏡６０における反射面となる部分に反射層６６を形成する。反射層６６としては、例えば、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）との誘電体多層膜からなる反射層を好適に用いることができる。

以上により、図１に示す副鏡６０を製造することができる。

このように、実施形態１に係る副鏡の製造方法によれば、図３からわかるように、第１の成形型７００と第２の成形型７５０とで素管１を挟むようにして副鏡６０の反射面形状６２及び外形形状６４を形成することとしているため、確実に反射面形状６２及び外形形状６４を出すことができ、比較的安定して反射面形状６２及び外形形状６４を形成することが可能となる。また、実施形態１に係る副鏡の製造方法によれば、２つの成形型（第１の成形型７００及び第２の成形型７５０）でもって副鏡６０を製造することとしているため、副鏡の製造経験がさほど多くない者であっても、所望とする反射面形状からなる副鏡６０を比較的容易に製造することが可能となる。すなわち、実施形態１に係る副鏡の製造方法は、所望とする反射面形状を得ることが従来よりも容易な方法であるといえる。

また、実施形態１に係る副鏡の製造方法によれば、素管１自体にバラつきがあったとしても、第１の成形型７００と第２の成形型７５０との位置関係をあわせておけば、比較的同一形状（反射面形状及び外形形状）の副鏡６０を繰り返し製造することができる。すなわち、実施形態１に係る副鏡の製造方法は、素管１自体にバラつきがあったとしても、副鏡の反射面形状のバラつきを低減することが可能な方法であるといえる。

また、実施形態１に係る副鏡の製造方法によれば、所望の形状からなる副鏡を製造するための形状面を有する第１の成形型７００及び第２の成形型７５０を一旦作ってしまえば、以後は当該第１の成形型７００及び第２の成形型７５０を用いることにより、同一形状の副鏡６０を複数製造することが可能となる。その結果、副鏡の製造コストを低減することが可能となる。

実施形態１に係る副鏡の製造方法においては、平面部７２０を有する第１の成形型７００を用い、第１の成形型配置工程Ｓ３０において、素管１における一方端面１ａと平面部７２０とを当接させることとしているため、副鏡６０における光射出方向側の開口端面６８に平面度の高い基準面を形成することが可能となる。その結果、副鏡の位置決め精度（発光管への取り付け精度）を向上することが可能となる。また、副鏡６０に平面度の高い基準面があることによって、副鏡の形状精度を検査する際の検査精度を向上することが可能となる。

実施形態１に係る副鏡の製造方法においては、成形工程Ｓ４０を行った後、素管１における一方端面１ａから所定の長さで素管１を切断することとしているため、比較的長い素管を用いることによって複数の副鏡を製造することができ、副鏡の製造コストを低減することが可能となる。

実施形態１に係る副鏡の製造方法においては、第１の成形型配置工程Ｓ３０及び成形工程Ｓ４０においても、素管１の一方端部１Ａを加熱し、成形工程Ｓ４０において、反射面形状６２及び外形形状６４が形成された後は加熱を停止することとしているため、仮に、素管加熱工程Ｓ２０において素管１の加熱が足りない場合であっても、副鏡６０の反射面形状６２及び外形形状６４を確実に形成することが可能となる。

実施形態１に係る副鏡の製造方法において、成形工程Ｓ４０においては、第１の成形型７００と素管１とを同一方向に回転させ、第２の成形型７５０を第１の成形型７００及び素管１の回転方向とは反対方向に回転させることとしているため、形状精度の高い副鏡を製造することが可能となる。

［実施形態２］
実施形態２では、実施形態１に係る副鏡の製造方法によって製造された副鏡６０を備える光源装置及びプロジェクタについて説明する。

まず、実施形態２に係る光源装置１１０及びプロジェクタ１０００の構成について、図６を用いて説明する。

図６は、実施形態２に係る光源装置１１０及びプロジェクタ１０００を説明するために示す図である。図６（ａ）はプロジェクタ１０００の光学系を示す図であり、図６（ｂ）は光源装置１１０を説明するために示す側面図である。なお、図６においては、副鏡６０における反射層６６の図示を省略している。

以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図６（ａ）における照明光軸１００ａｘ方向）、ｘ軸方向（図６（ａ）における紙面に平行かつｚ軸に直交する方向）及びｙ軸方向（図６（ａ）における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。

実施形態２に係るプロジェクタ１０００は、図６（ａ）に示すように、照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系２００と、色分離導光光学系２００で分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００とを備えたプロジェクタである。

照明装置１００は、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置１１０と、凹レンズ９０と、凹レンズ９０から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する第１レンズアレイ１２０と、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する第２レンズアレイ１３０と、第２レンズアレイ１３０からの各部分光束を偏光方向の揃った略１種類の直線偏光に変換して射出する偏光変換素子１４０と、偏光変換素子１４０から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ１５０とを有する。

光源装置１１０は、図６（ｂ）に示すように、リフレクタとしての楕円面リフレクタ１０と、楕円面リフレクタ１０の第１焦点近傍に発光部を有する発光管２０と、反射手段としての副鏡６０とを有する。光源装置１１０は、照明光軸１００ａｘを中心軸とする光束を射出する。

発光管２０は、照明光軸１００ａｘに沿って配置された一対の電極４２，５２を内蔵する管球部３０と、管球部３０の両側に延びる一対の封止部４０，５０と、一対の封止部４０，５０内にそれぞれ封止された一対の金属箔４４，５４と、一対の金属箔４４，５４にそれぞれ電気的に接続された一対のリード線４６，５６とを有する。リード線４６，５６に電圧が印加されると、電極４２，５２間に電位差が発生し放電が生じアーク像が生成される。このアーク像が発光部である。

なお、発光管２０の構成要素の条件等を例示的に示すと、管球部３０及び封止部４０，５０は、例えば石英ガラス製であり、管球部３０内には、水銀、希ガス及び少量のハロゲンが封入されている。電極４２，５２は、例えばタングステン電極であり、金属箔４４，５４は、例えばモリブデン箔である。リード線４６，５６は、例えばモリブデン又はタングステンから構成されている。
また、発光管２０としては、高輝度発光する種々の発光管を採用でき、例えば高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を採用できる。

楕円面リフレクタ１０は、発光管２０の封止部（一方の封止部）４０を挿通・固定するための開口部１２と、発光管２０から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する反射凹面１４とを有する。楕円面リフレクタ１０は、楕円面リフレクタ１０の開口部１２に充填されたセメントなどの無機系接着剤によって発光管２０の封止部４０に固着されている。

反射凹面１４を構成する基材の材料としては、例えば、結晶化ガラスやアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）などを好適に用いることができる。反射凹面１４の内面には、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）との誘電体多層膜からなる可視光反射層が形成されている。

副鏡６０は、実施形態１に係る副鏡の製造方法によって製造された副鏡６０であって、発光管２０の封止部（他方の封止部）５０に挿通・固定するための開口部６９を有する。副鏡６０は、開口部６９に充填されたセメントなどの無機系接着剤によって発光管２０の封止部５０に固着されている。副鏡６０によって反射された光は、発光管２０を透過して楕円面リフレクタ１０に入射する。

凹レンズ９０は、図６（ａ）に示すように、楕円面リフレクタ１０の被照明領域側に配置されている。そして、楕円面リフレクタ１０からの光を第１レンズアレイ１２０に向けて射出するように構成されている。

第１レンズアレイ１２０は、凹レンズ９０からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第１小レンズ１２２が照明光軸１００ａｘと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、後述する液晶パネルの画像形成領域の外形形状に関して相似形である。

第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶パネルの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０と略同様な構成を有し、複数の第２小レンズ１３２が照明光軸１００ａｘに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。

偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、光源装置１１０からの照明光束のうち一方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）を有する光を透過し他方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）を有する光を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の偏光成分を有する光を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、偏光分離層を透過した一方の偏光成分を有する光を他方の偏光成分を有する光に変換する位相差板とを有する。

重畳レンズ１５０は、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び偏光変換素子１４０を経た複数の部分光束を集光して液晶パネルの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０は、重畳レンズ１５０の光軸と照明装置１００の照明光軸１００ａｘとが略一致するように配置されている。なお、重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。

色分離光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０と、反射ミラー２３０，２４０，２５０と、入射側レンズ２６０と、リレーレンズ２７０とを有する。色分離光学系２００は、重畳レンズ１５０から射出される照明光束を、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有する。

ダイクロイックミラー２１０，２２０は、所定の波長領域の光束を反射し他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が基板上に形成された光学素子である。光路前段に配置されるダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を反射し、その他の色光成分を透過させるミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射し、青色光成分を透過させるミラーである。

ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光成分は、反射ミラー２３０により反射され、集光レンズ３００Ｒを介して赤色光用の液晶光変調装置４００Ｒに入射する。集光レンズ３００Ｒは、重畳レンズ１５０からの各部分光束を各主光線に対して略平行な光束に変換するために設けられている。なお、他の集光レンズ３００Ｇ，３００Ｂも、集光レンズ３００Ｒと同様に構成されている。

ダイクロイックミラー２１０を通過した緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー２２０で反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶光変調装置４００Ｇに入射する。一方、青色光成分は、ダイクロイックミラー２２０を透過し、入射側レンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０及び集光レンズ３００Ｂを通過して青色光用の液晶光変調装置４００Ｂに入射する。入射側レンズ２６０、リレーレンズ２７０及び反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を液晶光変調装置４００Ｂまで導く機能を有する。

液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、画像情報に応じて照明光束を変調するものであり、照明装置１００の照明対象となる。
液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、ここでは図示による説明を省略するが、液晶パネルと、液晶パネルの光入射側に配置される入射側偏光板と、液晶パネルの光射出側に配置される射出側偏光板とを有する。

液晶パネルは、一対の透明なガラス基板（対向基板とＴＦＴ基板）に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、ＴＮ型の液晶パネルである。例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に従って、入射側偏光板から射出される１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。

入射側偏光板、液晶パネル及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。

クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された各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５００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略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって青色光及び赤色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、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５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。

以上のように構成された実施形態２に係る光源装置１１０及びプロジェクタ１０００は、実施形態１で説明した副鏡の製造方法によって製造された副鏡６０を備えているため、高品質な副鏡を備える光源装置及びプロジェクタとなる。

以上、本発明の反射鏡の製造方法並びに光源装置及びプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各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１においては、成形工程Ｓ４０を行った後で素管切断工程Ｓ５０を行う場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、成形工程Ｓ４０を行う前に素管を所定の長さで切断してもよいし、前もって適当な長さ（製造後の副鏡６０の大きさに対応する長さ）の素管を準備しておけば、素管切断工程を省略してもよい。

上記実施形態１においては、第１の成形型配置工程Ｓ３０及び成形工程Ｓ４０においても、素管１の一方端部１Ａを加熱する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、素管１の状態から判断して加熱が不要であれば、これら各工程における加熱を行わなくてもよい。

上記実施形態１においては、成形工程Ｓ４０において、第１の成形型７００と素管１と第２の成形型７５０とを回転させる場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の成形型７００と素管１のみを回転させることとしてもよいし、第２の成形型７５０のみを回転させることとしてもよい。

上記実施形態１においては、第１の成形型及び第２の成形型として、カーボン材料からなる成形型を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、金属材料からなる成形型を用いてもよい。

上記実施形態１では、本発明の反射鏡の製造方法を副鏡の製造方法に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記実施形態１に係る副鏡の製造方法をリフレクタの製造方法として適用し、そのリフレクタの製造方法によって製造されたリフレクタを上記実施形態２の光源装置１１０及びプロジェクタ１０００に用いてもよい。

本発明の光源装置をプロジェクタに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の光源装置を他の光学機器（例えば、光ディスク装置など。）に適用することも可能である。

上記実施形態２においては、リフレクタとして、楕円面リフレクタを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放物面リフレクタも好ましく用いることができる。

上記実施形態２においては、光均一化光学系として、レンズアレイからなるレンズインテグレータ光学系を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロッド部材からなるロッドインテグレータ光学系をも好ましく用いることができる。

上記実施形態２に係るプロジェクタ１０００は透過型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は反射型の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、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置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、反射型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。

上記実施形態２においては、３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の液晶光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。

上記実施形態２においては、電気光学変調装置として液晶光変調装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を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利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。

本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。

実施形態１に係る副鏡の製造方法で製造された副鏡６０の断面図。 実施形態１に係る副鏡の製造方法を説明するために示すフローチャート。 実施形態１に係る副鏡の製造方法における各工程を模式的に示す図。 第１の成形型７００を説明するために示す図。 第２の成形型７５０の斜視図。 実施形態２に係る光源装置１１０及びプロジェクタ１０００を説明するために示す図。

符号の説明

１…素管、１Ａ…素管の一方端部、１ａ…素管の一方端面、１ａｘ…素管の中心軸、１Ｂ…素管の他方端部、１０…楕円面リフレクタ、１２…開口部、１４…反射面、２０…発光管、３０…管球部、４０，５０…封止部、４２，５２…電極、４４，５４…金属箔、４６，５６…リード線、６０…副鏡、６２…（副鏡の）反射面形状、６４…（副鏡の）外形形状、６６…反射層、６８…（副鏡における光射出側の）開口端面、６９…開口部、９０…凹レンズ、１００…照明装置、１００ａｘ…照明光軸、１１０…光源装置、１２０…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０…第２レンズアレイ、１３２…第２小レンズ、１４０…偏光変換素子、１５０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０…入射側レンズ、２７０…リレーレンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶光変調装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、７００…第１の成形型、７１０…（第１の成形型の）形状面、７２０…平面部、７００ａｘ…第１の成形型の中心軸、７５０…第２の成形型、７６０…（第２の成形型の）形状面、７５０ａｘ…第２の成形型の中心軸、１０００…プロジェクタ、ＳＣＲ…スクリーン

Claims (7)

1. 発光管と、前記発光管から放射される光を所定方向に向けて反射する反射面を有する反射鏡とを備える光源装置に用いる反射鏡の製造方法であって、
   前記反射鏡の材料からなる素管を準備する素管準備工程と、
   前記素管の一方端部を加熱する素管加熱工程と、
   前記反射鏡の反射面形状に対応する形状面を有し回転対称体からなる第１の成形型を、前記素管における前記一方端部の内面と前記第１の成形型における前記形状面とが接するように配置する第１の成形型配置工程と、
   前記反射鏡の外形形状に対応する形状面を有し回転対称体からなる第２の成形型を、前記素管における前記一方端部の外面に押し当てた状態で、前記第１の成形型及び前記素管と、前記第２の成形型との少なくとも一方を、前記素管の中心軸又は各成形型の中心軸を回転中心として回転させることにより、前記反射鏡における前記反射面形状及び前記外形形状を形成する成形工程と、
   前記反射鏡における前記反射面となる部分に反射層を形成する反射層形成工程とを含むことを特徴とする反射鏡の製造方法。
2. 請求項１に記載の反射鏡の製造方法において、
   前記第１の成形型は、前記反射鏡における光射出方向側の開口端面に対応する平面部を有し、
   前記第１の成形型配置工程においては、前記素管における一方端面と前記第１の成形型における前記平面部とを当接させることを特徴とする反射鏡の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の反射鏡の製造方法において、
   前記成形工程を行った後、前記素管における一方端面から所定の長さで前記素管を切断する素管切断工程をさらに含むことを特徴とする反射鏡の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の反射鏡の製造方法において、
   前記第１の成形型配置工程及び前記成形工程においても、前記素管の前記一方端部を加熱し、
   前記成形工程において、前記反射面形状及び前記外形形状が形成された後は加熱を停止することを特徴とする反射鏡の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の反射鏡の製造方法において、
   前記成形工程においては、前記第１の成形型と前記素管とを同一方向に回転させ、前記第２の成形型を前記第１の成形型及び前記素管の回転方向とは反対方向に回転させることを特徴とする反射鏡の製造方法。
6. 照明光軸に沿って配置された一対の電極を内蔵する管球部並びに前記管球部の両側に延びる一方の封止部及び他方の封止部を有する発光管と、
   前記一方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタと、
   前記管球部における前記被照明領域側の外面を覆うように前記他方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を前記発光管に向けて反射する副鏡とを備える光源装置であって、
   前記副鏡は、請求項１〜５のいずれかに記載の反射鏡の製造方法によって製造された副鏡であることを特徴とする光源装置。
7. 請求項６に記載の光源装置を備えることを特徴とするプロジェクタ。