JP2010160305A - 光源装置およびプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】略均一な光束を複数の光照射領域に導光する光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置２は、光源４と、光源４から射出された光束をより均一な強度分布を有する光束に変換するインテグレータ光学系５と、インテグレータ光学系５から射出された光束を分割して複数の光照射領域に導光する導光部７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源装置、およびこの光源装置を備えたプロジェクタに関する。

従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、その光学像を拡大投写するプロジェクタが知られている。また、このプロジェクタを複数用いて大画面の投写を行う、いわゆるマルチスクリーンシステム（マルチディスプレイシステム）も普及している。このようなマルチスクリーンシステムとしては、例えば、プレゼンテーション会場等で、複数のプロジェクタを用いて同じ画像や、関連のある画像を別々に投写するシステムや、１つの画像を分割し、分割された各画像を別々のプロジェクタを用いて並べて投写することによって、全体画像を投写するシステムなどが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１５３９５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、投写される画像の明るさを均一にするためにそれぞれのプロジェクタの輝度を調整したり、明るさのバラツキが少ない光源を選択してそれぞれのプロジェクタに搭載する必要があると考えられる。また、長期使用によって、複数のプロジェクタのうち、いずれかの光源が照度低下になったり、光源切れになったりする場合がある。そうすると、投写される画像が照度ムラになったり、表示抜けが発生するため、使用者は、プロジェクタの明るさを調整したり、光源を交換したりする必要が生じ、メンテナンスが煩雑になるという課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る光源装置は、光源と、前記光源から射出された光束を、より均一な強度分布を有する光束に変換するインテグレータ光学系と、前記インテグレータ光学系から射出された光束を分割して複数の光照射領域に導光する導光部と、を備えることを特徴とする。

この光源装置によれば、光源から射出された光束は、インテグレータ光学系によって略均一な光束、つまり光源から射出された光束より均一な強度分布を有する光束に変換され、導光部によって分割されて複数の光照射領域に導かれる。これによって、それぞれの光照射領域には、略均一な光束の到達が可能となり、この光束によって、照度ムラを抑制して複数の領域を照明することが可能となる。

［適用例２］上記適用例に係る光源装置において、前記光源は、複数設けられていることが好ましい。

この光源装置によれば、光源は複数設けられているので、単数で構成されている場合に比べて、光照射領域に到達させる光束の強度を高めることができる。
また、複数の光源のなかのいずれかが光源切れになった際にも、他の光源から射出された光束が、インテグレータ光学系によって、略均一な光束に変換された後、導光部によって各光照射領域に導かれる。これによって、長期に亘って照度ムラを抑制して複数の領域を照明することが可能となる。

［適用例３］上記適用例に係る光源装置において、前記導光部は、前記インテグレータ光学系から射出された光束を、前記光照射領域の数と同数に分割することが好ましい。

この光源装置によれば、導光部は、インテグレータ光学系から射出された光束を、光照射領域の数と同数に分割するので、インテグレータ光学系から射出された光束は、損失が少なく分割されて効率良くそれぞれの光照射領域に導かれることが可能となる。

［適用例４］上記適用例に係る光源装置において、前記インテグレータ光学系を所定位置に配置する配置部を備え、前記導光部は、前記配置部に対して着脱可能に構成されていることが好ましい。

この光源装置によれば、導光部は、インテグレータ光学系を配置する配置部に対して着脱可能に構成されているので、導光部を交換することができる。これによって、光源およびインテグレータ光学系を変更することなく、容易に多様な光照射領域に対応することが可能となり利便性の向上が図れる。

［適用例５］上記適用例に係る光源装置において、前記インテグレータ光学系から射出された光束を分割する数が異なる複数種類の前記導光部を備え、前記複数種類の導光部は、それぞれが前記配置部に対して個別に着脱可能に構成されていることが好ましい。

この光源装置によれば、インテグレータ光学系から射出された光束を分割する数が異なる複数種類の導光部を備え、この複数種類の導光部は、それぞれが配置部に対して個別に着脱可能に構成されている。これによって、光照射領域の数が変更になった場合等、その数に対応した導光部に交換することができ、多様な数の光照射領域に略均一な光束を到達させることが可能となり、さらに利便性の向上が図れる。

［適用例６］本適用例に係るプロジェクタは、上記記載の光源装置と、前記光照射領域に導光された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、前記画像光を投写する投写部と、を備えることを特徴とする。

このプロジェクタによれば、複数の光照射領域にそれぞれ投写部を配置することで、各投写部は、導光部によって導光された光束を変調して照度ムラや色ムラを抑制した画像光を投写することが可能となる。よって、プロジェクタは、それぞれの投写部から投写された画像光によって、画像全体の照度ムラや色ムラを抑制して大画面の投写が可能となる。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係るプロジェクタについて、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態のプロジェクタの概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクタ１は、光源装置２および複数の投写部３を備えている。そして、光源装置２から射出された光束は、それぞれの投写部３に射出され、各投写部３において画像光が形成されてスクリーンＳＣ上に投写される。そして、プロジェクタ１は、図１に示すように、複数の投写部よって、複数の画像光を繋いだ大画面の投写が可能に構成されている。

図２は、光源装置２を説明するための模式図である。
光源装置２は、図２に示すように、光源４、インテグレータ光学系５、これらの光学部品を所定位置に配置する光源用筐体６、導光部７および図示しない光源用冷却ファンを備えている。光源用筐体６は、配置部に相当する。
光源４は、複数設けられており、それぞれの光源４は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型のランプ４１、放物面鏡を有するリフレクタ４２およびこれらの構成部材を収納するハウジング４３等を備えている。そして、ランプ４１から射出された光束は、リフレクタ４２によって射出方向が揃えられ、略平行な光束としてインテグレータ光学系５に向けて射出される。

インテグレータ光学系５は、光源４から射出された光束を、略均一な光束に変換する機能を有している。インテグレータ光学系５は、図２に示すように、第１レンズアレイ５１、第２レンズアレイ５２、および重畳レンズ５３を備えている。
第１レンズアレイ５１は、光軸Ｌ方向から見て略矩形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おり、光源４から射出された光束を複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ５２は、図２に示すように、第１レンズアレイ５１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ５３とともに、第１レンズアレイ５１から射出された部分光束を導光部７の入射側端面７Ａ上に重畳させる。

このように、インテグレータ光学系５は、光源４から射出された光束を部分光束に分割し、この部分光束を略重層させることによって、略均一な光束に変換する。そして、入射側端面７Ａには、この略均一な光束が入射する（以下、入射側端面７Ａ上に重畳された光束を「第１の光束」という）。

光源用筐体６は、光源４を着脱可能に収納すると共に、インテグレータ光学系５を固定配置する。また、光源用筐体６には、図２に示すように、インテグレータ光学系５から射出された光束を入射側端面７Ａ上に重畳するための開口部（射出開口部６Ａ）が形成されている。なお、光源用筐体６については、後で詳細に説明する。

導光部７は、光源用筐体６および投写部３の間に配置され、第１の光束を分割してそれぞれの投写部３に導光する機能を有している。また、導光部７は、光源用筐体６および投写部３に対して着脱可能に構成されている。
導光部７は、図２に示すように、４つの光ファイバ束７１、入射側保持部８、および射出側保持部９を備えている。

光ファイバ束７１は、柔軟性を有する複数の光ファイバが束ねられて構成されている。光ファイバは、芯としてのコアとコアの外周を覆うクラッドとを有して形成され、コアがクラッドより屈折率が高く設定されている。これによって、光ファイバ束７１の光束入射側端面に入射した光束は、損失が少なく各光ファイバのコア内で効率良く導光され、略平行光として光束射出側端面から射出される。

光ファイバ束７１は、図２に示すように、この複数の光ファイバの光束入射側端面、光束射出側端面がそれぞれ入射側端面７Ａ、射出側端面７Ｂとして揃えられ、光軸方向から見て外周を結ぶ線（外周線）が矩形状になるように束ねられ構成されている。また、光ファイバ束７１は、外周線が入射側端面７Ａ側と射出側端面７Ｂ側とで異なる形状にも束ねることが可能である。本実施形態において光ファイバ束７１の射出側端面７Ｂ側は、外周線内で構成される面形状が投写部３内の光学部品に対応するように束ねられている。つまり、光ファイバ束７１の射出側端面７Ｂ側は、射出側端面７Ｂから射出された光束が投写部３内の後述する液晶パネル３３１（図３参照）の表示領域に有効に照射される面形状を有するように束ねられている。

入射側保持部８は、４つの光ファイバ束７１の入射側端面７Ａ側を集約して保持し、光源用筐体６に対して着脱可能に構成されている。具体的に、入射側保持部８は、４つの光ファイバ束７１をそれぞれの入射側端面７Ａが露出し、４つの入射側端面７Ａが１つの面に揃うように保持する。

射出側保持部９は、４つ設けられ、４つの光ファイバ束７１の射出側端面７Ｂ側を、射出側端面７Ｂが露出するようにそれぞれ個別に保持する。また、射出側保持部９は、投写部３に対して着脱可能に構成されている。なお、入射側保持部８および射出側保持部９については、後で詳細に説明する。

このように、導光部７は、光ファイバ束７１の両端部が入射側保持部８および射出側保持部９に保持され、入射側保持部８と射出側保持部９との間が柔軟性を有するように構成されている。
そして、導光部７は、入射側保持部８が光源用筐体６に装着され、入射側端面７Ａから入射した第１の光束を４つの光ファイバ束７１によって分割して導光し、それぞれの射出側端面７Ｂから射出する（以下、射出側端面７Ｂから射出された光束を「第２の光束」という）。

前述したように、各光ファイバは、損失が少なく光束を導光するので、入射側端面７Ａから入射した光束は、損失が少なく分割されて射出側端面７Ｂから射出される。また、第１の光束は、前述したように略均一な光束で、４つの光ファイバ束７１の入射側端面７Ａ側が面形状が同等に構成されているので、それぞれの第２の光束は、同等の強度を有した光束となっている。
そして、第２の光束は、射出側保持部９が装着された投写部３に射出され、投写部３内の各光学部品に有効に照射される。

光源用冷却ファンは、光源用筐体６内に配置され、冷却空気を光源４等に送風し、点灯に伴う光源４等の温度上昇を抑制する。

投写部３について説明する。
投写部３は、導光部７で分割された第１の光束の分割数（以下「光束分割数」という）と同数の４つ備えられている。
各投写部３は、第２の光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、その画像光を投写する。図３は、投写部３を説明するための模式図である。
投写部３は、図３に示すように、色分離光学系３１、リレー光学系３２、電気光学装置３３、投写レンズ３４、これらの構成部材を収納する投写部用筐体３５、および図示しない投写部用冷却ファンを備えている。

色分離光学系３１は、２枚のダイクロイックミラー３１１，３１２、および反射ミラー３１３を備え、第２の光束を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する。

リレー光学系３２は、入射側レンズ３２１、リレーレンズ３２２、および反射ミラー３２３，３２４を備え、色分離光学系３１で分離されたＢ光をＢ光用の液晶パネル３３１Ｂまで導く機能を有する。なお、投写部３は、リレー光学系３２がＢ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｒ光を導く構成としてもよい。

電気光学装置３３は、光変調装置としての３つの液晶パネル３３１（Ｒ光用の液晶パネルを３３１Ｒ、Ｇ光用の液晶パネルを３３１Ｇ、Ｂ光用の液晶パネルを３３１Ｂとする）、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３３２を備えている。電気光学装置３３は、色分離光学系３１で分離された各色光を画像情報に応じて変調し、画像光を形成する。

投写レンズ３４は、複数のレンズを組み合わせた組レンズを有して構成され、電気光学装置３３にて形成された画像光を拡大投写する。

投写部用筐体３５は、図３に示すように、色分離光学系３１、リレー光学系３２、電気光学装置３３、および投写レンズ３４を収納する。また、投写部用筐体３５には、第２の光束が入射する開口部（入射開口部３５Ａ）が形成されている。入射開口部３５Ａは、光照射領域に相当する。なお、投写部用筐体３５につては、後で詳細に説明する。

投写部用冷却ファンは、投写部用筐体３５内に配置される。投写部用冷却ファンは、冷却空気を電気光学装置３３等の光学部品に送風し、第２の光束の入射に伴う光学部品の温度上昇を抑制する。

ここで、光源用筐体６、入射側保持部８、射出側保持部９および投写部用筐体３５について、詳細に説明する。
先ず、光源用筐体６について詳細に説明する。
図４は、光源用筐体６および導光部７の光束入射側を示す模式図であり、導光部７が光源用筐体６から取り外された状態を上方から見た斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、インテグレータ光学系５から光束が射出される方向を「右」、図４の図面視において上を「上」、前を「前」として記載する。

図４に示すように、光源用筐体６は、高耐熱材料製で箱状に形成され、上方に開口部が形成された容器状の下ケース６１と、蓋状の上ケース６２とを有している。
下ケース６１の右側の側面には、前述した射出開口部６Ａが形成されている。射出開口部６Ａは、矩形状に形成され、その周縁には、他の面より突出する枠部６１１が設けられている。また、枠部６１１の前方および後方の面には、突起部６１２（図４において前方側のみを示す）が形成されている。

光源４およびインテグレータ光学系５は、下ケース６１の上方の開口部から組み込まれ、前述したように、第１の光束は、射出開口部６Ａから射出される。なお、下ケース６１の左側の側面に開口部と、この開口部を閉塞する蓋部材とを設け、この開口部から光源４を着脱するように構成してもよい。

上ケース６２は、下ケース６１の上方の開口部を閉塞するように形成され、図示しないネジ等によって下ケース６１に取り付けられている。

次に、入射側保持部８について詳細に説明する。
図５は、導光部７の光束入射側を示す模式図であり、入射側端面７Ａ側から見た斜視図である。
図４、図５に示すように、入射側保持部８は、入射側フレーム８１、２つのレバー８２（図４、図５において１つのみ示す）、および図示しないバネ部材、軸部材を有し、光源用筐体６の枠部６１１に対して着脱可能に構成されている。

入射側フレーム８１は、合成樹脂製で、図５に示すように、矩形の枠状に形成されており、内側は、格子８１Ｂによって仕切れら、縦横にそれぞれ２つ整列する４つの貫通孔８１Ａが設けられている。格子８１Ｂは、成型可能な範囲で薄く形成され、４つの貫通孔８１Ａは、光ファイバ束７１の光束入射側が挿入可能な大きさに形成されている。

入射側フレーム８１の外形は、図４に示すように、光源用筐体６の射出開口部６Ａの内周より僅かに小さな小枠部８１１、および枠部６１１の外形と同等形状の大枠部８１２を有して段差となっている。つまり、入射側フレーム８１は、小枠部８１１が射出開口部６Ａと勘合し、小枠部８１１と大枠部８１２との段差が枠部６１１の端面に当接するように設定されている。
また、大枠部８１２の前方および後方の側面には、図４、図５に示すように、所定の距離離間して２つの突起部８１３（図４、図５において前方側のみを示す）が設けられており、この２つの突起部８１３には、上下方向に貫通する図示しない丸孔が形成されている。

光ファイバ束７１は、入射側端面７Ａが露出するように４つの貫通孔８１Ａにそれぞれ圧入されて入射側フレーム８１に保持される。また、格子８１Ｂが成型可能な範囲で薄く形成されているので、第１の光束は、損失が少なく各入射側端面７Ａに入射される。なお、光ファイバ束７１は、粘着材を介して入射側フレーム８１に保持されるように構成してもよい。

レバー８２、バネ部材および軸部材は、光源用筐体６に対する入射側保持部８の固定および固定解除が可能に構成されている。
レバー８２は、図４、図５に示すように、支持部８２１、係合部８２２、および操作部８２３を有している。
支持部８２１は、円柱状に形成され、中心軸に沿って貫通する図示しない丸孔が形成されている。係合部８２２は、支持部８２１の外面から外側に突出する板状に形成され、先端は、Ｌ字状に屈曲する係合突起８２２Ａが形成されている。操作部８２３は、支持部８２１の外面から係合部８２２と反対側に板状に突出している。

レバー８２は、図４、図５に示すように、係合突起８２２Ａが小枠部８１１の側面と対向するように配置され、大枠部８１２の前方および後方の側面に取り付けられる。具体的に、レバー８２は、支持部８２１が入射側フレーム８１の２つの突起部８１３間に配置され、支持部８２１および突起部８１３の丸孔に軸部材が挿入され、バネ部材と共に入射側フレーム８１に取り付けられている。

そして、レバー８２は、バネ部材によって、係合突起８２２Ａが小枠部８１１の側面に近接する方向に付勢されている。そして、レバー８２は、操作部８２３が押圧されることによって軸部材を中心に回転し、係合突起８２２Ａが小枠部８１１の側面から離間する。

図６は、光源用筐体６、導光部７および投写部用筐体３５のそれぞれの一部を示す模式図であり、導光部７が光源用筐体６および投写部用筐体３５に装着された状態を上方から見た断面図である。なお、図６は、投写部用筐体３５を１つのみを示し、他の３つを省略した図である。

導光部７は、入射側フレーム８１が射出開口部６Ａに挿入されていくと、係合突起８２２Ａが光源用筐体６の突起部６１２に当接してレバー８２が回転する。そして、係合突起８２２Ａが突起部６１２を乗り越えるまで入射側フレーム８１が挿入されると、レバー８２は、バネ部材の付勢力によって反対方向に回転し、図６に示すように、係合突起８２２Ａが突起部６１２と係合する。そして、導光部７は、光源用筐体６に装着され、入射側端面７Ａが光源用筐体６内に露出して、第１の光束の入射が可能となる。
一方、導光部７は、２つのレバー８２の操作部８２３が押圧されると、係合突起８２２Ａと突起部６１２との係合が解除され、光源用筐体６に対する抜出が可能となる。

次に、投写部用筐体３５および射出側保持部９について説明する。
投写部用筐体３５は、合成樹脂製で箱状に形成され、図６に示すように、前述した入射開口部３５Ａが側面に設けられている。
入射開口部３５Ａは、矩形状に形成され、その周縁には、他の面より突出する枠部３５１が設けられている。また、枠部３５１の前方および後方の側面には、光源用筐体６の突起部６１２と同様の突起部３５２が形成されている。

射出側保持部９は、入射側保持部８と同様に構成されており、図６に示すように、射出側フレーム９１、２つのレバー９２、および図示しないバネ部材、軸部材を有し、投写部用筐体３５の枠部３５１に対して着脱可能に構成されている。

射出側フレーム９１は、枠状に形成され、光ファイバ束７１の射出側が圧入される貫通孔９１Ａを有している。射出側フレーム９１の外形は、入射側フレーム８１の外形と同様に、小枠部と大枠部とに段差を有している。そして、射出側フレーム９１は、小枠部が入射開口部３５Ａと勘合し、小枠部と大枠部との段差が枠部３５１の端面に当接するように設定されている。
光ファイバ束７１は、射出側端面７Ｂが露出するように入射開口部３５Ａに圧入されて射出側フレーム９１に保持される。

レバー９２、バネ部材および軸部材は、投写部用筐体３５に対する射出側保持部９の固定および固定解除が可能に構成されている。
レバー９２は、レバー８２と同様に、係合突起９２１および操作部９２２を有して形成され、バネ部材と共に軸部材を介して射出側フレーム９１の側面に取り付けられている。

導光部７は、射出側フレーム９１が入射開口部３５Ａに挿入されると、係合突起９２１が突起部３５２と係合して投写部用筐体３５に装着される。そして、導光部７は、射出側端面７Ｂが投写部用筐体３５内に露出して、第２の光束の射出が可能となる。
また、導光部７は、レバー８２と同様に、２つのレバー９２の操作部９２２が押圧されると、係合突起９２１と突起部３５２との係合が解除され、投写部用筐体３５に対する抜出が可能となる。

このように、導光部７は、光源用筐体６および投写部用筐体３５に装着され、インテグレータ光学系５から射出された第１の光束を投写部３と同数、つまり入射開口部３５Ａと同数に分割し、各投写部３に射出する。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）光源装置２は、インテグレータ光学系５および導光部７を備えているので、略均一な光束を複数の光照射領域に到達させることが可能となる。そして、この光束によって、照度ムラを抑制して複数の領域を照明することが可能となる。また、導光部７によって導光された各第２の光束は、同等の強度を有しているので、複数の領域を同等の明るさを有して照明することが可能となる。

（２）各投写部３は、光照射領域としての入射開口部３５Ａに到達した光束を変調して画像光を形成しているので、照度ムラや色ムラが抑制された画像光の投写が可能となる。よって、プロジェクタ１は、それぞれの投写部３から投写された画像光によって、画像全体の照度ムラや色ムラを抑制して大画面の投写が可能となる。

（３）各入射開口部３５Ａには、同等の強度を有する光束が射出されるので、各投写部３は、同等の明るさを有する画像光の投写が可能となり、プロジェクタ１を設置する際の輝度調整等の作業の簡素化が図れる。

（４）光源装置２は、複数の光源４を備えているので、単数備える場合に比べて、複数の入射開口部３５Ａに到達させる光束の強度を高めることができる。よって、各投写部３は、より明るい画像光の投写が可能となる。

（５）光源装置２は、複数の光源４のなかのいずれかが光源切れになったり、輝度が低下したりした際にも、他の光源４から射出される光束がインテグレータ光学系５によって変換された後、導光部７によって各入射開口部３５Ａに導光される。これによって、各投写部３は、長期に亘って照度ムラが抑制された画像光の投写が可能となる。したがって、プロジェクタ１は、光源４の交換や、各投写部３の輝度調整の頻度を減少させることが可能となり、メンテナンス性の向上が図れる。
また、輝度のばらついた光源４を混在して使用することが可能となり、低コスト化が図れる。

（６）導光部７は、第１の光束を、入射開口部３５Ａと同数に分割するので、第１の光束は、損失が少なく、効率良く分割されてそれぞれの入射開口部３５Ａに導かれることが可能となる。

（７）光源装置２は、導光部７が光源用筐体６に対して着脱可能に構成されているので、導光部７を交換することができる。これによって、光源４およびインテグレータ光学系５を変更することなく、容易に多様な光照射領域に対応することが可能となり利便性の向上が図れる。
また、導光部７は、投写部３に対しても着脱可能に構成されているので、光源用筐体６、導光部７、および投写部３をそれぞれ個別に交換することができ、アフターサービス性が向上する。

（８）投写部３は、光源４が投写部３と離れた光源用筐体６に配置されているので、内部に配置される場合に比べて温度上昇が小さく、投写部用冷却ファンの低電圧駆動による冷却が可能となる。これによって、投写部３の低騒音化が図れる。したがって、光源用筐体６を画像の観察者から離れた位置、例えば、スクリーンＳＣが設置されている部屋の外に配置すること等で、観察者は、静かな環境で投写される画像を観察することが可能となる。

（９）前述したように、投写部３は、光源４を内部に収納する場合に比べて温度上昇が小さいので、電気光学装置３３等の光学部品の劣化が抑制され、プロジェクタ１の長寿命化が図れる。また、投写部３は、複数の投写部３を隣接して配置しても、互いの発する熱による温度上昇が小さいので、多数の投写部３を省スペースで設置することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るプロジェクタ１について、図面を参照して説明する。
以下の説明では、第１実施形態と同様の構造および同様の部材には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
本実施形態のプロジェクタ１は、第１実施形態の導光部７に加えて第１の光束を４つ以外の数に分割する複数種類の導光部７０を備え、それぞれが光源用筐体６および投写部３０に対して個別に着脱可能に構成されている。また、本実施形態のプロジェクタ１は、第１実施形態の投写部３と構成の異なる投写部３０を備えている。

先ず、複数種類の導光部７０について説明する。
各導光部７０は、第１実施形態の導光部７と同様に、入射側保持部８、光ファイバ束７１、射出側保持部９を備えている。
図７は、複数種類の導光部７０を示す模式図である。具体的に、図７（ａ）〜（ｆ）は、光束分割数が３，６，８，９，１２，１６の導光部７０を入射側端面７Ａ側から見た平面図である。

図７に示すように、光束分割数は、格子８１０Ｂによって形成される貫通孔８１０Ａの数、および貫通孔８１０Ａに挿入される光ファイバ束７１によって設定される。そして、第１の光束は、導光部７０によって分割され、光束分割数と同数の投写部３０に射出される。

具体的に、光束分割数が３つの導光部７０について、詳細に説明する。
図７（ａ）に示すように、入射側フレーム８１０は、内側が格子８１０Ｂによって略３等分するように仕切られ、平面視における長方形状の貫通孔８１０Ａが３つ形成されている。

図８は、図７（ａ）における光ファイバ束７１を模式的に示す斜視図である。
光ファイバ束７１は、図８に示すように、外周線が入射側端面７Ａ側と射出側端面７Ｂ側とで異なる形状を有するように光ファイバが束ねられて構成されている。具体的に、光ファイバ束７１は、入射側端面７Ａ側が貫通孔８１０Ａより僅かに小さく構成され、射出側端面７Ｂ側が投写部３０内の光学部品に対応して構成されている。
３つの光ファイバ束７１は、第１実施形態と同様に、それぞれの貫通孔８１０Ａに圧入される。

導光部７０は、第１実施形態と同様に、光源用筐体６および投写部用筐体３５に装着され、各入射側端面７Ａに入射した第１の光束は、略３等分されてそれぞれの光ファイバ束７１に導光され、各射出側端面７Ｂから投写部３０に射出される。

詳細な説明は省略するが、他の光束分割数の導光部７０も同様に、第１の光束を略等分するように形成された入射側フレーム８１０に、その光束分割数に応じて束ねられた光ファイバ束７１が挿入されている。そして、第１の光束は、略等分に分割されて効率良くそれぞれの投写部３０に射出される。

次に、投写部３０について説明する。
図９は、投写部３０を説明するための模式図である。
投写部３０は、図９に示すように、入射開口部３５Ａと色分離光学系３１との間に、光束範囲変更部１０を備えている。
光束範囲変更部１０は、単数あるいは複数のレンズを有して構成され、導光部７０から射出された第２の光束の範囲を変更して射出する。光束範囲変更部１０は、光束分割数に対応して複数種類備えられており、投写部用筐体３５に対して着脱可能に構成されている。

導光部７０は、分割数が多くなると、射出側端面７Ｂの面積が小さくなるため、第２の光束の範囲は狭くなる。一方、分割数が少ない場合は、射出側端面７Ｂの面積が大きくなるため、第２の光束の範囲は広くなる。光束範囲変更部１０は、射出側端面７Ｂから射出された第２の光束の範囲を、液晶パネル３３１の表示領域に有効に照射されるように変更して色分離光学系３１に射出する。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、第１実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（１）光束分割数が異なる複数種類の導光部７０を有し、この複数種類の導光部７０は、光源用筐体６および投写部３０に対して、それぞれが個別に着脱可能に構成されている。これによって、投写部３０の数が変更になった場合等、その数に対応した導光部７０に交換することができ、多様な数の投写部３０に略均一な光束を到達させることが可能となり、利便性の向上が図れる。

（２）投写部３０は、光束範囲変更部１０を備えているので、異なる光束分割数の導光部７，７０が装着された際にも第２の光束を効率良く液晶パネル３３１の表示領域に照射することが可能となり、照度ムラや色ムラが抑制された画像光の投写が可能となる。

（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の光源４は、３つで構成されているが、１つあるいは３つ以外の複数で構成しもよい。また、光源４は放電型のランプに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード等の固体光源で構成してもよい。

インテグレータ光学系５と導光部７，７０との間に第１の光束を透過する光学部品を配置し、この光学部品と入射側端面７Ａとを密着させるように構成してもよい。
また、この光学部品で射出開口部６Ａを閉塞するように構成してもよい。これによって、導光部７，７０を交換する際の光源用筐体６内への塵埃の侵入を抑制し、画像光の明るさ等の劣化を抑制することが可能となる。

同様に、導光部７，７０と色分離光学系３１との間に第２の光束を透過する光学部品を配置し、この光学部品と射出側端面７Ｂとを密着させるように構成してもよい。
また、入射開口部３５Ａをこの光学部品で閉塞するように構成してもよい。これによって、導光部７，７０を交換する際の投写部用筐体３５内への塵埃の侵入を抑制し、投写画像の画質の劣化を抑制することが可能となる。

前記実施形態の導光部７，７０は、レバー８２，９２と突起部６１２，３５２とがそれぞれ係合することによって、光源用筐体６および投写部３，３０に対して固定されるようになっているが、ネジによって固定されるように構成してもよい。

導光部７，７０は、光ファイバ束７１を有して構成されているが、光ファイバに限らず、第１の光束を損失が少なく導光し、略均一な光束として射出する部材を用いて構成してもよい。

光ファイバ束７１は、入射側フレーム８１，８１０に対して着脱可能に構成してもよく、長さを調整できるように継合可能に構成されていてもよい。

前記実施形態の導光部７，７０は、光束分割数が３，４，６，８，９，１２，１６となるように構成されているが、これ以外の光束分割数で構成してもよい。

前記実施形態のインテグレータ光学系５は、略１種類の直線偏光成分を有する光に変換する偏光変換素子を備えるように構成してもよい。

前記実施形態のプロジェクタ１は、光変調装置として透過型の液晶パネル３３１を用いているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。また、光変調装置は、マイクロミラーアレイを用いたデバイス等を使用したものであってもよい。

前記実施形態の光源装置２は、プロジェクタ１以外にも、例えば、店舗や競技施設等で照度ムラを抑制した照明装置として使用すること等も可能である。

第１実施形態のプロジェクタの概略構成を示す模式図。 第１実施形態の光源装置を説明するための模式図。 第１実施形態の投写部を説明するための模式図。 第１実施形態の光源用筐体および導光部の光束入射側を示す模式図。 第１実施形態の導光部の光束入射側を示す模式図。 第１実施形態の光源用筐体、導光部および投写部用筐体のそれぞれの一部を示す模式図。 第２実施形態の導光部を示す模式図。 第２実施形態の光ファイバ束を模式的に示す斜視図。 第２実施形態の投写部を説明するための模式図。

１…プロジェクタ、２…光源装置、３，３０…投写部、４…光源、５…インテグレータ光学系、６…光源用筐体、６Ａ…射出開口部、７，７０…導光部、７Ａ…入射側端面、７Ｂ…射出側端面、８…入射側保持部、９…射出側保持部、１０…光束範囲変更部、３１…色分離光学系、３２…リレー光学系、３３…電気光学装置、３４…投写レンズ、３５…投写部用筐体、３５Ａ…入射開口部、７１…光ファイバ束、３３１…液晶パネル、３３２…クロスダイクロイックプリズム。

Claims (6)

1. 光源と、
   前記光源から射出された光束を、より均一な強度分布を有する光束に変換するインテグレータ光学系と、
   前記インテグレータ光学系から射出された光束を分割して複数の光照射領域に導光する導光部と、
   を備え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、
   前記光源は、複数設けら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、
   前記導光部は、前記インテグレータ光学系から射出された光束を、前記光照射領域の数と同数に分割することを特徴とする光源装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光源装置であって、
   前記インテグレータ光学系を所定位置に配置する配置部を備え、
   前記導光部は、前記配置部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする光源装置。
5. 請求項４に記載の光源装置であって、
   前記インテグレータ光学系から射出された光束を分割する数が異なる複数種類の前記導光部を備え、
   前記複数種類の導光部は、それぞれが前記配置部に対して個別に着脱可能に構成されてい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と、
   前記光照射領域に導光された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、前記画像光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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