JP2012084296A - 光源装置及びプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】副鏡及びその周辺の冷却を的確に行い、また、発光管と副鏡とのアライメントを適正に行うことができる光源装置及びこれを用いたプロジェクターを提供すること。
【解決手段】副鏡２１は、本体部である副反射部２１ｂを支持する取付部分ＦＰのうち、少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部ＰＣ１を有する。これにより、熱の溜まりやすい発光部１１の重力方向の反対側である上側部分ＴＰと副鏡２１との間に冷却用空気Ａを流すことができ、副鏡２１及びその周辺の冷却を的確に行える。さらに、補助通気部ＰＣ２を有する場合、副鏡２１の冷却効果をより高める。また、衝立２１ｃが、弾性部材で形成されているので、支持部２１ａの内径と第２封止部１４の外径とに当接して衝立２１ｃが設置されていても、衝立２１ｃが弾性変形することにより、発光管１と副鏡２１とのアライメントを適正に行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光管のまわりに副鏡を有し、当該副鏡を冷却するための通気部を有する光源装置及び当該光源装置を用いたプロジェクターに関する。

発光管のまわりに副鏡を有する従来の光源装置として、発光管での発熱によって発光管と副鏡とを固着するセメントが熱膨張し、これに伴う応力によって発光管や副鏡の破損するおそれがあり、これを回避するために、副鏡に挿通孔や切欠きを設けるものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−３０９０８４号公報

しかしながら、上記特許文献１の場合、応力に伴う副鏡の破損等は回避できても、発光管での発熱による副鏡やその周辺の温度上昇を十分に抑えることができるとは限らない。発光管の発熱位置に近い副鏡やその周辺の温度が上昇すると、特に、副鏡とその近傍の発光管の発光部とが熱くなりやすくなり、発光管の発光部の失透等の弊害を招くおそれがある。

そこで、本発明は、副鏡及びその周辺の冷却を的確に行い、また、発光管と副鏡とのアライメントを適正に行うことができる光源装置及びこれを用いたプロジェクターを提供することを目的とする。

本発明は、上述した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。

上記課題を解決するため、本発明に係る光源装置は、（ａ）内部に放電空間を有する発光部と、光軸に沿って発光部の両側に設けられる第１封止部と第２封止部とを有する発光管と、（ｂ）光軸が通る中心が発光部よりも第１封止部側となるように配置されて、発光部から射出された光束を反射する主反射面を有するリフレクターと、（ｃ）リフレクターに対向して第２封止部側に配置され、発光管から射出された光束の一部を放電空間に向けて反射する副反射面を設けた本体部と、第２封止部に固定され本体部を支持する取付部分とを有するとともに、取付部分のうち少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部を有する副鏡と、を備え、取付部分は、第２封止部を挿通させる支持部と、第２封止部及び支持部間に充填される接着剤と、接着剤による接着範囲を制限して通気部を形成するための衝立とを有し、衝立は、弾性部材で形成される。

上記光源装置によれば、副鏡において、本体部を支持する取付部分のうち少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部を有するので、熱の溜まりやすい発光部の重力方向の反対側の部分と副鏡との間に冷却用空気を流すことができる。これにより、副鏡及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。また、衝立によって接着範囲を制限することで、所定の範囲に通気部を形成することができる。さらに、衝立が、弾性部材で形成されているので、支持部の内径と第２封止部の外径とに当接して衝立が設置されていても、衝立が弾性変形することにより、発光管と副鏡とのアライメントを適正に行うことができる。

本発明の具体的な側面では、衝立を含み、第２封止部の外径中心に向かって支持部が移動可能な距離は、０．５ｍｍ以上を有する。この場合、発光管と副鏡とのアライメントに必要な距離（隙間）を確保できるため、衝立の材質に左右されずにアライメントを適正に行うことができる。

本発明のさらに別の側面では、副鏡が、重力方向側において光軸方向に貫通する補助通気部をさらに有する。この場合、補助通気部により副鏡及びその周辺の冷却効果をさらに高めることができる。

本発明のさらに別の側面では、第２封止部が、円筒形状を有しており、取付部分が、第２封止部を挿通させる断面楕円の支持部を有している。この場合、支持部が楕円の断面即ち内径を有することにより、長径側の所望の範囲において比較的容易に通気部を形成させることができる。

本発明のさらに別の側面では、光源装置が、冷却用空気を光軸に沿ってリフレクター側から副鏡側に向けさせるための整流部をさらに備える。この場合、整流部により副鏡と発光管との間に確実に冷却用空気を流すことができる。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、上記いずれかに記載の光源装置を備え、当該光源装置から射出される光を画像情報に応じて変調して像光を形成して画像投射を行う。この場合、プロジェクターは、上記のような光源装置を備えることにより、光源装置内の副鏡において的確な冷却がなされ、良好な状態の光束が射出されるため、良好な画像の投射が可能となる。

本発明の具体的な側面では、プロジェクターが、リフレクターに向けて冷却用空気を送風する冷却装置をさらに備える。この場合、冷却装置により発光部の冷却に必要となる冷却用空気を発生させることができる。

第１実施形態に係る光源装置について説明するための断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、光源装置の副鏡の構成の一例について説明するための斜視図及び正面図である。 副鏡の構成の他の一例について説明するための正面図である。 副鏡の構成の他の一例について説明するための正面図である。 光源装置を組み込んだ第１実施形態に係るプロジェクターの光学系の構成を説明する概念図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態に係る光源装置の構成の一例について説明するための斜視図及び正面図である。 光源装置の変形例について説明するための断面図である。

〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態に係る光源装置及びこれを組み込んだプロジェクターのうち、光源装置について説明する。

〔Ａ．光源装置〕
図１に示すように、第１実施形態に係る光源装置１００は、放電発光型の発光管１と、楕円面型の主反射鏡であるリフレクター２と、コリメート用の凹レンズ３と、球面型の副反射鏡である副鏡２１と、収納用のハウジング４とを備える。

光源装置１００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、光軸ＯＡに沿ってこの発光部１１の両端側に延びる円柱形状の第１及び第２封止部１３，１４とを備える。

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、水銀、希ガス、ハロゲン等を含むガスが封入されている。また、放電空間１２には、不図示の一対の電極が封入されており、これらに適当な電圧が印加されることでアーク放電が生じ放電空間１２内の発光中心ＥＰを中心として放射状に高輝度で発光する。

リフレクター２は、発光管１から射出された光を反射して集める主反射鏡である。リフレクター２は、発光管１に対して同軸に配置されている。つまり、リフレクター２の回転対称軸は、同一の光軸ＯＡ上即ち発光管１の軸線上に配置されている。リフレクター２は、発光管１の後方側即ち第１封止部１３側に配置されている。つまり、リフレクター２において、光軸ＯＡが通る中心は、第１封止部１３側に配置されている。リフレクター２の中心は、主反射部２ｂの凹曲面に囲まれた空間内の当該凹曲面の回転対称軸上に存在する。リフレクター２は、発光管１の発光部１１から放射される光のうち主に発光部１１から第１封止部１３側に放射される光を第２封止部１４側に集光するように反射する。リフレクター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＋Ｚ側に拡がる楕円曲面状の主反射部２ｂとを備えた石英ガラス製の一体成形品である。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の内側面は、楕円曲面状に加工され、その表面上に反射面ＭＲが形成されている。また、リフレクター２の＋Ｚ側に設けた開口部ＯＰは、後述するハウジング４の給気口４ａからの冷却用空気Ａを発光部１１の周辺に導くための送風口となっている。

凹レンズ３は、リフレクター２に対向して同軸に配置されている。つまり、凹レンズ３の光軸は、リフレクター２の回転対称軸と一致する光軸ＯＡ上に配置されている。凹レンズ３は、リフレクター２で反射された光を平行化して射出させるコリメータレンズである。

副鏡２１は、発光部１１から前方に放射された光束を発光部１１に戻す副反射鏡である。副鏡２１は、第２封止部１４の周囲に固定するための取付部分ＦＰと、この取付部分ＦＰにより支持されて発光部１１のうち光射出方側即ち前方側の略半分を覆う副鏡２１の本体部である副反射部２１ｂとを備える。取付部分ＦＰは、取付部分ＦＰの根元部を支持する支持部２１ａ、無機系接着剤ＭＡ等（図２（Ａ）参照）等により構成される。ここで、副反射部２１ｂと支持部２１ａとは、一体的に形成された石英ガラス製の部材である。取付部分ＦＰには、重力方向の反対側（上側）において光軸方向に貫通する冷却用通気部ＰＣ１と、重力方向側（下側）において光軸方向に貫通する補助通気部ＰＣ２とが形成されている。副反射部２１ｂの内側面は、球面状に加工され、その表面上に反射面ＳＲが形成されている。図示のように、発光中心ＥＰから射出される光束のうち、前方即ち＋Ｚ方向に成分を有する光ＥＬの大半は、発光部１１から射出された後、副反射部２１ｂの反射面ＳＲで反射されて再び発光中心ＥＰ側に戻される。これにより、光ＥＬは、後方即ち−Ｚ方向に成分を有する光として発光部１１から射出され、照明光の利用効率を高めることができる。但し、このような光ＥＬや発光部１１からの輻射熱により、副鏡２１とその近傍にある発光部１１とは特に熱が溜まりやすいものとなる。従って、本実施形態では、図示のように、光軸方向に貫通する冷却用通気部ＰＣ１により、副鏡２１と発光部１１との間に冷却用空気Ａを通過させている。

ハウジング４は、樹脂等によって形成され、リフレクター２と凹レンズ３とをアライメントした状態で固定する。ハウジング４は、リフレクター２と凹レンズ３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。また、図１に示すように、ハウジング４の側面のうち＋Ｙ方向の壁面には、一対の開口である給気口４ａと排気口４ｂとが形成されている。一方の給気口４ａは、冷却用空気Ａを外部から取り込むためのもので、他方の排気口４ｂは、冷却後の空気を外部に排出するためのものである。なお、給気口４ａ及び排気口４ｂは、光軸ＯＡを含んでＸＺ面に平行な面よりも＋Ｙ側即ち重力方向の反対側である上側に配置されている。つまり、給気口４ａ及び排気口４ｂは、ハウジング４の内部空間のうち主に上側半分の冷却を目的とする。

ここで、図１において、光源装置１００は、−Ｙ方向を重力方向として配置されているため、発光管１の発光部１１のうち重力方向の反対側即ち＋Ｙ側に配置される上側部分ＴＰが最も発熱量が多くなり失透が生じるおそれがある。従って、発光部１１の上側部分ＴＰ及びその周辺を集中的に冷却するように冷却用空気Ａを整流することが望ましい。

光源装置１００は、上記のような構成により、図１に示すように、ハウジング４の＋Ｙ側に設けた給気口４ａにより外部から冷却用空気Ａを取り込む。取り込まれた冷却用空気Ａは、リフレクター２の開口部ＯＰからリフレクター２の内側に導入され、その一部が副鏡２１に設けた冷却用通気部ＰＣ１を通過する。

以下、図２（Ａ）及び２（Ｂ）等により、副鏡２１の構造の一例について詳しく説明する。まず、図２（Ａ）及び２（Ｂ）に示すように、副鏡２１のうち、取付部分ＦＰは、支持部２１ａと、この支持部２１ａと第２封止部１４との隙間に充填される接着剤である無機系接着剤ＭＡと、無機系接着剤ＭＡによる接着範囲を制限して通気部ＰＣ１，ＰＣ２を形成するための４つの衝立２１ｃとによって構成される。支持部２１ａは、円筒形状を有し、円柱形状の第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ＮＴに無機系接着剤ＭＡを充填する。これによって副反射部２１ｂ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。ここで、支持部２１ａと第２封止部１４との隙間ＮＴに、この隙間ＮＴの幅に合わせた円柱形状の４つの衝立２１ｃが所定の間隔を置いて挟まれている。つまり、衝立２１ｃにより、隙間ＮＴは、４つの空間に区切られる。無機系接着剤ＭＡは、これら４つに区切られた空間のうち、＋Ｙ側と−Ｙ側の空間以外の＋Ｘ側と−Ｘ側の空間に充填される。この結果、隙間ＮＴのうち充填がなされずに残された箇所として、光軸方向に貫通する冷却用通気部ＰＣ１と補助通気部ＰＣ２とが形成される。衝立２１ｃによって無機系接着剤ＭＡによる接着範囲を制限することで、冷却用通気部ＰＣ１を発光部１１の上側部分ＴＰに対応した位置に、所定の大きさで形成することができる。

なお、衝立２１ｃは、弾性部材で形成されている。そして、衝立２１ｃは、詳細には、支持部２１ａの内径と第２封止部１４の外径とに当接して設置されている。従って、副反射部２１ｂを発光部１１に対してアライメントする場合、この衝立２１ｃが弾性変形することにより、アライメントが行われる。

図１に示すように、冷却用空気Ａは、発光部１１の上側部分ＴＰを冷却するように上側即ち＋Ｙ側から流れるようにしている。冷却用通気部ＰＣ１は、発光部１１の上側部分ＴＰに対応する位置に形成されている。つまり、冷却用通気部ＰＣ１は、上側部分ＴＰを流れる冷却用空気Ａを通過させている。このように、冷却用通気部ＰＣ１により、上側部分ＴＰを通過する冷却用空気Ａは、さらに熱の溜まりやすい副鏡２１及びその周辺即ち副鏡２１と発光部１１との間を流れる。これにより発光部１１及び副鏡２１を的確に冷却することができる。また、冷却用空気Ａ中には、発光部１１の下側部分にまわり込むものも存在する。このような空気は、補助通気部ＰＣ２を通過する。補助通気部ＰＣ２が冷却用空気Ａの一部を通過させることにより、さらに副鏡２１の冷却効果を高めることができる。

以上のように、本実施形態に係る光源装置１００において、副鏡２１は、本体部である副反射部２１ｂを支持する取付部分ＦＰのうち、少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部ＰＣ１を有する。これにより、熱の溜まりやすい発光部１１の重力方向の反対側である上側部分ＴＰと副鏡２１との間に冷却用空気Ａを流すことができる。つまり、副鏡２１及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。さらに、補助通気部ＰＣ２を有する場合、副鏡２１の冷却効果をより高めることができる。

また、衝立２１ｃが弾性部材で形成されるため、弾性変形することによりアライメントを行うことができる。従って、衝立２１ｃが、支持部２１ａの内径と第２封止部１４の外径とに当接して設置されている場合でも、適正にアライメントを行うことができる。また、このような衝立２１ｃにより、冷却用通気部ＰＣ１と、補助通気部ＰＣ２と、無機系接着剤ＭＡを充填する隙間ＮＴとを確実に区切ることができる。

〔Ｂ．第１実施形態の変形例の光源装置〕
以下、図３を用いて、第１実施形態の変形例の光源装置について説明する。図３は、光源装置の一変形例を説明するための副鏡についての図である。なお、副鏡以外の構造については、図１等の光源装置１００と同様である。従って、副鏡以外については図示及び説明を省略する。図３に示すように、副鏡１２１において、第２封止部１４を挿通させるための取付部分ＦＰの支持部１２１ａは、ＸＹ面について±Ｙ側を長径とする楕円の断面形状を有している。なお、副鏡１２１のうち、副反射部１２１ｂの形状・構造は図１等の副反射部２１ｂと同様である。この場合、第２封止部１４が円柱形状でありＸＹ面について円形の断面を有するのに対して、支持部１２１ａがＸＹ面について楕円の断面又は内径を有するため、支持部１２１ａと第２封止部１４との隙間ＮＴの幅は、±Ｙ側について±Ｘ側よりも広くなる。従って、隙間ＮＴのうち＋Ｘ側及び−Ｘ側の２箇所から無機系接着剤ＭＡを充填すると、隙間ＮＴのうち±Ｙ側について充填がなされずに残された箇所として、光軸方向に貫通する冷却用通気部ＰＣ１と補助通気部ＰＣ２とが形成される。なお、副鏡１２１の作製において、支持部１２１ａの部分は、例えば図１等に示す副鏡２１の支持部２１ａの部分を変形加工することで比較的容易に形成可能である。本変形例の場合も、図２（Ａ）等に示す上記の例と同様に、冷却用通気部ＰＣ１及び補助通気部ＰＣ２を通過する冷却用空気Ａにより、副鏡１２１及びその周辺の冷却を十分に行うことができる。
また、本変形例においても衝立を支持部１２１ａの内径と第２封止部１４の外径とに当接して設置することで、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、以上で説明した光源装置１００において、リフレクター２は、放物面とすることができ、この場合、凹レンズ３を省略することができる。

〔Ｃ．第１実施形態の他の変形例の光源装置〕
以下、図４を用いて、第１実施形態の他の変形例の光源装置について説明する。図４は、光源装置の一変形例を説明するための副鏡についての図である。詳細には、図２に示した衝立の変形例についての図である。なお、副鏡以外の構造については、図１等の光源装置１００と同様である。従って、副鏡以外については図示及び説明を省略する。

図４に示すように、副鏡２２１を構成する円柱形状の４つの衝立２２１ｃの外径は、衝立２１ｃに比較して小さく形成されている。また、衝立２２１ｃは、弾性部材ではなく剛性部材で形成されている。そして、支持部２１ａは、衝立２２１ｃを含んで、第２封止部１４の外径中心Ｃ１に向かって移動した場合、その移動可能距離が０．５ｍｍに設定されている。また、衝立２２１ｃは、第２封止部１４の外周に所定の間隔を置いて設置され、無機系接着剤ＭＡ等で初期的に簡易的な接着がなされている。そして、この第２封止部１４を支持部２１ａに挿通する構造となっている。

ここで、副反射部２１ｂを発光部１１に対してアライメントする場合、移動可能距離０．５ｍｍ（０．５ｍｍ以上でもよい）を有することにより、衝立２２１ｃが弾性変形しなくても、アライメントすることが可能となる。また、アライメント後には、衝立２２１ｃにより、４つの空間に区切られる。そして、無機系接着剤ＭＡは、これら４つに区切られた空間のうち、＋Ｙ側と−Ｙ側の空間以外の＋Ｘ側と−Ｘ側の空間に充填することで、冷却用通気部ＰＣ１と補助通気部ＰＣ２とが形成される。なお、支持部２１ａと衝立２２１ｃとの間に隙間が生じるが、無機系接着剤ＭＡは、粘性により、冷却用通気部ＰＣ１及び補助通気部ＰＣ２には流入せずに充填可能となる。

このように、衝立２２１ｃを含み、第２封止部１４の外径中心Ｃ１に向かって支持部２１ａが移動可能な距離として、０．５ｍｍ以上を有することにより、アライメントに必要な距離（隙間）を確保できるため、衝立の材質に左右されずにアライメントを適正に行うことができる。

〔Ｄ．プロジェクター〕
以下、第１実施形態に係るプロジェクターについて説明する。図５は、本プロジェクターの光学系の構成を説明する概念図である。プロジェクター２００は、図１等に示す光源装置１００を組み込んでいる。プロジェクター２００は、光源装置１００と、光源光を均一化して射出する均一化光学系２０と、均一化光学系２０を経た光源光を赤緑青の３色に分割する色分離導光部３０と、色分離導光部３０から射出された各色の光源光によって照明される光変調部４０と、光変調部４０からの各色の像光を合成する色合成部５０と、色合成部５０を経た像光を不図示のスクリーンに投射するための投射光学系である投射レンズ６０とを備え、これらを光軸ＯＡに沿って順に配置して構成されている。

光源装置１００は、既述のように、発光管１と、リフレクター２と、凹レンズ３と、副鏡２１と、ハウジング４とを含む。また、本プロジェクター２００において、光源装置１００の冷却用空気を取り込む給気口４ａには、冷却用空気を送風するための冷却装置である冷却ファン８０が取り付けられている。冷却ファン８０は、例えばシロッコファン等により構成され、上記図１等に示すような気流の冷却用空気Ａを光源装置１００内部に送風する。

均一化光学系２０は、一対の第１レンズアレイ２３ａ及び第２レンズアレイ２３ｂと、偏光変換部材２４と、重畳レンズ２５とを備える。一対の第１レンズアレイ２３ａ及び第２レンズアレイ２３ｂは、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光源装置１００からの光束を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材２４は、第２レンズアレイ２３ｂから射出した光束の偏光状態を紙面に垂直なＳ偏光に揃えて次段光学系に供給する。重畳レンズ２５は、偏光変換部材２４を経た光束を全体として適宜収束させることにより、光変調装置である光変調部４０に設けられた各色の液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃに対する重畳照明を可能にする。

色分離導光部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３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄと、３つのフィールドレンズ３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、リレーレンズＬＬ１，ＬＬ２とを備える。ここで、第１ダイクロイックミラー３１ａは、赤緑青の３色のうち例えば赤光及び緑光を反射し青光を透過させる。また、第２ダイクロイックミラー３１ｂは、入射した赤及び緑のうち例えば緑光を反射し赤光を透過させる。この色分離導光部３０において、光源装置１００からの略白色の光束は、反射ミラー３５ａで光路を折り曲げられて第１ダイクロイックミラー３１ａに入射する。そして、第１ダイクロイックミラー３１ａを通過した青光は、例えばＳ偏光のまま、反射ミラー３５ｂを経てフィールドレンズ３３ａに入射する。また、第１ダイクロイックミラー３１ａで反射されて第２ダイクロイックミラー３１ｂでさらに反射された緑光は、例えばＳ偏光のままフィールドレンズ３３ｂに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー３１ｂを通過した赤光は、例えばＳ偏光のまま、リレーレンズＬＬ１，ＬＬ２及び反射ミラー３５ｃ，３５ｄ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。

光変調部４０は、３つの液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃを挟むように配置される３組の偏光フィルター４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを備える。ここで、青光用の液晶パネル４１ａと、これを挟む一対の偏光フィルター４３ａ，４３ａとは、光束のうち青光を画像情報に基づいて２次元的に輝度変調するための青光用の液晶ライトバルブを構成する。同様に、緑光用の液晶パネル４１ｂと、対応する偏光フィルター４３ｂ，４３ｂとは、緑光用の液晶ライトバルブを構成し、赤光用の液晶パネル４１ｃと、偏光フィルター４３ｃ，４３ｃとは、赤光用の液晶ライトバルブを構成する。

青光用の液晶パネル４１ａには、色分離導光部３０の第１ダイクロイックミラー３１ａで透過されることによって分岐された青光が、フィールドレンズ３３ａを介して入射する。緑光用の液晶パネル４１ｂには、色分離導光部３０の第２ダイクロイックミラー３１ｂで反射されることによって分岐された緑光が、フィールドレンズ３３ｂを介して入射する。赤光用の液晶パネル４１ｃには、第２ダイクロイックミラー３１ｂを透過することによって分岐された赤光が、フィールドレンズ３３ｃを介して入射する。各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，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。その際、偏光フィルター４３ａ，４３ｂ，４３ｃによって、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃに入射する光束の偏光方向が正確に調整されるとともに、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃから射出される変調光から所定の偏光方向の成分光が像光として取り出される。

色合成部５０は、カラー画像を合成するためのクロスダイクロイックプリズムであり、その内部には、青光反射用の第１ダイクロイック膜５１ａと、赤光反射用の第２ダイクロイック膜５１ｂとが、平面視Ｘ字状に配置されている。この色合成部５０は、液晶パネル４１ａからの青光を第１ダイクロイック膜５１ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル４１ｂからの緑光を第１及び第２ダイクロイック膜５１ａ，５１ｂを介して直進・射出させ、液晶パネル４１ｃからの赤光を第２ダイクロイック膜５１ｂで反射して進行方向左側に射出させる。

投射レンズ６０は、色合成部５０で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリーンに投射する。つまり、各液晶パネル４１ａ，４１ｂ，４１ｃに入力された駆動信号或いは画像信号に対応する所望の倍率のカラー動画やカラー静止画がスクリーンに投射される。

上記構成のプロジェクター２００では、図１等に示す光源装置１００を用いているので、副鏡２１と発光管１の発光部１１との間に冷却用空気Ａを流し、副鏡２１及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。これにより、例えば発光部１１の上側部分ＴＰでの熱の発生を抑制できる。また、結果として、光源装置１００延いてはプロジェクター２００が寿命の長いものとなる。

〔第２実施形態〕
以下、図６（Ａ）等を参照して、第２実施形態に係る光源装置について説明する。なお、本実施形態に係る光源装置は、図１に示す第１実施形態の光源装置１００の変形例であり、副鏡３２１の構造を除き、特に説明のないものは第１実施形態と同様である。従って、副鏡３２１以外の構成については図示及び説明を省略する。また、本実施形態に係る光源装置をプロジェクターへ適用することも可能である。つまり、光源装置１００に代えてプロジェクター２００へ適用することも可能である。

図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示す本実施形態に係る光源装置の副鏡３２１は、取付部分ＦＰにおいて、切欠部ＣＴ１，ＣＴ２を有している。図示のように、切欠部ＣＴ１は、副鏡３２１を構成する支持部３２１ａの＋Ｙ側と副反射部３２１ｂの＋Ｙ側の一部とを切り欠いて形成されている。同様に、切欠部ＣＴ２は、支持部３２１ａの−Ｙ側と副反射部３２１ｂの−Ｙ側の一部とを切り欠いて形成されている。従って、本実施形態では、第２封止部１４と支持部３２１ａとの隙間ＮＴのうち切り欠かれずに残っている支持部３２１ａの＋Ｘ側及び−Ｘ側の２箇所において無機系接着剤ＭＡを充填することで固着させ、±Ｙ側においては無機系接着剤ＭＡの充填を行わないものとする。この場合、切欠部ＣＴ１，ＣＴ２によって形成された切欠きが、光軸方向に貫通する冷却用通気部ＰＣ１と補助通気部ＰＣ２となる。本実施形態の場合も、冷却用通気部ＰＣ１及び補助通気部ＰＣ２を通過する冷却用空気Ａにより、副鏡３２１及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。

〔その他、変形例等〕
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、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。

まず、図７に示すように、図１等に示す光源装置１００がさらに整流板を有する構成としてもよい。具体的には、図７の光源装置４００は、発光管１や副鏡２１ついて図１等の光源装置１００と同様の構成を有し、さらに、冷却用空気Ａの風向を調整するための整流板５を有している。具体的には、整流板５は、光軸ＯＡを含み、ＸＺ面に平行に拡がる面を有する薄板であり、例えば石英等の低熱膨張ガラスで形成され、発光管１から射出される光源光に対して光透過性を有する。また、整流板５の表面には、反射防止コートが形成されており、光の利用効率が下がることを防止している。整流板５は、ハウジング４の内部空間をわずかに隙間のある状態で上側と下側とに仕切るように分割している。さらに、整流板５のうち根元側には固定用の突起５ａが形成されており、突起５ａをリフレクター２の首状部２ａに充填された無機系接着剤ＭＢを利用して固定している。以上のような構成により、整流板５は、冷却用空気Ａが発光部１１の上側を優先的に流れるようにしている。さらに、この場合、リフレクター２の首状部２ａ側まで整流板５が延在していることにより、整流板５は、リフレクター２の内面と協働して、リフレクター２の内側に沿って流入した冷却用空気Ａを、折り返して光軸に沿ってリフレクター２側から副鏡２１側に向くように整流することができる。

また、上記では、重力方向側において光軸方向に貫通する補助通気部ＰＣ２が形成されているが、補助通気部ＰＣ２を有さず、冷却用通気部ＰＣ１のみを有する構造としてもよい。逆に、通気部ＰＣ１，ＰＣ２以外にも光軸方向に貫通する通気部をさらに有していてもよい。例えば、第１実施形態では、副鏡２１に用いる衝立２１ｃの数を４つとしているが、衝立の数をもっと増やしてもよい。
また、第１実施形態では、衝立２１ｃは無くてもよいし、第２実施形態に衝立２１ｃを設置してもよい。

また、上記第１実施形態の変形例では、副鏡１２１の支持部１２１ａの断面形状を楕円としているが、Ｙ方向についてＸ方向よりも長くなる形状であれば、完全な楕円でなくこれに近似した形状であってもよい。

また、上記第１実施形態の他の変形例では、衝立２２１ｃは、第２封止部１４の外周に所定の間隔を置いて設置され、無機系接着剤ＭＡ等で初期的に簡易的な接着がなされている。しかし、衝立２２１ｃは、支持部２１ａの内周に所定の間隔を置いて設置され、無機系接着剤ＭＡ等で初期的に簡易的な接着がなされていてもよい。

また、プロジェクター２００の光源装置１００のハウジング４において、例えば、給気口４ａと排気口４ｂとを−Ｙ方向の壁面にも設け、＋Ｙ側からと−Ｙ側から送風を切替可能とすることで、プロジェクター２００を上下反転させる天吊り型のものとして使用する場合に、これに応じて、冷却用空気Ａの整流を変更可能としてもよい。なお、この場合、天吊りでの使用においては、通気部ＰＣ２が主となる冷却用通気部となり、通気部ＰＣ１が補助通気部となる。

なお、上記したプロジェクター２００では、均一化光学系２０を、一対の第１レンズアレイ２３ａ及び第２レンズアレイ２３ｂ、偏光変換部材２４、及び重畳レンズ２５で構成したが、第１レンズアレイ２３ａ及び第２レンズアレイ２３ｂ、偏光変換部材２４等については省略することができる。さらに、第１レンズアレイ２３ａ及び第２レンズアレイ２３ｂをロッドインテグレーターに置き換えることもできる。

また、色分離導光部３０や光変調部４０に代えて、光源装置１００及び均一化光学系２０によって照明されるカラーホイールと、カラーホイールの透過光が照射されるデジタル・マイクロミラー・デバイスとを組み合わせたものを用いることによって、各色の光変調及び合成を行うこともできる。

また、上記では、透過型のプロジェクター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ー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。

１００…光源装置、１…発光管、１１…発光部、１３，１４…封止部、２…リフレクター、２１，１２１，２２１，３２１…副鏡、ＦＰ…取付部分、２１ａ…支持部、２１ｂ…副反射部、ＰＣ１，ＰＣ２…通気部、２１ｃ，２２１ｃ…衝立、ＣＴ１，ＣＴ２…切欠部、２００…プロジェクター、８０…冷却ファン、ＯＡ…光軸。

Claims (8)

1. 内部に放電空間を有する発光部と、光軸に沿って前記発光部の両側に設けられる第１封止部と第２封止部とを有する発光管と、
   前記光軸が通る中心が前記発光部よりも前記第１封止部側となるように配置されて、前記発光部から射出された光束を反射する主反射面を有するリフレクターと、
   前記リフレクターに対向して前記第２封止部側に配置され、前記発光管から射出された光束の一部を前記放電空間に向けて反射する副反射面を設けた本体部と、前記第２封止部に固定され前記本体部を支持する取付部分とを有するとともに、前記取付部分のうち少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部を有する副鏡と、
   を備え、
   前記取付部分は、前記第２封止部を挿通させる支持部と、前記第２封止部及び前記支持部間に充填される接着剤と、前記接着剤による接着範囲を制限して前記通気部を形成するための衝立とを有し、
   前記衝立は、弾性部材で形成される光源装置。
2. 前記副鏡は、重力方向側において光軸方向に貫通する補助通気部をさらに有する、請求項１に記載の光源装置。
3. 前記第２封止部は、円筒形状を有しており、前記取付部分は、前記第２封止部を挿通させる断面楕円の支持部を有している、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の光源装置。
4. 前記衝立を含み、前記第２封止部の外径中心に向かって前記支持部が移動可能な距離は、０．５ｍｍ以上を有する、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の光源装置。
5. 前記冷却用通気部は、前記副鏡の前記取付部分側に設けた切欠きである、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の光源装置。
   
6. 冷却用空気を光軸に沿って前記リフレクター側から前記副鏡側に向けさせるための整流部をさらに備える、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光源装置。
   
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の光源装置を備え、当該光源装置から射出される光を画像情報に応じて変調して像光を形成して画像投射を行うプロジェクター。
8. 前記リフレクターに向けて冷却用空気を送風する冷却装置をさらに備える、請求項７に記載のプロジェクター。

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