JP4127029B2 - ロッドインテグレータ、照明装置、プロジェクタ及び光学装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロッドインテグレータ、照明装置、プロジェクタ及び光学装置に関するものであり、特にカラーリキャプチャ方式に好適なロッドインテグレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プロジェクタとして様々なタイプのものが提案されている。例えば、単板式のプロジェクタでは、Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｃａｐｔｕｒｅ方式（以下、「カラーリキャプチャ方式」という。）が提案されている（例えば、非特許文献１）。カラーリキャプチャ方式のプロジェクタは、白色光である照明光を供給する光源部と、光源部からの白色光を均一化させるためのロッドインテグレータと、そのロッドインテグレータの射出側に設けられ色分解を行うためのカラーホイールとを有する。ロッドインテグレータの光源側入射端面には、光源部からの光を入射させる開口部と、開口部の周辺に反射膜とが形成されている。また、カラーホイールには、ダイクロイック膜が螺旋状等の適当な形状に組み合わされて設けられている。ダイクロイック膜は、特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射させる。例えば白色光を、３つの波長領域の光に色分解する場合は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光のみをそれぞれ透過させるＲ光透過ダイクロイック膜、Ｇ光透過ダイクロイック膜、Ｂ光透過ダイクロイック膜が形成されている。そして、カラーホイールは、光軸と平行な軸を中心に回転している。
【０００３】
【非特許文献１】
シーケンシャル・カラー・リキャプチャ・アンド・フィルタリング：ア・メソッド・オブ・スクローリング・カラー、デー.スコット・デワルト、スティーブン エム.ペン、アンド マイケル デイビス、テキサス インスツルメンツ インコーポレッッド、（エス アイ ディー ００ ダイジェスト、４０．２／デワルト） （Sequential Color Recapture and Dynamic Filitering: A Method of Scrolling Color, D. Scott Dewald, Steven M. Penn, and Michael Davis, Texas Instruments Incorporated, (SID 00 DIGEST, 40.2/Dewald)
【０００４】
ここで、ロッドインテグレータの射出側端面から射出し、カラーホイールのＲ光透過ダイクロイック膜に照射される光を考える。光源部からの白色光のうちＲ光は、カラーホイールのＲ光透過ダイクロイック膜を透過する。これに対して、Ｇ光及びＢ光はカラーホイールのＲ光透過ダイクロイック膜で反射され光源部の方向へ戻る。そして、反射されたＧ光及びＢ光は、ロッドインテグレータに射出側端面から再度入射する。ロッドインテグレータ内を光源部の方向に向かって進行するＧ光及びＢ光は、入射側端面に到達する。ロッドインテグレータの入射側端面には、上述したように、開口部の周辺に反射膜が形成されている。このため、ロッドインテグレータ内を光源部の方向に向かって進行したＧ光及びＢ光のうち、反射膜に入射した光は、当該反射膜で反射される。反射膜で反射されたＧ光及びＢ光は、ロッドインテグレータ内をカラーホイールの方向へ進行する。そして、ロッドインテグレータの射出側端面から射出する。射出側端面から射出したＧ光及びＢ光は、回転しているカラーホイールのＧ光透過ダイクロイック膜又はＢ光透過ダイクロイック膜に照射されれば、そのまま透過する。また、透過できずにカラーホイールを反射した光は、再度上述と同じ工程を繰り返す。ここで、カラーホイールは常時回転しているので、反射された光のうちいずれかの成分の光はカラーホイールを透過することができる。
【０００５】
上記説明では、Ｒ光透過ダイクロイック膜に照射された光を例にしている。上述の光の振る舞いは、カラーホイールを射出してＧ光透過ダイクロイック膜、又はＢ光透過ダイクロイック膜に入射する光についても同様である。従って、光の損失が低減され、光源光を有効に利用することができる。これにより、効率良く色分解でき、明るいカラー表示を実現できる。
【０００６】
上述のカラーリキャプチャ方式のプロジェクタにおいて、光のリキャプチャ効率を向上させるためには、ロッドインテグレータの入射側端面に形成されている光源部からの光を入射させるための開口部の径を極力小さくすることが望ましい。開口部を小さくすると、開口部周辺に形成されている反射膜の面積を大きくできるからである。
【０００７】
このため、光源部からの光は、ロッドインテグレータの入射側端面になるべく小さなスポットとして集光させることが望ましい。光源部からの照明光の集光スポット径を小さくすることは、カラーリキャプチャ方式のプロジェクタに限られず、楕円リフレクタを利用するプロジェクタについても望ましい。
ここで、ロッドインテグレータは、光源部からの光の強度分布を均一化させて射出する機能を有する。そして、ロッドインテグレータ自体も商品化されている。ロッドインテグレータにおいて、光利用効率を向上させることは、プロジェクタの投写画像の照度の向上、及び光源部等の省電力化を図る上で重要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のロッドインテグレータにおいて、光利用効率を向上させるために入射側端面に光源部からの光をスポットとして集光させると以下の問題を生ずる。第１に集光されたスポット径のほうが、ロッドインテグレータの入射側端面の開口部の寸法よりも大きい。このため、光源部からの光のうち、略半分程度の光のみがロッドインテグレータ内へ入射して有効に利用されているにすぎない。
【０００９】
開口部でけられてロッドインテグレータ内へ入射できない光は、エネルギー密度が高い状態で開口部近傍に集光されている。この光は、迷光となるためプロジェクタの場合、投写画像のコントラストの低下を生じてしまう。この迷光を防止するためには、まず、ロッドインテグレータ内へ入射できない光を、別途設けられたアウターミラーで光源部側へ反射させる。反射された光は、光源部のリフレクタ等で再度ロッドインテグレータの方向へ反射される。そして、ロッドインテグレータの入射側端面の開口部に入射した光は、ロッドインテグレータ内を進行する。ここで、開口部から入射できない光は、アウターミラーで反射されて上述の工程を繰りかえす。これにより、ロッドインテグレータの開口部でけられる光を有効に利用できる。
【００１０】
この開口部でけられてロッドインテグレータに入射できない光を反射させるアウターミラーには、ロッドインテグレータの開口部の位置に対応した開口部が形成されている。そして、アウターミラーを用いて光を有効に利用するためには、アウターミラーの開口部と、ロッドインテグレータの開口部とを略一致させることが必要となる。しかし、これらの開口部は径が小さいため、両者を簡便に略一致させることは困難であり問題である。
【００１１】
また、一般にロッドインテグレータは、例えば複数の板状部材を接着剤で接合して構成されている。そして、ロッドインテグレータ内に入射できない光は、ロッドインテグレータを構成する部材に吸収又は反射される。この吸収された光により熱が発生する。特に、集光されたスポット光はエネルギー密度が高いため、発熱量が大きい。このため、ロッドインテグレータが高温の状態になる。従って、接着剤が溶けてしまいロッドインテグレータ自体を損傷してしまう。このように、接着剤でロッドインテグレータの構成部材を固着することは、生産性を低下させるだけでなく、ロッドインテグレータの信頼性の低下をも招いてしまう。従って、アウターミラーは、耐熱性を有する構成とする必要がある。
【００１２】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成で、光利用効率が高く、特にカラーリキャプチャ方式に好適なロッドインテグレータ及び照明装置を提供することを目的とする。また、光利用効率の高い明るい照明装置により、明るく、高コントラストな画像を投写できるプロジェクタ、光学装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、光源部から入射側の第１開口部に入射した光を射出側端面から射出する、反射面を備えたロッドインテグレータであって、前記光源部からの光を前記内周面へ導くための第２開口部と前記第２開口部の周囲に設けられ前記光源部からの光を反射又は吸収するための周辺部とを備えるアウターミラーを有し、前記アウターミラーは、前記ロッドインテグレータの前記第１開口部と前記アウターミラーの前記第２開口部とを略一致させるための位置決め部を備えることを特徴とするロッドインテグレータを提供できる。これにより、第１開口部と第２開口部とを簡便に一致させることができる。この結果、光利用効率が高いロッドインテグレータを提供できる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記位置決め部は、前記ロッドインテグレータの外周部と嵌合する嵌合部を有することが望ましい。これにより、接着剤が不要になる。この結果、熱による接着剤の溶解によるロッドインテグレータの損傷を防止できる。また、本発明の好ましい態様によれば、前記位置決め部は、前記ロッドインテグレータの外周部と螺合する螺合部を有することが望ましい。これにより、接着剤が不要になる。この結果、熱による接着剤の溶解によるロッドインテグレータの損傷を防止できる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記アウターミラーは、前記光源部からの光による熱を放熱するためのフィン部をさらに有することが望ましい。これにより、発熱量を低減できる。この結果、熱に起因するロッドインテグレータの損傷を低減できる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記アウターミラーはプレス加工により成型されていることが望ましい。これにより、簡便に製造できる安価なロッドインテグレータを提供できる。
また、本発明の好ましい態様によれば、前記アウターミラーはガラス部材からなることが望ましい。これにより、ロッドインテグレータに入射できない光を高反射率で光源部の方向へ戻すことが出来る。この結果、光の利用効率を向上できる。
【００１７】
また、本発明によれば、光を供給する光源部と、前記光源部からの光の強度分布を略均一化するための上述のロッドインテグレータとを有することを特徴とする照明装置を提供できる。これにより、高い光利用効率の明るい照明光を得ることが出来る。
また、本発明は、上述の照明装置と、入射光を画像信号に応じて変調する電気光学装置と、前記変調された光を投写する投写レンズとを有することを特徴とするプロジェクタを提供できる。これにより、迷光の少ない高コントラストで明るい投写像を得ることが出来る。また、本発明によれば、上述のロッドインテグレータを有することを特徴とする光学装置を提供できる。これにより、明るい照明光で効率的な処理をおこなうことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。本実施形態において、特徴的な部分はロッドインテグレータ１０３の構成である。この特徴的な構成の詳細に関しては、後述する。まず、プロジェクタ１００の全体について説明する。プロジェクタ１００は、透過型液晶ライトバルブを用いるプロジェクタ、反射型液晶ライトバルブを用いるプロジェクタ、ティルトミラーデバイスを用いる従来型のプロジェクタ、又はティルトミラーデバイスを用いるカラーリキャプチャ方式のプロジェクタのいずれにも適用できるものである。なお、ティルトミラーデバイスの一例は、テキサスインスツルメンツ社のＤＭＤである。
【００１９】
光源部１０１は白色光を供給する。光源部１０１からの白色光は、前面硝子１０２を透過する。前面硝子１０２には、ＩＲコート及びＵＶコートが施されている。前面硝子１０２を透過した光は、照度を均一化するためのロッドインテグレータ１０３に一方の端面から入射する。ロッドインテグレータ１０３内を多重反射して進行する光は、他方の端面から射出する。光源部１０１と、前面硝子１０２と、ロッドインテグレータ１０３とで照明装置１１０を構成する。
【００２０】
ロッドインテグレータ１０３を射出した光は、光源部１０１からの光を色分解するためのカラーホイール１０４に入射する。カラーホイール１０４には、ダイクロイック膜が螺旋状等の適当な形状に組み合わされて設けられている。ダイクロイック膜は、特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射させる。例えば白色光を、３つの波長領域の光に色分解する場合は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光のみをそれぞれ透過させるＲ光透過ダイクロイック膜、Ｇ光透過ダイクロイック膜、Ｂ光透過ダイクロイック膜が形成されている。そして、モータＭは、カラーホイール１０４を、光軸ＡＸ１と平行な軸ＡＸ２を中心に回転させる。
【００２１】
カラーホイール１０４で色分解された光は、リレーレンズ１０５を経由して反射型の空間光変調装置１０６へ入射する。ここでは、反射型の空間光変調装置１０６は、ティルトミラーデバイスを用いた光変調装置であるとする。反射型の空間光変調装置１０６は、画像信号に応じて入射光を変調して射出する。変調された光は、投写レンズ１０７を経由してスクリーン１０８の方向へ反射される。投写レンズ１０７は、反射型の空間光変調装置１０６に形成されている画像を拡大してスクリーン１０８へ投写する。
【００２２】
図２（ａ）は、ロッドインテグレータ１０３の断面構成を示す図である。図２（ｂ）は、その斜視図である。なお、理解の容易のため、図２（ｂ）においては、アウターミラー１３０とロッドインテグレータ本体１０３ａとを分離した状態の構成を示す。
【００２３】
図２（ａ）において、ロッドインテグレータ１０３は、光源部１０１から入射側の第１開口部１２１に入射した光を射出側端面１２３から射出する。また、ロッドインテグレータ１０３は、反射性の内周面１２２を備えている。第１開口部１２１の周囲には、カラーホイール１０４で反射されて逆行する光を再度反射させるための反射部材１２６（図２（ｂ））が形成されている。
【００２４】
また、ロッドインテグレータ１０３の第１開口部１２１の近傍には、アウターミラー１３０が設けられている。アウターミラー１３０は、光源部１０１からの光を内周面１２２へ導くための第２開口部１３１と、第２開口部１３１の周囲に設けられ光源部１０１からの光を反射又は吸収するための周辺部１３３とを備える。
【００２５】
アウターミラー１３０は、ロッドインテグレータ１０３の第１開口部１２１とアウターミラー１３０の第２開口部１３１とを略一致させるための位置決め部１３４を備える。位置決め部１３４は、ロッドインテグレータ１０３の外周部１２４と嵌合する嵌合部である。また、アウターミラー１３０は、光源部１０１からの光による熱を放熱するためのフィン部１３２を有する。なお、アウターミラー１３０を熱伝導性の高い部材である銅ステンレス、銀、アルミニウムなどの金属やグラファイトで構成すると、フィン部１３２以外の部分からも放熱できる。図２（ｂ）において、矩形のアウターミラー１３０の対角線に沿った内径長さをＤＡ、ロッドインテグレータ本体１０３ａの入射側端面１２５の対角線に沿った長さをＤＢとそれぞれすると、ＤＡ＜ＤＢとなるように構成されている。このため、アウターミラー１３０を、ロッドインテグレータ１０３の外周部１２４に対して嵌合できる。これにより、接着剤を使用せずに、アウターミラー１３０をロッドインテグレータ本体１０３ａに対して固着できる。この結果、上述の発熱による接着剤の溶解によるロッドインテグレータ１０３の損傷を防止できる。
【００２６】
次に、アウターミラー１３０の形成方法の一例について説明する。アウターミラー１３０は、５０〜１００μｍ程度の厚さの薄板状のＳＵＳ部材をプレス加工することで形成されている。アウターミラー１３０の周辺部１３３を反射面とする場合は、プレス加工する前にＳＵＳ部材にＡｌコート層を形成しておく。そして、プレス加工の際に、Ａｌコート層の損傷を防止するために、保護フィルムを貼り付けておく。この状態で、薄板状のＳＵＳ部材をプレス加工して、例えば、図２（ｂ）に示す形状に加工する。プレス加工後、保護フィルムを剥がしてＡｌコート層を露出させる。これにより、Ａｌコート層を損傷することなくプレス加工を施すことができる。Ａｌコート層を形成する代わりに、鏡面研磨処理を施しても良い。また、反射面とするためには、Ａｌコート層に限られず、ダイクロイック膜、ＭＩＲＯ材（商品名）、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｔａ、又はこれらの合金をコーティングすることで、耐熱性に優れた反射面を形成できる。また、プレス加工した後に反射膜を形成してもよい。
【００２７】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係るロッドインテグレータ３０３の概略構成を示す斜視図である。ロッドインテグレータ３０３は、カラーリキャプチャ方式のプロジェクタではなく、従来型のプロジェクタに用いられる点が上記第１実施形態と異なる。上記第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２８】
アウターミラー２３０は、上記第１実施形態と同様にプレス加工により形成されている。ロッドインテグレータ本体１０３ａの外周部１２４に対して、アウターミラー２３０を位置決めするために、位置決め部２３２が設けられている。位置決め部２３２は、外周部１２４に対して嵌合するように形成されている。また、周辺部２３１は、上記第１実施形態と異なり、照射した光が反射しないように黒塗り（斜線部分）が施されている。この構成により、周辺部２３１からの迷光を防止できる。この結果、本ロッドインテグレータ３０３をプロジェクタに適用した場合、高コントラストな投写画像を得ることが出来る。また、周辺部２３１に黒塗りを施すことで、入射光による蓄熱を防止できる。この結果、熱によるロッドインテグレータ３０３の損傷を防止できる。
【００２９】
（第３実施形態）
図４（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るロッドインテグレータ４０３の概略構成を示す図である。上記各実施形態のロッドインテグレータが薄板部材をプレス加工して形成されているのに対し、本実施形態では厚板部材を加工して形成されている点が異なる。ロッドインテグレータ４０３は、上記第１実施形態と同様にカラーリキャプチャ方式のプロジェクタに好適なものである。
【００３０】
位置決め部として、厚板部材にプレス加工で凹部４３１を形成する。凹部４３１の内径は、ロッドインテグレータ４０３の外周部１２４の外形よりも小さくなるように構成されている。これにより、アウターミラー４３０を、ロッドインテグレータ本体１０３ａに対して嵌合させることができる。また、アウターミラー４３０の周辺部１３３は、上記実施形態と同様に反射面となるように構成されている。
【００３１】
次に、図４（ｂ）、（ｃ）に基づいて、アウターミラー４３０の第２開口部１３１の形成方法を説明する。なお、理解の容易のため、図４（ｂ）、（ｃ）ではアウターミラー４３０のみを示し、ロッドインテグレータ本体１０３ａは省略する。第２開口部１３１は、打ち抜き用部材４５０で厚板部材を打ち抜くことで形成する。この際、図４（ｂ）に示すように矢印Ａの方向から打ち抜くと、板厚ｔに略等しい曲率半径Ｒ１が、不図示の光源部からの光の入射側に形成される。このため、入射光はこのＲ部分で反射されてしまうので、光量の低下を生じてしまう。
【００３２】
これに対して、図４（ｃ）に示すように、矢印Ｂの方向から打ち抜くと、板厚ｔに略等しい曲率半径Ｒ２が、不図示のロッドインテグレータ本体１０３ａ側に形成される。このため、入射光は効率良く第２開口部１３１を通過できる。このため、本実施形態では、図４（ｃ）に示す方向から打ち抜くことで、第２開口部１３１を形成する。これにより、さらに有効に光源部１０１からの光の利用効率を高めることができる。
【００３３】
（第４実施形態）
図５（ａ）は、第４実施形態に係るロッドインテグレータ５０３の概略構成を示す図である。ロッドインテグレータ５０３はカラーリキャプチャ方式のプロジェクタに好適なものである。本実施形態では、硝子部材でアウターミラー５３０を構成している点、およびインテグレータが角柱状に研磨された硝子部材ＧＬから形成されており、かつ開口部１２１と反射機能膜からなる反射部材１２６を備えている点（いわゆるソリッド型インテグレータ、図５（ｂ）参照）が上記各実施形態と異なる。上記各実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３４】
ロッドインテグレータ本体１０３ａは、第１支持部材５１０に固定されている。第１支持部材５１０には突き当て部５１１が形成されている。また、アウターミラー５３０は、平凸レンズの光軸ＡＸ１近傍部分を取り除いた、いわゆる孔の開いた円環形状を有する。アウターミラー５３０の平面部５３０ａが突き当て部５１１に当接した状態で、アウターミラー５３０の曲率を有する面とロッドインテグレータ５０３の入射側端面とが略同一平面となるように構成されている。第２支持部材５２０は、不図示の光源部側からねじ溝部５２０ａにより螺合される。これにより、接着剤を使用せずにアウターミラー５３０を容易に位置決めできる。この結果、熱による接着剤の溶解に起因するロッドインテグレータ５０３の損傷を防止できる。また、第１支持部材５１０、第２支持部材５２０は放熱のためのフィン部の機能をも有する。従って、第１支持部材５１０、第２支持部材５２０を熱伝導率が高い部材で構成することで、放熱効果を高めることができる。
【００３５】
本実施形態では、アウターミラー５３０を硝子部材で構成している。通常、研磨硝子上に製膜された前記反射膜は、約９８パーセント以上の高い反射率を有する。これに対して、板状部材のプレス加工面の反射率は、硝子上の反射部材の反射率よりも低い。従って、アウターミラー５３０を硝子部材で構成した場合、ロッドインテグレータ５０３に入射出来なかった光を高い反射率で光源部側へ反射できる。このため、光の利用効率が向上する。
【００３６】
（第５実施形態）
図６は、第５実施形態に係るロッドインテグレータ６０３の概略構成を示す図である。ロッドインテグレータ６０３は従来型のプロジェクタに好適なものである。本実施形態では、上記第４実施形態と同様に硝子部材でアウターミラー６３０を構成している。上記各実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３７】
ロッドインテグレータ本体１０３ａは、第１支持部材６１０に固定されている。第１支持部材６１０には突き当て部６１１が形成されている。また、アウターミラー６３０は、上記第４実施形態と同様に、平凸レンズの光軸ＡＸ１近傍部分を取り除いた、いわゆる孔の開いた円環形状を有する。アウターミラー６３０の平面部６３０ａが突き当て部６１１に当接した状態で、アウターミラー６３０の曲率を有する面とロッドインテグレータ６０３の入射側端面とが略同一平面となるように構成されている。アウターミラー６３０の周囲に放熱用のフィン部６２０を当接する。フィン部６２０は、ばね等の弾性部材で構成されており、図中矢印Ｃ方向に付勢する。これにより、接着剤を使用せずにアウターミラー６３０を容易に位置決めできる。この結果、熱による接着剤の溶解に起因するロッドインテグレータ６０３の損傷を防止できる。また、放熱用のフィン部６２０は、光源部からの光を遮光する機能を兼用できる。これにより、光源部からの不要な光がロッドインテグレータ本体１０３側へ進行することを防止できる。
【００３８】
（第６実施形態）
図７は、第６実施形態に係るロッドインテグレータ７０３の概略構成を示す図である。ロッドインテグレータ７０３はカラーリキャプチャ方式のプロジェクタに好適なものである。アウターミラー７３０は、硝子部材で構成されている。上記各実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３９】
ロッドインテグレータ本体１０３ａは、第１支持部材７１０に固定されている。第１支持部材７１０には突き当て部７１１が形成されている。また、アウターミラー７３０は、平凸レンズの光軸ＡＸ１近傍部分を取り除いた、いわゆる孔の開いた円環形状を有する。アウターミラー７３０の平面部７３０ａが突き当て部７１１に当接した状態で、アウターミラー７３０の平面部７３０ａとロッドインテグレータ７０３の入射側端面と一部重なるように構成されている。第２支持部材７２０は、不図示の光源部側からねじ溝部７２０ａにより螺合される。これにより、接着剤を使用せずにアウターミラー７３０を容易に位置決めできる。この結果、熱による接着剤の溶解に起因するロッドインテグレータ７０３の損傷を防止できる。また、第１支持部材７１０、第２支持部材７２０は放熱のためのフィン部の機能をも有する。従って、第１支持部材７１０、第２支持部材７２０を熱伝導率が高い部材で構成することで、放熱効果を高めることができる。
【００４０】
本実施形態では、アウターミラー７３０の平面部７３０ａの一部７３０ｂには前記反射膜が形成されていて、このためリキャプチャ用の反射面の機能を兼用する。このように、アウターミラー７３０を硝子部材で構成することで、光源部からの光の反射面と、カラーホイールから反射してきた光のリキャプチャ用の反射面とを一体的に形成できる。
【００４１】
本実施形態では、アウターミラー７３０を硝子部材で構成している。通常、研磨硝子上に反射膜を設けた場合には、約９８パーセント以上の高い反射率を有する。これに対して、板状部材をプレス加工面の反射率は、硝子の反射率よりも低い。従って、アウターミラー７３０を硝子部材で構成した場合、ロッドインテグレータ７０３に入射出来なかった光を高い反射率で光源部側へ反射できる。このため、光の利用効率が向上する。
【００４２】
なお、上記各実施形態におけるアウターミラーの光源部側の面は、曲率を有していることが望ましい。曲率の正負やその大きさ、即ち光源部に対して凹面又は凸面であること等は光源部からの光の入射角度や光源部のリフレクタとの位置関係を考慮して最適なパラメ−タを選択することができる。また、さらに好ましくは、アウターミラーの光源部側の面は、部分的にではなく全体的に曲率を有していることが望ましい。これにより、光の利用効率をさらに向上できる。例えば、アウターミラーの光源部側の面に曲率をもたせることで、プロジェクタの投写面（スクリーン）で照度を２０パーセント程度高くすることも可能である。
【００４３】
（第７実施形態）
図８は、本発明の第７実施形態に係る光学装置の例であるプリンタ８００の概略構成を示す図である。上記各実施形態に係るロッドインテグレータを備える照明装置８０１からの光は、反射型のティルトミラーデバイス８０２に入射する。なお、光源としては白色ランプ等の放電型光源を用いる。ティルトミラーデバイス８０２は、不図示の制御部からの信号に基づいて、光のＯＮ又はＯＦＦにより感光ドラム８０３上に光を反射させる。感光ドラム８０３の表面は、予め帯電ロール８０４の負電荷により均一な負の静電気を帯びている。そして、光が照射された感光ドラム８０３上の部分（画像に相当する部分）だけ負の電荷が弱まる。これにより、感光ドラム８０３上に静電潜像（プリントイメージ）が形成される。次に、負に帯電されたトナーは、感光ドラム８０３上の負の電荷が弱い部分に引きつけられて、感光ドラム８０３上にトナー像を形成する。感光ドラム８０３に密着した用紙Ｐの裏側から転写ロール８０５により正の電荷が与えられる。これにより、トナーは用紙Ｐに転写される。そして、用紙Ｐから正の電荷が奪われると用紙Ｐが感光ドラム８０３から剥離する。用紙Ｐの転写されたトナーは、定着部であるヒートロール８０６の熱で溶ける。同時に、プレッシャーロール８０７で圧力を受けて用紙Ｐに定着される。感光ドラム８０３表面に残った残留トナーは、クリーニングブレード８０８により掃き落とされる。そして、感光ドラム８０３は帯電ロール８０４により、電気的に均一に負に帯電される。この一連の手順を繰り返して用紙Ｐに印字することができる。これにより、小型なプリンタを得られる。また、光を効率良く感光ドラム８０３に照射できる。この結果、Ｓ／Ｎ比が高くノイズの少ない印字を行うことが出来る。
なお、上述のようなトナーの付着を利用するプリンタの場合、トナー自身が有する色によりフルカラー像を得ることができる。この場合、光源からの光は単色でよいため、色分解のためのカラーホイールは不要である。
さらに、本願発明は、印画紙に露光するタイプのプリンタにも適用することができる。この場合は、カラー表現を行うためにカラーホイールが必要となる。
【００４４】
なお、本発明に係る光学装置の例としてプリンタを用いて説明したが、プリンタに限られるものではない。明るく、均一な照度分布の照明光を必要とする光学装置であれば容易に本発明を適用することができる。例えば、本発明は、半導体露光装置などにも効果的に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態のプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】 （ａ）は第１実施形態におけるロッドインテグレータの概略構成図、（ｂ）はその斜視図。
【図３】 第２実施形態のロッドインテグレータの概略構成を示す図。
【図４】 （ａ）は第３実施形態のロッドインテグレータの概略構成を示す図、（ｂ）、（ｃ）はそのプレス方法を説明する図。
【図５】 （ａ）、（ｂ）は第４実施形態のロッドインテグレータの概略構成を示す図。
【図６】 第５実施形態のロッドインテグレータの概略構成を示す図。
【図７】 第６実施形態のロッドインテグレータの概略構成を示す図。
【図８】 第７実施形態のロッドインテグレータの概略構成を示す図。
【符号の説明】
１００ プロジェクタ、１０１ 光源部、１０２ 前面硝子、１０３ ロッドインテグレータ、１０３ａ ロッドインテグレータ本体、１０４ カラーホイール、１０５ リレーレンズ、１０６ 空間光変調装置、１０７ 投写レンズ、１０８ スクリーン、１１０ 照明装置、１２１ 開口部、１２２ 内周面、１２３射出側端面、１２４ 外周部、１２５ 入射側端面、１２６ 反射部材、１３０ アウターミラー、１３１ 開口部、１３２ フィン部、１３３ 周辺部、２３０ アウターミラー、２３１ 周辺部、２３２ 位置決め部、３０３ ロッドインテグレータ、４０３ ロッドインテグレータ、４３０ アウターミラー、４３１ 凹部、４５０ 打ち抜き用部材、５０３ ロッドインテグレータ、５１０第１支持部材、５１１ 突き当て部、５２０ａ 溝部、５２０ 第２支持部材、５３０ アウターミラー、５３０ａ 平面部、６０３ ロッドインテグレータ、６１０ 第1支持部材、６１１ 突き当て部、６２０ フィン部、６３０ アウターミラー、７０３ ロッドインテグレータ、７１０ 第1支持部材、７１１突き当て部、７２０ａ 溝部、７２０ 第２支持部材、７３０ アウターミラー、７３０ａ、ｂ 平面部、８００ プリンタ、８０１ 照明装置、８０２ ティルトミラーデバイス、８０３ 感光ドラム、８０４ 帯電ロール、８０５ 転写ロール、８０６ ヒートロール、８０７ プレッシャーロール、８０８ クリーニングブレード、ＡＸ１ 光軸、ＡＸ２ 軸、Ｍ モータ、Ｐ 用紙、Ｒ１、Ｒ２ 曲率半径、ｔ 板厚

Claims (10)

1. リフレクタを有する光源部から入射側の第１開口部に入射した光を射出側端面から射出する、反射性の内周面を備えたロッドインテグレータであって、
   前記光源部からの光を前記内周面へ導くための第２開口部と前記第２開口部の周囲に設けられ前記光源部からの光を反射するための周辺部とを備えるアウターミラーを有し、
   前記アウターミラーは、前記光源部に対して凸面となる曲率を有し、前記ロッドインテグレータの前記第１開口部と前記アウターミラーの前記第２開口部とを略一致させるための位置決め部を備えることを特徴とするロッドインテグレータ。
2. 前記位置決め部は、前記ロッドインテグレータの外周部と嵌合する嵌合部を有することを特徴とする請求項１に記載のロッドインテグレータ。
3. 前記位置決め部は、前記ロッドインテグレータの外周部と螺合する螺合部を有することを特徴とする請求項１に記載のロッドインテグレータ。
4. 前記アウターミラーは、前記光源部からの光による熱を放熱するためのフィン部をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のロッドインテグレータ。
5. 前記アウターミラーはプレス加工により成型されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のロッドインテグレータ。
6. 前記アウターミラーは硝子部材からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のロッドインテグレータ。
7. リフレクタを有し、光を供給する光源部と、
   前記光源部からの光の強度分布を略均一化するための請求項１〜６のいずれか一項に記載のロッドインテグレータとを有することを特徴とする照明装置。
8. 請求項７に記載の照明装置と、
   入射光を画像信号に応じて変調する電気光学装置と、
   前記変調された光を投写する投写レンズとを有することを特徴とするプロジェクタ。
9. 特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射させるダイクロイック膜が設けられたカラーホイールを有し、
   前記光源部から前記第１開口部に入射した光は前記ロッドインテグレータの前記射出側端面から前記カラーホイールへ射出され、
   前記カラーホイールで反射されて逆行する光は、前記第１開口部の周囲に形成された反射部材によって再度反射されることを特徴とする請求項８に記載のプロジェクタ。
10. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のロッドインテグレータを有することを特徴とする光学装置。

Images