WO2005081056A1

WO2005081056A1 - 光源装置とこれを用いた映像表示装置

Info

Publication number: WO2005081056A1
Application number: PCT/JP2005/002794
Authority: WO
Inventors: Tadao Kyomoto; Sakae Saito; Akinobu Takeda
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2005-09-01
Also published as: EP1722270A1; EP1722270A4; KR100837770B1; US20070200473A1; JP3877731B2; CN100561331C; KR20060122935A; JP2005234471A; CN1922543A

Abstract

　簡易かつコンパクトな構成にしながらも、所定の小径領域への集光効率を高めることができるようにする。　本発明は、一対の主電極２１，２２を有する発光管２０と、この発光管２０から出射される出射光を反射するリフレクタ３０を有しており、それら主電極２１，２２の電極軸Ｏ１を上記出射光の光軸ＬＡと交差させているものであり、前記リフレクタ３０に、発光管２０の発光点Ｌ０を中心とする球面からなる第１のリフレクタ部３１と、この第１のリフレクタ部３１と異なる曲面からなる第２のリフレクタ部３２とを形成しているとともに、前記発光管２０から前記第２のリフレクタ部３２以外に向けて出射された出射光を集光しかつ集光した出射光を所定の方向又は領域に照射する集光体４０を設けている。

Description

明細書

光源装置とこれを用いた映像表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、発光管から出射された出射光を反射するためのリフレクタを有する光源装置とこれを用いた映像表示装置に関する。

背景技術

[0002] 図 17—図 23を参照して、本発明の背景技術について説明する。図 17 (a) , (b)は発光管の配置方向の比較説明図、図 18は、光軸並行配置型の光源装置の概略構成を示す平断面、図 19は、図 18に示す光軸並行配置型の光源装置の発光点から出射された出射光の振る舞いを示す平断面である。

従来、輝度の高い光源を必要とする投影型表示装置等に用いられている光源装置においては、メタルノヽライドランプや、キセノンショートアークランプ、高圧型の水銀ランプといった、アーク放電を発生させることにより照明を行う発光管が使用されている光源装置は、図 18に示すように、発光管 1と、この発光管 1から出射された出射光を反射する耐熱ガラス基材ゃセラミクス基材によりなるリフレクタ 2とを有する構成になつている。

[0003] 発光管 1は、図 17 (a) , (b)、図 18に示すように、発光点（発光中心) LOを通りかつ両側に一直線上に配置したアノード電極 3と力ソード電極 4とを、ガラス管 5内に封入したものであり、この発光管 1を配置する向きによって、従来技術である光軸並行配置型と、光軸垂直配置型とに大別することができる。なお、アノード電極と力ソード電極を通過する共通の中心軸を「電極軸〇1」ということにする。

[0004] アノード電極 3には、アノード側リード棒 3Aが接続されているとともに、そのアノード側リード棒 3Aにはモリブデンシート 6が溶接されている。

また、力ソード電極 4には、力ソード側リード棒 4Aが接続されているとともに、その力ソード側リード棒 4Aにはモリブデンシート 7が溶接されている。なお、 5A, 5Bは、ァノード側リード棒 3Aや力ソード側リード棒 4Aを封入した封し部である。 [0005] 光軸並行配置型とは、図 17 (a)に示す X, Υ, Z軸において、光軸 LAを X軸に一致させたとき、発光管 1の電極軸〇1が X方向にあることである。また、光軸垂直配置型とは、同図（b)に示すように発光管 1の電極軸 Olが Z方向にあることである。

上記の構成においては、発光管 1から出射された出射光は、リフレクタ 2によって、所定の方向又は領域に照射されるようになっている。

[0006] ところで、上記光軸並行配置型の場合、図 18, 19に示すように、発光点 L0から見て出射光線の照射方向に力ソード電極 4が存在するため、発光管 1の片側の封し部 5 Bが、出射光線の進路を妨害する障害物となって、光源から出射される出射光の利用効率を下げるという問題がある。

[0007] この問題点を改善しょうとして、特開平 2— 55325号公報には、光軸垂直配置型の光源装置が開示されている。これを「第 1の先行技術」とする。

しかし、光軸垂直配置型の光源装置では、光の出力分布に偏りが生じやすいため、特開平 4一 242064号公報、特開平 6-214115号公報等のように、全出射光線の出射範囲にコンデンサレンズやフレネルレンズを配置することにより、光の出力分布を改善する提案がされている。これを「第 2の先行技術」とする。

[0008] 第 1の先行技術に係る光源装置の一例を図 20, 21に示している。図 20は、リフレクタの反射面を楕円面とした、第 1の先行技術の一例に係る光軸垂直配置型の光源装置の上面図、図 21は、リフレクタの光反射面を楕円面にし、かつ、光軸に対して発光管の電極軸をほぼ垂直に配置した第 1の先行技術の他例に係る光源装置の側面図である。

なお、図 20， 21に示す光源装置は、発光管の向きが異なっている点（光軸垂直配置型）を除けば、図 18， 19に示す光源装置と同等の構成になっているので、ここでは、それらと同等のものに同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

また、図 20, 21において、 X軸は光軸方向、 Y軸は最終組品で見た場合の高さ方向、 Z軸は最終組品で見た場合の奥行き方向とし、 X— Z断面を見たときの図を上面図、 X— Y面を見たときの図を側面図としている。

[0009] 図 20に示す一例に係る光軸垂直配置型の光源装置は、発光点 L0から出射する出射光線のうち、リフレクタ 2の楕円面にした光反射面で反射する出射光線は、所定の集光点 Spに到達する成分と、その反射面上の反射点 2aで反射する出射光線のように、アノード電極 3側のモリブデンシート 6に照射し、吸収されてしまう成分がある。

[0010] すなわち、光軸方向 LAから見て、発光管 1の後方の光反射面に照射する出射光線はアノード電極 3,力ソード電極 4やモリブデンシート 6， 7に照射、吸収されてしまう成分があるために、光源から出射される出射光の利用効率の低下に繋がり、併せて

、発光管 1の封し部 5A， 5Bの温度上昇を引き起こしてしまう。

また、光軸 LAから Θ Lossの光線は前記光反射面に照射しないため、ほとんどが集光点 Spに到達せず、ロス光となる。

[0011] 図 21に示す他例に係る光軸垂直配置型の光源装置は、光軸 LAに対して、発光管

1の電極軸〇1をほぼ垂直に配置し、かつ、リフレクタ 2の光反射面を楕円面にした光源装置の側面図を示したものである。

発光管 1の配光分布は LA— L0_2a (2b)で形成する角度範囲内のものであり、前記した図 18に示す配光分布 Θ lampに相当する。図 21に示す側面から見たときには

、発光管 1の発光点 L0を中心に X— Y面の全方向、即ち 360度の光線分布となる。

[0012] この場合、発光点 L0からリフレクタ 2の反射点 2cで反射する出射光線、即ち、光軸

LA力見て、発光管 1の後方に位置する光反射面で反射する出射光線は、発光管

1のガラス管 5の外表面で進行方向が変わってしまい、所望の集光点 Spに到達できないため、ロス光となる。

[0013] 次に第 2の先行技術に係る光源装置を図 22, 23を参照して説明する。図 22は、リフレクタの反射面を同心円面とし、かつ、集光レンズを配置した、第 2の先行技術の一例に係る光軸垂直配置型の光源装置の上面図、図 23は、その光源装置の側面図である。

[0014] なお、図 22， 23に示す光源装置は、リフレクタ 10の反射面 10aが球面になっていること及び集光レンズ 11を配置していることを除けば、図 20， 21に示す光源装置と同等の構成になっているので、ここでは、それらと同等のものに同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

[0015] 図 22に示す光源装置の構成は、第 1の先行技術に係る光軸垂直配置型の光源装置（図 20に示す）において、光軸 LAから見て、発光管 1より後方に位置するリフレタタ 10の反射面 10aを、発光点 L0を中心とする球面とし、また、光軸 LAから見て発光管 1の前方に集光レンズ 11を配置した構成になっている。

この構成においては、発光管 1から出射された出射光線は、発光点 L0から集光レンズ 11方向に、角度 Θ 2 (図 18の Θ lampに同じ）の配光分布で出射する。

[0016] 発光点 L0からリフレクタ 10側へも Θ 2の出射角度で照射し、理想的には、発光点 L 0を再度通過し、集光レンズ 11側へ角度 Θ 2の発光分布で出射する。このとき、集光レンズ 11は発光管 1の配光分布を元に設計されており、角度 Θ 2の広がり角の光線を集光し、集光レンズ 11の入射点 11aに入射した出射光線は、集光点 Spに到達する。

図 22ではほとんどの出射光線が所定の集光点 Spへ到達するように見える力図 2 3に示す側面図を見ると、発光管からの出射光は、発光点 L0を中心に、 X— Y面の全方向、即ち 360度の光線分布となる。

[0017] このときに発光管 1から出射する光線としては、発光点 L0から直接 180° の出射角度でレンズ 11側に照射する成分と、発光点から直接 180° の出射角度でリフレクタ 1 0の同心円面の反射面 10a側へ照射し、理想的には、再度発光点 L0を通過し、集光レンズ 11側に照射する成分が存在する。

これらの出射光線のうち、集光レンズ 11に入射する出射光線は角度 Θ 2の広がり角分だけ、すなわち集光レンズ 11の有効径に入射した光線のみ集光点 Spに到達する特許文献 1 :特開平 2 - 55325号公報

特許文献 2：特開平 4 - 242064号公報

特許文献 3：特開平 6 - 214115号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0018] し力しながら、第 1の先行技術として示す光軸垂直配置型の光源装置において、リフレクタの反射面を楕円面や双曲面等の非球面とした方式においては、発光管から出射する出射光線のうち、リフレクタの非球面にした反射面に照射しない成分は、所望の集光点，領域に到達できず、光の取込み効率が低下する。 [0019] また、第 2の先行技術として示す光軸垂直配置型の光源装置において、その光軸から見て、発光管より後方のリフレクタの反射面を同心円面とし、かつ、その光軸から見て当該発光管の前方にレンズ等の集光素子を配置した方式では、発光管及びその同心円面にした反射面からの出射光を集光素子で取り込む際に、出射光の取込み角に限界があるため、この場合にも、光の取込み効率が低下するという問題がある

[0020] そこで本発明は、簡易かつコンパクトな構成にしながらも、所定の小径領域への集光効率を高めることができ、従って、光の取込み効率の低下を招くことのない光源装置とこれを用いた映像表示装置の提供を目的としている。

課題を解決するための手段

[0021] 上記目的を達成するための本発明に係る光源装置および映像表示装置の構成は、次のとおりである。

本発明の第 1の要旨に係る光源装置は、一対の主電極を有する発光管と、この発光管からの出射光を反射するリフレクタを有しており、それら主電極の電極軸を上記出射光の光軸と交差させた構成のものであり、前記リフレクタに、発光管の発光点を中心とする球面からなる第 1のリフレクタ部と、この第 1のリフレクタ部と異なる曲面からなる第 2のリフレクタ部とを形成しているとともに、前記発光管から前記第 2のリフレクタ部以外に向けて出射された出射光を集光しかつ集光した出射光を所定の方向又は領域に照射する集光体を設けたことを特徴としている。

[0022] 本発明の第 2， 3, 4の要旨は、第 1の要旨において、第 2のリフレクタ部を楕円面、双曲面、又は球面と曲率の異なる球面にするものである。

[0023] 本発明の第 5の要旨は、第 1一 4の要旨のいずれかにおいて、発光管から出射される出射光を目的の形状に成形しかつ多重反射にてミキシングすることで光線の面照度を均一化（平坦)する照度均一化手段を設けた構成にするものである。

本発明の第 6の要旨は、第 1一 4の要旨のいずれかにおいて、光源から出射される出射光を目的の形状に成形しかつ多重反射にてミキシングすることで光線の面照度を均一化 (平坦)する照度均一化手段を設けた構成にするものである。

これらの場合、リフレクタと照度均一化手段とを一体に形成することができる。 [0024] 本発明の第 7の要旨は、第 5又は 6の要旨において、発光管の発光点の両側に主電極を封しした封し部が形成されており、それら封し部とリフレクタとの間に放熱材を配設した構成にするものである。

[0025] 本発明の第 8又は 9の要旨は、第 1一 7の要旨のいずれかにおいて、リフレクタを、光軸に直交する面で分割できる分割構造や光軸と平行な面で分割できる分割構造にするものである。

[0026] 本発明の第 10の要旨に係る映像表示装置は、上記した第 1一 9の要旨のいずれかに係る光源装置を用いてレヽることを特徴としてレヽる。

発明の効果

[0027] 本発明の第 1一 11の要旨によれば、リフレクタに、発光管の発光点を中心とする球面からなる第 1のリフレクタ部と、この第 1のリフレクタ部と異なる曲面からなる第 2のリフレクタ部とを形成しかつ前記発光管から前記第 2のリフレクタ部以外に向けて出射された光を集光する集光体を設けているので、簡易な構成により、所望の小径領域への集光効率を高めることができる。換言すると、発光管の発光点からの出射光を効率よく禾 IJ用することができる。

[0028] 本発明の第 1一 11の要旨で得られる上記共通の効果に加え、各要旨に係る発明によれば、次の効果を得ることができる。

本発明の第 2の要旨によれば、第 2のリフレクタ部を楕円面としているので、短焦点化を図ることができるとともに、結像倍率を小さく設計できるため、集光効率の良好な小スポット化を図ることができ、光源装置の小型化に寄与できる。

[0029] 本発明の第 3の要旨によれば、第 2のリフレクタ部を双曲面にしているので、発光管力出射した出射光のうち、第 2のリフレクタ部 42で反射した成分を光軸とほぼ平行な出射光線とすることができる。

[0030] 本発明の第 5の要旨によれば、発光管から出射される出射光を目的の形状に成形しかつ多重反射にてミキシングすることで光線の面照度を均一化（平坦)する照度均一化手段を設けてレ、るので、照度ムラのなレ、表示映像が得られる。

[0031] 本発明の第 6の要旨によれば、光源から出射される出射光を目的の形状に成形しかつ多重反射にてミキシングすることで光線の面照度を均一化する照度均一化手段を設けてレ、るので、照度ムラのなレ、表示映像が得られる。

[0032] 本発明の第 7の要旨によれば、リフレクタと照度均一化手段とを一体に形成しているので、簡易な構造にすることができる。

[0033] 本発明の第 8の要旨によれば、発光管の発光点の両側に主電極を封しした封し部が形成されており、それら封し部とリフレクタとの間に放熱材を配設しているので、最終組立て品とした際の光源装置と照度均一化手段の光軸位置合わせ等の作業が無くとも、発光管から出射する光線を効率良くスクリーンまで照射させることが可能であり、光利用効率を向上でき、また、最終組立て品単位の照度のばらつきを防ぐ上で有効である。

また、連続点灯中の発光管自体の温度を最適に制御できるとともに、補助電極を該放電管の配光分布外の領域に設置できるため、光源から出射される出射光の利用効率を阻害することがない。

[0034] 本発明の第 9の要旨によれば、リフレクタが、光軸に直交する面で分割できる分割構造になってレ、るので、蒸着時に蒸着ソースとリフレクタの反射膜形成面の法線がなす角、すなわち、蒸着分子の入射角が小さくなることと併せ、蒸着分子の飛行距離が均一になる。このため、複雑な形状であっても、誘電体反射多層膜や全反射膜等の蒸着やスパッタリング時の成膜精度が向上し、リフレクタの反射率が向上するため、光源から出射される出射光の利用効率を高めることができる。

[0035] 本発明の第 10の要旨によれば、リフレクタが、光軸と平行な面で分割できる分割構造になってレ、るので、蒸着時に蒸着ソースとリフレクタの反射膜形成面の法線がなす角、すなわち、蒸着分子の入射角が小さくなることと併せ、蒸着分子の飛行距離が均一になる。このため、複雑な形状であっても、誘電体反射多層膜や全反射膜等の蒸着やスパッタリング時の成膜精度が向上し、リフレクタの反射率が向上するため、光源から出射される出射光の利用効率を高めることができる。また、小型で奥行きが長い形状のリフレクタに特に有効である。

図面の簡単な説明

[0036] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る光源装置の基本的構成を示す平断面図である園 2]同上の光源装置の側断面図である。

[図 3]本発明の第 2の実施形態に係る光源装置の平断面図である。

園 4] (a)は、本発明の第 1の実施形態に係る光源装置に設けたレンズを支持する具体的なレンズ機構の一例を示す平断面図、（b)は、レンズ機構のみの正面図である。

[図 5] (a)は、具体的なレンズ機構の他例を示す平断面図、（b)は、他例に係るレンズ機構のみの正面図である。

[図 6]本発明の第 1の実施形態に係る光源装置の発光管から出射された出射光の振る舞いと集光体の配置箇所を説明するための平断面図である。

園 7]レンズの焦点距離と結像倍率の説明図である。

園 8]所定の領域の対角寸法を可変させた際の光源から出射される出射光の利用効率の結果を示す比較図である。

園 9]本発明の第 3の実施形態に係る光源装置の基本的構成を示す平断面図である園 10]本発明の第 4の実施形態に係る光源装置の平断面図である。

園 11]本発明の第 5の実施形態に係る光源装置の平断面図である。

園 12]本発明の第 6の実施形態に係る光源装置の平断面図である。

園 13]第 1の変形例に係るリフレクタの概略図である。

[図 14] (a)は、第 2の変形例に係るリフレクタの概略平断面図、（b)は、（a)に示す I I 線に沿う断面図である。

[図 15] (a)は、第 3の変形例に係るリフレクタの概略平断面図、（b)は、（a)に示す II II線に沿う断面図である。

[図 16]本発明の一実施形態に係る映像表示装置の概略の構成を示す模式図である

[図 17] (a)， (b)は発光管の配置方向の比較説明図である。

[図 18]光軸並行配置型の光源装置の概略構成を示す平断面である。

園 19]図 18に示す光軸並行配置型の光源装置の発光点から出射された出射光の振る舞レ、を示す平断面である。

園 20]リフレクタの反射面を楕円面とした、第 1の先行技術の一例に係る光軸垂直配置型の光源装置の上面図である。

園 21]リフレクタの光反射面を楕円面にし、かつ、光軸に対して発光管の電極軸をほぼ垂直に配置した第 1の先行技術の他例に係る光源装置の側面図である。

園 22]リフレクタの反射面を同心円面とし、かつ、集光レンズを配置した、第 2の先行技術の一例に係る光軸垂直配置型の光源装置の上面図である。

園 23]同上の光源装置の側面図である。

符号の説明

20 発光管

21 , 22 主電極

23a, 23b 封し部

30, 44, 70, 80, 90 リフレクタ

31 第 1のリフレクタ部

32 第 2のリフレクタ部

40 レンズ (集光体）

44a 照度均一化手段

60 放熱材

B, C, D, E, F， G 光源装置

Ol 電極軸

LA 光軸

L0 発光点

H 映像表示装置

発明を実施するための最良の形態

[0038] 以下に、本発明の実施の形態について、図 1一図 16を参照して説明する。まず、図 1 ,図 2を参照して、本発明の第 1の実施形態に係る光源装置を説明する。図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る光源装置の基本構成を示す平断面図、図 2は、その光源装置の側断面図である。

[0039] 本発明の第 1の実施形態に係る光源装置 Bは、図 1に示すように、光源である発光管 20、この発光管 20から出射された出射光を反射するリフレクタ 30、及び集光体 40 を有した構成になっている。

[0040] 発光管 20は、前述した発光管 1と同等の構成になっているものではある力その構成についてさらに詳細に説明する。

発光管 20は、直径 10 (mm)ほどの直流点灯型で高圧型の水銀ランプであり、一対の主電極であるアノード電極 21 ,力ソード電極 22をガラス管 23内に封入したものである。なお、発光管の投入電力は 150 (W)から 200 (W)である。なお、 23aはァノード電極側リード棒 24を封しした封し部、 23bは力ソード電極側リード棒 27を封しした封し部である。

[0041] 力ソード電極 22には、電子放出を活発化する目的で、仕事関数を高めた突出形状部分 22aと、その仕事関数を制御し、電子放出を制御するコイル状部分 22bとが形成されている。

[0042] ガラス管 23は、 1000 (°C)以上の耐熱性を有する石英からなるものであり、発光点 L0の封し空間には蒸気圧を調節するための水銀と、アルゴンガス，キセノンガス等の始動ガスが封入されてレ、る。

[0043] アノード電極 21と力ソード電極 22は、発光点 L0を通る 1本の電極軸〇1に一致しかつその発光点 L0の両側に配置されている。なお、それらアノード電極 21と力ソード電極 22との電極間距離（アークギャップ）は、 1. 0 (mm) ¾^ l . 3 (mm)程度である。

[0044] 発光管 20と図示しない発光管点灯制御装置 (一般には「バラスト」と呼ばれている。

)は、ガラス管 23から外部に露出したアノード電極側リード棒 24及び力ソード電極側リード棒 27と電気的に接続されている。

すなわち、点灯始動時には、アノード電極 21と力ソード電極 22間に数 kv力数十 k Vの電位差を発生させ、それらアノード電極 21と力ソード電極 22間の絶縁破壊を起して、グロ一放電を開始し、アーク放電となり、安定点灯の継続状態に移行する。なお、 25, 26は、アノード電極側リード棒 24及び力ソード電極側リード棒 27の一部に溶接されたモリブデンシートである。

[0045] リフレクタ 30は、発光管 20から出射された出射光を所定の方向に反射させるためのものであり、発光管 20の発光点 L0を中心とする球面からなる第 1のリフレクタ部 31 と、この第 1のリフレクタ部 31と異なる曲面からなる第 2のリフレクタ部 32とが形成されている。

本実施形態においては、ガラスの 200倍の熱伝導を有するアルミニウム基材を用いて形成されている。なお、従来においては、リフレクタを、上記した耐熱ガラス基材の他、セラミクス基材により形成していた。

[0046] 「第 1のリフレクタ部 31と異なる曲面」は、本実施形態においては楕円面であるが、これに限るものではなぐ例えば、前記第 1のリフレクタ部 31の球面と曲率の異なる球面にしてもよぐまた、双曲面等の球面以外の曲面からなるものであってもよい。

[0047] 第 1のリフレクタ部 31と第 2のリフレクタ部 32との間には、所要の間隔 Wにした光源配置溝 33が形成されており、ここに発光管 20が配置されるようになっている。「所要の間隔 W」は、発光管 20の封し部 23a， 23bとの間に間隙が形成される程度であり、その発光管 20の放熱の程度を勘案して設定することができる。

[0048] 前記発光管 20から出射した光線を反射させる光反射面、具体的には、第 1のリフレクタ部 31と第 2のリフレクタ部 32には、 Ti〇と SiOの積層膜からなる誘電体反射膜（

2 2

図示しなレ、）を形成している。

すなわち、リフレクタ 30の放熱対策を考慮して、酸化アルマイトやクロムメツキ、黒色塗料等で赤外線成分を熱変換する層を設けることにより、リフレクタ 30に効率よく熱を吸収，放射する構成とし、前記赤外線を熱変換する層上に緩衝'平坦化用途のベースコートを施した後、 Ti〇と Si〇力なる誘電体反射多層膜を形成して、可視光線を

2 2

所定の集光点に到達させてレ、る。

[0049] 本実施形態では、連続点灯中の発光管 20の熱をリフレクタ 30に吸収，放射させるようにしている力これに限らず、金属基材の反射面を磨いただけの構成にしてもよレ、。また、金属基材に銀，アルミニウムの全反射膜と像反射膜を成膜した構成にすることにより、別途、紫外線や赤外線を吸収若しくは放出させるようにしてもよい。

[0050] 次に、前述したリフレクタ 30と発光管 20の位置関係について説明する。

発光管 20のアノード電極 21，力ソード電極 22の電極軸 Olを光軸 LAに対してほぼ直交する配置にしている。この場合、前記楕円面にした反射面（第 2のリフレクタ部 32 )を、発光管 20の発光点 L0を第 1焦点 F1とし、所定の集光点 Spを第 2焦点 F2として、次式により設計している。 [0051] 下記の（1)一（4)式に示す各符号は、 X— Y座標において、 x， yが楕円円周上にある点の座標、 aは X-Y座標原点からの楕円長軸 (X=0)の長さ、 bは楕円短軸 (Y = 0 )の長さ、 eは楕円の離心率である。

xVa² + yVb²= l …ひ）

e= (a²-b²) ^{1 2}/a ·■· )

Fl = a X e = L0 - - - (3)

F2= (-a) X e = Sp …（4)

[0052] 発光管 20の発光点 LOから出射された出射光のうち、第 2のリフレクタ部 32に照射しない成分、すなわち角度 θ 1の広がり角の領域にある出射光線を所望の集光点 Sp に到達させる集光体としてのレンズ 40の有効径を設計している。

[0053] 次に、第 2の実施形態に係る光源装置について図 3を参照して説明する。図 3は、第 2の実施形態に係る光源装置の平断面図である。

第 2の実施形態に係る光源装置 Cは、リフレクタの構成を除き、上述した第 1の実施形態に係る光源装置 Bと同等の構成になっているので、それらと同等のものに同一の符号を付して詳細な説明を省略し、ここでは、構成の異なるリフレクタのみについて説明する。

[0054] 他例に係るリフレクタ 50は、発光管 20の発光点 L0を中心とする球面からなる第 1のリフレクタ部 41と、この第 1のリフレクタ部 41と異なる曲面からなる第 2のリフレクタ部 4 2とが形成されている点で、上記リフレクタ 30と同等の構成になっている。

この他例に係るリフレクタ 50において、「第 1のリフレクタ部 41と異なる曲面」は双曲面 (パラボラ面）である。

[0055] すなわち、発光管 20の発光点 L0からの出射光のうち、第 2のリフレクタ部 42で反射した成分は、光軸 LAとほぼ平行な光線となり、所定の領域 Spに照射される。このとき、レンズ 40を組み込まないと、図 3に示した角度 θ 1で発光管 20から出射され、第 2 のリフレクタ部 42に照射されない出射光線の大半は前記所定の領域 Spに到達しないため、ロス光となる。換言すると、本実施形態においては、レンズ 40を配置しているためにロス光が生じない。

なお、本実施形態に示すように、第 2のリフレクタ部 42を双曲面とした場合には、前記所定の領域 Spの照度ムラを改善するために、光源装置と所定の領域の光路上にフライアレイ等を配置してもよレ、。

[0056] 図 4 (a)は、本発明の第 1の実施形態に係る光源装置に設けたレンズを支持する具体的なレンズ機構の一例を示す平断面図、（b)は、レンズ機構のみの正面図、図 5 ( a)は、同上の具体的なレンズ機構の他例を示す平断面図、（b)は、その他例に係るレンズ機構のみの正面図である。また、図 6は、本発明の第 1の実施形態に係る光源装置の発光管から出射された出射光の振る舞いと集光体の配置箇所を説明するための平断面図である。

なお、図 4一 6において、第 1の実施形態に係る光源装置 Bにおいて説明したものと同等のものには、それらと同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

[0057] 図 4に示す集光体であるレンズ機構 41は、前記第 2のリフレクタ部 32に照射しない光線（図 6において、点線領域で示した第 2のリフレクタ部 32に照射する光線群を除く成分）を集光させる両凸レンズ 41 aと、平坦な基板の中央部にレンズ 41 aの直径相当分の孔を形成したドーナツ型レンズ 4 lbとからなるものである。

前記両凸レンズ 41 aとドーナツ型レンズ 41 bとは、ドーナツ型レンズ 41bの孔 41 a の部分に、前記両凸レンズ 41 aを嵌み込むとともに耐熱性固着剤にて貼り合わせている。

このレンズ機構 41は、第 2のリフレクタ部 32の所定位置に全周にわたり形成した嵌合溝 32aに、前記ドーナツ型レンズ 42bの外周縁部を嵌め込むことにより固定している。

[0058] 図 5に示す他例に係るレンズ機構 (集光体) 43は、レンズ保持部材 43a, 43aと、これらのレンズ保持部材 43a， 43aの開放端部間に支持されたレンズ 40とからなる。

[0059] レンズ保持部材 43a， 43aは、第 2のリフレクタ部 32に基端部を固定されかつ両開放端部を互いに所要の間隔で対向させて形成されている。

この構成によれば、発光管 20の配光分布が θ 1 (図 18に示す Θ lamp参考）とすると、レンズ 40の有効径を θ 1よりも大きくすることにより、レンズ保持部材 43a, 43aに出射光線の照射はなぐ光源から出射される出射光の利用効率を低下させることはなレ、。なお、レンズ保持部材 43a， 43aは、第 2のリフレクタ部 32と一体に形成しなくとあよい。

[0060] 次に、図 6を参照してレンズの設置方法を説明する。出射光線の振る舞いは光軸 L Aを中心として上方向（+ Y方向）と下方向（-Y方向）が対称であるため、便宜上、上方向のみで説明する。

発光管 20の発光点 L0から出射した出射光のうち、光軸 LAから見て発光管 20の後方の第 1のリフレクタ部 31で反射した光は、発光点 L0を再度通過し、光軸 LAから見て発光管 20の前方に出射して行く。

[0061] このとき、前記光軸 LAから見て発光管 20の前方に出射する出射光線のうち、第 2 のリフレクタ部 32の最内部に照射する光線 (L0_a)と、その第 2のリフレクタ部 32の最外部（開口部付近）に照射する光線 (LO-b)が形成する角度（a-L0_b)内を通る光線が第 2のリフレクタ部 32に照射する。

[0062] 前記第 2のリフレクタ部 32の最内部に照射する光線 (L0— a)、及び第 2のリフレクタ部 32の最外部（開口部付近）に照射する光線 (LO-b)力第 2のリフレクタ部 32の第 2焦点である集光点 Spに照射する。

レンズ 40がない場合、 b— L0— Spがなす角度範囲の光線の大半は、前記第 2のリフレクタ部 32に照射しない。ここで、発光管 20の発光点 L0から出射して、第 2のリフレクタ部 32の最外部（開口部付近）に照射する出射光線 (L0— b)と、第 2のリフレクタ部 32の a点で反射する光線（a— Sp)の交わる点を cとし、レンズ 40の主点 H (薄肉レンズを想定）を光軸 LA上に取ると、 c一 Hの長さが配置するレンズの有効半径となる。

[0063] 図 7はレンズの焦点距離と結像倍率の説明図である。

発光管 20の発光点 L0を像高 yの物体面、また、集光点 Spを像高 ydの像面とした場合、配置するレンズ 40の前側焦点を F、後側焦点を Fd、また、レンズの前側曲率半径 Rl、後側曲率半径 R2とし、主点 Hから前側焦点 Fまでの距離及びその主点 H 力後側焦点 Fdまでの距離を f、また、前側焦点 Fから物体面までの距離を Z、後側焦点 Fdから像面 Spまでの距離を Zdとしたとき、以下の関係が成り立つようにレンズを Ix十した。

[0064] l/f = (N-l) [ (1/R1) + (1/R2) ]

ただし、 Nはレンズ硝材の屈折率 y/yd=Z/f -(5)

y/yd=f/Zd ー(6)

ここで、結像倍率 M yd/yとすると、

Z =f/M -(7)

Zd=f XM ー（8)

また、 C— LO— Sp = U (取込み角）、 C— Sp— L0 = Ud (集光角）とし、 C— H=hとすると、

U =h/[(l + l/M) Xf] ---(9)

Ud=h/[(1+ M) Xf] ---(10)

(9), (10)式から、

U/Ud= (1 + M) / (1 + 1/M) =M(1 + M)/(1 + M)

yd/ y …（： 11)

[0065] ここで、各実施形態で使用した高圧型の水銀ランプのアークギャップは、 1.05 (m m)であり、ロッドインテグレータの入射面の寸法の 3· 0X4.0(mm)から、前記レンズ 40の結像倍率 M = 2.5— 4の間で設計した。また、使用したレンズ硝材は石英であり、その屈折率は 1.46からレンズ 40の曲率に設定した。

図 3に示すように、第 2のリフレクタ部 42を双曲面とした場合には、上記と同様にレンズ 40を主点 Hに設定し、発光管 20からの出射光がレンズ 40に入射した後、所定の領域 Spにほぼ垂直（光軸 LAに対してほぼ平行）に照射するように設計すればよい

[0066] 本発明における所定の領域の対角寸法を可変させた際の光源から出射される出射光の利用効率結果を図 8に示した。図 8は、所定の領域の対角寸法を可変させた際の光源から出射される出射光の利用効率の結果を示す比較図である。

図中「黒丸」は本発明、「黒三角」は、実用化されている光軸に対して発光管の電極軸を平行配置とし、かつ、リフレクタに楕円面とした反射面を具備した従来の光源装置、「黒四角」は、先行提案されている光軸に対して発光管の電極軸をほぼ直交配置とし、楕円面にしたリフレクタを具備した光源装置 (第 1の先行技術)、また、「バッ」は、光軸に対して発光管の電極軸をほぼ直交配置とし、リフレクタに球面にした反射面を有しかつレンズを設けた光源装置（第 2の先行技術）を示してレ、る。

[0067] 設計条件としては、発光管のアークギャップ 1. 05 (mm)、光源装置の開口部からの光の最大出射角を 30° 、光源から集光点までの距離を 50 (mm)以内とした。また、リフレクタの開口直径、レンズ有効直径を 40 (mm)以下とした。

[0068] 前記従来技術 (黒三角で示す）は、一部光軸方向に位置する発光管の封し部に光線が照射しロス光となるが、光源から出射される出射光の利用効率は第 1，第 2の先行技術の光源装置に比べ高い。

前記第 1の先行技術は、主にリフレクタの楕円面で反射された光線しか取り込めておらず、所望の集光点 Spの対角寸法が 5 10 (mm)の間では、本発明の光源装置に比べ 10 (%)のロス光がある。

[0069] 第 2の先行技術に関しては、微小集光点への照射には不向きであり、所望の集光点 Spの対角寸法が 10 (mm)のときに光源から出射される出射光の利用効率は 20 (

%)程度であった。

前記第 2の先行技術のレンズとして、屈折率 1. 46から 1. 98の硝材を使用し試算した。図 8においては、前記屈折率 1. 98の際のデータであるが、発光管の近傍の高温雰囲気中で劣化を生じない硝材としては、石英、合成石英があり、その屈折率は 1 . 46程度であり、さらに光源から出射される出射光の利用効率は落ちる。その他の硝材として、サファイア（屈折率 1. 77)、ダイアモンド（屈折率 2.4)があるが、高価なために実用的ではない。

[0070] 第 1の実施形態に係る光源装置 Bは、実用化されている従来技術に係る光源装置と同等の光源力出射される出射光の利用効率が得られており、所望の領域の寸法が小径である場合には、その従来技術よりも光源から出射される出射光の利用効率を 10 (%)向上させることができる。

[0071] 次に、本発明の第 3の実施形態に係る光源装置 Dについて、図 9を参照して説明する。

図 9は、本発明の第 3の実施形態に係る光源装置 Dの基本的構成を示す平断面図である。第 3の実施形態に係る光源装置 Dは、リフレクタの構成を除き、上述した第 1の実施形態に係る光源装置と同等の構成になっているので、それらと同等のものに同一の符号を付して詳細な説明を省略し、ここでは、構成の異なるリフレクタのみについて説明する。

[0072] リフレクタ 44は、発光管 20の発光点 L0を中心とする球面からなる第 1のリフレクタ部 45と、この第 1のリフレクタ部 45と異なる曲面からなる第 2のリフレクタ部 46とともに、照度均一化手段 44aを一体に形成されている。

「第 1のリフレクタ部 45と異なる曲面」は、本実施形態においては楕円面であるが、これに限るものではなぐ例えば、前記した第 1のリフレクタ部 45の球面と曲率の異なる球面にしてもよぐまた、双曲面等の球面以外の曲面からなるものであってもよいことは前述したとおりである。

[0073] 第 1のリフレクタ部 45と第 2のリフレクタ部 46との間には、所要の間隔 Wにした光源配置溝 47が形成されており、ここに発光管 20が配置されるようになっている。「所要の間隔 W」は、発光管 20の封し部 23a, 23bとの間に間隙が形成される程度であり、その発光管 20の放熱の程度を勘案して設定することができることについても、前述したとおりである。

[0074] すなわち、リフレクタ 44は、経路 L0_d— Spを進む出射光線が当該リフレクタ 44に照射する出射光線のうち、最大の出射角（LO-Sp-dがなす角度）としたとき、経路 d -Spの出射光線の進路を妨害しないように、リフレクタ 44の第 2のリフレクタ部 46の開口部から円錐体を延長させ、集光点 Sp近傍で照度均一化手段 44aにつなげた構成になっている。

[0075] 照度均一化手段 44aは、発光管 20から出射される出射光を目的の形状に成形しかつ多重反射にてミキシングすることで光線の面照度を均一化（平坦)する機能を有するものであり、リフレクタ 44の前端部に所要の長さの円筒形にして形成されている。換言すると、光源から出射される出射光を目的の形状に成形しかつ多重反射にてミキシングすることで光線の面照度を均一化する機能を有している。

「目的の形状」とは、ライトバルブの相似形状 (ここでは DMDの形状 =四角）を意味している。 [0076] 上記照度均一化手段 44aの開口形状は、後述する図 16に示した投影型映像表示装置において、光源装置からの出射角と、ライトバルブ 106の領域と入射角から決まる結像倍率によって決定されるものである。

照度均一化手段 44aの内面は、次のように形成することができる。

•第 2のリフレクタ部 46、第 1のリフレクタ部 45と同様に、赤外成分の熱変換層と平坦化層と T i〇と Si〇からなる誘電体反射多層膜を形成する。

2 2

•前記誘電体反射多層膜以外に、アルミニウム基材 (金属基材)を磨レ、ただけの構成や、アルミ基材に銀等の全反射膜蒸着と増反射膜を施してもよい。

[0077] また、前記照度均一化手段 44aの内面に、レンズロッドインテグレータを組み込むことで、照度均一化手段 44aの内面に成膜処理をする必要がなくなり、防爆機構が容易に実現できる。

さらに、前記レンズロッドインテグレータとして蛍石のような紫外線や赤外線を可視光線に変換する硝材を用いることで光源から出射される出射光の利用効率を向上できる。

[0078] 第 4の実施形態に係る光源装置 Eについて、図 10を参照して説明する。図 10は、第 4の実施形態に係る光源装置 Eの平断面図である。

第 4の実施形態に係る光源装置 Eは、放熱材を設けたことを除き、上述した第 3の実施形態に係る光源装置と同等の構成になっているので、それらと同等のものに同一の符号を付して詳細な説明を省略し、ここでは、放熱材のみについて説明する。

[0079] 放熱材 60, 60は、封し部 23a, 23bの外径にほぼ一致する内径にし、かつ、リフレクタ ₄₄の間隙 _Wにほぼ一致する外径にするとともに、封し部 23a (23b)に対向するリフレクタ 44の壁面の長さに合わせて長さ Ll， L2となるように一方の端部を斜めにした、若しくは単純に長さ L1の円筒形のものであり、熱伝導の良い金属やセラミックス（アルミナ）を含有する材質やセメント等により形成している。また、リフレクタ 44と放熱材 60、 60、封し部 23a, 23bと放熱材 60、 60に隙間が生じる際には、必要に応じて耐熱性のセメントやグリス、オイルコンパウンドを前記隙間に充填すればよい。

[0080] これにより、連続点灯中の発光管 20自体の温度を効率良くリフレクタ 44に伝導させることができるため、その発光管 20を最適点灯のできる温度制御が可能である。なお、このような放熱材を、図 1一図 6において説明した各実施形態に係る光源装置に適用できることは勿論である。

[0081] 第 5の実施形態に係る光源装置 Fについて、図 11を参照して説明する。図 11は、第 5の実施形態に係る光源装置 Fの平断面図である。

第 5の実施形態に係る光源装置 Fは、補助電極を設けたこと、及びリフレクタを接地したことを除き、上述した第 4の実施形態に係る光源装置と同等の構成になっているので、それらと同等のものに同一の符号を付して詳細な説明を省略し、ここでは、相違点のみを説明する。

[0082] 補助電極 61 , 61は、発光管 20の封し部 23a, 23bの基端側を囲繞するリング形のものであり、リフレクタ 44の第 1のリフレクタ部 45の両端縁近傍に導通接続されている。これにより、発光管 20の始動性を改善することができるとともに、発光管 20の配光分布以外の空間に該補助電極を形成できるため、光源から出射される出射光の利用効率を阻害することがない。

[0083] 第 6の実施形態に係る光源装置 Gについて、図 12を参照して説明する。図 12は、第 6の実施形態に係る光源装置 Gの平断面図である。

第 6の実施形態に係る光源装置 Gは、補助電極をリフレクタに一体に形成したことを除き、上述した第 5の実施形態に係る光源装置と同等の構成になっているので、それらと同等のものに同一の符号を付して詳細な説明を省略し、ここでは、相違点のみを説明する。

[0084] リフレクタ 44の第 1のリフレクタ部 45の両端縁部近傍には、所要長さの直方体形の補助電極部材 48, 48が一体にして突出形成されている。

補助電極部材 48, 48には、発光管 20の封し部 23a， 23bの外径に一致する円形の嵌合孔 48a, 48aが形成されている。これにより、発光管 20の始動性を改善することができるとともに、発光管 20の配光分布以外の空間に該補助電極を形成できるため、光源から出射される出射光の利用効率を阻害することがないことは前記した第 5 の実施形態におけるものと同様である。

[0085] 図 13— 15を参照してリフレクタの変形例について説明する。図 13は、第 1の変形例に係るリフレクタの概略図、図 14 (a)は、第 2の変形例に係るリフレクタの概略平断面図、（b)は、（a)に示す I-I線に沿う断面図、図 15は、第 3の変形例に係るリフレタタの概略平断面図、（b)は、（a)に示す II一 II線に沿う断面図である。

[0086] 図 13に示す第 1の変形例に係るリフレクタ 70は、発光管 20の発光点 LOを中心とする球面からなる第 1のリフレクタ部 71aを形成されたリフレクタ分割体 71と、その第 1 のリフレクタ部 71aと異なる曲面からなる第 2のリフレクタ部 72aを形成されたリフレクタ分割体 72とからなる。

[0087] リフレクタ分割体 71 , 72は、電極軸 Olを含む平面を境にして分割できるようになつている。すなわち、光軸 LAに対して直交する方向で、リフレクタ分割体 71と、リフレタタ分割体 72とに分割した構造になっている。

リフレクタ分割体 71の分割面には、ボルト遊揷孔 71cを形成したフランジ 71bが、また、リフレクタ分割体 72の分割面には、ボルト螺合孔 72cを形成したフランジ 72bが突出して形成されており、それらフランジ 71b, 72bを介してボルト等により連結，分離が容易に行なえるようになってレ、る。

[0088] 本実施形態では、リフクレタ 70の基材と同質のボルト（ネジ）によって螺着している。

これは異なる材質のボルト（ネジ）を使用すると、熱膨張率が異なるため、ゆがみ、ネジ折れが生じるためである。すなわち、リフクレタ 70の基材と同質のボルト（ネジ）によつて螺着することにより、ゆがみ、ネジ折れの発生を防止している。

その他の構成としては、カップリングする凹凸を設けて、単純にリフレクタ分割体どうしを嵌め込む構成にするとともに、別途保持機構を設けて、両者を固定することができる。

[0089] 「第 1のリフレクタ部 71aと異なる曲面」は楕円面である力前記第 1のリフレクタ部 7 laの球面と曲率の異なる球面にしてもよぐまた、双曲面等の球面以外の曲面からなるものであってもよレ、。

複合形状のリフレクタに蒸着膜を付着させる際には、曲率の違いと、蒸着分子の飛行距離、膜形成面への蒸着分子の入射角によって膜の積層厚さや膜密度が不均一になる。このため、図 13に示すリフレクタ 70では、同じ曲率の反射面単位で分割し、同心円面部分と楕円面部分での各々の蒸着条件出しを行い成膜することで、可視光線領域の反射率の良レ、リフレクタが実現でき、光源から出射される出射光の利用効率を向上させることができる。

[0090] 図 14 (a) , (b)に示す第 2の変形例に係るリフレクタ 80は、発光管 20の発光点 L0 を中心とする球面からなる第 1のリフレクタ部 82の上側半部 82a及びその第 1のリフレクタ部 82と異なる曲面からなる第 2のリフレクタ部 83の上側半部 83aを形成された上側リフレクタ分割体 81と、上記発光管 20の発光点 LOを中心とする球面からなる第 1 のリフレクタ部 82の下側半部 82b及びその第 1のリフレクタ部 82と異なる曲面からなる第 2のリフレクタ部 83の下側半部 83bを形成された下側リフレクタ分割体 84とからなる。

[0091] 換言すると、光軸 LAに対して並行にリフレクタ 80を分割した構成になっている。このような分割構造では、小型で奥行きが長い形状のリフレクタに特に有効である。しかしながら、蒸着ソース Soと反射膜形成面の位置 eを結ぶ直線 SO— eと、反射膜形成面の法線がなす角 Θ saが比較的大きい。これは反射膜形成面の位置 eへの蒸着分子の入射角が大きいことを意味しており、この部分への膜の付着は、反射膜形成面の位置 fに比べてよくはなレ、。

[0092] 第 3の変形例に係るリフレクタ 90は、光軸 LAを中心として 90度間隔で分割した 4つのリフレクタ分割体 91一 94からなるものである。

各リフレクタ分割体 91 (92— 94)には、発光管 20の発光点 L0を中心とする球面からなる第 1のリフレクタ部 95の四半部 95a及びその第 1のリフレクタ部 95と異なる曲面力なる第 2のリフレクタ部 96の四半部 96aが形成されている。

[0093] このように、リフレクタ分割体の数 (分割数)を増やすことで、蒸着ソース SOから反射膜形成面の位置 g, h,ほでの蒸着分子の飛行距離は均一になり、併せて、蒸着分子の入射角も均一化することができる。

反射膜形成面の位置 iでの成膜結果は、図 14に示す反射膜形成面 jに比べ、 2倍の精度が得られた。また、分割したリフレクタ分割体同士を互いに同一の形状にしているので、 1回の蒸着バッチ処理で多数のリフレクタ分割体を成膜できるため、分割構造としながらもコストの観点では従来と変わらない。

[0094] 次に、上記各実施形態に係る光源装置を用いた映像表示装置について、図 16を参照して説明する。図 16は、本発明の一実施形態に係る映像表示装置の概略の構成を示す模式図である。なお、図 16では、図 1に示す光源装置 Bを使用している例について示しているが、その光源装置 Bに代えて、光源装置 C, D, E, F, Gを採用すること力 Sできる。

[0095] 本発明の一実施形態に係る映像表示装置 Hは、光源装置 B、カラーホイール 100

、ロッドインテク、、レータ 101、レンズ 102一 104、ミラー 105、ライトノノレブ 106及び投影レンズ 107を有して構成されている。なお、 108はスクリーンである。

光源装置 Bの発光管 20から出射した出射光は、リフレクタ 30で反射し、ロッドインテグレータ 101の入射面に集光する。

[0096] カラーホイール 100は、ロッドインテグレータ P4の入射面の前方には、 R (レッド：赤

)フィルタ、 G (グリーン：緑）フィルタ、 B (ブルー：青）フィルタが周方向に配列されて円板形状に形成されているものである。

[0097] ロッドインテグレータ 101は、これに入射した入射光をライトバルブ 106の平面形状

(この場合矩形又は正方形）に対応した所望の断面形状の光束であって各部の照度が均一な光束を出射するものである。

[0098] カラーホイール 100が回転することによって、前記リフレクタ 30の反射光が各フィノレタ R, G, Bを透過し、これらのフィルタ R, G, Bの色に応じた透過光が順次前記ロッドインテグレータ 101に入射する。

[0099] ライトバルブ 106は、投影映像を形成する投影媒体であって、 DMD (Digital Micro

-mirror Device)を用いて構成するものである。 DMDの場合、所望する投影画像に応じて微小区画毎のミラーが反射方向の制御をして、各フィルタ R, G, Bにより形成された各色光の投影光像を形成する。

[0100] ロッドインテグレータ 101により、光線群は、所望面の照度を均一化され、レンズ 10

2— 104、ミラー 105の光学系を進行し、ライトバルブ 106に入射し、投影光像を形成する。

そして、ライトバルブ 106で形成した投影光像は、投影レンズ 107を通過し、スクリーン 108に照射して映像を投影する。

[0101] なお、本発明は前述した各実施形態に限るものではなぐ次のような変形実施が可能である。前述した各実施形態に係る光源装置は、投影型映像表示装置に用いる光源装置として説明したが、これに限るものではなぐその他の装置の光源として用いることができる。

また、投影型映像表示装置は、図 16に示すものの他、光路を異ならせた構成ゃライトバノレブ 106に液晶を用いた構成のものであっても、本発明の各実施形態に係る光源装置を適用することができる。

なお、上記の実施形態においては発光管を光源として示したが、これに限らず、その他の公知のもの光源として採用することができることは勿論である。

産業上の利用可能性

本発明は、メタルノヽライドランプや、キセノンショートアークランプ、高圧型の水銀ランプといった、アーク放電を発生させることにより照明を行う発光管を使用した輝度の高い光源装置であって、簡易かつコンパクトな構成にしながらも、所定の小径領域への集光効率を高めることができ、従って、光の取込み効率の低下を招くことのない光源装置とそのような輝度の高い光源装置を必要とする投影型表示装置に用いることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 一対の主電極を 1本の電極軸上に配置した発光管と、この発光管から出射された出射光を反射するリフレクタを有しており、それら主電極の電極軸を上記出射光の光軸と交差させた光源装置において、

前記リフレクタに、発光管の発光点を中心とする球面からなる第 1のリフレクタ部と、この第 1のリフレクタ部と異なる曲面からなる第 2のリフレクタ部とを形成しているとともに、

前記発光管から前記第 2のリフレクタ部以外に向けて出射された出射光を集光しかつ集光した出射光を所定の方向又は領域に照射する集光体を設けたことを特徴とする光源装置。

[2] 第 2のリフレクタ部を楕円面にしていることを特徴とする請求項 1に記載の光源装置

[3] 第 2のリフレクタ部を双曲面にしていることを特徴とする請求項 1に記載の光源装置

[4] 第 2のリフレクタ部を前記球面と曲率の異なる球面にしていることを特徴とする請求項 1に記載の光源装置。

[5] 発光管から出射される出射光を目的の形状に成形しかつ多重反射にてミキシングすることで光線の面照度を均一化する照度均一化手段を設けたことを特徴とする請求項 1一 4のいずれかに記載の光源装置。

[6] 光源から出射される出射光を目的の形状に成形しかつ多重反射にてミキシングすることで光線の面照度を均一化する照度均一化手段を設けたことを特徴とする請求項 1一 4のいずれかに記載の光源装置。

[7] リフレクタと照度均一化手段とを一体に形成していることを特徴とする請求項 5又は

6に記載の光源装置。

[8] 発光管の発光点の両側に主電極を封しした封し部が形成されており、それら封し部とリフレクタとの間に放熱材を配設していることを特徴とする請求項 1一 7のいずれかに記載の光源装置。

[9] リフレクタが、光軸に直交する面で分割できる分割構造になっていることを特徴とする請求項 1一 8のいずれかに記載の光源装置。

[10] リフレクタが、光軸と平行な面で分割できる分割構造になっていることを特徴とする請求項 1一 9のいずれかに記載の光源装置。

[11] 請求項 1一 10のいずれかに記載の光源装置を用いていることを特徴とする映像表示装置。