JP2008102168A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】発光管からの光束を有効に活用することができ、小型で簡易な冷却を達成できる
プロジェクタを提供すること。
【解決手段】このリアプロジェクション装置１００の光源装置２１において、副反射鏡７
７によって主反射鏡７５の反対側に放射された光束を発光管７３の本体部分７３ａの発光
部に戻すので、光束の利用効率を高めることができる。さらに、本実施形態では、主反射
鏡７５を支持する第１固定部７３ｂが鉛直方向の上側に配置されるので、本体部分７３ａ
の周囲側面に白濁部分や黒化部分が形成され難くなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源装置によって照明された液晶表示パネル等によって形成された画像を投
射するプロジェクタに関する。

プロジェクタの光源として使用可能なメタルハライドランプとして、発光管の上端を支
持する口金の部分に送風用のパイプを設けたものが存在する（特許文献１参照）。このメ
タルハライドランプでは、パイプから発光管の上部に向けて送風するとともに、発光管の
下部に保護膜を設けて下部の過冷却を防止している。
特開平６−５２８３７号公報

しかし、上記のようなメタルハライドランプでは、発光管からの光束のうち特に下方に
一定以上の広がり角で発散する光束を十分に活用することができない。また、発光管に集
中した強制的な空冷が前提となっており、光源装置が複雑化するとともに、ランプの性能
や信頼性を高めるためには他の装置部分の冷却が別途必要となる。

そこで、本発明は、発光管からの光束を有効に活用することができ、小型で簡易な冷却
を達成できるプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、光源装置として、（ａ）放電
用の一対の電極端を収納する本体部分と、本体部分から鉛直上方に延びるとともに一方の
電極端から延びる導電部材を収納する第１固定部と、本体部分から鉛直下方に延びるとと
もに他方の電極端から延びる導電部材を収納する第２固定部とを有する発光管と、（ｂ）
発光管の第１固定部側に設けられ、当該発光管から放射された光束を所定方向に揃えて射
出する主反射鏡と、（ｃ）発光管の第２固定部側に設けられ、発光管から主反射鏡の反対
側に放射された光束を発光管の本体部分中の発光部に戻す副反射鏡と、（ｄ）主反射鏡で
反射された光束を直交する方向に折り曲げことによって水平方向に導く反射部材とを備え
る。なお、以上において、鉛直上方や鉛直下方といった用語は、プロジェクタが設置され
動作する状態での重力方向を基準としたものとなっている。

上記プロジェクタでは、副反射鏡によって主反射鏡の反対側に放射された光束を発光管
の本体部分中の発光部に戻すので、光束の利用効率を高めることができ、さらに、主反射
鏡を支持する第１固定部が鉛直方向の上側に配置されるので、発光管の本体部分の周囲側
面に白濁部分や黒化部分が形成されることを防止できる。なお、副反射鏡を設けたタイプ
の光源装置において、発光管を水平方向に延びるように配置した場合、副反射鏡からの戻
り光による加熱によって、発光管の本体部分の周囲側面のうち相対的に高温になる上側に
白濁部分が形成される傾向が生じ、相対的に低温になる下側に黒化部分が形成される傾向
が生じる。このような白濁部分や黒化部分は、光出力を低下させ、特に白濁部分について
は、発光管を破損に導く可能性があり、いずれにしても発光管の寿命を短くする。

また、本発明の具体的な態様又は観点によれば、上記プロジェクタにおいて、光源装置
は、主反射鏡で反射された光束を平行化して反射部材に導く平行化レンズをさらに備える
。この場合、次段の均一化光学系等に平行光を入射させることができる。

本発明の別の態様によれば、反射部材がプリズムであり、平行化レンズの射出面が平坦
であり、かつ、プリズムの入射面に接着されている。この場合、プリズムによって光路長
を短くすることができるとともに、平行化レンズを安定して支持することができる。

本発明のさらに別の態様によれば、第１固定部の周囲に設けられ、主反射鏡の上部にお
ける下面と上面との間に空気の流路を形成する通気部をさらに備える。この場合、主反射
鏡の上部に溜まった熱を上方に例えば対流として排気することができ、主反射鏡や発光管
等の加熱を防止できる。

本発明のさらに別の態様によれば、第１固定部が、固着材を介して主反射鏡の上部に固
定されており、通気部が、固着材に形成された貫通孔である。この場合、発光管を支持す
るための固着材を利用して簡易に貫通孔を形成することができる。

本発明のさらに別の態様によれば、発光管、主反射鏡、及び副反射鏡に向けて鉛直下方
から冷却用の気流を供給する空冷装置をさらに備える。この場合、空冷装置によって発光
管、主反射鏡、及び副反射鏡を全体的に冷却することができ、特に発光管の本体部分につ
いては、副反射鏡等によって直接冷却風が当たることを防止でき、本体部分の温度の安定
を保ち易くなる。

本発明のさらに別の態様によれば、主反射鏡が楕円タイプの反射面を有する。この場合
、比較的小型のミラーによって効率良く光束を集めることができ、小型で光軸方向に明る
い光源装置とすることができる。

本発明のさらに別の態様によれば、入力された画像情報に応じて光源装置から射出され
た光束を変調して変調光を形成する光変調部と、光変調部からの変調光を像光として投射
する投射光学系とをさらに備える。この場合、光変調装置によって形成された変調光を像
光としてスクリーンに投射することができる。この際、光源装置において発光管の本体部
分の周囲側面に白濁部分や黒化部分が形成されにくいので、長期間明るい画像を投射する
ことができ、光源装置やプロジェクタの寿命を長くすることができる。

本発明のさらに別の態様によれば、光変調部が、各色光をそれぞれ変調する各色用の光
変調装置を有し、光源装置から射出された光束を各色光に分離して各色用の光変調装置に
導く色分離光学系と、各色用の光変調装置によって変調された各色の変調光を合成する色
合成光学系とをさらに備え、投射光学系が、当該色合成光学系によって合成された像光を
投射することを特徴とする。この場合、複数の光変調装置によって形成された各色の変調
光を合成することによって得たカラー画像を投射することができる。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るリアプロジェクション装置の全体構造を説明する
側面図である。このリアプロジェクション装置１００は、動画や静止画を表示するための
各種機能を有するテレビとして実現されており、筐体であるケース１２内の底部にプロジ
ェクタ本体１０を備え、ケース１２内の背面側上部に反射ミラー１６を備え、ケース１２
前面に透過型スクリーン１８を備える。ここで、このプロジェクタ本体１０は、リアプロ
ジェクション装置１００に表示すべき画像を形成するための本体光学系となっている。プ
ロジェクタ本体１０から射出された像光は、光軸ＯＡ１に略沿って後方斜め上方に進行し
、反射ミラー１６で光軸ＯＡ２方向に略沿って前面側に折り曲げられて、透過型スクリー
ン１８に裏面側から入射する。

図２は、図１に示すリアプロジェクション装置１００に組み込まれるプロジェクタ本体
１０の光学系の構成を説明する平面図であり、図３は、図２のプロジェクタ本体１０の側
面図である。

図示のプロジェクタ本体１０は、プロジェクタの基本部分として、光源光を発生する光
源装置２１と、光源装置２１からの光源光を赤緑青の３色に分離する色分離光学系２３と
、色分離光学系２３から射出された各色の照明光によって照明される光変調部２５と、光
変調部２５からの各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム２７と、クロスダ
イクロイックプリズム２７を経た像光を透過型スクリーン１８（図１参照）に投射するた
めの投射光学系である投射レンズ２９とを備える。

以上のプロジェクタ本体１０において、光源装置２１は、光源ランプ２１ａと、平行化
レンズ２１ｂと、反射部材２１ｃと、一対のレンズアレイ２１ｄ，２１ｅと、偏光変換部
材２１ｇと、重畳レンズ２１ｉとを備える。

図４（ａ）は、光源ランプ２１ａの側方断面図であり、図４（ｂ）は、光源ランプ２１
ａの上部の部分平面図である。光源ランプ２１ａは、ランプ本体である発光管７３と、楕
円リフレクタである主反射鏡７５と、球面状リフレクタである副反射鏡７７とを備える。
この光源ランプ２１ａのうち、発光管７３は、放電を利用して光源光を放射する例えば高
圧水銀ランプ等の放電管である。また、両反射鏡７５，７７は、発光管７３から周囲に射
出される光源光を焦点に向けて集光する。

光源ランプ２１ａにおいて、発光管７３は、中央部が球状に膨出した光透過性の石英ガ
ラス管で構成されており、中央の本体部分７３ａと、この本体部分７３ａの上下に延びる
第１及び第２固定部７３ｂ，７３ｃとを備える。本体部分７３ａには、球形の内部空間が
形成されており、この内部空間内には、発光管７３の発光タイプに対応させて所望の発光
特性を実現するため、水銀、希ガス、ハロゲン等を含むガスが封入されている。本体部分
７３ａの上下両端すなわち各固定部７３ｂ，７３ｃ側からは、タングステン製の一対の電
極８１，８１のうち先端部が、互いに対向する状態で本体部分７３ａの内部空間中央に延
びている。両電極８１，８１の根元には、両固定部７３ｂ，７３ｃに埋め込まれた金属箔
８３を介してリード線８５がそれぞれ接続されており、両リード線８５，８５に電源を接
続すると、両電極８１，８１の先端部間にアーク放電が生じ本体部分７３ａの中心が高輝
度で発光し光源光束が周囲に射出される。ここで、両電極８１，８１に印加する電圧は、
交流とすることもできるが、例えば上側の電極８１を正とする直流駆動による点灯が望ま
しい。これは、両電極８１，８１間に安定した発光点を形成できるからであり、本体部分
７３ａの熱流を安定化して発光管７３の破損の発生を抑えることができるからである。

なお、図示のように、発光管７３が鉛直方向に延在する場合、本体部分７３ａの周囲側
面に白濁部分や黒化部分が形成されることを防止できる。これは、本体部分７３ａで放電
発光が生じている場合において、本体部分７３ａのうち第１固定部７３ｂ側の上部が相対
的に高温化して白濁化しても周囲側面にまで及ばないことに起因している。また、本体部
分７３ａのうち第２固定部７３ｃ側の下部が相対的に低温化してタングステンの析出によ
って黒化しても周囲側面にまで及ばないことによる。結果的に、発光管７３の寿命を長く
し、長期間に亘って高輝度の光源光を発生させることができる。

発光管７３の本体部分７３ａのうち上側の略半分は、主反射鏡７５によって比較的大き
く離間した状態で覆われており、本体部分７３ａのうち下側の略半分は、副反射鏡７７に
よって比較的接した状態で覆われている。

このうち、上側の主反射鏡７５は、発光管７３の第１固定部７３ｂが挿通される首状部
７５ａと、この首状部７５ａから拡がる楕円曲面状の主反射部７５ｂとを備えた石英ガラ
ス製の一体成形品である。首状部７５ａは、第１固定部７３ｂを挿通させるとともに、第
１固定部７３ｂとの隙間に無機系接着剤である固着材ＭＢを充填することによって本体部
分７３ａに対して主反射部７５ｂを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７５ｂの内側ガラス面は、楕円曲面状に加工され、その表面上に反射面７５ｒが
形成されている。

図４（ｂ）に示すように、発光管７３を固定するための固着材ＭＢからなる固着部８７
は、鉛直方向に直線的に延びる４つの貫通孔８７ａを有しており、これらの貫通孔８７ａ
は、主反射部７５ｂの上部において下面（反射面７５ｒ）と上面との間に空気の流路を形
成する通気部として機能する。これにより、主反射部７５ｂの上部に溜まった熱を主反射
鏡７５の上方に例えば対流として排気することができ、主反射鏡７５や発光管７３の加熱
を防止できる。

下側の副反射鏡７７は、発光管７３の本体部分７３ａから下方に放射された光束を本体
部分７３ａに戻す副反射部７７ａと、この副反射部７７ａの根元部を支持した状態で第２
固定部７３ｃの周囲に固定される支持部７７ｂとを備える。ここで、副反射部７７ａの内
側ガラス面は、本体部分７３ａの表面に倣う略球面の凹曲面状に加工され、その表面上に
反射面７７ｒが形成されている。また、支持部７７ｂは、中心に第２固定部７３ｃを挿通
させるとともに、第２固定部７３ｃとの隙間に無機系接着剤である固着材ＭＢを充填する
ことによって副反射部７７ａを本体部分７３ａに対してアライメントした状態で固定可能
にしている。

以上の光源ランプ２１ａにおいて、発光管７３は、主反射部７５ｂの光軸に対応するシ
ステム光軸ＯＡに沿って配置されるとともに、本体部分７３ａ内の電極８１，８１間の発
光中心が主反射部７５ｂの楕円曲面の第１焦点位置となるように配置される。発光管７３
を点灯した場合、本体部分７３ａから放射された光束は、主反射部７５ｂで反射され、或
いは副反射部７７ａを経て主反射部７５ｂで反射され、第２固定部７３ｃの下方であって
システム光軸ＯＡ上の第２焦点位置に向けて収束する光束となる。

図２及び３に戻って、光源装置２１の平行化レンズ２１ｂは、光源ランプ２１ａの直下
に配置されている。この平行化レンズ２１ｂは、入射面ＳＡ１が凹で射出面ＳＡ２が平坦
になっている凹平型のレンズであり、光源ランプ２１ａから下方に射出された光源光を絞
り込んだ状態で平行化する役割を有する。反射部材２１ｃは、ＸＺ面に沿った断面が直角
二等辺三角形の三角プリズムである。この反射部材２１ｃは、平行化レンズ２１ｂを経て
平行化された光源光を直交する方向に折り曲げることによって水平方向に導く役割を有す
る。これにより、光源装置２１からの光束を利用し易い方向性で光源装置２１外に取り出
すことができる。ここで、平行化レンズ２１ｂの射出面ＳＡ２は、反射部材２１ｃの直交
する一方の側面ＳＡ３である入射面によって支持されており、平行化レンズ２１ｂと反射
部材２１ｃとは、両面ＳＡ２，ＳＡ３の間に接着剤を挟むことによって互いに接合されて
いる。また、反射部材２１ｃの斜面ＳＡ４は、全反射面となっており、反射部材２１ｃの
直交する他方の側面ＳＡ５には、戻り光防止用の反射防止コートが施されている。なお、
反射部材２１ｃを単なるミラーでなくプリズムで作製することにより、省スペースで光路
長を稼ぐことができる。

反射部材２１ｃの射出側の側面ＳＡ５に対向して、一対のレンズアレイ２１ｄ，２１ｅ
からなる均一化光学系が配置されている。これらのレンズアレイ２１ｄ，２１ｅは、マト
リッ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凹レン
ズ２１ｂ及び反射部材２１ｃを経た光源ランプ２１ａからの光源光を分割して個別に集光
・発散させる。偏光変換部材２１ｇは、レンズアレイ２１ｅから射出した光源光を例えば
図２の紙面に垂直なＳ偏光成分のみに変換して次段光学系に供給する。重畳レンズ２１ｉ
は、偏光変換部材２１ｇを経た照明光を全体として適宜収束させることにより、光変調部
２５に設けた各色の光変調装置に対する重畳照明を可能にする。つまり、両レンズアレイ
２１ｄ，２１ｅと重畳レンズ２１ｉとを経た照明光は、以下に詳述する色分離光学系２３
を経て、光変調部２５に設けられた各色の液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃを均一に重
畳照明する。

なお、以上の光源装置２１において、主反射鏡７５は、図３に示される平行化レンズ２
１ｂや反射部材２１ｃとともに通気性を有するホルダ中にアライメントされた状態で固定
される。また、レンズアレイ２１ｄ，２１ｅ、偏光変換部材２１ｇ、及び重畳レンズ２１
ｉも、遮光された導光路中に固定されており、この導光路には、主反射鏡７５等を保持す
るホルダを接続できるようになっている。

色分離光学系２３は、第１及び第２ダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂと、補正光学
系である３つのフィールドレンズ２３ｆ，２３ｇ，２３ｈと、ミラー２３ｍ，２３ｎ，２
３ｏとを備え、光源装置２１とともに照明装置を構成する。ここで、第１ダイクロイック
ミラー２３ａは、赤緑青の３色のうち例えば赤光（Ｒ光）を透過させ緑光（Ｇ光）及び青
光（Ｂ光）を反射させる。また、第２ダイクロイックミラー２３ｂは、入射した緑及び青
の２色のうち例えば緑光を反射し青光を透過させる。この色分離光学系２３において、光
源装置２１からの略白色の光源光は、まず第１ダイクロイックミラー２３ａに入射する。
第１ダイクロイックミラー２３ａを透過した赤光は、例えばＳ偏光のまま、ミラー２３ｍ
を経てフィールドレンズ２３ｆに入射する。また、第１ダイクロイックミラー２３ａで反
射されて第２ダイクロイックミラー２３ｂ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２３ｇに入射する。さらに、第２ダイクロイックミラー２３ｂを透過
した青光は、例えばＳ偏光のまま、レンズＬＬ１，ＬＬ２及びミラー２３ｎ，２３ｏを経
て、入射角度を調節するためのフィールドレンズ２３ｈに入射する。レンズＬＬ１，ＬＬ
２及びフィールドレンズ２３ｈは、リレー光学系を構成している。このリレー光学系は、
第１レンズＬＬ１の像を、第２レンズＬＬ２を介してほぼそのままフィールドレンズ２３
ｈに伝達する機能を備えている。

光変調部２５は、３つの液晶パネル２５ａ〜２５ｃと、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃを
挟むように配置される３組の偏光フィルタ２５ｅ，２５ｆ，２５ｇとを備える。ここで、
赤光用の液晶パネル２５ａと、これを挟む一対の偏光フィルタ２５ｅ，２５ｅとは、照明
光のうち赤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赤色用の液晶ライトバ
ルブを構成する。同様に、緑光用の液晶パネル２５ｂと、対応する偏光フィルタ２５ｆ，
２５ｆも、緑色用の液晶ライトバルブを構成し、青光用の液晶パネル２５ｃと、偏光フィ
ルタ２５ｇ，２５ｇも、青色用の液晶ライトバルブを構成する。

第１光路ＯＰ１にある赤光用の第１液晶パネル２５ａには、色分離光学系２３の第１ダ
イクロイックミラー２３ａ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
２３ｆを介して入射する。第２光路ＯＰ２にある緑光用の第２液晶パネル２５ｂには、色
分離光学系２３の第２ダイクロイックミラー２３ｂ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２３ｇを介して入射する。第３光路ＯＰ３にある青光用の第３
液晶パネル２５ｃには、第２ダイクロイックミラー２３ｂを透過することによって分岐さ
れた青光が、フィールドレンズ２３ｈを介して入射する。各液晶パネル２５ａ〜２５ｃに
それぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃ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２５ｅ，２５ｆ，
２５ｇによって、各液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃに入射する照明光の偏光方向が調
整されるとともに、各液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃ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。つまり、赤色用の液晶ライトバルブ２５
ａ，２５ｅと、緑色用の液晶ライトバルブ２５ｂ，２５ｆと、青色用の液晶ライトバルブ
２５ｃ，２５ｅとは、それぞれ入射した照明光の空間的強度分布を変調する非発光型の光
変調装置として機能している。

クロスダイクロイックプリズム２７は、合成光学系であり、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界面には、Ｘ字状に
交差する一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂが形成されている。一方の第１誘電体多層膜
２７ａは赤色光を反射し、他方の第２誘電体多層膜２７ｂは青色光を反射する。このクロ
スダイクロイックプリズム２７は、液晶パネル２５ａからの赤光を第１誘電体多層膜２７
ａで反射して進行方向左側に射出させ、液晶パネル２５ｂからの緑光を第１及び第２誘電
体多層膜２７ａ，２７ｂを介して直進・射出させ、液晶パネル２５ｃからの青光を第２誘
電体多層膜２７ｂで反射して進行方向右側に射出させる。

投射レンズ２９は、クロスダイクロイックプリズム２７で合成されたカラーの像光を、
水平なシステム光軸ＯＡ方向に射出する。このカラーの像光は、図１に示す反射ミラー１
６を経て、所望の倍率で透過型スクリーン１８の裏面に投射される。つまり、各液晶パネ
ル２５ａ〜２５ｃ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透過型スクリーン１８上に背後から投射される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るリアプロジェクション装置１００に
よれば、光源装置２１において、副反射鏡７７によって主反射鏡７５の反対側に放射され
た光束を発光管７３の本体部分７３ａの発光部に戻すので、光束の利用効率を高めること
ができる。さらに、本実施形態では、主反射鏡７５を支持する第１固定部７３ｂが鉛直方
向の上側に配置されるので、本体部分７３ａの周囲側面に白濁部分や黒化部分が形成され
難くなる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るリアプロジェクション装置について説明する。本実施形態の
リアプロジェクション装置は、図１等に示す第１実施形態に係るリアプロジェクション装
置１００を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の装置と同様であ
るものとする。

図５は、第２実施形態に係るリアプロジェクション装置に組み込まれる光源装置１２１
を説明する図である。この場合、反射部材２１ｃの下側に空冷型の冷却装置１２２を配置
しており、発光管７３や主反射部７５ｂを下方から強制的に冷却することができる。この
際、反射部材２１ｃや平行化レンズ２１ｂを併せて冷却できるとともに、反射部材２１ｃ
等が遮蔽体となって、発光管７３や主反射部７５ｂに冷却風が直接当たることを回避でき
、発光管７３の安定した動作を確保することができ、発光管７３の寿命を長くすることが
できる。なお、発光管７３の本体部分７３ａは、副反射鏡７７によって下部を覆われてお
り、下方からの冷却風に強くなっている。つまり、発光管７３を下方から強制的に冷却し
ても、副反射鏡７７によって冷却風が確実に遮蔽されるので、本体部分７３ａ下部が過剰
に冷却されて黒化することを防止できる。

なお、本実施形態において、主反射部７５ｂの上部に形成されている貫通孔８７ａにつ
いては、加熱された空気を上昇させるだけのものとすることもできるが、貫通孔８７ａの
上部を負圧にして加熱された空気を上部側に強制的に吸引することもできる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係るリアプロジェクション装置について説明する。本実施形態の
リアプロジェクション装置は、図１等に示す第１実施形態に係るリアプロジェクション装
置１００を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の装置と同様であ
るものとする。

図６は、第３実施形態に係るリアプロジェクション装置に組み込まれるプロジェクタ本
体２１０を説明する図である。光源装置２１については、図３等で説明した光源装置２１
と同様のものであるが、色分離光学系２２３がカラーホイール３２ａを用いたものになっ
ており、光変調部２２５がデジタル・マイクロミラー・デバイス２２５を用いたものにな
っている。デジタル・マイクロミラー・デバイス２２５の投射像を形成するための投射レ
ンズ２２９については、図３等で説明した投射レンズ２９と同様のものである。なお、色
分離光学系２２３は、ビームサイズを調節するための入射レンズ３１と、入射した光源光
を時系列の各色光に分離するカラーホイール３２ａと、各色光を均一化するロッドインテ
グレータ３３と、均一化後の照明光を必要なビーム形状にしてデジタル・マイクロミラー
・デバイス２２５上に入射させる射出レンズ３４とを備える。ここで、カラーホイール３
２ａは、モータ３２ｂによって回転可能になっており、カラーホイール３２ａのフィルタ
面ＦＬには、赤、緑、及び青の３色の円形フィルタが３等分されて扇状に形成されている
。

光源装置２１から射出された照明光は、カラーホイール３２ａに入射する。カラーホイ
ール３２ａは、入射レンズ３１によってスポット状にされた照明光を赤、緑、及び青の３
色に時系列的に色分離して射出する。カラーホイール３２ａの後段に設けたロッドインテ
グレータ３３は、時系列的に分離された各色光を波面の分割と重ね合わせによって均一化
する。ロッドインテグレータ３３の後段に設けた射出レンズ３４は、ロッドインテグレー
タ３３の射出端の像をデジタル・マイクロミラー・デバイス２２５上に形成し、デジタル
・マイクロミラー・デバイス２２５の均一な照明が達成される。デジタル・マイクロミラ
ー・デバイス２２５は、カラーホイール３２ａからの各色の照明光の入射に同期して、こ
れに入射する照明光を、入力画像信号に応じて各画素に対応するマイクロミラーで反射す
る。デジタル・マイクロミラー・デバイス２２５から射出される像光は、投射レンズ２９
によってスクリーン１８（図１参照）に投射される。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係るリアプロジェクション装置について説明する。本実施形態の
リアプロジェクション装置は、図６等に示す第３実施形態に係るリアプロジェクション装
置のプロジェクタ本体２１０を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形
態の装置と同様であるものとする。

図７は、第４実施形態に係るリアプロジェクション装置に組み込まれるプロジェクタ本
体３１０を説明する図である。この場合、光源装置３２１において、光源ランプ２１ａの
下方に、平行化レンズ２１ｂや反射部材２１ｃ（図６参照）に代えて平面ミラー３２１ｃ
が配置されている。結果的に、集光が不要となるので、色分離光学系３２３において、入
射レンズ３１が省略されている。

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態に係るリアプロジェクション装置について説明する。本実施形態の
リアプロジェクション装置は、図６等に示す第３実施形態に係るリアプロジェクション装
置のプロジェクタ本体２１０を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形
態の装置と同様であるものとする。

図８は、第５実施形態に係るリアプロジェクション装置に組み込まれるプロジェクタ本
体４１０を説明する図である。この場合、光源装置４２１において、平行化レンズ２１ｂ
や反射部材２１ｃ（図６参照）に代えて、小さなプリズム４２１ｃが光源ランプ２１ａの
第２焦点位置近傍に配置されており、鉛直下方に進む光源光を水平方向に折り曲げる。ま
た、色分離光学系４２３では、ロッドインテグレータ３３の射出端側にカラーホイール３
２ａを配置している。この場合、ロッドインテグレータ３３によって均一化後の照明光を
カラーホイール３２ａによって時系列の各色光に分離することになる。

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。

上記実施形態の光源ランプ２１ａにおいて、主反射鏡７５や副反射鏡７７の反射面７５
ｒ，７７ｒは、それぞれ楕円曲面や球面に限らず、光源ランプ２１ａに要求される精度そ
の他の仕様に応じて多様な曲面とすることができる。

また、上記実施形態のプロジェクタ１０では、光源ランプ２１ａ等からの光を複数の部
分光束に分割するため、２つのレンズアレイ２１ｄ，２１ｅやロッドインテグレータ３３
を用いていたが、この発明は、このようなレンズアレイ２１ｄ，２１ｅ等を用いないプロ
ジェクタにも適用可能である。

また、第１実施形態や第２実施形態では、光源ランプ２１ａ等からの光を特定方向の偏
光とするＰＢＳアレイを用いていたが、この発明は、このようなＰＢＳアレイを用いない
プロジェクタにも適用可能である。

また、第１実施形態や第２実施形態では、光変調装置を３つ用いたプロジェクタ１０の
例について説明したが、本発明は、光変調装置を１つ、２つ、あるいは４つ以上用いたプ
ロジェクタにも適用することができる。

また、第１実施形態や第２実施形態では、透過型のプロジェクタ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、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。反射型プロジェクタの場合、ライトバルブは液晶パネルのみによって
構成することが可能であり、一対の偏光板は不要である。

第１実施形態に係るリアプロジェクション装置を説明する側面図である。 図１に示すプロジェクタ本体の光学系の構成を説明する平面図である。 図１に示すプロジェクタ本体の光学系の構成を説明する側面図である。 （ａ）は、光源ランプの側方断面図であり、（ｂ）は、光源ランプの部分的な平面図である。 第２実施形態に係るプロジェクタ本体の光源装置を説明する側面図である。 第３実施形態に係るプロジェクタ本体を説明する側面図である。 第４実施形態に係るプロジェクタ本体を説明する側面図である。 第５実施形態に係るプロジェクタ本体を説明する側面図である。

符号の説明

１０…プロジェクタ本体、 １６…反射ミラー、 １８…スクリーン、 １８…透過型
スクリーン、 ２１…光源装置、 ２１ａ…光源ランプ、 ２１ｂ…凹レンズ、 ２１ｂ
…平行化レンズ、 ２１ｃ…反射部材、 ２１ｄ，２１ｅ…レンズアレイ、 ２１ｇ…偏
光変換部材、 ２１ｉ…重畳レンズ、 ２３…色分離光学系、 ２３ａ，２３ｂ…ダイク
ロイックミラー、 ２５…光変調部、 ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…液晶パネル、 ２５ｅ
，２５ｆ，２５ｇ…偏光フィルタ、 ２７…クロスダイクロイックプリズム、 ２９…投
射レンズ、 ３２ａ…カラーホイール、 ３３…ロッドインテグレータ、 ７３…発光管
、 ７３ａ…本体部分、 ７３ｂ…第１固定部、 ７３ｃ…第２固定部、 ７５…主反射
鏡、 ７５ｂ…主反射部、 ７７…副反射鏡、 ７７ａ…副反射部、 ８１，８１…電極
、 ８７…固着部、 ８７ａ…貫通孔、 １００…リアプロジェクション装置、 １２２
…冷却装置、 ＯＡ…システム光軸

Claims (9)

1. 放電用の一対の電極端を収納する本体部分と、前記本体部分から鉛直上方に延びるとと
   もに一方の電極端から延びる導電部材を収納する第１固定部と、前記本体部分から鉛直下
   方に延びるとともに他方の電極端から延びる導電部材を収納する第２固定部とを有する発
   光管と、
   前記発光管の前記第１固定部側に設けられ、当該発光管から放射された光束を所定方向
   に揃えて射出する主反射鏡と、
   前記発光管の前記第２固定部側に設けられ、前記発光管から前記主反射鏡の反対側に放
   射された光束を前記発光管の本体部分中の発光部に戻す副反射鏡と、
   前記主反射鏡で反射された光束を直交する方向に折り曲げることによって水平方向に導
   く反射部材と
   を光源装置として備えるプロジェクタ。
2. 前記光源装置は、前記主反射鏡で反射された光束を平行化して前記反射部材に導く平行
   化レンズをさらに備える請求項１記載のプロジェクタ。
3. 前記反射部材は、プリズムであり、前記平行化レンズの射出面は、平坦であり、かつ、
   前記プリズムの入射面に接着されている請求項２記載のプロジェクタ。
4. 前記第１固定部の周囲に設けられ、前記主反射鏡の上部における下面と上面との間に空
   気の流路を形成する通気部をさらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項記載のプ
   ロジェクタ。
5. 前記第１固定部は、固着材を介して前記主反射鏡の上部に固定されており、前記通気部
   は、前記固着材に形成された貫通孔である請求項４記載のプロジェクタ。
6. 前記発光管、前記主反射鏡、及び前記副反射鏡に向けて鉛直下方から冷却用の気流を供
   給する空冷装置をさらに備える請求項１から請求項５のいずれか一項記載のプロジェクタ
   。
7. 前記主反射鏡は、楕円タイプの反射面を有する請求項１から請求項６のいずれか一項記
   載のプロジェクタ。
8. 入力された画像情報に応じて前記光源装置から射出された光束を変調して、変調光を形
   成する光変調部と、
   前記光変調部からの変調光を像光として投射する投射光学系と、
   をさらに備える請求項１から請求項７のいずれか一項記載のプロジェクタ。
9. 前記光変調部は、各色光をそれぞれ変調する各色用の光変調装置を有し、
   前記光源装置から射出された光束を各色光に分離して前記各色用の光変調装置に導く色
   分離光学系と、前記各色用の光変調装置によって変調された各色の変調光を合成する色合
   成光学系とをさらに備え、
   前記投射光学系は、当該色合成光学系によって合成された像光を投射する
   ことを特徴とする請求項８記載のプロジェクタ。

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