JP2001125197A

JP2001125197A - 光源装置、照明装置および投写型表示装置

Info

Publication number: JP2001125197A
Application number: JP30597599A
Authority: JP
Inventors: Yuusaku Shimaoka; 優策島岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】光発生手段と凹面鏡を有する光源装置におい
て、光軸に対して垂直方向の最外径を大きくすることな
く、凹面鏡で反射された光が光発生手段の発光部付近へ
戻ることがない、高い光利用効率で、小型な光源装置を
提供する。また、当該光源装置を用いて、光発生手段か
らの光を効率よく照明できる照明装置と明るい投写型表
示装置を提供することである。【解決手段】光源装置は、光発生手段１０１、第１の
凹面鏡１０２、第１凹面鏡１０２と同一方向に反射面を
向け、第１の凹面鏡１０２で集光できない光を集光する
ことが可能な位置に配置される補助凹面鏡１０３を備え
た構成を有している。また、照明装置は、当該光源装置
に光学手段を備え、投写型表示装置は、光学手段、光変
調素子、投写レンズを備えた構成を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光発生手段と凹面
鏡を有する光源装置、照明装置、大画面映像をスクリー
ン上に投影する投射型表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大画面投写型映像機器として各種
光変調素子を用いた投写型表示装置が注目されている。
これら大画面表示を行う場合、表示された映像の明るさ
が最も重要な項目として挙げられる。この明るさは、ラ
ンプの輝度、凹面鏡の集光効率、照明レンズ系の照明効
率、光変調素子の光利用効率などで決定される。ランプ
の輝度を最大限に生かすには、凹面鏡の集光及び照明レ
ンズシステムのより高効率化が望まれる。

【０００３】従来のランプ放射光の高効率化に関して、
第１従来例として特開平5-40223号、特開平6-130301号
等に開示されている光源装置の基本的な構成を図６に示
す。これらの光源装置では、ランプ６０１の発光部から
放射された光を楕円面または放物面の反射面形状を持つ
第１の凹面鏡６０２で集光し、第１の凹面鏡６０２で集
光できなかったランプ６０１の発光部からの放射光を、
反射面を第１の凹面鏡６０２の反射面側に向けた第２の
凹面鏡６０３で反射後、再びランプ６０１発光部付近に
戻し、第１の凹面鏡６０２で集光される。このように、
反射面を向き合わせた第１の凹面鏡６０２と第１の凹面
鏡６０２の光軸６１０に対して垂直方向の最外径より大
きな最外径を持つ第２の凹面鏡６０３を使用し、ランプ
６０１の発光部から放射される光をできるだけ多く取り
込み第１の凹面鏡６０２で集光することを行っている。

【０００４】また、第２従来例として特開平6-203603に
開示されている光源装置の基本的な構成を図７に示す。
この光源装置では、第１の凹面鏡７０２としての放物面
反射鏡の焦点Ｄにランプ７０１の発光部を配置し、第２
の凹面鏡７０３としての球面反射鏡の反射面を形成する
球面の中心を、放物面反射鏡７０２の焦点Ｄを通る光軸
７１０上で、かつ放物面反射鏡７０２の焦点Ｄよりも放
物面反射鏡７０２の反射面を形成する放物面の開口側に
配置するとともに、平面反射鏡７０４の反射面を、放物
面反射鏡７０２の焦点Ｄを通る光軸７１０を法線とし、
かつ放物面反射鏡７０２の焦点Ｄと球面反射鏡７０３の
反射面を形成する球面の中心Ｅとのほぼ中点Ｈを通る平
面内に配置する。

【０００５】また、この光源装置は、第１の凹面鏡７０
２で集光できなかったランプ７０１の発光部からの放射
光を、第１従来例とは異なり、平面鏡７０４と第２の凹
面鏡７０３である第１の凹面鏡７０２と同方向に反射面
を持つ球面鏡７０３との組み合わせによって反射後、再
びランプ７０１の発光部付近に戻し、第１の凹面鏡７０
２で集光される構成である。しかしながら、第１の凹面
鏡７０２の光軸７１０に対して垂直方向の最外径より大
きな最外径を持つ第２の凹面鏡７０３を使用し、ランプ
７０１の発光部から放射される光をできるだけ多く取り
込み第１の凹面鏡７０２で集光する点では第１従来例と
同様である。

【０００６】さらに、第３従来例として特開平11-14337
8に開示されている光源装置の基本的な構成を図８に示
す。この光源装置では、アークランプ８０１と第１の凹
面鏡８０２としての放物面反射鏡の焦点位置が一致して
いる第１の発光点ＬＡと、これに対向している第２の発
光点ＬＢを備えている。補助ミラ−８０３は、ア−クラ
ンプ８０１の発光部の一部を覆う半楕円反射面を備えて
おり、第２の発光部ＬＢからの光は、半楕円反射面によ
つて、第１の発光点ＬＡと第２の発光点ＬＢの間の中心
位置に対して第１の発光点ＬＡの側に片寄つた位置に集
光される。このため、ア−クランプ８０１を実質的に点
光源ランプとして取り扱うことが可能となる。よつて、
大型の放物面反射鏡を用いなくても、装置の明るく、平
行度の高い出射光を得ることができる。また、大型の放
物面反射鏡を用いないので、装置の小型化も同時に達成
できる。

【０００７】また、この光源装置は、第１の凹面鏡８０
２で集光できなかったランプの発光部からの放射光を、
反射面を第１の凹面鏡８０２の反射面側に向けた第２の
凹面鏡８０３で反射後、再びランプ８０１の発光部付近
に戻し、第１の凹面鏡８０２で集光される点では第１従
来例と同様である。しかしながら、ランプ８０１の発光
部から放射される光をできるだけ多く取り込むための第
２の凹面鏡８０３は、第１の凹面鏡８０２の光軸８１０
に対して垂直方向の最外径より小さな最外径を持ってい
る点では第１従来例と異なる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記第１従来例のよう
な構成では、第１の凹面鏡６０２の光軸６１０に対して
垂直方向の最外径よりも大きな最外径を有する第２の凹
面鏡６０３を使用する。これより、第１の凹面鏡６０２
のみより高い効率を得るためには、第１の凹面鏡６０２
１つを用いた光源装置よりも大きな光源装置になるとい
う問題点を有している。

【０００９】さらに、ランプ６０１の発光部から放射さ
れた光を第２の凹面鏡６０３で反射後、再びランプ６０
２の発光部付近へ光を戻すため、メタルハライドランプ
や点灯時の発光管内を超高圧にした水銀灯等に用いられ
ているランプ管内の気体や発光物質およびランプを構成
している材料によって光を吸収、反射等で損失するとい
う問題点を有している。

【００１０】また、上記第２従来例のような構成でも、
平面鏡７０４を用いてはいるものの、第１の凹面鏡７０
２の光軸７１０に対して垂直方向の最外径よりも大きな
最外径を有する第２の凹面鏡７０３を使用する。これよ
り、第１従来例同様、第１の凹面鏡７０２のみより高い
効率を得るためには、第１の凹面鏡７０２１つを用いた
光源装置よりも大きな光源装置になるという問題点を有
している。

【００１１】さらに、ランプ７０１の発光部から放射さ
れた光を第２の凹面鏡７０３で反射後、再びランプ７０
１の発光部付近へ光を戻すため、メタルハライドランプ
や点灯時の発光管内を超高圧にした水銀灯等に用いられ
ているランプ管内の気体や発光物質およびランプを構成
している材料によって光を吸収、反射等で損失するとい
う問題点を有している。

【００１２】第３従来例では、第２の凹面鏡８０３が第
１の凹面鏡８０２の出射側最外径よりも小さいが、第１
従来例、第２従来例同様、ランプ８０１の発光部から放
射された光を第２の凹面鏡８０３で反射後、再びランプ
８０１の発光部付近へ光を戻すため、メタルハライドラ
ンプや点灯時の発光管内を超高圧にした水銀灯等に用い
られているランプ管内の気体や発光物質およびランプを
構成している材料によって光を吸収、反射等で損失する
という問題点を有している。

【００１３】本発明は、これらの問題点を解決するため
になされたもので、光源装置の光軸に対して垂直方向の
最外径が第１の凹面鏡より大きくなることなく、ランプ
の発光部から放射される光が補助凹面鏡で反射後ランプ
の発光部付近へ戻らない光源装置と、この光源装置を備
えることにより、光軸に対して垂直方向の最外径が第１
の凹面鏡より大きくなることなく、より高効率な照明装
置および投写型表示装置とを提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、光を発生する光発生手段と、前記光発
生手段から出力された出射光を集光する凹面鏡と、前記
出射光が前記凹面鏡で反射される側に配置され、前記光
発生手段から出力された出射光を反射または集光する補
助鏡とを備え、前記補助鏡は、自らが反射または集光す
る光を前記凹面鏡に戻すことなく、前記凹面鏡が前記光
発生手段から出力された前記出射光を出力する方向に直
接出力することを特徴とする光源装置である。

【００１５】また、上記本発明の前記補助鏡は、前記凹
面鏡が前記光発生手段から出力された前記出射光を出力
する方向に、自らが反射または集光する光を実質上全部
出力することを特徴とする。

【００１６】また、上記本発明の前記補助鏡の個数は、
１個または複数個であることを特徴とする。

【００１７】また、上記本発明の前記凹面鏡は、２次曲
面を持つ放物面鏡または楕円面鏡であることを特徴とす
る。

【００１８】また、上記本発明の前記補助鏡は、２次曲
面を持つ放物面鏡または楕円面鏡または平面鏡であるこ
とを特徴とする。

【００１９】また、上記本発明の前記補助鏡は、放物面
鏡であり、前記凹面鏡は、放物面鏡であり、前記補助鏡
の焦点距離は、前記凹面鏡より短いことを特徴とする。

【００２０】また、上記本発明の前記補助鏡は、前記凹
面鏡と光軸および焦点の位置が実質上一致していること
を特徴とする。

【００２１】また、上記本発明の前記光発生手段は、ア
ークランプを用いて光を発生することを特徴とする。

【００２２】また、本発明は、上記本発明に記載の光源
装置と、前記凹面鏡と前記補助鏡で集光された光を実質
上平行光に変換するレンズ手段とを備えたことを特徴と
する照明装置である。

【００２３】また、本発明は、上記本発明に記載の光源
装置と、前記凹面鏡と前記補助鏡で集光された光を実質
上平行光に変換するレンズ手段と、前記実質上平行光を
空間的に変調して光学像を形成する光変調素子と、前記
光学像をスクリーン上に投影する投射レンズとを備えた
ことを特徴とする投射型表示装置である。

【００２４】例えば、前記問題点を解決するために、本
発明にかかる光源装置は、光発生手段と、前期光発生手
段から出力される光を集光する凹面鏡と、前記凹面鏡と
同一方向に反射面を向け、前期凹面鏡で集光できない前
期光発生手段から放射された光を集光することが可能な
位置に配置される補助鏡とで構成されることを特徴とす
る。

【００２５】この光源装置によれば、図１に示すよう
に、凹面鏡１０２の光軸１１０に対して垂直方向の最外
径よりも小さな最外径を有する補助鏡１０３を使用する
ので、補助鏡１０３の最外径を凹面鏡１０２の最外径よ
り大きくすることなく、高い効率を得ることができる光
源装置を提供することができる。

【００２６】さらに、凹面鏡１０２１つでは集光できな
かったランプ１０１の発光部からの放射光の内一部、又
は全てが、補助鏡１０３で反射後ランプ１０１の発光部
付近へ戻らないため、ランプ管内の気体や発光物質およ
びランプを構成している材料によって光を吸収、反射等
で損失することなく集光できるので、ランプ１０１の発
光部から放射される光を高い効率で集光できる光源装置
を提供することができる。

【００２７】前記光源装置において、前記補助鏡を１つ
以上用いることでランプの発光部からの放射光を分割し
て集光することができ、光源装置の光軸方向の長さを短
くできるという利点がある。

【００２８】前記光源装置において、前記凹面鏡は放物
面鏡、楕円面鏡のいずれかを用いることが好ましい。

【００２９】前記光源装置において、前記補助鏡は放物
面鏡、楕円面鏡のいずれかを用いることが好ましい。

【００３０】前記光源装置において、前記補助鏡は前記
凹面鏡と焦点距離の異なる同一の２次曲面鏡であること
が好ましい。

【００３１】前記光源装置において、前記凹面鏡と前記
補助鏡の焦点は一致していることが好ましい。

【００３２】前記光源装置において、前記光発生手段は
アークランプを用いることが好ましい。

【００３３】前記の目標を達成するために、本発明にか
かる照明装置は、前記光源装置と前記光源装置の凹面鏡
によって集光される光を略平行な光に変換する光学手段
とを備えたことを特徴とする。

【００３４】この構成によれば、光源装置は補助鏡の光
軸に対して垂直方向の最外径を凹面鏡の最外径より大き
くすることなく、高い効率を得ることができる照明装置
を提供することが可能となる。

【００３５】前記の目標を達成するために、本発明にか
かる投写型表示装置は、前記した光源装置と前記光源装
置の凹面鏡によって集光される光を略平行な光に変換す
る光学手段と、前記光学手段から出射する光を空間的に
変調して光学像を形成する光変調素子と、前記光学像を
投写する投写レンズとを備えたことを特徴とする。

【００３６】この構成によれば、光源装置は補助鏡の光
軸に対して垂直方向の最外径を凹面鏡の最外径より大き
くすることなく、高い効率を得ることができる投写型表
示装置を提供することが可能となる。

【００３７】

【発明の実施の形態】（実施の形態）以下、本発明の実
施の形態について、図面を参照しながら構成を動作とと
もに説明する。

【００３８】図１、図２、図３に、本実施形態にかかる
光源装置、照明装置、投写型表示装置の概略構成をそれ
ぞれ示す。

【００３９】この光源装置は、ランプ１０１と、第１放
物面鏡１０２と、補助放物面鏡１０３で構成される。

【００４０】また、これらの照明装置、投写型表示装置
は、ランプ１０１と、第１放物面鏡１０２と、補助放物
面鏡１０３で構成された光源装置を有する。

【００４１】なお、本実施の形態のランプ１０１は本発
明の光発生手段の例であり、本実施の形態の第１放物面
鏡１０２は本発明の凹面鏡の例であり、本実施の形態の
補助放物面鏡１０３は本発明の補助鏡の例である。

【００４２】ランプ１０１としては、発光部形状が非常
に点光源に近く大光出力が可能なキセノンランプや、発
光効率が優れているメタルハライドランプや、点灯時の
発光管内を超高圧にした水銀灯、およびハロゲンランプ
などを用いることができる。

【００４３】図４を参照し、図１に示す光源装置の作用
について説明する。

【００４４】第１放物面鏡１０２で十分にランプ１０１
の発光部から放射された光を集光できない領域がある場
合、第１放物面鏡１０２と同一方向に反射面を向け、第
１放物面鏡１０２で集光できない光を集光することが可
能な位置に、第１放物面鏡１０２より焦点距離の短い補
助放物面鏡１０３を配置する。

【００４５】第１放物面鏡１０２で反射されたランプ１
０１の発光部から放射された光４０１は、第１放物面鏡
１０２の出射開口側へ集光される。

【００４６】また、補助放物面鏡１０３で反射されたラ
ンプ１０１の発光部から放射された光４０２は、ランプ
１０１の発光部付近へ戻らず、補助放物面鏡１０３の出
射開口側へ集光される。

【００４７】まず、従来手法の問題点について述べる。

【００４８】図５に、放物面鏡を一つだけ用いた場合の
従来の光源装置を示す。ランプ１０１の発光部から放射
された光は、放物面鏡１０２によって集光される。しか
しながら、放物面鏡１０２１つだけ用いてランプ１０１
の発光部から放射された光をできるだけ多く集光するに
は、放物面鏡１０２を出射方向にかなり大きくすること
が必要であり、光源装置の光軸１１０方向の大きさも、
光軸１１０に対して垂直方向の最外径も大きくなる。

【００４９】また、図６に示すように、光源装置をでき
るだけ高い効率で、小型化するための従来の手法では、
第１の凹面鏡６０２としての放物面鏡で十分にランプ６
０１の発光部から放射された光を集光できない領域があ
る場合、第１の凹面鏡６０２としての放物面鏡の反射面
に対向する反射面を持つ第２の凹面鏡６０３を設置し、
第１の凹面鏡６０２で集光できなかった光を一度第２の
凹面鏡６０３で反射し、ランプ６０１の発光部付近へ戻
し、第１の凹面鏡６０２で集光することで、第一の凹面
鏡６０２１つよりもランプの発光部から放射された光を
多く集光することを可能とした。すなわち、光６０４
は、第２凹面鏡６０３側に放射されたランプ６０１の発
光部からの光であり、光６０５は、第２凹面鏡６０３で
反射された光である。

【００５０】さらに、光源装置として図７に示すよう
に、の光軸７１０方向の大きさを小さくした構成や、図
８に示すように、光軸８１０に対して垂直方向の最外径
を第１の凹面鏡８０２より小さい第２凹面鏡８０３を持
つ構成によって、高い効率を得る光源装置を可能として
いた。

【００５１】しかしながら、従来の構成ではランプの発
光部から放射された光を第２の凹面鏡で反射後、再びラ
ンプの発光部付近へ光を戻すため、メタルハライドラン
プや点灯時の発光管内を超高圧にした水銀灯等に用いら
れているランプ管内の気体や発光物質およびランプを構
成している材料によって光を吸収、反射等で損失すると
いう問題点を含んでいた。

【００５２】これに対し、本発明の光源装置は、図４に
示すように、第１放物面鏡１０２で十分にランプ１０１
の発光部から放射された光を集光できない領域がある場
合、補助放物面鏡１０３の焦点距離が第１放物面鏡１０
２の焦点距離より短いものを用いることによって、補助
放物面鏡１０３を第１放物面鏡１０２の内側に同一方向
に反射面を向け、第１放物面鏡１０２で集光できない光
を集光することが可能な位置に補助放物面鏡１０３を配
置できる。

【００５３】上記構成により、第１放物面鏡１０２の光
軸１１０方向に対して垂直方向の最外径が大きくなるこ
となく、高い効率で集光できる。

【００５４】さらに、補助放物面鏡１０３で反射された
ランプ１０１の発光部から放射された光が、ランプ１０
１の発光部付近へ戻ることなく集光されるので、ランプ
管内の気体や発光物質およびランプ１０１を構成してい
る材料によって光を吸収、反射等で損失することなく集
光できるので、ランプ１０１の発光部から放射される光
を高い効率で集光できる。

【００５５】なお、補助放物面鏡１０３で反射または集
光される光の方向は、第１放物面鏡１０３がランプ１０
１の発光部から放射される光を反射して出力する方向と
全く一致する必要はなく、多少のずれがあってもよい。
また、補助放物面鏡１０３は、自らが反射または集光す
る光のうち一部を、第１放物面鏡１０３がランプ１０１
の発光部から放射される光を反射して出力する方向とは
異なった方向に出力してもよい。要するに、補助放物面
鏡１０３は、第１放物面鏡１０３がランプ１０１の発光
部から放射される光を反射して出力する方向に、自らが
反射または集光する光を実質上全部出力しさえすればよ
い。

【００５６】また、第１放物面鏡１０２と補助放物面鏡
１０３は光軸１１０と焦点を一致させて使用することに
より、ランプの発光部から放射された光を高い効率で光
軸１１０に略平行な光として出射できる。

【００５７】さらに、図９に示すように、ランプの発光
部９０１は実際、点光源でなく有限の大きさを持つた
め、補助放物面鏡としての放物面鏡９０２上で反射され
る光は、放物面鏡９０２の焦点から放射されたランプ発
光部９０１からの光が放物面鏡９０２で反射後光軸１１
０に対して平行に集光されることに対して、放物面鏡９
０２の焦点から離れた位置にあるランプ発光部９０１端
点より放射された光は放物面鏡９０２で反射後光軸１１
０に対して平行ではなく角度をなし、焦点から放射され
た光に対して広がりを持つ。

【００５８】ここで、放物面鏡９０２の反射面を構成す
る放物面を延長した場合に光軸１１０と交わる点のこと
を頂点９０７と定義する。

【００５９】そうすると、この放物面鏡９０２の焦点か
ら離れた位置にあるランプ発光部９０１端点より放射さ
れた光が、放物面鏡９０２の焦点から放射された光に対
して広がる角度は、ランプの発光部９０１と放物面鏡９
０２反射点との距離が近い放物面鏡出射側開口とは逆側
の頂点９０７側開口付近程顕著になる。

【００６０】すなわち、光９０３は、放物面鏡９０２の
焦点から放射されたランプ発光部９０１からの光が放物
面鏡９０２出射側開口とは逆側の頂点９０７側開口付近
で反射された光であり、光束９０５は、ランプ発光部９
０１からの光が放物面鏡９０２出射側開口とは逆側の頂
点９０７側開口付近で反射され広がりを持った光束であ
る。また、光９０４は、放物面鏡９０２の焦点から放射
されたランプ発光部９０１からの光が放物面鏡９０２出
射側開口付近で反射された光であり、光束９０６は、ラ
ンプ発光部９０１からの光が放物面鏡９０２出射側開口
付近で反射され広がりを持った光束である。図９から明
らかなように、光束９０６より光束９０５の方が焦点か
ら放射された光に対して広がる角度が大きくなってい
る。

【００６１】ここで、図１０において、放物面鏡１００
３の反射面を構成する放物面を延長した場合に光軸１１
０と交わる点のことを頂点１００７と定義する。

【００６２】すると図９の場合とは異なり、本発明の光
源装置では、図１０に示すように、この補助凹面鏡とな
る放物面鏡１００３の焦点から離れた位置にあるランプ
発光部１００１端点より放射された光の焦点から放射さ
れた光に対する広がり角が小さい出射開口側の放物面形
状をそのまま変化させず、ランプの発光部１００１と放
物面鏡１００３反射点との距離が近くなる放物面鏡１０
０３出射側開口とは逆側の頂点１００７側開口付近の放
物面鏡１００３の一部を第１放物面鏡１００２として焦
点距離を長くした放物面鏡にすることによって、この焦
点から放射されたランプの発光部１００１からの光に対
する広がり角を小さくすることが容易となる。

【００６３】すなわち、光束１００４は、ランプ発光部
からの光が補助放物面鏡１００３の出射側開口とは逆側
の頂点１００７付近まで反射面が存在した場合の頂点側
開口付近で反射され広がりを持った光束である。また、
光束１００５は、ランプ発光部からの光が補助放物面鏡
１００３出射側開口付近で反射され広がりを持った光束
である。また、光束１００６は、ランプ発光部からの光
が第１放物面鏡１００２出射側開口とは逆側の頂点１０
０７側開口付近で反射され広がりを持った光束である。
図１０から明らかなように、光束１００４より光束１０
０６の方が焦点から放射された光に対して広がる角度が
小さくなっている。

【００６４】また、図１１に示すように、補助放物面鏡
１１０１は実際には反射面を有する厚みを持った部材を
使用して構成されるので、補助放物面鏡１１０１の端部
をテーパー状にすることで、ランプ１０１の発光部から
放射された光や第１放物面鏡１０２で反射された光の損
失を少なくすることができる。

【００６５】さらに、本発明の光源装置は、図１２に示
すように、第１放物面鏡１０２の出射開口側に補助凹面
鏡１０３が存在するために、第１放物面鏡１０２の出射
開口側と逆側にある後方の開口が大きくとることができ
るのでランプ１０１の冷却を行う場合に、光源装置の出
射側から送り込んだ風が放物面鏡後方の開口から外に排
気しやすくなる効果が得られる。

【００６６】また、図１３に示すように、補助放物面鏡
を複数個用いることで、光源装置の光軸１１０方向の大
きさを小さくすることが可能である。

【００６７】また、図２に示すように、本発明の光源装
置とレンズ２０１、２０２（本発明のレンズ手段に対
応）を所定の位置に配置することで、光源装置から出射
された光を所定の略平行光に変換する本実施形態にかか
る照明装置を得ることができる。

【００６８】さらに、図３に示すように、上記の照明装
置に、フィールドレンズ３０１（本発明のレンズ手段に
対応）、光変調素子３０２、投写レンズ３０３を追加し
て設ければ、本実施形態にかかる投写型表示装置を得る
ことができる。

【００６９】なお、光変調素子３０２として反射型ライ
トバルブ、透過型ライトバルブ、光書き込み方式の光変
調素子などを用いることができる。

【００７０】以上のように、本実施形態によれば、ラン
プと第１放物面鏡と補助放物面鏡を備え、第１放物面鏡
と同一方向に反射面を向け、第１放物面鏡で集光できな
い光を集光することが可能な位置に、第１放物面鏡より
焦点距離の短い補助放物面鏡を配置することによって、
補助放物面鏡の光軸に対して垂直方向の最外径が第１放
物面鏡より大きくなることなく、さらに補助放物面鏡で
反射された光がランプの発光部へ戻ることなく集光され
る、高効率で小型な光源装置を得ることができる。

【００７１】さらに、このように、高効率で小型な光源
装置を備えることにより、同じ出力のランプを用いれば
より明るく、また、同じ明るさをより低出力なランプを
用いて可能とするので消費電力を低く押さえることがで
きる照明装置および投写型表示装置を提供することがで
きる。

【００７２】なお、以上の説明では、第１の凹面鏡とし
て放物面鏡を用いたが、第１の凹面鏡には、２次曲面を
持つ放物面鏡、楕円面鏡等を用いてもよい。

【００７３】さらに、補助凹面鏡として放物面鏡を用い
たが、補助凹面鏡には、２次曲面を持つ放物面鏡、楕円
面鏡等を用いてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光発生
手段と凹面鏡を有する光源装置において、高い光利用効
率で、小型な光源装置を提供することができると共に、
この光源装置を備えることにより、光の利用効率が高い
照明装置および投写型表示装置を提供することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる光源装置の概略構
成を示す断面図

【図２】本発明の実施の形態にかかる調整装置の概略構
成を示す断面図

【図３】本発明の実施の形態にかかる投写型表示装置の
概略構成を示す断面図

【図４】本発明の光源装置の作用を説明する断面図

【図５】光源装置に関するランプとできるだけ大きな集
光角を持つ１つの凹面鏡を使用した場合の概略構成を説
明する断面図

【図６】光源装置に関する第１従来例の概略構成を説明
する断面図

【図７】光源装置に関する第２従来例の概略構成を説明
する断面図

【図８】光源装置に関する第３従来例の概略構成を説明
する断面図

【図９】光源装置に関する凹面鏡で反射されるランプの
発光部から放射された光の作用を説明する断面図

【図１０】本発明の実施形態にかかる光源装置に関する
凹面鏡で反射されるランプの発光部から放射された光の
作用を説明する断面図

【図１１】本発明の実施形態にかかる光源装置に関する
補助凹面鏡外形状の一例を説明する断面図

【図１２】本発明の実施の形態にかかる光源装置に関す
る冷却方法の一例の概略構成を説明する断面図

【図１３】本発明の実施の形態にかかる光源装置の補助
凹面鏡を複数個用いた場合の概略構成を説明する断面図

【符号の説明】

１０１アークランプ１０２、１００２、１３０１第１放物面鏡１０３、１００３補助放物面鏡１１０、６１０、７１０、８１０光軸２０１、２０２、３０１レンズ３０２光変調素子３０３投写レンズ４０１光４０２光５０１大きな集光角を持つ放物面鏡６０１、７０１、８０１ランプ６０２、７０２、８０１第１凹面鏡６０３、７０３、８０３第２凹面鏡６０４光６０５光７０４平面鏡９０１、１００１ランプの発光部９０２放物面鏡９０３光９０４光９０５光束９０６光束１００４光束１００５光束１００６光束１１０１端部をテーパー状に加工した補助放物面鏡１２０１ファン１２０２風向偏向板１３０２分割された補助放物面鏡その１１３０３分割された補助放物面鏡その２１３０４分割された補助放物面鏡その３

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ // Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｙ 101:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を発生する光発生手段と、前記光発生手段から出力された出射光を集光する凹面鏡
と、前記出射光が前記凹面鏡で反射される側に配置され、前
記光発生手段から出力された出射光を反射または集光す
る補助鏡とを備え、前記補助鏡は、自らが反射または集光する光を前記凹面
鏡に戻すことなく、前記凹面鏡が前記光発生手段から出
力された前記出射光を出力する方向に直接出力すること
を特徴とする光源装置。
【請求項２】前記補助鏡は、前記凹面鏡が前記光発生
手段から出力された前記出射光を出力する方向に、自ら
が反射または集光する光を実質上全部出力することを特
徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】前記補助鏡の個数は、１個または複数個
であることを特徴とする請求項１または２に記載の光源
装置。
【請求項４】前記凹面鏡は、２次曲面を持つ放物面鏡
または楕円面鏡であることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の光源装置。
【請求項５】前記補助鏡は、２次曲面を持つ放物面鏡
または楕円面鏡または平面鏡であることを特徴とする請
求項１〜４のいずれかに記載の光源装置。
【請求項６】前記補助鏡は、放物面鏡であり、前記凹面鏡は、放物面鏡であり、前記補助鏡の焦点距離は、前記凹面鏡より短いことを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項７】前記補助鏡は、前記凹面鏡と光軸および
焦点の位置が実質上一致していることを特徴とする請求
項１〜６のいずれかに記載の光源装置。
【請求項８】前記光発生手段は、アークランプを用い
て光を発生することを特徴とする請求項１〜７のいずれ
かに記載の光源装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の光源装
置と、前記凹面鏡と前記補助鏡で集光された光を実質上平行光
に変換するレンズ手段とを備えたことを特徴とする照明
装置。
【請求項１０】請求項１〜８のいずれかに記載の光源
装置と、前記凹面鏡と前記補助鏡で集光された光を実質上平行光
に変換するレンズ手段と、前記実質上平行光を空間的に変調して光学像を形成する
光変調素子と、前記光学像をスクリーン上に投影する投射レンズとを備
えたことを特徴とする投射型表示装置。