JP2008070618A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光利用効率の向上を図りつつ、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能で、かつ、光源装置の寿命の低下を抑制することが可能なプロジェクタを提供する。
【解決手段】管球部３０及び管球部の両側に延びる一対の封止部４０，５０を有する発光管２０並びに発光管２０からの光を被照明領域側に向けて反射する楕円面リフレクタ１０を有する光源装置１１０と、光源装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置と、液晶装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタ。管球部３０の外面における重力に対して上側の頂点部分３２を含む領域には、増透過膜７０が形成されていない部分に比べて可視域及び可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光透過率を高くする特性を有する増透過膜７０が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクタに関する。

従来、プロジェクタに用いる光源装置として、発光管における管球部の外面全面に反射防止膜が形成された光源装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。当該反射防止膜は、可視域の光の反射率が可視域以外の他の波長域の光の反射率よりも低い特性を有する。従来の光源装置によれば、管球部の外面全面に反射防止膜が形成されているため、管球部の外面（表面）を通過する際の可視光の反射損を抑制することができ、光利用効率を向上することが可能となる。その結果、従来の光源装置を用いたプロジェクタは、高輝度なプロジェクタとなる。

特開平４−３６８７６８号公報

ところで、従来の光源装置においては、可視域の光の反射率を低く抑えることができるよう反射防止膜を設計しているが、可視域以外の他の波長域（紫外域や赤外域など）の光については考慮していないことから、当該他の波長域の光の反射率が比較的高くなってしまい、反射防止膜で反射された他の波長域の光の一部が熱に変換される結果、管球部の温度が全体的に高くなってしまう。また、光が反射防止膜を通過する際に一部の光が反射防止膜によって吸収されてしまい、反射防止膜で吸収された光が熱に変換される結果、管球部の温度が全体的に高くなってしまう。

すなわち、従来の光源装置においては、管球部の外面全面に反射防止膜が形成されていることに起因して、管球部の温度が全体的に高くなってしまうという問題（第１の問題）がある。

また、従来の光源装置においては、熱対流などにより、管球部における重力に対して上側の頂点部分の温度が特に高くなり易く、管球部を構成する基材の許容温度を超えてしまった場合には、管球部における上側の頂点部分において局所的な膨れが発生したり白化したりする場合がある。白化とは、管球部を構成する基材が白濁して失透する現象のことである。管球部に局所的な膨れが発生すると、強度低下によって発光管が破裂する場合がある。また、管球部が白化すると、白化した箇所において光の透過が妨げられてしまい、これに起因して熱が発生して発光管の温度がさらに上昇した結果、発光管が破裂する場合がある。

すなわち、従来の光源装置においては、熱対流などにより、管球部における重力に対して上側の頂点部分の温度が特に高くなり易いことに起因して、管球部における上側の頂点部分において局所的な膨れが発生したり白化したりする場合があるという問題（第２の問題）がある。管球部における上側の頂点部分において局所的な膨れが発生したり白化したりすると、光源装置の寿命の低下につながる。

なお、上記した２つの問題のうち第１の問題を解決するための手段としては、発光管を冷却するための冷却ファンの回転数を上げて風量を増加したり、より大型の冷却ファンを使用したりするなど、発光管のクーリングを強化することが考えられるが、冷却ファンの回転数を上げて風量を増加する場合には騒音が増大してしまい、また、より大型の冷却ファンを使用する場合には装置が大型化するとともに製造コストが高くなってしまうため、発光管のクーリングを強化することは好ましくない。

また、上記した２つの問題のうち第１の問題を解決するための手段としては、管球部の外面全面に形成された反射防止膜をすべて除去することが考えられる。この場合には、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となるが、管球部の外面を通過する際の可視光の透過率を高くすることができず、光利用効率を向上することができない。

なお、上記した「発光管のクーリングを強化すること」及び「管球部の外面全面に形成された反射防止膜をすべて除去すること」によっては、第２の問題を解決することはできない。

そこで、本発明は、上記のような問題を解決するためのもので、光利用効率の向上を図りつつ、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能で、かつ、光源装置の寿命の低下を抑制することが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明のプロジェクタは、照明光軸に沿って配置された一対の電極を内蔵する管球部及び前記管球部の両側に延びる一対の封止部を有する発光管と、前記発光管における一方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタとを有する光源装置と、前記光源装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタにおいて、前記管球部の外面における重力に対して上側の頂点部分を含む領域には、増透過膜が形成されており、前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて可視域及び可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光透過率を高くする特性を有することを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタによれば、管球部の外面における重力に対して上側の頂点部分を含む領域には、上記の増透過膜が形成されていることから、可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光が管球部の外面で反射されて熱に変換されるのを抑制することが可能となる。その結果、従来の光源装置のように管球部の外面全面に反射防止膜が形成されている場合と比べて、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となる。

また、本発明のプロジェクタによれば、管球部の外面における重力に対して上側の頂点部分を含む領域に上記の増透過膜が形成されているため、管球部における上側の頂点部分の温度が高くなってしまうのを抑制することが可能となり、管球部における上側の頂点部分において局所的な膨れが発生したり白化したりするのを抑制することが可能となる。その結果、光源装置の寿命の低下を抑制することが可能となる。

また、本発明のプロジェクタによれば、管球部の外面における重力に対して上側の頂点部分を含む領域には、上記の増透過膜が形成されているため、管球部における上側の頂点部分の外面を通過する際の可視光の透過率を高くすることができ、全体としての光利用効率を向上することが可能となる。

したがって、本発明のプロジェクタは、光利用効率の向上を図りつつ、管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能で、かつ、光源装置の寿命の低下を抑制することが可能なプロジェクタとなる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて４００ｎｍ〜１５００ｎｍの光透過率を高くする特性を有することが好ましい。

このように構成することにより、管球部の上側の頂点部分から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記管球部の外面における重力に対して下側の頂点部分を含む領域には、他の増透過膜が形成されており、前記他の増透過膜は、前記他の増透過膜が形成されていない部分に比べて可視域の光透過率を高くする特性を有することが好ましい。

このように構成することにより、管球部の下側の頂点部分から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記他の増透過膜は、前記他の増透過膜が形成されていない部分に比べて４００ｎｍ〜７００ｎｍの光透過率を高くする特性を有することが好ましい。

このように構成することにより、管球部の下側の頂点部分から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記増透過膜及び前記他の増透過膜のうち少なくとも一方は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との多層膜で構成されていることが好ましい。

このように構成することにより、増透過膜及び／又は他の増透過膜の耐熱性を高めることが可能となり、極めて高温にさらされる発光管の管球部の表面においても長期間に渡って良好な増透過特性を維持することが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記増透過膜は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との１０層以上、３０層以下の多層膜で構成されていることが好ましい。

増透過膜の層数を１０層未満とした場合、増透過膜が形成されていない部分に比べて可視域及び可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光透過率を高くする特性を有する増透過膜を実現するのが容易ではなくなる。一方、増透過膜の層数を３０層を超えるものとした場合、製造コストが嵩むとともに生産性が低下するため好ましくない。
以上の観点から、増透過膜は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との１０層以上、３０層以下の多層膜で構成されていることが好ましい。

本発明のプロジェクタにおいては、前記他の増透過膜は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との５層以上、１０層未満の多層膜で構成されていることが好ましい。

他の増透過膜の層数を５層未満とした場合、他の増透過膜が形成されていない部分に比べて可視域の光透過率を高くする特性を有する増透過膜を実現するのが容易ではなくなる。一方、他の増透過膜の層数を１０層以上とした場合、製造コストが嵩むとともに生産性が低下するため好ましくない。
以上の観点から、他の増透過膜は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との５層以上、１０層未満の多層膜で構成されていることが好ましい。

本発明のプロジェクタにおいては、前記増透過膜が形成された部分の前記管球部の表面積が、前記増透過膜が形成されていない部分又は前記他の増透過膜が形成された部分の前記管球部の表面積以上の大きさとなるように、前記管球部の外面に前記増透過膜が形成されていることが好ましい。

このように構成することにより、管球部の全体的な温度上昇及び光源装置の寿命の低下の抑制を図りつつ、光利用効率の向上を図ることが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記光源装置は、前記管球部における前記被照明領域側の外面を覆うように前記発光管における他方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を前記発光管に向けて反射する反射手段をさらに有することが好ましい。

ところで、発光管の封止部に反射手段を配設することによって、光利用効率を向上することが可能となるとともにリフレクタを小型化することが可能となり、高輝度かつコンパクトなプロジェクタを実現することが可能となるが、管球部の略半分が反射手段によって覆われてしまうことから、発光管の封止部に反射手段が配設されたプロジェクタは、そのような反射手段が配設されていないプロジェクタ以上に、管球部の温度が高くなり易いという傾向がある。
本発明は、上述したように管球部の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となることから、このように発光管の封止部に反射手段が配設されたプロジェクタに対して特に効果が大きい。

また、発光管の封止部に反射手段が配設されたプロジェクタにおいては、発光管から放射される光のうち反射手段で反射される光は、発光管から射出されてから反射手段で反射されて再度発光管内を通過してリフレクタに入射するまでに、管球部の外面を複数回通過することとなる。
本発明は、上述したように管球部の外面を通過する際の可視光の透過率を高くすることが可能となることから、このように発光管の封止部に反射手段が配設されたプロジェクタに対して特に効果が大きい。

また、発光管の封止部に反射手段が配設されたプロジェクタにおいては、管球部と反射手段との間に空間が形成されるため、管球部を効果的に冷却することが可能となり、発光管の長寿命化を図ることが可能となる。

以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態］
図１は、実施形態に係るプロジェクタ１０００の光学系を示す図である。図２は、光源装置１１０を説明するために示す図である。図２（ａ）は光源装置１１０を模式的に示す図であり、図２（ｂ）は管球部３０の側面図であり、図２（ｃ）は管球部３０の斜視図である。なお、図２（ｂ）及び図２（ｃ）においては、増透過膜７０及び他の増透過膜８０がどのように管球部３０の外面に形成されているのかを詳細に説明するため、副鏡６０については図示を省略している。

図３は、増透過膜７０及び他の増透過膜８０の分光特性を示す図である。図３においては、増透過膜７０及び他の増透過膜８０の分光特性を示すとともに、増透過膜７０及び他の増透過膜８０を形成していない場合の分光特性も示している。

なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１における照明光軸１００ａｘ方向）、ｘ軸方向（図１における紙面に平行かつｚ軸に直交する方向）及びｙ軸方向（図１における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。
また、以下の説明においては、プロジェクタ１０００をいわゆる据え置き状態に配置する場合を例示的に示しているため、重力方向は下側方向（例えば、図２（ａ）においてはｙ（−）方向。）となる。

実施形態に係るプロジェクタ１０００は、図１に示すように、照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系２００と、色分離導光光学系２００で分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００とを備えたプロジェクタである。

照明装置１００は、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置１１０と、光源装置１１０からの集束光を略平行光として射出する凹レンズ９０と、凹レンズ９０から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する第１レンズアレイ１２０と、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する第２レンズアレイ１３０と、第２レンズアレイ１３０からの各部分光束を偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光に変換して射出する偏光変換素子１４０と、偏光変換素子１４０から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ１５０とを有する。

光源装置１１０は、図１及び図２（ａ）に示すように、リフレクタとしての楕円面リフレクタ１０と、楕円面リフレクタ１０の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管２０と、反射手段としての副鏡６０とを有する。光源装置１１０は、照明光軸１００ａｘを中心軸とする光束を射出する。

発光管２０は、図２に示すように、照明光軸１００ａｘに沿って配置された一対の電極４２，５２を内蔵する管球部３０と、管球部３０の両側に延びる一対の封止部４０，５０と、一対の封止部４０，５０内にそれぞれ封止された一対の金属箔４４，５４と、一対の金属箔４４，５４にそれぞれ電気的に接続された一対のリード線４６，５６とを有する。

なお、発光管２０の構成要素の条件等を例示的に示すと、管球部３０及び封止部４０，５０は、例えば石英ガラス製であり、管球部３０内には、水銀、希ガス及び少量のハロゲンが封入されている。電極４２，５２は、例えばタングステン電極であり、金属箔４４，５４は、例えばモリブデン箔である。リード線４６，５６は、例えばモリブデン又はタングステンから構成されている。
また、発光管２０としては、高輝度発光する種々の発光管を採用でき、例えば高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を採用できる。

管球部３０の外面における重力に対して上側の頂点部分３２を含む領域には、図２に示すように、増透過膜７０が形成されている。増透過膜７０は、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）との多層膜（例えば２０層）で構成されており、図３に示すように、４００ｎｍ〜１５００ｎｍの光の反射率が他の波長域の光の反射率に比べて低い特性を有する。すなわち、増透過膜７０は、増透過膜７０が形成されていない部分に比べて可視域及び可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光透過率を高くする特性を有する。

管球部３０の外面における重力に対して下側の頂点部分３４を含む領域には、図２に示すように、他の増透過膜８０が形成されている。他の増透過膜８０は、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）との多層膜（例えば８層）で構成されており、図３に示すように、４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の反射率が他の波長域の光の反射率に比べて低い特性を有する。すなわち、他の増透過膜８０は、他の増透過膜８０が形成されていない部分に比べて可視域の光透過率を高くする特性を有する。

すなわち、照明光軸１００ａｘ及びｘ軸を含む仮想平面を境界面として、当該仮想平面よりも上側（ｙ（＋）側）の管球部３０の外面には増透過膜７０が形成されており、当該仮想平面よりも下側（ｙ（−）側）の管球部３０の外面には他の増透過膜８０が形成されている。

管球部３０の外面に増透過膜７０及び他の増透過膜８０を形成するための方法としては、蒸着法、ディッピング法、イオンプレーティング法、スパッタ法等の各種方法を用いることができる。例えば、他の増透過膜８０を形成する部分（上記仮想平面よりも下側（ｙ（−）側）の管球部３０の外面）をマスキングテープ等で覆い、発光管２０を自公転させながら酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）とを交互に蒸着させることにより、管球部３０の外面における上側の頂点部分３２を含む領域（上記仮想平面よりも上側（ｙ（＋）側）の管球部３０の外面）にのみ増透過膜７０を形成することができる。他の増透過膜８０を形成する方法も上記方法と同様である。

楕円面リフレクタ１０は、図２（ａ）に示すように、発光管２０の封止部（一方の封止部）４０を挿通・固定するための開口部１２と、発光管２０から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する反射凹面１４とを有する。楕円面リフレクタ１０は、楕円面リフレクタ１０の開口部１２に充填されたセメントなどの無機系接着剤によって発光管２０の封止部４０に固着されている。

反射凹面１４を構成する基材の材料としては、例えば、結晶化ガラスやアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）などを好適に用いることができる。反射凹面１４の内面には、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）との誘電体多層膜からなる可視光反射層が形成されている。

副鏡６０は、管球部３０の略半分を覆い、楕円面リフレクタ１０の反射凹面１４と対向して配置される反射手段であり、発光管２０の封止部（他方の封止部）５０に挿通・固定するための開口部６２と、発光管２０から被照明領域側に向けて放射された光を発光管２０に向けて反射する反射凹面６４とを有する。副鏡６０によって反射された光は、発光管２０を透過して楕円面リフレクタ１０に入射する。副鏡６０は、副鏡６０の開口部６２に充填されたセメントなどの無機系接着剤によって発光管２０の封止部５０に固着されている。

反射凹面６４を構成する材料としては、例えば、透光性のアルミナを用いている。これにより、副鏡６０における放熱性を高めることができる。なお、アルミナ以外でも、石英ガラス、サファイア、ルビーなどの材料を用いてもよい。
反射凹面６４の内面には、例えば、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）との誘電体多層膜からなる反射層が形成されている。

凹レンズ９０は、図１に示すように、楕円面リフレクタ１０の被照明領域側に配置されている。そして、楕円面リフレクタ１０からの光を第１レンズアレイ１２０に向けて射出するように構成されている。

第１レンズアレイ１２０は、凹レンズ９０からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第１小レンズ１２２が照明光軸１００ａｘと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の外形形状に関して相似形である。

第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０と略同様な構成を有し、複数の第２小レンズ１３２が照明光軸１００ａｘに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。

偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、光源装置１１０からの照明光束に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分を透過し他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、偏光分離層を透過した一方の直線偏光成分を他方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有する。

重畳レンズ１５０は、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び偏光変換素子１４０を経た複数の部分光束を集光して液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０の光軸と照明装置１００の照明光軸１００ａｘとが略一致するように、重畳レンズ１５０が配置されている。なお、重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。

色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０と、反射ミラー２３０，２４０，２５０と、入射側レンズ２６０と、リレーレンズ２７０とを有する。色分離導光光学系２００は、重畳レンズ１５０から射出される照明光束を、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有する。

液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光路前段には、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。

液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、画像情報に応じて照明光束を変調するものであり、照明装置１００の照明対象となる。
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に従って、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。

また、ここでは図示を省略したが、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置されている。これら入射側偏光板、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。

クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５００は、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略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。

クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。

以上のように構成された実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、管球部３０の外面における重力に対して上側の頂点部分３２を含む領域には、上記の増透過膜７０が形成されていることから、可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光が管球部３０の外面で反射されて熱に変換されるのを抑制することが可能となる。その結果、従来の光源装置のように管球部の外面全面に反射防止膜が形成されている場合と比べて、管球部３０の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となる。

また、実施形態に係るプロジェクタ１０００によれば、管球部３０の外面における重力に対して上側の頂点部分３２を含む領域に上記の増透過膜７０が形成されているため、管球部３０における上側の頂点部分３２の温度が高くなってしまうのを抑制することが可能となり、管球部３０における上側の頂点部分３２において局所的な膨れが発生したり白化したりするのを抑制することが可能となる。その結果、光源装置１１０の寿命の低下を抑制することが可能となる。

また、実施形態に係るプロジェクタ１０００によれば、管球部３０の外面における重力に対して上側の頂点部分３２を含む領域には、上記の増透過膜７０が形成されているため、管球部３０における上側の頂点部分３２の外面を通過する際の可視光の透過率を高くすることができ、全体としての光利用効率を向上することが可能となる。

したがって、実施形態に係るプロジェクタ１０００は、光利用効率の向上を図りつつ、管球部３０の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能で、かつ、光源装置１１０の寿命の低下を抑制することが可能なプロジェクタとなる。

実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、増透過膜７０は、増透過膜７０が形成されていない部分に比べて４００ｎｍ〜１５００ｎｍの光透過率を高くする特性を有する。これにより、管球部３０の上側の頂点部分３２から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となる。

実施形態に係るプロジェクタ１０００ににおいては、管球部３０の外面における重力に対して下側の頂点部分３４を含む領域には上記した他の増透過膜８０が形成されているため、管球部３０の下側の頂点部分３４から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となる。

実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、他の増透過膜８０は、他の増透過膜８０が形成されていない部分に比べて４００ｎｍ〜７００ｎｍの光透過率を高くする特性を有する。これにより、管球部３０の下側の頂点部分３４から放射される可視光の光利用効率を向上することが可能となる。

実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、増透過膜７０及び他の増透過膜８０は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との多層膜で構成されているため、増透過膜７０及び他の増透過膜８０の耐熱性を高めることが可能となり、極めて高温にさらされる発光管２０の管球部３０の表面においても長期間に渡って良好な増透過特性を維持することが可能となる。

増透過膜７０の層数を１０層未満とした場合、増透過膜７０が形成されていない部分に比べて可視域及び可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光透過率を高くする特性を有する増透過膜を実現するのが容易ではなくなる。一方、増透過膜７０の層数を３０層を超えるものとした場合、製造コストが嵩むとともに生産性が低下するため好ましくない。
以上の観点から、実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、増透過膜７０は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との例えば２０層からなる多層膜で構成されている。

他の増透過膜８０の層数を５層未満とした場合、他の増透過膜８０を形成していない部分に比べて可視域の光透過率を高くする特性を有する増透過膜を実現するのが容易ではなくなる。一方、他の増透過膜８０の層数を１０層以上とした場合、製造コストが嵩むとともに生産性が低下するため好ましくない。
以上の観点から、実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、他の増透過膜８０は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との例えば８層からなる多層膜で構成されている。

実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、光源装置１１０は、管球部３０における被照明領域側の外面を覆うように封止部５０側に配設された反射手段としての副鏡６０をさらに有する。これにより、発光管２０から被照明領域側に放射される光が副鏡６０によって楕円面リフレクタ１０に向けて反射されるため、発光管２０から被照明領域側に放射され本来有効に利用されていなかった光をも有効に利用することが可能となる。このため、プロジェクタ１０００の高輝度化を図ることが可能となる。
また、発光管２０の被照明領域側端部まで覆うような大きさに楕円面リフレクタ１０の大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ１０の小型化を図ることができ、結果としてコンパクトなプロジェクタを実現することが可能となる。さらに、楕円面リフレクタ１０の小型化を図ることができることにより、光路後段に配置される光学要素の大きさを小さくすることができるため、さらにコンパクトなプロジェクタとなる。

ところで、発光管２０の封止部５０に副鏡６０を配設することによって、光利用効率を向上することが可能となるとともに楕円面リフレクタ１０を小型化することが可能となり、高輝度かつコンパクトなプロジェクタを実現することが可能となるが、管球部３０の略半分が副鏡６０によって覆われてしまうことから、発光管２０の封止部５０に副鏡６０が配設されたプロジェクタ１０００は、そのような副鏡が配設されていないプロジェクタ以上に、管球部３０の温度が高くなり易いという傾向がある。
本発明は、上述したように管球部３０の温度が全体的に高くなってしまうのを抑制することが可能となることから、このように発光管２０の封止部５０に副鏡６０が配設されたプロジェクタ１０００に対して特に効果が大きい。

また、発光管２０の封止部５０に副鏡６０が配設されたプロジェクタ１０００においては、発光管２０から放射される光のうち副鏡６０で反射される光は、発光管２０から射出されてから副鏡６０で反射されて再度発光管２０内を通過して楕円面リフレクタ１０に入射するまでに、管球部３０の外面を複数回通過することとなる。
本発明は、上述したように管球部３０の外面を通過する際の可視光の透過率を高くすることが可能となることから、このように発光管２０の封止部５０に副鏡６０が配設されたプロジェクタ１０００に対して特に効果が大きい。

また、発光管２０の封止部５０に副鏡６０が配設されたプロジェクタ１０００においては、管球部３０と副鏡６０との間に空間が形成されるため、管球部３０を効果的に冷却することが可能となり、発光管２０の長寿命化を図ることが可能となる。

以上、本発明のプロジェクタを上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、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。

（１）上記実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、増透過膜７０が形成された部分の管球部３０の表面積が、他の増透過膜８０が形成された部分の管球部３０の表面積と略同一となるように、管球部３０の外面に増透過膜７０及び他の増透過膜８０が形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。
図４は、変形例１における増透過膜７０ａ及び他の増透過膜８０ａを説明するために示す図である。図４（ａ）は変形例１における管球部３０の側面図であり、図４（ｂ）は変形例１における管球部３０の斜視図である。なお、図４において、図２（ｂ）及び図２（ｃ）と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、増透過膜７０ａは、実施形態で説明した増透過膜７０の場合と同様に、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）との多層膜（例えば２０層）で構成されており、増透過膜７０ａが形成されていない部分に比べて４００ｎｍ〜１５００ｎｍの光透過率を高くする特性を有する。他の増透過膜８０ａは、実施形態で説明した他の増透過膜８０の場合と同様に、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）との多層膜（例えば８層）で構成されており、他の増透過膜８０ａが形成されていない部分に比べて４００ｎｍ〜７００ｎｍの光透過率を高くする特性を有する。
変形例１は、図４に示すように、増透過膜７０ａが形成された部分の管球部３０の表面積が、他の増透過膜８０ａが形成された部分の管球部３０の表面積以上の大きさとなるように、管球部３０の外面に増透過膜７０ａ及び他の増透過膜８０ａが形成されていてもよい。なお、変形例１のように管球部３０の外面に増透過膜７０ａ及び他の増透過膜８０ａが形成されている場合には、管球部の全体的な温度上昇及び光源装置の寿命の低下の抑制を図りつつ、光利用効率の向上を図ることが可能となるという効果がある。

（２）上記実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、管球部３０の外面における重力に対して下側の頂点部分３４を含む領域には上記した他の増透過膜８０が形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。
図５は、変形例２における増透過膜７０ｂを説明するために示す図である。図５（ａ）は変形例２における管球部３０の側面図であり、図５（ｂ）は変形例２における管球部３０の斜視図である。なお、図５において、図２（ｂ）及び図２（ｃ）と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、増透過膜７０ｂは、実施形態で説明した増透過膜７０の場合と同様に、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）と酸化シリコン（ＳｉＯ_２）との多層膜（例えば２０層）で構成されており、増透過膜７０ｂが形成されていない部分に比べて４００ｎｍ〜１５００ｎｍの光透過率を高くする特性を有する。
変形例２は、図５に示すように、管球部３０の外面における重力に対して下側の頂点部分３４を含む領域には、他の増透過膜８０が形成されていなくてもよい。

（３）上記実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、発光管２０に反射手段としての副鏡６０が配設された光源装置１１０を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、副鏡が配設されていない光源装置を備えるプロジェクタに本発明を適用することも可能である。

（４）上記実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、リフレクタとして、楕円面リフレクタを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放物面リフレクタも好ましく用いることができる。

（５）上記実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、光均一化光学系として、レンズアレイからなるレンズインテグレータ光学系を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロッド部材からなるロッドインテグレータ光学系をも好ましく用いることができる。

（６）上記実施形態に係るプロジェクタ１０００は透過型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は反射型の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、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置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、反射型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。

（７）上記実施形態に係るプロジェクタにおいては、３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。

（８）上記実施形態に係るプロジェクタ１０００においては、電気光学変調装置として液晶装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。

（９）本発明は、プロジェクタをいわゆる据え置き状態で使用する場合にも、プロジェクタをいわゆる天吊り状態で使用する場合にも適用可能である。

（１０）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。

実施形態に係るプロジェクタ１０００の光学系を示す図。 光源装置１１０を説明するために示す図。 増透過膜７０及び他の増透過膜８０の分光特性を示す図。 変形例１における増透過膜７０ａ及び他の増透過膜８０ａを説明するために示す図。 変形例２における増透過膜７０ｂを説明するために示す図。

符号の説明

１０…楕円面リフレクタ、１２…開口部、１４…反射凹面、２０…発光管、３０…管球部、３２…上側の頂点部分、３４…下側の頂点部分、４０，５０…封止部、４２，５２…電極、４４，５４…金属箔、４６，５６…リード線、６０…副鏡、６２…開口部、６４…反射凹面、７０，７０ａ，７０ｂ…増透過膜、８０，８０ａ…他の増透過膜、９０…凹レンズ、１００…照明装置、１００ａｘ…照明光軸、１１０…光源装置、１２０…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０…第２レンズアレイ、１３２…第２小レンズ、１４０…偏光変換素子、１５０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０…入射側レンズ、２７０…リレーレンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、１０００…プロジェクタ、ＳＣＲ…スクリーン

Claims (9)

1. 照明光軸に沿って配置された一対の電極を内蔵する管球部及び前記管球部の両側に延びる一対の封止部を有する発光管と、前記発光管における一方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を被照明領域側に向けて反射するリフレクタとを有する光源装置と、
   前記光源装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
   前記電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えるプロジェクタにおいて、
   前記管球部の外面における重力に対して上側の頂点部分を含む領域には、増透過膜が形成されており、
   前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて可視域及び可視域に連続する赤外域の一部の波長域の光透過率を高くする特性を有することを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記増透過膜は、前記増透過膜が形成されていない部分に比べて４００ｎｍ〜１５００ｎｍの光透過率を高くする特性を有することを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１又は２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記管球部の外面における重力に対して下側の頂点部分を含む領域には、他の増透過膜が形成されており、
   前記他の増透過膜は、前記他の増透過膜が形成されていない部分に比べて可視域の光透過率を高くする特性を有することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記他の増透過膜は、前記他の増透過膜が形成されていない部分に比べて４００ｎｍ〜７００ｎｍの光透過率を高くする特性を有することを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記増透過膜及び前記他の増透過膜のうち少なくとも一方は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との多層膜で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
   前記増透過膜は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との１０層以上、３０層以下の多層膜で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
   前記他の増透過膜は、Ｔａ_２Ｏ_５とＳｉＯ_２との５層以上、１０層未満の多層膜で構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記増透過膜が形成された部分の前記管球部の表面積が、前記増透過膜が形成されていない部分又は前記他の増透過膜が形成された部分の前記管球部の表面積以上の大きさとなるように、前記管球部の外面に前記増透過膜が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記光源装置は、
   前記管球部における前記被照明領域側の外面を覆うように前記発光管における他方の封止部側に配設され、前記発光管からの光を前記発光管に向けて反射する反射手段をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。