JP2011003379A - 光源装置およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】発光管の適切な温度調整を可能とし、構造の簡素化や騒音の発生を抑えた光源装置を提供すること。
【解決手段】本発明の光源装置２は、光を射出する発光部１５と発光部１５の一方側に一体に設けられた第２封止部１６と、発光部１５の他方側に一体に設けられた第１封止部１７と、を備える発光管１１と、発光部１５の周囲のうちの一部を覆い、発光部から射出した光を反射させる副反射面１３ａを備える副反射鏡１３と、発光部１５から射出した光と、副反射面１３ａで反射した光とを反射させる主反射面１２ａを備える主反射鏡１２と、副反射鏡１３と発光部１５との間に配置された第１電極１８と、第１電極１８との間に電圧を印加することでイオン風を起こし、副反射面１３ａと発光部１５との間の空気を流動させる位置に配置された第２電極１９と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源装置およびプロジェクター、特にリフレクターを有する光源装置の技術に関する。

プロジェクターの光源として使用されるランプ、例えば超高圧水銀ランプ等の放電ランプには、発光管から射出した光を反射させるリフレクター（反射鏡）が用いられている。プロジェクターにより効率良く明るい画像を得るために、従来、発光管から射出した光の利用効率を高めるための光源装置の構成が提案されている。例えば、主反射鏡としてのリフレクターとは別に、発光管の一部を覆う副反射鏡を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。副反射鏡で反射した光は、発光管を通過した後、主反射鏡に入射して前側へ向けて反射する。これにより、光源装置からの光を利用する光学系へ、発光管から射出した光を効率良く進行させつつ光源装置の薄型化も図ることが可能となる。

特許第３３５０００３号公報

プロジェクターに用いられるランプは、供給された電気エネルギーの多くが熱となり高温となることから、冷却風などによる冷却が必要となる。副反射鏡を備える構成の場合、発光部表面のうち副反射鏡により覆われる部分について、冷却が困難となる。この場合、発光部表面のうち副反射鏡により覆われる部分と、それ以外の部分とで異なる放熱性を示すこととなるため、発光管の適切な温度調整が困難になるという問題を生じる。発光管のうち冷却が不十分な部分は、発光管を構成する透明部材が熱により結晶化し、白濁する場合が生じ得る。また、発光管を冷却するために、送風ファンやダクトを備えることも考えられるが、構造の複雑化や、送風ファンによる騒音の発生といった問題が生じる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、発光管の適切な温度調整を可能とし、構造の簡素化や騒音の発生を抑えた光源装置、およびその光源装置を有するプロジェクターを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光を射出する発光部を備える発光管と、発光部の周囲のうちの一部を覆い、発光部から射出した光を反射させる副反射面を備える副反射鏡と、発光部から射出した光と、副反射鏡で反射した光とを反射させる主反射面を備える主反射鏡と、副反射鏡と発光部との間に配置された第１電極と、第１電極との間に電圧を印加することでイオン風を起こし、副反射面と発光部との間の空気を流動させる位置に配置された第２電極と、を有する。

イオン風により、副反射面と発光部との間の空気を流動させることができるので、発光管のうち副反射鏡に覆われた部分である発光部を効果的に冷却させることができる。これにより、発光管の適切な温度制御が可能となる。また、第１電極と第２電極との間に電圧を印加すればよいので、送風ファンやダクトを用いずに発光部を冷却することができる。これにより、構造の簡素化を図ることや、騒音の発生を抑えることができる。なお、イオン風とは、第１電極と第２電極との間に所定の電圧を印加した際に生じるコロナ放電により発生する風である。第１電極と第２電極との間に所定の電圧を印加した際に、陽極側に接続された電極の近傍で空気の分子がコロナ放電によりイオン化され、陰極側に接続された電極に向かって移動する。このイオン化された空気の移動によって起こる風をイオン風という。なお、コロナ放電は、電極の先端が尖っている場合に発生しやすい。

また、本発明の好ましい態様としては、第１電極は、第２電極よりも発光部側にずらして配置されていることが望ましい。第１電極を陽極側に接続し、第２電極を陰極側に接続することで、第１電極から第２電極に向かうイオン風を発生させて、より確実に副反射面と発光部との間の空気を流動させることができる。これにより、発光管の温度制御をより適切に行うことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、発光管は、発光部の一方側に一体に設けられた第１封止部と、発光部の他方側に一体に設けられた第２封止部とを備え、副反射鏡に一体に形成されて第１封止部を覆う延伸部をさらに有し、第２電極は、延伸部と第１封止部との間に配置されることが望ましい。副反射鏡が延伸部を備えている場合であっても、第２電極から第１電極に向かうイオン風により、発光部と副反射面との間の空気を流動させることができ、発光管の温度制御を適切に行うことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第２電極は、針状の形状を呈することが望ましい。針状の形状を呈する第２電極の先端と第１電極との間でコロナ放電を発生させてイオン風を起こすことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第２電極を複数有することが望ましい。第２電極を複数有することで、複数個所でイオン風を起こすことができるので、副反射面と発光部との間の空気を大きく流動させて、より効果的に発光部を冷却することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、複数の第２電極は、第２電極の先端と第１電極との距離が複数の第２電極ごとに異なるように配置されていることが望ましい。第２電極の先端と第１電極との距離を複数の第２電極ごとに異ならせることで、第２電極ごとに状態の異なるイオン風を起こすことができる。例えば、第２電極ごとに異なる強さのイオン風を発生させることで、発光管と副反射面との間の空気の流動を制御することができる。空気の流動を制御することで、発光部のうち高温になりやすい部分の周辺の空気を大きく流動させて冷却効率を高めたりすることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第２電極は、副反射鏡に導電性材料を塗布することにより形成されることが望ましい。導電性材料を塗布するという比較的簡単な作業で第２電極を形成することができるので、光源装置の製造コスト抑制を図ることができる。また、第２電極があまりに薄ければ電圧の印加時に破壊されるおそれがある。一方、塗布による第２電極の形成であれば、塗布回数を重ねることで第２電極に一定の厚みを持たせることができる。したがって、第２電極に一定の厚みを持たせて、電圧の印加時に破壊されにくい第２電極を形成することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第２電極は、副反射鏡に導電性材料を蒸着させることにより形成されることが望ましい。副反射鏡の副反射面は、金属材料を蒸着させて形成される場合がある。第２電極も導電性材料である金属材料を蒸着することで形成すれば、副反射面と第２電極とを１つの工程で形成することが可能となり、光源装置の製造工程を削減して製造コストの抑制を図ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第２電極は、シート状の導電性材料を副反射鏡に貼り付けることにより形成されることが望ましい。シート状の導電性材料を貼り付けるという比較的簡単な作業で第２電極を形成することができるので、光源装置の製造コスト抑制を図ることができる。また、第２電極があまりに薄ければ電圧の印加時に破壊されるおそれがある。一方、一定の厚みを持ったシート状の導電性材料を用いることで、電圧の印加時に破壊されにくい第２電極を形成することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第２電極の第１電極側の縁部は、平面視において複数の凹凸を有する鋸刃形状を呈することが望ましい。複数の凹凸を有する鋸刃形状により、複数の凹凸の頂部からイオン風を起こすことができるので、副反射面と発光部との間の空気を大きく流動させて、より効果的に発光部を冷却することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第２電極の鋸刃形状は、凹凸の頂部と第１電極との距離が複数の凹凸ごとに異なるように不均一な形状であることが望ましい。凹凸の頂部と第１電極との距離を複数の頂部ごとに異ならせることで、頂部ごとに状態の異なるイオン風を起こすことができる。例えば、頂部ごとに異なる強さのイオン風を発生させることで、発光管と副反射面との間の空気の流動を制御することができる。空気の流動を制御することで、発光部のうち高温になりやすい部分の周辺の空気を大きく流動させて冷却効率を高めたりすることができる。また、第２電極に鋸刃形状を形成することで、予め頂部同士の位置関係を規定することができるので、光源装置の組立時に頂部同士の位置の調整が不要となる。これにより、光源装置の組み立て性を向上させて製造コストの抑制を図ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第１電極は、副反射面に導電性材料を蒸着することにより形成されて光を反射する反射膜であることが望ましい。副反射面で光を反射する反射膜を第１電極とすることで、別途第１電極を設ける必要がなくなり、部品点数の削減によるコスト抑制を図ることができる。

また、本発明に係るプロジェクターは、上記光源装置と、第１電極と第２電極との間に電圧を印加させる電圧印加部と、光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有する。上記光源装置を用いることで、構造の複雑化や騒音の発生を抑えつつ発光部を効果的に冷却することができるプロジェクターを得ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、電圧印加部は、第１電極と第２電極との間でコロナ放電の起こる電圧であって、スパークの起きない電圧を印加させることが望ましい。スパークによる電極の破壊や、他の電子機器等への影響を抑えて、安定的に動作可能なプロジェクターとすることができる。

本発明の実施例１に係る光源装置の概略構成を示す外観斜視図。 光源装置の分解斜視図。 光源装置の横断面図。 実施例１の変形例１に係る光源装置の横断面図。 実施例１の変形例２に係る光源装置の横断面図。 実施例１の変形例３に係る光源装置が備える副反射鏡の平面図。 本発明の実施例２に係る光源装置の分解斜視図。 副反射鏡部分の平面図。 本発明の実施例３に係る光源装置の分解斜視図。 副反射鏡にマスキングシートを重ねた状態を示す図。 本発明の実施例４に係るプロジェクターの概略構成を示す図。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る光源装置２の概略構成を示す外観斜視図である。図２は、図１に示す光源装置２の分解斜視図である。図３は、図１に示す光源装置２の横断面図である。光源装置２は、発光管１１、主反射鏡１２、副反射鏡１３、第１冷却用電極（第１電極）１８、第２冷却用電極（第２電極）１９を有して構成される。光源装置２は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出する。なお、本願の実施例の説明において、Ｘ軸は、発光管１１の中心軸ＡＸに直交する軸である。Ｙ軸は、中心軸ＡＸおよびＸ軸に直交する軸である。Ｚ軸は、中心軸ＡＸに平行な軸である。Ｚ軸の矢印の方向は、光源装置２から不図示の被照射面へ向かう方向を表す。各軸の矢印方向を正の方向とし、その逆方向を負の方向とする。光源装置２に対してＺ軸に沿った正の方向側（被照射面のある側）を前側といい、負の方向側を後側という。また、光源装置２に対してＹ軸に沿った正の方向側を上側といい、負の方向側を下側という。

発光管１１は、例えば、超高圧水銀ランプである。発光管１１は、略球状の形状を呈する発光部１５を備える。発光部１５の内部において、アーク用電極３，４間にアークが形成されることで、発光部１５から光が射出される。発光部１５には、第２封止部１６および第１封止部１７が一体に設けられている。第１封止部１７は、円筒形状を呈しており、発光部１５の一方側（後側）に設けている。第２封止部１６は、円筒形状を呈しており、発光部１５の他方側（前側）に設けられている。上記構成により、発光管１１は、第２封止部１６と第１封止部１７とで発光部１５を挟んだ形状となっている。

主反射鏡１２は、発光部１５から射出した光を反射させる主反射面１２ａを備える。主反射鏡１２は、発光部１５から射出した光を主反射面１２ａで反射させ、前側へ進行させる。主反射面１２ａは、中心軸ＡＸを中心として楕円を回転させることにより得られる回転楕円面を、所定の平面で切断することにより得られる曲面と略同じ形状をなしている。本実施例では、所定の平面とは、発光管１１の中心軸ＡＸを含む平面である。なお、所定の平面は、光の利用効率を上げるために、中心軸ＡＸを含む平面以外の面としても良い。所定の平面は、例えば、中心軸ＡＸに平行な平面や、中心軸ＡＸに対して角度を持たせた平面であっても良い。

主反射鏡１２は、所望の形状に成形された基材の表面に高反射性部材、例えば誘電体多層膜や金属部材を蒸着させることにより構成されている。高反射性部材は、可視領域の波長の光について高い反射率である部材を用いる。回転楕円面を切断した形状の主反射面１２ａを備える主反射鏡１２を用いることにより、回転楕円面が切断されていない反射鏡を用いた光源装置よりも、薄型な光源装置２とすることができる。なお、主反射面１２ａは、回転楕円面を切断することにより得られる曲面と略同じ形状に限られない。例えば、放物線などの所定の曲線を回転させることにより得られる回転曲面を切断することにより得られる曲面と略同じ形状や、自由曲面形状などとしてもよい。

副反射鏡１３は、発光部１５から射出した光を反射させる副反射面１３ａを備える。副反射鏡１３は、発光部１５から射出した光を副反射面１３ａで発光部１５へ向けて反射させる。副反射面１３ａで反射された光は主反射面１２ａに入射し、主反射面１２ａで反射されて前側に進行する。副反射面１３ａは、発光部１５の周囲の一部を下側から覆う。副反射鏡１３と発光部１５との間には、隙間が設けられている。副反射鏡１３は、所望の形状に成形された基材の表面に高反射性部材、例えば誘電体多層膜や金属部材を蒸着させることにより構成されている。高反射性部材は、可視領域の波長の光について高い反射率である部材を用いる。主反射鏡１２と副反射鏡１３とを設けることにより、発光部１５から射出した光を前側へ効率良く進行させることが可能となる。

副反射鏡１３は、その後側部分に第１封止部１７の一部を覆う延伸部２３を備える。延伸部２３が、固着部２７に対して接着されることで、光源装置２における副反射鏡１３の位置決め・固定がなされる。なお、固着部２７は、発光管１１、主反射鏡１２、副反射鏡１３を一体に固定するためのものである。

第１冷却用電極１８および第２冷却用電極１９は、両電極１８，１９の間に電圧を印加することで、イオン風を起こさせるためのものである。第１冷却用電極１８は、平面視において長方形形状を呈する板状の金属部材を、延伸部２３の形状に合わせて折り曲げることで形成される。第１冷却用電極１８は、発光管１１の第１封止部１７と副反射鏡１３の延伸部２３との間であって、副反射面１３ａの近傍に配置される。ここで、第１冷却用電極１８が第１封止部１７と延伸部２３との間に配置されるので、副反射面１３ａで反射する光が第１冷却用電極１８に遮られにくくなり、光の利用効率の低下を抑えることができる。

第２冷却用電極１９は、針状の金属部材で形成される。第２冷却用電極１９は、その尖った先端１９ａ部分が、発光管１１の第１封止部１７と副反射鏡１３の延伸部２３との間であって、第１冷却用電極１８よりも後側にずらした位置となるように配置される。この配置により、第１冷却用電極１８が、第２冷却用電極１９の先端１９ａよりも発光部１５側にずらした位置に配置される。

第１冷却用電極１８を図示しない電圧印加部の陰極側に接続し、第２冷却用電極１９を電圧印加部の陽極側に接続し、電圧印加部により両電極１８，１９間に電圧を印加することで両電極１８，１９間にコロナ放電を起こさせることができる。コロナ放電によって第２冷却用電極１９の先端１９ａ付近でイオン化された空気分子が、第１冷却用電極１８に引き付けられて移動する。イオン化された空気分子は、移動する際に他の空気分子に衝突することで、第２冷却用電極１９から第１冷却用電極１８に向かう、いわゆるイオン風を発生させる。なお、両電極１８，１９間に印加される電圧は、両電極１８，１９間にスパークの発生しない程度の電圧であることが望ましい。例えば、第２冷却用電極１９の先端１９ａと第１冷却用電極１８との距離が２ｍｍ程度である場合に、両電極１８，１９間には２〜３ｋＶの電圧が印加される。

第２冷却用電極１９から第１冷却用電極１８に向かうイオン風が発生することで、矢印Ｘに沿った空気の流れを起こして、発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させることができる。これにより、発光管１１のうち副反射鏡１３に覆われた部分の効果的な冷却が可能となり、発光管１１の適切な温度調整が可能となる。また、送風ファンやダクトを設けずに発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させることができるので、構造の複雑化や騒音の問題も生じにくくすることができる。また、空気を流動させたい部分、すなわち発光部１５と副反射面１３ａとの間の近傍でイオン風を発生させることができるので、少ない風量で効果的な冷却を行うことができる。

図４は、本実施例１の変形例１に係る光源装置２の横断面図である。本変形例１では、副反射面１３ａに形成された反射膜１３ｂを第１冷却用電極１８として利用する。具体的には、副反射面１３ａに導電性材料である金属を蒸着することで反射膜１３ｂを形成する。そして、反射膜１３ｂを電圧印加部の陰極側に接続する。

第２冷却用電極１９と反射膜１３ｂとの間に電圧を印加すれば、第２冷却用電極１９から反射膜１３ｂに向かうイオン風を発生させることができる。これにより、矢印Ｙに沿った空気の流れを起こして、発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させることができるので、発光部１５の効果的な冷却を行うことができる。また、発光部１５から射出された光を反射させるために形成された反射膜１３ｂを、イオン風を発生させるための電極として利用できるので、別途電極を設ける場合に比べて、部品点数を削減し、コストの抑制を図ることができる。

図５は、本実施例１の変形例２に係る光源装置２の横断面図である。本変形例２に係る光源装置２では、変形例１と同様に副反射鏡１３に形成された反射膜１３ｂを第１冷却用電極１８として利用する。本変形例２に係る光源装置２が備える副反射鏡１３には、延伸部が設けられておらず、副反射面１３ａの反対側に固定部１３ｃが設けられている。例えば、主反射鏡の下側を覆う防爆カバーを備えるような光源装置であれば、その防爆カバーに対して固定部１３ｃで固定することで、副反射鏡１３を固定することができる。

第２冷却用電極１９は、反射膜１３ｂの後側端部の近傍に配置される。第２冷却用電極１９は、その先端が反射膜１３ｂの後側端部よりも後方にずらした位置となるように配置される。本変形例２では、副反射鏡１３に延伸部が設けられていないが、上述したように第１冷却用電極１８と第２冷却用電極１９とを構成することで、矢印Ｙに沿ったイオン風を発生させて、発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させることができる。これにより、発光部１５の効果的な冷却が可能となる。

図６は、本実施例１の変形例３に係る光源装置が備える副反射鏡１３部分の平面図である。本変形例３では、第１冷却用電極１８が、副反射鏡１３に取りつけられた状態で、後方部分が円弧を描く形状とされている。第１冷却用電極１８を、このような形状で形成した場合であっても、イオン風により発光部と副反射面１３ａとの間の空気を流動させて、発光部１５の効果的な冷却を行うことができる。

図７は、本発明の実施例２に係る光源装置の分解斜視図である。上記の実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施例２では、第２冷却用電極１９が複数の針状の金属部材（以下、針部材という。）により構成されている。

図８は、図７に示す光源装置１０２が備える副反射鏡１３部分の平面図である。図８に示すように、第２冷却用電極１９が複数の針部材により構成されているので、イオン風を複数の箇所で発生させることができ、発光部１５と副反射鏡１３との間の空気をより大きく流動させることができる。これにより、発光部１５をより一層効果的に冷却させることができる。また、図８に示すように、第２冷却用電極１９を構成する針部材の先端と第１冷却用電極１８との距離を針部材ごとに異ならせることや、針部材ごとに印加する電圧を異ならせることで、第１冷却用電極ごとに状態の異なるイオン風を起こすことができる。例えば、第２冷却用電極１９ごとに異なる強さのイオン風を発生させることで、発光部１５と副反射鏡１３との間の空気の流動を制御することができる。空気の流動を制御することで、発光部１５のうち高温になりやすい部分（例えば、最下端）の周辺の空気を大きく流動させて冷却効率を高めたりすることができる。もちろん、すべての針部材の先端と第１冷却用電極１８との距離が等しくなるように構成しても構わない。

図９は、本発明の実施例３に係る光源装置１５２の分解斜視図である。上記の実施例と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施例３では第２冷却用電極１９が、アルミニウムをシート状に形成したアルミシートにより構成されている。第２冷却用電極１９は、平面視において第１冷却用電極１８側となる縁部が、凹凸のある鋸刃形状とされている。例えば、アルミシートを所望の形状に型抜きすることで、鋸刃形状を備える第２冷却用電極１９とする。第２冷却用電極１８は、副反射鏡１３の延伸部２３に貼り付けられる。第１冷却用電極１８と第２冷却用電極１９との間に電圧を印加すると、鋸刃形状の複数の頂部１９ｂと第１冷却用電極１８との間で、コロナ放電によるイオン風が発生する。イオン風によって、発光部１５と副反射面１３ａとの間の空気を流動させて、発光部１５を効率的に冷却させることができる。

また、第２冷却用電極１９の鋸刃形状は、頂部１９ｂ同士の間隔や凹凸の大きさを変化させて不均一な形状とし、頂部１９ｂごとに第１冷却用電極１８との距離を変えて、発光部１５と副反射鏡１３との間の空気の流動を制御することもできる。例えば、第２冷却用電極１９ごとに異なる強さのイオン風を発生させることで、発光部１５と副反射鏡１３との間の空気の流動を制御することができる。空気の流動を制御することで、発光部１５のうち高温になりやすい部分（例えば、最下端）の周辺の空気を大きく流動させて冷却効率を高めたりすることができる。

また、鋸刃形状を備える第２冷却用電極１９であれば、頂部１９ｂ同士の位置関係が予め定められるので、光源装置１５２の組立時に頂部１９ｂごとの第１冷却用電極１８との距離の調整が不要となる。これにより、光源装置１５２の組み立て性を向上させて製造コストの抑制を図ることができる。

なお、第２冷却用電極１９の縁部は、頂部１９ｂを複数備える鋸刃形状に形成する場合に限られない。例えば、１つの頂部を備える山型形状に形成してもよい。また、本実施例３では、シート状の第２冷却用電極１９を、副反射鏡１３の延伸部２３にアルミシートを貼り付けることで形成したが、これに限られない。例えば、副反射鏡１３の延伸部２３に導電性の金属材料を蒸着させることで第２冷却用電極を形成してもよい。

図１０は、副反射鏡１３にマスキングシートを重ねた状態を示す図である。副反射鏡１３に金属材料を蒸着させる際に、所望の形状に型抜きしたマスキングシート２８を延伸部２３上に重ねることで、所望の形状の第２冷却用電極を延伸部２３上に形成することができる。ここで、副反射鏡１３の副反射面１３ａに形成される反射膜１３ｂも金属の蒸着により形成すれば、反射膜１３ｂと第２冷却用電極１９とを同時に形成させることができ、製造工程の削減によるコスト抑制を図ることができる。また、反射膜１３ｂを第１冷却用電極として利用すれば、さらなる製造工程の削減によるコスト抑制を図ることができる。

また、図１０に示すように、副反射鏡１３にマスキングシートを重ねた状態で、導電性材料、例えば金属を含む導電性塗料を塗布することで、所望の形状の第２冷却用電極を延伸部２３上に形成してもよい。導電性塗料を塗布するという比較的簡単な作業で第２冷却用電極を形成することができる。なお、第２冷却用電極があまりに薄い場合には、電圧が印加された場合に、第２冷却用電極が破壊されてしまう場合がある。第２冷却用電極をアルミシートや導電性塗料により形成した場合には、厚みのあるシート材を用いたり、塗布を重ねたりすることで第２冷却用電極に一定の厚みを持たせやすくなる。第２冷却長電極に一定の厚みを持たせることで、電圧の印加時に破壊されにくい第２冷却用電極とすることができる。

図１１は、本発明の実施例４に係るプロジェクター１の概略構成を示す図である。プロジェクター１は、不図示のスクリーンへ光を投写し、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクターである。プロジェクター１は、上記実施例１に係る光源装置２を有する（図１、図２も参照）。光源装置２は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出する。光源装置２には、電圧印加部３０が接続されている。電圧印加部３０は、電源（図示せず）から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。光源装置２の第１冷却用電極１８は電圧印加部３０の陰極に接続され、第２冷却用電極１９は電圧印加部３０の陽極に接続される。電圧印加部３０は、第１冷却用電極１８と第２冷却用電極１９との間に変換した直流電圧を印加する。電圧印加部３０は、第１冷却用電極１８と第２冷却用電極１９との間でコロナ放電の起こる電圧であって、スパークの起きない電圧を印加する。

凹レンズ３１は、光源装置２から射出した光を平行化させる。第１インテグレーターレンズ３２および第２インテグレーターレンズ３３は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレーターレンズ３２は、凹レンズ３１からの光束を複数に分割する。第１インテグレーターレンズ３２の各レンズ素子は、凹レンズ３１からの光束を第２インテグレーターレンズ３３のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレーターレンズ３３のレンズ素子は、第１インテグレーターレンズ３２のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。

２つのインテグレーターレンズ３２、３３を経た光は、偏光変換素子３４にて特定の振動方向の直線偏光に変換される。重畳レンズ３５は、第１インテグレーターレンズ３２の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第１インテグレーターレンズ３２、第２インテグレーターレンズ３３および重畳レンズ３５は、光源装置２からの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる。重畳レンズ３５からの光は、第１ダイクロイックミラー３６に入射する。第１ダイクロイックミラー３６は、Ｒ光を反射し、Ｇ光およびＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー３６へ入射したＲ光は、第１ダイクロイックミラー３６および反射ミラー３７における反射により光路が折り曲げられ、Ｒ光用フィールドレンズ３８Ｒへ入射する。Ｒ光用フィールドレンズ３８Ｒは、反射ミラー３７からのＲ光を平行化し、Ｒ光用空間光変調装置３９Ｒへ入射させる。

Ｒ光用空間光変調装置３９Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置３９Ｒに設けられた不図示の液晶パネルは、２つの透明基板の間に、光を画像信号に応じて変調するための液晶層を封入している。Ｒ光用空間光変調装置３９Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム４０へ入射する。

第１ダイクロイックミラー３６を透過したＧ光およびＢ光は、第２ダイクロイックミラー４１へ入射する。第２ダイクロイックミラー４１は、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー４１へ入射したＧ光は、第２ダイクロイックミラー４１での反射により光路が折り曲げられ、Ｇ光用フィールドレンズ３８Ｇへ入射する。Ｇ光用フィールドレンズ３８Ｇは、第２ダイクロイックミラー４１からのＧ光を平行化し、Ｇ光用空間光変調装置３９Ｇへ入射させる。Ｇ光用空間光変調装置３９Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置３９Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム４０のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。

第２ダイクロイックミラー４１を透過したＢ光は、リレーレンズ４２を透過した後、反射ミラー４３での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー４３からのＢ光は、さらにリレーレンズ４４を透過した後、反射ミラー４５での反射により光路が折り曲げられ、Ｂ光用フィールドレンズ３８Ｂへ入射する。Ｒ光の光路およびＧ光の光路よりもＢ光の光路が長いことから、空間光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｂ光の光路には、リレーレンズ４２、４４を用いるリレー光学系が採用されている。

Ｂ光用フィールドレンズ３８Ｂは、反射ミラー４５からのＢ光を平行化し、Ｂ光用空間光変調装置３９Ｂへ入射させる。Ｂ光用空間光変調装置３９Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置３９Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム４０のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。

クロスダイクロイックプリズム４０は、互いに略直交する２つのダイクロイック膜４６、４７を有する。第１ダイクロイック膜４６は、Ｒ光を反射し、Ｇ光およびＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜４７は、Ｂ光を反射し、Ｒ光およびＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム４０は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成し、投写レンズ４８の方向へ射出する。投写レンズ４８は、クロスダイクロイックプリズム４０で合成された光をスクリーンの方向へ投写する。

構造の複雑化や騒音の問題の発生を抑えつつ発光部を効果的に冷却することができる光源装置２を用いることにより、プロジェクター１は、簡素な構成としつつ安定的に効率良く明るい画像を表示することが可能となる。また、図３に示す状態を正立状態とした場合に、それを上下逆転させた状態を倒立状態と規定すると、倒立状態で光源装置２が使用された場合には、発光管１１の上側が副反射鏡１３で覆われる。この倒立状態では、発光部１５と副反射面１３ａとの間に熱がこもりやすくなるが、イオン風によって発光部と副反射鏡との間の空気を流動させて、発光部を効果的に冷却させることができるので、冷却不良による不具合の発生を抑えて、安定的にプロジェクター１を動作させることができる。

なお、プロジェクター１は、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いても良い。プロジェクター１は、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクター１は、一つの空間光変調装置により二つ又は三つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクター１は、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクター１は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクターであっても良い。

また、第１冷却用電極および第２冷却用電極の形状は、上述した実施例で説明した形状に限られない。第１冷却用電極および第２冷却用電極の形状は、コロナ放電によりイオン風を起こすことのできる形状であればよく、様々な形状を採用することができる。

以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクターに用いる場合に適している。

ＡＸ 中心軸、Ｘ 矢印、Ｙ 矢印、１ プロジェクター、２，１０２，１５２ 光源装置、３，４ アーク用電極、１１ 発光管、１２ 主反射鏡、１２ａ 主反射面、１３ 副反射鏡、１３ａ 副反射面、１３ｂ 反射膜、１３ｃ 固定部、１５ 発光部、１６ 第２封止部、１７ 第１封止部、１８ 第１冷却用電極（第１電極）、１９ 第２冷却用電極（第２電極）、１９ａ 先端、１９ｂ 頂部、２３ 延伸部、２７ 固着部、２８ マスキングシート、３０ 電圧印加部、３１ 凹レンズ、３２ 第１インテグレーターレンズ、３３ 第２インテグレーターレンズ、３４ 偏光変換素子、３５ 重畳レンズ、３６ 第１ダイクロイックミラー、３７ 反射ミラー、３８Ｒ Ｒ光用フィールドレンズ、３８Ｇ Ｇ光用フィールドレンズ、３８Ｂ Ｂ光用フィールドレンズ、３９Ｒ Ｒ光用空間光変調装置、３９Ｇ Ｇ光用空間光変調装置、３９Ｂ Ｂ光用空間光変調装置、４０ クロスダイクロイックプリズム、４１ 第２ダイクロイックミラー、４２ リレーレンズ、４３ 反射ミラー、４４ リレーレンズ、４５ 反射ミラー、４６ 第１ダイクロイック膜、４７ 第２ダイクロイック膜、４８ 投写レンズ

Claims (14)

1. 光を射出する発光部を備える発光管と、
   前記発光部の周囲のうちの一部を覆い、前記発光部から射出した光を反射させる副反射面を備える副反射鏡と、
   前記発光部から射出した光と、前記副反射鏡で反射した光とを反射させる主反射面を備える主反射鏡と、
   前記副反射鏡と前記発光部との間に配置された第１電極と、
   前記第１電極との間に電圧を印加することでイオン風を起こし、前記副反射面と前記発光部との間の空気を流動させる位置に配置された第２電極と、を有することを特徴とする光源装置。
2. 前記第１電極は、前記第２電極よりも発光部側にずらして配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記発光管は、前記発光部の一方側に一体に設けられた第１封止部と、前記発光部の他方側に一体に設けられた第２封止部と、を備え、
   前記副反射鏡に一体に形成されて前記第１封止部を覆う延伸部をさらに有し、
   前記第２電極は、前記延伸部と前記第１封止部との間に配置されることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記第２電極は、針状の形状を呈することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光源装置。
5. 前記第２電極を複数有することを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
6. 前記複数の第２電極は、前記第２電極の先端と前記第１電極との距離が前記複数の第２電極ごとに異なるように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
7. 前記第２電極は、前記副反射鏡に導電性材料を塗布することにより形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光源装置。
8. 前記第２電極は、前記副反射鏡に導電性材料を蒸着させることにより形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光源装置。
9. 前記第２電極は、シート状の導電性材料を前記副反射鏡に貼り付けることにより形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光源装置。
10. 前記第２電極の前記第１電極側の縁部は、平面視において複数の凹凸を有する鋸刃形状を呈することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の光源装置。
11. 前記第２電極の鋸刃形状は、前記凹凸の頂部と前記第１電極との距離が前記複数の凹凸ごとに異なるように不均一な形状であることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
12. 前記第１電極は、前記副反射面に導電性材料を蒸着することにより形成されて光を反射する反射膜であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の光源装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１つに記載の光源装置と、
    前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加させる電圧印加部と、
    前記光源装置から射出した光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とするプロジェクター。
14. 前記電圧印加部は、前記第１電極と前記第２電極との間でコロナ放電の起こる電圧であって、スパークの起きない電圧を印加させることを特徴とする請求項１３に記載のプロジェクター。

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