JPH07209748A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、消費電力に対する効率を向上させ得
る光源装置の実現を目的とするものである。 【構成】回転円錐曲面状の反射面を有する反射手段と、
反射面で囲まれる領域内の反射面の中心軸上に配置され
た、複数の輝点を有する光源と、対応する輝点から出射
し、反射面で囲まれる領域から出射した輝点の放射光の
焦点距離を変化させることにより、各輝点から出射した
放射光を所定位置に集光する焦点距離変化手段とを設け
たことにより、各輝点から出射した放射光を所定位置に
集光するようにしたことにより、光源から放射される放
射光の利用効率を向上させることができ、かくして消費
電力に対する効率を向上させ得る光源装置を実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図１３及び図１４） 発明が解決しようとする課題（図１３及び図１４） 課題を解決するための手段（図１〜図１２） 作用（図１〜図１２） 実施例 （１）プロジエクタ装置の全体構成（図１〜図５） （２）高輝度白色光源の構成（図１、図６〜図１０） （２−１）第１実施例（図１及び図６） （２−２）第２実施例（図１、図７及び図８） （２−３）第３実施例（図１、図９） （２−４）第４実施例（図１、図１０） （３）他の実施例（図１〜図１２） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は光源装置に関し、例えば
光源、空間変調器及び投影レンズをもつプロジエクタ装
置に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、光源、空間変調器（例えば液晶パ
ネル等）及び投影レンズをもつプロジエクタ装置として
種々のものが提案され、実現されている。

【０００４】この場合光源としては、効率、価格の点で
メタルハライドランプが使われることが多いが、電気光
変換効率が高い反面、発光点が広い範囲に依存し、高輝
度の点を複数もつなど集光性能の点で問題を残してい
る。

【０００５】すなわち図１３に示すように、メタルハラ
イドランプ５０では、電極５１Ａ、５１Ｂ近傍の２箇所
に明るく輝く点（以下、これを輝点と呼ぶ）５２Ａ、５
２Ｂをもつ。

【０００６】従つて、一般的によく用いられる図１４に
示すような当該メタルハライドランプ５０を用いた光源
装置６０では、メタルハライドランプ５０の第１の輝点
５２Ａから発射した光Ｌ１は、回転円錐局面状（例えば
楕円面又は放物面等）の反射面を有する反射鏡６１の当
該反射面６１Ａで反射した後当該反射鏡６１と同軸の集
光レンズ６２を介して当該集光レンズ６２の光軸Ｋ１上
の第１の結像位置Ｐ１において結像する一方、当該メタ
ルハライドランプ５０の第２の輝点５２Ｂから発射した
光Ｌ２は、反射鏡６１の反射面６１Ａで反射した後集光
レンズ６２を介して光軸Ｋ１上の第１の結像位置Ｐ１と
は異なる第２の結像位置Ｐ２で結像する。

【０００７】従つて当該メタルハライドランプ５０を用
たこのような光源装置６０では、一方の輝点５２Ａ又は
５２Ｂから発射した光Ｌ１又はＬ２が集光しているとこ
ろでは他方の輝点５２Ｂ又は５２Ａから発射した光Ｌ２
又はＬ１が広がつているために当該メタルハライドラン
プ５０から出射する光Ｌ１、Ｌ２の全てを空間変調器
（図示せず）の受光面に導き難く、このため光Ｌ１、Ｌ
２の有効利用が難しい問題があつた。

【０００８】しかしながらこの種のプロジエクタ装置の
場合、従来は価格等の面から空間変調器として液晶パネ
ルが広く用いられている。この場合液晶パネルは受光面
が比較的大きく、このため集光性能が重大問題になるこ
とはなかつた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが近年、装置の
小型化、低価格化を目標として空間変調器自体の小型化
が進んできており、既に液晶パネル以外にも小型化され
た空間変調器が実現されている。

【００１０】このような空間変調器では必然的に受光面
が小さく、従つてこの空間変調器を用いて上述のような
プロジエクタ装置を形成すると、このような光源装置６
０から発射された光を空間変調器の受光面に照射させ難
いために光の利用効率が悪くなる問題がある。

【００１１】また上述の理由から、小型化された空間変
調器の受光面にある程度の光量の光を入射させるために
は、光源として例えばキセノンランプのように輝点が１
箇所だけの光源を用いた光源装置の方がメタルハライド
ランプ５０を用いた光源装置６０より消費電力に対して
の効率を向上させることができる。ところがキセノンラ
ンプにおいては、メタルハライドランプ５０に比べて価
格が高く、また取り扱いが難しい問題がある。

【００１２】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、消費電力に対する効率を向上させ得る光源装置を提
案しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、回転円錐曲面状の反射面６１Ａを
有する反射手段６１と、反射面６１Ａで囲まれる領域内
の反射面６１Ａの中心軸Ｋ１上に配置された、複数の輝
点５２Ａ、５２Ｂを有する光源５０と、対応する輝点５
２Ａ、５２Ｂから出射し、反射面６１Ａで囲まれる領域
から出射した輝点５２Ａ、５２Ｂの放射光Ｌ１、Ｌ２の
焦点距離を変化させることにより、各輝点５２Ａ、５２
Ｂから出射した放射光Ｌ１、Ｌ２を所定位置に集光する
焦点距離変化手段７１、８１、９３、１１０、１２０と
を設けた。

【００１４】また本発明においては、光源５０は、メタ
ルハライドランプでなるようにした。

【００１５】さらに本発明においては、回転円錐曲面状
の反射面１０３Ａ、１０５Ａを有する複数の反射手段１
０３、１０５と、各反射面１０３Ａ、１０５Ａで囲まれ
る領域内の当該反射面１０３Ａ、１０５Ａの中心軸Ｋ１
０、Ｋ１１上にそれぞれ配置された複数の光源１０１、
１０２と、各反射面１０３Ａ、１０５Ａで囲まれる領域
からそれぞれ出射した各光源１０１、１０２の放射光Ｌ
１０、Ｌ１１を合成する合成手段１０６と、対応する反
射面１０３Ａ、１０５Ａで囲まれる領域から出射した光
源１０１、１０２の放射光Ｌ１０、Ｌ１１の焦点距離を
変化させることにより各光源１０１、１０２から出射し
た各放射光Ｌ１０、Ｌ１１を所定位置に集光する焦点距
離変化手段１０７とを設けた。

【００１６】

【作用】対応する輝点５２Ａ、５２Ｂから出射し、反射
面６１Ａで囲まれる領域から出射した輝点５２Ａ、５２
Ｂの放射光Ｌ１、Ｌ２の焦点距離を変化させることによ
り、各輝点５２Ａ、５２Ｂから出射した放射光Ｌ１、Ｌ
２を所定位置に集光することができ、かくして光源５０
から放射される放射光Ｌ１、Ｌ２の利用効率を向上させ
ることができる。

【００１７】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１８】（１）プロジエクタ装置の全体構成 図１において、１は全体として赤、緑、青色のそれぞれ
の映像データに対応した３つのミラーライトバルブ２
Ｒ、２Ｇ、２Ｂを用いるプロジエクタ装置を示す。実際
上、図１との対応部分に同一符号を付した図２及び図３
に示すように、高輝度白色光源３より射出されたプロジ
エクシヨン光Ｌ１は、ＵＶフイルタ（図示せず）で不要
な紫外線が除去されると共に、コンデンサレンズ４を通
じて平行光に変換されて、第１の反射ミラー５で折り曲
げられると共に分離用ダイクロイツクミラー６Ｒ、６
Ｇ、６Ｂに入射する。

【００１９】分離用ダイクロイツクミラー６Ｒ、６Ｇ、
６Ｂは、白色光でなるプロジエクシヨン光Ｌ２を赤、
緑、青色光ＬＲ、ＬＧ及びＬＢに分離する。この赤、
緑、青色光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢは、それぞれビーム整形用
シリンドリカルレンズ７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを通じて第２の
反射ミラー８Ｒ、８Ｇ、８Ｂで斜め上方に折り曲げら
れ、ミラーライトバルブ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの反射面に照
射される。

【００２０】ミラーライトバルブ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂは、
それぞれ映像データの画素の配列（例えば 768× 576個
でなる）に応じて、例えば17〔μｍ〕角程度でなる微小
鏡面素子が複数配列されて構成され、これにより１／２
インチＣＣＤ（固体撮像素子）と同程度の大きさの反射
面が形成されている。この微小鏡面素子は映像データの
画素の配列に応じたフレームメモリの各メモリセルに対
応して配置され、各メモリセルの状態に応じて対応する
微小鏡面素子の傾き状態がそれぞれ別個に変化するよう
になされている。

【００２１】実際上それぞれの微小鏡面素子は中立状態
に対して、メモリセルがオン状態すなわち画素として有
効な場合に図４（Ａ）に示すように＋10°傾き、逆にメ
モリセルがオフ状態すなわち画素として無効な場合に図
４（Ｂ）に示すように−10°傾くようになされている。
これにより入射光に対して鏡面で反射される反射光が、
画を形成するために必要な有効反射光と無効な無効反射
光で20°の光路差を有するように切換られる。

【００２２】このプロジエクタ装置１の場合、各ミラー
ライトバルブ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂに応じたフレームメモリ
に、それぞれ赤、緑、青色の１フレーム分の映像データ
を設定することにより、有効反射光としてそれぞれ赤、
緑、青色の映像光が形成される。この赤、緑、青色の映
像光はそれぞれ対応するリレーレンズ９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ
を通じて合成用ダイクロイツクミラー１０Ｒ、１０Ｇ、
１０Ｂに導かれて、カラー映像光として合成され、これ
がズームレンズ構成のプロジエクシヨンレンズ１１を通
じて、プロジエクタ装置１の外部に離れて配置されたス
クリーン（図示せず）上に拡大投影される。

【００２３】またこのプロジエクタ装置１の場合、高輝
度白色光源３、コンデンサレンズ４、第１の反射ミラー
５、分離用ダイクロイツクミラー６Ｒ〜６Ｂ、シリンド
リカルレンズ７Ｒ〜７Ｂを経て第２の反射ミラー８Ｒ〜
８Ｂに至るプロジエクシヨン光Ｌ１、Ｌ２の光学系の光
軸と、ミラーライトバルブ２Ｒ〜２Ｂで反射されリレー
レンズ９Ｒ〜９Ｂ、合成用ダイクロイツクミラー１０Ｒ
〜１０Ｂ、プロジエクシヨンレンズ１１に至る有効反射
光の光軸は所定の高さ分だけずらされて配置され、これ
によりプロジエクシヨン光と有効反射光及び無効反射光
の干渉を未然に防止し得るようになされている。

【００２４】さらにこのプロジエクタ装置１の場合、プ
ロジエクシヨン光はシリンドリカルレンズ７Ｒ〜７Ｂで
ビーム形状が整形され、これにより第２の反射ミラー８
Ｒ〜８Ｂで斜め上方に反射されても、ミラーライトバル
ブ２Ｒ〜２Ｂの反射面を均一の照度で照射し得るように
なされている。

【００２５】ここでこのプロジエクタ装置１において
は、図１〜図３について上述した光学部の下部に、図１
との対応部分に同一符号を付した図５に示す回路部が配
設されている。このプロジエクタ装置１では表示するビ
デオ信号として、ビデオ機器よりＲＧＢ信号で入力され
るビデオ信号Ｓ１や、パーソナルコンピユータ等よりＶ
ＧＡ（video graphics arrey）に対応して送られるビデ
オ信号Ｓ２、さらにＶＧＡパターンのビデオ信号Ｓ３を
選択し得るようになされている。

【００２６】これらのビデオ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、
それぞれビデオセレクト回路２１に入力されて選択さ
れ、この結果得られるビデオ信号Ｓ４がアナログデジタ
ル変換回路２２でデジタルビデオ信号Ｓ５に変換され、
ガンマ補正回路２３に入力される。このガンマ補正回路
２３には、必要に応じてテストパターン発生回路２４で
発生されたテストパターン信号Ｓ６が入力される。これ
によりガンマ補正回路２３は、設定されたガンマ補正パ
ラメータＳ７に従つて、デジタルビデオ信号Ｓ５又はテ
ストパターン信号Ｓ６をガンマ補正し、この結果得られ
るデジタルビデオ信号Ｓ８をリフオーマツト回路２５に
送出する。

【００２７】リフオーマツト回路２５はＲＧＢ信号で入
力されるビデオ信号Ｓ１、ＶＧＡのビデオ信号Ｓ２、Ｓ
３に対応したデジタルビデオ信号Ｓ８を、例えば 768画
素×576ライン分でなるミラーライトバルブ２Ｒ〜２Ｂ
の鏡面素子の配列に応じてリフオーマツトし、この結果
得られる赤、緑、青色成分のデジタルビデオ信号Ｓ９
Ｒ、Ｓ９Ｂ、Ｓ９Ｇを、それぞれ対応するフレームメモ
リ２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂに送出する。

【００２８】このフレームメモリ２６Ｒ〜２６Ｂはそれ
ぞれミラーライトバルブ２Ｒ〜２Ｂに対応しており、タ
イミング制御回路２７から入力される制御信号Ｓ１０に
応じて、順次１フレーム毎にフレームメモリ２６Ｒ〜２
６Ｂの内容がミラーライトバルブ２Ｒ〜２Ｂに書き込ま
れ、これにより有効反射光として、それぞれ赤、緑、青
色の映像光が形成される。

【００２９】なおこのプロジエクタ装置１の場合タイミ
ング制御回路２７は、入力されるビデオ信号Ｓ１〜Ｓ３
に基づく位相制御信号Ｓ１１に応じてクロツク発生回路
２８で発生されたシステムクロツクＳ１２を用いて、フ
レームメモリ２６Ｒ〜２６Ｂ、ミラーライトバルブ２Ｒ
〜２Ｂを制御する制御信号Ｓ１０を発生するようになさ
れている。

【００３０】またこのプロジエクタ装置１の場合、電源
スイツチ（図示せず）が投入されるとＡＣ電源Ｓ１３が
電源供給回路３０及びランプ駆動回路３１に供給され
る。このうち電源供給回路３０は、各回路部に対して所
定のＤＣ電源Ｓ１４を供給してプロジエクタ装置１の動
作を開始させる。またランプ駆動回路３１は高輝度白色
光源３を点灯駆動し、これにより白色光源３よりプロジ
エクシヨン光Ｌ１が照射される。

【００３１】このプロジエクタ装置１の構成によれば、
映像源としてそれぞれ赤、緑、青色に対応したミラーラ
イトバルブ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを用い、このミラーライト
バルブ２Ｒ〜２Ｂを、それぞれ赤、緑、青色のビデオ信
号で駆動すると共に、それぞれ白色光を色分離してなる
赤、緑、青色のプロジエクシヨン光を照射し、その有効
反射光を色合成して、拡大投影するようにしたことによ
り、従来のＣＲＴを用いたプロジエクタ装置と比較して
格段的に小型軽量かつ簡易な構成のプロジエクタ装置１
を実現できる。

【００３２】またミラーライトバルブ２Ｒ〜２Ｂは、プ
ロジエクシヨン光を反射するようになされているため、
液晶プロジエクタ装置に比較して光の利用効率を格段的
に向上し得、かくして小型軽量化し得ると共に表示映像
を高輝度化し得るプロジエクタ装置を実現できる。

【００３３】（２）高輝度白色光源の構成 （２−１）第１実施例 ここで、図１４との対応部分に同一符号を付した図６
は、本発明による高輝度白色光源３を形成する第１実施
例の光源装置７０を示し、光源としてメタルハライドラ
ンプ５０が用いられると共に、集光レンズ６２の光軸Ｋ
１上には当該光軸Ｋ１と同軸に凹レンズ７１が配置され
ている。

【００３４】この場合凹レンズ７１においては、メタル
ハライドランプ５０の第１及び第２の輝点５２Ａ、５２
Ｂから出射した光Ｌ１、Ｌ２の第１及び第２の結像位置
Ｐ１、Ｐ２のうち、集光レンズ６２に近い第２の結像位
置Ｐ２よりもさらに所定距離だけ集光レンズ６２側に配
置されている。

【００３５】また当該凹レンズ７１においては、この位
置における当該第２の結像位置Ｐ２に集光する光Ｌ２の
光径とほぼ同じ大きさになるようにその外径が選定され
ており、これにより当該第２の結像位置Ｐ２に対応する
メタルハライドランプ５０の第１の輝点５２Ａから発射
されたほぼ全ての光束を、入射位置から光軸Ｋ１までの
距離によつて（すなわち入射角によつて）決定する所定
の割合で屈折させて第１の結像位置Ｐ１で集光させるよ
うになされている。

【００３６】以上の構成において、この光源装置７０で
は、凹レンズ７１が集光レンズ６２に近い第２の結像位
置Ｐ２に対応するメタルハライドランプ５０の第１の輝
点５２Ａから発射したほぼ全ての光Ｌ１を、第１の結像
位置Ｐ１で集光するようにその集光位置をずらす。

【００３７】この場合、通常メタルハライドランプ５０
から発射される光Ｌ１、Ｌ２はリング状に分布している
ことにより、当該メタルハライドランプ５０の第１の輝
点５２Ａから発射した光Ｌ１が当該メタルハライドラン
プの第２の輝点５２Ｂから発射した光Ｌ２光を遮ること
なく、逆に当該光Ｌ２の中心部を埋め合わせるようにし
て第１の結像位置Ｐ１に集光する。

【００３８】従つてこの光源装置７０では、コンデンサ
レンズ４（図１）を第１の結像位置Ｐ１に配置すること
によつて、メタルハライドランプ５０から発射されたほ
ぼ全ての光Ｌ１、Ｌ２をコンデンサレンズ４のレンズ面
に供給することができ、かくして光Ｌ１、Ｌ２の利用効
率を格段的に向上させることができる。

【００３９】以上の構成によれば、凹レンズ７１を用い
てメタルハライドランプ５０の第１及び第２の輝点５２
Ａ、５２Ｂから出射した光Ｌ１、Ｌ２のうち、一方の輝
点５２Ａ、５２Ｂから発射した光Ｌ１、Ｌ２を他方の輝
点５２Ｂ、５２Ａから発射した光Ｌ２、Ｌ１と同じ位置
Ｐ１に集光させるようにしたことにより、光の利用効率
を格段的に向上させることができ、かくして消費電力に
対する効率を向上させ得る光源装置を実現できる。

【００４０】（２−２）第２実施例 図１４との対応部分に同一符号を付して示す図７は、本
発明による高輝度白色光源３を形成する第２実施例の光
源装置８０を示し、光軸Ｋ１上に反射部材８１が同軸に
配置されている。反射部材８１においては、図８に示す
ように、円柱形状のガラスブロツク８２に円錐状の穴８
２Ａを設け、当該穴８２Ａの表面を鏡面状に加工するこ
とにより形成されている。

【００４１】この場合当該反射部材８２においては、第
１及び第２の結像位置Ｐ１、Ｐ２のうち集光レンズ６２
に近い第２の結像位置Ｐ２を覆うように配置されてお
り、これにより集光レンズ６２から遠い第１の結像位置
Ｐ１に集光する光Ｌ１を穴８２Ａの内面において第２の
結像位置Ｐ２の近傍に向けて反射するようになされてい
る。

【００４２】以上の構成において、この光源装置８０で
は、反射部材８１がメタルハライドランプ５０の第１の
輝点５２Ａから発射された光Ｌ１を第２の結像位置Ｐ２
に向けて反射する。従つてこの光源装置８０では、コン
デンサレンズ４（図１）を第２の結像位置Ｐ２に配置す
ることによつて、メタルハライドランプ５０から発射さ
れたほぼ全ての光Ｌ１、Ｌ２をコンデンサレンズ４のレ
ンズ面に供給することができ、かくして光Ｌ１、Ｌ２の
利用効率を格段的に向上させることができる。

【００４３】以上の構成によれば、円錐状の外周面状の
反射面を有する反射部材８１を用いてメタルハライドラ
ンプ５０の第１の輝点５２Ａから発射した光Ｌ１Ａを第
２の結像位置Ｐ２に向けて反射させるようにしたことに
より、光の利用効率を向上させることができ、かくして
消費電力に対する効率を向上させ得る光源装置を実現で
きる。

【００４４】（２−３）第３実施例 図１４との対応部分に同一符号を付して示す図９は、本
発明による高輝度白色光源３を形成する第３実施例の光
源装置９０を示し、第１及び第２の結像位置Ｐ１、Ｐ２
間に凸レンズ９１の中央部に穴９２を貫設することによ
り形成された、光軸Ｋ１を軸とする屈折部材９３が配置
されている。

【００４５】この場合屈折部材９３においては、メタル
ハライドランプ５０の第２の輝点５２Ｂから発射し、第
２の結像位置Ｐ２において結像した後発散した光Ｌ２を
第１の結像位置Ｐ１において結像させるように屈折させ
るようにその位置、屈折率等が選定されている。

【００４６】以上の構成において、当該光源装置９０で
は、屈折部材９３が第２の結像位置Ｐ２に集光した後発
散した光Ｌ２を第１の結像位置Ｐ１に向かうように屈折
させる。

【００４７】この場合メタルハライドランプ５０の第１
の輝点５２Ａから発射した光Ｌ１は、上述のようにドー
ナツ状（円環状）の強度分布をしているために屈折部材
９３の穴９２による損失はない。

【００４８】従つて第２の結像位置Ｐ２にコンデンサレ
ンズ４（図１）を配置することによつてメタルハライド
ランプ５０から発射されたほぼ全ての光Ｌ１、Ｌ２をコ
ンデンサレンズ４に入射させることができ、かくして光
の利用効率を格段的に向上させることができる。

【００４９】以上の構成によれば、屈折部材９３を用い
てメタルハライドランプ５０の第２の輝点５２Ｂから発
射した光Ｌ２を第１の結像位置Ｐ１に屈折させて集光す
るようにしたことにより、光の利用効率を格段的に向上
させることができ、かくして消費電力に対する効率を向
上させ得る光源装置を実現できる。

【００５０】（２−４）第４実施例 図１０は本発明による高輝度白色光源３を形成する第４
実施例の光源装置１００を示し、各光源１０１、１０２
は例えばXeランプのような輝点が１つのものが用いられ
ている。

【００５１】この場合第１の光源１０１から発射された
光Ｌ１０は、回転円錐曲面状の反射面１０３Ａを有する
第１の反射鏡１０３を介して所定の結像位置Ｐ３（以
下、これを第３の結像位置と呼ぶ）に集光される。

【００５２】一方第２の光源１０２から発射された光Ｌ
１１は、第１の反射鏡１０３と同様に形成された第２の
反射鏡１０５の反射面１０５Ａで反射された後、第１の
反射鏡１０３の中心軸Ｋ１０と第２の反射鏡１０５の中
心軸Ｋ１１との交点位置に配置された第３の反射鏡１０
６と、第１の反射鏡１０３の中心軸Ｋ１０上に配置され
た凹レンズ１０７とを介して第３の結像位置Ｐ３に集光
される。

【００５３】以上の構成において、第２の光源１０２か
ら発射された光Ｌ１１は、第３の反射鏡１０６によつて
第１の反射鏡１０１の中心軸Ｋ１０を軸とする方向に反
射されると共に、凹レンズ１０７によつて結像位置がず
らされることにより、第３の結像位置に集光し、かくし
て第１の光源１０１から発射された光Ｌ１０と合成され
る。

【００５４】この場合第２の光源１０２から発射した光
Ｌ１１が第３の反射鏡１０６によつて第１の反射鏡１０
６の中心軸Ｋ１０を軸とする方向に反射されるために、
例えば第１の光源１０１がドーナツ状の強度分布を有す
る光Ｌ１０を発射するようなもの（例えばXeランプ）で
ある場合には、この強度分布を解消させることができ
る。

【００５５】従つてこの光源装置１００では、コンデン
サレンズ４（図１）に第１及び第２の光源１０１、１０
２から発射された光Ｌ１０、Ｌ１１をほぼ全て供給する
ことができ、かくして光の利用効率を格段的に向上させ
ることができる。

【００５６】以上の構成によれば、回転円錐面状の反射
面を有する第１及び第２の反射鏡１０１、１０２を中心
軸Ｋ１０、Ｋ１１が交差するように配置すると共に、当
該各第１及び第２の反射鏡１０１、１０２内部の中心軸
上に光源１０１、１０２を配置し、かつ第２の光源１０
２から発射された光Ｌ１１を中心軸Ｋ１０、Ｋ１１の交
点に配置された第３の反射鏡１０６で第１の光源から出
射した光Ｌ１０の結像位置Ｐ３方向に反射させると共
に、このとき反射された当該第２の光源１０２から出射
した光Ｌ１１の結像位置を凹レンズ１０７を用いて光Ｌ
１０の結像位置Ｐ３にずらしたことにより、光の利用効
率を格段的に向上させることができ、かくして消費電力
に対する効率を向上させ得る光源装置を実現できる。

【００５７】（３）他の実施例 なお上述の第１〜第３実施例においては、本発明を、光
源として輝点が２つのメタルハライドランプ５０を用い
た光源装置７０、８０、９０に適用するようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、輝点が３つ
以上のランプを光源にもつ光源装置にも適用して好適な
ものである。

【００５８】また上述の第１〜第３実施例においては、
メタルハライドランプ５０の第１又は第２の輝点５２Ａ
又は５２Ｂから発射された光Ｌ１０、Ｌ１１を第１又は
第２の結像位置に集光する手段として、所定形状の凹レ
ンズ７１、反射部材８１、屈折部材９３を用いるように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要
は、入射する光Ｌ１０又はＬ１１に対して入射位置から
光軸Ｋ１からの距離により段階的に焦点距離が変化する
場所をもつ形状にするのであれば、凹レンズ７１、反射
部材８１、屈折部材９３の形状としてはこの他の形状で
あつても良い。

【００５９】さらに上述の第１実施例においては、第２
の結像位置Ｐ２に集光する光Ｌ１の結像位置を第１の結
像位置Ｐ１にずらす手段として凹レンズ７１を用いるよ
うにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば図１１のような平面平行板１１０の表面及び
裏面に凹レンズ状に窪み１１０Ａ、１１０Ｂが形成され
たものを用いるようにしても良く、このようにするくこ
とによつて凹レンズ状の曲面を集光レンズ６２の光軸Ｋ
１上において容易に支持することができるようになる。

【００６０】さらに上述の第２実施例においては、第１
の結像位置Ｐ１において集光する光Ｌ１を第２の結像位
置Ｐ２に集光する手段として、円柱形状ガラスブロツク
８２に円錐状の穴８２Ａを設けた反射部材８１を用いる
ようにした場合にいて述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば図１２のような回転円錐曲面状の反射面でな
る穴１２０Ａをもつ反射部材１２０を用いるようにして
も良く、このようにすることによつてより正確にメタル
ハライドランプ５０の第１の輝点５２Ａから発射した光
Ｌ１を第２の結像位置Ｐ２に集光することができるよう
にすることができる。

【００６１】さらに上述の第４実施例においては、２つ
の光源１０１、１０２から出射した光Ｌ１０、Ｌ１１を
合成するようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、同様の手法により２つ以上の光を合成する
ようにしても良い。

【００６２】さらに上述の第１〜第４実施例において
は、本発明をプロジエクタ装置に適用するようにした場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他の
装置の光源装置としても適用して好適なものである。

【００６３】さらに上述の第４実施例においては、第１
及び第２の光源１０３、１０５の出射光Ｌ１０、Ｌ１１
の合成手段として第３の反射鏡を用いるようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、この他の手
段を用いるようにしても良いい。

【００６４】さらに上述の第４実施例においては、第２
の光源１０２から放射された光Ｌ１１の焦点距離を変化
させるための手段として凹レンズ１０７を用いるように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、こ
の他の手段であつても良い。

【００６５】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、回転円錐
曲面状の反射面を有する反射手段と、反射面で囲まれる
領域内の反射面の中心軸上に配置された、複数の輝点を
有する光源と、対応する輝点から出射し、反射面で囲ま
れる領域から出射した輝点の放射光の焦点距離を変化さ
せることにより、各輝点から出射した放射光を所定位置
に集光する焦点距離変化手段とを設けたことにより、各
輝点から出射した放射光を所定位置に集光するようにし
たことにより、光源から放射される放射光の利用効率を
向上させることができ、かくして消費電力に対する効率
を向上させ得る光源装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鏡面偏向型光変調器を用いたプロジエクタ装置
の全体構成を示す略線的な斜視図である。

【図２】図１のプロジエクタ装置の光学系統の説明に供
する略線的平面図である。

【図３】図１のプロジエクタ装置の光学系統の説明に供
する略線的平面図である。

【図４】鏡面偏向型光変調器の鏡面素子の動作の説明に
供する略線図である。

【図５】図１のプロジエクタ装置の回路構成を示すブロ
ツク図である。

【図６】第１実施例の光源装置を示す略線的な平面図で
ある。

【図７】第２実施例の光源装置を示す略線的な平面図で
ある。

【図８】反射部材を示す略線的な斜視図である。

【図９】第３実施例の光源装置を示す略線的な平面図で
ある。

【図１０】第４実施例の光源装置を示す略線的な平面図
である。

【図１１】他の実施例を示す側面図である。

【図１２】他の実施例を示す側面図である。

【図１３】メタルハライドランプの第１及び第２の輝点
の説明に供する略線図である。

【図１４】従来の光源装置を示す略線的な平面図であ
る。

【符号の説明】

１……プロジエクタ装置、２……ミラーライトバルブ、
３……高輝度白色光源、４……コンデンサレンズ、５０
……メタルハライドランプ、５２Ａ、５２Ｂ……輝点、
６０、７０、８０、９０、１００……光源装置、６１、
１０３、１０４、１０６……反射鏡、６１Ａ、１０３
Ａ、１０４Ａ……反射面、６２……集光レンズ、７１、
１０７……凹レンズ、８１……反射部材、９３……屈折
部材、Ｋ１、Ｋ１０、Ｋ１１……光軸、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ
１０、Ｌ１１……光、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３……結像位置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転円錐曲面状の反射面を有する反射手段
   と、 上記反射面で囲まれる領域内の上記反射面の中心軸上に
   配置された、複数の輝点を有する光源と、 対応する上記輝点から出射し、上記反射面で囲まれる領
   域から出射した上記輝点の放射光の焦点距離を変化させ
   ることにより、各上記輝点から出射した上記放射光を所
   定位置に集光する焦点距離変化手段とを具えることを特
   徴とする光源装置。
2. 【請求項２】上記光源は、メタルハライドランプでなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 【請求項３】回転円錐曲面状の反射面を有する複数の反
   射手段と、 各上記反射面で囲まれる領域内の当該反射面の中心軸上
   にそれぞれ配置された複数の光源と、 上記各反射面で囲まれる領域からそれぞれ出射した各上
   記光源の放射光を合成する合成手段と、 対応する上記反射面で囲まれる領域から出射した上記光
   源の放射光の焦点距離を変化させることにより各上記光
   源から出射した各上記放射光を所定位置に集光する焦点
   距離変化手段とを具えることを特徴とする光源装置。