JPH1186603A

JPH1186603A - 光学装置

Info

Publication number: JPH1186603A
Application number: JP9250282A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Kaburagi; 清幸蕪木
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】被照射領域における照度の均一性に優
れ、光源ランプからの光の利用効率が高く、コンパクト
な構成の照明用の光学装置の提供。光源ランプの封
止部における箔とリード棒との接続部分の温度上昇を抑
制できる光学装置の提供。【解決手段】両端に封止部１１，１２を有するショー
トアーク型の光源ランプ１０と、この光源ランプ１０の
アーク方向と光軸が一致するように配置された凹面反射
鏡２０と、この凹面反射鏡２０からの反射光の光路内に
配置された、複数のレンズ素子３０Ａを有する第１のレ
ンズ板３０と、この第１のレンズ板３０とともにインテ
グレータ光学系を構成する、当該第１のレンズ板３０の
レンズ素子３０Ａと対応する複数のレンズ素子４０Ａを
有する第２のレンズ板４０とを備えてなる光学装置であ
って、当該第１のレンズ板３０の中央に貫通孔３１が形
成され、この貫通孔３１の周囲に、複数のレンズ素子３
０Ａが配列されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学装置に関し、更
に詳しくは、照度の均一性に優れ、液晶表示素子、ＤＭ
Ｄ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏＭｉｒｒｏｒＤｅ
ｖｉｃｅ）などの画像表示素子を照明するために好適に
用いることのできる光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子上に形成された画像
をスクリーンに拡大して投写する装置（投写型液晶プロ
ジェクター）が提案されている。このような画像投写装
置においては、画像が形成されている液晶表示素子を照
明することが必要である。そして、かかる照明用の光学
装置には、被照射領域における照度の均一性が要求され
る。

【０００３】被照射領域における照度の均一性の良好な
光学装置として、図１に示すような、インテグレータ光
学系を搭載してなる光学装置が紹介されている（米国特
許２１８６１２３号明細書参照）。図１に示す光学装置
は、両端に封止部を有するショートアーク型の光源ラン
プ１と、この光源ランプ１のアーク方向と光軸Ｌが一致
するよう配置された放物面鏡２と、この放物面鏡２から
の反射光の光路上で、前記光軸Ｌと垂直な平面上に配置
された第１のレンズ板３と、この第１のレンズ板３とと
もにインテグレータ光学系を構成する第２のレンズ板４
とを備えてなる。同図において、５は紫外線カットフィ
ルター、６はコンデンサレンズ、７は被照射領域（例え
ば液晶表示素子面）である。インテグレータ光学系を構
成する第１のレンズ板３は、図２にも示すように、矩形
状のレンズ素子３Ａが複数（例えば２０枚）配列されて
構成されている。また、第２のレンズ板４は、前記複数
のレンズ素子３Ａの各々に対応する（すなわち、複数の
レンズ素子３Ａの各々の焦点に位置する）複数のレンズ
素子４Ａが配列されてなる。

【０００４】このような構成の光学装置において、光源
ランプ１の発光部１Ｈからの光は、放物面鏡２によって
反射され、この反射光は、第１のレンズ板３に入射さ
れ、この第１のレンズ板３によりレンズ素子３Ａ毎に分
割される。そして、分割された光の各々は、第２のレン
ズ板４における対応するレンズ素子４Ａの各々に収束さ
れる。そして、第２のレンズ板４におけるレンズ素子４
Ａに収束された光の各々は、当該レンズ素子４Ａによ
り、発光部１Ｈの実像が拡大された状態で被照射領域７
において重畳される。

【０００５】ここに、図１における破線は、発光部１Ｈ
の中心からの放射光の光路を示している。然るに、発光
部１Ｈは一定の大きさを有するものであり、この発光部
１Ｈの端部からの放射光（図示省略）は、放物面鏡２に
反射されることにより、光軸Ｌに対して一定の角度をも
って第１のレンズ板３に入射される。この結果、第２の
レンズ板４におけるレンズ素子４Ａの各々の位置には、
光源ランプ１における発光部１Ｈの実像が光スポットと
して形成される。しかして、レンズ素子４Ａの各々の位
置に形成される光スポットの大きさは、光源ランプ１の発光部１Ｈが大きいほど、放物
面鏡２の焦点距離が小さいほど、放物面鏡２の開口
端面と第１のレンズ板３との間の離間距離が大きいほど
大きくなる。

【０００６】ところで、図１に示した構成の光学装置に
おいて、発光部１Ｈからの光を捕捉する立体角度を大き
くする観点からは、放物面鏡２の焦点距離は小さい方が
好ましい。また、光源ランプ１の封止部において、モリ
ブデン箔１Ｍと、外部リード棒１Ｌとの接続部分におけ
る劣化（高熱による酸化）を防止する観点からは、放物
面鏡２の開口端面と第１のレンズ板３との間の離間距離
を大きく設定して（例えば２０ｍｍ程度）、冷却風ｗの
流路を確保することが好ましい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

（１）しかしながら、放物面鏡２の開口端面と第１のレ
ンズ板３との間の離間距離を大きく設定すると、光軸
（Ｌ）方向のサイズを大きく設定する必要があり、光学
装置として大型のものとなる。

【０００８】（２）また、放物面鏡２の焦点距離を小さ
くし、放物面鏡２の開口端面と第１のレンズ板３との間
の離間距離を大きくすると、第２のレンズ板４における
レンズ素子４Ａの各々の位置に形成される光スポット
が、当該レンズ素子４Ａの開口よりも大きくなる。そし
て、光スポットを形成する光束のうち、レンズ素子４Ａ
に収束されない光（レンズ素子４Ａから外れた光）は、
被照射領域７に到達することができず、この結果、光源
ランプ１からの光を有効に利用することができない（光
の利用効率の低下）という問題を招く。

【０００９】このような問題に対して、第２のレンズ板
４におけるレンズ素子４Ａの開口を大きくして、光の利
用効率を向上させることも考えられる。しかしながら、
レンズ素子４Ａの開口を大きくすると、第２のレンズ板
４の周辺部に位置するレンズ素子４Ａから出射される光
は、被照射領域７に対する照射角度が大きいものとなる
ため、投写レンズとして、Ｆナンバーの小さいものが必
要となる。然るに、Ｆナンバーの小さい投写レンズは、
有効径が大きくて高価なものであるため、画像投写装置
の大型化、高コスト化を招くことになる。

【００１０】本発明は、以上のような事情に基いてなさ
れたものである。本発明の第１の目的は、被照射領域に
おける照度の均一性に優れ、光源ランプからの光の利用
効率が高く、コンパクトな構成の照明用の光学装置を提
供することにある。本発明の第２の目的は、光源ランプ
の封止部における箔と外部リード棒との接続部分におけ
る温度上昇を抑制することができ、当該部分における劣
化を防止することができる光学装置を提供することにあ
る。本発明の第３の目的は、画像投写装置における画像
表示素子を照明するために好適に用いることができ、当
該画像投写装置の小型化、低コスト化に寄与することが
できる照明用の光学装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の光学装置は、両端に封止部（１１，１２）
を有するショートアーク型の光源ランプ（１０）と、こ
の光源ランプ（１０）のアーク方向と光軸が一致するよ
うに配置された凹面反射鏡（２０）と、この凹面反射鏡
（２０）からの反射光の光路内に配置された、複数のレ
ンズ素子（３０Ａ）を有する第１のレンズ板（３０）
と、この第１のレンズ板（３０）とともにインテグレー
タ光学系を構成する、当該第１のレンズ板（３０）のレ
ンズ素子（３０Ａ）と対応する複数のレンズ素子（４０
Ａ）を有する第２のレンズ板（４０）とを備えてなる光
学装置であって、当該第１のレンズ板（３０）の中央に
貫通孔（３１）が形成され、この貫通孔（３１）の周囲
に、複数のレンズ素子（３０Ａ）が配列されていること
を特徴とする。

【００１２】本発明の光学装置においては下記の形態が
好ましい。〔１〕第１のレンズ板（３０）の貫通孔（３１）を通し
て光源ランプ（１０）に冷却風を供給する冷却手段（５
０）が設けられていること。〔２〕凹面反射鏡（２０）の開口端面と、第１のレンズ
板（３０）との間の離間距離が０〜１５ｍｍであるこ
と。〔３〕凹面反射鏡（２０）に対向している第１のレンズ
板（３０）の一面に、紫外線反射膜が形成されているこ
と。〔４〕紫外線反射膜が誘電体多層膜からなること。〔５〕凹面反射鏡（２０）が放物面鏡である場合、該凹
面反射鏡（２０）に対向している第１のレンズ板（３
０）の一面において、レンズ素子（３０Ａ）が存在しな
い領域に反射膜が形成されていること。〔６〕第１のレンズ板（３０）を構成するレンズ素子
（３０Ａ）が矩形状であること。〔７〕光源ランプ（１０）がメタルハライドランプまた
は超高圧水銀ランプであること。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光学装置について
詳細に説明する。図３は、本発明の光学装置の構成の一
例を示す説明図である。この光学装置は、光源ランプ１
０と、この光源ランプ１０のアーク方向と光軸Ｌが一致
するように配置された凹面反射鏡２０と、この凹面反射
鏡２０の開口端部に一面が接触するように装着されてい
る第１のレンズ板３０と、この第１のレンズ板３０とと
もにインテグレータ光学系を構成する第２のレンズ板４
０と、光源ランプ１０の冷却手段５０とを備えてなる。
図３において、６０および７０は、それぞれ、画像投写
装置におけるコンデンサレンズおよび液晶表示素子であ
り、７０Ａは、液晶表示素子７０における被照射領域で
ある。

【００１４】光学装置を構成する光源ランプ１０は、両
端に封止部（１１，１２）を有するショートアーク型の
メタルハライドランプからなる（同図において、電極の
図示は省略している）。これにより、当該光源ランプ１
０の発光部１０Ｈ全体において、分光エネルギー分布の
均一性に優れた光を効率よく放射することができる。こ
こに、光源ランプ１０内に封入される金属成分として
は、ジスプロシウム、インジウム、スズなどが挙げら
れ、ハロゲン成分としては、ヨウ素、臭素などが挙げら
れる。光源ランプ１０の封止部１２（陰極側）には、モ
リブデン箔１２Ｍが埋設されており、このモリブデン箔
１２Ｍの外端部には、外部リード棒１２Ｌが溶接によっ
て接続されている。なお、封止部１１（陽極側）も同様
の構成を有している。光源ランプ１０の発光部１０Ｈ
は、通常、長さ１．０〜３．０ｍｍの円柱状である。発
光部１０Ｈの長さ（発光長）が小さすぎる場合には、発
光特性やランプ寿命に悪影響を与えることがある。発光
長が大きすぎる場合には、これを備えた光学装置におい
て、光源ランプからの光を高い効率で利用することがで
きない。

【００１５】光学装置を構成する凹面反射鏡２０は放物
面鏡からなり、その光軸Ｌが、光源ランプ１０のアーク
方向（発光部１０Ｈの長さ方向）と一致し、かつ、その
焦点に、発光部１０Ｈの中心が位置するように配置され
ている。凹面反射鏡２０における焦点距離は、光源ラン
プ１０の発光部１０Ｈからの光を捕捉する角度を大きく
する観点（反射鏡のコンパクト化を図る観点）からは小
さい方が好ましいが、焦点距離が小さすぎる場合には、
これを備えた光学装置において、光源ランプからの光を
高い効率で利用することができない。このため、凹面反
射鏡２０の焦点距離は７〜１３ｍｍ程度であることが好
ましい。また、凹面反射鏡２０の開口端部における径
（開口径）は６０〜９０ｍｍ程度とされる。

【００１６】図４は、光学装置を構成する第１のレンズ
板３０を示す正面図（凹面反射鏡２０側から見た正面
図）である。この図４にも示すように、第１のレンズ板
３０は、例えばパイレックスガラスからなり、中央（光
軸Ｌを含む領域）に貫通孔３１が形成された基板３２
と、貫通孔３１の周囲に複数（例えば１８枚）配列され
た矩形状のレンズ素子３０Ａとを有してなり、当該レン
ズ素子３０Ａの各々は、基板３２の表面（液晶表示素子
７０側）に密着した状態で配列されている。ここに、基
板３２の大きさとしては、凹面反射鏡２０の開口を塞ぐ
ことができる程度の大きさとされる。また、基板３２の
板厚としては２〜５ｍｍ程度とされる。

【００１７】第１のレンズ板３０の一面（凹面反射鏡２
０に対向している基板３２の表面）には、誘電体多層膜
からなる紫外線反射膜が形成されており、これにより、
光路中に存在する偏光板（図示省略）などの光学系およ
び液晶表示素子７０中の液晶の劣化、並びに第１のレン
ズ板３０の歪みおよび割れを有効に防止することができ
る。かかる誘電体多層膜としては、酸化チタン膜と酸化
ケイ素膜との積層膜（積層数：１１〜２５）を挙げるこ
とができ、その膜厚は、例えば１．０〜２．６μｍとさ
れる。なお、紫外線反射膜は、基板３２の表面全域では
なく、レンズ素子３０Ａが配列されている領域のみに形
成されていてもよい。

【００１８】また、第１のレンズ板３０の一面（凹面反
射鏡２０に対向している基板３２の表面）のうち、レン
ズ素子３０Ａが配列されていない領域には、反射膜が形
成されており、これにより、凹面反射鏡２０からの光を
有効に利用することができる。かかる反射膜としては、
アルミニウムを使用し、その保護膜に酸化ケイ素を使用
している。

【００１９】第１のレンズ板３０（基板３２）の中央に
形成されている貫通孔３１は、光源ランプ１０を冷却す
るための冷却風の流路となるものである。そして、当該
貫通孔３１が、第１のレンズ板３０のうち、凹面反射鏡
２０からの光の照度が相対的に小さくなる中央領域（光
源ランプ１０のバルブの陰影が形成される光軸Ｌを含む
領域）に形成されているので、当該貫通孔３１が形成さ
れていることによる光の利用効率への影響（光量の低
下）はきわめて小さいものである。

【００２０】貫通孔３１の形状および大きさ（面積）
は、特に限定されるものではないが、具体的には２５〜
１００ｍｍ²（５．６〜１１．３ｍｍ径の円に相当）で
あることが好ましい。貫通孔の大きさが過小である場合
には、光源ランプ１０（封止部１２）の冷却効果を十分
に発揮することができない。一方、貫通孔の大きさが過
大である場合には、当該貫通孔から漏れる光によって、
光の利用効率の低下を招く。

【００２１】上記第１のレンズ板３０とともにインテグ
レータ光学系を構成する第２のレンズ板４０は、第１の
レンズ板３０における複数のレンズ素子３０Ａの各々と
対応する複数のレンズ素子４０Ａを有している。具体的
には、パイレックスガラスまたはソーダガラスからなる
基板４２と、前記複数のレンズ素子３０Ａの各々の焦点
に位置する複数のレンズ素子４０Ａが配列されて第２の
レンズ板が構成されている。ここに、基板４２の大きさ
および板厚としては、第１のレンズ板３０を構成する基
板３２の大きさおよび板厚と同程度とされる。

【００２２】光学装置を構成する冷却手段５０は、第１
のレンズ板３０における貫通孔３１に向けて冷却風を供
給できる手段であれば、その構成および位置は特に限定
されるものではない。

【００２３】上記のような構成の光学装置において、光
源ランプ１０の発光部１０Ｈからの光は、凹面反射鏡２
０によって反射され、この反射光〔発光部１０Ｈの中心
からの光が反射された平行光（点線で示す）を含む光
束〕は、当該凹面反射鏡２０の開口端部に接触するよう
に装着されている第１のレンズ板３０に入射される。第
１のレンズ板３０に入射した光は、この第１のレンズ板
３０により、レンズ素子３０Ａ毎に分割され、この分割
された光の各々は、第２のレンズ板４０における対応す
るレンズ素子４０Ａの各々に収束される。そして、第２
のレンズ板４０におけるレンズ素子４０Ａに収束された
光の各々は、当該レンズ素子４０Ａにより、発光部１０
Ｈの実像が拡大された状態で、液晶表示素子７０の被照
射領域７０Ａにおいて重畳される。

【００２４】上記のような構成の光学装置によれば、下
記のような効果が奏される。＜被照射領域における照度の均一性＞第１レンズ板３０
により分割された光は、それぞれ中心付近における光束
密度と周辺部における光束密度との差が小さいものであ
り、しかも、分割された光の各々が、第２レンズ板４０
によって同一の被照射領域７０Ａに重畳されるので、当
該被照射領域７０Ａにおける照度の均一性に優れたもの
となる。

【００２５】＜装置のコンパクト化（光軸方向）＞第１
のレンズ板３０が、凹面反射鏡２０の開口端部に接触す
るように装着されている（両者の離間距離が０ｍｍ）の
で、光軸（Ｌ）方向のサイズを小さく設定することがで
き、光学装置がコンパクトな構成となる。

【００２６】＜高い光の利用効率＞第１のレンズ板３０
が、凹面反射鏡２０の開口端部に接触するように装着さ
れているので、第２のレンズ板４０を構成する各々のレ
ンズ素子４０Ａの位置に形成される光スポット（発光部
１０Ｈの実像）は、きわめて小さいもの、少なくとも、
当該レンズ素子４０Ａの開口よりも小さいものとなる。
従って、光スポットを形成する光束のすべてが、レンズ
素子４Ａに収束されて被照射領域７０Ａに到達する。こ
の結果、光源ランプ１０からの光を高い効率で有効に利
用することができる。

【００２７】＜装置のコンパクト化（光軸と垂直な方
向）＞光の利用効率を向上させるために、レンズ素子４
０Ａの開口を大きくする必要がないので、光軸と垂直方
向のサイズを小さく設定することができ、光学装置がコ
ンパクトな構成となる。

【００２８】＜光源ランプの長寿命化（箔と外部リード
棒の接続部分における劣化防止）＞第１のレンズ板３０
の中央に貫通孔３１が形成されているとともに、この貫
通孔３１に向けて冷却風を供給する冷却手段５０が設け
られているので、凹面反射鏡２０の開口端部に第１のレ
ンズ板３０を接触するように装着しても、貫通孔３１を
通過して供給される冷却風によって光源ランプ１０の封
止部１２が確実に冷却され、モリブデン箔１２Ｍと、外
部リード棒１２Ｌとの接続部分における温度上昇が抑制
される。この結果、当該接続部分における劣化（高熱に
よる酸化）を有効に防止することができる。

【００２９】以上、本発明の光学装置の実施形態の一例
を説明したが、本発明の光学装置は、この形態に限定さ
れるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、
第１のレンズ板は凹面反射鏡の開口端部に接触するよう
に装着されている必要はなく、光の利用効率および装置
のコンパクト化に影響を与えない範囲（例えば１５ｍｍ
以下）で、両者の離間距離を設定することができる。ま
た、第１のレンズ板の中央に形成された貫通孔の形状
は、矩形に限定されるものではなく、円形等であっても
よい。また、光源ランプにおける封止部の一部が、第１
のレンズ板から突出していてもよい。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。＜実施例１＞下記の仕様に従って、図３に示すような構
成の光学装置を作製した。（１）光源ランプ１０：ショートアーク型のメタルハラ
イドランプ（消費電力２５０Ｗ，全長７５ｍｍ，封止部
１１の長さ２５ｍｍ，封止部１１の断面積３５ｍｍ²，
外部リード棒１２Ｌの外径１ｍｍ，発光長１．８〜２．
４ｍｍ，）

【００３１】（２）凹面反射鏡２０：放物面鏡（開口径
８５ｍｍ，焦点距離１２ｍｍ）

【００３２】（３）第１のレンズ板３０：レンズ素子３０Ａ（開口の大きさ１５ｍｍ×１１．
５ｍｍ，枚数１８）基板３２（パイレックスガラス製，７５ｍｍ×７０
ｍｍ×２ｍｍ）貫通孔３１（６ｍｍ×１１．５ｍｍ＝６９ｍｍ²）基板３２の一面（凹面反射鏡側）に形成された誘電
体多層膜（酸化チタン膜と酸化ケイ素膜との積層膜，積
層数：３６，膜厚５μｍ）

【００３３】（４）第２のレンズ板４０：レンズ素子４０Ａ（開口の大きさ１５ｍｍ×１１．
５ｍｍ，枚数１８）基板４２（パイレックスガラス製，６８ｍｍ×６０
ｍｍ×２ｍｍ）

【００３４】（５）冷却手段５０：液晶表示素子を冷却
するためのファンからの冷却風の一部（０．２ｃｍ³／
ｍｉｎ程度）を貫通孔３１に向けて供給した。

【００３５】（６）第１のレンズ板３０と第２のレンズ
板４０との離間距離：７０ｍｍ（７）第２のレンズ板４０と被照射領域７０Ａとの離間
距離：１４０ｍｍ（８）被照射領域７０Ａの大きさ：２８．６ｍ×２２ｍ
ｍ（９）第１のレンズ板３０（第２のレンズ板側）から突
出している外部リード棒１２Ｌの長さ６ｍｍ

【００３６】上記の光学装置を作動させたところ、被照
射領域（７０Ａ）における平均照度は、約７００万ルク
スであり、しかも、照度の均一性に優れていた。また、
モリブデン箔（１２Ｍ）と外部リード棒（１２Ｌ）との
接続部分における温度を、封止部（１２）に埋設された
熱電対を利用して測定したところ、３３０℃であり、２
０００時間にわたり連続的に作動させても、当該接続部
分における劣化は認められなかった。

【００３７】＜比較例１＞第１のレンズ板（３０）から
外部リード棒（１２Ｌ）を突出させた状態で、貫通孔
（３１）を塞いで光源ランプ１０へ供給される冷却風の
流路を遮断することにより、比較用の光学装置を作製し
た。この光学装置を作動させ、モリブデン箔（１２Ｍ）
と外部リード棒（１２Ｌ）との接続部分における温度を
測定したところ、３９０℃と相当に高いものであり、５
００時間にわたり連続的に作動させた後、前記接続部分
を観察したところ、劣化（高熱による酸化）の発生が認
められた。

【００３８】

【発明の効果】本発明の光学装置は、被照射領域におけ
る照度の均一性に優れ、光源ランプからの光の利用効率
が高く、コンパクトな構成を有している。しかも、本発
明の光学装置によれば、光源ランプの封止部における箔
と、外部リード棒との接続部分における温度上昇を抑制
することができ、当該接続部分の劣化（高熱による酸
化）を有効に防止することができる。本発明の光学装置
は、画像投写装置における画像表示素子を照明するため
に好適に用いることができ、当該画像投写装置の小型
化、低コスト化に寄与することができる。

【００３９】請求項１〜２に係る光学装置によれば、凹
面反射鏡の開口端部と第１のレンズ板との間の離間距離
が短い場合であっても、光源ランプへの冷却風の流路を
確保することができ、この貫通孔を通して冷却風を供給
することにより、光源ランプの封止部における箔と、外
部リード棒との接続部分の温度上昇を抑制することがこ
とができる。請求項３に係る光学装置によれば、凹面反
射鏡の開口端部と第１のレンズ板との間の離間距離が１
５ｍｍ以下と短いので、コンパクトな構成を有するとと
もに、光源ランプからの光を高い効率で利用することが
できる。

【００４０】請求項４に係る光学装置によれば、光路中
に存在する偏光板などの光学系部材および液晶表示素子
中の液晶の劣化、並びに第１のレンズ板の歪みおよび割
れを有効に防止することができる。請求項５に係る光学
装置によれば、凹面反射鏡からの光を有効に利用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光学装置の構成を示す説明図である。

【図２】従来の光学装置を構成する第１のレンズ板の正
面図である。

【図３】本発明の光学装置の構成の一例を示す説明図で
ある。

【図４】本発明の光学装置を構成する第１のレンズ板の
正面図である。

【符号の説明】

１０光源ランプ１０Ｈ発光部１１，１２封止部１２Ｍモリブデン箔１２Ｌ外部リード棒２０凹面反射鏡３０第１のレンズ板３１貫通孔３２基板３０Ａレンズ素子４０第２のレンズ板４０Ａレンズ素子４２基板５０冷却手段６０コンデンサレンズ７０液晶表示素子７０Ａ被照射領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０２Ｆ 1/13 ５０５Ｇ０２Ｆ 1/1335 1/1335 Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｖ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端に封止部（１１，１２）を有するシ
ョートアーク型の光源ランプ（１０）と、この光源ランプ（１０）のアーク方向と光軸が一致する
ように配置された凹面反射鏡（２０）と、この凹面反射鏡（２０）からの反射光の光路内に配置さ
れた、複数のレンズ素子（３０Ａ）を有する第１のレン
ズ板（３０）と、この第１のレンズ板（３０）とともにインテグレータ光
学系を構成する、当該第１のレンズ板（３０）のレンズ
素子（３０Ａ）と対応する複数のレンズ素子（４０Ａ）
を有する第２のレンズ板（４０）とを備えてなる光学装
置であって、当該第１のレンズ板（３０）の中央に貫通孔（３１）が
形成され、この貫通孔（３１）の周囲に、複数のレンズ
素子（３０Ａ）が配列されていることを特徴とする光学
装置。
【請求項２】光源ランプ（１０）に第１のレンズ板
（３０）の貫通孔（３１）を通して冷却風を供給する冷
却手段（５０）が設けられていることを特徴とする請求
項１に記載の光学装置。
【請求項３】前記凹面反射鏡（２０）の開口端面と、
前記第１のレンズ板（３０）との間の離間距離が０〜１
５ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の光学装置。
【請求項４】凹面反射鏡（２０）に対向している第１
のレンズ板（３０）の一面に、紫外線反射膜が形成され
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか
に記載の光学装置。
【請求項５】凹面反射鏡（２０）は放物面鏡であり、
該凹面反射鏡（２０）に対向している第１のレンズ板
（３０）の一面において、レンズ素子（３０Ａ）が存在
しない領域に反射膜が形成されていることを特徴とする
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光学装置。