光源装置および投影装置
【課題】フィルタの性能を維持しながら、光源の温度上昇を抑制すること。
【解決手段】光源装置は、光源部１１１およびフィルタ１１２を有する。光源部１１１は、後段の光学系に対して光を照射する。フィルタ１１２は、光源部１１１が発した入射光に含まれる紫外光および赤外光を反射し、紫外光および赤外光以外の光を透過する。フィルタ１１２は、紫外光および赤外光を含む反射光が当該フィルタ１１２よりも光源部１１１側へ向かい、反射光が光源部に照射されないように設けられる。
【解決手段】光源装置は、光源部１１１およびフィルタ１１２を有する。光源部１１１は、後段の光学系に対して光を照射する。フィルタ１１２は、光源部１１１が発した入射光に含まれる紫外光および赤外光を反射し、紫外光および赤外光以外の光を透過する。フィルタ１１２は、紫外光および赤外光を含む反射光が当該フィルタ１１２よりも光源部１１１側へ向かい、反射光が光源部に照射されないように設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を出射する光源装置、および、そのような光源装置を備えた投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーンに画像を投影する投射型の投影装置が利用されている。投影装置は、光源を有する。投影装置は、光源からの光をＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の各成分の光に分離し、液晶パネルを介して各成分の光を合成する。投影装置は、合成した光を拡大して出射し、スクリーンに画像を投影する。
【０００３】
ここで、投影装置では高強度の光源が用いられ、装置筐体内の各部位に照射される紫外線や赤外線の強度も大きい。しかし、投影装置に用いられる光学部品（偏光板や液晶パネルなど）は、赤外線の熱や紫外線の影響で劣化するおそれがある。
【０００４】
そこで、光路に紫外線や赤外線を反射するフィルタを設け、後段の光学系に入射する紫外線や赤外線を減衰させる提案がある（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７１９００号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、高強度の光源は発熱量も大きい。このため、光源に対する熱の影響が問題となる。例えば、上記フィルタで反射した赤外線が光源へ入射すると、光源が高温となり破損するおそれがある。そこで、フィルタで反射した赤外線が光源へ照射されないよう、フィルタの反射面を光軸に対して傾けて配設することが考えられる。
【０００７】
一方、フィルタには所望の波長域の光を反射するよう反射材の膜が所定の厚さで形成される。フィルタを光軸に対して傾けると、フィルタに形成された反射材の膜厚が光の入射方向に対して変化する。このため、フィルタで反射する波長域が変化して、フィルタによる紫外光域や赤外光域の減衰効果が低減するという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、フィルタの性能を維持しながら、光源の温度上昇を抑制する光源装置および投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では上記課題を解決するために、光源装置が提供される。この光源装置は、光源部と、光源部が発した入射光に含まれる紫外光および赤外光を反射し、紫外光および赤外光以外の光を透過するフィルタと、を有する。フィルタは、紫外光および赤外光を含む反射光が当該フィルタよりも光源部側へ向かい、反射光が光源部に照射されないように設けられる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、上記光源装置と同様の構成を有する投影装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
上記光源装置および投影装置によれば、フィルタの性能を維持しながら、光源の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態の投影装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の分離合成光学系の構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態のフィルタの構造を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の光源装置を示す図である。
【図５】光源装置の第１の比較例を示す図である。
【図６】光源装置の第２の比較例を示す図である。
【図７】透過光の比較例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態の光源装置の変形例を示す図である。
【図９】第２の実施の形態のフィルタ保持部材を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態の光源装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の投影装置の全体構成を示す図である。投影装置１００は、反射型液晶パネルによりＲＧＢに分離した各光の空間変調を行う。投影装置１００は、例えば、スクリーンの前面からスクリーンへ画像を投影するプロジェクタである。
【００１４】
投影装置１００は、光源装置１１０、レンズ１２０，１６０、フライアイレンズ１３０，１４０、偏光変換素子１５０、分離合成光学系１７０および投射光学系１８０を有する。
【００１５】
光源装置１１０は、投影装置１００の光源である。光源装置１１０は、後段の光学系に対して光を照射する光源部１１１、フィルタ１１２および吸収体１１３を有する。光源部１１１は、発光部１１１ａおよび集光ミラー１１１ｂを有する。
【００１６】
発光部１１１ａは、白色光を放射する。発光部１１１ａとして、例えば高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどのＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプを利用できる。
【００１７】
集光ミラー１１１ｂは、発光部１１１ａが放射した光をレンズ１２０へ向けて集光する。集光ミラー１１１ｂには、例えば、楕円面鏡、または、放物面鏡を使用できる。
【００１８】
フィルタ１１２は、光源部１１１側から入射した入射光のうち、紫外光および赤外光を反射し、紫外光および赤外光以外の光を透過する。フィルタ１１２は、紫外光および赤外光を含む反射光がフィルタ１１２よりも光源部１１１側へ向かい、反射光が光源部１１１に照射されないように設けられる。
【００１９】
吸収体１１３は、フィルタ１１２からの反射光を吸収する。吸収体１１３は、例えばファン（図示せず）による送風を受けて冷却されてもよい。
【００２０】
レンズ１２０，１６０は、光の進行方向を揃えるためのレンズである。レンズ１２０は、フィルタ１１２を透過して入射した光を平行光に揃える。レンズ１６０は、分離合成光学系１７０の所定位置に光を集束させる。
【００２１】
フライアイレンズ１３０，１４０は、照度ムラを解消するためのレンズである。
【００２２】
偏光変換素子１５０は、入射光の偏光軸を所定方向に揃える。例えば、Ｐ（Parallel）偏光以外の光をＰ偏光に変換する。
【００２３】
分離合成光学系１７０は、レンズ１６０からの光をＲＧＢに分離し、各光を液晶パネルで空間変調した後に合成して、その出射光により画像を形成する。分離合成光学系１７０の詳細は後述する。
【００２４】
投射光学系１８０は、分離合成光学系１７０からの出射光を拡大してスクリーン（図示せず）へ投射する。
【００２５】
なお、上記の例ではフィルタ１１２を光源部１１１の直後に設ける場合を例示したが、他の光学部品の後段に設けてもよい。例えば、レンズ１２０とフライアイレンズ１３０との間に設けてもよい。
【００２６】
図２は、第１の実施の形態の分離合成光学系の構成を示す図である。分離合成光学系１７０は、ダイクロイックミラー１７１，１７１ａ，１７１ｂ、反射ミラー１７２，１７２ａ、レンズ１７３，１７３ａ，１７３ｂ、反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂ、反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂ、偏光板１７６、１７６ａ，１７６ｂおよび光合成プリズム１７７を有する。
【００２７】
ダイクロイックミラー１７１，１７１ａ，１７１ｂは、ＲＧＢの各光をその波長帯域により選択して反射する。ダイクロイックミラー１７１は、ＲＧ光を反射ミラー１７２の方向へ反射する。ダイクロイックミラー１７１ａは、Ｇ光をレンズ１７３ａの方向へ反射し、Ｒ光をレンズ１７３の方向へ透過させる。ダイクロイックミラー１７１ｂは、Ｂ光を反射ミラー１７２ａの方向へ反射する。
【００２８】
反射ミラー１７２，１７２ａは、入射した光を反射する。反射ミラー１７２は、ダイクロイックミラー１７１からのＲＧ光をダイクロイックミラー１７１ａの方向へ反射する。反射ミラー１７２ａは、ダイクロイックミラー１７１ｂからのＢ光をレンズ１７３ｂの方向へ反射する。
【００２９】
レンズ１７３，１７３ａ，１７３ｂは、ＲＧＢの各光を反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂの全面へ向けて照射する。
【００３０】
反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂは、レンズ１７３，１７３ａ，１７３ｂからの光につき偏光軸が所定方向の光のみを透過し、偏光軸がそれ以外の方向の光は反射する。
【００３１】
例えば、偏光変換素子１５０でＰ偏光に変換されている場合、反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂは、Ｐ偏光の光を透過し、Ｓ（Senkrecht）偏光の光を反射する。
【００３２】
その場合、反射型偏光板１７４は、レンズ１７３からのＰ偏光のＲ光を反射型液晶パネル１７５の方向へ透過させる。反射型偏光板１７４ａは、レンズ１７３ａからのＰ偏光のＧ光を反射型液晶パネル１７５ａの方向へ透過させる。反射型偏光板１７４ｂは、レンズ１７３ｂからのＰ偏光のＢ光を反射型液晶パネル１７５ｂの方向へ透過させる。
【００３３】
また、反射型偏光板１７４は、反射型液晶パネル１７５からのＳ偏光のＲ光を合成プリズム１７７の光入射面１７７ａへ向けて反射する。反射型偏光板１７４ａは、反射型液晶パネル１７５ａからのＳ偏光のＧ光を合成プリズム１７７の光入射面１７７ｂへ向けて反射する。反射型偏光板１７４ｂは、反射型液晶パネル１７５ｂからのＳ偏光のＢ光を合成プリズム１７７の光入射面１７７ｃへ向けて反射する。
【００３４】
更に、反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂは、反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂからのＰ偏光の光をレンズ１７３，１７３ａ，１７３ｂの方向へ透過させる。
【００３５】
偏光板１７６，１７６ａ，１７６ｂは、その偏光軸が反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂによる空間変調後の偏光軸と同一方向である偏光子を備えている。例えば、反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂにおいて、Ｐ偏光がＳ偏光へ変換される場合、偏光板１７６，１７６ａ，１７６ｂの偏光軸はＳ方向である。このように、光合成プリズム１７７の直前に偏光板１７６，１７６ａ，１７６ｂを設けることで、例えば反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂでＰ偏光であるにも関わらず反射された微量の光を遮蔽できる。これにより、コントラスト性能を向上することができる。
【００３６】
光合成プリズム１７７は、その光入射面１７７ａ，１７７ｂ，１７７ｃから入射したＲＧＢ光を合成して、光出射面１７７ｄより投射光学系１８０へ向けて出射する。
【００３７】
図３は、第１の実施の形態のフィルタの構造を示す図である。（Ａ）は、第１の例を示している。（Ｂ）は、第２の例を示している。フィルタ１１２は、基板層１１２ａ、赤外線反射層１１２ｂおよび紫外線反射層１１２ｃを有する。
【００３８】
基板層１１２ａは、透明基板である。基板層１１２ａには耐熱性や耐腐食性を考慮した部材が選択される。基板層１１２ａには、例えば、パイレックス（コーニングインコーポレイテッドの登録商標）ガラスを用いることができる。
【００３９】
赤外線反射層１１２ｂは、赤外線を反射させ、それ以外の光を透過させる多層膜層である。紫外線反射層１１２ｃは、紫外線を反射させ、それ以外の光を透過させる多層膜層である。赤外線反射層１１２ｂおよび紫外線反射層１１２ｃは、例えば、誘電体薄膜を複数層積層して形成される。誘電体材料としては、例えば、ＭｇＦ２，ＣａＦ２，ＳｉＯ２，ＴｉＯ２などを用いることができる。赤外線反射層１１２ｂは、赤外光の波長域の光を反射できるよう、誘電体薄膜の層が所定の厚さで形成されている。同様に、紫外線反射層１１２ｃは、紫外光の波長域の光を反射できるよう、誘電体薄膜の層が所定の厚さで形成されている。これら薄膜の厚さは、一般に、光がフィルタの透過面に垂直に入射した際に、所定の波長域の光を反射できるよう決定される。
【００４０】
ここで、図３（Ａ）では、基板層１１２ａに対して、紫外線反射層１１２ｃが基板層１１２ａの光入射面側または光出射面側であり、赤外線反射層１１２ｂがそれとは反対側の側面に積層された場合を例示している。何れの層を光入射面側、光出射面側にするかは任意に決定できる。また、図３（Ｂ）では、基板層１１２ａの光入射面側に、赤外線反射層１１２ｂおよび紫外線反射層１１２ｃが積層された場合を例示している。なお、紫外線反射層１１２ｃを赤外線反射層１１２ｂと基板層１１２ａとの間に設けてもよい。また、基板層１１２ａの光出射面側に赤外線反射層１１２ｂおよび紫外線反射層１１２ｃを設けてもよい。
【００４１】
図４は、第１の実施の形態の光源装置を示す図である。フィルタ１１２は、光軸Ａ１に対して所定の角度Ｚ１だけ傾けて設けられている。ここで、光軸Ａ２は、フィルタ１１２が反射した反射光の光軸である。フィルタ１１２の傾け角度Ｚ１は、光軸Ａ１に垂直な平面と、フィルタ１１２の光が入射する面とのなす角で表される。傾け角度Ｚ１は、次の（１）、（２）の要件を満たす角度として決定される。
【００４２】
（１）光源部１１１に反射光が照射されない角度である。
（２）反射光がフィルタ１１２よりも光源部１１１側へ向かう角度である。
【００４３】
ここで、以下の説明において光源部１１１の幅をＬ１とする。また、光源部１１１から、集光ミラー１１１ｂの焦点Ｆ２までの距離をＬ２とする。ここで、焦点Ｆ２は、焦点Ｆ１にある光源から発せられた光が、集光ミラー１１１ｂの楕円面で反射して略集束する点である。更に、光源部１１１とフィルタ１１２との間の距離をＬ３とする。
【００４４】
例えば、幅Ｌ１＝約４．８ｃｍであり、距離Ｌ２＝約５．４ｃｍである場合を考える。この場合、投影装置１００にフィルタ１１２を距離Ｌ３＝約４．８ｃｍで傾け角度Ｚ１＝約２５度となるように配設する。これにより、上記（１）、（２）の要件を満たすことができる。
【００４５】
図５は、光源装置の第１の比較例を示す図である。フィルタ２０１は、フィルタ１１２に代えて投影装置１００に設けられる。フィルタ２０１は、フィルタ１１２に対応するものであり、フィルタ１１２と同様、赤外光や紫外光を反射し、それ以外の光を透過する。フィルタ２０１自体の構造はフィルタ１１２と同一であるとする。
【００４６】
フィルタ２０１は、光軸に対して垂直に設けられている。フィルタ２０１が光軸に対して垂直に設けられている場合は、傾け角度０度の場合に対応する。
【００４７】
この場合、フィルタ２０１で反射した反射光は光源部１１１に向かい、発光部１１１ａに反射光が照射されてしまう。また、集光ミラー１１１ｂで更に反射光が反射されて発光部１１１ａに照射される可能性もある。すなわち、図４の説明中（１）で示した要件を満たしていない。このため、発光部１１１ａが赤外光の影響で高温となり、破損するおそれがある。この問題は、発光部１１１ａの光強度が増大するほど顕著となる。
【００４８】
これに対し、フィルタ１１２は、図４の説明中（１）で示したように光源部１１１に反射光が照射されない角度で設けられる。このため、発光部１１１ａに対する反射光の熱の影響を低減できる。
【００４９】
図６は、光源装置の第２の比較例を示す図である。フィルタ２０２は、フィルタ１１２に代えて投影装置１００に設けられる。フィルタ２０２は、フィルタ１１２に対応するものであり、フィルタ１１２と同様、赤外光や紫外光を反射し、それ以外の光を透過する。フィルタ２０１自体の構造は、フィルタ１１２と同一であるとする。
【００５０】
フィルタ２０２は、傾け角度４５度で設けられている。傾け角度４５度は、図４の説明中（２）で示した要件を満たしていない。具体的には、フィルタ２０２の反射光の一部がフィルタ１１２よりも後ろ（光源部１１１とは反対の方向）へ向かっている。図６ではフィルタ１１２よりも後ろへ向かう光路の例として、光路Ｂ１が示されている。
【００５１】
このように傾け角度を大きくとった場合、光の入射方向に対するフィルタ２０２の膜厚が、フィルタ２０１のように光軸に対して垂直に設けた場合よりも大幅に厚くなる。このため、フィルタ２０２による赤外光や紫外光の反射性能が大幅に低減する。フィルタ２０２を透過した紫外光や赤外光は、熱などによって後段の各種レンズなどの光学部品を劣化させ、投影装置１００の性能を低下させる要因となる。特に、紫外光はフィルタ２０２の傾け角度の影響を受け易く、後段の光学系への透過量が大きくなる可能性がある。
【００５２】
また、例えば光路Ｂ１の反射光が吸収体１１３で更に反射されると、この再反射光が後段の光学系へ到達するおそれもある。このため、当該再反射光による光学部品の劣化も問題となる。更に、吸収体１１３で反射された光がフィルタ２０２により光源部１１１側に反射されて、発光部１１１ａを直接熱してしまうおそれもある。
【００５３】
次に、フィルタ１１２およびフィルタ２０２を透過する透過光を比較する。
図７は、透過光の比較例を示す図である。グラフ３００は、フィルタ１１２，２０２を透過した透過光のスペクトルを比較するものである。グラフ３００には横軸に波長（ｎｍ）、縦軸にフィルタ１１２，２０２を透過した光の割合を示す透過率が示されている。更に、グラフ３００には、スペクトル３１０，３２０が示されている。スペクトル３１０は、フィルタ１１２の透過光のスペクトルである。スペクトル３２０は、フィルタ２０２の透過光のスペクトルである。
【００５４】
スペクトル３２０では、傾け角度（４５度）の影響が顕著となり、紫外線の波長域（４５０ｎｍ近傍）および赤外光の波長域（８００ｎｍ近傍）で、フィルタ１１２よりも多量の紫外線および赤外線が反射されずにフィルタ２０２を透過していることが分かる。
【００５５】
これに対し、スペクトル３１０では、紫外光の波長域および赤外光の波長域において、フィルタ２０２よりも紫外光および赤外光の反射効率が向上することが分かる。このように、フィルタ１１２では、傾け角度を小さくすることで、紫外光および赤外光の反射性能の低下を抑制できる。傾け角度により反射性能の低下し易い紫外線反射層１１２ｃを有するフィルタ１１２に本実施の形態の方法を適用する場合、特に有効である。
【００５６】
ここで、傾け角度Ｚ１は小さい角度であるほど望ましいが、小さくしすぎた場合には上述したように発光部１１１ａの熱による破損が問題となる。この点、次のようにして、より小さい傾け角度を決定できる。
【００５７】
図８は、第１の実施の形態の光源装置の変形例を示す図である。フィルタ１１２は、光軸Ａ１に対して所定の角度Ｚ２だけ傾けて設けられている。ここで、傾け角度Ｚ２は傾け角度Ｚ１よりも小さい角度である。光軸Ａ２ａは、フィルタ１１２が反射した反射光の光軸である。距離Ｌ２ａは、光源部１１１と焦点Ｆ２との距離である。距離Ｌ３ａは、光源部１１１とフィルタ１１２との距離である。更に、集束点Ｆ３は、フィルタ１１２が反射した反射光が略集束する点である。
【００５８】
フィルタ１１２の傾け角度Ｚ２は、傾け角度Ｚ１と同様、光軸Ａ１に垂直な平面と、フィルタ１１２の光が入射する面とのなす角で表される。傾け角度Ｚ２は、傾け角度Ｚ１と同様に図４の説明で示した（１）、（２）の要件を満たす角度として決定される。ただし、図８におけるフィルタ１１２の配置は図４で示した配置に対して以下の点で異なっている。
【００５９】
すなわち、フィルタ１１２は、その反射光の集束点Ｆ３が光源部１１１のフィルタ１１２側の外縁部に近接して形成されるように配設される。ここで、幅Ｗ１，Ｗ２は、集束点Ｆ３以外の各所定位置において反射光が占める空間の幅を示している。集束点Ｆ３の前後では反射光が占める空間の幅が小さくなり、より小さな傾け角度Ｚ２を決定できる。具体的には、次の通りである。
【００６０】
例えば、反射光が占める空間のうち幅Ｗ１の部分が光源部１１１の外縁部に近接する場合、幅Ｗ１の縁に存在する反射光が光源部１１１に当たらないように傾け角度Ｚ２よりも大きな傾け角度をとる必要がある。これに対し、集束点Ｆ３が光源部１１１の外縁部に近接するようフィルタ１１２を設ければ、集束点Ｆ３では反射光が占める空間の幅は極小となるので、距離Ｌ２ａに対して、より小さい傾け角度Ｚ２を決定できる。特に、集束点Ｆ３が光源部１１１の外縁部に位置するように設ければ、傾け角度Ｚ２を最小とすることができる。
【００６１】
このようにして、傾け角度Ｚ１よりも小さい傾け角度Ｚ２でフィルタ１１２を設けることができる。その結果、フィルタ１１２の反射性能をより高く維持しつつ、光源部１１１の温度上昇の抑制を図ることができる。
【００６２】
［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。第１の実施の形態との相違点について主に説明し、同様の事項に関しては説明を省略する。
【００６３】
ここで、第２の実施の形態の投影装置の構成は、図１で説明した投影装置１００と同様であるため説明を省略する。また、第２の実施の形態の分離合成光学系の構成は、図２で説明した分離合成光学系１７０の構成と同一であるため説明を省略する。ただし、第２の実施の形態ではフィルタ１１２を光軸に対して回転させるフィルタ保持部材１９０を更に設ける。そして、回転するフィルタ１１２からの反射光の照射を受ける吸収体を投影装置１００内に複数設ける。これにより、吸収体の高温化を抑制し、光源部１１１周辺の熱対策を容易とすることができる。
【００６４】
図９は、第２の実施の形態のフィルタ保持部材を示す図である。（Ａ）は、フィルタ保持部材１９０の平面図を示している。（Ｂ）は、フィルタ保持部材１９０の視点Ｖから見た側面図（一部省略）を示している。
【００６５】
フィルタ保持部材１９０は、フィルタ１１２を保持するとともに、光軸Ａ１に対して所定方向に回転させる。フィルタ保持部材１９０は、支持部材１９１、回転部１９２および保持部１９３，１９４，１９５，１９６を有する。
【００６６】
支持部材１９１は、フィルタ保持部材１９０を投影装置１００に固定するための部材である。支持部材１９１は板状に形成されており、その中央部には回転部１９２やフィルタ１１２を設けるための空間が設けられている。
【００６７】
回転部１９２は、リング状の部材であり、支持部材１９１に光軸Ａ１に対して回転可能に保持される。回転の方向は、反時計回りでもよいし、時計回りでもよい。図中の矢印Ｒ１は、反時計回りに回転させることを例示している。ここで、以下では回転部１９２による回転角をθで表すこととする。
【００６８】
保持部１９３，１９４，１９５，１９６は、フィルタ１１２を回転部１９２の中央に保持する柱状の部材であり、回転部１９２に固定されている。保持部１９３，１９４は、光の入射方向とは反対側からフィルタ１１２を保持している。保持部１９５，１９６は、光の入射方向側からフィルタ１１２を保持している。保持部１９３，１９４，１９５，１９６は、フィルタ１１２を図４の説明で示した（１）、（２）の要件を満たす傾け角度で保持する。
【００６９】
なお、間隙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、回転部１９２とフィルタ１１２との間の空間である。
【００７０】
図１０は、第２の実施の形態の光源装置を示す図である。フィルタ１１２は、フィルタ保持部材１９０で保持されて、光源部１１１の後段に配設される。ただし、図１０ではフィルタ保持部材１９０の図示を省略している。（Ａ）はθ＝０度の場合、（Ｂ）はθ＝１８０度の場合を例示している。ここで、（Ａ）の場合には、フィルタ１１２で反射された反射光は吸収体１１３により吸収される。（Ｂ）の場合には、当該反射光は吸収体１１３ａにより吸収される。
【００７１】
フィルタ保持部材１９０は、回転角θを０度〜３６０度まで変化させる。フィルタ保持部材１９０は、所定の周期で断続的に所定の角度ずつθを変化させてもよい。あるいは、フィルタ保持部材１９０は、例えば所定の角速度でθを変化させてもよい。これにより、フィルタ１１２の投影装置１００内の反射光の被照射位置は変化する。投影装置１００には、各被照射位置で反射光を吸収できるよう複数の吸収体が設けられる。吸収体１１３，１１３ａはその複数の吸収体の一部である。
【００７２】
このように、フィルタ１１２を光軸に対して回転可能に設けることで、複数の吸収体に対して反射光を照射できる。これにより、単一の吸収体で反射光を受けるよりも、当該吸収体の高温化を抑制できる。例えば、第１の実施の形態のように、単一の吸収体１１３で反射光を吸収する場合、光強度が増大すると吸収体１１３が一層高温化する。この場合、例えば吸収体１１３の周囲に生じた高温の熱だまりが光源部１１１の高温化を助長するおそれもある。
【００７３】
これに対し、第２の実施の形態のように複数の吸収体で反射光を受けることで、複数の吸収体に熱が分散され、各吸収体の蓄熱量を低減できる。よって、吸収体自体およびその周囲の冷却を容易に行える。その結果、第１の実施の形態で示した効果に加えて、光源部１１１やその周囲の高温化を一層抑制できる。
【００７４】
なお、上記の説明では反射型液晶方式の投影装置１００を例示して説明したがこれに限らない。例えば、透過型液晶方式の投影装置、あるいは、それに用いる光源装置に適用することもできる。
【００７５】
以上、本発明の光源装置および投影装置を図示の実施の形態に基づいて説明したが、これらに限定されるものではなく、各部の構成は同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や工程が付加されてもよい。更に、前述した実施の形態のうちの任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１００……投影装置、１１０……光源装置、１１１……光源部、１１１ａ……発光部、１１１ｂ……集光ミラー、１１２……フィルタ、１１２ａ……基板層、１１２ｂ……赤外線反射層、１１２ｃ……紫外線反射層、１１３，１１３ａ……吸収体、１２０，１６０……レンズ、１３０，１４０……フライアイレンズ、１５０……偏光変換素子、１７０……分離合成光学系、１８０……投射光学系、１９０……フィルタ保持部材、１９１……支持部材、１９２……回転部、１９３，１９４，１９５，１９６……保持部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を出射する光源装置、および、そのような光源装置を備えた投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーンに画像を投影する投射型の投影装置が利用されている。投影装置は、光源を有する。投影装置は、光源からの光をＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の各成分の光に分離し、液晶パネルを介して各成分の光を合成する。投影装置は、合成した光を拡大して出射し、スクリーンに画像を投影する。
【０００３】
ここで、投影装置では高強度の光源が用いられ、装置筐体内の各部位に照射される紫外線や赤外線の強度も大きい。しかし、投影装置に用いられる光学部品（偏光板や液晶パネルなど）は、赤外線の熱や紫外線の影響で劣化するおそれがある。
【０００４】
そこで、光路に紫外線や赤外線を反射するフィルタを設け、後段の光学系に入射する紫外線や赤外線を減衰させる提案がある（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７１９００号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、高強度の光源は発熱量も大きい。このため、光源に対する熱の影響が問題となる。例えば、上記フィルタで反射した赤外線が光源へ入射すると、光源が高温となり破損するおそれがある。そこで、フィルタで反射した赤外線が光源へ照射されないよう、フィルタの反射面を光軸に対して傾けて配設することが考えられる。
【０００７】
一方、フィルタには所望の波長域の光を反射するよう反射材の膜が所定の厚さで形成される。フィルタを光軸に対して傾けると、フィルタに形成された反射材の膜厚が光の入射方向に対して変化する。このため、フィルタで反射する波長域が変化して、フィルタによる紫外光域や赤外光域の減衰効果が低減するという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、フィルタの性能を維持しながら、光源の温度上昇を抑制する光源装置および投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では上記課題を解決するために、光源装置が提供される。この光源装置は、光源部と、光源部が発した入射光に含まれる紫外光および赤外光を反射し、紫外光および赤外光以外の光を透過するフィルタと、を有する。フィルタは、紫外光および赤外光を含む反射光が当該フィルタよりも光源部側へ向かい、反射光が光源部に照射されないように設けられる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、上記光源装置と同様の構成を有する投影装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
上記光源装置および投影装置によれば、フィルタの性能を維持しながら、光源の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施の形態の投影装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の分離合成光学系の構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態のフィルタの構造を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の光源装置を示す図である。
【図５】光源装置の第１の比較例を示す図である。
【図６】光源装置の第２の比較例を示す図である。
【図７】透過光の比較例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態の光源装置の変形例を示す図である。
【図９】第２の実施の形態のフィルタ保持部材を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態の光源装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の投影装置の全体構成を示す図である。投影装置１００は、反射型液晶パネルによりＲＧＢに分離した各光の空間変調を行う。投影装置１００は、例えば、スクリーンの前面からスクリーンへ画像を投影するプロジェクタである。
【００１４】
投影装置１００は、光源装置１１０、レンズ１２０，１６０、フライアイレンズ１３０，１４０、偏光変換素子１５０、分離合成光学系１７０および投射光学系１８０を有する。
【００１５】
光源装置１１０は、投影装置１００の光源である。光源装置１１０は、後段の光学系に対して光を照射する光源部１１１、フィルタ１１２および吸収体１１３を有する。光源部１１１は、発光部１１１ａおよび集光ミラー１１１ｂを有する。
【００１６】
発光部１１１ａは、白色光を放射する。発光部１１１ａとして、例えば高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどのＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプを利用できる。
【００１７】
集光ミラー１１１ｂは、発光部１１１ａが放射した光をレンズ１２０へ向けて集光する。集光ミラー１１１ｂには、例えば、楕円面鏡、または、放物面鏡を使用できる。
【００１８】
フィルタ１１２は、光源部１１１側から入射した入射光のうち、紫外光および赤外光を反射し、紫外光および赤外光以外の光を透過する。フィルタ１１２は、紫外光および赤外光を含む反射光がフィルタ１１２よりも光源部１１１側へ向かい、反射光が光源部１１１に照射されないように設けられる。
【００１９】
吸収体１１３は、フィルタ１１２からの反射光を吸収する。吸収体１１３は、例えばファン（図示せず）による送風を受けて冷却されてもよい。
【００２０】
レンズ１２０，１６０は、光の進行方向を揃えるためのレンズである。レンズ１２０は、フィルタ１１２を透過して入射した光を平行光に揃える。レンズ１６０は、分離合成光学系１７０の所定位置に光を集束させる。
【００２１】
フライアイレンズ１３０，１４０は、照度ムラを解消するためのレンズである。
【００２２】
偏光変換素子１５０は、入射光の偏光軸を所定方向に揃える。例えば、Ｐ（Parallel）偏光以外の光をＰ偏光に変換する。
【００２３】
分離合成光学系１７０は、レンズ１６０からの光をＲＧＢに分離し、各光を液晶パネルで空間変調した後に合成して、その出射光により画像を形成する。分離合成光学系１７０の詳細は後述する。
【００２４】
投射光学系１８０は、分離合成光学系１７０からの出射光を拡大してスクリーン（図示せず）へ投射する。
【００２５】
なお、上記の例ではフィルタ１１２を光源部１１１の直後に設ける場合を例示したが、他の光学部品の後段に設けてもよい。例えば、レンズ１２０とフライアイレンズ１３０との間に設けてもよい。
【００２６】
図２は、第１の実施の形態の分離合成光学系の構成を示す図である。分離合成光学系１７０は、ダイクロイックミラー１７１，１７１ａ，１７１ｂ、反射ミラー１７２，１７２ａ、レンズ１７３，１７３ａ，１７３ｂ、反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂ、反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂ、偏光板１７６、１７６ａ，１７６ｂおよび光合成プリズム１７７を有する。
【００２７】
ダイクロイックミラー１７１，１７１ａ，１７１ｂは、ＲＧＢの各光をその波長帯域により選択して反射する。ダイクロイックミラー１７１は、ＲＧ光を反射ミラー１７２の方向へ反射する。ダイクロイックミラー１７１ａは、Ｇ光をレンズ１７３ａの方向へ反射し、Ｒ光をレンズ１７３の方向へ透過させる。ダイクロイックミラー１７１ｂは、Ｂ光を反射ミラー１７２ａの方向へ反射する。
【００２８】
反射ミラー１７２，１７２ａは、入射した光を反射する。反射ミラー１７２は、ダイクロイックミラー１７１からのＲＧ光をダイクロイックミラー１７１ａの方向へ反射する。反射ミラー１７２ａは、ダイクロイックミラー１７１ｂからのＢ光をレンズ１７３ｂの方向へ反射する。
【００２９】
レンズ１７３，１７３ａ，１７３ｂは、ＲＧＢの各光を反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂの全面へ向けて照射する。
【００３０】
反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂは、レンズ１７３，１７３ａ，１７３ｂからの光につき偏光軸が所定方向の光のみを透過し、偏光軸がそれ以外の方向の光は反射する。
【００３１】
例えば、偏光変換素子１５０でＰ偏光に変換されている場合、反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂは、Ｐ偏光の光を透過し、Ｓ（Senkrecht）偏光の光を反射する。
【００３２】
その場合、反射型偏光板１７４は、レンズ１７３からのＰ偏光のＲ光を反射型液晶パネル１７５の方向へ透過させる。反射型偏光板１７４ａは、レンズ１７３ａからのＰ偏光のＧ光を反射型液晶パネル１７５ａの方向へ透過させる。反射型偏光板１７４ｂは、レンズ１７３ｂからのＰ偏光のＢ光を反射型液晶パネル１７５ｂの方向へ透過させる。
【００３３】
また、反射型偏光板１７４は、反射型液晶パネル１７５からのＳ偏光のＲ光を合成プリズム１７７の光入射面１７７ａへ向けて反射する。反射型偏光板１７４ａは、反射型液晶パネル１７５ａからのＳ偏光のＧ光を合成プリズム１７７の光入射面１７７ｂへ向けて反射する。反射型偏光板１７４ｂは、反射型液晶パネル１７５ｂからのＳ偏光のＢ光を合成プリズム１７７の光入射面１７７ｃへ向けて反射する。
【００３４】
更に、反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂは、反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂからのＰ偏光の光をレンズ１７３，１７３ａ，１７３ｂの方向へ透過させる。
【００３５】
偏光板１７６，１７６ａ，１７６ｂは、その偏光軸が反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂによる空間変調後の偏光軸と同一方向である偏光子を備えている。例えば、反射型液晶パネル１７５，１７５ａ，１７５ｂにおいて、Ｐ偏光がＳ偏光へ変換される場合、偏光板１７６，１７６ａ，１７６ｂの偏光軸はＳ方向である。このように、光合成プリズム１７７の直前に偏光板１７６，１７６ａ，１７６ｂを設けることで、例えば反射型偏光板１７４，１７４ａ，１７４ｂでＰ偏光であるにも関わらず反射された微量の光を遮蔽できる。これにより、コントラスト性能を向上することができる。
【００３６】
光合成プリズム１７７は、その光入射面１７７ａ，１７７ｂ，１７７ｃから入射したＲＧＢ光を合成して、光出射面１７７ｄより投射光学系１８０へ向けて出射する。
【００３７】
図３は、第１の実施の形態のフィルタの構造を示す図である。（Ａ）は、第１の例を示している。（Ｂ）は、第２の例を示している。フィルタ１１２は、基板層１１２ａ、赤外線反射層１１２ｂおよび紫外線反射層１１２ｃを有する。
【００３８】
基板層１１２ａは、透明基板である。基板層１１２ａには耐熱性や耐腐食性を考慮した部材が選択される。基板層１１２ａには、例えば、パイレックス（コーニングインコーポレイテッドの登録商標）ガラスを用いることができる。
【００３９】
赤外線反射層１１２ｂは、赤外線を反射させ、それ以外の光を透過させる多層膜層である。紫外線反射層１１２ｃは、紫外線を反射させ、それ以外の光を透過させる多層膜層である。赤外線反射層１１２ｂおよび紫外線反射層１１２ｃは、例えば、誘電体薄膜を複数層積層して形成される。誘電体材料としては、例えば、ＭｇＦ２，ＣａＦ２，ＳｉＯ２，ＴｉＯ２などを用いることができる。赤外線反射層１１２ｂは、赤外光の波長域の光を反射できるよう、誘電体薄膜の層が所定の厚さで形成されている。同様に、紫外線反射層１１２ｃは、紫外光の波長域の光を反射できるよう、誘電体薄膜の層が所定の厚さで形成されている。これら薄膜の厚さは、一般に、光がフィルタの透過面に垂直に入射した際に、所定の波長域の光を反射できるよう決定される。
【００４０】
ここで、図３（Ａ）では、基板層１１２ａに対して、紫外線反射層１１２ｃが基板層１１２ａの光入射面側または光出射面側であり、赤外線反射層１１２ｂがそれとは反対側の側面に積層された場合を例示している。何れの層を光入射面側、光出射面側にするかは任意に決定できる。また、図３（Ｂ）では、基板層１１２ａの光入射面側に、赤外線反射層１１２ｂおよび紫外線反射層１１２ｃが積層された場合を例示している。なお、紫外線反射層１１２ｃを赤外線反射層１１２ｂと基板層１１２ａとの間に設けてもよい。また、基板層１１２ａの光出射面側に赤外線反射層１１２ｂおよび紫外線反射層１１２ｃを設けてもよい。
【００４１】
図４は、第１の実施の形態の光源装置を示す図である。フィルタ１１２は、光軸Ａ１に対して所定の角度Ｚ１だけ傾けて設けられている。ここで、光軸Ａ２は、フィルタ１１２が反射した反射光の光軸である。フィルタ１１２の傾け角度Ｚ１は、光軸Ａ１に垂直な平面と、フィルタ１１２の光が入射する面とのなす角で表される。傾け角度Ｚ１は、次の（１）、（２）の要件を満たす角度として決定される。
【００４２】
（１）光源部１１１に反射光が照射されない角度である。
（２）反射光がフィルタ１１２よりも光源部１１１側へ向かう角度である。
【００４３】
ここで、以下の説明において光源部１１１の幅をＬ１とする。また、光源部１１１から、集光ミラー１１１ｂの焦点Ｆ２までの距離をＬ２とする。ここで、焦点Ｆ２は、焦点Ｆ１にある光源から発せられた光が、集光ミラー１１１ｂの楕円面で反射して略集束する点である。更に、光源部１１１とフィルタ１１２との間の距離をＬ３とする。
【００４４】
例えば、幅Ｌ１＝約４．８ｃｍであり、距離Ｌ２＝約５．４ｃｍである場合を考える。この場合、投影装置１００にフィルタ１１２を距離Ｌ３＝約４．８ｃｍで傾け角度Ｚ１＝約２５度となるように配設する。これにより、上記（１）、（２）の要件を満たすことができる。
【００４５】
図５は、光源装置の第１の比較例を示す図である。フィルタ２０１は、フィルタ１１２に代えて投影装置１００に設けられる。フィルタ２０１は、フィルタ１１２に対応するものであり、フィルタ１１２と同様、赤外光や紫外光を反射し、それ以外の光を透過する。フィルタ２０１自体の構造はフィルタ１１２と同一であるとする。
【００４６】
フィルタ２０１は、光軸に対して垂直に設けられている。フィルタ２０１が光軸に対して垂直に設けられている場合は、傾け角度０度の場合に対応する。
【００４７】
この場合、フィルタ２０１で反射した反射光は光源部１１１に向かい、発光部１１１ａに反射光が照射されてしまう。また、集光ミラー１１１ｂで更に反射光が反射されて発光部１１１ａに照射される可能性もある。すなわち、図４の説明中（１）で示した要件を満たしていない。このため、発光部１１１ａが赤外光の影響で高温となり、破損するおそれがある。この問題は、発光部１１１ａの光強度が増大するほど顕著となる。
【００４８】
これに対し、フィルタ１１２は、図４の説明中（１）で示したように光源部１１１に反射光が照射されない角度で設けられる。このため、発光部１１１ａに対する反射光の熱の影響を低減できる。
【００４９】
図６は、光源装置の第２の比較例を示す図である。フィルタ２０２は、フィルタ１１２に代えて投影装置１００に設けられる。フィルタ２０２は、フィルタ１１２に対応するものであり、フィルタ１１２と同様、赤外光や紫外光を反射し、それ以外の光を透過する。フィルタ２０１自体の構造は、フィルタ１１２と同一であるとする。
【００５０】
フィルタ２０２は、傾け角度４５度で設けられている。傾け角度４５度は、図４の説明中（２）で示した要件を満たしていない。具体的には、フィルタ２０２の反射光の一部がフィルタ１１２よりも後ろ（光源部１１１とは反対の方向）へ向かっている。図６ではフィルタ１１２よりも後ろへ向かう光路の例として、光路Ｂ１が示されている。
【００５１】
このように傾け角度を大きくとった場合、光の入射方向に対するフィルタ２０２の膜厚が、フィルタ２０１のように光軸に対して垂直に設けた場合よりも大幅に厚くなる。このため、フィルタ２０２による赤外光や紫外光の反射性能が大幅に低減する。フィルタ２０２を透過した紫外光や赤外光は、熱などによって後段の各種レンズなどの光学部品を劣化させ、投影装置１００の性能を低下させる要因となる。特に、紫外光はフィルタ２０２の傾け角度の影響を受け易く、後段の光学系への透過量が大きくなる可能性がある。
【００５２】
また、例えば光路Ｂ１の反射光が吸収体１１３で更に反射されると、この再反射光が後段の光学系へ到達するおそれもある。このため、当該再反射光による光学部品の劣化も問題となる。更に、吸収体１１３で反射された光がフィルタ２０２により光源部１１１側に反射されて、発光部１１１ａを直接熱してしまうおそれもある。
【００５３】
次に、フィルタ１１２およびフィルタ２０２を透過する透過光を比較する。
図７は、透過光の比較例を示す図である。グラフ３００は、フィルタ１１２，２０２を透過した透過光のスペクトルを比較するものである。グラフ３００には横軸に波長（ｎｍ）、縦軸にフィルタ１１２，２０２を透過した光の割合を示す透過率が示されている。更に、グラフ３００には、スペクトル３１０，３２０が示されている。スペクトル３１０は、フィルタ１１２の透過光のスペクトルである。スペクトル３２０は、フィルタ２０２の透過光のスペクトルである。
【００５４】
スペクトル３２０では、傾け角度（４５度）の影響が顕著となり、紫外線の波長域（４５０ｎｍ近傍）および赤外光の波長域（８００ｎｍ近傍）で、フィルタ１１２よりも多量の紫外線および赤外線が反射されずにフィルタ２０２を透過していることが分かる。
【００５５】
これに対し、スペクトル３１０では、紫外光の波長域および赤外光の波長域において、フィルタ２０２よりも紫外光および赤外光の反射効率が向上することが分かる。このように、フィルタ１１２では、傾け角度を小さくすることで、紫外光および赤外光の反射性能の低下を抑制できる。傾け角度により反射性能の低下し易い紫外線反射層１１２ｃを有するフィルタ１１２に本実施の形態の方法を適用する場合、特に有効である。
【００５６】
ここで、傾け角度Ｚ１は小さい角度であるほど望ましいが、小さくしすぎた場合には上述したように発光部１１１ａの熱による破損が問題となる。この点、次のようにして、より小さい傾け角度を決定できる。
【００５７】
図８は、第１の実施の形態の光源装置の変形例を示す図である。フィルタ１１２は、光軸Ａ１に対して所定の角度Ｚ２だけ傾けて設けられている。ここで、傾け角度Ｚ２は傾け角度Ｚ１よりも小さい角度である。光軸Ａ２ａは、フィルタ１１２が反射した反射光の光軸である。距離Ｌ２ａは、光源部１１１と焦点Ｆ２との距離である。距離Ｌ３ａは、光源部１１１とフィルタ１１２との距離である。更に、集束点Ｆ３は、フィルタ１１２が反射した反射光が略集束する点である。
【００５８】
フィルタ１１２の傾け角度Ｚ２は、傾け角度Ｚ１と同様、光軸Ａ１に垂直な平面と、フィルタ１１２の光が入射する面とのなす角で表される。傾け角度Ｚ２は、傾け角度Ｚ１と同様に図４の説明で示した（１）、（２）の要件を満たす角度として決定される。ただし、図８におけるフィルタ１１２の配置は図４で示した配置に対して以下の点で異なっている。
【００５９】
すなわち、フィルタ１１２は、その反射光の集束点Ｆ３が光源部１１１のフィルタ１１２側の外縁部に近接して形成されるように配設される。ここで、幅Ｗ１，Ｗ２は、集束点Ｆ３以外の各所定位置において反射光が占める空間の幅を示している。集束点Ｆ３の前後では反射光が占める空間の幅が小さくなり、より小さな傾け角度Ｚ２を決定できる。具体的には、次の通りである。
【００６０】
例えば、反射光が占める空間のうち幅Ｗ１の部分が光源部１１１の外縁部に近接する場合、幅Ｗ１の縁に存在する反射光が光源部１１１に当たらないように傾け角度Ｚ２よりも大きな傾け角度をとる必要がある。これに対し、集束点Ｆ３が光源部１１１の外縁部に近接するようフィルタ１１２を設ければ、集束点Ｆ３では反射光が占める空間の幅は極小となるので、距離Ｌ２ａに対して、より小さい傾け角度Ｚ２を決定できる。特に、集束点Ｆ３が光源部１１１の外縁部に位置するように設ければ、傾け角度Ｚ２を最小とすることができる。
【００６１】
このようにして、傾け角度Ｚ１よりも小さい傾け角度Ｚ２でフィルタ１１２を設けることができる。その結果、フィルタ１１２の反射性能をより高く維持しつつ、光源部１１１の温度上昇の抑制を図ることができる。
【００６２】
［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。第１の実施の形態との相違点について主に説明し、同様の事項に関しては説明を省略する。
【００６３】
ここで、第２の実施の形態の投影装置の構成は、図１で説明した投影装置１００と同様であるため説明を省略する。また、第２の実施の形態の分離合成光学系の構成は、図２で説明した分離合成光学系１７０の構成と同一であるため説明を省略する。ただし、第２の実施の形態ではフィルタ１１２を光軸に対して回転させるフィルタ保持部材１９０を更に設ける。そして、回転するフィルタ１１２からの反射光の照射を受ける吸収体を投影装置１００内に複数設ける。これにより、吸収体の高温化を抑制し、光源部１１１周辺の熱対策を容易とすることができる。
【００６４】
図９は、第２の実施の形態のフィルタ保持部材を示す図である。（Ａ）は、フィルタ保持部材１９０の平面図を示している。（Ｂ）は、フィルタ保持部材１９０の視点Ｖから見た側面図（一部省略）を示している。
【００６５】
フィルタ保持部材１９０は、フィルタ１１２を保持するとともに、光軸Ａ１に対して所定方向に回転させる。フィルタ保持部材１９０は、支持部材１９１、回転部１９２および保持部１９３，１９４，１９５，１９６を有する。
【００６６】
支持部材１９１は、フィルタ保持部材１９０を投影装置１００に固定するための部材である。支持部材１９１は板状に形成されており、その中央部には回転部１９２やフィルタ１１２を設けるための空間が設けられている。
【００６７】
回転部１９２は、リング状の部材であり、支持部材１９１に光軸Ａ１に対して回転可能に保持される。回転の方向は、反時計回りでもよいし、時計回りでもよい。図中の矢印Ｒ１は、反時計回りに回転させることを例示している。ここで、以下では回転部１９２による回転角をθで表すこととする。
【００６８】
保持部１９３，１９４，１９５，１９６は、フィルタ１１２を回転部１９２の中央に保持する柱状の部材であり、回転部１９２に固定されている。保持部１９３，１９４は、光の入射方向とは反対側からフィルタ１１２を保持している。保持部１９５，１９６は、光の入射方向側からフィルタ１１２を保持している。保持部１９３，１９４，１９５，１９６は、フィルタ１１２を図４の説明で示した（１）、（２）の要件を満たす傾け角度で保持する。
【００６９】
なお、間隙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、回転部１９２とフィルタ１１２との間の空間である。
【００７０】
図１０は、第２の実施の形態の光源装置を示す図である。フィルタ１１２は、フィルタ保持部材１９０で保持されて、光源部１１１の後段に配設される。ただし、図１０ではフィルタ保持部材１９０の図示を省略している。（Ａ）はθ＝０度の場合、（Ｂ）はθ＝１８０度の場合を例示している。ここで、（Ａ）の場合には、フィルタ１１２で反射された反射光は吸収体１１３により吸収される。（Ｂ）の場合には、当該反射光は吸収体１１３ａにより吸収される。
【００７１】
フィルタ保持部材１９０は、回転角θを０度〜３６０度まで変化させる。フィルタ保持部材１９０は、所定の周期で断続的に所定の角度ずつθを変化させてもよい。あるいは、フィルタ保持部材１９０は、例えば所定の角速度でθを変化させてもよい。これにより、フィルタ１１２の投影装置１００内の反射光の被照射位置は変化する。投影装置１００には、各被照射位置で反射光を吸収できるよう複数の吸収体が設けられる。吸収体１１３，１１３ａはその複数の吸収体の一部である。
【００７２】
このように、フィルタ１１２を光軸に対して回転可能に設けることで、複数の吸収体に対して反射光を照射できる。これにより、単一の吸収体で反射光を受けるよりも、当該吸収体の高温化を抑制できる。例えば、第１の実施の形態のように、単一の吸収体１１３で反射光を吸収する場合、光強度が増大すると吸収体１１３が一層高温化する。この場合、例えば吸収体１１３の周囲に生じた高温の熱だまりが光源部１１１の高温化を助長するおそれもある。
【００７３】
これに対し、第２の実施の形態のように複数の吸収体で反射光を受けることで、複数の吸収体に熱が分散され、各吸収体の蓄熱量を低減できる。よって、吸収体自体およびその周囲の冷却を容易に行える。その結果、第１の実施の形態で示した効果に加えて、光源部１１１やその周囲の高温化を一層抑制できる。
【００７４】
なお、上記の説明では反射型液晶方式の投影装置１００を例示して説明したがこれに限らない。例えば、透過型液晶方式の投影装置、あるいは、それに用いる光源装置に適用することもできる。
【００７５】
以上、本発明の光源装置および投影装置を図示の実施の形態に基づいて説明したが、これらに限定されるものではなく、各部の構成は同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や工程が付加されてもよい。更に、前述した実施の形態のうちの任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１００……投影装置、１１０……光源装置、１１１……光源部、１１１ａ……発光部、１１１ｂ……集光ミラー、１１２……フィルタ、１１２ａ……基板層、１１２ｂ……赤外線反射層、１１２ｃ……紫外線反射層、１１３，１１３ａ……吸収体、１２０，１６０……レンズ、１３０，１４０……フライアイレンズ、１５０……偏光変換素子、１７０……分離合成光学系、１８０……投射光学系、１９０……フィルタ保持部材、１９１……支持部材、１９２……回転部、１９３，１９４，１９５，１９６……保持部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
前記光源部が発した入射光に含まれる紫外光および赤外光を反射し、前記紫外光および前記赤外光以外の光を透過するフィルタと、
を有し、
前記フィルタは、前記紫外光および前記赤外光を含む反射光が当該フィルタよりも前記光源部側へ向かい、前記反射光が前記光源部に照射されないように設けられる、
光源装置。
【請求項２】
前記フィルタは、前記入射光の光軸と垂直な平面と当該フィルタの光入射面とのなす角度が、前記反射光が前記光源部に照射されない最小の角度で設けられる、
請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記フィルタを前記入射光の光軸に対して回転させる回転部、
を有する請求項１または２の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項４】
前記回転部により回転された前記フィルタからの前記反射光を吸収する複数の吸収体、 を有する請求項１乃至３の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
光源部と、
前記光源部が発した入射光に含まれる紫外光および赤外光を反射し、前記紫外光および前記赤外光以外の光を透過するフィルタと、
を有し、
前記フィルタは、前記紫外光および前記赤外光を含む反射光が当該フィルタよりも前記光源部側へ向かい、前記反射光が前記光源部に照射されないように設けられる、
投影装置。
【請求項１】
光源部と、
前記光源部が発した入射光に含まれる紫外光および赤外光を反射し、前記紫外光および前記赤外光以外の光を透過するフィルタと、
を有し、
前記フィルタは、前記紫外光および前記赤外光を含む反射光が当該フィルタよりも前記光源部側へ向かい、前記反射光が前記光源部に照射されないように設けられる、
光源装置。
【請求項２】
前記フィルタは、前記入射光の光軸と垂直な平面と当該フィルタの光入射面とのなす角度が、前記反射光が前記光源部に照射されない最小の角度で設けられる、
請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記フィルタを前記入射光の光軸に対して回転させる回転部、
を有する請求項１または２の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項４】
前記回転部により回転された前記フィルタからの前記反射光を吸収する複数の吸収体、 を有する請求項１乃至３の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
光源部と、
前記光源部が発した入射光に含まれる紫外光および赤外光を反射し、前記紫外光および前記赤外光以外の光を透過するフィルタと、
を有し、
前記フィルタは、前記紫外光および前記赤外光を含む反射光が当該フィルタよりも前記光源部側へ向かい、前記反射光が前記光源部に照射されないように設けられる、
投影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２５３０７７（Ｐ２０１１−２５３０７７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７４９６（Ｐ２０１０−１２７４９６）
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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