JP2000180962A - Projection illuminating device - Google Patents

Projection illuminating device

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JP2000180962A
JP2000180962A JP10361256A JP36125698A JP2000180962A JP 2000180962 A JP2000180962 A JP 2000180962A JP 10361256 A JP10361256 A JP 10361256A JP 36125698 A JP36125698 A JP 36125698A JP 2000180962 A JP2000180962 A JP 2000180962A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection illuminating device which can improve efficiency for utilizing light in an illumination system. SOLUTION: This projection illuminating device uses a light emitting diode(LED) 1 as a light source. A transparent block 10 is positioned so as to be closely adhered to the light emitting diode(LED) 1. Also, angle distribution of a light beam emitted to the block 10 from the light emitting diode(LED) 1 is 0 to 90 degrees. A shape of the block 10 for taking this all light beams and containing angle distribution of outgoing light within the prescribed angle distribution is a shape of curved surface having spread of a parabolic surface. Also, a cross-sectional shape of an incident end and an outgoing end are similar to a shape of an element to be illuminated (in this case: optical modulation element 8).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
照明装置に関する。詳しくは、出射端の断面積を入射端
の断面積よりも大きくし、かつ入射端を光源に密着させ
ることによって、照明系での光利用効率を向上させよう
としたプロジェクション照明装置に関するものである。
[0001] The present invention relates to a projection lighting device. More specifically, the present invention relates to a projection illuminating device in which a cross-sectional area of an emitting end is larger than a cross-sectional area of an incident end, and an incident end is brought into close contact with a light source to improve light use efficiency in an illumination system. .

【0002】[0002]

【従来の技術】発光ダイオード(LED)を光源に使っ
た、従来のプロジェクション照明装置の構成には、図1
0に示すような例がある。図において、発光ダイオード
(LED)1につけられたボールレンズ2は、発光ダイ
オード(LED)1からエアー中に出射する光線量を増
加する目的に用いられる。結合レンズ3は、ボールレン
ズ2から出射した光線の一部を取り込み次のインテグレ
ータ(マルチレンズアレイ)5へコリメート(平行に)
された光線を入射するためにある。インテグレータ5
は、光源の場所による発光強度ムラがあっても、マルチ
レンズアレイそれぞれのレンズに光源の役割をさせるこ
とにより、被照明物上では均一に照明するものである。
コンデンサーレンズ6は、光源像を投射レンズ9の入射
瞳位置に結像するためにある。また、複数の光源を合成
して白色を得るために、インテグレータ5と結合レンズ
3の間にダイクロイックプリズム4が位置することもあ
る。
2. Description of the Related Art The configuration of a conventional projection lighting apparatus using a light emitting diode (LED) as a light source is shown in FIG.
There is an example as shown in FIG. In the figure, a ball lens 2 attached to a light emitting diode (LED) 1 is used for increasing the amount of light emitted from the light emitting diode (LED) 1 into the air. The coupling lens 3 takes in a part of the light beam emitted from the ball lens 2 and collimates (in parallel) to the next integrator (multi-lens array) 5
The incident light beam. Integrator 5
Is to illuminate uniformly on an object to be illuminated by causing each lens of the multi-lens array to function as a light source even if there is unevenness in light emission intensity due to the location of the light source.
The condenser lens 6 is provided to form a light source image at an entrance pupil position of the projection lens 9. Further, the dichroic prism 4 may be located between the integrator 5 and the coupling lens 3 in order to obtain a white color by combining a plurality of light sources.

【0003】ここで、発光ダイオード(LED)から出
射した光線が結合レンズに入射する光線の比率について
説明する。発光ダイオード(LED)から出射した光線
の角度分布は0〜90°の広がりを持っている。この光
線をすべて結合レンズに取り込むためには無限の口径の
レンズが必要となる。
Here, a description will be given of a ratio of a light beam emitted from a light emitting diode (LED) to enter a coupling lens. The angle distribution of the light beam emitted from the light emitting diode (LED) has a spread of 0 to 90 °. In order to capture all of these rays into the coupling lens, a lens with an infinite aperture is required.

【0004】また、図10の構成では光学部品と被照明
物までのエアーとの界面は10箇所ある。すなわち、ダ
イクロイックプリズム4を除外して考えると、ボールレ
ンズ2とエアーの界面、結合レンズ3の平面側とエアー
との界面、結合レンズ3の曲面側とエアーとの界面、イ
ンテグレータ5の左側のマルチレンズアレイの左右の曲
面とエアーとの界面、インテグレータ5の右側のマルチ
レンズの左側の曲面とエアーとの界面、コンデンサーレ
ンズ6の左側のレンズの右の曲面とエアーとの界面、コ
ンデンサーレンズ6の右側のレンズの左の曲面および右
の平面とそれぞれエアーとの界面、並びに、偏向ビーム
スプリッタ7のうちコンデンサーレンズ6に面する側の
面とエアーとの界面である。
In the configuration shown in FIG. 10, there are ten interfaces between the optical component and the air to the illuminated object. That is, when the dichroic prism 4 is excluded and considered, the interface between the ball lens 2 and air, the interface between the plane side of the coupling lens 3 and air, the interface between the curved surface side of the coupling lens 3 and air, and the multi-portion on the left side of the integrator 5 The interface between the left and right curved surfaces of the lens array and the air, the interface between the left curved surface of the multi-lens on the right side of the integrator 5 and the air, the right curved surface of the left lens of the condenser lens 6 and the air, and the interface of the condenser lens 6 The interface between the left curved surface and the right plane of the right lens and the air, and the interface between the air on the surface of the deflection beam splitter 7 facing the condenser lens 6 and the air.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、発光
ダイオード(LED)から出射した光線をすべて結合レ
ンズに取り込むためには無限の口径のレンズが必要とな
る。しかしながら、従来のプロジェクション照明装置で
は、開口数(NA)は0.9程度が限界であり、結合レ
ンズに取り込める光束は80%程度が限界となる。
As described above, a lens having an infinite aperture is required to capture all light rays emitted from a light emitting diode (LED) into a coupling lens. However, in a conventional projection illumination device, the numerical aperture (NA) is limited to about 0.9, and the luminous flux that can be captured by the coupling lens is limited to about 80%.

【0006】また、図10の構成では光学部品と被照明
物までのエアーとの界面は10箇所であった。このよう
な場合、反射防止処理をした場合でも15%程度の表面
反射ロスが生じる。よって、照明系の光利用効率はダイ
クロイックプリズムの効率、各光学部品の光吸収の影響
を除いても65%程度が限界となるという問題があっ
た。
In the configuration shown in FIG. 10, the interface between the optical component and the air up to the illuminated object is ten. In such a case, even when the antireflection treatment is performed, a surface reflection loss of about 15% occurs. Therefore, there is a problem that the light use efficiency of the illumination system is limited to about 65% even if the effects of the dichroic prism and the light absorption of each optical component are excluded.

【0007】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、照明系での光利用効率を向上させること
ができるプロジェクション照明装置を提供することを目
的とする。
[0007] The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a projection lighting apparatus capable of improving the light use efficiency in an illumination system.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のプロジェクショ
ン照明装置は、出射端の断面積を入射端の断面積よりも
大きくし、かつ入射端を光源に密着させたブロックを有
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A projection illuminating apparatus according to the present invention has a block in which the cross-sectional area of the exit end is larger than the cross-sectional area of the entrance end, and the entrance end is in close contact with the light source.

【0009】本発明のプロジェクション照明装置によれ
ば、出射端の断面積を入射端の断面積よりも大きくし、
かつ入射端を光源に密着させることにより、光源からの
効率よい光束の取り込み、コリメーション、光源のムラ
の平均化をすることができる。
According to the projection illumination device of the present invention, the cross-sectional area of the exit end is made larger than the cross-sectional area of the entrance end.
In addition, by bringing the incident end into close contact with the light source, it is possible to efficiently take in the light flux from the light source, collimate, and average out the unevenness of the light source.

【0010】また、本発明のプロジェクション照明装置
は、入射端および出射端の断面形状を被照明物の形状と
相似にし、出射端の断面積を入射端の断面積よりも大き
くし、かつ入射端を光源に密着させたブロックを有する
ものである。
Further, in the projection illuminating device of the present invention, the cross-sectional shape of the entrance end and the exit end is made similar to the shape of the object to be illuminated, the cross-sectional area of the exit end is made larger than the cross-sectional area of the entrance end, and Has a block in which is adhered to a light source.

【0011】本発明のプロジェクション照明装置によれ
ば、上述の構成に対してさらに、入射端および出射端の
断面形状を被照明物の形状と相似にすることにより、上
述の効果を奏するとともに無駄な光をなくすことができ
る。できる。
According to the projection illuminating device of the present invention, the above-described configuration is further made similar in cross-sectional shape at the entrance end and the exit end to the shape of the object to be illuminated. Light can be eliminated. it can.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。ここでは、プロジェクション照明装置に係
る発明の実施の形態について図1〜図9を参照しながら
説明する。図1は、本発明に係るプロジェクション照明
装置の構成例を示したものである。図におけるプロジェ
クション照明装置は、発光ダイオード(LED)1を光
源に使用している。なお、本発明に係るプロジェクショ
ン照明装置の光源は発光ダイオード(LED)に限るわ
けではなく、その他の光源、例えばレーザダイオード
(LD)や、メタルハライドランプ、水銀ランプなどの
ランプにも適用することができる。
Embodiments of the present invention will be described below. Here, an embodiment of the invention relating to a projection lighting device will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a configuration example of a projection illumination device according to the present invention. The projection lighting device in the figure uses a light emitting diode (LED) 1 as a light source. The light source of the projection lighting device according to the present invention is not limited to a light emitting diode (LED), but can be applied to other light sources such as a laser diode (LD), a lamp such as a metal halide lamp, and a mercury lamp. .

【0013】この発光ダイオード(LED)1に密着し
た形で透明なブロック10が位置している。なお、ブロ
ック10の材質としては、アクリル樹脂、ガラス、その
他の透明な材料を用いることができる。また、このブロ
ック10は、出射端10bの断面積を入射端10aの断
面積よりも大きくしている。また、入射端および出射端
の断面形状は、円形または、被照明物(ここでは、光変
調素子8)と相似の形状となっている。
A transparent block 10 is located in close contact with the light emitting diode (LED) 1. In addition, as a material of the block 10, an acrylic resin, glass, or another transparent material can be used. In the block 10, the cross-sectional area of the light-emitting end 10b is larger than the cross-sectional area of the light-entering end 10a. Further, the cross-sectional shapes of the incident end and the output end are circular or similar to the illuminated object (here, the light modulation element 8).

【0014】本発明の実施の形態の場合はレッド、グリ
ーン、およびブルー(RGB)3色の発光ダイオード
(LED)1光源をダイクロイックプリズム4で合成
し、一枚の反射型の光変調素子8に照明する構成を採用
している。
In the case of the embodiment of the present invention, a light source of one light emitting diode (LED) of three colors of red, green and blue (RGB) is synthesized by a dichroic prism 4, and a single reflection type light modulator 8 is formed. Lighting configuration is adopted.

【0015】上記のブロック10は、ブロック10と屈
折率が概ね同じ材料でその入射端側で発光ダイオード
(LED)1の光源と接着されている。また、ブロック
10の出射端側をダイクロイックプリズム4と密着させ
ている。このときも、ブロックと屈折率が概ね同じ材料
で接着されている。これは、ブロック10の入射端側お
よび出射端側において、屈折率の違いに基づく反射によ
る光のロスを抑制するためである。
The block 10 is made of a material having substantially the same refractive index as that of the block 10, and is bonded to the light source of the light emitting diode (LED) 1 on the incident end side. The exit end of the block 10 is in close contact with the dichroic prism 4. Also at this time, the block and the refractive index are adhered by a material which is almost the same. This is to suppress light loss due to reflection at the entrance end side and the exit end side of the block 10 due to the difference in refractive index.

【0016】また、ダイクロイックプリズム4の出射側
端面に平凸レンズを密着させている。また、偏光ビーム
スプリッタ(PBS)7の入射側にも平凸レンズを密着
させている。この場合、各光学部品の屈折率は概ね同じ
材料を用い、密着にも屈折率の近い接着剤を使うことが
望ましい。
Further, a plano-convex lens is adhered to the exit side end face of the dichroic prism 4. Also, a plano-convex lens is closely attached to the incident side of the polarizing beam splitter (PBS) 7. In this case, it is desirable to use a material having substantially the same refractive index for each optical component and to use an adhesive having a close refractive index for close contact.

【0017】本発明に係るブロック10の最適断面形状
は光線進行方向座標の関数で示される。具体的に説明す
る。発光ダイオード(LED)1に使われる基板の屈折
率に比べブロックの屈折率が小さい。発光ダイオード
(LED)1からブロック10に出射した光線の角度分
布は0〜90°の分布を持つ。このすべての光線を取り
込み、また、出射光の角度分布を所定の角度分布内に収
めるためのブロック10の形状は、図2に示すように、
放物面的広がりを持つ曲面形状となる。例えば、屈折率
1.5の材料を使い、入射端のX軸方向の幅を2、出射
端側の最大角度を6.6°(空気中で10°)とする
と、出射端のX軸方向の幅は8.7となる。曲面形状は
次式で表される。
The optimum cross-sectional shape of the block 10 according to the present invention is represented by a function of the coordinates of the light beam traveling direction. This will be specifically described. The refractive index of the block is smaller than the refractive index of the substrate used for the light emitting diode (LED) 1. The angle distribution of the light emitted from the light emitting diode (LED) 1 to the block 10 has a distribution of 0 to 90 °. As shown in FIG. 2, the shape of the block 10 for capturing all the light rays and for keeping the angular distribution of the emitted light within a predetermined angular distribution is as follows.
The curved surface has a parabolic spread. For example, if a material having a refractive index of 1.5 is used, the width in the X-axis direction at the entrance end is 2, and the maximum angle on the exit end side is 6.6 ° (10 ° in air), the X-axis direction at the exit end Is 8.7. The curved surface shape is represented by the following equation.

【0018】[0018]

【数1】 (Equation 1)

【0019】ここで、Z,Xは図2における座標軸を示
すものである。先の条件の場合、定数k1〜k5はそれ
ぞれ、2.52,0.23,−3.52,−4.26,
0.01である。屈折率1.5の材料とエアーとの界面
の臨界角は42°であるが、この曲面形状では発光ダイ
オード(LED)1との界面で屈折した光線は全て全反
射条件を満たしている。
Here, Z and X indicate coordinate axes in FIG. In the case of the above conditions, the constants k1 to k5 are 2.52, 0.23, -3.52, -4.26,
It is 0.01. The critical angle at the interface between a material having a refractive index of 1.5 and air is 42 °, but in this curved shape, all rays refracted at the interface with the light emitting diode (LED) 1 satisfy the total reflection condition.

【0020】ブロック10の入射端および出射端の断面
形状が図3に示すような円形の場合は、ブロック10の
長手方向の中心軸をZ軸とし、この中心軸に直交する任
意の直線をX軸とすることになる。
When the cross-sectional shape of the entrance end and the exit end of the block 10 is circular as shown in FIG. 3, the central axis in the longitudinal direction of the block 10 is set to the Z axis, and an arbitrary straight line orthogonal to the central axis is set to X. Axis.

【0021】被照明物が矩形であり、図4に示すよう
に、ブロック10の入射端および出射端の断面形状をこ
の被照射物と相似形の矩形とした場合、曲面形状は矩形
の長辺、短辺で変わってくる。たとえば、入射端のX軸
方向の幅が3.2の大きさを持つ場合、出射端のX軸方
向の幅が13.9、全長が140となる。先の定数k1
〜k5はそれぞれ、4.03,0.23,−9.01,
−6.81,0.01である。
When the object to be illuminated is rectangular, and as shown in FIG. 4, when the cross-sectional shape of the input end and the output end of the block 10 is a rectangle similar to the object to be illuminated, the curved surface shape is the long side of the rectangle. , Changes on the short side. For example, if the width of the incident end in the X-axis direction is 3.2, the width of the output end in the X-axis direction is 13.9 and the total length is 140. The previous constant k1
To k5 are 4.03, 0.23, −9.01,
-6.81 and 0.01.

【0022】一般のロッドインテグレーターと同様、本
発明のブロック10を導光することで、このブロック1
0はインテグレーターの機能を持っている。つまり、光
源に場所による明るさのムラがある場合でも出射端面で
は均一化することができる。
Similar to a general rod integrator, by guiding the block 10 of the present invention, this block 1
0 has the function of an integrator. In other words, even when the light source has uneven brightness depending on the location, it can be made uniform on the emission end face.

【0023】出射端のX軸方向の幅のままブロック長を
長くしていくことで、均一化の程度を増加させることが
できる。ブロックの形状の設計に当たっては、明るさの
ムラの程度に合わせて全長を決めることができる。
The degree of uniformity can be increased by increasing the block length while keeping the width of the emission end in the X-axis direction. In designing the shape of the block, the total length can be determined according to the degree of unevenness in brightness.

【0024】このブロックのみでプロジェクション照明
装置に必要な機能のうち光源からの効率よい光束の取り
込み、コリメーション、光源のムラを平均化する機能を
合わせ持つため、部品点数の削減が可能となる。
Since only this block has the functions of efficiently taking in the light flux from the light source, collimating, and averaging the unevenness of the light source among the functions required for the projection lighting apparatus, the number of parts can be reduced.

【0025】部品点数の削減は、またエアーとの界面の
数を削減することを意味し、表面反射のロスを押さえ総
合的光利用効率を上げることができる。図1の構成の場
合、被照明物までの光学部品とエアーとの界面数は2つ
である。すなわち、コンデンサーレンズのうち左側のレ
ンズとエアーとの界面、およびコンデンサーレンズのう
ち右側のレンズとエアーとの界面の2つである。
The reduction in the number of parts means that the number of interfaces with air is also reduced, so that the loss of surface reflection can be suppressed and the overall light use efficiency can be increased. In the case of the configuration shown in FIG. 1, the number of interfaces between the optical component and the air up to the illumination target is two. That is, there are an interface between the left lens and the air in the condenser lens and an interface between the right lens and the air in the condenser lens.

【0026】ブロック材料の光吸収、ダイクロイックプ
リズムの反射ロスを除いた、被照明物までの光損失は理
想的には3%程度となる。また、ブロックの入射端およ
び出射端の断面の形状を、被照明物の形状と相似させる
ことにより、ダイクロイックプリズムから出射される光
を有効に被照明物に照明させることができ、断面の形状
が円形の場合に生じるような無駄な光をなくすことがで
きる。
The light loss up to the illuminated object excluding the light absorption of the block material and the reflection loss of the dichroic prism is ideally about 3%. In addition, by making the cross-sectional shapes of the entrance end and the output end of the block similar to the shape of the illuminated object, light emitted from the dichroic prism can be effectively illuminated on the illuminated object, and the cross-sectional shape is reduced. It is possible to eliminate useless light generated in the case of a circular shape.

【0027】ブロックの入射端および出射端の断面の形
状を矩形とした場合の、ブロックの曲面形状変形例とし
て図5および図6が考えられる。すなわち、図5の例に
おいては、ブロックの横断面を入射端側から出射端側に
かけていくつかのテーパに分割して小さくしていくもの
であり、図6の例においては、一定のテーパをもって小
さくしていくものである。
FIG. 5 and FIG. 6 can be considered as modified examples of the curved surface shape of the block when the cross-sectional shape of the input end and the output end of the block is rectangular. That is, in the example of FIG. 5, the cross section of the block is divided into several taper portions from the incident end side to the output end side and is reduced, and in the example of FIG. It is something to do.

【0028】図6の例では発光ダイオード(LED)1
から入射した光線がブロック側面で反射する時、必ずし
も全反射条件を満たさないため、側面に若干の光漏れを
生じるが、コリメーションの機能、インテグレーター機
能は損なわれない。なお、ブロックの曲面形状変形例と
しては、図5および図6に挙げたものに限定されるわけ
ではない。すなわち、ブロック10は、出射端10bの
断面積を入射端10aの断面積よりも大きくすること
で、光源からの効率よい光束の取り込み、コリメーショ
ンの機能、およびインテグレーター機能を確保すること
ができる。
In the example of FIG. 6, a light emitting diode (LED) 1
When the light rays incident from the block are reflected by the side surface of the block, the light does not necessarily satisfy the condition of total reflection, so that a slight light leakage occurs on the side surface, but the collimation function and the integrator function are not impaired. In addition, the curved surface shape modification of the block is not limited to those illustrated in FIGS. 5 and 6. That is, by making the cross-sectional area of the emission end 10b larger than the cross-sectional area of the incident end 10a, the block 10 can ensure efficient light flux capture from the light source, collimation function, and integrator function.

【0029】なお、本発明は、図7に示すような、ブロ
ック10とコンデンサーレンズ6の間にダイクロイック
プリズムがない構成や、図8に示すような、発光ダイオ
ード(RBG)を用いることによりダイクロイックプリ
ズムを用いない構成、図9に示すような、透過型光変調
素子を使う構成、並びに、光変調素子に偏光を使わない
構成、例えばデジタルミラーデバイス(DMD)、ポリ
マー分散型液晶(PDLC)、または回折格子を用いる
構成等あらゆるプロジェクション装置に適用することが
できる。
It should be noted that the present invention provides a configuration in which there is no dichroic prism between the block 10 and the condenser lens 6 as shown in FIG. 7 or a dichroic prism by using a light emitting diode (RBG) as shown in FIG. , A configuration using a transmissive light modulation element as shown in FIG. 9, and a configuration not using polarization for the light modulation element, for example, a digital mirror device (DMD), a polymer dispersed liquid crystal (PDLC), or The present invention can be applied to any projection device such as a configuration using a diffraction grating.

【0030】また、本発明に係るブロックは、上述した
説明に用いられた大きさに限定されるわけではない。す
なわち、ブロックの大きさを数10〜数μmのオーダー
とし、半導体チップ上の素子として適用することができ
ることはもちろんである。
Further, the block according to the present invention is not limited to the size used in the above description. That is, the size of the block is of the order of several tens to several μm, and it goes without saying that it can be applied as an element on a semiconductor chip.

【0031】以上のことから、本発明に係る実施の形態
によれば、照明系での光利用効率を向上させることがで
きる。すなわち、光源からの効率よい光束の取り込み、
コリメーションの機能、およびインテグレーター機能を
確保することができる。また、部品点数を低減させ、コ
ストダウンを図ることができる。また、省スペース化を
図ることができる。また、本発明に係る実施の形態によ
れば、上述の効果を奏するとともに、さらに照明系での
光利用効率を向上させることができる。すなわち、ダイ
クロイックプリズムから出射される光を有効に被照明物
に照明させることができ、断面の形状が円形の場合に生
じるような無駄な光をなくすことができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the light use efficiency in the illumination system can be improved. That is, efficient light flux capture from the light source,
The collimation function and the integrator function can be secured. Further, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced. Further, space saving can be achieved. Further, according to the embodiment of the present invention, the above-described effects can be obtained, and the light use efficiency in the illumination system can be further improved. That is, the light emitted from the dichroic prism can be effectively illuminated on the object to be illuminated, and unnecessary light generated when the cross-sectional shape is circular can be eliminated.

【0032】なお、本発明は上述の実施の形態に限らず
本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採
り得ることはもちろんである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various other configurations without departing from the gist of the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明は、以下に記載されるような効果
を奏する。出射端の断面積を入射端の断面積よりも大き
くし、かつ入射端を光源に密着させることにより、照明
系での光利用効率を向上させることができる。また、入
射端および出射端の断面形状を被照明物の形状と相似に
し、出射端の断面積を入射端の断面積よりも大きくし、
かつ入射端を光源に密着させることにより、上述の効果
を奏するとともに、さらに照明系での光利用効率を向上
させることができる。
The present invention has the following effects. By making the cross-sectional area of the exit end larger than the cross-sectional area of the entrance end and bringing the incident end into close contact with the light source, the light use efficiency in the illumination system can be improved. Further, the cross-sectional shape of the incident end and the outgoing end is made similar to the shape of the illuminated object, the cross-sectional area of the outgoing end is made larger than the cross-sectional area of the incident end,
In addition, by bringing the incident end into close contact with the light source, the above-described effects can be achieved, and the light use efficiency in the illumination system can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】プロジェクション照明装置に係る発明の実施の
形態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the invention relating to a projection lighting device.

【図2】プロジェクション照明装置に用いるブロックに
おける、光の進行状態を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a traveling state of light in a block used in the projection lighting device.

【図3】入射端および出射端の断面形状が円形である場
合のブロックの例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a block in a case where a cross-sectional shape of an entrance end and an exit end is circular.

【図4】入射端および出射端の断面形状が矩形である場
合のブロックの例を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a block in a case where a cross-sectional shape of an entrance end and an exit end is rectangular.

【図5】入射端および出射端の断面形状が矩形である場
合のブロックの他の例を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing another example of the block when the cross-sectional shape of the incident end and the exit end is rectangular.

【図6】入射端および出射端の断面形状が矩形である場
合のブロックの他の例を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing another example of the block when the cross-sectional shape of the incident end and the exit end is rectangular.

【図7】ブロックとコンデンサーレンズの間にダイクロ
イックプリズムがない構成のプロジェクション装置の例
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a projection device having a configuration in which a dichroic prism is not provided between a block and a condenser lens.

【図8】発光ダイオード(RBG)を用いることによ
り、ダイクロイックプリズムを用いない構成のプロジェ
クション装置の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a projection device having a configuration in which a dichroic prism is not used by using a light emitting diode (RBG).

【図9】透過型光変調素子を使う構成のプロジェクショ
ン装置の例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a projection device having a configuration using a transmission type light modulation element.

【図10】従来のプロジェクション装置の例を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional projection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1‥‥発光ダイオード、2‥‥ボールレンズ、3‥‥結
合レンズ、4‥‥ダイクロイックプリズム、5‥‥イン
テグレータ、6‥‥コンデンサーレンズ、7‥‥偏向ビ
ームスプリッタ、8‥‥光変調素子、9‥‥投射レン
ズ、10‥‥ブロック、10a‥‥入射端、10b‥‥
出射端、11‥‥透過型光変調素子
1 light emitting diode, 2 ball lens, 3 coupling lens, 4 dichroic prism, 5 integrator, 6 condenser lens, 7 deflection beam splitter, 8 light modulation element, 9 {Projection lens, 10} block, 10a {incident end, 10b}
Emission end, 11 ° transmission type light modulation element

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出射端の断面積を入射端の断面積よりも
大きくし、かつ入射端を光源に密着させたブロックを有
することを特徴とするプロジェクション照明装置。
1. A projection illuminating apparatus comprising: a block having a cross-sectional area of an emitting end larger than a cross-sectional area of an incident end, and having a block in which the incident end is in close contact with a light source.
【請求項2】 入射端および出射端の断面形状を被照明
物の形状と相似にし、出射端の断面積を入射端の断面積
よりも大きくし、かつ入射端を光源に密着させたブロッ
クを有することを特徴とするプロジェクション照明装
置。
2. A block in which the cross-sectional shape of the entrance end and the exit end is similar to the shape of the object to be illuminated, the cross-sectional area of the exit end is larger than the cross-sectional area of the entrance end, and the entrance end is in close contact with the light source. A projection lighting device, comprising:
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Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005115061A (en) * 2003-10-08 2005-04-28 Seiko Epson Corp Projector
JP2005128234A (en) * 2003-10-23 2005-05-19 Seiko Epson Corp Projector
WO2005057743A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser light source and two dimensional image forming device
JP2005234440A (en) * 2004-02-23 2005-09-02 Seiko Epson Corp Illuminator and projection type display device
EP1645906A1 (en) * 2004-10-01 2006-04-12 Samsung Electronics Co, Ltd LED illumination unit for an image display apparatus
US7046309B2 (en) 2001-11-19 2006-05-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Single panel type video display
JP2006145578A (en) * 2004-11-16 2006-06-08 Seiko Epson Corp Illuminating apparatus, image display apparatus and projector
JP2006154813A (en) * 2004-11-27 2006-06-15 Samsung Electronics Co Ltd Illumination unit and image projection apparatus adopting the same
EP1616219A4 (en) * 2003-04-24 2006-08-09 Chromnomotion Imaging Applic I Solid state light engine optical system
JP2006301620A (en) * 2005-03-30 2006-11-02 Samsung Electronics Co Ltd Illumination unit and image projection apparatus employing the same
WO2006119723A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Projection device
US7267446B2 (en) 2004-05-22 2007-09-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection display
US7267441B2 (en) 2004-05-22 2007-09-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection display
JP2008070769A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Ricoh Co Ltd Light source unit, illumination device and projector device
JP2008111889A (en) * 2006-10-30 2008-05-15 Konica Minolta Opto Inc Lighting system and image projector
WO2008078820A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Hoya Corporation Integrator and optical unit using the same
JP2008532297A (en) * 2005-02-28 2008-08-14 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Optical waveguide
JP2009058594A (en) * 2007-08-30 2009-03-19 Ricoh Co Ltd Illuminator and image display device
JP2009530671A (en) * 2006-03-17 2009-08-27 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Optical projection device
JP2010506402A (en) * 2006-10-02 2010-02-25 イルミテックス, インコーポレイテッド LED system and method
JP2010085493A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Asahi Rubber Inc Lens and optical product using the same
CN1892409B (en) * 2005-06-29 2010-05-12 三洋电机株式会社 Optical device and projection type video display including optical device
US7828448B2 (en) 2005-03-30 2010-11-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Illumination unit and image projection apparatus employing the same
US7872219B2 (en) 2006-01-19 2011-01-18 Panasonic Corporation Illumination device with plural color light sources and first and second integrators
JP2012048225A (en) * 2010-07-30 2012-03-08 Asahi Kasei E-Materials Corp Wire grid polarization plate and polarization beam splitter using the same
JP2012053281A (en) * 2010-09-01 2012-03-15 Ricoh Co Ltd Irradiation device and projector device
WO2013122722A1 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Flash illumination system
US8896003B2 (en) 2006-01-05 2014-11-25 Illumitex, Inc. Separate optical device for directing light from an LED
US9086211B2 (en) 2009-08-20 2015-07-21 Illumitex, Inc. System and method for color mixing lens array

Cited By (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7046309B2 (en) 2001-11-19 2006-05-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Single panel type video display
EP1616219A4 (en) * 2003-04-24 2006-08-09 Chromnomotion Imaging Applic I Solid state light engine optical system
JP2005115061A (en) * 2003-10-08 2005-04-28 Seiko Epson Corp Projector
JP2005128234A (en) * 2003-10-23 2005-05-19 Seiko Epson Corp Projector
WO2005057743A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser light source and two dimensional image forming device
US7565049B2 (en) 2003-12-10 2009-07-21 Panasonic Corporation Laser light source, and two-dimensional image forming device
JPWO2005057743A1 (en) * 2003-12-10 2007-12-13 松下電器産業株式会社 Laser light source and two-dimensional image forming apparatus
JP4946052B2 (en) * 2003-12-10 2012-06-06 パナソニック株式会社 Laser light source and two-dimensional image forming apparatus
JP2005234440A (en) * 2004-02-23 2005-09-02 Seiko Epson Corp Illuminator and projection type display device
US7267446B2 (en) 2004-05-22 2007-09-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection display
US7267441B2 (en) 2004-05-22 2007-09-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Projection display
EP1645906A1 (en) * 2004-10-01 2006-04-12 Samsung Electronics Co, Ltd LED illumination unit for an image display apparatus
US7396136B2 (en) 2004-10-01 2008-07-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Illumination unit having an LED and image projecting apparatus employing the same
JP4715167B2 (en) * 2004-11-16 2011-07-06 セイコーエプソン株式会社 Lighting device, image display device, and projector
JP2006145578A (en) * 2004-11-16 2006-06-08 Seiko Epson Corp Illuminating apparatus, image display apparatus and projector
JP2006154813A (en) * 2004-11-27 2006-06-15 Samsung Electronics Co Ltd Illumination unit and image projection apparatus adopting the same
JP4550721B2 (en) * 2004-11-27 2010-09-22 三星電子株式会社 Illumination unit and image projection apparatus employing the same
US8494337B2 (en) 2005-02-28 2013-07-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light guide
JP2008532297A (en) * 2005-02-28 2008-08-14 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Optical waveguide
JP4524265B2 (en) * 2005-03-30 2010-08-11 三星電子株式会社 Illumination unit and image projection apparatus employing the same
US7828448B2 (en) 2005-03-30 2010-11-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Illumination unit and image projection apparatus employing the same
JP2006301620A (en) * 2005-03-30 2006-11-02 Samsung Electronics Co Ltd Illumination unit and image projection apparatus employing the same
US8189123B2 (en) 2005-05-13 2012-05-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Projection apparatus
KR101210366B1 (en) 2005-05-13 2012-12-10 오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하 projection device
WO2006119723A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Projection device
JP2008545997A (en) * 2005-05-13 2008-12-18 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング projector
CN1892409B (en) * 2005-06-29 2010-05-12 三洋电机株式会社 Optical device and projection type video display including optical device
US9574743B2 (en) 2006-01-05 2017-02-21 Illumitex, Inc. Separate optical device for directing light from an LED
US8896003B2 (en) 2006-01-05 2014-11-25 Illumitex, Inc. Separate optical device for directing light from an LED
US7872219B2 (en) 2006-01-19 2011-01-18 Panasonic Corporation Illumination device with plural color light sources and first and second integrators
KR101299764B1 (en) * 2006-03-17 2013-08-23 오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하 Optical projection device
JP2009530671A (en) * 2006-03-17 2009-08-27 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Optical projection device
JP2008070769A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Ricoh Co Ltd Light source unit, illumination device and projector device
JP2010506402A (en) * 2006-10-02 2010-02-25 イルミテックス, インコーポレイテッド LED system and method
JP2008111889A (en) * 2006-10-30 2008-05-15 Konica Minolta Opto Inc Lighting system and image projector
WO2008078820A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-03 Hoya Corporation Integrator and optical unit using the same
JP2009058594A (en) * 2007-08-30 2009-03-19 Ricoh Co Ltd Illuminator and image display device
JP2010085493A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Asahi Rubber Inc Lens and optical product using the same
US9086211B2 (en) 2009-08-20 2015-07-21 Illumitex, Inc. System and method for color mixing lens array
JP2012048225A (en) * 2010-07-30 2012-03-08 Asahi Kasei E-Materials Corp Wire grid polarization plate and polarization beam splitter using the same
JP2012053281A (en) * 2010-09-01 2012-03-15 Ricoh Co Ltd Irradiation device and projector device
WO2013122722A1 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Flash illumination system
CN104160331A (en) * 2012-02-16 2014-11-19 高通Mems科技公司 Flash illumination system
CN104160331B (en) * 2012-02-16 2016-03-02 高通Mems科技公司 flash lamp illumination system
US8845115B2 (en) 2012-02-16 2014-09-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Flash illumination system

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