JP2006126644A - 光学インテグレータ、照明装置、及び投影型画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 投影型画像表示装置50は光源にLED51R、51G、51Bを用いて、出射した光線を光学インテグレータ60へ入射させる。光学インテグレータ60は4個のブロック材61〜64を長手方向に接合して形成されており、各ブロック材61〜64の傾斜した接合面にはR光線を反射してG、B光線を透過するダイクロイックミラー65Rと、G光線を反射してR、B光線を透過するダイクロイックミラー65Gと、B光線を反射してR、G光線を透過するダイクロイックミラー65Bとを一体的に有する。各ダイクロイックミラー65R、65G、65Bは各LED51R、51G、51Bからの出射光を反射して光学インテグレータ60内を全反射しながら伝播させて出射面60bから均一な光線を出射する。
【選択図】 図1
Description
また、本発明は、光源であるLEDのパッケージ構造、放熱設計を単純にすることで、小型化及び低コスト化を達成した照明装置及び投影型画像表示装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、光源利用効率を向上させることで、照度の高い投影画像を表示できるようにした投影型画像表示装置を提供することを目的とする。
さらにまた、本発明に係る照明装置は、前記複数の発光素子は、単一の基材に配置してあることを特徴とする。
さらに、本発明に係る照明装置は、前記複数の発光素子を同時に発光させる制御を行う手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る投影型画像表示装置は、前記照明装置が有する発光素子から発せられた光を一方向の第1偏光成分及び該一方向に直交する第2偏光成分に分離すると共に、該第1偏光成分を第2偏光成分に変換して両偏光成分を合成する分離合成手段を備えることを特徴とする。
さらにまた、本発明にあっては、複数の発光素子を同時に発光させるので、電源効率及び光量(光束、照度)のバランスに配慮した表示が可能になる。
さらにまた、本発明にあっては、複数の発光素子を単一の基材に配置することで、隣り合う発光素子の間隔を最適に設計でき、装置の小型化に貢献できる。
また、本発明にあっては、複数の発光素子を同時に発光させるので、電源効率及び光量(光束、照度)のバランスに配慮した表示を行える。
さらにまた、本発明にあっては、発光素子からの出射光を2つの偏光成分に分離して、一方の成分を他方へ変換して両成分を合成する分離合成手段を設けるので、光源の利用効率を一段と高めることができる。
51、71、911、912、111a、111b、111c 基材
51R、71R、91R、111R 赤色LED
51G、71G、91G、111G 緑色LED
51B、71B、91B、111B 青色LED
52 第1レンズ
53 第2レンズ
54a 第1フライアイレンズ
54b 第2フライアイレンズ
55 PS分離合成ユニット
56 液晶パネル
57 投影レンズ
58 制御部
59、79、99、119 照明装置
60、80、100、120 光学インテグレータ
61 第1ブロック材
61a、62a、63a、63b、64a 接合面
62 第2ブロック材
63 第3ブロック材
64 第4ブロック材
65R、65G、65B、105G、125R、125B ダイクロイックミラー
85 反射膜
Claims (12)
- 柱状の光透過性部材で形成してあり、入射した光を照度が均一になるように内部で反射させて出射する光学インテグレータにおいて、
前記光透過性部材は、複数のブロック材を長手方向に接合して形成してあり、
前記複数のブロック材の接合面は、長手方向に対し傾斜しており、
前記接合面は、一の波長帯域の光を反射して他の波長帯域の光を透過する特性を有する光学膜を備えることを特徴とする光学インテグレータ。 - 柱状の光透過性部材で形成してあり、入射した光を照度が均一になるように内部で反射させて出射する光学インテグレータにおいて、
前記光透過性部材は、長手方向の一端側に長手方向に対して傾斜した傾斜面を有しており、
前記傾斜面は、前記光透過性部材の側面から入射した光を長手方向の他端側へ向けて反射する特性を有することを特徴とする光学インテグレータ。 - それぞれが相異する波長帯域の光を発する複数の発光素子を備える照明装置において、
前記複数の発光素子から発せられた光を入射して照度が均一になるように内部で反射させて出射する柱状の光学インテグレータを備え、
前記光学インテグレータは、前記複数の発光素子に対応した数の接合面が生じるように光透過性を有する複数のブロック材を長手方向に接合して形成してあり、
各接合面は、長手方向に対し傾斜しており、
前記複数の発光素子から発せられた光は、前記光学インテグレータの側面から入射して対応する各接合面をそれぞれ照射しており、
複数の接合面の中で長手方向の最も一端側に位置する一接合面は、照射された光を他端側へ向けて反射する特性を備え、
前記一接合面から他端側に位置する接合面は、照射された光を他端側へ向けて反射すると共に該光が属する波長帯域と相異する波長帯域の光を透過する特性を有する光学膜を備えることを特徴とする照明装置。 - それぞれが相異する波長帯域の光を発する複数の発光素子を備える照明装置において、
前記複数の発光素子から発せられた光を入射して照度が均一になるように内部で反射させて出射する柱状の光学インテグレータを備え、
前記光学インテグレータは、光透過性を有する複数のブロック材を長手方向に接合して形成してあり、
前記複数のブロック材の接合面は、長手方向に対し傾斜しており、
前記複数の発光素子の中で少なくとも一つの発光素子から発せられた光は、前記光学インテグレータの側面から入射して前記接合面を照射しており、
残りの発光素子から発せられた光は、前記光学インテグレータの長手方向の一端側の端面から入射して前記接合面を照射しており、
前記接合面は、側面から照射された光を長手方向の他端側へ向けて反射すると共に端面から照射された光を透過する特性を有する光学膜を備えることを特徴とする照明装置。 - 前記複数の発光素子は、それぞれ別個の基材に配置してある請求項3又は請求項4に記載の照明装置。
- 前記複数の発光素子は、単一の基材に配置してある請求項3又は請求項4に記載の照明装置。
- 前記複数の発光素子を順次発光させる制御を行う手段を備える請求項3乃至請求項6のいずれか1つに記載の照明装置。
- 前記複数の発光素子を同時に発光させる制御を行う手段を備える請求項3乃至請求項6のいずれか1つに記載の照明装置。
- 発光素子を備える照明装置において、
前記発光素子から発せられた光を入射して照度が均一になるように内部で反射させて出射する柱状の光学インテグレータを備え、
前記光学インテグレータは、長手方向の一端側に長手方向に対して傾斜した傾斜面を有しており、
前記発光素子から発せられた光は、前記光学インテグレータの側面から入射して前記傾斜面を照射しており、
前記傾斜面は、照射された光を長手方向の他端側へ向けて反射する特性を有することを特徴とする照明装置。 - 前記発光素子から発せられた光を通過又は反射させる光学部材を備え、
前記光学部材は、前記発光素子から発せられる光の広がり角度を変更する特性を有する請求項3乃至請求項9のいずれか1つに記載の照明装置。 - 前記請求項3乃至請求項10のいずれか1つに記載の照明装置と、
該照明装置の光学インテグレータから出射した光で画像に係る変調光を生成する空間光変調素子と、
該空間光変調素子が生成した変調光を被投影体へ投影する投影レンズと
を備えることを特徴とする投影型画像表示装置。 - 前記照明装置が有する発光素子から発せられた光を一方向の第1偏光成分及び該一方向に直交する第2偏光成分に分離すると共に、該第1偏光成分を第2偏光成分に変換して両偏光成分を合成する分離合成手段を備える請求項11に記載の投影型画像表示装置。
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