JP2007065425A - 照明装置及びそれを用いた投写型映像表示装置。 - Google Patents
照明装置及びそれを用いた投写型映像表示装置。 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007065425A JP2007065425A JP2005252818A JP2005252818A JP2007065425A JP 2007065425 A JP2007065425 A JP 2007065425A JP 2005252818 A JP2005252818 A JP 2005252818A JP 2005252818 A JP2005252818 A JP 2005252818A JP 2007065425 A JP2007065425 A JP 2007065425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- emitted
- reflecting
- incident
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【目的】 小型な開口を持つ光学系において、光源からの出射光を高効率に有効に光学系に導き、照明光として用いる。
【構成】 照明装置121は、光源21と、光源21からの出射光の中央側出射光を入射して照明対象物へ導く導光手段(ロッドインテグレータ40)と、前記導光手段の入射側開口の周辺側に設けられ、前記光源からの周辺側出射光を反射する第1反射手段51と、前記光源の周辺部、及び/又は、前記光源の光出射側又は反対側に設けられ、前記第1反射手段での反射光を前記導光手段の方向に反射する第2反射手段(60)と、によって構成される。
【選択図】 図1
【構成】 照明装置121は、光源21と、光源21からの出射光の中央側出射光を入射して照明対象物へ導く導光手段(ロッドインテグレータ40)と、前記導光手段の入射側開口の周辺側に設けられ、前記光源からの周辺側出射光を反射する第1反射手段51と、前記光源の周辺部、及び/又は、前記光源の光出射側又は反対側に設けられ、前記第1反射手段での反射光を前記導光手段の方向に反射する第2反射手段(60)と、によって構成される。
【選択図】 図1
Description
この発明は、照明装置及び、投写型映像表示装置に関する。
液晶プロジェクタなどに用いられる照明装置としては、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のランプと、その照射光を平行光化するパラボラリフレクタから成るものが一般的である。更に、近年においては、発光ダイオード(LED)を光源として用いることも試みられている(特許文献1参照)。
発光ダイオードから成る光源を用いた照明装置の構成例を図10に示す。この照明装置は、光源103と、ロッドインテグレータ104とからなる。光源103は角度制御レンズ103a及びLED103bを備えて成る(このような光源103はLumileds Lighting 社により提供されている)。角度制御レンズ103aは、回転対称な形状を有する透明部材から成り、中央部の凸状曲面領域(光出射領域)Aと、周辺側曲面領域(光出射領域)Bと、周辺側曲面反射領域Cと、中央の凹状曲面領域(光入射領域)Dとから成る。凹状曲面領域Dには半球レンズカバーを有するLED103bが設けられている。LED103bから出射された光のうち、前記周辺側曲面反射領域Cにて反射された光は、周辺側曲面領域Bから前方向(光の出射角度制御において予定している方向)に出射される。また、LED103bから出射された光のうち、中央部の凸状曲面領域Aに進む光も、前方向(光の出射角度制御において予定している方向)に出射される。
特開2002−189263号公報
しかしながら、光源103からの光を受ける光学部材(例えば、ロッドインテグレータ)104の光入射面の大きさが光源103の光出射面よりも小さいと、光源103から出射される周囲光が前記光学部材104に入射せず、利用光量は例えば70%程度となる。図11に示しているように、利用光量に占める中心側(図の白円領域)の光量をaとし、周辺側(図のドーナツ状領域)の光量をbとすると、bはaよりも数段大きくなり(例えば、bはaの2倍以上となり)、高輝度を実現するためには、周辺の光を有効に利用する必要がある。
また光源103の光出射面を光学部材104の光入射面サイズに合わせて小さくした場合、LED103bの出射光の出射角を制御する角度制御レンズ103aによる低分散角化の効果が薄れ、光利用効率が大幅に低下してしまう。
この発明は、上記事情に鑑み、光の利用効率を向上できる照明装置、及びこの照明装置を用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
本発明の照明装置は、光源と、光源からの出射光のうち中央側出射光を入射して照明対象物へ導く導光手段と、前記導光手段の入射側開口の周辺側に設けられ、前記光源からの周辺側出射光を反射する第1反射手段とで構成されることを特徴とする。
好ましくは、前記光源は発光部と、その周辺部、及び/又は、前記光源の光出射側、又は、反対側に、前記第1反射手段からの反射光を前記導光手段の方向に反射する、第2反射手段とで構成される。
光源は例えば、図2に示すように、発光体60aの周囲60b、又は/及び、発光体の光出射側60c、又は、その反対側に60d備えられた、第2反射手段によって構成される(以後これらをまとめて、第2反射手段60とする)。
かかる構成によって、光源を出射した光のうち導光手段に導かれない周辺側出射光は、導光手段入射開口周辺側に備えられた第1反射手段によって光源方向に反射される。前記第1反射手段によって光源方向に戻された光は、光源に備えられた第2反射手段により再反射され、導光手段に導かれる。
好ましくは、上記照明装置において、前記光源と前記導光手段との間に、前記光源の出射光の出射角度を制御して、所定の方向へ、所定の分散角で導く、集光光学手段を備えるのがよい。これにより、光源の出射光を、より効率的に、低分散角に制御して導光手段に導くことが可能となる。
一例として図1に示すよな、出射開口の小型な照明系の構成であれば、光源11とロッドインテグレータ40で構成される照明装置において、ロッドインテグレータ40の入射開口に導かれない、光源11の周辺側出射光を、第1反射手段51で反射して光源11方向に戻し、図2に示す光源11の第2反射手段60での再反射により、ロッドインテグレータ40の入射開口に導くことで、ロッドインテグレータ40の光取り込み量を増加し、光学系全体の光利用効率を向上することができる。
出射方向、及び、発光色がそれぞれ異なる複数の光源と、前記複数の光源からの出射光を合成し、同一又は略同一方向に導く色合成手段とで構成される照明装置において、前記色合成手段の各入射側周辺部に設けられ、前記各光源からの周辺側出射光を反射する第1反射手段と、前記光源の周辺部、及び/又は、前記光源の光出射側、又は、反対側に設けられ、前記第1反射手段による反射光を、前記色合成手段の入射開口方向に反射する第2反射手段とをそなえた照明装置。
好ましくは、前記照明装置は、前記色合成手段により合成され、出射された光を入射して、照明対象物へ、その強度分布が均一になるように導く、導光手段を備えている。
好ましくは、上記照明装置において、前記光源と前記導光手段との間に、前記光源の出射光の出射角度を制御して、所定の方向へ、所定の分散角で導く、集光光学手段を備えるのがよい。これにより、光源の出射光を、より効率的に、低分散角となるように制御して導光手段に導くことが可能となる。
出射方向、及び、発光色がそれぞれ異なる複数の光源と、前記複数の光源からの出射光を合成して、同一又は略同一方向に導く色合成手段と、前記色合成手段により合成された光を入射して、照明対対象上へ導く導光手段とを備え、前記導光手段の入射側開口の周辺側に設けられ、前記色合成手段からの周辺側出射光を反射する第1反射手段と、前記光源の周辺部、及び/又は、前記光源の光出射側、又は、反対側に設けられ、前記第1反射手段による反射光を、前記色合成手段の入射開口方向に反射する第2反射手段とをそなえた照明装置。
好ましくは、上記照明装置において、前記光源と前記導光手段との間に、前記光源の出射光の出射角度を制御して、所定の方向へ、所定の分散角で導く、集光光学手段を備えるのがよい。これにより、光源の出射光を、より効率的に、低分散角となるように制御して導光手段に導くことが可能となる。
前記集光光学手段は、前記光源からの出射光が入射する光入射領域と、前記入射光が出射する、少なくとも1つの光出射領域とから構成され、前記光源からの出射光の進行角度を、屈折、及び/又は、反射により制御して、所定の出射角に導く集光光学素子である。
前記集光光学素子は、前記光源からの出射光が入射する光入射領域と、前記光源からの出射光のうち、中央側出射光を直接受けて、前記所定の出射角に出射する第1光出射領域と、前記光源からの出射光のうち、周辺側出射光を受けて反射する光反射領域と、前記第1光出射領域よりも周辺側に形成され、前記光源からの出射光を直接受けるほかに、前記光反射領域にて反射された光を受けて、前記所定の出射角に出射する第2光出射領域を備え、前記各領域は互いに異なる面から形成されていることを特徴とする。
好ましくは、前記集光光学素子の前記各領域のうち、少なくとも一面は球面又は非球面である。
また、前記集光光学手段は、前記光源からの出射光を、側面反射によって低分散角化する、テーパー形状のロッドでもよい。
好ましくは、前記第1反射手段は、前記集光光学素子の周辺側出射光を反射して、再び集光光学素子に入射させるように最適化された形状である。
好ましくは、前記集光光学素子は、前記第1反射手段によって反射され、前記集光光学素子に再び入射した光を、前記光入射領域から第2反射手段に向けて出射するように、最適化された形状である。
これら照明装置において、前記導光手段の出射側に、特定方向の直線偏光を透過する一方、他の方向の偏光光を反射して、前記導光手段の入射側に戻す、反射型偏光板と、前記導光手段の入射側に、1/4λ波長板とを備えることで、前記反射型偏光板により反射した、前記他の方向の偏光光は、前記1/4λ波長板を透過後、前記第2反射手段によって反射され、再び前記1/4λ波長板を透過することで、前記反射型偏光板を透過できる直線偏光光に偏光変換され、照明装置の出射光の偏光方向を一方向に揃えることが可能となる。
好ましくは、前記第2反射手段は、前記第1反射手段で反射された光が、反射され、前記導光手段に導かれる形状である。
好ましくは、前記導光手段は、ロッド形状やフライアイ形状の光インテグレータである。
好ましくは、前記光源は固体光源である。
また、本発明の投写型映像表示装置は、白色光を常時出射し、上記照明装置の出射側に設けられた、フルカラーライトバルブと、前記フルカラーライトバルブを経て変調された映像光を投写する投写手段と、を備える。
また、本発明の投写型映像表示装置は、上記照明装置において、例えば照明中は赤色光と、緑色光と、青色光とを時分割に出射されるように構成され、本発明の投写型映像表示装置は、このような照明装置の出射側に設けられた、1つのライトバルブと、色光の出射タイミングに同期して前記ライトバルブに各色用の映像信号を供給する手段と、前記ライトバルブを経て変調された映像光を投写する投写手段と、を備える。
また、複数の上記照明装置と、全体として白色を出射できる、前記複数の照明装置に配置された複数の色光源と、上記複数の色を出射する照明装置の出射光を、同一又は略同一方向に導く色合成手段とを備え、各色光源は常時点灯し、合成された光の出射側に設置された、フルカラーライトバルブと、前記フルカラーライトバルブを経て変調された映像光を投写する投写手段と、を備えた投写型映像表示装置。
また、複数の上記照明装置と、全体として白色を出射できる、前記複数の照明装置に配置された複数の色光源と、上記複数の色を出射する照明装置の出射光を、同一又は略同一方向に導く色合成手段とを備え、各色光源は時分割点灯し、合成された光の出射側に設置された、ライトバルブと、色光の出射タイミングに同期して前記ライトバルブに各色用の映像光を供給する手段と、前記ライトバルブを経て変調された映像光を投写する投写手段と、を備えた投写型映像表示装置。
また、複数の上記照明装置と、全体として白色を出射できる、前記複数の照明装置に配置された複数の色光源と、上記複数の各色を出射する照明装置の出射側に設けられた各色用ライトバルブと、上記各色ライトバルブによる変調光を同一又は略同一方向に導く色合成手段とを備え、各色光源は常時点灯し、合成された映像光を投写する投写手段と、を備えた投写型映像表示装置。
本発明の照明装置によれば、光出射開口よりも光入射開口の小さな構成を含む照明光学系を構成する場合にも、光源の出射光を、高効率に照明光学系にて用いることが可能となる。
以下、本願発明の照明装置、及びこの照明装置を利用した投写型映像表示装置の実施形態を説明する。
(照明装置の実施形態:その1)
図1に本発明の照明装置の一実施形態を示す。照明装置121は、光源21(本例では、一例としてモールドレンズ付きのLEDを示す。)、光インテグレート手段であるロッドインテグレータ40、光源21の出射光を所定の出射角に導く集光光学素子31、及びロッドインテグレータ40に入射しない光を光源方向に導く、第一反射手段51とによって、構成される。
図1に本発明の照明装置の一実施形態を示す。照明装置121は、光源21(本例では、一例としてモールドレンズ付きのLEDを示す。)、光インテグレート手段であるロッドインテグレータ40、光源21の出射光を所定の出射角に導く集光光学素子31、及びロッドインテグレータ40に入射しない光を光源方向に導く、第一反射手段51とによって、構成される。
図2を参照して、光源21は、光反射体(第2反射手段60)の上に発光体を備えた構成である。光源21からは、略放射状の拡散光である出射光が出射される。
集光光学素子31は、透明部材から成り、光源21の光出射側に設けられる。図3を参照して、この集光光学素子31は、中央部分の凸状曲面領域(中央側光出射領域)Aと、周辺側曲面領域(周辺側光出射領域)Bと、周辺側曲面反射領域Cと、中央部分の凹状光入射領域Dと、を有してなる。これら曲面は互いに異なる曲率(球面及び非球面)を有し、かつ互いに異なる位置に形成される。
光源21からの略拡散光である出射光のうち、凸状曲面領域Aに入射する光(低分散角成分光)は、当該凸状曲面領域Aで透過・屈折し、前方に出射される。また周辺側曲面反射領域Cに入射する光(高分散角成分光)は、当該反射領域Cにて反射され、周辺側曲面領域Bから前方に出射される。すなわち、このような光出射角度制御の行えるような形状に、集光光学素子31の屈折率及び曲率は設定されている。
集光光学素子31を出射した光は、ロッドインテグレータ40に入射するが、集光光学素子31の出射部分の面積が、ロッドインテグレータ40の入射開口よりも大きいため、集光光学素子31の出射光のうち、ロッドインテグレータ40の入射開口に入射できない出射光成分は、ロッドインテグレータ40の入射開口周辺側に備えられた第1反射手段51によって集光光学素子31方向に反射される。
第1反射手段51によって反射された光は、再び集光光学素子31を透過し、光源21に入射する。光源21に入射した戻り光は、光源21の第2反射手段60によって反射され、集光光学素子31に再度入射し、集光光学素子31の出射部分から出射する。集光光学素子31の再出射光は、ロッドインテグレータ40の入射開口に入射する成分と、再びその周囲の反射手段51に入射する成分とに別れる。
かかる手法により、ロッドインテグレータ40の入射開口部分に光源21からの出射光を導くことで、光源出射光の再利用が可能となり、小型な開口で構成される光学系においても、光源21の出射光を高効率に利用することが可能となる。
また、集光光学素子31の形状を、ロッドインテグレータ40の周辺に備える反射手段によって反射され、光源21部分で再び反射された光が、ロッドインテグレータ40の入射開口に入射するような形状とすることで、効率を上げることができる。
集光光学手段は、図12に示すテーパー形状のロッドインテグレータ34を用いることも可能である。この場合、テーパー角度を持ったロッドの、反射面にて反射又は全反射を繰り返すことによって、光源22の出射光の低分散角化がなされる。
(照明装置の実施形態:その2)
図4は本発明の照明装置の他の実施形態(照明装置120)を示したものである。この照明装置120は、集光光学素子を用いない場合のものである。光源21を出射する出射光中、ロッドインテグレータ40の入射開口に導かれない光は、その周囲に設けられた第1反射手段50で反射され、光源21の第2反射手段入射する。第2反射手段により再び反射された光は、ロッドインテグレータ40の入射開口に導かれ、光源の出射光を有効に利用することができる。
図4は本発明の照明装置の他の実施形態(照明装置120)を示したものである。この照明装置120は、集光光学素子を用いない場合のものである。光源21を出射する出射光中、ロッドインテグレータ40の入射開口に導かれない光は、その周囲に設けられた第1反射手段50で反射され、光源21の第2反射手段入射する。第2反射手段により再び反射された光は、ロッドインテグレータ40の入射開口に導かれ、光源の出射光を有効に利用することができる。
図4の第1反射手段50に示すように、光学系開口に導かれない光を反射する反射手段は、平面でなくてもよく、第1反射手段に入射する光を効率よく第2反射手段に戻すことのできる構成であればよい。
(照明装置の実施形態:その3)
図5は本発明の照明装置の他の実施形態を示したものである。図5の照明装置131は、偏光方向の揃った出射光を出射することを特徴とする。この照明装置131は、光源21、光インテグレート手段であるロッドインテグレータ40、光源21の出射光を所定の領域に導く集光光学素子31、及びロッドインテグレータ40に入射しない光を光源方向に導く第1反射手段52と、ロッドインテグレータ40の入射開口部分に設けられた1/4λ波長板70と、ロッドインテグレータ40の出射開口部分に設けられた反射型偏光板71と、によって構成される。
図5は本発明の照明装置の他の実施形態を示したものである。図5の照明装置131は、偏光方向の揃った出射光を出射することを特徴とする。この照明装置131は、光源21、光インテグレート手段であるロッドインテグレータ40、光源21の出射光を所定の領域に導く集光光学素子31、及びロッドインテグレータ40に入射しない光を光源方向に導く第1反射手段52と、ロッドインテグレータ40の入射開口部分に設けられた1/4λ波長板70と、ロッドインテグレータ40の出射開口部分に設けられた反射型偏光板71と、によって構成される。
集光光学素子31を出射した光のうち、ロッドインテグレータ40の入射開口に導かれた光は、1/4λ波長板70を透過後、ロッドインテグレータ40内において反射を繰り返し、反射型偏光板71に入射する。反射型偏光板71は、入射光に対して、ある一方の偏光成分の光は反射し、他方の偏光成分の光は透過する、光学素子であり、例えばWire Grid偏光板や、フォトニック結晶などを用いて構成することができる。また1/4λ波長板70は、透過する光の位相を位相差板の軸に対して4分の1波長ずらすことのできる光学素子であり、直線偏光から円偏光、またはその逆の変換に使用する。ある直線偏光は、1/4λ波長板を二度通過することで、その直線偏光方向を90度回転させる。
反射型偏光板71に入射した光は、一方の偏光成分、例えばP偏光成分は透過し、他方の偏光成分、例えばS偏光成分が反射される。反射されたS偏光光は、再びロッドインテグレータ40内を反射し、入射開口部分の1/4λ波長板70を透過することで、円偏光に変換され、集光光学素子31に再度入射する。光源21の第2反射手段で反射された反射光は、再びロッドインテグレータ40の入射開口に到達し、1/4λ波長板を透過することで、その偏光方向をもとの偏光方向に対して90度回転させ、反射型偏光板71を透過可能な偏光成分となり、偏光方向の揃った照明装置が実現される。
係る構成であれば、小型な開口を持つ光学系であっても、光源からの出射光を高効率に利用することが可能となり、偏光変換を行った、偏光方向の揃った照明装置が実現できる。
また、集光光学素子31の形状を、ロッドインテグレータ40の周辺に備える第1反射手段52によって反射され、光源部の第2反射手段60で再度反射された光が、ロッドインテグレータ40の入射開口に入射するような形状、かつ高効率に偏光変換をできる形状に決定することで、光の利用効率と偏光変換効率を向上することが可能となる。
(投写型映像表示装置の実施形態)
図6は、上記説明した照明装置を用いた投写型映像表示装置の一実施形態(投写型映像表示装置141)を示したものである。ロッドインテグレータ40を出射した光は、光変調装置として液晶パネル80、投写レンズ90などからなる、投写光学系を経て、スクリーンに投写される。液晶表示パネル80を透過することで変調された光は、投写レンズ90によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。
図6は、上記説明した照明装置を用いた投写型映像表示装置の一実施形態(投写型映像表示装置141)を示したものである。ロッドインテグレータ40を出射した光は、光変調装置として液晶パネル80、投写レンズ90などからなる、投写光学系を経て、スクリーンに投写される。液晶表示パネル80を透過することで変調された光は、投写レンズ90によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。
液晶表示パネル80は、RGBカラーフィルタを備えた構造、或いはRGBカラーフィルタを備えない構造を有する。
前記RGBカラーフィルタを備える構造の液晶表示パネルを用いる場合、光源部21は、RGB各色の発光体を有する、又は、白色の発光体を備えており、光源部21が常時点灯で白色光を液晶表示パネルに導く。
前記RGBカラーフィルタを備えない構造の液晶表示パネルを用いる場合には、光源部21はRGB各色の発光体を有し、図示しない点灯制御回路によって、時分割に点灯され、図示しない液晶表示パネルドライバは、上記各色の時分割点灯のタイミングに同期して、液晶表示パネルに、時分割に各色の映像信号を供給する。
また、上記例では、直方体型のロッドインテグレータ40で説明したが、これに変えて入射開口と出射開口の大きさが異なるテーパー付きロッドインテグレータ、好ましくは入射開口に対して出射開口の面積の大きいテーパー付きロッドインテグレータを用いてもよい。
尚、上記光源は固体光源、好ましくは発光ダイオード(LED)である。
(照明装置の実施形態:その4)
図7乃至図9は、本発明の照明装置の実施形態を示したものである。これらの照明装置は、色合成手段を用いて、ロッドインテグレータに複数の光源からの出射光を導く場合の例である。
図7乃至図9は、本発明の照明装置の実施形態を示したものである。これらの照明装置は、色合成手段を用いて、ロッドインテグレータに複数の光源からの出射光を導く場合の例である。
図7の照明装置151は、3色の光源出射光を、色合成手段であるダイクロイックキューブによって、同一又は略同一方向に導き、合成する照明装置151の一例である。ダイクロイックキューブ61の後段には、照明対象物上で強度分布を均一化するためのロッドインテグレータ40を備える。
集光光学素子31を出射した光は、入射開口の小さなダイクロイックキューブ61に入射する。ダイクロイックキューブ61の各色光源側入射口周辺には、第1反射手段53が備えられ、各色光のダイクロイックキューブ61への光取り込み効率を向上する。ダイクロイックキューブ61により、ロッドインテグレータ40内に、同一又は略同一に導かれた光は、反射を繰り返し、照明対象物上でその強度分布を均一化させる。
また、ロッドインテグレータ40の出射開口部分に、図示しない液晶パネルと投写光学系を備えることで、投写型映像表示装置が構成される。
図8の照明装置161は、3つの光源の出射光を、ダイクロイックキューブによって、同一又は略同一方向に導き、合成する他の例の照明装置161である。集光光学素子31に対して、入射開口サイズが同程度のダイクロイックキューブ62を用い、各光源の光を同一又は略同一方向に導いた後、ダイクロイックキューブ62より入射開口面積の小さいロッドインテグレータ40に光を導く。この場合、ダイクロイックキューブ62の出射光に対して、ロッドインテグレータ40の入射開口周辺に第1反射手段54を設け、各光源出射光のロッドインテグレータ40への光取り込み効率を向上させる。また、ロッドインテグレータ40の出射部分に、図示しない液晶パネルと投写光学系を備えることで、投写型映像表示装置が構成される。
図9の照明装置171は、3つの光源の出射光を、ダイクロイックキューブによって、同一又は略同一方向に導き、合成する他の例の投写型映像表示装置171である。光源21と集光光学素子31、ロッドインテグレータ42、ロッドインテグレータ42の入射開口部分に設けた第1反射手段55、及び出射開口部分に設けた各色用液晶パネル81によって構成され、各色映像光をダイクロイックキューブで合成することで、投写型映像表示装置が構成される。
上記照明装置151、161、171において、各光源は、RGBの各色、或いは白色である。
また、上記照明装置151、161、171において、色合成手段は、ダイクロイックキューブ以外に、時分割に透過と反射を切り替える素子でもよい。
また、上記照明装置151、161、171を用いた投写型映像表示装置においては、RGBカラーフィルタを備えた構造、或いはRGBカラーフィルタを備えない構造の液晶表示パネルが用いられる。
このとき、各光源は、RGBの常時点灯、或いはRGBの時分割点灯、或いは白色の常時点灯、或いは白色の時分割点灯である。
また、上記照明装置151、161、171に、反射型偏光板と1/4λ波長板を備え、偏光変換を行うことで、出射光の偏光成分の方向が揃った照明装置を構成できる。
(変形例)
本発明の光インテグレータとしては、ロッドインテグレータを一例として挙げたが、光インテグレータとしては、フライアイレンズでもよい。
本発明の光インテグレータとしては、ロッドインテグレータを一例として挙げたが、光インテグレータとしては、フライアイレンズでもよい。
本発明の光源としては、LED光源を一例として挙げたが、他の固体光源、或いは他の小型な光源であってもよい。
本発明の投写型映像表示装置において、透過型の液晶パネルを一例として挙げたが、反射型の液晶パネル(LCoS)や、微小なミラーのアレイによって構成された光変調素子、DMDなどでもよい。
今回開示された実施の形態、及び実験例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが含まれることが意図される。
11、11a、11b、11c、12、13、14 光源装置
20、21、22 光源LED
31、31a、31b、31c、32、33、34 集光光学素子
40、41、42a、42b、42c ロッドインテグレータ
50、51、52、53a、53b、53c、53d、54、55a、55b、55c 第1反射手段
60b、60c、60d 第2反射手段
70 λ/4波長板
71 反射型偏光板
80、81a、81b、81c 透過型液晶パネル
90 投写レンズ
120、121、131、141、151、161 照明装置
20、21、22 光源LED
31、31a、31b、31c、32、33、34 集光光学素子
40、41、42a、42b、42c ロッドインテグレータ
50、51、52、53a、53b、53c、53d、54、55a、55b、55c 第1反射手段
60b、60c、60d 第2反射手段
70 λ/4波長板
71 反射型偏光板
80、81a、81b、81c 透過型液晶パネル
90 投写レンズ
120、121、131、141、151、161 照明装置
Claims (20)
- 光源と、
前記光源からの出射光の中央側出射光を入射して照明対象物へ導く導光手段と、
前記導光手段の入射側開口の周辺側に設けられ、前記光源からの周辺側出射光を反射する第1反射手段と、
前記光源の周辺部、及び/又は、前記光源の光出射側又は反対側に設けられ、前記第1反射手段での反射光を前記導光手段の方向に反射する第2反射手段と、を備える照明装置。 - 前記光源と、前記導光手段との間に、前記光源からの出射光の出射角を制御して所定の方向に導く集光光学手段を備えた、請求項1記載の照明装置。
- 出射方向、及び発光色がそれぞれ異なる複数の光源と、
前記複数の光源からの出射光を合成し、同一又は略同一方向に導く色合成手段と、
前記色合成手段の入射側周辺部に設けられ、前記光源からの周辺側出射光を反射する第1反射手段と、
前記光源の周辺部、及び/又は、前記光源の光出射側又は反対側に設けられ、前記第1反射手段での反射光を前記色合成手段の方向に反射する第2反射手段と、を備える照明装置。 - 前記色合成手段により合成された光を入射して照明対象物へ導く導光手段を備えた、請求項3記載の照明装置。
- 出射方向、及び、発光色がそれぞれ異なる複数の光源と、
前記複数の光源からの出射光を合成して、同一又は略同一方向に導く色合成手段と、
前記色合成手段により合成された光を入射して照明対象物へ導く導光手段と、
前記導光手段の入射側開口の周辺側に設けられ、前記色合成手段からの周辺側出射光を反射する第1反射手段と、
前記光源の周辺部、及び/又は、前記光源の光出射側又は反対側に設けられ、前記第1反射手段での反射光を前記導光手段の方向に反射する第2反射手段と、を備える照明装置。 - 前記光源と、前記色合成手段との間に、前記光源からの出射光の出射角を制御して、所定の方向に導く集光光学手段を備えた、請求項3乃至請求項5の何れかに記載の照明装置。
- 前記集光光学手段は、
前記光源からの出射光が入射する光入射領域と、
前記入射光が出射する、少なくとも1つの光出射領域とからなり、
前記光源からの出射光の進行角度を、屈折、及び/又は反射により制御して、所定の出射角に導く集光光学素子である、請求項2又は請求項6に記載の照明装置。 - 前記集光光学素子は、
前記光源からの出射光が入射する光入射領域と、
前記光源からの出射光のうち、中央側出射光を直接受けて前記所定の方向に出射する第1光出射領域と、
前記光源からの出射光のうち、周辺側出射光を受けて反射する反射領域と、
前記第1光出射領域よりも周辺側に形成され、前記光源からの出射光を直接受ける他に、前記反射領域にて反射された光を受けて前記所定の方向に出射する第2光出射領域と、を備えており、
前記各領域は互いに異なる面からなることを特徴とする、請求項7に記載の照明装置。 - 前記集光光学素子の前記各領域のうち、少なくとも一面は球面又は非球面である、請求項8に記載の照明装置。
- 前記集光光学手段は、
前記光源からの出射光を側面反射によって低分散角化する、テーパー形状のロッドである、請求項7に記載の照明装置。 - 前記第1反射手段は、
前記集光光学素子の周辺側出射光領域からの出射光を反射して、再び集光光学素子に入射させる、請求項9又は請求項10に記載の照明装置。 - 前記第1反射手段で反射され前記集光光学素子に再入射した光は、前記光入射領域から第2反射手段に向けて出射する、請求項11に記載の照明装置。
- 前記導光手段の出射側に設けられ、特定方向の直線偏光を透過する一方で他の方向の偏光光を反射して前記導光手段の入射側に戻す反射型偏光板と、
前記導光手段の入射側に設けられた波長板と、を備え、
前記反射型偏光板で反射した前記他の方向の偏光光は、前記波長板を透過して、前記第2反射手段で反射され、再び前記波長板を透過することにより、前記反射型偏光板が透過する方向の偏光光に変換される、請求項1乃至請求項12の何れか1項に記載の照明装置。 - 前記第2反射手段は、
前記第1反射手段で反射された光が、前記導光手段に導かれる形状である、請求項1乃至請求項13何れか1項に記載の照明装置。 - 前記導光手段は、光インテグレータである、請求項1乃至請求項14の何れか1項に記載の照明装置。
- 前記光インテグレータは、ロッド形状である、請求項15記載の照明装置。
- 前記光インテグレータは、フライアイ形状である、請求項15記載の照明装置。
- 前記光源は、固体光源素子である、請求項1乃至請求項17の何れか1項に記載の照明装置。
- 請求項1乃至請求項18の何れかに記載の照明装置と、
前記照明装置の出射光を変調する光変調手段と、
前記変調手段によって変調された映像光を投写する投写手段と、を備えた投写型映像表示装置。 - 請求項1乃至請求項18の何れかに記載の照明装置と、前記照明装置の出射光を変調して変調光を生成する光変調手段と、を複数備えた投写型映像表示装置であって、
出射方向がそれぞれ異なる複数の前記光変調手段からの変調光を合成して映像光を生成する色合成手段と、
色合成手段によって生成された映像光を投写する投写手段と、を備えた投写型映像表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005252818A JP2007065425A (ja) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | 照明装置及びそれを用いた投写型映像表示装置。 |
US11/368,483 US7597459B2 (en) | 2005-03-07 | 2006-03-07 | Converging element and illuminating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005252818A JP2007065425A (ja) | 2005-08-31 | 2005-08-31 | 照明装置及びそれを用いた投写型映像表示装置。 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007065425A true JP2007065425A (ja) | 2007-03-15 |
Family
ID=37927684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005252818A Pending JP2007065425A (ja) | 2005-03-07 | 2005-08-31 | 照明装置及びそれを用いた投写型映像表示装置。 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007065425A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102096293A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-06-15 | 河南科技大学 | 三片式lcos激光投影显示用光学引擎 |
US8636366B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-01-28 | Nec Display Solutions, Ltd. | Lighting apparatus including a light source, a first mirror, and a second mirror disposed between the light source and the first mirror |
US9261765B2 (en) | 2012-02-02 | 2016-02-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Light converging optical system and projection-type image display apparatus |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61147587A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Stanley Electric Co Ltd | 発光ダイオ−ド |
JP2001242416A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-09-07 | Texas Instr Inc <Ti> | 投影装置用の逐次色再捕獲 |
JP2003233032A (ja) * | 2002-02-08 | 2003-08-22 | Minolta Co Ltd | 投写型液晶表示装置 |
JP2003270587A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Seiko Epson Corp | 照明装置 |
JP2003329978A (ja) * | 2002-05-10 | 2003-11-19 | Seiko Epson Corp | 照明装置および投射型表示装置 |
JP2004271965A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Seiko Epson Corp | 照明装置及び投射装置 |
JP2004326000A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Seiko Epson Corp | 照明装置および投射型表示装置 |
JP2004354881A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Seiko Epson Corp | 照明装置および投射型表示装置 |
JP2005099328A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Seiko Epson Corp | 照明装置およびプロジェクタ |
-
2005
- 2005-08-31 JP JP2005252818A patent/JP2007065425A/ja active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61147587A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Stanley Electric Co Ltd | 発光ダイオ−ド |
JP2001242416A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-09-07 | Texas Instr Inc <Ti> | 投影装置用の逐次色再捕獲 |
JP2003233032A (ja) * | 2002-02-08 | 2003-08-22 | Minolta Co Ltd | 投写型液晶表示装置 |
JP2003270587A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Seiko Epson Corp | 照明装置 |
JP2003329978A (ja) * | 2002-05-10 | 2003-11-19 | Seiko Epson Corp | 照明装置および投射型表示装置 |
JP2004271965A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Seiko Epson Corp | 照明装置及び投射装置 |
JP2004326000A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Seiko Epson Corp | 照明装置および投射型表示装置 |
JP2004354881A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Seiko Epson Corp | 照明装置および投射型表示装置 |
JP2005099328A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Seiko Epson Corp | 照明装置およびプロジェクタ |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8636366B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-01-28 | Nec Display Solutions, Ltd. | Lighting apparatus including a light source, a first mirror, and a second mirror disposed between the light source and the first mirror |
CN102096293A (zh) * | 2011-01-30 | 2011-06-15 | 河南科技大学 | 三片式lcos激光投影显示用光学引擎 |
CN102096293B (zh) * | 2011-01-30 | 2012-06-27 | 河南科技大学 | 三片式lcos激光投影显示用光学引擎 |
US9261765B2 (en) | 2012-02-02 | 2016-02-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Light converging optical system and projection-type image display apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7597459B2 (en) | Converging element and illuminating device | |
US9606428B2 (en) | Illuminating optical device, projector and method of controlling an illuminating optical device | |
US20060238720A1 (en) | Illumination unit and image projection apparatus having the same | |
CN110431482B (zh) | 光源装置、投影仪和散斑减少方法 | |
JP2006243603A (ja) | 集光素子及び照明装置及び投写型映像表示装置 | |
JP2006337609A (ja) | 照明装置、投写型映像表示装置 | |
JP3366281B2 (ja) | プロジェクタ装置 | |
JP5034779B2 (ja) | 照明装置及びプロジェクタ | |
JP4183663B2 (ja) | 照明装置及び投写型映像表示装置 | |
JP4239107B2 (ja) | 光源装置及びプロジェクタ | |
JP3944648B2 (ja) | 照明装置及びプロジェクタ | |
JP2007065425A (ja) | 照明装置及びそれを用いた投写型映像表示装置。 | |
KR101057996B1 (ko) | 투사형 화상표시장치 | |
US20070171376A1 (en) | Projection display system | |
KR20050028393A (ko) | 투사형 화상표시장치 | |
JP6701531B2 (ja) | 光源装置及び投影装置 | |
JP2007250498A (ja) | 光源装置及びプロジェクタ | |
JP2006227362A (ja) | 照明装置及びプロジェクタ | |
JP2006258899A (ja) | 集光素子及び照明装置及び投写型映像表示装置 | |
JP2010054767A (ja) | 投射型画像表示装置 | |
JP4822973B2 (ja) | 光学ユニットおよびこれを用いた映像表示装置 | |
JP2021004912A (ja) | 照明装置および投射型表示装置 | |
CN111837073A (zh) | 图像显示设备 | |
JP2007134085A (ja) | 光源装置及び表示装置 | |
JP5446530B2 (ja) | 画像投射装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101005 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110308 |