JP2007114459A - 光源装置及び光源装置を用いた映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】全反射面として作用する光学的鏡面及び凹面反射面とを一体形成した第1の光学素子と、レンズ領域を備えた第2の光学素子とを固体発光素子の前方に設置し、固体発光素子の光のうち、第1の光学素子に入射した光は前記光学的鏡面と前記凹面反射面とを用いて略平行光化し、第2の光学素子に直接入射した光は前記レンズ領域を用いて略平行光化するようにした。
【選択図】図1
Description
本発明の実施の形態1による光源装置を図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態1による光源装置の断面図である。本発明の光源装置は固体発光素子1と、固体発光素子1の前方に配置する第1の光学素子2と、第1の光学素子2の前方に配置する第2の光学素子3とから構成されている。第1の光学素子2は光軸に対称な放物面形状の凹面反射面2aと平面状の光学的鏡面2bを一体形成したものである。凹面反射面2aの放物面にはミラーコートが施されており、放物面リフレクタとして作用する。光学的鏡面2bは、第1の光学素子2内を進む光線が光学的鏡面2bの界面で全反射する全反射面として作用する。そして、固体発光素子1、凹面反射面2a、及び光学的鏡面2bは、固体発光素子1の位置と凹面反射面2aの放物面の焦点2cとが光学的鏡面2bに関して略共役な位置関係になるように配置される。
図5は本発明の実施の形態2による光源装置の断面図である。実施の形態2による光源装置を図面に基づいて説明する。本発明の光源装置は固体発光素子11と、固体発光素子11の前方に配置する第1の光学素子12と、第1の光学素子12の前方に配置する第2の光学素子13とから構成されている。第1の光学素子12は光軸に対称な楕円面形状を有し、楕円リフレクタとして作用する凹面反射面12aと平面状の光学的鏡面12bを一体形成したものである。光学的鏡面12bは、第1の光学素子12内を進む光線が光学的鏡面12bの界面で全反射する全反射面として作用する。そして、固体発光素子11、凹面反射面12a、及び光学的鏡面12bは、固体発光素子11の位置と凹面反射面12aの楕円面の2つの焦点のうちの固体発光素子11側の焦点12c(第1焦点)が光学的鏡面12bに関して略共役な位置関係になるよう配置される。また、実施の形態1と同様に、第1の光学素子12の中央部には固体発光素子11側から第2の光学素子13側へと貫通する円錐状の空間と、固体発光素子11を中心とした球面状の界面とが設けられている。
実施の形態1又は実施の形態2で示した光源装置を用いて映像表示装置を構成することができる。図7は実施の形態1で示した光源装置を用いた映像表示装置の構成を示す図である。以下、図7に基づいて本実施の形態における映像表示装置について説明する。光源装置20r、20g、20bはそれぞれ実施の形態1で示した光源装置であり、固体発光素子、第1の光学素子、及び第2の光学素子から構成されている。但し、固体発光素子は光源装置毎に異なり、光源装置20rは赤色光を出射する固体発光素子21rを備え、光源装置20gは緑色光を出射する固体発光素子21gを備え、光源装置20bは青色光を出射する固体発光素子21bを備えている。
図8は実施の形態1で示した光源装置を用いた別の形態の映像表示装置の構成を示したものである。なお、図8において図7と同一部分には同一符号を付して、説明を省略する。以下、図8に基づいて実施の形態4における映像表示装置について説明する。
2、12 ・・・・ 第1の光学素子
2a、12a ・・・・ 凹面反射面
2b、12b ・・・・ 光学的鏡面
2c、12c・・・・ 凹面反射面の焦点
3、13 ・・・・ 第2の光学素子
3a・・・・ 第2の光学素子のレンズ領域
13a・・・・ 第2の光学素子の中央レンズ領域
13b・・・・ 第2の光学素子の外周レンズ領域
Claims (11)
- 固体発光素子と、前記固体発光素子の前方に設置され、前記固体発光素子の光の全反射面として作用する平面状の光学的鏡面及び前記光学的鏡面での全反射光を反射し略平行光として出射する凹面反射面とを一体形成した第1の光学素子と、
前記第1の光学素子の前方に設置され、前記固体発光素子からの光を直接入射し略平行光として出射するレンズ領域を有する第2の光学素子とを備えることを特徴とする光源装置。 - 第2の光学素子のレンズ領域が両面レンズであることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 第1の光学素子は、固体発光素子を頂点とする円錐状をなす、前記固体発光素子側から第2の光学素子側へと貫通する空間と、前記固体発光素子を覆う、前記固体発光素子を中心とする球面状の界面とを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。
- 第2の光学素子のレンズ領域が、第1の光学素子の凹面反射面で反射され略平行光化された出射光が通過する環状の領域の内側を占めるようにしたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光源装置。
- 第1の光学素子の凹面反射面は放物面であり、固体発光素子と前記放物面の焦点は、前記第1の光学素子の光学的鏡面に関して略共役の位置関係にあり、第2の光学素子のレンズ領域は凸レンズであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光源装置。
- 固体発光素子と、前記固体発光素子の前方に設置され、前記固体発光素子の光の全反射面として作用する平面状の光学的鏡面及び前記光学的鏡面での全反射光を反射する凹面反射面とを一体形成した第1の光学素子と、
前記第1の光学素子の前方に設置され、前記固体発光素子からの光を直接入射し略平行光として出射する中央レンズ領域及び前記中央レンズ領域の周囲を環状に取り巻き、前記第1の光学素子の凹面反射面での反射光を入射し略平行光として出射する外周レンズ領域の2つのレンズ領域を有する第2の光学素子とを備えることを特徴とする光源装置。 - 第2の光学素子の中央レンズ領域及び外周レンズ領域が両面レンズであることを特徴とする請求項6に記載の光源装置。
- 第1の光学素子は、固体発光素子を頂点とする円錐状をなす、前記固体発光素子側から第2の光学素子側へと貫通する空間と、前記固体発光素子を覆う、前記固体発光素子を中心とする球面状の界面とを備えていることを特徴とする請求項6又は7に記載の光源装置。
- 第2の光学素子の中央レンズ領域が、第1の光学素子の凹面反射面で反射した光が通過する環状の領域の内側を占めるようにしたことを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載の光源装置。
- 第1の光学素子の凹面反射面は楕円面であり、固体発光素子と前記楕円面の2つの焦点のうち前記固体発光素子側の焦点は、前記第1の光学素子の光学的鏡面に関して略共役の位置関係にあり、第2の光学素子のレンズ領域のうち、中央レンズ領域は凸レンズ、外周レンズ領域は凹レンズであることを特徴とする請求項6から9のいずれかに記載の光源装置。
- 請求項1から10のいずれかに記載の光源装置を光源に用いた映像表示装置。
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