JP2017199558A - Light source unit, vehicular lighting device, and projection type image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源ユニット、車両用照明装置、及び投射型映像表示装置に関する。 The present invention relates to a light source unit, a vehicle lighting device, and a projection-type image display device.
本技術分野の背景技術として、例えば特許文献１が公知である。この特許文献１には、「複数の光源及び、複数の導光体を有する導光体ユニットから成る、特に車両用前照灯である前照灯用照明ユニットにおいて、１つの光源にそれぞれ１つずつの導光体を割り当て、導光体ユニットは少なくとも２つの相互に接続されうる部分から成り、そのとき導光体ユニットの光源側部分は、光源と導光体ユニットの出射側部分の間の導光体ユニットの出射方向に配置される」構成が記載されている（要約参照）。そして、この特許文献１によれば、「導光体ユニットの光源に向けられた部分の耐熱性の向上が比較的低い製造費で実現される」とされている。 As background art of this technical field, for example, Patent Literature 1 is known. In this patent document 1, “a headlight illumination unit, which is a vehicle headlamp, which includes a plurality of light sources and a light guide unit having a plurality of light guides, one for each light source. Each light guide is assigned and the light guide unit is composed of at least two mutually connectable parts, where the light source side part of the light guide unit is between the light source and the light output side part of the light guide unit. The arrangement "is described (refer to the summary). And according to this patent document 1, it is said that "the improvement in the heat resistance of the portion directed to the light source of the light guide unit is realized at a relatively low manufacturing cost".
導光体ユニットを２つの導光体で構成する場合、製造上のバラツキによって２つの導光体の相対位置がずれてしまい、光源から入射した光を効率良く出射できない（光の利用効率が低下する）場合が生じる。ところが、特許文献１では、製造上のバラツキが何ら考慮されておらず、導光体ユニットの光利用効率の低下を改善できていない。 When the light guide unit is composed of two light guides, the relative positions of the two light guides are shifted due to manufacturing variations, and light incident from the light source cannot be emitted efficiently (light use efficiency decreases). ) Occurs. However, Patent Document 1 does not consider any variation in manufacturing, and does not improve the decrease in light utilization efficiency of the light guide unit.
本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の導光体を組み合わせた構成を採用した場合であっても、光利用効率の低下を防止できる光源ユニットを提供することにある。また、光利用効率の低下を防止できる車両用照明装置及び投射型映像表示装置を提供することも本発明の別の目的である。 The present invention has been made in view of the above-described actual situation, and an object thereof is to provide a light source unit capable of preventing a decrease in light use efficiency even when a configuration in which a plurality of light guides are combined is employed. There is to do. It is another object of the present invention to provide a vehicular illumination device and a projection display device that can prevent a decrease in light utilization efficiency.
上記目的を達成するために、代表的な本発明は、光源と、前記光源から入射した光を外部に出射する導光体ユニットと、を有する光源ユニットであって、前記導光体ユニットは、光軸上に配置され、透光性を有する第１の導光体と、透光性を有し、前記第１の導光体より耐熱性を有する弾性材料から成り、前記光軸上で前記第１の導光体より前記光源に近い側に配置される第２の導光体と、を含み、前記第１の導光体および前記第２の導光体を密着した状態に保持する保持構造を備える。 In order to achieve the above object, a representative present invention is a light source unit including a light source and a light guide unit that emits light incident from the light source to the outside, wherein the light guide unit is: A first light guide that is disposed on the optical axis and has translucency, and an elastic material that has translucency and has heat resistance from the first light guide, and on the optical axis, A second light guide disposed closer to the light source than the first light guide, and holding the first light guide and the second light guide in close contact with each other Provide structure.
本発明によれば、光利用効率の低下を防止できる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in light utilization efficiency. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。一方で、ある図において符号を付して説明した部位について、他の図の説明の際に再度の図示はしないが同一の符号を付して言及する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted. On the other hand, parts described with reference numerals in some drawings may be referred to with the same reference numerals although not illustrated again in the description of other drawings.
（光源ユニット）
本発明に係る光源ユニットの実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る光源ユニット１の構成図、図２は図１のＡ部拡大図である。
(Light source unit)
An embodiment of a light source unit according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a light source unit 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
図１に示すように、本実施形態に係る光源ユニット１は、基板８と、基板８の上に設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）から成る光源２と、光軸Ｚ上に配置され、光源２からの光を入射して外部に出射する導光体ユニット５と、導光体ユニット５を保持する保持構造１２と、を備える。導光体ユニット５は、光源２から遠い側の第１の導光体６と、光源２に近い側の第２の導光体７とを含む。また、保持構造１２は、第１の導光体６を保持する保持部材９と、第２の導光体７を保持する金属板（支持板）３とを含む。 As shown in FIG. 1, a light source unit 1 according to the present embodiment is arranged on a substrate 8, a light source 2 composed of an LED (Light Emitting Diode) provided on the substrate 8, and an optical axis Z. The light guide unit 5 that enters the light from 2 and emits the light to the outside, and the holding structure 12 that holds the light guide unit 5 are provided. The light guide unit 5 includes a first light guide 6 on the side far from the light source 2 and a second light guide 7 on the side close to the light source 2. The holding structure 12 includes a holding member 9 that holds the first light guide 6 and a metal plate (support plate) 3 that holds the second light guide 7.
第１の導光体６は、例えば透明なアクリル樹脂から成り、光の入射側から出射側（図１の下側から上側）に向かうに連れて拡径する四角柱状の部材で構成される。第１の導光体６の光軸Ｚ方向の出射面は曲面ないしは平坦面であり、入射面は平坦面となっている。第１の導光体６は、箱型の保持部材９により保持される。保持部材９の内部には空気層から成る空間１０が形成されている。そのため、第１の導光体６は、アクリル樹脂以外のものであっても良いが、少なくとも空気層より屈折率の高いものが使用されるのが好ましい。 The first light guide 6 is made of, for example, a transparent acrylic resin, and is formed of a quadrangular columnar member whose diameter increases from the light incident side toward the light emitting side (from the lower side to the upper side in FIG. 1). The exit surface of the first light guide 6 in the optical axis Z direction is a curved surface or a flat surface, and the incident surface is a flat surface. The first light guide 6 is held by a box-shaped holding member 9. A space 10 made of an air layer is formed inside the holding member 9. For this reason, the first light guide 6 may be other than an acrylic resin, but it is preferable that at least a refractive index higher than that of the air layer is used.
一方、第２の導光体７は、第１の導光体６より耐熱性を有し、透明かつ弾性を有する材料で例えばシリコーンから成る。勿論、シリコーン以外の材料を用いることもできる。第２の導光体７は、金属板３に設けられた穴部４に埋め込まれている。そして、保持部材９を金属板３に直接または他の部材を介して取り付けることにより、第１の導光体６は第２の導光体７に押圧した状態で密着する。この際、第２の導光体７は、第１の導光体６の端部に形成された平坦面に倣うように弾性変形して密着する。このように、光軸Ｚ上に第１の導光体６及び第２の導光体７が配置され、お互いが密着することにより、１つの四角柱状部材からなる導光体ユニット５が形成される。 On the other hand, the second light guide 7 is more transparent than the first light guide 6 and is transparent and elastic, and is made of, for example, silicone. Of course, materials other than silicone can also be used. The second light guide 7 is embedded in the hole 4 provided in the metal plate 3. Then, by attaching the holding member 9 to the metal plate 3 directly or via another member, the first light guide 6 is in close contact with the second light guide 7 while being pressed. At this time, the second light guide 7 is elastically deformed so as to follow the flat surface formed at the end portion of the first light guide 6 and is in close contact therewith. In this way, the first light guide 6 and the second light guide 7 are arranged on the optical axis Z, and the light guide unit 5 made of one square columnar member is formed by closely contacting each other. The
ここで、第２の導光体７の一部は、穴部４から第１の導光体６の側（光源２と反対側）に突出量Ｐだけ若干突出している。これは、第１の導光体６を第２の導光体７に密着させ易くするためであるが、必ずしも金属板３から第２の導光体７が突出していなくても良い。第２の導光体７が突出していない場合、第１の導光体６を第２の導光体７に押圧すると、両者は穴部４の内部で密着することになる。突出量Ｐは、光源ユニット１の寸法公差等に応じて適宜定めることができる。なお、金属板３の穴部４の内周面は、光源２からの光を効率良く出射するために、鏡面が好ましい。 Here, a part of the second light guide 7 protrudes slightly from the hole 4 toward the first light guide 6 (on the side opposite to the light source 2) by a protrusion amount P. This is for facilitating the close contact of the first light guide 6 with the second light guide 7, but the second light guide 7 does not necessarily have to protrude from the metal plate 3. When the second light guide 7 does not protrude and the first light guide 6 is pressed against the second light guide 7, the two are brought into close contact with each other inside the hole 4. The protrusion amount P can be appropriately determined according to the dimensional tolerance of the light source unit 1 and the like. The inner peripheral surface of the hole 4 of the metal plate 3 is preferably a mirror surface in order to efficiently emit light from the light source 2.
一方、図２に示すように、金属板３のうち光源２と対面する側の表面３ａは、穴部４に第２の導光体７が埋め込まれた状態において面一である。そして、光源２と第２の導光体７との間には隙間ＣＬが設けられている。この隙間ＣＬは、光源２の光の発散角度や、導光体ユニット５から出射した光を受ける投射レンズ（図示せず）の大きさなど様々な設計上の理由により適宜設けられるものである。 On the other hand, as shown in FIG. 2, the surface 3 a facing the light source 2 in the metal plate 3 is flush with the second light guide 7 embedded in the hole 4. A gap CL is provided between the light source 2 and the second light guide 7. The gap CL is appropriately provided for various design reasons such as the divergence angle of light from the light source 2 and the size of a projection lens (not shown) that receives the light emitted from the light guide unit 5.
そのため、必ずしも隙間ＣＬを設けなくても良い。すなわち、光源２に第２の導光体７が接触するように配置しても構わない。また、アクリル樹脂から成る第１の導光体６を用いる場合、隙間ＣＬを例えば、０．５ｍｍ程度にすると当該隙間ＣＬの部分に空気層が形成されるため、光源２が第１の導光体６に与える熱の影響が低くなり好適である。 Therefore, the gap CL is not necessarily provided. That is, you may arrange | position so that the 2nd light guide 7 may contact the light source 2. FIG. When the first light guide body 6 made of acrylic resin is used, an air layer is formed in the gap CL when the gap CL is set to about 0.5 mm, for example. The effect of heat on the body 6 is low, which is preferable.
次に、第２の導光体７に弾性を有するシリコーンを用いた場合と、第２の導光体７に弾性材料を用いない場合とで、導光体ユニットの光の利用効率にどの程度の差が生じるかについて解析したので、その結果を説明する。図３は、第１の導光体６と第２の導光体７の相対位置のずれ量と光利用効率との関係を示す説明図である。横軸は第１の導光体６と第２の導光体７との間の相対位置のずれ量（μｍ）、縦軸は相対位置のずれによって生じる光損失（％）である。 Next, how much is the light use efficiency of the light guide unit between the case where elastic silicone is used for the second light guide 7 and the case where no elastic material is used for the second light guide 7 As a result, the result will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the shift amount of the relative position between the first light guide 6 and the second light guide 7 and the light utilization efficiency. The horizontal axis represents the relative position shift amount (μm) between the first light guide 6 and the second light guide 7, and the vertical axis represents the optical loss (%) caused by the relative position shift.
第１の導光体６と第２の導光体７とが密着しておらず、両者間に相対位置のずれがあると、直線Ｌ２に示すようにずれ量が大きくなるに連れて光利用効率が低下する。つまり、光源２の光を外部に出射する際のロスが大きくなる。これに対して、第２の導光体７にシリコーンを用いた場合、第１の導光体６と第２の導光体７との間は密着されて隙間や相対位置のずれが殆ど生じない。そのため、直線Ｌ１に示すように、光利用効率は殆ど低下しない。この解析結果から、第２の導光体７にシリコーンを用いて第１の導光体６と間を押圧密着した状態に保持する構成は、導光体ユニット５を２つの導光体で構成する場合に非常に有効であることが分かる。 If the first light guide body 6 and the second light guide body 7 are not in close contact with each other and there is a relative position shift between them, the use of light increases as the shift amount increases as shown by the straight line L2. Efficiency is reduced. That is, the loss when the light from the light source 2 is emitted to the outside increases. On the other hand, when silicone is used for the second light guide 7, the first light guide 6 and the second light guide 7 are in close contact with each other, and almost no gap or relative position shift occurs. Absent. Therefore, as shown by the straight line L1, the light utilization efficiency hardly decreases. From this analysis result, the configuration in which the second light guide 7 is held in a state in which the second light guide 7 is pressed and in close contact with the first light guide 6 is configured by the light guide unit 5 with two light guides. It turns out to be very effective when
次に、導光体ユニット５の熱シミュレーション解析を行った結果について説明する。図４（ａ）は、第１の導光体６のみで導光体ユニット５を構成した場合の熱解析の結果を示し、図４（ｂ）は、第１の導光体６と第２の導光体７とを組み合わせた導光体ユニット５の熱解析の結果を示す。解析条件として、光源２と導光体ユニット５との間の隙間ＣＬ＝０．５ｍｍ、第２の導光体７の厚さｔ＝０．５ｍｍに設定した。なお、図４の符号１１はヒートシンクである。 Next, the result of the thermal simulation analysis of the light guide unit 5 will be described. FIG. 4A shows the result of thermal analysis in the case where the light guide unit 5 is composed of only the first light guide 6, and FIG. 4B shows the first light guide 6 and the second light guide. The result of the thermal analysis of the light guide unit 5 combined with the light guide 7 is shown. As analysis conditions, the clearance CL between the light source 2 and the light guide unit 5 was set to 0.5 mm, and the thickness t of the second light guide 7 was set to 0.5 mm. In addition, the code | symbol 11 of FIG. 4 is a heat sink.
図４（ａ）に示すように、第１の導光体６の光源２側の端部の温度は、光源２の熱により１００．２℃である。そのため、第１の導光体６は１００．２℃の温度に耐える材料でなければならないことが分かる。 As shown in FIG. 4A, the temperature at the end of the first light guide 6 on the light source 2 side is 100.2 ° C. due to the heat of the light source 2. Therefore, it turns out that the 1st light guide 6 must be the material which can bear the temperature of 100.2 degreeC.
一方、図４（ｂ）に示すように、第１の導光体６と第２の導光体７とを組み合わせた構成の場合、第２の導光体７の光源２側の端部の温度は１００．２℃であるが、光源２側から距離０．５ｍｍだけ離れた位置、すなわち、第１の導光体６と第２の導光体７との接触位置では、温度が９２．７℃まで下がっていることが分かる。 On the other hand, as shown in FIG. 4B, in the case of the configuration in which the first light guide 6 and the second light guide 7 are combined, the end of the second light guide 7 on the light source 2 side is arranged. The temperature is 100.2 ° C., but at a position away from the light source 2 by a distance of 0.5 mm, that is, at a contact position between the first light guide 6 and the second light guide 7, the temperature is 92.degree. It can be seen that the temperature has dropped to 7 ° C.
この解析結果から、第２の導光体７のみ例えばシリコーン等の耐熱性材料を用いれば良く、第１の導光体６は９２．７℃に耐え得る汎用性の高いアクリル樹脂等を用いれば良いことが検証された。 From this analysis result, it is only necessary to use a heat-resistant material such as silicone, for example, only for the second light guide 7, and if the first light guide 6 is made of a highly versatile acrylic resin that can withstand 92.7 ° C. Good thing was verified.
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の導光体６をアクリル樹脂とし、第２の導光体７をシリコーンとし、両者を密着させて導光体ユニット５を構成することで、製造上のバラツキを吸収して光利用効率の低下を防止でき、かつ、第１の導光体６をシリコーンとした場合に比べ、高価なシリコーンの使用量を削減できるので、低コスト化を実現できる。また、第１の導光体６を第２の導光体７に押圧して密着させるだけで良いため、光源ユニット１の組立作業が簡単である。 As described above, according to the present embodiment, the first light guide 6 is made of acrylic resin, the second light guide 7 is made of silicone, and the light guide unit 5 is configured by bringing them into close contact with each other. Therefore, the manufacturing variation can be absorbed to prevent the light utilization efficiency from being lowered, and the amount of expensive silicone used can be reduced compared with the case where the first light guide 6 is made of silicone, thereby reducing the cost. Can be realized. Further, the light source unit 1 can be easily assembled because the first light guide 6 only needs to be pressed and brought into close contact with the second light guide 7.
なお、上記では第１の導光体６の端部を平坦面とした例を挙げたが、例えば、第１の導光体６の端面を凹曲面または凸曲面で形成しても良い。第２の導光体７が弾性力を有しているため、第２の導光体７は第１の導光体６の端部形状に倣うように変形し、第１の導光体６と第２の導光体７との密着性は良好に保たれる。 In addition, although the example which made the edge part of the 1st light guide 6 the flat surface was mentioned above, you may form the end surface of the 1st light guide 6 with a concave curved surface or a convex curved surface, for example. Since the second light guide 7 has elasticity, the second light guide 7 is deformed so as to follow the end shape of the first light guide 6, and the first light guide 6 And the second light guide 7 are kept in good contact.
（車両用照明装置）
次に、本発明に係る車両用照明装置の実施形態を図面に基づき説明する。図５は本実施形態に係る車両用照明装置２０の断面図、図６は車両用照明装置２０の展開図である。本実施形態に係る車両用照明装置２０では、上記した光源ユニット１がボックス２１内に複数個設けられており、複数の光源ユニット１から発光された光が投射レンズ２２を介して外部に照射される。
(Vehicle lighting device)
Next, an embodiment of a vehicle illumination device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a sectional view of the vehicular lighting device 20 according to the present embodiment, and FIG. 6 is a development view of the vehicular lighting device 20. In the vehicle lighting device 20 according to the present embodiment, a plurality of the light source units 1 described above are provided in the box 21, and light emitted from the plurality of light source units 1 is irradiated to the outside via the projection lens 22. The
より詳細に説明すると、基板８には複数のＬＥＤから成る光源２が光軸Ｚに直交する方向（図５の紙面に直交する方向）に沿って一列に並べて設けられ、各光源２に対向するように各第２の導光体７が金属板３の各穴部４に埋め込まれる。各第１の導光体６は各第２の導光体７と対応する位置に隣接して配置される。複数の第１の導光体６は一体化されており、一体化された第１の導光体６が複数の第２の導光体７を同時に押圧した状態に保持する。これにより、各第１の導光体６と各第２の導光体７とは密着した状態となる。導光体ユニット５の光の出射側には、所定の距離を空けて投射レンズ２２が配置される。光源２から発光された光は、この投射レンズ２２を介して外部に照射され、例えば車両の前方が照らされる。 More specifically, the light source 2 composed of a plurality of LEDs is arranged on the substrate 8 in a line along a direction perpendicular to the optical axis Z (a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 5), and faces each light source 2. Thus, each second light guide 7 is embedded in each hole 4 of the metal plate 3. Each first light guide 6 is disposed adjacent to a position corresponding to each second light guide 7. The plurality of first light guides 6 are integrated, and the integrated first light guide 6 holds the plurality of second light guides 7 pressed simultaneously. Thereby, each 1st light guide 6 and each 2nd light guide 7 will be in the state contact | adhered. A projection lens 22 is arranged at a predetermined distance on the light emission side of the light guide unit 5. The light emitted from the light source 2 is irradiated to the outside through the projection lens 22 and, for example, the front of the vehicle is illuminated.
以上説明したように、本実施形態に係る車両用照明装置２０によれば、第１の導光体６と第２の導光体７と密着させて導光体ユニット５を構成することにより、製造上のバラツキを吸収して光利用効率の低下を防止でき、かつ、低コスト化を実現できる。また、一体化された複数の第１の導光体６を、金属板３に埋め込まれた複数の第２の導光体７に押圧して密着させるだけで良いため、車両用照明装置２０の組立作業が簡単である。なお、複数の第１の導光体６を一体化させずに、それぞれを第２の導光体７と密着させる構成としても良い。 As described above, according to the vehicular lighting device 20 according to the present embodiment, the light guide unit 5 is configured by closely contacting the first light guide 6 and the second light guide 7. The variation in manufacturing can be absorbed to prevent a decrease in light utilization efficiency, and the cost can be reduced. In addition, since the plurality of integrated first light guides 6 only need to be pressed and brought into close contact with the plurality of second light guides 7 embedded in the metal plate 3, Assembly work is easy. In addition, it is good also as a structure which each closely_contact | adheres to the 2nd light guide 7 without integrating the some 1st light guide 6.
（投射型映像表示装置）
次に、本発明に係る投射型映像表示装置の実施形態を図面に基づき説明する。図７は本実施形態に係る投射型映像表示装置３０の概要を示す構成図である。本実施形態に係る投射型映像表示装置３０には、上記した光源ユニット１が複数個使用されている。
(Projection-type image display device)
Next, an embodiment of a projection type video display apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a configuration diagram showing an outline of the projection-type image display device 30 according to the present embodiment. A plurality of the light source units 1 described above are used in the projection-type image display device 30 according to the present embodiment.
図７に示すように、投射型映像表示装置３０は、光学系として投射光学系５１および光学ユニット４０を含む。投射光学系５１は、映像をスクリーン等へ投射する光学系であり、図示しないレンズおよび／またはミラーを含む。光学ユニット４０は、投射光学系５１に入射する照明光を発生させる照明光学系であり、構成要素として例えば、表示素子５２、および独立光源であるＢ（青）光源２Ｂ、Ｇ（緑）光源２Ｇ、Ｒ（赤）光源２Ｒ（以下ではこれらを「光源２」と総称する場合がある）を有する。 As shown in FIG. 7, the projection display apparatus 30 includes a projection optical system 51 and an optical unit 40 as an optical system. The projection optical system 51 is an optical system that projects an image on a screen or the like, and includes a lens and / or a mirror (not shown). The optical unit 40 is an illumination optical system that generates illumination light incident on the projection optical system 51, and includes, for example, a display element 52 and B (blue) light source 2B and G (green) light source 2G as independent light sources. , R (red) light source 2R (hereinafter, these may be collectively referred to as “light source 2”).
表示素子５２は、投射する映像を生成する素子であり、例えば、透過型液晶パネル、反射型液晶パネル、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）（登録商標、以下同様）パネル等を用いることができる。表示素子５２は、図示しない表示素子駆動部から映像信号に応じた駆動信号を受けて、これに基づいて投射する映像を生成する。 The display element 52 is an element that generates an image to be projected. For example, a transmissive liquid crystal panel, a reflective liquid crystal panel, a DMD (Digital Micromirror Device) (registered trademark, the same applies hereinafter) panel, or the like can be used. The display element 52 receives a drive signal corresponding to the video signal from a display element drive unit (not shown), and generates an image to be projected based on the drive signal.
光源２は、それぞれ、図示しない電源から電力の供給を受けて対象の色（ＲＧＢ）の照明光を発光するＬＥＤ光源により構成される。Ｒ光源２Ｒ、Ｇ光源２Ｇ、およびＢ光源２Ｂは、それぞれ異なる位置に配置され、光源２の発光は、それぞれの色に対応するドライバにより制御される。 Each of the light sources 2 is configured by an LED light source that emits illumination light of a target color (RGB) by receiving power from a power source (not shown). The R light source 2R, the G light source 2G, and the B light source 2B are arranged at different positions, and light emission of the light source 2 is controlled by drivers corresponding to the respective colors.
３色の光源２から発光されて拡散する照射光が、対応するリレーレンズ（集光レンズ）４１、４２、および４３により照明光束とされ、これらが色合成ミラー（ダイクロイックミラー）４４、および４５により合成されて白色の照明光束が生成される。図７の例では、Ｇ光源２Ｇからの照射光とＢ光源２Ｂからの照射光とが色合成ミラー４５により合成され、さらにこれとＲ光源２Ｒからの照射光とが色合成ミラー４４により合成される。 Irradiated light emitted from the three-color light sources 2 and diffused is converted into illumination light fluxes by corresponding relay lenses (condensing lenses) 41, 42, and 43, and these are reflected by color combining mirrors (dichroic mirrors) 44, 45. The white illumination light beam is generated by combining. In the example of FIG. 7, the irradiation light from the G light source 2G and the irradiation light from the B light source 2B are combined by the color combining mirror 45, and this and the irradiation light from the R light source 2R are combined by the color combining mirror 44. The
各光源２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、これらに対応するリレーレンズ４１、４２、４３との間には、光源２から入射した光をリレーレンズ４１、４２、４３に向けて出射するための導光体ユニット５が設けられている。この導光体ユニット５は、上記した光源ユニット１にて説明したように、アクリル樹脂から成る第１の導光体６とシリコーンからなる第２の導光体７と有する。第１の導光体６と第２の導光体７とは図示しない保持構造により互いに押圧されて密着した状態に保持される。これにより、光源２からの光を効率良くリレーレンズ４１、４２、４３に出射することができる。 Between each of the light sources 2R, 2G, 2B and the corresponding relay lenses 41, 42, 43, a light guide for emitting light incident from the light source 2 toward the relay lenses 41, 42, 43. A unit 5 is provided. As described in the light source unit 1, the light guide unit 5 includes the first light guide 6 made of acrylic resin and the second light guide 7 made of silicone. The first light guide 6 and the second light guide 7 are pressed and held in close contact with each other by a holding structure (not shown). Thereby, the light from the light source 2 can be efficiently emitted to the relay lenses 41, 42, and 43.
そして、合成された白色の照明光束は、リレーレンズ４６を介してロッドインテグレータ４７に入射して照度分布が均一化された後にリレーレンズ４８を介して取り出される。この照明光束は、ミラー５４により反射された後、リレーレンズ４９を介してＴＩＲ（Total Internal Reflection：内部全反射）プリズム５０に入射し、ＴＩＲプリズム５０の内部で全反射されて、投射する映像が生成された表示素子５２に照射される。そして、表示素子５２により反射された光は、ＴＩＲプリズム５０を透過して投射光学系５１に入射し、投射光学系５１によって図示しないスクリーン等に映像が投射される。 The synthesized white illumination light beam is incident on the rod integrator 47 via the relay lens 46 and the illuminance distribution is made uniform, and then taken out via the relay lens 48. This illumination light beam is reflected by the mirror 54, then enters a TIR (Total Internal Reflection) prism 50 via a relay lens 49, is totally reflected inside the TIR prism 50, and a projected image is projected. The generated display element 52 is irradiated. The light reflected by the display element 52 passes through the TIR prism 50 and enters the projection optical system 51, and an image is projected onto a screen or the like (not shown) by the projection optical system 51.
なお、本実施形態では、各色の光源２から発光された照明光の光量を計測して光源２の出力（発光量）を制御するために、ミラー５４の反射面（照明光束を反射する面）とは反対側の面（裏面）側の所定の位置に照度センサ５３を１つ設けている。 In this embodiment, in order to control the output (light emission amount) of the light source 2 by measuring the amount of illumination light emitted from the light source 2 of each color, the reflection surface of the mirror 54 (surface that reflects the illumination light beam). One illuminance sensor 53 is provided at a predetermined position on the opposite surface (back surface) side.
以上説明したように、本実施形態に係る投射型映像表示装置３０によれば、第１の導光体６をアクリル樹脂とし、第２の導光体７をシリコーンとし、両者を密着させて導光体ユニット５を構成することにより、製造上のバラツキを吸収して光利用効率の低下を防止でき、かつ、低コスト化を実現できる。また、第１の導光体６を第２の導光体７に押圧して密着させるだけの簡単な構成であるため、投射型映像表示装置３０の組立作業が簡単である。 As described above, according to the projection display apparatus 30 according to the present embodiment, the first light guide 6 is made of acrylic resin, the second light guide 7 is made of silicone, and both are brought into close contact with each other. By configuring the light unit 5, it is possible to absorb manufacturing variations, prevent a decrease in light utilization efficiency, and realize cost reduction. In addition, since the first light guide 6 is simply configured to be pressed and brought into close contact with the second light guide 7, the assembling work of the projection display apparatus 30 is simple.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定するものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定するものではない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described.
１ 光源ユニット
２ 光源
３ 金属板（保持板）
４ 穴部
５ 導光体ユニット
６ 第１の導光体
７ 第２の導光体
８ 基板
９ 保持部材
２０ 車両用照明装置
２１ ボックス
２２ 投射レンズ
３０ 投射型映像表示装置
４０ 光学ユニット（照明光学系）
４１、４２、４３ リレーレンズ（集光レンズ）
５１ 投射光学系
ＣＬ 隙間
Ｚ 光軸
1 Light source unit 2 Light source 3 Metal plate (holding plate)
4 hole 5 light guide unit 6 first light guide 7 second light guide 8 substrate 9 holding member 20 vehicle lighting device 21 box 22 projection lens 30 projection type image display device 40 optical unit (illumination optical system) )
41, 42, 43 Relay lens (Condenser lens)
51 Projection optical system CL Clearance Z Optical axis
Claims (8)
前記導光体ユニットは、
光軸上に配置され、透光性を有する第１の導光体と、
透光性を有し、前記第１の導光体より耐熱性を有する弾性材料から成り、前記光軸上で前記第１の導光体より前記光源に近い側に配置される第２の導光体と、を含み、
前記第１の導光体および前記第２の導光体を密着した状態に保持する保持構造を備える、光源ユニット。 A light source unit having a light source and a light guide unit that emits light incident from the light source to the outside,
The light guide unit is:
A first light guide disposed on the optical axis and having translucency;
A second light guide made of an elastic material having translucency and having heat resistance than the first light guide, and disposed on the optical axis closer to the light source than the first light guide. A light body, and
A light source unit comprising a holding structure that holds the first light guide and the second light guide in close contact with each other.
前記保持構造は、
前記第１の導光体を保持する保持部材と、
前記第２の導光体を保持する支持板と、を含む、光源ユニット。 In claim 1,
The holding structure is
A holding member for holding the first light guide;
And a support plate for holding the second light guide.
前記支持板は、前記第２の導光体が埋め込まれるための穴部を有し、
前記第２の導光体は、その一部が前記支持板から前記第１の導光体の側に突出した状態で前記支持板に保持される、光源ユニット。 In claim 2,
The support plate has a hole for embedding the second light guide,
The second light guide is a light source unit that is held by the support plate in a state in which a part of the second light guide protrudes from the support plate toward the first light guide.
前記支持板の前記光源と対面する側の表面は、前記第２の導光体が前記穴部に埋め込まれた状態において面一である、光源ユニット。 In claim 3,
The surface of the support plate on the side facing the light source is a light source unit in which the second light guide is flush with the hole.
前記第２の導光体は、前記光源から所定の隙間を設けて配置される、光源ユニット。 In claim 1,
The second light guide is a light source unit arranged with a predetermined gap from the light source.
前記第１の導光体の前記第２の導光体と密着する面は平坦面で形成され、前記第２の導光体は、前記平坦面に倣うように変形して前記第１の導光体と密着する、光源ユニット。 In claim 1,
The surface of the first light guide that is in close contact with the second light guide is formed as a flat surface, and the second light guide is deformed so as to follow the flat surface and the first light guide is deformed. A light source unit that is in close contact with the light body.
前記複数の導光体ユニットは、それぞれ、
光軸上に配置され、透光性を有する第１の導光体と、
透光性を有し、前記第１の導光体より耐熱性を有する弾性材料から成り、前記光軸上で前記第１の導光体より前記光源に近い側に配置される第２の導光体と、を含み、
前記第１の導光体および前記第２の導光体は密着した状態に保持される、車両用照明装置。 A vehicle having a plurality of light sources, a projection lens, a plurality of light guide units that emit light incident from the plurality of light sources toward the projection lens, and a box that houses the plurality of light guide units. A lighting device,
The plurality of light guide units are respectively
A first light guide disposed on the optical axis and having translucency;
A second light guide made of an elastic material having translucency and having heat resistance than the first light guide, and disposed on the optical axis closer to the light source than the first light guide. A light body, and
The vehicle lighting device, wherein the first light guide and the second light guide are held in close contact with each other.
前記複数の導光体ユニットは、それぞれ、
光軸上に配置され、透光性を有する第１の導光体と、
透光性を有し、前記第１の導光体より耐熱性を有する弾性材料から成り、前記光軸上で前記第１の導光体より前記光源に近い側に配置される第２の導光体と、を含み、
前記第１の導光体および前記第２の導光体は密着した状態に保持される、投射型映像表示装置。
Illumination optical system including a plurality of light sources, a plurality of condensing lenses, and a plurality of light guide units that emit light incident from the respective light sources toward the respective condensing lenses, and illumination generated by the illumination optical system A projection-type image display device having a projection optical system that projects light by entering light,
The plurality of light guide units are respectively
A first light guide disposed on the optical axis and having translucency;
A second light guide made of an elastic material having translucency and having heat resistance than the first light guide, and disposed on the optical axis closer to the light source than the first light guide. A light body, and
The projection-type image display apparatus, wherein the first light guide and the second light guide are held in close contact with each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016089542A JP2017199558A (en) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Light source unit, vehicular lighting device, and projection type image display device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2016089542A JP2017199558A (en) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Light source unit, vehicular lighting device, and projection type image display device |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2017199558A true JP2017199558A (en) | 2017-11-02 |
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| JP2016089542A Pending JP2017199558A (en) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Light source unit, vehicular lighting device, and projection type image display device |
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| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019192350A (en) * | 2018-04-18 | 2019-10-31 | マクセル株式会社 | Road surface image projection device and vehicular lighting fixture |
| JP2020017488A (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | マクセル株式会社 | Road surface image projection device and vehicle lighting fixture |
-
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- 2016-04-27 JP JP2016089542A patent/JP2017199558A/en active Pending
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