JP2543260B2 - 照明装置 - Google Patents
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- JP2543260B2 JP2543260B2 JP3044732A JP4473291A JP2543260B2 JP 2543260 B2 JP2543260 B2 JP 2543260B2 JP 3044732 A JP3044732 A JP 3044732A JP 4473291 A JP4473291 A JP 4473291A JP 2543260 B2 JP2543260 B2 JP 2543260B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光源からの光を特定の
方向に効率よく、かつ、平行もしくは平行に近い状態で
照射する照明装置に関する。
方向に効率よく、かつ、平行もしくは平行に近い状態で
照射する照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶の背面から光を照射し、その
液晶に提示される画像を投写光学系により拡大投写する
液晶投写形画像表示装置などにおいては、液晶に光を照
射するための照明装置の性能として、液晶の光入射角度
特性の関係から、液晶の各画素に対して垂直方向、すな
わちできるだけ平行な光を照射できることが要求され
る。
液晶に提示される画像を投写光学系により拡大投写する
液晶投写形画像表示装置などにおいては、液晶に光を照
射するための照明装置の性能として、液晶の光入射角度
特性の関係から、液晶の各画素に対して垂直方向、すな
わちできるだけ平行な光を照射できることが要求され
る。
【０００３】この目的を達する照明装置の集光光学系と
して、 （１）図７に示すように点状の光源１（例えば、ハロゲ
ン電球やメタルハライドランプあるいはショートアーク
タイプのキセノンランプなど）と、光軸に対する断面形
状が放物面で光源１を一部包囲するように配置した放物
面反射鏡２とを組み合わせて、放物面反射鏡２の焦点位
置Ａに前記光源１を配置し、光源１からの照射光の一部
を放物面反射鏡２により反射させることにより、液晶な
どの被照射面３に平行光を照射する集光光学系、 （２）図８に示すように光源１と、光軸に対する断面形
状が円弧面で光源１の一部を包囲する円弧面反射鏡４お
よび正レンズ（凸レンズ）５とを組み合わせて、円弧面
反射鏡４の焦点と正レンズ５の焦点とが同一になる焦点
位置Ｂに前記光源１を配置し、光源１からの照射光の一
部を円弧面反射鏡４により反射させ、焦点位置Ｂを通過
させた後、光源１からの残りの照射光とを合成して正レ
ンズ５に入射させることにより、被照射面３に平行光を
照射する集光光学系（特公昭５９−４２４０４号公
報）、 （３）図９に示すように光源１と、光軸に対する断面形
状が楕円面で光源１の一部を包囲する楕円面反射鏡６お
よび正レンズ７とを組み合わせて、楕円面反射鏡６の一
方の焦点位置Ｃに前記光源１を配置し、光源１からの照
射光の一部を楕円面反射鏡６により反射・集光させ、そ
の光を楕円面反射鏡６の他方の焦点と正レンズ７の焦点
とが同一になる焦点位置Ｄを通過させた後、正レンズ７
に入射させることにより、被照射面３に平行光を照射す
る集光光学系（特公平１−２５０４６号公報）、などが
知られており、いずれの集光光学系も２次曲面からなる
反射鏡の焦点またはその近傍（略焦点）に光源を配置
し、光源から照射される光の一部を、反射鏡により被照
射面に直接照射するか、反射鏡と正レンズを組み合わせ
て被照射面に照射するもので、光源からの照射光を反射
鏡や正レンズなどにより、効率よく集光する光学系であ
る。
して、 （１）図７に示すように点状の光源１（例えば、ハロゲ
ン電球やメタルハライドランプあるいはショートアーク
タイプのキセノンランプなど）と、光軸に対する断面形
状が放物面で光源１を一部包囲するように配置した放物
面反射鏡２とを組み合わせて、放物面反射鏡２の焦点位
置Ａに前記光源１を配置し、光源１からの照射光の一部
を放物面反射鏡２により反射させることにより、液晶な
どの被照射面３に平行光を照射する集光光学系、 （２）図８に示すように光源１と、光軸に対する断面形
状が円弧面で光源１の一部を包囲する円弧面反射鏡４お
よび正レンズ（凸レンズ）５とを組み合わせて、円弧面
反射鏡４の焦点と正レンズ５の焦点とが同一になる焦点
位置Ｂに前記光源１を配置し、光源１からの照射光の一
部を円弧面反射鏡４により反射させ、焦点位置Ｂを通過
させた後、光源１からの残りの照射光とを合成して正レ
ンズ５に入射させることにより、被照射面３に平行光を
照射する集光光学系（特公昭５９−４２４０４号公
報）、 （３）図９に示すように光源１と、光軸に対する断面形
状が楕円面で光源１の一部を包囲する楕円面反射鏡６お
よび正レンズ７とを組み合わせて、楕円面反射鏡６の一
方の焦点位置Ｃに前記光源１を配置し、光源１からの照
射光の一部を楕円面反射鏡６により反射・集光させ、そ
の光を楕円面反射鏡６の他方の焦点と正レンズ７の焦点
とが同一になる焦点位置Ｄを通過させた後、正レンズ７
に入射させることにより、被照射面３に平行光を照射す
る集光光学系（特公平１−２５０４６号公報）、などが
知られており、いずれの集光光学系も２次曲面からなる
反射鏡の焦点またはその近傍（略焦点）に光源を配置
し、光源から照射される光の一部を、反射鏡により被照
射面に直接照射するか、反射鏡と正レンズを組み合わせ
て被照射面に照射するもので、光源からの照射光を反射
鏡や正レンズなどにより、効率よく集光する光学系であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の集光光学系
において、光源１は理論的にあらゆる方向（図７から図
９において、角度αが３６０度になる）に均等に光を照
射する特性をもつものであれば、被照射面３に対し光源
１から角度３６０度のすべての光を照射することで、光
源１の光の利用効率は１００％となる。
において、光源１は理論的にあらゆる方向（図７から図
９において、角度αが３６０度になる）に均等に光を照
射する特性をもつものであれば、被照射面３に対し光源
１から角度３６０度のすべての光を照射することで、光
源１の光の利用効率は１００％となる。
【０００５】しかし、前記従来のいずれの集光光学系
も、反射鏡や正レンズの光学特性の関係から、光源１か
ら照射される光のうち、角度αが３６０度より狭い範囲
の光しか反射鏡あるいは正レンズに入射させることが出
来ず、残りの角度β（＝３６０度−α）からの光すなわ
ち光源１からの直射光の一部は捨てざるを得ないのが実
情であるため、光源１における光の利用効率を１００％
にすることが出来ないという問題がある。
も、反射鏡や正レンズの光学特性の関係から、光源１か
ら照射される光のうち、角度αが３６０度より狭い範囲
の光しか反射鏡あるいは正レンズに入射させることが出
来ず、残りの角度β（＝３６０度−α）からの光すなわ
ち光源１からの直射光の一部は捨てざるを得ないのが実
情であるため、光源１における光の利用効率を１００％
にすることが出来ないという問題がある。
【０００６】また、光源１には、一般的にハロゲン電球
やメタルハライドランプあるいはショートアークタイプ
のキセノンランプなどを用いることから、被照射面３に
は可視光のほか、紫外線や赤外線も一緒に照射されるた
め、被照射面３に配置される液晶などにそれらによる障
害（特性の劣化や損傷など）を与える恐れがあった。
やメタルハライドランプあるいはショートアークタイプ
のキセノンランプなどを用いることから、被照射面３に
は可視光のほか、紫外線や赤外線も一緒に照射されるた
め、被照射面３に配置される液晶などにそれらによる障
害（特性の劣化や損傷など）を与える恐れがあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光部分が点
状の光源と、断面形状が楕円面と円弧面の複合曲面で、
かつ前記光源を包囲する凹面反射鏡と、この凹面反射鏡
からの反射光と前記光源からの照射光を平行光に変換す
る平行光変換レンズとから構成し、前記凹面反射鏡は、
前記光源の前側が光軸中心部に開口をもち、かつ紫外線
と可視光および赤外線のいずれも反射する特性を有する
円弧面、また前記光源の後面が紫外線と赤外線を透過し
可視光を反射する特性を有する楕円面であり、かつ、前
記楕円面の第１略焦点位置に前記光源を、第２略焦点位
置に前記円弧面を配置し、前記楕円面の第１略焦点位置
と前記円弧面の略焦点位置とを同一にするとともに、前
記平行光変換レンズは可視光を透過し紫外線と赤外線を
反射する特性を持たせた照明装置である。
状の光源と、断面形状が楕円面と円弧面の複合曲面で、
かつ前記光源を包囲する凹面反射鏡と、この凹面反射鏡
からの反射光と前記光源からの照射光を平行光に変換す
る平行光変換レンズとから構成し、前記凹面反射鏡は、
前記光源の前側が光軸中心部に開口をもち、かつ紫外線
と可視光および赤外線のいずれも反射する特性を有する
円弧面、また前記光源の後面が紫外線と赤外線を透過し
可視光を反射する特性を有する楕円面であり、かつ、前
記楕円面の第１略焦点位置に前記光源を、第２略焦点位
置に前記円弧面を配置し、前記楕円面の第１略焦点位置
と前記円弧面の略焦点位置とを同一にするとともに、前
記平行光変換レンズは可視光を透過し紫外線と赤外線を
反射する特性を持たせた照明装置である。
【０００８】また、本発明は凹面反射鏡において円弧面
の光軸中心部に設けた開口の大きさを可変することを特
徴とする。
の光軸中心部に設けた開口の大きさを可変することを特
徴とする。
【０００９】
【００１０】また、光源と凹面反射鏡と平行光変換レン
ズとを同一の光軸上に配置し、かつ平行光変換レンズを
前記光軸に対して平行に移動させることを特徴とする。
ズとを同一の光軸上に配置し、かつ平行光変換レンズを
前記光軸に対して平行に移動させることを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明においては、凹面反射鏡において、光源
からの照射光のうち被照射面と離れる方向（光源の後
側）に照射される光は、楕円面により第２略焦点位置に
集光された後、平行光変換レンズに入射し平行光として
被照射面に集光される。一方、被照射面に近づく方向
（光源の前側）に照射される光の大部分は、円弧面によ
り光源位置（円弧面の略焦点位置および楕円面の第１略
焦点位置と同位置）に戻され、楕円面により第２略焦点
位置に集光された後、平行光変換レンズに入射し被照射
面に平行光として集光される。さらに光源からの照射光
のうち、被照射面に近づく方向に照射される残りの光
は、直接、円弧面の開口を出射して平行光変換レンズに
入射する。以上の作用により光源からあらゆる方向に照
射される光をすべて被照射面に照射することができる。
からの照射光のうち被照射面と離れる方向（光源の後
側）に照射される光は、楕円面により第２略焦点位置に
集光された後、平行光変換レンズに入射し平行光として
被照射面に集光される。一方、被照射面に近づく方向
（光源の前側）に照射される光の大部分は、円弧面によ
り光源位置（円弧面の略焦点位置および楕円面の第１略
焦点位置と同位置）に戻され、楕円面により第２略焦点
位置に集光された後、平行光変換レンズに入射し被照射
面に平行光として集光される。さらに光源からの照射光
のうち、被照射面に近づく方向に照射される残りの光
は、直接、円弧面の開口を出射して平行光変換レンズに
入射する。以上の作用により光源からあらゆる方向に照
射される光をすべて被照射面に照射することができる。
【００１２】また、凹面反射鏡において、円弧面の光軸
中心部に設けた開口の大きさを調整・可変することによ
り、光源がある程度の大きさを有していても、光源から
の照射光の一部が円弧面の開口で遮られることなく、平
行光変換レンズに有効に入射させることができる。
中心部に設けた開口の大きさを調整・可変することによ
り、光源がある程度の大きさを有していても、光源から
の照射光の一部が円弧面の開口で遮られることなく、平
行光変換レンズに有効に入射させることができる。
【００１３】さらに、凹面反射鏡において、光源から照
射される光のうち楕円面では紫外線と赤外線が透過し可
視光のみが反射して平行光変換レンズに入射するととも
に、円弧面では紫外線，可視光，赤外線がいずれも反射
して光源位置に戻された後に楕円面に到達し、紫外線と
赤外線が透過し可視光のみが反射されて平行光変換レン
ズに入射するため、被照射面には可視光のみを照射する
ことができる。
射される光のうち楕円面では紫外線と赤外線が透過し可
視光のみが反射して平行光変換レンズに入射するととも
に、円弧面では紫外線，可視光，赤外線がいずれも反射
して光源位置に戻された後に楕円面に到達し、紫外線と
赤外線が透過し可視光のみが反射されて平行光変換レン
ズに入射するため、被照射面には可視光のみを照射する
ことができる。
【００１４】また、光源と凹面反射鏡と平行光変換レン
ズとを同一の光軸上に配置し、かつ平行光変換レンズを
前記光軸に対して平行に移動させることにより、平行光
変換レンズと略焦点位置との距離が変化して平行光変換
レンズからの照射光の一部が収斂したり発散するため、
被照射面の持つ光入射角度特性に合致した光を照射する
ことができるだけでなく、被照射面への光の強度（明る
さ）を任意に調整できる。
ズとを同一の光軸上に配置し、かつ平行光変換レンズを
前記光軸に対して平行に移動させることにより、平行光
変換レンズと略焦点位置との距離が変化して平行光変換
レンズからの照射光の一部が収斂したり発散するため、
被照射面の持つ光入射角度特性に合致した光を照射する
ことができるだけでなく、被照射面への光の強度（明る
さ）を任意に調整できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例について、添付
図面にもとづいて説明する。
図面にもとづいて説明する。
【００１６】図１は本発明の照明装置用集光光学系の構
成を示す断面図である。図１において８は発光部分が点
状の光源（例えば、ハロゲン電球やメタルハライドラン
プあるいはショートアークタイプのキセノンランプな
ど）で、あらゆる方向（３６０度）に均等に光を照射す
るものとする。この光源８を包囲するようにして、回転
２次曲面である凹面反射鏡９を配置している。この凹面
反射鏡９は光源８より後側半分が楕円面１０に、また前
側半分が円弧面１１の曲面から構成しており、さらに円
弧面１１の光軸中心部Ｅには開口φが設けられている。
このような条件において、楕円面１０の第１略焦点位置
と円弧面１１の略焦点位置を同一にし、ここを略焦点位
置Ｆとするとともに、前記光源８を略焦点位置Ｆに配置
する。
成を示す断面図である。図１において８は発光部分が点
状の光源（例えば、ハロゲン電球やメタルハライドラン
プあるいはショートアークタイプのキセノンランプな
ど）で、あらゆる方向（３６０度）に均等に光を照射す
るものとする。この光源８を包囲するようにして、回転
２次曲面である凹面反射鏡９を配置している。この凹面
反射鏡９は光源８より後側半分が楕円面１０に、また前
側半分が円弧面１１の曲面から構成しており、さらに円
弧面１１の光軸中心部Ｅには開口φが設けられている。
このような条件において、楕円面１０の第１略焦点位置
と円弧面１１の略焦点位置を同一にし、ここを略焦点位
置Ｆとするとともに、前記光源８を略焦点位置Ｆに配置
する。
【００１７】一方、楕円面１０の第２略焦点位置には円
弧面１１が重なるように配置している。この位置は、円
弧面１１の開口φと同一位置であるため、ここを略焦点
位置Ｅ（＝光軸中心部Ｅ）とする。
弧面１１が重なるように配置している。この位置は、円
弧面１１の開口φと同一位置であるため、ここを略焦点
位置Ｅ（＝光軸中心部Ｅ）とする。
【００１８】凹面反射鏡９において、楕円面１０と円弧
面１１との接合点をＧとし、前記略焦点位置Ｅとのなす
立体角をγとし、この立体角γと相対する範囲内に平行
光変換レンズ１２を配置する。この時に平行光変換レン
ズ１２の焦点を略焦点位置Ｅと同一の位置にしている。
面１１との接合点をＧとし、前記略焦点位置Ｅとのなす
立体角をγとし、この立体角γと相対する範囲内に平行
光変換レンズ１２を配置する。この時に平行光変換レン
ズ１２の焦点を略焦点位置Ｅと同一の位置にしている。
【００１９】なお図１において、光源８，凹面反射鏡
９，楕円面１０，円弧面１１，平行光変換レンズ１２は
いずれも光学的に同一の光軸上（図１においてＰ−Ｐ）
に配置している。
９，楕円面１０，円弧面１１，平行光変換レンズ１２は
いずれも光学的に同一の光軸上（図１においてＰ−Ｐ）
に配置している。
【００２０】このような構成において、平行光を得るた
めの原理を次に説明する。光源８より後側から楕円面１
０に向かう光の照射経路を考えると、光源８からの照射
光は、楕円面１０で反射した後、円弧面１１の開口φす
なわち略焦点位置Ｅに向かって収斂する。
めの原理を次に説明する。光源８より後側から楕円面１
０に向かう光の照射経路を考えると、光源８からの照射
光は、楕円面１０で反射した後、円弧面１１の開口φす
なわち略焦点位置Ｅに向かって収斂する。
【００２１】次に、光源８より前側から円弧面１１に向
かう光の照射経路を考えると、光源８からの照射光の大
部分は、円弧面１１で反射した後、略焦点位置Ｆすなわ
ち光源８に戻って収斂（図１において、破線で示す）
し、あたかも光源８から照射した如く楕円面１０に向か
う。楕円面１０では前記と同様に楕円面１０で反射した
後、円弧面１１の開口φすなわち略焦点位置Ｅに向かっ
て収斂する。
かう光の照射経路を考えると、光源８からの照射光の大
部分は、円弧面１１で反射した後、略焦点位置Ｆすなわ
ち光源８に戻って収斂（図１において、破線で示す）
し、あたかも光源８から照射した如く楕円面１０に向か
う。楕円面１０では前記と同様に楕円面１０で反射した
後、円弧面１１の開口φすなわち略焦点位置Ｅに向かっ
て収斂する。
【００２２】さらに、光源８より前側から円弧面１１に
向かう光の一部分は直接、略焦点位置Ｅに向かう。
向かう光の一部分は直接、略焦点位置Ｅに向かう。
【００２３】以上のように、光源８からの照射光はどの
方向の光も、凹面反射鏡９において楕円面１０または円
弧面１１により最終的に略焦点位置Ｅに収斂しようとす
ることがわかる。
方向の光も、凹面反射鏡９において楕円面１０または円
弧面１１により最終的に略焦点位置Ｅに収斂しようとす
ることがわかる。
【００２４】略焦点位置Ｅからの照射光は再度発散して
平行光変換レンズ１２に入射し、最終的に平行光に変換
して液晶などの被照射面１３を照射することになる。
平行光変換レンズ１２に入射し、最終的に平行光に変換
して液晶などの被照射面１３を照射することになる。
【００２５】次に、本発明の第２の実施例について、添
付図面にもとづいて説明する。図２は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図２におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第１の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。
付図面にもとづいて説明する。図２は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図２におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第１の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。
【００２６】第２の実施例において第１の実施例と異な
るのは、凹面反射鏡９の円弧面１０に設けた開口φの大
きさφＤが、光軸Ｐ−Ｐに直交する方向に対して変化す
る構成にしていることである。
るのは、凹面反射鏡９の円弧面１０に設けた開口φの大
きさφＤが、光軸Ｐ−Ｐに直交する方向に対して変化す
る構成にしていることである。
【００２７】本発明の第１の実施例において光源８を点
状の光源としているが、現実には光源の発光部はある程
度の大きさをもつ。
状の光源としているが、現実には光源の発光部はある程
度の大きさをもつ。
【００２８】本発明の第２の実施例は、上記のように光
源８がある大きさをもつ場合において、被照射面１３に
平行光を照射させる集光光学系を提示するもので、以下
にその原理を述べる。
源８がある大きさをもつ場合において、被照射面１３に
平行光を照射させる集光光学系を提示するもので、以下
にその原理を述べる。
【００２９】図２において、光源８は光軸Ｐ−Ｐ方向に
ｘの大きさをもち、かつ略焦点位置Ｆに配置されてい
る。このような条件において、光源８の楕円面１０側に
寄った部分（図２においてＸｒの部分）から楕円面１０
に向かう光は、楕円面１０で反射した後、略焦点位置Ｅ
に対して平行光変換レンズ１２に寄った位置Ｅｆに収斂
しようとする（図２において照射光の経路を破線で示
す）。
ｘの大きさをもち、かつ略焦点位置Ｆに配置されてい
る。このような条件において、光源８の楕円面１０側に
寄った部分（図２においてＸｒの部分）から楕円面１０
に向かう光は、楕円面１０で反射した後、略焦点位置Ｅ
に対して平行光変換レンズ１２に寄った位置Ｅｆに収斂
しようとする（図２において照射光の経路を破線で示
す）。
【００３０】次に、光源８の円弧面１１側に寄った部分
（図２においてＸｆの部分）から楕円面１０に向かう光
は、楕円面１０で反射した後、略焦点位置Ｅに対して光
源８に寄った位置Ｅｒに収斂しようとする（図２におい
て二点鎖線で示す）。
（図２においてＸｆの部分）から楕円面１０に向かう光
は、楕円面１０で反射した後、略焦点位置Ｅに対して光
源８に寄った位置Ｅｒに収斂しようとする（図２におい
て二点鎖線で示す）。
【００３１】光源８が理想的な点状光源であれば、略焦
点位置Ｅにおいて円弧面１１の開口φの大きさφＤは、
光源８と同様に点状すなわちピンホール程度であればよ
い。しかし、本発明のように光源８がｘの大きさをもつ
場合には、φＤがあまり小さいと光源８からの照射光が
開口φを通過できずに、一部の光が遮られてしまうこと
になる。このため光源８の大きさｘに合わせて、開口φ
の大きさφＤを光軸Ｐ−Ｐに対して直交する方向に拡大
させる（変化させる）。このようにすることにより、光
源８からの照射光が開口φを効率的に通過でき、平行光
変換レンズ１２に入射できることから、最終的には被照
射面１３に平行光を照射することができるものである。
点位置Ｅにおいて円弧面１１の開口φの大きさφＤは、
光源８と同様に点状すなわちピンホール程度であればよ
い。しかし、本発明のように光源８がｘの大きさをもつ
場合には、φＤがあまり小さいと光源８からの照射光が
開口φを通過できずに、一部の光が遮られてしまうこと
になる。このため光源８の大きさｘに合わせて、開口φ
の大きさφＤを光軸Ｐ−Ｐに対して直交する方向に拡大
させる（変化させる）。このようにすることにより、光
源８からの照射光が開口φを効率的に通過でき、平行光
変換レンズ１２に入射できることから、最終的には被照
射面１３に平行光を照射することができるものである。
【００３２】なお本発明において、開口φの大きさφＤ
を変化させる方法について詳述していないが、例えば、
φＤが異なる開口φを単独の部品として数種類用意して
おき、これを光源８の大きさｘに合わせて円弧面１１に
設置したり、円弧面の開口φの部分を複数枚の絞り羽根
から構成した絞り機構にすることにより、前記開口φの
大きさφＤを変化させることができる。
を変化させる方法について詳述していないが、例えば、
φＤが異なる開口φを単独の部品として数種類用意して
おき、これを光源８の大きさｘに合わせて円弧面１１に
設置したり、円弧面の開口φの部分を複数枚の絞り羽根
から構成した絞り機構にすることにより、前記開口φの
大きさφＤを変化させることができる。
【００３３】次に、本発明の第３の実施例について、添
付図面にもとづいて説明する。図３は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図３におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第１の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。
付図面にもとづいて説明する。図３は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図３におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第１の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。
【００３４】第３の実施例において第１の実施例と異な
るのは、（１）凹面反射鏡９の楕円面１０が、光源８か
ら照射される光のうち紫外線と赤外線を透過し、可視光
のみを反射する特性を有すること。（２）平行光変換レ
ンズ１２が、光源８から照射される光のうち紫外線と赤
外線を反射し、可視光のみを透過する特性を有するこ
と。である。
るのは、（１）凹面反射鏡９の楕円面１０が、光源８か
ら照射される光のうち紫外線と赤外線を透過し、可視光
のみを反射する特性を有すること。（２）平行光変換レ
ンズ１２が、光源８から照射される光のうち紫外線と赤
外線を反射し、可視光のみを透過する特性を有するこ
と。である。
【００３５】一般的に、ハロゲン電球やメタルハライド
ランプおよびキセノンランプなどは、その分光パワー分
布特性として近紫外線〜可視光〜赤外線の幅広い波長の
光を放射（照射）する特性を持つ。そのため、これらの
光源を液晶投写形画像表示装置の集光光学系に組み込む
場合には、当然のことながら、被照射面である液晶には
前記の幅広い波長の光が照射されることになり、紫外線
や赤外線により、液晶に特性劣化や損傷などの障害を与
えることで問題となる。
ランプおよびキセノンランプなどは、その分光パワー分
布特性として近紫外線〜可視光〜赤外線の幅広い波長の
光を放射（照射）する特性を持つ。そのため、これらの
光源を液晶投写形画像表示装置の集光光学系に組み込む
場合には、当然のことながら、被照射面である液晶には
前記の幅広い波長の光が照射されることになり、紫外線
や赤外線により、液晶に特性劣化や損傷などの障害を与
えることで問題となる。
【００３６】本発明の第３の実施例は、この紫外線と赤
外線を被照射面に照射させずに可視光のみを照射させる
集光光学系を提示するもので、以下にその原理を述べ
る。
外線を被照射面に照射させずに可視光のみを照射させる
集光光学系を提示するもので、以下にその原理を述べ
る。
【００３７】図３において、光源８からは主として可視
光（図３において、実線で示す）と併せて紫外線と赤外
線（図３において、破線で示す）が照射される。
光（図３において、実線で示す）と併せて紫外線と赤外
線（図３において、破線で示す）が照射される。
【００３８】まず、光源８から楕円面１０への光の照射
経路を考えると、光源８からの照射光は、楕円面１０で
光学的に可視光と紫外線，赤外線に分離され、可視光の
み反射した後、略焦点位置Ｅに向かって収斂するととも
に、紫外線と赤外線は楕円面１０を透過して発散する。
経路を考えると、光源８からの照射光は、楕円面１０で
光学的に可視光と紫外線，赤外線に分離され、可視光の
み反射した後、略焦点位置Ｅに向かって収斂するととも
に、紫外線と赤外線は楕円面１０を透過して発散する。
【００３９】次に、光源８から円弧面１１への光の照射
経路を考えると、光源８からの照射光の大部分は、円弧
面１１により紫外線，可視光，赤外線のいずれも反射さ
れた後、略焦点位置Ｆすなわち光源８に向かって収斂
し、あたかも光源８から照射した如く楕円面１０に向か
い、前記と同様に楕円面１０により紫外線と赤外線は透
過され、可視光のみが反射された後、略焦点位置Ｅに向
かって収斂する。
経路を考えると、光源８からの照射光の大部分は、円弧
面１１により紫外線，可視光，赤外線のいずれも反射さ
れた後、略焦点位置Ｆすなわち光源８に向かって収斂
し、あたかも光源８から照射した如く楕円面１０に向か
い、前記と同様に楕円面１０により紫外線と赤外線は透
過され、可視光のみが反射された後、略焦点位置Ｅに向
かって収斂する。
【００４０】さらに、光源８より前側から円弧面１１に
向かう光の一部分は直接、略焦点位置Ｅに向かい、平行
光変換レンズ１２に入射する。平行光変換レンズ１２で
は光源８からの照射光のうち紫外線と赤外線が反射さ
れ、可視光のみが透過される。
向かう光の一部分は直接、略焦点位置Ｅに向かい、平行
光変換レンズ１２に入射する。平行光変換レンズ１２で
は光源８からの照射光のうち紫外線と赤外線が反射さ
れ、可視光のみが透過される。
【００４１】以上のように、光源８からの照射光、すな
わち紫外線，可視光，赤外線は、最終的に可視光のみ選
択されて略焦点位置Ｅに収斂しようとすることがわか
る。その後の可視光の照射経路は第１の実施例と同様
で、略焦点位置Ｅからの照射光は再度発散して平行光変
換レンズ１２に入射し、最終的に平行光となって被照射
面１３に対して可視光のみが照射されることになる。
わち紫外線，可視光，赤外線は、最終的に可視光のみ選
択されて略焦点位置Ｅに収斂しようとすることがわか
る。その後の可視光の照射経路は第１の実施例と同様
で、略焦点位置Ｅからの照射光は再度発散して平行光変
換レンズ１２に入射し、最終的に平行光となって被照射
面１３に対して可視光のみが照射されることになる。
【００４２】なお本発明において、可視光と紫外線・赤
外線とを分離する手段を詳述していないが、一般的には
多層金属蒸着膜による方法などが知られている。
外線とを分離する手段を詳述していないが、一般的には
多層金属蒸着膜による方法などが知られている。
【００４３】次に、本発明の第４の実施例について、添
付図面にもとづいて説明する。図４は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図４におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第１の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。第４の実施例において第１の実施例と
異なるのは、略焦点位置Ｅを基準として、平行光変換レ
ンズ１２を光軸Ｐ−Ｐに対して平行移動させる（略焦点
位置Ｅに近づけたり、離したりする）ことである。
付図面にもとづいて説明する。図４は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図４におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第１の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。第４の実施例において第１の実施例と
異なるのは、略焦点位置Ｅを基準として、平行光変換レ
ンズ１２を光軸Ｐ−Ｐに対して平行移動させる（略焦点
位置Ｅに近づけたり、離したりする）ことである。
【００４４】図４において、平行光変換レンズ１２を二
点鎖線で示しているのは、略焦点位置Ｅと平行光変換レ
ンズ１２の端面との距離Ｌに対し、平行光変換レンズ１
２を被照射面１３の方にΔＬだけ平行移動させた状態
（略焦点位置Ｅから平行光変換レンズ１２を離した状
態）であり、この時の略焦点位置Ｅと平行光変換レンズ
１２との距離はＬ＋ΔＬとなる。
点鎖線で示しているのは、略焦点位置Ｅと平行光変換レ
ンズ１２の端面との距離Ｌに対し、平行光変換レンズ１
２を被照射面１３の方にΔＬだけ平行移動させた状態
（略焦点位置Ｅから平行光変換レンズ１２を離した状
態）であり、この時の略焦点位置Ｅと平行光変換レンズ
１２との距離はＬ＋ΔＬとなる。
【００４５】同様に図４において、平行光変換レンズ１
２を破線で示しているのは、略焦点位置Ｅと平行光変換
レンズ１２の端面との距離Ｌに対し、平行光変換レンズ
１２を略焦点位置Ｅの方にΔＬだけ平行移動させた状態
（略焦点位置Ｅに平行光変換レンズ１２を近づけた状
態）であり、この時の略焦点位置Ｅと平行光変換レンズ
１２との距離はＬ−ΔＬとなる。
２を破線で示しているのは、略焦点位置Ｅと平行光変換
レンズ１２の端面との距離Ｌに対し、平行光変換レンズ
１２を略焦点位置Ｅの方にΔＬだけ平行移動させた状態
（略焦点位置Ｅに平行光変換レンズ１２を近づけた状
態）であり、この時の略焦点位置Ｅと平行光変換レンズ
１２との距離はＬ−ΔＬとなる。
【００４６】上記の条件において、光源８から平行光変
換レンズ１２を経て被照射面１３に至る光の照射経路を
考えると、まず平行光変換レンズ１２を略焦点位置Ｅか
ら△Ｌだけ離した場合（Ｌ＋△Ｌ）には、光源８からの
照射光は、略焦点位置Ｅに一端収斂した後に平行光変換
レンズ１２に入射する。ここで、平行光変換レンズ１２
は略焦点位置Ｅから離れていくため、被照射面１３に対
して、わずかに収斂した光（図４において、二点鎖線で
示す）として照射される。これは、被照射面１３に対
し、光軸Ｐ−Ｐの近傍をより明るくし、光軸から離れた
部分をより暗くする働きをもつ。
換レンズ１２を経て被照射面１３に至る光の照射経路を
考えると、まず平行光変換レンズ１２を略焦点位置Ｅか
ら△Ｌだけ離した場合（Ｌ＋△Ｌ）には、光源８からの
照射光は、略焦点位置Ｅに一端収斂した後に平行光変換
レンズ１２に入射する。ここで、平行光変換レンズ１２
は略焦点位置Ｅから離れていくため、被照射面１３に対
して、わずかに収斂した光（図４において、二点鎖線で
示す）として照射される。これは、被照射面１３に対
し、光軸Ｐ−Ｐの近傍をより明るくし、光軸から離れた
部分をより暗くする働きをもつ。
【００４７】次に、平行光変換レンズ１２を略焦点位置
Ｅに近づけた場合（Ｌ−△Ｌ）には、光源８からの照射
光は、略焦点位置Ｅに一端収斂した後に平行光変換レン
ズ１２に入射する。ここで、平行光変換レンズ１２は略
焦点位置Ｅに近づいていくため、被照射面１３に対し
て、わずかに発散した光（図４において、破線で示す）
として照射される。これは、被照射面１３に対して、光
軸Ｐ−Ｐの近傍をより暗くし、光軸Ｐ−Ｐから離れた部
分をより明るくする働きをもつ。
Ｅに近づけた場合（Ｌ−△Ｌ）には、光源８からの照射
光は、略焦点位置Ｅに一端収斂した後に平行光変換レン
ズ１２に入射する。ここで、平行光変換レンズ１２は略
焦点位置Ｅに近づいていくため、被照射面１３に対し
て、わずかに発散した光（図４において、破線で示す）
として照射される。これは、被照射面１３に対して、光
軸Ｐ−Ｐの近傍をより暗くし、光軸Ｐ−Ｐから離れた部
分をより明るくする働きをもつ。
【００４８】以上の構成により、平行光変換レンズ１２
の位置を光軸Ｐ−Ｐ方向に変化させて、照射光の一部を
わずかに収斂させたり発散させるなどの調整を行なうこ
とにより、被照射面１３の持つ光入射角度特性に合致し
た光を照射することができるだけでなく、被照射面１３
への光の強度（明るさ）を任意に調整できるものであ
る。
の位置を光軸Ｐ−Ｐ方向に変化させて、照射光の一部を
わずかに収斂させたり発散させるなどの調整を行なうこ
とにより、被照射面１３の持つ光入射角度特性に合致し
た光を照射することができるだけでなく、被照射面１３
への光の強度（明るさ）を任意に調整できるものであ
る。
【００４９】次に、本発明の第５の実施例について、添
付図面にもとづいて説明する。図５は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図５におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第２の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。
付図面にもとづいて説明する。図５は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図５におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第２の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。
【００５０】第５の実施例において第２の実施例と異な
るのは、平行光変換レンズ１２の端面を基準として、凹
面反射鏡９を光軸Ｐ−Ｐに対して平行移動させる（平行
光変換レンズ１２に近づけたり、離したりする）ことで
ある。図５において、凹面反射鏡９を二点鎖線で示して
いるのは、平行光変換レンズ１２の端面と略焦点位置Ｅ
との距離Ｌに対し、凹面反射鏡９を光源８の方にΔＭだ
け平行移動させた状態（平行光変換レンズ１２から凹面
反射鏡９を離した状態）であり、この時の平行光変換レ
ンズ１２と凹面反射鏡９との距離はＬ＋ΔＭとなる。
るのは、平行光変換レンズ１２の端面を基準として、凹
面反射鏡９を光軸Ｐ−Ｐに対して平行移動させる（平行
光変換レンズ１２に近づけたり、離したりする）ことで
ある。図５において、凹面反射鏡９を二点鎖線で示して
いるのは、平行光変換レンズ１２の端面と略焦点位置Ｅ
との距離Ｌに対し、凹面反射鏡９を光源８の方にΔＭだ
け平行移動させた状態（平行光変換レンズ１２から凹面
反射鏡９を離した状態）であり、この時の平行光変換レ
ンズ１２と凹面反射鏡９との距離はＬ＋ΔＭとなる。
【００５１】同様に図５において、凹面反射鏡９を破線
で示しているのは、平行光変換レンズ１２の端面と略焦
点位置Ｅとの距離Ｌに対し、凹面反射鏡９を平行光変換
レンズ１２の方にΔＭだけ平行移動させた状態（平行光
変換レンズ１２に凹面反射鏡９を近づけた状態）であ
り、この時の平行光変換レンズ１２と凹面反射鏡９との
距離はＬ−ΔＭとなる。
で示しているのは、平行光変換レンズ１２の端面と略焦
点位置Ｅとの距離Ｌに対し、凹面反射鏡９を平行光変換
レンズ１２の方にΔＭだけ平行移動させた状態（平行光
変換レンズ１２に凹面反射鏡９を近づけた状態）であ
り、この時の平行光変換レンズ１２と凹面反射鏡９との
距離はＬ−ΔＭとなる。
【００５２】上記の条件において、光源８から平行光変
換レンズ１２を経て被照射面１３に至る光の照射経路を
考えると、まず凹面反射鏡９を平行光変換レンズ１２か
ら△Ｍだけ離した場合には、光源８からの照射光は、楕
円面１０および円弧面１１で反射した後、略焦点位置Ｅ
ｒに向かって収斂し、平行光変換レンズ１２に入射す
る。ここで、凹面反射鏡９は平行光変換レンズ１２から
離れていくため、被照射面１３に対して、わずかに収斂
した光（図５において、二点鎖線で示す）として照射さ
れる。これは、被照射面１３に対し、光軸Ｐ−Ｐの近傍
をより明るくする働きをもつ。
換レンズ１２を経て被照射面１３に至る光の照射経路を
考えると、まず凹面反射鏡９を平行光変換レンズ１２か
ら△Ｍだけ離した場合には、光源８からの照射光は、楕
円面１０および円弧面１１で反射した後、略焦点位置Ｅ
ｒに向かって収斂し、平行光変換レンズ１２に入射す
る。ここで、凹面反射鏡９は平行光変換レンズ１２から
離れていくため、被照射面１３に対して、わずかに収斂
した光（図５において、二点鎖線で示す）として照射さ
れる。これは、被照射面１３に対し、光軸Ｐ−Ｐの近傍
をより明るくする働きをもつ。
【００５３】次に、凹面反射鏡９を平行光変換レンズ１
２に△Ｍだけ近づけた場合には、光源８からの照射光
は、楕円面１０および円弧面１１で反射した後、略焦点
位置Ｅｆに向かって収斂し、平行光変換レンズ１２に入
射する。ここで、凹面反射鏡９は平行光変換レンズ１２
に近づいていくため、被照射面１３に対して、わずかに
発散した光（図５において、破線で示す）として照射さ
れる。これは、被照射面１３に対して、光軸Ｐ−Ｐから
離れた部分をより明るくする働きをもつ。
２に△Ｍだけ近づけた場合には、光源８からの照射光
は、楕円面１０および円弧面１１で反射した後、略焦点
位置Ｅｆに向かって収斂し、平行光変換レンズ１２に入
射する。ここで、凹面反射鏡９は平行光変換レンズ１２
に近づいていくため、被照射面１３に対して、わずかに
発散した光（図５において、破線で示す）として照射さ
れる。これは、被照射面１３に対して、光軸Ｐ−Ｐから
離れた部分をより明るくする働きをもつ。
【００５４】以上の構成により、凹面反射鏡９の位置を
変化させて、平行光変換レンズ１２からの照射光の一部
をわずかに収斂させたり発散させるなどの調整を行なう
ことにより、被照射面１３の持つ光入射角度特性に合致
した光を照射することができるだけでなく、被照射面１
３への光の強度（明るさ）を任意に調整できるものであ
る。
変化させて、平行光変換レンズ１２からの照射光の一部
をわずかに収斂させたり発散させるなどの調整を行なう
ことにより、被照射面１３の持つ光入射角度特性に合致
した光を照射することができるだけでなく、被照射面１
３への光の強度（明るさ）を任意に調整できるものであ
る。
【００５５】次に、本発明の第６の実施例について、添
付図面にもとづいて説明する。図６は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図６におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第２の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。第６の実施例において第２の実施例と
異なるのは、略焦点位置Ｅを基準として、光源８を光軸
Ｐ−Ｐに対して平行移動させる（略焦点位置Ｅに近づけ
たり、離したりする）ことである。
付図面にもとづいて説明する。図６は本発明の照明装置
用集光光学系の構成を示す断面図である。図６におい
て、構成する部品の基本的な位置関係と名称は先に述べ
た第２の実施例と同様であり、本実施例においてはその
説明を省略する。第６の実施例において第２の実施例と
異なるのは、略焦点位置Ｅを基準として、光源８を光軸
Ｐ−Ｐに対して平行移動させる（略焦点位置Ｅに近づけ
たり、離したりする）ことである。
【００５６】本発明の第１から第５の実施例において、
光源８は凹面反射鏡９の略焦点位置Ｆに配置するという
条件でその構成・原理を述べたが、光源８を配置する位
置精度の関係から、必ずしも略焦点位置Ｆに配置される
とは限らない。
光源８は凹面反射鏡９の略焦点位置Ｆに配置するという
条件でその構成・原理を述べたが、光源８を配置する位
置精度の関係から、必ずしも略焦点位置Ｆに配置される
とは限らない。
【００５７】本発明の第６の実施例は、上記のように光
源８が略焦点位置Ｆからずれた位置に配置された場合に
おいて、被照射面１３に平行光を照射させる集光光学系
を提示するもので、以下にその原理を述べる。
源８が略焦点位置Ｆからずれた位置に配置された場合に
おいて、被照射面１３に平行光を照射させる集光光学系
を提示するもので、以下にその原理を述べる。
【００５８】図６において、略焦点位置Ｆより楕円面１
０側に寄った位置Ｆｒに光源８を破線で示しているの
は、光源８を楕円面１０の方にΔＮだけ平行移動させた
状態を示すもので、この時の略焦点位置Ｅと光源８との
距離は略焦点位置Ｆと略焦点位置Ｅとの距離Ｎに対して
Ｎ＋ΔＮとなる。
０側に寄った位置Ｆｒに光源８を破線で示しているの
は、光源８を楕円面１０の方にΔＮだけ平行移動させた
状態を示すもので、この時の略焦点位置Ｅと光源８との
距離は略焦点位置Ｆと略焦点位置Ｅとの距離Ｎに対して
Ｎ＋ΔＮとなる。
【００５９】同様に図６において、略焦点位置Ｆより円
弧面１１側に寄った位置Ｆｆに光源８を破線で示してい
るのは、光源８を円弧面１１の方に光軸Ｐ−Ｐ上をΔＮ
だけ平行移動させた状態を示すもので、この時の略焦点
位置Ｅと光源８との距離は略焦点位置Ｆと略焦点位置Ｅ
との距離Ｎに対してＮ−ΔＮとなる。
弧面１１側に寄った位置Ｆｆに光源８を破線で示してい
るのは、光源８を円弧面１１の方に光軸Ｐ−Ｐ上をΔＮ
だけ平行移動させた状態を示すもので、この時の略焦点
位置Ｅと光源８との距離は略焦点位置Ｆと略焦点位置Ｅ
との距離Ｎに対してＮ−ΔＮとなる。
【００６０】上記の条件において、光源８から平行光変
換レンズ１２を経て被照射面１３に至る光の照射経路を
考えると、まず光源８が略焦点位置Ｆｒに配置された場
合には、光源８からの照射光は楕円面１０で反射した
後、略焦点位置Ｅｆに向かって収斂し、平行光変換レン
ズ１２に入射する。ここで、光源８は略焦点位置Ｅより
平行光変換レンズ１２に近づいているため、被照射面１
３に対して、わずかに発散したした光（図６において、
破線で示す）として照射される。これは、被照射面１３
に対して光軸Ｐ−Ｐの近傍をより暗くし、光軸Ｐ−Ｐか
ら離れた部分をより明るくする働きをもつ。
換レンズ１２を経て被照射面１３に至る光の照射経路を
考えると、まず光源８が略焦点位置Ｆｒに配置された場
合には、光源８からの照射光は楕円面１０で反射した
後、略焦点位置Ｅｆに向かって収斂し、平行光変換レン
ズ１２に入射する。ここで、光源８は略焦点位置Ｅより
平行光変換レンズ１２に近づいているため、被照射面１
３に対して、わずかに発散したした光（図６において、
破線で示す）として照射される。これは、被照射面１３
に対して光軸Ｐ−Ｐの近傍をより暗くし、光軸Ｐ−Ｐか
ら離れた部分をより明るくする働きをもつ。
【００６１】次に、光源８が略焦点位置Ｆｆに配置され
た場合には、光源８からの照射光は楕円面１０で反射し
た後、略焦点位置Ｅｒに向かって収斂し、平行光変換レ
ンズ１２に入射する。ここで、光源８は略焦点位置Ｅよ
り平行光変換レンズ１２から離れるため、被照射面１３
に対して、わずかに収斂した光（図６において、二点鎖
線で示す）として照射される。これは、被照射面１３に
対して光軸Ｐ−Ｐの近傍をより明るくし、光軸Ｐ−Ｐか
ら離れた部分をより暗くする働きをもつ。
た場合には、光源８からの照射光は楕円面１０で反射し
た後、略焦点位置Ｅｒに向かって収斂し、平行光変換レ
ンズ１２に入射する。ここで、光源８は略焦点位置Ｅよ
り平行光変換レンズ１２から離れるため、被照射面１３
に対して、わずかに収斂した光（図６において、二点鎖
線で示す）として照射される。これは、被照射面１３に
対して光軸Ｐ−Ｐの近傍をより明るくし、光軸Ｐ−Ｐか
ら離れた部分をより暗くする働きをもつ。
【００６２】以上の構成により、光源８の位置のばらつ
きにより、光源の位置が光軸Ｐ−Ｐ上を変化しても、こ
の位置を調整して平行光変換レンズ１２からの照射光の
一部をわずかに収斂させたり発散させるなどの調整を行
なうことにより、被照射面１３の持つ光入射角度特性に
合致した光を照射することができるだけでなく、被照射
面１３への光の強度（明るさ）を任意に調整できるもの
である。
きにより、光源の位置が光軸Ｐ−Ｐ上を変化しても、こ
の位置を調整して平行光変換レンズ１２からの照射光の
一部をわずかに収斂させたり発散させるなどの調整を行
なうことにより、被照射面１３の持つ光入射角度特性に
合致した光を照射することができるだけでなく、被照射
面１３への光の強度（明るさ）を任意に調整できるもの
である。
【００６３】なお、本発明の第４の実施例から第６の実
施例において、光源８，凹面反射鏡９，平行光変換レン
ズ１０を光軸Ｐ−Ｐと平行に移動させる手段を詳述して
いないが、直線運動によるスライド機構や回転運動によ
る繰り出し機構を用い、この機構系とモータやバネある
いは手動などの駆動系と組み合わせることにより実現で
きる。
施例において、光源８，凹面反射鏡９，平行光変換レン
ズ１０を光軸Ｐ−Ｐと平行に移動させる手段を詳述して
いないが、直線運動によるスライド機構や回転運動によ
る繰り出し機構を用い、この機構系とモータやバネある
いは手動などの駆動系と組み合わせることにより実現で
きる。
【００６４】
【発明の効果】以上のように本発明においては、次に示
す効果が得られる。
す効果が得られる。
【００６５】(1) 凹面反射鏡の形状を、光源の前側が光
軸中心部に開口をもつ円弧面、光源の後側が楕円面と
し、前記楕円面の第１略焦点位置に光源を、第２略焦点
位置に円弧面を配置するとともに、楕円面の第１略焦点
位置と円弧面の略焦点位置とを同一にすることにより、
光源からあらゆる方向に照射される光をすべて被照射面
に照射することができる。
軸中心部に開口をもつ円弧面、光源の後側が楕円面と
し、前記楕円面の第１略焦点位置に光源を、第２略焦点
位置に円弧面を配置するとともに、楕円面の第１略焦点
位置と円弧面の略焦点位置とを同一にすることにより、
光源からあらゆる方向に照射される光をすべて被照射面
に照射することができる。
【００６６】(2) 凹面反射鏡において、円弧面の光軸中
心部に設けた開口の大きさを調整・可変することによ
り、光源がある程度の大きさを有していても、光源から
の照射光の一部が円弧面の開口で遮られることなく、平
行光変換レンズに有効に入射させることができる。
心部に設けた開口の大きさを調整・可変することによ
り、光源がある程度の大きさを有していても、光源から
の照射光の一部が円弧面の開口で遮られることなく、平
行光変換レンズに有効に入射させることができる。
【００６７】(3) 凹面反射鏡において、光源から照射さ
れる光のうち楕円面では紫外線と赤外線が透過し可視光
のみが反射して平行光変換レンズに入射するとともに、
円弧面では紫外線，可視光，赤外線がいずれも反射して
光源位置に戻された後に楕円面に到達し、紫外線と赤外
線が透過し可視光のみが反射されて平行光変換レンズに
入射するため、被照射面には可視光のみを照射すること
ができる。
れる光のうち楕円面では紫外線と赤外線が透過し可視光
のみが反射して平行光変換レンズに入射するとともに、
円弧面では紫外線，可視光，赤外線がいずれも反射して
光源位置に戻された後に楕円面に到達し、紫外線と赤外
線が透過し可視光のみが反射されて平行光変換レンズに
入射するため、被照射面には可視光のみを照射すること
ができる。
【００６８】(4) 光源と凹面反射鏡と平行光変換レンズ
とを同一の光軸上に配置し、かつ平行光変換レンズを前
記光軸に対して平行に移動させることにより、平行光変
換レンズと略焦点位置との距離が変化して平行光変換レ
ンズからの照射光の一部が収斂したり発散するため、被
照射面の持つ光入射角度特性に合致した光を照射するこ
とができるだけでなく、被照射面への光の強度（明る
さ）を任意に調整できる。
とを同一の光軸上に配置し、かつ平行光変換レンズを前
記光軸に対して平行に移動させることにより、平行光変
換レンズと略焦点位置との距離が変化して平行光変換レ
ンズからの照射光の一部が収斂したり発散するため、被
照射面の持つ光入射角度特性に合致した光を照射するこ
とができるだけでなく、被照射面への光の強度（明る
さ）を任意に調整できる。
【図１】本発明の第１の実施例における照明装置の構成
図
図
【図２】本発明の第２の実施例において、円弧面の開口
の大きさを変える照明装置の構成図
の大きさを変える照明装置の構成図
【図３】本発明の第３の実施例において、可視光のみを
被照射面に照射させる装置の構成図
被照射面に照射させる装置の構成図
【図４】本発明の第４の実施例において、平行光変換レ
ンズを光軸と平行に移動させる照明装置の構成図
ンズを光軸と平行に移動させる照明装置の構成図
【図５】本発明の第５の実施例において、凹面反射鏡を
光軸と平行に移動させる照明装置の構成図
光軸と平行に移動させる照明装置の構成図
【図６】本発明の第６の実施例において、光源を光軸と
平行に移動させる照明装置の構成図
平行に移動させる照明装置の構成図
【図７】従来の放物面反射鏡を用いた集光光学系の構成
図
図
【図８】従来の円弧面反射鏡と正レンズとを用いた集光
光学系の構成図
光学系の構成図
【図９】従来の楕円面反射鏡と正レンズとを用いた集光
光学系の構成図
光学系の構成図
８ 光源 ９ 凹面反射鏡 １０ 楕円面 １１ 円弧面 １２ 平行光変換レンズ １３ 被照射面
Claims (5)
- 【請求項１】 発光部分が点状の光源と、断面形状が楕
円面と円弧面の複合曲面で、かつ前記光源を包囲する凹
面反射鏡と、この凹面反射鏡からの反射光と前記光源か
らの照射光を平行光に変換する平行光変換レンズとから
構成し、前記凹面反射鏡は、前記光源の前側が光軸中心
部に開口をもち、かつ紫外線と可視光および赤外線のい
ずれも反射する特性を有する円弧面、また前記光源の後
面が紫外線と赤外線を透過し可視光を反射する特性を有
する楕円面であり、かつ、前記楕円面の第１略焦点位置
に前記光源を、第２略焦点位置に前記円弧面を配置し、
前記楕円面の第１略焦点位置と前記円弧面の略焦点位置
とを同一にするとともに、前記平行光変換レンズは可視
光を透過し紫外線と赤外線を反射する特性を持たせたこ
とを特徴とする照明装置。 - 【請求項２】 凹面反射鏡において、円弧面の開口の大
きさを可変するようにしたことを特徴とする請求項１記
載の照明装置。 - 【請求項３】 光源と凹面反射鏡の光軸と平行光変換レ
ンズの光軸がいずれも同一の光軸上にあり、かつ前記平
行光変換レンズが前記光軸に対して平行に移動すること
を特徴とする請求項１記載の照明装置。 - 【請求項４】 光源と凹面反射鏡の光軸と平行光変換レ
ンズの光軸がいずれも同一の光軸上にあり、かつ前記凹
面反射鏡が前記光軸に対して平行に移動することを特徴
とする請求項１記載の照明装置。 - 【請求項５】 光源と凹面反射鏡の光軸と平行光変換レ
ンズの光軸がいずれも同一の光軸上にあり、かつ前記光
源が前記光軸に対して平行に移動することを特徴とする
請求項１記載の照明装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3044732A JP2543260B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3044732A JP2543260B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04281441A JPH04281441A (ja) | 1992-10-07 |
| JP2543260B2 true JP2543260B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=12699622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3044732A Expired - Lifetime JP2543260B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2543260B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7213944B2 (en) | 2003-04-18 | 2007-05-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light source apparatus, lighting apparatus and projection display apparatus |
| JP2009032449A (ja) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 光源ユニット及びそれを備えたスポットライト |
| KR101897620B1 (ko) * | 2018-03-21 | 2018-09-12 | 주식회사 옵토전자 | 스마트 iot 조명 장치 및 시스템 |
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-
1991
- 1991-03-11 JP JP3044732A patent/JP2543260B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7213944B2 (en) | 2003-04-18 | 2007-05-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light source apparatus, lighting apparatus and projection display apparatus |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04281441A (ja) | 1992-10-07 |
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