JP3309286B2 - 集光照明方法及び集光照明装置 - Google Patents
集光照明方法及び集光照明装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集光照明方法及び集光
照明装置に関し、特に、光源からの出射光束を効率よく
集光し、該集光された光束を制約された所要照明領域へ
導き、かつ平行光線化すると共に、均一性のある明るい
照明光を得る技術に関する。
照明装置に関し、特に、光源からの出射光束を効率よく
集光し、該集光された光束を制約された所要照明領域へ
導き、かつ平行光線化すると共に、均一性のある明るい
照明光を得る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一定の照明距離における限定され
た照明領域内を効率良く、均一性の良い照明を行なう必
要がある場合、例えば、ＬＣＤ（液晶表示素子）を使用
した投射形ＴＶの場合では、図６に示すような集光照明
方法が行われている。即ち、図６に示すものは、光源１
であるキセノンランプやメタルハランドランプからの出
射光束を放物リフレクター２で集光し、その焦点から発
した光線を放物リフレクター２の反射面で平行光線化さ
せ、該平行光線化させた光束を偏光板３及びＬＣＤによ
り形成された液晶テレビ・パネル４を透過させることに
より得られるテレビ画像を投射レンズ５によりスクリー
ン６に拡大投射させるものである。
た照明領域内を効率良く、均一性の良い照明を行なう必
要がある場合、例えば、ＬＣＤ（液晶表示素子）を使用
した投射形ＴＶの場合では、図６に示すような集光照明
方法が行われている。即ち、図６に示すものは、光源１
であるキセノンランプやメタルハランドランプからの出
射光束を放物リフレクター２で集光し、その焦点から発
した光線を放物リフレクター２の反射面で平行光線化さ
せ、該平行光線化させた光束を偏光板３及びＬＣＤによ
り形成された液晶テレビ・パネル４を透過させることに
より得られるテレビ画像を投射レンズ５によりスクリー
ン６に拡大投射させるものである。
【０００３】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる集光
照明方法においては、光源が点光源の場合には、リフレ
クターの焦点に光源を位置させることにより、該リフレ
クターの反射面により反射された出射光束の平行性は保
たれることになる。しかし、実際に使用される放電形ラ
ンプ等は、２つの電極間の放電により発光するため、発
光部形状は一般的に円柱状となり、その結果、リフレク
ターの焦点からずれた位置から発した大部分の光線が平
行光線とはならず傾斜光線となってしまい、出射光束の
平行性が乱され液晶テレビ・パネル４に入射した光のコ
ントラスト比が低下する等の問題点を生じていた。
照明方法においては、光源が点光源の場合には、リフレ
クターの焦点に光源を位置させることにより、該リフレ
クターの反射面により反射された出射光束の平行性は保
たれることになる。しかし、実際に使用される放電形ラ
ンプ等は、２つの電極間の放電により発光するため、発
光部形状は一般的に円柱状となり、その結果、リフレク
ターの焦点からずれた位置から発した大部分の光線が平
行光線とはならず傾斜光線となってしまい、出射光束の
平行性が乱され液晶テレビ・パネル４に入射した光のコ
ントラスト比が低下する等の問題点を生じていた。
【０００５】
【０００６】そして、従来のこれらの集光照明方法にお
いて、その出射光の明るさ及び均一性を得る手段とし
て、例えば前記図６に示す放物リフレクター方式の場合
には、放物リフレクターの焦点に光源アークの一端を配
置し、他端を出射光側に配置することにより、出射光束
を平行光及び集束光の両方が混合されたものとすると共
に、更にその位置を微調整して所定の距離における所要
照明領域での明るさと均一性の最良点を求めていた。し
かし、この場合、明るさと均一性は相反する関係とな
り、明るさを上げれば照明領域の中心部は明るく、周辺
部は暗くなり、均一性を良くしようとすれば、照明領域
全域の明るさが低下してしまい、両者を両立することは
困難であった。
いて、その出射光の明るさ及び均一性を得る手段とし
て、例えば前記図６に示す放物リフレクター方式の場合
には、放物リフレクターの焦点に光源アークの一端を配
置し、他端を出射光側に配置することにより、出射光束
を平行光及び集束光の両方が混合されたものとすると共
に、更にその位置を微調整して所定の距離における所要
照明領域での明るさと均一性の最良点を求めていた。し
かし、この場合、明るさと均一性は相反する関係とな
り、明るさを上げれば照明領域の中心部は明るく、周辺
部は暗くなり、均一性を良くしようとすれば、照明領域
全域の明るさが低下してしまい、両者を両立することは
困難であった。
【０００７】又、前記放物リフレクターの焦点距離を大
きく設定すれば、光源の発光部長からリフレクターの反
射面に入射する角度が相対的に小さくなるので、その出
射光束の平行性は改善することができる。ところが、焦
点距離が長い放物リフレクターは、その有効出射開口径
が一定の大きさに制約されている場合には、その集光角
が狭くなり、光源の配光角内の全光束をリフレクターで
集光できなくなり、結果的に出射光量の低下を招くこと
になる。
きく設定すれば、光源の発光部長からリフレクターの反
射面に入射する角度が相対的に小さくなるので、その出
射光束の平行性は改善することができる。ところが、焦
点距離が長い放物リフレクターは、その有効出射開口径
が一定の大きさに制約されている場合には、その集光角
が狭くなり、光源の配光角内の全光束をリフレクターで
集光できなくなり、結果的に出射光量の低下を招くこと
になる。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたものであり、光源からの出射光束を効率よく集
光し、該集光された光束を制約された所要照明領域へ導
き、かつ平行光線化すると共に、均一性のある明るい照
明光を得る集光照明方法及び集光照明装置を提供するこ
とを目的とする。
なされたものであり、光源からの出射光束を効率よく集
光し、該集光された光束を制約された所要照明領域へ導
き、かつ平行光線化すると共に、均一性のある明るい照
明光を得る集光照明方法及び集光照明装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、放
物線回転面を反射面とする放物リフレクターの焦点位置
近傍に配設された光源発光部の一端より発した光線を、
該放物リフレクターの反射面により反射させて平行光線
化させる一方、楕円回転面を反射面とする楕円リフレク
ターの第２焦点近傍に位置する前記光源発光部の他端よ
り発して前記放物リフレクターの反射面を外れた光線
を、楕円リフレクターの反射面により反射させて前記放
物リフレクターの焦点に位置する該楕円リフレクターの
第１焦点位置近傍に集光させた後、前記放物リフレクタ
ーに入射させ、該入射光を放物リフレクターの反射面に
より反射させることにより平行光線化させるようにした
ことを特徴とする。
物線回転面を反射面とする放物リフレクターの焦点位置
近傍に配設された光源発光部の一端より発した光線を、
該放物リフレクターの反射面により反射させて平行光線
化させる一方、楕円回転面を反射面とする楕円リフレク
ターの第２焦点近傍に位置する前記光源発光部の他端よ
り発して前記放物リフレクターの反射面を外れた光線
を、楕円リフレクターの反射面により反射させて前記放
物リフレクターの焦点に位置する該楕円リフレクターの
第１焦点位置近傍に集光させた後、前記放物リフレクタ
ーに入射させ、該入射光を放物リフレクターの反射面に
より反射させることにより平行光線化させるようにした
ことを特徴とする。
【００１０】また、請求項２に記載の発明は、前記楕円
リフレクターが、出射光軸を含む断面及び該出射光軸に
直交する断面が共に楕円面に形成されたことを特徴とす
る。
リフレクターが、出射光軸を含む断面及び該出射光軸に
直交する断面が共に楕円面に形成されたことを特徴とす
る。
【００１１】また、請求項３に記載の発明は、光源と、
放物線回転面を反射面とする放物リフレクターと、楕円
回転面を反射面とする楕円リフレクターとから構成さ
れ、前記放物リフレクターの焦点にその発光部の一端が
位置し、他端はその出射光側に位置するように光源を配
設すると共に、その出射光軸上に、第１焦点及び第２焦
点が夫々前記光源発光部の両端部近傍に位置するように
前記楕円リフレクターを配設した構成とする。
放物線回転面を反射面とする放物リフレクターと、楕円
回転面を反射面とする楕円リフレクターとから構成さ
れ、前記放物リフレクターの焦点にその発光部の一端が
位置し、他端はその出射光側に位置するように光源を配
設すると共に、その出射光軸上に、第１焦点及び第２焦
点が夫々前記光源発光部の両端部近傍に位置するように
前記楕円リフレクターを配設した構成とする。
【００１２】また、請求項４に記載の発明は、前記楕円
リフレクターが、出射光軸を含む断面及び該出射光軸に
直交する断面が共に楕円面に形成されたことを特徴とす
る。
リフレクターが、出射光軸を含む断面及び該出射光軸に
直交する断面が共に楕円面に形成されたことを特徴とす
る。
【００１３】
【００１４】
【作用】かかる構成によれば、以下の作用を奏すること
ができる。 （１）放物線回転面を反射面とする放物リフレクターの
焦点位置近傍に配設された光源発光部の一端より発した
光線は、該放物リフレクターの反射面により反射させら
れて平行光線化させられる。
ができる。 （１）放物線回転面を反射面とする放物リフレクターの
焦点位置近傍に配設された光源発光部の一端より発した
光線は、該放物リフレクターの反射面により反射させら
れて平行光線化させられる。
【００１５】一方、楕円回転面を反射面とする楕円リフ
レクターの第２焦点近傍に位置する前記光源発光部の他
端より発して前記放物リフレクターの反射面を外れた光
線は、楕円リフレクターの反射面により反射させられて
前記放物リフレクターの焦点に位置する該楕円リフレク
ターの第１焦点位置近傍に集光させられた後、前記放物
リフレクターに入射させられ、該入射光は放物リフレク
ターの反射面により反射させられることにより平行光線
化させられる。 （２）楕円リフレクターを、出射光軸を含む断面及び該
出射光軸に直交する断面が共に楕円面に形成することに
より、例えばＬＣＤ投射形ＴＶ等のように照明領域の縦
横比が１対１以外の場合においても効率良い集光が可能
となる。
レクターの第２焦点近傍に位置する前記光源発光部の他
端より発して前記放物リフレクターの反射面を外れた光
線は、楕円リフレクターの反射面により反射させられて
前記放物リフレクターの焦点に位置する該楕円リフレク
ターの第１焦点位置近傍に集光させられた後、前記放物
リフレクターに入射させられ、該入射光は放物リフレク
ターの反射面により反射させられることにより平行光線
化させられる。 （２）楕円リフレクターを、出射光軸を含む断面及び該
出射光軸に直交する断面が共に楕円面に形成することに
より、例えばＬＣＤ投射形ＴＶ等のように照明領域の縦
横比が１対１以外の場合においても効率良い集光が可能
となる。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。先ず、構成を示す図１及び原理を示す図２に基づ
いて、本発明に係る集光照明方法及び集光 照明装置の
全体構成を説明する。放物リフレクター２１は、その反
射面が放物線回転面であり、該放物リフレクター２１の
焦点Ｆ１には、例えば一定のアーク長を有するメタルハ
ライドランプからなる光源２２の発光部２２ａの一端が
くるように配設し、発光部２２ａの他端は放物線回転面
の回転軸上にあって放物リフレクター２１とは反対側の
出射光側前方に位置させる（Ｆ２）。放物リフレクター
２１の出射側開口部寸法は該放物リフレクター２１から
の出射光で必要な領域全体を照明可能なように所要照明
領域に略一致させて設定されている。
する。先ず、構成を示す図１及び原理を示す図２に基づ
いて、本発明に係る集光照明方法及び集光 照明装置の
全体構成を説明する。放物リフレクター２１は、その反
射面が放物線回転面であり、該放物リフレクター２１の
焦点Ｆ１には、例えば一定のアーク長を有するメタルハ
ライドランプからなる光源２２の発光部２２ａの一端が
くるように配設し、発光部２２ａの他端は放物線回転面
の回転軸上にあって放物リフレクター２１とは反対側の
出射光側前方に位置させる（Ｆ２）。放物リフレクター
２１の出射側開口部寸法は該放物リフレクター２１から
の出射光で必要な領域全体を照明可能なように所要照明
領域に略一致させて設定されている。
【００１７】前記放物リフレクター２１の出射側開口前
方を囲むように楕円リフレクター２３がフランジ部を介
して放物リフレクター２１に一体に連結して形成されて
いる。そして、該楕円リフレクター２３は、反射面が楕
円回転面をその端軸に平行な２面で切断した形状に形成
されており、かつ該楕円回転面の第１焦点が、前記放物
リフレクター２１の焦点Ｆ１、即ち光源２２の発光部２
２ａの一端に略一致させると共に、第２焦点Ｆ２は、光
源２２の発光部２２ａの他端に略一致させるように楕円
回転面の曲率が設定されている。従って、楕円リフレク
ター２３の楕円中心２３ａは光源２２の発光部２２ａの
中心部と一致する。
方を囲むように楕円リフレクター２３がフランジ部を介
して放物リフレクター２１に一体に連結して形成されて
いる。そして、該楕円リフレクター２３は、反射面が楕
円回転面をその端軸に平行な２面で切断した形状に形成
されており、かつ該楕円回転面の第１焦点が、前記放物
リフレクター２１の焦点Ｆ１、即ち光源２２の発光部２
２ａの一端に略一致させると共に、第２焦点Ｆ２は、光
源２２の発光部２２ａの他端に略一致させるように楕円
回転面の曲率が設定されている。従って、楕円リフレク
ター２３の楕円中心２３ａは光源２２の発光部２２ａの
中心部と一致する。
【００１８】図２において、放物リフレクター２１の焦
点距離ｆ（図において放物反射面の頂点からＦ１までの
距離）は、出射光の最大傾斜角を小さくする為には長く
して長焦点化させることが望ましいが、出射開口寸法に
制約がある場合には、直接放物リフレクター２１で反射
する光量が減少する。即ち、焦点距離の異なる放物リフ
レクター２１におけるその出射光の傾斜角及び光源から
の光束の集光角との関係は図３に示すように、焦点距離
ｆが長い程傾斜角θm は小さくなるが、その反面集光角
θc は減少する特性を示す。即ち、図３（ａ），（ｂ）
では、ｆ1 ＜ｆ 2 で、θm1＞θm2 ，θc1＞θc2とな
る。
点距離ｆ（図において放物反射面の頂点からＦ１までの
距離）は、出射光の最大傾斜角を小さくする為には長く
して長焦点化させることが望ましいが、出射開口寸法に
制約がある場合には、直接放物リフレクター２１で反射
する光量が減少する。即ち、焦点距離の異なる放物リフ
レクター２１におけるその出射光の傾斜角及び光源から
の光束の集光角との関係は図３に示すように、焦点距離
ｆが長い程傾斜角θm は小さくなるが、その反面集光角
θc は減少する特性を示す。即ち、図３（ａ），（ｂ）
では、ｆ1 ＜ｆ 2 で、θm1＞θm2 ，θc1＞θc2とな
る。
【００１９】そこで、放物リフレクター２１の出射開口
端を光源の発光部の後端に略位置させると共に、該発光
部の後端に放物リフレクター２１の焦点位置Ｆ１を一致
させる。図２のように放物リフレクター２１の焦点位置
を定めた場合には、図４（ａ）に示す光源の配光特性に
対し、放物リフレクター２１の集光角θｃが光源の配光
特性に対して約１／２となり、その結果出射光量の低下
を招くこととなるが、かかる集光角の減少に伴う出射光
量の減少低下を上記楕円リフレクター２３で補うと共
に、楕円リフレクター２３の第２焦点Ｆ２より出射され
た光束を楕円リフレクター２３の反射面で反射させ、そ
の第１焦点Ｆ１、即ち放物リフレクター２１の焦点へ戻
すことにより放物リフレクター２１からの出射光の平行
性を保つものである。
端を光源の発光部の後端に略位置させると共に、該発光
部の後端に放物リフレクター２１の焦点位置Ｆ１を一致
させる。図２のように放物リフレクター２１の焦点位置
を定めた場合には、図４（ａ）に示す光源の配光特性に
対し、放物リフレクター２１の集光角θｃが光源の配光
特性に対して約１／２となり、その結果出射光量の低下
を招くこととなるが、かかる集光角の減少に伴う出射光
量の減少低下を上記楕円リフレクター２３で補うと共
に、楕円リフレクター２３の第２焦点Ｆ２より出射され
た光束を楕円リフレクター２３の反射面で反射させ、そ
の第１焦点Ｆ１、即ち放物リフレクター２１の焦点へ戻
すことにより放物リフレクター２１からの出射光の平行
性を保つものである。
【００２０】また、前記第２焦点Ｆ２から楕円リフレク
ター２３に反射した光線は１回の反射のみで全て放物リ
フレクター２１に集光されて反射し、計２回の反射で平
行光線となるため、その反射損失を減少させることがで
きる。上記作用を図２に基づきより詳細に説明する。放
物リフレクター２１の焦点Ｆ１に位置する光源より発し
放物リフレクター２１の反射面２１Ａ，２１Ｂで直接反
射された光線（Ａ1 ，Ｂ1 ）は、平行光線化されて出射
する。
ター２３に反射した光線は１回の反射のみで全て放物リ
フレクター２１に集光されて反射し、計２回の反射で平
行光線となるため、その反射損失を減少させることがで
きる。上記作用を図２に基づきより詳細に説明する。放
物リフレクター２１の焦点Ｆ１に位置する光源より発し
放物リフレクター２１の反射面２１Ａ，２１Ｂで直接反
射された光線（Ａ1 ，Ｂ1 ）は、平行光線化されて出射
する。
【００２１】また、Ｆ２より発し、直接放物リフレクタ
ー２１の反射面２１Ａ，２１Ｂで反射された光線
（Ａ2 ，Ｂ2 ）は、出射光軸に近づく方向に傾斜する傾
斜光となる。これに対して、Ｆ２より発し、楕円リフレ
クター２３の反射面２３Ｃ，２３Ｄで反射された光線
（Ｃ2-1 ，Ｄ2-1 ）は、、放物リフレクター２１の焦点
Ｆ１を通過した後、放物リフレクター２１の反射面２１
Ｃ，２１Ｄで反射され平行光線化される。
ー２１の反射面２１Ａ，２１Ｂで反射された光線
（Ａ2 ，Ｂ2 ）は、出射光軸に近づく方向に傾斜する傾
斜光となる。これに対して、Ｆ２より発し、楕円リフレ
クター２３の反射面２３Ｃ，２３Ｄで反射された光線
（Ｃ2-1 ，Ｄ2-1 ）は、、放物リフレクター２１の焦点
Ｆ１を通過した後、放物リフレクター２１の反射面２１
Ｃ，２１Ｄで反射され平行光線化される。
【００２２】一般に放電形ランプの電極近傍での光量分
布は図４（ｂ）に示されるように、その電極端付近で最
大値を示し、発光部中心ではやや低い値を示し、電極上
では急激に低下する。従って、電極端付近Ｆ２より発し
た最大光束を楕円リフレクター２３の反射面で反射して
Ｆ１で混合されて、光源発光部の両端（Ｆ１，Ｆ２）か
ら出射される光束を平行光線化することができるので、
従来に比べ平行光成分を増大させることができ、例え
ば、液晶テレビ・パネルに入射した光のコントラスト比
の低下等を防止することができる。
布は図４（ｂ）に示されるように、その電極端付近で最
大値を示し、発光部中心ではやや低い値を示し、電極上
では急激に低下する。従って、電極端付近Ｆ２より発し
た最大光束を楕円リフレクター２３の反射面で反射して
Ｆ１で混合されて、光源発光部の両端（Ｆ１，Ｆ２）か
ら出射される光束を平行光線化することができるので、
従来に比べ平行光成分を増大させることができ、例え
ば、液晶テレビ・パネルに入射した光のコントラスト比
の低下等を防止することができる。
【００２３】また、Ｆ１とＦ２の間より出射される光束
も楕円リフレクター２３の反射面で反射してＦ１とＦ２
の間で混合され、最大出射角以内の角度を有する光束と
して出射されるので、その出射光束中の色温度分布も平
均化され、均一性の良い照明光を得ることができる。
尚、以上の説明では、楕円リフレクター２３の第１及び
第２焦点間の距離と光源発光部の長辺端を等しく設定す
ることを前提としたが、楕円リフレクター２３の焦点距
離を光源発光部の長さに対して異なる設定とすることも
でき、これにより、照明の要求特性に応じて出射光束の
配光特性を変化させることも可能となる。
も楕円リフレクター２３の反射面で反射してＦ１とＦ２
の間で混合され、最大出射角以内の角度を有する光束と
して出射されるので、その出射光束中の色温度分布も平
均化され、均一性の良い照明光を得ることができる。
尚、以上の説明では、楕円リフレクター２３の第１及び
第２焦点間の距離と光源発光部の長辺端を等しく設定す
ることを前提としたが、楕円リフレクター２３の焦点距
離を光源発光部の長さに対して異なる設定とすることも
でき、これにより、照明の要求特性に応じて出射光束の
配光特性を変化させることも可能となる。
【００２４】
【００２５】
【００２６】次に、図５に基づいて、他の実施例につい
て説明する。このものは、前記実施例において、楕円リ
フレクター２３を、出射光軸を含む断面を楕円面とする
と共に、出射光軸に直交する断面も楕円面とし、照明光
の分布形状を円形から楕円に変更したものである。尚、
放物リフレクター２１の出射光側開口部形状もそれに合
わせて楕円状とする。
て説明する。このものは、前記実施例において、楕円リ
フレクター２３を、出射光軸を含む断面を楕円面とする
と共に、出射光軸に直交する断面も楕円面とし、照明光
の分布形状を円形から楕円に変更したものである。尚、
放物リフレクター２１の出射光側開口部形状もそれに合
わせて楕円状とする。
【００２７】これにより、例えばＬＣＤ投射形ＴＶ等の
ように照明領域の縦横比（アスペクト比）が１対１以外
の場合においても効率良い集光が可能となる。尚、出射
光軸と直交する断面を円形から楕円に変更することによ
り楕円リフレクター２３で反射される光線に収差が生
じ、結果的には出射光の傾斜角の増大を招くことになる
が、光源発光部の直径が細いのでその影響は少なく、特
定の距離において縦横比の異なる照明領域を明るく照明
したい場合に有効となる。
ように照明領域の縦横比（アスペクト比）が１対１以外
の場合においても効率良い集光が可能となる。尚、出射
光軸と直交する断面を円形から楕円に変更することによ
り楕円リフレクター２３で反射される光線に収差が生
じ、結果的には出射光の傾斜角の増大を招くことになる
が、光源発光部の直径が細いのでその影響は少なく、特
定の距離において縦横比の異なる照明領域を明るく照明
したい場合に有効となる。
【００２８】尚、以上の実施例では、光源が一定のアー
ク長を有するものについて説明してきたが、これに限定
されるものではなく、点光源に近い短アーク長のランプ
についても、上記楕円リフレクターを限り無く球面リフ
レクターに近づけることにより、上記と同様の効果を得
ることが可能となる。
ク長を有するものについて説明してきたが、これに限定
されるものではなく、点光源に近い短アーク長のランプ
についても、上記楕円リフレクターを限り無く球面リフ
レクターに近づけることにより、上記と同様の効果を得
ることが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源発光部の両端から発した光線を出射光軸に対して平
行な光線に変換することができるので、従来に比べ平行
光成分を可及的に増大させることができることになり、
例えば、液晶テレビ・パネルに入射した光のコントラス
ト比の低下等を防止することができる。
光源発光部の両端から発した光線を出射光軸に対して平
行な光線に変換することができるので、従来に比べ平行
光成分を可及的に増大させることができることになり、
例えば、液晶テレビ・パネルに入射した光のコントラス
ト比の低下等を防止することができる。
【００３０】また、放物リフレクターと楕円リフレクタ
ーを備えたものでは、放物リフレクターの集光角の減少
に伴う出射光量の減少を光源の配光特性に合わせて楕円
リフレクターで補うように構成されるので、効率の良い
照明光を得ることができる。また、放物リフレクターの
集光角の減少に伴う出射光量の減少を楕円リフレクター
で補うように構成されたので、放物リフレクターの焦点
距離は、集光角と切り離して独立して決定することがで
き、出射光束の最大傾斜角はその焦点距離を変更するこ
とにより自由に決定することが可能となる。これにより
特定の距離における照明分布を焦点距離により調整して
均一な照明光を得ることができる。
ーを備えたものでは、放物リフレクターの集光角の減少
に伴う出射光量の減少を光源の配光特性に合わせて楕円
リフレクターで補うように構成されるので、効率の良い
照明光を得ることができる。また、放物リフレクターの
集光角の減少に伴う出射光量の減少を楕円リフレクター
で補うように構成されたので、放物リフレクターの焦点
距離は、集光角と切り離して独立して決定することがで
き、出射光束の最大傾斜角はその焦点距離を変更するこ
とにより自由に決定することが可能となる。これにより
特定の距離における照明分布を焦点距離により調整して
均一な照明光を得ることができる。
【００３１】また、光源発光部内の各部位から出射され
る光束は楕円リフレクターの焦点近傍で混合されるの
で、出射光束の色分布特性の均一性が改善される。更
に、楕円リフレクターを、出射光軸を含む断面及び該出
射光軸に直交する断面を共に楕円面に形成した場合に
は、例えばＬＣＤ投射形ＴＶ等のように照明領域の縦横
比が１対１以外の場合においても楕円形状の効率良い集
光が可能となる。
る光束は楕円リフレクターの焦点近傍で混合されるの
で、出射光束の色分布特性の均一性が改善される。更
に、楕円リフレクターを、出射光軸を含む断面及び該出
射光軸に直交する断面を共に楕円面に形成した場合に
は、例えばＬＣＤ投射形ＴＶ等のように照明領域の縦横
比が１対１以外の場合においても楕円形状の効率良い集
光が可能となる。
【図１】 （ａ）は、本発明に係る集光照明装置の外観
を示す側面図、（ｂ）は、同じく正面図。
を示す側面図、（ｂ）は、同じく正面図。
【図２】 図１（ａ）の一部省略断面図。
【図３】 （ａ）及び（ｂ）は、放物リフレクターの作
用を説明するための断面図。
用を説明するための断面図。
【図４】 （ａ）は、光源の配光特性を説明するための
説明図、（ｂ）は、光源発光部の位置と光量との関係を
説明するための説明図。
説明図、（ｂ）は、光源発光部の位置と光量との関係を
説明するための説明図。
【図５】（ａ）は、本発明の他の実施例を示す正面図、
（ｂ）は、同じく側面図。
（ｂ）は、同じく側面図。
【図６】従来例を示すシステム図。
２１ 放物リフレクター ２２ 光源 ２２ａ 発光部 ２３ 楕円リフレクター ２３ａ 楕円中心 ２４ コンデンサレンズ Ｆ１ 第１焦点 Ｆ２ 第２焦点 ｆ 焦点距離 θm 傾斜角 θｃ 集光角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｇ０３Ｂ 21/14 Ａ (56)参考文献 特開 昭56−121028（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−300083（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−118378（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−14032（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−88415（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−159310（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 21/00 - 21/04 F21V 7/12
Claims (4)
- 【請求項１】放物線回転面を反射面とする放物リフレク
ターの焦点位置近傍に配設された光源発光部の一端より
発した光線を、該放物リフレクターの反射面により反射
させて平行光線化させる一方、楕円回転面を反射面とす
る楕円リフレクターの第２焦点近傍に位置する前記光源
発光部の他端より発して前記放物リフレクターの反射面
を外れた光線を、楕円リフレクターの反射面により反射
させて前記放物リフレクターの焦点に位置する該楕円リ
フレクターの第１焦点位置近傍に集光させた後、前記放
物リフレクターに入射させ、該入射光を放物リフレクタ
ーの反射面により反射させることにより平行光線化させ
るようにしたことを特徴とする集光照明方法。 - 【請求項２】前記楕円リフレクターは、出射光軸を含む
断面及び該出射光軸に直交する断面が共に楕円面に形成
されていることを特徴とする請求項１記載の集光照明方
法。 - 【請求項３】光源と、放物線回転面を反射面とする放物
リフレクターと、楕円回転面を反射面とする楕円リフレ
クターとから構成され、前記放物リフレクターの焦点に
その発光部の一端が位置し、他端はその出射光側に位置
するように光源を配設すると共に、その出射光軸上に、
第１焦点及び第２焦点が夫々前記光源発光部の両端部近
傍に位置するように前記楕円リフレクターを配設したこ
とを特徴とする集光照明装置。 - 【請求項４】前記楕円リフレクターは、出射光軸を含む
断面及び該出射光軸に直交する断面が共に楕円面に形成
されていることを特徴とする請求項３記載の集光照明装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28176392A JP3309286B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 集光照明方法及び集光照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28176392A JP3309286B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 集光照明方法及び集光照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06130301A JPH06130301A (ja) | 1994-05-13 |
| JP3309286B2 true JP3309286B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=17643637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28176392A Expired - Fee Related JP3309286B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | 集光照明方法及び集光照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3309286B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010017403A (ko) * | 1999-08-11 | 2001-03-05 | 구자홍 | 액정투사장치용 조명계 |
| US6801298B2 (en) * | 2002-07-25 | 2004-10-05 | Intel Corporation | Light condenser |
| CA2710094C (en) * | 2007-12-18 | 2017-10-31 | Light Prescriptions Innovators, Llc | Free-form condenser optic |
| US8165434B2 (en) | 2009-03-17 | 2012-04-24 | LumenFlow Corp. | High efficiency optical coupler |
| CN104154490A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-11-19 | 无锡启晖光电科技有限公司 | 一种舞台灯/投影灯二次反光装置 |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28176392A patent/JP3309286B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06130301A (ja) | 1994-05-13 |
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