JP4693180B2 - Light source device - Google Patents

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本発明は複数の光源からの入射光を合成または混色して出射する光源装置に係り、特に小型薄型化が可能な光源装置に関する。   The present invention relates to a light source device that synthesizes or mixes and emits incident light from a plurality of light sources, and more particularly to a light source device that can be reduced in size and thickness.

従来よりカラー光源を用いた表示装置として、カラー投影機や、投影方式のカラーテレビ、さらにバックライトを用いた液晶表示装置等がある。これらの装置に用いられる光源装置としては、例えばカラー投影機や投影方式のカラーテレビについてはダイクロイックプリズムを用いる方式がある。(例えば、特許文献1参照。)また、このダイクロイックプリズムが高価な部材であるため、装置としての価格が高くなることや、この方式が本質的に大きな光量ロスを伴う欠点があるため、これらの欠点を解決する方式としてリニアプリズムを用いて複数光線を単一光線にする光源装置が提案されている。(例えば、特許文献2参照。)さらに液晶表示装置等のバックライトとして、LED光源からの出射光を2枚のプリズムシートを用いて輝度の均一性を高めた光源装置が提案されている。(例えば、特許文献3参照。)   Conventional display devices using a color light source include a color projector, a projection-type color television, and a liquid crystal display device using a backlight. As a light source device used for these devices, for example, there is a method using a dichroic prism for a color projector or a projection type color television. (For example, refer to Patent Document 1.) Further, since this dichroic prism is an expensive member, the price of the apparatus is increased, and this method has a disadvantage that inherently causes a large light loss. As a method for solving the drawbacks, a light source device has been proposed in which a plurality of light beams are converted into a single light beam using a linear prism. (For example, refer to Patent Document 2.) Further, as a backlight of a liquid crystal display device or the like, a light source device has been proposed in which the light emitted from the LED light source is improved in luminance uniformity by using two prism sheets. (For example, refer to Patent Document 3.)

以下、図面を用いて従来技術における光源装置の構成について説明する。図14、図15は特許文献2に示すカラー投影機の構成を示すものであり、図14はカラー投影機の構成図、図15は図14に示すリニアプリズム板の部分断面図である。図15において50はリニアプリズム板であり、上面が多数のプリズム列を有する出射面、下面が平面の入射面を構成している。リニアプリズム板50における下面側の入射面51に、異なる斜めの2方向から入射した入射光P51a、P51bは、各々入射面51で屈折した後にプリズムの2つの出射面52、53で屈折して同一方向の光P52、P53として出射される。   Hereinafter, the configuration of the light source device in the prior art will be described with reference to the drawings. 14 and 15 show the configuration of the color projector shown in Patent Document 2, FIG. 14 is a configuration diagram of the color projector, and FIG. 15 is a partial sectional view of the linear prism plate shown in FIG. In FIG. 15, reference numeral 50 denotes a linear prism plate. The upper surface forms an exit surface having a large number of prism rows, and the lower surface forms a flat entrance surface. Incident light P51a and P51b incident on the incident surface 51 on the lower surface side of the linear prism plate 50 from two different oblique directions are refracted by the incident surface 51 and then refracted by the two exit surfaces 52 and 53 of the prism to be the same. Direction light P52 and P53.

すなわちリニアプリズム板50の材質によって決まる屈折率と、プリズムの頂角(先端角)を適切に設計することにより、プリズム列に直交する2方向から入射した2種類の入射光は、各々プリズムの2つの出射面で屈折して同一方向に出射される。この原理により2種類の光源からの入射光を合成した単一光として出射することができ、2種類の光源が異なるカラー光の場合には、2色を混色光として出射することができる。また3種類以上の光源を合成したい場合には、リニアプリズム板50を複数枚使用して合成を繰り返すことにより実行できる。   In other words, by appropriately designing the refractive index determined by the material of the linear prism plate 50 and the apex angle (tip angle) of the prism, two types of incident light incident from two directions orthogonal to the prism row are each 2 of the prism. The light is refracted at one emission surface and emitted in the same direction. Based on this principle, it is possible to emit as a single light obtained by combining incident light from two types of light sources. When the two types of light sources are different color lights, two colors can be emitted as mixed color light. Further, when it is desired to combine three or more types of light sources, it can be executed by repeating the combination using a plurality of linear prism plates 50.

図14は図15に示すリニアプリズム板50を2枚使用して赤色(以後、R)緑色(以後、G)青色(以後、B)の3色光を合成する光源装置を備えたカラー投影機を示し、50a、50bは前記リニアプリズム板50と同一構成を有するリニアプリズム板である。また55は投写レンズ、56は投影スクリーン、57はR光源、58はG光源、59はB光源であり、61、62、63はそれぞれR光源57、G光源58、B光源59のリレーレンズである。   FIG. 14 shows a color projector having a light source device for combining three color lights of red (hereinafter R), green (hereinafter G) and blue (hereinafter B) using two linear prism plates 50 shown in FIG. Reference numerals 50a and 50b denote linear prism plates having the same configuration as the linear prism plate 50. Reference numeral 55 denotes a projection lens, 56 denotes a projection screen, 57 denotes an R light source, 58 denotes a G light source, 59 denotes a B light source, and 61, 62, and 63 denote relay lenses for the R light source 57, the G light source 58, and the B light source 59, respectively. is there.

上記構成において、リニアプリズム板50aの入射面に対して、それぞれ異なる方向で45°の角度に配置されたR光源57とG光源58から放射されたR光とG光とが、それぞれリレーレンズ61、62を通して平行光線化された後、相異なる45°の斜め方向からリニアプリズム板50aの入射面に入射する。そしてR光とG光との2つの入射光はリニアプリズム板50aによって合成された単一光としてリニアプリズム板50aの出射面より垂直方向に出射される。そしてこのリニアプリズム板50aからの合成された出射光は、リニアプリズム板50aに対して45°の角度位置に配置されたリニアプリズム板50bの入射面に45°の斜め方向から入射することになる。   In the above-described configuration, the R light and the G light emitted from the R light source 57 and the G light source 58 arranged at different angles of 45 ° with respect to the incident surface of the linear prism plate 50a are respectively connected to the relay lens 61. , 62 to be collimated and then incident on the incident surface of the linear prism plate 50a from different oblique directions of 45 °. The two incident lights of R light and G light are emitted in the vertical direction from the emission surface of the linear prism plate 50a as a single light synthesized by the linear prism plate 50a. The combined outgoing light from the linear prism plate 50a enters the incident surface of the linear prism plate 50b disposed at an angular position of 45 ° with respect to the linear prism plate 50a from an oblique direction of 45 °. .

また、B光源59から放射されたB光が、リレーレンズ63を通して平行光線化された後、前記R光とG光との合成された単一光とは相異なる45°の斜め方向からリニアプリズム板50bの入射面に入射する。この結果R光とG光との合成された単一光とB光とがリニアプリズム板50bによって合成され、R光とG光とB光とを合成した単一光としてリニアプリズム板50bの出射面より垂直方向に出射される。   Further, after the B light emitted from the B light source 59 is converted into parallel rays through the relay lens 63, the linear prism is viewed from an oblique direction of 45 ° different from the single light synthesized from the R light and the G light. The light enters the incident surface of the plate 50b. As a result, the combined single light of the R light and the G light and the B light are combined by the linear prism plate 50b, and emitted from the linear prism plate 50b as a single light that combines the R light, the G light, and the B light. The light is emitted vertically from the surface.

次に図16、図17により、引用文献3に示す面発光装置の構成を説明する。図16は面発光装置の分解斜視図、図17は図16に示す発光基板の発光状態を示す部分拡大側面図である。図16において70は面発光装置であり、各々のプリズム列を直交させて積層配置された2枚のプリズムシート70a、70bの下側に複数のLED72と複数の反射体73を有する保持基板74によって構成された発光基板75が配置されている。そしてこの面発光装置70の上面側に液晶ユニット80が配置されることにより、面発光装置70をバックライトとする液晶表示装置を構成している。   Next, the configuration of the surface light emitting device shown in the cited document 3 will be described with reference to FIGS. 16 is an exploded perspective view of the surface light emitting device, and FIG. 17 is a partially enlarged side view showing a light emitting state of the light emitting substrate shown in FIG. In FIG. 16, reference numeral 70 denotes a surface light emitting device, which includes a plurality of LEDs 72 and a plurality of reflectors 73 on a lower side of two prism sheets 70 a and 70 b that are arranged so that each prism row is orthogonally crossed. A configured light emitting substrate 75 is disposed. The liquid crystal unit 80 is arranged on the upper surface side of the surface light emitting device 70 to constitute a liquid crystal display device using the surface light emitting device 70 as a backlight.

前記発光基板75には複数のLED72が例えばマトリックス状に配列されており、各反射体73は1列に配置されたLED72を一括して覆うように設けられている。図17に発光基板75の部分拡大側面図を示すごとく、反射体73はそれぞれ、LED72の発光面に対向する第1面73aと上面を覆う第2面73bを有している。そしてLED72より発光された放射光は反射体73の第1面73aで側方に反射されて隣の反射体73に入射され、隣の反射体73の第2面73bで上方に反射されて積層配置されているプリズムシート70a、70bに入射する。そして積層配置されたプリズムシート70a、70bは、発光基板75に設けられた複数の反射体73の第2面73bから入射される反射光の光路を整えて上方(液晶ユニット80の方向)に出射させる役目を担っている。   A plurality of LEDs 72 are arranged in a matrix, for example, on the light emitting substrate 75, and each reflector 73 is provided so as to collectively cover the LEDs 72 arranged in one row. As shown in the partial enlarged side view of the light emitting substrate 75 in FIG. 17, each of the reflectors 73 has a first surface 73 a that faces the light emitting surface of the LED 72 and a second surface 73 b that covers the upper surface. The radiated light emitted from the LED 72 is reflected laterally by the first surface 73a of the reflector 73 and is incident on the adjacent reflector 73, and is reflected upward by the second surface 73b of the adjacent reflector 73 to be laminated. The light enters the arranged prism sheets 70a and 70b. The stacked prism sheets 70a and 70b arrange the optical path of the reflected light incident from the second surfaces 73b of the plurality of reflectors 73 provided on the light emitting substrate 75 and emit the light upward (in the direction of the liquid crystal unit 80). Have a role to let you.

前記構成における面発光装置70はバックライトとして白色光を出射している。従って発光基板75からは白色光を発光することになるが、白色のLEDは大別すると特定の発光波長のLEDと蛍光体を組み合わせたタイプと、1つのパッケージの中にR、G、Bの3つのLED設けるタイプがあり、何れのタイプでも使用することができる。また、発光基板75に配置する複数のLED72をR、G、Bの3種類のLEDとし、反射体73の第1面73aと第2面73bによってそれらの3色の光が混ざり合うように反射させて出射することで、白色光の面発光装置を実現することもできる。   The surface light emitting device 70 having the above-described configuration emits white light as a backlight. Accordingly, white light is emitted from the light emitting substrate 75. White LEDs can be broadly divided into a type in which an LED having a specific emission wavelength and a phosphor are combined, and R, G, B in one package. There are three types of LEDs, and any type can be used. The plurality of LEDs 72 arranged on the light emitting substrate 75 are three kinds of LEDs of R, G, and B, and reflected so that these three colors of light are mixed by the first surface 73a and the second surface 73b of the reflector 73. By emitting the light, it is possible to realize a white light surface emitting device.

特開2002−244211号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-244211 特開昭63−132215号公報JP-A-63-132215 特開2006−228710号公報JP 2006-228710 A

しかしながら、従来技術における光源装置には以下の問題がある。特許文献1におけるダイクロイックプリズムを用いる光源装置はダイクロイックプリズムが高価な部材であるため、装置としての価格が高くなることや、この方式が本質的に大きな光量ロスを伴うという問題がある。   However, the light source device in the prior art has the following problems. In the light source device using the dichroic prism in Patent Document 1, since the dichroic prism is an expensive member, there is a problem that the price of the device is high and that this method has a substantial loss of light amount.

また特許文献2における複数のリニアプリズムを用いる光源装置は、例えばR、G 、3色のLEDの光源を合成させる場合、2枚のリニアプリズムには所定の角度を有する配置間隔を設ける必要があるのでリニアプリズムの配置スペースが広くなるため、光源装置全体としての形状が大きくなり、装置の薄型化が困難となる問題がある。またリニアプリズムに入射する光線を斜め方向から入射させるため、リニアプリズムから出射する時の光線幅が引き伸ばされ、入射と出射との光線幅が異なると共に光線の縦横比が変化してしまう結果となり、この変化量はリニアプリズムの斜光入射回数によって増加していく。すなわち図14に示す光源装置の場合、R光とG光とがリニアプリズム板50aに斜光入射して合成された後、その合成された単一光がリニアプリズム板50bに斜光入射してB光と合成されるため、R光とG光についてはリニアプリズムの斜光入射が2回行われ、縦横比が2倍異なる結果となる。   Further, in the light source device using a plurality of linear prisms in Patent Document 2, for example, when combining light sources of R, G, and three color LEDs, it is necessary to provide an arrangement interval having a predetermined angle between the two linear prisms. As a result, the arrangement space for the linear prism is widened, so that the shape of the light source device as a whole becomes large, and it is difficult to reduce the thickness of the device. In addition, since the light beam incident on the linear prism is incident from an oblique direction, the light beam width when exiting from the linear prism is extended, resulting in a difference in the light beam width between the incident light and the light output and a change in the aspect ratio of the light beam. This amount of change increases with the number of oblique light incidences of the linear prism. That is, in the case of the light source device shown in FIG. 14, R light and G light are obliquely incident on the linear prism plate 50a and combined, and then the combined single light is obliquely incident on the linear prism plate 50b and B light. Therefore, with respect to the R light and the G light, the oblique light incidence of the linear prism is performed twice, and the aspect ratio is twice different.

さらに、特許文献3における反射体つきの発光基板と2枚のプリズムシートを用いる光源装置は、2枚のプリズムシートのプリズム列を直交させて積層配置しているが、白色光の合成は発光基板75において行われ、プリズム列を直交させて積層配置した2枚のプリズムシートは、単に合成された光の光路を変更する目的でのみ使用されている。   Furthermore, in the light source device using the light emitting substrate with the reflector and the two prism sheets in Patent Document 3, the prism rows of the two prism sheets are stacked so as to be orthogonal to each other. The two prism sheets arranged in a stacked manner with the prism rows being orthogonal to each other are used only for the purpose of changing the optical path of the synthesized light.

(発明の目的)
本発明は上記問題に鑑みなされたもので、2枚のプリズムシートを各々のプリズム列を直交させて積層配置にすることで薄型化すると共に、複数の光源の入射方向を工夫して積層配置したプリズムシートに合成機能を行わせることで、価格が安く小型薄型化が可能で、光合成性能に優れた光源装置を提供することを目的としている。
(Object of invention)
The present invention has been made in view of the above problems, and the two prism sheets are thinned by stacking the prism rows so that the prism rows are orthogonal to each other, and the incident directions of a plurality of light sources are devised and stacked. It is an object of the present invention to provide a light source device that is inexpensive and can be reduced in size and thickness by providing a prism sheet with a combining function, and that has excellent light combining performance.

複数の光源と、一方の面に複数の微細なプリズム列を有し、他方の面が平面な2枚のプリズムシートよりなり、前記2枚のプリズムシートを各々のプリズム列が所定の角度で交叉する様に積層配置し、積層された2枚のプリズムシートの下面側に、前記複数の光源を所定の角度に傾けて配置することにより、積層された2枚のプリズムシートの下面側より所定の角度をもって入射された複数の光源からの入射光を2枚のプリズムシートの上面側より合成させた出射光として出力することを特徴とする。   A plurality of light sources and a plurality of fine prism rows on one surface and two prism sheets on the other surface are flat, and the two prism sheets cross each other at a predetermined angle. By stacking and arranging the plurality of light sources at a predetermined angle on the lower surface side of the two stacked prism sheets, a predetermined angle is obtained from the lower surface side of the two stacked prism sheets. Incident light from a plurality of light sources incident at an angle is output as outgoing light obtained by combining the upper surfaces of two prism sheets.

上記構成によれば、2枚のプリズムシートを積層した薄型構成の光学系によって複数の光源からの入射光を合成することができるため、形状的に小型薄型で、光学的に光合成性能の優れた光源装置を提供することができる。   According to the above configuration, incident light from a plurality of light sources can be synthesized by an optical system having a thin configuration in which two prism sheets are laminated. Therefore, the shape is small and thin, and the optical synthesis performance is excellent. A light source device can be provided.

前記各光源は、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉によって形成される4つのゾーンに分散されて配置されていることを特徴とする。   Each of the light sources is distributed and arranged in four zones formed by the intersection of the prism rows in the two stacked prism sheets.

前記各光源の入射光は、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉角の中心線近傍に沿って入射することを特徴とする。   Incident light of each light source is incident along the vicinity of the center line of the crossing angle of each prism row in the two stacked prism sheets.

前記各光源の入射光は、積層された2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に向かって入射することを特徴とする。   Incident light from each of the light sources is incident toward a predetermined condensing point in the two stacked prism sheets.

前記各光源は、前記2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に対して、点対称に配置されていることを特徴とする。   Each of the light sources is arranged symmetrically with respect to a predetermined condensing point in the two prism sheets.

前記各光源は、前記2枚のプリズムシートにおける所定の集光点を通る軸線に対して、線対称に配置されていることを特徴とする。   Each of the light sources is arranged symmetrically with respect to an axis passing through a predetermined condensing point in the two prism sheets.

上記構成の如く、複数の光源を積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉によって形成される4つのゾーンに分散させて配置し、各光源の入射光を、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉角の中心線近傍に沿って入射させ、さらに各光源のすべての入射光を、積層された2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に向かって入射させるという本願特有の複数光源の入射方式によって、積層配置された2枚のプリズムシートに光合成機能を行わせることができるようにしている。   As described above, a plurality of light sources are arranged dispersed in four zones formed by the intersection of the prism rows in the two prism sheets stacked, and the incident light of each light source is In this application, the light is incident along the center line of the prism sheet in the vicinity of the crossing angle of the prism rows, and all incident light of each light source is incident on a predetermined condensing point in the two stacked prism sheets. The light combining function can be performed on the two prism sheets arranged in a stacked manner by a peculiar incidence method of a plurality of light sources.

前記微細なプリズム列の頂角が略直角であることを特徴とする。   The vertical angle of the fine prism row is substantially a right angle.

前記複数の微細なプリズム列のピッチは1μm〜100μmであることを特徴とする。   The pitch of the plurality of fine prism rows is 1 μm to 100 μm.

上記構成の如く、プリズム列のピッチは1μm〜100μと微細にすることによって、細かいプリズム面からそれぞれ放射される複数の光束を、目視的には合成された出射光として認識することができる。   As described above, by making the pitch of the prism row as fine as 1 μm to 100 μm, it is possible to visually recognize a plurality of light beams emitted from the fine prism surfaces as synthesized outgoing light.

前記複数の光源における発光面の前方には、各々集光用の光学装置(レンズ)を備えたことを特徴とする。   Each of the plurality of light sources includes a condensing optical device (lens) in front of the light emitting surface.

前記光学装置は縦と横とで異なる曲率半径を有するレンズであることを特徴とする。   The optical device may be a lens having different radii of curvature in the vertical and horizontal directions.

上記構成によれば、入射光を平行光線化できるとともに、縦と横とで異なる曲率半径を有するレンズを使用することによって、入射光が斜めから入射することによる出射光の光線幅の広がりを抑えることができる。   According to the above configuration, incident light can be converted into parallel rays, and by using lenses having different radii of curvature in the vertical and horizontal directions, the spread of the light beam width of the outgoing light due to the incident light entering obliquely is suppressed. be able to.

発光色の異なる複数の光源と一方の面に複数の微細なプリズム列を有し、他方の面が平面な2枚のプリズムシートよりなり、前記2枚のプリズムシートを各々のプリズム列が所定の角度で交叉する様に積層配置し、積層された2枚のプリズムシートの下面側に、前記複数の光源を所定の角度に傾けて配置することにより、積層された2枚のプリズムシートの下面側より所定の角度をもって入射された複数の光源からの入射光を2枚のプリズムシートの上面側より混色させた出射光として出力することを特徴とする。   A plurality of light sources having different emission colors and a plurality of fine prism rows on one surface and two prism sheets having a flat surface on the other surface, each prism row being a predetermined prism row Laminate and arrange so as to cross at an angle, and arrange the plurality of light sources at a predetermined angle on the lower surface side of the two stacked prism sheets, thereby lower surface side of the two stacked prism sheets Incident light from a plurality of light sources incident at a predetermined angle is output as emitted light obtained by mixing colors from the upper surface side of two prism sheets.

上記構成によれば、2枚のプリズムシートを積層した薄型構成の光学系によって複数の発光色の異なる光源からの入射光を混色することができるため、形状的に小型薄型で、光学的に混色性能の優れた光源装置を提供することができる。   According to the above configuration, incident light from a plurality of light sources having different emission colors can be mixed by a thin optical system in which two prism sheets are laminated. A light source device with excellent performance can be provided.

前記各光源は、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉によって形成される4つのゾーンに分散されて配置されていることを特徴とする。   Each of the light sources is distributed and arranged in four zones formed by the intersection of the prism rows in the two stacked prism sheets.

前記各光源の入射光は、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉角の中心線近傍に沿って入射することを特徴とする。   Incident light of each light source is incident along the vicinity of the center line of the crossing angle of each prism row in the two stacked prism sheets.

前記各光源の入射光は、積層された2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に向かって入射することを特徴とする。   Incident light from each of the light sources is incident toward a predetermined condensing point in the two stacked prism sheets.

前記各光源は、前記2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に対して、点対称に配置されていることを特徴とする。   Each of the light sources is arranged symmetrically with respect to a predetermined condensing point in the two prism sheets.

前記各光源は、前記2枚のプリズムシートにおける所定の集光点を通る軸線に対して、線対称に配置されていることを特徴とする。   Each of the light sources is arranged symmetrically with respect to an axis passing through a predetermined condensing point in the two prism sheets.

上記構成の如く、複数の発光色の異なる光源を積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉によって形成される4つのゾーンに分散させて配置し、各光源の入射光を、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉角の中心線近傍に沿って入射させ、さらに各光源のすべての入射光を、積層された2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に向かって入射させるという本願特有の複数光源の入射方式によって、積層配置された2枚のプリズムシートに混色機能を行わせることができるようにしている。   As in the above configuration, a plurality of light sources having different emission colors are arranged dispersed in four zones formed by the intersection of each prism row in two stacked prism sheets, and the incident light of each light source is stacked. The incident light is incident along the vicinity of the center line of the crossing angle of each prism row in the two prism sheets, and all incident light of each light source is directed toward a predetermined condensing point in the two stacked prism sheets. By using an incident method of a plurality of light sources unique to the present application, the two prism sheets arranged in a stacked manner can be made to perform a color mixing function.

前記微細なプリズム列の頂角が略直角であることを特徴とする。   The vertical angle of the fine prism row is substantially a right angle.

前記複数の光源における発光面の前方には、各々集光用の光学装置(レンズ)を備えたことを特徴とする。   Each of the plurality of light sources includes a condensing optical device (lens) in front of the light emitting surface.

前記光学装置は縦と横とで異なる曲率半径を有するレンズであることを特徴とする。   The optical device may be a lens having different radii of curvature in the vertical and horizontal directions.

上記構成によれば、入射光を平行光線化できるとともに、縦と横とで異なる曲率半径を有するレンズを使用することによって、入射光が斜めから入射することによる出射光の光線幅の広がりを抑えることができる。   According to the above configuration, incident light can be converted into parallel rays, and by using lenses having different radii of curvature in the vertical and horizontal directions, the spread of the light beam width of the outgoing light due to the incident light entering obliquely is suppressed. be able to.

前記複数の光源はR、G、BのLED光源を含むことを特徴とする。   The plurality of light sources include R, G, and B LED light sources.

前記積層された2枚のプリズムシートにおける3ヶ所に、R、G、BのLED光源が配設され、残りの1ヶ所にG・LED光源が配設されたことを特徴とする。   R, G, and B LED light sources are disposed at three positions in the two prism sheets stacked, and a G / LED light source is disposed at the remaining one position.

前記積層された2枚のプリズムシートにおけるに3ヶ所に、R、G、BのLED光源が配設され、残りの1ヶ所にBlueYAG・LED光源が配設されたことを特徴とする。   R, G, and B LED light sources are disposed at three locations in the two prism sheets stacked, and a BlueYAG / LED light source is disposed at the remaining one location.

上記構成によれば、R、G、BのLED光源の混色による白色光の出射において、R、BのLED光源に比べて発光量の少ないG・LED光源の数を増やすことによって、色バランスの良い白色光を発光させることができる。   According to the above configuration, in the emission of white light by the color mixture of the R, G, and B LED light sources, the number of G / LED light sources that emit less light than the R and B LED light sources is increased. Good white light can be emitted.

以上のように本発明の光源装置においては、2枚のプリズムシートを積層した薄型構成の光学系によって複数の光源からの入射光を合成することができるため、形状的に小型薄型で、光学的に光合成性能の優れた光源装置を提供することができる。   As described above, in the light source device of the present invention, incident light from a plurality of light sources can be synthesized by an optical system having a thin structure in which two prism sheets are laminated. In addition, a light source device having excellent photosynthetic performance can be provided.

以下、本発明の実施形態について図面により詳細に説明する。図1〜図8は本発明の第1実施形態における光源装置を示すものであり、図1は光源装置の外観斜視図、図2は2枚のプリズムシートの構成を示す上面図及び側面図、図3は2枚のプリズムシートと複数の光源の関係を示す平面図である。図1において10は光源装置であり、積層配置された2枚のプリズムシートPS1、PS2と、その2枚のプリズムシートPS1、PS2の下面側に所定の角度に傾けて配置された4個の光源K1、K2、K3、K4により構成されている。各光源KはLED1と集光レンズ2と、このLED1と集光レンズ2とを収納するケース3によって構成されており、第1実施形態においては光源K1のLEDとしては赤色LED1r(以後R・LED)、光源K4のLEDとしては青色LED1b(以後B・LED)、光源K2と光源K3のLEDとしては緑色LED1g(以後G・LED)を用いている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 8 show a light source device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an external perspective view of the light source device, and FIG. 2 is a top view and a side view showing the configuration of two prism sheets. FIG. 3 is a plan view showing the relationship between two prism sheets and a plurality of light sources. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a light source device, and two prism sheets PS1 and PS2 arranged in a stacked manner and four light sources arranged at a predetermined angle on the lower surface side of the two prism sheets PS1 and PS2. It is comprised by K1, K2, K3, K4. Each light source K includes an LED 1, a condenser lens 2, and a case 3 that accommodates the LED 1 and the condenser lens 2. In the first embodiment, the LED of the light source K 1 is a red LED 1 r (hereinafter referred to as R • LED). ), A blue LED 1b (hereinafter B.LED) is used as the LED of the light source K4, and a green LED 1g (hereinafter G.LED) is used as the LEDs of the light source K2 and the light source K3.

前記光源装置10は光源K1から出射される赤色光(以後R光)と光源K4から出射される青色光(以後B光)と光源K2、K3から出射される2つの緑色光(以後G光)とをプリズムシートPS1の下面側より入力し、2枚のプリズムシートPS1、PS2によって混色することによりR光とG光とB光とを合成した単一の白色光PwとしてプリズムシートPS2の出射面より垂直方向に出射させる。   The light source device 10 includes red light (hereinafter R light) emitted from the light source K1, blue light (hereinafter B light) emitted from the light source K4, and two green lights (hereinafter G light) emitted from the light sources K2 and K3. Are input from the lower surface side of the prism sheet PS1 and mixed by the two prism sheets PS1 and PS2, thereby emitting light from the prism sheet PS2 as a single white light Pw obtained by combining the R light, the G light, and the B light. The light is emitted in a more vertical direction.

次に2枚のプリズムシートPS1、PS2と4つの光源K1、K2、K3、K4の配置関係を図2、図3により説明する。図2は2枚のプリズムシートPS1、PS2の構成を示す上面図及び側面図であり、中央に積層したプリズムシートPS1、PS2の上面図を示し、左側にX軸方向から見た側面図、下側にY軸方向から見た側面図を示している。また図3は図2に示す積層したプリズムシートPS1、PS2の上面図に対する4つの光源K1、K2、K3、K4の配置関係を示している。   Next, the arrangement relationship between the two prism sheets PS1 and PS2 and the four light sources K1, K2, K3, and K4 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a top view and a side view showing the configuration of the two prism sheets PS1 and PS2, showing a top view of the prism sheets PS1 and PS2 stacked in the center, and a side view as seen from the X-axis direction on the left side. The side view seen from the Y-axis direction is shown on the side. FIG. 3 shows the positional relationship of the four light sources K1, K2, K3, and K4 with respect to the top view of the stacked prism sheets PS1 and PS2 shown in FIG.

図2に示す如くプリズムシートPS1、PS2は、各々のプリズム列を所定の角度で交叉させた状態で、プリズムシートPS1を下側、プリズムシートPS2を上側にして積層配置されている。なお本実施形態におけるプリズムシートPS1、PS2は上面をプリズム面とし、下面を平面としており、また各々の頂角が略直角で、各々のプリズム列が直交する角度で交叉する様に配置されている。従ってプリズムシートPS1、PS2の上面図におけるX軸に平行な実線は、上側のプリズムシートPS2のプリズム列における頂部と谷部のラインを示し、Y軸に平行な点線は、下側のプリズムシートPS1のプリズム列における頂部と谷部のラインを示しており、この実線と点線は直交する升目を構成している。そしてこの各プリズム列のピッチは1μm〜100μmの微細ピッチとなっている。   As shown in FIG. 2, the prism sheets PS1 and PS2 are arranged in a stacked manner with the prism sheet PS1 on the lower side and the prism sheet PS2 on the upper side, with the prism rows crossed at a predetermined angle. The prism sheets PS1 and PS2 in the present embodiment have a top surface as a prism surface and a bottom surface as a plane, and are arranged so that each apex angle is substantially a right angle and each prism row intersects at an orthogonal angle. . Accordingly, the solid line parallel to the X axis in the top view of the prism sheets PS1 and PS2 indicates the top and valley lines in the prism row of the upper prism sheet PS2, and the dotted line parallel to the Y axis indicates the lower prism sheet PS1. The top and trough lines in the prism row are shown, and the solid line and the dotted line constitute an orthogonal mesh. The pitch of each prism row is a fine pitch of 1 μm to 100 μm.

次に2枚のプリズムシートPS1、PS2と4つの光源K1、K2、K3、K4の配置関係は図3に示す如く、積層された2枚のプリズムシートPS1、PS2の各プリズム列の交叉によって形成される4つのゾーン、すなわちプリズムシートPS1、PS2の平面をX軸とY軸とで区分した4つのゾーンS1、S2、S3、S4に、4つの光源K1、K2、K3、K4が分散されて配置されている。従って光源K1から放射された入射光P1、光源K2から放射された入射光P2、光源K3から放射された入射光P3、光源K4から放射された入射光P4は積層された2枚のプリズムシートPS1、PS2における各プリズム列の交叉角の中心線N、Mの近傍に沿って入射しており、また、2枚のプリズムシートPS1、PS2の所定の集光点Poに向けて集中的に入射している。なお本実施形態においては2枚のプリズムシートPS1、PS2の所定の集光点Poを上プリズムシートPS2の上部中心点としている。   Next, the arrangement relationship between the two prism sheets PS1, PS2 and the four light sources K1, K2, K3, K4 is formed by crossing the prism rows of the two stacked prism sheets PS1, PS2, as shown in FIG. Four light sources K1, K2, K3, and K4 are dispersed in four zones S1, S2, S3, and S4 obtained by dividing the planes of the prism sheets PS1 and PS2 by the X axis and the Y axis. Has been placed. Accordingly, the incident light P1 emitted from the light source K1, the incident light P2 emitted from the light source K2, the incident light P3 emitted from the light source K3, and the incident light P4 emitted from the light source K4 are laminated two prism sheets PS1. , PS2 is incident along the vicinity of the center line N, M of the crossing angle of each prism row, and is intensively incident toward a predetermined condensing point Po of the two prism sheets PS1, PS2. ing. In the present embodiment, the predetermined condensing point Po of the two prism sheets PS1 and PS2 is the upper center point of the upper prism sheet PS2.

この結果各光源の位置関係は、図3に示す如く光源K1と光源K4及び光源K2と光源K3とは各々集光点Poに対して点対称の位置に配置され、また光源K1と光源K3及び光源K2と光源K4とは各々集光点Poを通るX軸に対して線対称の位置に配置されている。そして、各光源のX軸からの角度はすべて同一であり、この角度は2枚のプリズムシートPS1、PS2の材質による屈折率とプリズム頂角によって決まる角度である。本実施形態においては2枚のプリズムシートPS1、PS2の材質として屈折率nが1.49のアクリル(PMMA)を使用し、プリズム頂角を90°としたので、すべての光源K1、K2、K3、K4はX軸から43.5°の同一角度の位置に配置されている。この理由はプリズム角には+−があるため、当たる面によって光線の向きは異なる4方向となるが、面の法線との角度で見ると4方向は同じになる。すなわち光線の向きは異なっていても角度は同じになり、プリズムシートPS1、PS2の屈折率nを1.49、プリズム頂角を90°として出射光を直上方向に出射させるためには、入射光の入射方向はX軸基準で±43.5°の同一角度となる。   As a result, as shown in FIG. 3, the light source K1 and the light source K4, and the light source K2 and the light source K3 are arranged at positions symmetrical with respect to the condensing point Po, and the light source K1 and the light source K3 The light source K2 and the light source K4 are arranged at positions symmetrical with respect to the X axis passing through the condensing point Po. The angles from the X axis of each light source are all the same, and this angle is determined by the refractive index and prism apex angle depending on the materials of the two prism sheets PS1 and PS2. In the present embodiment, acrylic (PMMA) having a refractive index n of 1.49 is used as the material of the two prism sheets PS1 and PS2, and the prism apex angle is 90 °. Therefore, all the light sources K1, K2, and K3 are used. , K4 are arranged at the same angle of 43.5 ° from the X axis. This is because the prism angle has +-, and therefore, the direction of the light beam differs in four directions depending on the contact surface, but the four directions are the same when viewed from the angle with the normal of the surface. That is, even if the directions of the light beams are different, the angles are the same. In order to emit the emitted light directly upward with the refractive index n of the prism sheets PS1 and PS2 being 1.49 and the prism apex angle being 90 °, the incident light Are incident at the same angle of ± 43.5 ° with respect to the X axis.

本発明における積層された2枚のプリズムシートPS1、PS2に対する各光源からの入射条件については後に詳述するが、基本的な光合成(混色)動作について、図2により説明する。2枚のプリズムシートPS1、PS2のX軸―Y軸平面に対する出射光の方向、すなわちX軸―Y軸平面に垂直方向をZ軸として、プリズムシートPS1のプリズム面を構成する一方のプリズム斜面をL1、他方のプリズム斜面をL2とし、プリズムシートPS2のプリズム面を構成する一方のプリズム斜面をU1、他方のプリズム斜面をU2としたとき、各光源K1、K2、K3、K4はプリズムシートPS1の下面側に所定の角度に傾けて配置され、またX軸から43.5°の位置に配置されていることは前述の通りである。   The incident conditions from each light source on the two prism sheets PS1 and PS2 stacked in the present invention will be described in detail later, but a basic photosynthesis (color mixing) operation will be described with reference to FIG. The direction of the emitted light with respect to the X-axis / Y-axis plane of the two prism sheets PS1 and PS2, that is, one prism inclined surface constituting the prism surface of the prism sheet PS1 with the direction perpendicular to the X-axis / Y-axis plane as the Z-axis When L1, the other prism inclined surface is L2, one prism inclined surface constituting the prism surface of the prism sheet PS2 is U1, and the other prism inclined surface is U2, each light source K1, K2, K3, K4 is the prism sheet PS1. As described above, it is arranged at a predetermined angle on the lower surface side, and is arranged at a position of 43.5 ° from the X axis.

上記の位置に配置された各光源からの入射光はプリズム面に対してX軸―Y軸平面において斜光入射すると共に、Z軸においても斜光入射することになる。すなわち、本発明における光源装置10はプリズム面に対して各光源からの入射光を斜光入射させ、プリズム面を斜めに使用することによって、4方向からの入射光を同一条件で屈折放射ができるようにしている。各入射光に対しては図2に示す如く光源K1から放射された入射光P1はプリズムシートPS1のプリズム斜面L1とプリズムシートPS2のプリズム斜面U2を通過して出射光となり、同様に光源K2から放射された入射光P2はプリズムシートPS1のプリズム斜面L2とプリズムシートPS2のプリズム斜面U2を通過し、光源K3から放射された入射光P3はプリズムシートPS1のプリズム斜面L1とプリズムシートPS2のプリズム斜面U1を通過し、光源K4から放射された入射光P4はプリズムシートPS1のプリズム斜面L2とプリズムシートPS2のプリズム斜面U1を通過してそれぞれ出射光となる。   Incident light from each light source arranged at the above position is incident obliquely on the X-axis / Y-axis plane with respect to the prism surface and also incident obliquely on the Z-axis. That is, the light source device 10 according to the present invention allows incident light from each light source to be incident obliquely on the prism surface and obliquely use the prism surface so that incident light from four directions can be refracted and emitted under the same conditions. I have to. For each incident light, as shown in FIG. 2, the incident light P1 emitted from the light source K1 passes through the prism inclined surface L1 of the prism sheet PS1 and the prism inclined surface U2 of the prism sheet PS2 to become emitted light, and similarly from the light source K2. The emitted incident light P2 passes through the prism slope L2 of the prism sheet PS1 and the prism slope U2 of the prism sheet PS2, and the incident light P3 emitted from the light source K3 is the prism slope L1 of the prism sheet PS1 and the prism slope of the prism sheet PS2. Incident light P4 that has passed through U1 and emitted from the light source K4 passes through the prism slope L2 of the prism sheet PS1 and the prism slope U1 of the prism sheet PS2, and becomes emitted light.

また、各光源から放射された広い面積を有する入射光は、2枚のプリズムシートPS1、PS2に設けられた多数のプリズム列の各斜面に入射してそれぞれ屈折放射を行うが、前述の如く各プリズム列のピッチは1μm〜100μmの微細ピッチとなっているため、目視的には別々の出射光としては認識されず、合成された単一の出射光として認識される。したがって、各光源の条件として、光源K1がR光、光源K4がB光、光源K2、K3がG光とした場合には出射光としてはR光、B光、G光を混色して白色光Pwが出射される。   In addition, incident light having a large area emitted from each light source is incident on each inclined surface of a large number of prism rows provided on the two prism sheets PS1 and PS2 and refracts radiation. Since the pitch of the prism row is a fine pitch of 1 μm to 100 μm, it is not visually recognized as separate outgoing light but is recognized as a single synthesized outgoing light. Accordingly, when the light source K1 is R light, the light source K4 is B light, and the light sources K2 and K3 are G light as the conditions of each light source, the emitted light is mixed with R light, B light, and G light to produce white light. Pw is emitted.

次に2枚のプリズムシートPS1、PS2に対する各光源からの入射光の光路について説明する。図4は図2に示すプリズムシートPS2の部分拡大図であり、プリズムシートPS2を屈折しながら透過する各入射光の光路を示す。図5は図2に示すプリズムシートPS1の部分拡大図であり、プリズムシートPS1を屈折しながら透過する各入射光の光路を示す。本実施形態においては2枚のプリズムシートPS1、PS2は材質として屈折率が1.49のアクリルを使用し、プリズム頂角が90°となっている。   Next, an optical path of incident light from each light source with respect to the two prism sheets PS1 and PS2 will be described. FIG. 4 is a partially enlarged view of the prism sheet PS2 shown in FIG. 2, and shows optical paths of incident lights that pass through the prism sheet PS2 while being refracted. FIG. 5 is a partially enlarged view of the prism sheet PS1 shown in FIG. 2, and shows the optical path of each incident light passing through the prism sheet PS1 while being refracted. In the present embodiment, the two prism sheets PS1 and PS2 are made of acrylic having a refractive index of 1.49 as a material, and the prism apex angle is 90 °.

一般にプリズムの光路を求める方法としては、下記のように行われる。すなわち1枚のプリズムシートの下面側から入射光を入れて、プリズムシートの直上方向に出射光を得ようとした場合、光路の求め方としては逆方向にたどるやり方が行われる。例えば図4の上側プリズムシートであるプリズムシートPS2の場合には、まず出射光として混色された白色光Pwを直上方向に出射させる必要があるので、各光源からの出射光を逆向きにして、プリズムシートの直上方向からアクリル製のプリズムシート中に入射させる。この時入射光は空気とアクリルとの屈折率の差によってスネルの法則が適用され、境界面において所定の屈折角があたえられてプリズムシート内を進行して行く。さらにプリズムシートPS2の下面から空気中に出射する時にも境界面においてスネルの法則による所定の屈折角があたえられて空気中に出射される。   In general, the method for obtaining the optical path of the prism is as follows. That is, when incident light is input from the lower surface side of one prism sheet and the emitted light is obtained directly above the prism sheet, a method of tracing in the opposite direction is performed as a method of obtaining the optical path. For example, in the case of the prism sheet PS2 which is the upper prism sheet of FIG. 4, it is necessary to first emit the white light Pw mixed as the emitted light in the upward direction, so that the emitted light from each light source is reversed, The light is incident on the prism sheet made of acrylic from right above the prism sheet. At this time, the Snell's law is applied to the incident light by the difference in refractive index between air and acrylic, and a predetermined refraction angle is given at the boundary surface and proceeds in the prism sheet. Further, when the light is emitted from the lower surface of the prism sheet PS2 into the air, a predetermined refraction angle according to Snell's law is given to the boundary surface, and the light is emitted into the air.

プリズムシートPS2を実際の光源装置として用いる場合には、上記結果に基づいてプリズムシートPS2の下面より空気中に出射された出射光の角度で、各光源からの入射光を入射すればプリズムシート内を同様の所定屈折角で進行し、プリズムシートPS2の上面より直上方向に出射光を得ることができる。   When the prism sheet PS2 is used as an actual light source device, if the incident light from each light source is incident at the angle of the emitted light emitted from the lower surface of the prism sheet PS2 into the air based on the above results, Can proceed at the same predetermined refraction angle, and output light can be obtained in the direction directly above the upper surface of the prism sheet PS2.

次に図4、図5により2枚のプリズムシートPS1、PS2に対する実際の各光源からの入射光の光路について説明する。図4に示す上側のプリズムシートPS2の場合はY軸−Z軸平面を示しており、図2に示す光源K1からの入射光P1と光源K2からの入射光P2とがプリズムシートPS2の左側のプリズム斜面U2を通過し、また光源K3からの入射光P3と光源K4からの入射光P4とがプリズムシートPS2の右側のプリズム斜面U1を通過して直上方向に出射される。従ってプリズムシートPS2の下面に入射する方向は入射光P1、P2とが左傾斜で、入射光P3、P4が右傾斜とその入射方向は逆になるが、その入射光の進行角度はすべて同じ角度となる。   Next, the optical path of the incident light from each light source with respect to the two prism sheets PS1 and PS2 will be described with reference to FIGS. In the case of the upper prism sheet PS2 shown in FIG. 4, the Y-axis / Z-axis plane is shown, and the incident light P1 from the light source K1 and the incident light P2 from the light source K2 shown in FIG. The light passes through the prism slope U2, and the incident light P3 from the light source K3 and the incident light P4 from the light source K4 pass through the prism slope U1 on the right side of the prism sheet PS2 and are emitted directly upward. Accordingly, the incident light P1 and P2 are inclined to the left and the incident lights P3 and P4 are inclined right and the incident direction is reversed, but the incident light travels at the same angle. It becomes.

すなわち、各入射光におけるプリズムシートPS2の下面の境界面法線(点線で示す)との角度θ2及びγ2、各出射光におけるプリズムシートPS2のプリズム斜面の境界面法線(点線で示す)との角度β2及びα2はすべて同じになる。そしてこれらの角度は屈折率が1.49のアクリルを使用し、プリズム頂角が90°のプリズムシートPS2においてはα2=45.0°、β2=28.3°、γ2=16.7°、θ2=25.3°である。   That is, the angles θ2 and γ2 with the boundary surface normal (indicated by the dotted line) of the lower surface of the prism sheet PS2 in each incident light, and the boundary surface normal (indicated by the dotted line) of the prism slope of the prism sheet PS2 in each outgoing light The angles β2 and α2 are all the same. These angles use acrylic having a refractive index of 1.49, and in the prism sheet PS2 having a prism apex angle of 90 °, α2 = 45.0 °, β2 = 28.3 °, γ2 = 16.7 °, θ2 = 25.3 °.

次に図5に示す下側のプリズムシートPS1の場合はX軸−Z軸平面を示しており、各入射光におけるプリズムシートPS1の下面の境界面法線(点線で示す)との角度θ1及びγ1、各出射光におけるプリズムシートPS1のプリズム斜面の境界面法線(点線で示す)との角度β1及びα1はすべて同じになる。そしてこれらの角度は屈折率が1.49のアクリルを使用し、プリズム頂角が90°のプリズムシートPS1においてはα1=50.3°、β1=31.1°、γ1=24.6°、θ1=38.4°である。なお、図5におけるプリズムシートPS1からの各出射光P1〜P4が作図上は直上方向に出射されるように図示されているが、これらの出射光は紙面に対して垂直方向に傾斜角を有するものであり、図5のX軸−Z軸平面では傾斜が見えない方向になっているためである。しかし実際には出射光P1、P2は紙面の奥方向へ向う傾斜角を有し、出射光P3、P4は紙面の手前方向へ向う傾斜角を有している。   Next, in the case of the lower prism sheet PS1 shown in FIG. 5, the X-axis / Z-axis plane is shown, and the angle θ1 with the boundary normal line (shown by the dotted line) of the lower surface of the prism sheet PS1 in each incident light, and The angles β1 and α1 between γ1 and the boundary normal to the prism slope of the prism sheet PS1 in each outgoing light (shown by dotted lines) are all the same. These angles use acrylic having a refractive index of 1.49, and in the prism sheet PS1 having a prism apex angle of 90 °, α1 = 50.3 °, β1 = 31.1 °, γ1 = 24.6 °, θ1 = 38.4 °. In addition, although each output light P1-P4 from prism sheet PS1 in FIG. 5 is shown in figure so that it may radiate | emit in the directly upward direction on drawing, these output light has an inclination angle in the orthogonal | vertical direction with respect to a paper surface. This is because the inclination is not visible on the X-axis-Z-axis plane of FIG. However, actually, the outgoing lights P1 and P2 have an inclination angle toward the back of the paper, and the outgoing lights P3 and P4 have an inclination angle toward the front of the paper.

すなわち各出射光P1〜P4の傾斜方向は逆になっているが、その傾斜角度はすべて同じであり、Z軸に対しては25.3°の傾斜を有し、これをプリズムシートPS1におけるプリズム斜面の境界面法線を基準にすると50.3°の傾きとなる。従ってZ軸に対しては25.3°の傾斜を有する下側のプリズムシートPS1の各出射光P1〜P4は、上側のプリズムシートPS2における下面の境界面法線に対して25.3°の入射角、すなわちθ2の入射角を有する入射光となり、プリズムシートPS2の内部を屈折進行して上面より直上方向に出射される。なお、図4、図5においては、理解を容易にするために入射光P1と入射光P2及び入射光P3と入射光P4とを別々のプリズム斜面に入射している状態を示したが、実際には各々同一のプリズム斜面にも同時に入射して合成されるものである。   That is, the inclination directions of the outgoing lights P1 to P4 are opposite, but the inclination angles are all the same and have an inclination of 25.3 ° with respect to the Z axis, which is the prism in the prism sheet PS1. The slope is 50.3 ° with reference to the boundary normal of the slope. Accordingly, each of the outgoing lights P1 to P4 of the lower prism sheet PS1 having an inclination of 25.3 ° with respect to the Z axis is 25.3 ° with respect to the boundary normal to the lower surface of the upper prism sheet PS2. Incident light having an incident angle, that is, an incident angle of θ2, is refracted inside the prism sheet PS2 and is emitted in a direction directly above the upper surface. 4 and 5 show a state in which the incident light P1 and the incident light P2 and the incident light P3 and the incident light P4 are incident on different prism inclined surfaces for easy understanding. Are simultaneously incident on the same prism slope and synthesized.

図6は2枚のプリズムシートPS1、PS2を入射光が連続して通過していく光路の進行状態を模擬的に示したものであり、入射光P1のみを代表的に示している。すなわち、下側のプリズムシートPS1の下面より入射光P1がプリズム列に対してX軸から43.5°のX軸―Y軸平面方向の角度、下面の境界面法線から38.4°のZ軸方向の角度(θ1)で入射するとプリズムシートPS1内で屈折が行われたのちにプリズム斜面L1より空気中に出射される。この出射された入射光P1は上側のプリズムシートPS2の下面より境界面法線から25.3°のZ軸方向の角度(θ2)で入射され、プリズムシートPS2内で屈折が行われたのちにプリズム斜面U2より直上方向の空気中に出射される。また、図示は省略したが、入射光P2、P3、P4についても図4、図5に示した光路に従って同様に進行出射されるものである。なお、図6の作図にあたっては理解し易くするために、2枚のプリズムシートPS1、PS2を実際より少し離して図示し、かつプリズムシートPS2の配置位置を解り易くするために仮想軸としてX軸に対応するX’軸を設けている。   FIG. 6 schematically shows the traveling state of an optical path through which incident light continuously passes through two prism sheets PS1 and PS2, and only incident light P1 is representatively shown. That is, the incident light P1 from the lower surface of the lower prism sheet PS1 is 43.5 ° from the X axis to the prism row at an angle of 43.5 ° in the X-axis to Y-axis plane direction, and 38.4 ° from the lower surface boundary normal. When incident at an angle (θ1) in the Z-axis direction, the light is refracted in the prism sheet PS1 and then emitted into the air from the prism slope L1. The emitted incident light P1 is incident from the lower surface of the upper prism sheet PS2 at an angle (θ2) in the Z-axis direction of 25.3 ° from the boundary surface normal, and is refracted in the prism sheet PS2. The light is emitted into the air directly above the prism slope U2. Although not shown, incident light P2, P3, and P4 are also emitted in the same manner according to the optical paths shown in FIGS. In order to make the drawing of FIG. 6 easier to understand, the two prism sheets PS1 and PS2 are shown slightly apart from the actual one, and the X-axis is used as a virtual axis to make the arrangement position of the prism sheet PS2 easier to understand. The X ′ axis corresponding to is provided.

上記の如く本発明では、プリズム列を交叉させて積層配置した2枚のプリズムシートにおける各プリズム列に対して、入射光をX軸―Y軸平面方向の角度とZ軸方向の角度を有する斜め方向から入射させることで、プリズム斜面を斜めに使用している。この結果、同一の光学的条件のもとで4方向からの入射光を同時に入射さて合成することを可能にしている。   As described above, according to the present invention, the incident light is obliquely incident on the prism rows in the two prism sheets arranged in a stacked manner by intersecting the prism rows and having an angle in the X axis-Y axis plane direction and an angle in the Z axis direction. By making it enter from the direction, the prism slope is used diagonally. As a result, it is possible to simultaneously combine incident light from four directions under the same optical conditions.

次に本発明の光源装置における光線の広がりについて説明する。図7は下側のプリズムシートPS1の下面に入射光P1及びP4が入射した時の光線の広がりを示す側面図である。この光源装置を照明装置とするとZ軸に平行方向が照明装置の出射光軸であり、Z軸からθ1(38.4°)傾いた方向が光源K1、K4からの入射光軸となる。また水平軸はプリズムシートPS1のX軸から43.5°回転した軸である。いま光源K1から光束幅がHの入射光P1をプリズムシートPS1の下面に入射した場合を考えると、斜め方向から水平面に向けて幅のある光線を入射させているため、入射面において光線の幅が広がり、1.28Hの幅の光線となって出射される。また、光源K4からの入射光P4も、光源K1の入射光P1と同様の条件で対称位置から入射され、同様の広がりとなる。   Next, the spread of light rays in the light source device of the present invention will be described. FIG. 7 is a side view showing the spread of rays when incident light P1 and P4 are incident on the lower surface of the lower prism sheet PS1. When this light source device is an illuminating device, the direction parallel to the Z axis is the outgoing optical axis of the illuminating device, and the direction inclined by θ1 (38.4 °) from the Z axis is the incident optical axis from the light sources K1 and K4. The horizontal axis is an axis rotated 43.5 ° from the X axis of the prism sheet PS1. Considering the case where the incident light P1 having a light flux width H from the light source K1 is incident on the lower surface of the prism sheet PS1, since a light beam having a width is incident from an oblique direction toward the horizontal plane, the width of the light beam on the incident surface. Spreads and is emitted as a light beam having a width of 1.28H. Further, the incident light P4 from the light source K4 is also incident from a symmetrical position under the same conditions as the incident light P1 of the light source K1, and has the same spread.

図8は、図7に示す光源装置において、積層された2枚のプリズムシートPS1、PS2に光源K1〜K4の4光源によって4方向から入射光を入射させた時の光線の広がりを示す平面図である。図8において点線はX軸から43.5°回転した軸である。またS14は光源K1とK4によって構成された照明光、S23は光源K2とK3によって構成された照明光であり、各々短軸が入射光の幅H、長軸が出射光の幅1.28Hの楕円形となっている。そしてこの2個の楕円形の照明光S14、S23は中心点を共通にして重ね合わされ、この結果斜線で示す2個の楕円形の重なり部分が4つの光源K1〜K4の合成された照明光Sとして利用できる。すなわち4つの光源K1〜K4をR光、B光、G光、G光にした場合には、照明光Sが混色された白色光Pwとして利用できる。   FIG. 8 is a plan view showing the spread of light rays when incident light is incident from four directions by the four light sources K1 to K4 on the two prism sheets PS1 and PS2 stacked in the light source device shown in FIG. It is. In FIG. 8, the dotted line is an axis rotated by 43.5 ° from the X axis. S14 is illumination light composed of the light sources K1 and K4, and S23 is illumination light composed of the light sources K2 and K3. Each of the short axes has a width H of incident light and the long axis has a width of 1.28H of outgoing light. It is oval. The two elliptical illumination lights S14 and S23 are overlapped with a common center point. As a result, the two elliptical overlapping portions indicated by diagonal lines are the combined illumination light S of the four light sources K1 to K4. Available as That is, when the four light sources K1 to K4 are R light, B light, G light, and G light, they can be used as white light Pw in which the illumination light S is mixed.

次に本発明の第2実施形態における光源装置について図9〜図11により説明する。図9は下側のプリズムシートPS1の下面に光源K1、K4から入射光P1及びP4が入射した時の光線の広がりを示す側面図であり、第1実施形態の光源装置における図7に対応するものである。従って図7の光源装置と同一要素には同一番号を付し、重複する説明を省略する。図9の光源装置において図7の光源装置と異なるところは、光源K1及び光源K4とプリズムシートPS1の下面との間の光路中に光学装置として縦と横とで異なる曲率半径を有するレンズを設けたことであり、本実施形態においてはアナモフィックレンズ12を設けている。   Next, a light source device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a side view showing the spread of light rays when the incident lights P1 and P4 are incident on the lower surface of the lower prism sheet PS1 from the light sources K1 and K4, and corresponds to FIG. 7 in the light source device of the first embodiment. Is. Therefore, the same elements as those of the light source device of FIG. The light source device of FIG. 9 differs from the light source device of FIG. 7 in that a lens having a different radius of curvature is provided as an optical device in the optical path between the light source K1 and the light source K4 and the lower surface of the prism sheet PS1. In this embodiment, the anamorphic lens 12 is provided.

次に図9、図10により光線の広がり状態を説明する。いま光源K1から図10(a)に示すような直径がHの円形を有する入射光P1が放射された場合を考えると、この入射光P1はアナモフィックレンズ12を通ることによって、縦と横とで異なる光学変化を受けることにより、入射光P1は図10(b)に示すような横方向の長軸がHで、縦方向の短軸がHsの楕円形の光線形状となって下側のプリズムシートPS1の下面に入射する。この結果、斜め方向から水平面に向けて入射させた入射光P1は、入射面において光線の縦方向の幅が広がることで光線幅HsがHに広り、図10(a)に示す直径がHの円形を有する光線に復元して出射される。すなわち、入射光P1をアナモフィックレンズ12を用いて、予め斜光入射によって広がる分だけ縮めておくことによって、入射光と同一形状の出射光を得るようにしている。   Next, the spreading state of the light beam will be described with reference to FIGS. Considering the case where incident light P1 having a circular shape with a diameter H as shown in FIG. 10A is emitted from the light source K1, the incident light P1 passes through the anamorphic lens 12 to be vertically and horizontally. By receiving different optical changes, the incident light P1 has an elliptical light beam shape in which the major axis in the horizontal direction is H and the minor axis in the vertical direction is Hs as shown in FIG. Incident on the lower surface of the sheet PS1. As a result, the incident light P1 incident from the oblique direction toward the horizontal plane has a light beam width Hs widened to H by the increase in the vertical width of the light beam on the incident surface, and the diameter shown in FIG. The light beam having a circular shape is restored and emitted. That is, by using the anamorphic lens 12 to reduce the incident light P1 in advance by an amount corresponding to the incident oblique light, outgoing light having the same shape as the incident light is obtained.

図11は、図9に示すアナモフィックレンズ12を有する光源装置において、積層された2枚のプリズムシートPS1、PS2に光源K1〜K4の4光源によって4方向から入射光を入射させた時の光線の広がりを示す平面図であり、第1実施形態の光源装置における図8に対応するものである。図11において図8と異なるところは、光源K1とK4によって構成された照明光S14、光源K2とK3によって構成された照明光S23共に直径がHの円形となるため、重ね合わされた照明光Sも直径がHの円形となる。従って照明光S14、S23、Sはすべて斜線で示す1個の円形となっている。すなわち、第2実施形態における光源装置は入射光のすべてを照明光として利用できるため、効率の良い照明装置となる。なお、図9の光源装置においては図7に示す第1実施形態の光源装置の光路中にアナモフィックレンズ12を設ける構成を示したが、これに限定されるものではなく、各光源Kに設けられている集光レンズ2の替わりにアナモフィックレンズ12を設けても良い。   FIG. 11 shows a light source device having the anamorphic lens 12 shown in FIG. 9, in which incident light is incident on four stacked prism sheets PS1 and PS2 from four directions by four light sources K1 to K4. It is a top view which shows a breadth, and respond | corresponds to FIG. 8 in the light source device of 1st Embodiment. 11 differs from FIG. 8 in that both the illumination light S14 composed of the light sources K1 and K4 and the illumination light S23 composed of the light sources K2 and K3 have a circular shape with a diameter H. It becomes a circle with a diameter of H. Accordingly, the illumination lights S14, S23, and S are all in one circle indicated by diagonal lines. That is, since the light source device in the second embodiment can use all incident light as illumination light, it becomes an efficient illumination device. 9 shows the configuration in which the anamorphic lens 12 is provided in the optical path of the light source device of the first embodiment shown in FIG. 7, but the configuration is not limited to this, and the light source device is provided in each light source K. An anamorphic lens 12 may be provided instead of the condensing lens 2.

次に本発明の第3実施形態における光源装置について図12、図13により説明する。図12は第3実施形態における光源装置の斜視図であり、図1に示す第1実施形態の光源装置と基本的構成は同じであり、同一要素には同一番号を付し、重複する説明を省略する。図12において20は光源装置であり、図1の光源装置10と異なるところは、光源K3の発光手段としてG・LEDの替わりにBlueYAG・LED1byを配設したことである。   Next, a light source device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a perspective view of the light source device according to the third embodiment, and the basic configuration is the same as that of the light source device according to the first embodiment shown in FIG. Omitted. In FIG. 12, reference numeral 20 denotes a light source device, which is different from the light source device 10 of FIG. 1 in that a BlueYAG • LED 1by is disposed instead of G • LED as the light emitting means of the light source K3.

次にBlueYAG・LED1byの構成を説明する。図13は蛍光体混色型の白色発光装置であるBlueYAG・LEDの断面図である。1byはBlueYAG・LEDであり、電極31、32を有する基板33にB・LED1bが接続されており、該B・LED1bをYAG系の蛍光粒子35を混入した透明樹脂36でモールドしている。   Next, the configuration of the BlueYAG • LED1by will be described. FIG. 13 is a cross-sectional view of a BlueYAG LED, which is a phosphor mixed color white light emitting device. Reference numeral 1by denotes a BlueYAG • LED, and a B • LED 1b is connected to a substrate 33 having electrodes 31 and 32, and the B • LED 1b is molded with a transparent resin 36 mixed with YAG-based fluorescent particles 35.

上記BlueYAG・LED1byの動作は、前記電極31、32に駆動電圧を印加するとB・LED1bが青色光Pbを発光する。そしてこの青色光Pbが透明樹脂36に混入された蛍光粒子35に衝突すると蛍光粒子35が励起されて波長変換が行われ、蛍光粒子35から図示のごとく黄色光Peが発光される。この結果BlueYAG・LED1byからは、前記B・LED1bから発光されて蛍光粒子35に衝突せずに出力される青色光Pbと、蛍光粒子35に衝突して波長変換された黄色光Peとが混合された蛍光系の白色光Pwyとして発光される。   In the operation of the BlueYAG • LED 1by, when a drive voltage is applied to the electrodes 31 and 32, the B • LED 1b emits blue light Pb. When this blue light Pb collides with the fluorescent particles 35 mixed in the transparent resin 36, the fluorescent particles 35 are excited and wavelength conversion is performed, and yellow light Pe is emitted from the fluorescent particles 35 as shown in the figure. As a result, the blue YAG • LED 1by mixes the blue light Pb emitted from the B • LED 1b and output without colliding with the fluorescent particles 35, and the yellow light Pe that has collided with the fluorescent particles 35 and is wavelength-converted. The fluorescent white light Pwy is emitted.

図12に示す如く光源装置20は、光源K1にはR・LED1r、光源K2にはG・LED1g、光源K3にはBlueYAG・LED1by、光源K4にはB・LED1bを配設して混色を行っているため、R、G、BのLEDによる混色に加えてBlueYAG・LED1byによる蛍光系の白色光Pwyが混色されることによって演色性が良く明るい照明装置が実現できる。   As shown in FIG. 12, in the light source device 20, the R / LED 1r is disposed as the light source K1, the G / LED 1g as the light source K2, the BlueYAG / LED 1by as the light source K3, and the B / LED 1b as the light source K4. Therefore, in addition to the color mixture by the R, G, B LEDs, the bright white light Pwy by the BlueYAG • LED 1by is mixed, thereby realizing a bright illumination device with good color rendering.

なお、上記の実施形態1から3では、4つの光源の光を合成する実施形態について説明したが、光源の数は特に限定されるものではない。また、同一波長の光源を合成する集合型の光源装置にも適用できる。   In the first to third embodiments described above, the embodiment in which the light from the four light sources is combined has been described. However, the number of light sources is not particularly limited. The present invention can also be applied to a collective light source device that combines light sources having the same wavelength.

上記で説明した実施形態によれば、2枚のプリズムシートを積層した薄型構成の光学系によって複数の光源からの入射光を合成することができるため、形状的に小型薄型で、光学的に光合成性能の優れた光源装置を提供することができる。   According to the embodiment described above, incident light from a plurality of light sources can be synthesized by an optical system having a thin configuration in which two prism sheets are laminated. A light source device with excellent performance can be provided.

本発明の光源装置は、同一波長の光源を合成する集光型の光源装置や、異なる波長の光源を合成する混色型の光源装置を実現することができるためその応用範囲は広く、一般照明だけでなく、プロジェクター用の光源や液晶表示装置用のバックライト等に利用することができる。   The light source device of the present invention can realize a condensing type light source device that synthesizes light sources of the same wavelength and a mixed color type light source device that synthesizes light sources of different wavelengths. In addition, it can be used for a light source for a projector, a backlight for a liquid crystal display device, and the like.

本発明の第1実施形態における光源装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the light source device in 1st Embodiment of this invention. 図1に示す2枚のプリズムシートの構成を示す、上面図及び側面図である。It is the top view and side view which show the structure of the two prism sheets shown in FIG. 図2に示す2枚のプリズムシートと複数の光源の関係を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a relationship between two prism sheets shown in FIG. 2 and a plurality of light sources. 図2に示すプリズムシートPS2の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of prism sheet PS2 shown in FIG. 図2に示すプリズムシートPS1の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of prism sheet PS1 shown in FIG. 図2に示す2枚のプリズムシートにおける入射光の通過光路を模擬的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a passing optical path of incident light in two prism sheets illustrated in FIG. 2. 本発明のプリズムシートに入射光が斜光入射した時の光線の広がりを示す側面図である。It is a side view which shows the breadth of a light ray when incident light inclines into the prism sheet of this invention. 図7に示すプリズムシートに4光源から入射した光線の平面図である。It is a top view of the light ray which injected into the prism sheet shown in FIG. 7 from 4 light sources. 本発明の第2実施形態における光源装置のプリズムシートに入射光が斜光入射した時の光線の広がりを示す側面図である。It is a side view which shows the breadth of a light ray when incident light inclines into the prism sheet of the light source device in 2nd Embodiment of this invention. 図9に示すプリズムシートへの入射光の平面図である。It is a top view of the incident light to the prism sheet shown in FIG. 図9に示すプリズムシートに4光源から入射した光線の平面図である。FIG. 10 is a plan view of light rays incident on the prism sheet shown in FIG. 9 from four light sources. 本発明の第3実施形態における光源装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the light source device in 3rd Embodiment of this invention. 図12に示すBlueYAG・LEDの断面図である。It is sectional drawing of BlueYAG * LED shown in FIG. 従来のカラー投影機の構成図である。It is a block diagram of the conventional color projector. 図14に示すリニアプリズム板の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the linear prism board shown in FIG. 従来の面発光装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the conventional surface emitting device. 図16に示す発光基板の部分拡大側面図である。FIG. 17 is a partially enlarged side view of the light emitting substrate shown in FIG. 16.

符号の説明Explanation of symbols

1 LED
1r 赤色LED
1b 青色LED
1g 緑色LED
1by BlueYAG・LED
2 集光レンズ
3 ケース
10、20 光源装置
12 アナモフィックレンズ
PS1、PS2 プリズムシート
K1、K2、K3、K4 光源
P1、P2、P3、P4 入射光
L1、L2、U1、U2 プリズム斜面
Po 集光点
S、S14、S23 照明光
31、32 電極
33 基板
35 蛍光粒子
36 透明樹脂
Pb 青色光
Pe 黄色光
Pwy、Pw 白色光
1 LED
1r red LED
1b Blue LED
1g green LED
1by BlueYAG ・ LED
2 Condensing lens 3 Case 10, 20 Light source device 12 Anamorphic lens PS1, PS2 Prism sheet K1, K2, K3, K4 Light source P1, P2, P3, P4 Incident light L1, L2, U1, U2 Prism slope Po Condensing point S , S14, S23 Illumination light 31, 32 Electrode 33 Substrate 35 Fluorescent particle 36 Transparent resin Pb Blue light Pe Yellow light Pwy, Pw White light

Claims (22)

複数の光源と、一方の面に複数の微細なプリズム列を有し、他方の面が平面な2枚のプリズムシートよりなり、前記2枚のプリズムシートを各々のプリズム列が所定の角度で交叉する様に積層配置し、積層された2枚のプリズムシートの下面側に、前記複数の光源を所定の角度に傾けて配置することにより、積層された2枚のプリズムシートの下面側より所定の角度をもって入射された複数の光源からの入射光を2枚のプリズムシートの上面側より合成させた出射光として出力することを特徴とする光源装置。   A plurality of light sources and a plurality of fine prism rows on one surface and two prism sheets on the other surface are flat, and the two prism sheets cross each other at a predetermined angle. By stacking and arranging the plurality of light sources at a predetermined angle on the lower surface side of the two stacked prism sheets, a predetermined angle is obtained from the lower surface side of the two stacked prism sheets. A light source device characterized in that incident light from a plurality of light sources incident at an angle is output as emitted light obtained by combining the upper surfaces of two prism sheets. 前記各光源は、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉によって形成される4つのゾーンに分散されて配置されている請求項1記載の光源装置。   2. The light source device according to claim 1, wherein each of the light sources is distributed and arranged in four zones formed by crossing of the respective prism rows in the two stacked prism sheets. 前記各光源の入射光は、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉角の中心線近傍に沿って入射することを特徴とする請求項1または2記載の光源装置。   3. The light source device according to claim 1, wherein the incident light of each light source is incident along the vicinity of the center line of the crossing angle of each prism row in the two stacked prism sheets. 前記各光源の入射光は、積層された2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に向かって入射することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の光源装置。   4. The light source device according to claim 1, wherein incident light from each of the light sources is incident toward a predetermined condensing point in the two prism sheets stacked. 5. 前記各光源は、前記2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に対して、点対称に配置されていることを特徴とする請求項4記載の光源装置。   5. The light source device according to claim 4, wherein each of the light sources is arranged point-symmetrically with respect to a predetermined condensing point in the two prism sheets. 前記各光源は、前記2枚のプリズムシートにおける所定の集光点を通る軸線に対して、線対称に配置されていることを特徴とする請求項4記載の光源装置。   5. The light source device according to claim 4, wherein each of the light sources is arranged symmetrically with respect to an axis passing through a predetermined condensing point in the two prism sheets. 前記微細なプリズム列の頂角が略直角であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein an apex angle of the fine prism row is substantially a right angle. 前記複数の微細なプリズム列のピッチは1μm〜100μmであることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein a pitch of the plurality of fine prism rows is 1 μm to 100 μm. 前記複数の光源における発光面の前方には、各々集光用の光学装置(レンズ)を備えたことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の光源装置。   9. The light source device according to claim 1, further comprising a condensing optical device (lens) in front of a light emitting surface of the plurality of light sources. 10. 前記光学装置は縦と横とで異なる曲率半径を有するレンズである請求項9記載の光源装置。   The light source device according to claim 9, wherein the optical device is a lens having different radii of curvature in the vertical and horizontal directions. 発光色の異なる複数の光源と、一方の面に複数の微細なプリズム列を有し、他方の面が平面な2枚のプリズムシートよりなり、前記2枚のプリズムシートを各々のプリズム列が所定の角度で交叉する様に積層配置し、積層された2枚のプリズムシートの下面側に、前記複数の光源を所定の角度に傾けて配置することにより、積層された2枚のプリズムシートの下面側より所定の角度をもって入射された複数の光源からの入射光を2枚のプリズムシートの上面側より混色させた出射光として出力することを特徴とする光源装置。   A plurality of light sources having different emission colors, a plurality of fine prism rows on one surface, and two prism sheets having a flat surface on the other surface, each prism row being a predetermined one. The lower surfaces of the two prism sheets stacked by arranging the plurality of light sources at a predetermined angle on the lower surface side of the two stacked prism sheets. A light source device that outputs incident light from a plurality of light sources incident at a predetermined angle from the side as emitted light obtained by mixing colors from the upper surface side of two prism sheets. 前記各光源は、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉によって形成される4つのゾーンに分散されて配置されている請求項11記載の光源装置。   The light source device according to claim 11, wherein the light sources are distributed and arranged in four zones formed by intersections of the prism rows in the two stacked prism sheets. 前記各光源の入射光は、積層された2枚のプリズムシートにおける各プリズム列の交叉角の中心線近傍に沿って入射することを特徴とする請求項11または12記載の光源装置。   13. The light source device according to claim 11 or 12, wherein the incident light of each light source is incident along the vicinity of the center line of the intersection angle of each prism row in the two stacked prism sheets. 前記各光源の入射光は、積層された2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に向かって入射することを特徴とする請求項11乃至13の何れか1項記載の光源装置。   14. The light source device according to claim 11, wherein incident light of each light source is incident toward a predetermined condensing point in the two stacked prism sheets. 前記各光源は、前記2枚のプリズムシートにおける所定の集光点に対して、点対称に配置されていることを特徴とする請求項14記載の光源装置。   The light source device according to claim 14, wherein each of the light sources is arranged point-symmetrically with respect to a predetermined condensing point in the two prism sheets. 前記各光源は、前記2枚のプリズムシートにおける所定の集光点を通る軸線に対して、線対称に配置されていることを特徴とする請求項14記載の光源装置。   The light source device according to claim 14, wherein each of the light sources is arranged symmetrically with respect to an axis passing through a predetermined condensing point in the two prism sheets. 前記微細なプリズム列の頂角が略直角であることを特徴とする請求項11乃至16の何れか1項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 11, wherein an apex angle of the fine prism row is substantially a right angle. 前記複数の光源における発光面の前方には、各々集光用の光学装置(レンズ)を備えたことを特徴とする請求項11乃至17の何れか1項に記載の光源装置。   18. The light source device according to claim 11, further comprising a condensing optical device (lens) in front of the light emitting surfaces of the plurality of light sources. 前記光学装置は縦と横とで異なる曲率半径を有するレンズである請求項18記載の光源装置。   The light source device according to claim 18, wherein the optical device is a lens having different radii of curvature in the vertical and horizontal directions. 前記複数の光源はR、G、BのLED光源を含むことを特徴とする請求項11乃至19の何れか1項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 11, wherein the plurality of light sources include R, G, and B LED light sources. 前記積層された2枚のプリズムシートにおける3ヶ所に、R、G、BのLED光源が配設され、残りの1ヶ所にG・LED光源が配設された請求項20記載の光源装置。   21. The light source device according to claim 20, wherein R, G, and B LED light sources are disposed at three positions in the two prism sheets stacked, and a G / LED light source is disposed at the remaining one position. 前記積層された2枚のプリズムシートにおけるに3ヶ所に、R、G、BのLED光源が配設され、残りの1ヶ所にBlueYAG・LED光源が配設された請求項20記載の光源装置。   21. The light source device according to claim 20, wherein R, G, and B LED light sources are disposed at three locations in the two prism sheets stacked, and a BlueYAG / LED light source is disposed at the remaining one location.
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