JPH03157636A - 集光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、オーバーへッドブロジェクタや液晶プロジェ
クタ等で利用される集光装置に関するものである。

〔従来の技術］ 第４図に従来の集光装置の構造を示す、第４図（ａ）で
は、回転放物面鏡（４０１）の焦点（４０２）にランプ
（４０３）の輝点の中心を置いて、ムラの少ない照明光
を得ようとしている。

又、第４図（ｂ）では１回転楕円面鏡（４１１）の第１
の焦点（４１２）にランプ（４１２）の輝点の中心を置
き、更に、第２焦点（４１３）に合わせて集光レンズ（
４１４）を置いて、明るさの高い照明光を得ようとして
いる。

従来は、これらのような集光装置がほとんどであった。

［発明が解決しようとする課題〕 しかし、従来の考え方には次の問題点があった。まず、
第４図（ａ）の集光装置においては、光の利用効率が低
く、被照明領域（４０４）において充分な明るさが得ら
れない０図の中で、光線（４０５）が利用されないこと
になり、被照明領域がせまくなるにつれて、ますます明
るさが低下する。

次に、第４図（ｂ）の集光装置では、第４図（ａ）に比
べると、明るさは増すがムラが多くなる。また、集光レ
ンズ（４１４）には、耐熱性の高い非球面レンズが必要
となるため、装置が高価になる。また、回転放物面！（
４０１）の焦点距離を小さく、回転楕円面鏡（４１１）
も長楕円面にすることにより、ランプ（４１２）と、反
射面の間隙が小さくなり、この為にランプが高温となり
、寿命の低下や、液晶プロジェクタに使用した場合の色
温度の低下等が生じる問題点があった。

そこで本発明は、このような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、複数枚の反射鏡の組み合せに
より、集光効率が高く、しかもランプの冷却効果の高い
集光装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ひとつの回転放物面体の異なる部分に対応す
る複数の輪帯形状の鏡面を独立し鎖板状に配置したこと
を特徴とする。

［作　用Ｊ 本発明の上記の構成によれば、複数の輪帯形状の鏡面を
独立し鎖板状に配置したことにより、集光効率が高まり
、更にランプの冷却効果が良好であるため、ランプの色
光が安定となる。

［実　施　例］ 実施例−１ 以下では、図面にもとづいて、本発明の集光装置の実施
例を説明する。

第１図に、本発明の集光装置の基本構造を示す、ここで
は、Ｎ個の輪帯形状鏡面から成る集光装置を例にあげた
。

第１図で、集光装置はＮ個の輪帯形状の鏡面は、すなわ
ち鏡面−１（１０）、鏡面−２（１１）　、　ｊＪｉ面
一３（１２）、鏡面−Ｎ（１３）からなる（他の鏡面は
省略）、第１図で、それぞれの鏡面−１，２，３、Ｎに
対する焦点位置はそれぞれ焦点（１４）、（１５）、（
１６）、（１７）である。

ランプ（１８）は、キセノンランプやメタルハライドラ
ンプ等の放電灯で、アークの輝点近傍に鏡面の焦点位置
を固定している。

本発明の集光装置は、例えば、高純度アルミ板を絞り加
工したものに、増反射膜（Ｓ　ｉ　Ｏ＊等）をコーティ
ングし、反射率を９０％位を確保している。これらの複
数の輪帯形状の鏡面は、それぞれが独立して鎖板状に配
置され、それぞれの鏡面は、取付金具（Ｉ９）により固
定される。

実施例−２ 第２図に、本発明の集光装置の光線分布図を示す、ここ
では、（ａ）図に二個の輪帯形状鏡面からなる光線分布
図、（ｂ）図に三個の輪帯形状鏡面からなる光線分布図
を用いて説明する。

第２図（ａ）は、鏡面−１（３０）と鏡面−２（３１）
の焦点路１１１１１ｍｍがっ、口径が８６ｍｍの回転放
物面鏡の二つの異なる部分で構成されている反射鏡であ
る。

被照明領域（３２）の大きさは、４０ｍｍＸ３０ｍｍ程
度の短形である。

鏡面−２（３１）の焦点位置は鏡面−１（３０）の焦点
位置に対して内側へ△Ｘだけズしている。このズレ量が
２．５〜５．０ｍｍの時に、ズレ量がゼロ、すなわち従
来の回転放物面鏡を使った時の１．４倍以上の明るさ（
光束）が得られる。又、照度ムラに関しても、３０〜４
５％程度が確保され、液晶プロジェクターで投写した画
像においても良好な結果が得られる。

第２図（ｂ）は、三個の輪帯形状鏡面からなる実施例で
、鏡面−１，２，３のそれぞれの焦点をランプ（３３）
のアーク中心近傍に設けることにより、第２１ｇ　（ａ
）の実施例に比べ、更に照度ムラの改善が可能で５０％
以上の照度比が確保することができた。

実施例−３ 第３図は、本発明の集光装置のクーリング法を示した構
成図である。

第３図（ａ）は、ランプ（３３）の点灯姿勢を水平点灯
とした時の構成図で、第３図（ｂ）は、垂直点灯の場合
の構成を示す。

ランプ（３３）に、メタルハライドランプを用いると、
管球の温度分布の不均一性による放電の色光のバラツキ
や、管球の温度差から石英等の透明管が失透することが
ある為、特にランプ周辺の冷却方法については均等な冷
却が望ましい。

間隙部（３５）は、輪帯形状鏡面のそれぞれの鏡面間の
間隙であり、冷却用の空気の流れは矢印（３６）に示す
対流により、ランプ（３３）を冷却し、排気ファン（３
７）により、熱風を外部に排気する。

この冷却方法は、特に回転放物面の開口径が小さく、し
かも焦点の小さい反射鏡の場合に特に有効な手段である
。

なお、ここでは２個の輪帯形状鏡面の集光装置の冷却方
法について説明したが、鏡面の数や、面積が異なっても
冷却効果は同様の効果が得られる。

【発明の効果１ 以上述べたように１本発明の集光装置によれば、ただ−
枚の集光鏡を使うだけで使用目的に合った照明が得られ
る。

特に集光装置に比べ被照明領域が小さい場合には効果が
大きく、液晶プロジェクタのように被照明領域が対角長
が１５インチから２．５インチ程度の小さい所を使うと
きに極めて大きい効果が得られる。また、高輝度でしか
も照度ムラが少なく、ランプの寿命を左右する冷却方法
も最適化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の集光装置の基本構造を示す断面図。 第２図（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例における複数
の輪帯形状鏡面からなる光線分布図。 第３図（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例における集光
装置のクーリング方法を示した構成図５第４図（ａ）、
（ｂ）は、従来の集光装置の断面図。 ０ １ ４ ８ ０ ２ ・鏡面−１ ・鏡面−２ ・焦点 ・ランプ ・鏡面−１ ・被照明領域 ３５・・・間隙部 ３７・・・排気ファン 以上 １日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１枚もしくは複数枚の液晶パネルを用いた投写型
   液晶表示装置の光源において、ひとつの回転放物面体の
   異なる部分に対応する複数の輪帯形状の鏡面を独立し鎖
   板状に配置したことを特徴とする集光装置。