JPH0453926A - 光照射装置 - 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、反射ミラーで光源光を平行光束に変換して照
射する装置の改良に関し、特に被照射物が液晶表示パネ
ルのような矩形形状の場合に有用な光照射装置に関する
。

［従来の技術］ 平行光束を得るための光源系においては、光源ランプの
背後に回転楕円面の一部をなす反射面形状を持つミラー
を、°楕円焦点に光源ランプが位置するようにして配置
し、光源から発する光を上記ミラーの楕円反射面で反射
させてほぼ平行な光束を導き出し、これをさらにレンズ
系に入射させることにより、完全度のより高い平行光束
として取り出している。

上記のような光源系で照射される被照射体は、必ずしも
レンズと同じ円形のものであるとは限らず、実際にはむ
しろ矩形体である場合のほうが多い。典型的な例として
液晶表示パネルがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 液晶表示パネルに、背面側又は前面側から平行光束を照
射した場合、断面円形の平行光束のうち、パネルの四辺
形の面積内に入射した光のみが有効に利用され、両者の
形状差の部分に投射された光はロスとなる。

また、光源ランプから、ミラーの反射面以外の方向に出
射した光線は系外に散逸し、最終的に得られる平行光束
の形成に寄与しないため、この点でも光量ロスが発生す
る。

［問題点を解決するための手段］ 光源の背後に回転楕円面ミラーを配置する従来の構成に
加えて、光源の前方に、上記第１のミラーに反射面を対
向させて第２の凹面ミラーを配置し、且つこの第２ミラ
ーの中心部には被照射体の形状と略相似形状の開口、例
えば四辺形の開口を設け、この開口を通して照射光を取
り出すようにした。

上記第２ミラーの反射面形状としては、回転楕円面の他
、回転放物面、球面等が採り得る。

この第２ミラーと被照射体との藺に、必要に応じて従来
と同様に、光束の平行度をさらに高めるための光学レン
ズ系を配置してもよい。

［作用］ 第１ｊラーの反射面あるいは被照射体に向かわずに側方
に拡散する光が、第２ミラーでの反射によって第１ミラ
ー面に戻され、従って従来は平行光束に寄与しなかった
光が再帰反射の繰り返しで平行光束化され、この平行光
束が第２ミラーの開口を通して、被照射体と相似の断面
形状をもつ光束となって取り出される。

従って、液晶表示パネルの如き矩形体を光照射する場合
に、極めて良好な照明効率を得ることができる。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、本発明の光照射装置の断面を示し、図におい
て、１は光源ランプ、２１は第１反射ミラーである。

第１反射ミラー２１の反射面２１Ａは、回転楕円面の一
部を成す凹面形状としてあり、その中心軸線２上で楕円
の焦点位置に光源ランプ１を配置する。

ここまでの構成は従来と同じである。

本発明では、上記の第１反射ミラー２１に加えて第２反
射ミラー２２を配置する。

この第２反射ミラー２２は、その反射面２２Ａが回転楕
円面等の凹面を成したものであり、この反射面２２Ａを
第１反射ミラーの反射面２１Ａと対向させて、中心軸線
２を一致させて配置する。

この第２反射ミラー２２の中心部には、被照射体３の形
状に相似させた形状の開口部２２Ｂを設けておく。

例えば被照射体３が対角３インチ（長辺６０ｍｍ、短辺
４６ｍｍ）の液晶表示パネルとして、開口部２２Ｂの形
状を長辺・短辺比が４対３の長方形とする。

上記構造の光照射装置において、光源ランプ１がら出射
した光線のうち第１ミラーの反射面２１Ａで反射された
光線１１．１２は略平行光束となり、これらのうち開口
部２２Ｂの面積範囲内の光線１１のみ、つまり被照射体
の照射に寄与する光線のみが第２反射ミラー２２外に取
り出され、開口部２２Ｂの範囲外に向かった光線１２は
、箪２ミラーの反射面２２Ａで反射されて、再び第１ミ
ラーの反射面２ＬＡに戻される。

また、光源ランプ１から出射して第１ミラー２１の反射
面外且つ被照射体方向外に向かう光線１３、すなわち従
来の照射装置では無駄となっていた光も、上記装置では
第２ミラーの反射面２２Ａによって第１ミラーの反射面
２１Ａに戻される。

このような再帰反射の繰り返しにより、最終的には光源
ランプｌから出射した光のほとんどすべてが被照射体の
照明に寄与する光束となって取り出される。

例えば前述の液晶パネルの前切の場合、パネル外形に外
接する円形の断面形状をもつ光束を照射した場合に比べ
て、理論的には６５，２％の光量増加となる。

第２ミラーの開口部２２Ｂを通して取り出される光束は
、そのまま被照射体に照射するか、又は光学レンズ系４
を通してより完全な平行光束とした後に照射光として用
いる。

［発明の効果］ 本発明によれば、特に被照射体が円形以外の異形の場合
に、光源光の利用効率が従来装置に比べて大きく向上し
、従って同一性能の光源ランプを用いた場合に、従来に
くらべてより明るい照明を行うことができる。

特に、投写型液晶パネルにおいては、プロジェクタ−と
スクリーンの距離が遠いため、光量の増加が強く求めら
れているが、本発明装置から出射した準平行状態の光束
を光学レンズ系を通して液晶パネルに照射することによ
り、光量が従来に比べて約３０％以上向上し、より明る
い投写像が得られるようになった。

４、

【図面の簡単な説明】

第１２図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は箪
１図における第２ミラーの正面図である。 １　・　・ ３　・　・ １　１゜ ２１　・ ２２　・ ２Ｂ ・光源ランプ　　　２・・・中心軸線 ・被照射体　　　　４・・・光学レンズ系１２．１３・
・・光線 ・・第１反射ミラー ・・第２反射ミラー ・・・照射光取り出し開口部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光源の背後に回転楕円面ミラーを配置するとともに
   、光源前方に、前記ミラーに反射面を対向させて第２の
   凹面ミラーを配置し、且つこの第２ミラーの中心部には
   、被照射体の形状と略相似形状の開口を設けてなる光照
   射装置。 ２）請求項第１項において、前記開口の形状が矩形であ
   る光照射装置。 ３）請求項第１項又は第２項において、前記被照射体が
   液晶表示パネルである光照射装置。