JPH0580419A - 投写照明装置 - Google Patents

投写照明装置

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JPH0580419A
JPH0580419A JP3267054A JP26705491A JPH0580419A JP H0580419 A JPH0580419 A JP H0580419A JP 3267054 A JP3267054 A JP 3267054A JP 26705491 A JP26705491 A JP 26705491A JP H0580419 A JPH0580419 A JP H0580419A
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JP
Japan
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light
light source
parabolic mirror
mirror
spherical
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Withdrawn
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JP3267054A
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English (en)
Inventor
Masashi Tsukada
昌司 塚田
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 投写照射装置における光源の光利用率の向上
を図る。 【構成】 放物面鏡1と同放物面鏡1の焦点に配置した
光源2とを備え、同光源2の光を放物面鏡1で反射して
平行に集光し、この光およびその光源2からの直接光を
被照射体3に照射する投写照射装置において、その光源
2の前方に、中央に開口部4を有し、かつ上記焦点を中
心とし、上記放物面鏡の光軸に対してそれぞれ所定角度
の範囲にある光源からの光を反射する複数の球面鏡5,
6,7を上記放物面鏡に対向して設け、この複数の球面
鏡について上記放物面鏡の光軸に対して角度の小さい所
定範囲にある光源の直接光を反射する球面鏡ほど上記被
照射体3側に配置している。上記光源2からの光(範囲
A,Bに該当する拡散光)のうち、所定範囲C,Dの
光、所定範囲E,Fおよび所定範囲G,Hの光がそれぞ
れ上記球面鏡5,6,7で反射され、これら反射光が上
記焦点を通って放物面鏡1で平行光にされることから、
光源2の光の全てが略被照射体3の照射光に寄与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はフィルムプロジェクタ
や液晶プロジェクタ等に用いられる投写照明装置に係
り、更に詳しくは光源の光利用率の向上を図る投写照明
装置に関するものである。
【0002】
【従来例】従来、この種の投写照明装置には反射面鏡が
用いられており、光源の光を被照射体に直接照射するだ
けなく、その光源の光を反射面鏡で反射しその被照射体
に集光し、光源の光利用率の向上を図っている。
【0003】上記反射面鏡としては、球面型、楕円面型
および放物面型が提案されているが、レンズ等の光学系
がなくとも、簡易に略平行な光束を得ることができるこ
とから、放物面型のものが多く用いられている。
【0004】上記放物面鏡を用いた投写照明装置は、例
えば図3に示す構成で、放物面鏡1の焦点に光源2を配
置しており、その光源2の後方光を放物面鏡1で反射
し、集光して平行光とし、その光源2の直接光および放
物面鏡1の反射光を被照射体3に照射するようになって
いる。
【0005】このように、レンズ等の光学系がなくとも
よく、安価、軽量化が望めることから、現在のフィルム
プロジェクタや液晶プロジェクタの照明系には上記放物
面鏡による投写照明装置がしばしば用いられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記放物面
鏡を用いた投写照明装置にあっては、光源2の光が四方
に放射され、つまり拡散されることから、少なくとも図
3に示す範囲A,B内にある光(拡散光)が被照射体3
の照射に寄与せず、その分光源2の光利用率が悪くな
る。
【0007】この点に関して上記球面型や楕円型面鏡を
用いた投写照射装置が優れているが、これら投写照明装
置の場合、光源の光および反射面鏡による反射光を平行
に集光するため、大口径のレンズあるいは他のレンズ群
を用いなければなならず、そのレンズ等の光学系により
コスト高となり、かつその装置が重くなる。
【0008】また、上記何れの投写照明装置にあって
も、被照射体に照射する光束が円状であるのに対し、例
えば上記フィルムプロジェクタや液晶プロジェクタでは
その被照射体3として矩形のフィルムや液晶パネルが用
いられることから、多くの照射光束が被照射体3に照射
されず、光利用率が悪くなっている。
【0009】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は放物面鏡を用いた照射系で光源の光利
用率の向上を図ることができ、表示映像の明るさが課題
になっているフィルムプロジェクタや液晶プロジェクタ
等の照明系として用いることができる安価、軽量な投写
照明装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は放物面鏡と、同放物面鏡の焦点に配置し
た光源とを備え、同光源からの光を前記放物面鏡で反射
して平行に集光し、この光および同光源の直接光を被照
射体に照射する投写照明装置において、上記放物面鏡お
よび光源の前方に、中央に開口部を有し、かつ上記焦点
を中心とし、上記放物面鏡の光軸に対してそれぞれ所定
角度の範囲にある光源からの光を反射する複数の球面鏡
を上記放物面鏡に対向して設け、上記被照射体への照射
に寄与しない光源からの直接光を上記複数個の球面鏡で
反射し、この反射光を放物面鏡で反射して平行とし、こ
の平行な光を上記被照射体に照射可能としたことを要旨
とする。
【0011】
【作用】上記構成としたので、上記光源からの直接光
で、図1の所定範囲C,D、E,FおよびG,Hの光
(つまり元来被照射体の照射光に寄与していなかった
光)は各球面鏡5,6,7でそれぞれ反射されるが、こ
れら反射光は光源を通って放物面鏡に達することにな
る。
【0012】すると、それら反射光は、あたかも光源か
ら発せられた光とみなすことができることから、上記放
物面鏡による反射で集光されて平行光とされ、かつ各球
面鏡の開口部を通過可能になり、これにより被照射体に
は元来照射光に寄与していなかった光(拡散光)、つま
り図1の所定範囲A,Bに該当する光も入射されること
になる。
【0013】したがって、光源からの光のほとんどが被
照射体の照射光に寄与するため、同光源の光利用効率が
略100%に近いものとなる。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を図1および図2に
基づいて説明する。なお、図中、図3と同一部分には同
一符号を付し重複説明を省略する。
【0015】図1において、この投写照明装置は、中央
に例えば被照射体3に合わせた形状の開口部4を有し、
かつ放物面鏡1の焦点(光源2の位置)を中心とし、放
物面鏡1の光軸に対してそれぞれ所定範囲A,Bにある
光源からの光を反射する複数の球面鏡5,6,7を上記
放物面鏡1に対向して配置している。
【0016】なお、上記複数の球面鏡5,6,7は一体
化してもよく、また放物面鏡1とも一体化してもよく
(同図の実線に示す)、さらに鏡筒形(同図の二点鎖線
に示す)内に固定してもよい。
【0017】上記球面鏡5,6,7の開口部4は透明部
材としてもよく、この場合球面ガラスにその開口部4を
除いて反射膜をコーティングすれば、各球面鏡5,6,
7を容易に作成することができる。
【0018】また、上記球面鏡5,6,7においては、
放物面鏡1の光軸に対して角度の小さい所定範囲にある
直接光を反射する球面鏡ほど被照射体3側に近く、かつ
この被照射体3に近い球面鏡ほどその半径が大きくなっ
ている。
【0019】この場合、上記球面鏡5が放物面鏡1に最
も近く、球面鏡7は被照射体3に最も近く、球面鏡6は
それら球面鏡5,7の間に位置している。そして、光源
2からの直接光のうち、範囲A,Bの直接光、つまり本
来被照射体3の照射光に寄与しない直接光を上記球面鏡
5,6,7でそれぞれ分割して反射し、放物面鏡1に戻
することにより、その被照射体3の照射光に寄与させる
ようにしている。
【0020】詳しく説明すると、上記放物面鏡1の光軸
に対して角度の大きい範囲C,Dにある直接光が球面鏡
5で反射され、次に大きい角度の範囲E,Fにある直接
光が球面鏡6で反射され、最も小さい角度の範囲G,H
にある直接光が球面鏡7で反射される。
【0021】すると、各球面鏡5,6,7による反射光
はそれぞれ元の光路を戻り、光源2の後方の放物面鏡1
に達する。この放物面鏡1に達した光は同放物面鏡1の
焦点(光源2の位置)を通っているため、同放物面鏡1
の光軸と平行にされる。
【0022】これにより、上記光源2からの光のうち、
図1に示す所定範囲A,Bにある直接光、つまり元来被
照射体1の照射光に寄与していなかった光が放物面鏡1
で集光、平行光にされ、しかも同平行な光は各球面鏡
5,6,7,の開口部4を通って被照射体3に入射され
ることになる。
【0023】なお、従来同様に光源2からの光(拡散
光)のうち、放物面鏡1で反射した光は平行光となって
被照射体3に入射され、またその光源2の前方への光の
一部はその被照射体3に直接照射される。
【0024】したがって、上記光源2の光の直接光、放
物面鏡1による反射光、および球面鏡5,6,7と放物
面鏡1とによる反射光が上記被照射体3に入射されるた
め、同光源2の光のほとんどを同被照射体3の照射光に
寄与させることができ、つまり同光源2の光利用効率を
略100%にすることができる。
【0025】ところで、上記球面鏡5,6,7の補助鏡
を1つとし、つまり放物面鏡1と1枚の補助球面鏡とを
組合せた場合、図1に示す範囲A,Bの光の全てを反射
するためにはその1枚の球面鏡の半径を大きくすればよ
い。
【0026】また、その球面鏡を被照射体3側に配置す
れば、その光利用効率がより大きく、幾何学的に100
%にすることができ、しかも本来被照射体3に寄与して
いる光源2からの直接光および放物線1の反射光を妨げ
ることもない。
【0027】しかし、上記位置に配置した1枚の球面鏡
は、上記範囲A,Bの光の全てを放物面鏡1側に反射し
ようとすると、その半径が極めて大きくなり、その外観
も大型になり、例えば液晶プロジェクタ等の照明装置と
して用いようとした場合、その照明装置を鏡筒形(図1
の二点鎖線に示す)としていることから、その鏡筒部分
が大きなものとなり、ひいては当該液晶プロジェクタ等
が大型になる。
【0028】これは、被照射体の液晶パネルを小さく
し、液晶プロジェクタの小型化に逆行することになり、
また上記半径の大きい球面鏡を作成しなければならない
ことから、コスト面でも問題である。
【0029】そこで、この発明の投写照明装置では、図
1および図2に示すように、上記範囲A,Bの光を複数
の所定範囲C,Dと所定範囲E,Fと所定範囲G,Hと
に分割し、これら分割した所定範囲の光をそれぞれ球面
鏡5,6,7で反射し、また上記球面鏡5,6,7の外
観をできるだけ小さく、かつ略同一の大きさとするため
に、それら球面鏡5,6,7の半径、位置が決定されて
いる。
【0030】これにより、照明装置の鏡筒を本来の大き
さと比較して、ほとんど変わらない大きさに保つことが
でき、被照射体の液晶パネルを小さくし、液晶プロジェ
クタ等の小型化に逆行することもない。
【0031】また、上記各球面鏡5,6,7の外観が小
さくしてよいことから、コスト高になることもなく、さ
らには当該照明装置の光源の光利用効率が極めて高くな
ることから、フィルムプロジェクタや液晶プロジェクタ
における明るさの課題を解消することにもなり、かつ小
型のプロジェクタを実現することが可能になる。
【0032】なお、上記実施例では、元来被照射体3の
照射光に寄与していない光(図1の範囲A,Bの光)を
放物面鏡1に反射するミラーに球面鏡5,6,7を用い
ているが、例えば各球面鏡5,6,7に代えて上記光源
を頂点とする円錐形の底面に相当部分をそれぞれミラー
としたフラットミラーを用いてもよい。
【0033】この場合、各フラットミラーの反射光が各
球面鏡5,6,7の反射光に近似することから、光利用
効率がそれ程変わることもなく、しかもその円錐型面鏡
の加工が容易であることから、安価なコストで済ませる
ことができる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、放物面鏡の焦点に光源を配置し、その光源からの光
をその放物面鏡で平行光に集光し、この集光した平行光
およびその光源からの直接光を被照射体に照射する投写
照射装置において、光源の前方に、中央に開口部を有
し、かつ上記焦点を中心とし、上記放物面鏡の光軸に対
してそれぞれ所定角度の範囲にある光源からの光を反射
する複数の球面鏡(あるいは円錐型面鏡)を上記放物面
鏡に対向して設け、この複数の球面鏡について上記放物
面鏡の光軸に対して角度の小さい所定範囲にある光源の
直接光を反射する球面鏡ほど上記被照射体側に配置して
おり、上記被照射体への照射に寄与しない光源からの直
接光を上記複数個の球面鏡で反射し、これら反射光を放
物面鏡で反射して平行とし、この平行な光を上記被照射
体に照射可能としたので、光源からの光をほとんど被照
射体の照射光に寄与することになり、光源の光利用率を
略100%近くまで向上させることができ、しかも低コ
ストで済ませることができるという効果がある。
【0035】また、この発明の投射照明装置によれば、
例えば液晶プロジェクタ等に用いた場合、上記複数の球
面鏡の形状が小さくて済むため、被照射体の液晶パネル
が小さく、かつ液晶プロジェクタ等の小型化を損ねるこ
ともないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す投写照明装置の光学
系の模式図
【図2】図1に示す投写照明装置の概略的正面図
【図3】従来の投写照明装置の光学系のロック図
【符号の説明】
1 放物面鏡 2 光源 3 被照射体 4 開口部(球面鏡5,6,7の) 5,6,7 球面鏡

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放物面鏡と、同放物面鏡の焦点に配置し
    た光源とを備え、同光源からの光を前記放物面鏡で反射
    して平行に集光し、該光および同光源の直接光を被照射
    体に照射する投写照明装置において、 前記放物面鏡および光源の前方に、中央に開口部を有
    し、かつ前記焦点を中心とし、前記放物面鏡の光軸に対
    してそれぞれ所定角度の範囲にある光源からの光を反射
    する複数の球面鏡を前記放物面鏡に対向して設け、 前記被照射体への照射に寄与しない光源からの直接光を
    前記複数個の球面鏡で反射し、該反射光を放物面鏡で反
    射して平行とし、該平行な光を前記被照射体に照射可能
    としたを特徴とする投写照明装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の球面鏡は、前記放物面鏡の光
    軸に対して角度の小さい所定範囲にある光源の直接光を
    反射する球面鏡ほど前記被照射体側に配置してなる請求
    項1記載の投写照明装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の球面鏡は一体化したことを請
    求項1記載の投射照明装置。
  4. 【請求項4】 前記球面鏡の中央の開口部は前記被照射
    体の形状に合わせた請求項1記載の投射照明装置。
  5. 【請求項5】 前記複数の球面鏡に代えて前記光源を頂
    点とする円錐形の底面に相当部分をそれぞれミラーとし
    たフラットミラーを用い、該各フラットミラーによる反
    射光をそれぞれ前記球面鏡の反射光に近似させた請求項
    1記載の投射照明装置。
JP3267054A 1991-09-18 1991-09-18 投写照明装置 Withdrawn JPH0580419A (ja)

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JP3267054A JPH0580419A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 投写照明装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010192235A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Seiko Epson Corp 光源装置およびプロジェクター

Cited By (1)

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JP2010192235A (ja) * 2009-02-18 2010-09-02 Seiko Epson Corp 光源装置およびプロジェクター

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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203