JPH1031213A - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
- Publication number
- JPH1031213A JPH1031213A JP8206502A JP20650296A JPH1031213A JP H1031213 A JPH1031213 A JP H1031213A JP 8206502 A JP8206502 A JP 8206502A JP 20650296 A JP20650296 A JP 20650296A JP H1031213 A JPH1031213 A JP H1031213A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- optical element
- light
- source device
- emitted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光量むらがなく、射出光束の平行度を良好と
する。 【構成】 光軸Ｏ方向に大きさを持つ光源１１の後方周
囲に頂角が９０°の円錐反射鏡１２が配置され、光源１
１の前方に焦点が円を形成するトーラスレンズから成る
光学素子１３が配置されている。従って、光源１１から
発せられた光束は円錐反射鏡１２により前方に向けて反
射され、光学素子１３により集光され平行光として射出
される。
する。 【構成】 光軸Ｏ方向に大きさを持つ光源１１の後方周
囲に頂角が９０°の円錐反射鏡１２が配置され、光源１
１の前方に焦点が円を形成するトーラスレンズから成る
光学素子１３が配置されている。従って、光源１１から
発せられた光束は円錐反射鏡１２により前方に向けて反
射され、光学素子１３により集光され平行光として射出
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
等に用いられる光源装置に関するものである。
等に用いられる光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、全方向に発せられる光を一定
方向へ投射する光源装置としては、放物面鏡や楕円鏡と
その焦点に配置された光源とから成る光源装置が広く使
用されている。
方向へ投射する光源装置としては、放物面鏡や楕円鏡と
その焦点に配置された光源とから成る光源装置が広く使
用されている。
【０００３】このとき、光源を取り付けるための反射鏡
の孔によって生ずる蹴られをなくすために、例えば実公
平５−８５８２号公報では放物面鏡の前面に２つの円錐
ミラー或いは円錐状の反射面を持つプリズムを配置し、
放物面鏡の周辺部から射出される光束を放物面鏡の光軸
付近に平行移動している。
の孔によって生ずる蹴られをなくすために、例えば実公
平５−８５８２号公報では放物面鏡の前面に２つの円錐
ミラー或いは円錐状の反射面を持つプリズムを配置し、
放物面鏡の周辺部から射出される光束を放物面鏡の光軸
付近に平行移動している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えば、図１２に示す
ように従来構造による原理的説明図では、光源１の光軸
方向の長さを５ｍｍ、放物面鏡２の焦点距離ｆを１３ｍ
ｍ、放物面鏡２の口径φを１００ｍｍとしたときに、射
出される光束の平行度を計算した結果を示したものであ
り、放物面鏡２の光軸近くで反射される光束の平行度は
５．９°〜７．５°と比較的大きい。
ように従来構造による原理的説明図では、光源１の光軸
方向の長さを５ｍｍ、放物面鏡２の焦点距離ｆを１３ｍ
ｍ、放物面鏡２の口径φを１００ｍｍとしたときに、射
出される光束の平行度を計算した結果を示したものであ
り、放物面鏡２の光軸近くで反射される光束の平行度は
５．９°〜７．５°と比較的大きい。
【０００５】なお、上述の実公平５−８５８２号公報で
は、反射鏡の孔の蹴られによって生ずる照明むらは改善
されるが、反射鏡に放物面鏡を使用しているので、放物
面鏡の光軸近くで反射される光束は、図１２に示すよう
に光束の平行度が悪くなるという欠点がある。この光束
の平行度が悪いと、反射鏡の前面に集光光学系を付加し
なければならず、また、反射鏡から射出された光束を集
光するときに集光効率が悪くなる。
は、反射鏡の孔の蹴られによって生ずる照明むらは改善
されるが、反射鏡に放物面鏡を使用しているので、放物
面鏡の光軸近くで反射される光束は、図１２に示すよう
に光束の平行度が悪くなるという欠点がある。この光束
の平行度が悪いと、反射鏡の前面に集光光学系を付加し
なければならず、また、反射鏡から射出された光束を集
光するときに集光効率が悪くなる。
【０００６】ここで、放物面鏡を用いた場合に反射され
る光束の平行度が、光軸からの距離によって変化してし
まう理由について考えてみると、放物面鏡の場合は光軸
から離れた反射面ほど、反射面と光源との距離が遠く反
射面から光源云見込む角度が小さくなり、事実上、放物
面反射鏡の周辺ほど焦点距離が長いと云える。反射面の
部分的な曲率半径も周辺部ほど大きくなっているので、
放物面鏡の焦点距離は反射面の位置が光軸から離れるほ
ど長くなると考えられる。
る光束の平行度が、光軸からの距離によって変化してし
まう理由について考えてみると、放物面鏡の場合は光軸
から離れた反射面ほど、反射面と光源との距離が遠く反
射面から光源云見込む角度が小さくなり、事実上、放物
面反射鏡の周辺ほど焦点距離が長いと云える。反射面の
部分的な曲率半径も周辺部ほど大きくなっているので、
放物面鏡の焦点距離は反射面の位置が光軸から離れるほ
ど長くなると考えられる。
【０００７】また、特開平４−６０５３８号公報のよう
に、Ｂ、Ｇ、Ｒの３色の照明光がマイクロレンズを付加
した液晶パネルに異る角度で入射して、カラー合成を行
う液晶プロジェクタにおいては、照明光の平行度が良く
ないと色のクロストークが生じてしまうので、光源装置
には適さないという問題点がある。
に、Ｂ、Ｇ、Ｒの３色の照明光がマイクロレンズを付加
した液晶パネルに異る角度で入射して、カラー合成を行
う液晶プロジェクタにおいては、照明光の平行度が良く
ないと色のクロストークが生じてしまうので、光源装置
には適さないという問題点がある。
【０００８】本発明の目的は、光量むらがなく、平行度
の良好な光束を射出し得る光源装置を提供することにあ
る。
の良好な光束を射出し得る光源装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光源装置は、光源の後方周囲に円錐反射
鏡又は焦点距離の小さい双曲面反射鏡を配置し、前記光
源の前方に焦点が円を形成する光学素子を配置したこと
を特徴とする。
の本発明に係る光源装置は、光源の後方周囲に円錐反射
鏡又は焦点距離の小さい双曲面反射鏡を配置し、前記光
源の前方に焦点が円を形成する光学素子を配置したこと
を特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明を図１〜図１１に図示の実
施例に基づいて詳細に説明する。図１第１の実施例の断
面図、図２は正面図を示している。光軸Ｏ方向に大きさ
を持つ光源１１の後方周囲に頂角が９０°の円錐反射鏡
１２が配置され、光源１１の前方に焦点が円を形成する
トーラスレンズつまり円環体レンズから成る光学素子１
３が配置されている。
施例に基づいて詳細に説明する。図１第１の実施例の断
面図、図２は正面図を示している。光軸Ｏ方向に大きさ
を持つ光源１１の後方周囲に頂角が９０°の円錐反射鏡
１２が配置され、光源１１の前方に焦点が円を形成する
トーラスレンズつまり円環体レンズから成る光学素子１
３が配置されている。
【００１１】従って、光源１１から発せられた光束は円
錐反射鏡１２により前方に向けて反射され、光学素子１
３により集光され平行光として射出される。この場合
に、光源１１から発した光束は光学素子１３の全面から
発せられるので照明むらを生ずることはない。また、光
学素子１３から発せられる光束の平行度は、光源１１の
光軸Ｏ方向の大きさと光学素子１３の焦点距離によって
定まるので、従来の放物面鏡と比較して反射鏡の大きさ
が同程度の場合でも焦点距離を長くでき、射出光の平行
度が良好となる。
錐反射鏡１２により前方に向けて反射され、光学素子１
３により集光され平行光として射出される。この場合
に、光源１１から発した光束は光学素子１３の全面から
発せられるので照明むらを生ずることはない。また、光
学素子１３から発せられる光束の平行度は、光源１１の
光軸Ｏ方向の大きさと光学素子１３の焦点距離によって
定まるので、従来の放物面鏡と比較して反射鏡の大きさ
が同程度の場合でも焦点距離を長くでき、射出光の平行
度が良好となる。
【００１２】図３、図４は第２の実施例を示し、第１の
実施例の光学素子１３をフレネルレンズとした光学素子
１４が用られており、その作用は第１の実施例と同様で
ある。
実施例の光学素子１３をフレネルレンズとした光学素子
１４が用られており、その作用は第１の実施例と同様で
ある。
【００１３】図５は第３の実施例を示し、第１の実施例
の光学素子１３の代りに、焦点が円を形成する光学素子
と集光光学素子とを一体化した光学素子１５が用いられ
ており、前方の焦点位置における集光効率が良い。
の光学素子１３の代りに、焦点が円を形成する光学素子
と集光光学素子とを一体化した光学素子１５が用いられ
ており、前方の焦点位置における集光効率が良い。
【００１４】図６は第４の実施例を示し、第３の実施例
の光学素子１５をフレネルレンズとした光学素子１６が
使用されており、その作用は第３の実施例の場合と同様
である。
の光学素子１５をフレネルレンズとした光学素子１６が
使用されており、その作用は第３の実施例の場合と同様
である。
【００１５】図７は第５の実施例を示し、第１の実施例
の構成に集光光学素子としての凸レンズ１７が加えられ
ており、その作用は第３、第４の実施例と同様である。
の構成に集光光学素子としての凸レンズ１７が加えられ
ており、その作用は第３、第４の実施例と同様である。
【００１６】図８は第６の実施例を示し、第２の実施例
の構成に集光光学素子としてのフレネル正レンズ１８が
加えられており、その作用は第３〜第５の実施例と同様
である。
の構成に集光光学素子としてのフレネル正レンズ１８が
加えられており、その作用は第３〜第５の実施例と同様
である。
【００１７】図９は第７の実施例を示し、光源１１の位
置は円錐反射鏡１２の底部に近付けられており、焦点が
円を形成する光学素子１９の焦点の半径は光学素子１３
と比較して小さくされている。この実施例は光源１１を
反射鏡１２から大きく離せない場合に有効である。
置は円錐反射鏡１２の底部に近付けられており、焦点が
円を形成する光学素子１９の焦点の半径は光学素子１３
と比較して小さくされている。この実施例は光源１１を
反射鏡１２から大きく離せない場合に有効である。
【００１８】図１０は第８の実施例を示し、光源１１の
位置は円錐反射鏡１２の底部から遠去けられており、円
錐反射鏡１２の反射面の頂角は１２０°と大きくされて
いる。この実施例は小型化を図る場合に有効である。
位置は円錐反射鏡１２の底部から遠去けられており、円
錐反射鏡１２の反射面の頂角は１２０°と大きくされて
いる。この実施例は小型化を図る場合に有効である。
【００１９】上述の実施例では、反射鏡として円錐反射
鏡１２を用いているので、子午線に沿った断面において
はパワーを有しておらず、光の作用点としては焦点距離
の長い第１の実施例の光学素子１３や、第２の実施例の
光学素子１４のみと考えることができるので、光学素子
１３、１４の射出面での光束の平行度がほぼ一定で、か
つ良好な平行度を得ることができる。
鏡１２を用いているので、子午線に沿った断面において
はパワーを有しておらず、光の作用点としては焦点距離
の長い第１の実施例の光学素子１３や、第２の実施例の
光学素子１４のみと考えることができるので、光学素子
１３、１４の射出面での光束の平行度がほぼ一定で、か
つ良好な平行度を得ることができる。
【００２０】図１１は具体的な数値例を示し、光源１１
の光軸方向の長さを５ｍｍ、円錐反射鏡１２の頂角を９
０°、焦点が円を形成する光学素子１４の焦点距離ｆを
５５ｍｍとした場合に、光学素子１４から射出される光
束の平行度を計算した結果を示している。この結果、光
学素子１４から射出される光束の平行度は、光学素子１
４の何処でもほぼ一定で、かつ２．６°以下と良好であ
る。
の光軸方向の長さを５ｍｍ、円錐反射鏡１２の頂角を９
０°、焦点が円を形成する光学素子１４の焦点距離ｆを
５５ｍｍとした場合に、光学素子１４から射出される光
束の平行度を計算した結果を示している。この結果、光
学素子１４から射出される光束の平行度は、光学素子１
４の何処でもほぼ一定で、かつ２．６°以下と良好であ
る。
【００２１】なお、円錐反射鏡１２を焦点距離の小さい
双曲面ミラーと置換しても同等の効果が得られる。
双曲面ミラーと置換しても同等の効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光源装
置によれば、光源装置の射出面において光量むらがな
く、射出光束の平行度が射出面の何処でもほぼ一定で良
好である。
置によれば、光源装置の射出面において光量むらがな
く、射出光束の平行度が射出面の何処でもほぼ一定で良
好である。
【００２３】従って、液晶プロジェクタ等の光源装置と
して用いると、光量むらがなく明るい投射像が得られ
る。特に、液晶プロジェクタの中でも光源装置と角度が
僅かに異なるダイクロイックミラーとマイクロレンズ付
の白黒液晶と投射レンズを用いてカラー合成を行う場合
のように、照明光の平行度が厳しく要求される液晶プロ
ジェクタへの使用に最適である。
して用いると、光量むらがなく明るい投射像が得られ
る。特に、液晶プロジェクタの中でも光源装置と角度が
僅かに異なるダイクロイックミラーとマイクロレンズ付
の白黒液晶と投射レンズを用いてカラー合成を行う場合
のように、照明光の平行度が厳しく要求される液晶プロ
ジェクタへの使用に最適である。
【図１】第１の実施例の断面図である。
【図２】正面図である。
【図３】第２の実施例の断面図である。
【図４】正面図である。
【図５】第３の実施例の断面図である。
【図６】第４の実施例の断面図である。
【図７】第５の実施例の断面図である。
【図８】第６の実施例の断面図である。
【図９】第７の実施例の断面図である。
【図１０】第８の実施例の断面図である。
【図１１】光束の平行度の説明図である。
【図１２】従来例の光束の平行度の説明図である。
１１ 光源 １２ 円錐反射鏡 １３、１４、１５、１６、１９ 光学素子 １７ 凸レンズ ９、１８ フレネル正レンズ
Claims (7)
- 【請求項１】 光源の後方周囲に円錐反射鏡又は焦点距
離の小さい双曲面反射鏡を配置し、前記光源の前方に焦
点が円を形成する光学素子を配置したことを特徴とする
光源装置。 - 【請求項２】 前記光源の前方に前記光学素子と共に集
光素子を配置した請求項１に記載の光源装置。 - 【請求項３】 前記光学素子はトーラスレンズとした請
求項１又は２に記載の光源装置。 - 【請求項４】 前記光学素子はフレネルレンズとした請
求項１又は２に記載の光源装置。 - 【請求項５】 前記集光素子は平凸レンズとした請求項
２に記載の光源装置。 - 【請求項６】 前記集光素子はフレネル正レンズとした
請求項２に記載の光源装置。 - 【請求項７】 前記光学素子と集光素子は一体化した請
求項２に記載の光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8206502A JPH1031213A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8206502A JPH1031213A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1031213A true JPH1031213A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16524437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8206502A Pending JPH1031213A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1031213A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007013125A1 (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 画像表示装置および放射源装置 |
| US7274461B2 (en) | 2004-05-20 | 2007-09-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical lens system and position measurement system using the same |
| JP2007327966A (ja) * | 2007-07-24 | 2007-12-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 光源モジュールおよびこれを用いた位置計測システム |
| KR100788426B1 (ko) | 2005-11-19 | 2007-12-24 | 삼성전자주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP8206502A patent/JPH1031213A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7274461B2 (en) | 2004-05-20 | 2007-09-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical lens system and position measurement system using the same |
| US7489406B2 (en) | 2004-05-20 | 2009-02-10 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical lens system and position measurement system using the same |
| US7633628B2 (en) | 2004-05-20 | 2009-12-15 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical lens system and position measurement system using the same |
| WO2007013125A1 (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 画像表示装置および放射源装置 |
| KR100788426B1 (ko) | 2005-11-19 | 2007-12-24 | 삼성전자주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 |
| JP2007327966A (ja) * | 2007-07-24 | 2007-12-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 光源モジュールおよびこれを用いた位置計測システム |
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