JPH11176229A - Lighting system - Google Patents

Lighting system

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Publication number
JPH11176229A
JPH11176229A JP9343310A JP34331097A JPH11176229A JP H11176229 A JPH11176229 A JP H11176229A JP 9343310 A JP9343310 A JP 9343310A JP 34331097 A JP34331097 A JP 34331097A JP H11176229 A JPH11176229 A JP H11176229A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
lamp
emitting
incident
liquid crystal
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.)
Withdrawn
Application number
JP9343310A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Kikuchi
雅仁 菊地
Shin Iima
伸 飯間
Toshinori Suzuki
敏則 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP9343310A priority Critical patent/JPH11176229A/en
Publication of JPH11176229A publication Critical patent/JPH11176229A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance efficiency of light. SOLUTION: A lighting system is composed of a lamp 1 which emits parallel beams of light having a small light quantity in the central part compared with the peripheral zone of the region to be illuminated and a light deflecting member 2 equipped with a refracting surface to which parallel beams from the lamp 1 are fed, which deflects the light from the peripheral zone to the central part of the optical axis, and emits as parallel beams in the specified position. The arrangement further includes an optical means equipped with a plurality of slopes which can deflect the beams incident from the lamp 1 to the specified direction and whose angles of inclination are set to respective values, wherein the arrangement of the optical means is such that the beams of light from the lamp deflected by the slopes are synthesized in the specified space so as to form a virtual light emission surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は例えば単板式のカラーフィルタレ
ス液晶プロジェクタ装置の光学系の一構成例を示す摸式
図である。ランプ40は例えば放物面型のリフレクタ4
0aを有しており、発光部40bから出射された光線を
前方に反射する。また、図示は省略するが例えば楕円型
リフレクタを有したランプを用いて、その前方にコンデ
ンサレンズ等の集光手段等を配置して集光することも知
られている。ランプ40から出射した光線(RGB)は
集光系41によって平行光とされて、色分離部43によ
ってRGB各色に分離される。なお、光偏向系41につ
いては後で図8で詳しく説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an optical system of a single-panel type color filterless liquid crystal projector. The lamp 40 is, for example, a parabolic reflector 4.
0a, and reflects the light emitted from the light emitting unit 40b forward. Although not shown, it is also known to use a lamp having an elliptical reflector, for example, and to arrange light collecting means such as a condenser lens in front of the lamp to collect light. The light beam (RGB) emitted from the lamp 40 is converted into parallel light by the light condensing system 41, and is separated into RGB colors by the color separation unit 43. The light deflection system 41 will be described later in detail with reference to FIG.

【0003】色分離部43は赤色光のみを反射するダイ
クロイックミラー43R、緑色光のみを反射するダイク
ロイックミラー43G、青色光のみを反射するダイクロ
イックミラー43Bによって構成され、フィールドレン
ズ42から入射する光線に対して水平方向に例えば約4
5°程度の角度を有して配置されている。各ダイクロイ
ックミラー43(R、G、B)は、後述する液晶パネル
によって形成される画像の水平ラインと同方向に発散し
て出射するように、それぞれ所定の煽り角δを有して配
置されており、ここで反射された各色光は発散角2δで
出射することで色分離が行なわれる。
The color separation section 43 is composed of a dichroic mirror 43R that reflects only red light, a dichroic mirror 43G that reflects only green light, and a dichroic mirror 43B that reflects only blue light. About 4 horizontally
They are arranged with an angle of about 5 °. Each dichroic mirror 43 (R, G, B) is arranged with a predetermined tilt angle δ so as to diverge and emit in the same direction as a horizontal line of an image formed by a liquid crystal panel described later. Each color light reflected here is emitted at an angle of divergence of 2δ to perform color separation.

【0004】色分離部43で分離された各色光(R、
G、B)は、光線に対して例えば水平方向に例えば約4
5°の角度を有して配置されている全反射ミラー44で
反射されて、例えば偏光板45、液晶パネル46、偏光
板47等からなる液晶パネル部48に入射する。液晶パ
ネル46は図示していない経路から供給される駆動信号
によって画素を形成している液晶を駆動して、偏光板4
5を介して入射した各色光の透過を制御して光変調を行
なう。そして液晶パネル部48で光変調されたRGB各
色の光線は偏光板47を介して投写レンズ49で拡大さ
れて、例えば壁などに掛けられているスクリーン50に
映し出される。なお、全反射ミラー44は光学系の小型
化を考慮して配置されているので、図示した構成におい
ては必ずしも必要ではない。したがって、色分離部43
で分離された各色光を直接液晶パネル部48に入射する
ように構成することも可能である。
[0004] Each color light (R, R,
G, B) are, for example, about 4
The light is reflected by a total reflection mirror 44 arranged at an angle of 5 ° and is incident on a liquid crystal panel section 48 including, for example, a polarizing plate 45, a liquid crystal panel 46, a polarizing plate 47, and the like. The liquid crystal panel 46 drives a liquid crystal forming a pixel by a driving signal supplied from a path (not shown), and
The light modulation is performed by controlling the transmission of each color light incident through the reference numeral 5. Then, the light beams of the respective colors RGB modulated by the liquid crystal panel unit 48 are magnified by the projection lens 49 via the polarizing plate 47 and projected on a screen 50 hung on a wall or the like, for example. The total reflection mirror 44 is not necessarily required in the illustrated configuration because it is arranged in consideration of miniaturization of the optical system. Therefore, the color separation unit 43
It is also possible to configure so that each color light separated by the above is directly incident on the liquid crystal panel unit 48.

【0005】ここで、図7の摸式図にしたがい、液晶パ
ネル46の構成及びRGB各色光の光路を説明する。液
晶パネル46の入射面には、例えば高精細パネルに対応
するために液晶を駆動するTFT(Thin Film Trangist
er)基板の対向基板内、すなわち液晶部61の前段にマ
イクロレンズ62a、62a、62a・・・が形成され
ているマイクロレンズアレー62が形成されている。そ
してマイクロレンズ62aで集光されたRGB各色光線
は液晶部61で光変調されブラックマトリクス63、6
3、63・・・の間隙とされる画素Pから出射して画像
を形成する。なお、この図では、一例として1個のマイ
クロレンズ62aに入射するRGB各色光について示し
ている。また、距離Fはマイクロレンズ62aの焦点距
離(主点〜焦点)、距離dはマイクロレンズ62aの主
点から画素の出射部分までの距離を示している。
Here, the configuration of the liquid crystal panel 46 and the optical paths of the RGB color lights will be described with reference to the schematic diagram of FIG. On the incident surface of the liquid crystal panel 46, for example, a TFT (Thin Film Trangist) for driving a liquid crystal to correspond to a high definition panel is provided.
er) A microlens array 62 in which microlenses 62a, 62a, 62a,... is formed in a counter substrate of the substrate, that is, in a stage preceding the liquid crystal unit 61. The RGB light beams condensed by the microlens 62a are light-modulated by the liquid crystal unit 61, and are subjected to black matrixes 63 and 6.
The light is emitted from the pixels P which are the gaps of 3, 63... To form an image. Note that, in this figure, as an example, each color light of RGB that is incident on one micro lens 62a is shown. The distance F indicates the focal length (principal point to focal point) of the micro lens 62a, and the distance d indicates the distance from the principal point of the micro lens 62a to the emission portion of the pixel.

【0006】色分離部43で分離されたR光(破線)、
G光(実線)、B光(一点鎖線)はそれぞれ相互に2δ
の角度を以てマイクロレンズ62aに入射し、当該マイ
クロレンズ62aに対応している画素Pに集光されて出
射することになる。すなわち、図示は省略するが各マイ
クロレンズ62a、62a、62a・・・にそれぞれR
光、G光、B光が入射すると、一つの画素Pに対してそ
れぞれR、G、Bの各色光が集光して合成されるように
なる。したがって、液晶パネル46にカラーフィルタを
設ける必要なく、カラー画像を形成することができるよ
うになる。
The R light (broken line) separated by the color separation unit 43,
G light (solid line) and B light (dashed line) are 2δ
The light enters the microlens 62a at an angle of?, And is condensed and emitted to the pixel P corresponding to the microlens 62a. That is, although not shown, each micro lens 62a, 62a, 62a.
When the light, the G light, and the B light enter, the R, G, and B color lights are condensed and combined for one pixel P, respectively. Therefore, a color image can be formed without having to provide a color filter on the liquid crystal panel 46.

【0007】このように、液晶部61の前段にマイクロ
レンズアレー62を設けることによって、集光効率を増
加することができ、さらにカラーフィルタを用いない場
合の吸収率の減少による実効開口率の向上が図られる。
As described above, by providing the microlens array 62 in front of the liquid crystal unit 61, the light collection efficiency can be increased, and the effective aperture ratio can be improved by reducing the absorptivity when no color filter is used. Is achieved.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ランプ40
の構造として、発光部40a自身が電極(管軸)方向、
すなわちランプ40からの光の出射方向に対して発光し
ないで、電極の横方向に略8字型の指向性を有する光を
放出する特性を持ってる。また、発光部40aの保持部
材はリフレクタ40bの中央部分に穴を開けて固定され
ることから、規定角度以内に収まった出射光を取り出し
たい場合は、ランプ40を正面から見た場合、光の中心
部分が中抜け(ドーナツ状)状態になってしまうという
問題が生じる。したがって、これらの問題を解決するた
めに図8に示した光偏向系41が備えられている。な
お、図8ではランプ40、光偏向系41、及び液晶パネ
ル部48のみを示している。
By the way, the lamp 40
The light emitting unit 40a itself has an electrode (tube axis) direction,
That is, it has a characteristic of emitting light having a directivity substantially in the shape of a figure 8 in the lateral direction of the electrode without emitting light in the emission direction of light from the lamp 40. Further, since the holding member of the light emitting unit 40a is fixed by making a hole in the central part of the reflector 40b, when it is desired to extract the emitted light within a specified angle, when the lamp 40 is viewed from the front, the light There is a problem that the center portion is in a hollow state (a donut shape). Therefore, the light deflection system 41 shown in FIG. 8 is provided to solve these problems. FIG. 8 shows only the lamp 40, the light deflection system 41, and the liquid crystal panel unit 48.

【0009】ランプ40はグラスロッド51の入射端面
を集光点として光を出射するようにされている。この入
射端面に集光されてグラスロッド51に入射した光は、
グラスロッド51の内部での内面反射により均一化され
て出射端面から出射される。これにより、グラスロッド
51の出射端面を仮想発光点とすることができるように
なる。この出射端面を拡散面光源とされる仮想発光点と
した光は、例えば複数個のレンズなどからなるコリメー
トレンズ52によって像を拡大投影するようにしてい
る。そして、コリメートレンズ52の像面に、(像面−
射出瞳位置)の焦点距離とされるフレネルレンズシート
53を配置することにより、主光線が平行で、射出瞳径
÷(像面−射出瞳位置)=tan θ-1で表わされる角度範
囲の光束を形成することができる。
The lamp 40 emits light with the incident end face of the glass rod 51 as a converging point. The light condensed on this incident end face and incident on the glass rod 51 is
The light is made uniform by the internal reflection inside the glass rod 51 and is emitted from the emission end face. Thereby, the emission end face of the glass rod 51 can be set as a virtual light emitting point. The light having the emission end face as a virtual light emission point serving as a diffusion surface light source is enlarged and projected by a collimating lens 52 including, for example, a plurality of lenses. Then, on the image plane of the collimating lens 52, (image plane−
By arranging the Fresnel lens sheet 53 having a focal length of (the exit pupil position), the luminous flux in which the principal ray is parallel and in the angular range represented by the exit pupil diameter ÷ (image plane-exit pupil position) = tan θ −1 Can be formed.

【0010】しかし、光偏向系41はランプ40の光を
有効に利用することができるが、部品点数が多い上に、
機構が複雑でコストがかかるという問題がある。また、
グラスロッド51にランプ40の光が集光するようにさ
れているので、グラスロッド51の入射端面が加熱して
しまい、加熱による白濁、コーティングが焼き付いてし
まうという問題がある。
However, the light deflection system 41 can effectively use the light of the lamp 40, but has a large number of parts and
There is a problem that the mechanism is complicated and costly. Also,
Since the light of the lamp 40 is condensed on the glass rod 51, the incident end face of the glass rod 51 is heated, and there is a problem that the heating causes cloudiness and the coating is burned.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解決するために、照明領域における周辺部分の光量
に対して中心部分の光量が少ない平行光を出射すること
ができる発光ランプと、前記発光ランプからの平行光を
入射し、前記周辺部分からの光を光軸の中心部分に向か
って偏向して、所定の位置で平行光として出射すること
ができる屈折面を備えている光学手段によって照明装置
を構成する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a light-emitting lamp capable of emitting parallel light having a smaller amount of light in a central portion than in a peripheral portion in an illumination area. An optical system having a refraction surface capable of receiving parallel light from the light-emitting lamp, deflecting light from the peripheral portion toward a central portion of an optical axis, and emitting the parallel light at a predetermined position. The lighting device is constituted by the means.

【0012】また、照明領域における周辺部分の光量に
対して中心部分の光量が少ない平行光を出射することが
できる発光ランプと、前記発光ランプから入射した光を
所定の方向に偏向することができる傾斜角度がそれぞれ
に設定されている複数の斜面部が形成されている光学手
段を備え、前記光学手段は前記複数の斜面部によって偏
向された前記発光ランプの光を所定の空間で合成して仮
想発光面を形成することができるように照明装置を構成
する。
Also, a light-emitting lamp capable of emitting parallel light having a smaller amount of light at a central portion thereof than at a peripheral portion in an illumination area, and light incident from the light-emitting lamp can be deflected in a predetermined direction. An optical unit having a plurality of inclined surfaces each having an inclined angle set therein, wherein the optical unit combines light of the light-emitting lamp deflected by the plurality of inclined surfaces in a predetermined space to generate a virtual light; The lighting device is configured so that a light emitting surface can be formed.

【0013】本発明によれば、部品点数を実現するとと
もに、ランプの周辺部分の光を光量の少ない中心部分に
移動させて平行光として出射することができる。また、
空間に仮想発光面を形成することができるようにされて
いるので、光学素子の加熱を抑制することができる。
According to the present invention, the number of components can be realized, and the light in the peripheral portion of the lamp can be moved to the central portion having a small amount of light and emitted as parallel light. Also,
Since the virtual light emitting surface can be formed in the space, the heating of the optical element can be suppressed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は第一の実施の形態の照明装置の構成例を説
明する。なお、この図に示す照明装置は図6で説明した
表示装置に適用されるものとして説明する。したがっ
て、液晶パネル部3は図6で説明した液晶パネル部48
に対応している。ランプ1はリフレクタ1a、発光部1
bを備え、開口部から平行光を出射することができるよ
うにされている。このランプ1の前方には光偏向部材2
が配置されている。この光偏向部材2は、例えばガラス
などの透明部材により略V字型に構成されその山側がラ
ンプ1に対向し、かつ山側の頂点部分が発光部1bの配
置位置に対応するように配置される。そして、ランプ1
から出射された平行光は、光偏向部材2に対する入射時
の屈折により内側方向に偏向され、さらに出射時の屈折
により再び平行光に変換されて出射する。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 illustrates a configuration example of a lighting device according to the first embodiment. Note that the lighting device shown in this drawing will be described as being applied to the display device described with reference to FIG. Therefore, the liquid crystal panel unit 3 is provided with the liquid crystal panel unit 48 described with reference to FIG.
It corresponds to. The lamp 1 includes a reflector 1a, a light emitting unit 1
b so that parallel light can be emitted from the opening. A light deflecting member 2 is provided in front of the lamp 1.
Is arranged. The light deflecting member 2 is formed in a substantially V-shape by a transparent member such as glass, for example, and is arranged such that a mountain side faces the lamp 1 and a vertex on the mountain side corresponds to an arrangement position of the light emitting unit 1b. . And lamp 1
Is deflected inward due to refraction at the time of incidence on the light deflecting member 2, and further converted into parallel light again by refraction at the time of emission, and then emitted.

【0015】すなわち、光偏向部材2は図8に示した光
偏向系41に対応しており、この光偏向部材2を配置す
ることにより、ランプ1の中心部分近傍の光を発光部1
bの配置位置(ランプ1の中心部分)に相当する光路を
とる平行光として出射することができる。これにより、
周辺部分の光を利用して中心部分を照明することができ
るようになる。このように、本実施の形態の照明装置で
は光偏向部材2を配置することにより、従来よりも少な
い部品点数でランプ1の光を有効に利用することができ
る。
That is, the light deflecting member 2 corresponds to the light deflecting system 41 shown in FIG. 8, and by arranging the light deflecting member 2, light near the center of the lamp 1 is emitted by the light emitting section 1.
The light can be emitted as parallel light having an optical path corresponding to the arrangement position of b (the central portion of the lamp 1). This allows
The central part can be illuminated using the light of the peripheral part. As described above, in the lighting device of the present embodiment, by arranging the light deflecting member 2, the light of the lamp 1 can be effectively used with a smaller number of components than in the related art.

【0016】次に、図2、図3にしたがい、第一の実施
の形態の変形例を説明する。図2は変形例として集光部
材10、光偏向部材11を備えて構成されている照明装
置の構成例を説明する図である。集光部材10はその外
周がリフレクタ1aの開口と同じ径を有し、入射側に例
えば外側に傾斜する同心円状の斜面部10a、10b、
10c、10dが形成され、出射側は平面で構成されて
いる。入射側の中央部分には平面部10eが形成され、
この部分がランプ1の中央部分に対向するように配置さ
れる。
Next, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an illumination device configured to include a light collecting member 10 and a light deflecting member 11 as a modification. The condensing member 10 has an outer periphery having the same diameter as the opening of the reflector 1a, and has, for example, concentric slope portions 10a and 10b inclined outward on the incident side.
10c and 10d are formed, and the emission side is constituted by a plane. A plane portion 10e is formed in the central portion on the incident side,
This part is arranged so as to face the central part of the lamp 1.

【0017】また、光偏向部材11は入射側に例えば内
側に傾斜する同心円状の斜面部11a、11b、11
c、11dが形成され出射側は平面とされている。入射
側において、斜面部11b、11cによる谷部の頂点は
ランプ1の中央部分に対向するように配置される。ま
た、光偏向部材11の出射面積は液晶パネル部3の被照
明領域に応じた寸法で形成されているので、例えばラン
プ1の開口よりも液晶パネル部3の被明射領域の面積が
狭い場合でも効率良い照明を行なうことが可能である。
The light deflecting member 11 has, for example, concentric inclined surfaces 11a, 11b, 11 inclined inward on the incident side.
c and 11d are formed, and the emission side is flat. On the incident side, the vertices of the valleys formed by the slopes 11 b and 11 c are arranged so as to face the center of the lamp 1. Further, since the emission area of the light deflecting member 11 is formed to have a size corresponding to the illuminated area of the liquid crystal panel section 3, for example, when the area of the illuminated area of the liquid crystal panel section 3 is smaller than the opening of the lamp 1. However, efficient illumination can be performed.

【0018】次に、図3にしたがい集光部材10、光偏
向部材11における光路を説明する。ランプ1からの平
行光は、まず集光部材10の斜面部10(a、b、c、
d)に入射して内側に偏向されて出射する。集光部材1
0で偏向されて出射した光は光偏向部材11の斜面部1
1(a、b、c、d)に入射して、再び平行光に変換さ
れて出射する。この場合、例えばハッチングを施して示
している入射部分10arに入射する光は斜面部11b
の壁に入射し、また入射部分10brに入射する光は斜
面部11bの壁から出射することになり利用することが
できないが、ランプ1の周辺部分の光を照明領域の中心
部分に集めているので、光偏向部材11からは照明領域
に応じた効率の良い光を出射することが可能である。
Next, an optical path in the light collecting member 10 and the light deflecting member 11 will be described with reference to FIG. The parallel light from the lamp 1 is first transmitted to the slope 10 (a, b, c,
The light is incident on d), deflected inward and emitted. Light collecting member 1
The light emitted after being deflected by 0 is the slope 1 of the light deflecting member 11.
1 (a, b, c, d), is converted into parallel light again, and emitted. In this case, for example, light incident on the incident portion 10ar indicated by hatching is the slope portion 11b.
Light incident on the wall of the lamp 1 and incident on the incident portion 10br is emitted from the wall of the inclined portion 11b and cannot be used. However, light at the peripheral portion of the lamp 1 is collected at the central portion of the illumination area. Therefore, it is possible to emit efficient light from the light deflecting member 11 according to the illumination area.

【0019】このように、変形例では、図1に示した例
よりも部品点数が多い構成とされるが、集光部材10、
光偏向部材11をより薄型に構成することができるとと
もに、同様の集光効果を得ることができる。また、薄型
化を図ることにより製造工程におけるリサイクルタイム
(冷却時間)を短縮することができるようになるので、
生産性の向上を図ることが可能になる。
As described above, in the modified example, the number of parts is larger than that of the example shown in FIG.
The light deflecting member 11 can be configured to be thinner, and the same light collecting effect can be obtained. Also, by reducing the thickness, the recycling time (cooling time) in the manufacturing process can be shortened.
It is possible to improve productivity.

【0020】次に、本発明の第二の実施の形態を説明す
る。図4は第二の実施の形態の照明装置の構成を説明す
る図である。なお、この図に示す、コリメートレンズ2
5、フレネルレンズシート26は、図8に示したコリメ
ートレンズ52、フレネルレンズシート53に対応して
いる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a lighting device according to the second embodiment. The collimating lens 2 shown in FIG.
5. The Fresnel lens sheet 26 corresponds to the collimator lens 52 and the Fresnel lens sheet 53 shown in FIG.

【0021】ランプ1の前方には出射面に複数の斜面部
21a、21b・・・・、21jが形成されている集光
部材20(フライ・アイ形状)が配置され、ランプ1か
らの光を集光して空間で合成することで光量むらの少な
い仮想発光面23を形成するようにされている。なお、
集光部材20の中心部分22、すなわちランプ1におけ
る発光部1及びコリメートレンズ25の入射面に対応す
る位置は傾斜を有していない平面形状とされている。
A light-collecting member 20 (fly-eye shape) having a plurality of inclined surfaces 21a, 21b,. By condensing the light and combining the light in a space, a virtual light emitting surface 23 with less unevenness in light amount is formed. In addition,
The central portion 22 of the light condensing member 20, that is, the position corresponding to the light-emitting portion 1 and the incident surface of the collimator lens 25 in the lamp 1 has a planar shape without any inclination.

【0022】集光部材20の出射面を正面から見ると図
5に示されているようになる。集光部材20の外周はラ
ンプ1の開口部に対応した例えば円形とされている。各
斜面部21は、それぞれが前記液晶パネルのアスペクト
比に等しい相似形とされ出射面上に例えば正方配列され
ている。さらに、各斜面部21の出射面は、図4で説明
したように仮想発光面23に相当する位置に対してラン
プ1の光を集光することができるような傾斜を有して構
成される。したがって、集光部材20は、その中心部分
22を除いて複数のプリズムを集合したような構成とさ
れている。
FIG. 5 shows the light exit surface of the light collector 20 when viewed from the front. The outer periphery of the light collecting member 20 is, for example, circular, corresponding to the opening of the lamp 1. Each slope 21 has a similar shape to the aspect ratio of the liquid crystal panel, and is arranged, for example, in a square on the emission surface. Further, the emission surface of each slope portion 21 is configured to have such an inclination that the light of the lamp 1 can be collected at a position corresponding to the virtual light emitting surface 23 as described in FIG. . Therefore, the condensing member 20 is configured such that a plurality of prisms are gathered except for the central portion 22 thereof.

【0023】このような集光部材20よって形成される
仮想発光面23は、斜面部21の出射面に対応した広さ
となるように形成される。したがって、斜面部21は所
望する仮想発光面23を形成することが可能な形状で形
成されている。なお仮想発光面23は図8に示したグラ
スロッド51の出射側の端面に対応しているが、空間像
とされているので特定の光学素子に対する発熱の偏りが
生じなくなる。
The virtual light emitting surface 23 formed by the light condensing member 20 is formed so as to have a width corresponding to the emission surface of the slope 21. Therefore, the slope 21 is formed in a shape capable of forming a desired virtual light emitting surface 23. Although the virtual light emitting surface 23 corresponds to the end face on the emission side of the glass rod 51 shown in FIG. 8, since it is an aerial image, there is no generation of bias in heat generation for a specific optical element.

【0024】仮想発光面23としての空間像は、図4に
示すコリメートレンズ25によって拡大投影され、この
コリメートレンズ25の像面に、(像面−射出瞳位置)
とされる焦点距離とされるフレネルレンズシート26を
配置することにより、主光線が平行で、射出瞳径÷(像
面−射出瞳位置)=tan θ-1で表わされる角度範囲の光
束を形成することができるようになる。
The aerial image as the virtual light emitting surface 23 is enlarged and projected by the collimator lens 25 shown in FIG. 4, and the image plane of the collimator lens 25 has (image plane-exit pupil position).
By arranging the Fresnel lens sheet 26 having a focal length of と, a principal ray is formed in parallel, and a luminous flux in an angle range represented by an exit pupil diameter 面 (image plane-exit pupil position) = tan θ −1 is formed. Will be able to

【0025】このような集光部材20をランプ1の前方
に配置することにより、ランプ1の光を入射部分に応じ
た斜面部21によって所定の角度で屈折させて出射する
ことができ、所定の空間に光量むらの少ない仮想発光面
23を形成することができる。
By arranging such a condensing member 20 in front of the lamp 1, the light of the lamp 1 can be refracted at a predetermined angle by the slope 21 corresponding to the incident portion and emitted. It is possible to form the virtual light emitting surface 23 with less light quantity unevenness in the space.

【0026】第二の実施の形態の照明装置においても、
ランプの照明領域において光量の少ない中心部分も照明
して、効率の良い照明を行なうことができるようにな
る。さらに、空間に仮想発光面23を形成しているの
で、グラスロッドを用いた光学系に対して有効な手段と
され、光学素子に対する加熱を低減することができる。
これにより、加熱によって生じる光学素子の白濁、コー
ティングの焼けなどを抑制することができるようにな
る。なお、上記第一、第二の実施の形態によれば、平行
度に優れた光束を得ることができるので、カラーフィル
タレス液晶プロジェクタ装置に適用しても、光の利用効
率を向上することができるようになる。
In the lighting device according to the second embodiment,
In the illumination area of the lamp, the central portion having a small light amount is also illuminated, so that efficient illumination can be performed. Further, since the virtual light emitting surface 23 is formed in the space, the virtual light emitting surface 23 is effective for an optical system using a glass rod, and can reduce heating of the optical element.
This makes it possible to suppress clouding of the optical element and burning of the coating caused by heating. According to the first and second embodiments, a light beam with excellent parallelism can be obtained. Therefore, even when applied to a color filterless liquid crystal projector, the light use efficiency can be improved. become able to.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上、説明したように本発明は、従来の
グラスロッド方式の光学系に対して、部品点数を実現す
るとともに、ランプの周辺部分の光を光量の少ない中心
部分に移動させて平行光として出射することができる。
したがって、光量むらが少なく平行度に優れた光束を得
ることができ、光の利用効率を向上することができる。
また、空間に仮想発光面を形成することができるように
されているので、光学素子の加熱を抑制することがで
き、例えば白濁やコーティングの焼き付きなどの問題を
低減することができるようになる。
As described above, according to the present invention, the number of parts is realized in the conventional glass rod type optical system, and the light in the peripheral portion of the lamp is moved to the central portion where the light amount is small. It can be emitted as parallel light.
Therefore, it is possible to obtain a light beam with little unevenness in light amount and excellent in parallelism, and it is possible to improve light use efficiency.
In addition, since the virtual light emitting surface can be formed in the space, the heating of the optical element can be suppressed, and problems such as clouding and burning of the coating can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の実施の形態の照明装置の構成例
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a lighting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第一の実施の形態の変形例としての照明装置の
構成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a lighting device as a modification of the first embodiment.

【図3】図2に示す照明装置の集光部材と光偏向部材の
光路を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an optical path of a light condensing member and a light deflecting member of the illumination device shown in FIG.

【図4】本発明の第二の実施の形態の照明装置の構成例
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a lighting device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】第二の実施の形態の照明装置の集光部材の正面
図である。
FIG. 5 is a front view of a light collecting member of the illumination device according to the second embodiment.

【図6】従来の照明装置を備えた表示装置の構成例を説
明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a display device including a conventional lighting device.

【図7】図6に示す液晶パネルの構成及びRGB光の光
路を説明する図である。
7 is a diagram illustrating a configuration of the liquid crystal panel illustrated in FIG. 6 and an optical path of RGB light.

【図8】図6に示す光偏向系の構成を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a light deflection system shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランプ、1a リフレクタ、1b 発光部、2,1
1 光偏向部材、3液晶パネル部、10,20 集光部
材、10a,10b,10c,10d,11a,11
b,11c,11d,21a,21b,21c,21
d,21e,21f,21g,21h,21i,21j
斜面部、23 仮想発光面、25 コリメートレン
ズ、26 フレネルレンズシート
1 lamp, 1a reflector, 1b light emitting part, 2, 1
1 light deflecting member, 3 liquid crystal panel portion, 10, 20 light collecting member, 10a, 10b, 10c, 10d, 11a, 11
b, 11c, 11d, 21a, 21b, 21c, 21
d, 21e, 21f, 21g, 21h, 21i, 21j
Bevel, 23 virtual light emitting surface, 25 collimating lens, 26 Fresnel lens sheet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03B 21/14 G03B 21/14 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G03B 21/14 G03B 21/14 A

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照明領域における周辺部分の光量に対し
て中心部分の光量が少ない平行光を出射することができ
る発光ランプと、 前記発光ランプからの平行光を入射し、前記周辺部分か
らの光を光軸の中心部分に向かって偏向して、所定の位
置で平行光として出射することができる屈折面を備えて
いる光学手段によって形成されていることを特徴とする
照明装置。
1. A light-emitting lamp capable of emitting parallel light having a smaller amount of light at a central portion thereof than at a peripheral portion in an illumination area, and light from the peripheral portion receiving parallel light from the light-emitting lamp. The illumination device is formed by optical means having a refraction surface capable of deflecting light toward a central portion of an optical axis and emitting parallel light at a predetermined position.
【請求項2】 照明領域における周辺部分の光量に対し
て中心部分の光量が少ない平行光を出射することができ
る発光ランプと、 前記発光ランプから入射した光を所定の方向に偏向する
ことができる傾斜角度がそれぞれに設定されている複数
の斜面部が形成されている光学手段と、 を備え、 前記光学手段は前記複数の斜面部によって偏向された前
記発光ランプの光を所定の空間で合成して仮想発光面を
形成することができるように構成されていることを特徴
とする照明装置。
2. A light-emitting lamp capable of emitting parallel light having a smaller amount of light at a central portion than at a peripheral portion in an illumination area, and light incident from the light-emitting lamp can be deflected in a predetermined direction. An optical unit having a plurality of inclined surfaces each having an inclined angle set, wherein the optical unit combines light of the light-emitting lamp deflected by the plurality of inclined surfaces in a predetermined space. A lighting device characterized in that the lighting device is configured to be able to form a virtual light emitting surface.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009175527A (en) * 2008-01-25 2009-08-06 Stanley Electric Co Ltd Stroboscopic apparatus for photograph
JP2010511988A (en) * 2006-12-07 2010-04-15 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ambient lighting system for display devices

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