JPH11327047A - 投影装置 - Google Patents
投影装置Info
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- JPH11327047A JPH11327047A JP10140583A JP14058398A JPH11327047A JP H11327047 A JPH11327047 A JP H11327047A JP 10140583 A JP10140583 A JP 10140583A JP 14058398 A JP14058398 A JP 14058398A JP H11327047 A JPH11327047 A JP H11327047A
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- light beam
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 投影装置に於いて、光源から照射される全光
束（平面上で２πラヂアン）の利用率を高め、且つ、光
源に対する反射面を増加させることによって、放射損失
を減少させて光量を充分に増加させる。 【解決手段】 光源光学系から発散される光束を集光レ
ンズ１１に集光させて資料１４，１４Ａ又は１４Ｂを照
射し、この資料１４，１４Ａ又は１４Ｂを透過した光束
を投影レンズ１３に入射して投影する投影装置に於い
て、上記の光源光学系を、回転楕円面鏡又は回転放物面
鏡を用いて構成した主反射鏡１を、その光源２側の焦点
Ｆ付近で切断開口し、該切断口５に対向させて副反射鏡
４を取付けた構造の反射光源光学系とする。
束（平面上で２πラヂアン）の利用率を高め、且つ、光
源に対する反射面を増加させることによって、放射損失
を減少させて光量を充分に増加させる。 【解決手段】 光源光学系から発散される光束を集光レ
ンズ１１に集光させて資料１４，１４Ａ又は１４Ｂを照
射し、この資料１４，１４Ａ又は１４Ｂを透過した光束
を投影レンズ１３に入射して投影する投影装置に於い
て、上記の光源光学系を、回転楕円面鏡又は回転放物面
鏡を用いて構成した主反射鏡１を、その光源２側の焦点
Ｆ付近で切断開口し、該切断口５に対向させて副反射鏡
４を取付けた構造の反射光源光学系とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源としてランプ
或はこれに類する発光体を使用する投影装置に関するも
のである。
或はこれに類する発光体を使用する投影装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な投影機は、光源光学系か
ら発散される光束を集光レンズに集光させて資料を照射
し、資料を透過した光束を投影レンズに入射して投影す
るように構成されている。
ら発散される光束を集光レンズに集光させて資料を照射
し、資料を透過した光束を投影レンズに入射して投影す
るように構成されている。
【０００３】そして、上記の投影機に用いられる光源光
学系は、従来より集光レンズ系と反射鏡系とに分かれて
いて、集光レンズ系は、図５に示すように光源Ｂ（ラン
プ）に近い位置に集光レンズＸを置き、光源Ｂから射出
された光束を可能な限り集光レンズＸに入射せしめると
共に、光源Ｂを中心とする同一光軸線Ｓ上に反射鏡Ｅを
置いて、集光レンズＸの有効率を倍加するように構成さ
れている。尚、図中Ｆは焦点、ＣＴ，ＣＴは光源Ｂの電
極で、Ｃはその支持部材である。
学系は、従来より集光レンズ系と反射鏡系とに分かれて
いて、集光レンズ系は、図５に示すように光源Ｂ（ラン
プ）に近い位置に集光レンズＸを置き、光源Ｂから射出
された光束を可能な限り集光レンズＸに入射せしめると
共に、光源Ｂを中心とする同一光軸線Ｓ上に反射鏡Ｅを
置いて、集光レンズＸの有効率を倍加するように構成さ
れている。尚、図中Ｆは焦点、ＣＴ，ＣＴは光源Ｂの電
極で、Ｃはその支持部材である。
【０００４】また、上述した反射鏡系は、楕円面鏡系と
放物面鏡系とに分かれていて、楕円面鏡系では、図６に
示すように長軸を光軸として光源を線条化した発光管球
Ｂ（放電灯）が使用され、その長さ方向を光軸線Ｓ上に
置くことにより、回転楕円面鏡Ａの内部ＡＸで、且つ、
一方の焦点Ｆの位置に発光管球Ｂを置き、他方の焦点
Ｆ′に結像した光を拡散する状態で資料面（図示省略）
を照射する仕組に成っている。
放物面鏡系とに分かれていて、楕円面鏡系では、図６に
示すように長軸を光軸として光源を線条化した発光管球
Ｂ（放電灯）が使用され、その長さ方向を光軸線Ｓ上に
置くことにより、回転楕円面鏡Ａの内部ＡＸで、且つ、
一方の焦点Ｆの位置に発光管球Ｂを置き、他方の焦点
Ｆ′に結像した光を拡散する状態で資料面（図示省略）
を照射する仕組に成っている。
【０００５】尚、図６に於いてＣＴ，ＣＴは発光管球Ｂ
の電極、Ｃはその支持部材、Ｄは反射鏡の頂点、ＡＳは
電極取付用ブラケットＡＲを取付けるために反射鏡頂点
Ｄ部分に設けた嵌合穴である。
の電極、Ｃはその支持部材、Ｄは反射鏡の頂点、ＡＳは
電極取付用ブラケットＡＲを取付けるために反射鏡頂点
Ｄ部分に設けた嵌合穴である。
【０００６】以上の如く構成した楕円面鏡系では、焦点
Ｆより出た光束が楕円面で反射して收斂するのである
が、ここで焦点Ｆから少し離れた位置から射出された光
束の反射状況を精査すると、楕円面上の反射点に依って
変化する倍率で光軸線Ｓ上に結像し、光線の包絡面は火
面となるものであって、これは、縦倍率が横倍率の自乗
値となる事から自明の理である。
Ｆより出た光束が楕円面で反射して收斂するのである
が、ここで焦点Ｆから少し離れた位置から射出された光
束の反射状況を精査すると、楕円面上の反射点に依って
変化する倍率で光軸線Ｓ上に結像し、光線の包絡面は火
面となるものであって、これは、縦倍率が横倍率の自乗
値となる事から自明の理である。
【０００７】一方、上述した放物面鏡系は、図７に示す
ように回転放物面鏡ＡＫの内部ＡＹで、且つ、その焦点
Ｆの位置に光源Ｂを置いて平行光束とする仕組に成って
いて、反射鏡頂点Ｄの部分を貫いた状態で、光源Ｂ用の
電極ＣＴをその支持部材Ｃと共に光軸線Ｓに沿って上記
回転放物面鏡ＡＫの背面側に突出した構成に成ってい
る。
ように回転放物面鏡ＡＫの内部ＡＹで、且つ、その焦点
Ｆの位置に光源Ｂを置いて平行光束とする仕組に成って
いて、反射鏡頂点Ｄの部分を貫いた状態で、光源Ｂ用の
電極ＣＴをその支持部材Ｃと共に光軸線Ｓに沿って上記
回転放物面鏡ＡＫの背面側に突出した構成に成ってい
る。
【０００８】また、上述した各光源光学系から発散され
て照射面、即ち、投影する資料に到達する光束の範囲
（形状）は、何れの光学系に於いても図２の（イ）と
（ロ）で夫々符号１０Ａで示すように光軸Ｓを中心とす
る円形に成っている。
て照射面、即ち、投影する資料に到達する光束の範囲
（形状）は、何れの光学系に於いても図２の（イ）と
（ロ）で夫々符号１０Ａで示すように光軸Ｓを中心とす
る円形に成っている。
【０００９】更に、上述した投影機に用いる投影レンズ
の用法は、画面中心を光軸に取り、投影レンズの画角を
最小にするのが一般的であり、従って、画面を上方に映
し出すためには、投影機の全体を高く設置するか、又
は、光軸を水平ではなく上方に傾けることで画面を上げ
る方式と、無限射出瞳レンズと称する特殊レンズを用い
ることにより、資料からの光束をレンズ光軸に平行に入
射させ得ることを利用して、レンズ光軸を資料面の周辺
（上側）に移動することで、レンズによるアオリ（煽
り）を持たせる方式が存在する。
の用法は、画面中心を光軸に取り、投影レンズの画角を
最小にするのが一般的であり、従って、画面を上方に映
し出すためには、投影機の全体を高く設置するか、又
は、光軸を水平ではなく上方に傾けることで画面を上げ
る方式と、無限射出瞳レンズと称する特殊レンズを用い
ることにより、資料からの光束をレンズ光軸に平行に入
射させ得ることを利用して、レンズ光軸を資料面の周辺
（上側）に移動することで、レンズによるアオリ（煽
り）を持たせる方式が存在する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した光
源光学系に於ける集光レンズ系の場合は、集光レンズＸ
及び反射鏡Ｅが、光源Ｂを見込む開口角が狭く造られて
いるため、光源Ｂの全光束の利用率が低くて充分な光量
を得られない問題があった。
源光学系に於ける集光レンズ系の場合は、集光レンズＸ
及び反射鏡Ｅが、光源Ｂを見込む開口角が狭く造られて
いるため、光源Ｂの全光束の利用率が低くて充分な光量
を得られない問題があった。
【００１１】また、上述した光源光学系に於ける楕円面
鏡系と放物面鏡系から成る反射鏡系の場合は、光源側焦
点Ｆに近い反射鏡頂点Ｄの内側部分に、光源Ｂの電極Ｃ
Ｔやその支持部材Ｃ、或は、管球部材等が配置されてい
るため、その分反射面を欠き、更に、光源Ｂとして放電
灯を用いた場合には、図４に示すように照射面側の光軸
線Ｓ上に電極ＣＴとその支持部材Ｃ等が突出し、また、
通常管球を用いた場合でもその封止部が配置されて、直
接照射光の射出を遮ってしまうため、射出光束の中心部
に損失が生じて充分な光量を得られない問題があった。
鏡系と放物面鏡系から成る反射鏡系の場合は、光源側焦
点Ｆに近い反射鏡頂点Ｄの内側部分に、光源Ｂの電極Ｃ
Ｔやその支持部材Ｃ、或は、管球部材等が配置されてい
るため、その分反射面を欠き、更に、光源Ｂとして放電
灯を用いた場合には、図４に示すように照射面側の光軸
線Ｓ上に電極ＣＴとその支持部材Ｃ等が突出し、また、
通常管球を用いた場合でもその封止部が配置されて、直
接照射光の射出を遮ってしまうため、射出光束の中心部
に損失が生じて充分な光量を得られない問題があった。
【００１２】更に、上述した光源光学系が照射する資料
面のライトサークルに対する資料面の比は、図２の
（イ）に示すように資料１４の面がライトサークル１０
Ａ内に収まる正方形である場合は、ライトサークル１０
Ａの円に内接する最大面積は夫々上記の正方形及び長方
形であるため、何等問題は無いが、図２の（ロ）に示す
ように資料１４Ａの面が上記図２の（イ）に示した正方
形よりも横長の長方形である場合は、明らかに円との面
積比が減少して画面照度が低下してしまう問題があっ
た。
面のライトサークルに対する資料面の比は、図２の
（イ）に示すように資料１４の面がライトサークル１０
Ａ内に収まる正方形である場合は、ライトサークル１０
Ａの円に内接する最大面積は夫々上記の正方形及び長方
形であるため、何等問題は無いが、図２の（ロ）に示す
ように資料１４Ａの面が上記図２の（イ）に示した正方
形よりも横長の長方形である場合は、明らかに円との面
積比が減少して画面照度が低下してしまう問題があっ
た。
【００１３】加えて、上述した画面を上方に映し出すた
めの方式のうち、投影機の全体を高く設置したり、投影
機に傾斜を付ける方式は、操作が簡単で広く利用されて
いるが、反面、画面を上下動させる関係で焦点合せが難
しく、且つ、長方形の資料１４Ａ（図２の（ロ）参照）
が台形状に投影されてしまう問題があり、また、上述し
た無限射出瞳レンズを用いるアオリ方式の場合は、レン
ズの平行移動で済み、機械的にも簡便な方式であるが、
反面、レンズが特殊仕様であるため、通常仕様のレンズ
に比較して価格が高いと云う問題があった。
めの方式のうち、投影機の全体を高く設置したり、投影
機に傾斜を付ける方式は、操作が簡単で広く利用されて
いるが、反面、画面を上下動させる関係で焦点合せが難
しく、且つ、長方形の資料１４Ａ（図２の（ロ）参照）
が台形状に投影されてしまう問題があり、また、上述し
た無限射出瞳レンズを用いるアオリ方式の場合は、レン
ズの平行移動で済み、機械的にも簡便な方式であるが、
反面、レンズが特殊仕様であるため、通常仕様のレンズ
に比較して価格が高いと云う問題があった。
【００１４】従って本発明の技術的課題は、投影装置に
於いて、光源から照射される全光束（平面上で２πラヂ
アン）の利用率を高め、且つ、光源に対する反射面を増
加させることによって、放射損失を減少させて光量を充
分に増加させることである。
於いて、光源から照射される全光束（平面上で２πラヂ
アン）の利用率を高め、且つ、光源に対する反射面を増
加させることによって、放射損失を減少させて光量を充
分に増加させることである。
【００１５】本発明の他の技術的課題は、資料面が正方
形でなく長方形に限定される場合に、面積比を円形に対
する正方形と同等迄に増加して、画面照度を向上させる
ことである。
形でなく長方形に限定される場合に、面積比を円形に対
する正方形と同等迄に増加して、画面照度を向上させる
ことである。
【００１６】更に本発明の他の技術的課題は、アオリ投
影に於いて、投影機の全体を傾けたり、高価な無限射出
瞳レンズを使用することなく、また、長方形の資料を台
形状に投影せずに、資料周辺に光軸を変換できるように
することである。
影に於いて、投影機の全体を傾けたり、高価な無限射出
瞳レンズを使用することなく、また、長方形の資料を台
形状に投影せずに、資料周辺に光軸を変換できるように
することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【００１８】光源光学系から発散される光束を集光レン
ズに集光させて資料を照射する一方、資料を透過した光
束を投影レンズに入射して投影するように構成した投影
装置であって、
ズに集光させて資料を照射する一方、資料を透過した光
束を投影レンズに入射して投影するように構成した投影
装置であって、
【００１９】（１） 上記の光源光学系として、有焦点
曲線を焦点と頂点を通る軸を回転軸とした回転面鏡を使
用し、且つ、焦点に置いた光源から発散する光束を回転
曲面で反射して一点に収斂させるか、又は、無焦点とす
る方式を採用すると共に、光源を置く焦点付近で曲面を
切断開口して成る主反射鏡と、この切断口からの光束を
光軸に沿って反射させる副反射鏡との組合せから成る反
射光源光学系を用いること。（請求項１）
曲線を焦点と頂点を通る軸を回転軸とした回転面鏡を使
用し、且つ、焦点に置いた光源から発散する光束を回転
曲面で反射して一点に収斂させるか、又は、無焦点とす
る方式を採用すると共に、光源を置く焦点付近で曲面を
切断開口して成る主反射鏡と、この切断口からの光束を
光軸に沿って反射させる副反射鏡との組合せから成る反
射光源光学系を用いること。（請求項１）
【００２０】（２） 反射光源光学系を構成する主反射
鏡として回転楕円面鏡又は回転放物面鏡を使用する一
方、同じく反射光源光学系を構成する副反射鏡の全体を
断面略半円球状に形成すると共に、この副反射鏡の鏡面
を単面又は複合面にて構成すること。（請求項２）
鏡として回転楕円面鏡又は回転放物面鏡を使用する一
方、同じく反射光源光学系を構成する副反射鏡の全体を
断面略半円球状に形成すると共に、この副反射鏡の鏡面
を単面又は複合面にて構成すること。（請求項２）
【００２１】（３） 光源光学系と集光レンズの間に、
照射面に投射される光源光学系からの光束の照射形状
を、非円形とすることができる歪光学系を介在せしめる
こと。（請求項３）
照射面に投射される光源光学系からの光束の照射形状
を、非円形とすることができる歪光学系を介在せしめる
こと。（請求項３）
【００２２】（４） 歪光学系として、資料への光束の
到達形状が楕円或は擬楕円形状を呈する円柱レンズ又は
非平面鏡を用いること。（請求項４）
到達形状が楕円或は擬楕円形状を呈する円柱レンズ又は
非平面鏡を用いること。（請求項４）
【００２３】（５） 資料と投影レンズの間に、資料を
透過した光束の光軸を、資料面の中心からその周辺に移
動する偏芯光学系を介在すると共に、上記の投影レンズ
をこの偏芯光学系によって移動された光軸線上に配置せ
しめること。（請求項５）
透過した光束の光軸を、資料面の中心からその周辺に移
動する偏芯光学系を介在すると共に、上記の投影レンズ
をこの偏芯光学系によって移動された光軸線上に配置せ
しめること。（請求項５）
【００２４】（６） 偏芯光学系として、光軸を資料中
心から上側位置に移動する偏芯集光レンズを用いるこ
と。（請求項６）
心から上側位置に移動する偏芯集光レンズを用いるこ
と。（請求項６）
【００２５】（７） 請求項１及び２に記載した光源光
学系と、請求項３及び４に記載した歪光学系と、請求項
５及び６に記載した偏芯光学系の全部又は一部を含んで
成ること。（請求項７）
学系と、請求項３及び４に記載した歪光学系と、請求項
５及び６に記載した偏芯光学系の全部又は一部を含んで
成ること。（請求項７）
【００２６】
【作用】上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれ
ば、本来は反射面とは成り得ない主反射鏡の頂点部分
を、光源側の焦点付近で切断開口し、且つ、この切断口
に対向させて、切断口からの光束を光軸に沿って照射面
側に反射させる副反射鏡を設けることにより、射出光束
の中心部に損失が生じないようにしたから、光源に対す
る反射面を増加して、光源から照射される全光束の利用
率を高めることができるため、光量の大幅な増加を図る
ことを可能にする。
ば、本来は反射面とは成り得ない主反射鏡の頂点部分
を、光源側の焦点付近で切断開口し、且つ、この切断口
に対向させて、切断口からの光束を光軸に沿って照射面
側に反射させる副反射鏡を設けることにより、射出光束
の中心部に損失が生じないようにしたから、光源に対す
る反射面を増加して、光源から照射される全光束の利用
率を高めることができるため、光量の大幅な増加を図る
ことを可能にする。
【００２７】上記（２）で述べた請求項２に係る手段に
よれば、単面又は複合面構造の鏡で断面略半円球状に形
成した副反射鏡によって、回転楕円面鏡又は回転放物面
鏡から成る主反射鏡の切断口から発散される光束を、確
実に光軸に沿ってこれ等主反射鏡の内部照射面側に反射
できるため、光源から照射される光束の利用率を高めて
光量の増加を図ることを可能にする。
よれば、単面又は複合面構造の鏡で断面略半円球状に形
成した副反射鏡によって、回転楕円面鏡又は回転放物面
鏡から成る主反射鏡の切断口から発散される光束を、確
実に光軸に沿ってこれ等主反射鏡の内部照射面側に反射
できるため、光源から照射される光束の利用率を高めて
光量の増加を図ることを可能にする。
【００２８】上記（３）と（４）で述べた請求項３及び
４に係る手段によれば、照射面に於ける資料の面積比を
増加させる手段として、資料面が正方形でなく長方形に
限定される場合に、資料面を楕円形又は擬楕円形の非円
形に照射することにより、楕円面又は擬楕円面に対する
長方形の面積比を円形に対する正方形の場合と同等迄増
加して、画面照度の低下を防止することを可能にする。
４に係る手段によれば、照射面に於ける資料の面積比を
増加させる手段として、資料面が正方形でなく長方形に
限定される場合に、資料面を楕円形又は擬楕円形の非円
形に照射することにより、楕円面又は擬楕円面に対する
長方形の面積比を円形に対する正方形の場合と同等迄増
加して、画面照度の低下を防止することを可能にする。
【００２９】上記（５）と（６）で述べた請求項５及び
６に係る手段によれば、アオリ投影に於いて、投影機全
体を傾けることなく、且つ、長方形の資料を台形状に投
影してしまうこともなく、資料を透過して投影レンズに
入射する光束を、資料面の中心を軸とする平行光線化し
て、資料通過後に光軸を資料の外周付近に変換し、画面
を例えば上方に映し出すことを可能にする。
６に係る手段によれば、アオリ投影に於いて、投影機全
体を傾けることなく、且つ、長方形の資料を台形状に投
影してしまうこともなく、資料を透過して投影レンズに
入射する光束を、資料面の中心を軸とする平行光線化し
て、資料通過後に光軸を資料の外周付近に変換し、画面
を例えば上方に映し出すことを可能にする。
【００３０】上記（７）で述べた請求項７に係る手段に
よれば、大幅に増加された光量を有する光源光学系と、
長方形の資料を円形に対する正方形の場合と同等の画面
照度機能を発揮できる歪光学系と、投影機全体を傾けな
くてもアオリ機能を発揮できる偏芯光学系とを備えた投
影装置を提供することを可能にする。
よれば、大幅に増加された光量を有する光源光学系と、
長方形の資料を円形に対する正方形の場合と同等の画面
照度機能を発揮できる歪光学系と、投影機全体を傾けな
くてもアオリ機能を発揮できる偏芯光学系とを備えた投
影装置を提供することを可能にする。
【００３１】以上の如くであるから、上記（１）〜
（７）の手段によって上述した技術的課題を解決して、
前記従来の技術の問題点を解消することができる。
（７）の手段によって上述した技術的課題を解決して、
前記従来の技術の問題点を解消することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る投影機用光
源装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図１は本
発明の全体を説明した構成図であって、図中、符号ＴＳ
で全体的に示したのは請求項１及び２に記載した反射光
源光学系の一例を示したもので、Ｓはその光軸線、１１
は反射光源光学系ＴＳから発散される光束を集光する焦
点レンズ、１４，１４Ａ，１４Ｂはこの集光レンズ１１
によって集光された光束が照射される正方形状及び長方
形状を成す資料（図２参照）である。
源装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図１は本
発明の全体を説明した構成図であって、図中、符号ＴＳ
で全体的に示したのは請求項１及び２に記載した反射光
源光学系の一例を示したもので、Ｓはその光軸線、１１
は反射光源光学系ＴＳから発散される光束を集光する焦
点レンズ、１４，１４Ａ，１４Ｂはこの集光レンズ１１
によって集光された光束が照射される正方形状及び長方
形状を成す資料（図２参照）である。
【００３３】図３と図４は上記図１に示した反射光源光
学系ＴＳの拡大平断面と拡大側断面図を示したものであ
って、図中、１は回転楕円面鏡又は回転放物面鏡を用い
て構成した主反射鏡で、１Ｘはその内部（照射面）、２
は主反射鏡１の光軸線Ｓ上で、且つ、主反射鏡１の内部
１Ｘの焦点Ｆに一させて設けた光源（ランプ）、３Ｔ，
３Ｔは支持部材３と共に主反射鏡１の外部放射方向に導
出した光源２の電極を示す。
学系ＴＳの拡大平断面と拡大側断面図を示したものであ
って、図中、１は回転楕円面鏡又は回転放物面鏡を用い
て構成した主反射鏡で、１Ｘはその内部（照射面）、２
は主反射鏡１の光軸線Ｓ上で、且つ、主反射鏡１の内部
１Ｘの焦点Ｆに一させて設けた光源（ランプ）、３Ｔ，
３Ｔは支持部材３と共に主反射鏡１の外部放射方向に導
出した光源２の電極を示す。
【００３４】また、１Ａは上記光源２側の焦点Ｆ付近で
主反射鏡１の頂点部分を切断した切断面、５はこの切断
によって開口された切断口、４はこの切断口５に対向
し、且つ、切断口５を覆うように上記主反射鏡１の外側
面に取付けた断面略半円球状を成す副反射鏡、４Ａはそ
の開口縁であって、単面又は複合面構造に構成したこの
副反射鏡４は、切断口５から入光して来る光源２の光束
を、光軸線Ｓに沿って再び主反射鏡１の内部１Ｘに向け
て反射する機能を備えている。
主反射鏡１の頂点部分を切断した切断面、５はこの切断
によって開口された切断口、４はこの切断口５に対向
し、且つ、切断口５を覆うように上記主反射鏡１の外側
面に取付けた断面略半円球状を成す副反射鏡、４Ａはそ
の開口縁であって、単面又は複合面構造に構成したこの
副反射鏡４は、切断口５から入光して来る光源２の光束
を、光軸線Ｓに沿って再び主反射鏡１の内部１Ｘに向け
て反射する機能を備えている。
【００３５】本発明で用いる反射光源光学系ＴＳは以上
述べた如き構成であるから、主反射鏡１が前記図４に示
したような回転楕円面鏡である場合は、焦点Ｆから出た
光源２の光束が楕円面で反射して、同じく図６に示した
光軸線Ｓ上の焦点Ｆ′に収斂するため、焦点Ｆ上の光源
面は反射位置に依る夫々の倍率で焦点Ｆ′上に結像す
る。
述べた如き構成であるから、主反射鏡１が前記図４に示
したような回転楕円面鏡である場合は、焦点Ｆから出た
光源２の光束が楕円面で反射して、同じく図６に示した
光軸線Ｓ上の焦点Ｆ′に収斂するため、焦点Ｆ上の光源
面は反射位置に依る夫々の倍率で焦点Ｆ′上に結像す
る。
【００３６】加えて、上記の反射光源光学系ＴＳでは、
光源２から切断口５を通して副反射鏡４の方向（図面上
左方向）に放射された光束は、副反射鏡４によって光軸
線Ｓに沿って再び主反射鏡１の内部１Ｘに向けて反射さ
れるため、光軸線Ｓ上の結像面は全面が照射されること
になり、その結果、従来の光学系に見られる照明の欠陥
が無く、これに依って焦点Ｆ−Ｆ′を十分大きく取るこ
とができると共に、焦点Ｆ′をして投影レンズの瞳位置
に置くことが可能となった。
光源２から切断口５を通して副反射鏡４の方向（図面上
左方向）に放射された光束は、副反射鏡４によって光軸
線Ｓに沿って再び主反射鏡１の内部１Ｘに向けて反射さ
れるため、光軸線Ｓ上の結像面は全面が照射されること
になり、その結果、従来の光学系に見られる照明の欠陥
が無く、これに依って焦点Ｆ−Ｆ′を十分大きく取るこ
とができると共に、焦点Ｆ′をして投影レンズの瞳位置
に置くことが可能となった。
【００３７】また、上記の主反射鏡１が前記図７に示し
たような回転放物面鏡である場合も、上記回転楕円面鏡
を用いた主反射鏡１の場合と同様に、従来の光学系に見
られるような欠陥が無く、光源２から放射された全光束
の利用率を高めると共に、光源２に対する反射面を増加
して放射損失を減少させることができる。
たような回転放物面鏡である場合も、上記回転楕円面鏡
を用いた主反射鏡１の場合と同様に、従来の光学系に見
られるような欠陥が無く、光源２から放射された全光束
の利用率を高めると共に、光源２に対する反射面を増加
して放射損失を減少させることができる。
【００３８】次に、図１に於いて１０は上述した反射光
源光学系ＴＳと集光レンズ１１との間に介在した歪光学
系で、図示したような円柱レンズ或は非平面鏡を用いて
構成したこの歪光学系１０は、照射面、即ち、資料１
４，１４Ａ，１４Ｂに投射される反射光源光学系ＴＳか
らの光束の到達形状（ライトサークル）を、図２の
（ハ）に於いて符号１０Ｂで示すように楕円又は擬楕円
形状を成す非円形にすることによって、同じく図２の
（ハ）に示した長方形状の資料１４Ｂとの面積比を、同
図（イ）に示した円形のライトサークル１０Ａに対する
正方形状の資料１４の面積比と等しくなるように増加し
て、画面照度の低下を防止する仕組に成っている。
源光学系ＴＳと集光レンズ１１との間に介在した歪光学
系で、図示したような円柱レンズ或は非平面鏡を用いて
構成したこの歪光学系１０は、照射面、即ち、資料１
４，１４Ａ，１４Ｂに投射される反射光源光学系ＴＳか
らの光束の到達形状（ライトサークル）を、図２の
（ハ）に於いて符号１０Ｂで示すように楕円又は擬楕円
形状を成す非円形にすることによって、同じく図２の
（ハ）に示した長方形状の資料１４Ｂとの面積比を、同
図（イ）に示した円形のライトサークル１０Ａに対する
正方形状の資料１４の面積比と等しくなるように増加し
て、画面照度の低下を防止する仕組に成っている。
【００３９】また、図１に於いて１２は、上述した資料
１４，１４Ａ又は１４Ｂと投影レンズ１３の間に介在し
た偏芯光学系で、図示したように光軸を資料１４，１４
Ａ又は１４Ｂの中心から上側位置に移動することができ
る偏芯集光レンズを用いて構成したこの偏芯光学系１２
は、投影機の全体を傾けることなく、また、長方形の資
料１４Ａ，１４Ｂを台形状に投影することなしに、資料
１４，１４Ａ又は１４Ｂを透過した光束を、光軸線Ｓの
上側位置に設けた投影レンズ１３に入射して投影可能に
する仕組に成っている。
１４，１４Ａ又は１４Ｂと投影レンズ１３の間に介在し
た偏芯光学系で、図示したように光軸を資料１４，１４
Ａ又は１４Ｂの中心から上側位置に移動することができ
る偏芯集光レンズを用いて構成したこの偏芯光学系１２
は、投影機の全体を傾けることなく、また、長方形の資
料１４Ａ，１４Ｂを台形状に投影することなしに、資料
１４，１４Ａ又は１４Ｂを透過した光束を、光軸線Ｓの
上側位置に設けた投影レンズ１３に入射して投影可能に
する仕組に成っている。
【００４０】
【発明の効果】以上述べた次第で、本発明に係る投影装
置を構成する反射光源光学系は、例えば、回転楕円面鏡
及び回転放物面鏡から成る主反射鏡の反射面を増加して
放射損失を減少させ、光源から放射される全光束（平面
上で２πラヂアン）の利用率を高めることができるた
め、従来の光学系に見られた照明欠陥を解消して、光量
の増加を可能にするものであって、より優れた投影効果
を発揮することができる。
置を構成する反射光源光学系は、例えば、回転楕円面鏡
及び回転放物面鏡から成る主反射鏡の反射面を増加して
放射損失を減少させ、光源から放射される全光束（平面
上で２πラヂアン）の利用率を高めることができるた
め、従来の光学系に見られた照明欠陥を解消して、光量
の増加を可能にするものであって、より優れた投影効果
を発揮することができる。
【００４１】更に本発明の投影装置を構成する歪光学系
と偏芯光学系によれば、長方形の資料を投影する場合に
画面照度を落さずに、光源の利用率を充分に高めた状態
で投影することができると共に、アオリ投影に当って
も、投影機全体を傾けたり、長方形の資料を台形状に投
影せずに、光軸を資料の外周付近（上側）に置くことが
できるものであって、比較的低コストにて投影機の性能
を著しく向上させることができる。
と偏芯光学系によれば、長方形の資料を投影する場合に
画面照度を落さずに、光源の利用率を充分に高めた状態
で投影することができると共に、アオリ投影に当って
も、投影機全体を傾けたり、長方形の資料を台形状に投
影せずに、光軸を資料の外周付近（上側）に置くことが
できるものであって、比較的低コストにて投影機の性能
を著しく向上させることができる。
【図１】本発明に係る投影装置の全体を説明した構成図
である。
である。
【図２】照射面に於ける資料の面積比を説明した説明図
であって、（イ）は資料面が正方形で照射面が円形であ
る場合、（ロ）は資料面が長方形で照射面が円形である
場合、（ハ）は資料面が長方形で照射面が楕円である場
合を示したものである。
であって、（イ）は資料面が正方形で照射面が円形であ
る場合、（ロ）は資料面が長方形で照射面が円形である
場合、（ハ）は資料面が長方形で照射面が楕円である場
合を示したものである。
【図３】本発明で用いる反射光源光学系の平断面図であ
る。
る。
【図４】図２に示した反射光源光学系の側断面図であ
る。
る。
【図５】従来の集光レンズ系の構成を説明した一部断面
平面図である。
平面図である。
【図６】従来の楕円面鏡系の構成を説明した一部断面平
面図である。
面図である。
【図７】従来の放物面鏡系の構成を説明した一部断面平
面図である。
面図である。
Ｓ 反射光源光学系 １ 主反射鏡（回転楕円面鏡・回転放物
面鏡） ２ 光源 ３Ｔ 電極 ４ 副反射鏡 ５ 切断口 Ｓ 光軸線 Ｆ 焦点 １０ 歪光学系を構成する円柱レンズ １１ 集光レンズ １２ 偏芯集光レンズ １３ 投影レンズ １４，１４Ａ，１４Ｂ 資料
面鏡） ２ 光源 ３Ｔ 電極 ４ 副反射鏡 ５ 切断口 Ｓ 光軸線 Ｆ 焦点 １０ 歪光学系を構成する円柱レンズ １１ 集光レンズ １２ 偏芯集光レンズ １３ 投影レンズ １４，１４Ａ，１４Ｂ 資料
Claims (7)
- 【請求項１】 光源光学系から発散される光束を集光レ
ンズに集光させて資料を照射する一方、資料を透過した
光束を投影レンズに入射して投影するように構成した投
影装置であって、 上記の光源光学系として、有焦点曲線を焦点と頂点を通
る軸を回転軸とした回転面鏡を使用し、且つ、焦点に置
いた光源から発散する光束を回転曲面で反射して一点に
収斂させるか、又は、無焦点とする方式を採用すると共
に、光源を置く焦点付近で曲面を切断開口して成る主反
射鏡と、この切断口からの光束を光軸に沿って反射させ
る副反射鏡との組合せから成る反射光源光学系を用いた
ことを特徴とする投影装置。 - 【請求項２】 反射光源光学系を構成する主反射鏡とし
て回転楕円面鏡又は回転放物面鏡を使用する一方、同じ
く反射光源光学系を構成する副反射鏡の全体を断面略半
円球状に形成すると共に、この副反射鏡の鏡面を単面又
は複合面にて構成したことを特徴とする請求項１記載の
投影機用光源装置。 - 【請求項３】 光源光学系から発散される光束を集光レ
ンズに集光させて資料を照射する一方、資料を透過した
光束を投影レンズに入射して投影するように構成した投
影装置であって、 光源光学系と集光レンズの間に、照射面に投射される光
源光学系からの光束の照射形状を、非円形とすることが
できる歪光学系を介在せしめたことを特徴とする投影装
置。 - 【請求項４】 歪光学系として、資料への光束の到達形
状が楕円或は擬楕円形状を呈する円柱レンズ又は非平面
鏡を用いることを特徴とする請求項３記載の投影装置。 - 【請求項５】 光源光学系から発散される光束を集光レ
ンズに集光させて資料を照射する一方、資料を透過した
光束を投影レンズに入射して投影するように構成した投
影装置であって、 資料と投影レンズの間に、資料を透過した光束の光軸
を、資料面の中心からその周辺に移動する偏芯光学系を
介在すると共に、上記の投影レンズをこの偏芯光学系に
よって移動された光軸線上に配置せしめたことを特徴と
する投影装置。 - 【請求項６】 偏芯光学系として、光軸を資料中心から
上側位置に移動する偏芯集光レンズを用いたことを特徴
とする請求項５記載の投影装置。 - 【請求項７】 光源光学系から発散される光束を集光レ
ンズに集光させて資料を照射する一方、資料を透過した
光束を投影レンズに入射して投影するように構成した投
影装置であって、 請求項１及び２に記載した光源光学系と、請求項３及び
４に記載した歪光学系と、請求項５及び６に記載した偏
芯光学系の全部又は一部を含んで成ることを特徴とする
投影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140583A JPH11327047A (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 投影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140583A JPH11327047A (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 投影装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11327047A true JPH11327047A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15272075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10140583A Pending JPH11327047A (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 投影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11327047A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005008329A1 (ja) * | 2003-07-16 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光源装置、照明装置、および投写型表示装置 |
| JP2006301152A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Casio Comput Co Ltd | ランプユニット及びプロジェクタ |
| JP2008040014A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Ushio Inc | 反射鏡、反射鏡の製造方法及びプロジェクター装置用光源装置 |
| US8820943B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-09-02 | Seiko Epson Corporation | Projection apparatus and image display apparatus having a reflector and an optical system with a cut off portion |
-
1998
- 1998-05-07 JP JP10140583A patent/JPH11327047A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005008329A1 (ja) * | 2003-07-16 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光源装置、照明装置、および投写型表示装置 |
| JPWO2005008329A1 (ja) * | 2003-07-16 | 2006-09-07 | 松下電器産業株式会社 | 光源装置、照明装置、および投写型表示装置 |
| US7736028B2 (en) | 2003-07-16 | 2010-06-15 | Panasonic Corporation | Light source apparatus, lighting apparatus and projection display apparatus |
| JP4705852B2 (ja) * | 2003-07-16 | 2011-06-22 | パナソニック株式会社 | 光源装置 |
| JP2006301152A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Casio Comput Co Ltd | ランプユニット及びプロジェクタ |
| JP2008040014A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Ushio Inc | 反射鏡、反射鏡の製造方法及びプロジェクター装置用光源装置 |
| US8820943B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-09-02 | Seiko Epson Corporation | Projection apparatus and image display apparatus having a reflector and an optical system with a cut off portion |
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