JPWO2017013816A1 - 照明装置、照明方法、及びそれを用いた映像投射装置 - Google Patents
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Abstract
上記目的を達成するために、光源と、光源からの光を集光して出射する集光体とを備えた照明装置であって、集光体は、光源側の入射面と、光を出射する出射面と、入射面と出射面の間にある側面とを有し、側面は、入射面から出射面に向けて、光源中心からその発光面と直交する方向の光軸からの距離が大きくなる湾曲面であり、湾曲面の形状が異なる複数の湾曲面形状を有するように構成する。また、光源と、光源からの光を内面反射により均質化させる光積分器と、光積分器から出射する光を略平行な光に変換するレンズと、レンズの外側に配置され光積分器からの光を略平行な光に変換する反射放物面とを備えた照明装置であって、レンズの光積分器側の面を、反射放物面の光積分器と反対側にあるレンズ光軸方向の端よりも光積分器側に配置した構成とする。
Description
すなわち、軸20、軸21は、光源2で交わらすことで、照明領域の両端に光源2から出射した光を結像させることができる。
集光体1は、図2の斜視図で示すように、出射面8乃至11はその曲面形状が異なるため、その接合部でそれぞれ境界32が発生する。同様に、側面12乃至15も形状が異なるため、その接合部にも境界32が発生する。側面や出射面の境界32は、軸19を通る平行な面で分けられていることを意味する。
以上説明したように、光源2から出射した光は、集光体1により、内側の光が照明領域3に略平行な角度で照明され、一方、外側の光は、照明領域3の両端に集光される。
また、集光体31も、形状が異なる出射面と側面の接合部でそれぞれ境界が発生する。
上記説明したように、光源2から出射した光は、集光体31により、内側の光が照明領域3に略平行な角度で照明され、一方、外側の光は、照明領域3の両端に照明領域3の外側から所定の角度で照明される。
集光体61は、図5で示すように、出射面68乃至71、側面72乃至75は形状が異なるため、その接合部でそれぞれ境界32が発生する。
以上説明したように、本実施例によれば長方形の照明領域においても、光源から出射した光を効率良く集光させることができる。
約2回反射する程度の長さがあると、散乱素子101の充填率を調整することで、混色性と均質性を満たす事ができる。
また、面104乃至107は、表面粗さを小さくすることが望ましい。表面粗さを小さくすることで面104乃至107からの漏れ光を低減し、高光量出力を可能とする。
また、投射体226は、ハードコートをして、油が付きにくくすると良い。
また、リフレクタケース503、504は、レンズ502用の支持機構512、514、光積分器507用の支持機構535、複数波長光源508用の支持機構537、フレキシブル光源基板506用の支持機構538を有する。
また、支持機構519は、照明装置501を他の虚像装置に搭載するときの、位置決めなどに利用するため設けている。
光積分器507を使う場合、角度の小さい光が増えるため、角度の広い光よりも角度が狭い光の効率を高めた方が照明領域543を均一にできるといえる。
すなわち、軸20、軸21は、光源2で交わらすことで、照明領域の両端に光源2から出射した光を結像させることができる。
また、支持機構519は、照明装置501を他の虚像装置に搭載するときの、位置決めなどに利用するため設けている。
Claims (15)
- 光源と、透明な材質で形成され前記光源からの光を集光して出射するための集光体とを備えた照明装置であって、
前記集光体は、前記光源側の入射面と、前記光を出射する出射面と、前記入射面と前記出射面の間にある側面とを有し、
前記側面は、前記入射面から前記出射面に向けて、光源中心からその発光面と直交する方向の光軸からの距離が大きくなる湾曲面であり、該湾曲面の形状が異なる複数の湾曲面形状を有することを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置であって、
前記入射面は、前記光源から出射する光を前記光軸に対して直交する方向に光軸側である内側の光と光軸から離れる外側の光に分ける2つの形状を有することを特徴とする照明装置。 - 請求項2に記載の照明装置であって、
前記出射面は、前記光源から出射して前記入射面で内側に分けられた光の出射角度を変換する形状と、該形状の外側を複数の異なる形状で構成したことを特徴とする照明装置。 - 請求項3に記載の照明装置であって、
前記複数の湾曲面形状は、各々異なる回転体の一部であり、その異なる回転体の軸を異ならせたことを特徴とする照明装置。 - 請求項4に記載の照明装置であって、
前記回転体は、楕円体であることを特徴とする照明装置。 - 請求項5に記載の照明装置であって、
前記回転体の各軸は、前記光源で交わることを特徴とする照明装置。 - 請求項6に記載の照明装置であって、
前記入射面で前記外側に分けられた光は、前記側面で少なくとも1回反射することを特徴とする照明装置。 - 請求項7に記載の照明装置であって、
前記回転体の軸は、前記光源と、前記照明装置の目標とする照明領域の中心と端の間を少なくとも通過することを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置であって、
前記光源と前記集光体の間に、前記光源から出射した光を内面反射により均質化させる透明な材質で満たされた光積分器を配置させたことを特徴とする照明装置。 - 請求項9に記載の照明装置であって、
前記光積分器は、内部に光を散乱させる散乱素子を含有させたことを特徴とする照明装置。 - 請求項10に記載の照明装置であって、
前記光源は、2個以上の発光点を有した複数波長光源であることを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置を用いた映像投射装置であって、
映像を生成する表示装置と、
該表示装置で生成される映像を投射する投射体を備え、
前記集光体からの光を前記表示装置に照明することを特徴とする映像投射装置。 - 請求項12に記載の映像投射装置であって、
前記投射体は、虚像を使用者が視認できるように前記映像投射装置から投射する映像を光学的に発散させることを特徴とする映像投射装置。 - 光源と、該光源から出射した光を内面反射により均質化させる透明な材質で満たされた光積分器と、該光積分器から出射する光を略平行な光に変換するレンズと、該レンズの光軸中心に対してレンズの外側に配置され前記光積分器から出射する光を略平行な光に変換する反射放物面とを備えた照明装置であって、
前記光積分器の内部に光を散乱させる散乱素子を含有させ、
前記レンズの前記光積分器側の面を、前記反射放物面の前記光積分器と反対側にある前記レンズ光軸方向の端よりも前記光積分器側に配置したことを特徴とする照明装置。 - 光源から出射した光を混色し、該混色した光を略平行な光に変換する反射放物面とレンズを有し、光源から出射した光を集光して出射する照明装置の照明方法であって、
前記反射放物面を形成する空間内に配置された前記レンズで前記混色した光を略平行な光に変換できなかった光を前記反射放物面で略平行な光に変換するようにしたことを特徴とする照明方法。
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