JP2005346021A - レンズアレイ、レンズアレイの製造方法、照明光学装置、およびプロジェクタ - Google Patents
レンズアレイ、レンズアレイの製造方法、照明光学装置、およびプロジェクタ Download PDFInfo
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Abstract
ズアレイの製造方法、照明光学装置、およびプロジェクタを提供する。
【解決手段】レンズアレイに応じた型621A1,621A2が形成された成形型60内に溶融ガラスGを給材してプレス成形を行う。成形した後、成形型60から脱型し、隣り合うレンズアレイの境界部分である折割分割面121Cを折り割りによって分割し、2つのレンズアレイを製造する。
【選択図】 図8
Description
アレイの製造方法、照明光学装置、およびプロジェクタに関する。
じて変調され、変調された光が投写光学装置によってスクリーン上に拡大投写されること
により画像が表示される。
照明光学装置は、通常、光源と、第1レンズアレイおよび第2レンズアレイと、重畳レ
ンズとを備えている。光源から射出された光束は、第1レンズアレイに備えられた複数の
小レンズによって複数の部分光束に分割される。複数の部分光束は、第1レンズアレイの
複数の小レンズに対応する複数の小レンズを備える第2レンズアレイを通過した後に、重
畳レンズによって光変調装置の画像形成領域上で重畳される。このような照明光学装置を
用いることにより、光変調装置を照射する光の強度分布をほぼ均一にすることができる。
レイが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このレンズアレイは、ベース部と、ベース部上に膨出するように形成され、マトリクス
状に配列する複数の小レンズを有するレンズ部とを備えている。そして、レンズ部におい
て、最外周に配列された複数の最外周小レンズの側面は、ベース部の外縁に向かい、該ベ
ース部の一方の面に対して斜めに交わる斜面として形成されている。
このようなレンズアレイを製造する際には、上述したレンズアレイに応じた型を有する
成形型を用いて溶融光学材料をプレス加工する。そして、プレス加工時に生じる余剰部を
切断することで、レンズアレイを製造する。この際、成形型には、小レンズの側面を構成
する斜面に応じた斜面が形成されているので、プレス成形時に、溶融光学材料が該斜面に
沿って拡がり、成形型の成形面が溶融光学材料に良好に転写され、製造されるレンズアレ
イは高精度のレンズ面を有することとなる。
生じる余剰部を切断しているので、レンズアレイの側面は、切断による凹凸が生じてしま
う。このため、レンズアレイの側面を外形位置基準面として該レンズアレイを保持枠等に
保持させる際には、余剰部を切断した後、レンズアレイの側面を精密に成形する必要があ
る、という問題がある。
切断面の一部にプレス加工面を有するレンズアレイが開示されているが、このようなレン
ズアレイを製造するためには、成形型を複雑な形状でかつ、高精度に製造する必要があり
、レンズアレイの製造コストが増加してしまう。
さらに、特許文献1に記載の発明では、レンズアレイに応じた型が1つのみ形成された
成形型にて、レンズアレイを一枚ずつ製造しているので、複数のレンズアレイを製造する
際には、製造コストと手間が掛かる、という問題がある。
、レンズアレイの製造方法、照明光学装置、およびプロジェクタを提供することである。
形型でプレス成形することにより製造された当該レンズアレイであって、略矩形板状のベ
ース部と、前記ベース部の一方の面に膨出するように形成され、複数の小レンズを有する
レンズ部とを備え、前記ベース部の4つの側端面のうちの少なくとも1つの側端面は、折
り割りによる折割分割面とされていることを特徴とする。
本発明によれば、成形型には、レンズアレイに応じた型が複数形成され、レンズアレイ
を構成するベース部の少なくとも1つの側端面が折割分割面とされている。このことによ
り、この成形型を用いて溶融光学材料をプレス成形し、成形された成形体を折割分割面に
て分割すれば、1つの成形型にて複数のレンズアレイを容易に製造できる。したがって、
レンズアレイの大量生産に対応できかつ、レンズアレイのコスト低減を図れる。
レイを構成するベース部の4つの側面のうち、少なくとも1つの側面を成形型によって成
形されるプレス加工面とし、このプレス加工面を外形位置基準面として保持枠等に保持さ
せればよい。
本発明では、レンズアレイを構成するベース部の4つの側面のうち、少なくとも1つの
側面は折割分割面とされる。したがって、折割分割面以外の他の側面を成形型によって成
形されるプレス加工面とし、このプレス加工面を外形位置基準面とすれば、従来のように
、折り割りされた側面をさらに精密に成形する必要がなく、レンズアレイを製造する手間
を省け、レンズアレイのコスト低減を図れる。
また、レンズアレイを上述した形状とすれば、成形型の形状を複雑化することがないの
で、成形型の製造コストに伴うレンズアレイの製造コストの増加も回避できる。
レンズ領域から当該レンズアレイの外側に延長したダミー領域とを有し、前記ダミー領域
は、前記成形型にてプレス成形される際、少なくとも前記成形型の外縁側にてプレス成形
される最外周小レンズに形成されていることが好ましい。
ここで、最外周小レンズとは、成形型に形成された型において、該成形型の外縁に沿っ
た部分にて成形される小レンズである。
また、ダミー領域は、少なくとも最外周小レンズに形成されていればよく、レンズ部を
構成する複数の小レンズのうち、外周部分に配列される小レンズの全てに形成してもよい。
本発明によれば、レンズ部には、レンズ領域の他に、ダミー領域を有しているので、こ
のような形状を採用することにより、レンズアレイをプレス成形する際に、成形型の外縁
側にダレが生じた場合でも、ダレはダミー領域に生じることとなり、レンズ領域の精度を
良好に確保できる。したがって、レンズアレイの製造不良を減らし、レンズアレイの製造
コストの低減をさらに図れる。
また、ダミー領域を最外周小レンズにのみ形成することで、最低限の領域により、成形
される複数のレンズアレイにおけるレンズ領域の精度を良好に確保できる。
の外側に0.5〜2.0mm延長された領域であることが好ましい。
本発明によれば、ダミー領域は、レンズ領域から当該レンズアレイの外側に0.5〜2
.0mm延長された領域であるので、ダミー領域を最適な範囲内とすることができ、レンズ領域の精度を良好に確保できる。
ここで、ダミー領域がレンズ領域から当該レンズアレイの外側に0.5mm未満の範囲で延長された領域である場合には、レンズアレイをプレス成形する際に成形型の外縁側にダレが生じると、レンズ領域にもダレによる影響が生じやすい。
また、ダミー領域がレンズ領域から当該レンズアレイの外側に2.0mmを超えて延長された領域である場合には、レンズアレイをプレス成形する際に成形型の外縁側にダレが生じても、レンズ領域の精度を良好に確保できる。しかしながら、ダミー領域が大きくなることにより、成形される溶融光学材料も多く必要とされ、レンズアレイのコスト低減を図りにくい。
なお、ダミー領域の長さ寸法は、上下左右方向でそれぞれ異なっていてもよい。例えば、ベース部の外縁からレンズ部の外縁までの長さが上下左右方向で異なる場合は、レンズアレイの成形時にレンズ部の外縁部分に生じるダレの程度も異なる。このような場合には、ダレの程度に応じて、上下左右方向の長さ寸法をそれぞれ異なる値に設定すると良い。
状に形成され、その外周縁は、該レンズ部の内側から外側に向かい、前記ベース部の前記
一方の面に対して斜めに交わる斜面で形成されていることが好ましい。
ここで、斜面の形状としては、平面状であってもよく、または、曲面状であってもよい。
本発明によれば、レンズ部は、四隅角部分が面取りされた平面視略矩形状に形成され、
その外周縁は斜面で形成されているので、このような形状を採用することにより、レンズ
アレイをプレス成形する際、溶融光学材料に成形型の成形面を良好に転写でき、レンズア
レイを精度良く製造できる。
また、このような形状を採用することにより、レンズアレイを成形した後、成形型から
レンズアレイを容易に脱型できる。
分に段差を生じさせないように連接されていることが好ましい。
ここで、互いの接続部分に段差を生じさせないように連接されている、とは、具体的には、レンズアレイ全体において、隣接する小レンズ間の段差がなるべく0に近くなるように、つまり、段差の平均値が極小となるように最適化された状態のことをいう。
本発明によれば、レンズ部を構成する複数の小レンズは、互いの接続部分に段差を生じ
させないように連接されているので、このような形状を採用することにより、複数の小レ
ンズが互いの接続部分に段差がある場合に比較して、レンズアレイをプレス成形する際、
溶融光学材料に成形型の成形面を良好に転写でき、レンズアレイをさらに精度良く製造で
きる。
また、このような形状を採用することにより、レンズアレイを成形した後、成形型から
レンズアレイをさらに容易に脱型できる。
記複数の小レンズが形成される領域を囲む平坦部が形成され、前記平坦部には、前記折割
分割面とされる端面に応じた位置に、該平坦部から突出または没入する段部が形成されて
いることが好ましい。
本発明によれば、ベース部の平坦部には、段部が形成されているので、レンズアレイを
保持枠等に保持させる際に、この段部を保持枠に位置決めする際の位置決め部として利用
できる。例えば、ベース部の4つの側面のうち、1つの側面のみが外形位置基準面とする
プレス加工面である場合であっても、このプレス加工面と対向する側面を折割分割面とす
ることで、該折割分割面に形成された段部とプレス加工面とでレンズアレイを位置決めで
き、保持枠等にレンズアレイを適切に保持させることができる。
面に膨出するように形成され、複数の小レンズを有するレンズ部とを備えたレンズアレイ
の製造方法であって、前記レンズアレイに応じた型が複数形成された成形型内に溶融光学
材料を給材してプレス成形を行うプレス成形工程と、成形後、前記成形型から脱型し、隣
り合うレンズアレイ成形体の境界を折り割りによって分割する折割分割工程とを備えてい
ることを特徴とする。
本発明によれば、成形型には、レンズアレイに応じた型が複数形成され、レンズアレイ
の製造方法は、プレス成形工程と、折割分割工程とを備えている。このことにより、プレ
ス成形工程にて溶融光学材料をプレス成形し、折割分割工程にて成形されたレンズ成形体
を複数のレンズアレイに分割することで、1つの成形型にて複数のレンズアレイを容易に
成形できる。したがって、レンズアレイの大量生産に対応できかつ、レンズアレイのコス
ト低減を図れる。
を折割分割工程にて分割される折割分割面とし、他の側面をプレス成形工程において成形
型によって成形されるプレス加工面とする。
このような形状でレンズアレイを製造すれば、プレス加工面を外形位置基準面とするこ
とで、従来のように、折り割りされた側面をさらに精密に成形する工程を設ける必要がな
く、レンズアレイを容易に製造でき、レンズアレイのコスト低減を図れる。
また、このような形状でレンズアレイを製造すれば、成形型の形状を複雑化することが
ないので、成形型の製造コストに伴うレンズアレイの製造コストの増加も回避できる。
のレンズアレイに応じた型が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、成形型には、光学的機能の異なる複数種類のレンズアレイに応じた型
が形成されているので、光学的機能の異なる、例えば、第1レンズアレイおよび第2レン
ズアレイを1つの成形型にて同時に成形できる。
、2×(1+n)個の前記レンズアレイに応じた型が形成され、これらの型は、2行×(
1+n)列でマトリクス状に配列されていることが好ましい。
本発明によれば、成形型には、上述したように2行×(1+n)列でマトリクス状に型
が配列しているので、この成形型にてレンズアレイを成形すれば、少なくとも1つの折割
分割面を有するレンズアレイを製造できる。したがって、この折割分割面以外の側面をプ
レス加工面とすることで、このプレス加工面を外形位置基準面として保持枠等により位置
決めされた状態でレンズアレイを適切に保持させることができる。
された型は、各行の境界線を通る平面に対して対称となるように形成されていることが好
ましい。
また、本発明のレンズアレイの製造方法では、前記レンズアレイに応じた型は、少なくとも4つ以上形成され、これらの型のうち、隣接する4つの型は、各型の境界線同士が交わる点を通る軸に対して180°の回転対称となるように形成されていることが好ましい。
また、本発明のレンズアレイの製造方法において、前記成形型には、2個の前記レンズアレイに応じた型が形成され、これらの型は、各行の境界線の中心を通る回転軸を中心として180°の回転対称となるように形成されていることが好ましい。
以上のように、型を境界線を通る平面若しくは特定の回転軸に対して対称となるように形成することによって、プレス加工時に溶融光学材料に加わる圧力が均等となりやすく、また、その結果、レンズの精度を高めることが可能となる。また、各型を対称となるように配列すれば、レンズアレイを保持枠等に固定する際に、同一方向で位置決めさせることが可能となる。
割する第1レンズアレイと、各部分光束を被照明領域で結像させるための第2レンズアレ
イとを備え、前記複数の部分光束を前記被照明領域で重畳してなる照明光学装置であって
、前記第1レンズアレイおよび/または第2レンズアレイは、上述したレンズアレイであ
ることを特徴とする。
本発明によれば、照明光学装置は、光源、第1レンズアレイ、および第2レンズアレイ
を備え、第1レンズアレイおよび/または第2レンズアレイは、上述したレンズアレイで
あるので、上述したレンズアレイと同様の作用・効果を享受できる。
また、照明光学装置は、低コストのレンズアレイを備えているので、照明光学装置自体
のコストも低減できる。
光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を拡
大投写する投写光学装置とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した照明光学装置、光変調装置、および投写光
学装置を備えているので、上述した照明光学装置と同様の作用・効果を享受できる。
また、プロジェクタは、低コストの照明光学装置を備えているので、プロジェクタ自体
のコストも低減できる。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1の光学系を模式的に示す図である。
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形
成し、スクリーン上に拡大投写する。このプロジェクタ1は、図1に示すように、照明光
学装置としてのインテグレータ照明光学系10と、色分離光学系20と、リレー光学系3
0と、光学装置40と、投写光学装置としての投写レンズ50とを備えて構成される。そ
して、これらの光学部品10〜50は、図1に示すように、筐体として構成されるライト
ガイド2により所定の照明光軸A上に設置される。
ら複数の部分光束を略1種類の偏光光束に揃えて射出し、光学装置40を構成する3枚の
液晶パネル42(赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル42R,42G,42Bとす
る)の画像形成領域をほぼ均一に照明する。
なお、このインテグレータ照明光学系10の詳細な構成については、後述する。
備え、ダイクロイックミラー21,22によりインテグレータ照明光学系10から射出さ
れた複数の部分光束を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有し
ている。
4とを備え、色分離光学系20で分離された色光である赤色光を液晶パネル42Rまで導
く機能を有している。
この際、色分離光学系20のダイクロイックミラー21では、インテグレータ照明光学
系10から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは透過し、青色光成分は反
射する。ダイクロイックミラー21によって反射した青色光は、反射ミラー23で反射し
、フィールドレンズ18を通って、青色用の液晶パネル42Bに到達する。このフィール
ドレンズ18は、インテグレータ照明光学系10から射出された各部分光束をその中心軸
(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル42G,42Rの光入射側に
設けられたフィールドレンズ18も同様である。
クロイックミラー22によって反射し、フィールドレンズ18を通って、緑色用の液晶パ
ネル42Gに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー22を透過してリレー光
学系30を通り、さらにフィールドレンズ18を通って、赤色光用の液晶パネル42Rに
到達する。
ここで、赤色光にリレー光学系30が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の
色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためで
ある。すなわち、入射側レンズ31に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ1
8に伝えるためである。なお、リレー光学系30には、3つの色光のうちの赤色光を通す
構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
この光学装置40は、図1に示すように、色分離光学系20で分離された各色光が入射さ
れる3つの入射側偏光板41と、各入射側偏光板41の後段に配置される光変調装置とし
ての液晶パネル42(42R,42G,42B)と、各液晶パネル42の後段に配置され
る射出側偏光板43と、クロスダイクロイックプリズム44とを備える。
液晶パネル42は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した
ものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像信
号に従って、入射側偏光板41から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。この液晶
パネル42R,42G,42Bの変調を行う画像形成領域は、矩形状であり、その対角寸
法は、例えば0.7インチである。
のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜
が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ18に貼り
付けてもよい。
射出側偏光板43も、入射側偏光板41と略同様に構成され、液晶パネル42(42R
,42G,42B)から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他
の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプ
リズム44に貼り付けてもよい。
なお、これらの入射側偏光板41および射出側偏光板43は、互いの偏光軸の方向が直
交するように設定されている。
そして、色分離光学系20で分離された各色光は、上述した3枚の液晶パネル42(4
2R,42G,42B)、入射側偏光板41、および射出側偏光板43によって画像情報
に応じて変調されて光学像を形成する。
調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイック
プリズム44には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが
、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により
3つの色光が合成される。
写する。この投写レンズ50は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとし
て構成され、複数のレンズの相対位置を変更可能に構成され、投写像のフォーカス調整、
および倍率調整可能に構成されている。
図2は、インテグレータ照明光学系10の構造を示す模式図である。
インテグレータ照明光学系10は、図2に示すように、光源装置11と、第1レンズア
レイ12と、第2レンズアレイ13と、偏光変換装置14と、重畳レンズ15とを備える
。
出された放射状の光線をリフレクタ17で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へ
と射出する。光源ランプ16には、高圧水銀ランプを採用している。なお、光源ランプ1
6としては、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプやハロゲンランプ等も採用で
きる。また、リフレクタ17には、放物面鏡を採用している。なお、リフレクタ17とし
ては、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用し
てもよい。
Aがマトリクス状に配列されたマルチレンズアレイである。各小レンズ122Aは、図2
に示すように、光源ランプ16から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
なお、第1レンズアレイ12の詳細な構造については、後述する。
第2レンズアレイ13は、第1レンズアレイ12と略同様な構成を有しており、小レン
ズ132Aがマトリクス状に配列されたマルチレンズアレイである。この第2レンズアレ
イ13は、図2に示すように、重畳レンズ15とともに、第1レンズアレイ12の各小レ
ンズ122Aの像を液晶パネル42の画像形成領域42A上に結像させる機能を有する。
なお、第2レンズアレイ13の詳細な構造については、後述する。
レンズアレイ13からの光を略1種類の偏光光に変換する。これにより、光学装置40で
の光の利用効率が高められている。具体的に、この偏光変換装置14は、図2に示すよう
に、遮光マスク141と、偏光変換素子本体142とを備える。
遮光マスク141は、図2に示すように、偏光変換素子本体142の光束入射側に配置
され、第2レンズアレイ13の小レンズ132Aに対応して、複数の開口部141Aが帯状に形成された板状部材である。そして、この遮光マスク141は、第2レンズアレイ
13から射出された光束のうち、無効な偏光光を生成する光束、すなわち、後述する偏光
変換素子本体142の反射膜143Bに入射する光束を遮断する。
類の直線偏光光に変換して射出する。この偏光変換素子本体142は、図2に示すように
、入射光束に対して傾斜配置された複数の偏光分離膜143A、各偏光分離膜143Aの
間に交互に並行配置された反射膜143B、および、これらの偏光分離膜143Aおよび
反射膜143Bの間に介在配置された板ガラス143Cを有する偏光変換素子アレイ14
3と、この偏光変換素子アレイ143の光束射出側に設置され、入射光束の位相をπずら
す位相差板144とを備える。
射されると、遮光マスク141にて無効な偏光光を生成する光束が遮断され、偏光変換素
子アレイ143の偏光分離膜143AにてP偏光光およびS偏光光に分離される。すなわ
ち、P偏光光は偏光分離膜143Aを透過し、S偏光光は偏光分離膜143Aで反射して
光路が略90°偏向される。偏光分離膜143Aで反射したS偏光光は、反射膜143B
で反射され、再度、光路が略90°偏向され、偏光変換装置14への入射方向と略同一方
向に進む。また、偏光分離膜143Aを透過したP偏光光は、位相差板144に入射し、
位相をπずらされてS偏光光として射出される。したがって、偏光変換装置14から射出
される光束は、略1種類のS偏光光となる。
置14を経た複数の部分光束を集光して液晶パネル42(42R,42G,42B)の画
像形成領域42A上に重畳させる光学素子である。そして、この重畳レンズ15から射出
された光束は、色分離光学系20に射出される。
図3は、第1レンズアレイ12の構造を示す図である。具体的に、図3(A)は第1レ
ンズアレイ12を正面から見た図であり、図3(B)は第1レンズアレイ12を側方から
見た図であり、図3(C)は第1レンズアレイ12を上方から見た図である。
第1レンズアレイ12は、溶融光学材料である溶融ガラスの塊(ゴブとも呼ばれる)を
後述する成形型でプレス成形することにより製造された成形品である。この第1レンズア
レイ12は、図3に示すように、ベース部121と、レンズ部122とを備える。
されるレンズ面121Aとされ、他方の面は略平坦状の反レンズ面121Bとされている
。また、詳しくは後述するが、第1レンズアレイ12は、後述する成形型により多数個取
りされるものであり、ベース部121の4つの側面のうち、少なくとも1つの側面は、他
の第1レンズアレイ12と分割される後述する折割分割面とされる。
ように形成され、光源装置11から射出された光束を複数の部分光束に分割する複数の小
レンズ122Aで構成されている。
これら複数の小レンズ122Aは、レンズ面121A上において、マトリクス状(行を
横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると6行×4列)に配列形成されている。また
、各小レンズ122Aは、図3(B),(C)に示すように、断面略円弧状に形成され、互いの接続部分に段差を生じさせないように連接されている。具体的には、レンズアレイ全体において、隣接する小レンズ122A間の段差がなるべく0に近くなるように、つまり、段差の平均値が極小となるように最適化されている。
に、ベース部121から最も膨出する高さ寸法が略同一となるように形成されている。そ
して、図3(C)に示すように、レンズ部122における4列のうちの中央の2列の小レ
ンズ122Aの上記高さ寸法が左右の2列の小レンズ122Aの上記高さ寸法よりも大き
く、全体として略円弧状に形成されている。
す領域)は、入射光束を光学的に処理するレンズ領域122Bとして機能し、レンズ領域
122Bからレンズ部122の外周側に延長した領域は、光束が照射されないダミー領域
122Cとされる。すなわち、このダミー領域122Cは、レンズ部122を構成する複
数の小レンズ122Aのうち、最外周に配置される16個の最外周小レンズ122A1の
外周部分に形成されている。このダミー領域122Cは、平面的に見た長さ寸法Lが0.
5〜2.0mmの範囲であることが好ましい。なお、本実施形態では、上下左右方向の長さ寸法Lが、全てほぼ同一となっているが、これらは異なっていてもよい。例えば、ベース部の外縁からレンズ部の外縁までの長さが上下左右方向で異なる場合は、レンズアレイの成形時にレンズ部の外縁部分に生じるダレの程度も異なる。このような場合には、ダレの程度に応じて、上下左右方向の長さ寸法をそれぞれ異なる値に設定すると良い。
外周小レンズ122A1の他の小レンズ122Aと隣接しない側面は、ベース部121の
レンズ面121Aと直交する平面に対してレンズ部122の内部側に傾斜する斜面122
Dで形成されている。この斜面122Dにより、レンズ部122は、ベース部121との
境界部分から内部側に向かうにしたがって、ベース部121のレンズ面121Aからの膨
出する寸法が大きくなっている。
なお、この斜面122Dとしては、平面状で形成してもよく、曲面状で形成してもよい。
ズ122A1の他の小レンズ122Aと交差しない角部分は、面取りされたコバ面122
E(図3(A))となっている。このコバ面122Eにより、レンズ部122における四
隅角部分でも、上述した斜面122Dと同様に、ベース部121との境界部分から内部側
に向かうにしたがって、ベース部121のレンズ面121Aから膨出する寸法が大きくな
っている。
以上説明したレンズ部122の形状では、図3に示す平面Xおよび平面Yに対して対称
となる。
図4は、第2レンズアレイ13の構造を示す図である。具体的に、図4(A)は第2レ
ンズアレイ13を正面から見た図であり、図4(B)は第2レンズアレイ13を側方から
見た図であり、図4(C)は第2レンズアレイ13を上方から見た図である。
第2レンズアレイ13は、第1レンズアレイ12と同様に、溶融光学材料である溶融ガ
ラスの塊を後述する成形型でプレス成形することにより製造された成形品である。この第
2レンズアレイ13は、第1レンズアレイ12の構造と略同様な構造を有し、図4に示す
ように、第1レンズアレイ12を構成するベース部121およびレンズ部122に相当す
る、ベース部131およびレンズ部132を備える。
し、レンズ面131Aおよび反レンズ面131Bを有している。また、詳しくは後述する
が、第2レンズアレイ13は、第1レンズアレイ12と同様に、後述する成形型により多
数個取りされるものであり、ベース部131の4つの側面のうち、少なくとも1つの側面
は、他の第1レンズアレイ13と分割される折割分割面とされる。
レンズ部132も、第1レンズアレイ12を構成するレンズ部122と略同様の構成お
よび形状を有し、小レンズ122A(最外周小レンズ122A1を含む)、レンズ領域1
22B、ダミー領域122C、斜面122D、およびコバ面122Eに相当する、小レン
ズ132A(最外周小レンズ132A1を含む)、レンズ領域132B、ダミー領域13
2C、斜面132D、およびコバ面132Eを有している。
レンズ132Aは、図4(B)に示すように、ベース部131から最も膨出する高さ寸法
が他の行の小レンズ132Aの上記高さ寸法よりも高く、上下の行に向かうにしたがって
上記高さ寸法が低くなり、全体として略円弧状に形成されている。また、横一並びの小レ
ンズ132Aは、図4(C)に示すように、上記高さ寸法が略同一となるように形成され
ている。
次に、上述した第1レンズアレイ12および第2レンズアレイ13をプレス成形する際
に用いる成形型60の構造を図面に基づいて説明する。なお、以下では、第1レンズアレ
イ12をプレス成形する際に用いる成形型60の構造を説明する。第2レンズアレイ13
をプレス成形する際に用いる成形型60も略同様の構造であるとする。
図5は、成形型60の構造を示す断面図である。具体的に、図5は、成形型60を側方
から見た断面図である。
成形型60は、第1レンズアレイ12を2個取りする成形型であり、図5に示すように
、固定される固定型61と、この固定型61に対して進退自在に構成される可動型62と
を備える。そして、固定型61および可動型62が組み合わされた状態で、その内部にキ
ャビティが形成され、このキャビティ内に溶融光学材料を封入することで第1レンズアレ
イ12が2つ成形される。なお、成形型60の内部には、図示は省略するが、キャビティ
に封入された溶融光学材料を冷却して硬化させるための温度制御機構が設けられている。
するベース部121の反レンズ面121Bを形成する成形面として機能する。
可動型62は、略矩形状の板体であり、平面視略中央部分に凹部621が形成されてい
る。
凹部621には、第1レンズアレイ12の形状に相当する2つの型が形成され、その内
面が第1レンズアレイ12におけるベース部121のレンズ面121A、ベース部121
の4つの側面のうちの3つの側面、および第1レンズアレイ12のレンズ部122をそれ
ぞれ形成する成形面621Aとして機能する。
レンズアレイ12の形状に相当する2つの型の上下左右方向を説明するために、第1レン
ズアレイ12の形状に相当する型を簡略化して「A」の文字としている。
成形面621Aは、図6に示すように、第1レンズアレイ12の形状に相当する2つの
型621A1,621A2で構成される。
これらの2つの型621A1,621A2は、マトリクス状(2行×1列)で配列形成
されるとともに、各行の境界線を通る平面Oを中心として対称形状となるように配列形成
されている。すなわち、型621A1および型621A2は、上下または左右方向が逆となっている。
が形成されている。この突出部621Bは、成形型60にて成形された2つの第1レンズ
アレイ12の境界部分に、2つの第1レンズアレイ12を分割可能とする後述する凹部を
形成するものである。すなわち、この突出部621Bに当接した第1レンズアレイ12に
おけるベース部121の1つの側面が折割分割面とされ、図6に示す成形面621Aの4
側面に当接した第1レンズアレイ12におけるベース部121の3つの側面がプレス加工
面とされる。
記と同様の構造であり、この成形型60の成形面621Aを図7に示す。図7では、上述
した第1レンズアレイ12の形状に相当する2つの型を「A」の文字としたのと同様に、
第2レンズアレイ13の形状に相当する2つの型を「B」の文字としている。
次に、上述した成形型60を用いて、第1レンズアレイ12を製造する手順を図面に基
づいて説明する。なお、第2レンズアレイ13を製造する手順も同様のものとする。
図8は、第1レンズアレイ12を製造する手順を示す図である。
先ず、図8(A)に示すように、作業者は、成形型60における固定型61および可動
型62を開いた状態で、固定型61の上面に溶融ガラスGを載置する。なお、この溶融ガ
ラスGは、棒状のガラス材の表面を研磨したものを加熱して溶融させたものを採用する。
1に対して近接する方向に移動させ、固定型61および可動型62を型締めし、プレス成
形を実施する。
そして、溶融ガラスGが固定型61および可動型62内のキャビティ内で十分冷却され
硬化した後、図8(C)に示すように、可動型62を固定型61に対して離間する方向に
移動させ、成形型60から脱型する。さらに詳しくは、溶融ガラスGは、可動型62に付
着した状態で脱型し、可動型62が冷却されると、レンズアレイとして、離型し、型から
自然落下する。
この後、成形型60の突出部621Bと当接して形成された凹部123(図8(C))
を中心として、隣接する第1レンズアレイ12をそれぞれ折り割りによって分割する。す
なわち、第1レンズアレイ12における分割された側面が折割分割面121Cであり、こ
の折割分割面121C以外の3つの側面面がプレス加工面121Dである。
以上のような手順により、第1レンズアレイ12が製造される。
保持される。この際、第1レンズアレイ12は、ベース部121における4つの側面のう
ち、折割分割面121C以外の3つのプレス加工面121Dを外形位置基準面として位置
決めされた状態で図示しない保持枠に保持される。そして、第1レンズアレイ12は、図
示しない保持枠により、上述したライトガイド2内の所定の照明光軸A上に設置される。
上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
(1)第1レンズアレイ12を製造するための成形型60には、第1レンズアレイ12の
形状に相当する2つの型621A1,621A2が形成され、この成形型60により成形
される第1レンズアレイ12を構成するベース部121の1つの側面は、折割分割面12
1Cとされる。このことにより、この成形型60を用いて溶融ガラスGをプレス成形し、
成形された成形体を折割分割面121Cにて分割すれば、1つの成形型60にて2つの第
1レンズアレイ12を容易に製造できる。したがって、第1レンズアレイ12の大量生産
に対応できかつ、第1レンズアレイ12のコスト低減を図れる。また、同様の構造を有す
る成形型60にて第2レンズアレイ13も製造でき、第2レンズアレイ13の大量生産に
も対応できかつ、第2レンズアレイ13のコスト低減も図れる。
は折割分割面121Cとされる。すなわち、折割分割面以外の3つの側面は、成形型60
によって成形されるプレス加工面121Dとされる。したがって、このプレス加工面12
1Dを外形位置基準面とし、保持枠等に位置決めした状態で保持させれば、従来のように
、折り割りされた側面をさらに精密に成形する必要がなく、第1レンズアレイ12を製造
する手間が省け、第1レンズアレイ12のコスト低減を図れる。また、第2レンズアレイ
13も同様である。
成形型60の形状を複雑化することがないので、成形型60の製造コストに伴う第1レン
ズアレイ12および第2レンズアレイ13の製造コストの増加も回避できる。
32には、レンズ領域122B,132Bの他に、ダミー領域122C,132Cを有し
ている。このような形状を採用することにより、第1レンズアレイ12および第2レンズ
アレイ13をプレス成形する際に、成形型60の外縁側にダレが生じた場合でも、ダレは
ダミー領域122C,132Cに生じることとなり、レンズ領域122B,132Bの精
度を良好に確保できる。したがって、第1レンズアレイ12および第2レンズアレイ13
の製造不良を減らし、第1レンズアレイ12および第2レンズアレイ13の製造コストの
低減をさらに図れる。
イ12,13の外側に0・5〜2.0mmの範囲で延長された領域であるので、ダミー領域122C,132Cを最適な範囲内とすることができ、レンズ領域122B,132Bの精度を良好に確保できる。
縁部分は、斜面122D,132Dおよびコバ面122E,132Eが形成されている。
このような形状を採用することにより、レンズアレイ12,13をプレス成形する際、溶
融光学材料に成形型60の成形面621Aを良好に転写でき、レンズアレイ12,13を
精度良く製造できる。また、このような形状を採用することにより、レンズアレイ12,
13を成形した後、成形型60からレンズアレイ12,13を容易に脱型できる。
状に形成され、隣接する小レンズ122A間および小レンズ132A間の段差は、略0と
なるように連接されている。このような形状を採用することにより、小レンズが互いの接
続部分に段差がある場合に比較して、レンズアレイ12,13をプレス成形する際、溶融
ガラスGに成形型60の成形面621Aを良好に転写でき、レンズアレイ12,13をさ
らに精度良く製造できる。また、このような形状を採用することにより、レンズアレイ1
2,13を成形した後、成形型60からレンズアレイ12,13をさらに容易に脱型でき
る。
型621A1,621A2は、2行×1列のマトリクス状に配列形成されるとともに、各
行の境界線を通る平面Oに対して対称となるように配列形成されている。このことにより
、この成形型60にて成形される2つの第1レンズアレイ12において、各ベース部12
1の4つの側面のうち、折割分割面121Cを下方側の各側面に形成できる。すなわち、
2つの第1レンズアレイ12において、各ベース部の4つの側面のうち、上側、左側、お
よび右側の3つの各側面にプレス加工面121Dを形成できる。したがって、第1レンズ
アレイ12を保持枠等に保持させる場合には、3つの共通の各側面に形成されたプレス加
工面121Dを外形位置基準面として、2つの第1レンズアレイ12を各保持枠に対して
同一方向で位置決めさせることができる。また、第2レンズアレイ13も同様である。
つの側面のうち、3つの側面がプレス加工面121Dとなるので、3つの側面を外形位置
基準面とすることができ、第1レンズアレイ12を保持枠等に適切に位置決めさせること
ができる。また、第2レンズアレイ13も同様である。
レンズアレイ13を含んで構成されているので、インテグレータ照明光学系10自体のコ
ストも低減できる。
(11)プロジェクタ1は、上述したインテグレータ照明光学系10を含んで構成されて
いるので、プロジェクタ1自体のコストも低減できる。
次に本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して
、その詳細な説明は省略または簡略化する。
第1実施形態では、成形型60における可動型62の成形面621Aには、第1レンズ
アレイ12の形状に相当する2つの型621A1,621A2が形成されている。
これに対して第2実施形態では、成形型70における可動型72の成形面721Aには
、第1レンズアレイ12の形状に相当する型と、第2レンズアレイ13の形状に相当する
型が形成されている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
なお、図9に示す「A」および「B」の文字は、図6および図7で説明した文字「A」お
よび「B」と同様の意味を持つ。
成形面721Aは、図9に示すように、第1レンズアレイ12の形状に相当する型72
1A1と、第2レンズアレイ13の形状に相当する型721A2とで構成される。
×1列)で配列形成されるとともに、上下または左右方向が逆になるように配列形成される。
また、図示は省略するが、これらの型721A1,721A2の各境界部分には、第1
実施形態で説明した突出部621Bと同様の突出部が形成され、この突出部により、成形
型70にて成形された2つのレンズアレイ12,13の境界部分に凹部が形成され、この
凹部を中心として2つのレンズアレイ12,13を折り割りにより分割可能とする。すな
わち、この突出部に当接するレンズアレイ12,13におけるベース部121,131の
1つの側面が折割分割面となる。
なお、この成形型70を用いたレンズアレイ12,13の製造手順、および製造された
レンズアレイ12,13の図示しない保持枠による保持は、第1実施形態と同様に実施で
き、説明を省略する。
上述した第2実施形態によれば、上記(2)〜(7)、(9)〜(11)と略同様の効
果の他、以下の効果がある。
(12)成形型70の成形面721Aには、第1レンズアレイ12の形状に相当する型7
21A1および第2レンズアレイ13の形状に相当する型721A2の2つの型が形成さ
れ、この成形型70により成形されるレンズアレイ12,13を構成するベース部121
,131の1つの側面は、折割分割面とされる。このことにより、この成形型70を用い
て溶融ガラスGをプレス成形し、成形された成形体を折割分割面にて分割すれば、1つの
成形型60にて第1レンズアレイ12および第2レンズアレイ13を同時に製造できる。
したがって、第1レンズアレイ12および第2レンズアレイ13の大量生産に対応できか
つ、第1レンズアレイ12および第2レンズアレイ13のコスト低減を図れる。
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して
、その詳細な説明は省略または簡略化する。
第1実施形態および第2実施形態では、成形型60,70は、第1レンズアレイ12お
よび/または第2レンズアレイ13を2個取りするものである。
これに対して第3実施形態では、成形型80は、第1レンズアレイ12および/または
第2レンズアレイ13を6個取りするものである。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
示す図である。なお、図10では、第1レンズアレイ12を6個取りする際の成形型80
を示し、図10に示す「A」の文字は、図6で説明した文字「A」と同様の意味を持つ。
成形面821Aは、図10に示すように、第1レンズアレイ12の形状に相当する6つ
の型821A1〜821A6で構成される。
これら6つの型821A1〜821A6は、マトリクス状(2行×3列)で配列形成さ
れるとともに、各行の境界線を通る平面Oを中心として対称形状となるように配列形成さ
れている。具体的に、型821A1〜821A3は、上下左右方向が同一であり、これら
型821A1〜821A3に対して、型821A4〜821A6は、それぞれ、上下または左右方向が逆となっている。
実施形態で説明した突出部621Bと同様の突出部が形成され、この突出部により、成形
型80にて成形された6つの第1レンズアレイ12の境界部分に凹部が形成され、この凹
部を中心として折り割りすることで6つの第1レンズアレイ12をそれぞれ分割可能とす
る。すなわち、この突出部に当接した第1レンズアレイ12におけるベース部121の側
面が折割分割面とされ、図10に示す成形面821Aの4側面に当接した第1レンズアレ
イ12におけるベース部121の側面がプレス加工面とされる。本実施形態では、成形面
821Aにおける1列目および3列目において成形された第1レンズアレイ12における
ベース部121には、2つの折割分割面および2つのプレス加工面が形成され、中央の2
列目において成形された第1レンズアレイ12におけるベース部121には、3つの折割
分割面および1つのプレス加工面が形成される。
4との間、型821A2と型821A5との間、および型821A3と型821A6との
間には、平面視矩形状の段部としての凸部821Bが形成されている。
なお、この成形型80を用いた第1レンズアレイ12の製造手順は、第1実施形態と同
様に実施でき、説明を省略する。
に、図11(A)は、第1レンズアレイ12を正面から見た図であり、図11(B)は、
第1レンズアレイ12を下方から見た図である。なお、図11に示す第1レンズアレイ1
2は、成形型80により成形された6つの第1レンズアレイ12のうち、型821A2に
より成形されたものであり、ベース部121の下方側端面が折割分割面121Cであり、
上方側端面がプレス加工面121Dである。
成形型80により製造された第1レンズアレイ12には、図11に示すように、成形型
80における成形面821Aに形成された凸部821Bにより、ベース部121のレンズ
面121A上に折割分割面121Cに沿って略三角形状の凹部121Eが形成される。
そして、成形型80により製造された第1レンズアレイ12は、図示しない保持枠によ
り、折割分割面121Cに沿って形成された凹部121Eがチャックされ、該折割分割面
121Cと対向するプレス加工面121Dが外形位置基準面として位置決めされた状態で
保持され、上述したライトガイド2内の所定の照明光軸A上に設置される。
記と同様の構造であり、この成形型80の成形面821Aを図12に示す。図12に示す
「B」の文字は、図7で説明した文字「B」と同様の意味を持つ。
上述した第3実施形態によれば、上記(3)〜(7)、(10)、(11)と略同様の
効果の他、以下の効果がある。
(14)第1レンズアレイ12を製造するための成形型80には、第1レンズアレイ12
の形状に相当する6つの型821A1〜821A6が形成され、この成形型80により成
形される第1レンズアレイ12を構成するベース部121の2つまたは3つの側面は、折
割分割面121Cとされる。このことにより、この成形型80を用いて溶融ガラスGをプ
レス成形し、成形された成形体を折割分割面121Cにて分割すれば、1つの成形型80
にて6つの第1レンズアレイ12を容易に製造できる。したがって、第1レンズアレイ1
2の大量生産に確実に対応できかつ、第1レンズアレイ12のさらなるコスト低減を図れ
る。また、同様の構造を有する成形型80にて第2レンズアレイ13も製造でき、第2レ
ンズアレイ13の大量生産にも確実に対応できかつ、第2レンズアレイ13のさらなるコ
スト低減も図れる。
もに、各行の境界線を通る平面Oに対して対称となるように配列形成される。このため、
成形型80により製造される6つの第1レンズアレイ12は、各ベース部121の上方の
側面がプレス加工面121Dとなり、下方の側面が折割分割面121Cとなる。また、成
形型80における成形面821Aには、各行の境界部分に凸部821Bが形成され、この
凸部821Bにより、第1レンズアレイ12には、ベース部121のレンズ面121A上
に折割分割面121Cに沿って凹部121Eが形成される。このことにより、成形された
6つの第1レンズアレイ12において、1つの側面のみが外形位置基準面とするプレス加
工面121Dとなる第1レンズアレイ12があった場合であっても、折割分割面121C
に形成された凹部121Eをチャックして、折割分割面121Cと対向するプレス加工面
121Dを保持枠等に押し付けることで、保持枠等に第1レンズアレイ12を適切に保持
させることができる。
次に、本発明の第4実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態ないし前記第3実施形態と同様の構造および同一部
材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第3実施形態では、成形型80は、第1レンズアレイ12または第2レンズアレイ
13の形状に相当する6つの型が形成されている。
これに対して第4実施形態では、成形型90における可動型92の成形面921Aには
、第1レンズアレイ12の形状に相当する3つの型と、第2レンズアレイ13の形状に相
当する3つの型が形成されている。
示す図である。なお、図13に示す「A」および「B」の文字は、図6および図7で説明
した文字「A」および「B」と同様の意味を持つ。
成形面921Aは、図13に示すように、第1レンズアレイ12の形状に相当する3つ
の型921A1,921A3,921A5、および第2レンズアレイ13の形状に相当す
る3つの型921A2,921A4,921A6で構成される。
これら6つの型921A1〜921A6は、第3実施形態の型821A1〜821A6
と同様に、マトリクス状(2行×3列)で配列形成されるとともに、図13に示すように
、隣り合う型が異なる種類の型となるように配列形成されている。また、隣接する型92
1A1,921A2,921A4,および921A5の4つの型、および型921A2,
921A3,921A5,および921A6の4つの型は、各4つの型の境界線が互いに
交差する点を通る回転軸Ax1,Ax2にて180°の回転対称となるようにそれぞれ配
列形成されている。
ズアレイ12,13の製造手順、および製造されたレンズアレイ12,13の図示しない
保持枠による保持は、第3実施形態と同様に実施でき、説明を省略する。
上述した第4実施形態によれば、上記(3)〜(7)、(10)、(11)、(15)
と略同様の効果の他、以下の効果がある。
(16)成形型90には、第1レンズアレイ12の形状に相当する3つの型921A1,
921A3,921A5、および第2レンズアレイ13の形状に相当する3つの型921
A2,921A4,921A6が形成され、レンズアレイ12,13の2つの側面は、折
割分割面とされる。このことにより、この成形型90を用いて溶融ガラスGをプレス成形
し、成形された成形体を折割分割面にて分割すれば、1つの成形型90にて3つの第1レ
ンズアレイ12および3つの第2レンズアレイ13を容易に製造できる。したがって、第
1レンズアレイ12および第2レンズアレイ13の大量生産に確実に対応できかつ、第1
レンズアレイ12および第2レンズアレイ13のさらなるコスト低減を図れる。
ともに、隣り合う型が異なる種類の型となるように配列形成されている。また、隣接する
4つの型は、境界線が互いに交差する点を通る回転軸Ax1,Ax2にて180°の回転
対称となるようにそれぞれ配列形成されている。このことにより、成形型90により成形
された同一種類の各レンズアレイ12,13において、各ベース部121,131の4つ
の側面のうち、上方の側面をプレス加工面とし、下方の側面を折割分割面とすることがで
きる。したがって、同一種類のレンズアレイ12,13を同一方向で保持枠等に位置決め
させることができる。
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形
態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに
設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、第1レンズアレイ12および/または第2レンズアレイ13を2
個(2行×1列)取り、および6個(2行×3列)取りする成形型60,70,80,9
0を説明したが、これに限らない。本発明では、nは0を含む自然数とすると、2×(1
+n)個のレンズアレイの型が形成され、これらの型が2行×(1+n)列で配列してい
ればよい。
の成形面102Aを模式的に示す図である。具体的に、図14(A)は第1レンズアレイ
12を4個取りする成形型100の成形面102Aを示し、図14(B)は第2レンズア
レイ13を4個取りする成形型100の成形面102Aを示し、図14(C)は、第1レ
ンズアレイ12および第2レンズアレイ13を2個ずつで4個取りする成形型100の成
形面102Aを示す。
同一種類のレンズアレイ12または13を製造する場合の例を、図14(A),(B)に示す。この例では、成形型100において、型102A1〜102A4は、各行の境界線を通る平面Oを中心として対称となるように配列形成されている。
また、異なる種類の第1レンズアレイ12および第2レンズアレイ13を製造する場合
の例を、図14(C)に示す。この例では、成形型100において、隣り合う型は、異なる型となるように配列形成されるとともに、隣接する4つの型102A1〜102A4の境界線が互いに交差する点を通る回転軸Axにて180°の回転対称となるように配列形成されている。
動型112の成形面112Aを模式的に示す図である。
各型は、各行の境界線を通る平面Oを中心として対称となるように配列形成してもよいし、境界線が互いに交差する点を通る回転軸Ax1,Ax2,Ax3・・・にて180°の回転対称となるように配列形成してもよい。つまり、各型は、対称となるように配列した方が、プレス加工時に溶融ガラスGに加わる圧力が均等となりやすく、また、その結果、レンズの精度を高めることが可能となる。また、各型を対称となるように配列すれば、レンズアレイを保持枠等に固定する際に、同一方向で位置決めさせることが可能となる。
また、このように8個以上のレンズアレイを形成する場合には、図15に示すように、
第3実施形態で説明した凸部821Bと同様の配置位置および構造を有する凸部112B
を成形面112Aに形成する。そして、図示しない保持枠により、凸部112Bにより形
成されるレンズアレイの凹部をチャックさせ、この凹部と対向する面であるプレス加工面
を外形位置基準面として位置決めした状態でレンズアレイを保持させる。また、図14に
示す4個のレンズアレイを成形する成形型100の成形面102Aにも、同様の凸部を形
成してもよい。
なお、各型を、各行の境界線を通る平面Oを中心として対称となるように配列形成してもよいし、境界線が互いに交差する点を通る回転軸Ax1,Ax2,Ax3・・・にて180°の回転対称となるように配列形成してもよいということは、第3、第4実施形態並びに図14(A)〜(C)を用いて説明した変形例についても言えることである。
さらに、第1、第2実施形態については、各型が、各行の境界線を通る平面Oを中心として対称となるように配列形成されていたが、各行の境界線の中心を通る回転軸を中心として180°の回転対称となるように配列形成してもよい。
れ最外周小レンズ122A1,132A1に沿って、ダミー領域122C,132Cが形
成されていたが、これに限らない。例えば、成形面621A,721A,821A,92
1Aにおいて、ダミー領域を形成する部分は、少なくともそれぞれの成形面621A,7
21A,821A,921Aにおける4つの側面に沿った部分に設けておけばよい。少な
くともこの部分に形成しておけば、プレス成形時に成形面の外縁側にダレが生じた場合で
も、複数のレンズアレイにおける各レンズ領域を高精度に確保でき、最小限のダミー領域
で高精度なレンズアレイを製造できる。
821Aに凸部821Bを形成していたが、これに限らない。例えば、固定型61の上面
である成形面に凸部を形成してもよい。なお、第2レンズアレイ13を6個取りする場合
、第4実施形態における第1レンズアレイ12および第2レンズアレイ13をそれぞれ3
個ずつで6個取りする場合も同様とする。
図16は、固定型61の成形面に凸部を形成した場合に成形された第1レンズアレイ1
2を下方から見た図である。なお、図16において、第1レンズアレイ12の下方側側面
を折割分割面121Cとする。
レイ12におけるベース部121の反レンズ面121B上に折割分割面121Cに沿って
、凹部121Fが形成される。そして、この凹部121Fが形成された第1レンズアレイ
12は、第3実施形態と略同様に、凹部121Fおよびこの凹部121Fと対向するプレ
ス加工面とで位置決めされた状態で図示しない保持枠に保持される。
また、このように固定型61または可動型82の成形面に凸部を形成するのではなく、
凹部を形成してもよい。この場合、凹部が形成された成形面にて成形された第1レンズア
レイ12には、凹部に対応する凸部が形成される。そして、この凸部が形成された第1レ
ンズアレイ12は、この凸部およびこの凸部と対向するプレス加工面とで位置決めされた
状態で図示しない保持枠に保持される。
なお、第1レンズアレイ12と第2レンズアレイ13の位置合わせを、所定のセル間を
透過する光束によって光学的に行う方法を採用すれば、前記の凹部、凸部はなくても対応
可能となる。また、この場合は、プレス加工面の精度も粗い精度でよくなる。
よび形状は、上述した各実施形態に限らない。
例えば、複数の小レンズ122A,132Aを行と列の数が一致するように形成しても
よい。このような構成では、レンズアレイ12,13の成形をさらに容易に実施でき、製
造コストの低減をさらに図れる。
また、例えば、コバ面122E,132Eがベース部121,131のレンズ面121
A,131Aから最も膨出する高さ寸法を、各小レンズ122A,132Aがレンズ面1
21A,131Aから最も膨出する高さ寸法よりも大きくなるように形成してもよい。
形成される各型の配置方向は、各実施形態で説明した配置方向に限らず、その他の配置方
向で各型を形成してもよい。
おいては、第2レンズアレイ13と重畳レンズ15とが独立して用いられていたが、これ
らの機能を1つのレンズアレイによって実現してもよい。この場合のレンズアレイは、偏
光変換装置14の光束入射側または光束射出側に配置できる。このレンズアレイを偏光変
換装置14の光束射出側に配置する場合には、各部分光束が偏光変換素子アレイ143に
おいて、P偏光光とS偏光光に分離される事によって2倍になるため、レンズアレイのレ
ンズ数を第2レンズアレイ13のレンズ数の2倍の数にすることが望ましい。このように
、第2レンズアレイ13と重畳レンズ15を1つのレンズアレイによって実現することで
、部品数が削減でき、さらなる低コスト化が可能となる。
成形時の充填不足による影響を排除できる。したがって、第1レンズアレイ12について
は、透過照明光のロスをなくし、第2レンズアレイ13に集光することが可能となり、液
晶パネル42の照明領域への重畳照明の不有効領域を最小限にでき、照明効率を向上でき
る。第2レンズアレイ13についても、最外周のセルの光軸ずれを最小限にでき、照明効
率を向上できる。
さらに、ベース部121,131の厚さを各小レンズ122A,132Aより高くなる
ように構成すれば、成形型60,70,80,90において、ベース部121,131に
対応する部分が各小レンズ122A,132Aに対応する部分よりも低くなるため、各小
レンズ122A,132Aに対応する部分の切削研磨加工が容易となる。これにより、1
個取り組合せ多数個型を、一体構成で多数個取りの型を作製することを可能とする。
発明は、1つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、2つの光変調装置を用いたプロジ
ェクタ、あるいは、4つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを
用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いていた
が、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
ロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投
写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
前記各実施形態では、本発明の光源装置をプロジェクタに搭載した構成を説明したが、
これに限らず、その他の光学機器に搭載してもよい。
、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特
に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱す
ることなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成におい
て、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易に
するために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの
形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明
に含まれるものである。
ため、ホームシアターやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタに用いられるレン
ズアレイとして有用である。
・・・光源装置、12・・・第1レンズアレイ(レンズアレイ)、13・・・第2レンズ
アレイ(レンズアレイ)、42・・・液晶パネル(光変調装置)、50・・・投写レンズ
(投写光学装置)、60,70,80,90・・・成形型、121,131・・・ベース
部、121C・・・折割分割面、122,132・・・レンズ部、122A,132A・
・・小レンズ、122A1,132A1・・・最外周小レンズ、122B,132B・・
・レンズ領域、122C,132C・・・ダミー領域、621A1,621A2,721
A1,721A2,821A1〜821A6,921A1〜921A6・・・型、821
B・・・凸部(段部)、Ax1,Ax2・・・回転軸、G・・・溶融ガラス(溶融光学材
料)、O・・・平面。
Claims (14)
- 溶融光学材料をレンズアレイに応じた型が複数形成された成形型でプレス成形すること
により製造された当該レンズアレイであって、
略矩形板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に膨出するように形成され、複数の
小レンズを有するレンズ部とを備え、
前記ベース部の4つの側端面のうちの少なくとも1つの側端面は、折り割りによる折割
分割面とされていることを特徴とするレンズアレイ。 - 請求項1に記載のレンズアレイにおいて、
前記レンズ部には、光学的に機能するレンズ領域と、前記レンズ領域から当該レンズア
レイの外側に延長したダミー領域とを有し、
前記ダミー領域は、前記成形型にてプレス成形される際、少なくとも前記成形型の外縁
側にてプレス成形される最外周小レンズに形成されていることを特徴とするレンズアレイ。 - 請求項2に記載のレンズアレイにおいて、
前記ダミー領域は、前記レンズ領域から当該レンズアレイの外側に0.5〜2.0mm延長された領域であることを特徴とするレンズアレイ。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のレンズアレイにおいて、
前記レンズ部は、四隅角部分が面取りされた平面視略矩形状に形成され、その外周縁は
、該レンズ部の内側から外側に向かい、前記ベース部の前記一方の面に対して斜めに交わ
る斜面で形成されていることを特徴とするレンズアレイ。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載のレンズアレイにおいて、
前記レンズ部を構成する複数の小レンズは、互いの接続部分に段差を生じさせないよう
に連接されていることを特徴とするレンズアレイ。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載のレンズアレイにおいて、
前記ベース部には、該ベース部の厚さが略等しくされ、前記複数の小レンズが形成され
る領域を囲む平坦部が形成され、
前記平坦部には、前記折割分割面とされる端面に応じた位置に、該平坦部から突出また
は没入する段部が形成されていることを特徴とするレンズアレイ。 - 略矩形板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に膨出するように形成され、複数の
小レンズを有するレンズ部とを備えたレンズアレイの製造方法であって、
前記レンズアレイに応じた型が複数形成された成形型内に溶融光学材料を給材してプレ
ス成形を行うプレス成形工程と、
成形後、前記成形型から脱型し、隣り合うレンズアレイ成形体の境界を折り割りによっ
て分割する折割分割工程とを備えていることを特徴とするレンズアレイの製造方法。 - 請求項7に記載のレンズアレイの製造方法において、
前記成形型には、光学的機能の異なる複数種類のレンズアレイに応じた型が形成されて
いることを特徴とするレンズアレイの製造方法。 - 請求項7または請求項8に記載のレンズアレイの製造方法において、
前記成形型には、nは0を含む自然数とすると、2×(1+n)個の前記レンズアレイ
に応じた型が形成され、これらの型は、2行×(1+n)列でマトリクス状に配列されて
いることを特徴とするレンズアレイの製造方法。 - 請求項9に記載のレンズアレイの製造方法において、
前記2行×(1+n)列でマトリクス状に配列された型は、各行の境界線を通る平面に
対して対称となるように形成されていることを特徴とするレンズアレイの製造方法。 - 請求項9に記載のレンズアレイの製造方法において、
前記レンズアレイに応じた型は、少なくとも4つ以上形成され、
これらの型のうち、隣接する4つの型は、各型の境界線同士が交わる点を通る軸に対し
て180°の回転対称となるように形成されていることを特徴とするレンズアレイの製造
方法。 - 請求項7または請求項8に記載のレンズアレイの製造方法において、
前記成形型には、2個の前記レンズアレイに応じた型が形成され、これらの型は、各行の境界線の中心を通る回転軸を中心として180°の回転対称となるように形成されていることを特徴とするレンズアレイの製造方法。 - 光源と、前記光源から射出された光束を複数の部分光束に分割する第1レンズアレイと
、各部分光束を被照明領域で結像させるための第2レンズアレイとを備え、前記複数の部
分光束を前記被照明領域で重畳してなる照明光学装置であって、
前記第1レンズアレイおよび/または第2レンズアレイは、請求項1ないし請求項6の
いずれかに記載のレンズアレイであること特徴とする照明光学装置。 - 請求項13に記載の照明光学装置と、前記照明光学装置から射出された光束を画像情報
に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を拡大投写する投写
光学装置とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
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