JP2885220B2 - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
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- JP2885220B2 JP2885220B2 JP9744797A JP9744797A JP2885220B2 JP 2885220 B2 JP2885220 B2 JP 2885220B2 JP 9744797 A JP9744797 A JP 9744797A JP 9744797 A JP9744797 A JP 9744797A JP 2885220 B2 JP2885220 B2 JP 2885220B2
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- light
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶ライト
バルブを用いて光変調された画像が投写レンズを介して
スクリーン上に拡大投写される液晶プロジェクターに使
用して好適な光源装置に関する。
バルブを用いて光変調された画像が投写レンズを介して
スクリーン上に拡大投写される液晶プロジェクターに使
用して好適な光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の光源装置は、特開平3−
111806号公報に「光学照明系およびこの系を具え
る投写装置」として開示されており、2枚のレンズ板を
用いたインテグレータ光学系を備え、1.3型クラスの
比較的小型の液晶ライトバルブを用いたプロジェクター
において実用化されている。
111806号公報に「光学照明系およびこの系を具え
る投写装置」として開示されており、2枚のレンズ板を
用いたインテグレータ光学系を備え、1.3型クラスの
比較的小型の液晶ライトバルブを用いたプロジェクター
において実用化されている。
【0003】この光学系につき、図7を用いて説明する
と、同図において、符号700で示す光学系は、光源7
01で発生する光束をレンズアレイからなる第一のレン
ズ板702で分割し、このレンズ板702上で分割され
た光源701の像が第一のレンズ板702のレンズアレ
イに対応するレンズアレイからなる第二のレンズ板70
3を介して照明される被照明体704上に結像するよう
に構成されている。
と、同図において、符号700で示す光学系は、光源7
01で発生する光束をレンズアレイからなる第一のレン
ズ板702で分割し、このレンズ板702上で分割され
た光源701の像が第一のレンズ板702のレンズアレ
イに対応するレンズアレイからなる第二のレンズ板70
3を介して照明される被照明体704上に結像するよう
に構成されている。
【0004】これにより、光源701の光利用率を向上
させるとともに、光源701の発光部自体がもつ輝度む
らを抑制し、均一な照明が可能となる。
させるとともに、光源701の発光部自体がもつ輝度む
らを抑制し、均一な照明が可能となる。
【0005】このような光学系において、光源701,
第一のレンズ板702,第二のレンズ板703および被
照明体704との間で成立する光学的な共役関係は、図
8に示すように、第一のレンズ板702を構成する単位
レンズの寸法をL1とするとともに、被照明体704の
大きさをL2とし、また第一のレンズ板702と第二の
レンズ板703との間の距離をX1とするとともに、第
二のレンズ板703と被照明体704との間の距離をX
2とすると、第一のレンズ板702上の単位レンズの大
きさに相当するL1の像が第二のレンズ板703の単位
レンズを介してL2の大きさで結像するため、L1/L
2=X1/X2の関係にある。換言すれば、この関係を
満足するように702,703の焦点距離が決定され
る。
第一のレンズ板702,第二のレンズ板703および被
照明体704との間で成立する光学的な共役関係は、図
8に示すように、第一のレンズ板702を構成する単位
レンズの寸法をL1とするとともに、被照明体704の
大きさをL2とし、また第一のレンズ板702と第二の
レンズ板703との間の距離をX1とするとともに、第
二のレンズ板703と被照明体704との間の距離をX
2とすると、第一のレンズ板702上の単位レンズの大
きさに相当するL1の像が第二のレンズ板703の単位
レンズを介してL2の大きさで結像するため、L1/L
2=X1/X2の関係にある。換言すれば、この関係を
満足するように702,703の焦点距離が決定され
る。
【0006】ここで、第一のレンズ板702と第二のレ
ンズ板703を構成する単位レンズは、多いほど均一性
の高い照明が可能となり、少なくとも各レンズ板の分割
数は四個以上が好ましい。また、光源701が点光源に
近いほど厳密な共役関係が成立するので、効率ロスは少
なくなる。
ンズ板703を構成する単位レンズは、多いほど均一性
の高い照明が可能となり、少なくとも各レンズ板の分割
数は四個以上が好ましい。また、光源701が点光源に
近いほど厳密な共役関係が成立するので、効率ロスは少
なくなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の光
源装置において、装置の小型化を考えたとき、第二のレ
ンズ板703と被照明体704との間の距離が短縮され
る。特に、一枚のカラー液晶パネルを用いた単板式プロ
ジェクターでは、第二のレンズ板703と液晶パネルと
なる被照明体704との間の距離は、できるだけ短縮す
ることが装置全体の小型化につながる。
源装置において、装置の小型化を考えたとき、第二のレ
ンズ板703と被照明体704との間の距離が短縮され
る。特に、一枚のカラー液晶パネルを用いた単板式プロ
ジェクターでは、第二のレンズ板703と液晶パネルと
なる被照明体704との間の距離は、できるだけ短縮す
ることが装置全体の小型化につながる。
【0008】しかし、従来の光源装置においては、L1
/L2=X1/X2の関係式から第二のレンズ板703
と液晶パネルとの間の距離に相当するX2が小さくなる
と、X1が一定値であれば、L1がX2に反比例して大
きくなる。L1が大きくなることは、第一のレンズ板7
02の分割数が少なくなることを意味する。
/L2=X1/X2の関係式から第二のレンズ板703
と液晶パネルとの間の距離に相当するX2が小さくなる
と、X1が一定値であれば、L1がX2に反比例して大
きくなる。L1が大きくなることは、第一のレンズ板7
02の分割数が少なくなることを意味する。
【0009】このとき、X1を小さくすることにより、
すなわち第一のレンズ板702の単位レンズの各焦点距
離を短縮することにより、分割数を少なくすることは可
能であるが、第一のレンズ板702の単位レンズの各焦
点距離がX1によって決まる量であるので、その値には
限界がある。
すなわち第一のレンズ板702の単位レンズの各焦点距
離を短縮することにより、分割数を少なくすることは可
能であるが、第一のレンズ板702の単位レンズの各焦
点距離がX1によって決まる量であるので、その値には
限界がある。
【0010】一方、カラー液晶パネルの主流である3型
以上に代表される中型クラスの大きさの液晶パネルを考
えたとき、X1,X2が一定である条件下ではL2の寸
法に比例してL1が大きくなるので、この場合において
も第一のレンズ板702および第二のレンズ板703の
分割数を多くすることができない。結果として、インテ
グレータ光学系の最大の利点である均一な照明を達成す
ることができない。
以上に代表される中型クラスの大きさの液晶パネルを考
えたとき、X1,X2が一定である条件下ではL2の寸
法に比例してL1が大きくなるので、この場合において
も第一のレンズ板702および第二のレンズ板703の
分割数を多くすることができない。結果として、インテ
グレータ光学系の最大の利点である均一な照明を達成す
ることができない。
【0011】そこで、光源701からの光束の幅自体を
大きくすることにより、すなわち口径の大きな反射鏡を
組み合わせることにより、第二のレンズ板703とカラ
ー液晶パネルの間隔を接近させ、かつ第一のレンズ板7
02および第二のレンズ板703の分割数を確保するこ
とが可能であるが、この場合にはL2の大きさを大幅に
上回る口径をもつ反射鏡が必要になり、装置の小型化に
は不利である。
大きくすることにより、すなわち口径の大きな反射鏡を
組み合わせることにより、第二のレンズ板703とカラ
ー液晶パネルの間隔を接近させ、かつ第一のレンズ板7
02および第二のレンズ板703の分割数を確保するこ
とが可能であるが、この場合にはL2の大きさを大幅に
上回る口径をもつ反射鏡が必要になり、装置の小型化に
は不利である。
【0012】また、インテグレータ光学系における照明
効率を確保するには、第一のレンズ板702の単位レン
ズを通過する光束を、対応する第二のレンズ板703に
効率よく入射させないと、効率ロスが発生するという問
題がある。
効率を確保するには、第一のレンズ板702の単位レン
ズを通過する光束を、対応する第二のレンズ板703に
効率よく入射させないと、効率ロスが発生するという問
題がある。
【0013】この場合、前述したように共役関係を厳密
に成立させるためには、光源701の発光部が点光源に
近ければ近いほどよい。逆に、点光源から離れるにした
がい共役関係は崩れる。具体的には、第一のレンズ板7
02の単位レンズを通過した全ての光束が、対応する第
二のレンズ板703の単位レンズを全て通過することが
できず、隣接する第二のレンズ板703の単位レンズに
入ってしまうと、最終的には液晶パネルの照明には寄与
することができなくなり、照明効率の低下を招く。
に成立させるためには、光源701の発光部が点光源に
近ければ近いほどよい。逆に、点光源から離れるにした
がい共役関係は崩れる。具体的には、第一のレンズ板7
02の単位レンズを通過した全ての光束が、対応する第
二のレンズ板703の単位レンズを全て通過することが
できず、隣接する第二のレンズ板703の単位レンズに
入ってしまうと、最終的には液晶パネルの照明には寄与
することができなくなり、照明効率の低下を招く。
【0014】なお、液晶プロジェクター用の光源ランプ
として最も一般的に用いられているメタルハライドラン
プは、電極間距離が一定であれば、おおむねランプ電力
の増加に伴い、得られる光出力は増加する。
として最も一般的に用いられているメタルハライドラン
プは、電極間距離が一定であれば、おおむねランプ電力
の増加に伴い、得られる光出力は増加する。
【0015】また、ランプ電力が一定である場合には、
電極間距離が大きい方が高寿命であり、電極間距離が3
mm以上の高ランプ出力のものは製造技術が確立されて
おらず、したがって現在実用化されているインテグレー
タ光学系を用いた液晶プロジェクターに使用されている
ランプは、電極間距離1〜2.5mm程度であり、ラン
プ電力で100〜250W程度である。
電極間距離が大きい方が高寿命であり、電極間距離が3
mm以上の高ランプ出力のものは製造技術が確立されて
おらず、したがって現在実用化されているインテグレー
タ光学系を用いた液晶プロジェクターに使用されている
ランプは、電極間距離1〜2.5mm程度であり、ラン
プ電力で100〜250W程度である。
【0016】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、装置の小型化を図ることができるとともに、均
一な照明を達成することができ、かつ照明効率の低下発
生を防止することができる光源装置の提供を目的とす
る。
もので、装置の小型化を図ることができるとともに、均
一な照明を達成することができ、かつ照明効率の低下発
生を防止することができる光源装置の提供を目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項1記載の光源装置は、光源からの照
明光が放物面鏡で反射し、この反射光が少なくとも一組
の光学素子を透過して被照明体を照明する光源装置であ
って、各組の光学素子を、各単一のプリズム面が互いに
接合された二つの六角柱プリズムによって構成し、これ
ら両六角柱プリズムは、光源の光軸が各プリズム接合面
上を通過し、かつ各プリズム稜と垂直になる位置に位置
付けられている構成としてある。
に、本発明の請求項1記載の光源装置は、光源からの照
明光が放物面鏡で反射し、この反射光が少なくとも一組
の光学素子を透過して被照明体を照明する光源装置であ
って、各組の光学素子を、各単一のプリズム面が互いに
接合された二つの六角柱プリズムによって構成し、これ
ら両六角柱プリズムは、光源の光軸が各プリズム接合面
上を通過し、かつ各プリズム稜と垂直になる位置に位置
付けられている構成としてある。
【0018】請求項2記載の発明は、請求項1記載の光
源装置において、各六角柱プリズムが各プリズム接合面
と平行なエレメント接合面を有する断面台形状の二つの
プリズムエレメントからなり、これら両プリズムエレメ
ント間のエレメント接合面にハーフミラーコーティング
処理が施されている構成としてある。
源装置において、各六角柱プリズムが各プリズム接合面
と平行なエレメント接合面を有する断面台形状の二つの
プリズムエレメントからなり、これら両プリズムエレメ
ント間のエレメント接合面にハーフミラーコーティング
処理が施されている構成としてある。
【0019】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の光源装置において、光源がメタルハライドランプ
からなる構成としてある。
記載の光源装置において、光源がメタルハライドランプ
からなる構成としてある。
【0020】請求項4記載の発明は、請求項1,2また
は3記載の光源装置において、光源が液晶プロジェクタ
ー用の光源である構成としてある。
は3記載の光源装置において、光源が液晶プロジェクタ
ー用の光源である構成としてある。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図1は本発明の第一実施形態
に係る光源装置の概略を示す平面図、図2は同じく本発
明の第一実施形態に係る光源装置の光学素子を示す斜視
図である。同図において、符号100で示す光源装置
は、光源101と反射鏡102と光学素子103と被照
明体104とを備えている。
図面を参照して説明する。図1は本発明の第一実施形態
に係る光源装置の概略を示す平面図、図2は同じく本発
明の第一実施形態に係る光源装置の光学素子を示す斜視
図である。同図において、符号100で示す光源装置
は、光源101と反射鏡102と光学素子103と被照
明体104とを備えている。
【0022】光源101は、メタルハライドランプから
なり、反射鏡102と光学素子103との間に配設され
ている。反射鏡102は、光源101の電極間のほぼ中
心位置に焦点をもつ反射放物面鏡からなり、光学素子1
03の後方に光源101を囲むようにして配設されてい
る。
なり、反射鏡102と光学素子103との間に配設され
ている。反射鏡102は、光源101の電極間のほぼ中
心位置に焦点をもつ反射放物面鏡からなり、光学素子1
03の後方に光源101を囲むようにして配設されてい
る。
【0023】光学素子103は、各単一のプリズム面1
05a,106aが互いに接合された二つの六角柱プリ
ズム105,106からなり、光源101と被照明体1
04との間に配設されている。これら両六角柱プリズム
105,106は、光源101の光軸101aが各プリ
ズム面(平面四角形状のプリズム接合面)105a,1
06a上を通過し、かつ各プリズム稜Dと垂直になる位
置に並列して位置付けられている。
05a,106aが互いに接合された二つの六角柱プリ
ズム105,106からなり、光源101と被照明体1
04との間に配設されている。これら両六角柱プリズム
105,106は、光源101の光軸101aが各プリ
ズム面(平面四角形状のプリズム接合面)105a,1
06a上を通過し、かつ各プリズム稜Dと垂直になる位
置に並列して位置付けられている。
【0024】これら六角柱プリズム105,106は、
図2において、辺ACの大きさを2dとし、角度ABE
=θとするとき、BE=d/tan{(n−1/n)
θ}となるものを用いている。nはプリズムを構成する
材料の屈折率を表わす。プリズムの幅dおよび高さtは
被照明体104の寸法で決定される。
図2において、辺ACの大きさを2dとし、角度ABE
=θとするとき、BE=d/tan{(n−1/n)
θ}となるものを用いている。nはプリズムを構成する
材料の屈折率を表わす。プリズムの幅dおよび高さtは
被照明体104の寸法で決定される。
【0025】被照明体104は、液晶ライトバルブから
なり、光学素子103の前方に配設されている。
なり、光学素子103の前方に配設されている。
【0026】このように構成された光源装置において
は、光源101から発生した光の成分が反射鏡102で
ほぼ平行光束として反射される。この反射された光成分
が二つの六角柱プリズム105,106に入射し、反射
鏡102の中央部の光束107が六角柱プリズム10
5,106の面aと面bで屈折作用を受けて再度ほぼ平
行光束として射出し、主に被照明体104の周辺部を照
明する。
は、光源101から発生した光の成分が反射鏡102で
ほぼ平行光束として反射される。この反射された光成分
が二つの六角柱プリズム105,106に入射し、反射
鏡102の中央部の光束107が六角柱プリズム10
5,106の面aと面bで屈折作用を受けて再度ほぼ平
行光束として射出し、主に被照明体104の周辺部を照
明する。
【0027】また、反射鏡102の周辺部の光束108
は、六角柱プリズム105,106の面cおよび面dで
屈折作用を受けて再度ほぼ平行光束として射出し、被照
明体104の中央部を照明する。
は、六角柱プリズム105,106の面cおよび面dで
屈折作用を受けて再度ほぼ平行光束として射出し、被照
明体104の中央部を照明する。
【0028】すなわち、六角柱プリズム105,106
の屈折作用により、これら六角プリズム105,106
における光入射前と光入射後とでは、反射鏡102で反
射する光成分のうち中央部と周辺部の光成分が入れ替わ
って被照明体104の照明光として利用される。
の屈折作用により、これら六角プリズム105,106
における光入射前と光入射後とでは、反射鏡102で反
射する光成分のうち中央部と周辺部の光成分が入れ替わ
って被照明体104の照明光として利用される。
【0029】したがって、本実施形態においては、反射
鏡102で反射する光強度の低い成分が主に被照明体1
04の中央部を照明し、光強度の高い成分が主に被照明
体104の周辺部を照明し、被照明体104上の照明光
の強度分布が図3に示すようになるから、照明光の強度
分布が補償される。
鏡102で反射する光強度の低い成分が主に被照明体1
04の中央部を照明し、光強度の高い成分が主に被照明
体104の周辺部を照明し、被照明体104上の照明光
の強度分布が図3に示すようになるから、照明光の強度
分布が補償される。
【0030】また、六角柱プリズム105,106に対
する光入射前と光入射後において、強度分布が変化する
ものの、光束の幅自体は不変であるため、光学素子10
3と被照明体104との間の距離を短縮することができ
る。
する光入射前と光入射後において、強度分布が変化する
ものの、光束の幅自体は不変であるため、光学素子10
3と被照明体104との間の距離を短縮することができ
る。
【0031】さらに、本実施形態においては、光源10
1からの光束がほぼ平行光線とするので、光源として電
極間距離が3mm以上の高ランプ電力の光源を用いるこ
とができ、プロジェクターに実施した場合に高輝度化を
図ることができる。
1からの光束がほぼ平行光線とするので、光源として電
極間距離が3mm以上の高ランプ電力の光源を用いるこ
とができ、プロジェクターに実施した場合に高輝度化を
図ることができる。
【0032】次に、本発明の第二実施形態につき、図4
を用いて説明する。図4は本発明の第二実施形態に係る
光源装置の概略を示す平面図で、同図において図1と同
一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。同図において、符号401で示す光源装置は、
光源101と反射鏡102と光学素子402と被照明体
104とを備えている。
を用いて説明する。図4は本発明の第二実施形態に係る
光源装置の概略を示す平面図で、同図において図1と同
一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。同図において、符号401で示す光源装置は、
光源101と反射鏡102と光学素子402と被照明体
104とを備えている。
【0033】光学素子402は、第一実施形態の光学素
子103と同様に各単一のプリズム面(平面四角形状の
プリズム接合面)403a,404aが互いに接合され
た二つの六角柱プリズム403,404からなり、光源
101と被照明体104との間に配設されている。これ
ら両六角柱プリズム403,404は、第一実施形態の
六角柱プリズム105,106と同様に光源101の光
軸101aが各プリズム面403c,404c上を通過
し、かつ各プリズム稜(図4に図示せず)と垂直になる
位置に並列して位置付けられている。
子103と同様に各単一のプリズム面(平面四角形状の
プリズム接合面)403a,404aが互いに接合され
た二つの六角柱プリズム403,404からなり、光源
101と被照明体104との間に配設されている。これ
ら両六角柱プリズム403,404は、第一実施形態の
六角柱プリズム105,106と同様に光源101の光
軸101aが各プリズム面403c,404c上を通過
し、かつ各プリズム稜(図4に図示せず)と垂直になる
位置に並列して位置付けられている。
【0034】各六角柱プリズム403,404は、各プ
リズム面403a,404aと平行なエレメント接合面
405a・406a,407a・408aを有する断面
台形状の二つのプリズムエレメント405・406,4
07・408からなり、これら両プリズムエレメント間
のエレメント接合面405a・406a,407a・4
08aにハーフミラーコーティング処理が施されてい
る。
リズム面403a,404aと平行なエレメント接合面
405a・406a,407a・408aを有する断面
台形状の二つのプリズムエレメント405・406,4
07・408からなり、これら両プリズムエレメント間
のエレメント接合面405a・406a,407a・4
08aにハーフミラーコーティング処理が施されてい
る。
【0035】このように構成された光源装置において
は、光源101から発生した光の成分が反射鏡102で
ほぼ平行光束として反射される。この反射された光成分
のうち中央部の光束409が2個のプリズムエレメント
405,407に入射し、面aで屈折作用を受けて面b
に向かってエレメント内を進行し、エレメント接合面
(ハーフミラー面)406a,408aにおいてその反
射率に応じて一部が破線で示すように反射し、残りが実
線で示すように透過する。これら反射成分および透過成
分はそれぞれが面dと面bに到達し、屈折作用を受けて
各六角柱プリズム403,404を入射光線とほぼ平行
な光束として射出し、被照明体104の中央部と周辺部
を照明する。
は、光源101から発生した光の成分が反射鏡102で
ほぼ平行光束として反射される。この反射された光成分
のうち中央部の光束409が2個のプリズムエレメント
405,407に入射し、面aで屈折作用を受けて面b
に向かってエレメント内を進行し、エレメント接合面
(ハーフミラー面)406a,408aにおいてその反
射率に応じて一部が破線で示すように反射し、残りが実
線で示すように透過する。これら反射成分および透過成
分はそれぞれが面dと面bに到達し、屈折作用を受けて
各六角柱プリズム403,404を入射光線とほぼ平行
な光束として射出し、被照明体104の中央部と周辺部
を照明する。
【0036】一方、周辺部の光束410が二つのプリズ
ムエレメント406,408に入射し、面cで屈折作用
を受けて面dに向かってエレメント内を進行し、エレメ
ント接合面(ハーフミラー面)405a,407aにお
いてその反射率に応じて一部が破線で示すように反射
し、残りが実線で示すように透過する。これら反射成分
および透過成分はそれぞれが面bと面dに到達し、屈折
作用を受けて各六角柱プリズム403,404を入射光
線とほぼ平行な光束として射出し、被照明体104の中
央部と周辺部を照明する。
ムエレメント406,408に入射し、面cで屈折作用
を受けて面dに向かってエレメント内を進行し、エレメ
ント接合面(ハーフミラー面)405a,407aにお
いてその反射率に応じて一部が破線で示すように反射
し、残りが実線で示すように透過する。これら反射成分
および透過成分はそれぞれが面bと面dに到達し、屈折
作用を受けて各六角柱プリズム403,404を入射光
線とほぼ平行な光束として射出し、被照明体104の中
央部と周辺部を照明する。
【0037】ここで、エレメント接合面405a〜40
8aにおいて反射・透過する光成分は、プリズム入射前
の二倍の光束幅に変換される。
8aにおいて反射・透過する光成分は、プリズム入射前
の二倍の光束幅に変換される。
【0038】また、プリズムエレメント405,406
に着目すると、プリズム射出時に面b,d共に反射鏡1
02の中央部と周辺部とからの光束成分が重畳された強
度と等しい強度をもつ光束に変換され、被照明体104
に対する照明光として利用することができるから、第一
実施形態よりも均一性の一層高い照明を行なうことがで
きる。
に着目すると、プリズム射出時に面b,d共に反射鏡1
02の中央部と周辺部とからの光束成分が重畳された強
度と等しい強度をもつ光束に変換され、被照明体104
に対する照明光として利用することができるから、第一
実施形態よりも均一性の一層高い照明を行なうことがで
きる。
【0039】次に、本発明の第三実施形態につき、図5
を用いて説明する。図5は本発明の第三実施形態に係る
光源装置の使用例を示す平面図で、同図において図1と
同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は
省略する。同図において、符号500で示す単板型の液
晶プロジェクターは、光源101と反射鏡102と光学
素子103と液晶ライトバルブ(被照明体)104とコ
ンデンサレンズ501と投写レンズ502とスクリーン
(図示せず)とを備えている。
を用いて説明する。図5は本発明の第三実施形態に係る
光源装置の使用例を示す平面図で、同図において図1と
同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は
省略する。同図において、符号500で示す単板型の液
晶プロジェクターは、光源101と反射鏡102と光学
素子103と液晶ライトバルブ(被照明体)104とコ
ンデンサレンズ501と投写レンズ502とスクリーン
(図示せず)とを備えている。
【0040】なお、コンデンサレンズ501は、投写レ
ンズ502に対する良好な集光を得るためのもので、液
晶ライトバルブ104の前・後あるいは両方のどちらに
配置してもよい。また、光源101で発生する光束のう
ち液晶プロジェクターとして利用しない紫外線領域およ
び赤外線領域を遮断するためのフィルター(図示せず)
は、光源101と光学素子103との間に配設されてい
る。
ンズ502に対する良好な集光を得るためのもので、液
晶ライトバルブ104の前・後あるいは両方のどちらに
配置してもよい。また、光源101で発生する光束のう
ち液晶プロジェクターとして利用しない紫外線領域およ
び赤外線領域を遮断するためのフィルター(図示せず)
は、光源101と光学素子103との間に配設されてい
る。
【0041】このように構成された液晶プロジェクター
においては、光源101から発生する光束が光学素子1
03での屈折作用によりプリズム入射前に比べて照度分
布が補正された光束に変換され液晶ライトバルブ104
に到達する。
においては、光源101から発生する光束が光学素子1
03での屈折作用によりプリズム入射前に比べて照度分
布が補正された光束に変換され液晶ライトバルブ104
に到達する。
【0042】そして、液晶ライトバルブ104を照明し
た光は、コンデンサレンズ501の作用により投写レン
ズ502に効率よく集光され、スクリーン(図示せず)
上に拡大して投写される。
た光は、コンデンサレンズ501の作用により投写レン
ズ502に効率よく集光され、スクリーン(図示せず)
上に拡大して投写される。
【0043】この場合、明るさの均一性が高い投写画像
を得ることができる。また、光源101として色むら特
性にすぐれたフロスト処理が施された発光管をもつラン
プを用いることにより、高輝度化を図ることができると
ともに、色むらのよい投写画面を得ることができる。
を得ることができる。また、光源101として色むら特
性にすぐれたフロスト処理が施された発光管をもつラン
プを用いることにより、高輝度化を図ることができると
ともに、色むらのよい投写画面を得ることができる。
【0044】なお、各実施形態においては、二つの六角
柱プリズムからなる光学素子を一組備えた場合について
説明したが、本発明はこれに限定されず、図6に示すよ
うに二組の光学素子601,602を備えてもよく、ま
た三組以上を備えてもよい。これにより、光強度分布を
一層向上させることができる。
柱プリズムからなる光学素子を一組備えた場合について
説明したが、本発明はこれに限定されず、図6に示すよ
うに二組の光学素子601,602を備えてもよく、ま
た三組以上を備えてもよい。これにより、光強度分布を
一層向上させることができる。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
源からの照明光が放物面鏡で反射し、この反射光が少な
くとも一組の光学素子を透過して被照明体を照明する光
源装置であって、各組の光学素子を、各単一のプリズム
面が互いに接合された二つの六角柱プリズムによって構
成し、これら両六角柱プリズムは、光源の光軸が各プリ
ズム接合面上を通過し、かつ各プリズム稜と垂直になる
位置に位置付けられているので、反射鏡で反射する光束
の不均一な光強度分布を良好な強度分布に変換して被照
明体の照明光として利用することができ、均一な照明を
達成することができる。
源からの照明光が放物面鏡で反射し、この反射光が少な
くとも一組の光学素子を透過して被照明体を照明する光
源装置であって、各組の光学素子を、各単一のプリズム
面が互いに接合された二つの六角柱プリズムによって構
成し、これら両六角柱プリズムは、光源の光軸が各プリ
ズム接合面上を通過し、かつ各プリズム稜と垂直になる
位置に位置付けられているので、反射鏡で反射する光束
の不均一な光強度分布を良好な強度分布に変換して被照
明体の照明光として利用することができ、均一な照明を
達成することができる。
【0046】また、光学素子に対する光入射前と光入射
後において、光束の幅自体が不変であるため、光学素子
と被照明体との間の距離を短縮することができ、装置の
小型化を図ることもできる。
後において、光束の幅自体が不変であるため、光学素子
と被照明体との間の距離を短縮することができ、装置の
小型化を図ることもできる。
【0047】さらに、光学素子に対する光入射前と光入
射後において、光束の幅自体が不変であることは、光源
から出射する光束を被照明体に入射させ易くなり、照明
効率の低下発生を防止することができる。
射後において、光束の幅自体が不変であることは、光源
から出射する光束を被照明体に入射させ易くなり、照明
効率の低下発生を防止することができる。
【図1】本発明の第一実施形態に係る光源装置の概略を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図2】本発明の第一実施形態に係る光源装置の光学素
子を示す斜視図である。
子を示す斜視図である。
【図3】本発明の第一実施形態に係る光源装置における
照明光の強度分布を説明するために示す図である。
照明光の強度分布を説明するために示す図である。
【図4】本発明の第二実施形態に係る光源装置の概略を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図5】本発明の第三実施形態に係る光源装置の使用例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図6】本発明の第四実施形態に係る光源装置の光学素
子を示す平面図である。
子を示す平面図である。
【図7】従来の光源装置を示す平面図である。
【図8】光学的作用を説明するために示す平面図であ
る。
る。
100 光源装置 101 光源 101a 光軸 102 反射鏡 103 光学素子 104 被照明体 105,106 六角柱プリズム 105a,106a プリズム接合面 D プリズム稜
Claims (4)
- 【請求項1】 光源からの照明光が放物面鏡で反射し、
この反射光が少なくとも一組の光学素子を透過して被照
明体を照明する光源装置であって、 前記各組の光学素子を、各単一のプリズム面が互いに接
合された二つの六角柱プリズムによって構成し、 これら両六角柱プリズムは、前記光源の光軸が各プリズ
ム接合面上を通過し、かつ各プリズム稜と垂直になる位
置に位置付けられていることを特徴とする光源装置。 - 【請求項2】 前記各六角柱プリズムが前記各プリズム
接合面と平行なエレメント接合面を有する断面台形状の
二つのプリズムエレメントからなり、これら両プリズム
エレメント間のエレメント接合面にハーフミラーコーテ
ィング処理が施されていることを特徴とする請求項1記
載の光源装置。 - 【請求項3】 前記光源がメタルハライドランプからな
ることを特徴とする請求項1または2記載の光源装置。 - 【請求項4】 前記光源が液晶プロジェクター用の光源
であることを特徴とする請求項1,2または3記載の光
源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9744797A JP2885220B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9744797A JP2885220B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 光源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10288750A JPH10288750A (ja) | 1998-10-27 |
JP2885220B2 true JP2885220B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=14192581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9744797A Expired - Lifetime JP2885220B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 光源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2885220B2 (ja) |
-
1997
- 1997-04-15 JP JP9744797A patent/JP2885220B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10288750A (ja) | 1998-10-27 |
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