JP2940132B2 - 放光装置 - Google Patents
放光装置Info
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- JP2940132B2 JP2940132B2 JP2272153A JP27215390A JP2940132B2 JP 2940132 B2 JP2940132 B2 JP 2940132B2 JP 2272153 A JP2272153 A JP 2272153A JP 27215390 A JP27215390 A JP 27215390A JP 2940132 B2 JP2940132 B2 JP 2940132B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶プロジェクターやOHP（オーバヘッド
プロジェクター）等の特定方向への光が必要な場合に利
用される放光装置に関するものである。
プロジェクター）等の特定方向への光が必要な場合に利
用される放光装置に関するものである。
［発明の概要］ 本発明の放光装置は、反射板を回転楕円体として形成
して、この回転楕円体の楕円長軸方向に光取出孔を設け
るようにし、さらに光源を、回転楕円体の２つの焦点位
置にのいずれか一方の位置に配置するように構成すると
共に回転楕円体の内部で複数回反射された光が光取出孔
から放光されるようにし、光源から出力される光の利用
効率を向上させるものである。
して、この回転楕円体の楕円長軸方向に光取出孔を設け
るようにし、さらに光源を、回転楕円体の２つの焦点位
置にのいずれか一方の位置に配置するように構成すると
共に回転楕円体の内部で複数回反射された光が光取出孔
から放光されるようにし、光源から出力される光の利用
効率を向上させるものである。
［従来の技術］ 例えばOHPに利用される放光装置としては、第５図に
示すように球面状に形成された反射板１を設け、その球
面の中心位置にハロゲンランプ等による光源２を配置す
ることにより、光源２から出力されて後方に向かった光
の一部を反射板１によって前方に反射して利用するよう
にしている。
示すように球面状に形成された反射板１を設け、その球
面の中心位置にハロゲンランプ等による光源２を配置す
ることにより、光源２から出力されて後方に向かった光
の一部を反射板１によって前方に反射して利用するよう
にしている。
また、液晶プロジェクターのように平行光線が必要な
場合は、例えば第６図のようにメタルハライドランプに
よる光源３の後方周囲に回転放物面の反射板４を形成し
た放光装置を使用し、光源３からの出力光の一部（斜線
部分Ｕ）を反射板４に反射されて平行光線が得られるよ
うにしている。
場合は、例えば第６図のようにメタルハライドランプに
よる光源３の後方周囲に回転放物面の反射板４を形成し
た放光装置を使用し、光源３からの出力光の一部（斜線
部分Ｕ）を反射板４に反射されて平行光線が得られるよ
うにしている。
［発明が解決しようとする問題点］ このように、特定の方向への光線を得るためのこれら
の放光装置では、光源から発生した光の一部を反射板を
利用して反射させ、当該特定方向へより効率的に光が出
力されるようにしているが、いづれにしても光源から発
生する光のうちの一部が直接、或は反射板に反射され
て、その特定の方向に向かうのみであるため、光源から
発生する光の利用率がよいとはいえず、また、より光利
用率を向上させ省電力をはかることも困難であるという
問題があった。
の放光装置では、光源から発生した光の一部を反射板を
利用して反射させ、当該特定方向へより効率的に光が出
力されるようにしているが、いづれにしても光源から発
生する光のうちの一部が直接、或は反射板に反射され
て、その特定の方向に向かうのみであるため、光源から
発生する光の利用率がよいとはいえず、また、より光利
用率を向上させ省電力をはかることも困難であるという
問題があった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのように問題点にかんがみてなされたもの
で、反射板を回転楕円体として形成し、かつ、この回転
楕円体の楕円長軸方向に光取出孔を設けるようにすると
ともに、光源を回転楕円体の２つの焦点位置のいづれか
一方の位置に配置し、回転楕円体の内部で複数回反射し
た光も取出孔を介して取り出せるように構成したもので
ある。
で、反射板を回転楕円体として形成し、かつ、この回転
楕円体の楕円長軸方向に光取出孔を設けるようにすると
ともに、光源を回転楕円体の２つの焦点位置のいづれか
一方の位置に配置し、回転楕円体の内部で複数回反射し
た光も取出孔を介して取り出せるように構成したもので
ある。
［作用］ 光源を、楕円長軸上にある焦点に一致させるように配
置するとともに、回転楕円体の反射板で光源のほぼ全方
向を覆うようにし、この回転楕円体の長軸上に光取出孔
を形成すれば、光源から出力されるほぼ全方向への光成
分が直接、或は１回または数回の反射を繰り返して光取
出孔から放光装置外部に出力されることになる。
置するとともに、回転楕円体の反射板で光源のほぼ全方
向を覆うようにし、この回転楕円体の長軸上に光取出孔
を形成すれば、光源から出力されるほぼ全方向への光成
分が直接、或は１回または数回の反射を繰り返して光取
出孔から放光装置外部に出力されることになる。
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例として液晶プロジェクター
に利用されるように平行光線が得られるようになされた
放光装置を示すものであり、10は可視光線のみを反射し
赤外線を透過するダイクロイックミラーを回転楕円体に
形成した反射板、11はメタルハライドランプによる光源
である。
に利用されるように平行光線が得られるようになされた
放光装置を示すものであり、10は可視光線のみを反射し
赤外線を透過するダイクロイックミラーを回転楕円体に
形成した反射板、11はメタルハライドランプによる光源
である。
12は反射板10の楕円長軸JLの方向に形成された光取出
孔であり、13は光取出孔12の外側に配置された凸レンズ
である。
孔であり、13は光取出孔12の外側に配置された凸レンズ
である。
光源11はその発光部分が楕円長軸JL上の地点F1（一方
の焦点）に位置しており、この焦点F1からほぼ第２図に
示す配光特性で光が出射される。このとき、反射板10が
回転楕円体であれば、よく知られているように、焦点F1
から出射された光は反射されて他方の焦点F2に集光する
ことになる。
の焦点）に位置しており、この焦点F1からほぼ第２図に
示す配光特性で光が出射される。このとき、反射板10が
回転楕円体であれば、よく知られているように、焦点F1
から出射された光は反射されて他方の焦点F2に集光する
ことになる。
したがって、例えば光源11から出力された光のうち、
点線で示す光成分L1はａ点で反射した後焦点F2に通過し
て光取出孔12に達する。また光成分L2はｂ点で反射して
焦点F2に達し、さらにｃ点で反射して再び焦点F1に戻っ
た後、ｄ点で反射してから再び焦点F2を通過して光取出
孔12に達する。光成分L3も同様に焦点F1,F2を通過しな
がら３回反射して光取出孔12に達する。
点線で示す光成分L1はａ点で反射した後焦点F2に通過し
て光取出孔12に達する。また光成分L2はｂ点で反射して
焦点F2に達し、さらにｃ点で反射して再び焦点F1に戻っ
た後、ｄ点で反射してから再び焦点F2を通過して光取出
孔12に達する。光成分L3も同様に焦点F1,F2を通過しな
がら３回反射して光取出孔12に達する。
このような光の反射は第２図に示した光源11の配光特
性により出力される立体的な全ての光に対して適用され
ることになり、焦光性が非常に高いものとなる。
性により出力される立体的な全ての光に対して適用され
ることになり、焦光性が非常に高いものとなる。
すなわち、光源11から出射された光の大部分は、一回
の反射で焦点F2に達し、その後多くとも２回反射した後
最終的に焦点F2を通過して、焦点F2から直接光取出孔12
に達することになる。ここで、光取出孔12の外部に設け
られた凸レンズ13は焦点F2が焦点位置とされている。従
って、最終的に焦点F2から光取出孔12に達した光成分は
凸レンズ13によって平行光線とされて出力される。
の反射で焦点F2に達し、その後多くとも２回反射した後
最終的に焦点F2を通過して、焦点F2から直接光取出孔12
に達することになる。ここで、光取出孔12の外部に設け
られた凸レンズ13は焦点F2が焦点位置とされている。従
って、最終的に焦点F2から光取出孔12に達した光成分は
凸レンズ13によって平行光線とされて出力される。
このように本実施例では光源11から出力された光の殆
どの成分は最終的に焦点F2から光取出孔12に導出される
ため、光源11の出射光を非常に有効的に平行光線として
利用できることになる。また、反射板10は上記したよう
に赤外線を通過するダイクロイックミラーで形成されて
いるため、ほぼ密閉された状態の回転楕円体内部が著し
く高温になることもない。
どの成分は最終的に焦点F2から光取出孔12に導出される
ため、光源11の出射光を非常に有効的に平行光線として
利用できることになる。また、反射板10は上記したよう
に赤外線を通過するダイクロイックミラーで形成されて
いるため、ほぼ密閉された状態の回転楕円体内部が著し
く高温になることもない。
ところで、この実施例では光源11から焦点F2を通過し
ないで直接光取出孔12に達した光成分（例えば一点鎖線
L4で示す光成分）は凸レンズ13によって平行光線とする
ことはできないため、出射光をほぼ100％近く平行光線
として利用しているということはできない。
ないで直接光取出孔12に達した光成分（例えば一点鎖線
L4で示す光成分）は凸レンズ13によって平行光線とする
ことはできないため、出射光をほぼ100％近く平行光線
として利用しているということはできない。
第３図は、このような直接光取出孔12に達する光成分
も平行光線として利用できるようにした実施例であり、
光源11を凸レンズ13の焦点位置である焦点F2に配置する
ように構成したものである。
も平行光線として利用できるようにした実施例であり、
光源11を凸レンズ13の焦点位置である焦点F2に配置する
ように構成したものである。
この実施例では上記第１図の実施例と同様に、光源11
から出射された光は、例えば光成分L5として示すよう
に、ｇ点に反射して焦点F1を通過しさらにｈ点で反射し
て焦点F2を通過して光取出孔12に達するというように、
焦点F1,F2を通過しながら反射板10によって１回〜数回
反射した後、最終的に焦点F2を通過して光取出孔12から
導出されるため、これを平行光線として利用できるもの
であるが、さらに、光源11を凸レンズ13の焦点位置であ
る地点F2に配置されていることにより、光源11から出力
されて直接光取出孔12に達した光成分（例えばL6）も平
行光線として利用できるものである。すなわち、第１図
の実施例よりも光利用率を向上させることができる。
から出射された光は、例えば光成分L5として示すよう
に、ｇ点に反射して焦点F1を通過しさらにｈ点で反射し
て焦点F2を通過して光取出孔12に達するというように、
焦点F1,F2を通過しながら反射板10によって１回〜数回
反射した後、最終的に焦点F2を通過して光取出孔12から
導出されるため、これを平行光線として利用できるもの
であるが、さらに、光源11を凸レンズ13の焦点位置であ
る地点F2に配置されていることにより、光源11から出力
されて直接光取出孔12に達した光成分（例えばL6）も平
行光線として利用できるものである。すなわち、第１図
の実施例よりも光利用率を向上させることができる。
以上の第１図及び第３図の実施例では、光源11から出
力された光は、光源11となるメタルハライドランプの取
付部分に達する光成分（及び第１図の場合は直接光取出
孔12に達してしまう光成分）以外の光成分は全て凸レン
ズ13によって平行光線として利用できることになり、光
源11からの出力光をほぼ100％近く、利用できることに
なり、著しい省電力化をはかることができる。（前記第
２図の配光特性から分かるように、メタルハライドラン
プの取付部分の方向に出射される光成分はかなり少な
い） なお、平行光の光束の断面積は、光取出孔12の大きさ
を変えたり、或は凸レンズ13を光取出孔12から接離する
とともに適正なレンズ径を設定すること等により、設計
上容易に変更できる（ただし、凸レンズの焦点位置は必
ず焦点F2に設定されていなければならない）。例えば、
より大径の凸レンズを光取出孔12から離して構成すれ
ば、より太い平行光線が得られる。
力された光は、光源11となるメタルハライドランプの取
付部分に達する光成分（及び第１図の場合は直接光取出
孔12に達してしまう光成分）以外の光成分は全て凸レン
ズ13によって平行光線として利用できることになり、光
源11からの出力光をほぼ100％近く、利用できることに
なり、著しい省電力化をはかることができる。（前記第
２図の配光特性から分かるように、メタルハライドラン
プの取付部分の方向に出射される光成分はかなり少な
い） なお、平行光の光束の断面積は、光取出孔12の大きさ
を変えたり、或は凸レンズ13を光取出孔12から接離する
とともに適正なレンズ径を設定すること等により、設計
上容易に変更できる（ただし、凸レンズの焦点位置は必
ず焦点F2に設定されていなければならない）。例えば、
より大径の凸レンズを光取出孔12から離して構成すれ
ば、より太い平行光線が得られる。
したがって、上記実施例の放光装置は、液晶プロジェ
クターの液晶画面部の大小に関わらず利用でき、特に小
型液晶に対して精度の高い平行光線も供給することがで
きる。
クターの液晶画面部の大小に関わらず利用でき、特に小
型液晶に対して精度の高い平行光線も供給することがで
きる。
なお、例えばOHP用等として点光源が必要な場合に
は、焦点F2を点光源部として利用すればよい。
は、焦点F2を点光源部として利用すればよい。
第４図は本発明のさらに他の実施例であり、光源11で
あるメタルハライドランプの長手方向を、回転楕円体の
反射板10の長軸JLに沿った状態で配置したものである。
あるメタルハライドランプの長手方向を、回転楕円体の
反射板10の長軸JLに沿った状態で配置したものである。
この実施例では第１図及び第３図の実施例のようにメ
タルハライドランプを長軸JLと垂直に取り付けるように
構成するものに比べて、取付部分の設計及び取付作業が
容易になるという利点がある。
タルハライドランプを長軸JLと垂直に取り付けるように
構成するものに比べて、取付部分の設計及び取付作業が
容易になるという利点がある。
ただし、この実施例の場合、光源11から斜線部Ｕで示
した部分以外に出射された光成分は、例えば光成分L7と
して示すように、焦点F2を通過しながら反射板10に２回
反射して焦点F1を通過して、メタルハライドランプの取
付孔14から放光装置外部に放出されてしまうため、光利
用率が若干低下したものとなってしまう。しかしなが
ら、この部分の出力光は第２の配光特性から理解される
ように非常に小さいため、実用上大きな問題とはならな
い。
した部分以外に出射された光成分は、例えば光成分L7と
して示すように、焦点F2を通過しながら反射板10に２回
反射して焦点F1を通過して、メタルハライドランプの取
付孔14から放光装置外部に放出されてしまうため、光利
用率が若干低下したものとなってしまう。しかしなが
ら、この部分の出力光は第２の配光特性から理解される
ように非常に小さいため、実用上大きな問題とはならな
い。
なお、このような条件を考慮したうえで光利用率をよ
り向上させるには、回転楕円体の長軸JL:短軸JSの比を
大きくして反射板10をより扁平な回転楕円体とし、光取
出孔12からの発散角（＝tan-1（光取出孔12の口径／焦
点距離Fd））を30゜以下とすることが好ましい。なお、
ここで30゜としたのは、ほぼ30゜〜150゜の方向に最も
光成分が出力される前記第２図の配光特性に基づいたメ
タルハライドランプを使用した本実施例の場合であり、
配光特性が異なれば設定数値も異なるものである。
り向上させるには、回転楕円体の長軸JL:短軸JSの比を
大きくして反射板10をより扁平な回転楕円体とし、光取
出孔12からの発散角（＝tan-1（光取出孔12の口径／焦
点距離Fd））を30゜以下とすることが好ましい。なお、
ここで30゜としたのは、ほぼ30゜〜150゜の方向に最も
光成分が出力される前記第２図の配光特性に基づいたメ
タルハライドランプを使用した本実施例の場合であり、
配光特性が異なれば設定数値も異なるものである。
以上の条件を満たせば、取付孔14から放出される光成
分は最小限となり、本実施例において光利用率を最大限
に向上させることができる。
分は最小限となり、本実施例において光利用率を最大限
に向上させることができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の放光装置は反射板を、
楕円長軸方向に光取出孔を設けた回転楕円体として形成
し、光源を一方の焦点位置に配置することにより、光源
から出射された光の殆どを、回転楕円体の内部で１回ま
たは複数回反射して焦点位置に集光し、その光を特定方
向へ出力される光として利用できることになり、光利用
率が著しく向上するため、より明るい光線を得ることが
でき、又は所定の明るさの光線を低電力で得ることがで
きるという効果がある。
楕円長軸方向に光取出孔を設けた回転楕円体として形成
し、光源を一方の焦点位置に配置することにより、光源
から出射された光の殆どを、回転楕円体の内部で１回ま
たは複数回反射して焦点位置に集光し、その光を特定方
向へ出力される光として利用できることになり、光利用
率が著しく向上するため、より明るい光線を得ることが
でき、又は所定の明るさの光線を低電力で得ることがで
きるという効果がある。
第１図は本発明の放光装置の一実施例の説明図、 第２図は本実施例に使用されるメタルハライドランプの
配光特性の説明図、 第３図は本発明の他の実施例の説明図、 第４図は本発明のさらに他の実施例の説明図、 第５図は従来のOHP用の放光装置の説明図、 第６図は従来の液晶プロジェクタ用の放光装置の説明図
である。 10は反射板、11は光源、12は光取出孔、13は凸レンズ、
14は取付孔、F1,F2は焦点を示す。
配光特性の説明図、 第３図は本発明の他の実施例の説明図、 第４図は本発明のさらに他の実施例の説明図、 第５図は従来のOHP用の放光装置の説明図、 第６図は従来の液晶プロジェクタ用の放光装置の説明図
である。 10は反射板、11は光源、12は光取出孔、13は凸レンズ、
14は取付孔、F1,F2は焦点を示す。
Claims (6)
- 【請求項１】光源と、該光源の周囲に配置された反射板
によって構成される放光装置において、 前記反射板は、楕円長軸方向に光取出孔を設けた回転楕
円体として形成されると共に、前記光源を前記回転楕円
体の二つの焦点のいずれか一方に配置し、 前記光取出孔から外部に放出される放出光の中に、前記
回転楕円体の内部において複数回反射した光が含まれる
ように構成されていることを特徴とする放光装置。 - 【請求項２】上記光源はメタルハライドランプによって
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲（１）
に記載の放光装置。 - 【請求項３】上記光取出孔は上記回転楕円体の壁面に形
成されていることを特徴とする特許請求の範囲（１）に
記載の放光装置。 - 【請求項４】上記回転楕円体の二つの焦点において、上
記光源が配置されている一方の焦点と異なる側の焦点に
近くに上記光取出孔を配置したことを特徴とする特許請
求の範囲（１）に記載の放光装置。 - 【請求項５】上記回転楕円体の二つの焦点において、上
記光取出孔に近い側の焦点位置を焦点とする集光レンズ
が配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
（１）に記載の放光装置。 - 【請求項６】上記光源の長手方向と上記回転楕円体の二
つの焦点を結ぶ直線の方向が一致することを特徴とする
特許請求の範囲（１）に記載の放光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2272153A JP2940132B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | 放光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2272153A JP2940132B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | 放光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04149418A JPH04149418A (ja) | 1992-05-22 |
| JP2940132B2 true JP2940132B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=17509830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2272153A Expired - Fee Related JP2940132B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | 放光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940132B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100454137C (zh) * | 2002-11-08 | 2009-01-21 | 台达电子工业股份有限公司 | 合光*** |
| JP4697483B2 (ja) * | 2008-04-18 | 2011-06-08 | ソニー株式会社 | レーザ光線合波装置 |
-
1990
- 1990-10-12 JP JP2272153A patent/JP2940132B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04149418A (ja) | 1992-05-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |