JP3301951B2 - Lighting equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル等に表
示された画像を、スクリーンに投影する投写装置等に実
施する照明装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an illuminating device for use in a projection device for projecting an image displayed on a liquid crystal panel or the like onto a screen.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、大画面映像を表示する装置として、液晶パネルに表
示された画像を強力な光で照明し、スクリーン上に投写
する液晶プロジェクタのような投写装置が知られてい
る。この種投写装置の光源は、光源の入力を増やすこと
が比較的安価である２５０〜４００Ｗランプが広く採用
されている。しかし、入力の大きなランプは一般に寿命
が短く、又、寿命との関係でアーク長を短くできないた
め、集光効率が悪く、更に発熱量が大きいため大型の冷
却ファンを必要とし、冷却ファンのノイズが大きい問題
がある。光利用効率について、現在主流の２５０Ｗラン
プを使用している液晶プロジェクタの利用効率は僅か約
２.５％ルーメン／Ｗ(2.0 ANSI Lumens/W)である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for displaying a large screen image, a device such as a liquid crystal projector that illuminates an image displayed on a liquid crystal panel with strong light and projects the image on a screen is known. Projection devices are known. As a light source of this type of projection device, a 250 to 400 W lamp, which is relatively inexpensive to increase the input of the light source, is widely used. However, a lamp with a large input generally has a short service life, and the arc length cannot be shortened in relation to the service life. Therefore, the light collection efficiency is low, and the heat generation is large. There is a big problem. Regarding the light use efficiency, the use efficiency of a liquid crystal projector using a current mainstream 250 W lamp is only about 2.5% lumen / W (2.0 ANSI Lumens / W).
【０００３】そこで出願人は、以前、図６、図７に示す
如く、第１、第２の２つの光源(１)(1a)を用いた照明装
置を提案した(特願平９−１５９０７０号)。該照明装置
は、第１シリンドリカルレンズ板(32)を通過した第１光
源(１)の光と、第２シリンドリカルレンズ板(32a)を通
過した第２光源(1a)の光が交わる様に、両シリンドリカ
ルレンズ板(32)(32a)を所定の角度を存して配備し、２
つのシリンドリカルレンズ板(32)(32a)を透過した光の
交差位置近傍に両レンズ板(32)(32a)に対して角度を存
して部分反射鏡(４)を配備する。又、第１シリンドリカ
ルレンズ板(32)との間に部分反射鏡(４)を挟む様にして
合成レンズアレー板(52)を第１シリンドリカルレンズ板
(32)と平行に配備する。合成レンズアレー体(52)の射出
側に、インテグレータ照明ユニット(８)を設けている。Therefore, the applicant has previously proposed an illuminating device using first and second two light sources (1) and (1a) as shown in FIGS. 6 and 7 (Japanese Patent Application No. 9-159070). ). The illuminating device is configured such that light of the first light source (1) passing through the first cylindrical lens plate (32) and light of the second light source (1a) passing through the second cylindrical lens plate (32a) intersect. The two cylindrical lens plates (32) and (32a) are arranged at a predetermined angle, and
A partial reflecting mirror (4) is arranged near the intersection of the light transmitted through the two cylindrical lens plates (32) and (32a) at an angle to both lens plates (32) and (32a). Further, the synthetic lens array plate (52) is connected to the first cylindrical lens plate (32) so that the partial reflecting mirror (4) is sandwiched between the first cylindrical lens plate and the first cylindrical lens plate (32).
Deploy in parallel with (32). An integrator illumination unit (8) is provided on the emission side of the synthetic lens array (52).
【０００４】上記照明装置において、部分反射鏡(４)
は、第１シリンドリカルレンズ板(32)からの光を素通り
させる透光部(41)と、第２シリンドリカルレンズ板(32
a)の光は反射する反射部(42)を平行に交互に有してお
り、各シリンドリカルレンズ板(32)(32a)を透過した光
が共通の合成レンズアレー板(52)を照射する様に構成さ
れている。In the above-mentioned lighting device, the partial reflecting mirror (4)
Are a light-transmitting portion (41) that allows light from the first cylindrical lens plate (32) to pass through, and a second cylindrical lens plate (32).
The light of (a) has reflecting portions (42) that reflect alternately in parallel, and the light transmitted through each of the cylindrical lens plates (32) and (32a) irradiates the common synthetic lens array plate (52). Is configured.
【０００５】又、インテグレータ照明ユニット(８)は、
公知の如く、第１、第２レンズアレイ板(81)(82)及び凸
レンズ(83)とによって構成され、第１、第２レンズアレ
イ板(81)(82)は、輪郭が矩形の凸レンズ(82a)を縦横に
複数列配列して形成されている。両レンズアレイ板(81)
(82)は、合成レンズアレー板(52)から第１レンズアレイ
体(81)の凸レンズ(81a)に入射した光が、第２レンズア
レイ体(82)の凸レンズ(82a)にて収束するように設定さ
れる。第１レンズアレイ体(81)の各凸レンズ(81a)から
の出射光は、第２レンズアレイ体(82)の凸レンズ群の
内、対向する凸レンズ(82a)にのみ入射し、第２レンズ
アレイ体(82)の各凸レンズ(82a)からは前方の液晶板
(６)上の共通範囲に照射する。The integrator lighting unit (8)
As is well known, the first and second lens array plates (81) and (82) are configured by first and second lens array plates (81) and (82) and the convex lenses (83). 82a) are formed in a plurality of rows and columns. Both lens array board (81)
(82) is such that light incident on the convex lens (81a) of the first lens array body (81) from the synthetic lens array plate (52) converges on the convex lens (82a) of the second lens array body (82). Is set to Outgoing light from each convex lens (81a) of the first lens array body (81) is incident only on the facing convex lens (82a) of the convex lens group of the second lens array body (82), and the second lens array body The liquid crystal panel in front of each convex lens (82a) of (82)
(6) Irradiate the upper common area.
【０００６】上記の場合、２つの光源(１)(1a)を用いる
ため、入力の小さいランプを使用でき、一般に入力の小
さいランプは、入力の大きいランプよりも寿命が長いた
め、１つのランプに対する交換の頻度が小さくなる。
又、矩形凸レンズの集合体である第１、第２レンズアレ
ー板(81)(82)の特有の効果により、液晶板(６)の中央部
と周辺部の明るさの差を小さくできる。但し、図６の照
明装置の場合、第１、第２シリンドリカルレンズ板(32)
(32a)、合成レンズアレー板(52)、第１、第２レンズア
レー板(81)(82)、集光レンズ(83)の計、６枚ものレンズ
が必要となり、レンズ自体のコストや組立の手間のコス
ト高を招来する。本発明は、上記問題を解決できる照明
装置を明らかにするものである。In the above case, since two light sources (1) and (1a) are used, a lamp with a small input can be used. In general, a lamp with a small input has a longer life than a lamp with a large input, so that a lamp for one lamp can be used. The frequency of replacement is reduced.
Further, the difference in brightness between the central portion and the peripheral portion of the liquid crystal plate (6) can be reduced due to the specific effects of the first and second lens array plates (81) and (82), which are an aggregate of rectangular convex lenses. However, in the case of the lighting device of FIG. 6, the first and second cylindrical lens plates (32)
(32a), a synthetic lens array plate (52), first and second lens array plates (81) and (82), and a condenser lens (83). Incurs high labor costs. The present invention clarifies a lighting device that can solve the above problem.
【０００７】[0007]
【課題を解決する手段】本発明の照射装置は、第１レン
ズアレー板(３)を通過した第１光源(１)の光と、第２レ
ンズアレー板(3a)を通過した第２光源(1a)の光が交わる
様に、両レンズアレー板(３)(3a)を所定の角度を存して
配備し、２つのレンズアレー板(３)(3a)を透過した光の
交差位置近傍に両レンズアレー板(３)(3a)に対して角度
を存して部分反射鏡(４)を配備し、該部分反射鏡(４)
は、第１レンズアレー板(３)からの光は素通りさせる透
光部(41)と、第２レンズアレー板(3a)の光を反射する反
射部(42)を有しており、両レンズアレー板(３)(3a)を透
過した光が部分反射鏡(４)を透過し或いは反射して共通
の合成レンズアレー板(５)を照射する様に構成され、第
１レンズアレー板(３)、２レンズアレー板(3a)及び合成
レンズアレー板(５)は、夫々矩形状の輪郭をした凸レン
ズ(31)(31)、(31a)(31a)、(51)(51)を縦横に夫々複数列
配列して形成され、第１、第２の両レンズアレー板(３)
(3a)を透過した光は合成レンズアレー板(５)の同一凸レ
ンズ(51)に重ならない様に照射する。The irradiation apparatus of the present invention comprises a first light source (1) passing through a first lens array plate (3) and a second light source (1) passing through a second lens array plate (3a). The two lens array plates (3) and (3a) are arranged at a predetermined angle so that the light of 1a) intersects. A partial reflecting mirror (4) is provided at an angle to both lens array plates (3) and (3a), and the partial reflecting mirror (4) is provided.
Has a light transmitting portion (41) for passing light from the first lens array plate (3) and a reflecting portion (42) for reflecting light from the second lens array plate (3a). The light transmitted through the array plates (3) and (3a) is transmitted or reflected by the partial reflecting mirror (4) to irradiate a common synthetic lens array plate (5). ), The two-lens array plate (3a) and the synthetic lens array plate (5) are vertically and horizontally formed by convex lenses (31), (31), (31a), (31a), (51), and (51) each having a rectangular contour. A first lens array plate and a second lens array plate each formed in a plurality of rows;
Light transmitted through (3a) is irradiated so as not to overlap the same convex lens (51) of the synthetic lens array plate (5).
【０００８】具体的には、部分反射鏡(４)は、透光部(4
1)と反射部(42)を平行に交互に有しており、第１レンズ
アレー板(３)の縦列数、第２レンズアレー板(3a)の縦列
数及び合成レンズアレー板(５)の縦列数は同数であり、
合成レンズアレー板(５)の横列数は、第１レンズアレー
板(３)の横列数と、第２レンズアレー板(3a)の横列数を
加えた列数に一致している。具体的には、長方形の光透
過型液晶板(６)に対する照明装置であって、第１、第２
レンズアレー板(３)(3a)及び合成レンズアレー板(５)の
各凸レンズ(31)(31a)(51)の長手方向は、光透過型液晶
板(６)の長手方向に一致している。More specifically, the partial reflecting mirror (4) is provided with a light transmitting part (4).
1) and reflecting portions (42) are alternately arranged in parallel, and the number of columns of the first lens array plate (3), the number of columns of the second lens array plate (3a), and the number of columns of the composite lens array plate (5) The number of columns is the same,
The number of rows of the synthetic lens array plate (5) matches the number of rows obtained by adding the number of rows of the first lens array plate (3) and the number of rows of the second lens array plate (3a). Specifically, it is an illumination device for a rectangular light transmission type liquid crystal plate (6), wherein
The longitudinal direction of each convex lens (31) (31a) (51) of the lens array plate (3) (3a) and the synthetic lens array plate (5) coincides with the longitudinal direction of the light transmission type liquid crystal plate (6). .
【０００９】具体的には、部分反射鏡(４)はガラス板に
反射膜を形成して反射部(42)を形成している。具体的に
は合成レンズアレー板(５)の出射側又は入射側に偏光変
換素子板(７)を配備している。Specifically, the partial reflecting mirror (4) forms a reflecting portion (42) by forming a reflecting film on a glass plate. Specifically, a polarization conversion element plate (7) is provided on the exit side or the entrance side of the synthetic lens array plate (5).
【００１０】具体的には、各光源(１)(1a)は、全ての光
源の点灯と任意の１つの光源のみを点灯させる切換機能
を有する制御部(300)に連繋されている請求項１乃至４
の何れかに記載の照明装置。More specifically, each of the light sources (1) and (1a) is connected to a control unit (300) having a switching function of turning on all light sources and turning on only one arbitrary light source. To 4
The lighting device according to any one of the above.
【００１１】具体的には、制御部(300)は、各光源(１)
に対する点灯時間積算機能を有しており、点灯時、点灯
積算時間の少ないランプを自動選択して点灯させること
ができる。More specifically, the control unit (300) controls each light source (1).
Has a lighting time integration function, and at the time of lighting, a lamp having a short lighting integration time can be automatically selected and turned on.
【００１２】[0012]
【作用及び効果】第１光源(１)、第２光源(1a)の光は、
夫々第１レンズアレー板(３)、第２レンズアレー板(3a)
を透過し、第１レンズアレー板(３)を透過した光は、部
分反射鏡(４)の透光部(41)を素通りして合成レンズアレ
ー板(５)に達し、第２レンズアレー板(3a)を透過した光
は、部分反射鏡(４)の反射部(42)に反射して合成レンズ
アレー板(５)に達する。光源(１)を複数とするため、光
源に入力の小さいランプを用いることができる。一般に
入力の小さいランプは、入力の大きいランプよりも寿命
が長いため、１つのランプに対する交換の頻度が小さく
なる。又、複数のランプを用いることにより、１つのラ
ンプが切れても、多少暗くなるが映写を続行することが
でき、映写中断の不都合は解消される。[Operation and Effect] The light of the first light source (1) and the second light source (1a)
First lens array plate (3) and second lens array plate (3a), respectively
The light transmitted through the first lens array plate (3) passes through the light transmitting portion (41) of the partial reflecting mirror (4) to reach the synthetic lens array plate (5), and the light is transmitted through the second lens array plate. The light transmitted through (3a) is reflected by the reflecting portion (42) of the partial reflecting mirror (4) and reaches the synthetic lens array plate (5). In order to use a plurality of light sources (1), a lamp having a small input can be used as the light source. Generally, a lamp with a small input has a longer life than a lamp with a large input, so that the frequency of replacement for one lamp is reduced. Further, by using a plurality of lamps, even if one lamp is cut off, the projection can be continued although the image is slightly darkened, and the inconvenience of interruption of the projection is eliminated.
【００１３】更に、入力の小さいランプは、アーク長を
短くすることができるため集光効率を高めることができ
るFurther, a lamp with a small input can shorten the arc length, so that the light collection efficiency can be increased.
【００１４】又、入力の小さいランプは、発熱量も小さ
いので、冷却ファンは小型のもので済み、運転音を低く
できる。Further, since the lamp having a small input generates a small amount of heat, the cooling fan needs to be small and the operating noise can be reduced.
【００１５】又、第１レンズアレー板(３)を透過した光
と、第２レンズアレー板(3a)を透過した光は、合成レン
ズアレー板(５)の同一凸レンズ(51)には重なって照射さ
れないため、合成レンズアレー板(５)全体を斑なく照射
できる。The light transmitted through the first lens array plate (3) and the light transmitted through the second lens array plate (3a) overlap the same convex lens (51) of the composite lens array plate (5). Since irradiation is not performed, the entire synthetic lens array plate (5) can be irradiated without unevenness.
【００１６】更に、第１光源(１)からの光は、矩形凸レ
ンズの集合体である第１レンズアレー板(３)と合成レン
ズアレー板(５)、或いは２レンズアレー板(3a)と合成レ
ンズアレー板(５)を透過するため、斯種レンズの組み合
わせによる特有の効果により、照射面の中心に比べて周
辺部を暗くなる現象を解消できる。即ち、図６に示す出
願人が以前提案した照射装置に比べて、レンズアレー板
の数を２枚減らしても同等の照明効果を得られることが
でき、レンズアレー板のコスト、組立のコストを低減で
きる。Further, the light from the first light source (1) is combined with the first lens array plate (3), which is an aggregate of rectangular convex lenses, and the combined lens array plate (5) or the two lens array plate (3a). Since the light passes through the lens array plate (5), it is possible to eliminate the phenomenon that the peripheral portion becomes darker than the center of the irradiation surface due to the unique effect of the combination of such lenses. That is, as compared with the irradiation apparatus previously proposed by the applicant shown in FIG. 6, the same illumination effect can be obtained even if the number of lens array plates is reduced by two, and the cost of the lens array plate and the cost of assembly are reduced. Can be reduced.
【００１７】[0017]
【実施の形態】図１に示す如く、夫々凹面反射鏡(２)(2
a)を具えた第１、第２の２つの光源(１)(1a)が互いの光
軸が直交する様に位置している。実施例の光源はメタル
ハライドランプである。第１光源(１)、第２光源(1a)の
夫々の照射側に各光軸に直交して第１レンズアレー板
(３)、第２レンズアレー板(3a)が位置している。第１レ
ンズアレー板(３)、２レンズアレー板(3a)は、夫々矩形
状の輪郭をした凸レンズ(31)(31)、(31a)(31a)が縦方向
に横に夫々５列づつ配列した２５個の凸レンズの集合体
となっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG.
The first and second two light sources (1) and (1a) provided with a) are located such that their optical axes are orthogonal to each other. The light source of the embodiment is a metal halide lamp. A first lens array plate orthogonal to each optical axis on each irradiation side of the first light source (1) and the second light source (1a).
(3) The second lens array plate (3a) is located. The first lens array plate (3) and the second lens array plate (3a) are each formed by arranging five convex lenses (31), (31), and (31a) (31a) each having a rectangular contour in a row in the vertical direction. It is a set of 25 convex lenses.
【００１８】第１レンズアレー板(３)に対向して合成レ
ンズアレー板(５)が該第１レンズアレー板(３)と平行に
配備される。合成レンズアレー板(５)は、輪郭矩形の凸
レンズ(51)が、横方向に５列、縦方向に１０列形成さ
れ、５０個のレンズ集光体となっている。即ち、合成レ
ンズアレー板(５)の凸レンズ総数は、第１レンズアレー
板(３)と２レンズアレー板(3a)の凸レンズ数の和に一致
している。第１レンズアレー板(３)と２レンズアレー板
(3a)の各凸レンズ(31)(31a)の焦点距離は同じであっ
て、第１レンズアレー板(３)と合成レンズアレー板(５)
の距離に一致している。A synthetic lens array plate (5) is provided in parallel with the first lens array plate (3) so as to face the first lens array plate (3). The synthetic lens array plate (5) is formed by forming five rows of convex lenses (51) in the horizontal direction and ten rows in the vertical direction to form 50 lens condensers. That is, the total number of convex lenses of the synthetic lens array plate (5) is equal to the sum of the number of convex lenses of the first lens array plate (3) and the two lens array plate (3a). First lens array plate (3) and two lens array plate
The focal lengths of the convex lenses (31) and (31a) of (3a) are the same, and the first lens array plate (3) and the synthetic lens array plate (5)
Match the distance.
【００１９】第１レンズアレー板(３)、第２レンズアレ
ー板(3a)及び合成レンズアレー板(５)は、各凸レンズ(3
1)(31a)(51)の長手方向が平行となる様に配備され、且
つ合成レンズアレー板(５)と第１レンズアレー板(３)の
関係は、第１レンズアレー板(３)の凸レンズ群の内、横
列からの光が合成レンズアレー板(５)の凸レンズ群の横
列に対して、１列おきに照射する関係にある。Each of the first lens array plate (3), the second lens array plate (3a) and the composite lens array plate (5) has a convex lens (3
1) (31a) and (51) are arranged such that the longitudinal directions thereof are parallel to each other, and the relationship between the synthetic lens array plate (5) and the first lens array plate (3) is that of the first lens array plate (3). In the convex lens group, the light from the horizontal rows irradiates every other row to the horizontal rows of the convex lens groups of the synthetic lens array plate (5).
【００２０】第１レンズアレー板(３)と合成レンズアレ
ー板(５)との間に、第１、第２レンズアレー板(３)(3a)
及び合成レンズアレー板(５)に対して４５゜の角度を成
して部分反射鏡(４)が配備される。部分反射鏡(４)は、
第１レンズアレー板(３)を透過した第１光源(１)の光を
素通りさせる帯状透光部(41)と、第２レンズアレー板(3
a)からの光を合成レンズアレー板(５)側に反射させる反
射部(42)を平行に交互に有している。部分反射鏡(４)の
各反射部(42)の幅は、対応する凸レンズ(31a)との距
離、即ち、該凸レンズ(31a)を透過した光の収束、拡散
に応じて異なり、対応する凸レンズ(31a)からの光を全
て合成レンズアレー板(５)の、前記第１光源(１)の光が
照射しなかった凸レンズに収束する様に決められてい
る。部分反射鏡(４)はガラス板に平行帯条に反射膜を形
成して反射部(42)を形成しているFirst and second lens array plates (3) and (3a) are provided between the first lens array plate (3) and the synthetic lens array plate (5).
A partial reflecting mirror (4) is provided at an angle of 45 ° with respect to the synthetic lens array plate (5). The partial reflector (4)
A band-shaped light transmitting portion (41) for passing the light of the first light source (1) transmitted through the first lens array plate (3), and a second lens array plate (3);
Reflecting portions (42) for reflecting the light from a) toward the synthetic lens array plate (5) are alternately provided in parallel. The width of each reflecting portion (42) of the partial reflecting mirror (4) differs depending on the distance from the corresponding convex lens (31a), that is, the convergence and diffusion of light transmitted through the convex lens (31a). It is determined that all the light from (31a) is converged on the convex lens of the synthetic lens array plate (5) to which the light of the first light source (1) was not irradiated. The partially reflecting mirror (4) forms a reflecting portion (42) by forming a reflecting film on a parallel strip on a glass plate.
【００２１】図２示す如く、第１レンズアレー板(３)の
凸レンズ群に部分反射鏡(４)の反射部(42)に直交する方
向にＶ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚと符号を付し、反射部(42)に沿
う方向に１〜５の番号を付け足し、２レンズアレー板(3
a)にも同様にして、部分反射鏡(４)の反射部(42)に直交
する方向にｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ａと符号を付し、反射部(4
2)に沿う方向に１〜５の番号を付け足すと、図４に示す
如く、合成レンズアレー板(５)の各凸レンズには、対応
する第１、第２レンズアレー板(３)(3a)の凸レンズ(31)
(31a)からの光が照射される。As shown in FIG. 2, the convex lens group of the first lens array plate (3) is denoted by V, W, X, Y, Z in the direction orthogonal to the reflecting portion (42) of the partial reflecting mirror (4). Numbers 1 to 5 are added in the direction along the reflecting portion (42), and a two-lens array plate (3
In the same manner, a, e, d, c, b, and a are attached in the direction orthogonal to the reflecting portion (42) of the partial reflecting mirror (4), and the reflecting portion (4
When numbers 1 to 5 are added in the direction along 2), as shown in FIG. 4, the first and second lens array plates (3) and (3a) corresponding to each convex lens of the synthetic lens array plate (5). Convex lens (31)
The light from (31a) is irradiated.
【００２２】合成レンズアレー板(５)の前方に偏光変換
素子板(７)及び集光レンズ(83)が接近して配備され、集
光レンズ(83)の前方に矩形の光透過型液晶板(６)が設け
られる。集光レンズ(83)と光透過型液晶板(６)との間隔
は、集光レンズ(83)の焦点距離ｆ2に一致している。光
透過型液晶板(６)は、長手方向が、第１レンズアレー板
(３)、２レンズアレー板(3a)、合成レンズアレー板(５)
の各凸レンズの長手方向に沿っている。A polarization conversion element plate (7) and a condenser lens (83) are provided in front of the synthetic lens array plate (5), and a rectangular light transmitting liquid crystal plate is disposed in front of the condenser lens (83). (6) is provided. The distance between the condenser lens (83) and the light transmissive liquid crystal plate (6) is equal to the focal length f2 of the condenser lens (83). The light transmissive liquid crystal plate (6) has a first lens array plate in the longitudinal direction.
(3) Two-lens array plate (3a), synthetic lens array plate (5)
Along the longitudinal direction of each convex lens.
【００２３】偏光変換素子板(７)は、合成レンズアレー
板(５)からの光の全てを、Ｓ波又はＰ波に変換する公知
のものであって、これは、光透過型液晶板(６)の照射面
が、液晶分子の配列方向に対向する偏光だけを通過させ
る性質を利用して、光透過型液晶板(６)を通過する偏光
をＰ波とすれば、偏光変換素子板(７)により、合成レン
ズアレー板(５)からの光の全てをＰ波に変換することに
より、集光効率を大幅に高めることができる。The polarization conversion element plate (7) is a known type that converts all of the light from the synthetic lens array plate (5) into S-waves or P-waves. By using the property that the irradiation surface of 6) transmits only polarized light that is opposed to the alignment direction of the liquid crystal molecules, if the polarized light passing through the light transmitting liquid crystal plate (6) is a P wave, the polarization conversion element plate ( According to 7), all the light from the synthetic lens array plate (5) is converted into a P-wave, so that the light-collecting efficiency can be greatly increased.
【００２４】然して、第１光源(１)、第２光源(1a)の光
は、夫々第１レンズアレー板(３)、第２レンズアレー板
(3a)を透過し、第１のレンズアレー板(３)を透過した光
は、部分反射鏡(４)の透光部(41)を素通りして合成レン
ズアレー板(５)に達し、第２のレンズアレー板(3a)を透
過した光は、部分反射鏡(４)の反射部(42)に反射して合
成レンズアレー板(５)に達する。光源(１)を複数とする
ため、光源に入力の小さいランプを用いることができ
る。一般に入力の小さいランプは、入力の大きいランプ
よりも寿命が長いため、１つのランプに対する交換の頻
度が小さくなる。又、複数のランプを用いることによ
り、１つのランプが切れても、多少暗くなるが映写を続
行することができ、映写中断の不都合は解消される。The light of the first light source (1) and the light of the second light source (1a) are respectively transmitted to the first lens array plate (3) and the second lens array plate.
The light transmitted through (3a) and transmitted through the first lens array plate (3) passes through the light transmitting portion (41) of the partial reflecting mirror (4) and reaches the synthetic lens array plate (5). The light transmitted through the second lens array plate (3a) is reflected by the reflecting portion (42) of the partial reflecting mirror (4) and reaches the combined lens array plate (5). In order to use a plurality of light sources (1), a lamp having a small input can be used as the light source. Generally, a lamp with a small input has a longer life than a lamp with a large input, so that the frequency of replacement for one lamp is reduced. Further, by using a plurality of lamps, even if one lamp is cut off, the projection can be continued although the image is slightly darkened, and the inconvenience of interruption of the projection is eliminated.
【００２５】更に、入力の小さいランプは、アーク長を
短くすることができるため集光効率を高めることができ
る又、入力の小さいランプは、発熱量も小さいので、冷
却ファンは小型のもので済み、運転音を低くできる。
又、第１レンズアレー板(３)を透過した光と、第２レン
ズアレー板(3a)を透過した光が、合成レンズアレー板
(５)の同一凸レンズ(51)には重なって照射しないため、
合成レンズアレー板(５)全体を斑なく照射できる。Furthermore, a lamp with a small input can shorten the arc length, thereby improving the light collection efficiency. A lamp with a small input also generates a small amount of heat, so that a small cooling fan is required. , Driving noise can be reduced.
The light transmitted through the first lens array plate (3) and the light transmitted through the second lens array plate (3a) are combined into a combined lens array plate.
Because the same convex lens (51) of (5) is not overlapped and irradiated,
The entire synthetic lens array plate (5) can be irradiated without unevenness.
【００２６】更に、第１光源(１)からの光は、夫々矩形
凸レンズの集合体である第１レンズアレー板(３)と合成
レンズアレー板(５)、或いは２レンズアレー板(3a)と合
成レンズアレー板(５)を透過するため、斯種レンズの組
み合わせてによる特有の効果により、照射面の中心に比
べて周辺部が暗くなる現象を解消することができる。即
ち、図６に示す照射装置に比べてレンズアレー板の数を
２枚減らしても同等の照明効果を得られることができ、
レンズアレー板のコスト、組立のコストを低減できる。Further, the light from the first light source (1) is transmitted to the first lens array plate (3) and the synthetic lens array plate (5) or the two-lens array plate (3a), each of which is a set of rectangular convex lenses. Since the light passes through the synthetic lens array plate (5), it is possible to eliminate the phenomenon that the peripheral portion becomes darker than the center of the irradiation surface due to the unique effect of the combination of such lenses. That is, even if the number of lens array plates is reduced by two compared with the irradiation device shown in FIG. 6, the same illumination effect can be obtained,
The cost of the lens array plate and the cost of assembly can be reduced.
【００２７】図３は、２つの光源(１)(1a)を、両光源
(１)(1a)を同時又は任意に切れ替えて一灯のみ点灯させ
ることのできるランプ制御部(300)に連繋した実施例で
ある。ＡＣ電源コンセント(301)、主電源回路(302)をＯ
Ｎすると、ランプ制御回路(303)、タイマー(304)に通電
される。ランプ選択スイッチ(305)はノーマルスイッチ
とエコノミースイッチを具えている。ノーマルスイッチ
をＯＮすると、ランプ制御回路が駆動、リレー(306)(30
7)が動作し、ランプバラスト(308)、(309)に通電して２
つの光源(１)(１)が点灯する。ランプ選択スイッチ(30
5)のエコノミースイッチをＯＮすると、ランプ制御回路
(303)が駆動し、各光源のタイマー(304)によって光源別
に点灯時間が積算された点灯時間の少ない光源側のリレ
ー(306)又は(307)が動作し、ランプバラスト(308)又は
(309)の何れかに通電して、点灯積算時間の少ない方の
光源(１)を点灯させる。FIG. 3 shows two light sources (1) and (1a)
(1) This is an embodiment in which (1a) is connected to a lamp control unit (300) capable of switching one or the other simultaneously or arbitrarily and lighting only one lamp. AC power outlet (301), main power circuit (302)
When N, the lamp control circuit (303) and the timer (304) are energized. The lamp selection switch (305) includes a normal switch and an economy switch. When the normal switch is turned on, the lamp control circuit is driven and the relay (306) (30
7) operates and energizes the lamp ballasts (308) and (309)
The two light sources (1) and (1) are turned on. Lamp selection switch (30
When the economy switch of 5) is turned ON, the lamp control circuit
(303) is driven, the relay (306) or (307) on the light source side with a small lighting time, the lighting time of which has been integrated for each light source by the timer (304) of each light source, operates, and the lamp ballast (308) or
(309) is energized to light the light source (1) with the shorter lighting integration time.
【００２８】図５は、４枚の全反射ミラー(63)(64)(65)
(66)と２枚のダイクロイックミラー(903)(904)を組込ん
だ液晶プロジェクタの照明に実施した例である。装置本
体(900)の前方には、スクリーン(図示せず)が設けら
れ、装置本体(900)の前端部には、レンズ群からなる投
写レンズ(902)がスクリーンに対向して設けられてい
る。装置本体(900)の後端部には、図１と同様の照明装
置が設けられている。光源(１)(1a)から投写レンズ(90
2)に達するまでの光路上には、光路に対して４５゜傾い
た２枚のダイクロイックミラー(903)(904)、赤、緑、青
の光の３原色に対応した３つの液晶パネル(60)(61)(62)
及び４枚の全反射ミラー(63)(64)(65)(66)が、公知の如
く配備されている。FIG. 5 shows four total reflection mirrors (63), (64) and (65).
This is an example in which illumination is applied to a liquid crystal projector incorporating (66) and two dichroic mirrors (903) and (904). A screen (not shown) is provided in front of the apparatus main body (900), and a projection lens (902) including a lens group is provided at a front end of the apparatus main body (900) so as to face the screen. . A lighting device similar to that of FIG. 1 is provided at the rear end of the device main body (900). From the light source (1) (1a) to the projection lens (90
On the optical path leading to 2), two dichroic mirrors (903) and (904) inclined at 45 ° to the optical path, and three liquid crystal panels (60) corresponding to the three primary colors of red, green and blue light. ) (61) (62)
And four total reflection mirrors (63), (64), (65), and (66) are provided in a known manner.
【００２９】ダイクロイックミラー(903)で赤色光のみ
が通過し、該通過光は全反射ミラー(64)で反射されて、
赤色光用の液晶パネル(60)を照射する。一方、ダイクロ
イックミラー(903)により反射された光束は、ダイクロ
イックミラー(904)により緑色光が反射され、該反射光
は緑色光用の液晶パネル(61)を照射する。又、ダイクロ
イックミラー(904)を通過した光束は、全反射ミラー(6
5)(66)により反射された後に、青色光用の液晶パネル(6
2)を照射する。赤色光用、緑色光用、青色光用の液晶パ
ネル(60)(61)(62)を通過した光束は、色合成プリズム(9
01)に入射し、該色合成プリズム(901)にて、赤、青、緑
の各光に対応した画像が合成され、投写レンズ(902)に
よりスクリーン(図示せず)に照射される。本発明は、上
記実施例の構成に限定されることはなく、特許請求の範
囲に記載の範囲で種々の変形が可能である。Only red light passes through the dichroic mirror (903), and the passed light is reflected by the total reflection mirror (64).
The liquid crystal panel for red light (60) is irradiated. On the other hand, the light beam reflected by the dichroic mirror (903) reflects green light by the dichroic mirror (904), and the reflected light illuminates the liquid crystal panel (61) for green light. The light beam that has passed through the dichroic mirror (904) is
5) After being reflected by (66), the liquid crystal panel for blue light (6
Irradiate 2). The luminous flux that has passed through the liquid crystal panels (60), (61), and (62) for red light, green light, and blue light
01), an image corresponding to each of red, blue and green lights is synthesized by the color synthesizing prism (901), and is projected on a screen (not shown) by the projection lens (902). The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the claims.
【図１】液晶プロジュクタに実施した照明装置の基本構
成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of a lighting device implemented in a liquid crystal projector.
【図２】第１レンズアレー板、第２レンズアレー板、部
分反射鏡、合成レンズアレー板の配置を示す斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement of a first lens array plate, a second lens array plate, a partial reflecting mirror, and a synthetic lens array plate.
【図３】光源切換え制御回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a light source switching control circuit.
【図４】第１、第２レンズアレー板の各凸レンズから、
合成レンズアレー板上の各凸レンズに照射される位置関
係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the convex lenses of the first and second lens array plates.
It is a figure which shows the positional relationship irradiated to each convex lens on a synthetic lens array plate.
【図５】液晶プロジェクタの第１実施例の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of a first embodiment of a liquid crystal projector.
【図６】出願人が以前提案した液晶プロジェクタの説明
図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a liquid crystal projector previously proposed by the applicant.
【図７】同上のレンズ板の配置を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an arrangement of a lens plate according to the embodiment.
(１) 第１光源 (1a) 第２光源 (３) 第１レンズアレー板 (3a) 第２レンズアレー板 (４) 部分反射鏡 (５) 合成レンズアレー板 (1) First light source (1a) Second light source (3) First lens array plate (3a) Second lens array plate (4) Partial reflector (5) Synthetic lens array plate
Claims (7)
光源(１)の光と、第２レンズアレー板(3a)を通過した第
２光源(1a)の光が交わる様に、両レンズアレー板(３)(3
a)を所定の角度を存して配備し、２つのレンズアレー板
(３)(3a)を透過した光の交差位置近傍に両レンズアレー
板(３)(3a)に対して角度を存して部分反射鏡(４)を配備
し、該部分反射鏡(４)は、第１レンズアレー板(３)から
の光は素通りさせる透光部(41)と、第２レンズアレー板
(3a)の光を反射する反射部(42)を有しており、両レンズ
アレー板(３)(3a)を透過した光が部分反射鏡(４)を透過
し或いは反射して共通の合成レンズアレー板(５)を照射
する様に構成され、第１レンズアレー板(３)、２レンズ
アレー板(3a)及び合成レンズアレー板(５)は、夫々矩形
状の輪郭をした凸レンズ(31)(31)、(31a)(31a)、(51)(5
1)が縦横に夫々複数列配列して形成され、第１、第２の
両レンズアレー板(３)(3a)を透過した光は合成レンズア
レー板(５)の同一凸レンズ(51)に重ならない様に照射す
る照明装置。1. A first lens having passed through a first lens array plate (3).
The two lens array plates (3) (3) (3) (3) (3) (3)
a) is deployed at a predetermined angle, and two lens array plates
(3) A partial reflecting mirror (4) is disposed near the intersection of the light transmitted through (3a) at an angle to both lens array plates (3) and (3a), and the partial reflecting mirror (4) is provided. A light-transmitting portion (41) for passing light from the first lens array plate (3), and a second lens array plate
It has a reflection part (42) for reflecting the light of (3a), and the light transmitted through both lens array plates (3) and (3a) is transmitted or reflected by the partial reflecting mirror (4) to form a common composite The first lens array plate (3), the second lens array plate (3a), and the composite lens array plate (5) are configured to irradiate a lens array plate (5). ) (31), (31a) (31a), (51) (5
1) are formed in a plurality of rows and columns, and the light transmitted through the first and second lens array plates (3) and (3a) overlaps the same convex lens (51) of the synthetic lens array plate (5). A lighting device that irradiates light so that it does not become light.
(42)を平行に交互に有しており、第１レンズアレー板
(３)の縦列数、第２レンズアレー板(3a)の縦列数及び合
成レンズアレー板(５)の縦列数は同数であり、合成レン
ズアレー板(５)の横列数は、第１レンズアレー板(３)の
横列数と、第２レンズアレー板(3a)の横列数を加えた列
数に一致している請求項１に記載の照明装置。2. The partial reflecting mirror (4) comprises a light transmitting part (41) and a reflecting part.
(42) alternately in parallel, the first lens array plate
The number of columns of (3), the number of columns of the second lens array plate (3a) and the number of columns of the composite lens array plate (5) are the same, and the number of rows of the composite lens array plate (5) is the first lens array. 2. The lighting device according to claim 1, wherein the number of rows equals the number of rows of the plate (3) and the number of rows of the second lens array plate (3 a). 3.
明装置であって、第１、第２レンズアレー板(３)(3a)及
び合成レンズアレー板(５)の各凸レンズ(31)(31a)(51)
の長手方向は、光透過型液晶板(６)の長手方向に一致し
ている請求項１又は２に記載の照明装置。3. An illuminating device for a rectangular light transmission type liquid crystal plate (6), wherein each convex lens (31) of a first lens array plate (3), a second lens array plate (3a) and a synthetic lens array plate (5). (31a) (51)
The lighting device according to claim 1, wherein a longitudinal direction of the lighting device coincides with a longitudinal direction of the light-transmitting liquid crystal plate.
反射膜を形成して反射部(42)を形成している請求項１乃
至３の何れかに記載の照明装置。4. The illuminating device according to claim 1, wherein the partial reflecting mirror (4) forms a reflecting portion (42) by forming a reflecting film on a parallel strip on a glass plate.
射側に偏光変換素子板(７)を配備している請求項１乃至
４の何れかに記載の照明装置。5. The illuminating device according to claim 1, wherein a polarization conversion element plate is provided on an outgoing side or an incoming side of the synthetic lens array plate.
任意の１つの光源のみを点灯させる切換機能を有する制
御部(300)に連繋されている請求項１乃至５の何れかに
記載の照明装置。6. The light source according to claim 1, wherein each of the light sources is connected to a control unit having a switching function of turning on all light sources and turning on only one arbitrary light source. The lighting device according to any one of the above.
灯時間積算機能を有しており、点灯時、点灯積算時間の
少ないランプを自動選択して点灯させることのできる請
求項６に記載の照明装置。7. The control section (300) has a lighting time integration function for each light source (1), and can automatically select and turn on a lamp having a short lighting integration time at the time of lighting. The lighting device according to claim 1.
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