JP3485839B2 - 光照射装置 - Google Patents
光照射装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光照射装置に関し、
特にダイクロイックミラーを用いて三色光を分離・合成
し液晶パネル等の光照射対象の表面に照射する光照射装
置に属する。 【０００２】 【従来の技術】液晶プロジェクタなどでは、ダイクロイ
ックミラーを用いて光源からの白色光を赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の光に分離し、これら三色の光それぞ
れを対応する液晶パネルに照射して三色の画像を生成
し、これら三色の画像を合成、表示することで自然な色
彩の映像を得るようにしている。 【０００３】このような三色の光を分離して対応する液
晶パネル等に照射する光照射装置の従来の第１の例の主
要部を図３（ａ）に示す。この第１の例は、入射光の光
軸に対し予め定められた角度（例えば４５°）に傾斜し
て配置され、三色のうちの一色、例えば緑の光を反射さ
せ、赤の光を透過させるダイクロイックミラー１０を備
え、このダイクロイックミラー１０の透過光を、赤色用
の液晶パネル１００に照射するようになっている。 【０００４】ダイクロイックミラーは、通常、平板ガラ
スの表面に反射特性の異なる多層膜を蒸着させて形成さ
れ、この第１の例に用いられるダイクロイックミラー１
０は、全面一様に多層膜が蒸着されて、同一の入射角で
入射される光に対し、全面で同一の分光透過特性を有す
るノーマルタイプのものである。 【０００５】ところで、ダイクロイックミラー１０に入
射される光は、光源からの光が完全に平行な光線ではな
く、ある角度で次第に広がる傾向があり、光源からの光
の軸に対し傾斜して配置されたダイクロイックミラー１
０の光源に近い側の辺の部分と、光源に遠い側の辺の部
分とでは、光の入射角が変わってくる。 【０００６】光の入射角が変わると、ノーマルタイプの
ダイクロイックミラー１０は、光透過特性に対する入射
角依存性により、図３（ｂ）に示すように、透過光の照
度が不均一になるという問題点があった。このような問
題点を解決するために、ダイクロイックミラーの多層膜
の特性を、光の入射位置における入射角に応じて変化さ
せ、前述のような入射角の差があっても、均一な照度の
透過光が得られるようにした光照射装置（第２の例）が
提案されている（例えば、特開平３−２９１６４４号公
報参照）。 【０００７】この第２の例の光照射装置の主要部を図４
（ａ）に示す。この第２の例に用いられるダイクロイッ
クミラーには、前述のような入射角の差に応じて多層膜
の特性を変化させるようにしたウェッジコート付ダイク
ロイックミラー１５が採用されている。このようなウェ
ッジコート付ダイクロイックミラー１５を用いることに
より、図４の（ｂ）に示すように、液晶パネル１００に
対し、均一な照度の光を照射することができる。なお、
これらの例では、ダイクロイックミラーの透過光に対す
る例が示されているが、反射光についても同様である。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光照射
装置は、第１の例では、入射光の光軸に対し予め設定さ
れた角度に傾斜して配置され、入射光に対する色光の分
離を行って液晶パネル１００に照射するダイクロイック
ミラー１０を備え、このダイクロイックミラー１０は、
全表面一様に、反射特性の異なる多層膜を蒸着させて形
成されたノーマルタイプのものとなっており、このダイ
クロイックミラー１０に入射される光は、完全に平行な
光線でなくある角度で次第に広がる傾向があり、これに
伴って光軸に対し傾斜して配置されたダイクロイックミ
ラー１０の光源に近い側の部分と遠い側の部分とでは光
の入射角度が変化してその光の透過特性が変化するため
に、液晶パネル１００に照射される光の照度が不均一に
なるという問題点があり、第２の例では、ダイクロイッ
クミラーの表面に蒸着（コート）される多層膜の特性を
変化させるようにしたウェッジコート付ダイクロイック
ミラー１５を採用しているので、光の入射角による液晶
パネル１００への光の照度の不均一性は解消されるが、
ウェッジコート付ダイクロイックミラー１５が、その多
層膜の、蒸着位置に対する各層の厚さ、特性などの仕様
の決定が難しく多大な時間と費用が必要となり、かつ、
仕様どおりに多層膜を蒸着させることが困難なために特
性のばらつきが多くなるという問題点がある。 【０００９】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑みて、ノーマルタイプのダイクロイックミラーを用い
て液晶パネル等への均一な照度の光を照射することがで
き、かつ設計、製造が容易でそのための費用を安くする
ことができる光照射装置を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の光照射装置は、
上記の目的を達成するために次の各構成を有することを
特徴とする。 （イ）色光分離、合成用の多層膜が全表面一様に蒸着さ
れて形成され、その表面が入射光の光軸に対し予め設定
された角度となるように傾斜配置されて前記入射光に対
し色光分離、合成を行うノーマルタイプのダイクロイッ
クミラー （ロ）前記ダイクロイックミラーからの光の、前記傾斜
配置の側面方向から見た幅を複数分割し、これら複数分
割された幅それぞれの光を受光してこれら光の幅を狭め
るように集光する複数の集光レンズ （ハ）前記複数の集光レンズそれぞれに対し、これら集
光レンズからの光の幅がその受光時の幅の１／２となる
位置に設けられてその光を受光し、この光の幅が一定と
なるように平行光化する複数の平行光化レンズ （ニ）前記複数の平行光化レンズそれぞれからの光を、
その５０％は透過させて光照射対象の表面に照射し、残
りの５０％は反射させる複数の５０％透過・反射ミラー （ホ）前記複数の５０％透過・反射ミラーそれぞれから
の反射光を全反射させて、前記光照射対象の表面の、前
記複数の５０％透過・反射ミラーの透過光による照射領
域の間の領域と、これら透過光による最左照射領域及び
最右照射領域のうちの一方の外側の領域とを、同一の５
０％透過・反射ミラーからの透過光及び反射光による照
射領域が左右対称の位置関係となるように照射する複数
の全反射ミラー 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態は、色光分
離、合成用の多層膜が全表面一様に蒸着されて形成さ
れ、その表面が入射光の光軸に対し予め設定された角度
となるように傾斜配置されて入射光に対し色光分離、合
成を行うノーマルタイプのダイクロイックミラーと、こ
のダイクロイックミラーからの光の、上記傾斜配置の側
面方向から見た幅を複数分割し、これら複数分割された
幅それぞれの光を受光してこれら光の幅を狭めるように
集光する複数の集光レンズと、これら複数の集光レンズ
それぞれに対し、これら集光レンズからの光の幅がその
受光時の幅の１／２となる位置に設けられてその光を受
光し、この光の幅が一定となるように平行光化する複数
の平行光化レンズと、これら複数の平行光化レンズそれ
ぞれからの光を、その５０％は透過させて光照射対象の
表面に照射し、残りの５０％は反射させる複数の５０％
透過・反射ミラーと、これら複数の５０％透過・反射ミ
ラーそれぞれからの反射光を全反射させて、上記光照射
対象の表面の、上記複数の５０％透過・反射ミラーの透
過光による照射領域の間の領域と、これら透過光による
最左照射領域及び最右照射領域のうちの一方の外側の領
域とを、同一の５０％透過・反射ミラーからの透過光及
び反射光による照射領域が左右対称の位置関係となるよ
うに照射する複数の全反射ミラーとを有する構成となっ
ている。 【００１２】このような構成とすることにより、ダイク
ロイックミラーから出た光は、その照度が左右アンバラ
ンスであるが、このダイクロイックミラーから出た光の
幅を複数分割してそれぞれの幅を１／２に絞って平行光
化し、その５０％で直接、光照射対象の表面を照射し、
残り５０％はその左右対称な位置を照射するので、複数
分割された光の半分ずつが左右入れ換わって左右の照度
差が無くなるように作用し、光照射対象の全表面を均一
な照度で照射することができる。また、ダイクロイック
ミラーはノーマルタイプのものであるので、その設計、
製造が容易であり、かつその費用を安くすることができ
る。 【００１３】 【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図、図
２はこの実施例の作用効果を説明するための各部におい
て光束が変化する様子を示す模式図である。この実施例
は、色光分離、合成用の多層膜が全表面一様に蒸着され
て形成され、その表面が、入射光、例えば光源からの光
の光軸に対し予め設定された角度（例えば４５°）とな
るように傾斜配置されて、入射光に対し色光分離、合成
を行うノーマルタイプのダイクロイックミラー１０と、
このダイクロイックミラー１０の透過光の、傾斜側面方
向から見た幅（左右の幅）を複数分割し、これら複数分
割された幅それぞれの光を受光、透過してこれら光の幅
を狭めるように集光する複数の集光レンズ２１を備えた
集光レンズ部２０と、複数の集光レンズ２１それぞれに
対し、これら集光レンズを透過した光の幅がその受光時
の幅の１／２となる位置に設けられてその光を受光、透
過し、その透過光の幅が一定となるように平行光化する
複数の平行光化レンズ３１を備えた平行光化レンズ部３
０と、複数の平行光化レンズ３１それぞれの透過光を、
その５０％は透過させて光照射対象である液晶パネル１
００の表面を照射し、残りの５０％は反射させる複数の
５０％透過・反射ミラー４１、並びにこれら複数の５０
％透過・反射ミラー４１それぞれからの反射光を全反射
させて、液晶パネル１００の表面の、複数の５０％透過
・反射ミラー４１の透過光による照射領域の間の領域、
及びこれら透過光による最左照射領域、最右照射領域の
うちの一方の外側領域を、同一の５０％透過・反射ミラ
ー４１からの透過光及び反射光による照射領域が左右対
称の位置関係となるように照射する複数の全反射ミラー
４２を備えた分光照射部４０と、を有する構成となって
いる。 【００１４】このような構成とすることにより、ノーマ
ルタイプのダイクロイックミラー１０を透過した左右で
照度差がある光が、液晶パネル１００の表面に照射され
るときには均一化される様子を、図２を併せて参照し説
明する。ダイクロイックミラー１０を透過した光の幅を
左右５分割し、これら５分割した光の照度が左側から、
１００ lx(ルックス）、８０ lx 、８０ lx 、６０ l
x、６０ lx と、アンバランスになっているものとす
る。図２では、光の幅（断面積）が変化するので、それ
ぞれの幅（面積）における光束を相対的な値で表示して
ある（光束の単位はｌｍ：ルーメンであるが、ｌｘ＝ｌ
ｍ／ｍ２であるのでｌｍを使用しない相対的数値表示と
した）。 【００１５】５分割されたこれら光は、集光レンズ２１
により集光されてその１／２の幅のところで平行光化レ
ンズ３１により平行光化される。このときの各光の光束
の密度は、集光レンズ２１への入射時の倍になっている
（光束数は変わらない）。 【００１６】平行光化されたこれらの光は、５０％透過
・反射ミラー４１により、その５０％は透過して液晶パ
ネル１００の表面を直接照射し、残りの５０％は反射さ
れる。５０％透過であるので、この透過光の光束は半減
する（照射幅（面積）も半分になるので、照度の変化は
ない）。 【００１７】５０％透過・反射ミラー４１からの反射光
は全反射ミラー４２で反射して液晶パネル１００の表面
を照射するが、５０％透過・反射ミラー４１の透過光及
び反射光による液晶パネル１００表面の照射領域は、そ
れぞれの幅が５分割されたときの１／２となっているの
で、５分割された幅の１／２を透過光で、残り１／２を
反射光で照射する。このとき、同一の５０％透過・反射
ミラー４１からの透過光と反射光とは、左右対称の位置
関係にある領域を照射するようになっている。これら反
射光の光束も、透過光と同様に半減する。 【００１８】この結果、液晶パネル１００の表面を照射
する光の光束は、図２の最下段に示すような値となり、
ダイクロイックミラー１０の透過光の、５分割された幅
に対する光束が１００〜６０であるのに対し、液晶パネ
ル１００の表面における同一の幅の光束は、どの位置で
も８０〜７０であり、均一化されていることが分かる。
これは、左右アンバランスであったものが、１／２ずつ
左右で入れ換えることにより、平均化されるためであ
る。 【００１９】そしてこの実施例では、ダイクロイックミ
ラー１０がノーマルタイプのものであるので、ウェッジ
コート付のものに比べてその設計、製造が容易で期間も
短くなり、コストを低減することができ、しかもその特
性は全面均一でばらつきが少ないものとなる。 【００２０】なお、ダイクロイックミラー１０からの光
の幅の分割数は、平行光化した光であっても、光の散乱
等によって多少広がる傾向があり、液晶パネル１００表
面の照射時には、左右が入れ換えられた隣接する領域間
の照度差も目立たない方向に作用するので、この点を考
慮して決定すればよい。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように本発明は、ダイクロ
イックミラーとしてノーマルタイプのものを使用し、こ
のダイクロイックミラーからの光を、その傾斜配置の側
面方向から見た幅を複数分割してこれら複数分割された
幅それぞれの光を受光して集光する複数の集光レンズを
設け、これら複数の集光レンズからの光の幅が受光時の
１／２となる位置に、この１／２の幅を保持する複数の
平行光化レンズを設け、これら複数の平行光化レンズそ
れぞれからの光を、その５０％は透過させて光照射対象
の表面に照射し、残りの５０％は反射させる複数の５０
％透過・反射ミラーを設け、これら複数の５０％透過・
反射ミラーそれぞれからの反射光を全反射させて、光照
射対象の表面の、５０％透過光による照射領域の間の領
域と、これら５０％透過光による最左、最右照射領域の
うちの一方の外側領域とを、同一の５０％透過・反射ミ
ラーからの透過光及び反射光の間で左右対称の位置関係
となるように照射する複数の全反射ミラーを設けた構成
とすることにより、ダイクロイックミラーが、ウェッジ
コート付のものに比べてその設計、製造が容易に、かつ
短期間にできるようになってコストを低減することがで
き、しかも全表面均一な特性のものを得ることができ
て、ダイクロイックミラーから出た光の照度が入射光の
入射角の差で左右アンバランスになっていても、左右の
幅を複数分割してそれぞれの分割された幅の光が半分ず
つ左右で入れ換えられるので、光照射対象の全表面を均
一な照度で照射することができる効果がある。
特にダイクロイックミラーを用いて三色光を分離・合成
し液晶パネル等の光照射対象の表面に照射する光照射装
置に属する。 【０００２】 【従来の技術】液晶プロジェクタなどでは、ダイクロイ
ックミラーを用いて光源からの白色光を赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の光に分離し、これら三色の光それぞ
れを対応する液晶パネルに照射して三色の画像を生成
し、これら三色の画像を合成、表示することで自然な色
彩の映像を得るようにしている。 【０００３】このような三色の光を分離して対応する液
晶パネル等に照射する光照射装置の従来の第１の例の主
要部を図３（ａ）に示す。この第１の例は、入射光の光
軸に対し予め定められた角度（例えば４５°）に傾斜し
て配置され、三色のうちの一色、例えば緑の光を反射さ
せ、赤の光を透過させるダイクロイックミラー１０を備
え、このダイクロイックミラー１０の透過光を、赤色用
の液晶パネル１００に照射するようになっている。 【０００４】ダイクロイックミラーは、通常、平板ガラ
スの表面に反射特性の異なる多層膜を蒸着させて形成さ
れ、この第１の例に用いられるダイクロイックミラー１
０は、全面一様に多層膜が蒸着されて、同一の入射角で
入射される光に対し、全面で同一の分光透過特性を有す
るノーマルタイプのものである。 【０００５】ところで、ダイクロイックミラー１０に入
射される光は、光源からの光が完全に平行な光線ではな
く、ある角度で次第に広がる傾向があり、光源からの光
の軸に対し傾斜して配置されたダイクロイックミラー１
０の光源に近い側の辺の部分と、光源に遠い側の辺の部
分とでは、光の入射角が変わってくる。 【０００６】光の入射角が変わると、ノーマルタイプの
ダイクロイックミラー１０は、光透過特性に対する入射
角依存性により、図３（ｂ）に示すように、透過光の照
度が不均一になるという問題点があった。このような問
題点を解決するために、ダイクロイックミラーの多層膜
の特性を、光の入射位置における入射角に応じて変化さ
せ、前述のような入射角の差があっても、均一な照度の
透過光が得られるようにした光照射装置（第２の例）が
提案されている（例えば、特開平３−２９１６４４号公
報参照）。 【０００７】この第２の例の光照射装置の主要部を図４
（ａ）に示す。この第２の例に用いられるダイクロイッ
クミラーには、前述のような入射角の差に応じて多層膜
の特性を変化させるようにしたウェッジコート付ダイク
ロイックミラー１５が採用されている。このようなウェ
ッジコート付ダイクロイックミラー１５を用いることに
より、図４の（ｂ）に示すように、液晶パネル１００に
対し、均一な照度の光を照射することができる。なお、
これらの例では、ダイクロイックミラーの透過光に対す
る例が示されているが、反射光についても同様である。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光照射
装置は、第１の例では、入射光の光軸に対し予め設定さ
れた角度に傾斜して配置され、入射光に対する色光の分
離を行って液晶パネル１００に照射するダイクロイック
ミラー１０を備え、このダイクロイックミラー１０は、
全表面一様に、反射特性の異なる多層膜を蒸着させて形
成されたノーマルタイプのものとなっており、このダイ
クロイックミラー１０に入射される光は、完全に平行な
光線でなくある角度で次第に広がる傾向があり、これに
伴って光軸に対し傾斜して配置されたダイクロイックミ
ラー１０の光源に近い側の部分と遠い側の部分とでは光
の入射角度が変化してその光の透過特性が変化するため
に、液晶パネル１００に照射される光の照度が不均一に
なるという問題点があり、第２の例では、ダイクロイッ
クミラーの表面に蒸着（コート）される多層膜の特性を
変化させるようにしたウェッジコート付ダイクロイック
ミラー１５を採用しているので、光の入射角による液晶
パネル１００への光の照度の不均一性は解消されるが、
ウェッジコート付ダイクロイックミラー１５が、その多
層膜の、蒸着位置に対する各層の厚さ、特性などの仕様
の決定が難しく多大な時間と費用が必要となり、かつ、
仕様どおりに多層膜を蒸着させることが困難なために特
性のばらつきが多くなるという問題点がある。 【０００９】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑みて、ノーマルタイプのダイクロイックミラーを用い
て液晶パネル等への均一な照度の光を照射することがで
き、かつ設計、製造が容易でそのための費用を安くする
ことができる光照射装置を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の光照射装置は、
上記の目的を達成するために次の各構成を有することを
特徴とする。 （イ）色光分離、合成用の多層膜が全表面一様に蒸着さ
れて形成され、その表面が入射光の光軸に対し予め設定
された角度となるように傾斜配置されて前記入射光に対
し色光分離、合成を行うノーマルタイプのダイクロイッ
クミラー （ロ）前記ダイクロイックミラーからの光の、前記傾斜
配置の側面方向から見た幅を複数分割し、これら複数分
割された幅それぞれの光を受光してこれら光の幅を狭め
るように集光する複数の集光レンズ （ハ）前記複数の集光レンズそれぞれに対し、これら集
光レンズからの光の幅がその受光時の幅の１／２となる
位置に設けられてその光を受光し、この光の幅が一定と
なるように平行光化する複数の平行光化レンズ （ニ）前記複数の平行光化レンズそれぞれからの光を、
その５０％は透過させて光照射対象の表面に照射し、残
りの５０％は反射させる複数の５０％透過・反射ミラー （ホ）前記複数の５０％透過・反射ミラーそれぞれから
の反射光を全反射させて、前記光照射対象の表面の、前
記複数の５０％透過・反射ミラーの透過光による照射領
域の間の領域と、これら透過光による最左照射領域及び
最右照射領域のうちの一方の外側の領域とを、同一の５
０％透過・反射ミラーからの透過光及び反射光による照
射領域が左右対称の位置関係となるように照射する複数
の全反射ミラー 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態は、色光分
離、合成用の多層膜が全表面一様に蒸着されて形成さ
れ、その表面が入射光の光軸に対し予め設定された角度
となるように傾斜配置されて入射光に対し色光分離、合
成を行うノーマルタイプのダイクロイックミラーと、こ
のダイクロイックミラーからの光の、上記傾斜配置の側
面方向から見た幅を複数分割し、これら複数分割された
幅それぞれの光を受光してこれら光の幅を狭めるように
集光する複数の集光レンズと、これら複数の集光レンズ
それぞれに対し、これら集光レンズからの光の幅がその
受光時の幅の１／２となる位置に設けられてその光を受
光し、この光の幅が一定となるように平行光化する複数
の平行光化レンズと、これら複数の平行光化レンズそれ
ぞれからの光を、その５０％は透過させて光照射対象の
表面に照射し、残りの５０％は反射させる複数の５０％
透過・反射ミラーと、これら複数の５０％透過・反射ミ
ラーそれぞれからの反射光を全反射させて、上記光照射
対象の表面の、上記複数の５０％透過・反射ミラーの透
過光による照射領域の間の領域と、これら透過光による
最左照射領域及び最右照射領域のうちの一方の外側の領
域とを、同一の５０％透過・反射ミラーからの透過光及
び反射光による照射領域が左右対称の位置関係となるよ
うに照射する複数の全反射ミラーとを有する構成となっ
ている。 【００１２】このような構成とすることにより、ダイク
ロイックミラーから出た光は、その照度が左右アンバラ
ンスであるが、このダイクロイックミラーから出た光の
幅を複数分割してそれぞれの幅を１／２に絞って平行光
化し、その５０％で直接、光照射対象の表面を照射し、
残り５０％はその左右対称な位置を照射するので、複数
分割された光の半分ずつが左右入れ換わって左右の照度
差が無くなるように作用し、光照射対象の全表面を均一
な照度で照射することができる。また、ダイクロイック
ミラーはノーマルタイプのものであるので、その設計、
製造が容易であり、かつその費用を安くすることができ
る。 【００１３】 【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図、図
２はこの実施例の作用効果を説明するための各部におい
て光束が変化する様子を示す模式図である。この実施例
は、色光分離、合成用の多層膜が全表面一様に蒸着され
て形成され、その表面が、入射光、例えば光源からの光
の光軸に対し予め設定された角度（例えば４５°）とな
るように傾斜配置されて、入射光に対し色光分離、合成
を行うノーマルタイプのダイクロイックミラー１０と、
このダイクロイックミラー１０の透過光の、傾斜側面方
向から見た幅（左右の幅）を複数分割し、これら複数分
割された幅それぞれの光を受光、透過してこれら光の幅
を狭めるように集光する複数の集光レンズ２１を備えた
集光レンズ部２０と、複数の集光レンズ２１それぞれに
対し、これら集光レンズを透過した光の幅がその受光時
の幅の１／２となる位置に設けられてその光を受光、透
過し、その透過光の幅が一定となるように平行光化する
複数の平行光化レンズ３１を備えた平行光化レンズ部３
０と、複数の平行光化レンズ３１それぞれの透過光を、
その５０％は透過させて光照射対象である液晶パネル１
００の表面を照射し、残りの５０％は反射させる複数の
５０％透過・反射ミラー４１、並びにこれら複数の５０
％透過・反射ミラー４１それぞれからの反射光を全反射
させて、液晶パネル１００の表面の、複数の５０％透過
・反射ミラー４１の透過光による照射領域の間の領域、
及びこれら透過光による最左照射領域、最右照射領域の
うちの一方の外側領域を、同一の５０％透過・反射ミラ
ー４１からの透過光及び反射光による照射領域が左右対
称の位置関係となるように照射する複数の全反射ミラー
４２を備えた分光照射部４０と、を有する構成となって
いる。 【００１４】このような構成とすることにより、ノーマ
ルタイプのダイクロイックミラー１０を透過した左右で
照度差がある光が、液晶パネル１００の表面に照射され
るときには均一化される様子を、図２を併せて参照し説
明する。ダイクロイックミラー１０を透過した光の幅を
左右５分割し、これら５分割した光の照度が左側から、
１００ lx(ルックス）、８０ lx 、８０ lx 、６０ l
x、６０ lx と、アンバランスになっているものとす
る。図２では、光の幅（断面積）が変化するので、それ
ぞれの幅（面積）における光束を相対的な値で表示して
ある（光束の単位はｌｍ：ルーメンであるが、ｌｘ＝ｌ
ｍ／ｍ２であるのでｌｍを使用しない相対的数値表示と
した）。 【００１５】５分割されたこれら光は、集光レンズ２１
により集光されてその１／２の幅のところで平行光化レ
ンズ３１により平行光化される。このときの各光の光束
の密度は、集光レンズ２１への入射時の倍になっている
（光束数は変わらない）。 【００１６】平行光化されたこれらの光は、５０％透過
・反射ミラー４１により、その５０％は透過して液晶パ
ネル１００の表面を直接照射し、残りの５０％は反射さ
れる。５０％透過であるので、この透過光の光束は半減
する（照射幅（面積）も半分になるので、照度の変化は
ない）。 【００１７】５０％透過・反射ミラー４１からの反射光
は全反射ミラー４２で反射して液晶パネル１００の表面
を照射するが、５０％透過・反射ミラー４１の透過光及
び反射光による液晶パネル１００表面の照射領域は、そ
れぞれの幅が５分割されたときの１／２となっているの
で、５分割された幅の１／２を透過光で、残り１／２を
反射光で照射する。このとき、同一の５０％透過・反射
ミラー４１からの透過光と反射光とは、左右対称の位置
関係にある領域を照射するようになっている。これら反
射光の光束も、透過光と同様に半減する。 【００１８】この結果、液晶パネル１００の表面を照射
する光の光束は、図２の最下段に示すような値となり、
ダイクロイックミラー１０の透過光の、５分割された幅
に対する光束が１００〜６０であるのに対し、液晶パネ
ル１００の表面における同一の幅の光束は、どの位置で
も８０〜７０であり、均一化されていることが分かる。
これは、左右アンバランスであったものが、１／２ずつ
左右で入れ換えることにより、平均化されるためであ
る。 【００１９】そしてこの実施例では、ダイクロイックミ
ラー１０がノーマルタイプのものであるので、ウェッジ
コート付のものに比べてその設計、製造が容易で期間も
短くなり、コストを低減することができ、しかもその特
性は全面均一でばらつきが少ないものとなる。 【００２０】なお、ダイクロイックミラー１０からの光
の幅の分割数は、平行光化した光であっても、光の散乱
等によって多少広がる傾向があり、液晶パネル１００表
面の照射時には、左右が入れ換えられた隣接する領域間
の照度差も目立たない方向に作用するので、この点を考
慮して決定すればよい。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように本発明は、ダイクロ
イックミラーとしてノーマルタイプのものを使用し、こ
のダイクロイックミラーからの光を、その傾斜配置の側
面方向から見た幅を複数分割してこれら複数分割された
幅それぞれの光を受光して集光する複数の集光レンズを
設け、これら複数の集光レンズからの光の幅が受光時の
１／２となる位置に、この１／２の幅を保持する複数の
平行光化レンズを設け、これら複数の平行光化レンズそ
れぞれからの光を、その５０％は透過させて光照射対象
の表面に照射し、残りの５０％は反射させる複数の５０
％透過・反射ミラーを設け、これら複数の５０％透過・
反射ミラーそれぞれからの反射光を全反射させて、光照
射対象の表面の、５０％透過光による照射領域の間の領
域と、これら５０％透過光による最左、最右照射領域の
うちの一方の外側領域とを、同一の５０％透過・反射ミ
ラーからの透過光及び反射光の間で左右対称の位置関係
となるように照射する複数の全反射ミラーを設けた構成
とすることにより、ダイクロイックミラーが、ウェッジ
コート付のものに比べてその設計、製造が容易に、かつ
短期間にできるようになってコストを低減することがで
き、しかも全表面均一な特性のものを得ることができ
て、ダイクロイックミラーから出た光の照度が入射光の
入射角の差で左右アンバランスになっていても、左右の
幅を複数分割してそれぞれの分割された幅の光が半分ず
つ左右で入れ換えられるので、光照射対象の全表面を均
一な照度で照射することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】図１に示された実施例の作用効果を説明するた
めの各部における光束変化の様子を示す模式図である。 【図３】従来の光照射装置の第１の例の構成図及びその
課題を説明するための模式図である。 【図４】従来の光照射装置の第２の例の構成図及びその
作用効果を説明するための模式図である。 【符号の説明】 １０ ノーマルタイプのダイクロイックミラー １５ ウェッジコート付ダイクロイックミラー ２０ 集光レンズ部 ２１ 集光レンズ ３０ 平行光化レンズ部 ３１ 平行光化レンズ ４０ 分光照射部 ４１ ５０％透過・反射ミラー ４２ 全反射ミラー １００ 液晶パネル
めの各部における光束変化の様子を示す模式図である。 【図３】従来の光照射装置の第１の例の構成図及びその
課題を説明するための模式図である。 【図４】従来の光照射装置の第２の例の構成図及びその
作用効果を説明するための模式図である。 【符号の説明】 １０ ノーマルタイプのダイクロイックミラー １５ ウェッジコート付ダイクロイックミラー ２０ 集光レンズ部 ２１ 集光レンズ ３０ 平行光化レンズ部 ３１ 平行光化レンズ ４０ 分光照射部 ４１ ５０％透過・反射ミラー ４２ 全反射ミラー １００ 液晶パネル
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03B 21/00 - 21/30
G02F 1/13
G02F 1/13357
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 次の各構成を有することを特徴とする光
照射装置。 （イ）色光分離、合成用の多層膜が全表面一様に蒸着さ
れて形成され、その表面が入射光の光軸に対し予め設定
された角度となるように傾斜配置されて前記入射光に対
し色光分離、合成を行うノーマルタイプのダイクロイッ
クミラー （ロ）前記ダイクロイックミラーからの光の、前記傾斜
配置の側面方向から見た幅を複数分割し、これら複数分
割された幅それぞれの光を受光してこれら光の幅を狭め
るように集光する複数の集光レンズ （ハ）前記複数の集光レンズそれぞれに対し、これら集
光レンズからの光の幅がその受光時の幅の１／２となる
位置に設けられてその光を受光し、この光の幅が一定と
なるように平行光化する複数の平行光化レンズ （ニ）前記複数の平行光化レンズそれぞれからの光を、
その５０％は透過させて光照射対象の表面に照射し、残
りの５０％は反射させる複数の５０％透過・反射ミラー （ホ）前記複数の５０％透過・反射ミラーそれぞれから
の反射光を全反射させて、前記光照射対象の表面の、前
記複数の５０％透過・反射ミラーの透過光による照射領
域の間の領域と、これら透過光による最左照射領域及び
最右照射領域のうちの一方の外側の領域とを、同一の５
０％透過・反射ミラーからの透過光及び反射光による照
射領域が左右対称の位置関係となるように照射する複数
の全反射ミラー
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18507999A JP3485839B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18507999A JP3485839B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 光照射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001013587A JP2001013587A (ja) | 2001-01-19 |
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ID=16164462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18507999A Expired - Fee Related JP3485839B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 光照射装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3485839B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2003002983A1 (ja) | 2001-06-29 | 2004-10-21 | ナガノサイエンス株式会社 | 光安定性試験装置 |
| JP4944496B2 (ja) * | 2006-05-25 | 2012-05-30 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 照明装置とその照明装置を用いたプロジェクタ |
-
1999
- 1999-06-30 JP JP18507999A patent/JP3485839B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001013587A (ja) | 2001-01-19 |
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