JPH05313005A - 集光リフレクタ - Google Patents
集光リフレクタInfo
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- JPH05313005A JPH05313005A JP4112889A JP11288992A JPH05313005A JP H05313005 A JPH05313005 A JP H05313005A JP 4112889 A JP4112889 A JP 4112889A JP 11288992 A JP11288992 A JP 11288992A JP H05313005 A JPH05313005 A JP H05313005A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶プロジェクタ等の各種光学系に用いられ
る集光リフレクタに関し、集光効率を高く維持しつつ均
一な色光で照射面に光を照射することができる集光リフ
レクタを提案することを目的とする。 【構成】 透明発光管に収納される二つの電極O1 、O
2 を各一の焦点とする第1、第2の各楕円反射部を各々
組合せ、第1第2の各楕円反射部の各他の焦点が照射面
における有効照射領域の各端部に位置するように構成し
たので、有効照射領域を平均化した光強度分布で照射で
きることとなり、均一化された色光を照射する。しか
も、透明発光管による点光源(線状光源)としたことか
ら、集光効率を高く維持できる。
る集光リフレクタに関し、集光効率を高く維持しつつ均
一な色光で照射面に光を照射することができる集光リフ
レクタを提案することを目的とする。 【構成】 透明発光管に収納される二つの電極O1 、O
2 を各一の焦点とする第1、第2の各楕円反射部を各々
組合せ、第1第2の各楕円反射部の各他の焦点が照射面
における有効照射領域の各端部に位置するように構成し
たので、有効照射領域を平均化した光強度分布で照射で
きることとなり、均一化された色光を照射する。しか
も、透明発光管による点光源(線状光源)としたことか
ら、集光効率を高く維持できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶プロジェクタ等の各
種光学系に用いられる集光リフレクタに関し、特に投射
性能を向上させる集光リフレクタに関する。
種光学系に用いられる集光リフレクタに関し、特に投射
性能を向上させる集光リフレクタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の集光リフレクタとして図
9(A)、(B)に示すものがあった。この図9
(A)、(B)に従来の集光リフレクタの概略構成図を
各々示す。
9(A)、(B)に示すものがあった。この図9
(A)、(B)に従来の集光リフレクタの概略構成図を
各々示す。
【0003】図9(A)において従来の集光リフレクタ
は、回転放物面の反射鏡2で形成され、該回転放物面の
焦点Fに光源10を配設し、該光源10からの光を回転
放物面の反射鏡2で平行光として反射するものである。
は、回転放物面の反射鏡2で形成され、該回転放物面の
焦点Fに光源10を配設し、該光源10からの光を回転
放物面の反射鏡2で平行光として反射するものである。
【0004】また、図9(B)における従来の集光リフ
レクタは、回転楕円面の反射鏡3で形成され、該回転楕
円面の第1の焦点F1 に光源10を配設し、該光源10
からの光を回転楕円面の反射鏡3で第2の焦点F2 に集
光反射し、該第2の焦点F2を焦点とするコンデンサレ
ンズ42で平行光として射出するものである。
レクタは、回転楕円面の反射鏡3で形成され、該回転楕
円面の第1の焦点F1 に光源10を配設し、該光源10
からの光を回転楕円面の反射鏡3で第2の焦点F2 に集
光反射し、該第2の焦点F2を焦点とするコンデンサレ
ンズ42で平行光として射出するものである。
【0005】前記各従来の集光リフレクタは、各反射鏡
の焦点F(又はF1 )に点光源10を配設することによ
り、平行光線又は集束光線を射出して理想的な円形投射
面又は理想的な一点に反射できることとなる。
の焦点F(又はF1 )に点光源10を配設することによ
り、平行光線又は集束光線を射出して理想的な円形投射
面又は理想的な一点に反射できることとなる。
【0006】さらに、図10に従来の集光リフレクタを
用いた液晶表示装置の概略構成図を示す。同図において
従来の液晶表示装置は、集光リフレクタ100から集光
投射された白色光をダイクロイックミラー50、51で
R、G、Bの3色に分離しR、G、B各色光をコンデン
サレンズ81を介して液晶セル60R、60G、60B
に入射し、各画像信号に応じて液晶セル60R、60
G、60Bの透過率を変化させて前記入射したR、G、
Bの各色光を透過・遮断して投影レンズ80を介してス
クリーン(図示を省略)上に投影するように構成され
る。この際、集光リフレクタ100の白色光は平行光で
あり、図9(A)、(B)の出射光が用いられる。
用いた液晶表示装置の概略構成図を示す。同図において
従来の液晶表示装置は、集光リフレクタ100から集光
投射された白色光をダイクロイックミラー50、51で
R、G、Bの3色に分離しR、G、B各色光をコンデン
サレンズ81を介して液晶セル60R、60G、60B
に入射し、各画像信号に応じて液晶セル60R、60
G、60Bの透過率を変化させて前記入射したR、G、
Bの各色光を透過・遮断して投影レンズ80を介してス
クリーン(図示を省略)上に投影するように構成され
る。この際、集光リフレクタ100の白色光は平行光で
あり、図9(A)、(B)の出射光が用いられる。
【0007】前記各集光リフレクタの発光源としては、
二つの電極間で発光するランプ、例えば高輝度且つ長寿
命として知られるメタルハライドランプ等がある。この
メタルハライドランプの概略構成を図11(A)に示
す。同図においてメタルハライドランプ10は、所定間
隔離間して配置される二つの電極O1 、O2 を発光管1
2に収納する構成とし、当該二つの電極O1 、O2 との
間における放電により発光管12内で発光する。
二つの電極間で発光するランプ、例えば高輝度且つ長寿
命として知られるメタルハライドランプ等がある。この
メタルハライドランプの概略構成を図11(A)に示
す。同図においてメタルハライドランプ10は、所定間
隔離間して配置される二つの電極O1 、O2 を発光管1
2に収納する構成とし、当該二つの電極O1 、O2 との
間における放電により発光管12内で発光する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記の二電極間で発光
するランプにおいては、ランプ自体の発光領域の相違に
より色光のむらが生じる。例えば、前記メタルハライド
ランプ等の二電極間で発光するランプにおいては、図1
1(A)に示すように中心部の発光領域15では極めて
高温度の白色光の光となり、また外周辺部の発光領域1
6では比較的に低温度の赤色光を発光する。このため、
従来の集光リフレクタによりスクリーン等の照射面41
にランプ10からの光が照射された場合には、色むらを
有する発光領域の像がそのまま照射面41上に拡大投影
され、図11(B)のように白色投射部15a及び赤色
投射部16aの色むらとして結像することとなり、照射
面41に均一な色光を照射できないという課題を有して
いた。特に、図10に示すような液晶表示装置に集光リ
フレクタを用いた場合には、画像信号に対応したカラー
画像が得られないという問題点を有することとなる。
するランプにおいては、ランプ自体の発光領域の相違に
より色光のむらが生じる。例えば、前記メタルハライド
ランプ等の二電極間で発光するランプにおいては、図1
1(A)に示すように中心部の発光領域15では極めて
高温度の白色光の光となり、また外周辺部の発光領域1
6では比較的に低温度の赤色光を発光する。このため、
従来の集光リフレクタによりスクリーン等の照射面41
にランプ10からの光が照射された場合には、色むらを
有する発光領域の像がそのまま照射面41上に拡大投影
され、図11(B)のように白色投射部15a及び赤色
投射部16aの色むらとして結像することとなり、照射
面41に均一な色光を照射できないという課題を有して
いた。特に、図10に示すような液晶表示装置に集光リ
フレクタを用いた場合には、画像信号に対応したカラー
画像が得られないという問題点を有することとなる。
【0009】また、前記照射面41上における色むらを
低減する対策としては、発光管12の透明ガラスにフロ
ストを施して、フロストの表面で色ムラの光を散乱させ
て光の色光を均一化することもできる。しかしながら、
フロストの発光管は、管球の大きさ自体が光源の大きさ
となり、点光源(又は線光源)とはなり得ず、集光効率
が低下するという課題を有していた。
低減する対策としては、発光管12の透明ガラスにフロ
ストを施して、フロストの表面で色ムラの光を散乱させ
て光の色光を均一化することもできる。しかしながら、
フロストの発光管は、管球の大きさ自体が光源の大きさ
となり、点光源(又は線光源)とはなり得ず、集光効率
が低下するという課題を有していた。
【0010】本発明は前記課題を解消するためになされ
たもので、集光効率を高く維持しつつ均一な色光で照射
面に光を照射することができる集光リフレクタを提案す
ることを目的とする。
たもので、集光効率を高く維持しつつ均一な色光で照射
面に光を照射することができる集光リフレクタを提案す
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る集光リフレ
クタは、照射面41に対して光を反射して照射する集光
リフレクタにおいて、二つの電極O1 、O2 が所定間隔
離隔して配置され、当該二つの電極O1 、O2 の周囲を
透明発光管12で囲んで形成した光源10と、前記照射
面41における有効照射領域の一端部S1 及び前記一方
の電極O1 を各々焦点として、一の曲率C−E1 を有す
る第1の反射面20と、前記第1の反射面20に隣接配
置され、前記照射面における有効投射領域の一端部S1
に対向する他端部S2 及び前記他方の電極O2 を各々焦
点とし、他の曲率C−E2 を有する第2の反射面30と
を備えるものである。
クタは、照射面41に対して光を反射して照射する集光
リフレクタにおいて、二つの電極O1 、O2 が所定間隔
離隔して配置され、当該二つの電極O1 、O2 の周囲を
透明発光管12で囲んで形成した光源10と、前記照射
面41における有効照射領域の一端部S1 及び前記一方
の電極O1 を各々焦点として、一の曲率C−E1 を有す
る第1の反射面20と、前記第1の反射面20に隣接配
置され、前記照射面における有効投射領域の一端部S1
に対向する他端部S2 及び前記他方の電極O2 を各々焦
点とし、他の曲率C−E2 を有する第2の反射面30と
を備えるものである。
【0012】
【作用】本発明においては、透明発光管に収納される二
つの電極O1 、O2 を各一の焦点とする第1、第2の各
楕円反射部を各々組合せ、第1、第2の各楕円反射部の
各他の焦点が照射面における有効照射領域の各端部に位
置するように構成したので、有効照射領域内での、色光
の違いによる光強度分布の違いを低減し、均一化された
色光を照射する。しかも、透明発光管による点光源(線
状光源)としたことから、集光効率を高く維持できる。
つの電極O1 、O2 を各一の焦点とする第1、第2の各
楕円反射部を各々組合せ、第1、第2の各楕円反射部の
各他の焦点が照射面における有効照射領域の各端部に位
置するように構成したので、有効照射領域内での、色光
の違いによる光強度分布の違いを低減し、均一化された
色光を照射する。しかも、透明発光管による点光源(線
状光源)としたことから、集光効率を高く維持できる。
【0013】
【実施例】本発明の一実施例に係る集光リフレクタを図
1ないし図2に基づいて説明する。この図1は本実施例
集光リフレクタの概略構成図、図2は本実施例集光リフ
レクタの詳細構成図及び照射特性図である。
1ないし図2に基づいて説明する。この図1は本実施例
集光リフレクタの概略構成図、図2は本実施例集光リフ
レクタの詳細構成図及び照射特性図である。
【0014】前記各図において本実施例に係る集光リフ
レクタは、5〜11[mm]の間隔だけ離間して配置さ
れる二つの電極O1 、O2 (光源の端点と一致)を透明
発光管12で被覆して形成されるメタルハライドランプ
10と、このメタルハライドランプ10の光が照射され
る液晶パネル4の照射面41における有効照射領域の一
端部S1 及び前記一方の電極O1 を各々焦点とする第1
の楕円曲面C−E1 の反射鏡体で形成される第1の楕円
反射部20と、この第1の楕円反射部20の外周端部C
に接続されて隣接配置され、前記照射面41における有
効照射領域の他端部S2 及び前記他方の電極O2 を各々
焦点とする第2の楕円曲面C−E2 の反射鏡体で形成さ
れる第2の楕円反射部30とを備える構成である。
レクタは、5〜11[mm]の間隔だけ離間して配置さ
れる二つの電極O1 、O2 (光源の端点と一致)を透明
発光管12で被覆して形成されるメタルハライドランプ
10と、このメタルハライドランプ10の光が照射され
る液晶パネル4の照射面41における有効照射領域の一
端部S1 及び前記一方の電極O1 を各々焦点とする第1
の楕円曲面C−E1 の反射鏡体で形成される第1の楕円
反射部20と、この第1の楕円反射部20の外周端部C
に接続されて隣接配置され、前記照射面41における有
効照射領域の他端部S2 及び前記他方の電極O2 を各々
焦点とする第2の楕円曲面C−E2 の反射鏡体で形成さ
れる第2の楕円反射部30とを備える構成である。
【0015】本実施例集光リフレクタの光学系はメタル
ハライドランプ10における二つの電極O1 、O2 を結
ぶ線分を光軸1として構成される。前記液晶パネル4
は、この光軸1に垂直な平面内に配置されると共に、こ
の液晶パネル4における有効照射領域の中心点S0 を光
軸1が通るように位置させる。
ハライドランプ10における二つの電極O1 、O2 を結
ぶ線分を光軸1として構成される。前記液晶パネル4
は、この光軸1に垂直な平面内に配置されると共に、こ
の液晶パネル4における有効照射領域の中心点S0 を光
軸1が通るように位置させる。
【0016】次に、前記構成に基づく本実施例の動作に
ついて説明する。まず、メタルハイランドランプ10の
電極O1 、O2 及びその間の領域から各々射出される各
光線は、第1の楕円反射部20の第1の楕円曲面C−E
1 における任意の点Pに相互間の角度φ1 で入射し、こ
の任意の点Pから相互間の角度φ 1 で液晶パネル4の照
射面41上の焦点S1 から照射点S10までの間に照射さ
れる。
ついて説明する。まず、メタルハイランドランプ10の
電極O1 、O2 及びその間の領域から各々射出される各
光線は、第1の楕円反射部20の第1の楕円曲面C−E
1 における任意の点Pに相互間の角度φ1 で入射し、こ
の任意の点Pから相互間の角度φ 1 で液晶パネル4の照
射面41上の焦点S1 から照射点S10までの間に照射さ
れる。
【0017】さらに、前記電極O1 、O2 及びその間の
領域から各々射出される各光線は、第2の楕円反射部3
0の第2の楕円曲面C−E2 における任意の点Qに相互
間の角度φ2 で入射し、この任意の点から相互間の角度
φ2 で液晶パネル4の照射面41上の焦点S2 から照射
点S20までの間に照射される。
領域から各々射出される各光線は、第2の楕円反射部3
0の第2の楕円曲面C−E2 における任意の点Qに相互
間の角度φ2 で入射し、この任意の点から相互間の角度
φ2 で液晶パネル4の照射面41上の焦点S2 から照射
点S20までの間に照射される。
【0018】即ち、各々異なる二つの焦点(電極)
O1 、O2 を各一の焦点とする二種の異なる曲率の第
1、第2の各楕円曲面C−E1 、C−E2 を有する第
1、第2の各楕円反射部20、30が組合されて反射鏡
を形成している。しかも、前記第1、第2の各楕円曲面
C−E1 、C−E2 の各他の焦点S1 、S2 が液晶パネ
ル4における有効照射領域の各端点となる。このように
各焦点S1 、S2 を液晶パネル4との特定関係で規定し
ていることから、二つの電極O1 、O2 間の内部の白色
光と外部の赤色光とが、液晶パネル4の有効照射領域に
おいて平均化されて照射されることとなる。
O1 、O2 を各一の焦点とする二種の異なる曲率の第
1、第2の各楕円曲面C−E1 、C−E2 を有する第
1、第2の各楕円反射部20、30が組合されて反射鏡
を形成している。しかも、前記第1、第2の各楕円曲面
C−E1 、C−E2 の各他の焦点S1 、S2 が液晶パネ
ル4における有効照射領域の各端点となる。このように
各焦点S1 、S2 を液晶パネル4との特定関係で規定し
ていることから、二つの電極O1 、O2 間の内部の白色
光と外部の赤色光とが、液晶パネル4の有効照射領域に
おいて平均化されて照射されることとなる。
【0019】この平均化された照射状態を図2の光強度
分布−液晶パネル位置の照射特性図を用いて詳細に説明
する。同図において、電極O1 から射出されて第1の楕
円曲面C−E1 の任意点Pで反射された光は総て液晶パ
ネル4の有効照射領域上端である焦点S1 に入射される
と共に電極O1 以外の点から射出された光は焦点S1よ
り下方に主に照射され、特性曲線1200(一点鎖線で
示す)ようになる。また、電極O2 から射出されて第2
の楕円曲面C−E2 の任意の点Qで反射された光は総て
液晶パネル4の有効照射領域下端である焦点S2 に入射
されるとと共に、電極O2 以外の点から射出される光は
焦点S2 より上側に主に照射され、特性曲線300(鎖
線で示す)のようになる。前記第1、第2の各楕円曲面
C−E1、C−E2 から各々入出される光を総合する
と、特性曲線100(実線で示す)のように光強度分布
が液晶パネル4の有効照射領域において平均化されて照
射され、色光が均一化されることとなる。
分布−液晶パネル位置の照射特性図を用いて詳細に説明
する。同図において、電極O1 から射出されて第1の楕
円曲面C−E1 の任意点Pで反射された光は総て液晶パ
ネル4の有効照射領域上端である焦点S1 に入射される
と共に電極O1 以外の点から射出された光は焦点S1よ
り下方に主に照射され、特性曲線1200(一点鎖線で
示す)ようになる。また、電極O2 から射出されて第2
の楕円曲面C−E2 の任意の点Qで反射された光は総て
液晶パネル4の有効照射領域下端である焦点S2 に入射
されるとと共に、電極O2 以外の点から射出される光は
焦点S2 より上側に主に照射され、特性曲線300(鎖
線で示す)のようになる。前記第1、第2の各楕円曲面
C−E1、C−E2 から各々入出される光を総合する
と、特性曲線100(実線で示す)のように光強度分布
が液晶パネル4の有効照射領域において平均化されて照
射され、色光が均一化されることとなる。
【0020】さらに、前記均一化された色光の照射状態
を図3ないは図5に基づいて従来技術の場合と比較して
説明する。この図3(A)、(B)は焦点をO1 とする
放物面鏡の従来の集光リフレクタによる投射態様図、図
4(A)、(B)は焦点をO 2 とする放物面鏡の従来の
集光リフレクタによる投射態様図、図5(A)、(B)
は焦点をO1 及びO2 とする組合せ楕円反射鏡の本実施
例による投射態様図である。
を図3ないは図5に基づいて従来技術の場合と比較して
説明する。この図3(A)、(B)は焦点をO1 とする
放物面鏡の従来の集光リフレクタによる投射態様図、図
4(A)、(B)は焦点をO 2 とする放物面鏡の従来の
集光リフレクタによる投射態様図、図5(A)、(B)
は焦点をO1 及びO2 とする組合せ楕円反射鏡の本実施
例による投射態様図である。
【0021】前記図3(A)は白色光の投射態様図を示
し、同図において放物面鏡の領域P−Qからの反射光は
照射面41上の中心So付近にほぼ入射し、領域Q−P
からの反射光は照射面41の周辺部分に入射する。前記
放物面鏡の領域E1 −Pから反射光は出射されず、領域
R−E2 からの反射光も照射面41上へ照射されない。
また、図3(B)は赤色光の投射態様図を示し、前記領
域P−Q及びQ−Rからの反射光が照射面41のほぼ全
面に照射される。このように、光強度の弱い赤色光が照
射面41全面に亘って照射されるのに対して光強度の強
い白色光が照射面41の中心So周辺から端部S1 に偏
って照射されることから、照射面41上で色らむを生じ
ることとなる。
し、同図において放物面鏡の領域P−Qからの反射光は
照射面41上の中心So付近にほぼ入射し、領域Q−P
からの反射光は照射面41の周辺部分に入射する。前記
放物面鏡の領域E1 −Pから反射光は出射されず、領域
R−E2 からの反射光も照射面41上へ照射されない。
また、図3(B)は赤色光の投射態様図を示し、前記領
域P−Q及びQ−Rからの反射光が照射面41のほぼ全
面に照射される。このように、光強度の弱い赤色光が照
射面41全面に亘って照射されるのに対して光強度の強
い白色光が照射面41の中心So周辺から端部S1 に偏
って照射されることから、照射面41上で色らむを生じ
ることとなる。
【0022】前記図4(A)は白色光の投射態様図を示
し、同図において放物面鏡の領域P−Rからの反射光は
照射面41上のS3 からS1 へ入射し、領域E1 −Pか
らは反射光が出射されず、また領域R−E2 からの反射
光は照射面41上へ入射されない。また、図4(B)は
赤色光の投射態様図を示し、同図において放物面鏡の領
域P−Qからの反射光は照射面41上の中心So付近に
入射し、領域Q−Rからの反射光は照射面41上の周辺
部分に入射する。前記領域E1 −Pからは反射光が出射
されず、領域R−E2 からの反射光は照射面41上へ照
射されない。このように照射面41上の中心S1 近傍に
赤色光が支配的に照射されることから、色むらが大きく
なる。さらに、領域R−E2 からの反射光が照射面41
以外に投射されることから、集光効率が低くなる。
し、同図において放物面鏡の領域P−Rからの反射光は
照射面41上のS3 からS1 へ入射し、領域E1 −Pか
らは反射光が出射されず、また領域R−E2 からの反射
光は照射面41上へ入射されない。また、図4(B)は
赤色光の投射態様図を示し、同図において放物面鏡の領
域P−Qからの反射光は照射面41上の中心So付近に
入射し、領域Q−Rからの反射光は照射面41上の周辺
部分に入射する。前記領域E1 −Pからは反射光が出射
されず、領域R−E2 からの反射光は照射面41上へ照
射されない。このように照射面41上の中心S1 近傍に
赤色光が支配的に照射されることから、色むらが大きく
なる。さらに、領域R−E2 からの反射光が照射面41
以外に投射されることから、集光効率が低くなる。
【0023】前記図3、図4の従来技術に対して図5記
載の本実施例の場合は、白色光の照射態様を示す図5
(A)において、放物面鏡の領域P−E2 からの反射光
はほぼ総て照射面41上に入射し、このうちの領域P−
Cからの反射光は照射面41の主にSoからS1 の間に
入射し、領域C−E2 からの反射光も照射面41のS1
からS2 の全面に亘って入射することとなる。また、図
5(B)は赤色光の照射態様を示し、同図において放物
面鏡の領域P−E1 からの反射光はほぼ総て照射面41
上に入射し、このうちの領域P−Cからの反射光は照射
面41のS1 からS2 の全面に亘って入射し、領域C−
E2 からの反射光は照射面41の種にS3からS4 に入
射されることとなる。このように、光強度の弱い赤色光
が照射面41上の中心S1 付近では多量にまた周辺付近
では少量に照射されるが、光強度の強い白色光を照射面
41の全面に亘って照射していることから、色むらを大
きく低減できることとなる。併せて、領域P−E2 から
の反射光が総て照射面41上に入射することから、集光
効率を高くすることができる。
載の本実施例の場合は、白色光の照射態様を示す図5
(A)において、放物面鏡の領域P−E2 からの反射光
はほぼ総て照射面41上に入射し、このうちの領域P−
Cからの反射光は照射面41の主にSoからS1 の間に
入射し、領域C−E2 からの反射光も照射面41のS1
からS2 の全面に亘って入射することとなる。また、図
5(B)は赤色光の照射態様を示し、同図において放物
面鏡の領域P−E1 からの反射光はほぼ総て照射面41
上に入射し、このうちの領域P−Cからの反射光は照射
面41のS1 からS2 の全面に亘って入射し、領域C−
E2 からの反射光は照射面41の種にS3からS4 に入
射されることとなる。このように、光強度の弱い赤色光
が照射面41上の中心S1 付近では多量にまた周辺付近
では少量に照射されるが、光強度の強い白色光を照射面
41の全面に亘って照射していることから、色むらを大
きく低減できることとなる。併せて、領域P−E2 から
の反射光が総て照射面41上に入射することから、集光
効率を高くすることができる。
【0024】図6は本実施例の相対照度特性図、図7は
従来の相対照度特性図を示す。本実施例において、メタ
ルハライドランプ10における半径γ=1.2[mm]
の部分から発光した光が、即ち赤色光が第1、第2の各
楕円反射部20、30で集光射出されて照射面41に照
射され、図6のような相対照度分布となる。このような
相対照度分布では赤色光は有効照射領域全体に分布する
状態であることから、照射面41の有効照射領域に均等
な色光の光が照射されていることを示している。
従来の相対照度特性図を示す。本実施例において、メタ
ルハライドランプ10における半径γ=1.2[mm]
の部分から発光した光が、即ち赤色光が第1、第2の各
楕円反射部20、30で集光射出されて照射面41に照
射され、図6のような相対照度分布となる。このような
相対照度分布では赤色光は有効照射領域全体に分布する
状態であることから、照射面41の有効照射領域に均等
な色光の光が照射されていることを示している。
【0025】前記本実施例に対して図7に示す従来の相
対照度特性図においては、照射面41の有効照度分布中
で中央と外周辺部とでは相対照度が異なり、赤色光が一
部領域に偏って分布している。すなわち色むらが生じて
いることを示している。
対照度特性図においては、照射面41の有効照度分布中
で中央と外周辺部とでは相対照度が異なり、赤色光が一
部領域に偏って分布している。すなわち色むらが生じて
いることを示している。
【0026】さらに図8は、前記集光系の液晶プロジェ
クションTVへの応用例を示す。同図において、第1、
第2の各楕円反射部20、30から射出される略均一な
白色光源の光を2枚のダイクロイックミラー50、51
でR、G、Bの3色に分離し、RGB各色それぞれの画
像信号に応じて光透過率が変化する液晶セル60R、6
0G、60Bによって画像をそれぞれ形成する。このそ
れぞれ形成された画像は、2枚のダイクロイックミラー
70、71で再び合成され、1本の投影レンズ80によ
りスクリーン(図示を省略)に投影される。
クションTVへの応用例を示す。同図において、第1、
第2の各楕円反射部20、30から射出される略均一な
白色光源の光を2枚のダイクロイックミラー50、51
でR、G、Bの3色に分離し、RGB各色それぞれの画
像信号に応じて光透過率が変化する液晶セル60R、6
0G、60Bによって画像をそれぞれ形成する。このそ
れぞれ形成された画像は、2枚のダイクロイックミラー
70、71で再び合成され、1本の投影レンズ80によ
りスクリーン(図示を省略)に投影される。
【0027】ここで、それぞれの液晶セル60R、60
G、60B面が前記照射面41となるように位置すれば
効率よく集光し、しかも均一な各色光の光を照射できる
こととなる。
G、60B面が前記照射面41となるように位置すれば
効率よく集光し、しかも均一な各色光の光を照射できる
こととなる。
【0028】さらにまた、それぞれの液晶セル60R、
60G、60Bの光源側に投影レンズ80の入射位置を
焦点とするコンデンサレンズ81R、81G、81Bを
配置すれば、さらに光利用効率は向上する。
60G、60Bの光源側に投影レンズ80の入射位置を
焦点とするコンデンサレンズ81R、81G、81Bを
配置すれば、さらに光利用効率は向上する。
【0029】また、前記光源からR、G、Bの液晶セル
60R、60G、60B面までの光学的距離が互いに等
しくなるように構成することで、R・G・B3色の合成
出力の歪もなくなる。
60R、60G、60B面までの光学的距離が互いに等
しくなるように構成することで、R・G・B3色の合成
出力の歪もなくなる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明においては、透明発
光管に収納される二つの電極O1 、O 2 を各一の焦点と
する第1、第2の各楕円反射部を各々組合せ、第1第2
の各楕円反射部の各他の焦点が照射面における有効照射
領域の各端部に位置するように構成したので、有効照射
領域を平均化した光強度分布で照射できることとなり、
均一化された色光を照射できるという効果を奏する。し
かも、透明発光管による点光源(線状光源)としたこと
から、集光効率を高く維持できるという効果を有する。
光管に収納される二つの電極O1 、O 2 を各一の焦点と
する第1、第2の各楕円反射部を各々組合せ、第1第2
の各楕円反射部の各他の焦点が照射面における有効照射
領域の各端部に位置するように構成したので、有効照射
領域を平均化した光強度分布で照射できることとなり、
均一化された色光を照射できるという効果を奏する。し
かも、透明発光管による点光源(線状光源)としたこと
から、集光効率を高く維持できるという効果を有する。
【図1】本発明の一実施例に係る集光リフレクタの概略
構成図である。
構成図である。
【図2】図1記載の実施例における集光リフレクタの詳
細構成図及び照射特性図である。
細構成図及び照射特性図である。
【図3】焦点をO1 となる放物面鏡の従来の集光リフレ
クタによる投射態様図である。
クタによる投射態様図である。
【図4】焦点をO2 とする放物面鏡の従来の集光リフレ
クタによる投射態様図である。
クタによる投射態様図である。
【図5】焦点をO1 ,O2 とする組合せ楕円反射鏡の本
実施例による投射態様図である。
実施例による投射態様図である。
【図6】図1記載の実施例における相対照度特性図であ
る。
る。
【図7】従来の集光リフクタにおける相対照度特性図で
ある。
ある。
【図8】図1記載の集光リフレクタを液晶表示装置に用
いた場合の全体構成図である。
いた場合の全体構成図である。
【図9】従来の集光リフレクタの各種概略構成図であ
る。
る。
【図10】従来の液晶表示装置の全体構成図である。
【図11】一般的なメタルハライドランプの概略構成図
及び従来の集光リフレクタの集光照射態様図である。
及び従来の集光リフレクタの集光照射態様図である。
1…光軸 2…第1の中心線 3…第2の中心線 4…液晶パネル 10…メタルハライドランプ(光源) 12…透明発光管 20…第1の楕円反射部 30…第2の楕円反射部 41…照射面 50、51、70、71…ダイクロイックミラー 60R、60G、60B…液晶セル 80…投影レンズ 81R、81G、81B…コンデンサレンズ O1 、O2 …電極(焦点) S1 、S2 …有効照射領域の各端点(焦点)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年1月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】この光強度が平均化された照射状態を図2
の光強度分布−液晶パネル位置の照射特性図を用いて詳
細に説明する。同図において、電極O1 から射出されて
第1の楕円曲面C−E1 の任意点Pで反射された光は総
て液晶パネル4の有効照射領域上端である焦点S1 に入
射されると共に電極O1 以外の点から射出された光は焦
点S1 より下方に主に照射され、特性曲線200(一点
鎖線で示す)ようになる。また、電極O2 から射出され
て第2の楕円曲面C−E2 の任意の点Qで反射された光
は総て液晶パネル4の有効照射領域下端である焦点S2
に入射されるとと共に、電極O2 以外の点から射出され
る光は焦点S2 より上側に主に照射され、特性曲線30
0(破線で示す)のようになる。前記第1、第2の各楕
円曲面C−E1 、C−E2 から各々入出される光を総合
すると、特性曲線100(実線で示す)のように光強度
分布が液晶パネル4の有効照射領域において平均化され
て照射される。こうして、光強度としては平均化される
こととなる。
の光強度分布−液晶パネル位置の照射特性図を用いて詳
細に説明する。同図において、電極O1 から射出されて
第1の楕円曲面C−E1 の任意点Pで反射された光は総
て液晶パネル4の有効照射領域上端である焦点S1 に入
射されると共に電極O1 以外の点から射出された光は焦
点S1 より下方に主に照射され、特性曲線200(一点
鎖線で示す)ようになる。また、電極O2 から射出され
て第2の楕円曲面C−E2 の任意の点Qで反射された光
は総て液晶パネル4の有効照射領域下端である焦点S2
に入射されるとと共に、電極O2 以外の点から射出され
る光は焦点S2 より上側に主に照射され、特性曲線30
0(破線で示す)のようになる。前記第1、第2の各楕
円曲面C−E1 、C−E2 から各々入出される光を総合
すると、特性曲線100(実線で示す)のように光強度
分布が液晶パネル4の有効照射領域において平均化され
て照射される。こうして、光強度としては平均化される
こととなる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】前記図3(A)は白色光の投射態様図を示
し、同図において放物面鏡の領域P−Qからの反射光は
照射面41上の中心So付近にほぼ入射し、領域Q−R
からの反射光は照射面41の周辺部分に入射する。前記
放物面鏡の領域E1 −Pから反射光は出射されず、領域
R−E2 からの反射光も照射面41上へ照射されない。
また、図3(B)は赤色光の投射態様図を示し、前記領
域P−Q及びQ−Rからの反射光が照射面41のほぼ全
面に照射される。このように、光強度の弱い赤色光が照
射面41全面に亘って照射されるのに対して光強度の強
い白色光が照射面41の中心So近傍に偏って照射され
ることから、照射面41上の端部S1 近傍には相対的に
赤色光が支配的に照射されることとなり、赤色が目立つ
ことから色むらを生じることとなる。
し、同図において放物面鏡の領域P−Qからの反射光は
照射面41上の中心So付近にほぼ入射し、領域Q−R
からの反射光は照射面41の周辺部分に入射する。前記
放物面鏡の領域E1 −Pから反射光は出射されず、領域
R−E2 からの反射光も照射面41上へ照射されない。
また、図3(B)は赤色光の投射態様図を示し、前記領
域P−Q及びQ−Rからの反射光が照射面41のほぼ全
面に照射される。このように、光強度の弱い赤色光が照
射面41全面に亘って照射されるのに対して光強度の強
い白色光が照射面41の中心So近傍に偏って照射され
ることから、照射面41上の端部S1 近傍には相対的に
赤色光が支配的に照射されることとなり、赤色が目立つ
ことから色むらを生じることとなる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】前記図4(A)は白色光の投射態様図を示
し、同図において放物面鏡の領域P−Rからの反射光は
照射面41上のS3 からS1 へ入射し、領域E1 −Pか
らは反射光が出射されず、また領域R−E2 からの反射
光は照射面41上へ入射されない。また、図4(B)は
赤色光の投射態様図を示し、同図において放物面鏡の領
域P−Qからの反射光は照射面41上の中心So付近に
入射し、領域Q−Rからの反射光は照射面41上の周辺
部分に入射する。前記領域E1 −Pからは反射光が出射
されず、領域R−E2 からの反射光は照射面41上へ照
射されない。このように照射面41上の中心So近傍に
赤色光が支配的に照射されることから、色むらが生じ
る。さらに、領域R−E2 からの反射光が照射面41以
外に投射されることから、集光効率が低くなる。
し、同図において放物面鏡の領域P−Rからの反射光は
照射面41上のS3 からS1 へ入射し、領域E1 −Pか
らは反射光が出射されず、また領域R−E2 からの反射
光は照射面41上へ入射されない。また、図4(B)は
赤色光の投射態様図を示し、同図において放物面鏡の領
域P−Qからの反射光は照射面41上の中心So付近に
入射し、領域Q−Rからの反射光は照射面41上の周辺
部分に入射する。前記領域E1 −Pからは反射光が出射
されず、領域R−E2 からの反射光は照射面41上へ照
射されない。このように照射面41上の中心So近傍に
赤色光が支配的に照射されることから、色むらが生じ
る。さらに、領域R−E2 からの反射光が照射面41以
外に投射されることから、集光効率が低くなる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】前記図3、図4の従来技術に対して図5記
載の本実施例の場合は、白色光の照射態様を示す図5
(A)において、楕円反射面鏡の領域P−E2 からの反
射光はほぼ総て照射面41上に入射し、このうちの領域
P−Cからの反射光は照射面41の主にSoからS1 の
間に入射し、領域C−E2 からの反射光も照射面41の
S1 からS2 の全面に亘って入射することとなる。ま
た、図5(B)は赤色光の照射態様を示し、同図におい
て楕円反射面鏡の領域P−E2 からの反射光はほぼ総て
照射面41上に入射し、このうちの領域P−Cからの反
射光は照射面41のS1 からS2 の全面に亘って入射
し、領域C−E2 からの反射光は照射面41の主にS3
からS4 に入射されることとなる。このように、光強度
の弱い赤色光が照射面41上の中心So付近では多量に
また周辺付近では少量に照射されるが、光強度の強い白
色光を照射面41の全面に亘って照射していることか
ら、色むらを大きく低減できることとなる。併せて、領
域P−E2 からの反射光が総て照射面41上に入射する
ことから、集光効率を高くすることができる。
載の本実施例の場合は、白色光の照射態様を示す図5
(A)において、楕円反射面鏡の領域P−E2 からの反
射光はほぼ総て照射面41上に入射し、このうちの領域
P−Cからの反射光は照射面41の主にSoからS1 の
間に入射し、領域C−E2 からの反射光も照射面41の
S1 からS2 の全面に亘って入射することとなる。ま
た、図5(B)は赤色光の照射態様を示し、同図におい
て楕円反射面鏡の領域P−E2 からの反射光はほぼ総て
照射面41上に入射し、このうちの領域P−Cからの反
射光は照射面41のS1 からS2 の全面に亘って入射
し、領域C−E2 からの反射光は照射面41の主にS3
からS4 に入射されることとなる。このように、光強度
の弱い赤色光が照射面41上の中心So付近では多量に
また周辺付近では少量に照射されるが、光強度の強い白
色光を照射面41の全面に亘って照射していることか
ら、色むらを大きく低減できることとなる。併せて、領
域P−E2 からの反射光が総て照射面41上に入射する
ことから、集光効率を高くすることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 照射面に対して光を反射して照射する集
光リフレクタにおいて、 二つの電極が所定間隔離隔して配置され、当該二つの電
極用で発光し、そのの周囲を透明発光管で囲んで形成し
た光源と、 前記照射面における有効照射領域の一端部及び前記一方
の電極を各々焦点として、一の曲率を有する第1の反射
面と、 前記第1の反射面に隣接配置され、前記照射面における
有効投射領域の一端部に対向する他端部及び前記他方の
電極を各々焦点とし、他の曲率を有する第2の反射面と
を備えることを、 特徴とする集光リフレクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04112889A JP3140164B2 (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 集光リフレクタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04112889A JP3140164B2 (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 集光リフレクタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05313005A true JPH05313005A (ja) | 1993-11-26 |
JP3140164B2 JP3140164B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=14598059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04112889A Expired - Fee Related JP3140164B2 (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 集光リフレクタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3140164B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6623145B2 (en) | 2000-08-10 | 2003-09-23 | Nec Microwave Tube, Ltd. | Light source device |
WO2005001528A1 (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-06 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | 導光体および画像読取装置 |
WO2005001529A1 (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-06 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | 導光体およびライン照明装置 |
JP2011145381A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Ushio Inc | 偏光光照射装置 |
-
1992
- 1992-05-01 JP JP04112889A patent/JP3140164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6623145B2 (en) | 2000-08-10 | 2003-09-23 | Nec Microwave Tube, Ltd. | Light source device |
WO2005001528A1 (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-06 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | 導光体および画像読取装置 |
WO2005001529A1 (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-06 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | 導光体およびライン照明装置 |
JP2011145381A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | Ushio Inc | 偏光光照射装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3140164B2 (ja) | 2001-03-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |