JPH09237512A - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
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- JPH09237512A JPH09237512A JP8067451A JP6745196A JPH09237512A JP H09237512 A JPH09237512 A JP H09237512A JP 8067451 A JP8067451 A JP 8067451A JP 6745196 A JP6745196 A JP 6745196A JP H09237512 A JPH09237512 A JP H09237512A
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Abstract
のを防ぎ、照射面での照度分布をほぼ均一化する。 【解決手段】 光源12からの光をリフレクタ11によ
って液晶表示パネル13に向けて反射する光源装置10
において、リフレクタ11の反射面を第1焦点F0が共
通で曲率半径が異なる2つの楕円曲面20、21で形成
し、これら各楕円曲面20、21でそれぞれ光源12か
らの光を液晶表示パネル13に向けて反射するようにし
た。したがって、リフレクタ11の各楕円曲面20、2
1によって光源12からの光を分割して反射し、各楕円
曲面20、21で反射された光をそれぞれ液晶表示パネ
ル13上で重畳させることにより、液晶表示パネル13
の中心部と周辺部とで照度差が生じることがなく、液晶
表示パネル13の照射面での照度分布をほぼ均一化する
ことができる。
Description
タなどの画像投影装置に用いられる光源装置に関する。
を照射面である液晶表示パネルに照射し、この液晶表示
パネルに表示された画像を投影レンズでスクリーンに拡
大投影する液晶プロジェクタがある。この液晶プロジェ
クタの光源装置は、光源からの光をリフレクタによって
液晶表示パネルに向けて反射するものであり、例えば図
16(a)に示すようにリフレクタ1の反射面を放物曲
面で形成した構造のもの、あるいは図16(b)に示す
ようにリフレクタ1の反射面を楕円曲面で形成した構造
のものなどがある。図16(a)に示された放物曲面の
リフレクタ1を用いた光源装置は、光軸2上におけるリ
フレクタ1の焦点位置もしくはその焦点位置付近に点状
の光源3を配置し、この光源3からの光を前方に配置さ
れた液晶表示パネル4に集光させる構造になっている。
また、図16(b)に示された楕円曲面のリフレクタ1
を用いた光源装置は、光軸2上におけるリフレクタ1の
焦点位置、つまり楕円の一方の焦点位置に点状の光源3
を配置し、この光源3からの光をリフレクタ1で反射し
て楕円の他方の焦点位置に収束させ、この他方の焦点位
置に収束した光を前方に配置された集光レンズ5によっ
て液晶表示パネル4に集光させる構造になっている。
(a)および図16(b)に示されたいずれの構造の光
源装置においても、リフレクタ1の中心部で反射された
光が液晶表示パネル4の中心部に照射され、リフレクタ
1の周辺部で反射された光が液晶表示パネル4の周辺部
に照射される構造なっており、しかも点状の光源3から
の光がリフレクタ1の反射面に入射するときに、光の入
射角が反射面の中心部と周辺部とで大きく異なり、中心
部ほど光線が密になるため、液晶表示パネル4に照射さ
れる光量は中心部が多く、周辺部が少なくなり、この結
果、液晶表示パネル4の中心部と周辺部とで照度差が生
じるという問題がある。この発明の課題は、照射面の中
心部と周辺部とで照度差が生じるのを防ぎ、照射面での
照度分布をほぼ均一化することである。
光源からの光をリフレクタによって照射面に向けて反射
する光源装置において、リフレクタの反射面を焦点位置
が共通で曲率半径が異なる複数の曲面で形成し、これら
複数の曲面がそれぞれ光源からの光を照射面に向けて反
射する構造であるから、リフレクタの複数の曲面によっ
て光源からの光を分割して反射し、各曲面で反射された
光をそれぞれ照射面上で重畳させることができ、このた
めリフレクタの中心部での反射光が照射面の中心部に集
中せず、またリフレクタの周辺部での反射光が照射面の
周辺部に集中することがないので、照射面の中心部と周
辺部とで照度差が生じることがなく、照射面での照度分
布をほぼ均一化することができる。この場合、請求項2
に記載のごとく、リフレクタの反射面は正面から見て複
数の曲面が同心円状に形成された構造でも良く、また請
求項4に記載のごとく、リフレクタの反射面は正面から
見て複数の曲面が縦横にマトリックス状に配列形成され
た構造でも良い。また、請求項3および請求項5に記載
のごとく、リフレクタの反射側に、リフレクタの複数の
曲面に対応する複数のレンズ部が形成された集光レンズ
を配置すれば、光源として必ずしも点状の光源を用いる
必要がなく、例えば光軸に沿って幅のあるアーク状の光
源を使用することが可能になる。
光をリフレクタによって照射面に向けて反射する光源装
置において、リフレクタからの反射光のうち、リフレク
タの中心部で反射された光を照射面に向けて拡散する拡
散レンズ部と、リフレクタの周辺部で反射された光を照
射面に向けて集光する集光レンズ部とからなる単レンズ
を備えた構造であるから、光源からの光をリフレクタで
反射する際、リフレクタの中心部と周辺部とで光の密度
が異なっていても、リフレクタからの反射光のうち、中
心部での反射光を単レンズの拡散レンズ部によって拡散
するとともに、周辺部での反射光を単レンズの集光レン
ズ部によって照射面に集光させることができ、このため
照射面の中心部と周辺部とで照度差が生じるのを防ぐこ
とができ、照射面での照度分布をほぼ均一化することが
できる。
フレクタによって照射面に向けて反射する光源装置にお
いて、リフレクタからの反射光を分光する第1レンズ
と、この第1レンズから出射された光を照射面に向けて
集光する第2レンズとからなる複合レンズを備えた構造
であるから、光源からの光をリフレクタで反射する際、
リフレクタの中心部と周辺部とで光の密度が異なってい
ても、リフレクタからの反射光を第1レンズで分光し、
分光された光をそれぞれ第2レンズで照射面上に重畳さ
せることができ、このためリフレクタの中心部での反射
光が照射面の中心部に集中せず、またリフレクタの周辺
部での反射光が照射面の周辺部に集中することがないの
で、照射面の中心部と周辺部とで照度差が生じることが
なく、照射面での照度分布をほぼ均一化することができ
る。この場合、請求項8に記載のごとく、第1レンズは
複数のレンズ部が同心円状に形成されたレンズであり、
第2レンズは第1レンズの各レンズ部に対応する複数の
レンズ部が同心円状に形成されたレンズであり、第2レ
ンズの各レンズ部は第1レンズの各レンズ部の焦点位置
に配置されている構造でも良く、また請求項9に記載の
ごとく、第1レンズは複数のレンズ部が縦横にマトリッ
クス状に配列形成されたレンズであり、第2レンズは第
1レンズの各レンズ部に対応する複数のレンズ部が縦横
にマトリックス状に配列形成されたレンズであり、第2
レンズの各レンズ部は第1レンズの各レンズ部の焦点位
置に配置されている構造でも良い。さらに、請求項10
に記載のごとく、第2レンズの出射側に第2レンズから
出射した光を照射面に集光させる補助レンズが配置され
ていることが望ましい。
明を液晶プロジェクタに適用した光源装置の第1実施形
態について説明する。図1は液晶プロジェクタの概略構
成図である。この図において、10は光源装置であり、
リフレクタ11の焦点位置に点状の光源12を配置した
構造になっている。リフレクタ11は、光源12からの
光を前方(反射側)に配置された液晶表示パネル13に
向けて反射するものである。液晶表示パネル13は、電
気光学的に画像を表示するものであり、一対の透明な電
極基板間に液晶を封入し、電極基板の外面にそれぞれ偏
光板を設けた構造になっている。この液晶表示パネル1
3は、その中心が光軸14に一致した状態で光軸14に
対し垂直に配置されている。この液晶表示パネル13の
出射側には、液晶表示パネル13に表示された画像をス
クリーン15に拡大投影する投影レンズ16が配置され
ている。
図4に示すように、その中心に光源12が挿入する貫通
孔19が設けられ、光源12からの光を反射する反射面
が2つの楕円曲面20、21で形成された構造になって
いる。この2つの楕円曲面20、21は、それぞれ焦点
位置が光軸14上の共通位置にあり、かつ曲率半径が異
なる楕円状の曲面であり、図3に示すように、液晶表示
パネル13側の正面から見て同心円状に連続して形成さ
れている。すなわち、中心側に位置する第1楕円曲面2
0は、図2および図4に1点鎖線で示す楕円の一部であ
り、第1焦点F0と第2焦点(第1楕円曲面20の仮想
楕円の焦点)F1とを有し、第1焦点F0の位置に点状の
光源12が配置されている。したがって、この第1楕円
曲面20は、光源12からの光を反射すると、その反射
光をすべて第2焦点F1を通して液晶表示パネル13の
照射面全体に亘って照射する。また、周辺部側に位置す
る第2楕円曲面21は、図2および図4に点線で示す楕
円、つまり第1楕円曲面20の楕円と同じであるが、傾
きが異なる楕円の一部であり、第1焦点F0と第2焦点
(第2楕円曲面21の仮想楕円の焦点)F2とを有し、
第1焦点F0が第1楕円曲面20と共通位置にある。し
たがって、この第2楕円曲面21は、光源12からの光
を反射すると、その反射光をすべて第2焦点F2を通し
て液晶表示パネル13の照射面全体に亘って照射する。
らの光がリフレクタ11に照射されると、このリフレク
タ11の各楕円曲面20、21ごとに光源12からの光
を分割して反射し、この反射光が図5に示す光路を経て
液晶表示パネル13に照射されることになる。すなわ
ち、点状の光源12がリフレクタ11の共通の第1焦点
F0に配置されているので、光源12から発生した光の
うち、リフレクタ11の第1楕円曲面20に照射された
光は、この第1楕円曲面20で反射されると、その反射
光がすべて第2焦点F1を通って液晶表示パネル13の
照射面全体に亘って照射される。また、第2楕円曲面2
1に照射された光は、この第2楕円曲面21で反射され
ると、その反射光がすべて第2焦点F2を通って液晶表
示パネル13の照射面全体に亘って照射される。
12からの光をリフレクタ11の各楕円曲面20、21
でそれぞれ分割して反射するとともに、各楕円曲面2
0、21によって反射した光をそれぞれ液晶表示パネル
13の照射面上で重畳させることができ、このためリフ
レクタ11の中心部側での反射光が液晶表示パネル13
の中心部に集中せず、またリフレクタ11の周辺部側で
の反射光が液晶表示パネル13の周辺部に集中すること
がないので、図5に示すように、液晶表示パネル13の
中心部と周辺部とで照度差が生じることがなく、液晶表
示パネル13の照射面での照度分布をほぼ均一化するこ
とができる。
11の反射面を2つの楕円曲面20、21で形成した
が、これに限らず、3つ以上の楕円曲面を同心円状に連
続させて配列形成しても良く、また反射面の曲面は必ず
しも楕円曲面である必要はなく、例えば2つ以上の放物
曲面を同心円状に連続させて形成したものでも良い。こ
の場合にも、各放物曲面の焦点位置が光軸14上の共通
位置にあり、各放物曲面はそれぞれ曲率半径が異なり、
各放物曲面での反射光をそれぞれ液晶表示パネル13の
照射面全体に照射する構造であれば良い。
参照して、この発明の光源装置の第2実施形態について
説明する。なお、図1〜図5に示された第1実施形態と
同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。こ
の光源装置25は、2つの楕円曲面20、21からなる
リフレクタ11の前方(反射側)に集光レンズ26を配
置し、この集光レンズ26でリフレクタ11からの反射
光を液晶表示パネル13に集光させる構造になってい
る。集光レンズ26は、第1楕円曲面20に対応する第
1凸レンズ部27、第2楕円曲面21に対応する第2凸
レンズ部28、およびリフレクタ11の中心部の貫通孔
19に対応する第3凸レンズ部29が出射面に同心円状
に形成され、中心部の第3凸レンズ部29の中心が光軸
14上に位置し、かつ第1、第2凸レンズ27、28の
各中心が第1、第2楕円曲面20、21の各第2焦点F
1、F2に位置した状態で、光軸14に対し垂直に配置さ
れている。なお、集光レンズ26の入射面は平面に形成
されている。また、この第2実施形態の光源30は第
1、第2楕円曲面20、21の共通な第1焦点F0を中
心に光軸14に沿って幅のあるアーク状の光源である。
光源30から発生した光のうち、第1焦点F0上に位置
するアーク状の光源30の中心で発生した光は、第1実
施形態と同様、リフレクタ11の第1、第2楕円曲面2
0、21でそれぞれ分割されて反射され、この反射光が
それぞれ集光レンズ26の第1、第2凸レンズ部27、
28の各中心、つまり第2焦点F1、F2を通って液晶表
示パネル13の照射面全体に亘って照射される。一方、
アーク状の光源30の両端部から発生した光、つまり第
1焦点F0から離れた位置で発生した光は、第1、第2
楕円曲面20、21でそれぞれ反射され、この反射光が
それぞれ集光レンズ26の第1、第2凸レンズ部27、
28に入射する。このときには、各楕円曲面20、21
で反射された光は各第2焦点F1、F2から離れた位置を
通ることになるが、集光レンズ26の第1、第2凸レン
ズ部27、28に入射するので、第1、第2凸レンズ部
27、28によってそれぞれ液晶表示パネル13の照射
面に集光されることになる。
レクタ11の第1焦点F0から離れた位置においても光
を発生するアーク状の光源30を用いても、第1、第2
楕円曲面20、21でそれぞれ反射された光を集光レン
ズ26の各凸レンズ部27〜29によって集光させるこ
とにより、それぞれ液晶表示パネル13の照射面上で重
畳させることができ、このため液晶表示パネル13の中
心部と周辺部とで照度差が生じることがなく、液晶表示
パネル13の照射面での照度分布をほぼ均一化すること
ができるほか、特に、光源30からの光を無駄なく有効
に液晶表示パネル13の照射面に照射させることができ
る。
照して、この発明の光源装置の第3実施形態について説
明する。この場合には、図6〜図7に示された第2実施
形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。この光源装置35は、リフレクタ36の反射面を複
数の楕円曲面37〜41で形成し、このリフレクタ36
の焦点位置にアーク状の光源30を配置し、光源30か
らの光をリフレクタ36で反射し、この反射光をリフレ
クタ36の前方(反射側)に配置された集光レンズ42
によって液晶表示パネル13に集光させる構造になって
いる。
うに、その中心部にアーク状の光源30が挿入する貫通
孔43が設けられ、光源30からの光を反射する反射面
が5種類の楕円曲面37〜41で形成された構造になっ
ている。この5種類の楕円曲面37〜41は、それぞれ
焦点位置が光軸14上の共通位置にあり、かつ曲率半径
がそれぞれ異なる楕円の一部の曲面であり、図9に示す
ように、液晶表示パネル13側の正面から見て、それぞ
れ縦横比が3:4の長方形状をなし、縦横にマトリック
ス状に連続して配列形成されている。すなわち、中心部
は長方形状の貫通孔43であり、この貫通孔43の上下
両側にはそれぞれ2つの第1楕円曲面37が形成され、
貫通孔43の左右両側にはそれぞれ2つの第2楕円曲面
38が形成され、第1楕円曲面37の左右で、かつ第2
楕円曲面38の上下にはそれぞれ4つの第3楕円曲面3
9が形成され、第1楕円曲面37の上下にはそれぞれ2
つの第4楕円曲面40が形成され、さらに第4楕円曲面
40の左右両側にはそれぞれ4つの第5楕円曲面41が
形成されている。そして、これら第1〜第5の各楕円曲
面37〜41は、各第1焦点F0がすべて共通位置にあ
り、各第2焦点F1〜F5が光軸14に対し垂直な面、つ
まり集光レンズ42内のそれぞれ異なる位置に設置され
た構造になっている。
面37〜41にそれぞれ対応する第1〜第5の各凸レン
ズ部44〜48、およびリフレクタ36の中心部の貫通
孔43に対応する第6凸レンズ部49が出射面に縦横マ
トリックス状に配列形成され、その中心部の第6凸レン
ズ部49の中心が光軸14上に位置し、かつ各凸レンズ
部44〜48の各中心が第1〜第5の各楕円曲面37〜
41の各第2焦点F1〜F5と一致した状態で、光軸14
に対し垂直に配置された構造になっている。すなわち、
中心部の第6凸レンズ部49の上下両側に位置する2つ
の第1凸レンズ部44は、それぞれ第1楕円曲面37に
対応し、その各中心が第1楕円曲面37の各第2焦点F
1と一致しており、第6凸レンズ部49の左右両側に位
置する2つの第2凸レンズ部45は、それぞれ第2楕円
曲面38に対応し、その各中心が第2楕円曲面38の各
第2焦点F2と一致しており、第1凸レンズ部44の左
右で、かつ第2凸レンズ部45の上下に位置する4つの
第3凸レンズ部46は、それぞれ第3楕円曲面39に対
応し、その各中心が第3楕円曲面39の各第2焦点F3
と一致しており、第1凸レンズ部44の上下に位置する
2つの第4凸レンズ部47は、それぞれ第4楕円曲面4
0に対応し、その各中心が第4楕円曲面40の各第2焦
点F4と一致しており、さらに第4凸レンズ部47の左
右で、かつ第3凸レンズ部46の上下に位置する4つの
第5凸レンズ部48は、それぞれ第5楕円曲面41に対
応し、その各中心が第5楕円曲面41の各第2焦点F5
と一致している。なお、この集光レンズ42の入射面は
平面に形成されている。
光源30から発生した光が図8に示す光路を経て液晶表
示パネル13に照射されることになる。すなわち、光源
30から発生した光のうち、リフレクタ36の第1焦点
F0上に位置するアーク状の光源30の中心部から発生
した光は、第2実施形態と同様、第1〜第5の各楕円曲
面37〜41でそれぞれ分割されて反射され、これらの
反射光がそれぞれ集光レンズ42の各凸レンズ部44〜
48の中心、つまり各第2焦点F1〜F5を通って液晶表
示パネル13の照射面全体に亘って照射される。また、
アーク状の光源30の両端部から発生した光、つまり第
1焦点F0から離れた位置で発生した光は、第1〜第5
楕円曲面37〜41でそれぞれ反射され、これらの反射
光が集光レンズ42の各凸レンズ部44〜48に入射
し、これら各凸レンズ部44〜48によってそれぞれ集
光されて液晶表示パネル13の照射面全体に亘って照射
される。
実施形態と同様、リフレクタ36の第1焦点F0から離
れた位置においても光を発生するアーク状の光源30を
用いても、第1〜第5の各楕円曲面37〜41でそれぞ
れ反射された光を集光レンズ26の各凸レンズ部44〜
49によって集光させることにより、各楕円曲面37〜
41によって反射された光をそれぞれ液晶表示パネル1
3の照射面上で重畳させることができ、このため液晶表
示パネル13の中心部と周辺部とで照度差が生じること
がなく、液晶表示パネル13の照射面での照度分布をほ
ぼ均一化することができるほか、特に、光源30からの
光を液晶表示パネル13側から見て縦横3:4の長方形
状のブロックに分割したことにより、液晶表示パネル1
3の照射面と同じ比率の長方形となるため、円形状の楕
円曲面に比べて照射ロスが少なくなり、光源30からの
光を非常に効率良く液晶表示パネル13の照射面に照射
させることができる。
3を参照して、この発明の光源装置の第4実施形態につ
いて説明する。図1〜図5に示された第1実施形態と同
一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。この
光源装置50は、図12に示すように、リフレクタ51
の焦点位置に球状の光源52を配置し、リフレクタ51
の前方(反射側)に単レンズ53を配置し、光源52か
らの光をリフレクタ51で反射し、その反射光を単レン
ズ53によって液晶表示パネル13に照射させる構造に
なっている。リフレクタ51は、その反射面が連続する
1つの放物曲面に形成され、その焦点位置に光源52が
配置され、光源52の光を光軸14に平行な光線として
反射する構造になっている。光源52は、発光点から発
生した光がランプ表面のいたる所で拡散する特殊なフロ
スト処理を施した球状の光源である。また、単レンズ5
3は、リフレクタ51で反射された光のうち、リフレク
タ51の中心部で反射された光を液晶表示パネル13に
向けて拡散する拡散レンズ部54と、リフレクタ51の
周辺部で反射された光を液晶表示パネル13に向けて集
光する集光レンズ部55とを同心円状に一体に形成した
構造になっている。この場合、拡散レンズ部54は図1
3(a)および図13(b)に示すように光軸14を中
心にリング状に形成された凹レンズであり、集光レンズ
部55は拡散レンズ部54の周囲にリング状に形成され
た凸レンズである。そして、単レンズ53は、その光源
側の入射面が平面に形成され、液晶表示パネル13側の
出射面が凹面および凸面に形成されている。
らの光がリフレクタ51で光軸14に平行な光として反
射されると、リフレクタ51の中心部で反射された光と
周辺部で反射された光と密度が異なり、中心部での反射
光の密度が高いが、この中心部で反射された光は単レン
ズ53の中心部の拡散レンズ部54に入射し、この拡散
レンズ部54によって液晶表示パネル13に向けて拡散
され、リフレクタ51の周辺部で反射された光は集光レ
ンズ部55に入射し、この集光レンズ部55によって液
晶表示パネル13に向けて集光されることになる。した
がって、この光源装置50では、リフレクタ51で反射
された光のうち、中心部での反射光と周辺部での反射光
の密度が異なっていても、中心部の反射光が単レンズ5
3の拡散レンズ部54によって拡散され、周辺部の反射
光が単レンズ53の集光レンズ部55によって集光され
るので、液晶表示パネル13の中心部と周辺部とで照度
差が生じないように緩和され、液晶表示パネル13の照
射面での照度分布をほぼ均一化することができる。
て、発光点から発生した光がランプ表面のいたる所で拡
散する特殊なフロスト処理を施した球状の光源52を用
いた場合について述べたが、これに限らず、点状の光源
12あるいはアーク状の光源30などを用いても良い。
また、上記第4実施形態では、リフレクタ51の反射面
を放物曲面で形成した場合について述べたが、これに限
らず、楕円曲面で形成された場合にも適用することがで
きる。
5を参照して、この発明の光源装置の第5実施形態につ
いて説明する。図12〜図13に示された第4実施形態
と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この光源装置60は、図14に示すように、リフレクタ
51の焦点位置に点状の光源12を配置し、リフレクタ
51の前方(反射側)に複合レンズ61を配置し、この
複合レンズ61の前方(出射側)に補助レンズ62を配
置し、光源12からの光をリフレクタ51で反射し、そ
の反射光を複合レンズ61および補助レンズ62で液晶
表示パネル13に集光させる構造になっている。この場
合、リフレクタ51は、第4実施形態と同様、その反射
面が連続する1つの放物面に形成され、その焦点位置に
光源12が配置され、光源12の光を光軸14に平行な
光線として反射する構造になっている。
部で反射された光と周辺部で反射された光を分光する第
1レンズ63と、第1レンズ63で分光された光をそれ
ぞれ液晶表示パネル13に向けて集光する第2レンズ6
4とからなっている。第1レンズ63は、図15(a)
および図15(b)に示すように、リフレクタ51の中
心部に対応する凸レンズ部65と、リフレクタ51の周
辺部に対応する凸レンズ部66とが出射面に同心円状に
形成され、中心部の凸レンズ部65の中心が光軸14上
に位置した状態で、光軸14に対し垂直に配置されてい
る。第2レンズ64は、第1レンズ63の中心部の凸レ
ンズ部65に対応する凸レンズ部67と、第1レンズ6
3の周辺部の凸レンズ部66に対応する凸レンズ部68
とが入射面に同心円状に形成され、中心部の凸レンズ部
67の中心が光軸14上に位置し、かつ各凸レンズ部6
7、68の中心が第1レンズ63の各凸レンズ65、6
6の各焦点位置に一致した状態で、光軸14に対し垂直
に配置されている。なお、補助レンズ62は、第2レン
ズ64から出射された光を液晶表示パネル13の照射面
に集光させるものであり、液晶表示パネル13に凸面を
向けた平凸レンズからなり、その中心が光軸14上に位
置した状態で、光軸14に対し垂直に配置されている。
らの光がリフレクタ51で光軸14に平行な光として反
射されると、リフレクタ51の中心部で反射された光と
周辺部で反射された光と密度が異なり、中心部での反射
光の密度が高いが、この中心部で反射された光は第1レ
ンズ63の中心部の凸レンズ部65に入射し、周辺部で
反射された光は第1レンズ63の周辺部の凸レンズ部6
6に入射することになり、各凸レンズ部65、66によ
ってそれぞれ分光される。そして、分光された光のう
ち、中心部の凸レンズ部65で分光された光は第2レン
ズ64の中心部の凸レンズ部67に入射し、周辺部の凸
レンズ部66で分光された光は第2レンズ64の周辺部
の凸レンズ部68に入射し、各凸レンズ部67、68に
よって液晶表示パネル13に向けて集光されることにな
る。すなわち、この第2レンズ64では、第1レンズ6
3で分光された中心部の光と周辺部の光をそれぞれ凸レ
ンズ部67、68によって液晶表示パネル13の照射面
に向けて集光する。そして、第2レンズ64でそれぞれ
集光された中心部の光と周辺部の光は、補助レンズ62
によってそれぞれ液晶表示パネル13の照射面に照射さ
れる。
レクタ51の中心部で反射された光と周辺部で反射され
た光の密度が異なっていても、リフレクタ51からの反
射光を第1レンズ63の各凸レンズ部65、66によっ
て中心部と周辺部とに分光し、分光された光を第2レン
ズ64の各凸レンズ部67、68で液晶表示パネル13
に向けて集光させ、補助レンズ62を介して液晶表示パ
ネル13の照射面に照射させるので、中心部の光と周辺
部の光をそれぞれ液晶表示パネル13の照射面上で重畳
させることができ、このためリフレクタ51の中心部側
での反射光が液晶表示パネル13の中心部に集中せず、
またリフレクタ51の周辺部側での反射光が液晶表示パ
ネル13の周辺部に集中することがないので、液晶表示
パネル13の中心部と周辺部とで照度差が生じることが
なく、液晶表示パネル13の照射面での照度分布をほぼ
均一化することができる。
64の出射側に補助レンズ62を配置したが、第1レン
ズ63で分光された中心部と周辺部の各光を第2レンズ
64によって液晶表示パネル13の照射面にそれぞれ集
光させるようにしても良い。このようにすれば、補助レ
ンズ62を用いる必要がない。また、上記第5実施形態
では、第1、第2レンズ63、64の各凸レンズ65〜
68をそれぞれ同心円状に形成したが、これに限らず、
例えば、複数の長方形状の凸レンズ部が縦横にマトリッ
クス状に連続して配列形成された第1レンズと、第1レ
ンズの各凸レンズ部に対応する複数の長方形状の凸レン
ズ部が縦横にマトリックス状に連続して配列形成された
第2レンズとを備え、この第2レンズを第1レンズの焦
点位置に配置するようにしても良い。このようにして
も、第5実施形態と同様の作用効果があることは言うま
でもない。また、上記第5実施形態では、光源として点
状の光源12を用いた場合について述べたが、これに限
らず、アーク状の光源30あるいは特殊なフロスト処理
を施した球状の光源52などを用いても良い。さらに、
上記第5実施形態では、リフレクタ51の反射面が放物
曲面で形成された場合について述べたが、これに限ら
ず、楕円曲面で形成された場合にも適用することができ
る。
明によれば、リフレクタの反射面を焦点位置が共通で曲
率半径が異なる複数の曲面で形成し、このリフレクタの
複数の曲面がそれぞれ光源からの光を照射面に向けて反
射するので、複数の曲面によって光源からの光を分割し
て反射し、各曲面で反射された光をそれぞれ照射面上で
重畳することができ、このためリフレクタの中心部での
反射光が照射面の中心部に集中せず、またリフレクタの
周辺部での反射光が照射面の周辺部に集中することがな
いので、照射面の中心部と周辺部とで照度差が生じるこ
とがなく、照射面での照度分布をほぼ均一化することが
できる。
レクタからの反射光のうち、中心部の反射光を照射面に
向けて拡散する拡散レンズ部と、周辺部の反射光を照射
面に向けて集光する集光レンズ部とからなる単レンズを
備えた構造であるから、光源からの光をリフレクタで反
射する際、リフレクタの中心部と周辺部とで光の密度が
異なっていても、リフレクタからの反射光のうち、中心
部での反射光を単レンズの拡散レンズ部によって拡散す
るとともに、周辺部での反射光を単レンズの集光レンズ
部によって照射面に集光させることができ、このため照
射面の中心部と周辺部とで照度差が生じるのを防ぐこと
ができ、照射面での照度分布をほぼ均一化することがで
きる。
フレクタからの反射光を分光する第1レンズと、この第
1レンズから出射された光を照射面に向けて集光する第
2レンズとからなる複合レンズを備え、リフレクタから
の反射光を第1レンズで分光し、分光された光をそれぞ
れ第2レンズで照射面に集光させるので、光源からの光
をリフレクタで反射する際、リフレクタの中心部と周辺
部とで光の密度が異なっていても、分光された光を照射
面上で重畳させることができ、このためリフレクタの中
心部での反射光が照射面の中心部に集中せず、またリフ
レクタの周辺部での反射光が照射面の周辺部に集中する
ことがないので、照射面の中心部と周辺部とで照度差が
生じることがなく、照射面での照度分布をほぼ均一化す
ることができる。
置の第1実施形態の概略構成図。
側から見た正面図。
レクタによって液晶表示パネルに照射される光路状態を
示した図。
理図。
ンズを液晶表示パネル側から見た正面図、(b)は
(a)のB−B断面図。
理図。
正面図。
レンズを液晶表示パネル側から見た正面図、(b)は
(a)のD−D断面図。
原理図。
ンズを液晶表示パネル側から見た正面図、(b)は
(a)のE−E断面図。
原理図。
1レンズを液晶表示パネル側から見た正面図、(b)は
(a)のF−F断面図。
の反射面を放物曲面で形成した場合の照射状態を示した
図、(b)はリフレクタの反射面を楕円曲面で形成して
集光レンズで集光させた場合の照射状態を示した図。
Claims (10)
- 【請求項1】 光源からの光をリフレクタによって照射
面に向けて反射する光源装置において、 前記リフレクタの反射面を焦点位置が共通で曲率半径が
異なる複数の曲面で形成し、これら複数の曲面がそれぞ
れ前記光源からの光を前記照射面に向けて反射すること
を特徴とする光源装置。 - 【請求項2】 前記リフレクタの反射面は、正面から見
て前記複数の曲面が同心円状に形成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】 前記リフレクタの反射側には、前記複数
の曲面に対応する複数のレンズ部が同心円状に形成され
た集光レンズが配置されていることを特徴とする請求項
2記載の光源装置。 - 【請求項4】 前記リフレクタの反射面は、正面から見
て前記複数の曲面が縦横にマトリックス状に配列形成さ
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5】 前記リフレクタの反射側には、前記複数
の曲面に対応する複数のレンズ部が縦横にマトリックス
状に配列形成された集光レンズが配置されていることを
特徴とする請求項4記載の光源装置。 - 【請求項6】 光源からの光をリフレクタによって照射
面に向けて反射する光源装置において、 前記リフレクタからの反射光のうち、前記リフレクタの
中心部で反射された光を前記照射面に向けて拡散する拡
散レンズ部と、前記リフレクタの周辺部で反射された光
を前記照射面に向けて集光する集光レンズ部とからなる
単レンズを備えたことを特徴とする光源装置。 - 【請求項7】 光源からの光をリフレクタによって照射
面に向けて反射する光源装置において、 前記リフレクタからの反射光を分光する第1レンズと、
この第1レンズから出射された光を前記照射面に向けて
集光する第2レンズとからなる複合レンズを備えたこと
を特徴とする光源装置。 - 【請求項8】 前記第1レンズは複数のレンズ部が同心
円状に形成されたレンズであり、前記第2レンズは前記
第1レンズの各レンズ部に対応する複数のレンズ部が同
心円状に形成されたレンズであり、前記第2レンズの各
レンズ部は前記第1レンズの各レンズ部の焦点位置に配
置されていることを特徴とする請求項7記載の光源装
置。 - 【請求項9】 前記第1レンズは複数のレンズ部が縦横
にマトリックス状に配列形成されたレンズであり、前記
第2レンズは前記第1レンズの各レンズ部に対応する複
数のレンズ部が縦横にマトリックス状に配列形成された
レンズであり、前記第2レンズの各レンズ部は前記第1
レンズの各レンズ部の焦点位置に配置されていることを
特徴とする請求項7記載の光源装置。 - 【請求項10】 前記第2レンズの出射側には、前記第
2レンズから出射された光を前記照射面に集光させる補
助レンズが配置されていることを特徴とする請求項7〜
9のいずれかに記載の光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06745196A JP3823363B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 光源装置及び投影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06745196A JP3823363B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 光源装置及び投影装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09237512A true JPH09237512A (ja) | 1997-09-09 |
JP3823363B2 JP3823363B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=13345314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06745196A Expired - Fee Related JP3823363B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 光源装置及び投影装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3823363B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010055188A (ko) * | 1999-12-09 | 2001-07-04 | 구자홍 | 노광기용 조명 광학 장치 |
WO2016208378A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 日本精機株式会社 | 液晶表示装置 |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP06745196A patent/JP3823363B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010055188A (ko) * | 1999-12-09 | 2001-07-04 | 구자홍 | 노광기용 조명 광학 장치 |
WO2016208378A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 日本精機株式会社 | 液晶表示装置 |
JP2017009864A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 日本精機株式会社 | 液晶表示装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3823363B2 (ja) | 2006-09-20 |
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