JP3130747B2 - Lighting equipment - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示素子を
用いた映像の投影表示装置に使用され、光源から出射さ
れる光の利用率を高め、且つ、照度分布を均一とする照
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 which is used, for example, in an image projection display device using a liquid crystal display element and which increases the utilization of light emitted from a light source and makes the illuminance distribution uniform. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、照明装置を用いた装置とし
て、表示装置の開発が進んでいる。表示装置としては、
例えば液晶表示素子を用い、照明装置でそれを照射する
ことで画像を形成し、投影する液晶投影表示装置が開発
されている。こうした投影表示装置に用いられる表示素
子は、高精細化および小型化されているが、さらに高輝
度化を求められている。そこで、液晶表示素子の一方の
面上にマイクロレンズを形成することで表示素子の高輝
度化を図っている。2. Description of the Related Art Conventionally, a display device has been developed as a device using a lighting device. As a display device,
For example, a liquid crystal projection display device has been developed which uses a liquid crystal display element and irradiates it with an illumination device to form and project an image. Although display elements used in such projection display devices have been miniaturized and miniaturized, further higher luminance is required. Therefore, high brightness of the display element is achieved by forming a micro lens on one surface of the liquid crystal display element.
【0003】一方、上記の投影表示装置に用いられる照
明装置として、光源から出射した光を例えば、液晶表示
素子等の被照明部に効率よく集めて明るい映像を得るた
めに、反射鏡として放物面鏡あるいは楕円鏡を持つ照明
装置や、球面鏡にコンデンサーレンズを組み合わせた照
明装置がある。しかし、前述した表示素子の高性能化に
伴い、照明装置のより一層の小型化、高性能化が望まれ
ている。On the other hand, as an illumination device used in the above-mentioned projection display device, a parabolic mirror is used as a reflecting mirror in order to efficiently collect light emitted from a light source on an illuminated portion such as a liquid crystal display element to obtain a bright image. There are lighting devices having a surface mirror or an elliptical mirror, and lighting devices combining a spherical mirror with a condenser lens. However, with the above-mentioned high performance of the display element, further downsizing and high performance of the lighting device are desired.
【0004】照明装置の小型化、高性能化のための条件
のひとつとして、照明装置から出射される光を被照明部
に無駄なく集めることが挙げられる。すなわち、光利用
率を高くすることが重要になる。One of the conditions for downsizing and improving the performance of a lighting device is that light emitted from the lighting device is efficiently collected in a portion to be illuminated. That is, it is important to increase the light utilization rate.
【0005】一般には、照明装置において、一定の距離
に置かれたある一定の大きさを持つ被照明部を明るくす
る方法としては、光利用率を高くすること以外に照明装
置の光源自体の高出力化が考えられる。近年、照明装置
の光源としてメタルハライド、キセノン、ハロゲン等の
ランプが用いられており、こうしたランプの明るさ等の
性能および寿命は改善されてきている。In general, a method of brightening an illuminated portion having a certain size at a certain distance in an illuminating device includes not only increasing the light utilization rate but also increasing the height of the light source itself of the illuminating device. Output can be considered. In recent years, lamps of metal halide, xenon, halogen and the like have been used as light sources of lighting devices, and the performance such as brightness and the life of such lamps have been improved.
【0006】しかし、光源をさらに高出力にした場合に
は、発熱等によるランプの寿命と、上記ランプを用いた
装置の寿命、大きさ、使い易さとに影響するので、現在
では光源自身の高出力化は難しくなっている。これによ
り、被照明部をより明るくするためには、照明装置にお
いて、上記のように光利用率をできるだけ向上させるこ
とが必要である。この方法として、被照明部の照射に利
用することができない反射鏡の周辺部から反射された光
を凸レンズで集光し、凹レンズで平行光に戻すという方
法が、実開昭63−124235号公報に開示されてい
る。However, if the output of the light source is further increased, the life of the lamp due to heat generation and the like, and the life, size, and ease of use of the device using the lamp are affected. Outputting is becoming difficult. As a result, in order to make the illuminated part brighter, it is necessary to improve the light utilization factor as much as possible in the lighting device as described above. As this method, there is a method in which light reflected from a peripheral portion of a reflecting mirror which cannot be used for irradiation of a portion to be illuminated is condensed by a convex lens and returned to parallel light by a concave lens. Is disclosed.
【0007】また、照明装置の高性能化のための他の条
件は、被照明部の輝度むらを減少させることである。こ
の輝度むらは、照明装置の反射鏡に放物面鏡を用い、光
源が理想的な点光源であり、光源を放物面鏡の焦点位置
に配置して、平行光を利用できる場合でも発生する。例
えば、液晶投影表示装置等では、上記装置に用いられる
照明装置により生じる被照明部上の輝度むらがそのまま
画像の明るさのむらとなり、高性能な投影表示装置を得
ることができない。すなわち、液晶表示素子は、輝度む
らによって生じる温度むらに起因して、液晶特性のバラ
ツキが発生し画像が不均一となる。あるいは偏光を利用
するタイプの液晶表示素子では、光弾性歪みが生じ、画
像が不均一になる。したがって、高性能な投影表示装置
を得るためには、輝度むら等の少ない照明装置が必要で
ある。この方法として、液晶表示素子の画素開口部の形
状を、照度分布によって変える方法や、明るい部分の照
度をNDフィルター等の光減衰手段を用いて下げる方法
が開示されている。Another condition for improving the performance of the lighting device is to reduce the uneven brightness of the illuminated portion. This brightness unevenness occurs even when a parabolic mirror is used as the reflector of the lighting device, the light source is an ideal point light source, and the light source is located at the focal point of the parabolic mirror and parallel light can be used. I do. For example, in a liquid crystal projection display device or the like, uneven brightness on an illuminated portion caused by an illumination device used in the above device becomes uneven brightness of an image as it is, and a high-performance projection display device cannot be obtained. That is, in the liquid crystal display element, variations in liquid crystal characteristics occur due to uneven temperature caused by uneven brightness, and an image becomes non-uniform. Alternatively, in a liquid crystal display element using polarized light, photoelastic distortion occurs, and the image becomes non-uniform. Therefore, in order to obtain a high-performance projection display device, an illuminating device with less luminance unevenness is required. As this method, a method of changing the shape of a pixel opening of a liquid crystal display element according to an illuminance distribution and a method of lowering the illuminance of a bright portion using a light attenuating means such as an ND filter are disclosed.
【0008】さらに、照明装置の小型・高性能化のもう
一つの条件は、照明装置から出射した光が被照明部に入
射する角度(以下平行度と称する)を最適にすることで
ある。例えば、被照明部が液晶表示素子の場合、液晶特
性は液晶に入射する光の平行度に影響されるため、各素
子に対して光をできる限り平行に入射させる必要があ
る。Further, another condition for the downsizing and high performance of the illuminating device is to optimize an angle at which light emitted from the illuminating device is incident on a portion to be illuminated (hereinafter referred to as parallelism). For example, when the illuminated portion is a liquid crystal display element, the liquid crystal characteristics are affected by the degree of parallelism of the light incident on the liquid crystal. Therefore, it is necessary to make light incident on each element as parallel as possible.
【0009】また、ダイクロイックミラー等の光を反射
・分光させるもの、あるいはマイクロレンズ、ファイバ
ー等の光学部品を照明する場合も、各部品の特性は該部
品に入射する光の角度に影響されるため、それぞれの部
品に合わせて光の平行度を最適化する必要があり、多く
の場合それは、できる限り同じ角度で入射した方がよ
い。Also, when illuminating an optical component such as a dichroic mirror or the like that reflects or disperses light, or a microlens or fiber, the characteristics of each component are affected by the angle of light incident on the component. It is necessary to optimize the parallelism of light according to each component, and in many cases, it is better to enter the light at the same angle as much as possible.
【0010】光の平行度を良くするために、放物面鏡と
補正レンズとを備えた方法が特開平6−3621号公報
に開示されている。この方法は、照明装置の反射鏡で反
射して得られた照明光が、ランプの電極の影および反射
鏡形状による中抜けで平行度が悪化したりするのを補正
レンズを用いて平行に変換する方法である。A method including a parabolic mirror and a correction lens for improving the parallelism of light is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-3621. This method uses a correction lens to convert the illuminating light obtained by reflection from the reflector of the illuminating device to parallelism due to the shadow of the lamp electrode and the dropout due to the shape of the reflector. How to
【0011】ここで、上述のコンデンサーレンズおよび
球面鏡を用いる方法は、他の放物面鏡等の反射鏡を用い
る方法より照明光の平行度が良いことが知られている。
この方法は、光学シンポジウム講演予稿集1993P7
3〜76“コンパクト液晶リアプロジェクタの光学系”
に解説されているように、照明系としての光利用率は最
大でも65%であるが、投影表示装置等に一般的に用い
られる放物面鏡の光利用率では70%である。しかし、
放物面鏡にはデメリットがある。すなわち、照明装置の
配光分布が図4の曲線Aのような分布を持つので、輝度
むらのない均一な照明にするためには、照度分布がある
程度均一である狭い領域しか利用できず、光利用率が低
い。Here, it is known that the above-mentioned method using a condenser lens and a spherical mirror has better parallelism of illumination light than a method using a reflecting mirror such as another parabolic mirror.
This method is described in Optical Symposium Proceedings 1993P7
3-76 "Optical system of compact liquid crystal rear projector"
As described above, the light utilization rate of the illumination system is at most 65%, but the light utilization rate of a parabolic mirror generally used for a projection display device or the like is 70%. But,
Parabolic mirrors have disadvantages. That is, since the light distribution of the illuminating device has a distribution as shown by the curve A in FIG. 4, in order to achieve uniform illumination without uneven brightness, only a narrow area where the illuminance distribution is somewhat uniform can be used. Low utilization.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の照明装置では、輝度むらを解消して照度分布を均一
にし、照明光の平行度および光利用率を向上させ、さら
に小型化とするという条件を全て満たすことができない
という問題を有している。However, in the above-mentioned conventional illuminating device, it is necessary to eliminate the uneven brightness and to make the illuminance distribution uniform, to improve the parallelism and the light utilization of the illuminating light, and to reduce the size. Cannot be satisfied.
【0013】例えば、実開昭63−124235号公報
に開示されている方法では、照明領域が入射側から出射
側へ小さくなるようにレンズが配置されているため、光
の平行度が悪くなる。また、液晶表示素子の画素開口部
の形状を照度分布によって変える方法や、明るい部分の
照度をNDフィルター等の光減衰手段を用いて下げる方
法では、光利用率が低下する。さらに、特開平6−36
21号公報に開示されている放物面鏡と補正レンズとを
備えた方法では、照度分布を均一にすることができず、
反射鏡から射出される光の狭い領域しか利用できない。For example, in the method disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-124235, since the lenses are arranged so that the illumination area becomes smaller from the incident side to the emission side, the parallelism of light deteriorates. In addition, in a method of changing the shape of the pixel opening of the liquid crystal display element according to the illuminance distribution, or in a method of reducing the illuminance of a bright portion using a light attenuating means such as an ND filter, the light utilization rate is reduced. Further, JP-A-6-36
According to the method including the parabolic mirror and the correction lens disclosed in Japanese Patent Publication No. 21, the illuminance distribution cannot be made uniform,
Only a small area of the light emitted from the reflector is available.
【0014】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みな
されたものであって、その目的は、光源からの光利用率
が高く、且つ被照明部における照明光の輝度むら、およ
び平行度を改善した小型・高性能な照明装置を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to reduce the unevenness in brightness and the degree of parallelism of illumination light in a portion to be illuminated, which has a high light utilization rate from a light source. An object of the present invention is to provide an improved compact and high-performance lighting device.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1記載の照明装置は、光源と、二次
曲面で形成され、上記光源からの光を反射する反射鏡
(例えば、放物面鏡)と、上記反射鏡からの反射光が進
行する方向で、光軸を上記反射光の光軸に一致して配置
され、平行光を出射するアフォーカル系とを備え、上記
アフォーカル系に入射する光軸からの距離yi の入射光
線と、上記アフォーカル系から出射したときの光軸から
の距離yo との比yi /yo の値が、光軸からの距離が
近い程小さく、且つ連続的に変化するように構成されて
いることを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, an illuminating device according to a first aspect of the present invention comprises a light source and a reflecting mirror formed of a quadratic curved surface and reflecting light from the light source. For example, a parabolic mirror), and an afocal system that is disposed so that the optical axis coincides with the optical axis of the reflected light in the direction in which the reflected light from the reflecting mirror travels, and emits parallel light, and incident light distance y i from the optical axis incident on the afocal system, the value of the ratio y i / y o and the distance y o from the optical axis when emitted from the afocal system, from the optical axis Is the distance
It is configured to be smaller and change continuously as it gets closer
There is characterized in Rukoto.
【0016】請求項2記載の照明装置は、上記アフォー
カル系が2個のフレネルレンズで構成されたことを特徴
としている。The illumination device according to the second aspect is characterized in that the afocal system includes two Fresnel lenses.
【0017】[0017]
【作用】請求項1の構成によれば、二次曲面で形成され
る反射鏡は、光源の位置を選ぶことにより、平行な反射
光束を得ることができる。ただし、この場合、光軸付近
では光束密度が大きく、光軸から離れるにしたがって光
束密度は粗になる。すなわち、光軸付近は照度が大き
く、光軸から遠い部分では照度が小さくなる。一方、上
記反射鏡からの反射光の進行方向に配置されたアフォー
カル系では、このアフォーカル系に入射する光軸からの
距離yi の入射光線が、このアフォーカル系を出射した
ときの光軸からの距離yo となるとき、比yi /yo の
値が、光軸からの位置によってそれぞれ異なる値をと
る。これにより、入射側で不均一であった光束密度を均
一化することができる。また、光軸から離れた部分の光
も均一な照明光として利用することができるので、光利
用率が高くなる。According to the structure of the first aspect, the reflecting mirror formed by the quadratic curved surface can obtain a parallel reflected light beam by selecting the position of the light source. However, in this case, the luminous flux density is large near the optical axis, and the luminous flux density becomes coarser as the distance from the optical axis increases. That is, the illuminance is large near the optical axis, and the illuminance is small at a portion far from the optical axis. On the other hand, in an afocal system arranged in the traveling direction of the reflected light from the reflecting mirror, an incident light beam at a distance y i from the optical axis incident on the afocal system is a light beam emitted from the afocal system. when the distance y o from the axis, the value of the ratio y i / y o is, take different values depending on the position from the optical axis. As a result, the light flux density that was not uniform on the incident side can be made uniform. In addition, light in a portion distant from the optical axis can be used as uniform illumination light, so that the light utilization rate increases.
【0018】さらに、比yi /yo の値が光軸に近い部
分ほど小さい、すなわち、光軸付近において照明領域が
広くなる方向にアフォーカル系が配置されているので、
光軸付近の照明光の平行度がよい。したがって、従来の
照明装置では、光源の影等で光軸付近の平行度が悪いの
に対し、本照明装置では、光軸付近の平行度を良好にす
ることができる。Further, since the value of the ratio y i / y o is smaller as the portion is closer to the optical axis, that is, the afocal system is arranged in a direction in which the illumination area becomes wider near the optical axis.
The parallelism of the illumination light near the optical axis is good. Therefore, in the conventional lighting device, the parallelism near the optical axis is poor due to the shadow of the light source or the like, whereas in the present lighting device, the parallelism near the optical axis can be improved.
【0019】請求項2の構成によれば、アフォーカル系
では2個のフレネルレンズを用いている。用いるフレネ
ルレンズとして、アフォーカル系の入射側は凹レンズの
機能を有し、光軸付近で光束密度の大きい入射光を拡散
し、出射側では凸レンズ機能を有するフレネルレンズで
光線を平行にし、且つ光線の分布状態を均一化すること
ができる。According to the second aspect of the present invention, two Fresnel lenses are used in the afocal system. As the Fresnel lens used, the incident side of the afocal system has the function of a concave lens, diffuses incident light with a high luminous flux density near the optical axis, and collimates the light with the Fresnel lens having the convex lens function on the exit side. Can be made uniform.
【0020】または、アフォーカル系の入射側のフレネ
ルレンズの光軸付近では凹レンズ機能を有し、光軸付近
で光束密度の大きい入射光を拡散し、周辺部では凸レン
ズの機能を有し、光軸付近より光束密度の小さい入射光
を集束する。一方、出射側のフレネルレンズの、光軸付
近では凸レンズ機能、周辺部では凹レンズ機能を有する
フレネルレンズで光線を平行にし、且つ光線の分布状態
を均一化することができる。Alternatively, the Fresnel lens on the incident side of the afocal system has a concave lens function near the optical axis, diffuses incident light having a high luminous flux density near the optical axis, and has a convex lens function at the peripheral portion. Focuses incident light with a lower light flux density than near the axis. On the other hand, the Fresnel lens on the exit side has a convex lens function near the optical axis and a concave lens function near the optical axis, so that the light rays can be made parallel and the distribution state of the light rays can be made uniform.
【0021】また、アフォーカル系の入射側および出射
側のフレネルレンズは、どちらも凸レンズの機能を有
し、平行な入射光を一旦集束し、且つ光線の分布状態を
均一化し、出射側で上記集束光を平行光にすることがで
きる。Further, the Fresnel lenses on the entrance side and the exit side of the afocal system both have the function of a convex lens, once focus parallel incident light, make the distribution state of light rays uniform, and The focused light can be made parallel.
【0022】したがって、以上のフレネルレンズを用い
ることにより、二次曲面の反射鏡に起因する、光軸付近
で光束密度が大きく、光軸を離れるにしたがって光束密
度が小さいという好ましくない特性を補正することにな
り、照明装置の照度むらを少なくする効果がある。ま
た、光軸から離れた部分の光も均一な照明光として利用
することができるので、光利用率が高くなる。さらに、
光軸付近における照明領域が入射側に対して出射側で広
くなるので、光軸付近の照明光の平行度をよくすること
ができる。なお、フレネルレンズを採用することは、レ
ンズが大型になっても合成樹脂を使用するなどによっ
て、装置の軽量化および生産性の向上に効果がある。Therefore, the use of the above Fresnel lens corrects the undesirable characteristic that the luminous flux density is large near the optical axis and the luminous flux density decreases as the distance from the optical axis, due to the quadratic curved reflecting mirror. As a result, there is an effect of reducing unevenness in illuminance of the lighting device. In addition, light in a portion distant from the optical axis can be used as uniform illumination light, so that the light utilization rate increases. further,
Since the illumination area near the optical axis is wider on the output side than on the incident side, the parallelism of the illumination light near the optical axis can be improved. The use of the Fresnel lens is effective in reducing the weight of the apparatus and improving the productivity by using a synthetic resin even if the lens becomes large.
【0023】[0023]
〔実施例1〕本発明の一実施例について図1ないし図4
に基づいて説明すれば、以下の通りである。Embodiment 1 FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention.
This will be described below.
【0024】本発明に係る照明装置は、図1に示すよう
に、光源1と、二次曲面反射鏡として放物面鏡2と、ア
フォーカル系3であるフレネルレンズ3aおよびフレネ
ルレンズ3bとを備えている。As shown in FIG. 1, the lighting apparatus according to the present invention comprises a light source 1, a parabolic mirror 2 as a quadratic curved reflecting mirror, and a Fresnel lens 3a and a Fresnel lens 3b as an afocal system 3. Have.
【0025】光源1は、放物面鏡2の光軸4上にある焦
点に配置されている。放物面鏡2は光軸4を座標軸とし
て放物線をその回りに回転して得られる回転体であり、
内面が鏡面になっている。フレネルレンズ3aおよびフ
レネルレンズ3bは、光軸4に垂直に且つ互いに平行で
あり、放物面鏡2に光が反射され進行する側に順に配さ
れている。すなわち、フレネルレンズ3aが入射側にフ
レネルレンズ3bが出射側になっている。The light source 1 is arranged at a focal point on the optical axis 4 of the parabolic mirror 2. The parabolic mirror 2 is a rotator obtained by rotating a parabola around the optical axis 4 as a coordinate axis,
The inner surface is mirrored. The Fresnel lens 3a and the Fresnel lens 3b are perpendicular to the optical axis 4 and parallel to each other, and are arranged in this order on the side where light is reflected by the parabolic mirror 2 and travels. That is, the Fresnel lens 3a is on the incident side and the Fresnel lens 3b is on the outgoing side.
【0026】フレネルレンズ3aは、例えば凹レンズの
機能を有し、フレネルレンズ3bは、例えば凸レンズ機
能を有している。あるいは、フレネルレンズ3aは、光
軸付近では凹レンズ機能を有し、光軸付近で光束密度の
大きい入射光を拡散し、周辺部では凸レンズの機能を有
し、光軸付近より光束密度の小さい入射光を集束するよ
うになっており、フレネルレンズ3bは、光軸付近では
凸レンズ機能、周辺部では凹レンズ機能を有し、光線を
平行にし、且つ光線の分布状態を均一化するようになっ
ている。The Fresnel lens 3a has, for example, a function of a concave lens, and the Fresnel lens 3b has, for example, a function of a convex lens. Alternatively, the Fresnel lens 3a has a concave lens function near the optical axis, diffuses incident light with a high light flux density near the optical axis, has a convex lens function near the optical axis, and has a light flux density smaller than near the optical axis. The light is focused, and the Fresnel lens 3b has a convex lens function near the optical axis and a concave lens function near the optical axis, and makes the light rays parallel and makes the light distribution state uniform. .
【0027】なお、光源1は点光源であり、全方位に等
強度の発光分布を持ち、図1では光源1から等角度に発
光する光線を実線で描いている。また、被照明部6は、
例えば液晶表示素子で、アフォーカル系3を挟んで光源
1とは反対側に配する。The light source 1 is a point light source and has a light emission distribution of equal intensity in all directions. In FIG. 1, light rays emitted from the light source 1 at equal angles are drawn by solid lines. The illuminated part 6 is
For example, a liquid crystal display element is disposed on the opposite side of the light source 1 with the afocal system 3 interposed therebetween.
【0028】上記の構成によれば、光源1から全方位に
出射された光は、放物面鏡2で反射されて光軸4に平行
な光線になる。この平行光は、光軸4付近は密集して光
束密度が大きく、光軸4から離れた周辺部では光束密度
が小さくなっている。つまり、光軸4付近の光線が密集
している場所は明るく、周辺部は暗くなる。したがっ
て、フレネルレンズ3aに入射する光線は、その光軸4
付近に光線が密集し、その周辺部では少なくなる。According to the above configuration, the light emitted from the light source 1 in all directions is reflected by the parabolic mirror 2 and becomes a light beam parallel to the optical axis 4. The parallel light is dense near the optical axis 4 and has a high luminous flux density, and has a low luminous flux density in a peripheral portion away from the optical axis 4. In other words, the area near the optical axis 4 where the light rays are dense is bright, and the peripheral area is dark. Therefore, the light beam incident on the Fresnel lens 3a has its optical axis 4
Light rays are concentrated in the vicinity, and the number is small in the peripheral area.
【0029】このとき、本発明におけるアフォーカル系
3のフレネルレンズ3aは、光軸4付近に入射した光線
に対しては拡散度が大きく、また、その周辺部に向かう
につれて、光の拡散度が小さくなるような特性を持って
おり、フレネルレンズ3bの入射面において、分散され
た光線がほぼ等間隔に入射する。フレネルレンズ3bに
入射した光線は照度が均一な平行光となって出射される
ので、輝度むらがなくなり、被照明部6における照度分
布は均一になる。At this time, the Fresnel lens 3a of the afocal system 3 according to the present invention has a large diffusivity with respect to the light beam incident near the optical axis 4, and the diffusivity of the light increases toward the periphery. It has such a characteristic that it becomes smaller, and dispersed light beams are incident on the incident surface of the Fresnel lens 3b at substantially equal intervals. The light beam incident on the Fresnel lens 3b is emitted as parallel light with uniform illuminance, so that there is no luminance unevenness and the illuminance distribution in the illuminated portion 6 becomes uniform.
【0030】ここで、放物面鏡2で反射された平行光の
うち、光軸4からの距離がyi の特定の光線3cに着目
すると、光線3cは、アフォーカル系3の入射側のフレ
ネルレンズ3aに入射して、光軸4から離れる方向に屈
折する。すなわち、光軸4に対し、拡散され、アフォー
カル系3の出射側フレネルレンズ3bに入射し、屈折さ
れ、光軸4に平行になるように出射され、被照明部6を
照射する。Here, among the parallel lights reflected by the parabolic mirror 2, focusing on a specific light ray 3 c whose distance from the optical axis 4 is y i , the light ray 3 c is on the incident side of the afocal system 3. The light enters the Fresnel lens 3a and is refracted in a direction away from the optical axis 4. That is, the light is diffused with respect to the optical axis 4, enters the emission side Fresnel lens 3 b of the afocal system 3, is refracted, is emitted so as to be parallel to the optical axis 4, and irradiates the illuminated portion 6.
【0031】上記出射された光線3cの光軸4からの距
離を距離yo とすると、本照明装置では、上記入射側に
おける光軸4からの距離yi の出射側の光軸4からの距
離yo に対する比yi /yo が光軸4からの距離によっ
て部分ごとに異なる。すなわち、入射側の光束密度分布
が出射側で変化することを意味している。また、比yi
/yo は光軸4に近い部分の光線ほど小さい。つまり、
アフォーカル系3の入射側フレネルレンズ3aは、光軸
4に近い部分の光線を大きく拡散し、光軸4光軸から離
れるに従って拡散度は小さくなり、設計によっては、周
辺部(光軸から離れる部分)では光線を集束する機能を
有している。一方、これに対して、出射側のフレネルレ
ンズ3bは、フレネルレンズ3aから入射された光を平
行光として出射する。これにより、被照明部6は、均一
な照度で照明される。Assuming that the distance of the emitted light beam 3c from the optical axis 4 is a distance y o , in this illumination device, the distance y i from the optical axis 4 on the incident side is the distance from the optical axis 4 on the emission side. the ratio y i / y o for y o is different for each portion by the distance from the optical axis 4. That is, it means that the light flux density distribution on the incident side changes on the output side. Also, the ratio y i
/ Yo is smaller for light rays closer to the optical axis 4. That is,
The incident-side Fresnel lens 3a of the afocal system 3 largely diffuses light rays in a portion near the optical axis 4, and the degree of diffusion decreases as the distance from the optical axis 4 increases. Part) has a function of converging light rays. On the other hand, the emission side Fresnel lens 3b emits light incident from the Fresnel lens 3a as parallel light. Thereby, the illuminated part 6 is illuminated with uniform illuminance.
【0032】したがって、この照明装置を例えば投影表
示装置に用いることによって、映像のむらがない高性能
な投影表示装置を得ることができる。また、光軸4から
離れた部分の光も均一な照明光として利用することがで
きるので、光利用率が高くなる。Therefore, by using this illumination device for a projection display device, for example, a high-performance projection display device without image unevenness can be obtained. In addition, light in a portion distant from the optical axis 4 can be used as uniform illumination light, so that the light utilization rate is increased.
【0033】上記アフォーカル系とは、平行光が入射す
ると、平行光線として射出する光学系であり、典型的な
例としては、望遠鏡やカメラのファインダーに用いられ
ている。基本特性は倍率γで示され、有限距離にある物
体の縦倍率および横倍率は、物体の距離に関係なく常に
一定のγである。図3(a)・(c)に示すように、平
行光が入射されるレンズを第1レンズ13b・15a、
平行光を出射するレンズを第2レンズ13a・15bと
する。第1レンズ13b・15aの焦点距離f1 と第2
レンズ13a・15bの焦点距離f2 とによって、レン
ズ間の距離dおよび倍率γは次のような関係が成り立つ
ことが知られている。The above-mentioned afocal system is an optical system that emits parallel light when parallel light enters, and is typically used for a telescope or a viewfinder of a camera. The basic characteristic is indicated by a magnification γ, and the vertical magnification and the horizontal magnification of an object at a finite distance are always constant irrespective of the distance of the object. As shown in FIGS. 3A and 3C, the lenses on which the parallel light is incident are first lenses 13b and 15a,
The lenses that emit parallel light are referred to as second lenses 13a and 15b. Focal point of the first lens 13b · 15a distance f 1 and the second
It is known that the following relationship holds between the distance d between the lenses and the magnification γ according to the focal length f 2 of the lenses 13a and 15b.
【0034】 d=f1 −f2 またはd=f1 +f2 …(1) γ=f1 /f2 …(2) ここで、倍率γの符号が負になれば、倒立型であり、正
になれば正立型である。これを照明装置として用いる
と、照明領域EとE’との関係は、縦倍率および横倍率
の積であるγ2 に比例して変化する。D = f 1 −f 2 or d = f 1 + f 2 (1) γ = f 1 / f 2 (2) Here, if the sign of the magnification γ is negative, the type is an inverted type. If it becomes positive, it is upright. When this is used as an illumination device, the relationship between the illumination areas E and E ′ changes in proportion to γ 2 which is the product of the vertical magnification and the horizontal magnification.
【0035】また、図3(b)・(d)に示すように、
アフォーカル系に入射する光線の入射角度Uと、射出す
る光線の射出角度U’とは、次の関係がある。ただし、
光軸から反時計回りを正としている。ここで、γ>1の
ときは射出角度U’は大きくなり、γ<1のときは射出
角度U’は小さくなる。As shown in FIGS. 3B and 3D,
The following relationship exists between the incident angle U of the light beam entering the afocal system and the exit angle U 'of the emitted light beam. However,
Counterclockwise from the optical axis is defined as positive. Here, when γ> 1, the emission angle U ′ increases, and when γ <1, the emission angle U ′ decreases.
【0036】tan U’=γ×tan U したがって、これを照明装置として用いるときに、γ<
1つまり、照明領域E’から照明領域E方向へと照明領
域を広くする方向にアフォーカル系を配置すれば、光線
の射出角度が良くなる。すなわち、平行度が良くなる。Tan U ′ = γ × tan U Therefore, when this is used as a lighting device, γ <
1 That is, if the afocal system is arranged in a direction in which the illumination area is widened from the illumination area E ′ to the illumination area E, the emission angle of the light beam is improved. That is, the parallelism is improved.
【0037】ところで、光源が理想的な点光源の場合、
被照明部における光軸付近の光線は平行であるが、実際
の光源部は有限の値を持っているので、平行ではない。
すなわち、実際の光源部の長さの最小値は、メタルハラ
イドランプで3mm、キセノンランプで0.6mm、ハ
ロゲンランプで2mm程度であり、被照明部にはある傾
きを持った光が入射する。特に、放物面鏡、楕円鏡等の
光軸に平行に配置されたランプは、ランプの電極等によ
るランプ自身の影やランプ配置用部品の影等が光軸付近
の平行度を悪くしている。When the light source is an ideal point light source,
Light rays near the optical axis in the illuminated part are parallel, but are not parallel because the actual light source part has a finite value.
That is, the minimum value of the actual length of the light source unit is about 3 mm for a metal halide lamp, about 0.6 mm for a xenon lamp, and about 2 mm for a halogen lamp, and light having a certain inclination enters the illuminated part. In particular, for lamps arranged in parallel to the optical axis of a parabolic mirror, elliptical mirror, etc., the shadow of the lamp itself or the shadow of components for arranging the lamp due to the electrodes of the lamp deteriorates the parallelism near the optical axis. I have.
【0038】しかしながら本照明装置では、比yi /y
o の値が光軸4に近い部分ほど小さい、すなわち、光軸
4付近において照明領域が広くなる方向にアフォーカル
系3が配置されているので、光軸4付近の照明光の平行
度がよい。したがって、従来の照明装置では、光源の影
等で光軸付近の平行度が悪いのに対し、本照明装置で
は、光軸4付近の平行度を良好にすることができる。However, in this lighting device, the ratio y i / y
The closer the value of o is to the optical axis 4, the smaller the value is, that is, since the afocal system 3 is arranged in a direction in which the illumination area becomes wider near the optical axis 4, the parallelism of the illumination light near the optical axis 4 is better. . Therefore, in the conventional lighting device, the parallelism near the optical axis is poor due to the shadow of the light source or the like, whereas in the present lighting device, the parallelism near the optical axis 4 can be improved.
【0039】一方、光軸4から離れた所では、図1に示
すように、照明領域が狭くなる方向にアフォーカル系3
が用いられている。ここで、図1は理想的な場合を示し
ているので、放物面鏡2の光線は平行である。しかし、
実際には平行でないので、光軸4から離れた場所の平行
度は悪くなる。On the other hand, at a position distant from the optical axis 4, as shown in FIG.
Is used. Here, since FIG. 1 shows an ideal case, the light rays of the parabolic mirror 2 are parallel. But,
Since they are not actually parallel, the degree of parallelism at a position distant from the optical axis 4 deteriorates.
【0040】そこで、放物面鏡2からのすべての光がア
フォーカル系3を介して照明領域を広くするように、す
なわち、被照明部6に対して放物面鏡2を小さくすれ
ば、放物面鏡2の最外部付近の光線の平行度も良くな
る。この結果、被照明部6に対して、光軸4付近だけで
なく全体的に平行度が良くなる。Therefore, if all the light from the parabolic mirror 2 is made to widen the illumination area via the afocal system 3, that is, if the parabolic mirror 2 is made smaller with respect to the illuminated part 6, The degree of parallelism of light rays near the outermost part of the parabolic mirror 2 is also improved. As a result, the parallelism with respect to the illuminated portion 6 is improved not only in the vicinity of the optical axis 4 but also overall.
【0041】また、放物面鏡2は被照明部6に対して、
小さくすることができるので、装置を小型化することが
できる。さらに、従来では、利用できなかった放物面鏡
2の最外部における反射光も照度が均一で平行度が良い
光として利用できるので、光利用率の向上につながる。Also, the parabolic mirror 2 is
Since the size can be reduced, the size of the device can be reduced. Furthermore, the reflected light at the outermost part of the parabolic mirror 2 which could not be used conventionally can be used as light having uniform illuminance and good parallelism, which leads to an improvement in light utilization.
【0042】本発明のアフォーカル系3のフレネルレン
ズのレンズ面の曲率を決定する方法の一例を以下に述べ
る。An example of a method of determining the curvature of the lens surface of the Fresnel lens of the afocal system 3 according to the present invention will be described below.
【0043】放物面鏡2により反射された光線でアフォ
ーカル系3のフレネルレンズ3aに入射する光線の照度
分布は、例えば、図4に示すように、曲線Aとする。ま
た、フレネルレンズ3bから射出し、被照明部6に必要
な照度分布は、例えば、曲線Bとする。この図に示す曲
線A・Bは、光軸4に直交する平面での照度値をグラフ
化したものであり、光軸4を回転軸とする3次元の曲線
をフレネルレンズ3aに入射する2次元の照度分布とし
たものである。The illuminance distribution of the light beam reflected by the parabolic mirror 2 and incident on the Fresnel lens 3a of the afocal system 3 is, for example, a curve A as shown in FIG. The illuminance distribution emitted from the Fresnel lens 3b and required for the illuminated portion 6 is, for example, a curve B. Curves A and B shown in this figure are graphs of illuminance values on a plane orthogonal to the optical axis 4, and a three-dimensional curve having the optical axis 4 as a rotation axis is incident on the Fresnel lens 3a. Of the illuminance distribution.
【0044】曲線Aにおいて、光軸4と直交するY方向
に微小幅Δy、例えば、フレネルレンズを形成すること
ができるレンズピッチ0.3mm程度とし、X方向に積
分する。さらに積分された領域について光軸4を回転軸
とする回転体の体積を求める。この体積と所望の照度分
布である曲線Bの微小幅Δy’から得られる体積とが等
しくなるように微小幅Δy’、つまりレンズピッチを求
める。これと同様の計算を光軸4に隣接する場所から順
次±Y方向の微小幅について行う。In the curve A, a minute width Δy is set in the Y direction perpendicular to the optical axis 4, for example, a lens pitch of about 0.3 mm at which a Fresnel lens can be formed, and integration is performed in the X direction. Further, the volume of the rotating body having the optical axis 4 as the rotation axis is obtained for the integrated region. The minute width Δy ′, that is, the lens pitch, is determined so that this volume is equal to the volume obtained from the minute width Δy ′ of the curve B that is the desired illuminance distribution. The same calculation is performed for a minute width in the ± Y direction sequentially from a position adjacent to the optical axis 4.
【0045】これにより、レンズの各場所による倍率γ
が対応するピッチ毎に得られる。したがって、フレネル
レンズ3aおよびフレネルレンズ3b間の距離をdとす
ると、上述の(1)・(2)式より、アフォーカル系3
であるフレネルレンズの各場所のレンズ刃面の形状が求
められ、本発明のフレネルレンズのレンズ面形状が決定
できる。また、距離dと倍率γとにより、フレネルレン
ズ材質の屈折率を用いて、屈折の法則より、各レンズ刃
面の形状を求める方法もある。Thus, the magnification γ at each position of the lens
Is obtained for each corresponding pitch. Therefore, assuming that the distance between the Fresnel lens 3a and the Fresnel lens 3b is d, the afocal system 3 is obtained from the above equations (1) and (2).
The shape of the lens blade surface at each location of the Fresnel lens is determined, and the lens surface shape of the Fresnel lens of the present invention can be determined. There is also a method of obtaining the shape of each lens blade surface from the law of refraction using the refractive index of the Fresnel lens material based on the distance d and the magnification γ.
【0046】なお、図4の曲線Aで示される照度分布
は、光線追跡等のシュミレーションで得られるものであ
ってもよいし、実際に使用する光源と放物面鏡を用いて
求めてもよい。実際の光源では、光源自身の影、電極部
の影および光源を取り付けるために放物面鏡が形成でき
ない部分の影等の照度むらを生じるが、上記の照度分布
を補正する方法を適用することで解消することが可能で
ある。The illuminance distribution shown by the curve A in FIG. 4 may be obtained by simulation such as ray tracing, or may be obtained by using a light source and a parabolic mirror which are actually used. . In an actual light source, illuminance unevenness such as a shadow of the light source itself, a shadow of an electrode part, and a shadow of a part where a parabolic mirror cannot be formed due to attachment of the light source may occur. It is possible to eliminate it.
【0047】〔実施例2〕次に、図2に示すように、照
明装置に使用されるアフォーカル系5が何れもフレネル
凸レンズの場合を考える。放物面鏡2からの入射側をフ
レネル凸レンズ5a、出射側をフレネル凸レンズ5bと
する。アフォーカル系5以外は実施例1と同様で、同一
の部材番号を付記し、その説明を省略している。[Embodiment 2] Next, as shown in FIG. 2, a case is considered in which all the afocal systems 5 used in the illumination device are Fresnel convex lenses. The incident side from the parabolic mirror 2 is a Fresnel convex lens 5a, and the exit side is a Fresnel convex lens 5b. The components other than the afocal system 5 are the same as those in the first embodiment, and the same member numbers are added, and the description thereof is omitted.
【0048】この場合も、光軸4からの距離yi の特定
の入射光線5cに着目すると、光線5cは、アフォーカ
ル系5の入射側のフレネル凸レンズ5aに入射し、光軸
4に交わるように集束され、アフォーカル系5の出射側
のフレネル凸レンズ5bに入射し、屈折され、光軸4に
平行になるように出射され、被照明部6を照射する。Also in this case, focusing on a specific incident light beam 5c at a distance y i from the optical axis 4, the light beam 5c enters the Fresnel convex lens 5a on the incident side of the afocal system 5 and intersects the optical axis 4. And is incident on the Fresnel convex lens 5 b on the emission side of the afocal system 5, refracted, emitted parallel to the optical axis 4, and illuminates the illuminated part 6.
【0049】上記出射された光線5cの光軸4からの距
離をyo とすると、本発明の装置では、上記入射側にお
ける光軸4からの距離yi の出射側における光軸4から
の距離yo に対する比yi /yo が光軸4からの距離に
よって部分ごとに異なり、且つ光軸4に近い部分の光線
ほど小さい。すなわち、アフォーカル系5の入射側のフ
レネル凸レンズ5aは、光軸4に近い部分の焦点距離を
短くし、光軸4から離れた部分の光線ほど焦点距離を長
くするような特性を有する。一方、出射側のフレネル凸
レンズ5bは、フレネル凸レンズ5aから入射された光
を平行光として出射する。この場合は、フレネル凸レン
ズ5bは、光軸4に近い部分の焦点距離を長くし、光軸
4から離れた部分の焦点距離を短くするような特性を有
している。Assuming that the distance of the emitted light beam 5c from the optical axis 4 is y o , in the apparatus of the present invention, the distance y i from the optical axis 4 on the incident side is the distance from the optical axis 4 on the emission side. y o for the ratio y i / y o is different for each portion by the distance from the optical axis 4, and small enough light portion close to the optical axis 4. In other words, the Fresnel convex lens 5a on the incident side of the afocal system 5 has such a characteristic that the focal length of the portion closer to the optical axis 4 is shortened, and the focal distance is longer for the portion of the light beam farther from the optical axis 4. On the other hand, the emission side Fresnel convex lens 5b emits the light incident from the Fresnel convex lens 5a as parallel light. In this case, the Fresnel convex lens 5b has such a characteristic that the focal length of the portion near the optical axis 4 is increased and the focal length of the portion far from the optical axis 4 is shortened.
【0050】これにより、実施例1の場合と同様に、被
照明部6は、均一な照度で照明される。また、光軸4付
近において平行度が良い。なお、上記各フレネル凸レン
ズ5aおよびフレネル凸レンズ5bのレンズ面形状の決
定は、実施例1に準じて行えばよい。Thus, similarly to the first embodiment, the illuminated portion 6 is illuminated with a uniform illuminance. Further, the degree of parallelism near the optical axis 4 is good. The determination of the lens surface shape of each of the Fresnel convex lenses 5a and 5b may be performed according to the first embodiment.
【0051】なお、本照明装置は、照明光の平行度が良
くなるので、ダイクロイックミラー等の光を反射、分光
させるもの、あるいはマイクロレンズやファイバー等の
光学部品が含まれた投影表示装置においても光利用率を
低下させることなく使用できる。また、白色または2波
長以上が混合した光源光をダイクロイックミラー等を用
いて、2光線以上に分離し、この分離光を単一な液晶表
示素子に対して異なる角度で入射させることによって、
液晶表示素子上に形成されたマイクロレンズにより、光
線は異なる場所に集光され、この異なる場所に対応する
ように液晶表示素子の絵素を形成することによって、カ
ラー表示を行う照明系にも適用できる。Since the illumination device has a high degree of parallelism of illumination light, it can be used in a projection display device including a dichroic mirror or the like for reflecting and dispersing light, or a projection display device including an optical component such as a microlens or a fiber. It can be used without reducing light utilization. Further, by separating a light source light having a white color or a mixture of two or more wavelengths into two or more light beams using a dichroic mirror or the like, and making this separated light incident on a single liquid crystal display element at different angles,
The micro-lens formed on the liquid crystal display element condenses the light rays at different places, and by forming picture elements of the liquid crystal display element to correspond to these different places, it can also be applied to the illumination system that performs color display it can.
【0052】また、本照明装置は、透過型の投影表示装
置に限定されるものではなく、反射型の投影表示装置に
おいて用いてもよい。この場合も同様の効果が得られ
る。The illumination device is not limited to a transmission type projection display device, but may be used in a reflection type projection display device. In this case, the same effect can be obtained.
【0053】また、本照明装置は、映像表示に限定され
るものではなく、例えば、露光装置等の照明装置として
用いてもよい。露光装置の照明系において、被露光部の
輝度むらは露光時間のバラツキや露光むらに影響する。
また、被露光部の照明光の平行度が良好であれば、マス
クを密着して配置する密着露光のときに、マスク像がぼ
けることがなく、正確な露光が可能となる。したがっ
て、本照明装置は、露光用照明系としても有効である。The present illuminating device is not limited to the image display, but may be used as an illuminating device such as an exposure device. In an illumination system of an exposure apparatus, uneven brightness of a portion to be exposed affects variations in exposure time and uneven exposure.
In addition, if the parallelism of the illumination light on the exposed portion is good, accurate exposure can be performed without blurring the mask image in close contact exposure in which the mask is closely placed. Therefore, the present illumination device is also effective as an exposure illumination system.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1記載の
照明装置は、光源と、二次曲面で形成され、上記光源か
らの光を反射する反射鏡と、上記反射鏡からの反射光が
進行する方向で、光軸を上記反射光の光軸に一致して配
置され、平行光を出射するアフォーカル系とを備え、上
記アフォーカル系に入射する光軸からの距離yi の入射
光線と、上記アフォーカル系から出射したときの光軸か
らの距離yo との比yi/yo の値が、光軸からの距離
が近い程小さく、且つ連続的に変化する構成である。As described above, the lighting device according to the first aspect of the present invention has a light source, a reflecting mirror formed of a quadratic curved surface and reflecting light from the light source, and a reflecting mirror from the reflecting mirror. An afocal system that emits parallel light, with the optical axis aligned with the optical axis of the reflected light in the direction in which the light travels, and a distance y i from the optical axis incident on the afocal system. The value of the ratio y i / y o between the incident ray and the distance y o from the optical axis when emitted from the afocal system is the distance from the optical axis.
Is smaller, and changes continuously .
【0055】これにより、比yi /yo の値が、光軸か
らの距離によってそれぞれ異なる値をとることができ
る。すなわち、アフォーカル系の入射側で不均一であっ
た光束密度をアフォーカル系の出射側で均一化すること
ができる。したがって、被照明部を照明むらのない照明
光で照射することができる。また、光軸から離れた部分
の光も照度を均一化して利用することができるので、光
利用率が高くなる。さらに、光軸付近において照明領域
が広がる方向にアフォーカル系を配置することによっ
て、光軸付近の平行度が良くなる。また、反射鏡を小さ
くしても照度が均一な平行度の良い照明光を得ることが
できるので、装置を小型にすることができるという効果
を奏する。As a result, the value of the ratio y i / y o can take different values depending on the distance from the optical axis. That is, the luminous flux density that was not uniform on the incident side of the afocal system can be made uniform on the emission side of the afocal system. Therefore, it is possible to irradiate the illuminated portion with illumination light without uneven illumination. In addition, since light in a portion away from the optical axis can be used with uniform illuminance, the light utilization rate is increased. Furthermore, by arranging the afocal system in the direction in which the illumination area spreads near the optical axis, the parallelism near the optical axis is improved. In addition, even if the size of the reflecting mirror is reduced, illumination light with uniform illuminance and good parallelism can be obtained, so that there is an effect that the apparatus can be downsized.
【0056】本発明の請求項2記載の照明装置は、上記
アフォーカル系が2個のフレネルレンズで構成された構
成である。The illumination device according to the second aspect of the present invention has a configuration in which the afocal system includes two Fresnel lenses.
【0057】これにより、入射側のフレネルレンズによ
って、光軸からの距離に応じて、それぞれの光線を異な
った拡散度で拡散、あるいは異なった集束度で集束さ
せ、出射側のフレネルレンズに均一な光束密度で入射さ
せることができ、被照明部において、均一な照度の照明
光を得ることができる。この結果、請求項1の構成によ
る効果に加えて、レンズの材料を合成樹脂とすれば、軽
量化でき、量産性も向上するという効果を奏する。Thus, the light beams are diffused at different diffusion degrees or focused at different convergence degrees depending on the distance from the optical axis by the incident-side Fresnel lens, and are uniformly formed on the emission-side Fresnel lens. Light can be incident at a light flux density, and illumination light with uniform illuminance can be obtained in the illuminated portion. As a result, in addition to the effect of the configuration of claim 1, if the lens is made of a synthetic resin, the weight can be reduced and the mass productivity can be improved.
【図1】本発明の実施例1における照明装置を示す断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a lighting device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施例における照明装置を示す断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a lighting device according to another embodiment of the present invention.
【図3】(a)〜(d)は、基本的なアフォーカル系を
示す説明図である。FIGS. 3A to 3D are explanatory diagrams showing a basic afocal system.
【図4】アフォーカル系に入射された光線の照度分布を
示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an illuminance distribution of a light beam incident on an afocal system.
1 光源 2 放物面鏡(反射鏡) 3 アフォーカル系 3a フレネルレンズ 3b フレネルレンズ 4 光軸 5 アフォーカル系 5a フレネル凸レンズ 5b フレネル凸レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Parabolic mirror (reflection mirror) 3 Afocal system 3a Fresnel lens 3b Fresnel lens 4 Optical axis 5 Afocal system 5a Fresnel convex lens 5b Fresnel convex lens
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 19/00 G02B 21/06 G02B 23/26 F21V 8/00 Continuation of the front page (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 19/00 G02B 21/06 G02B 23/26 F21V 8/00
Claims (2)
らの光を反射する反射鏡と、上記反射鏡からの反射光が
進行する方向で、光軸を上記反射光の光軸に一致して配
置され、平行光を出射するアフォーカル系とを備え、 上記アフォーカル系に入射する光軸からの距離yi の入
射光線と、上記アフォーカル系から出射したときの光軸
からの距離yo との比yi /yo の値が、光軸からの距
離が近い程小さく、且つ連続的に変化するように構成さ
れていることを特徴とする照明装置。1. A light source, a reflecting mirror formed of a quadratic curved surface and reflecting light from the light source, and an optical axis extending in a direction in which the reflected light from the reflecting mirror travels, the optical axis being set to the optical axis of the reflected light An afocal system that emits parallel light, and an incident light ray at a distance yi from the optical axis that enters the afocal system, and an afocal system that emits parallel light. distance y value of the ratio y i / y o with o is, as the distance from the optical axis is close small and is configured to continuously vary
Which do illumination device according to claim Rukoto.
ズで構成されたことを特徴とする請求項1記載の照明装
置。2. The lighting device according to claim 1, wherein said afocal system is constituted by two Fresnel lenses.
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