| 【発明の名称】 |
多光源照明装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】荘 福 明
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| 【要約】 |
【課題】均一に分布した光線を発して、有効に発熱源を分散させ、且つ熱源を容易に排除できる、使用寿命の向上した多光源照明装置を提供する。
【解決手段】多数の灯座を具えて、各灯座がフォトプロセッサ向きに平行光線を投射する光源ユニットと、上記光源ユニットとフォトプロセッサとの間に介設されて、上記各灯座の投射する平行光線を一焦点に集束させるレンズ又はレンズセットと、上記レンズと上記フォトプロセッサとの間に設けられて、該レンズが集束した光線焦点に位置付けられる入射面及びフォトプロセッサに対向して均一分布な光源を射出する射出面を具えた積分器とを含む。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 投影ディスプレーのフォトプロセッサにイメージング時の照明を提供する照明装置において、多数の灯座を具えて、各灯座がフォトプロセッサ向きに平行光線を投射する光源ユニットと、上記光源ユニットとフォトプロセッサとの間に介設されて、上記各灯座の投射する平行光線を一焦点に集束させるレンズと、上記レンズと上記フォトプロセッサとの間に設けられて、該レンズが集束した光線焦点に位置付けられる入射面及びフォトプロセッサに対向して均一な光源を射出する射出面を具えた柱状ガラス積分器とを含んでなる多光源照明装置。
【請求項２】 投影ディスプレーのフォトプロセッサにイメージング時の照明を提供する照明装置において、多数の灯座を具えて、各灯座がフォトプロセッサ向きに平行光線を投射する光源ユニットと、上記光源ユニットとフォトプロセッサとの間に介設されて、上記各灯座の投射する平行光線を前方の焦点に集束する第1のレンズと、上記第1のレンズとフォトプロセッサとの間に介設されて光線を屈折させ得る第2のレンズと、上記第2のレンズと上記フォトプロセッサとの間に設けられて、第2のレンズと対向して光線を接収する入射面及びフォトプロセッサに対向して均一平行光線を射出する射出面を具えた柱状ガラス積分器とを含んでなる多光源照明装置。
【請求項３】 上記第2のレンズが光線を分散させる負のレンズ型である請求項2に記載の多光源照明装置。
【請求項４】 上記第2のレンズが光線を集束できる正のレンズ型であって、上記第1のレンズの焦点位置を該第1、2のレンズ間に定位させるようにしてなる請求項2に記載の多光源照明装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多光源照明装置に関し、特に一般の投影ディスプレーなどにおける分光、変調、混合及びイメージングなどの過程で必要な照明を提供できる照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般の投影ディスプレーなどは、殆どが照明装置の発光を利用して、分光、変調、混合及びイメージングなどの工程を進めるのであり、この目的を達成するため、従来技術は、一つの光源からの発光を投影ディスプレーのフォトプロセッサに入れて、上記分光、変調、混合及びイメージングなどの工程を行い、該フォトプロセッサは設計方式の違いによって異なるが、通常は集光器、分光器、P/S変換器などの光源に対してより進んだ処理を行える設備である。また、照明の輝度についての選択は、もしもディスプレーの輝度に対する要求がさほど高くない場合は、パワーの比較的小さい光源を用い、この場合、投影ディスプレーの使用中の光源が発する熱は限りがあって処理も容易であるが、相対的に、ディスプレーが比較的高い輝度を要する場合は、一つしかない光源のパワーを高めて必要な輝度に対応しなければならず、したがって、単一光源は高いワット数の下で高温を生じ、熱源が集中して放熱が容易でない欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】即ち、如何にして高い輝度が得られる一方で、照明装置の生ずる高温の処理が困難な問題を改善できるかは、投影ディスプレーに使用される照明装置の製作上の課題であり、本発明は、均一に分布した光線を発して、有効に発熱源を分散させ、且つ熱源を容易に排除できる、使用寿命の向上した多光源照明装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明は、投影ディスプレーのフォトプロセッサにイメージング時の照明を提供する照明装置において、多数の灯座を具えて、各灯座がフォトプロセッサ向きに平行光線を投射する光源ユニットと、上記光源ユニットとフォトプロセッサとの間に介設されて、上記各灯座の投射する平行光線を一焦点に集束させるレンズと、上記レンズと上記フォトプロセッサとの間に設けられて、該レンズが集束した光線焦点に位置付けられる入射面及びフォトプロセッサに対向して均一な光源を射出する射出面を具えた柱状ガラス積分器とを含んで構成される。
【０００５】また、多数の灯座を具えて、各灯座がフォトプロセッサ向きに平行光線を投射する光源ユニットと、上記光源ユニットとフォトプロセッサとの間に介設されて、上記各灯座の投射する平行光線を前方の焦点に集束する第1のレンズと、上記第1のレンズとフォトプロセッサとの間に介設されて光線を屈折させ得る第2のレンズと、上記第2のレンズと上記フォトプロセッサとの間に設けられて、第2のレンズと対向して光線を接収する入射面及びフォトプロセッサに対向して均一平行光線を射出する射出面を具えた柱状ガラス積分器とを含んで構成される。
【０００６】そして、上記第2のレンズが光線を分散させる負のレンズ型であったり、上記第2のレンズが光線を集束できる正のレンズ型であって、上記第1のレンズの焦点位置を該第1、2のレンズ間に定位させるようにしたりすると一層好ましい。
【０００７】上記のように構成された本発明は、レンズ或いはレンズセットを利用して等間隔に配設された多数の灯座から射出した光線を一焦点に集束し、且つ柱状ガラス積分器により集束された光線を均一な光線に変換して射出面から投影ディスプレーのフォトプロセッサに投射することができる。即ち、多数の低パワーランプを等間隔に配設して高い輝度の均一平行に分布した光線を生じさせ得るので、従来の高いワット数の単独光源を使用した場合に比べて放熱が容易である。また、ディスプレーの輝度を多数の光源によって得ていることから、仮に光源の何れかが壊れても輝度がやや低くなるだけで、光源が全く消えることはない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明するが、本発明はこの例だけに限定されるものではない。
【０００９】図1,2に示す如く、本発明における比較的好ましい実施例の照明装置１は、投影ディスプレーのフォトプロセッサ10前方に設けられて、投影ディスプレーがイメージングする際の必要な照明を提供するものである。本実施例において、フォトプロセッサ10は伸縮レンズ101及びライトバルブ102であって良いが、上記フォトプロセッサ10は必要機能によって異なることから、その他P/S変換器、集光レンズ、分光レンズ等の分光、変調、光合成、イメージング等過程に使用可能な設備であっても良く、上記フォトプロセッサ10は従来から衆知の技術である上、本発明の特徴とは関連がないので、ここでは詳細な説明を省く。
【００１０】本実施例の照明装置1は、光源ユニット2、レンズ3及び柱状ガラス積分器4を含む。光源ユニット2は、等間隔環状配列の多数の側辺灯座21,及びそれら側辺灯座21の中心部位に取付けられる中央灯座22を具え、各灯座21,22の配列はハニカム配置であっても良く、本実施例で開示した形態だけに限定されるものではない。上記側辺灯座21と中央灯座22の構造は同じで、以下側辺灯座21だけを例にして説明をする。即ち、各側辺灯座21は共に放物状の照明カバー211を具えて、照明カバー211はフォトプロセッサ10向きの開口212を開設されると共に、開口212から遠い側に光源取付部213を設けて、光源取付部２１３に発光するランプ214を取付け、且つ各照明カバー211内側面に光を反射して平行光線として投射させる放物状反射鏡面215を形成する。
【００１１】レンズ3は、上記光源ユニット2とフォトプロセッサ10との間に介設されて、単独の正レンズ或いは多数のレンズによって組合せたレンズセットであっても良く、このレンズ3の設置により、それぞれ反射鏡面215の投射する平行光線を一焦点31に集束させる。
【００１２】柱状ガラス積分器4は、柱状ガラス結構、或いは内側に反射膜を塗装された柱状中空結構を呈して、上記レンズ3と上記フォトプロセッサ10との間に設けられ、両端面に互いに平行して対応する入射面41及び射出面42を具えていると同時に、入射面41がレンズ3に対向して、レンズ3の光線を集束した焦点31が丁度入射面41に位置付けられ、射出面42はフォトプロセッサ10に対向して、本積分器4により入射面41に集束した光線を均一分布の光源に変換して射出面42より射出させる。
【００１３】上記説明から分かるように、本実施例はレンズ3或いはレンズセットを利用して多数の灯座21,22から射出した光線を一焦点31に集束し、且つ柱状ガラス積分器4により集束された光線を均一な光線に変換して射出面42から射出させる。この構造は確かに多数の低パワーランプ214を利用して高い輝度且つ均一に平行分布した光線を生じさせることができ、投影ディスプレーに比較的高い輝度の照明を提供して、同時に全体光源ユニット2の各灯座21が等間隔に設けられて低パワーのランプ214を採用できることから、光源ユニット2の発熱を有効に分散させることができて、高いワット数の単独光源を使用した場合の生ずる高温の放熱が容易でない欠点を克服することができる。また、本発明の投影輝度は多数の光源によって提供されていることから、もしも多数光源の何れかが壊れても単にディスプレーの輝度がやや低くなるだけであって、光源が全く消える窮境に陥ることなく、ひいては投影ディスプレーの光源の使用寿命を高めることができる。
【００１４】図3に示す如く、本発明における比較的好ましい第2の実施例の照明装置5も同様に光線を投影ディスプレーのフォトプロセッサ50に投射できる。照明装置5は光源ユニット51を具え、光源ユニット51は多数の平行光線を発する灯座511を含んで、光源ユニット51とフォトプロセッサ50との間に順に第1のレンズ52、第2のレンズ５３及びレンズマトリックス積分器54を介設し、第1のレンズ52は単独の正レンズ或いは多数の正レンズ機能を具えたレンズセットであっても良く、灯座511の射出する平行光線を集束できる。第2のレンズ53は単独の負レンズ或いは負レンズ機能を具えたレンズセットであっても良く、上記第1のレンズ52を透過した光線が第2のレンズ53の屈折をへて平行光線に分散される。更にレンズマトリックス積分器54に投射する。積分器54は両平行対応するマトリックス積分レンズ541,542を具えて、マトリックス積分レンズ541の第2のレンズ53の向う面を入射面543に形成し、他方マトリックス積分レンズ542のフォトプロセッサ50に向う面を均一分布の光源を発射する射出面544に形成して、第1,2のレンズ52,53及び積分器54との組合せにより、同様に多数の灯座511から射出した平行光線を均一分布の光線に形成してフォトプロセッサ50へ投射させ、高い輝度光線を使用した際に生ずるランプの発熱を均一に分散させて迅速便利に放熱させる。
【００１５】図4に示す如く、本発明における比較的好ましい第3の実施例の照明装置6も多数の灯座611によって形成された光源ユニット61、光源ユニット61寄りの第1のレンズ62、第1のレンズ62と対応する第2のレンズ63、及びレンズマトリックス積分器64を具え、上記第2の実施例と異なるところは、第1、2のレンズ62,63が共に集光機能を具えた正レンズであって、両レンズ62,63間の距離が灯座611の発する平行光線が第1のレンズ62を透過して形成する焦点65位置よりも長く、これにより、灯座611から発射した平行光線が第1のレンズ62を透過して焦点65に集束され、焦点65から再び発散して第2のレンズ63を経由して平行光線に分散されると共に、レンズマトリックス積分器64に投射して、最後にレンズマトリックス積分器64の射出面641より均一分布の光源を送り出すのである。
【００１６】
【発明の効果】上記から分かるように本発明は、確実に均一分布の光源を射出できると同時に、光線が多数個の適当な間隔に配設された低パワーのランプにより提供されているので、同じ輝度の下でも、全体灯座の発熱を単独光源に比べて随分と容易に分散放熱させることができる。また、ディスプレーの輝度は多数の光源によって提供されていることから、多数光源の何れかが壊れても単に輝度がやや低くなるだけで、光源が全く消えることはなく、投影ディスプレーの光源の使用寿命を高めることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０１０１４５９９
【氏名又は名称】大億科技股▲ふん▼有限公司
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| 【出願日】 |
平成１３年３月７日（２００１．３．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７０１５０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２７０００４（Ｐ２００２−２７０００４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年９月２０日（２００２．９．２０） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−６３３１７（Ｐ２００１−６３３１７） |
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