• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1985001122A1
    申请号:PCT/JP1984/000406
    申请日:1984-08-24
    公开日:1985-03-14
    发明作者:Masataka Negishi
    申请人:Masataka Negishi；
    IPC主号:G03B21-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 光 制 御 装 置 技 術 分 野
    [0002] 本発明は、 ス ラ イ ドプ π 'ジェ ク タ、 映写機、 ス ト 口 ボ等に用い る こ と のでき る 光制御装置に関する。
    [0003] 背 景 技 術
    [0004] レ ン ズを用いる 光投射装置においては、 レ ン ズを通 し て投射 された光像がその投射面の 中心部が最 も 明 る く 周辺部に到 る につれて暗 く なる と い う .特性があ る。 すな わち、 後で詳述する よ う に、 全面に わたって均一 な明 る さを も つ面光源から の光がレ ン ズを通 して投射 面に投射される場合、 投射面の中心部が最 も 明る く 周 辺部の方が暗 く な る。 こ れは レ ン ズ の特性上避け られ ない現象であ る。 投射面の照度は、 光軸に対する 光線 の角度を Θ と し た場合、
    [0005] k . C 0 s 4 0
    [0006] で表わ され、 が大 にな る程照度は小さ く な る。 なお、 k は定数であ る。 いずれに して も 、 従来の光投射装置 では、 投射面におけ る周辺光量不足は避け る こ と がで きな い。
    [0007] よ って、 本発明は、 こ の よ う な周辺光量不足がな く 均一な投射面照度を得る こ と ができ る 光制御装 供する こ とを目的とする 発 明 の 開 示
    [0008] 本発明によ る光制御装置は、 レ ン ズ の光軸に対して レ ン ズを通る光線のなす角度を 0 とした場合、 略々
    [0009] C 0 s 4 (9 の逆数をなす光量分布を光に与える よ う に レ ン ズ系に挿入した光量分布調整手段を有する こ とを特 徵とする。 図面の簡単な説明
    [0010] 第 1 図はレ ン ズ の特性を説明するため の図、 第 2 図 は本発明の一実施例の原理図、 第 3 図お.よび第 4 図は 同じ く 他の 2 つの異な る実施例をそれぞれ示す原理図 である。 発明を実施するための最良の形態
    [0011] 本発明の実施例の説明に先立ち、 さきに述べた従来 の光投射装置について第 1 図を参照して説明する と、 全面にわたって均一な明る さをもつ面光源 1 からの光 がレ ン ズ Lを通して投射面 2 に投射される場合、 投射 面 2 の中心部が最も明る く周辺部の方が暗 く なる。 こ れはレ ン ズ の特性上避けられな 現象である。 前述の よ う に投射面 2 の照度は、 光軸に対する光線の角度を Θ と した場合、
    [0012] k · C o s Θ
    [0013] OM I WIPO で表わされ、 （？ が大にな る程照度は小 さ く な る。 なお. k は定数であ る。
    [0014] こ の よ う な問題を解消するため の本発明の実施例を 以下説明する。
    [0015] 第 2 図は本発明の光制御装置を施 した一例 と し ての 才 ー パ 、 つ ドプ ロ ジェ ク タ を示す。 同図 に おいて、
    [0016] 1 0 は リ ン グ状をなす光源であ り 、 こ の光源 1 0 と 同 軸状に光量分布調整手段 と し ての環状の非球面 ミ ラ ー
    [0017] 1 1 が設け られてお り 、 さ ら に光源 1 0 の上方にはそ れ と 同軸的に レ ン ズ L が設けら れてい る。 光源 1 0 お よ び ミ ラ ー 1 1 の下方には透明な フ レ ネ ル反射板 1 2 が設け ら れてい る。 フ レ ネ ノレ反射板 1 2 は上面が平面 をな し、 下面が鋸歯状断面の無数の突条を有する フ レ ネ ル面 と なってい る。 こ の下面には、 光を 反射 させ る 被嫫が施 される。
    [0018] ミ ラ 一 1 1 は、 光源 1 0 から の光を受けてそれを フ レ ネ ル反射板 1 2 へ向かって反射 させ る も のであって、 ミ ラ 一 1 1 に よ る 反射光は図示の よ う に光軸 0 - 0 と 交差 し てその反対側へ向け ら れる よ う になってい る。 そ し て、 ミ ラ ー 1 1 は、 フ レ ネ ル反射板 1 2 の周緣側 へ達する 光の方が中心部へ達する 光 よ り 多 く な る よ う な形状に、 すな わち フ レ ネ ル反射板 1 2 の面における 照度が曲線 1 3 で示す よ う に変化する ご と き形状に設 計さ れてい る。
    [0019] フ レ ネ ル反射板 1 2 へ向力ゝ ぅ 光は該反射板内へ入
    [0020] O PI 柳 下側の フ レ ネ ル面の被膜に よ り 反射されて上方へ向か 、 レ ン ズ丄 を通って平面 ミ ラ 一 1 4 に当た り 、 そこ でさ ら に 反射 して投射面 2 0 に達する。 こ こ で、 レ ン ズ L へ入射する光線が光軸に対してなす角を 0 とする と 、 前記フ レ ネ ル反射板 1 2 の面上における照度が
    [0021] C o s 4 <9 の逆数にな る よ う に曲線 1 3 を定め る。 こ の よ う な照度を与える非球面 ミ ラ ー 1 1 の形状は解折方 程式に基づいて コ ン ピ ュ ー タ ー に よって設計する こ と ができ る。
    [0022] こ の よ う な光量分布を も つ光束が レ ン ズ L を通過す る と、 既に述べた レ ン ズ の特性に よって、 レ ン ズ L を 通過後の光束に k · C 0 s 4 (？ な.る 光量変化が生じ る。
    [0023] し力 し、 レ ン ズ L に入射する 光束に予め C o s 4 の逆 数の光量分布が与えら れてい るため、 それら の重畳に よ って レ ン ズ L を通過後の光束は均一な光量分布を も つ よ う にな り 、 したがって、 投射面 2 0 の照度は均一 'に分布する こ と にな り 、 周辺光量不足の問題は解消す る o
    [0024] なお、 周辺光量不足がある と、 前記角度 0 の大きい 場合すなわち レ ン ズ の倍率が大きい （ 焦点が短い ：） 場 合には、 周辺が特に暗 く な るから、 倍率の大き い レ ン ズを用い る こ とができ ないが、 本発明の場合には光量 分布は均一であるため、 倍率の大き 短焦点レ ン ズ の 使用が可能にな り 、 こ れに よ つて小型化が可能と なる, また、 図示の よ う な光源 1 0 、 ミ ラ ー 1 1 フ レ 不 ノレ
    [0025] ΟΜΡΙ 反射板 1 2 およ びレ ン ズ L の同軸的配置に よ り 、 中心 の光学的ずれが生 じ る こ と が避け られ、 これに よ り 従 来の プ ロ ジ ェ ク タ ー にみられた像のゆがみ、 明 る さの むら な どの発生が防止される。 さ ら に また、 フ レ ネ ル 反射板の フ レ ネ ル面 と その反対側 の平面に よ り 生じ る 表面反射に よ り 、 投射面の中央部が白っぽ く な る従来 の傾向は、 本発明 に よ って回避す る こ と ができ る。
    [0026] 第 3 図は、 本発明 の原埋をス ラ イ ドプ ロ ジ ェ ク タ 等 の結像系を も った照明系に利用 した例を示す。 こ の例 では レ ン ズ L の背後の光源 1 0 a の光が非球面反射 ミ ラ ー 1 1 a に よ り 反射されて力 ら レ ン ズ L に達する。
    [0027] こ の例でも 、 光量分布調整手段 と しての非球面反射 ミ ラ 一 1 1 a に よ り 、 レ ン ズ L に入射する 光束はその光 量分布が C o s 4 0 の逆数にな る よ う に され る。 こ れに よ っ て、 レ ン ズを通った後の光束は与一に分布する光 量を も ち、 被写体が均一な照度を も つ よ う にな る。
    [0028] なお、 以上に述べた ずれの実施例 において'も 、 光 源 1 0 ， 1 0 a の光；^ フ レ ネ ル反射板 1 2 または レ ン ズ L に直接達 しな よ う に、 適当な遮光板で光源を覆 う か、 ま たは適当な 反射鏡を も って、 前記非球面 ミ ラ ー へ光を も どすよ う にするが、 後者の方が好ま しい。
    [0029] 第 4 図は本発明の原埋をス ト α ボに利用 した例を示 す。 こ の例で も 光源 1 0 b の背後に非球面 ミ ラ ー
    [0030] 1 1 b が設け ら れ、 こ の非球面 ミ ラ ー 1 1 b は、 被写 体を仮に投射面 2 0 と した場合、 投射面 2 0 上の照
    [0031] OMPI
    [0032] ; WIFO NAT1 分布が C o s 4 0 の逆数とな る よ う にする ごと き形状に 形成される。 なお、 カ メ ラ C の光軸 Ο ι - Ο ι と ス ト 。 ボの光軸はずれてい る が、 カ メ ラ C またはス ト 口 ボと 被写体と の距離が光軸のずれに対してかな り 大き いの
    [0033] 5 で、 こ のずれが、 カ メ ラ の光軸に関 しての被写体面の 希望照度分布に実質的な影響を与える こ とはな 。 こ の よ う に して、 被写体を カ メ ラで撮影する と、 そのレ ンズには周辺光量不足の問題のな 被写体から の光が 入射する。 なお、 カ メ ラ とス ト ロ ボ の光軸のずれが問
    [0034] 10 題にな る場合には、 ス ト ロ ボを リ ン グ状に し、 ス ト 口 ボ と カ メ ラ の光軸を一致させればよい。
    [0035] 以上に述べた例では、 光量分布調整手段はレ ン ズ に 入る前の光に特定の光量分布を与え る よ う に してい る が、 光量分布調整手段はレ ン ズを通過後の光に特定の 丄 r» 光量分布を与え るために用 る こ と も でき る。
    [0036] 以上に述べた よ う に、 本発明では、 レ ン ズ 人射す る光ま たはレ ン ズを通った光に特殊非球面 ミ ラ ー を用 いて特定の光量分布を与え る こ と に よ って、 レ ン ズを 通過後の光に均一な光量分布を与え る こ と ができ る。 0 産業上の利用可能性
    [0037] 本発明は、 レ ン ズを含むすべての光学系に利用する と ができ る。
    权利要求:
    Claims ョ主 求 の
    1. レ ン ズ の光軸に対し て レ ン ズを通る 光線のなす角 度を Θ と した場合、 略 々 C o s 4 0 の逆数をなす光量 分布を光に与え る よ う に レ ン ズ系に 挿入 した光量分 布調整手段を有する こ と を特徵 と する 光制御装置。
    2. 光量分布調節手段が 、 光源の背後において光源か
    ら の光を受けて レ ン ズへの入射光 と し て反射させ る 非球面反射鏡から な る請求の範囲第 1 項記載の光制 3. 光量分布調節手段が 、 レ ン ズを通過後の光の経路
    に設けられる請求の範囲第 1 項記載の光制御装置。
    O PI WIPO
    ^¾ 。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US5871266A|1999-02-16|Projection-type display device
    US6637894B2|2003-10-28|High contrast projection
    EP1120682B1|2004-03-17|Liquid crystal projector with polarization conversion element
    EP0653658B1|2001-11-21|Telecentric illumination scanning system
    US5585615A|1996-12-17|Image reading apparatus
    US4498742A|1985-02-12|Illumination optical arrangement
    US6575582B2|2003-06-10|Illumination device
    JP4808893B2|2011-11-02|画像投影装置及び集光システム
    US7222975B2|2007-05-29|Dual lamp illumination system
    US5692819A|1997-12-02|Illuminating device and projector utilizing the same
    US7931377B2|2011-04-26|Screen and projection system
    US6491398B2|2002-12-10|Video projector
    US5993010A|1999-11-30|Two-dimensional illumination optical system and liquid crystal projector using same
    JP4027712B2|2007-12-26|画像表示装置
    US6464375B2|2002-10-15|Lens element and illumination optical apparatus and projection display apparatus
    US7424216B2|2008-09-09|Camera flash diffuser for macro photography
    US6783249B2|2004-08-31|Projection-type image display device
    EP0805995B1|2003-04-09|Collection system for a projector
    US4367463A|1983-01-04|Information mark display device
    US6831707B2|2004-12-14|Liquid crystal display element and projection type liquid crystal display device
    US20090161072A1|2009-06-25|Illuminator, image display apparatus, and polarization conversion/diffusion member
    JP2655465B2|1997-09-17|反射型ホモジナイザーおよび反射型照明光学装置
    TWI322324B|2010-03-21|Projector
    JP4274766B2|2009-06-10|照明装置及びその照明装置を使用した画像投影装置
    JP4126877B2|2008-07-30|照明光学系および映像投射装置
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    AU3313984A|1985-03-29|
    JPS6046522A|1985-03-13|
    EP0155968A4|1986-09-22|
    EP0155968A1|1985-10-02|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-03-14| AK| Designated states|Designated state(s): AU US |
    1985-03-14| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): CH DE FR GB NL SE |
    1985-04-20| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1984903194 Country of ref document: EP |
    1985-10-02| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1984903194 Country of ref document: EP |
    1987-12-05| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1984903194 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]