JP2003270407A - ロッドインテグレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作製に手間がかからず、製造コストを安く抑
えることができるロッドインテグレータを提供する。 【解決手段】 厚さ数十μｍの光反射機能を有するシー
ト１０を用意し、そのシート１０を、反射面が内側にな
るように順次折り曲げ、ロール状にして四角柱を形成す
る。そのシート１０端部の合わせ面１１０同士を接着剤
によって貼り合わせることにより、ロッドインテグレー
タ１００を作製する。このように作製されたロッドイン
テグレータ１００は、全体がシート１０で形成された棒
状を成し、内部が中空で両端部が四角形に開口され、内
部の壁面１２０が全て光の反射面となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方の端部から入
射した光を内部で反射しながら他方の端部へ導くロッド
インテグレータに関し、特に、プロジェクタなどに用い
て好適なロッドインテグレータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のロッドインテグレータは、従
来、４枚のガラス板のそれぞれ一方の面に銀を蒸着させ
た後、図１７に示すように、それら４枚のガラス板１５
０１を各々の蒸着面１５０２を内側にして四角に囲っ
て、隣接するガラス板同士を端部で貼り合わせることに
より、作製していた。

【０００３】このように作製されたロッドインテグレー
タは、棒状を成し、内部が中空で両端部が四角形に開口
され、内部の壁面が、蒸着された銀によって反射面を構
成している。従って、一方の端部から光が入射される
と、その光は内部で複数回反射しながら、他方の端部に
導かれ、その端部からは、照度分布が一様になった光が
出射されることになる。

【０００４】このようなロッドインテグレータでは、銀
によって反射面が構成されているため、光の反射率は非
常に高く、それ故、内部で光を複数回反射させたとして
も、光を減衰させることなく導くことができ、光の利用
効率を向上させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のロッドインテグレータでは、ガラス板に銀を
蒸着させて作製していたため、作製に手間がかかると共
に、製造コストが高くなるという問題があった。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記した従来技
術の問題点を解決し、作製に手間がかからず、製造コス
トを安く抑えることができるロッドインテグレータを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明
のロッドインテグレータは、棒状を成し、内部が中空で
両端部が開放されており、一方の端部から入射した光を
前記内部で反射しながら他方の端部へ導くロッドインテ
グレータであって、前記内部の壁面が光反射機能を有す
るシートで構成されていることを要旨とする。

【０００８】このように、本発明のロッドインテグレー
タでは、内部の壁面が銀による蒸着ではなく、光反射機
能を有するシートで構成されているため、かかるシート
を折り曲げたり、貼り合わせたりするだけで、容易にロ
ッドインテグレータを作製することができ、それ故、作
製に手間がかからず、製造コストを安く抑えることがで
きる。また、シート自体もある程度軽いので、ロッドイ
ンテグレータ全体の軽量化を図ることも可能である。

【０００９】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートは、合成樹脂から成り、多層膜構造を有する
ことが好ましい。

【００１０】このような構造を有するシートには、光の
反射率が極めて高いものが存在し、そのようなシートを
用いることにより、内部壁面（すなわち、反射面）の反
射率を非常に高くすることができるため、内部壁面で光
を複数回反射させたとしても、光を減衰させることなく
導くことができ、光の利用効率を向上させることができ
る。

【００１１】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートは、銀、銀合金、アルミニウム、およびアル
ミニウム合金のうち、少なくとも１つから成るようにし
ても良い。

【００１２】これらシートは、上記した多層膜構造を有
するシートに比べて、反射率は幾分劣るものの、ロッド
インテグレータの内部壁面を構成するシートとして、十
分な反射率を有している。

【００１３】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートは、その裏面が基材によって支持されている
ことが好ましい。

【００１４】このように、シートが基材によって支持さ
れていることにより、シートの取り扱い易さや加工のし
易さが向上すると共に、ロッドインテグレータの強度を
上げることもできる。

【００１５】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートは、前記基材によって平坦になるように支持
されていることが好ましい。

【００１６】シートがこのように支持されていることに
よって、内部壁面（すなわち、反射面）の平坦さを確保
することができ、ロッドインテグレータ全体の光の反射
効率を上げることができる。

【００１７】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記基材は、熱伝導性が比較的高いことが好ましい。

【００１８】ロッドインテグレータでは、光が反射する
度に光の一部は光損失として壁面に吸収されて、熱に変
わるが、このように、シートの裏面を支持する基材の熱
伝導性が高いと、吸収された熱は基材を介して速やかに
大気中に放出することができる。

【００１９】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートは、前記基材に接着部材を介して接着されて
いることが好ましい。

【００２０】このように、接着部材を介して接着するこ
とにより、基材はシートを確実に支持することができ
る。

【００２１】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記接着部材は、熱伝導性が比較的高いことが好まし
い。

【００２２】このように、接着部材の熱伝導性が高い
と、シートに吸収された熱を接着部材を介して速やかに
基材に伝えて、大気中に放出することができる。

【００２３】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートは、インモールド成形によって、前記基材を
成形する際に、該基材に貼り合わされていることが好ま
しい。

【００２４】このように、インモールド成形によって、
シートを基材に貼り合わせることによって、基材はシー
トを確実に支持することができる。また、インモールド
成形によって、貼り合わせと成形が同時になされるた
め、その分、製造工程数を少なくすることができる。

【００２５】本発明のロッドインテグレータにおいて、
棒状を成し、内部が中空で両端部が開放された形状保持
枠を備え、前記シートは、前記形状保持枠の内部で一定
の形状に保持されていることが好ましい。

【００２６】このように、形状保持枠によって、シート
を一定の形状に保持することにより、ロッドインテグレ
ータを通過する光の状態を一定に保つことができる。

【００２７】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記端部に配置される形状保持枠を備え、前記シート
は、前記端部に対応する部分が、前記形状保持枠によっ
て一定の形状に保持されていることが好ましい。

【００２８】このように、形状保持枠によって、端部に
対応する部分を一定の形状に保持することにより、ロッ
ドインテグレータに入射される光の断面形状およびロッ
ドインテグレータから出射される光の断面形状を、それ
ぞれ、常に所望の形状にすることができる。

【００２９】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記形状保持枠は、熱伝導性が比較的高いことが好まし
い。

【００３０】このように、シートの形状を保持する形状
保持枠の熱伝導性が高いと、シートに吸収された熱は形
状保持枠を介して速やかに大気中に放出することができ
る。

【００３１】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートは、前記形状保持枠に接着部材を介して接着
されていることが好ましい。

【００３２】このように、接着部材を介して接着するこ
とにより、形状保持枠はシートの形状を確実に保持する
ことができる。

【００３３】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記接着部材は、熱伝導性が比較的高いことが好まし
い。

【００３４】このように、接着部材の熱伝導性が高い
と、シートに吸収された熱を接着部材を介して速やかに
形状保持枠に伝えて、大気中に放出することができる。

【００３５】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートは、接着部材によって一定の形状に保持され
ていることが好ましい。

【００３６】接着部材によって、シートを一定の形状に
保持することにより、ロッドインテグレータを通過する
光の状態を一定に保つことができる。

【００３７】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートは、ロール状に配置され、継ぎ目が１箇所で
あることが好ましい。

【００３８】内部壁面を構成するシートに継ぎ目がある
と、その部分で光損失を生じるが、このようにシートを
ロール状にして、継ぎ目を１箇所とすることにより、光
損失は少なくて済む。

【００３９】本発明のロッドインテグレータにおいて、
外周部に放熱フィンを備えることが好ましい。

【００４０】このように、放熱フィンを備えることによ
り、シートに吸収された熱をこの放熱フィンを介して大
気中に速やかに且つ多量に逃がすことができ、放熱効果
を向上させることができる。

【００４１】本発明のロッドインテグレータにおいて、
開放された前記両端部の開口の形状は、互いに異なって
いても良い。

【００４２】従って、光が入射される側の端部の開口形
状は、実際に入射される光の断面形状に合わせることが
でき、また、光が出射される側の端部の開口形状は、ロ
ッドインテグレータよりも後段に位置する光学系で要求
されている出射光の形状に合わせることができる。

【００４３】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートが熱によって膨張し得る場合、前記シート
は、その膨張方向が前記光を導く方向と一致するよう
に、配置されていることが好ましい。

【００４４】このように配置することにより、シートが
膨張しても、内部壁面が盛り上がったりすることがな
く、光を良好に反射させることができる。

【００４５】本発明のロッドインテグレータにおいて、
前記シートが、偏光を反射する際に、該偏光の入射方向
と前記シートの配置方向との関係によって前記偏光に影
響を与え得る場合、前記シートは、前記一方の端部から
前記光として偏光が入射されても、該偏光に影響を与え
ない方向に、配置されていることが好ましい。

【００４６】このように配置することによって、偏光に
影響を与えることなく、偏光の照度分布を一様にするこ
とができる。

【００４７】なお、本発明は、上記したロッドインテグ
レータとしての態様に限ることなく、例えば、そのロッ
ドインテグレータを備えたプロジェクタとしての態様
や、そのロッドインテグレータを作製する方法としての
態様で実現することも可能である。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて以下の順序で説明する。 Ａ．第１の実施例： Ｂ．第２の実施例： Ｃ．第３の実施例： Ｄ．第４の実施例： Ｅ．第５の実施例： Ｆ．第６の実施例： Ｇ．第７の実施例： Ｈ．第８の実施例： Ｉ．第９の実施例： Ｊ．第１０の実施例： Ｋ．第１１の実施例： Ｌ．プロジェクタへの適用： Ｍ．変形例：

【００４９】Ａ．第１の実施例：図１は本発明の第１の
実施例としてのロッドインテグレータの作製過程を示す
斜視図である。

【００５０】本実施例では、図１（ａ）に示すように、
厚さ数十μｍの光反射機能を有するシート１０を用意
し、そのシート１０を、反射面が内側になるように順次
折り曲げ、ロール状にして四角柱を形成する。そうし
て、そのシート１０端部の合わせ面１１０同士を接着剤
によって貼り合わせることにより、図１（ｂ）に示すよ
うなロッドインテグレータ１００を作製する。すなわ
ち、このように作製されたロッドインテグレータ１００
は、全体がシート１０で形成された棒状を成し、内部が
中空で両端部が四角形に開口され、内部の壁面１２０が
全て光の反射面となる。

【００５１】なお、このような光反射機能を有するシー
ト１０としては、例えば、住友スリーエム社製のビキュ
イティ（登録商標）ＥＳＲ（Enhanced Specular Reflec
tor）などを用いることができる。このシートは、合成
樹脂（ポリエステル系樹脂）から成り、多層膜構造を有
し、可視光範囲において極めて高い反射率（９８％以
上）を有している。また、この他、シート１０として
は、例えば、反射面が銀でできた銀シートや、銀合金で
できた銀合金シートや、アルミニウムでできたアルミニ
ウムシートや、アルミニウム合金でできたアルミニウム
合金シートなどを用いることもできる。これらシート
は、上記した多層膜構造を有するシートに比べて、反射
率は幾分劣るものの（銀シートでは約９５％、アルミニ
ウムシートでは約８０％）、ロッドインテグレータの内
部壁面（すなわち、反射面）を構成するシートとして、
十分な反射率を有している。

【００５２】シート１０の折り曲げには、図２に示すよ
うな加熱折り曲げ装置１４０を用いる。加熱折り曲げ装
置１４０は、ほぼ直角に折れ曲がり、互いに対抗して配
置される折り曲げ型１５，１６を、電源１１，１２によ
って駆動される電熱線１３，１４によって加熱しなが
ら、その折り曲げ型１５，１６によって、シート１０を
挟持することにより、シート１０を無理なく直角に折り
曲げて、折りくせを付ける。

【００５３】こうして作製されたロッドインテグレータ
１００は、例えば、全長がおよそ３ｃｍであり、両端部
の開口が数ｍｍ角の大きさであって、プロジェクタ（図
示せず）の内部に、図３に示すようにして取り付けられ
る。すなわち、プロジェクタの筐体（図示せず）の内壁
に立設された２本の取り付け治具１５０に対して、ロッ
ドインテグレータ１００を矢印Ａの方向に移動させて、
ロッドインテグレータ１００の突出部１６０を取り付け
治具１５０の溝１５０ａに挿入させることにより、ロッ
ドインテグレータ１００は２本の取り付け治具１５０に
よって両側から把持される。このとき、溝１５０ａには
接着剤が塗布されており、これにより、ロッドインテグ
レータ１００は取り付け治具１５０に固定される。

【００５４】このように、ロッドインテグレータ１００
を取り付け治具１５０によって把持させることにより、
ロッドインテグレータ１００をプロジェクタ内に精度よ
く位置決めして取り付けることができる。

【００５５】こうして取り付けられたロッドインテグレ
ータ１００は、一方の端部（入射側端部）の開口から光
が入射されると、その光を内部壁面で複数回反射しなが
ら、他方の端部（出射側端部）へ導き、その端部の開口
から、照度分布が一様になった光を出射させる。

【００５６】このように、本実施例のロッドインテグレ
ータ１００によれば、シート１０を折り曲げて、その端
部を貼り合わせるだけで、作製できるので、作製に手間
がかからず、製造コストを安く抑えることができる。特
に、シート１０として、上記した多層膜構造を有するシ
ートや、アルミニウムシートや、アルミニウム合金シー
トなどを用いる場合は、シート１０自体が安価であるた
め、さらに製造コストを安くすることができる。

【００５７】また、シート１０自体もある程度軽いの
で、ロッドインテグレータ１００全体を軽量化すること
も可能である。

【００５８】また、シート１０として、上記した反射率
が極めて高い多層膜構造を有するシートを用いることに
より、内部壁面（すなわち、反射面）の反射率を非常に
高くすることができるため、内部壁面で光を複数回反射
させたとしても、光を減衰させることなく導くことがで
き、光の利用効率を向上させることができる。

【００５９】また、内部壁面を構成するシート１０に継
ぎ目があると、その部分で光損失を生じるが、本実施例
のロッドインテグレータ１００では、シート１０をロー
ル状にしており、継ぎ目１３０も１箇所のみであるた
め、光損失は少なくて済む。なお、図１においては、シ
ート１０を図４（ａ）に示すように折り曲げて、ロール
状にしたが、図４（ｂ）に示すように折り曲げて、ロー
ル状にしても良い。

【００６０】また、本実施例では、シート１０が熱によ
って膨張し得る場合は、ロッドインテグレータ１００の
光を導く方向と、シート１０の膨張方向が一致するよう
に、シート１０を配置するようにする。このように、シ
ート１０を配置することによって、熱によりシート１０
が膨張したとしても、ロッドインテグレータ１００の内
部壁面が盛り上がったりすることがなく、光を良好に反
射させることができる。

【００６１】さらに、本実施例では、シート１０が、偏
光を反射する際に、その偏光の入射方向とシート１０の
配置方向との関係によって、偏光に影響を与え得る場
合、すなわち、偏光に対して方向性を有する場合は、ロ
ッドインテグレータ１００に偏光が入射されても、その
偏光に影響を与えない方向に、シート１０を配置するよ
うにする。このように、シート１０を配置することによ
って、偏光に影響を与えることなく、照度分布が一様に
なるようにすることができる。

【００６２】Ｂ．第２の実施例：図５は本発明の第２の
実施例としてのロッドインテグレータの作製過程を示す
斜視図である。

【００６３】本実施例では、図５（ａ）に示すように、
光反射機能を有するシート１０の裏面全面が、基材であ
る金属板２０によって支持されている。すなわち、シー
ト１０の裏面には、全面に、金属板２０が接着剤によっ
て貼り付けられている。

【００６４】なお、金属板２０としては、例えば、アル
ミニウム板、鉄板、銅板、ステンレス板などを用いるこ
とができる。

【００６５】本実施例においては、このような金属板２
０によって裏面が支持されたシート１０を、反射面が内
側になるように順次折り曲げ、ロール状にして四角柱を
形成し、そうして、シート１０端部の合わせ面２１０同
士を接着剤によって貼り合わせることにより、図５
（ｂ）に示すようなロッドインテグレータ２００を作製
する。

【００６６】このようにして作製されたロッドインテグ
レータ２００の、プロジェクタ内部への取り付け方法に
ついては、第１の実施例の場合と同様であるので、説明
は省略する。

【００６７】本実施例のロッドインテグレータ２００に
よれば、シート１０が金属板２０によって支持されてい
ることにより、シート１０の取り扱い易さや加工のし易
さが向上すると共に、ロッドインテグレータ２００全体
の強度を上げることができる。

【００６８】また、シート１０が平坦な金属板２０によ
って支持されていることにより、反射面である内部壁面
の平坦さを確保することができ、ロッドインテグレータ
２００全体の光の反射効率を上げることができる。金属
板２０として、特に、ステンレス板を用いた場合には、
より高い形状保持効果を期待することができる。

【００６９】また、シート１０と金属板２０とは互いに
接着剤によって接着されているため、金属板２０はシー
ト１０を確実に支持することができる。なお、このよう
なシート１０と金属板２０とを接着する接着部材として
は、接着剤の他に、両面テープなどを用いることもでき
る。

【００７０】さらにまた、ロッドインテグレータに光を
入射させ、内部で複数回反射させると、反射の度に光の
一部は光損失として壁面に吸収されて、熱に変わるが、
本実施例のロッドインテグレータ２００では、壁面であ
るシート１０の裏面には、熱伝導性が高い金属板２０が
貼り付けられているため、吸収された熱は金属板２０を
介して速やかに大気中に放出される。金属板２０とし
て、特に、アルミニウム板を用いた場合には、より高い
放熱効果を期待することができる。

【００７１】なお、上記した説明では、シート１０と金
属板２０を貼り付けるための接着部材の特性について
は、特に言及しなかったが、このような接着部材として
熱伝導性の高いものを用いた場合には、シート１０に吸
収された熱を接着部材を介して速やかに金属板２０に伝
えて、大気中に放出することができる。

【００７２】また、上記した説明では、シート１０を支
持する基材は、金属板２０であるとしたが、金属板に代
えて、合成樹脂板を用いるようにしても良い。

【００７３】Ｃ．第３の実施例：図６は本発明の第３の
実施例としてのロッドインテグレータを示す斜視図であ
る。

【００７４】本実施例では、図６に示すように、まず、
光反射機能を有するシート１０を、反射面が内側になる
ように順次折り曲げ、ロール状にして四角柱を形成す
る。そして、その四角柱の両端部と中央部に、それぞ
れ、形状保持枠３０〜３２を取り付けて、接着剤によっ
て固定することにより、図６に示すようなロッドインテ
グレータ３００を作製する。なお、形状保持枠３０〜３
２の端部には、それぞれ、位置決め固定穴３３〜３５が
開いている。

【００７５】形状保持枠３０〜３２は、アルミニウム、
鉄、銅、もしくはステンレスなど金属で構成するように
しても良し、合成樹脂によって構成しても良い。

【００７６】このように作製されたロッドインテグレー
タ３００は、例えば、プロジェクタ（図示せず）の内部
に次のようにして取り付けられる。すなわち、プロジェ
クタの筐体（図示せず）の内壁に設けられた取り付け部
（図示せず）に、ロッドインテグレータ３００を配置
し、形状保持枠３０〜３２に設けられた位置決め固定穴
３３〜３５にそれぞれ固定金具（図示せず）を通して、
上記した取り付け部に機械的に固定する。

【００７７】従って、本実施例のロッドインテグレータ
３００によれば、シート１０において、ロッドインテグ
レータ３００の両端部及び中央部に対応する部分が、形
状保持枠３０〜３２によって、それぞれ、一定の形状に
保持されることになり、入射側端部の開口、出射側端部
の開口および中央部の断面を、それぞれ、所望の四角形
状に保つことができる。よって、入射側端部の開口から
入射される光の断面形状および出射側端部の開口から出
射される光の断面形状を、それぞれ、常に所望の形状に
することができる。

【００７８】また、位置決め固定穴３３〜３５を利用し
て固定金具で固定することにより、ロッドインテグレー
タ３００をプロジェクタ内に精度よく位置決めして取り
付けることができる。

【００７９】また、シート１０と形状保持枠３０〜３２
とは互いに接着剤によって接着されているため、形状保
持枠３０〜３２はシート１０の形状を確実に保持するこ
とができる。なお、このようなシート１０と形状保持枠
３０〜３２とを接着する接着部材としては、接着剤の他
に、両面テープなどを用いることもできる。

【００８０】さらにまた、形状保持枠３０〜３２を熱伝
導性が高い金属などで構成した場合には、シート１０に
吸収された熱は形状保持枠３０〜３２を介して速やかに
大気中に放出される。また、シート１０と形状保持枠３
０〜３２を接着するための接着部材として、熱伝導性の
高いものを用いた場合には、シート１０に吸収された熱
を接着部材を介して速やかに形状保持枠３０〜３２に伝
えて、大気中に放出することができる。

【００８１】Ｄ．第４の実施例：図７は本発明の第４の
実施例としてのロッドインテグレータの作製過程を示す
斜視図である。

【００８２】本実施例では、図７（ａ）に示すように、
まず、内部が中空で両端部が四角形に開口された四角柱
を成す形状保持枠４０を用意する。次に、光反射機能を
有するシート１０を、反射面が内側になるように順次折
り曲げ、ロール状にして、同様の四角柱を形成する。そ
して、四角柱となったこのシート１０を、形状保持枠４
０の一方の端部から矢印Ｂに示す方向に挿入して、形状
保持枠４０の内部に取り付ける。このとき、シート１０
と形状保持枠４０とを接着剤によって固定することによ
り、図７（ｂ）に示すようなロッドインテグレータ４０
０を作製する。なお、形状保持枠４０の端部には、それ
ぞれ、位置決め固定穴４１〜４３が開いている。

【００８３】形状保持枠４０は、アルミニウム、鉄、
銅、もしくはステンレスなど金属で構成するようにして
も良し、合成樹脂によって構成しても良い。

【００８４】このように作製されたロッドインテグレー
タ４００の、プロジェクタ内部への取り付け方法につい
ては、第３の実施例の場合と同様であるので、説明は省
略する。

【００８５】本実施例のロッドインテグレータ４００に
よれば、シート１０全体は、形状保持枠４０の内部で一
定の形状に保持されることになるため、ロッドインテグ
レータ４００を通過する光の状態を一定に保つことが可
能となる。

【００８６】また、第３の実施例と同様に、位置決め固
定穴４１〜４３を利用して固定金具で固定することによ
り、ロッドインテグレータ４００をプロジェクタ内に精
度よく位置決めして取り付けることができる。

【００８７】また、シート１０と形状保持枠４０とは互
いに接着剤によって接着されているため、形状保持枠４
０はシート１０の形状を確実に保持することができる。
なお、本実施例においても、シート１０と形状保持枠４
０とを接着する接着部材としては、接着剤の他に、両面
テープなどを用いることもできる。

【００８８】さらにまた、形状保持枠４０を熱伝導性が
高い金属などで構成した場合には、シート１０に吸収さ
れた熱は形状保持枠４０を介して速やかに大気中に放出
される。また、シート１０と形状保持枠４０とを接着す
る接着部材として、熱伝導性の高いものを用いた場合に
は、シート１０に吸収された熱を接着部材を介して速や
かに形状保持枠４０に伝えて、大気中に放出することが
できる。

【００８９】Ｅ．第５の実施例：図８は本発明の第５の
実施例としてのロッドインテグレータの作製過程を示す
斜視図である。

【００９０】本実施例では、図８（ａ）に示すように、
まず、光反射機能を有するシート１０を、反射面が内側
になるように順次折り曲げ、ロール状にして四角柱を形
成する。次に、その四角柱の両端部に、それぞれ、接着
用固定治具５１，５２を取り付けて、それら接着用固定
治具５１，５２をネジ５３，５４で固定する。そして、
中央部の外周に所定の幅で接着剤５０を塗布する。その
後、接着剤５０が乾き、シート１０全体が四角柱の状態
のまま固定されたら、ネジ５３，５４をゆるめ、接着用
固定治具５１，５２を取り外す。こうして、図８（ｂ）
に示すようなロッドインテグレータ５００を作製する。

【００９１】本実施例のロッドインテグレータ５００に
よれば、シート１０は、接着剤５０で一定の形状に保持
されることになるため、ロッドインテグレータ４００を
通過する光の状態を一定に保つことができる。

【００９２】なお、シート１０を一定の形状に保持する
ための接着部材としては、接着剤の他に、粘着テープな
どを用いることもできる。また、そのような接着部材と
して、熱伝導性の高いものを用いた場合には、シート１
０に吸収された熱を接着部材を介して、速やかに大気中
に放出することができる。

【００９３】Ｆ．第６の実施例：図９は本発明の第６の
実施例としてのロッドインテグレータの作製過程を示す
斜視図である。

【００９４】本実施例では、まず、光反射機能を有する
シート１０を用意し、図９（ａ）に示すように、インモ
ールド成形によって、基材である４枚の樹脂板６０〜６
３を、シート１０が各樹脂板６０〜６３の表面に貼り合
わされるように、一体的に成形する。その際、シート１
０は反射面が外側となるように配置される。また、一方
の端部の樹脂板６０には固定用ピン６４が、他方の端部
の樹脂板６３には固定用ピン穴６５が、それぞれ、同時
に形成される。

【００９５】ここで、インモールド成形とは、シート１
０などのカバー材を型内に配置し、そこに合成樹脂を射
出して、カバー材の付いた部品を成形するものである。

【００９６】次に、シート１０が内側になるように、樹
脂板と樹脂板の境界が折れ目となるように順次折り曲げ
て、ロール状にし、最後に、固定用ピン６４を固定用ピ
ン穴６５に挿入して四角柱を形成する。このようにし
て、図９（ｂ）に示すようなロッドインテグレータ６０
０を作製する。なお、固定用ピン６４と固定用ピン穴６
５とは接着剤によって固定するようにしても良い。

【００９７】本実施例のロッドインテグレータ６００に
よれば、インモールド成形によって、シート１０を樹脂
板６０〜６３に貼り合わせているので、樹脂板６０〜６
３はシート１０を確実に支持することができる。また、
インモールド成形によって、貼り合わせと成形が同時に
なされるため、その分、製造工程数を少なくすることが
でき、接着部材を不要とすることができる。

【００９８】Ｇ．第７の実施例：図１０は本発明の第７
の実施例としてのロッドインテグレータを示す分解斜視
図である。

【００９９】本実施例では、第６の実施例と同様に、図
１０に示すように、インモールド成形によって、基材で
ある樹脂板７５を、光反射機能を有するシート１０が樹
脂板７５に貼り合わされるように、一体的に成形して、
同種類のインモールド成形品７０ａ，７０ｂを作製す
る。次に、これらインモールド成形品７０ａ，７０ｂ
を、シート１０が内側になるように、四角柱の形状に組
み合わせ、接着剤を介して接着することにより、ロッド
インテグレータ７００を作製する。

【０１００】本実施例においても、インモールド成形に
よって、シート１０を樹脂板７５に貼り合わせているの
で、第６の実施例と同様の効果を奏することができる。

【０１０１】Ｈ．第８の実施例：図１１は本発明の第８
の実施例としてのロッドインテグレータを示す分解斜視
図である。

【０１０２】本実施例でも、第６および第７の実施例と
同様に、図１１に示すように、インモールド成形によっ
て、基材である樹脂板８５を、光反射機能を有するシー
ト１０が樹脂板８５に貼り合わされるように、一体的に
成形して、２種類のインモールド成形品８０ａ〜８０ｄ
を作製する。すなわち、インモールド成形品８０ａ，８
０ｃは、それぞれ、シート１０の面側に、４つの嵌合穴
８７を備えており、インモールド成形品８０ｂ，８０ｄ
は、それぞれ、樹脂板８５の両側面に計４つ嵌合突起８
６を備えている。次に、これら４つインモールド成形品
８０ａ〜８０ｄを互いにシート１０が内側になるように
配置して、インモールド成形品８０ｂ，８０ｄの嵌合突
起８６が、インモールド成形品８０ａ，８０ｃの嵌合穴
８７に挿入して嵌合させ、四角柱の形状に組み合わせ
る。このとき、インモールド成形品８０ａ〜８０ｄ同士
を接着剤を介して接着することにより、ロッドインテグ
レータ８００を作製する。

【０１０３】本実施例においても、インモールド成形に
よって、シート１０を樹脂板８５に貼り合わせているの
で、第６および第７の実施例と同様の効果を奏すること
ができる。

【０１０４】Ｉ．第９の実施例：図１２は本発明の第９
の実施例としてのロッドインテグレータの作製過程を示
す斜視図である。

【０１０５】本実施例でも、第６〜第８の実施例と同様
に、図１２（ａ）に示すように、インモールド成形によ
って、基材である樹脂板９５を、光反射機能を有するシ
ート１０が樹脂板９５に貼り合わされるように、一体的
に成形して、２種類のインモールド成形品９０ａ〜９０
ｄを作製する。なお、図１２（ａ）では、インモールド
成形品９０ｃ，９０ｄは省略されている。

【０１０６】これらのうち、インモールド成形品９０
ｂ，９０ｄは、それぞれ、両側面に、他のインモールド
成形品９０ａ，９０ｃと係合するための切欠を備えてお
り、これらの切欠は、係合した際に、インモールド成形
品９０ｂ，９０ｄがインモールド成形品９０ａ，９０ｃ
に対してほぼ垂直になるように、位置決めする。

【０１０７】そこで、これら４つインモールド成形品９
０ａ〜９０ｄを互いにシート１０が内側になるように配
置して、インモールド成形品９０ｂ，９０ｄの両側面の
切欠を、インモールド成形品９０ａ，９０ｃに係合させ
て、四角柱の形状に組み合わせる。このとき、インモー
ルド成形品９０ａ〜９０ｄ同士を接着剤を介して接着す
ることにより、ロッドインテグレータ９００を作製す
る。

【０１０８】本実施例においても、インモールド成形に
よって、シート１０を樹脂板９５に貼り合わせているの
で、第６〜第９の実施例と同様の効果を奏することがで
きる。

【０１０９】Ｊ．第１０の実施例：図１３は本発明の第
１０の実施例としてのロッドインテグレータを示す斜視
図である。

【０１１０】本実施例では、第４の実施例と同様に、光
反射機能を有するシート１０を、反射面が内側になるよ
うにロール状に折り曲げ、四角柱を形成し、このような
シート１０を、形状保持枠４５の内部に挿入して接着剤
で固定することにより、ロッドインテグレータ４５０を
作製する。形状保持枠４５は、アルミニウム、鉄、銅、
もしくはステンレスなど金属で構成されている。

【０１１１】本実施例が、第４の実施例と異なるのは、
形状保持枠４５の外周部に４つの放熱フィン４６〜４９
が取り付けられている点である。

【０１１２】このように、ロッドインテグレータ４５０
がその外周部に放熱フィン４６〜４９を備えることによ
って、シート１０に吸収された熱は、形状保持枠４５を
介して、放熱フィン４６〜４９により、大気中に速やか
に且つ多量に逃がすことができ、放熱効果を向上させる
ことができる。

【０１１３】なお、形状保持枠４５の端部には、それぞ
れ、第４のの実施例と同様の位置決め固定穴４１〜４３
が開いている。ロッドインテグレータ４５０の、プロジ
ェクタ内部への取り付け方法については、第４のの実施
例の場合と同様であるので、説明は省略する。

【０１１４】Ｋ．第１１の実施例：図１４は本発明の第
１１の実施例としてのロッドインテグレータを示す斜視
図である。

【０１１５】本実施例では、図１４（ａ）に示すよう
に、光反射機能を有するシート１０を、反射面が内側に
なるようにロール状にし、一方の端部は折り曲げずに丸
め、他方の端部は順次折り曲げる。こうして、一方の端
部の開口１００１は円形となるようにし、他方の端部の
開口１００２は長方形になるようにする。その後、その
シート１０の別方向の端部の合わせ面同士を接着剤によ
って貼り合わせることにより、ロッドインテグレータ１
０００を作製する。

【０１１６】従って、ロッドインテグレータが搭載され
るプロジェクタにおいて、例えば、ロッドインテグレー
タに入射される光の断面形状が円形であり、ロッドイン
テグレータよりも後段に配置される光学系が出射光の断
面形状として長方形を要求している場合には、本実施例
のロッドインテグレータ１０００を適用し、光の入射さ
れる側に開口１００１を、光の出射される側に開口１０
０２を、それぞれ配置することにより、ロッドインテグ
レータ１０００に光を無駄なく入射させることができる
と共に、ロッドインテグレータ１０００から出射した光
を後段の光学系において有効に利用することができる。

【０１１７】なお、上記した説明では、ロッドインテグ
レータよりも後段に配置される光学系が出射光の断面形
状として長方形を要求しているものとして説明したが、
光学系によっては、長方形ではなく平行四辺形を要求す
る場合もある。そのような場合には、図１４（ｂ）に示
すように、一方の端部の開口１１０１は円形を成し、他
方の端部の開口１１０２は平行四辺形を成すロッドイン
テグレータ１１００を適用すれば良い。

【０１１８】Ｌ．プロジェクタへの適用：図１５は本発
明のロッドインテグレータが適用されたプロジェクタの
構成を示す概略図である。

【０１１９】図１５に示すように、このプロジェクタ
は、光源ランプ１と、凹面鏡２と、カラーホイール３
と、本発明のロッドインテグレータ４と、レンズ群５
と、ミラー６と、反射型光変調デバイス７と、投写レン
ズ群８と、を備えている。

【０１２０】これらのうち、光源ランプ１は、放射状の
光線を射出する放射光源である。凹面鏡２は、光源ラン
プ１からの放射光線が反射されて、カラーホイール３に
集光するように、開口部から光を出射する楕円面凹面鏡
である。

【０１２１】カラーホイール３は、回転軸（図示せず）
を中心として回転し得る円盤状を成し、回転方向に沿っ
て区切られた３つの扇形の領域に３つの透過型色フィル
タが形成されている。これら３つの色フィルタは、赤色
光を透過するフィルタと、緑色光を透過するフィルタ
と、青色光を透過するフィルタである。カラーホイール
３は、凹面鏡２によって集光された光スポットが回転軸
からずれた所定の周囲位置を照射するように配置されて
いる。そして、カラーホイール３は、モータ（図示せ
ず）によって回転軸を中心に一定速度で回転され、光ス
ポットは、その回転に応じて、色フィルタの各領域を一
定間隔で循環的に照射し、その結果、カラーホイール３
を透過する光は、その回転に応じて、赤色光、緑色光、
青色光と循環的に変化する。

【０１２２】ロッドインテグレータ４は、カラーホイー
ル３を透過した光を入射側端部の開口から入射して、内
部壁面で複数回反射しながら、出射側端部へ導く。この
結果、カラーホイール３を透過した光の照度分布が一様
でない場合でも、ロッドインテグレータ４を通過するこ
とより、照度分布が一様な光となって、出射側端部の開
口から出射される。

【０１２３】ロッドインテグレータ４から出射した光
は、レンズ群５を通過した後、ミラー６で反射されて、
反射型光変調デバイス７の光照射面に入射する。このと
き、レンズ群５は、ロッドインテグレータ４の出射面の
像を反射型光変調デバイス７の光照射面上に結像させ
る。ミラー６は、光路を折り曲げることによって、光路
長はそのままで、プロジェクタ全体の長さの短縮化を図
っている。反射型光変調デバイス７は、光照射面に入射
した光を画像情報に応じて反射することより、画像を表
す画像光を投写レンズ群８に出射する。

【０１２４】投写レンズ群８は、反射型光変調デバイス
７からの画像光をスクリーン９に投写して、スクリーン
９上に画像を表示させる。

【０１２５】一方、図１６は本発明のロッドインテグレ
ータが適用された別のプロジェクタの構成を示す概略図
である。

【０１２６】図１６に示すプロジェクタでは、図１５に
おける反射型光変調デバイス７の代わりに、透過型光変
調デバイス７’を用いている。また、ミラー６も削除さ
れている。その他の構成要素は、図１５の場合と同様で
あるので、説明は省略する。

【０１２７】従って、このプロジェクタでは、ロッドイ
ンテグレータ４から出射した光は、レンズ群５を通過し
た後、そのまま、透過型光変調デバイス７’の光照射面
に入射する。透過型光変調デバイス７’は、光照射面に
入射した光を画像情報に応じて透過することより、画像
を表す画像光を投写レンズ群８に出射する。

【０１２８】以上のようにして、本発明のロッドインテ
グレータは、プロジェクタにおいて、光の照度分布を一
様にさせる目的で、適用され得る。

【０１２９】Ｍ．変形例：なお、本発明は上記した実施
例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々の態様にて実施することが可能
である。

【０１３０】上記した第３〜第１１の実施例において
は、単独のシート１０を用いていたが、第２の実施例と
同様に、金属板２０や合成樹脂板などの基材で支持され
たシート１０を用いるようにしても良い。

【０１３１】上記した第６〜第９の実施例においては、
シート１０は基材である樹脂板にインモールド成形によ
って貼り付けていたが、接着部材で貼り付けるようにし
て、その他は、これら実施例と同様の方法でロッドイン
テグレータを組み立てるようにしても良い。

【０１３２】上記した各実施例は、適宜、任意に組み合
わせて用いるようにしても良い。本発明のロッドインテ
グレータは、プロジェクタだけに限らず、スキャナな
ど、他の光学機器に適用するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としてのロッドインテグ
レータ１００の作製過程を示す斜視図である。

【図２】シート１０の折り曲げに用いられる加熱折り曲
げ装置１４０の概略構成を示す説明図である。

【図３】図１のロッドインテグレータ１００のプロジェ
クタへの取り付け方法を説明するための説明図である。

【図４】シート１０のロールの仕方を説明するための説
明図である。

【図５】本発明の第２の実施例としてのロッドインテグ
レータ２００の作製過程を示す斜視図である。

【図６】本発明の第３の実施例としてのロッドインテグ
レータ３００を示す斜視図である。

【図７】本発明の第４の実施例としてのロッドインテグ
レータ４００の作製過程を示す斜視図である。

【図８】本発明の第５の実施例としてのロッドインテグ
レータ５００の作製過程を示す斜視図である。

【図９】本発明の第６の実施例としてのロッドインテグ
レータ６００の作製過程を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第７の実施例としてのロッドインテ
グレータ７００を示す分解斜視図である。

【図１１】本発明の第８の実施例としてのロッドインテ
グレータ８００を示す分解斜視図である。

【図１２】本発明の第９の実施例としてのロッドインテ
グレータ９００の作製過程を示す斜視図である。

【図１３】本発明の第１０の実施例としてのロッドイン
テグレータ４５０を示す斜視図である。

【図１４】本発明の第１１の実施例としてのロッドイン
テグレータ１０００，１１００を示す斜視図である。

【図１５】本発明のロッドインテグレータが適用された
プロジェクタの構成を示す概略図である。

【図１６】本発明のロッドインテグレータが適用された
別のプロジェクタの構成を示す概略図である。

【図１７】従来のロッドインテグレータを示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１…光源ランプ ２…凹面鏡 ３…カラーホイール ４…ロッドインテグレータ ５…レンズ群 ６…ミラー ７…透過型光変調デバイス ７’…反射型光変調デバイス ８…投写レンズ群 ９…スクリーン １０…シート １１，１２…電源 １３，１４…電熱線 １５，１６…型 ２０…金属板 ３０〜３２…形状保持枠 ３３〜３５…位置決め固定穴 ４０…形状保持枠 ４１〜４３…位置決め固定穴 ４５…形状保持枠 ４６〜４９…放熱フィン ５０…接着剤 ５１，５２…接着用固定治具 ５３，５４…ネジ ６０〜６３…樹脂板 ６４…固定用ピン ６５…固定用ピン穴 ７０ａ，７０ｂ…インモールド成形品 ７５…樹脂板 ８０ａ〜８０ｄ…インモールド成形品 ８５…樹脂板 ８６…嵌合突起 ８７…嵌合穴 ９０ａ〜９０ｄ…インモールド成形品 ９５…樹脂板 １００…ロッドインテグレータ １０００…ロッドインテグレータ １００１，１００２…開口 １１０…合わせ面 １１００…ロッドインテグレータ １１０１，１１０２…開口 １２０…壁面 １３０…継ぎ目 １４０…加熱折り曲げ装置 １５０…取り付け治具 １５０ａ…溝 １５０１…ガラス板 １５０２…蒸着面 １６０…突出部 ２００…ロッドインテグレータ ２１０…合わせ面 ３００…ロッドインテグレータ ４００…ロッドインテグレータ ４５０…ロッドインテグレータ ５００…ロッドインテグレータ ６００…ロッドインテグレータ ７００…ロッドインテグレータ ８００…ロッドインテグレータ ９００…ロッドインテグレータ

フロントページの続き (72)発明者 百瀬 明 長野県諏訪市大和三丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 米窪 政敏 長野県諏訪市大和三丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 AA02 AA18 AA28 AA29 2K103 AA01 AA16 BC03 BC50

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状を成し、内部が中空で両端部が開放
   されており、一方の端部から入射した光を前記内部で反
   射しながら他方の端部へ導くロッドインテグレータであ
   って、 前記内部の壁面が光反射機能を有するシートで構成され
   ていることを特徴とするロッドインテグレータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のロッドインテグレータ
   において、 前記シートは、合成樹脂から成り、多層膜構造を有する
   ことを特徴とするロッドインテグレータ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のロッドインテグレータ
   において、 前記シートは、銀、銀合金、アルミニウム、およびアル
   ミニウム合金のうち、少なくとも１つから成ることを特
   徴とするロッドインテグレータ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のうちの任意の
   １つに記載のロッドインテグレータにおいて、 前記シートは、その裏面が基材によって支持されている
   ことを特徴とするロッドインテグレータ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のロッドインテグレータ
   において、 前記シートは、前記基材によって平坦になるように支持
   されていることを特徴とするロッドインテグレータ。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載のロッド
   インテグレータにおいて、 前記基材は、熱伝導性が比較的高いことを特徴とするロ
   ッドインテグレータ。
7. 【請求項７】 請求項４ないし請求項６のうちの任意の
   １つに記載のロッドインテグレータにおいて、 前記シートは、前記基材に接着部材を介して接着されて
   いることを特徴とするロッドインテグレータ。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のロッドインテグレータ
   において、 前記接着部材は、熱伝導性が比較的高いことを特徴とす
   るロッドインテグレータ。
9. 【請求項９】 請求項４ないし請求項６のうちの任意の
   １つに記載のロッドインテグレータにおいて、 前記シートは、インモールド成形によって、前記基材を
   成形する際に、該基材に貼り合わされていることを特徴
   とするロッドインテグレータ。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし請求項９のうちの任意
    の１つに記載のロッドインテグレータにおいて、 棒状を成し、内部が中空で両端部が開放された形状保持
    枠を備え、 前記シートは、前記形状保持枠の内部で一定の形状に保
    持されていることを特徴とするロッドインテグレータ。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし請求項９のうちの任意
    の１つに記載のロッドインテグレータにおいて、 前記端部に配置される形状保持枠を備え、 前記シートは、前記端部に対応する部分が、前記形状保
    持枠によって一定の形状に保持されていることを特徴と
    するロッドインテグレータ。
12. 【請求項１２】 請求項１０または請求項１１に記載の
    ロッドインテグレータにおいて、 前記形状保持枠は、熱伝導性が比較的高いことを特徴と
    するロッドインテグレータ。
13. 【請求項１３】 請求項１０ないし請求項１２のうちの
    任意の１つに記載のロッドインテグレータにおいて、 前記シートは、前記形状保持枠に接着部材を介して接着
    されていることを特徴とするロッドインテグレータ。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のロッドインテグレ
    ータにおいて、 前記接着部材は、熱伝導性が比較的高いことを特徴とす
    るロッドインテグレータ。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし請求項９のうちの任意
    の１つに記載のロッドインテグレータにおいて、 前記シートは、接着部材によって一定の形状に保持され
    ていることを特徴とするロッドインテグレータ。
16. 【請求項１６】 請求項１ないし請求項１５のうちの任
    意の１つに記載のロッドインテグレータにおいて、 前記シートは、ロール状に配置され、継ぎ目が１箇所で
    あることを特徴とするロッドインテグレータ。
17. 【請求項１７】 請求項１ないし請求項１６のうちの任
    意の１つに記載のロッドインテグレータにおいて、 外周部に放熱フィンを備えることを特徴とするロッドイ
    ンテグレータ。
18. 【請求項１８】 請求項１ないし請求項１７のうちの任
    意の１つに記載のロッドインテグレータにおいて、 開放された前記両端部の開口の形状は、互いに異なるこ
    とを特徴とするロッドインテグレータ。
19. 【請求項１９】 請求項１ないし請求項１８のうちの任
    意の１つに記載のロッドインテグレータにおいて、 前記シートが熱によって膨張し得る場合、前記シート
    は、その膨張方向が前記光を導く方向と一致するよう
    に、配置されていることを特徴とするロッドインテグレ
    ータ。
20. 【請求項２０】 請求項１ないし請求項１８のうちの任
    意の１つに記載のロッドインテグレータにおいて、 前記シートが、偏光を反射する際に、該偏光の入射方向
    と前記シートの配置方向との関係によって前記偏光に影
    響を与え得る場合、前記シートは、前記一方の端部から
    前記光として偏光が入射されても、該偏光に影響を与え
    ない方向に、配置されていることを特徴とするロッドイ
    ンテグレータ。
21. 【請求項２１】 請求項１ないし請求項２０のうちの任
    意の１つに記載のロッドインテグレータを、光学系の一
    部として備えたことを特徴とするプロジェクタ。
22. 【請求項２２】 棒状を成し、内部が中空で両端部が開
    放されており、一方の端部から入射した光を前記内部で
    反射しながら他方の端部へ導くロッドインテグレータを
    作製するためのロッドインテグレータ作製方法であっ
    て、 光反射機能を有するシートを前記内部の壁面として配置
    する工程を備えることを特徴とするロッドインテグレー
    タ作製方法。