JPH08227606A - 二つの多重配列ミラ−による平行光光源装置 - Google Patents
二つの多重配列ミラ−による平行光光源装置Info
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Abstract
装置を提供する。 【解決手段】 放物面鏡と、放物面鏡の焦点に位置する
ランプと、複数の部分より構成され各部分がまた複数の
小部分より構成されたり、非球面の凹面鏡で構成された
平行な第1及び第2多重配列ミラ−及び非平行光をブロ
ッキングするために二つの多重配列ミラ−間に位置し、
第1及び第2の多重配列ミラ−のそれぞれの部分に対応
する複数の孔を有する開口パネルとを含んで構成され
る。
Description
−を利用して平行光を形成する装置に関する。
物面鏡が使用される場合が多い。しかしながら、厳密に
調べるとその平行光に見えるビ−ムの中には非平行光の
成分が含まれている。即ち、光源から放物面鏡に反射さ
れて進行する光は平行光であるが、光源から直進する光
は分散されながら進行する。このような非平行光の進行
状態は図1に点線で示されている。平行光は光源から遠
く進行してもバラツキなどによる減少を除くとほぼ一定
な光量を保つが、非平行光は光源から遠く進行するほど
照度が劣化する。
後レンズなどにより集束されたり、または他の方式に活
用されれば、非平行光の光量の大きさが微細なので光量
の均一性問題はあまり発生しないが、ごく短い距離を進
行した後レンズにより集束または分散される場合に非平
行光の成分も共に混合されて光源の有効成分として作用
するようになって光量の均一性に悪影響を及ぼす場合も
ある。ところが、大部分の光学機器はその大きさのた
め、概してランプから近距離に集束レンズなどが位置す
るようになる。例えば、放物面鏡による平行光がプロジ
ェクタ用光源として使用される場合、この平行光には光
源から直接進行して出た非平行光の成分が集束レンズを
通じて平行光と混合され、一部有効光量成分として作用
してスクリ−ンにまで投射しうるようになってスクリ−
ン上に一定な形態の染みを形成するようになる。
多重配列ミラ−により非平行光成分が除去できる平行光
光源装置を提供することである。
めに本発明の平行光光源装置は放物面鏡、放物面鏡の焦
点に位置するランプ、複数の部分より構成され各部分が
また複数の小部分より構成された平行な第1及び第2の
多重配列ミラ−、そして非平行をブロッキングするため
に二つの多重配列ミラ−間に位置し、前記第1及び第2
多重配列ミラ−のそれぞれの部分に対応する複数の孔を
有する開口パネルとを含んで構成される。
物面鏡、放物面鏡の焦点に位置するランプ、複数の部分
より構成され各部分が非球面の凹面鏡より構成された平
行な第1及び第2の多重配列ミラ−及び非平行光をブロ
ッキングするために二つの多重配列ミラ−間に位置し、
前記第1及び第2の多重配列ミラ−のそれぞれの部分に
対応する複数の孔を有する開口パネルとを含んで構成さ
れる。
に説明する。図2は本発明の平行光光源装置を示す。ラ
ンプ1は放物面鏡2の焦点に位置して平行光を生成する
光源の機能を有する。もちろん、この際、望まない非平
行光もまた生成される。二つの多重配列ミラ−3,4の
うち第1の多重配列ミラ−3は放物面鏡2の前方に放物
面鏡2の光軸と傾斜して位置し、第2の多重配列ミラ−
4はこれと所定の間隔を有して光線が進行する方向と平
行に位置する。二つの多重配列ミラ−3,4の反射面は
相互対向する方向に位置し、それぞれの多重配列ミラ−
3,4は複数の部分より構成され、各部分がまた複数の
小部分より構成される。二つの多重配列ミラ−3,4の
間にはそれぞれの多重配列ミラ−部分の個数と同数の孔
を有する開口パネル5が所望の平行光成分のみ通過させ
るように位置する。
列ミラ−の部分がさらに詳細に示されている。二つの多
重配列ミラ−3,4の部分8はそれぞれ光学的に相互対
応する部分を有する。これと同様に各部分8を構成する
小部分7もそれぞれ相互対応する部分を有する。小部分
7はそれぞれの反射角がそれぞれの部分8を単位に光線
が交叉、重畳されて開口パネル上の該当孔6を通過しう
るように相違に形成されている。言い換えれば、それぞ
れの部分8は小さい平面である小部分7に量子化されて
いる凹面鏡の役割を果たす。このような形態の反射方式
を通じて小部分7に当たる平行光線束が一定な方向に、
即ち、対応する小部分7に反射されて再び平行光線とし
て進行される。
との間に位置する開口パネル5の平面図である。開口パ
ネル5に形成されている孔6の個数は多重配列ミラ−を
構成する部分8の個数と同一であり、それぞれの孔6は
二つの多重配列ミラ−3,4でそれぞれ対応する部分8
を有する。したがって、第1多重配列ミラ−3のそれぞ
れの部分8から反射された光線は該当孔6を通じて第2
多重配列ミラ−4のそれぞれの対応する部分に進行され
る。ここでは12個の孔6と12個のミラ−部分8で構
成したが、個数に関する制限はない。
ことにより平行に進行する光線は開口パネル5の孔6を
通じて通過し、非平行光の大部分は開口パネル5により
遮るようになる。二つの多重配列ミラ−3,4間の距離
は小部分7の鏡面の反射角により適切に調節することが
できる。開口パネル5は二つの多重配列ミラ−3,4間
の中間部に平行に位置する。開口パネル5に形成された
それぞれの孔6は二つの多重配列ミラ−3,4の対応す
る二つの部分の中央の小部分7により形成される光路上
に位置する。
示す。ここで、それぞれの対応する部分8は点対称の関
係であるが、これはそれぞれの小部分7に反射されたす
べての光線が開口パネル上の孔6を通過して相互交叉す
るためである。図5には本発明の他の実施例の平行光光
源装置が示されている。ランプ1は放物面鏡2の焦点に
位置し、平行光を生成する光源の機能を有する。もちろ
ん、この際望まない非平行光もまたランプ1から発散さ
れる。二つの多重配列ミラ−3a,4aのうち第1の多
重配列ミラ−3aは放物面鏡2の前方に放物面鏡2の中
心軸と傾斜して位置し、第2の多重配列ミラ−4aはこ
れと所定の間隔を有して平行に光線が進行する方法に位
置する。二つの多重配列ミラ−3a,4aの反射面は相
互対向する方向に位置し、それぞれの多重配列鏡は複数
の部分8より構成され、それぞれの部分は非球面の凹面
鏡より構成される。二つの多重配列ミラ−3a,4a間
にはそれぞれの多重配列ミラ−の部分8と同一な個数の
孔6を有する開口パネル5が所望の平行光成分のみ通過
させるように位置する。
せて一点に集束させるように設計される。また、それぞ
れの部分を構成する凹面鏡は全体多重配列ミラ−の面が
同一な形態に連続されるように光軸の方向から見た時、
三角形、四角形、正六角形などを有することが望まし
く、正四角形のものも望ましい。一般的な円形を有する
場合には円で構成される部分間に不連続的な部分が形成
したり、この部分をミラ−で満たすとしても加工の困難
さを伴う。
それぞれの部分を例えて正三角形のミラ−より構成する
場合なら、第1の多重配列ミラ−3aのそれぞれの部分
8による像が反転されるので第2の多重配列ミラ−4a
も反転されるように位置しなければならない。設計的な
側面から、このような構成では開口パネル5が二つの多
重配列ミラ−3a,4aと同一な距離に位置する必要は
ない。即ち、開口パネル5と第2の多重配列ミラ−4a
は光路に影響を与えない範囲で最短距離に短縮されるこ
とができ、この際は第2の多重配列ミラ−を構成する各
部分の大きさもこれにより適切に縮小すべきである。も
ちろん、第2の多重配列ミラ−4aから反射されて出る
平行光の断面の大きさも縮小される。このような結果は
光学機器の嵩を縮めることができるので大部分の場合望
ましい。また、必要により開口パネル5と第2の多重配
列ミラ−4a間の距離を拡大する場合は逆に平行光の断
面が拡大される結果を得ることもできる。二つの多重配
列ミラ−3a,4aは必ずしも同じ大きさである必要は
ない。言い換えれば、これら同じ大きさの非球面の凹面
鏡を使用し得るが、類似な形態の異なる大きさのものが
使用される場合もある。
ミラ−を使用した平行光光源装置により光源から直接発
散されて出る非平行光の成分が取り除かれて均一な平行
光が形成され得る。このような平行光光源装置はプロジ
ェクタのような映像機器用として使用され均一な照度の
画像を実現する。
を示す図である。
(B)は開口パネルの平面図である。
が対応する部分の小部分の対応関係を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 放物面鏡を使用した平行光光源装置にお
いて、 放物面鏡と、 放物面鏡の焦点に位置するランプと、 複数の部分より構成され、各部分が複数の小部分より構
成された平行な第1および第2の多重配列ミラ−と、 非平行光をブロッキングするために二つの多重配列ミラ
−間に位置し、第1および第2の多重配列ミラ−のそれ
ぞれの部分に対応する複数の孔を有する開口パネルとを
含んで構成される二つの多重配列ミラ−による平行光光
源装置。 - 【請求項2】 前記の小部分は中実な面を構成しうる多
角形であることを特徴とする請求項1記載の二つの多重
配列ミラ−による平行光光源装置。 - 【請求項3】 放物面鏡を使用した平行光光源装置にお
いて、 放物面鏡と、 放物面鏡の焦点に位置するランプと、 複数の部分より構成され、各部分が非球面の凹面鏡より
構成された平行な第1及び第2の多重配列ミラ−と、 非平行光をブロッキングするために二つの多重配列ミラ
−間に位置し第1及び第2の多重配列ミラ−のそれぞれ
の部分に対応する複数の孔を有する開口パネルとを含ん
で構成される二つの多重配列ミラ−による平行光光源装
置。 - 【請求項4】 第2の多重配列ミラ−を構成する非球面
の凹面鏡が第1の多重配列ミラ−を構成する非球面の凹
面鏡と大きさが異なる類似した形状であることを特徴と
する請求項2記載の平行光光源装置。
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