JP3368110B2 - 光源装置及び光学機器 - Google Patents
光源装置及び光学機器Info
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
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- G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
- G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
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- G—PHYSICS
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- G01D11/28—Structurally-combined illuminating devices
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、光源装置と光学装
置とに関し、特に、面光源を形成する光源装置と該面光
源からの光束でフィルムや液晶パネル等の被照明体を照
明する際に好適な光学装置とに関する。
置とに関し、特に、面光源を形成する光源装置と該面光
源からの光束でフィルムや液晶パネル等の被照明体を照
明する際に好適な光学装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、表面を粗面とした透明なアク
リル板の側面に平行に蛍光灯を設け、この蛍光灯からの
光線を側面からアクリル板の内部に入射させて内部を伝
播させ、アクリル板の表面の粗面を光らせることにより
面光源を形成するようにした光源装置が種々と提案され
ている。
リル板の側面に平行に蛍光灯を設け、この蛍光灯からの
光線を側面からアクリル板の内部に入射させて内部を伝
播させ、アクリル板の表面の粗面を光らせることにより
面光源を形成するようにした光源装置が種々と提案され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
面光源は、蛍光灯の輝度が中心の方が周辺の輝度よりも
高いために、中心の輝度が高くて周辺の輝度が低くなっ
ており、輝度むらが生じてしまうという問題点があっ
た。
面光源は、蛍光灯の輝度が中心の方が周辺の輝度よりも
高いために、中心の輝度が高くて周辺の輝度が低くなっ
ており、輝度むらが生じてしまうという問題点があっ
た。
【０００４】本発明の目的は、輝度分布が制御可能であ
り、従ってこの種の輝度むらも小さくすることができる
光源装置と光学装置とを提供することにある。
り、従ってこの種の輝度むらも小さくすることができる
光源装置と光学装置とを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の光源装
置は発光素子群と、該発光素子群の各発光素子の輝度を
個別に調整する調整手段と、前記発光素子群からの光を
反射する凹面鏡とを有し、前記凹面鏡は焦点を有し、前
記発光素子は前記焦点からずれた位置であって且つ前記
発光素子からの光線が前記凹面鏡で反射されて平行光線
になる位置に置かれることを特徴としている。
置は発光素子群と、該発光素子群の各発光素子の輝度を
個別に調整する調整手段と、前記発光素子群からの光を
反射する凹面鏡とを有し、前記凹面鏡は焦点を有し、前
記発光素子は前記焦点からずれた位置であって且つ前記
発光素子からの光線が前記凹面鏡で反射されて平行光線
になる位置に置かれることを特徴としている。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て前記発光素子がＬＥＤ（発光ダイオード）であること
を特徴としている。 請求項３の発明は請求項１の発明に
おいて前記凹面鏡は前記発光素子が並ぶ方向と直交する
方向に２個設けられ、前記発光素子からの光線の一部分
を一方の凹面鏡で平行光線に変換して第１の方向に向
け、前記発光素子からの光線の別の部分を他方の凹面鏡
で平行光線に変換して前記第１の方向とは異なる第２の
方向に向けることを特徴としている。 請求項４の発明は
請求項１の発明において前記発光素子群の発光素子はあ
る方向に並べてあり、前記凹面鏡は、前記方向に母線を
有する一つのシリンドリカル反射面を備えることを特徴
としている。請求項５の発明は請求項１の発明において
前記発光素子群の発光素子はある方向に並べてあり、前
記凹面鏡は凹面反射面群を有し、該凹面反射面群は前記
発光素子群の一つ又は複数の発光素子に対応させた凹面
反射面を前記方向に沿って複数個並べていることを特徴
としている。 請求項６の発明は請求項１〜５のいずれか
１項の発明において前記発光素子群は複数組の発光部を
有し、該発光部は赤色の光を出す発光素子と緑色の光を
出す発光素子と青色の光を出す発光素子とを備えること
を特徴としている。請求項７の発明は請求項１〜６のい
ずれか1項の発明において透明な板状部材を有し、前記
発光素子群からの光線束を前記板状部材の側面から前記
板状部材の内部に入射させることにより面光源を形成す
ることを特徴としている。請求項８の発明は請求項７の
発明において前記発光素子群は、前記板状部材の複数の
側面の各々に対応させて設けてあることを特徴としてい
る。請求項９の発明は請求項８の発明において前記発光
素子群は、前記板状部材の側面に取り付けてあることを
特徴としている。請求項１０の発明は請求項８又は９の
発明において前記板状部材の表面上又はその近傍に散乱
面が形成され、該散乱面が光ることを特徴としている。
請求項１１の発明は請求項８又は９の発明において前記
板状部材の底面に散乱面が形成されていることを特徴と
している。 請求項１２の発明は請求項１０又は１１の発
明において前記散乱面は前記発光素子群から離れるに従
って散乱の度合いが大きくなるよう構成されることを特
徴としている。請求項１３の発明は請求項１２の発明に
おいて前記散乱面は多数個の円筒状または円柱状の散乱
部を有し、該散乱部の高さが前記発光素子群から離れる
に従って高くなることを特徴としている。請求項１４の
発明は請求項１２の発明において前記散乱面は多数個の
格子状の散乱部を有し、該散乱部の面積が前記発光素子
群から離れるに従って大きくなることを特徴としてい
る。
て前記発光素子がＬＥＤ（発光ダイオード）であること
を特徴としている。 請求項３の発明は請求項１の発明に
おいて前記凹面鏡は前記発光素子が並ぶ方向と直交する
方向に２個設けられ、前記発光素子からの光線の一部分
を一方の凹面鏡で平行光線に変換して第１の方向に向
け、前記発光素子からの光線の別の部分を他方の凹面鏡
で平行光線に変換して前記第１の方向とは異なる第２の
方向に向けることを特徴としている。 請求項４の発明は
請求項１の発明において前記発光素子群の発光素子はあ
る方向に並べてあり、前記凹面鏡は、前記方向に母線を
有する一つのシリンドリカル反射面を備えることを特徴
としている。請求項５の発明は請求項１の発明において
前記発光素子群の発光素子はある方向に並べてあり、前
記凹面鏡は凹面反射面群を有し、該凹面反射面群は前記
発光素子群の一つ又は複数の発光素子に対応させた凹面
反射面を前記方向に沿って複数個並べていることを特徴
としている。 請求項６の発明は請求項１〜５のいずれか
１項の発明において前記発光素子群は複数組の発光部を
有し、該発光部は赤色の光を出す発光素子と緑色の光を
出す発光素子と青色の光を出す発光素子とを備えること
を特徴としている。請求項７の発明は請求項１〜６のい
ずれか1項の発明において透明な板状部材を有し、前記
発光素子群からの光線束を前記板状部材の側面から前記
板状部材の内部に入射させることにより面光源を形成す
ることを特徴としている。請求項８の発明は請求項７の
発明において前記発光素子群は、前記板状部材の複数の
側面の各々に対応させて設けてあることを特徴としてい
る。請求項９の発明は請求項８の発明において前記発光
素子群は、前記板状部材の側面に取り付けてあることを
特徴としている。請求項１０の発明は請求項８又は９の
発明において前記板状部材の表面上又はその近傍に散乱
面が形成され、該散乱面が光ることを特徴としている。
請求項１１の発明は請求項８又は９の発明において前記
板状部材の底面に散乱面が形成されていることを特徴と
している。 請求項１２の発明は請求項１０又は１１の発
明において前記散乱面は前記発光素子群から離れるに従
って散乱の度合いが大きくなるよう構成されることを特
徴としている。請求項１３の発明は請求項１２の発明に
おいて前記散乱面は多数個の円筒状または円柱状の散乱
部を有し、該散乱部の高さが前記発光素子群から離れる
に従って高くなることを特徴としている。請求項１４の
発明は請求項１２の発明において前記散乱面は多数個の
格子状の散乱部を有し、該散乱部の面積が前記発光素子
群から離れるに従って大きくなることを特徴としてい
る。
【０００７】請求項１５の発明の光学装置は請求項１〜
１４のいずれか１項の光源装置を用いて被照明体を照明
することを特徴としている。
１４のいずれか１項の光源装置を用いて被照明体を照明
することを特徴としている。
【０００８】請求項１６の発明は請求項１５の発明にお
いて前記被照明体がフィルムであり、照明されたフィル
ムの像を読み取ることを特徴としている。請求項１７の
発明は請求項１５の発明において前記被照明体が液晶パ
ネルであり、液晶パネルが照明光を変調して画像を形成
することを特徴としている。
いて前記被照明体がフィルムであり、照明されたフィル
ムの像を読み取ることを特徴としている。請求項１７の
発明は請求項１５の発明において前記被照明体が液晶パ
ネルであり、液晶パネルが照明光を変調して画像を形成
することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の参考となる光源装
置の基本構成を示す概略図である。図１の光源装置で
は、正面より見た時の表面形状が正方形や長方形の透明
なアクリル板１の端面２に、発光素子である所の複数の
発光ダイオード（以下、『ＬＥＤ』と記す。）３−１〜
３−ｎを端面２の長手方向に沿って並べて取り付けてあ
る。尚、アクリル板１の表面は粗面である。
置の基本構成を示す概略図である。図１の光源装置で
は、正面より見た時の表面形状が正方形や長方形の透明
なアクリル板１の端面２に、発光素子である所の複数の
発光ダイオード（以下、『ＬＥＤ』と記す。）３−１〜
３−ｎを端面２の長手方向に沿って並べて取り付けてあ
る。尚、アクリル板１の表面は粗面である。
【００１０】この複数のＬＥＤより成る発光素子群（以
下、『ＬＥＤ群』と記す。）の各ＬＥＤは各々専用の駆
動源（調整手段）により駆動され、各駆動源は対応する
ＬＥＤの輝度を調整できるようになっている。従って各
ＬＥＤの輝度が個別に調整できるので、ＬＥＤ群よりな
る線状の光源の輝度分布が制御でき、ＬＥＤ群からの光
線束をアクリル板の端面からアクリル板の内部に入射さ
せてアクリル板の表面を光らせて面光源とする際に面光
源の輝度分布も制御できる。
下、『ＬＥＤ群』と記す。）の各ＬＥＤは各々専用の駆
動源（調整手段）により駆動され、各駆動源は対応する
ＬＥＤの輝度を調整できるようになっている。従って各
ＬＥＤの輝度が個別に調整できるので、ＬＥＤ群よりな
る線状の光源の輝度分布が制御でき、ＬＥＤ群からの光
線束をアクリル板の端面からアクリル板の内部に入射さ
せてアクリル板の表面を光らせて面光源とする際に面光
源の輝度分布も制御できる。
【００１１】ＬＥＤ群を、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び
青色ＬＥＤの配列を複数繰り返して構成することによ
り、白色の線状光源や面光源が形成できるようにしてい
る。勿論、各色のＬＥＤのみで構成して赤色、緑色又は
青色の単色の線状光源や面光源も形成できるようにして
も良い。
青色ＬＥＤの配列を複数繰り返して構成することによ
り、白色の線状光源や面光源が形成できるようにしてい
る。勿論、各色のＬＥＤのみで構成して赤色、緑色又は
青色の単色の線状光源や面光源も形成できるようにして
も良い。
【００１２】またＬＥＤ群は、アクリル板１の端面２に
からわずかに離して配置してもいい。
からわずかに離して配置してもいい。
【００１３】また透明アクリル板の代わりに別の透明プ
ラスチック板や透明ガラス板を用いてもいい。
ラスチック板や透明ガラス板を用いてもいい。
【００１４】また粗面とする面はこれら透明なアクリル
板の底面でもいい。
板の底面でもいい。
【００１５】図２は本発明の基礎となる光源装置の概略
図である。
図である。
【００１６】図２において、４はシリンドリカル反射面
を有する凹面鏡であり、シリンドリカル反射面の母線方
向（長手方向）に複数のＬＥＤ５−１〜５−ｎを並べた
ＬＥＤ群が設けてある。このＬＥＤ群も図１のＬＥＤ群
と同様に各ＬＥＤの輝度が個別に調整できるようになっ
ている。凹面鏡４はＬＥＤ群からの光線束を反射して線
状光源を形成する。ＬＥＤ群は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥ
Ｄ及び青色ＬＥＤの配列を複数繰り返して構成してい
る。
を有する凹面鏡であり、シリンドリカル反射面の母線方
向（長手方向）に複数のＬＥＤ５−１〜５−ｎを並べた
ＬＥＤ群が設けてある。このＬＥＤ群も図１のＬＥＤ群
と同様に各ＬＥＤの輝度が個別に調整できるようになっ
ている。凹面鏡４はＬＥＤ群からの光線束を反射して線
状光源を形成する。ＬＥＤ群は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥ
Ｄ及び青色ＬＥＤの配列を複数繰り返して構成してい
る。
【００１７】図３は図２の光源装置の具体的構成を示す
要部断面図である。
要部断面図である。
【００１８】図３において、５はＬＥＤチップ、７はシ
リンドリカル反射面で、断面形状は球面、放物面、楕円
面等から成っている。１１は外装のエポキシ樹脂、８，
１０はＬＥＤチップ５と不図示の駆動源とを繋ぎＬＥＤ
チップ５に電流を流すためのリード線である。ＬＥＤチ
ップ５の輝度は流す電流の大きさを変えることにより変
えることができる。
リンドリカル反射面で、断面形状は球面、放物面、楕円
面等から成っている。１１は外装のエポキシ樹脂、８，
１０はＬＥＤチップ５と不図示の駆動源とを繋ぎＬＥＤ
チップ５に電流を流すためのリード線である。ＬＥＤチ
ップ５の輝度は流す電流の大きさを変えることにより変
えることができる。
【００１９】図４は本発明の基礎となる光源装置の概略
図である。図２，３の光源装置をアクリル板１の端面に
設けて、図１の光源装置のように面光源を形成するもの
である。
図である。図２，３の光源装置をアクリル板１の端面に
設けて、図１の光源装置のように面光源を形成するもの
である。
【００２０】図４において、６−１〜６−ｎはＬＥＤ５
−１〜５−ｎに電流を流すリード線、１０００はＬＥＤ
群の各ＬＥＤの輝度を個別に調整し、輝度分布を制御す
る制御器を示す。アクリル板１の構成は、表面（図の上
面）に粗面（拡散面）が形成され、アクリル板１のＬＥ
Ｄ群が設けてある端面以外の３つの端面と底面の各々に
反射板が設けてある。この反射板の代わりに各面に反射
膜を形成してもいい。
−１〜５−ｎに電流を流すリード線、１０００はＬＥＤ
群の各ＬＥＤの輝度を個別に調整し、輝度分布を制御す
る制御器を示す。アクリル板１の構成は、表面（図の上
面）に粗面（拡散面）が形成され、アクリル板１のＬＥ
Ｄ群が設けてある端面以外の３つの端面と底面の各々に
反射板が設けてある。この反射板の代わりに各面に反射
膜を形成してもいい。
【００２１】図５は本発明の基礎となる光源装置の概略
図である。図４の光源装置においてアクリル板１の別の
一端面にも図２，３で示す光源装置を設けたものであ
る。また、アクリル板１の全ての端面にも図２，３で示
す装置を設けてもいい。
図である。図４の光源装置においてアクリル板１の別の
一端面にも図２，３で示す光源装置を設けたものであ
る。また、アクリル板１の全ての端面にも図２，３で示
す装置を設けてもいい。
【００２２】図６は本発明の基礎となる光源装置の概略
図である。図４の光源装置においてシリンドリカル反射
面を有する凹面鏡の代わりに、回転対称な複数の微小凹
面鏡１４−１〜１４−ｎ（凹面反射面群）をＬＥＤ群の
各ＬＥＤに対応させて並べた凹面反射面を用いたもので
ある。微小凹面鏡１４−１〜１４−ｎの反射面の形状は
球面、放物面、楕円面等である。図６の形態において
も、図５で示すようにアクリル板１の１つ、２つ、３つ
又は全ての端面に、レンズ群付きＬＥＤ群を配置しても
いい。
図である。図４の光源装置においてシリンドリカル反射
面を有する凹面鏡の代わりに、回転対称な複数の微小凹
面鏡１４−１〜１４−ｎ（凹面反射面群）をＬＥＤ群の
各ＬＥＤに対応させて並べた凹面反射面を用いたもので
ある。微小凹面鏡１４−１〜１４−ｎの反射面の形状は
球面、放物面、楕円面等である。図６の形態において
も、図５で示すようにアクリル板１の１つ、２つ、３つ
又は全ての端面に、レンズ群付きＬＥＤ群を配置しても
いい。
【００２３】図７は本発明の光学装置の一例を示す概略
図である。図７において、１６は図２乃至図６で示した
光源装置や後に図８乃至図１１で示す光源装置である。
１６０は光散乱シート、１７は被照明物体を示す。被照
明物体１７はフィルムや液晶パネルであり、フィルムの
場合、光源装置１６により照明されて、その像がＣＣＤ
で読み取られ、液晶パネルの場合、光源装置１６からの
照明光を液晶パネルが変調して画像を形成する。本実施
例においては、光源装置１６は、制御器１０００（不図
示）によりＬＥＤ群の各ＬＥＤの輝度を調整して面光源
の輝度分布をほぼ均一にしている。
図である。図７において、１６は図２乃至図６で示した
光源装置や後に図８乃至図１１で示す光源装置である。
１６０は光散乱シート、１７は被照明物体を示す。被照
明物体１７はフィルムや液晶パネルであり、フィルムの
場合、光源装置１６により照明されて、その像がＣＣＤ
で読み取られ、液晶パネルの場合、光源装置１６からの
照明光を液晶パネルが変調して画像を形成する。本実施
例においては、光源装置１６は、制御器１０００（不図
示）によりＬＥＤ群の各ＬＥＤの輝度を調整して面光源
の輝度分布をほぼ均一にしている。
【００２４】図８は、本発明の光源装置の実施例１を示
す概略図である。この実施例は、上記各参考例における
凹面鏡とＬＥＤの好ましい配置を示す。図８（Ａ）はそ
の要部平面図、図８（Ｂ）はその要部断面図を示してい
る。
す概略図である。この実施例は、上記各参考例における
凹面鏡とＬＥＤの好ましい配置を示す。図８（Ａ）はそ
の要部平面図、図８（Ｂ）はその要部断面図を示してい
る。
【００２５】図８（Ａ），（Ｂ）において、ＬＥＤ１０
０からのの光線を反射する反射鏡（凹面鏡）は、第１，
第２の２つの反射面２０，２１を備えており、反射面２
０，２１の各々の焦点を結ぶ線分の中点にＬＥＤ１００
が置かれている。アクリル板１の上面２６及び下面２７
の少なくとも一方は粗面である。
０からのの光線を反射する反射鏡（凹面鏡）は、第１，
第２の２つの反射面２０，２１を備えており、反射面２
０，２１の各々の焦点を結ぶ線分の中点にＬＥＤ１００
が置かれている。アクリル板１の上面２６及び下面２７
の少なくとも一方は粗面である。
【００２６】従って、ＬＥＤ１００は各反射面２０，２
１の焦点に対して偏心しており、ＬＥＤ１００から発散
した光線の一部分は反射面２０により反射され平行光線
２３に変換されて上方斜め方向に向けられ、ＬＥＤ１０
０から発散した光線の他の部分は反射面２１により反射
され平行光線２４に変換されて下方斜め方向に向けられ
る。
１の焦点に対して偏心しており、ＬＥＤ１００から発散
した光線の一部分は反射面２０により反射され平行光線
２３に変換されて上方斜め方向に向けられ、ＬＥＤ１０
０から発散した光線の他の部分は反射面２１により反射
され平行光線２４に変換されて下方斜め方向に向けられ
る。
【００２７】ＬＥＤ１００及び反射鏡２０，２１がアク
リル板１の端面に設けてあるから、平行光線２３，２４
は、アクリル板１の内部２００を通り、それぞれ上面２
６、下面２７に向い上面２６、下面２７の少なくとも一
方で散乱され真上へ放射されると同時に反射されてアク
リル板１内を右の方へ伝播する。
リル板１の端面に設けてあるから、平行光線２３，２４
は、アクリル板１の内部２００を通り、それぞれ上面２
６、下面２７に向い上面２６、下面２７の少なくとも一
方で散乱され真上へ放射されると同時に反射されてアク
リル板１内を右の方へ伝播する。
【００２８】本実施例によれば、ＬＥＤ群から発散する
光線束を、効率的に、面光源形成用の透明板の内部を伝
播させることが可能である。
光線束を、効率的に、面光源形成用の透明板の内部を伝
播させることが可能である。
【００２９】図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は順に本発明
の光源装置の実施例２，３，４を示す概略図である。図
９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、
青色ＬＥＤの配置の形態を示す実施例を示している。こ
こで示す配置は、上記及び下記各実施例に適用可能であ
る。図９において、Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれアクリル板１
の端面に設けられる赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥ
Ｄを示す。図９（Ａ）は青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色
ＬＥＤを組を複数個、端面の長手方向に並べた列、図９
（Ｂ）は図９（Ａ）のＬＥＤ群を２列、端面の長手方向
に、並べた列、図９（Ｃ）は図９（Ａ）のＬＥＤ群を２
列、端面の長手方向に、ＬＥＤ群の配列ピッチの半分だ
けずらして並べた例を示す。
の光源装置の実施例２，３，４を示す概略図である。図
９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、
青色ＬＥＤの配置の形態を示す実施例を示している。こ
こで示す配置は、上記及び下記各実施例に適用可能であ
る。図９において、Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれアクリル板１
の端面に設けられる赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥ
Ｄを示す。図９（Ａ）は青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色
ＬＥＤを組を複数個、端面の長手方向に並べた列、図９
（Ｂ）は図９（Ａ）のＬＥＤ群を２列、端面の長手方向
に、並べた列、図９（Ｃ）は図９（Ａ）のＬＥＤ群を２
列、端面の長手方向に、ＬＥＤ群の配列ピッチの半分だ
けずらして並べた例を示す。
【００３０】図１０，図１１は夫々本発明の光源装置の
実施例５、実施例６を示す概略図である。図１０，図１
１は面光源形成用の透明板の粗面（散乱面）の形態を示
す実施例であり、ここで示す構成は、上記各実施例に適
用可能である。図１０，図１１において、１はアクリル
板、１０１はＬＥＤ群、３０，３１は散乱部であり、散
乱部３０は格子より成り、散乱部３１は円筒または円柱
より成り、双方ともアクリル板１の裏面にパターンニン
グされたもので、アクリルを材料としてアクリル板と一
体成形される。図１０において、散乱部３０はＬＥＤ群
１０１から離れるに従って順次その面積が大きくなって
おり（高さは同じ。）、一方、図１１において円筒また
は円柱の表面全部から成る散乱部３１はＬＥＤ群１０１
から離れるに従って順次その高さが高くなっており（断
面積は同じ。）、このように構成することで、前記発光
素子群から離れるに従って散乱面による散乱の度合いを
大きくし、Ｘ方向に関する輝度むらを小さくしている。
Ｙ方向に関する輝度むらは、前記実施例同様、ＬＥＤ群
１０１の各ＬＥＤの輝度を個別に調整することにより小
さくしている。
実施例５、実施例６を示す概略図である。図１０，図１
１は面光源形成用の透明板の粗面（散乱面）の形態を示
す実施例であり、ここで示す構成は、上記各実施例に適
用可能である。図１０，図１１において、１はアクリル
板、１０１はＬＥＤ群、３０，３１は散乱部であり、散
乱部３０は格子より成り、散乱部３１は円筒または円柱
より成り、双方ともアクリル板１の裏面にパターンニン
グされたもので、アクリルを材料としてアクリル板と一
体成形される。図１０において、散乱部３０はＬＥＤ群
１０１から離れるに従って順次その面積が大きくなって
おり（高さは同じ。）、一方、図１１において円筒また
は円柱の表面全部から成る散乱部３１はＬＥＤ群１０１
から離れるに従って順次その高さが高くなっており（断
面積は同じ。）、このように構成することで、前記発光
素子群から離れるに従って散乱面による散乱の度合いを
大きくし、Ｘ方向に関する輝度むらを小さくしている。
Ｙ方向に関する輝度むらは、前記実施例同様、ＬＥＤ群
１０１の各ＬＥＤの輝度を個別に調整することにより小
さくしている。
【００３１】本発明の光源装置は、輝度分布を制御する
ことができるので、輝度むらを小さくする即ち輝度分布
を均一にするだけではなく、所望の輝度分布（むら）を
形成することもできる。
ことができるので、輝度むらを小さくする即ち輝度分布
を均一にするだけではなく、所望の輝度分布（むら）を
形成することもできる。
【００３２】例えば、被照明面を投影レンズで投影する
場合には投影レンズの口径触等により周辺の輝度が低下
する。そこで本発明の光源装置により、中心の輝度より
も周辺の輝度が高い面光源を形成し、この面光源により
被照明面を照明すると良好なる照明ができる。
場合には投影レンズの口径触等により周辺の輝度が低下
する。そこで本発明の光源装置により、中心の輝度より
も周辺の輝度が高い面光源を形成し、この面光源により
被照明面を照明すると良好なる照明ができる。
【００３３】
【発明の効果】以上、本発明によれば、輝度分布を良好
にしかも容易に制御することができる光源装置と光学装
置とを提供することができる。
にしかも容易に制御することができる光源装置と光学装
置とを提供することができる。
【図１】 本発明の基礎となる光源装置の一例を示す概
略図
略図
【図２】 本発明の基礎となる光源装置の他の例を示す
概略図
概略図
【図３】 図２の装置の具体的構成を示す断面図
【図４】 本発明の基礎となる光源装置の他の例を示す
概略図
概略図
【図５】 本発明の基礎となる光源装置の他の例を示す
概略図
概略図
【図６】 本発明の基礎となる光源装置の他の例を示す
概略図
概略図
【図７】 本発明の光学装置の一例を示す概略図
【図８】 本発明の光源装置の実施例１を示す概略図
【図９】 本発明の光源装置の実施例２〜４を示す概略
図
図
【図１０】 本発明の光源装置の実施例５を示す概略図
【図１１】 本発明の光源装置の実施例６を示す概略図
１ アクリル板
２ 端面
３−１〜３−ｎ 発光ダイオード
５−１〜５−ｎ 発光ダイオード
４ 凹面鏡
５ ＬＥＤチップ
６ ＬＥＤチップ
７ シリンドリカル反射面
８，１１ エポキシ樹脂
１０ リード線
１４−１〜１４ｎ 縮小凹面鏡
１６ 光源装置
１７ 被照明物体
２０，２１ 反射面
３０，３１ 散乱部
１００ ＬＥＤ
１０１ ＬＥＤ群
１６０ 光散乱シート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−205388（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−51129（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−64078（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−189679（ＪＰ，Ａ)
実開 昭53−107484（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭58−138903（ＪＰ，Ｕ)
実開 平７−41817（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F21V 8/00 601
G02B 6/00 331
G02F 1/13357
G09F 13/04
Claims (17)
- 【請求項１】 発光素子群と、該発光素子群の各発光素
子の輝度を個別に調整する調整手段と、前記発光素子群
からの光を反射する凹面鏡とを有し、前記凹面鏡は焦点
を有し、前記発光素子は前記焦点からずれた位置であっ
て且つ前記発光素子からの光線が前記凹面鏡で反射され
て平行光線になる位置に置かれることを特徴とする光源
装置。 - 【請求項２】 前記発光素子がＬＥＤ（発光ダイオー
ド）である請求項１の光源装置。 - 【請求項３】 前記凹面鏡は前記発光素子が並ぶ方向と
直交する方向に２個設けられ、前記発光素子からの光線
の一部分を一方の凹面鏡で平行光線に変換して第１の方
向に向け、前記発光素子からの光線の別の部分を他方の
凹面鏡で平行光線に変換して前記第１の方向とは異なる
第２の方向に向ける請求項１の光源装置。 - 【請求項４】 前記発光素子群の発光素子はある方向に
並べてあり、前記凹面鏡は、前記方向に母線を有する一
つのシリンドリカル反射面を備える請求項１の光源装
置。 - 【請求項５】 前記発光素子群の発光素子はある方向に
並べてあり、前記凹面鏡は凹面反射面群を有し、該凹面
反射面群は前記発光素子群の一つ又は複数の発光素子に
対応させた凹面反射面を前記方向に沿って複数個並べて
いる請求項１の光源装置。 - 【請求項６】 前記発光素子群は複数組の発光部を有
し、該発光部は赤色の光を出す発光素子と緑色の光を出
す発光素子と青色の光を出す発光素子とを備える請求項
１〜５のいずれか1項の光源装置。 - 【請求項７】 透明な板状部材を有し、前記発光素子群
からの光線束を前記板状部材の側面から前記板状部材の
内部に入射させることにより面光源を形成する請求項１
〜６のいずれか1項の光源装置。 - 【請求項８】 前記発光素子群は、前記板状部材の複数
の側面の各々に対応させて設けてある請求項７の光源装
置。 - 【請求項９】 前記発光素子群は、前記板状部材の側面
に取り付けてある請求項８の光源装置。 - 【請求項１０】 前記板状部材の表面上又はその近傍に
散乱面が形成され、該散乱面が光ることを特徴とする請
求項８又は９の光源装置。 - 【請求項１１】 前記板状部材の底面に散乱面が形成さ
れている請求項８又は９の光源装置。 - 【請求項１２】 前記散乱面は前記発光素子群から離れ
るに従って散乱の度合いが大きくなるよう構成される請
求項１０又は１１の光源装置。 - 【請求項１３】 前記散乱面は多数個の円筒状または円
柱状の散乱部を有し、該散乱部の高さが前記発光素子群
から離れるに従って高くなる請求項１２の光源装置。 - 【請求項１４】 前記散乱面は多数個の格子状の散乱部
を有し、該散乱部の面積が前記発光素子群から離れるに
従って大きくなる請求項１２の光源装置。 - 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれか1項の光源
装置を用いて被照明体を照明する光学装置。 - 【請求項１６】 前記被照明体がフィルムであり、照明
されたフィルムの像を読み取る請求項１５の光学装置。 - 【請求項１７】 前記被照明体が液晶パネルであり、液
晶パネルが照明光を変調して画像を形成する請求項１５
の光学装置。
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|---|---|---|---|
| JP21529295A JP3368110B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 光源装置及び光学機器 |
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|---|---|
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Family
ID=16669912
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|---|---|---|---|
| JP21529295A Expired - Fee Related JP3368110B2 (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 光源装置及び光学機器 |
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