(57)【要約】【課題】プロジェクタ等の点光源として利用可能であって、安価に製作することが可能な光源装置を提供する。【解決手段】光源装置１００において、ＬＥＤ１１０が点灯されると、各ＬＥＤ１１０から一定の広がりをもって放射された光は、各導光部材１３０の側面で適宜反射されながら先端方向に導かれることによって、集光点１９０に効率的に集光される。すなわち、球面をなす基板１２０上に配置されたすべてのＬＥＤ１１０からの光が集光点１９０に集光されることとなり、その結果、集光点１９０の位置に、仮想的に点光源が形成されることとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、複数の導光部材とを備え、
前記複数の発光素子のそれぞれは、予め決められた一点の方向を向くように配置されており、
前記複数の導光部材のそれぞれは、前記複数の発光素子のそれぞれから放射される光を、前記予め決められた一点に向けて導く
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記発光素子は、前記予め決められた一点を中心とした球面上に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源装置は、前記複数の発光素子が取り付けられる基板を更に備え、
前記基板は、前記予め決められた一点を中心とした球面を形成するように湾曲させた矩形状の形状を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記複数の導光部材はそれぞれ、前記予め決められた一点に向かって細くなるような形状を有し、
その側面が反射面をなす
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記発光素子は、発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ等に利用される光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル等に表示された画像をスクリーンに拡大投影するプロジェクタが、広く利用されている。従来、このようなプロジェクタに利用される光源としては、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどが知られている。
【０００３】
一方、現在では、白色発光ダイオード（ＬＥＤ）が安価に提供されるようになってきており、このような白色ＬＥＤをプロジェクタの光源として利用することが検討されている。しかしながら、安価な白色ＬＥＤでは、プロジェクタの点光源として利用するのに十分な光量を得ることができない。また、最近では、高輝度（大出力）タイプの白色ＬＥＤも存在するが、それでも、プロジェクタの点光源として利用するには光量が足りず、また、発熱も大きいため、ヒートシンク等の冷却手段が必要となり、装置のコストが高くなってしまう。
【０００４】
なお、特開２０００−１１２０３１号公報には、プロジェクタに使用される光源装置であって、導光路ブロックとＬＥＤアレイを備えたものが開示されている。当該光源装置では、導光路ブロックは、中空構造を有する角柱形状を備え、その内壁は光反射性のある反射面で構成されており、ＬＥＤアレイは、各ＬＥＤの光の射出方向がほぼ同一方向を向くように揃えられた、導光路ブロックの断面積にほぼ等しい面積の発光面を備えている。
【特許文献１】特開２０００−１１２０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、プロジェクタ等の点光源として利用可能であって、安価に製作することが可能な光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光源装置は、複数の発光素子と、複数の導光部材とを備え、前記複数の発光素子のそれぞれは、予め決められた一点の方向を向くように配置されており、前記複数の導光部材のそれぞれは、前記複数の発光素子のそれぞれから放射される光を、前記予め決められた一点に向けて導くことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、前記発光素子は、前記予め決められた一点を中心とした球面上に配置されるようにしてもよい。また、前記光源装置は、前記複数の発光素子が取り付けられる基板を更に備え、前記基板は、前記予め決められた一点を中心とした球面を形成するように湾曲させた矩形状の形状を有するようにしてもよい。
【０００８】
また、以上の場合において、前記複数の導光部材はそれぞれ、前記予め決められた一点に向かって細くなるような形状（例えば、円錐状の形状）を有し、その側面が反射面をなすようにしてもよい。
【０００９】
また、前記発光素子は、例えば、発光ダイオードで構成される。前記発光ダイオードは、白色発光ダイオードで構成するようにしてもよいし、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードの組み合わせによって構成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プロジェクタ等の点光源として利用可能であって、安価に製作することが可能な光源装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明による光源装置の構成を説明するための図である。
【００１３】
同図に示すように、本発明による光源装置１００は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１１０と、基板１２０と、複数の導光部材１３０とを備える。
【００１４】
ＬＥＤ１１０は、光源を構成する発光素子であり、例えば、安価に入手可能な通常の（大出力タイプでない）白色ＬＥＤで構成される。なお、同図に示すように、本実施形態では、砲弾型のＬＥＤを利用しているが、他の形態、例えば、表面実装型のものを利用することも考えられる。
【００１５】
基板１２０は、複数のＬＥＤ１１０が装着される部材であり、例えば、耐熱性に優れたポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）で構成される。基板１２０は、球面状に湾曲されており、当該基板１２０に装着された複数のＬＥＤ１１０はそれぞれ、球の中心の方向を向くようになる。
【００１６】
導光部材１３０は、各ＬＥＤ１１０から放射された光を、予め決められた一点（集光点）１９０に導く部材であり、各ＬＥＤ１１０毎に用意されている。導光部材１３０は、基板１２０から集光点１９０に向かって延びる先細の形状を有しており、その内部が透過部となり、周囲（側面）が反射面となって、後端から入射された光が側面で適宜反射されつつ集光されて先端から出射される。導光部材１３０は、例えば、透明材料であるポリカーボネートによって構成され、集光効率（反射率）を高めるため、その表面がめっきされる。なお、使用するＬＥＤの指向性その他の実装条件に応じて、めっきを施さずに、側面での全反射のみを利用して導光（集光）するようにしてもよい。
【００１７】
次に、基板１２０及び導光部材１３０の詳細について説明する。
【００１８】
図２は、基板１２０の構造を説明するための図であって、同図（ａ）は正面図を示し、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図を示し、同図（ｃ）はＢ−Ｂ断面図を示す。
【００１９】
同図に示すように、基板１２０は、球面状に湾曲させた矩形状の平板によって構成される。基板１２０の縦横比は、例えば、プロジェクタに利用される液晶パネルの縦横比にあわせて設定される。また、基板１２０には、全面にわたって、ＬＥＤ１１０を装着するための貫通孔１２１が多数形成されている。基板１２０に効率よくＬＥＤ１１０を装着できるよう、貫通孔１２１は、基板１２０の中心部分と、当該中心部分を中心とした同心円上に配置される。各同心円の半径は、（ＬＥＤ１１０の直径＋ＬＥＤ１１０間に必要な間隔）の整数倍となるように設定される。このような貫通孔１２１にＬＥＤ１１０が内側（正面）を向けて差し込まれると、各ＬＥＤ１１０は、予め決められた一点（集光点）の方向を向いた状態で、集光点を中心とした球面上に配置されることになる。
【００２０】
図３は、導光部材１３０の構造を説明するための図であって、同図（ａ）は正面図を示し、同図（ｂ）は側面図を示し、同図（ｃ）は背面図を示す。
【００２１】
同図に示すように、導光部材１３０は、先端に向かって一定の割合で細くなる円錐状（より正確には、円錐台状）の中実部材であって、後端部には、ＬＥＤ１１０（の先端部分）を収容するための穴１３１が形成されている。本実施形態では、更に、導光部材１３０の後端部に、穴１３１と同じ深さの十字状の切れ込みが形成されている。各導光部材１３０は、後端部に形成された穴１３１に、対応するＬＥＤ１１０の先端部分を収容した状態で、基板１２０に固定（例えば、接着）される。このとき、各導光部材１３０の先端は、集光点を向くように揃えられ、隣接する導光部材１３０の先端部分同士が固定（例えば、接着）される。
【００２２】
次に、以上のような構成を有する光源装置１００の作用について説明する。
【００２３】
図１に示した光源装置１００において、ＬＥＤ１１０が点灯されると、各ＬＥＤ１１０から一定の広がりをもって放射された光は、各導光部材１３０の側面で適宜反射されながら先端方向に導かれることによって、集光点１９０に効率的に集光される。すなわち、球面上に配置されたすべてのＬＥＤ１１０からの光が集光点１９０に集光されることとなり、その結果、集光点１９０の位置に、仮想的に点光源が形成されることとなる。
【００２４】
以上説明したように、本発明による光源装置１００では、多数のＬＥＤ１１０から放射された光を一点に集めて点光源としているので、一つ一つのＬＥＤ１１０の光量が少なくても、全体では、十分な光量を提供することが可能となる。また、ＬＥＤ１１０として、低輝度のものが利用できるので、ＬＥＤにかかる費用を抑えることができるし、更に、低輝度のものは発熱も少なくてすむので、特に冷却手段を設ける必要もなく、装置のコストを低減することが可能となる。また、各ＬＥＤ１１０に対して導光部材１３０を設けているので、ＬＥＤ１１０から放射された光を効率よく利用することが可能となる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態では、発光素子として、白色ＬＥＤを利用していたが、他のものを利用することもできる。例えば、発光素子として、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを利用することもできる。この場合、例えば、各色のＬＥＤが、適当な個数比及び分布で、基板１２０に装着されることになる。
【００２６】
また、上述した実施形態では、導光部材１３０として、ポリカーボネート製の円錐状の中実部材を利用したが、他の材料又は形状のものを利用することもできる。例えば、内周面が反射面となった金属製の円錐又は角錐状の中空（筒状）部材を利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による光源装置１００の構成を説明するための図である。
【図２】基板１２０の構造を説明するための図である。
【図３】導光部材１３０の構造を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２８】
１００    光源装置
１１０    発光ダイオード（ＬＥＤ）
１２０    基板
１２１    貫通孔
１３０    導光部材
１３１    穴
１９０    集光点
【図１】
2009180935.tif 000003
【図２】
2009180935.tif 000004
【図３】
2009180935.tif 000005