JP2004094175A - 光学フィルタ、この光学フィルタを備える光学装置、およびプロジェクタ - Google Patents
光学フィルタ、この光学フィルタを備える光学装置、およびプロジェクタ Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ビデオ信号に基づく投写画像において、コントラストの低下を防止して鮮明な画像にできる光学装置を提供すること。
【解決手段】光学フィルタ５００は、光源ランプから射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する液晶パネル４４１を備えるプロジェクタ１に用いられ、液晶パネル４４１の光路後段に配置される。光学フィルタ５００は、基板と、この基板の光束入射面に形成され、屈折率の異なる２種類の薄膜を交互に積層した光学変換膜とを備え、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を反射する。このため、反射型の光学フィルタ５００を透過した光束を用いることにより、投写画像のコントラスト低下を防止しつつ、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明なものにできる。
【選択図】 図１０
【解決手段】光学フィルタ５００は、光源ランプから射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する液晶パネル４４１を備えるプロジェクタ１に用いられ、液晶パネル４４１の光路後段に配置される。光学フィルタ５００は、基板と、この基板の光束入射面に形成され、屈折率の異なる２種類の薄膜を交互に積層した光学変換膜とを備え、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を反射する。このため、反射型の光学フィルタ５００を透過した光束を用いることにより、投写画像のコントラスト低下を防止しつつ、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明なものにできる。
【選択図】 図１０
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学フィルタ、この光学フィルタを備える光学装置、およびプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来から、プレゼンテーションやホームシアター等の分野において、プロジェクタが利用されている。このようなプロジェクタとしては、例えば、画質の向上等を目的として、光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、これらの分離された色光毎に画像情報に応じて変調する液晶パネル等の三枚の光変調装置と、これらの光変調装置で変調された色光を合成して射出するプリズム等の色合成光学装置と、この合成された色光を拡大投写する投写光学系とを備えたものがある。
【０００３】
このようなプロジェクタは、机や台の上に載置して使用するため、観察しやすいように、投写領域を投写光学系の光軸よりもやや上方にずらした、いわゆる「あおり投写」を行う構成とされている。この「あおり投写」は、投写光学系の光軸に対して色合成光学装置の光束射出端面の中心軸をあおり方向とは反対側である下方側にずらすことにより実現できる。
【０００４】
また、従来のプロジェクタでは、コンピュータから出力されたＲＧＢ信号に基づく画像を投写するデータプロジェクタとして利用する際に、投写画像に十分な明るさを付与することを目的として、光源には、緑色の波長帯（５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）に強い輝度スペクトルを有するものが利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような光源を備えるプロジェクタを用いて、ビデオ信号（コンポジット信号やコンポーネント信号）に基づく画像を投写しようとすると、緑色の波長帯が強く現れることから、例えば、投写画像において、白色となる部分が緑色がかった白色になってしまうという問題があった。そこで、従来は、液晶パネルに供給されるビデオ信号のレベルを電気回路的な調整を行うことにより、緑色の波長帯（５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）を７０％程度まで低減させる補正を行っていた。しかしながら、この場合には、ビデオ信号のダイナミックレンジが下がって、投写画像のコントラストが３０％近く低下してしまうという問題があった。
【０００６】
以上の問題を解決するため、光源からの光路中に所定のスペクトルを除去するノッチフィルタを挿脱可能に配置する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この特許文献１には、ノッチフィルタの具体的な構成が開示されておらず、現実には、コントラストの低下を防止できないという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２４９０９８号公報
【０００８】
本発明の目的は、ビデオ信号に基づく投写画像において、コントラストの低下を防止して鮮明な画像にできる光学フィルタ、光学装置、およびプロジェクタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学フィルタは、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を備える光学機器に用いられ、前記光変調装置の光路後段に配置される光学フィルタであって、基板と、この基板の光束入射面に形成され、屈折率の異なる２種類の薄膜を交互に積層した光学変換膜とを備え、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を反射することを特徴とする。
【００１０】
ここで、画像情報としては、ビデオ信号や、コンピュータからのＲＧＢ信号等が挙げられる。さらに、光源としては、メタルハライドランプ等の波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍのスペクトルが強いもの等を採用できる。
【００１１】
光学変換膜を構成する屈折率の異なる２種類の薄膜は、高屈折率膜と低屈折率膜として考えることができ、高屈折率膜の材料としては、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）や、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）等が挙げられる。低屈折率膜の材料としては、二酸化珪素（ＳｉＯ２）等が挙げられる。また、光学変換膜の薄膜構成としては、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を反射するように、各薄膜の厚さや材料を変えて調整できる。
【００１２】
本発明によれば、光学フィルタを構成する屈折率の異なる２種類の薄膜を交互に積層した光学変換膜を備えることにより、一般に緑色光とされる波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうちの３０％以上を反射する。このため、光学フィルタを透過した光束による画像では、前記波長帯の緑色成分が３０％程度減少され、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできる。特に、白色において、緑がかった白色ではなく鮮明な白色を投写できる。この場合には、光学機器の光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストを十分に確保できる。
また、このような光学フィルタを光路上に出し入れすることにより、コンピュータから入力されるＲＧＢ信号にも対応でき、供給される画像情報に応じて、投写画像の色味を簡易に切り替えることができる。
【００１３】
以上の光学フィルタにおいて、前記２種類の薄膜のうちの一方の薄膜は五酸化タンタルから構成され、他方の薄膜は二酸化珪素から構成できる。
この際、この光学フィルタにおいて、入射光束のうち、反射する光の設計波長λ（ｎｍ）に対して、五酸化タンタルの屈折率をｎ１、二酸化珪素の屈折率をｎ２として、前記光学変換膜の厚さは、０．６６λｎ１／０．０８λｎ２／０．７９λｎ１／０．１２λｎ２／０．７６λｎ１／０．３２λｎ２／０．６２λｎ１／０．６０λｎ２、の８層構成に設定された構成を採用できる。
【００１４】
また、前記光学フィルタにおいて、入射光束のうち、反射する光の設計波長λ（ｎｍ）に対して、五酸化タンタルの屈折率をｎ１、二酸化珪素の屈折率をｎ２として、前記光学変換膜の厚さは、０．４８λｎ１／０．５８λｎ２／０．１３λｎ１／０．１０λｎ２／０．８２λｎ１／０．４０λｎ２／０．０９λｎ１／０．２４λｎ２／０．８８λｎ１／０．１２λｎ２／０．０７λｎ１／０．３４λｎ２、の１２層構成に設定された構成も採用できる。
【００１５】
ここで、設計波長λとしては、例えば、５４０ｎｍとすることができる。また、五酸化タンタルの屈折率ｎ１として２．１０、二酸化珪素の屈折率ｎ２として１．４６とすることができる。
【００１６】
以上のような膜厚および構成として設定することにより、入射光のうち５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の緑色光を３０％以上を反射させることが可能となる。このため、前述した場合と同様に、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできるとともに、光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストを十分に確保できる。
また、光学フィルタを光路に対して出し入れすることにより、コンピュータからのＲＧＢ信号にも対応でき、画像情報に応じた投写画像の色味の簡易な切り替えが可能となる。
【００１７】
また、前記光学フィルタにおいて、前記２種類の薄膜のうちの一方の薄膜は二酸化ジルコニウムから構成され、他方の薄膜は二酸化珪素から構成することもできる。この際、この光学フィルタにおいて、入射光束のうち、反射する光の設計波長λ（ｎｍ）に対して、二酸化ジルコニウムの屈折率をｎ３、二酸化珪素の屈折率をｎ２として、前記光学変換膜の厚さは、０．６６λｎ３／０．０８λｎ２／０．７９λｎ３／０．１２λｎ２／０．７６λｎ３／０．３２λｎ２／０．６２λｎ３／０．６０λｎ２、の８層構成に設定された構成とすることができる。
【００１８】
このような膜厚および構成とすることにより、前述同様に、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできるとともに、光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストを十分に確保できる。また、コンピュータからのＲＧＢ信号にも対応でき、画像情報に応じた投写画像の色味の簡易な切り替えが可能となる。
【００１９】
本発明に係る光学フィルタは、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を備える光学機器に用いられ、前記光変調装置の光路後段に配置される光学フィルタであって、吸収剤が添加された基板として構成され、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を吸収することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、吸収型の光学フィルタにより、一般に緑色光とされる波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光のうち少なくとも３０％を吸収するので、この吸収型の光学フィルタを透過した光束による画像では、前記波長帯の緑色成分が３０％程度減少されビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできる。特に、白色において、緑がかった白色ではなく純粋な白色を投写できる。この際、光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がなく、投写画像のコントラストを十分に確保できる。
また、このような光学フィルタを光路に対して出し入れすること等により、コンピュータからのＲＧＢ信号にも対応でき、供給される画像情報に応じて投写画像の色味を簡易に切り替えることができる。
【００２１】
また、反射型の光学フィルタでは、光学フィルタへの入射光の入射角度により反射特性が異なるため、投写画像に色むらを発生させる場合があるが、本発明では、吸収型の光学フィルタを用いたので、このような色むらの発生を防止できる。また、反射型の光学フィルタのように反射光の戻り光により、投写画像上にゴーストが発生する等の不具合も生じない。
【００２２】
本発明に係る光学装置は、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大して投写する投写光学系と、以上の光学フィルタとを備えることを特徴とし、前述した光学フィルタと略同様の効果を奏することができる。
【００２３】
以上の光学装置において、前記光学フィルタは、前記投写光学系から射出され該光学フィルタで反射された光が前記光変調装置の画像形成領域に戻らないように、光軸に対して傾斜していることが好ましい。
【００２４】
ここで、光変調装置の透過面と光学フィルタの面とが略平行である場合には、光変調装置から射出され投写光学系で拡大された画像光が、光学フィルタで反射された後に、光変調装置の光束射出側面で反射され、再度、投写光学系および光学フィルタを通りスクリーン等に投写されることがある。この場合には、投写画像上にゴーストとして現れることがある。
【００２５】
しかしながら、前述した構成によれば、光学フィルタが、投写光学系から射出され該光学フィルタで反射された光が光変調装置の画像形成領域に戻らないように、光軸に対して傾斜していることにより、投写画像でのゴーストの発生を防止できる。
【００２６】
なお、光学フィルタを傾斜する方向は、左右方向および上下方向等のいずれの方向でもよく、特に限定されない。要するに、光学フィルタでの反射光が光変調装置の画像形成領域に戻らない角度であればよい。
【００２７】
ここで、前記投写光学系は、あおり投写に用いられ、前記光学フィルタは、あおり方向側端縁が投写方向側に傾斜していることが好ましい。
この場合には、あおり投写の場合では光変調装置に対して投写光学系があおり方向にずれているため、光変調装置の透過面に対して光学フィルタのあおり方向側端縁を投写方向に前傾させた場合には、画像形成領域へ反射光が戻らないようにする角度を最小とすることができ、光学フィルタの調整が容易である。
【００２８】
また、以上の光学装置において、前記投写光学系の光束射出側に取り付けられかつこの投写光学系の光軸に対して所定の傾斜角度で前記光学フィルタを保持する保持部材を備え、この保持部材には、前記投写光学系の操作レバーが係合される係合部が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、保持部材を投写光学系の光束射出側に取り付け、係合部を投写光学系の操作レバーに係合させるだけで、光学フィルタを容易にあおり方向側の端部が光変調装置の透過面に対して投写方向に傾斜した姿勢とすることができる。
【００２９】
本発明に係るプロジェクタは、前記光学フィルタまたは前記光学装置を備えることを特徴とし、前述の光学フィルタや光学装置と同様の効果を奏することができる。
【００３０】
本発明に係るフィルタは、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大してあおり投写する投写光学系とを備える光学装置に用いられるフィルタであって、以上の光学フィルタと、前記投写光学系の光束射出側に取り付けられこの投写光学系の光軸に対して所定の傾斜角度で前記光学フィルタを保持する保持部材とを備え、この保持部材には、前記投写光学系の操作レバーが係合される係合部が設けられていることを特徴とし、前述の光学フィルタおよび保持部材と同様の効果を奏することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学機器としてのプロジェクタ１を上方から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を下方から見た斜視図である。
図１または図２に示すように、プロジェクタ１は、射出成形によって成形された略直方体状の外装ケース２を備える。この外装ケース２は、プロジェクタ１の本体部分を収納する合成樹脂製の筐体であり、アッパーケース２１と、ロアーケース２２とを備え、これらのケース２１，２２は、互いに着脱自在に構成されている。
【００３２】
アッパーケース２１は、図１，２に示すように、プロジェクタ１の上面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する上面部２１Ａ、側面部２１Ｂ、前面部２１Ｃおよび背面部２１Ｄを含んで構成される。
同様に、ロアーケース２２も、図１，２に示すように、プロジェクタ１の下面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する下面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、前面部２２Ｃ、および背面部２２Ｄを含んで構成される。
【００３３】
従って、図１，２に示すように、直方体状の外装ケース２において、アッパーケース２１およびロアーケース２２の側面部２１Ｂ，２２Ｂ同士が連続的に接続されて直方体の側面部分２１０が構成され、同様に、前面部２１Ｃ，２２Ｃ同士の接続で前面部分２２０が、背面部２１Ｄ，２２Ｄ同士の接続で背面部分２３０が、上面部２１Ａにより上面部分２４０が、下面部２２Ａにより下面部分２５０がそれぞれ構成される。
【００３４】
図１に示すように、上面部分２４０において、その前方側には操作パネル２３が設けられ、この操作パネル２３の近傍には音声出力用のスピーカ孔２４０Ａが形成されている。
【００３５】
前方から見て右側の側面部分２１０には、２つの側面部２１Ｂ，２２Ｂを跨る開口２１１が形成されている。ここで、外装ケース２内には、後述するメイン基板５１と、インターフェース基板５２とが設けられており、この開口２１１に取り付けられるインターフェースパネル５３を介して、メイン基板５１に実装された接続部５１Ｂと、インターフェース基板５２に実装された接続部５２Ａとが外部に露出している。これらの接続部５１Ｂ，５２Ａにおいて、プロジェクタ１には外部の電子機器等が接続される。
【００３６】
前面部分２２０において、前方から見て右側で、前記操作パネル２３の近傍には、２つの前面部２１Ｃ，２２Ｃを跨ぐ円形状の開口２２１が形成されている。この開口２２１に対応するように、外装ケース２内部には、投写光学系としての投写レンズ４６が配置されている。この際、開口２２１から投写レンズ４６の先端部分が外部に露出しており、この露出部分の一部であるレバー４６Ａを介して、投写レンズ４６のフォーカス操作が手動で行えるようになっている。また、図１，２では図示しないが、投写レンズ４６先端には、後述するフィルタ５３０が取り付けられる（図１１参照）。
【００３７】
前面部分２２０において、前記開口２２１の反対側の位置には、排気口２２２が形成されている。この排気口２２２には、安全カバー２２２Ａが形成されている。
【００３８】
図２に示すように、背面部分２３０において、背面から見た右側には矩形状の開口２３１が形成され、この開口２３１からインレットコネクタ２４が露出するようになっている。
【００３９】
下面部分２５０において、下方から見て右端側の中央位置には矩形状の開口２５１が形成されている。開口２５１には、この開口２５１を覆うランプカバー２５が着脱自在に設けられている。このランプカバー２５を取り外すことにより、図示しない光源ランプの交換が容易に行えるようになっている。
【００４０】
また、下面部分２５０において、下方から見て左側で背面側の隅部には、一段内側に凹んだ矩形面２５２が形成されている。この矩形面２５２には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口２５２Ａが形成されている。矩形面２５２には、この矩形面２５２を覆う吸気口カバー２６が着脱自在に設けられている。吸気口カバー２６には、吸気口２５２Ａに対応する開口２６Ａが形成されている。開口２６Ａには、図示しないエア光学フィルタが設けられており、内部への塵埃の侵入が防止されている。
【００４１】
さらに、下面部分２５０において、後方側の略中央位置にはプロジェクタ１の脚部を構成する後脚２Ｒが形成されている。また、下面部２２Ａにおける前方側の左右の隅部には、同じくプロジェクタ１の脚部を構成する前脚２Ｆがそれぞれ設けられている。つまり、プロジェクタ１は、後脚２Ｒおよび２つ前脚２Ｆにより３点で支持されている。
２つの前脚２Ｆは、それぞれ上下方向に進退可能に構成されており、プロジェクタ１の前後方向および左右方向の傾き（姿勢）を調整して、投写画像の位置調整ができるようになっている。
【００４２】
また、図１，２に示すように、下面部分２５０と前面部分２２０とを跨るように、外装ケース２における前方側の略中央位置には、直方体状の凹部２５３が形成されている。この凹部２５３には、該凹部２５３の下側および前側を覆う前後方向にスライド自在なカバー部材２７が設けられている。このカバー部材２７により、凹部２５３には、プロジェクタ１の遠隔操作を行うための図示しないリモートコントローラ（リモコン）が収納される。
【００４３】
ここで、図３，４は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。具体的には、図３は、図１の状態からプロジェクタ１のアッパーケース２１を外した図である。図４は、図３の状態から制御基板５を外した図である。
【００４４】
外装ケース２には、図３，４に示すように、背面部分に沿って配置され、左右方向に延びる電源ユニット３と、この電源ユニット３の前側に配置された平面視略Ｌ字状で光学系としての光学ユニット４と、これらのユニット３，４の上方および右側に配置される制御部としての制御基板５とを備える。これらの各装置３〜５によりプロジェクタ１の本体が構成されている。
【００４５】
電源ユニット３は、電源３１と、この電源３１の下方に配置された図示しないランプ駆動回路（バラスト）とを含んで構成される。
電源３１は、前記インレットコネクタに接続された図示しない電源ケーブルを通して外部から供給された電力を、前記ランプ駆動回路や制御基板５等に供給するものである。
前記ランプ駆動回路は、光学ユニット４を構成する図３，４では図示しない光源ランプに、電源３１から供給された電力を供給するものであり、前記光源ランプと電気的に接続されている。このようなランプ駆動回路は、例えば、基板に配線することにより構成できる。
【００４６】
電源３１および前記ランプ駆動回路は、略平行に上下に並んで配置されており、これらの占有空間は、プロジェクタ１の背面側で左右方向に延びている。
また、電源３１および前記ランプ駆動回路は、左右側が開口されたアルミニウム等の金属製のシールド部材３１Ａによって周囲を覆われている。
シールド部材３１Ａは、冷却空気を誘導するダクトとしての機能に加えて、電源３１や前記ランプ駆動回路で発生する電磁ノイズが、外部へ漏れないようにする機能も有している。
【００４７】
制御基板５は、図３に示すように、ユニット３，４の上側を覆うように配置されＣＰＵや接続部５１Ｂ等を含むメイン基板５１と、このメイン基板５１の下側に配置され接続部５２Ａを含むインターフェース基板５２とを備える。
この制御基板５では、接続部５１Ｂ，５２Ａを介して入力された画像情報に応じて、メイン基板５１のＣＰＵ等が、後述する光学装置を構成する液晶パネルの制御を行う。メイン基板５１は、金属製のシールド部材５１Ａによって周囲を覆われている。
【００４８】
〔２．光学ユニットの詳細な構成〕
ここで、図５は、光学ユニット４を示す分解斜視図である。図６は、光学ユニット４を模式的に示す図である。
光学ユニット４は、図６に示すように、光源装置４１１を構成する光源ランプ４１６から射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投射するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置本体４４と、投写光学系としての投写レンズ４６と、これらの光学部品４１〜４４，４６を収納する合成樹脂製のライトガイド４７（図５）とを備える。なお、光学装置本体４４と投写レンズ４６とにより、請求項に記載の光学装置が構成されている。
【００４９】
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置本体４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
【００５０】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。光源ランプ４１６には、メタルハライドランプを採用している。なお、高圧水銀ランプ以外に、高圧水銀ランプやハロゲンランプ等も採用できる。また、リフレクタ４１７には、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。なお、光源ランプ４１６については、後で詳述する。
【００５１】
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定する。
【００５２】
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。
【００５３】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置される。このような偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置本体４４での光の利用効率が高められている。
【００５４】
具体的に、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置本体４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、光学装置本体４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００５５】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００５６】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００５７】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは透過し、青色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００５８】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００５９】
光学装置本体４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４４と、投写レンズ４６の光路後段に配置される反射型光学フィルタ５００とを備える。
【００６０】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものである。
光学装置本体４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００６１】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１８に貼り付けてもよい。
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム４４４に貼り付けてもよい。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００６２】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００６３】
〔３．光源ランプのスペクトル特性〕
図７は、光源ランプ４１６のスペクトル特性を示す図である。
図７に示すように、波長４４０ｎｍ近傍（５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）に青色光を示すスペクトルのピークが現れ、波長５５０ｎｍ近傍（５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）に緑色光を示すスペクトルのピークが現れ、波長５８０ｎｍ近傍に赤色光を示すスペクトルのピークが現れている。赤色光の強度は、緑色光の強度に対して約７０％程度である。青色光の強度は、緑色光の強度に対して約９０％程度である。
【００６４】
〔４．反射型の光学フィルタの構成〕
図８は、反射型の光学フィルタ５００の層構成を示す断面図である。
図８に示すように、反射型の光学フィルタ５００は、青板ガラスまたは白板ガラス等からなるガラス基板５１０と、このガラス基板５１０の表面に対して、蒸着等により、屈折率の異なる２種類の薄膜である高屈折率層５２１および低屈折率層５２２が交互に８層に積層された光学変換膜としての多層膜５２０とを備える。第８層は、投写レンズ４６からの光束入射側に位置する。なお、図示を省略しているが、ガラス基板５１０の裏面には、反射防止膜が形成されている。
【００６５】
多層膜５２０を構成する高屈折率層５２１は、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）から構成されている。低屈折率層５２２は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）から構成されている。多層膜５２０は、ガラス基板５１０側の第１層から第８層まで下記の厚さで構成されている。なお、反射する光の設計波長λ＝５４０（ｎｍ）とする。五酸化タンタルの屈折率ｎ１＝２．１０である。また、二酸化珪素の屈折率ｎ２＝１．４６である。
【００６６】
第１層：厚さ０．６６λｎ１（１６９７）ｎｍ、五酸化タンタル層
第２層：厚さ０．０８λｎ２（２９６）ｎｍ、二酸化珪素層
第３層：厚さ０．７９λｎ１（２０３１）ｎｍ、五酸化タンタル層
第４層：厚さ０．１２λｎ２（４４４）ｎｍ、二酸化珪素層
第５層：厚さ０．７６λｎ１（１９５４）ｎｍ、五酸化タンタル層
第６層：厚さ０．３２λｎ２（１１８４）ｎｍ、二酸化珪素層
第７層：厚さ０．６２λｎ１（１５９４）ｎｍ、五酸化タンタル層
第８層：厚さ０．６０λｎ２（２２１９）ｎｍ、二酸化珪素層
【００６７】
図９は、反射型の光学フィルタ５００の透過率特性を示す図である。
このような反射型の光学フィルタ５００から射出された画像光は、図９に示すような透過率特性を有している。すなわち、５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の光束の透過率が７０％以下となっている。すなわち、この波長帯の光束の３０％以上を反射するということである。
【００６８】
〔５．光学装置および投写レンズの配置〕
図１０は、液晶パネル４４１（４４１Ｇ）と、クロスダイクロイックプリズム４４４と、投写レンズ４６と、反射型の光学フィルタ５００との配置を示す模式図である。図１０において、投写レンズ４６は、いわゆる「あおり投写」に使用されるものであり、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束射出端面の中心軸Ａは、投写レンズ４６の光軸Ｂに対して、あおり方向（図１０中上方向）とは反対側の下方側にずれて配置されている。
また、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面の入射光束中心軸Ａは、液晶パネル４４１の画像形成領域の入射光束中心軸Ｃに対して、あおり方向側にずれた位置に配置されている。
【００６９】
投写レンズ４６は、樹脂製等の鏡筒４６０内の光路の照明光軸上に５枚４群として構成された１群レンズ４６１、２群レンズ４６２、３群レンズ４６３、および４群レンズ４６４を備える。
１群レンズ４６１は、あおり方向に拡大投写するための非球面レンズとされた凹レンズである。２群レンズ４６２は、光束を調整する凸レンズである。３群レンズ４６３は、凹レンズ４６３Ａと入射側が非球面レンズとされた凸レンズ４６３Ｂとが貼り合わされたバルサムレンズである。４群レンズ４６４は、画像光をのみこむ凸レンズである。
【００７０】
反射型の光学フィルタ５００は、液晶パネル４４１の透過面と平行な軸、すなわち、投写レンズ４６の光軸Ｂに直交する鉛直方向の軸Ｄに対して、あおり方向側の端部５００Ａが、投写方向つまり図８中の左方向に角度θだけ前傾している。つまり、液晶パネル４４１の透過面に対して、反射型光学フィルタ５００の面が角度θだけ前傾していることになる。なお、角度θは、通常は４°程度である。これにより液晶パネル４４１の画像形成領域に反射光が戻らないようになっている。
【００７１】
図１１は、フィルタ５３０を示す斜視図である。図１２は、フィルタ５３０を示す断面図である。
以上の光学フィルタ５００は、フィルタ５３０に取り付けられて用いられる。具体的には、フィルタ５３０は、円板状に加工された光学フィルタ５００と、この光学フィルタ５００の外周部を保持する円筒状の保持部材５３１とを備えている。この保持部材５３１は、光学フィルタ５００を軸方向に直交する面に対して角度θだけ前傾した状態で保持するものであり、投写レンズ４６の光束射出側である先端に嵌め込まれるようになっている。また、保持部材５３１の投写レンズ４６側端部には係合部としての切欠き５３２が形成されている。
フィルタ５３０を投写レンズ４６先端に取り付けると、保持部材５３１の軸と投写レンズ４６の光軸とが一致し、光学フィルタ５００は、投写レンズ４６の光軸に対して所定角度で傾斜した状態、つまり液晶パネル４４１の透過面に対して角度θだけ前傾した状態となる。この際、切欠き５３２に投写レンズ４６のレバー４６Ａを挿入することにより、切欠き５３２とレバー４６Ａとが係合し、フィルタ５３０のあおり方向に対する向きが固定される。なお、投写レンズ４６の焦点を調整するために、レバー４６Ａを図１１中左右方向に多少移動しても、フィルタ５３０の向きは略一定に保たれることになる。
【００７２】
また、反射型の光学フィルタ５００は、プロジェクタ１の制御基板に入力された入力信号に基づいて、投写レンズ４６の光路後段に反射型の光学フィルタ５００を配置するか否かについて切り替えを行う構成としてもよい。この切り替えは、入力信号に基づいて自動的に切り替えられる、なお、このような切り替えに限らず、投写画像の画質の設定時に切り替えたり、使用者が自ら手動で切り替えたりする構成とすることができる。
【００７３】
このようなプロジェクタ１において、光源から射出された光束は、液晶パネル４４１で画像情報に応じて変調されて光学像として形成される。この光学像は、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面からそれぞれ入射され合成される。この合成光は、光束射出側端面から射出され、投写レンズ４６に飲み込まれる。
【００７４】
次に、投写レンズ４６において、クロスダイクロイックプリズム４４４から射出された合成光は、４群レンズ４６４に入射した後に、バルサムレンズである３群レンズ４６３で色収差の補正がなされ、第２レンズ４６２で光量調整されてから、非球面レンズである１群レンズ４６１で歪曲補正をしながら、あおり方向へ拡大投写される。
【００７５】
この後、反射型の光学フィルタ５００において、投写レンズ４６から投写された光束は、５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の光束のうち３０％を反射し、残りの７０％の光束および他の波長帯の光束はそのまま透過する。反射型の光学フィルタ５００で反射された反射光は、一部が投写レンズ４６内に戻されるが、液晶パネル４４１の画像形成領域には入射されないようになっている。なお、反射光のうち投写レンズ４６に戻らない分については、当然液晶パネル４４１には戻らないことになる。
【００７６】
〔６．第１実施形態の効果〕
本実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）反射型の光学フィルタ５００により、一般に緑色光とされる波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光のうち少なくとも３０％を反射するので、この反射型の光学フィルタ５００を透過した光束による投写画像において緑色成分が３０％程度減少され、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできる。特に、白色において、緑がかった白色ではなく純粋な白色を投写できる。この際、液晶パネル４４１に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストも十分に確保できる。
【００７７】
（２）反射型の光学フィルタ５００を光路から出し入れ等することにより、コンピュータから入力されるＲＧＢ信号にも対応できる。このため、供給される画像情報（ビデオ信号，ＲＧＢ信号）に応じて投写画像の色味を簡易に切り替えることができる。このような切り替えは、自動でも手動でもよい。
【００７８】
（３）反射型の光学フィルタ５００での反射光が液晶パネル４４１の画像形成領域に戻らないように、反射型の光学フィルタ５００を光軸に対して所定の角度だけ傾斜させたので、光学フィルタ５００での反射光に基づく投写画像でのゴーストの発生を確実に防止できる。
【００７９】
（４）前述した傾斜として、光学フィルタ５００のあおり方向側の端部を投写方向に傾斜（前傾）させたので、液晶パネル４４１に対して投写レンズ４６があおり方向にずれているため、液晶パネル４４１の透過面に対する反射型の光学フィルタ５００の傾斜角度を最も小さくすることができる。このため、反射型の光学フィルタ５００の姿勢調整を容易に実現できる。
【００８０】
（５）フィルタ５３０を光学フィルタ５００と保持部材５３１とで構成したので、このフィルタ５３０を投写レンズ４６先端に嵌め込み、切欠き５３１に投写レンズ４６のレバー４６Ａを挿入するだけで、光学フィルタ５００を、容易に、あおり方向側の端部が液晶パネル４４１に対して投写方向に傾斜した姿勢とすることができる。
【００８１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るプロジェクタは、前記第１実施形態に係るプロジェクタ１とは、その反射型の光学フィルタの構成のみが相違し、その他の構成については、第１実施形態と略同一である。このため、説明を省略または簡略する。
【００８２】
具体的には、第２実施形態に係るプロジェクタを構成する反射型の光学フィルタは、前記第１実施形態の反射型の光学フィルタ５００とは、高屈折率層５２１の材料が相違しており、高屈折率層５２１は、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）から構成されており、低屈折率層５２２の材料は同じである。なお、反射する光の設計波長λ＝５４０（ｎｍ）とする。二酸化ジルコニウムの屈折率ｎ３＝２．０５である。また、二酸化珪素の屈折率ｎ２＝１．４６である。具体的には下記の通りである。また、第２実施形態では、第１実施形態のガラス基板５１０の裏面に形成された反射防止膜は形成されていない。
【００８３】
第１層：厚さ０．６６λｎ３（１７３９）ｎｍ、二酸化ジルコニウム層
第２層：厚さ０．０８λｎ２（２９６）ｎｍ、二酸化珪素層
第３層：厚さ０．７９λｎ３（２０８１）ｎｍ、二酸化ジルコニウム層
第４層：厚さ０．１２λｎ２（４４４）ｎｍ、二酸化珪素層
第５層：厚さ０．７６λｎ３（２００２）ｎｍ、二酸化ジルコニウム層
第６層：厚さ０．３２λｎ２（１１８４）ｎｍ、二酸化珪素層
第７層：厚さ０．６２λｎ３（１６３３）ｎｍ、二酸化ジルコニウム層
第８層：厚さ０．６０λｎ２（２２１９）ｎｍ、二酸化珪素層
本第２実施形態においても、前記第１実施形態の（１）〜（５）と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係るプロジェクタは、前記第１実施形態に係るプロジェクタ１とは、その反射型の光学フィルタの構成のみが相違し、その他の構成については、第１実施形態と略同一である。このため、第１実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
図１３は、反射型の光学フィルタ５０１の層構成を示す断面図である。
図１３に示すように、反射型光学フィルタ６００は、前記ガラス基板５１０と、このガラス基板５１０の表面に対して、蒸着等により、高屈折率層５２１および低屈折率層５２２が交互に１２層に積層された光学変換膜としての多層膜６１０とを備える。なお、図示を省略しているが、ガラス基板５１０の裏面には、反射防止膜が形成されている。
【００８５】
多層膜６１０において、高屈折率層５２１は、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）から構成され、低屈折率層５２２は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）から構成されている。多層膜６１０は、ガラス基板５１０側の第１層から第１２層まで下記の厚さで構成されている。なお、反射する光の設計波長λ＝５００（ｎｍ）とする。五酸化タンタルの屈折率ｎ１＝２．１０である。また、二酸化珪素の屈折率ｎ２＝１．４６である。
【００８６】
第１層：厚さ０．４８λｎ１（１１４３）ｎｍ、五酸化タンタル層
第２層：厚さ０．５８λｎ２（１９８６）ｎｍ、二酸化珪素層
第３層：厚さ０．１３λｎ１（３１０）ｎｍ、五酸化タンタル層
第４層：厚さ０．１０λｎ２（３４２）ｎｍ、二酸化珪素層
第５層：厚さ０．８２λｎ１（１９５２）ｎｍ、五酸化タンタル層
第６層：厚さ０．４０λｎ２（１３７０）ｎｍ、二酸化珪素層
第７層：厚さ０．０９λｎ１（２１４）ｎｍ、五酸化タンタル層
第８層：厚さ０．２４λｎ２（８２２）ｎｍ、二酸化珪素層
第９層：厚さ０．８８λｎ１（２０９５）ｎｍ、五酸化タンタル層
第１０層：厚さ０．１２λｎ２（４１１）ｎｍ、二酸化珪素層
第１１層：厚さ０．０７λｎ１（１６７）ｎｍ、五酸化タンタル層
第１２層：厚さ０．３４λｎ２（１１６４）ｎｍ、二酸化珪素層
【００８７】
図１４は、反射型の光学フィルタ６００の透過率特性を示す図である。
このような反射型の光学フィルタ６００から射出された合成光は、図１４に示すような透過率特性を有している。すなわち、５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の光束の透過率が７０％以下となっている。すなわち、この波長帯の光束の３０％以上を反射するということである。
また、この反射型の光学フィルタ６００は、図１０と同様に前傾した状態で配置されている。本第３実施形態においても、前記第１実施形態の（１）〜（５）と同様の効果を奏することができる。
【００８８】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係るプロジェクタは、前記第１実施形態に係るプロジェクタ１とは、光学フィルタの構成が相違し、その他の構成については、第１実施形態と略同一である。このため、第１実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
図１５は、本実施形態に係るプロジェクタ１Ａにおいて、液晶パネル４４１（４４１Ｇ）と、クロスダイクロイックプリズム４４４と、投写レンズ４６と、吸収型の光学フィルタ７００との配置を示す模式図である。
【００８９】
図１５に示すように、プロジェクタ１Ａには、前記第１実施形態の反射型光学フィルタの替わりに、吸収型の光学フィルタ７００が配置されている。この吸収型の光学フィルタ７００は、ガラス基板の内部に添加剤である吸収剤が添加されて構成されたものであり、入射光束のうち、５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の光束を３０％以上吸収するものである。また、吸収型の光学フィルタ７００は、前記第１実施形態の反射型光学フィルタのように傾斜した配置とはなっていない。
【００９０】
〔７．第４実施形態の効果〕
第４実施形態によれば、前記第１実施形態の（１）、（２）および（５）に加えて、下記のような効果を奏することができる。
（６）プロジェクタ１Ａに吸収型の光学フィルタ７００を用いたので、入射光の入射角度には影響されないから、入射光における入射角度の違いによる色むらの発生を確実に防止できる。
【００９１】
（７）反射型の光学フィルタを用いた場合とは異なり、反射光の戻り光によって投写画像上にゴーストが発生する等の不具合が生じない。また、光学フィルタを傾ける必要もなく、構造を簡素化できる。
【００９２】
〔８．実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第１〜第３実施形態において、反射型の光学フィルタ５００，５０１，６００を８層または１２層として構成したが、このような層構成には限定されず、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光のうちの３０％以上を反射する構成であればよい。この際、高屈折率層の材料としては、五酸化タンタルまたは二酸化ジルコニウムには限定されず、二酸化チタン等のその他の材料であってもよい。さらに、低屈折率層の材料としては、二酸化珪素以外の材料であってもよい。
【００９３】
また、反射型の光学フィルタを傾斜させていたが、傾斜させなくてもよい。さらに、反射型の光学フィルタのあおり方向側の端部である上端部を投写方向に傾斜させるようにしたが、下端部を投写方向に傾斜させたり、左右側の端部を投写方向に傾斜させたりすることができ、傾斜の方向は特に限定されない。
さらに、光学装置をプロジェクタに組み込んだが、これに限らず、その他の光学機器に組み込んでもよい。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、反射型の光学フィルタにより、一般に緑色光とされる波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光のうちの３０％以上を反射するので、この反射型の光学フィルタを透過した光束による画像では、前記波長帯の緑色成分が３０％程度減少されビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできるという効果がある。
この際、光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストを確保できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを上方から見た斜視図である。
【図２】前記プロジェクタを下方から見た斜視図である。
【図３】図１の状態からアッパーケースを外した状態を示す斜視図である。
【図４】図３の状態から制御基板を外した斜視図である。
【図５】前記プロジェクタの光学ユニットを示す分解斜視図である。
【図６】前記光学ユニットを模式的に示す図である。
【図７】前記プロジェクタの光源ランプのスペクトル特性を示す図である。
【図８】前記プロジェクタの反射型の光学フィルタの層構成を示す断面図である。
【図９】前記プロジェクタの反射型の光学フィルタの透過率特性を示す図である。
【図１０】前記プロジェクタの液晶パネルと、クロスダイクロイックプリズムと、投写レンズと、前記反射型の光学フィルタとの配置を示す模式図である。
【図１１】前記プロジェクタのフィルタを示す斜視図である。
【図１２】前記プロジェクタのフィルタを示す断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る反射型の光学フィルタの層構成を示す断面図である。
【図１４】第３実施形態の前記反射型の光学フィルタの透過率特性を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態において、前記プロジェクタの液晶パネルと、クロスダイクロイックプリズムと、投写レンズと、前記反射型の光学フィルタとの配置を示す模式図である。
【符号の説明】
１，２ プロジェクタ（光学機器）
４４ 光学装置
４６ 投写レンズ（投写光学系）
４１６ 光源ランプ（光源）
４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ） 液晶パネル（光変調装置）
５００，５０１，６００ 反射型の光学フィルタ
５００Ａ 端部（あおり方向側端縁）
５１０ ガラス基板（基板）
５２０，６１０ 多層膜（光学変換膜）
５２１ 高屈折率層（２種類の薄膜の一方の薄膜）
５２２ 低屈折率層（２種類の薄膜の他方の薄膜）
５３０ フィルタ
５３１ 保持部材
７００ 吸収型の光学フィルタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学フィルタ、この光学フィルタを備える光学装置、およびプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来から、プレゼンテーションやホームシアター等の分野において、プロジェクタが利用されている。このようなプロジェクタとしては、例えば、画質の向上等を目的として、光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、これらの分離された色光毎に画像情報に応じて変調する液晶パネル等の三枚の光変調装置と、これらの光変調装置で変調された色光を合成して射出するプリズム等の色合成光学装置と、この合成された色光を拡大投写する投写光学系とを備えたものがある。
【０００３】
このようなプロジェクタは、机や台の上に載置して使用するため、観察しやすいように、投写領域を投写光学系の光軸よりもやや上方にずらした、いわゆる「あおり投写」を行う構成とされている。この「あおり投写」は、投写光学系の光軸に対して色合成光学装置の光束射出端面の中心軸をあおり方向とは反対側である下方側にずらすことにより実現できる。
【０００４】
また、従来のプロジェクタでは、コンピュータから出力されたＲＧＢ信号に基づく画像を投写するデータプロジェクタとして利用する際に、投写画像に十分な明るさを付与することを目的として、光源には、緑色の波長帯（５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）に強い輝度スペクトルを有するものが利用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような光源を備えるプロジェクタを用いて、ビデオ信号（コンポジット信号やコンポーネント信号）に基づく画像を投写しようとすると、緑色の波長帯が強く現れることから、例えば、投写画像において、白色となる部分が緑色がかった白色になってしまうという問題があった。そこで、従来は、液晶パネルに供給されるビデオ信号のレベルを電気回路的な調整を行うことにより、緑色の波長帯（５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）を７０％程度まで低減させる補正を行っていた。しかしながら、この場合には、ビデオ信号のダイナミックレンジが下がって、投写画像のコントラストが３０％近く低下してしまうという問題があった。
【０００６】
以上の問題を解決するため、光源からの光路中に所定のスペクトルを除去するノッチフィルタを挿脱可能に配置する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この特許文献１には、ノッチフィルタの具体的な構成が開示されておらず、現実には、コントラストの低下を防止できないという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２４９０９８号公報
【０００８】
本発明の目的は、ビデオ信号に基づく投写画像において、コントラストの低下を防止して鮮明な画像にできる光学フィルタ、光学装置、およびプロジェクタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学フィルタは、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を備える光学機器に用いられ、前記光変調装置の光路後段に配置される光学フィルタであって、基板と、この基板の光束入射面に形成され、屈折率の異なる２種類の薄膜を交互に積層した光学変換膜とを備え、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を反射することを特徴とする。
【００１０】
ここで、画像情報としては、ビデオ信号や、コンピュータからのＲＧＢ信号等が挙げられる。さらに、光源としては、メタルハライドランプ等の波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍのスペクトルが強いもの等を採用できる。
【００１１】
光学変換膜を構成する屈折率の異なる２種類の薄膜は、高屈折率膜と低屈折率膜として考えることができ、高屈折率膜の材料としては、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）や、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）等が挙げられる。低屈折率膜の材料としては、二酸化珪素（ＳｉＯ２）等が挙げられる。また、光学変換膜の薄膜構成としては、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を反射するように、各薄膜の厚さや材料を変えて調整できる。
【００１２】
本発明によれば、光学フィルタを構成する屈折率の異なる２種類の薄膜を交互に積層した光学変換膜を備えることにより、一般に緑色光とされる波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうちの３０％以上を反射する。このため、光学フィルタを透過した光束による画像では、前記波長帯の緑色成分が３０％程度減少され、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできる。特に、白色において、緑がかった白色ではなく鮮明な白色を投写できる。この場合には、光学機器の光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストを十分に確保できる。
また、このような光学フィルタを光路上に出し入れすることにより、コンピュータから入力されるＲＧＢ信号にも対応でき、供給される画像情報に応じて、投写画像の色味を簡易に切り替えることができる。
【００１３】
以上の光学フィルタにおいて、前記２種類の薄膜のうちの一方の薄膜は五酸化タンタルから構成され、他方の薄膜は二酸化珪素から構成できる。
この際、この光学フィルタにおいて、入射光束のうち、反射する光の設計波長λ（ｎｍ）に対して、五酸化タンタルの屈折率をｎ１、二酸化珪素の屈折率をｎ２として、前記光学変換膜の厚さは、０．６６λｎ１／０．０８λｎ２／０．７９λｎ１／０．１２λｎ２／０．７６λｎ１／０．３２λｎ２／０．６２λｎ１／０．６０λｎ２、の８層構成に設定された構成を採用できる。
【００１４】
また、前記光学フィルタにおいて、入射光束のうち、反射する光の設計波長λ（ｎｍ）に対して、五酸化タンタルの屈折率をｎ１、二酸化珪素の屈折率をｎ２として、前記光学変換膜の厚さは、０．４８λｎ１／０．５８λｎ２／０．１３λｎ１／０．１０λｎ２／０．８２λｎ１／０．４０λｎ２／０．０９λｎ１／０．２４λｎ２／０．８８λｎ１／０．１２λｎ２／０．０７λｎ１／０．３４λｎ２、の１２層構成に設定された構成も採用できる。
【００１５】
ここで、設計波長λとしては、例えば、５４０ｎｍとすることができる。また、五酸化タンタルの屈折率ｎ１として２．１０、二酸化珪素の屈折率ｎ２として１．４６とすることができる。
【００１６】
以上のような膜厚および構成として設定することにより、入射光のうち５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の緑色光を３０％以上を反射させることが可能となる。このため、前述した場合と同様に、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできるとともに、光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストを十分に確保できる。
また、光学フィルタを光路に対して出し入れすることにより、コンピュータからのＲＧＢ信号にも対応でき、画像情報に応じた投写画像の色味の簡易な切り替えが可能となる。
【００１７】
また、前記光学フィルタにおいて、前記２種類の薄膜のうちの一方の薄膜は二酸化ジルコニウムから構成され、他方の薄膜は二酸化珪素から構成することもできる。この際、この光学フィルタにおいて、入射光束のうち、反射する光の設計波長λ（ｎｍ）に対して、二酸化ジルコニウムの屈折率をｎ３、二酸化珪素の屈折率をｎ２として、前記光学変換膜の厚さは、０．６６λｎ３／０．０８λｎ２／０．７９λｎ３／０．１２λｎ２／０．７６λｎ３／０．３２λｎ２／０．６２λｎ３／０．６０λｎ２、の８層構成に設定された構成とすることができる。
【００１８】
このような膜厚および構成とすることにより、前述同様に、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできるとともに、光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストを十分に確保できる。また、コンピュータからのＲＧＢ信号にも対応でき、画像情報に応じた投写画像の色味の簡易な切り替えが可能となる。
【００１９】
本発明に係る光学フィルタは、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を備える光学機器に用いられ、前記光変調装置の光路後段に配置される光学フィルタであって、吸収剤が添加された基板として構成され、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を吸収することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、吸収型の光学フィルタにより、一般に緑色光とされる波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光のうち少なくとも３０％を吸収するので、この吸収型の光学フィルタを透過した光束による画像では、前記波長帯の緑色成分が３０％程度減少されビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできる。特に、白色において、緑がかった白色ではなく純粋な白色を投写できる。この際、光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がなく、投写画像のコントラストを十分に確保できる。
また、このような光学フィルタを光路に対して出し入れすること等により、コンピュータからのＲＧＢ信号にも対応でき、供給される画像情報に応じて投写画像の色味を簡易に切り替えることができる。
【００２１】
また、反射型の光学フィルタでは、光学フィルタへの入射光の入射角度により反射特性が異なるため、投写画像に色むらを発生させる場合があるが、本発明では、吸収型の光学フィルタを用いたので、このような色むらの発生を防止できる。また、反射型の光学フィルタのように反射光の戻り光により、投写画像上にゴーストが発生する等の不具合も生じない。
【００２２】
本発明に係る光学装置は、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大して投写する投写光学系と、以上の光学フィルタとを備えることを特徴とし、前述した光学フィルタと略同様の効果を奏することができる。
【００２３】
以上の光学装置において、前記光学フィルタは、前記投写光学系から射出され該光学フィルタで反射された光が前記光変調装置の画像形成領域に戻らないように、光軸に対して傾斜していることが好ましい。
【００２４】
ここで、光変調装置の透過面と光学フィルタの面とが略平行である場合には、光変調装置から射出され投写光学系で拡大された画像光が、光学フィルタで反射された後に、光変調装置の光束射出側面で反射され、再度、投写光学系および光学フィルタを通りスクリーン等に投写されることがある。この場合には、投写画像上にゴーストとして現れることがある。
【００２５】
しかしながら、前述した構成によれば、光学フィルタが、投写光学系から射出され該光学フィルタで反射された光が光変調装置の画像形成領域に戻らないように、光軸に対して傾斜していることにより、投写画像でのゴーストの発生を防止できる。
【００２６】
なお、光学フィルタを傾斜する方向は、左右方向および上下方向等のいずれの方向でもよく、特に限定されない。要するに、光学フィルタでの反射光が光変調装置の画像形成領域に戻らない角度であればよい。
【００２７】
ここで、前記投写光学系は、あおり投写に用いられ、前記光学フィルタは、あおり方向側端縁が投写方向側に傾斜していることが好ましい。
この場合には、あおり投写の場合では光変調装置に対して投写光学系があおり方向にずれているため、光変調装置の透過面に対して光学フィルタのあおり方向側端縁を投写方向に前傾させた場合には、画像形成領域へ反射光が戻らないようにする角度を最小とすることができ、光学フィルタの調整が容易である。
【００２８】
また、以上の光学装置において、前記投写光学系の光束射出側に取り付けられかつこの投写光学系の光軸に対して所定の傾斜角度で前記光学フィルタを保持する保持部材を備え、この保持部材には、前記投写光学系の操作レバーが係合される係合部が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、保持部材を投写光学系の光束射出側に取り付け、係合部を投写光学系の操作レバーに係合させるだけで、光学フィルタを容易にあおり方向側の端部が光変調装置の透過面に対して投写方向に傾斜した姿勢とすることができる。
【００２９】
本発明に係るプロジェクタは、前記光学フィルタまたは前記光学装置を備えることを特徴とし、前述の光学フィルタや光学装置と同様の効果を奏することができる。
【００３０】
本発明に係るフィルタは、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大してあおり投写する投写光学系とを備える光学装置に用いられるフィルタであって、以上の光学フィルタと、前記投写光学系の光束射出側に取り付けられこの投写光学系の光軸に対して所定の傾斜角度で前記光学フィルタを保持する保持部材とを備え、この保持部材には、前記投写光学系の操作レバーが係合される係合部が設けられていることを特徴とし、前述の光学フィルタおよび保持部材と同様の効果を奏することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学機器としてのプロジェクタ１を上方から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を下方から見た斜視図である。
図１または図２に示すように、プロジェクタ１は、射出成形によって成形された略直方体状の外装ケース２を備える。この外装ケース２は、プロジェクタ１の本体部分を収納する合成樹脂製の筐体であり、アッパーケース２１と、ロアーケース２２とを備え、これらのケース２１，２２は、互いに着脱自在に構成されている。
【００３２】
アッパーケース２１は、図１，２に示すように、プロジェクタ１の上面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する上面部２１Ａ、側面部２１Ｂ、前面部２１Ｃおよび背面部２１Ｄを含んで構成される。
同様に、ロアーケース２２も、図１，２に示すように、プロジェクタ１の下面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する下面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、前面部２２Ｃ、および背面部２２Ｄを含んで構成される。
【００３３】
従って、図１，２に示すように、直方体状の外装ケース２において、アッパーケース２１およびロアーケース２２の側面部２１Ｂ，２２Ｂ同士が連続的に接続されて直方体の側面部分２１０が構成され、同様に、前面部２１Ｃ，２２Ｃ同士の接続で前面部分２２０が、背面部２１Ｄ，２２Ｄ同士の接続で背面部分２３０が、上面部２１Ａにより上面部分２４０が、下面部２２Ａにより下面部分２５０がそれぞれ構成される。
【００３４】
図１に示すように、上面部分２４０において、その前方側には操作パネル２３が設けられ、この操作パネル２３の近傍には音声出力用のスピーカ孔２４０Ａが形成されている。
【００３５】
前方から見て右側の側面部分２１０には、２つの側面部２１Ｂ，２２Ｂを跨る開口２１１が形成されている。ここで、外装ケース２内には、後述するメイン基板５１と、インターフェース基板５２とが設けられており、この開口２１１に取り付けられるインターフェースパネル５３を介して、メイン基板５１に実装された接続部５１Ｂと、インターフェース基板５２に実装された接続部５２Ａとが外部に露出している。これらの接続部５１Ｂ，５２Ａにおいて、プロジェクタ１には外部の電子機器等が接続される。
【００３６】
前面部分２２０において、前方から見て右側で、前記操作パネル２３の近傍には、２つの前面部２１Ｃ，２２Ｃを跨ぐ円形状の開口２２１が形成されている。この開口２２１に対応するように、外装ケース２内部には、投写光学系としての投写レンズ４６が配置されている。この際、開口２２１から投写レンズ４６の先端部分が外部に露出しており、この露出部分の一部であるレバー４６Ａを介して、投写レンズ４６のフォーカス操作が手動で行えるようになっている。また、図１，２では図示しないが、投写レンズ４６先端には、後述するフィルタ５３０が取り付けられる（図１１参照）。
【００３７】
前面部分２２０において、前記開口２２１の反対側の位置には、排気口２２２が形成されている。この排気口２２２には、安全カバー２２２Ａが形成されている。
【００３８】
図２に示すように、背面部分２３０において、背面から見た右側には矩形状の開口２３１が形成され、この開口２３１からインレットコネクタ２４が露出するようになっている。
【００３９】
下面部分２５０において、下方から見て右端側の中央位置には矩形状の開口２５１が形成されている。開口２５１には、この開口２５１を覆うランプカバー２５が着脱自在に設けられている。このランプカバー２５を取り外すことにより、図示しない光源ランプの交換が容易に行えるようになっている。
【００４０】
また、下面部分２５０において、下方から見て左側で背面側の隅部には、一段内側に凹んだ矩形面２５２が形成されている。この矩形面２５２には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口２５２Ａが形成されている。矩形面２５２には、この矩形面２５２を覆う吸気口カバー２６が着脱自在に設けられている。吸気口カバー２６には、吸気口２５２Ａに対応する開口２６Ａが形成されている。開口２６Ａには、図示しないエア光学フィルタが設けられており、内部への塵埃の侵入が防止されている。
【００４１】
さらに、下面部分２５０において、後方側の略中央位置にはプロジェクタ１の脚部を構成する後脚２Ｒが形成されている。また、下面部２２Ａにおける前方側の左右の隅部には、同じくプロジェクタ１の脚部を構成する前脚２Ｆがそれぞれ設けられている。つまり、プロジェクタ１は、後脚２Ｒおよび２つ前脚２Ｆにより３点で支持されている。
２つの前脚２Ｆは、それぞれ上下方向に進退可能に構成されており、プロジェクタ１の前後方向および左右方向の傾き（姿勢）を調整して、投写画像の位置調整ができるようになっている。
【００４２】
また、図１，２に示すように、下面部分２５０と前面部分２２０とを跨るように、外装ケース２における前方側の略中央位置には、直方体状の凹部２５３が形成されている。この凹部２５３には、該凹部２５３の下側および前側を覆う前後方向にスライド自在なカバー部材２７が設けられている。このカバー部材２７により、凹部２５３には、プロジェクタ１の遠隔操作を行うための図示しないリモートコントローラ（リモコン）が収納される。
【００４３】
ここで、図３，４は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。具体的には、図３は、図１の状態からプロジェクタ１のアッパーケース２１を外した図である。図４は、図３の状態から制御基板５を外した図である。
【００４４】
外装ケース２には、図３，４に示すように、背面部分に沿って配置され、左右方向に延びる電源ユニット３と、この電源ユニット３の前側に配置された平面視略Ｌ字状で光学系としての光学ユニット４と、これらのユニット３，４の上方および右側に配置される制御部としての制御基板５とを備える。これらの各装置３〜５によりプロジェクタ１の本体が構成されている。
【００４５】
電源ユニット３は、電源３１と、この電源３１の下方に配置された図示しないランプ駆動回路（バラスト）とを含んで構成される。
電源３１は、前記インレットコネクタに接続された図示しない電源ケーブルを通して外部から供給された電力を、前記ランプ駆動回路や制御基板５等に供給するものである。
前記ランプ駆動回路は、光学ユニット４を構成する図３，４では図示しない光源ランプに、電源３１から供給された電力を供給するものであり、前記光源ランプと電気的に接続されている。このようなランプ駆動回路は、例えば、基板に配線することにより構成できる。
【００４６】
電源３１および前記ランプ駆動回路は、略平行に上下に並んで配置されており、これらの占有空間は、プロジェクタ１の背面側で左右方向に延びている。
また、電源３１および前記ランプ駆動回路は、左右側が開口されたアルミニウム等の金属製のシールド部材３１Ａによって周囲を覆われている。
シールド部材３１Ａは、冷却空気を誘導するダクトとしての機能に加えて、電源３１や前記ランプ駆動回路で発生する電磁ノイズが、外部へ漏れないようにする機能も有している。
【００４７】
制御基板５は、図３に示すように、ユニット３，４の上側を覆うように配置されＣＰＵや接続部５１Ｂ等を含むメイン基板５１と、このメイン基板５１の下側に配置され接続部５２Ａを含むインターフェース基板５２とを備える。
この制御基板５では、接続部５１Ｂ，５２Ａを介して入力された画像情報に応じて、メイン基板５１のＣＰＵ等が、後述する光学装置を構成する液晶パネルの制御を行う。メイン基板５１は、金属製のシールド部材５１Ａによって周囲を覆われている。
【００４８】
〔２．光学ユニットの詳細な構成〕
ここで、図５は、光学ユニット４を示す分解斜視図である。図６は、光学ユニット４を模式的に示す図である。
光学ユニット４は、図６に示すように、光源装置４１１を構成する光源ランプ４１６から射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投射するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置本体４４と、投写光学系としての投写レンズ４６と、これらの光学部品４１〜４４，４６を収納する合成樹脂製のライトガイド４７（図５）とを備える。なお、光学装置本体４４と投写レンズ４６とにより、請求項に記載の光学装置が構成されている。
【００４９】
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置本体４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
【００５０】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。光源ランプ４１６には、メタルハライドランプを採用している。なお、高圧水銀ランプ以外に、高圧水銀ランプやハロゲンランプ等も採用できる。また、リフレクタ４１７には、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。なお、光源ランプ４１６については、後で詳述する。
【００５１】
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定する。
【００５２】
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。
【００５３】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置される。このような偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置本体４４での光の利用効率が高められている。
【００５４】
具体的に、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置本体４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、光学装置本体４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００５５】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００５６】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００５７】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは透過し、青色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００５８】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００５９】
光学装置本体４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４４と、投写レンズ４６の光路後段に配置される反射型光学フィルタ５００とを備える。
【００６０】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものである。
光学装置本体４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００６１】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１８に貼り付けてもよい。
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム４４４に貼り付けてもよい。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００６２】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００６３】
〔３．光源ランプのスペクトル特性〕
図７は、光源ランプ４１６のスペクトル特性を示す図である。
図７に示すように、波長４４０ｎｍ近傍（５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）に青色光を示すスペクトルのピークが現れ、波長５５０ｎｍ近傍（５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）に緑色光を示すスペクトルのピークが現れ、波長５８０ｎｍ近傍に赤色光を示すスペクトルのピークが現れている。赤色光の強度は、緑色光の強度に対して約７０％程度である。青色光の強度は、緑色光の強度に対して約９０％程度である。
【００６４】
〔４．反射型の光学フィルタの構成〕
図８は、反射型の光学フィルタ５００の層構成を示す断面図である。
図８に示すように、反射型の光学フィルタ５００は、青板ガラスまたは白板ガラス等からなるガラス基板５１０と、このガラス基板５１０の表面に対して、蒸着等により、屈折率の異なる２種類の薄膜である高屈折率層５２１および低屈折率層５２２が交互に８層に積層された光学変換膜としての多層膜５２０とを備える。第８層は、投写レンズ４６からの光束入射側に位置する。なお、図示を省略しているが、ガラス基板５１０の裏面には、反射防止膜が形成されている。
【００６５】
多層膜５２０を構成する高屈折率層５２１は、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）から構成されている。低屈折率層５２２は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）から構成されている。多層膜５２０は、ガラス基板５１０側の第１層から第８層まで下記の厚さで構成されている。なお、反射する光の設計波長λ＝５４０（ｎｍ）とする。五酸化タンタルの屈折率ｎ１＝２．１０である。また、二酸化珪素の屈折率ｎ２＝１．４６である。
【００６６】
第１層：厚さ０．６６λｎ１（１６９７）ｎｍ、五酸化タンタル層
第２層：厚さ０．０８λｎ２（２９６）ｎｍ、二酸化珪素層
第３層：厚さ０．７９λｎ１（２０３１）ｎｍ、五酸化タンタル層
第４層：厚さ０．１２λｎ２（４４４）ｎｍ、二酸化珪素層
第５層：厚さ０．７６λｎ１（１９５４）ｎｍ、五酸化タンタル層
第６層：厚さ０．３２λｎ２（１１８４）ｎｍ、二酸化珪素層
第７層：厚さ０．６２λｎ１（１５９４）ｎｍ、五酸化タンタル層
第８層：厚さ０．６０λｎ２（２２１９）ｎｍ、二酸化珪素層
【００６７】
図９は、反射型の光学フィルタ５００の透過率特性を示す図である。
このような反射型の光学フィルタ５００から射出された画像光は、図９に示すような透過率特性を有している。すなわち、５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の光束の透過率が７０％以下となっている。すなわち、この波長帯の光束の３０％以上を反射するということである。
【００６８】
〔５．光学装置および投写レンズの配置〕
図１０は、液晶パネル４４１（４４１Ｇ）と、クロスダイクロイックプリズム４４４と、投写レンズ４６と、反射型の光学フィルタ５００との配置を示す模式図である。図１０において、投写レンズ４６は、いわゆる「あおり投写」に使用されるものであり、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束射出端面の中心軸Ａは、投写レンズ４６の光軸Ｂに対して、あおり方向（図１０中上方向）とは反対側の下方側にずれて配置されている。
また、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面の入射光束中心軸Ａは、液晶パネル４４１の画像形成領域の入射光束中心軸Ｃに対して、あおり方向側にずれた位置に配置されている。
【００６９】
投写レンズ４６は、樹脂製等の鏡筒４６０内の光路の照明光軸上に５枚４群として構成された１群レンズ４６１、２群レンズ４６２、３群レンズ４６３、および４群レンズ４６４を備える。
１群レンズ４６１は、あおり方向に拡大投写するための非球面レンズとされた凹レンズである。２群レンズ４６２は、光束を調整する凸レンズである。３群レンズ４６３は、凹レンズ４６３Ａと入射側が非球面レンズとされた凸レンズ４６３Ｂとが貼り合わされたバルサムレンズである。４群レンズ４６４は、画像光をのみこむ凸レンズである。
【００７０】
反射型の光学フィルタ５００は、液晶パネル４４１の透過面と平行な軸、すなわち、投写レンズ４６の光軸Ｂに直交する鉛直方向の軸Ｄに対して、あおり方向側の端部５００Ａが、投写方向つまり図８中の左方向に角度θだけ前傾している。つまり、液晶パネル４４１の透過面に対して、反射型光学フィルタ５００の面が角度θだけ前傾していることになる。なお、角度θは、通常は４°程度である。これにより液晶パネル４４１の画像形成領域に反射光が戻らないようになっている。
【００７１】
図１１は、フィルタ５３０を示す斜視図である。図１２は、フィルタ５３０を示す断面図である。
以上の光学フィルタ５００は、フィルタ５３０に取り付けられて用いられる。具体的には、フィルタ５３０は、円板状に加工された光学フィルタ５００と、この光学フィルタ５００の外周部を保持する円筒状の保持部材５３１とを備えている。この保持部材５３１は、光学フィルタ５００を軸方向に直交する面に対して角度θだけ前傾した状態で保持するものであり、投写レンズ４６の光束射出側である先端に嵌め込まれるようになっている。また、保持部材５３１の投写レンズ４６側端部には係合部としての切欠き５３２が形成されている。
フィルタ５３０を投写レンズ４６先端に取り付けると、保持部材５３１の軸と投写レンズ４６の光軸とが一致し、光学フィルタ５００は、投写レンズ４６の光軸に対して所定角度で傾斜した状態、つまり液晶パネル４４１の透過面に対して角度θだけ前傾した状態となる。この際、切欠き５３２に投写レンズ４６のレバー４６Ａを挿入することにより、切欠き５３２とレバー４６Ａとが係合し、フィルタ５３０のあおり方向に対する向きが固定される。なお、投写レンズ４６の焦点を調整するために、レバー４６Ａを図１１中左右方向に多少移動しても、フィルタ５３０の向きは略一定に保たれることになる。
【００７２】
また、反射型の光学フィルタ５００は、プロジェクタ１の制御基板に入力された入力信号に基づいて、投写レンズ４６の光路後段に反射型の光学フィルタ５００を配置するか否かについて切り替えを行う構成としてもよい。この切り替えは、入力信号に基づいて自動的に切り替えられる、なお、このような切り替えに限らず、投写画像の画質の設定時に切り替えたり、使用者が自ら手動で切り替えたりする構成とすることができる。
【００７３】
このようなプロジェクタ１において、光源から射出された光束は、液晶パネル４４１で画像情報に応じて変調されて光学像として形成される。この光学像は、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面からそれぞれ入射され合成される。この合成光は、光束射出側端面から射出され、投写レンズ４６に飲み込まれる。
【００７４】
次に、投写レンズ４６において、クロスダイクロイックプリズム４４４から射出された合成光は、４群レンズ４６４に入射した後に、バルサムレンズである３群レンズ４６３で色収差の補正がなされ、第２レンズ４６２で光量調整されてから、非球面レンズである１群レンズ４６１で歪曲補正をしながら、あおり方向へ拡大投写される。
【００７５】
この後、反射型の光学フィルタ５００において、投写レンズ４６から投写された光束は、５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の光束のうち３０％を反射し、残りの７０％の光束および他の波長帯の光束はそのまま透過する。反射型の光学フィルタ５００で反射された反射光は、一部が投写レンズ４６内に戻されるが、液晶パネル４４１の画像形成領域には入射されないようになっている。なお、反射光のうち投写レンズ４６に戻らない分については、当然液晶パネル４４１には戻らないことになる。
【００７６】
〔６．第１実施形態の効果〕
本実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）反射型の光学フィルタ５００により、一般に緑色光とされる波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光のうち少なくとも３０％を反射するので、この反射型の光学フィルタ５００を透過した光束による投写画像において緑色成分が３０％程度減少され、ビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできる。特に、白色において、緑がかった白色ではなく純粋な白色を投写できる。この際、液晶パネル４４１に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストも十分に確保できる。
【００７７】
（２）反射型の光学フィルタ５００を光路から出し入れ等することにより、コンピュータから入力されるＲＧＢ信号にも対応できる。このため、供給される画像情報（ビデオ信号，ＲＧＢ信号）に応じて投写画像の色味を簡易に切り替えることができる。このような切り替えは、自動でも手動でもよい。
【００７８】
（３）反射型の光学フィルタ５００での反射光が液晶パネル４４１の画像形成領域に戻らないように、反射型の光学フィルタ５００を光軸に対して所定の角度だけ傾斜させたので、光学フィルタ５００での反射光に基づく投写画像でのゴーストの発生を確実に防止できる。
【００７９】
（４）前述した傾斜として、光学フィルタ５００のあおり方向側の端部を投写方向に傾斜（前傾）させたので、液晶パネル４４１に対して投写レンズ４６があおり方向にずれているため、液晶パネル４４１の透過面に対する反射型の光学フィルタ５００の傾斜角度を最も小さくすることができる。このため、反射型の光学フィルタ５００の姿勢調整を容易に実現できる。
【００８０】
（５）フィルタ５３０を光学フィルタ５００と保持部材５３１とで構成したので、このフィルタ５３０を投写レンズ４６先端に嵌め込み、切欠き５３１に投写レンズ４６のレバー４６Ａを挿入するだけで、光学フィルタ５００を、容易に、あおり方向側の端部が液晶パネル４４１に対して投写方向に傾斜した姿勢とすることができる。
【００８１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るプロジェクタは、前記第１実施形態に係るプロジェクタ１とは、その反射型の光学フィルタの構成のみが相違し、その他の構成については、第１実施形態と略同一である。このため、説明を省略または簡略する。
【００８２】
具体的には、第２実施形態に係るプロジェクタを構成する反射型の光学フィルタは、前記第１実施形態の反射型の光学フィルタ５００とは、高屈折率層５２１の材料が相違しており、高屈折率層５２１は、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）から構成されており、低屈折率層５２２の材料は同じである。なお、反射する光の設計波長λ＝５４０（ｎｍ）とする。二酸化ジルコニウムの屈折率ｎ３＝２．０５である。また、二酸化珪素の屈折率ｎ２＝１．４６である。具体的には下記の通りである。また、第２実施形態では、第１実施形態のガラス基板５１０の裏面に形成された反射防止膜は形成されていない。
【００８３】
第１層：厚さ０．６６λｎ３（１７３９）ｎｍ、二酸化ジルコニウム層
第２層：厚さ０．０８λｎ２（２９６）ｎｍ、二酸化珪素層
第３層：厚さ０．７９λｎ３（２０８１）ｎｍ、二酸化ジルコニウム層
第４層：厚さ０．１２λｎ２（４４４）ｎｍ、二酸化珪素層
第５層：厚さ０．７６λｎ３（２００２）ｎｍ、二酸化ジルコニウム層
第６層：厚さ０．３２λｎ２（１１８４）ｎｍ、二酸化珪素層
第７層：厚さ０．６２λｎ３（１６３３）ｎｍ、二酸化ジルコニウム層
第８層：厚さ０．６０λｎ２（２２１９）ｎｍ、二酸化珪素層
本第２実施形態においても、前記第１実施形態の（１）〜（５）と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係るプロジェクタは、前記第１実施形態に係るプロジェクタ１とは、その反射型の光学フィルタの構成のみが相違し、その他の構成については、第１実施形態と略同一である。このため、第１実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
図１３は、反射型の光学フィルタ５０１の層構成を示す断面図である。
図１３に示すように、反射型光学フィルタ６００は、前記ガラス基板５１０と、このガラス基板５１０の表面に対して、蒸着等により、高屈折率層５２１および低屈折率層５２２が交互に１２層に積層された光学変換膜としての多層膜６１０とを備える。なお、図示を省略しているが、ガラス基板５１０の裏面には、反射防止膜が形成されている。
【００８５】
多層膜６１０において、高屈折率層５２１は、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）から構成され、低屈折率層５２２は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）から構成されている。多層膜６１０は、ガラス基板５１０側の第１層から第１２層まで下記の厚さで構成されている。なお、反射する光の設計波長λ＝５００（ｎｍ）とする。五酸化タンタルの屈折率ｎ１＝２．１０である。また、二酸化珪素の屈折率ｎ２＝１．４６である。
【００８６】
第１層：厚さ０．４８λｎ１（１１４３）ｎｍ、五酸化タンタル層
第２層：厚さ０．５８λｎ２（１９８６）ｎｍ、二酸化珪素層
第３層：厚さ０．１３λｎ１（３１０）ｎｍ、五酸化タンタル層
第４層：厚さ０．１０λｎ２（３４２）ｎｍ、二酸化珪素層
第５層：厚さ０．８２λｎ１（１９５２）ｎｍ、五酸化タンタル層
第６層：厚さ０．４０λｎ２（１３７０）ｎｍ、二酸化珪素層
第７層：厚さ０．０９λｎ１（２１４）ｎｍ、五酸化タンタル層
第８層：厚さ０．２４λｎ２（８２２）ｎｍ、二酸化珪素層
第９層：厚さ０．８８λｎ１（２０９５）ｎｍ、五酸化タンタル層
第１０層：厚さ０．１２λｎ２（４１１）ｎｍ、二酸化珪素層
第１１層：厚さ０．０７λｎ１（１６７）ｎｍ、五酸化タンタル層
第１２層：厚さ０．３４λｎ２（１１６４）ｎｍ、二酸化珪素層
【００８７】
図１４は、反射型の光学フィルタ６００の透過率特性を示す図である。
このような反射型の光学フィルタ６００から射出された合成光は、図１４に示すような透過率特性を有している。すなわち、５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の光束の透過率が７０％以下となっている。すなわち、この波長帯の光束の３０％以上を反射するということである。
また、この反射型の光学フィルタ６００は、図１０と同様に前傾した状態で配置されている。本第３実施形態においても、前記第１実施形態の（１）〜（５）と同様の効果を奏することができる。
【００８８】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係るプロジェクタは、前記第１実施形態に係るプロジェクタ１とは、光学フィルタの構成が相違し、その他の構成については、第１実施形態と略同一である。このため、第１実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
図１５は、本実施形態に係るプロジェクタ１Ａにおいて、液晶パネル４４１（４４１Ｇ）と、クロスダイクロイックプリズム４４４と、投写レンズ４６と、吸収型の光学フィルタ７００との配置を示す模式図である。
【００８９】
図１５に示すように、プロジェクタ１Ａには、前記第１実施形態の反射型光学フィルタの替わりに、吸収型の光学フィルタ７００が配置されている。この吸収型の光学フィルタ７００は、ガラス基板の内部に添加剤である吸収剤が添加されて構成されたものであり、入射光束のうち、５００ｎｍ〜５７０ｎｍの波長帯の光束を３０％以上吸収するものである。また、吸収型の光学フィルタ７００は、前記第１実施形態の反射型光学フィルタのように傾斜した配置とはなっていない。
【００９０】
〔７．第４実施形態の効果〕
第４実施形態によれば、前記第１実施形態の（１）、（２）および（５）に加えて、下記のような効果を奏することができる。
（６）プロジェクタ１Ａに吸収型の光学フィルタ７００を用いたので、入射光の入射角度には影響されないから、入射光における入射角度の違いによる色むらの発生を確実に防止できる。
【００９１】
（７）反射型の光学フィルタを用いた場合とは異なり、反射光の戻り光によって投写画像上にゴーストが発生する等の不具合が生じない。また、光学フィルタを傾ける必要もなく、構造を簡素化できる。
【００９２】
〔８．実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第１〜第３実施形態において、反射型の光学フィルタ５００，５０１，６００を８層または１２層として構成したが、このような層構成には限定されず、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光のうちの３０％以上を反射する構成であればよい。この際、高屈折率層の材料としては、五酸化タンタルまたは二酸化ジルコニウムには限定されず、二酸化チタン等のその他の材料であってもよい。さらに、低屈折率層の材料としては、二酸化珪素以外の材料であってもよい。
【００９３】
また、反射型の光学フィルタを傾斜させていたが、傾斜させなくてもよい。さらに、反射型の光学フィルタのあおり方向側の端部である上端部を投写方向に傾斜させるようにしたが、下端部を投写方向に傾斜させたり、左右側の端部を投写方向に傾斜させたりすることができ、傾斜の方向は特に限定されない。
さらに、光学装置をプロジェクタに組み込んだが、これに限らず、その他の光学機器に組み込んでもよい。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、反射型の光学フィルタにより、一般に緑色光とされる波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光のうちの３０％以上を反射するので、この反射型の光学フィルタを透過した光束による画像では、前記波長帯の緑色成分が３０％程度減少されビデオ信号に基づく投写画像を鮮明にできるという効果がある。
この際、光変調装置に供給されるビデオ信号のダイナミックレンジを小さくする必要がないので、投写画像のコントラストを確保できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを上方から見た斜視図である。
【図２】前記プロジェクタを下方から見た斜視図である。
【図３】図１の状態からアッパーケースを外した状態を示す斜視図である。
【図４】図３の状態から制御基板を外した斜視図である。
【図５】前記プロジェクタの光学ユニットを示す分解斜視図である。
【図６】前記光学ユニットを模式的に示す図である。
【図７】前記プロジェクタの光源ランプのスペクトル特性を示す図である。
【図８】前記プロジェクタの反射型の光学フィルタの層構成を示す断面図である。
【図９】前記プロジェクタの反射型の光学フィルタの透過率特性を示す図である。
【図１０】前記プロジェクタの液晶パネルと、クロスダイクロイックプリズムと、投写レンズと、前記反射型の光学フィルタとの配置を示す模式図である。
【図１１】前記プロジェクタのフィルタを示す斜視図である。
【図１２】前記プロジェクタのフィルタを示す断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る反射型の光学フィルタの層構成を示す断面図である。
【図１４】第３実施形態の前記反射型の光学フィルタの透過率特性を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態において、前記プロジェクタの液晶パネルと、クロスダイクロイックプリズムと、投写レンズと、前記反射型の光学フィルタとの配置を示す模式図である。
【符号の説明】
１，２ プロジェクタ（光学機器）
４４ 光学装置
４６ 投写レンズ（投写光学系）
４１６ 光源ランプ（光源）
４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ） 液晶パネル（光変調装置）
５００，５０１，６００ 反射型の光学フィルタ
５００Ａ 端部（あおり方向側端縁）
５１０ ガラス基板（基板）
５２０，６１０ 多層膜（光学変換膜）
５２１ 高屈折率層（２種類の薄膜の一方の薄膜）
５２２ 低屈折率層（２種類の薄膜の他方の薄膜）
５３０ フィルタ
５３１ 保持部材
７００ 吸収型の光学フィルタ
Claims (13)
- 光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を備える光学機器に用いられ、前記光変調装置の光路後段に配置される光学フィルタであって、
基板と、この基板の光束入射面に形成され、屈折率の異なる２種類の薄膜を交互に積層した光学変換膜とを備え、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を反射することを特徴とする光学フィルタ。 - 請求項１に記載の光学フィルタにおいて、
前記２種類の薄膜のうちの一方の薄膜は五酸化タンタルから構成され、他方の薄膜は二酸化珪素から構成されていることを特徴とする光学フィルタ。 - 請求項２に記載の光学フィルタにおいて、
入射光束のうち、反射する光の設計波長λ（ｎｍ）に対して、五酸化タンタルの屈折率をｎ１、二酸化珪素の屈折率をｎ２として、
前記光学変換膜の厚さは、０．６６λｎ１／０．０８λｎ２／０．７９λｎ１／０．１２λｎ２／０．７６λｎ１／０．３２λｎ２／０．６２λｎ１／０．６０λｎ２、の８層構成に設定されていることを特徴とする光学フィルタ。 - 請求項２に記載の光学フィルタにおいて、
入射光束のうち、反射する光の設計波長λ（ｎｍ）に対して、五酸化タンタルの屈折率をｎ１、二酸化珪素の屈折率をｎ２として、
前記光学変換膜の厚さは、０．４８λｎ１／０．５８λｎ２／０．１３λｎ１／０．１０λｎ２／０．８２λｎ１／０．４０λｎ２／０．０９λｎ１／０．２４λｎ２／０．８８λｎ１／０．１２λｎ２／０．０７λｎ１／０．３４λｎ２、の１２層構成に設定されていることを特徴とする光学フィルタ。 - 請求項１に記載の光学フィルタにおいて、
前記２種類の薄膜のうちの一方の薄膜は二酸化ジルコニウムから構成され、他方の薄膜は二酸化珪素から構成されていることを特徴とする光学フィルタ。 - 請求項５に記載の光学フィルタにおいて、
入射光束のうち、反射する光の設計波長λ（ｎｍ）に対して、二酸化ジルコニウムの屈折率をｎ３、二酸化珪素の屈折率をｎ２として、
前記光学変換膜の厚さは、０．６６λｎ３／０．０８λｎ２／０．７９λｎ３／０．１２λｎ２／０．７６λｎ３／０．３２λｎ２／０．６２λｎ３／０．６０λｎ２、の８層構成に設定されていることを特徴とする光学フィルタ。 - 光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を備える光学機器に用いられ、前記光変調装置の光路後段に配置される光学フィルタであって、
吸収剤が添加された基板として構成され、波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの入射光束のうち３０％以上を吸収することを特徴とする光学フィルタ。 - 光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大して投写する投写光学系と、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の光学フィルタとを備えることを特徴とする光学装置。
- 請求項８に記載の光学装置において、
前記光学フィルタは、前記投写光学系から射出され該光学フィルタで反射された光が前記光変調装置の画像形成領域に戻らないように、光軸に対して傾斜していることを特徴とする光学装置。 - 請求項９に記載の光学装置において、
前記投写光学系は、あおり投写に用いられ、
前記光学フィルタは、あおり方向側端縁が投写方向に傾斜していることを特徴とする光学装置。 - 請求項１０に記載の光学装置において、
前記投写光学系の光束射出側に取り付けられかつこの投写光学系の光軸に対して所定の傾斜角度で前記光学フィルタを保持する保持部材を備え、
この保持部材には、前記投写光学系の操作レバーが係合される係合部が設けられていることを特徴とする光学装置。 - 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の光学フィルタ、または請求項８〜請求項１１のいずれかに記載の光学装置を備えることを特徴とするプロジェクタ。
- 光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大してあおり投写する投写光学系とを備える光学装置に用いられるフィルタであって、
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の光学フィルタと、前記投写光学系の光束射出側に取り付けられこの投写光学系の光軸に対して所定の傾斜角度で前記光学フィルタを保持する保持部材とを備え、
この保持部材には、前記投写光学系の操作レバーが係合される係合部が設けられていることを特徴とするフィルタ。
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