(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のフィルタリング部を有するフィルタリング装置及び当該フィルタリング装置を有する光学レンズ装置を提供する。【解決手段】フィルタリング装置２２０は、円形状のフィルタリング部２２２と少なくともひとつのリング状のフィルタリング部２２４を有し、円形状のフィルタリング部２２２とリング状のフィルタリング部２２４とは、円形状の領域を形成する。円形状のフィルタリング部２２２を透過する光の波長範囲は、リング状のフィルタリング部２２４を透過する光の波長範囲より広い。当該フィルタリング装置を投影レンズに適用し、適切な輝度と良い質を兼ねる映像を生成することができる。【選択図】図４Ｂ
2006285214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形状のフィルタリング部と、
少なくとも一つのリング状のフィルタリング部と、
を含み、
前記円形状のフィルタリング部と前記リング状のフィルタリング部とは、円形状の領域を形成し、
前記円形状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、前記リング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲より広い、
フィルタリング装置。
【請求項２】
前記円形状のフィルタリング部と前記リング状のフィルタリング部を透過する光の最大波長は同じである、
請求項１に記載のフィルタリング装置。
【請求項３】
前記リング状のフィルタリング部は複数であり、内側に位置する前記リング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、外側に位置する前記リング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲より広い、
請求項１に記載のフィルタリング装置。
【請求項４】
前記リング状のフィルタリング部は、第一のリング状のフィルタリング部と第二のリング状のフィルタリング部を含み、
前記第一のリング状のフィルタリング部は、前記円形状のフィルタリング部と前記第二のリング状のフィルタリング部との間に位置する、
請求項３に記載のフィルタリング装置。
【請求項５】
前記第一のリング状のフィルタリング部は、第一のフィルタリング薄膜を有し、
前記第二のリング状のフィルタリング部は、第二のフィルタリング薄膜を有する、
請求項４に記載のフィルタリング装置。
【請求項６】
前記円形状のフィルタリング部は、第三のフィルタリング薄膜を有する、
請求項５に記載のフィルタリング装置。
【請求項７】
前記円形状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、赤色光、緑色光と青色光の波長範囲を含み、
前記第一のリング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、赤色光と緑色光の波長範囲を含み、
前記第二のリング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、赤色光の波長範囲を含む、
請求項４に記載のフィルタリング装置。
【請求項８】
レンズとフィルタリング装置とを含む光学レンズ装置であって、
前記フィルタリング装置は、前記レンズの前方に位置し、円形状のフィルタリング部と、少なくとも一つのリング状のフィルタリング部とを含み、
前記円形状のフィルタリング部と前記リング状のフィルタリング部とは、円形状の領域を形成し、
前記円形状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、前記リング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲より広い、
光学レンズ装置。
【請求項９】
前記円形状のフィルタリング部と前記リング状のフィルタリング部を透過する光の最大波長は同じである、
請求項８に記載の光学レンズ装置。
【請求項１０】
前記リング状のフィルタリング部は複数であり、内側に位置する前記リング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、外側に位置する前記リング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲より広い、
請求項８に記載の光学レンズ装置。
【請求項１１】
前記リング状のフィルタリング部は、第一のリング状のフィルタリング部と第二のリング状のフィルタリング部を含み、
前記第一のリング状のフィルタリング部は、前記円形状のフィルタリング部と前記第二のリング状のフィルタリング部との間に位置する、
請求項１０に記載の光学レンズ装置。
【請求項１２】
前記第一のリング状のフィルタリング部は、第一のフィルタリング薄膜を有し、
前記第二のリング状のフィルタリング部は、第二のフィルタリング薄膜を有する、
請求項１１に記載の光学レンズ装置。
【請求項１３】
前記円形状のフィルタリング部は、第三のフィルタリング薄膜を有する、
請求項１２に記載の光学レンズ装置。
【請求項１４】
前記円形状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、赤色光、緑色光と青色光の波長範囲を含み、
前記第一のリング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、赤色光と緑色光の波長範囲を含み、
前記第二のリング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、赤色光の波長範囲を含む、
請求項１１に記載の光学レンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタリング装置と光学レンズ装置に関し、特に、複数のフィルタリング部を有するフィルタリング装置と、当該フィルタリング装置を有する光学レンズ装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１Aは、従来の投影レンズの構造図であり、図１Bは、図１Aのフィルタリング装置の構造図である。図１Aと図１Bに示すように、従来の投影レンズ１００は、複数のレンズ１１０とフィルタリング装置１２０を含み、フィルタリング装置１２０は、当該複数のレンズ１１０の間に配置される。投影レンズ１００は、光束８０をスクリーン（図示せず）に投影し、映像を生成する。フィルタリング装置１２０は、透過部１２２と吸収部１２４を含み、透過部１２２は、光束８０を通過させ、吸収部１２４は、光束８０を吸収する。また、透過部１２２の直径は、ｆ値（ｆ−number）との関係があり、ｆ値は、レンズの焦点距離を透過部１２２の直径で除した値であり、一般的に、ｆ／数値（Number）で表示され、数値は大きければ大きいほど透過部１２２の直径が小さいものの、数値は小さければ小さいほど透過部１２２の直径が大きい。
【０００３】
図２Aから図２Cは、それぞれ、投影レンズのｆ値がｆ／２．１である際の青色光、緑色光及び赤色光のスポット（Spot）図である。一般的に言えば、光は、同じｆ値のフィルタリング装置を通過した後に、波長が短ければ短いほど、形成されたスポットが大きいので、図２Aから図２Cに示すように、青色光のスポットは一番大きく、赤色光のスポットは一番小さい。しかし、スポットのサイズは、映像の質に影響を与えるので、図２Aに示される青色光のスポットは大きすぎて、形成された映像の質が低下する。
【０００４】
図３Aから図３Cは、それぞれ、投影レンズのｆ値がｆ／２．４である際の青色光、緑色光及び赤色光のスポット図である。一般的に言えば、映像の質を向上するために、数値の大きいフィルタリング装置（透過部１２２の直径が比較的に小さい）を用いてスポットのサイズを縮小させる。図２Aから図２Cと比べると、図３Aから図３Cにおける青色光、緑色光及び赤色光のスポットのサイズはある程度に縮小されるので、数値の大きいフィルタリング装置を使用し、映像の質を向上することができる。
【０００５】
しかし、数値の大きいフィルタリング装置は、その透過部１２２（図１）の直径が小さく、光束の通過量が減少するので、映像の輝度が低くなる。
【０００６】
ゆえに、従来の投影レンズにおいて、数値の小さいフィルタリング装置を用いれば、映像の輝度が高くなり、映像の質が低下する。一方、数値の大きいフィルタリング装置を使用すれば、映像の質を向上することができるものの、映像の輝度が低くなる。よって、従来の技術を用いて、適切な輝度と良い質を兼ねる映像を生成することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、複数のフィルタリング部を有するフィルタリング装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、前述のフィルタリング装置を有する光学レンズ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するために、本発明は、円形状のフィルタリング部と、少なくとも一つのリング状のフィルタリング部とを含むフィルタリング装置を提供し、円形状のフィルタリング部とリング状のフィルタリング部とは、円形状の領域を形成する。円形状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲が、リング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲より広い。
【００１０】
前述の他の目的を達成するために、本発明は、レンズとフィルタリング装置とを含む光学レンズ装置を提供し、フィルタリング装置は、レンズの前方に配置される。フィルタリング装置は、円形状のフィルタリング部と、少なくとも一つのリング状のフィルタリング部とを含み、円形状のフィルタリング部とリング状のフィルタリング部とは、円形状の領域を形成し、円形状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲が、リング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲より広い。
【００１１】
前述の円形状のフィルタリング部とリング状のフィルタリング部を透過する光の最大波長は、同じである。
【００１２】
前述のリング状のフィルタリング部は、例えば、複数であり、内側に位置するリング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は外側に位置するリング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲より広い。リング状のフィルタリング部は、第一のリング状のフィルタリング部と第二のリング状のフィルタリング部とを含んでもよく、第一のリング状のフィルタリング部は円形状のフィルタリング部と第二のリング状のフィルタリング部との間に位置する。また、第一のリング状のフィルタリング部は、例えば、第一のフィルタリング薄膜を有し、第二のフィルタリング部は、例えば、第二のフィルタリング薄膜を有する。また、円形状のフィルタリング部は、例えば、第三のフィルタリング薄膜を有する。
【００１３】
前述の円形状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、例えば、赤色光、緑色光と青色光の波長範囲を含むものの、第一のリング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、例えば、赤色光と緑色光の波長範囲を含み、第二のリング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は、例えば、赤色光の波長範囲を含む。
【発明の効果】
【００１４】
フィルタリング装置は、青色光、緑色光と赤色光のスポットが大きすぎるのが原因で映像の質に影響を与えることを防止できる他に、緑色光と赤色光の通過量を増やし、投影レンズにより投影された映像の輝度を向上することができる。よって、本発明のフィルタリング装置と投影レンズを使用し、適切な輝度と良い質を兼ねる映像を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
図４Aは、本発明の一実施形態に係る光学レンズ装置の構造図であり、図４Bは、図４Aのフィルタリング装置の構造図である。図４Aと図４Bに示すように、本実施形態の光学レンズ装置２００は、少なくとも一つのレンズ２１０とフィルタリング装置２２０を含み、フィルタリング装置２２０は、レンズ２１０の前方に配置される。フィルタリング装置２２０は、円形状のフィルタリング部２２２と少なくともひとつのリング状のフィルタリング部２２４とを含み、円形状のフィルタリング部２２２とリング状のフィルタリング部２２４とは、円形状の領域を形成する。また、円形状のフィルタリング部２２２を透過する光の波長範囲は、リング状のフィルタリング部２２４を透過する光の波長より大きい。
【００１７】
前述の光学レンズ装置２００は、投影レンズを例として挙げられ、光束８０をスクリーン（図示せず）投影し、映像を形成するものの、もちろん、本発明の光学レンジは、投影レンズに限ることがなく、他のレンズ、例えば、カメラ用レンズ或いはビデオカメラレンズであって良い。また、リング状のフィルタリング部２２４は、例えば、複数であり、また、内側に位置するリング状のフィルタリング部を透過する光の波長範囲は広い。一実施形態において、リング状のフィルタリング部２２４は、例えば、第一のリング状のフィルタリング部２２６と第二のリング状のフィルタリング部２２８を含み、第一のリング状のフィルタリング部２２６は円形状のフィルタリング部２２２と第二のリング状のフィルタリング部２２８との間に位置する。また、第一のリング状のフィルタリング部２２６を透過する光の波長範囲は、第二のリング状のフィルタリング部２２８を透過する光の波長範囲より広い。
【００１８】
続いて、第一のリング状のフィルタリング部２２６と第二のリング状のフィルタリング部２２８は、たとえば、それぞれ第一のフィルタリング薄膜と第二のフィルタリング薄膜を有し、これらの異なるフィルタリング薄膜を介して異なる波長範囲を得る。第一のフィルタリング薄膜と第二のフィルタリング薄膜は、例えば、めっき方法により形成される。めっき技術が成熟であり、且つ、めっき加工のコストが低いので、フィルタリング装置２２０の歩留まりを向上し、生産コストを抑えることができる。また、本実施形態の円形状のフィルタリング部２２２は、第三のフィルタリング薄膜を有しても良く、フィルタリング薄膜を有さなくても良い。
【００１９】
一実施形態において、円形状のフィルタリング２２２とリング状のフィルタリング部２２４を透過する光の波長が同じである。例えば、円形状のフィルタリング部２２２を透過する光の波長範囲は、赤色光、緑色光と青色光の波長範囲と同じであってもよく、第一のリング状のフィルタリング部２２６を透過する光の波長範囲は、赤色光と緑色光の波長範囲と同じであってよく、第二のリング状のフィルタリング部２２８を透過する光の波長範囲は、赤色光の波長範囲であってもよい。また、赤色光の波長範囲の中心値は６２５nmであり、緑色光の波長範囲の中心値は５２７nmであり、青色光の波長範囲の中心値は４６５nmである。
【００２０】
言い換えると、赤色光は円形状のフィルタリング部２２２、第一のリング状のフィルタリング部２２６と第二のリング状のフィルタリング部２２８を透過でき、緑色光は円形状のフィルタリング部２２２と第一のリング状のフィルタリング部２２６を透過でき、青色光は円形状のフィルタリング部２２２のみを透過できる。更に詳しく言えば、円形状のフィルタリング部２２２の直径、第一のリング状のフィルタリング部２２６の外径と第二のリング状のフィルタリング部２２８の外径は、それぞれ、ｆ値がｆ／２．４、ｆ／２．２６とｆ／２．１である際に対応する直径／外径と等しければ、青色光の場合、フィルタリング装置２２０のｆ値がｆ／２．４であり、緑色光の場合、フィルタリング装置２２０のｆ値がｆ／２．２６であり、赤色光の場合、フィルタリング装置２２０のｆ値がｆ／２．１である。従って、波長が赤色光と緑色光の波長より短く、ｆ値が赤色光と緑色光のｆ値より大きい青色光のスポットを縮小することにより、映像の質を向上する。
【００２１】
従来技術を使用する場合において、映像の質を改善するために、ｆ値の大きいフィルタリング装置を用い、青色光、緑色光と赤色光の通過量を大幅に低減するので、映像の輝度に影響を与える。これに対して、本実施形態のフィルタリング装置２００は、青色光、緑色光と赤色光に対応するｆ値が異なるので、青色光、緑色光と赤色光のスポットが大きすぎるのが原因で映像の質に影響を与えることを防止できる他に、緑色光と赤色光の通過量を増やし、投影レンズ２００により投影された映像の輝度を向上することができる。
【００２２】
図５Aから図５Cは、それぞれ、青色光、緑色光と赤色光が本発明の好適な一実施形態に係る投影レンズを通過した後のスポット図である。図５Aから図５Cに示すように、たとえば、青色光、緑色光と赤色光に対応するｆ値がそれぞれｆ／２．４、ｆ／２．２６とｆ／２．１であれば、図５Aから図５Cに表示される青色光、緑色光と赤色光のスポットはあまり大きくないので、本実施形態の投影レンズ２００により投影された映像は、より良い品質を有する。
【００２３】
図６は、異なる投影レンズにより投影された映像の輝度における比較図である。図６に示すように、投影レンズP１とP2のｆ値がそれぞれｆ／２．１とｆ／２．４であり、投影レンズP3は、本実施形態の投影レンズであり、そのｆ値がそれぞれ、ｆ／２．４、ｆ／２．２６とｆ／２．１である。図６によれば、本実施形態の投影レンズにより投影された映像の輝度は投影レンズP２により投影された映像の輝度より高く、投影レンズP１により投影された映像の輝度より少し低いとのことが分かる。従って、本実施形態の投影レンズは、適切な輝度と良い質を兼ねる映像を投影することができる。
【００２４】
なお、以上に挙げられた各ｆ値、スポット図及び映像輝度の比較図は、例のみとして使用され、本発明を限定するものではない。また、本実施形態に係るフィルタリング装置２２０の円形状のフィルタリング部２２２、第一のリング状のフィルタリング部２２６と第二のリング状のフィルタリング部２２８を透過する光の波長範囲は、実際に応じて調整されても良く、またリング状のフィルタリング部２２４の数も実際に応じて変わっても良い。更に、本実施形態のフィルタリング装置２００は、光学レンズ装置にのみならず、他の結像システム（例えば、投影装置の照明システム）に使用されてもよい。
【００２５】
ゆえに、本発明のフィルタリング装置と投影レンズは、少なくとも以下の優れた点を有する。
【００２６】
１、本発明のフィルタリング装置は、異なる波長の光に対応する異なるｆ値を有するので、青色光、緑色光と赤色光のスポットが大きすぎるのが原因で映像の質に影響を与えることを防止できる他に、緑色光と赤色光の通過量を増やし、投影レンズにより投影された映像の輝度を向上することができる。よって、本発明のフィルタリング装置を使用し、適切な輝度と良い質を兼ねる映像を生成することができる。
【００２７】
２、めっき技術が成熟しており、めっき加工のコストが低いので、めっき方法で各フィルタリング部のフィルタリング薄膜を生成するのは、フィルタリング装置の歩留まりを向上し、生産コストを抑えることができる。
【００２８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】従来の投影レンズの構造図である。
【図１Ｂ】図１Aのフィルタリング装置の構造図である。
【図２Ａ】投影レンズのｆ値がｆ／２．１である際の青色光のスポット図である。
【図２Ｂ】投影レンズのｆ値がｆ／２．１である際の緑色光のスポット図である。
【図２Ｃ】投影レンズのｆ値がｆ／２．１である際の赤色光のスポット図である。
【図３Ａ】投影レンズのｆ値がｆ／２．４である際の青色光のスポット図である。
【図３Ｂ】投影レンズのｆ値がｆ／２．４である際の緑色光のスポット図である。
【図３Ｃ】投影レンズのｆ値がｆ／２．４である際の赤色光のスポット図である。
【図４Ａ】本発明の好適な一実施形態に係る光学レンズ装置の構造図である。
【図４Ｂ】図４Aのフィルタリング装置の構造図である。
【図５Ａ】本発明の好適な一実施形態に係る投影レンズを通過した後の青色光のスポット図である。
【図５Ｂ】本発明の好適な一実施形態に係る投影レンズを通過した後の緑色光のスポット図である。
【図５Ｃ】本発明の好適な一実施形態に係る投影レンズを通過した後の赤色光のスポット図である。
【図６】異なる投影レンズにより投影された映像の輝度における比較図である。
【符号の説明】
【００３０】
８０  光束
１００、２００  投影レンズ
１１０、２１０  レンズ
１２０、２２０  フィルタリング装置
１２２  透過部
１２４  吸収部
２２２  円形状のフィルタリング部
２２４  リング状のフィルタリング部
２２６  第一のリング状のフィルタリング部
２２８  第二のリング状のフィルタリング部
【図１Ａ】
2006285214.tif 000003
【図１Ｂ】
2006285214.tif 000004
【図２Ａ】
2006285214.tif 000005
【図２Ｂ】
2006285214.tif 000006
【図２Ｃ】
2006285214.tif 000007
【図３Ａ】
2006285214.tif 000008
【図３Ｂ】
2006285214.tif 000009
【図３Ｃ】
2006285214.tif 000010
【図４Ａ】
2006285214.tif 000011
【図４Ｂ】
2006285214.tif 000012
【図５Ａ】
2006285214.tif 000013
【図５Ｂ】
2006285214.tif 000014
【図５Ｃ】
2006285214.tif 000015
【図６】
2006285214.tif 000016