(57)【要約】【課題】装置のサイズを大きくしたり、新たな冷却手段を必要とすることなく、画像の鮮明さを保つことのできる、光学フィルターを備えた光学装置及びプロジェクターを提供することを目的とする。【解決手段】光源ランプからの光から赤色、緑色、青色以外の成分を低減させるための光学フィルター５は曲率面５ａを有する。液晶表示素子３での反射光７は光学フィルター５に戻り、光学フィルター５の曲率面５ａでの再反射光９は、液晶表示素子３の位置では集光することなく、再反射光による影響が低減され、従って、画像の鮮明さを保つことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源の光成分から赤色、緑色、青色以外の成分を低減させるための光学フィルターと、入力された映像信号を光変調する光変調装置とを備え、前記光学フィルターは前記光源の光軸に対し垂直に配置されるとともに、少なくとも片面が曲率面であることを特徴とする光学装置およびプロジェクター。
【請求項２】
光学フィルターの曲率面の曲率は、Ｒ５００〜Ｒ３０００であることを特徴とする請求項１記載の光学装置およびプロジェクター。
【請求項３】
光源側を曲率面としたことを特徴とする請求項１または２記載の光学装置およびプロジェクター。
【請求項４】
光変調装置は、液晶表示素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光学装置およびプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学フィルターを備えた光学装置及びプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、入力された映像信号を液晶表示素子などの光変調装置で変調し、スクリーンに光学像を投射するプロジェクターでは画像の鮮明化が促進されている。その手段として赤色、緑色、青色の光の中間色である、黄色とシアンの光を低減させる光学フィルターが内部に備えられている。
【０００３】
図４は、光学フィルターを備えたプロジェクターの構成を示す平面図であり、１は光源ランプ、２は光源ランプからの光から赤色、緑色、青色以外の成分を低減させるための光学フィルター、３は入力された映像信号を変調する光変調装置である液晶表示素子、４は投射レンズ、６は光軸を表す。図において、光源ランプ１から放出された光は、光学フィルター２により赤色、緑色、青色の光は透過し、黄色とシアンの光は反射される。光学フィルター２を透過した赤色、緑色、青色の光は液晶表示素子３と投射レンズ４を透過し、スクリーン（図示せず）上に画像を形成する。これにより、形成された画像は色再現領域が拡大され、より鮮明な画像となる。
【０００４】
しかし、図４の構成では、液晶表示素子３を透過できずに反射した光が光学フィルター２に戻り、再度、光学フィルター２により反射され、液晶表示素子３と投射レンズ４を透過し、画像の鮮明さを劣化させるという欠点があった。
【０００５】
この改善策として、例えば特許文献１に示すように、光学フィルターを光軸に対して垂直位置から傾ける方法がある。図５は、特許文献１と同様に、光学フィルター２を光軸に対して垂直位置から傾けた場合のプロジェクターの構成を示す平面図である。図において、図４と同じ構成物は同一の番号を付し、説明を省略する。この構成では、液晶表示素子３を透過できずに反射した光が光学フィルター２に戻ろうとした場合、光学フィルター２が光軸６に対しθの角度を持っているため、光学フィルター２により反射された光は表示素子３に戻ることはなく、従って、画像の鮮明さを保つことができる。
【特許文献１】特開２００４−９４１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の方法では、光学フィルター２を光軸に対してθ傾けるためのスペースが必要となり、光学系全体が大きくなってしまう。さらに、光学フィルター２を光軸に対してθ傾けたために、光源ランプ１からの光、および液晶表示素子３からの戻り光が、光学フィルター２によって反射され、光学系外に放出される。このため、周辺構造物が光によって蓄熱し、温度上昇するため、ファンなどの冷却手段が必要となる。そして、そのために、さらに装置のサイズが大きくなったり、ファンによる騒音も発生する。
【０００７】
本発明は、装置のサイズを大きくしたり、新たな冷却手段を必要とすることなく、画像の鮮明さを保つことのできる、光学フィルターを備えた光学装置及びプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光学フィルターを備えた光学装置及びプロジェクターは、光源と、前記光源の光成分から赤色、緑色、青色以外の成分を低減させるための光学フィルターと、入力された映像信号を光変調する光変調装置とを備え、前記光学フィルターは前記光源の光軸に対し垂直に配置されるとともに、曲率面を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像の鮮明化を実現させる光学フィルターに曲率面を設けることで、反射光の影響を低減することができ、光学フィルターを光軸に対して垂直に配置することが可能になる。このため、光学フィルターを光軸に対して垂直位置から傾けるためのスペースが不要となり、画像の鮮明化を実現しつつ、光学系全体の小型化を図ることができるという利点がある。
【００１０】
さらに、反射光による光学系周辺の構造物の蓄熱と温度上昇を抑制でき、従って、ファンなどの冷却手段も不要となり、騒音の低減や装置の小型化が図れるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態におけるプロジェクターの光学系の構成を示す平面図であり、従来例と同じ構成物は同一の番号を付す。
【００１３】
図において、１は光源ランプ、５は光源ランプからの光から赤色、緑色、青色以外の成分を低減させるための光学フィルター、３は入力された映像信号を変調する光変調装置である液晶表示素子、４は投射レンズ、６は光軸を表す。図において、光源ランプ１から放出された光は、光学フィルター５を通過し、次に液晶表示素子３を通過した後に、投射レンズ４で拡大され、スクリーン（図示せず）上に画像を形成する。
【００１４】
このとき、光学フィルター５によって赤色、緑色、青色の光は透過し、中間色である黄色とシアンの光は反射される。
【００１５】
これにより、形成された画像は色再現領域が拡大され、より鮮明な画像となる。
【００１６】
図２は、本発明のプロジェクターの光学フィルター５の形状を示す図である。光学フィルター５は光軸６の垂直面に対してＲ２０００の曲率面５ａを有している。
【００１７】
なお、曲率は本実施の形態ではＲ２０００としたが、Ｒ５００〜Ｒ３０００が望ましく、Ｒが小さすぎると、光学性能に副作用が発生し、Ｒが大きすぎると効果が現れない。
【００１８】
図３は、曲率面を有しない光学フィルター２を装着した場合（ａ）と、本発明の実施の形態における曲率面を有する光学フィルター５を装着した場合（ｂ）の液晶表示素子３での反射光の光線の分布を示した図である。
【００１９】
図３（ｂ）では、全体の大きさとの関係で判別しにくいが、曲率面５ａが液晶表示素子３に対し反対側（光源側）に設けられている。
【００２０】
図３（ａ）では、液晶表示素子３での反射光７は曲率面を有しない光学フィルター２に戻り、光学フィルター２での再反射光８は、再び液晶表示素子３の位置で集光し、投射レンズ４で拡大され画像の鮮明さを劣化させる。
【００２１】
図３（ｂ）では、液晶表示素子３での反射光７は曲率面５ａを有する光学フィルター５に戻るが、光学フィルター５での再反射光９は、曲率面５ａにより反射方向が変わり、再び液晶表示素子３の位置では集光することがない。このため、再反射光による影響が低減され、従って、画像の鮮明さを保つことができる。
【００２２】
このような曲率面５ａを有する光学フィルター５を備えた光学系を採用したので、画像を鮮明化させるための光学フィルター５を、光学系の光軸６に対して垂直に配置することが可能となり、光学フィルターを傾けることによる画像の鮮明さの劣化はなくなる。
【００２３】
このことにより、画像を鮮明化させる光学フィルター５を光軸６に対して傾ける必要がなくなり、そのための余分なスペースも不要となるため、光学系の小型化、ひいては装置の小型化に大いに役立つ。
【００２４】
さらに、光学フィルター５が光軸６に対して垂直に配置されているために、光学フィルター５での反射光が光学系の外部へ放出される量が大幅に低減され、従って、光学系周辺の構造物の蓄熱と温度上昇を抑制でき、ファンなどの冷却手段が不要になるという効果がある。従って、ファンによる騒音も発生することがない。
【００２５】
当然ながら、ファンなどの冷却手段のためのスペースも不要なため、これによっても装置の小型化に役立つことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明にかかる光学フィルターを備えた光学装置及びプロジェクターは、画像の鮮明さを劣化させることなく光学系の小型化に影響を与えないことにより、光学装置及びプロジェクターの小型化と軽量化を図ることができる。また、光学系周辺の構造物の蓄熱と温度上昇を抑制できるため、冷却能力を抑え、騒音を低減することが可能となり、画像の鮮明化を実現させるための光学フィルターを備えた光学装置及びプロジェクターに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態におけるプロジェクターの光学系の構成を示す平面図
【図２】本発明の実施の形態におけるプロジェクターの光学フィルターの形状を示す図
【図３】曲率面を有しない光学フィルターを装着した場合と、本発明の実施の形態における曲率面を有する光学フィルター５を装着した場合の表示素子での反射光の光線の分布を示した図
【図４】従来の光学フィルターを備えたプロジェクターの構成を示す平面図
【図５】従来の光学フィルターを光軸に対して傾けた場合のプロジェクターの構成を示す平面図
【符号の説明】
【００２８】
１  光源ランプ
２  曲率面を有しない光学フィルター
３  液晶表示素子
４  投射レンズ
５  曲率面を有する光学フィルター
５ａ  曲率面
６  光軸
７  液晶表示素子３での反射光
８  光学フィルター２での再反射光
９  光学フィルター５での再反射光
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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