(57)【要約】【課題】プロジェクタ装置の光学部品は偏光フィルムなどの樹脂系材料を多く採用しているが、映像の高輝度化の要求に応えるべく光源の光量を増大させると光量だけでなく熱量も大きくなり、偏光フィルムを構成する樹脂材料が変質して特性劣化が生じてしまう問題がある。【解決手段】ビームスプリッタ１の透明基板２の表面にミラー膜３と反射防止膜４を形成する。前記透明基板２はガラス基板より熱伝導率が優れた水晶基板であり、前記ミラー膜３を光が入射する面Ａに対向する面Ｂ側に、前記反射防止膜４を面Ａ側にそれぞれ形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明部材の表面にミラー膜を形成し、光を透過、反射させる機能を有した光学部品において、前記透明部材は放熱効果の高い部材であり、且つ、光が入射する面に対向する面に前記ミラー膜を形成したことを特徴とする光学部品。
【請求項２】
プレート型の透明部材の表面にミラー膜を形成し、光を全反射させる機能を有した光学部品において、前記透明部材は放熱効果の高い部材であり、且つ、光が入射する面に対向する面に前記ミラー膜を形成したことを特徴とする光学部品。
【請求項３】
三角柱プリズム型の透明部材の表面にミラー膜を形成し、光を全反射させる機能を有した光学部品において、前記透明部材は放熱効果の高い部材であり、且つ、前記三角柱プリズムの斜面にミラー膜を形成したことを特徴とする光学部品。
【請求項４】
前記光学部品において、前記透明部材に反射防止膜を形成した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部品。
【請求項５】
前記光学部品において、前記透明部材は水晶もしくはサファイアであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光学部品。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学部品を有する液晶プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ装置に用いられる光学部品において、放熱機能を持った光学部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、プロジェクタ装置は、企業用から一般家庭用まで幅広く用途が広がっている。それに伴い、プロジェクタ市場において映像の高輝度化、ならびに装置の小型化、低価格化の要求が高まってきている。図３は前記プロジェクタ装置の構造を説明する図であり、光源３１から放射された光は偏光発生素子３２、波長板４２を通過して集光レンズ３３で均一に集光、出射され、ビームスプリッタ３４によって光を分解する。ビームスプリッタ３４は、プレートの斜面にミラー膜を形成し入射光を透過光と反射光の２つに分離させる働きをもっている。ビームスプリッタ３４にて赤色光（Ｒ）を透過させると共に、青色光（Ｂ）と緑色光（Ｇ）を反射させ、ビームスプリッタ３５にて青色光（Ｂ）を透過させると共に、緑色光（Ｇ）を反射させる。光分離後、赤色光（Ｒ）及び青色光（Ｂ）は、反射ミラー３６で反射され、入射側偏光フィルム３８を通過し、透過型液晶３９に入射する。そして、透過型液晶３９から出射された赤色光（Ｒ）及び青色光（Ｂ）は、出射側偏光フィルム４０、波長板４２を透過後、合成プリズム４１に入射する。また、緑色光（Ｇ）は、入射側偏光フィルム３８、透過型液晶３９、出射側偏光フィルム４０を透過した後、合成プリズム４１に入射される。各色が合成プリズム４１に入射後、光が合成されスクリーン５０に画像が投影される構造となっている。
【０００３】
プロジェクタ装置の小型化、低価格化、高輝度化の要求に応じるべく、前記光源３１にハロゲンランプが用いられることが多い。該ハロゲンランプは白熱電球と比較して、容量が非常に小さく高寿命で、寿命末期まで高い色温度で安定した光を放つことができるという特徴がある。しかし、高輝度な光が得られる反面、ランプから強い熱線が放出されるので、前記偏光フィルム３８、４０が高熱となり組成変化して特性劣化してしまう問題があった。
【０００４】
前記問題を解決する手段として、前記偏光フィルム３８、４０に熱伝導率の高い水晶やサファイア等の透明基板３７を貼り付けたり、光学部品間の光路に熱伝導率の高い水晶やサファイア等の放熱板を配置することで放熱する方法があるが、新たに放熱用の基板をプロジェクタ装置内に配置しなければならないので低価格化、小型化を実現するのが困難となっていた。
【０００５】
そこで、プロジェクタ装置の光学部品の数を増やさずに放熱効果を上げる方法として、図４に示すようにビームスプリッタ及び反射ミラーを放熱効果の高い水晶やサファイア基板で構成する方法が提案されている。ビームスプリッタ６０及び反射ミラー７０は、水晶やサファイア基板等の放熱効果の高い透明基板６２、７２で構成され、ミラー膜６３、７３により入射光を透過光、反射光に分離、或いは全反射させる。
【０００６】
しかしながら、図４の構造だと光源からの光がミラー膜６３、７３に直接照射されるので、透明基板６２、７２に放射効果の高い水晶やサファイア基板を用いたとしても、反射光は基板内部を通過しないので十分な放熱効果が得られないという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−３１４８０９号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
プロジェクタ装置の光学部品には偏光フィルムなどの樹脂系材料を多く採用しているが、映像の高輝度化の要求に応えるべく光源の光量を増大させると光量だけでなく熱量も大きくなり、偏光フィルムを構成する樹脂材料が変質して特性劣化が生じてしまう問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係る光学部品の請求項１に記載の発明は、透明部材の表面にミラー膜を形成し、光を透過、反射させる機能を有した光学部品において、前記透明部材は放熱効果の高い部材であり、且つ、光が入射する面に対向する面に前記ミラー膜を形成したことを特徴とする光学部品である。請求項２に記載の発明は、プレート型の透明部材の表面にミラー膜を形成し、光を全反射させる機能を有した光学部品において、前記透明部材は放熱効果の高い部材であり、且つ、光が入射する面に対向する面に前記ミラー膜を形成したことを特徴とする光学部品である。請求項３に記載の発明は、三角柱プリズム型の透明部材の表面にミラー膜を形成し、光を全反射させる機能を有した光学部品において、前記透明部材は放熱効果の高い部材であり、且つ、前記三角柱プリズムの斜面にミラー膜を形成したことを特徴とする光学部品である。請求項４に記載の発明は、前記光学部品において、前記透明部材に反射防止膜を形成した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部品である。請求項５に記載の発明は、前記光学部品において、前記透明部材は水晶もしくはサファイアであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光学部品である。請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学部品を有する液晶プロジェクタである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光学部品は、光学部材に放熱効果の高い水晶やサファイア等の部材を用い、且つ、ミラー膜を前記光学部品の光の入射する面に対向する面に形成したので、放熱効果が向上し、樹脂系光学部品の特性劣化を防止できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図面に図示した実施の形態例に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る光学部品を説明する図である。ビームスプリッタ１は入射光を透過光と反射光に分離する機能をもっており、透明基板２の表面にミラー膜３と反射防止膜４が形成されている。前記透明基板２はガラス基板より熱伝導率が１０数倍優れた水晶基板であり、前記ミラー膜３を光が入射する面Ａに対向する面Ｂ側に、前記反射防止膜４を面Ａ側にそれぞれ形成している。なお、本実施例では透明基板２に水晶基板を用いたが、サファイア基板等の放熱効果のある他の基板を用いてもかまわない。
【００１１】
前記のようにビームスプリッタを構成することで、光は透明基板２を通過した後に、ミラー膜３に照射するので、透過光、反射光は共に十分な放熱効果が得られる。従って、光源にハロゲンランプを用いても、光が前記ビームスプリッタを通過した際に放熱されるので、樹脂系部品が熱により特性劣化するのを防止できると共に、新たに放熱用の部品を配置する必要がないので高輝度化、小型化、低価格化に大きく寄与することができる。
【００１２】
また、図１においてビームスプリッタに反射防止膜を形成しているが、該反射防止膜は無くてもかまわない。ただし、この場合はＰ偏光を透過光と反射光に分離するビームスプリッタに限られる。
【００１３】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図２は、本発明の第２の実施例に係る光学部品を説明する図である。図２（ａ）に示すプレート型反射ミラー１０は光を全反射させる機能を持っており、透明基板１２の表面にミラー膜１３と反射防止膜１４が形成されている。そして、前記透明基板１２はガラス基板より熱伝導率が１０数倍優れた水晶基板であり、前記ミラー膜１３を光が入射する面Ｃに対向する面Ｄ側に、前記反射防止膜４を面Ｃ側に形成している。また、図２（ｂ）に示すプリズム型反射ミラー２０は、水晶のプリズム２２の面Ｅ及び面Ｇに反射防止膜２４が形成されており、面Ｆにて入射光を全反射させる構造となっている。なお、透明基板１２及びプリズム２２は、水晶の他にサファイア等の放熱効果のある他の部材を用いてもかまわない。
【００１４】
前記のように反射ミラーを構成することで、光は透明基板或いはプリズムを通過した後にミラー膜或いは反射部に照射するので、反射光は十分な放熱効果が得られる。従って、光源にハロゲンランプを用いても、光が前記放射ミラーを通過した際に放熱されるので、樹脂系部品が熱により特性劣化するのを防止できると共に、新たに放熱用の部品を配置する必要がないので高輝度化、小型化、低価格化に大きく寄与することができる。
【００１５】
また、図２において反射ミラーに反射防止膜を形成しているが、該反射防止膜は無くてもかまわない。ただし、この場合はＰ偏光を反射する反射ミラーに限られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例に係るビームスプリッタの動作原理図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る反射ミラーの動作原理図であって、（ａ）にプレート型反射ミラー、（ｂ）にプリズム型反射ミラーを示す。
【図３】プロジェクタ装置の内部構造図を示す。
【図４】（ａ）に従来のビームスプリッタ、（ｂ）に従来の反射ミラーを示す。
【符号の説明】
【００１７】
１：ビームスプリッタ
２：透明基板
３：ミラー膜
４：反射防止膜
１０：プレート型反射ミラー
１２：透明基板
１３：ミラー膜
１４：反射防止膜
２０：プリズム型反射ミラー
２２：プリズム
２４：反射防止膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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