JP2000171900A - Photoirradiation device and liquid crystal projection system using the same - Google Patents

Photoirradiation device and liquid crystal projection system using the same

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JP2000171900A
JP2000171900A JP10349223A JP34922398A JP2000171900A JP 2000171900 A JP2000171900 A JP 2000171900A JP 10349223 A JP10349223 A JP 10349223A JP 34922398 A JP34922398 A JP 34922398A JP 2000171900 A JP2000171900 A JP 2000171900A
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Japan
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liquid crystal
light
infrared
filter
crystal panel
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JP10349223A
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Japanese (ja)
Inventor
Chikao Kimura
親夫 木村
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Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoirradiation device for the case temperature elevation is particularly desired to be averted while necessitating high luminance, and a liquid crystal projection system which does not degrade luminance and does not require the interruption of projection due to temperature elevation. SOLUTION: This liquid crystal projection system is provided with a IR reflection filter 2 which allows the transmission of visible light of the light emitted from a light source 1, such as a xenon lamp, and reflects IR transversely from the passage of the light described above in the passage and is provided with a liquid crystal panel 3 on the passage of the visible light transmitted through the filter 2. The image formed by the light past the liquid crystal panel 3 is condensed to a macro-projection lens 5 via a condenser lens 4 consisting of, for example, a Fresnel lens, and is enlarged by the projection lens 5 and is projected to a screen, etc. An IR absorber 6 is disposed in the progression direction of the IR reflected by the filter 2 and a blasting means 7 for cooling the same is disposed near the same.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
ーのような高輝度を必要としながら温度を上昇させたく
ない光照射装置およびそれを用いた液晶プロジェクショ
ンシステムに関する。さらに詳しくは、液晶パネルなど
の熱に強くない部分に高輝度の可視光を照射することが
できる光照射装置およびそれを用いた液晶プロジェクシ
ョンシステムに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a light irradiation device such as a liquid crystal projector which requires high luminance and does not want to raise the temperature, and a liquid crystal projection system using the same. More specifically, the present invention relates to a light irradiation device that can irradiate high-intensity visible light to a portion that is not resistant to heat, such as a liquid crystal panel, and a liquid crystal projection system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液晶プロジェクションシステム
は、たとえば特開昭63−183479号公報に示さ
れ、簡略図が図4に示されるように、キセノンランプな
どの高電圧アークランプからなる光源101からの光の
通路に赤外線吸収フィルタ102が配置され、赤外線が
吸収された可視光が液晶パネル103に入射し、液晶パ
ネル103により各画素のオンオフが制御されて所望の
画像を形成した光が透過する。液晶パネル103を透過
した光は集光レンズ104により集光され、投射レンズ
105により図示しないスクリーンに投射される。
2. Description of the Related Art A conventional liquid crystal projection system is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-183479, and as shown in FIG. 4, a simplified diagram of a light source 101 comprising a high voltage arc lamp such as a xenon lamp. An infrared absorption filter 102 is arranged in a light path, and visible light having absorbed infrared rays is incident on the liquid crystal panel 103, and the liquid crystal panel 103 controls on / off of each pixel to transmit light forming a desired image. The light transmitted through the liquid crystal panel 103 is condensed by a condenser lens 104 and projected on a screen (not shown) by a projection lens 105.

【0003】この液晶プロジェクションシステムで、明
るい場所でも鮮明にスクリーンに投射するためには、強
い光で液晶パネルを透過させる必要があり、光源101
として、前述のようにキセノンランプなどの高輝度のア
ークランプが用いられている。しかし、このような高輝
度の光源を用いると熱も非常に多く発生し、その周囲お
よび光の投射部分の温度が上昇する。一方、液晶パネル
は、余り温度が上昇すると、表示コントラストが低下し
たり、液晶の寿命が短くなる。そのため、図4に示され
るように、赤外線吸収フィルタ102が光源101から
の通路に設けられると共に、液晶パネル103にもエチ
レングリコールなどの透明な冷却媒体を用いた冷却装置
103aが設けられている。
[0003] In order to clearly project on a screen even in a bright place with this liquid crystal projection system, it is necessary to transmit strong light through the liquid crystal panel.
As described above, a high-luminance arc lamp such as a xenon lamp is used. However, when such a high-intensity light source is used, heat is also generated in a very large amount, and the temperature around the light source and the light projection portion increases. On the other hand, when the temperature of the liquid crystal panel rises excessively, the display contrast is reduced and the life of the liquid crystal is shortened. Therefore, as shown in FIG. 4, the infrared absorption filter 102 is provided in the passage from the light source 101, and the liquid crystal panel 103 is also provided with a cooling device 103a using a transparent cooling medium such as ethylene glycol.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
液晶プロジェクションシステムでは、光源の熱が液晶パ
ネルに到達しないように赤外線吸収フィルタを介して液
晶パネルに光が照射されているが、赤外線吸収フィルタ
では、充分に赤外線を吸収しきれずに液晶パネルにも赤
外線が照射される。さらに、赤外線吸収フィルタは赤外
線を吸収するとそれ自身の温度が上昇し、温度上昇した
熱が直接液晶パネルに輻射熱として伝わり、液晶パネル
を加熱するという問題がある。そのため、液晶パネルに
も前述のような特別な冷却装置を設けなければならない
と共に、それでも温度上昇を避けることができず、ある
程度温度が上昇したら動作を停止して温度の下がるのを
待たなければならないという問題がある。
As described above, in the conventional liquid crystal projection system, the liquid crystal panel is irradiated with light through the infrared absorption filter so that the heat of the light source does not reach the liquid crystal panel. In the absorption filter, the liquid crystal panel is also irradiated with the infrared rays without being able to sufficiently absorb the infrared rays. Furthermore, the infrared absorption filter has a problem that when it absorbs infrared rays, the temperature of the infrared absorption filter itself rises, and the increased heat is directly transmitted to the liquid crystal panel as radiant heat, thereby heating the liquid crystal panel. Therefore, the liquid crystal panel must be provided with the special cooling device as described above, and the temperature rise still cannot be avoided. If the temperature rises to some extent, the operation must be stopped and the temperature must be lowered. There is a problem.

【0005】さらに、赤外線吸収フィルタは可視光の透
過率も低下するため、透過光が弱くなり、一層輝度の大
きい光源を用いなければならず、より一層温度上昇を招
きやすいという問題もある。
Further, the infrared absorption filter also has a problem that the transmittance of visible light is reduced, so that the transmitted light is weakened, and a light source having higher luminance must be used, which further increases the temperature.

【0006】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、高輝度を必要としながら、とくに温
度上昇をさせたくない場合の光照射装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a light irradiating device which requires high luminance and does not particularly want to raise the temperature.

【0007】本発明の他の目的は、輝度を低下させるこ
となく、また、温度上昇により投影を中断する必要のな
い液晶プロジェクションシステムを提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal projection system that does not lower the luminance and does not need to interrupt the projection due to a rise in temperature.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の光照射装置は、
高輝度放電ランプと、該高輝度放電ランプから照射され
る光の通路に設けられ、該照射される光の可視光を透過
し赤外線を該通路から横に反射させる赤外線反射フィル
タと、該反射した赤外線の進行方向に該赤外線を吸収す
るように設けられる赤外線吸収体とからなっている。
The light irradiation device according to the present invention comprises:
A high-intensity discharge lamp, an infrared reflection filter that is provided in a passage of light emitted from the high-intensity discharge lamp, transmits visible light of the irradiated light, and reflects infrared light from the passage laterally; And an infrared absorber provided so as to absorb the infrared rays in the traveling direction of the infrared rays.

【0009】ここに高輝度放電ランプとは、キセノンラ
ンプやハライドランプなど高圧でアーク放電により大き
な光を発光する光源を意味する。
Here, a high-intensity discharge lamp means a light source such as a xenon lamp or a halide lamp which emits large light by arc discharge at high pressure.

【0010】この構成にすることにより、フィルタによ
り熱源(熱線)である赤外線を光の照射路から別のとこ
ろに移して吸収させているため、光照射路に介在させる
液晶パネルなど他の部品の温度を上昇させることなく、
可視光のみを大きな輝度で供給することができる。
[0010] With this configuration, the infrared ray, which is a heat source (heat ray), is transferred from the light irradiation path to another place and absorbed by the filter, so that other components such as a liquid crystal panel interposed in the light irradiation path can be used. Without increasing the temperature,
Only visible light can be supplied with a large luminance.

【0011】本発明の液晶プロジェクションシステム
は、高輝度光源と、該高輝度光源から照射される光の通
路に設けられ、該照射される光の可視光を透過し赤外線
を該通路から横に反射させる赤外線反射フィルタと、該
フィルタを透過した可視光の通路に設けられる液晶パネ
ルと、該液晶パネルを通過した光により形成される像を
拡大して投影する拡大投影レンズと、前記フィルタ膜に
より反射した赤外線の進行方向に該赤外線を吸収するよ
うに設けられる赤外線吸収体と、該赤外線吸収体を冷却
する送風手段とからなっている。
A liquid crystal projection system according to the present invention is provided in a high-luminance light source and a passage for light emitted from the high-luminance light source, transmits visible light of the emitted light, and reflects infrared light from the passage laterally. An infrared reflection filter, a liquid crystal panel provided in a path of visible light transmitted through the filter, an enlarged projection lens for enlarging and projecting an image formed by light passing through the liquid crystal panel, and reflection by the filter film. An infrared absorber provided so as to absorb the infrared light in the traveling direction of the infrared light, and a blowing means for cooling the infrared absorber.

【0012】この構造にすることにより、熱源は赤外線
反射フィルタにより光の照射路とは異なる方向に反射さ
れて離れた場所で光吸収体により吸収され、送風手段に
より冷却されるため、液晶パネルを間接的に加熱するこ
とがない。また、フィルタ膜による赤外線と可視光との
分離精度は非常に高くすることができるため、赤外線を
殆ど透過させず、かつ、可視光の強度を減衰させない
で、高輝度の可視光で液晶パネルの温度を上昇させるこ
とはない。
According to this structure, the heat source is reflected by the infrared reflection filter in a direction different from the light irradiation path, is absorbed by the light absorber at a remote location, and is cooled by the blowing means. No indirect heating. In addition, since the separation accuracy between infrared light and visible light by the filter film can be extremely high, the infrared light is hardly transmitted and the intensity of the visible light is not attenuated. It does not raise the temperature.

【0013】前記フィルタを透過した可視光が赤、緑、
青の3原色に分離されるようにダイクロイックミラーが
設けられ、前記液晶パネルが3個からなり、前記3原色
の光がそれぞれ前記3個の液晶パネルに入射するように
該3個の液晶パネルがが設けられ、該3個の液晶パネル
の出力が合成されて前記拡大投影レンズに集光させる手
段が設けられていることにより、液晶パネルにカラーフ
ィルタを用いないでカラーの投影をすることができる。
The visible light transmitted through the filter is red, green,
A dichroic mirror is provided so as to be separated into three primary colors of blue, and the three liquid crystal panels are composed of three liquid crystal panels. The three liquid crystal panels are so arranged that the light of the three primary colors respectively enters the three liquid crystal panels. Is provided, and means for combining the outputs of the three liquid crystal panels and condensing the output on the magnifying projection lens is provided, so that color projection can be performed without using a color filter on the liquid crystal panel. .

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の光照射装置およびそれを用いた液晶プロジェクショ
ンシステムについて説明をする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a light irradiation device and a liquid crystal projection system using the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】本発明による液晶プロジェクションシステ
ムは、図1にその一実施形態の説明図が示されるよう
に、たとえばキセノンアークランプのような高輝度放電
ランプからなる光源1から照射される光の通路に、その
照射される光の可視光を透過し赤外線をその通路から横
に反射させる赤外線反射フィルタ2が設けられ、フィル
タ2を透過した可視光の通路に液晶パネル3が設けられ
ている。そして、液晶パネル3を通過した光により形成
される像が、たとえばフレネルレンズなどからなる集光
レンズ4を介して拡大投影レンズ5に集光され、投影レ
ンズ5により拡大して図示しないスクリーンなどに投影
する構造になっている。本発明により設けられたフィル
タ2により反射した赤外線の進行方向には、赤外線を吸
収するように赤外線吸収体6が設けられ、赤外線吸収体
6を冷却する送風手段7がその近傍に設けられている。
As shown in FIG. 1, an embodiment of the liquid crystal projection system according to the present invention is provided in a path of light emitted from a light source 1 composed of a high-intensity discharge lamp such as a xenon arc lamp. An infrared reflection filter 2 that transmits visible light of the irradiated light and reflects infrared light laterally from the passage is provided, and a liquid crystal panel 3 is provided in a passage of the visible light transmitted through the filter 2. Then, an image formed by the light passing through the liquid crystal panel 3 is condensed on an enlarged projection lens 5 via a condenser lens 4 composed of, for example, a Fresnel lens, and is enlarged by the projection lens 5 to a screen (not shown). It has a structure to project. In the traveling direction of the infrared light reflected by the filter 2 provided according to the present invention, an infrared absorber 6 is provided so as to absorb the infrared light, and a blowing means 7 for cooling the infrared absorber 6 is provided in the vicinity thereof. .

【0016】また、本発明の光照射装置は、この光源1
とフィルタ2および赤外線吸収体6からなっており、液
晶パネルに高輝度の可視光を照射する場合に限らず、ス
ライドプロジェクタ、OHPなどのように、同様に赤外
線(熱線)を除去した可視光のみのクールな高輝度の光
を照射する必要のある場合に有効に利用することができ
る。
Further, the light irradiation apparatus of the present invention uses the light source 1
And a filter 2 and an infrared absorber 6, not only for irradiating the liquid crystal panel with high-luminance visible light, but also for only visible light from which infrared rays (heat rays) have been similarly removed, such as a slide projector or an OHP. It can be effectively used when it is necessary to irradiate cool high-brightness light.

【0017】赤外線を反射させ、可視光を透過させる赤
外線反射フィルタ2は、図2(a)〜(b)に示される
ように、たとえばMgF2 、SiO2 などの低屈折率の
第1の誘電体膜2aと、ZnSe、ZnS、TiO2
Ta2 5 などの高屈折率の第2の誘電体膜2bとをこ
の順で透明ガラスなどにそれぞれ交互に積層したZnS
/MgF2 、TiO2 /SiO2 、Ta2 5 /SiO
2 などの誘電体膜の多層膜による多重光干渉を利用する
ものを使用することができる。また、図2(b)に示さ
れる、Ta2 5 /Ag/Ta2 5 のような誘電体2
c/金属2d/誘電体2cの積層構造や、多孔質クロム
などの金属材料でも形成することができる。誘電体膜や
誘電体膜と金属膜による多層膜により赤外線反射フィル
タを形成する場合、それぞれの膜の厚さは、λ/(4
n)(λは反射させる光の波長、nはその屈折率)の厚
さで積層することにより得られる。光源の発光特性を調
べることにより、赤外線のどの波長領域で発光している
かが分るため、その波長領域で反射するように、何種類
もの波長で反射する積層膜を形成することにより、ほぼ
所望の波長領域の赤外線を反射させることができる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the infrared reflection filter 2 that reflects infrared light and transmits visible light is provided with a first dielectric material having a low refractive index, such as MgF 2 or SiO 2. Body film 2a, ZnSe, ZnS, TiO 2 ,
ZnS in which high refractive index second dielectric films 2b such as Ta 2 O 5 are alternately laminated on a transparent glass or the like in this order.
/ MgF 2 , TiO 2 / SiO 2 , Ta 2 O 5 / SiO
A device utilizing multiple optical interference by a multilayer film of a dielectric film such as 2 can be used. Also, a dielectric material 2 such as Ta 2 O 5 / Ag / Ta 2 O 5 shown in FIG.
It can also be formed of a laminated structure of c / metal 2d / dielectric 2c or a metal material such as porous chromium. When an infrared reflection filter is formed of a dielectric film or a multilayer film composed of a dielectric film and a metal film, the thickness of each film is λ / (4
n) (λ is the wavelength of the light to be reflected, and n is the refractive index thereof). By examining the light emission characteristics of the light source, it is possible to determine in which wavelength region of the infrared light is emitted. Therefore, by forming a laminated film that reflects at various wavelengths so as to reflect in that wavelength region, it is almost desirable. Can be reflected.

【0018】前述のTiO2 (屈折率2.6)/SiO
2 (屈折率1.4)はスパッタ法により成膜しなければ
ならないが、耐熱特性に優れ、高温で使用する場合でも
問題なく使用できる利点がある。ZnS/MgF2 は耐
熱性には劣るが、真空蒸着により簡単に形成することが
できる。その他の成膜法としては、成膜する材質に応じ
て、レーザアブレーション法、CVD法、ゾルゲル法、
スプレイ法などの方法を用いることができる。
The above-mentioned TiO 2 (refractive index: 2.6) / SiO
2 (refractive index: 1.4) must be formed by a sputtering method, but has an advantage that it has excellent heat resistance and can be used without problems even when used at high temperatures. ZnS / MgF 2 is inferior in heat resistance, but can be easily formed by vacuum evaporation. Other film forming methods include a laser ablation method, a CVD method, a sol-gel method,
A method such as a spray method can be used.

【0019】光源1としては、キセノンアークランプ、
ハライドランプ、ハロゲンランプ、高圧ナトリウムラン
プ、高圧水銀ランプなどの高輝度放電ランプが用いられ
る。この光源1は、図1に示されるように、反射鏡1a
を有し、後ろ側に進む光を前方へ反射するように構成さ
れることにより、光源1で発光する光をムダなく利用す
ることができ、非常に効率的である。この反射鏡1aの
内面に図示しないコールドミラーを設け、赤外線を吸収
して、可視光のみを液晶パネル3側に進むように形成す
ることが望ましい。しかし、その場合でもランプから直
接前方へ進む光は赤外線を含んでおり、また、コールド
ミラーの冷却が充分でないと熱輻射されて前方へ進むた
め、熱線を完全に除去することはできない。
As the light source 1, a xenon arc lamp,
A high-intensity discharge lamp such as a halide lamp, a halogen lamp, a high-pressure sodium lamp, and a high-pressure mercury lamp is used. As shown in FIG. 1, the light source 1 has a reflecting mirror 1a.
, And is configured to reflect the light traveling backward to the front, so that the light emitted from the light source 1 can be used without waste, which is very efficient. It is desirable that a cold mirror (not shown) be provided on the inner surface of the reflecting mirror 1a so as to absorb infrared rays and transmit only visible light to the liquid crystal panel 3 side. However, even in this case, the light traveling directly forward from the lamp contains infrared rays, and if the cold mirror is not sufficiently cooled, heat is radiated and travels forward, so that the heat rays cannot be completely removed.

【0020】液晶パネル3は、通常の液晶パネルと同様
に、透明電極がマトリクス状にそれぞれ形成された2枚
の透明基板により液晶層が挟持され、両面に偏光板が設
けられたものが使用される。そして、各画素への電圧の
印加の制御により各画素の光の透過を制御することによ
り、所望の画像を表示できる構造になっている。この液
晶パネル3は、各画素を赤(R)、緑(G)、青(B)
のカラーフィルタに対応させて形成し、その各画素を制
御することにより、カラー表示をすることができる。
The liquid crystal panel 3 has a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between two transparent substrates in each of which a transparent electrode is formed in a matrix, and a polarizing plate is provided on both sides, similarly to a normal liquid crystal panel. You. Then, by controlling the transmission of light of each pixel by controlling the application of a voltage to each pixel, a desired image can be displayed. In the liquid crystal panel 3, each pixel is represented by red (R), green (G), and blue (B).
The color display can be performed by forming the color filters corresponding to the color filters described above and controlling each pixel.

【0021】集光レンズ4は、液晶パネル3から平行光
として出てくる像を、拡大投影レンズ5に集光させるた
めの凸レンズで構成され、その厚さを薄くするため、フ
レネルレンズが用いられる。この集光レンズ4は、液晶
パネル3を透過した光を拡大投影レンズ5に集光させる
ためのもので、液晶パネル3の前段に設けられてもよ
い。拡大投影レンズ5は、集光された液晶パネル3の像
を拡大してスクリーンなどに投影すると共に、その位置
を微動することにより、スクリーン上で焦点を結ぶよう
に調整できる構成になっている。
The condenser lens 4 is composed of a convex lens for condensing an image coming out of the liquid crystal panel 3 as parallel light onto the magnifying projection lens 5, and a Fresnel lens is used to reduce its thickness. . The condensing lens 4 is for condensing the light transmitted through the liquid crystal panel 3 on the magnifying projection lens 5, and may be provided in a stage preceding the liquid crystal panel 3. The magnifying projection lens 5 is configured so that the condensed image of the liquid crystal panel 3 is magnified and projected on a screen or the like, and the position of the magnifying liquid crystal panel 3 can be adjusted so as to focus on the screen by slightly moving the position.

【0022】赤外線吸収体6は、たとえば多孔性の発泡
メタルを黒化したフィルターからなり、赤外線反射フィ
ルタ2により反射された赤外線の進行方向に対向するよ
うに設けられている。図1に示される例では、赤外線反
射フィルタ2が光源1からの光路に対して約45゜にな
るように設けられており、光源1からの光路に対してほ
ぼ直角に反射され、図示しない筐体の側壁に赤外線吸収
体6が取り付けられている。黒化した発泡メタルのフィ
ルターは、たとえばニッケル、銅、あるいは2層以上の
アルミニウム板にジグザグのスリットを多数あけて表面
を黒化した網状のフィルターなどからなり空孔率が50
〜80%程度と大きく、かつ赤外線を有効に吸収して温
度が上がるが、排風の妨げとならない空孔率をもつた
め、送風により容易に排熱することができるものであ
る。また最大98%程度の空孔率を有する海綿線状金属
などのフィルターを併用することにより、さらに赤外線
吸収、排熱の効果を向上させることができる。赤外線吸
収体6としては、このような多孔性セラミックフィルタ
ーなどを使用することができる。
The infrared absorber 6 is made of, for example, a filter formed by blackening a porous foam metal, and is provided so as to face the traveling direction of the infrared light reflected by the infrared reflection filter 2. In the example shown in FIG. 1, the infrared reflection filter 2 is provided so as to be approximately 45 ° with respect to the optical path from the light source 1, and is reflected substantially at right angles to the optical path from the light source 1. An infrared absorber 6 is attached to the side wall of the body. The blackened metal foam filter is, for example, a mesh-like filter whose surface is blackened by forming many zigzag slits on nickel, copper, or two or more aluminum plates, and has a porosity of 50%.
Although it is as large as about 80% and the temperature rises by effectively absorbing infrared rays, it has a porosity that does not hinder exhaust air, so that heat can be easily exhausted by blowing air. The combined use of a filter made of sponge linear metal having a porosity of about 98% at the maximum can further improve the effects of infrared absorption and exhaust heat. As the infrared absorber 6, such a porous ceramic filter or the like can be used.

【0023】赤外線吸収体6により吸収した熱は、その
近傍に設けられる送風手段7により風を吹き付けること
により、または光源1などを冷却する風を赤外線吸収体
6を介して排風することにより、フィルターの多孔性部
分を通風し冷却され、熱が蓄積することはない。
The heat absorbed by the infrared absorbing member 6 is blown by a blowing means 7 provided in the vicinity thereof, or the heat for cooling the light source 1 or the like is exhausted through the infrared absorbing member 6, The porous part of the filter is ventilated and cooled, so no heat builds up.

【0024】この構成の液晶プロジェクションシステム
によれば、光源1からの光のうち半分以上が赤外線で熱
線であるが、その熱線の大部分は光源1のコールドミラ
ーおよび赤外線反射フィルター2により除去され、液晶
パネル3には殆ど可視光線のみが入射する。除去された
熱線は、光源1または赤外線吸収体6の液晶パネル3か
ら離れた部分で冷却されるため、液晶パネル3の方まで
熱輻射されることがなく、液晶パネルの温度が上昇して
表示特性が低下したり、温度が下がるまで中断しなけれ
ばならないということがなくなる。しかも、熱線が殆ど
なくなるため、液晶パネルにカラーフィルタが設けられ
ていても、カラーフィルタが熱を吸収して、温度上昇を
するということがなくなり、カラーの液晶表示をする場
合にも都合がよい。その結果、パソコンなどの駆動によ
り、所望の画像をカラーでスクリーンに表示することが
できる。
According to the liquid crystal projection system of this configuration, more than half of the light from the light source 1 is infrared rays and heat rays, but most of the heat rays are removed by the cold mirror of the light source 1 and the infrared reflection filter 2, Almost only visible light enters the liquid crystal panel 3. Since the removed heat rays are cooled at a portion of the light source 1 or the infrared absorber 6 away from the liquid crystal panel 3, heat is not radiated to the liquid crystal panel 3 and the temperature of the liquid crystal panel rises to display. Eliminates the need to interrupt until the properties are degraded or the temperature drops. Moreover, since there is almost no heat rays, even if a color filter is provided on the liquid crystal panel, the color filter does not absorb heat and does not rise in temperature, which is convenient for displaying color liquid crystal. . As a result, a desired image can be displayed in color on a screen by driving a personal computer or the like.

【0025】前述のように、液晶パネルに入射する光は
熱線の大部分が除去されているため、カラーフィルタを
有する液晶パネルでも支障なく高輝度の光源からの光に
よりカラーでスクリーンに表示することができるが、図
3に示されるように、ダイクロイックミラーおよびダイ
クロイックプリズムを用いて、赤、緑、青それぞれのカ
ラー用液晶パネルを用いてカラー表示をすることもでき
る。
As described above, since most of the heat rays of the light incident on the liquid crystal panel are removed, even a liquid crystal panel having a color filter can be displayed on a screen in color by light from a high-luminance light source without any problem. However, as shown in FIG. 3, a color display can also be performed by using a dichroic mirror and a dichroic prism and using liquid crystal panels for each of red, green and blue.

【0026】図3において、光源1からの光の光路にま
ず前述の赤外線反射フィルタ2を配設し、赤外線は光路
から横側に反射させる。そして、可視光線のみを透過さ
せ、第1のダイクロイックミラー81で青色だけを反射
させて、他の緑と赤の光を透過させる。反射した青色の
光は、第1のミラー91で全反射させて、立方体形状の
ダイクロイックプリズム85の一側面に設けられた青色
用の第1の液晶パネル31に入射するようになってい
る。透過した赤色と緑色の光は、第2のダイクロイック
ミラー82で緑色の光のみを反射させてダイクロイック
プリズム85の他の側面に設けられる緑色用の第2の液
晶パネル32に入射するように構成されている。第2の
ダイクロイックミラー82を透過した赤色の光は第2お
よび第3のミラー92、93により全反射され、ダイク
ロイックプリズム85のさらに他の側面に設けられる赤
色用の第3の液晶パネル33に入射するように構成され
ている。その結果、赤色用の第3の液晶パネル33には
赤色だけの高輝度の光が入射し、緑色用の第2の液晶パ
ネル32には緑色だけの高輝度の光が入射し、青色用の
第1の液晶パネル31には青色だけの高輝度の光が入射
し、それぞれの液晶パネル31、32、33を連動して
駆動することにより、赤、緑、青の3原色の表示がダイ
クロイックプリズム85により合成されてフルカラーと
なり、拡大投影レンズ5に入射する。なお、集光レンズ
が省略されているが、ダイクロイックプリズム85の出
射側、または各液晶パネルの前面などに設けることがで
きる。
In FIG. 3, the above-mentioned infrared reflection filter 2 is first disposed in the optical path of light from the light source 1, and infrared rays are reflected from the optical path to the side. Then, only the visible light is transmitted, only the blue light is reflected by the first dichroic mirror 81, and the other green and red lights are transmitted. The reflected blue light is totally reflected by the first mirror 91 and is incident on the first liquid crystal panel 31 for blue provided on one side surface of the cubic dichroic prism 85. The transmitted red and green lights are configured such that only the green light is reflected by the second dichroic mirror 82 and is incident on the second liquid crystal panel 32 for green provided on the other side surface of the dichroic prism 85. ing. The red light transmitted through the second dichroic mirror 82 is totally reflected by the second and third mirrors 92 and 93, and enters the third liquid crystal panel 33 for red provided on the other side surface of the dichroic prism 85. It is configured to be. As a result, high-luminance light of only red enters the third liquid crystal panel 33 for red, high-luminance light of only green enters the second liquid crystal panel 32 for green, and High-intensity light of only blue is incident on the first liquid crystal panel 31, and the respective liquid crystal panels 31, 32, and 33 are driven in conjunction with each other to display three primary colors of red, green, and blue in a dichroic prism. The light is combined into a full color by the light 85 and enters the magnifying projection lens 5. Although the condenser lens is omitted, it can be provided on the emission side of the dichroic prism 85 or on the front of each liquid crystal panel.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、液晶プロジェクターな
どに用いるような非常に高輝度のキセノンランプなどの
高圧アークランプを光源とする光照射装置を用いても、
殆ど熱線は除去されているため、液晶パネルなどの温度
が上昇することはない。そのため、使用中に温度が下が
るまで投影を中断したり、熱により液晶材料が変質する
ようなことがなくなり、液晶プロジェクターの維持管理
が非常に容易になる。
According to the present invention, even if a light irradiating device using a high-pressure arc lamp such as a very high-brightness xenon lamp as a light source as used in a liquid crystal projector or the like is used,
Since most of the heat rays are removed, the temperature of the liquid crystal panel and the like does not rise. Therefore, the projection is not interrupted until the temperature is lowered during use, and the liquid crystal material is not deteriorated due to heat, and the maintenance of the liquid crystal projector becomes very easy.

【0028】また、本発明の光照射装置によれば、非常
に大きな輝度の光源を用いながら、熱線が殆ど除去され
ているため、液晶プロジェクターのみならず、スライド
プロジェクター、OHPなどの幅広い分野で、高輝度で
コールドの光照射装置として利用され得る。
Further, according to the light irradiation apparatus of the present invention, since a heat ray is almost removed while using a light source having a very high luminance, not only a liquid crystal projector but also a wide range of fields such as a slide projector and an OHP can be used. It can be used as a high-intensity and cold light irradiation device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の液晶プロジェクシェンシステムの一実
施形態の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of one embodiment of a liquid crystal projection system of the present invention.

【図2】図1の赤外線反射フィルタの一例の断面説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory sectional view of an example of the infrared reflection filter of FIG. 1;

【図3】本発明の液晶プロジェクションシステムの他の
実施形態の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of another embodiment of the liquid crystal projection system of the present invention.

【図4】従来の液晶プロジェクションシステムの構成説
明図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of a conventional liquid crystal projection system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 赤外線反射フィルタ 3 液晶パネル 5 拡大投影レンズ 6 赤外線吸収体 7 送風手段 REFERENCE SIGNS LIST 1 light source 2 infrared reflection filter 3 liquid crystal panel 5 magnifying projection lens 6 infrared absorber 7 blowing means

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高輝度光源と、該高輝度光源から照射さ
れる光の通路に設けられ、該照射される光の可視光を透
過し赤外線を該通路から横に反射させる赤外線反射フィ
ルタと、該反射した赤外線の進行方向に該赤外線を吸収
するように設けられる赤外線吸収体とからなる光照射装
置。
A high-intensity light source; and an infrared reflection filter provided in a path of light emitted from the high-intensity light source and transmitting visible light of the emitted light and reflecting infrared light from the path laterally; A light irradiating device comprising: an infrared absorber provided to absorb the infrared light in the traveling direction of the reflected infrared light.
【請求項2】 高輝度放電ランプと、該高輝度放電ラン
プから照射される光の通路に設けられ、該照射される光
の可視光を透過し赤外線を該通路から横に反射させる赤
外線反射フィルタと、該フィルタを透過した可視光の通
路に設けられる液晶パネルと、該液晶パネルを通過した
光により形成される像を拡大して投影する拡大投影レン
ズと、前記フィルタにより反射した赤外線の進行方向に
該赤外線を吸収するように設けられる赤外線吸収体と、
該赤外線吸収体を冷却する送風手段とからなる液晶プロ
ジェクションシステム。
2. A high-intensity discharge lamp and an infrared reflection filter provided in a path of light emitted from the high-intensity discharge lamp and transmitting visible light of the emitted light and reflecting infrared rays from the path laterally. A liquid crystal panel provided in a path of visible light transmitted through the filter, an enlarged projection lens for enlarging and projecting an image formed by light transmitted through the liquid crystal panel, and a traveling direction of infrared light reflected by the filter An infrared absorber provided to absorb the infrared light,
A liquid crystal projection system comprising: a blower for cooling the infrared absorber.
【請求項3】 前記フィルタを透過した可視光が赤、
緑、青の3原色に分離されるようにダイクロイックミラ
ーが設けられ、前記液晶パネルが3個からなり、前記3
原色の光がそれぞれ前記3個の液晶パネルに入射するよ
うに該3個の液晶パネルがが設けられ、該3個の液晶パ
ネルの出力が合成されて前記拡大投影レンズに集光させ
る手段が設けられてなる請求項2記載の液晶プロジェク
ションシステム。
3. The visible light transmitted through the filter is red,
A dichroic mirror is provided so as to be separated into three primary colors of green and blue, and the liquid crystal panel comprises three liquid crystal panels.
The three liquid crystal panels are provided so that light of the primary colors is incident on the three liquid crystal panels, respectively, and means for combining the outputs of the three liquid crystal panels and condensing the light on the magnifying projection lens is provided. 3. The liquid crystal projection system according to claim 2, wherein the liquid crystal projection system is provided.
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