JP2005502923A - 液体光学フィルタを備えた画像投射装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、照射ビームを供給するための光源及び光学系を有する照射系を持つ投射表示装置に関する。前記投射表示装置は更に、画像情報を用いて照射ビームを変調し、スクリーンに画像を投射する画像表示系を設けられる。前記光源からの紫外及び赤外放射をフィルタリングするために、可視光を透過させるフィルタ手段が存在する。冷却液を有する冷却手段が、前記フィルタ手段を冷却するために存在する。前記投射表示装置において前記フィルタ手段は、前記紫外及び赤外放射を吸収する放射吸収添加物を含む冷却液を有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照射ビームを供給するための光源及び光学系を持つ照射系と、画像情報を用いて前記照射ビームを変調し、画像をスクリーンに投射する画像表示系と、可視領域に第1の波長範囲を持つ前記光源からの放射の第1の部分を前記光学系に透過させ、可視領域の外部に第2の波長範囲を持つ前記光源からの放射の第2の部分を吸収するフィルタ手段と、前記フィルタ手段を冷却する液体を有する冷却手段と、を有する投射表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
投射表示装置は、後方及び前方画像投射システムの両方において利用され得る。後方投射システムにおいては、投射表示装置は、拡散透過スクリーンの後方の面に、テレビジョン又はデータ画像情報を表す画像を投射する。ここで前方の面は、視聴している視聴者に向けられている。前方投射システムにおいては、投射表示装置は、反射スクリーンの前方の面に、テレビジョン又はデータ画像情報を表す画像を投射する。ここで前方の面は、視聴している視聴者に向けられている。
【0003】
かような投射表示装置は、特開平9−005734号公報より知られている。この知られた投射表示装置は、照射ビームを供給する照射系と、画像情報を用いて前記照射系によって供給されるべき照射ビームを変調し、画像をスクリーンに表示する画像表示系とを有する。前記照射系は、前記照射ビームを形成するための光源と光学系とを有する。前記光源は超高圧放電ランプであっても良い。この種のランプは可視放射の他に、主に250nmと425nmとの間の範囲に波長を持つ紫外放射、及び主に800nmと950nmとの間の範囲に波長を持つ赤外放射をも生成する。紫外及び赤外放射のような、前記光源からの放射の不要な部分をフィルタリングするために、紫外吸収フィルタ及び赤外吸収フィルタが、前記光源と前記光学系との間の光路に位置されても良い。前記紫外吸収フィルタ及び前記赤外吸収フィルタを、これらの最大の動作温度より低く保つため、冷却液を含む2枚の平行なプレートを有する冷却容器がある。前記容器は、前記照射ビームを透過させるため、可視領域における波長範囲については透明な部分を有する。この冷却手段は照射ビーム中に配置され、前記紫外吸収フィルタ又は赤外吸収フィルタ中に発生させられた熱を前記投射表示装置の周囲に輸送するために、前記紫外吸収フィルタ又は前記赤外吸収フィルタに取り付けられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記投射表示装置の欠点は、前記紫外吸収フィルタと前記容器との間の熱伝導率が制限されており、前記フィルタの動作温度が超えられ得、前記フィルタのカットオフ波長及び寿命に影響を与えるという点である。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、延長された寿命を持つ投射表示装置を提供することにある。本目的は、本発明による、前記フィルタ手段が前記第2の波長範囲を吸収する放射吸収添加物を含む液体を有することを特徴とする投射表示装置によって達成されることができる。本発明は、従来のシステムにおいては熱輸送が前記紫外又は赤外吸収物質中の伝導によって制限されていたのに対し、前記放射の吸収により生成される熱は、液体中の対流によって直接周囲に輸送されることができるという認識に基づくものである。新たな投射表示装置においては、対流を介した熱輸送はより効率的であり、そのため前記フィルタ手段はより低い動作温度で動作されることができ、前記寿命を延長する。
【0006】
他の利点は、カットオフ波長の温度依存性のため、前記フィルタ手段のカットオフ波長の安定性が改善されるという点である。より一定な温度は、より安定した前記フィルタ手段のカットオフ波長を提供する。更に、改善された冷却は、前記投射表示装置のよりコンパクトな設計を可能とする。
【0007】
本発明による投射表示装置のとりわけ有利な実施例は、波長の第2の範囲を持つ放射を吸収するため、前記放射吸収添加物は前記溶媒に可溶な物質であることを特徴とする。前記波長の第2の範囲は、250nmと425nmの間の紫外範囲又は800nmと950nmとの間の赤外範囲であっても良い。
【0008】
前記投射表示装置の他の実施例は、前記溶媒は水であり、前記放射吸収物質は、リン酸ベンゾフェノン(benzophenonephosphates)及びリン酸ベンゾトリアゾール(benzotriazolephosphates)から成る群の中の1つであることを特徴とする。硫酸ベンゾフェノン(benzophenonesulphates)又は硫酸ベンゾトリアゾール(benzotriazolesulphates)も放射吸収物質として利用されることができ、これら両方とも水に可溶である。これらの放射吸収物質は主に350nmと425nmとの間の範囲における紫外放射を吸収する。
【0009】
前記投射表示装置の他の実施例は、前記放射吸収添加物は、ベンゾフェノン及びベンゾトリアゾールから成る群の中の1つであることを特徴とする。この放射吸収物質も250nmと425nmとの間の範囲における紫外放射を吸収する。
【0010】
前記投射表示装置の他の実施例は、前記放射吸収物質はカルボシアニン(carbo−cyanines)から成る群の中の1つであることを特徴とする。この放射吸収物質は主に800nmと950nmとの間の波長範囲における赤外放射を吸収する。
【0011】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例から明らかであり、これを参照することにより説明されるであろう。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、照射ビームを供給する照射系3と、前記照射ビームを変調する従来の画像表示系5とを有する、第1の画像投射装置1の例を示す。照射系3は光源7、反射鏡9、紫外吸収フィルタ11、集光レンズ13及び偏光変換素子15を有する。反射鏡9は、光源7によって前記照射系から離れる方向へ発せられた光のより多くの部分が画像表示系5に到達することを保証する。照射系3によって生成された前記照射ビームは、画像表示系5への入射光である。画像表示系5は、ダイクロイックミラー17及び21、ミラー19、23及び35、ダイクロイック交差体33、例えば透過型液晶表示パネルのような透過型表示パネル27、29及び31、検光器35並びに投射レンズ37を有する。
【0013】
動作中は、光源7及び反射鏡9からの白色光は、紫外吸収フィルタ11、集光板13及び偏光変換系15を介して表示系5において結合される。集光板13は均一な照射ビームを生成する。偏光変換系15は、入射する無偏光の照射ビームから、単一の直線偏光方向を持つ照射ビームを生成する。前記紫外吸収フィルタは、前記照射ビーム中の250nmから425nmの範囲における放射を吸収する。
【0014】
更に、800nmと950nmとの間の範囲における前記光源からの放射の吸収のために、赤外吸収フィルタ12が光源7と集光板13との間に存在しても良い。表示系5において、第1のダイクロイックミラー17は白色の前記照射ビームから赤のサブビーム(sub−beam)を分離する。ミラー19は前記赤のサブビームを第1の液晶表示パネル31の方へ向ける。第1のダイクロイックミラー17は青及び緑のサブビームを第2のダイクロイックミラー21へ向ける。第2のダイクロイックミラー21は、緑の部分を第2の液晶表示パネル29へ向け、青の部分はミラー23及び25を介して第3の液晶表示パネル31へ送られる。液晶表示パネル27、29及び31は、供給される画像情報に応じて赤、緑及び青の部分を変調する。ダイクロイック交差体33は赤、緑及び青のサブビームを単一の変調された光ビームに結合し、前記変調された光ビームを検光器35を介して前記投射レンズへ向ける。投射レンズ37は投射スクリーン(図示されていない)に前記変調された光ビームを映し出す。
【0015】
光源7は、Philips Electronics社によって供給されるような、UHP−100のような超高圧放電ランプであっても良い。可視波長範囲における放射の他に、該UHPランプは電磁スペクトルの紫外部分及び赤外部分における放射をも生成する。
【0016】
図2は、100ワットのUHPランプによって放射されるスペクトルの図を示す。
【0017】
本図は3つの線を示す。「o−o−o−o」とマークされた第1の線は、実際の放電が起こっている火口即ち前記ランプの中央部分について、ワット/nmで前記ランプの出力を示す。「x−x−x−x」とマークされた第2の線は、前記反射鏡の前で測定された前記UHPランプの出力を示す。「−−−−−−−」とマークされた第3の線は、前記反射鏡の後で測定された前記UHPランプの出力を示す。
【0018】
UHPランプ7からの光の紫外部分は、偏光変換系15、液晶表示パネル29、31及び33並びに検光器35中に存在し得る偏光箔に損傷を与え得る。それ故、紫外フィルタ11がUHPランプ7と偏光変換系15との間に配置される。紫外吸収フィルタ11は、前記UHPランプの放射から、250nmと425nmとの間の範囲における放射を吸収する。
【0019】
前記UHPランプの放射の赤外部分は、偏光変換系15並びに液晶表示パネル27、29及び31を加熱し、従って、偏光変換系15並びに液晶表示パネル27、29及び31は付加的な冷却を必要とする。偏光変換系15又は液晶表示パネル27、29及び31の不必要な加熱を避けるため、赤外吸収フィルタ12が、UHPランプ5と集光板13との間に配置される。赤外吸収フィルタ12は、UHPランプ5から800nmから950nmまでの範囲における放射を吸収し、偏光変換系15並びに液晶表示パネル29、31及び33の加熱を低減する。より低い動作温度はこれらの構成要素の寿命、それ故前記投射表示装置の寿命を延長する。紫外吸収フィルタ11と赤外吸収フィルタ12との冷却を改善するため、これらのフィルタは冷却液を持つ容器に取り付けられることができる。425nmと800nmとの間のUHPランプ7からの放射の部分を透過するために、前記容器の一部及び冷却液は透明である。冷却容器39は、冷却容器39から周囲へ熱を輸送するため、冷却フィン(図示されていない)を設けられても良い。
【0020】
紫外及び赤外フィルタ11、12の冷却を更に改善するため、双方のフィルタは集光板13へ放射を透過するため透明な部分を持ち、425nmと800nmとの間の可視範囲における放射のための液体の透明な部分を有する容器として提供される。ここで前記液体は紫外吸収物質を有する。
【0021】
赤外フィルタ12も、425nmと800nmとの間の可視範囲における集光板13への放射の透過のため透明な部分を持つ容器を有する。ここで前記液体は425nmと800nmとの間の可視範囲における放射に透明な液体を有し、前記液体は赤外吸収物質を有する。
【0022】
図3は、紫外吸収フィルタ11の断面図を示す。紫外吸収フィルタ11は、例えばガラス又はポリエチルメタクリレートのような2つの透明な面43及び45を設けられた、長方形のフレーム41を持つ容器39を有する。容器39は、溶媒47と、前記溶媒に可溶な紫外吸収物質とを含む。更に、冷却フィン49がフレーム41に接続されることができる。前記溶媒は水又は有機溶媒であっても良い。水溶性の物質の例は、リン酸ベンゾフェノン、リン酸ベンゾトリアゾール、硫酸ベンゾフェノン、及び硫酸ベンゾトリアゾールである。
【0023】
実用的な適用可能な物質は、水溶性のUV−BフィルタでありMerck社から入手することができる、Eusolex(登録商標)232(スルホン酸フェニルベンゾイミダゾール(phenylbemzimidazole))である。
【0024】
油溶性の物質の例は、ベンゾフェノン及びベンゾトリアゾールである。
【0025】
実用的な適用可能な物質は、例えばEusolex(登録商標)9020(ブチルメトキシジベンゾイルメタン(butyl metoxydibenzoylmethane))、Eusolex(登録商標)6007(ジメチルPABAオクチル(Octyldimethyl PABA))のような油溶性のUV−Aフィルタ、又はEusolex(登録商標)2292(メトキシ桂皮酸オクチル(Octyl Mehoxycinnamate))のような油溶性のUV−Bフィルタであっても良い。これらの物質の全てはMerck社から入手できる。
【0026】
図4は、油に溶解されたEusolex(登録商標)9020の吸収効率対波長特性の図を示す。該特性は、300nmと425nmとの間のスペクトルのUV−B部分について高い効率を示す。
【0027】
赤外吸収フィルタ12の構造は、図3に示したような紫外吸収フィルタ11の構造と同様である。容器39は溶媒と該溶媒に可溶な赤外吸収物質とを含む。前記溶媒は水又は有機溶媒であっても良い。水並びにメタノール、エタノール及びグリコールのような他の溶媒は、1000nm以上の波長を持つ放射を吸収する。800nmと1000nmとの間の範囲に波長を持つ放射を吸収するために、カルボシアニンのような赤外吸収添加物が添加されても良い。例えば、Sigma−Aldrich社から入手できるIR1000及びIR27、並びにインドシアニングリーン(indocyanine green、ICG)である。
【0028】
図5はインドシアニングリーンの吸収特性を示す。ICGは800nmにおいて吸収ピークを持つトリカルボシアニン(tricarbocyanine)染料であり、電磁スペクトルの可視範囲においてほとんど吸収を持たない。
【0029】
動作中は、放散される熱はここでは液体47において直接生成され、従来の紫外及び赤外吸収フィルタにおけるように放射吸収物質における伝導ではなく、主に液体47内の対流によって冷却フィン49に輸送される。このことは、紫外及び赤外吸収フィルタの効率的な冷却を可能にする。
【0030】
本発明は以上説明された投射システムに限定されるものではなく、例えばLCOS(Liquid crystal on silicon)パネルのような反射表示パネルを持つスクローリングカラー投射システムにおいて適用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】フィルタ手段を持つ投射表示装置の例を示す。
【図2】UHPランプの電磁放射スペクトルの図を示す。
【図3】フィルタ液を含む容器の例を示す。
【図4】有機溶媒におけるEusolex9020の溶液の紫外吸収対波長の図を示す。
【図5】水中のインドシアニングリーンの溶液の赤外吸収対波長の図を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、照射ビームを供給するための光源及び光学系を持つ照射系と、画像情報を用いて前記照射ビームを変調し、画像をスクリーンに投射する画像表示系と、可視領域に第1の波長範囲を持つ前記光源からの放射の第1の部分を前記光学系に透過させ、可視領域の外部に第2の波長範囲を持つ前記光源からの放射の第2の部分を吸収するフィルタ手段と、前記フィルタ手段を冷却する液体を有する冷却手段と、を有する投射表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
投射表示装置は、後方及び前方画像投射システムの両方において利用され得る。後方投射システムにおいては、投射表示装置は、拡散透過スクリーンの後方の面に、テレビジョン又はデータ画像情報を表す画像を投射する。ここで前方の面は、視聴している視聴者に向けられている。前方投射システムにおいては、投射表示装置は、反射スクリーンの前方の面に、テレビジョン又はデータ画像情報を表す画像を投射する。ここで前方の面は、視聴している視聴者に向けられている。
【0003】
かような投射表示装置は、特開平9−005734号公報より知られている。この知られた投射表示装置は、照射ビームを供給する照射系と、画像情報を用いて前記照射系によって供給されるべき照射ビームを変調し、画像をスクリーンに表示する画像表示系とを有する。前記照射系は、前記照射ビームを形成するための光源と光学系とを有する。前記光源は超高圧放電ランプであっても良い。この種のランプは可視放射の他に、主に250nmと425nmとの間の範囲に波長を持つ紫外放射、及び主に800nmと950nmとの間の範囲に波長を持つ赤外放射をも生成する。紫外及び赤外放射のような、前記光源からの放射の不要な部分をフィルタリングするために、紫外吸収フィルタ及び赤外吸収フィルタが、前記光源と前記光学系との間の光路に位置されても良い。前記紫外吸収フィルタ及び前記赤外吸収フィルタを、これらの最大の動作温度より低く保つため、冷却液を含む2枚の平行なプレートを有する冷却容器がある。前記容器は、前記照射ビームを透過させるため、可視領域における波長範囲については透明な部分を有する。この冷却手段は照射ビーム中に配置され、前記紫外吸収フィルタ又は赤外吸収フィルタ中に発生させられた熱を前記投射表示装置の周囲に輸送するために、前記紫外吸収フィルタ又は前記赤外吸収フィルタに取り付けられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記投射表示装置の欠点は、前記紫外吸収フィルタと前記容器との間の熱伝導率が制限されており、前記フィルタの動作温度が超えられ得、前記フィルタのカットオフ波長及び寿命に影響を与えるという点である。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、延長された寿命を持つ投射表示装置を提供することにある。本目的は、本発明による、前記フィルタ手段が前記第2の波長範囲を吸収する放射吸収添加物を含む液体を有することを特徴とする投射表示装置によって達成されることができる。本発明は、従来のシステムにおいては熱輸送が前記紫外又は赤外吸収物質中の伝導によって制限されていたのに対し、前記放射の吸収により生成される熱は、液体中の対流によって直接周囲に輸送されることができるという認識に基づくものである。新たな投射表示装置においては、対流を介した熱輸送はより効率的であり、そのため前記フィルタ手段はより低い動作温度で動作されることができ、前記寿命を延長する。
【0006】
他の利点は、カットオフ波長の温度依存性のため、前記フィルタ手段のカットオフ波長の安定性が改善されるという点である。より一定な温度は、より安定した前記フィルタ手段のカットオフ波長を提供する。更に、改善された冷却は、前記投射表示装置のよりコンパクトな設計を可能とする。
【0007】
本発明による投射表示装置のとりわけ有利な実施例は、波長の第2の範囲を持つ放射を吸収するため、前記放射吸収添加物は前記溶媒に可溶な物質であることを特徴とする。前記波長の第2の範囲は、250nmと425nmの間の紫外範囲又は800nmと950nmとの間の赤外範囲であっても良い。
【0008】
前記投射表示装置の他の実施例は、前記溶媒は水であり、前記放射吸収物質は、リン酸ベンゾフェノン(benzophenonephosphates)及びリン酸ベンゾトリアゾール(benzotriazolephosphates)から成る群の中の1つであることを特徴とする。硫酸ベンゾフェノン(benzophenonesulphates)又は硫酸ベンゾトリアゾール(benzotriazolesulphates)も放射吸収物質として利用されることができ、これら両方とも水に可溶である。これらの放射吸収物質は主に350nmと425nmとの間の範囲における紫外放射を吸収する。
【0009】
前記投射表示装置の他の実施例は、前記放射吸収添加物は、ベンゾフェノン及びベンゾトリアゾールから成る群の中の1つであることを特徴とする。この放射吸収物質も250nmと425nmとの間の範囲における紫外放射を吸収する。
【0010】
前記投射表示装置の他の実施例は、前記放射吸収物質はカルボシアニン(carbo−cyanines)から成る群の中の1つであることを特徴とする。この放射吸収物質は主に800nmと950nmとの間の波長範囲における赤外放射を吸収する。
【0011】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例から明らかであり、これを参照することにより説明されるであろう。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、照射ビームを供給する照射系3と、前記照射ビームを変調する従来の画像表示系5とを有する、第1の画像投射装置1の例を示す。照射系3は光源7、反射鏡9、紫外吸収フィルタ11、集光レンズ13及び偏光変換素子15を有する。反射鏡9は、光源7によって前記照射系から離れる方向へ発せられた光のより多くの部分が画像表示系5に到達することを保証する。照射系3によって生成された前記照射ビームは、画像表示系5への入射光である。画像表示系5は、ダイクロイックミラー17及び21、ミラー19、23及び35、ダイクロイック交差体33、例えば透過型液晶表示パネルのような透過型表示パネル27、29及び31、検光器35並びに投射レンズ37を有する。
【0013】
動作中は、光源7及び反射鏡9からの白色光は、紫外吸収フィルタ11、集光板13及び偏光変換系15を介して表示系5において結合される。集光板13は均一な照射ビームを生成する。偏光変換系15は、入射する無偏光の照射ビームから、単一の直線偏光方向を持つ照射ビームを生成する。前記紫外吸収フィルタは、前記照射ビーム中の250nmから425nmの範囲における放射を吸収する。
【0014】
更に、800nmと950nmとの間の範囲における前記光源からの放射の吸収のために、赤外吸収フィルタ12が光源7と集光板13との間に存在しても良い。表示系5において、第1のダイクロイックミラー17は白色の前記照射ビームから赤のサブビーム(sub−beam)を分離する。ミラー19は前記赤のサブビームを第1の液晶表示パネル31の方へ向ける。第1のダイクロイックミラー17は青及び緑のサブビームを第2のダイクロイックミラー21へ向ける。第2のダイクロイックミラー21は、緑の部分を第2の液晶表示パネル29へ向け、青の部分はミラー23及び25を介して第3の液晶表示パネル31へ送られる。液晶表示パネル27、29及び31は、供給される画像情報に応じて赤、緑及び青の部分を変調する。ダイクロイック交差体33は赤、緑及び青のサブビームを単一の変調された光ビームに結合し、前記変調された光ビームを検光器35を介して前記投射レンズへ向ける。投射レンズ37は投射スクリーン(図示されていない)に前記変調された光ビームを映し出す。
【0015】
光源7は、Philips Electronics社によって供給されるような、UHP−100のような超高圧放電ランプであっても良い。可視波長範囲における放射の他に、該UHPランプは電磁スペクトルの紫外部分及び赤外部分における放射をも生成する。
【0016】
図2は、100ワットのUHPランプによって放射されるスペクトルの図を示す。
【0017】
本図は3つの線を示す。「o−o−o−o」とマークされた第1の線は、実際の放電が起こっている火口即ち前記ランプの中央部分について、ワット/nmで前記ランプの出力を示す。「x−x−x−x」とマークされた第2の線は、前記反射鏡の前で測定された前記UHPランプの出力を示す。「−−−−−−−」とマークされた第3の線は、前記反射鏡の後で測定された前記UHPランプの出力を示す。
【0018】
UHPランプ7からの光の紫外部分は、偏光変換系15、液晶表示パネル29、31及び33並びに検光器35中に存在し得る偏光箔に損傷を与え得る。それ故、紫外フィルタ11がUHPランプ7と偏光変換系15との間に配置される。紫外吸収フィルタ11は、前記UHPランプの放射から、250nmと425nmとの間の範囲における放射を吸収する。
【0019】
前記UHPランプの放射の赤外部分は、偏光変換系15並びに液晶表示パネル27、29及び31を加熱し、従って、偏光変換系15並びに液晶表示パネル27、29及び31は付加的な冷却を必要とする。偏光変換系15又は液晶表示パネル27、29及び31の不必要な加熱を避けるため、赤外吸収フィルタ12が、UHPランプ5と集光板13との間に配置される。赤外吸収フィルタ12は、UHPランプ5から800nmから950nmまでの範囲における放射を吸収し、偏光変換系15並びに液晶表示パネル29、31及び33の加熱を低減する。より低い動作温度はこれらの構成要素の寿命、それ故前記投射表示装置の寿命を延長する。紫外吸収フィルタ11と赤外吸収フィルタ12との冷却を改善するため、これらのフィルタは冷却液を持つ容器に取り付けられることができる。425nmと800nmとの間のUHPランプ7からの放射の部分を透過するために、前記容器の一部及び冷却液は透明である。冷却容器39は、冷却容器39から周囲へ熱を輸送するため、冷却フィン(図示されていない)を設けられても良い。
【0020】
紫外及び赤外フィルタ11、12の冷却を更に改善するため、双方のフィルタは集光板13へ放射を透過するため透明な部分を持ち、425nmと800nmとの間の可視範囲における放射のための液体の透明な部分を有する容器として提供される。ここで前記液体は紫外吸収物質を有する。
【0021】
赤外フィルタ12も、425nmと800nmとの間の可視範囲における集光板13への放射の透過のため透明な部分を持つ容器を有する。ここで前記液体は425nmと800nmとの間の可視範囲における放射に透明な液体を有し、前記液体は赤外吸収物質を有する。
【0022】
図3は、紫外吸収フィルタ11の断面図を示す。紫外吸収フィルタ11は、例えばガラス又はポリエチルメタクリレートのような2つの透明な面43及び45を設けられた、長方形のフレーム41を持つ容器39を有する。容器39は、溶媒47と、前記溶媒に可溶な紫外吸収物質とを含む。更に、冷却フィン49がフレーム41に接続されることができる。前記溶媒は水又は有機溶媒であっても良い。水溶性の物質の例は、リン酸ベンゾフェノン、リン酸ベンゾトリアゾール、硫酸ベンゾフェノン、及び硫酸ベンゾトリアゾールである。
【0023】
実用的な適用可能な物質は、水溶性のUV−BフィルタでありMerck社から入手することができる、Eusolex(登録商標)232(スルホン酸フェニルベンゾイミダゾール(phenylbemzimidazole))である。
【0024】
油溶性の物質の例は、ベンゾフェノン及びベンゾトリアゾールである。
【0025】
実用的な適用可能な物質は、例えばEusolex(登録商標)9020(ブチルメトキシジベンゾイルメタン(butyl metoxydibenzoylmethane))、Eusolex(登録商標)6007(ジメチルPABAオクチル(Octyldimethyl PABA))のような油溶性のUV−Aフィルタ、又はEusolex(登録商標)2292(メトキシ桂皮酸オクチル(Octyl Mehoxycinnamate))のような油溶性のUV−Bフィルタであっても良い。これらの物質の全てはMerck社から入手できる。
【0026】
図4は、油に溶解されたEusolex(登録商標)9020の吸収効率対波長特性の図を示す。該特性は、300nmと425nmとの間のスペクトルのUV−B部分について高い効率を示す。
【0027】
赤外吸収フィルタ12の構造は、図3に示したような紫外吸収フィルタ11の構造と同様である。容器39は溶媒と該溶媒に可溶な赤外吸収物質とを含む。前記溶媒は水又は有機溶媒であっても良い。水並びにメタノール、エタノール及びグリコールのような他の溶媒は、1000nm以上の波長を持つ放射を吸収する。800nmと1000nmとの間の範囲に波長を持つ放射を吸収するために、カルボシアニンのような赤外吸収添加物が添加されても良い。例えば、Sigma−Aldrich社から入手できるIR1000及びIR27、並びにインドシアニングリーン(indocyanine green、ICG)である。
【0028】
図5はインドシアニングリーンの吸収特性を示す。ICGは800nmにおいて吸収ピークを持つトリカルボシアニン(tricarbocyanine)染料であり、電磁スペクトルの可視範囲においてほとんど吸収を持たない。
【0029】
動作中は、放散される熱はここでは液体47において直接生成され、従来の紫外及び赤外吸収フィルタにおけるように放射吸収物質における伝導ではなく、主に液体47内の対流によって冷却フィン49に輸送される。このことは、紫外及び赤外吸収フィルタの効率的な冷却を可能にする。
【0030】
本発明は以上説明された投射システムに限定されるものではなく、例えばLCOS(Liquid crystal on silicon)パネルのような反射表示パネルを持つスクローリングカラー投射システムにおいて適用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】フィルタ手段を持つ投射表示装置の例を示す。
【図2】UHPランプの電磁放射スペクトルの図を示す。
【図3】フィルタ液を含む容器の例を示す。
【図4】有機溶媒におけるEusolex9020の溶液の紫外吸収対波長の図を示す。
【図5】水中のインドシアニングリーンの溶液の赤外吸収対波長の図を示す。
Claims (8)
- 照射ビームを供給するための光源及び光学系を持つ照射系と、
画像情報を用いて前記照射ビームを変調し、画像をスクリーンに投射する画像表示系と、
可視領域に第1の波長範囲を持つ前記光源からの放射の第1の部分を前記光学系に透過させ、
可視領域の外部に第2の波長範囲を持つ前記光源からの放射の第2の部分を吸収するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段を冷却する液体を有する冷却手段と、
を有する投射表示装置であって、前記フィルタ手段は、前記第2の波長範囲を吸収する放射吸収添加物を含む液体を有することを特徴とする投射表示装置。 - 前記液体は溶媒を有し、前記放射吸収添加物は前記溶媒に可溶な物質であることを特徴とする、請求項1に記載の投射表示装置。
- 前記第2の波長範囲は250nmと425nmとの間であることを特徴とする、請求項1に記載の投射表示装置。
- 前記溶媒は水であり、前記放射吸収物質は、リン酸ベンゾフェノン及びリン酸ベンゾトリアゾールから成る群の中の1つであることを特徴とする、請求項2に記載の投射表示装置。
- 前記溶媒は水であり、前記放射吸収物質は、硫酸ベンゾフェノン及び硫酸ベンゾトリアゾールから成る群の中の1つであることを特徴とする、請求項2に記載の投射表示装置。
- 前記溶媒は有機物であり、前記放射吸収添加物は、ベンゾフェノン及びベンゾトリアゾールから成る群の中の1つであることを特徴とする、請求項2に記載の投射表示装置。
- 前記第2の波長範囲は800nmと950nmとの間であることを特徴とする、請求項1に記載の投射表示装置。
- 前記溶媒は水であり、前記放射吸収物質はカルボシアニンから成る群の中の1つであることを特徴とする、請求項7に記載の投射表示装置。
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