JPH1123838A - ダイクロイックフィルタおよび照明光学系 - Google Patents

ダイクロイックフィルタおよび照明光学系

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JPH1123838A
JPH1123838A JP9187762A JP18776297A JPH1123838A JP H1123838 A JPH1123838 A JP H1123838A JP 9187762 A JP9187762 A JP 9187762A JP 18776297 A JP18776297 A JP 18776297A JP H1123838 A JPH1123838 A JP H1123838A
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JP
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light
optical system
dichroic filter
dichroic
liquid crystal
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JP9187762A
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Susumu Aihara
進 相原
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/18Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
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    • G02B5/208Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイクロイックフィルタあるいは照明光学系
におけるダイクロイックフィルタなどの光学部材の表面
に半導体光触媒層を形成することにより、紫外光を含む
光を照射することによって半導体光触媒層の光触媒作用
による自浄作用を生じさせて表面に付着した汚れを除去
する。 【構成】 光源11から発せられた光をBGRの三原色
に分解するためのダイクロイックフィルタ21、22、
25、26やその他の光学部材の表面に例えば酸化チタ
ンなどの半導体光触媒層を形成する。光源11を紫外光
を含む光を射出するものとし、光源11からの光をダイ
クロイックフィルタ21、22、25、26に照射する
ことにより、半導体光触媒の自浄作用により表面に付着
した汚れが除去される。したがって、拭き取りなどを行
うことなく、ダイクロイックフィルタ21、22、2
5、26に付着した汚れを除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面に付着した汚
れを分解する機能を有するダイクロイックフィルタおよ
びこの機能を有する光学部材を備えた照明光学系に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、液晶パネルに光束を透過させ
てこの光束に液晶パネルに表示された画像情報を担持せ
しめ、この画像情報を担持した光束をスクリーンに投射
させる液晶ビデオプロジェクタのような照明光学系が知
られている。このような照明光学系においては、光源
と、光源から発せられた光束をBGRの三原色に分解す
るためのダイクロイックフィルタ、分解された各成分の
光束に対応する画像が表示される液晶パネル、液晶パネ
ルを透過した各成分の光束を合成して射出するための投
射光学系、および光束を所望とする方向に反射させるた
めの反射ミラーなどの光学部材とを備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶ビデオ
プロジェクタのような照明光学系においては、その使用
中において光源から発せられる熱により、光学系内にお
いて空気の対流が生じる。そしてこの対流により、光学
系内に外気が侵入した結果、上述したダイクロイックフ
ィルタや液晶パネルなどの光学部材の表面が外気中に含
まれる有機物等により汚れてしまい、照明光学系の光学
性能に悪影響を及ぼすおそれがある。特に結露が生じる
ような温度環境にある場合は、汚れが光学部材に固着し
てしまう。この場合、光学部材の汚れを拭き取ることが
考えられるが、液晶ビデオプロジェクタのような照明光
学系は照明装置内に組み込まれた状態にあるため、光学
部材を外部に露呈させて拭き取ることは非常に困難であ
る。また仮に拭き取ることができたとしても拭き取りの
手間がかかり、拭き取りの際に光学部材に傷が付いてし
まうおそれもある。
【0004】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、表面の汚れの拭き取りの手間を省くことができる
ダイクロイックフィルタおよびこのようなダイクロイッ
クフィルタなどの光学部材を有する照明光学系を提供す
ることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によるダイクロイ
ックフィルタは、透明基材と、該透明基材の表面に形成
されたダイクロイック層と、該ダイクロイック層の表面
および/または前記透明基材の裏面に形成された半導体
光触媒層とを有することを特徴とするものである。
【0006】また、本発明による照明光学系は、光源
と、該光源から発せられた光束を光軸方向に反射または
透過させる光学部材とを有する照明光学系において、前
記光学部材の表面に半導体光触媒層が形成されているこ
とを特徴とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。図1は本発明の実施形態による
ダイクロイックフィルタの構成を示す断面図である。図
1に示すように本発明の実施形態によるダイクロイック
フィルタ1は、透明基材2の表面に形成されたダイクロ
イック層3と、ダイクロイック層3の表面に形成された
半導体光触媒層4とからなるものである。
【0008】透明基材2としては、例えば、透明ガラス
板、透明プラスチック板あるいは透明プラスチックフィ
ルムなどを用いることができる。ダイクロイック層3
は、例えば、酸化シリコンと酸化チタンとを交互に積層
させて形成され、例えば波長500nm程度以上の光の
みを透過させ、それ以下の波長の光を反射する光学特性
を有するものである。
【0009】半導体光触媒層4としては、従来より半導
体光触媒として既知のものであれば特に限定されず、具
体的には酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸
化鉄、酸化錫、チタン酸ストロンチウム、酸化ビスマ
ス、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化チタンと酸化
シリコンとの混合物、酸化チタンと酸化錫との混合物、
硫化カドミウム、ガリウム燐、チタン酸鉄などの半導体
が挙げられる。好ましい半導体光触媒としては、酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化タングステンを挙げるこ
とができる。
【0010】半導体光触媒層4の被着方法としては、例
えばスパッタリング、CVD、真空蒸着、塗着、スプレ
ーコーティング、溶射などを挙げることができる。ま
た、膜厚としてはダイクロイックフィルタ1の光学特性
に影響を与えない程度のものとすることが必要であり、
数nm程度が望ましい。
【0011】また、本実施形態においては、半導体光触
媒の光触媒作用の活性化のため、さらに金属および/ま
たは金属酸化物を添加させてもよい。具体的には、白
金、パラジウム、ロジウム、ニッケル、金、銅などの金
属、あるいは酸化ルテニウム、酸化ニッケルなどの金属
酸化物が挙げられる。
【0012】このような半導体光触媒層4において光触
媒作用を機能せしめるためには、半導体光触媒のバンド
ギャップ以上のエネルギを有する光が必要となる。例え
ば、半導体光触媒として酸化チタンを用いる場合、波長
400nm以下の紫外光が必要となる。このような、紫
外光を含む光を発する光源としては白色蛍光灯などのほ
か、キセノンランプ、高圧水銀ランプ(紫外光のみを発
生する)などを挙げることができる。
【0013】そして、本実施形態における半導体光触媒
層4は、半導体がバンドギャップ以上のエネルギを有す
る光を吸収することにより、価電子帯に生じた正孔の酸
化力により有機物からなる汚れを分解する、いわゆる自
浄作用を有するものである。すなわち、半導体光触媒層
4に紫外光を含む光が所定時間照射されることにより、
ヒドロキシラジカル(OH)やスーパーオキサイドイオ
ン(O2 -)などの活性酸素が生成される。活性酸素は通
常の酸素とは異なり励起状態にあるため非常に反応性に
富み、例えばヒドロキシラジカルは温度でいうと360
00Kという非常に大きな酸化力を有するものである。
また、活性酸素は寿命が長く一旦生成されると半導体光
触媒層4上を拡散するものである。したがって、ダイク
ロイックフィルタ1の表面に付着した有機物等の汚れ
は、半導体光触媒層4に紫外光を含む光が照射されるこ
とにより発生する活性酸素により燃焼されて水と二酸化
炭素に分解される。
【0014】このように、本実施形態によるダイクロイ
ックフィルタ1は、上述したような紫外光を含む光を所
定時間照射することにより、半導体光触媒層4の自浄作
用により汚れが分解されるため、ダイクロイックフィル
タ1を使用した光学系の光源から発せられる光に紫外光
を含むものを使用することにより、何ら拭き取りを行う
ことなく、単に通常通り使用するのみで汚れの付着を防
止することができる。
【0015】なお、上記ダイクロイックフィルタ1はダ
イクロイック層の表面に半導体光触媒層4を設けている
が、この表面とともに透明基材2の裏面にも半導体光触
媒層を設けることにより、ダイクロイックフィルタ1の
表面のみでなく透明基材2の裏面にも汚れが付着するこ
とを防止することができるため、より好ましいものであ
る。
【0016】次いで、本発明の照明光学系の実施形態に
ついて説明する。図2は、本実施形態による照明光学系
を用いた液晶ビデオプロジェクタ用投射光学系の構成を
示す図である。図2に示すように、本実施形態の液晶ビ
デオプロジェクタ用投射光学系は、キセノンランプや高
圧水銀ランプのように紫外光を含む光束を射出する光源
11と、光源11の後段に設けられ光源11から発せら
れた光束L0を反射するコールドミラー12と、コール
ドミラー12により反射された光束L1に画像情報を担
持せしめてスクリーンに投射するための投射部13とか
らなる。
【0017】コールドミラー12は、光源11から発せ
られる光束L0のうち可視光を反射し、赤外光を透過す
るように構成してなるものである。
【0018】投射部13は、コールドミラー12により
反射された光束L1をG成分LGおよびBR成分LB、
LRに分離するためのG/BR分離用ダイクロイックフ
ィルタ21と、ダイクロイックフィルタ21により分離
されたBR成分LB、LRを、B成分LBおよびR成分
LRに分離するためのB/R分離用ダイクロイックフィ
ルタ22と、B成分用の画像が表示される液晶パネル2
3Bと、G成分用の画像が表示される液晶パネル23G
と、R成分用の画像が表示される液晶パネル23Rと、
G/BR分離用ダイクロイックフィルタ21により分離
されたG成分LGを液晶パネル23Gに向けて反射する
ためのアルミミラー(全反射ミラー)24と、液晶パネ
ル23Gを透過したG成分および液晶パネル23Rを透
過したR成分を合成するためのGR合成用ダイクロイッ
クフィルタ25と、ダイクロイックフィルタ25により
合成されたGR成分および液晶パネル23Bを透過した
B成分を合成するためのBGR合成用ダイクロイックフ
ィルタ26と、液晶パネル23Bを透過したB成分をB
GR合成用ダイクロイックフィルタ26に向けて反射す
るためのアルミミラー27(全反射ミラー)と、BGR
合成用ダイクロイックフィルタ26により合成された光
束L2をスクリーン上に結像させるための投射レンズ2
8とからなる。
【0019】本実施形態においては、この液晶ビデオプ
ロジェクタ用投射光学系を構成する、G/BR分離用ダ
イクロイックフィルタ21、B/R分離用ダイクロイッ
クフィルタ22、GR合成用ダイクロイックフィルタ2
5およびBGR合成用ダイクロイックフィルタ26の表
面に、上述した半導体光触媒層が形成されてなるもので
ある。
【0020】次いで、本実施形態の動作について説明す
る。光源11から発せられた光束L0は、コールドミラ
ー12により投射部13に向けて反射される。コールド
ミラー12により反射された光束L1は、G/BR分離
用ダイクロイックフィルタ21により、G成分LGおよ
びBR成分LB、LRに分離され、分離されたG成分L
Gはアルミミラー24により反射されて液晶パネル23
Gに照射される。液晶パネル23Gには、不図示の表示
手段によりG成分に対応する画像が表示されており、光
束のG成分LGは液晶パネル23Gを透過することによ
り、G成分に対応した画像情報を担持したものとなる。
【0021】一方、G/BR分離用ダイクロイックフィ
ルタ21により分離されたBR成分LB、LRは、B/
R分離用ダイクロイックフィルタ22によりB成分LB
およびR成分LRに分離され、分離されたB成分LBは
液晶パネル23Bに照射される。液晶パネル23Bには
液晶パネル23Gと同様にB成分に対応する画像が表示
されており、光束のB成分LBは液晶パネル23Bを透
過することにより、B成分に対応した画像情報を担持し
たものとなる。
【0022】また、B/R分離用ダイクロイックフィル
タ22により分離されたR成分LRは液晶パネル23R
に照射される。液晶パネル23Rには液晶パネル23
B、23Gと同様にR成分に対応する画像が表示されて
おり、光束のR成分LRは液晶パネル23Rを透過する
ことにより、R成分に対応した画像情報を担持したもの
となる。
【0023】このように、液晶パネル23B、23G、
23Rに表示された画像情報を担持したB成分LB、G
成分LGおよびR成分LRのうち、G成分LGおよびR
成分LRは、GR合成用ダイクロイックフィルタ25に
より合成されるとともに、BGR合成用ダイクロイック
フィルタ26に照射される。一方、B成分LBはアルミ
ミラー27により反射されてBGR合成用ダイクロイッ
クフィルタ26に照射される。そして、BGR合成用ダ
イクロイックフィルタ26においてB成分LB、G成分
LGおよびR成分LRが合成され、カラー画像情報を担
持した光束L2とされる。カラー画像情報を担持した光
束L2は投射レンズ28を透過して不図示のスクリーン
上に結像され、これにより、スクリーンには液晶パネル
23B、23G、23Rに表示された画像が合成された
カラー画像が表示されることとなる。
【0024】このような液晶ビデオプロジェクタ用投射
光学系においては、光源11から発せられる熱により光
学系内部の空気が対流し、光学系内に外気が侵入し、こ
の外気中に含まれる有機物等によりダイクロイックフィ
ルタ21、22、25、26が汚れてしまう。この場
合、汚れを拭き取ればよいが、このような投射光学系は
照明装置内部に設けられていることから、ダイクロイッ
クフィルタ21、22、23、24を露出させて汚れを
拭き取ることは困難であり、また汚れを拭き取ることが
できたとしても、拭き取りの際にフィルタ表面に傷が付
いてしまうおそれがある。
【0025】本実施形態の投射光学系においては、ダイ
クロイックフィルタ21、22、25、26の表面に半
導体光触媒層が形成され、かつ光源11をキセノンラン
プや高圧水銀ランプなどの紫外光を含む光束を射出する
ものとしたため、本実施形態の光学系を使用するのみ
で、ダイクロイックフィルタ21、22、25、26の
表面に付着した汚れは半導体光触媒層の自浄作用により
分解される。したがって、汚れの拭き取りを行うことな
く汚れを除去することができメインテナンスが容易とな
り、またダイクロイックフィルタ21、22、25、2
6の表面に傷を付けることも防止できる。
【0026】なお、上記実施形態においては、液晶ビデ
オプロジェクタ用投射光学系を構成するダイクロイック
フィルタ21、22、25、26に半導体光触媒層を設
けているが、光源11、コールドミラー12、液晶パネ
ル23B、23G、23Rの表面およびアルミミラー2
4、27あるいは投射レンズ28に半導体光触媒層を形
成してもよい。
【0027】また、上記実施形態においては、本発明の
照明光学系を液晶ビデオプロジェクタ用投射光学系に適
用しているが、これに限定されるものではなく、照明光
学系であればいかなるものにも適用することができるも
のである。
【0028】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
るダイクロイックフィルタによれば、ダイクロイック層
の表面および/または透明基材の裏面に半導体光触媒層
を設けたため、この半導体光触媒層の自浄作用により拭
き取りなどを行うことなく表面の汚れを除去することが
できる。
【0029】また、本発明による照明光学系において
は、光学部材の表面に半導体光触媒層を設けたため、単
に光源から発せられる光束を照射するのみで、光学部材
の表面に付着した汚れを除去することができる。したが
って、汚れの拭き取りを行う必要がなくなり、これによ
りメインテナンスが容易となり、かつ拭き取りによって
光学部材に傷が付いてしまうことを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態によるダイクロイックフィル
タの構成を示す断面図
【図2】本発明の照明光学系の実施形態である液晶ビデ
オプロジェクタ用投射光学系の構成を示す図
【符号の説明】
1 ダイクロイックフィルタ 2 透明基材 3 ダイクロイック層 4 半導体光触媒層 11 光源 12 コールドミラー 13 投射部 21、22、25、26 ダイクロイックフィルタ 23B、23G、23R 液晶パネル 24、27 アルミミラー 28 投射レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 5/74 H04N 5/74 A 9/31 9/31 C

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基材と、 該透明基材の表面に形成されたダイクロイック層と、 該ダイクロイック層の表面および/または前記透明基材
    の裏面に形成された半導体光触媒層とを有することを特
    徴とするダイクロイックフィルタ。
  2. 【請求項2】 光源と、 該光源から発せられた光束を光軸方向に反射または透過
    させる光学部材とを有する照明光学系において、 前記光学部材の表面に半導体光触媒層が形成されている
    ことを特徴とする照明光学系。
JP9187762A 1997-06-27 1997-06-27 ダイクロイックフィルタおよび照明光学系 Withdrawn JPH1123838A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9187762A JPH1123838A (ja) 1997-06-27 1997-06-27 ダイクロイックフィルタおよび照明光学系
DE19826509A DE19826509A1 (de) 1997-06-27 1998-06-15 Dichroitischer Filter und optisches Beleuchtungssystem

Applications Claiming Priority (1)

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JP9187762A JPH1123838A (ja) 1997-06-27 1997-06-27 ダイクロイックフィルタおよび照明光学系

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JPH1123838A true JPH1123838A (ja) 1999-01-29

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JP9187762A Withdrawn JPH1123838A (ja) 1997-06-27 1997-06-27 ダイクロイックフィルタおよび照明光学系

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DE (1) DE19826509A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6623129B2 (en) 2001-03-27 2003-09-23 Seiko Epson Corporation Optical component and projector using the same
US7029374B2 (en) * 2003-06-18 2006-04-18 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Method for cleaning semiconductor wafers

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US6623129B2 (en) 2001-03-27 2003-09-23 Seiko Epson Corporation Optical component and projector using the same
US7029374B2 (en) * 2003-06-18 2006-04-18 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Method for cleaning semiconductor wafers

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Legal Events

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Effective date: 20040907