DE19949574A1

DE19949574A1 - Bildformende Einheit, Vergrößerungseinheit, optische Teile und Bilddarstellungsgerät mit diesen Komponenten

Info

Publication number: DE19949574A1
Application number: DE19949574A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Yoshikawa; Tetsu Ohishi; Hideo Tanide; Takesuke Maruyama; Goro Ohnishi; Takashi Iwata; Takeshi Igarashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2000-05-04
Also published as: US6462794B1

Abstract

Eine Vergrößerungseinheit enthält eine konkave Fresnel-Linse, die konvex auf eine Seite der Bildformungseinheit hin gekrümmt ist, wobei die Bildformungseinheit zwischen einer lichtdurchlässigen Trägerplatte, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist, und der Vergrößerungseinheit, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist, gehalten wird, und die Ränder der Trägerplatte und der Vergrößerungseinheit fixiert oder semi-fixiert sind. Dadurch werden Verformungen, verursacht durch das Spritzgießen der Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite, sowie Verformungen infolge von Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen der Umgebung korrigiert, und beide Komponenten werden stets in engem Kontakt gehalten.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Bilddarstellungsgerät, das mit einem Flüs sigkristall-Darstellungselement und einem Hintergrundlicht zum Beleuchten des Flüssigkristall-Darstellungselements versehen ist, und bezieht sich auf eine Licht- Bildformungseinheit und eine Licht-Vergrößerungseinheit bzw. optische Teile, die Komponenten des Bilddarstellungsgeräts sind.

Bei dem raschen Fortschritt von Computern wurde kürzlich die Auflösung von Bilddarstellungsgeräten schnell verbessert, und zugleich die Abmessung des Bild schirms vergrößert.

Obwohl das Bilddarstellungsgerät vom Kathodenstrahlröhren-Typ, das konven tionellerweise verwendet worden ist, eine hervorragende Auflösung hat, steigt das Gewicht und der Leistungsverbrauch in Proportion zur Auflösung, und der Preis ist ebenfalls gestiegen. Da der große Bildschirm gestiegenes Gewicht und größere Tiefe bedingt, sind das Ausmaß hoher Auflösung und die Größe des Bildschirms natürlich begrenzt.

Hinsichtlich der Auflösung von Bilddarstellungsgeräten vom Typ der Flüssigkri stall-Darstellungselemente ist ein wesentlicher Fortschritt erzielt worden, und ho he Auflösung ist stets entsprechend den Bedürfhissen des Marktes realisiert wor den, jedoch wurde kein so rascher Fortschritt hinsichtlich der Größe des Bild schirms erzielt, da das Flüssigkristallelement fast mit Hilfe von Halbleiterverfah ren erzeugt wird.

Um einen großen Bildschirm vom Flüssigkristall-Darstellungselement-Typ zu realisieren, sind verschiedene Versuche gemacht worden. Unter diesen Versuchen ist insbesondere ein Verfahren praktisch weiterentwickelt worden, bei dem ein Bildschirm kleiner Größe mit Hilfe einer Projektionslinse vergrößert und proji ziert wird. Dieses Verfahren erfordert jedoch einen großen Projektionsabstand. Ein großer Bildschirm mit Hilfe dieses Verfahrens verliert den Vorteil des Flüs sigkristall-Darstellungselements, nämlich den Vorteil der Dünnheit des Flüssig kristall-Darstellungselements.

Einige alternative Verfahren sind vorgeschlagen worden, bei denen Flüssigkri stallplatten ohne Naht miteinander verbunden werden. Beispielsweise beschreibt die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. Hei 5-188340 ein Verfahren, bei dem eine Flüssigkristalltafel vorgesehen ist mit einer bildformenden Einheit und einer Vergrößerungseinheit, und die Flüssigkristalltafel wird nur bis zu einer solchen Größe vergrößert, daß der Nahtabschnitt zwischen angrenzenden Flüssig kristalltafeln überdeckt wird. Bei diesem konventionellen Verfahren ist das Dünnhalten leicht, da das Ausmaß der Vergrößerung klein ist. Ein Bilddarstel lungsgerät, das in Beziehung zur vorliegenden Erfindung steht, wird unter Bezug nahme auf die Fig. 23 und 24 beschrieben.

Fig. 23 ist eine Draufsicht auf ein Bilddarstellungsgerät zum Überdecken der Nähte von Flüssigkristalltafeln, und Fig. 24 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A1 in Fig. 23. In Fig. 23 und Fig. 24 bezeichnen 51a und 51b Flüssigkri stall-Darstellungselemente vom Transmissionstyp, 52 bezeichnet ein Hinter grundlicht zur Beleuchtung des oben erwähnten Flüssigkristall-Darstellungs elements, 53 bezeichnet eine Kathodenstrahlröhre, die eine Komponente des Hintergrundlichts ist, 54 bezeichnet eine Vorrichtung zum Verengen des Diver genzwinkels des ausgegebenen Lichts von dem Hintergrundlicht, nämlich Diver genzwinkel-Steuermittel, 55a und 55b bezeichnen eine Bildformungseinheit zum Projizieren des Darstellungsbildes (in der Zeichnung nicht gezeigt) auf die Flüs sigkristall-Darstellungselemente 51a und 51b, um ein aufrechtes reales Bild in Lebensgröße zu bilden (d. h. ein aufrechtes reales Bild, das im wesentlichen die gleiche Größe in dem Ausführungsbeispiel hat), 56a und 56b bezeichnen Vergrö ßerungseinheiten zum Vergrößern des projizierten aufrechten realen Bildes, das durch 55a und 55b gebildet wird, 57 bezeichnet einen Bildschirm vom Rückwärts- Projektionstyp, und 58 bezeichnet einen Grundrahmen zur Aufnahme dieser Teile.

Nun wird der Betrieb der Komponententeile beschrieben. Das Hintergrundlicht 52 beleuchtet die Flüssigkristall-Darstellungselemente 51a und 51b vom Trans missionstyp mit einem Licht, das von der Kathodenstrahlröhre 53 emittiert wird, die eine Komponente des Hintergrundlichts 52 ist. Jedoch ist ein Flüssigkristall- Darstellungselement vom Transmissionstyp hinsichtlich der Sichtwinkelcharakte ristik nachteilig, und der Kontrast wird in dem Abschnitt umgekehrt, wo das Licht mit einem Winkel bestrahlt, der größer als ein bestimmter Winkel ist. Um die Kontrastumkehrung zu verhüten, ist ein Divergenzwinkel-Steuermittel 54 zum Einengen des Divergenzwinkels des ausgegebenen Lichts des Hintergrundlichts vorgesehen, zwischen dem Hintergrundlicht 52 und den Flüssigkristall- Darstellungselementen 51a und 51b vom Transmissionstyp. Als Divergenzwin kel-Steuermittel 54 zum Einengen des Divergenzwinkels des ausgegebenen Lichts des Hintergrundlichts ist eine Vorrichtung bekannt, bei der der Winkel des Lichts mit einem Einfallswinkel innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs eingeengt wird und das Licht, das einen über einen gewissen Winkelbereich hinausgehenden Einfallswinkel hat, wird zurückgestrahlt, so daß es kein Ausgabelicht ist. Nach Fujitsu Giho (FUJITSU 47,4 (07, 1996), Seite 355) wird der gleiche Effekt reali siert durch Anordnung von lichtdurchlässigen Kegeln. Als Ergebnis hat das Bild, das auf den Flüssigkristall-Darstellungselementen 51a und 51b vom Transmissi onstyp dargestellt ist, einen vorbestimmten Divergenzwinkel. Ein Bild, das auf den Flüssigkristall-Darstellungselementen 51a und 51b durch Verwendung von bildformenden Einheiten 55a und 55b dargestellt ist, die einen Bildaufnahmewin kel größer als den Divergenzwinkel haben, wird projiziert, um ein aufrechtes Bild von Lebensgröße zu bilden. Die bildformenden Einheiten 55a und 55b sind bei spielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. Sho 64-17017 beschrieben. In der Anwendung wird das Divergenzwinkel-Steuermittel durch eine Stabaugen-Linsenstruktur realisiert, die viele miteinander verbundene Linsen enthält, wobei jede verbundene Linse zwei longitudinal miteinander ver bundene Linsen umfaßt. Ein Bild, das mit Hilfe der bildformenden Einheiten 55a und 55b projiziert wird, wird mit Hilfe von Vergrößerungseinheiten 56a und 56b vergrößert, und auf dem Schirm 57 vom Rückprojektionstyp wird ein Bild ge formt. Als Vergrößerungseinheiten 56a und 56b kann eine konkave Fresnel-Linse verwendet werden, welche beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patent veröffentlichung Nr. Hei 9-96704 beschrieben ist.

Eine Mehrzahl von oben beschriebenen Projektionseinheiten wird so angeordnet, daß die jeweiligen Projektionsbilder ohne Naht auf dem Bildschirm 57 vom Rückprojektionstyp miteinander verbunden sind, um hierdurch ein großformatiges Bild hoher Auflösung zu erhalten.

Jedoch werden Stabaugenlinsen als bildformende Einheiten 55a und 55b in der oben beschriebenen konventionellen Weise verwendet, wobei die bildformenden Einheiten 55a und 55b mit einer Stablinsenanordnung nicht nur teuer, sondern auch nicht für Massenproduktion in Verbindung mit den Herstellungsverfahren von Stablinsenanordnungen geeignet sind.

Um das oben erwähnte Problem zu lösen, kann ein Paar von Mikrolinsenanord nungen verwendet werden, wie sie beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. Hei 9-274177 beschrieben sind, da die Mikrolinsenan ordnungen mit Hilfe von Druckgußverfahren leicht in großen Mengen hergestellt werden können. Die Herstellung bietet jedoch ein schwieriges Problem, weil es schwierig ist, die optische Achse der Mikrolinsen auf der Einfalls- und Austritts oberfläche der jeweiligen Mikrolinsenanordnung eines Paars von Mikrolinsenan ordnungen aufeinander abzustimmen, und es ist auch schwierig, die optische Ach se von jeweiligen Mikrolinsen von zwei Mikrolinsenanordnungen aufeinander abzustimmen. Insbesondere im Fall einer großen Mikrolinsenanordnung ist es erforderlich, ein Paar von Mikrolinsenanordnungen auf der gesamten Oberfläche einzupassen, jedoch ist ein dünnwandiges großformatiges gegossenes Produkt leicht verformbar, abhängig von der Feuchtigkeit und der Temperaturbedingung der Umgebung, und großformatige Mikrolinsenanordnungen können nicht unver änderlich dicht eingepaßt werden.

Außerdem erfordert die oben beschriebene konventionelle Weise einen engen Divergenzwinkel des Ausgabelichts von dem Hintergrundlicht 52. Das Ausgabe licht der Kathodenstrahlröhre 53, die eine Komponente des Hintergrundlichts 52 ist, hat einen wesentlich weiteren Divergenzwinkel, und das Einengen des Diver genzwinkels verursacht eine ernste Verminderung der Leistungsfähigkeit. Außer dem hat das Mittel 54 zum Einengen des Divergenzwinkels des Ausgabelichts eines Hintergrundlichts, das die oben erwähnten angeordneten lichtdurchlässigen Kegel aufweist, eine große Tiefe, so daß das Mittel 54 den Verlust des Vorteils eines Flüssigkristall-Darstellungselements, nämlich die geringe Tiefe, verursacht.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme zu lösen und ein dünnes, leistungsfähiges Bilddarstellungsgerät sowie eine Bildfor mungseinheit, eine Vergrößerungseinheit oder optische Teile bereitzustellen, die diese Komponenten enthalten, welche Komponenten des Bilddarstellungsgerätes sind.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bildformungseinheit zum Korrigieren einer Verformung infolge des Gießens, optische Teile ein schließlich der Bildformungseinheit und ein Bilddarstellungsgerät bereitzustellen, das die Bildformungseinheit verwendet. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bildformungseinheit, eine Vergrößerungseinheit, optische Teile einschließlich der Bildformungseinheit und ein Bilddarstellungsgerät zu schaffen, das die Bildformungseinheit verwendet, die Streulicht verhütet, selbst wenn der Divergenzwinkel des Ausgabelichts des Hintergrundlichts groß ist.

Um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen, enthält in der ersten Aus führungsform der Erfindung ein Bilddarstellungsgerät ein Flüssigkristall- Darstellungselement vom Transmissionstyp, ein Hintergrundlicht zum Beleuchten des Flüssigkristall-Darstellungselements, optische Teile einschließlich einer Bild formungseinheit zum Projizieren einer Bilddarstellung (oder einer Bilddarstel lungsinformation) auf das Flüssigkristall-Darstellungselement, und einen Schirm vom Rückprojektionstyp zum Darstellen eines Projektionsbildes, wobei die opti schen Teile umfassen: eine Mikrolinsenanordnung auf der Einfallsseite, eine Mi krolinsenanordnung auf der Austrittsseite, eine erste lichtdurchlässige Platte, die konvex gegen die Mikrolinsenanordnung auf der Einfallsseite gekrümmt ist, und eine zweite lichtdurchlässige Platte, die konvex gegen die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite gekrümmt ist, wobei die Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gehalten sind und die Enden dieser Komponenten mit einander fixiert oder semi-fixiert sind.

In der ersten Ausführungsform der Erfindung werden die Ränder der Mikrolin senanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite miteinander verklebt. Außerdem werden die Ränder der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite mit Hilfe ir gendeines Verfahrens wie einem Filmkleber vom Wärmeschmelztyp, einem Kle ber vom Photosetztyp oder Ultraschallschmelzen miteinander verklebt.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite lichtdurchlässige Platte eine Vergrößerungseinheit. Die Vergrößerungseinheit ist vorzugsweise eine konkave Fresnel-Linse. Die konkave Fresnel-Linse ist mit einem Feuchtig keitsschutzmaterial überzogen. Die konkave Fresnel-Linse besteht aus einem Material, das weniger Feuchtigkeit absorbiert als Polymethylmethacrylatharz. In der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die konkave Fresnel-Linse so ange ordnet, daß die Fresnel-Oberfläche in Kontakt mit der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite steht. Vorsprünge mit flachen Enden sind auf der Oberseite der konkaven Fresnel-Linse angeordnet, und Abschattungsabschnitte zum Abschattie ren sind an jeder Oberseite der Vorsprünge vorgesehen. Die Größe der Vorsprün ge der konkaven Fresnel-Linse ist für alle Vorsprünge gleich, oder die Größe der Vorsprünge kann graduell vom Umfangsbereich zu dem Zentrumsbereich hin ab nehmen. Ein Lichtreduktionsfilter ist im Zentrumsbereich der konkaven Fresnel- Linse vorgesehen, wo kein Vorsprung vorgesehen ist.

In der ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein U-förmiger Adapter vorgese hen, und die Enden der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, der Mikrolinsen anordnung der Austrittsseite, der ersten lichtdurchlässigen Platte und der zweiten lichtdurchlässigen Platte sind in den Raum des U-förmigen Adapters eingesetzt, fest mit beiden Enden des U-förmigen Adapters verbunden und mit diesem semi-fixiert. Andererseits sind die Ränder der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite und die ersten und zweiten licht durchlässigen Platten angeklebt, schmelzgeklebt oder selbstklebend verklebt. Die Plattendicke der ersten lichtdurchlässigen Platte ist vorzugsweise gleich der der zweiten lichtdurchlässigen Platte. Die ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten bestehen aus dem gleichen Material. Das Krümmungsausmaß der ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten ist vorzugsweise einander gleich.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine Stoppanordnung zwischen der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite vorgesehen. Die Stoppanordnung ist eine Abschattierungsplatte mit einer Mehrzahl von lichtdurchlässigen Abschnitten. Die Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite umfassen jeweils Linsengruppen, die An zahl der Linsengruppen ist ungefähr gleich der Anzahl der effektiv lichtdurchlas senden Abschnitte der Stoppanordnung. Die optischen Achsen der Linsengruppe fallen mit den Positionen der lichtdurchlässigen Abschnitte zusammen. Der Durchmesser der lichtdurchlässigen Abschnitte, die auf der Stoppanordnung vor gesehen sind, können größer sein im Umfangsbereich als im Zentralbereich der Stoppanordnung. Der Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung des Ma terials der Stoppanordnung ist vorzugsweise ungefähr gleich dem des Materials der Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite. Das Materi al, das für die Stoppanordnung verwendet wird, ist Photoresist-Material, das we nigstens auf einer der Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite bzw. der Aus trittsseite aufgebracht ist, und Abschnitte, die mit den optischen Achsen der Lin sengruppe zusammenfallen, werden entfernt.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Bilddarstellungsgerät ein Flüssigkristall-Darstellungselement vom Transmissionstyp, ein Hintergrund licht zum Beleuchten des Flüssigkristall-Darstellungselements, optische Teile einschließlich einer Bildformungseinheit zum Projizieren eines Darstellungsbildes (oder einer Bilddarstellungsinformation) auf das Flüssigkristall-Darstellungs element, und einen Schirm vom Rückprojektionstyp zum Darstellen eines Projek tionsbildes, wobei die optischen Teile umfassen: eine Bildformungseinheit, die eine Mikrolinsenanordnung auf der Einfallsseite und eine Mikrolinsenanordnung auf der Austrittsseite umfaßt, eine Vergrößerungseinheit, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist, und eine lichtdurchlässige Träger platte, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist, und die Bildformungseinheit wird zwischen der Vergrößerungseinheit, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist und der lichtdurchlässigen Trä gerplatte, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist, ge halten und die Ränder der Vergrößerungseinheit und der lichtdurchlässigen Trä gerplatte werden fixiert oder semi-fixiert.

In der zweiten Ausführungsform der Erfindung werden die Ränder der Mikrolin senanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite miteinander verklebt. Die Ränder der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite werden miteinander verbunden mit Hilfe eines Filmklebers vom Schmelztyp, eines Photosetzklebers, oder durch Ul traschallverklebung.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die Vergrößerungseinheit eine konkave Fresnel-Linse. Die konkave Fresnel-Linse kann mit einem Feuchtig keitsschutzmaterial beschichtet sein. Die konkave Fresnel-Linse besteht aus ei nem Material, das weniger Feuchtigkeit absorbiert als Polymethylmethacryla tharz. In der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die konkave Fresnel- Linse so angeordnet, daß die Fresnel-Oberfläche in Kontakt mit der Mikrolinsen anordnung der Austrittsseite steht. Vorsprünge, die ein flaches Ende haben, sind auf der Oberfläche der konkaven Fresnel-Linse vorgesehen, und Abschattungsab schnitte zum Abschattieren sind an jeder Oberseite der Vorsprünge vorgesehen. Die Größe der Vorsprünge der konkaven Fresnel-Linse ist für alle Vorsprünge gleich oder die Größe der Vorsprünge kann graduell von dem Umfangsbereich in den Zentralbereich abnehmen. Ein Lichtreduktionsfilter ist im Zentralbereich der konkaven Fresnel-Linse vorgesehen, wo kein Vorsprung vorgesehen ist.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ein U-förmiger Adapter vor gesehen, wobei die Enden der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, der Mi krolinsenanordnung der Austrittsseite, der ersten lichtdurchlässigen Platte und der zweiten lichtdurchlässigen Platte in den Raum des U-förmigen Adapters einge setzt sind, mit beiden Enden des U-förmigen Adapters abgedichtet werden und mit dem Adapter semi-fixiert werden. Andererseits werden Ränder der Mikrolin senanordnung der Einfallsseite, der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, der Vergrößerungseinheit und der lichtdurchlässigen Platte verklebt oder selbstkle bend verklebt.

Die Plattendicke der Vergrößerungseinheit ist ungefähr gleich der der lichtdurch lässigen Trägerplatte. Das Material der Vergrößerungseinheit kann das gleiche sein wie das der lichtdurchlässigen Trägerplatte. Das Krümmungsausmaß der Vergrößerungseinheit ist vorzugsweise etwa gleich dem der lichtdurchlässigen Trägerplatte.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist eine Stoppanordnung zwi schen der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite vorgesehen. Die Stoppanordnung ist eine Abschattierplatte mit einer Mehrzahl von lichtdurchlässigen Abschnitten. Die Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite umfassen jeweils Linsengruppen, wobei die Anzahl der Linsengruppen ungefähr gleich der Anzahl effektiv lichtdurchlässiger Abschnitte der Stoppanordnung ist. Die optischen Achsen der Linsengruppe fal len vorzugsweise mit den Positionen der lichtdurchlässigen Abschnitte zusam men. Der Durchmesser der lichtdurchlässigen Abschnitte, die auf der Stoppan ordnung vorgesehen sind, können im Umfangsbereich größer sein als im Zentral bereich der Stoppanordnung.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung des Materials der Stoppanordnung vorzugsweise unge fahr gleich dem des Materials der Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite. Das Material, das für die Stoppanordnung verwendet wird, ist Photoresist-Material, welches wenigstens auf einer der Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite aufgebracht ist, und Abschnitte, die mit den optischen Achsen der Linsengruppe zusammenfallen, sind entfernt.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung umfassen optische Teile, die zum Projizieren eines Darstellungsbildes (oder einer Darstellungsbildinformation) verwendet werden, die auf einem Flüssigkristall-Darstellungselement auf einem Schirm durch Verwendung von Hintergrundlicht zum Beleuchten des Flüssigkri stall-Darstellungselementes dargestellt wird, eine Mikrolinsenanordnung auf der Einfallsseite, eine Mikrolinsenanordnung auf der Austrittsseite, eine erste licht durchlässige Platte, die konvex gegen die Seite der Mikrolinsenanordnung der Eintrittsseite gekrümmt ist, und eine zweite lichtdurchlässige Platte, die konvex gegen die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite gekrümmt ist, wobei die Mi krolinsenanordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Austritts seite zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gehalten werden, und die Ränder dieser Komponenten sind fixiert oder semi-fixiert.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung werden die Ränder der Mikrolin senanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite miteinander verklebt. Außerdem werden die Mikrolinsenanordnung der Einfalls seite und die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite an den Rändern der Mikro linsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite miteinander verklebt mit Hilfe irgendeines Verfahrens eines Filmklebers vom Wärmeschmelztyp, eines Klebers vom Photosetztyp, und Ultraschall-Schmelzverklebung.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite lichtdurchlässige Platte eine Vergrößerungseinheit. Die Vergrößerungseinheit ist eine konkave Fresnel-Linse. Die konkave Fresnel-Linse wird vorzugsweise mit einem Feuch tigkeitsschutzmaterial beschichtet. Die konkave Fresnel-Linse kann aus einem Material bestehen, das weniger Feuchtigkeit absorbiert als Polymethylmethacry latharz.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung ist die konkave Fresnel-Linse so angeordnet, daß die Fresnel-Oberfläche in Kontakt mit der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite steht. Vorsprünge, die flache Enden haben, sind auf der Ober seite der konkaven Fresnel-Linse vorgesehen, und Abschattierungsabschnitte zum Abschattieren sind auf jeder Oberseite der Vorsprünge vorgesehen. Die Größe der Vorsprünge der konkaven Fresnel-Linse ist für alle Vorsprünge gleich, oder die Größe der Vorsprünge kann graduell von dem Umfangsbereich in den Zen tralbereich abnehmen. Ein Lichtreduktionsfilter ist im Zentralbereich der konka ven Fresnel-Linse vorgesehen, wo der Vorsprung nicht vorgesehen ist.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung ist ein U-förmiger Adapter vorge sehen, und die Enden der Mikrolinsenanordnung der Eintrittsseite, der Mikrolin senanordnung der Austrittsseite, der ersten lichtdurchlässigen Platte und der zweiten lichtdurchlässigen Platte werden in den Raum des U-förmigen Adapters eingesetzt, mit beiden Enden des U-förmigen Adapters abgedichtet und mit dem Adapter semi-fixiert. Andererseits werden die Ränder der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, und die erste und zweite lichtdurchlässige Platte verklebt oder selbstklebend verklebt.

Außerdem ist die Plattendicke der ersten lichtdurchlässigen Platte vorzugsweise gleich der der zweiten lichtdurchlässigen Platte. Die erste und zweite lichtdurch lässige Platte bestehen aus dem gleichen Material. Das Krummungsausmaß der ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten ist vorzugsweise einander gleich.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung ist eine Stoppanordnung zwischen der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite vorgesehen. Die Stoppanordnung ist eine Abschattierplatte mit ei ner Vielzahl von lichtdurchlässigen Abschnitten. Die Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite umfassen jeweils Linsengruppen, wobei die Anzahl der Linsengruppen gleich der Anzahl von effektiv lichtdurchlässigen Ab schnitten der Stoppanordnung ist. Die optischen Achsen der Linsengruppen fallen mit den Positionen der lichtdurchlässigen Abschnitte zusammen. Der Durchmes ser der lichtdurchlässigen Abschnitte, die auf der Stoppanordnung vorgesehen sind, kann im Umfangsbereich größer als im Zentralbereich der Stoppanordnung sein. Der Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung des Materials der Stoppanordnung ist vorzugsweise etwa gleich dem des Materials der Mikrolinsen anordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite. Das für die Stoppanordnung verwendete Material ist Photoresist-Material, welches wenigstens auf einer der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite bzw. der Mikrolinsenanordnung der Aus trittsseite aufgebracht ist, und Abschnitte, die mit den optischen Achsen der Lin sengruppen zusammenfallen, werden entfernt.

Bei der vierten Ausführungsform der Erfindung umfassen die optischen Teile, die zum Projizieren eines Darstellungsbildes (oder einer Darstellungsbildinformation) verwendet werden, die auf einem Flüssigkristall-Darstellungselement auf einem Schirm unter Verwendung eines Hintergrundlichts für die Beleuchtung des Flüs sigkristall-Darstellungselements dargestellt wird, eine Bildformungseinheit, die eine Mikrolinsenanordnung auf der Einfallsseite und eine Mikrolinsenanordnung auf der Austrittsseite umfaßt, eine Vergrößerungseinheit, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist, und eine lichtdurchlässige Träger platte, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist, wobei die Bildformungseinheit zwischen der Vergrößerungseinheit, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist, und der lichtdurchlässigen Trä gerplatte, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit gekrümmt ist, ge halten wird und die Ränder der Vergrößerungseinheit und der lichtdurchlässigen Trägerplatte sind fixiert oder semi-fixiert.

Bei der vierten Ausführungsform der Erfindung sind die Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite an den Rändern der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Austrittsseite miteinander verbunden. Die Ränder der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mi krolinsenanordnung der Austrittsseite sind miteinander verklebt mit Hilfe eines der Verfahren der Filmklebung vom Wärmeschmelztyp, des Klebers vom Photo setztyp oder Ultraschall-Verschmelzung.

Bei der vierten Ausführungsform der Erfindung ist die Vergrößerungseinheit eine konkave Fresnel-Linse. Die konkave Fresnel-Linse kann mit Feuchtigkeits schutzmaterial beschichtet sein. Die konkave Fresnel-Linse besteht aus einem Material, das weniger Feuchtigkeit absorbiert als Polymethylmethacrylatharz.

In der vierten Ausführungsform der Erfindung ist die konkave Fresnel-Linse so angeordnet, daß die Fresnel-Oberfläche in Kontakt mit der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite steht. Vorsprünge mit flachen Enden sind an der Oberseite der konkaven Fresnel-Linse vorgesehen, und Abschattierabschnitte zum Abschattie ren sind auf jeder Oberseite der Vorsprünge vorgesehen. Die Größe der Vor sprünge der konkaven Fresnel-Linse ist für alle Vorsprünge gleich oder die Größe der Vorsprünge kann graduell von dem Umfangsbereich in den Zentralbereich abnehmen. Ein Lichtreduktionsfilter ist im Zentralbereich der konkaven Fresnel- Linse vorgesehen, wo ein Vorsprung nicht vorgesehen ist.

In der vierten Ausführungsform der Erfindung ist ein U-förmiger Adapter vorge sehen, wobei die Enden der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, der Mikro linsenanordnung der Austrittsseite, der ersten lichtdurchlässigen Platte und der zweiten lichtdurchlässigen Platte in den Raum des U-förmigen Adapters einge setzt werden, abgedichtet mit beiden Enden des U-förmigen Adapters, und können mit dem Adapter semi-fixiert sein. Andererseits sind die Ränder der Mikrolinsen anordnung der Einfallsseite, der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, der Vergrößerungseinheit und der lichtdurchlässigen Platte verklebt oder selbstkle bend verklebt.

Bei der vierten Ausführungsform der Erfindung kann die Plattendicke der Ver größerungseinheit ungefähr gleich der der lichtdurchlässigen Trägerplatte sein. Das Material der Vergrößerungseinheit kann das gleiche sein wie das der licht durchlässigen Trägerplatte. Das Krümmungsausmaß der Vergrößerungseinheit ist vorzugsweise etwa gleich dem der lichtdurchlässigen Trägerplatte.

Bei der vierten Ausführungsform der Erfindung ist eine Stoppanordnung zwi schen der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite vorgesehen. Die Stoppanordnung ist eine Abschattierplatte mit einer Vielzahl von lichtdurchlässigen Abschnitten. Die Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite enthalten jeweils Linsengruppen, wobei die Anzahl der Linsengruppen etwa gleich der Anzahl der effektiven lichtdurchlässi gen Abschnitte der Stoppanordnung sein kann. Die optischen Achsen der Linsen gruppen fallen vorzugsweise mit den Positionen der lichtdurchlässigen Abschnitte zusammen. Der Durchmesser der lichtdurchlässigen Abschnitte, die auf der Stop panordnung vorgesehen sind, kann im Umfangsbereich größer sein als im Zen tralbereich der Stoppanordnung. Der Koeffizient der linearen thermischen Expan sion des Materials der Stoppanordnung ist vorzugsweise etwa gleich dem des Materials der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Austrittsseite. Das für die Stoppanordnung verwendete Material ist Photoresist-Material, welches wenigstens auf einer der Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite bzw. der Aus trittsseite aufgebracht ist, und Abschnitte, die mit optischen Achsen der Linsen gruppen zusammenfallen, sind entfernt.

Bei der fünften Ausführungsform der Erfindung werden die Ränder der Mikrolin senanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite mit Hilfe irgendeines der Verfahren der Filmverklebung vom Wärmeschmelztyp, des Photosetzklebetyps oder durch Ultraschall-Verklebung miteinander verbun den.

Eine Stoppanordnung kann zwischen der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite vorgesehen sein. Die Stoppan ordnung kann eine Abschattierplatte mit einer Vielzahl von lichtdurchlässigen Abschnitten sein. Die Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Aus trittsseite enthalten jeweils Linsengruppen, wobei die Anzahl der Linsengruppen ungefähr gleich der Anzahl der effektiv lichtdurchlässigen Abschnitte der Stop panordnung sein kann. Die optischen Achsen der Linsengruppen fallen vorzugs weise mit den Positionen der lichtdurchlässigen Abschnitte zusammen. Der Durchmesser der lichtdurchlässigen Abschnitte, die auf der Stoppanordnung vor gesehen sind, kann im Umfangsbereich größer als im Zentralbereich der Stoppan ordnung sein. Der Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung des Materi- als der Stoppanordnung kann ungefähr gleich der des Materials der Mikrolinsen anordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite sein. Das für die Stoppan ordnung verwendete Material ist Photoresist-Material, das wenigstens bei einer der Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite bzw. der Austrittsseite aufgebracht ist, und Abschnitte, die mit optischen Achsen der Linsengruppen zusammenfallen, sind entfernt.

Bei der sechsten Ausführungsform der Erfindung enthält eine Vergrößerungsein heit eine konkave Fresnel-Linse mit einem Fresnel auf der Oberfläche, die gegen über der Einfallsseite der Bildformungseinheit angeordnet ist.

Bei der sechsten Ausfürungsform der Erfindung ist die konkave Fresnel-Linse mit Feuchtigkeitsschutzmaterial beschichtet. Die konkave Fresnel-Linse besteht aus einem Material, das weniger Feuchtigkeit absorbiert als Polymethyl methacrylatharz.

Bei der sechsten Ausführungsform der Erfindung sind Vorsprünge auf der Ober seite der konkaven Fresnel-Linse vorgesehen, und Abschattierabschnitte zum Ab schattieren sind auf jeder Oberfläche der Vorsprünge vorgesehen. Die Größe der Vorsprünge der konkaven Fresnel-Linse ist für alle Vorsprünge gleich. Anderer seits kann die Größe der Vorsprünge der konkaven Fresnel-Linse graduell vom Umfangsbereich zum Zentralbereich hin abnehmen. Ein Lichtreduktionsfilter ist vorzugsweise im Zentralbereich der konkaven Fresnel-Linse vorgesehen, wo kein Vorsprung vorgesehen ist.

Bei der siebten Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Bilddarstellungsgerät ein Flüssigkristall-Darstellungselement vom Transmissionstyp, ein Hintergrund licht zum Beleuchten des Flüssigkristall-Darstellungselements, optische Teile einschließlich einer Bildformungseinheit zum Projizieren einer Darstellungsbild information (oder eines Darstellungsbildes) auf das Flüssigkristall-Darstellungs element, und einen Schirm vom Rückprojektionstyp zum Darstellen eines Projek tionsbildes. Die optischen Teile umfassen eine Mikrolinsenanordnung der Ein fallsseite, eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, eine erste lichtdurchläs sige Platte, die Elastizität aufweist, und eine zweite lichtdurchlässige Platte, die Elastizität aufweist. Dabei sind die Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gehalten, und werden elastisch durch die ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gepreßt.

Bei der achten Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein Bilddarstellungsgerät ein Flüssigkristall-Darstellungselement vom Transmissionstyp, ein Hintergrund licht zum Beleuchten des Flüssigkristall-Darstellungselements, optische Teile einschließlich einer Bildformungseinheit zum Projizieren einer Darstellungsbild information (oder eines Darstellungsbildes) auf das Flüssigkristall-Darstellungs element, und einen Schirm vom Rückprojektionstyp zum Darstellen eines Projek tionsbildes. Die optischen Teile umfassen die Bildformungseinheit enthaltend eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, eine Vergrößerungseinheit mit Elastizität und eine lichtdurchlässige Trägerplatte mit Elastizität. Dabei ist die Bildformungseinheit zwischen der Ver größerungseinheit und der lichtdurchlässigen Trägerplatte gehalten und wird durch die Vergrößerungseinheit und die lichtdurchlässige Trägerplatte elastisch gepreßt.

Bei der neunten Ausführungsform der Erfindung wird ein optisches Teil verwen det zum Projizieren einer Darstellungsbildinformation (oder eines Darstellungs bildes), das auf ein Flüssigkristall-Darstellungselement auf einem Schirm durch Verwendung eines Hintergrundlichts zum Beleuchten des Flüssigkristall- Darstellungselements dargestellt wird. Die optischen Teile umfassen eine Mikro linsenanordnung der Einfallsseite, eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, eine erste lichtdurchlässige Platte mit Elastizität und eine zweite lichtdurchlässige Platte mit Elastizität. Dabei werden die Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gehalten und werden durch die ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten elastisch gepreßt.

Bei der zehnten Ausführungsform der Erfindung ist ein optisches Teil verwendet zum Projizieren einer Darstellungsbildinformation, die auf einem Flüssigkristall- Darstellungselement dargestellt wird, auf einen Schirm mit Hilfe eines Hinter grundlichts zur Beleuchtung des Flüssigkristall-Darstellungselements. Die opti schen Teile umfassen eine Bildformungseinheit enthaltend eine Mikrolinsenan ordnung der Einfallsseite, eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, eine Vergrößerungseinheit mit Elastizität und eine lichtdurchlässige Trägerplatte mit Elastizität. Dabei wird die Bildformungseinheit zwischen der Vergrößerungsein heit und der lichtdurchlässigen Trägerplatte gehalten und wird durch die Vergrö ßerungseinheit und die lichtdurchlässige Trägerplatte elastisch gepreßt.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, in mehr Einzelheiten gehende Beschreibung von bevorzugten Ausfüh rungsbeispielen der Erfindung ersichtlich, wie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels eines Bilddarstellungsge räts gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie B-B1 des Bilddarstellungsgeräts nach Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Bild formungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Bilddarstellungseinheit;

Fig. 5 einen Querschnitt, um ein in eine Form gefülltes Harz zur Herstellung ei ner Mikrolinsenanordnung zu zeigen;

Fig. 6 einen Querschnitt, um ein gegossenes Produkt zu zeigen, das sich in einer Form verformt;

Fig. 7 eine Vorderansicht zur Darstellung eines anderen Beispiels einer Bildfor mungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie C-C1 der Bildformungseinheit nach Fig. 7;

Fig. 9 einen Querschnitt zur schematischen Darstellung des Verhaltens infolge von Temperaturänderung im Fall, daß der Umfang der Bildformungsein heit nicht mit Klebstoff fixiert ist;

Fig. 10 einen Querschnitt zur schematischen Darstellung des Verhaltens infolge von Temperaturänderungen im Fall, daß das Ende der Bildformungseinheit nach Fig. 8 angeklebt ist;

Fig. 11 eine Seitenansicht zur Darstellung eines Beispiels vor der Herstellung von optischen Teilen einschließlich einer Bildformungseinheit gemäß der vor liegenden Erfindung;

Fig. 12 eine Seitenansicht zur Darstellung nach der Herstellung von optischen Teilen einschließlich der Bildformungseinheit gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 13 einen Querschnitt zum Beschreiben des Erzeugungsmechanismus von Streulicht im Fall, daß eine konkave Fresnel-Linse mit einer Fresnel-Linse auf der Seite der Bildformungseinheit als Vergrößerungseinheit verwendet wird;

Fig. 14 einen Querschnitt einer konkaven Fresnel-Linse mit einer Fresnel- Oberfläche auf der Seite der Bildformungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 eine Vorderansicht zum Beschreiben der Herstellung einer Form zum Gießen einer konkaven Fresnel-Linse mit einer Fresnel-Oberfläche auf der Seite der Bildformungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 eine Vorderansicht der konkaven Fresnel-Linse mit einer Fresnel- Oberfläche auf der Seite der Bildformungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 eine Seitenansicht zur Darstellung des weiteren Beispiels einer Bildfor mungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht, wenn die Bildformungseinheit nach Fig. 11 von der linken Seite betrachtet wird;

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Stopp anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 20 eine Draufsicht zur Darstellung eines anderen Beispiels einer Stoppanord nung gemaß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 21 eine Querschnittansicht zur Beschreibung eines Beispiels eines Verfahrens zur Herstellung einer Mikrolinsenanordnung mit einer Stoppanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 22 eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Mikrolinsen anordnung mit einer Stoppanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 23 eine Draufsicht auf ein Bilddarstellungsgerät in Beziehung zur vorliegen den Erfindung; und

Fig. 24 eine seitliche Querschnittansicht entlang der Linie A-A1 des Bilddarstel lungsgeräts nach Fig. 23.

Bevorzugte Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Draufsicht zur Darstellung eines Beispiels eines Bilddarstellungs geräts gemäß der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 ist eine vertikale Quer schnittansicht entlang der Linie B-B1 des Bilddarstellungsgeräts nach Fig. 1. Das Bilddarstellungsgerät nach den Fig. 1 und 2 kann auf die Flüssigkristallplatten ohne Naht projizieren. Das Bilddarstellungsgerät, das vier Flüssigkristall- Darstellungselemente verwendet, nämlich vier miteinander verbundene Elemente, ist in den Fig. 1 und 2 als Beispiel dargestellt; die vorliegende Erfindung kann für Bilddarstellungsgeräte mit einer beliebigen Anzahl von Elementen in vertikaler und horizontaler Richtung realisiert werden.

In Fig. 1 und Fig. 2 bezeichnen 1a und 1b Flüssigkristall-Darstellungselemente, 2 bezeichnet ein Hintergrundlicht zum Beleuchten dieser Flüssigkristall- Darstellungselemente 1a und 1b, 3 bezeichnet eine Kathodenstrahlröhre, die eine Komponente des Hintergrundlichts 2 ist, und 4 bezeichnet eine Vorrichtung zum Einengen des Divergenzwinkels des ausgegebenen Lichts des Hintergrundlichts, die zwischen der Kathodenstrahlröhre 3 und den Flüssigkristall-Darstellungs elementen 1a und 1b angeordnet ist, nämlich ein Divergenzwinkel-Steuermittel. Die Bezugszeichen 5a und 5b bezeichnen bildformende Einheiten zum Projizieren von dargestellten Bildern auf die Flüssigkristall-Darstellungselemente 1a und 1b, um ein aufrechtes reelles Bild zu bilden, 6a und 6b bezeichnen Vergrößerungsein heiten zum Vergrößern eines aufrechten reellen Bildes, das von den bildformen den Einheiten 5a und 5b projiziert wird, und 7a und 7b bezeichnen lichtdurchläs sige Trägerplatten, 8 bezeichnet einen Schirm vom Rückprojektionstyp, 9 be zeichnet eine Trennplatte und 10 bezeichnet einen Rahmen, um diese Teile aufzu nehmen.

Als nächstes wird der Betrieb der entsprechenden Komponententeile beschrieben. Das Hintergrundlicht 2 beleuchtet die Flüssigkristall-Darstellungselemente 1a und 1b vom Transmissionstyp mit dem von der Kathodenstrahlröhre 3, die eine Kom ponente des Bilddarstellungsgerätes ist, emittierten Licht. Jedoch sind die Flüs sigkristall-Darstellungselemente 1a und 1b vom Transmissionstyp in einem Sichtwinkelproblem befangen: der Kontrast in dem Abschnitt, wo das einfallende Licht um einen größeren Winkel als ein bestimmter Winkel geneigt ist, ist umge kehrt. Um nicht benötigte Lichtstrahlen, die von dem Hintergrundlicht 2 emittiert werden, wegzuschneiden, ist das Divergenzwinkel-Steuermittel 4 zum Einengen des Divergenzwinkels des ausgegebenen Lichts des Hintergrundlichts zwischen dem Hintergrundlicht 2 und den Flüssigkristall-Darstellungselementen 1a und 1b vom Transmissionstyp vorgesehen. Als Divergenzwinkel-Steuermittel 4 zum Einengen des ausgegebenen Lichts des Hintergrundlichts 2 kann beispielsweise ein Divergenzwinkel-Steuermittel verwendet werden, das zwei dünne elastische Filme verwendet, die auf einer Seite Mikroprismen ausgebildet haben und so auf einandergelegt sind, daß die Prismen der zwei Filme orthogonal positioniert sind, wie in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. Sho 60-70601 be schrieben. Die Verwendung des Divergenzwinkel-Steuermittels 4 ermöglicht es, den Divergenzwinkel des ausgegebenen Lichts des Hintergrundlichts 2 innerhalb ungefähr ± 30 Grad zu begrenzen.

Ein Darstellungsbild, das auf den Flüssigkristall-Darstellungselementen 1a und 1b vom Transmissionstyp dargestellt ist, wird auf den Schirm vom Rückprojekti onstyp 8 mit Hilfe der Bildformungseinheit projiziert, um ein aufrechtes Bild in Lebensgröße oder ein aufrechtes reelles Bild zu erzeugen. Das Darstellungsbild, das durch die Bildformungseinheiten 5a und 5b projiziert wird, wird durch die Vergrößerungseinheiten 6a und 6b vergrößert, um ein Bild auf dem Schirm 8 vom Rückprojektionstyp zu bilden. In dem vorliegenden Beispiel werden konkave Fresnel-Linsen verwendet als Vergrößerungseinheiten 6a und 6b. Die Struktur der Bildformungseinheiten 5a und 5b, der lichtdurchlässigen Trägerplatten 7a und 7b und der Vergrößerungseinheiten 6a und 6b wird weiter unten noch beschrie ben.

In dem Beispiel der vorliegenden Erfindung sind benachbarte Bilder, die auf dem Schirm 8 vom Rückprojektionstyp gebildet werden, nicht überlappt. Die Trenn platte 9 ist vorgesehen, damit ein Fehler infolge einer Fabrikationsungenauigkeit und Alterns keinen Überlapp verursacht.

Eine Mehrzahl von Projektionseinheiten wie oben beschrieben sind ohne Naht zwischen jeweiligen Projektionsbildern auf dem Schirm 8 vom Rückprojekti onstyp angeordnet, und dadurch erhält man ein großformatiges Bild hoher Auflö sung.

Als nächstes wird die Struktur der Bildformungseinheiten 5a und 5b unter Bezug nahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Bildformungs einheit gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 bezeichnet 5 eine Bildfor mungseinheit, 11 eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, die eine Kompo nente der Bildformungseinheit 5 ist, und 12 bezeichnet eine Mikrolinsenanord nung der Austrittsseite, die ebenfalls eine Komponente der Bildformungseinheit 5 ist. Die optischen Achsen der jeweiligen Linsen, die Komponenten der Mikrolin senanordnung 11 der Einfallsseite sind, entsprechen den optischen Achsen der jeweiligen Linsen, die Komponenten der Mikrolinsenanordnung 12 der Austritts seite sind, und zwar in Eins-zu-Eins-Korrespondenz, und die optischen Achsen beider Mikrolinsenanordnungen fallen zusammen.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der Bildformungseinheit 5 von der linken Seite der Fig. 3. In Fig. 4 enthält die Bildformungseinheit 5 eine Mikrolinsenan ordnung 11 der Einfallsseite und eine Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite, und 13 bezeichnet den Rand der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite.

In Fig. 3 zeigt der Pfeil A ein Bild, das auf dem Flüssigkristall- Darstellungselement 1 (in der Zeichnung nicht gezeigt) dargestellt wird, und der Pfeil B zeigt ein aufrechtes Bild in Lebensgröße oder ein aufrechtes reelles Bild, das auf den Schirm 8 vom Rückprojektionstyp projiziert wird. Wenn eine Linse 5 der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite angesprochen wird, schreitet das Licht, das von dem oberen Ende p des Bildes A kommt, auf dem Pfad fort, der mit einer ausgezogenen Linie in der Zeichnung dargestellt ist, und erreicht das obere Ende u des Bildes B. In ähnlicher Weise schreitet das Licht, das von dem unteren Ende q kommt, auf dem Weg fort, der mit einer gestrichelten Linie in der Zeich nung dargestellt ist, und erreicht das untere Ende v des Bildes B.

Die Mikrolinsenanordnungen 11 und 12 werden üblicherweise durch Spritzguß hergestellt, wie oben beschrieben; die Plattendicke ist sehr dünn im Vergleich mit der Außenabmessung. Beispielsweise für die Flüssigkristall-Darstellungs elemente 1a und 1b mit einer Breite über die Ecken von 14,1 Inch (35,8 cm) und einem Längenverhältnis von 4 : 3, im Fall, daß der Abstand zwischen den Flüssig kristall-Darstellungselementen 1a und 1b und der Mikrolinsenanordnung 11 auf der Einfallsseite 30 mm beträgt und der Lichteinfallswinkel ± 12 Grad beträgt, ist die Außenabmessung der Mikrolinsenanordnungen 11 und 12 15,3 Inch (38,8 cm) (Breite über die Ecken für ein Längenverhältnis 4 : 3) und die Plattendicke (Durch hangraum des Linsenabschnittes ist nicht eingeschlossen) beträgt 1,6 mm entspre chend der Bemessung durch die Erfinder. Ein so dünnes großes gegossenes Pro dukt kann sich verkrümmen.

Der Mechanismus der Krümmungsverformung eines dünnen großen gegossenen Produkts wird hier mit Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrieben.

Fig. 5 ist eine Querschnittansicht von Harz, das in eine Form gefüllt ist, zur Her stellung eines bildformenden Elements, und Fig. 6 ist eine Querschnittansicht zur Darstellung des schrumpfdeformierten Harzes in der Form. In den Fig. 5 und 6 bezeichnet 15 die bewegliche Hälfte der Form, 16 bezeichnet die vordere Form, 17a bezeichnet die obere Höhlung, 17b bezeichnet die untere Höhlung, 19 be zeichnet einen Einfüllkanal für das Einspritzen von Harz, 20a bezeichnet den obe ren Hauptkanal, 20b bezeichnet den unteren Hauptkanal, 21a bezeichnet Harzma terial, das in die obere Höhlung 17a gefüllt ist, und 21b bezeichnet Harzmaterial, das in die untere Höhlung 17b gefüllt ist. Das Harzmaterial wird durch ein Spundloch 23 eingespritzt und in die obere Höhlung 17a bzw. in die untere Höh lung 17b gefüllt, was die bewegliche Hälfte der Form 15 und der vorderen Form 16 umfaßt, und zwar durch den Kanal 19, den oberen Hauptkanal 20a und den unteren Hauptkanal 20b. Fig. 5 zeigt das eingefüllte Harz nach dem Füllen, wobei das gefüllte Harzmaterial in die Höhlungen 17a und 17b ohne freien Raum einge füllt ist.

Fig. 6 zeigt das Harz, das in der Form gekühlt worden ist, wobei das eingefüllte Harzmaterial 21a und 21b schrumpfdeformiert ist, was zu einem Ablösen der Form in den Höhlungen 17a und 17b führt. Die Formablösung in der Form stellt sich als Krümmungsdeformation dar.

In ähnlicher Weise führt die Formablösung, wenn die Mikrolinsenanordnungen 11 und 12 in einer Form gegossen werden, zu einer Krümmungsdeformation. Die Einfallsoberflächenseite und die Austrittsoberflächenseite der Mikrolinsenanord nungen 11 und 12, die gegossen werden sollen, sind symmetrisch und im Fall, daß die bewegliche Hälfte der Form 15 und die Frontform 16 gleich sind, ist es nicht bekannt, welche Oberflächenseite eine Formablösung zeigen wird. Wenn die Formablösung in der umgekehrten Richtung auftritt, kann die Krümmungsdefor mation des gegossenen Produkts nicht unter diesen Bedingungen kontrolliert wer den, weil die umgekehrte Krümmungsdeformation auftritt.

Um die Krümmungsdeformation des gegossenen Produktes zu kontrollieren, ist allgemein ein Verfahren, bei dem die Temperatur der beweglichen Hälfte der Form 15 von der Temperatur der vorderen Form 16 unterschiedlich ist, bekannt. Jedoch sind in diesem Verfahren die Schrumpfung der Einfallsoberflächenseite und der Austrittsoberflächenseite der Mikrolinsenanordnungen 11 und 12 vonein ander verschieden, und die verschiedene Schrumpfung führt dazu, daß die opti schen Achsen der Mikrolinsen der Einfallsoberflächenseite auf dem Umfangsbe reich und die optischen Achsen der Mikrolinsen der Austrittsoberflächenseite im Umfangsbereich nicht zusammenfallen, so daß dieses Verfahren nicht angewendet werden kann. In den bildformenden Einheiten 5a und 5b gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Problem gelöst durch Anwenden einer Struktur, die weiter unten noch beschrieben wird.

Zuerst werden die bildformenden Einheiten 5a und 5b beschrieben.

Fig. 7 ist eine Draufsicht zum Darstellen eines Beispiels einer Bildformungsein heit gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 8 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie C-C1 der Bildformungseinheit nach Fig. 7.

In Fig. 7 und Fig. 8 bezeichnet 5 eine Bildformungseinheit, 11 bezeichnet eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, die eine Komponente der Bildformungs einheit 5 ist, 12 bezeichnet eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, die eine Komponente der Bildformungseinheit 5 ist, 13 bezeichnet die Ränder der Mikro linsenanordnung 11 der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung 12 der Aus trittsseite, und 14 bezeichnet einen Kleber, der zwischen der Mikrolinsenanord nung 11 der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite im Bereich des Randabschnittes 13 eingebracht ist.

Wenn die Ränder 13 durch einen Kleber 14 geklebt sind, ist es erforderlich, daß die Achsenmitten jeder Linse, die eine Komponente der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite ist, zusam menfallen, und daß der Kleber sich verfestigt wie er ist. Dementsprechend ist es erforderlich, daß der Kleber 14, der für diesen Zweck verwendet wird, während der Positionsarbeit nicht als Kleber wirkt und als Kleber mit einigem äußeren Ef fekt erst nach Vervollständigung der Positionierung wirkt. Als Kleber, der für diesen Zweck geeignet ist, werden die im folgenden beschriebenen Kleber in der Praxis verwendet.

(1) Filmkleber vom Wärmeschmelztyp

Der Kleber ist ein Kleber, der in normaler Temperatur fest ist und bei Erhitzung in eine Flüssigkeit umgewandelt wird. Zu verklebende Teile, zwischen denen ein Filmkleber vom Wärmeschmelztyp gehalten wird, sind frei voneinander, da der Filmkleber vom Wärmeschmelztyp in normaler Temperatur ein festes Blatt und nicht klebend ist. Das Verfahren der Anwendung wird nun unter Bezugnahme auf ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Ein Kleber 14 wird zeitweise an dem Rand 13 der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite fixiert, und dann wird die Mikrolinsenanordnung 12 der Austritts seite darauf angeordnet und positioniert, und dann wird der Kleber 14 durch den Rand 13 von außen erhitzt, um den Kleber 14 zu schmelzen. Das Schmelzen wird abgeschlossen, und dann wird der Kleber 14 zum Verfestigen abgekühlt, womit die Verklebung fertiggestellt ist. Dabei wird natürlich ein Kleber 14 gewählt, der einen Schmelzpunkt hat, der niedriger liegt als der der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite.

(2) Kleber vom Photosetztyp

Dieser Typ Kleber ist ein Kleber, der in normaler Temperatur eine Flüssigkeit ist und durch Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen gehärtet (gesetzt) wird, um eine feste Schicht zu bilden. Klebeflächen, zwischen denen ein Kleber vom Photo setztyp angeordnet ist, sind voneinander frei, da der Kleber vom Photosetztyp bei normaler Temperatur eine Flüssigkeit ist und keine Klebewirkung zeigt. Das Ver fahren der Anwendung wird nun unter Bezugnahme auf ein Beispiel der vorlie genden Erfindung beschrieben.

Ein flüssiger Kleber 14 wird auf dem Rand 13 der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite aufgebracht, dann wird die Mikrolinsenanordnung 12 der Austritts seite darauf angeordnet und positioniert, und dann wird der Kleber 14 mit ultra violetten Strahlen über dem Rand 13 extern bestrahlt, um den Kleber 14 zu verfe stigen. Damit ist die Klebung fertiggestellt. Hierfür wird natürlich Material, das den Durchtritt ultravioletter Strahlen erlaubt, als das Material für die Mikrolinsen anordnung 11 der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite gewählt.

(3) Ultraschall-Schmelzklebung

Die Ultraschall-Schmelzklebung ist kein Kleber und die vorliegende Erfindung kann durch Verwendung dieses Verfahrens realisiert werden. Ultraschall- Schmelzklebung ist eine Technik, bei der ein Vorsprung an der Klebefläche eines Haftteils vorgesehen ist und die Klebeflächen unter Einschluß des Vorsprunges aneinandergelegt werden, und dann Ultraschallschwingungen extern von einem Ultraschallschwinger aufgebracht werden, um den Vorsprung mit Vibrationsener gie zu schmelzen, so daß die Klebeflächen miteinander verbunden werden. Das Verfahren der Anwendung wird nunmehr unter Bezugnahme auf ein Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Ein Vorsprung (nicht in der Zeichnung dargestellt) ist an dem Rand 13 der Mi krolinsenanordnung 11 der Einfallsseite vorgesehen, dann wird die Mikrolinsen anordnung 12 der Austrittsseite daraufgelegt und positioniert, und dann wird Vi brationsenergie über den Rand 13 vom dem Ultraschallvibrator auf den Vorsprung aufgebracht, um den Vorsprung zu schmelzen, wodurch die Klebeflächen mitein ander verbunden werden.

In dem vorliegenden Beispiel werden die Ränder 13 der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite mit Hilfe eines Filmklebers vom Wärmeschmelztyp, eines Klebers vom Photosetztyp, eines selbstklebenden Klebers oder durch Ultraschall-Schmelzklebung verbunden. In der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "Klebung" diese Klebung, selbstklebende Klebung und Schmelzklebung. Auch in den Ansprüchen umfaßt der Begriff "Klebung" nicht nur Klebung, sondern auch selbstklebende Klebung und Schmelzklebung.

Die bildformende Einheit 5, die die Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite enthält, die an dem Randab schnitt 13 miteinander kombiniert sind, wie oben beschrieben, ist vorteilhaft wie im folgenden beschrieben.

Der Effekt der bildformenden Einheit 5 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 beschrieben.

Fig. 9 ist ein Querschnitt einer bildformenden Einheit 5, die nicht gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, und Fig. 10 ist ein Querschnitt einer bild formenden Einheit 5, die gemaß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. In Fig. 9 und Fig. 10 haben die gleichen Komponenten, die in Fig. 8 gezeigt sind, die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 8.

Fig. 9 zeigt schematisch die Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite, wobei die Mikrolinsenanordnung 11 der Eintrittsseite erwärmt ist, wenn beide Mikrolinsenanordnungen 11 und 12 nicht an dem Rand 13 miteinander verbunden sind. Aus Fig. 9 ist offensichtlich, daß die erwärmte Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite thermisch expan diert, und dadurch eine Achsenabweichung der Mikrolinsenanordnung 11 der Ein fallsseite von der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite in den Umfangsbe reichen verursacht.

Unter der Annahme, daß die Objektivweite der Mikrolinsenanordnung 750 mm beträgt, ist die zulässige Achsenabweichung 50 mm. Wenn der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient des Materials der Mikrolinsenanordnung 7E-5 cm/cm.°C beträgt, ist die zulässige Temperaturdifferenz der 15,3 Inch (38,5 cm) Mikro linsenanordnung (Breite über die Ecken mit einem Längenverhältnis 4 : 3) nur 4,8°C groß, und dieser Wert ist in der Praxis problematisch.

Fig. 10 zeigt schematisch die Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite, wobei die Mikrolinsenanordnung 11 erwärmt wird, wenn beide Mikrolinsenanordnungen 11 und 12 an dem Rand 13 miteinander verbunden werden. Wie aus Fig. 10 offensichtlich, dehnt sich die erwärmte Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite linear aus, und krümmt sich auf die Seite der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite. Die Mikrolinsenan ordnung 11 der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung 12 sind ohne die in Fig. 9 dargestellte Abweichung gekrümmt, weil beide Mikrolinsenanordnungen 11 und 12 an dem Rand 13 miteinander verbunden sind. Wie in Fig. 10 gezeigt, ist das Linsenachsenzentrum der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite geneigt, wird jedoch nicht abwei chen. In Fig. 10 ist erhebliche Krümmung zur Veranschaulichung dargestellt, jedoch entspricht beispielsweise im Fall einer 15,3 Inch (38,5 cm) Mikrolinsenan ordnung die Temperarurdifferenz von 10°C nur einer Krümmung mit einem Krümmungsradius von 2000 mm oder mehr, und eine solche Krümmung ist in der Praxis nicht problematisch.

Als nächstes werden die optischen Teile einschließlich der Bildformungseinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 11 und Fig. 12 sind Seitenansichten zur Darstellung eines Beispiels opti scher Teile einschließlich der Bildformungseinheit gemäß der vorliegenden Erfin dung, Fig. 11 zeigt die optischen Teile vor der Herstellung und Fig. 12 zeigt die optischen Teile nach der Herstellung. In Fig. 11 und 12 bezeichnet 5 eine Bild formungseinheit, 11 bezeichnet eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, die eine Komponente der Bildformungseinheit 5 ist, 12 bezeichnet eine Mikrolinsen anordnung der Austrittsseite, die eine Komponente der Bildformungseinheit 5 ist, 14 bezeichnet einen Kleber zum Haften zwischen der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite, 6 bezeichnet eine Vergrößerungseinheit, die eine Fresnel-Linse enthält, die konvex gegen die Seite der Bildformungseinheit 5 gekrümmt ist, 7 bezeichnet eine lichtdurchlässige Trägerplatte, vorzugsweise eine lichtdurchlässige Trägerplatte, die gegen die Seite der Bildformungseinheit 5 konvex gekrümmt ist, und 22 bezeichnet einen U-förmigen Adapter.

Die Bildformungseinheit 5 enthält die Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite, die große dünnwandige ge gossene Erzeugnisse sind, und ist zwischen der lichtdurchlässigen Trägerplatte 7, die gegen die Seite der Bildformungseinheit 5 konvex gekrümmt ist, und der Ver größerungseinheit 6 angeordnet, die eine konkave Fresnel-Linse enthält, die gegen die Seite der Bildformungseinheit konvex gekrümmt ist. Da die lichtdurchlässige Trägerplatte 7 und die Vergrößerungseinheit 6 wie in Fig. 11 dargestellt ge krümmt sind, sind die Ränder der lichtdurchlässigen Trägerplatte 7 und der Ver größerungseinheit 6 in den Raum des U-förmigen Adapters eingesetzt, wie in Fig. 12 gezeigt, und beide Enden des U-förmigen Adapters 22 werden abgedichtet, um diese Komponenten zu semi-fixieren. Die Bildformungseinheit 5 wird auf beiden Seiten gepreßt und als Ergebnis werden die Mikrolinsenanordnung 11 der Ein fallsseite und die Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite, die Komponenten der Bildformungseinheit 5 sind, in engen Kontakt zueinander gehalten unabhängig von der anfänglichen Krümmungsrichtung.

In dem vorliegenden Beispiel sind die lichtdurchlässige Trägerplatte 7, die Bild formungseinheit 5 und die Vergrößerungseinheit 6 durch Verwendung des U-förmigen Adapters 22 semi-fixiert, jedoch können die Enden der lichtdurchlässi gen Trägerplatte 7, der Bildformungseinheit 5 und der Vergrößerungseinheit 6 miteinander verklebt werden durch Aufbringen von Kleber an den Enden oder können durch die Verwendung einer selbstklebenden Klebung wie durch ein beid seitig beschichtetes Klebeband geklebt werden.

Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "fixieren" das Fixieren unter Verwendung eines Klebers oder mit Hilfe von Ultraschall-Schmelzklebung, der Ausdruck "semi-fixieren" bedeutet das Fixieren durch Verwendung eines Ad apters, eines Clips oder eines Bolzens mit Mutter wie in dem vorliegenden Bei spiel verwendet, so daß die lichtdurchlässige Trägerplatte 7, die Bildformungsein heit 5 und die Vergrößerungseinheit 6 ohne Beschädigung getrennt werden kön nen, wenn diese Komponenten auseinandergebaut werden.

Die Vergrößerungseinheit 6, die eine konkave Fresnel-Linse enthält, die an beiden Seiten eine Fresnel-Oberfläche hat oder auf einer Seite eine Fresnel-Oberfläche hat, kann bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um den gleichen Effekt zu erzielen. Im Fall, daß eine Fresnel-Linse mit Fresnel-Oberflächen auf einer Seite verwendet wird, wird die Fresnel-Oberfläche so angeordnet, daß sie in Kontakt mit der Bildformungseinheit 5 bei der vorliegenden Erfindung ist. Da durch sind beide Oberflächen der hergestellten Teile nach Fig. 12 glatte Oberflä chen, was zu verminderter Verschmutzung führt. Die Dicke und das Krüm mungsausmaß sowohl der lichtdurchlässigen Trägerplatte 7 und der Vergröße rungseinheit 6 sind ungefähr gleich, so daß die hergestellten Teile, die in Fig. 12 gezeigt sind, krümmungsfrei sind. Das gleiche Material wird für die lichtdurch lässige Trägerplatte 7 und die Vergrößerungseinheit 6 verwendet, so daß die in Fig. 12 gezeigten hergestellten Teile krümmungsfrei sind, selbst wenn die Tempe ratur sich ändert. Wenn die Feuchtigkeit sich ändert, absorbieren die in Fig. 12 gezeigten hergestellten Teile Feuchtigkeit von beiden Seiten, die lichtdurchlässige Trägerplatte 7 und die Vergrößerungseinheit 6 krümmen sich in einer Richtung entgegengesetzt zur ursprünglichen Krümmungsrichtung.

Wenn das Krümmungsausmaß infolge der Feuchtigkeit das ursprüngliche Krüm mungsausmaß der Trägerplatte 7 und der Vergrößerungseinheit 6 übersteigt, wird die Kraft, die die Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite gegen die Mikrolin senanordnung 12 der Austrittsseite drückt, die Komponenten der Bildformungs einheit 5 sind, aufgehoben, ein Raum bildet sich zwischen der Mikrolinsenanord nung 11 der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite, und als Ergebnis wird die Auflösung der Bildformungseinheit 5 schlecht. Um dieses Problem zu vermeiden, wird bei der vorliegenden Erfindung die lichtdurchlässige Trägerplatte 7 und die Vergrößerungseinheit 6 mit einem Feuchtigkeitsschutz in Form einer organischen Verbindung wie Vinylidenchlorid oder einem Feuchtig keitsschutz in Form einer anorganischen Verbindung wie Siliziumdioxid be schichtet. Andererseits kann Material, das weniger Feuchtigkeit absorbiert als Polymethylmethacrylatharz verwendet werden, z. B. ein Copolymerharz, das aus Styren und Methacrylat besteht, Polyethylenterephthalatharz, oder Polycarbona tharz als Material der lichtdurchlässigen Trägerplatte 7 und der Vergrößerungs einheit 6.

Als nächstes wird die Vergrößerungseinheit 6 unter Bezugnahme auf die Zeich nung beschrieben, die eine konkave Fresnel-Linse gemäß der vorliegenden Erfin dung enthält.

Fig. 13 ist ein Querschnitt der konkaven Fresnel-Linse mit einer Fresnel- Oberfläche auf der Seite des Lichteinfalls und Fig. 14 ist ein Querschnitt einer konkaven Fresnel-Linse mit einer Fresnel-Oberfläche auf der Seite des Lichtein falls in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.

Wie oben beschrieben, wird eine konkave Fresnel-Linse mit einer Fresnel- Oberfläche nur auf einer Seite als Komponente der Vergrößerungseinheit 6 ver wendet, und die Fresnel-Linse ist so angeordnet, daß die Fresnel-Oberfläche in Kontakt mit der Bildformungseinheit 5 der vorliegenden Erfindung ist. Jedoch tritt in diesem Fall ein Problem bei der Fresnel-Linse auf, wie im folgenden be schrieben. Das Problem wird unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben.

Der Lichtstrahl d, der senkrecht auf die konkave Fresnel-Linse 66 auftrifft, wird auf der Fresnel-Oberfläche i gebrochen und auf der Ausgangsoberfläche j wieder gebrochen, und tritt als Ausgangslichtstrahl d1 aus.

In ähnlicher Weise tritt der Lichtstrahl e, der senkrecht auf die konkave Fresnel- Linse 66 auftrifft, als ausgehender Lichtstrahl e1 aus, und der Lichtstrahl d1 und der Lichtstrahl e1 sind einander parallel. Jedoch wird der Lichtstrahl f auf der Fresnel-Oberfläche i gebrochen und dann auf der ansteigenden Fresnel- Oberfläche k total reflektiert, und wieder auf der Austrittsoberfläche j gebrochen und tritt dann als Austrittslichtstrahl f1 aus. Der Lichtstrahl f1 ist nicht parallel zu dem Lichtstrahl d1 und dem Lichtstrahl e1. Dieses Phänomen erstreckt sich bis zum Lichtstrahl g und erzeugt ein Geisterbild (Streulicht) und verschlechtert die Bildqualität.

Fig. 14 ist ein Querschnitt zur Darstellung eines Beispiels einer konkaven Fres nel-Linse 6 mit einer Fresnel-Oberfläche auf der Einfallsoberflächenseite des Lichtstrahls gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Fresnel-Linse ist verschie den von der konkaven Fresnel-Linse 66 nach Fig. 13 insoweit, daß ein Vorsprung 41 mit einem flachen Ende auf der Fresnel-Oberfläche gebildet ist. Auf dem obersten flachen Ende des Vorsprungs 41 ist ein Abschattierungsabschnitt 42 vor gesehen, der zur Abschattierung schwarz bedruckt ist. Als Ergebnis laufen die Lichtstrahlen d, e und g, die senkrecht auf die konkave Fresnel-Linse 6 auftreffen, auf dem gleichen Weg wie im Fall der konkaven Fresnel-Linse 66 nach Fig. 13 und treten auf der Austrittsoberfläche j aus, während der Lichtstrahl f, der Streu licht im Fall der konkaven Fresnel-Linse 66 nach Fig. 13 erzeugt, in dem Ab schattierungsabschnitt 42 abschattiert wird, der auf dem Vorsprung 41 mit dem oberen flachen Ende angebracht ist, der auf der Oberfläche der Fresnel-Linse vor gesehen ist, und tritt nicht aus der Austrittsoberfläche j als Geisterbild aus.

Als nächstes wird die Breite h des Vorsprungs 41 beschrieben. Der Fresnel- Winkel θ der konkaven Fresnel-Linse 6 nimmt mit zunehmendem Abstand vom Umfang der konkaven Fresnel-Linse 6 gegen die Mitte zu ab, so daß der Bereich, wo das Geisterbild erscheint, mit zunehmendem Abstand vom Umfang gegen die Mitte zu abnimmt und in der Mitte gleich 0 wird. Die Breite h des Vorsprungs 41 kann die Minimumgröße sein, welche nicht zu einem Geisterbild führt, wenn je doch diese Regel ohne Ausnahme angewandt wird, sollte die Breite h des Vor sprungs 41 in dem Bereich nahe der Mitte der konkaven Fresnel-Linse 6b nahe Null sein. Jedoch ist es sehr schwierig, eine solche Konfiguration der Vorsprünge zu realisieren. Um dieses Problem zu lösen, ist bei der vorliegenden Erfindung die Breite h des Vorsprungs 41 konstant von dem Umfang bis zur Mitte, oder wird bis zu einer realisierbaren Grenzbreite vermindert. In anderen Worten, wenn die gleichmäßige Helligkeitsverteilung bei dem Bilddarstellungsgerät gewünscht wird, ist die Breite h des Vorsprungs 41 vom Umfang bis zur Mitte konstant, an dererseits, wenn mehr Helligkeit in der Mitte bei dem Bilddarstellungsgerät ge wünscht wird, wird die Breite h des Vorsprungs 41 graduell vom Umfang bis zur Mitte bis zu einer realisierbaren Grenzbreite vermindert.

Es ist erforderlich eine Form herzustellen, um eine konkave Fresnel-Linse 6 mit Vorsprung 41 gemäß der vorliegenden Erfindung mit Hilfe von Spritzguß zu rea lisieren.

Fig. 15 ist eine schematische Ansicht einer Form für das Spritzgießen einer kon kaven Fresnel-Linse mit Vorsprüngen gemaß der vorliegenden Erfindung, wobei Nuten gebildet werden, um die Vorsprünge zu realisieren. In Fig. 15 bezeichnet 37 einen Formkörper, 24 bezeichnet ein Schneidwerkzeug zum Schneiden der Nuten, 25 bezeichnet eine Nut nach dem Abschluß des Schneidens und 26 be zeichnet eine Innennut, die gerade geschnitten wird. Zum Schneiden der Form 37 wird üblicherweise ein Schneidwerkzeug 24 gegen eine rotierende Form 37 ge preßt. Der Teil des Schneidwerkzeugs 24, welcher das Schneiden vornimmt, ist die Klingenspitze y, andere Abschnitte sind entlastet, da sie nicht in Kontakt mit der Form gebracht werden. Wenn jedoch die Nut 25 geschnitten ist und nachher die Innennut geschnitten werden soll, wird, da der Krümmungsradius der Nut 26 kleiner als der der Nut 25 ist, die äußere Oberfläche w des Schneidwerkzeugs 24 in Kontakt mit der Nut 26 während des Schneidens gebracht, was zu Rattern oder im schlimmsten Fall zu Abspringen von Teilen von dem Schneidwerkzeug 24 führen kann.

Daher ist es unmöglich, Nuten zu schneiden, die den Vorsprung 41 in dem Be reich nahe der Mitte realisieren. Weil eine konkave Fresnel-Linse 6, die mit Hilfe der Form 37 spritzgegossen wird, keinen Vorsprung 41 in dem Mittenbereich hat, erzeugt ein Bilddarstellungsgerät, das eine solche konkave Fresnel-Linse verwen det, ein Bild, das einen helleren Mittenbereich hat. Um dieses Problem zu lösen, wird bei der vorliegenden Erfindung ein Lichtreduktionsfilter, beispielsweise ein ND-Filter verwendet, und zwar nur im Mittenbereich, wo der Vorsprung nicht vorgesehen werden kann.

Fig. 16 ist eine Vorderansicht zum Darstellen eines Beispiels einer konkaven Fresnel-Linse mit Vorsprüngen gemäß der vorliegenden Erfindung. Fresnel- Nuten und Vorsprünge 41 sind auf der gesamten Oberfläche der konkaven Fres nel-Linse 6 vorgesehen, sind jedoch im Mittenbereich der Fig. 16 weggelassen. In Fig. 16 bezeichnet 6 eine konkave Fresnel-Linse mit den Vorsprüngen 41 und 27 bezeichnet ein Lichtreduktionsfilter, z. B. ein ND-Filter. Das Lichtreduktions filter 27 wird nur im Mittenbereich der konkaven Fresnel-Linse vorgesehen, wo es keinen Vorsprung 41 gibt. Ein Kunststoffilter mit Kleber, das ausgestanzt wurde, um ein Stück der gewünschten Größe zu bilden, kann bequem als Lichtredukti onsfilter 27 verwendet werden. Die Dichte des Lichtreduktionsfilters ist so vorge schrieben, daß die Helligkeit gleichmäßig ist, wenn ein Bild mit Hilfe der konka ven Fresnel-Linse 6 mit Vorsprüngen 41 projiziert wird.

In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung werden die Teile, die die Bildfor mungseinheit und die Vergrößerungseinheit umfassen, als optische Teile be schrieben, jedoch können bei der vorliegenden Erfindung andere lichtdurchlässige Trägerplatten anstelle der Vergrößerungseinheit vorgesehen sein. In diesem Fall kann der optische Teil als Bildformungseinheit bezeichnet werden. Es ist erfor derlich, zusätzlich zu der anderen lichtdurchlässigen Trägerplatte eine Vergröße rungseinheit vorzusehen in dem Fall, daß die andere lichtdurchlässige Trägerplatte vorgesehen ist. Bei der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck optische Teile einschließlich der Bildformungseinheit sowohl die Bildformungseinheit selbst und eine Bildformungseinheit mit einer eingebauten Vergrößerungseinheit.

Als nächstes wird ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 17, 18 und 19 beschrieben.

Fig. 17 ist eine Seitenansicht zur Darstellung eines anderen Beispiels einer Bild formungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 17 bezeichnet 5 eine Bildformungseinheit, 11 bezeichnet eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, die eine Komponente der Bildformungseinheit 5 ist, 12 bezeichnet eine Mikrolin senanordnung der Austrittsseite, die eine Komponente der Bildformungseinheit 5 ist, und 28 bezeichnet eine Stoppanordnung, die zwischen der Mikrolinsenanord nung 11 der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite an geordnet ist. Die optische Achse jeder Linse, die eine Komponente der Mikrolin senanordnung 11 der Einfallsseite ist, entspricht Eins-zu-Eins der optischen Achse jeder Linse, die eine Komponente der Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite ist, und beide optischen Achsen fallen zusammen. Lichtdurchlässige Abschnitte 29 sind auf der Stoppanordnung 28 vorgesehen, und die lichtdurchlässigen Ab schnitte 29 entsprechen Eins-zu-Eins den optischen Achsen der Mikrolinsenan ordnungen 11 bzw. 12 der Einfallsseite und der Austrittsseite, und diese fallen zusammen.

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht der Bildformungseinheit von der linken Seite der Fig. 17. In Fig. 18 ist die Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite vorn angeordnet, als nächstes folgt die Stoppanordnung 28, und die Mikrolinsen anordnung 12 der Austrittsseite ist hinten angeordnet. In Fig. 17 bezeichnet der Pfeil A ein Bild, das auf einem Flüssigkristall-Darstellungselement (in der Zeich nung nicht gezeigt) dargestellt wird, und der Pfeil B bezeichnet ein aufrechtes Bild von Lebensgröße oder ein aufrechtes reelles Bild, das auf den Schirm 7 vom Rückprojektionstyp (nicht in der Zeichnung gezeigt) projiziert wird. Auftreffend auf die Linse r der Mikrolinsenanordnung 11 der Einfallsseite folgt das Licht, das von dem oberen Ende p des Bildes A kommt, dem Weg, der durch eine ausgezo gene Linie in der Zeichnung angegeben ist, und erreicht das obere Ende u des Bil des B. In ähnlicher Weise folgt das Licht, das von dem unteren Ende q des Bildes A kommt, dem Weg, der durch eine unterbrochene Linie in der Zeichnung ange geben ist, und erreicht das untere Ende v des Bildes B. Der Winkel zwischen der optischen Achse der Linse r und dem Lichtfleck q ist mit γ bezeichnet. Das Licht, das von dem Lichtpunkt s kommt, der weiter von der optischen Achse der Linse r entfernt ist, folgt dem Weg, der durch eine strichpunktierte Linie angegeben ist, gegen die Linse r und fällt auf die Linse r, jedoch ist das Licht durch die Stoppan ordnung 28 abschattiert und kann die Mikrolinsenanordnung 12 der Austrittsseite nicht erreichen. In diesem Fall ist der Winkel zwischen der optischen Achse der Linse r und dem Lichtpunkt s durch δ bezeichnet. Durch Steuern des Durchmes sers d der lichtdurchlässigen Abschnitte 29 der Stoppanordnung 28 können der Lichtstrahl-Durchlaßwinkel γ und der Lichtstrahl-Abschattierungswinkel δ frei vorgegeben werden. Diese Winkel y und 6 sind für den im folgenden beschriebe nen Zweck vorgeschrieben.

Bei der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, können beispielsweise zwei dünne elastische Filme, die auf einer Seite ausgebildete Mikroprismen auf weisen, die aufeinandergelegt sind, so daß die Prismen dieser zwei Filme ortho gonal angeordnet sind, als Divergenzwinkel-Steuermittel 4 (siehe Fig. 1) zum Verengen des Divergenzwinkels des ausgegebenen Lichts des Hintergrundlichts 2 verwendet werden. Durch Verwenden des Divergenzwinkel-Steuermittels 4 kann der Di 08927 00070 552 001000280000000200012000285910881600040 0002019949574 00004 08808vergenzwinkel des ausgegebenen Lichts des Hintergrundlichts 2 (siehe Fig. 1) innerhalb ± 30 Grad kontrolliert werden, dieser Winkelwert ist größer als der Winkel der lichtdurchlässigen Kegel, die in Fujitsu Giho (FUJITSU. 47, 4, (07, 1996), Seite 355) beschrieben werden. Es ist üblich, daß der große Divergen zwinkel des Ausgabelichts des Hintergrundlichts 2 zu schlechter Bildqualität führt, jedoch ergibt der große Winkel, wie hier beschrieben, bei der vorliegenden Erfindung keine schlechte Bildqualität. Der Grund dafür ist, daß das Licht eines großen Divergenzwinkels (Winkel δ) durch Anwendung der vorliegenden Erfin dung abschattiert werden kann.

Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht zum Darstellen eines Beispiels einer Stoppanordnung einer Bildformungseinheit in Übereinstimmung mit der vorlie genden Erfindung. In Fig. 19 sind lichtdurchlässige Abschnitte 29 auf der Stop panordnung 28 vorgesehen, die den gleichen Durchmesser haben. Fig. 20 ist eine Vorderansicht zur Darstellung eines anderen Beispiels einer Stoppanordnung ei ner Bildformungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 20 bezeich net 30 eine Stoppanordnung, und lichtdurchlässige Abschnitte 31 und 32 mit ver schiedenen Durchmessern sind auf der Stoppanordnung 30 vorgesehen. Die lichtdurchlässigen Abschnitte 31 im Umfangsbereich sind größer als die licht durchlässigen Abschnitte 32. Der Grund dafür ist, daß ein Darstellungsbild, das durch die Bildformungseinheit 5 projiziert wird, durch eine Vergrößerungseinheit 6 vergrößert wird, um ein vergrößertes Bild auf einem Schirm vom Rückprojekti onstyp zu bilden, wobei das Licht auf den Schirm vom Rückprojektionstyp senk recht zu dem Mittelbereich auffallt, während andererseits das Licht, das auf den Schirm 7 vom Rückprojektionstyp mit einem Winkel auf den Umfangsbereich auftrifft, zu geringerer Helligkeit führt, und der größere lichtdurchlässige Ab schnitt 31 dient dazu, die schlechte Helligkeit zu kompensieren. In der Stoppan ordnung 30 nach Fig. 20 kann der Durchmesser der lichtdurchlässigen Abschnitte graduell von dem Mittelbereich bis zum Umfangsbereich vergrößert werden, oder kann schrittweise vom Mittelbereich bis zum Umfangsbereich vergrößert werden.

Die Stoppanordnungen 28 und 30, die in den Fig. 19 und 20 gezeigt sind, können, falls die Bildformungseinheit 5 nur geringen Temperatur- und Feuchtigkeitsände rungen unterworfen ist, durch Ätzen eines Metallmaterials hergestellt werden, wenn jedoch die Bildformungseinheit 5 großen Temperatur- und Feuchtigkeitsän derungen unterworfen ist, können sie vorzugsweise aus dem gleichen Material hergestellt werden, das für die Mikrolinsenanordnung verwendet wird, die eine Komponente der Bildformungseinheit 5 ist.

Fig. 21 ist ein Querschnitt zur Darstellung eines weiteren Beispiels einer Bild formungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 21 bezeichnet 33 eine Mikrolinsenanordnung, 34 bezeichnet ein Photoresist-Material, das auf der Oberfläche der Mikrolinsenanordnung 33 aufgebracht ist, und 35 bezeichnet eine Photomaske, die in einem photomechanischen Verfahren verwendet wird. Im allgemeinen ist das Photoresist-Material 34 wasserlöslich und wird wasserunlös lich, wenn es mit ultravioletten Strahlen bestrahlt wird. Wie in Fig. 21 gezeigt, ist das Photoresist-Material 34 auf der Mikrolinsenanordnung 33 aufgebracht, das Abschattierungsmuster der Photomaske 35 ist in Übereinstimmung mit den opti schen Achsen der Linsen der Mikrolinsenanordnung 33 gebracht, und dann wird die Photomaske 35 in engen Kontakt mit der Mikrolinsenanordnung 33 gebracht. Dann wird von der Photomaskenseite 35 mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, das Gebiet des Photoresist-Materials 34 ausgenommen das Gebiet der Abschattie rungsmuster der Photomaske 35 wird belichtet und mit Wasser gewaschen. Durch Anwendung des oben erwähnten Verfahrens wird das Gebiet, das der ultraviolet ten Bestrahlung nicht ausgesetzt ist, abgewaschen und auf der Mikrolinsenanord nung 33 wird die Stoppanordnung 38 ausgebildet. Fig. 22 ist ein vergrößerter Querschnitt der fertiggestellten Mikrolinsenanordnung 36 mit der Stoppanord nung 38 aus Photoresist-Material.

Wie oben beschrieben, ist der Divergenzwinkel des Ausgabelichts des Hinter grundlichts ungefähr ± 30 Grad im Falle eines Divergenzwinkel-Steuermittels, das zwei dünne elastische Filme umfaßt, die Mikroprismen auf einer Seite haben und die so aufeinandergelegt sind, daß die Prismen orthogonal zueinander angeordnet sind, und das Divergenzwinkel-Steuermittel für einen großen Divergenzwinkel kann verwendet werden gemäß der vorliegenden Erfindung.

Beispielsweise in dem Fall, in dem das Hintergrundlicht mit einem Divergen zwinkel von ungefahr ± 30 Grad verwendet wird und eine konventionelle Bild formungseinheit benutzt wird, ist der Divergenzwinkel zu groß für ein TFD-Flüssigkristall und Kontrastumkehr tritt auf. Obwohl der Divergenzwinkel des Ausgabelichts eines Hintergrundlichts auf etwa ± 30 Grad begrenzt werden kann, ist dies der Wert bei der Mesialgröße der Helligkeit, und das Licht wird in großem Winkel bei niedriger Helligkeit gestreut. Das Kontrastinversionslicht fällt auf die Mikrolinsenanordnung mit einem Winkel, der größer ist als ein bestimmter vorge schriebener Winkel. Der Lichtstrahl passiert die weiteste Position entfernt von der optischen Achse der Linse zwischen zwei Mikrolinsenanordnungen. Jedoch wird bei der vorliegenden Erfindung der Lichtstrahl mit Hilfe der Stoppanordnun gen 28 und 30 unterbrochen, die zwischen zwei Mikrolinsenanordnungen vorge sehen sind. Als Ergebnis wird ein Bilddarstellungsgerät geschaffen, das bei nied rigen Herstellungskosten mit einer geringen Anzahl von Teilen hergestellt werden kann und wesentlich dünner ist als die konventionellen Bilddarstellungsgeräte.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind optische Teile und ein Bilddarstellungs gerät einschließlich einer Bildformungseinheit geschaffen, die eine Mikrolinsen anordnung der Einfallsseite und eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite hat, die dünnwandige großflächige gegossene Erzeugnisse sind, zur Korrektur von Verformungen infolge einer Formablösung.

Außerdem werden optische Teile und ein Bilddarstellungsgerät erhalten, das Mi krolinsenanordnungen auf der Einfallsseite und der Austrittsseite mit Mikrolinsen umfaßt, wobei die Mikrolinsenanordnungen stets in engem Kontakt miteinander sind ohne sich zu trennen, und die optischen Achsen jeder Mikrolinse koinzident bleiben, selbst wenn die Temperatur oder die Feuchtigkeit sich ändert.

Da eine Bildformungseinheit eines Beispiels der vorliegenden Erfindung einen nutzlosen Lichtstrahl unterbricht, der aus dem Hintergrundlicht emittiert wird, kann eine Komponente, die eine einfache Struktur hat, indem zwei dünne elasti sche Filme, die Mikroprismen auf einer Seite ausgebildet haben, orthogonal auf einandergelegt sind, ohne Verschlechterung der Bildqualität als Divergenzwinkel- Steuermittel zum Einengen des Divergenzwinkels des Ausgabelichts verwendet werden, das zwischen einem Hintergrundlicht und einem Flüssigkristall- Darstellungselement vom Transmissionstyp vorgesehen ist. Mit anderen Worten, ein Divergenzwinkel-Steuermittel für einen etwas zu weiten Divergenzwinkel kann verwendet werden.

Durch Verwendung einer Stoppanordnung mit lichtdurchlässigen Abschnitten mit größerem Durchmesser im Umfangsbereich und kleinerem Durchmesser im Mit telbereich wird die geringere Helligkeit im Umfangsbereich infolge des Einfalls geneigter Lichtstrahlen auf einen Schirm vom Rückprojektionstyp korrigiert.

Die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen realisiert werden, ohne von den wesentlichen Charakteristiken abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungs formen sind daher in jeglicher Hinsicht als illustrativ und nicht beschränkend zu betrachten, und der Umfang der Erfindung wird mehr durch die angefügten An sprüche angegeben als durch die obige Beschreibung, und alle Änderungen inner halb des Sinns und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche sollen daher als von ihnen erfaßt angesehen werden.

Claims

1. Bilddarstellungsgerät mit einem Flüssigkristall-Darstellungselement vom Transmissionstyp, einem Hintergrundlicht für die Beleuchtung des Flüs sigkristall-Darstellungselements, optischen Teilen einschließlich einer Bildformungseinheit zum Projizieren von Bilddarstellungsinformation auf das Flüssigkristall-Darstellungselement, und einen Schirm vom Rückpro jektionstyp zum Darstellen eines Projektionsbildes, wobei die optischen Teile eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, eine Mikrolinsenan ordnung der Austrittsseite, eine erste lichtdurchlässige Platte, die konvex gegen die Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite gekrümmt ist, und eine zweite lichtdurchlässige Platte, die konvex gegen die Mikrolinsenanord nung der Austrittsseite gekrümmt ist, enthalten, wobei die Mikrolinsenan ordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gehalten wer den und die Enden dieser Komponenten miteinander fixiert oder semi-fixiert sind.

2. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsen anordnung der Austrittsseite geklebt sind.

3. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite lichtdurchlässige Platte eine Vergrößerungseinheit ist.

4. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerungseinheit eine konkave Fresnel-Linse ist.

5. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fresnel-Linse mit einem Feuchtigkeitsschutzmaterial beschichtet ist.

6. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fresnel-Linse aus einem Material besteht, das weniger Wasser absorbiert als Polymethylacrylatharz.

7. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fresnel-Linse so angeordnet ist, daß die Fresnel-Oberfläche in Kontakt mit der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite ist.

8. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein U-förmiger Adapter vorgesehen ist und daß die Enden der Mikrolinsenan ordnung der Einfallsseite, der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, der ersten lichtdurchlässigen Platte und der zweiten lichtdurchlässigen Platte in den Raum des U-förmigen Adapters eingesetzt und an beiden Enden des U-förmigen Adapters befestigt sind, um sie an dem Adapter zu semi-fixieren.

9. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Enden der Mikrolinsen anordnung der Einfallsseite, der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite und der ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten miteinander geklebt oder selbstklebend geklebt sind.

10. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattendicke der ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gleich groß ist.

11. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten aus dem gleichen Material bestehen.

12. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Krümmungsausmaß der ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten un gefahr gleich ist.

13. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoppanordnung zwischen der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite vorgesehen ist.

14. Bilddarstellungsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoppanordnung eine Abschattierungsplatte ist, die eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Abschnitten hat.

15. Bilddarstellungsgerät mit einem Flüssigkristall-Darstellungselement, ei nem Hintergrundlicht zum Beleuchten des Flüssigkristall-Darstellungs elements, optischen Teilen einschließlich einer Bildformungseinheit zum Projizieren von Bilddarstellungsinformation auf das Flüssigkristall- Darstellungselement, und einen Schirm vom Rückprojektionstyp zur Dar stellung eines Projektionsbildes, wobei die optischen Teile die Bildfor mungseinheit umfassen, die eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite umfaßt, eine Vergröße rungseinheit, die gegen die Seite der Bildformungseinheit konvex ge krümmt ist, und eine lichtdurchlässige Trägerplatte, die gegen die Seite der Bildformungseinheit konvex gekrümmt ist, wobei die Bildformungseinheit zwischen der Vergrößerungseinheit, die gegen die Bildformungseinheit konvex gekrümmt ist, und der lichtdurchlässigen Trägerplatte, die gegen die Seite der Bildformungseinheit konvex gekrümmt ist, gehalten ist, und die Ränder der Vergrößerungseinheit und der lichtdurchlässigen Träger platte fixiert oder semi-fixiert sind.

16. Optische Teile, die für das Projizieren einer Bilddarstellungsinformation verwendet werden, die auf einem Flüssigkristall-Darstellungselement auf einem Schirm dargestellt werden, unter Verwendung eines Hintergrund lichts zur Beleuchtung des Flüssigkristall-Darstellungselements, wobei die optischen Teile umfassen eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, ei ne Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, eine erste lichtdurchlässige Platte, die gegen die Seite der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite konvex gekrümmt ist, und eine zweite lichtdurchlässige Platte, die gegen die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite konvex gekrümmt ist, wobei die Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gehalten sind, und die Ränder dieser Komponenten fixiert oder se mi-fixiert sind.

17. Optische Teile nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mi krolinsenanordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite an den Rändern der Mikrolinsenanordnungen der Einfalls seite und der Austrittsseite miteinander verklebt sind.

18. Optische Teile nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite lichtdurchlässige Platte eine Vergrößerungseinheit ist.

19. Optische Teile nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver größerungseinheit eine konkave Fresnel-Linse ist.

20. Optische Teile nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die kon kave Fresnel-Linse mit einem Feuchtigkeitsschutzmaterial beschichtet ist.

21. Optische Teile nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die kon kave Fresnel-Linse aus einem Material besteht, das weniger Wasser absor biert als Polymethylmethacrylatharz.

22. Optische Teile nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die kon kave Fresnel-Linse so angeordnet ist, daß die Fresnel-Oberfläche in Kon takt mit der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite ist.

23. Optische Teile nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein U-förmiger Adapter vorgesehen ist, und daß die Enden der Mikrolinsenan ordnung der Einfallsseite, der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, der ersten lichtdurchlässigen Platte und der zweiten lichtdurchlässigen Platte in den Raum des U-förmigen Adapters eingesetzt und an beiden Enden des U-förmigen Adapters befestigt sind, um sie mit dem Adapter zu semi-fixieren.

24. Optische Teile nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, und der ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten verklebt oder selbstklebend verklebt sind.

25. Optische Teile nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Plat tendicke der ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gleich ist.

26. Optische Teile nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten aus dem gleichen Material beste hen.

27. Optische Teile nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Krümmungsausmaß der ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten un gefähr gleich goß ist.

28. Optische Teile nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite eine Stoppanordnung vorgesehen ist.

29. Optische Teile nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopp anordnung eine Abschattierungsplatte ist, die eine Mehrzahl von licht durchlässigen Abschnitten hat.

30. Optische Teile zur Verwendung zum Projizieren einer Bilddarstellungsin formation, die auf einem Flüssigkristall-Darstellungselement auf einem Schirm dargestellt ist, unter Verwendung eines Hintergrundlichts zur Be leuchtung des Flüssigkristall-Darstellungselements, dadurch gekennzeich net, daß die optischen Teile umfassen eine Bildformungseinheit, die eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite enthält, eine Vergrößerungseinheit, die gegen die Seite der Bildformungseinheit konvex gekrümmt ist und eine lichtdurchlässige Trägerplatte, die gegen die Seite der Bildformungseinheit konvex ge krümmt ist, wobei die Bildformungseinheit zwischen der Vergrößerungs einheit, die gegen die Seite der Bildformungseinheit konvex gekrümmt ist, und der lichtdurchlässigen Trägerplatte, die gegen die Seite der Bildfor mungseinheit konvex gekrümmt ist, gehalten ist, und daß die Ränder der Vergrößerungseinheit und der lichtdurchlässigen Trägerplatte fixiert oder semi-fixiert sind.

31. Bildformungseinheit, bei der die Ränder einer Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und einer Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite verklebt sind.

32. Bildformungseinheit nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß Ränder der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsen anordnung der Austrittsseite mit Hilfe eines der Verfahren eines Filmkle bers vom Wärmeschmelztyp, eines Klebers vom Photosetztyp bzw. mit Ultraschall-Schmelzverklebung verklebt sind.

33. Bildformungseinheit nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoppanordnung zwischen der Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und der Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite vorgesehen ist.

34. Bildformungseinheit nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoppanordnung eine Abschattierungsplatte ist, die mit einer Mehrzahl von lichtdurchlässigen Abschnitten versehen ist.

35. Bildformungseinheit nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite jeweils Linsengruppen enthalten, und daß die Anzahl der Linsengruppen ungefähr gleich der Anzahl effektiv lichtdurchlässiger Abschnitte der Stoppanord nung ist.

36. Bildformungseinheit nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen der Linsengruppen und die Position der lichtdurchlässi gen Abschnitte zusammenfallen.

37. Bildformungseinheit nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der lichtdurchlässigen Abschnitte, die auf der Stoppanord nung vorgesehen sind, im Umfangsbereich größer ist als im Mittelbereich der Stoppanordnung.

38. Bildformungseinheit nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung des für die Stoppanord nung verwendeten Materials ungefähr gleich dem des Materials ist, das für die Mikrolinsenanordnungen der Einfallsseite und der Austrittsseite ver wendet wird.

39. Bildformungseinheit nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, das für die Stoppanordnung verwendet wird, ein Photoresist- Material ist, mit der wenigstens eine der Mikrolinsenanordnungen der Ein fallsseite bzw. der Austrittsseite beschichtet sind, und daß Abschnitte, die mit den optischen Achsen der Linsengruppe zusammenfallen, entfernt sind.

40. Vergrößerungseinheit, die eine konkave Fresnel-Linse umfaßt, die ein Fresnel auf der Oberfläche besitzt, die der Einfallsseite einer Bildfor mungseinheit gegenüberliegt.

41. Vergrößerungseinheit nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fresnel-Linse mit einem Feuchtigkeitsschutzmaterial beschichtet ist.

42. Vergrößerungseinheit nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fresnel-Linse aus einem Material besteht, das weniger Feuchtig keit absorbiert als Polymethylmethacrylatharz.

43. Vergrößerungseinheit nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite der konkaven Fresnel-Linse Vorsprünge vorgesehen sind, und daß auf den oberen Enden dieser Vorsprünge Abschattierungsab schnitte aufgebracht sind.

44. Vergrößerungseinheit nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Vorsprünge der konkaven Fresnel-Linse ungefähr gleich ist.

45. Vergrößerungseinheit nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Vorsprünge der konkaven Fresnel-Linse graduell von dem Um fangsbereich in den Mittenbereich abnimmt.

46. Vergrößerungseinheit nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtreduktionsfilter im Mittelbereich der konkaven Fresnel-Linse vorge sehen ist, wo kein Vorsprung vorgesehen ist.

47. Bilddarstellungsgerät mit einer Vergrößerungseinheit, die eine konkave Fresnel-Linse umfaßt, die ein Fresnel auf der Oberfläche hat, das der Ein fallsseite der Bildformungseinheit gegenüberliegt.

48. Bilddarstellungsgerät mit einem Flüssigkristall-Darstellungselement vom Transmissionstyp, einem Hintergrundlicht zur Beleuchtung des Flüssigkri stall-Darstellungselements, und optischen Teilen einschließlich einer Bild formungseinheit zum Projizieren von Bilddarstellungsinformation auf das Flüssigkristall-Darstellungselement und einen Schirm vom Rückwärts- Projektionstyp zur Darstellung eines Projektionsbildes, wobei die opti schen Teile umfassen eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, eine erste lichtdurchlässige Platte mit Elastizität, und eine zweite lichtdurchlässige Platte mit Elastizität, wo bei die Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanord nung der Austrittsseite zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten gehalten werden und elastisch durch die erste und zweite licht durchlässige Platte gepreßt werden.

49. Bilddarstellungsgerät mit einem Flüssigkristall-Darstellungselement vom Transmissionstyp, einem Hintergrundlicht zum Beleuchten des Flüssigkri stall-Darstellungselements, und optischen Teilen einschließlich einer Bild formungseinheit zum Projizieren von Bilddarstellungsinformation auf das Flüssigkristall-Darstellungselement, und einen Schirm vom Rückprojekti onstyp zum Darstellen eines Projektionsbildes, wobei die optischen Teile umfassen eine Bildformungseinheit enthaltend eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite und eine Mikrolinsenanordnung der Austrittsseite, eine Vergrößerungseinheit mit Elastizität und ein lichtdurchlässige Trägerplatte mit Elastizität, wobei die Bildformungseinheit zwischen der Vergröße rungseinheit und der lichtdurchlässigen Trägerplatte gehalten wird und elastisch durch die Vergrößerungseinheit und durch die lichtdurchlässige Trägerplatte gepreßt wird.

50. Optische Teile zur Verwendung für das Projizieren von Bilddarstellungsin formation dargestellt auf einem Flüssigkristall-Darstellungselement auf ei nem Schirm unter Verwendung von Hintergrundlicht für die Beleuchtung des Flüssigkristall-Darstellungselements, wobei die optischen Teile umfas sen eine Mikrolinsenanordnung der Einfallsseite, eine Mikrolinsenanord nung der Austrittsseite, eine erste lichtdurchlässige Platte mit Elastizität und eine zweite lichtdurchlässige Platte mit Elastizität, wobei die Mikro linsenanordnung der Einfallsseite und die Mikrolinsenanordnung der Aus trittsseite zwischen den ersten und zweiten lichtdurchlässigen Platten ge halten werden und elastisch durch die ersten und zweiten lichtdurchlässi gen Platten gepreßt werden.

51. Optische Teile zur Verwendung für das Projizieren von Bilddarstellungsin formation, dargestellt auf einem Flüssigkristall-Darstellungselement auf einem Schirm durch Verwendung eines Hintergrundlichts für die Be leuchtung des Flüssigkristall-Darstellungselements, wobei die optischen Teile umfassen eine Bildformungseinheit enthaltend eine Mikrolinsenan ordnung der Einfallsseite und eine Mikrolinsenanordnung der Austritts seite, eine Vergrößerungseinheit mit Elastizität und eine lichtdurchlässige Trägerplatte mit Elastizität, wobei die Bildformungseinheit zwischen der Vergrößerungseinheit und der lichtdurchlässigen Trägerplatte gehalten wird und elastisch durch die Vergrößerungseinheit und die lichtdurchlässi ge Trägerplatte gepreßt wird.