DE3850476T2

DE3850476T2 - Flüssigkristallvorrichtung für eine Projektionseinrichtung.

Info

Publication number: DE3850476T2
Application number: DE3850476T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya C O Sony Corp Morita; Tetsuo C O Sony Corp Urabe
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2008-11-16
Also published as: EP0317261A2; JP2551055B2; CA1315903C; EP0317261B1; JPH01134427A; EP0317261A3; KR890008591A; DE3850476D1

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Flüssigkristallanzeigevorrichtungen für Projektionseinrichtungen und insbesondere auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung für das Einschreiben mittels durch einen Laserstrahl erzeugter Wärme, bei welcher ein Bild durch die Bestrahlung mit Laserstrahlen geschrieben und angezeigt werden kann.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung für das Einschreiben mittels durch einen Laserstrahl erzeugter Wärme einer früher vorgeschlagenen Art darstellt, bei welcher ein Bild durch die Bestrahlung mit einem Laserstrahl eingeschrieben und angezeigt wird. Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung entlang der zentralen Linie in Fig. 1.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist, bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2, derart ausgebildet, daß eine durchsichtige Elektrode (nicht gezeigt) an den inneren Oberflächen von gegenüberliegenden durchsichtigen Feldern 1 a und 1 b, welche aus Glasplatten bestehen, angeordnet ist. Die peripheren Ränder dieser durchsichtigen Felder 1 a und 1 b sind mit einem zwischenliegenden vorgegebenen Zwischenraum z. B. mittels einer Schmelzversiegelung flüssigkeitsdicht versiegelt. In den Raum zwischen den durchsichtigen Feldern 1 a und 1 b wird ein Flüssigkristall injiziert und dann versiegelt, wodurch ein Flüssigkristallanzeigefeld 1 ausgebildet wird. Das Flüssigkristallanzeigefeld 1 wird durch einen Rahmen 2 abgestützt, welcher z. B. aus Aluminium hergestellt ist. Der Rahmen 2 umfaßt rechteckige Rahmenteile 2 a und 2 b, welche durch Befestigungsschrauben 4 miteinander verbunden sind. Die rechteckigen Rahmenteile 2 a und 2 b besitzen Öffnungen 3 a und 3 b, durch welche der wirksame Anzeigebereich des Flüssigkristallanzeigefelds 1 nach außen offen ist. Ein Basistisch 5 ist z. B. aus Harz hergestellt und stützt den Rahmen 2 mittels einer Schraube 6.
In dem Rahmen 2 sind eine Vielzahl von gradlinig ausgebildeten Heizvorrichtungen 7 eingebettet, welche durch Zuführung von elektrischer Energie erhitzt werden. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet ein die Temperatur feststellendes Element, wie z. B. ein in dem Rahmen 2 eingebettetes Thermoelement. Das die Temperatur feststellende Element 8 wird verwendet um die Temperatur des Rahmens 2 zu ermitteln, und auf der Grundlage der ermittelten Temperatur wird die Stromzuführung für die Heizvorrichtungen 7 gesteuert, wobei das Flüssigkristallanzeigefeld auf einer vorgegebenen Vortemperatur gehalten wird. Die Rahmenteile 2 a und 2 b des Rahmens 2 befinden sich beide in engem Kontakt mit den durchsichtigen Feldern 1 a und 1 b des Flüssigkristallanzeigefelds 1, und auf diese Weise kann der erhitzte Rahmen 2 mindestens die wirksame Anzeigefläche des Flüssigkristallanzeigefelds 1 auf der bestimmten Solltemperatur halten.
Bei dieser derart aufgebauten Flüssigkristallanzeigevorrichtung für das Einschreiben mittels durch einen Laserstrahl erzeugter Wärme wird ein Flüssigkristallanzeigefeld 1 mit einem Laserstrahl bestrahlt, um zu bewirken, daß z. B. eine Phasenänderung des Flüssigkristall nur in dem Flüssigkristallteil auftritt, welcher mit dem Laserstrahl bestrahlt wird. Auf diese Weise wird der optische Durchgangsgrad in jenem bestrahlten Teil verändert, verglichen mit jenem der anderen Teile, um dadurch optisch ein Bild anzuzeigen. Da mindestens der wirksame Anzeigebereich des Flüssigkristallanzeigefelds 1 auf der vorgegebenen Solltemperatur, wie sie weiter oben vorher eingestellt worden ist, gehalten wird, kann in das Flüssigkristallanzeigefeld 1 ein Bild mit hoher Geschwindigkeit und mit einer hohen Auflösung durch einen kleinen Einschreiblaserstrahl eingeschrieben werden.
Bei der oben beschriebenen Flüssigkristallanzeigevorrichtung wird jedoch das Flüssigkristallanzeigefeld 1 an seinem peripheren Teil des wirksamen Anzeigebereichs mit dem erhitzten Rahmen 2 in Kontakt gebracht, und das Flüssigkristallanzeigefeld 1 wird hauptsächlich von seinem peripheren Teil aus erhitzt. Folglich ist die durch Aufheizen entstandene Temperatur in dem mittleren Bereich des Flüssigkristallanzeigefelds 1 niedriger als jene in dessen peripheren Teil. In der Tat kann die Temperaturdifferenz dazwischen 2 K überschreiten. Auf diese Weise kann das Bild nicht gleichförmig in den verschiedenen Bereichen des wirksamen Anzeigebereichs des Flüssigkristallanzeigefelds 1 geschrieben werden, und daher wird das Bild mit Streuungen angezeigt, wobei auf diese Weise die Qualität des angezeigten Bildes verschlechtert wird.
Gemäß der Erfindung wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung für eine Projektionseinrichtung vorgesehen mit einem Flüssigkristallanzeigefeld für das Einschreiben mittels durch einen Laser erzeugter Wärme; und einem Rahmen, welcher Heizmittel besitzt und das Flüssigkristallanzeigefeld trägt;
die dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtdurchgangsscheiben gegenüberstehend in Bezug auf die gegenüberliegenden äußeren Oberflächen des Flüssigkristallanzeigefeldes mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen angeordnet sind, um auf diese Weise auf jeder Seite einen im wesentlichen luftdichten Zwischenraum auszubilden, welcher mit mindestens einem wirksamen Anzeigebereich des Flüssigkristallanzeigefeldes in Kontakt steht, wodurch in Zusammenwirkung mit dem Rahmen jede der Lichtdurchgangsscheiben den jeweiligen luftdichten Zwischenraum auf einer vorgegebenen Temperatur hält.
Eine derartige Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann das Problem einer Temperaturdifferenz zwischen einem zentralen Teil und einem peripheren Teil eines wirksamen Anzeigebereichs eines Flüssigkristallfeldes lösen und dadurch verhindern, daß die Qualität eines angezeigten Bildes verschlechtert wird.
Die Erfindung ist anhand eines Beispiels zeichnerisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in welchen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der früher vorgeschlagenen Art ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang einer vertikalen Linie durch den zentralen Teil der Flüssigkristallanzeigevorrichtung von Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung ist;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht in Längsrichtung durch den zentralen Teil der Flüssigkristallanzeigevorrichtung von Fig. 3 ist; und
Fig. 5 eine Darstellung ist, welche verwendet wird, um eine der Methoden zu erklären, auf welche ein Bild eingeschrieben und aus der Flüssigkristallanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgelesen werden kann.
In den Fig. 3 und 4 sind gleiche Teile, welche jenen der Fig. 1 und 2 entsprechen mit den gleichen Bezugszeichen markiert und werden weiter nicht näher beschrieben.
Der Rahmen 2 umfaßt auch bei dieser Ausführung, bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4, das Paar von gegenüberliegenden Rahmenteilen 2 a und 2 b. Zwischen dem Paar von gegenüberliegenden Rahmenteilen 2 a und 2 b ist das Flüssigkristallanzeigefeld 1 eingeklemmt. Die Rahmenteile 2 a und 2 b sind durch Befestigungsschrauben 4 zu einer Einheit miteinander verbunden, um den Rahmen 2 zu bilden. Der Rahmen 2 ist mittels Schrauben 6 auf dem Basistisch 5 montiert.
Die Vielzahl von gradlinig ausgebildeten Heizvorrichtungen, d. h. die Heizmittel 7 sind in dem Rahmen 2 entlang der linken und rechten Ränder und der oberen und unteren Ränder eingebettet. Wenn diese Heizmittel 7 mit elektrischer Energie versorgt werden, können sie den Rahmen 2 erhitzen, d. h. die Rahmenteile 2 a und 2 b. Das die Temperatur feststellende Element 8, wie z. B. das Thermoelement, ist ebenfalls in den Rahmen 2 eingebettet, um dessen Temperatur zu ermitteln. Als Reaktion auf die Temperatur des Rahmens 2, welche durch das die Temperatur feststellende Element 8 ermittelt wird, wird die Stromzuführung für die Heizmittel 7 gesteuert, wodurch der Rahmen 2 auf der vorgegebenen Temperatur gehalten werden kann.
In die in den jeweiligen Rahmenteilen 2 a und 2 b des Rahmens 2 ausgebildeten Öffnungen 3 a und 3 b rasten Scheiben ein, die aus einem Material mit einer Lichtdurchgangscharakteristik hergestellt sind, z. B. Glasplatten 11 a und 11 b, und sind jeweils von den beiden äußeren Oberflächen des Anzeigefeldes 1 durch einen vorgegebenen Stand einzeln derart beabstandet, daß die im wesentlichen luftdichten Zwischenräume 12 jeweils durch das Zusammenwirken des Rahmens 2 und der Glasplatten 11 a, 11 b zwischen der äußeren Oberfläche des Anzeigefeldes 1 und der inneren Oberflächen der Glasplatten 11 a, 11 b ausgebildet werden. Jeder der Zwischenräume 2 entspricht mindestens dem wirksamen Anzeigebereich des Anzeigefeldes. Auf der Seite, welche der Seite gegenüberliegt, von welcher der Schreiblaserstrahl in das Flüssigkristallanzeigefeld 1 eingeleitet wird, ist ein Infrarot strahlen absorbierendes Filter 13 auf der innen liegenden Oberfläche der Glasscheibe 11 a montiert oder die Glasscheibe 11 a kann mit der Eigenschaft, die Infrarotstrahlen zu absorbieren, durch Beimischen einer geeigneten Substanz versehen werden.
Das Flüssigkristallanzeigefeld 1 kann auf einer gleichmäßigen Solltemperatur von z. B. ungefähr 52 ºC durch Erwärmen der Heizmittel 7, welche in den Rahmen 2 eingebettet sind, gehalten werden.
Im Zusammenhang mit Fig. 5 wird ein Beispiel, wie ein Bild eingeschrieben und aus einer derartigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung gelesen werden kann, beschrieben. Es wird Bezug auf Fig. 5 genommen, wo eine Laserlichtquelle 31, wie z. B. eine Halbleiterlaserdiode, zum Aussenden eines Schreiblaserstrahls gezeigt ist. Der von der Lichtquelle 31 ausgestrahlte Laserstrahl wird als Reaktion auf ein auf dem Flüssigkristallanzeigefeld 1 anzuzeigenden Bild moduliert. Der modulierte Laserstrahl wird durch eine Linse 32 parallel ausgerichtet und z. B. in zwei Strahlablenker (sog. Galvanoabtaster) 33 eingeleitet, wodurch er in der horizontalen und vertikalen Richtung oder auf zweidimensionale Art und Weise abgelenkt wird. Dann wird der Laserstrahl mittels einer Fokussierungslinse 34 auf das Flüssigkristallanzeigefeld 1 fokussiert, während der Laserstrahl abgelenkt wird, um in der horizontalen und vertikalen Richtung durch die Strahlabweiser 33 abgetastet zu werden. Auf diese Weise wird ein anzuzeigendes Bild in dem Flüssigkristallanzeigefeld 1 mittels Erwärmen, verursacht durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl, gespeichert. Dann wird das in den Flüssigkristall des Flüssigkristallanzeigefeldes 1 eingeschriebene optische Bild, da dessen Phase verändert ist, auf einen Bildschirm 35 mittels eines optischen Projektionssystems projiziert. In dem optischen Projektionssystem wird ein Licht von einer Lichtquelle 36, welches z. B. durch eine Halogen-Metalldampflampe gebildet wird, durch eine Kondensorlinse 37 auf das Flüssigkristallanzeigefeld 1 abgestrahlt, und das Licht, welches durch dieses hindurchtritt, wird über ein Projektionslinsensystem 38 auf den Schirm 35 projiziert. Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein Reflexionsspiegel mit einer konkaven Oberfläche verwendet, um das Licht von der Lichtquelle 36 wirksam auszunutzen. Ein Infrarotstrahlen absorbierendes Filter 40 schützt die Kondensorlinse 37 vor einer Beschädigung durch die Infrarot strahlen von der Lichtquelle 36. Ein dichroitischer Spiegel 41 leitet das Licht von der Lichtquelle 36 in das Flüssigkristallanzeigefeld 1. Außerdem reflektiert dieser chroitische Spiegel 41 den Laserstrahl von der Laserlichtquelle 31, so daß der reflektierte Laserstrahl zum Einschreiben zu dem Flüssigkristallanzeigefeld 1 hin gesendet wird.
Ein Spiegel 42 richtet das durch das Flüssigkristallanzeigefeld 1 hindurchgetretene Licht auf den Bildschirm 35.
Gemäß der oben angeführten Anordnung kann mit Laserstrahl in dem Flüssigkristallanzeigefeld 1 geschrieben werden, und dann kann das optische Bild auf dem Bildschirm 35 projiziert werden. Wenn das Infrarotstrahlen absorbierende Filter 13 auf der Seite des Flüssigkristallanzeigefeldes 1, welche der Seite gegenüberliegt, von welcher der Laserstrahl auf das Flüssigkristallanzeigefeld 1 trifft, angeordnet ist, kann das Infrarotstrahlen absorbierende Filter 13 die Infrarotstrahlen einleiten, d. h. Wellen in der Lichtdurchgangsscheibe 11 a wirksam erhitzen, so daß die Temperatur in dem luftdichten Raum 12 noch gleichförmiger auf einen vorgegebenen Wert gehalten werden kann.
Da der im wesentlichen luftdichte Zwischenraum 12 in Kontakt mit dem wirksamen Anzeigebereich des Flüssigkristallanzeigefelds 1 ausgebildet ist, kann die Temperatur in diesem luftdichten Raum 12 im wesentlichen infolge der Konvektion konstant gehalten werden. Auf diese Weise können die gesamten Gebiete über dem zentralen Teil und dem peripheren Teil des wirksamen Anzeigebereichs des Flüssigkristallanzeigefelds 1 auf einer im wesentlichen konstanten Temperatur gehalten werden. Zum Beispiel kann die Differenz zwischen den Temperaturen des mittleren Teils und des peripheren Teils des wirksamen Anzeigebereichs des Flüssigkristallanzeigefelds 1 auf 0,4 bis 0,5 K verringert werden, und es kann eine Anzeige von einer genügend hohen Qualität errecht werden.

Claims

1. Flüssigkristallanzeigevorrichtung für eine Projektionseinrichtung mit einem Flüssigkristallanzeigefeld (1) für das Einschreiben mittels einer durch einen Laser erzeugten Wärme; und einem Rahmen (2), welcher Heizmittel (7) besitzt und das Flüssigkristallanzeigefeld (1) trägt; dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtdurchgangsscheiben (11a, 11b) gegenüberstehend in bezug auf die gegenüberliegenden äußeren Oberflächen des Flüssigkristallanzeigefeldes (1) mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen angeordnet sind, um auf diese Weise auf jeder Seite einen im wesentlichen luftdichten Zwischenraum (12) auszubilden, welcher mit mindestens einem wirksamen Anzeigebereich des Flüssigkristallanzeigefeldes (1) in Kontakt steht, wodurch in Zusammenwirkung mit dem Rahmen (2) jede der Lichtdurchgangsscheiben (11a, 11b) den jeweiligen luftdichten Zwischenraum (12) auf einer vorgegebenen Temperatur hält.

2. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin ein Infrarotstrahlen absorbierendes Filter (13) aufweist, das an der inneren Oberfläche einer (11a) der Lichtdurchgangsscheib- vorgesehen ist.

3. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine der Lichtdurchgangsscheiben (11a) selbst die Fähigkeit besitzt, Infrarotstrahlen zu absorbieren.

4. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die mit dem infrarotabsorbierendem Filter (13) versehene Lichtdurchgangsscheibe (11a) auf der Seite des Flüssigkristallanzeigefeldes, welche der Seite gegenüberliegt, von welcher ein Laserstrahl bei dem Flüssigkristallanzeigefeld (1) Anwendung findet, angeordnet ist.

5. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Lichtübertragungsscheibe (11a) mit der Fähigkeit, Infrarotstrahlen zu absorbieren, auf der Seite des Flüssigkristallanzeigefeldes (1), welche der Seite gegenüberliegt, von welcher ein Laserstrahl bei dem Flüssigkristallanzeigefeld (1) Anwendung findet, angeordnet ist.