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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine optische Modulationsvorrichtung,
die eine elektrooptische Vorrichtung wie z. B. eine Flüssigkristallplatte
aufweist, und eine diese optische Modulationsvorrichtung verwendende
Projektionsanzeigevorrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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Eine
Flüssigkristallplatte,
die als eine elektrooptische Vorrichtung zur Verwendung in einer
Projektionsanzeigevorrichtung dient, umfasst allgemein ein Aktivmatrixsubstrat
mit Pixelelektroden und Pixelschaltelementen, ein Gegensubstrat
mit Gegenelektroden, und Flüssigkristall,
der zwischen dem Aktivmatrixsubstrat und dem Gegensubstrat angeordnet
ist. Der Flüssigkristall
ist in eine Region gefüllt,
die durch eine Dichtschicht aus dem Raum zwischen dem Aktivmatrixsubstrat
und dem Gegensubstrat aufgeteilt ist, und sein Ausrichtungszustand
wird zwischen dem Aktivmatrixsubstrat und dem Gegensubstrat pixelweise
gesteuert.
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Daher
wird in einer Projektionsanzeigevorrichtung, die die Flüssigkristallplatte
mit solch einem Aufbau als optische Modulationsvorrichtung verwendet,
Licht, das von einer Lichtquelle abgegeben wird, durch ein lichtsammelndes
optisches System gesammelt und zur Flüssigkristallplatte geleitet,
und dieses Licht wird durch den Flüssigkristall optisch moduliert,
wobei ein vorbestimmtes Bild durch eine Projektionslinse vergrößert und
auf eine Projektionsfläche
wie z. B. eine Leinwand projiziert wird.
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Die
Flüssigkristallplatte,
die wie oben erwähnt
aufgebaut ist, wird gewöhnlich
durch ein lichtabschirmendes Halteelement gehalten, das einen offenen
Abschnitt aufweist, der einem Bildbereich entspricht. Allgemein
wird der Bildbe reich von einem lichtabschirmenden Abschnitt aus
Cr (Chrom) umrandet, der zwischen dem Aktivmatrixsubstrat und dem
Gegensubstrat geformt ist, um den Rand zu definieren.
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Da
aber auf der Lichteinfallsseite der Flüssigkristallplatte ein Abdeckabschnitt,
der eine Umfangskante des offenen Abschnitts des Halteelements formt,
der Lichteinfallsfläche
der Flüssigkristallplatte
(Gegensubstrat) gegenüberliegt
und den lichtabschirmenden Abschnitt auf planare Weise überdeckt,
wird Licht, das von außerhalb
der Innenumfangskante des Abdeckabschnitts einfällt, je nach Einfallswinkel
vom Abdeckabschnitt gesperrt. Dadurch wird der Umfangsabschnitt
eines Projektionsbilds verdunkelt, und dies kann die Qualität des Projektionsbilds
verschlechtern.
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Die
japanische Patentschrift Nr. 09146084 offenbart
eine optische Modulationsvorrichtung mit einer elektrooptischen
Vorrichtung. Die elektrooptische Vorrichtung umfasst ein erstes
lichtdurchlässiges
Substrat, das auf der Lichtaustrittsseite angeordnet ist, ein zweites
lichtdurchlässiges
Substrat, das auf der Lichteinfallsseite angeordnet ist, einen Flüssigkristall,
der zwischen den Substraten angeordnet ist, eine Leiterplatte und ein
Halteelement zum Halten der elektrooptischen Vorrichtung. Dieses
Dokument offenbart alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer
Projektionsanzeigevorrichtung, die in der Lage ist, die Qualität eines
Projektionsbilds zu verbessern, die Fehlfunktion einer Treiberschaltung aufgrund
eines Lichtlecks darauf zu verhindern und die UV-Aushärtung eines
Dichtmaterials zur zuverlässigen Verbindung
ihrer Substrate zu ermöglichen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Im
folgenden bedeutet "die
Innenumfangskante des Abdeckabschnitts" einen Teil des Abdeckabschnitts, der
am weitesten zum Bildbereich hin vorspringt und von der Lichteinfallsfläche des
ersten lichtdurchlässigen
Substrats am weitesten entfernt ist. Ferner bedeutet "die Entfernung von
der benachbarten Kante des ersten lichtdurchlässigen Substrats" die Entfernung in
Richtung der Ebene des ersten lichtdurchlässigen Substrats.
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Eine
erfindungsgemäße Projektionsanzeigevorrichtung
ist eine Vorrichtung, wie in Anspruch 1 definiert.
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Wenn
in der erfindungsgemäßen Projektionsanzeigevorrichtung θi der Einfallswinkel
des Einfallslichts ist, das von innerhalb der Innenumfangskante
des Abdeckabschnitts auf die elektrooptische Vorrichtung einfällt, θo der Einfallswinkel
des Einfallslichts ist, das von außerhalb der Innenumfangskante
des Abdeckabschnitts einfällt,
dp die Entfernung von der Innenumfangskante des Abdeckabschnitts
zur Lichteinfallsfläche des
ersten lichtdurchlässigen
Substrats ist, d1 die Dicke des ersten lichtdurchlässigen Substrats
ist, W1' die Entfernung
von der benachbarten Kante des ersten lichtdurchlässigen Substrats
zur Außenumfangskante
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts ist und n1 der Brechungsindex
des ersten lichtdurchlässigen
Substrats ist, ist es wesentlich, Wp, W1 und W1' in einer Beziehung einzustellen, die
durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt wird:
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Das
erste lichtdurchlässige
Substrat und das zweite lichtdurchlässige Substrat werden mit einem Dichtmaterial
eines UV-aushärtbaren
Typs verbunden, und es besteht eine Not- Wendigkeit, einen lichtdurchlässigen Abschnitt
des ersten lichtdurchlässigen
Substrats außerhalb
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts zu lassen. Weil das erste
lichtdurchlässige
Substrat die Dicke d1 aufweist, wird Einfallslicht, das von innerhalb
der Innenumfangskante des Abdeckabschnitts einfällt, je nach Einfallswinkel
in manchen Fällen
nicht gänzlich
durch den Abdeckabschnitt des Halteelements gesperrt, durchläuft den
lichtdurchlässigen
Abschnitt des ersten lichtdurchlässigen
Substrats und leckt aus der Außenumfangskante
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts. Aus diesem Grund trifft
das leckende Einfallslicht auf eine Treiberschaltung auf, die auf
dem Umfang des zweiten lichtdurchlässigen Substrats angeordnet
ist, wodurch eine Fehlfunktion der Treiberschaltung verursacht wird.
Wenn die Entfernung Wp aber auf den Bereich eingestellt wird, der
durch die Gleichung (1) gegeben wird, besteht keine Gefahr, dass
die Qualität
eines Projektionsbilds durch Einfallslicht verschlechtert wird,
das von der Außenseite
im Einfallswinkel θo
einfällt.
Zudem besteht keine Gefahr, dass Einfallslicht, das von der Innenseite
im Einfallswinkel θi
einfällt,
aus der Außenumfangskante
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts leckt, und dass das Licht
auf die Treiberschaltung einstrahlt, die auf dem Umfang des zweiten
lichtdurchlässigen
Substrats angeordnet ist. Selbst, wenn außerhalb des ersten lichtabschirmenden
Abschnitts ein lichtdurchlässiger
Abschnitt geformt ist, wird deshalb die Fehlfunktion der Treiberschaltung
verhindert.
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Ferner
ist es in der erfindungsgemäßen Projektionsanzeigevorrichtung
vorzuziehen, ein drittes lichtdurchlässiges Substrat zwischen dem
ersten lichtdurchlässigen
Substrat und dem Abdeckabschnitt zu formen. Ferner, wenn θi der Einfallswinkel
des Einfallslichts ist, das von innerhalb der Innenumfangskante
des Abdeckabschnitts auf die elektrooptische Vorrichtung einfällt, θo der Einfallswinkel
des Einfallslichts ist, das von außerhalb der Innenumfangskante des
Abdeckabschnitts einfällt,
dp' die Entfernung
von der Innenumfangskante des Abdeckabschnitts zu einer Lichteinfallsfläche des
dritten lichtdurchlässigen
Substrats ist, d1 die Dicke des ersten lichtdurchlässigen Substrats
ist, d2 die Dicke des dritten lichtdurchlässigen Substrats ist, W1' die Entfernung von
der benachbarten Kante des ersten lichtdurchlässigen Substrats zur Außenumfangskante des
ersten lichtabschirmenden Abschnitts ist und n1 und n2 jeweils der
Brechungsindex des ersten lichtdurchlässigen Substrats und des dritten
lichtdurchlässigen
Substrat sind, sind Wp, W1 und W1' bevorzugt in einer Beziehung einzustellen,
die durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt wird:
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In
solch einem Fall dient das dritte lichtdurchlässige Substrat als ein staubdichtes
lichtdurchlässiges Substrat,
wodurch die Lichteinfallsfläche
des ersten lichtdurchlässigen
Substrats vor Staub und fehlerhaften Stellen geschützt ist
und keine Gefahr besteht, dass Staub oder fehlerhafte Stellen bei
der Projektion vergrößert werden.
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In
diesem Fall ist es vorzuziehen, zwischen dem dritten lichtdurchlässigen Substrat
und dem ersten lichtdurchlässigen
Substrat einen zweiten lichtabschirmenden Abschnitt zu formen und
Wp, W1 und W2 in einer Beziehung einzustellen, die durch die folgende
Gleichung (3) ausgedrückt
wird. Wp < W2 < W1 (3)wobei W2
die Entfernung von der benachbarten Kante des ersten lichtdurchlässigen Substrats
zur Innenumfangskante des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts
ist.
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Weil
in solch einem Fall der zweite lichtabschirmende Abschnitt zwischen
dem ersten lichtdurchlässigen
Substrat und dem dritten lichtdurchlässigen Substrat geformt ist
und die Entfernung W2 vom Ende des ersten lichtdurchlässigen Substrats
zur Innenumfangskante des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts
auf den Bereich eingestellt ist, der durch die Gleichung (3) gegeben
wird, wird Licht, das von der Innenseite einfällt und durch die Innenumfangskante
des Abdeckabschnitts läuft,
vom zweiten lichtabschirmenden Abschnitt gesperrt. Deshalb besteht
im Fall des ersten lichtabschirmenden Abschnitts keine Notwendigkeit,
solches Einfallslicht zu berücksichtigen.
Hinsichtlich des Lichts, das von der Innenseite einfällt, gilt
es, das Einfallslicht zu berücksichtigen,
das die Innenumfangskante des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts
durchläuft,
weshalb die Entfernung W1' von
der benachbarten Kante des ersten lichtdurchlässigen Substrats zur Außenumfangskante
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts größer eingestellt wird.
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Wenn
W2' die Entfernung
von der benachbarten Kante des ersten lichtdurchlässigen Substrats
zur Außenumfangskante
des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts ist, können Wp, W1, W1', W2 und W2' in einer Beziehung
eingestellt werden, die durch die folgenden Gleichungen (4) und
(5) ausgedrückt
wird.
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In
solch einem Fall kann die Entfernung W2' von der benachbarten Kante des ersten
lichtdurchlässigen
Substrats zur Außenumfangskante
des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts auf der Basis einer Lagebeziehung
zur Entfernung Wp des Abdeckabschnitts so eingestellt werden, dass
von der Innenseite einfallendes Licht nicht aus der Außenumfangskante
des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts leckt. Deshalb kann unter
bestimmten Bedingungen der zweite lichtabschirmende Abschnitt über einen
großen
Bereich vom Ende des ersten lichtdurchlässigen Substrats geformt sein,
indem W2' auf null
gesetzt wird, wodurch das Einfallslicht von der Innenseite weniger
dazu neigt, zur Treiberschaltung zu lecken.
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Wenn
zwischen dem ersten lichtdurchlässigen
Substrat und dem dritten lichtdurchlässigen Substrat eine Luftschicht
mit einer Dicke d3 geformt ist und auf der Lichtaustrittsfläche des
dritten lichtdurchlässigen Substrats
ein zweiter lichtabschirmender Abschnitt geformt ist, ist es vorzuziehen,
Wp, W1, W1', W2
und W2' in einer
Beziehung einzustellen, die durch die folgenden Gleichungen (6)
und (7) ausgedrückt
wird.
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Da
in solch einem Fall die Luftschicht zwischen dem ersten lichtdurchlässigen Substrat
und dem dritten lichtdurchläs sigen
Substrat geformt ist, neigt Wärme,
die im dritten lichtdurchlässigen
Substrat erzeugt wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem keine
Luftschicht geformt ist, weniger leicht dazu, zur elektrooptischen Vorrichtung übertragen
zu werden.
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Wenn
demgegenüber
der zweite lichtabschirmende Abschnitt auf der Lichteinfallsfläche des
ersten lichtdurchlässigen
Substrats geformt ist, ist es vorzuziehen, Wp, W1, W1', W2 und W2' in einer Beziehung
einzustellen, die durch die folgenden Gleichungen (8) und (9) ausgedrückt wird.
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In
diesem Fall wird durch Formen der Luftschicht die oben genannte
Wirkung ebenfalls erreicht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen einer Projektionsanzeigevorrichtung
zeigt, die mit einer Modulationsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
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2 ist
ein Grundriss eines optischen Systems in der Projektionsanzeigevorrichtung.
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3 ist
ein Grundriss einer elektrooptischen Vorrichtung, das die optische
Modulationsvorrichtung ausmacht.
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4(A) ist eine Querschnittsansicht entlang
der Linie H-H' in 3,
und 4(B) ist eine vergrößerte Ansicht,
die den Hauptabschnitt von 4(A) zeigt.
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5(A) ist ein Blockdiagramm eines zweiten
lichtdurchlässigen
Substrats, das in der elektrooptischen Vorrichtung verwendet wird,
und 5(B) ist ein vergrößertes Blockdiagramm
eines der Pixel, die in einer Matrix auf dem zweiten lichtdurchlässigen Substrat
angeordnet sind.
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6 ist
eine andere vergrößerte Ansicht,
die den Hauptabschnitt der optischen Modulationsvorrichtung zeigt.
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7 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die den Hauptabschnitt der optischen Modulationsvorrichtung nach einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die den Hauptabschnitt der optischen Modulationsvorrichtung nach einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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9 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die den Hauptabschnitt der optischen Modulationsvorrichtung nach einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die den Hauptabschnitt der optischen Modulationsvorrichtung nach
einer fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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11 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die eine Variante der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESTE ARTEN DER AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun Bezug nehmend auf die Zeichnungen
beschrieben.
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1. Erste Ausführungsform
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A. Aufbau des Hauptabschnitts der Projektionsanzeigevorrichtung
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Eine
Projektionsanzeigevorrichtung nach dieser Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist eines Typs, der einen Lichtstrahl, der von einer Lichtquelle
abgegeben wird, in Farbstrahlen Rot R, Grün G und Blau B auftrennt, diese
Farbstrahlen der Bildinformation entsprechend durch Flüssigkristall-Lichtventile
moduliert, die modulierten Farbstrahlen synthetisiert und die synthetisierten
Strahlen über
eine Projektionslinse auf eine Leinwand projiziert.
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1 zeigt
das Aussehen einer Projektionsanzeigevorrichtung 1 eines
solchen Typs. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, weist die Projektionsanzeigevorrichtung 1 ein
Außengehäuse 2 auf,
das wie ein rechteckiges Parallelepiped geformt ist. Das Außengehäuse 2 besteht
grundsätzlich
aus einem oberen Gehäuse 3,
einem unteren Gehäuse 4 und
einem Frontgehäuse 5,
das die Vorderseite der Vorrichtung definiert. Ein vorderer Abschnitt
einer Projektionslinse 49 springt vom Zentrum des Frontgehäuses 5 vor.
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In
solch einem Außengehäuse 2 der
Projektionsanzeigevorrichtung 1 ist eine in 2 gezeigte
optische Einheit 10 eingebaut.
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Diese
optische Einheit 10 umfasst allgemein ein optisches Beleuchtungssystem 15 zur
Abgabe von Beleuchtungslicht, ein optisches Farbtrennsystem 20,
um einen vom optischen Beleuchtungssystem 15 abgegebenen
Lichtstrahl in Farbstrahlen R, G und B für Rot, Grün und Blau zu trennen, drei
Flüssigkristall-Lichtventile 30R, 30G und 30B,
um die Farbstrahlen zu modulieren, eine aus einem dichroitischen
Prisma geformte Prismeneinheit 42, die als optisches Farbsynthetisierungssystem
dient, um die modulierten Farbstrahlen zu synthetisieren, und die
Projektionslinseneinheit 49, um die synthetisierten Strahlen
zu vergrößern und
auf eine Leinwand zu projizieren.
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Das
optische Beleuchtungssystem 15 schließt eine Lichtquellenlampe 11,
zwei Linsenplatten 12 und 14, ein Polarisationsumwandlungselement 16,
eine Überlagerungslinse 17 und
einen Reflexionsspiegel 18 ein.
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Als
die Lichtquellenlampe 11 wird eine Halogenlampe, eine Metallhalidlampe,
eine Xenonlampe und dergleichen benutzt.
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Die
erste Linsenplatte 12 weist eine Vielzahl von kleinen Linsen
auf. Ein von der Lichtquellenlampe 11 abgegebener Lichtstrahl
wird durch diese kleinen Linsen in eine Vielzahl von Teilstrahlen
geteilt. Dann werden die Teilstrahlen über die Überlagerungslinse 17 auf
den Flüssigkristall-Lichtventilen 30R, 30G, 30B überlagert. Dadurch
werden die Lichtventile 30R, 30G, 30B mit
nahezu einheitlicher Beleuchtungsstärke beleuchtet.
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Die
zweite Linsenplatte 14 weist eine Vielzahl von kleinen
Linsen auf, der ersten Linsenplatte 12 entsprechend. Die
zentralen optischen Wege der Teilstrahlen, die von der ersten Linsenplatte 12 abgegeben
werden, werden durch diese kleinen Linsen parallel zur optischen
Achse der Lichtquelle ausgerichtet. Wenn ein von der Lichtquelle 11 abgegebener
Lichtstrahl Licht ist, das parallel zur optischen Achse der Lichtquelle
ist, ist auch der zentrale optische Weg eines Teilstrahls, der von
der ersten Linsenplatte 12 abgegeben wird, parallel zur
optischen Achse der Lichtquelle. Wenn die von der Lichtquellenlampe 11 abgegebene
Lichtstrahlen eine hohe Parallelität aufweisen, kann die zweite
Linsenplatte 14 deshalb entfallen.
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Das
Polarisationsumwandlungselement 16 umfasst ein Polarisationsstrahlteilerelement,
in welchem eine Vielzahl von Polarisationsstrahlteilerschichten
und eine Vielzahl von Reflexionsschichten alternierend nahezu parallel
angeordnet sind, und eine Halbwelle-Platte (nicht gezeigt). Licht,
das über
die kleinen Linsen in der ersten Linsenplatte 12 und der
zweiten Linsenplatte 14 auf den Polarisationsstrahlteilerschichten
gesammelt wird, wird in p-polarisiertes Licht und s-polarisiertes
Licht geteilt. P-polarisiertes Licht, das die Polarisationsstrahlteilerschicht
durchlaufen hat, wird durch die Halbwelle-Platte in s-polarisiertes
Licht umgewandelt. Andrerseits wird s-polarisiertes Licht, das durch
die Polarisationsstrahlteilerschicht reflektiert wurde, durch die Reflexionsschicht
reflektiert und nahezu in die gleiche Richtung abgegeben wie die
des Lichts, das in s-polarisiertes Licht umgewandelt wurde. Das
heißt,
Licht, das von der Lichtquellenlampe 11 abgegeben und in
zufällige
Richtungen polarisiert wurde, wird durch das Polarisationsumwandlungselement 16 zu
polarisiertes Licht eines Typs vereinheitlicht.
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Die Überlagerungslinse 17 überlagert
auf den Flüssigkristall-Lichtventilen 30R, 30G und 30B eine
Vielzahl von Teilstrahlen, die durch die erste Linsenplatte 12 geteilt
und dann durch das Polarisationsumwandlungselement 16 zu
polarisiertes Licht eines Typs vereinheitlicht wurden.
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Der
Reflexionsspiegel 18 biegt den optischen Weg des Beleuchtungslichts
zur Vorderseite der Vorrichtung um.
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Im
optischen Farbtrennsystem 20 sind ein rot und grün reflektierender
dichroitischer Spiegel 22, ein grün reflektierender dichroitischer
Spiegel 24 und ein Reflexionsspiegel 26 angeordnet.
Von den Lichtstrahlen, die vom optischen Beleuchtungssystem 15 abgegeben
werden, werden zuerst ein roter Strahl R und ein grüner Strahl
G vom rot und grün
reflektierenden dichroitischen Spiegel 22 rechtwinklig
reflektiert und laufen zum grün reflektierenden
dichroitischen Spiegel 24. Ein blauer Strahl B durchläuft diesen
rot und grün
reflektierenden dichroitischen Spiegel 22 und wird dann
vom dahinter liegenden Reflexionsspiegel 26 rechtwinklig
reflektiert und tritt aus einem Austritts abschnitt für den blauen
Strahl zur Prismeneinheit 42 aus. Als nächstes wird von den roten und
grünen
Strahlen R und G, die vom rot und grün reflektierenden dichroitischen
Spiegel 22 reflektiert wurden, nur der grüne Strahl
G vom grün
reflektierenden dichroitischen Spiegel 24 rechtwinklig
reflektiert und aus einem Austrittsabschnitt für das grüne Licht zur Prismeneinheit 42 abgegeben. Überdies
wird der rote Strahl R, der den grün reflektierenden dichroitischen
Spiegel 24 durchlaufen hat, aus einem Austrittsabschnitt für den roten
Strahl zu einem Lichtleitsystem 44 abgegeben. Auf den Austrittsseiten
des optischen Farbtrennsystems 20 für die Farbstrahlen sind Lichtsammellinsen 45, 28 und 29 angeordnet.
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Die
blauen und grünen
Strahlen B und G, die von den Lichtsammellinsen 28 und 29 gesammelt
werden, treten in die Flüssigkristall-Lichtventile 30B und 30G ein,
wo sie moduliert werden und ihnen entsprechende Bildinformation
verliehen wird. Das heißt,
diese Flüssigkristall-Lichtventile 30R und 30G werden
durch ein Treibermittel, das nicht dargestellt ist, einer der Bildinformation
entsprechenden Schaltsteuerung unterzogen, wodurch die Farbstrahlen,
die diese durchlaufen, moduliert werden. Als solch ein Treibermittel
kann ein Mittel bekannten Typs unverändert verwendet werden.
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Andrerseits
wird der rote Lichtstrahl R über
das Lichtleitsystem 44 zum Flüssigkristall-Lichtventil 30R geleitet,
wo es einer ähnlichen
Modulation der Bildinformation entsprechend unterzogen wird. Das
Lichtleitsystem 44 umfasst eine einfallsseitige Lichtsammellinse 45,
einen einfallsseitigen Reflexionsspiegel 46, einen austrittsseitigen
Reflexionsspiegel 47, eine dazwischen angeordnete Zwischenlinse 48 und
eine austrittsseitige Lichtsammellinse und weist eine Funktion auf,
Lichtverlust an Rotlicht im optischen Weg zu verhindern. Als Flüssigkristall-Lichtventile 30R, 30B und 30G in
dieser Ausführungsform
können
zum Beispiel Flüssig kristall-Lichtventile
mit einem Polysilizium-TFT als Schaltelement verwendet werden.
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Die
von den Flüssigkristall-Lichtventilen 30R, 30G und 30B modulierten
Farbstrahlen treten in die Prismeneinheit 42 ein, wo sie
synthetisiert werden. Das resynthetisierte Farbbild wird über die
Projektionslinseneinheit 49 vergrößert und auf eine Leinwand
projiziert, die an einer bestimmten Stelle angeordnet ist.
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B. Aufbau der optischen Modulationsvorrichtung
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Diese
Flüssigkristall-Lichtventile 30R, 30G und 30B weisen
eine Kombination auf aus einer in 3 und 4 gezeigten
optischen Modulationsvorrichtung, die eine Flüssigkristallplatte 30 umfasst,
die als eine elektrooptische Vorrichtung dient, und einem Halteelement 90 auf
(in 3 durch eine Strichpunktlinie dargestellt), um
die Flüssigkristallplatte 30 zu
halten, und Polarisatoren, die auf beiden Seiten der Flüssigkristallplatte 30 angeordnet
sind und nicht gezeigt werden.
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In 3 und 4 umfasst
die Flüssigkristallplatte 30 in
der optischen Modulationsvorrichtung ein Aktivmatrixsubstrat 300 (zweites
lichtdurchlässiges
Substrat) und ein Gegensubstrat 400 (erstes lichtdurchlässiges Substrat)
mit einer Gegenelektrode 401. Das Aktivmatrixsubstrat 300 und
das Gegensubstrat 400 sind mit einem vorbestimmten Abstand
(Zellenzwischenraum) dazwischen mit einem Dichtmaterial 80 verbunden,
das ein zwischenraumbildendes Material enthält, und der Raum zwischen diesen
Substraten enthält
Flüssigkristall LC,
der als elektrooptische Substanz dient und hermetisch abgeschlossen
ist. Als Dichtmaterial 80 können verschiedene Arten von
UV-aushärtenden
Harzen verwendet werden. Als zwischenraumbildendes Material können anorganische
oder organische Fasern oder Kugeln von etwa 2 μm bis 10 μm verwendet werden.
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Das
Gegensubstrat 400 ist kleiner als das Aktivmatrixsubstrat 300 und
ist so verbunden, dass der Umfangsabschnitt des Aktivmatrixsubstrats 300 außerhalb
der Außenumfangskante
des Gegensubstrats 400 erscheint. Eine Datenleitungstreiberschaltung 60 und
Abtastleitungstreiberschaltungen 70, die aus langen und schmalen
blanken Chip-ICs (Treiber-ICs)
bestehen, und Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 81 des Aktivmatrixsubstrats 300 sind
auf der Lichteinfallsseite des Umfangsabschnitts montiert. Eine
flexible Leiterplatte (nicht gezeigt) ist mit den Eingangs- und
Ausgangsanschlüssen 81 dieser
Schaltungen 60 und 70, die außerhalb des Gegensubstrats 400 liegen,
elektrisch verbunden.
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Das
Dichtmaterial 80 ist partiell unterbrochen, und dieser
Unterbrechungsabschnitt formt eine Flüssigkristall-Einspritzöffnung 83.
Wenn der Druck einer Innenregion des Dichtmaterials 80 geringer
wird, nachdem das Gegensubstrat 400 und das Aktivmatrixsubstrat 300 miteinander
verbunden wurden, kann das Flüssigkristall
LC deshalb mit einem reduzierten Druck von der Flüssigkristall-Einspritzöffnung 83 aus
eingespritzt werden. Wenn der Flüssigkristall
LC darin hermetisch abgeschlossen wurden ist, wird die Flüssigkristall-Einspritzöffnung 83 mit
einem Dichtmittel 82 verschlossen. Auf dem Gegensubstrat 400 ist
ein erster lichtabschirmender Abschnitt 31 auf der Innenseite
des Dichtmaterials 80 geformt (innen in Richtung der gleichen
Ebene). Dieser erste lichtabschirmende Abschnitt 31 definiert
eine Bildfläche
auf der Flüssigkristallplatte 30.
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Der
Aufbau des für
solch eine Flüssigkristallplatte 30 verwendeten
Aktivmatrixsubstrats 300, auf der die Treiber-ICs (die Datenleitungstreiberschaltung 60 und
die Abtastleitungstreiberschaltungen 70) montiert sind,
wird in 5 als Blockdiagramm gezeigt.
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Wie
in 5(A) gezeigt, sind eine Vielzahl
von Pixeln „px" in einer Matrix
auf dem Aktivmatrixsubstrat 300 durch Abtastleitungen „gate" und eine Vielzahl
von Datenleitungen „Sig" geformt. In einer
Region jedes Pixels px ist ein Dünnschichttransistor
TFT zur Pixelumschaltung geformt, um mit einer Abtastleitung „gate" und einer Datenleitung „Sig" verbunden zu werden,
wie in 4(B) in einer vergrößerten Ansicht
gezeigt. Eine Drainelektrode dieses Dünnschichttransistors TFT ist
eine Pixelelektrode, in der eine Flüssigkristallzelle geformt ist,
indem zwischen der Gegenelektrode (4) des obigen
Gegensubstrats 400 und dem Pixel px Flüssigkristall LC angeordnet
ist. In der Flüssigkristallzelle
ist mithilfe der Abtastleitung „gate" und einer Kapazitätsleitung (nicht gezeigt) ein
Haltekondensator „cap" geformt.
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Im
Aktivmatrixsubstrat 300 ist die Datenleitungstreiberschaltung 60,
die auf dem Umfang des Aktivmatrixsubstrats 300 angeordnet
ist, eine integrierte Schaltung, um eine Vielzahl von Datenleitungen „sig" mit einem Bildsignal
zu versorgen, und die Abtastleitungstreiberschaltungen 70 sind
integrierte Schaltungen, die ein Verschieberegister 71,
um eine Vielzahl von Abtastleitungen „gate" mit einem Abtastsignal zur Bildwahl
zu versorgen, und einen Puffer einschließen. Die Datenleitungstreiberschaltung 60 umfasst
ein X-Seiten-Verschieberegister 61, das mit einem Taktsignal
versorgt wird, eine Abtast-und-Halteschaltung 62, um einem
vom X-Seiten-Verschieberegister 61 zugeführten Signal
entsprechend betrieben zu werden, und sechs Bildsignalleitungen 63,
die Bildsignalen entsprechen, die auf sechs Phasen gestreckt sind.
Aus diesem Grund ist die Abtast-und-Halteschaltung 62 in
der Lage, einem vom X-Seiten-Verschieberegister 61 zugeführten Signal
entsprechend betrieben zu werden, ein über die Bildsignalleitung 63 zugeführtes Bildsignal
an einem bestimmten Zeitpunkt in eine Datenleitung „sig" abzurufen und das
Bildsignal jedem Pixel px zuzuführen.
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Wieder
Bezug nehmend auf 4, weist das Halteelement 90 der
optischen Modulationsvorrichtung 50 andrerseits einen Rahmen 91 auf,
der auf der Lichteinfallsseite der Flüssigkristallplatte 30 angeordnet
ist, und einen Haken 92, der auf der Lichtaustrittsseite
der Flüssigkristallplatte 30 angeordnet
ist und durch Vorsprünge 91A des
Rahmens 91 gehalten wird. Die Flüssigkristallplatte 30 wird
zwischen dem Rahmen 91 und derm Haken 92 gehalten.
Der Rahmen 91 und der Haken 92 weisen jeweils
offene Abschnitte 93 und 94 auf, die der Bildfläche der
Flüssigkristallplatte 30 entsprechen.
Das heißt,
ein Teil um den offenen Abschnitt 93 des Rahmens 91 herum
wird durch einen Abdeckabschnitt 95 geformt, der einer
Lichteinfallsfläche 401 des
Gegensubstrats 400 gegenüberliegt. Wie in 6 gezeigt,
ist der Abdeckabschnitt 95 in dieser Ausführungsform wie
ein Keil mit einem spitzen Ende geformt, das sich dem Gegensubstrat
umso mehr nähert,
je näher
um näher
es an der Innenseite (zur Bildfläche
hin) liegt.
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C. Lagebeziehung zwischen dem Abdeckabschnitt
und dem ersten lichtabschirmenden Abschnitt in der optischen Modulationsvorrichtung
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In 6 ist
die Entfernung Wp vom Ende des Gegensubstrats 400 zur Innenumfangskante
des Abdeckabschnitts 95 im Rahmen 91 (die Entfernung
in Richtung der Ebene des Gegensubstrats 400) kleiner eingestellt
als die Entfernung W1 vom Ende des Gegensubstrats 400 zur
Innenumfangskante des ersten lichtabschirmenden Abschnitts 31.
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Insbesondere
die Entfernung Wp ist wie folgt eingestellt.
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Das
heißt,
wenn θi
der Einfallswinkel des Einfallslichts ist, das von innerhalb der
Innenumfangskante des Abdeckabschnitts 95 auf die Flüssigkristallplatte 30 einfällt, θo der Einfallswinkel
des Einfallslichts ist, das von außerhalb der Innenumfangskante
einfällt,
dp die Entfernung zwischen der Innenumfangskante des Abdeckabschnitts 95 und
der Lichteinfallsfläche 401 des
Gegensubstrats 400 ist, d1 die Dicke des Gegensubstrats 400 ist,
W1' die Entfernung
vom Ende des Gegensubstrats 400 zur Außenumfangskante des ersten
lichtabschirmenden Abschnitts 31 ist und n1 der Brechungsindex
des Gegensubstrats 400 ist, erfüllt die Entfernung Wp die folgende
Gleichung (10), damit der Abdeckabschnitt 95 Einfallslicht
von der Außenseite
nicht sperrt, und erfüllt
die folgende Gleichung (11), damit Einfallslicht von der Innenseite
auch nicht aus der Außenumfangskante
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts 31 leckt. Daher
erfüllt
die Entfernung Wp eine Gleichung (12). Wp ≤ W1 – dptanθo – d1tanθo1 (10) Wp ≥ W1' + dptanθi + d1tanθi1 (11) ∴ W1' + dptanθi + d1tanθi1 ≤ Wp ≤ W1 – dptanθo – d1tanθo1 (12)
-
Eine
Gleichung (15) wird von den folgenden allgemeinen Formeln (13) und
(14) ausgehend erhalten. Dementsprechend wird eine Gleichung (18)
von den Formeln (16) und (17) ausgehend erhalten.
-
-
-
Ferner
werden Gleichungen (21) und (22) von den folgenden weiteren allgemeinen
Formeln (19) und (20) ausgehend erhalten.
sinθo
= n1sinθ1 (19) sinθi
= n1sinθi1 (20) -
Die
folgende Gleichung (23) wird erhalten, indem die obige Gleichung
(15) in die Gleichung (21) eingesetzt wird, weil –90° < θo < 90° und –90° < θi < 90°. Eine Gleichung
(24) wird erhalten, indem die obige Gleichung (18) in die Gleichung
(22) eingesetzt wird. θo
und θi
sind in Richtung der Pfeile von der Strichpunktlinie in der Zeichnung
aus jeweils positiv.
-
-
Die
obige Gleichung (1) wird erhalten, indem die Gleichung (12) in diese
Gleichungen (23) und (24) eingesetzt wird. Dadurch wird die Entfernung
Wp auf den Bereich eingestellt, der durch die Gleichung (1) gegeben
wird.
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Diese
Ausführungsform
weist die folgenden Vorteile auf.
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Da
die Entfernung Wp vom Ende des Gegensubstrats 400 zur Innenumfangskante
des Abdeckabschnitts 95 im Rahmen 91 kleiner eingestellt
ist als die Entfernung W1 vom Ende des Gegensubstrats 400 zur Innenumfangskante
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts 31, ist es möglich, zu
vermeiden, dass die Innenumfangskante des Abdeckabschnitts 95 über den
ersten lichtabschirmenden Abschnitt 31 hinaus in die Bildfläche hinein
vorspringt. Da keine Gefahr besteht, dass Einfallslicht von außerhalb
der Innenumfangskante des Abdeckabschnitts 95 durch den
Abdeckabschnitt 95 gesperrt wird, kann Einfallslicht in
die gesamte Bildfläche
eintreten, wodurch verhindert wird, dass der Umfangsabschnitt eines
Projektionsbilds verdunkelt wird, und die Qualität des Projektionsbilds verbessert
wird.
-
Das
heißt,
weil der Abstand Wp auf den Bereich eingestellt ist, der durch die
Gleichung (1) gegeben wird, besteht keine Gefahr, dass Einfallslicht,
das im Einfallswinkel θo
von der Außenseite
einfällt,
durch den Rahmen 91 gesperrt wird. Zusätzlich ist es möglich, zu
verhindern, dass Einfallslicht, das im Einfallswinkel θi von der
Innenseite einfällt,
aus der Außenumfangskante
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts 31 leckt, und
zu verhindern, dass Licht auf die Schaltungen 60 und 70 einstrahlt,
die auf dem Umfang des Aktivmatrixsubstrats 300 angeordnet
sind, wodurch Fehlfunktionen dieser Schaltungen vermieden werden
können.
Dadurch ist es möglich,
die Entstehung von Anzeigeschatten der Schaltungen 60 und 70 zu
verhindern.
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Der
Gleichung (1) gemäß kann zwischen
dem Ende des Gegensubstrats 400 und der Außenumfangskante
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts 31 ein lichtdurchlässiger Abschnitt
gewährleistet
werden, der der Entfernung W1' entspricht.
Aus diesem Grund ist es möglich,
unter Verwendung des lichtdurchlässigen
Abschnitts Ultraviolettstrahlen auf das Dichtmaterial 80 des
UV-aushärtenden
Typs anzulegen und das Aktivmatrixsubstrat 300 und das
Gegensubstrat 400 dadurch zuverlässiger zu verbinden.
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2. Zweite Ausführungsform
-
7 zeigt
eine Lagebeziehung zwischen einem Abdeckabschnitt 95 und
einem ersten lichtabschirmenden Abschnitt 31 nach einer
zweiten Ausführungsform.
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In
dieser Ausführungsform
ist ein staubdichtes lichtdurchlässiges
Substrat 500 als ein drittes lichtdurchlässiges Substrat
auf der Lichteinfallsseite eines Gegensubstrats 400 angeordnet,
wodurch eine Lichteinfallsfläche 401 des
Gegensubstrats 400 vor Staub und fehlerhaften Stellen geschützt wird.
Die anderen Strukturen gleichen denen der ersten Ausführungsform.
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In
dieser Ausführungsform
ist der Abstand Wp vom Ende des Gegensubstrats 400 zur
Innenumfangskante des Abdeckabschnitts 95 eines Rahmens 91 wie
folgt eingestellt.
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Das
heißt,
wenn dp' die Entfernung
zwischen der Innenumfangskante des Abdeckabschnitts 95 und einer
Lichteinfallsfläche 501 des
staubdichten lichtdurchlässigen
Substrats 500 ist, d2 die Dicke des staubdichten lichtdurchlässigen Substrats 500 ist
und n2 sein Brechungsindex ist, erfüllt die Entfernung Wp die folgenden
Gleichungen (25) und (26), und erfüllt daher ähnlich wie in der ersten Ausführungsform
eine Gleichung (27). Wp ≤ W1 – dp'tanθo – d1tanθo1 – d2tanθo2 (25) Wp ≥ W1' + dp'tanθi + d1tanθi1 + d2tanθi2 (26) ∴ W1' + dp'tanθi + d1tanθi1 + d2tanθi2 ≤ Wp ≤ W1 – dp'tanθo – d1tanθo1 – d2tanθo2 (27)
-
Wie
in der ersten Ausführungsform
werden die folgenden Gleichungen (28) bis (31) von den allgemeinen
Formeln ausgehend erhalten:
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Da –90° < θo < 90° und –90° < θi < 90°, wird die
folgende Gleichung (32) erhalten, indem die Gleichung (28) in die
Gleichung (30) eingesetzt wird, und eine Gleichung (33) wird erhalten,
indem die Gleichung (29) in die Gleichung (31) eingesetzt wird.
-
-
Die
obige Gleichung (2) wird erhalten, indem diese Gleichungen (32)
und (33) und die obigen Gleichungen (23) und (24) in die Gleichung
(27) eingesetzt werden. Dadurch wird die Entfernung Wp auf den Bereich
eingestellt, der durch die Gleichung (2) gegeben wird. In einigen
Fällen
ist der Brechungsindex n2 des staubdichten lichtdurchlässigen Substrats 500 gleich
dem Brechungsindex n1 des Gegensubstrats 400.
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Diese
Ausführungsform
weist aufgrund des staubdichten lichtdurchlässigen Substrats 500 die
folgenden Vorteile auf, sowie die vorgenannten Vorteile der ersten
Ausführungsform.
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Da
das staubdichte lichtdurchlässige
Substrat 500 auf der Lichteinfallsseite des Gegensubstrats 400 angeordnet
ist, ist es möglich,
die Lichteinfallsfläche 401 des
Gegensubstrats 400 vor Staub und fehlerhaften Stellen zu
schützen und
zu verhindern, dass Staub und fehlerhaften Stellen vergrößert und
auf die Leinwand projiziert werden. Weil die Lichteinfallsfläche 501 des
staubdichten lichtdurchlässigen
Substrats 500 überdies von
der Flüssigkristallplatte 30 getrennt
ist, sind selbst, wenn auf der Lichteinfallsfläche 501 des staubdichten lichtdurchlässigen Substrats 500 Staub
und fehlerhafte Stellen vorhanden sind, dieser Staub und diese fehlerhaften
Stellen unscharf, und deshalb besteht keine Gefahr, dass sie projiziert
werden, um die Anzeigequalität zu
verschlechtern.
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3. Dritte Ausführungsform
-
8 zeigt
eine dritte Ausführungsform.
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Diese
Ausführungsform
unterscheidet sich von der obigen zweiten Ausführungsform darin, dass ein zweiter
lichtabschirmender Abschnitt 32 zwischen einem Gegensubstrat 400 und
einem staubdichten lichtdurchlässigen
Substrat 500 geformt ist. Die anderen Strukturen entsprechen
denen der zweiten Ausführungsform.
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In
dieser Ausführungsform
ist eine Entfernung W2 vom Ende des Gegensubstrats 400 zur
Innenumfangskante des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts 32 größer eingestellt
als die obige Entfernung Wp und kleiner eingestellt ist als die
obige Entfernung W1, wie durch die obige Gleichung (3) ausgedrückt.
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Die
Entfernung Wp und die Entfernung W1 werden insbesondere wie folgt
eingestellt.
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Das
heißt,
wenn W2' die Entfernung
vom Ende des Gegensubstrats 400 zur Außenumfangskante des zweiten
lichtabschirmenden Abschnitts 31 ist, erfüllt Wp die
folgenden Gleichungen (34) und (35) und erfüllt daher eine Gleichung (36). Wp ≤ W2 – dp'tanθo – d2tanθo2 (34) Wp ≥ W2' + dp'tanθi + d2tanθi2 (35) ∴ W2
+ dp'tanθi + d2tanθi2 ≤ Wp ≤ W2 – dp'tanθo – d2tanθo2 (36)
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Die
obige Gleichung (4) wird erhalten, indem die Gleichungen (23), (24),
(32) und (33) in die Gleichung (36) eingesetzt werden. Dadurch wird
die Entfernung Wp auf den Bereich eingestellt, der durch die Gleichung (4)
gegeben wird.
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Zum
anderen erfüllt
die Entfernung W2 zwischen dem Ende des Gegensubstrats 400 und
der Innenumfangskante des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts 32 die
folgende Gleichung (37), sodass Einfallslicht von der Außenseite
nicht in Bezug auf einen ersten lichtabschirmenden Abschnitt 31 gesperrt
wird, und erfüllt eine
Gleichung (38), sodass Einfallslicht von der Innenseite nicht aus
der Außenumfangskante
des ersten lichtabschirmenden Abschnitts 31 leckt. Daher
erfüllt
die Entfernung W2 eine Gleichung (39). W2 ≤ W1 – d1tanθo1 (37) W2 ≥ W1' + d1tanθi1(38) ∴ W1' + d1tanθi1 ≤ W2 ≤ W1 – d1tanθo1 (39)
-
Die
obige Gleichung (5) wird erhalten, indem die obigen Gleichungen
(23), (24), (32) und (33) in die Gleichung (39) eingesetzt werden,
und dadurch wird die Entfernung W2 auf den Bereich eingestellt,
der durch die Gleichung (5) gegeben wird.
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Diese
Ausführungsform
hat die folgenden Vorteile sowie die Vorteile der obigen ersten
und zweiten Ausführungsform
aufzuweisen.
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Da
der zweite lichtabschirmende Abschnitt 32 zwischen dem
Gegensubstrat 400 und dem staubdichten lichtdurchlässigen Substrat 500 geformt
ist und der Abstand W2 zwischen dem Ende des Gegensubstrats 400 und
der Innenumfangskante des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts 32 auf
den Bereich eingestellt ist, der durch die Gleichung (3) gegeben
wird, kann der zweite lichtabschirmende Abschnitt 32 Einfallslicht
von der Innenseite sperren, das durch das innere Ende eines Abdeckabschnitts 95 läuft. Daher
besteht im Fall des ersten lichtabschirmenden Abschnitts 31 keine
Notwendigkeit, solch ein Einfallslicht zu berücksichtigen. Hinsichtlich des
Lichts, das von der Innenseite einfällt, gilt es, das Einfallslicht
zu berücksichtigen,
das das innere Ende des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts 32 durchläuft. Dies
ermöglicht
es, die Entfernung W1' zwischen dem
Ende des Gegensubstrats 400 und der Außenumfangskante des ersten
lichtabschirmenden Abschnitts 31 zu vergrößern. Aus
diesem Grund kann mehr Dichtmaterial 80 (4(B))
verwendet werden, indem der lichtdurchlässige Abschnitt des Gegensubstrats 400 vergrößert wird,
wodurch die Verbindungsfestigkeit und die Dichteigenschaften zwischen
dem Aktivmatrixsubstrat 300 und dem Gegensubstrat 400 verbessert
werden können.
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Wie
den Gleichungen (4) und (5) zu entnehmen ist, braucht die Entfernung
W2' zwischen dem
Ende des Gegensubstrats 400 und der Außenumfangskante des zweiten
lichtabschirmenden Abschnitts 32 in Bezug auf eine Lagebeziehung
zur Entfernung Wp des Abdeckabschnitts 95 nur so eingestellt
zu werden, dass Licht, das von der Innenseite einfällt, nicht
aus dem Außenumfangsende
des zweiten lichtabschirmenden Abschnitts 32 leckt. Daher
kann der zweite lichtabschirmende Abschnitt 32 unter bestimmten
Bedingungen über
einen großen
Bereich vom Ende des Gegensubstrats 400 (eine Strichpunktlinie
in 8) hinweg geformt sein, wobei W2' auf null eingestellt
ist. Dies ermöglicht
es, zuverlässiger
zu ver hindern, dass Einfallslicht von der Innenseite zu den Schaltungen 60 und 70 leckt.
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4. Vierte Ausführungsform
-
9 zeigt
eine vierte Ausführungsform.
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Diese
Ausführungsform
unterscheidet sich von der obigen dritten Ausführungsform darin, dass eine Luftschicht 600 zwischen
einem Gegensubstrat 400 und einem staubdichten lichtdurchlässigen Substrat 500 geformt
ist, und dass ein zweiter lichtabschirmender Abschnitt 32 auf
einer Lichtaustrittsfläche 502 des
staubdichten lichtdurchlässigen
Substrats 500 geformt ist. Die anderen Strukturen gleichen
denen der dritten Ausführungsform.
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In
dieser Ausführungsform
ist die Entfernung Wp auf den Bereich eingestellt, der durch die
obige Gleichung (6) gegeben wird (d. h., die Gleichung 4), ähnlich wie
bei der dritten Ausführungsform.
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Wenn
d3 die Dicke der Luftschicht 600 ist, erfüllt die
Entfernung W2 die folgende Gleichung (40). Da die obige Gleichung
(7) erhalten wird, indem die Gleichungen (23), (24), (32) und (33)
in diese Gleichung (40) eingesetzt werden, wird die Entfernung W2
auf den Bereich eingestellt, der durch die Gleichung (7) gegeben wird. W1' +
d1tanθi1
+ d3tanθi ≤ W2 ≤ W1 – d1tanθo1 + d3tanθo (40)
-
Solch
eine Ausführungsform
kann dementsprechend die Vorteile der ersten bis dritten Ausführungsformen
erreichen hat auch die folgenden Vorteile aufzuweisen.
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Da
die Luftschicht 600 zwischen dem Gegensubstrat 400 und
dem staubdichten lichtdurchlässigen Substrat 500 geformt ist,
neigt Wärme,
die im staubdichten lichtdurchlässigen
Substrat 500 erzeugt wird, im Vergleich zur dritten Ausführungsform,
in der die Luftschicht 600 nicht geformt ist, weniger leicht
dazu, zu einer Flüssigkristallplatte 30 übertragen
zu werden. Aus diesem Grund ist ein Temperaturanstieg in der Flüssigkristalltafel 30 gering,
und der Temperaturanstieg tritt nicht lokal auf. Daher ist es möglich, Schwankungen
in der Lichtdurchlässigkeit
und eine Verschlechterung des Flüssigkristalls
LC zu vermeiden, die auf die Temperaturdifferenz zurückzuführen ist.
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5. Fünfte Ausführungsform
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10 zeigt
eine vierte Ausführungsform.
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Diese
Ausführungsform
unterscheidet sich von der obigen vierten Ausführungsform darin, dass ein zweiter
lichtabschirmender Abschnitt 32 auf einer Lichteinfallsfläche 401 eines
Gegensubstrats 400 geformt ist. Die anderen Strukturen
gleichen denen der vierten Ausführungsform.
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In
dieser Ausführungsform
erfüllt
die Entfernung Wp die Gleichung (41). Da die obige Gleichung (8) von
dieser Gleichung (41) ausgehend erhalten wird, ist die Entfernung
Wp auf den Bereich eingestellt, der durch die Gleichung (8) gegeben
wird. W2' + (dp' + d3)tanθi + d2tanθi2 ≤ Wp ≤ W2 – (dp' + d3)tanθo + d2tanθo2 (41)
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Die
Entfernung W2 ist auf den Bereich eingestellt, der durch die Gleichung
(9) (d. h., die Gleichung (5)) gegeben wird, ähnlich wie bei der dritten
Ausführungsform.
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Nach
dieser Ausführungsform
können
Vorteile wie die der vierten Ausführungsform erreicht werden.
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Die
vorliegende Erfindung beschränkt
sich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung
deckt andere Strukturen ab, die die Aufgabe der Erfindung erreichen
können,
und die folgenden Modifikationen.
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Auch
wenn zum Beispiel in den obigen Ausführungsformen zwischen dem Abdeckabschnitt 95 des Rahmens 91 und
der Lichteinfallsfläche 401 des
Gegensubstrats 400 oder zwischen den Lichteinfallsflächen 401 und 501 des
staubdichten lichtdurchlässigen
Substrats 500 ein Zwischenraum geformt ist, schließt die vorliegende
Erfindung auch einen Fall ein, in dem kein solcher Zwischenraum
geformt ist. In diesem Fall wird die Entfernung Wp unter der Annahme
eingestellt, dass dp = dp' =
0.
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Wenn
kein Zwischenraum zwischen dem Abdeckabschnitt 95 und der
Lichteinfallsfläche 401 vorhanden
ist und ein Stufenabschnitt 95A an der Innenumfangskante
des Abdeckabschnitts 95 geformt ist, wie in 11 gezeigt,
wird dp in der Bedingungsgleichung in Bezug auf Einfallslicht von
der Innenseite auf gleich null gesetzt. Dies gilt auch für einen
Fall, in dem das staubdichte lichtdurchlässige Substrat 500 verwendet
wird.
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Kurz
gefasst, die Entfernungen dp und dp' können
angesichts der Form des Abdeckabschnitts 95 und der Entfernung
zur Lichteinfallsfläche
als 0 betrachtet werden.
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Ferner,
auch wenn das Ende des Gegensubstrats 400 und das Ende
des staubdichten lichtdurchlässigen
Substrats 500 in den zweiten bis fünften Ausführungsformen (7 bis 10)
bündig
miteinander angeordnet sind, weil die Entfernungen Wp, W1, W1', W2 und W2' jedes der Abschnitte
in Bezug auf das Ende des Gegensubstrats 400 eingestellt
sind, braucht das Ende des staubdichten lichtdurchlässigen Substrats 500 nicht
bündig
mit dem Ende des Gegensubstrats 400 abzuschließen.
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Ferner,
auch wenn in den obigen Ausführungsformen
eine sogenannte Frontprojektionsvorrichtung beschrieben wurde, die
die Projektion von der Seite aus durchführt, wo ein projiziertes Bild
betrachtet wird, kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Rückprojektionsvorrichtung
angewandt werden, die die Projektion von der Seite aus durchführt, die
entgegengesetzt zu der Seite ist, wo ein projiziertes Bild betrachtet
wird.
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Und
auch wenn in den obigen Ausführungsformen
eine sogenannte lichtdurchlässige
elektrooptische Vorrichtung verwendet wurde, bei der die Lichteinfallsfläche und
die Lichtaustrittsfläche
verschieden sind, kann die elektrooptische Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung eines sogenannten reflektierenden Typs sein. In diesem
Fall wird Einfallslicht durch ein Aktivmatrixsubstrat reflektiert
und von der Lichteinfallsfläche
abgegeben. Die elektrooptische Vorrichtung kann statt einer Flüssigkristalltafel
auch eine Vorrichtung wie eine PLZT-Tafel und eine Vorrichtung mit
einem Mikrospiegel sein.
