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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Konfiguration einer Lichtquellenvorrichtung
in einer Anzeigevorrichtung zur Vergrößerung und Projektion von Bildern,
die in Flüssigkristallanzeigeelementen
angezeigt werden, und die Konfiguration einer Anzeigevorrichtung,
die diese Lichtquellenvorrichtung verwendet.
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STAND DER
TECHNIK
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Die
Technologie, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
H5-13049/1993 offenbart wurde, kann wie veröffentlicht als erster Stand
der Technik zur Miniaturisierung Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
des projizierenden Typs angeführt werden,
die Bilder von Flüssigkristallanzeigeelementen
vergrößern, projizieren
und anzeigen.
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In
dieser Veröffentlichung
wird die Konfiguration einer Anzeigevorrichtung offenbart, in der
drei Flüssigkristallanzeigeelemente
um den Umfang eines dichroitischen Prismas herum angeordnet sind, die
Flüssigkristallanzeigeelemente
durch flache Leuchtstoffröhren
beleuchtet werden, die verschiedenen Lichtfarben emittieren und
jeweils auf der Rückseite
der Flüssigkristallanzeigeelemente
angeordnet sind, und Bilder der verschiedenen Farben, die vom dichroitischen
Prisma synthetisiert werden, durch eine Projektionslinse auf eine
Leinwand projiziert werden.
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Als
zweiter Stand der Technik zur Miniaturisierung von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
des projizierenden Typs kann eine Konfiguration angeführt werden,
in welcher nur ein Flüssigkristallanzeigeelement
verwendet wird, dieses Flüssigkristallanzeigeelement
von seiner Rückseite
durch eine Lampe wie z.B. eine Metallhalogenidlampe beleuchtet wird
und das Bild des Flüssigkristallanzeigeelements durch
eine Projektionslinse auf eine Leinwand projiziert wird.
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Beim
ersten Stand der Technik, der oben angeführt wurde, werden die Kosten
erhöht,
weil drei Flüssigkristallanzeigeelemente
verwendet werden, was ein Problem darstellt, und ein Justiermechanismus
ist erforderlich, um die Verstellung der drei Flüssigkristallanzeigeelement
zu verhindern, was die weitere Miniaturisierung in den Anzeigevorrichtungen sehr
erschwert und auch ein Problem darstellt.
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Beim
zweiten Stand der Technik, der oben angeführt wurde, ist die Lichtquelle
eine Weißlichtquelle,
was es notwendig macht, Farbfilter in den Pixeln des Flüssigkristallanzeigeelements
vorzusehen, um Farbbilder zu projizieren. Drei Pixel, nämlich ein rotes,
ein grünes
und ein blaues Pixel werden benötigt,
um Farben zu erzeugen, wodurch die Auflösung des Anzeigebilds schlechter
wird, und weil anderes Licht als das mit Durchlasswellenlänge von
den Farbfiltern absorbiert wird, wird das Anzeigebild dunkel, was
ein Problem darstellt. Ferner wird eine hohe Spannung benötigt, um
die Metallhalogenidlampe zu betreiben, was bedeutet, dass die Stromversorgungsschaltung
groß wird,
wodurch es sehr schwer wird, die Anzeigevorrichtung zu miniaturisieren,
was ein Problem darstellt.
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WO
98/20475 an Laser Power Corporation beschreibt eine Projektionsanzeige,
die drei Farblichtquellen und einen Modulator für jede Lichtquelle aufweist,
wobei das Licht, das von den Modulatoren ausgegeben wird, kombiniert
und über
eine Leinwand geführt
wird, um ein Bild zu erzeugen.
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US 4.870.268 an Vincent
et al. beschreibt einen Farbkombinator, der in einem Farbprojektor
verwendet werden kann. Es wird ein Projektor offenbart, der eine
Weißlichtquelle,
drei Farbfilter und drei entsprechende LCD-Matrizen aufweist, wobei
Licht aus der Quelle von den Filtern in drei Farbkomponentenstrahlen
geteilt wird und jeder der Strahlen durch eine LCD-Matrix moduliert
wird. Das modulierte Licht wird dann zur Projektion in einem Farbkombinator
kombiniert.
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EP 0869388 an Seiko Epson
Corporation beschreibt eine Projektionsanzeige mit drei Farblichtquellen
und einem Modulator, die zu jeder Lichtquelle gehört, wobei
das Licht, das von den Modulatoren ausgegeben wird, durch ein dichroitisches
Prisma kombiniert wird, um projiziert zu werden.
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EP 0808071 an Hitachi Ltd.
offenbart einen Projektor, der drei Farblichtquellen, ein dichroitisches Prisma
und ein LCD-Modulationselement aufweist. In Betrieb erzeugt nur
eine der drei Lichtquellen auf einmal Licht. Das Modulationselement
moduliert Licht aus der aktivierten Lichtquelle einem Bildsignal
entsprechend, das der Farbe dieser Lichtquelle entspricht. Das dichroitische
Prisma dient dazu, Licht aus jeder der Lichtquellen auf das Modulationselement
zu richten.
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US 5.661.608 an Barbier
et al. offenbart einen Projektor, der drei Lichtquellen und drei
entsprechende Modulationselemente aufweist, wobei moduliertes Licht
aus jedem der Modulationselemente in einem Mischwürfel kombiniert
wird.
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JP 7128613 an Matsushita
Electric Ind. Co. Ltd. offenbart eine Videoanzeigevorrichtung, umfassend
eine LCD-Anzeige mit einer Hintergrundbeleuchtung, eine separate
LED-Anordnung und ein Linsen- und Spiegelsystem, um Licht von der
LCD und der LED-Anordnung auf das Auge eines Benutzers zu projizieren.
Ein Detektor erkennt das Bild der LED-Anordnung auf der Netzhaut
des Auges und regelt eine Linse, um ein gutes Bild zu erzeugen.
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WO
97/14076 an Unic View Ltd. beschreibt einen Projektor, umfassend
eine nicht polarisierte Lichtquelle und einen dichroitischen Strahlteiler,
der Licht von der Lichtquelle empfängt und Rot-, Blau- und Grün-Komponenten
des Lichts aus der Lichtquelle in verschiedene Richtungen zu jeweiligen
monochromatischen Untereinheiten auflöst. Jede Untereinheit umfasst
einen polarisierenden Strahlteiler, der vom dichroitischen Strahlteiler
Licht empfängt,
zwei Spiegel und eine selektiv betätigbare Lichtventilanordnung.
Licht, das vom polarisierenden Strahlteiler in eine Richtung polarisiert
wurde, trifft aus einer ersten Richtung auf die Lichtventilanordnung
auf, und Licht, das vom polarisierenden Strahlteiler in einer entgegengesetzten
Richtung polarisiert wurde, trifft aus einer zweiten Richtung auf
die Lichtventilanordnung auf.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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In
Anbetracht des obigen ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
die Verwendung nur eines Flüssigkristallanzeigeelements,
um die Anzeigevorrichtung zu miniaturisieren und die Gesamtanzeigevorrichtung
durch Kompaktmachen der Lichtquellenvorrichtung zu miniaturisieren.
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Eine
weitere Aufgabe ist es, selbst in einer Anzeigevorrichtung, die
nur ein einziges Flüssigkristallanzeigeelement
verwendet, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, in welcher Licht
aus der Lichtquellenvorrichtung mit hohem Wirkungsgrad ausgenutzt wird,
und die in der Lage ist, Bilder mit hoher Auflösung anzuzeigen.
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In
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lichtquellenaufbau
bereitgestellt, wie in Anspruch 1 dargelegt.
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In
den zweiten und dritten Aspekten der Erfindung weist eine Anzeigevorrichtung
jeweils die in Anspruch 17 und 22 genannten Merkmale auf.
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Ausführungsformen
der Erfindungen werden durch die abhängigen Ansprüche definiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Diagramm, das ein optisches System
in einem ersten Beispiel der Lichtquellenvorrichtung beschreibt,
wobei 1(a) eine Ansicht der Lichtquellenvorrichtung
von oben ist und 1(b) ein Riss einer Rot-Lichtquelle
von der Seite des dichroitischen Prismas ist;
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2 ist ein Diagramm, das ein optisches System
in einem zweiten Beispiel der Lichtquellenvorrichtung beschreibt,
wobei 2(a) eine Ansicht der Lichtquellenvorrichtung
von oben ist und 2(b) ein Riss einer Rot-Lichtquelle
von der Seite des dichroitischen Prismas ist;
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3 ist
ein Diagramm, das ein optisches System in einem dritten Beispiel
der Lichtquellenvorrichtung beschreibt, wobei die Lichtquellenvorrichtung
von oben gesehen ist;
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4 ist ein Diagramm, das ein optisches System
in einem vierten Beispiel der Lichtquellenvorrichtung beschreibt,
wobei 4(a) eine Ansicht der Lichtquellenvorrichtung
von oben ist und 4(b) eine Schrägansicht
einer Rot-Lichtquelle
ist;
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5 ist
ein Diagramm, das ein optisches System in einem fünften Beispiel
der Lichtquellenvorrichtung beschreibt, wobei die Lichtquellenvorrichtung
von oben gesehen ist;
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6 ist
ein Diagramm, das ein optisches System in einem sechsten Beispiel
der Lichtquellenvorrichtung beschreibt, wobei die Lichtquellenvorrichtung
von oben gesehen ist;
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7 ist
ein Diagramm, das ein optisches System in einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Lichtquellenaufbaus beschreibt,
wobei die Lichtquellenvorrichtung von oben gesehen ist;
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8 ist
ein Diagramm des optischen Hauptsystems in einem ersten Beispiel
der Anzeigevorrichtung von oben gesehen;
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9 ist
ein Diagramm des optischen Hauptsystems in einem zweiten Beispiel
der Anzeigevorrichtung von oben gesehen;
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10 ist
ein detailliertes Diagramm des Anzeigesteuergeräts, das in 9 gezeigt
wird;
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11 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das den Lichtquellen-Leuchtzeitpunkt und den Flüssigkristallanzeigeelement-Anzeigezeitpunkt
im zweiten Beispiel der Anzeigevorrichtung zeigt;
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12 ist
ein Diagramm des optischen Hauptsystems in einem dritten Beispiel
der Anzeigevorrichtung von oben gesehen;
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13 ist
ein Diagramm des optischen Hauptsystems in einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung
von oben gesehen; und
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14 ist
ein Diagramm des optischen Hauptsystems in einem fünften Beispiel
der Anzeigevorrichtung von oben gesehen.
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BESTE ART
DER AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Lichtquellenvorrichtungen
und Anzeigevorrichtungen, die solche Lichtquellenvorrichtungen in geeigneten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfassen, werden nun Bezug nehmend auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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(Erstes Beispiel der Lichtquellenvorrichtung)
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Ein
erstes Beispiel der Lichtquellenvorrichtung wird Bezug nehmend auf 1 beschrieben. 1(a) ist
ein Diagramm der Lichtquellenvorrichtung von oben gesehen; 1(b) ist ein Riss einer Rot-Lichtquelle von der
Seite des dichroitischen Prismas aus gesehen.
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Um
den Umfang eines dichroitischen Prismas 101 herum sind
eine Rot-Lichtquelle, eine Grün-Lichtquelle
und eine Blau-Lichtquelle
angeordnet, die aus zweidimensionalen Anordnungen von Leuchtdioden
(LEDs) konfiguriert sind.
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Die
Rot-Lichtquelle ist eine Struktur, in der LEDs 102R (Rot),
die Licht einer Wellenlänge
im roten Bereich emittieren, auf einer Platte 103 befestigt sind.
Elektrischer Strom wird den LEDs 102R (Rot) über einen
Schalter 105 und einen Regelwiderstand 106 von
einer GS-Stromversorgung 104 zugeführt.
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LEDs,
die eine Spitzenlichtemissionswellenlänge von 620 nm aufweisen, können für die LEDs 102R (Rot)
verwendet werden. In diesem Fall wird die Farbe des emittierten
Lichts orange erscheinen, es wird aber angenommen, dass die Farbe
Orange die Farbe Rot enthält.
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Wie
in 1(b) gezeigt, ist die Rot-Lichtquelle
in diesem Beispiel aus einer Anordnung aus insgesamt 20 LEDs konfiguriert,
5 (LEDs) breit und 4 hoch. Die LEDs haben eine Form, die durch Formung eines
transparenten Harzes erhalten wird, ihre Spitzen weisen eine Linsenform
auf, und ihr Durchmesser beträgt
etwa 5 mm. Die Zahl der LEDs hängt
von der Größe der benötigten Lichtquelle
ab und kann in einigen Anwendungen 1 betragen.
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Die
Grün-Lichtquelle
ist eine Struktur, in der LEDs 102G (Grün), die Licht einer Wellenlänge im grünen Bereich
emittieren, auf einer Platte 103 befestigt sind. Elektrischer
Strom wird den LEDs 102G (Grün) von der GS-Stromversorgung 104 über einen Schalter 105 und
einen Regelwiderstand 106 zugeführt. Die Zahl dieser LEDs ist
die gleiche wie bei der in 1(b) dargestellten
Rot-Lichtquelle, nämlich
5 breit und 4 hoch, für
insgesamt 20 LEDs.
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LEDs,
die eine Spitzenlichtemissionswellenlänge von 555 nm haben, können für die LEDs 102G (Grün) verwendet
werden. Zudem wird angenommen, dass emittiertes Licht, das gelbgrün erscheint, die
Farbe Grün
enthält.
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Die
Blau-Lichtquelle ist eine Struktur, in der LEDs 102B (Blau),
die Licht einer Wellenlänge
im blauen Bereich emittieren, auf einer Platte 103 befestigt
sind. Elektrischer Strom wird den LEDs 102B (Blau) von
der GS-Stromversorgung 104 über einen Schalter 105 und
einen Regelwiderstand 106 zugeführt. Die Zahl dieser LEDs ist
die gleiche wie bei der in 1(b) dargestellten
Rot-Lichtquelle, nämlich
5 breit und 4 hoch, für
insgesamt 20 LEDs.
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LEDs,
die eine Spitzenlichtemissionswellenlänge von 470 nm haben, können für die LEDs 102B (Blau)
verwendet werden.
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Das
Licht, das aus der Rot-Lichtquelle austritt, wird vom rot reflektierenden
Spiegel des dichroitischen Prismas 101 reflektiert. Das
aus der Blau-Lichtquelle austretende Licht wird vom blau reflektierenden
Spiegel des dichroitischen Prismas 101 reflektiert. Und
das aus der Grün-Lichtquelle
austretende Licht wird durch das dichroitische Prisma 101 durchgelassen.
Auf diese Weise wird im dichroitischen Prisma 101 rotes,
grünes
und blaues Licht an der Seite, wo keine Lichtquelle angeordnet ist,
synthetisiert und ausgegeben.
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Durch
Regeln der Stroms, der den LEDs der verschiedenen Farben zugeführt wird,
kann die Farbe des Lichts, das vom dichroitischen Prisma 101 synthetisiert
wird, weiß gemacht
werden, und dadurch kann eine Weißlichtquelle konfiguriert werden. Und
durch Wählen
der Lichtquelle, die von den Schaltern 105 zum Leuchten
gebracht wird, kann Licht in den Einzelfarben Rot, Grün und Blau
emittiert werden, und dadurch kann eine einzelfarbige Lichtquellenvorrichtung
erhalten werden.
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Es
ist auch möglich,
zwei einzuschaltende Lichtquellen durch die Schalter 105 zu
wählen
und dadurch zwei Farben von Rot, Grün und Blau zu synthetisieren.
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(Zweites Beispiel der
Lichtquellenvorrichtung)
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Ein
zweites Beispiel der Lichtquellenvorrichtung wird Bezug nehmend
auf 2 beschrieben. 2(a) ist ein Diagramm der Lichtquellenvorrichtung
von oben gesehen; 2(b) ist ein Riss einer Rot-Lichtquelle
von der Seite des dichroitischen Prismas ist aus gesehen.
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In 2(b) sind die LEDs 102R (Rot), die Linsenelementen 202R entsprechen,
welche eine Linsenanordnung 201R konfigurieren, durch gestrichelte
Linien dargestellt. In 2(a) wird
ferner der Stromkreis für
die Lichtquelle, wie er in 1(a) dargestellt
wurden nicht gezeigt.
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Um
den Umfang des dichroitischen Prismas 101 herum sind eine
Rot-Lichtquelle, eine Grün-Lichtquelle
und eine Blau-Lichtquelle
angeordnet, die aus zweidimensionalen Anordnungen von Leuchtdioden
(LEDs) konfiguriert sind.
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Die
Rot-Lichtquelle ist konfiguriert aus einer Anordnung von LEDs 102R (Rot),
die Licht einer Wellenlänge
im roten Bereich emittieren, und einer Linsenanordnung 201R,
die zwischen diesen LEDs und dem dichroitischen Prisma angeordnet
ist. Die Linsenanordnung 201R ist aus einer Anordnung von
Linsenelementen 202R konfiguriert. Die Aperturform in den
Linsenelementen 202R ist rechteckig.
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Ein
Linsenelement 202R entspricht einer LED 102R (Rot)
und wirkt, um divergentes Licht, das von der LED emittiert wird,
parallel zu richten und in das dichroitische Prisma Licht einzugeben,
das eine hohe Parallelität
aufweist. Die Linsenelemente 202R in der Rot-Lichtquelle
sind so ausgelegt, dass bei der Spitzenlichtemissionswellenlänge der
LEDs 102R (ROT) eine geringe Aberration auftritt. Zudem
ist eine Antireflektionsschicht (darauf) geformt, wodurch die Oberflächenreflektion
bei dieser Wellenlänge
minimiert wird.
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Die
Grün-Lichtquelle
ist konfiguriert aus einer Anordnung von LEDs 102G (Grün), die
Licht einer Wellenlänge
im grünen
Bereich emittieren, und einer Linsenanordnung 201G, die
zwischen diesen LEDs und dem dichroitischen Prisma angeordnet ist. Die
Linsenanordnung 201G ist aus einer Anordnung von Linsenelementen
(nicht gezeigt) konfiguriert, wie im Fall der Rot-Lichtquelle, die
in 2(b) dargestellt ist.
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Die
Linsenelemente in der Grün-Lichtquelle sind
so ausgelegt, dass bei der Spitzenlichtemissionswellenlänge der
LEDs 102G (Grün)
eine geringe Aberration auftritt. Zudem ist eine Antireflektionsschicht
(darauf) geformt, wodurch die Oberflächenreflektion bei dieser Wellenlänge minimiert
wird.
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Die
Blau-Lichtquelle ist konfiguriert aus einer Anordnung von LEDs 102B (Blau),
die Licht einer Wellenlänge
im blauen Bereich emittieren, und einer Linsenanordnung 201B,
die zwischen diesen LEDs und dem dichroitischen Prisma angeordnet
ist. Die Linsenanordnung 201B ist aus einer Anordnung von Linsenelementen
(nicht gezeigt) konfiguriert, wie im Fall der Rot-Lichtquelle, die
in 2(b) dargestellt ist.
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Die
Linsenelemente in der Blau-Lichtquelle sind so ausgelegt, dass bei
der Spitzenlichtemissionswellenlänge
der LEDs 102B (Blau) eine geringe Aberration auftritt.
Außerdem ist
eine Antireflektionsschicht (darauf) geformt, wodurch die Oberflächenreflektion
bei dieser Wellenlänge
minimiert wird.
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In
der Lichtquellenvorrichtung dieses Beispiels wird das divergente
Licht, das von den verschiedenfarbigen LEDS emittiert wird, von
den Linsenanordnungen in Licht umgewandelt, das eine hohe Parallelität aufweist,
und in das dichroitische Prisma eingegeben, wodurch das Licht, das
vom dichroitischen Prisma synthetisiert wird, eine hohe Parallelität aufweist
und eine Lichtquellenvorrichtung geschaffen werden kann, bei der
das emittierte Licht eine hohe Parallelität aufweist.
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In 2(a) sind die Formen der LEDs als Formen dargestellt,
die durch Formung eines transparenten Harzes so erhalten werden,
dass ihre Spitzen linsenförmig
sind, doch solch eine Linsenform ist nicht immer notwendig.
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(Drittes Beispiel der
Lichtquellenvorrichtung)
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Ein
drittes Beispiel der Lichtquellenvorrichtung wird Bezug nehmend
auf 3 beschrieben. 3 ist ein
Diagramm der Lichtquellenvorrichtung von oben gesehen.
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Um
den Umfang eines dichroitischen Prismas 101 herum sind
eine flache Leuchtstoffröhre 301R (Rot),
die Licht einer Wellenlänge
im roten Bereich emittiert, eine flache Leuchtstoffröhre 301G (Grün), die
Licht einer Wellenlänge
im grünen
Bereich emittiert, und eine flache Leuchtstoffröhre 301B (Blau) angeordnet,
die Licht einer Wellenlänge
im blauen Bereich emittiert.
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Diese
verschiedenfarbigen Leuchtstoffröhren 301R, 301G und 301B umfassen
jeweils ein Leuchtkörper,
der rotes Licht abgibt, einen Leuchtkörper, der grünes Licht
abgibt und einen Leuchtkörper,
der blaues Licht abgibt. Jede dieser Leucht stoffröhren weist
eine solche planare Größe auf,
dass die Lichtemissionsfläche
in der Größenordnung
von 19 mm × 14
mm liegt. Die Größe der Leuchtstoffröhren ist
nicht auf diese Größe beschränkt und
kann der Größe der benötigten Lichtquelle
entsprechend geändert
werden.
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Durch
Verwenden der flachen Leuchtstoffröhren 301R, 301G und 301B als
Lichtquellen kann Licht zudem einheitlich über die vorgeschriebene Fläche hinweg
emittiert werden (auf der Basis eines Sollwerts, der der Größe der Fläche entspricht,
die im zu beleuchtenden Leuchtkörper
zu beleuchten ist), und Linsenanordnungen oder dergleichen, die
hinzugefügt
werden, falls LEDs 102R, 102G und 102B verwendet
werden, wie in der Lichtquellenvorrichtung im zweiten Beispiel,
werden überflüssig. Daher
werden durch einen einfachen Aufbau hervorragende Vorteile erreicht.
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Je
nach Fläche
können
zudem stabförmige Leuchtstoffröhren verwendet
werden, wobei diese stabförmigen
Leuchtstoffröhren
parallel angeordnet werden.
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(Viertes Beispiel der
Lichtquellenvorrichtung)
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Ein
viertes Beispiel der Lichtquellenvorrichtung wird Bezug nehmend
auf 4 beschrieben. 4(a) ist ein Diagramm der Lichtquellenvorrichtung
von oben gesehen; 4(b) ist eine Schrägansicht
einer Rot-Lichtquelle.
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Um
den Umfang eines dichroitischen Prismas 101 herum sind
eine flache Leuchtstoffröhre 301R (Rot),
die Licht einer Wellenlänge
im roten Bereich emittiert, eine flache Leuchtstoffröhre 301G (Grün), die
Licht einer Wellenlänge
im grünen
Bereich emittiert, und eine flache Leuchtstoffröhre 301B (Blau) angeordnet,
die Licht einer Wellenlänge
im blauen Bereich emittiert.
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Zwischen
dem dichroitischen Prisma und der Lichtquelle jeder jeweiligen Farbe
sind zwei Prismenanordnungen 401V und 401H angeordnet.
Jede dieser Prismenanordnungen ist aus Reihen von dachförmigen Prismen
konfiguriert, die in eine Richtung verlaufen. Die Primenanordnung 401V und
die Prismenanordnung 401H sind so angeordnet, dass die Richtungen
der jeweiligen Prismen rechtwinklig zueinander sind.
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Bei
der Lichtquellenvorrichtung im dritten Beispiel wird Licht, das
aus den flachen Leuchtstoffröhren
austritt, als divergentes Licht in das dichroitische Prisma eingegeben.
In diesem Beispiel jedoch kann durch Anordnen der Prismenanordnungen
vor den Leuchtstoffröhren
Licht in der normalen Richtung der Leuchtstoffröhren gesammelt werden, und
dadurch kann eine Lichtquellenvorrichtung konfiguriert werden, die
eine hohe Helligkeit in der Frontalrichtung aufweist.
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Ferner
kann durch Anordnen, jeder Farbe entsprechend, einer reflektierenden
Polarisationsplatte zwischen dem Prisma 401H und dem dichroitischen
Prisma die Polarisationsrichtung des Lichts, das von den flachen
Leuchtstoffröhren 301R, 301G und 301B emittiert
wird, ausgerichtet werden. Mit einer Technologie wie dieser kann
das Licht, das vom dichroitischen Spiegel 101 emittiert
wird, in linear polarisiertes Licht umgewandelt werden, in welchem
die Schwingungsrichtung ausgerichtet ist.
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(Fünftes Beispiel der Lichtquellenvorrichtung)
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Ein
fünftes
Beispiel der Lichtquellenvorrichtung wird Bezug nehmend auf 5 beschrieben. 5 ist
ein Diagramm der Lichtquellenvorrichtung von oben gesehen.
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Um
den Umfang eines dichroitischen Prismas 101 herum sind
ein organisches Elektrolumineszenzelement (EL) 501R (Rot),
das Licht einer Wellenlänge
im roten Bereich emittiert, ein organisches Elektrolumineszenzelement
(EL) 501G (Grün),
das Licht einer Wellenlänge
im grünen
Bereich emittiert, und ein organisches Elektrolumineszenzelement (EL) 501B (Blau)
angeordnet, das Licht einer Wellenlänge im blauen Bereich emittiert.
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Jedes
dieser organischen Elektrolumineszenzelemente 501R, 501G und 501B umfasst
jeweils eine lichtemittierende Schichtstruktur 503R, 503G und 503B,
in welcher auf einem Glassubstrat 502 eine transparente
Elektrode, eine organische Dünnschichtstruktur
und eine Metallelektrode geschichtet sind. Die lichtemittierenden
Schichtstrukturen sind durch ein Dichtsubstrat 504 abgedichtet.
Die organischen lichtemittierenden Schichten in den organischen
Dünnschichtstrukturen
emittieren Licht, wenn ein elektrisches GS-Feld auf sie wirkt, das
zwischen die transparenten Elektroden und die Metalldünnschichten
angelegt wird. Hinsichtlich der Materialien für die organischen lichtemittierenden
Schichten ist es möglich,
eine Rot-Lichtquelle zu konfigurieren, indem ein Material verwendet
wird, das rotes Licht emittiert, eine Grün-Lichtquelle zu konfigurieren,
indem ein Material verwendet wird, das grünes Licht emittiert, und eine
Blau-Lichtquelle zu konfigurieren, indem ein Material verwendet
wird, das blaues Licht emittiert.
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Die
organische lichtemittierende Schicht für jede Farbe weist solch eine
planare Größe auf,
dass die Lichtemissionsfläche
in der Größenordnung
von 19 mm × 14
mm liegt. Die Größe der Lichtemissionsfläche ist
nicht auf diese Größe eingeschränkt, sondern
kann der Größe der benötigten Lichtquelle
entsprechend geändert
werden.
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Dadurch
wird durch Verwendung der organischen EL-Elemente 501R, 501G und 501B darin
eine Überlegenheit
erreicht, dass eine einheitlichere Lichtemission über eine
bestimmte Fläche
hinweg erreicht werden kann, als wenn die LEDs 102R, 102G und 102B als
Lichtquellen verwendet werden, wie zuvor beschrieben (zum Beispiel
in der Lichtquellenvorrichtung im ersten Beispiel). Diese organischen EL-Elemente 501R, 501G und 501B sind
zudem mit den flachen Leuchtstoffröhren 301R, 301G und 301B vergleichbar,
die in der zuvor beschriebenen Lichtquellenvorrichtung im vierten
Beispiel benutzt wurden, und werden als planare Lichtquellen eingeteilt, die
eine einzige, im wesentlichen durchgehende Lichtemissionsfläche aufweisen.
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(Sechstes Beispiel der
Lichtquellenvorrichtung)
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Ein
sechstes Beispiel der Lichtquellenvorrichtung wird Bezug nehmend
auf 6 beschrieben. 6 ist ein
Diagramm der Lichtquellenvorrichtung von oben gesehen.
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Um
den Umfang eines dichroitischen Prismas 101 herum sind
ein organisches Elektrolumineszenzelement (EL) 601R (Rot),
das Licht einer Wellenlänge
im roten Bereich emittiert, ein organisches Elektrolumineszenzelement
(EL) 601G (Grün),
das Licht einer Wellenlänge
im grünen
Bereich emittiert, und ein organisches Elektrolumineszenzelement (EL) 601B (Blau)
angeordnet, das Licht einer Wellenlänge im blauen Bereich emittiert.
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Jedes
dieser organischen Elektrolumineszenzelemente 601R, 601G und 601B umfasst
jeweils eine lichtemittierende Schichtstruktur 603R, 603G und 603B,
in welcher auf einem Glassubstrat 602 eine transparente
Elektrode, eine organische Dünnschichtstruktur
und eine Metallelektrode geschichtet sind. Die lichtemittierenden
Schichtstrukturen sind durch ein Dichtsubstrat 604 abgedichtet.
Die organischen lichtemittierenden Schichten in den organischen
Dünnschichtstrukturen
emittieren Licht, wenn ein elektrisches GS-Feld auf sie wirkt, die
zwischen die transparenten Elektroden und die Metalldünnschichten
angelegt wird. Hinsichtlich der Materialien für die organischen lichtemittierenden
Schichten ist es möglich,
eine Rot-Lichtquelle zu konfigurieren, indem ein Material verwendet
wird, das rotes Licht emittiert, eine Grün-Lichtquelle zu konfigurieren,
indem ein Material verwendet wird, das grünes Licht emittiert, und eine
Blau-Lichtquelle zu konfigurieren, indem ein Material verwendet
wird, das blaues Licht emittiert.
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Die
organische lichtemittierende Schicht für jede Farbe weist solch eine
planare Größe auf,
dass die Lichtemissionsfläche
in der Größenordnung
von 19 mm × 14
mm liegt. Die Größe der Lichtemissionsfläche ist
nicht auf diese Größe eingeschränkt, sondern
kann der Größe der benötigten Lichtquelle
entsprechend geändert
werden.
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Die
Grundkonfiguration in diesem Beispiel ist daher die gleiche wie
die der Lichtquellenvorrichtung, die in 5 im fünften Beispiel
dargestellt wurde. Die organische Dünnschichtstruktur unterscheidet
sich jedoch darin, dass in diesem sechsten Beispiel eine optische
Resonatorstruktur in der organischen Dünnschichtstruktur enthalten
ist. Mit der optischen Resonatorstruktur kann die Spektralbreite
des von den EL-Elementen 601R, 601G und 601B emittierten Lichts
verengt und seine Farbreinheit erhöht werden, wobei auch die Helligkeit
in der normalen Richtung (Frontalrichtung) der organischen EL-Elemente
erhöht
werden kann.
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(Ausführungsform des Lichtquellenaufbaus)
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Eine
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Lichtquellenaufbaus
wird Bezug nehmend auf 7 beschrieben. Hier werden die
gleichen Bezugszeichen verwendet, um gleiche Konfigurationselemente
der Lichtquellenvorrichtung zu bezeichnen wie im sechsten Beispiel.
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Die
in dieser Ausführungsform
verwendeten Lichtquellen sind planare Lichtquellen, das heißt, ein organisches
EL-Element 601R, das rotes Licht emittiert, ein organisches
EL-Element 601G, das grünes Licht
emittiert, und ein organisches EL- Element 601B, das blaues Licht
emittiert. Jedes dieser lichtemittierenden Elemente 601R, 601G und 601B umfasst
eine optische Resonatorstruktur, wie in der Lichtquellenvorrichtung
im sechsten Beispiel. Das Licht von den lichtemittierenden Elementen 601R, 601G und 601B wird
vom dichroitischen Prisma 101 synthetisiert. Doch in der
Lichtquellenvorrichtung dieser Ausführungsform sind Polarisationswandlerelemente 607R, 607G und 607B,
die aus Viertelwellenfolien (1/4λ-Blättchen) 604R, 604G und 604B und
reflektierenden Polarisationsplatten 605R, 605G und 605B konfiguriert
sind, zwischen dem dichroitischen Prisma 101 und den lichtemittierenden
Elementen 601R, 601G und 601B angeordnet.
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Die
Viertelwellenfolie 604R und die reflektierende Polarisationsplatte 605R sind
vor dem organischen EL-Element 601R angeordnet, das rotes
Licht emittiert, die Viertelwellenfolie 604G und die reflektierende
Polarisationsplatte 605G sind vor dem organischen EL-Element 601G angeordnet,
das grünes Licht
emittiert, und die Viertelwellenfolie 604B und die reflektierende
Polarisationsplatte 605B sind vor dem organischen EL-Element 601B angeordnet,
das blaues Licht emittiert. Die reflektierenden Polarisationsplatten 605R, 605G und 605B wirken
jeweils, um linear polarisiertes Licht durchzulassen, das in einer erste
Richtung schwingt, und um linear polarisiertes Licht zu reflektieren,
das in einer zweiten Richtung schwingt, die rechtwinklig zur ersten
Richtung ist.
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Die
Arbeitsweise der Polarisationswandlerelemente 607R, 607G und 607B wird
nun beschrieben, wobei das organische EL-Element 601G,
das grünes
Licht emittiert, als Beispiel genommen wird.
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Es
wird hier angenommen, dass rechtsdrehendes zirkularpolarisiertes
Licht (in der Zeichnung durch R angegeben) aus dem EL-Element 601G in p-polarisiertes
Licht (in der Zeichnung durch P angezeigt) umgewandelt wird, das
heißt,
in durch die Viertelwellenfolie 604G linear polarisiertes
Licht. Wenn ferner angenommen wird, dass die reflektierende Polarisationsplatte 605G in
der Lage ist, das p-polarisierte Licht P durchzulassen, dann wird
dieses p-polarisierte Licht P durch die reflektierende Polarisationsplatte 605G durchgelassen.
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Das
linksdrehend zirkularpolarisierte Licht (in der Zeichnung durch
L angegeben) aus dem EL-Element 601G zum anderen wird durch
die Viertelwellenfolie 604G in s-polarisiertes Licht (in
der Zeichnung durch S angezeigt) umgewandelt, das heißt, linear
polarisiertes Licht, das zum p-polarisierten Licht rechtwinklig
ist. Das s-polarisierte Licht wird von der reflektierenden Polarisationsplatte 605G reflektiert, durch
die Viertelwellenfolie 604G wieder in linksdrehend zirkularpolarisiertes
Licht umgewandelt und zum organischen EL-Element 601G zurückgeleitet.
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Das
linksdrehend zirkularpolarisierte Licht, das zum organischen EL-Element 601G zurückgeleitet
wurde, wird in rechtsdrehend zirkularpolarisiertes Licht umgewandelt,
wenn es von der Kathodenelektrode des organischen EL-Elements usw.
reflektiert wird, und dann durch die Viertelwellenfolie 604G in p-polarisiertes
Licht umgewandelt. Auf diese Weise wird das Licht, das vom organischen
EL-Element 601G emittiert wird, in linear polarisiertes
Licht umgewandelt, wobei die Polarisierungsrichtung durch das Polarisationswandlerelement 607G ausgerichtet wird,
das aus der Viertelwellenfolie 604G und der reflektieren
Polarisationsplatte 605G konfiguriert ist.
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Diese
Technologie zur Umwandlung der Polarisation von Licht, das von solchen
organischen EL-Elementen 601R, 601G und 601B emittiert
wird, wird in der internationalen Offenbarung WO97/43686 und in
der internationalen Offenbarung WO97/12276 offenbart.
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Die
Viertelwellenfolie 604G und die reflektierende Polarisationsplatte 605G können jeweils
auch Elemente sein, die nur im grünen Wellenlängenband wirken, oder sie können Elemente
sein, die über
den Wellenlängebereich
des sichtbaren Lichts hinweg wirken, der Rot, Grün und Blau einschließt.
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Das
Licht, das vom organischen EL-Element 601 emittiert wird,
das rotes Licht emittiert, und vom organischen EL-Element 601B,
das blaues Licht emittiert, werden dementsprechend in linear polarisiertes
Licht P umgewandelt, wobei die Schwingungsrichtung durch die Polarisationswandlerelemente 607 und 607B ausgerichtet
wird.
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Die
der roten Farbe entsprechende Viertelwellenfolie 604 und
reflektierende Polarisationsplatte 605, oder die der blauen
Farbe entsprechende Viertelwellenfolie 604B und reflektierende
Polarisationsplatte 605B können Elemente sein, die jeweils
nur im roten oder blauen Wellenlängenband
wirken, oder sie können
Elemente sein, die über
den Wellenlängenbereich
des sichtbaren Lichts hinweg wirken, der Rot, Grün und Blau einschließt.
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Das
rote, grüne
und blaue Licht, das linear polarisiertes Licht geworden ist, wird
durch das dichroitische Prisma 101 synthetisiert und vom
dichroitischen Prisma 101 als linear polarisiertes Licht
ausgegeben, wobei die Schwingungsrichtung ausgerichtet ist.
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(Erstes Beispiel der Anzeigevorrichtung)
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Ein
erstes Beispiel der Anzeigevorrichtung wird Bezug nehmend auf 8 beschrieben. 8 ist
ein Diagramm des optischen Hauptsystems der Anzeigevorrichtung von
oben gesehen.
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Auf
der Rückseite
eines Flüssigkristallanzeigeelements 701 ist
die Lichtquellenvorrichtung angeordnet, die im vierten Beispiel
als die in 4 dargestellte Lichtquelle
beschrieben wird. Die Lichtquellenvorrichtung ist aus einem dichroitischen
Prisma 101, einer flachen Leuchtstoffröhre 301R (Rot), einer
flachen Leuchtstoffröhre 301G (Grün), einer
flachen Leuchtstoffröhre 301B (Blau)
und Prismenanordnungen 401V und 401H konfiguriert.
Weißlicht,
das sich aus der Synthese der Farben Rot, Grün und Blau ergibt, wird auf
das Flüssigkristallanzeigeelement 701 gerichtet.
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Das
Bild, das auf dem Flüssigkristallanzeigeelement 701 angezeigt
wird, wird durch eine Projektionslinse 705 vergrößert und
auf eine Leinwand 706 projiziert.
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Das
Flüssigkristallanzeigeelement 701 weist eine
Flüssigkristallschicht 703 auf,
die zwischen Glassubstraten 704 liegt, auf welcher Farbfilter 702R, 702G und 702B in
jedem Pixel geformt sind, um Farbbilder anzuzeigen. Um das Verständnis zu
erleichtern, wurden die Verdrahtung oder die Elemente zum Treiben
der Flüssigkristalls
in der Zeichnung ausgelassen.
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Die
Anzeigefläche
auf dem Flüssigkristallelement 701 ist
zum Beispiel 18,3 × 13,7
mm (0,9 Zoll Diagonale). Die Größe dieser
Anzeigefläche
kann bei Bedarf geändert
werden, doch die Größen der
Lichtemissionsflächen
der Lichtquellen für
jede Farbe müssen
dann auch geändert
werden, um an die Größe des Anzeigebereichs
angepasst zu werden.
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In
den Lichtquellenvorrichtungen jeder Farbe, die flache Leuchtstoffröhren verwenden,
wie sie für
die Lichtquellenvorrichtung in der vierten Ausführungsform beschrieben wurden,
können
zwischen dem dichroitischen Spiegel und den Prismenanordnungen reflektierende
Polarisationsplatten angeordnet werden.
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(Zweites Beispiel der
Anzeigevorrichtung)
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Ein
zweites Beispiel der Anzeigevorrichtung wird Bezug nehmend auf 9 bis 11 beschrieben. 9 ist
ein Diagramm des optischen Hauptsystems der Anzeigevorrichtung von
oben gesehen; 10 ist ein detailliertes Blockdiagramm
der Steuerschaltung in der Anzeigevorrichtung; und 11 ist
ein Zeitablaufdiagramm für
den Leuchtzeitpunkt der Lichtquellen und den Anzeigezeitpunkt des
Flüssigkristallelements.
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Auf
der Rückseite
eines Flüssigkristallanzeigeelements 801 ist
die Lichtquellenvorrichtung angeordnet, die im zweiten Beispiel
der Lichtquellenvorrichtung beschrieben wurde, die in 2 gezeigt wird. Die Lichtquellenvorrichtung
ist aus einem dichroitischen Prisma 101, LEDs 102R (Rot),
LEDs 102G (Grün),
LEDs 102B (Blau) und Linsenanordnungen 201R, 201G und 201B konfiguriert.
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Das
Aufleuchten der LEDs jeder Farbe und das Treiben des Flüssigkristallanzeigeelements
werden durch eine Anzeigesteuerschaltung 802 gesteuert.
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In 10 wird
ein detailliertes Diagramm der Anzeigesteuerschaltung 802 gezeigt.
Diese Anzeigesteuerschaltung 802 ist mit Bildspeichern 810 für jede Farbe
R, G und B versehen. In den Bildspeichern 810 für jede Farbe
werden Bilddaten gespeichert. Aus den Bilddaten, die in den Bildspeichern 810 gespeichert
sind, werden Synchronisationssignale von einer Synchronisationssignalextratoreinheit 812 extrahiert,
und die Synchronisation erfolgt durch Taktsignale aus einem Taktgeber 814.
Die Konfiguration ist so, dass die Synchronisationssignale an einen
Ausgangstaktgenerator 816 ausgegeben werden, um sowohl
an ein Bildausgabesteuergerät 818,
das den Betrieb des Flüssigkristallanzeigeelements 801 steuert,
als auch an ein Schaltsteuer gerät 820,
das den Betrieb der Leuchtelemente jeder Farbe steuert, ausgegeben
zu werden.
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In
das Bildausgabesteuergerät 818 werden Bilddaten
von den Bildspeichern 810 eingegeben, und vorgeschriebene
Bilder werden auf der Basis der oben erwähnten Synchronisationssignale
durch Strom auf dem Flüssigkristallanzeigeelement 801 geformt,
der aus einer LCD (Flüssigkristallanzeige)-Stromversorgungsschaltung 822 zugeführt wird.
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Unterdessen
werden die Signale im Schaltsteuergerät 820 sequentiell
umgeschaltet und an einen R-Treiber 824, einen G-Treiber 826 und
einen B-Treiber 828 ausgegeben, um die lichtemittierenden Elemente
jeder Farbe den vom Flüssigkristallanzeigeelement 801 angezeigten
Bildern entsprechend zum Leuchten zu bringen. Dadurch wird das aufeinanderfolgende
Leuchten der LEDs 102R, 102G und 102B in
einer Folge, die durch RGB vorgeschrieben wird (und synchron zur
Folge der Bildanzeige des Flüssigkristallanzeigeelements 801)
wiederholt.
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Dieses
Steuerungsverfahren wird Bezug nehmend auf 11 beschrieben.
Rot-Komponentenbilder, Grün-Komponentenbilder
und Blau-Komponentenbilder werden nacheinander in einem Feld des
Flüssigkristallanzeigeelements 801 angezeigt. Der
Leuchtzeitpunkt der LCDs und der Zeitpunkt der Bilder, die auf dem
Flüssigkristallanzeigeelement
angezeigt werden, werden so gesteuert, dass die rote LED 102R leuchtet,
während
das Rot-Komponentenbild angezeigt wird, die grüne LED 102G leuchtet, während das
Grün-Komponentenbild
angezeigt wird, und die blaue LED 102B leuchtet, während das Blau-Komponentenbild
angezeigt wird.
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Wenn
auf diese Weise Farbfolge-Anzeigen durchgeführt werden, besteht aufgrund
des Nachbildeffekts des menschlichen Auges keine Notwendigkeit mehr,
das Flüssigkristallanzeigeelement
mit Farbfiltern zu versehen. Die Farbbilder, die im Flüssigkristallanzeigeelement 701 in
der Anzeigevorrichtung des ersten Beispiels verwendet werden, das
in 8 dargestellt ist, absorbieren Licht, das andere Wellenlängen als
ihre jeweiligen Durchlasswellenlängen
aufweist. Demgegenüber
kann im Fall der Farbfolge-Anzeige wie in diesem Beispiel die Lichtausnutzung
von den Lichtquellen zur Leinwand erhöht werden.
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Überdies
kann das oben beschriebene Farbfolge-Anzeigesystem auch in der Anzeigevorrichtung des
ersten Beispiels, das in 8 gezeigt wird, verwendet werden,
statt im Flüssigkristallanzeigeelement 701 Farbfilter
zu verwenden, und die Lichtausnutzung kann entsprechend erhöht werden.
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Bei
der Anzeige von Farbbildern durch eine Farbfolge-Anzeige, wie oben
beschrieben, wird das Licht aus den RGB-Lichtquellen zudem ausgegeben, nachdem
es das dichroitische Prisma 101 durchlaufen hat, wodurch
die Lichtachsen der Lichtquellen der verschiedenen Farben übereinstimmen,
und das Flüssigkristallanzeigeelement
kann durch die Lichtquellen der verschiedenen Farben aus der gleichen Richtung
beleuchtet werden, wodurch ein Vorteil darin erreicht wird, dass
die Farbe nicht vom Blickwinkel abhängt.
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(Drittes Beispiel der
Anzeigevorrichtung)
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Ein
drittes Beispiel der Anzeigevorrichtung wird Bezug nehmend auf 12 beschrieben. 12 ist
ein Diagramm des optischen Hauptsystems der Anzeigevorrichtung von
oben gesehen.
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Auf
der Rückseite
eines Flüssigkristallanzeigeelements 701 ist
die Lichtquellenvorrichtung des ersten Beispiels angeordnet, das
in 1 gezeigt wird. Die Lichtquellenvorrichtung
ist aus einem dichroitischen Prisma 101, LEDs 102R (Rot),
LEDs 102G (Grün)
und LEDs 102B (Blau) konfiguriert, und das Flüssigkristallanzeigeelement 701 wird
mit Weiß licht
beleuchtet, das aus dem roten, grünen und blauen Licht synthetisiert
wird.
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Die
Anzeigevorrichtung in diesem Beispiel ist eine Anzeigevorrichtung,
mit der virtuelle Bilder betrachtet werden, die eine Linse 1001 durchlaufen
und vom Flüssigkristallanzeigeelement 701 vergrößert werden.
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(Ausführungsform der Anzeigevorrichtung)
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Eine
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung
wird Bezug nehmend auf 13 beschrieben.
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Auf
der Rückseite
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung 606 ist
der Lichtquellenaufbau angeordnet, der in der Ausführungsform
des Lichtquellenaufbaus beschrieben wird, die in 7 dargestellt
ist.
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Der
Lichtquellenvorrichtung besteht aus den organischen EL-Elementen 601R, 601G und 601B, die
eine optische Resonatorstruktur umfassen. Auf der Vorderseite der
organischen EL-Elemente 601R, 601G und 601B sind
die Viertelwellenfolien 604R, 604G und 604B und
die reflektierenden Polarisationsplatten 605R, 605G und 605B angeordnet.
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Wie
im Lichtquellenaufbau der Ausführungsform
beschrieben, ist das Licht, das vom dichroitischen Prisma 101 emittiert
wird linear polarisiertes Licht P, wobei die Schwingungsrichtung
ausgerichtet ist.
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Das
Flüssigkristallanzeigeelement 606 ist mit
einer eingangsseitigen Polarisationsplatte 610P und einer
ausgangsseitigen Polarisationsplatte 610A versehen. Durch
Ausrichten der Durchlassachse der eingangsseitigen Polarisationsplatte 610P mit
der Schwingungsrichtung im linear polarisierten Licht P kann die
Lichtabsorption durch die Polarisationsplatte 610P reduziert
werden, die Lichtmenge, die durch das Flüssigkristallanzeigeelement 606 durchgelassen
werden kann, kann erhöht
werden, und das Licht aus der Lichtquellenvorrichtung kann wirksam
durch das Flüssigkristallanzeigeelement 606 moduliert
werden.
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Die
auf dem Flüssigkristallanzeigeelement 606 angezeigten
Bilder werden durch eine Projektionslinse 608 vergrößert und
auf eine Leinwand 609 projiziert.
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In
Fällen,
wo das Flüssigkristallanzeigeelement 606 mit
Farbfiltern in jedem Pixel versehen ist, können Farbbilder projiziert
werden, indem die roten, grünen
und blauen EL-Elemente 601R, 601G und 601B gleichzeitig
zum Leuchten gebracht werden und das Flüssigkristallanzeigeelement
mit weißem Licht
beleuchtet wird.
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In
Fällen,
wo das Flüssigkristallanzeigeelement 606 nicht
mit Farbfiltern versehen ist, können Farbbilder
angezeigt werden, indem eine Farbfolgensteuerung durchgeführt wird,
um die roten, grünen und
blauen EL-Elemente 601R, 601G und 601B in
einem Einzelbild der Reihe nach leuchten, wie im zweiten Beispiel
der Anzeigevorrichtung beschrieben.
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Bei
der Anzeige von Farbbildern durch eine Farbfolgensteuerung stimmen
zudem die Lichtachsen der Lichtquellen jeder Farben überein,
und die Beleuchtung kann aus der gleichen Richtung erfolgen, wodurch
darin ein Vorteil erreicht wird, dass die Farbe nicht vom Blickwinkel
abhängt.
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(Fünftes Beispiel der Anzeigevorrichtung)
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Ein
fünftes
Beispiel der Anzeigevorrichtung wird Bezug nehmend auf 14 beschrieben. 14 ist
ein Diagramm des optischen Hauptsystems der Anzeigevorrichtung von
oben gesehen.
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Die
in 14 gezeigte Anzeigevorrichtung weist dieselbe
Konfiguration der Lichtquellenvorrichtung und der Flüssigkristallanzeigevorrichtung
auf wie die in 13 gezeigte, mit dem einzigen
Unterschied, dass zwischen einer Linse 1001 und dem Auge 1002 eines
Betrachters ein halbdurchlässiger Spiegel 1101 angeordnet
ist.
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Der
halbdurchlässige
Spiegel 1101 ermöglicht
es, in der Außenwelt 1102 auf überlagerte
Weise vergrößerte Bilder
des Flüssigkristallanzeigeelements 701 zu
betrachten.
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Wenn
keine Notwendigkeit besteht, die Außenwelt zu betrachten, kann
anstelle des halbdurchlässigen
Spiegels ein voll reflektierender Spiegel benutzt werden.
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Die
Lichtquellen, die in den Ausführungsaspekten,
insbesondere in den Ausführungsaspekten der
Anzeigevorrichtung zur Durchführung
der Farbfolgen-Anzeige verwendet werden, sind nicht auf Punktlichtquellen
wie LEDs eingeschränkt,
sondern können
planare Lichtquellen wie z.B. organische EL-Elemente oder flache Leuchtstoffröhren usw. sein.
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In
den Ausführungsformen,
die oben beschrieben wurde, betreffen die Beschreibungen hinsichtlich
der Form der Anzeigevorrichtung Beispiele, in welchen Flüssigkristallanzeigeelemente
durchlässigen
Typs verwendet werden. Doch die vorliegende Erfindung ist nicht
darauf eingeschränkt,
und mit der vorliegenden Erfindung können auch optische Vorrichtungen
bereitgestellt werden, in welchen Flüssigkristallanzeigeelemente,
die Licht von einer Lichtquelle reflektieren, oder Lichtventile,
bei denen Bilder mit einem verformbaren Spiegel geformt werden, oder
lichtmodulierende Vorrichtungen eines Typs, der Licht von außen reflektiert,
wie z.B. räumliche Modulationselemente
usw., als lichtmodulierende Elemente oder Mittel zusammen mit Lichtquellen kombiniert
werden.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Da
auf der Basis der erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung,
wie sie oben beschrieben wurde, Lichtquellen bereitgestellt werden,
mit denen die Lichtabgabeleistung jeweils in den Wellenlängen für Rot, Grün und Blau
maximiert wird, und Licht aus diesen Lichtquellen durch ein dichroitisches
Prisma synthetisiert wird, wird ein Vorteil erreicht, dass eine kleine
Lichtquellenvorrichtung konfiguriert werden kann, mit welcher helles
Weißlicht
erzeugt werden kann.
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Durch
Beleuchten von lichtmodulierenden Elementen wie z.B. Flüssigkristallanzeigeelementen mit
solch einer Lichtquellenvorrichtung wird ein Vorteil erreicht, dass
eine kleine Anzeigevorrichtung konfiguriert werden kann. Ferner,
indem die Lichtquellen für
rotes, grünes
und blaues Licht der Reihe nach leuchten und synchron dazu die Anzeige
von Rot-, Grün-
und Blau-Komponentenbildern auf dem Flüssigkristallanzeigeelement
oder auf einem anderen lichtmodulierenden Element bewirkt wird,
wird ein Vorteil erreicht, dass die Helligkeit einer kleinen Anzeigevorrichtung,
die ein einziges lichtmodulierendes Element umfasst, erhöht werden
kann.