JP4572342B2 - 電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、光源からの光束に含まれている斜め光による液晶装置での光リーク電流の発生を抑制し、光リーク画像ムラの発生を防止する電気光学装置、及びこれを備えたプロジェクタ、並びに電子機器に関する。
スクリーン上に拡大画像を投射して表示させるプロジェクタは、光源と、光源から射出された光束をダイクロイックミラーを用いて三色の色光R,G,Bに分離する色分離光学系と、分離された光束を各色光毎に、画像情報に応じて変調する3枚の光変調用液晶装置と、各光変調用液晶装置で変調された光束を、合成する色合成光学装置とを備えたいわゆる三板式のもの、或いは1枚の光変調用液晶装置と色生成手段とから構成される単板式のものが知られている。
又、光変調用液晶装置の一例である液晶ライトバルブは、ガラス基板、石英基板等の2枚の透明な基板間に電気光学物質としての液晶を封入して構成されており、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、「TFT」と略称)等の能動素子をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能にしている。
このような構成からなる液晶ライトバルブ(光変調用液晶装置)は、取付部が設けられていないため、例えば特許文献1(特開2004−35600号公報)に開示されているように、金属製等の保持体に収容保持し、この保持体を色合成光学装置の光束入射端面に、ねじ等の固定手段を用いて固定している。
ところで、この液晶ライトバルブは、一方の基板(TFTアレイ基板)に配設したTFT素子のチャネル領域やドレイン端に強い光が照射されると、光による励起で光リーク電流が発生し、TFTの特性が変化し、表示面における画質の不均一やコントラスト比の低下、フリッカ特性の劣化等の原因となる。
そのため、TFT素子のチャネル領域やチャネル隣接領域に光が照射されないように、光束入射側に位置する他方の基板(対向基板)の少なくともTFT素子に対向する部分に光を遮光する遮光膜(ブラックマトリクス)を形成して、TFT素子に強い光が照射されるのを防止するようにしている。
特開2004−35600号公報
近年、液晶プロジェクタは、投影画像の高輝度化、高解像度化を目的として、光源に高出力ランプを採用すると共に光の利用効率の向上を図っている。従って、液晶ライトバルブ(光変調用液晶装置)も、高輝度化に対応させるべく、画素の開口率を大きくして投射光透過率の向上を図り、且つ画素数を増加させて解像度を高めている。
画素数が増加すると相対的に有効画素領域が広げられ、液晶ライトバルブを保持する保持体に開口されている光束入射用の入射窓の窓枠と、液晶ライトバルブの有効画素領域の端部(以下、「有効画素端」と称する)との間の、光束入射方向に直交する側のマージンが従来よりも狭くなる。
液晶ライトバルブの有効画素端と入射窓の窓枠部とのマージンが狭くなると、光源から投射される光束に含まれている斜め光のうち、入射窓の窓枠部に照射されて反射した光がTFT素子に入射されて光リーク電流が発生し、液晶ライトバルブの有効画素領域の端部付近に井桁状の画素ムラ(以下、「光リーク画素ムラ」と称する)が発生し易くなる。
この対策として、入射窓の開口面積を大きくし、有効画素端とのマージンを広く確保すれば光リーク画素ムラの発生を回避することができるが、この入射窓は、窓枠部の縁部が液晶ライトバルブ(光変調用液晶装置)の入射側外周部分を固定する固定面として機能しているため、液晶ライトバルブを保持体に安定した状態で固定するには、入射窓を必要以上に広げることができない。
本発明は、上記事情に鑑み、保持体に開口されている入射窓を広げることなく、液晶装置を安定した状態で固定することができ、しかも入射窓の窓枠部に照射される斜め光の液晶装置側への反射を低減させて、光リーク画素ムラの発生を防止することのできる電気光学装置並びにこれを備えたプロジェクタ及び電子機器提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係る電子機器は、液晶装置と、該液晶装置を保持する保持体と、を有する電気光学装置と、前記電気光学装置に光束を照射する光源と、前記電気光学装置からの出射光をスクリーン上に拡大投射する投射レンズと、を備える電子機器であって、前記保持体は、前記液晶装置を収容する収容部と、前記保持体に開口されて、前記光源からの光束を前記液晶装置へと入射させる入射窓と、前記入射窓を規定する窓枠部と、を有し、前記窓枠部は、前記光束が入射する側の面である第1面と、前記光束が出射する側の面である第2面と、前記第1面及び前記第2面とそれぞれ交差する壁面と、を有し、前記液晶装置は、該液晶装置の前記光束が入射する側の面と前記第2面とが対向するように配置されており、前記窓枠部の、前記第1面と前記壁面との交差によって規定されるエッジ部の曲率半径は0〜0.4mmの範囲であることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電子機器において、前記壁面は、前記光束の照射方向に対して10°〜15°の傾斜角を有すると共に、前記液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成してされていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電子機器は、液晶装置と、該液晶装置を保持する保持体と、を有する電気光学装置と、前記電気光学装置に光束を照射する光源と、前記電気光学装置からの出射光をスクリーン上に拡大投射する投射レンズと、を備える電子機器であって、前記保持体は、前記液晶装置を収容する収容部と、前記保持体に開口されて、前記光源からの光束を前記液晶装置へと入射させる入射窓と、前記入射窓を規定する窓枠部と、を有し、前記窓枠部は、前記光束が入射する側の面である第1面と、前記光束が出射する側の面である第2面と、前記第1面及び前記第2面とそれぞれ交差する壁面と、を有し、前記液晶装置は、該液晶装置の前記光束が入射する側の面と前記第2面とが対向するように配置されており、前記窓枠部の、前記第1面と前記壁面との交差によって規定されるエッジ部には、断面凹溝状の溝部が形成されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電子機器において、前記壁面は、前記光束の照射方向に対して10°〜15°の傾斜角を有すると共に、前記液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成してされていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電子機器において、液晶装置と、該液晶装置を保持する保持体と、を有する電気光学装置と、前記電気光学装置に光束を照射する光源と、前記電気光学装置からの出射光をスクリーン上に拡大投射する投射レンズと、を備える電子機器であって、前記保持体は、前記液晶装置を収容する収容部と、前記保持体に開口されて、前記光源からの光束を前記液晶装置へと入射させる入射窓と、前記入射窓を規定する窓枠部と、を有し、前記窓枠部は、前記光束が入射する側の面である第1面と、前記光束が出射する側の面である第2面と、前記第1面及び前記第2面とそれぞれ交差する壁面と、を有し、前記液晶装置は、該液晶装置の前記光束が入射する側の面と前記第2面とが対向するように配置されており、前記壁面は、前記光束の照射方向に対して10°〜15°の傾斜角を有すると共に、前記液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成してされていることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電子機器は、電気光学装置と、該電気光学装置に光束を照射する光源と、前記電気光学装置からの出射光をスクリーン上に拡大投射する投射レンズと、を備える電子機器であって、前記電気光学装置は、液晶装置と、前記液晶装置を保持する保持体と、前記保持体に開口されて前記光源からの光束を前記液晶装置へ入射させる入射窓と、を備え、前記入射窓を規定する窓枠部に照射される前記光束中の斜め光の前記液晶装置側への反射率を低減させるために、前記窓枠部の光束入射側のエッジ部を断面凹溝状に形成しており、且つ、前記窓枠部の壁面を前記斜め光の傾斜角と平行、或いは該傾斜角よりも前記液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成したことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電気光学装置は、液晶装置と、前記液晶装置を保持する保持体と、前記保持体に開口されて光源からの光束を前記液晶装置へ透過させる入射窓とを備え、前記入射窓の窓枠部に、該窓枠部に照射される前記光束中の斜め光の前記液晶装置側への反射率を低減させる低反射部を形成したことを特徴とする。
このような構成では、窓枠部に液晶装置側への反射率を低減させる低反射部を形成したので、入射窓を広げることなく液晶装置を安定した状態で固定することができる。又、窓枠部に照射される斜め光の液晶装置側の反射が低減されるので、液晶装置における光リーク画素ムラの発生を有効に防止することができる。
第2の電気光学装置は、第1の電気光学装置において、前記低反射部は前記窓枠部の光束入射側のエッジ部に形成されており、該エッジ部をシャープな形状に形成することで前記低反射部としたことを特徴とする。
このような構成では、エッジ部をシャープな形状に形成したので、エッジ部に照射された斜め光の液晶装置側への反射が低減され、液晶装置に発生する光リーク画像ムラを有効に防止することができる。
第3の電気光学装置は、第1或いは第2の電気光学装置において、前記低反射部は前記窓枠部の壁面に形成されており、該壁面を前記斜め光の傾斜角と平行、或いは該傾斜角よりも前記液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成して前記低反射部としたことを特徴とする。
このような構成では、窓枠部の壁面を斜め光の傾斜角と平行、或いは、この傾斜角よりも液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成したので、この壁面に斜め光が照射されず、液晶装置に発生する光リーク画像ムラをより一層防止することができる。
第4の電気光学装置は、第1或いは第3の電気光学装置において、前記低反射部は前記窓枠部の光束入射側のエッジ部に形成されており、該エッジ部を断面凹溝状に形成して前記低反射部としたことを特徴とする。
このような構成では、エッジ部を断面凹溝状に形成したので、エッジ部に照射された斜め光はその殆どが低反射部で、液晶装置の表示面に対して平行か、或いはこの表示面から離れる方向へ反射されるので、液晶装置に発生する光リーク画像ムラを有効に防止することができる。
第5の電気光学装置は、第1の電気光学装置において、前記低反射部は前記窓枠部の周囲に形成されており、該窓枠部に低反射層を形成することで前記低反射部としたことを特徴とする。
このような構成では、窓枠部に低反射層を形成したので、窓枠部の形状は従来のままで良く、高い汎用性を得ることができる。
第6の電気光学装置は、第5の電気光学装置において、前記低反射層は、光吸収率の高い材料を用いた塗装、コーティング、メッキ処理の何れかで形成されていることを特徴とする。
このような構成では、低反射層を、光吸収率の高い材料を用いた塗装、コーティング、メッキ処理の何れかで形成したので、保持体自体を後加工する必要がなく、製造が容易となる。又、低反射層の材料を自在に選択することが可能で、光リーク画像ムラの発生をより一層有効に防止することができる。
又、本発明によるプロジェクタは、少なくとも、前記請求項1〜6の何れか1項に記載の電気光学装置と、該電気光学装置に光束を照射する光源と、前記電気光学装置からの画像をスクリーン上に拡大投射する投射レンズとを備えることを特徴とする 。
このような構成では、プロジェクタに、少なくとも、第1〜6の電気光学装置の何れかを備えているので、スクリーン上に拡大投射される画像に光リーン画像ムラが表示されず、高い品質を保証することができる。
又、本発明による電子機器は、第1〜6の電気光学装置の何れかを備えることを特徴とする。
このような構成では、電子機器に、第1〜6の電気光学装置の何れかを備えるので、電子機器に設けられている電気光学装置に光リーク画像ムラが発生せず、高い品質を保証することができる。
以下、図面に基づいて本発明の一形態を説明する。図1〜図9に本発明の第1形態を示す。図1はカラー液晶プロジェクタ装置の模式図、図2は液晶ライトバルブを保持する保持体をダイクロイックプリズムに取付けた状態の斜視図、図3は保持体と液晶ライトバルブとの分解斜視図である。
図1に示すように、電子機器の一例であるカラー液晶プロジェクタユニットは、液晶プロジェクタ100とスクリーン120とを有している。液晶プロジェクタ100は、各色光束R,G,Bを変調する液晶ライトバルブ本体(光変調用液晶装置)130を有する3枚の液晶ライトバルブ110R,110G,110Bを備えている。
液晶プロジェクタ100は、メタルハライドランプ等の白色光源を有するランプユニット102から投射光が発せられると、3枚のミラー106及び2枚のダイクロイックミラー108によって、三原色に対応する光成分R,G,Bに分光され、各色毎に、画像情報に応じて変調する液晶ライトバルブ110R,110G,110Bにそれぞれ導かれる。その際、特に、B光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ122、リレーレンズ123、及び出射レンズ124からなるリレーレンズ系121を介して導かれる。
そして、各液晶ライトバルブ110R,110G,110Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、色合成光学装置としてのダイクロイックプリズム111により再度合成された後、投射レンズ114を介して、この投射レンズ114に対設するスクリーン120上にカラー画像を投射する。その結果、このスクリーン120に拡大画像が表示される。尚、各液晶ライトバルブ110R,110G,110Bは同一の構成を有しているため、以下においては、これらを液晶ライトバルブ110と総称し一括して説明する。
図2に示すように、液晶ライトバルブ110は、保持体112に収容保持されている。尚、この保持体112と液晶ライトバルブ110とで電気光学装置が構成されている。又、この保持体112が、ダイクロイックプリズム111の光束入射面に固定板113を介して固定されている。尚、この固定板113には周知の射出側偏光板(図示せず)が保持されている。
図3に示すように、液晶ライトバルブ110は、平面略矩形形状の液晶ライトバルブ本体130と、この液晶ライトバルブ本体130の光束入射側と光束射出側とに各々密着された状態で貼り付けられている防塵ガラス131,132とを有している。尚、図においては、便宜的に防塵ガラス131,132が液晶ライトバルブ本体130から分離した状態で示されている。
又、液晶ライトバルブ本体130は、TFTアレイ基板(複数のライン状の電極と、画素を構成する電極と、これらの間に電気的に接続されたTFT素子とが形成された基板)133と対向基板(共通電極が形成された基板)134とがシール材135(図6、図7参照)を介して対向配設され、更に両基板133,134間のシール材135によって密閉された空間に液晶(電気光学物質)が封入されている。又、TFTアレイ基板133に設けられている外部回路接続端子(図示せず)にフレキシブルコネクタ136が接続されている。
ところで、図6、図7に示すように、TFTアレイ基板133の有効画素領域には、各画素を区画するように、TFT素子のチャネル領域やチャネル隣接領域(以下、これらを便宜的に「TFT素子部133a」と総称する)が設けられており、このTFT素子部133aに対向する対向基板134の対向面には、このTFT素子部133aに光束が直接入射されないように、光を遮光する遮光膜(ブラックマトリクス)134aが形成されている。尚、図においては、有効画素端付近のTFT素子部133a、及び遮光膜134aのみが示されている。
保持体112は、液晶ライトバルブ110を収容保持する保持枠141と、この保持枠141と係合し、内部に収容されている液晶ライトバルブ110を押圧固定する枠状部材142とを備えている。
この枠状部材142は平板を加工して形成した板金製であり、この枠状部材142に出射窓142aが開口されている。この出射窓142aは、保持枠141に収容される液晶ライトバルブ本体130に形成される矩形の有効画素領域(画像が形成される領域)に対向し、且つこの有効画素領域よりも広い形状に形成されている。更に、枠状部材142の左右両側にフック142bが曲げ形成されており、このフック142bが係合されるフック係合部141aが、保持枠141に形成されている。
保持枠141はアルミニューム合金等を素材とするダイカスト成型品、或いは鍛造成型品であり、この保持枠141の四隅に、固定手段としてのねじ137を挿通する挿通孔141bが穿設されている。更に、この保持枠141に、液晶ライトバルブ110を収容する収容部143が形成されており、この収容部143の一側(図5の上面)にフレキシブルコネクタ136を外部へ延出させる切欠き部144が形成されている。
又、この収容部143の光束入射側に、ランプユニット102からの投射光を入射する入射窓141cが開口されている。この入射窓141cは、液晶ライトバルブ本体130の有効画素領域に対向し、且つこの有効画素領域よりもやや広い相似形に形成されている。尚、入射窓141cの大きさは、有効画素領域と同一であっても良い。
図4に示すように、この収容部143に液晶ライトバルブ110を装着した状態では、対向基板134側の表面に貼り付けられている防塵ガラス131の外縁部が入射窓141cの内縁部に当接され、又、TFTアレイ基板133側の表面に貼り付けられている防塵ガラス132の外面が保持枠141の開口端面側に露呈されている。尚、図示しないが液晶ライトバルブ110の側面と収容部143の壁面との間には、光硬化型接着剤等のモールド剤が充填されており、このモールド剤にて液晶ライトバルブ110が収容部143に所定に位置決めされた状態で固定される。
又、この保持枠141のTFTアレイ基板133側に貼り付けられている防塵ガラス132が露呈する面(図4の下面)に枠状部材142が装着され、その左右両側に曲げ形成されているフック142bが、保持枠141に形成されているフック係合部141aに係合されて、防塵ガラス132の外縁部が保持固定される。
又、図6、図7に示すように、保持枠141に開口されている入射窓141cの四辺からなる窓枠部141dの各壁面141eは、液晶ライトバルブ110の表示面(有効画素領域)に対して直角に配設されている。更に、この窓枠部141dの各辺の光束入射側のエッジ部141fが低反射部を構成している。本形態ではエッジ部141fを実質的にシャープな曲率半径R(約0〜0.4[mm])で形成することで、このエッジ部141fを低反射部としている。
このエッジ部141fをシャープな曲率半径Rに形成する技術としては種々のものが考えられる。例えば保持枠141がダイカスト成形品の場合は、金型にキャビティを形成するに際し、エッジ部141fに対応するキャビティのエッジ部分をエンドミル等の研削盤を用いて高精度に形成することで成型の際に一度で形成させることができる。或いは金型の合せ面を、エッジ部141fに対応した位置に設け、成形後に形成されるパーティングラインを後加工により除去することで、エッジ部141fをシャープに形成するようにしても良い。その際、パーティングラインの形状が、実質的にシャープな曲率半径Rに影響を及ぼすほどのものでない場合は、後加工を省略してパーティングラインをそのまま残しておいても良い。
又、保持枠141が鍛造、プレス等の塑性成形品であれば、入射窓141cを形成するダイやポンチの、エッジ部141fに対応するエッジ部分をシャープなエッジに形成することで成型することができる。勿論、保持枠141を成形した後に、エッジ部141fを抜き加工、切削加工によりシャープに形成するようにしても良い。
次に、このような構成による本形態の作用について説明する。
図3に示すように、液晶ライトバルブ本体130の両面に防塵ガラス131,132が貼付されている液晶ライトバルブ110は、保持枠141に形成されている収容部143に収容されて位置決め固定されている。又、この液晶ライトバルブ110を収容保持する保持枠141の、防塵ガラス132の光束出射側が露呈されている面に枠状部材142が当接され、この枠状部材142の両側に形成されているフック142bが、保持枠141に形成されているフック係合部141aに係合されて、防塵ガラス132の周縁部が押圧されている。
又、図6、図7に示すように、保持枠141の収容部143に収容固定されている液晶ライトバルブ110の対向基板134側に貼り付けられている防塵ガラス131の光束入射面の周縁が、保持枠141に開口されている入射窓141cの収容部143の端縁に当接されている。この入射窓141cは、液晶ライトバルブ本体130の有効画素領域よりもやや広い相似形に形成されている。
又、図2に示すように、液晶ライトバルブ110を保持する保持枠141と枠状部材142とで構成される保持体112が、固定板113を介してダイクロイックプリズム111の光束入射面にねじ137により固定されている。尚、ダイクロイックプリズム111の光束入射面は、各色光束R,G,Bに対応して3面設けられており、この各光束入射面に保持体112が固定板113を介して各々固定されている。
そして、各色光束R,G,Bに対応する液晶ライトバルブ110を保持する保持体112が保持されているダイクロイックプリズム111を、液晶プロジェクタ100に所定に組付けた後、図1に示すように、ランプユニット102から投射光を発すると、この光束が、保持枠141の入射窓141cを通過して液晶ライトバルブ110に入射される。
ところで、ランプユニット102から投射される光束には、出射方向に平行な光だけでなく斜め光が含まれている。この斜め光は、光束の投射方向に対して10〜15°程度の傾斜角であり、液晶ライトバルブ110に対しては鋭角に入射されるため、TFTアレイ基板133に形成したTFT素子部133aに対しては遮光膜134aで遮光されて光が照射されることはない。
又、窓枠部141dの各辺に形成された壁面141eに照射された斜め光は、この壁面141eが液晶ライトバルブ110の表示面に対して直角に配設されているため、この壁面141eから反射した斜め光は、ランプユニット102からの投射光に含まれている斜め光とほぼ同じ角度で液晶ライトバルブ110に入射される。従って、この壁面141eから反射した斜め光がTFT素子部133aに照射されることはない。
更に、窓枠部141dの光束入射側のエッジ部141fに照射された斜め光は、このエッジ部141fが実質的にシャープな曲率半径Rで形成されているため、少なくとも液晶ライトバルブ110の表示面に対して平行か、或いはこの表示面に対して離れる方向へ反射されるものが多く、従って、液晶ライトバルブ110に入射される斜め光が低減される。
その結果、保持枠141に開口されている入射窓141cの各辺に形成した窓枠部141dから反射した斜め光がTFT素子部133aに照射されることが殆ど無くなり、光リークによる光リーク画素ムラの発生を有効に防止することができる。又、窓枠部141dから反射された斜め光がTFT素子部133aに殆ど照射されないため、入射窓141cを液晶ライトバルブ110の有効画素面積に対して必要以上に広げることがなく、液晶ライトバルブ110を安定した状態で固定することができる。
次に、図8、図9を参照してコンピュータを用いた解析シミュレーションを示す。図8には解析シミュレーションに用いた形状モデルが示されており、図9には解析シミュレーションによって得られた液晶ライトバルブ内への進入光量の分布が示されている。尚、図8においては、便宜的に、本形態で説明した構成部品に相当する部分に対して当該構成部品と同一の符号を付し、本形態と同一の部品名を用いて説明する。
この解析シミュレーションでは、窓枠部141dのエッジ部141fに対する曲率半径Rを変化させ、そのときの液晶ライトバルブ110に進入する光量を計測したものである。
尚、形状モデルデータは次の通りである。液晶ライトバルブ110は防塵ガラス132、TFTアレイ基板133、対向基板134、防塵ガラス131および保持枠141で構成されている。又、TFTアレイ基板133上に有効画素領域を設定し、この有効画素領域は22×30=660個のセルで分割されている。更に、光源は、窓枠部141dのエッジ部141fに対し斜め光に相当する角度(傾斜角15°)で照射するものとし、その光束は平行に近い角(散乱角度0.1°)で20万本に設定されている。
そして、エッジ部141fの曲率半径Rを、R0[mm]、R0.1[mm]、R0,3[mm]、R0.5[mm]の4種類に設定し、それぞれにおいて、このエッジ部141fに照射した光束が有効画素領域の各セルに何本当たるか、換言すれば、有効画素領域に照射される光量を計測した。
この解析シミュレーションによる解析結果を図9に示す。同図に示すように、いずれの形状モデルにおいても、有効画素端から約1[mm]の位置で最も多い光量が計測された。そして、この光量と予め設定したスライスレベルSLとを比較した。このスライスレベルSLは、井桁状の光リーク画素ムラが観測される光量を実験などから求めて設定したものである。
図9に示す光量分布を参照する限り、エッジ部141fの曲率半径RがR0.5[mm]の場合は光リーク画素ムラが発生し、又、曲率半径RがR0[mm]、R0.1[mm]、R0.3[mm]の場合は光リーク画素ムラが発生しないと推定される。エッジ部141fの半径曲率をR0[mm]とすることは現実的に不可能であるため、エッジ部141fに曲率半径R0.3〜R0.4[mm]程度付いても問題無いと考えられる。
又、図10に本発明の第2形態による図6相当の拡大断面図を示す。尚、図6と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を簡略化する。
本形態では、エッジ部141fのみならず、壁面141eも低反射部としている。すなわち、本形態では、壁面141eをエッジ部141fから収容部143方向へ拡開するテーパ状に形成することで、この壁面141eに斜め光が照射されないようにしたものである。
上述したように、斜め光は光束の投射方向に対して10〜15°程度の傾斜角で入射される。従って、この壁面141eを10〜15°程度の傾斜角で収容部143の方向へテーパ状に形成すれば、壁面141eに照射される斜め光は無くなり、従って、この壁面141eから反射される光も無くなる。その結果、TFT素子部133aに光が入射されず、光リーク電流の発生をより一層低減させることができる。更に、エッジ部141fで反射した斜め光が、このエッジ部141f付近の壁面141eで二重反射することが無くなり、これによって光リーク電流の発生を更により一層低減させることができる。
図11に本発明の第3形態による図6相当の拡大断面図を示す。尚、図6と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を簡略化する。
本形態は、上述した第2形態の変形例であり、壁面141eの中途を、エッジ部141f側を斜め光の傾斜角(10〜15°程度)よりも大きな傾斜角で、エッジ部141fから収容部143方向へ拡開するテーパ状に形成することで低反射部とし、その途中から収容部143方向へかけては、第1形態と同様に垂直な面としたものである。
そして、この垂直な面の収容部143(光束出射側)のエッジ部と光束入射側のエッジ部141fとを結ぶ線が、斜め光の傾斜角に相当する角度、或いはそれ以上に傾斜した角度になるように設定されている。尚、エッジ部141fは、第1形態と同様、実質的にシャープな曲率半径で形成されている
従って、本形態においても、上述した第2形態と同様、壁面141eから反射する斜め光が殆どなく、しかも上述した二重反射も防止できるので、光リーク電流の発生をより一層低減させることができる。
又、図12に本発明の第4形態による図6相当の拡大断面図を示す。上述した第1形態では、エッジ部141fを実質的なシャープな曲率半径Rに形成することで低反射部としたが、本形態では、エッジ部141fに、エッジ方向に沿って形成した断面凹溝状の溝部141hを形成することで、エッジ部141fを低反射部としたものである。
すなわち、この断面凹溝状の溝部141hは、この溝部141hに入射される斜め光を、液晶ライトバルブ110の表示面(有効画素領域)に対して平行か、或いは液晶ライトバルブ110の表示面から離れる方向へ反射させる形状に形成されている。
エッジ部141fに形成した断面凹溝状の溝部141hを、この溝部141hに入射される斜め光が、液晶ライトバルブ110の表示面に対して平行か、或いは液晶ライトバルブ110から離れる方向へ反射させる形状とすることで、この溝部141hに入射される斜め光を液晶ライトバルブ110へ反射されることがなく、しかも壁面141e側へ導かれて二重反射することもない。そのため、光リーク電流の発生をより一層低減させることができる。
尚、断面凹溝状の溝部141hは保持枠141を金型で成形する際に同時に形成しても良く、或いは後加工により形成しても良い。この溝部141hは比較的大きな公差で形成しても良いため成型、或いは加工が容易となる。又、この溝部141hを後加工する場合は、溝部141hに沿って両側に形成されるエッジが必然的にシャープに形成されるため、このエッジから液晶ライトバルブ110側へ反射される斜め光は極めて少なくなる。更に、壁面141eは、第2形態、或いは第3形態と同様、斜め光と平行か、それよりも大きなテーパ状に形成されていても良い。
又、図13、図14に本発明の第5形態を示す。図13は保持枠141の正面図、図14は図13のXIV-XIV断面図である。尚、第1形態と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。
上述した各形態では、窓枠部141dの形状で低反射部を形成したが、本形態では、窓枠部141dの形状は従来通りとし、この窓枠部141dに低反射層150を形成することで低反射部としたものである。
図13、図14に示すように、低反射層150は、窓枠部141dの壁面141eから光束入射側の上縁にかけて形成されている。この低反射層150は、黒色塗装或いは黒色剤をコーティング、又は黒色メッキ処理等、光吸収率の高い材料を用いて形成されている。尚、この場合、この低反射層150につや消し処理を施せば、反射率をより一層低減させることができる。
このような構成では、窓枠部141dに低反射層150を形成したので、窓枠部141dを、何ら特別に加工することなく、この窓枠部141dから液晶ライトバルブ110の方向へ反射する斜め光の反射率を大幅に低減させることができる。又、既存の製品に適用することができるため、高い汎用性を得ることができる。
本発明は、上述した形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及びこれを備えたプロジェクタ、並びに電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
又、電子機器としては、例えば車両のインストルメントパネルに埋設されたプロジェクタから投射された画像をミラーにより、フロントウインド上のスクリーン(ウインドシールド)に投射させてドライバに視認させるヘッドアップディスプレイ(HUD)であっても良い。更に、液晶装置は、TFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置以外に、パッシブマトリックス型の液晶装置、TFD(薄型ダイオード)をスイッチング素子として備えた液晶装置であっても良い。
第1形態によるカラー液晶プロジェクタ装置の模式図 同、液晶ライトバルブを保持する保持体をダイクロイックプリズムに取付けた状態の斜視図 同、保持体と液晶ライトバルブとの分解斜視図 同、図5のIV-IV断面に相当する断面図 同、保持枠の斜視図 同、図4のVI部拡大図 同、図5のVII−VII断面図 同、解析シミュレーションに用いた形状モデルの説明図 同、解析シミュレーションによって得られた液晶ライトバルブ内の進入光量の分布を示す図表 第2形態による図6相当の拡大断面図 第3形態による図6相当の拡大断面図 第4形態による図6相当の拡大断面図 第5形態による保持枠の正面図 同、図13のXIV-XIV断面図
符号の説明
100…液晶プロジェクタ、102…ランプユニット、110,110R,110G,110B…液晶ライトバルブ、111…ダイクロイックプリズム、112…保持体、114…投射レンズ、130…液晶ライトバルブ本体、131,132…防塵ガラス、133…TFTアレイ基板、133a…TFT素子部、134…対向基板、134a…遮光膜、141…保持枠、141c…入射窓、141d…窓枠部、141e…壁面、141f…エッジ部、141h…溝部、143…収容部、150…低反射層、R…曲率半径

Claims (6)

  1. 液晶装置と、該液晶装置を保持する保持体と、を有する電気光学装置と、
    前記電気光学装置に光束を照射する光源と、
    前記電気光学装置からの出射光をスクリーン上に拡大投射する投射レンズと、
    を備える電子機器であって、
    前記保持体は、前記液晶装置を収容する収容部と、前記保持体に開口されて、前記光源からの光束を前記液晶装置へと入射させる入射窓と、前記入射窓を規定する窓枠部と、を有し、
    前記窓枠部は、前記光束が入射する側の面である第1面と、前記光束が出射する側の面である第2面と、前記第1面及び前記第2面とそれぞれ交差する壁面と、を有し、
    前記液晶装置は、該液晶装置の前記光束が入射する側の面と前記第2面とが対向するように配置されており、
    前記窓枠部の、前記第1面と前記壁面との交差によって規定されるエッジ部の曲率半径は0〜0.4mmの範囲であることを特徴とする電子機器。
  2. 前記壁面は、前記光束の照射方向に対して10°〜15°の傾斜角を有すると共に、前記液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成してされていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 液晶装置と、該液晶装置を保持する保持体と、を有する電気光学装置と、
    前記電気光学装置に光束を照射する光源と、
    前記電気光学装置からの出射光をスクリーン上に拡大投射する投射レンズと、
    を備える電子機器であって、
    前記保持体は、前記液晶装置を収容する収容部と、前記保持体に開口されて、前記光源からの光束を前記液晶装置へと入射させる入射窓と、前記入射窓を規定する窓枠部と、を有し、
    前記窓枠部は、前記光束が入射する側の面である第1面と、前記光束が出射する側の面である第2面と、前記第1面及び前記第2面とそれぞれ交差する壁面と、を有し、
    前記液晶装置は、該液晶装置の前記光束が入射する側の面と前記第2面とが対向するように配置されており、
    前記窓枠部の、前記第1面と前記壁面との交差によって規定されるエッジ部には、断面凹溝状の溝部が形成されていることを特徴とする電子機器。
  4. 前記壁面は、前記光束の照射方向に対して10°〜15°の傾斜角を有すると共に、前記液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成してされていることを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
  5. 液晶装置と、該液晶装置を保持する保持体と、を有する電気光学装置と、
    前記電気光学装置に光束を照射する光源と、
    前記電気光学装置からの出射光をスクリーン上に拡大投射する投射レンズと、
    を備える電子機器であって、
    前記保持体は、前記液晶装置を収容する収容部と、前記保持体に開口されて、前記光源からの光束を前記液晶装置へと入射させる入射窓と、前記入射窓を規定する窓枠部と、を有し、
    前記窓枠部は、前記光束が入射する側の面である第1面と、前記光束が出射する側の面である第2面と、前記第1面及び前記第2面とそれぞれ交差する壁面と、を有し、
    前記液晶装置は、該液晶装置の前記光束が入射する側の面と前記第2面とが対向するように配置されており、
    前記壁面は、前記光束の照射方向に対して10°〜15°の傾斜角を有すると共に、前記液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成してされていることを特徴とする電子機器。
  6. 電気光学装置と、
    該電気光学装置に光束を照射する光源と、
    前記電気光学装置からの出射光をスクリーン上に拡大投射する投射レンズと、
    を備える電子機器であって、
    前記電気光学装置は、
    液晶装置と、
    前記液晶装置を保持する保持体と、
    前記保持体に開口されて前記光源からの光束を前記液晶装置へ入射させる入射窓と、
    を備え、
    前記入射窓を規定する窓枠部に照射される前記光束中の斜め光の前記液晶装置側への反射率を低減させるために、前記窓枠部の光束入射側のエッジ部を断面凹溝状に形成しており、且つ、前記窓枠部の壁面を前記斜め光の傾斜角と平行、或いは該傾斜角よりも前記液晶装置側へ拡開するテーパ状に形成した
    ことを特徴とする電子機器。
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