DE69830086T2

DE69830086T2 - Optisches Modulationselement und Projektionsanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69830086T2
Application number: DE69830086T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Suwa-shi HASHIZUME; Shiuji Suwa-shi Haba; Motoyuki Suwa-shi Fujimori
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: TW486098U; EP1455539A2; TW516636U; DE69826210T2; CN1125365C; EP1455539A3; EP0916988A1; DE69826210D1; CN1125364C; EP1365282A3; EP1365282A2; EP1365282B1; EP0916988A4; JP3627244B2; US20010052963A1; CN1226975A; EP0916988B1; CN1226974A; US6375328B2; WO1998053364A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches Modulationselement und ein Gerät zur Projektionsdarstellung. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Anordnungsstruktur optischer Elemente in der Peripherie eines optischen Modulationselements, welches einen Lichtstrom in Übereinstimmung mit Bildinformationen moduliert.
Stand der Technik
Ein Gerät zur Projektionsdarstellung besteht grundsätzlich aus einer Leuchteinheit einer Lichtquelle, einer optischen Einheit zur optischen Verarbeitung eines Lichtstroms, der von der Leuchteinheit der Lichtquelle zwecks Synthese eines Farbbilds in Übereinstimmung mit Bildinformationen ausgesendet wird, einer Projektionslinseneinheit zur Ausdehnung und Projektion des synthetisierten Lichtstroms auf eine Projektionsfläche, einer Stromversorgungseinheit und einem Schaltungsträger, auf dem ein Steuerstromkreis und dergleichen angebracht sind.
17 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau der optischen Einheit und der Projektionslinseneinheit der obenerwähnten Komponenten. Wie aus dieser Zeichnung hervorgeht, enthält ein optisches System einer optischen Einheit 9a einen als Lichtquelle dienenden Leuchtkörper 81, ein optisches Farbtrennsystem 924 zur Trennung eines vom Leuchtkörper 81 ausgesendeten Lichtstroms W in die jeweiligen Farblichtströme R, G und B der Primärfarben rot (R), grün (G) und blau (B), drei folienartige Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B, um die voneinander getrennten Farblichtströme jeweils Bildinformationen entsprechend zu modulieren, und ein Farbsyntheseprisma 910 in Form eines Prismas mit einem quadratischen Querprofil, um die modulierten Farblichtströme zu synthetisieren. Der von dem Leuchtkörper 81 ausgesendete Lichtstrom W wird in die jeweiligen Farblichtströme R, G und B von dem optischen Farbtrennsystem 924 getrennt, welches mehrere Arten dichroitischer Spiegel beinhaltet, und der rote und der grüne Lichtstrom R und G der jeweiligen Farblichströme werden aus Austrittssektionen, die in dem optischen Farbtrennsystem 924 angelegt sind, zu entsprechenden Flüssigkristall-Modulationselementen 925R und 925G gesendet. Der blaue Lichtstrom B wird mittels eines Lichtführungssystems 927 zu dem entsprechenden Flüssigkristall-Modulationselement 925B gelenkt und aus einer im Lichtführungssystem 927 angelegten Austrittssektion zu dem entsprechenden Flüssigkristall-Modulationselement 925B gesendet.
Wie in 17(B) und 17(C) vergrößert dargestellt, sind in der optischen Einheit 9a Polarisatoren 960R, 960G und 960B jeweils auf der Seite von Einfallsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B angeordnet, so dass sie die Polarisationsebenen der jeweiligen Farblichtströme vereinen, damit diese auf die Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B fallen. Ferner sind Polarisatoren 961R, 961G und 961B jeweils auf der Seite der Austrittsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B angeordnet, so dass sie die Polarisationsebenen der modulierten Farbströme vereinigen, damit diese auf das Farbsyntheseprisma 910 fallen. Der Einfluss dieser Polarisatoren ermöglicht die Projektion eines vergrößerten Bildes mit ausgezeichnetem Kontrast auf die Projektionsfläche 10. Von den beiden Polarisatoren, welche die Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B in ihrer Mitte haben, sind die Polarisatoren 961R, 961G und 961B, die auf der Seite der Austrittsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B liegen, mit den Lichtaustrittsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente zusammengefügt.
Im Übrigen werden als Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925E und 925B allgemein Flüssigkristallvorrichtungen mit aktiver Matrix verwendet, in welcher Pixel, die in Form einer Matrix angeordnet sind, durch ein Schaltglied gesteuert werden.
Um den Kontrast eines Bildes zu verbessern, das vergrößert und auf die Projektionsfläche 10 projektiert wird, ist es wirkungsvoll, einen Polarisator, der im Bezug auf polarisiertes Licht hohe Selektionseigenschaften hat, mit der Lichtaustrittsfläche eines jeden Flüssigkristall-Modulationselements 925R, 925G und 925B zusammenzufügen. Jedoch absorbiert ein derartiger Polarisator mit hohen Selektionseigenschaften viel Licht und erzeugt dementsprechend viel Hitze. Im Innern des oben genannten Geräts zur Projektionsdarstellung bildet sich, wie in 17(C) dargestellt, ein Luftstrom und kühlt den Polarisator. Da der Polarisator unmittelbar an der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements angebracht ist, eignet sich dennoch Wärme zur Übertragung an das Flüssigkristall-Modulationselement und damit zur Erhöhung der Temperatur des Flüssigkristall-Modulationselements. Dieser Temperaturanstieg verschlechtert die optischen Eigenschaften einer Flüssigkristallplatte und den Bildkontrast.
Dementsprechend besteht die Möglichkeit, den Polarisator abseits von der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements anzuordnen. Wird der Polarisator einfach abseits von der Lichtaustrittsfläche angeordnet, ist jedoch, bedingt durch einen Lichtstrahl, der von der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements reflektiert wird, eine Fehlfunktion des Schaltglieds in dem Flüssigkristall-Modulationselement zu befürchten. Außerdem besteht die Gefahr, dass sich Staub oder dergleichen infolge eines Luftstroms, der sich im Innern des Geräts zur Projektionsdarstellung bildet, an die Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements haftet, was eine Bildprojektion von hoher Qualität unmöglich machen kann.
In Anbetracht der oben beschriebenen Punkte besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein optisches Modulationselement und ein Gerät zur Projektionsdarstellung zu bieten, welches Bildprojektion von hoher Qualität erreicht, indem es verhindert, dass Staub an der Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements haftet, ohne dadurch die Schaltcharakteristik des optischen Modulationselements zu verschlechtern.
Ein Gerät zur Projektionsdarstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wurde zuvor in EP 768 556 beschrieben.
Offenbarung der Erfindung
Zur Erfüllung der oben beschriebenen Aufgabe wird ein optisches Modulationselement zum Modulieren eines Lichtstroms geboten, der von einer Lichtquelle in Übereinstimmung mit Bildinformationen ausgesendet wird, wobei eine durchsichtige Platte an mindestens einer Oberfläche desselben angelegt ist und wobei der Raum zwischen der durchsichtigen Platte und dem optischen Modulationselement von der Außenseite durch ein Staubschutzteil abgeschirmt ist.
Bei einem derartigen optischen Modulationselement kann von einem Polarisator erzeugte Wärme, die an das optische Modulationselement abgegeben wird, weiter verringert werden. Darüber hinaus dringt kein Staub in den Raum zwischen der durchsichtigen Platte und dem optischen Modulationselement, weil dieser durch das Staubschutzteil von der Außenseite abgeschirmt wird. Deshalb können nachteilige Auswirkungen beseitigt werden, wie die Streuung des Lichtstroms, der von dem optischen Modulationselement ausgesendet wird, durch Staub.
Das Staubschutzteil kann vorzugsweise aus Glasfaser enthaltendem Harz bestehen. In diesem Fall ist eine Begrenzung der linearen Ausdehnung möglich, um zu verhindern, dass sich das optische Modulationselement bewegt, und um eine konstante Temperatur und eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Ebene des optischen Modulationselements aufrechtzuerhalten.
Jedoch kann das Staubschutzteil auch aus Metall gefertigt sein. Dies bietet die Möglichkeit, die Wärmeableitung zu verbessern. Insbesondere wenn ein Polarisator mit der durchsichtigen Platte zusammengefügt ist, wird einem Staubschutzteil aus Metall der Vorzug gegeben, weil der Polarisator mit der Absorption von Licht Wärme erzeugt.
Bei dem optischen Modulationselement der vorliegenden Erfindung besteht auch die Möglichkeit, den Polarisator mit der durchsichtigen Platte zusammenzufügen. Dies hindert Staub daran, zwischen den Polarisator und die durchsichtige Platte zu dringen. Dementsprechend kann nachteiligen Auswirkungen wirkungsvoller vorgebeugt werden, wie der Streuung des von dem optischen Modulationselement abgegebenen Lichtstroms durch Staub.
Überdies kann in dem erfindungsgemäßen optischen Modulationselement mindestens eine Oberfläche der durchsichtigen Platte vorzugsweise mit einem Netzmittel beschichtet oder zwecks elektrostatischem Schutz behandelt sein. Dadurch wird verhindert, dass sich Staub an die durchsichtige Platte haftet.
Es ist möglich, ein erfindungsgemäßes Gerät zur Projektionsdarstellung zu konstruieren, in welchem eine durchsichtige Platte auf der Seite einer Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements angelegt ist und der Raum zwischen der durchsichtigen Platte und der Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements von der Außenseite durch ein Staubschutzteil abgeschirmt ist.
Wenn der Polarisator auf der Seite der Lichtaustrittsfläche der durchsichtigen Platte angeordnet ist, kann, da sich die durchsichtige Platte und eine Luftschicht zwischen dem optischen Modulationselement und dem Polarisator befinden, von einem Polarisator erzeugte Wärme, die an das optische Modulationselement abgegeben wird, weiter verringert werden. Da der Raum zwischen der durchsichtigen Platte und dem optischen Modulationselement durch das Staubschutzteil von der Außenseite abgeschirmt ist, dringt ferner kein Staub in diesen ein. Deshalb können nachteilige Auswirkungen beseitigt werden, wie die Streuung des Lichtstroms, der aus dem optischen Modulationselement gesendet wird, durch Staub.
Als Staubschutzteil lässt sich ein Teil verwenden mit einem Rahmenkörper zum Halten des optischen Modulationselements und der durchsichtigen Platte und mit einem äußeren Rahmen der Lichtaustrittsseite, welcher abnehmbar an der Lichtaustrittsseite des Rahmenkörpers befestigt ist. Falls ein derartiges Staubschutzteil benutzt wird, kann der Rahmenkörper versehen sein mit einer Lichteinfallskontaktfläche, welche mit einem Teil der Lichteinfallsfläche des optischen Modulationselements Kontakt hat, mit einer Seitenkontaktfläche für das optische Modulationselement, welche mit der Seitenfläche des optischen Modulationselements Kontakt hat, und mit einer Seitenkontaktfläche für die durchsichtige Platte, welche mit einer Seitenfläche der durchsichtigen Platte Kontakt hat. Darüber hinaus lässt sich der äußere Rahmen der Lichtaustrittsseite mit einer Druckfläche versehen, welche einen Teil der Lichtaustrittsfläche der durchsichtigen Platte in Richtung des Rahmenkörpers pressen kann.
Dies gestattet dem optischen Modulationselement mit der Lichteinfallskontaktfläche und der Kontaktfläche für das optische Modulationselement in Kontakt zu treten, welche auf dem Rahmenkörper angelegt ist, und dadurch an einer vorher festgelegten Stelle auf dem Rahmenkörper angeordnet zu werden. Überdies wird die Position der durchsichtigen Platte bezüglich des Rahmenkörpers und des optischen Modulationselements durch die Kontaktfläche der durchsichtigen Platte und einen Abstandhalter auf dem Rahmenkörper bestimmt. Wird der äußere Rahmen der Lichtaustrittsseite an dem Rahmenkörper befestigt, nachdem das optische Modulationselement, der Abstandhalter und die durchsichtige Platte in eben dieser Reihenfolge übereinander gelagert wurden, wird die Lichtaustrittsfläche der durchsichtigen Platte von der Druckfläche des äußeren Rahmens der Lichtaustrittsseite in Richtung der Rahmenkörperseite gepresst, so dass das optische Modulationselement, der Abstandhalter und die durchsichtige Platte von dem Rahmenkörper und dem äußeren Rahmen der Lichtaustrittsseite gehalten werden können und gleichzeitig die Anordnung derselben im Bezug zueinander beibehalten werden kann.
Falls das optische Modulationselement, die durchsichtige Platte und dergleichen an dem Rahmenkörper unter Verwendung eines Klebstoffs befestigt werden, kostet das Auswechseln derselben viel Mühe. Nachdem beispielsweise das optische Modulationselement und die durchsichtige Platte von dem Rahmenkörper getrennt wurden, müssen sie von dem Klebstoff gereinigt werden, der an ihnen haftet.
Wird hingegen das Staubschutzteil der oben beschriebenen Form verwendet, lässt sich der äußere Rahmen der Lichtaustrittsseite zum Zeitpunkt einer Auswechslung von Komponenten ganz einfach entfernen, so dass die Durchführbarkeit von Nacharbeit verbessert werden kann.
Wünschenswert ist, dass auf dem Rahmenkörper eine Führungsfläche zum Setzen einer Rolle auf die Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements und zum Bewegen der Rolle in eine Richtung angelegt ist. Ein Anti-Reflexions-Film (AR-Film) kann mit der Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements zum Zwecke der Verbesserung der Lichtnutzungseffizienz zusammengefügt werden. In einem solchen Falle lässt sich der AR-Film mühelos mit der Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements zusammenfügen, wenn die Rolle entlang der Führungsfläche bewegt wird, wobei der AR-Film auf der Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements platziert ist.
Da die Führungsfläche ausgeformt ist und die Rolle sich mühelos bewegen lässt, ist es überdies einfach, Luftblasen zu beseitigen, die sich zwischen der Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements und dem AR-Film bilden. Beim Auswechseln des mit Staub behafteten AR-Films werden sowohl der äußere Rahmen der Lichtaustrittsseite als auch die durchsichtige Platte und der Abstandhalter von dem Rahmenkörper entfernt. Danach wird der mit Staub behaftete AR-Film von der Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements getrennt, und ein neuer AR-Film wird unter Verwendung der Führungsfläche, wie oben beschrieben, angefügt, während die Rolle bewegt wird. Nach der Erneuerung des AR-Films werden der Abstandhalter und die durchsichtige Platte über das optische Modulationselement gelagert, und der äußere Rahmen der Lichtaustrittsseite wird an dem Rahmenkörper befestigt. Der AR-Film kann durch Verwendung des Staubschutzteils, welches über den Rahmenkörper verfügt, auf dem die Führungsfläche geformt ist, mühelos erneuert werden.
In einem derartigen erfindungsgemäßen Gerät zur Projektionsdarstellung kann mindestens eine Oberfläche der durchsichtigen Platte mit einem Antireflexions-Film beschichtet sein, wobei sich Licht, das von der durchsichtigen Platte zu dem optischen Modulationselement reflektiert wird, eliminieren lässt, wie oben beschrieben, und sich die Schaltcharakteristik des optischen Modulationselements in vortrefflicher Weise aufrechterhalten lässt.
Als optisches Modulationselement kann entweder ein lichtdurchlässiges oder ein reflektierendes optisches Modulationselement verwendet werden. Bei Gebrauch des lichtdurchlässigen optischen Modulationselements kann die durchsichtige Platte (die durchsichtige Platte der Lichteinfallsseite) wunschgemäß nicht nur auf der Seite der Lichtaustrittsfläche, sondern auch auf der Seite der Lichteinfallsfläche desselben angelegt werden, und ferner kann der Raum zwischen der durchsichtigen Platte, die auf der Seite der Lichteinfallsfläche angelegt ist, und der Lichteinfallsfläche des optischen Modulationselements wunschgemäß durch das Staubschutzteil von der Außenseite abgeschirmt werden.
Wenn das lichtdurchlässige optische Modulationselement verwendet wird und die durchsichtige Platte auf der Seite der Lichteinfallsfläche desselben angelegt ist, können eine angefügte Lichtaustrittsfläche, die mit einem Teil der Lichtaustrittsfläche der durchsichtigen Platte auf der Seite der Lichteinfallsfläche Kontakt hat, und eine Kontaktfläche der durchsichtigen Seite, die mit der Seitenfläche der durchsichtigen Platte der Lichteinfallsseite Kontakt hat, auf dem Rahmenkörper des Staubschutzteils angelegt sein. Überdies kann ein äußerer Rahmen der Lichteinfallsseite angelegt werden, der abnehmbar an der Lichteinfallsseite des Rahmenkörpers befestigt ist, und eine Druckfläche, welche die Lichteinfallsfläche der durchsichtigen Platte der Lichteinfallsseite in Richtung des Rahmenkörpers drücken kann, lässt sich auf dem äußeren Rahmen der Lichteinfallsseite anlegen. Dies ermöglicht, die durchsichtige Platte der Lichteinfallseite auf der Seite der Lichteinfallsfläche des optischen Modulationselements ohne Verwendung von Klebstoff zu halten. Darüber hinaus lässt sich die durchsichtige Platte mühelos dadurch ersetzen, dass der äußere Rahmen der Lichteinfallsseite von dem Rahmenkörper entfernt wird.
Wenn der äußere Rahmen der Lichteinfallsseite und der äußere Rahmen der Lichtaustrittsseite die gleiche Form besitzen, sind Rastklinken, die entlang der Seitenfläche des Rahmenkörpers verlaufen, auf den jeweiligen äußeren Rahmen geformt, und Rastnasen, die jeweils den Rastklinken entsprechen, sind auf dem Rahmenkörper geformt, und die Positionen der jeweiligen Rastnasen, die auf dem Rahmenkörper gebildet sind, können wunschgemäß in die Richtung senkrecht zu der Dickerichtung des Rahmenkörpers verlagert werden. Schwierig gestaltet es sich, einen Rahmenkörper zu bilden, auf dem die Positionen der jeweiligen Rastnasen in Dickerichtung des Rahmenkörpers durch obere und untere Gesenke passen. Der Rahmenkörper jedoch lässt sich leicht bilden, z.B. in herkömmlicher Weise unter Verwendung des Rahmenkörpers, wie oben beschrieben. Da der äußere Rahmen der Lichteinfallsseite und der äußere Rahmen der Lichtaustrittseite die gleiche Form besitzen, wird überdies erreicht, dass beiden die gleichen Komponenten gemein sind.
Das Staubschutzteil kann vorzugsweise aus Harz enthaltender Glasfaser bestehen. Wenn dem so ist, bietet sich die Möglichkeit, die lineare Ausdehnung zu begrenzen, um zu verhindern, dass sich das optische Modulationselement bewegt, und um eine konstante Temperatur und eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Ebene des optischen Modulationselements aufrechtzuerhalten.
Ist das Staubschutzteil aus Metall gefertigt, besteht andererseits die Möglichkeit, die Wirkung der Wärmeableitung zu verbessern. Insbesondere wenn ein Polarisator mit der durchsichtigen Platte zusammengefügt ist, wird einer Befestigungsrahmenplatte aus Metall den Vorzug gegeben, weil mit der Absorption von Licht durch den Polarisator Hitze erzeugt wird.
Das oben beschriebene erfindungsgemäße Gerät zur Projektionsdarstellung bietet außerdem die Möglichkeit, den Polarisator mit der durchsichtigen Platte zusammenzufügen. Dies hindert Staub daran, zwischen den Polarisator und die durchsichtige Platte zu dringen. Dadurch kann nachteiligen Auswirkungen wirkungsvoller vorgebeugt werden, wie der Streuung des Lichtstroms, der von dem optischen Modulationselement abgegeben wird, durch Staub.
Zusätzlich kann in dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Gerät zur Projektionsdarstellung mindestens eine Oberfläche der durchsichtigen Platte vorzugsweise mit einem Netzmittel beschichtet oder zwecks elektrostatischem Schutz behandelt sein. Dies ermöglicht, das Anhaften von Staub an der durchsichtigen Platte zu verhindern.
Weiterhin verwendet das erfindungsgemäße Gerät zur Projektionsdarstellung die Konstruktion eines Geräts zur Projektionsdarstellung zum Trennen eines Lichtstroms, der von einer Lichtquelle ausgesendet wird, in eine Vielzahl von Farblichtströmen, zum Modulieren der jeweiligen Farblichtströme in Übereinstimmung mit Bildinformationen mittels eines optischen Modulationselements, zum Synthetisieren der jeweiligen Farblichtströme, die durch das optische Modulationselement moduliert sind, mittels Farbsynthetisiermitteln und zum Ausdehnen und Projektieren von Licht, das durch die Farbsynthetisiermittel synthetisiert ist, auf eine Projektionsfläche mittels Projektionsmitteln, wobei das Gerät zur Projektionsdarstellung Folgendens beinhaltet: eine durchsichtige Platte, die auf der Seite einer Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements angelegt ist, ein Staubschutzteil zum Halten der durchsichtigen Platte und des optischen Modulationselements und zum Abschirmen des Raums zwischen der durchsichtigen Platte und der Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements von der Außenseite, eine feste Rahmenplatte, die an der Lichteinfallsfläche des Farbsynthetisiermittels befestigt ist, und eine mittlere Rahmenplatte, die lösbar an der festen Rahmenplatte befestigt ist, wobei das Staubschutzteil an der mittleren Rahmenplatte befestigt ist.
Bei einem Gerät zur Projektionsdarstellung dieser Konstruktion lässt sich die durch den Polarisator erzeugte Wärme, die an das optische Modulationselement abgegeben wird, weiter verringern, und nachteilige Auswirkungen lassen sich vermeiden, wie die Streuung des Lichtstroms, der von dem optischen Modulationselement abgegeben wird, durch Staub. Da keine Notwendigkeit besteht, das optische Modulationselement an der Seite des Farbsynthetisiermittels durch direktes Berühren des optischen Modulationselements zu montieren, ist es ferner möglich zu verhindern, dass das optische Modulationselement mit anderen Teilen interferiert und dass es zerbricht und abfällt.
Bei einem erfindungsgemäßen Gerät zur Projektionsdarstellung mit dieser Konstruktion erweist es sich zweckmäßig, durch Bestimmen der Einbaulage des Staubschutzteils ein Positioniermittel zum Positionieren des optischen Modulationselements zu bieten, da sich die Einbaulagen des Staubschutzteils und des optischen Modulationselements gleichzeitig von diesem Positioniermittel bestimmen lassen.
Bei einem Gerät zur Projektionsdarstellung mit dieser Konstruktion, ist es bei Verwendung des lichtdurchlässigen optischen Modulationselements wünschenswert, die durchsichtige Platte nicht nur auf der Seite der Lichtaustrittsfläche anzulegen, sondern auch auf der Seite der Lichteinfallsfläche, wie zuvor erwähnt. Ebenfalls erstrebenswert ist, dass der Raum zwischen der durchsichtigen Platte, die auf der Lichteinfallsseite angelegt ist, und der Lichteinfallsfläche des optischen Modulationselements von der Außenseite durch das Staubschutzteil abgeschirmt wird.
Hierbei kann es der Fall sein, dass der Polarisator an der Lichteinfallsfläche der Farbsynthetisiermittel befestigt ist. Dann steht zu befürchten, dass die Bindungsstärke abnimmt oder der Polarisator abgetrennt wird, wenn der periphere Teil des Polarisators vollständig über der angefügten Oberfläche der festen Rahmenplatte gelagert ist. Um ein derartiges Problem sicher zu umgehen, kann bevorzugt werden, die feste Rahmenplatte so zu bilden, dass nur ein Teil der angefügten Oberfläche den peripheren Teil des Polarisators überlagert. Das heißt, es kann bevorzugt werden, dass die, angefügte Oberfläche der festen Rahmenplatte zu der Lichteinfallsfläche nicht vollständig mit dem Polarisator bedeckt ist.
Die Oberfläche der durchsichtigen Platte kann mit einem Netzmittel beschichtet oder zwecks elektrostatischem Schutz behandelt sein. In diesem Fall ist es für Staub schwer, sich an die Oberfläche der durchsichtigen Platte zu haften, und es ist möglich, Staub wirksam am Anhaften zu hindern.
Ist ein Polarisator mit der durchsichtigen Platte zusammengefügt, weil dies ermöglicht, den Staub daran zu hindern, zwischen das optische Modulationselement und den Polarisator zu dringen, wird die Polarisationsbedingung für Licht nicht durch Staub beeinträchtigt. Wenn ein schwarzes Bild dargestellt wird, kann überdies verhindert werden, dass sich ein Fleck auf dem schwarzen Bild, der sich mit dem anhaftenden Staub deckt, als weiße Stelle zeigt, und die Qualität der Darstellung lässt sich verbessern.
Besteht das oben beschriebene Staubschutzteil aus Glasfaser enthaltendem Harz, ist es möglich, die lineare Ausdehnung zu begrenzen, um zu verhindern, dass sich das optische Modulationselement bewegt, und um eine konstante Temperatur und eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Ebene des optischen Modulationselements aufrechtzuerhalten.
Andererseits bietet sich die Möglichkeit, die Wirkung der Wärmeableitung zu verbessern, wenn das Staubschutzteil aus Metall gefertigt ist. Insbesondere wenn ein Polarisator mit der durchsichtigen Platte zusammengefügt ist, wird einem Staubschutzteil aus Metall der Vorzug gegeben, da Wärme mit der Absorption von Licht durch den Polarisator erzeugt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung, welche eine äußere Form eines Geräts zur Projektionsdarstellung zeigt, auf welches die vorliegende Erfindung angewendet wird.
2 ist eine schematische und strukturelle Darstellung in Draufsicht, welche den inneren Aufbau des in 1 abgebildeten Geräts zur Projektionsdarstellung zeigt.
3 ist eine schematische und strukturelle Darstellung im Schnitt entlang der Linie A-A aus 2.
4 ist eine schematische und strukturelle Darstellung in Draufsicht, welche nur eine optische Einheit und eine Projektionslinseneinheit zeigt.
5 ist eine schematische und strukturelle Darstellung, welche ein optisches System zeigt, das in eine optische Einheit eingegliedert ist.
6 ist eine vergrößerte Darstellung der Umgebung eines Flüssigkristall-Modulationselements in einem Gerät zur Projektionsdarstellung, welches Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung entspricht.
7 ist eine schematische und strukturelle Schnittdarstellung eines Staubschutzteils.
8 ist eine schematische und strukturelle Darstellung in Draufsicht des Staubschutzteils gesehen von der Lichteinfallsseite.
9 ist eine schematische und strukturelle Darstellung des Staubschutzteils in Draufsicht gesehen von der Lichtaustrittsseite.
10(A) ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, welche ein Stadium zeigt, in dem das Staubschutzteil an einer Lichteinfailsfläche eines Farbsyntheseprismas angebracht ist, und 10(B) ist eine Illustration, die eine große und eine kleine Verbindung zwischen einer festen Rahmenplatte und einem Polarisator zeigt.
11 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Beispiels für ein Staubschutzteil, das sich von dem in 7 abgebildeten Staubschutzteil unterscheidet.
12(A) ist eine schematische und strukturelle Darstellung des in 11 abgebildeten Staubschutzteils bei einem Schnitt entlang einer XZ-Ebene, und 12(B) ist eine schematische und strukturelle Schnittdarstellung des in 11 abgebildeten Staubschutzteils bei einem Schnitt entlang einer YZ-Ebene.
13 ist eine Illustration, die ein Stadium zeigt, in welchem sich eine Rolle auf einer Lichtaustrittsfläche eines Flüssigkristall-Modulationselements bewegt.
14 zeigt in einer Draufsicht die Verrastung zwischen Rastklinken und Rastnasen.
15 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, welche ein Stadium zeigt, in dem das in 11 abgebildete Staubschutzteil an dem Farbsyntheseprisma angebracht ist.
16 ist eine schematische und strukturelle Darstellung der Umgebung eines Flüssigkristall-Modulationselements, das zu einem Gerät zur Projektionsdarstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gehört.
17 ist eine schematische und strukturelle Darstellung eines optischen Systems, das in eine optische Einheit eines herkömmlichen Geräts zur Projektionsdarstellung eingegliedert ist.
Bevorzugte Ausführungsformen
<Ausführungsbeispiel 1 >
Ein Beispiel eines Geräts zur Projektionsdarstellung, auf welches die vorliegende Erfindung Anwendung findet, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Das Gerät zur Projektionsdarstellung dieses Ausführungsbeispiels trennt einen Lichtstrom, der von einer Leuchteinheit einer Lichtquelle abgegeben wird, in die Lichtströme der drei Grundfarben, nämlich in rot (R), grün (G) und blau (B), und diese Farblichtströme werden in Übereinstimmung mit Bildinformationen mittels Flüssigkristall-Modulationselementen moduliert; und die modulierten Lichtströme der jeweiligen Farben werden synthetisiert und vergrößert auf einer Projektionsfläche mittels einer Projektionslinseneinheit dargestellt.
1 zeigt ein Gerät zur Projektionsdarstellung dieses Ausführngsbeispiels von außen. Wie in 1 dargestellt, hat ein Gerät 1 zur Projektionsdarstellung dieses Ausführungsbeispiels ein Außengehäuse 2 in der Form eines rechteckigen Parallelepipedons. Das Außengehäuse 2 besteht grundsätzlich aus einem oberen Gehäuseteil 3, einem unteren Gehäuseteil 4 und einem Gehäusevorderteil 5 zur Begrenzung der Vorderseite des Geräts. Das vordere Ende einer Projektionslinseneinheit 6 steht aus dem Zentrum des Gehäusevorderteils 5 hervor.
2 zeigt die jeweilige Anordnung von Komponenten im Innenteil des Außengehäuses 2 des Geräts 1 zur Projektionsdarstellung, und 3 stellt ein Gerät im Querschnitt entlang der Linie A-A aus 2 dar. Wie aus diesen Zeichnungen hervorgeht, ist im Innenteil des Außengehäuses 2 eine Stromversorgungseinheit 7 an dem hinteren Ende des Innenteils des Außengehäuses 2 angeordnet. Eine Leuchteinheit 8 der Lichtquelle ist an einer Stelle angrenzend an und versetzt von der Stromversorgungseinheit 7 zur Vorderseite des Geräts hin angebracht. Eine optische Einheit 9 ist vor der Leuchteinheit 8 der Lichtquelle angebracht. Ein Basisende der Projektionseinheit 6 liegt in der vorderen Mitte der optischen Einheit 9.
Ein Interface Träger 11 mit einem auf demselben montieren E/A Interface Circuit ist auf einer Seite der optischen Einheit 9 angeordnet, so dass es sich im Gerät nach vorne und nach hinten erstreckt, und parallel dazu ist ein Videoträger 12 angeordnet, auf welchem eine Videosignal verarbeitende Einheit angebracht ist. Darüber hinaus ist ein Steuerungsträger 13 zum Steuern des Antriebs des Geräts über der Leuchteinheit 8 der Lichtquelle und der optischen Einheit 9 angeordnet. An der rechten und der linken vorderen Ecke des Geräts sind jeweils Lautsprecher 14R und 14L angeordnet.
Ein Ansauggebläse 15A ist zwecks Kühlung auf der mittleren oberen Seite der optischen Einheit 9 angeordnet, und ein zirkulierendes Gebläse 15B zur Bildung eines Zirkulationsflusses zwecks Kühlung ist auf der mittleren unteren Seite der optischen Einheit 9 angeordnet. Zusätzlich ist ein Entlüfter 16 auf einer Seite des Geräts angeordnet, und zwar auf der hinteren Seite der Leuchteinheit 8 der Lichtquelle.
Überdies ist ein zusätzliches Kühlgebläse 17 an einer Stelle in der Stromversorgungseinheit 7 gegenüber den Enden der Träger 11 und 12 angeordnet, um einen kühlenden Luftstrom von dem Ansauggebläse 15A in die Stromversorgungseinheit 7 zu saugen.
Eine Einheit 18, die ein Floppy-Disk Laufwerk enthält, ist direkt über der Stromversorgungseinheit 7 auf der linken Seite des Geräts angeordnet.
Die Leuchteinheit 8 der Lichtquelle beinhaltet eine Lichtquellenleuchte 80 und ein Leuchtgehäuse 83, welches in demselben die Lichtquellenleuchte 80 enthält. Die Lichtquellenleuchte 80 beinhaltet einen Leuchtkörper 81, etwa eine Halogenleuchte, eine Xenon-Leuchte oder eine Metall Halide Leuchte, und einen Reflektor 82, der eine reflektierende Oberfläche enthält, die im Querschnitt eine parabolische Form besitzt, und der vom Leuchtkörper 81 divergierendes Licht reflektieren kann, so dass das Licht in Richtung der optischen Einheit 9 in etwa entlang einer optischen Achse auftritt.
4 zeigt lediglich die optische Einheit 9 und die Projektionslinseneinheit 6. Wie diese Zeichnung zeigt, werden in der optischen Einheit 9 optische Elemente unter Vernachlässigung eines Farbsyntheseprismas 910 vertikal zwischen die obere 901 und die untere 902 Lichtführung gelegt und dort gehalten. Die obere Lichtführung 901 und die untere 902 Lichtführung sind jeweils durch Befestigungsschrauben an den Seiten des oberen Gehäuseteils 3 und des unteren Gehäuseteils 4 befestigt.
Die obere 901 und die untere 902 Lichtführungsplatte sind in ähnlicher Weise auf den Seiten des Farbsyntheseprismas 910 mittels Befestigungsschrauben angebracht. Das Farbsyntheseprisma 910 ist mit Befestigungsschrauben auf der Rückseite einer dicken Kopfplatte 903 befestigt, die aus einer Druckgussplatte gebildet ist. Ähnlich ist auch das Basisende der Projektionslinseneinheit 6 an der Vorderseite der Kopfplatte durch Befestigungsschrauben 903 befestigt.
5 zeigt einen schematischen Aufbau eines optischen Systems, welches in das Gerät 1 zur Projektionsdarstellung dieses Ausführungsbeispiels eingegliedert ist. Dieses optische System im Gerät 1 zur Projektionsdarstellung entsprechend diesem Ausführungsbeispiel verwendet eine Lichtquellenleuchte 80, welche ein Bestandteil der Leuchteinheit 8 der Lichtquelle ist, und ein optisches System 923 zur gleichmäßigen Beleuchtung, welches aus den Integrationslinsen 921 und 922 besteht, welche optische Elemente zur gleichmäßigen Beleuchtung sind. Das Gerät 1 zur Projektionsdarstellung enthält ein optisches System 924 zur Farbtrennung zum Trennen eines Lichtstroms W, der von dem optischen System 923 zur gleichmäßigen Beleuchtung ausgesendet wird, in rot (R), grün (G) und blau (B), drei folienartige Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B zum Modulieren der jeweiligen Farblichtströme R, G und B, wobei das Farbsyntheseprisma 910 als ein farbsynthetisierendes optisches System zum Synthetisieren der modulierten Farblichtströme dient, und ein Lichtführungssystem 927 zur Führung der synthetisierten Lichtströme zu dem Flüssigkristall-Modulationselement 925B, das dem blauen Lichtstrom B in der Projektionslinseneinheit 6 entspricht, welche die synthetisierten Farblichtströme ausdehnt und auf die Projektionsfläche 10 projektiert.
Das optische System 923 zur gleichmäßigen Beleuchtung enthält einen Reflexionsspiegel 931, um eine optische Achse 1a von Licht zu beugen, welches aus dem optischen System 923 zur gleichmäßigen Beleuchtung im rechten Winkel in Richtung der Vorderseite des Geräts austritt. Die Integrationslinsen 921 und 922 sind in einem Stadium angeordnet, in dem sie senkrecht zueinander stehen, wobei besagter reflektierender Spiegel 931 zwischen ihnen liegt.
Licht, das von der Lichtquellenleuchte 80 ausgesendet wird, wird als eine zweite Bildquelle mittels der Integrationslinse 921 auf die Einfallsfläche jeder der Linsen projektiert, welche die Integrationslinse 922 bilden, so dass ein zu beleuchtendes Objekt unter Verwendung des aus der Integrationslinse 922 austretenden Lichts angestrahlt wird.
Das optische System 924 zur Farbtrennung besteht aus einem blau-grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 941, einem grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 und einem reflektierenden Spiegel 943.
Zunächst werden der blaue Lichtstrom B und der grüne Lichtstrom G, welche in dem Lichtstrom W enthalten sind, in rechten Winkeln von dem blau-grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 941 reflektiert und in Richtung des grün reflektierenden dichroitischen Spiegels 942 gelenkt.
Der rote Lichtstrom R geht durch diesen Spiegel 941 und wird im rechten Winkel von dem hinteren reflektierenden Spiegel 943 reflektiert, der dahinter liegt, und von einer Austrittssektion 944 für den roten Lichtstrom R zu der Seite der Prismaeinheit 910 gesendet. Als nächstes wird von dem blauen B und dem grünen G Lichtstrom, die von dem Spiegel 941 reflektiert wurden, nur der grüne Lichtstrom G von dem grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 in rechtem Winkel reflektiert und von einer Austrittssektion 945 für den grünen Lichtstrom G zu der Seite des farbsynthetisierenden optischen Systems gesendet. Der blaue Lichtstrom B, der durch diesen Spiegel 942 geht, wird von einer Austrittssektion 946 für den blauen Lichtstrom B zu einer Seite des Lichtführungssystems 927 gesendet. In diesem Ausführungsbeispiel sind sämtliche Strecken zwischen den Austrittssektionen für den Lichtstrom W des optischen Elements zur gleichmäßigen Beleuchtung und den Austrittssektionen 944, 945 und 946 für die Farblichtströme des jeweiligen optischen Systems 924 zur Farbtrennung gleich festgelegt.
Die Kondensorlinsen 951 und 952 sind jeweils auf den Austrittsseiten der Austrittssektionen 944 und 945 des roten R und des grünen G Lichtstroms in dem optischen System 942 zur Farbtrennung angeordnet. Deshalb fallen der rote R und der grüne G Lichtstrom, die jeweils von den Austrittssektionen gesendet wurden, auf diese Kondensorlinsen 951 und 952, wo sie ausgerichtet werden.
Der so ausgerichtete rote R und der so ausgerichtete grüne G Lichtstrom fallen auf die Flüssigkristall-Modulationselemente 925R und 925G, um moduliert zu werden, falls dem entsprechende Bildinformationen vorliegen. Das bedeutet, dass diese Lichtventile einer Schaltregelung durch nicht erläuterte Antriebsmittel in Übereinstimmung mit Bildinformationen unterliegen, wobei jedes Farblicht moduliert wird, das durch dieselben geht. Als derartige Antriebsmittel können allgemein bekannte Antriebsmittel ohne Abänderung angewendet werden.
Der blaue Lichtstrom B wird jedoch zu dem entsprechenden Flüssigkristall-Modulationselement 925B mittels des Lichtführungssystems 927 gelenkt, wo er auf ähnliche Art in Übereinstimmung mit den Bildinformationen moduliert wird. In den Lichtventilen dieses Ausführungsbeispiels kann beispielsweise Poly Silikon TFT als Schaltelement eingesetzt werden.
Das Lichtführungssystem 927 besteht aus einer Kondensorlinse 954, die auf der Austrittsseite der Austrittssektion 946 für den blauen Lichtstrom B angeordnet ist, einem Reflexionsspiegel 971 der Einfallsseite, einem Reflexionsspiegel 972 der Austrittsseite, einer dazwischenliegenden Linse 973, die zwischen diesen beiden reflektierenden Spiegeln angeordnet ist, und einer Kondensorlinse 953, die upstream von dem Flüssigkristall-Modulationselement 925B angeordnet ist. Unter den Farblichtströmen muss der blaue Lichtstrom B die längsten optischen Wege, d.h. die größten Entfernungen zwischen einer Lichtquellenleuchte 80 und jeder der Flüssigkristallplatten, zurücklegen, weshalb die Lichtmenge, welche der blaue Lichtstrom B verliert, die größte ist. Jedoch lässt sich der Lichtverlust durch Anlegen des Lichtführungssystems 927 dazwischen begrenzen.
Als nächstes fallen die jeweiligen Farblichtströme R, G und B, die nach Durchlaufen der jeweiligen Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B moduliert sind, auf das Farbsyntheseprisma 910, wo sie synthetisiert werden. Ein Farbbild, das von dem Farbsyntheseprisma 910 synthetisiert ist, wird vergrößert und mittels der Projektionslinseneinheit 6 auf die Projektionsfläche 10 projektiert, die sich an einer zuvor festgelegten Stelle befindet.
6 zeigt in schematischer Darstellung einen Aufbau der Umgebung der Flüssigkristall-Modulationselemente.
Wie aus 6 hervorgeht, sind in diesem Ausführungsbeispiel aus Plastik oder Glas gefertigte durchsichtige Platten 962R, 962G, 962B, 963R, 963G und 963B jeweils zwischen Staubschutzteilen 965R, 965G und 965B auf der Seite der Lichteinfallsflächen und auf der Seite der Lichtaustrittsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B angelegt, welche in ihren Ebenen gegenüber den Lichteinfallsflächen 911R, 911G und 911B des Farbsyntheseprismas 910 in einer zuvor festgelegten Entfernung sind. Räume zwischen den durchsichtigen Platten 962R, 962G, 962B, 963R, 963G und 963B und den Flüssigkristall-Modulationselementen 925R, 925G und 925B werden von der Außenseite von den Staubschutzteilen 965R, 965G und 965B abgeschirmt. Da kein Staub zwischen die durchsichtigen Platten 962R, 962G, 962B, 963R, 963G und 963B und die Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B dringt, kann verhindert werden, dass die jeweiligen Farblichtströme durch Staub gestreut werden. Zusätzlich sind die Lichtaustrittsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B mit dünnen Anti-Reflexions-Filmen beschichtet, wodurch der zuvor erwähnten Fehlfunktion der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B bedingt durch das oben beschriebene Return Light vorgebeugt wird.
Die Lichteinfalls- und Lichtaustrittsflächen der durchsichtigen Platten 963R, 963G und 963B sind ebenfalls mit dünnen Anti-Reflexions-Filmen beschichtet.
Die Einfallsseiten-PoIarisatoren 960R, 960G und 960B sind in einer zuvor festgelegten Entfernung von den Lichteinfallsflächen der durchsichtigen Platten 962R, 962G und 962B angeordnet, und die Austrittsseiten-Polarisatoren 961R, 961G und 961B sind jeweils mit den Lichteinfallsflächen 911R, 911G und 911B des Farbsyntheseprismas 910 zusammengefügt.
In einem derart aufgebauten Gerät zur Projektionsdarstellung besteht die Möglichkeit zu verhindern, dass Wärme, die von den Einfallsseiten-Polarisatoren 960R, 960G und 960B und den Austrittsseiten-Polarisatoren 961R, 961G und 961B erzeugt wird, an die Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B übertragen wird, weil die Einfallsseiten-Polarisatoren 960R, 960G und 960B und die Austrittsseiten-Polarisatoren 961R, 961G und 961B abseits von den Lichteinfallsflächen und den Lichtaustrittsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B angelegt sind und weil die durchsichtigen Platten 962R, 962G und 962B, 963R, 963G und 963B und Luft zwischen den Einfallsseiten-Polarisatoren 960R, 960G und 960B, den Austrittsseiten-Polarisatoren 961R, 961G und 961B und den Flüssigkristall-Modulationselementen 925R, 925G und 925B angelegt sind.
Da die Lichtaustrittsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B durch die durchsichtigen Platten 963R, 963G und 963B geschützt werden und die durchsichtigen Platten 963R, 963G und 963B abseits von den Lichtaustrittsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B liegen, ist es überdies möglich zu verhindern, dass Hitze, die von den Austrittsseiten-Polarisatoren 961R, 961G und 961B erzeugt wird, an die Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B übertragen wird. Dadurch lässt sich der Temperaturanstieg der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B begrenzen und der Verschlechterung der optischen Eigenschaften derselben vorbeugen.
Da die Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B und die Austrittsseiten-Polarisatoren 961R, 961G und 961B abseits voneinander liegen, wird das Licht, das von den Flüssigkristall-Modulationselementen 925R, 925G und 925B ausgesendet wird, überdies weit ausgebreitet, so dass es in einem weiten Bereich empfangen werden kann. Deshalb besteht die Möglichkeit, die Wärme zu verringern, die von den Polarisatoren 961R, 961G und 961B pro Flächeneinheit erzeugt wird, und eine unproblematische Wärmeableitung zu gestatten. Insbesondere ist es wirkungsvoll, auf der Seite der Lichteinfallsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente ein Michrolens Array anzuordnen, der Licht auf jedem Pixel der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B sammelt, weil das Licht weiter ausgebreitet werden kann.
Darüber hinaus besteht bei dem Gerät zur Projektionsdarstellung dieses Ausführungsbeispiels die Möglichkeit, Staub daran zu hindern, sich an die Lichteinfallsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B zu haften, da die durchsichtigen Platten 962R, 962G und 962B mit der Seite der Lichteinfallsflächen der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B zusammengefügt sind.
Im Übrigen lassen sich die Austrittsseiten-Polarisatoren 961R, 961G und 961B sicher mit den durchsichtigen Platten 963R, 963G und 963B zusammenfügen, ohne mit den Lichteinfallsflächen 911R, 911G und 911B des Farbsyntheseprismas 910 zusammengefügt zu sein. In diesem Fall bietet sich die Möglichkeit, Staub daran zu hindern, zwischen die Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B und die Polarisatoren 961R, 961G und 961B zu dringen, und dadurch zu vermeiden, dass die Polarisationsbedingung von Licht durch Staub gestört wird. Zusätzlich wird bei Darstellung eines schwarzen Bildes verhindert, dass ein Teil davon, der sich mit anhaftendem Staub deckt, als weißer Fleck gezeigt wird, und die Qualität der Darstellung kann verbessert werden.
Darüber hinaus lassen sich die Austrittsseiten-Polarisatoren 961R, 961G und 961B sicher und unabhängig zwischen den durchsichtigen Platten 962R, 962G und 962B und dem Farbsyntheseprisma 910 anordnen.
Die Oberflächen derartiger durchsichtiger Platten 962R, 962G, 962B, 963R, 963G und 963B können zudem mit einem Netzmittel (grenzflächenaktive Substanz) beschichtet oder zwecks elektrostatischem Schutz behandelt sein. Dies macht es für Staub schwierig, sich an die Oberflächen der durchsichtigen Platten 962R, 962G, 962B, 963R, 963G und 963B zu haften, so dass einer Anhaltung des Staubs wirksamer vorgebeugt werden kann.
Im Übrigen gibt es zwei Arten von Polarisatoren, nämlich einen reflektierenden Polarisator und einen absorbierenden Polarisator. Der reflektierende Polarisator überträgt eine von zwei Arten linear polarisierten Lichts und reflektiert die andere, wohingegen der absorbierende Polarisator eine von zwei Arten linear polarisierten Lichts überträgt und die andere absorbiert. Bei den Polarisatoren 960R, 960G, 960B 961R, 961G und 961B kann es sich entweder um reflektierende oder um absorbierende Polarisatoren handeln.
Nachfolgend wird die Struktur der Staubschutzteile 965R, 965G und 965B im Einzelnen beschrieben. Da die Staubschutzteile 965R, 965G und 965B jeweils den selben Aufbau besitzen, erfolgt deren Beschreibung stellvertretend für alle anhand Staubschutzteil 965R. Zusätzlich wird in der folgenden Ausführung auf drei Richtungen, die senkrecht zueinander verlaufen, der Einfachheit halber als X-Achsen-Richtung, (horizontale Richtung), Y-Achsen-Richtung (vertikale Richtung) und Z-Achsen-Richtung (Richtung parallel zur optischen Achse) Bezug genommen. 7 zeigt einen schematischen Aufbau des Staubschutzteils 965R im Schnitt. Zusätzlich bietet 8 eine schematische Draufsicht auf den Aufbau des Staubschutzteils 965R von der Seite der Lichteinfallsfläche aus gesehen, und 9 gibt eine schematische Draufsicht auf dessen Aufbau von der Seite der Lichtaustrittsfläche aus gesehen.
Wie in diesen Zeichnungen dargestellt, ist die durchsichtige Platte 962R auf der Lichteinfallsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R mittels eines Abstandhalters 21 angeordnet, und die durchsichtige Platte 963R ist auf der Lichtaustrittsfläche mittels eines Abstandhalters 22 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel werden das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und die durchsichtigen Platten 962R und 963R in einer derartigen Anordnung von dem Staubschutzteil 965R gehalten.
Das Staubschutzteil 965R beinhaltet einen ersten 51 und einen zweiten 52 äußeren Rahmen, um das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und die durchsichtigen Platten 962R und 963R zu halten, und einen mittleren Rahmen 53, um sowohl den Raum zwischen der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R und der durchsichtigen Platte 963R als auch den Raum zwischen der Lichteinfallsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R und der durchsichtigen Platte 962R von der Außenseite abzuschirmen. Das Flüssigkristall-Modulationselement 925R, die durchsichtigen Platten 962R und 963R werden zwischen dem ersten 51 und dem zweiten 52 äußeren Rahmen gehalten.
Der erste äußere Rahmen 51 enthält eine rechteckige Öffnung 51a zur Lichtübertragung und eine periphere Wand 51b mit einer gleichmäßigen Stärke in der Peripherie desselben. Der zweite äußere Rahmen 52 beinhaltet ebenfalls eine rechteckige Öffnung 52a zur Lichtübertragung und eine periphere Wand 52b mit gleichmäßiger Stärke in der Peripherie desselben. Die vertikale (vertikale Y-Richtung) Länge des zweiten äußeren Rahmens 52 ist größer als jene der durchsichtigen Platte 963R und geringer als jene des ersten äußeren Rahmens 51.
Der mittlere Rahmen 53 ist rechteckig und so angelegt, dass er die äußere Peripherie des Flüssigkristall-Modulationselements 925R und die durchsichtigen Platten 962R und 963R umgibt. Rastnasen 53a sind jeweils an Stellen rechts und links auf der Seitenfläche dieses mittleren Rahmens 53 gebildet. Im Gegensatz dazu sind die Rastlöcher 51c, welche in der Lage sind, diese Rastnasen 53a darin aufzunehmen, auf der Seitenfläche des ersten äußeren Rahmens 51 an Stellen gebildet, die jenen der Rastnasen 53a entsprechen.
Rastnasen 53b sind ebenfalls an Stellen jeweils rechts und links auf der Seitenfläche dieses mittleren Rahmens 53 gebildet. Im Gegensatz dazu sind die Rastlöcher 52c, welche in der Lage sind, diese Rastnasen 53b darin aufzunehmen, auf der Seitenfläche des zweiten äußeren Rahmens an Stellen gebildet, die denen der Rastnasen 53b entsprechen.
Wenn der erste äußere Rahmen 51 in den mittleren Rahmen 53 gepresst wird, so dass jeder der Rastnasen 53a in das jeweils entsprechende Rastloch 51c von der Außenseite der durchsichtigen Platte 962R eingefügt wird, die auf der Seite der Lichteinfallsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R angelegt ist, und wenn der zweite äußere Rahmen 52 in den mittleren Rahmen 53 gepresst wird, so dass jede der Rastnasen 53b in jedes der Rastlöcher 52c von der Außenseite der durchsichtigen Platte 963R eingefügt wird, die auf der Seite der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R angebracht ist, werden das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und die durchsichtigen Platten 962R und 963R von dem Staubschutzteil 965R gehalten.
Sowohl der Raum zwischen der Lichteinfallsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R und der durchsichtigen Platte 962R als auch der Raum zwischen der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R und der durchsichtigen Platte 963R sind überdies von der Außenseite abgeschirmt. Im Übrigen verläuft ein flexibles Kabel 9253R zwecks Verkabelung von dem Staubschutzteil 965R nach oben.
In diesem Fall besteht die Möglichkeit, lineare Ausdehnung zu begrenzen, um der Verlagerung des Staubschutzteils 965R vorzubeugen und eine konstante Temperatur und eine gleichmäßige Temperatur in der Ebene des Staubschutzteils 965R aufrechtzuerhalten. wenn das Staubschutzteil 965R aus Glasfaser enthaltendem Harz wie FRP gefertigt ist:
Ist jedoch das Staubschutzteil aus Metall, ist es möglich, die Wirkung der Wärmeableitung zu verbessern. Insbesondere wenn ein Licht absorbierender Polarisator mit der durchsichtigen Platte zusammengefügt ist, lässt sich die Wärme, die dadurch entsteht, dass Licht von dem Polarisator absorbiert wird, wirksam abstrahlen.
10(A) veranschaulicht ein Stadium, in dem das Staubschutzteil 965R, welches das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und die durchsichtigen Platten 962R und 963R hält, an der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 angebracht ist. Eine Befestigungsstruktur zum Anbringen des Staubschutzteils 965R an der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 wird unter Bezugnahme auf diese Zeichnung beschrieben.
Wie in 10(A) dargestellt, ist das Staubschutzteil 965R, welches das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und dergleichen hält, an einer festen Rahmenplatte 54 befestigt, um fest mit der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 zusammengefügt zu werden. Im Übrigen ist ein roter Filter 23 mit der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 dieses Ausführungsbeispiels zusammengefügt, und der Polarisator 961R ist an der Oberfläche des roten Filters 23 befestigt.
Eine mittlere Rahmenplatte 55 ist ein rechteckiger Rahmen, der fast mit der selben oder einer größeren Größe wie der erste äußere Rahmen 51 des Staubschutzteils 965R gebildet ist und der eine rechteckige Öffnung 55a zur Lichtübertragung beinhaltet. Die mittlere Rahmenplatte 55 hat Rastnasen 55d, die sich senkrecht zu der Oberfläche der Rahmenplatte an den vier Ecken der recheckigen Öffnung 55a derselben erstrecken. Das Staubschutzteil 965R weist hingegen Rastlöcher 51d auf die an Stellen gebildet sind, welche den Rastnasen 55d entsprechen und in welche sich die Rastnasen 55d einfügen lassen.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Rastlöcher 51d von durchgängigen Löchern gebildet, die in dem ersten äußeren Rahmen 51 und dem mittleren Rahmen 53 des Staubschutzteils 965R gebildet sind. Wenn die jeweiligen Rastlöcher des Staubschutzteils 965R und die jeweiligen Rastnasen der mittleren Rahmenplatte 55 in eine Linie gebracht und übereinander gelegt werden, fügen sich die jeweiligen Rastnasen 55d in die entsprechenden Rastlöcher 51d ein, wodurch sie zeitweilig aneinander angebracht sind.
Auch die feste Rahmenplatte 54 ist eine rechteckige Rahmenplatte mit einer rechteckigen Öffnung 54a zur Lichtübertragung. Ferner ist die rechteckige Öffnung 54a, die in der festen Rahmenplatte 54 gebildet ist, kleiner ausgeführt als die Lichteinfallsfläche des Polarisators 961R. Die feste Rahmenplatte 54 ist an dem roten Filter 23 befestigt, der an der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 mit einem Klebstoff angebracht ist.
Wenn die fest verbundene Oberfläche 54e der festen Rahmenplatte 54 vollständig mit dem Polarisator 961R bedeckt ist, steht zu befürchten, dass die Bindungsstärke abnimmt und sich der Polarisator 961R löst. Da in diesem Ausführungsbeispiel, wie in 10(B) dargestellt, die fest verbundene Oberfläche 54e der festen Rahmenplatte 54 jedoch nicht völlig mit dem Polarisator 961R bedeckt ist, besteht nur eine äußerst geringe Möglichkeit, dass die Bindungsstärke abnimmt und der Polarisator sich Löst.
Noch einmal zurück zu 10(A), wo die feste Rahmenplatte 54 Schraublöcher 54c an beiden Enden ihres oberen Rahmenabschnitts und im breitseitigen Mittelpunkt ihres unteren Rahmenabschnitts hat. Die mittlere Rahmenplatte 55 weist ebenfalls Schraublöcher 55c auf, welche den drei Schraublöchern 54c entsprechen. Durch Einführen von Flachkopfschrauben 56 zur Befestigung in den entsprechenden Schraublöchern 54c und 55c, wird die mittlere Rahmenplatte 55 an der festen Rahmenplatte 54 befestigt. Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel die mittlere Rahmenplatte 55 an der festen Rahmenplatte 54 durch drei Schrauben 56 befestigt. Die Anzahl der Schrauben ist nicht begrenzt, es können vier oder mehr ebenso wie zwei oder weniger sein. In dem Maße, in dem die Anzahl der Schrauben abnimmt, nimmt auch die Anzahl der Arbeitsschritte zu deren Befestigung ab, was den Zusammenbau erleichtert.
Hierbei hat die feste Rahmenplatte 54 Rastnasen 54b an der rechten und der linken Ecke ihres unteren Rahmenabschnitts und die mittlere Rahmenplatte 55 hat Rastlöcher 55b an der rechten und der linken Ecke ihres unteren Rahmenabschnitts, welche den beiden Rastnasen 54b entsprechen. Bei Befestigung der mittleren Rahmenplatte 55 mit den Schrauben 56 kann diese zeitweilig dadurch an der festen Rahmenplatte 54 befestigt werden, dass sie in deren Richtung gepresst wird, während die Rastlöcher 55b der mittleren Rahmenplatte 55 in einer Linie mit den Rastnasen 54b der festen Rahmenplatte 54 ausgerichtet werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Genauigkeit der Positionierung der beiden Rahmenplatten weiter zu verbessern.
Das Gerät zur Projektionsdarstellung dieses Ausführungsbeispiels enthält ein Positioniermittel, um das Staubschutzteil 965R an der mittleren Rahmenplatte 55 zu positionieren, welche an der festen Rahmenplatte 54 befestigt ist. Dieses Positioniermittel enthält zwei Keile 57. Die Keilführungsflächen 51e bis 51g, gegen welche die schrägen Oberflächen 57a der Keile 57 stoßen, sind auf den vertikalen Mitten der rechten und linken Seitenfläche des Staubschutzteils 965R gebildet. Wenn das Staubschutzteil 965R zeitweise an der mittleren Rahmenplatte 55 angebracht wird, werden Keileinfügkerben zwischen den Keilführungsflächen 51e und den Rahmenabschnitten der mittleren Rahmenplatte 55 gebildet, welche den Keilführungsflächen 51e zugewandt ist.
Nachdem das Staubschutzteil 965R zeitweise an der mittleren Rahmenplatte 55 angebracht wurde, werden die beiden Keile 57 in die rechte und die linke Seite des Staubschutzteils 965R getrieben, und das Maß, zu dem die Keile 57 einzupressen sind, wird eingepasst, wodurch die Position des Staubschutzteils 965R bestimmt wird, und das Flüssigkristall-Modulationselement 925R, das von dem Staubschutzteil 965R gehalten wird, kann positioniert werden.
Es folgt nun eine Beschreibung eines Verfahrens zum Anbringen des Staubschutzteils 965R an der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910. Zunächst wird das Staubschutzteil 965R vorbereitet, welches das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und die durchsichtigen Platten 962R und 963R hält. Zusätzlich wird das Farbsyntheseprisma 910 mit Lichteinfallsfläche 911R bereitgestellt, an welcher der Polarisator 961R mittels des roten Filters 23 befestigt ist. Dann wird die feste Rahmenplatte 54 positioniert und fest mit dem roten Filter 23 zusammengefügt, welcher an der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 befestigt ist. Als Klebstoff kann ein strahlenhärtender UV-Klebstoff oder dergleichen verwendet werden.
Die mittlere Rahmenplatte 55 wird daraufhin auf der Fläche der festen Rahmenplatte 54 positioniert, die fest angefügt ist, und die mittlere Rahmenplatte 55 wird durch drei Flachkopfschrauben 56 festgeschraubt. Danach wird das Staubschutzteil 965R, welches das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und dergleichen hält, auf der mittleren Rahmenplatte 55 positioniert und zeitweise daran angebracht. Die Rastnase 55d der mittleren Rahmenplatte 55 wird in eine Linie mit dem Rastloch 51d des Staubschutzteils 965R gebracht, und das Staubschutzteil 965R wird in diesem Stadium in Richtung der mittleren Rahmenplatte gedrückt. Werden die feste Rahmenplatte 54 und die mittlere Rahmenplatte 55 im voraus durch Schrauben 56 verbunden, bevor die feste Rahmenplatte 54 mit dem Farbsyntheseprisma 910 fest zusammengefügt wird, kann die akkurate Position mühelos erreicht werden.
Danach wird das Flüssigkristall-Modulationselement 925R auf der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 unter Verwendung der Keile 57 als Positioniermittel in die richtige Lage gebracht. Das bedeutet, dass die beiden Keile 57 zwischen das Staubschutzteil 965R und der mittleren Rahmenplatte 55, welche zeitweise angebracht sind, entlang der Keilführungsfläche 51e eingefügt werden, die auf dem Staubschutzteil 965R gebildet ist. Dann werden die Ausrichtung and die Fokussierung des Flüssigkristall-Modulationselements 925R eingestellt, indem überprüft wird, wie weit die Keile 57 eingefügt sind.
Sobald die Positionierung abgeschlossen ist, werden diese Keile 57 mit einem Klebstoff fest an das Staubschutzteil 965R und die mittleren Rahmenplatte 55 gefügt, welches die zu positionierenden Teile sind. Auch ein strahlenhärtender UV-Klebstoff kann in diesem Fall als Klebstoff verwendet werden.
Der Positioniervorgang und der Vorgang des Anfügens der obigen Keile 57 wird nun detaillierter in Reihenfolge der Arbeitsschritte beschrieben.
Zunächst wird unter Verwendung eines speziellen Anpassgeräts eine Brennfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R in eine Brennfläche der Projektionslinseneinheit 6 gepasst. In diesem Stadium wird, wie zuvor erwähnt, der strahlenhärtende UV-Klebstoff in die Lücke gefüllt, welche sich bildet, wenn die Rastnase 55d der mittleren Rahmenplatte 55 in das Rastloch 51d des Staubschutzteils 965R eingefügt wird, und durch Ultraviolettstrahlung ausgehärtet, um eine zeitweilige Befestigung zu bewirken.
Durch die mittlere Rahmenplatte 55 und die Keilführungsflächen 51e, die auf dem Staubschutzteil 965R angelegt sind, wird der strahlenhärtende UV-Klebstoff mit Ultraviolettstrahlung von den exponierten Endflächen der Keile 57 angestrahlt, um eine Bindung und tatsächliche Fixierung zu bewirken. In ähnlicher Weise werden Fokussierung und Pixel-Matching zwischen den Flüssigkristall-Modulationselementen 925R und 925B mit Bezug auf das Flüssigkristall-Modulationselement 925G reguliert, welches in der Mitte der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B angeordnet ist, um die zeitweilige Befestigung und die tatsächliche Befestigung zu bewirken.
Da die zeitweilige Befestigung durch ein Einstell- und Anpassgerät erfolgt, wobei das Farbsyntheseprisma 910 und die Projektionslinse 6 an der Kopfplatte 903 angebracht sind, eröffnet sich die Möglichkeit, Einstellungen optimal in Übereinstimmung mit den Charakteristika der einzelnen Komponenten vorzunehmen. Darüber hinaus wird das Staubschutzteil 965R in das Anpassgerät mit Bezug auf die äußere Form des ersten äußeren Rahmens 51 gespannt.
Da die Befestigungsstruktur der Staubschutzteile 965G und 965B, welche die Flüssigkristall-Modulationselemente 925G und 925B anders als das Flüssigkristall-Modulationselement 925R an dem Farbsyntheseprisma 910 halten, die gleiche ist, wie jene des Staubschutzteils 965R, wird von einer Beschreibung derselben abgesehen.
Wenn das Staubschutzteil 965R an das Farbsyntheseprisma 910 angebracht wird, wie zuvor beschrieben, können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
Erstens besteht keine Notwendigkeit, das Flüssigkristall-Modulationselement 925R direkt zu berühren, um es an dem Farbsyntheseprisma 910 anzubringen, da der periphere Teil des Flüssigkristall-Modulationselements 925R von dem Staubschutzteil 965R geschützt wird. Dementsprechend besteht die Möglichkeit zu verhindern, dass das Flüssigkristall- Modulationselement 925R gegen andere Teile stößt, zerbrochen oder in kleine Stücke zerschlagen wird. Da die Umgebung des Flüssigkristall-Modulationselements 925R mit dem Staubschutzteil 965R bedeckt ist, bietet sich außerdem die Möglichkeit, externes Licht auszuschließen und einer durch externes Licht bedingten Fehlfunktion des Flüssigkristall-Modulationselements 925R vorzubeugen.
Zweitens ist das Staubschutzteil 965R, welches das Flüssigkristall-Modulationselement 925R hält, durch Schrauben abnehmbar an der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 mittels der mittleren Rahmenplatte 55 festgemacht. Wenn beispielsweise das Flüssigkristall-Modulationselement 925R defekt ist, kann es daher durch einen einfachen Vorgang, der im Entfernen der Schrauben 56 besteht, ersetzt werden. Da das Flüssigkristall-Modulationselement 925R nicht direkt mit dem Farbsyntheseprisma 910 fest zusammengefügt ist, wird das Farbsyntheseprisma 910 beim Auswechseln nicht beschädigt, und teuere Komponenten können effizienter genutzt werden.
Drittens kann das Staubschutzteil 965R, welches das Flüssigkristall-Modulationselement 925R hält, zeitweilig an der mittleren Rahmenplatte 55 angebracht werden. Sobald das Staubschutzteil 965R zeitweilig angebracht ist, können das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und die Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 unter Verwendung der Keile 57 positioniert werden. Da sich dieses Stadium der zeitweiligen Befestigung herbeiführen lässt, wie oben beschrieben, kann der Positionierungsvorgang unter Verwendung der Keile 57 mühelos in einem separaten Schritt durchgeführt werden und trägt so zu einer Verbesserung der Zykluszeit für die Ausrüstung bei.
Im allgemeinen können aus Glas hergestellte Keile 57 verwendet werden. Ist jedoch das Staubschutzteil 965R aus Harz hergestellt, welches im Vergleich "zu Glas einen hohen thermalen Expansionskoeffizienten besitzt, können die Keile 57 dazu neigen, sich aufgrund des thermalen Expansionsunterschieds von der Rahmenplatte zu lösen, und sie können infolge einer Temperaturveränderung brechen. Um diesen Unannehmlichkeiten vorzubeugen, ist es erstrebenswert, dass die Keile 57 aus einem Harz der Acrylgruppe oder dergleichen sind. Darüber hinaus können die Keile 57 dadurch geformt werden, dass sie aus einem Acrylmaterial gebildet werden, so dass die Kosten davon im Vergleich mit einem Glasmaterial wesentlich verringert werden können. Im Übrigen kann durch Verwendung von Materialien, die Ultraviolettstrahlung übertragen, wie das Material der Keile 57, ein strahlenhärtender UV-Klebstoff mit geringem Temperaturanstieg und kurzer Aushärtzeit als Klebstoff zum festen Anfügen der Keile 57 verwendet werden.
Zusätzlich sind die Keilführungsflächen 51e auf dem Staubschutzteil 965R gebildet, wodurch die Oberflächen des oberen Endes 51f und 51g auf oberen und unteren Teilen davon gebildet sind und die Keile 57 von diesen drei Flächen geführt werden. Wenn der Klebstoff in die Teile gefüllt wird und die Keile 57 darin eingefügt werden, werden die Keile 57 automatisch zu dem Innenteil bewegt, während sie von diesen drei Oberflächen aufgrund der Oberflächenspannung des Klebstoffs geführt werden. Deshalb sind die Keile 57 nicht anfällig für Störungen, die schrittweise auftreten, und können mühelos angebracht werden.
Während der Klebstoff zur zeitweiligen Befestigung des Staubschutzteils 965R an der mittleren Rahmenplatte 55 verwendet wird, ist anstelle des Klebstoffs auch eine Befestigung durch Löten oder dergleichen möglich. Wenn das Staubschutzteil 965R und dergleichen aus Harz gemacht sind, kann eine Substanz, die ein Metallteil hat, das mit der Schweißnaht davon verbunden ist, oder eine Substanz mit einer metallisierten Schicht, die auf der Schweißnaht davon gebildet ist, verwendet werden.
Das oben beschriebene Staubschutzteil 965R, die mittlere Rahmenplatte 55 und die feste Rahmenplatte 54 können aus Reaktionsharz gebildet werden, in welches Glasfaser oder Kalziumkarbonat gemischt wird. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Harzmaterial nähert sich bei Verwendung eines derartigen Harzmaterials der thermische Ausdehnungskoeffizient desselben dem von Glas. Aus diesem Grund können in jenem Stadium, in dem oben Genannte fest mit dem Farbsyntheseprisma 910 zusammengefügt werden, durch thermische Verformung bedingtes Pixel-Displacement und dergleichen vermieden werden.
Während der strahlenhärtende LTV-Klebstoff verwendet werden kann, um die feste Rahmenplatte 54 mit dein Farbsyntheseprisma 910, wie oben beschrieben, fest zusammenzufügen, kann sie wunschgemäß mit einem Grundierungsmaterial beschichtet werden, um die Bindungseigenschaften zu erhöhen. Dies bedeutet, dass in dem Farbsyntheseprisma 910 die Einfallsfläche 911R des roten Lichtstroms der Einfallsfläche 911B des blauen Lichtstroms zugewandt ist, wie oben beschrieben. Da der blaue Lichtstrom eine kurze Wellenlänge aufweist, lässt sich ein Teil desselben mittels eines reflektierenden Films des Farbsyntheseprismas 910 zu der gegenüberliegenden Einfallsfläche 911R des roten Lichtstroms übertragen. Fällt ein solches Gegenlicht auf das Flüssigkristall-Modulationselement 925R, kann eine Fehlfunktion verursacht werden. Da der rote Filter 23 auf der Lichteinfallsfläche 911R des roten Lichtstroms angelegt ist, besteht in diesem Ausführungsbeispiel die Möglichkeit, ein derartiges Gegenlicht auszuschließen und dadurch einer durch Gegenlicht bedingten Fehlfunktion des Flüssigkristall-Modulationselements 925R vorzubeugen.
Der Filter ist lediglich an der Einfallsfläche 911R des roten Lichtstroms aufgrund der größten Beeinflussung angebracht, die vom Gegenlicht des blauen Lichtstroms ausgeht. Dies trifft jedoch nicht zu, wenn die Beeinflussung durch das Gegenlicht anderer Lichtströme erheblich ist. Der Filter kann an einer anderen Oberfläche angelegt werden, oder es können Filter auf einer Vielzahl von Oberflächen angelegt werden.
Jedoch blockiert das Vorhandensein eines derartigen Filters ultraviolette Strahlen zum Zeitpunkt des festen Zusammenfügens, wodurch in dem strahlenhärtenden UV-Klebstoff, welcher zum festen Zusammenfügen der festen Rahmenplatte 54 mit den Lichteinfallsflächen 911R, 911G und 911B des Farbsyntheseprismas 910 verwendet wird, ein Teil erzeugt wird, dem es an Ultraviolettstrahlung fehlt. Um nachteilige Auswirkungen zu vermeiden, damit die feste Rahmenplatte 54 mit der Einfallsplatte 911R sicher und fest zusammengefügt wird, ist es wünschenswert, dass diese zusammengefügten Oberflächen mit dem Grundierungsmaterial beschichtet sind und dass ein anaerob härtender Klebstoff zusammen mit dem strahlenhärtenden UV-Klebstoff verwendet wird. Natürlich kann die Einfallsfläche, die keinen derartigen Filter hat, für einen ähnlichen Prozess behandelt werden.
Zwar wurde zuvor die Verwendung des strahlenhärtenden UV-Klebstoffs beschrieben, aber es kann auch anderer Klebstoff benützt werden. Wenn beispielsweise ein Heißkleber verwendet wird, um die feste Rahmenplatte 54 und die Keile 57 fest zusammenzufügen, besteht keine Notwendigkeit zu bedenken, dass obiges Problem durch den Filter entstehen könnte.
Darüber hinaus sind in diesem Ausführungsbeispiel die feste Rahmenplatte 54 und die mittlere Rahmenplatte 55 flach. Wie unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, ist das Gebläse 15B unter dem Farbsyntheseprisma 910 angeordnet, und Kühlluft fließt vom unteren zum oberen Teil. Um zu verhindern, dass dieser Fluss gestört wird, ist die Anordnung von Leitflügeln über dem Gebläse 15B wünschenswert. Da die feste Rahmenplatte 54 und die mittlere Rahmenplatte 55 flach sind, lassen sich die Leitflügel an einer Stelle direkt unter dem Flüssigkristall-Modulationselement 925R montieren, und folglich kann Kühlluft wirkungsvoll vom unteren zum oberen Teil fließen. Da diese Rahmenplatten zudem eine unkomplizierte Form besitzen, sind die Teile einfach zu handhaben, wodurch deren Fehlerfreiheit erhöht wird.
Überdies werden die beiden Keile 57 zum Positionieren verwendet, und sie sind fest mit den vertikalen Millen der rechten und linken Seiten des Staubschutzteils 965R und der mittleren Rahmenplatte 55 zusammengefügt. Sind die Keile 57 an ungeeigneten Stellen fest angefügt, steht zu befürchten, dass in den Komponenten übermäßige Spannungskonzentration durch thermische Verformung des Staubschutzteils 965R, der mittleren Rahmenplatte 55 oder der Keile 57 verursacht wird. Dies kann außerdem bewirken, dass sich die Keile 57 von dem Staubschutzteil 965R oder der mittleren Rahmenplatte 55 lösen.
Da jedoch die Keile 57, wie oben beschrieben, mit den Mitten der rechten und linken Seiten fest zusammengefügt sind, haben das Staubschutzteil 965R und die mittlere Rahmenplatte 55 die Freiheit, sich gemessen an den Keilen 57 in vertikaler Richtung thermisch zu verformen. Die thermische Verformung dieser Rahmenplatten wird dementsprechend nur um ein geringes Maß begrenzt, so dass nachteilige Auswirkungen, wie eine nicht erwünschte Spannungskonzentration und ein Ablösen der Keile, vermieden werden können.
Weiterhin besitzt in diesem Ausführungsbeispiel, wie aus 10(A) hervorgeht, jeder der Keile zwei Sacklöcher 57c, welche auf deren hinteren Oberflächen 57b gebildet sind. Diese Sacklöcher 57c haben beim Festklemmen der Keile 57 mit einer Spannvorrichtung die Funktion von Befestigungsteilen zum Festklemmen. Die Bildung derartiger Sacklöcher 57c gestattet müheloses Festklemmen, und deshalb ist die Handhabung davon einfach.
In dieser Ausführungsform werden die Sacklöcher 57c zur Befestigung beim Festklemmen auf der Rückseite der Keile 57 gebildet. Die Befestigungsteile zum Festklemmen können auf anderen Teilen gebildet sein. Beispielsweise können Befestigungsteile zum Festklemmen wie Sacklöcher auf der äußeren Oberfläche des Staubschutzteils 965R gebildet sein.
Im Folgenden wird eine Modifikation des Staubschutzteils 965R beschrieben. 11 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Modifikation des Staubschutzteils 965R. 12(A) ist eine schematische Darstellung eines Staubschutzteils 1965R im Schnitt entlang einer XZ-Ebene, und 12(B) ist eine schematische und strukturelle Darstellung des Staubschutzteils 1965R aus 11 im Schnitt entlang einer YZ-Ebene.
Wie in diesen Zeichnungen dargestellt, hält das Staubschutzteil 1965R das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und die durchsichtigen Platten 962R und 963R. Das Staubschutzteil 1965R besitzt einen mittleren Rahmen 30, einen zweiten äußeren Rahmen 31, welcher als ein äußerer Rahmen der Lichtaustrittsseite dient und welcher abnehmbar an der Lichtaustrittsseite des mittleren Rahmens 30 befestigt ist, einen ersten äußeren Rahmens 32, welcher als ein äußerer Rahmen der Lichteinfallsfläche dient und welcher abnehmbar an der Liehteinfallsseite des mittleren Rahmens 30 befestigt ist, und einen Abstandhalter 33, der zwischen dem Flüssigkristall-Modulationselement 925R und der durchsichtigen Platte 963R angeordnet ist. Das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und die durchsichtige Platte 963R werden zwischen dem mittleren Rahmen 30 und dem zweiten äußeren Rahmen 31 gehalten, und die durchsichtige Platte 962R wird zwischen dem mittleren Rahmen 30 und dem ersten äußeren Rahmen 32 gehalten.
Das Flüssigkristall-Modulationselement 925R hat eine untere Absatzfläche 9254R an ihrem Endteil der Lichteinfallsfläche. Ein flexibles Kabel 9253R geht zwecks Verkabelung von oberhalb des Flüssigkeits-Modulationselements 925R aus.
Der mittlere Rahmen 30 ist rechteckig und hat eine untere Absatzfläche 303 an seinem inneren Kantenteil an der Lichtaustrittsseite des Rahmenteils. Die Absatzfläche 9254R des Flüssigkristall-Modulationselements 925R steht in Kontakt mit einer Oberfläche 302 auf der Lichtaustrittsseite des Rahmenteils, und ein Kantenteil der höheren Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R steht in Kontakt mit der Absatzfläche 303, die auf dem mittleren Rahmen 30 gebildet ist. Dies bedeutet, dass Kontaktflächen 302 und 303 für die Lichteinfallsfläche, welche mit einem Teil der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R in Kontakt stehen, auf der Lichtaustrittsseite des mittleren Rahmens 30 gebildet sind.
Darüber hinaus wird ein Paar längsseitiger Wandteile 304, die sich entlang der längsseitigen Seitenflächen des Flüssigkristall-Modulationselements 925R erstrecken, und ein Paar breitseitiger Wandteile 305, die sich entlang der breitseitigen Seitenflächen des Flüssigkristall-Modulationselements 925R erstrecken, an dem äußeren Ende des Rahmenteils des mittleren Rahmens 30 gebildet. Die längsseitigen Wandteile 304 erstrecken sich zu den Stellen, wo die Vorderenden derselben gleichzeitig die Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R bilden. Diese längsseitigen Wandteile 304 liegen den längsseitigen Seitenflächen des Flüssigkristall-Modulationselements 925R in einer zuvor festgelegten Entfernung gegenüber.
Die Vorderenden der breitseitigen Wandteile 305 erstrecken sich zu den breitseitigen Seitenflächen der durchsichtigen Platte 936R über die breitseitigen Seitenflächen des Flüssigkristall-Modulationselements 925R. Eine Kontaktfläche 306 für die Seitenfläche des Lichtventils, welche mit der breitseitigen Seitenfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R in Kontakt steht, und eine Kontaktfläche 307 für die Seitenfläche der durchsichtigen Platte, welche mit den breitseitigen Seitenflächen der durchsichtigen Platte 963R in Kontakt steht, werden auf den breitseitigen Wandteilen 305 gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Kontaktfläche 306 für die Seitenfläche des Lichtventils und die Kontaktfläche 307 für Verwendung in der Seitenfläche der durchsichtigen Platte auf der gleichen Ebene gebildet.
Der Abstandhalter 33 ist ein rechteckiger Rahmen von konstanter Stärke. Die längsseitige Größe des Abstandhalters 33 ist im wesentlichen gleich jener des Flüssigkristall-Modulationselements 925R festgesetzt, und die breitseitigen Seitenflächen des Abstandhalters 33 stehen in Kontakt mit der Kontaktfläche 307 für die Seitenfläche der durchsichtigen Platte (der Kontaktfläche 306 für die Seitenfläche des Lichtventils). Vorsprünge 331, die sich in Richtung der Lichteinfallsseite erstrecken, werden an den längsseitigen Rahmenteilen des Abstandhalters 33 gebildet. Die Vorsprünge 331 werden zwischen den längsseitigen Seitenflächen des Flüssigkristall-Modulationselements 925R und den längsseitigen Wandteilen 304 eingefügt, die auf dem mittleren Rahmen 30 gebildet sind.
Darüber hinaus sind die Vorsprünge 332, die sich in Richtung der Lichtaustrittsseite erstrecken, auf dem längsseitigen Rahmenteil des Abstandhalters 33 gebildet. Die durchsichtige Platte 963R wird von den Vorsprüngen 332 aus vertikaler Richtung (der Y-Richtung) gehalten.
Der zweite äußere Rahmen 31 ist rechteckig, und seine konstante Stärke liegt unter jener des Abstandhalters 33. Die gesamte Oberfläche der Lichteinfallsseite des Rahmenteils des äußeren Rahmens 31 ist eine Druckfläche 311 zum Drücken der Lichtaustrittsfläche der durchsichtigen Platte 963R in Richtung des mittleren Rahmens 30. Überdies hat der zweite äußere Rahmen 31 Rastklinken 312, die an vier Ecken desselben gebildet sind und die entlang den Seitenflächen des breitseitigen Rahmenteils des mittleren Rahmens 30 gebildet sind. Im Gegensatz dazu hat der mittlere Rahmen 30 Rastnasen 341, die an jenen Stellen gebildet sind, die den Rastklinken 312 entsprechen, und die mit den Rastklinken 312 verrasten können.
Nun wird ein Verfahren zur Montage des Flüssigkristall-Modulationselements 925R, des Abstandhalters 33, der durchsichtigen Platte 963R und des zweiten äußeren Rahmens 31 auf den mittleren Rahmen 30 beschrieben.
Zunächst wird das Flüssigkristall-Modulationselement 925R zwischen ein Paar breitseitiger Wandteile 305 gefügt, die auf dem mittleren Rahmen 30 gebildet sind. Hierbei wird das Flüssigkristall-Modulationselement 925R so eingefügt, dass der Kantenteil der Lichteinfallsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R gegen die Absatzfläche (Kontaktfläche der Lichteinfallsseite) 303 des mittleren Rahmens 30 stößt. Dies gestattet, das Flüssigkristall-Modulationselement 925R in einer vorher festgelegten Position auf dem mittleren Rahmen 30 durch die Kontaktflächen 302 und 303 für die Lichteinfallsfläche und die Kontaktfläche 306 für die Seitenflächen des Lichtventils anzuordnen. In diesem Stadium erstrecken sich, wie in 13(A) dargestellt, die breitseitigen Wandteile 305 in Richtung der Lichtaustrittsseite über die breitseitigen Seitenflächen des Flüssigkristall- Modulationselements 925R. Andererseits sind die Vorderenden der längsseitigen Wandteile 304 und die Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R, wie in 13(B) dargestellt, im wesentlichen auf der gleichen Ebene positioniert. In diesem Stadium ist das Flüssigkristall-Modulationselement 925R nicht vollständig an dem mittleren Rahmen 30 befestigt und kann mühelos entfernt werden.
Als nächstes wird der Abstandhalter 33 über die Lichteinfallsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R entlang den breitseitigen Wandteilen 305 des mittleren Rahmens 30 gesetzt. Wenn die Vorsprünge 331, die auf dem Abstandhalter 33 gebildet sind, zwischen die längsseitigen Oberflächen des Flüssigkristall-Modulationselements 925R und die längsseitigen Wandteile 304 des mittleren Rahmens 30 eingefügt werden sollen, wird hierbei der Abstandhalter 33 an einer zuvor festgelegten Stelle auf der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R angeordnet.
Dann wird die durchsichtige Platte 963R auf den Abstandhalter 33 entlang den breitseitigen Wandteilen 305 des mittleren Rahmens 30 gesetzt. Wenn die durchsichtige Platte 963R zwischen die Vorsprünge 332, die auf dem Abstandhalter 33 gebildet sind, positioniert werden sollen, wird die durchsichtige Platte 963R an einer zuvor festgelegten Stelle angeordnet, so dass die Ausrichtung des mittleren Rahmens 30, des Flüssigkristall-Modulationselements 925R, des Abstandhalters 33 und der durchsichtigen Platte 963R im Bezug zueinander bestimmt wird. Wenn die durchsichtige Platte lediglich über den Abstandhalter 33 gesetzt wird, sind sie nicht vollständig an dem mittleren Rahmen 30 befestigt und können jederzeit entfernt werden.
Danach wird der zweite äußere Rahmen 31 in einer Weise an den mittleren Rahmen 30 angebracht, dass die Rastklinken 312, die auf dem zweiten äußeren Rahmen 31 gebildet sind, mit den Rastnasen 341, die auf dem mittleren Rahmen 30 gebildet sind, verrasten. Dadurch lässt sich die Lichtaustrittsfläche der durchsichtigen Platte 963R durch die Druckfläche 311 des zweiten äußeren Rahmens 31 in Richtung des mittleren Rahmens 30 pressen, so dass die durchsichtige Platte 963R, der Abstandhalter 33 und das Flüssigkristall-Modulationselement 925R insgesamt von der Lichtaustrittsseite auf den mittleren Rahmen 30 gepresst werden. Folglich werden das Flüssigkristall-Modulationselement 925R, der Abstandhalter 33 und die durchsichtige Platte 963R zwischen dem mittleren Rahmen 30 und dem zweiten äußeren Rahmen 31 gehalten, und das Anordnungsverhältnis derselben wird beibehalten.
Nun wird die Struktur der Lichteinfallsseite des mittleren Rahmens 30 beschrieben. Der mittlere Rahmen 30 beinhaltet ein Wandteil 308, das entlang den Seitenflächen in der Peripherie der durchsichtigen Platte 962R auf der Lichteinfallsseite derselben verläuft, und eine Kontaktfläche 309 für die Lichtaustrittsfläche, die mit dem Kantenteil der Lichtaustrittsfläche der durchsichtigen Platte 962R in Kontakt steht. Eine Kontaktfläche 310 für die Seitenfläche der durchsichtigen Platte, die in Kontakt mit der Seitenfläche der durchsichtigen Platte 962R steht, ist an dem Wandteil 309 gebildet.
Die Form des ersten äußeren Rahmens 32 ist zu jener des äußeren Rahmens 31 auf der Lichteinfallsseite identisch. Dies bedeutet, dass der erste äußere Rahmen 32 ein rechteckiger Rahmen mit einer konstanten Stärke ist, die unter jener des Abstandhalters 335 liegt. Die gesamte Oberfläche auf der Lichtaustrittsseite des Rahmenteils des ersten äußeren Rahmens 32 ist eine Druckfläche 321 zum Pressen der Lichteinfallsfläche der durchsichtigen Platte 962R auf den mittleren Rahmen 30. Darüber hinaus hat der erste äußere Rahmen 31 Rastklinken 322, die an vier Ecken desselben gebildet sind und die sich in Dickenrichtung des breitseitigen Rahmenteils des mittleren Rahmens 30 erstrecken. Der mittlere Rahmen 30 hingegen besitzt Rastnasen 342, die an jenen Stellen gebildet sind, welche den Rastklinken 322 entsprechen, und die mit den Rastklinken 322 verrasten können.
Deshalb trifft der Kantenteil der Lichteinfallsfläche der durchsichtigen Platte 962R die Kontaktfläche 309 für die Lichtaustrittsfläche des mittleren Rahmens, wenn die durchsichtige Platte 962R in einen Teil eingepasst wird, welcher von dem Wandteil 308 umgeben ist, der an dem mittleren Rahmen 30 gebildet ist. Zusätzlich stoßen die peripheren Seitenflächen der durchsichtigen Platte 962R gegen die Kontaktfläche 309 für die Seitenfläche der durchsichtigen Platte, welche an dem Wandteil 308 gebildet ist. Dadurch lässt sich die durchsichtige Platte 962R an einer zuvor festgelegten Stelle auf dem mittleren Rahmen 30 anordnen, und ein Abstand von der Lichteinfallsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R wird beibehalten. In diesem Stadium ist die durchsichtige Platte 962R nicht vollständig an dem mittleren Rahmen 30 befestigt und kann mühelos entfernt werden.
Wenn der erste äußere Rahmen 32 an den mittleren Rahmen 30 angelegt wird, so dass die Rastklinken 322, die auf dem ersten äußeren Rahmen 32 gebildet sind, mit den Rastnasen 342 verrasten, die auf dem mittleren Rahmen 30 gebildet sind, wird in diesem Stadium die durchsichtige Platte 962R von der Druckfläche 321 des ersten äußeren Rahmens 32 gepresst, und die durchsichtige Platte 962R wird zwischen dem mittleren Rahmen 30 und dem ersten äußeren Rahmen 32 gehalten. Zusätzlich wird der Raum zwischen der Lichteinfallsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R und der durchsichtigen Platte 962R von der Außenseite durch das Wandteil 308 abgeschirmt, das auf dem mittleren Rahmen 30 gebildet ist.
Wenn das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und die durchsichtigen Platten 962R und 963R von einem derartigen Staubschutzteil 1965R gehalten werden, lässt sich die Bewerkstelligung von Nacharbeit, wie das Auswechseln der Komponenten, verbessern. Sind das Flüssigkristall-Modulationselement 92SR und die durchsichtigen Platten 962R und 963R an dem mittleren Rahmen 30 mit einem Klebstoff oder dergleichen befestigt, ist ein Arbeitsschritt zum Reinigen des Klebstoffs erforderlich, der an den Komponenten (dem Flüssigkristall-Modulationselement 925R und den durchsichtigen Platten 962R und 963R) haftet, falls dieselben ausgetauscht werden, nachdem sie von dem mittleren Rahmen 30 getrennt wurden. Wird hingegen das obige Staubschutzteil 1965R verwendet, lassen sich die Komponenten mühelos austauschen, weil die Komponenten wie das Flüssigkristall-Modulationselement 925R und dergleichen einfach durch Entfernen des zweiten äußeren Rahmens 31 und des ersten äußeren Rahmens 32 zum Zeitpunkt der Auswechslung der Komponenten entnommen werden können.
In dem Stadium, in welchem das Flüssigkristall-Modulationselement 92SR auf dem mittleren Rahmen 30 angeordnet wird, während die Vorderenden der längsseitigen Wandteile 304, die auf dem mittleren Rahmen 30 gebildet sind, und die Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R im wesentlichen auf der gleichen Ebene positioniert werden, erstrecken sich die breitseitigen Wandteile 305 zu der Lichtaustrittsseite über die Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 92SR, wie in 13(A) und (B) dargestellt. Deshalb wird eine Rolle 40 auf die Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R gesetzt, und die Rolle 40 kann in eine Richtung (die Y-Richtung) unter Verwendung der durchsichtigen plattenseitigen Kontaktflächen 307 bewegt werden, die auf dem breitseitigen Wandteil 305 als Führungsflächen gebildet sind.
Ein Anti-Reflexions-Film (AR-Film) kann mit der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements zusammengefügt werden, um die Lichtnutzungseffizienz zu steigern. In diesem Falle wird der AR-Film auf der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R platziert, und die Rolle 40 wird, wie zuvor beschrieben, in eine Richtung bewegt, wobei sich der AR-Film mühelos mit der Lichtaustrittsfläche zusammenfügen lässt. Überdies kann die Rolle leicht bewegt werden, weil sie sich in eine Richtung bewegen lässt, und Luftblasen, die zwischen der Lichtaustrittsfläche und dem AR-Film erzeugt werden, können wirkungsvoll zerstört werden.
Darüber hinaus wird beim Auswechseln eines mit Staub behafteten AR-Films zunächst der zweite äußere Rahmen 31 von dem mittleren Rahmen 30 entfernt, und die durchsichtige Platte 963R und der Abstandhalter 33 werden von dem mittleren Rahmen 30 entfernt. Danach wird der mit Staub behaftete AR-Film von der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925R gelöst, und ein neuer AR-Film wird gemäß dem oben beschriebenen Verfahren angefügt. Nach dem Austausch des AR-Films werden der Abstandhalter 33 und die durchsichtige Platte 963R über das Flüssigkristall-Modulationselement 925R gesetzt, und der zweite äußere Rahmen 31 wird an dem mittleren Rahmen 30 befestigt. Damit ist die Erneuerung des AR-Films abgeschlossen. Unter Verwendung des mittleren Rahmens 30, der die Führungsflächen (in diesem Ausführungsbeispiel die Kontaktfläche für die durchsichtige Platte 307) beinhaltet, lässt sich die Auswechslung des AR-Films an der Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 925 ebenfalls mühelos durchführen.
14 veranschaulicht die Verrastung zwischen den Rastklinken 312 und 322 und den Rastnasen 341 und 342. Wie diese Zeichnung zeigt, haben die Rastklinken 312 und 322, die auf den äußeren Rahmen 31 und 32 gebildet sind, jeweils rechteckige Öffnungen 313 und 323. Die Rastnasen 341 und 342, welche den Rastklinken 312 und 322 entsprechen, sind so gebildet, dass sie mit den rechteckigen Öffnungen 313 und 323 der Rastklinken 312 und 322 verrastet sind, und sich an Stellen befinden, welche zu der Dickerichtung (der Z-Richtung) des mittleren Rahmens 30 in senkrechter Richtung (die X-Richtung) verlagert sind.
Da es sich schwierig gestaltet, den mittleren Rahmen, auf dem die Passstellen in Dickerichtung der jeweiligen Rastnasen 341 und 342 unter Verwendung oberer und unterer Rahmen zu bilden, sollten die Rastnasen, die auf dem mittleren Rahmen zu formen sind, in zur Dickerichtung senkrechter Richtung verlagert werden unter Verwendung des ersten und zweiten äußeren Rahmens mit verschiedenen Formen. Wenn ein Rastmechanismus in diesem Ausführungsbeispiel übernommen wird, kann jedoch der mittlere Rahmen mühelos gebildet werden und durch Bildung des ersten äußeren Rahmens 32 und des zweiten äußeren Rahmens 31 mit der selben Form gleichzeitig die Kommunalität von Komponenten erzielt werden.
Die Struktur zum Anbringen des Staubschutzteils 1965R an der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 ist die gleiche wie jene des zuvor erwähnten Staubschutzteils 965R. Dies bedeutet, wie in 15 dargestellt, dass das Staubschutzteil 1965R an der festen Rahmenplatte 54 befestigt ist, welche fest mit der Lichteinfallsfläche 911R des Farbsyntheseprismas 910 zusammengefügt ist. Da sowohl die Vorgänge des Anbringens des Staubschutzteils 1965R an dem Farbsyntheseprisma 910 unter Verwendung der mittleren Rahmenplatte 55 und der festen Rahmenplatte 54 als auch Einfluss und Wirkungen die selben sind wie jene des Staubschutzteils 965R, wird davon keine gesonderte Beschreibung gegeben.
<Ausführungsbeispiel 2>
Während in Ausführungsbeispiel 1 ein Gerät zur Projektionsdarstellung beschrieben ist, welches ein lichtdurchlässiges Flüssigkristall-Modulationselement als Flüssigkristall-Modulationselement verwendet, lässt sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Gerät zur Projektionsdarstellung anwenden, welches ein reflektierendes Flüssigkristall-Modulationselement als Flüssigkristall-Modulationselement nutzt. Ein Beispiel eines Geräts zur Projektionsdarstellung, in welchem ein reflektierendes Flüssigkristall-Modulationselement eingesetzt wird, ist nachstehend dargestellt.
16 zeigt eine schematische und strukturelle Darstellung der Umgebung der Lichtventile in dem Gerät zur Projektionsdarstellung dieses Ausführungsbeispiels. Das Gerät zur Projektionsdarstellung in 16 beinhaltet einen blau reflektierenden dichroitischen Spiegel 2941 und einen rot reflektierenden dichroitischen Spiegel 2942, welche Beleuchtungslicht reflektieren, das von einer Leuchteinheit 8 einer Lichtquelle ausgesendet. wird. Ein blauer Lichtstrom B, der in einem Lichtstrom W enthalten ist, wird im rechten Winkel zunächst von dem blau reflektierenden dichroitischen. Spiegel 2941 reflektiert, dann im rechten Winkel weiter von einem reflektierenden Spiegel 2971 reflektiert, bevor er auf einen ersten PBS (polarization beam splitter) 2900B fällt, der angrenzend an ein dichroitisches Prisma 2910 angelegt ist.
Dieser PBS 2900B ist aus einem Prisma mit einer Ebene gebildet, welche einen s-polarisierten Lichtstrom reflektiert und aus einem Film zur Trennung polarisierten Lichts zwecks Reflexion eines s-polarisierten Lichtstroms und Übertragung eines p-polarisierten Lichtstroms gebildet ist. Der PBS 2900B beugt eine s-polarisierte Lichtkomponente des blauen Lichtstroms in 90° durch die Ebene, welche einen s-polarisierenden Lichtstrom reflektiert, und ermöglicht der s-polarisierten Lichtkomponente, auf eine Lichteinfalls- und Lichtaustrittsfläche eines reflektierenden Flüssigkristall-Modulationselements 2925B zu fallen, welches einer Seite des PBS 2900B gegenüber liegt.
Dann wird nur ein p-polarisiertes Licht des blauen Lichtstroms, welcher von dem Flüssigkristall-Modulationselement 2925B moduliert und mittels der Ebene 2901B, welche einen s-polarisierten Lichtstrom reflektiert, übertragen wird, von der gleichen Lichteinfalls- und Lichtaustrittsfläche zu dem dichroitischen Prisma 2910 gesendet. Im Übrigen ist eine durchsichtige Platte 2963B auf der Seite der Lichteinfalls- und Lichtaustrittsfläche des Flüssigkristall-Modulationselements 2925B mittels eines Staubschutzteils 2965B angeordnet.
Ein roter Lichtstrom R und ein grüner Lichtstrom G werden in rechten Winkeln zunächst von dem rot-grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 2942 reflektiert, und dann werden sie in rechten Winkeln von einem reflektierenden Spiegel 2972 reflektiert.
Nachdem er mittels eines grün reflektierenden dichroitischen Spiegels 2941 übertragen wurde, fällt der rote Lichtstrom R auf einen zweiten PBS 2900R, der auf einer dem ersten PBS 2900B gegenüberliegenden Seite quer vom dichroitischen Prisma 2910 angelegt ist. Der zweite PBS 2900R ist aus einem Prisma mit einer Ebene 2901R gebildet, welche einen s-polarisierten Lichtstrom reflektiert und aus einem Film zur Trennung polarisierten Lichts gebildet ist, um einen s-polarisierten Lichtstroms zu reflektieren und einen p-polarisierten Lichtstroms zu übertragen.
Der zweite PBS 2900R beugt eine s-polarisierte Lichtkomponente des roten Lichtstroms in 90° durch die Ebene 2901R, welche einen s-polarisierten Lichtstrom reflektiert, und ermöglicht der s-polarisierten Lichtkomponente auf eine Lichteinfalls- und Lichtaustrittsfläche eines reflektierenden Flüssigkristall-Modulationselements 2925R zu fallen, welches einer Seite des PBS 2900R gegenüberliegt.
Darauf wird nur p-polarisiertes Licht des roten Lichtstroms, welcher von dem Flüssigkristall-Modulationselement 2925R moduliert und mittels der Ebene 2901R, welche einen s-polarisierten Lichtstrom reflektiert, übertragen wird, von der gleichen Lichteinfalls- und Lichtaustrittsfläche an das dichroitische Prisma 2910 gesendet. Im Übrigen ist eine durchsichtige – Platte 2963R auf der Lichteinfalls- und der Lichtaustrittsseite des Flüssigkristall-Modulationselements 2925R durch ein Staubschutzteil 2965R angeordnet.
Nachdem er durch einen grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 2943 reflektiert wurde, fällt der grüne Lichtstrom G auf einen dritten PBS 2900G, der auf einer Seite des dichroitischen Prismas 2910 angelegt ist. Der dritte PBS 2900G ist aus einem Prisma mit einer Ebene 2901G gebildet, welche einen s-polarisierten Lichtstrom reflektiert und aus einem Film zur Trennung polarisierten Lichts gebildet ist, um einen s-polarisierten Lichtstrom zu reflektieren und einen p-polarisierten Lichtstrom zu übertragen. Dieser PBS 2900G beugt eine s-polarisierte Lichtkomponente des grünen Lichtstroms in 90° mittels der Ebene 2901G, welche einen s-polarisierten Lichtstrom reflektiert, und ermöglicht der s-polarisierten Lichtkomponente auf eine Lichteinfalls- und Lichtaustrittsfläche eines reflektierenden Flüssigkristall-Modulationselements 2925G zu fallen, welches einer Seite des PBS 29000 gegenüber liegt.
Dann wird nur p-polarisiertes Licht des grünen Lichtstroms, welches von dem Flüssigkristall-Modulationselement 2925G moduliert und mittels der Ebene 2901G, welche einen s-polarisierten Lichtstrom reflektiert, übertragen wird, von der gleichen Lichteinfalls- und Lichtaustrittsfläche an das dichroitische Prisma 2910 gesendet. Im Übrigen ist eine durchsichtige Platte 2963G auf der Lichteinfallsseite und der Lichtausgangsseite des Flüssigkristall-Modulationselements 2925G durch ein Staubschutzteil 2965H angeordnet.
Wie oben beschrieben, fallen die Lichtströme B, R und G, die durch die jeweiligen Flüssigkristall-Modulationselemente 2925B, 2925R und 2925G moduliert sind, auf das dichroitische Prisma 2910, wo sie synthetisiert werden. Das synthetisierte Farbbild wird vergrößert und durch eine Projektionslinseneinheit 6 auf eine Projektionsfläche projektiert, die an einer vorher festgelegten Position platziert ist.
In einem derartigen Gerät zur Projektionsdarstellung, welches die reflektierenden Flüssigkristall-Modulationselemente 2925R, 2925G und 2925B verwendet, besteht die Möglichkeit den Temperaturanstieg der Flüssigkristall-Modulationselemente 925R, 925G und 925B zu begrenzen und einer Verschlechterung der optischen Eigenschaften derselben vorzubeugen, da Lichtaustrittsflächen der reflektierenden Flüssigkristall-Modulationselemente 2925R, 2925G und 2925B von den durchsichtigen Platten 2963R, 2963G und 2963B geschützt werden,
Darüber hinaus können die Oberflächen derartiger durchsichtiger Platten 2963R, 2963G und 2963B mit einem Netzmittel (grenzflächenaktive Substanz) beschichtet oder zwecks elektrostatischem Schutz behandelt sein. Da es deshalb für Schmutz schwierig ist, sich an die Oberflächen der durchsichtigen Platten 2963R, 2963G und 2963B zu haften, kann dem Anhaften von Schmutz wirkungsvoller vorgebeugt werden.
Während ein Gerät zur Projektionsdarstellung mit drei Flüssigkristall-Modulationselementen zur jeweiligen Modulation von drei Farblichtern in den obigen Ausführungsbeispielen beschrieben ist, ist ein Gerät zur Projektionsdarstellung, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, nicht auf die oben beschriebenen Geräte begrenzt und kann beispielsweise nur ein einzelnes Flüssigkristall-Modulationselement nutzen. Darüber hinaus teilen sich die Geräte zur Projektionsdarstellung in zwei Typen, eine Vordertype, welche die Projektion von der Seite leistet, auf welcher die Projektionsfläche beobachtet wird, und eine Hintertype, welche die Projektion von der Seite leistet, die der Projektionsfläche gegenüberliegt, und die vorliegende Erfindung ist auf beide Typen anwendbar.
Gewerbliche Nutzbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden als ein Gerät zur Projektionsdarstellung, das einen Lichtstrom, der von einer Lichtquelle ausgesendet wird, optisch vergrößert, ausdehnt und ein Bild auf eine Projektionsebene projektiert, wie etwa ein Videoprojektor mit Flüssigkristall-Modulationselementen.

Claims

Gerät (1) zur Projektionsdarstellung zum Brechen eines Lichtstroms, der von einer Lichtquelle abgegeben wird, in mehrere Farblichtströme, zum Modulieren der Farblichtströme in Übereinstimmung mit Bildinformationen mittels eines optischen Modulationselements (925R), zum Synthetisieren der Farblichtströme, die durch das optische Modulationselement moduliert sind, mittels Farbsynthetisiermitteln (910) und zum Ausdehnen und Projektieren von Licht, das durch die Farbsynthetisiermittel synthetisiert ist, auf eine Projektionsfläche (10) mittels Projektionsmitteln (1), wobei dieses Gerät zur Projektionsdarstellung Folgendes enthält: eine durchsichtige Platte (963R), die auf der Seite einer Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements angelegt ist, ein Staubschutzteil (965R) zum Halten der durchsichtigen Platte und des optischen Modulationselements und zum Abschirmen eines Raums zwischen der durchsichtigen Platte und der Lichtaustrittsfläche des optischen Modulationselements von der Außenseite, dadurch gekennzeichnet, dass eine feste Rahmenplatte (54) an der Lichteinfallsfläche der Farbsynthetisiermittel befestigt ist, dass eine mittlere Rahmenplatte (55) an der festen Rahmenplatte lösbar befestigt ist und dass das Staubschutzteil an der mittleren Rahmenplatte befestigt ist.
Gerät zur Projektionsdarstellung gemäß Anspruch 1, welches Positioniermittel (57) am Positionieren des optischen Modulationselements durch Bestimmen der Einbaulage des Staubschutzteils enthält.
Gerät zur Projektionsdarstellung gemäß Anspruch 1, wobei das optische Modulationselement ein lichtdurchlässiges optisches Modulationselement ist, eine durchsichtige Platte (962R) außerdem auf der Seite der Lichteinfallsfläche des lichtdurchlässigen optischen Modulationselements angelegt ist und außerdem von dem Staubschutzteil gehalten wird und ein Raum zwischen der durchsichtigen Platte und der Lichteinfallsfläche der durchsichtigen Platte des optischen Modulationselements von der Außenseite durch besagtes Staubschutzteil abgeschirmt wird.
Gerät zur Projektionsdarstellung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Polarisator (961R) an der Lichteinfallsfläche der Farbsynthetisiermittel angelegt ist und eine Oberfläche (54e) der festen Rahmenplatte, die mit der Lichteinfallsfläche fest verbunden ist, nicht vollständig von dem Polarisator bedeckt ist.
Gerät zur Projektionsdarstellung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Polarisator (961R) mit der durchsichtigen Platte fest verbunden ist.
Gerät zur Projektionsdarstellung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Oberfläche der durchsichtigen Platte mit einem Netzmittel beschichtet oder zwecks elektrostatischem Schutz behandelt ist.
Gerät zur Projektionsdarstellung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Staubschutzteil aus Glasfaser enthaltendem Harz gebildet ist.
Gerät zur Projektionsdarstellung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Staubschutzteil aus Metall gefertigt ist.