DE69534999T2

DE69534999T2 - Prismeneinheit und diese verwendende Projektionsanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69534999T2
Application number: DE69534999T
Authority: DE
Inventors: Akitaka Suwa-shi Yajima; Motoyuki Suwa-shi Fujimori; Mutsuya Suwa-shi Furuhata; Tomiyoshi Suwa-shi Ushiyama; Terunaga Suwa-shi Koide; Toshiaki Suwa-shi HASHIZUME; Kiyoshi Suwa-shi Miyashita; Hiroshi Suwa-shi Harima; Keijiro Suwa-shi Naito
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2015-12-27
Also published as: US5909944A; EP0752608A1; US5743610A; EP1310805B1; DE69534999D1; EP1310805A3; EP1310805A2; US6095653A; WO1996020424A1; EP0752608A4

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsanzeigevorrichtung, die ein Farblichtbild vergrößert und durch eine Projektionslinse auf einen Schirm projiziert, indem sie einen weißen Lichtstrahl einer Lichtquelle in drei Farblichtstrahlen, nämlich rot, blau und grün zerlegt, diese Farblichtstrahlen entsprechend gegebener Bildinformation durch Lichtventile, welche Flüssigkristallfelder aufweisen, moduliert und die modulierten Lichtstrahlen der verschiedenen Farben nach dem Modulieren wieder zusammensetzt. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung eine dichroitische Prismeneinheit, die präzises Zusammenbauen erleichtert.
BESCHREIBUNG DES EINSCHLÄGIGEN STANDES DER TECHNIK
Grundsätzlich weist eine Projektionsanzeigevorrichtung eine Lichtquelle, einen Farbfilter, der einen von der Lichtquelle ausgesandten weißen Lichtstrahl in drei Primärfarblichstrahlen zerlegt, drei Flüssigkristallichtventile, welche die drei Farblichtstrahlen modulieren, einen Lichtmischer, der die modulierten Farblichtstrahlen zusammensetzt, sowie eine Projektionslinse auf, welche den zusammengesetzten, modulierten Lichtstrahl vergrößert und auf einen Schirm projiziert.
Das dichroitische Prisma ist zum Zusammensetzen von Farbe allgemein bekannt. Beispielsweise wurde der Aufbau eines dichroitischen Prismas in JP-A-39-2020049 und JP-A-62-001391 der gegenwärtigen Anmeldet und auch in US 5221998 offenbart. Wie in diesen Veröffentlichungen beschrieben, besteht das dichroitische Prisma aus vier Dreiecksprismen der gleichen Gestalt, die aneinander befestigt sind. Auf den X-förmigen Befestigungsflächen ist eine dielektrische Filmreflektoroberfläche gebildet, die die Fähigkeit besitzt, eine gegebene Farbe selektiv zu reflektieren. Die Herstellung derartiger Prismen wirft allerdings verschiedene nennenswerte Probleme auf, die nachfolgend erörtert werden.
Zunächst werden, wie 24 zeigt, die modulierten Farblichtstrahlen, die die Flüssigkristallichtventile 925R, G und B durchlaufen haben und die Prismeneinheit 910 durchsetzen, von den X-förmigen, reflektierenden Oberflächen (9100R, 9101R, 9100B, 9101B) reflektiert und zur Seite der Projektionslinseneinheit 6 emittiert. Aber eine geringe Menge Licht wird von der X-förmigen reflektierenden Oberfläche nicht reflektiert, sondern durchsetzt die reflektierende Oberfläche und erreicht manchmal die Rückseite eines Flüssigkristallichtventils, welches jenseits der Prismeneinheit 910 angeordnet ist. Zum Beispiel kann der modulierte blaue Lichtstrahl gelegentlich die blau reflektierenden Oberflächen 9100B und 9101B durchsetzen, aus der Einfallsfläche 910R für den roten Lichtstrahl austreten und von hier die Rückseite des roten Flüssigkristallichtventils 925R erreichen. Umgekehrt kann der modulierte rote Lichtstrahl manchmal die rot reflektierenden Oberflächen 9100R und 9101R durchsetzen und aus der Einfallsfläche 910B für den blauen Lichtstrahl austreten und von dort die Rückseite des blauen Flüssigkristallichtventils 925B erreichen. Ferner kann manchmal der modulierte grüne Lichtstrahl zur Seite des roten Flüssigkristallichtventils 925R reflektiert werden, statt die Prismeneinheit 910 zu durchsetzen. Licht, das auf diese Weise auf das Flüssigkristallichtventil 925R auftrifft, könnte eine schädliche Auswirkung haben, beispielsweise eine Fehlfunktion des Flüssigkristallfeldes auslösen. Blaues Licht von kurzer Wellenlänge kann in dieser Hinsicht einen besonders signifikanten Einfluß haben.
Wenn, zweitens, diese vier Prismen in einem dichroitischen Prisma, welches zum Zusammensetzen von Farbe in einer Projektionsanzeigevorrichtung verwendet wird, nicht präzise fluchten, können die erhaltenen Bilder, die aus den verschiedenen, durch das dichroitische Prisma zusammengesetzten Farben gebildet werden, auf dem Schirm falsch ausgerichtet werden, so daß die Bildqualität leidet. Wie 20 zeigt, entsteht ein solches Problem beispielsweise wenn zwischen den fixierten Flächen ein Versatz besteht. Das folgende herkömmliche Verfahren wurde vorgeschlagen, um Prismen präzise zu fixieren. Wie beispielsweise 21 zeigt, ist von den vier Prismen 910a, 910b, 910c und 910d ein Paar Prismen 910a und 910b mit einer Stufendifferenz zwischen ihnen fixiert. Das verbleibende Paar Prismen 910c und 910d ist gleichfalls mit einer Stufendifferenz zwischen ihnen fixiert. Danach werden die Stufungsflächen 910e und 910f als Oberflächen für die Lageausrichtung benutzt, um die Prismenpaare zu befestigen. Dieses Verfahren ist in der oben schon genannten JP-A-S39-2004 beschrieben.
Dieses Verfahren eignet sich gut zum Ausrichten von Prismen in ihrer Lage in einer Richtung; aber mit ihm können Prismen nicht in Richtung orthogonal dazu ausgerichtet werden. Insbesondere wenn vier Prismen befestigt werden, kann die Mitte der X-förmigen Fixierflächen nicht genau festgelegt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Projektionsanzeigevorrichtung vorzuschlagen, die mit einer Optik versehen ist, mit der diese Probleme angesprochen und korrigiert oder eliminiert werden können.
Erzielt wird das mit einer Prismeneinheit gemäß Anspruch 1, einer Projektionsanzeigevorrichtung, in der diese Prismeneinheit verwendet ist, gemäß Anspruch 4, sowie einem Verfahren zum Zusammenbau der Prismeneinheit gemäß Anspruch 5. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Um das genannte zweite Problem der herkömmlichen Projektionsprismentechnik anzugehen, ist in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen, eine Struktur zu wählen, in der die vier Dreiecksprismen mit dem gleichen Brechungsindex mit rechtwinkligen, gleichschenkligen Querschnitten in einer Weise aneinander befestigt sind, wie in Anspruch 1 spezifiziert.
Bei der Art der gegenseitigen Befestigung von vier Dreiecksprismen gemäß der vorliegenden Erfindung werden zwei exponierte Oberflächen orthogonal zueinander an einer Kante entweder des ersten oder des zweiten Dreiecksprismas gebildet. Folglich können die Prismen exakt befestigt werden, wenn die orthogonal bloßliegenden Oberflächen beim Zusammenbau der vier Dreiecksprismen als Bezugsflächen für die Lageausrichtung benutzt werden.
Geeigneterweise kann eine Prismenfixierplatte, die ein Ende des genannten dichroitischen Prismas fixiert, in der unebenen Struktur gebildet werden, die an die Gestalt der Unterseite der genannten vier Dreiecksprismen und die drei genannten bloßliegenden, orthogonal in Bezug aufeinander angeordneten Oberflächen angepaßt ist. Wenn die Prismenfixierplatte auf diese Weise ausgebildet wird, kann sichergestellt werden, daß die Mitte der Prismeneinheit exakt ausgerichtet ist. Als Ergebnis erhält man die Befestigung der Prismeneinheit an einer genauen Stelle.
Hierbei sollte das erste Dreiecksprisma und das dritte Dreiecksprisma vorzugsweise so gestaltet sein, daß diese beiden länger sind als das zweite Dreiecksprisma oder das vierte Dreiecksprisma.
Was weiter angestrebt und erzielt wird, wird zusammen mit einem besseren Verständnis der Erfindung unter Hinweis auf die nachfolgende Beschreibung und die Ansprüche im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen klar und einschätzbar.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile beziehen, zeigt:
1A bis 1F den äußeren Umriß der Projektionsanzeigevorrichtung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2A und 2B die Anordnung der Bauelemente im Inneren der in 1A bis 1F gezeigten Vorrichtung, wobei 2A die Anordnung in Draufsicht und 2B die Anordnung in Seitenansicht zeigt;
3A und 3B eine Teil- und Einzelansicht der optischen Linseneinheit und der Projektionslinseneinheit, wobei 3A eine schematische Draufsicht und 3B eine schematische Querschnittsansicht ist;
4A und 4B isolierte Ansichten der Kopfeinheit, der Prismeneinheit und der Projektionslinseneinheit, wobei 4A eine schematische Draufsicht und 4B eine schematische Querschnittsansicht ist;
5A bis 5C den Lichtventilblock, wobei 5A eine Draufsicht, 5B eine Stirnansicht und 5C eine Seitenansicht ist;
6 eine schematische Stirnansicht, welche die Gestalt der Kopfplatte darstellt;
7 eine schematische Querschnittsansicht, welche die Gestalt der Lichtquellenlampeneinheit darstellt;
8 dient der Erläuterung der Kühlungsluftströmung in einer horizontalen Ebene;
9 dient der Erläuterung der Kühlungsluftströmung in einer vertikalen Ebene;
10 dient der Erläuterung der Kühlungsluftströmung in einer vertikalen Ebene;
11 bis 13 dienen der Erläuterung der Anordnung der im Innern der bevorzugten Projektionsvorrichtung aufgenommenen Leiterplatten;
14 ist ein Teilquerschnitt des Aufbaus des Höheneinstellfußes;
15 ist ein Teilquerschnitt des Aufbaus des Höheneinstellfußes;
16A und 16B Teilquerschnitte des befestigten Aufbaus des oberen und unteren Gehäuses;
17A und 17B Teilquerschnitte des Aufbaus des Handgriffanbringungsteils;
18 den Schwerpunkt der in 1A bis 1F gezeigten Vorrichtung;
19 ein Schema der Optik, die in die in 1A bis 1F gezeigte Vorrichtung eingebaut ist;
20 ein Beispiel einer Fehlfluchtung der Prismeneinheit;
21 das herkömmliche Verfahren zum Zusammenbau einer Prismeneinheit;
22 das Verfahren, gemäß dem die Prismeneinheit bei einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zusammengebaut ist;
23 die Gestalt der Fixierplatte der Prismeneinheit bei einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
24 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Prismeneinheit;
25 ein schematisches Blockschaltbild des Steuersystems für die Projektionsanzeigevorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels;
26 dient der Erläuterung, wie Schreiboperationen an den Flüssigkristallichtventilen für verschiedene Farben beim bevorzugten Ausführungsbeispiel gesteuert werden;
27 zeigt die Ansteuerspannungspolaritäten von Bildelementen in den Flüssigkristallichtventilen für verschiedene Farben,
28 zeigt die Ansteuerspannungspolaritäten von Bildelementen, wenn herkömmliche Flüssigkristallichtventile verschiedenen Aufbaus verwendet werden;
29 eine graphische Darstellung der Kurven der angelegten Spannung – Durchlässigkeit von Flüssigkristallen;
30A und 30B die Steuerung des Prozesses des Schreibens von RGB-Signalen in ein Flüssigkristallichtventil bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
31A und 31B die Steuerung des Prozesses des Schreibens von Bildsignalen auf NTSC-Basis in ein Flüssigkristallichtventil gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
32A und 32B die Steuerung des Prozesses des Schreibens von Bildsignalen auf PAL/SECAM-Basis in ein Flüssigkristallichtventil;
33 ein Beispiel der bei einer herkömmlichen Steuerung von Bilddatenkompression auftretenden Probleme;
34 die Konfiguration des Halbwellenlängenplättchens; und
35 ein Teildiagramm der Konfiguration eines Teils der Optik für einen grünen Lichtstrahl, für den ein Halbwellenlängenplättchen vorgesehen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Es folgt unter Hinweis auf die Zeichnungen eine Beschreibung der Projektionsanzeigevorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
(Gesamtkonfiguration)
Die 1A bis 1F zeigen das körperliche Erscheinungsbild der Projektionsanzeigevorrichtung des gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Projektionsanzeigevorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispiels hat ein äußeres Gehäuse 2 von rechteckiger, massiver Gestalt. Grundsätzlich weist das äußere Gehäuse 2 ein oberes Gehäuse 3, ein unteres Gehäuse 4 und ein vorderes Gehäuse 5 auf, welches die Stirnseite der Vorrichtung bildet. Aus der Mitte des vorderen Gehäuses 5 steht der Rand der Projektionslinseneinheit 6 vor.
In 2A und 2B ist die Anordnung der Bauelemente im Inneren des äußeren Gehäuses 2 der Projektionsanzeigevorrichtung 1 gezeigt. Wie aus den Figuren hervorgeht, ist an der Rückseite im Inneren des äußeren Gehäuses 2 eine Lichtquelleneinheit 7 vorgesehen. Eine Lichtquellenlampeneinheit 8 und eine optische Linseneinheit 9 sind der Vorderseite der Vorrichtung näher als die Lichtquelleneinheit. Die untere Kante der Projektionslinseneinheit 6 befindet sich in der Mitte der Stirnseite der optischen Linseneinheit 9. Andererseits ist an einer Seite der optischen Linseneinheit 9 eine Schnittstellenplatte 11 vorgesehen, auf der Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenschaltungen in Richtung nach vorn und hinten in der Vorrichtung angebracht sind. Parallel zur Schnittstellenplatte ist eine Videoplatte 12 vorgesehen, auf der Signalverarbeitungsschaltungen angebracht sind. Ferner ist eine Steuerplatte 13, welche die Vorrichtung antreibt und steuert, oberhalb der Lichtquelleneinheit 8 und der optischen Linseneinheit 9 vorgesehen. In der linken und rechten Ecke an der Vorderkante der Vorrichtung sind Lautsprecher 14R bzw. 14L vorgesehen. An der Rückseite der optischen Linseneinheit 9 ist in der Mitte ein Kühlsauggebläse 15 vorgesehen. Ein Entlüftungsgebläse 16 ist an der Vorrichtungsseite vorgesehen, die die Rückseite der Lichtquelleneinheit 8 bildet. Ein Hilfssauggebläse 17, welches den kühlenden Luftstrom vom Sauggebläse 15 in die Stromversorgungseinheit saugt, ist an der Stelle vorgesehen, die dem Rand der Platten 11 und 12 in der Stromversorgungseinheit 7 zugewandt ist.
Bei der Projektionsanzeigevorrichtung dieses Beispiels ist die Unversehrtheit und Steifigkeit des gesamten Gehäuses zum Verbessern des Widerstands der Vorrichtung gegen Stoß und Fall dadurch verbessert, daß das obere und untere Gehäuse, die gemeinsam das Außengehäuse bilden, an denjenigen Bauelementen unter den eingebauten Bauelementen befestigt sind, die besonders stark sind.
Im einzelnen umfaßt bei diesem Ausführungsbeispiel die Projektionsanzeigevorrichtung folgende Bauelemente: eine Lichtquellenlampeneinheit 8; einen Farbfilter, der den von der Lichtquellenlampe ausgestrahlten, weißen Lichtstrahl in abgewinkelte Lichtstrahlen der drei Primärfarben zerlegt; eine optische Linseneinheit 9, die drei Flüssigkristallichtventile 925R, G und B enthält, die die getrennten Farblichtstrahlen modulieren, sowie einen Lichtmischer, der die modulierten Lichtstrahlen der unterschiedlichen Farben, die moduliert wurden, zusammensetzt; eine Projektionslinseneinheit 6, die den synthetisierten, modulierten Lichtstrahl auf einen Schirm projiziert; und eine Stromversorgungseinheit 7. Bei dieser Projektionsanzeigevorrichtung ist das äußere Gehäuse 2 der Vorrichtung mit einem oberen Gehäuse 3 und einem unteren Gehäuse 4 versehen, die von oben nach unten in Richtung der Dicke der Vorrichtung zusammengesetzt sind. Das Innere der Vorrichtung, welches durch das obere und untere Gehäuse unterteilt ist, enthält die genannte Stromversorgungseinheit 7 an der Seite der Hinterkante der Vorrichtung. An der Seite der Vorderkante der Vorrichtung ist eine Kopfplatte vorgesehen. An der Kopfplatte ist eine Plattenprismeneinheit 910, die den Farbzusammensetzer der genannten optischen Linseneinheit 9 darstellt, und die Unterkante der genannten Projektionslinseneinheit 6 befestigt. Die Vorrichtungsrückseiten des genannten oberen Gehäuses 3 und unteren Gehäuses 4 sind an der genannten Stromversorgungseinheit 7 befestigt. Die Stirnseiten dieser Gehäuse sind an der genannten Kopfplatte 903 befestigt.
Das untereinander Verbinden des oberen Gehäuses 3 und des unteren Gehäuses 4 über die äußerst starren Bauelemente an den Kanten sowie vorn und hinten in der Vorrichtung erhöht die Steifigkeit des Gehäuses als Ganzes und führt zu besserer Beständigkeit beim Herabfallen und Widerstand gegen Stöße.
In der Projektionsanzeigevorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind außerdem die Projektionslinseneinheit 6 und Prismeneinheit 910, welche den Farbzusammensetzer der optischen Linseneinheit 9 bildet, längs der Richtung der optischen Achse über die Kopfplatte 903 ausgerichtet, bei der es sich um ein äußerst steifes Bauelement handelt, und diese Bauelemente sind an der Kopfplatte 903 befestigt. Auf diese Weise wird die Unversehrtheit der Bauelemente verbessert.
Angesichts dieser Tatsache ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß die Bauelemente aus ihrer Fluchtung gelangen, selbst wenn die Vorrichtung Stöße erleidet, weil sie fallengelassen wird.
Außerdem sind bei der Projektionsanzeigevorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die schwersten Bauelemente, die Projektionslinseneinheit 6 und Stromversorgungseinheit 7 zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß der Schwerpunkt der Vorrichtung bestmöglich mit der geometrischen Mitte der Vorrichtung zusammenfällt. Anders gesagt, da aller Regel nach die Projektionslinseneinheit 6 an der Vorderseite der Vorrichtung vorgesehen ist, wird die Stromversorgungseinheit 7 an der Rückseite der Vorrichtung angeordnet. Auf diese Weise gelangt der Schwerpunkt der Vorrichtung im wesentlichen in die Mitte der Vorrichtung in Vorwärtsrichtung. Wenn, gemäß einer Alternative, die Projektionslinseneinheit 6 an der rechten oder linken Seite vorgesehen ist, wird die Stromversorgungseinheit 7 als Gegengewicht auf die entgegengesetzte Seite gelegt.
Wird also die Vorrichtung zufällig fallengelassen, wenn sie jemand trägt, fällt sie hauptsächlich in einer horizontalen Stellung, einer Stellung, in der die Vorrichtung normalerweise getragen wird. Im Gegensatz zu der Gegebenheit, bei der der Schwerpunkt nach vorn, hinten, rechts oder links versetzt ist, wird bei der so gestalteten Vorrichtung ein Schaden vermieden, der sonst entstünde, wenn die Vorrichtung fallengelassen wird und ihre vordere, hintere, rechte oder linke Ecke zuerst auf den Boden knallt und damit den stärksten Schlag erleidet.
In der Projektionsanzeigevorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die schwere Stromversorgungseinheit 7 an einer Seite des oberen Gehäuses 3 und des unteren Gehäuses 4 befestigt und darüber hinaus auch an mindestens einer Seite des oberen Gehäuses 3 und des unteren Gehäuses 4 in Richtung der Dicke der Vorrichtung auf derjenigen Höhe befestigt, die dem Schwerpunkt der Stromversorgungseinheit 7 entspricht.
So kann die Vorrichtung, selbst wenn von außen ein Schlag sie trifft, nicht seitlich schwingen, und damit ist die Stoßbeständigkeit verbessert.
(Konstruktion des äußeren Gehäuses)
Wie die 1A bis 1F zeigen, weist das obere Gehäuse 3 des äußeren Gehäuses 2 eine rechteckige obere Wand 3a, eine rechte und linke Seitenwand 3b, 3c und eine rückwärtige Wand 3d auf, die sich im wesentlichen vertikal nach unten von den drei Seiten erstrecken, mit Ausnahme der Stirnseite. Ähnlich weist das untere Gehäuse 4 eine rechteckige untere Wand 4a, eine rechte und linke Seitenwand 4b, 4e und eine hintere Wand 4d auf, die sich im wesentlichen senkrecht von den drei Seiten nach oben erstrecken, mit Ausnahme der Stirnseite. Der mittlere Bereich des vorderen Gehäuses 5 ist nach vorn geringfügig konvex gekrümmt. In der Mitte des vorderen Gehäuses öffnet sich eine runde Öffnung 5b, um die ein ringförmiger Rand 5a gebildet ist. Die vordere Kante der Projektionslinseneinheit 6 erstreckt sich durch die Öffnung zur Vorderseite der Vorrichtung. Das obere Gehäuse 3 ist mit dem unteren Gehäuse 4 durch Verriegelungsschrauben 21a, 21b, 22a und 22b an zwei Stellen jeweils an der rechten und linken Seitenwand verbunden (16A und 16B). Das vordere Gehäuse 5 ist von oben und unten durch das obere Gehäuse 3 und das untere Gehäuse 4 gehalten.
An der oberen Wand 3a des oberen Gehäuses 3 ist in Mittevorwärtsstellung ein Luftfilterdeckel 23 befestigt. Im Deckel 23 ist eine große Anzahl Ventilationslöcher ausgebildet. An der Innenseite des Deckels ist ein Luftfilter 24 befestigt, um das Eindringen von Staubteilchen von außen zu verhindern (2B). Am rechten und linken Rand der vorderen Seite der oberen Wand 3a sind an eingebauten Lautsprechern 14R und 14L entsprechenden Stellen viele kommunizierende Löcher 25R und 25L ausgebildet. An der linken Kante der oberen Wand 3a ist ein Bedienschalterdeckel 26 befestigt. Der Bedienschalterdeckel 26 kann, wie 1C zeigt, geöffnet und geschlossen werden, weil eine der Kanten als Schwenkzapfen dient. Das Öffnen des Deckels 26 legt viele Bedienschalter 26a frei, die im Inneren des Deckels vorgesehen sind (27B).
Ein Lampenaustauschdeckel 27 ist an der unteren Wand 4a des unteren Gehäuses 4 an der Stelle befestigt, die der Lichtquellenlampeneinheit 8 entspricht. Der Austauschdeckel 27 ist an der unteren Wand 4a angeschraubt. Durch Lockern der Schraube und Entfernen des Deckels 27 kann man die Lichtquellenlampeneinheit 8 ersetzen. An einer Stelle vor dem Austauschdeckel 27 ist ein Ventilationsloch 28 gebildet. Das Ventilationsloch 28 ist an der Stelle ausgebildet, die dem eingebauten Kühlsauggebläse 15 entspricht. An der Rückseite des Ventilationslochs 28 ist außerdem ein Luftfilter 29 (2B) befestigt, um das Eindringen von Staubpartikeln ins Innere an dieser Stelle zu verhindern.
An der Vorderkante der unteren Wand 4a sind an der rechten und linken Ecke Höheneinstellfüße 31 (31R und 31L) vorgesehen. Durch Drehen des Fußes 31 läßt sich die Höhe feineinstellen. Durch Betätigen von Höheneinstellknöpfen 32 (32R und 32L), die von den unteren Seitenbereichen der beiden Kanten des vorderen Gehäuses 5 vorstehen, kann man grobe Einstellungen der Höhe der Füße 31 vornehmen. In der Mitte der hinteren Kante der unteren Wand 4a ist ein Vorsprung 33 ausgebildet. Wenn die Vorrichtung 1 auf einen Tisch gestellt wird, ist sie an drei Stellen abgestützt, durch den oben beschriebenen Vorsprung 33 und die beiden Füße 31. Falls die Fläche, auf die die Vorrichtung gestellt wird, Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche hat, so sind auch Hilfsvorsprünge 34R und 34L an den beiden Rändern der hinteren Seite der Bodenwand vorgesehen, damit die Vorrichtung nicht klappert.
Oben rechts am vorderen Gehäuse 5, welches die Stirnseite der Vorrichtung bildet, und in der Mitte der hinteren Wand 3d des oberen Gehäuses 3, welches die obere Hälfte der Rückseite der Vorrichtung bildet, sind außerdem Luken 35F bzw. 35R vorgesehen. Diese Luken empfangen Steuerlichtstrahlen von der Fernsteuerung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind also Luken sowohl vorn als auch hinten in der Vorrichtung ausgebildet, was es ermöglicht, die Vorrichtung entweder von vorn oder von hinten aus der Ferne zu steuern.
Ein Wechselstromeinlaß 36 zur Stromzufuhr von außen und ein Hauptstromzufuhrschalter 37 sind links an der hinteren Wand 4d des unteren Gehäuses 4 vorgesehen, welches die untere Hälfte der Rückseite der Vorrichtung bildet.
An der linken Seite der Vorrichtung ist ein Tragegriff 38 vorgesehen. Die Unterkanten 38a und 38b des Handgriffs 38 sind an den fluchtenden Flächen der Seitenwände 3b und 4b des unteren Gehäuses 4 schwenkbar angebracht. In der Seitenwand 3b ist an der Obergehäuseseite eine Ausnehmung 3e als Aufnahme für den Handgriff ausgebildet, so daß der Handgriff 38 in die Ausnehmung paßt. Eine Leuchtdiodenanzeige 39, die den Betriebszustand der Vorrichtung anzeigt, ist an der Oberkante der Seitenwand 3b vorgesehen. An der Seitenwand 4b an der Untergehäuseseite ist ein Eingangs/Ausgangsanschlußdeckel 41 vorgesehen, der geöffnet und geschlossen werden kann und an der Unterkante des Deckels, die als Mitte dient, angelenkt ist. Beim Öffnen des Deckels werden die vielen Eingangs/Ausgangsanschlüsse 42 freigelegt, die sich im Innern des Deckels befinden (27A).
Ein Entlüftungsloch 43 ist in den Seitenwänden 3c und 4c des oberen und unteren Gehäuses, welche die entgegengesetzten Seiten der Vorrichtung bilden, so ausgebildet, daß es sich von einer Seitenwand zur anderen erstreckt. An der Rückseite des Entlüftungslochs 43 ist durch einen Luftfilter das Kühlentlüftungsgebläse 16 angeordnet.
(Lichtquellenlampeneinheit)
Nachfolgend wird die Lichtquellenlampeneinheit 8 unter Hinweis auf 2A und 7 beschrieben.
Die Lichtquellenlampeneinheit 8 weist eine Lichtquellenlampe 801 und eine nahezu rechteckige, massive Lampengehäuseeinheit 802 auf, in der die Lichtquellenlampe untergebracht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das Lampengehäuse 802 eine Doppelkonstruktion aus einem inneren Gehäuse 803 und einem äußeren Gehäuse 804. Die Lichtquellenlampe 801 weist eine Lampe 805, beispielsweise eine Halogenlampe sowie einen Reflektor 806 auf. Die Lichtstrahlen von der Lampe 805 werden längs der Lichtachse 1a in Richtung zur optischen Linseneinheit 9 ausgestrahlt.
Im äußeren Gehäuse 804, der vorderen Seite in Richtung der Lichtachse 1a, ist eins Öffnung vorgesehen, an der ein UV-Filter 809 befestigt ist. In Richtung der Lichtachse 1a ist an der Rückseite eine große Anzahl von Schlitzen 807 ausgebildet, die von der Luft zum Kühlen durchströmt werden. Das innere Gehäuse 803 ist an der Stirnseite der Lichtquellenlampe 801 befestigt. Derjenige Teil des inneren Gehäuses, der vom emittierten Licht durchsetzt wird, ist offen. Eine große Anzahl Durchgangslöcher für Kühlungsluft 808 ist am Umfang des inneren Gehäuses gebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das innere Gehäuse 803 mit der Lichtquellenlampe 801 in einem Stück gebildet. Um die Lampe auszutauschen, nimmt man das innere Gehäuse und die Lampe als Satz heraus.
(Optische Linseneinheit)
Die optische Linseneinheit 9 ist so aufgebaut, daß ihre optischen Elemente, mit Ausnahme der Prismeneinheit 910, die den Farbzusammensetzer bilden, von oben und unten durch obere und untere Lichtleiter 901 und 902 gehalten sind, wie 3A zeigt. Dieser obere Lichtleiter 901 und untere Lichtleiter 902 sind durch das obere Gehäuse 3 und das untere Gehäuse 4 und Verriegelungsschrauben an den Seiten befestigt. Auf ähnliche Weise sind dieser obere und untere Lichtleiter 901 und 902 an den Seiten der Prismeneinheit 910 durch Verriegelungsschrauben befestigt. Die Prismeneinheit 910 ist an der Rückseite der dicken Kopfplatte 903, einer Spritzgußplatte, mittels Verriegelungsschrauben befestigt. Die Unterkantenseite der Projektionslinseneinheit 6 ist auf ähnliche Weise an der Vorderseite der Kopfplatte 903 mittels Verriegelungsschrauben befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist folglich die Prismeneinheit 910 mit der Projektionslinseneinheit 6 zu einem integralen Körper aneinander befestigt, wobei zwischen ihnen die Kopfplatte 903 gehalten ist. Die beiden Bauelemente, die die steife Kopfplatte 903 halten, bilden also ein integrales Ganzes. Deshalb können diese Bauelemente ihre Fluchtung selbst dann nicht verlieren, wenn die Projektionslinseneinheit 6 einen Schlag von einer äußeren Quelle empfängt.
(Optisches System)
19 zeigt die Optik für die Projektionsanzeigevorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispiels. Das optische System dieses Ausführungsbeispiels weist folgendes auf: die genannte Lichtquellenlampe 805, eine Beleuchtungsoptik 923, die Integratorlinsen 921 und 922, bei denen es sich um optische Elemente zur gleichmäßigen Beleuchtung handelt, eine Farbzerlegungsoptik 924, welche den von der Beleuchtungsoptik 923 ausgesandten, weißen Lichtstrahl W in Farblichtstrahlen R, G und B unterteilt, die rot, grün und blau sind, drei Flüssigkristallichtventile 925R, 925G und 925B, welche die Farblichtstrahlen modulieren, die Prismeneinheit 910, bei der es sich um eine Farbsyntheseoptik handelt, welche die modulierten Farblichtstrahlen wieder vereinigt, und die Projektionslinseneinheit 6, welche den wieder zusammengesetzten Lichtstrahl vergrößert und auf einen Schirm projiziert. Zu der eingebauten Optik gehört auch ein Lichtleitsystem 927, welches unter den von der Farbzerlegungsoptik 924 aufgeteilten Farblichtstrahlen den Blaulichtstrahl B zum entsprechenden Flüssigkristallichtventil 925B leitet.
Als Lichtquellenlampe 805 kann beispielsweise eine Halogenlampe, eine Metallhalogenidlampe oder eine Xenonlampe benutzt werden. Die Optik zur gleichmäßigen Beleuchtung 923 ist mit einem reflektierenden Spiegel 931 versehen, der die zentrale optische Achse 1a des von der Beleuchtungsoptik ausgesandten Lichtstrahls um 90 Grad in Vorwärtsrichtung der Vorrichtung biegt. Über den Spiegel 931 hinweg sind sowohl vor als auch hinter dem Spiegel an orthogonalen Positionen die Integratorlinsen 921 und 922 vorgesehen.
Die Farbzerlegungsoptik 924 weist einen blau und grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 941, einen grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 und einen reflektierenden Spiegel 943 auf. Wenn der weiße Lichtstrahl W auf den blau und grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 941 trifft, wird zunächst der im weißen Lichtstrahl enthaltene blaue Lichtstrahl B und der grüne Lichtstrahl G um 90 Grad reflektiert, um zu dem grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 942 zu wandern. Der rote Lichtstrahl R durchsetzt den Spiegel 942, wird vom hinteren, reflektierenden Spiegel 943 um 90 Grad abgelenkt und aus dem Emissionsteil 944 für den Rotlichtstrahl zur Prismeneinheit 910 ausgestrahlt. Als drittes treffen die vom Spiegel 942 reflektierten Blau- und Grünlichtstrahlen B und G auf den grün reflektierenden dichroitischen Spiegel 942. Dort wird nur der Grünlichstrahl G um 90 Grad abgelenkt und aus dem Emissionsteil 945 für den grünen Lichtstrahl zur Farbsyntheseoptik ausgestrahlt. Als letztes wird der den Spiegel 942 durchsetzende Blaulichtstrahl B aus dem Emissionsteil 946 für den blauen Lichtstrahl in Richtung zum Lichtleitsystem ausgestrahlt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Abstände von dem den weißen Lichtstrahl emittierenden Teil für die optische Vorrichtung zur gleichmäßigen Beleuchtung zu den emittierenden Bereichen 944, 945 und 946 der Farblichtstrahlen in der Farbzerlegungsoptik 924 alle gleich groß.
Kondensorlinsen 951, 952 und 973 sind für unterschiedliche Farblichtstrahlen an den Emissionsbereichen 944, 945 und 946 in der Farbzerlegungsoptik 924 und dem Lichtleitsystem vorgesehen. Das bedeutet, daß die Lichtstrahlen der unterschiedlichen Farben, die von den Emissionsbereichen ausgestrahlt werden, auf diese Kondensorlinsen 951, 952 und 973 auftreffen und zu parallelen Strahlen werden. Von den Farblichtstrahlen R, G und B, die parallel geworden sind, fallen die roten und grünen Strahlen R und G auf die Flüssigkristallichtventile 925R und 925G und werden moduliert. Bildinformationen entsprechend Lichtstrahlen unterschiedlicher Farben werden zu den einfallenden Strahlen addiert. Diese Lichtventile sind deshalb von einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Treiber entsprechend der zugeführten Bildinformation schaltergesteuert, und mit diesem Prozeß werden die Lichtstrahlen unterschiedlicher Farben moduliert, welche die Ventile durchsetzen. Als Treiber können verschiedene Einrichtungen benutzt werden, die öffentlich verfügbar sind. Der Blaulichtstrahl B seinerseits wird durch das Lichtleitsystem 927 zum entsprechenden Flüssigkristallichtventil 925B geleitet, wo der Blaulichtstrahl auf ähnliche Weise entsprechend der zugeführten Bildinformation moduliert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Lichtventile polykristalline Siliziumdünnschichttransistoren als Schaltvorrichtungen.
Lichtleitsystem 927 weist einen reflektierenden Spiegel 971 an der Eingangsseite, einen reflektierenden Spiegel 972 an der Ausgangsseite und eine zwischen diesen Spiegeln angeordnete Zwischenlinse 974 sowie eine Kondensorlinse 973 auf, die an einer Stelle vor dem Flüssigkristallfeld 925B angeordnet ist. Was die Lichtweglängen der Lichtstrahlen der unterschiedlichen Farben betrifft, so ist für den Blaulichtstrahl B der Abstand am größten von der Lichtquellenlampe 805 bis zu einem gegebenen Flüssigkristallfeld, und deshalb erleidet der Blaulichtstrahl den größten Verlust an Lichtenergie. Das Ausmaß des Verlustes an Lichtenergie kann verringert werden, wenn man ein Lichtleitsystem 927 vorsieht. Auf diese Weise können die Lichtweglängen unterschiedlicher Lichtstrahlen im wesentlichen gleich gemacht werden.
Die Lichtstrahlen verschiedener Farben, die nach dem Durchsetzen der Flüssigkristallfelder 925R, G und B moduliert wurden, treten in die Farbsyntheseoptik 910 ein, wo sie wieder zusammengesetzt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Farbsyntheseoptik aus der Prismeneinheit 910, die aus einem dichroitischen Prisma zusammengesetzt ist, wie vorstehend beschrieben. Das durch die Farbsyntheseoptik wieder zusammengesetzte Farbbild wird vergrößert und durch die Projektionslinseneinheit 6 an einer vorherbestimmten Stelle auf einen Schirm projiziert.
In dem optischen System des vorliegenden Ausführungsbeispiels sollte ein Halbwellenlängenplättchen vorzugsweise in den Wegen der Lichtstrahlen verschiedener Farben vorgesehen sein, um die Lichtstrahlen zu polarisieren, damit sie S-polarisiertes Licht werden. Wenn auf diese Weise sichergestellt wird, daß nur die S-polarisierten Lichtstrahlen benutzt werden, wird der Grad der Lichttrennung, der mit Hilfe des dichroitischen Spiegels erreichbar ist, im Vergleich zur Situation, bei der willkürlich polarisierte Lichtstrahlen ohne Modifikation benutzt werden, selbst dann verbessert, wenn sowohl P- als auch S-polarisierte Lichtstrahlen in einem Gemisch existieren. Das Lichtleitsystem 927, welches Lichtstrahlen mit Hilfe eines Spiegels reflektiert, bietet ein stärkeres Reflexionsvermögen für die S-polarisierten Lichtstrahlen als für die P-polarisierten Lichtstrahlen. Dadurch hat das optische System des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Vorteil, daß der Verlust an Lichtenergie minimal wird.
34 zeigt eine laminierte Platte 3000, die eine transparente Glasplatte 3001, ein an einer Seite der Glasplatte befestigtes Halbwellenlängenplättchen 3002 und eine an der Oberfläche des Halbwellenlängenplättchens 3002 befestigte Polarisierplatte 3003 aufweist. Wenn man diese Konstruktion beispielsweise dadurch auf das vorliegende Ausführungsbeispiel anwendet, daß das Halbwellenlängenplättchen am roten und blauen Lichtweg angeordnet wird, reicht es zum Verbessern der Durchlässigkeit aus, eine nichtreflektierende Beschichtung auf der Oberfläche 3001a des Glassubstrats und auf der Oberfläche 3003a der Polarisierplatte anzuordnen. Ebenso reicht es, wenn man das Halbwellenlängenplättchen am grünen Lichtweg anordnet, einen Grünfilter an der Oberfläche 3001a des Glassubstrats zu befestigen, während die Oberfläche 3003a der Polarisierplatte nicht behandelt wird. Es wird bevorzugt, eine Abbildung mit einem insgesamt hohen CR-Verhältnis zu erhalten, indem eine Polarisierplatte 3003 mit hohem CR-Verhältnis (Polarisationsgrad) auf Kosten der Helligkeit auf der laminierten Platte benutzt wird, die am grünen Lichtweg angeordnet wird.
35 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Halbwellenlängenplättchen am grünen Lichtweg der Optik des vorliegenden Ausführungsbeispiels angeordnet ist. Die Figur ist eine Ansicht von oben nach unten gesehen. Für die vergrößerte projizierte Abbildung ist die Durchlässigkeitsachse die Richtung von oben nach unten. Die Durchlässigkeitsachse des auf das Flüssigkristallichtventil auftreffenden Lichtstrahls ist von oben nach unten ausgerichtet. Die Durchlässigkeitsachse der am Halbwellenlängenplättchen 3002 befestigten Polarisierplatte 3003 ist zu dieser Richtung orthogonal. Die Durchlässigkeitsachse der an der Ausgangsseite des Flüssigkristallichtventils 925G angeordneten Polarisierplatte 3004 ist von oben nach unten ausgerichtet. Halbwellenlängenplättchen sind ähnlich auch am roten und blauen Lichtweg vorgesehen.
(Prismeneinheit 910)
Die Prismeneinheit 910 hat die Gestalt einer gewinkelten Säule mit einem quadratischen Querschnitt, zusammengesetzt aus vier dreieckigen Säulenprismen, die den gleichen Brechungsindex haben. Auf jeder Befestigungsoberfläche ist ein dielektrischer Film geschaffen, um der Prismeneinheit die gewünschten optischen Eigenschaften zu verleihen.
Wie 22 zeigt, ist die Prismeneinheit 910 des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch genaue Aneinanderbefestigung von vier Prismen wie folgt geschaffen. Zuerst ist ein Prisma 910c (das erste Dreiecksprisma) das längste. Prismen 910d und 910b (das dritte und vierte Dreiecksprisma) sind die kürzesten und das restliche Prisma 910a (das zweite Dreiecksprisma) hat eine Zwischenlänge. Das längste Prisma 910c und das kürzeste Prisma 910d sind aneinander so befestigt, daß zwischen ihnen eine vertikale Abstufung entsteht. Ähnlich ist das Prisma 910a der Zwischenlänge am kürzesten Prisma 910b so befestigt, daß ein vertikaler Stufenunterschied zwischen ihnen entsteht. Danach werden die Prismen paarweise so aneinander befestigt, daß ein Stufenunterschied an der Oberkantenseite zwischen dem längsten Prisma 910c und dem Prisma 910a mit der Zwischenlänge entsteht.
In der durch das gegenseitige Befestigen der einzelnen Prismen erhaltenen Prismeneinheit 910 sind Lageausrichtungsflächen 910g und 910i an der Unterkante parallel zu herkömmlichen Lageausrichtungsflächen 910e und 910f (der freiliegenden seitlichen Oberfläche) gebildet. Außerdem ist eine Lageausrichtungsfläche 910j (die freiliegende seitliche Oberfläche) gebildet, die zu diesen Lageausrichtungsflächen orthogonal verläuft. So kann man die vier Prismen genau aneinander befestigen, indem man ein Werkzeug gegen diese Flächen drückt.
Außerdem kann man an der gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusammengesetzten Prismeneinheit 910 die optische Linseneinheit 9 exakt anbringen, wenn man sie an der gewünschten Befestigungsstelle, wie nachstehend beschrieben, anbringt, indem man die orthogonalen Lageausrichtungsflächen 910f und 910j benutzt, die an der Oberkante des Prismas 910c gebildet sind.
Im einzelnen wird, wie aus 23 hervorgeht, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Befestigungsplatte 911 zum Anbringen eines aus Harz bestehenden Prismas benutzt. Auf der Oberfläche der Befestigungsplatte 911 ist in Form eines rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks eine Nut 911a ausgebildet, deren Tiefe so gewählt ist, daß die Oberkantenfläche 910j des genannten Prismas 910c genau hineinpaßt. Die Oberkantenfläche 911a des Prismas 910c ist an der Bodenfläche 911b der Nut angeklebt und befestigt. Durch Anpressen der Lageausrichtungsflächen 910f und 910j des Prismas 910c an das Paar orthogonaler seitlicher Seiten 911c bzw. 911d der Nut läßt sich die Mitte der Prismeneinheit 910 exakt ausrichten. Auf diese Weise kann die Prismeneinheit 910 in genauer Position befestigt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Prismenbefestigungsplatte 911 an der unteren Wand 92 der Kopfplatte 903 mittels Befestigungsschrauben angebracht, und bei der dadurch erhaltenen Konstruktion ist die Prismeneinheit 910 auf der Oberseite der Kopfplatte angebracht.
(Mechanismus zum Verhindern gestörter Totalreflexion)
In der Prismeneinheit 910 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es erwünscht, einen Glasfilter 912 an der Prismenoberfläche zu befestigen, in die der modulierte Lichtstrahl eintritt, der das Lichtventil 925R durchsetzt hat. Der Filter 912 absorbiert und blockiert den Blaulichtstrahl und läßt den Rotlichtstrahl hindurchtreten. Wie aus 24 zu entnehmen ist, ist der Filter 912 an der Oberfläche 910R der Prismeneinheit 910 befestigt, wo der modulierte rote Strahl eintritt. Modulierte Lichtstrahlen verschiedener Farben, die die Lichtventile 925R, G und B durchlaufen haben, setzen sich durch die Prismeneinheit 910 fort und werden von der X-förmigen reflektierenden Oberfläche der Prismeneinheit 910 reflektiert und zur Seite der Projektionslinseneinheit 6 hin ausgegeben.
Aber bei jeder Farbe wird eine geringe Menge Licht von der reflektierenden Oberfläche nicht reflektiert, sondern durchsetzt die reflektierende Oberfläche und erreicht die Seiten der Flüssigkristallichtventile, die sich jenseits der Prismeneinheit 910 befinden. Zum Beispiel passiert es, daß der blaue, modulierte Lichtstrahl durch die blau reflektierende Oberfläche 9101B hindurchtritt und die Rückseite des roten Lichtventils 925 erreicht. Umgekehrt passiert es, daß der rote, modulierte Lichtstrahl durch die rot reflektierende Oberfläche 9101R hindurchtritt und die Rückseite des roten Lichtventils 925B erreicht. Außerdem wird manchmal der grüne, modulierte Lichtstrahl, der die Prismeneinheit 910 nicht durchsetzt, zur Seite des roten Lichtventils 925R hin reflektiert. Es könnte also ein von hinten in das Flüssigkristallichtventil eintretender Lichtstrahl nachteilige Auswirkungen haben, beispielsweise eine Fehlfunktion des Flüssigkristallfeldes auslösen. Diese Wirkung ist besonders signifikant im Fall der blauen Lichtstrahlen, bei denen es sich um Lichtstrahlen kurzer Wellenlänge handelt.
Um dieses Problem zu vermeiden, zeigt das vorliegende Ausführungsbeispiel, daß der Glasfilter 912 an der Einfallsfläche 910R für den roten modulierten Lichtstrahl für die Prismeneinheit 910 befestigt ist, wie vorstehend beschrieben, so daß der blaue Lichtstrahl die Rückseite des Flüssigkristallichtventils 925R nicht erreicht.
Es sei darauf hingewiesen, daß auch ein Filter, der einen Rotlichtstrahl absorbiert, an der Einfallsfläche des blauen modulierten Lichtstrahls zusätzlich zu dem genannten Filter 912 angebracht sein kann.
(Anordnung einer Stromversorgungseinheit und einer Basis)
In der Projektionsanzeigevorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind folgende Maßnahmen getroffen, um die Länge der Stromzufuhrleitungen der Vorrichtung und die Länge der Versorgungsleitungen für interne elektrische Signale auf ein Minimum zu verkürzen, denn beide sind Rauschquellen. Im einzelnen sind die Stromversorgungseinheit 7 und die eingebauten Stromversorgungsschaltungen von einem Abschirmgehäuse 701 abgedeckt und der Einlaß für externe Stromzufuhr sowie der Stromzufuhrschalter 37 sind direkt am Abschirmgehäuse befestigt.
Am Abschirmgehäuse 701 der Stromversorgungseinheit 7 ist ferner ein Verriegelungsschalter 710, der die Stromversorgungseinheit der Vorrichtung im Tandem mit dem Anbringen und der Abnahme des Lampenaustauschdeckels 27 zum Ersatz der am äußeren Vorrichtungsgehäuse angebrachten Lichtquellenlampe 801 ein- und ausschaltet, befestigt.
Es erübrigt sich also die Notwendigkeit für einen Zuleitungsdraht, der normalerweise um das Äußere der Stromversorgungseinheit 7 zum Anschluß der Stromversorgungseinheit 7 geschlungen ist, wenn diese Einheiten von der Stromversorgungseinheit 7 getrennt und entfernt sind. Folglich braucht ein solcher Zuleitungsdraht nur innerhalb der Stromversorgungseinheit 7 und vom Abschirmgehäuse 701 abgeschirmt verlegt zu werden. Dies erlaubt eine auf ein Minimum eingeschränkte Stromzufuhrleitung, die eine Rauschquelle darstellt.
Die Lichtquellenlampeneinheit 8 und die Stromversorgungseinheit 7 sind außerdem einander benachbart angeordnet. Auch hierdurch wird die Länge der Zuleitung zum Verbinden dieser Einheiten auf ein Minimum eingeschränkt und damit das Ausmaß an Rauschen, welches diese Bauelemente erzeugen.
Die Anordnung der Schnittstellenplatte 11, auf der Schnittstellenschaltungen im Innern der Vorrichtung angebracht sind, der Videoplatte 12, auf der die Bildsignalverarbeitungsschaltungen angebracht sind, und der Steuerplatte 13, auf der die Treibersteuerschaltungen angebracht sind, wird wie folgt vorgenommen: zuerst werden die Schnittstellenplatte 11 und die Videoplatte 12 so angeordnet, daß Teile derselben sich mindestens in großer Nähe zueinander befinden, so daß zwischen den Platten an der benachbarten Stelle eine elektrische Verbindung geschaffen wird. Ähnlich sind die Videoplatte 12 und die Steuerplatte 13 so angeordnet, daß sich Teile von ihnen in so großer Nähe zueinander befinden, daß zwischen den Platten an der benachbarten Stelle eine elektrische Verbindung geschaffen wird.
Damit entfällt die Notwendigkeit, eine große Anzahl Signalleitungen zu verlegen, wie für den Fall, daß diese Platten weit voneinander entfernt sind. So wird durch die minimale Länge der Signalleitungen, die Rauschquellen darstellen, die Rauscherzeugung unterdrückt.
Die Schnittstellenplatte 11 und die Videoplatte 12 sind im Innern der Vorrichtung mittels einer gemeinsamen Plattenbefestigungsplatte angebracht, und die Schaltkreisbefestigungsplatte wird als Abschirmplatte benutzt, um eine aus der Schnittstellenplatte 11 und der Videoplatte 12 zusammengesetzte Abschirmstruktur zu bilden. So kann eine kompakte Abschirmstruktur aus diesen Plattenbauelementen geschaffen werden.
Nachfolgend wird die spezifische Beschaffenheit der Abschirmstruktur beschrieben.
Wie 2A zeigt, sind in der Stromversorgungseinheit 7 die Komponenten ins Innere eines Abschirmgehäuses 701 aus Metall eingebaut, um zu vermeiden, daß elektrisches und magnetisches Rauschen, welches in der Stromversorgungseinheit erzeugt wird, nach außen leckt. Das Abschirmgehäuse 701 hat eine Größe, die von der rechten zur linken Seitenwand des äußeren Gehäuses 2 der Vorrichtung reicht. Die linke Seite des Abschirmgehäuses hat eine ebene Gestalt, die an einer festen Breite zum vorderen Teil der Vorrichtung vorsteht. Anders ausgedrückt, der reflektierende Spiegel 931 des Systems zur gleichmäßigen Beleuchtung des Optiksystemblocks 9 ist vor der vorspringenden Einheit 702 unter einem Winkel von 45° zur Richtung der Vorrichtung von vorn nach hinten angeordnet. Es besteht die Tendenz, daß der Raum an der Rückseite der vorspringenden Einheit toter Raum ist. Um eine wirksame Nutzung des Raums 703 sicherzustellen, ist bei diesem Ausführungsbeispiel dafür gesorgt, daß das Abschirmgehäuse 701 bis zur Seite des Raums 703 vorsteht, womit die Verfügbarkeit von Raum für die Bestandteile der Stromversorgungseinheit sichergestellt ist.
Das Abschirmgehäuse 701 für die Stromversorgungseinheit 7 hat einen rechteckigen, hohlen Querschnitt und insgesamt eine größere Steifigkeit als die anderen Bauelemente. Die untere Seite des Gehäuses 701 ist am Boden 4a des unteren Gehäuses 4 mit Sicherungsschrauben befestigt. Ähnlich ist die obere Seite des Gehäuses an der oberen Wand 3a des oberen Gehäuses 3 mit Sicherungsschrauben befestigt. Die Befestigung sowohl des oberen Gehäuses 3 als auch des unteren Gehäuses 4 an der hinteren Kante der Vorrichtung zur Schaffung eines sehr steifen Abschirmgehäuses 701 gewährleistet bei diesem Ausführungsbeispiel einen hohen Grad an Unversehrtheit und Festigkeit für das äußere Gehäuse an der hinteren Kante der Vorrichtung.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Stromversorgungseinheit 7 schwerer ist als die anderen im Inneren der Vorrichtung vorgesehenen Bauelemente. Zu den anderen schweren Bauelementen in der Vorrichtung zusammen mit der Stromversorgungseinheit 7 gehören die Prismeneinheit 910, die vorne und hinten an der Kopfplatte 903 befestigt ist, und die Projektionslinseneinheit 6. Wie aus 2A hervorgeht, ist die Stromversorgungseinheit 7 bei diesem Ausführungsbeispiel seitlich an der hinteren Kante der Vorrichtung angeordnet. Die Bestandteile der Stromversorgungseinheit 7 sind auf geeignete Weise so angeordnet, daß ihr Schwerpunkt in Richtung der Breite in der Mitte der Vorrichtung zu liegen kommt. Andererseits sind die Prismeneinheit 910 und die Projektionslinseneinheit 6 in der Mitte der Vorderkante der Vorrichtung angeordnet. Folglich liegt bei diesem Ausführungsbeispiel der Schwerpunkt der Vorrichtung etwa in der Mitte sowohl in Richtung der Breite als auch in Richtung der Vorrichtung von vorn nach hinten. Wenn dann nach dem Herausziehen des Handgriffs 38 beim Tragen der Vorrichtung mit der linken Seite der Vorrichtung nach oben, wie in 18 gezeigt, die Vorrichtung zufällig fallengelassen wird, fällt sie in dieser Ausrichtung herunter, weil ihre Mitte sich in der Mitte sowohl in Richtung von rechts nach links als auch in Richtung von vorn nach hinten befindet. Wenn der Schwerpunkt der Vorrichtung entweder nach vorn oder hinten oder nach rechts oder links der Vorrichtung versetzt ist, kippt die Vorrichtung beim Fallen zum Schwerpunkt. Wenn die Vorrichtung auf diese Weise hinfällt, trifft als erstes eine Ecke des äußeren Gehäuses auf den Boden. Hierdurch wird lokal eine übermäßig starke Schlagkraft ausgeübt, was zur Folge hat, daß höchstwahrscheinlich der betroffene Teil beschädigt wird. Da aber bei diesem Ausführungsbeispiel die Vorrichtung so herunterfällt "wie sie ist", ohne entweder seitlich oder von vorn nach hinten zu kippen, trifft die gesamte rechte Seite am Boden der Vorrichtung praktisch gleichzeitig auf den Fußboden, was die Möglichkeit des Auftretens einer örtlichen Beschädigung wesentlich verringert.
Außerdem ist eine herkömmliche Stromversorgungseinheit 7 an der Seite des äußeren Gehäuses 2 nur oben oder unten befestigt. Im Gegensatz dazu ist bei diesem Ausführungsbeispiel, wie 2B zeigt, die Stromversorgungseinheit 7 an der Seite des äußeren Gehäuses 2 mit Sicherungsschrauben 704 auch auf einer Höhe entsprechend dem Schwerpunkt in vertikaler Richtung der Vorrichtung befestigt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Stromversorgungseinheit an der hinteren Wand 4d des unteren Gehäuses 4 befestigt. Folglich wird wirksam verhindert, daß die Stromversorgungseinheit 7 hin und her schwingt, selbst wenn Hin- und Herschwankungen auf die Vorrichtung einwirken.
Andererseits sind in der Stromversorgungseinheit 7 die Stromzufuhrwege von der Stromversorgungseinheit zu den verschiedenen mechanischen Teilen auf ein Minimum eingeschränkt, was die Notwendigkeit für Rauschen erzeugende Zuleitungsdrähte auf ein Minimum einschränkt und damit die Erzeugung von Rauschen unterdrückt. So ist zum Beispiel sowohl der Wechselstromeinlaß 36 als auch der Hauptstromzufuhrschalter 37 unmmittelbar an der hinteren Seite des Abschirmgehäuses 701 der Stromversorgungseinheit 7 befestigt. Damit erübrigt sich die Notwendigkeit für Zuleitungsdrähte, die von diesen Bauelementen zur Stromversorgungseinheit 7 führen. Auch der Verriegelungsschalter 710, der sich im Tandem mit dem Öffnungs- und Schließbetrieb des an der rückseitigen Oberfläche der Vorrichtung befestigten Lampenaustauschdeckels 27 bewegt, ist auf integrale Weise an der Stirnseite des Abschirmgehäuses 701 für die Stromversorgungseinheit 7 befestigt. Wie 2A zeigt, ist der Verriegelungsschalter 710 an der rechten Seite der Vorrichtung an einer Stelle in geringem Abstand vom Abschirmgehäusevorsprung 702 befestigt. Der Betätigungsteil 711 des Schalters 710 weist nach unten und wird ständig von einem Wirkvorsprung 271 nach oben gedrückt, der sich vertikal von der Oberseite des Austauschdeckels 27 erstreckt. In diesem Zustand bleibt der Verriegelungsschalter 710 eingeschaltet. Wenn andererseits der Austauschdeckel 27 entfernt wird, verlagert sich der Betätigungsteil des Schalters 710 nach unten, wodurch der Schalter in den ausgeschalteten Zustand umgelegt wird. Der Schalter 710, der sich in herkömmlicher Weise in einem Abstand von der Stromversorgungseinheit 7 befindet, ist also an der Seite des Abschirmgehäuses 701 für die Stromversorgungseinheit befestigt, was die Länge der Zuleitungsdrähte verkürzt.
In der Stromversorgungseinheit 7 dieses Ausführungsbeispiels ist außerdem eine Ballastschaltung 720, bei der es sich um die Ansteuerschaltung für die der Stromversorgungseinheit an der Stirnseite der Vorrichtung benachbarte Lampeneinheit 8 handelt, an der gleichen Seite wie die Lampeneinheit 8 vorgesehen, so daß die Länge der Zuleitungsdrähte von dort zur Lampeneinheit 8 auf ein Minimum eingeschränkt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird also der Stromzufuhrweg von der Stromversorgungseinheit 7 zu den mechanischen Bauelementen verkürzt. Hierdurch wird die Zahl der Rauschquellen im Vergleich zum Stand der Technik verringert und damit die Rauscherzeugung unterdrückt.
Nachfolgend wird die Anordnung der Schnittstellenplatte 11, Videoplatte 12 und Steuerplatte 13 unter Hinweis auf die 11, 12 und 13 beschrieben. Zunächst wird die Steuerplatte 13 unten an der oberen Wand 3a des oberen Gehäuses 3 parallel zur oberen Wand angeordnet und an der Seite des oberen Gehäuses 3 am Umfang an mehreren Punkten mittels Sicherungsschrauben befestigt.
Diese Platte 13 hat eine solche Gestalt, daß sie die Oberseite des Optiksystemblocks 9 und der Lichtquellenlampeneinheit 8 bedeckt. Der unmittelbar oberhalb der Prismeneinheit 910 liegende Teil hat eine Gestalt, die in rechteckige Untereinheiten aufgeteilt ist. Der Rand der Platte 13 an der linken Seite der Vorrichtung ist mit Kontaktpunkten versehen, die Bedienschaltern 26a entsprechen, welche am linken Seitenrand der Oberseite der Vorrichtung aufgereiht sind.
Wie 13 zeigt, wird die Schnittstellenplatte 11 parallel und etwas erhöht gegenüber der unteren Wand 4a des unteren Gehäuses 4 angeordnet. Die Videoplatte 12 wird parallel zur Seitenwand an der linken Seite der Vorrichtung in aufrechter Position in vertikaler Richtung der Vorrichtung von der Oberflächenseite der Schnittstellenplatte 11 angeordnet. Diese beiden Platten 11 und 12 sind von der an der unteren Wand 4a des unteren Gehäuses 4 befestigten Plattenbefestigung 111 abgestützt. An der Oberkante der Plattenbefestigung 111 ist eine Abschirmplatte 112 befestigt. Die Oberkantenseite der Abschirmplatte 112 erstreckt sich bis zur Oberkante der Videoplatte 12. Deshalb wird ein Abschirmraum unterteilt und von und zwischen diesen beiden Platten 11 und 12, der Abschirmplatte 112 und der Plattenbefestigung 111 gebildet. Dies verhindert das Entweichen von Geräuschen, die von elektrischen und elektronischen Vorrichtungen erzeugt werden, die zwischen diesen Bauelementen vorgesehen sind.
Hier sind die Platten elektrisch wie folgt verbunden: Zuerst wird ein Verbinder 113 zur Seite der Videoplatte 12 auf der Oberfläche der Schnittstellenplatte 11 vorgesehen. Auf der Oberfläche der Unterkante der Videoplatte 12 wird ein Verbinder 114 vorgesehen, der in den Verbinder 113 eingesteckt werden kann. Ähnlich wird ein Verbinder 115 zur Seite der Steuerplatte 13 auf der Oberfläche der Oberkante der Videoplatte 12 vorgesehen. Ein Verbinder 116, der in den Verbinder 115 eingesteckt werden kann, wird an der Rückseite der Steuerplatte 13 vorgesehen. Deshalb werden, wenn die Platten 11, 12 und 13 zusammengesetzt werden, wie in 13 gezeigt, die entsprechenden Verbinder miteinander verbunden.
Das bedeutet, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Platten verbunden werden können, ohne daß Zuleitungsdrähte verlegt werden müssen. Hierdurch wird die Zahl der Rauschquellen verringert und infolgedessen die Rauscherzeugung unterdrückt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind ferner, wie 11 zeigt, die Ecken am Umfang der Steuerplatte 13 an der Seite des äußeren Gehäuses 2, das heißt der Erdungsseite mittels Sicherungsschrauben befestigt. Diese Ecken neigen zur Geräuschentwicklung. Aber bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, durch die Erdung dieser Bauelemente die Rauscherzeugung zu unterdrücken.
(Aufbau des Kopfplattenbauelements)
Es folgt eine Beschreibung der Gestalt der Kopfplatte 903 hauptsächlich unter Hinweis auf 4A, 4B und 6. Grundsätzlich weist die Hauptplatte 903 eine vertikale Wand 91 auf, die sich aufrecht in Richtung der Breite der Vorrichtung erstreckt, sowie eine untere Wand 92, die sich horizontal von der Unterkante der vertikalen Wand 91 erstreckt. Wie aus 6 hervorgeht, besitzt die vertikale Wand 91 einen hohen Grad an Oberflächenstabilität wegen einer großen Anzahl von Verstärkungsrippen 91a, die senkrecht und waagrecht auf ihrer Oberfläche ausgebildet sind. Eine rechteckige Öffnung 91b ist in der Mitte der vertikalen Wand für den Durchtritt der von der Prismeneinheit 910 ausgesandten Lichtstrahlen gebildet. Ferner sind Schraublöcher 91c für Sicherungsschrauben der Prismeneinheit an der vertikalen Wand 91 gebildet. Außerdem sind an der vertikalen Wand Schraublöcher 91d für die Befestigung der Plattenkantenseite der Projektionslinseneinheit 6 gebildet. Wie 4B zeigt, ist die Plattenkantenseite der Projektionslinse 6 an der Oberfläche der Stirnseite der vertikalen Wand 91 befestigt, und die Prismeneinheit 910 ist an der Oberfläche der Rückseite befestigt.
Weil die Prismeneinheit 910 und die Projektionslinseneinheit 6 in einem Zustand fixiert sind, in welchem sie über die sehr steife vertikale Wand 91 miteinander ausgerichtet sind, sind Prismeneinheit und Projektionslinseneinheit stark integriert, so daß selbst bei einem Aufprall die Wahrscheinlichkeit sehr gering ist, daß sie aus ihren relativen Positionen verlagert werden.
An der Rückseite der unteren Wand 92 der Kopfplatte 903 ist ein Kühlgebläse 15 angebracht. An der unteren Wand 92 sind in der Zeichnung nicht dargestellte Verbindungslöcher ausgebildet, um der Kühlung dienende Luft durchzulassen.
Wie aus 2B und 4A hervorgeht, sind an der Oberkante und Unterkante der vertikalen Wand 91 der Kopfplatte 903 Befestigungsansätze 91e bzw. 91f für das obere Gehäuse 3 bzw. das untere Gehäuse 4 gebildet. Diese Ansätze sind an den Seiten des oberen Gehäuses 3 bzw. des unteren Gehäuses 4 mittels Sicherungsschrauben angeschraubt.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind also die hinteren Kanten des oberen Gehäuses 3 und des unteren Gehäuses 4 an der Stromversorgungseinheit 7 und die vorderen Kanten an der Kopfplatte 903 befestigt. Da das obere Gehäuse 3 und das untere Gehäuse 4 an steifen Bauelementen vorn und hinten befestigt sind, wird die Stabilität dieser Gehäuse verbessert. Dies verbessert die Qualität der Stoßfestigkeit und minimiert jegliche Beschädigung, falls die Vorrichtung fallengelassen werden sollte.
(Kühlmechanismus)
Die für leichten Transport verwirklichte kompakte Organisation der Projektionsanzeigevorrichtung 1 verringert notwendigerweise das Maß an Innenraum und begrenzt damit die Größe der Kanäle, durch die Kühlluft strömt. Auch wenn es wünschenswert ist, die Stromversorgungseinheit 7 und weitere Bauelemente mit einer Abschirmplatte zwecks Rauschminderung abzudecken, isoliert diese Abdeckung das Innere der Stromversorgungseinheit 7 gegenüber den anderen Bauelementen. Dies könnte die Strömung der Kühlluft durch das Innere der Stromversorgungseinheit 7 behindern und folglich den Wirkungsgrad der Kühlung reduzieren. Wenn darüber hinaus der offene Lufteinlaß für das äußere Gehäuse 2 sich zusetzt, kann nicht genügend Luft ins Innere der Vorrichtung gelangen, was zu unzureichender Kühlung führen könnte.
Um diese Probleme zu lösen und einen Kühlmechanismus zu schaffen, der ausreichende Kühlung der Bauelemente im Innern der Vorrichtung gewährleistet, hat die Projektionsanzeigevorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel folgende Beschaffenheit.
Zum Kühlmechanismus für die Projektionsanzeigevorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels gehört auch ein Einlaß 28 für Kühlluft im Äußeren Gehäuse 2 der Vorrichtung; ein Sauggebläse 15, welches Luft ins Innere des Gehäuses leitet; ein Entlüftungsauslaß im äußeren Gehäuse 2 der Vorrichtung zur Abgabe der ins Innere des Gehäuses eingeführten Luft nach außen; und ein Entlüftungsgebläse 16, welches die Innenluft durch den Entlüftungsauslaß nach außen abgibt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Lampengehäuse 802 für die Lichtquellenlampeneinheit 8, die eine Wärmequelle darstellt, in folgender Gestalt ausgebildet: eine Luftöffnung zum Einführen der Kühlluft ist an der Vorderseite in Richtung der optischen Achse gebildet; ein Entlüftungsauslaß ist an der Rückseite in Richtung der optischen Achse gebildet; und die horizontalen und vertikalen Umfänge sind im wesentlichen geschlossen. Das Lampengehäuse ist so angeordnet, daß die Saugseite des Entlüftungsgebläses 16 sich hinter dem am Lampengehäuse 802 gebildeten Entlüftungsauslaß befindet.
Auf diese Weise fließt mindestens ein Teil der vom Sauggebläse 15 ins Innere der Vorrichtung eingeführten Luft längs der optischen Achse von der Seite der Luftöffnung vorn am Lampengehäuse 802 ins Innere der Vorrichtung. Die Luft gelangt dann um die im Innern des Lampengehäuses 802 angeordnete Lichtquellenlampe 801, wird von dem Entlüftungauslaß an der Rückseite zur Seite des Entlüftungsgebläses 16 gesaugt und nach außen abgegeben. Die Strömung der Kühlluft ins Lampengehäuse 802 in Richtung der optischen Achse und längs des Umfangs des Lampengehäuses gewährleistet also wirksame Kühlung von Bauelementen im Innern, beispielsweise der Lampe 805 und des Reflektors 806.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Stromversorgungseinheit 7, die eine Wärmequelle ist, einen Aufbau, bei dem ein Hilfssauggebläse 17 die Kühlluft ins Innere der Stromversorgungseinheit zwingt, und ein Entlüftungsauslaß, der die mittels des Hilfssauggebläses 17 eingeführte Luft abgibt, vorgesehen sind.
So wird mindestens ein Teil der vom Sauggebläse 15 ins Innere der Vorrichtung eingeführten Luftströmung mittels des Hilfssauggebläses 17 ins Innere der Stromversorgungseinheit 7 gezwungen. Diese Luft wird dann zur Seite des Entlüftungsgebläses 16 durch das Innere der Einheit und den Entlüftungsauslaß gesaugt und nach außen abgegeben. Selbst wenn die Stromversorgungseinheit 7 ein geschlossener Raum ist, der vom Abschirmgehäuse 701 und sonstigen Bauelementen bedeckt ist, kann noch eine ausreichende Luftmenge ins Innere der Vorrichtung fließen, und die Vorrichtung wird angemessen gekühlt.
Außerdem ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Lufteinlaß 28 in der unteren Wand des äußeren Gehäuses 2 vorgesehen und das Sauggebläse 15 unmittelbar oberhalb des Lufteinlasses angeordnet, um eine Kühlungsluftströmung in Aufwärtsrichtung zu erzeugen. Es ist auch ein zweiter Saugeinlaß 24 an der oberen Wand des äußeren Gehäuses 2 an einer Stelle entsprechend dem Sauggebläse 15 gebildet. Die optische Linseneinheit 9 ist zwischen dem zweiten Saugeinlaß 24 und dem Sauggebläse 15 angeordnet. In der optischen Linseneinheit 9 entsteht ein Luftströmungsweg. Der Luftströmungsweg leitet die vom zweiten Saugeinlaß 24 eingeführte Luft zur Saugseite des Sauggebläses 15 und leitet die vom Sauggebläse 15 geblasene Luft zur Seite des zweiten Saugeinlasses 24.
Selbst wenn der Saugeinlaß 28 an der Saugseite des Sauggebläses 15 verstopft, kann, da der zweite Saugeinlaß 24 so gebildet ist, daß die von dort eingelassene Luft zur Seite des Sauggebläses 15 geleitet wird, eine ausreichende Luftmenge vom zweiten Saugeinlaß 28 eingeführt werden. Dies stellt sicher, daß das Innere der Vorrichtung jederzeit ausreichend gekühlt wird.
In diesem Fall ist es wünschenswert, den Umfang des genannten Sauggebläses mit einer Dichtungsplatte 1150 abzudecken, um das System zu unterteilen und einen Luftweg zu schaffen, der die durch den vorstehend genannten Luftströmungsweg für die genannte optische Linseneinheit herabgeströmte Luft zur Saugseite des Sauggebläses 17 leitet.
Nachfolgend wird der spezifische Kühlmechanismus für die Wärme erzeugenden Bauelemente in der Projektionsanzeigevorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die 7, 8, 9 und 10 beschrieben.
Die Grundströmung von Kühlluft in der Vorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt in einer Ebene den in 8 gezeigten Weg. Die vom Sauggebläse 15 von außen durch das Luftloch 28 in der unteren Wand 4a der Vorrichtung 1 angesaugte Luft fließt durchs Innere der optischen Linseneinheit 9 und wird vom an der linken Seitenfläche der Vorrichtung vorgesehenen Entlüftungsgebläse 16 nach außen abgegeben. Wie mit den durchgezogenen Linien in 8 angedeutet, verläuft der Hauptluftstrom wie folgt: in einer Ebene fließt ein Teil des Luftstroms 1100 durch die optische Linseneinheit 9, erreicht das Entlüftungsgebläse 16 in gerader Linie und wird nach dem Passieren des Entlüftungsgebläses nach außen abgegeben.
Ein weiterer Luftstrom 1120 gelangt von der optischen Linseneinheit 9 und von der Vorderseite der Lichtquellenlampeneinheit 8 durch eine im äußeren Gehäuse 804 gebildete Luftöffnung 804a und durch die im inneren Gehäuse 803 gebildete Luftöffnung 808. Wenn die Luft diesen Bereich durchströmt hat, tritt sie durch den Entlüftungsauslaß 807 an der hinteren Seite und wird durch das an der Rückseite vorgesehene Entlüftungsgebläse 16 nach außen abgegeben.
Ein weiterer Luftstrom 1130 wird von dem an der Kante der Stromversorgungseinheit 7 befestigten Hilfssauggebläse 17 angesaugt und durch das Innere der Stromversorgungseinheit 7 gezogen. Nach Durchströmen des Inneren der Stromversorgungseinheit wird die Luft vom Sauggebläse 16 von der anderen Kante abgesaugt und nach außen abgegeben.
9 zeigt die Strömung des Luftstroms 1130 durch den Strömungsweg, der durchs Innere der Stromversorgungseinheit 7 verläuft. Wie aus der Figur hervorgeht, wird der Luftstrom 1130, nachdem er vom Sauggebläse 15 von außen angesaugt wurde, nach oben entlang den Einfalls- und Emissionsseitenflächen der Lichtventile 925R, G und B der optischen Linseneinheit 9 geblasen; er durchtritt das in dem oberen Lichtleiter 901 geöffnete Lüftungsloch, tritt in den Raum zwischen der Oberseite und der Rückseite der oberen Wand 3a des oberen Gehäuses ein und fließt in horizontaler Richtung durch den Raum zwischen diesen Einheiten. Dann strömt die Luft durch das im oberen Lichtleiter 901 geöffnete Lüftungsloch, fließt herab durch die Bauelemente der optischen Linseneinheit 9, in der Integratorlinsen 921 und 922 vorgesehen sind, die optische Elemente zur gleichmäßigen Belichtung darstellen, fließt weiter in die Unterseite des im unteren Lichtleiter 902 geöffneten Lüftungslochs und wird dann durch das Entlüftungsgebläse 17 ins Innere der Stromversorgungseinheit 7 eingeführt. Danach fließt die Luft zur Seite des Entlüftungsgebläses 16, von wo sie nach außen abgegeben wird.
Wie schon gesagt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Hilfssauggebläse 17 vorgesehen, um die Einführung eines Kühlluftstroms ins Innere der Stromversorgungseinheit 7 zu erzwingen. Dadurch wird das Innere der Stromversorgungseinheit 7, die eine Wärmequelle ist, wirksam gekühlt.
7 zeigt die Strömung des Luftstroms 1120, der durch die Lichtquellenlampeneinheit 8 fließt. Wie aus der Figur hervorgeht, fließt der Luftstrom 1120 längs des Raums zwischen dem oberen Lichtleiter 901 und der Rückseite der oberen Wand 301 des oberen Gehäuses und erreicht die obere Vorderkante an der Emissionsseite der Lichtquellenlampeneinheit 8. Von dort fließt der Luftstrom längs der Oberfläche der Bestandteile der Lichtquellenlampeneinheit 8 und erreicht das Entlüftungsgebläse 16 an der Rückseite. Der Luftstrom 1120 strömt also längs der Innen- und Außenflächen des äußeren Gehäuses 804 sowie längs der Innen- und Außenflächen des inneren Gehäuses 803. Außerdem fließt er längs der Oberfläche des Reflektors 806.
Wie schon erwähnt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Luftstrom 1120 längs der optischen Achse von der Vorderkante zur Rückseite der Lichtquellenlampeneinheit 8 gebildet, wodurch die Bereiche um Wärmequellen, wie die Lampe 805 und den Reflektor 806 wirksam gekühlt werden.
Wie in 9 und 10 angedeutet, ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Lüftungsloch 24 an der Seite der oberen Wand 3a des oberen Gehäuses gebildet. Sollte also der Filter 29, der am Lüftungsloch 28 des Sauggebläses 15 befestigt ist, verstopfen und nicht mehr genügend Luft durch den Filter eingeführt werden können, kann trotzdem noch Luft vom oberseitigen Lüftungsloch 24 eindringen, und zwar wie folgt. 10 zeigt, daß, wenn das untere Lüftungsloch 28 verstopft ist, im Inneren Unterdruck herrscht. Das verursacht, daß die Luft vom oberen Lüftungsloch 24 hereinkommt und erzeugt den Luftstrom, der mit durchgezogener Linie 1140 gezeigt ist. Dieser Luftstrom 1140 wird vom Lüftungsloch 24 aus eingeführt und zum Sauggebläse 15 gesaugt, welches ihn wieder nach oben bläst. Ein Teil dieses Luftstroms wird zu einer Zirkulationsströmung und läuft durch das Sauggebläse 15 um. (Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, daß eine solche zirkulierende Strömung auch unter normalen Bedingungen entsteht, selbst wenn das untere Lüftungsloch 28 nicht verstopft ist.) Die restliche Luft strömt durch die verschiedenen Bauelemente als Luftströme 1110, 1120 und 1130 und wird vom Entlüftungsgebläse 16 nach außen abgegeben.
Am Bereich um das Sauggebläse 15 herum ist eine Dichtungsplatte 1150 befestigt, um die wirksame Einleitung von Luft vom oberen Lüftungsloch 24 sicherzustellen, wenn das untere Lüftungsloch 28 verstopft ist. An der Dichtungsplatte 1150 sind Lüftungslöcher an einer Stelle entsprechend dem Kommunikationsloch 24 vorgesehen. Der Umfang der Dichtungsplatte ist mit den Rückseiten des unteren Lichtleiters 902 und der unteren Wand 92 der Kopfplatte verklebt. Das stellt sicher, daß sich ein ausreichender zirkulierender Strom bildet, wie in 10 gezeigt. Die Außenluft wird also wirksam vom Verbindungsloch 24 an der Oberseite eingeführt.
Das Vorsehen des Verbindungslochs 24 bei diesem Ausführungsbeispiel stellt sicher, daß das Innere der Vorrichtung ohne Behinderung gekühlt werden kann, wenn das Verbindungsloch 28 zum Einführen von Außenluft an der Seite des Sauggebläses 15 verstopft ist. Die Befestigung der Dichtungsplatte 1150 stellt sicher, daß selbst bei verstopftem Loch Außenluft wirksam vom Lüftungsloch 24 eingeführt werden kann, welches einen Abstand vom Sauggebläse 15 hat.
(Lageausrichtungsmechanismus des Lichtventils)
Nachfolgend wird der Lageausrichtungsmechanismus für die Flüssigkristallichtventile 925R, G und B des vorliegenden Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf 4A und 5 beschrieben. Da die Mechanismen zum Ausrichten der Lage dieser drei Lichtventile identisch sind, reicht es, den Lageausrichtungsmechanismus eines Lichtventils 925R zu beschreiben.
Ein Lichtventilblock 1200, an dem das Lichtventil 925R angebracht ist, ist an der Oberseite der unteren Wand 92 der Kopfplatte 903 befestigt. Der Lichtventilblock 1200 umfaßt eine untere Einstellplatte 1210, die an der unteren Wand 92 angebracht ist. An der unteren Einstellplatte 1210 ist ein Rechts-Linkspaar Langlöcher 1211 und 1210 gebildet. Diese Löcher schaffen eine längliche Gestalt in der Richtung des Lichtweges. Durch diese Löcher wird die Einstellplatte an der unteren Wand 92 der Kopfplatte mittels Sicherungsschrauben 1213 und 1214 befestigt.
An der Oberseite der unteren Einstellplatte 1210 ist eine Brennpunkteinstellplatte 1220 so angebracht, daß die Brennpunkteinstellplatte senkrecht zum Lichtweg steht. Die Brennpunkteinstellplatte 1220 hat eine vertikale Wand 1221, eine untere Wand 1222, die sich horizontal von der Unterkante zur Stromaufwärtsseite des Lichtweges erstreckt, sowie eine obere Wand 1223, die sich horizontal von der Oberkante zur Stromabwärtsseite des Lichtwegs erstreckt. An der unteren Wand 1222 ist in der Mitte ein Zapfen 1224 gebildet, der von der unteren Einstellplatte 1210 drehbar abgestützt ist. So kann die Brennpunkteinstellplatte 1220 um die vertikale Linie, die durch den Zapfen 1224 läuft, nach rechts und links gedreht werden. Die untere Wand 1222 ist an der Seite der unteren Einstellplatte 1210 mit zwei Sicherungsschrauben 1225 befestigt. Die obere Wand 1223 der Fokussierplatte 1220 ist ihrerseits an einem Deckel 910a, der die Oberseite der Prismeneinheit 910 bedeckt, mittels Sicherungsschrauben 1226 befestigt. Die Schraublöcher 1227 der Schrauben 1226 sind so gesetzt, daß sie größer sind als die Schrauben 1226. Deshalb kann man durch Lockern der Schraube 1226 die Position der Brennpunkteinstellplatte 1220 nach hinten und vorn oder rechts und links in gewissem Ausmaß bewegen. An der Spitze der oberen Wand 1223 ist eine Kerbe 1228 gebildet. Auch an Positionen gegenüber den Kerben 1228 sind an festgelegten Intervallen Kerben 910b gebildet. Wenn die Fokussierplatte angebracht wird, wird eine Einsetznut 1229, in die die Klinge eines Schlitzschraubendrehers eingesetzt werden kann, zwischen den Kerben gebildet. Wird die Klinge des Schraubendrehers eingesetzt und in der Einsetznut 1229 gedreht, dreht sich die Brennpunkteinstellplatte 1220 gegenüber der Prismeneinheit 910 um die im Zapfen 1224 zentrierte vertikale Linie und bewegt sich in Richtung des Lichtweges (in Richtung nach vorn und hinten).
Eine senkrechte Einstellplatte 1230 ist auf der vertikalen Wand 1221 der Fokussierplatte 1220 abgestützt, die in Richtung des Lichtweges hin- und herbewegt werden kann, so daß die senkrechte Einstellplatte sich parallel zur vertikalen Wand erstreckt. Mit anderen Worten, oben und unten sind an der vertikalen Wand 1221 Stützen für die senkrechte Einstellplatte gebildet. Zwischen diesen Stützen ist die senkrechte Einstellplatte 1230 gehalten. Die Unterkante der senkrechten Einstellplatte 1230 ist auf der Unterkantenseite der Fokussierplatte 1220 durch eine Ausrichtfeder 1231 gehalten. Die Oberkante wird von den beiden rechten und linken Ausrichteinstellschrauben 1232 und 1233 herabgedrückt, die an der Fokussierplatte 1220 angebracht sind. So kann man durch Einstellen der Anzahl Schraubendrehungen an dem Einstellschraubenpaar 1232 und 1233 die senkrechte Einstellplatte 1230 gegenüber der Fokussierplatte 1220 auf und ab bewegen.
Auf der senkrechten Einstellplatte 1230 ist eine horizontale Einstellplatte 1240 parallel zur senkrechten Einstellplatte abgestützt. Die horizontale Einstellplatte 1240 wird mittels einer Ausrichteinstellfeder 1241 entweder an ihrer rechten oder linken Seite gedrückt. Die andere Seite wird von einer Ausrichteinstellfeder 1242 gedrückt. Deshalb kann man durch Einstellen des Ausmaßes der Schraubendrehungen an der Schraube 1242 die horizontale Einstellplatte 1240 gegenüber der senkrechten Einstellplatte 1230 seitlich bewegen. In der Mitte der horizontalen Einstellplatte 1240 ist eine Lichtventileinheit 1250 befestigt, an der das Flüssigkristallichtventil 925R angebracht ist.
Nach dem Befestigen des so beschaffenen Lichtventilblocks 1200 an der unteren Wand 92 der Kopfplatte kann man die untere Einstellplatte 1210 in Richtung des Lichtwegs vor und zurück einstellen und die Fokussierplatte 1220 um die im Zapfen 1224 zentrierte Senkrechte drehen. Auf diese Weise kann man leicht die Fokussierposition für das Lichtventil 925R, das heißt seine Position in Richtung des Lichtwegs festlegen. Durch Bewegen der senkrechten Einstellplatte 1230 und der horizontalen Einstellplatte 1240 nach oben und unten und nach rechts und links kann man außerdem die Ausrichtung des Lichtventils 925R verstellen.
Im Lichtventilblock 1200 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind drei Platten, die Fokussiereinstellplatte 1220, die senkrechte Einstellplatte 1230 und die horizontale Einstellplatte 1240 durch U-förmige Einstellplattensicherungsschrauben 1260 an drei Stellen fixiert, in der rechten Mitte, der linken Mitte und mitten in der Oberkante. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo diese drei Platten mittels Sicherungsschrauben fest angebracht sind, erübrigt sich bei diesem Ausführungsbeispiel die Notwendigkeit, die Sicherungsschrauben für Scharfeinstellzwecke zu lockern. Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat also den Vorteil, daß man die Vorrichtung mit daran angebrachter Sicherungsfeder 1260 einstellen kann. Im Stand der Technik kann das Fixieren der drei Platten durch Anziehen der Sicherungsschrauben nach der Lagebestimmung der Einstellplatten eine Verlagerung der drei Platten verursachen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hingegen ist ein solcher Vorgang unnötig. Deshalb können sich die drei Platten, wenn sie eingestellt wurden, nicht aus der Fluchtung bewegen. Um die vollständige Integration der drei Platten dieses Ausführungsbeispiels nach der Lageausrichtung sicherzustellen, ist an der Oberkante der drei Platten ein Behälter 1270 für ein Klebemittel vorgesehen. Nachdem die drei Platten in ihrer Lage ausgerichtet wurden, füllt man Klebemittel in den Behälter 1270, um die Platten mittels Klebstoff zu fixieren.
(Aufbau der Höheneinstellfüße)
14 und 15 zeigen einen Höheneinstellfuß 31R bzw. 31L. Da diese Füße identische Gestalt haben und den gleichen Höhenverstellmechanismus enthalten, wird nachfolgend nur einer von ihnen, der Fuß 31L beschrieben. Der Fuß 31L umfaßt einen scheibenförmigen Fuß 3111, der von der Unterkante des vorderen Gehäuses 5 der Vorrichtung frei vorsteht; und eine Welle 312, die sich von der Oberkante aus koaxial erstreckt. Die Welle 312 ist von einer durch das untere Gehäuse 4 festgehaltenen und abgestützten Fußeinstellplatte 313 senkrecht bewegbar gestützt. Fast über die gesamte Länge der Welle ist in deren Außenumfang ein Einschraubgewinde 317 ausgebildet.
Ein plattenförmiger Fußanschlag 314 ist einstückig an der Rückseite eines Fußanschlagknopfes 32L ausgebildet, der nach vorn aus der Unterkante des vorderen Gehäuses 5 exponiert ist. Ein Durchgangsloch 315, durch das sich die genannte Welle 312 erstreckt, ist im Fußanschlag 314 ausgebildet. Ferner wird der Fußanschlag 314 ständig von einer Fußanschlagfeder 316 zur Vorderseite der Vorrichtung hin gedrückt. Hierdurch wird der Knopf 32L an der Vorderseite des Fußanschlags 314 so gehalten, daß er nach vorn aus dem vorderen Gehäuse 5 vorsteht. In diesem Zustand wird ein Teil des Innenumfangs des Durchgangslochs 315 des Fußanschlags 314 unter einem spezifizierten Druck gegen den Außenumfang der Welle 312 gedrückt. Am Innenumfang des Durchgangslochs ist ein Aufnahmegewinde 318 ausgebildet, welches mit dem Einschraubgewinde 317 der Welle zusammenpaßt.
Der Höheneinstellfuß 31L dieser Beschaffenheit wird durch die Feder 316 daran gehindert, sich in vertikaler Richtung zu bewegen. Aber wenn der Knopf 32L entgegen der Kraft der Feder nach innen gedrückt wird, wird der Fußanschlag 314 von der Welle 312 gelöst. Das ermöglicht dem Fuß 31L eine freie Auf- und Abwärtsbewegung längs der Fußeinstellplatte 313. Wenn man dann die Vorrichtung mit beiden Händen anhebt und auf den rechten und linken Knopf 32L und R drückt, fallen die Füße 31L und 31R von selbst heraus. Auf diese Weise kann man dann die Füße zu einer spezifischen Länge herausziehen. Danach kann man die Füße in der gewünschten Position fixieren, wenn man die Knöpfe 32L und R bei bis auf die spezifische Länge herausgezogenen Füßen losläßt.
Danach bewirkt ein Drehen der Füße, daß die Welle 312 sich in kleinen Schritten längs der Schraube 318 auf der Seite des Anschlags 314 vertikal bewegt. Wenn man also Grobeinstellungen der Länge der Füße 31L und R durch Drücken der Knöpfe 32L und R vorgenommen hat, kann man die Füße drehen, um Feineinstellungen vorzunehmen. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann man also leicht und rasch die Vorderkantenhöhe der Vorrichtung 1 verstellen und die Vorrichtung 1 in den gewünschten Neigungswinkel bringen.
(Anbringungsstruktur des Handgriffs)
Nachfolgend wird die Anbringungsstruktur des Handgriffs 38 unter Hinweis auf 17A und 17B beschrieben.
Der Handgriff 38 ist in einer an der Seite der Vorrichtung 1 ausgebildeten Handgriffgehäuseausnehmung aufgenommen. Der Handgriff 38 dreht sich um ein Paar Unterkanten 38a und 38b und kann seitlich herausgezogen werden, wie mit gestrichelter Linie 380 angedeutet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Lager für die Drehachse 381 des Handgriffs dadurch gebildet, daß die Seitenwand 3b des oberen Gehäuses und die Seitenwand 4b des unteren Gehäuses kombiniert sind. Am Umfang der Unterkanten 38a und 38b des Handgriffs ist ein geringfügig herausragender Vorsprung 383 gebildet. Mittels dieses Vorsprungs 383 ist der Handgriff 38 mit vorgeschriebener Haltekraft in der Position am Gehäuse, angedeutet mit der durchgezogenen Linie in 17A, und in der mit der gedachten Linie angedeuteten Herausziehposition gehalten.
(Steuersystem)
25 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Steuersystems für die Projektionsanzeigevorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Wie aus der Figur zu entnehmen ist, werden Bildsignale von außen durch die Schnittstellenschaltungen eingegeben, die auf der Schnittstellenschaltungsplatte 11 gebildet sind. Die von einem Videoeingangsanschluß 2011, einem gewöhnlichen Eingangsanschluß für Bildsignale, Eingangsanschluß 2012 für SVHF-Signale und Eingangsanschluß 2013 für Rechnerausgangssignale R, G und B empfangenen Bildsignale werden von A/D-Umsetzern 2015, 2016 bzw. 2017 A/D umgesetzt. Nach der A/D-Umsetzung werden die eingegebenen Bildsignale von den Videoeingangsanschlüssen 2011 und 2012 von einem digitalen Dekodierer 2012 dekodiert und einem Steuerblock 2030 zugeführt, an dem eine VRAM Steuerung 2031 angebracht ist.
Der digitale Dekodierer 2021 wandelt Bildsignale in 8-Bit Bildsignale von jeweils R, G und B um und gibt die umgewandelten Bildsignale an die VRAM Steuerung 2030 aus. Der digitale Dekodierer gibt auch Informationen für das Signalformat der eingegebenen Bildsignale an eine Mikrosteuerung 2060 aus.
Die R, G, B Bildeingangssignale werden nach der A/D-Umsetzung an die VRAM Steuerung 2031 angelegt. Das vertikale Synchronisiersignal V und das horizontale Synchronisiersignal H werden einer Synchronisiersignalverarbeitungsschaltung 2040 zugeführt. Sprechinformationen werden von einem Eingangsanschluß 2050 über eine Lautstärkenregelung 2051 eingegeben und über einen Verstärker 2052 einem rechten und linken Lautsprecher 14R und 14L zugeführt.
Die Mikrosteuerung 2060 sorgt für die gesamte Steuerung des Systems; sie bestimmt anhand der Signale von der Synchronisiersignalverarbeitungsschaltung und dem im Steuerblock 2030 gesetzten PC Modus 2032, ob die eingegebenen Bildsignale Rechnereingangssignale sind oder nicht. Die Mikrosteuerung 2060 stellt auch das Format der eingegebenen Bildsignale anhand eines vom digitalen Dekodierer 2021 gelieferten Prüfsignals 2021S fest und steuert den Schreibvorgang auf einem VRAM 2062 mittels VRAM Steuerung 2031. Ferner steuert die Mikrosteuerung 2060 die Schreiboperationen, die an den Flüssigkristallichtventilen 925R, G und B durchgeführt werden.
Die von der VRAM Steuerung 2031 erweiterten Bildsignale werden von VRAM 2062 gespeichert.
Eine am Steuerblock 2070 angebrachte Gammakorrekturschaltung 2071 liest digitale Gammakorrekturwerte aus einem Blitzspeicher 2063 entsprechend dem Format der eingegebenen Bildsignale, die von der Mikrosteuerung 2060 über eine Busschnittstelle 2033 geliefert werden und führt eine digitale Gammakorrektur an Bildsignalen durch. Für jedes Signalformat sind digitale Gammaumsetzungsdaten im Blitzspeicher 2063 gespeichert.
Nach der digitalen Gammakorrektur wird Bitinformation zu den Farben R, G und B jeweils an Treiberschaltungen 2080R, G und B für die Flüssigkristallichtventile 925R, 925G und 925B geliefert. In jeder Treiberschaltung werden digitale Bildsignale mittels eines D/A-Umsetzers 2081 in analoge Signale umgesetzt, mittels einer Verstärkungs/Analoggammakorrektur 2080 verstärkt, selektiv, und erhalten eine analoge Gammakorrektur. Im nächsten Schritt werden analoge Bildsignale in einer Überlagerungsschaltung 2083 für Wechselspannung der Wechselansteuerspannung überlagert und in die Wechselansteuerspannungform gebracht, um die LCD anzusteuern. Wenn das Ergebnis in einen Abtast-Halter 2084 eingegeben wird, erzeugt es eine 6-Phasen LCD-Ansteuerspannung, die durch einen Puffer 2085 an die Elektroden in den Flüssigkristallichtventilen angelegt wird. Dies treibt die Pixelelektroden im Flüssigkristall entsprechend einem gegebenen Bildsignalsatz.
Es sei noch erwähnt, daß SRAM 2064 eine Arbeitsspeicherfläche ist, während EEPROM 2065 ein Speicher ist, der Einstelldaten aufbewahrt und speichert, beispielsweise von einem Benutzer spezifizierte Farbhelligkeit.
(Verfahren zum Ansteuern von Flüssigkristallichtventilen)
Die im vorliegenden Ausführungsbeispiel benutzten Flüssigkristallichtventile 925R, 925G und 925B sind matrixartige Anzeigefelder von identischem Aufbau. Strukturell sind sie identisch mit den Flüssigkristallichtventilen, die in den oben genannten JP-A-S62-145218 und JP-A-S62-254124 beschrieben sind.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Durchlässigkeit eines Flüssigkristalls sich mit der Polarität der anliegenden Spannung ändert und unerwünschte Ergebnisse, beispielsweise Flimmern erzeugen kann. Aus diesem Grund werden gemäß der genannten JP-A-S62-254124 die R- und B-Flüssigkristallichtventile mit der gleichen Polarität angesteuert (z.B. "positiv") während das restliche G Flüssigkristallichtventil, welches den umgekehrten Aufbau hat, mit entgegengesetzter Polarität (z.B. "negativ") angesteuert wird, um die Schwankungen zu glätten und dadurch das Flimmern und sonstige Probleme unter Kontrolle zu bekommen. So ist, wie 28 zeigt, die Polarität der Wechselansteuerspannung für Pixel in Videoinformationsfeldern in den Lichtventilen für R und B umgekehrt zu denen für G. Die Pfeile in dieser Figur zeigen die Ansteuerrichtung der Wahl für ein gegebenes Lichtventil.
Bei diesem Verfahren sind allerdings zwei unterschiedliche Strukturen für drei Flüssigkristallichtventile erforderlich. Angesichts dessen arbeitet das vorliegende Ausführungsbeispiel gemäß dem nachfolgend beschriebenen Ansteuerverfahren, um jegliche nachteilige Auswirkung aufgrund von Schwankungen der Durchlässigkeit wegen der Polarität der Wechselansteuerspannung zu vermeiden, selbst wenn der gleiche Aufbau für alle drei Flüssigkristallichtventile benutzt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel sind Zeilenpuffer (FIFO) 2064R und 20644B für die primäre Speicherung von Bildsignalen R und B vorgesehen. Die für eine Bildinformation in diesen Puffern gespeicherte Videoinformation wird in der Reihenfolge gelesen, in der sie eingeschrieben und an Steuerschaltungen 2080R bis 2080B ausgegeben wird. Im Gegensatz dazu wird der Zeilenpuffer (FILO) 2064G, der Primärspeicher des Bildsignals G so gelesen, daß die zuletzt eingegebene Pixelinformation als erstes gelesen und diese Information zum Ansteuern der Steuerschaltungen 2080G ausgegeben wird.
26 zeigt die Art, in der Videoinformation für eine Pixelzeile in die Lichtventile 925R, G und B eingegeben wird. Wie in der Figur angegeben, wird für Videoinformation im Umfang einer Pixelzeile in entweder in einem Vollbild (Rahmen) oder einem Teilbild R- und B-Information über Zeilenpuffer 2064R und 2064B in den Pixelzeilen entsprechend Flüssigkristallventilen 925R und 925B eingegeben, und zwar in Richtung der Ansteuerwahl. Im Gegensatz dazu wird Information für eine G-Zeile über den Zeilenpuffer 2064G, beginnend mit der letzten Information für die Zeile in entgegengesetzter Richtung der Ansteuerwahl eingegeben. So bleibt im Flüssigkristallichtventil 925G die Richtung der Ansteuerwahl die gleiche, aber die Information wird mit umgekehrter Ausrichtung von rechts nach links eingegeben.
Im einzelnen durchläuft von den verschiedenfarbigen Lichtstrahlen die die Flüssigkristallichtventile 925R, 925G und 925B passiert haben, der Grünlichtstrahl G, die Prismeneinheit 910 und erreicht die Projektionslinseneinheit 6, während der Rotlichtstrahl R und der Blaulichtstrahl B die Projektionslinseneinheit 6 erreichen, nachdem sie unter rechtem Winkel von der X-förmigen Reflexionsfläche der Prismeneinheit 910 zurückgeworfen wurden.
Nach dem Durchlaufen der Prismeneinheit 910 erfahren also der Rotlichtstrahl R und der Blaulichtstrahl B, welche die Flüssigkristallichtventile 925R und 925B durchsetzt haben, eine Umkehr ihrer optischen Abbildungen von rechts nach links im Verhältnis zum Grünlichtstrahl G, der das Flüssigkristallichtventil 925G durchsetzt hat.
Aber, wie schon gesagt, da im Flüssigkristallichtventil 925R die eingegebene Information eine Umkehr von rechts nach links erfährt, nachdem sie die Prismeneinheit 910 durchlaufen hat, sind die Lichtstrahlen R, G und B in Richtung von rechts nach links in ihren optischen Abbildungen korrekt ausgerichtet.
Durch Steuern des Schreibvorganges am Flüssigkristallichtventil 925G mittels der beschriebenen Steuereinrichtung zum Ansteuern kann das vorliegende Ausführungsbeispiel das Problem der Umkehr der optischen Abbildungen lösen, welches auftritt, wenn Lichtstrahlen die Prismeneinheit 910 durchlaufen. So können als Flüssigkristallichtventile 925R, 925G und 925B Flüssigkristallichtventile von identischem Aufbau verwendet werden.
Auch sind bei diesem Ausführungsbeispiel gemeinsame Felder für die drei Flüssigkristallichtventile benutzt, wie oben beschrieben. Während die gewählten Ansteuerungen in gleicher Richtung gehen, wird im Flüssigkristallichtventil G die eingegebene Videoinformation in Richtung von rechts nach links umgekehrt. Um mit diesem Problem fertig zu werden, reicht es, die die Flüssigkristallichtventile ansteuernden Spannungen zu alternierenden Signalen mit der gleichen Phase zu machen. Im einzelnen arbeiten die Lichtventile R und B und das Lichtventil G, wie 27 zeigt, so, daß die Bildelemente entsprechend einer gegebenen Ansteuerrichtung die gleiche Polarität haben. Wenn die Lichtventile auf diese Weise angesteuert werden, besteht zwischen Bildelementen in dem Zustand, bei dem rechts und links umgekehrt sind, Korrespondenz in dem auf dem Bildschirm entstehenden Videobild mit dem Ergebnis, daß Pixel entgegengesetzter Polaritäten einander überlappen.
Wie beispielsweise mit 960 in 27 angedeutet, überlappen die negativen Pixel des Lichtventils G die positiven Pixel der Lichtventile R und B. Wenn man die Flüssigkristallichtventile auf diese Weise ansteuert, ist es also möglich, das Flimmern zu unterdrücken, das durch Schwankungen der Durchlässigkeit aufgrund der Polarität der Ansteuerspannung entsteht.
Da das menschliche Auge gegenüber grün am empfindlichsten ist, ist es in dieser Hinsicht durch Umkehr der Polarität der grünen Farbe möglich, Helligkeitsunterschiede zwischen Bildelementen wirksam zu verringern.
(Verfahren zum Ansteuern der Flüssigkristallichtventile zur Datenkompression)
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird andererseits die Operation der Eingabe von Bildsignalen in die Flüssigkristallichtventile 925R, G und B entsprechend dem angewandten Handhabungsverfahren des eingegebenen Bildsignals variiert.
Wenn RGB-Signale, bei denen es sich um Rechnereingangssignale handelt, eingegeben werden, wird zunächst folgendes Schema angewandt: im Videomodus, bei dem die Anzahl vertikaler Anzeigezeilen größer ist als 200 wird das ganzzeilige Ansteuerverfahren angewandt. Anders ausgedrückt, eine Zeile Bildsignale wird 1:1 zu einer Zeile Schreibsignale gesetzt, die in eine Zeile eines Flüssigkristallichtventils eingegeben werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl wirksamer vertikaler Anzeigezeilen für die Flüssigkristallichtventile gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 480. Im Videomodus, bei dem die Anzahl Anzeigezeilen weniger als 480 beträgt, werden daher die nicht anzuzeigenden Zeilen als Schwarzwertanzeige verarbeitet.
Im Videomodus, bei dem die Anzahl der Abtastzeilen weniger als 200 beträgt, werden aber die Flüssigkristallichtventile im Doppelabtast-Ansteuerverfahren angesteuert. Mit anderen Worten, jedes Zeilensignal für ein Bildsignal wird in zwei Pixelzeilen in ein Flüssigkristallichtventil eingegeben, wie in 30B gezeigt.
Wenn die Eingangssignale mit dem NTSC-Verfahren generiert werden, bei dem es sich um die Fernsehsendenorm in Japan handelt, besteht ein Vollbild aus zwei, ungerade und gerade, Halbbildern, wie allgemein bekannt, so daß die Anzahl Abtastzeilen pro Vollbild 525 ist. Da die Zahl wirksamer vertikaler Anzeigezeilen in den 525 Abtastzeilen aber etwa 480 ist, werden bei diesem Ausführungsbeispiel Flüssigkristallichtventile mit dem Halbzeilenverfahren angesteuert, bei dem ein Vollbild nur aus einem Halbbild an Bildsignalen zusammengesetzt ist. Darüber hinaus werden Vollbilder wie folgt angezeigt:
Wie 31A zeigt, werden für ungeradzahlige Vollbilder Schreibsignale erzeugt, so daß die erste Videozeile in die Zeilen 1 und 2 eines Flüssigkristallventils mittels zweifacher Geschwindigkeitsumwandlung eingegeben wird. Ähnlich wird jede Videozeile anschließend in zwei benachbarte Zeilen eines Flüssigkristallichtventils in doppelter Geschwindigkeit eingegeben (Zeilenpaar-Ansteuerverfahren). Im Gegensatz dazu wird für geradzahlige Vollbilder die erste Videozeile direkt in eine Zeile eines Flüssigkristallichtventils eingegeben, wie 31B zeigt.
Ähnlich wird jede Videozeile anschließend mit Doppelgeschwindigkeitsumwandlung in zwei benachbarte Zeilen eines Flüssigkristallichtventils eingegeben.
Wenn hingegen Bildsignale mit dem PAL/SECAM Verfahren erzeugt werden, beträgt die Anzahl der Abtastzeilen pro Vollbild 625. Da jedoch die Zahl wirksamer vertikaler Anzeigezeilen in den 625 Abtastzeilen etwa 600 ist, werden bei diesem Ausführungsbeispiel Flüssigkristallichtventile mit dem Halbzeilen-Ansteuerverfahren angesteuert, wie folgt:
Wie 32A zeigt, wird zunächst für ungeradzahlige Vollbilder die erste Videozeile in die Zeilen 1 und 2 eines Flüssigkristallichtventils mit Doppelgeschwindigkeitsumwandlung eingegeben. Ähnlich wird die zweite Videozeile in die Zeilen 3 und 4 eines Flüssigkristallichtventils mittels Doppelgeschwindigkeitsumwandlung eingegeben. Die nächste Zeile, die dritte Videozeile, wird allerdings nur in die Zeile 5 eines Lichtventils eingegeben. Anschließend werden in ähnlicher Weise je drei Videozeilen 2, 2 und 1 Zeilen der Lichtventile zugeordnet und eingegeben (das modifizierte Zeilenpaar-Ansteuerverfahren). Im Gegensatz dazu wird für geradzahlige Vollbilder die erste Videozeile in eine Zeile eines Lichtventils eingegeben, wie 32B zeigt, die zweite Videozeile wird in die Zeilen 2 und 3 der Lichtventile mit Doppelgeschwindigkeitsumwandlung eingegeben, und die dritte Videozeile wird nur in die Zeile 4 eines Lichtventils eingegeben. Anschließend werden drei Videozeilen je 2, 2 und 1 der Lichtventile zugeordnet und eingeschrieben.
Wenn Bildsignale angezeigt werden, die mit dem PAL/SECAM Verfahren erzeugt wurden, für das eine große Anzahl Abtastzeilen erforderlich ist, wird mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur eine der drei Videozeilen in eine Zeile eines Lichtventils ohne Doppelgeschwindigkeitsumwandlung eingegeben. Im Vergleich zu der Situation, bei der jede Videozeile mit Doppelgeschwindigkeit umgewandelt und in ein Lichtventil eingegeben wird, wie beim NTSC Verfahren, werden folglich hier die Videosignale, die in ein Lichtventil eingegeben werden, um einen Faktor von 5/6 komprimiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden drei Videozeilen Lichtventilen in je 2, 2 und 1 Zeilen zugeord net. Alternativ kann die Reihenfolge der Zuordnung entweder 2, 1, 2 oder 1, 2, 2 sein.
Um mit dem PAL/SECAM-Verfahren erzeugte Videosignale anzuzeigen, welches eine größere Zahl an Abtastzeilen erfordert als das NTSC-Verfahren, wird eine spezifizierte Zahl der Bildsignale auf einem Flüssigkristallfeld aussortiert, so daß insgesamt die Daten um einen Faktor von fünf Sechstel komprimiert werden und die effektive Zahl der Anzeigezeilen in das 480 Zeilenlimit paßt. Bei diesem Verfahren verursacht jedoch die Kompressionsverarbeitung den Ausfall einiger Bildsignalzeilen. Als Ergebnis dieses Verfahrens werden beispielsweise gekrümmte Figuren, wie ein wahrer Kreis, aufgrund der Datenkompression als diskontinuierliche Anzeigen dargestellt. Dies ist in 33 gezeigt.
Aber mit dem modifizierten Zeilenpaar-Ansteuerverfahren, welches das Verarbeitungsverfahren für Bildsignale gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, werden keinerlei fehlende Videozeilen produziert, wodurch das genannte Problem vermieden wird. Darüber hinaus erfordert das modifizierte Zeilenpaar-Ansteuerverfahren kein Aussortieren von Videodaten zum Zweck der Datenkompression.
(Gammakorrekturverfahren)
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden auf die Bildsignale, die in die Flüssigkristallichtventile 925R, G und B eingegeben werden, gemischte Gammakorrekturen mit sowohl digitalen als auch analogen Verfahren angewandt. Im einzelnen werden in einer Gammakorrekturschaltung 2071 digitale Gammakorrekturen anhand der angelegten Spannung – Durchlässigkeit (V-T)-Kurven der Flüssigkristallichtventile 925R, G und B gemäß einer im Blitzspeicher 2063 gespeicherten Umwandlungstabelle für digitale Gammakorrekturwerte vorgenommen. Im nächsten Schritt werden auf die Bildsignale analoge Gammakorrekturen in einem spezifischen Bereich in der Verstärkungs/Analoggammakorrekturschaltung 2082 vorgenommen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird auf alle Bildsignale eine digitale Gammakorrektur entsprechend der in 29 gezeigten V-T-Kurve angewandt. Die Korrektur erfolgt durch Dividieren der angelegten Spannung, deren Durchlässigkeit von 0 % bis 100 % beträgt, in 16 Graustufungspegel. Nach Anwendung einer digitalen Gammakorrektur werden drei Graustufungspegel, beginnend mit schwarz, dessen Durchlässigkeit im wesentlichen Null ist, mit Hilfe von Kurven angenähert, indem eine analoge Gammakorrektur vorgenommen wird.
Mit anderen Worten, über drei Graustufungspegel von Schwarz, dessen Durchlässigkeit Null ist, bis Weiß, ändert sich die Neigung der V-T Kurve rasch, wie die Figur zeigt. Für das Anwenden einer digitalen Gammakorrektur auf diesen Abschnitt ist also eine große Menge Daten nötig. Da bei diesem Ausführungsbeispiel digitale Gammakorrekturen mittels 256-Bit Daten durchgeführt werden, kann diesem Abschnitt eine große Menge Daten nur auf Kosten einer Verringerung der anderen Bereichen zugeteilten Datenmenge zugeordnet werden. Hierdurch wird die Genauigkeit der Gammakorrektur insgesamt verringert. Deshalb wird die gleiche Menge Korrekturdaten wie den anderen Abschnitten den drei Graustufungspegeln zugeordnet, beginnend mit schwarz, wofür sonst eine große Datenmenge erforderlich wäre. Auf diese drei Graustufungspegel werden also digitale Korrekturen mittels Näherung angewandt, und in späteren Stufen wird dieser Teil erneut einer analogen Korrektur unterzogen. Im analogen Korrekturprozeß wird dieser Teil mittels einer Kurvennäherung korrigiert. So wird mit diesem Ausführungsbeispiel insgesamt eine genaue Gammakorrektur dadurch erhalten, daß zunächst eine digitale Gammakorrektur und dann eine zweite analoge Korrektur an den gleichen Videodaten vorgenommen wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich im Blitzspeicher 2063 eine Umwandlungstabelle vorgesehen, um andere digitale Gammakorrekturen entsprechend dem Signalformat der zu behandelnden eingegebenen Videosignale anzuwenden. Außerdem wird gemäß dem Typ der zu behandelnden, eingegebenen Bildsignale die entsprechende Korrekturtabelle durchsucht. Das macht es möglich, auf unterschiedliche Formen eingegebener Bildsignale durchwegs die geeigneten Gammakorrekturen anzuwenden. Es sei noch erwähnt, daß statt Gammakorrekturwerte im voraus im Speicher entsprechend Videoeingangssignalen zu speichern, Korrekturwerte auch mittels arithmetischer Operationsschaltungen berechnet werden können.
Die Erfindung ist hier zwar im Zusammenhang mit verschiedenen spezifischen Ausführungsbeispielen beschrieben worden; dem Fachmann ist aber klar, daß im Licht der vorstehenden Beschreibung viele weitere Alternativen, Abwandlungen und Änderungen offensichtlich sind. Die hier beschriebene Erfindung soll alle derartigen Alternativen, Abwandlungen, Anwendungen und Änderungen umfassen, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen mögen.

Claims

Prismeneinheit mit einem dichroitischen Prisma zum Wiedervereinigen modulierter Lichtstrahlen verschiedener Farben mittels additiver Farbmischung im optischen System einer Projektionsanzeigevorrichtung, wobei das dichroitische Prisma aus vier Dreiecksprismen (910a–910d) zusammengesetzt ist, bei der ein erstes Dreiecksprisma (910c) und ein drittes Dreiecksprisma (910d) der vier Dreiecksprismen (910a–910d) aneinander so befestigt sind, daß zwischen dem ersten und dritten Prisma in Längsrichtung eine erste Abstufung besteht, wodurch an einem Teil der befestigten Seite des ersten Dreiecksprismas (910c) eine erste bloßliegende Fläche (910f) gebildet ist; ein zweites Dreiecksprisma (910a) und ein viertes Dreiecksprisma der vier Dreiecksprismen (910a–910d) aneinander so befestigt sind, daß zwischen dem zweiten und vierten Prisma in Längsrichtung eine zweite Abstufung besteht, wodurch eine zweite bloßliegende Fläche (910e) an einem Teil der befestigten Seite des zweiten Dreiecksprismas (910a) gebildet ist; wobei das erste bis vierte Prisma rechtwinklige Dreiecksprismen mit dem gleichen Brechungsindex sind, die rechtwinklige gleichschenklige Querschnitte haben und aneinander so befestigt sind, daß die aneinander befestigten Flächen X-förmige reflektierende Flächen bilden, die rechtwinkligen gleichschenkligen Querschnitte der Prismen parallele Ebenen bestimmen und die Richtung senkrecht zu diesen parallelen Ebenen die Längsrichtung ist, und die erste bloßliegende Oberfläche (910f) und die zweite bloßliegende Oberfläche (910e) in einer Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dreiecksprisma (910c) und das zweite Dreiecksprisma (910a) aneinander mit einer dritten Abstufung in Längsrichtung befestigt sind, wodurch eine dritte bloßliegende Fläche (910j) orthogonal zu der ersten und zweiten bloßliegenden Fläche (910f) zwischen dem ersten und zweiten Dreiecksprisma (910c) gebildet ist; und die erste, zweite und dritte bloßliegende Fläche Bezugsflächen zur Lagebestimmung und Aneinanderbefestigung des ersten, zweiten, dritten und vierten Dreiecksprismas dienen.
Prismeneinheit nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Befestigungsplatte zum Befestigen eines Endes der Dreiecksprismen (910a–910d), wobei die Befestigungsplatte (911) einen unebenen Aufbau hat, der zu der Unterseite der vier Prismen (910a–910d) und der ersten, zweiten und dritten bloßliegenden Oberfläche (910f, 910e, 910j) paßt.
Prismeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der mindestens ein Filter (912) zum Absorbieren von Licht einer spezifizierten Wellenlänge an mindestens einer Außenfläche des dichroitischen Prismas angeordnet ist.
Projektionsanzeigevorrichtung, aufweisend: Farbzerlegungsmittel (924) zum Zerlegen eines von einer Lichtquelle (8) ausgestrahlten Lichtstrahls in farbige Lichtstrahlen von drei Farben; drei Flüssigkristallichtventile (925R, G, B) zum Modulieren der Farblichtstrahlen entsprechend jeweiligen Signalen; Farbsynthesemittel (910) zum Zusammensetzen der modulierten Lichtstrahlen zu einem kombinierten Lichtstrahl; und eine Projektionslinse (6) zum Vergrößern und Projizieren des zusammengesetzten Lichtstrahls auf einen Schirm; dadurch gekennzeichnet, daß die Prismeneinheit gemäß Anspruch 1 oder 2 als Farbsynthesemittel (910) benutzt wird, wobei jedes der drei Lichtventile (925R, G, B) einer jeweiligen von drei äußeren Umfangsflächen des dichroitischen Prismas benachbart angeordnet ist, wodurch diese Flächen Einfallsflächen bilden, welche die modulierten Farblichtstrahlen von den Lichtventilen (925R, G, B) empfangen.
Verfahren zum Zusammenbauen einer Prismeneinheit, welche ein dichroitisches Prisma aufweist, das aus vier rechtwinkligen Dreiecksprismen (910a–910d) mit dem gleichen Brechungsindex zusammengesetzt ist, die rechtwinklige gleichschenklige Querschnitte haben und aneinander so befestigt sind, daß die aneinander befestigten Flächen X-förmige reflektierende Flächen bilden, folgende Schritte aufweisend: (a) Aneinanderbefestigen eines ersten Dreiecksprismas (910c) und eines dritten Dreiecksprismas (910d), so daß eine erste bloßliegende Fläche (910f) auf einem Teil der befestigten Seite des ersten Dreiecksprismas (910c) gebildet wird; (b) Aneinanderbefestigen eines zweiten Dreiecksprismas (910a) und eines vierten Dreiecksprismas (910b), so daß eine zweite bloßliegende Fläche (910e) auf einem Teil der befestigten Seite des zweiten Dreiecksprismas (910a) gebildet wird; und (c) Aneinanderbefestigen des ersten und zweiten Dreiecksprismas, so daß die erste bloßliegende Fläche (910f) und die zweite bloßliegende Fläche (910e) in einer Ebene liegen; dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (c) aufweist, das erste und zweite Dreiecksprisma so aneinander zu befestigen, daß eine dritte bloßliegende Fläche (910j) orthogonal zu der ersten und zweiten bloßliegenden Fläche (910f) zwischen dem ersten und zweiten Dreiecksprisma (910c, 910a) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner aufweisend: (d) Befestigen einer Befestigungsplatte, die einen unebenen Aufbau zum Zusammenpassen mit Unterseiten der vier Prismen (910a–910d) und der ersten, zweiten und dritten bloßliegenden Fläche (910f, 910e, 910j) hat, an einem Ende der dichroitischen Prismen.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, ferner aufweisend: (e) Anbringen mindestens eines Filters (912) zum Absorbieren von Licht einer spezifizierten Wellenlänge an mindestens einer Außenfläche des dichroitischen Prismas (910).