(57)【要約】【課題】  例えば、電気光学装置に設けられ、基板上に付着した埃や塵等を容易に除去する。【解決手段】  基板を有し該基板上における画像表示領域で電気光学的に画像を表示する電気光学装置において、基板の表面のゴミを除去する電気光学装置用のゴミ除去装置であって、画像表示領域において基板の表面に沿って進行する弾性表面波を発生させる弾性波発生部と、該弾性波発生部を駆動するための配線又は電極部とを備える。【選択図】  図７
2006095387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を有し該基板上における画像表示領域で電気光学的に画像を表示する電気光学装置において、前記基板の表面のゴミを除去する電気光学装置用のゴミ除去装置であって、
前記画像表示領域において前記基板の表面に沿って進行する弾性表面波を発生させる弾性波発生部と、
該弾性波発生部を駆動するための配線又は電極部と
を備えることを特徴とする電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項２】
前記弾性波発生部は、前記基板上における前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域に配置されており、前記周辺領域から前記画像表示領域に進行するように前記弾性表面波を発生させることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項３】
前記弾性波発生部は、前記画像表示領域の一辺に沿って設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項４】
前記弾性波発生部は、前記画像表示領域の二辺に沿って設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項５】
前記弾性波発生部は、前記画像表示領域の少なくとも一辺に沿って形成された圧電膜と、該圧電膜上に前記周辺領域から前記画像表示領域に向かう方向に沿って少なくとも２種の電極が配列されることにより、該配列方向に沿って延在されて形成された櫛歯電極とを含み、該櫛歯電極の延在方向に沿って進行する前記弾性表面波を生成する圧電素子を有することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項６】
前記圧電素子は、前記櫛歯電極の延在方向に沿って前記周辺領域から前記画像表示領域に向かう一方向に優先的に進行する前記弾性表面波を生成することを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項７】
前記圧電素子は、前記ゴミを除去可能な所定の周波数の前記弾性表面波を発生させること
を特徴とする請求項５又は６に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項８】
前記圧電素子は、前記ゴミの大きさに対応する複数種類の周波数の前記弾性表面波を、該周波数の値毎に発生させること
を特徴とする請求項５又は６に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項９】
前記基板は、デフォーカスガラス、カバーガラス又は防塵ガラスとして前記電気光学装置の本体部に設けられており、
前記基板における前記本体部に面する側と反対側の表面において、前記ゴミを除去することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項１０】
前記基板は、電気光学物質を挟持する一対の基板のうちの一方の基板として前記電気光学装置の本体部に設けられており、
前記一方の基板の前記電気光学物質と対向する側と反対側の表面において、前記ゴミを除去することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気光学装置用ゴミ除去装置を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
基板の表面のゴミを除去するゴミ除去装置であって、
前記基板の表面に沿って進行する弾性表面波を発生させる弾性波発生部と、
該弾性波発生手段を駆動するための配線又は電極部と
を備えることを特徴とするゴミ除去装置。
【請求項１４】
基板を有し該基板上における画像表示領域で電気光学的に画像を表示する電気光学装置において、前記基板の表面のゴミを除去する電気光学装置用のゴミ除去方法であって、
配線又は電極を介して、前記画像表示領域において前記基板の表面に沿って進行する弾性表面波を発生させる弾性波発生部を駆動するステップと、
前記駆動された弾性波発生部によって前記弾性表面波を発生させるステップと
を備えることを特徴とする電気光学装置用ゴミ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波により例えばガラス等の基板の表面より塵や埃等のゴミを除去するゴミ除去装置、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられる電気光学装置用ゴミ除去装置及びゴミ除去方法、このようなゴミ除去装置を備えてなる電気光学装置並びに例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、例えば電気光学装置である液晶装置を、ライトバルブとして用いるプロジェクタが開示されている。このようなプロジェクタでは、電気光学装置において画像表示領域に表示された表示画像を、投射レンズによって例えばスクリーン上に投与することで画像表示が行われる。ここで、投射レンズの焦点は、例えば電気光学装置において、一対の基板に挟持された電気光学物質である液晶内の所定位置に合わせられる。よって、電気光学装置において、一対の基板のいずれか一方の基板上における画像表示領域に埃や塵等のゴミが付着すると、このゴミに投射レンズのピントがあってしまい、スクリーン上の表示画像にゴミが映りこんでしまう恐れがある。
【０００３】
このため、電気光学装置には、例えば防塵ガラスが基板に対して貼り合わせて設けられる。このように構成すれば、防塵ガラスのデフォーカス作用により、ゴミが、スクリーン上の表示画像に明確に映りこむのを防止することができる。
【０００４】
尚、特許文献２には、カメラ内において、被写体の光学像を電気信号に変換するための光電変換素子や、この光電変換素子を含む空間を密閉するための密閉構造について開示されている。この密閉構造には、光電変換素子の撮像面に入射され、撮像面上に光学像を結像させる結像光線を通過させるガラス板が設けられている。また、ガラス板をバルク振動により振動させて、その表面に付着したゴミを、結像光線通過範囲から除去するための加振手段が設けられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４４２１４号公報
【特許文献２】特開２００２−２０４３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、防塵ガラスを設けても、スクリーン上に高コントラストで画像表示が行われる場合、前述したように電気光学装置に付着したゴミが明確に映り込んでしまう恐れがある。この場合、防塵ガラスの厚さを更に厚くしてゴミの映りこみを防止しようとしても、プロジェクタにおけるスペース的な制約により、現実的な対策とは成り得ない。また、このように防塵ガラスを厚くしたとしても、電気光学装置の冷却効率が低下するという新たな問題が生じることに加え、次のような光抜けを防止することはできない。即ち、スクリーン上に高階調の表示画面、即ち暗い画面を表示する場合に、電気光学装置に偏光板を介して入射された光が、ゴミによって局部的に偏光されたり屈折したりして、偏光状態が変化することにより、光抜けが生じることもある。
【０００７】
以上のような問題点に対する他の対策としては、電気光学装置へのゴミの付着を防止するために、プロジェクタにおいて、例えば電気光学装置に供給される冷却風の導入口にフィルタを設置したり、プロジェクタ本体をクリーンルームで組み立てるようにすればよい。しかしながら、これら他の対策には、該対策に要する手間が煩雑になったり、冷却効率が低下する等の新たな問題が生じる。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、例えば、電気光学装置に設けられ、基板上に付着した埃や塵等を容易に除去することが可能なゴミ除去装置及びゴミ除去方法、このようなゴミ除去装置を備えてなる電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた各種電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置は、上記課題を解決するために、基板を有し該基板上における画像表示領域で電気光学的に画像を表示する電気光学装置において、前記基板の表面のゴミを除去する電気光学装置用のゴミ除去装置であって、前記画像表示領域において前記基板の表面に沿って進行する弾性表面波を発生させる弾性波発生部と、該弾性波発生部を駆動するための配線又は電極部とを備える。
【００１０】
本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置によって、ゴミ除去が行われる電気光学装置の本体部には、例えば電気光学物質として液晶を挟持する一対の基板が設けられている。そして、画像表示領域において、画素毎に電気光学物質に画像信号に応じた電圧を印加することにより、例えば光源から入射される光を変調する。そして、電気光学物質によって変調された光が表示光として出射されることにより、画像表示が行われる。
【００１１】
弾性波発生部は、例えば、一対の基板の少なくとも一方の基板において、電気光学物質と対向する側と反対側の基板面に対して設けられる。或いは、電気光学装置の本体部において、一対の基板の少なくとも一方の基板に貼り合わせて設けられた防塵ガラス等の基板における、本体部に面する側と反対側の表面に対して設けられる。また、弾性波発生部は、配線又は電極部を介して駆動手段によって駆動される。このような駆動手段は、当該ゴミ除去装置の一部として、電気光学装置に設けられてもよいし、外付け等によって、ゴミ除去装置とは別に或いはゴミ除去装置の一部として、電気光学装置に取り付けられてもよい。
【００１２】
そして、駆動された弾性波発生部は弾性表面波を発生する。弾性波発生部によって発生された弾性表面波は、電気光学装置の画像表示領域において、基板の表面に沿って進行する。これにより、画像表示領域において基板面に存在する塵や埃等のゴミを移動させて、画像表示領域から除去することが可能となる。特に、除去すべきゴミの大きさや種類、基板表面での落としやすさ、仕様上要求される画質等に基づいて、ゴミを必要なだけ除去可能な程度の強度にて、弾性表面波を発生させれば、これにより、画像表示領域から除去することができる。
【００１３】
従って、本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置によれば、弾性波発生部を駆動させることで、容易にゴミを除去することができる。よって、電気光学装置によって表示される表示画像にゴミが映り込むのを防止することが可能となる。また、電気光学装置に偏光板を介して入射された光の偏光状態が、その光の進路に存在するゴミによって変化するのを防止することができる。このため、高階調の表示画像を、電気光学装置によって表示する場合に、光抜けが生じるのを防止することが可能となる。これにより、電気光学装置によって高品質な画像表示を行うことが可能となる。
【００１４】
ここで、電気光学装置において、例えば一対の基板の一方の基板における電気光学物質と対向する側に、電気光学物質に電圧を印加するための画素電極や、該画素電極を駆動するための薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下適宜、”ＴＦＴ”と称する）等の駆動素子が作り込まれた積層構造が形成される。仮に特許文献２が開示するバルク振動により基板面を振動させると、該振動により基板が撓むことで、前述した積層構造に含まれ、例えば駆動素子の少なくとも一部を構成する半導体層に、クラックが生じる恐れが高い。即ち、この種の電気光学装置に対して、仮に特許文献２のバルク振動技術を適用しようとすれば、ゴミ除去以前に、半導体素子等の電気光学装置の主要部分が、クラック等の発生により破損してしまうのである。
【００１５】
これに対して、本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置は、基板面を弾性表面波によって振動させるので、基板がたわむのを防止して、積層構造を損傷させること無く、ゴミを除去することが可能となる。
【００１６】
また、プロジェクタにおいて、例えばカラー表示を行うために、赤色（Ｒ）用、緑色（Ｇ）用、及び青色（Ｂ）の３種のライトバルブが設けられる。このようなプロジェクタにおいて電気光学装置がライトバルブとして用いられる場合、３種のライトバルブのうち、特に、冷却風によってゴミが特に付着しやすい位置に配置されているものや、ゴミが付着すると表示画像に影響を与えやすいものについて、本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置によりゴミ除去を行うようにするとよい。このようにすれば、３種のライトバルブの全てに対して、本発明のゴミ除去装置によりゴミ除去を行わなくても、表示画像の品質の劣化を防止することが可能となる。
【００１７】
本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置の一態様では、前記弾性波発生部は、前記基板上における前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域に配置されており、前記周辺領域から前記画像表示領域に進行するように前記弾性表面波を発生させる。
【００１８】
この態様によれば、基板や画像表示領域のサイズを変化させることなく、弾性波発生部を設けることができる。弾性波発生部は、周辺領域から画像表示領域に向かって、基板の表面に沿って進行する弾性表面波を発生する。これにより、基板面において画像表示領域に存在するゴミを、画像表示領域から周辺領域に移動させて除去することが可能となる。この際、弾性発生部が透明部材から構成されているか否かに関わらず、弾性発生部が画像表示領域に表示される画像を邪魔することはないので大変有利である。
【００１９】
この、弾性波発生部が周辺領域に配置される態様では、前記弾性波発生部は、前記画像表示領域の一辺に沿って設けられているように構成してもよい。
【００２０】
このように構成すれば、画像表示領域において、該画像表示領域に存在するゴミを、弾性表面波によって、画像表示領域から周辺領域に向かう一方向に移動させて除去することが可能となる。尚、この場合、弾性波発生部は、必ずしも一方向のみに進行する弾性表面波を発生させるとは限らない。例えば、弾性波発生部において、周辺領域から画像表示領域に向かう一方向、及びこの方向と逆方向の双方向に進行する弾性表面波が生成されてもよい。
【００２１】
例えばプロジェクタのライトバルブとして電気光学装置を用いる場合、プロジェクタにおけるライトバルブのレイアウトに合わせて、ゴミが移動しやすい方向に、弾性表面波を優先的に進行させるように、弾性波発生部を設けるようにするとよい。このように構成すれば、より確実に、且つ効率良くゴミ除去を行うことが可能となる。例えば、ライトバルブのレイアウトに合わせて、基板面において重力に対応する方向に又は冷却風が流れる向きと同一の方向に、弾性表面波が優先的に進行するように、画像表示領域の一辺に沿って弾性波発生部を設ける。
【００２２】
また、弾性波発生部が周辺領域に配置される態様では、前記弾性波発生部は、前記画像表示領域の二辺に沿って設けられているように構成してもよい。
【００２３】
このように構成すれば、画像表示領域の二辺に沿って設けられた弾性波発生部の両方を駆動させることにより、画像表示領域に存在するゴミを、弾性表面波によって、画像表示領域から周辺領域に向かう二方向に移動させて除去することが可能となる。或いは、画像表示領域の二辺に沿って設けられた弾性波発生部のいずれか一方を選択的に駆動させることにより、弾性表面波を発生させて、画像表示領域から周辺領域に向かう一方向にゴミを移動させて除去することができる。
【００２４】
例えばプロジェクタにおいて、ライトバルブである電気光学装置のレイアウトに合わせて、ゴミが移動しやすい方向に進行する弾性表面波を優先的に発生させるようにすれば、より確実に、且つ効率良くゴミ除去を行うことが可能となる。
【００２５】
更に、弾性波発生部が周辺領域に配置される態様では、前記弾性波発生部は、前記画像表示領域の少なくとも一辺に沿って形成された圧電膜と、該圧電膜上に前記周辺領域から前記画像表示領域に向かう方向に沿って少なくとも２種の電極が配列されることにより、該配列方向に沿って延在されて形成された櫛歯電極とを含み、該櫛歯電極の延在方向に沿って進行する前記弾性表面波を生成する圧電素子を有するように構成してもよい。
【００２６】
このように構成した場合、弾性波発生部の駆動時、櫛歯電極によって所定の電界を印加することにより、圧電膜において弾性表面波を発生させることができる。この弾性表面波は、櫛歯電極の延在方向に沿って、周辺領域から画像表示領域に向かう方向に進行する。尚、この方向とは逆の方向に進行する弾性表面波が、圧電素子によって発生されるようにしてもよい。
【００２７】
この、弾性波発生部が圧電素子を有する態様では、前記圧電素子は、前記櫛歯電極の延在方向に沿って前記周辺領域から前記画像表示領域に向かう一方向に優先的に進行する前記弾性表面波を生成するように構成してもよい。
【００２８】
このように構成すれば、弾性波発生部では、圧電素子において発生した弾性表面波を無駄なくゴミ除去に利用することが可能となる。即ち、圧電素子によって、周辺領域から画像表示領域に向かう一方向に進行する弾性表面波に加えて、この方向と逆方向に進行する弾性表面波が発生されても、このような逆方向に進行する弾性表面波は、ゴミ除去に利用されないことになる。この場合、弾性波発生部を駆動するための電力が半分無駄になる。これに対して、この態様では、弾性波発生部を駆動するための電力を無駄なく利用することが可能となる。
【００２９】
また、弾性波発生部が圧電素子を有する態様では、前記圧電素子は、前記ゴミを除去可能な所定の周波数の前記弾性表面波を発生させるように構成してもよい。
【００３０】
このように構成すれば、ゴミを必要なだけ除去可能な程度の強度にて、弾性表面波を発生させることが可能となる。特に、低周波数とすれば弾性表面波の振幅が大きくなることにより、比較的強度の大きい弾性表面波により、例えば基板面よりゴミをふるい落とすことが可能となる。尚、周波数を低くするには、櫛歯電極のピッチを広げることにより、弾性表面波の波長を大きくするようにすればよい。
【００３１】
但し、弾性表面波の周波数をこのように変化させる場合には、電気機械結合係数の値も変化する。電気機械結合係数の調整は、弾性表面波の波長又は圧電膜の膜厚を調整することで、行う。よって、弾性表面波の周波数を変化させる場合には、圧電膜の膜厚を考慮して、電気機械結合係数の値を調整するのが好ましい。このようにすれば、より確実に、ゴミを除去することが可能な強度で弾性表面波を発生させることができる。従って、弾性波発生部を駆動するための電力をより効率的に利用してゴミ除去を行うことが可能となる。
【００３２】
また、弾性波発生部が圧電素子を有する態様では、前記圧電素子は、前記ゴミの大きさに対応する複数種類の周波数の前記弾性表面波を、該周波数の値毎に発生させるように構成してもよい。
【００３３】
このように構成すれば、電気光学装置の画像表示領域において、基板面に存在するゴミのうち、複数種類のサイズのゴミを、対応する周波数の弾性表面波によって移動させて除去することが可能となる。
【００３４】
加えて、弾性波発生部が周辺領域に配置される態様では、前記基板は、デフォーカスガラス、カバーガラス又は防塵ガラスとして前記電気光学装置の本体部に設けられており、前記基板における前記本体部に面する側と反対側の表面において、前記ゴミを除去するように構成してもよい。
【００３５】
このように構成すれば、デフォーカスガラス、カバーガラス又は防塵ガラスとして設けられた基板のデフォーカス作用によっても、表示画像におけるゴミの映りこみを防止することが可能となる。
【００３６】
また、弾性波発生部が周辺領域に配置される態様では、前記基板は、電気光学物質を挟持する一対の基板のうちの一方の基板として前記電気光学装置の本体部に設けられており、前記一方の基板の前記電気光学物質と対向する側と反対側の表面において、前記ゴミを除去するように構成してもよい。
【００３７】
このように構成すれば、当該ゴミ除去装置によってゴミを除去することにより、デフォーカスガラス、カバーガラス又は防塵ガラスを設けなくても、表示画像におけるゴミの映りこみ等を防止することが可能である。よって、この場合、電気光学装置を薄型化又は小型化することができる。
【００３８】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置（但し、その各種態様も含む）を備える。
【００３９】
本発明の電気光学装置によれば、上述したような本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置を備えるため、画像表示領域において高品質な画像表示を行うことが可能となる。
【００４０】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備する。
【００４１】
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた装置としてDLP（Digital  Light  Processing）等を実現することも可能である。
【００４２】
本発明のゴミ除去装置は上記課題を解決するために、基板の表面のゴミを除去するゴミ除去装置であって、前記基板の表面に沿って進行する弾性表面波を発生させる弾性波発生部と、該弾性波発生手段を駆動するための配線又は電極部とを備える。
【００４３】
本発明のゴミ除去装置によれば、上述した本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置と同様に、弾性波発生部が生成する弾性表面波によって、基板面に存在する塵や埃等のゴミを移動させて、該基板面から除去することが可能となる。
【００４４】
本発明の電気光学装置用ゴミ除去方法は上記課題を解決するために、基板を有し該基板上における画像表示領域で電気光学的に画像を表示する電気光学装置において、前記基板の表面のゴミを除去する電気光学装置用のゴミ除去方法であって、配線又は電極を介して、前記画像表示領域において前記基板の表面に沿って進行する弾性表面波を発生させる弾性波発生部を駆動するステップと、前記駆動された弾性波発生部によって前記弾性表面波を発生させるステップとを備える。
【００４５】
本発明の電気光学装置用ゴミ除去方法によれば、上述した本発明の電気光学装置用ゴミ除去装置と同様、電気光学装置において高品質な画像表示を行うことが可能となる。
【００４６】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下では、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００４８】
＜１：プロジェクタ＞
先ず、図１及び図２を参照して、本発明による電子機器の一例として液晶プロジェクタの実施形態について、説明する。図１は、液晶プロジェクタによる画像表示の際の実際的な構成を示す図であって、図２は、液晶プロジェクタの構成例を示す図式断面図である。
【００４９】
図１において、液晶プロジェクタ１１００には、例えばパーソナルコンピュータ（以下適宜パソコンと称する）１が接続される。そして、パソコン１によって生成され、供給される画像信号に基づいて、液晶プロジェクタ１１００によって画像表示が行われる。
【００５０】
図２には、液晶プロジェクタ１１００の光学ユニットに組み込まれている光学系の構成について示してある。液晶プロジェクタ１１００は、電気光学装置の一例たる液晶ライトバルブが３枚用いられてなる複板式カラープロジェクタとして構築されている。
【００５１】
液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された電気光学装置を含む液晶ライトバルブを３個用意し、夫々ＲＧＢ用のライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ及び６００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ及び６００Ｂに夫々導かれる。この際特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ及び６００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーンにカラー画像として投射される。
【００５２】
本実施形態のライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ及び６００Ｂとしては、例えば、後述の如きＴＦＴをスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置が使用される。そして、この液晶装置には、後述するようなゴミ除去装置が設けられている。
【００５３】
また、液晶プロジェクタ１１００内には、好ましくは、３種のライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ及び６００Ｂに冷却風を供給するためのシロッコファン（図２中、図示を省略）が設けられる。３種のライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ及び６００Ｂのうち、特に、上述したように供給される冷却風によってゴミが付着しやすい位置に配置されているものや、ゴミが付着すると表示画像に影響を与えやすいものについて、本実施形態のゴミ除去装置によりゴミ除去を行うようにするとよい。このようにすれば、３種のライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ及び６００Ｂの全てに対して、ゴミ除去装置によりゴミ除去を行わなくても、表示画像の品質の劣化を防止することが可能となる。本願発明者らの研究によれば、例えばＢ用のライトバルブ６００Ｂ、即ち４３５ｎｍ付近の波長の光が入射されるライトバルブ６００Ｂにおいて特に後述するようにゴミ除去を行うことによって、効果的に表示画像の品質の劣化を防止することができる。
【００５４】
＜２：電気光学装置＞
次に本発明の電気光学装置に係る実施形態の全体構成について、図３及び図４を参照して説明する。ここでは、電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。本実施形態に係る電気光学装置は、上述した液晶プロジェクタ１１００における液晶ライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ、６００Ｂとして使用されるものである。
【００５５】
ここに、図３は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図であり、図４は、図３のＨ−Ｈ’断面図である。
【００５６】
図３及び図４において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００５７】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材については図３及び図４においては図示を省略してある。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００５８】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００５９】
画像表示領域１０ａの周辺に広がる周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００６０】
また、対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナーに対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００６１】
図３において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、図示しない配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に図示しない配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００６２】
加えて、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の各々の液晶層５０と対向する側と反対側には、例えば次に説明するような防塵ガラスが設けられている。図５は、防塵ガラスが設けられた電気光学装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【００６３】
図５に示すように、電気光学装置の本体部１００には、上述したように、夫々基板上に各種構成要素が形成され、互いに貼り合わされて液晶層５０を挟持するＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０が含まれる。また、電気光学装置の本体部１００には、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の各々に設けられた防塵ガラス４００が含まれている。
【００６４】
ここで、液晶プロジェクタ１１００における画像表示時、投射レンズ１１１４の焦点は、例えば電気光学装置における液晶層５０内の所定位置に合わせられる。この際、防塵ガラス４００のデフォーカス作用により、防塵ガラス４００の外側表面、即ち防塵ガラス４００における、ＴＦＴアレイ基板１０若しくは対向基板２０との接着面と反対側の表面に付着した埃や塵等のゴミは、スクリーン上の表示画面にピンボケの状態で表示されることとなる。更にその外部回路接続端子１０２、及び図５中には図示を省略してあるが、防塵ガラス４００の基板面上に設けられるゴミ除去装置の配線又は電極部に、後述するようにフレキシブル基板が接続される。
【００６５】
尚、防塵ガラス４００は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０のいずれか一方に設けるようにしてもよい。また、防塵ガラス４００に代えて又は加えて、デフォーカスガラスやカバーガラスを設けるようにしてもよい。更に、電気光学装置の本体部１００は、防塵ガラス４００より更に外側に設けられた反射防止板等の他の光学要素を含むようにしてもよい。また、偏光板や位相差板は、液晶プロジェクタ１１００の光学系に備えるようにしてもよいし、電気光学装置の表面に重ねてもよい。
【００６６】
更に、図２及び図３に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００６７】
次に、以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及び動作について、図６を参照して説明する。
【００６８】
図６には、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示してある。図６において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００６９】
また、ＴＦＴ３０のゲートにゲート電極３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１ａ及びゲート電極３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００７０】
画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
【００７１】
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、走査線１１ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極３００を含んでいる。
【００７２】
＜３；ゴミ除去装置の構成＞
次に、図７から図１２を参照して、本発明のゴミ除去装置に係る実施形態の全体構成について、説明する。
【００７３】
先ず、図７を参照して、ゴミ除去装置の電気光学装置に対する配置に係る構成について説明する。図７は、電気光学装置に対するゴミ除去装置の配置に係る構成を示すレイアウト図である。
【００７４】
本実施形態では、ゴミ除去装置は、対向基板２０側及びＴＦＴアレイ基板１０側に設けられた防塵ガラス４００の両方若しくはいずれか一方の基板面に対して設けられる。そして、ゴミ除去装置には、弾性波発生部７５０及び弾性波受信部７６０が含まれている。
【００７５】
弾性波発生部７５０及び弾性波受信部７６０は、電気光学装置において、防塵ガラス４００における電気光学装置の本体部１００に面する側と反対側の表面に設けられている。
【００７６】
より具体的には、図７に示すように、弾性波発生部７５０と弾性波受信部７６０とは、例えば、防塵ガラス４００の基板面上の周辺領域に、画像表示領域１０ａを介して対向する位置に夫々配置される。弾性波発生部７５０は、例えばＴＦＴアレイ基板１０上における複数の配線１０５が設けられた領域に重なるように配置されており、弾性波受信部７６０は、例えばＴＦＴアレイ基板１０上におけるデータ線駆動回路１０１が設けられた領域に重なるように配置される。このように構成することにより、防塵ガラス４００や画像表示領域１０ａのサイズを変化させることなく、弾性波発生部７５０及び弾性波受信部７６０を設けることができる。
【００７７】
弾性波発生部７５０及び弾性波受信部７６０の詳細な構成については後述するが、弾性波発生部７５０及び弾性波受信部７６０には夫々圧電素子７００ａ及び７００ｂが含まれている。圧電素子７００ａ及び７００ｂは夫々同様の構成を有する。
【００７８】
次に、図７に加えて図８を参照して、弾性波発生部７５０に含まれる圧電素子７００ａの構成について特に詳細に説明する。図８には、図７のＡ−Ａ’部分の断面における、特に防塵ガラス４００、圧電素子７００ａ及び７００ｂの構成について概略的に示してある。なお、図８においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。また、弾性波受信部７６０に含まれる圧電素子７００ｂの構成について、弾性波発生部７５０における圧電素子７００ａと同様の構成について、重複する説明は省略する。
【００７９】
図７及び図８に示すように、圧電素子７００ａ及び７００ｂは、画像表示領域１０ａを介して互いに対向する位置に夫々配置されている。図８において、圧電素子７００ａの構成に着目すれば、圧電素子７００ａは、例えばＺｎＯ（酸化亜鉛）やＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、或いはＡｌＮ（窒化アルミニウム）等の圧電体により画像表示領域１０ａの一辺に沿って形成された圧電膜７０３と、この圧電膜７０３上に形成されたシリコン酸化（ＳｉＯ２）膜７０１と、このシリコン酸化膜７０１上に形成された櫛歯電極即ちＩＤＴ（Inter Digital Transducer）７０２と、このＩＤＴ７０２と圧電膜７０３を挟持するように例えばアルミニウム（Ａｌ）を含む金属材料やＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料により形成された下部電極７０５とを含む。好ましくは、下部電極７０５や、シリコン酸化膜７０１及びＩＤＴ７０２の各々の防塵ガラス４００の基板面に対して垂直方向の厚さは、圧電膜７０４と比較して極めて薄く形成される。（例えば、圧電膜７０３は膜厚が２［μｍ］で形成され、シリコン酸化膜７０１は０．００５〜０．０１［μｍ］程度の膜厚で形成される。）よって、圧電素子７００ａの、防塵ガラス４００の基板面に対して垂直方向の厚さｈ１０は、圧電膜７０３とほぼ同程度の厚さ、例えば２［μｍ］となる。尚、下部電極７０５は接地されていてもよいし、電気的に浮遊状態であってもよい。また、圧電膜７０３及びＩＤＴ７０２とは、その製造に係る工程数を削減すべく、同一材料により形成されてもよい。
【００８０】
図９には、防塵ガラス４００の基板面上に平面的に見た、ＩＤＴ７０２の構成を示してある。なお、図９においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。ＩＤＴ７０２は、夫々例えば銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）を含む金属材料や、ＩＴＯ等の透明導電材料により形成された一対の電極７８ａ及び７８ｂが、圧電膜７０３上の周辺領域から画像表示領域１０ａに向かう方向に沿って複数配列されることにより形成されている。これら一対の電極７８ａ及び７８ｂは所定の間隔即ちピッチで互いに隣接するように配列される。そして、一対の電極７８ａ及び７８ｂの配列方向に沿って、ＩＤＴ７０２は、圧電膜７０３上に延在されて形成されている。
【００８１】
図７に戻り、防塵ガラス４００上の周辺領域には、弾性波発生部７５０の圧電素子７００ａにおけるＩＤＴ７０２を駆動するための電極部７０ａや、下部電極７０５を接地するための電極部７２ａ、並びにこれらの電極部７０ａ及び７０ｂに接続された配線７１等が更に設けられている。また、弾性波発生部７５０側の構成と同様に、弾性波受信部７６０側も、ＩＤＴ７０２を駆動するための電極部７０ｂや接地用の電極部７２ｂ等が設けられている。
【００８２】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）には、電気光学装置及びゴミ除去装置に対するフレキシブル基板の接続に係る構成について示してある。尚、図１０（ｂ）には、図１０（ａ）における電気光学装置の本体部１００の任意の位置における断面図を示してある。図３及び図４、或いは図５に示す外部回路接続端子１０２には、パソコン１から液晶プロジェクタ１１００に入力され、電気光学装置に供給される画像信号や、その他、クロック信号、各種制御信号、電源信号等を、データ線駆動回路１０１又は走査線駆動回路１０４に供給する駆動用ＩＣがＴＡＢ実装される。より具体的には、駆動用ＩＣは、フレキシブル基板５０３に形成された複数の配線を介して、外部回路接続端子１０２に、電気的に接続されることにより、電気光学装置の本体部１００に実装される。
【００８３】
また、前述した、弾性波発生部７５０側に設けられた電極部７０ａや７２ａ、配線７１に加え、弾性波受信部７６０側に設けられた電極部７０ｂや７２ｂは、フレキシブル基板５０１に形成された複数の配線に電気的に接続される。尚、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）には、駆動用ＩＣやフレキシブル基板５０１及び５０３における配線等の詳細な構成は、図示を省略する。
【００８４】
次に、ゴミ除去装置の更に詳細な構成について、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）は、弾性波発生部７５０の電気的な構成を示す図であって、図１１（ｂ）は、弾性波受信部７６０の電気的な構成示す図である。
図１１（ａ）において、弾性波発生部７５０は、圧電素子７００ａを含むコルピッツ型発振回路として形成されている。より具体的には、圧電素子７００ａのＩＤＴ７０２における一対の電極７８ａ及び７８ａには夫々蓄積容量７５２の一方の電極が電気的に接続されている。この蓄積容量７５２の他方の電極は接地されている。また、ＩＤＴ７０２における一対の電極７８ａ及び７８ｂは夫々、アンプ７５６に電気的に接続されている。尚、一対の電極７８ａ及び７８ａの一方は、インバータ７５４を介してアンプ７５６に電気的に接続される。また、図１１（ａ）における、圧電素子７００ａ以外の蓄積容量７５２やインバータ７５４、並びにアンプ７５６は、図７において、圧電素子７００ａと共に防塵ガラス４００上に形成されるか、或いは外部回路に作り込まれて、フレキシブル基板５０１における複数の配線、並びに電極部７０ａや配線７１を介して、圧電素子７００ａに電気的に接続される。
【００８５】
また、図１１（ｂ）において、弾性受信部７６０には、圧電素子７００ｂのほか、この圧電素子７００ｂから出力される交流信号を直流信号に変換する平滑回路７６２、更に平滑回路７６２から出力される直流信号をデジタル変換するＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器７６４が含まれている。また、弾性波受信部７６０は、検出回路７６６及び判定回路７６８に夫々電気的に接続されている。
【００８６】
尚、以上説明したような弾性波発生部７５０及び弾性波受信部７６０の表面、即ちＩＤＴ７０２上に、反射防止膜（ＡＲコート）等を形成するようにしてもよい。
【００８７】
更に、本実施形態ではゴミ除去装置の一部として、弾性波発生部７５０を駆動するための駆動手段である駆動装置８００が設けられている。図１２を参照して、駆動装置８００に係る構成について説明する。図１２は、駆動装置８００に係る構成について説明するためのブロック図である。
【００８８】
本実施形態では、駆動装置８００は、例えばフレキシブル基板５０１に形成された複数の配線を介して、電極部７０ａ及び７２ａや配線７１に電気的に接続されることで、電気光学装置に取り付けられる。或いは、駆動装置８００の少なくとも一部を、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４と共に、電気光学装置に内蔵して設けるようにしてもよい。尚、本実施形態では、駆動装置８００を、ゴミ除去装置とは別に、フレキシブル基板５０１を介して電気光学装置に取り付けられてもよいし、その少なくとも一部を電気光学装置に内蔵して設けるようにしてもよい。
【００８９】
駆動装置８００には、電源投入信号生成部８０６、操作ボタン８０４、及び時間を計測する計測手段としてのタイマー８０２が設けられている。電源投入信号生成部８０６は、例えば液晶プロジェクタ１１００の電源投入と連動して行われる電気光学装置に対する電源の投入に応じて、電源投入信号Ｊ１を生成して、駆動装置８００に供給する。また、操作ボタン８０４は、該操作ボタン８０４における外部操作に応じて、操作信号Ｊ２を生成して、駆動装置８００に供給する。
【００９０】
駆動装置８００は、電源投入信号Ｊ１や操作信号Ｊ２に応じて、又は後述するように、図１１（ｂ）に示す検出回路７６６又は判定回路７６８より出力される検出信号Ｆに応じて、弾性波発生部７５０を駆動する。或いは、駆動装置８００は、タイマー８０２によって計測される所定時間毎に定期的に又は不定期に、弾性波発生部７５０を駆動する。
【００９１】
＜４；ゴミ除去装置の動作＞
次に、図１から図１２に加えて、図１３から図１８を参照して、本実施形態におけるゴミ除去装置の動作について説明する。
【００９２】
先ず、図１３及び図１４を参照して、ゴミ除去装置における弾性波発生部７５０に係る動作について説明する。図１３（ａ）は、弾性表面波の発生について説明するための模式図であり、図１３（ｂ）は、弾性表面波によるゴミ除去について説明するための模式図である。また、図１４は、ＩＤＴ７０２の延在方向に対する弾性表面波の進行方向を模式的に示す模式図である。
【００９３】
駆動装置８００によって弾性波発生部７００ａが駆動されると、圧電素子７００ａにおいて、ＩＤＴ７０２によって所定の電界が印加されることにより、圧電膜７０３において弾性表面波が発生する。この際、図９に示すＩＤＴ７０２の構成によれば、図１４中における矢印Ｘ１１及び矢印Ｘ１２によって示される双方向に進行する弾性表面波が、ＩＤＴ７０２の延在方向に沿って発生する。図９及び図１４において、互いに隣接する電極７８ａ及び７８ｂのピッチｄに等しい波長の弾性表面波が、圧電素子７００ａにおいて発生する。このように双方向に進行する弾性表面波のうち、ＩＤＴ７０２の延在方向に沿って、周辺領域から画像表示領域１０ａに向かう一方向、即ち矢印Ｘ１１によって示される一方向に進行する弾性表面波によって、防塵ガラス４００の基板面における画像表示領域１０ａに存在するゴミ４０５が次のように除去される。
【００９４】
図１３（ａ）に示すように、弾性波発生部７００ａにおいて発生された弾性表面波は、防塵ガラス４００の基板面の画像表示領域１０ａにおいて、矢印Ｘ１１に示す方向、即ち周辺領域から画像表示領域１０ａに進行した後、画像表示領域１０ａから周辺領域に向かう方向に進行する。このような弾性表面波によって、防塵ガラス４００の基板面が振動することにより、画像表示領域１０ａに存在するゴミ４０５は、図１３（ａ）中の矢印Ｘ２１及び図１３（ｂ）中の矢印Ｘ２２に示す方向、即ち弾性表面波の進行方向に応じて画像表示領域１０ａから周辺領域に向かう方向に、例えば転がって移動する。
【００９５】
ここで、圧電素子７００ａ及び７００ｂの各々の厚さｈ１０は例えば２［μｍ］程度であって、図１３（ｂ）中に示すように、略球状のゴミ４０５のサイズ、即ち該ゴミ４０５の径Ｒ０は例えば１００［μｍ］程度である。弾性表面波によって画像表示領域１０ａの端付近に移動したゴミ４０５は、図１３（ｂ）中の矢印Ｙ０で示すように、圧電素子７００ａの厚みによって生じた防塵ガラス４００の基板面における段差を超えて、画像表示領域１０ａから周辺領域に除去される。尚、上述したように、画像表示領域１０ａの一辺側において、弾性波発生部７５０から発生され、画像表示領域１０ａに進行して、弾性波受信部７６０に到達した弾性表面波は、弾性波受信部７６０によって受信される。
【００９６】
本実施形態では、特に、防塵ガラス４００の基板面において、画像表示領域１０ａより除去すべきゴミの大きさや種類、基板表面での落としやすさ、仕様上要求される画質等に基づいて、ゴミを必要なだけ除去可能な程度の強度にて、弾性表面波を発生させるのが好ましい。このような強度を得るためには、ＩＤＴ７０２における電極７８ａ及び７８ｂのピッチを広くして、波長を大きくすることにより、弾性表面波を低周波数とするのが好ましい。このようにすれば、弾性表面波の振幅が大きくなることにより、比較的強度の大きい弾性表面波により、例えば防塵ガラス４００の基板面よりゴミをふるい落とすことが可能となる。
【００９７】
また、例えば、圧電素子７００ａにおいて、ゴミの大きさに対応する複数種類の周波数の弾性表面波を、該周波数の値毎に発生させるようにしてもよい。これにより、電気光学装置の画像表示領域１０ａにおいて、基板面に存在するゴミのうち、複数種類のサイズのゴミを、対応する周波数の弾性表面波によって移動させて除去することが可能となる。
【００９８】
ここで、図１５には、圧電素子７００ａにおいて、圧電膜７０３がＺｎＯにより形成される場合のｋ２（電気機械結合係数）を縦軸にとり、弾性表面波の波長（λ）又は圧電膜７０３の膜厚（≒ｈ１０）に基づいて決定される値ｋｈを横軸にとって表したグラフが示してある。
【００９９】
横軸の値ｋｈは、式（１）によって示される値である。
【０１００】
ｋｈ＝２πｈ１０／λ・・・（１）
【０１０１】
本実施形態における圧電素子７００ａの構成によれば、電気機械結合係数ｋ２と値ｋｈとの関係は、図１５において、実線で表す特性曲線２０４によって示される。
【０１０２】
前述したように、弾性表面波の周波数を変化させると、波長が変化するため電気機械結合係数ｋ２の値も変化する。よって、弾性表面波の周波数を変化させる場合には、圧電膜７０３の膜厚を考慮して、電気機械結合係数ｋ２の値を調整するのが好ましい。このようにすれば、より確実に、ゴミを除去することが可能な強度で弾性表面波を発生させることができる。例えば、値ｋｈが、図１５において、同図中の矢印２０４ａで示される特性曲線２０４の位置に対応するように、圧電膜７０３の膜厚及び弾性表面波の波長を調整することにより、最も高い強度が得られ、且つ該強度の弾性表面波により、弾性波発生部７５０を駆動するための電力を効率良く利用して、ゴミを除去することが可能となる。圧電膜７０３の成膜のしやすさは、ＺｎＯ、ＡｌＮが優れている。また、効率良く振動を励起するためには成膜のしやすさは、ＺｎＯやＡｌＮに劣るものの、ＰＺＴやＫＮｂＯ３など高結合係数の圧電膜を用いるのが好ましい。
【０１０３】
また、液晶プロジェクタ１１００における、３種のライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ、及び６００Ｂの各々のレイアウトに合わせて、ゴミが移動しやすい方向に、弾性表面波を優先的に進行させるように、弾性波発生部７５０を設けるようにするとよい。
【０１０４】
図１６には、液晶プロジェクタ１１００に、３種のライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ、及び６００Ｂのいずれかとして配置された電気光学装置の本体部１００と、ダイクロイックプリズム１１１２との配置関係の一例を示してある。
【０１０５】
図１６において、ランプユニット１１０２から照射される光は、電気光学装置の本体部１００において、対向基板２０側から入射してＴＦＴアレイ基板１０側から出射した後、ダイクロイックプリズム１１１２に入射される。また、図１６において、電気光学装置の本体部１００に対して、冷却風は、防塵ガラス４００の基板面に沿って、同図中の矢印ｚ０の方向、即ち液晶プロジェクタ１１００におけるダイクロイックプリズム１１１２の設置面Ｉから該設置面Ｉ上に向かう方向に流れるように供給されている。
【０１０６】
この場合、例えば、防塵ガラス４００の基板面において、図１６中の矢印Ｘ１１ｂによって示される方向即ち重力に対応する方向に、又は図１６中の矢印Ｘ１１ａによって示される方向即ち冷却風が流れる向きと同一の方向に、弾性表面波が優先的に進行するように、画像表示領域１０ａの一辺に沿って弾性波発生部７５０を設ける。このように構成すれば、より確実に、且つ効率良くゴミ除去を行うことが可能となる。
【０１０７】
次に、図１７及び図１８を参照して、以上説明したようなゴミ除去に係るゴミ除去装置における一連の動作について説明する。ここで、図１７は、ゴミ除去に係るゴミ除去装置における一連の動作を説明するためのフローチャートを示す図であって、図１８は、防塵ガラス４００の基板面においてゴミが存在する場合の、該基板面における弾性表面波の進行を説明するための模式図である。
【０１０８】
図１７において、先ず、駆動装置８００によって弾性波発生部７５０が駆動されることで、ゴミ除去に係る一連の動作が開始されると、弾性波発生部７５０より弾性表面波が発生される（ステップＳ１０１）。
【０１０９】
次に、弾性波受信部７６０は、弾性波発生部７５０によって発生され、防塵ガラス４００の基板面における画像表示領域１０ａに進行した弾性表面波を、画像表示領域１０ａを介して受信する（ステップＳ１０２）。
【０１１０】
ここで、図１８において、防塵ガラス４００の基板面の画像表示領域１０ａにおいて、同図中の矢印Ｘ１１ａａで示されるように、ゴミ４０５が存在しない部分を進行した弾性表面波は弾性波受信部７６０に到達する。弾性波受信部７６０に到達した弾性表面波は、圧電素子７００ｂによって受信される。より具体的に波、弾性波受信部７６０に到達した弾性表面波が圧電素子７００ｂの圧電膜７０３に進行してその表面に振動が生じることにより、弾性表面波を受信することができる。
【０１１１】
他方、防塵ガラス４００の基板面の画像表示領域１０ａにおいて、同図中の矢印Ｘ１１ｂｂで示されるように、ゴミ４０５が存在する部分を進行した弾性表面波は、ゴミ４０５によって遮られ、弾性波受信部７６０に到達しないか、又はゴミ４０５が存在しない部分を進行して弾性波受信部７６０に到達する場合と比較して、弱い強度で弾性波受信部７６０に到達する。
【０１１２】
このように、圧電素子７００ｂによって受信された弾性表面波は交流信号として平滑回路７６２に入力される。そして、平滑回路７６２において直流信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換器７６４よりデジタル信号として出力され、検出回路７６６又は判定回路７６８に入力される。
【０１１３】
続いて、検出回路７６６又は判定回路７６８は、入力されたデジタル信号に基づいて、弾性波受信部７６０によって受信された弾性表面波の強度を割り出す（ステップＳ１０３）。
【０１１４】
続いて、検出回路７６６又は判定回路７６８は、ゴミが存在しない場合に、弾性波受信部７６０によって受信されるべき弾性表面波の強度を基準値として、該基準値と割り出した強度とを比較する（ステップＳ１０４）。その結果、基準値と比較して割り出した強度が同等かそれよりも高い場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）に、検出回路７６６によってゴミは存在しないことが検出される（ステップＳ１０５）。或いは、これに代えて又は加えて、判定回路７６８は、割り出した強度が、基準値と同等かそれよりも高い場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）に、ゴミは存在しないことを検出して（ステップＳ１０５）、ゴミが除去されたことを判定する。
【０１１５】
また、基準値より割り出した強度が低い（ステップＳ１０４：ＮＯ）と、検出回路７６６によってゴミの存在が検出される（ステップＳ１０６）。或いは、これに代えて又は加えて、判定回路７６８は、基準値よりも割り出した強度が低い場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）に、ゴミの存在を検出して（ステップＳ１０６）、ゴミが除去されなかったことを判定する。
【０１１６】
その後、検出回路７６６又は判定回路７６８は、前述した検出結果に基づいて、ゴミが存在する、若しくは存在しないことを示す検出信号Ｆを生成する（ステップＳ１０７）。検出回路７６６又は判定回路７６８によって生成され、出力された検出信号Ｆは、図１２に示す駆動装置８００に入力される。
【０１１７】
駆動装置８００は、検出信号Ｆに従って、画像表示領域１０ａにゴミが存在している場合に、弾性表面波の強度を高くするように、弾性波発生部７５０を駆動する。このように、弾性表面波の強度を高くするには、例えば弾性波発生部７５０における圧電素子７００ａのＩＤＴ７０２に印加する電圧を高くすればよい。
【０１１８】
或いは、駆動装置８００は、検出信号Ｆに従って、画像表示領域１０ａにゴミが存在していない場合に、弾性表面波の強度を低くするように、弾性波発生部７５０を駆動する。このように、弾性表面波の強度を低くする場合には、弾性表面波の強度を”０”にまで低くする、即ち弾性波発生部７５０の駆動を停止する場合も含まれる。また、弾性表面波の強度を低くするには、例えば弾性波発生部７５０における圧電素子７００ａのＩＤＴ７０２に印加する電圧を低くすればよい。
【０１１９】
従って、防塵ガラス４００の基板面における画像表示領域１０ａから確実にゴミを除去することが可能となる。また、ゴミ除去の開始時に又はゴミ除去を行った後に、基板面における画像表示領域１０ａにゴミが存在しない場合には、駆動装置８００は、弾性波発生部７５０の駆動を停止してゴミ除去を行わないようにすることが可能となる。
【０１２０】
よって、以上説明したような本実施形態のゴミ除去装置によれば、液晶プロジェクタ１１００において、液晶ライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ、６００Ｂである電気光学装置によって表示される、スクリーン上の表示画像にゴミが映り込むのを防止することが可能となる。また、電気光学装置に偏光板を介して入射された光の偏光状態が、その光の進路に存在するゴミによって変化するのを防止することができる。このため、高階調の表示画像を、スクリーン上に表示する場合に、光抜けが生じるのを防止することが可能となる。これにより、電気光学装置によって高品質な画像表示を行うことが可能となる。
【０１２１】
ここで、電気光学装置において、例えばＴＦＴアレイ基板１０に設けられた防塵ガラス４００の基板面を、先行技術と同様のバルク振動により振動させると、該振動により防塵ガラス４００のみならずＴＦＴアレイ基板１０がたわむことで、例えばＴＦＴ３０の半導体層に、クラックが生じる恐れがある。これに対して、本実施形態のゴミ除去装置では、基板面を弾性表面波によって振動させるので、基板がたわむのを防止して、積層構造を損傷させること無く、ゴミを除去することが可能となる。
【０１２２】
尚、本実施形態では、ゴミ除去装置によって基板面に付着したゴミを除去することができるため、電気光学装置の本体部１００には、防塵ガラス４００やデフォーカスガラス、カバーガラス等を設けないようにしてもよい。この場合、ゴミ除去装置は、対向基板２０及びＴＦＴアレイ基板１０の両方又はいずれか一方に対して設けられる。このように構成すれば、電気光学装置を薄型化又は小型化することが可能となり、液晶プロジェクタ１１００において、ライトバルブ６００Ｒ、６００Ｇ、及び６００Ｂを設けるためのスペースを縮小化させることができる。
【０１２３】
また、本実施形態では、弾性波発生部７５０を、防塵ガラス４００上の周辺領域に、画像表示領域１０ａの一辺に沿って形成する構成としたが、弾性波発生部７５０は、隣接する画像表示領域１０ａの２辺或いは３辺に沿って設けられるようにしてもよい。また、弾性波受信部７６０を、後述するように、弾性表面波が発生可能なように構成するか、又は弾性波受信部７６０に代えて、弾性波発生部７５０を設けるようにしてもよい。この場合、画像表示領域１０ａの二辺以上に沿って設けられた弾性波発生部７５０を夫々駆動させることにより、画像表示領域１０ａに存在するゴミを、弾性表面波によって、画像表示領域１０ａから周辺領域に向かう二方向以上に移動させて除去することが可能となる。或いは、画像表示領域１０ａの二辺以上に沿って設けられた弾性波発生部７５０のいずれか一つを選択的に駆動させることにより、弾性表面波を発生させて、画像表示領域１０ａから周辺領域に向かう一方向にゴミを移動させて除去することもできる。
【０１２４】
＜５；変形例＞
以上説明した本実施形態の変形例について、図１９から図２３を参照して説明する。
【０１２５】
図１９には、圧電素子７００ａ又は７００ｂの構成に係る変形例について、図８に示す断面に対応する部分の構成を示してある。尚、図９には、図８と同様に、防塵ガラス４００、圧電素子７００ａ及び７００ｂの構成について概略的に示してある。圧電素子７００ａ又は７００ｂには、下部電極７０５を設けないようにしてもよい。このように構成した場合、電気機械結合係数ｋ２と値ｋｈとの関係は、図１５において、点線で表す特性曲線２０２によって示される。この特性曲線２０２を特性曲線２０４と比較して、下部電極７０５を設けないようにした場合、圧電膜７０３の膜厚（≒ｈ１０）を比較的厚くすると、より高い強度で弾性表面波を発生させて、効率良くゴミ除去を行うことが可能となる。
【０１２６】
また、圧電素子７００ａ又は７００ｂにおいて、ＩＤＴ７０２を図２０から図２２に示すような構成にして、ＩＤＴ７０２の延在方向に沿って、周辺領域から画像表示領域１０ａに向かう一方向、即ち矢印Ｘ１１によって示される一方向に優先的に進行する弾性表面波を発生させるようにしてもよい。このようにすれば、圧電素子７００ａにおいて発生した弾性表面波を無駄なくゴミ除去に利用することが可能となる。
【０１２７】
図２０、図２１（ａ）、及び図２２には、図９と同様に、本変形例におけるＩＤＴ７０２の構成を示してある。また、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のＢ−Ｂ’部分における、ＩＤＴ７０２、シリコン酸化膜７０１及び圧電膜７０３の配置関係について示す断面図である。
【０１２８】
図２０に示すように、ＩＤＴ７０２は、一対の電極７８ａ及び７８ｂに加えて、これら一対の電極７８ａ及び７８ｂ間に、一対の電極７８ａ及び７８ｂに夫々質量を付加するために配置された電極７８ｃを含む。
【０１２９】
または、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）に示すように、一対の電極７８ａ及び７８ｂを圧電膜７０３上に形成し、一対の電極７８ａ及び７８ｂを埋め込んで圧電膜７０３上にシリコン酸化膜７０１が形成される。更に、平面的に見て一対の電極７８ａ及び７８ｂ間に配置され、且つシリコン酸化膜７０１上に電極７８ｄが形成される。
【０１３０】
尚、図２０に示す電極７８ｃは、一対の電極７８ａ及び７８ｂの各々と所定のピッチで配置されるのが好ましい。この場合、ＩＤＴ７０２は、その延在方向に沿って、一対の電極７８ａ及び７８ｂと電極７８ｃとが夫々所定のピッチで配列されることにより形成される。また、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）示す電極７８ｄについても、図２０に示す電極７８ｃと同様に配置されるのが好ましい。
【０１３１】
更に、図２２（ａ）に示すように、ＩＤＴ７０２は、一対の電極７８ａ及び７８ｂに加えて、これら一対の電極７８ａ及び７８ｂ間に配置された浮き電極７８ｅを含む。この浮き電極７８ｅは、平面的に見て、所定のピッチでＩＤＴ７０２の延在方向に配列された一対の電極７８ａ及び７８ｂ間の略中央よりずれた位置に配置されている。
【０１３２】
加えて、図２２（ｂ）に示すように、ＩＤＴ７０２には、平面的に見てＩＤＴ７０２の延在方向の幅が異なる２種の電極７８ｆ及び７８ｇと、この２種の電極７８ｆ及び７８ｇのうち一方とＩＤＴ７０２の延在方向の幅を同等として形成された電極７８ｈとが含まれている。また、２種の電極７８ｆ及び７８ｇ間には、浮き電極７８ｉが配置されている。そして、これら４種の電極７８ｆ、７８ｇ、７８ｈ、及び７８ｉは夫々所定のピッチで配列されている。
【０１３３】
また、図２３には、弾性波発生部７５０又は弾性波受信部７６０の変形例に係る構成について、ブロック図で示してある。
【０１３４】
弾性波受信部７６０には、圧電素子７００ｂにおいて弾性表面波が発生可能なように、この圧電素子７００ｂを含んで例えば図１１（ａ）を参照して説明したようなコルピッツ型発信回路が形成される。即ち、この場合、弾性波受信部７６０にも弾性波発生部７５０が形成される。そして、圧電素子７００ｂを共有する弾性波受信部７６０と弾性波発生部７５０との動作を夫々切り替えるために切替回路７５９が好ましくは設けられる。例えば液晶プロジェクタ１１００に、パソコン１におけるキーボード等の入力装置における外部操作によって、第１切替信号Ｓｃ１が供給されると、この第１切替信号Ｓｃ１は切替回路７５９に入力される。そして、切替回路７５９は、第１切替信号Ｓｃ１に応じて、弾性波発生部７５０が動作可能となるようにする。
【０１３５】
或いは、弾性波発生部７５０において、圧電素子７００ａが弾性表面波を受信可能なように、この圧電素子７００ａを含んで図１１（ｂ）を参照して説明したような弾性波受信部７６０が、弾性波発生部７５０に形成されるようにしてもよい。この場合、弾性波発生部７５０が弾性波受信部７６０に形成される場合と同様に、圧電素子７００ａを共有する弾性波受信部７６０と弾性波発生部７５０との動作を夫々切り替えるために切替回路７５９が好ましくは設けられる。そして、切替回路７５９は、第１切替信号Ｓｃ１と同様に入力される第２切替信号Ｓｃ２に応じて、弾性波受信部７６０が動作可能となるようにする。尚、この場合も、検出回路７６６又は判定回路７６８は、弾性波発生部７５０に形成された弾性波受信部７６０において受信された弾性表面波の強度に基づいて、ゴミの存在を検出して、検出信号Ｆを生成するようにしてもよい。
【０１３６】
加えて、弾性波発生部７５０に、弾性波発生部７５０からどれだけ弾性表面波を基板表面に発生させ易いか又はどれだけ弾性表面波が進行し易いかをモニタする装置を設けることで、或いは、同一振幅の弾性表面波を発生させるために弾性波発生部７５０においてどれだけパワーが消費されるかをモニタする装置を設けることで、弾性表面波の進路上にその進行を妨げるゴミの存在を検出するように構成してもよい。
【０１３７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なうゴミ除去装置及びゴミ除去方法、このようなゴミ除去装置を備えてなる電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】液晶プロジェクタによる画像表示の際の実際的な構成を示す図である。
【図２】液晶プロジェクタの構成例を示す図式断面図である。
【図３】ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図である。
【図４】図３のＨ−Ｈ’断面図である。
【図５】防塵ガラスが設けられた電気光学装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図６】電気光学装置の複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示す図である。
【図７】電気光学装置に対するゴミ除去装置の配置に係る構成を示すレイアウト図である。
【図８】図７のＡ−Ａ’部分の断面における、防塵ガラス、圧電素子の構成について概略的に示す図である。
【図９】防塵ガラスの基板面上に平面的に見た、ＩＤＴの構成を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、電気光学装置及びゴミ除去装置に対するフレキシブル基板の接続に係る構成について示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は、弾性波発生部の電気的な構成を示す図であって、図１１（ｂ）は、弾性波受信部の電気的な構成示す図である。
【図１２】駆動装置に係る構成について説明するためのブロック図である。
【図１３】図１３（ａ）は、弾性表面波の発生について説明するための模式図であり、図１３（ｂ）は、弾性表面波によるゴミ除去について説明するための模式図である。
【図１４】ＩＤＴの延在方向に対する弾性表面波の進行方向を模式的に示す模式図である。
【図１５】ｋ２（電気機械結合係数）を縦軸にとり、値ｋｈを横軸にとって表したグラフを示す図である。
【図１６】液晶プロジェクタにおける、電気光学装置の本体部とダイクロイックプリズムとの配置関係の一例を示す図である。
【図１７】ゴミ除去に係るゴミ除去装置における一連の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図１８】防塵ガラスの基板面においてゴミが存在する場合の、該基板面における弾性表面波の進行を説明するための模式図である。
【図１９】圧電素子の構成に係る変形例について、図８に示す断面に対応する部分の構成を示す図である。
【図２０】図９と同様に、本変形例におけるＩＤＴの構成の一例を示す図である。
【図２１】図２１（ａ）は、図９と同様に、本変形例におけるＩＤＴの構成の他の例を示す図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のＢ−Ｂ’部分における、ＩＤＴ、シリコン酸化膜及び圧電膜の配置関係について示す断面図である。
【図２２】図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は夫々、図９と同様に、本変形例におけるＩＤＴの構成の他の例を示す図である。
【図２３】弾性波発生部又は弾性波受信部の変形例に係る構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１３９】
７０ａ、７０ｂ、７２ａ、７２ｂ…電極部、７１…配線、４００…防塵ガラス、７５０…弾性波発生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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