JP3180452B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶プロジェクタにお
ける液晶表示装置に関し、特に、液晶表示パネルに対す
るコンデンサーレンズの位置決め調整機構に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】１つの光源からの光を、Ｒ（赤）成分、
Ｇ（緑）成分、Ｂ（青）成分の３つの光に分解して、夫
々対応する３つの液晶表示モジュールに照射させ、各液
晶表示モジュールにＲ、Ｇ、Ｂの３色に分解して表示さ
れたテレビ映像等のカラー画像を、反射および透過によ
り合成して、１つの投影レンズでスクリーンに拡大投影
するようにした液晶プロジェクタがある。この液晶プロ
ジェクタは、光源から投影レンズの間にＲ、Ｇ、Ｂの３
つの液晶表示モジュールを配置し、光源からの光を、例
えば、２つのダイクロイックミラーおよび１つの反射ミ
ラー等によりＲ、Ｇ、Ｂの３色に分解して、夫々対応す
る液晶表示モジュールの背面に照射し、各液晶表示モジ
ュールを通過したＲ、Ｇ、Ｂの各色画像成分を、２つの
ダイクロイックミラーおよび１つの反射ミラー等により
合成して、投影レンズに入射させる構成である。そし
て、３つの各液晶表示モジュールは、液晶表示パネルの
前面側に離して、集光用または投影用のコンデンサーレ
ンズを備えている。従来では、液晶表示パネルは、シー
ルドケース内の樹脂部品に取り付けられており、コンデ
ンサーレンズは、シールドケース外側に取付ピンを立て
て、その取付ピンに取り付けられる構造となっていた。
具体的には、取付ピンとの間にワッシャを挟んでコンデ
ンサーレンズをねじ止めしており、液晶表示パネルとの
間の距離をＲ、Ｇ、Ｂの各々で微調整していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示パ
ネルとコンデンサーレンズとの距離管理はかなり精度を
要するものであり、この距離がばらつくと、Ｒ、Ｇ、Ｂ
で投影後の画像の大きさが違ってしまい、各色画像を同
じに合成できない。また、仮に、液晶表示パネルとコン
デンサーレンズが傾いて取り付いていると、投影したス
クリーン上において、画像が左右上下に歪んだり、ある
１部分だけ長さが変わったりしてしまい、Ｒ、Ｇ、Ｂの
各色画像を同じ形にして合成するのに、かなり複雑な微
調整が必要である。そして、従来は、液晶プロジェクタ
にセットして投影しながらの調整が行えず、即ち、Ｒ、
Ｇ、Ｂの液晶表示装置を一旦外してから、各々のねじを
緩めて、ワッシャを交換するため、微調整にも限度があ
り、Ｒ、Ｇ、Ｂを同じ大きさの画像に合成するにはかな
り時間が必要であり、また、完全に同じ大きさにするこ
とは不可能であるような欠点があった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、面倒な微調整作
業を要することなく、簡易な調整により、液晶表示パネ
ルに対するコンデンサーレンズの平行度および距離を管
理でき、液晶プロジェクタにセットした投影状態で簡易
に微調整して、Ｒ、Ｇ、Ｂともに歪のない同じ大きさの
画像を投影できる液晶プロジェクタが得られるようにし
た液晶表示装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
本発明は、液晶表示パネルと、集光用または投影用のコ
ンデンサーレンズとが、一定距離をおいて略平行に配置
されてなる液晶表示装置において、前記液晶表示パネル
と前記コンデンサーレンズとの間に、平行度を維持しつ
つ離間距離を可変とする位置決め調整機構を介設し、前
記位置決め調整機構は、前記液晶表示パネルを収納する
シールドケースに摺動自在に組み付けた調整スペーサ
と、前記調整スペーサの前面側に突設した第１のテーパ
状係合面と、前記コンデンサーレンズの周囲に設けられ
たフランジ部の背面側に突設した第２のテーパ状係合面
とを有し、前記第１のテーパ状係合面と前記第２のテー
パ状係合面は互いに接面し、前記調整スペーサを上下方
向に摺動することにより前記コンデンサーレンズが前後
に摺動し、前記液晶表示パネルとの距離を調整すること
を特徴とする。さらに、具体的には、前記シードルケー
スに、前記調整スペーサの摺動方向を一方向のみに規制
するガイドを設けている。また、前記コンデンサーレン
ズは、前記シールドケースにねじ止めされ、そのねじ頭
部との間にスプリングワッシャを介装している。

【０００６】

【作用】液晶表示パネルと、コンデンサーレンズとの間
に介設した位置決め調整機構によって、調整スペーサを
シールドケースに沿って摺動させることで、第１のテー
パ状係合面と第２のテーパ状係合面が互いに接面するこ
とにより、液晶表示パネルに対し平行度を保ちながらコ
ンデンサーレンズの離間距離を微調整できる。なお、調
整スペーサの摺動を一方向のみに規制するガイドをシー
ルドケースに設けることで、テーパ状係合面の接触状態
が維持される。また、コンデンサーレンズと、これをシ
ールドケースに止めるねじ頭部との間にスプリングワッ
シャを介装することで、そのスプリングワッシャの弾性
変形により、前記距離の微調整が行える。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明に係る液晶表示装置を適用し
た液晶プロジェクタの実施例を図１乃至図５に基づいて
説明する。本発明に係る液晶表示装置（以下の実施例中
では、液晶表示モジュールという）を適用した一例とし
ての液晶プロジェクタの内部構成を示す図１において、
１は本体ケース、２は光学ユニットケース、３は電源回
路部、４，５は冷却ファン、６，７は回路基板、８は光
源室、９は液晶表示室、１０は透明隔板、２０は光源、
３１，３２，３３は反射ミラー、４１，４２，４３，４
４はダイクロイックミラー、５１，５２，５３は液晶表
示モジュール、１００は投影レンズである。

【０００８】光学ユニットケース２内は、ガラス等の透
明隔板１０により光源室８と液晶表示室９とに分離され
ている。透明隔板１０は、光学ユニットケース２の図示
上側辺と直交する第１の隔板部１１と、その図示下端部
に連続して図示左側へ直角に延びる第２の隔板部１２
と、その図示左端部に連続して光学ユニットケース２の
図示下側辺と直交する第３の隔板部１３とを備えてな
る。先ず、光源室８内には、光源２０がホルダ２５を介
して、第１および第２の反射ミラー３１，３２がホルダ
３５，３５を介して、第１および第２のダイクロイック
ミラー４１，４２がホルダ４５，４５を介して、所定位
置に各々配置されている。光源２０は、メタルハライド
ランプ２１を放物面によるリフレクタ２２の焦点位置に
設けた構成のもので、光源室８の図示右側において、図
示下向きに配置されている。

【０００９】光源２０の図示下側には、集光用の第１の
反射ミラー３１が図示左下がりに４５度の傾きをもって
配置されている。この第１の反射ミラー３１の図示左側
には、Ｂ成分の光のみを反射して、それ以外の光を透過
する第１のダイクロイックミラー４１が図示右上がりに
４５度の傾きをもって配置されている。この第１のダイ
クロイックミラー４１の図示上側には、これと平行する
第２の反射ミラー３２が前記第１の隔板部１１に対応し
て配置されている。また、前記第１のダイクロイックミ
ラー４１の図示左側には、Ｇ成分の光を反射して、Ｒ成
分の光を透過する第２のダイクロイックミラー４２が配
置されている。即ち、この第２のダイクロイックミラー
４２は、第１のダイクロイックミラー４１と平行に配置
されており、且つ前記第２の隔板部１２と第３の隔板部
１３を２分する配置となっている。

【００１０】そして、液晶表示室９内には、第３の反射
ミラー３３がホルダ３５を介して、第３および第４のダ
イクロイックミラー４３，４４がホルダ４５，４５を介
して、３つの液晶表示モジュール５１，５２，５３がホ
ルダ５５，５５，５５を介して、所定位置に各々配置さ
れている。さらに、液晶表示室９の図示左上には、投影
レンズ１００が設けられている。３つの液晶表示モジュ
ール５１，５２，５３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラー画像を
夫々表示するためのもので、順次直角方向に向きを変え
た屏風状に配置されている。即ち、Ｂ用の液晶表示モジ
ュール５１は、前記第１の隔板部１１に対応して配置さ
れ、前記第２の反射ミラー３２で反射されたＢ成分の光
が照射される。Ｇ用の液晶表示モジュール５２は、前記
第２の隔板部１２に対応して配置され、前記第２のダイ
クロイックミラー４２で反射されたＧ成分の光が照射さ
れる。Ｒ用の液晶表示モジュール５３は、前記第３の隔
板部１３に対応して配置され、前記第２のダイクロイッ
クミラー４２を透過したＲ成分の光が照射される。

【００１１】前記Ｒ用の液晶表示モジュール５３の図示
左側には、第３の反射ミラー３３が図示右下がりに４５
度の傾きをもって配置されている。また、前記Ｂ用の液
晶表示モジュール５１の図示左側で、前記Ｇ用の液晶表
示モジュール５２の図示上側には、Ｂ成分の光を透過
し、Ｇ成分の光を反射する第３のダイクロイックミラー
４３が図示右下がりに４５度の傾きを持って配置されて
いる。この第３のダイクロイックミラー４３の図示左側
で、前記第３の反射ミラー３３の図示上側には、Ｂ成分
およびＧ成分の光を反射し、Ｒ成分の光を透過する第４
のダイクロイックミラー４４が両者と平行に配置されて
いる。この第４のダイクロイックミラー４４の図示上側
には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の各カラー画像を合成した状態
で、図示せぬスクリーン上に拡大投影する投影レンズ１
００が配置されている。

【００１２】以上の配置構成による液晶プロジェクタに
おいて、３つの液晶表示モジュール５１，５２，５３
は、図２および図３に示すように、同じ構成によるもの
である。即ち、ホルダ５５前面に結合一体化したシール
ドケース５６内に、液晶表示ユニット６０（図１参照）
が収納されており、液晶表示ユニット６０は、液晶表示
パネル６１とその周囲の駆動ユニット（図示省略）とを
備えている。この液晶表示ユニット６０の外部端子を、
図１において、６２で示した。シールドケース５６の背
面板５７から突設した取付ピン６３…に、偏光板６４が
ねじ６５…により取り付けられている。

【００１３】そして、シールドケース５６の前面板５８
に突設した取付ピン６６…には、集光用（または投影
用）のコンデンサーレンズ７１がねじ６７…により取り
付けられている。このコンデンサーレンズ７１は、４角
形をなすレンズ部７２の周囲にフランジ部７３を備える
と共に、実施例では、フランジ部７３の上部左右および
下部中央に取付片７４，７４，７４を備えてなる。以上
のコンデンサーレンズ７１と前記液晶表示パネル６１と
の間に、位置決め調整機構８０が介設されている。

【００１４】即ち、図４および図５にも拡大して示した
ように、先ず、シールドケース５６の前面板５８の前面
側に、調整スペーサ８１を摺動自在に組み付けている。
この調整スペーサ８１は、光学的に影響を与えないよう
方形枠状板により形成されており、その前面側におい
て、図示では、左右一対のテーパ状係合面８２，８２を
一体形成により突設してなる。このテーパ状係合面８２
は、例えば、調整スペーサ８１の板面に対し約６度の傾
斜面をもって図示上下方向に長く形成されている。さら
に、調整スペーサ８１の図示上部中央のボス部８３に
は、図示上方から調整ねじ８５が螺合により貫通して組
み付けられている。この調整ねじ８５は、シールドケー
ス前面板５８から突設した支持片５９に挿通されてい
る。

【００１５】また、調整スペーサ８１の図示左右には、
組付片８４，８４が設けられており、この組付片８４，
８４は、シールドケース前面板５８と、このシールドケ
ース前面板５８に設けたガイド８６，８６との間に摺動
自在に挟み込まれている。これにより、調整スペーサ８
１は、図示上下方向（図５の矢印Ｙ方向）のみに摺動方
向を規制されたものとなっている。そして、コンデンサ
ーレンズ７１に関しては、そのレンズ部７２の周囲であ
って、光学的に影響のないフランジ部７３の背面に、図
示では、左右一対のテーパ状係合面７５，７５を一体成
形により突設してなる。このテーパ状係合面７５は、前
記調整スペーサ８１のテーパ状係合面８２と対応して対
をなすように、フランジ部７３の板面に対し約６度の傾
斜面をもって図示上下方向に長く形成されている。

【００１６】以上のようにして位置決め調整機構８０が
構成されており、シールドケース５６の前面に図５の矢
印Ｙ方向のみ摺動自在に組み付けた調整スペーサ８１の
前に、コンデンサーレンズ７１を重ねて、即ち、左右一
対のテーパ状係合面８２，８２とテーパ状係合面７５，
７５とを互いに接触させた状態で、コンデンサーレンズ
７１がねじ６７…により取り付けられる。そして、コン
デンサーレンズ７１の取付片７４…とねじ６７…の頭部
との間には、スプリングワッシャ６８…が介装されてい
る。このスプリングワッシャ６８の介装により、シール
ドケース５６に対してコンデンサーレンズ７１は、その
前後方向（図５の矢印Ｘ方向）のみ移動可能（例えば、
約±０．５ｍｍ）となっている。

【００１７】次に、調整の仕方について説明する。先
ず、コンデンサーレンズ７１は、シールドケース５６前
面の調整スペーサ８１のテーパ状係合面８２，８２にテ
ーパ状係合面７５，７５を互いに接触させて、シールド
ケース５６内の液晶表示パネル６１に対する平行度を維
持した状態で取り付けられている。そして、調整ねじ８
５を回すことにより、調整スペーサ８１が図５の矢印Ｙ
方向（シールドケース５６前面に沿った方向）に摺動し
て、その左右のテーパ状係合面８２，８２にテーパ状係
合面７５，７５を接触させたコンデンサーレンズ７１
が、テーパ状係合面の傾斜角度（実施例では、約６度）
に応じて、図５の矢印Ｘ方向に微妙に移動する（実施例
では、約±０．５ｍｍ）。

【００１８】このようにして液晶表示パネル６１に対す
るコンデンサーレンズ７１の距離の微調整が行え、しか
も、図２および図３のように、Ｒ、Ｇ、Ｂの液晶表示モ
ジュール５１，５２，５３ともに液晶プロジェクタにセ
ットした状態で、前記微調整が行える。即ち、液晶表示
パネル６１とコンデンサーレンズ７１の距離は設計値に
よって決まるが、Ｒ、Ｇ、Ｂで画像を合成すると、微妙
に画像サイズが違い、調整が必要になり、テストパター
ンを投影しながら、Ｒ、Ｇ、Ｂ夫々の液晶表示モジュー
ル５１，５２，５３において、各調整ねじ８５を回転す
ることにより、Ｒ、Ｇ、Ｂとも同じ大きさで映し出せる
ようになる。

【００１９】以上の構成による液晶プロジェクタによれ
ば、光源２０からの光が、先ず、第１の反射ミラー３１
で集光するように反射されて、その反射光が、第１およ
び第２のダイクロイックミラー４１，４２にＲ、Ｇ、Ｂ
の３つの成分に分解されてから、その第１および第２の
ダイクロイックミラー４１，４２と第２の反射ミラー３
２とによって、３つの液晶表示モジュール５１，５２，
５３の各液晶表示パネル６１…に夫々照射される。そし
て、各液晶表示モジュール５１，５２，５３を透過した
各色成分の光は、第３の反射ミラー３３と第３および第
４のダイクロイックミラー４３，４４とによって、合成
されて投影レンズ１００に入射し、この投影レンズ１０
０によって、３つの液晶表示モジュール５１，５２，５
３の各液晶表示パネル６１…により表示された各色成分
のカラー画像がスクリーン上に拡大投影される。

【００２０】ところで、Ｇ用の液晶表示モジュール５２
を挟んで図示上下に位置するＢ用とＲ用の２つの液晶表
示モジュール５１，５３を透過した光は、第３の反射ミ
ラー３３もしくは第４のダイクロイックミラー４４によ
り、１回反射されて投影レンズ１００に入射するが、中
間のＧ用の液晶表示モジュール５２を透過した光は、第
３および第４のダイクロイックミラー４３，４４によ
り、２回反射されて投影レンズ１００に入射する。しか
し、このＧ用の液晶表示モジュール５２は、回路基板
６，７から与えられるデータ信号が逆向きに入力され
て、予め、Ｂ用およびＲ用の液晶表示モジュール５１，
５３の画像表示状態に対し、左右反転した画像を表示す
るものとなっているので、第３および第４のダイクロイ
ックミラー４３，４４で２回反射されることにより、Ｂ
用およびＲ用の液晶表示モジュール５１，５３の画像表
示と同じ向きとなる。

【００２１】なお、以上の実施例においては、液晶表示
モジュールを屏風状に配置した液晶プロジェクタとした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶表示
モジュールの配置は他の配列によるものであってもよ
い。また、ダイクロイックミラーや反射ミラーの配置お
よび個数等も任意であり、その他、具体的な細部構造等
についても適宜に変更可能であることは勿論である。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶表示装
置によれば、液晶表示パネルとコンデンサーレンズとの
間に、平行度を維持しつつ離間距離を可変とする位置決
め調整機構を介設したため、調整スペーサをシールドケ
ースに沿って摺動させることで、第１のテーパ状係合面
と第２のテーパ状係合面が互いに接面することにより、
液晶表示パネルに対し平行度を保ちながらコンデンサー
レンズの離間距離を微調整することができる。なお、請
求項２のように、調整スペーサの摺動を一方向のみに規
制するガイドをシールドケースに設けることにより、テ
ーパ状係合面の接触状態を維持できる。また、請求項３
のように、コンデンサーレンズと、これをシールドケー
スに止めるねじ頭部との間にスプリングワッシャを介装
することにより、そのスプリングワッシャの弾性変形に
よって、前記距離の微調整が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置を適用した一例とし
ての液晶プロジェクタの内部構成を示す一部破断の概略
平面図である。

【図２】本発明を適用する液晶表示装置（液晶表示モジ
ュール）部分の概略正面図である。

【図３】同じく液晶表示装置（液晶表示モジュール）部
分の概略側面図である。

【図４】コンデンサーレンズ部分の拡大正面図である。

【図５】同じくコンデンサーレンズ部分の拡大側面図で
ある。

【符号の説明】

２０ 光源 ３１，３２，３３ 反射ミラー ４１，４２，４３，４４ ダイクロイックミラー ５１，５２，５３ 液晶表示モジュール ５５ ホルダ ５６ シールドケース ５７ シールドケース背面板 ５８ シールドケース前面板 ５９ 調整ねじ支持片 ６０ 液晶表示ユニット ６１ 液晶表示パネル ６３，６６ 取付ピン ６４ 偏光板 ６８ スプリングワッシャ ７１ コンデンサーレンズ ７２ レンズ部 ７３ フランジ部 ７４ 取付片 ７５ テーパ状係合面 ８０ 位置決め調整機構 ８１ 調整スペーサ ８２ テーパ状係合面 ８５ 調整ねじ ８６ ガイド １００ 投影レンズ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示パネルと、集光用または投影用
   のコンデンサーレンズとが、一定距離をおいて略平行に
   配置されてなる液晶表示装置において、 前記液晶表示パネルと前記コンデンサーレンズとの間
   に、平行度を維持しつつ離間距離を可変とする位置決め
   調整機構を介設し、前記位置決め調整機構は、前記液晶表示パネルを収納す
   るシールドケースに摺動自在に組み付けた調整スペーサ
   と、 前記調整スペーサの前面側に突設した第１のテーパ状係
   合面と、 前記コンデンサーレンズの周囲に設けられたフランジ部
   の背面側に突設した第２のテーパ状係合面とを有し、 前記第１のテーパ状係合面と前記第２のテーパ状係合面
   は互いに接面し、前記調整スペーサを上下方向に摺動す
   ることにより前記コンデンサーレンズが前後に摺動し、
   前記液晶表示パネルとの距離を調整することを特徴とす
   る液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記シールドケースに、前記調整スペー
   サの摺動方向を一方向のみに規制するガイドを設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記コンデンサーレンズは、前記シール
   ドケースにねじ止めされ、そのねじ頭部との間にスプリ
   ングワッシャを介装したことを特徴とする請求項１記載
   の液晶表示装置。