JP2001056516A - 投射型カラー画像表示装置の液晶パネルの固定構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合成画像の画質を低下させることなく、簡単
な構成で液晶パネルを位置決め，固定する。 【解決手段】 固定部材４０は、ダイクロイッククロス
プリズム１５の上面を覆う天板４２に、３方の入射面の
各周縁部を覆う３枚の固定枠４３ａ〜４３ｃを一体に設
けてなる。固定部材４０をダイクロイッククロスプリズ
ム１５に被せると、天板４２及び固定枠４３ａ〜４３ｃ
の４部材が一度に位置決めされる。液晶パネル１４ａ〜
１４ｃを保持した調整板４４ａ〜４４ｃは、液晶パネル
１４ａ〜１４ｃの各光軸位置、及び焦点位置が合致する
ように調整，位置決めされる。支持片４５とガイド壁４
６ａの内壁面とが接着され、調整板４４ａ〜４４ｃが固
定枠４３ａ〜４３ｃに固定される。ガイド壁４６ａは調
整板４４ａ〜４４ｃに一体化されているので、衝撃によ
ってガイド壁４６ａ部がズレを生じることはなく、液晶
パネル１４ａ〜１４ｃの位置決め状態が確実に維持され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型カラー画像
表示装置に用いられ、直方体状のダイクロイッククロス
プリズムの３方の入射面にそれぞれ対峙させて配置され
る３つの透過型液晶パネルの固定構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】投射型のカラー画像表示装置には様々な
方式のものがあるが、一般的に実用されているものとし
ては、光源から放出された白色光を赤色光，青色光，緑
色光の３つの色光に分解し、各色光を３つの透過型液晶
パネルに入射させて対応する色の画像を表示させるとと
もに、これら３つの画像の色光を光学的に合成してスク
リーンに投射するようにしたものが挙げられる。透過型
液晶パネルは、画素ごとに配列されたライトバルブを備
え、個々のライトバルブの透過率を調整することで画像
の濃度をコントロールすることができる。

【０００３】図５は、投射型カラー画像表示装置の一般
的な光学的構成を示すものである。投射型カラー画像表
示装置は、光源用のランプ１１から放出された白色光を
赤色光，青色光，緑色光の３つの色光に分解する２つの
ダイクロイックミラー１２，１３と、３つの透過型の液
晶パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、液晶パネル１４ａ
〜１４ｃに表示された３つの画像の色光を合成するダイ
クロイッククロスプリズム１５と、合成画像をスクリー
ン（図示せず）上に投射するための投射レンズ１６と、
反射鏡１７とから構成されている。第１ダイクロイック
ミラー１２は、白色光中の赤色光を透過させ、青色光と
緑色光とを垂直な方向に反射する。また、第２ダイクロ
イックミラー１３は、青色光と緑色光との合成光の光路
上に配置され、緑色光を透過させて青色光を垂直な方向
に反射する。３つの液晶パネル１４ａ〜１４ｃは、ダイ
クロイックミラー１２，１３によって分解された３つの
色光の光路上に１つずつ配置され、画素ごとに透過光量
を調節することで赤色画像，青色画像，緑色画像を形成
する。

【０００４】ダイクロイッククロスプリズム１５は、４
つの直角プリズム１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを組
み合わせて構成されている。直角プリズム１５ａ〜１５
ｄのそれぞれの側面にはダイクロイックコーティングが
施されており、これによりダイクロイッククロスプリズ
ム１５には、交叉した２面のダイクロイック面１５ｅ，
１５ｆが形成される。

【０００５】反射鏡１７は赤色光及び緑色光の光路内に
合計３個配置され、液晶パネル１４ａ〜１４ｃがダイク
ロイッククロスプリズム１５の３方の周面と対峙するよ
うに光路を折り曲げている。液晶パネル１４ａ〜１４ｃ
に形成された３つの画像の色光は、ダイクロイッククロ
スプリズム１５を通過することにより合成され、この合
成画像光が投射レンズ１６側に射出される。

【０００６】３つの液晶パネル１４ａ〜１４ｃに形成さ
れた３色の画像を、光路ズレや像の歪みを生じることな
く合成するためには、液晶パネル１４ａ〜１４ｃの光軸
位置及び焦点位置が合致するように位置決め，保持する
ことが重要である。そこで、液晶パネル１４ａ〜１４ｃ
は、それぞれの光軸位置及び焦点位置を調整して、ダイ
クロイッククロスプリズム１５に固定するのが一般的で
ある。

【０００７】図６は、液晶パネルのダイクロイッククロ
スプリズムへの固定構造を示すものである。ダイクロイ
ッククロスプリズム１５は、プリズム台２１と天板２２
とによって上下から挟持される。ダイクロイッククロス
プリズム１５の３方の周面には、固定枠２３ａ〜２３ｃ
が取り付けられる。固定枠２３ａ〜２３ｃは、それぞれ
プリズム台２１及び天板２２にネジ止めされる。液晶パ
ネル１４ａ〜１４ｃは、調整板２４ａ〜２４ｃにネジ止
めされる。液晶パネル１４ａ〜１４ｃを保持した調整板
２４ａ〜２４ｃが、固定枠２３ａ〜２３ｃに取り付けら
れる。

【０００８】固定枠２３ａ〜２３ｃには、四隅に支持片
２５が突設されている。調整板２４ａ〜２４ｃには、支
持片２５が入り込む穴２６が設けられている。調整板２
４ａ〜２４ｃの各穴２６には、筒状のブシュ２７が嵌め
込まれてかしめられる。液晶パネル１４ａ〜１４ｃを保
持した調整板２４ａ〜２４ｃは、支持片２５を穴２６に
挿通させた状態で液晶パネル１４ａ〜１４ｃの各光軸位
置及び焦点位置が合致するように調整，位置決めされ、
この後、支持片２５の周面とブシュ２７の内周面とが接
着されて、固定枠２３ａ〜２３ｃに固定される。なお、
固定枠２３ａ〜２３ｃ及び調整板２４ａ〜２４ｃには、
液晶パネル１４ａ〜１４ｃの画像光を通過させるための
開口が形成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の液晶パネルの固
定構造では、プリズム台２１に加えて、天板２２，固定
枠２３ａ〜２３ｃ，及び調整板２４ａ〜２４ｃの合計８
個の部材を必要とする。しかも、調整板２４ａ〜２４ｃ
にはブシュ２７を４個ずつ組み付けなくてはならないの
で、非常に多くの工程数を要し、時間がかかる。また、
上記の固定構造では、衝撃によってブシュ２７が穴２６
内でズレを生じやすく、液晶パネル１４ａ〜１４ｃの光
軸位置や焦点位置が合致しなくなることがある。

【００１０】そこで図７に示すように、固定枠３３を直
接プリズム面に貼りつける方法がある。この方法によれ
ば、固定枠をネジ止めするための天板が不要になるとと
もに、３枚の固定枠を個々にネジ止めする場合に比較し
て固定作業が簡単になる。しかし、この方法では、組み
付ける固定用部材の数に大差はないので、工程数を減ら
すことはできない。また、上記の固定構造と同様に、調
整板に取り付けたブシュ２７に支持片２５を接着するの
で、衝撃力による液晶パネル１４ａ〜１４ｃの位置ズレ
を防止することはできない。

【００１１】そこで、調整板を介さずに、液晶パネルを
直接固定枠に接着する方法が考えられる。この方法によ
れば、固定用部材の数が大幅に削減され、固定作業が簡
便になるとともに、衝撃による液晶パネルの位置ズレを
防止することができる。ところが一方で、この方法で
は、液晶パネルの光軸方向における位置が必然的に決め
られてしまい、調整することができないので、ピントの
合った良好な合成画像を得ることが困難である。

【００１２】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、合成画像の画質を低下させることなく、簡単な構
成で液晶パネルを位置決め，固定することができる液晶
パネルの固定構造を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液晶パネルの固定構造は、ダイクロイック
クロスプリズムをプリズム台上に載置し、ダイクロイッ
ククロスプリズムの上面を覆う天板と、第１ないし第３
の周面の各周縁部を覆う３枚の固定枠とを一体に設けた
固定部材をダイクロイッククロスプリズムに被せるとと
もに、３枚の固定枠の下部をプリズム台に固定し、第１
ないし第３の液晶パネルを、それぞれの色光の通過開口
が形成された調整板に固定して、液晶パネルを保持した
３枚の調整板を対応する固定枠に取り付けるものであ
る。

【００１４】また、請求項２記載の固定構造は、固定枠
に調整板側に突出した複数の支持片を設けるとともに、
調整板には支持片が入り込む複数の穴を設け、穴に支持
片を挿通させた状態で、調整板に保持された液晶パネル
の光軸位置及び焦点位置が一定の位置となるように調整
板を位置決めした後に、支持片と穴の内周面とを接着す
るものである。

【００１５】請求項３記載の固定構造は、調整板の穴の
周縁に、支持片の外周を囲む筒状のガイド壁を一体に設
けるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の液晶パネルの固
定構造を示すものである。ダイクロイッククロスプリズ
ム１５は、側面にダイクロイックコーティングが施され
た４つの直角プリズム１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ
を組み合わせてなり、直角プリズム１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ側の周面が入射面に、直角プリズム１５ｄ側の周面
が射出面となっている。３つの透過型液晶パネル１４
ａ，１４ｂ，１４ｃは、赤色画像，青色画像，緑色画像
を形成し、ダイクロイッククロスプリズム１５の３方の
入射面に対峙するように配置される。液晶パネル１４ａ
〜１４ｃに形成された３つの画像の色光は、ダイクロイ
ッククロスプリズム１５を通過することにより合成さ
れ、この合成画像光が射出面から射出される。

【００１７】ダイクロイッククロスプリズム１５はプリ
ズム台２１に載置され、固定部材４０及び調整板４４
ａ，４４ｂ，４４ｃを介して、その３方の入射面に３つ
の液晶パネル１４ａ〜１４ｃが固定される。

【００１８】固定部材４０は、ダイクロイッククロスプ
リズム１５の上面を覆う天板４２の３辺に、３方の入射
面の各周縁部を覆う３枚の固定枠４３ａ，４３ｂ，４３
ｃを一体に設けた構成となっている。この固定部材４０
は、ダイクロイッククロスプリズム１５に被せられ、固
定枠４３ａ〜４３ｃの下部がプリズム台２１にネジ止め
される。

【００１９】液晶パネル１４ａ〜１４ｃは、調整板４４
ａ〜４４ｃにネジ止めされてから、固定枠４３ａ〜４３
ｃに固定される。固定枠４３ａ〜４３ｃの四隅には、支
持片４５が突設されている。調整板４４ａ〜４４ｃに
は、支持片４５が入り込む穴４６が設けられており、こ
の穴４６の周縁に、液晶パネル１４ａ〜１４ｃの取付面
側に突出した円筒状のガイド壁４６ａが一体に設けられ
ている。なお、調整板４４ａ〜４４ｃには、液晶パネル
１４ａ〜１４ｃに形成された画像の色光を通過させる開
口が形成されている。

【００２０】液晶パネル１４ａ〜１４ｃの固定工程で
は、まず、ダイクロイッククロスプリズム１５がプリズ
ム台２１上に載置される。そして、ダイクロイッククロ
スプリズム１５に固定部材４０が被せられ、固定枠４３
ａ〜４３ｃがプリズム台２１にネジ止めされる。

【００２１】次に、液晶パネル１４ａ〜１４ｃのそれぞ
れが、調整板４４ａ〜４４ｃにネジ止めされる。液晶パ
ネル１４ａ〜１４ｃを保持した調整板４４ａ〜４４ｃ
は、支持片４５を穴４６内に挿通させた状態で、固定枠
４３ａ〜４３ｃに取り付けられる。

【００２２】調整板４４ａ〜４４ｃは、液晶パネル１４
ａ〜１４ｃの各光軸位置、及び焦点位置が合致するよう
に調整，位置決めされる。そして、図２及び図３に示す
ように、支持片４５の側壁面とガイド壁４６ａの内周面
との隙間に接着剤４８が塗布され、調整板４４ａ〜４４
ｃが固定枠４３ａ〜４３ｃに固定される。この際、突出
した支持片４５の側壁面と、筒状のガイド壁４６ａの内
周面とを接着することで、両者の接着面積が大きくなっ
ているので、調整板４４ａ〜４４ｃの固定力が強固にな
る。

【００２３】上記の固定構造によれば、ダイクロイック
クロスプリズム１５の上面を覆う天板４２と、３方の入
射面の各周縁部を覆う３枚の固定枠４３ａ，４３ｂ，４
３ｃとを一体に構成した固定部材４０を用いるので、こ
の固定部材４０をダイクロイッククロスプリズム１５に
被せるだけで、４部材の位置決めが完了する。したがっ
て、天板と３枚の固定枠を個々に取り付ける従来の固定
構造に比較して、固定作業が簡便になる。また、固定用
部材の数が削減されるので、部材管理が容易になる。

【００２４】また、支持片４５を接着するためのガイド
壁４６ａが、調整板４４ａ〜４４ｃの穴４６の周縁に予
め設けられているので、穴に筒状のブシュを嵌め込んで
かしめる従来の固定構造に比較して工程数が削減され、
コストの低減を図ることができる。また、調整板４４ａ
〜４４ｃとガイド壁４６ａとが一体化しているので、従
来の固定構造のように、衝撃によってブシュのかしめ部
がズレてしまい、液晶パネル１４ａ〜１４ｃが位置ズレ
を生じるようなことがなくなる。

【００２５】なお、上記実施形態では、穴の周縁に設け
るガイド壁を液晶パネルの取付面側に突出させたが、図
４に示す調整板５４ａ，５４ｂ，５４ｃのように、ガイ
ド壁５６ａを固定部材５０側に突出させてもよい。この
実施形態によれば、ガイド壁を液晶パネル側に突出させ
る場合に比較して支持片５５の突出量が小さくなるの
で、固定部材５０の取り扱いが容易になる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明の液晶パネルの固
定構造によれば、ダイクロイッククロスプリズムの上面
を覆う天板と、３方の入射面の各周縁部を覆う３枚の固
定枠とを一体化した固定部材を用いるので、この固定部
材をダイクロイッククロスプリズムに被せるだけで４部
材の位置決めが完了する。したがって、天板と３枚の固
定枠を１個ずつ取り付ける従来の固定構造に比較して、
固定作業が簡便になるとともに、固定用部材の取り扱い
が容易になる。また、固定用部材の数が削減されるの
で、部材管理が容易になる。

【００２７】また、調整板に設けた穴の周縁に、支持片
を接着するためのガイド壁を予め設けておくので、穴に
筒状のブシュを嵌め込んでかしめる従来の固定構造に比
較して工程数を削減することができる。また、調整板と
ガイド壁とが一体化しているので、従来の固定構造のよ
うに、衝撃によってブシュのかしめ部がズレを生じるよ
うなことがなくなり、液晶パネルの位置決め状態を確実
に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶パネルの固定構造を示す概略図で
ある。

【図２】液晶パネルの固定部を赤色画像用液晶パネル側
から示した概略図である。

【図３】３つの液晶パネルの固定部を上面側から示した
概略図である。

【図４】３つの液晶パネルの別の固定構造を上面側から
示した概略図である。

【図５】投射型カラー画像表示装置の光学的構成を示す
概略図である。

【図６】従来の液晶パネルの固定構造を示す概略図であ
る。

【図７】従来の液晶パネルの別の固定構造を示す概略図
である。

【符号の説明】

１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 透過型液晶パネル １５ ダイクロイッククロスプリズム ２１ プリズム台 ２２，４２ 天板 ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，３３，４３ａ，４３ｂ，４３
ｃ 固定枠 ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，５
４ａ，５４ｂ，５４ｃ調整板 ２５，４５，５５ 支持片 ２６，４６，５６ 穴 ４０，５０ 固定部材 ４６ａ，５６ａ ガイド壁 ４８ 接着剤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１ないし第３の周面から入射した光を
   合成し、この合成光を第４の周面から射出する直方体状
   のダイクロイッククロスプリズムと、前記第１ないし第
   ３の周面に対峙させて配置され、赤色光，青色光，緑色
   光を入射して対応する色の画像を表示する第１ないし第
   ３の透過型液晶パネルとを備えた投射型カラー画像表示
   装置において、 前記ダイクロイッククロスプリズムをプリズム台上に載
   置し、ダイクロイッククロスプリズムの上面を覆う天板
   と、前記第１ないし第３の周面の各周縁部を覆う３枚の
   固定枠とを一体に設けた固定部材をダイクロイッククロ
   スプリズムに被せるとともに、３枚の固定枠の下部を前
   記プリズム台に固定し、 前記第１ないし第３の液晶パネルを、それぞれの色光の
   通過開口が形成された調整板に固定して、液晶パネルを
   保持した３枚の調整板を対応する固定枠に取り付けるこ
   とを特徴とする液晶パネルの固定構造。
2. 【請求項２】 前記固定枠に調整板側に突出した複数の
   支持片を設けるとともに、調整板には前記支持片が入り
   込む複数の穴を設け、前記穴に支持片を挿通させた状態
   で、調整板に保持された液晶パネルの光軸位置及び焦点
   位置が一定の位置となるように調整板を位置決めした後
   に、支持片と穴の内周面とを接着することを特徴とする
   請求項１記載の液晶パネルの固定構造。
3. 【請求項３】 前記穴の周縁に、前記支持片の外周を囲
   む筒状のガイド壁を一体に設けたことを特徴とする請求
   項２記載の液晶パネルの固定構造。