专利名称：液晶投影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及放大投影液晶板的影像的液晶投影装置，更详细的说涉及使投影透镜上下动作，可以使投影画面位置移动的液晶投影装置。
至今，仍在销售使用金属卤化物等光源放大投影液晶板的影像的装置。这种装置，是将从光源发出的光经过反射镜聚集在液晶板上，将液晶板上的影像通过投影透镜投射在投影屏幕上。
在液晶投影装置中，通常液晶板的中心和透镜的光轴一致，因此，使投影在屏幕上的画面的中心和透镜的光轴一致地进行投影。这种装置，可以放在普通桌子的水平面上使用，但由于投射影像其中心在比桌子的水平面高的位置上容易观看，所以多采用使前部支脚抬高等方法支起装置的前部使用。但是这种情况下，画面会产生失真成梯形的缺陷。作为解决此问题的方法，有设计成使液晶板的中心轴和透镜的光轴可以偏移的装置，错开两轴投影的方法。
以往的透镜光轴的移动机构如图8-
图10所示。图8的斜视图是在日本专利公开号5-27324公报上公开的机构。该透镜移动机构的结构是，通过使螺杆轴55旋转，使安装在支架54上的聚光透镜52以及投影透镜53在上下方向移动，光轴从以及板51的中心轴偏移。
图9的侧面图是日本实用新型公开公报5-21246公报上公开的机构。该透镜的移动机构，将投影透镜61安装在操作连杆62和连杆63组合成的缩放机构上，通过使与操作连杆62咬合的齿轮64转动，从而使投影透镜61在上下方向上平行移动。
图10的侧面图是在日本专利公开号8 160488公报上公开的机构。该透镜移动机构，是使安装在透镜镜筒71上的电机的齿轮72和安装在架子73上的直线齿74啮合，通过使电机的齿轮72转动，使透镜71在上下方向上移动。
在具有这样的移动机构的以往的液晶投影装置中，存在着因透镜移动机构复杂而使其占有的空间大且使构成其的部件的数多使生产成本高进而使用也不一定方便的问题。例如，在图8的情况下，由于用齿轮传动使2根轴同步转动，所以确定位置困难，另外因体积大而使构造略显复杂。在图9的情况下，由于连杆部分的容易发生晃动，因此不容易对准透镜的位置，另外由于是缩放构造，所以使上下方向的移动距离增大很困难。在图10的情况下，因是电机和齿轮组合的构造，所以有空间和成本的问题。
近年，在液晶投影装置普及的同时，更希望实现小型化且使用方便的液晶投影装置。
本发明的目的在于提供投影移动机构的构造简单使用方便的液晶投影装置。
本发明的液晶投影装置包括光源；分离合成来自该光源的色光的反射镜群；控制色光透过的液晶板；放大投影该液晶板的透过光影像的投影透镜；为保持该投影透镜，设置有螺母的镜筒；保持该镜筒可以在上下方向滑动的保持部件；可以转动地安装在该保持部件上的，与上述螺母咬合的螺杆棒；内置光源、反射镜群、液晶板、投影透镜、镜筒、保持部件和螺杆棒，在对应于螺杆棒的前端的位置上设置孔的壳体。其构成是通过螺杆棒的转动，使投影透镜在上下方向上移动。
在本发明的液晶投影装置中的透镜移动机构，具有通过螺杆棒的转动经螺母使投影透镜在上下方向移动的非常简单的构造，并且体积小。另外，因为可以利用壳体上部的孔使投影透镜上下移动，所以使用极其方便。
进而，在本发明的装置的透镜移动机构中，最好在安装棱镜和液晶板的保持部件上安装1根螺杆棒，将螺母设置在镜筒的侧面。由此，在可以谋求更小型化的同时，也使使用更方便。
在螺杆棒的前端，最好设置按一次顶部就升起，再按一次就下降的结构的捏手。用这种结构就可以在不需要移动调整透镜时，将捏手收在壳体内，可以防止捏手破损。
投影透镜可以移动的量最好是比液晶板的短轴的长度长。由此，不需要抬高液晶投影装置的前部，就可以从装置向上方投影画面。
当液晶板是长方形(例如长轴和短轴的比是4∶3或16∶9)时，通常，使长轴为水平方向在装置上配置液晶板，在本发明中，也可以使短轴为水平方向配置液晶板。在该构成的情况下，可以将液晶投影装置安装在房屋的墙壁上投影正常的图像。
图1(a)以及图1(b)是在本发明的一实施例中的液晶投影装置的光学系统的模式图，分别是平面图和正面图。
图2是图1所示的装置的透镜移动装置的斜视图。
图3是展示图1所示的装置的斜视图。
图4(a)以及图4(b)是说明使投影透镜系统分别向上方以及下方移动的状态的图。
图5(a)以及图5(b)是分别展示旋转捏手缩进的状态和抬起的状态的斜视图。
图6是展示将投影装置设置在房屋的墙壁上的以及板的配置的斜视图。
图7是展示将液晶投影装置设置在侧壁上时的投影状态的平面图。
图8、图9以及图10分别是展示以往的透镜移动装置的图。
(实施例1)参照图面说明本发明的实施例1中的液晶投影装置的构造。如图1(a)以及图1(b)所示，来自灯(光源)1的光用多个反射镜2色分解成红、绿、兰3色，分解后的光分别射入液晶板3。入射的光由液晶板3控制其透过，被导入棱镜4合成。经合成的光入射到投影透镜系统5，在液晶板3中的透过光线影像被放大投影在投影屏幕上(未图示)。进而，这些构成部件被收纳在壳体6中，另外液晶板3如图5所示，被配置在棱镜4的3个侧面的外侧。
该装置的透镜移动机构，如图2所示，利用因螺杆棒15的螺纹部分16的转动螺母13上下运动，使投影透镜系统5上下运动。投影透镜系统5由多个透镜组合成的投影透镜(未图示)和内置该投影透镜的镜筒7、8构成。在外侧的镜筒8的根部设置成为支承板9的平板部分，镜筒8和支承板9形成一体。螺母13被设置在该支承板9的上部一方的角附近。进而为了使组装简单，最好与镜筒8液晶支承板9同时将螺母13也设置成铝压铸或成形树脂等的一体构造体。
支承板9夹持着滑动用缝隙嵌合在将有高差的补助板12固定在左右两边的保持座11(保持部件)上，保持成可以在上下方向上滑动。保持座11被固定在棱镜台10上，两者构成L字型。
在和螺母13的位置成对的保持座11的角位置上设置轴承14，在该轴承14上可以转动地安装着螺杆棒15。在螺杆棒15的下端一侧形成螺纹16，与螺母13咬合。另外，在螺杆棒15的上端一侧安装有转动捏手17。如果转动该转动捏手17，螺母13则通过螺纹16上下移动，因此，镜筒7、8上下移动。转动捏手17如图3(a)以及图3(b)所示，使用在壳体6的上面与转动捏手17对应的位置上设置的孔18进行操作。
在本实施例中，作为理想的例子，在转动捏手17上使用推-推型(push-push type)的转动捏手，即，按一下转动捏手的上面转动捏手就向上方升起，再按一下就下降型的转动捏手。当不调节投影透镜的高度时，其结构如图3(a)所示，该转动捏手17在下降的状态，其上面和壳体6的上面为大致同样的高度。当调节投影透镜的高度时，如图3(b)所示那样操作，按压转动捏手17的上面使转动捏手17抬起。如果调节结束，再次按压转动捏手17使转动捏手17返回下降的状态。
这样，本实施例的透镜移动机构的基本构造是，通过使具有螺纹16的短的一根螺杆棒15转动，使设置在镜筒8的外周附近的螺母13上下运动，是非常简单且小型的结构。另外，通过在转动捏手17上使用推-推型的结构，可以防止在装置搬动时等中的透镜运动机构的破损，另外，在设计上也美观。
为了组装简单，棱镜台10、保持座11以及补助板12最好设置成铝压铸或成形树脂等一体构造体。
下面说明关于投影透镜在上下方向的移动量。图4(a)是将投影装置放置在桌子上或底面上时，向上方移动投影透镜系统5使屏幕20上的画面的下端与投影装置同样高时的侧面图。图4(b)是将同样装置从天花板上垂钓下来时，向下方移动同样透镜系统5使屏幕20上的画面的上端和投影装置同样高时的侧面图。
如果开始假设同样透镜系统5的光轴22与以及板3的中心轴21一致，则在图4(a)的情况下，使投影透镜的光轴22比液晶板3的中心轴只向上方移动液晶板3的短轴长度的一半。具体地说，当使用纵横比4∶3的1.3型液晶板3(对角线长度33mm)的情况下，只向上方移动短轴长度19.8mm一半的距离，即约10mm。在图4(b)的情况下，正好和图4(a)的关系相反，只使光轴从中心轴21向下方偏移短轴的长度的一半的距离(约10mm)。
本实施例的情况，被设计成投影透镜光轴22可以在上下方向分别移动液晶板3的短轴长度一半以上的距离。即投影透镜的光轴22的可以移动量，被设计成是液晶板3的短轴3长度以上。在以往的液晶投影装置中，因为投影透镜的上下方向的可移动距离窄，所以存在如果不抬起装置的前部，则投影画面缺少下部的问题，由于在本发明的装置中被设计成使移动可能量在液晶板的短轴的长度以上，所以即使不抬起装置前部，投影画面也不缺少投影画面，另外投影画面也不会出现梯形。进而，投影透镜的移动宽度理论上并没有上限，而如果投影透镜的光轴22和液晶板21的距离太大，则在实际中会发生投影图像的歪斜。因此在实用上，要抑制投影透镜的移动宽度在不发生在投影图像上的歪斜的程度，最好具体将移动宽度设置在液晶板的短轴长度的3倍以内。
(实施例2)本实施例是实施例1的变形例，展示可以设置在房屋墙壁上的液晶投影装置。在本装置中，液晶板3与图5的情况相比，被配置成旋转90°的状态。如从图7的天花板一侧看的平面图所示，该装置被设置在侧壁上，使得从上面看转动捏手17位于右侧，投影透镜系统5向左右方向移动。当把投影透镜的光轴和液晶板的中心轴一致的位置设置为初始位置时，在图7的情况下，投影透镜的光轴向右方移动。
如图7所示，在本实施例的情况下，可以将液晶投影装置设置在房屋的侧壁上，在不缺少图像部分的情况下在屏幕20上投影。
从以上上面可知，本发明的液晶投影装置具有非常简单构造的小型的透镜移动机构，可以谋求装置的低成本化以及小型化。另外本发明的液晶投影装置，还可以采用放置在桌子上、吊在天花板上、安装在侧壁上等的任何设置方法，在任何设置情况下，不采用抬起装置前部等的办法就可以使屏幕上不缺少图像，使用很分别。
进而，本发明并不只限于上述实施例，可以有各种的变形例。例如在上述实施例中，展示了具有3张液晶板的3板式液晶投影装置的例子，但是本发明的装置也可以是单板式液晶投影装置。因此，在本发明的精髓和范围内的变形例，都包含在权利要求的范围内。
权利要求
1.一种液晶投影装置，包括光源；分离来自上述光源的色光；放大投影上述液晶板的透过光的投影透镜；保持上述投影透镜，设置螺母的镜筒；保持上述镜筒可以在上下方向滑动的保持部件；可以转动地安装在上述保持部件上的，与上述螺母咬合的螺杆棒；内置上述光源、反射镜群、液晶板、投影透镜、镜筒、保持部件和螺杆棒，并在与上述螺杆棒前端对应的位置上设置孔的壳体，通过上述螺杆棒的转动，上述投影透镜在上下方向上移动。
2.如权利要求1所述的液晶投影装置，其中上述螺杆棒是1根，上述保持部件保持棱镜和上述液晶板，上述螺母被配置在上述镜筒的外周附近。
3.如权利要求1所述的液晶投影装置，其中在上述螺杆棒的前端设置捏手，上述捏手的构造是，在其上面按一次就从上述孔中升起，再次按其上面，就下降返回原来的状态。
4.如权利要求1所述的液晶投影装置，其中上述投影透镜的上下方向的移动可能量在上述投影透镜的光轴和上述液晶板的中心轴一致的状态下是同一量，并且上述移动可能量的宽度是上述液晶板的短轴的长度以上。
5.如权利要求1所述的液晶投影装置，其中为了将上述液晶投影装置安装在侧壁面上，使上述液晶板保持在旋转90°的状态。
全文摘要
本发明中,在内置同一透镜的镜筒8的支承板9上安装螺母13。在保持座11的左右两边上固定有高度差的补助板12,使得形成滑动用间隙,在该间隙中插入支承板9。在保持座11的上部的角处安装轴承14,在该轴承14上,可转动地安装形成有和螺母13咬合的螺纹16的螺杆棒15。使该螺杆棒15转动,就可以通过螺母13使同一透镜上下移动,调节投影透镜的高度。
文档编号H04N5/74GK1188370SQ97125440
公开日1998年7月22日 申请日期1997年12月5日 优先权日1996年12月6日
发明者冈田武博, 青野正三, 桥向正成, 星野诚, 谷山贵信 申请人:松下电器产业株式会社