投影型影像顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供即使受到外力也能夠保持積分光學(xué)系統(tǒng)的位置精度的投影型影像顯示裝置。該投影型影像顯示裝置具備：積分光學(xué)系統(tǒng)，使來自光源的光聚集并均勻化；色分離光學(xué)系統(tǒng)，分離從積分光學(xué)系統(tǒng)射出的光的顏色；色合成光學(xué)系統(tǒng)，合成由色分離光學(xué)系統(tǒng)分離的光；投影光學(xué)系統(tǒng)，向投影面射出由色合成光學(xué)系統(tǒng)合成的光；第1光學(xué)殼體，將積分光學(xué)系統(tǒng)、色分離光學(xué)系統(tǒng)和色合成光學(xué)系統(tǒng)分別固定在規(guī)定的位置地收納；以及第2光學(xué)殼體，將積分光學(xué)系統(tǒng)具備的光學(xué)零件固定在規(guī)定的位置地收納，第2光學(xué)殼體被安裝在第1光學(xué)殼體上。
【專利說明】 投影型影像顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及投影型影像顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶投影機(jī)等投影型影像顯示裝置將從水銀燈等光源發(fā)出的光照射到液晶面板等顯示元件，并用投影透鏡將由顯示元件形成的影像向屏幕放大投影。裝置的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由使從光源射出的光束聚集并均勻化的積分光學(xué)系統(tǒng)、進(jìn)行色分離的色分離光學(xué)系統(tǒng)、與圖像信息對應(yīng)地進(jìn)行光調(diào)制的光調(diào)制裝置、對被光調(diào)制了的光進(jìn)行合成的色合成光學(xué)系統(tǒng)、將被合成了的光向屏幕等投影面放大投影的投影光學(xué)系統(tǒng)、保持固定上述各種光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)殼體、和固定并收納光學(xué)殼體的筐體構(gòu)成。
[0003]在這里，公開了將構(gòu)成積分光學(xué)系統(tǒng)、色分離光學(xué)系統(tǒng)等的各光學(xué)零件收納在光學(xué)殼體中的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005 - 24807號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]根據(jù)專利文獻(xiàn)1，構(gòu)成積分光學(xué)系統(tǒng)、色分離光學(xué)系統(tǒng)等的各光學(xué)零件，成為被定位并被固定在形成于光學(xué)殼體的槽中的構(gòu)造。光學(xué)殼體成為進(jìn)行收納的與各光學(xué)零件的形狀相匹配的復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造，一般而言，用合成樹脂材料通過注射成型等制造。因而，光學(xué)殼體自身與金屬材料比較，在強(qiáng)度上存在極限，容易變形，此外，光學(xué)殼體被固定于裝置筐體的結(jié)果，在筐體受到外力而變形的情況下，光學(xué)殼體也會變形。其結(jié)果，被收納于光學(xué)殼體的各光學(xué)零件的位置關(guān)系偏移，從而存在被顯示于屏幕的影像的品質(zhì)變差(產(chǎn)生光柵偏移、亮度降低等)這樣的課題。
[0009]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種即使受到外力也能夠保持積分光學(xué)系統(tǒng)的位置精度的投影型影像顯示裝置。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明較為理想的方式之一如下。該投影型影像顯示裝置具備:積分光學(xué)系統(tǒng)，使來自光源的光聚集并均勻化；色分離光學(xué)系統(tǒng)，分離從積分光學(xué)系統(tǒng)射出的光的顏色；色合成光學(xué)系統(tǒng)，合成由色分離光學(xué)系統(tǒng)分離的光；投影光學(xué)系統(tǒng)，向投影面射出由色合成光學(xué)系統(tǒng)合成的光；第I光學(xué)殼體，將積分光學(xué)系統(tǒng)、色分離光學(xué)系統(tǒng)和色合成光學(xué)系統(tǒng)分別固定在規(guī)定的位置地收納；以及第2光學(xué)殼體，將積分光學(xué)系統(tǒng)具備的光學(xué)零件固定在規(guī)定的位置地收納，第2光學(xué)殼體被安裝在第I光學(xué)殼體上。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供即使受到外力也能夠保持積分光學(xué)系統(tǒng)的位置精度的投影 型影像顯示裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表示本實(shí)施例的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖2是表示從筐體取出了光學(xué)引擎和投影光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)的圖。
[0016]圖3是表示光引導(dǎo)件和積分光學(xué)殼體的結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖4是表不積分光學(xué)殼體和被固定于該積分光學(xué)殼體的光學(xué)零件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0018]圖5是表不積分光學(xué)殼體的形狀的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下，用【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0020]圖1是表示本實(shí)施例的投影型影像顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖，表示卸下了顯示裝置的筐體上蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在筐體I中，收納有從光源射出光并向作為顯示元件的液晶面板照射而形成影像的光學(xué)引擎2、和用投影透鏡放大投影由液晶面板形成的影像的投影光學(xué)系統(tǒng)3。除此以外，收納電源單元6和冷卻單元7、未圖示的影像信號電路、控制電路等。
[0021]圖2是表示從筐體I取出了光學(xué)引擎2和投影光學(xué)系統(tǒng)3的狀態(tài)的圖。光學(xué)引擎2和投影光學(xué)系統(tǒng)3被裝載并被固定于共同基座4。另外，投影光學(xué)系統(tǒng)3也可以被裝載并被固定于光學(xué)引擎2。
[0022]光學(xué)引擎2由光源部21、色分離光學(xué)系統(tǒng)22、色合成光學(xué)系統(tǒng)23和光圈單元24構(gòu)成。這些零件被收納在筒狀的光引導(dǎo)件20(第I光學(xué)殼體)中，并被固定在規(guī)定的位置。光源部21是超高壓水銀燈等光源，射出大致白色光。色分離光學(xué)系統(tǒng)22將大致白色光分離為RGB這3原色光，并分別將3原色光各自引導(dǎo)到所對應(yīng)的各液晶面板。色合成光學(xué)系統(tǒng)23具有RGB的液晶面板和交叉二向色棱鏡，形成基于RGB信號的各影像，并進(jìn)行這些影像的色合成。
[0023]投影光學(xué)系統(tǒng)3由投影透鏡31和透鏡移動機(jī)構(gòu)32構(gòu)成。從色合成光學(xué)系統(tǒng)23射出的影像光被投影透鏡31放大，并向屏幕等投影。透鏡移動機(jī)構(gòu)32保持投影透鏡31并使其向與光軸(投影方向)正交的2軸方向移動，具有水平方向(X方向)驅(qū)動部32x和鉛垂方向(Y方向)驅(qū)動部32y。將投影透鏡31固定于透鏡移動機(jī)構(gòu)32的透鏡安裝面32a。由此，能夠?qū)⒈煌队暗狡聊簧系膱D像位置在水平方向和鉛垂方向上進(jìn)行移動調(diào)整。另外，也可以是在投影光學(xué)系統(tǒng)中不包含透鏡移動機(jī)構(gòu)，投影透鏡直接被固定于光學(xué)引擎。
[0024]圖3是表示光引導(dǎo)件20和積分光學(xué)單元5的結(jié)構(gòu)的圖。積分光學(xué)單元5在固定了積分光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)零件的狀態(tài)下，被裝載并被固定于光引導(dǎo)件20。積分光學(xué)系統(tǒng)的作用是在從光源部21射出的光的照明范圍內(nèi)使不均勻的亮度均勻化，并對比長方形的液晶面板的開口大的長方形的范圍進(jìn)行照明。
[0025]光圈單元24以成為將葉片241插入第I積分透鏡與第2積分透鏡之間的形態(tài)的方式，從積分光學(xué)單元5的插入孔51被插入，并被固定于光學(xué)引擎2。通過葉片241開閉，調(diào)節(jié)從光源部21射出的光量。由此，可實(shí)現(xiàn)對比度的調(diào)整。
[0026]圖4是表積分光學(xué)殼體50 (第2光學(xué)殼體)和被固定于該積分光學(xué)殼體50的光學(xué)零件的結(jié)構(gòu)的圖。[0027]第I積分透鏡60和第2積分透鏡61分別被插入積分光學(xué)殼體50的槽(圖5所/Jn ) ο在該槽中形成有相對于光軸直角方向和鉛垂方向的定位面。通過借助彈簧構(gòu)件65 (在圖4的例子中相對于各積分透鏡為2根)插入積分透鏡，該積分透鏡被壓靠并被固定于相對于光軸直角方向和鉛垂方向的定位面。此外，偏振光束棱鏡(以下，PBS)62被配置成與積分透鏡大致平行。另外，也可以沒有PBS。
[0028]圖5是表不積分光學(xué)殼體50的形狀的立體圖。圖5(A)是從積分光學(xué)殼體50的上面看到的圖，圖5(B)是從積分光學(xué)殼體50的底面看到的圖。
[0029]積分光學(xué)殼體50具有用于插入第I積分透鏡60和第2積分透鏡61的2個(gè)槽52，在各自的槽的兩端，設(shè)有用于定位并保持積分透鏡的彈簧構(gòu)件65的插入孔53和粘接材料填充孔54。另外，為了使積分透鏡被固定后的保持可靠，設(shè)有用于由粘接材料等粘接積分光學(xué)殼體50和積分透鏡的粘接材料填充孔54，但是也可以不采用基于粘接劑等的粘接。
[0030]加強(qiáng)肋55在2個(gè)積分透鏡插入槽之間通過。由此，提高積分光學(xué)殼體50的剛性，形成為難以變形的構(gòu)件。此外，在加強(qiáng)肋55上配置有向光引導(dǎo)件20固定時(shí)的定位銷56，通過與光引導(dǎo)件的定位孔25嵌合,可實(shí)現(xiàn)精度高的定位。
[0031]積分光學(xué)殼體50向光引導(dǎo)件20的插入,在將積分光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)零件插入積分光學(xué)殼體50之后，向與積分透鏡的插入方向相反的方向進(jìn)行。即，積分光學(xué)殼體50的上面位于圖3的下方向,積分光學(xué)殼體50的底面位于圖3的上方向。
[0032]使積分光學(xué)殼體50的上面位于光引導(dǎo)件20的下部的理由，是為了將光圈單元24容易地配置到第I積分透鏡60與第2積分透鏡61之間。即，在積分光學(xué)殼體50的底面設(shè)置光圈單元插入孔5 1，從該插入孔51插入光圈單元24。由此，能夠避免后述的加強(qiáng)肋成為妨礙而無法安裝光圈單元24。
[0033]在積分光學(xué)殼體50上，配置有PBS的定位銷57 (在圖5的例子中為4根)，通過與PBS保持架的定位孔63的嵌合，可實(shí)現(xiàn)精度高的定位。另外，在積分光學(xué)殼體50上，為了安裝積分光學(xué)上殼體70而具有螺紋孔58 (在圖5的例子中為2處)，通過用螺釘固定積分光學(xué)上殼體70,能夠加強(qiáng)積分光學(xué)殼體50的剛性。此外,積分光學(xué)殼體50具有向光引導(dǎo)件20安裝用的螺紋孔59(在圖5的例子中為2處)。
[0034]根據(jù)本實(shí)施例，形成為第I積分透鏡60、第2積分透鏡61和PBS62 —體地被固定于積分光學(xué)殼體50,在光引導(dǎo)件20上僅安裝積分光學(xué)殼體50的結(jié)構(gòu)。即，因?yàn)榈贗積分透鏡60、第2積分透鏡61和PBS62未被直接固定于光引導(dǎo)件20,所以即使由于外力光學(xué)殼體20產(chǎn)生了變形，變形也被剛性高的積分光學(xué)殼體50阻止，被收納在積分光學(xué)殼體50中的各光學(xué)零件以規(guī)定的精度被保持在規(guī)定的位置。因而，即使受到外力等也能夠保持各光學(xué)零件的位置精度，防止被顯示的影像的品質(zhì)變差(產(chǎn)生光柵偏移、亮度降低等)。
[0035]附圖標(biāo)記的說明
[0036]I…筐體、2…光學(xué)引擎、3…投影光學(xué)系統(tǒng)、4…共同基座、5…積分光學(xué)單兀、20...光引導(dǎo)件、21...光源部、22...色分離光學(xué)系統(tǒng)、23...色合成光學(xué)系統(tǒng)、24...光圈單元、241...光圈單兀的葉片、25...光引導(dǎo)件的定位孔、31...投影透鏡、32...透鏡移動機(jī)構(gòu)、50...積分光學(xué)殼體、51...光圈單元插入孔、52...積分透鏡插入槽、53...彈簧構(gòu)件的插入孔、55...加強(qiáng)肋、56…積分光學(xué)單元定位銷、57?"PBS定位銷、58、59…螺紋孔、60...第I積分透鏡、61...第2積分透鏡、62…PBS、65…彈簧構(gòu)件、70...積分光學(xué)上殼體。
【權(quán)利要求】
1.一種投影型影像顯示裝置，其特征在于， 該投影型影像顯示裝置具備: 積分光學(xué)系統(tǒng)，使來自光源的光聚集并均勻化； 色分離光學(xué)系統(tǒng)，分離從上述積分光學(xué)系統(tǒng)射出的光的顏色； 色合成光學(xué)系統(tǒng)，合成由上述色分離光學(xué)系統(tǒng)分離的光； 投影光學(xué)系統(tǒng)，向投影面射出由上述色合成光學(xué)系統(tǒng)合成的光； 第I光學(xué)殼體，將上述積分光學(xué)系統(tǒng)、上述色分離光學(xué)系統(tǒng)和上述色合成光學(xué)系統(tǒng)分別固定在規(guī)定的位置地收納；以及 第2光學(xué)殼體，將上述積分光學(xué)系統(tǒng)具備的光學(xué)零件固定在規(guī)定的位置地收納， 上述第2光學(xué)殼體被安裝在上述第I光學(xué)殼體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于， 上述第2光學(xué)殼體向與插入上述光學(xué)零件的方向相反的方向，被插入上述第I光學(xué)殼體而被安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于， 上述積分光學(xué)系統(tǒng)還具備調(diào)整來自上述光源的光的量的光圈單元， 上述第2光學(xué)殼體在該第2光學(xué)殼體的底面具備用于插入上述光圈單兀的插入孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于， 上述光學(xué)零件包括第I積分透鏡和第2積分透鏡， 上述第I積分透鏡和第2積分透鏡分別沿著與來自上述光源的光的軸垂直的面，被插入上述第2光學(xué)殼體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的投影型影像顯示裝置，其特征在于， 在上述第I積分透鏡與第2積分透鏡之間具備加強(qiáng)肋。
【文檔編號】G03B21/14GK103959162SQ201180074713
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月7日
【發(fā)明者】上岡和雅, 乾真朗, 安達(dá)啟, 小野長平, 石津貴史, 鋪田和夫 申請人:日立麥克賽爾株式會社