棱镜单元以及其制造方法、和图像投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供棱镜单元以及其制造方法、和图像投影装置，减少由于环境温度变化所引起的颜色合成棱镜的裂缝或破裂。棱镜单元(3)具备颜色合成棱镜(32)和固定部件(33)。固定部件(33)与颜色合成棱镜(32)的线膨胀系数不同。颜色合成棱镜(32)经由从固定部件(33)侧依次配置的第一粘合层(41)以及第二粘合层(42)与固定部件(33)粘合。第二粘合层(42)的拉伸强度比第一粘合层(41)低。

Prism unit and its manufacturing method, and image projection device

The invention provides a prism unit, a manufacturing method thereof, and an image projection device to reduce cracks or cracks in a color synthetic prism caused by changes in ambient temperature. The prism unit (3) has a color synthetic prism (32) and a fixing member (33). The fixed member (33) is different from the linear expansion coefficient of the color synthetic prism (32). The color synthesis prism (32) is bonded to the fixing member (33) by a first bonding layer (41) arranged sequentially from the side of the fixing member (33) and a second bonding layer (42). The tensile strength of the second adhesive layer (42) is lower than that of the first adhesive layer (41).

【技术实现步骤摘要】
棱镜单元以及其制造方法、和图像投影装置
本专利技术涉及例如投影仪这样的图像投影装置所使用的棱镜单元、该棱镜单元的制造方法、以及具备该棱镜单元的图像投影装置。
技术介绍
近年来，使用多个液晶面板、DMD(数字微镜器件；注册商标)等图像显示元件在屏幕上投影图像的图像投影装置正在普及。在该图像投影装置中，从光源射出的光(白色光)经由照明光学系统入射到颜色合成棱镜，通过颜色合成棱镜被分离成红(R)、绿(G)、蓝(B)各种颜色的光，并被引导至各图像显示元件。在各图像显示元件中，入射的各种颜色的照明光根据图像数据进行调制，作为图像光(投影光)射出。各种颜色的图像光被颜色合成棱镜合成，经由投影透镜引导至屏幕。由此，显示于各图像显示元件的图像被合成并被放大投影到屏幕上。上述的颜色合成棱镜经由粘合剂与和照明光学系统连结的固定部件粘合并固定。例如在专利文献1中，在用螺丝固定在基座上的底座载置颜色合成棱镜的构成中，将上述颜色合成棱镜经由粘合剂与底座粘合。专利文献1：日本特开2009－134209号公报(参照权利要求1、第[0019]、[0036]～[0041]段、图13～图17等)作为粘合颜色合成棱镜和固定部件的粘合剂，为了使颜色合成棱镜在固定至固定部件后不发生移动，通常使用坚固的粘合剂。但是，若仅用坚固的粘合剂，即仅用1种粘合剂粘合颜色合成棱镜和固定部件，则当环境温度变化时，存在颜色合成棱镜中的与固定部件粘合的粘合侧的面产生裂缝(龟裂)，甚至颜色合成棱镜破裂的情况，无法应对超出现状的环境温度变化。这里，对于颜色合成棱镜中的裂缝或破裂的产生原因，推测为如下。即，颜色合成棱镜以及固定部件根据环境温度的变化而变形(膨胀或者收缩)。此时，在颜色合成棱镜和固定部件中，由于线膨胀系数不同，所以变形的方式产生差异，结果产生与线膨胀系数的差相应的应力(拉伸应力/收缩应力)。此时，在坚固的粘合剂中，难以吸收上述应力，所以由于上述应力在颜色合成棱镜中的粘合剂侧的面产生微小的裂缝。而且，该微小的裂缝发展而变大，从而颜色合成棱镜破裂。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的问题点而完成的，其目的在于提供能够减少由环境温度变化引起的颜色合成棱镜的裂缝或破裂的棱镜单元、该棱镜单元的制造方法、以及具备该棱镜单元的图像投影装置。本专利技术的一方面所涉及的棱镜单元具备：颜色合成棱镜和线膨胀系数与上述颜色合成棱镜不同的固定部件，上述颜色合成棱镜经由从上述固定部件侧依次配置的第一粘合层以及第二粘合层与上述固定部件粘合，上述第二粘合层的拉伸强度比上述第一粘合层低。优选上述第二粘合层比上述第一粘合层薄。优选上述第二粘合层的厚度是5～40μm。在上述颜色合成棱镜中，优选与上述固定部件对置侧的面是磨砂玻璃状，满足(1)表面粗糙度Ra是0.8～2μm和(2)最大高度Ry是5～20μm的至少一方。上述第二粘合层可以是具有耐热性的树脂或者涂料。上述固定部件可以是金属。上述颜色合成棱镜可以包括多个玻璃棱镜而构成。上述的棱镜单元可以为如下构成，即，还具备顶板，该顶板相对于上述颜色合成棱镜配置于与上述固定部件相反侧，该顶板的线膨胀系数与上述颜色合成棱镜不同，上述颜色合成棱镜经由从上述顶板侧依次配置的第三粘合层以及第四粘合层与上述顶板粘合，上述第四粘合层的拉伸强度比上述第三粘合层低。本专利技术的另一方面所涉及的制造方法是上述的棱镜单元的制造方法，具有：在上述颜色合成棱镜中的与上述固定部件粘合的粘合侧的面形成上述第二粘合层的工序；以及将上述颜色合成棱镜经由上述第二粘合层以及上述第一粘合层与上述固定部件粘合的工序。本专利技术的又一方面所涉及的图像投影装置具备上述的棱镜单元。上述图像投影装置可以为如下构成，即，还具备光源和与多个颜色对应的图像显示元件，上述棱镜单元的上述颜色合成棱镜一边将从上述光源射出的光分解成各种颜色并引导至各图像显示元件，一边将从各图像显示元件射出的各种颜色的图像光合成并射出。颜色合成棱镜经由第二粘合层以及第一粘合层与固定部件粘合。由于线膨胀系数在颜色合成棱镜和固定部件中不同，所以当环境温度变化时，产生与上述线膨胀系数的差相应的应力。此时，第二粘合层的拉伸强度比第一粘合层低，所以能够由相对较脆的第二粘合层吸收由相对坚固的第一粘合层难以吸收的上述应力。由此，能够减少环境温度变化时的上述应力所引起的颜色合成棱镜的裂缝或破裂。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式所涉及的图像投影装置的概略结构的说明图。图2是表示上述图像投影装置所具有的棱镜单元的外观的立体图。图3是上述棱镜单元的分解立体图。图4是表示表面粗糙度Ra的说明图。图5是表示最大高度Ry的说明图。图6是将上述棱镜单元的侧视图和放大了上述棱镜单元中的颜色合成棱镜与固定部件的粘合部分的剖视图一并示出的图。图7是表示上述棱镜单元的制造工序的剖视图。图8是将参考例的棱镜单元的侧视图和放大了上述棱镜单元中的颜色合成棱镜与固定部件的粘合部分的剖视图一并示出的图。图9是将六角螺栓的侧视图和仰视图一并示出的图。图10是表示将上述六角螺栓经由第一粘合层与颜色合成棱镜粘合的状态的说明图。图11是表示测量上述第一粘合层的拉伸强度的情况的说明图。图12是表示将上述六角螺栓经由第一粘合层以及第二粘合层与颜色合成棱镜粘合的状态的说明图。图13是表示测量上述第二粘合层的拉伸强度的情况的说明图。图14是将上述图像投影装置所具有的棱镜单元的侧视图和放大了上述棱镜单元中的颜色合成棱镜与顶板的粘合部分的剖视图一并示出的图。附图标记说明1...光源；3...棱镜单元；4...图像显示元件；10...图像投影装置；32...颜色合成棱镜；32a...玻璃棱镜；32S1...面；33...固定部件；34...顶板；41...第一粘合层；42...第二粘合层；44...第三粘合层；45...第四粘合层。具体实施方式若基于附图对本专利技术的一实施方式进行说明，则如下。此外，在本说明书中，在将数值范围记载为a～b的情况下，视为下限a以及上限b的值包含于该数值范围。另外，本专利技术并不局限于以下的内容。(关于图像投影装置)图1是表示本实施方式的图像投影装置10的概略结构的说明图。图像投影装置10具有光源1、照明光学系统2、棱镜单元3、图像显示元件4、以及投影透镜5。图像显示元件4与红(R)、绿(G)、蓝(B)的各种颜色对应地设置有3个。光源1是射出照明图像显示元件4的光(照明光)的部件，由发光部11和反射器12构成。发光部11由例如发出白色光的放电灯构成。反射器12是使从发光部11射出的光反射并引导至照明光学系统2的反射板，具有旋转椭圆面的反射面。上述的发光部11配置于反射器12的一个焦点位置。照明光学系统2是用于将来自光源1的光引导至各图像显示元件4的光学系统，具有棒积分器21、照明中继系统22、以及反射镜(mirror)23。棒积分器21使来自光源1的光的光量分布均匀并将其射出。照明中继系统22通过对棒积分器21的光射出面的像进行中继并投影到各图像显示元件4，均匀地照明各图像显示元件4。该照明中继系统22由多个透镜构成。通过利用多个透镜对来自棒积分器21的光进行聚光，能够使上述光的利用效率提高。反射镜23使从照明中继系统22射出的光反射并引导至棱镜单元3。棱镜单元3具有TIR棱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棱镜单元，其特征在于，具备：颜色合成棱镜；以及固定部件，线膨胀系数与所述颜色合成棱镜不同，所述颜色合成棱镜经由从所述固定部件侧依次配置的第一粘合层以及第二粘合层与所述固定部件粘合，所述第二粘合层的拉伸强度比所述第一粘合层低。

【技术特征摘要】
2017.02.07 JP 2017-0205321.一种棱镜单元，其特征在于，具备：颜色合成棱镜；以及固定部件，线膨胀系数与所述颜色合成棱镜不同，所述颜色合成棱镜经由从所述固定部件侧依次配置的第一粘合层以及第二粘合层与所述固定部件粘合，所述第二粘合层的拉伸强度比所述第一粘合层低。2.根据权利要求1所述的棱镜单元，其特征在于，所述第二粘合层比所述第一粘合层薄。3.根据权利要求1或者2所述的棱镜单元，其特征在于，所述第二粘合层的厚度是5～40μm。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的棱镜单元，其特征在于，在所述颜色合成棱镜中，与所述固定部件对置侧的面是磨砂玻璃状，满足(1)表面粗糙度Ra是0.8～2μm和(2)最大高度Ry是5～20μm的至少一方。5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的棱镜单元，其特征在于，所述第二粘合层是具有耐热性的树脂或者涂料。6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的棱镜单元，其特征在于，所述固定部件是金属。7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的棱镜单...

【专利技术属性】
技术研发人员：芳贺大典，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP