光学单元及投影显示装置制造方法及图纸

公开了一种光学单元（１），其配备有固定到支座（１２）的一对透镜阵列（１１，１４），该光学单元（１）包括第一框形金属板（１０）和第二框形金属板（１５），该第一框形金属板（１０）在主表面的一部分与支座（１２）的第一表面（Ａ）相接触的状态下固定到支座（１２），并且第二框形金属板（１５）在主表面的一部分与支座（１２）的第二表面（Ｂ）相接触的状态下固定到支座（１２）。通过将透镜形成表面固定到是框形金属板（１０）的主表面的一部分且不与支座（１２）的第一表面（Ａ）相接触的区域，来相对于光轴方向定位一个透镜阵列（１１）。通过将透镜形成表面固定到是框形金属板（１５）的主表面的一部分且不与支座（１２）的第二表面（Ｂ）相接触的区域，来相对于光轴方向定位另一透镜阵列（１４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将从光源发射的光照射到投影显示装置的图像形成元件上的光学系统。
技术介绍
投影显示装置基于视频信号来调制从光源发射的光(照明光)，且将经调制的光投射到屏幕上。照明光的调制使用图像形成元件，如液晶面板或DMD(数字微镜装置)。这里，必须使照明光的亮度分布均匀以获得高质量的图像。此外，当图像形成元件为液晶面板时，照明光的偏振方向必须统一，以获得质量较高的图像。这里，将照明光引导到图像形成元件(液晶面板)的照明光学系统包括光学单元，其具有使照明光的亮度分布均匀的功能和使偏振方向统一的功能。提供在典型投影显示装置中的照明光学系统将在下文中参照图1进行描述。如图1中所示，从光源110发射的照明光在反射器120处反射，且穿过第一积分器透镜112、第二积分器透镜113、偏振转换元件115和场镜165。第一积分器透镜112和第二积分器透镜113为透镜阵列(复眼透镜)，其具有布置成矩阵形式的多个微透镜。第一积分器透镜112将照明光(光通量)分成多个光通量。第二积分器透镜113与场镜165一起引起第一积分器透镜112的每个微透镜的图像，从而在液晶面板上形成图像。此外，偏振转换元件115将照射到场镜165中的照明光转换成预定的偏振光(在此情况下假定为S-偏振光)。进行了偏振转换的照明光(S-偏振光)被照射到分色镜161中。分色镜161反射包括在照射的照明光中的红光(R)。换言之，将红光从照明光中分离。已经穿过分色镜161的照明光被照射到分色镜162中。分色镜162反射包括在照射的照明光中的绿光(G)。换言之，将照明光分离成绿光和蓝光(B)。由分色镜161分离的红光经由反射镜171和聚光透镜189R照射到液晶面板191R中。由分色镜162分离的绿光经由聚光透镜189G照射到液晶面板191G中。已经穿过分色镜162的蓝光经由由中继透镜181和182和反射镜172和173构成的中继光学系统照射到液晶面板191B中。照射到液晶面板191R，191G和191B中的每一个的彩色光由各液晶面板调制。经调制的光照射到正交分光棱镜193中并被合成。合成光然后通过投射透镜194朝投影表面(未示出)投射。这里，投射到投影表面上的图像的色彩和亮度的均匀性取决于照明光的亮度分布和偏振状态的均匀性，以及至液晶面板的入射位置和入射角。照明光的偏振状态极大地取决于构成照明光学系统的光学元件的位置精度。已经提出了许多技术来改善构成照明光学系统的光学元件的位置精度。JP-A-2005-352349公开了一种支座，其设有用于相对于三轴方向定位第一积分器透镜和第二积分器透镜的参考面。该支座具有第一积分器透镜固定于其上的第一面，以及第二积分器透镜固定于其上的第二面。用于相对于光轴方向定位第一积分器透镜的参考面-->形成在第一面上，而用于相对于光轴方向定位第二积分器透镜的参考面形成在第二面上。当透镜阵列通过使用模具的注入模制来制造时，透镜形成表面的精度优先于其它表面的精度。结果，这些透镜形成表面优选地被取为高精度定位第一积分器透镜和第二积分器透镜的参考面。因此，JP-A-2005-352349公开了将第一积分器透镜的透镜形成表面定位成与提供在底架的第一表面上的参考面相接触，以实现光轴方向的定位。该文献还公开了将第二积分器透镜的透镜形成表面定位成与提供在底架的第二表面上的参考面相接触，以实现光轴方向的定位。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题根据JP-A-2005-352349中公开的技术，当两个积分器透镜的透镜形成表面彼此相对，并且其间插入支座时，这两个积分器透镜就可以以高精度定位。然而，如上文所述，在透镜阵列中，透镜形成表面的精度高于其它表面的精度。换言之，透镜形成表面相对侧上的表面(下文称为″后表面″)的精度低于透镜形成表面的精度。因此，当积分器透镜的后表面面对支座时，积分器透镜的定位精度降低了。本专利技术的目的在于实现一种光学单元，其中，即使在具有最大透镜阵列精度的表面并不与支座直接接触时，透镜阵列也以高精度定位。解决问题的手段本专利技术的光学单元为设有固定到支座的第一透镜阵列和第二透镜阵列的光学单元，其中，第一透镜阵列发射的光穿过支座，且入射到第二透镜阵列中。本专利技术的光学单元包括第一框形金属板，其在主表面的一部分与支座的第一表面相接触的状态下固定到支座。通过将透镜形成表面固定到第一框形金属板主表面的不与支座的第一表面接触的区域来相对于光轴方向定位第一透镜阵列。专利技术效果实现了一种光学单元，其中其透镜形成区域不与支座接触的透镜阵列以高精度定位。通过参照如下说明和示出本专利技术实例的附图，本专利技术的上述及其它目的、特征和优点将变得很明显。附图说明图1为投影显示装置的基本构造的简图；图2为示出本专利技术的光学单元的实施例的实例的外部透视图；图3为本专利技术的光学单元的六平面视图；图4为图2中所示的光学单元的分解透视图；图5为图2中所示的光学单元在从光入射侧看时的局部简要分解透视图；图6A为图2中所示的光学单元在从光入射侧看时的平面图，且为第一框形金属板固定到支座上之前的单元的平面图；图6B为图2中所示的光学单元在从光入射侧看时的平面图，且为第一框形金属板固定到支座上之后的光学单元的平面图；-->图7为图2中所示的光学单元在从光出射侧看时的局部简要分解透视图；图8为图2中所示的光学单元在从光出射侧看时的局部简要分解透视图；图9为图2中所示的光学单元在从光出射侧看时的平面图；图10A为从光出射侧看的其中固定第一积分器透镜和第二积分器透镜的支座的透视图；图10B为从光出射侧看的其中固定第一积分器透镜和第二积分器透镜的支座的透视图；图11为图2中所示的光学单元在从光出射侧看时的局部简要分解透视图；以及图12为示出图2中所示的光学单元合并到投影显示装置的光学引擎中的状态的透视图。具体实施方式第一实施例本专利技术的光学单元的实施例的实例将在下文中参照附图来进行详细描述。图2为根据本实施例的光学单元1的透视图，图3为光学单元的六平面视图，而图4为光学单元1的分解透视图。根据本实施例的光学单元1构成了投影显示装置的照明光学系统。光学单元1具有的功能在于使光源2(图4)发射且照射到投影显示装置的图像形成元件上的光亮度分布均匀。首先主要参考图4概述光学单元1的构成元件。光学单元1包括：沿从光源2发射的光的光轴布置的第一框形金属板10、第一积分器透镜11、积分器支座(下文称为″支座12″)、遮光部分13、第二积分器透镜14、第二框形金属板15、遮光板16，以及偏振转换元件17。在这些构成元件之中，除支座12外的构成元件12直接或间接地与支座12固定且合为一体。第一积分器透镜11和第二积分器透镜14为具有以网格形式布置的多个透镜(多个透镜有时被统称为″透镜组″)的透镜阵列(复眼透镜)。在以下说明中，第一积分器透镜11和第二积分器透镜14上形成透镜组的表面称为″透镜形成表面″，而与透镜形成表面相对的侧称为″后表面″。第一积分器透镜11相对于三个正交的轴向(X，Y和Z轴向)定位，且固定到支座12的第一表面A上。第二积分器透镜14、遮光板16和偏振转换元件17相对于相同的三轴方向定位，且固定到与支座12的第一表面A相对的侧上的第二表面B上。此外，遮光部分13相对于相同的三轴方向定位，且固定在支座1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设有固定到支座的第一透镜阵列和第二透镜阵列的光学单元，其中，从所述第一透镜阵列发射的光穿过所述支座且入射到所述第二透镜阵列；所述光学单元包括：第一框形金属板，其在主表面的一部分与所述支座的第一表面接触的状态下固定到所述支座；其中，通过将透镜形成表面固定到是所述第一框形金属板的所述主表面的一部分且不与所述支座的所述第一表面相接触的区域，来相对于光轴方向定位所述第一透镜阵列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-10-10 2007-2644421.一种设有固定到支座的第一透镜阵列和第二透镜阵列的光学单元，其中，从所述第一透镜阵列发射的光穿过所述支座且入射到所述第二透镜阵列；所述光学单元包括：第一框形金属板，其在主表面的一部分与所述支座的第一表面接触的状态下固定到所述支座；其中，通过将透镜形成表面固定到是所述第一框形金属板的所述主表面的一部分且不与所述支座的所述第一表面相接触的区域，来相对于光轴方向定位所述第一透镜阵列。2.根据权利要求1所述的光学单元，进一步包括：第二框形金属板，其在主表面的一部分与所述支座的所述第一表面相对侧的第二表面相接触的状态下固定到所述支座；其中，通过将透镜形成表面固定到是所述第二框形金属板的所述主表面的一部分且不与所述支座的所述第二表面相接触的区域，来相对于所述光轴方向定位所述第二透镜阵列。3.根据权利要求2所述的光学单元，进一步包括：在所述支座上提供的第一参考面；其中，所述第一参考面放置为与所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列的第一侧表面相接触，以相对于与所述光轴方向正交的第二方向定位所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列。4.根据权利要求3所述的光学单元，进一步包括：在所述支座上提供的第二参考面；其中，所述第二参考面放置为与所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列的第二侧表面相接触，以相对于与所述光轴方向和所述第二方向正交的第三方向定位所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列。5.根据权利要求4所述的光学单元，其中：用于暴露所述第一透镜阵列和...

【专利技术属性】
技术研发人员：福永博昭，冈田隆之，
申请(专利权)人：NEC显示器解决方案株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]