光学设备和投影设备制造技术

本发明专利技术公开一种光学设备和投影设备。光学设备包括：偏振分离元件，其用于将入射光束分离成第一偏振成分和第二偏振成分，并输出第一偏振成分和第二偏振成分；偏振转换单元，其包括波长板和保持金属板，波长板用于将第一偏振成分和第二偏振成分中的一者转换成另一者，波长板被保持到保持金属板；以及壳体，其用于保持偏振分离元件和偏振转换单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学设备和投影设备。
技术介绍
在作为一种图像显示装置的投影器(投影设备)中，放电灯被广泛用作光源，并且透射型液晶元件或者DMD (数字微镜装置)被广泛用作图像调制元件。此外，器件和光学部件已经得到增强。此外，近年来，使用更高分辨率的反射型液晶面板(反射型光学调制元件)的投影型显示装置已经投入实际使用。在投影器市场中，在获得优势方面要显示的图像的亮度是重要的要素。当光源的光量增大以使投影器显示的图像变亮时，光学路径上的部件的温度升高。光学路径上部件的温度的升高造成由于构成部件之间的线性膨胀系数的差异而引起的光学位置关系误差，并造成投影图像的图像品质的下降，诸如投影图像的焦点位置的变化或者投影位置的变化。由于此原因，作为投影器的热对策，例如，贴到用于将光的偏振方向与预定的偏振方向对齐的PS转换元件(光学器件)的波长板可以由可在高温环境下使用的石英构件形成。专利文献1:日本专利公开公报No. 2009-20240
技术实现思路
然而，增大光源光量的需求已经变得越来越强烈，并且PS转换元件的先进的热对策已经变得必要。此外，即使当执行热对策时，为了维持图像品质，需要高精度定位PS转换元件。鉴于以上所述的情况专利技术了本技术，并且期望提供一种能实现热对策和定位精度的光学设备和投影设备。根据本公开的实施例，光学设备包括偏振分尚兀件、偏振转换单兀和壳体。偏振分尚兀件将入射光束分尚成第一偏振成分和第二偏振成分，并输出所述第一偏振成分和所述第二偏振成分。偏振转换单元包括波长板和保持金属板，所述波长板用于将所述第一偏振成分和所述第二偏振成分中的一者转换成另一者，所述波长板被保持到所述保持金属板。壳体保持所述偏振分离元件和所述偏振转换单元。此外，根据本发公开的实施例，投影设备包括光源、光学设备、分离光学组件、多个光学调制元件、合成光学组件和投影单元。光学设备转换来自所述光源的入射光束的偏振成分。分离光学组件根据波段分离来自所述光源的输出光。多个光学调制元件光学地调制根据所述波段分离的所述入射光。合成光学组件合成从所述多个光学调制元件输出的光，并输出所得到的合成光。投影单元通过投影来输出从所述合成光学组件输出的合成光。此外，此光学设备包括偏振分离元件、偏振转换单元和壳体。偏振分离元件将入射光束分尚成第一偏振成分和第二偏振成分，并输出所述第一偏振成分和所述第二偏振成分。偏振转换单元包括波长板和保持金属板，所述波长板用于将所述第一偏振成分和所述第二偏振成分中的一者转换成另一者，所述波长板被保持到保持金属板。壳体保持所述偏振分离元件和所述偏振转换单元。根据以上所述的光学设备和投影设备，实现热对策和定位精度两者。附图说明图1是第一实施例的投影设备的光学组件的构造的视图；图2是示出第一实施例的投影设备的概况的平面视图；图3是示出第一实施例的偏振分离元件的概况的立体视图；图4是第一实施例的石英波长板单元的概况的立体视图；图5是第一实施例的石英波长板单元的分解立体视图；图6是沿着单元基部的线A-A所取的局部剖视图，其示出第一实施例的偏振分离元件和石英波长板单元的组装位置；图7是示出第一实施例的板簧的概况的立体视图；图8是沿着单元基部的线A-A所取的局部剖视图，其示出第一实施例的偏振分离元件和石英波长板单元被保持的状态；图9是单元基部的局部平面视图，其示出第一实施例的偏振分离元件和石英波长板单元被保持的状态；图10是沿着偏振分离元件和石英波长板单元的线B-B所取的局部剖视图，其示出第一实施例的偏振分离元件和石英波长板单元被保持的状态；以及图11是第二实施例的石英波长板单元的局部立体视图。具体实施例方式以下，将参照附图描述实施例。以下，将参照附图详细描述本专利技术的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同功能和结构的结构元件将用相同的参考标号表示，并且省略这些结构元件的重复说明。(第一实施例)首先，将参照图1和图2描述第一实施例的投影设备。图1是示出第一实施例的投影设备的光学部件的构造的视图。图2是示出第一实施例的投影设备的概况的平面视图。投影设备I包括光源2、照明光学组件、分离光学组件、光学调制元件20、合成光学组件、投影光学组件24和单元基部25。光源2例如是诸如超高压水银灯或者金属卤灯的HID (高强度放电)灯，并输出白光。光源2布置在反射器3的焦点位置，并且反射器3反射从光源2输出的白光，以产生大致平行的光。照明光学组件包括UV (紫外)截止滤光器4、复眼(fly-eye)透镜(第一复眼透镜)5、复眼透镜(第二复眼透镜)6、偏振分离元件7、石英波长板单元(偏振调制元件)8和聚光透镜9。UV截止滤光器4设置在光源2的前方，并阻止从光源2输出的紫外光线通过。复眼透镜5和复眼透镜6接收由反射器3反射的大致平行的光，并将该光输出到偏振分离元件7。复眼透镜5和复眼透镜6使入射在光学调制元件20上的光的照明均一化。偏振分尚兀件7将入射光束分成第一偏振成分和第二偏振成分。例如，偏振分尚兀件7接收包含s偏振光和P偏振光的光，并将P偏振光输出到第一区域，将s偏振光输出到第二区域。石英波长板8将来自偏振分离元件7的输出光的偏振轴沿着预定的方向对准。例如，石英波长板8用s偏振光调制入射在第一区域上的P偏振光，并用将P偏振光的偏振轴线与入射在第二区域上的s偏振光对准。聚光透镜9接收并会聚石英波长板单元8的输出光。从聚光透镜9输出的白光入射在分离光学组件上。分离光学组件将来自聚光透镜9的入射光分离成R、G和B (红、绿和蓝)光。分离光学组件包括分色镜10、分色镜13、反射镜12、反射镜15、反射镜17、中继透镜14、中继透镜16和聚光透镜18 (18R、18G和18B)。分色镜10和分色镜13根据光的波段而选择性地透射或者反射各R、G和B光。分色镜10透射绿波段的光G和红波段的光R，并反射蓝波段的光B。分色镜13透射红波段的光R，并反射绿波段的光G。因而，白光分色成三个R、G和B颜色。反射镜12包括全反射镜，并反射被分色镜10分离的蓝波段的光B，并引导该光到光学调制元件20B。反射镜15和反射镜17包括全反射镜，反射被分色镜13分离的红波段的光R，并引导该光到光学调制元件20R。中继透镜14和中继透镜16对红波段的光R执行光学路径长度的校正。聚光透镜18将绿波段的光G、红波段的光R和蓝波段的光B会聚。从分离光学组件输出的绿波段的光G、红波段的光R和蓝波段的光B分别入射在光学调制元件20(20R、20G和20B)上。在光学调制元件20(20R、20G和20B)的前方(光源侧)存在入射侧偏振板19 (19R、19G和19B)。偏振板19(19R、19G和19B)将从分离光学组件输出的绿波段的光G、红波段的光R和蓝波段的光B的偏振成分对准。光学调制元件20 (20R、20G和20B)空间地调制红波段的光R、绿波段的光G和蓝波段的光B。输出侧偏振板21 (21R、21G和21B)透射空间调制的光中的预定偏振成分。合成光学组件包括颜色合成棱镜23。颜色合成棱镜23构造成透射绿波段的光G，并朝着投影光学组件24反射红波段的光R和蓝波段的光B。颜色合成棱镜23例如通过结合多个玻璃棱镜(四个具有大致相同形状的等腰直角棱镜)而形成，并且两个具有预定光学特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学设备，其包括：偏振分离元件，其用于将入射光束分离成第一偏振成分和第二偏振成分，并输出所述第一偏振成分和所述第二偏振成分；偏振转换单元，其包括波长板和保持金属板，所述波长板用于将所述第一偏振成分和所述第二偏振成分中的一者转换成另一者，所述波长板被保持到所述保持金属板；以及壳体，其用于保持所述偏振分离元件和所述偏振转换单元。

【技术特征摘要】
2011.09.22 JP 2011-2070141.一种光学设备，其包括偏振分尚兀件，其用于将入射光束分尚成第一偏振成分和第二偏振成分，并输出所述第一偏振成分和所述第二偏振成分；偏振转换单元，其包括波长板和保持金属板，所述波长板用于将所述第一偏振成分和所述第二偏振成分中的一者转换成另一者，所述波长板被保持到所述保持金属板；以及壳体，其用于保持所述偏振分离元件和所述偏振转换单元。2.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述壳体包括用于容纳所述偏振分离元件和所述偏振转换单元的容纳部分，其中，所述保持金属板包括在所述偏振分离元件和所述偏振转换单元已经容纳在所述容纳部分中的状态下位于所述偏振分离元件的一个侧表面和所述容纳部分之间的侧壁，并且其中，所述光学设备包括用于对所述偏振分离兀件的另一侧表面朝着所述一个侧表面施力的侧向施力部分。3.根据权利要求2所述的光学设备，包括开放端施力部分，其用于沿着容纳方向对所述偏振分离元件的面向所述容纳部分的开放侧的端面施力。4.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述保持金属板将所述波长板保持到与面向所述偏振分离元件的表面相反的表面。5.根据权利要求4所述的光学设备，其中，所述壳体包括用于在所述偏振分离元件和所述波长板之间的间隙中进行通气的通气口。6.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述保持金属板包括用于从保持金属板执行散热的散热部分。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱甲祯久，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：