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光學裝置和投影儀的製作方法

2023-10-27 19:16:32

專利名稱:光學裝置和投影儀的製作方法
技術領域:
本發明一種使根據圖像信息對色光進行調製的調光裝置、和將由調光裝置所調製的色光合成的色合成光學元件一體化的光學裝置和採用該光學裝置的投影儀。
背景技術:
投影儀中液晶板及稜鏡的安裝結構在例如特開2000-221587或特開2000-221588號公報等中已經公開。在這些公報中,通過把液晶板收容到顯示板框體內並安裝到稜鏡上,在提高這部分的組裝性能及可靠性方面採取了一定的措施。同時,液晶板的冷卻,基本上依賴於用設在顯示板框體與稜鏡之間的風路進行冷卻。
但是,近年來,隨著投影儀的小型化高亮度化的進展,裝置內的熱密度比以往升高,僅僅依靠風路進行液晶板的冷卻的結構,不能充分地使投影儀內部散熱,特別是不能充分進行液晶板的冷卻,難以充分發揮液晶板的性能。

發明內容
本發明是為了解決上述課題而提出的,提供一種冷卻性能可進一步提高的光學裝置,藉此可使投影儀進一步小型化、高亮度化,並且提高其可靠性。
本發明的第1形式的光學裝置為一種一體化設置根據圖像信息按各色光對多種色光進行調製的調光裝置和將由上述調光裝置調製的光合成的色合成光學元件的光學裝置,其特徵為,它配備有保持上述調光裝置、在與該調光裝置的圖像形成區域相對應的部分上具有開口而成的保持框;固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中至少一方上的臺座;以及配置在上述保持框與上述臺座側面之間的保持部件,上述臺座與上述保持部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成,上述調光裝置經由上述保持框與上述保持部件相對上述臺座側面固定。
根據本發明,由於利用具有良好導熱性的導熱性金屬或導熱性樹脂構成上述保持部件和上述臺座,所以,可以將在調光裝置中所產生的熱量按照從保持部件傳遞到臺座的順序進行散熱。從而,在可以防止因調光裝置的溫度上升而造成動作不良,同時可以大大提高調光裝置的冷卻性能。
此外,通過改善調光裝置的冷卻性能,可以增強從光源發出的光束的強度,可以增大投影到屏幕上的圖像的亮度。
進而,在利用風扇進行光學裝置的冷卻時,可以使該風扇小型化。
此外,所謂「相對臺座側面固定」表示保持部件不經由隔件或銷等位置調節用部件固定到臺座的側面上。從而,在臺座側面與保持部件存在用於提高散熱性的藍寶石基板及金屬板等情況也包括在本發明的第1形式中。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,上述導熱性金屬或導熱性樹脂的導熱率優選地在3W/(m·K)以上。
根據這種結構,可以沿著上述導熱路徑將調光裝置產生的熱量迅速地散熱。並且,保持部件和上述臺座的材料在滿足3W/(m·K)以上的條件的範圍內可自由設定,可以根據需要選擇材料。從而,在設計光學裝置時,可以根據所需的性能等,使材料最佳化。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,在上述保持框的至少兩處形成孔,上述保持部件優選地配備有在與上述保持框的開口相對應的位置處形成開口的矩形板狀體,以及從該矩形板狀體上突出設置的、插入到上述保持框的上述孔中到突起部。
根據這種結構,由於調光裝置的熱量可以經過突起部散掉,從而可進一步提高散熱性能。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,上述保持部件優選地配備有在與上述保持框的開口相對應的位置處形成開口的矩形板狀體;位於該矩形板狀體的角部、沿該矩形板狀體的端緣延伸地突出設置的、保持上述保持框的外周的正面大致為L字形的豎立片。
根據這種結構,由於調光裝置的熱可以經由L狀豎立片散掉,從而可進一步提高其散熱性能。
在這種情況下,上述豎立片優選地突出地設置在上述矩形板狀體的四角上。
根據這種結構,由於調光裝置的熱量可以均勻地經由四角的豎立片散掉,從而,可以緩和由於熱施加在調光裝置上的外力的影響,藉此,可以穩定地保持調光裝置。
此外,在這種情況下,上述豎立片沿著上述矩形板狀體的相互平行的一對邊設置,可以具有和上述矩形板狀體的上述邊大致相同的長度。
根據這種結構,由於可以加大調光裝置與保持部件的接觸部分,從而可進一步提高散熱性能。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,上述保持部件優選地具有與板狀的光學元件卡合的槽或固定光學元件用的支承面。
根據這種結構,所述光學元件的熱量可以向保持部件上散熱。藉此緩和所述光學元件的溫度上升,可以防止因熱造成的惡化。
此外,作為光學元件,可以列舉出偏光板,相位差板,光學補償板,聚光透鏡等。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,在上述保持部件上形成固定第1光學元件用的第1支承面,固定第2光學元件用的第2支承面,上述第一支承面與上述第二支承面優選地是面外方向位置相互不同地構成。
根據這種結構,可以把所述光學元件的熱散發到保持部件上。藉此,緩和該光學元件的溫度上升,可以防止因熱造成的惡化。進而,由於上述第1支承面和上述第2支承面是面外方向位置不同地構成的,所以多個光學元件可以在不同的位置被支承在保持部件上。從而,在使用風扇進行光學裝置的冷卻時,由於在這些光學元件之間形成風路,從而可以高效率地冷卻這些光學元件。
此外,作為光學元件,可以列舉出偏光板,相位差板,光學補償板,聚光透鏡等。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,上述臺座優選地在粘接固定上述保持部件的端面的一部分上形成凹部。
根據這種結構,在利用風扇進行光學裝置的冷卻時,可以將該凹部作為冷卻風的流路。藉此可以高效率地冷卻光學裝置。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,上述保持框,上述保持部件和上述臺座優選地利用具有導熱性粘接劑固定。根據這種結構,由於介於各部件之間的粘接劑輔助地進行部件之間的導熱,從而可進一步提高散熱性能。
這裡,粘接劑優選地含有金屬材料。採用這種粘接劑,由於粘接劑中的金屬材料被夾在部件之間,將這些部件進行熱連接,所以進一步促進部件之間的導熱。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,上述臺座僅僅固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中的一方上,在另一方上述端面的附近設置將對向的上述保持部件彼此連接起來的連結部件,上述連結部件優選地由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
如果製成這種結構,不僅可以通過保持部件~臺座的導熱進行散熱,而且還可以通過保持部件~連結部件進行散熱。藉此,可進一步提高調光裝置的冷卻性能。
此外,這時,優選地,上述臺座,上述保持部件,上述連結部件中至少其中的兩個形成一個整體。根據這種結構,通過保持部件~臺座,保持部件~連結部件的散熱變得順暢,可以進一步提高調光裝置的冷卻性能。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,優選地,上述保持框由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
根據這種結構,由於介於調光裝置與保持部件之間的保持框的導熱性高,所以可進一步提高散熱性能。
這時,優選地,上述保持框配備有收納上述調光裝置的凹形框體,以及推壓固定被收納的調光裝置的支承板。
如果這樣構成保持框,增加調光裝置與保持框的接觸面積。從而,可以有效地把調光裝置發出的熱量向保持框上散熱,可提高調光裝置的冷卻效率。由於增加調光裝置與保持框的接觸面積,可進一步提高散熱性能。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,上述調光裝置配備有一對基板和固定到上述一對基板的至少一方上的透光性防塵板,優選地,上述透光性防塵板的導熱率高於上述基板的導熱率。
這樣,如果在調光裝置上設置導熱率更高的透光性防塵板的話,可以防止灰塵附著到調光裝置的基板本身上的,並且,由於也可以從調光裝置的表面散熱,所以可進一步提高調光裝置的冷卻性能。藉此,可以防止因灰塵附著在調光裝置的基板本身上引起的圖像質量的下降、以及因發熱使調光裝置的性能惡化導致的圖像質量的下降,可以提高採用這種光學裝置的投影儀等光學儀器的圖像質量。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,在上述保持部件與上述臺座側面之間設置導熱率高於製造上述色合成光學元件的物質的透光性板,上述透光性板與上述臺座優選地可進行導熱地接合。
採用這種結構,可以構成由保持部件~透光性板~臺座形成的高效的導熱路徑。因而,即使在色合成光學元件是用導熱率較低的材料構成的情況下,也可以維持高的散熱性能。作為這種透光性板,可以列舉出導熱率比一般玻璃高的藍寶石,水晶,石英等。
進而,這時,可以將上述透光性板與上述臺座利用導熱性粘接劑接合,也可以經由導熱性片材或由導熱材料構成的隔件等部件將它們接合。這樣,通過中間經過導熱性能良好的導熱性粘接劑等把透光性板和臺座接合起來,可以提高在上述導熱路徑上的散熱特性。
在根據本發明的第1形式的光學裝置中,上述臺座優選地連接到進行強制冷卻的散熱裝置上。
如前面所述,調光裝置產生的熱量中間經過保持部件被散發到臺座上。因此,如果將進行強制冷卻的散熱裝置連接到臺座上的話,可進一步提高調光裝置的冷卻效率。
根據本發明的第2形式的光學裝置為一種一體化地設置根據圖像信息按各色光按對多種色光進行調製的調光裝置和將由調光裝置調製的光合成的色合成光學元件的光學裝置,其特徵為,它配備有保持上述調光裝置、在與該調光裝置的圖像形成區域相對應的部分上具有開口而成的保持框;相對上述色合成光學元件的光束入射端面直接固定的保持部件;固定在與上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中至少其中一方上的臺座,上述臺座與上述保持部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成,上述保持框相對上述保持部件直接固定。
根據本發明,由於利用具有良好導熱性的導熱性金屬或導熱性樹脂構成保持部件與臺座,所以可以把調光裝置產生的熱量按照保持部件~色合成光學元件~臺座的順序進行散熱,可以大幅度地提高調光裝置的冷卻性能。
進而,在利用風扇進行光學裝置的冷卻時,可使該風扇小型化。
此外,所謂「相對於~直接固定」是表示上述各部件不經由隔件及銷等位置調節用部件而相互固定在各部件之間。因此,在這些部件之間加裝提高散熱性能用的藍寶石基板及金屬板的情況也包括在本發明的第2形式中。
在根據本發明的第2形式的光學裝置中,上述導熱性金屬或導熱性樹脂的導熱率優選地在3W/(m·K)以上。
根據這種結構,經由上述導熱路徑,可以將調光裝置產生的熱量迅速地進行散熱。並且,保持部件及臺座材料在滿足3W/(m·K)以上的條件的範圍內可以自由設定,可根據需要選定材料。從而,在設計光學裝置時可以按照所要求的性能使材料最佳化。
在根據本發明的第2形式的光學裝置中,在上述保持框的至少兩處形成孔,上述保持部件優選地配備有在對應於上述保持框的開口的位置處形成開口的矩形板狀體,以及從該矩形板狀體上突出設置的插入上述保持框的上述孔內的突起部。
根據這種結構,由於可以經由突起部散掉調光裝置的熱量,從而可提高散熱性能。
在根據本發明的第2形式的光學裝置中,上述保持部件優選地配備有在與上述保持框的開口對應的位置上形成開口的矩形板狀體,位於該矩形板狀體的角部處、沿該矩形板狀體的端緣延伸地突出設置的、保持上述保持框的外周、正面大致為L字形的豎立片。
根據這種結構,由於使調光裝置的熱量通過L字形豎立片散掉,從而可進一步提高散熱性能。
在這種情況下,上述豎立片優選地突出設置在上述矩形板狀體的四角。
根據這種結構,由可以經由四角的豎立片使調光裝置的熱量均勻地散掉,所以可以緩和因熱施加在調光裝置上的外力的影響,從而可穩定地保持調光裝置。
此外,在這種情況下,上述豎立片沿上述矩形板狀體的相互平行的一對邊設置,可以具有和上述矩形板狀體的上述邊大致相同的長度。
根據這種結構,由於可以進一步加大調光裝置與保持部件的接觸部分,所以可進一步提高散熱性能。
在根據本發明的第2形式的光學裝置中,上述保持部件優選地具有固定光學元件用的支承面。
根據這種結構,可以把該光學元件的熱量散發到保持部件上。從而,緩和該光學元件的溫度上升,可防止因熱造成的惡化。
此外,作為光學元件,可以列舉出偏光板,相位差板,光學補償板,聚光透鏡等。
在根據本發明的第2形式等光學裝置中,在上述保持部件上形成用於固定第1光學元件的第1支承面以及用於固定第2光學元件的第2支承面,上述第1支承面和第2支承面優選地以面外方向位置相互不同地構成。
根據這種結構,可以把該光學元件的熱量散發到保持部件上。從而,可以緩和該光學元件的溫度上升,防止因熱造成的惡化。進而,由於上述第1支承面與上述第2支承面以面外方向位置相互不同地構成,所以,可以在不同的位置把多個光學元件支承在保持部件上。從而,在使用風扇進行光學裝置的冷卻時,由於在這些光學元件之間形成風路,所以能夠高效率地冷卻這些光學元件。
此外,作為光學元件,可以列舉出偏光板,相位差板,光學補償板,聚光透鏡等。
在根據本發明的第2形式的光學裝置中,上述色合成光學元件與上述臺座,上述色合成光學元件與上述保持部件,上述保持部件與上述保持框優選地利用導熱性粘接劑固接。
根據這種結構,由於介於個部件之間的粘接劑輔助部件間的導熱,所以可進一步提高散熱性能。
此外,在這種情況下,上述粘接劑優選地含有金屬材料。如果利用這種粘接劑,由於粘接劑中的金屬材料被夾持在部件之間,將這些部件進行熱連接,可進一步促進部件之間的導熱。
在根據本發明的第2形式的光學裝置中,上述保持框優選地由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
採用這種結構,由於可以提高介於調光裝置與保持部件之間的保持框的導熱性,從而可進一步提高散熱性能。
這時,優選地,上述保持框配備有收納上述調光裝置的凹形框體,以及推壓固定被收納的調光裝置的支承板。
通過這樣構成保持框,增加調光裝置與保持框的接觸面積。從而,可以有效地把調光裝置中產生的熱量向保持框上散熱,進一步提高調光裝置的冷卻效率。
在根據本發明的第2形式的光學裝置中,優選地,上述調光裝置配備有一對基板以及固定在上述一對基板的至少一方上的透光性防塵板,上述透光性防塵板的導熱率大於上述基板的導熱率。
這樣,如果在調光裝置上設置導熱率更高的透光性防塵板的話,可以防止灰塵等向調光裝置的基板本身上附著,並且可以從調光裝置的表面上進行散熱,從而可以進一步提高調光裝置的冷卻性能。因此,可以防止因灰塵等附著在調光裝置基板本身上造成等圖像質量的降低以及因發熱使調光裝置的性能惡化而導致的圖像質量的降低,可以提高採用這種光學裝置的投影儀等光學儀器的圖像質量。
在根據本發明的第2形式的光學裝置中,優選地,在上述色合成光學元件的光入射端面上設置導熱率比形成上述色合成光學元件的物質高的透光性板,上述透光性板與上述臺座可導熱地接合。
根據這種結構,可以構成由保持部件~透光性板~臺座形成的高效的導熱路徑。從而,即使在色合成光學元件是用導熱率較低的材料構成的情況下,也可以保持高的散熱性能。作為這種透光性板可以舉出導熱率比一般玻璃高的藍寶石,水晶,石英等。
進而,這時,可以將上述透光性板與上述臺座用導熱性粘接劑接合,也可以經由導熱性板和由導熱材料構成的隔件等部件接合。這樣,通過將透光性板與臺座中間經由導熱性能良好的導熱性粘接劑接合,可以提高上述導熱路徑的散熱特性。
在根據本發明的第2形式的光學裝置中,優選地,將上述臺座連接到進行強制冷卻的散熱裝置上。
如前面所述,調光裝置所產生的熱量經由保持部件散發到臺座上。因此,如果將進行強制冷卻的散熱裝置連接到臺座上的話,可以進一步提高調光裝置的冷卻效率。
根據本發明的第3形式的光學裝置為一種一體化設置根據圖像信息按各色光對多種色光進行調製的調光裝置和將由上述調光裝置調製的各色光合成的色合成光學元件的光學裝置,其特徵為,所述光學裝置配備有保持上述調光裝置,在與該調光裝置的圖像形成區域相對應的部分具有開口而成的保持框;具有以覆蓋上述保持框側緣的方式形成的豎立片、以及支承上述保持框的上述色合成光學元件一側的面的支承板、相對上述色合成光學元件的光束入射端面直接固定的保持部件;配備在上述保持框與上述保持部件的上述豎立片之間的隔件;固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中的至少一方上的臺座;上述臺座與上述保持部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成,上述保持框經由上述隔件固定在上述保持部件上。
這樣,由於由具有良好導熱率的導熱性金屬或導熱性樹脂構成保持部件和臺座,所以,可以將調光裝置產生的熱量按照保持部件~臺座的順序散發掉,使之散熱,可大幅度提高調光裝置的冷卻性能。
進而,在將風扇用於光學裝置的冷卻時,可將該風扇小型化。
此外,所謂「相對~直接固定」是表示各部件不經由隔件等位置調節用部件而相互固定在各部件之間。從而,在所述部件之間加裝提高散熱性能用的藍寶石基板及金屬板時的情況也包含在本發明的第3形式中。
在根據本發明的第3形式的光學裝置中,優選地,上述導熱性金屬或導熱性樹脂的導熱率在3W/(m·K)以上。
根據這種結構,在調光裝置處產生的熱量經由上述導熱路徑迅速地散熱。此外,保持部件和上述臺座的材料在滿足3W/(m·K)的範圍內可以自由設定,可以採用符合要求的材料。從而,在設計光學裝置時,可根據所要求的性能等使材料最佳化。
在根據本發明的第3形式的光學裝置中,優選地,上述保持部件在與上述色合成光學元件的接合面上具有凸部,藉助上述色合成光學元件與該凸部,在上述色合成光學元件與上述保持部件之間形成部分的間隙。
採用這種結構,由於該間隙形成冷卻光學調製裝置及配置在其周邊部的偏光板等光學元件用的風路,所以,可以防止調光裝置及配置在其周邊部的光學元件因受熱而惡化,從而提高圖像質量。
在根據本發明的第3形式的光學裝置中,優選地,上述色合成光學元件與上述臺座,上述色合成光學元件與上述保持部件,上述保持部件與上述保持框分別用導熱性粘接劑固接。
採用這種結構,由於介於各部件之間的粘接劑輔助進行製品之間的導熱,從而可進一步提高散熱性能。
此外,在用導熱性粘接劑固接保持部件與保持框時,優選地,上述保持框的外周與上述豎立片之間的間隙用導熱性粘接劑填充。
根據這種結構,由於可以加大保持框與保持部件的接合面積,所以可以迅速地將調光裝置發生的熱量散發到保持部件上,可進一步提高調光裝置的冷卻效率。
此外,在這種情況下,上述導熱性粘接劑優選地含有金屬材料。採用這種粘接劑,粘接劑中的金屬材料被夾在部件之間,將這些部件熱連接,所以進一步促進部件之間的導熱。
在根據本發明的第3形式的光學裝置中,優選地,上述保持框由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
採用這種結構,可以提高介於調光裝置與保持部件之間的保持框的導熱性能,可進一步提高散熱性能。
這時,優選地,上述保持框配備有收納上述調光裝置的凹形框體,以及推壓固定被收納的調光裝置的支承板。
採用這種結構,調光裝置與保持框的接觸面積增加。從而,可以高效率地將調光裝置產生的熱量散發到保持框上,提高調光裝置的冷卻效率。
在根據本發明的第3形式的光學裝置中,優選地,上述調光裝置配備有一對基板,以及固接到上述一對基板的至少一方上的透光性防塵板,上述透光性防塵板的導熱率高於上述基板的導熱率。
這樣,通過在調光裝置上設置導熱率更高的透光性防塵板,可以防止灰塵向調光裝置的基板本身上的附著,並且,由於還可以從調光裝置的表面上進行散熱,從而可進一步提高調光裝置的冷卻性能。藉此可以防止因灰塵附著到調光基板本身上造成的圖像質量的下降和因為熱使調光裝置的性能惡化造成的圖像質量的降低,可以提高採用這種光學裝置的投影儀等光學儀器的圖像質量。
在根據本發明的第3形式的光學裝置中,優選地,在上述色合成光學元件的光入射端面上設置導熱率比形成上述色合成光學元件的物質更高的透光性板,上述透光性板與上述臺座可進行導熱地接合。
根據這種結構,可以構成由保持部件~透光性板~臺座組成的高效率的導熱路徑。從而,即使色合成光學元件是用導熱率較低的材料構成的情況下,也可以維持高的散熱性能。作為這種透光性板,可以列舉出導熱率比一般玻璃高的藍寶石,水晶,石英等。
進而,這時,既可以利用導熱性粘接劑將上述透光性板與上述臺座接合,也可以中間經過導熱材料構成的隔件等將它們接合。這樣,通過中間經過導熱性能良好的導熱性粘接劑將透光性板和臺座接合,可以提高上述導熱路徑中的散熱特性。
在根據本發明的第3形式的光學裝置中,優選地,上述臺座連接到進行強制冷卻的散熱裝置上。
如上述所述,調光裝置產生的熱中間經過保持部件向臺座上散發。因此,如果將進行強制冷卻的裝置連接到臺座上的話,可進一步提高調光裝置的冷卻效率。
根據本發明的第4形式的光學裝置為一體化設置根據圖像信息按各色光對多種色光進行調製的調光裝置和將由上述調光裝置調製的各色光合成的色合成光學元件的光學裝置,其特徵為,所述光學裝置配備有保持上述調光裝置,在與該調光裝置的圖像形成區域相對應的部分具有開口而成的保持框;固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中的至少一方上的臺座;具有以覆蓋上述保持框側緣的方式形成的豎立片以及支承上述保持框的上述色合成光學元件一側的面的支承板,相對上述臺座直接固定的保持部件;其中,上述臺座與上述保持部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成,上述保持框經由上述隔件固定在上述保持部件上。
根據本發明,由於利用具有良好導熱性的導熱性金屬或導熱性樹脂構成上述保持部件及上述臺座,所以通過把調光裝置產生的熱按保持部件~臺座的順序放出進行散熱。從而,可以防止因調光裝置的溫度上升造成的動作不良,並可大幅度提高調光裝置的冷卻性能。
此外,通過改善調光裝置的冷卻性能,可以增強從光源發出的光束的強度,使投影到屏幕上的圖像的亮度增加。
進而,在利用風扇進行光學裝置的冷卻時,可以將該風扇小型化。
此外,所謂「相對臺座側面固定」表示保持部件不經過隔件及銷等位置調節用部件而固定到臺座側面上。從而,在臺座側面與保持部件加裝有為提高散熱性能用的藍寶石基板及金屬基板等時也包含在本發明的第1形式中。
在根據本發明的第4形式的光學裝置中,上述導熱性金屬或導熱性樹脂的導熱率優選地在3W/(m·K)以上。
根據這種結構,可以經過上述導熱路徑將調光裝置產生的熱量迅速地散熱。此外,保持部件及上述臺座的材料在滿足3W/(m·K)以上的條件的範圍內可以自由設定,可根據要求選用材料。從而,在設計光學裝置時,可根據所要求的性能使材料最佳化。
在根據本發明的第4形式的光學裝置中,優選地上述臺座在粘接固定上述保持部件的端面的一部分上形成凹部。
根據這種結構,在把風扇用於光學裝置的冷卻時,可以把該凹部作為冷卻風的流路。從而,可高效率地冷卻光學裝置。
在根據本發明的第4形式的光學裝置中,優選地,上述保持框,上述保持部件,與上述臺座通過具有導熱性的粘接劑固定。根據這種結構,由於介於各部件之間的粘接劑輔助進行部件間的導熱,所以可進一步提高散熱性能。
此外,在這種情況下,優選地,在上述豎立片與上述保持框之間的間隙內填充上述導熱性粘接劑。
採用這種結構,由於加大保持框與保持部件的接合面積,可以迅速地將調光裝置產生的熱量向保持部件上散熱,可進一步提高調光裝置的冷卻效率。
這裡,所述粘接劑優選地含有金屬材料。如果採用這種粘接劑,粘接劑中的金屬材料被夾在部件之間,將這些部件進行熱連接,所以促進部件之間的熱傳遞。
在根據本發明的第4形式的光學裝置中,優選地,上述臺座僅固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中的一方上,在另一方的上述端面的附近設置把對向的上述保持部件彼此連接起來的連結部件,上述連結部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
採用這種結構,不僅藉助保持部件~臺座的熱傳遞進行散熱,而且也能夠通過保持部件~連結部件散熱。從而,可進一步提高光調節裝置的冷卻性能。
此外,這時,優選地,上述臺座、上述保持部件,上述連結部件中,至少其中的兩個成一整體地成形。根據這種結構,保持部件~臺座,保持部件~連結部件的散熱變得更加順暢,可進一步提高調光裝置的冷卻性能。
這時,優選地,上述保持框配備有收納上述調光裝置的凹形框體,推壓固定被收納的調光裝置的支承板。
通過這樣構成保持框,增加調光裝置與保持框的接觸面積。從而,可以將調光裝置產生的熱量有效地向保持框上散熱,可以提高調光裝置的冷卻效率。
在根據本發明的第4形式的光學裝置中,優選地,上述調光裝置配備有一對基板,以及固定到上述一對基板的至少一方上的透光性防塵板,上述透光性防塵板的導熱率高於上述基板的導熱率。
這樣,如果在調光裝置上設置導熱率更高的透光性防塵板,可以防止灰塵附著在調光裝置的基板本身上,並且可以從調光裝置的表面上進行散熱,所以可以進一步提高調光裝置的冷卻性能。從而,可以防止因灰塵附著在調光裝置的基板本身上造成的圖像質量的降低以及因發熱引起的調光裝置的性能惡化造成的圖像質量的降低,可以提高採用這種光學裝置的投影儀等光學儀器的圖像的質量。
在根據本發明的第4形式的光學裝置中,優選地,在上述色合成光學元件的入射端面上設置導熱率比形成上述色合成光學元件的物質的導熱率高的透光性板,上述透光性板與上述臺座可導熱地接合。
根據這種結構,可構成由保持部件~透光性板~臺座形成的高效率的導熱路徑。因而,即使在色合成光學元件是用導熱率較低的材料構成的情況下,也可以維持高的散熱性能。作為這種透光性板,可以列舉出導熱率比一般玻璃高的藍寶石,水晶,石英等。
進而,這時,可以將上述透光性板與上述臺座用導熱性粘接劑接合,或者中間經過由導熱性的片材或由導熱材料構成的隔件等部件接合。這樣,通過中間經過導熱性能良好的導熱性粘接劑等將透光性板與臺座接合,可以提高上述導熱路徑上的散熱特性。
在根據本發明的第4形式的光學裝置中,優選地,上述臺座連接到進行強制冷卻的散熱裝置上。
如前面所述,調光裝置產生的熱量中間經由保持部件向臺座散發。因此,如果將進行強制冷卻的散熱裝置連接到臺座上,可進一步提高調光裝置的冷卻效率。
根據上述本發明的第1~第4形式的光學裝置,可用於配備有投影由該光學裝置形成的圖像的投影透鏡的投影儀中。如果把本發明的裝置用於這種投影儀,由於可以改善調光裝置的冷卻性能,所以可以防止因調光裝置的溫度的上升造成的動作不良,從而可以保持高的圖像質量。此外,由於可以增強從光源發射出來的光束,從而可以增加投影到屏幕等投影面上的圖像亮度。進而,由於在用風扇進行光學裝置等冷卻時,可以將風扇小型化,從而可以將投影儀小型化。
進而,在這種投影儀配備有收納構成光學系統的多個光學元件的光學製品用殼體時,優選地,利用導熱性部件構成上述光學製品用殼體,將上述臺座固定到該光學製品用殼體上。進而,在把上述光學裝置和上述光學製品用殼體收納在外裝箱內的情況下,優選地,上述外裝箱由導熱性材料部件構成,將上述光學製品用殼體在可進行導熱的狀態接合到上述外裝箱上。採用這種結構,中間經由保持部件傳遞到臺座上的熱量,根據不同的情況,可以從光學製品用殼體到外裝箱的順序通過導熱的方式散熱,可大幅度地提高調光裝置的冷卻性能。從而,大幅度改善裝置內部地調光裝置的冷卻性能,達到投影儀的小型化高亮度以及高可靠性。
採用本發明的液晶板安裝結構,除利用風扇對液晶板進行冷卻之外,可以將液晶板的熱量有效地在保持框、保持部件上進行導熱,使之散熱,可以大幅度地提高液晶板的冷卻性能。
此外,利用上述光學裝置的本發明的投影儀,通過提高其冷卻性能、在可以達到裝置的高亮度,高可靠性及長壽命的同時,可以將風扇電源省略或小型化,可以使裝置小型化及低噪音化。


圖1為從上方觀察本發明的實施方式所涉及的投影儀的整體立體圖。
圖2為從下方觀察本發明的實施方式所涉及的投影儀的整體立體圖。
圖3為表示本發明的實施方式所涉及的投影儀的內部的立體圖,具體地說,為從圖1的狀態卸下投影儀的上箱體的的附圖。
圖4為表示本發明的實施方式所涉及的投影儀的內部的立體圖,具體地說,為從圖3的狀態卸下密封板、驅動板和上部殼體,從後方一側觀察到的附圖。
圖5為表示本發明的實施方式所涉及的投影儀的內部的立體圖,具體地說,是從圖4的狀態卸下光學單元的附圖。
圖6為從下方一側觀察本發明的實施方式所涉及的光學單元的立體圖。
圖7為示意表示本發明的實施方式所涉及的投影儀光學系統的俯視圖。
圖8為從上方一側觀察第1實施方式所涉及的光學裝置的立體圖。
圖9為表示第1實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖10為表示本發明的實施方式所涉及的光學裝置的安裝位置的立體圖。
圖11為表示本發明的實施方式所涉及的光學單元的俯視圖。
圖12為圖11的VIII-VIII線剖視圖。
圖13為圖12所示的VIII部分的放大圖。
圖14為放大表示本發明的實施方式所涉及的光學單元主要部分的俯視圖。
圖15為表示第2實施方式所涉及的光學裝置結構的分解立體圖。
圖16為表示第3實施方式所涉及的光學裝置結構的分解立體圖。
圖17為表示第4實施方式所涉及的光學裝置結構的分解立體圖。
圖18為表示第5實施方式主要部分的分解立體圖。
圖19為表示第6實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖20為圖19的組裝分解圖。
圖21為表示第6實施方式中楔狀隔件的配置及作用的說明圖。
圖22為表示第7實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖23為圖22的組裝分解圖。
圖24為表示第8實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖25為圖24組裝分解圖。
圖26為第9實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖27為圖26的組裝分解圖。
圖28為表示第10實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖29為圖28的組裝分解圖。
圖30為表示第11實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖31為圖30的組裝分解圖。
圖32為表示貼附在稜鏡上的藍寶石板和臺座的說明圖。
圖33為表示第12實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖34為圖33的組裝分解圖。
圖35為使第12實施方式的臺座和保持部件一體化的立體圖。
圖36為表示第13實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖37為圖36的組裝分解圖。
圖38為使第13實施方式的臺座和保持部件一體化的立體圖。
圖39為表示第14實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖40為圖39的組裝分解圖。
圖41為使第14實施方式的臺座和保持部件一體化的立體圖。
圖42為表示第15實施方式所涉及的光學裝置的立體圖。
圖43為圖42的組裝分解圖。
圖44為表示第16實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖45為圖44的組裝分解圖。
圖46為表示第17實施方式所涉及的光學裝置結構的立體圖。
圖47為表示貼附在玻璃制稜鏡上的藍寶石板和臺座的說明圖。
圖48為表示保持部件的銷形狀的變形例的放大圖。
圖49為表示臺座形狀的變形例的俯視圖和剖視圖。
具體實施例方式下面,參照

本發明的第1實施方式。
(1.投影儀的主要結構)圖1是從上方觀察根據第1實施方式的投影儀1所看到的總體立體圖,圖2是從下方觀察投影儀1所看到的總體立體圖,圖3至圖5是表示投影儀1的內部的立體圖。具體地說,圖3是從圖1的狀態將投影儀1的上箱體21卸下時的圖示,圖4是從圖3的狀態將板蔽板80,驅板90,以及上部殼體472卸下從後側觀察時所看到的圖示,圖5是從圖4狀態將光學單元4卸下的圖示。對於構成投影儀的部件4,21,80,90,472,下面再詳細描述。
在圖1~圖5中,投影儀1配備有外裝箱2,收納在外裝箱2中的電源單元3,配置同一個外裝箱2內的平面為U字形的光學單元4,整體呈大致的長方體的形狀。
外裝箱2分別由導熱性部件製成的上箱體21,下箱體23構成。這些箱體21,23相互用螺釘固定。
這裡,作為構成外裝箱2的導熱性部件的例子,可以列舉出重量輕且導熱性能良好的Al,Mg,Ti以及它們的合金,碳素鋼,黃銅,不鏽鋼等合金,或者混入碳纖維,碳納米管等碳填充的樹脂(聚碳酸酯,對聚苯硫,液晶樹脂等)。
此外,外裝箱不必全部用相同的材料構成,可以一部分用樹脂製造,其它部分用金屬製造。例如,上箱體21用樹脂製造,下箱體用金屬製造。
上箱體21由頂面部211以及設於該頂面部周圍的側面部212,背面部213以及正面部214形成。
在頂面部211的前方側以嵌入的方式可自由拆裝地安裝有燈蓋24。此外,在頂面部211上,在燈蓋24的側方設置投影透鏡46的上面部分露出的缺口部211A,中間經由杆用手動的方式進行投影透鏡46的變焦操作,聚焦操作。在該缺口部211A的後方側設置有操作面板25。
正面部214備有與上述上箱體21的缺口部211A連續的圓形開口212A,投影透鏡46相對於圓形開口212A配置。在該正面部214上,形成於下箱體23側的排氣口212B位於圓形開口212A的相反側。該排氣口212B位於內部的電源單元3的前方側。設置兼具遮光功能的排氣用百葉窗,將冷卻空氣從圖像投影區域向外的方向,即向圖1中的左側排氣(排氣用百葉窗26實際上安裝在下箱體23上)。
下箱體23由底面部231,設在其周圍的側面部232以及背面部233形成。
在底面部231的前方側設置調整投影儀1整體的傾斜度、進行投影圖像對位的位置調節機構27。此外,在底面部231後方側的一個拐角部上設置調整投影儀1向另外的方向的傾斜度的另外的位置調節機構28,在另一個角部上設置後腳231A。但後腳231A不能進行位置調整。進而,在底面部231上設置冷卻空氣吸氣口231B。
在一個側面部232上設置可自由旋轉地安裝コ字形手柄29用的安裝部232A。
在這種外裝箱2的一個側面處,在上箱體21及下箱體23的各側面部212,232上設置在把手柄置於上側將投影儀1立起來時構成支腳的側腳2A(圖2)。
此外,在外裝箱2的背面側設置跨越上箱體21的背面部213與下箱體23的背面部233開口的接口部2B,在該接口部2B內設置接口蓋215,進而,在接口蓋215的內部側配置安裝有各種連接器的圖中省略的接口基板。此外,在接口部2B的左右兩側跨越各背面部213,233地設置揚聲器孔2C及吸氣口2D。其中,吸氣口2D位於內部電源單元3的後方側。
電源單元3如圖4所示,由電源31、配置在電源31側方的燈驅動迴路(穩流器)構成。
電源31將通過電源電纜供應的電力供應給燈驅動迴路32及驅板90(圖3)等,並配備有上述電源電纜插入用的輸入連接器33(圖2)。
燈驅動迴路32是將電力向光學單元4的光源燈411提供的裝置。
光學單元4如圖4,圖6,圖7所示,是一種對從光源燈411射出的光束進行光學處理,形成對應於圖像信息的光學像的單元,它配備有積分器照明光學系統41,分色光學系統42,中繼光學系統43,電光學裝置44,作為色合成光學系統的交叉二色稜鏡45(圖7),以及作為投影光學系統的投影透鏡46。
這些電源單元3及光學單元4由鋁製的密封板80(圖3,圖5)覆蓋包括上下的周圍,藉此,防止從電源3等向外部洩漏電磁幹擾。
(2.光學系統的詳細結構)在圖4、圖7中、積分器照明光學系統41是用於均勻照明構成電光學裝置44的三個液晶板441(對紅、綠、藍每種色光分別表示為液晶板441R,441G,441B)的圖像形成區域用的光學系統,它配備有光源裝置413,第一透鏡陣列418,包括UV濾光板的第二透鏡陣列414,偏光變換元件415,第一聚光透鏡416,反射鏡424,以及第二聚光透鏡419。
其中,光源裝置413具有作為射出輻射狀光線的輻射光源的光源燈411以及反射從該光源燈411發射出來的輻射光的反射器412。作為光源燈411,大多採用滷素燈及金屬滷化物燈,或高壓水銀燈。作為反射鏡412,採用拋物面鏡。除拋物面鏡之外,也可以同時採用平行透鏡(凹面透鏡)和橢圓面鏡。
第一透鏡陣列418是將從光軸方向觀察時具有基本上為矩形輪廓的小透鏡排列成矩陣形構成的。各個小透鏡把從光源燈411射出的光束分割成多個部分光束。各個小透鏡的輪廓形狀被設置成與液晶板441的圖像成形區域的形狀為大致的相似形。例如,如果液晶板441的圖像成形區域的縱橫比(橫向與縱向尺寸的比例)為4∶3的話,各小透鏡的縱橫比也是4∶3。
第二透鏡陣列414與第一透鏡陣列418具有大致同樣的結構,即,具有將小透鏡排列成矩陣形的結構。該第二透鏡陣列414具有和第一聚光透鏡416及第二聚光透鏡419一起將第一透鏡陣列418的各個小透鏡的像成像在液晶板441上的作用。
偏光變換元件415配置在第二透鏡陣列414與第一聚光透鏡416之間,並且與第二透鏡陣列一體地成為一個單元。這種偏光變換元件415將從第二透鏡陣列來的光變換成一種單一的偏振光,藉此,提高電光學裝置44中的光利用效率。
具體地說,由偏光變換元件415變換成一種單一偏振光的各部分的光利用第一聚光透鏡416及第二聚光透鏡419最後基本上重疊在電光學裝置44的液晶板441R,441G,441B上。在利用調製偏振光型的液晶板的投影儀中,由於只能使用單一種類的偏振光,所以對從發出無規則的偏振光的光源燈411發出的光能夠被利用的部分還不到一半。
因此,通過使用偏光變換元件415,將從光源燈411燈射出的光基本上變換成單一種類的偏振光,可以提高電光學裝置44的光利用效率。此外,關於這種偏光變換元件415,例如在特開平8-304739號公報中進行過介紹。
分色光學系統42備有兩個分色鏡421,422,反射鏡423,具有利用分色鏡421,422將從積分器照明光學系統41射出的多個部分的光束分離成紅、綠、藍三色的色光的功能。
中繼光學系統43配備有入射側透鏡431,中繼透鏡433,以及反射鏡432,434,它具有把分色光學系統42分離的色光,藍色光一直引導到液晶板441B的功能。
這時,在分色光學系統42的分色鏡421處,從積分照明光學系統41射出的光束中的藍色光成分和綠色光成分透射過去,而將紅色光成分反射。由分色鏡421反射的紅色光由反射鏡423反射,透過場透鏡417由偏光板442將偏振方向統一之後,到達紅色用液晶板441R。該場透鏡417將從第二透鏡陣列414射出的各部分光束變換成相對於其中心軸(主光軸)平行的光束,設置在其它液晶板441G,441B的光入射一側上的場透鏡417也一樣。
在透過分色鏡421的藍色光和綠色光中,綠色光由分色鏡422反射,穿過場透鏡417用偏光板442將偏光方向統一之後,到達綠色用液晶板441G。另一方面,藍色光透過分色鏡422通過中繼光學系統43,進一步通過場透鏡417用偏光板442統一偏光方向到達藍色光用的液晶板441B。此外,之所以對藍色光使用中繼光學系統43,是由於藍色光的光路長度比其它色光的光路長度長,所以使用中繼光學系統防止因光的擴散等造成的光的利用效率的降低。即,使入射到入射側透鏡431上的部分光束原封不動地傳遞到場透鏡417上。
電光裝置44備有作為三個調光裝置的液晶板441R,441G,441B。液晶板441R,441G,441B例如是使用多晶矽TFT作為開關元件,由分色光學系統42分離的各色光利用各液晶板441R,441G,441B及位於它們的光束入射側及射出側的偏光板442,根據圖像信息進行調製,形成光學圖像。
作為色合成光學元件的交叉二色稜鏡45,將按從三個液晶板441R,441G,441B射出的色光調製的圖像合成,形成彩色圖像。此外,在交叉二色稜鏡45上,沿四個直角稜鏡的界面大致呈X狀地形成反射紅色光的電介質多層膜和反射藍色光的電介質多層膜,利用這些電介質多層膜合成三個色光。然後,用交叉二色稜鏡45合成的彩色圖像從投影透鏡46射出,放大地投影到屏幕上。
上面所說明的各個光學系統41~45如圖4,圖6所示,被收納在作為光學製品用的殼體的光學製品用殼體47內。
這裡,上部殼體472及下部殼體471優選地由導熱性部件構成。作為這種導熱性部件的例子,可以列舉出重量輕、導熱性能良好的Al,Mg,Ti或其合金,碳素鋼,黃銅,不鏽鋼等金屬,或者混有碳纖維,加有碳填充物的樹脂(聚碳酸酯,對聚苯硫,液晶樹脂等)。
該光學製品用殼體47由下部殼體471和上部殼體472構成,其中,下部殼體471設有將上述各光學製品414~419,421~423,431~434,配置在各液晶板441R,441G,441B的光入射側上的偏光板442從上方滑動式地嵌入的槽部,上部殼體472為蓋狀,用於將下部殼體471的上部開口側閉塞。
此外,在光學製品用殼體47的光射出側上形成頭部49。投影透鏡46固定在頭部49的前方側,安裝液晶板441R,441G,441B的交叉二色稜鏡45固定在其後方側。
(3.冷卻結構)本實施方式的投影儀1如圖2,圖4~圖6所示,配備有主要冷卻液晶板441R,441G,441B的冷卻系統A,主要冷卻光源燈411的燈冷卻系統B,主要冷卻電源31的電源冷卻系統C。
首先,用圖2,圖4,圖5說明板冷卻系統A。在板冷卻系統A中,採用配置在投影透鏡46兩側的一對多葉板環形風扇(siroccofan西洛克風扇)51,52。利用多葉板環形風扇51,52從下面的吸氣口231B吸入的冷卻空氣從下方向上方將液晶板441R,441G,441B及位於其光束入射側及射出側的偏光板442(圖7)冷卻之後,一面冷卻驅板90(圖3)的下面一面接近前方角部的軸流排風扇53一側,從前面側的排氣口212B(圖3)被排出。
其次,用圖4至圖6說明燈冷卻系統B。在燈冷卻系統B中,採用設在光學單元4的下面的多葉板環形風扇54。利用多葉板環形風扇54引入到投影儀1內的冷卻空氣從設在上部殼體472上的圖中未示出的開口部進入光學製品用殼體47內,在通過第二透鏡陣列414(圖7)和偏光變換元件415(圖7)之間將它們冷卻後,從下部殼體471的排氣側開口471A出來,被吸引到多葉板環形風扇54處將其排出。被排出的冷卻空氣從下部殼體471的吸氣側開口471B再次進入光學製品用殼體47內,進入光源裝置413(圖7)內,冷卻光源燈411(圖7),然後,從光學製品用殼體47出來,利用上述軸流排風扇53從排氣口212B(圖3)被排出。
進而,用圖4說明電源冷卻系統C。在電源冷卻系統C中,採用設於電源31的後方的軸流吸氣風扇55。利用軸流吸氣風扇55從背面側的吸氣口2D吸引的冷卻空氣將電源31和燈驅動迴路32冷卻之後,和其它冷卻系統A、B一樣,利用軸流排風扇53從排氣口212B(圖3)排出。
(4.光學裝置的結構)
下面參照圖8至圖14詳細說明光學裝置的結構。
首先,如圖8所示,光學裝置配備有交叉二色稜鏡45,固定在交叉二色稜鏡45的上下兩面(與光束入射端面相交叉的一對端面)上的臺座445,各液晶板441R、441G、441B,收納各液晶板441R、441G、441B的保持框443,以及加裝在保持框443與臺座445側面之間的保持部件446。
此外,在圖8中,為了簡單起見,僅表示出各一個液晶板441,保持框443,保持部件446。這些要素441,443,446實際上也配置在交叉二色稜鏡45的另外兩個光束入射端面上。
此外,圖9,圖15,圖16中也一樣。
這裡,在本實施例中,臺座445,保持部件446及保持框443由鎂合金構成。但這些部件的材料並不限於鎂合金。例如,也可以採用重量輕,導熱性能良好的Al,Mg,Ti及它們的合金,碳素鋼,黃銅,不鏽鋼等金屬,或者混有碳纖維,碳納米管等碳填充材料的樹脂(聚碳酸酯,對聚苯硫,液晶樹脂等)。此外,作為這些材料,優選地採用導熱率為3W/(m·K)以上的金屬(含合金)或樹脂。由於作為交叉二色稜鏡45的一般材料的光學玻璃的導熱率約為0.7W/(m·K),所以,如果具有其4倍左右的導熱率的話,可以預期其散熱性能將充分得到提高。在表1中,(a)表示導熱率為3W/(m·K)以上的材料的例子,在表1的(b)中,作為比較例表示導熱率低於3W/(m·K)的材料的例子。
表1

在表1的(a)中,所謂CoolPoly是CoolPolymer公司的導熱性樹脂的商品名(註冊商標),括弧內是產品編號。
此外,表1中(a)所列舉的材料是作為臺座445,保持部件446及保持框443的材料可以採用的導熱性金屬及導熱性樹脂的例子。在表1的(a)中,黃銅是導熱率最高的材料,但作為構成各部件的材料的導熱率,當然也可以更高。
臺座445固定在交叉二色稜鏡45的上下兩面上,外周形狀稍大於交叉二色稜鏡45,側面從交叉二色稜鏡45的側面突出。
此外,如圖9所示,在臺座445的側面上,遍及對向的上下邊緣形成凹部445A,用於把螺絲刀等工具插入到粘接固定的保持部件446與臺座445之間。
進而,在固定於交叉二色稜鏡45的上表面上的臺座445上,形成用於將光學裝置固定到下部殼體471上的安裝部445B。
如圖13所示,液晶板441R是在驅動基板(例如由多個線狀電極,構成象素的電極,以及在它們之間電連接的TFT元件形成的基板)441A和與之對向的基板(例如公用電極形成的基板)441E之間封入液晶形成的,在這些玻璃基板之間延伸有控制用電纜441C。在驅動基板441A及對向基板441E上,通常固定有使液晶板441的板面位置偏離投影透鏡46的反焦點、從光學的角度使附著在液晶板表面上的灰塵不明顯的透光性防塵板441D。作為透光性防塵板,可以採用藍寶石,水晶,或者石英等導熱性好的材料。藍寶石,水晶,石英的導熱率分別為42W/(m·K),9W/(m·K),1.38W/(m·K)。在本實施方式中,設置透光性防塵板441D,但這種防塵板不是必須的。此外,也可以只在驅動基板441A、對向基板441E其中的一個基板上設置透光性防塵板441D。進而,也可以在透光性防塵板441D與基板441A,441E之間設置間隙。在下面的實施例中也一樣。此外,除圖13以外,其它附圖中省略了透光性防塵板441D。
如圖13所示,保持框443由具有收納各液晶板441R,441G,441B的收納部444A1的凹形框體444A,以及與凹形框體444A卡合、推壓固定被收納的液晶板441R,441G,441B的支承板444B構成。此外,保持框443把持固定在各液晶板441R,441G,441B的對向基板441E上的透光性防塵板441D的外周。並且,各液晶板441R,441G,441B收納在保持框443的收納部444A1中。在對應於被收納的各個液晶板441R,441G,441B的板面的位置處設置開口部443C,此外,在其四個角上形成孔443D。並且,凹形框體444A與支承板444B的固定如圖9所示,通過使設於支承板444B的左右兩側的鉤444D與設置在凹形框體444A的對應部位處的鉤卡合部444C的卡合來進行。
這裡,各液晶板441R,441G,441B在保持框443的開口部443C處露出,這部分成為圖像形成區域。即,各色光R,G,B被導入到各液晶板441R,441G,44 1B的這一部分上,根據圖像信息形成光學圖像。
進而,在該支承板443B的光束射出側端面上設置遮光膜(圖中省略),防止由交叉二色稜鏡45反射的光再向交叉二色稜鏡45一側反射,防止漫射光造成的對比度降低。
保持部件446保持固定收納各液晶板441R,441G,441B的保持框443,如圖9所示,配備有矩形板狀體446A以及從該矩形板狀體446A的四角突出設置的銷447A。這裡,銷447A的位置並不一定在矩形板狀體446A的拐角處。此外,銷447A的數目並不一定限於四個,只要在兩個以上即可。
該保持部件446介於臺座445與保持框443之間。該保持部件446上與銷447A相反一側的端面粘接固定到臺座445的側面上。此外,保持部件446與保持框443中間經由該保持部件446的銷447A與保持框443的孔443D相互粘接固定。
在該矩形板狀體446A上,在大致中央處形成矩形開口部446B,在其上下邊緣的整個範圍內形成凹部446N。在各個液晶板441R,441G,441B安裝好時,該開口部446B與各液晶板441R,441G,441B的圖像形成區域對應。此外,在矩形板狀體446A的光束射出側的端面上,與保持框443一樣設置遮光膜(圖中省略)。
此外,以包圍該開口部446B的方式形成卡合槽446C,為了與該卡合槽446C卡合,通過雙面膠帶或粘接固定將偏光膜用透明粘接劑粘貼在藍寶石基板上的偏光板442。
銷447A的從矩形板狀體446A上立起的部分的直徑大於形成在保持框443上的孔443D,在各液晶板441R,441G,441B安裝時,確保各液晶板441R,441G,441B和保持部件446之間的間隙。
在沒有這種結構時,即,在銷447A的直徑從基端到前端大致相同的情況下,在把保持框443安裝到保持部件446時上時,不能確保間隙,固定保持框443與保持部件446的粘接劑由於表面張力的作用在保持框443的端面上擴展,附著在液晶板441的顯示面上。
(5.光學裝置的製造方法)下面參照圖9對光學裝置的製造方法進行詳細的說明。
(a)首先,將臺座445用粘接劑固定到交叉二色稜鏡45的上下面上(臺座固定工序)。
(b)進而以卡合到保持部件446的卡合槽446C的方式用雙面膠帶或通過粘接固定偏光板442(偏光板固定工序)。
(c)把各液晶板441R,441G,441B收納到保持框443的凹形框體444A的收納部444A1內。然後,從凹形框體444A的液晶板插入側安裝保持框443的支承板444B,推壓固定並保持各液晶板441R,441G,441B。此外,支承板444B向凹形框體444A上的安裝可以通過將支承板444B的鉤444D卡合在凹形框體444A的鉤卡合部444C上來進行(調光裝置的保持工序)。
(d)將塗敷過粘接劑的保持部件446的銷447A插入到收納各液晶板441R,441G,441B的保持框443的孔443D內(保持框安裝工序)。
(e)中間經由粘接劑將保持部件446上與銷447A相反一側的端面貼緊到臺座445的側面(交叉二色稜鏡45的光束入射面側)上。這時,藉助粘接劑的表面張力,保持部件446貼緊到臺座側面上。
(f)在粘接劑未固化的狀態下,調整各液晶板441R,441G,441B的位置(位置調整工序)。
(g)在進行過各液晶板441R,441G,441B的位置調整之後,使粘接劑固化,固定(粘接劑固化工序)。
按照上述工序的順序製造光學裝置。
在以上的製造工序中,粘接劑採用具有良好導熱性的熱固化粘接劑或光固化粘接劑。這樣,作為具有良好的導熱率的粘接劑,有含有銀鈀等金屬的丙烯基系或環氧系粘接劑。
(6.液晶板的位置調整方法)在上述(f)的位置調整工序中,液晶板441R,441G,441B的位置調整按如下方式進行。
首先,對於與投影透鏡46(圖7等)正對著的液晶板441G,以臺座445側面與保持部件446的接合面作為滑動面進行基準線調整,通過經由保持框443與保持部件446的接合部、即銷447A使保持框443滑動,進行焦距調整。這裡,所謂基準線調整指的是,在以投影透鏡46的光軸為Z方向,與該方向正交的兩個軸作為X軸,Y軸時,X軸方向,Y軸方向,XY平面內的旋轉方向(θ方向)的調整。所謂焦距調整指的是,Z軸方向,以X軸為中心的旋轉方向(Xθ方向),以Y軸為中心的旋轉方向(Yθ)的調整。基準線調整是通過將臺座445和保持部件446中一方的位置固定的狀態下,將另一方向X軸方向,Y軸方向,θ方向運動來進行的。此外,焦距調整可以通過在使保持框443與保持部件446中的一個的位置固定,將其中的另一個沿Z軸方向,Xθ方向,Yθ方向運動來進行。
把液晶板441G調整到規定位置之後,利用熱空氣,紫外線等使粘接劑固化。
其次,以位置調整及固定完畢的液晶板441G為基準,和前面一樣,進行液晶板441R,441B的位置調整和固定。
此外,光學裝置的製造及液晶板的位置調整並不一定必須按以上順序進行。例如,在作為粘接劑使用軟釺料的場合,在上述製造工序(d),(e)中,不必經過粘接劑安裝各部件,在(f)的位置調整完畢後,可以用軟釺料固定臺座445,保持部件446,保持框443。對於其它實施方式的光學裝置也一樣。
(7.光學裝置的安裝方法)利用上述方法製成一整體的液晶板441R,441G,44B及交叉二色稜鏡45構成的光學裝置如圖10,圖11,圖14所示,經由固定在交叉二色稜鏡45的頂面(相對於光束入射面正交的面)的臺座445的安裝部445B,固定到下部殼體471的安裝部473上。
該安裝部445B如圖9所示,在平面視圖中,備有向四個方向延伸出去的四個臂部445C。此外,如圖11及圖14所示,在設於各臂部445C上的圓形孔445D中,基本上位於對角線上的兩個圓形孔445D嵌合到設於對應的安裝部473上的定位用突出部474上,旋合在對應的安裝部473上的螺釘475穿過剩下的二個圓形孔445D。此外,如圖9所示,在安裝部445B中央的四邊形部分上設置適當的把持部445E,以便操作者在拆裝時易於把持。
另一方面,下部殼體471的安裝部473如圖10,圖14所示,設置在基本上遍及下部殼體471的上下方向連續的圓柱狀或稜柱狀的四個凸緣部476上。從而,在臺座445的安裝部445B安裝到下部殼體471的安裝部473上的狀態下,液晶板441R,441G,441B及交叉二色稜鏡45以懸掛的狀態配置在安裝部445B的下面側,以稍稍從下部殼體471的底面浮起的狀態收納於光學製品用殼體47內。
在這種下部殼體471中,在投影透鏡46側的兩個凸緣部476上,成一整體地設置投影透鏡46固定用的頭部49。該凸緣部476具有即使當重量大的投影透鏡46固定到頭部49上時,頭部49也不會傾斜的增強功能。
在離開投影透鏡46側的兩個凸緣部476上設置沿上下方向的多個保持片477(圖4,圖10中表示一部分保持片477),用於場透鏡417,分色鏡421,422,入射側透鏡431,中繼透鏡433嵌入的槽形成於相互靠近的一對保持片477之間。即,通過使這些保持片477也和凸緣部476形成一個整體,用凸緣部476將其加強。
另一方面,在上部殼體472上,如圖11所示,在與液晶板441R,441G,441B(圖8)及交叉二色稜鏡45(圖8)對應的部分上設置缺口472A,下部殼體471的安裝部473也從該缺口472A中露出。即,如圖8等所示的液晶板441R,441G,441B及交叉二色稜鏡45通過預先固定在配備有安裝部445B的臺座445上,即使在上部殼體472安裝到下部殼體471上的狀態下,也可以連同臺座445的安裝部445B相對於安裝部473進行拆裝。
特別是,設置在和頭部49成一整體的凸緣部476上的安裝部473位於圖12所示的投影透鏡46的中心軸X-X的上方。因此,如圖14所示,相對於從頭部49向交叉二色稜鏡45突出的投影透鏡46的端部46A的外周,在平面視圖中,安裝部445B的兩個臂部445C重疊,但實質上它們相互之間並不產生幹擾。
(8.光學裝置的冷卻結構)下面詳細說明利用上述安裝方法固定到光學製品用殼體47上的光學裝置的冷卻結構。
如圖6,圖10~圖13所示,在下部殼體471的底面上,對應於液晶板441R,441G,441B的三個部位處設置吸氣側開口471C,利用從這些吸氣開471C流入光學製品用殼體47內的液冷卻系統A(圖2,圖5)的冷卻空氣冷卻液晶板441R,441G,441B及配置在光入射側、射出側上的偏光板442。這時,由於形成於臺座445的端面的一部分上的凹部445A構成冷卻風的通路,所以,可以高效率地冷卻傳遞到保持部件446及臺座445上的熱。
這時,在下部殼體471的下表面上,設置平面大致為三角形的板狀的整流板478,設於整流板478上的一對豎立片478C(共計六個)從吸氣側開口471C向上方一側突出。此外,在圖11中,用雙點劃線表示豎立片478A。藉助這些豎立片478A,將冷卻液晶板441R,411G,441B及偏光板442用的冷卻空氣流從下方向上方調整。
進而,在圖11至圖13中,從下部殼體471的底面上豎立起來的直立部471D位於吸氣側開口部471C的周緣中在交叉二色稜鏡45一側,並且在平行於其光束入射面的一個周緣上,同時,其上端部與固定在交叉二色稜鏡45的下表面上的臺座445的下端面接近,從下方向上方流動的冷卻空氣難以從下部殼體471的底面與交叉二色稜鏡45之間的間隙洩漏,流入液晶板441R,441G,441B與交叉二色稜鏡45之間的間隙內。
(9.第1實施方式的效果)採用本實施方式,具有以下效果。
(1)由於臺座445,保持部件446,保持框443由導熱率高的鎂合金製成,所以,從光源燈411照射的光等引起的液晶板441R,441G,441B及偏光板442所產生的熱量按照保持框443~保持部件446~臺座445的順序依次傳遞,可以迅速地散熱。因而,通過可將從各液晶板441R,441G,441B及偏光板442高效率地散出熱量,可以防止因液晶的溫度上升造成的動作不良及偏光板442的惡化。此外,也可以大幅度地提高各液晶板441R,441G,441B的冷卻性能。進而,與此相應地,由於可以增加光源燈411的光量,所以可以增加投影到板幕上的圖像亮度。進而,可以使用於光學裝置冷卻的多葉板環形風扇51,52小型化。
(2)由於臺座445,保持部件446,保持框443用相同的材料構成,因熱造成的各部件尺寸變化(膨脹、收縮量)相同,從而可極大地提高功能的可靠性。
(3)由於設置在保持部件446上的銷447A和設於保持框443上的孔443D利用具有導熱性的粘接劑固定,所以,可以有效地散出在液晶板441R,441G,441B及偏光板442處所產生的熱量。這種結構會提高散熱性能。
(4)在保持部件446上形成卡合槽446C,以卡合到該卡合槽446C上的形式,固定用透明粘接劑把偏光膜粘貼到藍寶石基板上的偏光板。從而,在偏光膜上產生的熱量傳遞到導熱率高的藍寶石基板上,進而,被傳遞到藍寶石基板上到熱量可以傳遞到保持部件446上。從而,緩和偏光板442的溫度上升和平面內的溫度分布差,可防止因熱造成的惡化。此外,也可以把相位差板、光學補償板,偏光板442以外的主要光學部件卡合到該卡合槽446C上。
(5)保持框443,保持部件446和臺座445由具有導熱性的粘接劑固定。該粘接劑輔助保持框443~保持部件446~臺座445的導熱。這種結構可提高散熱性能。
(6)由於從下部殼體471的底面向上立起的直立部471D位於設於下部殼體471的底面上的吸氣側開口471C的一個周緣上,並且其上部靠近固定於交叉二色稜鏡45的下表面上的臺座445的下端面,所以,液晶板冷卻系統A的冷卻空氣可靠地流入液晶板441R,441G,441B與交叉二色稜鏡45之間。從而,可高效率地冷卻液晶板441R,441G,441B及其周邊部。
(7)此外,由於整流板478的豎立片478A從吸氣側開口471C向上方突出,所以可以把冷卻空氣從下方導向上方的液晶板441R,441G,441B及交叉二色稜鏡442一側,抑制冷卻空氣洩漏到光學製品用殼體47內,更加有效地冷卻液晶板441R,441G,441B及周邊部分。
(8)進而,由於在臺座445的端面的一部分上形成凹部445A,從而在保持部件446與臺座445的側面之間形成間隙。此外,由於在保持部件446的矩形板狀體446A上也形成凹部446N,所以在保持框443與保持部件446之間形成間隙。從而,利用從下部殼體471的底面豎起的直立部471D與整流板478的豎立片478A從下方向上方導向的冷卻空氣可以流入這些間隙,可以更有效地冷卻液晶板441R,441G,441B及偏光板442。
(9)由於保持框443由凹形框體444A與支承板444B構成,所以液晶板441R,441G,441B及偏光板442與保持框443的接觸面積大,藉助這種結構,在液晶板441R,441G,441B處產生的熱量可以有效地散發到保持框443上,可以獲得高的散熱性能。
下面,說明本發明的第2實施方式。
在下面的說明中,和上述第1實施方式相同的結構及同一部件賦予同一個標號,並對它們的詳細說明加以省略或簡化。
在上述第1實施方式的光學裝置中,保持部件446配備有矩形板狀體446A,以及從該矩形板狀體446A的四個拐角突出設置的銷447A。與此相對,在第2實施方式的光學裝置中的不同之處在於,如圖15所示,保持部件446備有正面大致為L字形的豎立片447B。除此之外的結構及製造方法與第1實施方式相同。此外,對於各結構部件的材料,可以採用和第1實施方式中所說明的材料。
具體地說,該豎立片447B位於矩形板狀體446A的四個拐角處,以沿該矩形板狀體446A的端緣延伸的方式突出地設置,並用於保持收納各液晶板441R,441G,441B的保持框443的外周。同時,豎立片447B與保持框443的端面利用具有導熱性的粘接劑粘接。這裡,豎立片447B的位置並不一定在矩形板狀體446A的拐角處。此外,豎立片447B的數目不限於四個,只要兩個以上就可以。
根據第2實施方式,可以獲得與第1實施方式中所說明的上述(1)~(2),(4)~(9)同樣的效果。
此外,由於豎立片447B位於矩形板狀體446A的角部,以沿該矩形板狀體446A的端緣延伸的方式突出地設置,利用具有導熱性的粘接劑將該豎立片447B與保持框443固定,所以在液晶板441R,441G,441B及偏光板442處產生的熱可以高效率地散發。這種結構可提高散熱性能。此外,由於豎立片447B突出地設置在矩形板狀體446A的四角處,所以,可以緩和由熱給於液晶板441R,441G,441B及偏光板442造成的外力的影響,從而,能夠穩定地保持液晶板441R,441G,441B及偏光板442。
下面說明本發明的第3實施方式。
在下面的說明中,與第1實施方式相同的結構及同一個部件賦予相同的標號,並省略或簡化對它們的詳細說明。
在上述第1實施方式的光學裝置中,保持部件446配備有矩形板狀體446A與從該矩形板狀體446A的四個拐角突出設置的銷447A。與此相對,第3實施方式的光學裝置中的不同之處在於,如圖16所示,保持部件446配備有正面大致為L字形的豎立片447C。除此之外的結構和製造方法與第1實施方式相同。此外,對於各種部件的材料可以使用和第1實施方式中所說明的相同的材料。
具體地說,該豎立片447C位於矩形板狀體446A的四角上,沿該矩形板狀體的446A的端緣延伸突出設置,以保持收納各液晶板441R,441G,441B的保持框443的外周的方式構成。此外,該豎立片447C的平行的一對邊具有與矩形板446A的一對邊相同的長度,豎立片447C的平行的一對邊具有與矩形板狀體446A的一對邊相同的長度。並且,豎立片447C與保持框443的端面利用具有導熱性的粘接劑粘接。
根據這種第3實施方式,可以獲得和第1實施方式說明的上述(1)~(2),(4)~(9)同樣的效果。
此外,該豎立片447B位於矩形板狀體446A的角部處,沿該矩形板狀體446A的端緣延伸設置,由於該豎立片447B與保持框443利用具有導熱性的粘接劑固定,所以,在液晶板441R,441G,441B及偏光板442處產生的熱可以被高效率地散發掉。這種結構可以提高散熱性能。此外,豎立片447B沿矩形板狀體446的相互平行的一對邊設置,並具有和上述矩形板狀體的上述邊大致相同的長度,所以可增大保持框443與保持部件446的接觸部分,從而可進一步提高散熱效率。
下面說明本發明的第4實施方式。
在下面的說明中,與上述第1實施方式相同的結構和同一個部件賦予相同的標號,並省略或簡化對它們的詳細說明。
在第1實施方式中,臺座445固定在交叉二色稜鏡45的上下端面(與光束入射端面相交叉的一對端面的兩個面)上,保持部件446粘接固定到臺座445的側面上。進而,偏光板442藉助雙面膠帶或粘接劑固定在保持部件446的卡合槽446C上。
與此相對地,在第4實施方式中,保持部件446相對於交叉二色稜鏡45的光束入射側端面粘接固定,臺座445隻設置在與交叉二色稜鏡45的光束入射端面相交叉的一對端面中的其中的一個端面上。進而,偏光板442用雙面膠帶或粘接劑固定到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上。
具體地說,如圖17所示,保持部件446配備有矩形板狀體446A,以及從該矩形板狀體446A的四角突出設置的銷447A。
在該矩形板狀體446A上,對應於各液晶板441R,441G,441B的圖像形成區域,形成矩形開口部446B,在矩形板狀體446A的上下邊緣及開口部446B的上下邊緣上,形成吸收熱間動作差的缺口部446L。進而,在左右邊緣上,形成支承面446M,以便能夠安裝富士膠捲出售的「Fuji WV Film寬像-A」(商品名)等光學補償板。通過設置這種光學補償板(圖中省略),補償在液晶板441R,441G,441B上產生的雙折射,通過使滯後最小,可以擴大視角,並可獲得高反差。
此外,偏光板442固定在交叉二色稜鏡45的光束入射端面的大致中央部。
除上述說明的結構之外,與第1實施方式相同。此外,對於各種部件的材料可以和第1實施方式採用相同的材料。
下面參照圖17對根據本實施方式的光學裝置的製造分法進行詳細說明。
(a)首先,利用粘接劑將臺座445固定到交叉二色稜鏡45的上表面上(臺座固定工序)。
(b-1)此外,利用雙面膠帶或粘接劑將偏光板442固定到交叉二色稜鏡45的光束入射端面的大致中央部上(偏光板固定工序)。
(b-2)進而,為了卡合到保持部件446的支承面446M上,用雙面膠帶或粘接劑保持固定光學補償板。
(c)把各液晶板441R,441G,441B收容在保持框443的凹形框體444A的收納部444A1內。然後,從凹形框體444A的液晶板插入側安裝保持框443的支承板444B,推壓固定並保持各液晶板441R,441G,441B。其中,支承板444B向凹形框體444A內的安裝可以通過將支承板444B的鉤444D卡合到凹形框體444A的鉤卡合部444C內來進行(調光裝置的保持工序)。
(d)將保持部件446的銷447A和粘接劑一起插入到收納各液晶板441R,441G,441B的保持框443的孔443D內(保持框安裝工序)。
(e)在交叉二色稜鏡45的光束入射側的端面上,在保持部件446的銷447A相反一側的端面上塗敷紫外線固化性粘接劑,使之貼緊上述交叉二色稜鏡45的光束入射端面(保持部件安裝工序)。這時,藉助粘接劑的表面張力,保持部件446密合在交叉二色稜鏡45的光束入射側端面上。
(f)在粘接劑未固化的狀態下,調整各液晶板441R,441G,441B的位置(位置調整工序)。
(g)在進行各液晶板441R,441G,441B的位置調整之後,將粘接劑固化(粘接劑固化工序)。
上述(f)的位置調整工序中的各液晶板441R,441G,441B的位置調整按如下方式進行。
首先,對正對著投影透鏡46的液晶板441G,以交叉二色稜鏡45的光束入射端面與保持部件446的接合面作為滑動面進行基準線調整(X軸方向,Y軸方向,θ方向的調整),通過中間經由保持框443與保持部件446的接合面,即銷447使之滑動,進行焦距調整(Z軸方向,Xθ方向,Yθ方向的調整)。即,基準線調整可以在交叉二色稜鏡45與保持部件446中,將其中一個的位置固定的狀態下,將其中的另一個沿X軸方向,Y軸方向,θ方向運動來進行。此外,焦距調整可以在保持框443與保持部件446中,其中一個的位置固定的狀態下,令其中的另一個沿Z軸方向,Xθ方向,Yθ方向運動來進行。
在把液晶板441G調整到規定到位置之後,用熱空氣,熱射線,紫外線等使粘接劑固化。
然後,以上述位置調整後固化固定的液晶板441G為基準,和上面一樣,進行液晶板441R,441B的位置調整和固定。
採用第4實施方式,具有以下效果。
(10)由於用導熱率高的鎂合金構成臺座445,保持部件446,保持框443,所以由光源燈411照射的光等在液晶板441R,441G,441B,光學補償板,偏光板442等處產生的熱可以按照保持框443~保持部件446~稜鏡45~臺座445的順序散熱。從而,可以高效率地從各液晶板441R,441G,441B,光學補償板,偏光板442散發熱量,可以防止由於液晶板溫度上升造成的動作不良及光學補償板的惡化。此外,可以大幅度地提高各液晶板441R,441G,441B的冷卻性能。進而,與此相應地,由於可以增大光源燈411的光量,從而可增強投影到板幕上的圖像的亮度。進而,可以將用於光學裝置冷卻用的多葉板環形風扇51,52小型化。
(11)由於用相同的材料構成臺座455,保持部件446,保持框443,從而因熱造成的各部件的尺寸變化(膨脹,收縮)的量相同,所以可以極大地提高功能的可靠性。
(12)由於設於保持部件446上的銷447A與設於保持框443上的孔443D用具有導熱性的粘接劑固定,從而可以使在液晶板441R,441G,441B處產生的熱量高效率地散發出去。這種結構提高散熱性能。
(13)保持框443,保持部件446,稜鏡45,臺座445利用具有導熱性的粘接劑固定。該粘接劑輔助保持框443~保持部件446~稜鏡45~臺座445的導熱。這種結構提高散熱性能。
(14)設置在保持部件446左右邊緣上的支承面446M以向比矩形板狀體446A粘接在稜鏡45的部分遠離稜鏡45的方向,即,向板幕外的方向突出地形成。從而,在稜鏡45與固定在支承面446M上的光學元件之間,以及在該光學元件與保持框443之間形成間隙。從而,利用從下部殼體471的底面立起的直立部471D與整流板478的豎立片478A從下方向上方導向的冷卻空氣可以流入這些間隙內,更有效地冷卻液晶板441R,441G,441B和光學元件。
此外,在本實施方式中,也可以獲得第1實施方式的說明中所描述的上述(6),(7),(9)相同的效果。
此外,構成交叉二色稜鏡45的四個直角稜鏡一般是光學玻璃形成的,但也可以用藍寶石及水晶等導熱性高於光學玻璃的材料製成這些直角稜鏡,或者通過把正交鏡收納在箱狀容器內並充滿導熱率比光學玻璃高的液體構成交叉二色稜鏡,使保持框443~保持部件446~稜鏡45~臺座445的導熱變得更加順暢,提高散熱性能。這對於把保持部件446相對於交叉二色稜鏡45的光束入射端面固定的其它實施方式也是一樣的。
此外,在本實施方式中,把光學補償板固定在保持部件446的支承面446M上,偏光板442固定在交叉二色稜鏡45的光束入射端面上,但也可以代替光學補償板把偏光板442固定到支承面446M上。此外,固定在該支承面446M上的光學元件不限於光學補償板和偏光板,也可以把相位差板(1/4波長板,1/2波長板等),聚光透鏡等固定於其上。
代替本實施方式的保持部件446,也可以用第1~第3實施方式所述的保持部件446(參見圖9,15,16),將偏光板442等固定在保持部件446的卡合槽446C(參見圖9,15,16)上。在這種情況下,在本實施方式中,代替基於上述保持部件446所獲得的效果,可以獲得基於第1~第3實施方式的保持部件446得到的效果。反之,也可以代替第1~第3實施方式的保持部件446,採用本實施方式的保持部件446,將光學補償板等固定到支承面446M上。在這種情況下在第1~第3實施方式中,可以獲得基於把保持部件446用於這些光學裝置所得到的效果。
下面說明本發明的第5實施方式。
在下面的說明中,和上述第4實施方式相同的結構和同一部件賦予相同的標號,並省略或簡化其詳細說明。
在上述第4實施方式的光學裝置中,直接用雙面膠帶或粘接劑將偏光板442固定在交叉二色稜鏡45的光束入射端面上,保持部件446的矩形板狀體446A在其左右邊緣上形成支承面446M,以便能夠安裝光學補償板。
與此相對地,在第5實施方式中,在保持部件446上設置兩組支承面446M,446M1,偏光板442和光學補償板固定在這些支承面446M,446M1上,在這點上與第4實施方式不同。除此之外的結構與製造方法與第4實施方式相同。此外,對於各部件的材料,可以採用和第1實施方式中所說明的同樣的材料。
具體地說,如圖18所示,在保持部件446的矩形板狀體446A上,在其左右邊緣及上下邊緣上分別形成第1支承面446M和第2支承面446M1。第1支承面446M及第2支承面446M1從矩形板狀體446A起的高度尺寸(面外方向位置)不同。
這裡,用雙面膠帶或粘接劑將偏光板442固定到第1支承面446M上,同樣用雙面膠帶或粘接劑把光學補償板450固定到第2支承面446M1上。由於支承面446M及支承面446M1的高度尺寸相互不同,所以將偏光板442及光學補償板450相互不幹擾地固定。
採用這種第5實施方式,除了與第4實施方式相同的效果之外,還有以下的效果。
通過將偏光板442及光學補償板450固定在保持部件446上,可以把偏光板442和光學補償板450處產生的熱量散發到保持部件446上,提高偏光板442及光學補償板450的冷卻效率,可以防止其惡化。
此外,由於保持部件446配備有在面外方向位置不同兩種支承面446M及支承面446M1,所以可以在不同的位置將偏光板442及光學補償板450支承在保持部件446上。從而,在稜鏡45,偏光板442,光學補償板450,保持框443之間形成間隙。從而,可以使利用從下部殼體471的底面豎起的直立部471D和整流板478的豎立片478A從下方向上方導向的冷卻空氣流入這些間隙內,可更有效地冷卻液晶板441R,441G,441B以及光學元件。
此外,固定在支承面446M。446M1上的光學元件不限於光學補償板及偏光板,也可以是相位差板(1/4波長板,1/2波長板等),聚光透鏡等。
此外,也可以採用本實施方式的保持部件446代替第1~第3實施方式的保持部件446,將光學補償板等固定到支承面446M,446M1上。在這種情況下,在第1~第3實施方式中,可以獲得基於把保持部件446用於這些光學裝置中所獲得的效果。
下面說明本發明的第6實施方式。
在下面的說明中和上述第1實施方式相同的結構和同一部件賦予相同的標號,並省略或簡化其詳細說明。
在上述第1實施方式的光學裝置中,臺座445固定在交叉二色稜鏡45的上下兩面(與光束入射端面相交叉的一對端面的兩個面)上,保持部件446粘接固定到臺座445的側面上。
此外,交叉二色稜鏡45經過固定在上面的臺座445固定懸掛在下部殼體471上。
此外,保持部件446與保持框443中間經由設置在保持部件446上的銷447A與設於保持框443上的孔443D相互粘接固定。
進而,偏光板442利用雙面膠帶或粘接劑固定在保持部件446的卡合槽446C上。
與此相對,在第6實施方式中,臺座445隻固定在交叉二色稜鏡45的下面,該交叉二色稜鏡45中間經由固定在下面的臺座445固定到下部殼體471上。
此外,保持部件446直接固定到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上,保持框443經由楔狀隔件448A粘接固定到該保持部件446上。
進而,偏光板442利用雙面膠帶或粘接劑固定到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上。
除此之外的結構與第1實施方式相同。
具體地說,圖19是表示根據第6實施方式的液晶板441R,441G,441B與交叉二色稜鏡45的安裝狀態的立體圖,圖20表示其裝配分解圖。這裡,液晶板441R,441G,441B利用保持框443,保持部件446及楔狀隔件448A安裝到載置固定於臺座445上的水晶制交叉二色稜鏡45上。
保持框443,其圖示的外觀與第1實施方式的保持框443(圖9等)有所不同,但其基本結構包括在支承板443B的光束射出側端面設置遮光膜,和第1實施方式中說明的是一樣的。
保持部件446保持收納保持液晶板441R,441G,441B的保持框443,保持部件446固定在交叉二色稜鏡45的光束入射端面上。此外,保持部件446配備有大致位於中央的開口部446B。該開口部446B在安裝各液晶板441R,441G,441B時與各液晶板441R,441G,441B的圖像形成區域相對應。在保持部件446的光束射出側的端面上,和保持框443一樣,設置遮光膜(圖中省略)。
在保持部件446的光入射側上形成豎起的豎立片446D和支承板446K,其中,豎立片446D以覆蓋保持框443的側緣的方式形成,支承板446K則支承保持框443的光射出側的面。此外,在光射出側的左右兩側上形成凸部446F。該凸部446F在交叉二色稜鏡45與保持部件446之間形成部分的間隙。同時,該間隙形成用於冷卻液晶板441R,441G,441B及配置在其周邊的偏光板等光學元件的風路。在凸部446F的上下端面上,設置與交叉二色稜鏡45的接合面446G。豎立片446D的突出高度基本上等於保持框443的厚度,豎立片446D的高度方向的長度基本上等於保持框443的高度。此外,豎立片446D的內側間隔比保持框443的寬度稍寬。此外,在保持框443的光射出側面與保持部件446的光入射側面之間設置焦距調整用餘隙,在保持框443的寬度與保持部件446的豎立片446D的內側間隔之間設置用於使象素重合的基準線調整用餘隙。進而,在保持部件446的豎立片446D的內側形成斜面446E,在該斜面446E與保持框443之間,可以插入固定保持框443與保持部件446用的楔狀隔件448A。斜面446E左右對稱地形成於左右的豎立片446D的上下端部上。
楔狀隔件448A用於液晶板441R,441G,441B的定位及保持框443和保持部件446的固定。這裡,採用四個楔狀隔件448A。楔狀隔件448A與臺座445,保持部件446,保持框443一樣,用導熱性金屬或導熱性樹脂(優選地,導熱率在3W/(m·k)以上)構成。對於這種金屬和樹脂的例子,如前面第1實施方式的說明部分所述。此外,由於楔狀隔件448A粘接保持框443與保持部件446,所以考慮到因熱引起的尺寸變化,優選地採用和保持框443或保持部件446的熱膨脹係數近似的材料,或者採用具有介於保持框443與保持部件446之間的熱膨脹係數的材料。特別優選地,保持框443,保持部件446,隔件448A的材料均是相同的。而且,構成這些要素443,446,448A的熱膨脹係數儘可能地接近於構成交叉二色稜鏡45的玻璃。
臺座445在其中心部上載置固接交叉二色稜鏡45。臺座445用螺釘等固接在下部殼體471(圖6)上。
下面說明根據本實施方式的光學裝置的製造方法。
(a)首先,把偏光板442固定到交叉二色稜鏡45上(偏光板固定工序)。
(b)把固定有偏光板442的交叉二色稜鏡45固定在臺座445的中央部(臺座固定工序)。
(c)此外,將液晶板441R收納到保持框443的凹形框體444A內。然後,從凹形框體444A的液晶板插入側安裝保持框443的支承板444B,收存液晶板441R,441G,441B。此外,支承板444B向凹形框體444A上的安裝可以通過將支承板444B的鉤444D卡合到凹形框體444A的鉤卡合部444C上進行(調光裝置保持工序)。
(d)接著,將已收納保持液晶板441R,441G,441B的保持框443收存到保持部件446的左右豎立片446D之間,使之與支承板446K抵接(保持框安裝工序)。
(e-1)將保持部件446的接合面446G中間經由粘接劑貼緊到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上(保持部件安裝工序)。這時,保持部件446藉助粘接劑的表面張力貼緊到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上。
(e-2)將塗敷了粘接劑的楔狀隔件448A插入到形成於豎立片446D的內側面的斜面446E與保持框443的外周面443E之間(隔件安裝工序)。這時,隔件448A藉助粘接劑的表面張力貼緊到斜面446E與保持框443的外周面443E上。
(f)進而,在保持部件446與交叉二色稜鏡45的接合面的粘接劑和楔狀隔件448A上塗敷的粘接劑未固化的狀態下,調整液晶板441R,441G,441B的位置(位置調整工序)。
(g)在進行過液晶板441R,441G,441B的位置調整之後,將粘接劑固化(粘接劑固化工序)。
在上述(f)的位置調整工序中,液晶板441R,441G,441B相對於交叉二色稜鏡45的位置調整按如下方式進行。
首先,對於正對著投影透鏡46(圖7等)的液晶板441G,以交叉二色稜鏡45的光束入射端面與保持部件446的接合面作為滑動面,進行基準線調整(X軸方向,Y軸方向,θ方向的調整),通過使保持框443與保持部件446的接合面滑動,進行焦距調整(Z軸方向,Xθ方向,Yθ方向的調整)。即,基準線調整可在將交叉二色稜鏡45與保持部件446中其中一方的位置固定的狀態下,通過使其中的另一方沿X軸方向,Y軸方向,θ方向運動來進行。此外,焦距調整可在保持框443與保持部件446中固定其中的一個的位置的狀態下,使其中的另一個沿Z軸方向,Xθ方向,Yθ方向運動來進行。這時,楔狀隔件448A伴隨著保持框443或保持部件446的運動沿圖21的箭頭方向滑動。在把液晶板441G調整到規定位置後,利用熱空氣,熱射線,紫外線等使粘接劑固化。
然後,以位置調整和固定完畢的液晶板441G為基準,和上面所述一樣,進行液晶板441R,441B的位置調整和固定。
在以上的製造工序中,採用和第1實施方式中所說明的一樣的具有良好的導熱率的粘接劑。
此外,各液晶板441R,441G,441B向交叉二色稜鏡45上的安裝不一定按上述順序進行。例如,作為粘接劑使用軟釺料時,在上述製造工序(d),(e-1),(e-2)中,不經由粘接劑安裝各部件,在(f)的位置調整後,可以用軟釺料固定交叉二色稜鏡45,保持部件446,隔件448A,保持框443。此外,在上述製造工序(e-2)中,將塗敷了粘接劑的楔狀隔件448A插入到形成於豎立片446D的內側面上的斜面446E與保持框443的外周面443E之間,但也可以預先將導熱性粘接劑填充到保持框443的外周與豎立片446D之間,將楔狀隔件448A插入其中。對於用和本實施方式相同的製造方法製造的其它的實施方式的光學裝置也是一樣。
如上所述,成一整體的液晶板441R,441G,441B與交叉二色稜鏡45,利用底部的臺座445用螺釘等固接在下部殼體471上(圖6)。
根據這種第6實施方式,可以獲得與第4實施方式的說明中所述的上述(10),(11),(13)相同的效果。
此外,保持部件446在與交叉二色稜鏡45的接合面上配備有凸部446F,藉助該凸部與交叉二色稜鏡45在它們之間形成部分的間隙。該間隙形成冷卻液晶板441R,441G,441B及配置在周邊部的偏光板等光學元件用的風路,所以,可以防止液晶板441R,441G,441B及配置在其周邊部的光學元件因熱造成的惡化,提高圖像質量。
此外,如果用導熱性粘接劑填充保持框443的外周與豎立片446D之間的間隙的話,則擴大保持框443與保持部件446的接合面積。從而,可以把在液晶板441R,441G,441B處產生的熱迅速地散發到保持部件446上,進一步提高調光裝置的冷卻效率。
進而,在本實施方式中,可以獲得與在第1實施方式的說明中所述的上述(6),(7),(9)同樣的效果。
下面說明本發明的第7實施方式。
在以下的說明中,與上述第6實施方式相同的結構及同一部件賦予相同的標號,並省略或簡化對它們的說明。
在上述第6實施方式的光學裝置中,分別用左右兩個楔狀隔件448A進行保持框443向保持部件446上的安裝。
而在第7實施方式的光學裝置中,如圖22或圖23所示,通過左右各一個的楔狀隔件448B進行保持框443向保持部件446上的安裝。具體地說,遍及豎立片446D的斜面446E的整個長度配置楔狀隔件448B,在上下端部上形成保持框443及保持部件446的接合部。除此之外的結構與第6實施方式相同。
根據這種第7實施方式,可以獲得和第6實施方式相同的效果。
此外,透過用左右各一個楔狀隔件448B,在豎立片446D的斜面446E的整個長度上配置該楔狀隔件448B,可以加大楔狀隔件448B與保持框443的接觸面積,所以可以提高從保持框44向楔狀隔件448B的散熱特性,從而,進一步提高液晶板441R,441G,441B的冷卻效率。
下面說明本發明的第8實施方式。
在下面的說明中,與上述第6實施方式相同的結構和同一個部件賦予相同的標號,並省略或簡化對它們的說明。
在上述第6實施方式及上述第7實施方式中,利用多個楔狀隔件448A,448B進行保持框443向保持部件446上的固定。
與此相對地,在第8實施方式中,如圖24或圖25所示,與第4實施方式及第5實施方式一樣,利用保持部件446在保持框443側的面上的四個拐角上突出的銷447A以及形成於保持框443的四個拐角上的孔443D進行上述固定,這一點與上述第6實施方式不同。除此之外的結構與第6實施方式一樣。此外,銷447A的數目不限於四個,只要兩個以上就可以。
根據本實施方式的光學裝置的製造方法,除了沒有(b-2)工序之外,其它與第4實施方式所說明的相同。
根據這種第8實施方式,可以獲得和第6實施方式相同的效果。
下面說明本發明的第9實施方式。
在下面的說明中,與上述第7實施方式相同的結構和同一個部件賦予相同的標號,並省略或簡化對它們的說明。
在上述第1~第8實施方式中,保持各液晶板441R,441G,441B的保持框443由收納液晶板441R,441G,441B的凹形框體444A,以及推壓固定被收納的液晶板441R,441G,441B的支承板444B構成。
與此相對地,在第9實施方式中,由支承各液晶板441R,441G,441B的光入射側的凹形框體構成保持框443F。同時,不利用支承板444B推壓固定其光射出側,直接收納保持在保持部件446的收納空間446H內。其它結構和第7實施方式相同。
此外,根據本實施方式的光學裝置的製造方法,除了(c)的調光裝置保持工序只通過把液晶板441R,441G,441B收納到由凹形框體構成的保持框443F內即告完畢這一點之外,其它與前面所說明的第6實施方式相同。
根據這種第9實施方式,可以獲得和第6實施方式相同的效果。
此外,由於僅利用支承各液晶板441R,441G,441B的光入射側的凹形框體構成保持框443F,所以無需像前面第1~第8實施方式中所述的那種固定支承板44B用的鉤卡合部,從而可以使用更薄的板材將凹形框體444A製成簡單的形狀。進而,更加促進從液晶板441R,441G,441B向保持部件446的導熱,可以獲得進一步提高散熱性能的效果。
在本實施方式中,可以不用隔件448A,將保持框443與保持部件446固定。在這種情況下,將保持部件446的豎立片446D與保持框443F的外周相對面對,設置可進行焦距調整的間隙或者間隙焦距調整和基準線調整兩種調整的間隙,在調整液晶板441R,441G,441B的位置之後,可以用粘接劑等將保持部件446與保持框443加以固定。粘接劑在調整液晶板441R,441G,441B的位置之前塗敷,在粘接劑未固化的狀態下進行位置調整。此外,也可以在調整後塗敷粘接劑並使之固化。
下面說明本發明的第10實施方式。
在下面的說明中,與上述第6實施方式相同的結構和同一個部件賦予相同的標號,並省略或簡化對它們的說明。
在上述第1~第8實施方式中,保持各液晶板441R,441G,441B的保持框443由收納液晶板441R,441G,441B的凹形框體444A,和推壓固定被收納的液晶板441R,441G,441B的支承板444B構成。
與此相對,在第10實施方式中,如圖28或圖29所示,由支承各液晶板441R,441G,441B的光入射側的支承板構成保持框443G。
同時,將液晶板441R,441G,441B收納保持在保持部件446的收納空間446H內,利用由支承板構成的保持框443G推壓固定該液晶板441R的光入射側。由支承板構成的保持框443G及保持部件446通過設於保持框443G上的鉤444D和設於保持部件446上的鉤卡合部446I的卡合進行固定。
進而,在第6實施方式的保持部件446上,在豎立片446D的內側,形成把隔件448A插入的斜面446E(參照圖20),但本實施方式的保持部件446則沒有這種斜面446E。代替該斜面446E,在保持部件446的豎立片446D上設置露出到保持部件446的左右側面的貫通孔446J。隔件448A中間經由該貫通孔446J從保持部件446的外側插入到液晶板441R,441G,441B的光射出面與保持部件446的液晶板441R,441G,441B側的面之間。隔件448A與貫通孔446J各設置三個,但兩個或四個以上也可以。其它結構與第6實施方式一樣。
根據本實施方式的光學裝置的製造方法按以下方式進行。
(a)把偏光板442固接到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上(偏光板固定工序)。
(b)將固定有偏光板442的交叉二色稜鏡45固接到臺座445的上表面的中央部(臺座固定工序)。
(c)將保持部件446的接合面446G固接到交叉二色稜鏡45的光束入射側端面上(保持部件固接工序)。
(d)把液晶板441R,441G,441B收納到保持部件446的收納空間446H內(調光裝置保持工序)。
(e)從液晶板441R,441G,441B的光入射側安裝由支承板構成的保持框443G,使鉤444D與保持部件446的鉤卡合部444C卡合。推壓固定液晶板441R,441G,441B(保持框安裝工序)。
(f)將楔狀隔件448A插入設於保持部件446的左右兩面上的貫通孔446J內,一面使保持部件446位於液晶板441R,441G,441B側的面與液晶板441R,441G,441B的光射出面兩者接觸一面使之移動,調整液晶板441R,441G,441B的位置(位置調整工序)。
(g)然後,使粘接劑固化(粘接劑固化工序)。
根據這種第10實施方式,可以獲得和第6實施方式相同的效果。
此外,液晶板441R,441G,441B直接與保持部件446接觸。從而,進一步促進從液晶板441R,441G,441B向保持部件446的導熱,能夠獲得進一步提高的散熱性能。
下面說明本發明的第11實施方式。在下面的說明中,與上述第8實施方式相同的結構及同一部件賦予相同的標號,並省略或簡化對它們的詳細說明。
在第8實施方式中,將保持部件446相對於交叉二色稜鏡45的光束入射端面直接固接。與此相對,在第11實施方式中,將導熱率較高的藍寶石板451固接在交叉二色稜鏡45的光束入射端面上,中間經由該藍寶石板451將保持部件446相對於交叉二色稜鏡45的光束入射面固接。
具體地說,如圖30或圖31所示,利用雙面膠帶或粘接劑將藍寶石451固接到交叉二色稜鏡45的光束入射端面的幾乎整個面上,用雙面膠帶或粘接劑將偏光板442粘貼到該藍寶石板451中央部上對應於液晶板面的部分上。此外,利用粘接劑將保持部件446的凸部446F固接在藍寶石板451上。
進而,如圖32所示,在藍寶石板451與臺座445的間隙內填充具有導熱性的粘接劑449,將它們可進行導熱地結合。此外,除上述結構之外,其它與第8實施方式相同。
根據本發明的光學裝置的製造方法,在利用雙面膠帶或粘接劑將藍寶石板451固接到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上之後,用雙面膠帶或粘接劑把偏光板442固定到藍寶石板451上,並且,中間經由藍寶石板451將保持部件446固定到交叉二色稜鏡45的高檔化入射端面上,除這兩點之外,其它與第8實施方式相同。
作為將交叉二色稜鏡45,藍寶石板451,保持部件446,臺座445相互之間的界面粘接起來的粘接劑,可採用第1實施方式中所說明的具有良好導熱性的粘接劑。
此外,作為將臺座445與藍寶石板451可進行導熱結合的結構,代替在它們之間填充具有導熱性的粘接劑,可以經由混合有碳的導熱性板,以及由導熱性材料製成的隔件部件等,將藍寶石板451直接固接到下部殼體471上。在這種情況下,對於導熱性板及隔件部件的固接,除具有導熱性的粘接劑之外,還可以利用螺釘等進行機械固定。
根據這種第11實施方式,除可以獲得與上述第8實施方式相同的效果之外,還具有以下效果。
除利用交叉二色稜鏡45與液晶板441R,441G,441B之間的風路進行冷卻之外,還可以將液晶板441R,441G,441B附近的熱量按照保持框443~保持部件446的銷447A~保持部件446~藍寶石板451~臺座445~下部殼體471的順序傳遞散熱,所以,即使在稜鏡45是用BK7等導熱率較低的玻璃製造的,也可以大幅度地提高液晶板441R,441G,441B的冷卻性能。藉此,可以提高投影儀的亮度,抑制液晶板的惡化,保持穩定的圖像質量。
此外,如本實施方式所述,中間經過藍寶石板把保持部件固接到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上,將藍寶石板與臺座可導熱地結合,這種結構也可以用於第4~第10實施方式。這樣,在第4~第10實施方式中,可以獲得提高冷卻性能,抑制液晶板惡化,保持穩定的圖像質量的效果。
下面說明本發明的第12實施方式。
在下面的說明中,與上述第6實施方式同樣的結構及同一個部件賦予相同的標號,並省略或簡化其詳細說明。
在上述第6實施方式中,保持部件446固接在交叉二色稜鏡45的光束入射端面上。
與此相對地,在第12實施方式中,如圖33或34所示,保持部件446相對於臺座445固定。進而,對向的保持部件446的上端部利用框架連結部件452連接。
除此之外的結構與第6實施方式相同。
根據本實施方式的光學裝置的製造方法如下。
(a)把偏光板442固接到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上的工序(偏光板固定工序)。
(b)把固定有偏光板442的交叉二色稜鏡45固接到臺座445的上表面中央部上(臺座固定工序)。
(c)此外,把液晶板441R,441G,441B收納到保持框443的凹部框體444A內。進而,從液晶板441R,441G,441B的光射出側把支承板444B安裝到凹形框體444A內,推壓固定並保持液晶板441R,441G,441B。此外,支承板444B向凹形框體上的安裝可以通過把支承板444B的鉤444D卡合到凹形框體444A的鉤卡合部444C上來進行(調光裝置保持工序)。
(e-1″)此外,利用粘接劑把保持部件446的接合面446G固接到臺座445的三個端面上(保持部件固定工序)。
(d-1)進而,將框架連結部件452固接到合成光射出側的保持部件446之間(連結部件固定工序)。該框架連結部件452可以用作投影透鏡46的安裝輔助板。
(d-2)接著,將已收納保持液晶板441R,441G,441B的保持框443收納到保持部件446的左右豎立片446D之間,與支承板446K抵接(保持框安裝工序)。
(e-2)將塗敷了粘接劑的楔狀隔件448A插入到形成於豎立片446D的內側面上的斜面446E與保持框443的外周面443E之間(隔件安裝工序)。這時,隔件448A藉助粘接劑的表面張力密合在斜面E和保持框443的外周面443E上。
(f′)進而,在塗敷於楔狀隔件448A上的粘接劑未固化的狀態下,調整液晶板441R,441G,441B的位置(位置調整工序)。
(g)進行液晶板441R,441G,441B的位置調整之後,固化粘接劑(粘接劑固化工序)。
在上述製造工藝中,粘接劑採用和第1實施方式中所說明的一樣的具有良好導熱性的粘接劑。
此外,上面說明了臺座445,保持部件446,連結部件452作為單獨的部件構成,在組裝光學裝置時把它們固接成一整體的情況,但也可以如圖35所示,採用將它們成形為一個整體的成形單元460。
在這種情況下的光學裝置的製造方法如下所述。
(a)把偏光板442固接到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上(偏光板固定工序)。
(b)然後,把固接有偏光板442的交叉二色稜鏡45從成形單元460的上方插入,固定到臺座445的上表面的中央部(成形單元固定工序)。
(c)此外,把液晶板441R,441G,441B收納到保持框443的凹形框體444A內。進而,把支承板444B從液晶板441R的光射出側安裝到凹形框體444A中,推壓固定並保持液晶板441R,441G,441B。此外,支承板444B向凹形框體上的安裝可以通過將支承板444B的鉤444D卡合到凹形框體444A的鉤卡合部444C上進行(調光裝置保持工序)。
(d-2)接著,把已收納保持液晶板441R,441G,441B的保持框443收存到保持部件446的左右的豎立片446D之間,使之與支承板446K抵接(保持框安裝工序)。
(e-2)將塗敷了粘接劑的楔狀隔件448A插入到形成於豎立片446D的內側面上的斜面446E與保持框443的外周面443E之間(隔件安裝工序)。這時,隔件448A藉助粘接劑的表面張力與斜面E及保持框443的外周面443E貼緊。
(f′)進而,在塗敷於楔狀隔件448A上的粘接劑未固化的狀態下,調整液晶板441R,441G,441B的位置(位置調整工序)。
(g)在進行液晶板441R,441G,441B的位置調整之後,固化粘接劑(粘接劑固化工序)。
這樣,通過採用將臺座445與保持部件446預先成形為一個整體的成形單元,可以省略保持部件的固定工序和連結部件的固定工序,可以容易地組裝光學裝置。此外,臺座445,保持部件446,連結部件452沒有必要全部成形為一個整體,在它們當中只有其中的任何兩個形成一個整體時,也可以獲得同樣的效果。
此外,各液晶板441R,441G,441B向交叉二色稜鏡45上的安裝不一定非要按照上面所說的順序。例如,作為結合劑採用軟釺料時,在上述製造工序(d-1),(d-2),(e-1″),(e-2)中不經過粘接劑安裝各部件,在(f′)的位置調整結束後,可以利用軟釺料固定保持部件446,隔件448A,保持框443,連結部件452。此外,代替粘接劑,也可以利用螺釘等將保持部件446及框架連結部件452進行機械固定。此外,在上述製造工序(e-2)中,將塗敷了粘接劑的楔狀隔件448A插入到形成於豎立片446D的內側面上的斜面446E與保持框443的外周面443E之間,但,也可以預先在保持框433的外周與豎立片446D之間填充導熱性粘接劑,將楔狀隔件448A插入其中。對於用本實施方式同樣的製造方法製造的其它實施方式的光學裝置也是一樣的。
如上所述,成一整體的液晶板41R,441G,441B和交叉二色稜鏡45,利用底部的臺座445,用螺釘等固定到下部殼體471上(圖6)。
採用第12實施方式,可以獲得和第1實施方式中說明的上述(1),(2),(5),(6),(7),(9)同樣的效果。
此外,通過利用框架連結部件452連接保持部件446的上端部,在可以穩定地固定保持部件446的同時,還可以使保持部件446的溫度均勻,可以提高導熱性能。
此外,如果把臺座445,保持部件446,連結部件452中的至少其中的兩個成形為一個整體的話,則可以使從保持框向臺座、保持部件~連結部件的散熱更加順暢,可以提高液晶板41R,441G,441B的冷卻性能。
進而,如果用導熱性粘接劑填充保持框443的周圍與豎立片446D之間的間隙的話,則可擴大保持框443與保持部件446的結合面積。從而,可以把在液晶板441R,441G,441B處產生的熱迅速地散發到保持部件446上,可進一步提高調光裝置的冷卻效率。
下面說明本發明的第13實施方式。
在下面的說明中,與上述第12實施方式同樣的結構及同一部件賦予相同的標號,並省略或簡化對它們的說明。
在上述第12實施方式的光學裝置中,利用左右各兩個楔狀隔件448A進行保持框443向保持部件446上的安裝。
與此相對地,在第13實施方式的光學裝置中,如圖36或圖37所示,利用左右各一個楔狀隔件448B進行保持框443向保持部件446上的安裝。具體地說,在豎立片446D的斜面446E的整個長度上配置楔狀隔件448B,在上下端部形成保持框443與保持部件446的接合部。此外,在本實施方式中,如圖38所示,可以採用臺座445,保持部件446,連結部件452或者它們中任何兩個成一整體的成形單元470。除上面所說明的之外的結構及製造方法與第12實施方式相同。
採用這種第13實施方式,可以獲得和上述第12實施方式相同的效果。
此外,通過採用左右各一個楔狀隔件448B,在豎立片446D的斜面446E的全長的範圍內配置該楔狀隔件448B,加大楔狀隔件448B與保持框443的接觸面積,所以、進一步提高從保持框443向楔狀隔件448的散熱特性,從而,可進一步提高液晶板441R,441G,441B的冷卻效率。
下面說明本發明的第14實施方式。
在下面的說明中,和第12實施方式相同的結構及同一個部件賦予同一個標號,並省略或簡化對它們的詳細說明。
在上述第12實施方式和上述第13實施方式中,藉助多個楔狀隔件448A,448B進行保持框443向保持部件446上的固定。
與此相對,在第14實施方式中,其不同之處為,如圖39或圖40所示,利用在保持部件446在保持框443側的面上的四個拐角處突出的銷447A以及與該銷447A對應的形成於保持框443的四個拐角處的孔443D進行固定。除此之外的結構與第12實施方式相同。這裡,銷447A的位置不一定必須在保持部件446的拐角處。此外,銷447A的數目並不限於四個,只要在兩個以上就可以。
此外,在本實施方式中,如圖41所示,可以採用臺座445,保持部件446,連結部件452或者它們當中的任意兩個成形為一個整體的成形單元470。
根據本實施方式的光學裝置的製造方法基本上和根據第12實施方式的光學裝置的製造方法一樣,但其不同之處為,在(d-2)的保持框安裝工序中,將保持部件446的銷447A和粘接劑一起插入到保持框443的孔443D內以及沒有(e-2)的隔件安裝工序。
根據這種第14實施方式,可以獲得除第12實施方式相同的效果之外,還可以獲得與第1實施方式中所說明的上述(3)相同的效果。
下面說明本發明的第15實施方式。
在下面的說明中,和上述第13實施方式相同的結構與同一部件賦予相同的標號,並省略或簡化其詳細說明。
在上述第12實施方式~上述第14實施方式中,保持各液晶板441R,441G,441B的保持框443由收納液晶板441R,441G,441B的凹形框體444A,以及推壓固定被收納的液晶板441R,441G,441B的支承板444B構成。
與此相對,在第15實施方式中,如圖42,43所示,利用支承各液晶板441R,441G,441B的光入射側的凹形框體構成保持框443F。同時,不用上述支承板444B推壓固定其光射出側,直接收納保持在保持部件446的收納空間446H內。此外,在本實施方式中,如圖38所示,可以利用臺座445,保持部件446,連結部件452或者它們當中的任何兩個成形為一個整體的成形單元470。除此之外的結構與第13實施方式相同。
此外,根據本實施方式的光學裝置的製造方法,除去(c)只將液晶板441R,441G,441B收納到由凹形框體構成的保持框443F內調光裝置保持工序即告結束這一點之外,其它和前面說明的第13實施方式是同樣的。
採用這種第15實施方式,可以獲得和第12實施方式一樣的效果。
此外,由於僅利用支承各液晶板441R,441G,441B的光入射側的凹形框體構成保持框443F,所以不需要前面所描述的第1~第8實施方式中那種固定支承板444B用的鉤卡合部,可以使用更薄的板材將凹形框體444A製成簡單的形狀。進而,液晶板441R,441G,441B直接與保持部件446接觸。從而,進一步促進從液晶板441R,441G,441B向保持部件446的導熱,可以獲得進一步提高散熱特性的效果。
在本實施方式中,也可以是不用隔件448A固定保持框443與保持部件446的結構。在這種情況下,將保持部件446的豎立片446D與保持框443F的外周面對向,設置可以進行焦距調整的間隙或者可以進行焦距調整與基準線調整兩種調整的間隙,在調整液晶板441R,441G,441B的位置之後,可以用粘接劑等固定保持部件446和保持框443。粘接劑可以在液晶板441R,441G,441B的位置調整之前塗敷,在粘接劑未固化的狀態下進行位置調整。此外,也可以在調整後塗敷粘接劑並使之固化。
下面說明本發明的第16實施方式。
在下面的說明中,和上述第12實施方式同樣的結構及同一部件賦予同一個標號,並省略或簡化對它們對詳細說明。
在上述第12實施方式~第14實施方式中,保持各液晶板441R,441G,441B的保持框443由收納液晶板441R,441G,441B的凹形框體444A,以及推壓固定被收納的液晶板441R,441G,441B的支承板444B構成。
與此相對,在第16實施方式中,如圖44或圖45所示,利用支承各液晶板441R,441G,441B的光入射側的支承板構成保持框443G。
同時,把液晶板441R,441G,441B收納保持在保持部件446的收納空間446H內,利用由支承板構成的保持框443G推壓固定液晶板441R,441G,441B的入射側。由支承板構成的保持框443G與保持部件446通過設置在保持框443G上的鉤444D和設在保持部件446上的鉤卡合部446I的卡合進行固定。
進而,在第12實施方式的保持部件446上,形成把隔件448A插入到豎立片446D的內側的斜面446E(參照圖34),但本實施方式的保持部件446沒有這種斜面446E。代替它的是,在本實施方式的保持部件446的豎立片446D上設置露出在保持部件446左右側面上的貫通孔446J。隔件448A經由該貫通孔446J從保持部件446的外側插入到液晶板441R,441G,441B的光射出面與保持部件446在液晶板41R,441G,441B側的面之間。隔件448A和貫通孔446J各設置三個,但也可以為兩個或四個以上。其它結構與第12實施方式相同。
根據本實施方式的工序裝置的製造按以下方式進行。
(a)首先,將偏光板442固接到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上(偏光板固定工序)。
(b)將固接有偏光板442的交叉二色稜鏡45固接到臺座445的上表面的中央部上(臺座固定工序)。
(c)此外,利用其凸部446F的接合面446G將保持部件446固接到臺座445的三個端面上(保持部件固接工序)。
(d-1)進而,利用具有導熱性的粘接劑把框架連結部件452固接到合成光射出側的保持部件446之間(連結部件固定工序)、(d-2)進而,將液晶板441R,441G,441B收納到保持部件446的收納空間446H內(調光裝置保持工序)。
(e)從液晶板441R,441G,441B的光入射側安裝由支承板構成的保持框443G,使鉤444D卡合到保持部件446的鉤卡合部444C內,推壓固定液晶板441R,441G,441B(保持框安裝工序)。
(f)把楔狀隔件448A插入設於保持部件446的左右兩個面上的貫通孔446J內,一面使保持部件446位於液晶板441R,441G,441B側的面與液晶板441R,441G,441B側的光射出面雙方接觸,一面使之移動,調整液晶板441R,441G,441B的位置(位置調整工序)。
(g)然後,使粘接劑固化(粘接劑固化工序)。
此外,也可以代替粘接劑利用螺釘等將保持部件445及框架連結部件452機械地固定。
採用這種第16實施方式,可以獲得和第12實施方式同樣的效果。此外,液晶板441R,441G,441B直接與保持部件446接觸。從而,進一步促進從液晶板441R,441G,441B向保持部件446的導熱,可獲得更加提高散熱特性的效果。
下面說明本發明的第17實施方式。
在下面的說明中,與第12實施方式同樣的結構及同一部件賦予相同的標號,並省略或簡化對它們的說明。
在第12實施方式中,將保持部件446直接相對於交叉二色稜鏡45的光束入射端面固定。與此相對地,在第17實施方式中,在交叉二色稜鏡45的光束入射面上固接導熱率比較高的藍寶石板451,中間經由藍寶石板451將保持部件446固接到臺座445的側面上。
具體地說,如圖46,圖47所示,用雙面膠帶或粘接劑將藍寶石拋52固接在交叉二色稜鏡45的光束入側端面的基本上整個面上,用雙面膠帶或粘接劑將偏光板442粘貼在該藍寶石板451的中央部的對應於液晶板的面上。此外,利用粘接劑將保持部件446的凸部446F固接到藍寶石板451上。
進而,如圖47所示,在藍寶石板451與臺座445之間的間隙內填充具有良好導熱性的粘接劑449,將它們可進行導熱地結合。除此之外的結構與第12實施方式相同。
此外,根據本實施方式的光學裝置的製造方法,在把藍寶石板451用雙面膠帶或粘接劑固接到交叉二色稜鏡45的光束入射端面上之後,利用雙面膠帶或粘接劑把偏光板442固接到藍寶石板451上,中間經由藍寶石板451把保持部件446固定到臺座445的側面上,除此之外,其它結構與第12實施方式相同。
作為粘接臺座445,藍寶石板451,保持部件446相互之間的交界面的粘接劑,採用第1實施方式中所說明的具有良好導熱性能的粘接劑。
此外,作為將臺座445與藍寶石板451進行可導熱結合的結構,也可以代替將具有導熱性的粘接劑填充在它們之間,中間經由混合有碳的導熱性的板及導熱材料構成的隔件部件等,將藍寶石板451直接固接到下部殼體471上。對於這種情況下的導熱板及隔件部件的固接,除具有導熱性的粘接劑之外,也可以利用螺釘等進行機械固定。
此外,圖中省略,也可以使藍寶石板451比設於保持部件446的左右端緣上的凸部446F之間的尺寸小,將保持部件446固接在臺座445的側面上時,使藍寶石板451位於保持部件446的凸部之間。
採用這種第17實施方式,除具有和第12實施方式相同的效果之外,還有以下效果。
由於除利用交叉二色稜鏡45與液晶板441R,441G,41B之間的風路進行冷卻之外,使液晶板441R,441G,441B附近的熱量以保持框443~保持部件446~藍寶石板451~臺座445~下部殼體471的順序傳導散熱,所以,即使稜鏡45是以BK7等導熱性較低的玻璃製造的,也可以大幅度地提高液晶板441R,441G,441B的冷卻性能。藉此,可以提高投影儀的亮度,抑制液晶板的惡化,保持穩定的圖像質量。
此外,如本實施方式所述,採用藍寶石板451的結構也適用於第1~第3實施方式,第12~第16實施方式。這樣,在第1~第3實施方式,第12~第16實施方式中也可以獲得提高冷卻性能、抑制液晶板惡化,保持穩定的圖像質量的效果。
上面說明了本發明的各種實施方式,但本發明板不局限於上述實施方式,也包含可以達到本發明的目的的其它結構。例如,下面所述的變形也包含在本發明中。
例如,在上述第1、4、5、8、11實施方式中,保持部件446備有從矩形板狀體446A上突出設置的銷447A,該銷447A具有大致為柱形的結構,但也可以具有其前端側比基端側細的形狀。例如,如圖48所示,可以具有從基端至前端,前端變細的大致為圓錐形的結構。這樣,如果把銷447A製成前端側比基端側細的形狀,通過用紫外線固化的粘接劑等光固化粘接劑,可以在短時間內高效率且可靠地將保持部件44與保持框443加以固定。其原因是,從銷447A的前端部照射光線使粘接劑固化時,在銷447A的前端部的光反射及吸收減少,光線可以充分地照射存在於銷447A與保持框443的接合部上的粘接劑。這種結構在保持部件446是用金屬構成時特別理想。
此外,如圖49所示,也可以把上述第1實施方式~上述第3實施方式中的臺座445的形狀製成錐形。在圖49(A)中,表示出臺座445的平面圖,在圖49(B)中,表示出圖49(A)的B-B線剖視圖。通過把臺座445製成這種形狀,利用紫外線固化粘接劑等光固化粘接劑,可以在短時間內高效率地將保持部件446與保持框443可靠地固定。這是因為,為了進行臺座445與保持部件446的接合,在從臺座445的上方向該臺座445與保持部件446之間的間隙照射紫外線時,在臺座445的拐角處的光反射和吸收降低,可以將光充分地照射到存在於該臺座445與保持部件446的間隙處的粘接劑。此外,在這裡說明了光從臺座445的上方照射時的情況,但在從固定於交叉二色稜鏡45下方的臺座的下方照射光線時,也可以把固定在該下方的臺座445的端部製成錐形形狀。此外,這種把臺座445的拐角製成錐形的結構也適用於第12~第17實施方式。
此外,在第1~5、8、11、14實施方式中,保持部件446與保持框443中間經過銷447A及正面大致為L字形的豎立片447B加以固定,銷447A及豎立片447B的形狀不局限於圖8~9,15,16等所示的形狀。即,銷447A與豎立片447B的形狀,只要是能夠將保持部件446與保持框443固定,什麼形狀都可以。
而且,第1~第3實施方式的保持部件446上設置的卡合槽446C的形狀也不局限於圖9,15,16所示的形狀。即,只要是可支承偏光板442的形狀,什麼形狀都可以。
進而,對於臺座445的位置,以及臺座445與下部殼體471的安裝方法也不限於上述實施方式中所述的結構。
例如,在第1~第3實施方式中,臺座445設於交叉二色稜鏡45的上下兩面(與光束入射端面相交叉的一對端面的兩個面)上,但也可以如第12~第17實施方式所述,代之以採用臺座445與連結部件452的結構。反之,第12~第17實施方式中所述的採用臺座445與連結部件452的結構也可以代之以如第1~第3實施方式中所述的那種將臺座445設置在稜鏡45的上下兩面上的結構。
此外,在第1~第3實施方式中,利用固定在稜鏡45的上面的臺座445將光學裝置固定到下部殼體471上,但也可以像其它實施方式一樣,通過固定在稜鏡45的下表面上的臺座固定到下部殼體471上。此外,在第1~第4實施方式中,向光學裝置的下部殼體471上的安裝部445B設置在固定於交叉二色稜鏡45的上表面上的臺座445上,但也可以把它形成於固定在交叉二色稜鏡45的下表面上的臺座445上。但是,如實施方式所示,安裝部445B形成於固定到交叉二色稜鏡45的上表面上的臺座445上時,具有易於光學裝置相對於下部殼體471的拆裝的優點。此外,也可以如第1~第4實施方式的光學裝置那樣,將第5~第17實施方式的光學裝置利用固定到稜鏡45的上表面上的臺座445固定到下部殼體471上。
進而,在第1~第4實施方式中,光學裝置固定在設於下部殼體471的凸緣部476上的安裝部473上,但安裝光學裝置的結構並不局限於此。即,光學裝置的安裝部設置位置及形狀等是任意的。此外,設置在臺座445上的安裝部445B的形狀也是任意的,並不局限於前面所說明的各種實施方式的形狀。此外,頭部49及保持板477成一整體地設置在下部殼體471的凸緣部476上,但它們也可以分別單獨設置。
在第4實施方式中,在交叉二色稜鏡45與保持部件446之間形成部分的間隙,但也可以象第6~第17實施方式那樣,在交叉二色稜鏡45與保持部件446之間形成部分間隙。採用這種結構,可以獲得第6實施方式中所述的(23)那種效果。
此外,在第12~第16實施方式中,也可以在形成於交叉二色稜鏡45與保持部件446之間的間隙內填充導熱性粘接劑。在這種情況下,由於形成保持部件446~交叉二色稜鏡45~臺座445的導熱路徑,所以進一步促進液晶板441R,441G,441B的冷卻。
在上述實施方式中,交叉二色稜鏡45是由利用光學玻璃,水晶,藍寶石等材料製成的稜鏡及電介質多層膜構成的,但稜鏡45的結構並不局限於此。例如,也可以是將分色鏡配置在由玻璃等形成的大致為長方體或立方體的容器內,在該容器內充滿液體構成的。即,只要稜鏡45具有合成色光的功能以及配備有安裝調光裝置用的光束入射端面,什麼樣的結構都可以。
進而,在上述各種實施方式中,僅列舉了採用三個調光裝置的投影儀的例子,但本發明也適用於僅採用一個調光裝置的投影儀,採用兩個調光裝置的投影儀或者採用四個以上的調光裝置的投影儀。
此外,在上述各實施方式中,作為調光裝置是採用液晶板,但也可以利用微型鏡的器件等除液晶板以外的調光裝置。
進而,在上述實施方式中,採用光入射面與光射出面不同的透射式調光裝置,但也可以採用光入射面與光射出面相同的反射式調光裝置。
進而,在上述各實施方式中,僅列舉了從觀察屏幕的方向進行投影的投影式投影儀的例子,但本發明也適用於從與觀察屏幕的方向相反的方向進行投影的背投式投影儀。
權利要求
1.一種光學裝置,是一體化設置根據圖像信息按各色光對多種色光進行調製的多個調光裝置和將由調光裝置調製的各色光合成的色合成光學元件的光學裝置,其特徵是,具備保持上述調光裝置、在與該調光裝置的圖像形成區域相對應的部分具有開口而成的保持框,固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中至少一方上的臺座,配置在上述保持框和上述臺座側面之間的保持部件,上述臺座和上述保持部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成,上述調光裝置經由上述保持框和上述保持部件相對上述臺座側面固定。
2.根據權利要求1所述的光學裝置,其特徵是,上述導熱性金屬或導熱性樹脂的導熱率為3W/(m·K)以上。
3.根據權利要求1或2所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框的至少兩處形成孔,上述保持部件具備在與上述保持框的開口相對應的位置上形成開口的矩形板狀體,和從該矩形板狀體突出設置的、插入上述保持框的上述孔中的突起部。
4.根據權利要求1或2所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件具備在與上述保持框的開口相對應的位置形成開口的矩形板狀體,和位於該矩形板狀體的角部、沿該矩形板狀體的端緣延伸地突出設置、保持上述保持框的外周的正面大致為L字形的豎立片。
5.根據權利要求4所述的光學裝置,其特徵是,上述豎立片突出設置在上述保持部件的矩形板狀體的四角上。
6.根據權利要求4所述的光學裝置,其特徵是,上述豎立片沿上述矩形板狀體上相互平行的一對邊設置,具有與矩形板狀體的上述邊大致相同的長度。
7.根據權利要求1~6中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件具備與板狀的光學元件卡合的卡合槽。
8.根據權利要求1~6中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件具備用於固定光學元件的支承面。
9.根據權利要求1~6中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件上形成有用於固定第1光學元件的第1支承面和用於固定第2光學元件的第2支承面,上述第1支承面和上述第2支承面是面外方向位置互不相同地構成的。
10.根據權利要求1~9中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座在粘接固定上述保持部件的端面的一部分上形成有凹部。
11.根據權利要求1~10中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框、上述保持部件、上述臺座由具有導熱性的粘接劑固定。
12.根據權利要求11所述的光學裝置,其特徵是,上述粘接劑含有金屬材料而構成。
13.根據權利要求1~12中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座僅固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中的一方上,在另一方的上述端面的附近設置有將對向的上述保持部件相互連結的連結部件,上述連結部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
14.根據權利要求13所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座、上述保持部件、上述連結部件中的至少兩個是一體成形的。
15.根據權利要求1~14中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
16.根據權利要求1~15中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框由收納上述調光裝置的凹形框體和推壓固定被收納的調光裝置的支承板構成。
17.根據權利要求1~16中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述調光裝置具備一對基板和固接在上述一對基板中至少一方上的透光性防塵板,上述透光性防塵板的導熱率比上述基板的導熱率高。
18.根據權利要求1~17中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件和上述臺座側面之間設置有導熱率比形成上述色合成光學元件的物質高的透光性板,上述透光性板和上述臺座可導熱地結合在一起。
19.根據權利要求1~18中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座連接在進行強制冷卻的散熱裝置上。
20.一種投影儀,其特徵是,具備利要求1~19中任一項所述的光學裝置和投影由上述光學裝置形成的圖像的投影透鏡。
21.根據權利要求20所述的投影儀,其特徵是,具備收納構成光學系統的多個光學元件的光學製品用殼體,上述光學製品用殼體由導熱性部件構成,上述臺座固定在該光學製品用殼體上。
22.根據權利要求21所述的投影儀,其特徵是,上述光學裝置和上述光學製品用殼體收納在外裝箱中,上述外裝箱由導熱性部件構成,上述光學製品用殼體以可導熱的狀態與上述外裝箱相結合。
23.一種光學裝置,是一體化設置根據圖像信息按各色光對多種色光進行調製的多個調光裝置和將由調光裝置調製的各色光合成的色合成光學元件的光學裝置,其特徵是,具備保持上述調光裝置、在與該調光裝置的圖像形成區域相對應的部分具有開口而成的保持框,相對上述色合成光學元件的光束入射端面直接固定的保持部件,固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中至少一方上的臺座,上述臺座和上述保持部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成,上述保持框相對上述保持部件直接固定。
24.根據權利要求23所述的光學裝置,其特徵是,上述導熱性金屬或導熱性樹脂的導熱率為3W/(m·K)以上。
25.根據權利要求23或24所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框的至少兩處形成孔,上述保持部件具備在與上述保持框的開口相對應的位置上形成開口的矩形板狀體,和從該矩形板狀體突出設置的、插入上述保持框的上述孔中的突起部。
26.根據權利要求23或24所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件具備在與上述保持框的開口相對應的位置上形成開口的矩形板狀體,和位於該矩形板狀體的角部、沿該矩形板狀體的端緣延伸地突出設置、保持上述保持框的外周的正面大致為L字形的豎立片。
27.根據權利要求26所述的光學裝置,其特徵是,上述豎立片突出設置在上述矩形板狀體的四角上。
28.根據權利要求26所述的光學裝置,其特徵是,上述豎立片沿上述矩形板狀體上相互平行的一對邊設置,具有與矩形板狀體的上述邊大致相同的長度。
29.根據權利要求23~28中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述支承部件具有用於固定光學元件的支承面。
30.根據權利要求23~28中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件上形成有用於固定第1光學元件的第1支承面和用於固定第2光學元件的第2支承面,上述第1支承面和上述第2支承面是面外方向位置互不相同地構成的。
31.根據權利要求23~30中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述色合成光學元件和上述臺座由導熱性粘接劑固接在一起。
32.根據權利要求23~31中任一項所述的光學裝置,其特徵是,所述色合成光學元件和上述保持部件由導熱性粘接劑固接在一起。
33.根據權利要求23~32中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件和上述保持框由導熱性粘接劑固接在一起。
34.根據權利要求31~33中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述粘接劑含有金屬材料而構成。
35.根據權利要求23~34中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
36.根據權利要求23~35中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框具備收納上述調光裝置的凹形框體和推壓固定被收納的調光裝置的支承板。
37.根據權利要求23~36中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述調光裝置具備一對基板和固定在上述一對基板的至少一方上的透光性防塵板,上述透光性防塵板的導熱率比上述基板的導熱率高。
38.根據權利要求23~37中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述色合成光學元件的光入射端面上設置有導熱率比形成該色合成光學元件的物質高的透光性板,上述透光性板和上述臺座可導熱地結合在一起。
39.根據權利要求23~38中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座連接在進行強制冷卻的散熱裝置上。
40.一種投影儀,其特徵是,具備權利要求23~39中任一項所述的光學裝置和投影由上述光學裝置形成的圖像的投影透鏡。
41.根據權利要求40所述的投影儀,其特徵是,具備收納構成光學系統的多個光學元件的光學製品用殼體,上述光學製品用殼體由導熱性部件構成,上述臺座固定在該光學製品用殼體上。
42.根據權利要求41所述的投影儀,其特徵是,上述光學裝置和上述光學製品用殼體收納在外裝箱中,上述外裝箱由導熱性部件構成。上述光學製品用殼體以可導熱的狀態與上述外裝箱相結合。
43.一種光學裝置,是一體化設置根據圖像信息按各色光對多種色光進行調製的多個調光裝置和將由調光裝置調製的各色光合成的色合成光學元件的光學裝置,其特徵是,具備保持上述調光裝置、在與該調光裝置的圖像形成區域相對應的部分具有開口而成的保持框,具有覆蓋上述保持框的側緣地形成的豎立片和支承上述保持框的上述色合成光學元件一側的面的支承片、相對上述色合成光學元件的光束入射端面直接固定的保持部件,配置在上述保持框和上述保持部件的上述豎立片之間的隔件,以及固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中至少一方上的臺座,上述臺座和上述保持部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成,上述保持框經由上述隔件固定在上述保持部件上。
44.根據權利要求43所述的光學裝置,其特徵是,上述導熱性金屬或導熱性樹脂的導熱率為3W/(m·K)以上。
45.根據權利要求43或44所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件在與上述色合成光學元件的接合面上具有凸部,通過上述色合成光學元件和該凸部,在上述色合成光學元件和上述保持部件之間形成有部分的間隙。
46.根據權利要求43~45中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述色合成光學元件和上述臺座由導熱性粘接劑固接在一起。
47.根據權利要求43~46中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述色合成光學元件和上述保持部件由導熱性粘接劑固接在一起。
48.根據權利要求43~47中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持部件和上述保持框由導熱性粘接劑固接在一起。
49.根據權利要求48所述的光學裝置,其特徵是,上述豎立片和上述保持框之間的間隙由導熱性粘接劑填充。
50.根據權利要求46~49中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述粘接劑含有金屬材料而構成。
51.根據權利要求43~50中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
52.根據權利要求43~51中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框具備收納上述調光裝置的凹形框體和推壓固定被收納的調光裝置的支承板。
53.根據權利要求43~52中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述調光裝置具備一對基板和固接在上述一對基板中的至少一方上的透光性防塵板,上述透光性防塵板的導熱率比上述基板的導熱率高。
54.根據權利要求43~53中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述色合成光學元件的光入射端面上設置有導熱率比形成該色合成光學元件的物質高的透光性板,上述透光性板和上述臺座可導熱地結合在一起。
55.根據權利要求43~54中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座連接在進行強制冷卻的散熱裝置上。
56.一種投影儀,其特徵是,具備權利要求43~55中任一項所述的光學裝置和投影由上述光學裝置形成的圖像的投影透鏡。
57.根據權利要求56所述的投影儀,其特徵是,具備收納構成光學系統的多個光學元件的光學製品用殼體,上述光學製品用殼體由導熱性部件構成,上述臺座固定在該光學製品用殼體上。
58.根據權利要求57所述的投影儀,其特徵是,上述光學裝置和上述光學製品用殼體收納在外裝箱中,上述外裝箱由導熱性部件構成,上述光學製品用殼體以可導熱的狀態與上述外裝箱相結合。
59.一種光學裝置,是一體化設置根據圖像信息按各色光對多種色光進行調製的多個調光裝置和將由調光裝置調製的各色光合成的色合成光學元件的光學裝置,其特徵是,具備保持上述調光裝置、在與該調光裝置的圖像形成區域相對應的部分具有開口而成的保持框,固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中至少一方上的臺座,具有覆蓋上述保持框的側緣地形成的豎立片和支承上述保持框的上述色合成光學元件一側的面的支承片、相對上述臺座直接固定的保持部件,以及配置在上述保持框和上述保持部件的上述豎立片之間的隔件,上述臺座和上述保持部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成,上述保持框經由上述隔件固定在上述保持部件上。
60.根據權利要求59所述的光學裝置,其特徵是,上述導熱性金屬或導熱性樹脂的導熱率為3W/(m·K)以上。
61.根據權利要求59或60所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座在粘接固定上述保持部件的端面的一部分上形成有凹部。
62.根據權利要求59~61中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框、上述保持部件、上述臺座由具有導熱性的粘接劑固定。
63.根據權利要求62所述的光學裝置,其特徵是,上述豎立片和上述保持框之間的間隙由上述導熱性粘接劑填充。
64.根據權利要求62或63所述的光學裝置,其特徵是,上述粘接劑含有金屬材料而構成。
65.根據權利要求59~64中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座僅固定在上述色合成光學元件上與光束入射端面相交叉的一對端面中的一方上,另一方上述端面的附近設置有將對向的上述保持部件相互連結的連結部件,上述連結部件由導熱性金屬或導熱性樹脂構成。
66.根據權利要求65所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座、上述保持部件、上述連結部件中的至少兩個是一體成形的。
67.根據權利要求59~66中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述保持框具備收納上述調光裝置的凹形框體和推壓固定被收納的調光裝置的支承板構成。
68.根據權利要求59~67中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述調光裝置具備一對基板和固接在上述一對基板的至少一方上的透光性防塵板,上述透光性防塵板的導熱率比上述基板的導熱率高。
69.根據權利要求59~68中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述色合成光學元件的光入射端面上設置有導熱率比形成該色合成光學元件的物質高的透光性板,上述透光性板和上述臺座可導熱地結合在一起。
70.根據權利要求59~69中任一項所述的光學裝置,其特徵是,上述臺座連接在進行強制冷卻的散熱裝置上。
71.一種投影儀,其特徵是,具備權利要求59~70中任一項所述的光學裝置和投影由上述光學裝置形成的圖像的投影透鏡。
72.根據權利要求71所述的投影儀,其特徵是,具備收納構成光學系統的多個光學元件的光學製品用殼體,上述光學製品用殼體由導熱性部件構成,上述臺座固定在該光學製品用殼體上。
73.根據權利要求72所述的投影儀,其特徵是,上述光學裝置和上述光學製品用殼體收納在外裝箱中,上述外裝箱由導熱性部件構成,上述光學製品用殼體以可導熱的狀態與上述外裝箱相結合。
全文摘要
提供一種可進一步提高冷卻性能的液晶板向稜鏡上的安裝結構。在固定於臺座(445)上、保持已保持有液晶板(441R)的保持框(443)的收納體中,在光入射側形成收納保持框(443)的空間的豎立片(446D)突出地形成於左右兩側,在光射出側,在左右兩側形成與交叉二色稜鏡(45)之間形成風路用的凸部(446F),經由在對應於液晶板(441R)的板面的部分具有開口部(446B)而成的保持部件(446),將液晶板(441R)安裝到交叉二色稜鏡(45)上。
文檔編號G02F1/1333GK1402081SQ02129719
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月7日 優先權日2001年8月8日
發明者藤森基行, 柳澤佳幸, 上原太介, 橋爪俊明, 北林雅志, 渡邊信男 申請人:精工愛普生株式會社

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