CN101750689B - 光学单元和投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光学单元和投影装置。光学单元包括：框架；具有矩形板状的光学构件；以及形成在框架中的一对安装部，其每个均保持光学构件的侧部。安装部每个均包括插入槽，光学构件在高度方向上的端部插入插入槽。插入槽形成在框架的第一壁和第二壁之间。第一壁包括厚度方向定位表面，其与光学构件在厚度方向上的表面中的一个接触。第二壁包括倾斜表面。在光学构件的表面中的所述一个被压靠厚度方向定位表面并且光学构件在高度方向上的端部被压靠倾斜表面的状态下，利用粘接剂将光学构件固定到框架。

Description

光学单元和投影装置

技术领域

本发明涉及光学单元和投影装置。

背景技术

现有的投影装置包括：分离单元，其用于将来自光学单元的光分离为红色光、绿色光和蓝色光；三个光学调制器，其每个被设置为用于根据图像信息来调制已经由分离单元分离的相应颜色的光；光组合单元，用于将来自光学调制器的光合成并将已经合成的光输出；以及投射光学系统，用于将来自光合成单元的光头射到屏幕上(见日本未经审查的专利申请公开No.2006-11298)。

投影装置的分离单元包括多个矩形板状的光学构件，这些光学构件包括二向色滤光器和反射镜。各个光学构件安装在形成于投影装置的框架上的一对安装部上，每对安装部保持光学构件在宽度方向上的两侧。

每个安装部均包括：插入槽，光学构件可以从上方插入到该插入槽中；定位表面，其与光学构件在厚度方向上的表面中的一个接触以定位光学构件；以及板簧，其结合在插入槽内以将光学构件的表面中的一个压靠定位表面。

以板簧对光学构件施力使得光学构件与定位表面接触并且利用安装到框架的盖构件将光学构件的上部不可移动地固定到框架的方式，将光学构件安装在框架上。

发明内容

但是，利用此技术，对于每个光学构件均需要一对板簧。因此，如果存在五个光学构件，则需要十个板簧。此外，需要盖构件来固定光学构件。

因此，板簧占用了较大空间并且板簧的重量较重，这在减小投影装置的尺寸和重量方面是不利的。

此外，需要包括大量板簧和盖构件在内的大量部件，并且用于安装大量板簧和盖构件的操作较麻烦，这在成本降低方面是不利的。

考虑到这些背景，期望提供一种光学单元和投影装置，其在减小尺寸、重量和成本方面是有利的。

根据本发明的实施例，光学单元包括：框架；布置在所述框架上的光学构件，所述光学构件呈具有宽度、高度和厚度的矩形板状；以及形成在所述框架中的一对安装部，所述安装部每个均保持所述光学构件在宽度方向上的侧部；其中，所述安装部每个均包括插入槽，在所述光学构件在宽度方向上的端部处所述光学构件的在所述高度方向上的端部沿着所述高度方向插入所述插入槽，其中，所述插入槽包括在所述插入槽的深度方向上彼此面对的开口和底部，其中，所述插入槽形成在所述框架的第一壁和第二壁之间，所述第一壁和所述第二壁彼此面对，其中，所述第一壁包括厚度方向定位表面，所述厚度方向定位表面与被插入到所述插入槽中的所述光学构件在厚度方向上的表面中的一个接触，  使得所述光学构件在所述厚度方向上定位，其中，所述第二壁包括位于所述插入槽的所述底部附近的倾斜表面，所述倾斜表面倾斜，使得所述倾斜表面和所述厚度方向定位表面之间的距离随着距所述底部的距离减小而减小，并且其中，在所述光学构件的所述表面中的所述一个被压靠所述厚度方向定位表面并且在所述光学构件的在所述厚度方向上的表面中的另一个表面上的所述光学构件在所述高度方向上的端部被压靠所述倾斜表面的状态下，利用涂覆在所述框架和所述光学构件之间的粘接剂将所述光学构件固定到所述框架。

根据本发明的实施例，投影装置包括：光源单元；分离单元，其用于将来自所述光源单元的光分离为具有彼此不同的波长范围的多个光束；多个光学调制器，其每个用于根据图像信息对已经由所述分离单元分离的所述光束中的对应一个进行调制，并输出调制光束；光合成单元，其用于将来自所述多个光学调制器的所述调制光束合成；以及投射光学系统，其用于将从所述光合成单元输出的光投射到屏幕上。所述分离单元包括：框架；布置在所述框架上的光学构件，所述光学构件呈具有宽度、高度和厚度的矩形板状，所述光学构件使光透射或反射；以及形成在所述框架中的一对安装部，所述安装部每个均保持所述光学构件在宽度方向上的侧部；其中，所述安装部每个均包括插入槽，在所述光学构件的在宽度方向上的端部处所述光学构件的在所述高度方向上的端部沿着所述高度方向插入所述插入槽，其中，所述插入槽包括在所述插入槽的深度方向上彼此面对的开口和底部，其中，所述插入槽形成在所述框架的第一壁和第二壁之间，所述第一壁和所述第二壁彼此面对，其中，所述第一壁包括厚度方向定位表面，所述厚度方向定位表面与被插入到所述插入槽中的所述光学构件在厚度方向上的表面中的一个接触，使得所述光学构件在所述厚度方向上定位，其中，所述第二壁包括位于所述插入槽的所述底部附近的倾斜表面，所述倾斜表面倾斜，使得所述倾斜表面和所述厚度方向定位表面之间的距离随着距所述底部的距离减小而减小，并且其中，在所述光学构件的所述表面中的所述一个被压靠所述厚度方向定位表面并且在所述光学构件的在所述厚度方向上的表面中的另一个表面上的所述光学构件的在所述高度方向上的端部被压靠所述倾斜表面的状态下，利用涂覆在所述框架和所述光学构件之间的粘接剂将所述光学构件固定到所述框架。

利用本发明的实施例，通过利用厚度方向定位表面和倾斜表面来定位光学构件，并且在光学构件已经定位的状态下，利用粘接剂将光学构件安装到框架。

因此，不需要现有技术中使用的用于固定光学构件的两个板簧，这在减小投影装置的尺寸和重量方面是有利的。

具体而言，本实施例适用于包括大量的诸如二向色滤光器和反射镜之类的光学构件的投影装置。

附图说明

图1是图示本发明的实施例的投影装置的结构的说明图；

图2是图示本实施例的投影装置的光合成单元的结构的说明图；

图3A是图示第一二向色滤光器的波长对透射率的光谱的示意图；

图3B是图示第二二向色滤光器的波长对透射率的光谱的示意图；

图3C是图示第三二向色滤光器的波长对透射率的光谱的示意图；

图4是图示光学构件的安装结构的立体图；

图5是在图4的箭头V的方向上所取的视图；

图6是在将光学构件省略的情况下沿着图4的线VI-VI所取的立体剖视图；

图7是在将光学构件省略的情况下沿着图4的线VII-VII所取的立体剖视图；

图8是图示由按压夹具按压光学构件的状态的说明图；

图9是图示光学构件与倾斜表面和厚度方向定位表面接触的状态的说明图；

图10是涂覆于凹部的粘接剂的说明图；

图11是图示安装光学构件的操作的说明图；并且

图12是图示安装光学构件的操作的说明图。

具体实施方式

此后，参照附图对发明的实施例进行说明。

图1是图示本实施例的投影装置10的结构的说明图。图2是图示本实施例的投影装置10的光合成单元18的结构的说明图。

如图1所示，投影装置10包括：光源单元12、分离单元14；红色通道、绿色通道和蓝色通道的光学调制器16R、16G和16B；光合成单元18；以及投射光学系统23。本发明的实施例应用于分离单元14。

投影装置10还包括：延迟膜(retardation film)20；红色通道、绿色通道、蓝色通道输入偏光器15R、15G和15B；以及红色通道、绿色通道、蓝色通道输出偏光器22R、22G和22B。

投影装置10还包括框架52(见图4)。

在框架52上安装有光源单元12；分离单元14；输入偏光器15R、15G和15B；光学调制器16R、16G和16B；光合成单元18；输出偏光器22R、22G和22B；以及投射光学系统23。

光源单元12

光源单元12包括光源24、UV截止滤光器26、蝇眼透镜28、PS转换器30、以及会聚透镜45。

光源24发射白光。可以使用现有的发射白光的灯(例如超高压等或氙气灯)作为光源24。

布置在光源24前方的UV截止滤光器26防止由光源24发射的紫外射线通过。

布置在UV截止滤光器26前方的蝇眼透镜28使已经通过UV截止滤光器26的光的照度分布均匀，使得用该光均匀地照射光学调制器16R、16G和16B的有效区域。

本实施例包括多个蝇眼透镜28。

PS转换器30使已经由蝇眼透镜28导引的光的偏光方向与预定方向一致。具体而言，PS转换器30直接透射光的偏光分量中的S波(直线S偏光)，并将除S波以外的偏光分量转换为S波，并使转换后的S波透射。

会聚透镜45使由PS转换器30透射的光会聚。

分离单元14

分离单元14使来自光源单元12的光分离为其波长范围彼此不同的R(红色)光、G(绿色)和B(蓝色)光。换言之，分离单元14使来自光源单元12的光分离为其波长范围彼此不同的红色、绿色和蓝色光。

分离单元14包括第一、第二和第三二向色滤光器32、34和35；以及第一、第二和第三反射镜36、38和40。

在本实施例中，第一和第二二向色滤光器32和34是二向色反射镜。第三二向色滤光器35是形成在如下所述的会聚透镜46的出射表面上的二向色涂层。

在本实施例中，第一和第二二向色滤光器32和34以及第一、第二和第三反射镜36、38和40中的每个均对应于光学构件。

以下对安装光学构件的操作进行详细说明。

对第一、第二和第三二向色滤光器32、34和35进行说明

图3A是图示第一二向色滤光器32的波长对透射率的光谱的示意图。图3B是图示第二二向色滤光器34的波长对透射率的光谱的示意图。图3C是图示第三二向色滤光器35的波长对透射率的光谱的示意图。

如图3A所示，对应于光学构件的第一二向色滤光器32选择性地反射作为从光源单元12导引的光的一部分的、蓝色波长范围内的光。第一二向色滤光器32使除了蓝色波长范围以外的光(即，包括绿色和红色波长范围的光)透射。

如图3B所示，对应于光学构件的第二二向色滤光器34选择性地反射作为已经透射通过第一二向色滤光器32的光的一部分的、绿色波长范围内的光，由此绿色波长范围内的光通过绿色通道输入偏光器15G朝向绿色通道光学调制器16G行进。第二二向色滤光器34使包括红色波长范围的剩余光透射。

如图3C所示，第三二向色滤光器35选择性地使作为已经通过第二二向色滤光器34的光的一部分的、红色波长范围内的光透射。

对应于光学构件的第一反射镜36使已经由第一二向色滤光器二向色滤光器32分离的、蓝色波长范围内的光B反射，由此蓝色波长范围内的光B通过蓝色通道输入偏光器15B(下文描述)朝向光学调制器16B行进。

对应于光学构件的第二反射镜38使已经由第二二向色滤光器34分离的、包括红色波长范围的光朝向第三反射镜40反射。

对应于光学构件的第三反射镜40使已经由第二反射镜38反射的、包括红色波长范围的光反射，由此包括红色波长范围的光通过第三二向色滤光器35和红色通道输入偏光器15R(下文描述)朝向红色通道光学调制器16R行进。

图1还示出了用于调节光R的光路长度的中继透镜42和44；以及分别用于使光R、G和B会聚的会聚透镜46、48和50。

只要分离单元14能够将来自光源单元12的光分离为红色、绿色和蓝色光，则分离单元14的结构不受上述结构限制。可以使用各种现有类型的结构用于分离单元14。

光学调制器16R、16G、16B

光学调制器16R、16G和16B分别设置用于已经由分离单元14分离的光R、G和B。

即，红色通道光学调制器16R对应于红色光R，绿色通道光学调制器16G对应于绿色光G，而蓝色通道光学调制器16B对应于蓝色光B。

光学调制器16R、16G和16B每个均根据图像信息对已经通过输入偏光器15R、15G和15B中对应一个的光的偏光状态进行转换，并使转换后的光透射。换言之，光学调制器根据图像信息调节光的偏光状态，从而根据图像信息对光进行调制。

具体而言，光学调制器16R、16G、16B分别显示用于红色、绿色和蓝色的图像信息。

当用于一颜色的视频信号被施加到光学调制器16R、16G和16B中的对应一个时，光学调制器根据视频信号转换入射光的偏光方向，并使转换后的光透射。

换言之，光学调制器16R、16G和16B将入射光从S偏光转换为P偏光，并输出调制光。

当输入用于白色(最亮色)的视频信号时，光学调制器16R、16G和16B将入射光的偏光方向从S偏光转换为P偏光，并使转换后的光透射。当输入用于黑色(最暗色)的视频信号时，光学调制器16R、16G和16B保持入射光的偏光方向为S偏光，并使光透射。

在本实施例中，光学调制器16R、16G和16B每个均包括透射型液晶面板。

输入偏光器15R、15G和15B

输入偏光器15R、15G和15B每个均布置在分离单元14与光学调制器16R、16G和16B中的对应一个之间。输入偏光器15R、15G和15B分别使已经由分离单元14分离的光R、G和B的偏光分量与S波一致。

即，红色通道输入偏光器15R对应于红色通道光学调制器16R，绿色通道输入偏光器15G对应于绿色通道光学调制器16G，而蓝色通道输入偏光器15B对应于蓝色通道光学调制器16B。

虽然已经由PS转换器30使光R、G和B的偏光分量与S波一致，但是当光R、G和B行进通过分离单元14的反射镜和透镜时，光R、G和B的偏光分量受到干扰，由此偏光分量包括除S波以外的分量。

因此，输入偏光器15R、15G和15B去除了光R、G和B的偏光分量的干扰以使偏光分离与S波一致。

输入偏光器15R、15G和15B是吸收型偏光器，其使具有期望偏光方向的光透射，并吸收剩余光。

由无机材料制成的吸收型偏光器可以用作输入偏光器。

可以使用各种类型的现有无机吸收型偏光器，例如利用由于无机颗粒的光学各向异性引起的偏光吸收效应的偏光器(此后，称为“无机吸收型偏光器”)。

例如，一种类型的无机吸收型偏光器包括：对于目标波带透明的基底(玻璃基底)；以及无机颗粒(由半导体或金属制成)，每个颗粒均具有各向异性的形状以及小于目标波带的尺寸，并且利用诸如溅射或真空沉积之类的真空膜形成方法将这些颗粒沉积在基底上。

因为无机吸收型偏光器包括以小于目标波带的间隔布置的无机颗粒，所以无机吸收型偏光器可以通过利用由于无机颗粒的光学各向异性引起的偏光吸收效应而被用作偏光器。

能够使用的吸收型偏光器的示例还包括各种类型的现有无机吸收型偏光器，其每个均利用由无机材料制成的偏光膜(此后，称为“无机吸收型偏光器”)。

在本实施例中，无机吸收型偏光器被用于红色通道输入偏光器15R和绿色通道输入偏光器15G。

即，如图2所示，无机吸收型偏光器(此后称为“无机偏光器”)中的每个均包括透明的玻璃基底1502以及由无机材料制成并附装到玻璃基底1502的与光学调制器16R和16G中对应一个面对的表面的偏光膜1504。

在本实施例中，无机吸收型偏光器(此后称为“无机偏光器”)用于蓝色通道输入偏光器15B。

蓝色通道输入偏光器15B吸收相比红色光和绿色光而言具有更短波长因而具有更高能量的蓝色光。

因此，相比红色通道输入偏光器15R和绿色通道输入偏光器15G，蓝色通道输入偏光器15B更容易被加热到高温。

通过将具有良好抗热性的无机偏光器用于蓝色通道输入偏光器15B，即使光源24是高能型的，投影装置10也可以在较长时段内持续地将高品质图像投射到屏幕S上，这在提高投影装置10的使用寿命方面是有利的。

红色通道输入偏光器15R和绿色通道输入偏光器15G不容易像蓝色通道输入偏光器15B那样被加热到高温。因此，可以将具有相对较低抗热性的有机偏光器用于红色通道输入偏光器15R和绿色通道输入偏光器15G，而不会影响投影装置10的使用寿命。

因为有机偏光器相比无机偏光器更便宜，所以有机偏光器的使用还在降低投影装置10的成本方面是有利的。

输出偏光器22R、22G和22B

输出偏光器22R、22G和22B每个均包括具有良好抗热性的无机偏光器。

输出偏光器22R、22G和22B分别使已经由光学调制器16R、16G和16B透射的光R、G和B的偏光分量中的P波透射，并将除了P波之外的不需要的偏光分量吸收。

红色通道输出偏光器22R对应于红色通道光学调制器1 6R，绿色通道光学调制器16G对应于绿色通道输出偏光器22G，而蓝色通道输出偏光器22B对应于蓝色通道光学调制器16B。

红色通道输出偏光器22R布置在红色通道光学调制器16R和第一入射表面1802之间，使得在其与两者之间分别形成空间S1和S2。在本实施例中，红色通道输出偏光器22R面对下文说明的延迟膜20，并且两者之间具有空间S2。

绿色通道输出偏光器22G布置在绿色通道光学调制器16G和第二入射表面1804之间，使得在其与两者之间分别形成空间S1和S2。

蓝色通道输出偏光器22B布置在蓝色通道光学调制器16B和第三入射表面1806之间，使得在其与两者之间分别形成空间S1和S2。在本实施例中，蓝色通道输出偏光器22B面对下文说明的延迟膜20，并且两者之间具有空间S2。

输出偏光器22R、22G和22B由于吸收具有除P波之外的偏光分量的光(该光已经由各个光学调制器16R、16G和16B透射)而发热。

为了使输出偏光器22R、22G和22B冷却，设置诸如风扇之类的送风器(未示出)以使得空气通过空间S1和S2循环。

光合成单元18

如图2所示，在本实施例中，光合成单元18包括光合成棱镜1 8A。

光合成单元18包括第一、第二和第三入射表面1802、1804和1806；第一和第二二向色反射镜膜1810和1812；以及出射表面1808。

第一和第三入射表面1802和1806彼此平行。第二入射表面1804和出射表面1808彼此平行并与第一和第三入射表面1802和1806垂直。

第一和第二二向色反射镜膜1810和1812彼此垂直，并与第一、第二和第三入射表面1802、1804和1806中的每个以45度的角度相交。

已经由红色通道光学调制器16R透射的光R通过第一入射表面1802进入。

已经由绿色通道光学调制器16G透射的光G通过第二入射表面1804进入。

已经由蓝色通道光学调制器16B透射的光B通过第三入射表面1806进入。

第一和第二二向色反射镜膜1810和1812通过根据光的波长范围来使光反射或透射来将光R、G和B合成。

具体而言，第一二向色反射镜膜1810无论波长如何均使P波透射，使红色波长范围内的S波反射，并使红色波长范围外的S波透射。

第二二向色反射镜膜1812无论波长如何均使P波透射，使蓝色波长范围内的S波反射，并使蓝色波长范围外的S波透射。

已经由第一和第二二向色反射镜膜1810和1812合成的光通过出射表面1808出射。

延迟膜20

由有机材料制成的延迟膜20附装到第一、第二和第三入射表面1802、1804和1806中的至少一个，以转换直线偏光的偏光方向。

能够通过利用例如形成在延迟膜20的背表面上的粘接剂涂层，来将延迟膜20附装到入射表面。

各种现有类型的延迟膜可以用作延迟膜20。例如，延迟膜20可以包括涂覆有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的保护膜、三乙酰纤维素(TAC)和聚乙烯醇的层叠层。

附装到第一和第三入射表面1802和1806的延迟膜20将P偏光转换为S偏光。

投射光学系统23

投射光学系统23将从光合成单元18(通过光合成棱镜18A的出射表面1808)出射的光投射到屏幕S上，使得图像形成在屏幕S上。

接着，将对投射光学系统23的操作进行说明。

光源单元12发光，并且分离单元14将光分离为光R、G和B。

光R行进通过红色通道输入偏光器、对光R进行调制的红色通道光学调制器16R、以及红色通道输出偏光器22R。然后，光R到达延迟膜20。

延迟膜20将光R的直线偏光的方向从P偏光转换为S偏光。随后，光R通过第一入射表面1802朝向第一和第二二向色反射镜膜1810和1812行进。

因此，由S波组成的光R被第一二向色反射镜膜1810反射并被第二二向色反射镜膜1812透射，并通过出射表面1808朝向投射光学系统23行进。

光G行进通过绿色通道输入偏光器15G、对光G进行调制的绿色通道光学调制器16G、以及绿色通道输出偏光器22G。

在其中使光G的偏光方向与P波的偏光方向一致的状态下，光G通过第二出射表面1804朝向第一和第二二向色反射镜膜1810和1812行进。

因此，由P波组成的光R被第一和第二二向色反射镜膜1810和1812透射，并通过出射表面1808朝向投射光学系统23行进。

光B行进通过蓝色通道输入偏光器15B、对光B进行调制的蓝色通道光学调制器16B、以及蓝色通道输出偏光器22B，光B到达延迟膜20。

延迟膜20将光B的直线偏光方向从P偏光转换为S偏光。随后，光B通过第三入射表面1806朝向第一和第二二向色反射镜膜1810和1812行进。

因此，由S波组成的光B被第二二向色反射镜膜1812反射并被第一二向色反射镜膜1810透射，并通过出射表面1808朝向投射光学系统23行进。

接着，将对本发明实施例的主旨进行说明。

如上所述，在本实施例中，第一和第二二向色滤光器32和34以及第一、第二和第三反射镜36、38和40中的每个均对应于光学构件。本发明的实施例应用于这些光学构件中的每个。因此，本实施例中的分离单元14对应于光学单元。

此后，利用第三反射镜40作为示例来进行说明，其中第三反射镜40是光学构件54的示例。

光学构件54布置在框架52上；光学构件54呈具有宽度、高度和厚度的矩形板状；并且光学构件54对光进行反射。如果将第一或第二二向色滤光器32或34用作光学构件的示例，则光学构件对光进行透射和反射。

图4是图示光学构件54的安装结构的立体图。图5是在图4的箭头V的方向上所取的视图。图6是在省略光学构件54的情况下沿着图4的线VI-VI所取的立体剖视图。图7是在省略光学构件54的情况下沿着图4的线VII-VII所取的剖视图。

图8是图示其中由按压夹具2按压光学构件54的状态的说明图。图9是图示其中光学构件54与倾斜表面和厚度方向定位表面接触的状态的说明图。图10是涂覆于凹部的粘接剂的说明图。

图11和图12是图示安装光学构件54的操作的说明图。

如图4至7所示，框架52包括一对安装部56，其每个均保持光学构件54在宽度方向上的侧部。

安装部56每个均包括插入槽58，光学构件54在高度方向上的端部至少在位于光学构件54在宽度方向上的端部处沿着光学构件54的高度方向插入到插入槽58内。

插入槽58包括在插入槽58的深度方向上彼此面对的开口60和底部62。

如图6和7所示，插入槽58形成在框架52的第一壁64和第二壁66之间，第一和第二壁64和66彼此面对。

第一壁64的高度(第一壁64的远离底部62的端部的高度)大于第二壁66的高度。

如图4所示，在其中光学构件54的在高度方向上的端部在宽度方向上的端部处插入到插入槽58内的状态下，第一壁64的高度小于或等于光学构件54在高度方向上的另一端部的高度。换言之，在其中光学构件54的在高度方向上的端部在宽度方向上的端部处被插入到插入槽58内的状态下，光学构件54的在高度方向上的另一端部的高度大于或等于第一壁64的远离底部62的端部的高度。

如图7所示，第一壁64包括厚度方向定位表面68。当光学构件54被插入到插入槽58内时，厚度方向定位表面68接触光学构件54的在厚度方向上的表面中的一个，使得光学构件54在厚度方向上被定位。

第二壁66包括其底部附近的倾斜表面70。倾斜表面70倾斜使得倾斜表面70和厚度方向定位表面68之间的距离随着与底部62的距离的减小而减小。倾斜表面70和厚度方向定位表面68之间的角度是任意的。

但是，如果倾斜表面70与厚度方向定位表面68之间的角度被调节为使得力分量F1和F3(下文描述)之间的差可以减小，则获得了光学构件54的表面中的一个稳定地压靠厚度方向定位表面68的优点。

换言之，如果倾斜表面70和厚度方向定位表面68之间的角度被调节为使得分别将光学构件54的表面中的一个的上部和下部压靠厚度方向定位表面68的力之间的差可以减小，则获得了光学构件54的表面中的一个稳定地压靠厚度方向定位表面68的优点。

作为该角度，例如约13.5度的角度是有效的。

如图4至图7所示，一对安装部56中的每个均包括第三壁72，当光学构件54被插入到插入槽58内时，第三壁72面对位于光学构件54在宽度方向上的端部处的端表面。

第三壁72包括宽度方向定位表面74，宽度方向定位表面74与光学构件54在宽度方向上的端表面接触以在宽度方向上定位光学构件54。

光学构件54的表面中的一个被压靠厚度方向定位表面68。光学构件54的端表面被压靠宽度方向定位表面74。此外，光学构件54的下端部(其是在另一表面上的光学构件54在高度方向上的端部)被压靠倾斜表面70。在此状态下，如图10所示，利用涂覆在光学构件54与框架52之间的粘接剂S将光学构件54固定到框架52。

各种现有的粘接剂可以用作粘接剂S。在本实施例中，能够迅速固化的可UV固化粘接剂被用作粘接剂S，使得能够高效地组装投影装置10。

如图8所示，为了将光学构件54的表面中的一个压靠厚度方向定位表面68，并将在另一表面上的光学构件54在高度方向上的端部压靠倾斜表面70，将按压夹具2压靠另一表面上的光学构件54在高度方向上的上端部。

在本实施例中，如图8所示，将粘接剂S在第一壁64的远离底部62且面对光学构件54的端部的位置处涂覆于框架52。将粘接剂S在光学构件54面对第一壁64的位置处涂覆于光学构件54。

具体而言，如图4、5和10所示，凹部76形成在第一壁64的远离底部62的端部处。凹部76朝向第二壁66开口。

凹部76每个均具有弯曲(例如柱形)的底表面，使得底表面可以具有较大的粘接面积并且可以提高粘接强度。

凹部76的底表面可以是台阶状的。但是，在此情况下，容易在涂覆于凹部76的粘接剂S和底表面之间形成气隙。而且，难以用UV射线照射粘接剂S全体。

相反，如果凹部76的底表面如本实施例中那样弯曲，则防止气隙形成在施加于凹部76的粘接剂S和凹部76的底表面之间，并且能够用UV射线均匀地照射粘接剂S全体，这有利于确保粘接强度。

通过这样在第一壁64的远离底部62的端部处形成凹部76，可以容易地涂覆粘接剂S，这有利于提高可操作性。

通过凹部76和被插入在插入槽58内的光学构件54在厚度方向上的表面中的一个形成粘接剂槽78。

通过将粘接剂S涂覆到粘接剂槽78内，粘接剂S被涂覆于框架52和光学构件54。

为了将可UV固化粘接剂用作粘接剂S，需要的是，通过将粘接剂S的深层固化考虑在内，涂覆到粘接剂槽78内的粘接剂S具有的厚度允许用UV射线充分照射粘接剂S。优选地，粘接剂S的厚度约为3mm，使得粘接剂S能充分地固化，并且能确保粘接强度。

接着，将对安装光学构件54的操作进行说明。

从上方将光学构件54在宽度方向上的两侧插入到插入槽58内。适当地利用夹具，将光学构件54在宽度方向上的端表面压靠宽度方向定位表面74，以在宽度方向上定位光学构件54。

如图11所示，在光学构件54的下端部与倾斜表面70接触的状态下，将按压夹具2压靠光学构件在54的另一表面上的上端部，以向光学构件54的上端部施加对角向下压力。

因此，如图8所示，在光学构件54的上端部处产生力分量F1和力分量F2。力分量F1沿着其中将光学构件54的表面中的一个压靠厚度方向定位表面68的方向施加。力分量F2向下(朝向底部62)施加。

如图9所示，当通过力分量F2将光学构件54的另一表面的光学构件54的下端部压靠倾斜表面70时，在光学构件54的下端部处沿着其中将光学构件54的表面中的一个压靠厚度方向定位表面68的方向施加的力分量F3。

因此，力分量F2将光学构件54的位于另一表面上的下端部压靠倾斜表面70，使得在高度方向上定位54。此外，力分量F1和F3将光学构件54的表面中的一个压靠厚度方向定位表面68，使得在厚度方向上定位光学构件54。

在此状态下，将粘接剂S涂覆到粘接剂槽78内，并用UV射线照射粘接剂S，从而使粘接剂S固化。

如图12所示，在粘接剂S已经固化之后，从光学构件54移除按压夹具2。因此，将光学构件54安装在框架52上。

对于本实施例的光学单元，利用形成在框架52上的厚度方向定位表面68和倾斜表面70来定位光学构件54，并且在光学构件54已经被定位的状态下，利用粘接剂S将光学构件54安装在框架52上。

因此，在现有技术中使用的用于固定光学构件的两个板簧不再需要。此外，用于固定光学构件的盖构件不再需要。

因此，节省了用于板簧的空间，这在减小投影装置的尺寸和重量方面是有利的。

此外，因为不需要大量板簧和盖构件，所以降低了这些部件的成本以及组装这些部件的成本，这在成本降低方面是有利的。

因此，本实施例的光学单元适用于包括大量的诸如二向色滤光器和反射镜之类的光学构件的投影装置。

本申请包含与2008年12月3日递交给日本专利局的在先日本专利申请JP 2008-308451相关的主题，其整个内容通过引用而被包含于此。

本领域的技术人员应该理解，只要在权利要求或其等同方案的范围内，可以根据需求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和替换。

Claims (6)

1.一种光学单元，包括：

框架；

布置在所述框架上的光学构件，所述光学构件呈具有宽度、高度和厚度的矩形板状；以及

形成在所述框架中的一对安装部，所述安装部每个均保持所述光学构件在宽度方向上的侧部，

其中，所述安装部每个均包括插入槽，所述光学构件在宽度方向上的端部处、在高度方向上的端部沿着所述高度方向插入所述插入槽，

其中，所述插入槽包括在所述插入槽的深度方向上彼此面对的开口和底部，

其中，所述插入槽形成在所述框架的第一壁和第二壁之间，所述第一壁和所述第二壁彼此面对，

其中，所述第一壁包括厚度方向定位表面，所述厚度方向定位表面与被插入到所述插入槽中的所述光学构件在厚度方向上的表面中的一个表面接触，使得所述光学构件在所述厚度方向上定位，

其中，所述第二壁包括位于所述插入槽的所述底部附近的倾斜表面，所述倾斜表面倾斜，使得所述倾斜表面和所述厚度方向定位表面之间的距离随着距所述底部的距离减小而减小，并且

其中，在所述光学构件的所述表面中的所述一个表面被压靠所述厚度方向定位表面并且在所述光学构件在所述厚度方向上的表面中的另一个表面上的所述光学构件在所述高度方向上的端部被压靠所述倾斜表面的状态下，利用涂覆在所述框架和所述光学构件之间的粘接剂将所述光学构件固定到所述框架。

2.根据权利要求1所述的光学单元，

其中，所述粘接剂在所述第一壁的远离所述底部的端部且所述第一壁面对所述光学构件处的位置处涂覆到所述框架，并且所述粘接剂在所述光学构件面对所述第一壁的位置处涂覆到所述光学构件。

3.根据权利要求1所述的光学单元，

其中，在所述光学构件在所述宽度方向上的所述端部处所述光学构件在所述高度方向上的所述端部沿着所述高度方向插入的状态下，所述光学构件在所述高度方向上的另一个端部的高度大于或等于所述第一壁的远离所述底部的端部的高度，

其中，在所述第一壁的所述端部中形成凹部，所述凹部朝向所述第二壁开口，

其中，由所述凹部和被插入到所述插入槽中的所述光学构件在所述厚度方向上的所述表面中的所述一个表面形成粘接剂槽，并且

其中，通过将所述粘接剂涂覆到所述粘接剂槽内来将所述粘接剂涂覆到所述框架和所述光学构件。

4.根据权利要求1所述的光学单元，

其中，所述第一壁的高度大于所述第二壁的高度。

5.根据权利要求1所述的光学单元，

其中，所述一对安装部中的一个包括第三壁，所述第三壁面对被插入到所述插入槽内的所述光学构件的端表面，所述端表面位于所述光学构件在所述宽度方向上的端部处，并且

其中，在所述第三壁上形成宽度方向定位表面，所述宽度方向定位表面通过与所述光学构件的所述端表面接触来在所述宽度方向上定位所述光学构件。

6.一种投影装置，包括：

光源单元；

分离单元，其用于将来自所述光源的光分离为具有彼此不同的波长范围的多个光束；

多个光学调制器，其每个用于根据图像信息对已经由所述分离单元分离的所述光束中的相应一个进行调制，并输出调制光束；

光合成单元，其用于将来自所述多个光学调制器的所述调制光束合成；以及

投射光学系统，其用于将从所述光合成单元输出的光投射到屏幕上，

其中，所述分离单元包括：

框架；

布置在所述框架上的光学构件，所述光学构件呈具有宽度、高度和厚度的矩形板状，所述光学构件透射或反射光；以及

形成在所述框架中的一对安装部，所述安装部每个均保持所述光学构件在宽度方向上的侧部；

其中，所述安装部每个均包括插入槽，所述光学构件在宽度方向上的端部处、在高度方向上的端部沿着所述高度方向插入所述插入槽，

其中，所述插入槽包括在所述插入槽的深度方向上彼此面对的开口和底部，

其中，所述插入槽形成在所述框架的第一壁和第二壁之间，所述第一壁和所述第二壁彼此面对，

其中，所述第一壁包括厚度方向定位表面，所述厚度方向定位表面与被插入到所述插入槽中的所述光学构件在厚度方向上的表面中的一个表面接触，使得所述光学构件在所述厚度方向上定位，

其中，所述第二壁包括位于所述插入槽的所述底部附近的倾斜表面，所述倾斜表面倾斜，使得所述倾斜表面和所述厚度方向定位表面之间的距离随着距所述底部的距离减小而减小，并且

其中，在所述光学构件的所述表面中的所述一个表面被压靠所述厚度方向定位表面并且在所述光学构件的在所述厚度方向上的表面中的另一个表面上的所述光学构件的在所述高度方向上的端部被压靠所述倾斜表面的状态下，利用涂覆在所述框架和所述光学构件之间的粘接剂将所述光学构件固定到所述框架。

Images