CN101815967B - 光学单元及投影显示装置 - Google Patents

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Abstract

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)。

Description

光学单元及投影显示装置
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
本发明要解决的问题
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。
本发明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
本发明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。本发明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。
发明效果
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发明实例的附图，本发明的上述及其它目的、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为示出本发明的光学单元的实施例的实例的外部透视图；
图3为本发明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
本发明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12内。这里，例如在图2和图3中清楚地示出的，Z轴与光轴平行，而X轴和Y轴与Z轴正交。此外，X轴和Y轴相互正交。在以下说明中，Z轴方向有时称为″光轴方向″，X轴方向有时称为″水平方向″，而Y轴方向有时称为″竖直方向″。
除支座12的构造外，下文将详细描述上述构成元件中的每一个固定到支座12的构造。支座12为由工程塑料树脂材料构成的方形的框形部分，这些材料例如为聚苯硫(PPS)、聚碳酸酯或聚醚酰亚胺(PEI)。注入模制方法用于形成支座12。注入模制方法为下述制造方法，其中，使已经通过高温汽缸熔化的树脂材料流入模具中来形成模制品。模具包括一组固定模具和活动模具，树脂材料被使得流入形成在这些模具之间的腔体中。在由注入模制方法形成的模制品中，由内表面形成的部分具有最高精度，这些内表面为活动模具和与活动模具的移动方向正交的固定模的内表面(形成表面)。在本实施例中的支座12的第一表面A和第二表面B由形成表面形成，该形成表面与活动模具的移动方向正交。因此，支座12的第一表面A和第二表面B具有比其它表面更高的尺寸精度和表面精度。支座12的第一表面A为用于相对于光轴方向定位第一积分器透镜11的参考面(参考面Z1)。支座12的第二表面B为用于相对于光轴方向定位第二积分器透镜14的参考面(参考面Z2)。
此外，用于相对于水平方向和竖直方向定位第一积分器透镜11的参考面X1和Y1被提供在是支座12的内侧的光入射侧的端部(图5)。用于相对于水平方向和竖直方向定位第二积分器透镜14的参考面X2和Y2还提供在是支座12的内表面的光出射侧的端部上(图8)。
下文将详细描述用于将每个构成元件固定到支座12的构造。首先，将主要参考图5描述用于固定第一积分器透镜11的构造。图5为光学单元1从光入射侧看时的分解透视图。然而，该视图中省略了部分构成元件。
第一积分器透镜11固定到第一框形金属板10。第一积分器透镜11被固定到的第一框形金属板10由螺钉20(图4)固定到支座12的第一表面A。更具体而言，第一框形金属板10形成为正方形框架形状，其中开口10a提供在中心。第一积分器透镜11的透镜组配合到第一框形金属板10的开口10a内侧中，而透镜组的周围的透镜形成表面11a结合到第一框形金属板10。在以下说明中，在第一框形金属板10的两个主表面中，第一积分器透镜11的透镜形成表面11a结合到的表面称为″后表面″，而与后表面相对的表面称为″正(obverse)表面″。换言之，第一积分器透镜11的透镜形成表面11a和第一框形金属板10的后表面直接接触地结合。这里，如前文所述，第一积分器透镜11的透镜形成表面11a的尺寸精度和表面精度高于后表面。换言之，第一积分器透镜11相对于第一框形金属板10定位，且固定到第一框形金属板10上，其中以相对精确的透镜形成表面11a作为参考面。
此外，第一框形金属板10大于第一积分器透镜11，而第一框形金属板10的周围部分从第一积分器11的透镜形成表面11a突出。换言之，第一框形金属板10的后表面上存在不与第一积分器11的透镜形成表面11a重合的区域。多个孔10b形成在第一框形金属板10的周围部分上。第一框形金属板10借助于被插入每个孔10b的螺钉20(图4)固定到支座12。这里，螺钉20拧入其中的螺孔12a形成在支座12的第一表面A上，而第一框形金属板10的后表面与螺孔12a的周围的表面直接接触。换言之，在支座12的第一表面A中，螺孔12a周围的区域用作参考面Z1，其用于相对于光轴方向定位第一框形金属板10。这意味着，固定到第一框形金属板10的第一积分器透镜11被相对于光轴方向定位，并且以参考面Z1作为参考。参看图5，参考面Z1比第一表面A的其它区域高一个台阶。然而，参考面Z1和除第一表面A的参考面Z1之外的区域为彼此平行的表面。此外，参考面Z1和除第一表面A的参考面Z1之外的区域为通过形成正交于活动模具的移动方向的表面同时形成的表面。结果，参考面Z1和除第一表面A的参考面Z1之外的区域等同于相对于光轴方向定位的参考面。
第一积分器透镜11的彼此正交的两个侧表面11b和11c分别与支座12的参考面X1和Y1接触。如图6中所示，两个开口(验证端口10c)提供在第一框形金属板10中，用于检查第一积分器透镜11的侧表面11b与支座12的参考面X1之间的接触状态。此外，两个开口(切口10d)被提供在第一框形金属板10中，用于检查第一积分器透镜11的侧表面11c与支座12的参考面Y1之间的接触状态。
第一积分器透镜11(第一框形金属板10)通过以下过程固定到支座12上。如图6A中所示，第一框形金属板10的后表面定位成与支座12的参考面Z1接触，且执行第一积分器透镜11的光轴方向的定位。接下来，在第一框形金属板10的后表面和支座12的参考面Z1定位成相接触的同时，第一框形金属板10在水平方向和竖直方向上移动，以将第一积分器透镜的侧表面11b定位成与参考面X1相接触，并且将侧表面11c定位成与参考面Y1相接触。换言之，第一框形金属板10在参考面Z1上滑动，以将第一积分器透镜11的侧表面11b定位成与参考面X1相接触，并且将侧表面11c定位成与参考面Y1相接触。此时，侧表面11b和11c与参考面X1和Y1的接触状态可从验证端口10c和切口10d检查。然后，如图6B中所示，螺钉20插入了第一框形金属板10的每个孔10b(图6A)中，并且插入的螺钉20然后拧入支座12的螺孔12a(图6A)中，由此，第一积分器透镜11被相对于三个正交的轴向(X轴、Y轴和Z轴方向)精确地定位，且固定到支座12上。
如可从前述说明中理解到的那样，本发明的一个特征在于用于在第一积分器透镜11的光轴方向上进行定位的构造。换言之，如前文所述，支座12的第一表面A具有的精度高于其它表面，并且第一积分器透镜11的透镜形成表面11a具有的精度高于后表面。因此，如果第一积分器透镜11的透镜形成表面11a定位成与支座12的第一表面A相接触以执行定位，则可改善相对于光轴方向的定位精度。然而，第一积分器透镜11被布置在后表面面对支座12第一表面A的方向上。结果，第一积分器透镜11的透镜形成表面11a不能放置为与第一表面A相接触。相应地，在本发明中，第一积分器透镜11以具有高精度的透镜形成表面11a作为参考面相对于第一框形金属板10定位，并且以支座12的第一表面A作为参考面定位该第一框形金属板10。结果，能够改善第一积分器透镜11在光轴方向上的定位精度。
下文将参照图7描述遮光部分13和用于固定遮光部分13的构造。图7为光学单元1从光出射侧看时的分解透视图。然而，图中省略了部分构成元件。遮光部分13包括以大约90°朝光出射侧弯曲的四个侧表面部分13a。该遮光部分13布置在支座12的内侧上，而遮光部分13的每侧表面部分13a覆盖支座12的对应内表面。此外，接合孔13b提供在每侧表面部分13a中，并且提供成从支座12的每个内表面突出的接合突起12a配合到这些接合孔13b中。当使所有或部分侧表面部分13a向内弹性变形时，释放接合突起12a和接合孔13b的接合，且遮光部分13可从支座12中退出。
支座12的内表面的大部分由遮光部分13的侧表面部分13a覆盖。然而，至少参考面X1，X2，Y1和Y2是暴露的，并且没有被侧表面部分13a覆盖。
下文将参照图8描述用于将第二积分器透镜14固定到支座12上的构造。用于固定第二积分器透镜14的构造基本等同于用于固定第一积分器透镜11的构造。换言之，第二积分器透镜14被固定到第二框形金属板15。更具体地，第二积分器透镜14的透镜组配合到第二框形金属板15的开口15a中，并且透镜组的周围上的透镜形成表面14a结合到第二框形金属板15的后表面。第二积分器透镜14被固定到的第二框形金属板15然后借助于螺钉21(图3)固定到支座12的第二表面B。
此外，螺钉21拧入其中的螺孔12c形成在支座12的第二表面B上。第二框形金属板15的后表面的外周与螺孔12c周围的表面直接接触。换言之，在支座12的第二表面B上，螺孔12c周围的区域为用于相对于光轴方向定位第二框形金属板15的参考面Z2。这意味着，被固定到第二框形金属板15的第二积分器透镜14被相对于光轴方向定位，并且以参考面Z2作为参考。参看图8，参考面Z2比第二表面B的其它区域高一个台阶。然而，参考面Z2和第二表面B的其它区域是相互平行的表面。此外，参考面Z2和第二表面B的其它区域是通过形成正交于活动模具的移动方向的表面而同时形成的表面。结果，参考面Z2和第二表面B的其它区域等同于相对于光轴方向定位的参考面。
用于将第二积分器透镜14(第二框形金属板15)固定到支座12的过程与用于将第一积分器透镜11(第一框形金属板10)固定到支座12的过程相同。换言之，第二框形金属板15的后表面放置为与支座12的参考面Z2相接触，以实现相对于第二积分器透镜14的光轴方向的定位。接下来，在第二框形金属板15的后表面和支座12的参考面Z2放置为相接触的同时，第二框形金属板15在水平方向和竖直方向上移动，以将第二积分器透镜14的侧表面14b放置为与参考面X2相接触，并且将侧表面14c放置为与参考面Y2相接触。换言之，第二框形金属板15在参考面Z2上滑动，以将第二积分器透镜14的侧表面14b放置为与参考面X2接触，并且将侧表面14c放置为与参考面Y2相接触。此时，可从提供在第二框形金属板15中的开口(验证端口15c和15d)检查每个侧表面14b与参考面X2以及侧表面14c与参考面Y2的接触状态。接下来，如图9中所示，螺钉21插入第二框形金属板15的每个孔15b中，并且插入的螺钉21然后拧入支座12的螺孔12c(图8)中。通过前述过程，第二积分器透镜14被相对于正交的三轴方向(X轴、Y轴和Z轴方向)精确定位，且固定到支座12。
如可从前述说明中理解到的那样，本发明的另一特征在于在第二积分器透镜14的光轴方向上定位构造。换言之，如前文所述，支座12的第二表面B具有的精度高于其它表面，并且第二积分器透镜14的透镜形成表面14a具有的精度高于后表面。因此，如果第二积分器透镜14的透镜形成表面14a放置为与支座12的第二表面B相接触以实现定位，则可改善相对于光轴方向的定位精度。然而，第二积分器透镜14被布置在下述方向上，从而其后表面与支座12的第二表面B相对。因此，第二积分器透镜14的透镜形成表面14a不能被放置为与第二表面B相接触。相应地，在本发明中，第二积分器透镜14被相对于第二框形金属板15定位，并且以具有高精度的透镜形成表面14a作为参考面，而第二框形金属板15以支座12的第二表面B作为参考面来进行定位。结果，能够改善第二积分器透镜14光轴方向上的定位精度。
图10A和图10B示出了以此方式与第一积分器透镜11和第二积分器透镜14附接的支座12。图10A为支座12从第一积分器透镜一侧看时的透视图。图10B为支座12从第二积分器透镜一侧看时的透视图。如图10A中所示，提供在支座12的第一表面A中的第一销钉12d从第一框形金属板10的验证端口10c中的一个突出。此外，如图10B中所示，提供在支座12的第二表面B中的第二销钉12e从第二框形金属板15的验证端口15c中的一个突出。当这些销钉12d和12e从预定的验证端口突出时，第一积分器透镜11和第二积分器透镜14以正确的取向固定到支座中。
下文将参照图11来描述用于将偏振转换元件17固定到支座12的构造。偏振转换元件17结合到预先定位的遮光板16的一个主表面。偏振转换元件17的光入射表面结合到遮光板16的主表面。与偏振转换元件17一体的遮光板16固定到支座12。与偏振转换元件17结合到的主表面相对的遮光板16的主表面(后表面)与支座12的第二侧表面B相接触。更具体地，插入提供在遮光板16中的孔16a内的螺钉22(图3)拧入提供在支座12第二表面B上的螺孔12f中，并且遮光板16的后表面因此与螺孔12f周围的表面直接接触。换言之，在支座12的第二表面B上，螺孔12f周围的表面用作用于相对于光轴方向定位遮光板16的参考面Z3。这意味着固定到遮光板16的偏振转换元件17被相对于光轴方向定位，并且以参考面Z3作为参考。参看图11，参考面Z3比包括参考面Z2的第二表面B的其它区域高一个台阶。然而，参考面Z3和第二表面B的其它区域是相互平行的表面。此外，参考面Z3和第二表面B的其它区域是通过形成正交于活动模具的移动方向的表面而同时形成的表面。结果，参考面Z3和第二表面B的其它部分等同于用于相对于光轴方向进行定位的参考面。此外，参考面Z3还等同于参考面Z2。
遮光板16为具有0.5mm厚度的铝板，且设有多个狭缝16b，从第二积分器透镜14发射的光被选择性地透过狭缝16b。
图12为示出根据本实施例的光学单元1并入投影显示装置的光学引擎30中时的状态的透视图。提供在光学单元1的基部(支座12)处的定位销钉12g(图2)配合到提供在光学引擎30的底部中的定位孔(未示出)中，且光学单元1通过螺钉31固定到光学引擎30。
在本说明书中，示出下述实例，其中取向为相互面对后表面的两个透镜阵列被固定到支座。然而，两个透镜阵列也可以以下述取向固定到支座，在该取向上，一个透镜阵列的后表面面对另一透镜阵列的透镜形成表面。在此情况下，能够在没有改变的情况下使用透镜形成表面用于定位被布置成透镜形成表面朝向支座一侧的透镜阵列。结果，当两个透镜阵列以一个透镜阵列的后表面面对另一透镜阵列的透镜形成表面的取向固定到支座时，足以在插入框形金属板的情况下仅将布置成后表面朝向支座侧的透镜阵列定位在支座中。
本申请请求基于2007年10月10日提交的申请JP-A-2007-264442的优先权，并且并入了该申请的所有公开内容。

Claims (20)

1.一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。
2.一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；
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；以及
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。
3.一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；
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；以及在所述支座上提供的第一参考面；
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；
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；以及
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。
4.一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；
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；以及
在所述支座上提供的第一参考面和第二参考面；
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；
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；
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；以及
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所述第二透镜阵列的所述第一侧表面和所述第一参考面的接触点的第一开口，以及用于暴露所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列的所述第二侧表面和所述第二参考面的接触点的第二开口被提供在所述第一框形金属板和所述第二框形金属板中。
6.根据权利要求2所述的光学单元，进一步包括：
用于阻挡从所述第二透镜阵列发射的光的一部分的遮光板；以及
偏振转换元件，所述偏振转换元件被固定到所述遮光板，用于转换已经穿过所述遮光板的光的偏振方向；
其中
所述遮光板的一个主表面与为所述支座的所述第二表面的一部分且不与所述第二框形金属板相接触的区域接触；以及
所述偏振转换元件与所述遮光板的另一主表面相接触。
7.根据权利要求3所述的光学单元，进一步包括：
用于阻挡从所述第二透镜阵列发射的光的一部分的遮光板；以及
偏振转换元件，所述偏振转换元件被固定到所述遮光板，用于转换已经穿过所述遮光板的光的偏振方向；
其中
所述遮光板的一个主表面与为所述支座的所述第二表面的一部分且不与所述第二框形金属板相接触的区域接触；以及
所述偏振转换元件与所述遮光板的另一主表面相接触。
8.根据权利要求4所述的光学单元，进一步包括：
用于阻挡从所述第二透镜阵列发射的光的一部分的遮光板；以及
偏振转换元件，所述偏振转换元件被固定到所述遮光板，用于转换已经穿过所述遮光板的光的偏振方向；
其中
所述遮光板的一个主表面与为所述支座的所述第二表面的一部分且不与所述第二框形金属板相接触的区域接触；以及
所述偏振转换元件与所述遮光板的另一主表面相接触。
9.根据权利要求2所述的光学单元，其中：
所述支座通过使用由一对固定模具和活动模具构成的模具注入模制而形成；以及
所述第一表面和所述第二表面通过形成表面形成，所述形成表面为所述固定模具和所述活动模具的形成表面，且正交于所述活动模具相对于所述固定模具的移动方向。
10.根据权利要求3所述的光学单元，其中：
所述支座通过使用由一对固定模具和活动模具构成的模具注入模制而形成；以及
所述第一表面和所述第二表面通过形成表面形成，所述形成表面为所述固定模具和所述活动模具的形成表面，且正交于所述活动模具相对于所述固定模具的移动方向。
11.根据权利要求4所述的光学单元，其中：
所述支座通过使用由一对固定模具和活动模具构成的模具注入模制而形成；以及
所述第一表面和所述第二表面通过形成表面形成，所述形成表面为所述固定模具和所述活动模具的形成表面，且正交于所述活动模具相对于所述固定模具的移动方向。
12.根据权利要求1所述的光学单元，进一步包括布置在所述支座中用于防止穿过所述支座的光的泄漏的遮光部分，其中，所述遮光部分通过弹性恢复力与所述支座的内表面接触。
13.根据权利要求2所述的光学单元，进一步包括布置在所述支座中用于防止穿过所述支座的光的泄漏的遮光部分，其中，所述遮光部分通过弹性恢复力与所述支座的内表面接触。
14.根据权利要求3所述的光学单元，进一步包括布置在所述支座中用于防止穿过所述支座的光的泄漏的遮光部分，其中，所述遮光部分通过弹性恢复力与所述支座的内表面接触。
15.根据权利要求4所述的光学单元，进一步包括布置在所述支座中用于防止穿过所述支座的光的泄漏的遮光部分，其中，所述遮光部分通过弹性恢复力与所述支座的内表面接触。
16.据权利要求12所述的光学单元，其中，在所述支座的所述内表面上提供的接合突起配合到在所述遮光部分提供的接合孔中，并且当所述遮光部分弹性变形时解除所述接合突起与所述接合孔的配合。
17.一种投影显示装置，其包括照明光学系统，所述照明光学系统包括根据权利要求1所述的光学单元。
18.一种投影显示装置，其包括照明光学系统，所述照明光学系统包括根据权利要求2所述的光学单元。
19.一种投影显示装置，其包括照明光学系统，所述照明光学系统包括根据权利要求3所述的光学单元。
20.一种投影显示装置，其包括照明光学系统，所述照明光学系统包括根据权利要求4所述的光学单元。
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