CN103576429A - 光学装置、投影仪以及光学装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学装置,能够实现简单的结构、节省空间化,且能够高精度地调整光调制装置的位置。光学装置具备:多个光调制装置,该多个光调制装置对入射的多种色光中的每种色光分别进行调制;色合成光学装置,该色合成光学装置具备供调制后的多种色光分别入射的多个光入射面,并对入射的多中色光进行合成;保持部,该保持部保持光调制装置;以及支承部,该支承部以松动嵌合的方式对保持部进行支承,并配置于与色合成光学装置的光入射面对置的位置,支承部具有朝相对于光入射面离开的方向延伸突出的延伸突出部,在延伸突出部的延伸突出方向的端部设置有具有第一倾斜面的卡止部。
Description
技术领域
本发明涉及光学装置、投影仪以及光学装置的制造方法。
背景技术
以往,公知有一种投影仪,其具备:对多种色光中的每种色光分别进行调制的多个光调制装置;对由各光调制装置调制后的色光进行合成的色合成光学装置;以及对由色合成光学装置合成后的光进行投射的投射透镜。而且,还提出了支承该光调制装置的构造的方案(例如,参照专利文献1)。
专利文献1所记载的投影仪具备光学装置主体,该光学装置主体具有光调制装置、射出侧偏光板、板状部件、交叉分色棱镜(cross dichroicprism)(色合成光学装置)、第一支承部件以及第二支承部件等。
第一支承部件是金属制的部件,光调制装置通过粘合剂、螺纹件等而固定于该第一支承部件。另外,在第一支承部件的四角形成有近似矩形状的插通孔。第二支承部件由金属制的部件形成,设置有从形成为矩形框状的部位突出、且在插通于第一支承部件的插通孔的销。
而且,通过在插通孔与销之间涂覆粘合剂等而将第一支承部件固定于第二支承部件,第二支承部件经由板状部件并通过粘合剂等而固定于交叉分色棱镜。
专利文献1:日本特开2009-210779号公报
虽然在专利文献1并未记载光调制装置的位置的调整方法,但是因为并未形成用于使得调整用的夹具卡合于第二支承部件、或把持该调整用的夹具的形状,所以考虑用夹具把持光调制装置、第一支承部件以调整位置。而且,在该调整之后,考虑使在第一支承部件与第二支承部件之间、以及在第二支承部件与板状部件之间涂覆的粘合剂固化,由此来对光调制装置进行定位。
然而,在该方法中,在粘合剂固化之后,当将夹具对光调制装置、第一支承部件的把持解除时,光调制装置的位置有可能会与来自夹具的按压力的释放相应地偏移,即,像素有可能偏移。特别是在具有高度精细的像素的光调制装置中,即使该位置偏移的程度微小,被投射的图像的质量也会随之变差。
发明内容
本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的,能够以下述方式或者应用例而实现。
[应用例1]
本应用例所涉及的光学装置的特征在于,具备:多个光调制装置,它们对入射的多种色光中的每种色光分别进行调制;色合成光学装置,其具备供调制后的所述多种色光分别入射的多个光入射面,并对入射的所述多种色光进行合成;保持部,其保持所述光调制装置;以及支承部,其以松动嵌合的方式对所述保持部进行支承,且配置于与所述色合成光学装置的所述光入射面对置的位置,所述支承部具有朝相对于所述光入射面分离的方向延伸突出的延伸突出部,在所述延伸突出部的延伸突出方向上的端部设置有具有第一倾斜面的卡止部。
根据该结构,因为光学装置具备如上所述那样形成的保持部以及支承部,所以通过配备对保持部进行保持的第一夹具、以及能够与支承部的卡止部卡合的第二夹具,并使这些夹具能够沿规定的方向进行移动,能够分两个阶段来调整光调制装置的位置。即,在使第二夹具与卡止部卡合的状态下,使把持有保持部的第一夹具进行移动,由此对以松动嵌合的方式支承于支承部的保持部的位置进行调整(第一阶段的调整),然后,再利用粘合剂等将保持部固定于支承部。而且,从保持部释放第一夹具并使第二夹具进行移动,由此能够进行在光调制装置的第一阶段中并未调整完毕的方向上的调整、解除第一夹具对保持部的把持时的位置偏移的再调整(第二阶段的调整),然后,能够利用粘合剂等将支承部安装于色合成光学装置。
另外,卡止部形成为在延伸突出部的延伸突出方向的端部具有第一倾斜面的简单的形状。由此,通过将第二夹具设置成与第一倾斜面的边缘卡合的形状,能够容易地使该第二夹具与卡止部卡合。
因此,根据该结构,能够提供如下光学装置,该光学装置实现了简单的结构、小型化,并且能够高精度地调整光调制装置相对于色合成光学装置的位置、以及多个光调制装置彼此的位置,亦即能够抑制像素偏移。
[应用例2]
在上述应用例所涉及的光学装置中,优选地,所述延伸突出部配设于所述光调制装置的侧方,所述卡止部的至少一部分位于比所述光调制装置靠所述光调制装置的光入射侧的位置。
根据该结构,因为延伸突出部如上述那样形成,所以即使缩小延伸突出部与光调制装置之间的间距,也能够形成可供第二夹具卡合的卡止部。由此,能够实现具有侧方的光调制装置、保持部以及支承部的单元的尺寸的小型化。即,能够形成为确保了设定成用于多种色光中的每种色光的各单元之间的空间。
[应用例3]
在上述应用例所涉及的光学装置中,优选地,所述延伸突出部构成为包括在与所述光调制装置的两侧对应的位置设置的两个延伸突出部,所述卡止部分别配设于所述两个延伸突出部。
根据该结构,因为卡止部配设于光调制装置的两侧,所以通过第二夹具能够稳定地对支承部进行卡止。因此,能够利用第二夹具高效地进行作业。
[应用例4]
在上述应用例所涉及的光学装置中,优选地,所述卡止部具有在延伸突出方向上与所述第一倾斜面交叉、且位于与所述第一倾斜面对置的位置的第二倾斜面,所述卡止部是具有所述第一倾斜面以及所述第二倾斜面的槽。
根据该结构,因为卡止部是V字状的槽,所以能够以较小的空间高精度地形成第一倾斜面以及第二倾斜面。
[应用例5]
本应用例所涉及的投影仪的特征在于,具备:光源;以上所述的光学装置;以及对由所述光学装置合成后的光进行投射的投射透镜。
根据该结构,因为投影仪具备上述的光学装置,所以能够高精度地配置多个光调制装置,从而能够投射出抑制了像素偏移的图像。
另外,因为确保了各单元之间的空间,所以具有以下效果。即,能够提供如下投影仪,即使在因落下等而对投影仪施加有冲击的情况下,也能抑制单元彼此的干涉,从而提高了耐冲击性。另外,因为用于冷却光调制装置等的冷却风的流路形成的自由度得以扩大,所以能够高效地冷却光调制装置等。
[应用例6]
本应用例所涉及的光学装置的制造方法的特征在于,包括:夹具卡合工序,在该工序中,在利用第一夹具对以松动嵌合的方式支承于所述支承部的所述保持部进行把持的状态下,使第二夹具与所述卡止部卡合;第一调整工序,在该工序中,使所述第一夹具进行移动,由此对保持于所述保持部的所述光调制装置的位置进行调整;第一固定工序,在该工序中,将所述保持部固定于所述支承部;第二调整工序,在该工序中,将所述第一夹具对所述保持部的把持解除,并使所述第二夹具进行移动,由此调整所述光调制装置的位置;以及第二固定工序,在该工序中,将所述支承部固定于所述色合成光学装置。
根据该结构,因为能够分两个阶段来调整光调制装置的位置,所以能够在第二调整工序中进行在第一调整工序中未调整完毕的方向上的调整、解除第一夹具对保持部的把持时的位置偏移的再调整。因此,能够制造出抑制了像素偏移的良好的光学装置。
附图说明
图1是示出本实施方式的投影仪的简要结构的示意图。
图2是示出光学装置以及投射透镜的一部分的俯视图。
图3是示出光学装置的一部分以及头部的立体图。
图4是示出光学装置以及头部的一部分的分解立体图。
图5是示出B光用的光学装置主体、交叉分色棱镜以及棱镜支承部的俯视图。
图6是用于对光学装置的制造方法进行说明的流程图。
图7是用于对支承部用夹具进行说明的图。
图8是示出卡合槽卡合于槽的状态的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本实施方式所涉及的投影仪进行说明。本实施方式的投影仪根据图像信息来调制从光源射出的光束,进而将该光束放大投射于屏幕等。
图1是示出本实施方式的投影仪1的简要结构的示意图。
如图1所示,投影仪1具备构成外壳的外壳框体2、控制部(省略图示)、以及具有光源装置31的光学单元3。另外,虽然省略了图示,但是在外壳框体2的内部还配置有对光源装置31、控制部供给电力的电源装置、以及对光学单元3进行冷却的冷却装置等。
外壳框体2具备构成上部的上壳体、以及形成下部的下壳体等,此处省略其详细说明。而且,在外壳框体2设置有用于获取外部空气的吸气口、以及将外壳框体2内部的加热后的空气向外部排出的排气口等。
控制部具备CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)、RAM(Random Access Memory)等,其作为计算机而发挥功能,且对投影仪1的动作进行控制,例如进行与图像的投射相关的控制等。
[光学单元的结构]
光学单元3在控制部的控制下,对从光源装置31射出的光束进行光学处理并投射该光束。
如图1所示,除了光源装置31之外,光学单元3还具备集成(integrate)照明光学系统32、色分离光学系统33、中继光学系统34、光学装置4、头部37(参照图3)、透镜移动机构35、投射透镜36以及光学部件用框体38,上述这些部件在光学部件用框体38配置于光路上的规定位置。
光学单元3如图1所示那样形成为俯视时的近似L字形状,光源装置31以能够装卸的方式配置于该光学单元3的一个端部,在该光学单元3的另一个端部配置有投射透镜36。另外,以下,为了方便说明,将从投射透镜36射出光束的方向记作前侧,将投影仪1放置于桌上等时的放置姿势的上方记作上侧。
光源装置31具备包括超高压水银灯或金属卤素灯等的放电型光源311以及反射器312等,利用反射器312对从光源311射出的光束进行反射,进而朝集成照明光学系统32射出该反射后的光束。
集成照明光学系统32具备第一透镜阵列321、第二透镜阵列322、偏振光转换元件323、以及重叠透镜324,构成为使得从光源装置3射出的光束大致均匀地朝后述的液晶光阀52的表面照射,并且能够高效地利用该集成照明光学系统32。
色分离光学系统33具备两个分色镜331、332以及反射镜333,且具有将从集成照明光学系统32射出的光束分离成红色光(以下称作“R光”)、绿色光(以下称作“G光”)、蓝色光(以下称作“B光”)这三种颜色的色光的功能。
中继光学系统34具备入射侧透镜341、中继透镜343以及反射镜342、344,且具有将利用色分离光学系统33分离出的R光引导至R光用的液晶光阀52的功能。另外,虽然光学单元3的中继光学系统34构成为引导R光,但并不局限于此,例如,也可以构成为引导B光。
图2是示出光学装置4以及投射透镜36的一部分的俯视图。
如图1、图2所示,光学装置4具备设置用于各种色光的电光学装置50(将R光用的电光学装置设为50R,将G光用的电光学装置设为50G,将B光用的电光学装置设为50B)、以及作为色合成光学装置的交叉分色棱镜41。
图3是示出光学装置4以及头部37的立体图,且是省略了电光学装置50R、50G的图。图4是示出光学装置4、以及头部37的一部分的分解立体图,与图3相同,也是省略了电光学装置50R、50G的图。
如图1~图4所示,各电光学装置50具备入射侧偏光板51、作为光调制装置的液晶光阀52、射出侧偏光板54、光透过基板55、保持部6以及支承部7。
入射侧偏光板51使利用色分离光学系统33分离出的各种色光中的由偏振光转换元件323调整后的偏振光透过,吸收并向液晶光阀52射出与该偏振光不同的偏振光。入射侧偏光板51以粘贴于玻璃板的方式而配置于光学部件用框体38。
液晶光阀52具有将作为电光学物质的液晶密封置入一对透明的玻璃基板而成的结构,且形成有矩形状的像素区域,未图示的微小像素在该像素区域形成为矩阵状。而且,在液晶光阀52的上侧的端部连接有柔性印刷基板(省略图示)。
液晶光阀52根据经由柔性印刷基板而从控制部输入的驱动信号来控制液晶的取向状态,并在像素区域内形成显示图像。而且,液晶光阀52根据图像信息而对从入射侧偏光板51射出的色光进行调制。
射出侧偏光板54具有与入射侧偏光板51大致相同的功能,使得从液晶光阀52射出的色光中的固定方向的偏振光透过,吸收并朝交叉分色棱镜41射出与该偏振光不同的偏振光。射出侧偏光板54形成为俯视时的矩形状,并且粘贴于光透过基板55。
光透过基板55由水晶等热传导性较高的板材形成,如图4所示,该光透过基板55形成为尺寸比交叉分色棱镜41的光入射面41A、以及射出侧偏光板54的尺寸大的俯视时的矩形状。
对于粘贴有射出侧偏光板54的光透过基板55而言,与粘贴有射出侧偏光板54的一侧相反的一侧粘接固定于交叉分色棱镜41。
保持部6形成为保持液晶光阀52,如图4所示,该保持部6具备框架61以及固定板62。
支承部7配置于固定板62的交叉分色棱镜41侧,并对保持部6进行支承。在对液晶光阀52进行了位置调整之后,经由光透过基板55而将支承部7粘接固定于交叉分色棱镜41。另外,以下在各电光学装置50中,将液晶光阀52、保持部6以及支承部7作为光学装置主体500,并在后文中对其具体的结构进行详细说明。
交叉分色棱镜41通过贴合四个直角棱镜形成为俯视时的近似正方形,如图2、图4所示,具有3个光入射面41A、一个光射出侧端面41B、以及上表面41C、下表面41D。各电光学装置50以分别与对应的光入射面41A对置的方式而配置于该3个光入射面41A。而且,各种色光用的液晶光阀52的光轴52Rj、52Gj、52Bj设置于光学装置4。
而且,交叉分色棱镜41在通过贴合直角棱镜彼此而成的界面形成有两个电介质多层膜,对从各光入射面41A入射的各种色光进行合成进而将合成后的色光从光射出侧端面41B射出。具体而言,对于交叉分色棱镜41而言,电介质多层膜对利用电光学装置50R、50B调制后的色光进行反射,并使利用电气光学装置50G调制后的色光透过,由此对各种色光进行合成。
投射透镜36具有沿光轴36j配置的多个透镜(省略图示),并将利用交叉分色棱镜41合成后的光放大投射于屏幕上。
透镜移动机构35具备固定部以及可动部,固定部固定于头部37,在可动部安装有投射透镜36,此处省略其详细的图示。而且,对于透镜移动机构35而言,通过电动或者手动的方式使可动部在固定部上移动,从而如图2所示,使得投射透镜36在与光轴36j正交的面内移动。
头部37支承光学装置4以及透镜移动机构35、且安装于光学部件用框体38。如图3所示,头部37具备位于交叉分色棱镜41的上方的棱镜支承部371、以及位于交叉分色棱镜41的前方的移动支承部372。而且,棱镜支承部371螺纹固定于移动支承部372。
棱镜支承部371通过对交叉分色棱镜41的上表面41C进行粘接固定而支承交叉分色棱镜41。
移动支承部372对透镜移动机构35进行支承。移动支承部372具有供从交叉分色棱镜41射出的光束通过的开口部3721。开口部3721设定为如下大小,该大小使得投射透镜36的光束入射的一侧能够被插入到该开口部3721,并且使得借助透镜移动机构35而进行移动的投射透镜36能够在规定的范围内移动。
[光学装置主体的结构]
此处对光学装置主体500的具体的结构进行说明。3个色光用的光学装置主体500具有相同的结构,此处主要着眼于B光用的光学装置主体500而进行说明。另外,以下为了方便说明,将B光用的光入射面41A的法线方向设为Y轴方向,将与Y轴方向正交的上下方向设为Z轴方向,将与Y轴方向以及Z轴方向正交的方向(左右方向)设为X轴方向。
如上所述,并且如图4所示,光学装置主体500具备液晶光阀52、保持部6以及支承部7,保持部6具备框架61以及固定板62。
框架61由金属制成,且具有散热部612以及收纳液晶光阀52的框部611。
如图4所示,框部611形成为俯视时的矩形状,在中央部形成有开口部6111,利用色分离光学系统33分离、且透过入射侧偏光板51的色光入射到该开口部6111。而且,在该框部611的四角设置有在Y轴方向上贯通的贯通孔61H。
散热部612从框部611的上端突出并形成为俯视时的矩形状,并且沿着柔性印刷基板(省略图示)的一部分形成。
固定板62配置于框架61的交叉分色棱镜41侧,对液晶光阀52进行收纳的框架61固定于该固定板62。固定板62由金属的板材形成,且形成为俯视时的矩形状,在中央部设置有供透过液晶光阀52的色光通过的开口部621。而且,在该开口部621的左右,设置有朝交叉分色棱镜41侧弯曲的弯曲部622(在图4中示出了一个弯曲部622)。通过设置该弯曲部622而提高了固定板62的刚性。
另外,在固定板62的开口部621的附近设置有螺纹孔62S,且在该固定板62的四角形成有插通孔62H。
螺纹孔62S形成于与框架61的贯通孔61H对应的位置,对于收纳有液晶光阀52的框架61而言,通过使插通于贯通孔61H的螺纹件与上述螺纹孔62S螺合而将该框架61固定于固定板62。
插通孔62H形成为俯视时的矩形状,支承部7的后述的突起部73插入到该插通孔62H。
支承部7由金属的板材加工而成,如图4所示,该支承部7具有基体部71、延伸突出部72以及突起部73。
基体部71是经由光透过基板55而固定于交叉分色棱镜41的部位,其具有与光透过基板55大致等同的大小,且形成为俯视时的矩形。在基体部71的中央部分,形成有比射出侧偏光板54的外形大的开口部711。
如图4所示,延伸突出部72以从基体部71的左右的侧端部朝固定板62侧大致弯曲90°的方式而设置有一对。
图5是示出B光用的光学装置主体500、交叉分色棱镜41以及棱镜支承部371的俯视图,图5(A)是从正面侧(-Y侧)观察液晶光阀52的图,图5(B)是从侧方(-X侧)观察液晶光阀52的图。
如图5(B)所示,一对延伸突出部72朝相对于光入射面41A离开的方向延伸突出,并且如图5(A)所示,该一对延伸突出部72在固定板62的弯曲部622的外侧配置于液晶光阀52的侧方。另外,一对延伸突出部72形成为靠近框架61,如图5(B)所示,形成为前端比框架61朝框架61的光入射侧突出的大小。
在一对延伸突出部72的前端部分别形成有两个槽721。槽721相当于卡止部,该槽721在板厚方向、即X轴方向(左右方向)上贯通,且分别具有位于上侧的第一倾斜面721U、以及位于下侧的第二倾斜面721D。
槽721的第一倾斜面721U与第二倾斜面721D在延伸突出的方向上交叉,从而形成为相互对置的V字状。更具体而言,第一倾斜面721U形成为与通过光轴52Rj、52Gj、52Bj(参照图2)的平面平行,且相对于从第一倾斜面721U与第二倾斜面721D在延伸突出的方向上交叉的点通过的平面(槽中央面)朝上侧形成为锐角。第二倾斜面721D相对于槽中央面朝下侧形成为锐角。而且,作为卡止部的槽721的至少一部分比框架61朝框架61的光入射侧突出。
如图4、图5所示,突起部73形成为从基体部71的四角朝固定板62侧大致弯曲90°,该突起部73的前端部插通于固定板62的插通孔62H。
突起部73具有从基体部71的上侧的左右端部开始弯曲的一对突起部73u、以及从基体部71的下侧的左右端部开始弯曲的一对突起部73d。
如图5(A)所示,一对突起部73u位于散热部612的侧方的两侧,且分别形成为与延伸突出部72大致平行。而且,一对突起部73d位于框架61的下方,且形成为各自的框架61侧相对于相邻的延伸突出部72构成钝角。
另外,突起部73u、73d形成为以松动嵌合的状态插通于插通孔62H的大小。即,突起部73u、73d形成为在后述的液晶光阀52的位置能够调整的范围相对于插通孔62H具有缝隙。而且,支承部7以松动嵌合的方式支承保持部6,在后述的位置调整以后,通过对插通孔62H与突起部73u、73d进行粘接固定而将保持部6固定于支承部7。
如图5(A)所示,光学装置主体500借助固定板62的侧端部、以及支承部7的延伸突出部72而大致决定左右方向上的大小。即,光学装置主体500在左右方向上紧凑地形成,如图2所示,构成为确保了各光学装置主体500之间的空间,即使相对于借助透镜移动机构35而进行移动的投射透镜36也确保了足够的空间。
[光学装置的制造方法]
此处,对光学装置4的制造方法进行说明。
图6是用于对光学装置4的制造方法进行说明的流程图。
首先,将粘贴有射出侧偏光板54的光透过基板55分别安装于交叉分色棱镜41的三个光入射面41A,将棱镜支承部371安装于上表面41C(步骤S1:第一组装工序)。
接下来,将液晶光阀52组装于框架61,进而将该框架61螺纹固定于固定板62。而且,将支承部7的各突起部73插通于固定板62的各插通孔62H,使液晶光阀52、保持部6、以及支承部7作为光学装置主体500而实现单元化(步骤S2:第二组装工序)。
在步骤S2之后,在各突起部73与各插通孔62H之间、以及在基体部71的光射出侧(交叉分色棱镜41侧)的面涂覆紫外线固化型粘合剂(UV粘合剂)(步骤S3:UV粘合剂涂覆工序)。在涂覆有该UV粘合剂的状态下,因为UV粘合剂并未固化,所以保持液晶光阀52的保持部6处于以松动嵌合的方式被支承于支承部7的状态。
接下来,使用作为第一夹具的保持部用夹具10、以及作为第二夹具的支承部用夹具20对液晶光阀52进行位置调整。
此处,对于保持部用夹具10以及支承部用夹具20而言,主要着眼于具备B光用的液晶光阀52的光学装置主体500进行说明。
保持部用夹具10构成为能够使保持部6移动。
具体而言,如图5所示,保持部用夹具10具备能够把持保持部6的下侧的一对把持部11、12。
一对把持部11、12构成为能够沿Y轴、即B光用的液晶光阀52的光轴52Bj相互接近、分离。
另外,把持部11、12构成为,在把持有保持部6的状态下能够沿Y轴方向、以X轴方向为中心的旋转方向(以下,称作Xθ方向)、以及以Z轴方向为中心的旋转方向(以下,称作Zθ方向)移动。
支承部用夹具20构成为与支承部7的槽721卡合,从而能够使支承部7移动。
图7是用于对支承部用夹具20进行说明的图,且是示出B光用的光学装置主体500、交叉分色棱镜41、棱镜支承部371以及支承部用夹具20的立体图。具体而言,图7(A)是示出支承部用夹具20与槽721分离后的状态的图,图7(B)是示出支承部用夹具20与槽721卡合后的状态的图。
如图7所示,支承部用夹具20具备与4个槽721对应地设置的4个臂部21。
臂部21的前端部形成为长方体状,在该前端部的端面形成有能够与槽721卡合的V字状的卡合槽211。
如图7(A)所示,使臂部21从与支承部7的槽721对置的位置开始沿Y轴方向移动,并且如图7(B)所示,使卡合槽211与槽721卡合。
图8是示出卡合槽211与槽721卡合后的状态的示意图,图8(A)是从上方观察的图,图8(B)是从左侧(-X侧)观察的图。
如图7、图8所示,卡合槽211形成为沿Z轴方向(上下方向)贯通,且分别具有位于右侧(+X侧)的第一承受面211R、以及位于左侧(-X侧)的第二承受面211L。
若槽721与卡合槽211卡合,则在设定方面,槽721与卡合槽211以4个点抵接(图8中的抵接点T)。即,槽721的第一倾斜面721U的两边缘与卡合槽211的第一承受面211R以及第二承受面211L的上侧的边缘抵接。而且,槽721的第二倾斜面721D的两边缘与卡合槽211的第一承受面211R以及第二承受面211L的下侧的边缘抵接。即,支承部7以利用卡合槽211的边缘夹持的方式对槽721的边缘进行支承。而且,使卡合槽211与槽721卡合,由此在X轴方向以及Z轴方向上限制支承部7的移动。
另外,支承部7、支承部用夹具20等的尺寸在公差范围内存在偏差,即使在一个卡合槽211并未以4个点与槽721抵接的情况下,也能够利用设于4个臂部21的卡合槽211可靠地对支承部7进行支承。
另外,臂部21构成为,在支承有支承部7的状态下能够沿X轴方向、Z轴方向、以及以Y轴方向为中心的旋转方向(Yθ方向)移动。即,支承于臂部21的支承部7因臂部21沿X轴方向、Z轴方向移动而追随支承部用夹具20进行移动,并且因臂部21沿Yθ方向移动而以沿光轴52Bj的方向为中心进行旋转。
另外,虽然在图7中省略了图示,但是保持部用夹具10以及支承部用夹具20在R光、G光用的光学装置主体500也分别对应地设置,且构成为与设定成B光用的保持部用夹具10以及支承部用夹具20相同。
此处,返回到图6,对在步骤S3之后进行的液晶光阀52的位置的调整方法进行说明。
首先,将在步骤S1中组装的交叉分色棱镜41载置于调整台的规定的位置。在该调整台配置有调整用的投射透镜。
而且,对保持部用夹具10进行操作,用一对把持部11、12把持光学装置主体500的固定板62的下侧端部(参照图5)。
接下来,使把持部11、12进行移动,从而将光学装置主体500配置于与光入射面41A对置的位置。
而且,在用保持部用夹具10把持保持部6的状态下,使支承部用夹具20的臂部21进行移动,从而使得臂部21的卡合槽211与支承部7的槽721卡合(步骤S4:夹具卡合工序)。
而且,通过使臂部21朝交叉分色棱镜41侧移动而按压支承部7,并以使得射出侧偏光板54位于支承部7的开口部711的方式而使支承部7与光透过基板55抵接。
在该状态下,支承部7与光透过基板55形成为借助未固化的UV粘合剂而彼此密接的状态。
对于其它两个色光用的光学装置主体500也一样,借助未固化的UV粘合剂而使支承部7与光透过基板55密接。
接下来,对保持部用夹具10以及支承部用夹具20进行操作,分两个阶段对各液晶光阀52进行位置的调整(对焦调整以及对准调整)。
首先,作为第一阶段的调整,如下所示,通过使把持部11、12移动而对保持于保持部6的液晶光阀52进行对焦调整(步骤S5:第一调整工序)。
即,从未图示的调整用光源装置朝液晶光阀52射出光束。而且,一边对由液晶光阀52调制、且经由射出侧偏光板54、交叉分色棱镜41、以及投射透镜36而投射于屏幕的对焦调整用的图像进行确认,一边使把持部11、12进行移动以使该图像处于合焦状态。
具体而言,使把持部11、12沿Y轴方向、Xθ方向以及Zθ方向移动。此时,保持部用夹具10把持保持部6,支承部7支承于支承部用夹具20并被按压而与交叉分色棱镜41抵接。因此,在使把持部11、12沿Y轴方向移动的情况下,保持部6一边经由各插通孔62H而在各突起部73上滑动一边沿Y轴方向移动。另外,在使把持部11、12沿Xθ方向以及Zθ方向移动的情况下,保持部6相对于支承部7在各突起部73与各插通孔62H的缝隙内沿Xθ方向以及Zθ方向移动。
对于其它两个色光用的光学装置主体500也以同样的方式进行液晶光阀52的对焦调整。
而且,在步骤S5之后,通过对涂覆于各突起部73与各插通孔62H之间的UV粘合剂照射紫外线而使该UV粘合剂固化,从而将保持部6固定于支承部7(步骤S6:第一固定工序)。
接下来,作为第二阶段的调整,将保持部用夹具10对保持部6的把持解除,并使支承部用夹具20的臂部21移动,由此而进行液晶光阀52相对于交叉分色棱镜41的对准调整(步骤S7:第二调整工序)。
即,使光束从调整用光源朝液晶光阀52射出。而且,一边对由液晶光阀52调制、且经由射出侧偏光板54、交叉分色棱镜41、以及投射透镜36而投射于屏幕的对准调整用的图像进行确认,一边使臂部21进行移动以使得各液晶光阀52的对应的各像素的位置一致。
具体而言,以G光用的液晶光阀52作为基准,使与R光用、以及B光用对应的支承部用夹具20的臂部21沿X轴方向、Z轴方向以及Yθ方向移动。
而且,在使臂部21沿X轴方向、Z轴方向以及Yθ方向移动的情况下,支承部7一边借助未固化的UV粘合剂在光透过基板上滑动一边追随臂部21的移动而进行移动。对于保持于保持部6的液晶光阀52而言,因为保持部6在第一固定工序中被固定于支承部7,所以该液晶光阀52沿上述方向移动而对位置进行调整。
在步骤S7之后,朝支承部7与光透过基板55之间的UV粘合剂照射紫外线而使该UV粘合剂固化,从而经由光透过基板55将支承部7固定于交叉分色棱镜41(步骤S8:第二固定工序)。
这样,在6个轴向(X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、Xθ方向、Yθ方向、Zθ方向)上对各种色光用的液晶光阀52的位置进行调整。而且,通过以上的工序S1~S8来制造光学装置4。
如上所述,根据本实施方式,能够获得以下的效果。
(1)对于光学装置4而言,因为具备如上述那样形成的保持部6以及支承部7,所以能够提供如下光学装置4,该光学装置4能够实现简单的结构、小型化且能够高精度地调整各液晶光阀52的位置、即能够抑制像素偏移。
(2)对于光学装置4而言,因为光学装置主体500在左右方向上紧凑地形成,所以能够形成为在各光学装置主体500之间确保空间的结构。
另外,对于具备该光学装置4的投影仪1而言,由于在各光学装置主体500之间、以及在借助透镜移动机构35而移动的投射透镜36与光学装置4之间确保了空间,因此能抑制由落下等冲击引起的部件的干涉。因此,能够提供一种即使对于落下等冲击也能够抑制像素偏移、从而能够投影高品质的图像的投影仪1。
(3)因为作为卡止部的槽721配设于液晶光阀52的两侧,所以能够利用支承部用夹具20而稳定地对支承部7进行卡止。因此,能够高效地进行第二调整工序等作业。
(4)因为卡止部是V字状的槽721,所以能够以较小的空间及较高的精度形成第一倾斜面721U以及第二倾斜面721D。
(5)由于成为在保持部用夹具10设置有能够把持保持部6的把持部11、12、且在支承部用夹具20设置有具有卡合槽211的臂部21这样简单的结构,所以能够实现调整用夹具的简化。
(6)根据本实施方式的光学装置4的制造方法,因为分两个阶段来调整液晶光阀52的位置,所以能够进行在第一调整工序中未调整完毕的方向(X轴方向、Z轴方向、以及Yθ方向)上的调整。另外,当将保持部用夹具10对保持部6的把持解除时,即使在X轴方向、Z轴方向上产生偏移,在第二调整工序中也能够对此进行调整。因此,能够制造出抑制了像素偏移的良好的光学装置4。
(变形例)
另外,上述实施方式也可以进行如下变更。
虽然在上述实施方式中作为卡止部的槽721设置有4个,但是也可以不设置4个。例如,可以构成为,在一对延伸突出部72中的一个延伸突出部72形成两个槽721,在另一个延伸突出部72形成一个槽721。
卡止部不限于V字状。例如,可以构成为,将延伸突出部72的上下的槽721之间的部位删除,由上侧的槽721的第一倾斜面721U和下侧的槽721的第二倾斜面721D来构成卡止部。
虽然上述实施方式的光学装置4具备光透过基板55,但是也可以形成为不具备光透过基板55的结构。
虽然上述实施方式的支承部7由金属的板材形成,但是也可以在模具中利用熔融的金属进行成型而形成。
对于上述实施方式的投影仪1而言,虽然作为光调制装置使用了透过型液晶光阀52,但是也可以使用反射型液晶光阀。
光源311并不限定于放电型灯,也可以由其他方式的灯、发光二极管等固体光源构成光源。
附图标记的说明:
1…投影仪;2…外壳框体;3…光学单元;4…光学装置;6…保持部;7…支承部;10…保持部用夹具;11、12…把持部;20…支承部用夹具;21…臂部;31…光源装置;35…透镜移动机构;36…投射透镜;41…交叉分色棱镜;41A…光入射面;52…液晶光阀;72…延伸突出部;211…卡合槽;311…光源;371…棱镜支承部;372…移动支承部;500…光学装置主体;721…槽;721D…第二倾斜面;721U…第一倾斜面。
Claims (7)
1.一种光学装置,其特征在于,具备:
多个光调制装置,该多个光调制装置对入射的多种色光中的每种色光分别进行调制;
色合成光学装置,该色合成光学装置具备供调制后的所述多种色光分别入射的多个光入射面,并对入射的所述多种色光进行合成;
保持部,该保持部保持所述光调制装置;以及
支承部,该支承部以松动嵌合的方式支承所述保持部,并配置于与所述色合成光学装置的所述光入射面对置的位置,
所述支承部具有朝相对于所述光入射面离开的方向延伸突出的延伸突出部,
在所述延伸突出部的延伸突出方向的端部设置有具有第一倾斜面的卡止部。
2.根据权利要求1所述的光学装置,其特征在于,
所述延伸突出部配设于所述光调制装置的侧方,所述卡止部的至少一部分位于比所述光调制装置靠所述光调制装置的光入射侧的位置。
3.根据权利要求2所述的光学装置,其特征在于,
所述延伸突出部构成为包括在与所述光调制装置的两侧对应的位置设置的两个延伸突出部,
所述卡止部分别配设于所述两个延伸突出部。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学装置,其特征在于,
所述卡止部具有第二倾斜面,该第二倾斜面在延伸突出方向上与所述第一倾斜面交叉、且位于与所述第一倾斜面对置的位置,
所述卡止部是具有所述第一倾斜面以及所述第二倾斜面的槽。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学装置,其特征在于,
所述保持部具有多个插通孔,
所述支承部在端部具有多个突起部,该多个突起部朝所述光入射侧延伸突出、且分别插入到所述多个插通孔以支承所述保持部,
在与朝所述保持部所保持的所述光调制装置入射的所述色光的光轴垂直的面上,所述多个突起部中的第一突起部以及第二突起部朝互不相同的方向延伸突出。
6.一种投影仪,其特征在于,具备:
光源;
权利要求1~5中任一项所述的光学装置;以及
对由所述光学装置合成后的光进行投射的投射透镜。
7.一种光学装置的制造方法,用于制造权利要求1~5中任一项所述的光学装置,
所述光学装置的制造方法的特征在于,包括:
夹具卡合工序,在该工序中,在利用第一夹具对以松动嵌合的方式支承于所述支承部的所述保持部进行把持的状态下,使第二夹具与所述卡止部卡合;
第一调整工序,在该工序中,使所述第一夹具进行移动,由此对保持于所述保持部的所述光调制装置的位置进行调整;
第一固定工序,在该工序中,将所述保持部固定于所述支承部;
第二调整工序,在该工序中,将所述第一夹具对所述保持部的把持解除,并使所述第二夹具进行移动,由此调整所述光调制装置的位置;以及
第二固定工序,在该工序中,将所述支承部固定于所述色合成光学装置。
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