專利名稱：圖像投射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使得可插入和抽出(安裝和拆卸)構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的一部分的光學(xué)元件的圖像投射裝置，諸如液晶投影儀。
背景技術(shù)：
諸如液晶投影儀的圖像投射裝置通過由各種光學(xué)元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)將從光源發(fā)射的高強(qiáng)度光引入到諸如液晶面板的光調(diào)制元件，并通過該光學(xué)系統(tǒng)將被光調(diào)制元件調(diào)制的光引入到投射透鏡，以將調(diào)制的光投射到投射表面上。構(gòu)成上述光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件包括塑料光學(xué)元件，該塑料光學(xué)元件對高強(qiáng)度光的耐用性低于由諸如玻璃的無機(jī)材料制成的光學(xué)元件對高強(qiáng)度光的耐用性，從而在預(yù)先確定的使用時(shí)間之后需要更換該塑料光學(xué)元件。特別地，光密度在來自光源的光在其中會(huì)聚的光調(diào)制元件的周圍高，這不可避免地使得有必要更換設(shè)置在該光調(diào)制元件周圍的塑料光學(xué)元件，諸如偏振元件。例如，日本專利公開No. 2003-215701公開了包括顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)的投影儀，該顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)將來自光源的光分離為多個(gè)顏色光以將各顏色光引入到多個(gè)光調(diào)制元件，并組合被光調(diào)制元件調(diào)制的顏色光以將組合的顏色光引入到投射透鏡。該投影儀具有這樣的配置，即，可更換地(可插入地和可抽出地)保持作為構(gòu)成顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)的一部分的光學(xué)元件的偏振板。如日本專利公開No. 2003-215701中所公開的，構(gòu)成常規(guī)顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)的一部分的可更換光學(xué)元件插入到該顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中和從該顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)抽出的方向與柔性布線基板從光調(diào)制元件延伸的方向相同，所述柔性布線基板將光調(diào)制元件與驅(qū)動(dòng)光調(diào)制元件的電路基板連接。在這種情況下，為了將光學(xué)元件插入到顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中和從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)抽出該光學(xué)元件，有必要從電路基板拆卸柔性布線基板或者從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)分離電路基板。然而，當(dāng)在更換光學(xué)元件之后再次將柔性布線基板與電路基板連接時(shí)，考慮到光調(diào)制元件的特性的個(gè)體差異，這樣從電路基板拆卸為光調(diào)制元件提供的柔性布線基板可能需要調(diào)整光調(diào)制元件的驅(qū)動(dòng)電壓。而且，存在于裝配工上的靜電可產(chǎn)生從柔性布線基板流到光調(diào)制元件的不必要的電流，這可導(dǎo)致光調(diào)制元件的缺陷操作。此外，電路基板的拆卸是極其龐大的工作，這是不期望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種圖像投射裝置，該圖像投射裝置使得可容易地插入和抽出(更換)構(gòu)成顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)的一部分的光學(xué)元件，而不斷開光調(diào)制元件與電路基板之間的電連接，并且不從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)分離電路基板。本發(fā)明提供作為其一方面的一種圖像投射裝置，其包括多個(gè)光調(diào)制元件；顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)，所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)被配置為在特定截面中將來自光源的光分離為多個(gè)顏色光，將各顏色光引入到對應(yīng)的光調(diào)制元件中，組合被所述光調(diào)制元件調(diào)制的顏色光，并將組合的顏色光引入到投射光學(xué)系統(tǒng)；光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件，所述光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件被配置為保持所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)；電路基板，所述電路基板與所述特定截面平行地安裝到所述光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件，并與所述光調(diào)制元件電連接；和光學(xué)元件，所述光學(xué)元件可插入到所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中，并可從所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)抽出。所述光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件具有這樣的配置，所述配置使得可在與安裝所述電路基板的一側(cè)的相反的一側(cè)在與所述特定截面正交的方向上將所述光學(xué)元件插入到所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中和從所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)抽出所述光學(xué)元件。從以下參照附圖對示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和方面將變得清晰。


圖1是顯示作為本發(fā)明的實(shí)施例I的投影儀的外部的透視圖。圖2A和圖2B是實(shí)施例I的投影儀的光學(xué)配置的水平截面圖和垂直截面圖。圖3是設(shè)置在實(shí)施例I的投影儀中的顏色分離/組合棱鏡保持件(holder)和投射透鏡單元的側(cè)視圖。圖4A和圖4B是顏色分離/組合棱鏡保持件和投射透鏡單元的上側(cè)透視圖和下側(cè)透視圖。圖5是設(shè)置在作為本發(fā)明的實(shí)施例2的投影儀中的可更換的保持件的透視圖。圖6是設(shè)置在實(shí)施例2的投影儀中的顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)的側(cè)視圖。圖7是設(shè)置在實(shí)施例2的投影儀中的顏色分離/組合棱鏡保持件和投射透鏡單元的上側(cè)透視圖。圖8顯示實(shí)施例2的投影儀中的保持件的旋轉(zhuǎn)。圖9是設(shè)置在作為本發(fā)明的實(shí)施例3中的投影儀中的顏色組合光學(xué)系統(tǒng)的上側(cè)視圖。圖10是設(shè)置在作為實(shí)施例3的投影儀中的顏色分離/組合棱鏡保持件、投射透鏡單元和電路基板在柔性布線基板未與電路基板連接的狀態(tài)下的透視圖。圖IlA和圖IlB是設(shè)置在實(shí)施例3的投影儀中的顏色分離/組合棱鏡保持件、投射透鏡單元和電路基板在柔性布線基板與電路基板連接的狀態(tài)下的透視圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。實(shí)施例I圖I顯示作為本發(fā)明的第一實(shí)施例(實(shí)施例I)的液晶投影儀(圖像投射裝置)的外部。附圖標(biāo)記5表示投射透鏡單元，該投射透鏡單元在其內(nèi)部保持作為投射光學(xué)系統(tǒng)的投射透鏡5a。雖然本實(shí)施例描述使用液晶面板作為光調(diào)制元件的液晶投影儀，但是作為本發(fā)明的可替換實(shí)施例的其它圖像投射裝置使用其它光調(diào)制元件，諸如數(shù)字微鏡器件(DMD)。圖2A和圖2B顯示本實(shí)施例的液晶投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的配置。圖2A顯示該光學(xué)系統(tǒng)的水平截面，圖2B顯示該光學(xué)系統(tǒng)的垂直截面。在這些圖中，附圖標(biāo)記41表不發(fā)射白光的放電發(fā)光管，附圖標(biāo)記42表不反射器，該反射器在預(yù)先確定的方向上反射從放電發(fā)光管41發(fā)射的光，并匯集它。放電發(fā)光管41和反射器42構(gòu)成光源燈I。附圖標(biāo)記43a表示沿圖2A中所示的水平方向包括多個(gè)柱形透鏡基元(cell)的第 一柱形陣列，每個(gè)柱形透鏡基元具有折光力。附圖標(biāo)記43b表示包括多個(gè)柱形透鏡基元的第二柱形陣列，所述多個(gè)柱形透鏡基元與第一柱形陣列43a的相應(yīng)柱形透鏡基元對應(yīng)。附圖標(biāo)記44表示紫外線吸收濾波器。附圖標(biāo)記45表示偏振轉(zhuǎn)換元件，該偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換元件將非偏振光轉(zhuǎn)換為具有預(yù)先確定的偏振方向的偏振光。附圖標(biāo)記46表示前壓縮器，該前壓縮器沿圖2B中所示的垂直方向由具有折光力的柱形透鏡構(gòu)成。附圖標(biāo)記47表示反射鏡，該反射鏡使源于燈I的光軸偏轉(zhuǎn)大約90度(具體地,88度)ο附圖標(biāo)記43c表示沿垂直方向包括多個(gè)柱形透鏡基元的第三柱形陣列，每個(gè)柱形透鏡基元具有折光力。附圖標(biāo)記43d表示包括多個(gè)柱形透鏡基元的第四柱形陣列，這些柱形透鏡基元與第三柱形陣列43c的相應(yīng)柱形透鏡基元對應(yīng)。附圖標(biāo)記50表示濾色器，該濾色器將特定波長范圍內(nèi)的顏色光返回到燈1，以便將色度坐標(biāo)調(diào)整為預(yù)先確定的值。附圖標(biāo)記48表示聚光透鏡。附圖標(biāo)記49表示后壓縮器，該后壓縮器沿垂直方向由具有折光力的柱形透鏡構(gòu)成。由此配置照射光學(xué)系統(tǒng)α。附圖標(biāo)記58表示二向色鏡(dichroic mirror)，該二向色鏡反射藍(lán)色⑶波長范圍(例如，430-495nm)內(nèi)的光和紅色(R)波長范圍(例如，590_650nm)內(nèi)的光，并透射綠色(G)波長范圍(例如，505-580nm)內(nèi)的光。附圖標(biāo)記59表示G入射側(cè)偏振板，該G入射側(cè)偏振板通過將偏振元件安裝到透明基板而形成，并僅透射P偏振光。附圖標(biāo)記60表示第一偏振光束(beam)分離器,該第一偏振光束分離器包括由多層膜形成的、透射P偏振光并反射S偏振光的偏振光束分離表面。附圖標(biāo)記61R、61G和61B分別表示R反射型液晶面板、G反射型液晶面板和B反射型液晶面板，該R反射型液晶面板、G反射型液晶面板和B反射型液晶面板均為反射進(jìn)入光并對所述進(jìn)入光進(jìn)行圖像調(diào)制的光調(diào)制元件(或圖像形成元件)。附圖標(biāo)記61RF、61GF和61BF表示分別與液晶面板61R、61G和61B連接的柔性布線基板。附圖標(biāo)記62R、62G和62B表不R四分之一波片、G四分之一波片和B四分之一波片。附圖標(biāo)記64a表示修整(trimming)濾波器，該修整濾波器將橙色光返回到燈1，以改進(jìn)R光的色純度。附圖標(biāo)記64b表示RB入射側(cè)偏振板,該RB入射側(cè)偏振板是通過將偏振元件安裝到透明基板而形成的，并且僅透射P偏振光。附圖標(biāo)記65表示色選擇性相位板(color selective phase plate),該色選擇性相位板將R光的偏振方向改變90度,而不改變B光的偏振方向。附圖標(biāo)記66表不第二偏振光束分離器，該第二偏振光束分離器具有透射P偏振光和反射S偏振光的偏振光束分離表面。附圖標(biāo)記68B表不B出射側(cè)偏振板,該B出射側(cè)偏振板僅透射B光的S偏振光分量。附圖標(biāo)記68G表不G出射側(cè)偏振板,該G出射側(cè)偏振板僅透射G光的S偏振光分量。附圖標(biāo)記69表不二向色棱鏡,該二向色棱鏡透射R光和B光,并反射G光。
上述從二向色鏡58到二向色棱鏡69的元件構(gòu)成顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β。在如此配置的光學(xué)系統(tǒng)中，來自光源燈I的光進(jìn)入第一柱形陣列43a，以被劃分為多個(gè)光線束(light fluxes)，并被匯集，所述多個(gè)匯集的光線束變?yōu)榘创怪狈较虿贾玫膸喂饩€束。所述多個(gè)劃分的光線束穿過紫外線吸收濾波器44和第二柱形陣列43b，以在偏振轉(zhuǎn)換元件45附近形成多個(gè)光源圖像。偏振轉(zhuǎn)換元件45將來自燈I的非偏振光轉(zhuǎn)換為S偏振光。作為從偏振轉(zhuǎn)換元件45出射的S偏振光的多個(gè)光線束被前壓縮器46壓縮，被反射鏡47反射，然后進(jìn)入第三柱形陣列43c。進(jìn)入第三柱形陣列43c的每個(gè)光線束被劃分為多個(gè)光線束并被匯集，所述多個(gè)匯集的光線束變?yōu)榘此椒较虿贾玫亩鄠€(gè)帶狀光線束。所述多個(gè)劃分的光線束通過第四柱形陣列43d和聚光透鏡48進(jìn)入后壓縮器49。前壓縮器46、聚光透鏡48和后壓縮器49的光學(xué)作用使由所述多個(gè)光線束形成的矩形圖像彼此重疊，從而形成具有均勻亮度的矩形照射區(qū)(實(shí)際上，三個(gè)照射區(qū))。反射型液晶面板61R、61G和61B布置在照射區(qū)中。從偏振轉(zhuǎn)換元件45出射的S偏振光進(jìn)入二向色鏡58。透射穿過二向色鏡58的G光進(jìn)入G入射側(cè)偏振板59。在二向色鏡58分離顏色之后,G光仍為P偏振光(相對于偏振轉(zhuǎn)換兀件45為S偏振光)。然后，G光從G入射側(cè)偏振板59出射,作為P偏振光進(jìn)入第一偏振光束分離器60，然后透射穿過其偏振光束分離表面，以到達(dá)G反射型液晶面板61G。G光被G反射型液晶面板61G反射和圖像調(diào)制。圖像調(diào)制的G光的P偏振光分量再次透射穿過第一偏振光束分離器60的偏振光束分離表面，以朝向光源返回，從而從用于投射的光去除。另一方面，圖像調(diào)制的G光的S偏振光分量被第一偏振光束分離器60的偏振光束分離表面反射，以被作為用于投射的光引向二向色棱鏡69。從第一偏振光束分離器60出射的G光作為S偏振光進(jìn)入二向色棱鏡69,并被二向色棱鏡69的二向色膜反射，以到達(dá)投射透鏡單元5。另一方面，被二向色鏡58反射的R光和B光進(jìn)入修整濾波器64a。在二向色鏡58分離顏色之后，R光和B光仍為P偏振光。R光和B光穿過在其中去除橙色光的修整濾波器64a,透射穿過RB入射側(cè)偏振板64b,然后進(jìn)入色選擇性相位板65。色選擇性相位板65具有僅將R光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度的功能。從而，作為S偏振光的R光和作為P偏振光的B光進(jìn)入第二偏振光束分離器66。作為S偏振光進(jìn)入第二偏振光束分離器66的R光被第二偏振光束分離器66的偏振光束分離表面反射，而到達(dá)R反射型液晶面板61R。而且，作為P偏振光進(jìn)入第二偏振光束分離器66的B光透射穿過第二偏振光束分離器66的偏振光束分離表面,而到達(dá)B反射型液晶面板61B。R光被R反射型液晶面板61R反射和圖像調(diào)制。圖像調(diào)制的R光的S偏振光分量再次被第二偏振光束分束器66的偏振光束分離表面反射，以朝向光源返回，從而從用于投射的光去除。另一方面，圖像調(diào)制的R光的P偏振光分量透射穿過第二偏振光束分離器66的偏振光束分離表面，以被作為用于投射的光引向二向色棱鏡69。B光被B反射型液晶面板61B反射和圖像調(diào)制。圖像調(diào)制的B光的P偏振光分量再次透射穿過第二偏振光束分離器66的偏振光束分離表面，以朝向光源返回，由此從用于投射的光去除。另一方面，圖像調(diào)制的B光的S偏振光分量被第二偏振光束分離器66的偏振光束分離表面反射，以被作為用于投射的光引向二向色棱鏡69。作為從第二偏振光束分離器66出射的S偏振光的B光被B出射側(cè)偏振板68B檢偏(analyze)，然后進(jìn)入二向色棱鏡69。從第二偏振光束分離器66出射的R光沒有改變地透射穿過B出射側(cè)偏振板68B，然后進(jìn)入二向色棱鏡69。 進(jìn)入二向色棱鏡69的R光和B光透射穿過二向色棱鏡69的二向色膜，并與被二向色膜反射的G光組合，以到達(dá)投射透鏡單元5中的投射透鏡5a。組合的R光、G光和B光被投射透鏡5a放大投射到諸如屏幕的投射表面上。圖3、圖4A和圖4B顯示棱鏡基座31、固定到棱鏡基座31的投射透鏡單元5和RGB基板35，棱鏡基座31作為保持顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β的光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件，RGB基板35作為安裝到棱鏡基座31的電路基板。如上所述，顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β在圖2Β中所示的與特定截面對應(yīng)的垂直截面中執(zhí)行顏色分離和顏色組合。也就是說，顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β將來自光源的光分離為多個(gè)顏色光，以將各顏色光引入到R液晶面板61R、G液晶面板61G和B液晶面板61Β。另外，顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β組合被R反射型液晶面板61R、G反射型液晶面板61G和B反射型液晶面板61Β調(diào)制的顏色光，以將調(diào)制的顏色光引入到投射透鏡5a。RGB基板35沿著圖2B中所示的垂直截面(即，與圖2B中所示的垂直截面平行)設(shè)置，并在與該垂直截面正交的方向(水平方向)上安裝到棱鏡基座31的一個(gè)側(cè)面。如圖4A和圖4B所示，柔性布線基板61RF、61GF和61BF分別在水平方向上從R液晶面板61R、G液晶面板61G和B液晶面板61B朝向RGB基板35延伸。柔性布線基板61RF、6IGF和61BF通過形成在RFB基板35中的開口部分延伸到相對于RGB基板35的液晶面板側(cè)(內(nèi)側(cè))的相反側(cè)(外表面?zhèn)?。然后，柔性布線基板61RF、61GF和61BF的尖端沿著RGB基板35的外表面彎曲，并與設(shè)置在RGB基板35的外表面上的連接器連接。從而，R液晶面板61R、G液晶面板61G和B液晶面板61B與RGB基板35電連接。RGB基板35通過柔性布線基板61RF、61GF和61BF驅(qū)動(dòng)R液晶面板61R、G液晶面板61G和B液晶面板61B，并使R液晶面板61R、G液晶面板和B液晶面板61B形成用于分別調(diào)制R光、G光和B光的R原始圖像、G原始圖像和B原始圖像。由棱鏡基座31保持的顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β包括作為可更換光學(xué)元件的修整濾波器64a、RB入射側(cè)偏振板64b和色選擇性相位板65。以下將修整濾波器64a、RB入射側(cè)偏振板64b和色選擇性相位板65稱之為可更換光學(xué)兀件64a、64b和65。在棱鏡基座31中，在與垂直截面正交的水平方向上，安裝RGB基板35的一側(cè)的相反側(cè)部分形成有開口部分31a，通過開口部分31a，將可更換光學(xué)元件64a、64b和65插入到顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β中和從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β抽出可更換光學(xué)元件64a、64b和65。換句話講，開口部分31a被形成為使得可在柔性布線基板61RF、61GF和61BF從R液晶面板61R、G液晶面板61G和B液晶面板61B延伸的方向的相反方向上抽出(去除)可更換光學(xué)元件64a、64b和65，并使得可在柔性布線基板61RF、6IGF和6IBF延伸的方向上插入可更換光學(xué)元件64a、64b和65?？筛鼡Q光學(xué)元件(修整濾波器64a、RB入射側(cè)偏振板64b和色選擇性相位板65)可通過開口部分31a獨(dú)立地插入到顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β中和從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β抽出。圖3中所示的濾色器保持架(元件保持構(gòu)件)70設(shè)置在開口部分31a中。濾色器保持架70的位于寬度方向端部處的內(nèi)側(cè)面形成有溝槽，這些溝槽用于引導(dǎo)可更換光學(xué)元件64a、64b和65滑動(dòng)以進(jìn)行插入和抽出。 如上所述，在本實(shí)施例中，棱鏡基座31具有這樣的配置，該配置使得可在與安裝RGB基板35的一側(cè)相反的一側(cè)在與垂直截面正交的水平方向上將可更換光學(xué)元件64a、64b和65插入到顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β和從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β抽出可更換光學(xué)元件64a、64b和65。因此，可在不從RGB基板35拆卸柔性布線基板61RF、61GF和61BF的情況下為顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β更換所述可更換光學(xué)元件64a、64b和65，而可更換光學(xué)元件64a、64b和65對柔性布線基板61RF、61GF和6IBF沒有干擾。沒有必要從棱鏡基座31拆卸RGB基板35。實(shí)施例2實(shí)施例I顯示這樣的配置，該配置使得可通過形成在棱鏡基座31中的開口部分31a將修整濾波器64a、RB入射側(cè)偏振板64b和色選擇性相位板65分別插入到顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β中和從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β分別抽出修整濾波器64a、RB入射側(cè)偏振板64b和色選擇性相位板65。然而,如圖6所不,可更換光學(xué)兀件64a、64b和65可由作為元件保持構(gòu)件的濾色器保持件100 —起保持。圖6中的左圖是由在圖6中的右圖中被點(diǎn)線包圍的濾色器保持件100保持的可更換光學(xué)元件(修整濾波器64a、RB入射側(cè)偏振板64b和色選擇性相位板65)的放大圖。濾色器保持件100由金屬片材或樹脂材料形成，以便具有圖5中所示的形狀，所述金屬片諸如鋁片或不銹鋼片。濾色器保持件100形成有用于保持可更換光學(xué)元件64a、64b和65的突起(爪)IOOaUOOb和100c，每個(gè)突起具有彈性。雖然濾色器保持件100 —起保持多個(gè)可更換光學(xué)元件，但是可使用多個(gè)濾色器保持件，每個(gè)濾色器保持件保持一個(gè)可更換光學(xué)兀件。如圖7所示，可通過形成在棱鏡基座31中的開口部分31a將整體地保持可更換光學(xué)元件64a、64b和65的濾色器保持件100插入到顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β中和從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β抽出該濾色器保持件100。當(dāng)從與每個(gè)可更換光學(xué)元件的光學(xué)表面正交的方向觀看圖5和圖7中所示的濾色器保持件100時(shí)，濾色器保持件100的端部IOOf相對于可更換光學(xué)兀件64a、64b和65大大地向外延伸。在濾色器保持件100被插入在棱鏡基座31中(即，顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β中)的狀態(tài)下，濾色器保持件100的延伸端部IOOf從棱鏡基座31突出，用作插入/抽出鈕。裝配工可捏住該抽出鈕IOOf，以使得能夠容易地從棱鏡基座31抽出濾色器保持件100和將濾色器保持件100插入到棱鏡基座31中。雖然未顯示，但是在插入到分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β中之后，可用螺絲等將濾色器保持件100固定到棱鏡基座31。而且，使用具有良好導(dǎo)熱性的材料(諸如鋁)形成濾色器保持件100使得能夠通過突起IOOaUOOb和IOOc將在色選擇性相位板65和RB入射側(cè)偏振板64b產(chǎn)生的熱量傳送到整個(gè)濾色器保持件100。如圖7所示，側(cè)管道33安裝到棱鏡基座31的形成開口部分31a的一面，通過側(cè)管道33，從冷卻風(fēng)扇(未顯示)供給的冷卻空氣流到可更換光學(xué)元件64a、64b和65。從側(cè)管道33流出的冷卻空氣撞擊在插入/抽出鈕IOOf上，以從濾色器保持件100帶走熱量。因此，將插入/抽出鈕IOOf放置在由側(cè)管道33形成的冷卻空氣路徑中不僅可通過使冷卻空氣直接撞擊在插入/抽出鈕IOOf上來冷卻色選擇性相位板65和RB入射側(cè)偏振板64b，而且還可通過使用濾色器保持件100的導(dǎo)熱效應(yīng)來冷卻色選擇性相位板65和RB入射側(cè)偏振板64b。從而,可更有效率地冷卻色選擇性相位板65和RB入射側(cè)偏振板64b。圖8顯示棱鏡基座31中的濾色器保持件100的作用。濾色器保持件100設(shè)有形成在其內(nèi)部的、保持可更換光學(xué)元件64a、64b和65的框架部分100d?？蚣懿糠諭OOd的外圍部分用作阻擋顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β的不必要的光的掩模。從不必要的光入射在其上的掩模產(chǎn)生的熱量也通過從上述側(cè)管道33流動(dòng)的冷卻空氣冷卻。另外，可在濾色器保持件100中形成具有圓弧形狀的凸部或凹部，所述圓弧形狀的中心位于顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β的光軸102上，類似地，可在棱鏡基座31中形成具有圓弧形狀的凹部或凸部。形成這樣的凸部或凹部使得能夠在圍繞顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β的光軸102調(diào)整濾色器保持件100的旋轉(zhuǎn)位置之后用螺絲IOOe將濾色器保持件100固定到棱鏡基座31。換句話講，形成凸部和凹部使得易于調(diào)整RB入射側(cè)偏振板64b的偏振軸和色選擇性相位板65的快光軸，以使它們與顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β的偏振軸匹配，這使得能夠進(jìn)一步改進(jìn)顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β的性能。實(shí)施例3雖然實(shí)施例I和實(shí)施例2描述了使用反射型液晶面板作為光調(diào)制元件的投影儀，但是作為本發(fā)明的第三實(shí)施例(實(shí)施例3)的投影儀(圖像投射裝置)使用透射型液晶面板作為光調(diào)制元件。圖9是實(shí)施例3的透射液晶投影儀中的顏色組合光學(xué)系統(tǒng)的上側(cè)視圖。“上側(cè)”是指當(dāng)投影儀放置在臺架等上時(shí)的上側(cè)。在圖9中示為特定截面的水平截面中，顏色分離光學(xué)系統(tǒng)(未顯示)將來自光源(未顯示)的光分離為多個(gè)顏色光，以將各顏色光引入到多個(gè)透射型液晶面板200R、200G和200B。然后，顏色組合光學(xué)系統(tǒng)組合被透射型液晶面板200R、200G和200B調(diào)制的顏色光，以將組合的顏色光引入到投射透鏡單元(投射透鏡)210。雖然在實(shí)施例3中顏色分離光學(xué)系統(tǒng)與顏色組合光學(xué)系統(tǒng)分離(這是與實(shí)施例I和實(shí)施例2的不同之處)，但是實(shí)施例3將顏色分離和顏色組合光學(xué)系統(tǒng)一起看作顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)。如圖10和圖IlA所示，顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)由光學(xué)系統(tǒng)保持件200保持。在這些圖中，顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)的顏色分離光學(xué)系統(tǒng)與引入來自光源燈(未顯示)的光的照射光學(xué)系統(tǒng)(未顯不)一起被容置在光學(xué)盒220中。如圖10所示，柔性布線基板202R、202G和202B在投影儀中從透射型液晶面板200R、200G和200B向上延伸出來。而且，如圖10所示，一般的投射液晶投影儀通常設(shè)有單個(gè)電路基板，該電路基板包括驅(qū)動(dòng)透射型液晶面板200R、200G和200B的驅(qū)動(dòng)電路基板和控制整個(gè)投影儀的控制電路基板。作為單個(gè)電路基板的主電路基板201沿著圖9中所示的截面(與圖9中所示的截面平行地)設(shè)置，并被設(shè)置為沿著光學(xué)系統(tǒng)保持件200和整個(gè)光學(xué)盒220延伸。主電路基板201在與圖9中所示的截面正交的方向上安裝到光學(xué)系統(tǒng)保持件200的一個(gè)端面。主電路基板201形成有開口部分，柔性布線基板202R、202G和202從透射型液晶面板200R、200G和200B向上延伸通過所述開口部分。柔性布線基板202R、202G和202B的尖端與設(shè)置在主電路基板201的上表面上的連接器連接，這些尖端延伸通過所述開口部分，并沿著主電路基板201的相反側(cè)面(上表面)彎曲到其透射型液晶面板側(cè)面。如圖9所示，在其中分離的顏色光透射穿過透射型液晶面板200R、200G和200B的每個(gè)光路均分別在每個(gè)透射型液晶面板的入射側(cè)和出射側(cè)上設(shè)置有入射側(cè)偏振板205和出射側(cè)偏振板203。與入射側(cè)偏振板205相比，出射側(cè)偏振板203更傾向于具有聞溫,從而可取的是，每預(yù)先確定的使用時(shí)間，更換出射側(cè)偏振板203，以便保證其性能。本實(shí)施例使得能夠更換出射側(cè)偏振板203，而不從主電路基板201拆卸柔性布線基板202R、202G和202B，并不從光學(xué)系統(tǒng)保持件200拆卸主電路基板201。因此，如圖IlA所示，在與水平截面正交的垂直方向上，光學(xué)系統(tǒng)保持件200的下面形成有開口部分200a，開口部分200a使得可通過它將出射側(cè)偏振板203插入到顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中和從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)抽出出射側(cè)偏振板203，所述光學(xué)系統(tǒng)保持件200的下面是安裝主電路基板201的一側(cè)的相反側(cè)的面。換句話講，開口部分200a被形成為使得可在柔性布線基板202R、202G和202B從透射型液晶面板200R、200G和200B延伸的方向的相反方向上抽出(去除)出射側(cè)偏振板203，并使得可在柔性布線基板202R、202G和202B從其延伸的方向上插入出射側(cè)偏振板203。與實(shí)施例2中一樣，出射側(cè)偏振板203由作為兀件保持構(gòu)件的偏振板保持件204保持，可通過開口部分200a與偏振板保持件204 —起插入到顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中并且可從顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)抽出。雖然未顯示，但是在通過使用其光學(xué)特性彼此不同的多個(gè)偏振板形成出射側(cè)偏振板203的情況下，多個(gè)偏振板可由單個(gè)偏振板保持件一起保持。在插入到顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)β中之后，可用螺絲等將偏振板保持件204固定到光學(xué)盒220。圖IlB顯示主電路基板201、光學(xué)系統(tǒng)保持件200和光學(xué)盒220容置在投影儀的外殼體230中的狀態(tài)。外殼體230的下面形成有更換開口 230a，通過更換開口 230a更換由偏振板保持件204保持的出射側(cè)偏振板203。通過蓋子231打開和關(guān)閉更換開口 230a。因此，出射側(cè)偏振板203可通過僅打開蓋子231來更換，而無需通過除去外殼體230來使整個(gè)光學(xué)保持件200露出。上述每個(gè)實(shí)施例僅僅是典型的示例，它有各種變換，并且在執(zhí)行本發(fā)明之前，可對每個(gè)實(shí)施例進(jìn)行改變。
盡管已參照示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。應(yīng)該給予權(quán)利要求的范圍以最廣泛的解釋，以涵蓋所有這樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像投射裝置，包括 多個(gè)光調(diào)制元件(61R，61G，61B)； 顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)(β )，所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)(β )被配置為在特定截面中將來自光源的光分離為多個(gè)顏色光，將各顏色光引入到對應(yīng)的光調(diào)制元件中，組合被所述光調(diào)制元件調(diào)制的顏色光，并將組合的顏色光引入到投射光學(xué)系統(tǒng)； 光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件(31)，所述光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件(31)被配置為保持所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)； 電路基板(35)，所述電路基板(35)與所述特定截面平行地安裝到所述光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件，并與所述光調(diào)制元件電連接；和 光學(xué)元件(64a，64b，65，203)，所述光學(xué)元件^4a，64b，65，203)能夠插入到所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中，并能夠從所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)抽出， 其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件具有這樣的配置，所述配置使得能夠在與安裝所述電路基板的一側(cè)相反的一側(cè)在與所述特定截面正交的方向上將所述光學(xué)元件插入到所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中以及從所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)抽出所述光學(xué)元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像投射裝置，其中，所述光學(xué)元件由元件保持構(gòu)件(100)保持7并且 其中，所述元件保持構(gòu)件設(shè)有插入/抽出鈕(IOOf)，所述插入/抽出鈕(IOOf)在所述光學(xué)元件被插入到所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中的狀態(tài)下從所述光學(xué)系統(tǒng)保持構(gòu)件突出，并且 其中，所述抽出鈕設(shè)置在冷卻空氣路徑中，用于冷卻所述光學(xué)元件的空氣在所述冷卻空氣路徑中流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像投射裝置，其中，所述元件保持構(gòu)件具有這樣的配置，所述配置使得能夠在所述光學(xué)元件被插入在所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中的狀態(tài)下調(diào)整所述光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像投射裝置，包括光調(diào)制元件(61R，61G，61B)；顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)(β)，被配置為在特定截面中將光源光分離為多個(gè)顏色光，將所述顏色光引入到對應(yīng)的光調(diào)制元件中，組合所調(diào)制的顏色光，并將組合的顏色光引入到投射光學(xué)系統(tǒng)；保持構(gòu)件(31)，被配置為保持所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)；電路基板(35)，與所述特定截面平行地安裝到所述保持構(gòu)件，并與所述光調(diào)制元件電連接；和光學(xué)元件(64a，64b，65，203)。所述保持構(gòu)件具有下述這樣的配置，所述配置使得可在電路基板側(cè)的相反側(cè)在與所述特定截面正交的方向上將所述光學(xué)元件插入到所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)中和從所述顏色分離/組合光學(xué)系統(tǒng)抽出所述光學(xué)元件。
文檔編號G02B27/10GK102621782SQ20121001552
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者小山剛廣 申請人:佳能株式會(huì)社