专利名称：投影仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影仪，其将来自光源灯的白色光分离成红绿蓝这三色光，并通用液晶面板等对上述各色光进行光调制，之后将上述调制光合成并经由投射透镜放大投射到屏幕上。
背景技术：
目前，已知如下述的投影仪，该投影仪将通过液晶显示面板等影像显示面板形成的影像经由投射透镜放大投影到屏幕上。另外，作为这样的投影仪的代表，例如已知有利用红、绿及蓝各色光用的液晶显示面板进行彩色影像显示的所谓三板式液晶投影仪。在该三板式液晶投影仪中，例如通过反射镜等对来自白色光源灯的光进行校准， 并通过色分解光学系统将该光束分解成红、绿及蓝这三色的光束。之后，各色的光束向与红、绿及蓝各色对应而设置的液晶显示面板入射，对各色进行光调制，使其带有浓淡而在液晶显示面板上形成影像光。并且，形成在各色光用的液晶显示面板上的各色的影像光在被色合成棱镜色合成为白色后经由投射透镜向屏幕等投射。投射透镜通过组合多个透镜而构成，对入射的白色光进行像差修正，从而将变形或颜色偏差少的投射影像成像在屏幕上。然而，在这样的三板式液晶投影仪中，通过投射透镜进行的色像差修正不充分，存在放大色像差。因此，向屏幕上投影的放大倍率因红、绿及蓝而不同，在影像的一部分中，存在在红、绿及蓝色之间产生会聚偏离这样的问题。在原理上，相对于绿色光，红色光和蓝色光产生反向的像差。在要通过投射透镜中的透镜的组合解决这样的会聚偏离的情况下，存在透镜的片数变多，投射透镜变大变重的问题。另外，液晶投影仪中的该放大色像差对影像的影响在使用像素尺寸大的液晶显示面板时不显眼，但近些年伴随液晶显示面板的像素尺寸的缩小化，该影响变得不能忽视。因此，作为这样的问题的对策，将用于修正放大色像差的像差修正透镜与投射透镜分开而另行配置在液晶显示面板与色合成棱镜之间。作为该像差修正透镜，设有在出射侧具有正的折射率的凸透镜或在出射侧具有负的折射率的凹透镜，在设有凸透镜的情况下，投射倍率扩大，在设有凹透镜的情况下，投射倍率缩小。本发明涉及这样的像差修正透镜的安装结构，但现有的安装结构如下所述。第一现有例为专利文献1所记载的现有例，在图10中示出。在该现有例中，在液晶显示面板101R、101G、101B与色合成棱镜102之间配置有用于对放大色像差进行修正的像差修正透镜103，其中，液晶显示面板101R、101G、101B与红、绿及蓝各色的光束对应而设置，色合成棱镜102对由上述液晶显示面板101R、101G、101B光调制后的调制光进行合成。 色合成棱镜102由交叉二向色棱镜构成。另外，在液晶显示面板101R、101G、101B的入射侧配置有用于使光成为平行光的场透镜104，并且在色合成棱镜102的出射侧配置有投射透镜105。并且在包括像差修正透镜103在内的上述部件之间设置有用于使冷却风通过的间隙。需要说明的是，像差修正透镜103在该例中配置于红色光和蓝色光的系统中，但
3在专利文献1中，除该例以外，还公开了像差修正透镜103仅配置在红色光系统等一个系统而简化的例子，及像差修正透镜103分别配置在红色光、绿色光及蓝色光这三个系统而仔细地进行修正的例子。第二现有例为该专利文献1所记载的现有例，与上述第一现有例同样，在液晶显示面板101R、101G、101B与色合成棱镜102之间设置有像差修正透镜103，但像差修正透镜 103的安装与上述第一现有例不同。即，该第二现有例如图11所示，像差修正透镜103粘贴在色合成棱镜102的入射面上。第三现有例为专利文献2所记载的现有例，在各色光用的液晶显示面板各自的出射侧表面上粘贴有像差修正透镜。以红色光用的液晶光阀为例并通过图12及图13对其具体的结构进行说明。第三现有例像图12示出的红色光用的液晶光阀周边的结构例那样，沿光的前进方向顺次配置有聚光透镜201、液晶显示面板202、由交叉二向色棱镜构成的色合成棱镜 203。另外，在聚光透镜201的出射侧表面上粘贴有入射偏振板204，并且在色合成棱镜203 的入射面上粘贴有出射偏振板205，进而在液晶显示面板202的出射侧表面上粘贴有像差修正透镜(平凸透镜)206。如图12所示，上述部件被由冷却风扇207送入的外部气体208 冷却。如图13所示，粘贴像差修正透镜206的液晶显示面板202由夹入液晶层20 的透明基板202b、202c、保持液晶显示面板202整体的面板保持框202d等构成。并且，像差修正透镜206粘贴在液晶显示面板202的出射侧的透明基板202c的出射面上。专利文献1 日本特开2001-66695号公报专利文献2 日本特开2003-344804号公报第一现有例尽管像差修正透镜103的光的吸收率低且发热量低，但由于在像差修正透镜103的后方设有多余的间隙，因此存在光学引擎所占有的空间变大的问题。与此相对，第二现有例虽然不存在第一现有例那样的多余的间隙，但在将像差修正透镜103粘贴于色合成棱镜102的情况下，粘接剂吸收热量而温度上升，因此耐久性可能劣化，并且当投影像素变小时，粘贴精度变得严格，存在因粘贴而难以进行管理的问题。另外，第三现有例由于在液晶显示面板202的出射侧的透明基板202c的出射面上粘贴像差修正透镜206，因此与上述第二现有例的情况同样，产生热吸收的影响或粘贴精度的问题。并且，在该情况下，还存在液晶显示面板202在外部气体作用下的冷却效果降低的问题。
发明内容
本发明在这样的背景下提出，其目的在于提供一种投影仪，其不会使液晶显示面板等光学部件在外部气体的作用下的冷却效果降低，并且在抑制光学系统所需空间的增大的同时能够简单地安装像差修正透镜。本发明涉及的投影仪的特征在于，具备与红、绿、蓝这三色光分别对应而设置的光阀；对由各光阀调制后的调制光进行合成的色合成棱镜；将从色合成棱镜射出的合成光放大投射的投射透镜；对投射透镜的放大色像差进行修正的像差修正透镜，所述像差修正透镜被按压构件弹性地按压而固定于红、绿、蓝这三色光的系统中的至少一个系统的色合成棱镜的入射面。根据这样的结构，由于像差修正透镜被按压构件弹性地按压而固定于红、绿、蓝这三色光的系统中的至少一个系统的色合成棱镜的入射面，因此在像差修正透镜与色合成棱镜之间未形成多余的间隙。并且，即使在光学系统中增加像差修正透镜，也不太需要增大光学系统的空间。并且，在将像差修正透镜安装于色合成棱镜的入射面时不使用粘接剂，因此不会受到粘接剂的劣化带来的影响。并且，由于像差修正透镜向色合成棱镜的入射面的安装是通过按压构件将像差修正透镜相对于色合成棱镜的入射面按压而固定的结构，因此不需要高级的技术就能够廉价地形成。另外，优选所述色合成棱镜构成为被支承色合成棱镜的上表面、下表面及入射面的上支架、下支架及侧支架支承，所述侧支架包括使来自所述光阀的光通过的贯通孔、在该贯通孔的周围形成且与所述上支架及下支架连结的框边部，所述像差修正透镜以其外周端面被所述侧支架的贯通孔的内周侧端面限制位置的方式配置在所述侧支架的贯通孔的内侧。在像差修正透镜的安装中，高精度地要求像差修正透镜的安装基准面成为与光轴垂直的面，但对于与光轴垂直的面内的像差修正透镜的位置而言只要比较低的精度即可。 若形成为上述那样的结构，则可以形成能够将与光轴垂直的面内的像差修正透镜的位置保持为规定水平的精度的简单的结构。此外，如上所述，由于将像差修正透镜保持为按压在色合成棱镜的外表面上的状态，因此能够将像差修正透镜的安装基准面高精度地保持为与光轴垂直的面。优选所述侧支架以在构成所述贯通孔的框边部与所述色合成棱镜的入射面之间夹着用于防止光的漏出的由薄板构件构成的遮光板而密接的方式安装，并且，所述像差修正透镜以密接的方式固定于该遮光板的外侧表面。根据这样的结构，由于在侧支架的框边部与色合成棱镜的入射面之间安装有遮光板，因此可防止从出射偏振板的外框漏出的光或来自色合成棱镜的反射面的反射光向外部漏出，从而形成优良品质的影像。优选所述按压构件具有通光孔部，其使来自所述光阀的光通过；周边框部，其形成在该通光孔部的周围，且形成为与所述侧支架的框边部的外表面重叠；按压部，其从所述周边框部向所述通光孔部突出而形成，从而在所述通光孔部内的使来自所述光阀的光通过的部分的外周侧将所述像差修正透镜的周围向色合成棱镜的入射面压紧，该按压部具有分别与所述周边框部中的形成所述通光孔部的一对对置的周边的中心部连结的连结部、以该连结部为中心而与所述周边平行地向两侧延伸的臂部，在该臂部的各前端部形成有与所述像差修正透镜抵接来按压所述像差修正透镜的抵接部。根据这样的结构，由于所述像差修正透镜在使来自光阀的光通过的部分的外周侧被按压构件的按压部向色合成棱镜的入射面压紧，因此不会阻碍来自光阀的光的通过，而能够使像差修正透镜的安装基准面成为垂直于光轴的面。因此，通过像差修正透镜能够可靠地进行红、绿及蓝色之间的会聚偏离的修正。按压构件的按压部具有与一对对置的周边的中心部连结的连结部和以该连结部为中心而与所述周边平行地向两侧延伸出的臂部，且在该臂部的各前端部形成有与所述像差修正透镜抵接来按压所述像差修正透镜的抵接部。 因此，能够在相对于像差修正透镜的中心点点对称的四点位置按压像差修正透镜，从而能够不容易产生安装的像差修正透镜的位置偏离。优选所述按压构件形成为所述抵接部从所述周边框部中的与所述侧支架的框边部的外表面重合的面向所述色合成棱镜侧变位规定尺寸。根据这样的结构，能够由例如金属制平板通过钣金加工等简单地形成按压构件， 并且，可以不增大按压构件的光轴方向的尺寸。因此，能够抑制光学引擎的尺寸增大。优选所述像差修正透镜是色合成棱镜侧的面形成为平面状且其相反侧的面形成为突状的平凸透镜。根据这样的结构，由于向色合成棱镜的入射面压紧的像差修正透镜的面形成为平面状，因此能够使像差修正透镜的安装基准面更可靠地成为垂直于光轴的面。另外，由于按压构件的按压部从像差修正透镜的突状的面侧对像差修正透镜作用，因此按压力即使很小也会成为朝向像差修正透镜的中心的力而发挥作用，从而能够抑制像差修正透镜的与光轴垂直的面内的位置偏离。发明效果根据本发明涉及的投影仪，由于在像差修正透镜与色合成棱镜之间未形成多余的间隙，因此即使在光学系统中增加像差修正透镜，增大光学系统的空间的必要性也少。并且，在将像差修正透镜安装于色合成棱镜的入射面时不使用粘接剂，因此不会受到粘接剂的劣化带来的影响。并且，由于像差修正透镜向色合成棱镜的入射面的安装是通过按压构件将像差修正透镜相对于色合成棱镜的入射面按压的结构，因此不需要高级的技术就能够廉价地形成。
图1是本发明的实施方式涉及的液晶投影仪的简要结构图。图2是该液晶投影仪中的液晶光阀周边的简要结构图。图3是该液晶投影仪中的包括液晶光阀的一部分构成部件的色合成棱镜组件的立体图。图4是在图3中除去了液晶光阀的构成部件后的色合成棱镜组件的立体图。图5是在图4中将红色光入射侧的部件分解而得到的分解立体图。图6是图4中的红色光入射侧的侧视图。图7是在图6中去掉按压构件后的状态的红色光入射侧的侧视图。图8是在该按压构件的左右方向中心位置沿上下方向将该按压构件剖开而得到的剖视图。图9是图4中的A-A剖视图。图10是现有的液晶投影仪中的色合成棱镜周边的简要结构图。图11是另一液晶投影仪中的色合成棱镜的红色光入射面的结构图。图12是再一液晶投影仪中的液晶显示面板周边的简要结构图。图13是该液晶投影仪中的液晶显示面板的剖视图。符号说明S规定尺寸31、32、33 液晶光阀
41 (作为色合成棱镜的)交叉二向色棱镜42像差修正透镜50投射透镜60 支架61上支架62下支架63侧支架63a贯通孔63b框边部64遮光板64a光通过部65按压构件6 通光孔部65b周边框部65c按压部65cl 连结部65c2 臂部65c3 抵接部
具体实施例方式以下，对本发明的实施方式涉及的投影仪进行说明。本发明的一实施方式涉及的投影仪如图1示出的简要结构那样，是使用了红、绿及蓝各色光用的液晶显示面板作为光调制装置的液晶投影仪，以下说明的光学要素收纳在外装壳体1内。该液晶投影仪具备图1所示的光学系统、即光学引擎。该光学系统具有照明光学系统10，其对来自光源灯11的白色光进行校准并将其射出；色分离光学系统20，其将从该照明光学系统10射出的光束分离成多色光束；光调制装置30，其根据影像信息对各色光束进行光调制；色合成装置40，其对调制后的各色光束进行合成；投射透镜50，其投射合成后的影像光。照明光学系统10具备射出大致平行的光束的两个光源灯11、UV滤光器12、两个全反射镜13、一个半透半反镜14、积分透镜15、将入射光转换成规定的直线偏振光成分的偏振转换元件16、聚光透镜17。该照明光学系统10用于对作为被照明区域的光调制机构即红色光用液晶光阀31、绿色光用液晶光阀32、蓝色光用液晶光阀33以及知调制元件34 进行照明。两个光源灯11具有射出放射状的光线的发光灯、将从发光灯射出的放射光形成为大致平行的光束而射出的凹面镜。作为凹面镜，使用抛物面镜。作为发光灯，使用发出白色光的卤素灯、金属卤化物灯等。从两个光源灯11射出的光束通过除去紫外线成分的UV 滤光器12后，来自两个光源灯11的光线经由两个全反射镜13、一个半透半反镜14而被向左右均等地分布并向积分透镜15射出。
积分透镜15由第一透镜阵列和第二透镜阵列构成。第一透镜阵列和第二透镜阵列具有将具备大致矩形形状的轮廓的小透镜排列成矩阵状的结构。并且，从积分透镜15射出的部分光束通过偏振转换元件16转换成一种偏振光并经由聚光透镜17向色分离光学系统20的二向色镜21射出。色分离光学系统20由二向色镜21、22、全反射镜23a、23b、23c、中继透镜Ma、Mb、 聚光透镜25、26、27等构成。光调制装置30具备作为第一 第三光调制机构的对红色光成分进行调制的红色光用液晶光阀31、对绿色光成分进行调制的绿色光用液晶光阀32以及对蓝色光成分进行调制的蓝色光用液晶光阀33。并且，该实施方式中的光调制装置30具备作为第四光调制机构的由对黄色光成分进行调制的光调制元件构成的知调制元件34。色合成装置40中设有对光调制后的各色光进行合成的作为色合成棱镜的交叉二向色棱镜41、用于对投射透镜50中的色像差进行修正的像差修正透镜42。在上述的色分离光学系统20中，两片二向色镜21、22具有将通过聚光透镜17后的白色光分离成红色光、重叠有黄色光的绿色光、蓝色光的功能。S卩，第一二向色镜21使从照明光学系统射出的白色光束的红色光成分透过，并且使绿色光成分、黄色光成分以及蓝色光成分反射。透过第一二向色镜21后的红色光经由中继透镜2 而被全反射镜23a反射。之后，经由聚光透镜25而到达作为第一光调制机构的红色光用液晶光阀31。如图2所示，红色光用液晶光阀31为对红色光成分进行调制的光阀，其由入射预偏振板(无机偏振板)31a、入射偏振板31b、光学补偿板31c、含有液晶单元等的液晶显示面板31d、出射预偏振板31e、出射偏振板31f构成。由于到达红色光用液晶光阀31的光束为椭圆偏振光，因此入射预偏振板31a使该椭圆偏振光偏振成固定方向的直线偏振光。入射偏振板31b仅使固定方向的偏振光通过，通过该入射偏振板31b和与其成对的出射偏振板31f的协同作用，从而起到仅使在液晶显示面板31d中被调制后的固定方向的偏振光通过的作用。另外，光学补偿板31c对液晶显示面板31d中的双折射进行补偿。液晶显示面板31d基于影像信号对入射的红色的光束进行调制。出射预偏振板31e使光量减少，从而减轻出射偏振板31f的负担。绿色光用液晶光阀32及蓝色光用液晶光阀33同样如图2所示，虽然进行光调制的色光不同，但其结构基本上与红色光用液晶光阀31相同。即，绿色光用及蓝色光用的液晶光阀32、33中的入射预偏振板32a、33a、入射偏振板32b、33b、光学补偿板32c、33c、液晶显示面板32d、33d、出射预偏振板32e、33e以及出射偏振板32f、33f与红色光用液晶光阀 31中的入射预偏振板31a、入射偏振板31b、光学补偿板31c、液晶显示面板31d、出射预偏振板31e以及出射偏振板31f的结构对应。另外，在上述的色分离光学系统20中，由第一二向色镜21反射的绿色光成分、黄色光成分以及蓝色光成分中的绿色光成分及黄色光成分被第二二向色镜22反射，并经由聚光透镜沈向作为第四光调制机构的对黄色光进行调制的知调制元件34入射。Ye调制元件34为含有在多个玻璃基板之间封入液晶等而成的液晶单元的液晶显示面板，其基于影像信号对黄色光成分进行调制并将其射出。射出的黄色光成分中，仅与配置在出射侧的构成第二光调制机构的绿色光用液晶光阀32的入射偏振板32b的透过轴一致的光成分向绿色光用液晶光阀32入射。由此，控制通过如调制元件34而向绿色光用液晶光阀32入射的黄色光成分的光量，并且通过了知调制元件34的黄色光成分及绿色光成分向作为第二光调制机构的绿色光用液晶光阀32入射。向绿色光用液晶光阀32入射的绿色光成分在液晶显示面板32d中被基于影像信号进行调制而向交叉二向色棱镜41入射。另外，向绿色光用液晶光阀32入射的黄色光成分与该调制后的绿色光成分重叠而向交叉二向色棱镜41入射。需要说明的是，绿色光用液晶光阀32中的入射预偏振板32a、入射偏振板32b、光学补偿板32c、出射预偏振板32e以及出射偏振板32f与上述的红色光用液晶光阀31中的入射预偏振板31a、入射偏振板31b、光学补偿板31c、出射预偏振板31e以及出射偏振板31f同样地发挥作用。另外，在上述的色分离光学系统20中，由第一二向色镜21反射的蓝色光成分经由第二二向色镜22、两个中继透镜Ma、Mb、全反射镜23b、23c以及聚光透镜27向作为第三光调制机构的蓝色光用液晶光阀33入射。向蓝色光用液晶光阀33入射的蓝色光成分在液晶显示面板33d中被基于影像信号进行调制而向交叉二向色棱镜41入射。需要说明的是， 蓝色光用液晶光阀33中的入射预偏振板33a、入射偏振板33b、光学补偿板33c、出射预偏振板33e以及出射偏振板33f如上述那样与红色光用液晶光阀31中的入射预偏振板31a、入射偏振板31b、光学补偿板31c、出射预偏振板31e以及出射偏振板31f同样地发挥作用。构成色合成装置40的作为色合成棱镜的交叉二向色棱镜41具有对由红色光用液晶光阀31、绿色光用液晶光阀32、蓝色光用液晶光阀33调制后的三色的光束进行合成而形成彩色影像的作为色合成棱镜的功能。因此，如图2所示，在交叉二向色棱镜41中，涂敷有红色光用的反射膜的反射面41a和涂敷有蓝色光用的反射膜的反射面41b形成为交叉状。 因此，由红色光用液晶光阀31调制后的红色光被红色光用的反射面41a反射而向投射透镜 50的方向射出。另外，由蓝色光用液晶光阀33调制后的蓝色光被蓝色光用的反射面41b反射而向投射透镜50的方向射出。与此相对，由绿色光用液晶光阀32调制后的绿色光及与该绿色光重叠的黄色光直接透过红色光用的反射面41a和蓝色光用的反射面41b而向投射透镜50射出。这样色合成后的光束从投射透镜50投射而向屏幕等投射面投影。在该情况下，黄色光用成分被基于影像信号进行调制而与绿色光成分重叠，因此投影的影像的亮度提高。在具备这样的光学系统的投影仪中，各色光用的液晶光阀31、32、33的影像由作为色合成棱镜的交叉二向色棱镜41合成并通过投射透镜50向投射面上投射而成像。但是， 通常在投射透镜50中残留有放大色像差，因此在该状态下各色光的放大倍率不同，从而产生会聚偏离。对于该会聚偏离而言，相对于绿色光的放大倍率，红色光的放大倍率变小，蓝色光的放大倍率变大。另外，该偏离表现为，蓝色光与绿色光之间的偏离比较小，红色光与绿色光之间的偏离比较大。因此在该实施方式中，考虑成本的上升等而将像差修正透镜42 按压安装在交叉二向色棱镜41的红色光的入射面上，从而仅使红色光的放大倍率增大而接近绿色光。在此，对作为本发明的特征的像差修正透镜42的安装结构进行更加详细地说明。在说明该像差修正透镜42的安装结构时，基于图3 图9，首先对安装像差修正透镜42的作为色合成棱镜的交叉二向色棱镜41周边部的结构进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，称为上下左右方向时是指图3等中所示的上下左右的箭头方向。
如图3 图9所示，作为色合成棱镜的交叉二向色棱镜41由支架60支承。并且， 如图3所示，在本说明书中，将构成作为光调制机构的红色光用液晶光阀31、绿色光用液晶光阀32、蓝色光用液晶光阀33的一部分光学部件安装于该支架60而得到的组件称为色合成棱镜组件。由在图3中取下上述光学部件后的状态的立体图即图4清楚可知，支架60由上支架61、下支架62以及连结上支架61与下支架62的侧支架63构成。如图5所示，侧支架63包括使来自液晶光阀31、32、33的光通过的大致四边形的贯通孔63a ；在该贯通孔63a的周围形成，且与上支架61和下支架62连结的框边部63b。另外，侧支架63相对于交叉二向色棱镜41的三个方向的入射面以在框边部6 与入射面之间夹着遮光板64密接的方式安装。贯通孔63a形成得比后述的像差修正透镜 42大，其宽度尺寸为比像差修正透镜42稍大的程度，上下方向为比左右方向形成具有富余的间隙这样的大小，并且在框边部63b的下方部形成有向贯通孔63a的下方部突出的突起部631。如后所述，该突起部631被利用作为安装像差修正透镜42时的上下方向的基准位置。另外，虽然在图3中未明确地图示出，但构成上述的红色光用液晶光阀31、绿色光用液晶光阀32、蓝色光用液晶光阀33的一部分光学部件安装于各侧支架63的框边部63b。 需要说明的是，该一部分光学部件为液晶显示面板31d、32d、33d、出射预偏振板31e、32e、 33e、出射偏振板31f、32f、33f等。如图5可知，遮光板64是形成有用于使来自液晶光阀31、32、33的调制光通过的四边形的光通过部6 的框状的平板状构件，且是对从支承出射偏振板31f、32f、33f的框构件漏出的光或由交叉二向色棱镜41的反射面41a、41b反射的光进行遮挡的构件。这样的遮光板64由将表面涂装成黑色的金属制的薄板构件形成，粘贴于交叉二向色棱镜41的各色光用的入射面。另外，如图6 图9可知，设置在该遮光板64上的光通过部6 形成为该光通过部64a的各边的长度比侧支架63的贯通孔63a的各边的长度小。并且，在这样构成的色合成棱镜组件中，夹着遮光板64而将像差修正透镜42密接配置在位于红色光用的侧支架63的贯通孔63a的内侧的交叉二向色棱镜41的入射面上， 并且通过按压构件65进行弹性按压来固定。如图5所示，像差修正透镜42从入射侧观察时为角部被倒角的大致四边形，并且该像差修正透镜42为交叉二向色棱镜41侧的面为平面状、且其相反侧的面形成为平缓的凸状的玻璃制的平凸透镜。另外，像差修正透镜42形成为各边的长度比遮光板64的光通过部6 的各边的长度大且比侧支架63的贯通孔63a的各边的长度小的大致四边形。像差修正透镜42这样形成的结果是，在夹着遮光板64而密接于交叉二向色棱镜41的入射面的状态下，该像差修正透镜42的外周端面被侧支架63的贯通孔63a的内周侧端面限制位置(参照图6、图7)。按压构件65是由具有弹力的金属材料、例如不锈钢制的板构件通过钣金加工而形成的构件，其具备在平板构件的中央部使来自红色光用的液晶光阀31的光通过的四边形的通光孔部65a、该通光孔部65a的周边框部65b。该周边框部6 形成为与侧支架63 的框边部63b的外表面重叠。另外，在通光孔部65a的来自液晶光阀31的光所通过的部分的外周侧，以从对置的两边的周边框部65b向通光孔部65a的内侧突出的方式形成有将像差修正透镜42的周围向交叉二向色棱镜41的入射面压紧的按压部65c。按压部65c包括与周边框部6 连结的连结部65cl ；从连结部65cl与周边框部 65b平行地延伸的固定宽度的带状的臂部65c2 ；形成在臂部65c2的两前端部，与像差修正透镜42的出射侧表面抵接来按压像差修正透镜42的抵接部65c3。连结部65cl形成为从形成通光孔部65a的边(具体而言，左右的边)的大致中央部朝向通光孔部65a的内部突出(参照图9)。臂部65c2形成为以该连结部65cl为中心构件而沿着与形成通光孔部65a 的边平行的两个方向(具体而言，上下方向)延伸。并且，在臂部65c2的前端部形成的抵接部65c3以向交叉二向色棱镜41侧变位规定尺寸S的方式成型(参照图8)。并且，抵接部65c3被钣金整形为将像差修正透镜42向交叉二向色棱镜41侧压紧的部分成为平滑的曲线(参照图8)。按压部65c通过这样的结构，从而能够使形成在臂部65c2的前端部的抵接部65c3沿光轴方向以适当的弹力与像差修正透镜42相接。另外，这样构成的按压构件65在周边框部65b的上下通过螺钉66与侧支架63 — 起紧固固定于上支架61及下支架62。需要说明的是，在周边框部6 的上部形成有与通光孔部65a的上方部相连的切口部655，该切口部655是在操作按压构件65时用于使操作者的手指容易勾挂的部位。另外，在周边框部65b的下方部形成有向通光孔部65a的下方部突出的突起部656，以支承像差修正透镜42的下端。在上述那样构成的投影仪中，像差修正透镜42如下这样安装在交叉二向色棱镜 41上。首先，在交叉二向色棱镜41的三个方向的光的入射面上粘贴遮光板64。接着，在交叉二向色棱镜41的下部配置下支架62，并且在上部载置上支架61。之后，将绿色光用及蓝色光用的侧支架63螺纹紧固于该上下支架61、62，从而内包交叉二向色棱镜41而将上下支架61、62和侧支架63结合。此时，遮光板64夹在侧支架63的框边部6 与交叉二向色棱镜41的入射面之间。需要说明的是，由于红色光用的侧支架63与上下支架61、62的结合需要与安装像差修正透镜42的按压构件65 —起紧固，因此在该阶段仅配置或暂时固定在规定的位置。接着，进行像差修正透镜42的安装在仅进行了配置的红色光用的侧支架63的贯通孔63a的内侧，将像差修正透镜42的平面侧向交叉二向色棱镜41中的红色光用的光学系统的入射面压紧。此时，使像差修正透镜42的下端面与侧支架63的突起部631的上端面抵接，并且使像差修正透镜42的左右方向的中心与贯通孔63a的左右方向中心大致一致。 这样，夹着遮光板64而将像差修正透镜42配置在交叉二向色棱镜41的红色光的系统的入射面上。并且，为了使这样配置的像差修正透镜42向交叉二向色棱镜41的入射面压紧，而将按压构件65和侧支架63通过螺钉66共同紧固，从而使它们固定于上支架61及下支架 62，由此将像差修正透镜42安装于交叉二向色棱镜41中的红色光用的入射面。这样，在交叉二向色棱镜41的三个方向的入射面上安装侧支架63后，将上述的液晶光阀31、32、33的一部分光学部件安装于上述的侧支架63。根据以上那样构成的实施方式涉及的液晶投影仪，能够起到以下的效果。(1)像差修正透镜42被按压构件65弹性地按压而固定在色合成棱镜(例如，交叉二向色棱镜41)中的红色光的系统的入射面上，因此在像差修正透镜42与色合成棱镜之间未形成多余的间隙。因此，即使安装像差修正透镜42，也能够抑制光学引擎所需空间的扩大。(2)由于将像差修正透镜42安装于色合成棱镜的入射面时不使用粘接剂，因此不会受到粘接剂的劣化带来的影响。(3)由于像差修正透镜42向色合成棱镜的入射面的安装是通过按压构件65将像差修正透镜42相对于色合成棱镜的入射面按压而固定的结构，因此不需要高级的技术就能够廉价地形成。(4)由于将像差修正透镜42以向作为色合成棱镜的交叉二向色棱镜41的入射面按压的状态保持，因此能够将像差修正透镜42的安装基准面高精度地保持为与光轴垂直的面。(5)由于像差修正透镜42以其外周端面被侧支架63的贯通孔63a的内周侧端面限制位置的方式配置在侧支架63的贯通孔63a的内侧，因此可以形成能够将与光轴垂直的面内的像差修正透镜42的位置保持为必要水平的精度的简单的结构。(6)由于在侧支架63的框边部6 与交叉二向色棱镜41的入射面之间安装有遮光板64，因此可防止从出射偏振板31f、32f、33f的外框漏出的光或来自交叉二向色棱镜41 的反射面41a、41b的反射光向外部漏出，从而能够形成优良品质的影像。(7)由于像差修正透镜42在使来自红色光用液晶光阀31的光通过的部分的外周侧被按压构件65的按压部65c向色合成棱镜的入射面压紧，因此不会阻碍来自红色光用液晶光阀31的光的通过，并能够使像差修正透镜42的安装基准面成为高精度地垂直于光轴的面。因此，通过像差修正透镜42能够可靠地进行红、绿及蓝色之间的会聚偏离的修正。(8)按压构件65的按压部65c具有与一对对置的周边的中心部连结的连结部 65cl和以该连结部65cl为中心而与所述周边平行地向两侧延伸出的臂部65c2，且在该臂部65c2的各前端部形成有与像差修正透镜42抵接来按压该像差修正透镜42的抵接部 65c3。因此，能够在相对于像差修正透镜42的中心点点对称的四点位置按压像差修正透镜 42，从而能够不容易产生安装的像差修正透镜42的位置偏离。(9)按压构件65由金属制平板通过钣金加工而形成，且其抵接部65c3以从周边框部65b中的与侧支架63的框边部63b的外表面重叠的面向色合成棱镜侧变位规定尺寸的方式塑性变形，因此按压构件65能够通过钣金加工简单地形成。另外，由于按压构件65为这样的结构，因此可以不增大按压构件65的光轴方向的尺寸。因此，能够抑制光学引擎的尺寸增大。(10)像差修正透镜42中，色合成棱镜侧的面形成为平面状，且其相反侧的面形成为突状，因此能够使像差修正透镜42的安装基准面更可靠地成为垂直于光轴的面。另外， 由于按压构件65的按压部65c从像差修正透镜42的突状的面侧对像差修正透镜42作用， 因此按压力即使很小也会成为朝向像差修正透镜42的中心的力而发挥作用，从而能够更可靠地抑制像差修正透镜42的与光轴垂直的面内的位置偏离。(变形例)本发明在上述实施方式中还可如下这样进行变更。本发明适用的投影仪不局限于液晶投影仪，只要是通过各种光学系统生成各色光，并通过色合成棱镜对该各色光进行合成并投射，并且产生放大色像差的投影仪即可，也可以适用于其它的投影仪。例如，光源灯还可以使用各色光用的激光光源。另外，调制机构还可以使用反射型液晶显示面板。像差修正透镜42在上述实施方式中仅配置在红色光的系统中，但也可以配置在其它色光的系统中。例如，可以在蓝色光的系统中安装使放大率变小的像差修正透镜，并且还可以在红、绿及蓝各色光的系统中对各像差倍率进行修正而使它们的会聚偏离一致。另外，上述情况的像差修正透镜的安装可以为依照上述结构的结构。像差修正透镜42在上述实施方式中为玻璃制，但不局限于此，也可以由耐热性树脂形成。若为由耐热性树脂形成的透镜，则可通过塑料成形形成，因此制造容易。遮光板64在上述实施方式中为金属制，但也不局限于此，只要能够遮光即可，也可以为其它材料。例如，可以为耐热性树脂。按压构件65在上述实施方式中由不锈钢等金属制板构件通过钣金加工而形成， 但不局限于此。例如，按压构件65也可以由具有弹性的耐热性树脂材料通过成形加工而形成。工业实用性本发明涉及的投影仪能够利用作为家庭影院、会议室、研修室、教室、娱乐场、各种展示厅、摄影室等多方面的设施中的影像显示系统。
权利要求
1.一种投影仪，其特征在于，具备与红、绿、蓝这三色光分别对应而设置的光阀；对由各光阀调制后的调制光进行合成的色合成棱镜；将从色合成棱镜射出的合成光放大投射的投射透镜；对投射透镜的放大色像差进行修正的像差修正透镜，所述像差修正透镜被按压构件弹性地按压而固定于红、绿、蓝这三色光的系统中的至少一个系统的色合成棱镜的入射面。
2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述色合成棱镜构成为被支承色合成棱镜的上表面、下表面及入射面的上支架、下支架及侧支架支承，所述侧支架包括使来自所述光阀的光通过的贯通孔、在该贯通孔的周围形成且与所述上支架及下支架连结的框边部，所述像差修正透镜以其外周端面被所述侧支架的贯通孔的内周侧端面限制位置的方式配置在所述侧支架的贯通孔的内侧。
3.根据权利要求2所述的投影仪，其特征在于，所述侧支架以在构成所述贯通孔的框边部与所述色合成棱镜的入射面之间夹着用于防止光的漏出的由薄板构件构成的遮光板而密接的方式安装，并且，所述像差修正透镜以密接的方式固定于该遮光板的外侧表面。
4.根据权利要求3所述的投影仪，其特征在于，所述按压构件具有通光孔部，其使来自所述光阀的光通过；周边框部，其形成在该通光孔部的周围，且形成为与所述侧支架的框边部的外表面重叠；按压部，其从所述周边框部向所述通光孔部突出而形成，从而在所述通光孔部内的使来自所述光阀的光通过的部分的外周侧将所述像差修正透镜的周围向色合成棱镜的入射面压紧，该按压部具有分别与所述周边框部中的形成所述通光孔部的一对对置的周边的中心部连结的连结部、以该连结部为中心而与所述周边平行地向两侧延伸的臂部，在该臂部的各前端部形成有与所述像差修正透镜抵接来按压所述像差修正透镜的抵接部。
5.根据权利要求4所述的投影仪，其特征在于，所述按压构件形成为所述抵接部从所述周边框部中的与所述侧支架的框边部的外表面重合的面向所述色合成棱镜侧变位规定尺寸。
6.根据权利要求4或5所述的投影仪，其特征在于，所述像差修正透镜是色合成棱镜侧的面形成为平面状且其相反侧的面形成为突状的平凸透镜。
全文摘要
本发明提供一种投影仪，其不会使液晶显示面板等光学部件在外部气体的作用下的冷却效果降低，并且在抑制光学系统所需空间的增大的同时能够简单地安装像差修正透镜。本发明涉及的投影仪具备与红、绿、蓝这三色光分别对应而设置的光阀；对由各光阀调制后的调制光进行合成的色合成棱镜(例如交叉二向色棱镜(41))；将从该色合成棱镜射出的合成光放大投射的投射透镜；对投射透镜的放大色像差进行修正的像差修正透镜(42)。该像差修正透镜(42)被按压构件(65)弹性地按压而固定于红、绿、蓝这三色光的系统中的至少一个系统的色合成棱镜的入射面。
文档编号G02B27/10GK102445826SQ20111030787
公开日2012年5月9日 申请日期2011年10月12日 优先权日2010年10月13日
发明者南和哉 申请人:三洋电机株式会社