CN112513734A - 光学模块、投影型图像显示设备以及制造光学模块的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种光学模块和一种图像显示设备，其中即使在图像显示设备小型化的情况下，也容易保持补偿板的调节位置，并且提供一种制造所述图像显示设备的方法。一种光学模块包括：固定部，所述固定部在垂直于液晶面板的主表面的Z轴方向上固定相位差补偿板的调节位置；一种投影型图像显示设备包括：光源；旋转体，所述旋转体通过角度调节构件对设置在液晶面板与液晶面板的偏振分束器之间的相位差补偿板进行旋转调节；和保持器部，所述保持器部在Z轴方向上将旋转体的角度调节构件固定至固定部；以及一种制造光学模块的方法，所述方法包括在垂直于液晶面板的主表面的Z轴方向上固定相位差补偿板的调节位置。

Description

光学模块、投影型图像显示设备以及制造光学模块的方法

技术领域

本技术涉及光学模块、投影型图像显示设备以及制造光学模块的方法。

背景技术

传统上，将图像投影在屏幕、墙壁等上的投影仪设备被称为投影型图像显示设备。所谓的液晶(LCD)投影仪设备被广泛使用，其中来自光源的输出光由液晶显示装置进行光学调制并投射在屏幕上。

作为投影仪的类型，例如，已知使用诸如激光、灯、LED等光源并投影由液晶面板或数字微镜装置(DMD)显示的图像的类型。

液晶投影仪设备的液晶显示装置部分以与液晶面板中使用的液晶分子的类型相对应的显示模式来显示图像。作为液晶投影仪设备，已知投影型图像显示设备诸如单板型或三板型液晶投影仪设备。在投影型图像显示设备中，通常将棱镜型偏振分束器(PBS)用于偏振分离。

近年来，对易于携带并且能够显示图像的小型投影仪设备的开发已经取得了进展。已经提出了可以连接到笔记本PC等的小型投影仪、具有可以投影录制的图像的内置光学模块的摄像机等，并且对可以内置到移动电话和智能手机中的光学模块的开发已经取得了进展。

在液晶投影仪设备中，在光源与液晶面板之间设置有相位差补偿板，并且旋转相位差补偿板以使偏振方向对准，从而降低全黑屏时的照度。

专利文献1和2提出了一种能够容易地调节对比度的相位差补偿板。例如，提出了一种相位差补偿板，该相位差补偿板具有双折射，补偿液晶面板的残余相位差，并且具有特殊性能(参见专利文献1和2)。

此外，专利文献3提出了一种用于扫描图像显示设备的小型光学模块，该光学模块能够减少光斑在显示区域诸如屏幕上的相对位置位移。在光学模块的光学部件保持器中，第一倾斜表面和第二倾斜表面形成为与包括光轴的第一表面对称，并且在壳体中，壳体的第一倾斜表面和第二倾斜表面形成为与第一表面对称，从而与光学部件保持器的第一倾斜表面和第二倾斜表面成对。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2007-11280 A

专利文献2：JP 2008-70666 A

专利文献3：JP 2014-26128 A

发明内容

本发明要解决的问题

在专利文献1和2中，尽管已经提出了一种优异的补偿板，但是有必要进一步研究即使在图像显示设备小型化的情况下也能够容易地保持补偿板的调节位置的配置。

在专利文献3中，由于机械部件的形状特殊且复杂，因此有必要进一步研究即使在图像显示设备小型化的情况下也能够容易地保持补偿板的调节位置的配置。

因此，本技术的主要目的是提供一种光学模块和一种图像显示设备，其中即使在图像显示设备小型化的情况下，也易于保持补偿板的调节位置，以及提供一种制造所述光学模块的方法。

解决问题的方案

本技术可以提供一种光学模块，包括：固定部，所述固定部在垂直于液晶面板的主表面的Z轴方向上固定相位差补偿板的调节位置。

本技术可以提供一种投影型图像显示设备，包括：光源；旋转体，所述旋转体通过角度调节构件对设置在液晶面板与液晶面板的偏振分束器之间的相位差补偿板进行旋转调节；和保持器部，所述保持器部在垂直于液晶面板的主表面的Z轴方向上将旋转体的角度调节构件固定至固定部。

本技术可以提供一种制造光学模块的方法，所述方法包括在Z轴方向上固定相位差补偿板的调节位置。

所述固定部可以设置在所述保持器部上。

所述固定部可具有固定剂涂布区域。

固定剂涂布区域可包括凹陷空间。

可进一步包括旋转地调节相位差补偿板的角度调节构件，并且所述角度调节构件可以在Z轴方向上固定至固定部。

角度调节构件可通过涂布至固定部的固定剂来固定。

固定剂可包括粘合剂。

可在面对固定部的一侧上进一步包括支撑板。

保持器部可以保持使相位差补偿板旋转的旋转体。

使相位差补偿板旋转的旋转体可被容纳在设置有固定部的保持器部与设置在面对固定部的一侧上的支撑板之间。

相位差补偿板可以设置在液晶面板与液晶面板的偏振分束器之间。

本发明的效果

根据本技术，可以提供即使在图像显示设备小型化的情况下也易于保持补偿板的调节位置的光学模块和图像显示设备、以及制造所述光学模块的方法。注意，本文描述的效果不必是限制性的，而是可以获得本公开内容中描述的任何效果。

附图说明

图1是示出根据本技术的实施方式的投影型图像显示***的策略配置的视图。

图2是示出根据本技术的实施方式的投影型图像显示***的策略配置的视图。

图3是示出根据本技术的实施方式的投影型图像显示***的策略配置的视图。

图4是本实施方式中的投影型图像显示设备的示例的示意性概念图。

图5是示出根据本实施方式的光学模块的配置的示例的平面图。

图6是沿着根据本实施方式的光学模块的线A-A截取的截面图。

图7是示出根据本实施方式的去除补偿板时光学模块的配置的示例的平面图。

图8是示出根据本实施方式的光学模块的操作的示例的平面图。

图9是沿着根据本实施方式的光学模块的固定部周围的线B-B截取的截面图。

图10是在本实施方式中通过固定剂将旋转体的角度调节构件和保持器部的固定部固定的示例的示意图。

图11是示出根据本技术的实施方式的投影型图像显示***的配置的示例的示意图。

图12是示出根据本技术的实施方式的投影型图像显示***的配置的示例的示意图。

图13是示出液晶显示装置的配置的示例的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述用于实施本技术的优选方式。以下描述的实施方式示出本技术的代表性实施方式的示例，该实施方式并不狭义地解释本技术的范围。注意，将按以下顺序进行描述。在附图中，相同或等同的元件或构件由相同的附图标记表示，并且适当地省略重复的描述。

1.投影型图像显示设备1000

2.光学模块1

2-1.旋转体

2-2.固定部

2-3.固定剂

2-4.保持器部

2-5.支撑板

3.制造本技术的光学模块和图像显示设备的方法

4.本技术的图像显示***或图像显示设备

1.投影型图像显示设备1000

下面将参照图1至图3描述使用根据本技术的投影型显示设备的方法。图1和图2是示出根据本技术的投影型显示设备的使用状态的示例的视图。图3是示出在根据本技术的投影型显示设备中其上设置有用于图像显示光的投影端口的表面的视图。

根据本技术的投影型图像显示设备1000包括根据本实施方式的光学模块。光学模块中包括的相位差补偿板用于补偿液晶面板的相位差。

根据本技术的投影型图像显示设备1000是包括光源、旋转体和保持器部的设备，所述旋转体通过角度调节构件对设置在液晶面板与液晶面板的偏振分束器之间的相位差补偿板进行旋转调节，所述保持器部在垂直于液晶面板的主表面的Z轴方向上将旋转体的角度调节构件固定至固定部。本技术的投影型图像显示设备的示例包括便携式投影仪、小型投影仪、移动投影仪、视频投影仪、带投影仪的摄像机和智能手机。

如图1和图2中所示，根据本技术的投影型显示设备1000连接至吊杆1200，并且吊杆1200固定至工作台1100。如图3中所示，从投影型显示设备1000投射的图像显示光从投影端口1001朝向顶板表面1101投射。例如，投影型显示设备1000被设置成朝向工作台1100的顶板表面1101投射图像显示光。通过图像显示光的投射，图像1300被投影在顶板表面1101上。通过以这种方式将图像1300投影在顶板表面1101上，围绕着工作台1100的多个人可以观看图像。

参照图4，下面将描述包括照明光学***200和投影光学***300的单板型液晶投影仪设备，作为本技术的投影型图像显示设备1000的概念配置***的示例，但是本技术不限于该示例。照明光学***和投影光学***可以分别是照明光学装置和投影光学装置。投影型图像显示设备1000可包括本技术的光学模块、光源、二向色镜、全反射镜、偏振分束器、组合棱镜和投影透镜。

<照明光学***200>

照明光学***200在内部具有一个或多个红色激光器、一个或多个绿色激光器以及一个或多个蓝色激光器。这些可以统称为激光光源。此外，照明光学***200可包括二向色镜，并且可包括例如二向色镜232和231。

图4所示的长短交替的虚线分别表示对应颜色光束的射线路径的示例。这些激光光源211R、211G和211B、二向色镜231和232、积分透镜215、和聚光透镜216统称为光学元件组。

激光光源(211R、211G和211B)分别发射红色激光、绿色激光和蓝色激光。照明光学***200可包括发射红色激光束、绿色激光束和蓝色激光束的三种类型的激光源。注意，本技术不限于激光光源，并且可以是例如光电二极管(LED)、卤素灯、金属卤化物灯或氙气灯。

二向色镜231在反射绿色激光束的同时，选择性地透射蓝色激光束。此外，二向色镜232在选择性地反射红色激光束的同时，选择性地透射从二向色镜231发射的蓝色激光束和绿色激光束。因此，在照明光学***200中，对红色激光束、绿色激光束和蓝色激光束进行颜色组合(光路组合)。

积分透镜215使发射的光束均匀(使光量在平面中分布均匀)。然后，聚光透镜216会聚从积分透镜215发射的光束，并将会聚后的光束作为照明光发射到外部。

<投影光学***300>

投影光学***300例如包括：透镜组321和光圈323、偏振分束器6、以及根据本技术的光学模块1，所述透镜组321和光圈323容纳在镜筒322中，且所述透镜组321包括一个或多个透镜(例如，透镜311至315)。

稍后将详细描述的光学模块1例如包括光阀11和固定部，所述固定部在垂直于光阀11的主表面的方向上固定相位差补偿板的调节位置。例如，光阀11是反射型液晶元件，诸如硅上液晶(LCOS)。光阀11被配置为基于图像信号来调制来自照明光学***200的照明光(例如，S偏振分量)。

偏振分束器6是在不同方向上发射不同偏振分量(例如，P偏振分量和S改变分量)的偏振分离元件。

可以将相位差补偿板设置在偏振分束器6与液晶面板11之间，并且可以将相位差补偿板容纳在相位差补偿器中。相位差补偿板可具有补偿偏振分束器的相位差的功能，或者可具有补偿液晶面板的相位差的功能。此外，可以将四分之一波片用作相位差补偿板，从而可以提高图像质量。可以将线栅偏振元件设置为偏振分束器。同样在线栅偏振元件的情况下，可以将四分之一波片用作相位差补偿板，从而可以提高图像质量。

透镜组321被配置为将由本技术的光学模块1调制的照明光(图像光)投射(放大和投射)在屏幕150上。注意，构成本技术的透镜组321的透镜的数量没有特别限制。

包括本技术的照明光学***200和投影光学***300的单板型液晶投影仪设备100将与由光学模块调制的光相对应的图像投影到屏幕150上，从而执行期望的图像显示。注意，屏幕是用于投影从投影仪等投影的图像的表面，包括但不特别限于桌面、墙壁或窗帘。

2.光学模块1

将参照图5至图10描述根据本技术的光学模块1。图5是示出从安装相位差补偿板的方向观察的根据本技术的实施方式的光学模块1的配置的示例的平面图。图6是示出根据本技术的实施方式的光学模块1的配置的示例的截面图(线A-A)。

注意，垂直于液晶面板的主表面的方向也称为Z轴方向，光学模块的纵向方向也称为X轴方向，光学模块的横向方向也称为Y轴方向。

如图5和图6中所示，根据本技术的光学模块1包括固定部52，该固定部52在垂直于液晶面板11的主表面的Z轴方向上固定相位差补偿板50的调节位置。通过采用固定部进行固定的技术，即使在光学模块小型化的情况下，也可以提高需要针对每个液晶面板进行调节的补偿板的定位可操作性和固定工作的可操作性(例如，简化工作程序和缩短工作时间)。此外，可以容易地执行诸如去除固定剂和重新调节补偿板的位置之类的可再加工性。此外，通过利用固定部进行固定，容易保持定位后的状态，并且容易保持光学模块的品质。

如图5和图6中所示，本技术的光学模块1包括相位差补偿板50、旋转体41、保持器部42和液晶面板11。优选地，从小型化等角度出发，保持器部42设置有固定部52。此外，优选地，光学模块1进一步包括在相位差补偿板的布置方向上的与固定部52相对的一侧上的支撑板51。更优选地，支撑板51、相位差补偿板50、旋转体41、保持器部42和液晶面板11按此顺序设置在光学模块1中。

如图6和图7中所示，在光学模块1的中央部分的Z轴方向上，液晶面板11、开口60和相位差补偿板50被设置成使得任何光都可以穿过。开口60可以是来自液晶面板的光透射通过的间隙或部件，并且没有特别限制。此外，可以在光学模块1的光路上适当地配置光路构件(例如，二向色镜、全反射镜、偏振分束器、组合棱镜和投影透镜)。

如图6所示，相位差补偿板50优选地设置在液晶面板11与液晶面板的偏振分束器(未示出)之间，并且优选地被设置为与偏振分束器相对。此外，根据本技术的光学模块1可包括相位差补偿器，该相位差补偿器包括在液晶面板11与偏振分束器(未示出)之间的相位差补偿板50。

注意，相位差补偿板(下文中也称为“补偿板”)是用于补偿液晶面板和光学构件(例如，偏振分束器)的残余相位差的构件。补偿板的示例包括但不限于膜型补偿板、晶体型补偿板和液晶型补偿板。

此外，如图6至图8中所示，光学模块1包括补偿板50和用于使补偿板50旋转的旋转体41。旋转体41具有能够以垂直于液晶面板的主表面的轴向作为旋转轴旋转的功能、结构或形状。此外，光学模块1优选地包括能够以垂直于液晶面板11的主表面的轴向作为旋转轴旋转地保持旋转体41的保持器部42。旋转体41和保持器部42是本技术中的旋转装置的示例，但不限于所述形状和布置。

此外，光学模块1优选地在设置有固定部52的保持器部42和设置在与固定部52相对的一侧上的支撑板51之间具有用于容纳使补偿板50旋转的旋转体41的功能、结构或形状。

<2-1.旋转体>

在本技术中，旋转体41优选地包括用于在Z轴方向上设置补偿板50的开口60、和旋转地调节补偿板50的角度调节构件44(下文中也称为“调节构件”)。。

开口60优选地设置在旋转体的中央附近，以使补偿板50露出。开口60的形状的示例包括但不限于圆形和多边形(例如，四边形)。

调节构件44优选地形成为从旋转体41向外突出。此外，调节构件44可以形成为连接至旋转体41的端面。如图7和图8中所示，通过沿Y轴方向(箭头)移动沿X轴方向向外突出形成的调节构件44，旋转体41随着调节构件44的移动而沿箭头方向旋转。

优选地，一个或多个调节构件44被设置到旋转体41上。调节构件44的形状的示例包括但不特别限于柱状、椭圆形柱状、杆状、四棱柱状、六棱柱状和平板状。从旋转调节的可操作性的角度出发，调节构件44的形状更优选地是可杠杆操作的形状。此外，从保持固定和容易固定的角度出发，调节构件44的形状优选为具有容易利用固定剂固定的表面(例如，平坦表面)的形状。调节构件44的形状更优选为杠杆形状和具有用于通过固定剂固定的表面的形状。调节构件44优选地在Z轴方向上被固定至所述固定部，并且更优选地通过涂布至固定部52的固定剂54而被固定。

旋转体41的形状没有特别限制，只要旋转体41能够在安装后对补偿板进行旋转调节即可，但优选与保持器部的凹部43的形状相对应且可旋转的形状。旋转体的形状的示例可包括但不限于圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、或六边形。此外，在旋转体具有多边形形状的情况下，旋转体可具有在纵向方向上向外突出的弧形部分，或者在纵向方向上的两端可以是圆形的。此外，旋转体的形状优选地具有从至少一个弧形部分或圆形部分进一步突出的杠杆形旋转调节构件。然后，通过将旋转体的形状形成为在纵向方向上具有弧形部分或圆形部分的矩形形状，可以在保持补偿板的尺寸的同时使光学模块进一步小型化。

旋转体41具有能够固定补偿板50的机构，但是对补偿板的固定位置和固定方法没有特别限制。旋转体41可具有能够夹持和固定补偿板50的形状。此外，如图7所示，旋转体41可具有在开口60的外周设置有凹部61的形状，并且补偿板50安装在凹部61中，使得可以利用固定剂或类似物将补偿板50固定。

<2-2.固定部>

在本技术中，旋转体的角度调节构件44优选地在旋转调节之后沿垂直于液晶面板11的主表面的方向(Z轴方向)固定。优选通过设置在光学模块1中的固定部52(更具体地，保持器部42)进行该固定。因此，即使在图像显示设备小型化的情况下，也可以在固定补偿板时容易地调节补偿板的调节位置。此外，在补偿板固定之后，容易保持补偿板的调节位置。

优选的是，在保持器部42中设置一个或多个固定部52，并且固定部52可以设置在可以固定旋转体41的位置。如图6以及图9至图10中所示，固定部52的安装位置的示例包括可沿Z轴方向固定旋转体的调节构件44的位置。固定部52的安装位置可以在偏振分束器6(未示出)的方向上或在液晶面板11的方向上。从固定剂等的可加工性的角度出发，在旋转调节补偿板的过程中，优选地将固定部52安装至位于补偿板的下方。

固定部52的数量没有特别限制，但与调节构件的数量相对应的数量是优选的。在调节构件的数量为单个的情况下，固定部52的数量更优选地为单个。

尽管利用固定部52来固定旋转体41的方法没有特别限制，但是更优选地使用固定剂。如图9所示，从可加工性和保持固定强度的角度出发，更优选的是，在固定部中设置凹陷空间(间隙)，并将该凹陷空间用作固定剂涂布区域53。此外，固定部52优选具有固定剂涂布区域53。此外，固定部52更优选地具有用于其中可以填充固定剂的固定剂涂布区域的凹陷空间(间隙)53。由于可以使所涂布的固定剂的形状恒定，因此可以简化固定工作并且可以缩短工作时间。

优选的是，在通过调节构件44对补偿板进行旋转调节之后，如图10所示，间隙53被固定剂54填充，并且调节构件44和固定部52经由固定剂54被固定。因此，补偿板的位置被固定并保持在补偿板得到调节的状态下。

<2-3.固定剂>

固定剂54的示例包括粘合剂。粘合剂的种类没有特别限制，但从可加工性和粘合强度的角度出发，优选为可固化粘合剂，并且更优选地为光固化树脂粘合剂。可见光和/或紫外光固化树脂粘合剂甚至更优选。因此，在保持补偿板旋转地调节的位置的同时容易地固定调节构件44，并且也容易保持旋转调节和固定之后的质量。此外，在本技术中，由于固定剂的使用以及固定剂特有的热膨胀和收缩，因此不必考虑可返工性的问题，并且可以利用固定剂的优点。

<2-4.保持器部>

此外，在本技术中，保持器部42的机构、结构或形状没有特别限制。保持器部42优选地具有能够将旋转体41可旋转地保持在其中的机构、结构或形状。此外，保持器部42优选地配置为将液晶面板11保持在其中(参见图6)。此外，保持器部42优选地设置有固定部52，该固定部52用于在Z轴方向上固定补偿板的调节位置。

保持器部42的形状没有特别限制。从Z轴方向观察的保持器部42的形状(在X轴方向和Y轴方向上)的示例包括圆形、四边形和多边形。其中，优选为四边形(更优选地为矩形)(参见图7)。此外，保持器部42可具有能够固定至另一光学模块的构件上的机构，并且保持器部的形状可进一步具有诸如凹陷或凸起之类的结构或形状。

如图7所示，优选地在保持器部42的平面上(在X轴方向和Y轴方向上)设有能够设置旋转体41的凹部43。凹部43优选地形成为容纳旋转体41，这有利于光学模块的小型化。通过将旋转体41安装在凹部43中，可以使旋转体41旋转并保持。由于旋转体41是可旋转的，因此能够容易地执行固定至旋转体41的补偿板50的旋转调节。

此外，保持器部42和支撑板51优选地被配置为提供用于将旋转体41夹在凹部43和支撑板51之间的空间。旋转体41可被容纳在通过这种配置提供的空间中，并且所容纳的旋转体41是可旋转的，这是优选的。因此，可以将光学模块进一步小型化，并且无论光学模块是垂直放置、水平放置还是类似放置，都可以容易且精确地执行液晶面板的补偿调节。

如图7所示，凹部43的外缘优选地设置有一个或多个开口区域45和/或突出部46。通过形成开口区域45和/或突出部46，可以更容易地旋转和保持旋转体41。

优选的是，在保持器部42的外缘沿横向方向(Y轴方向)设置一个或多个开口区域45。开口区域45优选地形成有旋转体的调节构件44可在其中移动的空间。开口区域45优选地设置在横向方向的中央部分和/或纵向方向的中央部分。更优选的是，在凹部43的纵向方向上形成一个或多个开口区域45，以使旋转体41的调节构件44能够移动，并且更优选的是，在纵向方向上的端部处的中央附近形成开口区域45。

此外，可以在开口区域45的横向方向(Y轴方向)上设置用于限制旋转体的调节构件44的移动的突出部47。突出部47在Z轴方向上突出，并且通过设置该突出部，确定旋转体41的旋转移动的范围，并且容易地执行旋转调节。

优选地在保持器部42的外缘沿纵向方向(X轴方向)设置一个或多个突出部46。突出部46优选地沿着纵向方向(X轴方向)形成在外缘的中央部分处。突出部46优选地形成在横向方向(Y轴方向)上朝向内侧的外缘上。此外，优选的是，沿着纵向方向在每个外缘上形成一个突出部46，并且在纵向方向的中央部分处形成突出部46。

突出部46的形状的示例包括椭圆形、圆形、半圆形、三角形和六边形，并且从易于旋转的角度出发，半圆形是优选的，但是形状不限于上述形状。在横向方向上向内突出的突出部46和46沿纵向方向与旋转体41的侧面接触，从而可以调节旋转体41的旋转。

此外，如图7所示，保持器部42的外缘沿凹部43的横向方向(Y轴方向)的形状没有特别限制，但优选为向外突出的弧形。通过使外缘的弧形在纵向方向上与旋转体41的端部的圆形部分接触，可以容易地调节旋转体41的旋转。此外，外缘的弧形的中央部分优选地朝向外侧打开，以形成开口区域45。

<2-5.支撑板>

在本技术中，优选地，光学模块1进一步包括用于抑制调节构件44在Z轴方向上膨胀的支撑板51。优选地，光学模块1进一步包括在与固定部52相对一侧上的支撑板51。当固定部52中填充有固定剂时，固定剂可以根据填充量而在Z轴方向上膨胀，具体地，固定剂可以向着旋转体的调节构件44膨胀。通过在固定部52的Z轴方向上(优选地在补偿板的安装方向上)设置支撑板51，能够容易地抑制膨胀。

此外，优选地，支撑板51被设置成面对容纳旋转体41的凹部43的表面。更优选地，支撑板51被设置成使得旋转体41可被容纳在支撑板51与保持器部42的凹部之间。因此，支撑板51可以将旋转体41与保持器部42保持在一起。

3.制造本技术的光学模块和图像显示设备的方法

在下文中，将描述制造根据本技术的光学模块1或图像显示设备的方法的示例，以及通过使用本技术的上述光学模块的组成构件来固定补偿板的调节位置的方法(例如，参见图8至图10)。

在Y轴方向上调节旋转体41的调节构件44，以确定补偿板50的优选位置，然后在调节构件44的Z轴方向上固定补偿板50。由此，可以制造其中可旋转调节补偿板的光学模块1。

更优选地，通过固定剂54(更优选地，粘合剂)在Z轴方向上将调节构件44固定至固定部52。此外，固定部52优选地设置有用于填充固定剂的间隙53。

此外，在固定剂54为光固化树脂粘合剂的情况下，优选地是，在调节调节构件44之后，从任意方向用粘合剂54填充固定部52，并用预定的光照射以固定调节构件44和固定部52。此外，在从任意方向用粘合剂填充固定部52之后，可以调节调节构件44，并用预定的光照射固定部52，以固定调节构件44和固定部52。

顺便提及，诸如使用液晶面板的投影仪之类的投影型图像显示设备包括光学模块，其中在光源与液晶面板之间设置有补偿板，并且旋转补偿板以使偏振方向对准，从而降低全黑屏时的照度。在制造投影型图像显示设备时，以这种方式调节并固定补偿板。然而，当补偿板在制造后从调节位置沿旋转方向移动时，全黑屏时的照度降低，对比度降低，并且性能劣化。因此，必须保持补偿板以使补偿板的旋转位置不从调节位置移动，且保持方法的示例包括用粘合剂或类似者固定补偿板的方法。

此外，促进了图像显示设备的小型化的趋势，并且对于小型化，采用使偏振分束器与液晶面板之间的距离彼此接近的光学设计是有利的。偏振分束器与补偿板之间的距离变窄，因为需要将补偿板放置在偏振分束器与液晶面板之间以实现小型化。在图像显示设备的制造中，需要适当地旋转调节补偿板，然后对应于液晶面板和偏振分束器固定补偿板，并且补偿板不能预先固定。

作为保持方法，专利文献1和2公开了使用诸如螺钉之类的固定工具的固定方法。在通过依次设置偏振分束器、补偿板和液晶面板而使图像显示设备小型化的情况下，它们之间的距离较窄。因此，偏振分束器和液晶面板成为屏蔽，并且螺钉紧固工作变得困难。此外，螺钉固定部可能成为光路的屏蔽。如果考虑到偏振分束器的布置而将螺钉固定部设置成在光学模块的纵向和横向方向以及厚度方向上分开，则可以进行螺钉紧固工作，但是难以实现小型化。此外，在用螺钉固定的情况下，由于需要固定多个位置并调节每个螺钉的紧固平衡，因此可加工性不好。此外，由于螺钉可能由于振动等原因而松动，因此可能无法保持补偿板的调节位置。

此外，作为另一种保持方法，可以考虑以下方法：设置用于使补偿板旋转的杠杆，在该杠杆的旋转方向的两端设置可移动区域中的止动部，并且在旋转调节之后通过粘合剂固定该杠杆和止动部。然而，在这种情况下，在通过粘合剂固定的杠杆附近，存在诸如补偿板之类的光路，由于小型化而容易接近光热或诸如光源的热源，并且难以散热。因此，通过粘合剂固定的杠杆的附近是在投影仪的照明期间温度急剧变化的部分，并且由于温度变化而发生粘合剂的膨胀和收缩。因此，在通过粘合剂固定杠杆的旋转方向的情况下，由于旋转方向与粘合剂的膨胀和收缩方向相同，所以通过粘合剂的膨胀和收缩在补偿板旋转的方向上施加力。此外，当粘合剂的涂布宽度(杠杆和止动件的宽度)较宽时，变化量变大并且趋于难以保持调节。此外，在通过杠杆的左侧将粘合剂固定至止动部的情况下，需要使粘合剂散布，这增加了工作难度。

此外，当通过粘合剂在杠杆的旋转方向(Y轴方向)上固定杠杆和止动件时，在再加工期间粘合剂可能会残留在杠杆和止动件之间。如果残留粘合剂，则杠杆的可调节范围会减小，并且可能无法进行旋转调节。解决该问题需要花费时间来去除残留的粘合剂。

因此，在采用通过粘合剂固定杠杆和止动部(在Y轴方向上)的方法的情况下，很有可能会降低可加工性，并且调节位置可能会移动。

此外，作为另一种保持方法，专利文献3提出了一种抑制粘合剂的膨胀和收缩的影响的方法。然而，在专利文献3中，机械部件需要具有用于平衡在粘合剂的膨胀和收缩期间产生的力的形状，并且该形状复杂。此外，当采用专利文献3的机械部件的形状时，需要两个对应的粘合剂涂布点，这使得粘合剂涂布工作复杂并且增加了工作时间。此外，如果粘合剂涂布位置偏离，则担心会失去力平衡并且会发生意外移动。

相比之下，在采用本技术的光学模块的情况下，由于补偿板沿Z轴方向固定，因此补偿板不会由于固定剂的膨胀和收缩而在旋转方向上移动，这对于保持补偿板的调节位置是有利的。此外，在本技术中将固定剂用于固定的情况下，由于所涂布的固定剂的形状是恒定的，因此可以简化固定工作并且可以缩短工作时间。如本技术那样，由于将固定部沿Z轴方向固定至调节构件，因此即使固定部中的固定剂的填充量增加，也不会影响调节构件的调节方向，因而促进了可加工性。在本技术中，如果能够以使调节构件可以移动的程度去除粘合剂，则调节构件变得可移动，并且由于在调节方向上没有固定剂，因此旋转方向不受影响，因而可再加工性也很好。因此，通过采用本技术，即使在图像显示设备小型化的情况下，也容易保持补偿板的调节位置。此外，通过采用本技术，促进了调节补偿板的位置的可操作性，即使在固定补偿板的调节位置之后，也容易进行补偿板的位置的重新调节，并且可再加工性也是优异的。

4.本技术的投影型图像显示***或投影型图像显示设备

以下将描述包括本技术的光学模块1的图像显示***或图像显示设备的示例，但是本技术不限于该示例。

图11和图12是分别示出根据本技术的实施方式的投影型图像显示***的配置的示例的示意图，但是根据本技术的投影型图像显示设备和***不限于该示例。此外，图13示出了截面图，其示出了在本技术的光学模块中使用的光学液晶显示装置的配置的示例。

<投影型图像显示***的配置>

图11是示出根据本技术的实施方式的投影型图像显示***和投影型图像显示设备的配置的示例的示意图。投影型显示***115A是所谓的三面板液晶投影仪设备，其针对红色、绿色和蓝色的每一种颜色使用三个液晶光阀来显示彩色图像。如图11所示，投影型图像显示***115A包括液晶显示装置101R、101G和101B、光源102、二向色镜103和104、全反射镜105、偏振分束器106R、106G和106B、组合棱镜108和投影透镜109。本技术的投影型图像显示***或投影型图像显示设备可设置有根据本技术的上述光学模块和包括该光学模块的相位差补偿器作为液晶显示装置。

光源102发射用于显示彩色图像所需的包括蓝色光束LB、绿色光束LG和红色光束LR的光源光(白光)L，并且可包括例如卤素灯、金属氢化物灯、氙气灯或LED。

二向色镜103具有将光源光L分离为蓝色光束LB和其他彩色光束LRG的功能。二向色镜104具有将已经通过二向色镜103的光束LRG分离为红色光束LR和绿色光束LG的功能。全反射镜105将由二向色镜103分离的蓝色光束LB朝向偏振分束器106B反射。

偏振分束器106R、106G和106B是分别沿着红色光束LR、绿色光束LG和蓝色光束LB的光路设置的棱镜型偏振分离元件。这些偏振分束器106R、106G和106B分别具有偏振分离面107R、107G和107B，并且具有在偏振分离面107R、107G和107B上将相应的入射彩色光束分离成彼此相交的两个偏振分量的功能。偏振分离面107R、107G和107B的每一者反射一个偏振分量(例如，S偏振分量)，并且使另一偏振分量(例如，P偏振分量)通过。

液晶显示装置101R、101G和101B接收由偏振分束器106R、106G和106B的偏振分离面107R、107G和107B分离的具有预定偏振分量(例如，S偏振分量)的彩色光。液晶显示装置101R、101G和101B根据基于图像信号施加的驱动电压而被驱动，并且具有调制入射光并将调制后的光朝向偏振分束器106R、106G和106B反射的功能。

在偏振分束器106R、106G和106B与液晶显示装置101R、101G和101B的液晶面板111之间，分别设置有四分之一波片113R、113G和113B，并且设置有相位差补偿器110。四分之一波片113R、113G和113B具有校正由偏振分束器106R、106G和106B的入射光的角度依赖性引起的对比度降低的功能。相位差补偿器110具有补偿构成液晶显示装置101R、101G、101B的液晶面板的残余相位差的功能。

组合棱镜108具有将从液晶显示装置101R、101G、101B发射并透过偏振分束器106R、106G和106B的具有预定偏振分量(例如，P偏振分量)的彩色光束进行组合的功能。投影透镜109具有将从组合棱镜108发射的组合光朝向屏幕150投射的功能。

<投影型图像显示设备的操作>

将描述如上所述配置的投影型图像显示设备115A的操作。

从光源102发射的白光L通过二向色镜103的功能被分离为蓝色光束LB和其他彩色光束(红色光束和绿色光束)LRG。其中，蓝色光束LB通过全反射镜105的功能朝着偏振分束器106B反射。

另一方面，其他彩色光束(红色光束和绿色光束)LRG通过二向色镜104的功能被进一步分离为红色光束LR和绿色光束LG。分离的红色光束LR和分离的绿光束LG分别入射到偏振分束器106R和106G上。

偏振分束器106R、106G和106B在偏振分离表面107R、107G和107B上将相应的入射彩色光束分离成彼此相交的两个偏振分量。此时，每个偏振分离表面107R、107G和107B将一个偏振分量(例如，S偏振分量)朝向相应的一个液晶显示装置101R、101G和101B反射。液晶显示装置101R、101G和101B根据基于图像信号施加的驱动电压而被驱动，并且以像素为单位调制具有预定偏振分量的相应的入射彩色光束。

液晶显示装置101R、101G和101B朝向偏振分束器106R、106G和106B反射相应的调制的彩色光束。偏振分束器106R、106G和106B仅使从液晶显示装置101R、101G和101B反射的光束(调制光束)中的预定偏振分量(例如，P调制分量)通过并朝向组合棱镜108发射预定的偏振分量。

组合棱镜108将已经通过偏振分束器106R、106G和106B的具有预定偏振分量的彩色光束进行组合，并将组合的彩色光射向投影透镜109。投影透镜109将从组合棱镜108发射的组合光朝向屏幕150投射。因此，与由液晶显示装置101R、101G和101B调制的光相对应的图像被投影在屏幕150上，并且执行期望的图像显示。

图12是示出根据本技术的实施方式的投影型图像显示设备的配置的另一示例的示意图。投影型图像显示设备115B包括线栅偏振元件116R、116R和116B作为偏振分离元件，而非图11中所示的棱镜型偏振分束器106R、106G和106B。应注意，与图11中所示的投影型图像显示设备的相对应的部分由相同的附图标记表示。

与棱镜型偏振分束器106R、106G和106B相比，线栅偏振元件116R、116G和116R对入射光的角度依赖性较小，并且耐热性也优异，因此不需要四分之一波片，并且可以适合用作使用具有大量光的光源102的投影型图像显示设备115B的偏振分离元件。投影型图像显示设备115B还通过与图11中所示的投影型图像显示***115A中的操作类似的操作在屏幕(未示出)上显示图像。

投影型图像显示设备115B进一步包括全反射镜117和中继透镜118R、118G和118B。全反射镜117将由二向色镜103分离的光束LRG朝向二向色镜104反射。中继透镜118R设置在二向色镜104与线栅偏振器116R之间的光路中。中继透镜118G设置在二向色镜104与线栅偏振器116G之间的光路中。中继透镜118B设置在全反射镜105与线栅偏振器116B之间的光路中。

图12示出了光源102的配置的示例。光源102包括产生光源光L的灯单元125、使光源光L的亮度均匀化的一对微透镜阵列126和127、将光源光L的偏振方向转换为一个方向上的偏振波的PS转换元件128、调节光源光L的照射位置的位置调节透镜129。

线栅偏振器116R、116G和116B的每一者是由多根细金属线构成的栅，其间距、宽度和高度小于形成在透明基板(诸如玻璃)上的入射光的波长。具有这样的配置的线栅偏振器116R、116G和116B在垂直于入射光设置的情况下起到偏振器的作用。另一方面，如图12所示，线栅偏振器116R、116G和116B在不垂直于入射光设置的情况下起到偏振分束器的作用。此外，在线栅偏振器116R、116G和116B用作偏振分束器的情况下，为了图像质量，优选地将偏振片用于液晶显示装置，例如，优选地将四分之一波片用于补偿板。

<液晶显示装置>

图13是示出包括液晶面板111和相位差补偿器140的光学模块的配置的示例的截面图，但是本技术不限于该示例。如图13所示，光学模块101R、101G和101B的每一者包括用作光阀的液晶面板111、以及设置在液晶面板111的表面上的相位差补偿器140。本技术的光学模块包括固定部，该固定部在Z轴方向上固定相位差补偿板的调节位置。此外，相位差补偿器140包括补偿板、旋转体和保持器部。在液晶面板111的与偏振分束器106R、106G或106B或线栅偏振器116R、116G或116B相对应的一侧的表面上设置有相位差补偿器110。

液晶面板111例如是在不施加电压的状态下使液晶分子垂直取向的反射型垂直组成液晶显示元件，并且包括彼此相对设置的对向基板120和像素电极基板130，以及通过在对向基板120和像素电极基板130之间封闭液晶而形成的液晶层112。作为构成液晶层112的液晶，可以使用具有负介电各向异性的液晶，例如具有负介电各向异性的向列型液晶。

对向基板120是通过在透明基板121上顺序地层压透明电极122和取向膜123而构成的。透明基板121的示例包括玻璃基板，其包括钠玻璃、无碱玻璃或石英玻璃。透明电极122包括例如透明导电氧化物材料，诸如氧化铟锡(ITO)，其是氧化锡(SnO₂)和氧化铟(In₂O₃)的固溶体。透明电极122在所有像素区域中具有公共电位(例如，接地电位)。

取向膜123例如包括聚酰亚胺有机化合物。为了使构成液晶层112的液晶分子在预定方向上取向，对取向膜123的位于液晶层112侧的表面进行摩擦处理。

像素电极基板130是通过在支撑基板131上顺序地层压反射电极层133和取向膜134而构成的。支撑基板131例如是硅基板，在支撑基板131上设置有例如互补金属氧化物半导体(C-MOS)类型的开关元件132。反射电极层133包括多个反射像素电极。通过上述开关元件132将驱动电极施加至像素电极。

作为构成像素电极的材料，优选对可见光具有高反射率的材料，例如使用铝。与对向基板120的取向膜123一样，取向膜134例如包括聚酰亚胺有机化合物，并且为了使构成液晶层112的液晶分子在预定方向上取向，对取向膜134的位于液晶层112侧的表面进行摩擦处理。

相位差补偿器140设置在每个偏振分束器106R、106G和106B或每个线栅偏振器116R、116G和116B与每个液晶面板111的前表面之间。通过以垂直于液晶面板111的轴作为旋转轴旋转相位差补偿器140并适当地设置每个相位差补偿器140的慢轴相对于液晶面板111的慢轴的旋转角来调节对比度。作为相位差补偿器110，使用补偿板或类似者。

投影型图像显示设备115A和115B优选地包括本技术的光学模块1和相位差补偿器。作为补偿板或类似者，例如，可以使用专利文献1、2等中披露的那些。因此，液晶面板111的表面可设置有具有相位补偿和防反射这两种功能的相位差补偿器140。因此，即使在图像显示设备小型化的情况下，也容易保持补偿板的调节位置，可以实现优异的对比度，并且可以提高从光源发射的光源光L的利用效率。

注意，本技术也可以具有如下配置。

[1]

一种光学模块，包括：固定部，所述固定部在垂直于液晶面板的主表面的Z轴方向上固定相位差补偿板的调节位置。

[2]

根据[1]所述的光学模块，其中所述固定部设置在保持器部上。

[3]

根据[1]或[2]所述的光学模块，其中所述固定部具有固定剂涂布区域。

[4]

根据[1]至[3]中任一项所述的光学模块，其中所述固定剂涂布区域包括凹陷空间。

[5]

根据[1]至[4]中任一项所述的光学模块，其中所述固定剂包括粘合剂。

[6]

根据[1]至[5]中任一项所述的光学模块，进一步包括旋转地调节所述相位差补偿板的角度调节构件，

其中所述角度调节构件在Z轴方向上固定至所述固定部。

[7]

根据[1]至[6]中任一项所述的光学模块，其中所述角度调节构件通过涂布至所述固定部的固定剂来固定。

[8]

根据[1]至[7]中任一项所述的光学模块，进一步包括支撑板，所述支撑板位于面对所述固定部的一侧上。

[9]

根据[1]至[8]中任一项所述的光学模块，其中所述保持器部保持使所述相位差补偿板旋转的旋转体。

[10]

根据[1]至[9]中任一项所述的光学模块，其中使所述相位差补偿板旋转的旋转体容纳在设置有所述固定部的保持器部与设置在面对所述固定部的一侧上的支撑板之间。

[11]

根据[1]至[10]中任一项所述的光学模块，其中所述相位差补偿板设置在所述液晶面板与所述液晶面板的偏振分束器之间。

[12]

一种投影型图像显示设备，包括：

光源；

旋转体，所述旋转体通过角度调节构件对设置在液晶面板与所述液晶面板的偏振分束器之间的相位差补偿板进行旋转调节；和

保持器部，所述保持器部在垂直于所述液晶面板的主表面的Z轴方向上将所述旋转体的所述角度调节构件固定至固定部。

[13]

一种投影型图像显示设备，包括：光源；和根据[1]至[11]中任一项所述的光学模块。

[14]

一种制造光学模块的方法，所述方法包括：在垂直于液晶面板的主表面的Z轴方向上固定相位差补偿板的调节位置。

[15]

一种制造根据[1]至[11]中任一项所述的光学模块的方法。

参考标记列表

1000 投影型图像显示设备

1 光学模块

11 液晶面板

41 旋转体

42 保持器部

44 角度调节构件

50 相位差补偿板

51 支撑板

52 固定部

53 间隙

54 固定剂

60 开口

Claims (13)

1.一种光学模块，包括：固定部，所述固定部在垂直于液晶面板的主表面的Z轴方向上固定相位差补偿板的调节位置。

2.根据权利要求1所述的光学模块，其中所述固定部设置在保持器部上。

3.根据权利要求1所述的光学模块，其中所述固定部具有固定剂涂布区域。

4.根据权利要求3所述的光学模块，其中所述固定剂涂布区域包括凹陷空间。

5.根据权利要求3所述的光学模块，其中所述固定剂为粘合剂。

6.根据权利要求1所述的光学模块，进一步包括旋转地调节所述相位差补偿板的角度调节构件，

其中所述角度调节构件在Z轴方向上固定至所述固定部。

7.根据权利要求6所述的光学模块，其中所述角度调节构件通过涂布至所述固定部的固定剂来固定。

8.根据权利要求1所述的光学模块，进一步包括支撑板，所述支撑板位于面对所述固定部的一侧上。

9.根据权利要求2所述的光学模块，其中所述保持器部保持使所述相位差补偿板旋转的旋转体。

10.根据权利要求1所述的光学模块，其中使所述相位差补偿板旋转的旋转体被容纳在设置有所述固定部的保持器部与设置在面对所述固定部的一侧上的支撑板之间。

11.根据权利要求1所述的光学模块，其中所述相位差补偿板设置在所述液晶面板与所述液晶面板的偏振分束器之间。

12.一种投影型图像显示设备，包括：

光源；

旋转体，所述旋转体通过角度调节构件对设置在液晶面板与所述液晶面板的偏振分束器之间的相位差补偿板进行旋转调节；和

保持器部，所述保持器部在垂直于所述液晶面板的主表面的Z轴方向上将所述旋转体的所述角度调节构件固定至固定部。

13.一种制造光学模块的方法，所述方法包括：在垂直于液晶面板的主表面的Z轴方向上固定相位差补偿板的调节位置。

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