(57)【要約】【課題】表示パネルの位置を調整する調整機構を提供すること。【解決手段】青色用調整機構７０は、第１プレート１０１に当接し、第１プレート１０１を移動させるために設けられたアクチュエーター１１１，１１２，１１３を備え、アクチュエーター１１１，１１２，１１３の各々は、所定の方向に直動する直動部ａを備え、アクチュエーター１１１は、載置部７１に対して一方の側に配置され、アクチュエーター１１２，１１３は、載置部７１に対してアクチュエーター１１１と反対側に位置するように、載置部７１に対して他方の側に配置される。【選択図】図４
2020134852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルが搭載され、前記表示パネルの位置を調整する調整機構であって、
載置部を有し、前記載置部に前記表示パネルが載置されるプレートと、
前記プレートに当接し、前記プレートを移動させるために設けられた第１アクチュエーター、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターと、を備え、
前記第１アクチュエーター、前記第２アクチュエーターおよび前記第３アクチュエーターの各々は、所定の方向に直動する直動部を備え、
前記第１アクチュエーターは、前記載置部に対して一方の側に配置され、
前記第２アクチュエーターおよび前記第３アクチュエーターは、前記載置部に対して前記第１アクチュエーターと反対側に位置するように、前記載置部に対して他方の側に配置される調整機構。
【請求項２】
前記表示パネルの前記載置部に載置された状態において、前記表示パネルの表示面と平行となる面を基準面としたとき、前記基準面に直交する座標軸をＺ軸とし、前記基準面内において互いに直交する座標軸をＸ軸およびＹ軸とし、
前記直動部は、前記Ｚ軸に沿う方向のうちの第１の方向から前記プレートに対して当接し、前記直動部は、前記Ｚ軸に沿う方向に直動する、請求項１に記載の調整機構。
【請求項３】
前記Ｘ軸周りの回転方向をθｘ方向とし、前記Ｙ軸周りの回転方向をθｙ方向とし、前記Ｚ軸周りの回転方向をθｚ方向としたとき、
前記第１アクチュエーターと、前記第２アクチュエーターおよび前記第３アクチュエーターとは、前記載置部を挟んで、前記Ｙ軸に沿う方向に対向して配置され、
前記第１アクチュエーター、前記第２アクチュエーターおよび前記第３アクチュエーターの各々の前記直動部を前記Ｚ軸に沿う同方向に直動させることにより、前記プレートがＺ軸に沿う方向に移動する、請求項２に記載の調整機構。
【請求項４】
前記第１アクチュエーターの前記直動部に対して相対的に、前記第２アクチュエーターの直動部と、前記第３アクチュエーターの前記直動部と、を、前記Ｚ軸に沿う同方向に直動させることにより、前記プレートがθｘ方向に移動する、請求項２に記載の調整機構。
【請求項５】
前記第１アクチュエーターの前記直動部に対して相対的に、前記第２アクチュエーターの直動部と、前記第３アクチュエーターの前記直動部と、を、前記Ｚ軸に沿う、互いに反対の方向に直動させることにより、前記プレートがθｙ方向に移動する、請求項２に記載の調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調整機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターの光学系において、液晶パネルの位置を調整する方法が知られていた。例えば、特許文献１には、液晶プロジェクターのフォーカス調整方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９８５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のフォーカス調整方法では、フォーカス調整のアルゴリズムについては開示されているものの、具体的な調整機構については開示されていないという課題があった。すなわち、液晶パネルなどの表示パネルの位置を調整する調整機構が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の調整機構は、表示パネルが搭載され、表示パネルの位置を調整する調整機構であって、載置部を有し、載置部に表示パネルが載置されるプレートと、プレートに当接し、プレートを移動させるために設けられた第１アクチュエーター、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターと、を備え、第１アクチュエーター、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターの各々は、所定の方向に直動する直動部を備え、第１アクチュエーターは、載置部に対して一方の側に配置され、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターは、載置部に対して第１アクチュエーターと反対側に位置するように、載置部に対して他方の側に配置される。
【０００６】
上記の調整機構において、表示パネルの載置部に載置された状態において、表示パネルの表示面と平行となる面を基準面としたとき、基準面に直交する座標軸をＺ軸とし、基準面内において互いに直交する座標軸をＸ軸およびＹ軸とし、直動部は、Ｚ軸に沿う方向のうちの第１の方向からプレートに対して当接し、直動部は、Ｚ軸に沿う方向に直動することが好ましい。
【０００７】
上記の調整機構において、Ｘ軸周りの回転方向をθｘ方向とし、Ｙ軸周りの回転方向をθｙ方向とし、Ｚ軸周りの回転方向をθｚ方向としたとき、第１アクチュエーターと、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターとは、載置部を挟んで、Ｙ軸に沿う方向に対向して配置され、第１アクチュエーター、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターの各々の直動部をＺ軸に沿う同方向に直動させることにより、プレートがＺ軸に沿う方向に移動することが好ましい。
【０００８】
上記の調整機構において、第１アクチュエーターの直動部に対して相対的に、第２アクチュエーターの直動部と、第３アクチュエーターの直動部と、を、Ｚ軸に沿う同方向に直動させることにより、プレートがθｘ方向に移動することが好ましい。
【０００９】
上記の調整機構において、第１アクチュエーターの直動部に対して相対的に、第２アクチュエーターの直動部と、第３アクチュエーターの直動部と、を、Ｚ軸に沿う、互いに反対の方向に直動させることにより、プレートがθｙ方向に移動することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るプロジェクターの構成を示す概略図。
【図２】クロスダイクロイックプリズムと表示パネルなどとの配置を示す斜視図。
【図３】調整機構の外観を示す斜視図。
【図４】調整機構の構成を示す分解斜視図。
【図５】第１プレートの構成を示す斜視図。
【図６】第２プレートの構成を示す斜視図。
【図７】第３プレートの構成を示す斜視図。
【図８】ベースの構成を示す斜視図。
【図９】アクチュエーターの構成を示す模式断面図。
【図１０Ａ】Ｚの１軸調整方法を示す模式図。
【図１０Ｂ】θｘの１軸調整方法を示す模式図。
【図１０Ｃ】θｙの１軸調整方法を示す模式図。
【図１１Ａ】第３プレートおよび第３プレートに載置された第２プレートを示す斜視図。
【図１１Ｂ】第３プレートおよび第３プレートに載置された第２プレートを示す斜視図。
【図１２Ａ】Ｘの１軸調整方法を示す模式平面図。
【図１２Ｂ】θｚの１軸調整方法を示す模式平面図。
【図１３】ベースおよびベースに載置された第３プレートを示す斜視図。
【図１４】Ｙの１軸調整方法を示す模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も、本発明に含まれる。ここで、以下の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。また、以下の各図においては、必要に応じて、相互に直交する座標軸であるＸＹＺ軸を付している。
【００１２】
１．実施形態
本実施形態では、表示パネルとしての液晶パネルを３個備えたプロジェクターに備わる調整機構を例に挙げて説明する。なお、以下に述べる本実施形態の調整機構のうち、θｘθｙＺの３軸を調整する構成が本発明の調整機構の一例である。本実施形態の調整機構は、本発明の上記調整機構に加えて、ＹＸθｚの３軸を調整する構成を有している。
【００１３】
１．１．プロジェクター
本実施形態に係るプロジェクターの構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係るプロジェクターの構成を示す概略図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係るプロジェクター１は、照明光学系である光源装置１０、色分離光学系２０、リレー光学系３０、光変調装置である３個の表示パネルとしての、緑色用表示パネル４０Ｇ、赤色用表示パネル４０Ｒ、青色用表示パネル４０Ｂ、青色用調整機構７０および赤色用調整機構８０、色合成光学系であるプリズムとしてのクロスダイクロイックプリズム５０、投射レンズ６０を備え、これらが本体部２に収納されている。なお、以降の説明において、緑色用表示パネル４０Ｇ、赤色用表示パネル４０Ｒおよび青色用表示パネル４０Ｂを総称して、単に表示パネル４０ということもある。さらに、青色用表示パネル４０Ｂが載置された青色用調整機構７０、および赤色用表示パネル４０Ｒが載置された赤色用調整機構８０を総称して、単に調整機構７ということもある。
【００１５】
表示パネル４０は、光源装置１０が有する光源１１から射出された光を変調する。表示パネル４０のうち、赤色用表示パネル４０Ｒは赤色用調整機構８０に搭載されて位置が調整され、青色用表示パネル４０Ｂは青色用調整機構７０に搭載されて位置が調整される。緑色用表示パネル４０Ｇは、本実施形態の調整機構には搭載されず、搭載部材９０に搭載される。緑色用表示パネル４０Ｇは緑色光Ｇを変調し、赤色用表示パネル４０Ｒは赤色光Ｒを変調し、青色用表示パネル４０Ｂは青色光Ｂを変調する。表示パネル４０にて変調された光は、クロスダイクロイックプリズム５０で合成され、投射レンズ６０から図示しないスクリーンなどの投射対象に投射される。
【００１６】
光源装置１０は、光源１１、第１レンズアレイ１２、第２レンズアレイ１３、偏光変換素子１４、重畳レンズ１５を有している。第１レンズアレイ１２および第２レンズアレイ１３では、小レンズがマトリクス状に配列されている。
【００１７】
プロジェクター１では、光源１１として放電型の光源を採用しているが、光源１１の方式はこれに限定されない。光源１１として、発光ダイオード、レーザーなどの固体光源を採用してもよい。
【００１８】
光源１１から射出された光は、第１レンズアレイ１２によって複数の微小な部分光束に分割される。偏光変換素子１４は、光源１１から射出された非偏光な光を、表示パネル４０で利用可能な偏光に揃える。各部分光束は、第２レンズアレイ１３および重畳レンズ１５によって、照明対象である３個の表示パネル４０の各入射面上に重畳される。すなわち、第１レンズアレイ１２、第２レンズアレイ１３、重畳レンズ１５によって、光源１１から射出された光が表示パネル４０を照明するインテグレーター照明光学系が形成される。
【００１９】
色分離光学系２０は、第１ダイクロイックミラー２１、第２ダイクロイックミラー２２、反射ミラー２３、フィールドレンズ２４，２５を有している。色分離光学系２０は、光源装置１０からの光を、各々異なる波長域の３色の色光に分離する。ここで、３色の色光とは、上述した緑色光Ｇ、赤色光Ｒ、青色光Ｂである。緑色光Ｇは略緑色の光であり、赤色光Ｒは略赤色の光であり、青色光Ｂは略青色の光である。
【００２０】
フィールドレンズ２４は、赤色用表示パネル４０Ｒの入射面側に配置されている。フィールドレンズ２５は、緑色用表示パネル４０Ｇの入射面側に配置されている。
【００２１】
第１ダイクロイックミラー２１は、赤色光Ｒを透過させると共に、緑色光Ｇおよび青色光Ｂを反射させる。第１ダイクロイックミラー２１を透過した赤色光Ｒは、反射ミラー２３で反射され、フィールドレンズ２４を透過して赤色用表示パネル４０Ｒを照明する。
【００２２】
フィールドレンズ２４は、反射ミラー２３で反射された赤色光Ｒを集光して、赤色用表示パネル４０Ｒを照明する。フィールドレンズ２５も、フィールドレンズ２４と同様に、第２ダイクロイックミラー２２で反射された緑色光Ｇを集光して、緑色用表示パネル４０Ｇを照明する。このとき、緑色用表示パネル４０Ｇおよび赤色用表示パネル４０Ｒを照明する光は、それぞれ略平行な光束となるように設定される。
【００２３】
第２ダイクロイックミラー２２は、青色光Ｂを透過させると共に、緑色光Ｇを反射させる。第１ダイクロイックミラー２１で反射された緑色光Ｇは、第２ダイクロイックミラー２２によって反射された後、フィールドレンズ２５を透過して緑色用表示パネル４０Ｇを照明する。
【００２４】
ここで、第１ダイクロイックミラー２１および第２ダイクロイックミラー２２は、各機能に対応する誘電体多層膜を、透明ガラス板上に形成することにより作製される。
【００２５】
リレー光学系３０は、入射側レンズ３１、第１反射ミラー３２、リレーレンズ３３、第２反射ミラー３４、フィールドレンズとしての射出側レンズ３５を有している。青色光Ｂは、緑色光Ｇや赤色光Ｒと比べて光路が長いため、光束が大きくなりやすい。そのため、リレーレンズ３３を用いて、光束の拡大を抑えている。色分離光学系２０から射出された青色光Ｂは、第１反射ミラー３２で反射されると共に、入射側レンズ３１によってリレーレンズ３３の近傍で収束される。そして、青色光Ｂは、第２反射ミラー３４および射出側レンズ３５に向かって発散する。
【００２６】
射出側レンズ３５は、上述したフィールドレンズ２４，２５と同様な機能を有し、青色用表示パネル４０Ｂを照明する。青色用表示パネル４０Ｂを照明する光は、略平行な光束となるように設定される。
【００２７】
表示パネル４０は、プロジェクター１における光変調装置として機能する。表示パネル４０には、透過型の液晶パネルが採用されている。この場合、表示パネル４０としての液晶パネルに加えて入射側偏光板と出射側偏光板を設けるのが通常である。入射側偏光板は図示しないが、液晶パネルの光入射側に固定されていればよい。また、出射側偏光板は図８に示された偏光板４０５が該当する。
【００２８】
ここで、光変調装置としての表示パネル４０は、透過型の液晶パネルに限定されない。光変調装置として、反射型液晶パネルなどの反射型の光変調装置を採用してもよい。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源１１から射出された光を変調するデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）などを採用してもよい。なお、デジタルマイクロミラーデバイスでは、マイクロミラーがマトリクス状に配置された面が表示面に相当する。さらに、複数の色光毎にそれぞれ光変調装置を備える構成に限定されず、１個の光変調装置により、複数の色光を時分割にて変調する構成としてもよい。なお、本実施形態の調整機構７は、複数の表示パネル４０同士の位置調整において、より効果が発現される。
【００２９】
上述したように、表示パネル４０のうち、青色用表示パネル４０Ｂは青色用調整機構７０に搭載され、赤色用表示パネル４０Ｒは赤色用調整機構８０に搭載される。調整機構７、すなわち青色用調整機構７０および赤色用調整機構８０については後述する。
【００３０】
クロスダイクロイックプリズム５０は、表示パネル４０から射出された各色の変換光を合成する。詳しくは、クロスダイクロイックプリズム５０は、赤色用表示パネル４０Ｒ、緑色用表示パネル４０Ｇおよび青色用表示パネル４０Ｂのそれぞれから出射した光を合成する。クロスダイクロイックプリズム５０は、赤色光Ｒを反射する赤色光反射ダイクロイック面５１Ｒと、青色光Ｂを反射する青色光反射ダイクロイック面５１Ｂと、を有している。赤色光反射ダイクロイック面５１Ｒには、赤色光Ｒを反射する誘電体多層膜が配置されている。青色光反射ダイクロイック面５１Ｂには、青色光Ｂを反射する誘電体多層膜が配置されている。赤色光反射ダイクロイック面５１Ｒおよび青色光反射ダイクロイック面５１Ｂを、以降、単に反射ダイクロイック面５１Ｒ，５１Ｂともいう。
【００３１】
ここで、色分離光学系２０、リレー光学系３０およびクロスダイクロイックプリズム５０の配置を平面視した場合に、赤色光Ｒを反射する誘電体多層膜と、青色光Ｂを反射する誘電体多層膜とは、略Ｘ字状に配置される。反射ダイクロイック面５１Ｒ，５１Ｂによって、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの３色の変換光が合成されて、カラー画像を表示する合成光が生成される。こうしてクロスダイクロイックプリズム５０によって生成された合成光は、投射レンズ６０に向かって射出される。
【００３２】
投射レンズ６０は、本体部２に装着されている。投射レンズ６０を通過して、本体部２から射出された合成光は、画像光として図示しないスクリーンなどの投射対象に投射される。
【００３３】
１．２．調整機構
次に、本実施形態に係る調整機構の構成について、図２、図３および図４を参照して説明する。図２は、クロスダイクロイックプリズムと表示パネルなどとの配置を示す斜視図である。図３は、調整機構の外観を示す斜視図である。図４は、調整機構の構成を示す分解斜視図である。なお、図２では、各構成の配置を判りやすくするために、クロスダイクロイックプリズム５０と３個の表示パネル４０との距離を実際よりも遠ざけて示している。また、図２では、青色用表示パネル４０Ｂと赤色用表示パネル４０Ｒとの配置を、クロスダイクロイックプリズム５０に対して、図１と左右逆にして示している。さらに、図３および図４では、調整機構７のうち、青色用表示パネル４０Ｂが搭載された状態の青色用調整機構７０を示している。
【００３４】
図２に示すように、クロスダイクロイックプリズム５０に対して三方に、緑色用表示パネル４０Ｇ、青色用表示パネル４０Ｂおよび赤色用表示パネル４０Ｒが配置される。青色用表示パネル４０Ｂは青色用調整機構７０に、赤色用表示パネル４０Ｒは赤色用調整機構８０に、それぞれ搭載される。緑色用表示パネル４０Ｇは搭載部材９０に搭載される。青色用調整機構７０は、青色用表示パネル４０Ｂとクロスダイクロイックプリズム５０との間に位置する。赤色用調整機構８０は、赤色用表示パネル４０Ｒとクロスダイクロイックプリズム５０との間に位置する。搭載部材９０は、緑色用表示パネル４０Ｇとクロスダイクロイックプリズム５０との間に位置する。
【００３５】
調整機構７および搭載部材９０では、搭載される各表示パネル４０とクロスダイクロイックプリズム５０との間に遮光性の部材が介在しない。そのため、各表示パネル４０にて変調された光は、調整機構７および搭載部材９０で遮られることなく、クロスダイクロイックプリズム５０に入射する。この形態は、図２における、赤色用表示パネル４０Ｒが載置された面の背面が図示された赤色用調整機構８０で見て取れる。
【００３６】
ここで、表示パネル４０のうち、緑色用表示パネル４０Ｇを第１表示パネルとし、青色用表示パネル４０Ｂまたは赤色用表示パネル４０Ｒを第２表示パネルとしたとき、第２表示パネルは、対応する本実施形態の調整機構７に搭載される。調整機構７により、第１表示パネルに対する第２表示パネルの位置が調整される。
【００３７】
なお、赤色用表示パネル４０Ｒが搭載される赤色用調整機構８０は、青色用調整機構７０と同様な構成を有している。そのため、本実施形態の調整機構７については、以降、青色用調整機構７０を代表例として説明することとし、赤色用調整機構８０の説明は省略する。
【００３８】
本実施形態では、緑色用表示パネル４０Ｇを本発明の調整機構に搭載しない構成としたが、これに限定されない。緑色用表示パネル４０Ｇを、搭載部材９０に替えて本発明の調整機構に搭載してもよい。また、緑色用表示パネル４０Ｇが搭載される搭載部材９０は、緑色用表示パネル４０Ｇと、図１に示した投射レンズ６０との距離を調整するフォーカス調整機構を備えていてもよい。
【００３９】
図３に示すように、青色用調整機構７０は、第１ステージ１００、第２ステージ２００、第３ステージ３００、ベース４００を備えている。ここで、青色用表示パネル４０Ｂが後述する載置部に載置された状態において、青色用表示パネル４０Ｂの表示面と平行となる面を基準面としたとき、基準面に直交する座標軸をＺ軸とし、基準面内において互いに直交する座標軸をＸ軸およびＹ軸とし、Ｘ軸周りの回転方向をθｘ方向とし、Ｙ軸周りの回転方向をθｙ方向とし、Ｚ軸周りの回転方向をθｚ方向とする。さらに、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿うそれぞれの方向に図示したような＋または−の記号を付して、各々、＋の方向を正の方向とし、−の方向を負の方向とする。なお、以降の説明においては、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿うそれぞれの方向を、単に、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向ともいう。
【００４０】
青色用調整機構７０は、正のＺ方向からの平面視で、Ｙ軸に沿って細長い矩形状である。青色用調整機構７０は、ベース４００側、換言すれば、負のＺ方向側が図２に示したクロスダイクロイックプリズム５０に固定される。
【００４１】
青色用表示パネル４０Ｂは、上記平面視で、青色用調整機構７０における長手方向であるＹ方向の中央から正のＹ方向寄りに搭載される。青色用表示パネル４０Ｂは、矩形状であって、矩形を構成する４辺のうち、２辺がＹ軸に沿い、他の２辺がＸ軸に沿って配置される。
【００４２】
図４に示すように、青色用調整機構７０は、青色用表示パネル４０Ｂが後述する載置部に載置される第１ステージ１００と、第１ステージ１００を支持する第２ステージ２００と、第２ステージ２００を支持する第３ステージ３００と、第３ステージ３００を支持するベース４００と、を備えている。第１ステージ１００、第２ステージ２００、第３ステージ３００およびベース４００は、この順番で負のＺ方向に向かって重畳されている。したがって、第１ステージ１００、第２ステージ２００および第３ステージ３００のうち、第３ステージ３００が上述したクロスダイクロイックプリズム５０に最も近い側に位置し、第１ステージ１００がクロスダイクロイックプリズム５０から最も遠い側に位置する。
【００４３】
第１ステージ１００は、青色用表示パネル４０Ｂが載置される第１プレート１０１と、第１のアクチュエーター１１０と、を有している。第１のアクチュエーター１１０は、３個のアクチュエーター１１１，１１２，１１３を有している。第１のアクチュエーター１１０は、第１プレート１０１に当接し、第１プレート１０１を正負のＺ方向、θｘ方向およびθｙ方向に移動させる。
【００４４】
第２ステージ２００は、第１プレート１０１が載置される、略平板状の第２プレート２０１と、第２のアクチュエーター２１０と、を有している。第２のアクチュエーター２１０は、アクチュエーター２１１，２１２を有している。第２のアクチュエーター２１０は、第２プレート２０１を正負のＸ方向、θｚ方向に移動させる。なお、本明細書においては、θｘ方向、θｙ方向およびθｚ方向における回転のような姿勢の変化も、移動に含まれるものとして説明する。
【００４５】
第３ステージ３００は、第２プレート２０１が載置される、略平板状の第３プレート３０１と、第３のアクチュエーター３１０と、を有している。第３のアクチュエーター３１０は、第３プレート３０１を正負のＹ方向に移動させる。
【００４６】
ベース４００には、第３プレート３０１が載置される。ベース４００は、負のＺ方向側が、図２に示したクロスダイクロイックプリズム５０に固定される。
【００４７】
第１のアクチュエーター１１０としてのアクチュエーター１１１，１１２，１１３は、第２プレート２０１に搭載されて第１プレート１０１と当接する。第２のアクチュエーター２１０としてのアクチュエーター２１１，２１２は、第３プレート３０１の負のＺ方向側の面に搭載される。第３のアクチュエーター３１０は、ベース４００に搭載される。第１のアクチュエーター１１０、第２のアクチュエーター２１０および第３のアクチュエーター３１０の詳細は後述する。
【００４８】
次に、第１ステージ１００、第２ステージ２００、第３ステージ３００およびベース４００の各々が有する詳細な構成について、図５、図６、図７、図８を参照して説明する。図５は、第１プレートの構成を示す斜視図である。図６は、第２プレートの構成を示す斜視図である。図７は、第３プレートの構成を示す斜視図である。図８は、ベースの構成を示す斜視図である。
【００４９】
ここで、図示の便宜上、図６では、第２プレート２０１にアクチュエーター１１１，１１２，１１３が搭載された状態を示している。図７では、第３プレート３０１にアクチュエーター２１１，２１２が搭載された状態を示している。図８では、ベース４００に、第３のアクチュエーター３１０が搭載された状態を示している。
【００５０】
図５に示すように、第１プレート１０１は、略長方形であり、長辺がＹ軸に沿い、短辺がＸ軸に沿って配置される。第１プレート１０１は、載置部７１、バネ部材７６および一対のバネ部材７７を有している。載置部７１には、青色用表示パネル４０Ｂが載置される。
【００５１】
バネ部材７６および一対のバネ部材７７は、金属製のコイルバネである。バネ部材７６は、第１プレート１０１の正のＹ方向端部における、負のＺ方向側に一端が固定されている。一対のバネ部材７７は、正負のＸ方向に沿って並んで配置されている。一対のバネ部材７７は、バネ部材７６に対して載置部７１を挟む負のＹ方向側にあって、第１プレート１０１における負のＺ方向側にそれぞれの一端が固定されている。
【００５２】
バネ部材７６および一対のバネ部材７７は、第２プレート２０１、第３プレート３０１、ベース４００の、後述する開口部を介して、ベース４００における負のＺ方向側の面に他端が各々固定される。そのため、第１プレート１０１とベース４００とが、バネ部材７６および一対のバネ部材７７によって連結され、その間に第２プレート２０１と第３プレート３０１とが挟持される。このとき、バネ部材７６および一対のバネ部材７７の引張り荷重は、ベース４００に対して、第１プレート１０１、第２プレート２０１および第３プレート３０１が移動可能に設定する。
【００５３】
図６に示すように、第２プレート２０１は、略長方形であり、長辺がＹ軸に沿い、短辺がＸ軸に沿って配置される。第２プレート２０１は、第１弾性部材２３１、接続部２４１、開口部２７６，２８１、一対の開口部２７７を有している。第１弾性部材２３１は、第２プレート２０１と第３プレート３０１とを接続する。また、第１のアクチュエーター１１０としてのアクチュエーター１１１，１１２，１１３は、第２プレート２０１を正負のＺ方向に貫通して配置される。
【００５４】
第１弾性部材２３１は、長手方向がＹ軸に沿う単板の板バネであって、幅方向がＺ軸に沿い、板厚方向がＸ軸に沿って配置される。第１弾性部材２３１の長手方向の長さは、第２プレート２０１の長辺よりも短く、短辺よりも長い。上記の配置により、第１弾性部材２３１は、正負のＸ方向に弾性変形可能である。第１弾性部材２３１は、長手方向の略中央が接続部２４１を介して第２プレート２０１に接続、固定される。第１弾性部材２３１の長手方向の両端部は、第３プレート３０１の後述する当接部を介して第３プレート３０１に接続される。これにより、第１弾性部材２３１は、第２プレート２０１と第３プレート３０１とを接続する。
【００５５】
このとき、第１弾性部材２３１は、第２プレート２０１の正のＸ方向側の長辺近傍に配置される。また、第１プレート１０１は、第１弾性部材２３１を避けて第２プレート２０１と重ねられる。このように、第１弾性部材２３１は、最小限の設置スペースで配置されている。
【００５６】
本実施形態では、第１弾性部材２３１として、単板の板バネ、所謂薄板バネを用いているが、これに限定されない。第１弾性部材２３１としては、第２プレート２０１と第３プレート３０１を接続し、正負のＸ方向に対して弾性変形が可能であれば、重ね板バネなどの他の板バネ、コイルバネ、皿バネなどのバネやゴム材などの他の弾性部材を用いてもよい。これらの弾性部材の中でも、設置に要するスペースが比較的に小さいという観点から、板バネを用いることが好ましい。
【００５７】
開口部２８１は、第２プレート２０１を貫通する略矩形状の窓である。開口部２８１は、第１プレート１０１の載置部７１に載置される青色用表示パネル４０Ｂと、正のＺ方向からの平面視で重なる位置に設けられている。そのため、青色用表示パネル４０Ｂによって変調された光は、第２プレート２０１で遮られずに射出される。
【００５８】
第１のアクチュエーター１１０のうち、第１アクチュエーターとしてのアクチュエーター１１１は、正のＺ方向からの平面視で、開口部２８１、換言すれば載置部７１に対して、一方の側である正のＹ方向側に配置されている。第１のアクチュエーター１１０のうち、第２アクチュエーターとしてのアクチュエーター１１２、および第３アクチュエーターとしてのアクチュエーター１１３は、正のＺ方向からの平面視で、載置部７１に対して他方の側である負のＹ方向側に配置されている。換言すれば、アクチュエーター１１２，１１３は、載置部７１に対してアクチュエーター１１１と反対側に位置している。また、アクチュエーター１１２，１１３は、正負のＸ方向に沿って並んで配置されている。すなわち、アクチュエーター１１１とアクチュエーター１１２，１１３とは、正のＺ方向からの平面視で載置部７１を挟み、正負のＹ方向に対向して配置される。
【００５９】
開口部２７６および一対の開口部２７７は、第２プレート２０１を貫通する開口であり、バネ部材７６および一対のバネ部材７７のコイル外形よりも大きく形成されている。正のＺ方向からの平面視で、開口部２７６はバネ部材７６と対応する位置に設けられ、一対の開口部２７７は一対のバネ部材７７と対応する位置に設けられている。これにより、青色用調整機構７０が組み立てられると、開口部２７６および一対の開口部２７７を通って、バネ部材７６および一対のバネ部材７７が配置される。
【００６０】
図７に示すように、第３プレート３０１は、略長方形であり、長辺がＹ軸に沿い、短辺がＸ軸に沿って配置される。第３プレート３０１は、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３、一対の当接部３５１，３５２、開口部３８１，３９１、一対の開口部３７７，３９２を有している。また、第２のアクチュエーター２１０としての、アクチュエーター２１１，２１２は、第３プレート３０１の負のＺ方向側に配置されている。
【００６１】
当接部３５１，３５２は、略平板状の第３プレート３０１から正のＺ方向へ突出したリブ状の突起である。当接部３５１，３５２は、第３プレート３０１の正負のＹ方向である長手方向の両端部に設けられている。詳しくは、当接部３５１が正のＹ方向側に、当接部３５２が負のＹ方向側に、それぞれ設けられている。
【００６２】
当接部３５１，３５２は対を成し、第１弾性部材２３１の両端部がそれぞれ接続される。これにより、第１弾性部材２３１は、一対の当接部３５１，３５２を介して第３プレート３０１と接続される。また、第１弾性部材２３１は、正負のＹ方向における、一対の当接部３５１，３５２に挟まれた位置にある接続部２４１を介して、第２プレート２０１と接続される。
【００６３】
第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３は、長手方向がＸ軸に沿う単板の板バネであって、幅方向がＺ軸に沿い、板厚方向がＹ軸に沿って配置される。第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３は、略同様の形状であって、長手方向の長さは、第３プレート３０１の短辺よりも短い。上記の配置により、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３は、正負のＹ方向に対して弾性変形する。
【００６４】
第２弾性部材３３２は、第３プレート３０１における正のＹ方向側の短辺近傍に配置される。第２弾性部材３３２は、一端が当接部３５１に接続され、他端がベース４００の後述する接続部に接続される。第３弾性部材３３３は、第３プレート３０１における負のＹ方向側の短辺近傍に配置される。第３弾性部材３３３は、一端が当接部３５２に接続され、他端がベース４００の後述する接続部に接続される。第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３は、正負のＹ方向に対向して略平行に設けられる。第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３は、第３プレート３０１とベース４００とを接続して、ベース４００に対する第３プレート３０１の移動を正負のＹ方向に規制する。
【００６５】
青色用調整機構７０が組み立てられると、第２プレート２０１は、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３を避けて第３プレート３０１と重ねられる。そのため、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３は、最小限の設置スペースで配置される。
【００６６】
本実施形態では、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３として、単板の板バネ、所謂薄板バネを用いているが、これに限定されない。第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３としては、上述した第１弾性部材２３１と同様な弾性部材を用いてもよい。上述した弾性部材の中でも、設置に要するスペースが比較的に小さいという観点から、板バネを用いることが好ましい。
【００６７】
開口部３８１は、第３プレート３０１を貫通する略矩形状の窓である。開口部３８１は、第１プレート１０１の載置部７１に載置される青色用表示パネル４０Ｂと、正のＺ方向からの平面視で重なる位置に設けられている。そのため、青色用表示パネル４０Ｂによって変調された光は、第３プレート３０１で遮られずに射出される。
【００６８】
開口部３９１、一対の開口部３７７，３９２は、第３プレート３０１を貫通する開口である。開口部３９１は、正のＺ方向からの平面視で、アクチュエーター１１１およびバネ部材７６と対応する位置に設けられている。開口部３９１は、アクチュエーター１１１におけるＸＹ平面と平行な断面の形状と、バネ部材７６のコイル外形とを合わせた形状よりも大きく形成されている。そのため、開口部３９１は、青色用調整機構７０が組み立てられると、アクチュエーター１１１の逃げになると共に、バネ部材７６を通すことが可能となる。
【００６９】
一対の開口部３７７は、正のＺ方向からの平面視で、一対のバネ部材７７と対応する位置に設けられている。一対の開口部３７７は、一対のバネ部材７７のコイル外形よりも大きく形成されている。そのため、一対の開口部３７７は、青色用調整機構７０が組み立てられると、バネ部材７７を各々通すことが可能となる。
【００７０】
一対の開口部３９２は、正のＺ方向からの平面視で、アクチュエーター１１２，１１３と対応する位置に設けられている。一対の開口部３９２は、アクチュエーター１１２，１１３におけるＸＹ平面と平行な断面の形状よりも、各々大きく形成されている。そのため、一対の開口部３９２は、青色用調整機構７０が組み立てられると、アクチュエーター１１２，１１３の逃げとなる。
【００７１】
アクチュエーター２１１，２１２は、第３プレート３０１の負のＺ方向側に設けられて対を成している。一対のアクチュエーター２１１，２１２は、正のＺ方向からの平面視で、一対の当接部３５１，３５２および第１弾性部材２３１と正負のＸ方向に対向して配置される。アクチュエーター２１１は、第１直動部ａ１を有し、アクチュエーター２１２は第２直動部ａ２を有している。換言すれば、第２のアクチュエーター２１０は、第１直動部ａ１および第２直動部ａ２を有している。第１直動部ａ１および第２直動部ａ２が、第２プレート２０１に対して当接する。
【００７２】
図８に示すように、ベース４００は、略長方形であり、長辺がＹ軸に沿って配置される。ベース４００は、接続部４５１，４５２、偏光板４０５、開口部４９１，４９４、一対の開口部４７７，４９２を有している。また、第３のアクチュエーター３１０は、ベース４００を正負のＺ方向に貫通して配置される。
【００７３】
接続部４５１，４５２は、略平板状のベース４００から正のＺ方向へ突出した柱状の突起であり、対を成している。接続部４５１，４５２は、ベース４００における負のＸ方向側の長辺にあって、該長辺の両端部に設けられている。詳しくは、接続部４５１が正のＹ方向側に、接続部４５２が負のＹ方向側に、それぞれ設けられている。接続部４５１には、第２弾性部材３３２の端部が接続される。接続部４５２には、第３弾性部材３３３の端部が接続される。
【００７４】
偏光板４０５は、正のＺ方向からの平面視で、青色用表示パネル４０Ｂと重なる位置に設けられている。偏光板４０５は、青色用表示パネル４０Ｂの出射側偏光素子である。青色用表示パネル４０Ｂで変調された光は、偏光板４０５を介して射出される。
【００７５】
開口部４９１，４９４、一対の開口部４７７，４９２は、ベース４００を貫通する開口である。開口部４９１は、正のＺ方向からの平面視で、アクチュエーター１１１，２１１およびバネ部材７６と対応する位置に設けられている。開口部４９１は、アクチュエーター１１１，２１１におけるＸＹ平面と平行な断面の形状と、バネ部材７６のコイル外形とを合わせた形状よりも大きく形成されている。そのため、開口部４９１は、青色用調整機構７０が組み立てられると、アクチュエーター１１１，２１１の逃げになると共に、バネ部材７６を通すことが可能となる。
【００７６】
一対の開口部４７７は、正のＺ方向からの平面視で、一対のバネ部材７７と対応する位置に設けられている。一対の開口部４７７は、一対のバネ部材７７のコイル外形よりも大きく形成されている。そのため、一対の開口部４７７は、青色用調整機構７０が組み立てられると、バネ部材７７を各々通すことが可能となる。
【００７７】
一対の開口部４９２は、正のＺ方向からの平面視で、アクチュエーター１１２，１１３と対応する位置に設けられている。一対の開口部４９２は、アクチュエーター１１２，１１３におけるＸＹ平面と平行な断面の形状よりも、各々大きく形成されている。そのため、一対の開口部４９２は、青色用調整機構７０が組み立てられると、それぞれアクチュエーター１１２，１１３の逃げとなる。
【００７８】
開口部４９４は、正のＺ方向からの平面視で、アクチュエーター２１２と対応する位置に設けられている。開口部４９４は、アクチュエーター２１２におけるＸＹ平面と平行な断面の形状よりも大きく形成されている。そのため、開口部４９４は、青色用調整機構７０が組み立てられると、アクチュエーター２１２の逃げとなる。
【００７９】
次に、第１のアクチュエーター１１０、第２のアクチュエーター２１０および第３のアクチュエーター３１０の構成について、図９を参照して説明する。図９は、アクチュエーターの構成を示す模式断面図である。ここで、第１のアクチュエーター１１０、第２のアクチュエーター２１０および第３のアクチュエーター３１０は、青色用調整機構７０において配置される部位および方向は異なるものの、同様の構成を有している。そのため、図９では、第１のアクチュエーター１１０のうちのアクチュエーター１１１を代表例として示す。なお、図９では、アクチュエーター１１１における、ＹＺ平面と平行で、後述する直動部の中心を通る断面を示している。
【００８０】
図９に示すように、アクチュエーター１１１は、駆動部１７１、円盤部材１７３、リードスクリュー１７５、ナット部１７７、直動部ａを有している。アクチュエーター１１１は、略直方体であって、青色用表示パネル４０Ｂの位置を移動させる駆動源である。
【００８１】
正のＺ方向からの平面視で、アクチュエーター１１１の略中央には、ナット部１７７が配置される。ナット部１７７は、一部がアクチュエーター１１１の正のＺ方向側の面から突出している。これに対して、ナット部１７７の負のＺ方向側は、アクチュエーター１１１の内部に没入している。ナット部１７７には、正負のＺ方向を穿つ円柱状の貫通孔が設けられている。該貫通孔における負のＺ方向側には、内面に雌ネジが設けられている。
【００８２】
ナット部１７７における貫通孔の正のＺ方向側には、直動部ａが嵌合している。直動部ａは正のＺ方向側が、ナット部１７７から突出している。すなわち、直動部ａの正のＺ方向側の先端は、アクチュエーター１１１の正のＺ方向側へ突出している。直動部ａにおけるナット部１７７から突出する先端の部分は、上記貫通孔に嵌合する部分よりも大きい。そのため、直動部ａは、図９に図示した状態から、ナット部１７７に対して負のＺ方向へさらに没入することはない。直動部ａの上記先端は、曲面に成形され、図４に示した第１プレート１０１における負のＺ方向側の面に当接する。
【００８３】
直動部ａの負のＺ方向側には、リードスクリュー１７５が配置されている。リードスクリュー１７５は、Ｚ軸と平行な直線に対して回転対称な形状を有し、Ｚ軸に沿って配置される軸を有している。該軸において、正負のＺ方向の略中央には鍔部が設けられ、この鍔部から正のＺ方向側には雄ネジが設けられている。これにより、リードスクリュー１７５の雄ネジとナット部１７７の雌ネジとが螺合して、ナット部１７７にリードスクリュー１７５の軸の一部がはめ込まれている。
【００８４】
リードスクリュー１７５の鍔部には、正のＺ方向側に円盤部材１７３が嵌合して、固定されている。円盤部材１７３は、正のＺ方向からの平面視で、中心に円形の開口を有する円盤であって、該開口をリードスクリュー１７５の軸が貫通している。円盤部材１７３は、ＸＹ平面に沿って配置される。ナット部１７７の貫通孔における中心軸と、リードスクリュー１７５および円盤部材１７３の回転対称な軸とは一致する。そのため、円盤部材１７３が該軸を中心にして回転すると、リードスクリュー１７５も回転する。リードスクリュー１７５の雄ネジはナット部１７７の雌ネジと螺合している。ナット部１７７は、リードスクリュー１７５の回転と同調する回転が規制されているため、リードスクリュー１７５の回転により、ナット部１７７が正負のＺ方向に移動する。
【００８５】
正のＺ方向からの平面視で、円盤部材１７３における外周付近には、駆動部１７１が当接している。駆動部１７１は、圧電素子であって、電圧が印加されることにより逆圧電効果が発現する。逆圧電効果によって、円盤部材１７３は、駆動部１７１から円周方向に回転する力を受ける。電圧を印加することにより、駆動部１７１は、円盤部材１７３を回転させることが可能である。また、駆動部１７１は、印加する電圧を逆電位とすることにより、円盤部材１７３を上記と逆回転させることも可能である。駆動部１７１には、信号配線および電源配線が接続される。信号配線は、プロジェクター１の図示しない制御部に接続される。制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。電源配線は、プロジェクター１の図示しない電源部に接続される。
【００８６】
以上の構成により、正のＺ方向からの平面視で、駆動部１７１が円盤部材１７３を時計回りに回転させると、リードスクリュー１７５も同方向に回転する。そのため、ナット部１７７は、貫通孔がリードスクリュー１７５の軸と螺合しながら正のＺ方向に移動する。これにより、ナット部１７７が直動部ａごと突出する。すなわち、駆動部１７１の作動を制御することにより、正のＺ方向における、直動部ａの先端の突出量、換言すれば移動量が変化する。
【００８７】
一方、正のＺ方向からの平面視で、駆動部１７１が円盤部材１７３を反時計回りに回転させると、リードスクリュー１７５も同方向に回転する。そのため、ナット部１７７は、貫通孔がリードスクリュー１７５の軸と螺合しながら負のＺ方向に移動する。これにより、ナット部１７７が直動部ａごとアクチュエーター１１１内に没入するように移動する。すなわち、駆動部１７１の作動を制御することにより、負のＺ方向における、直動部ａの先端の突出量が変化する。これらによって、アクチュエーター１１１の直動部ａは、正負のＺ方向に直動することが可能である。
【００８８】
なお、アクチュエーター１１１以外の第１のアクチュエーター１１０、第２のアクチュエーター２１０および第３のアクチュエーター３１０においても、上述した作用は同様であり説明を省略する。
【００８９】
本実施形態では、圧電素子を駆動源とするアクチュエーター１１１を例示したが、これに限定されない。第１のアクチュエーター１１０、第２のアクチュエーター２１０および第３のアクチュエーター３１０としては、電磁モーターおよびボールネジを組み合わせたもの、ボイスコイルモーター、ソレノイドアクチュエーターなどを採用してもよい。
【００９０】
以上に述べたように、青色用調整機構７０は上記の構成を有している。上述した通り、赤色用表示パネル４０Ｒが搭載される赤色用調整機構８０は、青色用調整機構７０と同様な構成を有しているため、赤色用調整機構８０の説明は省略する。
【００９１】
１．３．調整方法
次に、調整機構７における表示パネル４０の位置調整方法について、青色用調整機構７０および青色用表示パネル４０Ｂを例にして説明する。なお、赤色用調整機構８０における赤色用表示パネル４０Ｒの位置調整方法は、青色用調整機構７０と同様であるため説明を省略する。
【００９２】
１．３．１．θｘθｙＺの３軸調整方法
第１ステージ１００におけるθｘθｙＺの３軸の調整方法について、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃを参照して説明する。図１０Ａは、Ｚの１軸調整方法を示す模式図である。図１０Ｂは、θｘの１軸調整方法を示す模式図である。図１０Ｃは、θｙの１軸調整方法を示す模式図である。ここで、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃでは、第２プレート２０１、および第２プレート２０１に搭載される第１のアクチュエーター１１０のみを図示し、その他の構成は図示を省略している。
【００９３】
図１０Ａに示すように、第１のアクチュエーター１１０としての、３個のアクチュエーター１１１，１１２，１１３は、正のＺ方向からの平面視で、開口部２８１を挟んで三角形の各頂点に配置される。アクチュエーター１１１，１１２，１１３では、各直動部ａの先端が正のＺ方向を向いて配置される。３個の直動部ａの先端は、第２プレート２０１の正のＺ方向側に位置する、図示しない第１プレート１０１に対して、Ｚ軸に沿う方向のうちの、第１の方向としての負のＺ方向から当接する。３個のアクチュエーター１１１，１１２，１１３の各直動部ａは、上述した通り、正負の方向に直動する。
【００９４】
３個のアクチュエーター１１１，１１２，１１３の各々の直動部ａを、正負のＺ方向に等しい突出量だけ直動させると、各直動部ａが当接する第１プレート１０１が、第２プレート２０１に対して正負のＺ方向に移動する。これにより、Ｚの１軸に係る位置調整が可能となる。
【００９５】
３個のアクチュエーター１１１，１１２，１１３は、個別に作動可能である。そのため、３個の直動部ａにおける正負のＺ方向における突出量を、個別に変えることも可能である。
【００９６】
図１０Ｂに示すように、第１アクチュエーターとしてのアクチュエーター１１１の直動部ａに対して相対的に、第２アクチュエーターとしてのアクチュエーター１１２の直動部ａと、第３アクチュエーターとしてのアクチュエーター１１３の直動部ａと、を正負のＺ方向に等しい突出量だけ作動させる。これにより、第１プレート１０１が、第２プレート２０１に対してθｘ方向に移動する。
【００９７】
ここでいう、アクチュエーター１１１の直動部ａに対して相対的に、とは、以下の３つの場合のいずれかを指している。１つは、アクチュエーター１１１の直動部ａを固定して、アクチュエーター１１２，１１３の各直動部ａを直動させる場合である。もう１つは、アクチュエーター１１１の直動部ａの直動させる方向と反対方向にアクチュエーター１１２，１１３の直動部ａを直動させる場合である。さらにもう１つは、アクチュエーター１１１の直動部ａを直動させる方向と同方向に、アクチュエーター１１１の直動部ａの突出量を超えて、アクチュエーター１１２，１１３の各直動部ａを直動させる場合である。
【００９８】
また、３個のアクチュエーター１１１，１１２，１１３の各直動部ａにおける、青色用表示パネル４０Ｂの幾何中心からの距離と方向、換言すれば各直動部ａの座標点に応じて突出量が決定されることがより好ましい。
【００９９】
詳しくは、アクチュエーター１１１，１１２，１１３の各直動部ａの先端と第１プレート１０１との接点が形成する、破線で図示した三角形は、ＸＹ平面に沿って配置される。正のＺ方向からの平面視で、上記三角形の内側には、青色用表示パネル４０Ｂの幾何中心が位置する。上記θｘ方向への移動は、上記三角形のθｘ方向への回転となる。したがって、アクチュエーター１１２，１１３の各直動部ａを正のＺ方向に等しい突出量だけ直動させると、上記θｘ方向への移動は、負のＸ方向から見て反時計回りの回転となる。
【０１００】
これに対して、アクチュエーター１１２，１１３の各直動部ａを負のＺ方向に等しい突出量だけ直動させると、上記θｘ方向への移動は、負のＸ方向から見て時計回りの回転となる。これにより、θｘの１軸に係る位置調整が可能となる。
【０１０１】
図１０Ｃに示すように、アクチュエーター１１１の直動部ａに対して相対的に、アクチュエーター１１２の直動部ａと、アクチュエーター１１３の直動部ａと、を、正負のＺ方向における、互いに反対の方向に直動させることにより、第１プレート１０１が、第２プレート２０１に対してθｙ方向に移動する。ここでいう、アクチュエーター１１１の直動部ａに対して相対的に、とは、上記と同様に、アクチュエーター１１１の直動部ａの突出量に対するアクチュエーター１１２，１１３の各直動部ａの突出量を指すものであり、アクチュエーター１１１の直動部ａを固定する場合に限定されない。
【０１０２】
詳しくは、上記θｙ方向への移動は、上記の破線で図示した三角形のθｙ方向への回転となる。つまり、アクチュエーター１１２の直動部ａを負のＺ方向に直動させ、アクチュエーター１１３の直動部ａを正のＺ方向に直動させると、上記θｙ方向への移動は、正のＹ方向から見て反時計回りの回転となる。この状態が図１０Ｃに示されている。
【０１０３】
これに対して、アクチュエーター１１２の直動部ａを正のＺ方向に直動させ、アクチュエーター１１３の直動部ａを負のＺ方向に直動させると、上記θｙ方向への移動は、正のＹ方向から見て時計回りの回転となる。これにより、θｙの１軸に係る位置調整が可能となる。
【０１０４】
上述した、Ｚの１軸調整、θｘの１軸調整、θｙの１軸調整を組み合わせて行うことによって、第１プレート１０１におけるθｘθｙＺの３軸の位置調整が成される。ここで、第２プレート２０１は、図４に示した、第３プレート３０１を介してベース４００に接続されている。ベース４００は、クロスダイクロイックプリズム５０に固定されている。さらに、クロスダイクロイックプリズム５０は、投射レンズ６０に固定されている。
【０１０５】
したがって、上述した第１プレート１０１における、第２プレート２０１に対する移動は、クロスダイクロイックプリズム５０および投射レンズ６０に対する移動となる。これによって、第１プレート１０１に搭載された青色用表示パネル４０Ｂの位置が、クロスダイクロイックプリズム５０および投射レンズ６０に対して移動されて、θｘθｙＺの３軸の位置調整が成される。換言すれば、第１プレート１０１が、正負のＺ方向、θｘ方向およびθｙ方向に移動することにより、投射レンズ６０に対する青色用表示パネル４０Ｂの位置が変化して、青色用表示パネル４０Ｂに対する投射レンズ６０のフォーカスが調整される。
【０１０６】
１．３．２．ＹＸθｚの３軸調整方法
本実施形態の調整機構７におけるＹＸθｚの３軸の調整は、第２ステージ２００と第３ステージ３００との間のＸθｚの２軸の調整、および第３ステージ３００とベース４００との間のＹの１軸の調整を含む。
【０１０７】
まず、第２ステージ２００および第３ステージ３００におけるＸθｚの２軸の調整方法について、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照して説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂは、第３プレートおよび第３プレートに載置された第２プレートを示す斜視図である。図１２Ａは、Ｘの１軸調整方法を示す模式平面図である。図１２Ｂは、θｚの１軸調整方法を示す模式平面図である。なお、図１１Ｂは、第２プレート２０１および第３プレート３０１を、図１１Ａの裏面側である負のＺ方向側から見た状態を示している。また、図１２Ａおよび図１２Ｂでは、各構成を、正のＺ方向から見た平面視にて模式的に示している。
【０１０８】
図１１Ａに示すように、第３プレート３０１と第２プレート２０１とが組み立てられると、第１弾性部材２３１を介して、第２プレート２０１の接続部２４１と、第３プレート３０１の一対の当接部３５１，３５２とが接続される。
【０１０９】
第１弾性部材２３１は、第２のアクチュエーター２１０の第１直動部ａ１および第２直動部ａ２が直動していない初期の状態において、Ｘ軸に沿う一方の方向である正のＸ方向にプリロードが掛けられている。詳しくは、第１弾性部材２３１は、長手方向の略中央が接続部２４１に接続され、長手方向の両端部が、各々当接部３５１，３５２に接続される。第１弾性部材２３１において、接続部２４１に接続される位置は、正のＹ方向から見て、当接部３５１，３５２に接続される位置よりも正のＸ方向よりとなる。そのため、正のＺ方向からの平面視で、第１弾性部材２３１は、接続部２４１に接続される位置を頂点として、正のＸ方向へ凸状に湾曲して配置される。
【０１１０】
図１１Ｂに示すように、第３プレート３０１の開口部３９１から、第２プレート２０１の凸部２６１が負のＺ方向へ突出して配置される。第３プレート３０１の開口部３９３から、第２プレート２０１の凸部２６２が負のＺ方向へ突出して配置される。
【０１１１】
第１直動部ａ１および第２直動部ａ２は、正のＸ方向を向いて配置されて、第２プレート２０１に対して当接する。詳しくは、アクチュエーター２１１の第１直動部ａ１は、Ｘ軸に沿う他方の方向である負のＸ方向から、第２プレート２０１の凸部２６１に当接する。アクチュエーター２１２の第２直動部ａ２は、負のＸ方向から、第２プレート２０１の凸部２６２に当接する。
【０１１２】
第１直動部ａ１および第２直動部ａ２の各々は、正のＸ方向に突出することによって、凸部２６１，２６２を介して第２プレート２０１を正のＸ方向に押圧する。ここで、開口部３９１，３９３は、正のＺ方向からの平面視で、凸部２６１，２６２が第１直動部ａ１および第２直動部ａ２の押圧によって正負のＸ方向に移動可能な大きさに形成されている。
【０１１３】
図１２Ａに示すように、正のＺ方向からの平面視で、第１弾性部材２３１と一対のアクチュエーター２１１，２１２とは、正負のＸ方向に対向して配置される。第１直動部ａ１および第２直動部ａ２が正のＸ方向に等しい突出量だけ直動して凸部２６１，２６２を押圧すると、第１直動部ａ１および第２直動部ａ２の各突出量が等しくなる。そのため、第２プレート２０１は、第１弾性部材２３１の弾性反発に抗して正のＸ方向に移動する。
【０１１４】
これに対して、上記の第２プレート２０１が正のＸ方向に移動した状態から、第１直動部ａ１および第２直動部ａ２の突出量が減衰されると、第２プレート２０１は、第１弾性部材２３１の弾性反発により負のＸ方向に移動する。これにより、第３プレート３０１に対して、第２プレート２０１が正負のＸ方向に移動する。これにより、Ｘの１軸に係る位置調整が可能となる。
【０１１５】
ここで、第１弾性部材２３１は、正のＸ方向にプリロードが掛けられているため、プリロードが掛けられていない場合と比べて、第１弾性部材２３１における遊びが減少する。これによって、第１直動部ａ１および第２直動部ａ２の直動、すなわち突出に対して、第２プレート２０１の移動の応答性を向上させることができる。
【０１１６】
ここで、一対のアクチュエーター２１１，２１２は、個別に作動可能である。そのため、第１直動部ａ１および第２直動部ａ２における正負のＸ方向における突出量を、個別に設定することも可能である。
【０１１７】
第１直動部ａ１の正負のＸ方向における突出量と、第２直動部ａ２の正負のＸ方向における突出量とを異ならせると、第２プレート２０１が、第３プレート３０１に対して時計回りまたは反時計回りのθｚ方向に移動する。
【０１１８】
詳しくは、図１２Ｂに示すように、アクチュエーター２１１を固定して作動させず、アクチュエーター２１２の第２直動部ａ２を正のＸ方向に直動させると、アクチュエーター２１２の第２直動部ａ２が凸部２６２を介して第２プレート２０１を正のＸ方向に押圧する。これにより、第２プレート２０１は、正のＺ方向からの平面視で、第３プレート３０１に対して反時計回りのθｚ方向に移動する。
【０１１９】
これに対して、アクチュエーター２１２を固定して作動させず、アクチュエーター２１１の第１直動部ａ１を正のＸ方向に直動させると、アクチュエーター２１１の第１直動部ａ１が凸部２６１を介して第２プレート２０１を正のＸ方向に押圧する。これにより、第２プレート２０１は、正のＺ方向からの平面視で、第３プレート３０１に対して時計回りのθｚ方向に移動する。以上により、θｚの１軸に係る位置調整が可能となる。
【０１２０】
ここで、第１直動部ａ１の正負のＸ方向における突出量と、第２直動部ａ２の正負のＸ方向における突出量とを異ならせる方法は、アクチュエーター２１１，２１２の片方を作動させないことに限定されない。上記の２つの突出量を異ならせるには、アクチュエーター２１１，２１２の両方を作動させて突出量を異ならせてもよい。
【０１２１】
次に、第３ステージ３００およびベース４００におけるＹの１軸の調整方法について、図１３および図１４を参照して説明する。図１３は、ベースおよびベースに載置された第３プレートを示す斜視図である。図１４は、Ｙの１軸調整方法を示す模式平面図である。なお、図１４では、各構成を、正のＺ方向から見た平面視にて模式的に示している。
【０１２２】
図１３に示すように、ベース４００と第３プレート３０１とが組み立てられると、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３を介して、当接部３５１と接続部４５１とが接続され、当接部３５２と接続部４５２とが接続される。これにより、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３は、ベース４００と第３プレート３０１とを接続すると共に、ベース４００に対して、第３プレート３０１の移動を正負のＹ方向に規制する。
【０１２３】
第２弾性部材３３２は、第３のアクチュエーター３１０によって第３プレート３０１が押圧されない初期の状態において、正のＹ方向にプリロードが掛けられている。詳しくは、負のＸ方向から見て、当接部３５１における、第２弾性部材３３２の一端が接続される位置は、接続部４５１における、第２弾性部材３３２の他端が接続される位置よりも正のＹ方向よりとなる。
【０１２４】
第３弾性部材３３３は、第３のアクチュエーター３１０によって第３プレート３０１が押圧されない初期の状態において、正のＹ方向にプリロードが掛けられている。詳しくは、負のＸ方向から見て、当接部３５２における、第３弾性部材３３３の一端が接続される位置は、接続部４５２における、第３弾性部材３３３の他端が接続される位置よりも正のＹ方向よりとなる。
【０１２５】
上述したプリロードによって、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３は、上記初期の状態において、正のＺ方向からの平面視で略Ｓ字状に湾曲して配置される。
【０１２６】
図１４に示すように、正のＺ方向からの平面視で、第３のアクチュエーター３１０の直動部ａは、正負のＹ方向に直動可能に配置される。該直動部ａが負のＹ方向から第３プレート３０１に当接して押圧すると、第３プレート３０１は、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３の弾性反発に抗して正のＹ方向へ移動する。
【０１２７】
これに対して、上記の第３プレート３０１が正のＹ方向に移動した状態から、第３のアクチュエーター３１０における直動部ａの突出が減衰されると、第３プレート３０１は、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３の弾性反発により負のＹ方向に移動する。これにより、ベース４００に対して、第３プレート３０１が正負のＹ方向に移動する。これにより、Ｙの１軸に係る位置調整が可能となる。
【０１２８】
ここで、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３は、正のＹ方向にプリロードが掛けられているため、プリロードが掛けられていない場合と比べて、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３における遊びが減少する。これによって、各直動部ａの直動に対して第３プレート３０１の移動の応答性を向上させることができる。
【０１２９】
上述した、Ｙの１軸調整、Ｘの１軸調整、θｚの１軸調整を組み合わせて行うことによって、第２プレート２０１におけるＹＸθｚの３軸の位置調整が成される。第２プレート２０１には、第１プレート１０１を介して青色用表示パネル４０Ｂが搭載されている。そのため、ベース４００に対して、青色用表示パネル４０ＢのＹＸθｚの３軸の位置調整が成される。すなわち、青色用表示パネル４０Ｂの位置が、クロスダイクロイックプリズム５０および投射レンズ６０に対して移動されて、ＹＸθｚの３軸の位置調整が成される。これにより、青色用表示パネル４０Ｂと他の表示パネル４０と間の画素ずれ調整が成される。
【０１３０】
以上に述べた青色用調整機構７０の構成により、青色用表示パネル４０Ｂの位置を、θｘθｙＺおよびＹＸθｚの６軸で調整することができる。上述した通り、赤色用表示パネル４０Ｒが搭載される赤色用調整機構８０は、青色用調整機構７０と同様な構成を備えている。そのため、赤色用調整機構８０によって、青色用表示パネル４０Ｂの位置も、θｘθｙＺおよびＹＸθｚの６軸で調整することができる。
【０１３１】
したがって、赤色用調整機構８０における、図示しない第１プレート、第２プレートおよび第３プレートの移動によって、赤色用表示パネル４０Ｒの位置が変化し、青色用調整機構７０における第１プレート１０１、第２プレート２０１および第３プレート３０１の移動によって、青色用表示パネル４０Ｂの位置が変化する。これにより、プロジェクター１において、緑色用表示パネル４０Ｇに対して、赤色用表示パネル４０Ｒおよび青色用表示パネル４０Ｂの位置決めが成されて、フォーカス調整および画素ずれ調整を行うことが可能となる。
【０１３２】
なお、本実施形態では、青色用表示パネル４０Ｂからベース４００に向かって、θｘθｙＺの３軸調整を担う第１ステージ１００、Ｘθｚの２軸調整を担う第２ステージ２００、Ｙの１軸調整を担う第３ステージ３００の順に配置した構成を例示したが、これに限定されない。
【０１３３】
以上に述べたように、本実施形態に係る、調整機構７によれば、以下の効果を得ることができる。
【０１３４】
プロジェクター１における、青色用表示パネル４０Ｂおよび赤色用表示パネル４０Ｒの位置を、θｘθｙＺおよびＹＸθｚの６軸で調整することができる。
【０１３５】
第１ステージ１００によってθｘθｙＺの３軸が調整されて、青色用表示パネル４０Ｂに対する投射レンズ６０のフォーカスを調整することができる。また、第２ステージ２００および第３ステージ３００によってＹＸθｚの３軸が調整されて、青色用表示パネル４０Ｂと他の表示パネル４０との間の画素ずれを調整することができる。したがって、表示パネル４０に係るフォーカス調整と画素ずれ調整とが可能なプロジェクター１を提供することができる。
【０１３６】
第１プレート１０１が、第２プレート２０１および第３プレート３０１よりも青色用表示パネル４０Ｂの近くに配置されるため、ＹＸθｚの３軸にて画素ずれを調整しても、θｘθｙＺの３軸に係るフォーカスがずれることがなくなる。すなわち、フォーカス調整と画素ずれ調整とを、各々独立して行うことができる。
【０１３７】
製造工程における調整に限らず、経年変化や使用環境などの影響により、フォーカス調整および画素ずれ調整が必要となった場合に、調整機構７を用いて調整することが可能となる。すなわち、プロジェクター１から投射される画像などの品質を、長期間に亘って良好に維持することができる。
【０１３８】
緑色用表示パネル４０Ｇに対して、赤色用表示パネル４０Ｒおよび青色用表示パネル４０Ｂの位置が調整される。すなわち、緑色用表示パネル４０Ｇ、赤色用表示パネル４０Ｒおよび青色用表示パネル４０Ｂの３個の表示パネルを備えたプロジェクター１において、緑色用表示パネル４０Ｇを基準として位置を調整することができる。
【０１３９】
第１弾性部材２３１、第２弾性部材３３２および第３弾性部材３３３として板バネを採用しているため、ガイドが不要となる。これによって、調整機構７における正負のＺ方向の厚さを薄くすることができる。
【０１４０】
第１のアクチュエーター１１０、第２のアクチュエーター２１０および第３のアクチュエーター３１０は、駆動部１７１として圧電素子を採用している。そのため、アクチュエーターにおいて、小型化および軽量化が容易となる。したがって、複数のアクチュエーターを備えながらも、調整機構７を小型かつ軽量なものとすることができる。また、プロジェクター１も小型化および軽量化することが容易となる。
【０１４１】
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
【０１４２】
調整機構は、表示パネルが搭載され、表示パネルの位置を調整する調整機構であって、載置部を有し、載置部に表示パネルが載置されるプレートと、プレートに当接し、プレートを移動させるために設けられた第１アクチュエーター、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターと、を備え、第１アクチュエーター、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターの各々は、所定の方向に直動する直動部を備え、第１アクチュエーターは、載置部に対して一方の側に配置され、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターは、載置部に対して第１アクチュエーターと反対側に位置するように、載置部に対して他方の側に配置される。
【０１４３】
この構成によれば、表示パネルの位置を３軸で調整することができる。詳しくは、載置部を囲む三角形の頂点に３個のアクチュエーターが配置される。そのため、３個のアクチュエーターの直動部を個別に作動させることによって、３個のアクチュエーターにおける相対的な移動量が変化して、プレートおよび載置部の位置が調整され、表示パネルの位置の３軸調整が成される。したがって、プロジェクターなどにおける表示パネルの位置を、３軸で調整する調整機構を提供することができる。
【０１４４】
上記の調整機構において、表示パネルの載置部に載置された状態において、表示パネルの表示面と平行となる面を基準面としたとき、基準面に直交する座標軸をＺ軸とし、基準面内において互いに直交する座標軸をＸ軸およびＹ軸とし、直動部は、Ｚ軸に沿う方向のうちの第１の方向からプレートに対して当接し、直動部は、Ｚ軸に沿う方向に直動することが好ましい。
【０１４５】
この構成によれば、表示パネルの位置を、Ｚ軸を含む３軸で調整することができる。
【０１４６】
上記の調整機構において、Ｘ軸周りの回転方向をθｘ方向とし、Ｙ軸周りの回転方向をθｙ方向とし、Ｚ軸周りの回転方向をθｚ方向としたとき、第１アクチュエーターと、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターとは、載置部を挟んで、Ｙ軸に沿う方向に対向して配置され、第１アクチュエーター、第２アクチュエーターおよび第３アクチュエーターの各々の直動部をＺ軸に沿う同方向に直動させることにより、プレートがＺ軸に沿う方向に移動することが好ましい。
【０１４７】
この構成によれば、３個のアクチュエーターを個別に作動させて、３個のアクチュエーターにおける相対的な移動量が変えられる。すなわち、表示パネルの位置を、Ｚ軸に沿う方向に調整することができる。
【０１４８】
上記の調整機構において、第１アクチュエーターの直動部に対して相対的に、第２アクチュエーターの直動部と、第３アクチュエーターの直動部と、を、Ｚ軸に沿う同方向に直動させることにより、プレートがθｘ方向に移動することが好ましい。
【０１４９】
この構成によれば、３個のアクチュエーターを個別に作動させて、３個のアクチュエーターにおける相対的な移動量が変えられる。すなわち、表示パネルの位置を、θｘ方向に調整することができる。
【０１５０】
上記の調整機構において、第１アクチュエーターの直動部に対して相対的に、第２アクチュエーターの直動部と、第３アクチュエーターの直動部と、を、Ｚ軸に沿う、互いに反対の方向に直動させることにより、プレートがθｙ方向に移動することが好ましい。
【０１５１】
この構成によれば、３個のアクチュエーターを個別に作動させて、３個のアクチュエーターにおける相対的な移動量が変えられる。すなわち、表示パネルの位置を、θｙ方向に調整することができる。
【符号の説明】
【０１５２】
１…プロジェクター、７…調整機構、１１…光源、４０…表示パネル、４０Ｒ…赤色用表示パネル、４０Ｇ…緑色用表示パネル、４０Ｂ…青色用表示パネル、５０…プリズムとしてのクロスダイクロイックプリズム、６０…投射レンズ、７０…青色用調整機構、７１…載置部、８０…赤色用調整機構、１００…第１ステージ、１０１…第１プレート、１１０…第１のアクチュエーター、１１１…第１アクチュエーターとしてのアクチュエーター、１１２……第２アクチュエーターとしてのアクチュエーター、１１３…第３アクチュエーターとしてのアクチュエーター、２００…第２ステージ、２０１…第２プレート、２１０…第２のアクチュエーター、２１１，２１２…第２のアクチュエーターとしてのアクチュエーター、２３１…第１弾性部材、３００…第３ステージ、３０１…第３プレート、３１０…第３のアクチュエーター、３３２…第２弾性部材、３３３…第３弾性部材、３５１，３５２…当接部、４００…ベース、ａ…直動部、ａ１…第１直動部、ａ２…第２直動部、Ｒ…赤色光、Ｂ…青色光、Ｇ…緑色光。
【図１】
2020134852.tif 000003
【図２】
2020134852.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020134852.tif 000009
【図８】
2020134852.tif 000010
【図９】
2020134852.tif 000011
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
2020134852.tif 000015
【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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