(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケース内に収容された光軸を有する光学素子と、
前記ケースの内側に設けられ、前記光学素子の入射側の部位と出射側の部位のうちの一方の部位を支点として前記光学素子を前記光軸の方向と垂直な面における第１の方向に揺動可能に支持する支持部材と、
前記ケース内を前記第１の方向に延在し、前記ケースに回転可能に支持され、回転することによって前記光学素子の入射側の部位と出射側の部位のうちの他方の部位を前記第１の方向に移動させるための調整ネジと、
前記調整ネジと同軸になるように前記調整ネジに設けられ、外周面が前記ケースの前記第２の方向の一端面より外側に突出するホイールと、
前記ケース内に設けられ、前記光学素子を下から弾性的に支持する第一弾性部材と、
前記ケース内に設けられ、前記光学素子を側方から弾性的に支持する第二弾性部材と、
前記光学素子に関して前記第二弾性部材の反対側の側方から前記光学素子の側面に接触するとともに、前記ケース内において前記第１の方向に移動可能に設けられた受け部と、
前記受け部と一体となり、前記受け部の前記一端面側から前記第１の方向に延出し、前記光学素子の前記一端面側に配置された延出部と、
前記延出部を前記光軸の方向と垂直な面における前記第１の方向に対して垂直な前記第２の方向に貫通するように前記延出部に螺合して、その先端が前記光学素子の上面に接触した第二調整ネジと、
を備え、
前記調整ネジが前記延出部に螺合し、
前記支持部材は前記光学素子の前記一方の部位を支点として前記光学素子を更に前記第２の方向に揺動可能に支持し、
前記第二調整ネジの頭部が前記延出部の前記一端面側に配置されている、
ことを特徴とする光軸調整装置。
【請求項２】
前記ホイールは、前記調整ネジの径よりも長い径を有しており、
前記ケースの側板の前記一端面に窪みが形成され、前記ホイールが前記窪みに収まって、前記ホイールの外周面が前記窪みから突出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光軸調整装置。
【請求項３】
前記ケースの前記一端面に伏せるように前記一端面に固定されたアッパープレートを更に備え、
前記アッパープレートのうち前記窪みに重なる部位に開口が形成され、前記ホイールの外周面がその開口によって露出する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光軸調整装置。
【請求項４】
前記受け部の側面の前記一端面側に第二窪みが形成され、
前記ホイールが前記第二窪みに収まっている、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光軸調整装置。
【請求項５】
前記第二調整ネジの先端が前記光学素子の前記一端面側の幅方向中央部に接する、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光軸調整装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の光軸調整装置と、
光を発する光源装置と、
表示素子と、
前記表示素子に相対する投影レンズと、を備え、
前記光学素子が、前記光源装置から発した光を入射側から取り込んで、その光を出射側から前記表示素子へ出射する、
ことを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸調整装置及び投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投影装置には、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）、透過型液晶表示素子、反射型液晶表示素子といった空間光変調素子が用いられている。投影される映像の色むらを防止するべく、ライトトンネル等のインテグレータ素子が投影装置に用いられ（特許文献１参照）、空間光変調素子に照射される光の照度分布がインテグレータ光学素子によって均一にされる。インテグレータ光学素子から出射される光の照射領域が空間光変調素子からずれないようにするべく、インテグレータ光学素子の光軸の傾きを光軸調整装置によって調整することができる。光軸調整装置には２つの調整ネジが用いられ、これらの調整ネジの軸が互いに直交し、これらの調整ネジの軸がインテグレータ光学素子の光軸に対してほぼ直交する。一方の調整ネジを回転させれば、インテグレータ光学素子の光軸を上下に傾けることができ、他方の調整ネジを回転させれば、インテグレータ光学素子の光軸を左右に傾けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１６３９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、２つの調整ネジの軸が直交するので、一方の調整ネジをドライバー等で回転させるためには、ドライバー等をインテグレータ光学素子の上から一方の調整ネジの頭部の溝に差し込む必要があり、他方の調整ネジをドライバー等で回転させるためには、ドライバー等をインテグレータ光学素子の横から他方の調整ネジの頭部の溝に差し込む必要がある。そのため、インテグレータ光学素子の上に一方の調整ネジを操作するためのスペースを設置する必要があるうえ、インテグレータ光学素子の横にもスペースを設置する必要がある。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、調整ネジの頭部にドライバー等を当てなくても、その調整ネジを回転出来るようにして、調整ネジの端部側に大きなスペースを設置しなくても済むようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、本発明に係る光軸調整装置は、ケースと、前記ケース内に収容された光軸を有する光学素子と、前記ケースの内側に設けられ、前記光学素子の入射側の部位と出射側の部位のうちの一方の部位を支点として前記光学素子を前記光軸の方向と垂直な面における第１の方向に揺動可能に支持する支持部材と、前記ケース内を前記第１の方向に延在し、前記ケースに回転可能に支持され、回転することによって前記光学素子の入射側の部位と出射側の部位のうちの他方の部位を前記第１の方向に移動させるための調整ネジと、前記調整ネジと同軸になるように前記調整ネジに設けられ、外周面が前記ケースの前記第２の方向の一端面より外側に突出するホイールと、前記ケース内に設けられ、前記光学素子を下から弾性的に支持する第一弾性部材と、前記ケース内に設けられ、前記光学素子を側方から弾性的に支持する第二弾性部材と、前記光学素子に関して前記第二弾性部材の反対側の側方から前記光学素子の側面に接触するとともに、前記ケース内において前記第１の方向に移動可能に設けられた受け部と、前記受け部と一体となり、前記受け部の前記一端面側から前記第１の方向に延出し、前記光学素子の前記一端面側に配置された延出部と、前記延出部を前記光軸の方向と垂直な面における前記第１の方向に対して垂直な前記第２の方向に貫通するように前記延出部に螺合して、その先端が前記光学素子の上面に接触した第二調整ネジと、を備え、前記調整ネジが前記延出部に螺合し、前記支持部材は前記光学素子の前記一方の部位を支点として前記光学素子を更に前記第２の方向に揺動可能に支持し、前記第二調整ネジの頭部が前記延出部の前記一端面側に配置されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ケースの上からホイールの外周面に触れて、ホイールとともに調整ネジを回転させることができるため、調整ネジの端部側にスペースを設置しなくても済む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る光軸調整装置の斜視図である。
【図２】同実施形態に係る光軸調整装置のカバーを取り外した状態の斜視図である。
【図３】同実施形態に係る光軸調整装置に用いられる支持部材、第一弾性部材及び第二弾性部材の斜視図である。
【図４】同実施形態に係る光軸調整装置の斜視断面図である。
【図５】同実施形態に係る光軸調整装置の斜視断面図である。
【図６】同実施形態に係る光軸調整装置の縦断面図である。
【図７】同実施形態に係る光軸調整装置を備えた投影装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されている。そのため、本発明の技術的範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１０】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明を適用した実施形態に係る光軸調整装置１０をその上方、前方及び右方から見て示した斜視図である。図２は、光軸調整装置１０からカバー９０を取り外した状態で、その光軸調整装置１０をその上方、前方及び右方から見て示した斜視図である。図３は、光軸調整装置１０に用いられる支持部材３０、第一弾性部材４１及び第二弾性部材４２をそれらの上方、前方及び右方から見て示した斜視図である。図４は、光軸調整装置１０を前後左右に沿った面に沿って切断した状態で、光軸調整装置１０をその上方、前方及び右方から見て示した斜視図である。図５は、光軸調整装置１０を前後左右に沿った面に沿って切断した状態で、光軸調整装置１０をその上方、前方及び右方から見て示した斜視図である。図６は、光軸調整装置１０を前後上下に沿った面に沿って切断した状態で、光軸調整装置１０を右方から見て示した断面図である。
【００１１】
光軸調整装置１０は光学素子１を備えるものである。そして、この光軸調整装置１０は、光学素子１の入射側の部位を支点として、光学素子１の出射側の部位を振り動かすことによって、光学素子１の光軸の角度を調整するものである。
【００１２】
まず、光学素子１について説明する。この光学素子１は、インテグレータ光学素子であり、出射光の光軸に直交する面に沿った出射光の照度分布を均一にするものである。より具体的には、この光学素子１は光軸に沿って延在した中空柱状のライトトンネルであり、光学素子１には四角柱状の中空が形成され、その四角柱状の中空の内面に反射面が形成されている。光学素子１の中空は光学素子１の入射側端及び出射側端において開口するか、透明部材によって塞がれている。
【００１３】
光学素子１が、ライトトンネルではなく、光学に沿って延在した柱状のライトロッドであってもよい。光学素子１がライトロッドであれば、光学素子１の外周の柱面（例えば四角柱面）が全反射面となる。なお、光学素子１の外形が外周に柱面を有した柱状であるか、外周に錐面を有した錐状又は裁頭錐状であれば、光学素子１の光学的機能は出射光の照度分布を均一にするものに限らない。
【００１４】
光学素子１が組立体であってもよいし、単一部材であってもよい。単一部材とは、切り離し又は分解することができない１つの部材からなるものをいう。組立体とは、複数の部材を組み立てたものをいい、より具体的には光学的機能を有する光学素子本体部が筒状のハウジング（又はホルダ）の内側に組み付けられたものをいう。ここでは、光学素子１が、ライトトンネル本体部２と、そのライトトンネル本体部２を内側に保持する角形筒状のハウジング３と、を有する。そして、ハウジング３の外周面が四角柱面状であり、それが光学素子１の外周面となる。
【００１５】
光軸調整装置１０はケース２０、支持部材３０、第一弾性部材４１、第二弾性部材４２、スライダー５０、第一調整ネジ６０、ホイール７０、第二調整ネジ８０及びカバー９０等を備える。以下の説明では、光軸に沿う方向を前後方向とし、入射側を後ろ側とし、出射側を前側とする。また、上下方向とは必ずしも重力の方向を意味するわけではなく、光軸調整装置１０を重力の方向を基準としてどのような向きに設置してもよい。
【００１６】
支持部材３０がケース２０内の後部に取り付けられ、第一弾性部材４１及び第二弾性部材４２が支持部材３０の前方においてケース２０内に取り付けられている。光学素子１の後部（入射側の部位）がケース２０の内側において支持部材３０によって支持され、その支持部材３０によって光学素子１がその後部を支点として上下左右に揺動可能となっている。光学素子１の前部（出射側の部位）がその下から第一弾性部材４１によって弾性的に支持されているとともに、その左から第二弾性部材４２によって弾性的に支持されている。スライダー５０がケース２０内の前部に取り付けられ、そのスライダー５０がケース２０に対して左右に移動可能となっている。光学素子１の前部がスライダー５０に支持され、そのスライダー５０が光学素子１の前部を上下に案内する。第二調整ネジ８０がスライダー５０の上からスライダー５０に螺合し、第二調整ネジ８０の下端が光学素子１の上面に接する。第二調整ネジ８０が締め付けられることによって光学素子１の前部が下に移動し、第二調整ネジ８０が緩められると光学素子１の前部が第一弾性部材４１の弾性力によって上に移動する。これにより、光学素子１を上下に振ることができる。また、第一調整ネジ６０がケース２０内の前部において左右に延在し、第一調整ネジ６０のアキシアル荷重及びラジアル荷重がケース２０及びカバー９０に受けられ、その第一調整ネジ６０がスライダー５０に螺合して、その第一調整ネジ６０にホイール７０が設けられている。第一調整ネジ６０は、スライダー５０を移動させるためのリードスクリューである。つまり、ホイール７０の外周部を周方向に動かして、ホイール７０及び第一調整ネジ６０を回転すると、スライダー５０が左右方向に移動し、それに伴い光学素子１を上下に振ることができる。
【００１７】
まず、ケース２０について詳細に説明する。
ケース２０がベース板２１、側板２２，２３、入射側フレーム２４及び止め板２５，２６（図６参照）からなり、これらが一体成形されている。
ベース板２１の上面が平面状に形成されている。ベース板２１の上面の前部には、ガイド溝２１ａが形成されており（図６参照）、そのガイド溝２１ａがベース板２１の下面まで貫通する。このガイド溝２１ａは左右方向に延在する。つまり、ガイド溝２１ａは、図６の紙面に対して直交する方向に延在する。
【００１８】
側板２２，２３がベース板２１の左右の側縁に沿ってそれぞれ設けられている。側板２２，２３がベース板２１に対して立てられた状態に設けられており、側板２２と側板２３が間隔をおいて相対する。前後方向に向かって見て、側板２２，２３及びベース板２１によってＵ字（横コ字）が形作られている。側板２２の前後長は側板２３の前後長よりも長く、側板２２がベース板２１の後端から前端にかけて設けられ、側板２３がベース板２１の前端よりも後ろであってベース板２１の後端よりも前に設けられている。
【００１９】
側板２２の右の内面の後端部及びベース板２１の上面の後端部には、枠状の入射側フレーム２４が設けられている。入射側フレーム２４は、側板２２の右の内面及びベース板２１の上面に対して立てられた状態に設けられている。入射側フレーム２４には入射孔２４ａ（図６参照）が形成されている。側板２３が入射側フレーム２４から前に離れている。
【００２０】
ベース板２１の前端及び後端に止め板２５，２６（図６参照）がそれぞれ設けられている。止め板２５はベース板２１の前端から前方へ延長するように設けられ、止め板２６はベース板２１の後端から後方へ延長するように設けられている。止め板２５，２６には、締結ネジを通すための通孔２５ａ，２６ａがそれぞれ形成されている。
【００２１】
このケース２０内に光学素子１、支持部材３０、第一弾性部材４１、第二弾性部材４２及びスライダー５０が収容されている。
【００２２】
続いて、支持部材３０について詳細に説明する。
支持部材３０は四角形枠状の薄板に形作られ、支持部材３０に四角形状の開口３０ａが形成されている。この支持部材３０は、ベース板２１の上面に対して立った状態でその上面の後部に取り付けられ、開口３０ａと入射孔２４ａが相対する。ここで、支持部材３０の下縁に薄板状の固定部４３が連結され、固定部４３及び支持部材３０がそれらの連結部において折り曲げられ、その固定部４３がベース板２１の上面にネジ４３ａによって固定されている（図６参照）。
【００２３】
支持部材３０の開口３０ａの４辺の縁のうち隣り合う２辺の縁には、開口３０ａの内側へ延出する板バネ３１，３２がそれぞれ設けられている。板バネ３１，３２は開口３０ａの縁寄りの基部において後方へ折れ曲がっており、支持部材３０に対する板バネ３１，３２の曲げ角は９０°未満である。
【００２４】
支持部材３０及び板バネ３１，３２は、光学素子１を上下左右に揺動可能に保持するものである。具体的には次のようにして、光学素子１が支持部材３０及び板バネ３１，３２によって保持されている。光学素子１の入射側である後部が支持部材３０の開口３０ａに挿入されている。光学素子１の下面が開口３０ａの下縁に接触し、光学素子１の上面が板バネ３１に接触し、光学素子１の後部が開口３０ａの下縁と板バネ３１によって上下に挟まれている。光学素子１は、開口３０ａの下縁を支点として上下に揺動可能である。光学素子１の左側面が開口３０ａの左の縁に接触し、光学素子１の右側面が板バネ３２に接触し、光学素子１の後部が開口３０ａの左縁と板バネ３２によって左右に挟まれている。光学素子１は、開口３０ａの左縁を支点として左右に揺動可能である。
【００２５】
続いて、第一弾性部材４１，第二弾性部材４２について詳細に説明する。
第一弾性部材４１及び第二弾性部材４２は板バネである。第一弾性部材４１はベース板２１の上面に対して傾斜した状態でベース板２１の上面に取り付けられている。ここで、第一弾性部材４１は固定部４３の前縁に連結され、第一弾性部材４１と固定部４３がそれらの連結部において折り曲げられており、その固定部４３が上述のようにベース板２１の上面にネジ４３ａによって固定されている。また、第一弾性部材４１は、その基端から先端に向かうにつれてベース板２１の上面から漸次離れるように傾斜する。
【００２６】
第二弾性部材４２は、側板２２の右の内面に対して傾斜した状態でその内面に取り付けられている。ここで、第二弾性部材４２は薄板状の固定部４４の前縁に連結され、第二弾性部材４２と固定部４４がそれらの連結部において折り曲げられており、その固定部４５が側板２２の右の内面にネジ４４ａによって固定されている。また、第二弾性部材４２は、その基端から先端に向かうにつれて側板２２の右の内面及び固定部４４に対して傾斜し、第二弾性部材４２はその先端に向かうにつれて側板２２の右の内面から徐々に離れる。
【００２７】
固定部４４が固定部４３の左の側縁に沿って設けられ、固定部４３，４４がそれらの連結部において折り曲げられることによって固定部４４が固定部４３に対して立てられた状態に設けられ、前後方向に向かって見て、固定部４３，４４によってＬ字が形作られている。これら固定部４３，４４によって第一弾性部材４１，第二弾性部材４２及び支持部材３０が連結され、支持部材３０、板バネ３１，３２、第一弾性部材４１、第二弾性部材４２及び固定部４３，４４が一体形成されている。そのため、これらをケース２０に取り付けやすい。なお、支持部材３０と第一弾性部材４１と第二弾性部材４２が切り離された別々の部材であり、支持部材３０と第一弾性部材４１と第二弾性部材４２が別々にケース２０に取り付けられてもよい。
【００２８】
光学素子１の出射側である前部の下面が第一弾性部材４１の先端に接触する。光学素子１が振り下げられると、第一弾性部材４１が弾性変形するので、第一弾性部材４１によって光学素子１が上方へ付勢される。また、光学素子１の前部の下面が第一弾性部材４１に対して相対的に左右に摺動可能である。
【００２９】
光学素子１の前部の左側面が第二弾性部材４２の先端に接触する。この第二弾性部材４２は光学素子１の前部を右方へ押し付けるものである。第二弾性部材４２によって押されると、光学素子１の前部はスライダー５０に受けられる。
【００３０】
続いて、スライダー５０について詳細に説明する。
スライダー５０は前後方向に向かって横Ｕ字（コ字）状に形作られている。ここで、スライダー５０が下部延出部５２、上部延出部５３及び受け部５４を有し、下部延出部５２が受け部５４の下端から左方へ延出し、上部延出部５３が受け部５４の上端から右方へ延出し、下部延出部５２と上部延出部５３が上下に離れていて、これら下部延出部５２、上部延出部５３及び受け部５４によって横Ｕ字が形作られている。
【００３１】
スライダー５０の下部延出部５２が側板２３よりも前においてベース板２１の上面に載せられ、下部延出部５２の下面がベース板２１の上面に対して相対的にスライド可能である。ここで、図６に示すように、下部延出部５２の面に摺動子５１が凸状に設けられ、その摺動子５１がガイド溝２１ａに挿入され、その摺動子５１がガイド溝２１ａに沿って左右に摺動可能である。これによりスライダー５０がガイド溝２１ａによって光学素子１の軸と直交する方向である左右に案内される。
【００３２】
光学素子１の出射口側である前部がスライダー５０に支持されている。つまり、光学素子１の前部が下部延出部５２と上部延出部５３との間に挿入され、光学素子１の前部の右側面が受け部５４と第二弾性部材４２との間に挟まれている。また、光学素子１の前部がスライダー５０に対して相対的に上下に移動可能である。つまり、光学素子１の前部の右側面が受け部５４に対して相対的に上下に摺動可能であり、光学素子１の左側面が第二弾性部材４２に対して相対的に上下に摺動可能である。
【００３３】
続いて、カバー９０について詳細に説明する。
カバー９０は前後方向に向かって見て逆Ｌ状に形作られている。ここで、カバー９０がアッパープレート９１及びサイドプレート９２を有し、サイドプレート９２がアッパープレート９１の右側縁に連結されて、そのサイドプレート９２がアッパープレート９１の右側縁から下方に延出する。アッパープレート９１がケース２０の側板２２，２３及び入射側フレーム２４の上面に伏せてあり、そのアッパープレート９１が締結ネジ９３，９４によって側板２２及び入射側フレーム２４に締め付けられている。また、サイドプレート９２が側板２３の右の外面に伏せてあり、そのサイドプレート９２が締結ネジ９５によって側板２３に締め付けられている。スライダー５０の上部延出部５３がアッパープレート９１に対して相対的に左右に摺動可能であり、スライダー５０がアッパープレート９１とベース板２１との間に挟まれた状態で左右に移動可能となっている。
【００３４】
アッパープレート９１には２つの開口９１ａ，９１ｂが形成され、それら開口９１ａ，９１ｂがアッパープレート９１を上下に貫通する。開口９１ａはアッパープレート９１の前部に形成され、開口９１ｂはアッパープレート９１の前部の右に形成されている。開口９１ａは後述の第二調整ネジ８０の頭部８０ａを露出させるものであり、開口９１ｂは後述のホイール７０の外周面を露出させるものである。
【００３５】
続いて、第二調整ネジ８０について詳細に説明する。
第二調整ネジ８０はスライダー５０の上部延出部５３に螺合し、第二調整ネジ８０の頭部８０ａが上部延出部５３の上に配置され、第二調整ネジ８０の頭部８０ａが開口９１ａ内に配置される。ここで、雌ネジ５３ａが上部延出部５３を上下に貫通するように上部延出部５３に形成され（図６参照）、第二調整ネジ８０が上部延出部５３の上から雌ネジ５３ａに噛み合い、第二調整ネジ８０の先端が雌ネジ５３ａから下へ突き出る。そして、第二調整ネジ８０の先端が光学素子１の上面に接触する。第二調整ネジ８０の接触位置は、光学素子１の上面の左端と右端の間の中間部である。
【００３６】
続いて、第一調整ネジ６０について詳細に説明する。
第一調整ネジ６０はリードスクリューである。第一調整ネジ６０がケース２０内を光学素子１の軸と直交する方向である左右に延在し、第一調整ネジ６０の一端が側板２２に回転可能に支持され、第一調整ネジ６０の他端がサイドプレート９２に回転可能に支持されている。そして、その第一調整ネジ６０がスライダー５０の上部延出部５３に螺合する。ここで、スライダー５０の上部延出部５３及び受け部５４の上部には雌ネジ５３ｂが左右に貫通するように形成され（図５参照）、第一調整ネジ６０がその雌ネジ５３ｂに噛み合い、第一調整ネジ６０の一端が雌ネジ５３ｂから突き出て側板２２に支持され、第一調整ネジ６０の他端が雌ネジ５３ｂから突き出てサイドプレート９２に支持されている。
【００３７】
続いて、ホイール７０について詳細に説明する。
ホイール７０が第一調整ネジ６０の右端部に設けられ、ホイール７０と第一調整ネジ６０が同軸となる。ホイール７０の直径は第一調整ネジ６０の直径よりも長く、そのホイール７０が第一調整ネジ６０から周方向外方へ延出する。なお、ホイール７０は、円筒形状であっても良いし、多角柱形状であっても良い。或いは側面から見て歯車形状であっても良い。
【００３８】
このホイール７０はスライダー５０の右に配置されている。具体的には、スライダー５０（特に、上部延出部５３及び受け部５４）の右側面の上側後部、且つ側板２３の上側前部に扇形状の窪み５０ａが形成されており、ホイール７０の一部がこの窪み５０ａに収まっている。ホイール７０の上側の外周部は、側板２３の上面及びスライダー５０の上面よりも上に突き出ている。更に、アッパープレート９１の開口９１ｂが窪み２３ａ，５０ａに重なっており、ホイール７０の上側の外周部がアッパープレート９１の上面よりも上に突き出ている。ホイール７０の外周面には、頭部側面に付けるギザ状のローレット７１が形成され、そのローレット７１によって滑り止めが実現される。
【００３９】
なお、ホイール７０が第一調整ネジ６０の左端部に設けられ、そのホイール７０がスライダー５０の左に配置されてもよい。その場合、スライダー５０の左側面の上側後部に扇形状の窪みが形成されており、ホイール７０の一部がその窪みに収まる。また、側板２２の上面に半円弧状の窪みが形成され、ホイール７０の一部がその窪みに収まる。更に、開口９１ｂが形成される位置は、アッパープレート９１の前部の左であり、より具体的には、スライダー５０の左側面の上側後部に形成された窪み及び側板２２の上面に形成された窪みに重なる部位である。
【００４０】
なお、光学素子１の入射側と出射側が反対であってもよい。つまり、光学素子１の出射側の部位（後部）が支持部材３０及び板バネ３１，３２によって支持され、光学素子１の入射側の部位（前部）が光学素子１の出射側の部位を支点として上下左右に振られるものでもよい。
【００４１】
続いて、光軸調整装置１０の動作について説明する。
ホイール７０の上側の外周面に指を当てて、ホイール７０を回転させると、スライダー５０が光学素子１の前部とともに左右に移動する。具体的には、スライダー５０が左へ移動すると、光学素子１の前部が受け部５４によって左へ押されて、光学素子１の前部が第二弾性部材４２の弾性力に抗して左へ移動する。一方、スライダー５０が右へ移動すると、光学素子１の前部が第二弾性部材４２の弾性力によって右へ移動する。これにより、光学素子１をその後部を支点として左右に振ることができ、光学素子１の光軸の左右の傾斜角を調整することができる。
【００４２】
一方、第二調整ネジ８０をドライバー等で回転させると、光学素子１の前部が上下に移動する。具体的には、第二調整ネジ８０を締めると、光学素子１の前部が第二調整ネジ８０の先端によって第一弾性部材４１の弾性力に抗して下へ移動する。一方、第二調整ネジ８０を緩めると、光学素子１の前部が第一弾性部材４１の弾性力によって上へ移動する。これにより、光学素子１をその後部を支点として上下に振ることができ、光学素子１の光軸の上下の傾斜角を調整することができる。
【００４３】
以上の実施形態によれば、次のような効果を奏する。
（１）  第一調整ネジ６０にホイール７０が設けられているので、ホイール７０の上からホイール７０を操作して、ホイール７０及び第一調整ネジ６０を回転させることができる。つまり、第一調整ネジ６０の一端又は他端をその右又は左からドライバー等で操作しなくても済む。よって、第一調整ネジ６０を回転させるためのスペースを光軸調整装置１０の右側及び左側に設けなくとも済み、他の部材或いは機構を光軸調整装置１０のすぐ右及び左に配置することができる。そのため、この光軸調整装置１０を用いた装置を小型化することができる。
【００４４】
（２）  第二調整ネジ８０の頭部が上に設けられ、ホイール７０の外周面が上で露出するので、光軸調整装置１０の上さえ開放すれば、第二調整ネジ８０及びホイール７０を操作することができる。光軸調整装置１０の下面を台座部に固定したり、光軸調整装置１０のすぐ下側に別の部材或いは機構を配置したりすることができる。
【００４５】
（３）  窪み２３ａ，５０ａが側板２３及びスライダー５０にそれぞれ形成されているから、ホイール７０が窪み２３ａ，５０ａに収まり、ホイール７０の大部分をカバー９０の内側に設置することができる。そのため、光軸調整装置１０を小型化することができる。更に、ホイール７０が他の部材或いは機構に干渉せず、他の部材或いは機構を光軸調整装置１０のすぐ近くに配置することができる。
【００４６】
（４）  光学素子１の前部の左側面が第二弾性部材４２に線接触又は面接触し、光学素子１の前部の右側面がスライダー５０の受け部５４に線接触又は面接触するので、第一調整ネジ６０の回転によりスライダー５０が左右に動いても、光学素子１に捻りの動きが生じない。
【００４７】
（５）  光学素子１が第二調整ネジ８０及びスライダー５０に対して相対的に左右に移動せず、スライダー５０が左右に移動しても、第二調整ネジ８０の先端が光学素子１の上面に接触する位置は変わらない。その接触位置は、光学素子１の上面の左端と右端の間の中間部である。よって、第二調整ネジ８０の回転より第二調整ネジ８０が上下に動いても、光学素子１に捻りの動きが生じない。また、光学素子１の下面が第一弾性部材４１に線接触又は面接触するので、光学素子１に捻りの動きを抑えることができる。
【００４８】
〔第２の実施の形態〕
図７を参照して、光軸調整装置１０を備える投影装置について説明する。図７は、投影装置の光学ユニットを示した平面図である。
【００４９】
図７に示すように、投影装置は、時分割光発生装置（光源装置）１４０、光源側光学系１５０及び投影光学系１６０等を備える。
【００５０】
時分割光発生装置１４０は、赤色光、緑色光及び青色光を時分割で出射するものである。時分割光発生装置１４０は、第一光源１４１、緑色光発生装置１４２、第二光源１４３及び光学系１４４を有する。
【００５１】
緑色光発生装置１４２は、緑色光を発生させるものである。具体的には、緑色光発生装置１４２は、励起光を発して、その励起光を緑色光に変換するものである。緑色光発生装置１４２は、複数の励起光光源１４２ａ、複数のコリメートレンズ１４２ｂ、レンズ群１４２ｃ、レンズ群１４２ｄ、蛍光体ホイール１４２ｅ及びスピンドルモーター１４２ｆを有する。
【００５２】
複数の励起光光源１４２ａは、二次元アレイ状に配列されている。これら励起光光源１４２ａは、レーザー励起光を発するレーザーダイオードである。励起光光源１４２ａから発するレーザー励起光の波長帯域は、青色帯域又は紫外線帯域であるが、特に限定するものではない。励起光光源１４２ａが肉眼で識別出来ない程高速で点滅する。
【００５３】
コリメートレンズ１４２ｂが励起光光源１４２ａにそれぞれ対向配置され、各励起光光源１４２ａから発したレーザー励起光がコリメートレンズ１４２ｂによってコリメートされる。レンズ群１４２ｃ及びレンズ群１４２ｄは、同一光軸上に配置されている。レンズ群１４２ｃ及びレンズ群１４２ｄは、コリメートレンズ１４２ｂによってコリメートされたレーザー励起光の光束群を一つに纏めて、集光させる。
【００５４】
蛍光体ホイール１４２ｅは、複数の励起光光源１４２ａが二次元アレイ状に配列された面に対向配置されている。レンズ群１４２ｃ及びレンズ群１４２ｄが蛍光体ホイール１４２ｅと励起光光源１４２ａとの間に配置されており、レンズ群１４２ｃ及びレンズ群１４２ｄの光軸が蛍光体ホイール１４２ｅに直交する。レンズ群１４２ｃ及びレンズ群１４２ｄによって集光されたレーザー励起光は蛍光体ホイール１４２ｅに照射される。蛍光体ホイール１４２ｅは、レーザー励起光によって励起されて緑色光を発する緑色蛍光体等からなり、レーザー励起光を緑色光に変換するものである。蛍光体ホイール１４２ｅがスピンドルモーター１４２ｆに連結され、蛍光体ホイール１４２ｅがスピンドルモーター１４２ｆによって回転される。
【００５５】
第一光源１４１は、赤色光を発生させる赤色発光ダイオードである。第二光源１４３は、青色光を発生させる青色発光ダイオードである。第一光源１４１及び第二光源１４３も肉眼で識別出来ない程高速で点滅する。ここで、第一光源１４１の期間と、励起光光源１４２ａの期間と、第二光源１４３の期間とが互いにずれている。従って、赤色光、緑色光（緑色光は励起光により発生する。）及び青色光が時分割で発生する。例えば、第一光源１４１の期間、励起光光源１４２ａの期間と、第二光源１４３の期間とが１フレーム期間内に順次１回ずつ訪れ、１フレーム期間内に赤色光、緑色光及び青色光が順次１回ずつ発する。赤色光、緑色光及び青色光のうち少なくとも一色以上の光が１フレーム期間内に複数回発するものとしてもよい。
【００５６】
第一光源１４１は、第一光源１４１の光軸がレンズ群１４２ｃ，１４２ｄの光軸と平行となるように配置されている。第二光源１４３は、第二光源１４３の光軸がレンズ群１４２ｃ，１４２ｄの光軸及び第一光源１４１の光軸に直交するように配置されている。
【００５７】
光学系１４４は、第一光源１４１から発した赤色光の光軸、緑色光発生装置１４２から発した緑色光の光軸及び第二光源１４３から発した青色光の光軸を一つに重ねて、これらの赤色光、緑色光及び青色光を出射する。光学系１４４は、レンズ群１４４ａ、レンズ１４４ｂ、レンズ群１４４ｃ、第一ダイクロイックミラー１４４ｄ及び第二ダイクロイックミラー１４４ｅを有する。
【００５８】
レンズ群１４４ａは、第二光源１４３に対向する。レンズ群１４４ａ及びレンズ１４４ｂは、これらの光軸が一直線状になるように配列されている。レンズ群１４４ａ及びレンズ１４４ｂは、それらの光軸がレンズ群１４２ｃとレンズ群１４２ｄの間でレンズ群１４２ｃ及びレンズ群１４２ｄの光軸に対して直交するように配置されている。
【００５９】
第一ダイクロイックミラー１４４ｄは、レンズ群１４４ａとレンズ１４４ｂとの間に配置されているとともに、レンズ群１４２ｃとレンズ群１４２ｄとの間に配置されている。第一ダイクロイックミラー１４４ｄは、レンズ群１４２ｃ，１４２ｄの光軸に対して４５°で斜交するとともに、レンズ群１４４ａ及びレンズ１４４ｂの光軸に対して４５°で斜交する。第一ダイクロイックミラー１４４ｄは、励起光光源１４２ａから発する波長帯域の励起光（例えば、青色の励起光）を蛍光体ホイール１４２ｅに向けて透過させるととともに、第二光源１４３から発する青色波長帯域の光を第二ダイクロイックミラー１４４ｅに向けて透過させる。また、第一ダイクロイックミラー１４４ｄは、蛍光体ホイール１４２ｅから発する緑色波長帯域の光を第二ダイクロイックミラー１４４ｅに向けて反射させる。
【００６０】
レンズ群１４４ｃは、第一光源１４１に対向する。レンズ群１４４ｃは、その光軸がレンズ１４４ｂに関して第二光源１４３及び第一ダイクロイックミラー１４４ｄの反対側でレンズ群１４４ａ及びレンズ１４４ｂの光軸に対して直交するように配置されている。
【００６１】
第二ダイクロイックミラー１４４ｅは、レンズ群１４４ｃに関して第一光源１４１の反対側に配置されているとともに、レンズ１４４ｂに関して第一ダイクロイックミラー１４４ｄの反対側に配置されている。第二ダイクロイックミラー１４４ｅは、レンズ群１４４ｃの光軸に対して４５°で斜交するとともに、レンズ群１４４ａ及びレンズ１４４ｂの光軸に対して４５°で斜交する。第二ダイクロイックミラー１４４ｅは、第一ダイクロイックミラー１４４ｄからの青色及び緑色の波長帯域の光を光源側光学系１５０に向けて透過させるとともに、第一光源１４１から発する赤色の波長帯域の光を光源側光学系１５０に向けて反射させる。
【００６２】
時分割光発生装置１４０は、赤色光、緑色光及び青色光を時分割で発するものであれば、以上に説明した構成以外の構成のものでもよい。
例えば、蛍光体ホイール１４２ｅと、レンズ群１４２ｄの光軸が交差する個所に緑色発光ダイオードを配置し、その緑色発光ダイオードを高速で点滅させてもよい。その場合、励起光光源１４２ａ、レンズ群１４２ｃ、蛍光体ホイール１４２ｅ及びスピンドルモーター１４２ｆを省略する。
また、蛍光体ホイール１４２ｅが緑色蛍光体と光拡散透過部を有し、蛍光体ホイール１４２ｅが回転することによって緑色蛍光体と光拡散透過部が交互にレンズ群１４２ｄの光軸を通過してもよい。この場合、励起光光源１４２ａが青色レーザーダイオードであり、第二光源１４３を省略し、蛍光体ホイール１４２ｅの光拡散透過部を透過した青色光が図示しない反射光学系によって第二光源１４３の光学系と同様の方向からレンズ群１４４ａに導かれるようにし、励起光光源１４２ａと第一光源１４１が交互に発光する。
また、時分割光発生装置１４０が白色光源及びカラーフィルター（例えば、緑色、赤色、青色のカラーフィルターを周方向に配列したもの）を備えたものであり、白色光源から発した光が回転中のカラーフィルターを通過するものとしてもよい。
【００６３】
光源側光学系１５０は、時分割光発生装置１４０から出射された赤色光、緑色光及び青色光を表示素子１３０に投射する。光源側光学系１５０は、レンズ１５１、反射ミラー１５２、レンズ１５３、光学素子１、光軸調整装置１０、レンズ１５５、光軸変換ミラー１５６、集光レンズ群１５７、照射ミラー１５８及び照射レンズ１５９を有する。
【００６４】
レンズ１５１は、第二ダイクロイックミラー１４４ｅに関してレンズ１４４ｂの反対側に配置されている。レンズ１５１は、その光軸がレンズ１４４ｂ及びレンズ群１４４ａの光軸と重なるように配置されている。
【００６５】
レンズ１５３、光学素子１及びレンズ１５５は、これらの光軸が一直線状になるように配置されている。レンズ１５３、導光装置１５４及びレンズ１５５の光軸はレンズ１５１、レンズ１４４ｂ及びレンズ群１４４ａの光軸に直交する。
【００６６】
反射ミラー１５２は、レンズ１５３の光軸とレンズ１５１の光軸が交差する個所に配置されている。反射ミラー１５２は、レンズ１５１，１４４ｂ及びレンズ群１４４ａの光軸に対して４５°で斜交するとともに、レンズ１５３、光学素子１及びレンズ１５５の光軸に対して４５°で斜交する。時分割光発生装置１４０によって発生された赤色光、緑色光及び青色光はレンズ１５１及びレンズ１５３によって集光されつつ、反射ミラー１５２によって光学素子１に向けて反射される。
【００６７】
光学素子１は、ライトトンネル又はライトロッドである。この光学素子１の光軸の傾きが上述の光軸調整装置１０によって調整可能である。レンズ１５５は、光学素子１によって導光された赤色光、緑色光及び青色光を光軸変換ミラー１５６に向けて投射するとともに、集光する。光軸変換ミラー１５６は、レンズ１５５によって投射された赤色光、緑色光及び青色光を集光レンズ群１５７に向けて反射させる。集光レンズ群１５７は、光軸変換ミラー１５６によって反射された赤色光、緑色光及び青色光を照射ミラー１５８に向けて投射するとともに、集光する。照射ミラー１５８は、集光レンズ群１５７によって投射された光を表示素子１３０に向けて反射させる。照射レンズ１５９は、照射ミラー１５８によって反射された光を表示素子１３０へ投射する。
【００６８】
表示素子１３０は、空間光変調器であり、光源側光学系１５０によって照射された赤色光、緑色光及び青色光を各画素毎（各空間光変調素子毎）で変調することによって画像を形成する。具体的には、表示素子１３０は、二次元アレイ状に配列された複数の可動マイクロミラー等を有するデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）であり、可動マイクロミラーが画素としての空間光変調素子に相当する。表示素子１３０はドライバによって駆動される。つまり、赤色光が表示素子１３０に照射されている時に、表示素子１３０の各可動マイクロミラーが制御（例えば、ＰＷＭ制御）されることで、赤色光が後述の投影光学系１６０に向けて反射される時間比（デューティー比）が可動マイクロミラー毎に制御される。これにより、表示素子１３０によって赤色の画像が形成される。緑色光や青色光が表示素子１３０に照射されている際も、同様である。
【００６９】
なお、表示素子１３０が反射型の空間光変調器ではなく、透過型の空間光変調器（例えば、液晶シャッターアレイパネル：いわゆる液晶表示器）であってもよい。表示素子１３０が透過型の空間光変調器である場合、光源側光学系１５０の光学設計を変更し、光源側光学系１５０によって照射される赤色光、緑色光及び青色光の光軸が後述の投影光学系１６０の光軸に重なるようにして、投影光学系１６０と光源側光学系１５０との間に表示素子１３０を配置する。
【００７０】
投影光学系１６０は表示素子１３０に正対するように設けられ、投影光学系１６０の光軸が前後に延びて表示素子１３０に交差（具体的には、直交）する。投影光学系１６０は、表示素子１３０によって反射された光を前方に投射することによって、表示素子１３０によって形成された画像をスクリーンに投影する。この投影光学系１６０は、可動レンズ群１６１及び固定レンズ群１６２等を備える。投影光学系１６０は、可動レンズ群１６１の移動によって、焦点距離が変更可能であるとともに、フォーカシングが可能である。
【００７１】
なお、図７に示す投影装置の光学系をリアプロジェクション表示装置に適用してもよい。
【００７２】
本発明は上記実施形態及び変形例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の要部を変更しない範囲で適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。また、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
ケースと、
前記ケース内に収容された光学素子と、
前記ケースの内側に設けられ、前記光学素子の入射側の部位と出射側の部位のうちの一方の部位を支点として前記光学素子を左右に揺動可能に支持する支持部材と、
前記ケース内を左右に延在し、前記ケースに回転可能に支持され、回転することによって前記光学素子の入射側の部位と出射側の部位のうちの他方の部位を左右に移動させるための調整ネジと、
前記調整ネジと同軸になるように前記調整ネジに設けられ、外周面が前記ケースの上面より上に突出するホイールと、を備える、
ことを特徴とする光軸調整装置。
＜請求項２＞
前記ホイールは、前記調整ネジの径よりも長い径を有しており、
前記ケースの側板の上面に窪みが形成され、前記ホイールが前記窪みに収まって、前記ホイールの外周面が前記窪みから突出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光軸調整装置。
＜請求項３＞
前記ケースの上面に伏せるようにその上面に固定されたアッパープレートを更に備え、
前記アッパープレートのうち前記窪みに重なる部位に開口が形成され、前記ホイールの外周面がその開口によって露出する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光軸調整装置。
＜請求項４＞
前記ケース内に設けられ、前記光学素子を下から弾性的に支持する第一弾性部材と、
前記ケース内に設けられ、前記光学素子を側方から弾性的に支持する第二弾性部材と、
前記光学素子に関して前記第二弾性部材の反対側の側方から前記光学素子の側面に接触するとともに、前記ケース内において左右に移動可能に設けられた受け部と、
前記受け部と一体となり、前記受け部の上部から側方に延出し、前記光学素子の上面の上に配置された延出部と、
前記延出部を上下に貫通するように前記延出部に螺合して、その先端が前記光学素子の上面に接触した第二調整ネジと、を備え、
前記調整ネジが前記延出部に螺合し、
前記支持部材は前記光学素子の前記一方の部位を支点として前記光学素子を更に上下に揺動可能に支持し、
前記第二調整ネジの頭部が前記延出部の上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光軸調整装置。
＜請求項５＞
前記受け部の側面の上部に第二窪みが形成され、
前記ホイールが前記第二窪みに収まっている、
ことを特徴とする請求項４に記載の光軸調整装置。
＜請求項６＞
前記第二調整ネジの先端が前記光学素子の上面の幅方向中央部に接する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光軸調整装置。
＜請求項７＞
請求項１から６の何れか一項に記載の光軸調整装置と、
光を発する光源装置と、
表示素子と、
前記表示素子に相対する投影レンズと、を備え、
前記光学素子が、前記光源装置から発した光を入射側から取り込んで、その光を出射側から前記表示素子へ出射する、
ことを特徴とする投影装置。
【符号の説明】
【００７３】
１  光学素子
１０  光軸調整装置
２０  ケース
２３ｂ  窪み
３０  支持部材
４１  第一弾性部材
４２  第二弾性部材
５０  スライダー
５２  下部延出部
５３  上部延出部
５４  受け部
６０  第一調整ネジ
７０  ホイール
８０  第二調整ネジ
８０ａ  頭部
９１  アッパープレート
１３０  表示素子
１４０  時分割光発生装置（光源装置）
１６０  投影レンズ
【図１】
0005900426.tif 000002
【図２】
0005900426.tif 000003
【図３】
0005900426.tif 000004
【図４】
0005900426.tif 000005
【図５】
0005900426.tif 000006
【図６】
0005900426.tif 000007
【図７】
0005900426.tif 000008