(57)【要約】【課題】    部品点数を削減し製造コストを低減できるとともに、反射ミラーの設置および姿勢調整を容易に実施できる光学装置およびプロジェクタを提供する。【解決手段】光学装置は、反射ミラー４２４における反射面の裏面に取り付けられ反射ミラー４２４の面外方向に膨出して凸曲面形状を有し反射ミラー４２４が側壁４０１Ｇに沿って配置された際に側壁４０１Ｇに当接する膨出部４０４Ａと、反射ミラー４２４における反射面の裏面にそれぞれ取り付けられ膨出部４０４Ａを挟むようにそれぞれ配置され反射ミラー４２４の面外方向に突出する一対の固定部４０４Ｃとを備える。側壁４０１Ｇには、反射ミラー４２４の収納方向Ｒに沿って延出し、一対の固定部４０４Ｃの移動を案内しかつ、一対の固定部４０４Ｃを遊嵌状態で配置可能とする一対の固定用溝部４０１Ｊが形成されている。【選択図】 図１０
2006078567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光束の光路上に配置される反射ミラーを含む複数の光学部品と、内部に前記光束の照明光軸が設定され、前記複数の光学部品を前記照明光軸に対する所定位置に収納保持する光学部品用筐体とを備えた光学装置であって、
前記光学部品用筐体は、開口部を有し前記開口部を介して前記複数の光学部品が内部に収納される容器状の部品収納部材と、前記部品収納部材の前記開口部を閉塞する蓋状部材とで構成され、
前記反射ミラーは、前記部品収納部材の側壁に沿って設置され、
前記反射ミラーにおける反射面の裏面に取り付けられ前記反射ミラーの面外方向に膨出して凸曲面形状を有し前記反射ミラーが前記側壁に沿って設置された際に前記側壁に当接する膨出部と、前記反射ミラーにおける反射面の裏面にそれぞれ取り付けられ前記膨出部を挟むようにそれぞれ配置され前記反射ミラーの面外方向に突出する一対の固定部とを備え、
前記側壁には、前記部品収納部材への前記反射ミラーの収納方向に沿って延出し、前記反射ミラーを前記部品収納部材に収納する際に前記一対の固定部の移動を案内しかつ、前記一対の固定部を遊嵌状態で配置可能とする一対の固定用溝部が形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記反射ミラーにおける反射面の裏面に取り付けられ、前記反射ミラーの裏面に沿って延出し前記反射ミラーの端縁から平面的に突出するミラー姿勢調整レバーを備えていることを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置において、
前記膨出部、前記一対の固定部、および前記ミラー姿勢調整レバーは、一体的に形成された成形品であることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の光学装置において、
前記蓋状部材には、前記反射ミラーの設置位置に対応して開口が形成され、
前記ミラー調整レバーは、前記反射ミラーが前記光学部品用筐体に設置された際、その先端が前記蓋状部材の開口を介して突出することを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学装置において、
前記膨出部および前記一対の固定部は、前記膨出部の膨出方向の高さ寸法をＨａ、前記一対の固定部の突出方向の長さ寸法をＨｂとすると、Ｈｂ／２≦Ｈａ＜Ｈｂの関係を満たすように形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学装置において、
前記一対の固定用溝部は、前記部品収納部材および前記蓋状部材を組み合わせた状態で前記蓋状部材と平面的に干渉しない位置に形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の光学装置において、
前記側壁には、前記反射ミラーの平面方向に沿って延出し、前記反射ミラーが挿抜可能とされるミラー収納用溝部が形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項８】
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光学装置を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置およびプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から射出された光束の光路上に配置される複数の光学部品と、内部に光束の照明光軸が設定され、複数の光学部品を収納して所定位置に配置する光学部品用筐体とを有する光学装置を備えるプロジェクタが利用されている
ここで、光学部品としては、光源から射出された光束の光学特性を変更する複数の光学素子、および、光源から射出された光束を反射および／または透過し、該光束を所定の照明光軸上に導光する複数のミラー等が用いられている。
このようなプロジェクタでは、より鮮明な投影画像を得るために、光学部品としての光学素子の相対位置や、ミラーの反射面の傾斜位置のずれを防止する必要がある。そして、これらのうち、ミラーの姿勢を調整可能な保持構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のミラー保持構造では、ミラーの下端側の中央部を光学部品用筐体に形成された１つの突起部と、光学部品用筐体に固定ビスにて取り付けられた略Ｕ字形板ばねとで挟持する。また、ミラーの上端側の２箇所を光学部品用筐体に回動可能に取り付けられた２つの偏心円板と、光学部品用筐体に固定ビスにて取り付けられた略Ｕ字形板ばねとで挟持する。そして、ドライバ等の工具を用いて各偏心円板を独立して回動させることで、ミラーの鉛直方向の傾きと水平方向の傾きのうちの少なくとも一方を調整可能にしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２１６６１号公報
【発明の開示】
【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に記載のミラー保持構造では、ミラーを光学部品用筐体に設置するには、２つの板ばねおよび２つの偏心円板が必要であるため、部品点数が増加し、製造コストが増加してしまう、という問題がある。
また、ミラーを光学部品用筐体に設置する際に、２つの板ばねおよび２つの偏心円板をそれぞれ光学部品用筐体に取り付ける作業が必要となる。さらに、ミラーの姿勢を調整するには、２つの偏心円板をドライバ等の工具により回動させる必要がある。したがって、ミラーの設置および姿勢調整において、作業者に煩雑な作業を実施させてしまう、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、部品点数を削減し製造コストを低減できるとともに、反射ミラーの設置および姿勢調整を容易に実施できる光学装置およびプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光学装置は、光源から射出された光束の光路上に配置される反射ミラーを含む複数の光学部品と、内部に前記光束の照明光軸が設定され、前記複数の光学部品を前記照明光軸に対する所定位置に収納保持する光学部品用筐体とを備えた光学装置であって、
前記光学部品用筐体は、開口部を有し前記開口部を介して前記複数の光学部品が内部に収納される容器状の部品収納部材と、前記部品収納部材の前記開口部を閉塞する蓋状部材とで構成され、前記反射ミラーは、前記部品収納部材の側壁に沿って設置され、前記反射ミラーにおける反射面の裏面に取り付けられ前記反射ミラーの面外方向に膨出して凸曲面形状を有し前記反射ミラーが前記側壁に沿って設置された際に前記側壁に当接する膨出部と、前記反射ミラーにおける反射面の裏面にそれぞれ取り付けられ前記膨出部を挟むようにそれぞれ配置され前記反射ミラーの面外方向に突出する一対の固定部とを備え、前記側壁には、前記部品収納部材への前記反射ミラーの収納方向に沿って延出し、前記反射ミラーを前記部品収納部材に収納する際に前記一対の固定部の移動を案内しかつ、前記一対の固定部を遊嵌状態で配置可能とする一対の固定用溝部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
ここで、膨出部および一対の固定部は、一体的に形成されたものであってもよく、あるいは、別体で構成されたものであってもよい。
本発明では、反射ミラーの反射面の裏面に、膨出部および一対の固定部を取り付けておく。そして、一対の固定部を部品収納部材の側壁に形成された一対の固定用溝部に挿入することで、一対の固定用溝部に案内されながら一対の固定部が移動し、開口部を介して反射ミラーを部品収納部材内に収納して側壁の所定の設置位置に容易に設置できる。この際、一対の固定部が一対の固定用溝部に遊嵌状態で配置されるため、膨出部が側壁に当接可能となる。この後、膨出部と側壁とを当接させた状態で、例えば反射ミラーを動かすことで、膨出部の凸曲面形状に沿って反射ミラーを三次元的に動かすことができ、反射ミラーの姿勢調整を容易に実施できる。また、反射ミラーの姿勢調整を実施した後、一対の固定部と一対の固定用溝部との間に接着剤を充填することで、反射ミラーを側壁に接着固定できる。したがって、少なくとも膨出部および一対の固定部を備えていれば反射ミラーの設置および姿勢調整を容易に実施でき、従来のミラー保持構造と比較して、部品点数を削減でき、製造コストの低減を図れる。
また、上述したように、予め、反射ミラーの反射面の裏面に、膨出部および一対の固定部を取り付けておけば、反射ミラーを部品収納部材に設置する作業も容易に実施できる。
さらに、一対の固定部と一対の固定用溝部との間に接着剤を充填することで反射ミラーを側壁に対して固定すれば、簡単な構成で部品収納部材に対する反射ミラーの固定状態を強固にでき、反射ミラーの姿勢状態を良好に維持できる。
したがって、部品点数を削減することで製造コストを低減できるとともに、反射ミラーの設置および姿勢調整を作業者に煩雑な作業を強いることなく容易に実施でき、本発明の目的を達成できる。
【０００８】
本発明の光学装置では、前記反射ミラーにおける反射面の裏面に取り付けられ、前記反射ミラーの裏面に沿って延出し前記反射ミラーの端縁から平面的に突出するミラー姿勢調整レバーを備えていることが好ましい。
本発明によれば、光学装置がミラー姿勢調整レバーを備え、ミラー姿勢調整レバーが反射ミラーの端縁から平面的に突出しているので、ミラー姿勢調整レバーを例えば手で掴み、該ミラー姿勢調整レバーを動かすことで、反射ミラーの姿勢調整をさらに容易に実施できる。
【０００９】
本発明の光学装置では、前記膨出部、前記一対の固定部、および前記ミラー姿勢調整レバーは、一体的に形成された成形品であることが好ましい。
本発明によれば、膨出部、一対の固定部、およびミラー姿勢調整レバーが一体的に成形された成形品であるので、部品点数をさらに削減できるとともに、反射ミラーへの膨出部、一対の固定部、ミラー姿勢調整レバーの取付作業を容易に実施でき、すなわち、反射ミラーの設置作業をさらに容易に実施できる。
【００１０】
本発明の光学装置では、前記蓋状部材には、前記反射ミラーの設置位置に対応して開口が形成され、前記ミラー調整レバーは、前記反射ミラーが前記光学部品用筐体に設置された際、その先端が前記蓋状部材の開口を介して突出することが好ましい。
本発明によれば、ミラー姿勢調整レバーの先端は、部品収納部材と蓋状部材とを組み合わせた状態で蓋状部材の開口を介して突出するので、部品収納部材内に全ての光学部品を設置し、部品収納部材の開口部を蓋状部材にて閉塞した後でも、蓋状部材の開口を介して突出したミラー姿勢調整レバーを動かすことができ、すなわち、反射ミラーの姿勢調整を実施することができる。したがって、反射ミラーの姿勢調整後に光学装置の製造を完了することができ、光学装置の製造を迅速に実施できる。
【００１１】
本発明の光学装置では、前記膨出部および前記一対の固定部は、前記膨出部の膨出方向の高さ寸法をＨａ、前記一対の固定部の突出方向の長さ寸法をＨｂとすると、Ｈｂ／２≦Ｈａ＜Ｈｂの関係を満たすように形成されていることが好ましい。
ところで、膨出部および一対の固定部を、Ｈａ＜Ｈｂ／２の関係を満たすように形成した場合には、反射ミラーの姿勢調整を実施している際での一対の固定部の先端部分の移動量が大きくなる。このため、反射ミラーの姿勢調整を実施している際に、一対の固定部の先端部分が一対の固定用溝部の内周面に機械的に干渉しやすい。また、一対の固定部との機械的な干渉を回避するためには、一対の固定用溝部の溝形状を大きく形成する必要がある。
本発明によれば、膨出部および一対の固定部を、Ｈｂ／２≦Ｈａ＜Ｈｂの関係を満たすように形成しているので、上述したＨａ＜Ｈｂ／２の関係を満たすように膨出部および一対の固定部を形成した場合と比較して、反射ミラーの姿勢調整を実施している際での一対の固定部の先端部分の移動量を小さくできる。このため、反射ミラーの姿勢調整を実施している際に、一対の固定部の先端部分が一対の固定用溝部の内周面に機械的に干渉することを回避可能となり、反射ミラーの姿勢調整を円滑にかつ、高精度に実施できる。また、一対の固定部との機械的な干渉を回避するために、一対の固定用溝部の溝形状を大きく形成する必要もない。
【００１２】
本発明の光学装置では、前記一対の固定用溝部は、前記部品収納部材および前記蓋状部材を組み合わせた状態で前記蓋状部材と平面的に干渉しない位置に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、一対の固定用溝部が部品収納部材および蓋状部材を組み合わせた状態で蓋状部材と平面的に干渉しない位置に形成されているので、部品収納部材内に全ての光学部品を設置し、部品収納部材の開口部を蓋状部材にて閉塞した後でも、反射ミラーの姿勢調整を実施し反射ミラーを部品収納部材に固定する際、一対の固定部と一対の固定用溝部との間に接着剤を充填可能な構成となる。したがって、反射ミラーの姿勢調整を実施して部品収納部材に対して固定した後に光学装置の製造を完了することができ、光学装置の製造を迅速に実施できる。
【００１３】
本発明の光学装置では、前記側壁には、前記反射ミラーの平面方向に沿って延出し、前記反射ミラーが挿抜可能とされるミラー収納用溝部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、側壁にはミラー収納用溝部が形成されているので、ミラー収納用溝部に沿って反射ミラーをスライドさせることで該反射ミラーを所定位置に設置でき、反射ミラーの設置作業をさらに容易に実施できる。
【００１４】
本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置にて形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、上述した光学装置を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した光学装置を備えているので、上述した光学装置と同様の作用・効果を享受できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの外観構成〕
図１および図２には、本発明に係る光学装置を含むプロジェクタ１が示されており、図１は上方前面側から見た斜視図であり、図２は下方背面側から見た斜視図である。
このプロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投射面上に拡大投射する光学機器であり、後述する光学装置を含む装置本体を内部に収納する外装ケース２および外装ケース２から露出する投射レンズ３を備えている。このプロジェクタ１は、大型店舗内や、パブリックスペース等に配置され、投射画像を大画面表示することによって、多数の観察者に映像情報を提供するものである。
投射レンズ３は、後述する光変調装置としての液晶パネルにより光源から射出された光束を画像情報に応じて変調形成された光学像を拡大投射する投射光学装置としての機能を具備するものであり、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成される。
【００１６】
外装ケース２は、投射方向に沿った奥行き寸法がこれに直交する軸方向寸法よりも大きな直方体形状をなし、装置本体を覆う面状体１０と、ケース強度を負担する不図示のフレーム体とを備えて構成されている。
面状体１０は、装置本体の上部を覆うアッパーケース１１と、装置本体の下部を覆うロアーケース１２と、装置本体の前面部分を覆うフロントケース１３とを備えている。これら各ケース１１〜１３は、射出成形等によって成形された合成樹脂製の一体成形品である。
【００１７】
アッパーケース１１は、装置本体の上部を覆う筐体上面部１１Ａと、この筐体上面部１１Ａの幅方向端部から略垂下する筐体側面部１１Ｂ，１１Ｃと、筐体上面部１１Ａの後端部から略垂下する筐体背面部１１Ｄとを備えている。
このアッパーケース１１の筐体上面部１１Ａと、筐体側面部１１Ｂ，１１Ｃとが交差する稜線部分には、プロジェクタ１の投射方向略中央から後端側に向かって面取加工が施され、稜線に沿って凹状にへこんだ凹部１１１が形成されている。この凹部１１１は、プロジェクタ１を２台スタックさせた際に、２台のプロジェクタ１を連結するパイプ状の支持部材を挿入するために形成されている。
また、筐体側面部１１Ｂには、冷却空気導入用のスリット状の開口部１１２が形成されている。
【００１８】
筐体上面部１１Ａの略中央部分には、プロジェクタ１の起動・調整操作を行うための操作パネル１４が設けられている。この操作パネル１４は、起動スイッチ、画像・音声等の調整スイッチを含む複数のスイッチを備え、プロジェクタ１による投射時には、操作パネル１４中の調整スイッチ等を操作することにより、画質・音量等の調整を行うことができる。
また、筐体上面部１１Ａの投射方向前方には、複数の孔１４１が形成されていて、この内部には、音声出力用のスピーカが収納されている。
これら操作パネル１４およびスピーカは、後述する装置本体を構成する制御基板と電気的に接続され、操作パネル１４による操作信号はこの制御基板で処理される。
【００１９】
筐体背面部１１Ｄは、ほぼ前面が開口された枠状に構成され、この開口部分には、画像信号等を入力するためのコネクタ群１５が露出するとともに、その隣は、光源装置を収納する開口部とされ、通常は、光源装置収納用の蓋部材１６によって覆われている。尚、コネクタ群１５は、後述する制御基板と電気的に接続され、コネクタ群１５を介して入力した画像信号は、制御基板によって処理される。
また、筐体上面部１１Ａの後端部及び筐体背面部１１Ｄの上端部分は、アッパーケース１１から脱着可能な蓋部材１１３が取り付けられていて、この蓋部材１１３内部には、ＬＡＮボード等の拡張基板を挿入することができるようになっている。
【００２０】
ロアーケース１２は、アッパーケース１１との係合面を中心としてアッパーケース１１と略対称に構成され、筐体底面部１２Ａ、筐体側面部１２Ｂ，１２Ｃ、および筐体背面部１２Ｄを備えている。
そして、筐体側面部１２Ｂ，１２Ｃ、および筐体背面部１２Ｄは、その上端部分でアッパーケース１１の筐体側面部１１Ｂ，１１Ｃ、及び筐体背面部１１Ｄの下端部分と係合する。尚、筐体背面部１２Ｄは、アッパーケース１１の筐体背面部１１Ｄと同様に、ほぼ前面が開口され、係合後の開口部分から前述したコネクタ群１５が露出するとともに、両開口部分に跨って蓋部材１６が取り付けられる。
また、筐体背面部１２Ｄの角隅部には、さらに開口部が形成されており、この開口部からインレットコネクタ１７が露出している。さらに、筐体側面部１２Ｂには、アッパーケース１１の筐体側面部１１Ｂに形成された開口部１１２に応じた位置に開口部１２２が形成されている。
【００２１】
筐体底面部１２Ａには、プロジェクタ１の後端側略中央に固定脚部１８が設けられているとともに、先端側幅方向両端に調整脚部１９が設けられている。
調整脚部１９は、筐体底面部１２Ａから面外方向に進退自在に突出する軸状部材から構成され、軸状部材自体は、外装ケース２の内部に収納されている。このような調整脚部１９は、プロジェクタ１の側面部分に設けられる調整ボタン１９１を操作することにより、筐体底面部１２Ａからの進退量を調整することができる。
これにより、プロジェクタ１から射出された投射画像の上下位置を調整し、適切な位置に投射画像を形成することができるようになる。
【００２２】
また、筐体底面部１２Ａには、筐体底面部１２Ａの略中央に投射方向に沿って延びる凸条のリブ状部２０と、このリブ状部２０と直交するようにプロジェクタ１の幅方向に沿って延びる複数のリブ状部２１、２２とが形成されている。そして、中間部分の２本のリブ状部２１の間には、詳しくは後述するが、外部から冷却空気を取り込むための吸気用開口部が形成されていて、フィルタ２３によって覆われている。このフィルタ２３で塞がれた吸気用開口部の後端側には、やはり冷却空気取り込み用の吸気用開口部２４が形成されているが、フィルタで覆われる構成とはなっていない。
プロジェクタ１の幅方向に沿って延びるリブ状部２１、２２の端部には、ねじ孔２１Ａが４箇所形成されている。このねじ孔２１Ａには、プロジェクタ１を天井吊り下げとした場合の天井吊り下げ用の金具が装着される。
さらに、筐体底面部１２Ａの装置後端側端縁には、係合部２６が形成されており、この係合部２６には、前述したコネクタ群１５を覆って塵埃等がこれらに付着することを防止するためのカバー部材が取り付けられるようになっている。
【００２３】
フロントケース１３は、前面部１３Ａおよび上面部１３Ｂを備えて構成され、前面部１３Ａの外周部分には、面外方向に延びるリブ１３Ｃが形成されており、アッパーケース１１、ロアーケース１２の投射方向先端側とこのリブ１３Ｃが係合する。
前面部１３Ａは、ロアーケース１２の筐体底面部１２Ａからアッパーケース１１の筐体上面部１１Ａに向かって装置後端側に傾斜しており、その方向は投射面から遠ざかるように傾斜している。このようにしたのは、プロジェクタ１を天井吊り下げにした際に、フロントケース１３の前面部１３Ａが下面を向くので、フロントケース１３に塵埃が付着しにくくなるためであり、通常設置の状態よりもメンテナンスしにくい天井吊り下げの場合を考慮したためである。
【００２４】
このような前面部１３Ａの略中央部分には開口部２７が形成されており、この開口部２７からは投射レンズ３が露出する。
この開口部２７には、隣接してスリット状の開口部２８が形成されており、プロジェクタ１の装置本体内部を冷却した空気は、この開口部２８から排出される。
さらに、前面部１３Ａの角隅部近傍には、孔２９が形成されており、この孔２９からは、不図示のリモートコントローラの操作信号を受信するための受光部３０がある。
尚、本例においては、プロジェクタ１の背面側にも受光部３０が設けられており、図２に示されるようにアッパーケース１１の筐体背面部１１Ｄの角隅部に受光部３０がある。これにより、リモートコントローラを使用する場合、装置前面側、装置背面側のいずれの方向からもリモートコントローラの操作信号を受信することができるようになっている。
【００２５】
上面部１３Ｂは、アッパーケース１１の筐体上面部１１Ａの略中央まで延出し、具体的には図示を略したが、投射レンズ３の基端部近傍まで達している。このようにしたのは、投射レンズ３を変更する際に、フロントケース１３を取り外すだけで投射レンズ３を交換できるようにするためであり、アッパーケース１１およびロアーケース１２からフロントケース１３を取り外すと、上面部１３Ｂが外れて開口され、投射レンズ３の基端部取付部分が露出するようになっている。
【００２６】
〔２．プロジェクタの内部構成〕
図３ないし図５は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。
このような外装ケース２の内部には、図３〜図５に示されるように、プロジェクタ１の装置本体が収納されており、この装置本体は、光学装置としての光学ユニット４（図５）、制御基板５、および電源ブロック６を備えて構成される。
【００２７】
〔2-1.光学ユニットの構造〕
図６は、光学ユニット４の内部を示す斜視図である。
図７は、光学ユニット４の光学系を模式的に示す図である。
光学ユニット４は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投射レンズ３を介してスクリーン上に投射画像を形成する。この光学ユニット４は、図７に示されるように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光変調装置および色合成光学系を一体化した電気光学装置４４と、これら光学部品４１〜４４を収納する光学部品用筐体としての光学部品用筐体４０（図５、図６）とに機能的に大別される。尚、本例における光学ユニット４は、三板式のプロジェクタに採用されるものであり、光学部品用筐体４０内で光源から射出された白色光を三色の色光に分離する空間色分離型の光学ユニットとして構成されている。
【００２８】
インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系であり、光源装置４１１、平行化凹レンズ４１２、第１レンズアレイ４１３、第２レンズアレイ４１４、偏光変換素子４１５、および重畳レンズ４１６を備えて構成される。
【００２９】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１７、リフレクタ４１８、およびリフレクタ４１８の光束射出面を覆うフロントガラス４１９を備え、光源ランプ４１７から射出された放射状の光線を、平行化凹レンズ４１２及びリフレクタ４１８で反射して略平行光線とし、外部へと射出する。本例では、光源ランプ４１７として高圧水銀ランプを採用しているが、これ以外にメタルハライドランプやハロゲンランプを採用することもある。また、本例では、楕円面鏡からなるリフレクタ４１８の射出面に平行化凹レンズ４１２を配置した構成を採用しているが、リフレクタ４１８として放物面鏡を採用することもできる
【００３０】
第１レンズアレイ４１３は、照明光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備している。各小レンズは、光源ランプ４１７から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第２レンズアレイ４１４は、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ４１４は、重畳レンズ４１６とともに、第１レンズアレイ４１３の各小レンズの像を液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ上に結像させる機能を有する。
【００３１】
偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ４１４からの光を一定方向の偏光光に変換するものであり、これにより、電気光学装置４４での光の利用率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１６によって最終的に電気光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ４１７からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ４１７から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、電気光学装置４４における光の利用効率を高めている。なお。このような偏光変換素子４１５は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３２】
色分離光学系４２は、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束を曲折する反射ミラー４２１と、２枚のダイクロイックミラー４２２，４２３と、反射ミラー４２４とを備え、ダイクロイックミラー４２２、４２３によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。反射ミラー４２４は、詳しくは後述するが、部品収納部材４０１に対して姿勢を調整できるようになっている。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００３３】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２２では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは反射し、青色光成分は透過する。ダイクロイックミラー４２２によって透過した青色光は、反射ミラー４２４で反射し、フィールドレンズ４２５を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４２５は、第２レンズアレイ４１４から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４２５も同様である。
【００３４】
また、ダイクロイックミラー４２２を反射した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２３によって反射し、フィールドレンズ４２５を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２３を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４２５を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４２５に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００３５】
図８は、電気光学装置４４を示す分解斜視図である。
電気光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの後段に配置される視野角補正板４４３および射出側偏光板４４４と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４５とを備える。
【００３６】
液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、図８に示されるように、液晶パネル４４１Ｇを例に取れば、パネル本体４４１１と、このパネル本体４４１１を収納する保持枠４４１２とを備えている。尚、以下の説明では、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｂについては特段言及しないが、液晶パネル４４１Ｇと略同様の構成である。
パネル本体４４１１は、図示を略したが、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されたものであり、一対の透明基板の入射側及び射出側には防塵ガラスが貼り付けられている。
保持枠４４１２は、パネル本体４４１１を収納する凹部を有する部材であり、その四隅部分には、孔４４１３が形成されている。
【００３７】
このような液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの前段に配置される入射側偏光板４４２（図７）は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４２５に貼り付けてもよい。
視野角補正板４４３は、基板上に液晶パネル４４１Ｇで形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜が形成されたものであり、このような視野角補正板４４３を配置することにより、黒画面時の光漏れを低減し投射画像のコントラストが大幅に向上する。
【００３８】
射出側偏光板４４４は、液晶パネル４４１Ｇで光変調された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、本例では、２枚の第１偏光板（プリポラライザ）４４４Ｐ及び第２偏光板（アナライザ）４４４Ａから構成されている。このように射出側偏光板４４４を２枚構成としたのは、入射する偏光光を、第１偏光板４４４Ｐ、第２偏光板４４４Ａのそれぞれで按分させて吸収することにより、偏光光で発生する熱を両偏光板４４４Ｐ、４４４Ａで按分させ、それぞれの過熱を抑えるためである。
【００３９】
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
このクロスダイクロイックプリズム４４５の下面には、プリズム固定板４４５１が紫外線硬化型接着剤により固着されている。このプリズム固定板４４５１は、クロスダイクロイックプリズム４４５の対角線に沿って伸びる脚部４４５２を備え、各脚部４４５２の先端部分には孔４４５３が形成されている。
そして、電気光学装置４４は、この孔４４５３部分に挿入される不図示のねじ等によって前述したヘッド体４０３のＬ字水平分に接合固定される。
【００４０】
前述した液晶パネル４４１Ｇ、視野角補正板４４３、第１偏光板４４４Ｐ及び第２偏光板４４４Ａは、パネル固定板４４６を介してクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に固定される。
パネル固定板４４６は、平面視略Ｃ字形状の固定部本体４４６１と、この固定部本体４４６１の先端側に腕部４４６２を介して突設されるピン４４６３とを備える。このうち、固定部本体４４６１のＣ字先端には、視野角補正板４４３が固定される台座４４６４と、Ｃ字先端側縁に沿って延出し、視野角補正板４４３の外形位置基準となる位置決め部４４６４Ａとが形成されている。
そして、液晶パネル４４１Ｇ、視野角補正板４４３、第１偏光板４４４Ｐ及び第２偏光板４４４Ａを、パネル固定板４４６によってクロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面に固定する場合、まず、固定部本体４４６１のＣ字内側の空間に第１偏光板４４４Ｐ、第２偏光板４４４Ａを挿入し、バネ部材４４６５によって該空間内に、これら偏光板４４４Ｐ、４４４Ａが一定距離離間配置するように付勢しながら固定する。
【００４１】
次に、視野角補正板４４３の外形位置を位置決め部４４６４Ａにて合わせながら、視野角補正板４４３の端面を台座４４６４に熱伝導性テープまたは接着剤等で貼り付けた後、クロスダイクロイックプリズム４４５の光束入射端面にパネル固定板４４６を固定する。
そして、パネル固定板４４６のピン４４６３に紫外線硬化型接着剤を塗布した後、未硬化の状態で液晶パネル４４１Ｇの孔４４１３を挿通する。
同様の手順で液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｂも、紫外線硬化型接着剤が未硬化の状態でパネル固定板４４６に仮止めしておき、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂに赤、緑、青の各色光を導入し、クロスダイクロイックプリズム４４５の光束射出端面から射出された各色光を観察しながら、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ相互の位置調整を行い、位置調整が終了したら、紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射して、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの位置決め固定を行う。
【００４２】
光学部品用筐体４０は、図５または図６に示されるように、部品収納部材４０１と、この部品収納部材４０１の開口部分を塞ぐ蓋状部材４０２とを備えている。そして、これら部品収納部材４０１および蓋状部材４０２は、射出成形等による合成樹脂製品である。
【００４３】
部品収納部材４０１は、図６に示されるように、後述する光源装置が収納される光源収納部４０１Ａ及び光学部品を収納する部品収納部４０１Ｂを備え、この部品収納部４０１Ｂは、底面部４０１Ｃ及び側壁部４０１Ｄからなる上部に開口部４０１Ｂ１を有する容器状に形成され、側壁部４０１Ｄには、複数の溝部４０１Ｅと、反射ミラー４２４を設置する反射ミラー設置部４０１Ｆが設けられている。この溝部４０１Ｅには、反射ミラー４２４を除く種々の光学部品が上方から開口部４０１Ｂ１を介してスライド式に嵌め込まれる。また、反射ミラー設置部４０１Ｆは、反射ミラー４２４が設置される部分であり、反射ミラー４２４の保持構造を説明する際に、同時に説明する。そして、これら溝部４０１Ｅおよび反射ミラー設置部４０１Ｆにより各光学部品は、光学部品用筐体４０内に規定された照明光軸Ａ（図７）上に精度よく配置される。
【００４４】
蓋状部材４０２は、図５に示されるように、部品収納部材４０１に応じた平面形状を有し、部品収納部４０１Ｂの開口部４０１Ｂ１を塞ぐ蓋状部材として構成される。また、蓋状部材４０２には、複数の開口部が形成され、例えば、反射ミラー４２４の姿勢を調整可能とする後述するミラー姿勢調整部材の一部を光学ユニット４の外部に露出させる開口４０２Ａが形成されている。
また、部品収納部材４０１の光束射出側端部には、金属製の側面略Ｌ字状のヘッド体４０３が配置され、このヘッド体４０３のＬ字水平部分には電気光学装置４４が取り付けられるとともに、Ｌ字垂直部分には投射レンズ３の基端部分が接合固定される。
【００４５】
〔2-2．制御基板の構造〕
制御基板５は、図３及び図４に示されるように、光学ユニット４の上側を覆うように配置され、２段に積層配置されるメイン基板５１を備え、上段側基板５１Ａには、演算処理装置等の制御部本体が実装され、下側基板５１Ｂには、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの駆動用ＩＣが実装されている。また、この制御基板５は、図示を略したが、このメイン基板５１の後端側で接続され、外装ケース２の筐体背面部１１Ｄ、１２Ｄに起立するインターフェース基板を備えている。
インターフェース基板の背面側には、前述したコネクタ群１５が実装されていて、コネクタ群１５から入力する画像情報は、このインターフェース基板を介してメイン基板５１に出力される。
メイン基板５１上の演算処理装置は、入力した画像情報を演算処理した後、液晶パネル駆動用ＩＣに制御指令を出力する。駆動用ＩＣは、この制御指令に基づいて駆動信号を生成出力して液晶パネル４４１を駆動させ、これにより、画像情報に応じて光変調を行って光学像が形成される。
【００４６】
〔2-3．電源ブロックの構造〕
電源ブロック６は、光学ユニット４に隣接して、プロジェクタ１の外装ケース２の投射方向に沿って延出して設けられ、図示を略したが、電源ユニット及びランプ駆動ユニットを備えている。
電源ユニットは、前述したインレットコネクタ１７に接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力をランプ駆動ユニットや制御基板５等に供給するものである。
ランプ駆動ユニットは、前述した光源装置４１１に安定した電圧で電力を供給するための変換回路であり、電源ユニットから入力した商用交流電流は、このランプ駆動ユニットによって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置４１１に供給される。
このような電源ブロック６の前方には、図３に示されるように、排気ファン６１が設けられており、プロジェクタ１内部の各構成部材を冷却した空気は、この排気ファン６１によって集められ、外装ケース２の開口部２８から装置外部に排出される。
【００４７】
〔2-4．冷却構造〕
図９は、プロジェクタ１の冷却系を示す図である。
このようなプロジェクタ１内部は、光源装置４１１や電源ブロック６の発熱により加熱されるため、内部に冷却空気を循環させて、光源装置４１１、電気光学装置４４、電源ブロック６を効率的に冷却させる必要がある。このため、本例では、図９に示されるように３つの冷却流路Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が設定されている。
冷却流路Ｃ１は、インテグレータ照明光学系４１を構成する光源装置４１１及び偏光変換素子４１５を冷却する流路であり、図２における吸気用開口部２４の装置内部に設けられるシロッコファン７１で吸引した冷却空気を、ダクト７２によって光学部品用筐体４０の光源収納部４０１Ａの側方から光源装置４１１、偏光変換素子４１５に供給し、これらを冷却する。冷却後の空気は、排気ファン６１によって吸引され、プロジェクタ１の外部に排出される。
【００４８】
冷却流路Ｃ２は、光変調及び色合成を行う電気光学装置４４を冷却する流路であり、図２におけるフィルタ２３が設けられた位置に形成される吸気用開口部の装置内側に設けられるシロッコファン（後述）で吸引した冷却空気を、電気光学装置４４の下方から上方に向かって供給して、前記の液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂや、入射側偏光板４４２、視野角補正板４４３、射出側偏光板４４４を冷却する。冷却後の空気は、メイン基板５１の下面及びアッパーケース１１の筐体上面部１１Ａに沿って流れ、メイン基板５１に実装された回路素子を冷却しながら、排気ファン６１によって外部に排出される。
【００４９】
冷却流路Ｃ３は、電源ブロック６を冷却する流路であり、電源ブロック６の後端側に設けられる吸気ファン６２により、アッパーケース１１の筐体側面部１１Ｂに形成された開口部１１２、ロアーケース１２の筐体側面部１２Ｂに形成された開口部１２２から冷却空気を取り込み、取り込まれた冷却空気の一部は、電源ユニット及びランプ駆動ユニットに供給され、これらを冷却した後、排気ファン６１によって外部に排出される。
【００５０】
〔３．反射ミラーの保持構造〕
次に、上述した反射ミラー４２４の保持構造を図面に基づいて説明する。
図１０は、反射ミラー４２４の保持構造を示す分解斜視図である。
図１１は、ミラー姿勢調整部材４０４の構造を示す図である。
図１２は、反射ミラー４２４の保持構造を上方側から見た平面図である。
反射ミラー４２４は、図１０に示すように、ミラー姿勢調整部材４０４を介して部品収納部材４０１における反射ミラー設置部４０１Ｆに姿勢調整可能に設置される。
【００５１】
ミラー姿勢調整部材４０４は、部品収納部材４０１内の照明光軸Ａ（図７）に対する反射ミラー４２４の姿勢を調整するものであり、図１０ないし図１２に示すように、膨出部４０４Ａと、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂと、一対の固定部４０４Ｃとを備える。
膨出部４０４Ａは、図１０または図１１に示すように、平面視略矩形状の板状体から構成され、該板状体の一側面には面外方向に膨出する凸曲面４０４Ａ１（図１１）が形成され、該凸曲面４０４Ａ１と反対側の端面４０４Ａ２（図１０）が平面状に形成されている。
【００５２】
ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂは、図１０または図１１に示すように、略四角柱状に形成され、一側面が膨出部４０４Ａの端面４０４Ａ２と略平行となりかつ、端面４０４Ａ２から段落ちするように膨出部４０４Ａと一体的に接続している。また、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂの一側面には、図１０または図１１に示すように、左右側端縁に沿って延出し、前記一側面から突出する一対の突出部４０４Ｂ１が形成されている。これら突出部４０４Ｂ１の突出方向端部４０４Ｂ２は、図１０または図１２に示すように、膨出部４０４Ａの端面４０４Ａ２と面一となるように形成されている。そして、ミラー姿勢調整部材４０４が反射ミラー４２４に固定された際には、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂは、図１０に示すように、一対の突出部４０４Ｂ１により反射ミラー４２４との間に隙間を形成するとともに、膨出部４０４Ａから上方に向けて延出し、その先端が反射ミラー４２４の上端縁から平面的に突出するように配置される。
【００５３】
一対の固定部４０４Ｃは、反射ミラー４２４を反射ミラー設置部４０１Ｆに固定する部分であり、膨出部４０４Ａを挟んで反射ミラー設置部４０１Ｆへの反射ミラー４２４の収納方向Ｒ（図１０）と略直交する方向に並列配置している。これら一対の固定部４０４Ｃは、図１０ないし図１２に示すように、膨出部４０４Ａの左右方向端部から膨出部４０４Ａの端面４０４Ａ２に沿って外側にそれぞれ例えば５〜１０ｍｍの長さで突出するとともに、突出方向先端が略９０°屈曲して反射ミラー４２４から離間する方向にそれぞれ突出する断面略Ｌ字形状を有している。そして、一対の固定部４０４Ｃの反射ミラー４２４に対向する各端面４０４Ｃ１は、図１０に示すように、膨出部４０４Ａの端面４０４Ａ２と面一となる。
上述した膨出部４０４Ａの端面４０４Ａ２、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂの突出方向端部４０４Ｂ２、および一対の固定部４０４Ｃの各端面４０４Ｃ１は、反射ミラー４２４における反射面の裏面に接着固定される取付面４０４Ｄとして機能する。
【００５４】
ここで、膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａ１、および一対の固定部４０４Ｃは、以下の関係を満たすことが好ましい。
すなわち、図１２に示すように、取付面４０４Ｄから凸曲面４０４Ａ１の頂部４０４Ａ３までの高さ寸法をＨａとし、取付面４０４Ｄから反射ミラー４２４に離間する方向に突出する一対の固定部４０４Ｃの突出方向の長さ寸法をＨｂとした場合に、以下の数１に示す関係を満たすことが好ましい。
【００５５】
［数１］
Ｈｂ／２≦Ｈａ＜Ｈｂ
【００５６】
本実施形態では、Ｈａ＝Ｈｂ／２となるように膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａ１、および一対の固定部４０４Ｃを形成している。
以上説明した、膨出部４０４Ａ、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂ、および一対の固定部４０４Ｃは、合成樹脂等を射出成型することにより一体的に形成された成形品である。
【００５７】
反射ミラー設置部４０１Ｆは、反射ミラー４２４を内部の照明光軸Ａ（図７）に対する所定位置に設置する部分である。この反射ミラー設置部４０１Ｆは、図１０または図１２に示すように、部品収納部材４０１の側面であり、平面視略矩形状の側壁４０１Ｇと、側壁４０１Ｇの左右両端縁に位置する１対の起立リブ４０１Ｈと、側壁４０１Ｇの左右方向略中央部分に位置する調整部材当接部４０１Ｉと、調整部材当接部４０１Ｉの左右両側に位置する一対の固定用溝部４０１Ｊとで構成される。
このうち、１対の起立リブ４０１Ｈは、断面略Ｌ字形状を有し、Ｌ字状開口部分が互いに対向するように形成されている。すなわち、図１０または図１２に示すように、１対の起立リブ４０１Ｈと側壁４０１Ｇとでミラー収納用溝部４０１Ｋが形成され、このミラー収納用溝部４０１Ｋに反射ミラー４２４を上方から収納方向Ｒ（図１０）にスライドさせることで反射ミラー設置部４０１Ｆに反射ミラー４２４が収納される。
【００５８】
調整部材当接部４０１Ｉは、反射ミラー４２４の反射面の裏面に接着固定されたミラー姿勢調整部材４０４を構成する膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａ１と当接する部分であり、図１０または図１２に示すように、側壁４０１Ｇの上方側端縁から下方側端縁にかけて外側に向けて窪む凹形状に形成されている。そして、凹形状の底部は、略平面状に形成され、この部分に膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａ１が当接する。
【００５９】
図１３は、蓋状部材４０２に対する一対の固定用溝部４０１Ｊの位置を説明するための図である。
一対の固定用溝部４０１Ｊは、反射ミラー４２４を反射ミラー設置部４０１Ｆに設置する際に反射ミラー４２４の反射面の裏面に接着固定されたミラー姿勢調整部材４０４を構成する一対の固定部４０４Ｃの移動を案内しかつ、一対の固定部４０４Ｃを遊嵌状態で配置する。これら一対の固定用溝部４０１Ｊは、収納方向Ｒ（図１０）に沿って、側壁４０１Ｇの上方側端縁から下方側端縁にかけて外側に向けて窪む凹形状にそれぞれ形成されている。また、一対の固定用溝部４０１Ｊの上方側の角部分には、図１０、図１２または図１３に示すように、面取り加工が施されている。このような形状にすることで、一対の固定部４０４Ｃを一対の固定用溝部４０１Ｊ内に導きやすくなり、反射ミラー設置部４０１Ｆに対する反射ミラー４２４の設置を容易に実施できる。
ここで、これら一対の固定用溝部４０１Ｊは、図１３に示すように、部品収納部材４０１と蓋状部材４０２とを組み合わせた状態で、蓋状部材４０２と平面的に干渉せず、すなわち、蓋状部材４０２よりも平面視で外側に位置するように形成されている。
【００６０】
次に、反射ミラー設置部４０１Ｆへの反射ミラー４２４の設置方法を説明する。
先ず、反射ミラー４２４の反射面の裏面に、ミラー姿勢調整部材４０４を接着固定する。
この後、ミラー姿勢調整部材４０４が取り付けられた反射ミラー４２４を反射ミラー設置部４０１Ｆの上方から収納方向Ｒに移動させ、ミラー収納用溝部４０１Ｊにスライドさせて収納する。この際、反射ミラー４２４に取り付けられたミラー姿勢調整部材４０４は、調整部材当接部４０１Ｉおよび一対の固定用溝部４０１Ｊに案内され、反射ミラー４２４が反射ミラー設置部４０１Ｆの所定位置に設置される。
【００６１】
そして、部品収納部材４０１の開口部４０１Ｂ１に蓋状部材４０２を設置し、部品収納部材４０１の開口部４０１Ｂ１を閉塞する。なお、この際、部品収納部材４０１には、他の光学部品４１、４２１〜４２３、４２５、４３、４４（ヘッド体４０３およびこのヘッド体４０３に固定された投射レンズ３も含む）も収納されているものとする。この状態では、蓋状部材４０２の開口４０２Ａ（図５）を介してミラー姿勢調整部材４０４のミラー姿勢調整レバー４０４Ｂの先端が突出している。
この後、光源装置４１１を点灯させ、光学部品用筐体４０内に光束を導入させる。そして、光学部品４１〜４４を介し投射レンズ３にて拡大投射され、例えばスクリーン上に投影された投影画面を確認しながら、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施する。
具体的に、蓋状部材４０２の開口４０２Ａから突出したミラー姿勢調整レバー４０４Ｂの先端を手で掴み、膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａ１を調整部材当接部４０１Ｉに当接させた状態で、蓋状部材４０２の平面方向に例えば前後左右にミラー姿勢調整レバー４０４Ｂを移動させることで、凸曲面４０４Ａ１の形状に沿って反射ミラー４２４が三次元的に移動し、反射ミラー４２４の反射面の姿勢調整が実施される。
ここで、本実施形態では、反射ミラー４２４を反射ミラー設置部４０１Ｆの所定位置に設置した状態を０°とした場合に、前記所定位置から傾斜角度が±３°の範囲内で反射ミラー４２４の姿勢調整を実施する。
【００６２】
反射ミラー４２４の姿勢調整を実施した後、蓋状部材４０２よりも平面視で外側に位置する一対の固定用溝部４０１Ｊと一対の固定部４０４Ｃとの間に瞬間接着剤を注入し、一対の固定用溝部４０１Ｊと一対の固定部４０４Ｃとを接着固定することで、反射ミラー４２４を反射ミラー設置部４０１Ｆに対して位置決め固定する。
【００６３】
上述した実施形態においては、膨出部４０４Ａ、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂ、および一対の固定部４０４Ｃを有するミラー姿勢調整部材４０４を、反射ミラー４２４の反射面の裏面に接着固定しておき、一対の固定部４０４Ｃを側壁４０１Ｇに形成された一対の固定用溝部４０１Ｊに挿入することで、一対の固定用溝部４０１Ｊに案内されながら一対の固定部４０４Ｃが移動し、開口部４０１Ｂ１を介して反射ミラー４２４を部品収納部４０１Ｂ内に収納して反射ミラー設置部４０１Ｆに容易に設置できる。この際、一対の固定部４０４Ｃが一対の固定用溝部４０１Ｊに遊嵌状態で配置されるため、膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａ１が側壁４０１Ｇに形成された調整部材当接部４０１Ｉに当接可能となる。そして、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂを手で掴み、膨出部４０４Ａを調整部材当接部４０１Ｉに当接させた状態で、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂを動かすことで、膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａ１の形状に沿って反射ミラー４２４を三次元的に動かすことができ、反射ミラー４２４における反射面の姿勢調整を容易に実施できる。また、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施した後、一対の固定部４０４Ｃと一対の固定用溝部４０１Ｊとの間に瞬間接着剤を充填することで、反射ミラー４２４を反射ミラー設置部４０１Ｆに接着固定できる。このことにより、従来のように２つの板ばねおよび２つの偏心円板等の部品点数の多いミラー保持構造と比較して、部品点数を削減し、製造コストの低減を図れる構成となる。
また、予め、反射ミラー４２４の反射面の裏面に、ミラー姿勢調整部材４０４を接着固定しておくことで、反射ミラー４２４を反射ミラー設置部４０１Ｆに設置する作業も容易に実施できる。
さらに、一対の固定部４０４Ｃと一対の固定用溝部４０１Ｊとの間に瞬間接着剤を充填することで反射ミラー４２４を反射ミラー設置部４０１Ｆに対して固定すれば、簡単な構成で部品収納部材４０１に対する反射ミラー４２４の固定状態を強固にでき、反射ミラー４２４の姿勢状態を良好に維持できる。
【００６４】
そして、ミラー姿勢調整部材４０４は、膨出部４０４Ａ、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂ、および一対の固定部４０４Ｃが一体的に成形された成形品であるので、部品点数をさらに削減できるとともに、反射ミラー４２４への膨出部４０４Ａ、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂ、および一対の固定部４０４Ｃの取付作業を容易に実施でき、すなわち、反射ミラー４２４の反射ミラー設置部４０１Ｆへの設置作業をさらに容易に実施できる。
【００６５】
ここで、反射ミラー４２４を所定位置から傾斜角度が±３°の範囲内で姿勢調整を実施するので、反射ミラー４２４の回転中心、すなわち、凸曲面４０４Ａ１の仮想中心を反射ミラー４２４の反射面に位置するように設定する必要がない。このため、膨出部４０４Ａにおける凸曲面４０４Ａ１の形状を高精度に形成する必要がなく、凸曲面４０４Ａ１を調整部材当接部４０１Ｉに当接させ凸曲面４０４Ａ１の形状に沿って反射ミラー４２４を三次元的に移動するだけで、反射ミラー４２４を良好に姿勢調整することができる。
また、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂの先端は、反射ミラー４２４の上端縁から突出しかつ、部品収納部材４０１に対して蓋状部材４０２に接続した際に蓋状部材４０２の開口４０２Ａを介して突出するので、部品収納部材４０１内に全ての光学部品４１〜４４を設置し、部品収納部材４０１に対して蓋状部材４０２を接続した後でも、蓋状部材４０２の開口４０２Ａを介して突出したミラー姿勢調整レバー４０４Ｂを動かすことができ、すなわち、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施することができる。したがって、反射ミラー４２４の姿勢調整後に光学ユニット４の製造を完了することができ、光学ユニット４の製造を迅速に実施できる。
さらに、一対の固定用溝部４０１Ｊが部品収納部材４０１および蓋状部材４０２を接続した状態で蓋状部材４０２よりも平面視で外側に位置するように形成されているので、部品収納部材４０１内に全ての光学部品４１〜４４を設置し、部品収納部材４０１に対して蓋状部材４０２を接続した後でも、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施し反射ミラー４２４を部品収納部材４０１に固定する際、一対の固定部４０４Ｃと一対の固定用溝部４０１Ｊとの間に瞬間接着剤を充填できる。したがって、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施して部品収納部材に対して固定した後に光学ユニット４の製造を完了することができ、光学ユニット４の製造を迅速に実施できる。
【００６６】
ところで、膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃとして、上述したように、取付面４０４Ｄから凸曲面４０４Ａ１の頂部４０４Ａ３までの高さ寸法をＨａとし、取付面４０４Ｄから反射ミラー４２４に離間する方向に突出する突出方向の長さ寸法をＨｂとした場合に、以下の数２に示す関係を満たすように形成した場合には、以下の問題がある。
【００６７】
［数２］
Ｈａ＜Ｈｂ／２
【００６８】
上記数２に示す関係を満たした場合には、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施している際での一対の固定部４０４Ｃにおける反射ミラー４２４から離間する方向に突出する先端部分の移動量が大きくなる。このため、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施している際に、一対の固定部４０４Ｃの前記先端部分が一対の固定用溝部４０１Ｊの内周面に機械的に干渉しやすい。また、一対の固定部４０４Ｃとの機械的な干渉を回避するためには、一対の固定用溝部４０１Ｊの溝形状を大きく形成する必要がある。
本実施形態では、上記数１に示す関係を満たすように膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃを形成しているので、上記数２に示す関係を満たすように膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃを形成した場合と比較して、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施している際での一対の固定部４０４Ｃの前記先端部分の移動量を小さくできる。このため、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施している際に、一対の固定部４０４Ｃの前記先端部分が一対の固定用溝部４０１Ｊの内周面に機械的に干渉することを回避でき、反射ミラー４２４の姿勢調整を円滑にかつ、高精度に実施できる。また、一対の固定部４０４Ｃとの機械的な干渉を回避するために、一対の固定用溝部４０１Ｊの溝形状を大きく形成する必要もない。
さらに、本実施形態では、Ｈａ＝Ｈｂ／２を満たすように膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃを形成しているので、一対の固定部４０４Ｃにおける反射ミラー４２４から離間する方向に突出する長さ寸法を必要以上に短くすることがない。このため、一対の固定部４０４Ｃと一対の固定用溝部４０１Ｊとの固定状態を強固にでき、反射ミラー４２４の姿勢を良好に維持できる。
【００６９】
そしてまた、側壁４０１Ｇの左右両端部にはミラー収納用溝部４０１Ｋが形成されているので、ミラー収納用溝部４０１Ｋに沿って反射ミラー４２４をスライドさせることで該反射ミラー４２４を反射ミラー設置部４０１Ｆに容易に設置でき、反射ミラー４２４の設置作業をさらに容易に実施できる。
【００７０】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記実施形態では、ミラー姿勢調整部材４０４は、反射ミラー４２４における反射面の裏面に接着固定されていたが、これに限らず、両面テープ等により取り付ける構成を採用してもよい。
前記実施形態では、膨出部４０４Ａ、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂ、および一対の固定部４０４Ｃは、一体的に形成された構成を説明したが、これに限らない。例えば、膨出部４０４Ａ、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂ、および一対の固定部４０４Ｃをそれぞれ別体で構成してもよい。この際、ミラー姿勢調整レバー４０４Ｂは、その先端が反射ミラー４２４の上端縁から平面的に突出すれば、いずれの位置に固定してもよい。
【００７１】
前記実施形態では、一対の固定部４０４Ｃは、膨出部４０４Ａを挟んで反射ミラー設置部４０１Ｆに対する反射ミラー４２４の収納方向に直交する方向に並列配置されていたが、これに限らず、膨出部４０４Ａを挟んで配置されていれば、いずれの配置状態を採用してもよい。例えば、一対の固定部４０４Ｃを前記収納方向に直交する方向と交差する方向にそれぞれ配置する構成を採用してもよい。
また、前記実施形態では、一対の固定部４０４Ｃにおいて、取付面４０４Ｄからの突出方向の長さ寸法Ｈｂをそれぞれ同一に設定していたが、これに限らず、上記数１の関係を満たしていれば、異なる長さ寸法で構成してもよい。
【００７２】
前記実施形態において、ミラー姿勢調整レバーと膨出部および一対の固定部とを別体で構成し、さらに反射ミラー設置部４０１Ｆの起立リブ４０１Ｈを省略した構成を採用してもよい。
具体的に、図１４は、前記実施形態の変形例を示す図である。
反射ミラー４２４における反射面の裏面には、前記実施形態で説明した膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃと、ミラー姿勢調整レバー５０４Ｂとが接着固定される。これら膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃとミラー姿勢調整レバー５０４Ｂとは、図１４に示すように、別体で構成される。
そして、反射ミラー４２４を反射ミラー設置部５０１Ｆに設置する際には、予め、反射ミラー４２４の裏面に上述した膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃの取付面４０４Ｄとミラー姿勢調整レバー５０４Ｂの基端部分とをそれぞれ接着固定しておく。この状態の反射ミラー４２４を、反射ミラー設置部５０１Ｆの上方から収納方向Ｒに、ミラー姿勢調整レバー５０４Ｂの先端部分が部品収納部材４０１の外側に位置するように部品収納部材４０１内に収納する。この際、膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａが反射ミラー設置部５０１Ｆの調整部材当接部４０１Ｉに当接するとともに、一対の固定部４０４Ｃが反射ミラー設置部５０１Ｆの一対の固定用溝部４０１Ｊに遊嵌状態で配置される。この状態では、ミラー姿勢調整レバー５０４Ｂにより、反射ミラー４２４が反射ミラー設置部５０１Ｆに対して付勢された状態で支持される。
この状態で、ミラー姿勢調整レバー５０４Ｂの上方に突出した部位を手で掴み、前記実施形態と同様に、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施する。そして、反射ミラー４２４の姿勢調整後は、前記実施形態と同様に、一対の固定部４０４Ｃと一対の固定用溝部４０１Ｊとの間に瞬間接着剤を注入して反射ミラー４２４を反射ミラー設置部５０１Ｆに対して固定する。
このような構成では、前記実施形態と比較して起立リブ４０１Ｈを省略でき、光学ユニット４の製造コストの低減を図れるとともに、反射ミラー４２４の反射ミラー設置部５０１Ｆへの設置をさらに容易に実施できる。
【００７３】
前記実施形態において、側壁４０１Ｇには、左右方向略中心部分に外側に窪むように形成された調整部材当接部４０１Ｉを有していたが、調整部材当接部４０１Ｉを形成せずに、膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａ１を直接、側壁４０１Ｇに当接させる構成を採用してもよい。
前記実施形態において、調整部材当接部４０１Ｉおよび一対の固定用溝部４０１Ｊは、側壁４０１Ｇにおける上端縁から下端縁にかけて形成されていたが、これに限らず、膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃの位置に応じて形成すればよく、下端縁まで形成しなくてもよい。
前記実施形態において、ミラー収納用溝部４０１Ｋの形状は、前記実施形態で説明した形状に限らない。反射ミラー４２４をスライドさせて挿抜可能とする形状であれば、いずれの形状を採用してもよい。
前記実施形態において、反射ミラー４２４以外の反射ミラー４２１，４３２，４３４も反射ミラー４２４と同様に、姿勢調整可能に光学部品用筐体４０に保持される構成を採用してもよい。
【００７４】
前記実施形態では、３つの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを用いたプロジェクタ１を説明したが、これに限らない。例えば、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記実施形態では、光学部品用筐体４０は、平面視略Ｌ字状の形状を有していたが、その他の形状を採用してもよく、例えば、平面視略Ｕ字状の形状としてもよい。
前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを説明したが、本発明では、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
前記実施形態では、反射ミラー４２４の保持構造をプロジェクタ１に採用した構成を説明したが、これに限らず、その他の光学機器に前記反射ミラーの保持構造を採用してもよい。
【００７５】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の光学装置は、部品点数を削減し製造コストを低減できるとともに、反射ミラーの設置および姿勢調整を容易に実施できるため、ホームシアターやプレゼンテーションで利用されるプロジェクタの光学装置として有用である。さらに、本発明の光学装置を製造する時、光軸調整を行う特別の装置、治具を必要とせず、製造コスト低減に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施形態に係る光学装置を備えたプロジェクタを上方から見た全体斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタを下方から見た全体斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を示す斜視図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を示す斜視図。
【図５】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を示す斜視図。
【図６】前記実施形態における光学ユニットの内部を示す斜視図。
【図７】前記実施形態における光学ユニットの光学系を模式的に示す図。
【図８】前記実施形態における電気光学装置を示す分解斜視図。
【図９】前記実施形態におけるプロジェクタの冷却系を示す図。
【図１０】前記実施形態における反射ミラーの保持構造を示す分解斜視図。
【図１１】前記実施形態におけるミラー姿勢調整部材の構造を示す図。
【図１２】前記実施形態における反射ミラーの保持構造を上方側から見た平面図。
【図１３】前記実施形態における蓋状部材に対する一対の固定用溝部の位置を説明するための図。
【図１４】前記実施形態の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・プロジェクタ、３・・・投射レンズ（投射光学装置）、４・・・光学ユニット（光学装置）、４０・・・光学部品用筐体、４０１・・・部品収納部材、４０１Ｂ１・・・開口部、４０１Ｇ・・・側壁、４０１Ｊ・・・固定用溝部、４０１Ｋ・・・ミラー収納用溝部、４０２・・・蓋状部材、４０２Ａ・・・開口、４０４Ａ・・・膨出部、４０４Ｂ，５０４Ｂ・・・ミラー姿勢調整レバー、４０４Ｃ・・・固定部、４１１・・・光源装置、４２４・・・反射ミラー、４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ・・・液晶パネル（光変調装置）、Ａ・・・照明光軸、Ｒ・・・収納方向。
【図１】
2006078567.tif 000003
【図２】
2006078567.tif 000004
【図３】
2006078567.tif 000005
【図４】
2006078567.tif 000006
【図５】
2006078567.tif 000007
【図６】
2006078567.tif 000008
【図７】
2006078567.tif 000009
【図８】
2006078567.tif 000010
【図９】
2006078567.tif 000011
【図１０】
2006078567.tif 000012
【図１１】
2006078567.tif 000013
【図１２】
2006078567.tif 000014
【図１３】
2006078567.tif 000015
【図１４】
2006078567.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月8日(2005.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
前記実施形態において、ミラー姿勢調整レバーと膨出部および一対の固定部とを別体で構成し、さらに反射ミラー設置部４０１Ｆの起立リブ４０１Ｈを省略した構成を採用してもよい。
具体的に、図１４は、前記実施形態の変形例を示す図である。
反射ミラー４２４における反射面の裏面には、前記実施形態で説明した膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃと、ミラー姿勢調整レバー５０４Ｂとが接着固定される。これら膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃとミラー姿勢調整レバー５０４Ｂとは、図１４に示すように、別体で構成される。
そして、反射ミラー４２４を反射ミラー設置部５０１Ｆに設置する際には、予め、反射ミラー４２４の裏面に上述した膨出部４０４Ａおよび一対の固定部４０４Ｃの取付面４０４Ｄとミラー姿勢調整レバー５０４Ｂの基端部分とをそれぞれ接着固定しておく。この状態の反射ミラー４２４を、反射ミラー設置部５０１Ｆの上方から収納方向Ｒに、ミラー姿勢調整レバー５０４Ｂの先端部分が部品収納部材４０１の外側に位置するように部品収納部材４０１内に収納する。この際、膨出部４０４Ａの凸曲面４０４Ａ１が反射ミラー設置部５０１Ｆの調整部材当接部４０１Ｉに当接するとともに、一対の固定部４０４Ｃが反射ミラー設置部５０１Ｆの一対の固定用溝部４０１Ｊに遊嵌状態で配置される。この状態では、ミラー姿勢調整レバー５０４Ｂにより、反射ミラー４２４が反射ミラー設置部５０１Ｆに対して付勢された状態で支持される。
この状態で、ミラー姿勢調整レバー５０４Ｂの上方に突出した部位を手で掴み、前記実施形態と同様に、反射ミラー４２４の姿勢調整を実施する。そして、反射ミラー４２４の姿勢調整後は、前記実施形態と同様に、一対の固定部４０４Ｃと一対の固定用溝部４０１Ｊとの間に瞬間接着剤を注入して反射ミラー４２４を反射ミラー設置部５０１Ｆに対して固定する。
このような構成では、前記実施形態と比較して起立リブ４０１Ｈを省略でき、光学ユニット４の製造コストの低減を図れるとともに、反射ミラー４２４の反射ミラー設置部５０１Ｆへの設置をさらに容易に実施できる。