(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転角に応じて入射される光の偏光方向を変換する光学素子と、
前記光学素子を保持し、前記光学素子の前記回転角を調整する回転調整部と、
前記回転調整部が前記回転角を調整する動力を前記回転調整部に伝達する伝達部と、
前記回転調整部及び前記伝達部を保持するフレーム部と、を備え、
前記回転調整部及び前記伝達部は、前記フレーム部を挟んでそれぞれ配置され、
前記フレーム部は、前記伝達部が配置される第１側面部から起立する第１起立部と、
前記回転調整部が配置される第２側面部から起立する第２起立部と、を有す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、
前記第２側面部側に配置され、前記動力を発生させる駆動部を備え、
前記回転調整部は、
前記光学素子を保持するホルダーと、
前記ホルダーに前記伝達部からの動力を伝達する第１ギアと、を有し、
前記フレーム部は、前記光学素子に応じた開口部を有し、
前記第１起立部は、前記伝達部と前記開口部の間から起立し、
前記第２起立部は、前記駆動部と前記第１ギアとの間から起立し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、
前記ホルダーを前記第１ギアに向けて付勢する第１付勢部材と、
前記ホルダーを当該ホルダーの回転中心に向けて付勢する第２付勢部材と、を備え、
前記第１付勢部材は、前記第２起立部に当接していることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学装置において、
前記回転角を検出する検出部を備え、
前記検出部は、前記第１側面部側に配置されることを特徴とする光学装置。
【請求項５】
光源と、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光学装置と、
前記光源及び前記光学装置の少なくとも一部を収容する筐体と、を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光源装置において、
前記光学装置における前記回転調整部は、前記筐体内に収容され、
前記伝達部は、前記筐体外に配置されることを特徴とする光源装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の光源装置と、
前記光源装置から出射された光を変調させる光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、光源装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体光源から出射された励起光を波長変換し、蛍光として出射する光源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載の光源装置は、固体光源、集光レンズ、複数のレンズ、拡散板及び位相差板（１／２波長板）を備え、固体光源から出射された光は、集光レンズ、複数のレンズ拡散板を介して位相差板に入射される。この位相差板は、入射する直線偏光の偏光方向を変換する機能を有し、例えば、当該位相差板から出射される光のＳ偏光成分が１０〜３０％、及びＰ偏光成分が９０〜７０％になるように回転調整可能に光源装置内に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３７７４４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、上記特許文献１に記載の光源装置は、上述したように位相差板を回転調整可能に設けられていることから、当該位相差板を保持する光学装置を備える。このような光学装置としては、例えば、当該位相差板を保持するホルダー及び当該ホルダーにモーター等の動力を伝達するギア等を備える光学装置が考えられる。
しかしながら、上記ギア等を備える光学装置が光源装置内に配置されると、当該ギア等に付着したグリス等の塵埃が位相差板（光学素子）に付着することが考えられ、当該塵埃が位相差板に付着することにより、入射された光の偏光方向を変換する機能が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも１つを解決するものであり、防塵性に寄与できる光学装置、光源装置及びプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様に係る光学装置は、回転角に応じて入射される光の偏光方向を変換する光学素子と、前記光学素子を保持し、前記光学素子の前記回転角を調整する回転調整部と、前記回転調整部が前記回転角を調整する動力を前記回転調整部に伝達する伝達部と、前記回転調整部及び前記伝達部を保持するフレーム部と、を備え、前記回転調整部及び前記伝達部は、前記フレーム部を挟んでそれぞれ配置されることを特徴とする。
【０００７】
なお、上記光学素子としては、入射された光の偏光方向を変換する位相差素子（１／２波長板）を例示できる。
上記第１態様によれば、光学素子の回転角を調整する回転調整部と、当該回転調整部に当該回転調整部が回転角を調整する動力を伝達する伝達部とがフレーム部を挟んで配置されているので、少なくとも伝達部に付着した塵埃（例えば、グリス等）が光学素子に付着する可能性を低減できる。従って、光学装置の防塵性を高めることができる。
【０００８】
上記第１態様では、前記フレーム部は、前記伝達部が配置される第１側面部から起立する第１起立部と、前記回転調整部が配置される第２側面部から起立する第２起立部と、を有することが好ましい。
上記第１態様によれば、フレーム部の第１側面部及び第２側面部のそれぞれから起立する第１起立部及び第２起立部を備えるので、第１側面部を第１起立部により２つの領域に分割でき、かつ、第２側面部を第２起立部により２つの領域に分割できる。これによれば、例えば、第２側面部においては、第２起立部により分割された一方の領域に回転調整部が配置された場合、当該回転調整部、ひいては回転調整部に保持される光学素子に他方の領域に配置された部材等の影響を与えることを抑制できる。
【０００９】
上記第１態様では、前記第２側面部側に配置され、前記動力を発生させる駆動部を備え、前記回転調整部は、前記光学素子を保持するホルダーと、前記ホルダーに前記伝達部からの動力を伝達する第１ギアと、を有し、前記フレーム部は、前記光学素子に応じた開口部を有し、前記第１起立部は、前記伝達部と前記開口部の間から起立し、前記第２起立部は、前記駆動部と前記第１ギアとの間から起立していることが好ましい。
上記第１態様によれば、駆動部が第２側面部側に配置されているので、例えば、当該駆動部が第１側面部側に配置されている場合に比べて、当該光学装置の厚さ寸法を小さくできる。
また、第２起立部が第２側面部における駆動部と回転調整部との間から起立しているので、駆動部と回転調整部とを第１起立部により区分けすることができる。更に、第１起立部が第１側面部における伝達部と上記開口部との間から起立しているので、伝達部に付着した塵埃が開口部に跳ねることを抑制でき、ひいては、開口部を介して上記光学素子に塵埃が付着することを抑制できる。
【００１０】
上記第１態様では、前記ホルダーを前記第１ギアに向けて付勢する第１付勢部材と、前記ホルダーを当該ホルダーの回転中心に向けて付勢する第２付勢部材と、を備え、前記第１付勢部材は、前記第２起立部に当接していることが好ましい。
例えば、光学素子に入射される光等により回転調整部の温度が上昇した場合に、回転調整部を構成するホルダー及び第１ギアが変形することが考えられる。これに対し、上記第１態様によれば、第１付勢部材がホルダーを第１ギアに向けて付勢し、かつ、第２付勢部材がホルダーを当該ホルダーの回転中心に向けて付勢するので、当該ホルダー及び第１ギアが若干変形した場合であっても、確実に第１ギアの回動に合わせてホルダーを回動させることができる。従って、確実にホルダーに保持された光学素子の回転角を調整できる。
【００１１】
上記第１態様では、前記回転角を検出する検出部を備え、前記検出部は、前記第１側面部側に配置されることが好ましい。
上記第１態様によれば、第１側面部側に配置された検出部により光学素子の回転角を検出できる。
ここで、回転調整部が光源装置を構成する筐体内に配置されることが考えられる。このような場合、回転調整部側、すなわち、第２側面部側に検出部が配置されると、当該検出部も筐体内に配置され、当該筐体内の温度が上昇すると、検出部が破損するおそれがある。
これに対し、上記第１態様では、検出部が第１側面部側に配置されているので、例えば、回転調整部が筐体内に配置された場合であっても、検出部が破損することを抑制できる。
【００１２】
本発明の第２態様に係る光源装置は、光源と、上記光学装置と、前記光源及び前記光学装置の少なくとも一部を収容する筐体と、を備えることを特徴とする。
上記第２態様では、上記第１態様に係る光学装置と同様の効果を奏することができる。また、光源及び光学装置の少なくとも一部が筐体内に収容されるので、筐体内に配置される光源及び光学装置の一部に塵埃が付着することを抑制できる。従って、光学装置の防塵性、ひいては光源装置の防塵性を高めることができる。
また、光学装置の第１起立部及び第２起立部が筐体の一部を構成する場合には、光学装置５の一部を容易に筐体内に収容することができる。
【００１３】
上記第２態様では、前記光学装置における前記回転調整部は、前記筐体内に収容され、前記伝達部は、前記筐体外に配置されることが好ましい。
上記第２態様によれば、回転調整部が筐体内に収容され、伝達部が筐体外に配置されるので、伝達部に付着したグリス等の塵埃が回転調整部、ひいては、回転調整部により保持される光学素子に付着することを確実に抑制できる。また、検出部及び駆動部が筐体外に配置されている場合、検出部及び駆動部が筐体内の温度上昇により破損することを抑制できる。
更に、光学素子に塵埃が付着する可能性を極めて小さくできるので、当該光学素子を介して出射される光の光量が低減することを抑制できる。
【００１４】
本発明の第３態様に係るプロジェクターは、上記光源装置と、前記光源装置から出射された光を変調させる光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とする。
上記第３態様によれば、上記第１態様に係る光学装置及び上記第２態様に係る光源装置と同様の効果を奏することができる。また、光源装置から出射される光の光量が低減することが抑制されるので、プロジェクターから投射される投射画像の輝度及び彩度が低減することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す概略図。
【図２】上記実施形態に係る照明装置の構成を示す模式図。
【図３】上記実施形態に係る光学装置を光入射側から見た斜視図。
【図４】上記実施形態に係る光学装置を光出射側から見た斜視図。
【図５】上記実施形態に係る光学装置を光入射側から見た分解斜視図。
【図６】上記実施形態に係る光学装置を光出射側から見た分解斜視図。
【図７】上記実施形態に係るカバー部を取り外した光学装置を光入射側から見た斜視図。
【図８】上記実施形態に係るカバー部を取り外した光学装置を光出射側から見た斜視図。
【図９】上記実施形態に係る光源装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、内部に設けられた照明装置３１から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像を被投射面であるスクリーンＳＣ上に拡大投射する表示装置である。
このプロジェクター１は、詳しくは後述するが、光学素子（１／２波長板）の回転角を調整する光学装置５（図２参照）を備え、当該光学装置により上記光学素子の回動角を調整可能に構成されている点を特徴の１つとしている。
このようなプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２と、当該外装筐体２内に収納される光学ユニット３と、を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター１は、当該プロジェクター１を制御する制御装置、光学部品等の冷却対象を冷却する冷却装置、及び、電子部品に電力を供給する電源装置を備える。
【００１７】
［光学ユニットの構成］
光学ユニット３は、照明装置３１、色分離装置３２、平行化レンズ３３、光変調装置３４、色合成装置３５及び投射光学装置３６を備える。
照明装置３１は、照明光ＷＬを出射する。なお、照明装置３１の構成については、後に詳述する。
【００１８】
色分離装置３２は、照明装置３１から入射される照明光ＷＬを赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢに分離する。この色分離装置３２は、ダイクロイックミラー３２１，３２２、反射ミラー３２３，３２４，３２５及びリレーレンズ３２６，３２７を備える。
これらのうち、ダイクロイックミラー３２１は、上記照明光ＷＬから赤色光ＬＲと他の色光（緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）とを分離する。分離された赤色光ＬＲは、反射ミラー３２３によって反射されて、平行化レンズ３３（３３Ｒ）に導かれる。また、分離された当該他の色光は、ダイクロイックミラー３２２に入射される。
ダイクロイックミラー３２２は、上記他の色光から緑色光ＬＧと青色光ＬＢとを分離する。分離された緑色光ＬＧは、平行化レンズ３３（３３Ｇ）に導かれる。また、分離された青色光ＬＢは、リレーレンズ３２６、反射ミラー３２４、リレーレンズ３２７及び反射ミラー３２５を介して、平行化レンズ３３（３３Ｂ）に導かれる。
平行化レンズ３３（赤、緑及び青の各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ用の平行化レンズを、それぞれ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂとする）は、入射される光を平行化する。
【００１９】
光変調装置３４（赤、緑及び青の各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ用の光変調装置を、それぞれ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂとする）は、それぞれ入射される上記色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを変調して、画像情報に応じた画像光を形成する。これら光変調装置３４は、入射される色光を変調する液晶パネルと、当該光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの入射側及び射出側に配置される一対の偏光板と、を備えて構成される。なお、後述する照明装置３１による被照明領域は、光変調装置３４において、入射される色光を変調して画像を形成する画像形成領域（変調領域）に設定されている。
【００２０】
色合成装置３５は、光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂから入射される画像光（上記色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢによりそれぞれ形成される画像光）を合成する。この色合成装置３５は、例えばクロスダイクロイックプリズムにより構成できるが、複数のダイクロイックミラーによって構成してもよい。
投射光学装置３６は、色合成装置３５にて合成された画像光を被投射面としてのスクリーンＳＣに投射する。このような投射光学装置としては、図示を省略するが、鏡筒内に複数のレンズが配置された組レンズを採用できる。
このような光学ユニット３により、スクリーンＳＣに拡大された画像が投射される。
【００２１】
［照明装置の構成］
図２は、照明装置３１の構成を示す模式図である。
照明装置３１は、上記のように、照明光ＷＬを色分離装置３２に向けて出射する。この照明装置３１は、図２に示すように、光源装置４及び均一化装置６を有する。
【００２２】
［光源装置の構成］
光源装置４は、均一化装置６に光束を出射する。この光源装置４は、光源部４１、アフォーカル光学素子４２、第１位相差素子４３、ホモジナイザー光学素子４４、光分離素子４５、第１集光素子４６、波長変換装置４７、第２位相差素子４８、第２集光素子４９、拡散素子４Ａ、光学装置５及び筐体ＨＵを備える。
これらのうち、光源部４１、アフォーカル光学素子４２、第１位相差素子４３、ホモジナイザー光学素子４４、光分離素子４５、第２位相差素子４８、第２集光素子４９及び拡散素子４Ａは、光源装置４に設定された第１照明光軸Ａｘ１上に配置されている。なお、光分離素子４５は、第１照明光軸Ａｘ１と、当該第１照明光軸Ａｘ１に直交する第２照明光軸Ａｘ２との交差部分に配置される。
一方、第１集光素子４６及び波長変換装置４７は、上記第２照明光軸Ａｘ２上に配置される。また、これら光源部４１、アフォーカル光学素子４２、第１位相差素子４３、ホモジナイザー光学素子４４、光分離素子４５、第１集光素子４６、波長変換装置４７、第２位相差素子４８、第２集光素子４９、拡散素子４Ａ及び光学装置５（当該光学装置５の一部）は、筐体ＨＵ内に収容される。
【００２３】
［光源部の構成］
光源部４１は、アフォーカル光学素子４２に向けて青色光である励起光を出射する。この光源部４１は、第１光源部４１１及び第２光源部４１２と、光合成部材４１３と、を有する。
第１光源部４１１は、ＬＤ（Laser Diode）である固体光源ＳＳがマトリクス状に複数配列された固体光源アレイ４１１１と、各固体光源ＳＳに応じた複数の平行化レンズ（図示省略）と、を有する。また、第２光源部４１２も同様に、固体光源ＳＳがマトリクス状に複数配列された固体光源アレイ４１２１と、各固体光源ＳＳに応じた複数の平行化レンズ（図示省略）と、を有する。これら固体光源ＳＳは、例えばピーク波長が４４０ｎｍの励起光を射出するが、ピーク波長が４４６ｎｍの励起光を出射してもよい。また、ピーク波長が４４０ｎｍ及び４４６ｎｍの励起光をそれぞれ出射する固体光源を、各光源部４１１，４１２に混在させてもよい。これら固体光源ＳＳから出射された励起光は、平行化レンズにより平行化されて光合成部材４１３に入射される。なお、本実施形態では、各固体光源ＳＳから出射される励起光は、Ｓ偏光光である。
【００２４】
光合成部材４１３は、第１光源部４１１から第１照明光軸Ａｘ１に沿って出射された励起光を透過し、第２光源部４１２から第１照明光軸Ａｘ１に直交する方向に沿って出射された励起光を第１照明光軸Ａｘ１に沿うように反射させて各励起光を合成する。この光合成部材４１３は、詳しい図示を省略するが、第１光源部４１１から出射された励起光の入射位置に配置され、当該励起光を透過させる複数の透過部と、第２光源部４１２から出射された励起光の入射位置に配置され、当該励起光を反射させる複数の反射部と、が交互に配列された板状体として構成されている。このような光合成部材４１３を介した励起光は、アフォーカル光学素子４２に入射される。
【００２５】
［アフォーカル光学素子の構成］
アフォーカル光学素子４２は、光源部４１から入射される励起光の光束径を調整する。具体的に、アフォーカル光学素子４２は、光源部４１から平行光として入射される励起光を集光して光束径を縮小させ、更に平行化して出射する光学素子である。このアフォーカル光学素子４２は、それぞれ凸レンズ及び凹レンズであるレンズ４２１，４２２を備えて構成され、光源部４１から出射された励起光は、当該アフォーカル光学素子４２により集光されて、第１位相差素子４３、ひいては、ホモジナイザー光学素子４４に入射される。
【００２６】
［第１位相差素子の構成］
第１位相差素子４３は、１／２波長板である。この第１位相差素子４３を透過することにより、光源部４１から出射されたＳ偏光光である励起光は、当該Ｓ偏光光の一部がＰ偏光光に変換され、Ｓ偏光光とＰ偏光光とが混在した光となる。このような第１位相差素子４３を透過した励起光は、ホモジナイザー光学素子４４に入射される。
なお、本実施形態では、第１位相差素子４３は、当該第１位相差素子４３の光軸（第１照明光軸Ａｘ１と一致）を中心として回動可能に構成されている。この第１位相差素子４３が回転されることにより、第１位相差素子４３を透過する励起光のうちＳ偏光光とＰ偏光光との割合を、当該第１位相差素子４３の回動量（回動角）に応じて調整できる。また、第１位相差素子４３を回動させる光学装置５の構成については、後述する。
【００２７】
［ホモジナイザー光学素子の構成］
ホモジナイザー光学素子４４は、後述する波長変換装置４７における被照明領域である蛍光体層４７３に入射される励起光の照度分布を均一化する。このホモジナイザー光学素子４４は、第１マルチレンズ４４１及び第２マルチレンズ４４２を備える。
第１マルチレンズ４４１は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面内に、複数の第１レンズ４４１１がマトリクス状に配列された構成を有し、当該複数の第１レンズ４４１１によって入射される励起光を複数の部分光束（励起部分光束）に分割する。
第２マルチレンズ４４２は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面内に、上記複数の第１レンズ４４１１に応じた複数の第２レンズ４４２１がマトリクス状に配列された構成を有する。そして、第２マルチレンズ４４２は、各第１レンズ４４１１により分割された複数の励起部分光束を、各第２レンズ４４２１及び第２集光素子４９と協同して、上記被照明領域である蛍光体層４７３に重畳させる。これにより、当該蛍光体層４７３に入射される励起光の中心軸に直交する面内（第２照明光軸Ａｘ２に対する直交面内）の照度が均一化される。
このホモジナイザー光学素子４４を介した励起光は、光分離素子４５に入射される。
【００２８】
なお、ホモジナイザー光学素子４４を構成するマルチレンズ４４１，４４２は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面に沿って移動可能に構成されている。すなわち、ホモジナイザー光学素子４４は、図示を省略するが、第１マルチレンズ４４１を支持する第１枠体と、当該第１枠体を第１照明光軸Ａｘ１に対する直交２軸のうち一方の軸に沿って移動可能に支持する第２枠体と、当該第２枠体を他方の軸に沿って移動可能に支持する第３枠体と、を有する。また、ホモジナイザー光学素子４４は、第２マルチレンズ４４２を支持する他の第１枠体と、当該他の第１枠体を第１照明光軸Ａｘ１に対する直交２軸のうち一方の軸に沿って移動可能に支持する他の第２枠体と、当該他の第２枠体を他方の軸に沿って移動可能に支持する他の第３枠体と、を有する。これらマルチレンズ４４１，４４２が移動されることにより、ホモジナイザー光学素子４４から出射される励起光の進行方向が調整される。
なお、マルチレンズ４４１，４４２は、それぞれ独立して移動可能でなくてもよく、当該マルチレンズ４４１，４４２が同時に移動可能としてもよい。
【００２９】
［光分離素子の構成］
光分離素子４５は、プリズム型のＰＢＳ（Polarizing Beam Splitter）であり、それぞれ略三角柱状に形成されたプリズム４５１，４５２が界面にて貼り合わされ、これにより全体が略直方体形状に形成されている。これらプリズム４５１，４５２の界面は、第１照明光軸Ａｘ１及び第２照明光軸Ａｘ２のそれぞれに対して略４５°傾斜している。そして、光分離素子４５においてホモジナイザー光学素子４４側（すなわち光源部４１側）に位置するプリズム４５１の界面には、波長選択性を有する偏光分離層４５３が形成されている。
【００３０】
偏光分離層４５３は、励起光に含まれるＳ偏光光（第１励起光）とＰ偏光光（第２励起光）とを分離する特性を有する他、後述する波長変換装置４７に励起光が入射されて生じる蛍光光を、当該蛍光光の偏光状態にかかわらず透過させる特性を有する。すなわち、偏光分離層４５３は、所定波長領域の光についてはＳ偏光光とＰ偏光光とを分離するが、他の所定波長領域の光についてはＳ偏光光及びＰ偏光光のそれぞれを透過させる、波長選択性の偏光分離特性を有する。
このような光分離素子４５により、ホモジナイザー光学素子４４から入射された励起光のうち、Ｐ偏光光は、第１照明光軸Ａｘ１に沿って第２位相差素子４８側に透過され、Ｓ偏光光は、第２照明光軸Ａｘ２に沿って第１集光素子４６側に反射される。すなわち、光分離素子４５は、当該励起光のうち、Ｐ偏光光を第２位相差素子４８（ひいては拡散素子４Ａ）に向けて出射させ、Ｓ偏光光を第１集光素子４６に向けて出射させる。
【００３１】
［第１集光素子の構成］
第１集光素子４６には、ホモジナイザー光学素子４４を通過して偏光分離層４５３にて反射されたＳ偏光光の励起光が入射される。この第１集光素子４６は、当該励起光を波長変換素子４７１に集光（集束）させる他、当該波長変換素子４７１から出射された蛍光光を集光して平行化し、当該蛍光光を偏光分離層４５３に向けて出射する。この第１集光素子４６を構成するレンズの数は、３つのピックアップレンズ４６１〜４６３により構成されている。しかしながら、第１集光素子４６を構成するレンズの数は、３に限らない。
【００３２】
［波長変換装置の構成］
波長変換装置４７は、入射される励起光を蛍光光に変換する。この波長変換装置４７は、波長変換素子４７１及び回転装置４７５を備える。
これらのうち、回転装置４７５は、平板状に形成された波長変換素子４７１を回転させるモーター等により構成されている。
【００３３】
波長変換素子４７１は、基板４７２と、当該基板４７２において励起光の入射側の面に位置する蛍光体層４７３及び反射層４７４と、を有する。
基板４７２は、励起光の入射側から見て略円形状に形成されている。この基板４７２は、金属やセラミックス等により構成できる。
蛍光体層４７３は、入射された励起光により励起されて非偏光光である蛍光光（例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光光）を出射する蛍光体を含む。この蛍光体層４７３にて生じる蛍光光の一部は、第１集光素子４６側に出射され、他の一部は、反射層４７４側に出射される。
反射層４７４は、蛍光体層４７３と基板４７２との間に配置され、当該蛍光体層４７３から入射される蛍光光を第１集光素子４６側に反射させる。
このような波長変換素子４７１に励起光が照射されると、蛍光体層４７３及び反射層４７４によって、上記蛍光光が第１集光素子４６側に拡散出射される。そして、当該蛍光光は、第１集光素子４６を介して光分離素子４５の偏光分離層４５３に入射され、第２照明光軸Ａｘ２に沿って偏光分離層４５３を透過して、均一化装置６に入射される。すなわち、波長変換素子４７１にて生じた蛍光光は、光分離素子４５により、第２照明光軸Ａｘ２方向に出射される。
【００３４】
なお、波長変換装置４７は、第１集光素子４６に対して少なくとも蛍光体層４７３の位置が第２照明光軸Ａｘ２に沿って移動可能に構成されている。具体的に、本実施形態では、波長変換装置４７全体が第２照明光軸Ａｘ２に沿って移動可能に構成されている。すなわち、波長変換装置４７は、図示を省略するが、上記回転装置４７５を第２照明光軸Ａｘ２に沿って移動可能に支持する移動機構を有する。このように波長変換装置４７（蛍光体層４７３）が移動されることにより、蛍光体層４７３に対する励起光のデフォーカス位置を調整できる。このため、波長変換装置４７から拡散出射される蛍光光の光束径を調整でき、ひいては、偏光分離層４５３にて反射されて均一化装置６に向かって進行する当該蛍光光の光束径を調整できる。
【００３５】
［第２位相差素子、第２集光素子及び拡散素子の構成］
第２位相差素子４８は、１／４波長板であり、光分離素子４５から入射される励起光（直線偏光）の偏光状態を円偏光にする。
第２集光素子４９は、第２位相差素子４８を透過した励起光を拡散素子４Ａに集光（集束）させる光学素子であり、本実施形態では、３つのピックアップレンズ４９１〜４９３により構成されている。しかしながら、第２集光素子４９を構成するレンズの数は、上記第１集光素子４６と同様に、３に限らない。
拡散素子４Ａは、波長変換装置４７にて生成及び出射される蛍光光と同様の拡散角で、入射される励起光を拡散反射させる。この拡散素子４Ａとしては、入射光をランバート反射させる反射板４Ａ１と、当該反射板４Ａ１を回転させて冷却する回転装置４Ａ２と、を有する。
このような拡散素子４Ａにて拡散反射された励起光は、第２集光素子４９を介して再び第２位相差素子４８に入射される。この拡散素子４Ａにて反射される時に、拡散素子４Ａに入射された円偏光は逆廻りの円偏光となり、第２位相差素子４８を透過する過程にて、励起光の偏光に対して９０°回転されたＳ偏光光の励起光に変換される。そして、当該励起光は、上記偏光分離層４５３によって反射され、第２照明光軸Ａｘ２に沿って均一化装置６に青色光として入射される。すなわち、拡散素子４Ａにて拡散反射された励起光は、光分離素子４５により、第２照明光軸Ａｘ２方向に出射される。
【００３６】
なお、第２集光素子４９は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面に沿って移動可能に構成されている。すなわち、第２集光素子４９は、図示を省略するが、上記ピックアップレンズ４９１〜４９３を保持する保持体と、当該保持体を第１照明光軸Ａｘ１に対する直交２軸のうち一方の軸に沿って移動可能に支持する第１支持体と、当該第１支持体を他方の軸に沿って移動可能に支持する第２支持体と、を有する。このように第２集光素子４９が移動されることにより、拡散素子４Ａによって拡散された励起光（青色光）の偏光分離層４５３に対する入射角、ひいては、当該偏光分離層４５３にて反射されて均一化装置６に向かって進行する当該励起光の第２照明光軸Ａｘ２に対する傾斜角を調整できる。なお、上記ホモジナイザー光学素子４４が移動されると、当該ホモジナイザー光学素子４４を通過した励起光の光路が変更されることから、第２集光素子４９を通過する励起光の光路も変更される。このことから、第２集光素子４９の移動は、青色光について、ホモジナイザー光学素子４４の移動による光路の変更を補完する機能も有する。
また、本実施形態では、拡散素子４Ａは、当該第１照明光軸Ａｘ１に沿って移動可能に構成されている。すなわち、拡散素子４Ａは、図示を省略するが、上記回転装置４Ａ２を第１照明光軸Ａｘ１に沿って移動可能に支持する移動機構を有する。このように拡散素子４Ａが移動されることにより、当該拡散素子４Ａに入射される励起光の光束径を調整できるので、当該拡散素子４Ａによって拡散される励起光の光束径、ひいては、偏光分離層４５３にて反射されて均一化装置６に向かって進行する当該励起光の光束径を調整できる。
【００３７】
このように、ホモジナイザー光学素子４４を介して光分離素子４５に入射された励起光のうち、Ｓ偏光光（第１励起光）は、波長変換装置４７によって上記蛍光光に波長変換された後、光分離素子４５を透過して均一化装置６に入射される。一方、Ｐ偏光光（第２励起光）は、上記拡散素子４Ａに入射されることによって拡散反射されるとともに、第２位相差素子４８を２回透過し、光分離素子４５にて反射されて青色光として均一化装置６に入射される。すなわち、これら青色光、緑色光及び赤色光は、光分離素子４５にて合成されて第２照明光軸Ａｘ２方向に出射され、白色の照明光ＷＬとして均一化装置６に入射される。
【００３８】
［均一化装置の構成］
均一化装置６は、光源装置４から入射される照明光ＷＬの中心軸に対する直交面（光軸直交面）の照度を均一化するものであり、具体的には、各光変調装置３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）における被照明領域である画像形成領域（変調領域）における光束の照度分布を均一化する。この均一化装置６は、第１レンズアレイ６１、第２レンズアレイ６２、偏光変換素子６３及び重畳レンズ６４を備える。これらは、それぞれの光軸が第２照明光軸Ａｘ２と一致するように配置される。
【００３９】
第１レンズアレイ６１は、それぞれ小レンズである複数の小レンズ６１１が光軸直交面（第１レンズアレイ６１においては第２照明光軸Ａｘ２に対する直交面）にてマトリクス状に配列された構成を有し、当該複数の小レンズ６１１により、入射される照明光ＷＬを複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ６２は、第１レンズアレイ６１と同様に、複数の小レンズ６２１が光軸直交面にてマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズ６２１は、対応する小レンズ６１１と１対１の関係にある。すなわち、或る小レンズ６２１には、対応する小レンズ６１１から出射された部分光束が入射される。これら小レンズ６２１は、各小レンズ６１１により分割された複数の部分光束を、重畳レンズ６４とともに各光変調装置３４の上記画像形成領域に重畳させる。
偏光変換素子６３は、第２レンズアレイ６２と重畳レンズ６４との間に配置され、入射される複数の部分光束の偏光方向を揃える機能を有する。
【００４０】
［光学装置の構成］
図３は、光学装置５を光入射側から見た斜視図であり、図４は、光学装置５を光出射側から見た斜視図であり、図５は、光学装置５を光入射側から見た分解斜視図であり、図６は、光学装置５を光出射側から見た分解斜視図である。
光学装置５は、上記第１位相差素子４３の回動角を調整する機能を有する。この光学装置５は、図３〜図６に示すように、フレーム部５１、駆動部５２、伝達部５３、回転調整部５４、センサー部５５、第１カバー部５６、第２カバー部５７及び第３カバー部５８を備える。
なお、以下の説明では、光学装置５に保持される第１位相差素子４３に入射される光の進行方向を＋Ｚ方向とし、当該＋Ｚ方向にそれぞれ直交し、かつ、互いに直交する方向を＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向とする。本実施形態では、＋Ｚ方向は、フレーム部５１の第１側面部５１１から第２側面部５１２に向かう方向であるので、＋Ｙ方向を、フレーム部５１の底面部から天面部に向かう方向とし、＋Ｘ方向を、第１側面部５１１側からフレーム部５１（光学装置５）を見た場合に左から右に向かう方向とする。
【００４１】
［フレーム部の構成］
フレーム部５１は、駆動部５２、伝達部５３、回転調整部５４、センサー部５５、第１カバー部５６、第２カバー部５７及び第３カバー部５８のそれぞれを保持する機能を有する。このフレーム部５１は、図３〜図６に示すように、略板状に形成され、−Ｚ方向側に位置する第１側面部５１１、＋Ｚ方向側に位置する第２側面部５１２、第１開口部５１３、第２開口部５１４、及び第３開口部５１５を備える。これらのうち、フレーム部５１の第１側面部５１１には、伝達部５３、センサー部５５、第１カバー部５６、及び第２カバー部５７が配置される。
一方、第２側面部５１２側には、駆動部５２、回転調整部５４、及び第３カバー部５８が配置される。すなわち、伝達部５３及び回転調整部５４は、フレーム部５１を挟んでそれぞれ反対側に配置される。
【００４２】
第１側面部５１１は、当該第１側面部５１１から−Ｚ方向に起立する第１起立部５１１１と、−Ｚ方向に突出する環状突出部５１１２と、−Ｚ方向に延出する軸部５１１３と、を備える。これらのうち、第１起立部５１１１は、前述した筐体ＨＵの一部を構成する。また、この第１起立部５１１１は、第１側面部５１１側に配置される伝達部５３と、第１開口部５１３との間に位置する。
更に、環状突出部５１１２及び軸部５１１３には、後述する伝達部５３が係合する。なお、当該環状突出部５１１２及び軸部５１１３の構成について、詳しくは後述する。
【００４３】
第２側面部５１２は、当該第２側面部５１２から＋Ｚ方向に起立する第２起立部５１２１と、＋Ｚ方向に突出する環状突出部５１２２と、＋Ｚ方向に突出し、後述する第１ばねＳＰ１が取り付けられる第１取付部５１２３と、＋Ｚ方向に突出し、後述する第２ばねＳＰ２が取り付けられる第２取付部５１２４と、＋Ｚ方向に突出する板状突出部５１２５と、を備える。これらのうち、第２起立部５１２１は、上記第１起立部５１１１と同様に、筐体ＨＵの一部を構成する。また、この第２起立部５１２１は、第２側面部５１２側に配置される駆動部５２と回転調整部５４との間に位置する。更に、第２起立部５１２１は、当該第２起立部５１２１の＋Ｘ方向側の面から当該＋Ｘ方向に突出する突出部５１２１１が形成されている。この突出部５１２１１には、後述する第１ばねＳＰ１が当接する。
また、環状突出部５１２２には、後述する回転調整部５４が挿通する。
【００４４】
第１開口部５１３は、第１位相差素子４３に応じて設けられた開口部であり、上記第１起立部５１１１より＋Ｘ方向側に位置している。この第１開口部５１３、第１位相差素子４３よりも若干小さな直径の円形状であり、当該第１開口部５１３を介して第１位相差素子４３にアフォーカル光学素子４２を介した光が入射される。
第２開口部５１４は、回転調整部５４を構成する第１ギア５４１の軸部５４１２が挿通される開口部であり、当該第２開口部５１４を介して上記軸部５４１２が伝達部５３を構成する伝達ギア５３２の貫通孔５３２２に嵌合される。
第３開口部５１５は、駆動部５２の軸部５２３が挿通する開口部であり、当該第３開口部５１５の＋Ｘ方向側には、当該第３開口部５１５から連続して延出する切欠５１５１が形成されている。このため、駆動部５２の軸部５２３を上記切欠５１５１を−Ｘ方向側にスライドさせることで、駆動部５２のギア部５２２が第１側面部５１１側に配置されることとなる。
【００４５】
［駆動部の構成］
駆動部５２は、回転調整部５４に保持される第１位相差素子４３の回転角を変更させる動力を発生させる。この駆動部５２は、ステッピングモーターにより構成され、入力されたパルス信号の数に応じた回転量にて回転するモーターである。この駆動部５２は、図５に示すように、本体部５２１、ギア部５２２及び軸部５２３を備える。本体部５２１の駆動により、当該本体部５２１の略中心位置から−Ｚ方向に延びる軸部５２３が＋Ｓ１方向に回転すると、当該軸部５２３の−Ｚ方向に固定されたギア部５２２が＋Ｓ１方向に回転する。
この駆動部５２は、上記フレーム部５１の第２側面部５１２側に配置され、軸部５２３が上記切欠５１５１を＋Ｘ方向にスライドされて当該第２側面部５１２に取り付けられる。また、上述したように、軸部５２３の先端に固定されたギア部５２２は、第１側面部５１１側に配置される。これにより、ギア部５２２が上記＋Ｓ１方向に回動すると、当該ギア部５２２に噛合する伝達部５３（二段ギア５３１）が−Ｓ１方向に回動することとなる。
【００４６】
［伝達部の構成］
図７は、第１カバー部５６及び第２カバー部５７を取り外した光学装置５を−Ｚ方向側から見た斜視図である。
伝達部５３は、駆動部５２の動力（回転調整部５４により保持される第１位相差素子４３の回転角を調整する動力）を当該回転調整部５４に伝達する部材である。この伝達部５３は、図５〜図７に示すように、二段ギア５３１及び伝達ギア５３２を備える。これらのうち、二段ギア５３１は、第１噛合部５３１１、第２噛合部５３１２及び貫通孔５３１３を有する。
第１噛合部５３１１は、図７に示すように、駆動部５２のギア部５２２に噛合する部位であり、ギア部５２２が＋Ｓ１方向に回動すると、当該回動により−Ｓ方向に回動する。この第１噛合部５３１１の−Ｚ方向側の略中央には、第２噛合部５３１２が設けられる。
この第２噛合部５３１２は、第１噛合部５３１１の直径より小さい直径の円柱状に形成され、当該第２噛合部５３１２には、後述する伝達ギア５３２の噛合部５３２１が噛合する。また、貫通孔５３１３は、二段ギア５３１を−Ｚ方向に貫く孔部であり、第１噛合部５３１１及び第２噛合部５３１２の中央部分に設けられ、当該貫通孔５３１３には、フレーム部５１の第１側面部５１１における軸部５１１３が挿通される。この構成により、駆動部５２のギア部５２２が回動すると、当該回動に合わせて軸部５１１３を中心に二段ギア５３１が回動する。
【００４７】
伝達ギア５３２は、本発明の第１ギアに相当し、駆動部５２の動力を回転調整部５４に伝達する機能を有する。この伝達ギア５３２は、図７に示すように、二段ギア５３１の第２噛合部５３１２に噛合する部位であり、二段ギア５３１が−Ｓ１方向に回動すると、当該回動により＋Ｓ方向に回動する。このような伝達ギア５３２は、噛合部５３２１、貫通孔５３２２及び遮光部５３２３を備える。
これらのうち、噛合部５３２１は、上記二段ギア５３１の第２噛合部５３１２と噛合する。また、貫通孔５３２２は、伝達ギア５３２の略中央に設けられ、当該貫通孔５３２２に後述する回転調整部５４を構成する第１ギア５４１の軸部５４１２が上記第２開口部５１４を介して挿通される。すなわち、伝達ギア５３２と第１ギア５４１とは、同軸にてフレーム部５１に支持される。
遮光部５３２３は、後述するセンサー５５１の発光部及び受光部の間に配置され、伝達ギア５３２の回動に合わせて当該発光部及び受光部の間を移動する。この遮光部５３２３は、伝達ギア５３２の−Ｚ方向側の面から当該方向に突出する円弧状の部材である。
【００４８】
［回転調整部の構成］
図８は、第３カバー部５８を取り外した光学装置５を＋Ｚ方向側から見た斜視図である。
回転調整部５４は、第１位相差素子４３を保持し、当該第１位相差素子４３の回転角を調整する部材である。この回転調整部５４は、第１ギア５４１、ホルダー５４２及びホルダーカバー５４３を備える。これらのうち、第１ギア５４１は、ホルダー５４２に伝達部５３からの動力を伝達する部材である。
第１ギア５４１は、ホルダー５４２に伝達部５３（伝達ギア５３２）からの動力を伝達する部材である。この第１ギア５４１は、図５〜図８に示すように、噛合部５４１１、軸部５４１２、目印５４１３を備える。これらのうち、噛合部５４１１は、ホルダー５４２の噛合部５４２１と噛合する部位であり、軸部５４１２の回動に合わせて回動する。具体的に、軸部５４１２は、上述したように伝達部５３を構成する伝達ギア５３２の貫通孔５３２２に嵌合しているので、伝達ギア５３２が例えば、＋Ｓ１方向に回動すると、当該軸部５４１２は、＋Ｓ１方向に回動する。すなわち、伝達ギア５３２の回動方向と同方向に第１ギア５４１が回動する。
目印５４１３は、当該第１ギア５４１を第２側面部５１２に取り付ける際に目印となるマークであり、後述するホルダー５４２の目印５４２５と当該目印５４１３とが対向する位置にて、第１ギア５４１及びホルダー５４２のそれぞれの噛合部５４１１，５４２１が噛合した状態で、当該第１ギア５４１及びホルダー５４２が第２側面部５１２に取り付けられる。
【００４９】
ホルダー５４２及びホルダーカバー５４３は、本発明のホルダーに相当し、第１位相差素子４３を保持する部材である。これらのうち、ホルダー５４２は、図５〜図８に示すように、噛合部５４２１、突出開口部５４２２、係合部５４２３、凹部５４２４、目印５４２５及び突出部５４２６を備える。これらのうち、噛合部５４２１は、図８に示すように、第１ギア５４１の噛合部５４１１と噛合している。このため、第１ギア５４１が＋Ｓ１方向に回動すると、ホルダー５４２は、−Ｓ１方向に回動する。
突出開口部５４２２は、ホルダー５４２の略中央に形成され、−Ｚ方向に突出する突出部位を備える開口部である。この突出開口部５４２２の先端は、フレーム部５１の第１開口部５１３に嵌めこまれ、当該第１開口部５１３に形成された係合部５１３１と係合する。これにより、ホルダー５４２は、フレーム部５１の第２側面部５１２に回動自在に保持される。
【００５０】
係合部５４２３は、孔部及び突出部により構成され、ホルダーカバー５４３の係合部５４３２と係合する部位である。この係合部５４２３は、ホルダー５４２の−Ｚ方向側の面における上記係合部５４３２に対応する位置にそれぞれ形成されている。これにより、ホルダー５４２にホルダーカバー５４３が固定される。
凹部５４２４は、第１位相差素子４３を保持する部位であり、当該凹部５４２４は、ホルダー５４２の＋Ｚ方向側の面における突出開口部５４２２に対向する位置に形成される。この凹部５４２４は、突出開口部５４２２の４角のそれぞれに設けられ、第１位相差素子４３の４つの角部をそれぞれ保持する。これにより、凹部５４２４に第１位相差素子４３が嵌まり込み、保持される。
【００５１】
目印５４２５は、ホルダー５４２を第２側面部５１２に取り付ける際に目印となるマークであり、上記第１ギア５４１の目印５４１３と当該目印５４２５とが対向する位置にて、第１ギア５４１及びホルダー５４２のそれぞれの噛合部５４１１，５４２１が噛合した状態で、当該第１ギア５４１及びホルダー５４２が第２側面部５１２に取り付けられる。
突出部５４２６は、ホルダー５４２の−Ｚ方向側の面に設けられ、第１ばねＳＰ１の一部が当接する部位である。この突出部５４２６は、後述する第１ばねＳＰ１により応力が付与され、当該突出部５４２６が、第１ギア５４１に向けて押圧される。
【００５２】
ホルダーカバー５４３は、ホルダー５４２の＋Ｚ方向側の面に取り付けられ、上記第１位相差素子４３を固定する機能を有する。このホルダーカバー５４３は、開口部５４３１及び−Ｚ方向に突出する係合部５４３２を備える。開口部５４３１は、ホルダーカバー５４３の略中央に設けられ、ホルダー５４２の突出開口部５４２２の直径と略同径の開口部である。
係合部５４３２は、前述したホルダー５４２の３つの係合部５４２３のそれぞれに係合し、ホルダー５４２とホルダーカバー５４３とを一体化させる。これにより、ホルダー５４２の凹部５４２４に嵌めこまれた第１位相差素子４３には、ホルダーカバー５４３の−Ｚ方向側の面が当接し、第１位相差素子４３がホルダー５４２から外れることを抑制する。
【００５３】
［ばね部材の構成］
第１ばねＳＰ１は、本発明の第１付勢部材に相当し、ホルダー５４２を第１ギア５４１に向けて付勢する。この第１ばねＳＰ１は、図５、図６及び図８に示すように、リング状の中央部ＳＰ１１、当接部ＳＰ１２及び付勢部ＳＰ１３を有する。
これらのうち、中央部ＳＰ１１は、上記第２側面部５１２の第１取付部５１２３に取り付けられる。また、当接部ＳＰ１２は、中央部ＳＰ１１の−Ｘ方向側の位置から、−Ｙ方向に向けて延出する形状である。この当接部ＳＰ１２は、第２起立部５１２１の突出部５１２１１に当接する。
更に、付勢部ＳＰ１３は、中央部ＳＰ１１の＋Ｙ方向側の位置から＋Ｘ方向に延びる形状である。この付勢部ＳＰ１３は、ホルダー５４２の突出部５４２６の＋Ｙ方向側の位置に配置される。すなわち、第１ばねＳＰ１は、略Ｌ字状に形成され、付勢部ＳＰ１３は、ホルダー５４２の突出部５４２６を−Ｙ方向側、すなわち、第１ギア５４１に向けて付勢する。
【００５４】
第２ばねＳＰ２は、本発明の第２付勢部材に相当し、ホルダー５４２を当該ホルダー５４２の突出開口部５４２２の中心側（ホルダー５４２の回転中心）に向けて付勢する。この第２ばねＳＰ２は、図５、図６及び図８に示すように、リング状の中央部ＳＰ２１、当接部ＳＰ２２及び付勢部ＳＰ２３を有する。
これらのうち、中央部ＳＰ２１は、上記第２側面部５１２の第２取付部５１２４に取り付けられる。また、当接部ＳＰ２２は、中央部ＳＰ２１の−Ｘ方向側の位置から、＋Ｘ−Ｙ方向に向けて延出する形状である。この当接部ＳＰ２２は、板状突出部５１２５に当接する。
更に、付勢部ＳＰ２３は、中央部ＳＰ２１の＋Ｙ方向側の位置から−Ｘ方向に延びる形状である。この付勢部ＳＰ２３は、ホルダー５４２の突出開口部５４２２の＋Ｘ方向側の面に当接する。すなわち、第２ばねＳＰ２は、略Ｖ字状に形成され、付勢部ＳＰ２３は、ホルダー５４２の突出開口部５４２２を−Ｘ方向側、すなわち、ホルダー５４２の回転中心に向けて付勢する。
【００５５】
［センサー部の構成］
センサー部５５は、回転調整部５４により保持される第１位相差素子４３の回転角を検出する。このセンサー部５５は、後述する第１カバー部５６に固定され、伝達部５３の伝達ギア５３２の位置を検出することにより、上記回転角を検出する。このセンサー部５５は、センサー５５１及び制御部５５２を有する。
センサー５５１は、発光部及び受光部（図示省略）を備え、当該センサー５５１は、伝達ギア５３２に対向する位置に配置される。より具体的に、センサー５５１の発光部及び受光部の間に伝達ギア５３２の遮光部５３２３を挟み込む位置に固定される。これにより、伝達ギア５３２が＋Ｓ１方向若しくは−Ｓ１方向に回動する際に、遮光部５３２３が問うギア方向に回動し、上記発光部から出射された光が上記受光部により受光される受光量が変化し、当該受光量を制御部５５２に送信する。
制御部５５２は、センサー５５１により検出された受光部の受光量に基づいて、伝達ギア５３２の原点位置調整及び上記第１位相差素子４３の回転角調整を実行する。なお、制御部により実行される原点位置調整及び回転角調整の詳細については、後述する。
【００５６】
［カバー部の構成］
第１カバー部５６は、図５及び図６に示すように、フレーム部５１の第１側面部５１１における伝達部５３に対向する位置に配置され、伝達部５３を覆う部材である。この第１カバー部５６には、略矩形状の開口部５６１が形成され、当該開口部５６１にセンサー部５５のセンサー５５１が挿通される。これにより、センサー５５１が第１カバー部５６を介して伝達部５３の伝達ギア５３２の遮光部５３２３近傍に配置される。
第２カバー部５７は、フレーム部５１の第１側面部５１１における第１開口部５１３に対向する位置に配置される矩形板状の部材である。この第２カバー部５７の略中央には、開口部５７１が形成されている。この開口部５７１は、上記第１開口部５１３より若干小さい直径の円形状に形成され、光源部４１及びアフォーカル光学素子４２を介した光が当該開口部５７１を介して第１位相差素子４３に入射される。
【００５７】
第３カバー部５８は、図５及び図６に示すように、フレーム部５１の第２側面部５１２における回転調整部５４に対向する位置に配置される。この第３カバー部５８には、開口部５８１が形成されている。この開口部５８１は、上記第１開口部５１３より若干小さい直径の円形状に形成され、上記開口部５４３１、当該開口部５８１を介して、第１位相差素子４３により偏光方向が変換された光がホモジナイザー光学素子４４に向けて出射される。
【００５８】
［第１位相差素子の回転角調整］
第１位相差素子４３の回転角調整は、以下の手順にて実行される。
まず、センサー部５５の制御部５５２は、センサー５５１により検出された受光部の受光量に基づいて、伝達ギア５３２の原点位置調整を実行する。具体的に、制御部５５２は、駆動部５２を制御し、センサー５５１の受光部に発光部から出射された光の略全てが入射される位置及び受光部に発光部から出射された光の略全てが入射されない位置（遮光部５３２３に上記光の略全てが入射される位置）を検出した後、所定の検出閾値を設定し、当該検出閾値に基づいて、原点位置調整を実行する。これにより、伝達部５３及び回転調整部５４は、図７及び図８に示す状態となる。
【００５９】
この状態において、制御部５５２は、第１位相差素子４３を透過する励起光のうちＳ偏光光とＰ偏光光との割合を、当該第１位相差素子４３の回動量（回動角）に応じて調整する。具体的に、制御部５５２は、第１位相差素子４３から出射される励起光のＳ偏光成分及びＰ偏光成分の比率が、照明装置３１から出射される光の出射効率が最も高くなるように調整する。
まず、制御部５５２により駆動部５２に対してパルス信号（駆動信号）が送信されると、駆動部５２が駆動し、ギア部５２２が＋Ｓ１方向に回動する。このギア部５２２は、伝達部５３の二段ギア５３１における第１噛合部５３１１と噛合しているため、二段ギア５３１が−Ｓ１方向に回動する。また、二段ギア５３１の第２噛合部５３１２は、伝達ギア５３２の噛合部５３２１と噛合しているため、二段ギア５３１が−Ｓ１方向に回動すると、伝達ギア５３２が＋Ｓ１方向に回動する。この伝達ギア５３２は、回転調整部５４の第１ギア５４１と同軸であるため、当該伝達ギア５３２と同方向（＋Ｓ１方向）に第１ギア５４１が回動する。これにより、第１ギア５４１は、ホルダー５４２の噛合部５４２１と噛合しているので、ホルダー５４２は、−Ｓ１方向に回動する。このようにして、ホルダー５４２が回動することにより、当該ホルダー５４２に保持されている第１位相差素子４３が同方向に回動する。このようにして、第１位相差素子４３の回動角が調整され、当該第１位相差素子４３を介して出射される光のＰ偏光成分及びＳ偏光成分の比率が調整される。
なお、駆動部５２のギア部５２２が−Ｓ１方向に回動した場合、上記各ギアは、上記方向とは反対方向に回動し、当該方向に第１位相差素子４３が回動して、上記回動角が調整される。
【００６０】
［筐体の構成］
図９は、光源装置４の断面図である。なお、図９においては、光学装置５以外の構成については、説明を分かりやすくするため、図示を省略している。
筐体ＨＵは、図９に示すように、各種装置（各種素子）４１〜４９、４Ａ及び光学装置５の一部を収容する。この筐体ＨＵは、密閉筐体であり、当該筐体ＨＵ内には、循環冷却装置が配置されている（図示省略）。なお、本実施形態では、筐体ＨＵ内に循環冷却装置が配置されていることとしたが、これに限られず、循環冷却装置が配置されていなくてもよい。
また、光学装置５のフレーム部５１の一部は、上記筐体ＨＵの一部を構成する。具体的に、第１起立部５１１１及び第２起立部５１２１は、筐体ＨＵの一部を構成し、光学装置５の一部を当該筐体ＨＵ内に収容する。
具体的に、光学装置５を構成する回転調整部５４及び第１カバー部５６及び第３カバー部５８が筐体ＨＵ内に収容され、駆動部５２、伝達部５３、センサー部５５、第２カバー部５７が筐体ＨＵ外に配置される。
【００６１】
［実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１は、以下の効果を奏する。
第１位相差素子４３の回転角を調整する回転調整部５４と、当該回転調整部５４に当該回転調整部５４が回転角を調整する動力を伝達する伝達部５３とがフレーム部５１を挟んで配置されているので、少なくとも伝達部５３に付着した塵埃（例えば、グリス等）が第１位相差素子４３に付着する可能性を低減できる。従って、光学装置５の防塵性を高めることができる。
【００６２】
フレーム部５１の第１側面部５１１及び第２側面部５１２のそれぞれから起立する第１起立部５１１１及び第２起立部５１２１を備えるので、第１側面部５１１を第１起立部５１１１により２つの領域に分割でき、かつ、第２側面部５１２を第２起立部５１２１により２つの領域に分割できる。これによれば、第２側面部５１２においては、第２起立部５１２１により分割された一方の領域に配置された回転調整部５４に、他方の領域に配置された部材等の影響を与えることを抑制できる。
【００６３】
駆動部５２が第２側面部５１２側に配置されているので、例えば、当該駆動部５２が第１側面部５１１側に配置されている場合に比べて、当該光学装置５の厚さ寸法を小さくできる。
また、第２起立部５１２１が第２側面部５１２における駆動部５２と回転調整部５４との間から起立しているので、駆動部５２と回転調整部５４とを第２起立部５１２１により区分けすることができる。更に、第１起立部５１１１が第１側面部５１１における伝達部５３と第１開口部５１３との間から起立しているので、伝達部５３に付着した塵埃が第１開口部５１３に跳ねることを抑制でき、ひいては、第１開口部５１３を介して上記第１位相差素子４３に塵埃が付着することを抑制できる。
【００６４】
例えば、第１位相差素子４３に入射される光等により回転調整部５４の温度が上昇した場合に、回転調整部５４を構成するホルダー５４２及び第１ギア５４１が変形することが考えられる。これに対し、上記第１態様によれば、第１ばねＳＰ１がホルダー５４２を第１ギア５４１に向けて付勢し、かつ、第２ばねＳＰ２がホルダー５４２を当該ホルダー５４２の回転中心に向けて付勢するので、当該ホルダー５４２及び第１ギア５４１が若干変形した場合であっても、確実に第１ギア５４１の回動に合わせてホルダー５４２を回動させることができる。従って、確実にホルダー５４２に保持された第１位相差素子４３の回転角を調整できる。
【００６５】
第１側面部５１１側に配置されたセンサー部５５（センサー５５１及び制御部５５２）により第１位相差素子４３の回転角を検出できる。また、センサー部５５により原点位置調整が実行された後に、回転角調整が実行されるので、第１位相差素子４３の回転角を確実に調整できる。
ここで、回転調整部５４は、光源装置４を構成する筐体ＨＵ内に配置される。このような場合、回転調整部５４側、すなわち、第２側面部５１２側にセンサー部５５が配置されると、当該センサー部５５も筐体ＨＵ内に配置され、当該筐体ＨＵ内の温度が上昇すると、センサー部５５が破損するおそれがある。
これに対し、本実施形態では、センサー部５５が第１側面部５１１側に配置されているので、回転調整部５４が筐体ＨＵ内に配置された場合であっても、センサー部５５が破損することを抑制できる。
【００６６】
光源部４１及び光学装置５の少なくとも一部が筐体ＨＵ内に収容されるので、筐体ＨＵ内に配置される光源部４１及び光学装置５の一部に塵埃が付着することを抑制できる。従って、光学装置５の防塵性、ひいては光源装置４の防塵性を高めることができる。
また、光学装置５の第１起立部５１１１及び第２起立部５１２１が筐体ＨＵの一部を構成するので、光学装置５の一部を容易に筐体ＨＵ内に収容することができる。
【００６７】
回転調整部５４が筐体ＨＵ内に収容され、伝達部５３が筐体ＨＵ外に配置されるので、伝達部５３に付着したグリス等の塵埃が回転調整部５４、ひいては、回転調整部５４により保持される第１位相差素子４３に付着することを確実に抑制できる。また、センサー部５５及び駆動部５２が筐体ＨＵ外に配置されているので、センサー部５５及び駆動部５２が筐体ＨＵ内の温度上昇により破損することを抑制できる。
更に、第１位相差素子４３に塵埃が付着する可能性を極めて小さくできるので、当該第１位相差素子４３を介して出射される光の光量が低減することを抑制できる。
【００６８】
また、光源装置４から出射される光の光量が低減することが抑制されることから、照明装置３１から所望の照明光を出射できるので、プロジェクター１から投射される投射画像の輝度及び彩度が低減することを抑制できる。
【００６９】
［実施形態の変形］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、フレーム部５１は、第１起立部５１１１及び第２起立部５１２１を備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、フレーム部５１は、第１起立部５１１１及び第２起立部５１２１を備えなくてもよい。この場合であっても、伝達部５３と回転調整部５４とがフレーム部５１を挟んでそれぞれ配置されているので、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、上記実施形態では、第１起立部５１１１は、第１開口部５１３と伝達部５３との間から起立し、第２起立部５１２１は、駆動部５２と回転調整部５４との間から起立していることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、第１起立部５１１１及び第２起立部５１２１の位置は、異なる位置であってもよい。
【００７０】
上記実施形態では、光学装置５は、駆動部５２を備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、光学装置５は、駆動部５２を備えなくてもよい。この場合、例えば、伝達部５３に回転調整部５４を駆動させる動力を伝達させる構成を備え、当該構成をユーザーの操作等により行うようにしてもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７１】
上記実施形態では、回転調整部５４は、第１ギア５４１、ホルダー５４２及びホルダーカバー５４３を備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、第１ギア５４１とホルダー５４２との間に、ギアが設けられてもよい。この場合、ホルダー５４２を上記実施形態とは反対方向に移動させることができる。また、ホルダーカバー５４３を備えることとしたが、ホルダーカバー５４３はなくてもよく、この場合、ホルダー５４２が第１位相差素子４３を固定する固定部を備えればよい。
【００７２】
上記実施形態では、第１ばねＳＰ１及び第２ばねＳＰ２を備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、第１ばねＳＰ１及び第２ばねＳＰ２のいずれかのみを備えるようにしてもよいし、いずれも備えなくてもよい。この場合、例えば、筐体ＨＵ内に温度上昇を抑制する循環冷却装置を配置することに加えて、筐体ＨＵ内の熱を当該筐体ＨＵ外に伝達するヒートシンク等を設ければよい。これによれば、筐体ＨＵ内に配置された回転調整部５４がゆがむ可能性を低減できるので、第１ばねＳＰ１及び第２ばねＳＰ２を備えなくても上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
上記実施形態では、検出部としてセンサー部５５を備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、センサー部５５はなくてもよい。
また、上記実施形態では、センサー部５５は、第１側面部５１１側、すなわち、伝達部５３を構成する伝達ギア５３２に対向する位置に配置されることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、センサー部５５は、二段ギア５３１に対向する位置に設けられてもよいし、第２側面部５１２側の第１ギア５４１に対向する位置に設けられてもよい。この場合、センサー部５５に対向して配置されるギアに上記遮光部５３２３を設ければよい。これによれば、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７４】
上記実施形態では、光源装置４は、筐体ＨＵを備えることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、光源装置４は、筐体ＨＵを備えなくてもよい。
また、上記実施形態では、回転調整部５４が筐体ＨＵ内に配置され、伝達部５３が筐体ＨＵ外に配置されることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、伝達部５３が筐体内に配置され、回転調整部５４が筐体ＨＵ内に配置されることとしてもよい。
【００７５】
上記各実施形態では、光変調装置３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）を用いることとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、透過型の光変調装置３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）に代えて、反射型の光変調装置を用いてもよい。この場合、色分離装置３２を設けることなく、色合成装置３５により、色分離及び色合成を実行するようにしてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、プロジェクター１は、３つの光変調装置３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）を備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、２つ以下、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…プロジェクター、２…外装筐体、３４…光変調装置、３６…投射光学装置、４…光源装置、４１…光源部（光源）、４３…第１位相差素子（光学素子）、５…光学装置、５１…フレーム部、５１１…第１側面部、５１１１…第１起立部、５１２…第２側面部、５１２１…第２起立部、５１２１１…突出部、５１３…第１開口部（開口部）、５２…駆動部、５３…伝達部、５４…回転調整部、５４１…第１ギア、５４２…ホルダー、５５…センサー部（検出部）、ＨＵ…筐体、ＳＰ１…第１ねじ（第１付勢部材）、ＳＰ２…第２付勢部材。
【図１】
0006617574.tif 000002
【図２】
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【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】
0006617574.tif 000008
【図８】
0006617574.tif 000009
【図９】
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