(57)【要約】【課題】ロッドインテグレータの光入射面の位置調整を実現しつつ、光射出面の位置調整を行う。【解決手段】ロッドインテグレータの保持機構は、前記ロッドインテグレータを保持するための保持体と、前記保持体を支持するための支持体とを備える。前記保持体は、前記ロッドインテグレータを保持する保持部と、前記保持体の姿勢を調整した後に、前記保持体の姿勢を固定するための接着固定部とを備える。前記支持体は、前記保持体に接触し、前記保持体の姿勢を調整する際に、その接触部分を略中心として互いに直交する３軸の周りに回動自在に、前記保持体を支持する支持部と、前記接着固定部が挿入され、前記保持体の姿勢を調整した後に、接着によって前記接着固定部を固定して、前記保持体の姿勢を固定する接着溝部とを備える。【選択図】　　　　図３
2004085780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドインテグレータの保持機構であって、
前記ロッドインテグレータを保持するための保持体と、
前記保持体を支持するための支持体と、
を備え、
前記保持体は、
前記ロッドインテグレータを保持する保持部と、
前記保持体の姿勢を調整した後に、前記保持体の姿勢を固定するための接着固定部と、
を備え、
前記支持体は、
前記保持体に接触し、前記保持体の姿勢を調整する際に、その接触部分を略中心として互いに直交する３軸の周りに回動自在に、前記保持体を支持する支持部と、
前記接着固定部が挿入され、前記保持体の姿勢を調整した後に、接着によって前記接着固定部を固定して、前記保持体の姿勢を固定する接着溝部と、
を備える保持機構。
【請求項２】
請求項１記載の保持機構であって、
前記接着固定部は、前記保持部で保持される前記ロッドインテグレータの中心軸に垂直な接着面を有し、
前記接着溝部は、前記支持部の接触部分を略中心とする前記保持体の回動に応じて、前記接着固定部が回動することを許容する形状を有している、保持機構。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の保持機構であって、
前記支持部は、前記保持部における前記ロッドインテグレータの光入射面が配置される側の端部で前記保持体に接触する、保持機構。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の保持機構であって、
前記支持部は、先端部が略半球状の突起で構成される、保持機構。
【請求項５】
請求項５記載の保持機構であって、
前記保持体は、前記支持部の接触部分に、前記突起の先端形状に対応する形状の凹部を有する、保持機構。
【請求項６】
請求項５記載の保持機構であって、
前記凹部は、前記保持部で保持される前記ロッドインテグレータの中心軸に沿った方向に長い略半円筒形状を有する、保持機構。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の保持機構であって、
前記支持体は、所定の方向に沿って長い取り付けネジ穴を有する、保持機構。
【請求項８】
集光光を射出する光源装置と、前記光源装置から射出された集光光の照度を均一化するためのロッドインテグレータと、前記インテグレータロッドの光射出面における光の像を所定の領域で結像させて、前記所定の領域を照明するためのリレー光学系と、を備える照明光学系の調整機構であって、
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のロッドインテグレータの保持機構を備える、照明光学系の調整機構。
【請求項９】
画像を投写するプロジェクタであって、
集光光を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出された集光光の照度を均一化するためのロッドインテグレータと、
光入射面から入射する光を、与えられた画像信号に応じて画像を表す画像光として射出する光変調装置と、
前記インテグレータロッドの光射出面における光の像を前記光変調装置の光入射面を少なくとも含む領域で結像させるとともに、前記インテグレータロッドから射出される光を前記光変調装置の光入射面に入射させるためのリレー光学系と、
前記光変調装置から射出される画像光の表す画像を投写する投写光学系と、を備え、
さらに、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のロッドインテグレータの保持機構を備える、投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像を投写表示するプロジェクタ（投写型表示装置）に関し、特に照明光の照度の均一化を図るためのロッドインテグレータの配置位置を調整可能に保持する保持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プロジェクタでは、光源装置から射出された光（照明光）によって光変調装置（電気光学装置とも呼ぶ）を照明する。光変調装置は、光入射面（「光変調領域」あるいは「画素領域」とも呼ぶ。）に照射された光を、画像信号（画像情報）に応じて変調し、画像を表す画像光として射出する。投写光学系は、光変調装置から射出された画像光をスクリーン上に投写することにより画像を表示する。
【０００３】
このようなプロジェクタでは、通常、光源装置から光変調装置までの照明光学系の光路中にロッドインテグレータを配置することにより、光変調装置を照明する光の照度の均一性が高められている。
【０００４】
また、光変調装置の照明領域は、通常、ロッドインテグレータと光変調装置との間に設けられたリレーレンズ（リレー光学系）によって、ロッドインテグレータの光射出面における光の像が光変調装置上で結像されることにより照明される領域となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
プロジェクタによる投写画像はより明るいことが好ましく、光源装置から射出された照明光がより効率良く光変調領域に照射されることが望まれている。そこで、この要望を満たすために、光変調装置を照明する光のうち、光変調領域に照射されない光の量（以下、「マージン」と呼ぶ。）をできる限り小さくすることが考えられる。このマージンを小さくするためには、例えば、上記リレーレンズに対するロッドインテグレータの光射出面の位置調整が必要となる場合がある。
【０００６】
一方、ロッドインテグレータの光入射面の位置が適切な位置からずれていると、光源装置から射出された光のうち、ロッドインテグレータに入射され得る光の量が減少してしまう。ロッドインテグレータに入射する光の量が減少すると、光変調装置を照明する光の照度が低くなることになる。ロッドインテグレータに入射する光量の減少を抑制して、できる限り効率良くロッドインテグレータへ光を入射させるためには、ロッドインテグレータの光入射面の位置調整が必要となる場合もある。
【０００７】
以上のように、ロッドインテグレータの光入射面の位置調整を実現しつつ、ロッドインテグレータの光射出面の位置調整を行う技術を確立することが望まれている。
【０００８】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、ロッドインテグレータの光入射面の位置調整を実現しつつ、ロッドインテグレータの光射出面の位置調整を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明は、ロッドインテグレータの保持機構であって、
前記ロッドインテグレータを保持するための保持体と、
前記保持体を支持するための支持体と、
を備え、
前記保持体は、
前記ロッドインテグレータを保持する保持部と、
前記保持体の姿勢を調整した後に、前記保持体の姿勢を固定するための接着固定部と、
を備え、
前記支持体は、
前記保持体に接触し、前記保持体の姿勢を調整する際に、その接触部分を略中心として互いに直交する３軸の周りに回動自在に、前記保持体を支持する支持部と、
前記接着固定部が挿入され、前記保持体の姿勢を調整した後に、接着によって前記接着固定部を固定して、前記保持体の姿勢を固定する接着溝部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
この保持機構によれば、ロッドインテグレータの姿勢を調整することができるので、ロッドインテグレータの光入射面の位置調整を実現しつつ、ロッドインテグレータの光射出面の位置調整を行うことが可能である。
【００１１】
ここで、前記接着固定部は、前記保持部で保持される前記ロッドインテグレータの中心軸に垂直な接着面を有し、
前記接着溝部は、前記支持部の接触部分を略中心とする前記３軸周りの回動に対応じて、前記接着固定部が回動することを許容する形状を有していることが好ましい。
【００１２】
こうすれば、接着固定部を接着溝内で接着して固定させることにより保持体の姿勢を固定することができるとともに、前記保持体を、前記支持部の接触部分を略中心として、互いに直交する３軸周りに回動させることができる。
【００１３】
上記保持機構において、
前記支持部は、前記保持部における前記ロッドインテグレータの光入射面が配置される側の端部で前記保持体を支持することが好ましい。
【００１４】
こうすれば、ロッドインテグレータの光入射面の位置を基準として、光射出面側の位置調整を実現することができる。
【００１５】
なお、前記支持部は、先端部が略半球状の突起で構成されることが好ましい。
【００１６】
こうすれば、保持体を、支持部の接触部分を略中心として、互いに直交する３軸周りに自在に回動させることが容易である。
【００１７】
また、前記保持体は、前記支持部によって支持される部分に、前記突起の先端形状に対応する形状の凹部を有することが好ましい。
【００１８】
こうすれば、保持体の凹部が支持部の先端形状に対応する形状となっているので、保持体を、支持部を略中心として、互いに直交する３軸周りに自在に回動させることがより容易である。
【００１９】
なお、前記凹部は、前記保持部で保持される前記ロッドインテグレータの中心軸に沿った方向に長い略半円筒形状を有するようにしてもよい。
【００２０】
こうすれば、支持部に接触する保持体の位置を、凹部の長手方向に沿ってずらすことができるので、ロッドインテグレータの中心軸方向に沿った位置を調整することもできる。
【００２１】
また、前記支持体は、所定の方向に沿って長い取り付けネジ穴を有するようにしてもよい。
【００２２】
所定の方向を、例えば、ロッドインテグレータを利用する装置の光軸方向とすれば、保持機構全体を、光軸方向に沿ってずらすことができるので、このようにしても、ロッドインテグレータの中心軸方向に沿った位置を調整することができる。
【００２３】
また、本発明は、集光光を射出する光源装置と、前記光源装置から射出された集光光の照度を均一化するためのロッドインテグレータと、前記インテグレータロッドの光射出面における光の像を所定の領域で結像させて、前記所定の領域を照明するためのリレー光学系と、を備える照明光学系の調整機構であって、
上記発明のロッドインテグレータの保持機構を備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明の照明光学系の調整機構は、上記発明のロッドインテグレータの保持機構を備えているので、ロッドインテグレータの光入射面の位置調整を実現しつつ、ロッドインテグレータの光射出面の位置調整を行うことができる。これにより、照明光学系から射出される照明光を効率良く所定の領域に照射することが可能である。
【００２５】
また、本発明は、画像を投写するプロジェクタであって、
集光光を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出された集光光の照度を均一化するためのロッドインテグレータと、
光入射面から入射する光を、与えられた画像信号に応じて画像を表す画像光として射出する光変調装置と、
前記インテグレータロッドの光射出面における光の像を前記反射型光変調装置の光入射面を少なくとも含む領域で結像させるとともに、前記インテグレータロッドから射出される光を前記光変調装置の光入射面に入射させるためのリレー光学系と、
前記光変調装置から射出される画像光の表す画像を投写する投写光学系と、を備え、
上記発明のロッドインテグレータの保持機構を備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明のプロジェクタは、ロッドインテグレータの保持機構を備えているので、ロッドインテグレータの光入射面の位置調整を実現しつつ、ロッドインテグレータの光射出面の位置調整を行うことができる。これにより、ロッドインテグレータから射出される光を効率良く光変調装置の光入射面に入射させることが可能であり、より明るい投写画像を得ることができる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．プロジェクタの概略構成：
Ｂ．第１の実施例：
Ｂ１．ロッドインテグレータの保持機構の構成：
Ｂ２．ロッドインテグレータの保持体への搭載：
Ｂ３．ロッドインテグレータの保持機構による調整：
Ｂ４．ロッドインテグレータの保持機構による効果
Ｃ．第２の実施例：
Ｄ．変形例：
【００２８】
【発明の実施の形態】
Ａ．プロジェクタの概略構成：
図１は、本発明のロッドインテグレータの保持機構が適用されるプロジェクタの概略的な構成を示す平面図である。このプロジェクタ１０００は、光源装置１００と、カラーホイール２００と、後述する実施例の保持機構に搭載されたロッドインテグレータ３００と、リレー光学系４００と、反射ミラー５００と、フィールドレンズ６００と、反射型光変調装置７００と、投写レンズ（投写光学系）８００とを、システム光軸１０００ａｘに沿って順に配置して構成されている。これらの各光学要素は、図示しない取り付けガイド上に設けられた各取り付け位置に取り付けられる。なお、以下では、光源装置１００から反射ミラー５００までのシステム光軸１０００ａｘに平行な方向をｚ方向とし、水平面内でｚ方向に垂直な方向をｘ方向とし、ｚ方向およびｘ方向に垂直な方向をｙ方向とする。
【００２９】
光源装置１００から射出された光は、ロッドインテグレータ３００の光入射面に効率よく入射するように、光入射面と交差するシステム光軸１０００ａｘ上の点でほぼ集束するような集光光とされる。具体的には、光源装置１００は、回転楕円面形状の反射面を有する楕円リフレクタ１１０と、高圧水銀灯などの高圧放電灯やメタルハライドランプ等が利用される光源ランプ１２０とで構成される。光源ランプ１２０は、楕円リフレクタ１１０の第１焦点の位置に配置され、光源装置１００から射出される光は、楕円リフレクタ１１０の第２焦点でほぼ集束する。ロッドインテグレータ３００は、光入射面上の中心が楕円リフレクタ１１０の第２焦点に一致するように配置される。なお、ロッドインテグレータ３００は、後述する保持機構によって保持されて、ロッドインテグレータ３００の中心軸３００ａｘをシステム光軸１０００ａｘに一致させて光入射面の中心が楕円リフレクタ１１０の第２焦点に一致するように配置される。
【００３０】
光源装置としては、回転放物面形状の反射面を有するリフレクタを用いるようにしてもよい。ただし、この場合、射出される光が略平行な光となるため、光を集光するためにはレンズを付加する必要がある。
【００３１】
なお、光源ランプ１２０のアーク像の大きさ（横方向または縦方向の大きさ）をＤＡとし、ロッドインテグレータ３００の光入射面上に結像される像（以下、「２次光源像」と呼ぶ）の大きさ（横方向または縦方向の大きさ）をＤＳＰとし、楕円リフレクタ１１０の第１および第２焦点距離をｆ１，ｆ２とすると、２次光源像の大きさＤＳＰは、以下の式で表される。
【００３２】
ＤＳＰ＝ＤＡ・ｆ２／ｆ１　…（１）
【００３３】
上記（１）式からわかるように、第１焦点距離ｆ１または第２焦点距離ｆ２の異なる楕円リフレクタを適宜利用することにより、２次光源像の大きさを調整することが可能である。通常、２次光源像の大きさＤＳＰは、ロッドインテグレータ３００の光入射面の大きさよりも小さくなるように設定される。
【００３４】
図２は、ロッドインテグレータ３００を拡大して概略的に示す斜視図である。このロッドインテグレータ３００は、４枚のガラス板を組み合わせることにより形成された略四角柱状のロッドである。また、ロッドインテグレータ３００は、光入射面３０２から光射出面３０４までの内部が略矩形状の中空を有している。中空の内側面には、反射ミラーが形成されている。通常、この反射ミラーは、ガラス板に誘電体多層膜や、アルミニウム膜、銀膜等の反射膜を形成することにより形成される。
【００３５】
ロッドインテグレータ３００の光入射面３０２から内部に入射した光は、内部で反射しながら光射出面３０４から射出する。ロッドインテグレータ３００は、内部の反射ミラーで反射を繰り返すことにより、光入射面３０２から入射した光の照度分布が一様でない場合においても、照度分布が一様な光に変換して光射出面３０４から射出する機能を有している。
【００３６】
図１のリレー光学系４００は、ロッドインテグレータ３００の光射出面３０４（図２）における光の像を、反射型光変調装置７００の光変調領域を含む領域上で所定の倍率で結像する機能を有しており、少なくとも１枚以上のレンズにより構成されている。なお、反射型光変調装置７００の光変調領域を含む領域上で結像された光の像の領域が照明領域に相当する。
【００３７】
なお、ロッドインテグレータ３００の光射出面３０４の形状は、照明領域の輪郭形状が光変調領域の輪郭に相似となるような形状とすることが好ましい。
【００３８】
反射ミラー５００は、リレー光学系４００から射出された光がフィールドレンズ６００を介して反射型光変調装置７００の光変調領域を含む領域を照明するように反射する。
【００３９】
反射型光変調装置７００としては、光変調領域に照射された照明光を画像信号（画像情報）に応じて各画素に対応するマイクロミラーで反射することにより、画像を表す画像光を投写レンズ８００の方に射出する機能を有する反射方向制御型光変調装置が利用されている。この反射方向制御型光変調装置としては、例えば、ディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤとも呼ばれる。テキサス・インスツルメンツ（ＴＩ）社の登録商標である。）があげられる。反射型光変調装置７００から射出される画像光は、フィールドレンズ６００および投写レンズ８００を介して投写される。これにより、画像光の表す画像が投写表示される。
【００４０】
なお、反射ミラー５００は、反射ミラー５００から反射型光変調装置７００までのシステム光軸１０００ａｘが、反射方向制御型の光変調装置である反射型光変調装置７００の反射に関する機能上の制約のために、反射型光変調装置７００から投写レンズ８００までのシステム光軸１０００ａｘ（反射型光変調装置７００の光変調領域を含む面に垂直な中心軸７００ａｘに一致する軸）に対して所定の傾きを有するように配置されている。ただし、反射ミラー５００は、光源装置１００からリレー光学系４００までの光学系の配置の仕方によっては省略も可能である。また、反射ミラー５００は、必ずしも１枚である必要はなく、複数枚の反射ミラーを組み合わせて構成することも可能である。
【００４１】
反射型光変調装置７００の「光変調領域」は、照射された光を画像光として利用可能な領域、すなわち、上述の各画素に対応するマイクロミラーが形成されている領域である。なお、「所定の傾き」については、本発明において、特に問題ではないため説明を省略する。
【００４２】
なお、カラーホイール２００は、回転軸２１０ａｘの周りに回転可能に設けられた円板状のカラーフィルタである。このカラーホイール２００は、回転方向に沿って光の３原色（赤、緑、青）に対応する透過型の色フィルタが形成されており、ロッドインテグレータ３００の光入射面の近傍位置もしくは出射面の近傍位置に配置される。カラーホイール２００に入射する光は、カラーホイール２００の回転に応じて赤、緑、青の色フィルタ領域を一定間隔で循環的に照射する。この結果、カラーホイール２００を通過する光は、カラーホイール２００の回転に応じて、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）と循環的に変化する。これにより、反射型光変調装置７００によって循環的に形成されるＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの画像光によって、カラー画像を表示させることが可能となる。なお、カラーホイール２００は省略することも可能であり、この場合に投写される画像はモノクロ画像となる。
【００４３】
Ｂ．第１の実施例：
Ｂ１．ロッドインテグレータの保持機構の構成：
ロッドインテグレータ３００は、本実施例の保持機構２０００に搭載されて、上記プロジェクタ１０００の取り付けガイド上に取り付けられる。図３は、インテグレータ保持機構２０００の概観を示す斜視図である。図４は、インテグレータ保持機構２０００の分解した状態を示す分解斜視図である。図３（Ａ）および図４（Ａ）は、ロッドインテグレータ３００の光入射面３０２側から見た斜視図であり、図３（Ｂ）および図４（Ｂ）は、ロッドインテグレータ３００の光射出面３０４側から見た斜視図である。
【００４４】
図３および図４に示すように、インテグレータ保持機構２０００は、ロッドインテグレータ３００を搭載する保持体２１００と、保持体２１００を支持する支持体２２００とを備えている。
【００４５】
図５は、保持体２１００の概観を示す斜視図である。図５（Ａ）は、ロッドインテグレータ３００の光入射面３０２側に対応する入射側から見た斜視図であり、図５（Ｂ）は、ロッドインテグレータ３００の光射出面３０４側に対応する射出側から見た斜視図である。保持体２１００は、ロッドインテグレータ３００を固定して保持するための保持面２１２２を有する保持部２１２０と、保持部２１２０の一方の側面側に設けられた接着固定部２１３０と、保持部２１２０の保持面２１２２の両方の側面に設けられた調整治具受け部２１４０とを有している。
【００４６】
保持部２１２０の保持面２１２２には、保持面２１２２の裏面２１２８まで貫通する２つの穴２１２４，２１２６が設けられている。これらの穴２１２４，２１２６は、後述するロッドインテグレータの搭載治具を用いて保持体２１００にロッドインテグレータ３００を搭載する際に利用される。また、保持面２１２２の裏面２１２８の入射面側端部の中央には、後述する支持体２２００の支持部２２１０を受けるための支持受け溝２１１０が設けられている。
【００４７】
接着固定部２１３０は、保持面２１２２にほぼ垂直、すなわち、保持面２１２２に搭載されるロッドインテグレータ３００の中心軸３００ａｘ（図２参照）にほぼ垂直な２つの接着面２１３２を有している。
【００４８】
調整治具受け部２１４０は、保持部２１２０の入射側端部に設けられた第１の治具受け部２１４２と、射出側端部に設けられた第２の治具受け部２１４４とを有している。第２の治具受け部２１４４の側面には、後述するインテグレータ調整治具の第２の調整腕を掛合させるための掛合穴２１４６が設けられている。なお、２つの第１の治具受け部２１４２は、左右で異なった形状を有している。これは、図１に示すように、入射側近傍にカラーホイール２００が配置されており、この配置のためのスペースを確保する必要があるからである。仮に、このスペースの確保が不要であるならば、２つの第１の自具受け部２１４２は左右で同じ形状であってもよい。また、第２の治具受け部２１４４においても同様である。さらに、第１の治具受け部および第２の治具受け部を連結させた一体形状とすることも可能である。
【００４９】
なお、図の斜線部分２１２９については後述する。
【００５０】
図６は、支持体２２００の概観を示す斜視図である。図６（Ａ）は、ロッドインテグレータ３００の光入射面３０２の配置される入射側から見た斜視図であり、図６（Ｂ）は、ロッドインテグレータ３００の光射出面３０４の配置される射出側から見た斜視図である。支持体２２００は、上部に支持部２２１０を有する支持台２２２０と、支持台２２２０のｘ方向の側面で、保持体２１００の接着固定部２１３０に対応する位置に設けられた接着溝部２２３０と、支持台２２２０および接着溝部２２３０を、上述した取り付けガイドの取り付け位置に取り付けるための台座部２２４０とを有している。
【００５１】
接着溝部２２３０には、ｘ方向に沿った溝が設けられている。この溝の側壁面２２３２は、後述するようにｚ軸に垂直な平面を有している。
【００５２】
台座部２２４０の四隅には、取り付けのためのネジ穴２２４２−１とピン穴２２４２−２とが設けられている。この支持体２２００、すなわち、インテグレータ保持機構２０００は、図示しない取り付けガイドに設けられたピンとピン穴２２４２−２によって位置決めされた後取り付けネジよって２つのネジ穴２２４２−１を介して取り付けガイドに取り付けられる。
【００５３】
支持部２２１０は、先端が略半球状の突起形状を有している。また、保持体２１００の支持受け溝２１１０（図５）は、支持部２２１０の略半球状の突起に対応した形状の溝を有している。この溝は、ｚ方向に長い略半円筒形状を有している。
【００５４】
なお、図の斜線部分２２４８については、後述する。
【００５５】
図３および図４の係合部２３００は、保持体２１００の支持受け溝２１１０と支持体２２００の支持部２２１０とが係合して構成される。保持体２１００は、係合部２３００において、支持部２２１０の略半球状の先端部の中心をほぼ中心に、回動可能に支持される。回動方向は、ｙ軸周りの回転方向と、ｘ軸周りの回転方向と、ｚ軸周りの回転方向である。従って、このロッドインテグレータの保持機構２０００は、プロジェクタ１０００（図１）に実装された状態において、ｙ軸周りの回転により、システム光軸１０００ａｘに対するロッドインテグレータ３００の中心軸３００ａｘのｘ方向への傾きを調整することができる。また、ｘ軸周りの回転により、システム光軸１０００ａｘに対するロッドインテグレータ３００の中心軸３００ａｘのｙ方向への傾きを調整することができる。さらに、ｚ軸周りの回転により、ロッドインテグレータ３００のｚ軸周りの傾きを調整することができる。なお、ロッドインテグレータ３００の上記各傾きの調整については、さらに後述する。
【００５６】
また、保持体２１００の支持受け溝２１１０は、上述したようにｚ方向に長い略半円筒形状を有しており、保持体２１００の支持受け溝２１１０内における支持部２２１０の位置をずらすことができるので、支持体２２００に対して、保持体２１００のｚ方向の位置をずらすことができる。これにより、このロッドインテグレータの保持機構２０００は、プロジェクタ１０００（図１）に実装された状態において、保持体２１００に搭載されたロッドインテグレータ３００の、ｚ方向、すなわち、システム光軸１０００ａｘに沿った方向の位置を調整することも可能である。ただし、ｚ方向の調整範囲は、後述するように固定部２４００により制限される。
【００５７】
図３および図４の固定部２４００は、保持体２１００の接着固定部２１３０と、支持体２２００の接着溝部２２３０とで構成される。図７は、固定部２４００を拡大して示す説明図である。図７（Ａ）は固定部２４００をｙ方向から見た平面図、図７（Ｂ）は固定部２４００をｘ方向から見た側面図、図７（Ｃ）は固定部２４００をｚ方向から見た側面図である。
【００５８】
保持体２１００に搭載されたロッドインテグレータ３００の位置（姿勢）の調整は、上述のように、係合部２３００を中心とするｘ軸周り、ｙ軸周り、ｚ軸周りの回転させることにより実行される。
【００５９】
そして、保持体２１００の位置（姿勢）は、接着溝部２２３０の溝の側壁面２２３２と接着固定部２１３０の接着面２１３２との隙間Ｄ１，Ｄ２に接着剤等を流し込んで硬化させることにより固定される。この結果、保持体２１００の支持体２２００に対する姿勢が固定されて、保持体２１００に搭載されるロッドインテグレータ３００の位置が固定される。
【００６０】
ここで、上述のように、保持体２１００に搭載されたロッドインテグレータ３００の位置（姿勢）の調整は、上述のように、係合部２３００を中心とするｘ軸周り、ｙ軸周り、ｚ軸周りに回転させることにより実行されるものであり、これらの回転に応じて、接着固定部２１３０も、図７（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、係合部２３００（支持部２２１０）を中心としてｘ軸周り、ｙ軸周り、ｚ軸周りに回転する。このため、保持体２１００に搭載されたロッドインテグレータ３００を、係合部２３００（支持部２２１０）を中心としてｘ軸周り、ｙ軸周り、ｚ軸周りに回転させるためには、接着溝２２３０内における接着固定部２１３０の係合部２３００（支持部２２１０）を中心とするｘ軸周り、ｙ軸周り、ｚ軸周りの回転を許容する必要がある。
【００６１】
従って、接着固定部２１３０の接着面２１３２と、接着溝部２２３０の溝の側壁面２２３２との隙間Ｄ１，Ｄ２を、これらの回転が可能な大きさとする必要がある。さらに、回転範囲を広げるためには、この隙間をより大きくとるほうが好ましい。
【００６２】
一方、保持体２１００の姿勢を固定するために、接着固定部２１３０の接着面２１３２と接着溝部２２３０の溝の側壁面２２３２との間の接着強度を確保する必要がある。この接着強度を確保するためには、接着面２１３２と側壁面２２３２との間の隙間Ｄ１，Ｄ２を小さくするほうが好ましい。
【００６３】
従って、接着固定部２１３０の接着面２１３２と、接着溝部２２３０の溝の側壁面２２３２との隙間Ｄ１，Ｄ２は、接着溝２２３０内における接着固定部２１３０の回動を確保するとともに、接着強度を確保できるサイズ以内にする必要がある。
【００６４】
以上の点を考慮すると、接着固定部２１３０の接着面２１３２は、保持面２１２２に搭載されるロッドインテグレータ３００の中心軸３００ａｘにほぼ垂直な平面とすることが好ましい。また、接着溝部２２３０の溝の側壁面２２３２も平面とすることが好ましい。また、接着面２１３２の大きさも、接着強度を十分確保する大きさに設定することが好ましい。
【００６５】
接着溝部２２３０の溝の側壁面２２３２との隙間Ｄ１，Ｄ２は、保持体２１００を形成する材質や保持体２１００の大きさ、接着面２１３２の大きさにもよるが、通常約０．３ｍｍ程度とされる。
【００６６】
なお、保持体２１００や支持体２２００は、通常、樹脂材料を用いて形成することができる。保持体２１００や支持体２２００を樹脂材料によって形成する場合、支持体２２００の入射面側の側面（入射側面）２２４８（図６）には、反射板を設けることが好ましい。図１のプロジェクタ１０００において、光源装置１００から射出される光は、ロッドインテグレータ３００の光入射面３０２に入射するように集光される。この集光光は、ロッドインテグレータ３００の光入射面３０２に入射する。従って、通常、支持体２２００の入射側面２２４９に光が照射されることはない。しかしながら、この集光光の発生する熱によって、入射側面２２４８に劣化、変形等を招く場合がある。また、後述するロッドインテグレータ３００の位置調整が不十分で、入射側面２２４８に光が照射される場合、さらにこの影響が顕著となる。入射側面２２４８に反射板を設けることは、この影響を防止するためである。
【００６７】
同様に、保持体２１００の入射面側の側面（入射側面）２１２９にも反射板を設けるようにしてもよい。
【００６８】
また、支持体２２００を耐熱性のある金属材料（アルミ，マグネシウム等）を用いて形成するようにしてもよい。保持体２１００も同様である。これらの場合には、反射板を設ける必要はない。
【００６９】
Ｂ２．ロッドインテグレ−タの保持体への搭載：
なお、保持体２１００へのロッドインテグレータ３００の搭載は、例えば、以下に示すようにして行うことができる。図８は、ロッドインテグレータ３００の保持体２１００への搭載方法について示す説明図である。ロッドインテグレータ３００の保持体２１００への搭載は、搭載治具３０００を用いて実行される。図８（Ａ）に示すように、搭載治具３０００の左側の側壁３１００の保持体載置面３１１０に、保持体２１００の保持面２１２０が右側の側壁３２００を向くように保持体２１００を載置する。図９は、保持体載置面３１１０への保持体２１００の載置方法について示す説明図である。図９に示すように、保持体載置面３１１０には、保持体２１００の保持部２１２０に設けられている２つの穴２１２２，２１２４に対応する突起３１１２，３１１４が設けられている。これらの２つの突起３１１２，３１１４を２つの穴２１２２，２１２４に挿入することにより、保持体載置面３１１０上に保持体２１００を載置する。
【００７０】
図８（Ａ）の右側の側壁３２００のロッド載置面３２２０には、左側の保持体載置面３１１０に載置されている保持体２１００の保持面２１２０に対応する位置にロッドインテグレータ３００が載置されている。図１０は、ロッド載置面３２２０へのロッドインテグレータ３００の載置方法について示す説明図である。図１０に示すように、ロッド載置面３２２０には、下側の２つの突起３２２２，３２２４と、横側の１つの突起３２２６とが設けられている。２つの突起３２２２，３２２４にロッドインテグレータ３００の側面を接触させるとともに、１つの突起３２２６に光入射面３０４側の面を接触させて、ロッド載置面３２２０上にロッドインテグレータ３００を載置する。なお、これらの突起３２２２，３２２４，３２２６は、保持体載置面３１１０上に載置された保持体２１００の保持面２１２２に対応する位置に、ちょうどロッドインテグレータ３００が載置されるように形成されている。
【００７１】
そして、図８（Ｂ）に示すように、ロッド載置面３２２０を有する右側の側壁３２００を、ガイド３３００に沿って保持体載置面３１１０を有する左側の側壁３１００の方向にスライドさせて、保持体２１００の保持面２１２２とロッドインテグレータ３００とを接触させて組み合わせ、接着剤で固定する。これにより、保持部２１００にロッドインテグレータ３００を搭載固定することができる。
【００７２】
ただし、上記搭載治具３０００を用いた保持体２１００へのロッドインテグレータ３００の搭載方法は、一例であってこれに限定されるものではない。ロッドインテグレータ３００を保持体２１００の保持面２１２２に精度よく搭載できる方法であれば、どのような搭載治具を用いてもよく、どのような方法で搭載するようにしてもよい。
【００７３】
Ｂ３．ロッドインテグレータの保持機構による調整：
プロジェクタ１０００（図１）に搭載された状態において、保持機構２０００によるロッドインテグレータ３００の位置（姿勢）の調整は、以下に示すように実行される。
【００７４】
図１１は、ロッドインテグレータ３００の位置調整実行時における保持機構２０００を拡大して示す斜視図である。保持体２１００の第１の治具受け部２１４２の上面には、図示しない調整治具の１対の第１の調整腕ＡＭ１，ＡＭ２の先端部が上方から押し付けられている。また、保持体２１００の第２の治具受け部２１４４には、図示しない調整治具の１対の第２の調整腕ＡＭ３，ＡＭ４が、第２の治具受け部２１４４の側面の穴２１４６（図６参照）に調整腕の側面に設けられた突起を挿入することにより掛合されている。これら第１の調整腕ＡＭ１，ＡＭ２と、第２の調整腕ＡＭ３，ＡＭ４を動かして、ロッドインテグレータ３００の姿勢を調整することができる。図１２は、ロッドインテグレータ３００の調整可能な姿勢について示す説明図である。
【００７５】
図１２（Ａ）に示すように、第１の調整腕ＡＭ１，ＡＭ２のうち、一方を下方向に下げ、これに応じて他方を上方向に上げることにより、ロッドインテグレータ３００の、支持部２２１０を略中心とするｚ軸周りの回転を調整することができる。これにより、反射型光変調装置７００を照明する照明領域の、光変調領域に対する傾きを調整することができる。
【００７６】
図１２（Ｂ）に示すように、第２の調整腕ＡＭ３，ＡＭ４を、ｙ方向（上下方向）またはｘ方向（左右方向）に連動して一様に変化させることにより、支持部２２１０を略中心として保持体２１００の射出側端部、すなわち、ロッドインテグレータ３００の光射出面３０４側の、ｘ軸周りの回転（上下方向への移動）またはｙ軸周りの回転（左右方向の移動）を調整することができる。これにより、ロッドインテグレータ３００の中心軸３００ａｘの、システム光軸１０００ａｘに対するｘ方向への傾きおよびｙ方向への傾きを調整することが可能となる。これにより、ロッドインテグレータ３００の中心軸３００ａｘがシステム光軸１０００ａｘに一致するように調整することができる。
【００７７】
また、図１２（Ｃ）に示すように、第２の調整腕ＡＭ３，ＡＭ４を、ｚ方向（前後方向）に連動して一様に変化させることにより、ロッドインテグレータ３００の光入射面３０２および光射出面３０４のｚ方向（システム光軸１０００ａｘに沿った方向）における位置を調整することができる。ただし、この調整範囲は、接着溝部２２３０の溝（図７参照）内で、接着固定部２１３０の接着面２１３２が変動可能な範囲に制限される。
【００７８】
なお、これらの調整は、通常、ａ）ｚ軸周りの回転の調整、ｂ）ｙ軸周りの回転（左右方向の移動）、ｃ）ｘ軸周りの回転（上下方向の移動）、ｄ）ｚ軸方向の移動の順に実行される。ただし、調整の順番は、これに限定されるものではなく、任意である。
【００７９】
Ｂ４．ロッドインテグレータの保持機構による効果：
以上説明したように、本実施例の保持機構２０００を適用すれば、ロッドインテグレータ３００の光入射面の位置調整を実現しつつ、光射出面３０４のｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向の位置を調整することが可能である。また、ロッドインテグレータ３００のｚ軸（システム光軸１０００ａｘ）周りの回転を調整することにより、反射型光変調装置７００の光変調領域に対する照明領域の傾きを調整することもできる。また、この保持機構２０００に搭載されたロッドインテグレータ３００を用いて照明光学系を構成した場合、より効率よく光源装置から射出される光を照明光として利用することが可能となり、照明光学系から射出される照明光を効率良く所定の領域に照射することが可能である。また、この保持機構２０００に搭載されたロッドインテグレータ３００を用いた照明光学系を適用してプロジェクタを構成すれば、より明るい投写画像の高輝度化を図ることが可能となる。
【００８０】
Ｃ．第２実施例：
図１３は、第２実施例としての保持機構に適用される支持体２２００Ａの概観を示す斜視図である。図１３（Ａ）は、ロッドインテグレータ３００の光入射面３０２を正面とした場合の右側面側を見た斜視図であり、図１３（Ｂ）は、左側面側を見た斜視図である。
【００８１】
この支持体２２００Ａも、第１実施例の支持体２２００と同様に、上部に支持部２２１０を有する支持台２２２０Ａと、支持台２２２０Ａのｘ方向の側面に設けられた接着溝部２２３０Ａと、支持台２２２０Ａおよび接着溝部２２３０Ａを、取り付けガイドＧＤの取り付け位置に取り付けるための台座部２２４０Ａとを有している。台座部２２４０Ａには、取り付けガイドＧＤへの位置決めのためのピン穴２２４２Ｂと固定のための４つのネジ穴２２４２Ａが、支持台２２２０Ａをはさんでｚ方向の両側に、設けられている。この支持体２２００Ａは、取り付けネジよって４つのネジ穴２２４２Ａを介して取り付けガイドＧＤに固定される。図では、取り付けネジは省略されている。
【００８２】
なお、４つのネジ穴２２４２Ａおよび位置決めのためのピン穴２２４２Ｂは、ｚ方向に長い長穴となっているため、支持体２２００Ａは、ｚ方向の位置をずらすことが可能である。
【００８３】
図１３（Ｂ）に示すように、支持台２２２０Ａの左側面に設けられた突起２２５０を、図示しない調整治具ではさんでｚ方向に動かすことにより、支持体２２００Ａのｚ方向の位置を移動させることができる。これにより、この支持体２２００Ａを含む保持機構全体のｚ方向の位置を調整することができる。これにより、搭載されるロッドインテグレータ３００のｚ方向の位置を調整することが可能である。
【００８４】
第１実施例の保持機構２０００におけるｚ方向の移動範囲は、上述したように、固定部２３００を構成する接着溝部２２３０の溝の大きさに制限されていた。しかしながら、本実施例では、ネジ穴２２４２Ａのｚ方向の長さに応じた範囲でｚ方向の調整が可能である。従って、第２実施例は、第１実施例に比べてｚ方向の調整の自由度が大きい。
【００８５】
また、図１３（Ａ）に示すように、支持台２２２０Ａの右側面に設けられた突起２２６０は、取り付けガイドＧＤ上に設けられた突起ＧＰとによってストッパを構成している。これにより、支持体２２００のｚ方向の移動範囲を積極的に制限することができる。なお、このストッパは、−ｚ方向への移動を制限している場合を示している。これにより、例えば、図１のプロジェクタにおいて、ロッドインテグレータ３００が光入射面３０２近傍に配置されたカラーホイール２００に接触しないようにすることができる。なお、取り付けガイドＧＤ側の突起ＧＰを支持台２２２０Ａの突起２２６０よりも＋ｚ方向側に設けて、＋ｚ方向側の移動を制限することも可能である。この場合には、例えば、ロッドインテグレータ３００の光射出面３０４近傍にカラーホイールが配置される構成の場合に有効である。また、突起２２６０を挟むように２つの突起ＧＰを取り付けガイドＧＤに設けるようにしてもよい。なお、このストッパは、必ずしも必要ではない。
【００８６】
Ｄ．変形例：
なお、本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８７】
上記実施例では、光変調装置として反射型光変調装置としてＤＭＤを用いたプロジェクタを例に説明しているが、これに限定するものではない。例えば、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ：Ｇｒａｔｉｎｇ　Ｌｉｇｈｔ　Ｖａｌｖｅ）、反射型液晶パネル等の他の反射型光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。また、反射型光変調装置ではなく透過型光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である、透過型光変調装置としては、例えば、透過型液晶パネル等があげられる。また、プロジェクタ以外の光学装置にも適用可能である。すなわち、ロッドインテグレータを適用する光学装置であれば、種々の装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロッドインテグレータの保持機構が適用されるプロジェクタの概略的な構成を示す平面図である。
【図２】ロッドインテグレータ３００を拡大して概略的に示す斜視図である。
【図３】インテグレータ保持機構２０００の概観を示す斜視図である。
【図４】インテグレータ保持機構２０００の分解した状態を示す分解斜視図である。
【図５】保持体２１００の概観を示す斜視図である。
【図６】支持体２２００の概観を示す斜視図である。
【図７】固定部２４００を拡大して示す説明図である。
【図８】ロッドインテグレータ３００の保持体２１００への搭載方法について示す説明図である。
【図９】保持体載置面３１１０への保持体２１００の載置方法について示す説明図である。
【図１０】ロッド載置面３２２０へのロッドインテグレータ３００の載置方法について示す説明図である。
【図１１】ロッドインテグレータ３００の位置調整実行時における保持機構２０００を拡大して示す斜視図である。
【図１２】ロッドインテグレータ３００の調整可能な姿勢について示す説明図である。
【図１３】第２実施例としての保持機構に適用される支持体２２００Ａの概観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０００…プロジェクタ
１０００ａｘ…システム光軸
１００…光源装置
１１０…楕円リフレクタ
１２０…光源ランプ
２００…カラーホイール
２１０ａｘ…回転軸
３００…ロッドインテグレータ
３００ａｘ…ロッドインテグレータの中心軸（光軸）
３０２…光入射面
３０４…光射出面
４００…リレー光学系
５００…反射ミラー
６００…フィールドレンズ
７００…反射型光変調装置
７００ａｘ…中心軸
８００…投写レンズ
２０００…インテグレータの保持機構
２１００…保持体
２１１０…支持受け溝
２１２０…保持部
２１２２…保持面
２１２８…裏面
２１２４，２１２６…穴
２１２９…入射側側面
２１３０…接着固定部
２１３２…接着面
２１４０…調整治具受け部
２１４２…第１の治具受け部
２１４４…第２の治具受け部
２１４６…掛合穴
２２００…支持体
２２１０…支持部
２２２０…支持台
２２３０…接着溝部
２２３２…側壁面
２２４０…台座部
２２４２−１…ネジ穴
２２４２−２…ピン穴
２２４８…入射側側面
２３００…係合部
２４００…固定部
３０００…搭載治具
３１００…側壁
３１１０…保持体載置面
３１１２，３１１４…突起
３２００…側壁
３２２０…ロッド載置面
３２２２，３２２４…突起
３２２６…突起
３３００…ガイド
３００ａｘ…光軸
２２００Ａ…支持体
２２２０Ａ…支持台
２２３０Ａ…接着溝部
２２４０Ａ…台座部
２２４２Ａ…ネジ穴
２２４２Ｂ…ピン穴
２２５０…突起
２２６０…突起
ＡＭ１，ＡＭ２…第１の調整腕
ＡＭ３，ＡＭ４…第２の調整腕
ＧＤ…取り付けガイド
ＧＰ…突起
【図１】
2004085780.tif 000003
【図２】
2004085780.tif 000004
【図３】
2004085780.tif 000005
【図４】
2004085780.tif 000006
【図５】
2004085780.tif 000007
【図６】
2004085780.tif 000008
【図７】
2004085780.tif 000009
【図８】
2004085780.tif 000010
【図９】
2004085780.tif 000011
【図１０】
2004085780.tif 000012
【図１１】
2004085780.tif 000013
【図１２】
2004085780.tif 000014
【図１３】
2004085780.tif 000015