(57)【要約】【課題】反射ミラーの配置を容易に行うことが可能なリアプロジェクタを提供する。【解決手段】回転台３５は、貫通孔３５ｄに支軸３４を嵌合させることにより基台３３上に装着され、さらに、調整部材３６は、貫通孔３６ａを支軸３４に嵌合させることにより回転台３５上に装着される。回転台３５と調整部材３６とが装着された状態では、第１及び第２の平面ミラー３１，３２のそれぞれの反射面３１ａ，３２ａの交点に，支軸３４の中心が位置する。また、回転台３５及び調整部材３６は、支軸３４を中心にして回動可能になっており、それぞれ所望の状態になるように適宜回動された後に、調整部材３６は固定具３７ｂによって回転台３５に固定され、回転台３５は、固定具３７ａによって基台３３に固定される。さらに、第２の平面ミラー３２は、所望の位置まで適宜摺動された後に固定具３７ｃによって調整部材３６に固定される。【選択図】図５
2007183384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像光を投射する光学エンジン部と、
平面状の反射面を備え、前記光学エンジン部から投射された前記画像光を反射する第１の反射ミラーと、
平面状の反射面を備え、前記第１の反射ミラーで反射された前記画像光を反射する第２の反射ミラーと、
前記第２の反射ミラーで反射された前記画像光を背面側で受光し、前面側に透過して画像として表示するスクリーンと、
前記第１の反射ミラーの反射面と前記第２の反射ミラーの反射面との交点を中心にして、前記第１の反射ミラー及び前記第２の反射ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記２つの反射面がなす角度を調整可能とする角度調整手段と、
を備えたことを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項２】
画像光を投射する光学エンジン部と、
前記光学エンジン部から投射された前記画像光を反射する第１の反射ミラーと、
前記第１の反射ミラーで反射された前記画像光を反射する第２の反射ミラーと、
前記第２の反射ミラーで反射された前記画像光を背面側で受光し、前面側に透過して画像として表示するスクリーンと、
を備えたリアプロジェクタであって、
前記第１及び第２の反射ミラーの一方は、平面状の反射面を備えた平面ミラーで、他方は、曲面状の反射面を備えた曲面ミラーであり、
前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置における接線との交点を中心にして、前記平面ミラー及び前記曲面ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの前記接線とのなす角度を調整可能とする角度調整手段を備えたことを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のリアプロジェクタであって、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置は、前記画像の中心に対応する位置であることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のリアプロジェクタであって、前記第１及び第２の反射ミラーを一体的に保持するとともに、前記角度調整手段を具備したミラー保持部を備えることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のリアプロジェクタであって、前記第１及び第２の反射ミラーの少なくとも一方は、各々の前記反射面に沿って移動可能に保持されていることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項６】
光学エンジン部が投写する画像光を、平面状の反射面を有する第１及び第２の反射ミラーにより順次反射して、透過型のスクリーンに投射するリアプロジェクタの製造方法であって、
前記第１の反射ミラーの反射面と、前記第２の反射ミラーの反射面との交点を中心として、前記第１の反射ミラー及び前記第２の反射ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記２つの反射面のなす角度を調整する角度調整工程を備えたことを特徴とするリアプロジェクタの製造方法。
【請求項７】
光学エンジン部が投写する画像光を、第１及び第２の反射ミラーにより順次反射して、透過型のスクリーンに投射するリアプロジェクタの製造方法であって、
前記第１及び第２の反射ミラーの一方は、平面状の反射面を備えた平面ミラーで、他方は、曲面状の反射面を備えた曲面ミラーであり、
前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置における接線との交点を中心にして、前記平面ミラー及び前記曲面ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの前記接線とのなす角度を調整する角度調整工程を備えたことを特徴とするリアプロジェクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアプロジェクタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学エンジン部から、複数の反射ミラーを経由させて透過型のスクリーンの背面に画像光を拡大投射し、スクリーンの前面側から画像として視認可能にするリアプロジェクタが知られている。このようなリアプロジェクタは、画像光がスクリーンに対してずれて投射されることがないよう、スクリーンに対する反射ミラーの配置を精密に行う必要があるため、組み立て作業を困難なものにしていた。
【０００３】
特許文献１に記載の投写装置では、投写光学系を構成する複数の反射ミラー（反射光学素子）の配置を容易にするために、各反射ミラーを投写装置の本体に直接固定せずに、一旦保持部材（筐体）に取り付けて各々の相対位置を固定した後、当該保持部材を本体に配置している。この投写装置によれば、本体の組み立て時に、各反射ミラーを一体的に調整することが可能となるため、反射ミラー毎に位置調整する煩雑さを抑制することが可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５５３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の投写装置では、保持部材を本体に取り付ける際には、依然としてスクリーンに対して精密に配置をしなければならないため、組み立ての容易性についてさらなる向上が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、反射ミラーの配置を容易に行うことが可能なリア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】
【０００７】
本発明のリアプロジェクタは、画像光を投射する光学エンジン部と、平面状の反射面を備え、前記光学エンジン部から投射された前記画像光を反射する第１の反射ミラーと、平面状の反射面を備え、前記第１の反射ミラーで反射された前記画像光を反射する第２の反射ミラーと、前記第２の反射ミラーで反射された前記画像光を背面側で受光し、前面側に透過して画像として表示するスクリーンと、前記第１の反射ミラーの反射面と前記第２の反射ミラーの反射面との交点を中心にして、前記第１の反射ミラー及び前記第２の反射ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記２つの反射面がなす角度を調整可能とする角度調整手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
２つの平面ミラー（平面状の反射面を備えた反射ミラー）によって反射された光の光路は、それぞれの反射面の交点の位置を固定すれば、２つの反射面のなす角度（相対角度）に依存し、それぞれの反射面自体の角度（絶対角度）には依存しない。つまり、２つの反射面の相対角度を固定すれば、各々の絶対角度がずれた場合でも第２の反射ミラーからの反射光は常に同一の光路上を進行することになる。このため、本発明のリアプロジェクタによれば、角度調整手段によって相対角度を調整することにより、各反射ミラー自体の設置角度の精度を緩和することが可能となるため、反射ミラーの設置を容易に行うことが可能となる。
【０００９】
なお、本明細書において、２つの反射面の交点とは、一方の反射面若しくはその延長面と、他方の反射面若しくはその延長面との交点、言い換えれば、一方の反射面を含む平面と、他方の反射面を含む平面との交点のことを言うものとする。このため、２つの反射ミラーが離反している場合でも、それぞれの反射面の交点は存在し得る。
【００１０】
本発明のリアプロジェクタは、画像光を投射する光学エンジン部と、前記光学エンジン部から投射された前記画像光を反射する第１の反射ミラーと、前記第１の反射ミラーで反射された前記画像光を反射する第２の反射ミラーと、前記第２の反射ミラーで反射された前記画像光を背面側で受光し、前面側に透過して画像として表示するスクリーンとを備えたリアプロジェクタであって、前記第１及び第２の反射ミラーの一方は、平面状の反射面を備えた平面ミラーで、他方は、曲面状の反射面を備えた曲面ミラーであり、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置における接線との交点を中心にして、前記平面ミラー及び前記曲面ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの前記接線とのなす角度を調整可能とする角度調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
このリアプロジェクタによれば、角度調整手段によって反射面の相対角度を調整することにより、各反射ミラー自体の設置角度がずれた場合でも、前記所定の位置近傍で反射された光の光路が大きくずれることがなくなる。このため、各反射ミラーの設置角度の精度を緩和することが可能となるため、反射ミラーの設置を容易に行うことが可能となる。また、一方の反射ミラーが曲面ミラーであるため、画像光を広角に反射することが可能になる。この結果、光路長を長くすることなく画像を大きく表示することが可能となるため、本体（リアプロジェクタ）の小型化、或いは薄型化が可能となる。
【００１２】
なお、本明細書において、反射面と接線との交点とは、反射面若しくはその延長面と、接線との交点、言い換えれば、反射面を含む平面と、接線との交点のことを言うものとする。
【００１３】
このリアプロジェクタにおいて、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置は、前記画像の中心に対応する位置であることが望ましい。
【００１４】
このリアプロジェクタによれば、各反射ミラー自体の設置角度がずれた場合でも、画像の中心の位置ずれを抑制することが可能となる。
【００１５】
このリアプロジェクタにおいて、前記第１及び第２の反射ミラーを一体的に保持するとともに、前記角度調整手段を具備したミラー保持部を備えることが望ましい。
【００１６】
このリアプロジェクタによれば、第１及び第２の反射ミラーを一体的に保持するとともに、前記角度調整手段を具備したミラー保持部を備えるため、当該ミラー保持部上で反射面の相対角度の調整を行った後に、ミラー保持部を本体に装着することが可能となる。つまり、精密な作業を必要とする相対角度の調整を本体装着前に行うことが可能となるため、反射ミラーの設置をさらに容易に行うことが可能となる。
【００１７】
このリアプロジェクタにおいて、前記第１及び第２の反射ミラーの少なくとも一方は、各々の前記反射面に沿って移動可能に保持されていることが望ましい。
【００１８】
このリアプロジェクタによれば、少なくとも一方の反射ミラーが、反射面に沿って移動可能に保持されているため、反射ミラーの寸法マージンを小さくした場合でも、設置状態に応じてミラーを移動させることにより、ミラーの端部でのけられ（画像光のはみ出し）を抑制することが可能となる。
【００１９】
本発明のリアプロジェクタの製造方法は、光学エンジン部が投写する画像光を、平面状の反射面を有する第１及び第２の反射ミラーにより順次反射して、透過型のスクリーンに投射するリアプロジェクタの製造方法であって、前記第１の反射ミラーの反射面と、前記第２の反射ミラーの反射面との交点を中心として、前記第１の反射ミラー及び前記第２の反射ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記２つの反射面のなす角度を調整する角度調整工程を備えたことを特徴とする。
【００２０】
２つの平面ミラー（平面状の反射面を備えた反射ミラー）によって反射された光の光路は、それぞれの反射面の交点の位置を固定すれば、２つの反射面のなす角度（相対角度）に依存し、それぞれの反射面自体の角度（絶対角度）には依存しない。つまり、２つの反射面の相対角度を固定すれば、各々の絶対角度がずれた場合でも第２の反射ミラーからの反射光は常に同一の光路上を進行することになる。このため、本発明のリアプロジェクタの製造方法によれば、角度調整工程にて相対角度を調整することにより、各反射ミラー自体の設置角度の精度を緩和することが可能となるため、反射ミラーの設置を容易に行うことが可能となる。
【００２１】
本発明のリアプロジェクタの製造方法は、光学エンジン部が投写する画像光を、第１及び第２の反射ミラーにより順次反射して、透過型のスクリーンに投射するリアプロジェクタの製造方法であって、前記第１及び第２の反射ミラーの一方は、平面状の反射面を備えた平面ミラーで、他方は、曲面状の反射面を備えた曲面ミラーであり、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置における接線との交点を中心にして、前記平面ミラー及び前記曲面ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの前記接線とのなす角度を調整する角度調整工程を備えたことを特徴とする。
【００２２】
このリアプロジェクタの製造方法によれば、角度調整工程にて反射面の相対角度を調整することにより、各反射ミラー自体の設置角度がずれた場合でも、前記所定の位置近傍で反射された光の光路が大きくずれることがなくなる。このため、各反射ミラーの設置角度の精度を緩和することが可能となるため、反射ミラーの設置を容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係るリアプロジェクタについて、図面を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係るリアプロジェクタの概略構成を示す断面図である。リアプロジェクタ１は、画像光を投射する光学エンジン部１０と、投射光学系２０と、反射ミラーとしての第１及び第２の平面ミラー３１，３２を保持するミラー保持部３０と、略鉛直に配設された透過型のスクリーン４０と、前記各部１０，３０，４０を保持する筐体５０とを有している。光学エンジン部１０から投射された画像光は、第１の平面ミラー３１、第２の平面ミラー３２で順次反射された後にスクリーン４０の背面に照射され、スクリーン４０の前面側から画像として観察者に視認される。
【００２４】
光学エンジン部１０は、スクリーン４０の裏側（筐体５０の内側）であって、筐体５０の底面近傍に配置されており、画像信号に応じて変調された光を、上方にある第１の平面ミラー３１に向けて投射光学系２０から投射する。
【００２５】
図２は、投射光学系２０が取り付けられた状態の光学エンジン部１０の構成を説明する構成図である。光源部である超高圧水銀ランプ１０１は、赤色光（以下、「Ｒ光」という。）、緑色光（以下、「Ｇ光」という。）、及び青色光（以下、「Ｂ光」という。）を含む光をインテグレータ１０２に向けて出射する。インテグレータ１０２は、超高圧水銀ランプ１０１からの光の照度分布を略均一にする光学系であり、インテグレータ１０２を通過した光は、偏光変換素子１０３にて特定の偏光方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換される。
【００２６】
ｓ偏光光に変換された光は、平面ミラー１０４で光路を９０度折り曲げられた後、Ｒ光透過ダイクロイックミラー１０５Ｒに入射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１０５Ｒは、Ｒ光を透過させ、Ｇ光、Ｂ光を反射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１０５Ｒを透過したＲ光は、平面ミラー１０５で光路を９０度折り曲げられ、液晶ライトバルブ１０７Ｒに入射する。
【００２７】
Ｒ光透過ダイクロイックミラー１０５Ｒで反射されたＧ光及びＢ光は、光路を９０度折り曲げられた後、Ｂ光透過ダイクロイックミラー１０５Ｂに入射する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１０５Ｂは、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過させる。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１０５Ｂで反射されたＧ光は、液晶ライトバルブ１０７Ｇに入射する。
【００２８】
Ｂ光透過ダイクロイックミラー１０５Ｂを透過したＢ光は、２枚のリレーレンズ１０６と、２枚の平面ミラー１０５とを経由して、液晶ライトバルブ１０７Ｂに入射する。なお、Ｂ光にリレーレンズ１０６を経由させるのは、Ｂ光の経路が他の色光の経路に比べて長くなってしまうことから、光の発散によって液晶ライトバルブ１０７Ｂへの照明効率が低下するのを抑制するためである。なお、各ダイクロイックミラー１０５Ｒ，１０５Ｂを透過した後も光の偏光方向は変化しないため、液晶ライトバルブ１０７Ｒ、１０７Ｇ，１０７Ｂに入射する各色光は、ｓ偏光光のままの状態である。
【００２９】
液晶ライトバルブ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂのそれぞれは、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネルを備えており、液晶パネルの内面には、液晶に対して微小領域（画素）毎に駆動電圧を印加可能な透明電極（画素電極）がマトリクス状に形成されている。液晶パネルの入射側表面には、入射側偏光板がｓ偏光光を透過可能に備えられており、各液晶ライトバルブ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂに入射する各色光の大部分は入射側偏光板を透過して、液晶パネルに入射する。また、液晶パネルの出射側表面には、出射側偏光板がｐ偏光光を透過可能に備えられている。
【００３０】
ここで、液晶パネルの各画素に、画像信号に応じた駆動電圧が印加されると、液晶パネルに入射した光は、駆動電圧に応じて変調され、画素毎に異なる偏光方向を有した偏光光となる。この偏光光のうち、出射側偏光板を透過可能なｐ偏光成分のみが各液晶ライトバルブ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂから出射される。つまり、各液晶ライトバルブ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂが、画像信号に応じて、画素毎に異なる透過率で入射光を透過させることによって、階調を有する画像光が色光毎に形成される。各液晶ライトバルブ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂから出射した各色光からなる画像光は、クロスダイクロイックプリズム１０８に入射する。
【００３１】
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１０８は、２つのダイクロイック膜１０８ａ、１０８ｂをＸ字型に直交するように配置して構成されている。ダイクロイック膜１０８ａは、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１０８ｂは、Ｒ光を反射し、Ｂ光、Ｇ光を透過する。これにより、液晶ライトバルブ１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂで変調された各色光からなる画像光は合成され、投射光学系２０によって拡大投射される。
【００３２】
図１に戻って、ミラー保持部３０は、光学エンジン部１０からの投射光を反射する第１の平面ミラー３１と、第１の平面ミラー３１からの反射光をスクリーン４０に向けてさらに反射する第２の平面ミラー３２とを八の字型に保持している。
【００３３】
ここで、ミラー保持部３０について、図３〜図５を用いて詳細に説明する。
図３は、ミラー保持部３０の構造を詳細に説明するための分解斜視図であり、図４は、第２の平面ミラー３２の保持状態を示す側面図、図５は、ミラー保持部３０の平面図である。
図３に示すように、ミラー保持部３０は、平板状の基台３３と、基台３３から垂直に起立する円柱状の支軸３４と、第１の平面ミラー３１を保持する回転台３５と、第２の平面ミラー３２を摺動可能に保持する調整部材３６とを備えている。
【００３４】
回転台３５は、円弧状端部３５ａと２つの直線状端部３５ｂ，３５ｃとを備えた略扇状の平板であり、直線状端部３５ｂの近傍には、第１の平面ミラー３１が図示しない固定具によって垂直に保持されている。また、直線状端部３５ｂ，３５ｃの交点近傍には、貫通孔３５ｄが設けられており、支軸３４と嵌合可能になっている。ここで、貫通孔３５ｄは、その中心が第１の平面ミラー３１の反射面３１ａの延長線上に位置するように配置されている（図５参照）。
【００３５】
調整部材３６は、支軸３４と嵌合するための貫通孔３６ａが設けられた管状の嵌合部３６ｂと、嵌合部３６ｂの側面から延出し、第２の平面ミラー３２を摺動可能に保持する保持部３６ｃとを備えている。図４に示すように、保持部３６ｃには、断面がＬ字型の溝３６ｄが形成されており、溝３６ｄには、第２の平面ミラー３２、及びその周縁部の一辺から突出するように固定された補助部材３２ｂが嵌合されている。
【００３６】
また、図５に示すように、溝３６ｄの長さＬｄは、第２の平面ミラー３２の幅（保持長さ）Ｌｍよりも長くなっているため、第２の平面ミラー３２を溝３６ｄに沿って摺動させることが可能になっている。なお、第２の平面ミラー３２は、その反射面３２ａが溝３６ｄと平行になるように保持されることから、溝３６ｄに沿った摺動は、反射面３２ａに沿った摺動と言い換えることができる。ここで、貫通孔３６ａ及び溝３６ｄは、貫通孔３６ａの中心が第２の平面ミラー３２の反射面３２ａの延長線上に位置するように設けられており、第２の平面ミラー３２が溝３６ｄに沿って摺動する限り、反射面３２ａの延長線は貫通孔３６ａの中心を通る。
【００３７】
回転台３５は、貫通孔３５ｄに支軸３４を嵌合させることにより基台３３上に装着され、さらに、調整部材３６は、貫通孔３６ａを支軸３４に嵌合させることにより回転台３５上に装着される。図５に示すように、回転台３５と調整部材３６とが装着された状態では、第１及び第２の平面ミラー３１，３２のそれぞれの反射面３１ａ，３２ａの交点に，支軸３４の中心が位置することになる。また、回転台３５及び調整部材３６は、支軸３４を中心にして回動可能になっており、それぞれ所望の状態になるように適宜回動された後に、調整部材３６は固定具３７ｂによって回転台３５に固定され、回転台３５は、固定具３７ａによって基台３３に固定される。さらに、第２の平面ミラー３２は、所望の位置まで適宜摺動された後に固定具３７ｃによって調整部材３６に固定される。なお、回転台３５及び調整部材３６の各々が支軸３４の周りを回動することにより、２つの反射面３１ａ，３２ａのなす角度が調整可能となることから、支軸３４と、回転台３５と、調整部材３６とは、本発明の角度調整手段として機能する。
【００３８】
次に、本実施形態のリアプロジェクタ１の製造時において、第１及び第２の平面ミラー３１，３２を筐体５０に取り付ける際の手順を説明する。
図６は、平面ミラー３１，３２を筐体に取り付ける際の手順を示すフローチャートである。
図６に示すように、まず、スクリーン４０及び光学エンジン部１０が固定された筐体５０の所定の位置に、支軸３４を備えた基台３３を固定し（ステップＳ１０１）、それぞれ第１及び第２の平面ミラー３１，３２を保持した回転台３５及び調整部材３６を基台３３上に装着する（ステップＳ１０２）。
【００３９】
次いで、光学エンジン部１０から画像光を投射させながら、回転台３５を回動させて第１の平面ミラー３１が画像光を概ね受光可能な向きに合わせた後に、回転台３５を仮止し、その後、調整部材３６を回動させて、第２の平面ミラー３２で反射された画像光がスクリーン４０に適切に投射されるように、具体的には、投射画像の中心がスクリーン４０の中心に表示されるように、その向きを調整した後、固定具３７ｂにより調整部材３６を回転台３５に固定する（ステップＳ１０３）。これにより、第１の平面ミラー３１の反射面３１ａと第２の平面ミラー３２の反射面３２ａとのなす角度（相対角度）が決定する。
【００４０】
その後、仮止めしていた回転台３５を調整部材３６ごと一体的に回動させ、光学エンジン部１０から出射された画像光（画像として表示すべき画像光）がはみ出すことなく第１の平面ミラー３１で反射されるように、且つ第１の平面ミラー３１が第２の平面ミラー３２からの反射光を遮らないように、その向きを調整した後、固定具３７ａにより回転台３５を基台３３に固定する（ステップＳ１０４）。
【００４１】
その後、第１の平面ミラー３１で反射された画像光がはみ出すことなく第２の平面ミラー３２で反射されるように、第２の平面ミラー３２を摺動させてその位置を移動させた後に、固定具３７ｃにより第２の平面ミラー３２を調整部材３６に固定する（ステップＳ１０５）。これにより、光学エンジン部１０から出射された光学象が、スクリーン４０の適切な位置に投射される。このように、本実施形態では、調整部材３６が第２の平面ミラー３２を摺動可能に保持しているため、第２の平面ミラー３２の寸法マージンを小さくした場合でも、設置状態に応じてミラーを摺動させることにより、ミラーの端部でのけられ（画像光のはみ出し）を抑制することが可能になっている。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では、２つの平面ミラー３１，３２のそれぞれの反射面３１ａ，３２ａのなす角度（相対角度）を決定した後に、反射面３１ａ，３２ａの交点に備えられた支軸３４を中心として回転台３５を回動させ、第１及び第２の平面ミラー３１，３２の絶対角度を決定している。
【００４３】
理論上、２つの平面ミラー３１，３２によって順次反射された光の光路は、それぞれの反射面３１ａ，３２ａの交点の位置を不動とすれば、２つの反射面３１ａ，３２ａのなす角度（相対角度）に依存し、それぞれの反射面３１ａ，３２ａ自体の角度（絶対角度）には依存しない。つまり、２つの反射面３１ａ，３２ａの相対角度を固定すれば、各々の絶対角度に拘わらず第２の平面ミラー３２からの反射光は常に同一の光路上を進行することになる。このため、各平面ミラー３１，３２を筐体５０内に配置する際に、それぞれの配置角度（絶対角度）に求められる精度を緩和することが可能となり、平面ミラー３１，３２の設置を容易に行うことが可能となる。
【００４４】
次に、上述した理論、即ち２つの反射ミラーで反射された光が同一の光路上を進行することについて、図面を用いて幾何学的に説明する。
図７は、光学エンジン部１０からスクリーン４０に至る光路を幾何学的に表した説明図である。本図では、光学エンジン部１０から第１の平面ミラー３１に向かう光路をＹ軸（直線Ｌ０）とし、Ｙ軸上の任意の位置（原点Ｏとする）を通りＹ軸に垂直な直線をＸ軸としている。また、第１の平面ミラー３１の反射面３１ａを表す直線をＭ１、第２の平面ミラー３２の反射面３２ａを表す直線をＭ２とし、第１の平面ミラー３１で反射されて第２の平面ミラー３２に向かう光路を直線Ｌ１、第２の平面ミラー３２で反射されてスクリーン４０に向かう光路を直線Ｌ２とする。さらに、直線Ｍ１と直線Ｍ２との交点、即ち支軸３４の中心を点Ｐ（Ｌ，Ｈ）、Ｙ軸と直線Ｍ１との交点を点Ｑ、直線Ｌ１と直線Ｍ２との交点を点Ｓとする。
【００４５】
いま、Ｘ軸に対する第１の平面ミラー３１の反射面３１ａの角度をαとすると、直線Ｍ１は、点Ｐ（Ｌ，Ｈ）を通り、傾きがｔａｎαの直線として次式（１）で表される。
【００４６】
【数１】
2007183384.tif 000003
【００４７】
式（１）において、ｘ＝０のとき、ｙ＝Ｈ−Ｌ・ｔａｎαとなるため、点Ｑの座標は、（０，Ｈ−Ｌ・ｔａｎα）となる。また、第１の平面ミラー３１における入射角及び反射角はともにαと等しいため、Ｘ軸に対する直線Ｌ１の角度は−（π／２−２α）となり、直線Ｌ１は、点Ｑを通り、傾きが−ｔａｎ（π／２−２α）の直線として次式（２）で表される。
【００４８】
【数２】
2007183384.tif 000004
【００４９】
これを整理すると、次式（３）が成立する。
【００５０】
【数３】
2007183384.tif 000005
【００５１】
第１の平面ミラー３１の反射面３１ａと、第２の平面ミラー３２の反射面３２ａとのなす角度、即ち直線Ｍ１と直線Ｍ２のなす角度をφとすると、Ｘ軸に対する直線Ｍ２の角度は−（π−α−φ）であるから、直線Ｍ２は、点Ｐ（Ｌ，Ｈ）を通り、傾きが−ｔａｎ（π−α−φ）の直線として、次式（４）で表される。
【００５２】
【数４】
2007183384.tif 000006
【００５３】
ここで、直線Ｌ１と直線Ｍ２との交点Ｓの座標を（ｘS，ｙS）とすると、式（３）及び式（４）を連立方程式としてｘについて解くことにより、ｘSは次式（５）のように表される。
【００５４】
【数５】
2007183384.tif 000007
【００５５】
上式（５）を式（４）に代入することにより、ｙSは次式（６）のようになる。
【００５６】
【数６】
2007183384.tif 000008
【００５７】
また、Ｘ軸に対する直線Ｌ２の角度は２φ−π／２であるため、直線Ｌ２は、点Ｓを通り、傾きがｔａｎ（２φ−π／２）の直線として、次式（７）で表される。
【００５８】
【数７】
2007183384.tif 000009
【００５９】
ここで、Ｙ軸と直線Ｌ２の交点をＴとし、その座標を（ｘT，ｙT）とすると、ｘT＝０であるから、式（７）より次式（８）が成立する。
【００６０】
【数８】
2007183384.tif 000010
【００６１】
上式（８）に、式（５）及び式（６）を代入して整理すると、次式（９）が導かれる。
【００６２】
【数９】
2007183384.tif 000011
【００６３】
以上により、２つの平面ミラー３１，３２で反射された光は、次式（１０）で表す直線Ｌ２上を進行する。
【００６４】
【数１０】
2007183384.tif 000012
【００６５】
式（１０）に示すように、各反射面３１ａ，３２ａの交点である点Ｐの位置（Ｌ，Ｈ）を不動とすれば、直線Ｌ２は、その傾きｔａｎ（２φ−π／２）、Ｙ切片Ｈ−Ｌ・ｔａｎφとも、第１の平面ミラー３１の絶対角度αには依存せず、相対角度φのみによって定まる。このため、図８に示すように、相対角度φを一定に保ったまま、点Ｐを中心にして２つの平面ミラー３１，３２を回動させることにより、第１及び第２の平面ミラー３１，３２の反射点がそれぞれ点Ｑ、点Ｓから点Ｑ’、点Ｓ’に変わっても、第２の平面ミラー３２からの反射光は、常に同一の直線（直線Ｌ２）上を進行することになる。
【００６６】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係るリアプロジェクタについて、図面を参照して説明する。
図９は、本実施形態に係るリアプロジェクタの概略構成を示す断面図であり、図１０は、本実施形態に係るミラー保持部３０の平面図である。
図９及び図１０に示すように、本実施形態のリアプロジェクタ１では、ミラー保持部３０が備える反射ミラーとして、第１実施形態における第２の平面ミラー３２の代わりに曲面ミラー３８を備えている。曲面ミラー３８は、凸状に湾曲する一次曲面の反射面３８ａを備え、画像光を広角に反射することが可能になっており、短い光路長でも大きな投射画像を表示することができる。
【００６７】
また、図１０に示すように、曲面ミラー３８は、その反射面３８ａ上の所定の位置における接線が、貫通孔３６ａの中心を通るように配置されている。本実施形態では、設計上、即ち各反射ミラー（第１の平面ミラー３１及び曲面ミラー３８）を理想的に配置した場合に、投射画像の中心に対応する位置（スクリーン４０の中心Ｃに向けて光を反射すべき位置）Ａにおける接線（図１０において、紙面に平行な接線）が、貫通孔３６ａの中心を通るように配置されている。つまり、各反射ミラー３１，３８は、第１の平面ミラー３１の反射面３１ａと、曲面ミラー３８の反射面３８ａ上の位置Ａにおける接線との交点を軸として回動可能になっている。
【００６８】
本実施形態のリアプロジェクタ１によれば、曲面ミラー３８での反射光の光路は、厳密には各反射ミラー（第１の平面ミラー３１及び曲面ミラー３８）の絶対角度に依存することになり、絶対角度のずれによる投射画像の位置ずれが生じうるが、各反射ミラー３１，３８を個別に配置する場合に比べれば、それぞれの配置角度（絶対角度）に求められる精度を緩和することが可能となり、反射ミラー３１，３８の設置を容易に行うことが可能となる。特に、本実施形態では、曲面ミラー３８の反射面３８ａ上で投射画像の中心に対応する位置Ａにおける接線と、第１の平面ミラー３１の反射面３１ａとの交点を軸にして各反射ミラー３１，３８を回動させるため、各反射ミラー３１，３８の絶対角度のばらつきに起因する投射画像の位置ずれを、投射画像の中心部ほど抑制することが可能となる。
【００６９】
なお、図９及び図１０に示したミラー保持部３０は、第１実施形態におけるミラー保持部３０とは異なり、反射ミラー（第２の平面ミラー３２又は曲面ミラー３８）を反射面に沿って移動させて画像光のはみ出しを抑制する手段を備えていないが、曲面ミラー３８を用いた場合でも、当該手段を備えることは可能である。例えば、図１１に示すように、曲面ミラー３８の裏面に、位置Ａにおける曲率中心Ｂを軸として回動可能な支持腕３９を固定し、曲面ミラー３８を調整部材３６上で回動させる構成とすることにより、位置Ａの近傍において反射面３８ａに沿った移動を実現することが可能である。
【００７０】
また、曲面ミラー３８は、１次曲面に限られず、２次曲面としてもよい。なお、いずれの場合でも、位置Ａにおける接線とは、位置Ａを通り図１０における紙面に平行な接線、即ち位置Ａを通り支軸３４に垂直に交わる接線のことを言うものとする。
【００７１】
（変形例）
なお、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態における基台３３は、必須の構成ではなく、筐体５０に支軸３４が直接固定されている構成としてもよい。
【００７２】
前記第１実施形態では、基台３３を筐体５０に固定した後に、第１及び第２の平面ミラー３１，３２を装着し、反射面３１ａ，３２ａの相対角度を決定しているが、スクリーン４０や光学エンジン部１０の配置を実際のリアプロジェクタ１と同一に設定した治具（角度調整用装置）を用い、当該治具にミラー保持部３０を設置して、前記相対角度や基台３３に対する回転台３５の向きを決定し、その後に、ミラー保持部３０を筐体５０に固定するようにしてもよい。
【００７３】
これによれば、精密な作業を必要とする相対角度の調整を本体（リアプロジェクタ１）への装着前に行うことが可能となる。治具は、筐体５０のようなカバー部材で覆う必要がなく、また、作業しやすい向きに設置することが可能であるため、平面ミラー３１，３２の相対角度の設定を容易に行うことが可能となる。なお、治具と本体とで、各部材（スクリーン４０や光学エンジン部１０）の配置にばらつきがある場合には、筐体５０への装着後に相対角度を微調整すればよい。
【００７４】
前記実施形態では、２つの反射ミラーのうち、第２の平面ミラー３２、或いは曲面ミラー３８のみが反射面３２ａ，３８ａに沿って移動可能な構成を示しているが、第１の平面ミラー３１のみが移動可能な構成としてもよいし、第１及び第２の平面ミラー３１，３２、或いは第１の平面ミラー３１及び曲面ミラー３８の双方が移動可能な構成としてもよい。
【００７５】
前記実施形態では、投射光学系２０からスクリーン４０に至る光路に、２つの反射ミラーのみが存在する構成を示しているが、２つの反射ミラーの前後に他の光学素子等が介在する構成としてもよい。
【００７６】
前記実施形態では、透過型の液晶ライトバルブ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂを用いて光源光の変調を行っているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の出射方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から出射した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いることもできる。また、光源部としては、超高圧水銀ランプ１０１等の放電型光源ランプに限られず、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなるＬＥＤ光源等、他の光源を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１実施形態に係るリアプロジェクタの概略構成を示す断面図。
【図２】投射光学系が取り付けられた状態の光学エンジン部の構成を説明する構成図。
【図３】ミラー保持部の構造を詳細に説明するための分解斜視図。
【図４】第２の平面ミラーの保持状態を示す側面図。
【図５】ミラー保持部の平面図。
【図６】平面ミラーを筐体に取り付ける際の手順を示すフローチャート。
【図７】光学エンジン部からスクリーンに至る光路を幾何学的に表した説明図。
【図８】光路が反射ミラーの絶対角度に依存しないことを示す説明図。
【図９】第２実施形態に係るリアプロジェクタの概略構成を示す断面図。
【図１０】第２実施形態に係るミラー保持部の平面図。
【図１１】曲面ミラーを反射面に沿って移動可能に保持するミラー保持部の平面図。
【符号の説明】
【００７８】
１…リアプロジェクタ、１０…光学エンジン部、２０…投射光学系、３０…ミラー保持部、３１…第１の平面ミラー、３２…第２の平面ミラー、３１ａ，３２ａ…反射面、３２ｂ…補助部材、３３…基台、３４…支軸、３５…回転台、３５ｄ…貫通孔、３６…調整部材、３６ａ…貫通孔、３６ｂ…嵌合部、３６ｃ…保持部、３６ｄ…溝、３７ａ，３７ｂ，３７ｃ…固定具、３８…曲面ミラー、３８ａ…反射面、４０…スクリーン、５０…筐体、１０１…超高圧水銀ランプ、１０２…インテグレータ、１０３…偏光変換素子、１０４，１０５…平面ミラー、１０５Ｂ…Ｂ光透過ダイクロイックミラー、１０５Ｒ…Ｒ光透過ダイクロイックミラー、１０６…リレーレンズ、１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂ…液晶ライトバルブ、１０８…クロスダイクロイックプリズム。
【図１】
2007183384.tif 000013
【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】
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【図８】
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【図９】
2007183384.tif 000021
【図１０】
2007183384.tif 000022
【図１１】
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