(57)【要約】【課題】ロッドインテグレータを色に応じて自動的に位置決めできて、常に良好な光利用効率を維持できる照明装置を提供する。【解決手段】ランプ11およびリフレクタ12を有する光源13から放射される照明光束を、異なる色フィルタを同一円周上に保持してホイール駆動手段20により回転駆動されるカラーホイール19を経てロッドインテグレータ21に入射させるようにした照明装置において、ホイール駆動手段を支持する支持部材33と、ロッドインテグレータを保持するホルダ41と、ホルダを光軸方向に変位可能に支持部材に支持する弾性支持部材42と、ホルダを光軸方向に駆動するホルダ駆動手段51,52と、ホルダの光軸方向の位置を検出する位置検出手段23,24R,24G,24Bとを有し、位置検出手段の出力に基づいてホルダ駆動手段によるホルダの光軸方向の位置を、カラーホイールの異なる色フィルタに応じて制御する。【選択図】図１
2007226012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプおよびリフレクタを有する光源から収束するように放射される照明光束を、異なる色フィルタを同一円周上に保持してホイール駆動手段により回転駆動されるカラーホイールを経てロッドインテグレータに入射させるようにした照明装置において、
上記ホイール駆動手段を支持する支持部材と、
上記ロッドインテグレータを保持するホルダと、
上記ホルダを光軸方向に変位可能に上記支持部材に支持する弾性支持部材と、
上記ホルダを光軸方向に駆動するホルダ駆動手段と、
上記ホルダの光軸方向の位置を検出する位置検出手段と、
を有し、上記位置検出手段の出力に基づいて上記ホルダ駆動手段による上記ホルダの光軸方向の位置を、上記カラーホイールの異なる色フィルタに応じて制御するよう構成したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
さらに、上記光源と上記カラーホイールとの間に配置された紫外線および赤外線のカットフィルタと、
上記カットフィルタの外周部に形成された反射ミラーと、
上記光源から放射される照明光束の光軸近傍の光束低密度部を補う光束を放射する補助光源と、
上記補助光源からの光束を導光して上記光束低密度部に出射させるように上記カットフィルタに接合した導光体とを有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
さらに、上記ロッドインテグレータの出射側に配置されたレンズを有し、
上記位置検出手段は、上記レンズの出射面に設けたホログラム素子と、該ホログラム素子の所定の回折光を受光するように上記カラーホイールの異なる色フィルタに対応して配置した光検出器とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
上記支持部材には、上記ホルダ駆動手段による上記ホルダの光軸方向の移動を規制するストッパ部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
上記カラーホイールの内周側の一部に反射片を設け、上記ホイール駆動手段には上記反射片を検出するフォトリフレクタを設けて、上記フォトリフレクタの出力に基づいて上記カラーホイールの回転信号を得るよう構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
上記ホルダ駆動手段は、永久磁石およびコイルを有し、上記ホルダ側に上記永久磁石または上記コイルを、上記ホルダ支持部材側に上記コイルまたは上記永久磁石を配置した電磁駆動手段からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
上記支持部材は磁性材からなり、上記コイルは上記支持部材を該コイル内に進入させた状態でコイル用プリント基板を介して上記支持部材に結合したことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置と、
上記照明装置からの照明光束を映像に応じて空間変調する空間光変調素子と、
上記空間光変調素子で空間変調された照明光束を投影表示する投影レンズとを有することを特徴とする投影型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプおよびリフレクタを有する光源から収束するように放射される照明光束を、カラーホイールを経てロッドインテグレータに入射させるようにした照明装置およびこれを用いる投影型映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ランプおよびリフレクタを有する光源から収束するように放射される照明光束を、カラーホイールを経てロッドインテグレータに入射させるようにした照明装置を用い、この照明装置からの照明光束を、リレー光学系を経て空間光変調素子に入射させて映像信号に応じて空間変調した後、投影レンズを経てスクリーンに投射して映像を表示するようにした投影型映像表示装置であるプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ランプおよびリフレクタを有する主光源とは別に補助光源を設け、主光源から収束してロッドインテグレータに入射する照明光束の光軸近傍の光束低密度部を補うように、補助光源からの光束を光束低密度部に出射させるようにした照明光学系も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８５７８０号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１，２に開示のように、ランプおよびリフレクタを有する光源から収束するように放射される照明光束をロッドインテグレータに入射させる照明装置においては、光源からの照明光束の収束点にロッドインテグレータの入射面が位置するようにロッドインテグレータを配置するのが光の利用効率の点で好ましい。
【０００６】
そこで、上記特許文献１には、ロッドインテグレータを保持体に保持し、この保持体を支持体上で位置調整した後、支持体に接着固定することが開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示のように、ロッドインテグレータの入射面側にカラーホイールを配置する照明装置では、カラーホイールに保持されているＲ，Ｇ，Ｂの色フィルタ毎に照明光束の収束点が異なる場合がある。このため、１つの色フィルタについて照明光束の収束点にロッドインテグレータの入射面が位置するように調整すると、他の色フィルタについては収束点がロッドインテグレータの入射面に位置しなくなって、色毎に光利用効率が変化することになる。
【０００８】
また、ランプ切れ等によりランプを新品に交換するために光源を脱着したり、リフレクタイや光源自体を交換したりすると、脱着による光源の取り付け位置の誤差や、光源自体の個体差によって、リフレクタによる照明光束の収束点がずれて、光利用効率が低下することが懸念される。
【０００９】
このため、このような照明装置を用いてプロジェクタを構成すると、投影される映像に色ムラが生じて画質が低下することが懸念される。
【００１０】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、ロッドインテグレータを色に応じて自動的に位置決めできて、常に良好な光利用効率を維持できる照明装置を提供するとともに、色ムラのない画質の良好な映像を投影できる投影型映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、ランプおよびリフレクタを有する光源から収束するように放射される照明光束を、異なる色フィルタを同一円周上に保持してホイール駆動手段により回転駆動されるカラーホイールを経てロッドインテグレータに入射させるようにした照明装置において、
上記ホイール駆動手段を支持する支持部材と、
上記ロッドインテグレータを保持するホルダと、
上記ホルダを光軸方向に変位可能に上記支持部材に支持する弾性支持部材と、
上記ホルダを光軸方向に駆動するホルダ駆動手段と、
上記ホルダの光軸方向の位置を検出する位置検出手段と、
を有し、上記位置検出手段の出力に基づいて上記ホルダ駆動手段による上記ホルダの光軸方向の位置を、上記カラーホイールの異なる色フィルタに応じて制御するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の照明装置において、さらに、上記光源と上記カラーホイールとの間に配置された紫外線および赤外線のカットフィルタと、
上記カットフィルタの外周部に形成された反射ミラーと、
上記光源から放射される照明光束の光軸近傍の光束低密度部を補う光束を放射する補助光源と、
上記補助光源からの光束を導光して上記光束低密度部に出射させるように上記カットフィルタに接合した導光体とを有することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の照明装置において、さらに、上記ロッドインテグレータの出射側に配置されたレンズを有し、
上記位置検出手段は、上記レンズの出射面に設けたホログラム素子と、該ホログラム素子の所定の回折光を受光するように上記カラーホイールの異なる色フィルタに対応して配置した光検出器とを有することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置において、上記支持部材には、上記ホルダ駆動手段による上記ホルダの光軸方向の移動を規制するストッパ部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置において、上記カラーホイールの内周側の一部に反射片を設け、上記ホイール駆動手段には上記反射片を検出するフォトリフレクタを設けて、上記フォトリフレクタの出力に基づいて上記カラーホイールの回転信号を得るよう構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置において、上記ホルダ駆動手段は、永久磁石およびコイルを有し、上記ホルダ側に上記永久磁石または上記コイルを、上記ホルダ支持部材側に上記コイルまたは上記永久磁石を配置した電磁駆動手段からなることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の照明装置において、上記支持部材は磁性材からなり、上記コイルは上記支持部材を該コイル内に進入させた状態でコイル用プリント基板を介して上記支持部材に結合したことを特徴とするものである。
【００１８】
さらに、上記目的を達成する請求項８に係る投影型映像表示装置の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置と、
上記照明装置からの照明光束を映像に応じて空間変調する空間光変調素子と、
上記空間光変調素子で空間変調された照明光束を投影表示する投影レンズとを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、位置検出手段によりロッドインテグレータを保持するホルダの光軸方向の位置が検出され、その検出出力に基づいてホルダ駆動手段を介してホルダの光軸方向の位置がカラーホイールの色フィルタに応じて制御されるので、ランプやリフレクタの交換、あるいは光源自体の交換等による光源の取り付け位置誤差や個体差により照明光束の収束点にずれが生じても、カラーホイールを介在させた状態で、各色フィルタを透過する照明光束の収束点にロッドインテグレータの入射面が位置するように、ロッドインテグレータを光軸方向に自動的に調整することができ、常に良好な光利用効率を維持することができる。したがって、この照明装置を用いる投影型映像表示装置によれば、各色の照明光束をムラなく安定して得られるので、常に画質の良好なカラー映像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２１】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る照明装置を用いる投影型映像表示装置であるプロジェクタの光学系の概略構成を線図的に示す図である。
【００２２】
このプロジェクタ１は、照明装置２と、液晶パネルやＤＭＤ等の単板の空間光変調素子３と、投影レンズ４とを有しており、照明装置２から空間光変調素子３に対してＲ，Ｇ，Ｂの照明光束を順次照射し、その照射タイミングに同期して空間光変調素子３を時分割駆動して照明光束を映像信号に応じて空間変調することにより、投影レンズ４を経てスクリーン５にカラー映像を表示するようにしたものである。
【００２３】
照明装置２は、ランプ１１およびリフレクタ１２を有する光源１３、紫外線および赤外線のカットフィルタ１４、カットフィルタ１４の外周部に形成された反射ミラー１５、補助光源である半導体レーザ１６、半導体レーザ１６からの光束を集光するレンズ１７、レンズ１７からの光束を導光して光源１３からの照明光束の光軸近傍の光束低密度部に収束して出射させるようにカットフィルタ１４に接合された導光体１８、カラーホイール１９、カラーホイール１９を回転駆動するホイール駆動手段であるモータ２０、ロッドインテグレータ２１、リレーレンズ２２、ホログラム素子２３、位置検出手段である光検出器２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを有している。
【００２４】
光源１３は、例えば、ランプ１１が水銀ランプ、リフレクタ１２が楕円リフレクタで構成され、ランプ１１から放射された照明光線が、リフレクタ１２で反射されて収束する照明光束として出射されるようになっている。
【００２５】
この光源１３から収束して放射される照明光束のうち、その周辺光束はカットフィルタ１４に形成された反射ミラー１５で反射されてカラーホイール１９には入射せず、中央部の光束がカットフィルタ１４で紫外線および赤外線がカットされてカラーホイール１９に入射することになる。
【００２６】
また、補助光源である半導体レーザ１６からは、光源１３から放射される照明光束のうち、光強度の低い例えばＲ光が出射され、その光束はレンズ１７で集光されてカットフィルタ１４に接合された導光体１８に入射され、導光体１８の先端部に誘電体多層膜により４５度の角度で形成された反射面１８ａで反射されて、光源１３からの照明光束の光軸近傍の光束低密度部に収束して出射される。
【００２７】
カラーホイール１９は、光源１３および半導体レーザ１６から放射される照明光束のＲ光、Ｇ光およびＢ光をそれぞれ透過する３つの色フィルタを同一円周上に保持しており、モータ２０により回転駆動されて、各色フィルタが照明光束の光路中に順次位置するようになっている。
【００２８】
ロッドインテグレータ２１は、例えば四角柱状のロッドレンズからなり、その入射面２１ａから入射した照明光束を内部で全反射させながら導光することで、出射面２１ｂから照度分布が均一な照明光束を出射するようになっており、このロッドインテグレータ２１の出射面２１ｂの像がリレーレンズ２２により空間光変調素子３上に結像されるようになっている。
【００２９】
ホログラム素子２３は、リレーレンズ２２の出射面に接合されている。このホログラム素子２３は、ロッドインテグレータ２１の出射面２１ｂから出射されるＲ，Ｇ，Ｂの各光を、０次光は例えば８０％、±１次回折光は２０％回折させて、０次光は空間光変調素子３に入射させ、回折光は非点収差を与えるように構成されている。
【００３０】
光検出器２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂは、カラーホイール１９に保持されたＲ，Ｇ，Ｂの色フィルタに対応するもので、光検出器２４Ｒおよび２４Ｂはホログラム素子２３で回折される対応するＲ光およびＢ光の例えば＋１次回折光を受光するように配置されており、光検出器２４Ｇはホログラム素子２３で回折されるＧ光の−１次回折光を受光するように配置されている。
【００３１】
本実施の形態では、光検出器２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを、図２に示すように４分割した受光領域ａ〜ｄを有して構成し、ロッドインテグレータ２１に入射するＲ光の収束点が入射面２１ａに一致するときに光検出器２４Ｒに最小錯乱円が形成され、ロッドインテグレータ２１に入射するＧ光の収束点が入射面２１ａに一致するときに光検出器２４Ｇに最小錯乱円が形成され、ロッドインテグレータ２１に入射するＢ光の収束点が入射面２１ａに一致するときに光検出器２４Ｂに最小錯乱円が形成されるように、それぞれの光検出器２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを配置する。
【００３２】
このようにして、ロッドインテグレータ２１に入射するＲ，Ｇ，Ｂの光に同期して、対応する光検出器２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの受光領域ａ〜ｄの出力ａ′〜ｄ′に基づいて、ロッドインテグレータ２１の光軸方向の位置ズレΔＦを非点収差法により、ΔＦ＝｛（ａ′＋ｄ′）−（ｂ′＋ｃ′）｝、を演算して検出し、その位置ズレΔＦがゼロとなるように、ロッドインテグレータ２１を入射光の色に応じて光軸方向に移動させてフォーカス制御する。
【００３３】
図３は、図１に示す照明装置２の要部の構成を示す断面図である。本実施の形態の照明装置２は、ベース部材３１、フィルタ保持部材３２および支持部材であるホルダ支持部材３３を有している。
【００３４】
フィルタ保持部材３２は、反射ミラー１５が形成され、かつ導光体１８が接合されたカットフィルタ１４を保持するもので、ベース部材３１にネジ３４により固定されている。また、このフィルタ保持部材３２には、半導体レーザ１６およびレンズ１７を一体に保持した鏡枠３５が取り付けられて、半導体レーザ１６から放射された光束がレンズ１７を経て導光体１８に入射するようになっている。
【００３５】
光源１３は、フィルタ保持部材３２に断熱性の間座３６を介してネジ等により取り付けられる。なお、図３では、ランプ１１を水銀ランプ、リフレクタ１２を楕円リフレクタとして示している。
【００３６】
ホルダ支持部材３３は、磁性材で形成されており、このホルダ支持部材３３にロッドインテグレータ２１が支持されている。本実施の形態では、ロッドインテグレータ２１をホルダ４１に保持し、このホルダ４１をロッドインテグレータ２１の光軸方向に変位可能にホルダ支持部材３３に支持している。
【００３７】
このため、図４にロッドインテグレータの入射面側から見た正面図をも示すように、ホルダ４１には、その対向する両側面に光軸方向に離間して、片側２本ずつの合計４本の弾性支持部材であるワイヤ４２のそれぞれの一端部が固定されており、これらワイヤ４２のそれぞれの他端部は、ホルダ支持部材３３に形成された折り曲げ部３３ａ，３３ｂを貫通してプリント基板４３に半田付けされている。なお、折り曲げ部３３ａ，３３ｂのワイヤ４２が貫通する部分には、シリコンゲル等のダンパ材４４が充填されている。
【００３８】
プリント基板４３は、間座４５ａ，４５ｂを介して折り曲げ部３３ａ，３３ｂに固定されているとともに、このプリント基板４３には、ホルダ４１側の表面で、折り曲げ部３３ａ，３３ｂの間に位置して、光軸方向に延在して空芯のコイル５１が装着されている。コイル５１は、そのコアがホルダ支持部材３３に形成された折り曲げ部３３ｃに進入して接着されている。
【００３９】
一方、コイル５１と対向するホルダ４１の側面には、厚さ方向に磁化された永久磁石５２が取り付けられ、コイル５１に電流を流すことにより、永久磁石５２との電磁作用によって、ホルダ４１に光軸方向の駆動力を作用させるようになっている。なお、ホルダ４１の永久磁石５２を装着した側とは反対側には、カウンタバランス４０が装着されている。
【００４０】
また、ホルダ４１の不所望な光軸方向の移動を規制するため、ホルダ４１には、ホルダ支持部材３３側の両側端部にフランジ部４１ａ，４１ｂが形成され、これらフランジ部４１ａ，４１ｂにそれぞれゴム材からなる緩衝部材５３ａ，５３ｂが装着されているとともに、ホルダ支持部材３３側には、それぞれの緩衝部材５３ａ，５３ｂが当接可能にストッパ部材５４ａ，５４ｂが取り付けられている。なお、ストッパ部材５４ａ，５４ｂは、それぞれ位置決めピン５５ａ，５５ｂおよび止めネジ５６ａ，５６ｂによって、ホルダ支持部材３３に位置決め固定されている。
【００４１】
ホルダ支持部材３３には、さらに、ホルダ４１を挟んで折り曲げ部３３ｃと反対側にも折り曲げ部３３ｄが形成されており、この折り曲げ部３３ｄにカラーホイール１９を回転駆動するモータ２０を保持するモータベース２０ａが、位置決めピン５７および止めネジ５８により位置決め固定されている。
【００４２】
また、本実施の形態では、カラーホイール１９の回転信号を検出するとともに、カラーホイール１９に保持された色フィルタをも識別するため、図５に部分平面図を示すように、カラーホイール１９の内周側に色フィルタに対応して反射片５９を同一円周上に設けるとともに、モータ２０には反射片５９を検出するためのフォトリフレクタ６０を設けている。
【００４３】
上記のホルダ支持部材３３は、傾き調整機構６１を介してベース部材３１に傾き調整可能に固定されている。なお、傾き調整機構６１は、ホルダ支持部材３３をベース部材３１に固定するための複数本（例えば、３本）の調整ネジ６２と、ホルダ支持部材３３とベース部材３１との間で各調整ネジ６２を貫通させて配置した圧縮コイルばねや皿ばね等の弾性体６３とを有して構成されている。
【００４４】
本実施の形態では、フォトリフレクタ６０による検出信号に基づいて、カラーホイール１９の回転によってロッドインテグレータ２１に時分割で入射するＲ，Ｇ，Ｂ光の入射タイミングを検出し、そのタイミングに同期して対応する光検出器２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを選択して、その出力に基づいて上述したように非点収差法により位置ズレΔＦを検出し、その位置ズレΔＦがゼロとなるようにコイル５１に電流を流して永久磁石５２との電磁作用によりホルダ４１を光軸方向に移動させて自動的にフォーカス制御する。
【００４５】
これにより、ランプ１１やリフレクタ１２の交換、あるいは光源１３自体の交換等による光源１３の取り付け位置誤差や個体差により照明光束の収束点にずれが生じても、カラーホイール１９を介在させた状態で、各色フィルタを透過する照明光束の収束点にロッドインテグレータ２１の入射面２１ａが位置するように、ロッドインテグレータ２１が光軸方向に自動的に調整できるので、常に良好な光利用効率を維持することができる。したがって、各色の照明光束をムラなく安定して得られるので、常に画質の良好なカラー映像を表示することができる。
【００４６】
（第２実施の形態）
図６は、本発明の第２実施の形態に係る照明装置の要部の概略構成を示すものである。
【００４７】
本実施の形態は、第１実施の形態において、光源１３から放射される照明光束のＲ光およびＢ光の光強度が低い場合に、補助光源としてＲ光とＢ光とを出射する２波長半導体レーザ７１を用いたものである。
【００４８】
２波長半導体レーザ７１から出射されるＲ光およびＢ光は、コリメータレンズ７２で平行光束にして導光体７３に入射させる。導光体７３は、その反射面をＲ光は反射し、Ｂ光は透過するダイクロイック面７３ａとして、このダイクロイック面７３ａに光学楔７４を接合し、ダイクロイック面７３ａを屈折透過したＢ光は光学楔７４の反射面７４ａで反射させた後、ダイクロイック面７３ａを再び屈折透過させて、ダイクロイック面７３ａで反射されるＲ光と光軸を一致させて導光体７３の出射面７３ｂから出射させる。
【００４９】
また、導光体７３の出射面７３ｂには、トーリックレンズ７５を接合して、出射面７３ｂから出射されるＲ光およびＢ光を、ビーム整形して光源１３からの照明光束の光軸近傍の光束低密度部に収束して出射される。なお、本実施の形態では、導光体７３を第１実施の形態に示すカットフィルタ１４の出射面側に接合する。
【００５０】
このように、ランプおよびリフレクタを有する光源１３から放射される照明光束のうち光強度の低いＲ光およびＢ光を、２波長半導体レーザ７１を用いて補うことにより、各色の照明光束をムラなく安定して得ることができ、常に画質の良好なカラー映像を表示することが可能となる。
【００５１】
（第３実施の形態）
図７は、本発明の第３実施の形態に係る照明装置を用いるプロジェクタの光学系の概略構成を線図的に示す図である。
【００５２】
図７において、照明光束をロッドインテグレータ２１に入射させる構成は、図１と同じである。本実施の形態は、ロッドインテグレータ２１から出射される照明光束を、集光レンズ８２ａ，８２ｂ、反射ミラー８３および集光レンズ８２ｃを経てプリズム８４ａ，８４ｂからなる合成プリズムに入射させる。
【００５３】
集光レンズ８２ｃは、プリズム８４ａの入射面に接合して、集光レンズ８２ｃ経てプリズム８４ａに入射する照明光束をプリズム８４ｂとの接合面で反射させてカバーガラス８５を経て空間光変調素子であるＤＭＤ８６で変調する。この変調された光束は、カバーガラス８５、プリズム８４ａおよび８４ｂを経て投影レンズ８７によりスクリーン８８に投影表示する。
【００５４】
本実施の形態では、集光レンズ８２ｂの出射面にホログラム素子９１ａを設けて、Ｇ光の＋１次回折光に非点収差を与えて、反射ミラー８３を経て光検出器９２Ｇで受光する。また、集光レンズ８２ｃの入射面にホログラム素子９１ｂを設けて、Ｒ光およびＢ光の−１次回折光にそれぞれ非点収差を与えて、プリズム８４ａ，８４ｂの接合面で反射させて対応する光検出器９２Ｒ，９２Ｂで受光する。
【００５５】
光検出器９２Ｒ，９２Ｇ，９２Ｂは、第１実施の形態と同様に、それぞれ４分割した受光領域を有して構成するとともに、ロッドインテグレータ２１に入射する対応する原色光の収束点が入射面に一致するときにそれぞれ最小錯乱円が形成されるように配置する。
【００５６】
このようにして、第１実施の形態と同様に、ロッドインテグレータ２１に入射するＲ，Ｇ，Ｂの光に同期して、対応する光検出器９２Ｒ，９２Ｇ，９２Ｂの出力に基づいて非点収差法により位置ズレを検出し、その位置ズレを補正するようにロッドインテグレータ２１を光軸方向に移動させてフォーカス制御する。
【００５７】
本実施の形態によれば、別々の位置に２つのホログラム素子９１ａ，９１ｂを設けて、光検出器９２Ｒ，９２Ｇ，９２Ｂに入射させる光を分けるようにしたので、光検出器９２Ｒ，９２Ｇ，９２Ｂの配置が容易になる利点がある。
【００５８】
なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、補助光源やカットフィルタは、ランプ１１およびリフレクタ１２を有する光源１３から可視領域で一様な色強度の照明光束が得られる場合には、省略することができる。また、ホログラム素子で回折される各原色光の±１次回折光をそれぞれ受光して、公知の非点収差法によりロッドインテグレータのフォーカス制御を行うように構成することもできる。
【００５９】
また、一つの所定の原色光についてのみホログラム素子で回折させて光検出器で受光することによりロッドインテグレータの位置ズレを検出し、他の原色光については所定の原色光におけるフォーカス位置からのオフセット量を予め記憶しておいて、そのオフセット量に基づいてフォーカス制御するように構成することもできる。
【００６０】
また、ホルダ４１の駆動手段は、ムービングマグネット方式の電磁駆動手段に限らず、ムービングコイル方式の電磁駆動手段とすることもできる。また、ホログラム素子での回折光を受光する光検出器の出力に基づいて光源１３の発光量を制御したり、補助光源として半導体レーザを用いる場合には、半導体レーザの後方出力をモニタして、その発光量を制御したりすることもできる。
【００６１】
さらに、上記実施の形態では、ロッドインテグレータ２１の光軸方向の位置を制御するようにしたが、光源１３の取り付け位置誤差は、光軸方向に対して直交する方向にも生じる場合がある。したがって、ロッドインテグレータ２１を光軸方向を含む２次元方向あるいは３次元方向に位置制御させることも本発明の技術範囲に属するものである。なお、このようにロッドインテグレータ２１を２次元方向あるいは３次元方向に駆動する構成は、例えば、ロッドインテグレータ２１側に１個または複数個の永久磁石を配置し、その永久磁石との電磁作用によりロッドインテグレータ２１を２次元方向または３次元方向に駆動するための複数の固定コイルをホルダ支持部材３３側に配置したムービングマグネット方式の電磁駆動手段で実現することができる。
【００６２】
付記（１）
ランプおよびリフレクタを有する光源から収束するように放射される照明光束を、異なる色フィルタを同一円周上に保持してホイール駆動手段により回転駆動されるカラーホイールを経てロッドインテグレータに入射させるようにした照明装置において、
上記ホイール駆動手段を支持する支持部材と、
上記ロッドインテグレータを保持するホルダと、
上記ホルダを少なくとも光軸方向に変位可能に上記支持部材に支持する弾性支持部材と、
上記ホルダを少なくとも光軸方向に駆動するホルダ駆動手段と、
上記ホルダの少なくとも光軸方向の位置を検出する位置検出手段と、
を有し、上記位置検出手段の出力に基づいて上記ホルダ駆動手段による上記ホルダの少なくとも光軸方向の位置を、上記カラーホイールの異なる色フィルタに応じて制御するよう構成したことを特徴とする照明装置。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る照明装置を用いるプロジェクタの光学系の概略構成を線図的に示す図である。
【図２】図１に示す光検出器の平面図である。
【図３】図１に示す照明装置の要部の構成を示す断面図である。
【図４】図３に示す照明装置をロッドインテグレータの入射面側から見た部分正面図である。
【図５】図１に示す照明装置のカラーホイールに設けた反射片を示す部分平面図である。
【図６】本発明の第２実施の形態に係る照明装置の要部の概略構成を示すものである。
【図７】同じく、第３実施の形態に係る照明装置を用いるプロジェクタの光学系の概略構成を線図的に示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  プロジェクタ
２  照明装置
３  空間光変調素子
４  投影レンズ
５  スクリーン
１１  ランプ
１２  リフレクタ
１３  光源
１４  カットフィルタ
１５  反射ミラー
１６  半導体レーザ
１７  レンズ
１８  導光体
１９  カラーホイール
２０  モータ
２１  ロッドインテグレータ
２２  リレーレンズ
２３  ホログラム素子
２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ  光検出器
３１  ベース部材
３２  フィルタ保持部材
３３  ホルダ支持部材
４０  カウンタバランス
４１  ホルダ
４２  ワイヤ
４３  プリント基板
４４  ダンパ材
５１  コイル
５２  永久磁石
５４ａ，５４ｂ  ストッパ部材
５９  反射片
６０  フォトリフレクタ
６１  傾き調整機構
７１  ２波長半導体レーザ
７２  コリメータレンズ
７３  導光体
７４  光学楔
７５  トーリックレンズ
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ  集光レンズ
８３  反射ミラー
８４ａ，８４ｂ  プリズム
８５  カバーガラス
８６  ＤＭＤ
８７  投影レンズ
８８  スクリーン
９１ａ，９１ｂ  ホログラム素子
９２Ｒ，９２Ｇ，９２Ｂ  光検出器
【図１】
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【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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