(57)【要約】【課題】光学素子の光出射面の向きを、互いに直交する２方向に調整できる光学素子の角度調整機構、及び、高輝度で高品質な画像を投写できる投写型画像表示装置を提供する。【解決手段】光学素子の角度調整機構１００は、ロッドホルダ２と、これを回動可能に支持するハウジング３と、第１の力付与部材（板ばねアーム１７）と、第２の力付与部材（板ばねアーム１８）と、ロッドホルダ２に位置決め部に向かう力を付与するコイルばね（４ａ，４ｂ）と、第１の力の第１方向の成分に抗する力を付与してロッドホルダ２を位置決め部を支点として回動させ、ハウジングに対するロッドホルダ２の光出射面の第１方向の位置を調整する第１の調整ねじ９ａと、第２の力の第２方向の成分に抗する力を付与してロッドホルダ２を位置決め部を支点として回動させ、ハウジングに対するロッドホルダ２の光出射面の第２方向の位置を調整する第２の調整ねじ９ｂとを備える。【選択図】図３
2012173342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面、光出射面、及び前記光入射面と前記光出射面との間を繋ぐ複数の側面を有する光学素子を保持する保持部材と、
前記保持部材の前記光入射面側の部分が当接する位置決め部を含み、前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動可能に支持するハウジングと、
前記保持部材に、前記光学素子の光軸に直交する第１方向の成分を持つ第１の力を付与する第１の力付与部材と、
前記保持部材に、前記光軸及び前記第１方向の両方に直交する第２方向の成分を持つ第２の力を付与する第２の力付与部材と、
前記保持部材に、前記位置決め部に向かう前記光軸方向の成分を持つ第３の力を付与する第３の力付与部材と、
前記保持部材に、前記位置決め部に向かう前記光軸方向の成分を持つ第４の力を付与する第４の力付与部材と、
前記第１の力の前記第１方向の成分に抗する力を付与して前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動させ、前記ハウジングに対する前記保持部材の前記光出射面の前記第１方向の位置を調整する第１の調整部材と、
前記第２の力の前記第２方向の成分に抗する力を付与して前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動させ、前記ハウジングに対する前記保持部材の前記光出射面の前記第２方向の位置を調整する第２の調整部材と
を備えることを特徴とする光学素子の角度調整機構。
【請求項２】
前記第１の力付与部材は、前記ハウジングと前記保持部材との間に備えられた第１の板ばねを含み、
前記第２の力付与部材は、前記ハウジングと前記保持部材との間に備えられた第２の板ばねを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項３】
前記第１の板ばねは、前記保持部材に接する半球状の第１の突起部を含み、
前記第２の板ばねは、前記保持部材に接する半球状の第２の突起部を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項４】
前記保持部材に固定された第１の引掛け部と、
前記保持部材に固定された第２の引掛け部と、
前記ハウジングと前記第１の引掛け部との間に連結され第１のコイルばねと、
前記ハウジングと前記第２の引掛け部との間に連結され第２のコイルばねと
を有し、
前記第１のコイルばねは、前記第３の力付与手段として働き、
前記第２のコイルばねは、前記第４の力付与手段として働く
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項５】
前記第１の調整部材の先端と前記保持部材との間に備えられた第１の当て板と、
前記第２の調整部材の先端と前記保持部材との間に備えられた第２の当て板と
を有し、
前記第１の引掛け部は、前記第１の当て板と一体に形成され、
前記第２の引掛け部は、前記第２の当て板と一体に形成された
ことを特徴とする請求項４に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項６】
前記第１の引掛け部は、前記保持部材から前記第１方向に延在する部分を有し、
前記第２の引掛け部は、前記第１の引掛け部に平行な部分を有する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項７】
前記第１の引掛け部は、前記保持部材から前記第１方向に延在する部分を有し、
前記第２の引掛け部は、前記保持部材から前記第２方向に延在する部分を有する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項８】
前記ハウジングの前記第１のコイルばねの端部が連結される第１の固定部の前記保持部材からの距離は、前記第１の引掛け部の前記保持部材からの距離に等しく、
前記ハウジングの前記第２のコイルばねの端部が連結される第２の固定部の前記保持部材からの距離は、前記第２の引掛け部の前記保持部材からの距離に等しい
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項９】
前記保持部材に固定された第１の引掛け部と、
前記保持部材に固定された第２の引掛け部と、
前記ハウジングと前記第１の引掛け部との間に連結され第１のコイルばねと、
前記ハウジングと前記第２の引掛け部との間に連結され第２のコイルばねと
を有し、
前記第１のコイルばねは、前記第１の力付与部材及び前記第３の力付与手段として働き、
前記第２のコイルばねは、前記第２の力付与部材及び前記第４の力付与手段として働く
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１０】
前記第１の調整部材の先端と前記保持部材との間に備えられた第１の当て板と、
前記第２の調整部材の先端と前記保持部材との間に備えられた第２の当て板と
を有し、
前記第１の引掛け部は、前記第１の当て板と一体に形成され、
前記第２の引掛け部は、前記第２の当て板と一体に形成された
ことを特徴とする請求項９に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１１】
前記第１の引掛け部は、前記保持部材から前記第１方向に延在する部分を有し、
前記第２の引掛け部は、前記第１の引掛け部に平行な部分を有する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１２】
前記第１の引掛け部は、前記保持部材から前記第１方向に延在する部分を有し、
前記第２の引掛け部は、前記保持部材から前記第２方向に延在する部分を有する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１３】
前記ハウジングの前記第１のコイルばねの端部が連結される第１の固定部の前記保持部材からの距離は、前記第１の引掛け部の前記保持部材からの距離よりも長く、
前記ハウジングの前記第２のコイルばねの端部が連結される第２の固定部の前記保持部材からの距離は、前記第２の引掛け部の前記保持部材からの距離よりも長い
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１４】
前記第１の調整部材は、前記保持部材を前記第１方向の反対方向に回動させる第１の調整ねじを含み、
前記第２の調整部材は、前記保持部材を前記第２方向の反対方向に回動させる第２の調整ねじを含む
ことを特徴とする請求項１から１３までのいずれか１項に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１５】
前記保持部材を前記位置決め部に押付ける第５の力を前記保持部材に付与する第５の力付与部材と、
前記保持部材を前記位置決め部に押付ける第６の力を前記保持部材に付与する第６の力付与部材と
をさらに有することを特徴とする請求項１から１４までのいずれか１項に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１６】
前記第５の力付与部材は、前記ハウジングと前記保持部材との間に備えられた第３の板ばねを含み、
前記第６の力付与部材は、前記ハウジングと前記保持部材との間に備えられた第４の板ばねを含む
ことを特徴とする請求項１５に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１７】
前記第３の板ばねの前記保持部材に当接する部分は、前記光軸方向及び前記第１方向の両方に直交する第１の幅方向に幅広な当接部を有する第３の突起部を含み、
前記第４の板ばねの前記保持部材に当接する部分は、前記光軸方向及び前記第２方向の両方に直交する第２の幅方向に幅広な当接部を有する第４の突起部を含む
ことを特徴とする請求項１６に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１８】
前記第１の当て板及び前記第２の当て板は、前記保持部材よりも硬い材料からなることを特徴とする請求項５又は１０に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項１９】
前記ハウジングに取り付けられ、前記第１の調整ねじのねじ頭と前記第２の調整ねじのねじ頭の真上に開口を有し、前記第１の調整ねじのねじ頭と前記第２の調整ねじのねじ頭の両方を覆うように形成された脱落防止プレートをさらに有することを特徴とする請求項１４又は１８に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項２０】
前記ハウジングに取り付けられ、前記保持部材の前記第１方向の移動を、所定の第１の位置までに規制する第１のストッパと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記保持部材の前記第２方向の移動を、所定の第２の位置までに規制する第２のストッパと
を備えたことを特徴とする請求項１から１９までのいずれか１項に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項２１】
前記光学素子は、前記入射面から入射した光線の前記光軸に垂直な面における光強度を均一化して前記光出射面から出射する光強度均一化素子であることを特徴とする請求項１から２０までのいずれか１項に記載の光学素子の角度調整機構。
【請求項２２】
光線を発生する光源と、
入力信号に基づく画像を形成する光変調素子と、
前記光変調素子に前記光線を照射する照明光学系と、
前記光変調素子によって変調された光線をスクリーンに拡大投写する投写光学系と
を備え、
前記照明光学系は、
前記光源からの光を通過させる光学素子である光強度均一化素子と、
前記光学素子の角度を調整する、請求項１から２１までのいずれか１項に記載の光学素子の角度調整機構と
を有することを特徴とする投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持した光学素子の光軸の角度を互いに直交する２方向に調整することができる光学素子の角度調整機構、及び、この角度調整機構を備えた投写型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの光変調素子を使用して、画像をスクリーンに投写するプロジェクタやプロジェクションテレビなどの投写型画像表示装置では、光源で発生した光線を効率的に使用するために、光変調素子を、その受光面の形状に近い形状（照射領域の形状）を持つ照明光線で照明する必要がある。そのために、例えば、ガラス又は透明なプラスチック製の角柱状のロッドインテグレータや、内面を鏡面とする中空構造のライトトンネル（ライトパイプ）などの光強度均一化素子を使用し、光源からの光線の形状（照射領域の形状）を、光変調素子の受光面の形状に近い形状である四角形に変換している。照明光線の無駄を無くして明るい投写光線を得るためには、光変調素子の受光面とほぼ同じ範囲を照明することが望ましい。しかし、照明領域を受光面とほぼ同じ大きさにすると、照明光線の位置が少しずれただけで、受光面全体を照明することができなくなり、投写された画像の端が欠けることがある。そのため、構成する部品に高い加工精度が要求されたり、部品の組み立てに高い組み立て精度が要求されたりするので、部品の加工性や部品の組み立て性が低下し、部品コストや組み立てコストが高くなるなどの問題があった。
【０００３】
このような問題の解決策として、ライトトンネルを通過した光線による照射領域を回転させることによって、光変調素子の受光面が光線による照射領域からはみ出さないようにする提案がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４８７５２号公報（段落００１４、図４、図８、図１３、図１４）
【発明の概要】
【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が提案するライトトンネルの角度調整機構では、光の照射領域を回転させるだけであり、光の照射領域を垂直方向及び水平方向に移動させることはできない。したがって、この従来技術では、光の照射領域が光変調素子の受光面に対し、垂直方向又は水平方向にずれている場合は補正することができず、投写された画像の端が欠ける又は暗く表示されるなどの問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来技術を解決するためになされたものであり、その目的は、光学素子の光出射面の向きを、互いに直交する２方向に調整することができる光学素子の角度調整機構、及び、高輝度で高品質な画像を投写できる投写型画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】
【０００７】
本発明に係る光学素子の角度調整機構は、光入射面、光出射面、及び前記光入射面と前記光出射面との間を繋ぐ複数の側面を有する光学素子を保持する保持部材と、前記保持部材の前記光入射面側の部分が当接する位置決め部を含み、前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動可能に支持するハウジングと、前記保持部材に、前記光学素子の光軸に直交する第１方向の成分を持つ第１の力を付与する第１の力付与部材と、前記保持部材に、前記光軸及び前記第１方向の両方に直交する第２方向の成分を持つ第２の力を付与する第２の力付与部材と、前記保持部材に、前記位置決め部に向かう前記光軸方向の成分を持つ第３の力を付与する第３の力付与部材と、前記保持部材に、前記位置決め部に向かう前記光軸方向の成分を持つ第４の力を付与する第４の力付与部材と、前記第１の力の前記第１方向の成分に抗する力を付与して前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動させ、前記ハウジングに対する前記保持部材の前記光出射面の前記第１方向の位置を調整する第１の調整部材と、前記第２の力の前記第２方向の成分に抗する力を付与して前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動させ、前記ハウジングに対する前記保持部材の前記光出射面の前記第２方向の位置を調整する第２の調整部材とを備えることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る投写型画像表示装置は、光線を発生する光源と、入力信号に基づく画像を形成する光変調素子と、前記光変調素子に前記光線を照射する照明光学系と、前記光変調素子によって変調された光線をスクリーンに拡大投写する投写光学系とを備え、前記照明光学系は、前記光源からの光を通過させる光学素子である光強度均一化素子と、前記光学素子の角度を調整する、上記光学素子の角度調整機構とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る光学素子の角度調整機構によれば、光学素子の光出射面の向きを、互いに直交する２方向に調整することができるので、光学素子を通して照明される領域の位置を、互いに直行する２方向に調整することができる。
【００１０】
また、本発明に係る投写型画像表示装置によれば、光強度均一化素子の角度を垂直方向及び水平方向に調整することで、照明領域が光変調素子の受光面からずれることなく、受光面全体を照明することができるので、投写された画像の端が欠けることのない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構を示す外観斜視図（光入射面側の斜め上から見た場合）である。
【図２】実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構を示す外観斜視図（光出射面側の斜め上から見た場合）である。
【図３】図２に示される光強度均一化素子の角度調整機構のハウジングを除く部分を示す外観斜視図（光出射面側の斜め上から見た場合）である。
【図４】図３に示される構成の分解斜視図である。
【図５】図４に示されるロッドインテグレータ及びロッドホルダを上下逆にして示す分解斜視図である。
【図６】図４に示される板ばねを拡大して示す拡大斜視図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第３及び第４アームの先端付近を示す側面図及び正面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、第１及び第２アームの先端付近を示す側面図及び正面図である。
【図９】図２に示される光強度均一化素子の角度調整機構のハウジングを示す外観斜視図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図（図３をＸ−Ｘ線で切る断面に相当する図）である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図（図３をＸＩ−ＸＩ線で切る断面に相当する図）である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構の照明領域の調整方法の説明図である。
【図１３】実施の形態２に係る光強度均一化素子の角度調整機構を示す外観斜視図（光入射面側の斜め上から見た場合）である。
【図１４】図１３に示される光強度均一化素子の角度調整機構のハウジングを除く部分を示す分解斜視図である。
【図１５】実施の形態３に係る光強度均一化素子の角度調整機構を示す外観斜視図（光入射面側の斜め上から見た場合）である。
【図１６】図１５に示される光強度均一化素子の角度調整機構を示す側面図である。
【図１７】図１５に示される光強度均一化素子の角度調整機構を示す平面図である。
【図１８】図１５に示される光強度均一化素子の角度調整機構のハウジングを除く部分を示す分解斜視図である。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態３に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図（図１６をＸＩＸ−ＸＩＸ線で切る断面に相当する図）である。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態３に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図（図１７をＸＸ−ＸＸ線で切る断面に相当する図）である。
【図２１】実施の形態４に係る投写型画像表示装置であるプロジェクタの内部を示す構成図である。
【図２２】実施の形態５に係る背面投写形の画像表示装置の内部を概略に示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
《１》実施の形態１
《１−１》実施の形態１の構成
図１は、実施の形態１に係る光学素子の角度調整機構である光強度均一化素子の角度調整機構１００を示す外観斜視図（光入射面１ｂ側の斜め上から見た場合）である。図２は、実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構１００を示す外観斜視図（光出射面１ｃ側の斜め上から見た場合）である。
【００１３】
以下の説明において、光学素子はプロジェクタやプロジェクションテレビなどの投写型画像表示装置において光変調素子を照明する光線を通過させる光強度均一化素子であるが、角度調整機構により角度調整がなされる光学素子は光入射面（後述の図５の符号１ｂ）、光出射面（後述の図５の符号１ｃ）、及び光入射面と光出射面との間を繋ぐ複数の側面（後述の図５の符号１ｄ，１ｅ）を有する光学素子であれば、光強度均一化素子以外の光学素子であってもよい。
【００１４】
実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構１００は、光強度均一化素子としてのロッドインテグレータ１を保持する保持部材としてのロッドホルダ２と、ロッドホルダ２の光入射面１ｂ側の部分が当接する位置決め部（後述する図９の構成１９）を含み、ロッドホルダ２を位置決め部を支点として回動可能に支持するハウジング３と、ロッドホルダ２に、ロッドインテグレータ１の光軸（後述する図５の光軸１ａであり、ｘ方向に平行である。）に直交する第１方向（＋ｚ方向、図１における垂直方向（上方向））の成分を持つ第１の力を付与する第１の力付与部材としての第３のアーム（板ばね部材８の第１の板ばね）１７と、ロッドホルダ２に、光軸１ａ（ｘ方向）及び第１方向（ｚ方向）の両方に直交する第２方向（＋ｙ方向、図１における水平方向）の成分を持つ第２の力を付与する第２の力付与部材としての第４のアーム（第２の板ばね）１８と、ロッドホルダ２に、位置決め部に向かう光軸１ａ方向の成分を持つ第３の力を付与する第３の力付与部材としての第１のコイルばね４ａと、位置決め部に向かう光軸１ａ方向の成分を持つ第４の力を付与する第４の力付与部材としての第２のコイルばね４ｂと、第１の力の第１方向（ｚ方向、図１における垂直方向）の成分に抗する力を付与してロッドホルダ２を位置決め部を支点として回動させ、ハウジング３に対するロッドインテグレータ１の光出射面１ｃの第１方向（±ｚ方向、図１における垂直方向）の位置を調整する第１の調整部材としての第１の調整ねじ９ａと、第２の力の第２方向（ｙ方向、図１における水平方向）の成分に抗する力を付与してロッドホルダ２を位置決め部を支点として回動させ、ハウジング３に対するロッドインテグレータ１の光出射面１ｃの第２方向（±ｙ方向、図１における水平方向）の位置を調整する第２の調整部材としての第２の調整ねじ９ｂとを主要な構成としている。
【００１５】
また、図１及び図２に示されるように、実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構１００は、ロッドホルダ２をロッドインテグレータ１の光軸１ａ方向（−ｘ方向）及び上方向（＋ｚ方向）に付勢する（引っ張られる）第１のコイルばね４ａと、ロッドホルダ２をロッドインテグレータ１の光軸１ａ方向（−ｘ方向）及び横方向（＋ｙ方向）に付勢する（引っ張られる）第２のコイルばね４ｂと、ロッドホルダ２の上面に設けられた第１のコイルばね４ａを引掛ける第１の引掛け部５ａと、ロッドホルダ２の側面に設けられた第２のコイルばね４ｂを引掛ける第２の引掛け部６ａと、第１のコイルばね４ａの他端をハウジング３の固定部３ａに固定するねじ７ａと、第２のコイルばね４ｂの他端をハウジング３の固定部３ｂに固定するねじ７ｂとを有している。また、実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構１００は、ロッドホルダ２を上方向（＋ｚ方向）及び横方向（＋ｙ方向）に付勢する（押す）板ばね部材８と、ロッドホルダ２の上方向（＋ｚ方向）への回動範囲を制限する第１のストッパ１０ａと、図１においてロッドホルダ２の左方向（＋ｙ方向）への回動範囲を制限する第２のストッパと１０ｂと、図２において第１の調整ねじ９ａと第２の調整ねじ９ｂが抜けて落下することを防止する脱落防止プレート１１と、第１の調整ねじ９ａと第２の調整ねじ９ｂのねじ頭の上方にそれぞれ設けた脱落防止プレート１１の開口１１ａ，１１ｂと、脱落防止プレート１１をハウジング３に固定するためのねじ７ｃとを有している。なお、図１には、脱落防止プレート１１を取り除いたときの形状を示している。
【００１６】
図３は、図２に示される光強度均一化素子の角度調整機構１００のハウジングとねじ７ａ及び７ｂを除く部分を示す外観斜視図（光出射面１ｃ側の斜め上から見た場合）である。また、図４は、図３に示される構成の分解斜視図である。図３及び図４において、ロッドインテグレータ１の右側が光線の光入射面１ｂ側であり、左側が光線の光出射面１ｃ側である。ロッドホルダ２の上面には、第１の当て板５がねじ１２ａで固定されている。第１の当て板５には、第１のコイルばね４ａの一端を掛ける第１の引掛け部５ａと、第１の調整ねじ９ａの先端が当接する垂直方向の当て面５ｂとが形成されている。また、ロッドホルダ２の底面には、第２の当て板６がねじ１２ｂで固定されている。第２の当て板６には、第２のコイルばね４ｂの一端を掛ける第２の引掛け部６ａと、第２の調整ねじ９ａの先端が当接する水平方向の当て面６ｂとが形成されている。また、第１の引掛け部５ａと第２の引掛け部６ａは、第１及び第２のコイルばね４ａ，４ｂが水平に掛かるようにその高さが設定されている。すなわち、ハウジング３の第１のコイルばね４ａの端部が連結される固定部のロッドホルダ２からの距離は、第１の引掛け部５ａのロッドホルダ２からの距離に等しく、ハウジング３の前記第２のコイルばね４ｂの端部が連結される固定部のロッドホルダ２からの距離は、第２の引掛け部６ａのロッドホルダ２からの距離に等しくなるように、設定されている。第１及び第２のコイルばね４ａ，４ｂを水平に掛けることにより、ロッドホルダ２をロッドインテグレータ１の光軸１ａ方向に付勢する（引っ張られる）力が最大になり、振動や衝撃が加わってもロッドホルダ２が光軸１ａ方向にずれにくくなる。なお、実施の形態１では、コストダウンと組み立て性向上のため、第１の引掛け部５ａと第２の引掛け部６ａを、それぞれ第１の当て板５と第２の当て板６と一体に形成したが、それぞれ別体とするかロッドホルダ２に直接形成しても機能的に問題はない。
【００１７】
第１の引掛け部５ａは、当て板５から直角に折り曲げられ、第１のコイルばね４ａがロッドホルダ２を上から見て、ロッドホルダ２のほぼ中央（軸線上）に位置するように形成されている。第２の引掛け部６ａは、当て板６から直角に３回折り曲げられ、第２のコイルばね４ｂがロッドホルダ２を横から見てそのほぼ中央に位置するように形成されている。また、第１の引掛け部５ａと第２の引掛け部６ａが平行になるように形成することにより、第１のコイルばね４ａと第２のコイルばね４ｂを同じ姿勢で配置することができ、フックの対向角が同じコイルばねを使用することがでる。さらに、使用時の長さと発生荷重を同じにした場合、第１のコイルばね４ａと第２のコイルばね４ｂ共用することが可能になり、コストダウンが図れるとともに、組み立て時に２つのコイルばねの掛け間違いが無くなるなどの利点がある。
【００１８】
また、成形性を確保したり放熱性を良くするために、ロッドホルダ２の材料にアルミニウムを使用した場合、第１の調整ねじ９ａと第２の調整ねじ９ｂは鉄製であることが多いため、第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂの先端がロッドホルダ２の表面を傷つけ、ロッドホルダ２の表面が粗くなったり、表面が削られ細かい粉が発生する場合がある。そのような場合には、第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂに対するロッドホルダ２表面の摩擦係数が大きくなり、ロッドホルダ２の回動動作に支障をきたすことがある。そこで、実施の形態１では、ロッドホルダ２の表面を保護するために、第１及び第２の当て板５，６をロッドホルダ２表面に配置し、第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂの先端がロッドホルダ２に直接当接することを防止している。なお、第１及び第２の当て板５，６は、ロッドホルダ２よりも硬い材料であることが望ましく、ロッドホルダ２がアルミニウムである場合は、ステンレスなど表面硬度がアルミニウムよりも高い材料を使用することが好適である。このようにすれば、第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂの先端がロッドホルダ２の表面を傷つけることがない。
【００１９】
ロッドホルダを付勢する（押す）板ばね部材８には、ロッドホルダ２の光線の光入射面１ｂ側を上方向に付勢する（押す）第１のアーム１５と、光線の光入射面１ｂ側を横方向に付勢する（押す）第２のアーム１６と、第１の調整ねじ９ａが当接するのとは反対側の面を上方向に付勢する（押す）第３のアーム１７と、第２の調整ねじ９ｂが当接するのとは反対側の面を横方向に付勢する（押す）第４のアーム１８が備えられている。これにより、ロッドホルダ２の光入射面１ｂ側を保持するとともに、ロッドホルダ２を上方向及び横方向に回動させることできる。また、第１のアーム１５と第３のアーム１７はロッドホルダ２の底面を付勢する（押す）が、第１のアーム１５と第３のアーム１７の先端が当接する箇所には第２の当て板６が配置されており、ロッドホルダ２の底面には直接当接しないようになっている。また、第２のアーム１６と第４のアーム１８はロッドホルダ２の側面を付勢する（押す）が、第２のアーム１６と第４のアーム１８の先端が当接する箇所には第１の当て板５が配置されており、ロッドホルダ２の側面には直接当接しないようになっている。よって、ロッドホルダ２の側面と底面が傷つくことなく、摩擦係数が増大することがない。
【００２０】
［ロッドホルダ２の構造］
図５は、図４に示されるロッドインテグレータ１及びロッドホルダ２を上下逆にして示す分解斜視図である。ロッドホルダ２は、ホルダ部２０１とその蓋２０２から構成されており、ホルダ部２０１にロッドインテグレータ１を入れ、その上から蓋２０２を３本のねじ１３ａ，１３ｂ，１３ｃで固定する。そのままではロッドインテグレータ１が抜け落ちるので、蓋２０２側から２本のねじ１４ａ，１４ｂでロッドインテグレータ１をホルダ部２０１側に押す。それと同時に、ホルダ部２０１の側面から２本のねじ１４ｃ，１４ｄでロッドインテグレータ１をホルダ部２０１の内側の面に押し付け固定する。また、ロッドインテグレータ１の光軸１ａとは、光線の光入射面１ｂの中心から光出射面１ｃの中心をつないだ中心軸のことである。なお、実施の形態１では、光強度均一化素子として光線の透過率が高いガラスや透明なプラスチック材料を使用した細長い四角柱のロッドインテグレータ１を使用したが、４枚の細長い長方形の鏡を内側に向け組み合わせた中空構造のライトトンネル（ライトパイプ）を使用してもよい。また、ロッドインテグレータ１を固定するねじ１４ａから１４ｃは、ロッドインテグレータ１の表面を傷つけるのを防止するために、プラスチックのねじを使用するのがよい。
【００２１】
［板ばね部材８の構造］
図６は、図４に示される板ばね部材を拡大して示す拡大斜視図である。また、図７（ａ）及び（ｂ）は、第３及び第４アーム１７，１８の先端付近を示す側面図及び正面図である。また、図８（ａ）及び（ｂ）は、第１及び第２アーム１５，１６の先端付近を示す側面図及び正面図である。図６は、ロッドホルダ２を付勢する（押す）板ばね部材８の自由時の状態を示したものである。図４に示した板ばね部材８は、ロッドホルダ２を付勢し（押し）ている状態、すなわち、使用時の状態を示したもので、第１から第４のアーム１５から１８が撓んだ状態を示している。板ばね部材８は、位置決め穴８ａ，８ｂにより位置決めされ、３つのねじ固定用の穴８ｃ，８ｄ，８ｅによってハウジング３に固定される。また、第１及び第２のアーム１５，１６の先端には、それぞれ小判形状の突起１５ａ，１６ａが形成されている。小判形状の突起１５ａ，１６ａとは、第１及び第２のアーム１５，１６の幅方向の中央付近には、軸方向を第１及び第２のアーム１５，１６の幅方向とする半円柱状部分が配置され、半円柱状部分の両端にはそれぞれ、球を４分の１に分割した１／４球状部分が配置されている。したがって、第１及び第２のアーム１５，１６の先端側から見た場合には、突起１５ａ，１６ａは、一方の１／４円弧部分、この円弧に繋がる水平の直線部分、この直線部分に繋がる他方の１／４円弧部分から構成された形状（半小判形状）に見える。また、真上から見た場合には、突起１５ａ，１６ａは、一方の１／２円弧部分、この円弧に繋がる水平の２本の直線部分、この２本の直線部分に繋がる他方の１／２円弧部分から構成された形状（小判形状）に見える。第１及び第２のアーム１５，１６は、ロッドホルダ２の光入射面１ｂ側を、その位置が上下及び左右方向にずれないように付勢する（押す）ためのものであるが、小判形状の突起１５ａ，１６ａは、ロッドホルダ２がロッドインテグレータ１の光軸１ａを中心に回転するのを防止するものである。そのために、小判形状の突起１５ａ，１６ａはともに、ロッドインテグレータ１の光軸１ａに対して垂直方向に細長くなるように形成されている。これにより、ロッドホルダ２が回転するのを防止する。
【００２２】
また、小判形状の突起１５ａ，１６ａは、ロッドホルダ２が上下及び左右方向に回動するときに、その動きを規制しないよう突起部分が曲面になっている。仮に、第１及び第２のアーム１５，１６の先端をただ折り曲げた場合には、その左右の端部がエッジになったり、盛り上がったりするため、ロッドホルダ２の表面に引っ掛かりロッドホルダ２が回動するのに抵抗になる。そのため、第１及び第２のアーム１５，１６の先端に、エッジ部のない小判形状の突起１５ａ，１６ａを形成した。
【００２３】
また、第３及び第４のアーム１７，１８の先端には、それぞれ半球状の突起１７ａ，１８ａが形成されている。第３及び第４のアーム１７，１８は、ロッドホルダ２を上方向及び横方向に付勢し（押し）、第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂの先端に押し当てるためのものである。ロッドホルダ２は角度調整時に上下及び左右両方向に回動するので、第３及び第４のアーム１７，１８の先端の突起１７ａ，１８ａの形状を半球状とし、ロッドホルダ２がどの方向に移動してもその動きを規制しないようにした。
【００２４】
［ハウジング３の構造］
図９は、図２に示される光強度均一化素子１の角度調整機構のハウジング３を示す外観斜視図（図２において矢印Ｄａ方向に見た場合）である。図９は、ハウジング３を示したもので、図４に示されるロッドホルダ２の光入射面１ｂ側の上面２ａがハウジング３の位置決め部１９の第１の当て面１９ａに、光入射面１ｂ側の側面２ｂが位置決め部１９の第２の当て面１９ｂに、光入射面１ｂ側の端面２ｃが位置決め部１９の第３の当て面１９ｃに当接し位置決めされる。また、ロッドホルダ２の光入射面１ｂ側の上面２ａは、板ばね部材８の第１のアーム１５によって上方向に付勢され（押され）、ハウジング３の第１の当て面１９ａに押し当てられる。光入射面１ｂ側の側面２ｂは、第２のアーム１６によって横方向に付勢され（押され）、第２の当て面１９ｂに押し当てられる。光入射面１ｂ側の端面２ｃは、第１及び第２のコイルばね４ａ，４ｂによってロッドインテグレータ１の光軸１ａ方向に付勢され（引っ張られ）、第３の当て面１９ｃに押し当てられる。また、ハウジング３には、第１の調整ねじ９ａが嵌合するねじ穴２０ａと、第２の調整ねじ９ｂが嵌合するねじ穴２０ｂが設けられている。
【００２５】
これにより、ロッドインテグレータ１の光入射面１ｂの位置が正確に位置決めされるので、ロッドホルダ２が回動してもロッドインテグレータ１の光入射面１ｂの位置がずれることがない。また、ロッドホルダ２は、その光入射面１ｂ側を回動支点に、上下及び左右方向に回動自在に保持されているので、板ばね部材８の第３のアーム１７によって付勢される（押される）ことで上方向に回動し、第４のアーム１８で付勢される（押される）ことで横方向に回動することができる。ここで、第１のコイルばね４ａは、ロッドホルダ２をハウジング３の第３の当て面１９ｃの方向に付勢する（引っ張られる）ように掛けられているが、ロッドインテグレータ１の光軸１ａから上方向にずれた位置に配置されているので、ロッドホルダ２を光軸１ａ方向に付勢する（引っ張られる）力の他に、ロッドホルダ２を上方向に回動させる力も発生する。また、第２のコイルばね４ｂは、ロッドインテグレータ１の光軸１ａから横方向にずれた位置に配置されているので、ロッドホルダ２を光軸１ａ方向に付勢する（引っ張られる）力の他に、ロッドホルダ２を横方向に回動させる力も発生する。すなわち、第１及び第２のコイルばね４ａ，４ｂは、ロッドホルダ２を上方向及び横方向に回動させるための補助的な役割も果たしている。
【００２６】
《１−２》実施の形態１の動作
図１０（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図（図３をＸ−Ｘ線で切る断面に相当する図）である。図１１（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図（図３をＸＩ−ＸＩ線で切る断面に相当する図）である。ロッドインテグレータ１の角度調整機構１００の動作について説明する。図１において、第１の調整ねじ９ａを緩める方向に回すと、ロッドホルダ２は、板ばね部材８から受ける力などによって、光線の光入射面１ｂ側を支点にして上方向に回動し（図１０（ａ））、板ばね部材８から受ける力に抗して第１の調整ねじ９ａを締める方向に回すと、ロッドホルダ２は、下方に回動する（図１０（ｂ））。また、第２の調整ねじ９ｂを緩める方向に回すと、板ばね部材８から受ける力などによって、ロッドホルダ２は、左方向に回動し（図１１（ａ））、板ばね部材８から受ける力に抗して第２の調整ねじ９ｂを締める方向に回すと、ロッドホルダ２は、右方向に回動する（図１１（ｂ））。また、ロッドホルダ２は、板ばね部材８と第１及び第２のコイルばね４ａ，４ｂにより、常に第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂに向かう方向に付勢されている（引っ張られている）ので、上下及び左右方向に回動し終わると、その位置と角度が保持される。よって、角度調整後にその状態を他の機構で固定する必要がない。
【００２７】
図１２（ａ）〜（ｃ）実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構１００の照明領域の調整方法の説明図である。以上のようにロッドインテグレータ１の角度調整を行うことができるように構成したので、例えば、図１２（ａ）に示されるように、ＤＭＤの受光面２１から照明領域Ｌ１がずれて、受光面２１の一部に照明光線が当たらない状態にあったとしても、角度調整機構１００を用いてロッドインテグレータ１の角度を調整することによって、例えば、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）の順で照明領域Ｌ１の位置を修正し、受光面２１全体を照明することができる。
【００２８】
また、図２に示されるように、ハウジング３には、第１のストッパ１０ａが備えられているので、第１の調整ねじ９ａを緩める方向に回してロッドホルダ２が上方向に回動するときに、ロッドホルダ２の上面が第１のストッパ１０ａの先端に当接し、必要以上に回動しないよう制限を与えている。また、第２のストッパ１０ｂは、第２の調整ねじ９ｂを緩める方向に回してロッドホルダ２が図２において右方向に回動するときに、ロッドホルダ２の側面が第２のストッパ１０ｂに当接し、必要以上に回動しないよう制限を与えている。脱落防止プレート１１は、第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂのねじ頭の頭上に覆いかぶされるように配置され、ねじ頭の真上には、ドライバーのビットを差し込むための開口１１ａ，１１ｂが設けられている。そして、第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂを緩める方向に回していったときに、ロッドホルダ２が第１及び第２のストッパ１０ａ，１０ｂに当接し、さらに緩める方向に回していったときにねじ頭が脱落防止プレート１１に当接するようになっている。しかも、脱落防止プレート１１は、第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂのねじ部がハウジング３のねじ穴２０ａ，２０ｂから抜けないような高さに配置されているので、第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂを緩める方向に回していっても抜け落ちることがない。
【００２９】
《１−３》実施の形態１の効果
以上に説明したように、光強度均一化素子の角度調整機構１００を構成したので、たとえ照明領域Ｌ１がＤＭＤの受光面２１からずれていたとしても、第１の調整ねじ９ａと第２の調整ねじ９ｂを締める方向又は緩める方向に回すことで、ロッドインテグレータ１の角度（光軸１ａの角度）を調整して、照明領域Ｌ１が受光面２１全体を照明する位置に合わせることができる。このように構成することにより、取り付け誤差を考慮して照明領域Ｌ１の大きさをＤＭＤの受光面２１の大きさより大きくする必要がなくなるので、照明領域Ｌ１の大きさをＤＭＤの受光面２１の大きさに略等しくできる。その結果、受光面２１以外の領域を照明することによって生じる無駄なく照明を少なくすることができ、明るい画像を得ることができる。
【００３０】
また、照明領域Ｌ１の位置を調整できるようにしたことにより、構成部品に高い加工精度が要求されず、組み立て精度も緩和できるので、部品や組み立てのコストが安くなるとともに、製品の歩留まりが改善されるなどの効果もある。
【００３１】
また、ロッドホルダ２を上方向及び横方向に付勢する（押す）板ばね部材８に加え、ロッドホルダ２をロッドインテグレータ１の光軸１ａ方向に付勢する（引っ張られる）第１のコイルばね４ａと第２のコイルばね４ｂを設けたので、ロッドインテグレータ１の光入射面１ｂの位置を正確に位置決めすることができる。また、ロッドインテグレータ１の光入射面１ｂの位置を固定したままで、ロッドインテグレータ１の角度を調整することが可能となり、ロッドインテグレータ１の光入射面１ｂがずれることがない。
【００３２】
さらに、第１及び第２のコイルばね４ａ，４ｂは、ロッドホルダ２を上方向及び横方向に回動させる作用もあるので、板ばね部材８の補助をする働きがあり、より確実にロッドホルダ２を回動させることができる。これにより、ロッドインテグレータ１の角度調整を行うときに、ロッドホルダ２の動きが悪く、スタックすることがない。なお、スタックとは、第１又は第２の調整ねじ９ａ，９ｂを緩める方向に回してもロッドホルダ２がそれ以上回動しなくなる状態のことを言う。
【００３３】
さらに、第１のコイルばね４ａでロッドホルダ２が上方向に回動する動作を補助し、第２のコイルばね４ｂでロッドホルダ２が横方向に回動する動作を補助するため、上下及び左右方向への回動動作のバランスが良いので、片方向だけスタックするようなことがなく、確実に角度調整を実行することができる。
【００３４】
また、第１及び第２のコイルばね４ａ，４ｂを板ばね部材８の補助として使用することにより、板ばね部材８の付勢力（押付け力）を小さく設定することができるため、板ばね部材８において、ロッドホルダ２を回動させる作用のある第３のアーム１７と、第４のアーム１８の発生荷重を小さく設定することができる。これにより、ロッドホルダ２を回動させるときの摩擦が減少し、よりスムーズに回動動作が行うことができるようになる。
【００３５】
《２》実施の形態２
図１３は、実施の形態２に係る光強度均一化素子の角度調整機構１１０を示す外観斜視図（光入射面１ｂ側の斜め上から見た場合）である。図１４は、図１３に示される光強度均一化素子の角度調整機構１１０のハウジング２５と、ねじ７ａ，７ｂを除く部分を示す分解斜視図である。図１３及び図１４において、実施の形態１で説明した光強度均一化素子の角度調整機構１００における構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態２に係る光強度均一化素子の角度調整機構１１０は、第１のコイルばね４ａを引掛ける第１の引掛け部２３ａの高さを実施の形態１よりも高くした点と、第２のコイルばね４ｃを掛ける第２の引掛け部２４ａをロッドホルダ２の側面から水平方向に出した点において、実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構１００との相違する。また、ハウジング２５に関しては、第１のコイルばね４ａの高さを高くしたので、第１のコイルばね４ａを固定する固定部２５ａの高さも高くした。なお、第２のコイルばね４ｃを固定する固定部２５ｂの高さは、実施の形態１の固定部３ｂの高さと略同じである。
【００３６】
図１４において、第１の当て板２３には、第１のコイルばね４ａを掛ける第１の引掛け部２３ａと、第１の調整ねじ９ａの先端が当接する垂直方向の当て面２３ｂが形成されている。実施の形態１に示した第１の当て板５との違いは、第１の引掛け部２３ａの第１のコイルばね４ａのフックが嵌合する穴の高さで、実施の形態１の第１の引掛け部５ａよりも高い位置で第１のコイルばね４ａを引掛けている。また、第２の当て板２４には、第２のコイルばね４ｃを掛ける第２の引掛け部２４ａと、第２の調整ねじ９ａの先端が当接する水平方向の当て面２４ｂが形成されている。第２の引掛け部２４ａは、ロッドホルダ２の側面から水平方向に出ているので、第２のコイルばね４ｃのフックを上から掛けることになる。そのため、第１のコイルばね４ａの両端のフックが１８０度対向なのに対し、第２のコイル４ｃの両端のフックは、９０度対向とした。
【００３７】
第１のコイルばね４ｃを実施の形態１に比べ、ロッドホルダ２の上面から高い位置に配置したため、ロッドホルダ２をロッドインテグレータ１の光軸１ａ方向に付勢し（引っ張られ）、ロッドホルダ２の光入射面１ｂ側の端面２ｃをハウジング２５の図示されない当て面に押し当てる力は、少し弱くなるものの、ロッドホルダ２を上方向に回動させる力が強くなる。これにより、ロッドホルダ２をより強く回動させることが可能となり、ロッドホルダ２を上下方向に回動させるときに、さらにスタックしにくくなる。また、ロッドホルダ２を上方向に回動させる力が強くなるので、その分板ばね部材８の第３のアーム１７の付勢力（押付け力）を弱くすることも可能で、その場合、第３のアーム１７の先端と、第２の当て板２４との間の摩擦力が小さくなるので、ロッドホルダ２の左右方向への動きがよりスムーズになる。
【００３８】
一方、第２の当て板２４に関しては、実施の形態１では、第２の引掛け部６ａを形成するのに３回折り曲げているのに対し、実施の形態２では、第２の引掛け部２４ａを形成するのには、２回の折り曲げで済むので、加工の工程数が減りコストダウンになる。また、折り曲げ箇所が少なく形状が簡単になるので、引掛け部２４ａの剛性が高くなり、第２のコイルばね４ｃで引っ張られても変形しにくくなる。また、第２のコイルばね４ｃに関しては、フックの対向角が第１のコイルばね４ａと違う形状を持つので、たとえ長さや直径が似ている場合であっても、組み立て時における付け間違いは発生しない。
【００３９】
以上のように、光強度均一化素子の角度調整機構１１０を構成したので、ロッドインテグレータ１の角度調整がより迅速且つ確実に行えるようになり、照明領域Ｌ１の位置の修正作業が容易になるとともに、歩留まりが改善される。
【００４０】
また、第１のコイルばね４ａと第２のコイルばね４ｃの判別が簡単にできるため、掛け間違いを防止することが可能で、歩留まりが改善されるとともに組み立て時間を短縮することができる。
【００４１】
なお、実施の形態１に示した光強度均一化素子の角度調整機構１００と同一又は相当する部分によって得られる効果は、実施の形態１に記載した効果と同様である。
【００４２】
《３》実施の形態３
図１５は、実施の形態３に係る光学素子の角度調整機構である光強度均一化素子の角度調整機構１２０を示す外観斜視図（光入射面１ｂ側の斜め上から見た場合）である。図１６は、図１５に示される光強度均一化素子の角度調整機構１２０を示す側面図である。図１７は、図１５に示される光強度均一化素子の角度調整機構１２０を示す平面図である。図１８は、図１５に示される光強度均一化素子の角度調整機構１２０のハウジング２６を除く部分を示す分解斜視図である。図１５から図１８までにおいて、図１から図９まで（実施の形態１）に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
【００４３】
実施の形態３に係る光強度均一化素子の角度調整機構１２０は、第１のコイルばね４ｄを固定するハウジング２６の固定部２６ａの高さを高くして、第１のコイルばね４ｄを、ｘ方向（水平方向）に対してｘｚ平面内で傾斜するように掛けた点と、第２のコイルばね４ｅを、固定するハウジング２６の固定部２６ｂを横方向に延長して、ねじ７ｂの位置を横方向に移動し、第２のコイルばね４ｄをｘ方向（水平方向）に対してｘｙ平面内で傾斜するように掛けた点において、実施の形態１に係る光強度均一化素子の角度調整機構１００と相違する。なお、第１及び第２のコイルばね４ｄ，４ｅの引掛け部５ａ，６ａは、実施の形態１と同じである。
【００４４】
図１６において、第１のコイルばね４ｄは、引掛け部５ａから固定部２６ａに固定されたねじ７ａに向かって斜めに掛けられている。すなわち、ハウジング２６の第１のコイルばね４ｄの端部が連結される固定部２６ａのロッドホルダ２からの距離は、引掛け部５ａのロッドホルダ２からの距離よりも長くなっている。このように、第１のコイルばね４ｄによる斜め方向の引っ張り力は、図１６において、ｘ方向の成分とｚ方向の成分を有しており、ロッドホルダ２をロッドインテグレータ１の光軸１ａ方向に付勢する（引っ張られる）力は、実施の形態１の場合よりも弱くなるものの、ロッドホルダ２をｚ方向に回動させる力は、実施の形態１の場合よりも強くなる。
【００４５】
また、図１７において、第２のコイルばね４ｅは、引掛け部６ａから固定部２６ｂに固定されたねじ７ｂに向かってに斜めに掛けられている。すなわち、ハウジング２６の第２のコイルばね４ｅの端部が連結される固定部２６ｂのロッドホルダ２からの距離は、引掛け部６ａのロッドホルダ２からの距離よりも長くなっている。このように、第２のコイルばね４ｅによる斜め方向の引っ張り力は、図１７において、ｘ方向の成分とｙ方向の成分を有しており、ロッドホルダ２をロッドインテグレータ１の光軸１ａ方向に付勢する（引っ張られる）力は、実施の形態１の場合よりも弱くなるものの、ロッドホルダ２をｙ方向に回動させる力は、実施の形態１の場合よりも強くなる。
【００４６】
これにより、ロッドホルダ２をより強く回動させることが可能となり、ロッドホルダ２を回動させるときに、さらにスタックしにくくなる。また、ロッドホルダ２を回動させる力が強くなるので、板ばね部材２７は、図１８に示されるように、ロッドホルダ２の光入射面１ｂ側を位置決めし保持する第１のアーム２８と第２のアーム２９だけを有し、ロッドホルダ２を上方向及び横方向に付勢する（押す）第３及び第４のアーム（実施の形態１及び２におけるアーム１７，１８）を無くすることも可能になる。また、第３及び第４のアームが無くなるので、第２の当て板６との間の摩擦による抵抗も無くなり、ロッドホルダ２の回動時の動きがよりスムーズになる。
【００４７】
図１９（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態３に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図（図１６をＸＩＸ−ＸＩＸ線で切る断面に相当する図）である。図２０（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態３に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図（図１７をＸＸ−ＸＸ線で切る断面に相当する図）である。ロッドインテグレータ１の角度調整機構１２０の動作について説明する。図１５において、第１の調整ねじ９ａを緩める方向に回すと、ロッドホルダ２は、第１のコイルばね４ｄから受ける力などによって、光線の光入射面１ｂ側を支点にして上方向に回動し（図１９（ａ））、第１のコイルばね４ｄから受けるに抗して第１の調整ねじ９ａを締める方向に回すと、ロッドホルダ２は、下方に回動する（図１９（ｂ））。また、第２の調整ねじ９ｂを緩める方向に回すと、第２のコイルばね４ｅから受ける力などによって、ロッドホルダ２は、左方向に回動し（図２０（ａ））、第２のコイルばね４ｅから受ける力に抗して第２の調整ねじ９ｂを締める方向に回すと、ロッドホルダ２は、右方向に回動する（図２０（ｂ））。また、ロッドホルダ２は、第１及び第２のコイルばね４ａ，４ｂにより、常に第１及び第２の調整ねじ９ａ，９ｂに向かう方向に付勢されている（引っ張られている）ので、上下及び左右方向に回動し終わると、その位置と角度が保持される。よって、角度調整後にその状態を他の機構で固定する必要がない。
【００４８】
以上のように、光強度均一化素子の角度調整機構１２０を構成したので、ロッドインテグレータ１の角度調整がより迅速且つ確実に行えるようになり、照明領域Ｌ１の位置の修正作業が容易になるとともに、歩留まりが改善される。
【００４９】
また、板ばね部材２７の形状が簡単になるので、コストダウンが可能になる。
【００５０】
しかも、板ばね部材２７に開いていた穴が塞がり板ばね部材２７の剛性が向上するので、板ばね部材２７により保持されるロッドホルダ２の姿勢が安定する。それにより、ロッドホルダ２が曲がって保持されるなどの不具合が無くなるので、性能と信頼性が向上する。
【００５１】
なお、実施の形態１に示した光強度均一化素子の角度調整機構１００と同一又は相当する部分によって得られる効果は、実施の形態１に記載した効果と同様である。
【００５２】
《４》実施の形態４
図２１は、実施の形態４に係る投写型画像表示装置２１０プロジェクタの構造を示す構成図である。実施の形態４に係る投写型画像表示装置２１０は、筐体５７と、光線を発生する光源５０と、入力信号に基づく画像を形成する光変調素子としてのＤＭＤ５４と、光源５０からの光線をＤＭＤ５４に照射する照明光学系１５０と、ＤＭＤ６６によって変調された光線をスクリーン６８に拡大投写する投写光学系としての投写レンズ６７とを備えている。なお、投写光学系としてさらに画像を広角に拡大する、投写レンズ５５の後に曲面ミラーを追加してもよい。
【００５３】
照明光学系１５０は、ロッドインテグレータ１の角度調整機構１００と、カラーホイール５１と、リレーレンズ５２と、反射ミラー５３とを有している。また、にさらに画像を広角に拡大する場合は、投写レンズ５５の後に曲面ミラーを追加してもよい。
【００５４】
ランプ５０から照射された光線は、ロッドインテグレータ１の光入射面１ｂに集光され、ロッドインテグレータ１で光線の強度が均一化されるとともにＤＭＤ５４の受光面に近い形に変換される。次に、カラーホイール５１により、光線に時分割的にＲＧＢの色が付けられる。リレーレンズ５２で集光された光線は、反射ミラー５３で折り返されＤＭＤ５４の受光面を照明する。ＤＭＤ５４により映像情報を付加された光線は、投写レンズ５５により拡大されスクリーン５６に投写される。なお、光源としては、ランプ光源５０に代えて、ＲＧＢ各色のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）又はＲＧＢ各色のレーザ素子を用いてもよく、この場合には、カラーホイール５１は不要である。
【００５５】
投写型画像表示装置２００では、図１２（ａ）に示されるように、照明領域Ｌ１がＤＭＤ５４の受光面２１からずれている場合は、スクリーン５６に投写される画像の端に、好ましくない影ができる。そこで、ロッドインテグレータ１の角度調整機構１００を用いて照明領域Ｌ１をＤＭＤ５４の受光面２１全体を照明する位置に調整する。図１２（ａ）の状態から、第１の調整ねじ９ａと第２の調整ねじ９ｂを締める方向に回すことにより、照明領域Ｌ１を移動させ、例えば、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）の順に、照明領域Ｌ１を移動させ、ＤＭＤ５４の受光面２１の全体をカバーするように、照明領域Ｌ１の位置を調整することができる。
【００５６】
以上のように、投写型画像表示装置２００に、実施の形態１に記載した光強度均一化素子の角度調整機構１００を採用することにより、画像の周辺が影（暗い部分）になることなく、明るい画像を投写することのできるフロントプロジェクタを得ることができる。
【００５７】
なお、光強度均一化素子の角度調整機構として、実施の形態１の光強度均一化素子の角度調整機構１００を使用した場合を説明したが、実施の形態２の光強度均一化素子の角度調整機構１１０、又は、実施の形態３の光強度均一化素子の角度調整機構１２０を使用しても、同様の効果が得られる。
【００５８】
《５》実施の形態５
図２２は、実施の形態５に係る投写型画像表示装置２１０の構造を概略的に示す構成図である。実施の形態５に係る投写型画像表示装置２１０は、筐体６９と、光線を発生するレーザ光源６０と、レーザ光源６０からの光線を伝播する光ファイバ６１と、入力信号に基づく画像を形成する光変調素子としてのＤＭＤ６６と、光ファイバ６１から出射された光線をＤＭＤ６６に照射する照明光学系１５１と、筐体６９の前面に備えられた透過型のスクリーン６８と、ＤＭＤ６６によって変調された光線をスクリーン６８に拡大投写する投写光学系としての投写レンズ６７とを備えている。なお、投写光学系として、投写レンズ６７の後に、曲面ミラーを追加してもよい。
【００５９】
照明光学系１５１は、光ファイバ６１から出射された光線を通過させる光学素子である光強度均一化素子１と、光強度均一化素子１の角度を調整する角度調整機構１００と、リレーレンズ６２と、第１の反射ミラー６３と、第２の反射ミラー６４と、第３の反射ミラー６５とを有している。
【００６０】
レーザ光源６０は、ＲＧＢ各色のレーザモジュール６０ａ，６０ｂ，６０ｃより構成されていて、各レーザモジュール６０ａ，６０ｂ，６０ｃから出射された光線は、光ファイバ６１の中を伝播し、ロッドインテグレータ１の光入射面１ｂに入射される。ロッドインテグレータ１に入射した光線は、その強度が均一化されるとともに、ＤＭＤ６６の受光面に近い形に変換される。次に、リレーレンズ６２で集光された光線は、第１から第３の反射ミラー６３，６４，６５で折り返され、ＤＭＤ６６を照明する。ＤＭＤ６６により映像情報を付加された光線は、投写レンズ６７により拡大され、スクリーン６８の裏側から投写される。なお、光源にはレーザ光源でなく、白色のランプや、ＲＧＢ各色のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いても良い。ただし、白色ランプを採用しカラーの画像を得るためには、ロッドインテグレータ１の光入射面１ｂ側又は光出射面１ｃ側に、カラーホイールを配置する必要がある。
【００６１】
投写型画像表示装置２１０では、図１２（ａ）に示されるように、照明領域Ｌ１がＤＭＤ６６の受光面２１からずれている場合は、スクリーン５６に投写される画像の端に、好ましくない影ができる。そこで、ロッドインテグレータ１の角度調整機構１００を用いて照明領域Ｌ１を移動させ、照明領域Ｌ１がＤＭＤ６６の受光面２１全体をカバーするように、照明位置を調整する。図１２（ａ）の状態から、第１の調整ねじ９ａと第２の調整ねじ９ｂを回すことにより、照明領域Ｌ１を左下に移動させて、例えば、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）の順に、照明領域Ｌ１を調整することができる。
【００６２】
以上のように、投写型画像表示装置２１０に、実施の形態１に記載した光強度均一化素子の角度調整機構１００を採用することにより、画像の周辺部分に影（位部分）が現われることがなく、明るい画像を投写することのできるリアプロジェクションテレビを得ることができる。
【００６３】
なお、光強度均一化素子の角度調整機構として、実施の形態１の光強度均一化素子の角度調整機構１００を使用した場合を説明したが、実施の形態２の光強度均一化素子の角度調整機構１１０、又は、実施の形態３の光強度均一化素子の角度調整機構１２０を使用した場合にも、同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００６４】
１  ロッドインテグレータ（光強度均一化素子、光学素子）、  １ａ  光軸、  ２  ロッドホルダ（保持部材）、  ３，２５，２６  ハウジング、  ４ａ  第１のコイルばね（第３の力付与部材）、  ４ｂ，４ｃ  第２のコイルばね（第４の力付与部材）、  ４ｄ  第１のコイルばね（第１の力付与部材、第３の力付与部材）、  ４ｅ  第２のコイルばね（第２の力付与部材、第４の力付与部材）、  ５，２３  第１の当て板、  ６，２４  第２の当て板、  ５ａ，２３ａ  第１の引掛け部、  ５ｂ，２３ｂ  垂直方向の当て面、  ６ａ，２４ａ  第２の引掛け部、  ６ｂ，２４ｂ  水平方向の当て面、  ８，２７  板ばね部材、  ９ａ  第１の調整ねじ（第１の調整部材）、  ９ｂ  第２の調整ねじ（第２の調整部材）、  １０ａ  第１のストッパ、  １０ｂ  第２のストッパ、  １１  脱落防止プレート、  １１ａ，１１ｂ  開口、  １５，２８  第１のアーム（垂直方向アーム）、  １６，２９  第２のアーム（水平方向アーム）、  １５ａ，１６ａ  小判形状の突起、  １７  第３のアーム（垂直方向アーム、第１の力付与部材）、  １８  第４のアーム（水平方向アーム、第２の力付与部材）、  １７ａ，１８ａ  半球状の突起、  ５０  ランプ（光源）、  ５４，６６  ＤＭＤ（光変調素子）、  ５５，６７  投写レンズ（投写光学系）、  ５６，６８  スクリーン、  ６０  レーザ光源（光源）、  １００，１１０，１２０  光強度均一化素子の角度調整機構、  １５０，１５１  照明光学系、  ２００，２１０  投写型画像表示装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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