(57)【要約】【課題】製造効率を向上できる光学装置を提供する。【解決手段】光学装置は、複数の光変調装置と、色合成光学装置とを備える。光変調装置は、液晶パネル４５１１と、液晶パネル４５１１を保持し色合成光学装置の光束入射側端面に対して固定するための保持枠４５１２とを備える。保持枠４５１２は、入射する色光の光軸に沿って窪む凹部４５１３Ａを有し、凹部４５１３Ａに液晶パネル４５１１が遊嵌状態で収納される保持枠本体４５１３と、保持枠本体４５１３と接続して凹部４５１３Ａ外部への液晶パネル４５１１の移動を規制する移動規制部材４５１４と、凹部４５１３Ａに遊嵌状態で収納された液晶パネル４５１１の位置を調整する調整ねじ４５１５とを備える。保持枠本体４５１３には、外面から凹部４５１３Ａに向けて貫通し、調整ねじ４５１５と螺合する調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇが形成されている。【選択図】図４
2009075515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置に対向する複数の光束入射側端面を有し各光変調装置で変調された各色光を合成して画像光を形成する色合成光学装置とを備えた光学装置であって、
前記光変調装置は、入射した光束を画像情報に応じて変調する光変調素子と、前記光変調素子を保持し前記光束入射側端面に対して固定するための保持枠とを備え、
前記保持枠は、
前記光変調素子の外形形状に対応し入射する色光の光軸に沿って窪む凹部を有し、前記凹部に前記光変調素子が遊嵌状態で収納される保持枠本体と、
前記光変調素子を挟んで前記保持枠本体に対向し、前記保持枠本体と接続して前記凹部外部への前記光変調素子の移動を規制する移動規制部材と、
前記凹部に遊嵌状態で収納された前記光変調素子の位置を調整する調整ねじとを備え、
前記保持枠本体および前記移動規制部材のうち少なくともいずれか一方には、
外面から前記凹部に向けて貫通し、前記調整ねじと螺合する調整用ねじ孔が形成されている
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、
前記調整ねじおよび前記調整用ねじ孔は、それぞれ複数設けられ、
前記調整用ねじ孔は、
入射する色光の光軸に略平行する方向に貫通形成されている
ことを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学装置において、
前記調整ねじおよび前記調整用ねじ孔は、それぞれ複数設けられ、
前記調整用ねじ孔は、
入射する色光の光軸に略直交する方向に貫通形成されている
ことを特徴とする光学装置。
【請求項４】
光源装置と、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学装置と、前記光学装置にて形成された画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、およびプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３枚の液晶パネル（光変調素子）により色光毎に画像情報に応じて変調し、変調後の各色光をクロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）で合成して画像光を形成する、いわゆる三板式の光学装置を備えたプロジェクタが知られている。
このような光学装置では、クロスダイクロイックプリズムに液晶パネルを一体に組み付けて、組立性の向上を図っている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の光学装置は、クロスダイクロイックプリズムおよび液晶パネルの間に介在配置され、液晶パネルをクロスダイクロイックプリズムの光束入射側端面に対して固定するための保持部材を備えている。この保持部材は、矩形板状体と、この矩形板状体の四隅から突設され、液晶パネルを保持する保持枠の孔に挿通されるピンとを備えている。そして、クロスダイクロイックプリズムの上下両面に固定された各台座側面と保持部材の矩形板状体との部材間、および保持部材のピンと保持枠の孔との部材間に紫外線硬化型接着剤を充填した状態で、液晶パネルに光束を導入し、液晶パネルおよびクロスダイクロイックプリズムを介した光束を確認しながら、各台座に対する保持部材の位置、保持部材に対する保持枠の位置を変更して、液晶パネルの位置を調整する。位置調整の後、各部材間の紫外線硬化型接着剤を硬化させて、クロスダイクロイックプリズムに対して液晶パネルを固定する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２１９３１号公報（図８、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したように、液晶パネルの位置調整後に接着剤を硬化させた場合、液晶パネルを所望の位置に位置付けたにも拘らず、接着剤の硬化時の収縮により、液晶パネルが前記所望の位置からずれる場合がある。このような場合には、各台座から保持部材を取り外すとともに、保持部材から保持枠を取り外す。そして、各部材をクリーニングした後、再度、上述したようにクロスダイクロイックプリズムに対して液晶パネルを組み付ける。
したがって、接着剤の硬化収縮により液晶パネルの位置が所望の位置からずれた場合には、上述した作業が必要となり、光学装置の製造効率が低下してしまう、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、製造効率を向上できる光学装置、および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】
【０００６】
本発明の光学装置は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置に対向する複数の光束入射側端面を有し各光変調装置で変調された各色光を合成して画像光を形成する色合成光学装置とを備えた光学装置であって、前記光変調装置は、入射した光束を画像情報に応じて変調する光変調素子と、前記光変調素子を保持し前記光束入射側端面に対して固定するための保持枠とを備え、前記保持枠は、前記光変調素子の外形形状に対応し入射する色光の光軸に沿って窪む凹部を有し、前記凹部に前記光変調素子が遊嵌状態で収納される保持枠本体と、前記光変調素子を挟んで前記保持枠本体に対向し、前記保持枠本体と接続して前記凹部外部への前記光変調素子の移動を規制する移動規制部材と、前期凹部に遊嵌状態で収納された前記光変調素子の位置を調整する調整ねじとを備え、前記保持枠本体および前記移動規制部材のうち少なくともいずれか一方には、外面から前記凹部に向けて貫通し、前記調整ねじと螺合する調整用ねじ孔が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
ここで、「光束入射側端面」に対して固定とは、光束入射側端面に対して保持枠を直接固定する構成のみならず、従来と同様に、保持部材等を介して保持枠を光束入射側端面に対して固定する構成をも含む意味である。
【０００８】
本発明では、光変調装置を構成する保持枠は、光変調素子が遊嵌状態で収納される凹部を有する保持枠本体と、移動規制部材と、調整ねじとを備える。そして、保持枠本体および移動規制部材のうち少なくともいずれか一方には、外面から凹部に向けて貫通し、調整ねじと螺合する調整用ねじ孔が形成されている。このことにより、光学装置の製造時において、接着剤の硬化収縮により光変調素子の位置が所望の位置からずれた場合であっても、調整用ねじ孔に螺合された調整ねじの螺合状態を変更することで、調整ねじを調整用ねじ孔に沿って進退させ、調整ねじの先端部分にて保持枠本体の凹部に遊嵌状態で収納された光変調素子を押圧し、光変調素子を再度、位置調整できる。したがって、接着剤の硬化収縮により光変調素子の位置が所望の位置からずれた場合であっても、色合成光学装置から光変調装置を取り外し、各部材をクリーニングして、再度、色合成光学装置に対して光変調装置を組み付ける作業を不要とし、光学装置の製造効率を向上できる。
また、上述した作業を不要とするため、各部材のクリーニング時に傷を付けてしまう恐れもなく、各部材を無駄にしてしまうこともない。
【０００９】
本発明の光学装置では、前記調整ねじおよび前記調整用ねじ孔は、それぞれ複数設けられ、前記調整用ねじ孔は、入射する色光の光軸に略平行する方向に貫通形成されていることが好ましい。
本発明によれば、調整用ねじ孔が上述したように貫通形成されているので、調整用ねじ孔に螺合された調整ねじの螺合状態を変更することで、調整ねじを入射する色光の光軸に略平行する方向に進退させることができる。このため、複数の調整ねじを適宜、各調整用ねじ孔に沿って進退させることで、各調整ねじの先端部分にて光変調素子をそれぞれ押圧し、光変調素子を、入射する色光の光軸に略平行する方向、および前記光軸に略直交する２つの軸を中心とした各回転方向に位置調整でき、プロジェクタに光学装置を配設した際での投射レンズのバックフォーカス位置に適切に位置調整できる。
【００１０】
本発明の光学装置では、前記調整ねじおよび前記調整用ねじ孔は、それぞれ複数設けられ、前記調整用ねじ孔は、入射する色光の光軸に略直交する方向に貫通形成されていることが好ましい。
本発明によれば、調整用ねじ孔が上述したように貫通形成されているので、調整用ねじ孔に螺合された調整ねじの螺合状態を変更することで、調整ねじを入射する色光の光軸に略直交する方向に進退させることができる。このため、複数の調整ねじを適宜、各調整用ねじ孔に沿って進退させることで、各調整ねじの先端部分にて光変調素子をそれぞれ押圧し、光変調素子を、入射する色光の光軸に略直交する方向、および前記光軸を中心とした回転方向に位置調整でき、各光変調素子間での画素を適切に合わせることができる。
【００１１】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、上述した光学装置と、前記光学装置にて形成された画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した光学装置を備えているので、上述した光学装置と同様の作用および効果を享受できる。
また、プロジェクタを長期間使用することで、光変調素子の位置が所望の位置からずれた場合であっても、上述したように、調整ねじにより光変調素子を再度、位置調整できるので、プロジェクタの長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図１は、プロジェクタ１の概略構成を示す図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像（画像光）を形成し、このカラー画像をスクリーン（図示略）上に拡大投射する。このプロジェクタ１は、図１に示すように、略直方体状の外装筐体２と、投射光学装置としての投射レンズ３と、光学ユニット４等を備える。
なお、図１において、具体的な図示は省略したが、外装筐体２内において、投射レンズ３および光学ユニット４以外の空間には、プロジェクタ１内部の各構成部材を冷却する冷却ファン等を備えた冷却ユニット、プロジェクタ１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、およびプロジェクタ１内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置されるものとする。
【００１３】
外装筐体２は、プロジェクタ１の天面、前面、背面、および側面をそれぞれ構成するアッパーケース、およびプロジェクタ１の底面、前面、背面、および側面をそれぞれ構成するロアーケース等で構成される。そして、各ケースは、互いにねじ等で固定されている。
投射レンズ３は、複数のレンズを組み合わせた組レンズとして構成され、光学ユニット４にて形成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投射する。
【００１４】
光学ユニット４は、前記制御装置による制御の下、光源から射出された光束を光学的に処理して画像信号に対応したカラー画像を形成するユニットである。この光学ユニット４は、図１に示すように、光源装置４１と、照明光学装置４２と、色分離光学装置４３と、リレー光学装置４４と、光学装置４５と、これら各光学部品４１〜４５を内部に設定された照明光軸Ａに対する所定位置に配置する光学部品用筐体４６とを備える。
光源装置４１は、図１に示すように、光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２等を備える。そして、光源装置４１は、光源ランプ４１１から射出された光束がリフレクタ４１２によって射出方向が揃えられ、照明光学装置４２に向けて光束を射出する。
【００１５】
照明光学装置４２は、図１に示すように、第１レンズアレイ４２１、第２レンズアレイ４２２、偏光変換素子４２３、および重畳レンズ４２４を備える。そして、光源装置４１から射出された光束は、第１レンズアレイ４２１によって複数の部分光束に分割され、第２レンズアレイ４２２の近傍で結像する。第２レンズアレイ４２２から射出された各部分光束は、その中心軸（主光線）が偏光変換素子４２３の入射面に垂直となるように入射し、偏光変換素子４２３にて略１種類の直線偏光光として射出される。偏光変換素子４２３から直線偏光光として射出され、重畳レンズ４２４を介した複数の部分光束は、光学装置４５の後述する３枚の液晶パネル上で重畳する。
【００１６】
色分離光学装置４３は、図１に示すように、２枚のダイクロイックミラー４３１，４３２、および反射ミラー４３３を備え、これらのダイクロイックミラー４３１，４３２、反射ミラー４３３により照明光学装置４２から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有する。
リレー光学装置４４は、図１に示すように、入射側レンズ４４１、リレーレンズ４４３、および反射ミラー４４２，４４４を備え、色分離光学装置４３で分離された色光、例えば、赤色光を光学装置４５の後述する赤色光側の光変調装置（液晶パネル）まで導く機能を有する。
【００１７】
光学装置４５は、入射した光束を画像情報に応じて変調して画像光（カラー画像）を形成するものである。この光学装置４５は、図１に示すように、光変調素子としての液晶パネル４５１１（図２参照）を有する３つの光変調装置４５１（赤色光側の光変調装置を４５１Ｒ、緑色光側の光変調装置を４５１Ｇ、青色光側の光変調装置を４５１Ｂとする）と、各光変調装置４５１の光路前段側に配置される入射側偏光板４５２と、各光変調装置４５１の光路後段側に配置される射出側偏光板４５３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４５４とを備える。そして、これら各部材４５１〜４５４のうち、各光変調装置４５１、各射出側偏光板４５３、およびクロスダイクロイックプリズム４５４が一体化されて光学装置本体４５Ａを構成する（図２参照）。なお、光学装置本体４５Ａとしては、これら各部材４５１，４５３，４５４の他、各入射側偏光板４５２も一体化する構成を採用しても構わない。
なお、光学装置本体４５Ａの具体的な構成については、後述する。
【００１８】
３つの入射側偏光板４５２は、色分離光学装置４３で分離された各光束のうち、偏光変換素子４２３で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向を有する偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。
３つの光変調装置４５１を構成する各液晶パネル４５１１は、ガラスなどからなる平面視矩形状の一対の基板４５１１Ａ，４５１１Ｂ（図２参照）に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有している。このうち、基板４５１１Ａは、液晶を駆動するための駆動基板であり、互いに平行に配列形成される複数のデータ線と、複数のデータ線と直交する方向に配設形成される複数の走査線と、走査線およびデータ線の交差に対応してマトリクス状に配列形成される画素電極と、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する駆動部とを有している。また、基板４５１１Ｂは、基板４５１１Ａに対して所定間隔を空けて対向配置される対向基板であり、所定の電圧Ｖcomが印加される共通電極を有している。また、これら基板４５１１Ａ，４５１１Ｂには、前記制御装置と電気的に接続し、前記走査線、前記データ線、前記スイッチング素子、および前記共通電極等に所定の駆動信号を出力する回路基板としてのＦＰＣケーブル４５１１Ｃが接続されている。このＦＰＣケーブル４５１１Ｃを介して前記制御装置から駆動信号を入力することで、所定の前記画素電極および前記共通電極との間に電圧が印加され、該画素電極および共通電極間に介在する液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４５２から射出された偏光光束の偏光方向が変調される。
【００１９】
そして、この液晶パネル４５１１において、駆動基板４５１１Ａの外形形状は、対向基板４５１１Ｂの外形形状よりも大きく設定される（図２参照）。すなわち、この液晶パネル４５１１は、光束入射側に向うにしたがって、外形形状が小さくなる段付状に形成されている。
また、駆動基板４５１１Ａの外面には、駆動基板４５１１Ａの外形形状と略同一の外形形状を有する防塵ガラス４５１１Ｄ（図２参照）が貼り付けられている。対向基板４５１１Ｂの外面にも同様に、対向基板４５１１Ｂの外形形状と略同一の外形形状を有する防塵ガラス４５１１Ｅ（図２参照）が貼り付けられている。そして、これら防塵ガラス４５１１Ｄ，４５１１Ｅを貼り付けることで、液晶パネル４５１１外面に塵埃が付着しても、塵埃がフォーカス位置からずれた状態となり、該塵埃が投影画像上に影となって表示されることを防止できる。
【００２０】
３つの射出側偏光板４５３は、入射側偏光板４５２と略同様の機能を有し、液晶パネル４５１１を介して射出された光束のうち、一定方向の偏光光を透過し、その他の光束を吸収する。
【００２１】
クロスダイクロイックプリズム４５４は、射出側偏光板４５３から射出された色光毎に変調された各色光を合成してカラー画像を形成する。このクロスダイクロイックプリズム４５４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、光変調装置４５１Ｇから射出され射出側偏光板４５３を介した色光を透過し、各光変調装置４５１Ｒ，４５１Ｂから射出され各射出側偏光板４５３を介した各色光を反射する。このようにして、各色光が合成されてカラー画像が形成される。そして、クロスダイクロイックプリズム４５４で形成されたカラー画像は、上述した投射レンズ３によりスクリーンへ拡大投射される。
【００２２】
〔光学装置本体の構成〕
図２は、光学装置本体４５Ａの概略構成を示す分解斜視図である。なお、図２では、光学装置本体４５Ａにおいて、光変調装置４５１Ｇ側のみを分解しているが、各光変調装置４５１Ｒ，４５１Ｂ側も光変調装置４５１Ｇ側と同様の構成を有しているものとする。
光学装置本体４５Ａは、上述した各光変調装置４５１、各射出側偏光板４５３、およびクロスダイクロイックプリズム４５４の他、図２に示すように、３つの保持部材４５５を備え、これら各部材４５１，４５３〜４５５が一体化されたものである。
【００２３】
ここで、クロスダイクロイックプリズム４５４において、平面視略正方形状の３つの辺縁を含む各側面には、図２に示すように、透光性基板４５４１がそれぞれ貼り付けられている。なお、透光性基板４５４１としては、例えば、水晶板あるいはサファイア板等が例示できる。そして、透光性基板４５４１がクロスダイクロイックプリズム４５４に貼り付けられた状態で、各透光性基板４５４１の光束入射側端面４５４１Ａ（図２）が本発明に係る色合成光学装置の光束入射側端面に相当する。
また、３つの射出側偏光板４５３は、図２に示すように、各光束入射側端面４５４１Ａにそれぞれ接着剤等により固定される。
また、光変調装置４５１は、上述した液晶パネル４５１１の他、図２に示すように、液晶パネル４５１１を保持する保持枠４５１２を備える。
【００２４】
図３および図４は、保持枠４５１２の構造を模式的に示す図である。具体的に、図３は、保持枠４５１２を光束入射側から見た図である。図４（Ａ）は、図３のI−I線の断面図である。図４（Ｂ）は、図３のII−II線の断面図である。
なお、図３および図４では、説明の便宜上、液晶パネル４５１１に入射する色光の光軸をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する２軸をそれぞれＸ軸（水平軸）およびＹ軸（鉛直軸）として説明する。
保持枠４５１２は、液晶パネル４５１１を収納保持する部材であり、図２ないし図４に示すように、光束入射側に配置される平面視略矩形状の保持枠本体４５１３と、光束射出側に配置される平面視略矩形状の移動規制部材４５１４と、複数（本実施形態では１０個）の調整ねじ４５１５とを備える。
【００２５】
保持枠本体４５１３は、図４に示すように、光束射出側において、液晶パネル４５１１の駆動基板４５１１Ａの外形形状に対応し光束入射側に向けて窪む第１凹部４５１３Ａ１と、第１凹部４５１３Ａ１の底部分から液晶パネル４５１１の対向基板４５１１Ｂの外形状に対応し光束入射側に窪む第２凹部４５１３Ａ２とを有する。すなわち、第１凹部４５１３Ａ１および第２凹部４５１３Ａ２とで、液晶パネル４５１１の外形形状に対応した段付形状の凹部４５１３Ａを構成している。そして、保持枠本体４５１３は、図４に示すように、第２凹部４５１３Ａ２に液晶パネル４５１１の光束入射側（防塵ガラス４５１１Ｅ等）が遊嵌状態で収納されるとともに、第１凹部４５１３Ａ１に液晶パネル４５１１の光束射出側（駆動基板４５１１Ａ、防塵ガラス４５１１Ｄ等）が遊嵌状態で収納される。
【００２６】
また、保持枠本体４５１３において、第２凹部４５１３Ａ２の底部分には、図２ないし図４に示すように、液晶パネル４５１１の画像形成領域に対応した開口部４５１３Ｂが形成されている。
さらに、保持枠本体４５１３において、四隅角部分には、図２または図３に示すように、光束入射側端面および光束射出側端面を貫通し、光変調装置４５１を保持部材４５５に固定するための固定用孔４５１３Ｃがそれぞれ形成されている。
また、保持枠本体４５１３において、Ｘ軸方向両側面（左右両側面）におけるＹ軸方向略中央部分には、図２に示すように、移動規制部材４５１４と接続するためのフック４５１３Ｄが形成されている。
【００２７】
また、保持枠本体４５１３には、図２ないし図４に示すように、４つの第１調整用ねじ孔４５１３Ｅと、４つの第２調整用ねじ孔４５１３Ｆと、２つの第３調整用ねじ孔４５１３Ｇとが形成されている。
４つの第１調整用ねじ孔４５１３Ｅは、第２凹部４５１３Ａ２を囲むように上方側に２つ下方側に２つ設けられ、保持枠本体４５１３の光束入射側端面からＺ軸に略平行して第１凹部４５１３Ａ１の底部分まで貫通形成されたものである。
４つの第２調整用ねじ孔４５１３Ｆは、保持枠本体４５１３のＸ軸方向両側面において、各フック４５１３Ｄの上方側および下方側にそれぞれ位置し、Ｘ軸方向両側面からＸ軸に略平行して第１凹部４５１３Ａ１の側壁まで貫通形成されたものである。
２つの第３調整用ねじ孔４５１３Ｇは、保持枠本体４５１３の−Ｙ軸方向側面（下方側側面）において、各固定用孔４５１３Ｃの間に位置し、−Ｙ軸方向側面からＹ軸に略平行して第１凹部４５１３Ａ１の側壁まで貫通形成されたものである。
【００２８】
移動規制部材４５１４は、図２に示すように、平面視略中央部分に液晶パネル４５１１の画像形成領域に対応した開口部４５１４Ａを有する矩形状の板体から構成され、保持枠本体４５１３の光束射出側に取り付けられる。この移動規制部材４５１４は、保持枠本体４５１３に取り付けられることで、凹部４５１３Ａから光束射出側への液晶パネル４５１１の移動を規制する機能を有するとともに、液晶パネル４５１１を透過した光が、射出側偏光板４５３あるいはクロスダイクロイックプリズム４５４等で反射して液晶パネル４５１１の駆動部にあたり液晶パネル４５１１が誤動作することを防止する機能を有している。
この移動規制部材４５１４において、Ｘ軸方向両端縁におけるＹ軸方向略中央部分には、図２に示すように、保持枠本体４５１３に形成されたフック４５１３Ｄに係合するフック係合部４５１４Ｂが形成されている。そして、フック係合部４５１４Ｂをフック４５１３Ｄに係合させることで、保持枠本体４５１３に移動規制部材４５１４が取り付けられる。なお、保持枠本体４５１３に移動規制部材４５１４が取り付けられた状態では、図４に示すように、凹部４５１３Ａに収納された液晶パネル４５１１の光束射出側端面と移動規制部材４５１４との間には、若干の隙間が形成される。
【００２９】
複数の調整ねじ４５１５は、図２ないし図４に示すように、保持枠本体４５１３に形成された各調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇにそれぞれ螺合する部材である。
なお、以下では、説明の便宜上、複数の調整ねじ４５１５のうち、各第１調整用ねじ孔４５１３Ｅに螺合する各調整ねじを第１調整ねじ４５１５Ｅとし、各第２調整用ねじ孔４５１３Ｆに螺合する各調整ねじを第２調整ねじ４５１５Ｆとし、各第３調整用ねじ孔４５１３Ｇに螺合する各調整ねじを第３調整ねじ４５１５Ｇとする。
各第１調整ねじ４５１５Ｅは、各第１調整用ねじ孔４５１３Ｅとの螺合状態を変更することで、各第１調整用ねじ孔４５１３Ｅに沿ってＺ軸方向に進退自在とし、先端部分を凹部４５１３Ａ内に収納された液晶パネル４５１１における駆動基板４５１１Ａの光束入射側端面に当接可能とする。
【００３０】
各第２調整ねじ４５１５Ｆは、各第２調整用ねじ孔４５１３Ｆとの螺合状態を変更することで、各第２調整用ねじ孔４５１３Ｆに沿ってＸ軸方向に進退自在とし、先端部分を凹部４５１３Ａ内に収納された液晶パネル４５１１における駆動基板４５１１ＡのＸ軸方向両側面にそれぞれ当接可能とする。
各第３調整ねじ４５１５Ｇは、各第３調整用ねじ孔４５１３Ｇとの螺合状態を変更することで、各第３調整用ねじ孔４５１３Ｇに沿ってＹ軸方向に進退自在とし、先端部分を凹部４５１３Ａ内に収納された液晶パネル４５１１における駆動基板４５１１Ａの−Ｙ軸方向側面にそれぞれ当接可能とする。
【００３１】
３つの保持部材４５５は、図２に示すように、光変調装置４５１およびクロスダイクロイックプリズム４５４の間にそれぞれ配設され、各光変調装置４５１をそれぞれ支持し、クロスダイクロイックプリズム４５４（透光性基板４５４１）に対して固定する部材である。
この保持部材４５５は、図２に示すように、板状の基部４５５１と、４つのピン４５５２とを備える。
基部４５５１は、平面視略矩形形状を有する。そして、基部４５５１には、略中央部分に射出側偏光板４５３の平面形状よりも大きく、光束を通過させるための開口部４５５１Ａが形成されている。
４つのピン４５５２は、基部４５５１における光束入射側端面の四隅部分から光束入射側に向けて突出し、光変調装置４５１を構成する保持枠４５１２の各固定用孔４５１３Ｃに挿通される部分である。
【００３２】
上述した光学装置本体４５Ａは、以下に示すように、製造される。
先ず、保持枠本体４５１３の凹部４５１３Ａに液晶パネル４５１１を遊嵌状態で収納し、凹部４５１３Ａと液晶パネル４５１１との隙間に、所定の弾性を有する接着剤Ａｄ（図４）を充填して液晶パネル４５１１を凹部４５１３Ａに対して接着固定する。そして、各フック４５１３Ｄに対して各フック係合部４５１４Ｂを係合させて、保持枠本体４５１３に対して移動規制部材４５１４を取り付ける。この後、各調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇに対して各調整ねじ４５１５をそれぞれ螺合し、各調整ねじ４５１５の先端部分を液晶パネル４５１１の外面にそれぞれ当接する。
【００３３】
次に、保持部材４５５を構成する基部４５５１の光束射出側端面に紫外線硬化型接着剤を塗布する。そして、各透光性基板４５４１および各射出側偏光板４５３が取り付けられたクロスダイクロイックプリズム４５４の光束入射側端面４５４１Ａに対して、射出側偏光板４５３が開口部４５５１Ａ内に位置するように、基部４５５１の光束射出側端面を密着させる。
次に、４つのピン４５５２の外周部分に紫外線硬化型接着剤を塗布する。
次に、クロスダイクロイックプリズム４５４に対して光変調装置４５１の位置調整を実施するための図示しない位置調整治具に光変調装置４５１を保持させ、保持部材４５５の４つのピン４５５２を光変調装置４５１の各固定用孔４５１３Ｃに挿通させる。
【００３４】
上述した状態に設定した後、液晶パネル４５１１に光束を導入し、液晶パネル４５１１およびクロスダイクロイックプリズム４５４を介した光束、例えば、スクリーンに投射された画像、あるいは、ＣＣＤカメラ等の撮像装置にて撮像されモニタ等に表示された画像を確認しながら、前記位置調整治具を用いて、クロスダイクロイックプリズム４５４に対して光変調装置４５１を移動させる。そして、クロスダイクロイックプリズム４５４の光束入射側端面４５４１Ａと保持部材４５５の基部４５５１との接合面を摺動面としてアライメント調整（Ｘ軸方向と、Ｙ軸方向と、Ｚ軸を中心とした回転方向との調整）を実施する。また、保持枠４５１２と保持部材４５５との接合面、すなわちピン４５５２を介して摺動させることでフォーカス調整（Ｚ軸方向と、Ｘ軸を中心とした回転方向と、Ｙ軸を中心とした回転方向との調整）を実施する。
そして、所定の位置に光変調装置４５１（液晶パネル４５１１）を位置付けた後、紫外線を照射することで、上述した紫外線硬化型接着剤を硬化させ、保持部材４５５を介してクロスダイクロイックプリズム４５４の光束入射側端面４５４１Ａに対して光変調装置４５１を固定する。
そして、以上の工程を全ての光変調装置４５１に対して実施することで、光学装置本体４５Ａが製造される。
【００３５】
光学装置本体４５Ａを製造した後、再度、液晶パネル４５１１に光束を導入して液晶パネル４５１１およびクロスダイクロイックプリズム４５４を介した光束を確認し、接着剤の硬化収縮により、各液晶パネル４５１１が前記位置調整時に位置付けた前記所定の位置からずれていないかを確認する。
ここで、各液晶パネル４５１１のうち位置ずれが生じている液晶パネル４５１１が存在している場合には、該液晶パネル４５１１に対して以下の工程を実施する。
すなわち、液晶パネル４５１１に光束を導入して液晶パネル４５１１およびクロスダイクロイックプリズム４５４を介した光束を確認しながら、４つの第１調整用ねじ孔４５１３Ｅに対する各第１調整ねじ４５１５Ｅの螺合状態を適宜、変更し、各第１調整ねじ４５１５Ｅの先端部分にて液晶パネル４５１１を構成する駆動基板４５１１Ａの光束入射側端面を押圧し、接着剤Ａｄの弾性力に抗して、液晶パネル４５１１を位置調整する。例えば、全ての第１調整ねじ４５１５Ｅを同程度に進退させることで、液晶パネル４５１１を＋Ｚ軸方向に位置調整する。また、上方側の２つの第１調整ねじ４５１５Ｅを同程度に進退させたり、下方側の２つの第１調整ねじ４５１５Ｅを同程度に進退させたりすることで、液晶パネル４５１１を、Ｘ軸を中心とした回転方向に位置調整する。さらに、光束入射側から見て左側の２つの第１調整ねじ４５１５Ｅを同程度に進退させたり、右側の２つの第１調整ねじ４５１５Ｅを同程度に進退させたりすることで、液晶パネル４５１１を、Ｙ軸を中心とした回転方向に位置調整する。すなわち、４つの第１調整ねじ４５１５Ｅを適宜、進退させることで、液晶パネル４５１１を前記フォーカス調整と略同様に位置調整する。
【００３６】
また、４つの第２調整用ねじ孔４５１３Ｆに対する各第２調整ねじ４５１５Ｆの螺合状態を適宜、変更し、各第２調整ねじ４５１５Ｆの先端部分にて液晶パネル４５１１を構成する駆動基板４５１１ＡのＸ軸方向両側面をそれぞれ押圧し、接着剤Ａｄの弾性力に抗して、液晶パネル４５１１を位置調整する。同様に、２つの第３調整用ねじ孔４５１３Ｇに対する各第３調整ねじ４５１５Ｇの螺合状態を適宜、変更し、各第３調整ねじ４５１５Ｇの先端部分にて液晶パネル４５１１を構成する駆動基板４５１１Ａの−Ｙ軸方向側面をそれぞれ押圧し、接着剤Ａｄの弾性力に抗して、液晶パネル４５１１を位置調整する。例えば、光束入射側から見て左側の２つの第２調整ねじ４５１５Ｆを同程度に進退させ、右側の２つの第２調整ねじ４５１５Ｆを逆方向に進退させることで、液晶パネル４５１１をＸ軸方向に位置調整する。また、２つの第３調整ねじ４５１５Ｇを同程度に進退させることで、液晶パネル４５１１を＋Ｙ軸方向に位置調整する。さらに、光束入射側から見て対角線上に配設される２つの第２調整ねじ４５１５Ｆを進退させたり、いずれかの第３調整ねじ４５１５Ｆを進退させたりすることで、液晶パネル４５１１を、Ｚ軸を中心とした回転方向に位置調整する。すなわち、各調整ねじ４５１５Ｆ，４５１５Ｇを適宜、進退させることで、液晶パネル４５１１を前記アライメント調整と略同様に位置調整する。
以上のように、各調整ねじ４５１５を適宜、進退させることで、前記アライメント調整およびフォーカス調整時における所定の位置に再度、液晶パネル４５１１を位置付ける。
【００３７】
上述した本実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、光変調装置４５１を構成する保持枠４５１２は、液晶パネル４５１１が遊嵌状態で収納される凹部４５１３Ａを有する保持枠本体４５１３と、移動規制部材４５１４と、調整ねじ４５１５とを備える。そして、保持枠本体４５１３には、外面から凹部４５１３Ａに向けて貫通し、調整ねじ４５１５と螺合する調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇが形成されている。このことにより、光学装置本体４５Ａの製造時において、接着剤の硬化収縮により液晶パネル４５１１の位置が所望の位置からずれた場合であっても、調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇに螺合された調整ねじ４５１５の螺合状態を変更することで、調整ねじ４５１５を調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇに沿って進退させ、調整ねじ４５１５の先端部分にて保持枠本体４５１３の凹部４５１３Ａに遊嵌状態で収納された液晶パネル４５１１を押圧し、液晶パネル４５１１を再度、位置調整できる。したがって、接着剤の硬化収縮により液晶パネル４５１１の位置が所望の位置からずれた場合であっても、クロスダイクロイックプリズム４５４から保持部材４５５を取り外すとともに、保持部材４５５から光変調装置４５１を取り外し、各部材をクリーニングして、再度、クロスダイクロイックプリズム４５４に対して光変調装置４５１を組み付ける作業を不要とし、光学装置本体４５Ａの製造効率を向上できる。
また、上述した作業を不要とするため、クリーニング時に高価なクロスダイクロイックプリズム４５４等に傷を付けてしまう恐れもなく、クロスダイクロイックプリズム４５４等の部材を無駄にしてしまうこともない。
【００３８】
また、プロジェクタ１を長期間使用することで、液晶パネル４５１１の位置が所望の位置からずれた場合であっても、上記同様に、調整ねじ４５１５により液晶パネル４５１１を再度、位置調整できるので、プロジェクタ１の長寿命化が図れる。
【００３９】
また、各調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇのうち、４つの第１調整用ねじ孔４５１３Ｅは、保持枠本体４５１３の光束入射側端面からＺ軸に略平行して凹部４５１３Ａまで貫通形成されている。このことにより、第１調整用ねじ孔４５１３Ｅに螺合された第１調整ねじ４５１５Ｅの螺合状態を変更することで、第１調整ねじ４５１５ＥをＺ軸に略平行する方向に進退させることができる。このため、４つの第１調整ねじ４５１５Ｅを適宜、各第１調整用ねじ孔４５１３Ｅに沿って進退させることで、各第１調整ねじ４５１５Ｅの先端部分にて液晶パネル４５１１をそれぞれ押圧し、液晶パネル４５１１を、＋Ｚ軸方向、Ｘ軸を中心とした回転方向、Ｙ軸を中心とした回転方向に位置調整でき、プロジェクタ１に光学装置本体４５Ａを配設した際での投射レンズ３のバックフォーカス位置に適切に位置調整できる。
【００４０】
さらに、各調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇのうち、４つの第２調整用ねじ孔４５１３Ｆは、保持枠本体４５１３のＸ軸方向両側面からＸ軸に略平行して凹部４５１３Ａまで貫通形成されている。また、２つの第３調整用ねじ孔４５１３Ｇは、保持枠本体４５１３の−Ｙ軸方向側面からＹ軸に略平行して凹部４５１３Ａまで貫通形成されている。このことにより、各調整用ねじ孔４５１３Ｆ，４５１３Ｇに螺合された各調整ねじ４５１５Ｆ，４５１５Ｇの螺合状態を変更することで、各調整ねじ４５１５Ｅ，４５１５ＦをＸ軸またはＹ軸に略平行する方向に進退させることができる。このため、各調整ねじ４５１５Ｆ，４５１５Ｇを適宜、各調整用ねじ孔４５１３Ｆ，４５１３Ｇに沿って進退させることで、各調整ねじ４５１５Ｆ，４５１５Ｆの先端部分にて液晶パネル４５１１をそれぞれ押圧し、液晶パネル４５１１を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸を中心とした回転方向に位置調整でき、各液晶パネル４５１１間での画素を適切に合わせることができる。
【００４１】
なお、本発明は前述の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。
前記実施形態では、調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇは、保持枠本体４５１３にのみ設けられていたが、これに限らない。例えば、移動規制部材４５１４にのみ調整用ねじ孔を設ける構成としてもよく、あるいは、保持枠本体４５１３および移動規制部材４５１４の双方に調整用ねじ孔を設ける構成としても構わない。
【００４２】
前記実施形態では、調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇは、１０個設けられていたが、その数は特に限定されず、１個のみ設けた構成や、１０個を除く他の複数個設けた構成としても構わない。調整ねじ４５１５の数も同様である。また、調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇの形成位置も前記実施形態で説明した形成位置に限らず、その他の形成位置に設けても構わない。さらに、調整用ねじ孔４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇは、Ｚ軸、Ｘ軸、Ｙ軸にそれぞれ略平行する方向に貫通形成されていたが、その他の方向に貫通形成された構成としても構わない。
【００４３】
前記実施形態では、光学装置本体４５Ａにおける各部材を固定する接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いたが、これに限らず、紫外線を除くその他の光で硬化する光硬化型接着剤や、加熱することで硬化する熱硬化型接着剤を用いても構わない。
【００４４】
前記実施形態では、光変調装置４５１は、クロスダイクロイックプリズム４５４の光束入射側端面４５４１Ａに対して、保持部材４５５を介して固定されていたが、これに限らない。
例えば、クロスダイクロイックプリズム４５４の上下両面にそれぞれ台座を固定しておき、各台座の側面に保持部材４５５を介して光変調装置４５１を固定する構成としても構わない。
また、例えば、保持部材４５５を省略し、楔状のスペーサ等をクロスダイクロイックプリズム４５４の光束入射側端面４５４１Ａ（あるいは前記台座側面）と光変調装置４５１との間に配設し、紫外線硬化型接着剤等にてスペーサを介してクロスダイクロイックプリズム４５４に対して光変調装置４５１を固定する構成としても構わない。
【００４５】
前記実施形態において、保持部材４５５の構成は、前記実施形態で説明した構成に限らない。
例えば、基部４５５１において、ピン４５５２の代わりに、保持枠４５１２の外周を保持する平面視略Ｌ字形状の起立片を有した構成としても構わない。
また、例えば、ピン４５５２の数としては、少なくとも２つ設けられていればよい。保持枠４５１２に形成された固定用孔４５１３Ｃの数も同様である。
【００４６】
前記実施形態では、射出側偏光板４５３は、光束入射側端面４５４１Ａに貼り付けられていたが、これに限らず、保持部材４５５の開口部４５５１Ａ周縁部分に貼り付ける構成としても構わない。
【００４７】
前記実施形態において、プロジェクタ１の構成は、前記実施形態で説明した構成に限らない。
例えば、光源装置４１は、放電発光型の光源装置で構成していたが、これに限らず、レーザダイオード、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。
また、光源装置４１を１つのみ用い色分離光学装置４３にて３つの色光に分離していたが、色分離光学装置４３を省略し、３つの色光をそれぞれ射出する３つの前記固体発光素子を光源装置として構成してもよい。
さらに、プロジェクタ１は、液晶パネル４５１１を３つ備える三板式のプロジェクタで構成していたが、これに限らず、液晶パネルを２つ備えるプロジェクタや、液晶パネルを４つ以上備えるプロジェクタとして構成しても構わない。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の光学装置は、製造効率を向上できるため、プレゼンテーションやホームシアタ等に用いられるプロジェクタの光学装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態におけるプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す分解斜視図。
【図３】前記実施形態における保持枠の構造を模式的に示す図。
【図４】前記実施形態における保持枠の構造を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・プロジェクタ、３・・・投射レンズ（投射光学装置）、４１・・・光源装置、４５１・・・光変調装置、４５１１・・・液晶パネル（光変調素子）、４５１２・・・保持枠、４５１３・・・保持枠本体、４５１３Ａ・・・凹部、４５１３Ｅ，４５１３Ｆ，４５１３Ｇ・・・調整用ねじ孔、４５１４・・・移動規制部材、４５１５・・・調整ねじ。
【図１】
2009075515.tif 000003
【図２】
2009075515.tif 000004
【図３】
2009075515.tif 000005
【図４】
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