JP2002189249A

JP2002189249A - 光学装置および画像表示装置

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Publication number: JP2002189249A
Application number: JP2000389169A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Eguchi; 正治江口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2002-07-05
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: JP3684152B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光学部材の位置調整に関する部品の点数が多
く、それぞれの部材に剛性が求められるため、各部材を
重ねたユニット全体の厚さや重量が増す。【解決手段】光学部材に、第１および第２の方向Ｘ，
Ｙのうち一方の方向における一端側にて他方の方向に延
びる保持端面を設けるとともに、装置本体１４に、光軸
直交面内で上記他方の方向に対して傾斜して直線状又は
階段状に延びる調整基準面１４ｓｙを設け、さらに、上
記保持端面と上記調整基準面との間に挿入され、これら
保持端面と調整基準面とにそれぞれ当接する面を有する
調整部材３４と、光学部材の上記一方の方向における他
端面と装置本体との間に配置されて光学部材を保持端面
側に付勢する付勢部材１０１とを設け、調整部材を上記
保持端面および上記調整基準面との間で移動させること
により、光学部材を上記一方の方向に位置調整可能とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学部材の光軸直
交面内での位置調整を可能とした光学装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】光軸や照明領域、光学デバイスなどの位
置調整は光軸直交方向にシフト可能な光学部品を水平、
垂直方向に可動保持し、この光学部品の固定位置を調整
することで行われる。

【０００３】その例として、例えば、特開平５−１５０
２１１号公報には、液晶パネルの位置調整機構として、
液晶パネルの四方の端面に対し、この端面の方向を軸と
するネジの先端に取り付けられた弾性部材を押し当て、
各ネジを回転させてその先端位置を移動させることによ
り、液晶パネルの光軸直交面内での位置調整を行う構成
が提案されている。

【０００４】また、特開平９−６１７８２号公報には、
液晶パネルの位置調整機構として、液晶パネルを支持す
る可動枠と、この可動枠を上下左右に回転自在に支持す
る固定枠を備え、固定枠の両端部に回転自在に取り付け
られた調整ビスの下端部に可動枠を螺合させ、この調整
ビスを回転させることで、可動枠を固定枠に対向した面
内を摺動させる構成が提案されている。また、可動枠と
固定枠との間には、可動枠を調整ビスの進行方向に付勢
する引張バネが取り付けられ、この引張バネは調整ビス
から離間した位置に設けられている。

【０００５】また、特開平１０−９７１９７号公報に
は、透過型液晶パネルのＸ、Ｙ、θ方向の位置調整を、
液晶パネル位置より一定量離間した所定の部位で行うよ
うにした構成が提案されている。具体的には、液晶プロ
ジェクション装置への取着用透孔が形成された固定板
を、液晶パネルのＸ、Ｙ、θ方向を調整する３枚の移動
板のうちのＸ移動板とＹ移動板とによって挟むようにし
ている。。

【０００６】また、実開平５−４１４９号公報には、液
晶ライトバルブの位置調整機構として以下の構成が提案
されている。

【０００７】すなわち、液晶ライトバルブはライトバル
ブ基板に実装され、このライトバルブ基板はライトバル
ブ固定板にねじ止めされ、ライトバルブ固定板の各ダボ
が下調整板および上調整板にそれぞれ回転自在に案内さ
れ、ライトバルブ固定板は下調整板にねじ固定されてい
る。下調整板はその長穴と下ライトガイドのダボとによ
り摺動自在になっており、下調整板は下ライトガイドに
ねじ固定され、上調整板はその長穴と上ライトガイドの
ダボにより摺動自在になっており、上調整板は上ライト
ガイドにねじ固定されている。下ライトガイドと上ライ
トガイドは支柱をはさんで一定の間隔を保ってねじ固定
された構成が提案されている。上調整板には切欠きが設
けてありこの切欠きに対向する上ライトガイドにも同様
の形状を有する穴がある。この切欠きと穴とが形成する
空間は上調整板が摺動可能な範囲ではどの位置にあって
もマイナスドライバーの先端が差し入れられる形状を保
つことになる。

【０００８】これら公報にて提案の構成は、何れも基本
的に同様の、すなわち多軸調整に際して光学部品を保持
部材に固定し、この保持部材を水平調整板、垂直調整板
等、必要な調整軸に対応する数の独立した部材を介して
固定板に固定し、各調整板を重ねたユニットを光学箱に
対して固定する構成である。

【０００９】また、特開平１１−２８１９２４号公報に
は、多数のマイクロレンズを集合させたインテグレータ
レンズを光源の直後に配置した第１インテグレータレン
ズと、第１インテグレータレンズの集光点位置に配置し
た第２インテグレータレンズと、インテグレータレンズ
の位置調整を行うレンズ調整手段と、第２インテグレー
タレンズの出射光を全反射する第１全反射ミラーとで構
成した投写型画像表示装置において、光源のアーク像を
第２インテグレータレンズの所定位置に結像させる調整
機構に関し、インテグレータレンズを摺動させる略コ字
状のガイド溝と、インテグレータレンズの一端に配置さ
れたバネと、インテグレータレンズの他端を調整する調
整ネジとを設けた構成が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
公報にて提案の構成では、光学部材の位置調整に関する
部品の点数が多く、かつそれぞれの部材に剛性が求めら
れるため、各部材を重ねたユニット全体の厚さや重量が
増すという問題がある。

【００１１】また、上記各光学装置の全体の性能は、多
数の部品それぞれの信頼性、寸法精度の積算で決まる。
このため、各部品の厚さをいたずらに薄くすることも問
題があり、多くの部品を多層に重ねた状態を使用環境で
変動無く維持することは困難である。

【００１２】したがって、軽量かつ安価に製造可能で、
光学部材の位置調整の作業性や信頼性も改善される調整
機構が必要とされている。

【００１３】また、上記のような調整機構を有する光学
装置においては、調整機構のスペース占有率が大きいた
め、光学装置の大型化につながっている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願第１の発明では、光学部材を、光軸に直交す
る第１の方向とこの第１の方向に直交する第２の方向と
を含む光軸直交面内で位置調整可能に保持した光学装置
において、光学部材に、第１および第２の方向のうち一
方の方向における一端側にて他方の方向に延びる保持端
面を設けるとともに、装置本体に、光軸直交面内で他方
の方向に対して傾斜して直線状又は階段状に延びる調整
基準面を設け、さらに、保持端面と調整基準面との間に
挿入され、これら保持端面と調整基準面とにそれぞれ当
接する調整部材と、光学部材の上記一方の方向における
他端面と装置本体との間に配置され、光学部材を保持端
面側に付勢する付勢部材とを設け、調整部材を保持端面
と調整基準面との間で移動させることにより、光学部材
を一方の方向に位置調整可能（一軸調整可能）としてい
る。

【００１５】また、本願第２の発明では、光学部材を、
光軸に直交する第１の方向とこの第１の方向に直交する
第２の方向とを含む光軸直交面内で位置調整可能に保持
した光学装置において、光学部材は、第１の方向の一端
側にて前記第２の方向に延びる第１の保持端面と第２の
方向の一端側にて第１の方向に延びる第２の保持端面と
を設けるとともに、装置本体は、光軸直交面内で第１お
よび第２の方向に対してそれぞれ傾斜して直線状又は階
段状に延びる第１および第２の調整基準面を設け、さら
に、第１の保持端面と第１の調整基準面との間に挿入さ
れ、これら第１の保持端面と第１の調整基準面とにそれ
ぞれ当接する第１の調整部材と、第２の保持端面と第２
の調整基準面との間に挿入され、これら第２の保持端面
と第２の調整基準面とにそれぞれ当接する第２の調整部
材と、光学素子の第１および第２の方向における他端面
と装置本体との間に配置され、光学部材を各保持端面側
に付勢する付勢部材とを設け、第１の調整部材を第１の
保持端面と第１の調整基準面との間で移動させることに
より、光学部材を第１の方向に位置調整可能とし、かつ
第２の調整部材を第２の保持端面と第２の調整基準面と
の間で移動させることにより、光学部材を第２の方向に
位置調整可能としている（二軸調整可能としている）。

【００１６】また、本願第３の発明では、光学部材を、
光軸に直交する第１の方向とこの第１の方向に直交する
第２の方向とを含む光軸直交面内で位置調整可能に保持
した光学装置において、光学部材に、第１および第２の
方向のうち一方の方向における一端側にて他方の方向に
対して傾斜して直線状又は階段状に延びる保持端面を設
けるとともに、装置本体に、光軸直交面内で他方の方向
に延びる調整基準面を設け、上記保持端面と上記調整基
準面との間に挿入され、これら保持端面と調整基準面と
にそれぞれ当接する調整部材と、光学部材の上記一方の
方向における他端面と装置本体との間に配置され、光学
部材を保持端面側に付勢する付勢部材とを設け、調整部
材を保持端面と調整基準面との間で移動させることによ
り、光学部材を上記一方の方向に位置調整可能（一軸調
整可能）としている。

【００１７】また、本願第４の発明では、光学部材を、
光軸に直交する第１の方向とこの第１の方向に直交する
第２の方向とを含む光軸直交面内で位置調整可能に保持
した光学装置において、光学部材に、第１の方向の一端
側にて第２の方向に対して傾斜して直線状又は階段状に
延びる第１の保持端面と、第２の方向の一端側にて第１
の方向に対して傾斜して直線状又は階段状に延びる第２
の保持端面とを設けるとともに、装置本体に、光軸直交
面内で第１および第２の方向にそれぞれ延びる第１およ
び第２の調整基準面を設け、第１の保持端面と第１の調
整基準面との間に挿入され、これら第１の保持端面と第
１の調整基準面とにそれぞれ当接する第１の調整部材
と、第２の保持端面と第２の調整基準面との間に挿入さ
れ、これら第２の保持端面と第２の調整基準面とにそれ
ぞれ当接する第２の調整部材と、光学素子の前記第１お
よび第２の方向における他端面と前記装置本体との間に
配置され、前記光学部材を前記各保持端面側に付勢する
付勢部材とを設け、第１の調整部材を第１の保持端面と
第１の調整基準面との間で移動させることにより、光学
部材を第１の方向に位置調整可能とし、かつ第２の調整
部材を第２の保持端面と第２の調整基準面との間で移動
させることにより、光学部材を第２の方向に位置調整可
能としている（二軸調整可能としている）。

【００１８】これら第１から第４の発明により、光学部
材の位置調整に関する部品点数が少なく、かつ光軸方向
に部品を積層配置することもなく、さらには調整部材を
移動させるだけで容易に位置調整作業が可能な光学装置
を実現することが可能となる。

【００１９】なお、調整部材の少なくとも一部を装置本
体の外部に露出させ、この露出した部分を外部から移動
操作可能とすることにより、光学部材の位置調整作業
（素歌本体へり光学系の組み込み完了後の位置調整作
業）を容易に行うことが可能となる。

【００２０】また、調整部材に、光学部材が光軸方向に
て当接する面と、装置本体に対して光軸方向にて当接す
る面とを設け、この調整部材と光学部材と装置本体とを
相互に光軸方向にて圧接させて光学部材の光軸方向位置
決めを行う付勢部材を設けることにより、調整部材に、
光学部材の光軸方向位置決め機能と光軸直交面内での位
置調整機能とを併せ持たせることができ、部品点数の減
少および小型化を図ることが可能であるとともに、位置
調整作業による光学部材の光軸方向への倒れ等を確実に
防止することが可能となる。

【００２１】また、光学部材を高温になり易い照明光学
系を構成する部材として用いる場合、調整部材として耐
熱性の高いＰＰＳ、ＰＢＴ、ＵＰ、ポリイミド等の耐熱
性樹脂成型品を用いれば、光学部材の位置保持の信頼性
を高めることが可能である。

【００２２】

【発明の実施の形態】図３には、本発明の実施形態であ
る液晶プロジェクター（画像表示装置）用光学ユニット
（光学装置）の全体構成を示している。

【００２３】この図において、１はメタルハライドラン
プや水銀ランプなどの光源ランプであり、２は放物面や
楕円体面からなるリフレクターである。３は第１のレン
ズアレイ３１と第２のレンズアレイ３２からなるインテ
グレーターであり、相互の相対位置を調整する事で、照
明状態を最適化する。４は複数の偏光分離面４１とこの
偏光分離面４１に対応した複数の反射面４２と複数の位
相板４３とからなる偏光変換素子である。

【００２４】５は青反射ダイクロイックミラー５１およ
び赤透過ダイクロイックミラー５２からなる色分解系で
あり、６は偏光変換素子４からの拡散光を液晶表示パネ
ル（画像表示素子：以下、液晶パネルという）１０Ｒ，
１０Ｇ，１０Ｂ上に集光するための集光レンズである。
本実施形態では、集光レンズ６を凹レンズ６１，６２と
共に用いることにより光路長を圧縮している。また、７
１は平面ミラーであり、７２は平面ダイクロイックミラ
ーである。

【００２５】平面ダイクロイックミラー７２は、透明ガ
ラス母材に青反射のダイクロイック膜を蒸着して作られ
たものである。８はリレー系であり、その内側に２つ
の凹面鏡（反射面）を有するモールドリレーミラー８１
と、このモールドリレーミラー８１に対向配置されたミ
ラー８２とから反射光学系として構成されている。

【００２６】モールドリレーミラー８１は、不透明のポ
リカーボネイト樹脂により成形された母材部品の２つの
凹面部分を鏡面加工し、これら凹面部分にダイクロイッ
ク膜を蒸着して作られている。これらダイクロイック膜
は、赤波長域の光を反射するとともに、赤波長域より長
波長側の光を透過させる。

【００２７】９Ｇ，９Ｂは照明光（緑波長域の光および
青波長位置の光）を液晶パネル１０Ｇ，１０Ｂに集光す
るためのコンデンサーレンズである。なお、液晶パネル
１０Ｒは赤色用の液晶パネル、液晶パネル１０Ｇは緑色
用の液晶パネル、液晶パネル１０Ｂは青色用の液晶パネ
ルである。

【００２８】１１は色合成プリズムであり、その内部に
は、互いに異なる波長域の光を反射して他を透過させる
２つのダイクロイック膜が形成されている。この色合成
プリズム１１は、基本的には３ＣＣＤカメラ用のいわゆ
る３Ｐプリズムと同様のプリズム構成を投影用に用いた
ものである。ただし、本実施形態では、加工性を考慮し
て４つのプリズムを結合して色合成プリズム１１を構成
している。

【００２９】１２は正の屈折力を有し、色合成プリズム
１１から射出した色合成画像を拡大して不図示のスクリ
ーン等に投写する投写レンズである。

【００３０】１３は色合成プリズム１１及び投写レンズ
１２を固定保持するベースマウント部材である。

【００３１】以上の各構成要素は、ユニット筐体（装置
本体）１４に固定保持されている。ユニット筐体１４
は、不飽和ポリエステルにガラスを添加した材料を使用
した成形品である。このユニット筐体１４には開口部１
４１，１４２が形成されており、これら開口部１４１，
１４２の周囲部分にはそれぞれ、平面ダイクロイックミ
ラー７２及びモールドリレーミラー８１が開口部１４
１，１４２を塞ぐように固定保持されている。また、平
面ミラー７１は、ユニット筐体１４の内面に固定されて
いる。

【００３２】なお、平面ダイクロイックミラー７２は、
ガタ取り用に弾性スペーサを光路外周の差し込み部に固
着したのち、ユニット筐体１４における開口部１４１の
内側面に形成された溝部に挿入されることでユニット筐
体１４に固定される。

【００３３】モールドリレーミラー８１は、ユニット筐
体１４における開口部１４２の周囲部分に対し、位置決
め可能に結合固定される。なお、モールドリレーミラー
８１の位置決め方法としては、ユニット筐体１４におけ
る開口部１４２の外周に嵌合溝（入れ子形状部）８３を
形成し、対応する形状を有するモールドリレーミラー８
１を嵌合させることによりユニット筐体１４に固定され
る。この際、モールドリレーミラー８１に形成されたダ
ボをユニット筐体１４に形成された位置決め穴８４に嵌
合させることにより、モールドリレーミラー８１をユニ
ット筐体１４に対して位置決めし固定金具８５で一体固
定する。

【００３４】なお、平面ミラー７２及びモールドリレー
ミラー８１をユニット筐体１４の開口部１４１，１４２
を塞ぐよう固定することで、平面ミラー７２、モールド
リレーミラー８１及びユニット筐体１４によって囲まれ
る空間内に、外部からの光の侵入を遮断した、液晶パネ
ル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの照明系の光路を形成するこ
とができる。

【００３５】図４には、上記光学ユニットを備えた液晶
プロジェクターの全体構成を示している。

【００３６】この図において、１５は上記光学ユニット
１７を収容するプロジェクター筐体であり、１６は投写
スクリーンである。プロジェクター筐体１５は、箱形に
形成されており、マグネシウム合金を用いて作られてい
る。このプロジェクター筐体１５には、吸気ファン１９
ａと排気ファン１９ｂとが取り付けられており、プロジ
ェクター筐体１５内の冷却を効率良く行わせるようにし
ている。

【００３７】また、本プロジェクターは、不図示の電源
系、ランプバラスト、画像・音声入出力回路、画像処理
回路、液晶駆動回路、音声処理回路、スピーカー、操作
スイッチ等を有して構成されており、テレビ・ビデオ・
コンピュータモニタ等の画像を投写スクリーン１６に拡
大投影する表示装置として用いられる。

【００３８】また、本プロジェクターでは、光学ユニッ
ト１７の平面ダイクロイックミラー７２を透過して光学
ユニット１７外に射出させた不要光を、吸気ファン１９
ａから排気ファン１９ｂへの空気の通路に設けた金属板
（例えば、電源ユニットのアルミケースやアルミ又はマ
グネシウム合金などの軽合金製の部品）１８に当てるよ
うにしている。

【００３９】この金属板１８には、反射防止処理として
黒色塗料が塗布されている。金属板１８に当たった不要
光は熱に変換され、外界へ放熱される。

【００４０】図１および図２には、上記光学ユニットに
おける第１のレンズアレイ３１の位置調整機構の構成を
示している。なお、図１は、図２におけるＡ−Ａ線での
断面図である。

【００４１】第１のレンズアレイ３１は、その外周面を
ユニット筐体１４の垂直壁面に突き当て保持されてい
る。第１のレンズアレイ３１のうち図１おける下面およ
び右面と、ユニット筐体１４の底面および右壁面との間
には、第１および第２調整駒（調整部材）３４，３５が
挿入されている。

【００４２】ここで、ユニット筐体１４の右壁面には、
光軸直交面内のＸ方向（第１の方向）およびＹ（第２の
方向）のうちＹ方向に対して光軸直交面内で傾斜するテ
ーパ面（調整基準面）１４ｓｙが形成されており、ユニ
ット筐体１４の底面には、Ｘ方向に対して光軸直交面内
で傾斜するテーパ面（調整基準面）１４ｓｘが形成され
ている。

【００４３】一方、第１調整駒３４における第１のレン
ズアレイ３１の右側面に対向する側はＹ方向に延びる平
面により形成されており、これとは反対側、すなわちユ
ニット筐体１４の右壁面に対向する側には、光軸直交面
内で上記テーパ面１４ｓｙと同角度で傾斜するテーパ面
３４ｓが形成されている。

【００４４】また、第２調整駒３５における第１のレン
ズアレイ３１の下面に対向する側はＸ方向に延びる平面
により形成されており、これとは反対側、すなわちユニ
ット筐体１４の底面に対向する側には、光軸直交面内で
上記テーパ面１４ｓｘと同角度で傾斜するテーパ面３５
ｓが形成されている。

【００４５】そして、第１および第２調整駒３４，３５
はそれぞれ、テーパ面３４ｓ，３５ｓをユニット筐体１
４のテーパ面１４ｓｙ，１４ｓｘに当接させ、かつ第１
のレンズアレイ３１側の面（以下、基準当接面という）
を第１のレンズアレイ３１の右側面および下面（以下、
保持端面という）に当接させながら、これら保持端面と
テーパ面１４ｓｙ，１４ｓｘとの間に挿入される。

【００４６】また、第１のレンズアレイ３１の左側面お
よび上面とユニット筐体１４（又はプロジェクター筐体
１５）との間にはそれぞれ、耐熱発泡ゴム（付勢部材）
１０１を配置して、その弾性力によって第１のレンズア
レイ３１を上記保持端面側に片寄せ付勢している。これ
により、第１のレンズアレイ３１の保持端面が第１およ
び第２調整駒３４，３５の基準当接面に、また、第１お
よび第２調整駒３４，３５のテーパ面３４ｓ，３５ｓが
ユニット筐体１４のテーパ面１４ｓｙ，１４ｓｘにそれ
ぞれ圧接し、これら各面間でのガタをなくしている。

【００４７】そして、第１および第２調整駒３４，３５
をそれぞれ略Ｙ方向又は略Ｘ方向にスライド操作する
と、これら調整駒３４，３５はユニット筐体のテーパ面
と第１のレンズアレイ３１の保持端面に沿って移動し、
上記テーパ面のリフトの増減に伴って、第１調整駒３４
の基準当接面はＸ方向に、第２調整駒３５の基準当接面
はＹ方向にそれぞれ移動することになる。したがって、
第１のレンズアレイ３１のＸ方向位置およびＹ方向位置
が調整される。

【００４８】また、図２に示すように、第１および第２
調整駒３４，３５はＬ字型の断面形状を有しており、こ
れら調整駒３４，３５のうち図２において上側となる部
分の内面はユニット筐体１４の光軸方向を向いた壁面に
当接し、さらに調整駒３４，３５のうち図２において上
下方向に延びる部分の下端面は第１のレンズアレイ３１
の光軸方向に向いた面に当接する。

【００４９】さらに、第１および第２調整駒３４，３５
における、ユニット筐体１４の光軸方向を向いた壁面を
挟み込む位置には発泡ゴム（付勢部材）１０２が接着さ
れており、この発泡ゴム１０２の圧縮によって生じる弾
性力により、調整駒３４，３５とユニット筐体１４と第
１のレンズアレイ３１とが光軸方向において圧接する。
これにより、第１のレンズアレイ３１がユニット筐体１
４に対して光軸方向において位置決めされる。

【００５０】つまり、調整駒３４，３５は第１のレンズ
アレイ３１の光軸直交面内での位置調整機能と、第１の
レンズアレイ３１の光軸方向位置決め機能とを併せ持っ
ている。

【００５１】このため、第１のレンズアレイ３１の位置
調整作業時（調整駒３４，３５のスライド操作時）に、
第１のレンズアレイ３１の光軸方向への倒れ等を防止す
ることができる。

【００５２】なお、調整駒３４，３５は、ランプ１の近
傍にてユニット筐体１４からその一部が露出するように
なっている。このため、光学系のユニット筐体１４への
組込みが完了した状態において、外部から調整駒３４，
３５をスライド操作し、第１のレンズアレイ３１の位置
調整作業を容易に行うことができる。

【００５３】不図示のランプハウジングをユニット筐体
１４と一体化する構成も採り得るが、その場合には、調
整駒３４，３５を露出させることができる操作穴等をユ
ニット筐体１４に形成することで、容易に調整駒３４，
３５を外部からスライド操作することができる。

【００５４】また、本実施形態では、調整駒３４，３５
をスライド操作するだけで第１のレンズアレイ３１の位
置調整作業を行うことができ、ネジ等を回転操作するた
めのドライバーや偏芯ピン等は不要である。このため、
サービス性が高い。

【００５５】テーパー角度の設定により、調整部材の移
動量に対する光学部材の移動量が最適化容易であり、調
整範囲全域において調整敏感度が一定であるため、調整
量が回動角の三角関数で定義される偏芯ピンやドライバ
ーなどの回動を利用した方式より調整作業性が良い。

【００５６】一方、金属板金を重ねた従来の構成では同
種の表面処理を施した板金同士を摺動させて光学部材の
位置調整を行うため、調整動作にスティックスリップが
生じ易く、かなりの加圧をした上でベースとなる作動力
を大きくすることで相対的な作動力ムラを減じなければ
ならなかったが、本実施形態の調整駒３４，３５として
樹脂成型品を用いれば、調整時の摩擦を減じて滑らかな
連続調整を行うことができる。

【００５７】特に、本実施形態のように、ランプ１の近
傍に調整駒３４，３５が配置される場合には、これら調
整駒３４，３５が高温にさらされることになるため、調
整駒３４，３５を耐熱性の高いＰＰＳ、ＰＢＴ、ＵＰ、
ポリイミド等の耐熱性樹脂成型品とすることにより、第
１のレンズアレイ３１の位置保持に関する信頼性を高め
つつ、摩擦スライド面の状態を型表面処理にて容易に設
定して摩擦係数μを自由に設定することができる。

【００５８】なお、調整駒３４，３５およびユニット筐
体１４のテーパ面のテーパ角度を摩擦角よりも鈍角に
（小さく）設定すること、もしくは必要テーパ角度を調
整量から先に決定した場合には摩擦係数を考慮し、材料
とテーパ表面状態を設定することで、第１のレンズアレ
イ３１の位置調整後は、調整駒３４，３５とユニット筐
体１４のテーパ面間の摩擦により、調整駒３４，３５が
自己保持され、これにより第１のレンズアレイ３１の位
置も固定される。

【００５９】さらに、調整を段階的に行うことで済む場
合には、図５に示すように、直線状のテーパ面であった
調整基準面を、階段状（又は鋸歯状）の調整基準面５１
にするとともに、調整駒の基準当接面の形状もこれに合
わせて、それぞれ複数テーパ角度を持たせることによ
り、安定位置からの調整駒離脱力（調整位置自己保持
力）をコントロールすることができる。

【００６０】但し、衝撃に対してある程度の余裕を持た
せるため、調整駒３４，３５をシリコン系接着剤等でユ
ニット筐体１４や第１のレンズアレイ３１に接着固定し
てもよい。

【００６１】また、より信頼性を要する用途では、調整
駒のビス止め等、機械的固定方法を追加するのがよい。

【００６２】なお、本実施形態では、発泡ゴム１０１，
１０２を付勢部材として用いた場合について説明した
が、発泡ゴムに代えて、板バネ，やコイルバネ、プラス
チックバネ等のバネ部材を用いたり、ユニット筐体１４
や第１のレンズアレイ３１に発泡ゴムに代わる弾性部を
設けたりしてもよい。

【００６３】また、第１のレンズアレイ３１等の光学部
品が成形加工部品である場合には、図６に示すように、
光学部品６０にテーパ面又は階段状（ないし鋸歯状）の
保持端面６１を設け、筐体６２に平面状の調整基準面６
３を設けてもよい。

【００６４】すなわち、ユニット筐体と光学部材のいず
れかテーパ面又は階段状（ないし鋸歯状）の保持端面を
設け易い側を選択できる。

【００６５】また、上記実施形態では、画像表示装置に
用いる光学ユニットについて説明したが、本発明の光学
装置は画像表示装置以外にも用いることが可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学部材の位置調整に関する部品点数が少なく、かつ光
軸方向に部品を積層配置することもなく、さらには調整
部材を移動させるだけで容易に位置調整作業が可能な光
学装置を構成することができる。すなわち、操作性に優
れた光学部材の位置調整機能を備えた小型で安価な光学
装置を実現することができる。

【００６７】なお、調整部材の少なくとも一部を装置本
体の外部に露出させ、この露出した部分を外部から移動
操作可能とすれば、光学部材の位置調整作業（装置本体
への光学系の組み込み完了後の位置調整作業）を容易に
行うことができる。

【００６８】また、調整部材に、光学部材の光軸方向位
置決め機能と光軸直交面内での位置調整機能とを併せ持
たせるようにすれば、部品点数の減少および小型化を図
ることができるとともに、位置調整作業による光学部材
の光軸方向への倒れ等を確実に防止することができる。

【００６９】また、光学部材を高温になり易い照明光学
系を構成する部材として用いる場合に、調整部材として
耐熱性樹脂成型品を用いれば、光学部材の位置保持の信
頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である光学ユニットの一部を
示す正面断面図（図２のＡ−Ａ線での断面図）。

【図２】上記光学ユニットの一部を示す平面断面図。

【図３】上記光学ユニットの全体構成を示す平面断面
図。

【図４】上記光学ユニットを用いた液晶プロジェクター
の平面断面図。

【図５】上記光学ユニットの他の実施形態を示す正面断
面図。

【図６】上記光学ユニットの他の実施形態を示す正面断
面図。

【符号の説明】

１ランプ２リフレクター３インテグレーター３１，３２レンズアレイ４偏光変換素子５色分解系５１，５２ダイクロイックミラー６集光レンズ７１，７２平面ミラー８リレー系９Ｇ、９Ｂコンデンサーレンズ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ画像表示素子１１３色合成ダイクロイックプリズム１２投射レンズ、１３ベースマウント部材１４ユニット筐体１４ｓｘ，ｓｙテーパ面１５プロジェクター筐体１６投射スクリーン１７光学ユニット１８電源ユニット１９冷却ファン３４，３５調整駒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学部材を、光軸に直交する第１の方向
とこの第１の方向に直交する第２の方向とを含む光軸直
交面内で位置調整可能に保持した光学装置であって、前記光学部材は、前記第１および第２の方向のうち一方
の方向における一端側にて他方の方向に延びる保持端面
を有するとともに、装置本体は、光軸直交面内で前記他方の方向に対して傾
斜して直線状又は階段状に延びる調整基準面を有してお
り、前記保持端面と前記調整基準面との間に挿入され、これ
ら保持端面と調整基準面とにそれぞれ当接する調整部材
と、前記光学部材の前記一方の方向における他端面と前記装
置本体との間に配置され、前記光学部材を前記保持端面
側に付勢する付勢部材とを設け、前記調整部材を前記保持端面と前記調整基準面との間で
移動させることにより、前記光学部材を前記一方の方向
に位置調整可能としたことを特徴とする光学装置。
【請求項２】光学部材を、光軸に直交する第１の方向
とこの第１の方向に直交する第２の方向とを含む光軸直
交面内で位置調整可能に保持した光学装置であって、前記光学部材は、前記第１の方向の一端側にて前記第２
の方向に延びる第１の保持端面と前記第２の方向の一端
側にて前記第１の方向に延びる第２の保持端面とを有す
るとともに、前記装置本体は、光軸直交面内で前記第１および第２の
方向に対してそれぞれ傾斜して直線状又は階段状に延び
る第１および第２の調整基準面を有しており、前記第１の保持端面と前記第１の調整基準面との間に挿
入され、これら第１の保持端面と第１の調整基準面とに
それぞれ当接する第１の調整部材と、前記第２の保持端面と前記第２の調整基準面との間に挿
入され、これら第２の保持端面と第２の調整基準面とに
それぞれ当接する第２の調整部材と、前記光学素子の前記第１および第２の方向における他端
面と前記装置本体との間に配置され、前記光学部材を前
記各保持端面側に付勢する付勢部材とを設け、前記第１の調整部材を前記第１の保持端面と前記第１の
調整基準面との間で移動させることにより、前記光学部
材を前記第１の方向に位置調整可能とし、かつ前記第２
の調整部材を前記第２の保持端面と前記第２の調整基準
面との間で移動させることにより、前記光学部材を前記
第２の方向に位置調整可能としたことを特徴とする光学
装置。
【請求項３】光学部材を、光軸に直交する第１の方向
とこの第１の方向に直交する第２の方向とを含む光軸直
交面内で位置調整可能に保持した光学装置であって、前記光学部材は、前記第１および第２の方向のうち一方
の方向における一端側にて他方の方向に対して傾斜して
直線状又は階段状に延びる保持端面を有するとともに、装置本体は、光軸直交面内で前記他方の方向に延びる調
整基準面を有しており、前記保持端面と前記調整基準面との間に挿入され、これ
ら保持端面と調整基準面とにそれぞれ当接する調整部材
と、前記光学部材の前記一方の方向における他端面と前記装
置本体との間に配置され、前記光学部材を前記保持端面
側に付勢する付勢部材とを設け、前記調整部材を前記保持端面と前記調整基準面との間で
移動させることにより、前記光学部材を前記一方の方向
に位置調整可能としたことを特徴とする光学装置。
【請求項４】光学部材を、光軸に直交する第１の方向
とこの第１の方向に直交する第２の方向とを含む光軸直
交面内で位置調整可能に保持した光学装置であって、前記光学部材は、前記第１の方向の一端側にて前記第２
の方向に対して傾斜して直線状又は階段状に延びる第１
の保持端面と、前記第２の方向の一端側にて前記第１の
方向に対して傾斜して直線状又は階段状に延びる第２の
保持端面とを有するとともに、前記装置本体は、光軸直交面内で前記第１および第２の
方向にそれぞれ延びる第１および第２の調整基準面を有
しており、前記第１の保持端面と前記第１の調整基準面との間に挿
入され、これら第１の保持端面と第１の調整基準面とに
それぞれ当接する第１の調整部材と、前記第２の保持端面と前記第２の調整基準面との間に挿
入され、これら第２の保持端面と第２の調整基準面とに
それぞれ当接する第２の調整部材と、前記光学素子の前記第１および第２の方向における他端
面と前記装置本体との間に配置され、前記光学部材を前
記各保持端面側に付勢する付勢部材とを設け、前記第１の調整部材を前記第１の保持端面と前記第１の
調整基準面との間で移動させることにより、前記光学部
材を前記第１の方向に位置調整可能とし、かつ前記第２
の調整部材を前記第２の保持端面と前記第２の調整基準
面との間で移動させることにより、前記光学部材を前記
第２の方向に位置調整可能としたことを特徴とする光学
装置。
【請求項５】前記調整部材は、その少なくとも一部が
前記装置本体の外部に露出しており、この露出した部分
を外部から移動操作可能としたことを特徴とする請求項
１から４のいずれかに記載の光学装置。
【請求項６】前記光学部材の位置調整後において、前
記調整部材は前記保持端面および前記調整基準面との摩
擦により保持されることを特徴とする請求項１から５の
いずれかに記載の光学装置。
【請求項７】前記調整部材は、前記光学部材が光軸方
向にて当接する面と、前記装置本体に対して光軸方向に
て当接する面とを有し、前記調整部材と前記光学部材と前記装置本体とを相互に
光軸方向にて圧接させて前記光学部材の光軸方向位置決
めを行う付勢部材を設けたことを特徴とする請求項１か
ら６のいずれかに記載の光学装置。
【請求項８】前記光学部材が、一体成型された光学素
子であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに
記載の光学装置。
【請求項９】前記光学部材が、一体成型された光学素
子と、この光学素子を保持する保持部材とから構成され
ていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記
載の光学装置。
【請求項１０】前記付勢部材が、発泡高分子材料、板
バネ又はコイルバネであることを特徴とする請求項１か
ら９のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１１】前記光学部材が、照明光学系を構成す
る部材であることを特徴とする請求項１から１０のいず
れかに記載の光学装置。
【請求項１２】前記光学部材の光軸直交面内での位置
調整により、前記照明光学系による照明光の照射範囲を
調整可能であることを特徴とする請求項１１に記載の光
学装置。
【請求項１３】前記調整部材が、耐熱性樹脂成型品で
あることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光学
装置。
【請求項１４】前記照明光学系と、この照明光学系に
より照明される画像表示素子と、この画像表示素子に表
示された画像を投射する投射光学系とを有して構成され
ることを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記
載の光学装置。
【請求項１５】請求項１４に記載の光学装置を備えた
ことを特徴とする画像表示装置。