JP2008070692A - 調整機構、およびプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】調整機構の改良により、調整における利便性の向上を図った調整機構およびプロジェクタを提供することである。
【解決手段】角度調整機構８００は、第１枠体８１０と第２枠体８２０と軸支部と調整部とを有し、第２枠体８２０は、入射側偏光板４４２を保持し、軸支部は、照明光軸Ｌを通る略垂直平面上に位置する回動軸Ｋを有し、回動軸Ｋを中心として第１枠体８１０と第２枠体８２０とを軸支する。調整部は、ねじ８３０とねじ８３０を受ける第１受部（遊嵌部８１６）と第２受部（ねじ孔８２６）とを有する。第１受部および第２受部は、回動軸Ｋを中心に一対ずつ略対象に備えられ、調整部の有するねじ８３０と第１受部と第２受部との相互の調整操作により、第２枠体８２０は、回動軸Ｋを中心として第１枠体８１０に対して回動して入射側偏光板４４２の取付け角度を調整する。また、プロジェクタ１は、角度調整機構８００を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投射する投射レンズと、光学素子とを含んで構成されたプロジェクタに関する。詳しくは、この光学素子の取付け角度を調整する調整機構と、当該調整機構を備えたプロジェクタに関するものである。

従来、光源と、この光源から射出される光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像を投射する投射レンズなどを備えたプロジェクタが知られている。そして、プロジェクタは、会議、展示会などではプレゼンテーション用として、また、家庭などでは映画鑑賞用として広く利用されている。

このような用途に使用されるプロジェクタは、いずれの用途に使用される場合においても、投射された画像の品質に対して、見やすさやきれいさを実現するために、高いコントラストや高輝度が求められている。

そのために、偏光光を用いるプロジェクタでは、光の偏光方向を精度良く制御する必要があり、例えば、電気光学装置（例えば液晶パネル）を挟むように配置される入射側偏光板と射出側偏光板との偏光軸同士のなす角度、入射側偏光板、射出側偏光板それぞれの偏光軸の角度、あるいは、波長板の光軸の角度を、電気光学装置のうち光の変調を制御する電気光学材料（例えば液晶）の層の厚さや配向に対応した最適な角度にすることが要求される。

このような状況において、特許文献１では、入射側偏光板、射出側偏光板などの光学素子の角度を微調整することで、最良のコントラストや高輝度を得るために、第１枠体が光学素子を有する第２枠体を軸支し、調整部材によって第２枠体が適宜回動可能となる角度調整機構を備えるものが開示されている。

特開２０００−２５９０９３号公報

上記特許文献１によると、光学素子の偏光軸の角度を微調整することができるが、角度調整機構を用いて調整する際に、この角度調整機構の設置される周囲の部材との位置関係によっては、調整操作がしにくくなる場合もあり、角度調整機構の改良による、調整における利便性の向上が望まれていた。

本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、調整機構の改良により、調整における利便性の向上を図った調整機構およびプロジェクタを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の調整機構は、光学素子の取付け角度を調整する調整機構であって、第１枠体と第２枠体と軸支部と調整部とを有し、第２枠体は、光学素子を保持し、軸支部は、光学素子を含む光学系の照明光軸を通る略垂直平面上に位置する回動軸を有し、回動軸を中心として第１枠体と第２枠体とを軸支し、調整部は、調整部材と、第１枠体に形成されて調整部材を受ける第１受部と、第２枠体に形成されて調整部材を受ける第２受部と、を有し、第１受部および第２受部は、回動軸を中心に一対ずつ略対称に備えられ、調整部の有する調整部材と第１受部と第２受部との相互の調整操作により、第２枠体は、回動軸を中心として第１枠体に対して回動可能となることを特徴とする。

このような調整機構によれば、第１枠体と第２枠体とを軸支する回動軸を照明光軸と略最短の位置にできるため、回動軸が遠くにある場合に比べて、光学素子の偏光軸の角度が合せ易くなる。また、光学素子の角度を調整部で調整する際、調整部材を受ける第１受部、第２受部が回動軸を中心に一対ずつ備わるため、どちらか一方を使用することで調整できる。従って、調整機構が設置される周囲の部材との位置関係によって、どちらを使用するか選択することができ、調整する場合の自由度が拡大する。また、第１受部、第２受部は、回動軸を中心に略対象に備わるため、どちら側を使用しても調整部材の調整操作の量による光学素子の角度調整量を同様とすることもできるため、使用する側により、調整操作の量を変更することがないため、効率的に調整を行なうことが可能となる。以上により、調整における利便性の向上を図った調整機構を提供することができる。

さらに、本発明の調整機構は、光源と、光源から射出される光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置と、電気光学装置で形成された画像を投射する投射レンズと、を備えたプロジェクタにおいて、光源と電気光学装置との間に配置された光学素子や、電気光学装置と投射レンズとの間に配置された光学素子の取付け角度を調整する調整機構として採用することができる。

本発明の調整機構を採用したプロジェクタによれば、光学素子（例えば、偏光板、波長板、視野角補正板など）の取付け角度を調整することによって、その偏光軸や光軸の角度の最適な調整が可能になり、高コントラストおよび高輝度の画像が表示されるようになる。

そして、本発明では、調整部材にねじを用いて、このねじは、第２受部に螺合されるとともに、第１受部に嵌合されていることが好ましい。ねじを回動させるといった簡単な動作によって光学素子の角度調整が適切に行なえる。

また、このねじと嵌合される第１受部は遊嵌部を形成し、ねじにはこの遊嵌部を挟持する鍔部を設けることが好ましい。このようにすると、ねじの変位がこの遊嵌部で吸収される。つまり、ねじと嵌合される第１受部を有する第１枠体とねじ相互間の歪みが生じず、ねじが円滑に回転する。また、ねじの頭部および鍔部により、ねじの軸方向への動きが規制されるので、ねじが抜ける心配がなくなる。

そして、上記のような構成を備える調整機構において軸支部は、第１枠体および第２枠体のうちの一方に、回動軸を中心として他方に対して突出する凸部を有し、他方に凸部と対応した部位に孔部を有し、孔部および凸部の嵌合により、他方の枠体が一方の枠体に軸支されることが好ましい。このようにすると、凸部および孔部といった簡易な構成によって、枠体に軸支される機構が実現され、部品を容易に加工できる。

また、上記の構成を備えた調整機構では、第１枠体と第２枠体とを一体に把持する把持部材が設けられていることが好ましい。このような構成によれば、第１枠体と第２枠体が互いに離間しないように固定することができる。

また、上記の把持部材を設けずに、第１枠体および第２枠体のうちの一方の枠体に有する凸部に、他方の枠体を保持する保持部を有していることも好ましい。このような構成によれば、凸部に保持部を有するため、他の部材を用いることなく簡易な構成によって、枠体に軸支されかつ保持される機構が実現でき、部品数や組立工数を低減できる。

また、プロジェクタが光学素子の取付け角度を調整する上記調整機構を備えることが好ましく。上述した調整機構の効果を有するプロジェクタが実現できる。

また、プロジェクタが、光源から射出される光束を複数の色光に分けて、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて光学像を形成する複数の電気光学装置を備え、複数の電気光学装置に対応して複数の光学素子を備える場合、第１枠体は、複数の光学素子に対応してそれぞれ保持する複数の第２枠体に対して一体の枠体として構成されることが好ましい。このような構成によれば、第１枠体を一体とすることにより、組立工数を低減できる。また、例えば、第１枠体が放熱性を有する部材により形成される場合には、第１枠体を別々に形成する場合に比べて、表面積を拡大することができるため、放熱効果を向上することができる。

また、プロジェクタにおいて、調整機構が有する第１枠体は、電気光学装置の直前に設置される光学部品を押圧する押圧部を有することが好ましい。このような構成によれば、光学部品を押圧する別の部材が必要なくなり、プロジェクタの組立工数を低減できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）

図１は、本発明の実施形態に係るプロジェクタの上面側から見た概略斜視図である。図２は、プロジェクタの下面側から見た概略斜視図である。
図１、図２を参照して、プロジェクタ１の全体構成を説明する。

プロジェクタ１は、光源としての光源ランプから出射された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に分離し、これらの各色光束を電気光学装置を構成する液晶パネルを通して画像情報に対応させて変調し、変調した後の各色光の変調光束を色合成光学系（プリズム）により合成して、投射レンズ３を介して投射面上（例えばスクリーン）に拡大表示する形式のものである。投射レンズ３の一部を除いて、各構成部品は外装ケース２の内部に収容されている。

図１、図２を参照して、外装ケース２の構造を説明する。
外装ケース２は、プロジェクタ１の上面を覆うアッパーケース２１と、前面を覆うフロントケース２２と、底面、側面および背面を覆うロアケース２３とから構成される。また、外装ケース２は、合成樹脂製である。

図１に示すように、アッパーケース２１の上面において、その後方側（投射レンズ３と逆側）の中央には、プロジェクタ１の画質などを調整するための操作パネル２１１が設けられている。また、アッパーケース２１の上面の前方側（投射レンズ３側）には、投射レンズ３を中心として左右の部位に、投射レンズ３の左右位置および上下位置を調整する投射レンズ位置調整部３０を構成する２つのダイヤル３０１，３０２が露出して設置されている。そして、一方のダイヤル３０１を回動することにより、投射レンズ３を上下に移動させることができる。また、他方のダイヤル３０２を回動することにより、投射レンズ３を左右に移動させることができる。

また、フロントケース２２には、変調された光束を拡大投射する投射レンズ３がフロントケース２２に向かって左側に取り付けられている。さらに、フロントケース２２の中央には、リモートコントローラ（図示省略）からの信号を受信するリモコン受光部２２１が設けられている。フロントケース２２の右側には、プロジェクタ１の内部の温まった空気をプロジェクタ１の外部に排気する場合のダクト２２２が設けられている。

図２に示すように、ロアケース２３の底面の後方側には、プロジェクタ１の内部を冷却する冷却空気を取り入れるための空気取入口２３１が設けられている。空気取入口２３１は、樹脂製のフィルタ交換蓋２３２に設けられており、このフィルタ交換蓋２３２をロアケース２３の中央側から着脱することで、内部のフィルタ（図示省略）を交換することが可能となる。また、フィルタ交換蓋２３２の右側には、光源装置の交換時に開放される光源装置交換蓋２３３が設けられている。光源装置交換蓋２３３をロアケース２３の後方側から着脱することで、内部の光源装置（図示省略）を交換することが可能となる。

また、ロアケース２３の底面には、３ヶ所の脚部２３４が設けられ、前方側端部となる左右の角部に調整脚部２３４Ｒ，２３４Ｌが設けられ、後方側端部の略中央部に固定脚部２３４Ｃが設けられている。なお、調整脚部２３４Ｒ，２３４Ｌの上下の進退量を調整することによって、表示画面の傾きを変更することが可能となる。

また、ロアケース２３の背面には、外部電力供給用のＡＣインレット２４や各種の入出力端子群２５が配置されている。ＡＣインレット２４の横には、主電源のＯＮ／ＯＦＦ動作を行なう主電源スイッチ２６が配置されている。そして、このロアケース２３の背面にも、フロントケース２２と同様にリモコン受光部２２１が設けられている。

図３は、プロジェクタの内部構造を示す斜視図である。詳細には、図１に示す状態からアッパーケース２１やフロントケース２２などを取外した状態を示している。
図３を参照して、プロジェクタ１の内部構造を説明する。

図３に示すように、外装ケース２の内部には、プロジェクタ１の装置本体が収容されている。そして、内部の左右方向に延び、一方の端部が前方に延びる平面略Ｌ字状の光学ユニット４と、光学ユニット４の上方に設置される制御基板（図示省略）と、ロアケース２３の左側の内側に沿って背面側から前面側に渡って設置される電源ユニット５とを備えている。

そして、光学ユニット４の背面側でロアケース２３の内側に沿って設置され、空気取入口２３１から外気を吸気して光学ユニット４や電源ユニット５に吐出する。そして、光学ユニット４や電源ユニット５で発熱した熱が伝熱された外気を、ダクト２２２などを介して、プロジェクタ１の外部に排気する冷却ユニット７を備えている。

図３を参照して、電源ユニット５の構成および動作を説明する。
電源ユニット５は、光源装置４１１および制御基板などに電力を供給するものであり、図３に示すように、電源回路を備えた電源ブロック５０と、ランプ駆動ブロック５１とを備えている。

電源ブロック５０は、ＡＣインレット２４に接続された電源ケーブル（図示省略）を通して外部から供給された電力を、光源装置４１１を駆動するランプ駆動ブロック５１および制御基板等に供給する。電源ブロック５０は、入力される交流を低電圧の直流に変換するトランスや、このトランスからの出力を所定の電圧に変換する変換回路等が実装された回路基板などを備える。

ランプ駆動ブロック５１は、光源装置４１１に安定した電圧で電力を供給するための変換回路等が実装された回路基板を備え、電源ブロック５０から入力した商用交流電流は、このランプ駆動ブロック５１によって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置４１１に供給される。

制御基板の構成と動作を説明する。
制御基板は、光学ユニット４の上方に配置されるメイン基板（図示省略）と、このメイン基板と光源収容部４５２との間に配置されるサブ基板（図示省略）とを備えている。

メイン基板は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置が実装された回路基板として構成され、プロジェクタ１全体を制御する。このメイン基板は、インターフェース基板（図示省略）から出力される信号に基づいて、後述する電気光学素子としての各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ（図４を参照）を駆動制御する。そして、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、光変調を実施して光学像を形成する。なお、インターフェース基板は、入出力端子群２５からの入出力信号を処理する回路基板である。また、メイン基板は、操作パネル２１１やリモコン受光部２２１から入力された操作信号を入力し、この操作信号に基づいてプロジェクタ１の構成部に適宜、制御指令を出力する。

サブ基板は、後述する冷却ユニット７を構成する複数の冷却ファンを駆動するためのファン駆動回路が実装された基板であり、メイン基板と電気的に接続され、メイン基板から出力される制御信号を入力することで、冷却ファンを駆動させる。

図４は、光学ユニットの光学系を模式的に示す図である。
図３、図４を参照して、光学ユニット４の構成を説明する。
光学ユニット４は、光源装置４１１から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投射レンズ３を介してスクリーン上に投射画像を形成するものである。この光学ユニット４の光学系は、図４に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、電気光学装置と、色合成光学系とから構成される。また、電気光学装置と色合成光学系とは一体化した光学装置４４として構成されている。

また、光学ユニット４は、前記光学系４１，４２，４３を構成する各光学部品を収容して固定する光学用筐体４５を備えている。詳細には、光学用筐体４５は、前記光学系４１，４２，４３を構成する各光学部品を案内して収容する光学部品収容部４５１と、光源装置４１１を案内して収容する光源収容部４５２とで構成されている。そして、光学用筐体４５は、筐体を構成する上下の収容枠体の間に上下に挟まれて保持された構成となっている。なお、これらの上収容枠体４５Ａ、下収容枠体４５Ｂは一体とされて、ロアケース２３の側に固定ネジにより固定されている。

また、電気光学装置と色合成光学系を構成する光学部品は、光学用筐体４５とは別に備えるヘッド体４８に収容して固定される。ヘッド体４８は、側面略Ｌ字状で、マグネシウム合金の一体成形品で形成されている。そして、このヘッド体４８に、光学装置４４を収容し、その対向側に投射レンズ３を収容して固定する。また、ヘッド体４８は、投射レンズ３の外周部に、前述した投射レンズ３の上下位置および左右位置を調整する投射レンズ位置調整部３０（ダイヤル３０１，３０２を含む）を構成する機構部品を収容して固定している。また、ヘッド体４８は、前述した光学用筐体４５も案内して固定する構造となっている。そして、ヘッド体４８は、ロアケース２３に固定ネジにより固定される。

図４を参照して、光学系の構成と動作を説明する。
図４に示すように、インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸Ｌに直交する面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１１、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４、および重畳レンズ４１５を備えて構成される。

光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１１Ａ、リフレクタ４１１Ｂ、リフレクタ４１１Ｂの光束射出面を覆う防爆ガラス４１１Ｃ、および、光源ランプ４１１Ａとリフレクタ４１１Ｂと防爆ガラス４１１Ｃとを収容して固定する光源用筐体４１１Ｄを備えて構成されている。そして、光源ランプ４１１Ａから射出された放射状の光束は、リフレクタ４１１Ｂで反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。本実施形態では、光源ランプ４１１Ａとして、高圧水銀ランプを採用し、リフレクタ４１１Ｂとして、放物面鏡を採用している。なお、光源ランプ４１１Ａとしては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ４１１Ｂとして放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。

第１レンズアレイ４１２は、照明光軸Ｌ方向から見て略矩形形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を光学装置４４の後述する電気光学装置（液晶パネル４４１）上に結像させる機能を有する。

偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。詳細には、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。

色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備える。インテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。

リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２，４３５とを備えている。このリレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された色光である青色光を光学装置４４の後述する青色光用の液晶パネル４４１まで導く機能を有している。

この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って、赤色光用の液晶パネル４４１に到達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。青色光および緑色光用の液晶パネル４４１の光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。

また、ダイクロイックミラー４２１を透過した青色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１９を通って、緑色光用の液晶パネル４４１に到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って、青色光用の液晶パネル４４１に到達する。なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１９に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。

光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置４４は、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される光学素子としての３つの入射側偏光板４４２（赤色光用を赤色光用入射側偏光板４４２Ｒ、緑色光用を緑色光用入射側偏光板４４２Ｇ、青色光用を青色光用入射側偏光板４４２Ｂとする）を備える。また、各入射側偏光板４４２の後段に設置される電気光学装置としての３つの液晶パネル４４１（赤色光用を赤色光用液晶パネル４４１Ｒ、緑色光用を緑色光用液晶パネル４４１Ｇ、青色光用を青色光用液晶パネル４４１Ｂとする）を備える。また、各液晶パネル４４１の後段に設置される３つの射出側偏光板４４３（赤色光用を赤色光用射出側偏光板４４３Ｒ、緑色光用を緑色光用射出側偏光板４４３Ｇ、青色光用を青色光用射出側偏光板４４３Ｂとする）と１つの色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。

液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）は、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル４４１は、入射側偏光板４４２を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。

入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１から射出された光束のうち、所定方向の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、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。

クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。クロスダイクロイックプリズム４４４によって合成された色光は、投射レンズ３の方向に射出される。そして、クロスダイクロイックプリズム４４４から射出された映像光はカラー画像として、投射レンズ３により拡大され、スクリーンに投射される。

なお、上述した液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）、射出側偏光板４４３（４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂ）は、固定部材を介在してクロスダイクロイックプリズム４４４と固定されて光学装置４４を構成する。その光学装置４４は、前述したヘッド体４８に固定される構造となる。なお、入射側偏光板４４２は、前述した光学部品収容部４５１側に固定される。

図５は、本発明の実施形態に係る調整機構を示す概略斜視図である。図６は、調整機構の分解斜視図である。
図３、図５、図６を参照して、調整機構としての偏光板の角度調整機構８００の構成を説明する。

図３、図５に示すように、角度調整機構８００は、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光束入射側に各々設けられている。

図５に示すように、角度調整機構８００は、各入射側偏光板４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂの偏光軸角度を各々微調整する機構である。そして、角度調整機構８００は、各入射側偏光板４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂが取り付けられた各々の第２枠体８２０と、この第２枠体８２０を軸支する第１枠体８１０と、各第２枠体８２０の第１枠体８１０に対する回動位置を調整するための調整部を構成する調整部材としての各々のねじ８３０と、各第２枠体８２０および第１枠体８１０を把持する各々の把持部材８５０とを含んで構成されている。なお、第１枠体８１０は、一体で形成され、図３に示すように、光学装置４４の周辺となる光学用筐体４５の光学部品収容部４５１に相当する上収容枠体４５Ａの上面に固定される。

以下、液晶パネル４４１Ｇの光束入射側に取り付けられた角度調整機構８００を代表して説明する（他の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂの光束入射側に取り付けられた角度調整機構８００も同じ構成である。）。

図６に示すように、第１枠体８１０は、平面略Ｃ字状の平板で形成される本体８１１と、平面から見た場合の各色光に対応した照明光軸Ｌに相対する本体８１１の縁辺に対して本体８１１の内側から垂直に折り曲げて形成（切り起こしにより形成）される軸支片８１２とから構成される。

軸支片８１２には、照明光軸Ｌを通る略垂直平面上に位置する回動軸Ｋを有し、回動軸Ｋを中心として、液晶パネル４４１Ｇ側に突出する凸部８１３が形成されている。この凸部８１３は、第１枠体８１０の裏面から打ち出されてリング状に形成（バーリング加工などで形成）され、内側は孔部を有している。

また、本体８１１には、軸支片８１２の両側となる部位に、回動軸Ｋを中心として、一対の長孔状の第１受部を構成する遊嵌部８１６が略対象に形成されている。各遊嵌部８１６は、本体８１１の縁辺に形成された各係止開口８１７に連接している。

第２枠体８２０は、開口部を有し、入射側偏光板４４２Ｇが貼着されたガラス基板８６０を開口部周縁に取り付ける本体８２１と、本体８２１と段違いで上方に延出する軸支片８２２と、軸支片８２２の両側となる部位に長辺側縁辺の一端から第１枠体８１０に向かって、本体８２１に対して略垂直に折り曲げて形成された一対の第２受部を構成する螺合片８２５とを含んで構成される。

なお、軸支片８２２には、第１枠体８１０の凸部８１３と嵌合する孔部８２３が形成されている。孔部８２３の中心軸は、回動軸Ｋとなる。
また、各螺合片８２５には、ねじ孔８２６が各々形成されている。このねじ孔８２６は、回動軸Ｋに略対象となる部位に設けられている。また、ねじ孔８２６は、後述するねじ８３０の有する所定のピッチに対応したねじ溝を有している。従って、どちらのねじ孔８２６を使用してもねじ８２６を共通に使用することができる。
また、本体８２１の左右側の２つの縁辺には、その全長にわたって第１立上部８２１Ａが設けられ、下側の縁辺には、第２立上部８２１Ｂが設けられている。

ねじ８３０は、頭部８３１から遊嵌部８１６の厚み以上の長さを有する位置に鍔部８３３が設けられ、この鍔部８３３から軸先に向かって、所定ピッチを有したねじ部８３５が設けられる。

なお、調整部は、調整部材としてのねじ８３０と、第１受部を構成する遊嵌部８１６（ねじ８３０を遊嵌する）と、第２受部を構成する螺合片８２５（ねじ孔８２６を含む）とを含んで構成される。また、軸支部は、回動軸Ｋと凸部８１３と孔部８２３とを含んで構成される。

図６を参照して、角度調整機構８００の組立の仕方を説明する。
上述した構成を有する角度調整機構８００は、以下のように組み立てられる。
まず、入射側偏光板４４２が貼着されたガラス基板８６０を、第１立上部８２１Ａおよび第２立上部８２１Ｂを基準にして、開口部周縁に取り付ける。入射側偏光板は、熱伝導性の両面テープ、接着剤等で固定される。次に、ねじ８３０をねじ孔８２６に螺合させた後、ねじ８３０の頭部８３１と鍔部８３３との間に本体８１１に形成する係止開口８１７に挿通させながら、凸部８１３に孔部８２３を嵌合させ、螺合片８２５を本体８１１の下面側に挿入させ、本体８２１を第１枠体８１０に取り付ける。このとき、ねじ８３０の頭部８３１と鍔部８３３とにより、遊嵌部８１６を挟持する。さらに、第１枠体８１０の軸支片８１２と、第２枠体８２０の軸支片８２２との嵌合部分に把持部材８５０の開口を嵌合させて、第１枠体８１０および第２枠体８２０を確実に把持する。
以上の方法により、角度調整機構８００が組み立てられる。

なお、遊嵌部８１６および螺合片８２５（ねじ孔８２６を含む）は一対ずつ回動軸Ｋに略対象に構成されているが、使用するのは、どちらか一方の遊嵌部８１６および螺合片８２５となる。従って、ねじ８３０も１つ使用する。なお、どちら側の遊嵌部８１６および螺合片８２５を使用するかは、角度調整機構８００が設置される上収容枠体４５Ａの上方の領域に位置する構成部材（例えばメイン基板など）の形状により、ねじ８３０を回転させるのに、どちら側が都合の良い側（ねじ８３０を回転するためのドライバなどの治具を挿入し易い側）かを選択して使用する。

図７は、調整機構の動作を示す概略斜視図であり、（ａ）は、遊嵌部におけるねじの動作を示す概略の部分平面図であり、（ｂ）は、調整機構の動作を示す概略正面図である。
図７を参照して、角度調整機構８００の調整の仕方を説明する。

図７に示すように、ねじ８３０を回転させることによって、第２枠体８２０の角度を調整する。すなわち、ねじ８３０を時計回り方向αに回転させると、第２枠体８２０Ａは、回動軸Ｋを中心として反時計回りにθ分回動し、入射側偏光板４４２の偏光軸Ａもこれに対応して回動する。また同様に、ねじ８３０を反時計回り方向βに回転させると、第２枠体８２０Ｂは、回動軸Ｋを中心として時計回りに回動し、入射側偏光板４４２の偏光軸Ｂもこれに対応して回動する。この際、遊嵌部８１６がねじ８３０の軸径よりも十分広く形成されているので、前述した第２枠体８２０の回動運動に伴うねじ８３０の歪みが生じない。

なお、図７において、第２枠体８２０が回動する回動範囲θは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、約±６度程度である。

図３に示すように、上記のような作動機構を有する角度調整機構８００は、各色光Ｒ、Ｇ、Ｂに対応して、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光束入射側に設けられる。そして、この本体８２１の回動運動によって、入射側偏光板４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂを透過する各色光Ｒ、Ｇ、Ｂの偏光方向が調整される。すなわち、偏光方向を適宜調整された各色光Ｒ、Ｇ、Ｂが、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを透過して光学変調される。そして、射出側偏光板４４３Ｒ，４４３Ｇ，４４３Ｂを透過した後、クロスダイクロイックプリズム４４４で合成され、投射レンズ３を通し外部のスクリーン等に投射表示される。

図８は、調整機構の概略断面図である。なお、図８は、回動軸Ｋを通り、下方向に切断した状態での断面図である。
図８を参照して、角度調整機構８００に備えられる押圧部を説明する。

図８に示すように、第１枠体８１０の軸支片８１２の下側の縁辺には、押圧部を構成する断面略Ｓ字状の押圧片８１８が形成されている。そして、押圧片８１８の先端側に位置する押圧部分８１８Ａが、押圧片８１８の下方に設置され、液晶パネル４４１の直前に設置される光学部品となる、本実施形態ではフィールドレンズ４１９の角部に当接して、フィールドレンズ４１９を下方向に押圧する。

フィールドレンズ４１９は、前述したように、光学用筐体４５を構成する下収容枠体４５Ｂに形成する収容部位（図示省略）に収容されている。そして、押圧片８１８により、下方向に押圧されることにより、収容部位に確実に固定される。

上述した、実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態のプロジェクタ１には、調整機構としての角度調整機構８００が設置されており、入射側偏光板４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂが取り付けられた第２枠体８２０が、上収容枠体４５Ａに固定された第１枠体８１０に軸支される。その際、軸支部は、光学系の照明光軸Ｌを通る略垂直平面上に位置する回動軸Ｋを有し、回動軸Ｋを中心として第１枠体８１０と第２枠体８２０とを軸支する。また、調整部は、調整部材としてのねじ８３０と、第１受部と、第２受部とを有している。また、第１受部と、第２受部とは回動軸Ｋを中心に一対ずつ略対象に備えており、調整部の相互の調整操作により、第２枠体８２０は、回動軸Ｋを中心として第１枠体８１０に対して回動可能となる。
このような構成や動作により、第１枠体８１０と第２枠体８２０とを軸支する回動軸Ｋを照明光軸Ｌと略最短の位置にできるため、回動軸Ｋが遠くにある場合に比べて、入射側偏光板４４２の角度が合せ易くなる。また、入射側偏光板４４２の角度を調整部で調整する際、ねじ８３０を受ける第１受部を構成する遊嵌部８１６、第２受部を構成する螺合片８２５（ねじ孔８２６を含む）が回動軸Ｋを中心に一対ずつ備わるため、どちらか一方を使用することで調整できる。従って、角度調整機構８００が設置される周囲の構成部材、例えばメイン基板などとの位置関係によって、どちらを使用するか選択することができ、調整する場合の自由度が拡大する。また、第１受部、第２受部は、回動軸Ｋを中心に略対象に備わるため、どちら側を使用してもねじ８３０の調整操作の量による入射側偏光板４４２の角度調整量を同様とすることもできる。それにより、どちら側を使用しても、調整操作の量を変更することがないため、効率的に調整を行なうことが可能となる。以上により、調整における利便性の向上を図った角度調整機構８００を提供することができる。

（２）さらに、角度調整機構８００において、軸支された凸部８１３および孔部８２３を中心として、ねじ８３０を回転して第２枠体８２０を適宜回動させることが可能なので、液晶分子の配向に対応して各色光Ｒ，Ｇ，Ｂの偏光方向を適宜最適に調整することができ、高コントラストで高輝度な画像を投射できる。

（３）そして、角度調整機構８００は、調整部材としてねじ８３０を用いて、ねじ孔８２６に螺合されるとともに、遊嵌部８１６に遊嵌されている。従って、ねじ８３０を回動させるといった簡単な動作によって入射側偏光板４４２の角度調整が適切に行なえる。

（４）角度調整機構８００において、第１受部には、ねじ８３０と嵌合される（詳細には遊嵌される）遊嵌部８１６を形成し、また、ねじ８３０にはこの遊嵌部８１６を挟持する鍔部８３３を設けている。このようにすると、ねじ８３０の変位がこの遊嵌部８１６で吸収される。つまり、ねじ８３０と嵌合される第１受部を有する第１枠体８１０と、ねじ８３０との相互間の歪みが生じず、ねじ８３０が円滑に回転する。また、ねじ８３０の頭部８３１および鍔部８３３により、ねじ８３０の軸方向への動きが規制されるので、ねじ８３０が抜ける心配がなくなる。

（５）角度調整機構８００において、軸支部は、第１枠体８１０に、回動軸Ｋを中心として第２枠体８２０に対して突出する凸部８１３を有し、第２枠体８２０に凸部８１３と対応した部位に孔部８２３を有し、孔部８２３および凸部８１３の嵌合により、第２枠体８２０が第１枠体８１０に軸支される。このようにすると、凸部８１３および孔部８２３といった簡易な構成によって、枠体に軸支される機構が実現され、第１枠体８１０や第２枠体８２０を容易に加工できる。

（６）角度調整機構８００において、第１枠体８１０と第２枠体８２０とを一体に把持する把持部材８５０が設けられているため、第１枠体８１０と第２枠体８２０が互いに離間しないように固定することができる。

（７）角度調整機構８００において、第１枠体８１０は、入射側偏光板４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２Ｂに対応してそれぞれ保持する３つの第２枠体８２０に対して一体の枠体として構成される。このように、第１枠体８１０を一体とすることにより、組立工数を低減できる。また、第１枠体８１０が放熱性を有する部材（例えば、ステンレスやアルミニウム合金やマグネシウム合金などの放熱性を有する金属部材）により形成される場合には、第１枠体８１０を別々に形成する場合に比べて、表面積を拡大することができるため、放熱効果を向上することができる。

（８）角度調整機構８００において、第１枠体８１０は、液晶パネル４４１の直前に設置される光学部品としてのフィールドレンズ４１９を押圧する押圧部を構成する押圧片８１８を有している。この押圧片８１８によってフィールドレンズ４１９を押圧する別の部材が必要なくなり、プロジェクタ１の組立工数を低減できる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）前記実施形態において、第１枠体８１０に凸部８１３を有し、第２枠体８２０に凸部８１３と嵌合する孔部８２３を有している。しかし、これに限らず、第２枠体８２０に凸部を有し、第１枠体８１０に凸部と嵌合する孔部を有しても良い。第１枠体８１０および第２枠体８２０の加工のし易さで決めることができる。

（変形例２）前記実施形態において、調整機構は、光源装置４１１と液晶パネル４４１との間に配置される光学素子としての入射側偏光板４４２に対して、入射側偏光板４４２の取付け角度を調整する角度調整機構８００として採用している。しかし、これに限らず、液晶パネル４４１と投射レンズ３との間に配置される光学素子としての射出側偏光板４４３に対して、射出側偏光板４４３の取付け角度を調整する角度調整機構として採用することでも良い。

（変形例３）前記実施形態において、調整機構は、光学素子としての入射側偏光板４４２に対して、入射側偏光板４４２の取付け角度を調整する角度調整機構８００として採用している。しかし、これに限らず、波長板（位相差板）などに対して、取付け角度を調整する調整機構として採用して光軸の角度調整を行なっても良い。また、電気光学装置から射出される光束の視野角を拡大する視野角補正板などに対しても同様である。

（変形例４）前記実施形態において、第１枠体８１０の凸部８１３に第２枠体の孔部８２３を嵌合した後、把持部材８５０の開口を嵌合させて、第１枠体８１０および第２枠体８２０を把持している。しかし、これに限らず、第１枠体８１０の軸支片８１２に凸部８１３を形成（例えば、バーリング加工などで形成）する際、凸部８１３の立ち上がりの高さを第２枠体８２０の板厚より高くなるように設定して形成し、この凸部８１３に第２枠体８２０の軸支片８２２の孔部８２３を嵌合した後、軸支片８２２より突出している凸部８１３を軸支片８１２側に折り返す加工（例えば、かしめ加工）を行なうことでも良い。このような構成によれば、凸部８１３に保持部（この場合、保持部とは、凸部８１３のうち、折り返す加工により折り返された部分をいう。）を有することで、把持部材８５０などの他の部材を用いることなく簡易な構成によって、枠体に軸支されかつ保持される機構が実現でき、部品数や組立工数を低減できる。

（変形例５）前記実施形態でのプロジェクタ１は、３つの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを用いていたが、これに限らず、２つまたは４つ以上の液晶パネルを用いることもできる。

本発明を実施するための最良の形態を、上記記載で開示しているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して図示し、かつ、説明しているが、本発明の要旨から逸脱することなく、上述した実施形態に対し、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形（変更ならびに改良）を加えることができるものである。従って、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形を加えることにより実施する場合も本発明に含まれるものである。

本発明の実施形態に係るプロジェクタの上面側から見た概略斜視図。 プロジェクタの下面側から見た概略斜視図。 プロジェクタの内部構造を示す斜視図。 光学ユニットの光学系を模式的に示す図。 調整機構を示す概略斜視図。 調整機構の分解斜視図。 調整機構の動作を示す概略斜視図であり、（ａ）は、遊嵌部におけるねじの動作を示す概略の部分平面図であり、（ｂ）は、調整機構の動作を示す概略正面図である。 調整機構の概略断面図。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…外装ケース、３…投射レンズ、４…光学ユニット、４１１…光源装置、４４１…電気光学装置としての液晶パネル、４４２…入射側偏光板、４４３…射出側偏光板、８００…調整機構としての角度調整機構、８１０…第１枠体、８１２…軸支片、８１３…凸部、８１６…遊嵌部、８１７…係止開口、８１８…押圧片、８２０…第２枠体、８２２…軸支片、８２３…孔部、８２５…螺合片、８２６…ねじ孔、８３１…ねじの頭部、８３３…鍔部、８５０…把持部材、８６０…ガラス基板。

Claims (9)

1. 光学素子の取付け角度を調整する調整機構であって、
   第１枠体と第２枠体と軸支部と調整部とを有し、
   前記第２枠体は、前記光学素子を保持し、
   前記軸支部は、前記光学素子を含む光学系の照明光軸を通る略垂直平面上に位置する回動軸を有し、当該回動軸を中心として前記第１枠体と前記第２枠体とを軸支し、
   前記調整部は、調整部材と、前記第１枠体に形成されて当該調整部材を受ける第１受部と、前記第２枠体に形成されて当該調整部材を受ける第２受部と、を有し、前記第１受部および前記第２受部は、前記回動軸を中心に一対ずつ略対称に備えられ、
   前記調整部の有する前記調整部材と前記第１受部と前記第２受部との相互の調整操作により、前記第２枠体は、前記回動軸を中心として前記第１枠体に対して回動可能となることを特徴とする調整機構。
2. 請求項１に記載の調整機構であって、
   前記調整部材はねじであり、当該ねじは、前記第２受部に螺合されるとともに、前記第１受部に嵌合されていることを特徴とする調整機構。
3. 請求項２に記載の調整機構であって、
   前記ねじと嵌合される前記第１受部は、遊嵌部として形成され、
   前記ねじには鍔部が設けられ、
   前記遊嵌部は、前記ねじの頭部と前記鍔部との間に挟持されることを特徴とする調整機構。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の調整機構であって、
   前記軸支部は、前記第１枠体および前記第２枠体のうちの一方に、前記回動軸を中心として他方に対して突出する凸部を有し、他方に前記凸部と対応した部位に孔部を有し、当該孔部および凸部の嵌合により、他方の枠体が一方の枠体に軸支されることを特徴とする調整機構。
5. 請求項４に記載の調整機構であって、
   前記第１枠体と前記第２枠体とを一体に把持する把持部材が設けられていることを特徴とする調整機構。
6. 請求項４に記載の調整機構であって、
   前記一方の枠体に有する前記凸部は、前記他方の枠体を保持する保持部を有していることを特徴とする調整機構。
7. 光源と、当該光源から射出される光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置と、当該電気光学装置で形成された画像を投射する投射レンズと、前記光源と前記電気光学装置との間に配置された光学素子と、を備え、前記光学素子を透過した所定の偏光光が前記電気光学装置によって変調されるプロジェクタであって、
   前記光学素子の取付け角度を調整する調整機構を備え、
   前記調整機構は、請求項１から６のいずれか一項に記載の調整機構であることを特徴とするプロジェクタ。
8. 請求項７に記載のプロジェクタであって、
   前記プロジェクタが、前記光源から射出される光束を複数の色光に分けて、当該複数の色光を色光毎に画像情報に応じて光学像を形成する複数の前記電気光学装置を備え、前記複数の電気光学装置に対応して複数の前記光学素子を備える場合、
   前記第１枠体は、前記複数の光学素子に対応してそれぞれ保持する複数の前記第２枠体に対して一体の枠体として構成されることを特徴とするプロジェクタ。
9. 請求項７または請求項８に記載のプロジェクタであって、
   前記第１枠体は、前記電気光学装置の直前に設置される光学部品を押圧する押圧部を有することを特徴とするプロジェクタ。

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