JP2015064406A - アオリ調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部品の光学面を２軸方向に傾動させる際に、光学面の傾動角度を精度よく調整することができるアオリ調整装置を提供する。【解決手段】アオリ調整装置１０は、光学面１１ａを有する光学部品１１と、光学部品を搭載する光学部品搭載部材１４と、光学部品搭載部材を第１回動軸１７を中心に回動自在に支持する第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄを有するヒンジ部材１６と、ヒンジ部材を第１回動軸とは異なる角度に設定した第２回動軸２２を中心に回動自在に支持する第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄを有して固定設置された基台２１と、光学部品搭載部材を付勢する第１付勢手段２７と、ヒンジ部材を付勢する第２付勢手段２８と、基台側から光学部品搭載部材に向かって進退して第１付勢手段により光学部品搭載部材に当接する第１傾動調整部材２９と、基台側からヒンジ部材に向かって進退して第２付勢手段によりヒンジ部材に当接する第２傾動調整部材３０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、光学部品の光学面を２軸方向に傾動調整できるアオリ調整装置に関する。

一般的に、画像情報を表示する空間光変調素子や、画像を撮影する撮像素子などの光学部品は、この光学面から出力される画像情報をディスプレイなどに表示した状態でアオリ調整装置を用いて光学面を傾動調整することで、良好な画像を得ている。

この種のアオリ調整装置を適用した一例として特許文献１に記載された空間光変調装置がある。

特許文献１に記載された空間光変調装置では、複数の空間光変調素子が複数の外枠に収納され、複数の空間光変調素子が例えば３行×３列にマトリックス状に９個配置されている。

そして、複数の空間光変調素子からの画像出力を電気的に合成することで、明るいホログラム再生画像が得られるように構成されている。

同号公報中の図５及び図６には、従来のアオリ調整装置として、一つの空間光変調素子を収納した一つの外枠の４隅近傍にネジ及びバネをそれぞれ設け、各ネジと各バネとの釣り合いを調整して一つの空間光変調素子の光学面の傾きを調整している。そして、従来のアオリ調整装置では、合計で９個の空間光変調素子に対して調整光学系を用いて光学面の傾きをそれぞれ調整している。

特開平７−１２９０６７号公報

ところで、特許文献１に記載の従来アオリ調整装置によれば、一つの空間光変調素子の光学面の傾きを例えば４個のネジ及び４個のバネを用いた簡単な構成により調整できる。しかしながら、各バネと各ネジの釣り合いを調整する際に光学面が光軸回りに回転してしまうために、光学面の傾動角度を精度よく調整しにくいという問題がある。

そこで、光学部品の光学面を２軸方向に傾動させる際に、光学面の傾動角度を精度よく調整することができるアオリ調整装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、光学面を有する光学部品と、前記光学部品を位置決めして搭載する光学部品搭載部材と、前記光学部品搭載部材を、第１回動軸を中心に回動自在に支持する第１ヒンジ部を有するヒンジ部材と、前記ヒンジ部材を、前記第１回動軸とは異なる角度に設定した第２回動軸を中心に回動自在に支持する第２ヒンジ部を有して固定設置された基台と、前記光学部品搭載部材と前記ヒンジ部材との間に掛止されて、前記光学部品搭載部材を前記ヒンジ部材側に付勢する第１付勢手段と、前記ヒンジ部材と前記基台との間に掛止されて、前記ヒンジ部材を前記基台側に付勢する第２付勢手段と、前記基台側から前記光学部品搭載部材に向かって進退し、一端部側を前記第１付勢手段の付勢力により前記光学部品搭載部材に当接させることで、前記光学部品搭載部材を介して前記光学部品の光学面を前記第１回動軸を中心に傾動調整する第１傾動調整部材と、前記基台側から前記ヒンジ部材に向かって進退し、一端部側を前記第２付勢手段の付勢力により前記ヒンジ部材に当接させることで、前記ヒンジ部材及び前記光学部品搭載部材を介して前記光学部品の光学面を前記第２回動軸を中心に傾動調整する第２傾動調整部材と、を備えることを特徴とするアオリ調整装置を提供する。

本発明に係るアオリ調整装置によれば、空間光変調素子の光学面の傾動角度を精度よく調整することができる。

（ａ），（ｂ）は本発明の実施例に係るアオリ調整装置を前方側，後方側からそれぞれ見た斜視図である。 本発明の実施例に係るアオリ調整装置を分解して示した分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の実施例に係るアオリ調整装置を示した上面図，右側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例に係るアオリ調整装置において、光学部品搭載部材のボス部に、第１傾動調整部材（第１ネジ）を当接させる際の第１〜第３態様を示した図である。 本発明の実施例に係るアオリ調整装置を一部変形させた変形例のアオリ調整装置を後方側から見た斜視図である。 本発明に係るアオリ調整装置を適用した空間光変調装置の全体構成を示した斜視図である。 図６に示した空間光変調装置内に設置した複数のアオリ調整装置を遠隔操作する遠隔操作部を示した斜視図である。 図６に示した空間光変調装置内に設置した複数のアオリ調整装置を遠隔操作する遠隔操作部を摸式的に示した図である。

以下に本発明に係るアオリ調整装置を実施する形態につき、図１〜図８を参照して詳細に説明する。

実施の形態のアオリ調整装置は、画像情報を表示する空間光変調素子や、画像を撮影する撮像素子などの光学部品を用いて、この光学部品の光学面から出力される画像情報をディスプレイなどに表示した状態で光学面を２軸方向に精度よく傾動調整できるように構成されている。

また、実施の形態のアオリ調整装置を例えば空間光変調装置などに適用して、アオリ調整装置内の光学部品（空間光変調素子）の光学面を２軸方向に傾動調整する際に、アオリ調整装置を遠隔操作できるように構成されている。

図１（ａ），（ｂ）は本発明の実施例に係るアオリ調整装置を前方側，後方側からそれぞれ見て斜視的に示している。また、図２は本発明の実施例に係るアオリ調整装置を分解して斜視的に示している。

図１（ａ），（ｂ）及び図２に示す如く、本発明の実施例に係るアオリ調整装置１０は、長方形状又は正方形状の光学面１１ａを有する光学部品１１と、この光学部品１１を位置決めして載置する光学部品搭載部材１４と、光学部品１１を載置した光学部品搭載部材１４を第１回動軸１７を中心にして回動させる第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄを有するヒンジ部材１６と、このヒンジ部材１６を第１回動軸１７と直交する第２回動軸２２を中心にして回動させる第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄを有し且つ固定設置される基台２１と、光学部品搭載部材１４をヒンジ部材１６側に付勢する第１付勢部材２７と、ヒンジ部材１６を基台２１側に付勢する第２付勢部材２８と、光学部品１１の光学面１１ａを光学部品搭載部材１４を介して第１回動軸１７を中心にして傾動調整するために一端部側が光学部品搭載部材１４に進退自在に当接し且つ他端部側が基台２１に支持された第１傾動調整部材２９と、光学部品１１の光学面１１ａを光学部品搭載部材１４及びヒンジ部材１６を介して第２回動軸２２を中心にして傾動調整するために一端部側がヒンジ部材１６に進退自在に当接し且つ他端部側が基台２１に支持された第２傾動調整部材３０と、で概略構成されている。

ここで、本発明の実施例に係るアオリ調整装置１０の各構成部材について具体的に順を追って説明する。

まず、上記した光学部品１１は、この実施例において画像情報を表示する空間光変調素子を用いた場合について以下説明するが、これに限ることなく、画像を撮影する撮像素子などを用いてもよい。

この光学部品（以下、空間光変調素子と記す）１１は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）を用いて画像情報を表示するための光学面１１ａが長方形状に形成されている。

尚、空間光変調素子の光学面１１ａは、図１（ａ）中で長方形状に図示しているが、正方形状であってもよい。

空間光変調素子１１の光学面１１ａは、左右に互いに間隔Ｋ１（図２のみ図示）を有して対向する第１，第２辺１１ａ１，１１ａ２と、これらの第１，第２辺１１ａ１，１１ａ２と直交して前後に互いに間隔Ｋ２（図２のみ図示）を有して対向する第３，第４辺１１ａ３，１１ａ４とに囲まれている。

従って、空間光変調素子１１の光学面１１ａの長手方向の左右端が第１，第２辺１１ａ１，１１ａ２と対応し、光学面１１ａの短手方向の前後端が第３，第４辺１１ａ３，１１ａ４と対応している。

また、空間光変調素子１１は、光学面１１ａの左方の第１辺１１ａ１と対応する側面側にフレキシブル基板１２が接続されている。

また、空間光変調素子１１の光学面１１ａの外側の周囲が遮光板１３で覆われており、この遮光板１３には光学面１１ａを臨む孔１３ａ（図２のみ図示）が長方形状に貫通して形成されている。そして、遮光板１３で光学面１１ａの画像表示領域外の反射による迷光を遮蔽している。

空間光変調素子１１を搭載する光学部品搭載部材１４は、空間光変調素子１１の光学面１１ａの右方の第２辺１１ａ２と対応する側に凸状上面１４ａが長手方向に対して短く且つ上方に向かって凸状に形成されている。また、光学部品搭載部材１４は、凸状上面１４ａから下方に向かって空間光変調素子１１の厚み分だけ１段凹んで搭載面１４ｂが空間光変調素子１１の外形に合わせて平坦に形成されている。

そして、空間光変調素子１１の光学面１１ａの右方の第２辺１１ａ２と対応する側面側を光学部品搭載部材１４の凸状上面１４ａの内側に沿って位置決めして当接させて、光学部品搭載部材１４の搭載面１４ｂ上に空間光変調素子１１の下面１１ｂを搭載して接着剤などを用いて固定している。

また、光学部品搭載部材１４の凸状上面１４ａから連接してアーム部１４ｃが空間光変調素子１１の光学面１１ａの右方の第２辺１１ａ２から遠ざかる方向に向かって突出形成されている。

光学部品搭載部材１４のアーム部１４ｃは、前後方向の外側間の外側間隔Ｋ３（図２のみ図示）が後述するヒンジ部材１６に形成した前後一対の第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄの内側間の内側間隔Ｋ４（図２のみ図示）よりも短く形成されている。アーム部１４ｃには、後述する第１回動軸１７が嵌合する軸孔１４ｃ１（図２のみ図示）が貫通して形成されている。

また、光学部品搭載部材１４の下面１４ｄのうちで空間光変調素子１１の光学面１１ａの後方の第４辺１１ａ４の略中央部位にボス部１４ｅが後述する第２回動軸２２（２２Ａ，２２Ｂ）の軸線と略一致する高さまで下方に向かって突出形成されている。ボス部１４ｅには、後述する第１傾動調整部材（第１ネジ）２９の一端部側が進退自在に当接している。

なお、光学部品搭載部材１４のボス部１４ｅは、光学面１１ａの第４辺１１ａ４の略中央部位になくとも、上方から見て後述する第２回動軸２２（２２Ａ，２２Ｂ）の軸線と略一致する面内位置にあればよい。

また、光学部品搭載部材１４の下面１４ｄで空間光変調素子１１の光学面１１ａの第１，第３辺１１ａ１，１１ａ３と対応する側に後述する第１付勢部材２７を掛止するための第１バネ掛止用プレート１５が取り付けられている。

光学部品搭載部材１４を第１回動軸１７を中心にして傾動させるヒンジ部材１６は、上面１６ａ及び下面１６ｂが共に平坦に形成されている。また、ヒンジ部材１６には、上面１６ａ上で空間光変調素子１１の光学面１１ａの右方の第２辺１１ａ２と対応する側に前後一対の第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄが上方に向かって突出形成されている。

ヒンジ部材１６の第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄは、空間光変調素子１１の光学面１１ａの前後の第３，第４辺１１ａ３，１１ａ４と平行で、且つ、右方の第２辺１１ａ２よりも外側の位置に内側間の内側間隔Ｋ４（図２のみ図示）を有して互いに対向している。

また、ヒンジ部材１６の第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄには、第１回動軸１７を嵌合させる軸孔１６ｃ１，１６ｄ１（図２のみ図示）がそれぞれ貫通して形成されている。

第１回動軸１７は、図３（ａ）に平面的に示したように、空間光変調素子１１の光学面１１ａの左右の第１，第２辺１１ａ１，１１ａ２と平行で且つ第２辺１１ａ２よりも外側に偏奇した位置に設けられている。

この際、第１回動軸１７は、空間光変調素子１１の光学面１１ａの左右の第１，第２辺１１ａ１，１１ａ２と平行であればよい。第１回動軸１７と後述する第１傾動調整部材（第１ネジ）２９との間のスパンを長く設定できるように光学面１１ａの第２辺１１ａ２よりも外側の右方に設置することが望ましい。これにより、上下方向に進退する第１傾動調整部材（第１ネジ）２９の進退量に追従して光学面１１ａの傾動角度を第１回動軸回りに微小に変位させることができる。

ヒンジ部材１６の第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄ間には、光学部品搭載部材１４のアーム部１４ｃと、第１圧縮バネ１８とが第１回動軸１７を通して嵌め込まれている。第１回動軸１７は、第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄの軸孔１６ｃ１，１６ｄ１（図２のみ図示）に軸支されており、Ｅワッシャ１９により第１回動軸１７の抜け止めが図られている。

この際、第１圧縮バネ１８で光学部品搭載部材１４のアーム部１４ｃを前方の第１ヒンジ部１６ｃ側に押し付けることで、アーム部１４ｃに対してスラストガタを防止している。

これにより、空間光変調素子１１を搭載した光学部品搭載部材１４が、ヒンジ部材１６の第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄに軸支させた第１回動軸１７を中心にして傾動できるようになっている。

また、ヒンジ部材１６の下面１６ｂ側で左右の端部側には、左右一対の支持片１６ｅ，１６ｆが下方に向かってそれぞれ突出形成されている。

ヒンジ部材１６の支持片１６ｅ，１６ｆは、空間光変調素子１１の光学面１１ａの左右の第１，第２辺１１ａ１，１１ａ２と平行で、且つ、後方の第４辺１１ａ４近傍の位置に内側間の内側間隔Ｋ５（図２のみ図示）を有して互いに対向している。

この際、ヒンジ部材１６の支持片１６ｅ，１６ｆ間の内側間隔Ｋ５は、後述する基台２１上に形成した左右一対の第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄの外側間の外側間隔Ｋ６（図２のみ図示）よりも長く形成されている。

また、ヒンジ部材１６の支持片１６ｅ，１６ｆには、第２回動軸２２（２２Ａ，２２Ｂ）を嵌合させる軸孔１６ｅ１（図２のみ図示），１６ｆ１（図示せず）がそれぞれ貫通して形成されている。

第２回動軸２２は、図３（ａ）に平面的に示したように、空間光変調素子１１の光学面１１ａの前後の第３，第４辺１１ａ３，１１ａ４と平行で且つ第４辺１１ａ４近傍に設けられている。

この際、第２回動軸２２は、空間光変調素子１１の光学面１１ａの前後の第３，第４辺１１ａ３，１１ａ４と平行であればよい。第２回動軸２２と後述する第２傾動調整部材（第２ネジ）３０との間のスパンを長く設定できるように光学面１１ａの第４辺１１ａ４近傍に設置することが望ましい。これにより、上下方向に進退する第２傾動調整部材（第２ネジ）３０の進退量に追従して光学面１１ａの傾動角度を第２回動軸回りに微小に変位させることができる。

ヒンジ部材１６の上面１６ａ上で空間光変調素子１１の光学面１１ａの前方の第３辺１１ａ３と対応する前方側に後述する第１，第２付勢部材２７，２８を掛止するために第１，第２曲げ片２０ａ，２０ｂを曲げ形成したバネ掛止用ブラケット２０が取り付けられている。

ヒンジ部材１６の上面１６ａ上でバネ掛止用ブラケット２０の図示左側に第１凹部１６ｇが切り欠き形成されており、この第１凹部１６ｇ内にはバネ掛止用ブラケット２０の第１曲げ片２０ａと後述する第１付勢部材２７とが臨んでいる。

ヒンジ部材１６の上面１６ａ上で空間光変調素子１１の光学面１１ａの後方の第４辺１１ａ４と対応する側に第２凹部１６ｈが切り欠き形成されており、この第２凹部１６ｈ内には先に説明した光学部品搭載部材１４の下面１４ｄに突出形成したボス部１４ｅが臨んでいる。

ヒンジ部材１６を第１回動軸１７と直交する第２回動軸２２を中心にして傾動させる基台２１は、上面２１ａ及び下面２１ｂが共に平坦に形成されている。基台２１の上面２１ａには、空間光変調素子１１の光学面１１ａの左右の第１，第２辺１１ａ１，１１ａ２と対応する側に左右一対の第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄが上方に向かって突出形成されている。

基台２１の第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄは、空間光変調素子１１の光学面１１ａの左右の第１，第２辺１１ａ１，１１ａ２と平行で、且つ、後方の第４辺１１ａ４近傍の位置に外側間の外側間隔Ｋ６（図２のみ図示）を有して互いに対向している。

基台２１の第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄには、空間光変調素子１１の光学面１１ａの前後の第３，第４辺１１ａ３，１１ａ４と平行な第２回動軸２２（２２Ａ，２２Ｂ）を嵌合させる軸孔２１ｃ１，２１ｄ１（図２のみ図示）がそれぞれ貫通して形成されている。

そして、基台２１の第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄの外側間上方からヒンジ部材１６の支持片１６ｅ，１６ｆを跨がせて、ヒンジ部材１６の左方の支持片１６ｅと基台２１の左方の第２ヒンジ部２１ｃとの間に第２圧縮バネ２３を通して、短尺な第２回動軸２２Ａ（２２）を軸支させて、Ｅワッシャ２４により第２回動軸２２Ａの抜け止めが図られている。

更に、ヒンジ部材１６の右方の支持片１６ｆと基台２１の右方の第２ヒンジ部２１ｄとに短尺な第２回動軸２２Ｂ（２２）を軸支させて、Ｅワッシャ２５により第２回動軸２２Ｂの抜け止めが図られている。

この際、第２圧縮バネ２３でヒンジ部材１６の支持片１６ｅ側を左方に押すことで、ヒンジ部材１６に対してスラストガタを防止している。

尚、上記した第２回動軸２２の軸線上では、アオリ調整装置１０をコンパクト化するため、光学部品搭載部材１４の下面１４ｄに突出形成したボス部１４ｅが交差する点を、基台２１の第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄ間に設けたために第２回動軸２２を長尺に形成できずに、第２回動軸２２を短尺な第２回動軸２２Ａと短尺な第２回動軸２２Ｂとに分離させている。

また、基台２１の上面２１ａ上で空間光変調素子１１の光学面１１ａの前方の第３辺１１ａ３と対応する前方側に後述する第２付勢部材２８を掛止するための第２バネ掛止用プレート２６が取り付けられている。

更に、基台２１には、空間光変調素子１１に接続したフレキシブル基板１２を通す逃げ孔２１ｅが貫通して形成されている。

光学部品搭載部材１４をヒンジ部材１６側に付勢する第１付勢部材２７は引張バネを用いている。この第１付勢部材（以下、第１引張バネと記す）２７は、この一端部２７ａを光学部品搭載部材１４の下面１４ｄの前方に取り付けた第１バネ掛止用プレート１５に掛止させている。また、第１引張バネ２７は、他端部２７ｂをヒンジ部材１６の上面１６ａ上の前方中央部位に取り付けたバネ掛止用ブラケット２０の第１曲げ片２０ａに掛止させている。

この第１引張バネ２７により、空間光変調素子１１を搭載した光学部品搭載部材１４が第１回動軸１７を中心にして下方のヒンジ部材１６側に傾動するように付勢されることになる。

ヒンジ部材１６を基台２１側に付勢する第２付勢部材２８も引張バネを用いている。この第２付勢部材（以下、第２引張バネと記す）２８は、この一端部２８ａをヒンジ部材１６の上面１６ａ上の前方中央部位に取り付けたバネ掛止用ブラケット２０の第２曲げ片２０ｂに掛止させている。また、第２引張バネ２８は、他端部２８ｂを基台２１の上面２１ａ上の前方に取り付けた第２バネ掛止用プレート２６に掛止させている。

この第２引張バネ２８により、ヒンジ部材１６が第２回動軸２２（２２Ａ，２２Ｂ）を中心にして下方の基台２１側に傾動するように付勢されることになる。

空間光変調素子１１を搭載した光学部品搭載部材１４の第１回動軸回りの傾動を調整する第１傾動調整部材２９は、基台２１に支持されて上下方向に進退する部材の一例としてネジを用いているが、これに限ることなく棒状の部材であってもよい。

この第１傾動調整部材（以下、第１ネジと記す）２９は、基台２１上で空間光変調素子１１の光学面１１ａの後方の第４辺１１ａ４の略中央部位と対応する位置に設置されている。第１ネジ２９は、基台２１に圧入などにより固着させた雌ネジ部筒体２９ａ内に雄ネジ部２９ｂを螺合させて、この雄ネジ部２９ｂの一端部（先端部）にスチールボール２９ｃを搭載したものである。

そして、第１ネジ２９の雄ネジ部２９ｂを基台２１の下面２１ｂ側から正転又は逆転させると、第１ネジ２９の雄ネジ部２９ｂが上下方向に直線的に進退する。これによって、雄ネジ部２９ｂの一端部に搭載したスチールボール２９ｃを光学部品搭載部材１４の下面１４ｄに突出形成したボス部１４ｅの下端部位に当接させている。

この際、図４（ａ）〜（ｃ）に示した如く、光学部品搭載部材１４の下面１４ｄに突出形成したボス部１４ｅは、第１ネジ２９の雄ネジ部２９ｂの一端部に搭載したスチールボール２９ｃが当接する受け部となっている。

そして、光学部品搭載部材１４の下面１４ｄに突出形成したボス部１４ｅに、第１ネジ２９の雄ネジ部２９ｂの一端部に搭載したスチールボール２９ｃを当接させる際の態様は３通りある。

即ち、図４（ａ）に示した第１態様では、光学部品搭載部材１４のボス部１４ｅの下端部位を平坦面１４ｅ１に形成している。また、図４（ｂ）に示した第２態様では、ボス部１４ｅの下端部位を円錐状に窪ませた円錐面１４ｅ２に形成している。更に、図４（ｃ）に示した第３態様では、ボス部１４ｅの下端部位を半球状に窪ませた半球面１４ｅ３に形成している。第１〜第３態様のいずれか一つを適用すればよい。但し、図４（ｃ）に示した第３態様が望ましい。

上記した第３態様では、第１ネジ２９の雄ネジ部２９ｂの一端部に搭載したスチールボール２９ｃと、光学部品搭載部材１４のボス部１４ｅの下端部位を半球状に窪ませた半球面１４ｅ３とが合致して摺動するために、半球面１４ｅ３に対して雄ネジ部２９ｂの回転の影響を受けずに済む。よって、光学面１１ａ（図１）の第１回動軸回りの傾動に対して精度のよい調整が可能となる。

第１〜第３態様のいずれか一つを採用した場合でも、アオリ調整装置１０の設計時に空間光変調素子１１の光学面１１ａを基台２１に対して平行に設定したときに、図１（ｂ）に示す如く、第１ネジ２９の雄ネジ部２９ｂの一端部側が光学部品搭載部材１４に当接する設計上の当接点を、第２回動軸２２の軸線と３次元的（縦方向×横方向×奥行き方向）に略一致させている。

上記に伴って、光学部品搭載部材１４から第１ネジ（第１傾動調整部材）２９の一端部に向かって突出させたボス部（受け部）１４ｅも、第１ネジ２９の一端部が当接する当接点を有することになる。

即ち、図４（ａ）〜（ｃ）に示す如く、アオリ調整装置１０の設計時に、光学部品搭載部材１４のボス部１４ｅの下端部位に第１ネジ２９の雄ネジ部２９ｂの一端部に搭載したスチールボール２９ｃを当接させるときに、ボス部１４ｅの下端部位への当接点となるスチールボール２９ｃの中心点Ｏが、第２回動軸２２の軸線と３次元的に略一致するように設定している。

これに伴って、光学部品搭載部材１４のボス部１４ｅの下端部位の突出位置を、第１ネジ２９の設計時の当接点に当接するように予め設定している。

ヒンジ部材１６の第２回動軸回りの傾動を調整する第２傾動調整部材３０も、基台２１に支持されて上下方向に進退する部材の一例としてネジを用いているが、これに限ることなく棒状の部材であってもよい。

この第２傾動調整部材（以下、第２ネジと記す）３０は、基台２１上で第１回動軸１７の軸線上で空間光変調素子１１の光学面１１ａの第２，第３辺１１ａ２，１１ａ３の右斜め前方と対応する位置に設置されている。第２ネジ３０は、第１ネジ２９と同様に、基台２１に圧入などにより固着させた雌ネジ部筒体３０ａ内に雄ネジ部３０ｂを螺合させて、この雄ネジ部３０ｂの一端部にスチールボール３０ｃを搭載したものである。

そして、第２ネジ３０の雄ネジ部３０ｂを基台２１の下面２１ｂ側から正転又は逆転させると、第２ネジ３０の雄ネジ部３０ｂが上下方向に直線的に進退し、この雄ネジ部３０ｂの一端部に搭載したスチールボール３０ｃをヒンジ部材１６の下面１６ｂに当接させている。

この際、後述するように、第１，第２ネジ２９，３０の回転動作をフレキシブルシャフト６３（図７，図８）により遠隔操作するときに、このフレキシブルシャフト６３の腰の強さに負けないように第１，第２ネジ２９，３０の取り付け強度を維持するために、第１，第２ネジ２９，３０の雌ネジ部筒体２９ａ，３０ａを共に基台２１上に強固に支持させているので、上下方向以外の不要な荷重を加えることなく第１，第２傾動調整部材を確実に上下方向に進退でき、空間光変調素子１１の光学面１１ａに対して遠隔操作が可能となる。

尚、第１，第２ネジ２９，３０に対して雌ネジ部を基台に直接形成する方法もある。しかし、本実施例では、ネジの螺合精度とピッチが調整機能に影響するため、特殊に形成した雌ネジ部筒体２９ａ，３０ａと雄ネジ部２９ｂ，３０ｂとをそれぞれ組にしている市販品を用いた方がよい。例えば雄ネジ部２９ｂ，３０ｂの径が４ｍｍであるときにネジピッチをＪＩＳ規格より狭く０．２５ｍｍに設定でき且つ螺合長さも長く取れるために、第１，第２ネジ２９，３０の回転動作を精度よく正確に行うことができる。

上記のように構成した本発明の実施例に係るアオリ調整装置１０内の空間光変調素子１１の光学面１１ａの傾きを調整するときに、ユーザは光学面１１ａに表示された画像情報を不図示のディスプレイで見ながら、アオリ調整装置１０内の基台２１の下面２１ｂ側から第１，第２ネジ２９，３０を回転させる。

ここで、アオリ調整装置１０は、空間光変調素子１１の光学面１１ａへの傾動調整機構部が第１回動軸回りの上層と、第２回動軸回りの下層とに分かれて２層構造に組立てられている。従って、空間光変調素子１１の光学面１１ａへの傾動調整は下層と上層とを交互に繰り返して少しずつ調整して、最後に空間光変調素子１１に近い上層の傾動調整機構部を調整することで光学面１１ａへの傾動調整が最良となる。

まず、図３（ａ），（ｂ）に示す如く、下層の傾動調整機構部を調整するときには、光学部品搭載部材１４を支持したヒンジ部材１６を、光学面１１ａの第４辺１１ａ４近傍に設けた第２回動軸２２を中心に回動させている。

このとき、ヒンジ部材１６の下面１６ｂで第１回動軸１７の軸線を通り光学面１１ａの第２，第３辺１１ａ２，１１ａ３よりも右斜め前方位置に第２ネジ３０の雄ネジ部３０ｂの一端部側を当接させて、この第２ネジ３０を上下方向に直線的に進退させる。これによって、光学面１１ａの第３辺１１ａ３の前方側に設置した第２引張バネ２８の付勢力に追従して空間光変調素子１１の光学面１１ａが第２ネジ３０の進退量に応じて第２回動軸２２を中心にして傾動する。

一方、図３（ａ）に示す如く、上層の傾動調整機構部を調整するときには、空間光変調素子１１を搭載した光学部品搭載部材１４を、空間光変調素子１１の光学面１１ａの第２辺１１ａ２よりも外側に偏奇させた第１回動軸１７を中心に回動させている。

このとき、光学部品搭載部材１４の下面１４ｄ側で光学面１１ａの第４辺１１ａ４の略中間部位に突出させたボス部１４ｅの下端部位に第１ネジ２９の雄ネジ部２９ｂの一端部側を当接させて、この第１ネジ２９を上下方向に直線的に進退させる。これによって、光学面１１ａの第１，第３辺１１ａ１，１１ａ３の前方に設置した第１引張バネ２７の付勢力に追従して空間光変調素子１１の光学面１１ａが第１ネジ２９の進退量に応じて第１回動軸１７を中心にして傾動する。

前述したように、空間光変調素子１１の光学面１１ａを設計時に基台２１に対して平行に設定したときに、第１ネジ２９の雄ネジ部２９ｂの一端部側が光学部品搭載部材１４に当接する設計上の当接点を、第２回動軸２２の軸線と３次元的に略一致させている。

これにより、空間光変調素子１１の光学面１１ａを下層のヒンジ部材１６を介して第２回動軸２２を中心にして傾動させても、上層の光学部品搭載部材１４のボス部１４ｅが第２回動軸２２の軸線と略一致している。従って、空間光変調素子１１を搭載した光学部品搭載部材１４は動かないために、光学面１１ａは第１回動軸回りの傾動に対して傾動角度が変位しない。

また、部品の製作精度、空間光変調素子１１の取付け等、組立によるばらつきの影響を吸収するための調整、或いは最終的に光学系に合わせ込む調整によって、光学部品搭載部材１４のボス部１４ｅが第２回転軸２２の軸線からはずれた位置に調整される場合であっても、後述するように空間光変調素子１１の光学面１１ａに対してチルト調整を行うために、第２ネジ３０の雄ネジ部３０ｂの一端部に搭載したスチールボール３０ｃでヒンジ部材１６の下面１６ｂを押し上げる動きにより、第２回動軸２２を中心とした傾動による第１回動軸１７の傾動を最小限に抑えることができる。

一方、空間光変調素子１１の光学面１１ａを上層の光学部品搭載部材１４を介して第１回動軸１７を中心にして傾動させても、光学面１１ａが第２回動軸回りの傾動に対して傾動角度が変位しない。

従って、空間光変調素子１１の光学面１１ａに対して第１，第２回動軸回りの各傾動角度を精度よく調整して、この状態を保持できる。

更に、空間光変調素子１１の光学面１１ａを互いに直交する第１，第２回動軸を中心にしてそれぞれ分離して傾動調整することができる。よって、空間光変調素子１１の光学面１１ａを互いに直交する２軸方向に傾動させる際に、空間光変調素子１１の光学面１１ａの傾動角度を精度よく調整することができる。また、従来例よりも光学面１１ａに対して傾動調整箇所を削減でき、光学面１１ａの光軸回りに関する回転ずれが生じないために、信頼性のよいアオリ調整装置１０を提供できる。

次に、本発明の実施例に係るアオリ調整装置１０を一部変形させた変形例のアオリ調整装置について図５を用いて説明する。

図５は実施例のアオリ調整装置を一部変形させた変形例のアオリ調整装置を後方側から見て斜視的に示している。

図５に示した変形例のアオリ調整装置１０Ｈでは、先に図１（ａ），（ｂ）及び図２を用いて説明した実施例のアオリ調整装置１０に対して基台２１Ｈの構造のみが一部異なっているだけである。先に示した同一構成部材に対しては同一の符号を付して図示のみとし、実施例と異なる構成部材に新たな符号を付して異なる点について説明する。

変形例のアオリ調整装置１０Ｈにおける基台２１Ｈは、平板２１Ｈ１と、第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄを有するヒンジ部材２１Ｈ２とからなり、平板２１Ｈ１の上面２１ａにヒンジ部材２１Ｈ２が一体的に固着されている。

従って、上記した基台２１Ｈは、実施例１における基台２１（図１）と同じ機能を備えることになるが、基台２１Ｈを平板２１Ｈ１とヒンジ部材２１Ｈ２とに分離して加工し、加工後に平板２１Ｈ１とヒンジ部材２１Ｈ２とを合体させて基台２１Ｈを製作した方が加工性が良好となる。

上記からこの変形例のアオリ調整装置１０Ｈの場合には、第１ヒンジ部１６ｃ，１６ｄを有する第１ヒンジ部材１６と、第２ヒンジ部２１ｃ，２１ｄを有する第２ヒンジ部材２１Ｈ２とが上下２層に積層される構造となる。

後述するように、実施例のアオリ調整装置１０又は変形例のアオリ調整装置１０Ｈを適用して複数のアオリ調整装置１０又は１０Ｈをマトリックス状に配置して空間光変調装置５０（図６）を構成した場合には、変形例のアオリ調整装置１０Ｈの技術的思想を用いて一つの平板２１Ｈ１上に複数のヒンジ部材２１Ｈ２を一体的に固着させた方が基台２１Ｈの加工性が良好となる。

以上詳述した実施例のアオリ調整装置１０又は変形例のアオリ調整装置１０Ｈにおいて、光学部品として、空間光変調素子１１や、撮像素子（図示せず）を用いた場合について説明したが、これ以外に、光学部品として、光ピックアップなどに用いられる発光素子や受光素子とか、各種のミラー，光学フィルタ，プリズムなどを採用してもよい。

また、実施例のアオリ調整装置１０又は変形例のアオリ調整装置１０Ｈにおいて、空間光変調素子（光学部品）１１の光学面１１ａを２軸方向に傾動させる際に、第１，第２回動軸１７，２２が互い直交している場合について説明したが、これに限ることなく、光学面１１ａを第１回動軸１７と、第１回動軸１７とは異なる角度に設定した第２回動軸２２とにより２軸方向に傾動させてもよい。

ここで、実施例のアオリ調整装置１０又は変形例のアオリ調整装置１０を適用した一例として空間光変調装置について、図６〜図８を用いて説明する。

図６は本発明に係るアオリ調整装置を適用した空間光変調装置を斜視的に示している。また、図７，図８は空間光変調装置内に設置した複数のアオリ調整装置を遠隔操作する遠隔操作部を示している。

図６に示す如く、空間光変調装置５０では、底板５１上に設置した箱形状のブラケット５２の前面５２ａに前面パネル５３が略垂直に取り付けられている。

また、上記した前面パネル５３の前面５３ａには、空間光変調素子（光学部品）１１を搭載した実施例のアオリ調整装置１０又は変形例のアオリ調整装置１０Ｈがマトリック状に複数配置されている。

この際、実施例のアオリ調整装置１０を適用した場合に、前面パネル５３は実施例のアオリ調整装置１０内の基台２１（図１）と同様に複数の第２ヒンジ部（図示せず）を一体形成する構造、又は、前面パネル５３上に実施例のアオリ調整装置１０内の基台２１を複数取り付ける構造となる。

一方、変形例のアオリ調整装置１０Ｈを適用した場合には、前面パネル５３は変形例のアオリ調整装置１０Ｈ内の基台２１Ｈの一部を構成する平板２１Ｈ（図５）と同様に、この前面パネル５３に変形例のアオリ調整装置１０Ｈ内の基台２１Ｈの他部を構成するヒンジ部材２１Ｈ２（図５）を複数取り付ける構造となる。

空間光変調装置５０では、情報を２次元的に表示するＬＣＯＳを用いて形成した反射型の空間光変調素子１１が、例えば４行×４列（又は３行×３列）にマトリックス状に配置されている。

そして、外部から画像情報に応じた光を各空間光変調素子１１の光学面１１ａに照射して、この光学面１１ａで反射して出力された画像情報を不図示の投射レンズで投影することで、高精度な電子ホログラフィー像を３次元的に表示できるように構成されている。

尚、複数の各空間光変調素子１１の光学面１１ａ（図１）に表示された各画像情報を合成するときに、光学面１１ａの外側を覆う遮光板１３（図１）からの光情報と、隣り合う空間光変調素子１１間の隙間の情報は光学的に除去して合成する。

従って、空間光変調装置５０では、各空間光変調素子１１が各アオリ調整装置１０又は１０Ｈに搭載されているために、各空間光変調素子１１の光学面１１ａを第１回動軸１７を中心にしてパン方向（画像の水平方向）に傾動させることができる。また、空間光変調装置５０では、光学面１１ａを第２回動軸２２を中心にしてチルト方向（画像の垂直方向）に傾動させることができる。しかし、各空間光変調素子１１の光学面１１ａ側から傾動調整を行うことはできない。

そこで、この空間光変調装置５０では、ブラケット５２の上面５２ｂ上にアオリ調整装置１０又は１０Ｈを遠隔操作するための遠隔操作部６０の一部を構成する操作パネル６１が取り付けられており、遠隔操作部６０については後述する。

また、底板５１上でブラケット５２の後方には、空間光変調素子１１の配置列ごとにユニット化された制御ユニット７０が複数設置されている。各制御ユニット７０はフレーム７１内に回路部品７２を取り付けていると共に、このフレーム７１の上方に取り付けた複数のファン７３により各制御ユニット７０を冷却している。

次に、上記した遠隔操作部６０は、図７及び図８に示す如く、実施例のアオリ調整装置１０内の基台２１又は変形例のアオリ調整装置１０Ｈ内の平板２１Ｈに相当する前面パネル５３に支持した第１ネジ２９又は第２ネジ３０と、操作パネル６１の上面６１ａに取り付けた操作ノブ６２との間をフレキシブルシャフト６３で連結している。

この際、光学部品搭載部材１４（図１）に当接する第１ネジ２９及びヒンジ部材１６（図１）に当接する第２ネジ３０は、共に前面パネル５３側に支持されているので、前述したようにフレキシブルシャフト６３の腰の強さに耐えることができる。よって、空間光変調素子１１の傾動調整を遠隔操作しても何等の支障も生じない。

具体的には、前面パネル５３の裏面５３ｂ側に突出した第１又は第２ネジ２９又は３０の雄ネジ部２９ｂ又は３０ｂの他端部と、操作パネル６１の裏面６１ｂ側に突出した操作ノブ６２のシャフト部６２ａとをフレキシブルシャフト６３の両端に取り付けたカップリング６４，６５で締結している。

この際、同一軸上にない軸に回転を伝える機能を有するフレキシブルシャフト６３を適用している。このフレキシブルシャフト６３は、可撓性回転軸としての機能を持ち、直線でなく撓んだ状態で一端に与えた回転を他端に伝えることができる。また、フレキシブルシャフト６３の内部は芯線の周りに鋼線を巻き付けた層が複数重なっており、重なりあった鋼線の巻き層が反対周りに巻くようにしてあり、左右両回転方向に対応できる。

上記のように遠隔操作部６０を構成したときに、ユーザは第１，第２ネジ２９，３０と対応する各操作ノブ６２を正転又は逆転させて、各フレキシブルシャフト６３を介して第１，第２ネジ２９，３０の雄ネジ部２９ｂ，３０ｂを回転させると、雌ネジ部筒体２９ａ，３０ａに螺合している雄ネジ部２９ｂ，３０ｂがそれぞれ直線的に進退する。よって、空間光変調素子１１の光学面１１ａの傾動調整を互いに直交する第１，第２回動軸回りに遠隔操作できる。

この際、前面パネル５３にアオリ調整装置１０又は１０Ｈを例えば４行×４列配置した場合に、第１，第２ネジ２９，３０がそれぞれ１６本ずつ設けられているが、合計３２本の第１，第２ネジ２９，３０の全てに対して遠隔操作する必要はない。例えば画像の中央部分を表示する４行×２列に対して遠隔操作すれば、合計１６本のフレキシブルシャフト６３を接続すればよいことになる。

勿論、アオリ調整装置１０又は１０Ｈを単品で使用する場合にもフレキシブルシャフト６３を第１，第２ネジ２９，３０に接続すればよい。

１０…アオリ調整装置
１１…光学部品（空間光変調素子）
１１ａ…光学面、１１ａ１〜１１ａ４…第１〜第４辺、１４…光学部品搭載部材
１６…ヒンジ部材、１６ｃ，１６ｄ…前後一対の第１ヒンジ部
１７…第１回動軸、２１…実施例の基台、２１ｃ，２１ｄ…左右一対の第２ヒンジ部
２１Ｈ…変形例の基台、２１Ｈ１…平板、２１Ｈ２…ヒンジ部材
２２（２２Ａ，２２Ｂ）…第２回動軸
２７…第１付勢部材（第１引張バネ）、２８…第２付勢部材（第２引張バネ）
２９…第１傾動調整部材（第１ネジ）、３０…第２傾動調整部材（第２ネジ）
５０…空間光変調装置、５３…前面パネル、６２…フレキシブルシャフト

Claims (5)

1. 光学面を有する光学部品と、
   前記光学部品を位置決めして搭載する光学部品搭載部材と、
   前記光学部品搭載部材を、第１回動軸を中心に回動自在に支持する第１ヒンジ部を有するヒンジ部材と、
   前記ヒンジ部材を、前記第１回動軸とは異なる角度に設定した第２回動軸を中心に回動自在に支持する第２ヒンジ部を有して固定設置された基台と、
   前記光学部品搭載部材と前記ヒンジ部材との間に掛止されて、前記光学部品搭載部材を前記ヒンジ部材側に付勢する第１付勢手段と、
   前記ヒンジ部材と前記基台との間に掛止されて、前記ヒンジ部材を前記基台側に付勢する第２付勢手段と、
   前記基台側から前記光学部品搭載部材に向かって進退し、一端部側を前記第１付勢手段の付勢力により前記光学部品搭載部材に当接させることで、前記光学部品搭載部材を介して前記光学部品の光学面を前記第１回動軸を中心に傾動調整する第１傾動調整部材と、
   前記基台側から前記ヒンジ部材に向かって進退し、一端部側を前記第２付勢手段の付勢力により前記ヒンジ部材に当接させることで、前記ヒンジ部材及び前記光学部品搭載部材を介して前記光学部品の光学面を前記第２回動軸を中心に傾動調整する第２傾動調整部材と、
   を備えることを特徴とするアオリ調整装置。
2. 前記光学部品搭載部材は、前記第１傾動調整部材の一端部が当接する受け部を備え、
   前記光学面を前記基台に対して平行に設定したときに、前記第１傾動調整部材の一端部が前記受け部に当接する当接点を、前記第２回動軸の軸線に略一致させていることを特徴とする請求項１記載のアオリ調整装置。
3. 前記受け部は、前記光学部品搭載部材から前記第１傾動調整部材の一端部に向かって突出するボス部であり、
   前記ボス部が前記当接点を有することを特徴とする請求項２記載のアオリ調整装置。
4. 前記第１，第２傾動調整部材は、前記基台に支持されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のアオリ調整装置。
5. 前記第１，第２傾動調整部材は、前記一端部とは反対側の他端部にフレキシブルシャフトをそれぞれ接続することで、前記フレキシブルシャフトを介して前記第１，第２傾動調整部材が進退自在に遠隔操作されることを特徴とする請求項４記載のアオリ調整装置。

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