JP2021089414A - 光学素子角度調整装置及び画像投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単かつ精度良く光学ミラーの角度調整を可能とする。【解決手段】ミラー保持部に保持された光学ミラーを挟んで対向する位置から同じ軸上に突出するように第１及び第２の突出部を設ける。また、第１の突出部を支持する軸受部と、第１の突出部の、軸を回転させる方向である第１の回転方向に沿って形成された、第２の突出部が挿入される長孔部を備えた第１の調整部材と、第１の調整部材から突出する第２の突出部に嵌合し、第２の突出部を介して、軸を回転軸とする第２の回転方向にミラー保持部を回転させる第２の調整部材とを設ける。そして、第１の調整部材により、長孔部内の第２の突出部の位置を調整して、ミラー保持部の第１の回転方向の回転角度を調整し、第２の調整部材の第２の回転方向の回転角度を調整して、第２の突出部を介してミラー保持部を回転させ、ミラー保持部の回転位置を調整する。この後に各位置を固定する。【選択図】図８

Description

本発明は、光学素子角度調整装置及び画像投影装置に関する。

今日において、所望の画像をスクリーン等に照射するプロジェクタが知られている。プロジェクタの光学素子の固定位置精度に対しては、構成部品の寸法精度よりも高い精度が要求されることが多い。

光学素子の固定手法としては、光学素子を冶工具等で保持し、規定位置で接着固定する手法が知られている。または、規定位置に配置されるように、光学素子毎にシムを挿入する手法が知られている。さらには、調整ねじを締め込み又は緩めることで、光学素子の位置調整を行い、固定位置を調整する手法が知られている。

なお、「シム」は、例えば楔形状又は板形状を有しており、部材間の隙間に挿入されることで、各部材の位置を調整する部材である。スペーサ等とも呼ばれることがある。

特許文献１（特開２００２−９０８７６号公報）には、ミラーの角度調整を精度よく行うことを可能としたプロジェクタが開示されている。このプロジェクタは、弾性部材及び調整部材によりミラーを両面から押圧し、調整部材を移動させることでミラーの角度を調整する。

しかし、光学素子を接着固定する手法の場合、光学素子を規定位置に配置するための冶工具及び接着材を適量塗布する設備が必要となる。このため、簡単に光学素子の角度調整を可能とすることができるとは言い難い手法である。

また、シムを挿入して光学素子の角度調整を行う手法の場合、所望の光学性能を得るためには、シムの差し替えが必要であるが、この差し替え作業中は光学性能の確認が困難となるため、光学素子の高精度な角度調整が困難となる問題がある。

また、調整ねじで光学素子を変位させて角度調整を行う手法の場合、振動又は衝撃等により、位置調整後に調整ねじが動くことで調整不良となる。このため、最終調整後に、調整ねじの接着作業が必要となり、やはり、手間を要する手法であった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、簡単かつ精度良く光学素子の角度調整を行うことができるような光学素子角度調整装置及び画像投影装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光学ミラーを保持するミラー保持部と、ミラー保持部に対して、光学ミラーを挟んで対向する位置から同じ軸上にそれぞれ突出するように設けられた第１の突出部及び第２の突出部と、第１の突出部を支持する軸受部と、第１の突出部の、軸を回転させる方向への回転である第１の回転方向に対応する方向に沿って形成された、第２の突出部が挿入される長孔部を備えた第１の調整部材と、第１の調整部材から突出する前記第２の突出部に嵌合し、第２の突出部を介して、軸を回転軸とする第２の回転方向にミラー保持部を回転させる第２の調整部材と、を備え、第１の調整部材により、長孔部内の第２の突出部の位置を調整することでミラー保持部の第１の回転方向の回転角度を調整し、第２の調整部材の第２の回転方向の回転角度を調整することで、第２の突出部を介してミラー保持部を回転させ、ミラー保持部の回転位置を調整した後に、第１の調整部材及び第２の調整部材の各位置を固定部材で固定すること
を特徴とする。

本発明によれば、簡単かつ精度良く光学素子の角度調整を行うことができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態のプロジェクタの筐体内の要部を透視した状態の図である。 図２は、第１の実施の形態のプロジェクタに設けられている角度調整機構の上面図である。 図３は、第１の実施の形態のプロジェクタに設けられている角度調整機構を左斜め上から見た状態の斜視図である。 図４は、第１の実施の形態のプロジェクタに設けられている角度調整機構の内部を説明するための図である。 図５は、第１の実施の形態のプロジェクタに設けられているホルダ部材の第２の突出部を拡大して示す斜視図である。 図６は、第１の実施の形態のプロジェクタに設けられている角度調整機構の筐体を封止する封止蓋の斜視図である。 図７は、角度調整機構の第１の調整部材の斜視図である。 図８は、角度調整機構の第２の調整部材の斜視図である。 図９は、角度調整機構の第１の調整部材の機能を説明するための斜視図である。 図１０は、角度調整機構の第２の調整部材の機能を説明するための斜視図である。 図１１は、第２の実施の形態のプロジェクタの筐体内の要部を透視した状態の図である。

以下、添付図面を参照して、光学素子角度調整装置及び画像投影装置の実施の形態となるプロジェクタの説明をする。

［第１の実施の形態］
（プロジェクタの構成）
図１は、第１の実施の形態のプロジェクタ１００の筐体内の要部を透視した状態の図である。この図１に示すように、第１の実施の形態のプロジェクタ１００の筐体６０は、左側面が吸気口６１、右側面が排気口６２となっている。吸気口６１及び排気口６２の間は冷却風路となっており、排気口６２に設けられた冷却ファン６３により、風が流れるようになっている。

また、筐体６０内には、光源装置１、光源装置１から出射される光束を集光する第４集光レンズ５１、集光された光束を反射して画像形成パネル５４に導光する第１反射ミラー５２及び第２反射ミラー５３が設けられている。また、筐体６０内には、画像形成パネル５４、及び、画像形成パネル５４で反射された画像の光を、スクリーンＳに投写する投写レンズ５５が設けられている。

光源装置１は、赤色（Ｒ）光源部２０、緑色（Ｇ）光源部３０及び青色（Ｂ）光源部１０を有している。各光源部１０〜３０は、それぞれ赤色光源素子２１、緑色光源素子３１又は青色光源素子１１が設けられた基板を有している。また、光源装置１は、赤色光源素子２１から出射された赤色の光を平行光束とする第１集光レンズ２４ａ及び第２集光レンズ２４ｂと、赤色光源素子２１等で発生する熱を放熱するヒートシンク２５とを有している。同様に、光源装置１は、緑色光源素子３１から出射された赤色の光を平行光束とする第１集光レンズ３４ａ及び第２集光レンズ３４ｂと、緑色光源素子３１等で発生する熱を放熱するヒートシンク３５とを有している。同様に、光源装置１は、青色光源素子１１から出射された青色の光を平行光束とする第１集光レンズ１４ａ及び第２集光レンズ１４ｂと、青色光源素子１１等で発生する熱を放熱するヒートシンク１５とを有している。

ここで、第１ダイクロイックミラー４１は、青色の波長域の光を透過し、赤色の波長域の光を反射させる特性を有し、また、第２ダイクロイックミラー４２は、青色と赤色の波長域の光を透過し、緑色の波長域の光を反射させる特性を有している。

このため、赤色光源素子２１から出射された光は、第１集光レンズ２４ａ及び第２集光レンズ２４ｂにより平行光束とされて、第１ダイクロイックミラー４１で反射され、第２ダイクロイックミラー４２を透過して第３集光レンズ４３に導光される。同様に、緑色光源素子３１から出射された光は、第１集光レンズ３４ａ及び第２集光レンズ３４ｂにより平行光束とされ、第２ダイクロイックミラー４２で反射されて第３集光レンズ４３に導光される。また、青色光源素子１１から出射された光は、第１集光レンズ１４ａ及び第２集光レンズ１４ｂにより平行光束とされて、第１ダイクロイックミラー４１及び第２ダイクロイックミラー４２を透過して第３集光レンズ４３に導光される。

第３集光レンズ４３は、平行光束化された各色の光を微小スポット状に整形する。この第３集光レンズ４３により微小スポット状に整形された各色の光は、ライトトンネル４４に導光される。ライトトンネル４４は、導光された各色の光を内部で多重反射することで、各色の光を重畳加算すると共に均一化する。ライトトンネル４４を通過した光は、第四集光レンズ５１により平行光束とされ、第１反射ミラー５２及び第２反射ミラー５３により反射されて、画像形成パネル５４に照射される。

画像形成パネル５４は、例えばパーソナルコンピュータ装置等の外部入力機器か供給された画像データに基づいて駆動されており、照射された各色の光を反射することで、画像データに対応するカラー画像の投写光を形成する。この投写光は、投写レンズ５５を介してスクリーンＳ上に拡大投写される。これにより、スクリーンＳ上にカラー画像を拡大表示できる。

（ダイクロイックミラーの角度調整機構の構成）
次に、このような第１の実施の形態のプロジェクタ１００に設けられている第１ダイクロイックミラー４１及び第２ダイクロイックミラー４２の角度調整機構の説明をする。なお、第１ダイクロイックミラー４１及び第２ダイクロイックミラー４２は、以下、「光学ミラー」という。

図２は、この角度調整機構の上面図、図３は、角度調整機構を左斜め上から見た状態の斜視図である。また、図４は、角度調整機構の内部を説明するための図である。この図４のうち、図４（ａ）は、角度調整機構の側面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

この図２〜図４に示すように、角度調整機構は、光学ミラーを保持するミラー保持部の一例であるホルダ部材２２０及びホルダ部材２２０を収納する箱状の筐体２１０を有している。また、角度調整機構は、ホルダ部材２２０を収納した状態の筐体２１０を、蓋をするかたちで封止する封止蓋２１２、ホルダ部材２２０の角度調整を行うための第１の調整部材２１３及び第２の調整部材２１４を有している。

ホルダ部材２２０は、例えば矩形状を有しておりホルダ部材２２０の底面側から突出する第１の突出部２１１ａ、及び、ホルダ部材２２０の上面側から突出する第２の突出部２１１ｂを有している。第１の突出部２１１ａ及び第２の突出部２１１ｂは、矩形状のホルダ部材２２０の中央に沿った同軸上に設けられている。

第１の突出部２１１ａは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、角度調整機構の筐体２１０の底面部に設けられた軸受部の一例である円錐形状の凹部２１０ａ内に挿入される。凹部２１０ａ内に挿入される第１の突出部２１１ａの先端部（凹部２１０ａと当接する部分）は、例えば半球形状に加工されている。これにより、ホルダ部材２２０は、第１の突出部２１１ａが円錐形状の凹部２１０ａ内で移動可能な範囲内において、ホルダ部材２２０の中心点を動かすことなく傾斜動作及び回転動作が可能となっている。

第１の突出部２１１ａの先端部の形状は、半球形状以外の形状でもよい。しかし、半球形状等の球体表面の一部の形状又は球体であれば、滑らかにホルダ部材２２０を動作させることができる。

図５は、ホルダ部材２２０の第２の突出部２１１ｂを拡大して示す斜視図である。この図５に示すように、第２の突出部２１１ｂは、ホルダ部材２２０の上面側から突出する円筒突出部２１１ｅと、円筒突出部２１１ｅと同軸で、円筒突出部２１１ｅから突出する突出部２１１ｄとを有している。第２の突出部２１１ｂは、円筒突出部２１１ｅ及び円筒突出部２１１ｅから突出する突出部２１１ｄで形成された多段形状を有している。

突出部２１１ｄは、円筒突出部２１１ｅよりも小径の円筒形状の外周部２１１ｃの一部を光軸方向に沿って切り落とすことで形成されたフライス面を有している。また、突出部２１１ｄは、このフライス面と平行となる面を形成するように、外周部２１１ｃの一部を光軸方向に沿って切り落とすことで形成されたフライス面を有している。このような一対のフライス面を形成する切り落とし加工が施されることで、突出部２１１ｄは略直方体形状となっている。

なお、この例では、突出部２１１ｄは略直方体形状であることとしたが、後述する第２の調整部材２１４の嵌合孔部２１４ｂで回転することなく嵌合する形状であればどのような形状でもよい。例えば、三角柱形状の他、５角形以上の多角形形状でもよい。但し、嵌合孔部２１４ｂと嵌合した際に、第２の調整部材２１４で回転することがない形状であることが好ましい。

図６は、角度調整機構における筐体２１０の封止蓋２１２の一部の斜視図である。封止蓋２１２は、長方形の板形状を有している。封止蓋２１２は、図２に示すように、ホルダ部材２２０が内部に設けられた筐体２１０の上面部に、蓋をするかたちで筐体２１０にネジ止めされる。封止蓋２１２は、筐体２１０にネジ止めされた際に、ホルダ部材２２０の第２の突出部２１１ｂが挿入される長孔部２１２ａを有している。この長孔部２１２ａは、挿入された第２の突出部２１１ｂが、がたつくことなく、かつ、長手方向に沿って移動可能な形状及び大きさとなっている。

また、封止蓋２１２には、第１の調整部材２１３用のネジ孔２１２ｂが設けられている。詳しくは後述するが、第１の調整部材２１３は、光学ミラーの調整後に、ネジ２３０により、図２に示すようにネジ孔２１２ｂを介して封止蓋２１２にネジ止めされ固定される。

図７は、第１の調整部材２１３の斜視図である。この図７に示すように、第１の調整部材２１３は、略正三角形の板形状を有している。この第１の調整部材２１３の略中央には、ホルダ部材２２０の突出部２１１ｄと嵌合する略長方形状の嵌合孔部２１３ｃが設けられている。また、第１の調整部材２１３には、嵌合孔部２１３ｃを挟んで一対のネジ止め用の孔部２１３ａ、２１３ｂが設けられている。

このうち、一方のネジ止め用の孔部２１３ａは、封止蓋２１２に設けられている長穴部２１２ａと略同じ形状及び大きさとなっている。このネジ止め用の孔部２１３ａは、長孔となっているため、ホルダ部材２２０の移動に応じた位置で、図２に示すようにネジ２４１により第１の調整部材２１３を封止蓋２１２にネジ止め可能としている。これに対して、他方のネジ止め用の孔部２１３ｂは、真円状のネジ孔となっており、図２に示すネジ２３０により、第１の調整部材２１３を封止蓋２１２にネジ止め可能としている。

図８は、第２の調整部材２１４の斜視図である。この図７に示すように、第２の調整部材２１４は、第２の調整部材２１４を第１の調整部材２１３にネジ止めするための長孔部２１４ａ、及び、ホルダ部材２２０の突出部２１１ｄと嵌合する嵌合孔部２１４ｂを有している。

長孔部２１４ａは、第２の調整部材２１４を第１の調整部２１３にネジ止めした際に、第１の調整部２１３に設けられている一方のネジ止め用の孔部２１３ａの長手方向に対して、直交する方向が長手方向となるように設けられている。嵌合孔部２１４ｂは、略長方形の孔部となっており、ホルダ部材２２０の突出部２１１ｄが略隙間無く嵌合する略長方形の孔部となっている。

（角度調整機構によるダイクロイックミラーの調整動作）
このような角度調整機構において、第２の突出部２１１ｂの円筒突出部２１１ｅは、図９（ａ）に示すように、封止蓋２１２に設けられた長孔部２１２ａに挿入される。この長孔部２１２ａは、図４（ａ）に示すＹ回転方向にホルダ部材２２０を回転可能とするように長孔形状を有している。これにより、ホルダ部材２２０は、円錐形状の凹部２１０ａ内に挿入されている第１の突出部２１１ａの中心を支点として、図９（ａ）に示すＹ１方向に移動可能となる。従って、長孔部２１２ａに沿ってＹ回転方向にホルダ部材２２０を回転させることで、光学ミラー面２２０ａを斜め上方向又は斜め下方向に傾斜させることができる。

ホルダ部材２２０のＹ回転位置の調整及び固定を行う場合、図９（ｂ）に示すように第１の調整部材２１３の嵌合孔部２１３ｃに、封止蓋２１２の長穴部２１２ａから突出しているホルダ部材２２０の突出部２１１ｄを嵌合させる。そして、ネジ２３０及びネジ２４１により、第１の調整部材２１３を封止蓋２１２に仮止めする。この状態で、第１の調整部材２１３は、ネジ２３０を支点として、図９（ｂ）に示すＹ２方向である、長孔となっているネジ止め用の孔部２１３ａの長手方向に沿って移動可能となる。

第１の調整部材２１３の嵌合孔部２１３ｃには、ホルダ部材２２０の突出部２１１ｄが嵌合しているため、ネジ２３０を支点としてＹ２方向に第１の調整部材２１３を移動させると、ホルダ部材２２０の光学ミラー面が、斜め上方向又は斜め下方向に傾斜する（Ｙ回転：第１の回転方向に対する回転の一例）。このようにして、光学ミラー面の傾斜角度を調整した後、ネジ２３０及びネジ２４１を固く締め込む。これにより、光学ミラー面の傾斜角度が、調整した傾斜角度で固定される。

次に、上述のＹ方向に対して平面上で直交する方向であるＸ回転方向の調整及び固定を行うべく、図１０（ａ）に示すように、第１の調整部材２１３から突出しているホルダ部材２２０の突出部２１１ｄに、第２の調整部材２１４の嵌合孔部２１４ｂを嵌合させる。そして、図１０（ｂ）に示すように、ネジ２４０により、第２の調整部材２１４を第１の調整部材２１３に仮止めする。この状態で、第２の調整部材２１４は、嵌合孔部２１４ｂを支点として、図１０（ｂ）に示すＸ１方向である、長孔となっているネジ止め用の長孔部２１４ａの長手方向に沿って移動可能となる。

第２の調整部材２１４の嵌合孔部２１４ｂには、ホルダ部材２２０の突出部２１１ｄが嵌合している。このため、図１０（ｂ）に示すＸ１方向に第２の調整部材２１４を移動させると、図１０（ａ）に示すように、支点となっているホルダ部材２２０の突出部２１１ｄを介して、光学ミラー面が左右方向に回転する（Ｘ回転：第２の回転方向に対する回転の一例）。

このようにして、光学ミラー面の左右の回転角度を調整した後、ネジ２４０を固く締め込む。これにより、第２の調整部材２１４が第１の調整部材２１３に固定されると共に、光学ミラー面の左右方向の回転位置が、調整した左右方向の回転位置で固定される。

ホルダ部材２２０の突出部２１１の形状は、例えば四角柱形状等のように、第２の調整部材２１４の嵌合孔部２１４ｂで回転することなく嵌合する形状である。このため、操作性及び応答性よく、光学ミラー面の左右の回転位置の調整操作を可能とすることができる。

また、第２の突出部２１１ｂを、円筒突出部２１１ｅ及び円筒突出部２１１ｅから突出する突出部２１１ｄで形成される多段形状とすることで、ホルダ部材２２０の傾斜角度及び回転位置を、それぞれ別々に調整することができ、調整作業を簡易化することができる。また、精度の良い調整を可能とすることができる。

（第１の実施の形態の効果）
以上の説明から明らかなように、第１の実施の形態のプロジェクタ１００は、角度調整機構が、ダイクロイックミラー４１、４２等の光学ミラーを保持するホルダ部材２２０の傾斜角度（Ｙ１方向の角度）を調整する第１の調整部材２１３を有する。また、角度調整機構が、ホルダ部材２２０の左右方向の回転位置（Ｘ１方向の回転位置）を調整する第２の調整部材２１４を有する。そして、各調整部材２１３、２１４により、ホルダ部材２２０を介して光学ミラー面の傾斜角度及び左右の回転位置を調整して、各調整部材２１３、２１４をネジ止めする。

これにより、各調整部材２１３、２１４を回転操作するだけで、光学ミラー面の傾斜角度及び左右の位置を、確認しながら、精度良く、かつ、簡単に調整できる。また、この調整後に、各調整部材２１３、２１４をネジ止めするだけで、調整した光学ミラー面の傾斜角度及び左右の位置を、簡単かつ確実に保持できる。

また、ホルダ部材２２０の突出部２１１の形状は、例えば四角柱形状等のように、第２の調整部材２１４の嵌合孔部２１４ｂで回転することなく嵌合する形状となっている。このため、操作性及び応答性よく、光学ミラー面の左右の回転位置の調整操作を可能とすることができる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態のプロジェクタの説明をする。上述の第１の実施の形態のプロジェクタ１００の場合、角度調整機構で第１ダイクロイックミラー４１及び第２ダイクロイックミラー４２の傾斜角度及び左右の位置を調整する例であった。

しかし、角度調整機構は、ダイクロイックミラー以外の他の光学ミラーの傾斜角度及び左右の位置の調整用として用いることができる。一例ではあるが、図１１は、波長選択偏光分離素子（ハーフミラー）１１３の傾斜角度及び左右の位置の調整用に角度調整機構が設けられている例である。

この図１１に示すプロジェクタは、照明装置１１０、ライトトンネル１２１、レンズ群１２２、ミラー群１２３、画像形成素子１２４及び投射光学部１２５を有している。

照明装置１１０は、光源１１１、集光レンズ１１２、波長選択偏光分離素子（ハーフミラー）１１３、１／４波長板１１４、レンズ群１１５、カラーホイール１１６、レンズ群１１７及び蛍光体ホイール１１８を有している。照明装置１１０は、青色光と、赤色光と、緑色光とを、ライトトンネル１２１に向けて、同一方向に（同一の射出光路で）時分割で順次に射出する。

照明装置１１０において、光源１１１は、第１の直線偏光成分を有する第１の光を射出する。一例ではあるが、光源１１１は、Ｐ偏光成分を有する（Ｐ波である）波長λＢの青色レーザ光を射出するレーザダイオードを用いることができる。

なお、光源１１１として青色光を発する発光ダイオード（Light Emitting Diode）又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いてもよいし、これらを複合した光源を用いてもよい。或いは、紫外域の波長領域の光を射出するレーザダイオード、発光ダイオード、有機ＥＬ素子等を用いてもよいし、これらを複合した光源を用いてもよい。

光源１１１から出射される青色レーザ光は、集光レンズ１１２を介して略平行光束として波長選択偏光分離素子１１３に入射される。波長選択偏光分離素子１１３は、第１の実施の形態で説明した角度調整機構により、傾斜角度及び左右の回転位置が調整されている。波長選択偏光分離素子１１３は、光源１１１の波長λＢのＰ波及びＳ波のうち、Ｐ波を透過させ、Ｓ波を反射する。

波長選択偏光分離素子１３に入射したＰ波の青色レーザ光は、波長選択偏光分離素子１１３を透過し、直線偏光の光を円偏光の光に変換し、また、円偏光の光を直線偏光の光に変換する１／４波長板１１４に導光される。１／４波長板１１４は、Ｐ波の青色レーザ光を、円偏光の青色レーザ光に変換し、レンズ群１１５を介してカラーホイール１１６に照射する。

カラーホイール１１６は、円板状の部材が複数の扇状の領域（セグメント）に分割された構成を有している。具体的には、カラーホイール１１６は、赤色（Ｒ）の領域、緑色（Ｇ）の領域及び透明の透過領域の、計３つの扇状の領域（セグメント）に分割されている。

カラーホイール１１６の軸心には、カラーホイール１１６を回転させるステッピングモータ等の駆動部１１６ｍが設けられている。カラーホイール１１６が駆動部１１６ｍの駆動により所定のタイミングで回転することで、レンズ群１１５からの光の入射位置が、赤
色（Ｒ）領域、緑色（Ｇ）領域及び透過領域の、何れかの領域（セグメント）に切替わる。

すなわち、レンズ群１１５により集光された光の波長、及び、レンズ群１１５からの光の入射位置に、選択的に配置された領域（セグメント）により、カラーホイール１１６に入射された光が、カラーホイール１１６を透過するか、又は、カラーホイール１１６で反射されるかが決定される。

レンズ群１１５からの光の入射位置に透過領域が配置されたタイミングでは、カラーホイール１１６に入射した青色レーザ光は、カラーホイール１１６を透過して青色の照明光となり、ライトトンネル１２１に入射する。カラーホイール１１６を透過する青色の照明光は円偏光の光であるため、スクリーン等に現れるスペックルを低減することができる。

一方、レンズ群１１５からの光の入射位置に赤色（Ｒ）の領域又は緑色（Ｇ）の領域が配置されたタイミングでは、カラーホイール１１６に入射した青色レーザ光は、カラーホイール１１６により反射される。そして、カラーホイール１１６により反射された青色レーザ光は、レンズ群１１５を経由して１／４波長板１１４に入射する。１／４波長板１４に入射した光は、円偏光の光からＳ波の光に変換され、波長選択偏光分離素子１１３に入射する。なお、Ｓ偏光成分は、Ｐ偏光成分と直交する成分である。

波長選択偏光分離素子１１３に入射したＳ波の青色レーザ光は、波長選択偏光分離素子１３で反射され、レンズ群１１７を経由して蛍光体ホイール１１８に入射する。すなわち、波長選択偏光分離素子１１３は、Ｓ波（Ｓ偏光）の光を蛍光体ホイール１１８に導光する。

レンズ群１１７は、例えば両凸レンズや平凸レンズ等を適宜組み合わせて構成されており、略平行光束を蛍光体ホイール１８にスポット状に集光させる機能と、蛍光体ホイール１８からの発散光を集光して略平行光束に変換する機能とを有する。

蛍光体ホイール１１８は、円板状の部材に、黄色蛍光体を平板の回転方向に沿って配置して形成されている。黄色蛍光体は、青色レーザ光を励起光として、青色レーザ光よりも長波長の黄色の蛍光を形成する。蛍光体ホイール１１８の軸心には、蛍光体ホイール１１８を回転させるステッピングモータ等の駆動部１１８ｍが設けられている。

蛍光体ホイール１１８の黄色蛍光体１８１は、入射した青色レーザ光を励起光として、青色レーザ光よりも長波長の黄色の蛍光を形成する。黄色の蛍光は、レンズ群１１７を介して、波長選択偏光分離素子１１３に入射する。黄色の蛍光は、例えば５００ｎｍ以上の波長であるため、波長選択偏光分離素子１１３で反射され、１／４波長板１１４及びレンズ群１５を介してカラーホイール１１６に入射する。

カラーホイール１１６に入射した黄色の蛍光は、赤色（Ｒ）の領域又は緑色（Ｇ）の領域により、赤色の照明光又は緑色の照明光に変換され、ライトトンネル１２１に入射する。各照明光は、ライトトンネル１２１により照度分布が均一化され、レンズ群１２２を介してミラー群１２３で反射されて画像形成素子１２４に照射される。

画像形成素子１２４は、各照明光を、画素毎に階調制御することでカラー投影画像を形成する。画像形成素子１２４としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）を用いることができる。ＤＭＤでは、画素単位のマイクロミラーを有し、各マイクロミラーが異なる２つの角度の何れかの状態を維持することができる。

すなわち、ＤＭＤの各マイクロミラーは、各照明光を投射光学部１２５へ向けて反射する角度（ＯＮ状態）と、各照明光を内部の吸収体へ向けて反射して外部に射出させない角度（ＯＦＦ状態）との何れかの状態となる。これにより、表示する画素毎に投影する光を制御することができる。また、ＤＭＤでは、パルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）により各マイクロミラーのＯＮ状態の時間比率を調整することで、表示する画素毎における階調表現を行うことができる。

なお、画像形成素子１２４はＤＭＤには限定されず、照明装置１０からの各照明光を利用してカラー投影画像を形成できる素子であれば、例えば、液晶等を用いてもよい。

赤色、緑色、及び青色の各照明光は、画像を生成するタイミングで、時分割で画像形成素子１２４に照射され、画像形成素子２４で表示画素毎に階調制御された後、投射光学部１２５を介してスクリーン等に投射される。そして、目の残像現象により、スクリーン等を介してカラー画像が視認される。

（第２の実施の形態の効果）
このような第２の実施の形態のプロジェクタにおいては、波長選択偏光分離素子（ハーフミラー）１１３の傾斜角度及び左右の位置を、角度調整機構により調整している。このため、各調整部材２１３、２１４を回転操作するだけで、波長選択偏光分離素子１１３の傾斜角度及び左右の位置を、確認しながら、精度良く、かつ、簡単に調整できる（調整作業の簡素化）等、上述と同じ効果を得ることができる。

最後に、上述の各実施の形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。

例えば、光学素子によって光を分光し、複数の色光が用いられる装置であるプロジェクタにおいては、光学素子数が多くなるため、必然的に調整作業も多くなる。しかし、本発明の場合、上述のように光学素子の調整作業を簡素化できる。このため、多数の光学素子の調整作業に要する時間を短縮化できると共に、大幅に作業量を軽減できる。

例えば、第１の調整部材２１３及び第２の調整部材２１４は、ネジ止めすることとしたが、接着剤等の他の固定手段で固定してもよい。

また、本発明は、ミラー等の光学素子を有する、例えばカメラ装置、プリンタ装置、３Ｄプリンタ装置（立体造形装置）、３Ｄスキャナ装置等の種々の装置に適用可能である。

つまり、上述の各実施の形態は、スクリーン等に画像を投影するプロジェクタに本発明を適用した例であったが、本発明は、プロジェクタ以外であっても、光路上に配置される光学素子を有する種々の装置に適用可能である。一例ではあるが、例えば内部に光源部としてレーザを有する光造形３Ｄプリンタ装置に本発明を適用することができる。また、光造形３Ｄプリンタ装置の中には、光源部として紫外光源を有すると共に、画像形成部としてＤＭＤを有しているものがある。本発明は、これらの装置内の光路上の光学素子についても適用可能である。

また、３Ｄスキャナ装置は、その内部に、光を出射する例えばレーザ光源を有すると共に、スキャン対象からの反射光を受光する光受光部を有する。本発明は、これらの装置内の光路上の光学素子にも適用可能である。

また、本発明は、書き込みに用いる光源部を有するレーザプリンタ装置、又は、カメラ装置等の撮像装置内の光路上の光学素子にも適用可能である。

また、実施の形態及び各実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

４１ 第１ダイクロイックミラー
４２ 第２ダイクロイックミラー
１００ プロジェクタ
２１０ａ 円錐形状の凹部
２１１ａ 第１の突出部材
２１１ｂ 第２の突出部材
２１１ｃ 突出部の外周部
２１１ｄ 突出部
２１１ｅ 円筒突出部
２１２ 封止蓋
２１２ａ 長孔部
２１３ 第１の調整部材
２１４ 第２の調整部材
２１４ａ 長孔部
２２０ ホルダ部材

特開２００２−９０８７６号公報

Claims (5)

1. 光学ミラーを保持するミラー保持部と、
   前記ミラー保持部に対して、前記光学ミラーを挟んで対向する位置から同じ軸上にそれぞれ突出するように設けられた第１の突出部及び第２の突出部と、
   前記第１の突出部を支持する軸受部と、
   前記第１の突出部の、前記軸を回転させる方向への回転である第１の回転方向に対応する方向に沿って形成された、前記第２の突出部が挿入される長孔部を備えた第１の調整部材と、
   前記第１の調整部材から突出する前記第２の突出部に嵌合し、前記第２の突出部を介して、前記軸を回転軸とする第２の回転方向に前記ミラー保持部を回転させる第２の調整部材と、を備え、
   前記第１の調整部材により、前記長孔部内の前記第２の突出部の位置を調整することで前記ミラー保持部の第１の回転方向の回転角度を調整し、前記第２の調整部材の第２の回転方向の回転角度を調整することで、前記第２の突出部を介して前記ミラー保持部を回転させ、該ミラー保持部の回転位置を調整した後に、前記第１の調整部材及び前記第２の調整部材の各位置を固定部材で固定すること
   を特徴とする光学素子角度調整装置。
2. 前記第１の突出部は、前記軸受部と接触する部分が半球形状を有しており、
   前記軸受部は、円錐形状を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の光学素子角度調整装置。
3. 前記第２の突出部は、前記第１の調整部材の前記長孔部に挿入される円筒突出部と、前記円筒突出部から突出するように設けられた、前記第２の調整部材と嵌合する嵌合突出部とを備えた多段形状を有すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学素子角度調整装置。
4. 前記嵌合突出部は、角柱形状を有すること
   を特徴とする請求項３に記載の光学素子角度調整装置。
5. 請求項１から請求項４のうち、いずれか一項に記載の光学素子角度調整装置と、
   光を照射する光源部と、
   複数の色のセグメントを備え、前記光源部からの光を、前記セグメントの色に対応する光に変換するカラーホイールと、を有し、
   カラーホイールの回転位置に同期して、前記カラーホイールの各セグメントを介した光から画像を形成して投射する
   画像投影装置。

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