JP3136003B2 - 投射形表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大画面及び高精細画像
表示を行う投射形表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ライトバルブに表示された画像を
投射光学系によりスクリーン上に拡大投射する投射形表
示装置の開発が活発である。特に、ライトバルブに透過
形のアクティブマトリクス形液晶ディスプレイパネル
（以下、ＴＦＴ・ＬＣＤと呼ぶ）を用いた投射形表示装
置（以下、プロジェクタと呼ぶ）が、色再現性、コント
ラスト等画質が優れ、手軽に迫力ある大画面が得られる
ことから注目されている。すでにＨＤＴＶ表示が可能な
液晶プロジェクタが実現されている。

【０００３】図３２は、従来技術に係わるプロジェクタ
を示す原理図である。図３２おいて、１は光源、２は光
源１から発生する赤外線、紫外線をカットするフィルタ
ー、３は光学フィルター、４は光源１の集光性を高める
集光レンズ、５はライトバルブ、６は投射レンズ、７は
スクリーンである。

【０００４】ライトバルブ５に通常の液晶テレビと同様
に画信号を入力し画像を表示する。このライトバルブ５
に表示された画像を投射レンズ６によってスクリーン７
上に投影表示する。ここで、ライトバルブ５自体は発光
しないため、ライトバルブ５を後部光源１で照射し透過
した照射光が投射レンズ６に入射する。この結果、ライ
トバルブ５に形成された表示画像が投射レンズ６により
拡大投影するため大画面表示が可能である。

【０００５】このような液晶プロジェクタの構成で一層
の解像度を上げるには、ＴＦＴ・ＬＣＤの画素の高密度
化あるいは表示面積の大型化により画素数を飛躍的に上
げなければならず、ＬＣＤの配線抵抗の低抵抗化、ＴＦ
Ｔの駆動能力の向上、製造歩留の低下等製造が困難とな
る。さらに、ＬＣＤを駆動するドライバＬＳＩの超高速
化など回路的にも困難となる。このため、従来より高解
像度化を図るために複数のプロジェクタからの投射画像
を互いに画素間を埋めるようにしてスクリーン上で重ね
合わせる投射光学系がとられていた（例えば、特開昭６
４−３５４７９号参照）。

【０００６】具体的な光学系を図３３に示す。図３３に
おいて、１１，１２は光源、２１，２２は光源１１，１
２から発生する赤外線、紫外線をカットするフィルタ
ー、３１，３２は光学フィルター、４１，４２は集光レ
ンズ、５１，５２はライトバルブ、６１，６２は投射レ
ンズ、７はスクリーン、ｍ１，ｍ２は投射レンズ（プロ
ジェクタ）の光軸である。

【０００７】図３３に示すように、ライトバルブ５１，
５２の画像は、スクリーン７上で重畳されて一つの画像
を形成する。このようなプロジェクタで複数のライトバ
ルブ５１，５２の画像がどのように重畳するかを図３４
を用いて説明する。

【０００８】図３４は、４個の画像を重畳する例であ
る。図３４において、画像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはライトバル
ブであるＴＦＴ・ＬＣＤの概略図である。１つの画素は
光を透過する開口部と光遮蔽部からなる。従って、４個
の画像を約半画素ずらして開口部が他の画像の光遮蔽部
に重なるように投射すれば、縦横２倍の高精細な投射表
示が可能となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたような複数
の画像をスクリーン上で重畳して最大限の解像度を得る
ためには、画像の全ての画素の開口部が他の画像の画素
の光遮蔽部に重畳させる必要がある。従って、全ての投
射画像のピントが合うことはもちろん、大きさが同じ、
歪がない、スクリーン上の回転方向が同じでなければな
らない。このため、図３５に示すような投射レンズの光
軸に対してｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、θｘ軸、θｙ軸、θｚ軸
の６軸でプロジェクタの投射位置を精密に調整する必要
がある。

【００１０】従来、このような調整は、光学実験に使用
するような精密な機械によるステージが用いられてい
る。プロジェクタは一般に数ｋｇ以上と重いため、大型
で、堅牢な、極めて重いステージが用いられ、重量が重
くなるという問題があった。

【００１１】さらに、ステージが大型で、重いため、ス
テップモータ等で調整するときには、高駆動能力のモー
タが必要となり、装置が大がかりになるという問題があ
った。

【００１２】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、軽量で画素合わせ
の容易な調整系を有する高精細で高品質な投射形表示装
置を提供することにある。

【００１３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

【００１５】前記目的を達成するために、本発明の
（１）の手段は、投射レンズを持たない複数の投射形表
示モジュールと、該複数の投射表示モジュールの光を複
数のミラーにより１つの投射レンズに入射して複数の投
射表示モジュールからの投射画像を重畳合成し、１つの
スクリーンに拡大投射する手段とを有した投射形表示装
置において、前記投射表示モジュールと前記ミラーとの
間に光シフト素子を設けたことを特徴とする。

【００１６】本発明の（２）の手段は、前記（１）の手
段の投射形表示装置において、前記ライトバルブにテス
トデータを表示し、該テストデータを検出して前記ライ
トバルブの所定の位置からのずれを算出する手段と、前
記位置ずれを前記光シフト素子により光学的に補正する
手段とを設けたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】前述の手段によれば、投射レンズの入射側に光
シフト素子を配置して光線の方向を可変すること、及び
ライトバルブに表示したテストデータからライトバルブ
の所定の位置からのずれを算出し、この位置ずれを光シ
フト素子により光学的に補正することにより、スクリー
ン上の同一領域に複数のライトバルブに表示されている
画像の画素合わせが容易に高精度に実現できる。この結
果、プロジェクタの高解像度化、高精細度化が、使用す
るライトバルブについては高密度化や大面積化すること
なく可能となる。さらに、投射画像の高品質化、高輝度
化、容易な調整が可能である。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１９】（参考例１） 図１は、本発明の投射形表示装置の参考例１の構成を説
明するための模式構成図である。本参考例１は、前述の
図３５に示すような投射レンズの光軸に対して、ｘ軸方
向すなわちスクリーン面の左右方向と、ｚ軸方向すなわ
ちスクリーン面の上下方向（紙面に対して垂直な方向）
の位置調整のための構成であり、位置調整のための光シ
フト素子として平板透明基板を用いたものである。以
下、説明を簡単にするために、ｘ軸方向に限定して説明
する。

【００２０】図１において、１１，１２は光源、２１，
２２は光源１１，１２から発生する紫外線、赤外線をカ
ットするフィルター、３１，３２は光学フィルター、４
１，４２は集光レンズ、５１，５２はライトバルブ、６
１，６２は投射レンズ、８１，８２はライトバルブ５
１，５２と投射レンズ６１，６２の間に配置した平板透
明基板である。７はスクリーン、ｍ１，ｍ２は投射レン
ズの光軸である。

【００２１】ライトバルブ５１，５２の画像は、図３２
と同様の原理で投射レンズ６１，６２により拡大された
像がスクリーン７上に結像される。平板透明基板８１，
８２は、光軸ｍ１，ｍ２に対してｚ軸を中心に互いに逆
方向に回転する。従って、図１に示すように、平板透明
基板８１，８２を配置したときは、ライトバルブ５１，
５２からの光線は屈折して図１中の矢印の方向にシフト
する。従って、ライトバルブ５１，５２の中心は等価的
にそれぞれｍ１１，ｍ２２にシフトしたことになる。こ
のとき、ライトバルブ５１，５２の画像は、投射レンズ
６１，６２（凸レンズと等価とする）の結像原理によ
り、スクリーン７上では各々矢印と逆方向に移動する。
スクリーン７上で結像される像の移動距離は、結像の原
理よりＳ倍（投射倍率）である。ここでＳはｍ１１，ｍ
２２のシフト量である。

【００２２】（参考例２） 図２は、本発明の投射形表示装置の参考例２の構成を説
明するための模式構成図である。本参考例２は、前記参
考例１と同様に、前述の図３５に示すような投射レンズ
の光軸に対して、ｘ軸、ｚ軸方向の位置調整のための構
成であり、位置調整のための光シフト素子として平板透
明基板を用いたものである。以下、説明を簡単にするた
めに、ｘ軸方向に限定して説明する。

【００２３】図２において、平板透明基板８１，８２
は、それぞれ投射レンズ６１，６２の全面に配置してお
り、光軸ｍ１，ｍ２に対してｚ軸を中心に互いに逆方向
に回転する。平板透明基板８１，８２以外は、図１と同
様の構成である。平板透明基板８１，８２が図２のよう
に配置されているときは、投射レンズ６１，６２からの
光線は、屈折して図中の矢印の方向にシフトする。従っ
て、投射レンズ６１，６２の光軸は、等価的にそれぞれ
ｍ１１，ｍ２２にシフトしたことになる。このときの光
軸シフト量は、平板透明基板８１，８２による屈折だけ
で決まるＳである。

【００２４】（実施例１） 図３は、本発明の投射形表示装置の実施例１の構成を説
明するための模式構成図である。本実施例１は、投射レ
ンズを持たない投射形表示モジュールと、複数の投射形
表示モジュールの光を複数のミラーにより１つの投射レ
ンズに入射して複数の投射画像をスクリーン上に重畳合
成する投射形表示装置に位置調整用の光シフト素子を用
いたものである。図３では説明を簡単にするため４台の
投射形表示モジュールを用いた例で説明する。

【００２５】図３において、２０１，２０２，２０３，
２０４は、前述の図３２で説明した投射形表示装置で投
射レンズ６を取り除いた投射形表示モジュールである。
２０５は４面が全反射ミラーである四角錘型のミラーで
あり、対向する面の角度は９０度である。２０６は投射
レンズである。８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄは光シ
フト素子であり、ミラー２０５とそれぞれの投射形表示
モジュール２０１，２０２，２０３，２０４との間に配
置される。

【００２６】光シフト素子の動作は、図１、図２及び図
５以降で説明するので、ここでは省略する。

【００２７】図４は、重畳投射の原理を説明するための
構成図であり、図３を横から見た図である。ミラー２０
５は投射レンズ２０６の光軸上に対して直角に配置す
る。投射レンズ２０６の光軸はミラー２０５の頂点で交
差するので、ミラー２０５の頂点を交差し紙面に直角な
面は、投射レンズ２０６の光軸と等価な面となる。従っ
て、この面にライトバルブ５１，５２，５３，５４を配
置すればスクリーン２０７で重畳合成される。

【００２８】図５は、前述の参考例１，２及び実施例１
の光シフト素子に使用する平板透明基板の作用を詳細に
説明するための光路図である。８は平板透明基板であ
り、光軸に対して角度θ１傾いているとする。また、厚
さをｄ、屈折率をｎ１とする。以下の説明では、ｓｉｎ
θ≒θが成立する近軸領域を用いる。

【００２９】光軸に沿って平板透明基板８に入射した光
線は、法線１に対して角度θ１の入射角度を待ち、平板
透明基板８で屈折する。屈折した光線は、平板透明基板
８の入射面と出射面が平行であれば、入射方向と同一方
向であるが光軸よりＳだけシフトして出射する。このと
きのシフト量Ｓは屈折の法則より式（１）となる。

【００３０】 Ｓ＝ｄ＊θ１＊（ｎ１−１）／ｎ１ ……（１） 従って、平板透明基板８を図３５で示したようなｘ軸、
ｚ軸を中心に回転させればｘ−ｚの２軸で光軸をシフト
できる。

【００３１】（実施例２） 図６は、本発明の投射形表示装置の実施例２の構成を説
明するための模式構成図である。本実施例２は、前述の
参考例１，２及び実施例１の光シフト素子に片面が斜面
であるくさび形透明基板を２枚用いたものであり、前述
の参考例１，２及び実施例１と同様に図３５に示すよう
な投射レンズの光軸に対して、ｘ軸、ｚ軸方向の位置調
整のための構成である。以下、説明を簡単にするため
に、ｘ軸方向に限定して説明する。また、光学系の構成
は、図１、図２、図３と同様であるのでその説明は省略
する。

【００３２】図６において、９ａ及び９ｂはくさび形透
明基板であり、互いの斜面が図６のように間隔ｄの空気
層を挾んで平行になるように配置している。くさび形透
明基板９ａ，９ｂの斜面の角度は互いに等しくθ１とす
る。いま、くさび形透明基板９ａの入射面、くざび形透
明基板９ｂの出射面が光軸に対して直角であるとし、光
線が光軸に平行に入射するとする。光線はくさび形透明
基板９ａの斜面に法線１に対して角度θ１で入射し、角
度θ２で屈折して空気層に出射する。この出射した光線
は、くさび形透明基板９ｂに入射し、両斜面が平行であ
るので、角度θ１で再び屈折する。結局、くさび形透明
基板９ｂを出射した光線はくさび形透明基板９ａへの入
射方向と平行に、かつ光軸に対してＳだけシフトして出
射する。このときのシフト量Ｓは屈折の法則より式
（２）となる。

【００３３】 Ｓ＝ｄ＊θ１＊（ｎ１−１） ……（２） 従って、くさび形透明基板９ａ，９ｂの間隔ｄを可変に
し、さらにｙ軸を中心に両基板を回転させれば、ｘ−ｚ
の２軸で光軸をシフトできる。

【００３４】（実施例３） 図７は、本発明の投射形表示装置の実施例３の構成を説
明するための模式構成図である。本実施例３は、前述の
参考例１，２及び実施例１の光シフト素子に斜面の角度
を可変できる２枚のくさび形透明基板を用いた構成例で
あり、前述の参考例１，２及び実施例１と同様に図３５
に示すような投射レンズの光軸に対して、ｘ軸、ｚ軸方
向の位置調整を連続して任意に可変できる構成である。
以下、説明を簡単にするために、ｘ軸方向に限定して説
明する。また、光学系の構成は、図１、図２、図３と同
様であるのでその説明は省略する。

【００３５】光学素子１００ａと１００ｂは同一の構成
であり、光学素子１００ａは、平板透明基板１０２ａ，
１０２ｂ及び平板透明基板１０２ａ，１０２ｂと同じ屈
折率を有する透明液体１０３で構成され、２枚の平板透
明基板１０２ａ，１０２ｂで透明液体１０３を挾持し、
収縮自在な例えば蛇腹構造のシール材１０４で封止す
る。光学素子１００ｂは平板透明基板１０２ｃ，１０２
ｄ及び平板透明基板１０２ｃ，１０２ｄと同じ屈折率を
有する透明液体１０３とで構成され、透明液体１０３は
光学素子１００ａと同様にシール材１０４で封止されて
いる。

【００３６】光学素子１００ａと１００ｂは、図７に示
すように、互いの斜面が所定の間隔（ｄ）の空気層を挾
んで平行になるように、さらに、斜面の角度は互いに等
しくθ１となるように配置する。平板透明基板１０２ａ
と１０２ｂは光軸に対して直角になるように固定する。
平板透明基板１０２ａと１０２ｂ及び１０２ｃと１０２
ｄは、シール材１０４を介して接続されるため互いの平
板透明基板を自由に作動させることができる。すなわ
ち、平板透明基板１０２ｂと１０２ｃは、各々の両端を
結合子１０５ａと１０５ｂで連続し結合子１０５ａを、
図７において、上下に移動させて平板透明基板１０２ｂ
と１０２ｃの平行を保ちながら平板透明基板のなす角度
θ１を設定する。本光学素子を用いた光学的作用は、実
施例２で説明したくさび形透明基板を２枚用いて構成し
た実施例と同様である。すなわち、光学素子１００ａを
出射した光線は、光学素子１００ｂへの入射方向と平行
にかつ光軸に対してＳだけシフトし出射させることがで
きる。本実施例３においては、光軸に対する角度θ１を
駆動器１０８によって調整する方法を示している。

【００３７】駆動器１０８は、結合子１０５、駆動アー
ム１０６、マイクロメーター１０７で構成される。図７
において、マイクロメーター１０７が左右方向に動作す
ると駆動アーム１０６を介して結合子１０５が上下方向
に連動し、接続された２枚の平板透明基板１０２ｂ，１
０２ｃは、平行を保ちながら光軸ｍ１１に対して角度が
変化する。このため、光線ｍ１１のシフト量をマイクロ
メーターピクの作動距離に応じてシフトすることができ
る。マイクロメーターの代替としては、圧電素子、パル
スモーター等も適用できる。

【００３８】なお、平板透明基板１０２ｂと１０２ｃの
平行度を保持することが重要であり、両基板の間隔ｄは
保持してもしなくても良い。また、本実施例３では、平
板透明基板１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄと
透明液体１０３の屈折率は、同じとしたが、必ずしも正
確に同じにする必要はない。ただし、両者の屈折率に大
きな差があると、境界面で不要な光が反射して透過率を
減少させ、またゴースト、カラーシフトなどスクリーン
画像の画質低下を起こす原因になる。

【００３９】図８は、前述の実施例３において、図３５
に示すｘ軸、ｚ軸方向の２軸を連続して任意に可変でき
る構成例を示す模式構成図である。図８において、駆動
器１０８ａ，１０８ｂは図７の駆動器１０８と同一構成
であり、駆動器１０８ａと１０８ｂをｘ軸、ｚ軸に配置
すれば、図７で説明した動作により光線のシフト方向を
Ｘ軸、Ｚ軸方向独立して可変できる。駆動器１０８ａ，
１０８ｂの個々の動作については、図７と同様であるの
でその説明は省略する。

【００４０】（実施例４） 図９は、本発明の投射形表示装置の実施例４の構成を説
明するための模式構成図である。本実施例４は、前述の
参考例１，２及び実施例１の光シフト素子に片面が斜面
であるくさび形透明基板を用いた構成例であり、前述の
図３５に示すような投射レンズの光軸に対して、θｘ
軸、θｚ軸方向の位置調整のための構成である。以下説
明を簡単にするために、θｘ軸方向に限定して説明す
る。また、光学系の構成は、図１、図２、図３と同様で
あるのでその説明は省略する。

【００４１】図９において、１０は前記図６に示す９ａ
と同様なくさび形透明基板であり、斜面と対向する面が
光軸に対して直角な面を持つ。斜面の角度は対向の面に
対してθ１とする。いま、くさび形透明基板１０の入射
面が光軸に対して直角であるとし、光線が光軸に平行に
入射するとする。光線はくさび形透明基板１０の斜面に
法線１に対して角度θ１で入射し、角度θ２で屈折して
空気層に出射する。この出射光が光軸となす角度θは屈
折の法則より式（３）となる。

【００４２】 θ＝θ２−θ１ ＝（ｎ１−１）＊θ１ ……（３） このようなくさび形透明基板１０を、図１、図３に示し
たように、ライトバルブ５１，５２と投射レンズ６１，
６２の間に配置すると、ライトバルブ５１，５２の光軸
が等価的に角度θ曲がるので、θｘ軸を軸としてライト
バルブ５１，５２が回転したことになる。同様にして、
図２のように、くさび形透明基板１０を投射レンズ６
１，６２の出射面に配置すると、投射レンズの出射光が
θｘで角度θ曲がるので、θｘ軸を軸としてライトバル
ブ５１，５２が回転したことになる。

【００４３】くさび形透明基板１０をｘ軸を中心に回転
させれば、角度θ１を可変にでき、また、ｙ軸を中心に
回転させれば、斜面の向きがｘ−ｚ面で変わることか
ら、プロジェクタ間のライトバルブのθｘ軸、θｚ軸の
あおりを調整できる。

【００４４】（実施例５） 図１０は、本発明の投射形表示装置の実施例５の構成を
説明するための模式構成図である。本実施例５は、前述
の参考例１，２及び実施例１の光シフト素子に斜面の角
度を可変できるくさび形透明基板を用いた構成例であ
り、前述の図３５に示すような投射レンズの光軸に対し
て、θｘ、θｚの２軸方向の位置調整のための構成であ
る。以下、簡単のためにθｘ軸方向に限定して説明す
る。

【００４５】光学素子１００及び駆動器１０８は、前述
の図７で説明した光学素子、駆動器と同一構成である。
いま、平板透明基板（透明ガラス）１０２ａの入射面が
光軸に対して直角であるとし、光線が光軸に平行に入射
するとする。光線は平板透明基板（透明ガラス）１０２
ｂの斜面に法線１に対して角度θ１で入射し、前述の図
９と同様に光軸に対して角度θで屈折して空気中に出射
する。平板透明基板１０２ｂは、駆動器１０８と接続し
ており、マイクロメーター１０７の動作に応じて斜面の
角度θを任意に可変できる。駆動器１０８をｘ軸、ｚ軸
に設ければ、プロジェクタ間のライトバルブのθｘ軸、
θｚ軸のあおりを調整できる。

【００４６】（実施例６） 図１１は、本発明の投射形表示装置の実施例６の構成を
説明するための模式構成図である。本実施例６は、前述
の参考例１，２及び実施例１の光シフト素子に片面が斜
面であるくさび形透明基板を３枚用い、図６と図９の実
施例を組み合わせた構成例であり、前述の図３５に示す
ような投射レンズの光軸に対して、ｘ軸、ｙ軸、θｘ
軸、θｚ軸方向の位置調整のための構成である。以下、
説明を簡単にするために、ｘ軸、θｘ軸方向に限定して
説明する。また、光学系の構成は、図１、図２、図３と
同様であるのでその説明は省略する。

【００４７】図１１において、９ａと９ｂは図６で述べ
たくさび形透明基板と同一であり、互いに同一形状をし
ており、斜面の角度はθ１である。くさび形透明基板９
ａと９ｂの斜面を図６のように間隔ｄの空気層を挟んで
平行に配置する。１０は図９で述べたくさび形透明基板
と同一であり、角度θ３の斜面を持ち、くさび形透明基
板９ｂの出射面とくさび形透明基板１０の斜面対向面が
隣接するように配置する。

【００４８】いま、くさび形透明基板の斜面対向面が図
１１のように直角に配置されているとし、光線が光軸に
平行にくさび形透明基板９ａに入射するとする。光線は
くさび形透明基板９ａ，９ｂでは、図７で説明したよう
に、入射位置に対してシフト量Ｓだけシフトして入射方
向と同じ方向に出射する。くさび形透明基板１０に入射
した光線は、図９で説明したように角度θ（＝（ｎ１−
１）＊θ３）だけ屈折して出射する。従って、くさび形
透明基板９ａに入射した光線は、入射位置に対してＳだ
けシフトし、かつ入射方向に対して角度θ屈折して３枚
のくさび形透明基板９ａ，９ｂ及び１０を出射すること
になる。このようなくさび形透明基板９ａ，９ｂ及び１
０を、図１に示したように、ライトバルブ５１，５２と
投射レンズ６１，６２の間に配置し、９ａ，９ｂの基板
間ｄを可変とし、さらに、ｙ軸を中心に回転させ、基板
１０をｘ軸、ｙ軸を中心にそれぞれ独立に回転させれ
ば、プロジェクタ間のライトバルブのｘ、ｚ軸方向の位
置及びθｘ、θｚ軸のあおりを調整できる。同様にし
て、図２のようにくさび形透明基板９ａ，９ｂ，１０を
投射レンズ６１，６２の出射面に配置すると、投射レン
ズ６１，６２の出射光がｘ軸方向にＳだけシフトし、θ
ｘ軸で角度θ曲がるので、前述のような調整を行えばプ
ロジェクタ間のｘ，ｚ軸方向の位置及びθｘ，θｚのあ
おりを調整できる。

【００４９】（実施例７） 図１２は、本発明の投射形表示装置の実施例７の構成を
説明するための模式構成図である。本実施例７は、前述
の参考例１，２及び実施例１の光シフト素子に斜面の角
度を可変できるくさび形透明基板と両面の角度を可変で
きるくさび形透明基板を用いた構成例であり、前述の実
施例６と同様に図３５に示すような投射レンズの光軸に
対して、ｘ軸、ｙ軸、θｘ軸、θｚ軸方向の位置調整の
ための構成である。以下説明を簡単にするために、ｘ
軸、θｘ軸方向に限定する。また、光学作用は図１１で
説明した構成と同一であるのでその説明は省略する。

【００５０】図１２において、１００ａ，１０８ａはそ
れぞれ図７で説明した光学素子、駆動器と同一構成であ
る。１００ｃは光学素子であり、光学素子１００ｂの平
板透明基板１０２ｄが光軸に対して直角に固定されてい
るのに対して、平板透明基板１０２ｄを光軸に対して角
度を可変にできるようにしている。１０８ｂは平板透明
基板１０２ｃの光軸に対する角度を可変にするための駆
動器であり、平板透明基板１０２ａは光軸に対して直角
に固定する。

【００５１】駆動器１０８ａのマイクロメーター１０７
が左右方向に動作すると、駆動アーム１０６を介して結
合子１０５ａが上下に連動し、接続された２枚の平板透
明基板１０２ｂ，１０２ｃは、平行性を保ちながら光軸
ｍ１に対して角度変化する。駆動器１０８ｂのマイクロ
メーター１０７が左右方向に動作すると駆動アーム１０
６が回転し、平板透明基板１０２ｂが光軸ｍ１に対して
角度変化する。

【００５２】このような構成であるから光軸が平板透明
基板１０２ａに直角に入射すれば平板透明基板１０２
ｂ，１０２ｃの角度に応じてＳだけ光軸に対してシフト
し、さらに、平板透明基板１０２ｄの角度に応じて光軸
に対して角度θ屈折する。このようにして、プロジェク
タのｘ軸方向の位置及びθｘ軸のあおりを調整できる。
駆動器１０８ａ，１０８ｂをｘ軸、ｚ軸に設ければ、プ
ロジェクタのｘ軸、ｚ軸方向の位置及びθｘ軸、θｚ軸
のあおりを調整できる。

【００５３】（参考例３〜７） 図１３〜図１７は、本発明の投射形表示装置の参考例３
〜７の構成を説明するための模式構成図である。本参考
例３〜７は、前述の図３３に示したような投射レンズを
持つ複数の投射形表示モジュールを用いて、複数の投射
画像をスクリーンに重畳合成する投射形表示装置におい
て、投射レンズの入射側及び出射側に異なる光シフト素
子を配置した構成例である。図１３〜図１７は説明を簡
単にするため１台の投射形表示モジュールを示してい
る。

【００５４】いずれの実施例もプロジェクタのｘ軸、ｚ
軸の位置及びθｘ軸、θｚ軸のあおりを調整する構成例
である。また、以下の説明では、光学作用は、図５〜図
１２の光シフト素子と同様であるのでその説明は省略す
る。

【００５５】図１３は、図５の平板透明基板８を投射レ
ンズ６の入射側に図９のくさび形透明基板１０を投射レ
ンズ６の出射側に配置した構成例である。

【００５６】図１４は、図６のくさび形透明基板９ａ，
９ｂを投射レンズ６の入射側に、図９のくさび形透明基
板１０を投射レンズ６の出射側に配置した構成例であ
る。

【００５７】図１５は、図６のくさび形透明基板９ａ，
９ｂの内、基板９ａを投射レンズ６の入射側に、基板９
ｂを出射側に配置し、基板９ｂの出射側に図９のくさび
形透明基板１０を配置した構成例である。

【００５８】図１６は、図７の斜面の角度を可変にでき
るくさび形透明基板を用いた光学素子１００ａ，１００
ｂを投射レンズ６の入射側に、図１０のくさび形透明基
板を用いた光学素子１００を投射レンズ６の出射側に配
置した構成例である。

【００５９】図１７は、図１２の斜面の角度を可変にで
きるくさび形透明基板を用いた光学素子１００ａ，１０
０ｃの内光学素子１００ａを投射レンズ６の入射側に、
１００ｃを投射レンズ６の出射側に配置した構成例であ
る。

【００６０】（実施例８） 図１８は、本発明の投射形表示装置の実施例８の構成を
説明するための模式構成図である。本実施例８は、前述
の図５〜図１２の実施例の光シフト素子に像回転素子を
付加した構成における像回転素子の構成例である。図１
８では説明を簡単にするため、図３５に示すような投射
レンズの光軸に対してθｙ軸方向の位置調整だけについ
て説明するための構成例である。２１０は台形形状した
プリズムの像回転素子である。像回転素子２１０の長軸
方向を投射レンズの光軸方向に平行に配置する。２１０
ａは像回転素子２１０の入射面であり、２１０ｂは出射
面である。２１０ｃは像回転素子の底面であり、入射面
２１０ａから入射した光が全反射するようにコーティン
グされているか、もしくは底面２１０ｃで光線が全反射
するように入射面２１０ａの角度が設定されている。入
射面２１０ａ及び出射面２１０ｂと底面２１０ｃとの角
度は同じである。従って、入射面２１０ａへ光軸に対し
て平行に光線が入射すると、入射面２１０ａで屈折し、
底面２１０ｃで全反射して、出射面２１０ｂから入射時
と同一方向で光線が出射する。このような像回転素子２
１０に画像２１１が入射すると、底面２１０ｃで全反射
する。このとき画像２１１は上下反転される。出射面２
１０ｂからは入射時と同じ方向であるが、像が上下反転
した画像２１２が出射される。像回転素子２１０を光軸
を中心に回転させれば、この回転角の倍の角度で画像２
１２は回転する。従って、このような像回転素子を図５
〜図１２の光シフト素子に付加すれば、プロジェクタの
θｙ軸の像回転を調整できる。

【００６１】（実施例９） 図１９〜図２１は、本発明の投射形表示装置の実施例９
の構成を説明するための図である。本実施例９は、図
１、２、３の参考例及び実施例の投射形表示装置におい
て、スクリーンに位置調整用のテストパタンを表示し、
このテストパタンを検出してライトバルブの所定の位置
からのずれを算出して、光シフト素子のアクチュエータ
を制御することにより位置ずれの光学的補正をする構成
例である。

【００６２】図１９において、２２０はスクリーンであ
り、このスクリーン２２０の４辺にテストパタンを表示
するテストパタン表示領域２２０Ｎ，２２０Ｓ，２２０
Ｗ，２２０Ｅを設けている。

【００６３】図２０，図２１は、投射形表示装置の位置
調整のためのアクチュエータを如何に駆動するかを説明
するための構成図である。説明を簡単にするために、投
射形表示装置が１台の場合で説明する。図２０におい
て、２２２は投射形表示装置であり、２２３，２２５，
２２６，２２８は前述した光シフト素子を調整するため
のアクチュエータであり、それぞれｘ軸、ｚ軸、θｘ
軸、θｚ軸の調整用光シフト素子のためのアクチュエー
タである。２２４，２２７はｙ軸、θｙ軸の調整用光学
ステージのためのアクチュエータである。投射形表示装
置２２２はスクリーン２２０に位置調整用テストパタン
を表示し、テストパタン表示領域２２０Ｎ，２２０Ｓ，
２２０Ｗ，２２０Ｅに表示されたパタンをイメージセン
サ２２１Ｎ，２２１Ｓ，２２１Ｗ，２２１Ｅで撮影す
る。２２９はイメージセンサ２２１Ｎ，２２１Ｓで撮影
されたテストパタンからＮ−Ｓ方向のピントを検出する
回路であり、検出結果をもとにアクチュエータ２２４，
２２６を制御する。

【００６４】同様に、２３０はイメージセンサ２２１
Ｗ，２２１Ｅで撮影されたテストパタンからＷ−Ｅ方向
のピントを検出する回路であり、検出結果をもとにアク
チュエータ２２８を制御する。２３１はイメージセンサ
２２１Ｗ，２２１Ｅで撮影されたテストパタンからｘ軸
方向のずれを検出する回路であり、検出結果をもとにア
クチュエータ２２３を制御する。２３２はイメージセン
サ２２１Ｎ，２２１Ｓで撮影されたテストパタンからｚ
軸方向のずれを検出する回路であり、検出結果をもとに
アクチュエータ２２５を制御する。２３３はイメージセ
ンサ２２１Ｗ，２２１Ｅで撮影されたテストパタンから
θｙ軸方向の回転ずれを検出する回路であり、検出結果
をもとにアクチュエータ２２７を制御する。

【００６５】検出回路２２９，２３０によるピント検出
は、例えば、テストパタン領域に表示されたテストパタ
ンから画素の形状を抽出し、画素の縦と横のサイズを計
測する。この抽出された画素の形状が最小の大きさにな
るようにアクチュエータを制御することで行える。検出
回路２３１，２３２によるずれ検出は図２１に示すよう
な方法で行える。

【００６６】図２１はテストパタン表示領域２２０Ｎ，
２２０Ｓに表示された十字パタンを示している。ｘ軸方
向のずれは、図２１（ａ）に示すように、２２０Ｎ（も
しくは２２０Ｓ）に表示されたパタンから検出する。す
なわち、テストパタンと予め設定した十字形の基準線の
横方向の線のずれ量Ｓｚを計測し、アクチュエータ２２
３を制御する。ｙ軸方向のずれは、図２１（ｂ）に示す
ように２２０Ｗ（もしくは２２０Ｅ）に表示されたパタ
ンから検出する。

【００６７】すなわち、テストパタンと予め設定した基
準線の縦方向の線のずれ量Ｓｘを計測し、アクチュエー
タ２２５を制御する。検出回路２３３による光軸を中心
とした回転ずれ（θｙ軸）は、２２０Ｗ，２２０Ｅに表
示された十字パタンの交点を結ぶ直線と基準線の横線と
の角度を計測し、アクチュエータ２２７を制御する。１
台の投射形表示装置の調整が終えたら、この投射形表示
装置の表示を基準として、前述した方法により投射形表
示装置間の位置調整を行える。なお、本発明に用いる位
置調整のアルゴリズムは図２０，図２１で説明した方法
に限定するものではない。

【００６８】（参考例８） 図２２は、本発明の投射形表示装置の参考例８の構成を
説明するための模式構成図であり、２０５，２０６，２
０７は光シフト素子を具備したプロジェクタ、７はスク
リーンである。１１，１２，１３は光源、２１，２２，
２３は光源から発生する赤外線，紫外線をカットするフ
ィルター、３１，３２，３３は光学フィルター、４１，
４２，４３は集光レンズ、５１，５２，５３はライトバ
ルブ、６１，６２，６３は投射レンズ、８１，８２，８
３は平板透明基板である。

【００６９】本参考例８は、縦横比を標準３：４とは異
なる非常に横長い形状の大画面表示を提供するマルチプ
ロジェクションシステムの構成例を示す。スクリーン７
の領域Ａには、プロジェクタ２０５の画面を投写し、領
域Ｂには、プロジェクタ２０６の画面を投写し、領域Ｃ
にはプロジェクタ２０７の画面を投写して横長の連続し
た大画面表示を行う。このため、スクリーン上の各領域
の継ぎ目部は、画素毎の合わせ、すなわち、プロジェク
タ間の位置調整を行う必要がある。

【００７０】本参考例８は、プロジェクタのｚ軸の位置
調整を行う場合を示す。例えば、プロジェクタ２０５の
画面をスクリーンに投写し、画面右端がスクリーンの領
域Ｂにまたがって投写された場合、次の方法で画素合わ
せを行う。プロジェクタ２０５の平板透明基板８１を光
軸ｍ１に対してある角度傾斜させ、光路をｎ１にシフト
する。すなわち、プロジェクタ２０５の投写画像は紙面
左方向へシフトし、画素合わせが実現できる。ｘ軸、ｙ
軸、θｘ軸、θｙ軸、θｚ軸の調整については、実施例
１〜９及び参考例１〜７に示す光シフト素子を適用して
実現できる。光学作用は図５〜図１２の光シフト素子と
同様であるので以下の説明を省く。

【００７１】（実施例１０） 図２３は、本発明の投射形表示装置の実施例１０の構成
を説明するための模式構成図であり、前記図３５に示す
ｚ軸方向を連続して任意に可変でき、かつシフト量Ｓを
任意に可変できる構成例である。駆動器１０８は、結合
子１０５、駆動アーム１０６、マイクロメーター１０７
で構成される。３００ａ，３００ｂ，３００ｃはＹ字形
の自在継手であり、Ｙ字のなす角度βが任意に可変でき
る構成である。図中、マイクロメーター１０７が左右方
向に動作すると駆動アーム１０６を介して結合子１０５
が連続して上下方向に連動し、接続された２枚の平板透
明基板１０２ｂ，１０２ｃは平行を保ちながら図中の支
点を中心に紙面に向かって前後に作動し光線（光軸）ｍ
１に対して角度が変化する。このため、光線（光軸）ｍ
１１のシフト量をマイクロメーターの作動距離に応じて
シフトすることができる。図中、３０２は回転シャフト
を示し、光学素子１００ａと１００ｂを連結してあり、
光学素子１００ａと１００ｂの中心を境に互いに逆方向
のネジが形成されている。回転シャフトを回転させるこ
とによって光学素子１００ａと１００ｂは互いに逆方向
に進む。すなわち、光学素子１００ａと１００ｂを平行
に保ちながら間隔ｄを任意に可変することができる。こ
のことにより、シフト量を任意に可変することができ
る。

【００７２】光学素子の構成及びシフト量については、
前記実施例３に示す通りである。

【００７３】（実施例１１） 図２４は、本発明の投射形表示装置の実施例１１の構成
を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の正
面図である。本実施例１１は、図７の実施例３において
光線方向をｘ軸、ｙ軸方向にシフトさせるための２軸の
調整機構の他の実施例である。

【００７４】図２４において、４００は平板透明基板１
０２ｂと１０２ｃを平行に保つためのスペーサである。
平板透明基板１０２ｂと１０２ｃは、スペーサ４００で
固定されている。４０１と４０２はスペーサ４００の回
転軸であり、それぞれｚ軸、ｘ軸の回転軸である。４０
３は平板透明基板１０２ａと１０２ｄを固定する支柱で
ある。４０４はスペーサ４００を支え、ｘ軸４０２を中
心に回転できる機構を持つ支柱である。４０５は支柱４
０４を支え、支柱４０４をｚ軸を中心に回転できる機構
を持つ支柱である。支柱４０５の回転機構はスペーサ４
００を直接駆動していないので、支柱４０４を回転軸４
０１を中心に回転させると、回転軸４０２に影響を与え
ることなくスペーサ４００がｚ軸を中心に回転する。

【００７５】図２４の（ｃ）は、スペーサ４００、支柱
４０４を回転させる機構を示す図であり、支柱４０４，
４０５に設けられている。４０６は駆動アームであり、
矢印の方向に力を加えると支点４０７を中心に回転す
る。４０８はスペーサ４００に接続されており、回転角
度を保持するために必要なばねである。したがって、矢
印の方向に力を加えるとスペーサ４００は回転軸４０１
を中心にして回転し、平板透明基板１０２ｂと１０２ｃ
は平行を保ちながら、平板透明基板１０２ａに対して傾
斜する。これにより、入射光線はｘ軸とｚ軸の２軸でシ
フトする。

【００７６】（実施例１２） 図２５は、本発明の投射形表示装置の実施例１２の構成
を示す模式構成図でああり、参考例１，２及び実施例１
の光シフト素子に斜面の角度を可変できるくさび形透明
基板と両面の角度を可変できるくさび形透明基板を用い
た構成例である。

【００７７】前記図１２に示す構成例では、平板透明基
板１０２ｄの角度をｘ軸、ｚ軸の両方を可変する構造で
あるが、図２５は平板透明基板１０２ａ，１０２ｄの２
枚の角度を互いに異なる１軸方向に可変にして、θｘ、
θｚ軸のあおりを調整する実施例を示す。すなわち、平
板透明基板１０２ｄは紙面に対して垂直な方向に回転軸
５０１を中心に回転する。平板透明基板１０２ａは紙面
に対して水平な方向に回転軸５０２を中心に回転する。
１０６ｃは駆動アーム、１０７ｃはマイクロメーターで
ある。マイクロメーター１０７ｃを左右方向に作動する
と駆動アームが上下方向に動作し連動して平板透明基板
１０２ａが回転軸５０２を中心に回転する。駆動器１０
８ａ，１０８ｂの動作及び光学作用については、実施例
７と同じであるので省略する。

【００７８】（実施例１３） 図２６は、本発明の投射形表示装置の実施例１３の構成
を示す側面図、図２７は、図２６の一部の拡大図、図２
８は、図２６の回転軸６０１，６０２からなる面での断
面図である。

【００７９】本実施例１３の投射形表示装置は、図７の
実施例３において光線方向をｘ軸、ｚ軸方向にシフトさ
せるための２軸の調整機構の他の実施例である。また、
図２４の実施例１１の構成と異なる点は、スペーサと平
板透明基板の回転軸を異なる位置にしているという点に
ある。

【００８０】図２６，図２７，図２８において、６００
は平板透明基板１０２ｂと１０２ｃとを平行に保つため
のスペーサである。平板透明基板１０２ｂおよび１０２
ｃは、スペーサ６００とは実施例１１のように接着剤等
で固定されているのではなく、接触はしているがお互い
の面が滑るようにしている。この接触面の摩擦力を少な
くするには、例えば、図２７のような構造がある。平板
透明基板１０２ｂと１０２ｃに接触するスペーサ６００
の端面に金属球６１０を複数配列させて、平板透明基板
との接触面積を少なくして摩擦力を減らした構造であ
る。６０１と６０２はスペーサ６００の回転軸であり、
それぞれｚ軸、ｘ軸の回転軸（図２８）である。

【００８１】６０４ｂ，６０４ｃはそれぞれ平板透明基
板１０２ｂ，１０２ｃを保持する枠である。６０３は回
転軸６０２上にある軸６０６ａと６０６ｂによりスペー
サ６００を支え、さらに、軸６０６ａと６０６ｂを軸に
スペーサ６００を回転できる機構を持つ支柱である。し
たがって、スペーサ６００は回転軸６０２を中心に回転
する。スペーサ６００が回転すると、平板透明基板１０
２ｂ，１０２ｃは回転駆動力を受けるが、平板透明基板
とスペーサとは固定されていないので、回転軸６０２と
は異なる回転軸で回転する。

【００８２】６０５は回転軸６０１上にある軸６０７に
より支柱６０３を支え、平板透明基板１０２ａ，１０２
ｄを保持する。さらに、軸６０７を軸に支柱６０３を回
転できる機構を持つ支柱である。したがって、スペーサ
６００は回転軸６０１を中心に回転する。このときも、
平板透明基板１０２ｂ，１０２ｃは回転軸６０１とは異
なる回転軸で回転する。支柱６０５の回転機構はスペー
サ６００を直接駆動していないので、支柱６０３を回転
軸６０１を中心に回転させると、回転軸６０２に影響を
与えることなくスペーサ６００がｚ軸を中心に回転す
る。

【００８３】逆に、スペーサ６００を回転軸６０２を中
心に回転させても、支柱６０３は回転しないので、スペ
ーサ６００の回転軸６０１での回転は起こらない。スペ
ーサ６００、支柱６０３の回転駆動は、例えば、図２４
の（ｃ）のような回転機構をそれぞれの側面に設置すれ
ばよい。実施例２１はこのような構成であるので、平板
透明基板１０２ｂと１０２ｃは平行を保持しながら、平
板透明基板１０２ａに対して２軸上で傾斜する。これに
より、入射光線はｘ軸とｚ軸の２軸でシフトする。

【００８４】なお、６０８と６０９は枠６０４ｂ，６０
４ｃを支えるバネである。通常、枠、平板透明基板、透
明液体の自重により枠が下方向へずれる。バネ６０８，
６０９は、このずれを打ち消すために設けている。枠の
下方向へのずれは、透明液体１０３の容積が一定である
ので、スペーサ６００の面に沿って垂直にずれる。この
ずれにより、シール材１０４は変形しスペーサ６００の
回転軸６０２での回転駆動負荷が増加する。しかしなが
ら、この駆動負荷の増加が問題なければバネ６０８と６
０９は必要ない。尚、実施例１３では、θｘ、θｚ軸の
あおり機構は設けていないが、図２５に示したような駆
動機構を平板透明基板１０２ａ，１０２ｄに設ければよ
いことは明らかである。

【００８５】（実施例１４） 図２９は、本発明の投射形表示装置の実施例１４の構成
を示す側面図、図３０は、図２９の一部の拡大図、図３
１は、図２９の回転軸からなる断面図である。

【００８６】本実施例１４の投射形表示装置は、図７の
実施例３において光線方向をｘ軸、ｚ軸方向にシフトさ
せるための２軸の調整機構の他の実施例である。また、
図２６の実施例１３の構成と異なる点は、実施例１３の
スペーサが回転するのに対して、実施例１４では平行移
動するという点である。

【００８７】図２９，図３０，図３１において、７００
ａ，７００ｂ，７００ｃ，７００ｄは平板透明基板１０
２ｂと１０２ｃとを平行に保つためのスペーサである。
７０４ｂ，７０４ｃはそれぞれ平板透明基板１０２ｂ，
１０２ｃを保持する枠である。スペーサ７００ａ，７０
０ｂ，７００ｃ，７００ｄは枠７０４ｂ，７０４ｃの４
隅に設けており、平板透明基板１０２ｂおよび１０２ｃ
とは実施例１１のように接着剤等で固定されているので
はなく、接触はしているが３次元座標内で自在に滑るよ
うにしている。この接触面の構造として、例えば、図３
０のような構造がある。

【００８８】図３０はスペーサ７００ａと枠７０４ｂと
の接触面の拡大図である。スペーサ７００ａの端には７
０８ａのような先端が球状となっている取手が付いてお
り、この取手７０８ａが枠７０４ｂに設けられている穴
の中を自在に回転する。このような構造がスペーサ７０
０ａ，７００ｂ，７００ｃ，７００ｄの両端に設けてい
る。７０１ａと７０２ａは枠７０４ｂの回転軸であり、
それぞれｚ軸、ｘ軸の回転軸（図３１）である。７０１
ｂと７０２ｂ（図示していない）は枠７０４ｃの回転軸
であり、それぞれｚ軸、ｘ軸の回転軸である。

【００８９】７０３ａは回転軸７０２ａ上にある軸７０
６ａと７０６ｂにより枠７０４ｂを支え、さらに、軸７
０６ａと７０６ｂを軸に枠７０４ｂを回転できる機構を
持つ支柱である。支柱７０３ｂも支柱７０２ａと同様の
構造である。

【００９０】したがって、平板透明基板１０２ｂ，１０
２ｃはそれぞれ回転軸７０２ａ，７０２ｂを中心に回転
する。通常、平板透明基板の回転軸は回転駆動負荷が最
小となる点に設定される。

【００９１】７０５は回転軸７０１ａ上にある軸７０７
ａにより支柱７０３ａを支え、回転軸７０１ｂ上にある
軸７０７ｂにより支柱７０３ｂを支える。さらに、軸７
０７ａを中心に支柱７０３ａを回転でき、軸７０７ｂを
中心に支柱７０３ｂを回転できる機構を持つ支柱であ
る。

【００９２】したがって、平板透明基板１０２ｂは回転
軸７０１ａを中心に、平板透明基板１０２ｃは回転軸７
０１ｂを中心に回転する。支柱７０５の回転機構は、ス
ペーサ７００ａ，７００ｂ，７００ｃ，７００ｄが直接
駆動していないので、支柱７０３ａもしくは７０３ｂを
回転軸７０１ａあるいは７０１ｂを中心に回転させる
と、回転軸７０２ａ，７０２ｂに影響を与えることなく
平板透明基板１０２ｂ，１０２ｃがｚ軸を中心に回転す
る。

【００９３】逆に、平板透明基板１０２ｂ，１０２ｃを
回転軸７０２ａもしくは７０２ｂを中心に回転させて
も、支柱７０３ａ，７０３ｂは回転しないので平板透明
基板１０２ｂ，１０２ｃのｚ軸での回転は起こらない。
枠７０４ｂ，７０４ｃ，支柱７０３ａ，７０３ｂの回転
駆動は、例えば、図２４の（ｃ）のような回転機構をそ
れぞれの側面に設置すればよい。

【００９４】ただし、この回転機構は、枠の側面には７
０４ｂもしくは７０４ｃのいずれか一方でよく、同様に
支柱にも７０３ａもしくは７０３ｂのいずれか一方でよ
い。

【００９５】枠７０４ｂが回転軸７０２ａを中心に時計
方向に回転すると、スペーサ７００ａ，７００ｂは、図
２９で示したような矢印方向に、また７００ｃ，７００
ｄはこれらと反対方向に移動し、枠７０４ｃに回転駆動
の力が伝播して枠７０４ｃは回転軸７０２ｂを中心に回
転する。このとき、回転半径となる回転軸と枠の端面と
の長さが枠７０４ｂと７０４ｃとで同じならば、スペー
サ７００ａおよび７００ｂは、７００ｃおよび７００ｄ
と平行を保持して移動する。

【００９６】したがって、枠７０４ｂが回転軸７０２ａ
を中心に回転すれば、平板透明基板１０２ｂと１０２ｃ
は平行を保持しながら平板透明基板１０２ａに対して傾
斜する。

【００９７】同様に支柱７０３ａが回転軸７０１ａを中
心に回転すると、枠７０４ｂが回転軸７０１ａを中心に
回転する。スペーサ７００ａ，７００ｂ，７００ｃ，７
００ｄの端点は、図３０のように枠に対して自在に回転
できるので、枠７０４ｂの回転運動が枠７０４ｃに伝播
し、枠７０４ｂが回転軸７０１ｂを中心に回転する。こ
のような構成であるので、平板透明基板１０２ｂと１０
２ｃは平行を保持しながら、平板透明基板１０２ａに対
して２軸上で傾斜する。これにより、入射光線はｘ軸と
ｚ軸の２軸でシフトする。

【００９８】なお、実施例１４では、θｘ、θｚ軸のあ
おり機構は設けていないが、図２５に示したような駆動
機構を平板透明基板１０２ａ，１０２ｄに設ければよい
ことは明らかである。

【００９９】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。

【０１００】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、投射レンズとライトバルブの間に透明基板を配置
し、この透明基板の面を前記投射レンズの光軸に対して
可変とすることにより、プロジェクタの光路変更を透明
基板だけで６軸中４軸方向に対して行え、また、この透
明基板は極めて軽量であるので、調整用の光学ステージ
が極めて小型化軽量化をはかることができる。

【０１０１】さらに、光学ステージが軽量であるので、
これを駆動するモータ等を小型化でき、位置調整が容易
になるという利点がある。これらの位置調整機構を複数
のプロジェクタを重畳投射した高精細な大画面表示装置
及びマルチプロジェクションシステムに適用すれば、高
精細な位置調整を簡易に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の投射形表示装置の参考例１の構成を
説明するための模式構成図、

【図２】 本発明の投射形表示装置の参考例２の構成を
説明するための模式構成図、

【図３】 本発明の投射形表示装置の実施例１の構成を
説明するための模式構成図、

【図４】 参考例１，２及び実施例１の重畳投射の原理
を説明する構成図、

【図５】 参考例１，２及び実施例１の平板透明基板の
作用を説明する光路図、

【図６】 本発明の投射形表示装置の実施例２の構成を
説明するための模式構成図、

【図７】 本発明の投射形表示装置の実施例３の構成を
説明するための模式構成図、

【図８】 本発明の投射形表示装置の実施例３の変形例
の構成を説明するための模式構成図、

【図９】 本発明の投射形表示装置の実施例４の構成を
説明するための模式構成図、

【図１０】 本発明の投射形表示装置の実施例５の構成
を説明するための模式構成図、

【図１１】 本発明の投射形表示装置の実施例６の構成
を説明するための模式構成図、

【図１２】 本発明の投射形表示装置の実施例７の構成
を説明するための模式構成図、

【図１３】 本発明の投射形表示装置の参考例３の構成
を説明するための模式構成図、

【図１４】 本発明の投射形表示装置の参考例４の構成
を説明するための模式構成図、

【図１５】 本発明の投射形表示装置の参考例５の構成
を説明するための模式構成図、

【図１６】 本発明の投射形表示装置の参考例６の構成
を説明するための模式構成図、

【図１７】 本発明の投射形表示装置の参考例７の構成
を説明するための模式構成図、

【図１８】 本発明の投射形表示装置の実施例８の構成
を説明するための模式構成図、

【図１９】 本発明の投射形表示装置の実施例９の構成
を説明するための図、

【図２０】 本発明の投射形表示装置の実施例９の構成
を説明するための構成図、

【図２１】 本発明の投射形表示装置の実施例９の構成
を説明するための構成図、

【図２２】 本発明の投射形表示装置の参考例８の構成
を説明するための模式構成図、

【図２３】 本発明の投射形表示装置の実施例１０の構
成を説明するための模式構成図、

【図２４】 本発明の投射形表示装置の実施例１１の構
成を示す図、

【図２５】 本発明の投射形表示装置の実施例１２の構
成を示す模式構成図、

【図２６】 本発明の投射形表示装置の実施例１３の構
成を示す側面図、

【図２７】 図２６の一部拡大図、

【図２８】 図２６の回転軸からなる断面図、

【図２９】 本発明の投射形表示装置の実施例１４の構
成を示す側面図、

【図３０】 図２９の一部拡大図、

【図３１】 図２９の回転軸からなる断面図、

【図３２】 従来の投射形表示装置の概略説明図、

【図３３】 従来の投射像を重ね合わせる機能をもつ投
射形表示装置の概略説明図、

【図３４】 従来の４個の画像を重畳する原理説明図、

【図３５】 従来の調整方向を示す概略説明図。

【符号の説明】

１，１１，１２，１３…光源、２，２１，２２，２３…
赤外線・紫外線カットフィルター、３，３１，３２，３
３…光学フィルター、４，４１，４２，４３…集光レン
ズ、５，５１，５２，５３…ライトバルブ、６，６１，
６２，６３…投射レンズ、７…スクリーン、１０２…透
明ガラス、８，８１，８２，８３，１０２ａ，１０２
ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ…平板透明基板、９ａ，９ｂ，
１０，９１，９２…くさび形透明基板、１００，１００
ａ，１００ｂ，１００ｃ…光学素子、１０３…透明液
体、１０４…シール材、１０５…結合子、１０６，１０
６ｃ，４０６…駆動アーム、１０７，１０７ｃ…マイク
ロメーター、１０８，１０８ａ，１０８ｂ，１３１，１
３２，１３３…駆動器、ｍ，ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４…
投射レンズの光軸、ｍ１１，ｍ２２…光軸に対してシフ
ト量Ｓだけシフトした光軸、Ｓ…ｍ１１，ｍ２２のシフ
ト量、３００ａ，３００ｂ，３００ｃ…自在継手、３０
２…回転シャフト、４００…スペーサ、４０１，４０
２，５０１，５０２…回転軸、４０３，４０４，４０５
…支柱、４０７…支点、４０８…ばね、６００，７００
ａ，７００ｂ，７００ｃ，７００ｄ…スペーサ、６０
１，６０２，７０１ａ，７０１ｂ，７０２ａ，７０２ｂ
…回転軸、６０４ｂ，６０４ｃ，７０４ｂ，７０４ｃ…
枠、６０３，６０５，７０３ａ，７０３ｂ，７０５…支
柱、６０６ａ，６０６ｂ，６０７，７０６ａ，７０６
ｂ，７０７ａ，７０７ｂ…軸、６０８，６０９…バネ、
６１０…金属球、７０８ａ…取手。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 27/64 Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｇ０２Ｆ 1/1335 6/28 (56)参考文献 特開 昭63−140426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−176617（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−216638（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−191678（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−277213（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13 505 G02B 6/28 G02B 27/00 G02B 27/10 G02B 27/40 G02B 27/64 G02F 1/1335

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投射レンズを持たない複数の投射形表示
   モジュールと、該複数の投射表示モジュールの光を複数
   のミラーにより１つの投射レンズに入射して複数の投射
   表示モジュールからの投射画像を重畳合成し、１つのス
   クリーンに拡大投射する手段とを有した投射形表示装置
   において、前記投射表示モジュールと前記ミラーとの間
   に光シフト素子を設けたことを特徴とする投射形表示装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の投射形表示装置におい
   て、前記ライトバルブにテストデータを表示し、該テス
   トデータを検出して前記ライトバルブの所定の位置から
   のずれを算出する手段と、前記位置ずれを前記光シフト
   素子により光学的に補正する手段とを設けたことを特徴
   とする投射形表示装置。