WO2021157155A1

WO2021157155A1 - 光源装置および光学部品調整装置

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Publication number: WO2021157155A1
Application number: PCT/JP2020/042449
Authority: WO
Inventors: 祐俊新井; 舞森田; 和雅上岡
Original assignee: マクセル株式会社
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2021-08-12
Also published as: JP2023024892A

Abstract

光学部品の設置角度を容易に調整することが可能な光源装置および光学部品調整装置を提供する。そこで、光を発する光源と、光源からの光の光路上に挿入され、光の光路を定める光学部品５００と、所定の方向に可動する調整部材６００ｙ，６００ｘと、光学部品５００を保持し、調整部材６００ｙ，６００ｘの可動量に応じて光学部品５００の設置角度を調整する保持部材（３００，４００）と、密閉された内部空間を形成し、内部空間に光学部品５００と保持部材（３００，４００）とを収容するハウジング（７００，７５０）と、を有し、調整部材６００ｙ，６００ｘは、一部分がハウジング（７００，７５０）の外部に露出しており、当該一部分（６０５ｙ，６０５ｘ）が操作されることで所定の方向に可動する構造になっている。

Description

光源装置および光学部品調整装置

　本発明は、光源装置および光学部品調整装置に関し、例えば、光学部品の設置角度を調整する技術に関する。

　特許文献１には、光学部品（ミラー）の下端中央部、幅方向の一端部、幅方向の他端部に、それぞれ、第１のカム、第２のカム、第３のカムを配設した光学部品保持装置が示される。各カムは、偏心された円板形状に形成され、その一方の面にドライバ用溝が形成されている。筐体蓋体に設けた開口部からドライバを挿入し、第１のカムを回転させることでミラーの幅方向を回転軸とする回転角度が調整され、第２のカムまたは第３のカムを回転させることで、ミラーの高さ方向を回転軸とする回転角度が調整される。

特許第４３５２２８４号公報

　例えば、プロジェクタ等の投射型映像表示装置では、特許文献１に示されるようなミラーを代表に、光の光路を定める様々な光学部品が搭載される。また、装置の製造時に組み立てばらつき等が生じた場合でも、光学部品を最適な設置角度に保つためには、光学部品に対して特許文献１に示されるような調整機構を設けることが望ましい。

　一方、このような光学部品は、光漏れやゴミの付着等を防止するため、密閉された空間内に収容されることが多い。しかし、特許文献１の調整機構では、ドライバを挿入するための開口部を設ける必要があり、密閉性を保つために、調整時または調整後に何らかの工夫が必要とされる恐れがある。また、ミラーの高さ方向を回転軸とする回転角度を調整する際には、２個のカムを調整する必要がある。このようなことから、特許文献１の調整機構では、調整作業が複雑化する恐れがある。

　本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、光学部品の設置角度を容易に調整することが可能な光源装置および光学部品調整装置を提供することにある。

　本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

　本発明の一実施の態様では、光を発する光源と、光源からの光の光路上に挿入され、光の光路を定める光学部品と、所定の方向に可動する調整部材と、光学部品を保持し、調整部材の可動量に応じて光学部品の設置角度を調整する保持部材と、密閉された内部空間を形成し、内部空間に光学部品と保持部材とを収容するハウジングと、を有し、調整部材は、一部分がハウジングの外部に露出しており、当該一部分が操作されることで所定の方向に可動する構造になっている、ように構成されればよい。

　本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、光学部品の設置角度を容易に調整することが可能になる。

本発明の一実施の形態による投射型映像表示装置の内部構成例を示すブロック図である。図１における光源装置および光学系の詳細な構成例を示す図である。本発明の一実施の形態による光学部品調整装置の構成例を示す斜視図である。本発明の一実施の形態による光学部品調整装置の構成例を示す斜視図である。図３および図４における回転部材の回転原理を説明する模式図である。図３および図４における回転部材の回転原理を説明する模式図である。図２における光源装置の主要部の組み立て構成例を示す斜視図である。図６における組み立て後の光学部品調整装置周りの構成例を示す斜視図である。図７の光学部品調整装置をＹ軸の（＋）方向から見た場合の平面図である。図８ＡにおけるＡ－Ａ’間の構成例を示す断面図である。図７の光学部品調整装置をＹ軸の（＋）方向から見た場合の平面図である。図９Ｂは、図９ＡにおけるＢ－Ｂ’間の構成例を示す断面図である。本発明の一実施の形態による投射型映像表示装置において、光学部品の調整方法の一例を示すフロー図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

　《投射型映像表示装置の概略》
　図１は、本発明の一実施の形態による投射型映像表示装置の内部構成例を示すブロック図である。図１の投射型映像表示装置１００は、例えば、プロジェクタ等であり、光源装置２、光学系１１、表示素子駆動部１０５、電源回路１０６、操作入力部１０７、不揮発性メモリ１０８、メモリ１０９、および制御部１１０を備える。さらに、投射型映像表示装置１００は、通信部１３１、映像信号入力部１３２、音声信号入力部１３３、映像信号出力部１３４、音声信号出力部１３５、スピーカー１４０、画像調整部１６０、ストレージ部１７０、姿勢センサ１８０、およびカメラ１９０などを備えてもよい。

　光源装置２は、詳細は後述するが、青色光を発する発光素子と、当該青色光を受けて所定の光（この例では黄色光）を発する蛍光体（黄色蛍光体）とを有し、青色光と黄色光とを混合することで白色光を生成する。また、光源装置２は、発光素子および蛍光体を冷却するための冷却機構を含んでいる。電源回路１０６は、外部から入力されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換して、光源装置２に電源（ＤＣ電力）を供給する。さらに、電源回路１０６は、その他の各部にそれぞれ必要な電源（ＤＣ電力）を供給する。

　光学系１１は、照明光学系３と、色分離光学系４と、表示素子６と、投射光学系１０とを有し、概略的には、光源装置２からの白色光に基づいて生成される光を表示素子６で変調し、変調した光を外部の投射面２００へ投射する、照明光学系３は、光源装置２からの白色光を集光し、より均一化して色分離光学系４へ照射する。色分離光学系４は、照射された白色光を、赤色光と緑色光と青色光とに分離する。

　表示素子６は、分離された赤色光、緑色光、青色光を透過または反射し、その際に、各色の光の強度をそれぞれ変調する。表示素子駆動部１０５は、表示素子６に、映像信号に応じた駆動信号（変調信号）を送信し、表示素子６は、当該駆動信号に応じて各色の光を変調する。投射光学系１０は、表示素子６からの変調された各色の光をカラー映像光として合成し、カラー映像光を投射面２００へ拡大投射する。

　ここで、表示素子駆動部１０５が参照する映像信号は、映像信号入力部１３２を介して外部から入力される入力映像信号でもよく、当該入力映像信号に対して画像調整部１６０が画像調整を行った後の映像信号でもよく、これらの映像信号にＯＳＤ画像信号を重畳した後の信号であってもよい。この際に、例えば、制御部１１０は、不揮発性メモリ１０８やストレージ部１７０に格納された画像を用いることで、映像信号にＯＳＤ画像信号を重畳した信号を生成することができる。

　姿勢センサ１８０は、重力センサまたはジャイロセンサ等により構成され、投射型映像表示装置１００の設置姿勢を検出する。例えば、制御部１１０は、検出された設置姿勢に関する情報を用いて、表示素子６に表示する映像の方向を回転し、自動的に設置状態と違和感のない表示方向とする制御を行ってもよい。

　カメラ１９０は、例えば、赤外線を主な検出波長とする赤外線カメラである。この場合、カメラ１９０は、赤外線を発光または反射するポインター装置によって示される投射面２００上のポインティング位置を検出してもよい。さらに、カメラ１９０は、投射映像の光出力を下げるなどの防眩制御等を行うために、投射面２００の前に立つ人物の検出等を行ってもよい。また、カメラ１９０は、可視光カメラであってもよい。この場合、カメラ１９０は、例えば、投射面２００周辺の映像を記録または外部に出力するために用いられる。

　操作入力部１０７は、操作ボタンやリモコンの受光部であり、ユーザからの操作信号を入力する。スピーカー１４０は、音声信号入力部１３３に入力された音声データに基づいた音声出力を行うことが可能である。また、スピーカー１４０は、内蔵の操作音やエラー警告音を出力してもよい。通信部１３１は、有線または無線のインターフェースを介して外部機器、ネットワーク、またはサーバ等と、制御データやコンテンツなどの各種データを通信する。

　不揮発性メモリ１０８は、プロジェクタ機能で用いる各種データを格納する。メモリ１０９は、投射する映像データや装置の制御用データを記憶する。メモリ１０９または不揮発性メモリ１０８は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）画像の生成に用いられる画像データを記憶しておいてもよい。制御部１１０は、バスを介して接続される各部の動作を制御する。

　画像調整部１６０は、映像信号入力部１３２で入力された映像データに対して画像処理を行うものである。当該画像処理としては、例えば、画像の拡大、縮小、変形などを行うスケーリング処理、照度を変更するブライトネス調整処理、画像のコントラストカーブを変更するコントラスト調整処理、画像の階調特性を示すガンマカーブを変更するガンマ調整処理、画像を光の成分に分解して成分ごとの重みづけを変更するレティネックス処理などがある。

　ストレージ部１７０は、映像、画像、音声、各種データなどを記録するものである。例えば、製品出荷時に予め映像、画像、音声、各種データなどを記録しておいてもよく、通信部１３１を介して外部機器や外部のサーバなどから取得した映像データ、画像データ、音声データ、その他データなどの各種データを記録してもよい。ストレージ部１７０に記録された映像、画像、各種データなどは、表示素子６と投射光学系１０とを介して投射映像として出力可能である。ストレージ部１７０に記録された音声は、スピーカー１４０から音声として出力可能である。

　映像信号入力部１３２は、有線または無線のインターフェースを介して外部機器から映像信号を入力する。音声信号入力部１３３は、有線または無線のインターフェースを介して外部機器から音声信号を入力する。映像信号出力部１３４は、有線または無線のインターフェースを介して外部機器へ映像信号を出力する。なお、映像信号出力部１３４は、映像信号入力部１３２を介して第１の外部機器から入力された映像信号をそのまま第２の外部機器に出力する機能を有してもよい。また、映像信号出力部１３４は、ストレージ部１７０に記録されている映像データに基づく映像信号を外部機器に出力する機能や、カメラ１９０で撮像した映像に基づく映像信号を外部機器に出力する機能を有してもよい。

　音声信号出力部１３５は、有線または無線のインターフェースを介して外部機器へ音声信号を出力する。なお、音声信号出力部１３５は、音声信号入力部１３３を介して第１の外部機器から入力された音声信号をそのまま第２の外部機器に出力する機能を有してもよい。また、音声信号出力部１３５は、ストレージ部１７０に記録されている音声データに基づく音声信号を外部機器に出力する機能を有してもよい。

　以上説明したように、投射型映像表示装置１００には様々な機能を載せることが可能である。

　《光源装置および光学系の詳細》
　図２は、図１における光源装置および光学系の詳細な構成例を示す図である。図２において、光源装置２は、発光ユニット２０と、光源光学系２１とを有する。発光ユニット２０は、ヒートシンクＨＳと、ヒートシンクＨＳに対して配置される発光素子（言い換えれば光源）２２および蛍光体２８と、ヒートシンクＨＳ（詳細にはその放熱フィン）を冷却する２個の冷却ファンＦＮ１，ＦＮ２とを備える。ヒートシンクＨＳおよび冷却ファンＦＮ１，ＦＮ２は、発光素子２２および蛍光体２８の冷却機構である。また、光源光学系２１は、反射ミラー２３と、ダイクロイックミラー２４と、集光レンズ２５，２７と、拡散板２６とを備える。

　発光素子２２は、青色光を発するＬＤ（Laser Diode）素子またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子である。反射ミラー２３は、発光素子２２からの青色光をダイクロイックミラー２４に向けて反射する。ダイクロイックミラー２４は、発光素子２２からの青色光を反射および透過する。ダイクロイックミラー２４で透過された青色光は、集光レンズ２５によって集光され、例えば、アルミナセラミック板等の拡散板２６に照射される。これを受けて、拡散板２６は、集光された青色光を拡散する。

　一方、ダイクロイックミラー２４で反射された青色光は、集光レンズ２７で集光され、蛍光体２８へ照射される。蛍光体２８は、集光された青色光を励起光として黄色光を発する。ここで、当該黄色光は、詳細には、緑色帯域の光と赤色帯域の光を含む黄色蛍光である。蛍光体（黄色蛍光体）２８が発した黄色光ＹＹは、集光レンズ２７を介してダイクロイックミラー２４に向かう。また、拡散板２６で拡散された青色光ＢＢは、集光レンズ２５を介してダイクロイックミラー２４に向かう。ダイクロイックミラー２４は、黄色光ＹＹを透過し、青色光ＢＢを反射する。その結果、光源装置２は、青色光ＢＢと黄色光ＹＹとの混合によって生成した白色光を照明光学系３に照射する。

　照明光学系３は、マルチレンズ３１，３２と、偏光変換素子３３と、集光レンズ３４とを備える。光源装置２からの白色光は、マルチレンズ３１の複数のレンズセルにより複数の光に分割され、効率よくマルチレンズ３２と偏光変換素子３３に導かれる。そして、偏光変換素子３３により、光が所定の偏光方向に偏光される。偏光された光は、集光レンズ３４により集光され、色分離光学系４に照射される。

　色分離光学系４は、ダイクロイックミラー４１Ｂ，４１Ｇと、反射ミラー４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、リレーレンズ４３，４４とを備える。ダイクロイックミラー４１Ｂは、照明光学系３から照射された白色光のうち、青色光（青色帯域の光）を反射し、緑色光（緑色帯域の光）および赤色光（赤色帯域の光）を透過する。反射された青色光は、反射ミラー４２ａにより反射され、集光レンズ５Ｂを介して表示素子６Ｂに入射される。

　ダイクロイックミラー４１Ｇは、ダイクロイックミラー４１Ｂを透過した緑色光および赤色光を受けて、緑色光を反射し、赤色光を透過する。反射された緑色光は、集光レンズ５Ｇを介して表示素子６Ｇに入射される。また、ダイクロイックミラー４１Ｇを透過した赤色光は、リレーレンズ４３により集光され、その後、反射ミラー４２ｂにより反射される。当該反射された赤色光は、再びリレーレンズ４４により集光され、反射ミラー４２ｃにより反射される。当該反射された赤色光は、集光レンズ５Ｒを介して表示素子６Ｒに入射される。

　表示素子６Ｂ，６Ｇ，６Ｒは、それぞれ、入射された青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲに対し、図１の表示素子駆動部１０５からの駆動信号（変調信号）に応じて画素ごとに光強度変調を行うことで、所定の映像を得るための出射光を生成する。表示素子６Ｂ，６Ｇ，６Ｒは、具体的には、透過型液晶パネル、反射型液晶パネル、またはＤＭＤ（Digital Micromirror Device：登録商標）パネルなどが用いられ、図２の例では、透過型液晶パネルが用いられる。

　表示素子６Ｂ，６Ｇ，６Ｒの各出射光である青色光、緑色光、赤色光は、光合成プリズム７および投射レンズ８を備える投射光学系１０に入射される。光合成プリズム７は、入射された青色光、緑色光、赤色光をカラー映像光として合成する。投射レンズ８は、当該カラー映像光を、図１の投射面２００に拡大投射する。

　《光学部品調整装置の構成》
　図３および図４は、本発明の一実施の形態による光学部品調整装置の構成例を示す斜視図である。明細書では、互いに直交する軸をＸ軸ＡＸ、Ｙ軸ＡＹ、Ｚ軸ＡＺとして、各軸の延伸方向の一方を（＋）方向と呼び、その反対方向を（－）方向と呼ぶ。図３に示す光学部品調整装置は、Ｙ軸ＡＹ周りの回転方向を可動域とする回転部材３００と、Ｘ軸ＡＸ周りの回転方向を可動域とする回転部材４００とを有する。

　一方、光学部品調整装置の外部には、Ｙ軸ＡＹを定めるためのＹ軸支持部（図示せず）が設けられ、回転部材３００には、２個のＹ軸装着部３０６ａ，３０６ｂが設けられる。回転部材３００は、Ｙ軸装着部３０６ａ，３０６ｂが外部のＹ軸支持部に装着されることで、Ｙ軸支持部で支持される。例えば、Ｙ軸支持部には突起が形成され、Ｙ軸装着部３０６ａ，３０６ｂには当該突起に篏合する孔が形成される。ただし、このような構成に限らず、例えば、Ｙ軸支持部に孔が形成され、Ｙ軸装着部３０６ａ，３０６ｂに突起が形成されてもよく、または、Ｙ軸支持部およびＹ軸装着部３０６ａ，３０６ｂの両方に、同一の軸部材で貫かれる孔が形成されてもよい。

　また、回転部材３００には、Ｘ軸ＡＸを定めるための２個のＸ軸支持部３０７ａ，３０７ｂが設けられる。一方、回転部材４００には、２個のＸ軸装着部４０７ａ，４０７ｂが設けられる。回転部材４００は、Ｘ軸装着部４０７ａ，４０７ｂがＸ軸支持部３０７ａ，３０７ｂに装着されることで、Ｘ軸支持部３０７ａ，３０７ｂで支持される。この例では、Ｘ軸支持部３０７ａ，３０７ｂには孔が形成され、Ｘ軸装着部４０７ａ，４０７ｂには当該孔に篏合する突起が形成される。ただし、Ｘ軸支持部３０７ａ，３０７ｂおよびＸ軸装着部４０７ａ，４０７ｂの構成は、前述したＹ軸ＡＹの場合と同様に、適宜変更可能である。

　さらに、回転部材３００には、弾性部３０８ｙ，３０８ｘが設けられる。弾性部３０８ｙは、外部と回転部材３００との間で作用し、回転部材３００がＹ軸ＡＹ周りで回転（この例ではＹ軸ＡＹの（－）方向を向いて時計回りに回転）した際に、反対の回転方向に弾力を発生する。一方、弾性部３０８ｘは、回転部材３００と回転部材４００との間で作用し、回転部材４００がＸ軸ＡＸ周りで回転（この例ではＸ軸ＡＸの（－）方向を向いて時計回りに回転）した際に、反対の回転方向に弾力を発生する。

　この例では、弾性部３０８ｙは、回転部材３００上でＺ軸ＡＺの（＋）方向に突起が形成される板バネであり、弾性部３０８ｘは、回転部材３００上でＺ軸ＡＺの（－）方向に突起が形成される板バネである。ただし、弾性部３０８ｙ，３０８ｘは、板バネに限らず、例えば、コイルバネや弾性ゴムといったように、様々な方式のものであってもよい。ただし、このように回転部材３００上に一体的に形成される板バネを用いることで、部品数の削減、ひいては、部品コストや組み立てコストの削減等が可能になる。また、図３では、Ｙ軸ＡＹが外部に固定される構成であったが、代わりにＸ軸ＡＸが外部に固定される構成であってもよい。

　図４には、回転部材４００を回転部材３００に装着した状態が示される。図４に示されるように、回転部材４００は、光学部品５００を直接的に保持する。具体的には、光学部品５００は、回転部材４００のＸＹ面上に搭載された状態で、固定部材５５０を介して回転部材４００に固定的に設置される。なお、この場合、回転部材３００は、Ｘ軸支持部３０７ａ，３０７ｂおよび回転部材４００を介して、光学部品５００を間接的に保持することになる。

　光学部品５００は、光の光路上に挿入され、当該光の光路を定める部品であり、例えば、図２の構成の場合、光源光学系２１、照明光学系３、色分離光学系４等に含まる各種ミラーやレンズに該当する。ただし、光学部品５００は、その中でも特に、光源光学系２１内の反射ミラー２３であることが望ましい。その主な理由として、反射ミラー２３は、光の光路上に挿入される各種ミラーの内、発光素子（光源）２２に最も近い位置に挿入されるため、その設置角度の誤差が光路全体に大きな影響を与えるためである。なお、例えば、反射ミラー２３のＸ軸方向のサイズは３．５ｃｍ程度であり、Ｙ軸方向のサイズは２．５ｃｍ程度である。

　《設置角度の調整方式》
　ここで、図３および図４に示されるように、回転部材３００には、押し込み方向ＰＨｙに対して傾斜する傾斜面ＳＰｙが形成され、回転部材４００には、押し込み方向ＰＨｘに対して傾斜する傾斜面ＳＰｘが形成される。この例では、押し込み方向ＰＨｙと押し込み方向ＰＨｘは、同一方向であり、Ｙ軸ＡＹの（－）方向である。

　図５Ａおよび図５Ｂは、図３および図４における回転部材の回転原理を説明する模式図である。図５Ａに示されるように、各回転部材の傾斜面ＳＰは、調整部材６００の押し込み方向ＰＨへの可動に伴い傾斜面ＳＰと調整部材６００との接触点６０５が傾斜に沿って移動することで、押し込み方向ＰＨの運動を、対応する軸周りの回転運動に変換する。すなわち、回転部材３００の傾斜面ＳＰｙは、押し込み方向ＰＨの運動をＹ軸ＡＹ周りの回転運動に変換し、回転部材４００の傾斜面ＳＰｘは、押し込み方向ＰＨの運動をＸ軸ＡＸ周りの回転運動に変換する。

　図５Ａの例では、傾斜面ＳＰが押し込み方向ＰＨへは移動しない前提で、調整部材６００を押し込み方向ＰＨにΔｄだけ動かすと、傾斜面ＳＰと調整部材６００との接触点は、接触点６０５から接触点６０５’に移動する。その結果、傾斜面ＳＰは、押し込み方向ＰＨと直交する方向にΔｓ１だけ移動する。このように接触点の移動を利用するため、調整部材６００の先端の形状は、略円孤であることが望ましい。ただし、当該先端の形状は、円孤に限らず、傾斜面ＳＰと調整部材６００との摩擦を十分に小さくできる形状であればよい。

　図４において、回転部材３００は、Ｙ軸ＡＹ周りが可動域となるように設置されており、傾斜面ＳＰｙは、Ｚ軸ＡＺの（＋）方向に向けて下り傾斜となっている。このため、図５ＡにおけるΔｓ１の方向は、図４では、Ｚ軸ＡＺの（－）方向、ひいては、Ｙ軸ＡＹの（－）方向を向いた場合の時計回りの方向となる。一方、回転部材４００は、Ｘ軸ＡＸ周りが可動域となるように設置されており、傾斜面ＳＰｘは、Ｚ軸ＡＺの（－）方向に向けて下り傾斜となっている。このため、Δｓ１の方向は、Ｚ軸ＡＺの（＋）方向、ひいては、Ｘ軸ＡＸの（－）方向を向いた場合の時計回りの方向となる。

　また、図５Ａに示されるように、調整部材６００は、押し込み方向ＰＨか、その反対方向である引き抜き方向ＰＬに可動する。この押し込み方向ＰＨまたは引き抜き方向ＰＬへの可動の際に、共に、傾斜面ＳＰと調整部材６００とが離れずに接触状態を維持できるように、図３に示した弾性部３０８ｙ，３０８ｘが設けられる。

　また、図５Ａにおいて、回転部材３００，４００の回転角度を高分解能で調整するためには、Δｄを高分解能で調整でき、かつ、Δｄの変化量に対するΔｓ１の変化量が小さいことが望ましい。そこで、調整部材６００は、例えば、外部に設けられたネジ溝に螺合するネジで構成され、当該ネジ溝のピッチは、ネジの１回転に対してΔｄが０．３５ｍｍ程度変化するように定められる。さらに、押し込み方向ＰＨに平行な線と、傾斜面ＳＰの法線とが交わる内角θは、例えば、４５°よりも大きく９０°よりも小さくなるように設定されることが望ましい。

　図５Ａには、内角θが４５°の場合が示され、図５Ｂには、内角θが４５°よりも大きく９０°よりも小さい場合が示される。図５Ａの場合、Δｓ１の大きさは、Δｄの大きさと等しくなる。一方、図５Ｂの場合には、図５ＡのΔｓ１に対応するΔｓ２の大きさは、Δｄ（およびΔｓ１）の大きさよりも小さくなる。このように、内角θを大きくすることで、回転部材３００，４００の回転角を高分解能で調整できるようになる。ただし、内角θが９０°に近づくほど、傾斜面ＳＰの押し込み方向ＰＨ（または引き抜き方向ＰＬ）のサイズが大きくなり得るため、内角θは、例えば、６０°程度に定められるとよい。

　《光源装置の構成》
　図６は、図２における光源装置の主要部の組み立て構成例を示す斜視図である。図６に示す光源装置２は、ハウジング（７００，７５０）を有する。当該ハウジングは、密閉された内部空間を形成し、当該内部空間に図４等に示した光学部品調整装置（すなわち光学部品５００および保持部材（３００，４００等））を収容する。当該ハウジングは、詳細には、内部空間の上面に開口部が形成されるハウジング本体部材７００と、当該開口部をパッキン材等を介して封止するように設置されることで内部空間を密閉する蓋部材７５０とを有する。

　なお、ハウジング本体部材７００には、別の開口部７１０，７１１も形成される。開口部７１０は、図２の発光ユニット２０が設置されることで封止され、開口部７１１は、図２の照明光学系３が設置されることで封止される。発光ユニット２０は、図２に示したように、光を発する発光素子（光源）２２を備える。

　光学部品５００は、発光素子（光源）２２からの光の光路上に挿入され、光の光路を定める部品であり、この例では、光の光路を曲げる図２の反射ミラー２３である。保持部材は、図３および図４に示したように、光学部品５００を保持する回転部材３００，４００を含み、図５Ａ等に示したように調整部材６００の可動量に応じて光学部品５００の設置角度を調整する。

　ここで、図６に示されるように、調整部材は、詳細には、回転部材３００の回転角度を調整する調整部材６００ｙと、回転部材４００の回転角度を調整する調整部材６００ｘとを有する。調整部材６００ｙ，６００ｘは、共に蓋部材７５０で支持されている。そして、調整部材６００ｙ，６００ｘは、共に、一部分がハウジング（この例では蓋部材７５０）の外部に露出しており、当該一部分（露出部分）が操作されることで所定の方向（図５Ａの押し込み方向ＰＨまたは引き抜き方向ＰＬ）に可動する構造になっている。具体的には、例えば、蓋部材７５０には、ネジ溝７５１ｙ，７５１ｘが形成されており、調整部材６００ｙ，６００ｘは、ネジ溝７５１ｙ，７５１ｘにそれぞれ螺合するネジである。調整部材６００ｙの先端は、回転部材３００の傾斜面ＳＰｙと接触し、調整部材６００ｘの先端は、回転部材４００の傾斜面ＳＰｘと接触する。

　また、保持部材（具体的には、回転部材３００）は、ハウジング本体部材７００で支持されている。具体的には、ハウジング本体部材７００には、Ｙ軸ＡＹを定めるための穴７１２ａおよび突起７１２ｂが形成されるＹ軸支持部７１２が設けられる。回転部材３００は、板状の接続部材５５１を介してＹ軸支持部７１２の穴７１２ａにネジ止めされる。この際に、回転部材３００に形成される２個のＹ軸装着部（ここでは孔）の一方（３０６ａ）は、接続部材５５１の図示しない面に形成された突起５５２に篏合する。また、２個のＹ軸装着部の他方（３０６ｂ）は、Ｙ軸ＡＹを定めるＹ軸支持部７１２の突起７１２ｂに篏合する。なお、このような構成では、ハウジング本体部材７００に固定される接続部材５５１は、実質的に、Ｙ軸ＡＹを定めるＹ軸支持部７１２の一部を構成することになる。

　ここで、光源装置２を構成する各光学部品は、光漏れやゴミの付着等を防止するため、密閉された内部空間内に収容されることが望ましい。図６のように、蓋部材７５０にネジ溝７５１ｙ，７５１ｘを形成し、調整部材６００ｙ，６００ｘをネジとすることで、例えば、単なる棒状の軸部材および孔を用いるような場合と比較して、隙間が生じ難くなる。その結果、内部空間の密閉性を高めることが可能になる。

　そして、このように内部空間の密閉性を保った状態で、調整部材６００ｙ，６００ｘのハウジングからの露出部分を操作することで、光学部品５００の設置角度を調整することが可能になる。この調整の際には、２個の調整部材６００ｙ，６００ｘによって、Ｙ軸ＡＹ周りの回転角度と、Ｘ軸ＡＸ周りの回転角度とを独立に調整できる。このように、互いに干渉しないＹ軸ＡＹ周りの調整とＸ軸ＡＸ周りの調整とをそれぞれ独立に行える構成を用いることで、調整の容易化や高精度化が可能になる。なお、図６の光源装置２は、図１の投射型映像表示装置１００を構成する外部筐体に別途収容される。

　図７は、図６における組み立て後の光学部品調整装置周りの構成例を示す斜視図である。図７に示されるように、調整部材６００ｙ，６００ｘは、それぞれ、ハウジング（蓋部材７５０）の外部に露出する露出部分６０５ｙ，６０５ｘを有する。調整部材６００ｙ，６００ｘは、当該露出部分６０５ｙ，６０５ｘの回転操作によって光学部品５００の設置角度を調整したのちに、蓋部材７５０のネジ溝７５１ｙ，７５１ｘに対して、接着剤７５５またはロックナット等を用いて固定される。これによって、例えば、光源装置２の出荷後の実使用時に、光学部品５００の設置角度が固定された状態が構築される。

　また、回転部材３００，４００は、図７に示されるように、光学部品５００における光８００（例えばレーザ光）の入射点ＸＰが、Ｘ軸ＡＸとＹ軸ＡＹとの交点に一致するように光学部品５００を保持することが望ましい。この場合、回転部材３００，４００は、それぞれ、Ｙ軸ＡＹ周り、Ｘ軸ＡＸ周りを回転するが、入射点ＸＰは、回転部材３００，４００の回転に関わらず不動である。このため、光路（ここでは反射光８０１の方向）を高精度に調整することが可能になる。

　なお、この例では、光源装置２は、図１の投射型映像表示装置１００の一部であるが、これに限らず、光を用いる様々な装置の一部であってもよく、さらには、装置の一部ではなく照明器具等のように独立した単体のものであってもよい。例えば、液晶テレビ等のバックライト用の光源装置として適用することや、車両のヘッドランプ用の光源装置として適用すること等が可能である。また、光源も、発光素子２２に限らず、場合によってはフィラメント等であってもよい。

　さらに、この例では、蓋部材７５０にネジ溝７５１ｙ，７５１ｘが設けられたが、ハウジング本体部材７００にネジ溝を設けることも可能である。また、調整部材６００ｙ，６００ｘの可動方向も、同一方向に限らず、互いに異なる方向であってもよい。このような場合、調整部材６００ｙ，６００ｘの可動方向に応じて、回転部材３００，４００の形状や、傾斜面ＳＰｙ，ＳＰｘの傾斜方向および形成位置を適宜変更すればよい。ただし、調整部材６００ｙ，６００ｘを操作する際の容易性の観点では、図６および図７のようなネジ溝７５１ｙ，７５１ｘおよび調整部材６００ｙ，６００ｘを設けることが望ましい。

　また、ここでは、光学部品調整装置を反射ミラー２３へ適用する例を示したが、反射ミラー２３に限らず、ダイクロイックミラー２４等の各種ミラーやレンズ等に適用することも可能である。この場合、光を透過する必要があるため、例えば、図３の各回転部材３００，４００の中心部分に開口部を設け、弾性部３０８ｙ，３０８ｘの形成箇所や方式（例えば、コイルバネや弾性ゴムを用いる等）を適宜変更すればよい。

　図８Ａおよび図９Ａは、図７の光学部品調整装置をＹ軸の（＋）方向から見た場合の平面図であり、図８Ｂは、図８ＡにおけるＡ－Ａ’間の構成例を示す断面図であり、図９Ｂは、図９ＡにおけるＢ－Ｂ’間の構成例を示す断面図である。図８Ａにおいて、Ｙ軸ＡＹは、接続部材５５１に形成された突起５５２を貫通するように定められる。

　ここで、回転部材４００を介して光学部品５００を保持する回転部材３００は、図７の調整部材６００ｙの押し込み方向への可動に伴い、Ｙ軸ＡＹ周りを図８Ａに示す回転方向で回転する。一方、回転部材３００に設けられる弾性部３０８ｙは、図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、ハウジング本体部材７００と回転部材３００との間で作用し、当該回転部材３００の回転方向の反対の回転方向に弾力を発生する。

　図９Ｂにおいて、Ｘ軸ＡＸは、回転部材４００に形成されたＸ軸装着部４０７ａを貫通するように定められる。なお、図９Ｂには、説明の便宜上、Ｘ軸装着部４０７ａが図示されるが、厳密には、図９Ａに示されるように、Ｂ－Ｂ’間にＸ軸装着部４０７ａは設けられない。ここで、光学部品５００を保持する回転部材４００は、図７の調整部材６００ｘの押し込み方向への可動に伴い、Ｘ軸ＡＸ周りを図９Ｂに示す回転方向で回転する。一方、回転部材３００に設けられる弾性部３０８ｘは、図９Ｂに示されるように、回転部材３００と回転部材４００との間で作用し、当該回転部材４００の回転方向の反対の回転方向に弾力を発生する。

　《光学部品の調整方法》
　図１０は、本発明の一実施の形態による投射型映像表示装置において、光学部品の調整方法の一例を示すフロー図である。図１０において、まず、図１および図２に示したような投射型映像表示装置１００の製造（組み立て含む）工程が行われる（ステップＳ１０１）。続いて、投射型映像表示装置１００の部品ばらつき、組み立てばらつき等に伴う光学部品の設置角度の誤差を低減するため、光学部品の調整工程が行われる（ステップＳ１０２）。当該調整工程は、所定の検査装置による自動処理、または作業者による手動作業、あるいは、その組み合わせによって行われるが、この例では、全て検査装置による自動処理で行われるものとする。

　ステップＳ１０２では、まず、検査装置は、投射型映像表示装置１００の電源を投入する（ステップＳ２０１）。続いて、検査装置は、図１および図２の表示素子６（６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ）に検査用の光強度変調を行わせた状態（例えば、表示素子６を最高照度等で駆動した状態）で、図１の投射面２００に投射された検査用映像の照度を、検査装置に含まれる照度計等を用いて測定する（ステップＳ２０２）。

　次いで、検査装置は、図７の露出部分６０５ｙ，６０５ｘを介して調整部材６００ｙ，６００ｘを押し込み方向ＰＨまたは引き抜き方向ＰＬに可動しながら、ステップＳ２０２での照度の測定値が最高値となる調整部材６００の可動量を探索する（ステップＳ２０３，Ｓ２０４）。すなわち、ここでは、光源装置２を密閉した状態で、投射型映像表示装置１００から実際に出力される映像が最も明るくなるように光学部品５００の角度調整が行われる。この場合、実質的に、完成された投射型映像表示装置１００の実使用状態で、光学部品５００の角度調整を行うことができる。その結果、調整の容易化や高精度化が図れる。

　そして、検査装置は、ステップＳ２０３，Ｓ２０４によって調整部材６００ｙ，６００ｘの探索が完了した段階で、図７に示したように、調整部材６００ｙ，６００ｘの位置を接着剤７５５等で固定する（ステップＳ２０５）。これにより、調整部材６００ｙ，６００ｘの緩みや、調整部材６００ｙ，６００ｘに対する意図しない外力によって光学部品５００の設置角度が変化することを防止できる。

　《実施の形態の主要な効果》
　以上、実施の形態の方式を用いることで、代表的には、光学部品５００の設置角度を容易に調整することが可能になる。具体的には、例えば、特許文献１の方式と異なり、光源装置２が密閉された状態の完成体に対して、密閉状態を維持したまま、その外部から調整を行うことが可能になり、例えば、調整後に別途密閉作業等を行う必要性がない。さらに、特許文献１の方式と異なり、Ｙ軸ＡＹ周りの調整に際して２個のカムを調整する必要がなく、１個の調整部材６００ｙを調整すればよい。

　なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

　また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

　２：光源装置、２２：発光素子（光源）、２３：反射ミラー、１００：投射型映像表示装置、３００：回転部材、３０６ａ，３０６ｂ：Ｙ軸装着部、３０７ａ，３０７ｂ：Ｘ軸支持部、３０８ｘ，３０８ｙ：弾性部、４００：回転部材、４０７ａ，４０７ｂ：Ｘ軸装着部、５００：光学部品、６００，６００ｘ，６００ｙ：調整部材、６０５：接触点、７００：ハウジング本体部材、７１２：Ｙ軸支持部、７５０：蓋部材、７５１ｘ，７５１ｙ：ネジ溝、７５５：接着剤、ＡＸ：Ｘ軸、ＡＹ：Ｙ軸、ＡＺ：Ｚ軸、ＰＨ：押し込み方向、ＰＬ：引き抜き方向、ＳＰｘ，ＳＰｙ：傾斜面、ＸＰ：入射点、θ：内角

Claims

　光を発する光源と、
　前記光源からの光の光路上に挿入され、前記光の光路を定める光学部品と、
　所定の方向に可動する調整部材と、
　前記光学部品を保持し、前記調整部材の可動量に応じて前記光学部品の設置角度を調整する保持部材と、
　密閉された内部空間を形成し、前記内部空間に前記光学部品と前記保持部材とを収容するハウジングと、
を有し、
　前記調整部材は、一部分が前記ハウジングの外部に露出しており、前記一部分が操作されることで前記所定の方向に可動する構造になっている、
光源装置。
　請求項１記載の光源装置において、
　互いに直交する軸をＸ軸およびＹ軸として、
　前記保持部材は、
　前記Ｙ軸周りの回転方向を可動域とする第１の回転部材と、
　前記Ｘ軸周りの回転方向を可動域とする第２の回転部材と、
を有し、
　前記調整部材は、
　第１の方向または前記第１の方向の反対方向に可動することで前記第１の回転部材の回転角度を調整する第１の調整部材と、
　第２の方向または前記第２の方向の反対方向に可動することで前記第２の回転部材の回転角度を調整する第２の調整部材と、
を有し、
　前記第１の回転部材と前記第２の回転部材は、前記光学部品を直接的または間接的に保持する、
光源装置。
　請求項２記載の光源装置において、
　前記第１の回転部材と前記第２の回転部材は、前記光学部品における前記光の入射点が、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸との交点に一致するように前記光学部品を保持する、
光源装置。
　請求項１記載の光源装置において、
　前記ハウジングは、
　開口部が形成されるハウジング本体部材と、
　前記開口部を封止するように設置されることで前記内部空間を密閉する蓋部材と、
を有し、
　前記保持部材は、前記ハウジング本体部材で支持されており、
　前記調整部材は、前記蓋部材で支持されている、
光源装置。
　請求項４記載の光源装置において、
　前記蓋部材には、ネジ溝が形成されており、
　前記調整部材は、前記ネジ溝に螺合するネジである、
光源装置。
　請求項５記載の光源装置において、
　前記ネジは、前記光学部品の設置角度を調整したのちに前記ネジ溝に対して固定される、
光源装置。
　請求項１記載の光源装置において、
　前記光学部品は、前記光の光路を曲げる部品である、
光源装置。
　請求項７記載の光源装置において、
　前記光源装置は、投射型映像表示装置に搭載される、
光源装置。
　互いに直交する軸をＸ軸およびＹ軸として、
　前記Ｙ軸周りの回転方向を可動域とする第１の回転部材と、
　第１の方向または前記第１の方向の反対方向に可動することで前記第１の回転部材の回転角度を調整する第１の調整部材と、
　前記Ｘ軸周りの回転方向を可動域とする第２の回転部材と、
　第２の方向または前記第２の方向の反対方向に可動することで前記第２の回転部材の回転角度を調整する第２の調整部材と、
　前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とに直接的または間接的に保持され、光の光路上に挿入される光学部品と、
を有し、
　前記第１の回転部材は、前記第１の方向に対して傾斜する第１の傾斜面が形成され、前記第１の調整部材の前記第１の方向への可動に伴い前記第１の傾斜面と前記第１の調整部材との接触点が傾斜に沿って移動することで、前記第１の方向の運動を前記Ｙ軸周りの回転運動に変換し、
　前記第２の回転部材は、前記第２の方向に対して傾斜する第２の傾斜面が形成され、前記第２の調整部材の前記第２の方向への可動に伴い前記第２の傾斜面と前記第２の調整部材との接触点が傾斜に沿って移動することで、前記第２の方向の運動を前記Ｘ軸周りの回転運動に変換する、
光学部品調整装置。
　請求項９記載の光学部品調整装置において、
　前記第１の回転部材と前記第２の回転部材は、前記光学部品における前記光の入射点が、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸との交点に一致するように前記光学部品を保持する、
光学部品調整装置。
　請求項９記載の光学部品調整装置において、
　前記第１の調整部材の前記第１の方向への可動に伴い前記第１の回転部材が回転した際に、反対の回転方向に弾力を発生する第１の弾性部と、
　前記第２の調整部材の前記第２の方向への可動に伴い前記第２の回転部材が回転した際に、反対の回転方向に弾力を発生する第２の弾性部と、
を有する、
光学部品調整装置。
　請求項９記載の光学部品調整装置において、
　外部には、前記Ｙ軸を定めるためのＹ軸支持部が設けられ、
　前記第１の回転部材は、前記Ｙ軸支持部で支持され、
　前記第１の回転部材には、前記Ｘ軸を定めるためのＸ軸支持部が設けられ、
　前記第２の回転部材は、前記Ｘ軸支持部で支持され、
　前記光学部品は、前記第２の回転部材に設置される、
光学部品調整装置。
　請求項１２記載の光学部品調整装置において、
　前記外部と前記第１の回転部材との間で作用し、前記第１の調整部材の前記第１の方向への可動に伴い前記第１の回転部材が回転した際に、反対の回転方向に弾力を発生する第１の弾性部と、
　前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間で作用し、前記第２の調整部材の前記第２の方向への可動に伴い前記第２の回転部材が回転した際に、反対の回転方向に弾力を発生する第２の弾性部と、
を有する、
光学部品調整装置。
　請求項９記載の光学部品調整装置において、
　前記第１の方向と前記第２の方向は、同一方向である、
光学部品調整装置。
　請求項９記載の光学部品調整装置において、
　前記第１の方向に平行な線と、前記第１の傾斜面の法線とが交わる内角は、４５°よりも大きく９０°よりも小さく、
　前記第２の方向に平行な線と、前記第２の傾斜面の法線とが交わる内角は、４５°よりも大きく９０°よりも小さい、
光学部品調整装置。