JP2014123028A - 光学素子固定装置、光学素子固定装置を含むプロジェクタ、及び、光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に、光学素子の角度調整が可能な光学素子固定装置、光学素子固定装置を含むプロジェクタ、及び、光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法を提供する。
【解決手段】光学素子固定装置は、光学素子を支持する光学素子支持体520と、光学素子支持体520と結合される固定フレーム510と、を有し、光学素子支持体520は、光学素子を支持する支持部521と、支持部521の背面に突出する傾斜角調整部522と、支持部521と薄肉部524で接続され、固定フレーム510に位置決めを行う基準円柱部525を有する基板部523と、を備え、固定フレーム510は、基準円柱部525が挿入される位置決め穴と、位置決め穴の近傍において、位置決め穴を中心に長穴とされて基板部523を固定フレーム510に固定する固定ねじ穴と、位置決め穴の近傍において、位置決め穴を中心に長穴とされて傾斜角調整部に螺合する調整ねじを貫通させる調整穴と、を備える。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、光学素子固定装置、光学素子固定装置を含むプロジェクタ、及び、光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法に関する。

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から射出された光をレンズで集光し、ミラーで反射させてＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させるものである。

ＤＭＤを用いる一般的なプロジェクタでは、光源装置から所定の光学系を介して射出された光を、ＤＭＤの直前に配置されたミラー固定装置のミラーにより反射して、ＤＭＤに正確に照射させる必要があるので、ミラーの角度調整を高精度に行うことを要する。

従来のプロジェクタのミラー固定装置では、ミラーを取付けた可動部材が、筐体側に固定されたフレームに対して、球面支持部と、該球面支持部の周囲３方向に配置された３個の調整用ネジで角度調整可能に支持されている。ミラーの角度調整時には、筐体外側からドライバー等の治具により３個の調整用ネジを正回転又は逆回転させることで、ミラーの角度調整を行う。

例えば、光変調ユニットとしてのＤＭＤに光を照射する反射鏡の保持部材として、特許文献１には、反射鏡の保持部材を複数の方向に枢動させる枢支部と枢支部を囲む少なくとも３箇所で保持部材と固定部材との間隔を調整する手段を有する調整装置が開示されている。

特開２００４−２３３６８８号公報

しかしながら、上記３個の調整手段としての調整用ネジによりミラーの角度調整が可能なプロジェクタでは、枢支部の周囲に配置した３個の調整用ネジを調整するために、ＤＭＤに対して斜め方向である横下方向から光をＤＭＤに向けて反射するミラー固定装置では、１つのねじを締めるとき、他のねじを調整する必要が生じ、３個の調整用ネジにより反射光をＤＭＤに正しく照射するように調整するには、手数と時間が必要となり、生産性の効率を向上できない欠点があった。

本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、光学素子の角度調整を容易に行うことができる光学素子固定装置、光学素子固定装置を含むプロジェクタ、及び、光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法を提供することを目的とする。

本発明に係る光学素子固定装置は、光学素子を支持する光学素子支持体と、前記光学素子支持体と結合される固定フレームと、を有し、前記光学素子支持体は、光学素子を支持する支持部と、前記支持部の背面に傾斜角調整用ねじ穴を有する傾斜角調整部と、前記支持部と薄肉部で接続され、前記固定フレームに対して位置決めを行う基準円柱部を有する基板部と、を備え、前記固定フレームは、前記基準円柱部が挿入される位置決め穴と、前記位置決め穴の近傍において、当該位置決め穴を中心に長穴とされて前記基板部を当該固定フレームに固定する固定ねじ穴と、前記位置決め穴の近傍において、当該位置決め穴を中心に長穴とされて前記傾斜角調整用ねじ穴に螺合する調整ねじを貫通させる調整穴と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置からの光により光学像を形成する表示素子と、前記光源装置からの光を前記表示素子に導光照射する光源側光学系と、前記表示素子で形成された光学像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源装置及び前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備え、前記光源側光学系は、上記に記載した前記光学素子固定装置を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法は、本発明に係る上記光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法であって、前記光学素子支持体に前記光学素子を固定する固定工程と、前記光学素子支持体の前記基準円柱部を前記固定フレームの位置決め穴に挿入する工程と、前記光学素子支持体を、前記基準円柱部を軸にして回転させて、回転角を調整する第１の調整工程と、前記調整用長穴部にねじを螺着させて前記固定フレームと前記光学素子支持体とを固定させる工程と、前記調整穴に調整ねじ貫通させ、前記傾斜角調整用ねじ穴に螺着させて、前記光学素子のあおり角を調整する第２の調整工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で、光学素子の角度調整を容易に行うことができる光学素子固定装置、光学素子固定装置を含むプロジェクタ、及び、光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係るプロジェクタを示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタの機能ブロックを示す図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタの内部構造を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係るプロジェクタの光学素子固定装置としてのミラー固定装置の要部を拡大した上面斜視図である。 本発明の実施形態に係るミラー固定装置の照射ミラーを取り付け前の固定フレームの底面斜視図である。 本発明の実施形態に係るミラー固定装置の照射ミラーを取り付け後の固定フレームの底面斜視図である。 本発明の実施形態に係る光学素子支持体の斜視図である。 本発明の実施形態に係る光学素子支持体の斜視図である。 本発明の実施形態に係る光学素子支持体の斜視図である。 本発明の実施形態に係る光学素子支持体の断面図である。 本発明の実施形態に係る傾斜時の光学素子支持体の断面図である。 本発明の実施形態に係る基準円柱部に設けられた溝又は突起を説明するための斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について述べる。図１は、プロジェクタ10の外観斜視図である。なお、本実施形態において、プロジェクタ10における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とはプロジェクタ10のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。

そして、プロジェクタ10は、図１に示すように、略直方体形状であって、プロジェクタ筐体の前方の側板とされる正面パネル12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有するとともに、この正面パネル12には複数の吸気孔18を設けている。さらに、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。

また、筐体の上面パネル11にはキー／インジケータ部37が設けられ、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源ユニットや表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。

さらに、筐体の背面には、背面パネルにＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20が設けられている。また、背面パネルには、複数の吸気孔が形成されている。なお、図示しない筐体の側板である右側パネル、及び、図１に示した側板である左側パネル15には、各々複数の排気孔17が形成されている。また、左側パネル15の背面パネル近傍の隅部には、吸気孔18も形成されている。

次に、プロジェクタ10のプロジェクタ制御手段について図２の機能ブロック図を用いて述べる。プロジェクタ制御手段は、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等から構成される。

制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

そして、このプロジェクタ制御手段により、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。

また、表示エンコーダ24は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力する。

表示駆動部26は、表示素子制御手段として機能するものであり、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子51を駆動するものである。そして、このプロジェクタ10は、光源ユニット60から射出された光線束を、導光光学系を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、後述する投影側光学系220を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系220の可動レンズ群235は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。

また、画像圧縮／伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行う。

さらに、画像圧縮／伸長部31は、再生モード時にメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部23を介して表示エンコーダ24に出力し、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。

筐体の上面パネル11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に出力される。

なお、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部47が接続されている。この音声処理部47は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させる。

また、制御部38は、光源制御手段としての光源制御回路41を制御しており、この光源制御回路41は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源ユニット60から射出されるように、光源ユニット60の緑色光源装置における励起光源部、赤色光源装置、及び青色光源装置の発光を個別に制御する。

さらに、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源ユニット60等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43にタイマー等によりプロジェクタ本体の電源ＯＦＦ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によってはプロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行う。

次に、このプロジェクタ10の内部構造について述べる。図３は、プロジェクタ10の内部構造を示す平面模式図である。プロジェクタ10は、図３に示すように、右側パネル14の近傍に制御回路基板241を備えている。この制御回路基板241は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えてなる。また、プロジェクタ10は、制御回路基板241の側方、つまり、プロジェクタ筐体の略中央部分に光源ユニット60を備えている。さらに、プロジェクタ10は、光源ユニット60と左側パネル15との間に光学系ユニット160を備えている。

光源ユニット60は、プロジェクタ筐体の左右方向における略中央部分であって背面パネル13近傍に配置される光源装置である緑色光源装置としての励起光源部70と、この励起光源部70から射出される光線束の光軸上であって正面パネル12の近傍に配置される蛍光発光部100と、この蛍光発光部100から射出される光線束と平行となるように正面パネル12の近傍に配置される青色光源装置300と、励起光源部70と蛍光発光部100との間に配置される赤色光源装置120と、蛍光発光部100からの射出光や赤色光源装置120からの射出光、青色光源装置300からの射出光の光軸が夫々同一の光軸となるように変換して各色光を所定の一面であるライトトンネル175の入射口に導光する導光光学系140と、を備える。

励起光源部70は、背面パネル13と光軸が平行になるよう配置されたレーザー素子等の光源用素子である励起光源71と、励起光源71からの射出光の光軸を正面パネル12方向に９０度変換する反射ミラー群75と、反射ミラー群75で反射した励起光源71からの射出光を集光する集光レンズ78と、励起光源71と右側パネル14との間に配置されたヒートシンク81と、を備える。

励起光源71は、３行８列の計２４個の青色レーザーダイオードがマトリクス状に配列されており、各青色レーザーダイオードの光軸上には、各青色レーザーダイオードからの射出光を平行光に変換する集光レンズであるコリメータレンズ73が夫々配置されている。また、反射ミラー群75は、複数の反射ミラーが階段状に配列されてなり、励起光源71から射出される光線束の断面積を一方向に縮小して集光レンズ78に射出する。

ヒートシンク81と背面パネル13との間には２つの冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261とヒートシンク81とによって励起光源71が冷却される。さらに、反射ミラー群75と背面パネル13との間にも冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって反射ミラー群75や集光レンズ78が冷却される。

緑色光源装置における蛍光発光部100は、正面パネル12と平行となるように、つまり、励起光源部70からの射出光の光軸と直交するように配置されている。

そして、蛍光発光部100の緑色蛍光体層に照射された励起光源部70からの射出光は、緑色蛍光体層における緑色蛍光体を励起し、緑色蛍光体から全方位に蛍光発光された光線束は、直接励起光源71側へ射出される。

なお、蛍光発光部100の反射面で蛍光体層側に反射された励起光において蛍光体に吸収されることなく励起光源71側に射出された励起光は、緑色光源装置の一部でもある第一ダイクロイックミラー141を透過し、蛍光光は第一ダイクロイックミラー141により反射されるため、励起光が外部に射出されることはない。

赤色光源装置120は、励起光源71と光軸が平行となるように配置された赤色光源121と、赤色光源121からの射出光を集光する集光レンズ群125と、を備える。そして、この赤色光源装置120は、励起光源部70からの射出光及び蛍光発光部100から射出される緑色波長帯域光と光軸が交差するように配置されている。また、赤色光源121は、赤色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての赤色発光ダイオードである。さらに、赤色光源装置120は、赤色光源121の右側パネル14側に配置されるヒートシンク130を備える。そして、ヒートシンク130と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって赤色光源121が冷却される。

青色光源装置300は、蛍光発光部100からの射出光の光軸と平行となるように配置された青色光源301と、青色光源301からの射出光を集光する集光レンズ群305と、を備える。そして、この青色光源装置300は、赤色光源装置120からの射出光と光軸が交差するように配置されている。また、青色光源301は、青色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての青色発光ダイオードである。さらに、青色光源装置300は、青色光源301の正面パネル12側に配置されるヒートシンク310を備える。そして、ヒートシンク310と正面パネル12との間には冷却ファン261が配置されており、この冷却ファン261によって青色光源301が冷却される。

そして、導光光学系140は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせるダイクロイックミラー等からなる。具体的には、励起光源部70から射出される青色波長帯域光及び蛍光発光部100から射出される緑色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置120から射出される赤色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色及び赤色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射してこの緑色光の光軸を左側パネル15方向に９０度変換する第一ダイクロイックミラー141が配置されている。

また、青色光源装置300から射出される青色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置120から射出される赤色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色波長帯域光を透過し、緑色及び赤色波長帯域光を反射してこの緑色及び赤色光の光軸を背面パネル13方向に９０度変換する第二ダイクロイックミラー148が配置されている。そして、第一ダイクロイックミラー141と第二ダイクロイックミラー148との間には、集光レンズが配置されている。さらに、ライトトンネル175の近傍には、ライトトンネル175の入射口に光源光を集光する集光レンズ173が配置されている。

光学系ユニット160は、励起光源部70の左側方に位置する照明側ブロック161と、背面パネル13と左側パネル15とが交差する位置の近傍に位置する画像生成ブロック165と、導光光学系140と左側パネル15との間に位置する投影側ブロック168と、の３つのブロックによって略コの字状に構成されている。

この照明側ブロック161は、光源ユニット60から射出された光源光を画像生成ブロック165が備える表示素子51に導光する光源側光学系170の一部を備えている。この照明側ブロック161が有する光源側光学系170としては、光源ユニット60から射出された光線束を均一な強度分布の光束とするライトトンネル175、ライトトンネル175から射出された光を集光する集光レンズ178、ライトトンネル175から射出された光線束の光軸を画像生成ブロック165方向に変換する光軸変換ミラー181等がある。

画像生成ブロック165は、光源側光学系170として、光軸変換ミラー181で反射した光源光を表示素子51に集光させる集光レンズ183と、この集光レンズ183を透過した光線束を表示素子51に所定の角度で照射する反射ミラーである照射ミラー185と、を有している。

さらに、画像生成ブロック165は、表示素子51とするＤＭＤを備え、この表示素子51と背面パネル13との間には表示素子51を冷却するためのヒートシンク190が配置されて、このヒートシンク190によって表示素子51が冷却される。また、表示素子51の正面近傍には、投影側光学系220としての集光レンズ195が配置されている。

そして、画像生成ブロック165における照射ミラー185、集光レンズ195、及び表示素子51等は、箱体状の筐体内部に配置されるものである。そして、画像生成ブロック165は、この筐体の底面に位置する固定フレームを有し、固定フレーム上に照射ミラー185が固定されている。

そして、本発明の実施形態のプロジェクタ10は、上記照射ミラー185の角度調整を固定フレーム上で容易に行うことが可能なミラー固定装置500を有する。ミラー固定装置500の詳細な説明は後述する。

投影側ブロック168は、表示素子51で反射されたオン光をスクリーンに放出する投影側光学系220のレンズ群を有している。この投影側光学系220としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群225と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群235とを備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされ、レンズモータにより可動レンズ群235を移動させることによりズーム調整やフォーカス調整を可能としている。

次に、本発明のプロジェクタ10の照射ミラー185の角度調整を容易に行うことが可能なミラー固定装置500について詳細に説明する。図４は、プロジェクタ10の光学素子固定装置としてのミラー固定装置500の要部を拡大した斜視図である。図５は、ミラー固定装置500の照射ミラー185を取り付け前の固定フレームを含む画像生成ブロック165等の底面斜視図である。図６は、ミラー固定装置500の照射ミラー185を取り付け後の画像生成ブロック165周辺を示す底面斜視図である。図７は、照射ミラー185を取り付けた光学素子支持体520の斜視図である。

本発明の実施形態に係るプロジェクタ10は、画像生成ブロック165において、光学素子としての照射ミラー185を備えるミラー固定装置500を有する。ミラー固定装置500の照射ミラー185は、図３及び図４に示すように、光源ユニット60から射出され、集光レンズ173、ライトトンネル175、集光レンズ178、光軸変換ミラー181、集光レンズ183等を透過した光を反射して、ＤＭＤである表示素子51に所定の角度で照射させるものである。

そして、照射ミラー185は、図４及び図７に示すように、光学素子支持体520の支持部521に接着等により固定されて支持され、その光学素子支持体520は、画像生成ブロック165内で仮止めされて固定フレーム510面上でのヨーイング角である回転角、及び傾斜角であるあおり角を調整されて、固定フレーム510に固定されているものである。

固定フレーム510は、図５及び図６に示すように、画像生成ブロック165の底板を構成するアルミニウム等の金属製の板状体であって、板状体上に光学素子支持体520の後述する基準円柱部を挿入可能な位置決め穴である基準円柱用穴部512と、光学素子支持体520の基板部との結合にあたって、回転調整可能なようにねじ553、554により取付け可能な固定ねじ穴である調整用長穴部513,514と、基準円柱用穴部512の近傍において、基準円柱用穴部512を中心とする円周に沿って長穴とされ、後述する光学素子支持体520の傾斜角調整部に螺合する調整ねじ555を貫通させ、傾斜角であるあおり角を調整ねじ555の締め付け具合で調整可能とする調整穴515と、を備える。

基準円柱用穴部512は、固定フレーム510に光学素子支持体520を調整前に基準位置に配置させるための位置決め穴である。

調整用長穴部513,514は、基準円柱用穴部512の中心として等距離の位置で略１６０度に開いた２箇所に設けた円周方向に延設された長穴である。そして、調整用長穴部513,514は、長穴とすることにより、固定フレーム510に配置させた光学素子支持体520を、基準円柱部525を中心として水平方向に回動させて調整可能とし、ねじ553、554により取付け（固定）可能とされている。

調整穴515は、２箇所の調整用長穴部513,514から略等距離とされ、基準円柱用穴部512の中心とした円周方向に延設された長穴である。そして、長穴とされた調整穴515は、固定フレーム510に配置させた光学素子支持体520を水平方向に回動させて調整された後であっても、長穴の範囲内で調整ねじ555により光学素子支持体520の傾斜角調整部と螺合可能とされている。

光学素子支持体520は、アルミニウム等の金属製であって、図７乃至図９に示すように、光学素子である照射ミラー185を立設固定する支持部521と、支持部521に一体とされて照射ミラー185のあおり角を調整可能とする傾斜角調整部522と、支持部521の土台である基板部523と、基板部523と支持部521との接続部である薄肉部524と、固定フレーム510と光学素子支持体520との結合にあたって、取付位置の基準となる基準円柱部525と、固定フレーム510と結合（固定）させるねじ穴526、527と、調整ねじ555を遊挿可能なように貫通させる穴528と、を備える。

支持部521は、光学素子支持体520における板状の立設部であって、照射ミラー185を一面に固定させるものである。

傾斜角調整部522は、支持部521の照射ミラー185の固定面とは異なる背面に突出するように設けた略四角柱形状であって、軸方向の内部略中央に貫通するように調整ねじ555を螺着させるねじ穴（傾斜角調整用ねじ穴）522aを形成している。

基板部523は、光学素子支持体520における板状の土台部であって、立設した支持部521と一定の傾斜角を持って一体とされており、基板部523と支持部521の一辺との接続部分は薄肉とされて薄肉部524を形成している。また、基板部523の底面には、円柱状に突出し固定フレーム510の基準円柱用穴部512に挿通して嵌合する基準円柱部525が一体とされている。

さらに、基板部523は、基準円柱部525の近傍に照射ミラー185の回転角の調整後に固定フレーム510に固定させるねじ穴526、527を設けている。また、基板部523は、傾斜角調整部522のねじ穴522aの同軸上に照射ミラー185のあおり角の調整を行うための調整ねじ555を貫通させるばか穴である穴528を設けている。

そして、光学素子支持体520は、図１０に示すように、固定フレーム510内に載置させ、固定フレーム510の調整穴515にねじ555を螺着させていくと、ねじ555は、光学素子支持体520の傾斜角調整部522に設けたねじ穴522aに到達し、さらに、ねじを締めていくと、図１１に示すように、薄肉部524をヒンジとして、支持部521が後方に傾斜することとなり、照射ミラー185のあおり角を変化させることができる。

つまり、照射ミラー185を支持する光学素子支持体520は、照射ミラー185の回転調整を実行して２箇所のねじ止めにより固定させ、１箇所のねじ締め具合で、照射ミラー185のあおり調整を実行する。このように、ミラー固定装置500は、固定フレーム510の底面側からプラスドライバー等により３箇所にねじを螺着させて、角度調整を可能な構成とされている。

次に、上述した光学素子固定装置であるミラー固定装置500の製造方法の流れについて説明する。

先ず、光学素子支持体520の支持部521の傾斜面に、光学素子としての照射ミラー185を接着剤等により固定する工程を行う。

次に、照射ミラー185が取付けられた光学素子支持体520の下方の基板部523の下面略中央に位置する基準円柱部525を固定フレーム510の基準円柱用穴部512に挿入して、固定フレーム内に光学素子支持体520を仮止め状態で載置させる工程を行う。

そして、例えば、光源を弱点灯させ、反射光によるＤＭＤ照射位置を見ながら、光学素子支持体520を、基準円柱部525を軸にして回転させて回転角を調整する第一の調整工程を行い、ＤＭＤ照射位置が水平方向（ヨーイング方向）で適正な位置とされると、照射ミラー185を固定させるべく、調整用長穴部513,514にねじ553、554を螺着させて固定フレーム510と光学素子支持体520とを固定させる工程を行う。

次に、照射ミラー185のあおり角を調整すべく、反射光によるＤＭＤ照射位置を見ながら、固定フレーム510の調整穴515に調整ねじ555を螺着していき、ＤＭＤ照射位置が所望の方向で適正な位置とされると、その位置で調整ねじ555のねじ止めを停止させる第二の調整工程を行う。

なお、光学素子支持体520の支持部521は弾性力を有しており、ねじ締めにより、薄肉部524をヒンジとして、支持部521が後方に傾斜されても、ねじ締めを緩めることにより、傾斜された支持部521は傾斜した方向とは逆の方向に戻すことができる。

つまり、ねじ締めの有効ストローク長の略中心で設計上のあおり角となるように、基板部523と支持部521の角度が薄肉部524の弾性変形範囲内で一体形成されている。

また、ミラー固定装置500は、照射ミラー185が取付けられた光学素子支持体520の回転方向の調整用として、２箇所の固定ねじ穴である調整用長穴部513,514を設けて、２箇所のねじ止めにより固定させる構成としたが、光学素子支持体520を確実に固定させる構造であれば、何れか１箇所の調整用長穴部にねじで固定させる構成としても構わない。

さらに、照射ミラー185を光学素子とする光学素子固定装置について、本実施形態で説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、例えば、コリメータレンズや集光レンズ等の照射角を調整して固定させる装置や、蛍光発光体の照射角を調整して固定させる装置等にも適用できる。

さらに、図１２に示すように、基準円柱部525の固定フレーム510側の面に、例えば、プラスあるいはマイナス形状の溝525aまたは突起525aを設け、それに勘合するドライバー等で、回転させて調整できるようにすると、ミラー固定装置500の固定フレーム510面でのヨーイング角の調整が容易となる点で好ましい。

以上、説明したように、本発明の実施形態によれば、簡単な構成で、光学素子支持体520の回転により、例えば、水平方向（ヨーイング方向）の角度の調整を行った後、傾斜角調整部522により固定フレーム510の面と直交する方向の角度（あおり角）の調整を行い、光学素子の角度調整を容易に行うことができる光学素子固定装置、光学素子固定装置を含むプロジェクタ10、及び、光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法を提供することができる。

つまり、本発明の実施形態によれば、簡単な構成で、水平方向（ヨーイング方向）の角度の調整とあおり角の調整を独立させて行うことが可能となり、調整手数、時間を削減させた光学素子の角度調整方法を提供することができる。

さらに、本発明の実施形態によれば、照射ミラー185が取付けられた光学素子支持体520の回転方向の調整後の固定フレーム510との固定用に、固定フレーム510に２箇所の固定ねじ穴である調整用長穴部513,514を設けることにより、光学素子支持体520を確実に固定フレーム510に固定することができる。

また、本発明の実施形態によれば、光学素子を照射ミラーとすることにより、投影画像の適正な位置調整を簡単に行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 光学素子を支持する光学素子支持体と、前記光学素子支持体と結合される固定フレームと、を有し、
前記光学素子支持体は、
光学素子を支持する支持部と、
前記支持部の背面に傾斜角調整用ねじ穴を有する傾斜角調整部と、
前記支持部と薄肉部で接続され、前記固定フレームに対して位置決めを行う基準円柱部を有する基板部と、を備え、
前記固定フレームは、
前記基準円柱部が挿入される位置決め穴と、
前記位置決め穴の近傍において、当該位置決め穴を中心に長穴とされて前記基板部を当該固定フレームに固定する固定ねじ穴と、
前記位置決め穴の近傍において、当該位置決め穴を中心に長穴とされて前記傾斜角調整用ねじ穴に螺合する調整ねじを貫通させる調整穴と、を備えることを特徴とする光学素子固定装置。
[２] 前記基準円柱部は、前記固定フレーム側の面に、前記固定フレーム面に対する回転を容易にするための溝又は突起を有することを特徴とする上記[１]に記載の光学素子固定装置。
[３] 前記固定ねじ穴は、前記調整穴を挟んで２個配置されていることを特徴とする上記[１]又は上記[２]に記載の光学素子固定装置。
[４] 前記光学素子は、反射ミラーであることを特徴とする上記[１]乃至上記[３]の何れかに記載の光学素子固定装置。
[５] 光源装置と、
前記光源装置からの光により光学像を形成する表示素子と、
前記光源装置からの光を前記表示素子に導光照射する光源側光学系と、
前記表示素子で形成された光学像をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源装置及び前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備え、
前記光源側光学系は、上記[４]に記載した前記光学素子固定装置を含むことを特徴とするプロジェクタ。
[６] 上記[１]乃至上記[４]の何れかに記載した光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法であって、
前記光学素子支持体に前記光学素子を固定する固定工程と、
前記光学素子支持体の前記基準円柱部を前記固定フレームの位置決め穴に挿入する工程と、
前記光学素子支持体を、前記基準円柱部を軸にして回転させて、回転角を調整する第１の調整工程と、
前記調整用長穴部にねじを螺着させて前記固定フレームと前記光学素子支持体とを固定させる工程と、
前記調整穴に調整ねじ貫通させ、前記傾斜角調整用ねじ穴に螺着させて、前記光学素子のあおり角を調整する第２の調整工程と、
を含むことを特徴とする光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法。

１０ プロジェクタ
１１ 上面パネル １２ 正面パネル
１３ 背面パネル １４ 右側パネル
１５ 左側パネル １６ 底面パネル
１７ 排気孔
１８ 吸気孔 １９ レンズカバー
２０ 各種端子 ２１ 入出力コネクタ部
２２ 入出力インターフェース ２３ 画像変換部
２４ 表示エンコーダ ２５ ビデオＲＡＭ
２６ 表示駆動部 ３１ 画像圧縮／伸長部
３２ メモリカード ３５ Ｉｒ受信部
３６ Ｉｒ処理部 ３７ キー／インジケータ部
３８ 制御部 ４１ 光源制御回路
４３ 冷却ファン駆動制御回路 ４５ レンズモータ
４７ 音声処理部 ４８ スピーカ
５１ 表示素子
６０ 光源ユニット
７０ 励起光源部 ７１ 励起光源
７３ コリメータレンズ ７５ 反射ミラー群
７８ 集光レンズ ８１ ヒートシンク
１００ 蛍光発光部
１２０ 赤色光源装置 １２１ 赤色光源
１２５ 集光レンズ群 １３０ ヒートシンク
１４０ 導光光学系 １４１ 第一ダイクロイックミラー
１４８ 第二ダイクロイックミラー １６０ 光学系ユニット
１６１ 照明側ブロック １６５ 画像生成ブロック
１６８ 投影側ブロック １７０ 光源側光学系
１７３ 集光レンズ １７５ ライトトンネル
１７８ 集光レンズ １８１ 光軸変換ミラー
１８３ 集光レンズ
１８５ 照射ミラー（光学素子）
１９０ ヒートシンク １９５ 集光レンズ
２２０ 投影側光学系
２２５ 固定レンズ群 ２３５ 可動レンズ群
２４１ 制御回路基板 ２６１ 冷却ファン
３００ 青色光源装置 ３０１ 青色光源
３０５ 集光レンズ群 ３１０ ヒートシンク
５００ ミラー固定装置（光源素子固定装置）
５１０ 固定フレーム ５１２ 基準円柱用穴部
５１３ 調整用長穴部 ５１４ 調整用長穴部
５１５ 調整穴
５２０ 光学素子支持体
５２１ 支持部 ５２２ 傾斜角調整部
５２２ａ ねじ穴（傾斜角調整用ねじ穴） ５２３ 基板部
５２４ 薄肉部 ５２５ 基準円柱部
５２５ａ 溝又は突起
５２６、５２７ ねじ穴 ５２８ 穴

Claims (6)

1. 光学素子を支持する光学素子支持体と、前記光学素子支持体と結合される固定フレームと、を有し、
   前記光学素子支持体は、
   光学素子を支持する支持部と、
   前記支持部の背面に傾斜角調整用ねじ穴を有する傾斜角調整部と、
   前記支持部と薄肉部で接続され、前記固定フレームに対して位置決めを行う基準円柱部を有する基板部と、を備え、
   前記固定フレームは、
   前記基準円柱部が挿入される位置決め穴と、
   前記位置決め穴の近傍において、当該位置決め穴を中心に長穴とされて前記基板部を当該固定フレームに固定する固定ねじ穴と、
   前記位置決め穴の近傍において、当該位置決め穴を中心に長穴とされて前記傾斜角調整用ねじ穴に螺合する調整ねじを貫通させる調整穴と、を備えることを特徴とする光学素子固定装置。
2. 前記基準円柱部は、前記固定フレーム側の面に、前記固定フレーム面に対する回転を容易にするための溝又は突起を有することを特徴とする請求項１に記載の光学素子固定装置。
3. 前記固定ねじ穴は、前記調整穴を挟んで２個配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学素子固定装置。
4. 前記光学素子は、反射ミラーであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光学素子固定装置。
5. 光源装置と、
   前記光源装置からの光により光学像を形成する表示素子と、
   前記光源装置からの光を前記表示素子に導光照射する光源側光学系と、
   前記表示素子で形成された光学像をスクリーンに投影する投影側光学系と、
   前記光源装置及び前記表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、を備え、
   前記光源側光学系は、前記請求項４に記載した前記光学素子固定装置を含むことを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載した光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法であって、
   前記光学素子支持体に前記光学素子を固定する固定工程と、
   前記光学素子支持体の前記基準円柱部を前記固定フレームの位置決め穴に挿入する工程と、
   前記光学素子支持体を、前記基準円柱部を軸にして回転させて、回転角を調整する第１の調整工程と、
   前記調整用長穴部にねじを螺着させて前記固定フレームと前記光学素子支持体とを固定させる工程と、
   前記調整穴に調整ねじ貫通させ、前記傾斜角調整用ねじ穴に螺着させて、前記光学素子のあおり角を調整する第２の調整工程と、
   を含むことを特徴とする光学素子固定装置による光学素子の角度調整方法。
   

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