プロジェクタ、及び調整方法
【課題】生産性を向上させることができるとともに、高い精度を得ることができるプロジェクタの提供。
【解決手段】プロジェクタ１は、光源から射出された光を入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成する２つの画像投射装置２と、画像投射装置２にて形成された画像光を投射する投射光学装置３と、調整機構４とを備える。調整機構４は、画像投射装置２の投射光学装置３に対する位置、及び姿勢を調整する。このような構成によれば、２つの画像投射装置２を従来と同様の製造方法で別々に製造し、各画像投射装置２をそれぞれ配置した後、調整機構４にて画像投射装置２の位置、及び姿勢を調整することができる。したがって、プロジェクタ１の生産性を向上させることができる。
【解決手段】プロジェクタ１は、光源から射出された光を入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成する２つの画像投射装置２と、画像投射装置２にて形成された画像光を投射する投射光学装置３と、調整機構４とを備える。調整機構４は、画像投射装置２の投射光学装置３に対する位置、及び姿勢を調整する。このような構成によれば、２つの画像投射装置２を従来と同様の製造方法で別々に製造し、各画像投射装置２をそれぞれ配置した後、調整機構４にて画像投射装置２の位置、及び姿勢を調整することができる。したがって、プロジェクタ１の生産性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、及び調整方法に関し、特に２系統の画像投射装置を備えるプロジェクタ、及び調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とを有する画像投射装置を備えるプロジェクタが知られている。そして、画像投射装置から射出された画像光は、投射レンズを介して投射される（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクタは、照明光学ユニット（照明光学装置）を構成する各光学部品の位置をそれぞれ調整して筐体内に配置することで製造されている。また、このようなプロジェクタにおいては、色分離光学装置、光変調装置、及び色合成光学装置についても投射レンズの光軸に対する位置をそれぞれ調整して配置して製造されるのが一般的である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８７２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、プロジェクタの３次元表示（偏光方式）や、高輝度化、及び高解像度化の要求が高まっている。しかしながら、１つの画像投射装置を備えるプロジェクタでは、光変調装置の応答速度等の影響により、このような要求を実現することが困難であるという問題がある。
これに対して、２つの画像投射装置を備え、各画像投射装置から射出される画像光を、例えば、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）等を用いて合成し、投射レンズを介して投射するプロジェクタを構成することにより、前述した要求を実現することが考えられる。
しかしながら、プロジェクタを２つの画像投射装置を備える構成とすると、特許文献１に記載のプロジェクタのように、各光学部品の位置をそれぞれ調整して配置していたのではプロジェクタの製造に時間がかかり生産性が低下するという問題がある。また、多数の光学部品を別々に配置するため、高い精度を得ることが出来ないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、生産性を向上させることができるとともに、高い精度を得ることができるプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクタは、光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とをそれぞれ有する２つの画像投射装置と、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、前記投射光学装置に対する前記画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整機構を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、調整機構は、各画像投射装置のうち、いずれか１つの画像投射装置に設けてもよく、双方の画像投射装置に設けてもよい。いずれか１つの画像投射装置に調整機構を設けた場合には、各画像投射装置の相対的な位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整することができ、双方の画像投射装置に調整機構を設けた場合には、各画像投射装置の絶対的な位置、及び姿勢、すなわち投射光学装置に対する位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整することができる。
【０００８】
本発明によれば、プロジェクタは調整機構を備えるので、２つの画像投射装置を従来と同様の製造方法で別々に製造し、各画像投射装置をそれぞれ配置した後、調整機構にて画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整することができる。
したがって、各光学部品の位置をそれぞれ調整して配置する場合と比較してプロジェクタの生産性を向上させることができる。また、各画像投射装置は従来と同様の高い精度を得ることができるので、プロジェクタ全体としても高い精度を得ることができる。さらに、工場等でプロジェクタを製造して出荷した後、経時変化などの影響により再度の調整をする場合であっても、画像投射装置は投射光学装置に対して接着剤等で固定されていないので容易に再調整することができる。
また、調整機構は、照明光学装置、色分離光学装置、光変調装置、及び色合成光学装置を含む画像投射装置全体を調整するので、これらの装置間の調整を実施する必要がなく、プロジェクタの製造工程を簡素化することができる。
【０００９】
本発明では、前記調整機構は、前記各画像投射装置のうち、一方の画像投射装置を調整する第１調整機構と、他方の画像投射装置を調整する第２調整機構とで構成され、前記光源から前記色合成光学装置を介して前記投射光学装置に至る照明光軸と、前記照明光軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの直交軸とに沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整するとともに、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整する６自由度を有し、前記各自由度は、前記第１調整機構、及び前記第２調整機構に振り分けられていることが好ましい。
【００１０】
ここで、投射光学装置は、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射するものであり、例えば、前述したＰＢＳ、及び投射レンズにて構成することができる。また、画像投射装置の位置とは、色合成光学装置における画像光の射出端面の位置をいい、姿勢とは、この射出端面の投射光学装置に対する傾きをいうものとする。
【００１１】
本発明によれば、第１調整機構にて一方の画像投射装置を調整することができ、第２調整機構にて他方の画像投射装置を調整することができる。そして、各自由度は、第１調整機構、及び第２調整機構に振り分けられているので、各画像投射装置の相対的な位置、及び姿勢を６自由度で調整することができる。
また、各自由度を第１調整機構、及び第２調整機構に振り分けているので、各画像投射装置のうち、いずれか１つの画像投射装置に６自由度を有する調整機構を設ける場合と比較して、各調整機構を小型化することができる。
【００１２】
本発明では、前記第１調整機構は、前記照明光軸、及び前記各直交軸に沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整し、前記第２調整機構は、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整することが好ましい。
このような構成によれば、第１調整機構を、画像投射装置を各軸方向に沿って直線的に移動させる機構とすればよく、第２調整機構を、画像投射装置を各軸回りに回転させる機構とすればよいので、第１調整機構、及び第２調整機構を簡素化することができる。
【００１３】
本発明では、前記第１調整機構は、前記各直交軸に沿って前記画像投射装置を移動させるとともに、前記照明光軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで調整し、前記第２調整機構は、前記照明光軸に沿って前記画像投射装置を移動させるとともに、前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで調整することが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、第１調整機構は、色合成光学装置の射出端面を各直交軸に沿って移動させるとともに、照明光軸を中心として回転させるので、画像投射装置から射出される画像光における各画素の位置合わせをすることができる（以下、アラインメント調整とする）。また、第２調整機構は、色合成光学装置の射出端面を照明光軸に沿って移動させるとともに、各直交軸を中心として回転させるので、投射レンズに対するあおり方向、及びフォーカス位置の調整をすることができる（以下、フォーカス調整とする）。
したがって、各画像投射装置のアラインメント調整をする場合には、第１調整機構のみを駆動すればよく、フォーカス調整をする場合には、第２調整機構のみを駆動すればよいので、プロジェクタの製造方法を簡素化することができる。
【００１５】
本発明では、前記各画像投射装置のうち、一方の画像投射装置は、前記投射光学装置に対する位置、及び姿勢が固定され、他方の画像投射装置は、前記調整機構にて調整され、前記調整機構は、前記光源から前記色合成光学装置を介して前記投射光学装置に至る照明光軸と、前記照明光軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの直交軸とに沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整するとともに、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整する６自由度を有することが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、一方の画像投射装置は、投射光学装置に対する位置、及び姿勢が固定されるので、一方の画像投射装置を従来と同様の製造方法で製造して固定した後、他方の画像投射装置を従来と同様の製造方法で製造して配置し、調整機構にて他方の画像投射装置の位置、及び姿勢を調整することができる。したがって、プロジェクタの生産性を更に向上させることができる。
【００１７】
本発明では、前記一方の画像投射装置は、前記画像光の射出方向と、前記投射光学装置による画像光の投射方向とが略平行となるように配置され、前記他方の画像投射装置は、前記画像光の射出方向と、前記投射光学装置による画像光の投射方向とが略直交するように配置されていることが好ましい。
ここで、他方の画像投射装置（以下、垂直側画像投射装置とする）から射出される画像光は、投射光学装置にて進行方向を略９０度変更され、一方の画像投射装置（以下、平行側画像投射装置とする）から射出される画像光に合成される。このため、垂直側画像投射装置を調整する場合には、各直交軸を中心として回転させて投射レンズに対するあおり方向の調整をすることが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、第１調整機構は、平行側画像投射装置を調整し、第２調整機構は、垂直側画像投射装置を調整する。
したがって、前述したように、第２調整機構が、照明光軸、及び各直交軸を中心として画像投射装置を回転させることで姿勢を調整するように調整機構を構成した場合には、垂直側画像投射装置の調整において、投射レンズに対するあおり方向を調整することができ、プロジェクタ全体としても高い精度を得ることができる。また、前述したように、第２調整機構が、照明光軸に沿って画像投射装置を移動させるとともに、各直交軸に沿って画像投射装置を回転させることで調整するように調整機構を構成した場合も同様である。
【００１９】
また、前述したように、平行側画像投射装置の投射光学装置に対する位置、及び姿勢を固定し、垂直側画像投射装置を、６自由度の調整機構にて調整するように構成した場合であっても垂直側画像投射装置の調整において、投射レンズに対するあおり方向を調整することができる。さらに、この場合には、平行側画像投射装置と、投射光学装置との配置は、従来の１つの画像投射装置を備えるプロジェクタと同じであるので、プロジェクタの生産性を更に向上させることができる。
【００２０】
本発明の調整方法は、光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とをそれぞれ有する２つの画像投射装置と、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタの調整方法であって、前記プロジェクタは、前記投射光学装置に対する前記画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整機構を備え、前記画像投射装置を、前記調整機構にて調整することを特徴とする。
このような調整方法によれば、前述したプロジェクタの作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの概略構成〕
図１は、プロジェクタ１の概略構成を示す模式図である。
プロジェクタ１は、図１に示すように、光源から射出された光を入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成する２つの画像投射装置２と、画像投射装置２にて形成された画像光を投射する投射光学装置３と、調整機構４と、画像投射装置２、投射光学装置３、及び調整機構４を収納する筐体（図示略）とを備える。なお、調整機構４については後に詳述する。
【００２２】
画像投射装置２は、形成した画像光の射出方向と、投射光学装置３による画像光の投射方向とが略平行となるように配置された平行側画像投射装置２Ａと、形成した画像光の射出方向と、投射光学装置３による画像光の投射方向とが略直交するように配置された垂直側画像投射装置２Ｂとで構成されている。各画像投射装置２は、照明光学装置２１と、色分離光学装置２２と、リレー光学装置２３と、電気光学装置２４とを備えてそれぞれ構成されている。
【００２３】
照明光学装置２１は、光源２１１から射出された光を被照明領域で結像させるものであり、光源２１１と、第１レンズアレイ２１２と、第２レンズアレイ２１３と、重畳レンズ２１４とを備えて構成されている。
光源２１１は、図示は省略するが、放射状の光線を射出する光源ランプと、光源ランプから射出された放射光を反射して所定位置に収束させるリフレクタと、リフレクタにて収束される光を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズとを備えている。
【００２４】
第１レンズアレイ２１２及び第２レンズアレイ２１３は、それぞれ対応する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、第１レンズアレイ２１２は、光源２１１から入射した光を複数の部分光に分割して、第２レンズアレイ２１３近傍に結像させる。
第２レンズアレイ２１３は、光路後段に位置する重畳レンズ２１４とともに、第１レンズアレイ２１２の各小レンズから射出された像を、電気光学装置２４の後述する液晶パネル２４１の画像形成領域に結像させる。なお、第２レンズアレイ２１３から射出した各部分光は、第２レンズアレイ２１３と、重畳レンズ２１４との間に介在配置される偏光変換素子（図示略）にて略１種類の偏光方向を有する直線偏光に変換される。また、平行側画像投射装置２Ａにおける偏光変換素子にて変換される直線偏光と、垂直側画像投射装置２Ｂにおける偏光変換素子にて変換される直線偏光とは、互いに異なる種類の偏光方向を有する直線偏光とされている。
【００２５】
色分離光学装置２２は、２枚のダイクロイックミラー２２１，２２２と、反射ミラー２２３とを備え、ダイクロイックミラー２２１，２２２により照明光学装置２１から射出された複数の部分光を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学装置２３は、入射側レンズ２３１、リレーレンズ２３３、および反射ミラー２３２，２３４を備え、色分離光学装置２２で分離された青色光を青色光用の液晶パネル２４１Ｂまで導く機能を有している。
【００２６】
この際、色分離光学装置２２のダイクロイックミラー２２１では、照明光学装置２１から射出された光の赤色光成分が透過するとともに、緑色光成分と青色光成分とが反射する。ダイクロイックミラー２２１を透過した赤色光は、反射ミラー２２３で反射し、フィールドレンズ２１５を通って赤色光用の液晶パネル２４１Ｒに達する。このフィールドレンズ２１５は、第２レンズアレイ２１３から射出された各部分光をその中心軸（主光線）に対して平行な光に変換する。他の緑色光および青色光用の液晶パネル２４１Ｇ，２４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ２１５も同様である。
【００２７】
ダイクロイックミラー２２１を反射した緑色光と青色光のうち、緑色光はダイクロイックミラー２２２によって反射し、フィールドレンズ２１５を通って緑色光用の液晶パネル２４１Ｇに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー２２２を透過してリレー光学装置２３を通り、さらにフィールドレンズ２１５を通って青色光用の液晶パネル２４１Ｂに達する。
【００２８】
電気光学装置２４は、入射した光を画像情報に応じて変調して画像光を形成するものであり、３つの液晶パネル２４１（赤色光側の液晶パネルを２４１Ｒ、緑色光側の液晶パネルを２４１Ｇ、青色光側の液晶パネルを２４１Ｂとする）と、各液晶パネル２４１の光路前段側に配置される３つの入射側偏光板２４２と、各液晶パネル２４１の光路後段側に配置される３つの射出側偏光板２４３と、クロスダイクロイックプリズム２４４とを備えて構成されている。
【００２９】
３つの入射側偏光板２４２は、色分離光学装置２２で分離された各色光のうち、偏光変換素子で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向を有する偏光のみ透過させ、その他の光を吸収する。
光変調装置としての３つの液晶パネル２４１は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、入力される画像情報に応じて液晶の配向状態が制御されることで、入射側偏光板２４２から射出された偏光の偏光方向を変調する。
３つの射出側偏光板２４３は、液晶パネル２４１を介して射出された光のうち、一定方向の偏光（例えば、入射側偏光板２４２における光の透過軸と直交する偏光軸を有する光）を透過し、その他の光を吸収する。
【００３０】
色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム２４４は、各射出側偏光板２４３から射出された各色光を合成して画像光を形成する。このクロスダイクロイックプリズム２４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状を有し、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル２４１Ｇから射出され、かつ、射出側偏光板２４３を介した色光を透過し、液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｂから射出され、かつ、射出側偏光板２４３を介した各色光を反射する。これにより、赤色光、緑色光及び青色光が合成された画像光（カラー画像）が形成される。
【００３１】
投射光学装置３は、ＰＢＳ３１と、投射レンズ３２とを備える。
ＰＢＳ３１は、２つの直角プリズムを貼り合わせて構成され、各直角プリズムを貼り合わせた界面に形成された誘電体偏光膜にて一方の偏光方向の光を透過させ、他方の偏光方向の光を反射させる。本実施形態では、平行側画像投射装置２Ａから射出される画像光は誘電体偏光膜を透過し、垂直側画像投射装置２Ｂから射出される画像光は誘電体偏光膜で反射されて、それぞれ投射レンズ３２に導かれる。
投射レンズ３２は、筒状の鏡筒（図示略）内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、ＰＢＳ３１から射出される画像光をスクリーンＳｃ等の投射面に拡大投射する。
【００３２】
〔調整機構の概略構成〕
調整機構４は、画像投射装置２の投射光学装置３に対する位置、及び姿勢を調整する機構であり、平行側画像投射装置２Ａを調整する第１調整機構５と、垂直側画像投射装置２Ｂを調整する第２調整機構６とで構成される。
【００３３】
図２は、第１調整機構５の一例を示す模式図である。なお、図２においては、照明光軸ＡをＺ軸とし、このＺ軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの軸（直交軸）をＸ軸、及びＹ軸とする。なお、図２においては、平行側画像投射装置２Ａのうち、クロスダイクロイックプリズム２４４のみを図示し、他の光学部品の図示を省略する。
第１調整機構５は、図２に示すように、プロジェクタ１の筐体に取り付けられる第１基台５１と、第１基台５１に取り付けられる第２基台５２と、第２基台５２に取り付けられ、平行側画像投射装置２Ａを載置する第３基台５３とを備える。
【００３４】
第１基台５１は、四隅位置に設けられた弾性部材５１１を介してプロジェクタ１の筐体に取り付けられている。そして、第１基台５１は、−Ｙ軸方向に負荷が加わることで−Ｙ軸方向に移動し、負荷が取り除かれることで弾性部材５１１の弾性力により＋Ｙ軸方向に移動する。また、第１基台５１には、＋Ｙ軸方向に突出する突出部５１２が−Ｚ軸方向の端部に設けられている。
第２基台５２は、第１基台５１に載置されるとともに、第１基台５１の突出部５１２に弾性部材５２１を介して取り付けられている。そして、第２基台５２は、−Ｚ軸方向に負荷が加わることで−Ｚ軸方向に移動し、負荷が取り除かれることで弾性部材５２１の弾性力により＋Ｚ軸方向に移動する。また、第２基台５２には、＋Ｙ軸方向に突出する突出部５２２が−Ｘ軸方向の端部に設けられている。
【００３５】
第３基台５３は、第２基台５２に載置されるとともに、第２基台５２の突出部５２２に弾性部材５３１を介して取り付けられている。そして、第３基台５３は、−Ｘ軸方向に負荷が加わることで−Ｘ軸方向に移動し、負荷が取り除かれることで弾性部材５３１の弾性力により＋Ｘ軸方向に移動する。
したがって、第１調整機構５は、平行側画像投射装置２ＡをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って移動させることで投射光学装置３に対する平行側画像投射装置２Ａの位置を調整する。なお、平行側画像投射装置２Ａの位置とは、クロスダイクロイックプリズム２４４における射出端面２４４Ａの位置をいうものとする。
【００３６】
図３は、第２調整機構６の一例を示す模式図である。なお、図３においても、図２と同様にＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸をとり、さらに、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を中心とする回転角をそれぞれφ、θ、ψとする。また、図３においても、垂直側画像投射装置２Ｂのうち、クロスダイクロイックプリズム２４４のみを図示し、他の光学部品の図示を省略する。
第２調整機構６は、図３に示すように、プロジェクタ１の筐体に取り付けられる第１基台６１と、第１基台６１に取り付けられる第２基台６２と、第２基台６２に取り付けられ、垂直側画像投射装置２Ｂを載置する第３基台６３とを備える。また、プロジェクタ１には、第１基台６１を支持するための支持部１１がＺ軸方向の両端部に設けられている。
【００３７】
第１基台６１は、Ｚ軸方向にそれぞれ延出する略円柱状の回転軸６１１を備え、この回転軸６１１がプロジェクタ１の支持部１１に形成された孔１１Ａに挿通されることでプロジェクタ１の筐体に取り付けられている。また、第１基台６１は、四隅位置に設けられた弾性部材６１２を介してプロジェクタ１の筐体に取り付けられている。そして、第１基台６１は、Ｘ軸方向のいずれかの端部において、Ｙ軸方向に沿って負荷が加わることでＺ軸を中心として回転角ψを増減させるように回転する。また、第１基台６１には、第２基台６２を支持するための支持部６１３がＸ軸方向の両端部に設けられている。
【００３８】
第２基台６２は、Ｘ軸方向にそれぞれ延出する略円柱状の回転軸６２１を備え、この回転軸６２１が第１基台６１の支持部６１３に形成された孔６１３Ａに挿通されることで第１基台６１に取り付けられている。また、第２基台６２は、四隅位置に設けられた弾性部材６２２を介して第１基台６１に取り付けられている。そして、第２基台６２は、Ｚ軸方向の端部において、Ｙ軸方向に沿って負荷が加わることでＸ軸を中心として回転角φを増減させるように回転する。また、第２基台６２には、略中心位置において＋Ｙ軸方向に突出する略円柱状の軸部６２３と、Ｚ軸方向の両端部において＋Ｙ軸方向にそれぞれ突出する突出部６２４とが設けられている。
【００３９】
第３基台６３は、略中心位置に孔６３Ａが形成され、この孔６３Ａに第２基台６２の軸部６２３が挿通された状態で載置されている。また、第３基台６３は、第２基台６２の突出部６２４に弾性部材６３１を介して取り付けられている。そして、第３基台６３は、Ｘ軸方向の両端部のうち、いずれかの端部において、Ｚ軸方向に沿って負荷が加わることでＹ軸を中心として回転角θを増減させるように回転する。
なお、第１基台６１の回転軸６１１、第２基台６２の回転軸６２１、及び第２基台６２の軸部６２３は、第２調整機構６を＋Ｙ軸方向側から見たときに、クロスダイクロイックプリズム２４４の略中央位置を通るようにそれぞれ設けられている。
【００４０】
したがって、第２調整機構６は、垂直側画像投射装置２ＢをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を中心として回転させることで投射光学装置３に対する垂直側画像投射装置２Ｂの姿勢を調整する。なお、垂直側画像投射装置２Ｂの姿勢とは、クロスダイクロイックプリズム２４４における射出端面２４４Ａの投射光学装置３（ＰＢＳ３１における入射端面）に対する傾きをいうものとする。
以上のように、調整機構４は、第１調整機構５、及び第２調整機構６で合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５に３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）、第２調整機構６に３自由度（φ、θ、ψ）で振り分けられている。また、本実施形態では、プロジェクタ１は、各基台５１〜５３，６１〜６３に負荷を加えるためのリニアアクチュエータ（図示略）を備えている。そして、このリニアアクチュエータを駆動することで各画像投射装置２の位置、及び姿勢を調整する。
【００４１】
〔プロジェクタの製造方法〕
次に、プロジェクタ１の製造方法を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、投射光学装置３に対する画像投射装置２の位置、及び姿勢の調整方法を主に説明し、その他の製造方法（固定方法等）については説明を省略する。
まず、作業者は、従来と同様の製造方法で製造された各画像投射装置２等の光学部品をプロジェクタ１の筐体内に配置する。そして、光源２１１を点灯させるとともに、各液晶パネル２４１を駆動させることで、スクリーン等の投射面に調整用の画像を表示させる。なお、調整用の画像としては、例えば、液晶パネル２４１Ｇにて緑色光を透過させ、液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｂにて赤色光、青色光を遮断して、投射面上において全ての画素が緑色に表示される画像を採用することができる。
この状態において、投射面に表示される調整用の画像を、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等で撮像し、撮像した撮像画像に基づいて、プロジェクタ１を構成する光学部品の調整を実施する。
【００４２】
図４は、プロジェクタ１を構成する光学部品の調整方法を示すフローチャートである。
まず、作業者は、図４に示すように、ＰＢＳ３１を回転させて投射レンズ３２に対する位置、及び姿勢を調整する（Ｓ１：ＰＢＳ回転工程）。なお、調整機構４による画像投射装置２の調整で平行側画像投射装置２Ａから射出される画像光に基づく画像と、垂直側画像投射装置２Ｂから射出される画像光に基づく画像とを投射面上で略一致させることができる場合には、ＰＢＳ回転工程Ｓ１は省略することができる。
【００４３】
ＰＢＳ回転工程Ｓ１にてＰＢＳ３１の調整が実施されると、調整機構４は、垂直側画像投射装置２Ｂのフォーカス調整をする（Ｓ２：垂直側フォーカス調整工程）。具体的に、調整機構４は、第２調整機構における第２基台６２、及び第３基台６３に加える負荷を増減させることで、垂直側画像投射装置２Ｂの回転角φ、θを調整する。また、投射レンズ３２の位置を照明光軸Ａに沿って移動させることで、垂直側画像投射装置２Ｂにおける各液晶パネル２４１の位置と、投射レンズ３２のバックフォーカス位置とが略一致するように調整する。なお、投射レンズ３２の位置は、各基台５１〜５３，６１〜６３と同様にリニアアクチュエータを用いて移動させることで調整してもよく、ＰＢＳ３１と同様に作業者が調整してもよい。
【００４４】
垂直側フォーカス調整工程Ｓ２にて垂直側画像投射装置２Ｂのフォーカス調整が実施されると、調整機構４は、平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整をする（Ｓ３：平行側フォーカス調整工程）。具体的に、調整機構４は、第１調整機構５における第２基台５２に加える負荷を増減させることで平行側画像投射装置２ＡのＺ軸方向の位置を調整する。
【００４５】
平行側フォーカス調整工程Ｓ３にて平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整が実施されると、調整機構４は、垂直側画像投射装置２Ｂのアラインメント調整をする（Ｓ４：垂直側アラインメント調整工程）。具体的に、調整機構４は、第２調整機構における第１基台６１に加える負荷を増減させることで、垂直側画像投射装置２Ｂの回転角ψを調整する。
垂直側アラインメント調整工程Ｓ４にて垂直側画像投射装置２Ｂのアラインメント調整が実施されると、調整機構４は、平行側画像投射装置２Ａのアラインメント調整をする（Ｓ５：平行側アラインメント調整工程）。具体的に、調整機構４は、第１調整機構における第１基台５１、及び第３基台５３に加える負荷を増減させることで、平行側画像投射装置２ＡのＸ軸方向、及びＹ軸方向の位置を調整する。
【００４６】
なお、垂直側アラインメント調整工程Ｓ４、及び平行側アラインメント調整工程Ｓ５は、ＣＣＤカメラ等で撮像された画像に基づいて、平行側画像投射装置２Ａから射出される画像光に基づく画像と、垂直側画像投射装置２Ｂから射出される画像光に基づく画像とが投射面上で略一致するように繰り返し調整される。
以上の各工程を実施することでプロジェクタ１を構成する光学部品が調整される。
【００４７】
本実施形態に係るプロジェクタ１によれば、次のような効果がある。
（１）プロジェクタ１は調整機構４を備えるので、２つの画像投射装置２を従来と同様の製造方法で別々に製造し、各画像投射装置２をそれぞれ配置した後、調整機構４にて画像投射装置２の位置、及び姿勢を調整することができる。したがって、プロジェクタ１の生産性を向上させることができる。また、各画像投射装置２は従来と同様の高い精度を得ることができるので、プロジェクタ１全体としても高い精度を得ることができる。さらに、工場等でプロジェクタ１を製造して出荷した後、経時変化などの影響により再度の調整をする場合であっても、画像投射装置２は投射光学装置３に対して接着剤等で固定されていないので容易に再調整することができる。
【００４８】
（２）調整機構４は、照明光学装置２１、色分離光学装置２２、液晶パネル２４１、及びクロスダイクロイックプリズム２４４を含む画像投射装置２全体を調整するので、これらの装置間の調整を実施する必要がなく、プロジェクタ１の製造工程を簡素化することができる。
（３）調整機構４は、第１調整機構５、及び第２調整機構６で合計６自由度を有しているので、各画像投射装置２の相対的な位置、及び姿勢を６自由度で調整することができる。また、各自由度を第１調整機構５、及び第２調整機構６に振り分けているので、各調整機構５，６を小型化することができる。
【００４９】
（４）第１調整機構５は、平行側画像投射装置２ＡをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って移動させることで投射光学装置３に対する平行側画像投射装置２Ａの位置を調整し、第２調整機構６は、垂直側画像投射装置２ＢをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を中心として回転させることで投射光学装置３に対する垂直側画像投射装置２Ｂの姿勢を調整するので、第１調整機構５、及び第２調整機構６を簡素化することができる。
（５）第１調整機構５は、平行側画像投射装置２Ａを調整し、第２調整機構６は、垂直側画像投射装置２Ｂを調整する。また、平行側画像投射装置２Ａは、形成した画像光の射出方向と、投射光学装置３による画像光の投射方向とが略平行となるように配置され、垂直側画像投射装置２Ｂは、形成した画像光の射出方向と、投射光学装置３による画像光の投射方向とが略直交するように配置されている。したがって、垂直側画像投射装置２Ｂの調整において、投射レンズ３２に対するあおり方向を調整することができ、プロジェクタ１全体としても高い精度を得ることができる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
図５は、プロジェクタ１Ａの概略構成を示す模式図である。
なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省
略する。
前記第１実施形態では、プロジェクタ１は、調整機構４を備え、調整機構４は、第１調整機構５、及び第２調整機構６で合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５に３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）、第２調整機構６に３自由度（φ、θ、ψ）で振り分けられていた。これに対して、本実施形態では、プロジェクタ１Ａは、図５に示すように、調整機構４Ａを備え、調整機構４Ａは、第１調整機構５Ａ、及び第２調整機構６Ａで合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５Ａに３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、ψ）、第２調整機構６Ａに３自由度（φ、θ、Ｚ軸）で振り分けられている点で異なる。なお、本実施形態では、調整機構４Ａの例示、及び図示は省略する。
【００５１】
図６は、プロジェクタ１Ａを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャートである。
まず、作業者は、図６に示すように、前記第１実施形態と同様にＰＢＳ回転工程Ｓ１を実施する。
ＰＢＳ回転工程Ｓ１にてＰＢＳ３１の調整が実施されると、調整機構４Ａは、垂直側画像投射装置２Ｂのフォーカス調整をする（Ｓ１２：垂直側フォーカス調整工程）。具体的に、調整機構４Ａは、垂直側画像投射装置２Ｂの回転角φ、θと、Ｚ軸方向の位置を調整する。
【００５２】
垂直側フォーカス調整工程Ｓ１２にて垂直側画像投射装置２Ｂのフォーカス調整が実施されると、投射レンズ３２の位置を照明光軸Ａに沿って移動させることで、平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整をする（Ｓ１３：平行側フォーカス調整工程）。具体的に、投射レンズ３２の位置は、垂直側画像投射装置２Ｂにおける各液晶パネル２４１の位置と、投射レンズ３２のバックフォーカス位置とが略一致するように調整する。なお、投射レンズ３２の位置は、前記第１実施形態における各基台５１〜５３，６１〜６３と同様にリニアアクチュエータを用いて移動させることで調整してもよく、ＰＢＳ３１と同様に作業者が調整してもよい。
【００５３】
平行側フォーカス調整工程Ｓ１３にて平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整が実施されると、調整機構４Ａは、平行側画像投射装置２Ａのアラインメント調整をする（Ｓ１４：平行側アラインメント調整工程）。具体的に、調整機構４Ａは、平行側画像投射装置２ＡのＸ軸方向、及びＹ軸方向の位置、及び回転角ψを調整する。
以上の各工程を実施することでプロジェクタ１Ａを構成する光学部品が調整される。
【００５４】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１）〜（３），（５）と同様の作用効果を奏することができる他、以下の作用効果を奏することができる。
（６）第１調整機構５Ａは、平行側画像投射装置２ＡのＸ軸方向、及びＹ軸方向の位置、及び回転角ψを調整し、第２調整機構６Ａは、垂直側画像投射装置２Ｂの回転角φ、θと、Ｚ軸方向の位置を調整するので、各画像投射装置２のアラインメント調整をする場合には、第１調整機構５Ａのみを駆動すればよく、フォーカス調整をする場合には、第２調整機構６Ａのみを駆動すればよいので、プロジェクタ１の製造方法を簡素化することができる。
【００５５】
〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
図７は、プロジェクタ１Ｂの概略構成を示す模式図である。
前記第１実施形態、及び前記第２実施形態では、プロジェクタ１，１Ａは、調整機構４，４Ａを備え、調整機構４，４Ａは、第１調整機構５，５Ａ、及び第２調整機構６，６Ａで合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５，５Ａに３自由度、第２調整機構６，６Ａに３自由度で振り分けられていた。これに対して、本実施形態では、プロジェクタ１Ｂは、図７に示すように、垂直側画像投射装置２Ｂの投射光学装置３に対する位置、及び姿勢を調整する調整機構４Ｂを備え、調整機構４Ｂは、６自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、φ、θ、ψ）を有している点で異なる。なお、本実施形態では、調整機構４Ｂの例示、及び図示は省略する。
また、前記第１実施形態、及び前記第２実施形態では、各画像投射装置２は、調整機構４，４Ａにて調整可能に構成されていたが、本実施形態では、平行側画像投射装置２Ａは、プロジェクタ１の筐体内に固定されている点で異なる。
【００５６】
図８は、プロジェクタ１Ｂを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャートである。
まず、作業者は、図８に示すように、前記第１実施形態、及び第２実施形態と同様にＰＢＳ回転工程Ｓ１を実施する。
ＰＢＳ回転工程Ｓ１にてＰＢＳ３１の調整が実施されると、調整機構４Ｂは、前記第２実施形態と同様に垂直側フォーカス調整工程Ｓ１２、及び平行側フォーカス調整工程Ｓ１３を実施する。
【００５７】
平行側フォーカス調整工程Ｓ１３にて平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整が実施されると、調整機構４Ｂは、垂直側画像投射装置２Ｂのアラインメント調整をする（Ｓ２４：垂直側アラインメント調整工程）。具体的に、調整機構４Ｂは、垂直側画像投射装置２ＢのＸ軸方向、及びＹ軸方向の位置、及び回転角ψを調整する。
以上のステップを実施することでプロジェクタ１Ｂを構成する光学部品が調整される。
【００５８】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１）〜（３），（５）と同様の作用効果を奏することができる他、以下の作用効果を奏することができる。
（７）平行側画像投射装置２Ａは、投射光学装置３に対する位置、及び姿勢が固定されるので、平行側画像投射装置２Ａを従来と同様の製造方法で製造して固定した後、垂直側画像投射装置２Ｂを従来と同様の製造方法で製造して配置し、調整機構４Ｂにて配置した垂直側画像投射装置２Ｂの位置、及び姿勢を調整することができる。したがって、プロジェクタ１の生産性を更に向上させることができる。
（８）平行側画像投射装置２Ａと、投射光学装置３との配置は、従来の１つの画像投射装置を備えるプロジェクタと同じであるので、プロジェクタ１の生産性を更に向上させることができる。
【００５９】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。また、前記各実施形態を組み合わせることは自由である。
前記各実施形態では、調整機構４，４Ａ，４Ｂは、画像投射装置２の投射光学装置３に対する位置、及び姿勢を調整していたが、調整機構は、画像投射装置の投射光学装置に対する位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整すればよい。しかしながら、プロジェクタ全体として高い精度を得るためには、前記各実施形態のように調整機構は画像投射装置の投射光学装置に対する位置、及び姿勢を調整することが好ましい。
前記各実施形態では、調整機構４，４Ａ，４Ｂは、６自由度を有していたが、これとは異なる自由度を有していてもよく、必要に応じて増減させればよい。
【００６０】
前記第１実施形態では、調整機構４は、第１調整機構５、及び第２調整機構６で合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５に３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）、第２調整機構６に３自由度（φ、θ、ψ）で振り分けられていた。また、前記第２実施形態では、調整機構４Ａは、第１調整機構５Ａ、及び第２調整機構６Ａで合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５Ａに３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、ψ）、第２調整機構６Ａに３自由度（φ、θ、Ｚ軸）で振り分けられていた。これに対して、例えば、第１調整機構に４自由度、第２調整機構に２自由度で振り分けてもよい。要するに、各自由度をどのように第１調整機構、及び第２調整機構に振り分けるかは設計者の自由である。
【００６１】
前記第１実施形態、及び前記第２実施形態では、第１調整機構５，５Ａは、平行側画像投射装置２Ａを調整し、第２調整機構６，６Ａは、垂直側画像投射装置２Ｂを調整していた。これに対して、第１調整機構は、垂直側画像投射装置を調整し、第２調整機構は、平行側画像投射装置を調整するようにしてもよい。要するに、第１調整機構は、一方の画像投射装置を調整し、第２調整機構は、他方の画像投射装置を調整すればよい。
前記第３実施形態では、平行側画像投射装置２Ａは、プロジェクタ１の筐体内に固定され、垂直側画像投射装置２Ｂは、調整機構４Ｂにて調整されていた。これに対して、垂直側画像投射装置は、プロジェクタの筐体内に固定され、平行側画像投射装置は、調整機構にて調整されるようにしてもよい。要するに、一方の画像投射装置は、投射光学装置に対する位置、及び姿勢が固定され、他方の画像投射装置は、調整機構にて調整されるようにすればよい。
【００６２】
前記第１実施形態では、調整機構４の構成を例示したが、調整機構は、これ以外の構成であってもよい。要するに、調整機構は、投射光学装置に対する画像投射装置の位置、及び姿勢を調整するものであればよい。
前記各実施形態では、透過型の液晶パネル２４１を採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用してもよく、あるいは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を採用してもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、プロジェクタに利用でき、特に２系統の画像投射装置を備えるプロジェクタに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。
【図２】前記実施形態における第１調整機構の一例を示す模式図。
【図３】前記実施形態における第２調整機構の一例を示す模式図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。
【図６】前記実施形態におけるプロジェクタを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャート。
【図７】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。
【図８】前記実施形態におけるプロジェクタを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ，１Ｂ…プロジェクタ、２…画像投射装置、２Ａ…平行側画像投射装置、２Ｂ…垂直側画像投射装置、３…投射光学装置、４，４Ａ，４Ｂ…調整機構、５，５Ａ…第１調整機構、６，６Ａ…第２調整機構、２１…照明光学装置、２２…色分離光学装置、２４１…液晶パネル（光変調装置）、２４４…クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、Ａ…照明光軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、及び調整方法に関し、特に２系統の画像投射装置を備えるプロジェクタ、及び調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とを有する画像投射装置を備えるプロジェクタが知られている。そして、画像投射装置から射出された画像光は、投射レンズを介して投射される（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクタは、照明光学ユニット（照明光学装置）を構成する各光学部品の位置をそれぞれ調整して筐体内に配置することで製造されている。また、このようなプロジェクタにおいては、色分離光学装置、光変調装置、及び色合成光学装置についても投射レンズの光軸に対する位置をそれぞれ調整して配置して製造されるのが一般的である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８７２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、プロジェクタの３次元表示（偏光方式）や、高輝度化、及び高解像度化の要求が高まっている。しかしながら、１つの画像投射装置を備えるプロジェクタでは、光変調装置の応答速度等の影響により、このような要求を実現することが困難であるという問題がある。
これに対して、２つの画像投射装置を備え、各画像投射装置から射出される画像光を、例えば、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）等を用いて合成し、投射レンズを介して投射するプロジェクタを構成することにより、前述した要求を実現することが考えられる。
しかしながら、プロジェクタを２つの画像投射装置を備える構成とすると、特許文献１に記載のプロジェクタのように、各光学部品の位置をそれぞれ調整して配置していたのではプロジェクタの製造に時間がかかり生産性が低下するという問題がある。また、多数の光学部品を別々に配置するため、高い精度を得ることが出来ないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、生産性を向上させることができるとともに、高い精度を得ることができるプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクタは、光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とをそれぞれ有する２つの画像投射装置と、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、前記投射光学装置に対する前記画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整機構を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、調整機構は、各画像投射装置のうち、いずれか１つの画像投射装置に設けてもよく、双方の画像投射装置に設けてもよい。いずれか１つの画像投射装置に調整機構を設けた場合には、各画像投射装置の相対的な位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整することができ、双方の画像投射装置に調整機構を設けた場合には、各画像投射装置の絶対的な位置、及び姿勢、すなわち投射光学装置に対する位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整することができる。
【０００８】
本発明によれば、プロジェクタは調整機構を備えるので、２つの画像投射装置を従来と同様の製造方法で別々に製造し、各画像投射装置をそれぞれ配置した後、調整機構にて画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整することができる。
したがって、各光学部品の位置をそれぞれ調整して配置する場合と比較してプロジェクタの生産性を向上させることができる。また、各画像投射装置は従来と同様の高い精度を得ることができるので、プロジェクタ全体としても高い精度を得ることができる。さらに、工場等でプロジェクタを製造して出荷した後、経時変化などの影響により再度の調整をする場合であっても、画像投射装置は投射光学装置に対して接着剤等で固定されていないので容易に再調整することができる。
また、調整機構は、照明光学装置、色分離光学装置、光変調装置、及び色合成光学装置を含む画像投射装置全体を調整するので、これらの装置間の調整を実施する必要がなく、プロジェクタの製造工程を簡素化することができる。
【０００９】
本発明では、前記調整機構は、前記各画像投射装置のうち、一方の画像投射装置を調整する第１調整機構と、他方の画像投射装置を調整する第２調整機構とで構成され、前記光源から前記色合成光学装置を介して前記投射光学装置に至る照明光軸と、前記照明光軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの直交軸とに沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整するとともに、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整する６自由度を有し、前記各自由度は、前記第１調整機構、及び前記第２調整機構に振り分けられていることが好ましい。
【００１０】
ここで、投射光学装置は、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射するものであり、例えば、前述したＰＢＳ、及び投射レンズにて構成することができる。また、画像投射装置の位置とは、色合成光学装置における画像光の射出端面の位置をいい、姿勢とは、この射出端面の投射光学装置に対する傾きをいうものとする。
【００１１】
本発明によれば、第１調整機構にて一方の画像投射装置を調整することができ、第２調整機構にて他方の画像投射装置を調整することができる。そして、各自由度は、第１調整機構、及び第２調整機構に振り分けられているので、各画像投射装置の相対的な位置、及び姿勢を６自由度で調整することができる。
また、各自由度を第１調整機構、及び第２調整機構に振り分けているので、各画像投射装置のうち、いずれか１つの画像投射装置に６自由度を有する調整機構を設ける場合と比較して、各調整機構を小型化することができる。
【００１２】
本発明では、前記第１調整機構は、前記照明光軸、及び前記各直交軸に沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整し、前記第２調整機構は、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整することが好ましい。
このような構成によれば、第１調整機構を、画像投射装置を各軸方向に沿って直線的に移動させる機構とすればよく、第２調整機構を、画像投射装置を各軸回りに回転させる機構とすればよいので、第１調整機構、及び第２調整機構を簡素化することができる。
【００１３】
本発明では、前記第１調整機構は、前記各直交軸に沿って前記画像投射装置を移動させるとともに、前記照明光軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで調整し、前記第２調整機構は、前記照明光軸に沿って前記画像投射装置を移動させるとともに、前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで調整することが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、第１調整機構は、色合成光学装置の射出端面を各直交軸に沿って移動させるとともに、照明光軸を中心として回転させるので、画像投射装置から射出される画像光における各画素の位置合わせをすることができる（以下、アラインメント調整とする）。また、第２調整機構は、色合成光学装置の射出端面を照明光軸に沿って移動させるとともに、各直交軸を中心として回転させるので、投射レンズに対するあおり方向、及びフォーカス位置の調整をすることができる（以下、フォーカス調整とする）。
したがって、各画像投射装置のアラインメント調整をする場合には、第１調整機構のみを駆動すればよく、フォーカス調整をする場合には、第２調整機構のみを駆動すればよいので、プロジェクタの製造方法を簡素化することができる。
【００１５】
本発明では、前記各画像投射装置のうち、一方の画像投射装置は、前記投射光学装置に対する位置、及び姿勢が固定され、他方の画像投射装置は、前記調整機構にて調整され、前記調整機構は、前記光源から前記色合成光学装置を介して前記投射光学装置に至る照明光軸と、前記照明光軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの直交軸とに沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整するとともに、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整する６自由度を有することが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、一方の画像投射装置は、投射光学装置に対する位置、及び姿勢が固定されるので、一方の画像投射装置を従来と同様の製造方法で製造して固定した後、他方の画像投射装置を従来と同様の製造方法で製造して配置し、調整機構にて他方の画像投射装置の位置、及び姿勢を調整することができる。したがって、プロジェクタの生産性を更に向上させることができる。
【００１７】
本発明では、前記一方の画像投射装置は、前記画像光の射出方向と、前記投射光学装置による画像光の投射方向とが略平行となるように配置され、前記他方の画像投射装置は、前記画像光の射出方向と、前記投射光学装置による画像光の投射方向とが略直交するように配置されていることが好ましい。
ここで、他方の画像投射装置（以下、垂直側画像投射装置とする）から射出される画像光は、投射光学装置にて進行方向を略９０度変更され、一方の画像投射装置（以下、平行側画像投射装置とする）から射出される画像光に合成される。このため、垂直側画像投射装置を調整する場合には、各直交軸を中心として回転させて投射レンズに対するあおり方向の調整をすることが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、第１調整機構は、平行側画像投射装置を調整し、第２調整機構は、垂直側画像投射装置を調整する。
したがって、前述したように、第２調整機構が、照明光軸、及び各直交軸を中心として画像投射装置を回転させることで姿勢を調整するように調整機構を構成した場合には、垂直側画像投射装置の調整において、投射レンズに対するあおり方向を調整することができ、プロジェクタ全体としても高い精度を得ることができる。また、前述したように、第２調整機構が、照明光軸に沿って画像投射装置を移動させるとともに、各直交軸に沿って画像投射装置を回転させることで調整するように調整機構を構成した場合も同様である。
【００１９】
また、前述したように、平行側画像投射装置の投射光学装置に対する位置、及び姿勢を固定し、垂直側画像投射装置を、６自由度の調整機構にて調整するように構成した場合であっても垂直側画像投射装置の調整において、投射レンズに対するあおり方向を調整することができる。さらに、この場合には、平行側画像投射装置と、投射光学装置との配置は、従来の１つの画像投射装置を備えるプロジェクタと同じであるので、プロジェクタの生産性を更に向上させることができる。
【００２０】
本発明の調整方法は、光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とをそれぞれ有する２つの画像投射装置と、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタの調整方法であって、前記プロジェクタは、前記投射光学装置に対する前記画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整機構を備え、前記画像投射装置を、前記調整機構にて調整することを特徴とする。
このような調整方法によれば、前述したプロジェクタの作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの概略構成〕
図１は、プロジェクタ１の概略構成を示す模式図である。
プロジェクタ１は、図１に示すように、光源から射出された光を入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成する２つの画像投射装置２と、画像投射装置２にて形成された画像光を投射する投射光学装置３と、調整機構４と、画像投射装置２、投射光学装置３、及び調整機構４を収納する筐体（図示略）とを備える。なお、調整機構４については後に詳述する。
【００２２】
画像投射装置２は、形成した画像光の射出方向と、投射光学装置３による画像光の投射方向とが略平行となるように配置された平行側画像投射装置２Ａと、形成した画像光の射出方向と、投射光学装置３による画像光の投射方向とが略直交するように配置された垂直側画像投射装置２Ｂとで構成されている。各画像投射装置２は、照明光学装置２１と、色分離光学装置２２と、リレー光学装置２３と、電気光学装置２４とを備えてそれぞれ構成されている。
【００２３】
照明光学装置２１は、光源２１１から射出された光を被照明領域で結像させるものであり、光源２１１と、第１レンズアレイ２１２と、第２レンズアレイ２１３と、重畳レンズ２１４とを備えて構成されている。
光源２１１は、図示は省略するが、放射状の光線を射出する光源ランプと、光源ランプから射出された放射光を反射して所定位置に収束させるリフレクタと、リフレクタにて収束される光を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズとを備えている。
【００２４】
第１レンズアレイ２１２及び第２レンズアレイ２１３は、それぞれ対応する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、第１レンズアレイ２１２は、光源２１１から入射した光を複数の部分光に分割して、第２レンズアレイ２１３近傍に結像させる。
第２レンズアレイ２１３は、光路後段に位置する重畳レンズ２１４とともに、第１レンズアレイ２１２の各小レンズから射出された像を、電気光学装置２４の後述する液晶パネル２４１の画像形成領域に結像させる。なお、第２レンズアレイ２１３から射出した各部分光は、第２レンズアレイ２１３と、重畳レンズ２１４との間に介在配置される偏光変換素子（図示略）にて略１種類の偏光方向を有する直線偏光に変換される。また、平行側画像投射装置２Ａにおける偏光変換素子にて変換される直線偏光と、垂直側画像投射装置２Ｂにおける偏光変換素子にて変換される直線偏光とは、互いに異なる種類の偏光方向を有する直線偏光とされている。
【００２５】
色分離光学装置２２は、２枚のダイクロイックミラー２２１，２２２と、反射ミラー２２３とを備え、ダイクロイックミラー２２１，２２２により照明光学装置２１から射出された複数の部分光を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学装置２３は、入射側レンズ２３１、リレーレンズ２３３、および反射ミラー２３２，２３４を備え、色分離光学装置２２で分離された青色光を青色光用の液晶パネル２４１Ｂまで導く機能を有している。
【００２６】
この際、色分離光学装置２２のダイクロイックミラー２２１では、照明光学装置２１から射出された光の赤色光成分が透過するとともに、緑色光成分と青色光成分とが反射する。ダイクロイックミラー２２１を透過した赤色光は、反射ミラー２２３で反射し、フィールドレンズ２１５を通って赤色光用の液晶パネル２４１Ｒに達する。このフィールドレンズ２１５は、第２レンズアレイ２１３から射出された各部分光をその中心軸（主光線）に対して平行な光に変換する。他の緑色光および青色光用の液晶パネル２４１Ｇ，２４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ２１５も同様である。
【００２７】
ダイクロイックミラー２２１を反射した緑色光と青色光のうち、緑色光はダイクロイックミラー２２２によって反射し、フィールドレンズ２１５を通って緑色光用の液晶パネル２４１Ｇに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー２２２を透過してリレー光学装置２３を通り、さらにフィールドレンズ２１５を通って青色光用の液晶パネル２４１Ｂに達する。
【００２８】
電気光学装置２４は、入射した光を画像情報に応じて変調して画像光を形成するものであり、３つの液晶パネル２４１（赤色光側の液晶パネルを２４１Ｒ、緑色光側の液晶パネルを２４１Ｇ、青色光側の液晶パネルを２４１Ｂとする）と、各液晶パネル２４１の光路前段側に配置される３つの入射側偏光板２４２と、各液晶パネル２４１の光路後段側に配置される３つの射出側偏光板２４３と、クロスダイクロイックプリズム２４４とを備えて構成されている。
【００２９】
３つの入射側偏光板２４２は、色分離光学装置２２で分離された各色光のうち、偏光変換素子で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向を有する偏光のみ透過させ、その他の光を吸収する。
光変調装置としての３つの液晶パネル２４１は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、入力される画像情報に応じて液晶の配向状態が制御されることで、入射側偏光板２４２から射出された偏光の偏光方向を変調する。
３つの射出側偏光板２４３は、液晶パネル２４１を介して射出された光のうち、一定方向の偏光（例えば、入射側偏光板２４２における光の透過軸と直交する偏光軸を有する光）を透過し、その他の光を吸収する。
【００３０】
色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム２４４は、各射出側偏光板２４３から射出された各色光を合成して画像光を形成する。このクロスダイクロイックプリズム２４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状を有し、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル２４１Ｇから射出され、かつ、射出側偏光板２４３を介した色光を透過し、液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｂから射出され、かつ、射出側偏光板２４３を介した各色光を反射する。これにより、赤色光、緑色光及び青色光が合成された画像光（カラー画像）が形成される。
【００３１】
投射光学装置３は、ＰＢＳ３１と、投射レンズ３２とを備える。
ＰＢＳ３１は、２つの直角プリズムを貼り合わせて構成され、各直角プリズムを貼り合わせた界面に形成された誘電体偏光膜にて一方の偏光方向の光を透過させ、他方の偏光方向の光を反射させる。本実施形態では、平行側画像投射装置２Ａから射出される画像光は誘電体偏光膜を透過し、垂直側画像投射装置２Ｂから射出される画像光は誘電体偏光膜で反射されて、それぞれ投射レンズ３２に導かれる。
投射レンズ３２は、筒状の鏡筒（図示略）内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、ＰＢＳ３１から射出される画像光をスクリーンＳｃ等の投射面に拡大投射する。
【００３２】
〔調整機構の概略構成〕
調整機構４は、画像投射装置２の投射光学装置３に対する位置、及び姿勢を調整する機構であり、平行側画像投射装置２Ａを調整する第１調整機構５と、垂直側画像投射装置２Ｂを調整する第２調整機構６とで構成される。
【００３３】
図２は、第１調整機構５の一例を示す模式図である。なお、図２においては、照明光軸ＡをＺ軸とし、このＺ軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの軸（直交軸）をＸ軸、及びＹ軸とする。なお、図２においては、平行側画像投射装置２Ａのうち、クロスダイクロイックプリズム２４４のみを図示し、他の光学部品の図示を省略する。
第１調整機構５は、図２に示すように、プロジェクタ１の筐体に取り付けられる第１基台５１と、第１基台５１に取り付けられる第２基台５２と、第２基台５２に取り付けられ、平行側画像投射装置２Ａを載置する第３基台５３とを備える。
【００３４】
第１基台５１は、四隅位置に設けられた弾性部材５１１を介してプロジェクタ１の筐体に取り付けられている。そして、第１基台５１は、−Ｙ軸方向に負荷が加わることで−Ｙ軸方向に移動し、負荷が取り除かれることで弾性部材５１１の弾性力により＋Ｙ軸方向に移動する。また、第１基台５１には、＋Ｙ軸方向に突出する突出部５１２が−Ｚ軸方向の端部に設けられている。
第２基台５２は、第１基台５１に載置されるとともに、第１基台５１の突出部５１２に弾性部材５２１を介して取り付けられている。そして、第２基台５２は、−Ｚ軸方向に負荷が加わることで−Ｚ軸方向に移動し、負荷が取り除かれることで弾性部材５２１の弾性力により＋Ｚ軸方向に移動する。また、第２基台５２には、＋Ｙ軸方向に突出する突出部５２２が−Ｘ軸方向の端部に設けられている。
【００３５】
第３基台５３は、第２基台５２に載置されるとともに、第２基台５２の突出部５２２に弾性部材５３１を介して取り付けられている。そして、第３基台５３は、−Ｘ軸方向に負荷が加わることで−Ｘ軸方向に移動し、負荷が取り除かれることで弾性部材５３１の弾性力により＋Ｘ軸方向に移動する。
したがって、第１調整機構５は、平行側画像投射装置２ＡをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って移動させることで投射光学装置３に対する平行側画像投射装置２Ａの位置を調整する。なお、平行側画像投射装置２Ａの位置とは、クロスダイクロイックプリズム２４４における射出端面２４４Ａの位置をいうものとする。
【００３６】
図３は、第２調整機構６の一例を示す模式図である。なお、図３においても、図２と同様にＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸をとり、さらに、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を中心とする回転角をそれぞれφ、θ、ψとする。また、図３においても、垂直側画像投射装置２Ｂのうち、クロスダイクロイックプリズム２４４のみを図示し、他の光学部品の図示を省略する。
第２調整機構６は、図３に示すように、プロジェクタ１の筐体に取り付けられる第１基台６１と、第１基台６１に取り付けられる第２基台６２と、第２基台６２に取り付けられ、垂直側画像投射装置２Ｂを載置する第３基台６３とを備える。また、プロジェクタ１には、第１基台６１を支持するための支持部１１がＺ軸方向の両端部に設けられている。
【００３７】
第１基台６１は、Ｚ軸方向にそれぞれ延出する略円柱状の回転軸６１１を備え、この回転軸６１１がプロジェクタ１の支持部１１に形成された孔１１Ａに挿通されることでプロジェクタ１の筐体に取り付けられている。また、第１基台６１は、四隅位置に設けられた弾性部材６１２を介してプロジェクタ１の筐体に取り付けられている。そして、第１基台６１は、Ｘ軸方向のいずれかの端部において、Ｙ軸方向に沿って負荷が加わることでＺ軸を中心として回転角ψを増減させるように回転する。また、第１基台６１には、第２基台６２を支持するための支持部６１３がＸ軸方向の両端部に設けられている。
【００３８】
第２基台６２は、Ｘ軸方向にそれぞれ延出する略円柱状の回転軸６２１を備え、この回転軸６２１が第１基台６１の支持部６１３に形成された孔６１３Ａに挿通されることで第１基台６１に取り付けられている。また、第２基台６２は、四隅位置に設けられた弾性部材６２２を介して第１基台６１に取り付けられている。そして、第２基台６２は、Ｚ軸方向の端部において、Ｙ軸方向に沿って負荷が加わることでＸ軸を中心として回転角φを増減させるように回転する。また、第２基台６２には、略中心位置において＋Ｙ軸方向に突出する略円柱状の軸部６２３と、Ｚ軸方向の両端部において＋Ｙ軸方向にそれぞれ突出する突出部６２４とが設けられている。
【００３９】
第３基台６３は、略中心位置に孔６３Ａが形成され、この孔６３Ａに第２基台６２の軸部６２３が挿通された状態で載置されている。また、第３基台６３は、第２基台６２の突出部６２４に弾性部材６３１を介して取り付けられている。そして、第３基台６３は、Ｘ軸方向の両端部のうち、いずれかの端部において、Ｚ軸方向に沿って負荷が加わることでＹ軸を中心として回転角θを増減させるように回転する。
なお、第１基台６１の回転軸６１１、第２基台６２の回転軸６２１、及び第２基台６２の軸部６２３は、第２調整機構６を＋Ｙ軸方向側から見たときに、クロスダイクロイックプリズム２４４の略中央位置を通るようにそれぞれ設けられている。
【００４０】
したがって、第２調整機構６は、垂直側画像投射装置２ＢをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を中心として回転させることで投射光学装置３に対する垂直側画像投射装置２Ｂの姿勢を調整する。なお、垂直側画像投射装置２Ｂの姿勢とは、クロスダイクロイックプリズム２４４における射出端面２４４Ａの投射光学装置３（ＰＢＳ３１における入射端面）に対する傾きをいうものとする。
以上のように、調整機構４は、第１調整機構５、及び第２調整機構６で合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５に３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）、第２調整機構６に３自由度（φ、θ、ψ）で振り分けられている。また、本実施形態では、プロジェクタ１は、各基台５１〜５３，６１〜６３に負荷を加えるためのリニアアクチュエータ（図示略）を備えている。そして、このリニアアクチュエータを駆動することで各画像投射装置２の位置、及び姿勢を調整する。
【００４１】
〔プロジェクタの製造方法〕
次に、プロジェクタ１の製造方法を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、投射光学装置３に対する画像投射装置２の位置、及び姿勢の調整方法を主に説明し、その他の製造方法（固定方法等）については説明を省略する。
まず、作業者は、従来と同様の製造方法で製造された各画像投射装置２等の光学部品をプロジェクタ１の筐体内に配置する。そして、光源２１１を点灯させるとともに、各液晶パネル２４１を駆動させることで、スクリーン等の投射面に調整用の画像を表示させる。なお、調整用の画像としては、例えば、液晶パネル２４１Ｇにて緑色光を透過させ、液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｂにて赤色光、青色光を遮断して、投射面上において全ての画素が緑色に表示される画像を採用することができる。
この状態において、投射面に表示される調整用の画像を、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等で撮像し、撮像した撮像画像に基づいて、プロジェクタ１を構成する光学部品の調整を実施する。
【００４２】
図４は、プロジェクタ１を構成する光学部品の調整方法を示すフローチャートである。
まず、作業者は、図４に示すように、ＰＢＳ３１を回転させて投射レンズ３２に対する位置、及び姿勢を調整する（Ｓ１：ＰＢＳ回転工程）。なお、調整機構４による画像投射装置２の調整で平行側画像投射装置２Ａから射出される画像光に基づく画像と、垂直側画像投射装置２Ｂから射出される画像光に基づく画像とを投射面上で略一致させることができる場合には、ＰＢＳ回転工程Ｓ１は省略することができる。
【００４３】
ＰＢＳ回転工程Ｓ１にてＰＢＳ３１の調整が実施されると、調整機構４は、垂直側画像投射装置２Ｂのフォーカス調整をする（Ｓ２：垂直側フォーカス調整工程）。具体的に、調整機構４は、第２調整機構における第２基台６２、及び第３基台６３に加える負荷を増減させることで、垂直側画像投射装置２Ｂの回転角φ、θを調整する。また、投射レンズ３２の位置を照明光軸Ａに沿って移動させることで、垂直側画像投射装置２Ｂにおける各液晶パネル２４１の位置と、投射レンズ３２のバックフォーカス位置とが略一致するように調整する。なお、投射レンズ３２の位置は、各基台５１〜５３，６１〜６３と同様にリニアアクチュエータを用いて移動させることで調整してもよく、ＰＢＳ３１と同様に作業者が調整してもよい。
【００４４】
垂直側フォーカス調整工程Ｓ２にて垂直側画像投射装置２Ｂのフォーカス調整が実施されると、調整機構４は、平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整をする（Ｓ３：平行側フォーカス調整工程）。具体的に、調整機構４は、第１調整機構５における第２基台５２に加える負荷を増減させることで平行側画像投射装置２ＡのＺ軸方向の位置を調整する。
【００４５】
平行側フォーカス調整工程Ｓ３にて平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整が実施されると、調整機構４は、垂直側画像投射装置２Ｂのアラインメント調整をする（Ｓ４：垂直側アラインメント調整工程）。具体的に、調整機構４は、第２調整機構における第１基台６１に加える負荷を増減させることで、垂直側画像投射装置２Ｂの回転角ψを調整する。
垂直側アラインメント調整工程Ｓ４にて垂直側画像投射装置２Ｂのアラインメント調整が実施されると、調整機構４は、平行側画像投射装置２Ａのアラインメント調整をする（Ｓ５：平行側アラインメント調整工程）。具体的に、調整機構４は、第１調整機構における第１基台５１、及び第３基台５３に加える負荷を増減させることで、平行側画像投射装置２ＡのＸ軸方向、及びＹ軸方向の位置を調整する。
【００４６】
なお、垂直側アラインメント調整工程Ｓ４、及び平行側アラインメント調整工程Ｓ５は、ＣＣＤカメラ等で撮像された画像に基づいて、平行側画像投射装置２Ａから射出される画像光に基づく画像と、垂直側画像投射装置２Ｂから射出される画像光に基づく画像とが投射面上で略一致するように繰り返し調整される。
以上の各工程を実施することでプロジェクタ１を構成する光学部品が調整される。
【００４７】
本実施形態に係るプロジェクタ１によれば、次のような効果がある。
（１）プロジェクタ１は調整機構４を備えるので、２つの画像投射装置２を従来と同様の製造方法で別々に製造し、各画像投射装置２をそれぞれ配置した後、調整機構４にて画像投射装置２の位置、及び姿勢を調整することができる。したがって、プロジェクタ１の生産性を向上させることができる。また、各画像投射装置２は従来と同様の高い精度を得ることができるので、プロジェクタ１全体としても高い精度を得ることができる。さらに、工場等でプロジェクタ１を製造して出荷した後、経時変化などの影響により再度の調整をする場合であっても、画像投射装置２は投射光学装置３に対して接着剤等で固定されていないので容易に再調整することができる。
【００４８】
（２）調整機構４は、照明光学装置２１、色分離光学装置２２、液晶パネル２４１、及びクロスダイクロイックプリズム２４４を含む画像投射装置２全体を調整するので、これらの装置間の調整を実施する必要がなく、プロジェクタ１の製造工程を簡素化することができる。
（３）調整機構４は、第１調整機構５、及び第２調整機構６で合計６自由度を有しているので、各画像投射装置２の相対的な位置、及び姿勢を６自由度で調整することができる。また、各自由度を第１調整機構５、及び第２調整機構６に振り分けているので、各調整機構５，６を小型化することができる。
【００４９】
（４）第１調整機構５は、平行側画像投射装置２ＡをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って移動させることで投射光学装置３に対する平行側画像投射装置２Ａの位置を調整し、第２調整機構６は、垂直側画像投射装置２ＢをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を中心として回転させることで投射光学装置３に対する垂直側画像投射装置２Ｂの姿勢を調整するので、第１調整機構５、及び第２調整機構６を簡素化することができる。
（５）第１調整機構５は、平行側画像投射装置２Ａを調整し、第２調整機構６は、垂直側画像投射装置２Ｂを調整する。また、平行側画像投射装置２Ａは、形成した画像光の射出方向と、投射光学装置３による画像光の投射方向とが略平行となるように配置され、垂直側画像投射装置２Ｂは、形成した画像光の射出方向と、投射光学装置３による画像光の投射方向とが略直交するように配置されている。したがって、垂直側画像投射装置２Ｂの調整において、投射レンズ３２に対するあおり方向を調整することができ、プロジェクタ１全体としても高い精度を得ることができる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
図５は、プロジェクタ１Ａの概略構成を示す模式図である。
なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省
略する。
前記第１実施形態では、プロジェクタ１は、調整機構４を備え、調整機構４は、第１調整機構５、及び第２調整機構６で合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５に３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）、第２調整機構６に３自由度（φ、θ、ψ）で振り分けられていた。これに対して、本実施形態では、プロジェクタ１Ａは、図５に示すように、調整機構４Ａを備え、調整機構４Ａは、第１調整機構５Ａ、及び第２調整機構６Ａで合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５Ａに３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、ψ）、第２調整機構６Ａに３自由度（φ、θ、Ｚ軸）で振り分けられている点で異なる。なお、本実施形態では、調整機構４Ａの例示、及び図示は省略する。
【００５１】
図６は、プロジェクタ１Ａを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャートである。
まず、作業者は、図６に示すように、前記第１実施形態と同様にＰＢＳ回転工程Ｓ１を実施する。
ＰＢＳ回転工程Ｓ１にてＰＢＳ３１の調整が実施されると、調整機構４Ａは、垂直側画像投射装置２Ｂのフォーカス調整をする（Ｓ１２：垂直側フォーカス調整工程）。具体的に、調整機構４Ａは、垂直側画像投射装置２Ｂの回転角φ、θと、Ｚ軸方向の位置を調整する。
【００５２】
垂直側フォーカス調整工程Ｓ１２にて垂直側画像投射装置２Ｂのフォーカス調整が実施されると、投射レンズ３２の位置を照明光軸Ａに沿って移動させることで、平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整をする（Ｓ１３：平行側フォーカス調整工程）。具体的に、投射レンズ３２の位置は、垂直側画像投射装置２Ｂにおける各液晶パネル２４１の位置と、投射レンズ３２のバックフォーカス位置とが略一致するように調整する。なお、投射レンズ３２の位置は、前記第１実施形態における各基台５１〜５３，６１〜６３と同様にリニアアクチュエータを用いて移動させることで調整してもよく、ＰＢＳ３１と同様に作業者が調整してもよい。
【００５３】
平行側フォーカス調整工程Ｓ１３にて平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整が実施されると、調整機構４Ａは、平行側画像投射装置２Ａのアラインメント調整をする（Ｓ１４：平行側アラインメント調整工程）。具体的に、調整機構４Ａは、平行側画像投射装置２ＡのＸ軸方向、及びＹ軸方向の位置、及び回転角ψを調整する。
以上の各工程を実施することでプロジェクタ１Ａを構成する光学部品が調整される。
【００５４】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１）〜（３），（５）と同様の作用効果を奏することができる他、以下の作用効果を奏することができる。
（６）第１調整機構５Ａは、平行側画像投射装置２ＡのＸ軸方向、及びＹ軸方向の位置、及び回転角ψを調整し、第２調整機構６Ａは、垂直側画像投射装置２Ｂの回転角φ、θと、Ｚ軸方向の位置を調整するので、各画像投射装置２のアラインメント調整をする場合には、第１調整機構５Ａのみを駆動すればよく、フォーカス調整をする場合には、第２調整機構６Ａのみを駆動すればよいので、プロジェクタ１の製造方法を簡素化することができる。
【００５５】
〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
図７は、プロジェクタ１Ｂの概略構成を示す模式図である。
前記第１実施形態、及び前記第２実施形態では、プロジェクタ１，１Ａは、調整機構４，４Ａを備え、調整機構４，４Ａは、第１調整機構５，５Ａ、及び第２調整機構６，６Ａで合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５，５Ａに３自由度、第２調整機構６，６Ａに３自由度で振り分けられていた。これに対して、本実施形態では、プロジェクタ１Ｂは、図７に示すように、垂直側画像投射装置２Ｂの投射光学装置３に対する位置、及び姿勢を調整する調整機構４Ｂを備え、調整機構４Ｂは、６自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、φ、θ、ψ）を有している点で異なる。なお、本実施形態では、調整機構４Ｂの例示、及び図示は省略する。
また、前記第１実施形態、及び前記第２実施形態では、各画像投射装置２は、調整機構４，４Ａにて調整可能に構成されていたが、本実施形態では、平行側画像投射装置２Ａは、プロジェクタ１の筐体内に固定されている点で異なる。
【００５６】
図８は、プロジェクタ１Ｂを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャートである。
まず、作業者は、図８に示すように、前記第１実施形態、及び第２実施形態と同様にＰＢＳ回転工程Ｓ１を実施する。
ＰＢＳ回転工程Ｓ１にてＰＢＳ３１の調整が実施されると、調整機構４Ｂは、前記第２実施形態と同様に垂直側フォーカス調整工程Ｓ１２、及び平行側フォーカス調整工程Ｓ１３を実施する。
【００５７】
平行側フォーカス調整工程Ｓ１３にて平行側画像投射装置２Ａのフォーカス調整が実施されると、調整機構４Ｂは、垂直側画像投射装置２Ｂのアラインメント調整をする（Ｓ２４：垂直側アラインメント調整工程）。具体的に、調整機構４Ｂは、垂直側画像投射装置２ＢのＸ軸方向、及びＹ軸方向の位置、及び回転角ψを調整する。
以上のステップを実施することでプロジェクタ１Ｂを構成する光学部品が調整される。
【００５８】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態における（１）〜（３），（５）と同様の作用効果を奏することができる他、以下の作用効果を奏することができる。
（７）平行側画像投射装置２Ａは、投射光学装置３に対する位置、及び姿勢が固定されるので、平行側画像投射装置２Ａを従来と同様の製造方法で製造して固定した後、垂直側画像投射装置２Ｂを従来と同様の製造方法で製造して配置し、調整機構４Ｂにて配置した垂直側画像投射装置２Ｂの位置、及び姿勢を調整することができる。したがって、プロジェクタ１の生産性を更に向上させることができる。
（８）平行側画像投射装置２Ａと、投射光学装置３との配置は、従来の１つの画像投射装置を備えるプロジェクタと同じであるので、プロジェクタ１の生産性を更に向上させることができる。
【００５９】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。また、前記各実施形態を組み合わせることは自由である。
前記各実施形態では、調整機構４，４Ａ，４Ｂは、画像投射装置２の投射光学装置３に対する位置、及び姿勢を調整していたが、調整機構は、画像投射装置の投射光学装置に対する位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整すればよい。しかしながら、プロジェクタ全体として高い精度を得るためには、前記各実施形態のように調整機構は画像投射装置の投射光学装置に対する位置、及び姿勢を調整することが好ましい。
前記各実施形態では、調整機構４，４Ａ，４Ｂは、６自由度を有していたが、これとは異なる自由度を有していてもよく、必要に応じて増減させればよい。
【００６０】
前記第１実施形態では、調整機構４は、第１調整機構５、及び第２調整機構６で合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５に３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）、第２調整機構６に３自由度（φ、θ、ψ）で振り分けられていた。また、前記第２実施形態では、調整機構４Ａは、第１調整機構５Ａ、及び第２調整機構６Ａで合計６自由度を有し、各自由度は、第１調整機構５Ａに３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、ψ）、第２調整機構６Ａに３自由度（φ、θ、Ｚ軸）で振り分けられていた。これに対して、例えば、第１調整機構に４自由度、第２調整機構に２自由度で振り分けてもよい。要するに、各自由度をどのように第１調整機構、及び第２調整機構に振り分けるかは設計者の自由である。
【００６１】
前記第１実施形態、及び前記第２実施形態では、第１調整機構５，５Ａは、平行側画像投射装置２Ａを調整し、第２調整機構６，６Ａは、垂直側画像投射装置２Ｂを調整していた。これに対して、第１調整機構は、垂直側画像投射装置を調整し、第２調整機構は、平行側画像投射装置を調整するようにしてもよい。要するに、第１調整機構は、一方の画像投射装置を調整し、第２調整機構は、他方の画像投射装置を調整すればよい。
前記第３実施形態では、平行側画像投射装置２Ａは、プロジェクタ１の筐体内に固定され、垂直側画像投射装置２Ｂは、調整機構４Ｂにて調整されていた。これに対して、垂直側画像投射装置は、プロジェクタの筐体内に固定され、平行側画像投射装置は、調整機構にて調整されるようにしてもよい。要するに、一方の画像投射装置は、投射光学装置に対する位置、及び姿勢が固定され、他方の画像投射装置は、調整機構にて調整されるようにすればよい。
【００６２】
前記第１実施形態では、調整機構４の構成を例示したが、調整機構は、これ以外の構成であってもよい。要するに、調整機構は、投射光学装置に対する画像投射装置の位置、及び姿勢を調整するものであればよい。
前記各実施形態では、透過型の液晶パネル２４１を採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用してもよく、あるいは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を採用してもよい。なお、ＤＭＤは米国テキサスインスツルメンツ社の商標である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、プロジェクタに利用でき、特に２系統の画像投射装置を備えるプロジェクタに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。
【図２】前記実施形態における第１調整機構の一例を示す模式図。
【図３】前記実施形態における第２調整機構の一例を示す模式図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。
【図６】前記実施形態におけるプロジェクタを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャート。
【図７】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。
【図８】前記実施形態におけるプロジェクタを構成する光学部品の調整方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ，１Ｂ…プロジェクタ、２…画像投射装置、２Ａ…平行側画像投射装置、２Ｂ…垂直側画像投射装置、３…投射光学装置、４，４Ａ，４Ｂ…調整機構、５，５Ａ…第１調整機構、６，６Ａ…第２調整機構、２１…照明光学装置、２２…色分離光学装置、２４１…液晶パネル（光変調装置）、２４４…クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、Ａ…照明光軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とをそれぞれ有する２つの画像投射装置と、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、
前記投射光学装置に対する前記画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整機構を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記調整機構は、
前記各画像投射装置のうち、一方の画像投射装置を調整する第１調整機構と、他方の画像投射装置を調整する第２調整機構とで構成され、
前記光源から前記色合成光学装置を介して前記投射光学装置に至る照明光軸と、前記照明光軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの直交軸とに沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整するとともに、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整する６自由度を有し、
前記各自由度は、前記第１調整機構、及び前記第２調整機構に振り分けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１調整機構は、前記照明光軸、及び前記各直交軸に沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整し、
前記第２調整機構は、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１調整機構は、前記各直交軸に沿って前記画像投射装置を移動させるとともに、前記照明光軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで調整し、
前記第２調整機構は、前記照明光軸に沿って前記画像投射装置を移動させるとともに、前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで調整することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記各画像投射装置のうち、一方の画像投射装置は、前記投射光学装置に対する位置、及び姿勢が固定され、他方の画像投射装置は、前記調整機構にて調整され、
前記調整機構は、
前記光源から前記色合成光学装置を介して前記投射光学装置に至る照明光軸と、前記照明光軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの直交軸とに沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整するとともに、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整する６自由度を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記一方の画像投射装置は、前記画像光の射出方向と、前記投射光学装置による画像光の投射方向とが略平行となるように配置され、
前記他方の画像投射装置は、前記画像光の射出方向と、前記投射光学装置による画像光の投射方向とが略直交するように配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とをそれぞれ有する２つの画像投射装置と、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタの調整方法であって、
前記プロジェクタは、前記投射光学装置に対する前記画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整機構を備え、
前記画像投射装置を、前記調整機構にて調整することを特徴とする調整方法。
【請求項１】
光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とをそれぞれ有する２つの画像投射装置と、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、
前記投射光学装置に対する前記画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整機構を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記調整機構は、
前記各画像投射装置のうち、一方の画像投射装置を調整する第１調整機構と、他方の画像投射装置を調整する第２調整機構とで構成され、
前記光源から前記色合成光学装置を介して前記投射光学装置に至る照明光軸と、前記照明光軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの直交軸とに沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整するとともに、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整する６自由度を有し、
前記各自由度は、前記第１調整機構、及び前記第２調整機構に振り分けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１調整機構は、前記照明光軸、及び前記各直交軸に沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整し、
前記第２調整機構は、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１調整機構は、前記各直交軸に沿って前記画像投射装置を移動させるとともに、前記照明光軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで調整し、
前記第２調整機構は、前記照明光軸に沿って前記画像投射装置を移動させるとともに、前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで調整することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記各画像投射装置のうち、一方の画像投射装置は、前記投射光学装置に対する位置、及び姿勢が固定され、他方の画像投射装置は、前記調整機構にて調整され、
前記調整機構は、
前記光源から前記色合成光学装置を介して前記投射光学装置に至る照明光軸と、前記照明光軸に直交し、かつ、互いに直交する２つの直交軸とに沿って前記画像投射装置を移動させることで前記画像投射装置の位置を調整するとともに、前記照明光軸、及び前記各直交軸を中心として前記画像投射装置を回転させることで前記画像投射装置の姿勢を調整する６自由度を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記一方の画像投射装置は、前記画像光の射出方向と、前記投射光学装置による画像光の投射方向とが略平行となるように配置され、
前記他方の画像投射装置は、前記画像光の射出方向と、前記投射光学装置による画像光の投射方向とが略直交するように配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
光源から射出された光を被照明領域で結像させる照明光学装置と、照明光学装置から射出された光を複数の色光に分離する色分離光学装置と、色分離光学装置にて分離された複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された各色光を合成した画像光を射出する色合成光学装置とをそれぞれ有する２つの画像投射装置と、各画像投射装置から射出される画像光を合成して投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタの調整方法であって、
前記プロジェクタは、前記投射光学装置に対する前記画像投射装置の位置、及び姿勢の少なくともいずれか一方を調整する調整機構を備え、
前記画像投射装置を、前記調整機構にて調整することを特徴とする調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１９８５３９（Ｐ２００９−１９８５３９Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３６９７０（Ｐ２００８−３６９７０）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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