プロジェクタおよびプロジェクタの光軸調整方法
【課題】複数色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態を維持することのできるプロジェクタおよび複数色のレーザ光の光束の光軸調整方法を提供する。
【解決手段】第１の光出力ユニット３１は、第１の光源１１と第１のプリズム１７とが一体化され、第２の光出力ユニット３２は、第２の光源１３と第２のプリズム１８とが一体化され、第３の光出力ユニット３３は、第３の光源１５と第３のプリズム１９とが一体化されている。第１のプリズム１７の第１の面３４と第２のプリズム１８の第２の面３５とが第１の膜２０を介して接着剤で接着され、第１の膜２０で、緑色のレーザ光は通過し、かつ青色のレーザ光は反射する。第２のプリズム１８の第３の面３６と第３のプリズム１９の第４の面３７とが第２の膜２１を介して接着剤で接着され、第２の膜２１で、緑色のレーザ光および青色のレーザ光は通過し、赤色のレーザ光は反射する。
【解決手段】第１の光出力ユニット３１は、第１の光源１１と第１のプリズム１７とが一体化され、第２の光出力ユニット３２は、第２の光源１３と第２のプリズム１８とが一体化され、第３の光出力ユニット３３は、第３の光源１５と第３のプリズム１９とが一体化されている。第１のプリズム１７の第１の面３４と第２のプリズム１８の第２の面３５とが第１の膜２０を介して接着剤で接着され、第１の膜２０で、緑色のレーザ光は通過し、かつ青色のレーザ光は反射する。第２のプリズム１８の第３の面３６と第３のプリズム１９の第４の面３７とが第２の膜２１を介して接着剤で接着され、第２の膜２１で、緑色のレーザ光および青色のレーザ光は通過し、赤色のレーザ光は反射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタおよびプロジェクタの光軸調整方法に関し、特に複数色のレーザ光を出力するプロジェクタおよびそのようなプロジェクタの光軸調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロジェクタの小型化のために、様々な技術が提案されている。
たとえば、特許文献１に記載のプロジェクタは、光源チップと、光源チップの周りの半球を実質的に囲むように配設される光学的に透過性のビーム形成要素とが一体化されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載のプロジェクタは、ＲＧＢ３色のＬＥＤ光源からの光束を色合成手段により合成した後ライトパイプへ導き、ライトパイプからの出射光をライトパイプに略密着して配置される映像表示装置に照射し、映像表示素子からの映像光を投射レンズにより拡大投影する。ここで、ライトパイプは、色合成手段と映像表示素子を含む複数の光学素子を保持する構造体である光学ケースと一体の構造としている。
【０００４】
また、特許文献３に記載のプロジェクタは、リアクティブ素子と、リアクティブ素子から出射した電磁波を画素ごとに変調する変調部とを備え、リアクティブ素子と、変調部とが、光透過性を有する接着剤によって互いに一体化されている。
【特許文献１】特表２００６−５２７３９２号公報
【特許文献２】特開２００５−２０８１８３号公報
【特許文献３】特開２００５−３０９２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載の技術では、以下のような問題を解決することができない。
【０００６】
図７は、従来のレーザー出力部の構成を表わす図である。
図７を参照して、プリズムホルダ６７は、プリズム５７，５８，５９，５０を固定する。レンズホルダ６１は、コリメートレンズ５２を固定し、プリズムホルダ６７に接着される。レンズホルダ６３は、コリメートレンズ５４を固定し、プリズムホルダ６７に接着される。レンズホルダ６５は、コリメートレンズ５６を固定し、プリズムホルダ６７に接着される。
【０００７】
プリズム５８の一面には、青色のレーザ光のみを反射する薄膜８１が形成されている。また、プリズム６０の一面には、赤色のレーザ光のみを反射する薄膜８０が形成されている。
【０００８】
緑色のレーザ光源５１は、Ｚ軸方向に緑色のレーザ光を出力する。青色のレーザ光源５３は、Ｘ軸方向に青色のレーザ光を出力する。赤色のレーザ光源５５は、Ｘ軸方向に赤色のレーザ光を出力する。
【０００９】
緑色のレーザ光の光束、青色のレーザ光の光束、および赤色のレーザ光の光束の光軸を一致させることが必要となるが、これは次のようにして行なわれる。
【００１０】
緑色のレーザ光源５１をＸ軸およびＹ軸方向に移動させ、かつ青色のレーザ光源５３をＺ軸およびＹ軸方向に移動させることによって、緑色のレーザ光の光束の光軸と、青色のレーザ光の光束の光軸が一致した箇所を見つける。そして、その一致した箇所で、緑色のレーザ光源５１をレンズホルダ６１に接着剤７０ａ、７０ｂ、７０ｃ（図示せず）で固定させ、青色のレーザ光源５３をレンズホルダ６３に接着剤７１ａ、７１ｂ、７１ｃ（図示せず）で固定させる。
【００１１】
次に、赤色のレーザ光源５５をＺ軸およびＹ軸方向に移動させることによって、緑色および青色のレーザ光の光束の光軸と、赤色のレーザ光の光束の光軸が一致した箇所を見つける。そして、その一致した箇所で、赤色のレーザ光源５５をレンズホルダ６５に接着剤７２ａ、７２ｂ、７２ｃ（図示せず）で固定させる。
【００１２】
このように、光源とレンズホルダとが３点接触式で接着剤で固定されているため、接着剤が温度などの影響で硬化収縮し、その結果一致するように調整された複数色のレーザ光の光束の光軸がずれることがある。
【００１３】
図８（ａ）は、図７のレーザー出力部の光軸調整後の初期状態の緑色のレーザ光源５１のレンズホルダ６１への接着状態を表わす図である。
【００１４】
図８（ｂ）は、図７のレーザー出力部の光軸調整後、一定期間経過後の緑色のレーザ光源５１のレンズホルダ６１への接着状態を表わす図である。
【００１５】
図８（ｂ）に示すように、接着剤７０ｂが温度などの影響によって硬化収縮し、それによって接着剤７０ｃが引っ張られて伸張している。その結果、光軸調整よって一致していた緑色のレーザ光の光束の光軸が、赤色および青色のレーザ光の光束の光軸とずれてしまう。
【００１６】
それゆえに、本発明の目的は、複数色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態を維持することのできるプロジェクタおよび複数色のレーザ光の光束の光軸調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明は、第１の色、第２の色および第３の色のレーザ光を投射するプロジェクタにおいて、第１の色のレーザ光を第１の方向へ出力する第１の光源と、第１の光源から出力された第１の色のレーザ光を受ける第１のプリズムとが一体化された第１の光出力ユニットと、第２の色のレーザ光を第１の方向と直交する第２の方向へ出力する第２の光源と、第２の光源から出力された第２の色のレーザ光を受ける第２のプリズムとが一体化された第２の光出力ユニットと、第３の色のレーザ光を第２の方向へ出力する第３の光源と、第３の光源から出力された第３の色のレーザ光を受ける第３のプリズムとが一体化された第３の光出力ユニットとを備え、第１のプリズムの第１の色のレーザ光を受ける面のうち、第１の光源から遠い方の面である第１の面は、第１の方向および第２の方向と直交する方向である第３の方向に平行であり、かつ第１の方向および第２の方向と４５度の角度をなし、第２のプリズムの第２の色のレーザ光を受ける面のうち、第２の光源から遠い方の面である第２の面は、第３の方向に平行であり、かつ第１の方向および第２の方向と４５度の角度をなし、第２のプリズムの第２の面の対面である第３の面は、第３の方向に平行であり、第１の方向および第２の方向と４５度の角度をなし、第３のプリズムの第３の色のレーザ光を受ける面のうち、第３の光源から遠い方の面である第４の面は、第３の方向に平行であり、かつ第１の方向および第２の方向と４５度の角度をなし、第１の面と第２の面とが第１の膜を介して接着剤で接着され、第１の膜で、第１の色のレーザ光は通過し、かつ第２の色のレーザ光は反射し、第３の面と第４の面とが第２の膜を介して接着剤で接着され、第２の膜で、第１の色のレーザ光および第２の色のレーザ光は通過し、第３の色のレーザ光は反射することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、第１の色、第２の色および第３の色のレーザ光を投射するプロジェクタにおける光軸調整方法において、プロジェクタは、第１の色のレーザ光を出力する第１の光源と、第１の光源から出力された第１の色のレーザ光を受ける第１のプリズムとが一体化された第１の光学ユニットと、第２の色のレーザ光を出力する第２の光源と、第２の光源から出力された第２の色のレーザ光を受ける第２のプリズムとが一体化された第２の光学ユニットと、第３の色のレーザ光を出力する第３の光源と、第３の光源から出力された第３の色のレーザ光を受ける第３のプリズムとが一体化された第３の光学ユニットとを備え、第１のプリズムの第１の色のレーザ光を受ける面のうち、第１の光源から遠い方の面である第１の面は、第１の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、第２のプリズムの第２の色のレーザ光を受ける面のうち、第２の光源から遠い方の面である第２の面は、第２の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、第２のプリズムの第２の面の対面である第３の面は、第２の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、第３のプリズムの第３の色のレーザ光を受ける面のうち、第３の光源から遠い方の面である第４の面は、第３の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、第１の面または第２の面には、第１の色のレーザ光を通過し、第２の色のレーザ光を反射する第１の薄膜が形成され、第３の面または第４の面には、第１の色のレーザ光および第２の色のレーザ光を通過し、第３の色のレーザ光を反射する第２の薄膜が形成されており、光軸調整方法は、第１のプリズムの第１の面と第１の薄膜との間、または第２のプリズムの第２の面と第１の薄膜との間に第１の紫外線硬化接着剤を塗布するステップと、第１のプリズムと第２のプリズムとを第１の薄膜および第１の紫外線硬化接着剤を挟んで接触させた状態でスライドさせて第１の色のレーザ光の軸と第２の色のレーザ光の軸が一致した箇所で、第１の紫外線硬化接着剤に紫外線を照射するステップと、第２のプリズムの第３の面と第２の薄膜との間、または第３のプリズムの第４の面と第２の薄膜との間に第２の紫外線硬化接着剤を塗布するステップと、第２のプリズムと第３のプリズムとを第２の薄膜および第２の紫外線硬化接着剤を挟んで接触させた状態でスライドさせて第１の色のレーザ光および第２の色のレーザ光の軸と第３の色のレーザ光の軸が一致した箇所で、第２の紫外線硬化接着剤に紫外線を照射するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のプロジェクタおよびプロジェクタの光軸調整方法によれば、複数色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
（構成）
図１は、本発明の実施形態のプロジェクタの構成を表わす図である。
【００２１】
図１を参照して、プロジェクタ１００は、フロントエンド用ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）３１０と、デジタル信号プロセッサ３２０と、操作パネル３３０と、バックエンドブロック３４０と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）３４４と、ビデオＲＡＭ３４５と、レーザ制御回路３５１，３５２，３５３と、緑色ＬＤ（Laser Diode）３６１と、赤青ＬＤ３６２と、レーザー出力部５と、検出器３７０と、ガルバノミラー３７２と、駆動部３７３とを備える。駆動部３７３は、たとえば、駆動モータ、コイル等により構成される。
【００２２】
フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０は、データ／階調変換器３１４と、タイミングコントローラ３１１と、データコントローラ３１２と、ビットデータ変換器３１３とを含む。デジタル信号プロセッサ３２０は、ミラーサーボクロック３２１と、変換器３２２とを含む。赤青ＬＤ３６２は、赤色のＬＤと青色のＬＤとが一体として構成されているが、別個に構成されているものでもよい。
【００２３】
操作パネル３３０は、プロジェクタ１００の筐体の表面あるいは側面に設けられる。操作パネル３３０は、たとえば、操作内容を表示するディスプレイ装置（図示しない）と、プロジェクタ１００に対する操作入力を受け付けるスイッチ（たとえばプラス・マイナスボタン）とを含む。操作パネル３３０は、操作を受け付けると、当該操作に応じた信号をバックエンドブロック３４０のＣＰＵ３４１に送出する。
【００２４】
プロジェクタ１００の外部から与えられた画像信号は、ビデオインターフェイス３４２に入力される。また、ある局面において、プロジェクタ１００は、外部インターフェイス３４３を備える。外部インターフェイス３４３は、たとえばＳＤカード３８０の装着を受け付ける。外部インターフェイス３４３は、ＳＤカード３８０からデータを読み出し、そのデータは、ＳＤＲＡＭ３４４あるいはビデオＲＡＭ３４５に格納される。
【００２５】
ＣＰＵ３４１は、操作パネル３３０に対して与えられた操作入力に基づいて、ビデオインターフェイス３４２、外部インターフェイス３４３を介してプロジェクタ１００に入力された信号に基づく映像の投影を制御する。より詳しくは、ＣＰＵ３４１は、フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０のタイミングコントローラ３１１と相互に通信することにより、ビデオＲＡＭ３４５に一時的に保持されている画像データに基づく映像の表示を制御する。
【００２６】
フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０において、タイミングコントローラ３１１は、ＣＰＵ３４１から送られる指令に基づいてデータコントローラ３１２を介してビデオＲＡＭ３４５に保持されているデータを読み出す。データコントローラ３１２は、その読み出したデータをビットデータ変換器３１３に送出する。ビットデータ変換器３１３は、タイミングコントローラ３１１からの命令に基づいて、そのデータをデータ／階調変換器３１４に送出する。ビットデータ変換器３１３は、外部から与えられた画像データを、レーザ発光によって投影するための形式に適合した形式に変換する。
【００２７】
データ／階調変換器３１４は、ビットデータ変換器３１３から出力されたデータを、Ｇ、Ｒ、Ｂの３色として表示するための色の階調に変換し、変換後のデータを、レーザ制御回路３５１，３５２，３５３にそれぞれ送出する。
【００２８】
一方、タイミングコントローラ３１１は、デジタル信号プロセッサ３２０との間で二軸ガルバノミラー３７２の駆動を制御する。より具体的には、タイミングコントローラ３１１は、ミラーサーボブロック３２１に命令を送出して、駆動部３７３を駆動する。駆動部３７３は、その命令に従って、二軸ガルバノミラー３７２の位置および傾きを変更する。
【００２９】
また、変換器３２２は、タイミングコントローラ３１１から送られる信号に基づいて、ＣＣＤセンサ１１０から送られる信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換し、変換後の
デジタルデータをＣＰＵ３４１に送出する。たとえば、ＣＣＤセンサ１１０がその撮影可能な範囲にある被写体を撮影すると、その被写体の画像信号は、ＣＰＵ３４１に送られる。ＣＰＵ３４１は、ＣＣＤセンサ１１０によって撮影された画像を表示する設定が有効である場合には、そのデータに基づく画像を表示するようにタイミングコントローラ３１１に命令を送信する。
【００３０】
また、変換器３２２は、ミラーサーボブロック３２１から送られる信号を、ＣＰＵ３４１に伝送する。たとえば、変換器３２２は、駆動部３７３に対して与えられている命令と、駆動部３７３の状態とを含む信号を生成し、その信号をＣＰＵ３４１に送出する。
【００３１】
レーザ制御回路３５１は、データ／階調変換器３１４から送られる信号に基づいて緑ＬＤ３６１の駆動を制御する。同様に、レーザ制御回路３５２，３５３は、データ／階調変換器３１４から送られる命令に従って、赤ＬＤと青ＬＤとのそれぞれを制御する。緑ＬＤ３６１、赤青ＬＤ３６２は、それぞれその制御に応じてレーザ光を発する。
【００３２】
レーザー出力部５は、偏光ビームスプリッタ３６３は、緑ＬＤ３６１から発せられるレーザ光の光路上に配置されている。偏光ビームスプリッタ３６３は、緑ＬＤ３６１を透過する。また、偏光ビームスプリッタ３６３は、赤青ＬＤ３６２を一部透過し、一部反射する。検出器３７０は、赤青ＬＤ３６２から発せられる各レーザ光の光路上に配置されている。
【００３３】
各レーザ光は、レンズ３７１を介して一定範囲に集められ、二軸ガルバノミラー３７２によって反射される。その反射光は、プロジェクタ１００の外部に投影される。このとき、二軸ガルバノミラー３７２は、駆動部３７３の駆動によってその傾きを変更する。
【００３４】
図２は、図１のレーザー出力部５の概観を表わす図である。図３は、図２のレーザ出力部５の断面図である。
【００３５】
図２および図３を参照して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する軸であり、Ｘ軸は紙面の縦方向であり、Ｚ軸は紙面の横方向であり、Ｙ軸は、紙面に垂直な方向である。
【００３６】
レーザー出力部５は、第１の光出力ユニット３１と、第２の光出力ユニット３２と、第３の光出力ユニット３３とを備える。
【００３７】
第１の光出力ユニット３１は、第１の光源１１と、第１のコリメートレンズ１２と、第１のプリズム１７とが一体化されたものである。具体的には、第１のホルダ２２は、第１の光源１１と第１のコリメートレンズ１２とを固定する。第１のホルダ２２と第１の光源１１とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第１のホルダ２２と第１のコリメートレンズ１２とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。第１のプリズム１７の緑色のレーザ光を受ける２つの面のうち近い方の面と、第１のホルダ２２とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。
【００３８】
第１の光源１１は、緑色のレーザ光をＺ軸方向へ出力する。第１のコリメートレンズ１２は、第１の光源１１から出力された緑色のレーザ光を平行光にする。
【００３９】
第１のプリズム１７は、第１の光源１１から出力され、第１のコリメートレンズ１２で平行にされた緑色のレーザ光を受ける。
【００４０】
第１のプリズム１７の緑色のレーザ光を受ける２つの面のうち、遠い方の面である第１の面３４は、Ｙ軸と平行である。また、第１の面３４と、Ｘ軸とのなす角およびＺ軸とのなす角は、４５度である。つまり、第１の面３４は、Ｘ軸の正方向から反時計回りに４５度回転した軸に平行である。
【００４１】
第２の光出力ユニット３２は、第２の光源１３と、第２のコリメートレンズ１４と、第２のプリズム１８とが一体化されたものである。具体的には、第２のホルダ２３は、第２の光源１３と第２のコリメートレンズ１４とを固定する。第２のホルダ２３と第２の光源１３とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第２のホルダ２３と第２のコリメートレンズ１４とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第２のプリズム１８の青色のレーザ光を受ける２つの面のうち近い方の面と、第２のホルダ２３とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。
【００４２】
第２の光源１３は、青色のレーザ光をＸ軸方向へ出力する。第２のコリメートレンズ１４は、第２の光源１３から出力された青色のレーザ光を平行光にする。
【００４３】
第２のプリズム１８は、第２の光源１３から出力され、第２のコリメートレンズ１４で平行にされた青色のレーザ光を受ける。
【００４４】
第２のプリズム１８の青色のレーザ光を受ける２つの面のうち、遠い方の面である第２の面３５は、Ｙ軸と平行である。また、第２の面３５と、Ｘ軸とのなす角およびＺ軸とのなす角は、４５度である。つまり、第２の面３５は、Ｘ軸の正方向から反時計回りに４５度回転した軸に平行である。
【００４５】
第２のプリズム１８の第２の面３５の対面である第３の面３６は、Ｙ軸と平行である。また、第３の面３６と、Ｘ軸とのなす角およびＺ軸とのなす角は、４５度である。つまり、第３の面３６は、Ｘ軸の正方向から反時計回りに４５度回転した軸に平行である。
【００４６】
第３の光出力ユニット３３は、第３の光源１５と、第３のコリメートレンズ１６と、第３のプリズム１９とが一体化されたものである。具体的には、第３のホルダ２４は、第３の光源１５と第３のコリメートレンズ１６とを固定する。第３のホルダ２４と第３の光源１５とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第３のホルダ２４と第３のコリメートレンズ１６とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第３のプリズム１９の赤色のレーザ光を受ける２つの面のうち近い方の面と、第３のホルダ２４とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。
【００４７】
第３の光源１５は、赤色のレーザ光をＸ軸方向へ出力する。第３のコリメートレンズ１６は、第３の光源１５から出力された赤色のレーザ光を平行光にする。
【００４８】
第３のプリズム１９は、第３の光源１５から出力され、第３のコリメートレンズ１６で平行にされた赤色のレーザ光を受ける。
【００４９】
第３のプリズム１９の赤色のレーザ光を受ける２つの面のうち、遠い方の面である第４の面３７は、Ｙ軸と平行である。また、第４の面３７とＸ軸とのなす角およびＺ軸とのなす角は、４５度である。つまり、第４の面３７は、Ｘ軸の正方向から反時計回りに４５度回転した軸に平行である。
【００５０】
第２のプリズム１８の第２の面３５には、青色の光のみを反射する第１の薄膜２０が形成されている。第３のプリズム１９の第４の面３７には、赤色の光のみを反射する第２の薄膜２１が形成されている。
【００５１】
第１の光源１１からＺ軸方向へ出力された緑色のレーザ光は、第１の薄膜２０および第２の薄膜２１を通過する。第２の光源１３からＺ軸方向へ出力された青色のレーザ光は、第１の薄膜２０で反射して、Ｚ軸方向へ向かい、第２の薄膜２１を通過する。第３の光源１５からＺ軸方向へ出力された赤色のレーザ光は、第２の薄膜２１で反射して、Ｚ軸方向へ向かう。
【００５２】
第１のプリズム１７の第１の面３４と、第２のプリズム１８の第２の面３５に形成された第１の薄膜３４が、紫外線硬化接着剤で接着されている。これらが接着する位置は、第１の光源１１から出力された緑色のレーザ光の光束の光軸と、第２の光源１３から出力され、第１の薄膜２０で反射した青色のレーザ光の光束の光軸とが一致するような位置である。
【００５３】
第２のプリズム１８の第３の面３６と、第３のプリズム１９の第４の面３７に形成された第２の薄膜２１が、紫外線硬化接着剤で接着されている。これらが接着する位置は、第１の光源１１から出力された緑色のレーザ光の光束の光軸および第２の光源１３から出力され、第１の薄膜２０で反射した青色のレーザ光の光束の光軸と、第３の光源１５から出力され、第２の薄膜２１で反射した赤色のレーザ光の光束の光軸とが一致するような位置である。
【００５４】
（光軸調整方法）
図４は、３色のレーザ光の光束の光軸を一致させる光軸調整方法の手順を表わすフローチャートである。
【００５５】
図５は、図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３を説明するための図である。
図６は、図４のステップＳ１０４〜Ｓ１０６を説明するための図である。
【００５６】
図４、図５および図６を参照して、まず、第１の光出力ユニット３１、第２の光出力ユニット３２、および第３の光出力ユニット３３を準備する（ステップＳ１０１）。
【００５７】
次に、第２の光出力ユニット３２の第２のプリズム１８の第２の面３５に形成された第１の薄膜２０に第１の紫外線硬化接着剤４１を塗布する（ステップＳ１０２）。
【００５８】
次に、第１の光出力ユニット３１の第１のプリズム１７の第１の面３４と第１の薄膜２０とを接触させた状態で、第１のプリズム１７および第２のプリズム１８を２次元にスライドさせて、緑色のレーザ光の光束の光軸と青色のレーザ光の光束の光軸とが一致した箇所を見つける（ステップＳ１０３）。
【００５９】
次に、緑色のレーザ光の光束の光軸と青色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態で、紫外線を第１の紫外線硬化接着剤４１に照射して、紫外線硬化接着剤４１を硬化させ、第１の薄膜２０と第１のプリズム１７とを接着させる。これにより、第１の光出力ユニット３１と第２の光出力ユニット３２とが接着される（ステップＳ１０４）。
【００６０】
次に、第３の光出力ユニット３３の第３のプリズム１９の第４の面３７に形成された第２の薄膜２１に第２の紫外線硬化接着剤４２を塗布する（ステップＳ１０５）。
【００６１】
次に、第２の光出力ユニット３２の第２のプリズム１８の第３の面３６と第２の薄膜２１とを接触させた状態で、第２のプリズム１８および第３のプリズム１９を２次元にスライドさせて、緑色および青色のレーザ光の光束の光軸と赤色のレーザ光の光束の光軸とが一致した箇所を見つける（ステップＳ１０６）。
【００６２】
次に、緑色および青色のレーザ光の光束の光軸と赤色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態で、紫外線を紫外線硬化接着剤４２に照射して、第２の紫外線硬化接着剤４２を硬化させ、第２の薄膜２１と第２のプリズム１８とを接着させる。これにより、第２の光出力ユニット３２と第３の光出力ユニット３３とが接着される（ステップＳ１０７）。
【００６３】
以上のように、本発明の実施形態によれば、複数色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態を設定した後、位置を固定するために接着剤で接着される箇所は、従来のように接着されるものどうしが点接触した箇所ではなく、面接触した箇所であるので、接着剤が温度などの影響で硬化収縮したとしても、接着剤で接着したものの位置が変化せず、一致するように調整した光軸がずれてしまうことがない。
【００６４】
（変形例）
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例を含む。
【００６５】
（１）薄膜、紫外線硬化接着剤
本発明の実施形態では、第１の薄膜２０は、第２のプリズム１８の第２の面３５に形成されるものとしたが、これに限定するものではなく、第１のプリズム１７の第１の面３４に形成されるものとしてもよい。
【００６６】
同様に、本発明の実施形態では、第２の薄膜２１は、第３のプリズム１９の第４の面３７に形成されるものとしたが、これに限定するものではなく、第２のプリズム１８の第３の面３６に形成されるものとしてもよい。
【００６７】
また、紫外線硬化接着剤４１を第１の薄膜２０に塗布するものとしたが、これに限定するものではなく、第１の面３４に塗布するものとしてもよい。第１の薄膜２０が第１の面３４に形成される場合には、第２の面３５に塗布するものとしてもよい。
【００６８】
また、紫外線硬化接着剤４２を第１の薄膜２１に塗布するものとしたが、これに限定するものではなく、第３の面３６に塗布するものとしてもよい。第２の薄膜２１が第３の面３６に形成される場合には、第４の面３７に塗布するものとしてもよい。
【００６９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態のプロジェクタの構成を表わす図である。
【図２】図１のレーザー出力部の概観を表わす図である。
【図３】図２のレーザ出力部５の断面図である。
【図４】３色のレーザ光の光束の光軸を一致させる光軸調整方法の手順を表わすフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３を説明するための図である。
【図６】図４のステップＳ１０４〜Ｓ１０６を説明するための図である。
【図７】従来のレーザー出力部の構成を表わす図である。
【図８】（ａ）は、図７のレーザー出力部の光軸調整後の初期状態の緑色のレーザ光源のレンズホルダへの接着状態を表わす図である。（ｂ）は、図７のレーザー出力部の光軸調整後、一定期間経過後の緑色のレーザ光源のレンズホルダへの接着状態を表わす図である。
【符号の説明】
【００７１】
５ レーザー出力部、１１，５１ 緑色のレーザ光源、１３，５３ 青色のレーザ光源、１５，５５ 赤色のレーザ光源、１２ 第１のコリメートレンズ、１４ 第２のコリメートレンズ、１６ 第３のコリメートレンズ、１７ 第１のプリズム、１８ 第２のプリズム、１９ 第３のプリズム、２０ 第１の薄膜、２１ 第２の薄膜、２２ 第１のレンズホルダ、２３ 第２のレンズホルダ、２４ 第３のレンズホルダ、３１ 第１の光出力ユニット、３２ 第２の光出力ユニット、３３ 第３の光出力ユニット、３４ 第１の面、３５ 第２の面、３６ 第３の面、３７ 第４の面、４１ 第２の紫外線硬化接着剤、４２ 第２の紫外線硬化接着剤、５２，５４，５６ コリメートレンズ、５７，５８，５９，６０ プリズム、１７，６７ プリズムホルダ、６１，６３，６５ レンズホルダ、７０ａ、７０ｂ，７０ｃ，７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ 接着剤、８０，８１ 薄膜、１００ レーザプロジェクタ、１１０ ＣＣＤセンサ、３１０ フロントエンド用ＦＰＧＡ、３１１ タイミングコントローラ、３１２ データコントローラ、３１３ ビットデータ変換器、３１４ データ／階調変換器、３２０ ＤＳＰ、３２１ ミラーサーボブロック、３２２ 変換器、３４０ バックエンドブロック、３４１ ＣＰＵ、３４２ Ｖｉｄｅｏ Ｉ／Ｆ、３４３ 外部Ｉ／Ｆ、３４４ ＳＤ ＲＡＭ、３４５ Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ、３５１，３５２，３５３ レーザ制御回路、３６１ 緑色ＬＤ（Laser Diode）、３６２ 赤青ＬＤ、３６３ 偏光ビームスプリッタ、３７０ 検出器、３７１ レンズ、３７２ ガルバノミラー、３７３ アクチュエータ、３８０ ＳＤカード。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタおよびプロジェクタの光軸調整方法に関し、特に複数色のレーザ光を出力するプロジェクタおよびそのようなプロジェクタの光軸調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロジェクタの小型化のために、様々な技術が提案されている。
たとえば、特許文献１に記載のプロジェクタは、光源チップと、光源チップの周りの半球を実質的に囲むように配設される光学的に透過性のビーム形成要素とが一体化されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載のプロジェクタは、ＲＧＢ３色のＬＥＤ光源からの光束を色合成手段により合成した後ライトパイプへ導き、ライトパイプからの出射光をライトパイプに略密着して配置される映像表示装置に照射し、映像表示素子からの映像光を投射レンズにより拡大投影する。ここで、ライトパイプは、色合成手段と映像表示素子を含む複数の光学素子を保持する構造体である光学ケースと一体の構造としている。
【０００４】
また、特許文献３に記載のプロジェクタは、リアクティブ素子と、リアクティブ素子から出射した電磁波を画素ごとに変調する変調部とを備え、リアクティブ素子と、変調部とが、光透過性を有する接着剤によって互いに一体化されている。
【特許文献１】特表２００６−５２７３９２号公報
【特許文献２】特開２００５−２０８１８３号公報
【特許文献３】特開２００５−３０９２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載の技術では、以下のような問題を解決することができない。
【０００６】
図７は、従来のレーザー出力部の構成を表わす図である。
図７を参照して、プリズムホルダ６７は、プリズム５７，５８，５９，５０を固定する。レンズホルダ６１は、コリメートレンズ５２を固定し、プリズムホルダ６７に接着される。レンズホルダ６３は、コリメートレンズ５４を固定し、プリズムホルダ６７に接着される。レンズホルダ６５は、コリメートレンズ５６を固定し、プリズムホルダ６７に接着される。
【０００７】
プリズム５８の一面には、青色のレーザ光のみを反射する薄膜８１が形成されている。また、プリズム６０の一面には、赤色のレーザ光のみを反射する薄膜８０が形成されている。
【０００８】
緑色のレーザ光源５１は、Ｚ軸方向に緑色のレーザ光を出力する。青色のレーザ光源５３は、Ｘ軸方向に青色のレーザ光を出力する。赤色のレーザ光源５５は、Ｘ軸方向に赤色のレーザ光を出力する。
【０００９】
緑色のレーザ光の光束、青色のレーザ光の光束、および赤色のレーザ光の光束の光軸を一致させることが必要となるが、これは次のようにして行なわれる。
【００１０】
緑色のレーザ光源５１をＸ軸およびＹ軸方向に移動させ、かつ青色のレーザ光源５３をＺ軸およびＹ軸方向に移動させることによって、緑色のレーザ光の光束の光軸と、青色のレーザ光の光束の光軸が一致した箇所を見つける。そして、その一致した箇所で、緑色のレーザ光源５１をレンズホルダ６１に接着剤７０ａ、７０ｂ、７０ｃ（図示せず）で固定させ、青色のレーザ光源５３をレンズホルダ６３に接着剤７１ａ、７１ｂ、７１ｃ（図示せず）で固定させる。
【００１１】
次に、赤色のレーザ光源５５をＺ軸およびＹ軸方向に移動させることによって、緑色および青色のレーザ光の光束の光軸と、赤色のレーザ光の光束の光軸が一致した箇所を見つける。そして、その一致した箇所で、赤色のレーザ光源５５をレンズホルダ６５に接着剤７２ａ、７２ｂ、７２ｃ（図示せず）で固定させる。
【００１２】
このように、光源とレンズホルダとが３点接触式で接着剤で固定されているため、接着剤が温度などの影響で硬化収縮し、その結果一致するように調整された複数色のレーザ光の光束の光軸がずれることがある。
【００１３】
図８（ａ）は、図７のレーザー出力部の光軸調整後の初期状態の緑色のレーザ光源５１のレンズホルダ６１への接着状態を表わす図である。
【００１４】
図８（ｂ）は、図７のレーザー出力部の光軸調整後、一定期間経過後の緑色のレーザ光源５１のレンズホルダ６１への接着状態を表わす図である。
【００１５】
図８（ｂ）に示すように、接着剤７０ｂが温度などの影響によって硬化収縮し、それによって接着剤７０ｃが引っ張られて伸張している。その結果、光軸調整よって一致していた緑色のレーザ光の光束の光軸が、赤色および青色のレーザ光の光束の光軸とずれてしまう。
【００１６】
それゆえに、本発明の目的は、複数色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態を維持することのできるプロジェクタおよび複数色のレーザ光の光束の光軸調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明は、第１の色、第２の色および第３の色のレーザ光を投射するプロジェクタにおいて、第１の色のレーザ光を第１の方向へ出力する第１の光源と、第１の光源から出力された第１の色のレーザ光を受ける第１のプリズムとが一体化された第１の光出力ユニットと、第２の色のレーザ光を第１の方向と直交する第２の方向へ出力する第２の光源と、第２の光源から出力された第２の色のレーザ光を受ける第２のプリズムとが一体化された第２の光出力ユニットと、第３の色のレーザ光を第２の方向へ出力する第３の光源と、第３の光源から出力された第３の色のレーザ光を受ける第３のプリズムとが一体化された第３の光出力ユニットとを備え、第１のプリズムの第１の色のレーザ光を受ける面のうち、第１の光源から遠い方の面である第１の面は、第１の方向および第２の方向と直交する方向である第３の方向に平行であり、かつ第１の方向および第２の方向と４５度の角度をなし、第２のプリズムの第２の色のレーザ光を受ける面のうち、第２の光源から遠い方の面である第２の面は、第３の方向に平行であり、かつ第１の方向および第２の方向と４５度の角度をなし、第２のプリズムの第２の面の対面である第３の面は、第３の方向に平行であり、第１の方向および第２の方向と４５度の角度をなし、第３のプリズムの第３の色のレーザ光を受ける面のうち、第３の光源から遠い方の面である第４の面は、第３の方向に平行であり、かつ第１の方向および第２の方向と４５度の角度をなし、第１の面と第２の面とが第１の膜を介して接着剤で接着され、第１の膜で、第１の色のレーザ光は通過し、かつ第２の色のレーザ光は反射し、第３の面と第４の面とが第２の膜を介して接着剤で接着され、第２の膜で、第１の色のレーザ光および第２の色のレーザ光は通過し、第３の色のレーザ光は反射することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、第１の色、第２の色および第３の色のレーザ光を投射するプロジェクタにおける光軸調整方法において、プロジェクタは、第１の色のレーザ光を出力する第１の光源と、第１の光源から出力された第１の色のレーザ光を受ける第１のプリズムとが一体化された第１の光学ユニットと、第２の色のレーザ光を出力する第２の光源と、第２の光源から出力された第２の色のレーザ光を受ける第２のプリズムとが一体化された第２の光学ユニットと、第３の色のレーザ光を出力する第３の光源と、第３の光源から出力された第３の色のレーザ光を受ける第３のプリズムとが一体化された第３の光学ユニットとを備え、第１のプリズムの第１の色のレーザ光を受ける面のうち、第１の光源から遠い方の面である第１の面は、第１の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、第２のプリズムの第２の色のレーザ光を受ける面のうち、第２の光源から遠い方の面である第２の面は、第２の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、第２のプリズムの第２の面の対面である第３の面は、第２の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、第３のプリズムの第３の色のレーザ光を受ける面のうち、第３の光源から遠い方の面である第４の面は、第３の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、第１の面または第２の面には、第１の色のレーザ光を通過し、第２の色のレーザ光を反射する第１の薄膜が形成され、第３の面または第４の面には、第１の色のレーザ光および第２の色のレーザ光を通過し、第３の色のレーザ光を反射する第２の薄膜が形成されており、光軸調整方法は、第１のプリズムの第１の面と第１の薄膜との間、または第２のプリズムの第２の面と第１の薄膜との間に第１の紫外線硬化接着剤を塗布するステップと、第１のプリズムと第２のプリズムとを第１の薄膜および第１の紫外線硬化接着剤を挟んで接触させた状態でスライドさせて第１の色のレーザ光の軸と第２の色のレーザ光の軸が一致した箇所で、第１の紫外線硬化接着剤に紫外線を照射するステップと、第２のプリズムの第３の面と第２の薄膜との間、または第３のプリズムの第４の面と第２の薄膜との間に第２の紫外線硬化接着剤を塗布するステップと、第２のプリズムと第３のプリズムとを第２の薄膜および第２の紫外線硬化接着剤を挟んで接触させた状態でスライドさせて第１の色のレーザ光および第２の色のレーザ光の軸と第３の色のレーザ光の軸が一致した箇所で、第２の紫外線硬化接着剤に紫外線を照射するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のプロジェクタおよびプロジェクタの光軸調整方法によれば、複数色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
（構成）
図１は、本発明の実施形態のプロジェクタの構成を表わす図である。
【００２１】
図１を参照して、プロジェクタ１００は、フロントエンド用ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）３１０と、デジタル信号プロセッサ３２０と、操作パネル３３０と、バックエンドブロック３４０と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）３４４と、ビデオＲＡＭ３４５と、レーザ制御回路３５１，３５２，３５３と、緑色ＬＤ（Laser Diode）３６１と、赤青ＬＤ３６２と、レーザー出力部５と、検出器３７０と、ガルバノミラー３７２と、駆動部３７３とを備える。駆動部３７３は、たとえば、駆動モータ、コイル等により構成される。
【００２２】
フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０は、データ／階調変換器３１４と、タイミングコントローラ３１１と、データコントローラ３１２と、ビットデータ変換器３１３とを含む。デジタル信号プロセッサ３２０は、ミラーサーボクロック３２１と、変換器３２２とを含む。赤青ＬＤ３６２は、赤色のＬＤと青色のＬＤとが一体として構成されているが、別個に構成されているものでもよい。
【００２３】
操作パネル３３０は、プロジェクタ１００の筐体の表面あるいは側面に設けられる。操作パネル３３０は、たとえば、操作内容を表示するディスプレイ装置（図示しない）と、プロジェクタ１００に対する操作入力を受け付けるスイッチ（たとえばプラス・マイナスボタン）とを含む。操作パネル３３０は、操作を受け付けると、当該操作に応じた信号をバックエンドブロック３４０のＣＰＵ３４１に送出する。
【００２４】
プロジェクタ１００の外部から与えられた画像信号は、ビデオインターフェイス３４２に入力される。また、ある局面において、プロジェクタ１００は、外部インターフェイス３４３を備える。外部インターフェイス３４３は、たとえばＳＤカード３８０の装着を受け付ける。外部インターフェイス３４３は、ＳＤカード３８０からデータを読み出し、そのデータは、ＳＤＲＡＭ３４４あるいはビデオＲＡＭ３４５に格納される。
【００２５】
ＣＰＵ３４１は、操作パネル３３０に対して与えられた操作入力に基づいて、ビデオインターフェイス３４２、外部インターフェイス３４３を介してプロジェクタ１００に入力された信号に基づく映像の投影を制御する。より詳しくは、ＣＰＵ３４１は、フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０のタイミングコントローラ３１１と相互に通信することにより、ビデオＲＡＭ３４５に一時的に保持されている画像データに基づく映像の表示を制御する。
【００２６】
フロントエンド用ＦＰＧＡ３１０において、タイミングコントローラ３１１は、ＣＰＵ３４１から送られる指令に基づいてデータコントローラ３１２を介してビデオＲＡＭ３４５に保持されているデータを読み出す。データコントローラ３１２は、その読み出したデータをビットデータ変換器３１３に送出する。ビットデータ変換器３１３は、タイミングコントローラ３１１からの命令に基づいて、そのデータをデータ／階調変換器３１４に送出する。ビットデータ変換器３１３は、外部から与えられた画像データを、レーザ発光によって投影するための形式に適合した形式に変換する。
【００２７】
データ／階調変換器３１４は、ビットデータ変換器３１３から出力されたデータを、Ｇ、Ｒ、Ｂの３色として表示するための色の階調に変換し、変換後のデータを、レーザ制御回路３５１，３５２，３５３にそれぞれ送出する。
【００２８】
一方、タイミングコントローラ３１１は、デジタル信号プロセッサ３２０との間で二軸ガルバノミラー３７２の駆動を制御する。より具体的には、タイミングコントローラ３１１は、ミラーサーボブロック３２１に命令を送出して、駆動部３７３を駆動する。駆動部３７３は、その命令に従って、二軸ガルバノミラー３７２の位置および傾きを変更する。
【００２９】
また、変換器３２２は、タイミングコントローラ３１１から送られる信号に基づいて、ＣＣＤセンサ１１０から送られる信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換し、変換後の
デジタルデータをＣＰＵ３４１に送出する。たとえば、ＣＣＤセンサ１１０がその撮影可能な範囲にある被写体を撮影すると、その被写体の画像信号は、ＣＰＵ３４１に送られる。ＣＰＵ３４１は、ＣＣＤセンサ１１０によって撮影された画像を表示する設定が有効である場合には、そのデータに基づく画像を表示するようにタイミングコントローラ３１１に命令を送信する。
【００３０】
また、変換器３２２は、ミラーサーボブロック３２１から送られる信号を、ＣＰＵ３４１に伝送する。たとえば、変換器３２２は、駆動部３７３に対して与えられている命令と、駆動部３７３の状態とを含む信号を生成し、その信号をＣＰＵ３４１に送出する。
【００３１】
レーザ制御回路３５１は、データ／階調変換器３１４から送られる信号に基づいて緑ＬＤ３６１の駆動を制御する。同様に、レーザ制御回路３５２，３５３は、データ／階調変換器３１４から送られる命令に従って、赤ＬＤと青ＬＤとのそれぞれを制御する。緑ＬＤ３６１、赤青ＬＤ３６２は、それぞれその制御に応じてレーザ光を発する。
【００３２】
レーザー出力部５は、偏光ビームスプリッタ３６３は、緑ＬＤ３６１から発せられるレーザ光の光路上に配置されている。偏光ビームスプリッタ３６３は、緑ＬＤ３６１を透過する。また、偏光ビームスプリッタ３６３は、赤青ＬＤ３６２を一部透過し、一部反射する。検出器３７０は、赤青ＬＤ３６２から発せられる各レーザ光の光路上に配置されている。
【００３３】
各レーザ光は、レンズ３７１を介して一定範囲に集められ、二軸ガルバノミラー３７２によって反射される。その反射光は、プロジェクタ１００の外部に投影される。このとき、二軸ガルバノミラー３７２は、駆動部３７３の駆動によってその傾きを変更する。
【００３４】
図２は、図１のレーザー出力部５の概観を表わす図である。図３は、図２のレーザ出力部５の断面図である。
【００３５】
図２および図３を参照して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直交する軸であり、Ｘ軸は紙面の縦方向であり、Ｚ軸は紙面の横方向であり、Ｙ軸は、紙面に垂直な方向である。
【００３６】
レーザー出力部５は、第１の光出力ユニット３１と、第２の光出力ユニット３２と、第３の光出力ユニット３３とを備える。
【００３７】
第１の光出力ユニット３１は、第１の光源１１と、第１のコリメートレンズ１２と、第１のプリズム１７とが一体化されたものである。具体的には、第１のホルダ２２は、第１の光源１１と第１のコリメートレンズ１２とを固定する。第１のホルダ２２と第１の光源１１とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第１のホルダ２２と第１のコリメートレンズ１２とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。第１のプリズム１７の緑色のレーザ光を受ける２つの面のうち近い方の面と、第１のホルダ２２とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。
【００３８】
第１の光源１１は、緑色のレーザ光をＺ軸方向へ出力する。第１のコリメートレンズ１２は、第１の光源１１から出力された緑色のレーザ光を平行光にする。
【００３９】
第１のプリズム１７は、第１の光源１１から出力され、第１のコリメートレンズ１２で平行にされた緑色のレーザ光を受ける。
【００４０】
第１のプリズム１７の緑色のレーザ光を受ける２つの面のうち、遠い方の面である第１の面３４は、Ｙ軸と平行である。また、第１の面３４と、Ｘ軸とのなす角およびＺ軸とのなす角は、４５度である。つまり、第１の面３４は、Ｘ軸の正方向から反時計回りに４５度回転した軸に平行である。
【００４１】
第２の光出力ユニット３２は、第２の光源１３と、第２のコリメートレンズ１４と、第２のプリズム１８とが一体化されたものである。具体的には、第２のホルダ２３は、第２の光源１３と第２のコリメートレンズ１４とを固定する。第２のホルダ２３と第２の光源１３とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第２のホルダ２３と第２のコリメートレンズ１４とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第２のプリズム１８の青色のレーザ光を受ける２つの面のうち近い方の面と、第２のホルダ２３とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。
【００４２】
第２の光源１３は、青色のレーザ光をＸ軸方向へ出力する。第２のコリメートレンズ１４は、第２の光源１３から出力された青色のレーザ光を平行光にする。
【００４３】
第２のプリズム１８は、第２の光源１３から出力され、第２のコリメートレンズ１４で平行にされた青色のレーザ光を受ける。
【００４４】
第２のプリズム１８の青色のレーザ光を受ける２つの面のうち、遠い方の面である第２の面３５は、Ｙ軸と平行である。また、第２の面３５と、Ｘ軸とのなす角およびＺ軸とのなす角は、４５度である。つまり、第２の面３５は、Ｘ軸の正方向から反時計回りに４５度回転した軸に平行である。
【００４５】
第２のプリズム１８の第２の面３５の対面である第３の面３６は、Ｙ軸と平行である。また、第３の面３６と、Ｘ軸とのなす角およびＺ軸とのなす角は、４５度である。つまり、第３の面３６は、Ｘ軸の正方向から反時計回りに４５度回転した軸に平行である。
【００４６】
第３の光出力ユニット３３は、第３の光源１５と、第３のコリメートレンズ１６と、第３のプリズム１９とが一体化されたものである。具体的には、第３のホルダ２４は、第３の光源１５と第３のコリメートレンズ１６とを固定する。第３のホルダ２４と第３の光源１５とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第３のホルダ２４と第３のコリメートレンズ１６とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。また、第３のプリズム１９の赤色のレーザ光を受ける２つの面のうち近い方の面と、第３のホルダ２４とは面接触しており、その接触面が接着剤で接着されている。
【００４７】
第３の光源１５は、赤色のレーザ光をＸ軸方向へ出力する。第３のコリメートレンズ１６は、第３の光源１５から出力された赤色のレーザ光を平行光にする。
【００４８】
第３のプリズム１９は、第３の光源１５から出力され、第３のコリメートレンズ１６で平行にされた赤色のレーザ光を受ける。
【００４９】
第３のプリズム１９の赤色のレーザ光を受ける２つの面のうち、遠い方の面である第４の面３７は、Ｙ軸と平行である。また、第４の面３７とＸ軸とのなす角およびＺ軸とのなす角は、４５度である。つまり、第４の面３７は、Ｘ軸の正方向から反時計回りに４５度回転した軸に平行である。
【００５０】
第２のプリズム１８の第２の面３５には、青色の光のみを反射する第１の薄膜２０が形成されている。第３のプリズム１９の第４の面３７には、赤色の光のみを反射する第２の薄膜２１が形成されている。
【００５１】
第１の光源１１からＺ軸方向へ出力された緑色のレーザ光は、第１の薄膜２０および第２の薄膜２１を通過する。第２の光源１３からＺ軸方向へ出力された青色のレーザ光は、第１の薄膜２０で反射して、Ｚ軸方向へ向かい、第２の薄膜２１を通過する。第３の光源１５からＺ軸方向へ出力された赤色のレーザ光は、第２の薄膜２１で反射して、Ｚ軸方向へ向かう。
【００５２】
第１のプリズム１７の第１の面３４と、第２のプリズム１８の第２の面３５に形成された第１の薄膜３４が、紫外線硬化接着剤で接着されている。これらが接着する位置は、第１の光源１１から出力された緑色のレーザ光の光束の光軸と、第２の光源１３から出力され、第１の薄膜２０で反射した青色のレーザ光の光束の光軸とが一致するような位置である。
【００５３】
第２のプリズム１８の第３の面３６と、第３のプリズム１９の第４の面３７に形成された第２の薄膜２１が、紫外線硬化接着剤で接着されている。これらが接着する位置は、第１の光源１１から出力された緑色のレーザ光の光束の光軸および第２の光源１３から出力され、第１の薄膜２０で反射した青色のレーザ光の光束の光軸と、第３の光源１５から出力され、第２の薄膜２１で反射した赤色のレーザ光の光束の光軸とが一致するような位置である。
【００５４】
（光軸調整方法）
図４は、３色のレーザ光の光束の光軸を一致させる光軸調整方法の手順を表わすフローチャートである。
【００５５】
図５は、図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３を説明するための図である。
図６は、図４のステップＳ１０４〜Ｓ１０６を説明するための図である。
【００５６】
図４、図５および図６を参照して、まず、第１の光出力ユニット３１、第２の光出力ユニット３２、および第３の光出力ユニット３３を準備する（ステップＳ１０１）。
【００５７】
次に、第２の光出力ユニット３２の第２のプリズム１８の第２の面３５に形成された第１の薄膜２０に第１の紫外線硬化接着剤４１を塗布する（ステップＳ１０２）。
【００５８】
次に、第１の光出力ユニット３１の第１のプリズム１７の第１の面３４と第１の薄膜２０とを接触させた状態で、第１のプリズム１７および第２のプリズム１８を２次元にスライドさせて、緑色のレーザ光の光束の光軸と青色のレーザ光の光束の光軸とが一致した箇所を見つける（ステップＳ１０３）。
【００５９】
次に、緑色のレーザ光の光束の光軸と青色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態で、紫外線を第１の紫外線硬化接着剤４１に照射して、紫外線硬化接着剤４１を硬化させ、第１の薄膜２０と第１のプリズム１７とを接着させる。これにより、第１の光出力ユニット３１と第２の光出力ユニット３２とが接着される（ステップＳ１０４）。
【００６０】
次に、第３の光出力ユニット３３の第３のプリズム１９の第４の面３７に形成された第２の薄膜２１に第２の紫外線硬化接着剤４２を塗布する（ステップＳ１０５）。
【００６１】
次に、第２の光出力ユニット３２の第２のプリズム１８の第３の面３６と第２の薄膜２１とを接触させた状態で、第２のプリズム１８および第３のプリズム１９を２次元にスライドさせて、緑色および青色のレーザ光の光束の光軸と赤色のレーザ光の光束の光軸とが一致した箇所を見つける（ステップＳ１０６）。
【００６２】
次に、緑色および青色のレーザ光の光束の光軸と赤色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態で、紫外線を紫外線硬化接着剤４２に照射して、第２の紫外線硬化接着剤４２を硬化させ、第２の薄膜２１と第２のプリズム１８とを接着させる。これにより、第２の光出力ユニット３２と第３の光出力ユニット３３とが接着される（ステップＳ１０７）。
【００６３】
以上のように、本発明の実施形態によれば、複数色のレーザ光の光束の光軸が一致した状態を設定した後、位置を固定するために接着剤で接着される箇所は、従来のように接着されるものどうしが点接触した箇所ではなく、面接触した箇所であるので、接着剤が温度などの影響で硬化収縮したとしても、接着剤で接着したものの位置が変化せず、一致するように調整した光軸がずれてしまうことがない。
【００６４】
（変形例）
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例を含む。
【００６５】
（１）薄膜、紫外線硬化接着剤
本発明の実施形態では、第１の薄膜２０は、第２のプリズム１８の第２の面３５に形成されるものとしたが、これに限定するものではなく、第１のプリズム１７の第１の面３４に形成されるものとしてもよい。
【００６６】
同様に、本発明の実施形態では、第２の薄膜２１は、第３のプリズム１９の第４の面３７に形成されるものとしたが、これに限定するものではなく、第２のプリズム１８の第３の面３６に形成されるものとしてもよい。
【００６７】
また、紫外線硬化接着剤４１を第１の薄膜２０に塗布するものとしたが、これに限定するものではなく、第１の面３４に塗布するものとしてもよい。第１の薄膜２０が第１の面３４に形成される場合には、第２の面３５に塗布するものとしてもよい。
【００６８】
また、紫外線硬化接着剤４２を第１の薄膜２１に塗布するものとしたが、これに限定するものではなく、第３の面３６に塗布するものとしてもよい。第２の薄膜２１が第３の面３６に形成される場合には、第４の面３７に塗布するものとしてもよい。
【００６９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態のプロジェクタの構成を表わす図である。
【図２】図１のレーザー出力部の概観を表わす図である。
【図３】図２のレーザ出力部５の断面図である。
【図４】３色のレーザ光の光束の光軸を一致させる光軸調整方法の手順を表わすフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０３を説明するための図である。
【図６】図４のステップＳ１０４〜Ｓ１０６を説明するための図である。
【図７】従来のレーザー出力部の構成を表わす図である。
【図８】（ａ）は、図７のレーザー出力部の光軸調整後の初期状態の緑色のレーザ光源のレンズホルダへの接着状態を表わす図である。（ｂ）は、図７のレーザー出力部の光軸調整後、一定期間経過後の緑色のレーザ光源のレンズホルダへの接着状態を表わす図である。
【符号の説明】
【００７１】
５ レーザー出力部、１１，５１ 緑色のレーザ光源、１３，５３ 青色のレーザ光源、１５，５５ 赤色のレーザ光源、１２ 第１のコリメートレンズ、１４ 第２のコリメートレンズ、１６ 第３のコリメートレンズ、１７ 第１のプリズム、１８ 第２のプリズム、１９ 第３のプリズム、２０ 第１の薄膜、２１ 第２の薄膜、２２ 第１のレンズホルダ、２３ 第２のレンズホルダ、２４ 第３のレンズホルダ、３１ 第１の光出力ユニット、３２ 第２の光出力ユニット、３３ 第３の光出力ユニット、３４ 第１の面、３５ 第２の面、３６ 第３の面、３７ 第４の面、４１ 第２の紫外線硬化接着剤、４２ 第２の紫外線硬化接着剤、５２，５４，５６ コリメートレンズ、５７，５８，５９，６０ プリズム、１７，６７ プリズムホルダ、６１，６３，６５ レンズホルダ、７０ａ、７０ｂ，７０ｃ，７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ 接着剤、８０，８１ 薄膜、１００ レーザプロジェクタ、１１０ ＣＣＤセンサ、３１０ フロントエンド用ＦＰＧＡ、３１１ タイミングコントローラ、３１２ データコントローラ、３１３ ビットデータ変換器、３１４ データ／階調変換器、３２０ ＤＳＰ、３２１ ミラーサーボブロック、３２２ 変換器、３４０ バックエンドブロック、３４１ ＣＰＵ、３４２ Ｖｉｄｅｏ Ｉ／Ｆ、３４３ 外部Ｉ／Ｆ、３４４ ＳＤ ＲＡＭ、３４５ Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ、３５１，３５２，３５３ レーザ制御回路、３６１ 緑色ＬＤ（Laser Diode）、３６２ 赤青ＬＤ、３６３ 偏光ビームスプリッタ、３７０ 検出器、３７１ レンズ、３７２ ガルバノミラー、３７３ アクチュエータ、３８０ ＳＤカード。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色、第２の色および第３の色のレーザ光を投射するプロジェクタにおいて、
前記第１の色のレーザ光を第１の方向へ出力する第１の光源と、前記第１の光源から出力された第１の色のレーザ光を受ける第１のプリズムとが一体化された第１の光出力ユニットと、
前記第２の色のレーザ光を第１の方向と直交する第２の方向へ出力する第２の光源と、前記第２の光源から出力された第２の色のレーザ光を受ける第２のプリズムとが一体化された第２の光出力ユニットと、
前記第３の色のレーザ光を第２の方向へ出力する第３の光源と、前記第３の光源から出力された第３の色のレーザ光を受ける第３のプリズムとが一体化された第３の光出力ユニットとを備え、
前記第１のプリズムの前記第１の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第１の光源から遠い方の面である第１の面は、前記第１の方向および前記第２の方向と直交する方向である第３の方向に平行であり、かつ前記第１の方向および前記第２の方向と４５度の角度をなし、
前記第２のプリズムの第２の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第２の光源から遠い方の面である第２の面は、前記第３の方向に平行であり、かつ前記第１の方向および前記第２の方向と４５度の角度をなし、
前記第２のプリズムの前記第２の面の対面である第３の面は、前記第３の方向に平行であり、前記第１の方向および前記第２の方向と４５度の角度をなし、
前記第３のプリズムの第３の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第３の光源から遠い方の面である第４の面は、前記第３の方向に平行であり、かつ前記第１の方向および前記第２の方向と４５度の角度をなし、
前記第１の面と前記第２の面とが第１の膜を介して接着剤で接着され、前記第１の膜で、前記第１の色のレーザ光は通過し、かつ前記第２の色のレーザ光は反射し、
前記第３の面と前記第４の面とが第２の膜を介して接着剤で接着され、前記第２の膜で、前記第１の色のレーザ光および前記第２の色のレーザ光は通過し、前記第３の色のレーザ光は反射することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
第１の色、第２の色および第３の色のレーザ光を投射するプロジェクタにおける光軸調整方法において、
前記プロジェクタは、
前記第１の色のレーザ光を出力する第１の光源と、前記第１の光源から出力された第１の色のレーザ光を受ける第１のプリズムとが一体化された第１の光学ユニットと、
前記第２の色のレーザ光を出力する第２の光源と、前記第２の光源から出力された第２の色のレーザ光を受ける第２のプリズムとが一体化された第２の光学ユニットと、
前記第３の色のレーザ光を出力する第３の光源と、前記第３の光源から出力された第３の色のレーザ光を受ける第３のプリズムとが一体化された第３の光学ユニットとを備え、
前記第１のプリズムの前記第１の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第１の光源から遠い方の面である第１の面は、前記第１の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、
前記第２のプリズムの前記第２の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第２の光源から遠い方の面である第２の面は、前記第２の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、
前記第２のプリズムの前記第２の面の対面である第３の面は、前記第２の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、
前記第３のプリズムの前記第３の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第３の光源から遠い方の面である第４の面は、前記第３の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、
前記第１の面または前記第２の面には、前記第１の色のレーザ光を通過し、前記第２の色のレーザ光を反射する第１の薄膜が形成され、
前記第３の面または前記第４の面には、前記第１の色のレーザ光および前記第２の色のレーザ光を通過し、前記第３の色のレーザ光を反射する第２の薄膜が形成されており、
前記光軸調整方法は、
前記第１のプリズムの前記第１の面と前記第１の薄膜との間、または前記第２のプリズムの前記第２の面と前記第１の薄膜との間に第１の紫外線硬化接着剤を塗布するステップと、
前記第１のプリズムと前記第２のプリズムとを前記第１の薄膜および前記第１の紫外線硬化接着剤を挟んで接触させた状態でスライドさせて前記第１の色のレーザ光の軸と前記第２の色のレーザ光の軸が一致した箇所で、前記第１の紫外線硬化接着剤に紫外線を照射するステップと、
前記第２のプリズムの前記第３の面と前記第２の薄膜との間、または前記第３のプリズムの前記第４の面と前記第２の薄膜との間に第２の紫外線硬化接着剤を塗布するステップと、
前記第２のプリズムと前記第３のプリズムとを前記第２の薄膜および前記第２の紫外線硬化接着剤を挟んで接触させた状態でスライドさせて前記第１の色のレーザ光および前記第２の色のレーザ光の軸と前記第３の色のレーザ光の軸が一致した箇所で、前記第２の紫外線硬化接着剤に紫外線を照射するステップとを備える、プロジェクタの光軸調整方法。
【請求項１】
第１の色、第２の色および第３の色のレーザ光を投射するプロジェクタにおいて、
前記第１の色のレーザ光を第１の方向へ出力する第１の光源と、前記第１の光源から出力された第１の色のレーザ光を受ける第１のプリズムとが一体化された第１の光出力ユニットと、
前記第２の色のレーザ光を第１の方向と直交する第２の方向へ出力する第２の光源と、前記第２の光源から出力された第２の色のレーザ光を受ける第２のプリズムとが一体化された第２の光出力ユニットと、
前記第３の色のレーザ光を第２の方向へ出力する第３の光源と、前記第３の光源から出力された第３の色のレーザ光を受ける第３のプリズムとが一体化された第３の光出力ユニットとを備え、
前記第１のプリズムの前記第１の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第１の光源から遠い方の面である第１の面は、前記第１の方向および前記第２の方向と直交する方向である第３の方向に平行であり、かつ前記第１の方向および前記第２の方向と４５度の角度をなし、
前記第２のプリズムの第２の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第２の光源から遠い方の面である第２の面は、前記第３の方向に平行であり、かつ前記第１の方向および前記第２の方向と４５度の角度をなし、
前記第２のプリズムの前記第２の面の対面である第３の面は、前記第３の方向に平行であり、前記第１の方向および前記第２の方向と４５度の角度をなし、
前記第３のプリズムの第３の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第３の光源から遠い方の面である第４の面は、前記第３の方向に平行であり、かつ前記第１の方向および前記第２の方向と４５度の角度をなし、
前記第１の面と前記第２の面とが第１の膜を介して接着剤で接着され、前記第１の膜で、前記第１の色のレーザ光は通過し、かつ前記第２の色のレーザ光は反射し、
前記第３の面と前記第４の面とが第２の膜を介して接着剤で接着され、前記第２の膜で、前記第１の色のレーザ光および前記第２の色のレーザ光は通過し、前記第３の色のレーザ光は反射することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
第１の色、第２の色および第３の色のレーザ光を投射するプロジェクタにおける光軸調整方法において、
前記プロジェクタは、
前記第１の色のレーザ光を出力する第１の光源と、前記第１の光源から出力された第１の色のレーザ光を受ける第１のプリズムとが一体化された第１の光学ユニットと、
前記第２の色のレーザ光を出力する第２の光源と、前記第２の光源から出力された第２の色のレーザ光を受ける第２のプリズムとが一体化された第２の光学ユニットと、
前記第３の色のレーザ光を出力する第３の光源と、前記第３の光源から出力された第３の色のレーザ光を受ける第３のプリズムとが一体化された第３の光学ユニットとを備え、
前記第１のプリズムの前記第１の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第１の光源から遠い方の面である第１の面は、前記第１の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、
前記第２のプリズムの前記第２の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第２の光源から遠い方の面である第２の面は、前記第２の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、
前記第２のプリズムの前記第２の面の対面である第３の面は、前記第２の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、
前記第３のプリズムの前記第３の色のレーザ光を受ける面のうち、前記第３の光源から遠い方の面である第４の面は、前記第３の色のレーザ光が出力される方向と４５度の角度をなし、
前記第１の面または前記第２の面には、前記第１の色のレーザ光を通過し、前記第２の色のレーザ光を反射する第１の薄膜が形成され、
前記第３の面または前記第４の面には、前記第１の色のレーザ光および前記第２の色のレーザ光を通過し、前記第３の色のレーザ光を反射する第２の薄膜が形成されており、
前記光軸調整方法は、
前記第１のプリズムの前記第１の面と前記第１の薄膜との間、または前記第２のプリズムの前記第２の面と前記第１の薄膜との間に第１の紫外線硬化接着剤を塗布するステップと、
前記第１のプリズムと前記第２のプリズムとを前記第１の薄膜および前記第１の紫外線硬化接着剤を挟んで接触させた状態でスライドさせて前記第１の色のレーザ光の軸と前記第２の色のレーザ光の軸が一致した箇所で、前記第１の紫外線硬化接着剤に紫外線を照射するステップと、
前記第２のプリズムの前記第３の面と前記第２の薄膜との間、または前記第３のプリズムの前記第４の面と前記第２の薄膜との間に第２の紫外線硬化接着剤を塗布するステップと、
前記第２のプリズムと前記第３のプリズムとを前記第２の薄膜および前記第２の紫外線硬化接着剤を挟んで接触させた状態でスライドさせて前記第１の色のレーザ光および前記第２の色のレーザ光の軸と前記第３の色のレーザ光の軸が一致した箇所で、前記第２の紫外線硬化接着剤に紫外線を照射するステップとを備える、プロジェクタの光軸調整方法。
【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２００９−１７５４２６（Ｐ２００９−１７５４２６Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３８３４（Ｐ２００８−１３８３４）
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
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