JP6003365B2 - 光学装置、プロジェクター、および光学装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学装置、プロジェクター、および光学装置の製造方法に関する。

従来、複数の色光を色光毎に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色光を合成する色合成光学装置と、色合成光学装置にて合成された光を投写する投写レンズとを備えたプロジェクターが知られている。そして、この光変調装置を支持する構造が提案されている（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ーは、光学装置本体を備え、この光学装置本体は、光変調装置、射出側偏光板、板状部材、クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、第１支持部材、および第２支持部材等を有している。
第１支持部材は、金属製の部材であり、光変調装置は、この第１支持部材に接着剤、ねじ等により固定される。また、第１支持部材の四隅には、略矩形状の挿通孔が形成されている。第２支持部材は、金属製の部材で形成され、矩形枠状に形成された部位から突出し、第１支持部材の挿通孔に挿通されるピンが設けられている。
そして、第１支持部材は、挿通孔とピンとの間に接着剤等が塗布されて第２支持部材に固定され、第２支持部材は、板状部材を介して接着剤等によってクロスダイクロイックプリズムに固定される。

特開２００９−２１０７７９号公報

特許文献１には、光変調装置の位置の調整方法は記載されていないが、第２支持部材に調整用の治具が係合したり、把持したりするための形状が形成されていないことから、光変調装置や第１支持部材を治具で把持して位置を調整することが考えられる。そして、この調整後に、第１支持部材と第２支持部材との間、および第２支持部材と板状部材との間に塗布された接着剤が硬化することによって、光変調装置の位置が決められると考えられる。
しかしながら、この方法では、接着剤が硬化した後、光変調装置や第１支持部材に対する治具の把持を解除した際に、治具からの押圧力の開放に応じて光変調装置の位置がずれる、つまり画素がずれる恐れがある。特に高精細な画素を有する光変調装置においては、この位置ずれが僅かなものであっても、投写される画像の劣化を伴うものとなってしまう。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る光学装置は、複数の色光を色光毎に変調する複数の光変調装置と、変調された前記複数の色光がそれぞれ入射する複数の光入射側端面を有し、入射する前記色光を合成する色合成光学装置と、前記光変調装置を保持する保持部と、前記保持部を遊嵌支持し、前記色合成光学装置に取り付けられる支持部と、を備え、前記支持部は、前記光入射側端面に対して離間する方向に延出する延出部を有し、前記延出部の先端部には、延出方向が交差し、互いに対向する第１傾斜面および第２傾斜面を有する係止部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、光学装置は、上述したように形成された保持部および支持部を備えているので、保持部を保持する第１治具、および支持部の係止部に係合可能な第２治具を準備し、これらの治具が所定の方向に移動可能とすることで、光変調装置の位置を２段階で調整することができる。すなわち、係止部に第２治具を係合した状態で、保持部を把持した第１治具を移動することで、支持部に遊嵌支持されている保持部の位置を調整（第１段階の調整）し、その後、保持部を接着剤等で支持部に固定する。そして、保持部から第１治具を開放して第２用治具を移動させることで、光変調装置の第１段階で調整しきれなかった方向の調整や、保持部に対する第１治具の把持を解除する際の位置ずれの再調整を行い（第２段階の調整）、その後、支持部を接着剤等で色合成光学装置に取り付けることができる。
また、係止部は、延出部の先端部に、第１傾斜面および第２傾斜面を有するという簡素な形状に形成されている。これによって、第２治具においても第１傾斜面および第２傾斜面における縁辺に係合するような形状を設けることで、容易に係止部に係合させることができる。
したがって、この構成によれば、簡素な構成や、小型化を図って色合成光学装置に対する光変調装置の位置、および複数の光変調装置の互いの位置を高精度に調整可能とする、つまり画素ずれを抑制できる光学装置の提供が可能となる。

［適用例２］上記適用例に係る光学装置において、前記延出部は、板状に形成されて前記光変調装置の側方に配設され、前記係止部の少なくとも一部が前記光変調装置より前記光変調装置の光入射側に突出していることが好ましい。

この構成によれば、延出部は、上述したように形成されているので、延出部と光変調装置との間を狭めても、第２治具が係合可能な係止部を形成することができる。これによって、側方における光変調装置、保持部および支持部を有するユニットのサイズの小型化が図れる。つまり、複数の色光毎に設けられる各ユニット間のスペースを確保する構成が可能となる。

［適用例３］上記適用例に係る光学装置において、前記係止部は、前記光変調装置の両側に配設されていることが好ましい。

この構成によれば、係止部は、光変調装置の両側に配設されているので、第２治具による支持部の安定した係止が可能になる。よって、第２治具を用いた作業を効率よく行うこと可能となる。

［適用例４］上記適用例に係る光学装置において、前記係止部は、前記第１傾斜面および第２傾斜面を有するＶ字状の溝であることが好ましい。

この構成によれば、係止部は、Ｖ字状の溝なので、少ないスペースで精度良く第１傾斜面および第２傾斜面を形成することができる。

［適用例５］本適用例に係るプロジェクターは、光源と、上記に記載の光学装置と、前記光学装置にて合成された光を投写する投写レンズと、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、プロジェクターは、上述した光学装置を備えているので、複数の光変調装置が精度良く配置され、画素ずれが抑制された画像の投写が可能となる。
また、各ユニット間のスペースが確保されるので、以下の効果がある。すなわち、プロジェクターに落下等で衝撃が加わった場合でも、ユニット同士の干渉が抑制されるので、耐衝撃性の向上を図ったプロジェクターの提供が可能となる。また、光変調装置等を冷却するための冷却風の流路形成の自由度が広がるので、光変調装置等の効率的な冷却が可能となる。

［適用例６］本適用例に係る光学装置の製造方法は、前記支持部に遊嵌支持された前記保持部を第１治具にて把持した状態で、第２治具を前記係止部に係合させる治具係合工程と、前記第１治具を移動させることにより前記保持部に保持された前記光変調装置の位置を調整する第１調整工程と、前記保持部を前記支持部に固定する第１固定工程と、前記保持部に対する前記第１治具の把持を解除し、前記第２治具を移動させることにより、前記光変調装置の位置を調整する第２調整工程と、前記支持部を前記色合成光学装置に固定する第２固定工程と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、光変調装置の位置を２段階で調整することができるので、第１調整工程で調整しきれなかった方向の調整や、保持部に対する第１治具の把持を解除する際の位置ずれの再調整を第２調整工程で行うことができる。よって、画素ずれを抑制した良好な光学装置を製造できる。

本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 光学装置および投写レンズの一部を示す平面図。 光学装置の一部およびヘッド体を示す斜視図。 光学装置およびヘッド体の一部を示す分解斜視図。 Ｂ光用の光学装置本体、クロスダイクロイックプリズムおよびプリズム支持部を示す平面図。 光学装置の製造方法を説明するためのフローチャート。 支持部用治具を説明するための図。 係合溝が溝に係合した状態を示す模式図。

以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してスクリーン等に拡大投写する。
図１は、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、外装を構成する外装筐体２、制御部（図示省略）、および光源装置３１を有する光学ユニット３を備えている。なお、図示は省略するが、外装筐体２の内部には、さらに、光源装置３１や制御部に電力を供給する電源装置、光学ユニット３を冷却する冷却装置等が配置されている。

外装筐体２は、詳細な説明は省略するが、上部を構成する上ケース、下部を形成する下ケース等を備えている。そして、外装筐体２には、外気を取り込むための吸気口、および外装筐体２内部の温まった空気を外部に排気する排気口等が設けられている。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。

〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット３は、制御部による制御の下、光源装置３１から射出された光束を光学的に処理して投写する。
光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置３１に加え、インテグレーター照明光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、光学装置４、ヘッド体３７（図３参照）、レンズシフト機構３５、投写レンズ３６、およびこれらの部材を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体３８を備えている。

光学ユニット３は、図１に示すように平面視略Ｌ字状に形成され、一方の端部に光源装置３１が着脱可能に配置され、他方の端部に投写レンズ３６が配置される。なお、以下では、説明の便宜上、投写レンズ３６から光束が射出される方向を前側、プロジェクター１が机上等に据え置かれた据置姿勢における上方を上側として記載する。

光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源３１１およびリフレクター３１２等を備え、光源３１１から射出された光束をリフレクター３１２にて反射し、インテグレーター照明光学系３２に向けて射出する。

インテグレーター照明光学系３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、および重畳レンズ３２４を備え、光源装置３１から射出された光束が後述する液晶ライトバルブ５２の表面に略均一に照射されるように、また有効利用されるように構成されている。

色分離光学系３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、インテグレーター照明光学系３２から射出された光束を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。

リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学系３３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶ライトバルブ５２まで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学系３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

図２は、光学装置４および投写レンズ３６の一部を示す平面図である。
光学装置４は、図１、図２に示すように、各色光用に設けられた電気光学装置５０（Ｒ光用の電気光学装置を５０Ｒ、Ｇ光用の電気光学装置を５０Ｇ、Ｂ光用の電気光学装置を５０Ｂとする）、および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４１を備えている。
図３は、光学装置４およびヘッド体３７を示す斜視図であり、電気光学装置５０Ｒ，５０Ｇを省略した図である。図４は、光学装置４、およびヘッド体３７の一部を示す分解斜視図であり、図３と同様に、電気光学装置５０Ｒ，５０Ｇを省略した図である。

各電気光学装置５０は、図１〜図４に示すように、入射側偏光板５１、光変調装置としての液晶ライトバルブ５２、射出側偏光板５４、光透過基板５５、保持部６、および支持部７を備えている。

入射側偏光板５１は、色分離光学系３３で分離された各色光のうち、偏光変換素子３２３で揃えられた偏光光を透過し、その偏光光と異なる偏光光を吸収して液晶ライトバルブ５２に射出する。入射側偏光板５１は、ガラス板に貼り付けられて光学部品用筐体３８に配置される。

液晶ライトバルブ５２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、図示しない微小画素がマトリックス状に形成された矩形状の画素領域が形成されている。そして、液晶ライトバルブ５２の上側の端部には、フレキシブルプリント基板（図示省略）が接続されている。

液晶ライトバルブ５２は、フレキシブルプリント基板を介して制御部から入力された駆動信号に応じて液晶の配向状態が制御され、画素領域内に表示画像を形成する。そして、液晶ライトバルブ５２は、入射側偏光板５１から射出された色光を画像情報に応じて変調する。

射出側偏光板５４は、入射側偏光板５１と略同様の機能を有し、液晶ライトバルブ５２から射出された色光のうち一定方向の偏光光を透過し、その偏光光と異なる偏光光を吸収してクロスダイクロイックプリズム４１に射出する。射出側偏光板５４は、平面視矩形状に形成され、光透過基板５５に貼り付けられる。

光透過基板５５は、水晶等の熱伝導性の高い板材で、図４に示すように、クロスダイクロイックプリズム４１の光入射側端面４１Ａ、および射出側偏光板５４よりもサイズの大きい平面視矩形状に形成されている。
射出側偏光板５４が貼付された光透過基板５５は、射出側偏光板５４が貼付されている側とは反対側がクロスダイクロイックプリズム４１に接着固定される。

保持部６は、液晶ライトバルブ５２を保持するように形成され、図４に示すように、フレーム６１および固定板６２を備えている。
支持部７は、固定板６２のクロスダイクロイックプリズム４１側に配置され、保持部６を支持する。支持部７は、液晶ライトバルブ５２の位置調整が行われた後、光透過基板５５を介してクロスダイクロイックプリズム４１に接着固定される。なお、以下では各電気光学装置５０のうち、液晶ライトバルブ５２、保持部６および支持部７を光学装置本体５００とし、その具体的な構成については、後で詳細に説明する。

クロスダイクロイックプリズム４１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なし、図２、図４に示すように、３つの光入射側端面４１Ａ、１つの光射出側端面４１Ｂ、および上面４１Ｃ、下面４１Ｄを有している。３つの光入射側端面４１Ａには、各電気光学装置５０が対向して配置される。そして、光学装置４には、各色光用の液晶ライトバルブ５２の光軸５２Ｒｊ，５２Ｇｊ，５２Ｂｊが設けられることとなる。

そして、クロスダイクロイックプリズム４１は、直角プリズム同士を貼り合わせた界面に、２つの誘電体多層膜が形成され、各光入射側端面４１Ａから入射する各色光を合成して光射出側端面４１Ｂから射出する。具体的に、クロスダイクロイックプリズム４１は、誘電体多層膜が電気光学装置５０Ｒ，５０Ｂにて変調された色光を反射し、電気光学装置５０Ｇにて変調された色光を透過して、各色光を合成する。

投写レンズ３６は、光軸３６ｊに沿って配置される複数のレンズ（図示省略）を有し、クロスダイクロイックプリズム４１にて合成された光をスクリーン上に拡大投写する。
レンズシフト機構３５は、詳細な図は省略するが、固定部および可動部を備え、固定部がヘッド体３７に固定され、可動部に投写レンズ３６が取り付けられる。そして、レンズシフト機構３５は、電動あるいは手動により可動部が固定部上を移動することによって、図２に示すように、投写レンズ３６を光軸３６ｊに直交する面内で移動させる。

ヘッド体３７は、光学装置４およびレンズシフト機構３５を支持し、光学部品用筐体３８に取り付けられる。ヘッド体３７は、図３に示すように、クロスダイクロイックプリズム４１の上方に位置するプリズム支持部３７１、およびクロスダイクロイックプリズム４１の前方に位置するシフト支持部３７２を備えている。そして、プリズム支持部３７１は、シフト支持部３７２にネジ固定される。

プリズム支持部３７１は、クロスダイクロイックプリズム４１の上面４１Ｃが接着固定されることで、クロスダイクロイックプリズム４１を支持する。
シフト支持部３７２は、レンズシフト機構３５を支持する。シフト支持部３７２は、クロスダイクロイックプリズム４１から射出された光束が通過する開口部３７２１を有している。開口部３７２１は、投写レンズ３６の光束が入射する側が挿入され、レンズシフト機構３５によって移動する投写レンズ３６が所定の範囲で移動できる大きさに設定されている。

〔光学装置本体の構成〕
ここで光学装置本体５００の具体的な構成について説明する。３つの色光用の光学装置本体５００は、同一の構成を有しており、ここでは、Ｂ光用の光学装置本体５００に注目して説明する。なお、以下では、説明の便宜上、Ｂ光用の光入射側端面４１Ａの法線方向をＹ軸方向とし、Ｙ軸方向に直交する上下方向をＺ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向（左右方向）をＸ軸方向とする。

光学装置本体５００は、前述したように、また図４に示すように、液晶ライトバルブ５２、保持部６および支持部７を備え、保持部６は、フレーム６１および固定板６２を備えている。
フレーム６１は、金属製であり、液晶ライトバルブ５２を収納する枠部６１１、および放熱部６１２を有している。

枠部６１１は、図４に示すように、平面視矩形状に形成され、中央部には、色分離光学系３３で分離され、入射側偏光板５１を透過した色光が入射する開口部６１１１が形成されている。そして、この枠部６１１の四隅には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔６１Ｈが設けられている。
放熱部６１２は、枠部６１１の上端から突出して平面視矩形状に形成され、フレキシブルプリント基板（図示省略）の一部に沿うように形成されている。

固定板６２は、フレーム６１のクロスダイクロイックプリズム４１側に配置され、液晶ライトバルブ５２が収納されたフレーム６１が固定される。固定板６２は、金属の板材から平面視矩形状に形成され、中央部には、液晶ライトバルブ５２を透過した色光が通過する開口部６２１が設けられている。そして、この開口部６２１の左右には、クロスダイクロイックプリズム４１側に屈曲された屈曲部６２２が設けられている（図４においては、一方の屈曲部６２２を示す）。この屈曲部６２２が設けられることにより、固定板６２の剛性が高められている。

また、固定板６２には、開口部６２１の近傍にネジ孔６２Ｓが設けられ、四隅に挿通孔６２Ｈが形成されている。
ネジ孔６２Ｓは、フレーム６１の貫通孔６１Ｈに対応する位置に形成されており、液晶ライトバルブ５２が収納されたフレーム６１は、貫通孔６１Ｈに挿通されたネジがこのネジ孔６２Ｓに螺合されて固定板６２に固定される。
挿通孔６２Ｈは、平面視矩形状に形成されており、この挿通孔６２Ｈには、支持部７の後述する突起部７３が挿入される。

支持部７は、金属の板材から加工され、図４に示すように、ベース部７１、延出部７２および突起部７３を有している。
ベース部７１は、光透過基板５５を介してクロスダイクロイックプリズム４１に固定される部位であり、光透過基板５５と略同等の大きさを有して平面視矩形に形成されている。ベース部７１の中央部分には、射出側偏光板５４の外形より大きな開口部７１１が形成されている。

延出部７２は、図４に示すように、ベース部７１の左右の側端部から固定板６２側に略９０°屈曲されて一対設けられている。
図５は、Ｂ光用の光学装置本体５００、クロスダイクロイックプリズム４１およびプリズム支持部３７１を示す平面図であり、（Ａ）は、液晶ライトバルブ５２を正面側（−Ｙ側）から見た図、（Ｂ）は、液晶ライトバルブ５２を側方（−Ｘ側）から見た図である。
一対の延出部７２は、図５（Ｂ）に示すように、光入射側端面４１Ａに対して離間する方向に延出し、図５（Ａ）に示すように、固定板６２の屈曲部６２２の外側で、液晶ライトバルブ５２の側方に配設されている。また、一対の延出部７２は、フレーム６１に近接して形成されており、図５（Ｂ）に示すように、先端がフレーム６１よりフレーム６１の光入射側に突出する大きさに形成されている。

一対の延出部７２の先端部には、それぞれ２つの溝７２１が形成されている。溝７２１は、係止部に相当し、板厚方向、つまりＸ軸方向（左右方向）に貫通しており、それぞれ上側に位置する第１傾斜面７２１Ｕ、および下側に位置する第２傾斜面７２１Ｄを有している。

溝７２１は、第１傾斜面７２１Ｕと第２傾斜面７２１Ｄとが延出する方向において交差し、互いに対向するＶ字状に形成されている。より具体的に、第１傾斜面７２１Ｕは、光軸５２Ｒｊ，５２Ｇｊ，５２Ｂｊ（図２参照）を通る平面と平行で、第１傾斜面７２１Ｕと第２傾斜面７２１Ｄとが延出する方向において交差する点を通る平面（溝中央面）に対して上側に鋭角となるように形成されている。第２傾斜面７２１Ｄは、溝中央面に対して下側に鋭角となるように形成されている。そして、係止部としての溝７２１は、少なくとも一部がフレーム６１よりフレーム６１の光入射側に突出している。

突起部７３は、図４、図５に示すように、ベース部７１の四隅から固定板６２側に略９０°屈曲されて形成されており、先端部が固定板６２の挿通孔６２Ｈに挿通される。
突起部７３は、ベース部７１の上側の左右端部から屈曲された一対の突起部７３ｕ、およびベース部７１の下側の左右端部から屈曲された一対の突起部７３ｄを有している。
一対の突起部７３ｕは、図５（Ａ）に示すように、放熱部６１２の側方の両側に位置し、それぞれが延出部７２と略平行に形成されている。そして、一対の突起部７３ｄは、フレーム６１の下方に位置し、それぞれが隣接する延出部７２に対してフレーム６１側が鈍角となるように形成されている。

また、突起部７３ｕ，７３ｄは、挿通孔６２Ｈに遊嵌状態で挿通される大きさに形成されている。つまり、突起部７３ｕ，７３ｄは、後述する液晶ライトバルブ５２の位置調整可能な範囲で挿通孔６２Ｈに対して隙間を有して形成されている。そして、支持部７は、保持部６を遊嵌支持することとなり、後述する位置調整後に、挿通孔６２Ｈと突起部７３ｕ，７３ｄとが接着固定されることにより、保持部６は支持部７に固定される。

光学装置本体５００は、図５（Ａ）に示すように、固定板６２の側端部、および支持部７の延出部７２により左右方向の大きさが略決定されている。つまり、光学装置本体５００は、左右方向がコンパクトに形成されており、図２に示すように、各光学装置本体５００の間のスペースを確保することや、レンズシフト機構３５により移動する投写レンズ３６に対しても、十分なスペースを確保して構成されている。

〔光学装置の製造方法〕
ここで、光学装置４の製造方法について説明する。
図６は、光学装置４の製造方法を説明するためのフローチャートである。
先ず、クロスダイクロイックプリズム４１の３つの光入射側端面４１Ａそれぞれに、射出側偏光板５４が貼付された光透過基板５５を取り付け、上面４１Ｃにプリズム支持部３７１を取り付ける（ステップＳ１：第１組立工程）。

次に、液晶ライトバルブ５２をフレーム６１に組み込み、このフレーム６１を固定板６２にネジ固定する。そして、固定板６２の各挿通孔６２Ｈに支持部７の各突起部７３を挿通し、液晶ライトバルブ５２、保持部６、および支持部７を光学装置本体５００としてユニット化させる（ステップＳ２：第２組立工程）。

ステップＳ２の後、各突起部７３と各挿通孔６２Ｈとの間、およびベース部７１の光射出側（クロスダイクロイックプリズム４１側）の面に紫外線硬化型接着剤（ＵＶ接着剤）を塗布する（ステップＳ３：ＵＶ接着剤塗布工程）。このＵＶ接着剤が塗布された状態では、ＵＶ接着剤は硬化されていないので、液晶ライトバルブ５２を保持する保持部６は、支持部７に遊嵌支持された状態となっている。

次に、第１治具としての保持部用治具１０、および第２治具としての支持部用治具２０を用いて、液晶ライトバルブ５２の位置調整を行う。
ここで、保持部用治具１０および支持部用治具２０について、Ｂ光用の液晶ライトバルブ５２を備えた光学装置本体５００に注目して説明する。

保持部用治具１０は、保持部６を移動できるように構成されている。
具体的に、保持部用治具１０は、図５に示すように、保持部６の下側を把持可能な一対の把持部１１，１２を備えている。
一対の把持部１１，１２は、Ｙ軸、つまりＢ光用の液晶ライトバルブ５２の光軸５２Ｂｊに沿って互いに近接離間可能に構成されている。
また、把持部１１，１２は、保持部６を把持した状態でＹ軸方向、Ｘ軸方向を中心とする回転方向（以下、Ｘθ方向）、およびＺ軸方向を中心とする回転方向（以下、Ｚθ方向）に移動可能に構成されている。

支持部用治具２０は、支持部７の溝７２１に係合し、支持部７を移動できるように構成されている。
図７は、支持部用治具２０を説明するための図であり、Ｂ光用の光学装置本体５００、クロスダイクロイックプリズム４１、プリズム支持部３７１、および支持部用治具２０を示す斜視図である。具体的に、図７（Ａ）は、支持部用治具２０が溝７２１から離間した状態を示す図であり、図７（Ｂ）は、支持部用治具２０が溝７２１に係合した状態を示す図である。

支持部用治具２０は、図７に示すように、４つの溝７２１に対応して設けられた４つの腕部２１を備えている。
腕部２１は、先端部が直方体状に形成され、この先端部の端面には溝７２１と係合可能なＶ字状の係合溝２１１が形成されている。
腕部２１は、図７（Ａ）に示すように、支持部７の溝７２１に対向する位置からＹ軸方向に移動され、図７（Ｂ）に示すように、係合溝２１１が溝７２１に係合する。

図８は、係合溝２１１が溝７２１に係合した状態を示す模式図であり、（Ａ）は上方から見た図、（Ｂ）は左側（−Ｘ側）から見た図である。
係合溝２１１は、図７、図８に示すように、Ｚ軸方向（上下方向）に貫通して形成されており、それぞれ右側（＋Ｘ側）に位置する第１受面２１１Ｒ、および左側（−Ｘ側）に位置する第２受面２１１Ｌを有している。

溝７２１と係合溝２１１とが係合すると、設定上、溝７２１と係合溝２１１とは、４点が当接することとなる（図８における当接点Ｔ）。すなわち、溝７２１における第１傾斜面７２１Ｕの両縁辺は、係合溝２１１の第１受面２１１Ｒおよび第２受面２１１Ｌの上側の縁辺に当接する。そして、溝７２１における第２傾斜面７２１Ｄの両縁辺は、係合溝２１１の第１受面２１１Ｒおよび第２受面２１１Ｌの下側の縁辺に当接する。つまり、支持部７は、溝７２１の縁辺が係合溝２１１縁辺で挟持されるように支持される。そして、支持部７は、溝７２１に係合溝２１１が係合することによって、Ｘ軸方向およびＺ軸方向において移動が規制される。

また、支持部７や支持部用治具２０等の寸法が公差範囲でばらつき、１つの係合溝２１１が４点で溝７２１に当接しない場合があったとしても、支持部７は、４つの腕部２１に設けられた係合溝２１１により、確実に支持される。

また、腕部２１は、支持部７を支持した状態でＸ軸方向、Ｚ軸方向、およびＹ軸方向を中心とする回転方向（Ｙθ方向）に移動可能に構成されている。つまり、腕部２１に支持された支持部７は、腕部２１がＸ軸方向やＺ軸方向に移動されることによって支持部用治具２０に追従して移動し、腕部２１がＹθ方向に移動されることにより光軸５２Ｂｊに沿う方向を中心に回転することとなる。

なお、図７では図示を省略したが、保持部用治具１０および支持部用治具２０は、Ｒ光、Ｇ光用の光学装置本体５００にもそれぞれ対応して設けられており、Ｂ光用に設けられた保持部用治具１０および支持部用治具２０と同様に構成されている。

ここで、図６に戻り、ステップＳ３後に行われる液晶ライトバルブ５２の位置の調整方法について説明する。
先ず、ステップＳ１にて組み立てられたクロスダイクロイックプリズム４１を調整台の所定の位置に載せる。この調整台には、調整用の投写レンズが配置されている。
そして、保持部用治具１０を操作して、一対の把持部１１，１２にて光学装置本体５００における固定板６２の下方側端部を把持させる（図５参照）。

次に、把持部１１，１２を移動して、光学装置本体５００を光入射側端面４１Ａに対向する位置に配置する。
そして、保持部用治具１０で保持部６を把持した状態で、支持部用治具２０の腕部２１を移動して、腕部２１の係合溝２１１を支持部７の溝７２１に係合させる（ステップＳ４：治具係合工程）。

そして、腕部２１をクロスダイクロイックプリズム４１側に移動することにより支持部７を押圧し、支持部７の開口部７１１に射出側偏光板５４が位置するように、支持部７を光透過基板５５に当接させる。
この状態では、支持部７と光透過基板５５とは、未硬化のＵＶ接着剤を介して互いに密着した状態となる。
他の２つの色光用の光学装置本体５００も同様に、支持部７と光透過基板５５とを未硬化のＵＶ接着剤を介して密着させる。

次に、保持部用治具１０および支持部用治具２０を操作して、各液晶ライトバルブ５２の位置の調整（フォーカス調整およびアライメント調整）を２段階に亘って行う。
先ず第１段階の調整として、以下に示すように、把持部１１，１２を移動させることにより保持部６に保持された液晶ライトバルブ５２のフォーカス調整を行う（ステップＳ５：第１調整工程）。
すなわち、図示しない調整用光源装置から液晶ライトバルブ５２に向けて光束を射出させる。そして、液晶ライトバルブ５２にて変調され、射出側偏光板５４、クロスダイクロイックプリズム４１、および投写レンズ３６を介してスクリーンに投写されたフォーカス調整用の画像を確認しながら、その画像が合焦状態となるように、把持部１１，１２を移動する。

具体的に、把持部１１，１２を、Ｙ軸方向、Ｘθ方向、およびＺθ方向に移動させる。この際、保持部用治具１０は、保持部６を把持し、支持部７は、支持部用治具２０に支持されてクロスダイクロイックプリズム４１に押し当てられている。このため、把持部１１，１２をＹ軸方向に移動させた場合には、保持部６は、各挿通孔６２Ｈを介して各突起部７３上を摺動しながらＹ軸方向に移動する。また、把持部１１，１２をＸθ方向およびＺθ方向に移動させた場合には、保持部６は、支持部７に対して、各突起部７３と各挿通孔６２Ｈとの隙間内でＸθ方向およびＺθ方向に移動する。
他の２つの色光用の光学装置本体５００も同様に、液晶ライトバルブ５２のフォーカス調整を行う。

そして、ステップＳ５の後、各突起部７３と各挿通孔６２Ｈとの間に塗布されたＵＶ接着剤に紫外線を照射してこのＵＶ接着剤を硬化させ、保持部６を支持部７に固定する（ステップＳ６：第１固定工程）。

次に第２段階の調整として、保持部６に対する保持部用治具１０の把持を解除し、支持部用治具２０の腕部２１を移動させることにより、クロスダイクロイックプリズム４１に対する液晶ライトバルブ５２のアライメント調整を行う（ステップＳ７：第２調整工程）。
すなわち、調整用光源から液晶ライトバルブ５２に向けて光束を射出させる。そして、液晶ライトバルブ５２にて変調され、射出側偏光板５４、クロスダイクロイックプリズム４１、および投写レンズ３６を介してスクリーンに投写されたアライメント調整用の画像を確認しながら、各液晶ライトバルブ５２の対応する各画素の位置が一致するように腕部２１を移動する。

具体的に、Ｇ光用の液晶ライトバルブ５２を基準として、Ｒ光用、およびＢ光用に対応する支持部用治具２０の腕部２１を、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向、およびＹθ方向に移動させる。
そして、腕部２１をＸ軸方向、Ｚ軸方向、およびＹθ方向に移動させた場合には、支持部７は、未硬化のＵＶ接着剤を介して光透過基板上を摺動しながら腕部２１の移動に追従して移動する。保持部６に保持されている液晶ライトバルブ５２は、第１固定工程で保持部６が支持部７に固定されているので、上記の方向に移動して位置が調整される。

ステップＳ７の後、支持部７と光透過基板５５との間のＵＶ接着剤に紫外線を照射してこのＵＶ接着剤を硬化させ、光透過基板５５を介して支持部７をクロスダイクロイックプリズム４１に固定する（ステップＳ８：第２固定工程）。
このように、各色光用の液晶ライトバルブ５２は、６軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘθ方向、Ｙθ方向、Ｚθ方向）において、位置が調整される。そして、以上の工程Ｓ１〜Ｓ８により、光学装置４が製造される。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）光学装置４は、上述したように形成された保持部６および支持部７を備えているので、簡素な構成や、小型化を図って各液晶ライトバルブ５２の位置を高精度に調整可能とする、つまり画素ずれを抑制できる光学装置４の提供が可能となる。

（２）光学装置４は、光学装置本体５００が左右方向においてコンパクトに形成されているので、各光学装置本体５００間にスペースを確保する構成が可能となる。
また、この光学装置４を備えるプロジェクター１は、各光学装置本体５００間、およびレンズシフト機構３５によって移動する投写レンズ３６と光学装置４との間にスペースが確保されているので、落下等の衝撃による部材の干渉が抑制される。よって、落下等の衝撃に対しても画素のずれを抑制し、高品位な画像の投影が可能なプロジェクター１の提供が可能となる。

（３）係止部としての溝７２１は、液晶ライトバルブ５２の両側に配設されているので、支持部用治具２０による支持部７の安定した係止が可能になる。よって、第２調整工程等の作業を効率よく行うこと可能となる。

（４）係止部は、Ｖ字状の溝７２１なので、少ないスペースで精度良く第１傾斜面７２１Ｕ、および第２傾斜面７２１Ｄを形成することができる。

（５）保持部用治具１０においては、保持部６を把持可能な把持部１１，１２を設け、支持部用治具２０においては、係合溝２１１を有する腕部２１を設けるという簡素な構成なので、調整用治具の簡素化が図れる。

（６）本実施形態の光学装置４の製造方法によれば、液晶ライトバルブ５２の位置を２段階で調整するので、第１調整工程で調整しきれなかった方向（Ｘ軸方向、Ｚ軸方向、およびＹθ方向）の調整ができる。また、保持部６に対する保持部用治具１０の把持を解除する際にＸ軸方向や、Ｚ軸方向がずれたとしても第２調整工程で調整することができる。よって、画素ずれを抑制した良好な光学装置４を製造できる。

（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態では、係止部としての溝７２１は、４つ設けられているが、４つ以外であってもよい。例えば、一対の延出部７２のうち、一方の延出部７２に２つの溝７２１を形成し、他方の延出部７２に１つの溝７２１を形成するように構成してもよい。

係止部はＶ字状に限らない。例えば、延出部７２における上下の溝７２１間の部位を削除し、上側の溝７２１の第１傾斜面７２１Ｕと、下側の溝７２１の第２傾斜面７２１Ｄとで係止部を構成してもよい。

前記実施形態の光学装置４は、光透過基板５５を備えているが、光透過基板５５を備えない構成としてもよい。

前記実施形態の支持部７は、金属の板材から形成されているが、溶融された金属が型で成形されるように形成してもよい。

前記実施形態のプロジェクター１は、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブ５２を用いているが、反射型の液晶ライトバルブを利用したものであってもよい。

光源３１１は放電型のランプに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード等の固体光源で構成してもよい。

１…プロジェクター、２…外装筐体、３…光学ユニット、４…光学装置、６…保持部、７…支持部、１０…保持部用治具、１１，１２…把持部、２０…支持部用治具、２１…腕部、３１…光源装置、３５…レンズシフト機構、３６…投写レンズ、４１…クロスダイクロイックプリズム、４１Ａ…光入射側端面、５２…液晶ライトバルブ、７２…延出部、２１１…係合溝、３１１…光源、３７１…プリズム支持部、３７２…シフト支持部、５００…光学装置本体、７２１…溝、７２１Ｄ…第２傾斜面、７２１Ｕ…第１傾斜面。

Claims (6)

1. 複数の色光を色光毎に変調する複数の光変調装置と、
   変調された前記複数の色光がそれぞれ入射する複数の光入射側端面を有し、入射する前記色光を合成する色合成光学装置と、
   前記光入射側端面に対して離間する方向に延出する延出部および突起部を有する支持部と、
   前記突起部が挿通される挿通孔を有し、前記光変調装置を保持する保持部と、を備え、
   前記延出部の先端部には、延出方向が交差し、互いに対向する第１傾斜面および第２傾斜面を有する係止部が設けられていることを特徴とする光学装置。
2. 請求項１に記載の光学装置であって、
   前記延出部は、板状に形成されて前記光変調装置の側方に配設され、前記係止部の少なくとも一部が前記光変調装置より前記光変調装置の光入射側に突出していることを特徴とする光学装置。
3. 請求項２に記載の光学装置であって、
   前記係止部は、前記光変調装置の両側に配設されていることを特徴とする光学装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光学装置であって、
   前記係止部は、前記第１傾斜面および第２傾斜面を有するＶ字状の溝であることを特徴とする光学装置。
5. 光源と、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学装置と、
   前記光学装置にて合成された光を投写する投写レンズと、を備えることを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学装置の製造方法であって、
   前記支持部に遊嵌支持された前記保持部を第１治具にて把持した状態で、第２治具を前記係止部に係合させる治具係合工程と、
   前記第１治具を移動させることにより、前記保持部に保持された前記光変調装置の位置を調整する第１調整工程と、
   前記保持部を前記支持部に固定する第１固定工程と、
   前記保持部に対する前記第１治具の把持を解除し、前記第２治具を移動させることにより、前記光変調装置の位置を調整する第２調整工程と、
   前記支持部を前記色合成光学装置に固定する第２固定工程と、を備えることを特徴とする光学装置の製造方法。

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