特許 7600577 光源装置、投影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】光源装置、投影装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/00 20210101AFI20241210BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20241210BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20241210BHJP

   G02B 7/18 20210101ALI20241210BHJP

   G02B 7/02 20210101ALI20241210BHJP

   F21V 17/00 20060101ALI20241210BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20241210BHJP

   F21Y 113/13 20160101ALN20241210BHJP

【ＦＩ】

G02B7/00 F

G03B21/00 D

G03B21/14 A

G03B21/14 D

G02B7/00 J

G02B7/18 100

G02B7/02 A

F21V17/00 200

F21Y115:30

F21Y113:13

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020151736

(22)【出願日】2020-09-10

(65)【公開番号】P2022045956

(43)【公開日】2022-03-23

【審査請求日】2023-08-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002022

【氏名又は名称】弁理士法人コスモ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 直人

(72)【発明者】

【氏名】三浦 航平

(72)【発明者】

【氏名】上田 智之

【審査官】瀬戸 息吹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０５９４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２６６５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４５６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３６１５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２５３０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１５７３４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／００ － ７／２４

Ｇ０３Ｂ ２１／００ － ２１／１０

Ｇ０３Ｂ ２１／１２ － ２１／１３

Ｇ０３Ｂ ２１／１３４ － ２１／３０

Ｇ０３Ｂ ３３／００ － ３３／１６

Ｆ２１Ｖ １７／００ － １７／２０

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

Ｆ２１Ｙ １１３／１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と、前記光源から出射された光が入射される光学部材と、前記光学部材を支持する保持部材とを備え、
前記光学部材は、光学係合部と、第一基準面側に形成された平坦状の第一被当接部と、前記第一基準面と交差する第二基準面側に形成された曲面状の第二被当接部と、を備え、
前記保持部材は、前記光学係合部と係合して第一軸周りの角度位置を位置決めする係合部と、
前記第二被当接部の前記第一軸方向と互いに交差する第二軸方向位置及び第三軸方向位置を位置決めする第二当接部を含む第二位置決め部と、を備え、
前記第二当接部は、前記第二被当接部に対して垂直に当接する当接面を有する、
ことを特徴とする光源装置。

【請求項2】

前記保持部材は、前記第一被当接部の第一軸方向位置を位置決めする第一当接部を含む第一位置決め部を備えることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

前記光学部材は、前記第一基準面側に第一レンズ面を有し、
前記光学係合部は、前記第一レンズ面に並設される前記第一被当接部に設けられ、
前記係合部は、前記第一当接部に設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。

【請求項4】

前記光学係合部及び前記係合部は複数設けられ、
前記第一レンズ面は、複数の前記光学係合部の間に配置される、
ことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。

【請求項5】

前記光学係合部及び前記係合部の一方は、係合凸部であり、他方は前記係合凸部と係合可能な係合凹部である、ことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れかに記載の光源装置。

【請求項6】

前記光学部材は、前記第二基準面側に第二レンズ面を有し、
前記光学係合部は、前記第二被当接部を含む前記第二レンズ面に設けられ、
前記係合部は、前記第二位置決め部に設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。

【請求項7】

前記第二レンズ面は、シリンドリカル面状に形成されることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。

【請求項8】

前記第二位置決め部は、リブ状の前記第二当接部が立設する内面を有し、
前記係合部は、前記内面に設けられる、
ことを特徴とする請求項２、６、７の何れかに記載の光源装置。

【請求項9】

前記光学係合部及び前記係合部の一方は、前記第一軸周り方向の両側に規制内縁を有する係合凹部であり、他方は、前記係合凹部と係合可能な係合凸部である、
ことを特徴とする請求項２、６、７、８の何れかに記載の光源装置。

【請求項10】

前記係合部は、前記第一軸と平行な当接面を有し、
前記光学係合部は、前記当接面と当接可能な平坦面状の被当接面を有する、
ことを特徴とする請求項２、６、７、８、９の何れかに記載の光源装置。

【請求項11】

前記光学係合部及び前記係合部は、前記第一基準面及び前記第二基準面上における光路の有効領域外に設けられ、
前記第一被当接部は、前記第一基準面上における光路の有効領域外に設けられ、
前記第二被当接部は、前記第二基準面上における光路の有効領域外に設けられ、
前記第一位置決め部は、前記第一基準面上における有効領域の光を透過させる第一光路部を有し、
前記第二位置決め部は、前記第二基準面上における有効領域の光を透過させる第二光路部を有する、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項１０の何れかに記載の光源装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影光学系と、
前記表示素子と前記光源装置を制御する制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保持部材、光源装置、この光源装置を備える投影装置及び光学部材の保持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、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や液晶板を用いて形成した画像をスクリーンに投影する投影装置が提案されている。投影装置には、集光レンズ等の光学部材が保持部材により固定されて配置される。集光レンズの保持方法の例として、特許文献１には、シリンドリカルレンズの位置決めを行う位置決め部材と、シリンドリカルレンズを押圧保持する保持部材とからなるシリンドリカルレンズの保持構造が開示されている。保持部材に形成された開口部は、位置決め部材に設けられた爪部と掛合し、シリンドリカルレンズが押圧保持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－１５７３４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光学部材は、その構成によっては立体座標系における３軸方向及び各軸周りの回転方向に対して高精度の位置決めが要求される。特許文献１の保持機構では、シリンドリカルレンズの前面部が板金の一部である二枚の加圧片により光軸方向に支持されている。従って、シリンドリカルレンズは光軸と垂直な上下又は左右方向に動いて、シリンドリカルレンズの中心軸と光軸とがずれてしてしまうことが想定される。このため、特許文献１の保持方法では、複雑な形状の光学部材を保持することが難しい場合がある。

【0005】

本発明は、以上の点に鑑み、光学部材を高精度に位置決めする保持部材、光源装置、投影装置及び光学部材の保持方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の光源装置は、光源と、前記光源から出射された光が入射される光学部材と、前記光学部材を支持する保持部材とを備え、前記光学部材は、光学係合部と、第一基準面側に形成された平坦状の第一被当接部と、前記第一基準面と交差する第二基準面側に形成された曲面状の第二被当接部と、を備え、前記保持部材は、前記光学係合部と係合して第一軸周りの角度位置を位置決めする係合部と、前記第二被当接部の前記第一軸方向と互いに交差する第二軸方向位置及び第三軸方向位置を位置決めする第二当接部を含む第二位置決め部と、を備え、前記第二当接部は、前記第二被当接部に対して垂直に当接する当接面を有する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、光学部材を高精度に位置決めする光源装置、投影装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態１に係る投影装置の機能回路ブロックを示す図である。

【図2】本発明の実施形態１に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。

【図3】本発明の実施形態１に係る蛍光ホイールを正面から見た模式図である。

【図4】本発明の実施形態１に係る保持部材に光学部材を保持させた状態の斜視図である。

【図5】本発明の実施形態１に係る光学部材を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は第一レンズ面側から見た正面図である。

【図6】本発明の実施形態１に係る光学部材を示す図であり、（ａ）は第二レンズ面側から見た側面図であり、（ｂ）は上方の平坦面側から見た平面図である。

【図7】本発明の実施形態１に係る保持部材の斜視図である。

【図8】本発明の実施形態１に係る保持部材に光学部材を位置決めした状態を示す側面図である。

【図9】本発明の実施形態１に係る保持部材に光学部材を位置決めした状態を示す背面図である。

【図10】本発明の実施形態１に係る図９に示した保持部材のＸ－Ｘ断面図であり、固定部材により光学部材を固定した状態を示している。

【図11】本発明の実施形態２に係る光学部材を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は図１１（ａ）のＸＩｂ－ＸＩｂ断面図である。

【図12】本発明の実施形態２に係る保持部材の斜視図である。

【図13】本発明の実施形態２に係る保持部材に光学部材を位置決めした状態を示す背面図である。

【図14】本発明の実施形態２に係る図１３に示した保持部材のＸＩＶ－ＸＩＶ断面図であり、固定部材により光学部材を固定した状態を示している。

【図15】本発明の実施形態３に係る光学部材を示す斜視図である。

【図16】本発明の実施形態３に係る保持部材の斜視図である。

【図17】本発明の実施形態３に係る保持部材に光学部材を位置決めした状態を示す背面図である。

【図18】本発明の実施形態３に係る保持部材に光学部材を位置決めした状態を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について説明する。図１は、投影装置１０の機能回路ブロック図である。投影装置制御部は、画像変換部２３と制御部３８とを含むＣＰＵ、入出力インターフェース２２を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ２４と表示駆動部２６とを含むフォーマッタユニットを備える。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。

【0010】

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に展開記憶された上でこのビデオ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。

【0011】

表示駆動部２６は、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のフレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子２７を駆動する。投影装置１０は、光源装置６０から出射された光線束を、導光光学系を介して表示素子２７に照射することにより、表示素子２７の反射光で光画像を形成し、投影光学系２２０（図２参照）を介して図示しないスクリーン等の被投影体に画像を投影表示する。なお、この投影光学系２２０の可動レンズ群２３５は、レンズモータ２９によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動を行うことができる。

【0012】

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であるメモリカード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、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力する。よって、画像圧縮／伸長部３１は、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出力を行うことができる。

【0013】

制御部３８は、投影装置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等により構成される。

【0014】

キー／インジケータ部３７は、筐体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、制御部３８に直接送出される。また、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でコード信号に復調されて制御部３８に出力される。

【0015】

制御部３８はシステムバスＳＢを介して音声処理部３４と接続されている。音声処理部３４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３９を駆動して拡声放音させる。

【0016】

制御部３８は、光源制御回路２８を制御している。光源制御回路２８は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、光源装置６０の励起光照射装置の動作を個別に制御する。

【0017】

また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路３３に光源装置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投影装置１０内の図示しない冷却ファンの回転速度を制御する。制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路３３にタイマー等により投影装置１０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投影装置１０本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行う。

【0018】

図２は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。投影装置１０は、光源装置６０、光源側光学系１７０及び投影光学系２２０等を備える。また、投影装置１０は、内部の電源回路ブロックや光源制御ブロック等を含む回路基板と接続された光源装置６０内の駆動部（励起光照射装置７０、赤色光源装置１２０、蛍光ホイール装置１００、表示素子２７等を含む）を駆動する。

【0019】

光源装置６０は、青色波長帯域光（光Ｌ１）の光源であって励起光源でもある励起光照射装置７０と、緑色波長帯域光の光源である緑色光源装置８０と、赤色波長帯域光の光源である赤色光源装置１２０とを備える。緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と蛍光ホイール装置１００とにより構成される。

【0020】

光源装置６０には、各色波長帯域光を導光する導光光学系１４０及び光源側光学系１７０が配置されている。導光光学系１４０は、励起光照射装置７０、緑色光源装置８０及び赤色光源装置１２０から出射される光を光源側光学系１７０に導光する。

【0021】

励起光照射装置７０は、投影装置１０の背面パネル１３側に配置される。励起光照射装置７０は、複数の青色レーザダイオード７１から成る光源群を備える。青色レーザダイオード７１は、半導体発光素子であり、赤色発光ダイオード１２１と出射光の光軸が平行となるよう配置される。

【0022】

上述の光源群は、複数の青色レーザダイオード７１をマトリクス状に配置して構成される。本実施形態では、青色レーザダイオード７１の光源群を図２の左側パネル１５側から見ると、青色レーザダイオード７１が２行５列のマトリクス状に配置される（詳細は不図示）。また、各青色レーザダイオード７１の光軸上には、青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めるように、各々平行光に変換するコリメータレンズ７３が配置される。各コリメータレンズ７３の光軸上には、反射ミラー群７５が配置される。反射ミラー群７５は、各青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光の光軸を、正面パネル１２方向に９０度変換する。ヒートシンク８１は、青色レーザダイオード７１と右側パネル１４との間に配置される。また、ヒートシンク８１と背面パネル１３との間には冷却ファン２６１が配置される。青色レーザダイオード７１は、冷却ファン２６１とヒートシンク８１とによって冷却される。

【0023】

緑色光源装置８０を構成する蛍光ホイール装置１００は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光路上であって、正面パネル１２の近傍に配置される。蛍光ホイール装置１００は、蛍光ホイール１０１、モータ１１０、集光レンズ群１１１、及び光学部材４を備える。蛍光ホイール１０１は、励起光照射装置７０からの出射光の光軸と直交するように配置される。モータ１１０は、蛍光ホイール１０１を回転駆動させる。集光レンズ群１１１は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光ホイール１０１に集光するとともに蛍光ホイール１０１から背面パネル１３方向に出射される光線束を集光する。光学部材４は、蛍光ホイール１０１から出射された光線束を集光して、集光レンズ１４６側へ反射する。なお、モータ１１０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によって蛍光ホイール装置１００等が冷却される。

【0024】

図３は、蛍光ホイール１０１を正面から見た模式図である。蛍光ホイール１０１は、円板又は円環状に形成されており、開口部１１２側がモータ１１０の軸部と接続されて回転可能に形成される。蛍光ホイール１０１には、Ｃ環状の蛍光発光領域３１０と円弧状の透過領域３２０とが周方向に並設されている。蛍光発光領域３１０は、励起光照射装置７０から出射されて集光レンズ群１１１で集光された青色波長帯域光を励起光として受けて、緑色波長帯域光の蛍光光を出射する。透過領域３２０は、励起光照射装置７０から出射された青色波長帯域光を透過又は拡散透過する。

【0025】

蛍光ホイール１０１の基材１０２は、銅やアルミニウム等により形成された金属により円板状に形成される。この基材１０２の励起光照射装置７０側の表面１０２ａは銀蒸着等によってミラー加工されている。このミラー加工された表面１０２ａには、緑色蛍光体層が敷設されて蛍光発光領域３１０が形成される。透過領域３２０は、基材１０２に形成された円弧状の切抜き透孔部に透過性を有する透明基材が嵌入されて形成される。透過領域３２０が励起光を拡散透過する領域である場合、その透明基材の表面にはサンドブラスト等で微細凹凸が形成される。

【0026】

励起光照射装置７０から出射された青色波長帯域光が蛍光発光領域３１０に照射されると（例えば図３の照射領域Ｓを参照）緑色蛍光体層における緑色蛍光体が励起され、蛍光発光領域３１０は緑色波長帯域光を蛍光光として全方位に出射する。緑色波長帯域光は、背面パネル１３側へ出射され、集光レンズ群１１１に入射される。一方、透過領域３２０に入射した青色波長帯域光は、蛍光ホイール１０１を透過又は拡散透過し、蛍光ホイール１０１の背面側（換言すれば、正面パネル１２側）に配置された光学部材４に入射する。

【0027】

図２に示す集光レンズ群１１１は、励起光照射装置７０から出射された青色波長帯域光の光線束を蛍光ホイール１０１に集光するとともに蛍光ホイール１０１から出射された蛍光を集光する。光学部材４は、蛍光ホイール１０１を透過して出射された青色波長帯域光（光Ｌ１）を集光して集光レンズ１４６側に出射させる。

【0028】

赤色光源装置１２０は、青色レーザダイオード７１と出射光の光軸が平行となるように配置された半導体発光素子である赤色発光ダイオード１２１と、赤色発光ダイオード１２１から出射された赤色波長帯域光を集光する集光レンズ群１２５と、を備える。赤色光源装置１２０は、赤色発光ダイオード１２１が出射する赤色波長帯域光の光軸と、蛍光ホイール１０１から出射されて第一ダイクロイックミラー１４１で反射された緑色波長帯域光の光軸とが交差するように配置される。赤色光源装置１２０は、右側パネル１４側に設けられるヒートシンク１３０及び冷却ファン２６１等により冷却される。

【0029】

導光光学系１４０は、第一ダイクロイックミラー１４１、第二ダイクロイックミラー１４８、反射ミラー１４５、光線束を集光させる複数の集光レンズ１４６，１４７，１４９を備える。

【0030】

第一ダイクロイックミラー１４１は、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光及び蛍光ホイール１０１から出射される緑色波長帯域光と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光とが交差する位置に配置される。第一ダイクロイックミラー１４１は、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する。蛍光ホイール１０１から出射された緑色波長帯域光の光軸は、左側パネル１５方向に９０度変換される。

【0031】

光学部材４は、入射面（第一レンズ面４２）に入射した青色波長帯域光（光Ｌ１）を集光し、反射面４５で反射した後、出射面（第二レンズ面４３）から青色波長帯域光を集光して集光レンズ１４６側へ出射する（図５及び図６も参照）。集光レンズ１４６は、光学部材４の左側パネル１５側に配置される。反射ミラー１４５は、集光レンズ１４６の左側パネル１５側に配置される。反射ミラー１４５は、集光レンズ１４６で集光された青色波長帯域光の光軸を、背面パネル１３側に９０度変換する。集光レンズ１４７は、反射ミラー１４５の背面パネル１３側に配置される。

【0032】

また、集光レンズ１４９は、第一ダイクロイックミラー１４１の左側パネル１５側に配置される。第一ダイクロイックミラー１４１を透過した赤色波長帯域光の光軸は、集光レンズ１４９に入射する。また、第一ダイクロイックミラー１４１により反射された緑色波長帯域光の光軸は、赤色波長帯域光の光軸と略一致して集光レンズ１４９に入射する。

【0033】

第二ダイクロイックミラー１４８は、集光レンズ１４９の左側パネル１５側であって、集光レンズ１４７の背面パネル１３側に配置される。第二ダイクロイックミラー１４８は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して、青色波長帯域光を透過する。よって、集光レンズ１４９で集光された赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８により反射され、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に入射する。一方、集光レンズ１４７を透過した青色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８を透過して、集光レンズ１７３を介してライトトンネル、ガラスロッド、マイクロレンズアレイ等の導光装置１７５の入射口に集光される。

【0034】

光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３、導光装置１７５、集光レンズ１７８、光軸変換ミラー１８１、集光レンズ１８３、照射ミラー１８５、コンデンサレンズ１９５を備える。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子２７から出射された画像光を投影光学系２２０に向けて出射するので、投影光学系２２０の一部に含まれる。

【0035】

導光装置１７５の近傍に配置される集光レンズ１７３は、光源光を導光装置１７５の入射口に集光する。赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、集光レンズ１７３により集光され、導光装置１７５に入射する。導光装置１７５に入射した光線束は、導光装置１７５により均一な強度分布の光線束となる。

【0036】

導光装置１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８及び光軸変換ミラー１８１が配置される。導光装置１７５の出射口から出射した光線束の光軸は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左側パネル１５側に光軸を変換される。

【0037】

光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子２７に所定の角度で照射される。本実施形態の表示素子２７は複数のマイクロミラーレンズを備えたＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）である。表示素子２７の背面パネル１３側にはヒートシンク１９０が設けられ、表示素子２７はこのヒートシンク１９０により冷却される。

【0038】

光源側光学系１７０により表示素子２７の画像形成面に照射された光源光は、表示素子２７の画像形成面で反射され、画像光として投影光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５と、レンズ鏡筒内に設けられた可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５により構成される。レンズ鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。可動レンズ群２３５は、レンズモータ２９により自動で又は手動で調整可能に形成される。

【0039】

このように投影装置１０を構成することで、蛍光ホイール１０１を同期回転させるとともに励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０から適宜のタイミングで光を出射すると、緑色、青色及び赤色の各波長帯域の光が導光光学系１４０を介して集光レンズ１７３に入射され、光源側光学系１７０を介して表示素子２７に入射される。そのため、表示素子２７がデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。

【0040】

図４は、光学部材４を保持する保持部材５を示す図である。保持部材５は、図２に示した集光レンズ群１１１及び集光レンズ１４６を保持するとともに、光学部材４を保持する。また、集光レンズ群１１１と光学部材４との間に設けられた空間である収容部５７には、蛍光ホイール１０１が配置される。図４では集光レンズ群１１１及び集光レンズ１４６の図示は省略している。

【0041】

光学部材４は、蛍光ホイール１０１の透過領域３２０を透過した光Ｌ１（励起光照射装置７０から出射された青色波長帯域光）が入射されて、反射面４５で反射した後、集光レンズ１４６側に出射する。また光学部材４は、光Ｌ１の入射側及び出射側の各々に凸レンズである球面状の第一レンズ面４２とシリンドリカル面状の第二レンズ面４３を有する所謂異形レンズであり、各第一レンズ面４２及び第二レンズ面４３において光Ｌ１を集光することができる。

【0042】

図５及び図６に示すように、光学部材４は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を含む直交座標系において、ＺＸ平面と平行な第一基準面Ｓ１側に、第一被当接部４１及び第一レンズ面４２を有する。第一被当接部４１と第一レンズ面４２とは互いに並設されており、第一レンズ面４２は光Ｌ１が入射する光路が位置する有効領域Ａ１に形成される（凡その位置を図５（ｂ）にハッチングで示す）。第一被当接部４１は、有効領域Ａ１外に設けられる。第一被当接部４１は、後述する保持部材５の第一当接部５３１と当接して光学部材４の位置決めに用いられる。第一被当接部４１は、平坦状に形成される。また、第一レンズ面４２は、第一被当接部４１から球面状に突出した凸レンズとして形成される。従って、第一レンズ面４２に照射された光Ｌ１は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の成分が集光されて光学部材４の内部に入射する。

【0043】

また、光学部材４は、ＹＺ平面と平行な第二基準面Ｓ２側に（換言すれば、第一基準面Ｓ１と異なった垂直に交差する面側に）、第二被当接部４３１を含む曲面状の第二レンズ面４３を有する。第二レンズ面４３は、Ｙ軸と平行な（換言すれば第一レンズ面４２の中心軸Ｙ１と平行な）シリンドリカル中心軸（図９の軸Ｙ２に相当）周りに湾曲した凸のシリンドリカル面を有するシリンドリカルレンズとして形成される。このシリンドリカル面は、ＺＸ平面に対して垂直に形成される。従って、第二レンズ面４３から出射される光Ｌ１は、Ｚ軸方向の成分が集光される。図６（ａ）に示すように、第二レンズ面４３の高さ方向（Ｚ軸方向）の内側には、光Ｌ１が出射される光路が位置する有効領域Ａ２が形成される（凡その位置をハッチングで示す）。また、本実施形態の第二被当接部４３１は、第二レンズ面４３上における有効領域Ａ２外に設けられる。従って、第二被当接部４３１は、曲面上に形成される。第二被当接部４３１は、有効領域Ａ２の上方及び下方の二箇所に形成される。

【0044】

また、光学部材４の第二レンズ面４３上の有効領域Ａ２外には、突起状の係合凸部４３２（光学係合部）が形成される。係合凸部４３２は、湾曲方向であるＺ軸方向に長尺な略直方体状に形成される。係合凸部４３２の先端面は長方形状に形成されて、先端面の外周縁部４３２ａはＲ面取り状に形成される。係合凸部４３２は、第二レンズ面４３側から見た図５（ｂ）の側面視において、中心軸Ｙ１上であって、第二レンズ面４３と反射面４５との境界である角部４３３側に配置される。

【0045】

光学部材４は、第二基準面Ｓ２と平行であって第二レンズ面４３の反対側に位置する第三基準面Ｓ３上に、側面部４４を有する。側面部４４は、ＹＺ平面に平行な平坦面状に形成される。側面部４４は、Ｙ軸方向において第一レンズ面４２側に設けられ、シリンドリカル面状の第二レンズ面４３よりも小さい面積で形成される。

【0046】

また、図６（ｂ）に示すように、光学部材４は、第一レンズ面４２とは反対側の背面側に、第一基準面Ｓ１、第二基準面Ｓ２及び第三基準面Ｓ３に対して傾斜する反射面４５を有する。反射面４５はＸＹ平面に対しては垂直に形成される。反射面４５は、光学部材４の外側面に反射コートを施す等してやや凸湾曲状（換言すれば、光Ｌ１が照射される光学部材４の内部に対しては凹湾曲状）に形成される。反射面４５は、第一レンズ面４２から入射した光Ｌ１を光学部材４の内部で反射して、第二レンズ面４３側へ導光する。なお、反射面４５で反射された光Ｌ１は、Ｙ軸方向の成分が集光される。また、光学部材４のＺ軸方向の上面側及び下面側には、ＸＹ平面に対して平行な平坦面４６，４７が形成される。

【0047】

図７に示す保持部材５は、図２に示した集光レンズ群１１１を保持するレンズ保持部５１と、光学部材４及び集光レンズ１４６を保持するレンズ保持部５２とを有する。レンズ保持部５１は、集光レンズ群１１１を構成する各集光レンズを、光軸がＹ軸方向と平行となるように配置する。また、レンズ保持部５１は、集光レンズ群１１１から出射された光Ｌ１をレンズ保持部５２側へ透過させる開口部５１１を有する。レンズ保持部５１及びレンズ保持部５２の上部には、保持部材５を、光源装置６０の内部ケース（不図示）に対して固定可能な固定部５５，５６が形成される。また、レンズ保持部５１と、レンズ保持部５２との間には、図２に示した蛍光ホイール１０１の一部が配置される空間である収容部５７が設けられる。

【0048】

レンズ保持部５２は、ＺＸ平面と略平行な板状に形成される第一位置決め部５３と、第一位置決め部５３と接続されてＹＺ平面と略平行な板状に形成される第二位置決め部５４とを備える。第一位置決め部５３と第二位置決め部５４の上部及び下部は、それぞれ上板５２１及び下板５２２により接続される。上板５２１及び下板５２２は、ＸＹ平面と平行に形成される。従って、レンズ保持部５２は、Ｘ軸正方向側とＹ軸正方向側とが開口した箱状に形成される。

【0049】

第一位置決め部５３は、ＺＸ平面に平行な平坦面である第一当接部５３１を有する。第一位置決め部５３の一部にはＵ字状に切欠かれた切欠部である第一光路部５３２が形成される。第一光路部５３２は、集光レンズ群１１１側から出射された光Ｌ１が透過可能な程度の大きさで開口している。なお、第一光路部５３２は、第一位置決め部５３の一部を切欠いた構成に限らず、円形等の形状で貫通した貫通孔として形成してもよい。

【0050】

第二位置決め部５４には、ＺＸ平面に垂直であってＸ軸の負方向側に凹むシリンドリカル面状の曲面である内面５４１が形成される。内面５４１は、光学部材４を第二位置決め部５４に収容した場合に、シリンドリカル面状に形成された第二レンズ面４３と略平行となるように形成される。第二位置決め部５４は、内面５４１から内側に突出するリブ状の第二当接部５４２を有する。第二当接部５４２は、内面５４１から同高さで略垂直に立設しており、光学部材４の第二被当接部４３１と当接可能な当接面５４２ａを端部に有する。従って、第二当接部５４２の当接面５４２ａは、第一当接部５３１に対して垂直であり、シリンドリカル面状の第二レンズ面４３と同径の仮想の曲面Ｓ４（図９参照）上に配置される。

【0051】

また、当接面５４２ａは、第一当接部５３１と垂直な平坦面状に形成される。従って、当接面５４２ａと第二被当接部４３１とは略線当接する。なお、当接面５４２ａは、第二被当接部４３１と略同じ曲率の凹面状に形成してもよく、当接面５４２ａと第二被当接部４３１とを略面当接させる構成としてもよい。第二当接部５４２は、Ｚ軸方向の上方及び下方において二箇所に形成されており、Ｙ軸方向の長さがそれぞれ内面５４１と略同じ長さで形成される。

【0052】

また、内面５４１には、Ｘ軸方向に貫通した貫通孔である第二光路部５４３が形成される。第二光路部５４３は、第二基準面Ｓ２上における有効領域Ａ２の光を透過させることができる。第二光路部５４３は、上下の第二当接部５４２の間に配置される（換言すれば、第二当接部５４２は第二光路部５４３を挟んだ上下の二箇所に形成される）。なお、第二光路部５４３は貫通孔状に限らず切欠部として設けてもよい。

【0053】

また、内面５４１には係合凹部５４５（係合部）が形成される。係合凹部５４５は、第二光路部５４３側から、第二位置決め部５４の端部５４４側に亘って、Ｙ軸方向に延設された溝状に形成される。

【0054】

第二位置決め部５４は、内面５４１とは反対側の面に、図２に示した集光レンズ１４６を保持するレンズ保持部５８を有する。また、第二位置決め部５４の端部５４４（Ｙ軸正方向側の端部）は、ＺＸ平面と略平行な平坦状に形成されており、上下にそれぞれ位置決め突起５９１と、雌螺子部５９２を有する。位置決め突起５９１は、上下の雌螺子部５９２の内側に設けられる。

【0055】

図４に戻り、保持部材５には、第一位置決め部５３及び第二位置決め部５４に位置決めされた光学部材４を押圧固定する固定部材６が取り付けられる。固定部材６は、保持部材５に対して固定される取付部６１と、光学部材４を第一当接部５３１及び第二当接部５４２側に押圧する押圧部６２とを有する。固定部材６は、金属の板材により形成される。

【0056】

取付部６１は、長矩形板状に形成されており、位置決め用孔６１１，６１２を有する。一方の位置決め用孔６１１は丸穴であり、他方の位置決め用孔６１２は長孔状に形成される。各位置決め用孔６１１，６１２には、第二位置決め部５４に形成された円柱状の位置決め突起５９１が挿通されて、固定部材６の取付位置が位置決めされる。また、取付部６１には螺子用孔６１３（詳細な形状は不図示）が形成される。固定部材６は、螺子用孔６１３を介して挿通された螺子６３が雌螺子部５９２に締結されることで、保持部材５に対して固定される。

【0057】

押圧部６２は、取付部６１から屈曲して延設された長矩形板状に形成される。固定部材６が保持部材５に対して固定された状態では、押圧部６２は第一位置決め部５３側へ延設される。押圧部６２は、取付部６１側を支点部として接続された片持ちの板バネ状に形成される。また、押圧部６２の先端部は、第一位置決め部５３及び第二位置決め部５４とは離間方向に折り返されている。従って、押圧部６２の先端部には、図４に示す光学部材４側に凸状の当接部６２１が形成される。

【0058】

次に、主に図８乃至図１０を参照しながら光学部材４の位置決め方法について説明する。本実施形態の光学部材４は、球面状の凸レンズである第一レンズ面４２の中心軸Ｙ１に蛍光ホイール１０１（或いは集光レンズ群１１１）側からの光Ｌ１の光軸が位置するように配置される。また、集光レンズ群１１１及び集光レンズ１４６の中心軸は、ＸＹ平面に対して平行であって、互いに垂直となるように配置されている。このため、光学部材４は、第一レンズ面４２から入射した光Ｌ１の光軸を反射面４５によりＸＹ平面と平行に９０度変換して第二レンズ面４３から出射させるように配置される。第二レンズ面４３の中心軸Ｘ１は、集光レンズ１４６の中心軸と一致するように配置される。

【0059】

従って、光学部材４を保持部材５に保持させる際には、（１）高さ方向位置（Ｚ軸方向位置）、（２）左右方向位置（Ｘ軸方向位置）、（３）前後方向位置（Ｙ軸方向位置）、（４）正面角度位置（Ｙ軸周りの角度θｙ位置）、（５）あおり角度（Ｘ軸周りの角度θｘ位置）、及び（６）水平角度（Ｚ軸周りの角度θｚ位置）の６自由度に対して、高い位置決め精度が要求される。

【0060】

図８に示すように、光学部材４の位置決めは、まず光学部材４の第一被当接部４１を第一当接部５３１に当接させる。第一被当接部４１と第一当接部５３１とは、各々平坦状に形成されているため互いに面当接する。従って、第一被当接部４１は、ＺＸ平面と平行にＹ軸方向位置（第一軸方向位置）が位置決めされる。これにより、光学部材４は、Ｙ軸方向位置（前述の（３）前後方向位置）が位置決めされて、Ｘ軸周りの角度θｘ位置及びＺ軸周りの角度θｚ位置（前述の（５）あおり角度及び（６）水平角度）が位置決めされる。凸レンズである第一レンズ面４２は、第一光路部５３２内に配置される。

【0061】

次に、図９に示すように、第二被当接部４３１をリブ状の第二当接部５４２の当接面５４２ａに当接させる。本実施形態では当接面５４２ａが平坦状に形成されるため、光学部材４の上方及び下方において第二被当接部４３１と第二当接部５４２とが、Ｙ軸方向に沿って略線当接している。第二レンズ面４３は仮想の曲面Ｓ４上に位置する当接面５４２ａにより支持されるため、光学部材４のＸ軸方向位置（第二軸方向位置）及びＺ軸方向位置（第三軸方向位置）（前述の（２）左右方向位置及び（１）高さ方向位置）が位置決めされる。なお、当接面５４２ａは、Ｙ軸方向に延設されているため、光学部材４はＸ軸周りの角度θｘ位置及びＺ軸周りの角度θｚ位置についても位置決めされる。光学部材４は、第一位置決め部５３と第二位置決め部５４により、集光レンズ群１１１（或いは蛍光ホイール１０１）から出射される光Ｌ１の光軸と、第一レンズ面４２の中心軸Ｙ１とが略一致するように位置決めされる。

【0062】

また、第一被当接部４１を第一当接部５３１に当接させる際や、第二被当接部４３１を第二当接部５４２に当接させる際に、第二レンズ面４３側に形成された係合凸部４３２を係合凹部５４５に係合（或いは嵌合）させる。係合凸部４３２は、外周縁部４３２ａにより係合凹部５４５に容易に挿入される。係合凹部５４５はＹ軸（或いは軸Ｙ２）周り方向の両側に規制内縁５４５ａを有する（図９のＰ部拡大図参照）。従って、光学部材４は、Ｙ軸（第一軸）周りの角度θｙ位置（前述の（４）正面角度）が位置決めされる（より詳細には、曲面Ｓ４の中心軸となる軸Ｙ２周りの角度θｙ１位置について位置決めされる）。

【0063】

図１０に示すように、光学部材４は、第一位置決め部５３及び第二位置決め部５４により位置決めされた状態で、固定部材６により固定することができる。光学部材４は、固定部材６の押圧部６２により第一当接部５３１及び第二当接部５４２側へ付勢された状態で保持される。従って、光学部材４は、前述の６自由度について高い精度で位置決めされた状態で、光源装置６０内で安定して配置させることができる。このように、光学部材４が安定支持されるため、光源装置６０や光源装置６０を搭載した投影装置１０に振動が加えられる等しても光学部材４の位置や姿勢を維持して光を安定して導光することができる。また、光学部材４は、光を集光する第一レンズ面４２、第二レンズ面４３及び反射面４５と、光軸の方向を変換する反射面４５を備え、一つの部材で複数の機能を有する。従って、部品点数を低減して光源装置６０や投影装置１０を小型化することができる。

【0064】

実施形態１では、第一被当接部４１を第一当接部５３１に当接させる際や、第二被当接部４３１を第二当接部５４２に当接させる際に、容易に係合凸部４３２を係合凹部５４５に係合させることができるため、光学部材４を前述の６自由度について容易に構成に位置決めすることができる。

【0065】

なお、第一被当接部４１と第一当接部５３１とを当接させる前に、第一被当接部４１及び第一当接部５３１の一方又は両方に予め接着剤Ｇ（図１０参照）を塗布しておくことができる。これにより、光学部材４を位置決めしている間に、第一被当接部４１と第一当接部５３１とを接着させて、光学部材４の姿勢を固定することができる。また、接着剤Ｇは固定部材６の代わりに固定部材として用いてもよい。

【0066】

また、光学部材４と保持部材５との固定に接着剤Ｇを用いずに固定部材６により固定する構成としてもよい。この場合は、接着剤Ｇを塗布する工程を簡素化して、作業時間も短縮することができる。また、固定部材としては、本実施形態で説明した固定部材６や接着剤Ｇに限らず、光学部材４を固定するその他の手段を適用してもよい。

【0067】

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について図１１乃至図１３を用いて説明する。実施形態２の光源装置６０では、実施形態１の光学部材４の代わりに光学部材４Ａを備え、保持部材５の代わりに保持部材５Ａを備える。なお、実施形態２の説明において、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

【0068】

図１１に示す光学部材４Ａは、図５等に示した光学部材４の係合凸部４３２の代わりに有効領域Ａ２外に係合凹部４３４（光学係合部）を有する。係合凹部４３４は、第二レンズ面４３上の有効領域Ａ２（図６（ａ）参照）外に形成され、第二レンズ面４３と反射面４５との間の角部４３３側に形成される。係合凹部４３４は、図１１（ｂ）のＸＩｂ－ＸＩｂ断面図に示すように、断面視略Ｌ字状に切り欠かれており、ＹＺ平面に対して平行な被当接面４３４ａと、被当接面４３４ａに対して略直角となるように形成される平坦面状の段部４３４ｂとを有する。係合凹部４３４は、光学部材４Ａの上下方向（Ｚ軸方向）に延設されている。

【0069】

図１２に示す保持部材５Ａは、図７等に示した保持部材５の係合凹部５４５の代わりに係合凸部５４６（係合部）を有する。係合凸部５４６は、第二位置決め部５４の内面５４１から突出して形成され、一部の側面が端部５４４から連設されている。係合凸部５４６は、Ｚ軸方向に長尺な長方形状の平坦面である当接面５４６ａを有する。当接面５４６ａは、ＹＺ平面に対して平行に形成される。また、当接面５４６ａは、位置決め突起５９１よりも内側の位置に配置される。

【0070】

次に、主に図１３及び図１４を参照しながら光学部材４Ａの位置決め方法について説明する。まず、光学部材４ＡのＹ軸方向位置（前述の（３）前後方向位置）、並びに、Ｘ軸周りの角度θｘ位置及びＺ軸周りの角度θｚ位置（前述の（５）あおり角度及び（６）水平角度）の位置決めは、光学部材４と同様に、第一被当接部４１と第一当接部５３１とを当接させて行う（図８も参照）。

【0071】

また、光学部材４ＡのＸ軸方向位置及びＺ軸方向位置（前述の（２）左右方向位置及び（１）高さ方向位置）の位置決めは、光学部材４と同様に、第二被当接部４３１をリブ状の第二当接部５４２の当接面５４２ａに当接させて行う（図１３参照）。当接面５４２ａは、Ｙ軸方向に延設されているため、光学部材４ＡはＸ軸周りの角度θｘ位置及びＺ軸周りの角度θｚ位置についても位置決めされる。

【0072】

また、第二当接部５４２と当接面５４２ａを当接する際は、図１４のＲ部拡大図に示すように段部４３４ｂを係合凸部５４６の下面側（Ｙ軸負方向側）の面に潜り込ませるように光学部材４Ａを移動させる。そして、光学部材４Ａを図１３の調整方向Ｄ１へ付勢すると、光学部材４Ａは当接面５４６ａと被当接面４３４ａとが面当接するように角度θｙ１周りに回動して調整される（図１３のＱ部拡大図及び図１４のＲ部拡大図参照）。当接面５４６ａと被当接面４３４ａが面当接している状態では、光学部材４Ａの被当接面４３４ａはＹＺ平面に対して平行となる。従って、光学部材４Ａは、Ｙ軸周りの角度θｙ位置（前述の（４）正面角度）が位置決めされる（より詳細には、角度θｙ１位置について位置決めされる）。

【0073】

図１４に示すように、光学部材４Ａは、第一位置決め部５３及び第二位置決め部５４により位置決めされた状態で、固定部材６により固定することができる。光学部材４Ａは、固定部材６の押圧部６２により第一当接部５３１及び第二当接部５４２側へ付勢された状態で保持される。従って、実施形態２においても、光学部材４Ａは、前述の６自由度について高い精度で位置決めされた状態で、光源装置６０内で安定して配置させることができる。なお、光学部材４Ａの保持及び固定には、実施形態１と同様に接着剤Ｇを用いてもよい。

【0074】

実施形態２では、係合凹部４３４の被当接面４３４ａと係合凸部５４６の当接面５４６ａとを当接させることにより、光学部材４ＡのＹ軸周りの角度θｙ位置、及び、Ｘ軸方向位置について位置決めすることができる。従って、光学部材４Ａを容易に高精度に位置決めすることができる。

【0075】

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について説明する。実施形態３の光源装置６０では、実施形態１の光学部材４の代わりに光学部材４Ｂを備え、保持部材５の代わりに保持部材５Ｂを備える。なお、実施形態３の説明において、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

【0076】

図１５に示す光学部材４Ｂは、第一基準面Ｓ１側の有効領域Ａ１外に位置する第一被当接部４１上に係合凸部４１１（光学係合部）を有する。光学係合部は、短円柱状に形成されており、先端の外周縁部はＣ面取状に傾斜している。係合凸部４１１は、第一レンズ面４２に対してＺ軸方向の上方及び下方の二箇所に複数形成される（換言すれば、第一レンズ面４２は、係合凸部４１１の間に配置される）。また、係合凸部４１１及び第一レンズ面４２は、Ｚ軸方向に直線状に配列される。また、係合凸部４１１の高さは、第一レンズ面４２よりも低く形成される。

【0077】

図１６に示す保持部材５Ｂは、第一位置決め部５３における第一当接部５３１に、貫通孔である係合凹部５３３（係合部）を有する。第一光路部５３２より上方の係合凹部５３３ａは丸孔状に形成され、第一光路部５３２より下方の係合凹部５３３ｂは長孔状に形成される。

【0078】

次に、主に図１７及び図１８を参照しながら光学部材４Ｂの位置決め方法について説明する。光学部材４Ｂは、二箇所の係合凸部４１１を係合凹部５３３ａ，５３３ｂに各々係合（或いは嵌合）させながら（ＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ断面において係合凹部５３３ｂに係合する係合凸部４１１を拡大した図も参照）、第一被当接部４１と第一当接部５３１とを当接させて（第一被当接部４１と第一当接部５３１との接触状態の位置関係は図８の状態と同様）位置決めされる。一方の係合凸部４１１は係合凹部５３３ａによりＺＸ平面についての移動が規制される。他方の係合凸部４１１は係合凹部５３３ｂによりＸ軸方向についての移動が規制される。係合凸部４１１が係合凹部５３３ａ，５３３ｂに係合して、第一被当接部４１が第一当接部５３１に当接した状態では、第二被当接部４３１はリブ状の第二当接部５４２の当接面５４２ａに当接する。

【0079】

光学部材４ＢのＹ軸方向位置（前述の（３）前後方向位置）、並びに、Ｘ軸周りの角度θｘ位置及びＺ軸周りの角度θｚ位置（前述の（５）あおり角度及び（６）水平角度）の位置決めは、主に、第一被当接部４１と第一当接部５３１との当接により行われる。

【0080】

また、光学部材４ＢのＸ軸方向位置及びＺ軸方向位置（前述の（２）左右方向位置及び（１）高さ方向位置）の位置決めは、主に、第二被当接部４３１とリブ状の第二当接部５４２の当接面５４２ａとの当接により行われる。

【0081】

光学部材４ＢのＹ軸周りの角度θｙ位置（前述の（４）正面角度）の位置決め（或いは、角度θｙ１位置の位置決め）は、係合凸部４１１と係合凹部５３３ａ，５３３ｂとの係合により光学部材４Ｂの回転が規制されて行われる。

【0082】

その後、光学部材４Ｂは、図１０に示した光学部材４と同様に、第一位置決め部５３及び第二位置決め部５４により位置決めされた状態で、固定部材６により固定することができる。光学部材４Ｂは、固定部材６の押圧部６２により第一当接部５３１及び第二当接部５４２側へ付勢された状態で保持される。従って、実施形態３においても、光学部材４Ｂは、前述の６自由度について高い精度で位置決めされた状態で、光源装置６０内で安定して配置させることができる。なお、光学部材４Ｂの保持及び固定には、実施形態１と同様に接着剤Ｇを用いてもよい。

【0083】

以上、実施形態３では、複数の係合凸部４１１と係合凹部５３３により光学部材４ＢのＹ軸周りの回転を規制する構成としたため、Ｙ軸周りの角度θｙ位置について精度よく位置決めすることができる。従って、光学部材４Ｂを容易に高精度に位置決めすることができる。

【0084】

なお、各実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が互いに直交した直交座標系において光学部材４，４Ａ，４Ｂを位置決めさせる構成について説明したが、保持部材５，５Ａ，５Ｂ及び固定部材６は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が互いに直交せずに交差する座標系（例えば３軸の全て又は一組が斜交する斜交座標系）において光学部材４，４Ａ，４Ｂを６自由度について位置決めしてもよい。

【0085】

また、各実施形態の説明では、第一当接部５３１は平坦状の面として説明したが、例えば第一当接部５３１の一部に凹部又は複数の凸部を設ける構成としてもよい。この場合であっても、光学部材４，４Ａ，４Ｂの第一被当接部４１と当接する第一当接部５３１の部位が平坦状に配列された複数（例えば３点以上）の突出部で構成されることで、光学部材４，４Ａ，４Ｂの第一当接部５３１をＺＸ平面と平行としながらＹ軸方向に容易に位置決めすることができる。

【0086】

以上説明したように、本発明の実施形態で説明した光学部材４，４Ａ，４Ｂは光学係合部（４３２，４３４，４１１）を備え、保持部材５，５Ａ，５Ｂは光学係合部（４３２，４３４，４１１）と係合して第一軸周りの角度位置を位置決めする係合部（５４５，５４６，５３３）を備える。これにより、光学部材４，４Ａ，４Ｂを、保持部材５，５Ａ，５Ｂに対して、（４）正面角度位置（Ｙ軸周りの角度θｙ位置）について安定して固定することができる。従って、保持部材５，５Ａ，５Ｂは、光学部材４，４Ａ，４Ｂを、第一軸の他の軸方向位置及び軸周りの角度位置を位置決めして、高精度に位置決め固定することができる。

【0087】

光学部材４，４Ａ，４Ｂは、第一基準面Ｓ１側に形成された平坦状の第一被当接部４１と、第一基準面Ｓ１と交差する第二基準面Ｓ２側に形成された曲面状の第二被当接部４３１と、を備える。また、保持部材５，５Ａ，５Ｂは、第一被当接部４１の第一軸方向位置を位置決めする第一当接部５３１を含む第一位置決め部５３と、第二被当接部４３１の第一軸方向と互いに交差する第二軸方向位置及び第三軸方向位置を位置決めする第二当接部５４２を含む第二位置決め部５４と、を備える。これにより、光学部材４，４Ａ，４Ｂを、保持部材５，５Ａ，５Ｂに対して、（１）高さ方向位置（Ｚ軸方向位置）、（２）左右方向位置（Ｘ軸方向位置）、（３）前後方向位置（Ｙ軸方向位置）、（４）正面角度位置（Ｙ軸周りの角度θｙ位置）、（５）あおり角度（Ｘ軸周りの角度θｘ位置）、及び（６）水平角度（Ｚ軸周りの角度θｚ位置）の６自由度について、安定して固定することができる。従って、保持部材５，５Ａ，５Ｂは、光学部材４，４Ａ，４Ｂを高精度に位置決めすることができる。

【0088】

また、光学部材４Ｂが第一基準面Ｓ１側に第一レンズ面４２を有し、光学係合部（４１１）が第一レンズ面４２に並設される第一被当接部４１に設けられ、係合部（５３３）が第一当接部５３１に設けられる構成について説明した。これにより、光学部材４Ｂは、第一レンズ面４２側において、Ｙ軸方向位置、Ｘ軸周りの角度θｘ位置及びＺ軸周りの角度θｚ位置（前述の（３）前後方向位置、（５）あおり角度及び（６）水平角度）の位置決めをし、Ｙ軸周りの角度θｙ位置について精度よく位置決めすることができる。

【0089】

また、上述の光学係合部（４１１）及び係合部（５３３）が複数設けられ、第一レンズ面４２が複数の光学係合部（４１１）の間に配置される構成では、光学係合部（４１１）により第一レンズ面４２周りの回転方向について精度よく位置決めすることができる。

【0090】

また、光学係合部（４１１）及び係合部（５３３）の一方は係合凸部４１１であり、他方は係合凸部４１１と係合可能な係合凹部５３３である構成では、光学係合部（４１１）及び係合部（５３３）を凹凸係合（或いは嵌合）により位置決めすることができる。

【0091】

また、光学部材４，４Ａが第二基準面Ｓ２側に第二レンズ面４３を有し、光学係合部（４３２，４３４）が第二被当接部４３１を含む第二レンズ面４３に設けられ、係合部（５４５，５４６）が第二位置決め部５４に設けられる構成について説明した。これにより、第二レンズ面４３側において、Ｘ軸方向位置及びＺ軸方向位置（前述の（２）左右方向位置及び（１）高さ方向位置）の位置決めをし、Ｙ軸周りの角度θｙ位置について精度よく位置決めすることができる。

【0092】

また、第二レンズ面４３はシリンドリカル面状に形成することにより、第二レンズ面４３を透過する光を一方向の成分に対して集光させることができる。

【0093】

また、第二位置決め部５４はリブ状の第二当接部５４２が立設する内面５４１を有し、係合部（５４５，５４６）が内面５４１に設けられる構成について説明した。これにより、光学部材４，４Ａを第二当接部５４２側に押し当てることで容易にＹ軸周りの角度θｙ位置について位置決めすることができる。

【0094】

また、光学係合部（４３２）及び係合部（５４５）の一方は、第一軸周り方向の両側に規制内縁５４５ａを有する係合凹部５４５であり、他方は、係合凹部５４５と係合可能な係合凸部４３２である。従って、光学部材４を第二位置決め部５４側に取り付けて、Ｙ軸周りの角度θｙ位置やＺ軸方向の位置についても容易に位置決めすることができる。

【0095】

また、係合部（５４６）は、第一軸と平行な当接面を５４６ａ有し、光学係合部（４３４）は、当接面５４６ａと当接可能な平坦面状の被当接面４３４ａを有する。当接面を５４６ａと被当接面４３４ａを面当接させているため、精度よく位置決めすることができる。

【0096】

また、光学係合部（４３２，４３４，４１１）及び係合部（５４５，５４６，５３３）は第一基準面Ｓ１及び第二基準面Ｓ２上における光路の有効領域Ａ１，Ａ２外に設けられ、第一被当接部４１は第一基準面Ｓ１上における光路の有効領域Ａ１外に設けられ、第二被当接部４３１は第二基準面Ｓ２上における光路の有効領域Ａ２外に設けられる構成とした。また、第一位置決め部５３は有効領域Ａ１の光を透過させる第一光路部５３２を有し、第二位置決め部５４は有効領域Ａ２の光を透過させる第二光路部５４３を有する構成とした。従って、光学部材４，４Ａ，４Ｂを透光する光を阻害することなく光学部材４，４Ａ，４Ｂを保持部材５，５Ａ，５Ｂに対して位置決め固定することができる。

【0097】

また、光源（本実施形態では励起光照射装置７０）と、光源から出射された光Ｌ１が入射される光学部材４，４Ａ，４Ｂと、光学部材４，４Ａ，４Ｂを支持する上述の保持部材５，５Ａ，５Ｂとを備える光源装置６０及び投影装置１０は、保持部材５，５Ａ，５Ｂが光学部材４，４Ａ，４Ｂを高精度に安定して位置決め可能であるため、筐体に振動等が加えられても光学部材４，４Ａ，４Ｂの位置ずれを防止することができる。また、光学部材４，４Ａ，４Ｂを複数の光学機能を有する構成とすることで光学部材の数を減らすこともでき、光源装置６０及び投影装置１０は全体を小型化することができる。

【0098】

また、上述の保持部材５，５Ａ，５Ｂによる光学部材４，４Ａ，４Ｂの保持方法は、光学係合部（４３２，４３４，４１１）と係合部（５４５，５４６，５３３）との係合により光学部材４，４Ａ，４Ｂの第一軸周りの角度位置を位置決めする構成とした。これにより、光学部材４，４Ａ，４Ｂは、保持部材５，５Ａ，５Ｂに対して、（４）正面角度位置（Ｙ軸周りの角度θｙ位置）について安定して固定される。従って、保持部材５，５Ａ，５Ｂは、光学部材４，４Ａ，４Ｂを、第一軸の他の軸方向位置及び軸周りの角度位置を位置決めして、高精度に位置決めすることができる。

【0099】

なお、以上説明した実施形態は、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。これらの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。

【0100】

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］ 光学部材の光学係合部を備え、
前記光学係合部と係合して第一軸周りの角度位置を位置決めする係合部
を備えることを特徴とする保持部材。
［２］ 前記光学部材は、第一基準面側に形成された平坦状の第一被当接部と、前記第一基準面と交差する第二基準面側に形成された曲面状の第二被当接部と、を備え、
前記第一被当接部の第一軸方向位置を位置決めする第一当接部を含む第一位置決め部と、
前記第二被当接部の前記第一軸方向と互いに交差する第二軸方向位置及び第三軸方向位置を位置決めする第二当接部を含む第二位置決め部と、
を備えることを特徴とする前記［１］に記載の保持部材。
［３］ 前記光学部材は、前記第一基準面側に第一レンズ面を有し、
前記光学係合部は、前記第一レンズ面に並設される前記第一被当接部に設けられ、
前記係合部は、前記第一当接部に設けられる、
ことを特徴とする前記［２］に記載の保持部材。
［４］ 前記光学係合部及び前記係合部は複数設けられ、
前記第一レンズ面は、複数の前記光学係合部の間に配置される、
ことを特徴とする前記［３］に記載の保持部材。
［５］ 前記光学係合部及び前記係合部の一方は、係合凸部であり、他方は前記係合凸部と係合可能な係合凹部である、ことを特徴とする前記［２］乃至前記［４］の何れかに記載の保持部材。
［６］ 前記光学部材は、前記第二基準面側に第二レンズ面を有し、
前記光学係合部は、前記第二被当接部を含む前記第二レンズ面に設けられ、
前記係合部は、前記第二位置決め部に設けられる、
ことを特徴とする前記［２］に記載の保持部材。
［７］ 前記第二レンズ面は、シリンドリカル面状に形成されることを特徴とする前記［６］に記載の保持部材。
［８］ 前記第二位置決め部は、リブ状の前記第二当接部が立設する内面を有し、
前記係合部は、前記内面に設けられる、
ことを特徴とする前記［２］、［６］、［７］の何れかに記載の保持部材。
［９］ 前記光学係合部及び前記係合部の一方は、前記第一軸周り方向の両側に規制内縁を有する係合凹部であり、他方は、前記係合凹部と係合可能な係合凸部である、
ことを特徴とする前記［２］、［６］、［７］、［８］の何れかに記載の保持部材。
［１０］ 前記係合部は、前記第一軸と平行な当接面を有し、
前記光学係合部は、前記当接面と当接可能な平坦面状の被当接面を有する、
ことを特徴とする前記［２］、［６］、［７］、［８］、［９］の何れかに記載の保持部材。
［１１］ 前記光学係合部及び前記係合部は、前記第一基準面及び前記第二基準面上における光路の有効領域外に設けられ、
前記第一被当接部は、前記第一基準面上における光路の有効領域外に設けられ、
前記第二被当接部は、前記第二基準面上における光路の有効領域外に設けられ、
前記第一位置決め部は、前記第一基準面上における有効領域の光を透過させる第一光路部を有し、
前記第二位置決め部は、前記第二基準面上における有効領域の光を透過させる第二光路部を有する、
ことを特徴とする前記［２］乃至前記［１０］の何れかに記載の保持部材。
［１２］ 光源と、前記光源から出射された光が入射される光学部材と、前記光学部材を支持する保持部材とを備え、
前記光学部材は、光学係合部を備え、
前記保持部材は、前記光学係合部と係合して第一軸周りの角度位置を位置決めする係合部を備える、
ことを特徴とする光源装置。
［１３］ 前記［１２］に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影光学系と、
前記表示素子と前記光源装置を制御する制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。
［１４］ 保持部材による光学部材の保持方法であって、
前記光学部材は、光学係合部を備え、
前記保持部材は、前記光学係合部と係合可能な係合部を備え、
前記光学係合部と前記係合部との係合により前記光学部材の第一軸周りの角度位置を位置決めする、
ことを特徴とする保持方法。

【符号の説明】

【0101】

４，４Ａ，４Ｂ 光学部材 ５，５Ａ，５Ｂ 保持部材
６ 固定部材 １０ 投影装置
１２ 正面パネル １３ 背面パネル
１４ 右側パネル １５ 左側パネル
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
２７ 表示素子 ２８ 光源制御回路
２９ レンズモータ ３１ 画像圧縮／伸長部
３２ メモリカード ３３ 冷却ファン駆動制御回路
３４ 音声処理部 ３５ Ｉｒ受信部
３６ Ｉｒ処理部 ３７ キー／インジケータ部
３８ 制御部 ３９ スピーカ
４１ 第一被当接部 ４２ 第一レンズ面
４３ 第二レンズ面 ４４ 側面部
４５ 反射面 ４６ 平坦面
４７ 平坦面 ５１ レンズ保持部
５２ レンズ保持部 ５３ 第一位置決め部
５４ 第二位置決め部 ５５ 固定部
５６ 固定部 ５７ 収容部
５８ レンズ保持部 ６０ 光源装置
６１ 取付部 ６２ 押圧部
６３ 螺子 ７０ 励起光照射装置
７１ 青色レーザダイオード ７３ コリメータレンズ
７５ 反射ミラー群 ８０ 緑色光源装置
８１ ヒートシンク １００ 蛍光ホイール装置
１０１ 蛍光ホイール １０２ 基材
１０２ａ 表面 １１０ モータ
１１１ 集光レンズ群 １１２ 開口部
１２０ 赤色光源装置 １２１ 赤色発光ダイオード
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
１４５ 反射ミラー １４６ 集光レンズ
１４７ 集光レンズ １４８ 第二ダイクロイックミラー
１４９ 集光レンズ １７０ 光源側光学系
１７３ 集光レンズ １７５ 導光装置
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
１９０ ヒートシンク １９５ コンデンサレンズ
２２０ 投影光学系 ２２５ 固定レンズ群
２３５ 可動レンズ群 ２６１ 冷却ファン
３１０ 蛍光発光領域 ３２０ 透過領域
４１１ 係合凸部（光学係合部） ４３１ 第二被当接部
４３２ 係合凸部（光学係合部） ４３２ａ 外周縁部
４３３ 角部 ４３４ 係合凹部（光学係合部）
４３４ａ 被当接面 ４３４ｂ 段部
５１１ 開口部 ５２１ 上板
５２２ 下板 ５３１ 第一当接部
５３２ 第一光路部 ５３３ 係合凹部（係合部）
５３３ａ 係合凹部 ５３３ｂ 係合凹部
５４１ 内面 ５４２ 第二当接部
５４２ａ 当接面 ５４３ 第二光路部
５４４ 端部 ５４５ 係合凹部（係合部）
５４５ａ 規制内縁 ５４６ 係合凸部（係合部）
５４６ａ 当接面 ５９１ 位置決め突起
５９２ 雌螺子部 ６１１ 位置決め用孔
６１２ 位置決め用孔 ６１３ 螺子用孔
６２１ 当接部
Ａ１，Ａ２ 有効領域 Ｄ１ 調整方向
Ｇ 接着剤 Ｌ１ 光
Ｓ 照射領域 Ｓ１ 第一基準面
Ｓ２ 第二基準面 Ｓ３ 第三基準面
Ｓ４ 曲面 ＳＢ システムバス
Ｘ１ 中心軸 Ｙ１ 中心軸
Ｙ２ 軸 θｘ 角度
θｙ 角度 θｙ１ 角度
θｚ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】