光轴调整装置、光轴调整方法及投射型显示装置

摘要

本发明提供一种光轴调整装置、光轴调整方法及投射型显示装置，能够容易地进行投射型显示装置中的多个光源间的光轴的倾斜的修正、位置偏移的修正，从而能够得到良好的投射图像。来自光源(1a、1b、1c)的绿色、蓝色、红色的激光通过聚光透镜(2a、2b、2c)被转换成平行光，通过角度检测用摄像机构(7b)和位置检测用摄像机构(7a)分别对3色的光束线的光轴位置和角度进行评价，并以成为相同的角度和位置的方式，通过致动器(4a、4b、4c)分别调整各光源的位置和角度。由此，能够使从光源(1a、1b、1c)射出的激光高精度地合光，实现高彩度的投射型显示装置。

说明书

技术领域

本发明涉及光轴调整装置、光轴调整方法及投射型显示装置， 尤其涉及使激光投射型显示装置等的多束激光等光的光轴以高精度 一致的光轴调整装置、光轴调整方法及使用该光轴调整装置的投射 型显示装置。

背景技术

近年来，伴随着使用波长转换元件的小型的绿色激光器以及蓝 色半导体激光器的开发，提出了一种以激光为光源的超小型的投影 仪。以这样的激光作为光源的投影仪，由于具有良好的色彩再现性、 能够实现低耗电化、小型化，并且是扫描型图像显示装置，所以具 有像素不被固定、分辨率容易转换这些各种这样的优点。

另外，以激光为光源的超小型投影仪例如响应于图像信号而对 红色、绿色、蓝色三色的激光光源直接进行调制或通过外部调制器 间接地进行调制，并通过校准透镜将这些激光转换成平行光，使各 激光合光成为一个光束，并使用例如MEMS镜在屏幕上进行二维扫 描并投射图像。作为用于这样地将红色、绿色、蓝色三色的激光在 一个光轴上合光的现有技术，已知使用二色镜的技术。

此外，作为为了使红色、绿色、蓝色三色的激光在一个光轴上 合光而使用二色镜的技术，例如已知专利文献1等记载的技术。

投射型显示装置使用专利文献1记载的合光技术、并使用由红 色、绿色、蓝色三色的激光合光成一个光束以投射到屏幕等的被投 射面上的激光，该投射型显示装置为了将红色、绿色、蓝色三色的 激光合光成为一个光束而向被投射面投射，需要使各色的激光在被 投射面上以相同的像素进行投射，因此，需要对各色之间的激光的 光轴以高精度进行调整。作为这样的用于对各色的激光的光轴进行 调整的现有技术，例如已知专利文献2等公开的技术。该专利文献2 记载的现有技术为，通过各自独立的MEMS镜使各激光反射，由此 进行二维扫描，此外，在各MEMS镜上设置初始角度偏移修正机构。

专利文献1：日本特开2007-121539号公报

专利文献2：日本特开2007-156056号公报

应用了专利文献2公开的现有技术的投射型显示装置将各激光 投射到屏幕上一边观察画面一边对基于MEMS镜进行的各激光的偏 移进行调整，因此，很大程度依赖于调整者的技术能力，另外，还 存在难以在整个照射区域范围内进行精密的激光偏移调整的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述状况作出的发明，其目的在于提供一种结构 简单且紧凑的、与能够容易地进行多个光源间的光轴的倾斜的修正、 位置偏移的修正从而得到良好的投射图像的投射型显示装置相对应 的光轴调整装置、光轴调整方法及投射型显示装置。

为了实现所述目的，本发明的光轴调整装置生成对从光源射出 的入射激光的光轴的角度和位置进行调整的信号，其特征在于如下 构成：具有：对所述入射光的一部分进行反射分光的第一反射分光 滤光器；具有供透过了该第一反射分光滤光器的激光入射的摄像面 的位置检测用摄像机构；使由所述第一反射分光滤光器反射了的激 光会聚的聚光透镜；具有供通过该聚光透镜会聚了的激光入射的摄 像面的角度检测用摄像机构，基于所述角度检测用摄像机构的摄像 面中的所述激光的入射位置，确定从所述入射激光的光源射出的光 轴的角度，基于所述位置检测用摄像机构的摄像面中的所述激光的 入射位置，确定从所述入射激光的光源射出的光轴的位置，并且生 成对所述光轴的角度和位置进行调整的信号。

另外，本发明的特征在于，投射型显示装置如下构成：具有： 所述光轴调整装置；多个光源；与所述多个光源分别对应地设置的 聚光透镜；对所述聚光透镜和所述光源的组进行一轴或多轴调整的 致动器；使经过了所述聚光透镜的来自多个光源的激光耦合的多个 合光滤光器；使被合光的多束激光以任意的角度反射的二维扫描镜， 所述多个光源响应于图像信号而对束状的激光进行调制并供给，被 调制了的激光通过所述聚光透镜被转换为平行光或大致平行光，利 用将所述多束激光耦合的合光滤光器，多束光束在同一光轴上被合 光，通过所述二维扫描镜反射来自所述多个光源的光束并投射到屏 幕上，向所述光轴调整装置入射所述合光的激光，根据所述光轴调 整装置生成的调整光轴的角度和位置的信号，所述致动器被驱动。

而且，本发明，作为前述的投射型显示装置中的光轴调整方法， 其特征在于：将所述多个光源的任意一个光源作为基准光源，从作 为该基准的光源射出的激光入射到所述角度检测用摄像机构及所述 位置检测用摄像机构并被测定出角度和位置，将该被测定出的角度 和位置分别作为基准角度、基准位置，然后，使作为基准光源的光 源以外的光源依次射出光，分别入射到所述角度检测用摄像机构及 所述位置检测用摄像机构并被测定出角度和位置，以使得该被测定 出的角度和位置分别成为基准角度及基准位置的方式对所述光源的 角度和位置进行调整。

附图说明

图1是说明本发明的第一实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。

图2是说明光源1a、1b、1c的光轴调整的方法的流程图。

图3是说明作为本发明的第二实施方式的光源1a、1b、1c的光轴 调整的方法的流程图。

图4是说明本发明的第三实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。

图5是对置于聚光透镜的焦点位置上的光源的倾斜和从聚光透 镜2射出的激光的光轴的位置变化进行说明的图。

图6是说明本发明的第六实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。

图7是说明本发明的第七实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。

图8是说明本发明的第八实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。

图9是说明作为本发明的第九实施方式的投射型显示装置用光 源的图。

图10是说明本发明的第十实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。

图11是说明外部调整机构的构成例的图。

图12是说明外部调整机构的其他的构成例的图。

图13是说明作为本发明的第十一实施方式的投射型显示装置用 的光轴测定机构的图。

具体实施方式

以下，通过附图对本发明的光轴调整装置、光轴调整方法及投 射型显示装置的实施方式进行详细地说明。

[实施方式1]

图1是说明本发明的第一实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。在图1中，附图标记1a、1b、1c分别表示绿色、蓝色、红色 的半导体激光器等光源；附图标记2a、2b、2c表示光源1a、1b、1c 的聚光透镜；附图标记3表示聚光透镜；附图标记4a、4b、4c表示针 对光源及聚光透镜的致动器；附图标记5a、5b表示对来自各光源的 光束线进行合光的合光滤光器；附图标记6a、6b表示对合光了的激 光的一部进行反射分光的滤光器；附图标记7a表示位置检测用摄像 机构；附图标记7b表示角度检测用摄像机构；附图标记8表示使合光 了的光线以任意的角度反射而向屏幕17上投射映像的扫描用镜；附 图标记9表示CPU；附图标记10表示存储器；附图标记11表示光学基 座(盒体)。

本发明的第一实施方式的投射型显示装置构成为在光学基座11 内收纳有：光源1a、1b、1c；针对各光源的聚光透镜2a、2b、2c；致 动器4a、4b、4c；合光滤光器5a、5b；反射分光滤光器6a、6b；聚光 透镜3；位置检测用摄像机构7a；角度检测用摄像机构7b；扫描用镜 8。

在前面的记载中，来自光源1a、1b、1c的绿色、蓝色、红色激光 通过分别设置的聚光透镜2a、2b、2c被转换成大致平行光，并通过 反射特定波长的光且使其他波长的光透过的合光滤光器5a、5b而被 合光，通过将被合光了的光线以任意的角度反射的扫描用镜8进行二 维扫描，从而被投射到屏幕17等被投射面上，由此，在屏幕17上形 成彩色图像。此外，来自光源1a、1b、1c的各色的强度当然会根据 显示数据进行调制。

前述那样的投射型显示装置需要使多个光源1a、1b、1c的光轴一 致，另外，需要使其位置一致。因此，本发明的实施方式是，使用 对合光后的激光的一部分进行反射分光的滤光器6a、6b及聚光透镜3 将合光后的激光的一部分引导至位置检测用摄像机构7a及角度检测 用摄像机构7b，由CPU 9运算所检测出的位置信息及角度信息，并根 据其结果控制针对光源及聚光透镜的致动器4a、4b、4c，由此，使 来自光源1a、1b、1c的激光的光轴一致。

此外，前述的位置检测用摄像机构7a及角度检测用摄像机构7b 可以是公知的象限仪、被称为位置传感探测器(PSD)的元件。另外， 致动器4a、4b、4c使用公知的4轴的致动器。

图2是说明光源1a、1b、1c的光轴调整的方法的流程图，下面， 参照图2对本发明实施方式中的光源的光轴的调整方法进行说明。

(1)选择光源1a作为成为基准的光源，仅将作为该基准的光源 1a点亮，使从光源1a射出的激光被进行反射分光的滤光器6a、6b分成 两束激光，使透过了滤光器6b的光入射到位置检测用摄像机构7a的 摄像面，使被滤光器6b反射了的光经由聚光透镜3入射到角度检测用 摄像机构7b(步骤201)。

(2)位置检测用摄像机构7a输出基于所入射的激光的入射位置 的位置检测信号，并将该检测信号发送到CPU 9。另一方面，一般情 况下，入射到聚光透镜的平行光的光轴角度和被聚光透镜聚光的位 置与入射角度成比例。因此，被所述滤光器6b反射了的光通过使反 射分光后的光会聚的聚光透镜3而被会聚，该被会聚了的会聚光入射 到角度检测用摄像机构7b的摄像面后，角度检测用摄像机构7b输出 所入射的激光的角度检测信号，并将该检测信号发送到CPU 9(步骤 202、203)。

(3)CPU 9基于来自位置检测用摄像机构7a的位置检测信号和 来自角度检测用摄像机构7b的角度检测信号，算出作为基准的光源 1a的射出角度和位置。即，CPU 9从来自角度检测用摄像机构7b的角 度检测信号及聚光透镜3和角度检测用摄像机构7b之间的距离算出 从光源1a射出的光线的光轴的基准角度(光源的射出角度)。另外， CPU 9进行如下运算：将从光源1a射出的光照射到位置检测用摄像机 构7a的摄像面的位置，如式(1)所示，作为结合了从光源射出的光 轴位置和光轴的基于倾斜的位置偏移这两个现象的位置进行观测， 基于此，使用式(1)，根据前述的处理中所测定的光轴的基准角度 和摄像面上的光轴位置、光源和位置检测用摄像机构7a的摄像面的 距离算出从基准光源1a射出的光线的光轴位置(步骤204)。

摄像面上的光轴位置

＝光源上的光轴位置+(光源与摄像面的距离)×tan(光轴角 度)...式(1)

(4)CPU 9将通过前述算出的作为基准的光源1a的射出角度和 位置的信息存储在存储器10中(步骤205)。

(5)接下来，在除作为基准光源的光源1a以外的N个光源中， 选择N＝1号的光源即光源1b，通过与前述说明的光源1a的情况相同的 测定法进行从光源1b射出的光轴的倾斜和位置检测，基于这些结果 由CPU 9运算出光源1b的光轴上的角度和位置(步骤206～210)。

(6)CPU 9判定针对光源1a的通过测定、计算所得到的基准角 度和位置与针对光源1b的通过测定、计算所得到的角度和位置是否 一致，在不一致的情况下，根据其偏差值生成针对控制从光源1b射 出的激光的光轴角度和位置的致动器4b的调整信号，通过该致动器 4b进行控制，以使得从光源1b射出的激光的光轴角度和位置与光源 1a的基准角度和位置的偏差为零(步骤211～213)。

(7)在进行了步骤213中的角度和位置的调整处理后，或者， 通过步骤211的判定，在光源1a、1b的角度和位置一致的情况下，固 定光源1b，并判定关于全部光源的处理是否结束，若结束，则结束 光轴的调整的处理(步骤214，215)。

(8)通过步骤215的判定，在还剩有尚未处理完的光源的情况 下，回到从步骤206开始的处理，选择下一光源，这里选择光源1c， 继续与前述同样的处理。

前述的处理中的对光源的固定，例如可通过设置能够对图11所 示的光源进行固定的保持机构来进行。

在前述的说明中，作为成为基准的光源，选择光源1a，但成为 基准的光源不限于光源1a，光源1b或1c的任何一个都可以。本发明 的第一实施方式通过实施前述一连串的调整步骤而能够使光源1a、 1b、1c的光轴的位置和角度完全一致地进行合光。其结果为，通过 镜8对被合光了的激光进行扫描而成的光束线不管照射到多远距离 的屏幕17上，从光源1a、1b、1c射出的各光束线都完全合光。

图1、图2说明的本发明的第一实施方式说明了对于全部光源1a、 1b、1c及聚光透镜光源2a、2b、2c的对设置致动器4a、4b、4c的情况， 但从图2的说明可以辨明，由于在光轴调整时，不必针对成为基准的 光源和聚光透镜的对进行致动器的控制，所以，也可以预先确定成 为基准的光源，从而不需要该光源的致动器。

[实施方式2]

图3是说明作为本发明的第二实施方式的光源1a、1b、1c的光轴 调整的方法的流程图，下面对其进行说明。第二实施方式的光轴调 整的方法与第一实施方式的情况相比，在光轴调整步骤方面不同， 显示装置的基本构成与图1所示并说明的相同即可。

(1)首先，与第一实施方式的情况同样地，选择光源1a作为成 为基准的光源，仅将作为该基准的光源1a点亮，使从光源1a射出的 激光被进行反射分光的滤光器6a、6b分成两束激光，使透过了滤光 器6b的光入射到位置检测用摄像机构7a的摄像面，使被滤光器6b反 射了的光经由聚光透镜3入射到角度检测用摄像机构7b(步骤301)。

(2)基于角度检测用摄像机构7b的摄像面中的入射位置，通过 CPU 9运算出所输出的角度检测信号，并将从光源1a射出的光线的基 准光轴角度存储在存储器10中。另一方面，基于位置检测用摄像机 构7a的摄像面中的入射位置，通过CPU 9运算出所输出的信号，并将 所述位置检测用摄像机构的摄像面中的光轴位置存储在存储器10中 (步骤302～304)。

(3)接下来，在除作为基准光源的光源1a以外的N个光源中， 选择N＝1号的光源即光源1b，仅使该光源1b点亮，由CPU 9通过与光 源1a的情况相同的测定方法进行从光源1b射出的激光的倾斜评价， 并根据由角度检测用摄像机构7b检测出的信号来运算光源1b的光轴 角度(步骤305～307)。

(4)CPU 9判定针对光源1a的通过测定、计算所得到的基准角 度和位置与针对光源1b的通过测定、计算所得到的角度和位置是否 一致，在不一致的情况下，根据其偏差值生成针对控制从光源1b射 出的激光的光轴角度的致动器4b的调整信号，通过该致动器4b进行 控制，以使得从光源1b射出的激光的光轴角度与光源1a的基准角度 的偏差为零(步骤308～310)。

(5)在进行了步骤310中的角度的调整处理后，或者，通过步 骤308的判定，在光源1a、1b的角度一致的情况下，通过与光源1a的 情况相同的测定方法，对从光源1b射出的激光在位置检测用摄像机 构7a的摄像面上的光轴位置进行测定，CPU 9根据该测定结果运算出 光源1b的光轴位置(步骤311)。

(6)接下来，CPU 9判定针对光源1a的通过测定、算出所得到 的基准光轴位置和针对光源1b的通过测定、算出所得到的光轴位置 是否一致，在不一致的情况下，根据其偏差值生成针对控制从光源 1b射出的激光的光轴位置的致动器4b的调整信号，通过该致动器4b 进行控制，以使得从光源1b射出的激光的光轴位置与光源1a的基准 光轴位置的偏差为零(步骤312～314)。

(7)在进行了步骤314中的光轴位置的调整处理后，或者通过 步骤312的判定，在光源1a、1b的光轴位置一致的情况下，将光源1b 以通过直到前述的处理所调整的状态固定，并判定关于全部光源的 处理是否结束，若结束，则结束光轴的调整的处理(步骤315、316)。

(8)通过步骤316的判定，在还剩有尚未处理完的光源的情况 下，回到从步骤305开始的处理，选择下一光源，这里选择光源1c， 继续与前述同样的处理。

在前述的说明中，作为成为基准的光源，选择光源1a，但成为 基准的光源不限于光源1a，光源1b或1c的任何一个都可以。本发明 的第一实施方式通过实施前述一连串的调整步骤而能够使光源1a、 1b、1c的光轴的位置和角度完全一致地进行合光。其结果为，通过 镜8对被合光了的激光进行扫描而成的光束线不管照射到多远距离 的屏幕17上，从光源1a、1b、1c射出的各光束线都完全合光。

前述的本发明的第二实施方式即使在光源1a、1b、1c与位置检测 用摄像机构7a的摄像面的各自的距离为未知的情况下，也能够实施。 另外，在前述的第二实施方式中，与第一实施方式的情况同样，也 可以预先确定成为基准的光源，从而不需要该光源的致动器。

[实施方式3]

图4是说明本发明的第三实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图，图5是说明置于聚光透镜2的焦点位置的光源1的倾斜和从聚 光透镜2射出的激光的光轴16的位置变化的图。图4所示的本发明的 第三实施方式是与图1所示并说明的本发明的第一、第二实施方式的 构成基本上相同的构成，另外，光轴调整的方法也一样。

本发明的第三实施方式与图1所示并说明的本发明的第一实施 方式的不同点在于：光源1a、1b、1c的光轴调整致动器及该致动器 的调整方法。以下，对本发明的第三实施方式与第一、第二实施方 式的不同点进行说明。

图4所示的本发明的第四实施方式的构成为，将对从光源1a、1b、 1c射出的激光的光轴位置和角度进行控制的光轴调整致动器分成光 源1a、1b、1c的角度调整致动器4d、4e、4f和聚光透镜2a、2b、2c的 位置调整致动器4g、4h、4i。而且，对从光源1a、1b、1c射出的激光 的光轴角度控制能够通过使聚光透镜2a、2b、2c的调整用致动器4g、 4h、4i在相对于光线行进方向在法线面上的垂直的2轴方向上平移来 实现。

另一方面，如图5所示，置于聚光透镜2的焦点位置的光源1的倾 斜被从聚光透镜2射出的激光的光轴16的位置变化所反映。因此，从 光源射出的激光的光轴位置控制能够通过以下方法实现，即，通过 光源1a、1b、1c的角度调整用致动器4d、4e、4f，以光源的射出端为 旋转中心，使该光源在以相对于从光源射出的光线行进方向在法线 面上的垂直的2轴为中心旋转的旋转方向进行旋转，由此，能够实现 光线的光轴位置控制。

根据这样的本发明的第三实施方式，将对激光的射出光轴角度 和位置进行控制的致动器分别分离成光源1a、1b、1c用和聚光透镜 2a、2b、2c用，所以，能够减少各致动器的可动轴数(分别为2轴)， 能够减小各部分的致动器尺寸。

[实施方式4]

本发明的第四实施方式，虽未图示，但构成为不具有图4所示并 说明的本发明的第三实施方式中的聚光透镜2a、2b、2c的调整用致 动器4g、4h、4i。

而且，本发明的第四实施方式，为了对从光源1a、1b、1c射出的 激光的光轴位置和角度进行控制，通过设于光源1a、1b、1c的光轴 调整致动器4d、4e、4f，对光源1a、1b、1c的位置和角度进行控制。

具体地，能够通过使光源1a、1b、1c的位置在相对于光线行进方 向在法线面上的垂直的2轴方向上平移来实现光线的光轴角度控制。 例如，若使光源1a沿Y方向移位，则光线的角度沿γ轴方向倾斜，若 沿Z方向移位，则光线的光轴角度沿γ轴方向倾斜。另一方面，若使 光源1a、1b、1c的位置以发光点为中心、绕相对于光线行进方向在 法线面上的垂直的2轴旋转，则通过使光源沿旋转方向旋转，能够实 现光轴的位置控制。例如，通过使光源1a绕β方向旋转，光轴位置 沿Z轴方向变动，通过使其沿γ方向旋转，光轴位置沿Y轴方向变动。

[实施方式5]

本发明的第五实施方式，虽未图示，但构成为不具有图4所示并 说明的本发明的第三实施方式中的光源1a、1b、1c的调整用致动器 4d、4e、4f。而且，本发明的第五实施方式，为了对从光源1a、1b、 1c射出的激光的光轴角度进行控制，通过设于聚光透镜2a、2b、2c 的调整用致动器4g、4h、4i对从光源1a、1b、1c射出的激光的光轴角 度进行控制。

根据这样的本发明的第五实施方式，由于不需要在热传导性差 的致动器上固定成为发热源的光源1a、1b、1c，所以，能够得到能 改善光源1a、1b、1c的散热性的效果。

[实施方式6]

图6是说明本发明的第六实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。图6所示的本发明的第六实施方式为与图1所示并说明的本 发明的第一、第二实施方式的构成基本上相同的构成，另外，光轴 调整的方法也同样。

本发明的第六实施方式与图1所示并说明的本发明的第一实施 方式的不同点在于，使扫描用的镜8成为能够使一部分光透过的镜， 将使激光反射分光的滤光器6a配置在镜8的后方，以使得透过对合光 后的激光以任意角度进行反射的镜8之后的激光反射分光。根据本发 明的第六实施方式，与第一实施方式～第三实施方式的情况相比， 能够构成为将使激光反射分光的镜6b减少一块，能够使光学系统的 构成简化。

[实施方式7]

图7是说明本发明的第七实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。图7所示的本发明的第七实施方式是与图1所示并说明的本 发明的第一、第二实施方式的构成基本上相同的构成，另外，光轴 调整的方法也同样。

本发明的第七实施方式与图1所示并说明的本发明的第一实施 方式的不同点在于，将对激光进行反射分光的滤光器6a配置成从图1 所示的位置旋转了90度的状态，将分支了的激光向配置在上方的对 激光进行反射分光的滤光器6b、以及设在光学基座的上表面的位置 检测用摄像机构7a引导，并通过对激光进行反射分光的滤光器6b， 使激光向与合光了的激光的行进方向相反的方向反射，在与该合光 了的激光的行进方向相反的方向上配置有聚光透镜3和角度检测用 摄像机构7b。

根据这样的本发明的第七实施方式，光源、与光源对应的聚光 透镜、致动器、合光滤光器等光学元件相对于对合光了的所述光线 进行反射分光的镜6a在入射侧配置有多个，因此，通过将角度检测 用摄像机构7b配置在配置有多个光学元件的激光的入射方向，能够 较大地确保对激光进行聚光的聚光透镜3与角度检测用摄像机构7b 的距离，由此，即使在小型结构的情况下，也能够使针对从各光源 1a、1b、1c射出的激光线的倾斜的角度变化灵敏度提高。

[实施方式8]

图8是说明本发明的第八实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图。

图8所示的本发明的第八实施方式以如下方式构成，在图1所示 并说明的本发明的第一实施方式的、由光源1a、1b、1c、相对于各 光源的聚光透镜2a、2b、2c、合光滤光器5a、5b构成的激光的合光光 学系统中，不是使来自多个光源1a、1b、1c的激光分别通过聚光透 镜2a、2b、2c成为平行光或大致平行光，而是使从多个光源1a、1b、 1c射出的扩散激光分别通过合光滤光器5a、5b合光后，再通过聚光 透镜2d形成为平行光或大致平行光。该情况，致动器仅设在光源上。

根据这样的本发明的第八实施方式，能够将分别设在多个光源 上的聚光透镜减少到只有一个，能够使装置小型地构成，另外，能 够降低对应于光源与所述聚光透镜的相对位置偏移的光轴偏移的灵 敏度。

[实施方式9]

图9是说明作为本发明的第九实施方式的投射型显示装置用光 源的图。

本发明的第九实施方式是从图1所说明的本发明的第一实施方 式的投射型显示装置中拆下对合光了的激光以任意角度反射的扫描 用镜8而成的装置。这样的本发明的第九实施方式，能够用作使从光 源1a、1b、1c射出的激光线以高精度一致的投射型显示装置用光源， 能够作为产品提供给装配厂等。装配厂等能够制造销售通过组装扫 描镜、屏幕而成为显示装置的产品。

[实施方式10]

图10是说明本发明的第十实施方式的投射型显示装置的基本构 成的图，图11是说明代替致动器的外部调整机构的构成例的图。图 11(a)、图11(b)、图11(c)分别是分解立体图、组装图、说明 组装方法的图。

图10所示的本发明的第十实施方式，是在由图1说明的本发明的 第一实施方式的投射型显示装置中，代替设在光源及聚光透镜上的 光轴调整用致动器，使用图11所说明的外部调整机构对光轴进行调 整的装置，因此，装置的基本构成、光轴调整方法与图1的情况相同。 此外，图10为了简化图示，没有示出对合光了的激光的一部分进行 反射分光的滤光器6a、6b；位置检测用摄像机构7a；角度检测用摄 像机构7b；聚光透镜3，但在该实施方式中，当然具备这些部件。而 且，本发明的第十实施方式通过图11(a)、图11(b)所示的保持 件15a、15b和图11(c)所示的外部的调整机构13、14调整光轴。

该调整机构设有枢轴构造18a和枢轴轴承构造18b，其中，枢轴 构造18a被设在安装有光源1的保持件15a上，枢轴轴承构造18b被设 在保持件15b上，该调整机构具有以发光点为中心相对于位于激光行 进方向的法线方向的面上的X轴进行旋转的构造，通过该构造，对从 光源1射出的光轴的α方向的角度进行调整。另外，该调整机构构成 为具有设在保持件15b上的枢轴构造18c和设在光学基座(盒体)11 上的矩形槽构造18d，由此能够使光源以发光点为中心相对于位于光 线行进方向的法线方向的面上的Y轴旋转从而对从光源1射出的光线 的光轴的β方向进行调整，而且，通过使所述枢轴构造18c和所述槽 构造18d滑动，对在激光行进方向上的法线方向的垂直的2轴即X、Y 方向的位置进行调整，然后，通过粘结剂等对各保持件、光源和光 学基座进行固定。

此外，在保持件15a上形成有两处光轴调整用圆孔12，是一边支 承图11(c)所示那样的保持件15a、15b一边与相对于所述光源1进 行光轴调整的两根调整用销13嵌合的构造。

图12是说明代替致动器的外部调整机构的其他的构成例的图。 图12(a)、图12(b)分别为分解立体图、组装图。该图12所示的 外部调整机构适用于图10所示并说明的本发明的第十实施方式的投 射型显示装置。

图12所示的外部调整机构构成为，将图11说明的保持件分割成 保持件15a、保持件15b、保持件15c三部分，设有枢轴构造18a和枢轴 轴承构造18b，其中，枢轴构造18a被设在安装有光源1的保持件15a 上，枢轴轴承构造18b被设在保持件15b上，该外部调整机构具有以 发光点为中心相对于位于激光行进方向的法线方向的面上的X轴进 行旋转的构造，通过该构造，对从光源1射出的光轴的α方向的角度 进行调整。另外，图12所示的外部调整机构构成为具有设在保持件 15b上的枢轴构造18c和设在保持件15c上的枢轴轴承构造18e，使光源 以发光点为中心相对于位于光线行进方向的法线方向的面上的Y轴 旋转能够对从光源1射出的激光的光轴的β方向进行调整。而且，图 12所示的外部调整机构，能够使保持件15c和光学基座11滑动，由此， 对在激光行进方向上的法线方向的垂直的2轴即X、Y方向的位置进 行调整，然后，通过粘结剂等对各保持件、光源和光学基座进行固 定。

[实施方式11]

图13是说明作为本发明的第十一实施方式的投射型显示装置用 的光轴测定机构的图。

本发明的第十一实施方式是仅抽出图1所说明的本发明的第一 实施方式的投射型显示装置所使用的激光的光轴测定机构的构造， 由对激光进行反射分光的滤光器6a、6b、对激光进行聚光的透镜3、 对激光的光轴位置进行测定的摄像元件7a、7b、CPU 9、以及存储器 10构成。

角度检测用摄像机构7b具有供由聚光透镜3会聚的会聚光入射 的摄像面，位置检测用摄像机构7a具有供被反射分光了的平行光入 射的摄像面，图示光轴测定机构基于该角度检测用摄像机构7b的摄 像面中的入射位置确定入射光的光轴角度，并基于该位置检测用摄 像机构7a和角度检测用摄像机构7b的摄像面中的入射位置确定所述 入射光的光轴角度，由CPU 9进行运算，由此，根据入射光的光轴的 倾斜和位置生成对激光的角度和位置进行调整的信号。

这样的本发明的第九实施方式的光轴测定机构能够作为产品向 装配厂等提供，装配厂等能够在包含光源、扫描镜、屏幕等的显示 装置中组装需要的光学系统而作为显示装置的产品进行制造销售。

附图标记的说明

1、1a、1b、1c  光源

2、2a、2b、2c，2d  聚光透镜

3  聚光透镜

4a、4b、4c，4d、4e、4f、4g、4h、4i  致动器

5a、5b  合光滤光器

6a、6b  反射分光滤光器

7a、7b  摄像元件

8  可变角度反射镜

9  CPU

10  存储器

11  光学基座(盒体)

17  屏幕

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(删除)

2.(修改后)一种投射型显示装置，其特征在于：

具有：对入射光的一部分进行反射分光的第一反射分光滤光器； 具有供透过了该第一反射分光滤光器的激光入射的摄像面的位置检 测用摄像机构；使由所述第一反射分光滤光器反射了的激光会聚的 聚光透镜；具有供通过该聚光透镜会聚了的激光入射的摄像面的角 度检测用摄像机构，

具有：光轴调整机构，基于所述角度检测用摄像机构的摄像面 中的所述激光的入射位置，确定从所述入射激光的光源射出的光轴 的角度，基于所述位置检测用摄像机构的摄像面中的所述激光的入 射位置，确定从所述入射激光的光源射出的光轴的位置，并且生成 对所述光轴的角度和位置进行调整的信号；多个光源；与所述多个 光源分别对应地设置的聚光透镜；对所述聚光透镜和所述光源的组 进行一轴或多轴调整的致动器；使经过了所述聚光透镜的来自多个 光源的激光耦合的多个合光滤光器；使被合光的多束激光以任意的 角度反射的二维扫描镜，

所述多个光源响应于图像信号而对束状的激光进行调制并供 给，被调制了的激光通过所述聚光透镜被转换为平行光或大致平行 光，利用将所述多束激光耦合的合光滤光器，多束光束在同一光轴 上被合光，通过所述二维扫描镜反射来自所述多个光源的光束并投 射到屏幕上，向所述光轴调整装置入射所述合光的激光，根据所述 光轴调整装置生成的调整光轴的角度和位置的信号，所述致动器被 驱动。

3.一种光轴调整方法，是权利要求2所述的投射型显示装置中 的光轴调整方法，其特征在于：将所述多个光源的任意一个光源作 为基准光源，从作为该基准的光源射出的激光入射到所述角度检测 用摄像机构及所述位置检测用摄像机构并被测定出角度和位置，将 该被测定出的角度和位置分别作为基准角度、基准位置，然后，使 作为基准光源的光源以外的光源依次射出光，分别入射到所述角度 检测用摄像机构及所述位置检测用摄像机构并被测定出角度和位 置，以使得该被测定出的角度和位置分别成为基准角度及基准位置 的方式对所述光源的角度和位置进行调整。

4.如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于：所述致 动器由透镜驱动用致动器和光源驱动用致动器构成，所述透镜驱动 用致动器对从光源射出的激光的行进方向和相对于所述行进方向在 法线面上的垂直的2轴方向中的1轴或多轴进行平行驱动，另外，所 述光源驱动用致动器，以所述光源的激光的射出端作为旋转中心， 对以从光源射出的激光的行进方向为中心进行旋转的旋转方向和以 相对于所述行进方向在法线面上的垂直的2轴为中心进行旋转的旋 转方向中的1轴或多轴进行旋转驱动，从而对光轴进行调整。

5.如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于：所述致 动器为透镜驱动用致动器，对从光源射出的激光的行进方向和相对 于所述行进方向在法线面上的垂直的2轴方向中的1轴或多轴进行平 行驱动，从而对光轴进行调整。

6.如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于：所述致 动器为光源驱动用致动器，以光源的射出端作为旋转中心，对从光 源射出的光线行进方向、相对于所述行进方向在法线面上的垂直的2 轴方向、以光线行进方向为中心旋转的旋转方向和以相对于所述行 进方向在法线面上的垂直的2轴为中心旋转的旋转方向中的1轴或多 轴进行旋转或平行驱动，从而对光轴进行调整。

7.如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于：使所述 二维扫描镜成为能够使一部分光透过的扫描镜，将对激光进行反射 分光的所述第一滤光器、所述角度检测用摄像机构、所述位置检测 用摄像机构配置在所述二维扫描镜的后方。

8.如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于：所述角 度检测用摄像机构被配置在使被进行了所述反射分光的激光在所述 合光了的激光的行进方向的相反方向会聚的位置上。

9.如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于：在使从 多个光源射出的各个扩散光通过所述多个合光滤光器合光后，通过 聚光透镜使被合光了的扩散光成为平行光或大致平行光。

10.(修改后)如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在 于：基于来自所述光源的入射激光向所述角度检测用摄像机构的入 射位置，对所述光源的角度进行调整，然后，基于来自所述光源的 入射激光向所述位置检测用摄像机构的入射位置，对所述光源的位 置进行调整，通过该一连串的步骤对光轴进行调整。

11.如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于：基于激 光向所述角度检测用摄像机构的入射位置和所述光源及所述角度检 测用摄像机构之间的距离，对所述光源的角度进行调整，同时，基 于激光向所述位置检测用摄像机构的入射位置和所述光源及所述位 置检测用摄像机构之间的距离，对所述光源的位置进行调整。

12.如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于：所述光 源和使从该光源射出的扩散光成为平行光或大致平行光的所述聚光 透镜被固定在一起，被一体地进行光轴的调整。

13.如权利要求2、4至12中的任一项所述的投射型显示装置， 其特征在于：具有对所述光源的位置、角度被调整后的状态进行保 持的保持机构。

14.如权利要求2所述的投射型显示装置，其特征在于：具有使 安装了所述多个光源的各个光源的保持件一边与光学基座抵接一边 移动、以对从所述多个光源的各个光源射出的激光的光轴的角度和 位置进行调整的机构，所述保持件由具有以所述光源的发光点为中 心进行旋转的枢轴机构的多个保持件构成，一边使所述保持件的旋 转支承部与所述光学基座抵接、一边使所述保持件滑动，并且，通 过使所述保持件以各枢轴构造的旋转支承部为中心进行旋转，来进 行光轴的调整。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

基于PCT条约第19条(1)的说明书

(1)删除了权利要求1.

由此，引用文献日本特开平9-159874号及日本特开平6-75191号不是与本申请发明相关联的文献。

(2)对权利要求10修改了从属关系。