JP2002218511A - 光学素子の位置調整装置、および光学素子の位置調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源から射出された光束の光路上に配置さ
れる光学素子を、該光路上の所定位置に位置調整するに
際し、調整用光源の影響を受けることなく、高精度に位
置調整を行うことができる光学素子の位置調整装置の提
供。 【解決手段】光学機器を製造するために、光学素子を光
学機器の光路上の所定位置に調整する光学素子の位置調
整装置は、光学素子を含む調整対象から射出された画像
光を、撮像素子５５を用いて取り込む画像取込手段７３
と、この画像取込手段７３で取り込まれた画像の輝度値
を取得する輝度値取得手段７１１と、取得された輝度値
に基づいて、撮像素子５５に入射する光束の光量を調整
するか否かを判定する光量調整判定手段７１２と、判定
結果に応じて撮像素子５５に入射する光束の光量を調整
する光量調整手段７１３、５５２と、調整された光量に
基づいて、光学素子の位置調整を行う位置調整手段７１
４、３１を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源と、この光源
から射出された光束の光路上に配置される光学素子とを
備えた光学機器を製造するために、前記光学素子を前記
光路上の所定位置に位置調整する光学素子の位置調整装
置、および光学素子の位置調整方法に関する。

【０００２】

【背景技術】光源から射出された光束を画像情報に応じ
て変調して光学像を形成し、投写レンズを介して投写面
上に拡大投写するプロジェクタ等の光学機器において
は、光学機器を構成する光学素子を、光源から射出され
た光束の光路上に高精度に配置することが重要であり、
このように構成する光学素子が光路上に高精度に配置さ
れた光学機器によれば、鮮明な高品質の画像を投写面上
に形成することができる。

【０００３】例えば、光源から射出された光束をダイク
ロイックミラーによって、ＲＧＢの三色の色光に分離
し、３枚の液晶パネルにより各色光毎に画像情報に応じ
て変調し、変調後の光束をクロスダイクロイックプリズ
ムで合成し、投写レンズを介してカラー画像を拡大投写
するいわゆる三板式のプロジェクタにおいて、鮮明な投
写画像を得るには、各液晶パネル間での画素ずれ、投写
レンズからの距離のずれの発生を防止するために、プロ
ジェクタの製造時、各液晶パネル間相互のフォーカス、
アライメントを高精度に調整する必要がある。ここで、
フォーカス調整とは、各液晶パネルを投写レンズのバッ
クフォーカスの位置に正確に配置するための調整をい
い、アライメント調整とは、各液晶パネルの画素を一致
させるための調整をいい、以下の説明でも同様である。

【０００４】そして、このような液晶パネルのフォーカ
ス、アライメント位置調整を行う場合、３枚の液晶パネ
ル、プリズム、および投写レンズを含む調整対象から投
写される投写画像を、ＣＣＤカメラ等の撮像素子を用い
た画像取込手段により、コンピュータに取り込んで、画
像処理プログラムにより解析し、解析結果に基づいて、
液晶パネルの位置調整を行うが、具体的には、以下のよ
うな手順で行われる。

【０００５】(1) 液晶パネルに画像信号を入力して所
定のパターン画像を投写面上に形成して、これを撮像素
子を用いた画像取込手段を介して、コンピュータ等の演
算装置に取り込む。 (2) コンピュータは、取り込まれた画像と、前記画像
信号による基準パターン画像とに基づいて、取り込まれ
た画像のパターンが基準パターン画像の位置に重なるよ
うに、液晶パネルの位置調整機構の駆動制御を行い、液
晶パネルの位置調整を行う。

【０００６】(3) 液晶パネルの位置調整が終了した
ら、その位置で液晶パネルの位置決めを行い、作業を終
了する。このような位置調整方法によれば、投写画像の
取り込みから液晶パネルの位置調整に至る工程をコンピ
ュータを用いて自動的に行うことができるため、調整対
象の調整の迅速化および省力化を図ることができる、と
いう利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな位置調整方法は、撮像素子を用いた画像取込手段が
撮像素子に入射する光束の光量によって、画像の取り込
み精度が影響を受けてしまうという問題がある。すなわ
ち、例えば、調整対象に光束を供給する光源が劣化し
て、その照度が低下している場合、取り込まれた画像中
のパターンを認識して、基準パターン画像のパターンと
一致させることが困難となり、液晶パネル等の光学素子
の位置調整を高精度に行うことが困難になる、という問
題がある。この場合、暗い画像を再度基準パターン画像
としてコンピュータに登録し、再度登録された基準パタ
ーン画像に基づいて、パターンマッチングを行う方法も
考えられるが、再登録作業は煩雑であり、また、調整精
度の点でも問題がある。

【０００８】本発明の目的は、光源から射出された光束
の光路上に配置される光学素子を、該光路上の所定位置
に位置調整するに際し、調整用光源の影響を受けること
なく、高精度に位置調整を行うことができる光学素子の
位置調整装置、および光学素子の位置調整方法を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の光学素子の位置
調整装置は、調整対象から射出された画像光を撮像素子
を用いた画像取込手段により取り込むに際し、取り込ま
れた画像の輝度値を取得し、取得された輝度値に応じ
て、撮像素子に入射する光束の光量を調整することによ
り、前記目的を達成するものである。具体的には、本発
明の光学素子の位置調整装置は、光源と、この光源から
射出された光束の光路上に配置される光学素子とを備え
た光学機器を製造するために、前記光学素子を前記光路
上の所定位置に位置調整する光学素子の位置調整装置で
あって、前記光学素子を含む調整対象から射出された画
像光を、撮像素子を用いて取り込む画像取込手段と、こ
の画像取込手段で取り込まれた画像の輝度値を取得する
輝度値取得手段と、この輝度値取得手段で取得された輝
度値に基づいて、前記撮像素子に入射する光束の光量を
調整するか否かを判定する光量調整判定手段と、この光
量調整判定手段の結果に応じて、前記撮像素子に入射す
る光束の光量を調整する光量調整手段と、この光量調整
手段により調整された光量に基づいて、前記光学素子の
位置調整を行う位置調整手段とを備えていることを特徴
とする。

【００１０】ここで、光学素子としては、プロジェクタ
等に用いられる液晶パネル等の光変調装置や、拡大投写
用の投写レンズ等が考えられる。また、撮像素子として
は、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）カメラ、ＭＯＳ
（Metal Oxide Semiconductour）センサ等の撮像素子を
採用することができ、画像取込手段としては、これらの
撮像素子からの出力が入力され、コンピュータ用の画像
信号に変換するビデオキャプチャボード等の画像データ
化手段を採用することができる。さらに、前述の光量調
整手段としては、ＣＣＤカメラ等に用いられる絞り機構
や、光源に印加される電圧を調整して、光源光の照度を
変更するようなものを採用することができる。

【００１１】このような本発明によれば、輝度値取得手
段、光量調整判定手段、および光量調整手段を備えるこ
とにより、画像取込手段で取り込まれた画像の輝度値を
輝度値取得手段で取得し、取得された輝度値に基づい
て、光量調整判定手段で光量調整を行うか否かを判定
し、撮像素子に入射する光束の光量を光量調整手段で調
整できる。従って、画像取込手段で取り込まれた画像中
のパターンが認識しづらい場合、撮像素子に入射する光
束の光量をパターンを認識しやすいように調整して、光
学素子の位置調整を行うことができ、調整用の光源の影
響を受けることなく、高精度に光学素子の位置調整を行
うことができる。

【００１２】また、機種切替が頻繁なプロジェクタの少
量多品種製造工程および修理対応設備においては、機種
切替の都度、調整用光源も光量調整しなければならない
が、本発明の光学素子の位置調整装置および位置調整方
法を採用することにより、機種切替を効率的に行うこと
ができる。さらに、本発明の位置調整装置および位置調
整方法を採用する以前は、調整用光源の光源ランプは、
メーカ等の保証期間内で交換していたが、本発明を採用
することにより、保証期間を超えて光源ランプの照度が
低下しても、絞り値を変更することで、調整用光源とし
て活用できるので、位置調整装置におけるランプ等の消
耗品を保証期間よりも長く使え、コスト低減に貢献でき
る。

【００１３】以上において、前述の光学素子の位置調整
装置は、光量調整手段による調整結果を記憶する調整結
果記憶手段を備えていることが好ましい。このように調
整結果記憶手段を備えていることにより、複数の調整対
象を連続して調整する場合、最初の光量調整の結果をこ
の調整結果記憶手段に記憶することができるので、以後
の調整対象の位置調整は、この調整結果に基づいて行え
ばよく、調整対象毎に輝度値の取得、光量の調整を行う
必要がなくなり、光学素子の位置調整作業の簡素化、迅
速化が図られる。

【００１４】また、前述の輝度値取得手段は、画像取込
手段で取り込まれた画像内で、輝度値の取得処理をおこ
なう処理エリアを設定する処理エリア設定部と、この処
理エリア設定部で設定された処理エリア内で複数の輝度
値を取得するエリア内輝度値取得部と、このエリア内輝
度値取得部で取得された複数の輝度値から、処理エリア
内の輝度代表値を演算する代表値演算部とを備えている
のが好ましい。

【００１５】このように処理エリア設定部、エリア内輝
度値取得部、および代表値演算部とを備えることによ
り、設定された処理エリア内の複数の輝度値をエリア内
輝度値取得部で取得して、代表値演算部で輝度代表値を
演算できるるため、処理エリアの設定位置によって取得
される輝度値にばらつきが生じることを防止することが
できる。

【００１６】さらに、前述のエリア内輝度値取得部は、
処理エリア内に輝度値を取得するための輝度値取得エリ
アを設定し、この輝度値取得エリア内の平均輝度値を取
得し、この平均輝度値を処理エリア内で複数回取得する
ことにより、複数の輝度値を取得するように構成されて
いるのが好ましい。ここで、輝度値取得エリアにおける
輝度値の取得は、例えば、撮像素子の画素単位で輝度値
を取得することにより行うことができ、平均輝度値の算
出は、画素単位で取得される輝度値を積算して、輝度値
取得エリア内の画素数で除算することにより算出するこ
とができる。このように輝度値取得エリア内の平均輝度
値を、処理エリア内で複数回取得することにより、輝度
値取得エリアの設定位置による平均輝度値のばらつきを
防止することができる。

【００１７】そして、前述の代表値演算部は、エリア内
輝度値取得部で取得された複数の輝度値のうち、大きな
ものから少なくとも１以上の輝度値を採用し、小さなも
のからこれと同数の輝度値を採用し、採用された輝度値
の平均値を算出することにより輝度代表値を演算するよ
うに構成されているのが好ましい。このように、輝度代
表値の演算を、大きなものおよび小さなものの１以上の
輝度値を採用して平均化することにより、処理エリア内
で最も明るい部分、最も暗い部分に基づいて輝度代表値
が算出される。従って、処理エリアの設定位置のばらつ
きに伴う輝度値取得エリアで取得された平均輝度値のば
らつきが、輝度代表値に影響することを防止することが
でき、適切な輝度代表値を得ることができる。

【００１８】また、本発明は、前述のような光学素子の
位置調整装置として成立するだけでなく、画像取込手
順、輝度値取得手順、光量調整判定手順、光量調整手
順、および位置調整手順を含む光学素子の位置調整方法
としても成立するものであり、このような方法の発明に
よれば、前述の作用および効果と同様の作用および効果
を享受することができる。ここで、これらの各手順は、
演算処理装置および記憶装置を備えたコンピュータ等で
実施することができ、各手順は、記憶装置内に記憶され
たプログラムとして格納することができる。

【００１９】さらに、前述の光学素子の位置調整方法に
おいて、輝度値取得手順、光量調整判定手順、および光
量調整手順は、位置調整手順の後に再度実施されるのが
好ましく、再度実施された光量調整手順の結果は、調整
結果記憶手順により記憶するのが好ましい。ここで、再
度実施された光量調整手順の結果は、コンピュータの記
憶装置に登録するのが好ましい。

【００２０】このように位置調整手順の後に、光量調整
に係るこれらの手順を再度実施することにより、光学素
子が位置調整された鮮明な画像に基づいて、輝度値の取
得を行うことができるので、より正確な輝度値を取得す
ることができ、光源の光量をより適切に調整することが
できる。そして、このようにして行われた光量調整手順
の結果が記憶されることにより、複数の調整対象を連続
して調整する場合、最初の光量調整の結果を利用して、
以後の調整対象の位置調整を行えばよく、調整対象毎に
輝度値の取得、光量の調整を行う必要がなくなり、光学
素子の位置調整作業の簡素化、迅速化を図ることができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。 （１）プロジェクタの構造 図１には、本発明の実施形態に係る光学素子の位置調整
装置の調整対象とされる、複数の光変調装置、色合成光
学系、および投写光学系を含む光学ユニットが採用され
たプロジェクタ１００の構造が示されている。このプロ
ジェクタ１００は、インテグレータ照明光学系１１０、
色分離光学系１２０、リレー光学系１３０、電気光学装
置１４０、色合成光学系となるクロスダイクロイックプ
リズム１５０、および投写光学系となる投写レンズ１６
０を備えている。

【００２２】前記インテグレータ照明光学系１１０は、
光源ランプ１１１Ａおよびリフレクタ１１１Ｂを含む光
源装置１１１と、第１レンズアレイ１１３と、第２レン
ズアレイ１１５と、反射ミラー１１７と、重畳レンズ１
１９とを備えている。光源ランプ１１１Ａから射出され
た光束は、リフレクタ１１１Ｂによって射出方向が揃え
られ、第１レンズアレイ１１３によって複数の部分光束
に分割され、反射ミラー１１７によって射出方向を９０
°折り曲げられた後、第２レンズアレイ１１５の近傍で
結像する。第２レンズアレイ１１５から射出された各部
分光束は、その中心軸（主光線）が後段の重畳レンズ１
１９の入射面に垂直となるように入射し、さらに重畳レ
ンズ１１９から射出された複数の部分光束は、後述する
電気光学装置１４０を構成する３枚の液晶パネル１４１
Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ上で重畳する。

【００２３】前記色分離光学系１２０は、２枚のダイク
ロイックミラー１２１、１２２と、反射ミラー１２３と
を備え、これらのミラー１２１、１２２、１２３により
インテグレータ照明光学系１１０から射出された複数の
部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有
している。前記リレー光学系１３０は、入射側レンズ１
３１、リレーレンズ１３３、および反射ミラー１３５、
１３７を備え、この色分離光学系１２０で分離された色
光、例えば、青色光Ｂを液晶パネル１４１Ｂまで導く機
能を有している。

【００２４】前記電気光学装置１４０は、３枚の光変調
装置となる液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを
備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッ
チング素子として用いたものであり、色分離光学系１２
０で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル１４
１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂによって、画像情報に応じて
変調されて光学像を形成する。前記色合成光学系となる
クロスダイクロイックプリズム１５０は、前記３枚の液
晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂから射出された
各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形
成するものである。尚、クロスダイクロイックプリズム
１５０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を
反射する誘電体多層膜とが、４つ直角プリズムの界面に
沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によ
って３つの色光が合成される。そして、クロスダイクロ
イックプリズム１５０で合成されたカラー画像は、投写
レンズ１６０から射出され、スクリーン上に拡大投写さ
れる。

【００２５】（２）調整対象となる光学ユニットの構造 このようなプロジェクタ１００において、電気光学装置
１４０、クロスダイクロイックプリズム１５０、および
投写レンズ１６０は、光学ユニットとして一体化されて
いる。すなわち、図２に示すように、光学ユニット１７
０は、マグネシウム合金製の側面Ｌ字状の構造体となる
ヘッド体１７１を備えている。投写レンズ１６０は、ヘ
ッド体１７１のＬ字の垂直面外側にねじにより固定され
る。クロスダイクロイックプリズム１５０は、ヘッド体
１７１のＬ字の水平面上側に同様にねじにより固定され
ている。

【００２６】電気光学装置１４０を構成する３枚の液晶
パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂは、クロスダイク
ロイックプリズム１５０の側面三方を囲むように配置さ
れる。具体的には、図３に示すように、各液晶パネル１
４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂは、保持枠１４３内に収納
され、この保持枠１４３の四隅部分に形成される孔１４
３Ａに透明樹脂製のピン１４５を紫外線硬化型接着剤と
ともに挿入することにより、クロスダイクロイックプリ
ズム１５０の光束入射端面１５１に接着固定された、い
わゆるＰＯＰ（Panel On Prism）構造によりクロスダイ
クロイックプリズム１５０に固定されている。ここで、
保持枠１４３には、矩形状の開口部１４３Ｂが形成さ
れ、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂは、こ
の開口部１４３Ｂで露出し、この部分が画像形成領域と
なる。すなわち、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１
４１Ｂのこの部分に各色光Ｒ、Ｇ、Ｂが導入され、画像
情報に応じて光学像が形成される。

【００２７】このようなＰＯＰ構造が採用された光学ユ
ニット１７０では、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１
４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１５０に接着固
定する際に、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１
Ｂのフォーカス調整、アライメント調整、および固定を
同時に行わなければならないので、通常以下の手順で組
み立てが行われる。

【００２８】(1) ヘッド体１７１に投写レンズ１６０
およびクロスダイクロイックプリズム１５０を取付固定
する。 (2) クロスダイクロイックプリズム１５０に第１の液
晶パネル、例えば、液晶パネル１４１Ｇを接着固定す
る。具体的には、まず、液晶パネル１４１Ｇの保持枠１
４３の孔１４３Ａに、先端に紫外線硬化型接着剤を塗布
したピン１４５を挿入する。

【００２９】(3) 次に、該ピン１４５の先端部分をク
ロスダイクロイックプリズム１５０の光束入射端面１５
１に当接させる。 (4) この状態で液晶パネル１４１Ｇの画像形成領域に
光束を導入し、投写レンズ１６０を介して投写面上に表
示された投写画像を確認しながら、光束入射端面１５１
に対する進退位置、平面位置、および回転位置を調整し
て、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス、アライメント調
整を行う。

【００３０】(5) 適切なフォーカス、アライメントが
得られたら、ピン１４５の基端部分から紫外線を照射
し、紫外線硬化型接着剤を完全に硬化させる。 (6) 他の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂも前記と同様
に接着固定されるが、調整に際しては、既に固定された
液晶パネル１４１Ｇの画像形成領域の画素位置を考慮し
ながら、光束入射端面１５１に対する平面位置、および
光束入射端面１５１に対する回転位置を調整する。従っ
て、このようなＰＯＰ構造を採用した光学ユニット１７
０を組み立てる際には、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１
Ｇ、１４１Ｂ相互のフォーカス、アライメントを調整す
る位置調整装置が必要となる。

【００３１】（３）光変調装置の位置調整装置の構造 図４および図５には、前記の光学ユニット１７０の各液
晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ相互のフォーカ
ス、アライメントを調整する位置調整装置２が示されて
いる。この位置調整装置２は、調整装置本体３０と、ス
クリーンユニット５０とを備え、暗室２０内部に配置さ
れている。暗室２０は、スクリーンユニット５０を囲む
側板２１および天板２２と、調整装置本体３０を囲むカ
ーテン２３とを備え、光学ユニット１７０のフォーカ
ス、アライメント調整は、この暗室２０で行われる。

【００３２】(3-1)調整装置本体の構造 前記調整装置本体３０は、位置調整機構となる３つの６
軸位置調整ユニット３１、調整対象となる光学ユニット
１７０を支持固定する固定治具３３、および３つの６軸
位置調整ユニット３１および固定治具３３が載置される
載置台３５を備えている。尚、図４では図示を略した
が、載置台３５の下部には、調整装置本体３０およびス
クリーンユニット５０を制御する制御手段となるコンピ
ュータ７０（後述）、調整対象である光学ユニット１７
０の調整作業を行うに際し、調整用光源を導入する調整
用光源装置、および紫外線硬化型接着剤を硬化させて光
学ユニット１７０の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１
４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１５０上に固定
するための固定用紫外線光源装置が設置されている。

【００３３】前記６軸位置調整ユニット３１は、クロス
ダイクロイックプリズム１５０の光束入射端面１５１に
対して、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの配
置位置を調整するものである。この６軸位置調整ユニッ
ト３１は、図６に示すように、載置台３５のレール３５
１に沿って移動可能に設置される変調装置用位置調整装
置としての平面位置調整部３１１と、この平面位置調整
部３１１の先端部分に設けられる面内回転位置調整部３
１３と、この面内回転位置調整部３１３の先端部分に設
けられる面外回転位置調整部３１５と、この面外回転位
置調整部３１５の先端部分に設けられる液晶パネル狭持
部３１７とを備えている。

【００３４】平面位置調整部３１１は、クロスダイクロ
イックプリズム１５０の光束入射端面１５１に対する進
退位置および平面位置を調整する部分であり、載置台３
５上に摺動可能に設けられる基部３１１Ａと、この基部
３１１Ａ上に立設される脚部３１１Ｂと、この脚部３１
１Ｂの上部先端部分に設けられ、面内回転位置調整部３
１３が接続される接続部３１１Ｃを備えている。基部３
１１Ａは、図示しないモータなどの駆動機構により、載
置台３５のＺ軸方向（図６中左右方向）を移動する。脚
部３１１Ｂは、側部に設けられるモータなどの駆動機構
（図示略）によって基部３１１Ａに対してＸ軸方向（図
６の紙面と直交する方向）に移動する。接続部３１１Ｃ
は、図示しないモータなどの駆動機構によって、脚部３
１１Ｂに対してＹ軸方向（図６中上下方向）に移動す
る。

【００３５】面内回転位置調整部３１３は、クロスダイ
クロイックプリズム１５０の光束入射端面１５１に対す
る液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの面内方向
回転位置の調整を行う部分であり、平面位置調整部３１
１の先端部分に固定される円柱状の基部３１３Ａと、こ
の基部３１３Ａの円周方向に回転自在に設けられる回転
調整部３１３Ｂを備えている。そして、この回転調整部
３１３Ｂの回転位置を調整することにより、光束入射端
面１５１に対する液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４
１Ｂの面内方向回転位置を高精度に調整することができ
る。

【００３６】面外回転位置調整部３１５は、クロスダイ
クロイックプリズム１５０の光束入射端面１５１に対す
る液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの面外方向
回転位置の調整を行う部分である。この面外回転位置調
整部３１５は、前記面内回転位置調整部３１３の先端部
分に固定されるとともに、水平方向で円弧となる凹曲面
が先端部分に形成された基部３１５Ａと、この基部３１
５Ａの凹曲面上を円弧に沿って摺動可能に設けられ、垂
直方向で円弧となる凹曲面が先端部分に形成された第１
調整部３１５Ｂと、この第１調整部３１５Ｂの凹曲面上
を円弧に沿って摺動可能に設けられる第２調整部３１５
Ｃとを備えている。そして、基部３１５Ａの側部に設け
られた図示しないモータを回転駆動すると、第１調整部
３１５Ｂが摺動し、第１調整部３１５の上部に設けられ
た図示しないモータを回転すると、第２調整部３１５Ｃ
が摺動し、光束入射端面１５１に対する液晶パネル１４
１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの面外方向回転位置を高精度
に調整することができる。

【００３７】液晶パネル狭持部３１７は、調整対象とな
る液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを保持する
部分であり、前記第２調整部３１５Ｃの先端部分に固定
される固定狭持片３１７Ａと、第２調整部３１５Ｃの先
端部分でスライド自在に設けられる可動狭持片３１７Ｂ
と、可動狭持片３１７Ｂを動作させるアクチュエータ３
１７Ｃとを備えている。そして、アクチュエータ３１７
Ｃによって可動狭持片３１７Ｂを動作させることによ
り、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを狭持す
ることができる。さらに、可動狭持片３１７Ｂのスライ
ド初期位置を変更することにより、大きさの異なる液晶
パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを狭持することが
できる。

【００３８】このような液晶パネル狭持部３１７の固定
狭持片３１７Ａおよび可動狭持片３１７Ｂの間には、光
源ユニット３７が配置されている。この光源ユニット３
７は、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに調整
用光源光、固定用光源光を供給するものであり、液晶パ
ネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂと当接するユニット
本体３７１と、このユニット本体３７１に各光源光を供
給するための光ファイバ３７２とを含んで構成される。

【００３９】光ファイバ３７２の先端は、載置台３５の
下部に設置される調整用光源装置および固定用光源装置
に接続されている。ユニット本体３７１の液晶パネル１
４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂとの当接面には、図７
（Ａ）に示すように、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、
１４１Ｂの矩形状の画像形成領域の角隅部分に応じて設
定された調整用光源部３７１Ａと、該画像形成領域の外
側に配置され、透明樹脂製のピン１４５の基端部分と当
接する固定用光源部３７１Ｂとが設けられている。尚、
液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂとの当接部分
となるユニット本体３７１は、図７（Ａ）に示されるも
のの他、図７（Ｂ）に示されるように、調整用光源部３
７１Ａの外側側方に沿って固定用光源部３７１Ｃが配置
されるものや、図７（Ｃ）に示されるように、固定用光
源部３７１Ｂの配置が異なるものがあり、液晶パネル１
４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの種類に応じて、これらの
ユニット本体３７１を適宜使い分けることにより、固定
構造の異なる液晶パネルに対応できるようになってい
る。

【００４０】(3-2)スクリーンユニットの構造 前記スクリーンユニット５０は、図４および図５に示す
ように、調整装置本体３０と所定の距離を設けて配置さ
れる載置台５１と、この載置台５１の上面に配置され、
調整対象となる光学ユニット１７０の投写面としての透
過型スクリーン５３と、この透過型スクリーン５３の裏
面に設置される撮像素子を含むＣＣＤカメラ５５と、こ
のＣＣＤカメラ５５を透過型スクリーン５３の面に沿っ
て移動させる移動機構５７とを備えている。

【００４１】載置台５１の上面には、光学ユニット１７
０の投写方向に沿って延びる３本のレール５１１が配置
され、透過型スクリーン５３は、この３本のレール５１
１上を移動可能となっていて、調整装置本体３０と透過
型スクリーン５３との相対距離を調整できるようになっ
ている。尚、透過型スクリーン５３の移動は、載置台５
１の内部に設けられるサーボ制御機構または手動操作に
よって行われる（図示略）。透過型スクリーン５３は、
図８に示されるように、周囲に設けられる矩形状の枠体
５３１、およびこの枠体５３１の内側に設けられるスク
リーン本体５３３を備えている。スクリーン本体５３３
は、例えば、不透明樹脂層上に光学ビーズを均一に分散
配置して構成することができ、光学ビーズが配置された
側から光束を入射すると、光学ビーズがレンズとなっ
て、該光束をスクリーン本体５３３の裏面側に射出する
ようになっている。

【００４２】ＣＣＤカメラ５５は、電荷結合素子（Char
ge Coupled Device）を撮像素子としたエリアセンサで
あり、スクリーン本体５３３の背面側で形成される投写
画像を検出して、電気信号として出力するものである。
本実施形態では、ＣＣＤカメラ５５は、透過型スクリー
ン５３上に表示される矩形状の投写画像の四隅部分近傍
に移動機構５７を介して４つ配置されている。尚、この
ＣＣＤカメラ５５は、投写画像を高精度に検出するため
に、ズーム・フォーカス機構を備え、遠隔制御により自
由にズーム・フォーカスを調整できるようになってい
る。

【００４３】移動機構５７は、枠体５３１の四隅部分近
傍に設けられる基部５７１と、この基部５７１に対し
て、Ｘ軸方向（図８では左右方向）に摺動可能に設けら
れる４本の軸部材５７３と、各々の軸部材５７３にＹ軸
方向（図８では上下方向）に摺動自在に取り付けられ、
ＣＣＤカメラ５５が取り付けられる４つのカメラ取付部
５７５とを備えている。そして、各カメラ取付部５７５
は、載置台５１内部のサーボ制御機構によってＸ軸方向
およびＹ軸方向に移動する。

【００４４】(3-3)位置調整装置の制御構造 このような調整装置本体３０およびスクリーンユニット
５０を備えた位置調整装置２は、図９に示すように、コ
ンピュータ７０により制御され、このコンピュータ７０
には、ＣＣＤカメラ５５で撮像された画像信号が入力さ
れ、コンピュータ７０は、入力された画像信号に基づい
て、６軸位置調整ユニット３１、スクリーンユニット５
０、およびＣＣＤカメラ５５の駆動制御を行う。

【００４５】より詳しく説明すれば、図１０に示すよう
に、コンピュータ７０は、ＣＰＵ７１、ハードディスク
７２、および画像取込手段７３を備え、図１０では図示
を略したが、このコンピュータ７０には、ＣＲＴディス
プレイ等の画像表示装置や、キーボード、マウス等の入
力装置等が接続されている。ＣＣＤカメラ５５は、投写
画像光を受光する受光部５５１、およびこの受光部５５
１への入射光の光量を調整する絞り機構５５２を備えて
いる。絞り機構５５２は、開口率を変更して受光部５５
１に入射する光束の光量を調整する機構本体と、この機
構本体を駆動するためのモータとを備えている。この絞
り機構５５２を構成するモータは、後述する絞り制御手
段７１３から所定のパルスステップ数が入力されること
により動作し、受光部５５１への光束を遮断した状態、
すなわち絞り０％の状態から１００％絞りを開いた状態
までを、２５６ステップで調整することができるように
なっている。

【００４６】ＣＰＵ７１は、該ＣＰＵ７１を制御するマ
ルチタスク機能を具備するＯＳ（Operating System）上
に展開されるプログラムとしての、輝度値取得手段７１
１、光量調整判定手段７１２、絞り制御手段７１３、画
像処理手段７１４、および調整機構制御手段７１５を備
えている。輝度値取得手段７１１は、画像取込手段７３
で取り込まれた画像信号に基づいて、該画像信号の輝度
値を取得する部分であり、図示を略したが、輝度値を取
得する処理エリアを設定する処理エリア設定部と、設定
された処理エリア内の複数の輝度値を取得するエリア内
輝度値取得部と、取得された複数の輝度値から処理エリ
ア内の輝度代表値を演算する代表値演算部とを備えてい
る。

【００４７】光量調整判定手段７１２は、輝度値取得手
段７１１で取得された輝度代表値に基づいて、ＣＣＤカ
メラ５５の受光部５５１に入射する光束の光量を調整す
るか否かを判定する部分である。具体的には、図１１に
示すように、輝度値取得手段７１１で取得された輝度値
が、フォーカス、アライメント調整を行うことができる
範囲よりも内側に設定された上限値および下限値の範囲
内にある場合、光量調整判定手段７１２は、光量調整を
行わないと判定し、上限値および下限値の範囲外にある
場合、光量調整を行うと判定する。

【００４８】絞り制御手段７１３は、ＣＣＤカメラ５５
の絞り機構５５２に制御信号を出力する部分であり、前
述の光量調整判定手段７１２により光量調整を行うべき
であると判定された場合、絞り機構５５２に対して動作
制御指令を生成して出力する。動作制御指令は、絞り機
構５５２を構成するステッピングモータへのパルスステ
ップ数として生成される。尚、この絞り制御手段７１
３、および絞り機構５５２により、光量調整手段が構成
される。

【００４９】画像処理手段７１４は、画像取込手段７３
により取り込まれた画像信号に基づいて、予め登録され
た基準パターン画像と、現在、ＣＣＤカメラ５５によっ
て撮像された画像とを対比して、パターンマッチング処
理を行う部分である。調整機構制御手段７１５は、画像
処理手段７１４によるパターンマッチング処理の結果に
基づいて、６軸位置調整ユニット３１に対する制御指令
を生成し、出力する部分である。具体的には、調整機構
制御手段７１５は、画像処理手段７１４のパターンマッ
チング処理の結果として算出される位置のずれとして与
えられる６軸位置調整ユニット３１の移動量を、ステッ
ピングモータ駆動用のパルスステップ数として制御指令
を生成し、６軸位置調整ユニット３１の制御系に出力す
る。

【００５０】このような輝度値取得手段７１１、光量調
整判定手段７１２、絞り制御手段７１３、および画像処
理手段７１５の実行中、コンピュータ７０に接続される
ディスプレイ上には、図１２に示される表示画面８０が
表示され、各手段の実行状態は、この表示画面上で操作
者が確認できるようになっている。この表示画面８０
は、４つのＣＣＤカメラ５５で撮像され、画像取込手段
７３を介して入力された４つの画像を直接表示する画像
表示ビュー８１と、画像表示ビュー８１に表示された画
像を、基準パターン画像に基づいてパターンマッチング
処理を行う画像処理ビュー８２と、画像処理の結果、６
軸位置調整ユニット３１の各軸移動量を表示する軸移動
量表示ビュー８３とを含んで構成される。尚、画像表示
ビュー８１の各画像表示領域８１Ａ〜８１Ｄは、４つの
ＣＣＤカメラ５５のそれぞれにより撮像された投写画像
の角隅部分の画像と対応している。

【００５１】ハードディスク７２には、図１０に示すよ
うに、調整結果記憶手段７２１の他、コンピュータ７０
の起動時に動作するＯＳや、ＯＳ上に展開される各手段
に係るプログラムが記憶されている。調整結果記憶手段
７２１は、絞り制御手段７１３で行った絞り制御の結果
を格納する部分であり、位置調整装置２の起動時は、こ
の調整結果記憶手段７２１に記憶された絞り制御の結果
を絞り制御手段７１３が呼び出し、ＣＣＤカメラ５５
は、この絞り量でスクリーンユニット５０上に表示され
た投写画像を撮像する。画像取込手段７３は、ＣＣＤカ
メラ５５で撮像された画像信号をコンピュータ７０に適
合するように、変換してＣＰＵ７１に出力する部分であ
り、コンピュータ７０のマザーボード上に設けられるＡ
ＧＰ、ＰＣＩスロット等に接続されるビデオキャプチャ
ボード等から構成されている。

【００５２】（４）位置調整装置による調整操作 次に、このような構造の位置調整装置２による液晶パネ
ル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整方法を、図
１３に示すフローチャートに基づいて説明する。 (1) まず、調整対象となる光学ユニット１７０を調整
装置本体３０の固定治具３３にセットするとともに（処
理Ｓ１）、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ
を、紫外線硬化型接着剤が塗布されたピン１４５を挿入
した状態で、６軸位置調整ユニット３１の液晶パネル狭
持部３１７に取り付ける（処理Ｓ２）。

【００５３】(2) 次に、実際の調整に先だって、ＣＰ
Ｕ７１で実行されるプログラムにより初期化処理を行う
（処理Ｓ３）。初期化処理は、ＣＰＵ７１に付設される
ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを初期化す
る他、調整する光学ユニット１７０の機種に応じて予め
登録された機種データを呼び出し、液晶パネル１４１
Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを、設計上の所定位置に配置
し、位置調整を実行できるような処理を行うものであ
る。 (3) 位置調整装置２による位置調整の準備ができた
ら、光学ユニット１７０からの投写画像に基づいて、Ｃ
ＣＤカメラ５５の絞り機構５５２を駆動して、受光部５
５１に入射する光束の光量を調整するが（処理Ｓ４）、
具体的には、図１４に示されるフローチャートに基づい
て実施される。

【００５４】(3-1) 輝度値取得手段７１１の処理エリ
ア設定部は、画像表示ビュー８１に表示される４つの画
像表示領域８１Ａ〜８１Ｄ上で処理エリアの設定を行う
（処理Ｓ４１）。具体的には、図１５に示すように、処
理エリアＰＡは、各ＣＣＤカメラ５５により撮像された
画像８１Ａ〜８１Ｄの最も内側（投写面上の中心側）か
ら所定の寸法ｄｘ、ｄｙだけ離れた位置で正方形状に設
定される。尚、ｄｘ、ｄｙ等の値は、前述の初期化処理
においてロードされた機種データに、調整対象となる光
学ユニット１７０の機種毎に設定されていて、処理エリ
アＰＡの設定時に輝度値取得手段７１１が必要に応じて
呼び出すようになっている。また、画像８１Ａ〜８１Ｄ
の内側に処理エリアを設定するのは、最初の光量調整が
デフォーカス状態で行われるので、各画像８１Ａ〜８１
Ｄ上で液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画素
位置が特定できず、処理エリアＰＡが液晶パネル１４１
Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画素領域ＣＡを確実に含むよ
うにするために、このような位置としている。

【００５５】(3-2) 処理エリアＰＡの設定が終了した
ら、絞り制御手段７１３は、調整結果記憶手段７２１に
格納された絞り値を呼び出し（処理Ｓ４２）、これに基
づいて制御信号を生成、出力して、絞り機構５５２を駆
動させ（処理Ｓ４３）、調整用光源を点灯して、スクリ
ーン５３上に調整対象からの投写画像を表示する（処理
Ｓ４４）。 (3-3) 画像取込手段７３は、ＣＣＤ５５で撮像された
画像信号を、コンピュータ７０に適合するデジタルデー
タに変換した後、ＣＰＵ７１に取り込む（処理Ｓ４５：
画像取込手順）。

【００５６】(3-4) 輝度値取得手段７１１のエリア内
輝度値取得部は、取り込まれた画像の処理エリア内にお
ける輝度値を取得する。具体的には、エリア内輝度値取
得部は、図１６に示すように、処理エリアＰＡ内に輝度
値取得エリアＬＡを設定し（処理Ｓ４６）、この輝度値
取得エリアＬＡ内の平均輝度値を取得する（処理Ｓ４
７）。平均輝度値の取得は、所定数の平均輝度値がでる
まで、処理エリアＰＡ内で複数回行われる（処理Ｓ４
８）。尚、本例では、正方形状の処理エリアＰＡの各辺
１０箇所ずつ輝度値取得エリアＬＡが設定され、１０×
１０の１００個の平均輝度値が取得される。

【００５７】(3-5) 処理エリアＰＡ内で所定数（本例
では１００個）の平均輝度値が取得されたら、輝度値取
得手段７１１の輝度代表値演算部は、得られた複数の輝
度値に基づいて、処理エリアＰＡにおける輝度代表値を
演算する（処理Ｓ４９）。具体的には、本例では、所定
数の平均輝度値のうち、大きな順に３つの平均輝度値
と、小さな順に３つの平均輝度値を採用し、６つの平均
輝度値の平均をもって輝度代表値としている。尚、前述
の処理Ｓ４６〜処理Ｓ４９が輝度値取得手順とされる。

【００５８】(3-6) 輝度値取得手段７１１による輝度
代表値の取得が終了したら、光量調整判定手段７１２
は、取得された輝度代表値に基づいて、絞り機構５５２
の調整を行うか否かの判定を行う。まず、取得された輝
度代表値が図１１における上限値よりも大きいか否かを
判定し、続けて輝度代表値が図１１における下限値より
も小さいかを判定する（処理Ｓ５０、Ｓ５１：光量調整
判定手順）。そして、輝度代表値が上限値および下限値
の間に入っている場合、光量調整は不要であると判定し
て、光量の調整に係る処理Ｓ４を終了する。 (3-7) 処理Ｓ５０において、輝度代表値が上限値より
も大きいと判定されたら、絞り制御手段７１３は、絞り
値を５ステップ分小さくする旨の制御指令を生成する
（処理Ｓ５２：光量調整手順）。一方、処理Ｓ５１にお
いて、輝度代表値が下限値よりも小さいと判定された
ら、絞り制御手段７１３は、絞り値を５ステップ分大き
くする旨の制御指令を生成する（処理Ｓ５３：光量調整
手順）。

【００５９】(3-8) 絞り制御手段７１３は、生成した
制御指令が絞り１００％を超える値であるか、絞り０％
を下回る値であるか否かを判定し（処理Ｓ５４）、生成
した制御指令により、絞りが０〜１００％の範囲外とな
るようであれば、異常な状態にあるとして処理を中断す
る。尚、このような場合の異常としては、例えば、ＣＣ
Ｄカメラ５５の受光部５５１、または絞り機構５５２が
故障している場合や、調整用光源が破損していたり、光
源の劣化が著しい場合が考えられる。 (3-9) 絞りが０〜１００％の範囲内の場合、上記制御
指令を絞り機構５５２に出力し、絞り機構５５２を駆動
させ（処理Ｓ４３）、以後、輝度値の取得および光量調
整判定を行う処理Ｓ４４〜Ｓ５４を、輝度代表値が上限
値および下限値の間に入るまで繰り返す。

【００６０】(4) 光量調整が終了したら、画像処理手
段７１４は、フォーカス位置調整（処理Ｓ５：位置調整
手順）、およびアライメント位置調整（処理Ｓ６：位置
調整手順）を順次実施する。尚。フォーカス位置調整お
よびアライメント位置調整は、画像処理手段７１４によ
るパターンマッチング処理を行いつつ、調整機構制御手
段７１５が制御指令を生成、出力し、６軸位置調整ユニ
ット３１を駆動制御することにより行われる。 (5) フォーカス、アライメント位置調整が終了した
ら、前述の図１４に示されるフローチャートに基づい
て、再度、輝度値取得手順Ｓ４６〜Ｓ４９、光量調整判
定手順Ｓ５０、Ｓ５１、および光量調整手順Ｓ５２、Ｓ
５３を繰り返し、フォーカス状態における光量調整を行
う（処理Ｓ７）。この場合、図１７に示すように、処理
エリアＰＡは、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１
Ｂの画素領域ＣＡの外周端縁角隅部からｄｘ、ｄｙから
内側に入り込んだ位置に正方形状に設定する。

【００６１】(6) フォーカス、アライメント位置調整
は液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂから投写さ
れ、取り込まれて画像領域に表示された画像が基準パタ
ーン画像と完全に一致するまで繰り返され（処理Ｓ
８）、位置調整が終了したら、ピン１４５に紫外線を照
射して液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを固定
する（処理Ｓ９）。 (7) 液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの固定
とともに、絞り制御手段７１３は、光量調整手順Ｓ４９
で生成した制御指令に基づく絞り値を、調整結果記憶手
段７２１に記憶する（処理Ｓ１０：調整結果記憶手
順）。

【００６２】（５）実施形態の効果 前述のような本実施形態によれば、次のような効果があ
る。 (1) 位置調整装置２が、輝度値取得手段７１１、光量
調整判定手段７１２、および光量調整手段となる絞り機
構５５２および絞り制御手段７１３を備えることによ
り、画像取込手段７３で取り込まれた画像の輝度値を、
輝度値取得手段７１１で取得し、取得された輝度値（輝
度代表値）に基づいて、光量調整判定手段７１２で光量
調整を行うか否かを判定し、ＣＣＤカメラ５５の受光部
５５１に入射する光束の光量を、絞り機構５５２で調整
できる。従って、画像取込手段７３で取り込まれた画像
中のパターンが認識しづらい場合、受光部５５１に入射
する光束の光量をパターンを認識し易いように調整し
て、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調
整を行うことができ、調整用光源の劣化に伴う光量の低
下等の影響を受けることなく、高精度に液晶パネル１４
１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を行うことができ
る。

【００６３】(2) 本実施形態の位置調整方法が、輝度
値取得手順Ｓ４６〜Ｓ４９、光量調整判定手順Ｓ５０、
Ｓ５１、および光量調整手段Ｓ５２、Ｓ５３を備えてい
ることにより、前記と同様に調整用光源の劣化に伴う光
量の低下等の影響を受けることなく、液晶パネル１４１
Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を高精度に行うこと
ができる。 (3) 位置調整装置２が調整結果記憶手段７２１を備え
ていることにより、複数の光学ユニット１７０を連続し
て調整する場合、最初の光量調整の結果をこの調整結果
を調整結果記憶手段７２１に記憶することができるの
で、以後の光学ユニット１７０の位置調整を、この調整
結果に基づいて行えばよく、調整する光学ユニット１７
０毎に輝度値の取得、光量の調整を行う必要がなくな
り、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調
整作業の簡素化、迅速化が図られる。

【００６４】(4) 輝度値取得手段７１１が処理エリア
設定部（処理としてはＳ４１）、エリア内輝度値取得部
（処理としてはＳ４６〜Ｓ４８）、および代表値演算部
（処理としてはＳ４９）を備えることにより、設定され
た処理エリアＰＡ内の複数の輝度値をエリア内輝度値取
得部で取得して、代表値演算部で輝度代表値を演算でき
るので、処理エリアＰＡの設定位置によって取得される
輝度代表値にばらつきが生じることを防止できる。 (5) 輝度値取得手段７１１のエリア内輝度値取得部
が、輝度値取得エリアＬＡ内の平均輝度値を、処理エリ
アＰＡ内で複数回取得することにより、輝度値取得エリ
アＬＡの設定位置による平均輝度値のばらつきを防止す
ることができる。

【００６５】(6) 輝度値取得手段７１１の代表値演算
部が、エリア内輝度値取得部で取得された複数の平均輝
度値のうち、大きなものから順に３つの平均輝度値と、
小さな順に３つの平均輝度値を採用し、６つの平均輝度
値の平均をもって輝度代表値とすることにより、処理エ
リアＰＡ内で最も明るい部分、最も暗い部分に基づいて
輝度代表値が算出されることになる。従って、処理エリ
アＰＡの設定位置のばらつきに伴う輝度値取得エリアＬ
Ａで取得された平均輝度値のばらつきが、輝度代表値に
影響することを防止することができ、適切な輝度代表値
を得ることができる。

【００６６】（６）実施形態の変形 尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではな
く、以下に示すような変形をも含むものである。前述の
実施形態では、プロジェクタ１００を構成する液晶パネ
ル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を行うため
に、位置調整装置２に輝度値取得手段７１１、光量調整
判定手段７１２、絞り制御手段７１３を設けていたが、
これに限られない。すなわち、プロジェクタ等の光学機
器に採用される投写レンズを評価するために、所定のテ
ストパターンの画像を調整対象となる投写レンズを介し
て表示し、これを画像取込装置で取り込んで、投写レン
ズの解像度を評価する投写レンズの評価装置に、本発明
を採用してもよく、種々の光学素子の位置調整装置に採
用することができる。

【００６７】また、前記実施形態は、画像信号に応じて
光変調を行う光学素子として液晶パネル１４１Ｒ、１４
１Ｇ、１４１Ｂが採用されていたが、これに限られな
い。すなわち、光変調を行う光学素子として、マイクロ
ミラーを用いたデバイスなど、液晶以外のものの位置調
整のために、本発明を採用してもよい。

【００６８】また、前記実施形態では、光量調整判定手
段７１２の結果に基づいて、ＣＣＤカメラ５５の絞り機
構５５２の動作制御を絞り制御手段７１３により行うよ
うに構成されていたが、これに限られない。すなわち、
光量調整判定の結果に基づいて、調整用光源装置から射
出される光線の照射量を調整制御するように構成しても
よい。この場合、コンピュータ７０には、絞り制御手段
７１３の代わりに、調整用光源装置を構成する光源ラン
プに印加される電圧を制御する印加電圧制御手段を設け
ればよい。さらに、印加電圧制御の他に、光源装置の射
出側に絞り機構を設け、これをモータ等により駆動制御
するように構成してもよい。

【００６９】さらに、前記実施形態では、処理エリアＰ
Ａ内の輝度代表値を、輝度値取得エリアを設定し（Ｓ４
６）、この輝度値取得エリア内の平均輝度値を取得し
（Ｓ４７）、これを所定数まで繰り返す（Ｓ４８）、と
いう形で取得していたが、これに限られない。要する
に、本発明は、処理エリア内の輝度代表値を取得する上
で、好適なものを任意に採用することができる。

【００７０】そして、前記実施形態では、エリア内輝度
値取得部で取得された複数の平均輝度値のうち、大きな
順から３つ、小さな順から３つの平均輝度値を採用し
て、さらにこれらの平均を算出することにより、輝度代
表値を演算していたが、これに限られず、エリア内輝度
値取得部で取得された平均輝度値のすべての平均を取っ
て輝度代表値をしてもよい。その他、本発明の実施の際
の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成で
きる範囲で、他の構造等としてもよい。

【００７１】

【発明の効果】前述のような、本発明の光学素子の位置
調整装置および位置調整方法によれば、調整用光源を介
して投写された調整対象の画像を、撮像素子を用いた画
像取込手段で取り込む場合において、取り込まれた画像
の輝度値を取得して、取得された輝度値に基づいて、撮
像素子に入射する光束の光量を調整するように構成され
ているので、調整用光源の影響を受けることなく、高精
度に位置調整を行うことができる、という効果がある。

【００７２】また、機種切替が頻繁なプロジェクタの少
量多品種製造工程および修理対応設備においては、機種
切替の都度、調整用光源も光量調整しなければならない
が、本発明の光学素子の位置調整装置および位置調整方
法を採用することにより、機種切替を効率的に行うこと
ができる。さらに、本発明の位置調整装置および位置調
整方法を採用する以前は、調整用光源の光源ランプは、
メーカ等の保証期間内で交換していたが、本発明を採用
することにより、保証期間を超えて光源ランプの照度が
低下しても、絞り値を変更することで、調整用光源とし
て活用できるので、位置調整装置におけるランプ等の消
耗品を保証期間よりも長く使え、コスト低減に貢献でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る光学素子の位置調整装
置の調整対象となる光学ユニットを含むプロジェクタの
構造を表す模式図である。

【図２】前記実施形態における調整対象となる光学ユニ
ットの構造を表す外観斜視図である。

【図３】前記実施形態における調整対象となる光学ユニ
ットの構造を表す分解斜視図である。

【図４】前記実施形態における光学素子の位置調整装置
の構造を表す側面図である。

【図５】前記実施形態における光学素子の位置調整装置
の構造を表す平面図である。

【図６】前記実施形態における光学素子の位置調整を行
う位置調整機構の構造を表す側面図である。

【図７】前記実施形態における調整用光源を照射する部
分の構造を表す正面図である。

【図８】前記実施形態における調整対象からの画像が投
写される透過型スクリーンの構造を表す正面図である。

【図９】前記実施形態における光学素子の位置調整装置
の制御構造を説明するためのブロック図である。

【図１０】前記実施形態における光学素子の位置調整装
置を制御するコンピュータ内部の構造を表すブロック図
である。

【図１１】前記実施形態における撮像素子の絞り調整に
おける上限値および下限値を説明するための模式図であ
る。

【図１２】前記実施形態における画像取込手段により取
り込まれた画像を表示する表示画面を表す図である。

【図１３】前記実施形態における光学素子の位置調整方
法の手順を表すフローチャートである。

【図１４】前記実施形態における光学素子の位置調整方
法を実施する際、光量調整を行う手順を表すフローチャ
ートである。

【図１５】図１４のフローチャートの処理エリアの設定
方法を説明するための模式図である。

【図１６】図１４のフローチャートの処理エリア内の輝
度値取得方法を説明するための模式図である。

【図１７】図１４のフローチャートの再度の光量調整に
おいて、処理エリアの設定方法を説明するための模式図
である。

【符号の説明】

２ 位置調整装置 ３１ ６軸位置調整ユニット（位置調整手段） ５５ ＣＣＤカメラ（撮像素子） ７３ 画像取込手段 １００ プロジェクタ（光学機器） １４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ 液晶パネル（光学素
子） ５５２ 絞り機構（光量調整手段） ７１１ 輝度値取得手段 ７１２ 光量調整判定手段 ７１３ 絞り制御手段（光量調整手段） ７１４ 調整機構制御手段（位置調整手段） ７２１ 調整結果記憶手段 ＰＡ 処理エリア ＬＡ 輝度値取得エリア Ｓ６ Ｓ７ 位置調整手順 Ｓ１０ 調整結果記憶手順 Ｓ４５ 画像取込手順 Ｓ４６〜Ｓ４９ 輝度値取得手順 Ｓ５０、Ｓ５１ 光量調整判定手順 Ｓ５２、Ｓ５３ 光量調整手順

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｂ Ｆターム(参考） 2H002 DB14 DB24 GA70 2H088 EA12 EA19 MA01 MA20 5C058 AB06 BA35 EA01 EA02 EA11 EA42 5C061 BB15 CC05 EE09 EE13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、この光源から射出された光束の光
   路上に配置される光学素子とを備えた光学機器を製造す
   るために、前記光学素子を前記光路上の所定位置に位置
   調整する光学素子の位置調整装置であって、 前記光学素子を含む調整対象から射出された画像光を、
   撮像素子を用いて取り込む画像取込手段と、 この画像取込手段で取り込まれた画像の輝度値を取得す
   る輝度値取得手段と、この輝度値取得手段で取得された
   輝度値に基づいて、前記撮像素子に入射する光束の光量
   を調整するか否かを判定する光量調整判定手段と、 この光量調整判定手段の判定結果に応じて、前記撮像素
   子に入射する光束の光量を調整する光量調整手段と、 この光量調整手段により調整された光量に基づいて、前
   記光学素子の位置調整を行う位置調整手段とを備えてい
   ることを特徴とする光学素子の位置調整装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の光学素子の位置調整装置
   において、 前記光量調整手段による調整結果を記憶する調整結果記
   憶手段を備えていることを特徴とする光学素子の位置調
   整装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の光学素子
   の位置調整装置において、 前記輝度値取得手段は、前記画像取込手段で取り込まれ
   た画像内で、輝度値の取得処理を行う処理エリアを設定
   する処理エリア設定部と、 この処理エリア設定部で設定された処理エリア内で複数
   の輝度値を取得するエリア内輝度値取得部と、 このエリア内輝度値取得部で取得された複数の輝度値か
   ら、前記処理エリア内の輝度代表値を演算する代表値演
   算部とを備えていることを特徴とする光学素子の位置調
   整装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の光学素子の位置調整装置
   において、 前記エリア内輝度値取得部は、前記処理エリア内に輝度
   値を取得するための輝度値取得エリアを設定し、この輝
   度値取得エリア内の平均輝度値を取得し、この平均輝度
   値を前記処理エリア内で複数回取得することにより、前
   記複数の輝度値を取得することを特徴とする光学素子の
   位置調整装置。
5. 【請求項５】請求項３または請求項４に記載の光学素子
   の位置調整装置において、 前記代表値演算部は、前記エリア内輝度値取得部で取得
   された複数の輝度値のうち、大きなものから少なくとも
   １以上の輝度値を採用し、小さなものからこれと同数の
   輝度値を採用し、採用された輝度値の平均値を算出する
   ことにより輝度代表値を算出することを特徴とする光学
   素子の位置調整装置。
6. 【請求項６】光源と、この光源から射出された光束の光
   路上に配置される光学素子とを備えた光学機器を製造す
   るために、前記光学素子を前記光路上の所定位置に位置
   調整する光学素子の位置調整方法であって、 前記光学素子を含む調整対象から射出された画像光を、
   撮像素子を用いて取り込む画像取込手順と、 この画像取込手順で取り込まれた画像の輝度値を取得す
   る輝度値取得手順と、この輝度値取得手順で取得された
   輝度値に基づいて、前記撮像素子に入射する光束の光量
   を調整するか否かを判定する光量調整判定手順と、 この光量調整判定手順の判定結果に応じて、前記撮像素
   子に入射する光束の光量を調整する光量調整手順と、 この光量調整手順で調整された光量に基づいて、前記光
   学素子の位置調整を行う位置調整手順とを備えているこ
   とを特徴とする光学素子の位置調整方法。
7. 【請求項７】請求項６に記載の光学素子の位置調整方法
   において、 前記輝度値取得手順、光量調整判定手順、および前記光
   量調整手順は、前記位置調整手順の後に再度実施される
   ことを特徴とする光学素子の位置調整方法。
8. 【請求項８】請求項７に記載の光学素子の位置調整方法
   において、 前記位置調整手順の後に実施された前記光量調整手順の
   結果を記憶する調整結果記憶手順を備えていることを特
   徴とする光学素子の位置調整方法。