JP2003121781A - 光学装置の製造方法、基準位置出し原器、光学装置、およびプロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストを抑えて光学装置を製造できる光学
装置の製造方法、基準位置出し原器、光学装置、および
プロジェクタを提供すること。 【解決手段】オートコリメータを用いて基準位置出し原
器の測定用基準面の姿勢を調整する。調整された測定用
基準面が設計位置となるように基準位置出し原器を配置
し、測定用基準面から射出された光束をＣＣＤカメラで
検出して基準位置を設定する。予め、投写レンズ検査装
置で取得した平均光学特性に基づいて、初期化処理とし
て設計位置に対する補正位置を設定し、ＣＣＤカメラを
この補正位置に移動する。光学装置を設置し、この光学
装置のクロスダイクロイックプリズムの光出射端面から
射出された光束をＣＣＤカメラで検出しながら、液晶パ
ネルの位置調整を行う。最後に、液晶パネルを紫外線硬
化型接着剤で接着・固定することにより、高精度な光学
装置を安価で製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置の製造方
法、基準位置出し原器、光学装置、およびプロジェクタ
に関する。

【０００２】

【背景技術】従来、複数の色光を画像情報に応じて各色
光ごとに変調する複数の光変調装置（液晶パネル）と、
各光変調装置で変調された色光を合成する色合成光学系
（クロスダイクロイックプリズム）と、この色合成光学
系で合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する
投写光学系（投写レンズ）とを備えるプロジェクタが利
用されている。このようなプロジェクタとして、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３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
式のものが知られている。

【０００３】このようなプロジェクタにおいて、鮮明な
投写画像を得るためには、各液晶パネル間での画素ずれ
や、投写レンズからの距離ずれ等の発生を防止するため
に、プロジェクタ製造時に各液晶パネル間相互のフォー
カス・アライメント調整を高精度に行う必要がある。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位置に正確に配置する調整をいい、
アライメント調整とは、各液晶パネルの画素を一致させ
る調整をいう。なお、以下の説明においても同様であ
る。

【０００４】液晶パネルのフォーカス・アライメント調
整は、３枚の液晶パネルおよびクロスダイクロイックプ
リズムを含む光学装置を調整対象として、(1)各液晶パ
ネルの画像形成領域に調整用光源装置から光束を入射さ
せ、(2)クロスダイクロイックプリズムの光入射端面か
ら入射され、光出射端面から射出された光束を前記光束
検出装置で検出し、(3)この光束検出装置で検出される
各液晶パネルのフォーカス、画素位置等を確認しなが
ら、各液晶パネル間の相対位置を位置調整装置により調
整する。このようにして位置調整された各液晶パネル
を、紫外線硬化型接着剤を用いて接着・固定することに
より、高精度な光学装置を製造している。このような手
順で光学装置を製造する場合には、フォーカス・アライ
メント調整を実施するための前提条件として、予め、光
束検出装置の基準位置（調整前のスタート位置）を取得
しておく必要があるため、他の製造機械によって高精度
にフォーカス・アライメント調整されたマスター光学装
置を用意した上で、このマスター光学装置の光変調装置
の位置に基づいて、光束検出装置の基準位置の設定を行
う。

【０００５】ここで、マスター光学装置は、光束検出装
置の基準位置を設定するためのものであるから、投写レ
ンズの光学特性を加味して高精度に位置決めされたもの
でなければならない。このため、従来は、調整対象とな
る光学装置と、平均的な投写レンズとを備えるマスター
光学装置の製造機械を用意して、製造対象となる光学装
置に光束を導入し、投写レンズを介してスクリーン等に
投写された投写画像をＣＣＤカメラ等で検出することに
より、高精度にフォーカス・アライメント調整を行っ
て、マスター光学装置を製造していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マスタ
ー光学装置を用意するためだけに、マスター光学装置を
製造するための専用の機械等をわざわざ用意しなければ
ならず、光学装置の製造が非常に不経済となって、光学
装置の製造にかかるコストが大きくなるという問題があ
った。

【０００７】本発明の目的は、コストを抑えて光学装置
を製造できる光学装置の製造方法、基準位置出し原器、
光学装置、およびプロジェクタを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学装置の
製造方法は、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて
変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取り付け
られる複数の光入射端面および各光入射端面に入射した
色光を合成して射出する光出射端面を有する色合成光学
系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法で
あって、いずれかの光変調装置の前記色合成光学系に対
する設計上の位置に基づいて、前記色合成光学系の光出
射端面から射出される光束を検出する光束検出装置の基
準位置を設定する基準位置設定手順と、前記光学装置と
組み合わされる投写光学系の光学特性を取得して、前記
設計上の位置に対する補正位置を設定し、この補正位置
に前記光束検出装置を移動する補正位置移動手順と、こ
の補正位置移動手順の後に、調整対象となる光学装置を
設置し、前記色合成光学系の光出射端面から射出された
光束を前記光束検出装置で検出しながら、前記光変調装
置の位置調整を行う光変調装置位置調整手順と、位置調
整された光変調装置の位置決め固定を行う光変調装置位
置決め固定手順とを備えることを特徴とするものであ
る。

【０００９】前記光束検出装置としては、例えば、ＣＣ
Ｄ等の撮像素子と、この撮像素子で検出された信号を取
りこむ画像取り込み装置と、この取りこんだ画像を処理
する処理装置とを含むＣＣＤカメラ等を採用できる。ま
た、このようなＣＣＤカメラを複数個配置してもよく、
この場合には、例えば、投写画像の四隅部分にそれぞれ
配置して、各隅部分における画像を撮像することができ
る。この際、各ＣＣＤカメラは、互いに干渉しないので
対角線上に配置されることが好ましい。

【００１０】このような発明では、以下のような手順で
光学装置を製造する。 (1)基準位置設定手順では、光変調装置の色合成光学系
に対する設計上の位置に基づいて、光束検出装置の基準
位置を設定する。なお、この設計上の位置とは、光学装
置に組み合わされる投写光学系の設計上のバックフォー
カス位置である。ただし、この投写光学系のバックフォ
ーカス位置から所定寸法分移動した位置も基準位置とす
ることができる。 (2)ここで、事前準備として、光学装置に組み合わされ
る投写光学系の軸上色収差データや、解像度データ、投
写画像面の傾きデータ等の平均光学特性を取得してお
く。例えば、投写光学系検査機を用いて、まず、所定の
テストパターンを通過した光束を、対象となる投写光学
系に導入し、この光束による所定のテストパターン画像
をスクリーン上に投影する。次に、このテストパターン
画像をＣＣＤカメラ等で検出して光学特性を取得する。
そして、このような手順を１０〜２０個程度の投写光学
系において実施し、これらの光学特性を平均して投写光
学系の平均光学特性を取得する。 (3)次に、補正位置移動手順では、このようにして平均
光学特性を取得して、前記設計上の位置に対する補正位
置を設定し、光束検出装置をこの補正位置に移動させて
固定しておく。 (4)次に、光変調装置位置調整手順では、調整対象とな
る光学装置を設置し、この設置された光学装置の色合成
光学系の光出射端面から射出された光束を、補正位置に
ある光束検出装置で検出しながら、光変調装置の位置調
整を行う。 (5)光変調装置位置決め固定手順では、このようにして
位置調整された光変調装置を、例えば、紫外線硬化型接
着剤等を用いて、色合成光学系に接着・固定することに
より、高精度な光学装置を製造している。

【００１１】このような手順で光学装置を製造するの
で、従来のように、他の機械を用意したり、この機械で
製造されたマスター光学装置を用意する必要がないか
ら、光学装置の製造に係るコストを抑えることができ
る。

【００１２】ここで、前記基準位置設定手順は、前記設
計上の位置に測定用基準面を含む基準位置出し原器を配
置し、測定用基準面から射出された光束を光束検出装置
で検出することにより、基準位置を設定し、この基準位
置設定手順の前に、前記測定用基準面に光束を導入し
て、この測定用基準面の反射光を検出し、測定用基準面
の姿勢調整を行う基準面姿勢調整手順を備えることが好
ましい。

【００１３】このような場合には、基準面姿勢調整手順
において、例えば、オートコリメータを使用して、基準
位置出し原器の測定用基準面に光束を導入し、この測定
用基準面で反射した反射光を検出する。この際、光束の
位置と反射光の位置とが合致するように、測定用基準面
の姿勢を調整して、光束に対して測定用基準面を垂直に
する。この後、基準位置設定手順において、このよう姿
勢調整された測定用基準面が設計上の位置となるよう
に、基準位置出し原器を配置し、測定用基準面から射出
された光束を光束検出装置で検出して、基準位置を設定
する。このような手順で実施することにより、原器の測
定用基準面の姿勢を正確に、かつ簡単に調整でき、測定
用基準面を光束検出装置の基準位置を求める際の基準と
して使用できる。

【００１４】また、前記基準面姿勢調整手順は、オート
コリメータにより実施されることが好ましい。このよう
にすれば、既存のオートコリメータを正確に位置決め固
定した状態で、このオートコリメータから原器の測定用
基準面に光束を導入し、その反射光を検出しながら原器
の測定用基準面の姿勢を調整するだけで簡単に実施でき
る。

【００１５】本発明に係る基準位置出し原器は、複数の
色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変
調装置と、各光変調装置が取り付けられる複数の光入射
端面および各光入射端面に入射した色光を合成して射出
する光出射端面を有する色合成光学系とを備える光学装
置を製造するために、前記色合成光学系の光出射端面か
ら射出された光束を検出する光束検出装置の基準位置を
設定する基準位置出し原器であって、裏面から導入され
る光束を透過して射出する測定用基準面と、この測定用
基準面の光束射出方向に対する姿勢を調整する姿勢調整
部とを備えることを特徴とするものである。

【００１６】このような発明によれば、姿勢調整部を操
作して測定用基準面の姿勢を調整することにより、光束
検出装置に対する測定用基準面の位置を正確に調整でき
る。この際、例えば、測定用基準面に所定のテストパタ
ーンを形成しておけば、光束検出装置では、裏面から導
入されたテストパターンを含む画像光を正確に検出でき
る。なお、前記姿勢調整を行う場合には、例えば、オー
トコリメータを使用して、測定用基準面に対して光束を
導入し、この測定用基準面での反射光を検出しながら、
姿勢調整部によって、導入した光束と反射光との位置を
合致させることにより、測定用基準面の姿勢を正確に調
整する。

【００１７】本発明に係る光学装置は、前記光学装置の
製造方法により製造されることを特徴とするものであ
る。このような発明によれば、前述の光学装置の製造方
法と同様の作用・効果を奏することができ、高精度な光
学装置を安価で製造できる。

【００１８】本発明に係るプロジェクタは、前記光学装
置を備えることを特徴とするものである。このような発
明によれば、前述の光学装置の製造方法と同様の作用・
効果を奏することができ、鮮明な投写画像を投写できる
プロジェクタをコストを抑えて製造できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。 ［１．プロジェクタの構造］図１は、調整対象とされる
複数の光変調装置および色合成光学系を含む光学装置を
備えるプロジェクタ１００の構造を示す図である。この
プロジェクタ１００は、インテグレータ照明光学系１１
０と、色分離光学系１２０と、リレー光学系１３０と、
電気光学装置１４０と、色合成光学系としてのクロスダ
イクロイックプリズム１５０と、投写光学系としての投
写レンズ１６０とを備える。

【００２０】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１１９
とを備える。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１１９の
入射面に垂直となるように入射し、さらに重畳レンズ１
１９から射出された複数の部分光束は、電気光学装置１
４０を構成する３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，
１４１Ｂ上で重畳する。

【００２１】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、これらのダイクロイックミラー１２１、１２２、反
射ミラー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、青の三色の色
光に分離する機能を有する。リレー光学系１３０は、入
射側レンズ１３１、リレーレンズ１３３、および反射ミ
ラー１３５、１３７を備え、前記色分離光学系１２０で
分離された色光、例えば、青色光Ｂを液晶パネル１４１
Ｂまで導く機能を有する。

【００２２】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１２０
で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル１４１
Ｒ，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。

【００２３】クロスダイクロイックプリズム１５０は、
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つの直角プリズ
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。このクロスダ
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。

【００２４】［２．光学装置の構造］このようなプロジ
ェクタ１００において、図２に示すように、電気光学装
置１４０およびクロスダイクロイックプリズム１５０を
有する光学装置１８０と、この光学装置１８０に組み合
わされる投写レンズ１６０とは、光学ユニット１７０と
して一体化されている。光学ユニット１７０は、マグネ
シウム合金製等の側面Ｌ字状の構造体となるヘッド体１
７１を備える。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
水平面上側にねじ止めされている。

【００２５】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，１４
１Ｂ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。なお、クロスダイクロ
イックプリズム１５０の下面となる部分には、所定の固
定板１５３が接着固定され、クロスダイクロイックプリ
ズム１５０と固定板１５３とでプリズムユニット１５４
が構成されている。

【００２６】このようなＰＯＰ構造が採用された光学装
置１８０では、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１
Ｂ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，１４１Ｂの
フォーカス調整、アライメント調整、および固定を略同
時期に行わなければならない。なお、これらの調整を含
む製造手順については、後で詳細に説明する。

【００２７】［３．投写レンズの検査装置の構造］図４
は、投写レンズ検査装置５００を示す図である。この投
写レンズ検査装置５００は、光学装置１８０に組み合わ
される投写レンズ１６０の光学特性を測定する装置であ
り、投写レンズ１６０が組み込まれる投写部５１０と、
ミラー５２０と、スクリーン５３０と、検査部５４０と
を備える。この装置５００において、測定対象となる投
写レンズ１６０は、取り外し可能であり、他の投写レン
ズに容易に交換して測定できる。

【００２８】投写部５１０は、プロジェクタ１００の投
写レンズ１６０を実際に使用する場合と略同様な光束を
投写レンズ１６０に入射するための模擬的な装置であ
り、図示しない光源と、液晶パネル１４１Ｒ，１４１
Ｇ，１４１Ｂを模擬するとともに、所定のテストパター
ンを含む検査シート５１１と、この検査シート５１１を
保持する保持部材５１２と、クロスダイクロイックプリ
ズム１５０を模擬するダミープリズム５１３と、保持部
材５１２の空間位置を調整することで投写レンズ１６０
の空間位置を調整する６軸調整部５１４とを備える。前
述の所定のテストパターンとしては、コントラスト調整
用、解像度調整用、色収差測定用等の各種のテストパタ
ーンを有する。なお、いわゆる「あおり投写」を再現す
るために、ダミープリズム５１３および投写レンズ１６
０における中心軸ｎ１と、検査シート５１１が設置され
た保持部材５１２および６軸調整部５１４における中心
軸ｎ２とが所定分だけ平行にずれている。

【００２９】スクリーン５３０は、画像光が投影される
投影面５３０ａの裏面５３０ｂ側から画像光を観察可能
な透過型スクリーンである。検査部５４０は、スクリー
ン５３０上に投影される画像の光学特性を測定するもの
であり、４つの調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄと、１
つの測定用撮像部５４１と、処理部５４２とを備える。
ここで、処理部５４２は、調整用撮像部５４０ａ〜５４
０ｄおよび測定用撮像部５４１と電気的に接続されると
ともに、６軸調整部５１４とも電気的に接続されてい
る。４つの調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄは、スクリ
ーン５３０上に投影された画像の四隅部分に対応する位
置に配置されるとともに、投影画像の形成位置および台
形歪み等の調整を行うものである。測定用撮像部５４１
は、所定のテストパターンを含む画像光を検出する部分
である。

【００３０】以上の投写レンズ検査装置５００におい
て、投写部５１０から射出された所定のテストパターン
を含む画像光は、ミラー５２０で反射された後に、スク
リーン５３０上に投影される。この投影されたテストパ
ターン画像を４つの調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄで
撮像しながら、処理部５４２で投写部５１０の空間位置
を調整して、投影画像の調整を行う。その後、測定用撮
像部５４１において、テストパターン画像を撮像し、こ
の撮像した信号に基づいて、処理部５４２において、投
写レンズ１６０の解像度や画像面の傾き、端部画像面の
歪み等の光学特性を取得する。このような手順で、１０
〜２０個程度の投写レンズ１６０について光学特性を取
得し、これらを平均した投写レンズ１６０の平均光学特
性を取得する。

【００３１】［４．光学装置の製造機械の構造］次に、
光学装置の製造機械２について図５〜図１２を用いて説
明する。図５は、光学装置の製造機械２を示す側面図で
ある。図６は、光学装置の製造機械２を上方から見た模
式図である。本発明に係る光学装置の製造機械２は、図
５，６に示すように、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１
Ｇ，１４１Ｂ間の相対位置を調整し、クロスダイクロイ
ックプリズム１５０に対して各液晶パネル１４１Ｒ，１
４１Ｇ，１４１Ｂを固定することにより光学装置１８０
を製造する機械であり、製造機械本体３と、この製造機
械本体３が載置される載置台４とを備える。

【００３２】図５に示すように、載置台４の下部側に
は、製造機械本体３を任意の場所へ容易に移動可能とす
るキャスタ４Ａと、製造機械本体３が移動しないように
固定するストッパ４Ｂとが設けられている。

【００３３】製造機械本体３は、図５に示すように、台
座１０と、位置調整装置としての６軸位置調整ユニット
２０と、光源ユニット３０と、光束検出装置４０と、図
５では図示を省略したが、これらの装置１０，２０，３
０，４０の動作制御および光束検出装置４０で検出され
た画像信号を処理を行うコンピュータとを備える。台座
１０は、図５に示すように、その上面１０Ａの所定位置
にクロスダイクロイックプリズム１５０を設置するため
の台であり、載置台４上に設置される基材１１と、この
基材１１上に立設され、かつクロスダイクロイックプリ
ズム１５０が取り付けられる設置台本体１２とを備え
る。

【００３４】６軸位置調整ユニット２０は、クロスダイ
クロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対し
て、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの配置位
置、相互位置を調整するものである。ここで、図７は、
光学装置の製造機械２の要部を示す図である。この６軸
位置調整ユニット２０は、図７に示すように、載置台４
の上面のレール４Ｃに沿って移動自在に設置される平面
位置調整部２１と、この平面位置調整部２１の先端部分
に設けられる面内回転位置調整部２２と、この面内回転
位置調整部２２の先端部分に設けられる面外回転位置調
整部２３と、この面外回転位置調整部２３の先端部分に
設けられる液晶パネル保持部２４とを備える。

【００３５】平面位置調整部２１は、クロスダイクロイ
ックプリズム１５０の光入射端面１５１（図３）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４上に摺動可能に設けられる基部２１Ａと、この基部
２１Ａ上に立設される脚部２１Ｂと、この脚部２１Ｂの
上部先端部分に設けられ、面内回転位置調整部２２が接
続される接続部２１Ｃとを備える。

【００３６】基部２１Ａは、図示しないモータなどの駆
動機構により、載置台４のＺ軸方向を移動自在に構成さ
れたものである。脚部２１Ｂ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２１Ａに対し
てＸ軸方向に移動自在に構成されたものである。接続部
２１Ｃは、図示しないモータなどの駆動機構によって、
脚部２１Ｂに対してＹ軸方向に移動自在に構成されたも
のである。

【００３７】面内回転位置調整部２２は、クロスダイク
ロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対する液
晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面内方向回転
位置の調整を行うものであり、平面位置調整部２１の先
端部分に固定される円柱状の基部２２Ａと、この基部２
２Ａの円周方向に回転自在に設けられる回転調整部２２
Ｂとを備える。この回転調整部２２Ｂの回転位置を調整
することにより、光入射端面１５１に対する液晶パネル
１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面内方向回転位置を高
精度に調整することができる。

【００３８】面外回転位置調整部２３は、クロスダイク
ロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対する液
晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面外方向回転
位置の調整を行うものである。この面外回転位置調整部
２３は、面内回転位置調整部２２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２３Ａと、この基部２３Ａ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２３Ｂと、
この第１調整部２３Ｂ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２３Ｃとを備える。基部２３
Ａ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２３Ｂが摺動し、第１調整部２３Ｂ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２３Ｃが摺動し、光入射端面１５１に対する液晶パ
ネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面外方向回転位置
を高精度に調整できる。

【００３９】液晶パネル保持部２４は、各液晶パネル１
４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持するものであり、第
２調整部２３Ｃの先端から突出する４本の柱部材２４０
を介して固定された基材２４１と、この基材２４１の先
端側にねじ止め固定される基部２４２と、この基部２４
２からその先端部分が突出するように収納され、各液晶
パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに当接するパッド
２４３と、このパッド２４３を介して、各液晶パネル１
４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを真空吸着する吸引装置２
４４とを備える。

【００４０】図８は、液晶パネル保持部２４の基部２４
２を拡大して示す斜視図である。図７に加えて図８も参
照すれば、基材２４１において、その先端側にねじ止め
された基部２４２の上下側には、各液晶パネル１４１
Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの保持枠１４３の四隅部分の孔
１４３Ａに対応する位置に、後述する固定用光源装置３
２の光源部材３２１を配置するための円孔２４１Ａが形
成されている。

【００４１】基部２４２は、中央部分が突出した平面視
凸状の金属製の中空部材であって、この突出部分２４２
１の矩形状の先端面における略中央には、パッド２４３
を露出するための十字状の十字孔２４２Ａが形成されて
いる。また、突出部分２４２１の先端面において、十字
孔２４２Ａの周囲には、後述する調整用光源装置３１か
らの光束を外部に射出するための４つの円孔２４２Ｂが
均等に形成されている。また、基部２４２の後部側で外
部に張り出し部分２４２２には、４つのねじ孔２４２Ｃ
が形成されており、この４つのねじ孔２４２Ｃにねじを
挿通することにより、基部２４２は基材２４１にねじ止
めされている。

【００４２】パッド２４３は、多孔質性で伸縮自在な弾
性部材であって、基部２４２に収納される図示しない本
体部分と、この本体部分から所定寸法分突出するととも
に、その突出部分の先端面が十字孔２４２Ａに対応する
寸法で十字状に形成された十字部分２４３Ａとを備え
る。このようなパッド２４３が基部２４２に取り付けら
れると、その十字部分２４３Ａが基部２４２の先端面か
ら突出することになる。このため、各液晶パネル１４１
Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、基部２４２には当接せず
に、パッド２４３の十字部分２４３Ａのみに当接する。

【００４３】吸引装置２４４は、具体的な図示を省略す
るが、図７に示すように、平面位置調整部２１の脚部２
１Ｂ近傍に設置されるとともに、所定のエアーホース２
４４Ａを介して、基部２４２内およびパッド２４３近傍
に接続され、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１
Ｂをパッド２４３に保持させるものである。

【００４４】光源ユニット３０は、図７，８に示すよう
に、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに位置調
整用の光束および固定用の光束を供給するものであり、
位置調整作業を行うための調整用光源装置３１と、調整
された液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂをクロ
スダイクロイックプリズム１５０側に固定する固定用光
源装置３２とを備える。

【００４５】調整用光源装置３１は、液晶パネル１４１
Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置調整を行うためのもので
あり、光源としての４つの発光ダイオード３１１と、所
定のケーブル３１２Ａを介して、所定電流を印加してこ
の発光ダイオード３１１を適正に発光させる調整基板
（図示略）と、これらの４つの発光ダイオード３１１の
後段にそれぞれ配置され、４つの発光ダイオード３１１
から発せられる光を拡散して適正な光束とする拡散板
（図示略）とを備える。なお、調整基板は、６軸位置調
整ユニット２０の側面部分等に固定されている。

【００４６】発光ダイオード３１１は、具体的な図示を
省略するが、球面状の筐体内に各色（赤色、青色、緑
色）に対応する発光ダイオード素子が収納されたもので
あって、この発光ダイオード素子に外部から所定電流を
印加することによりエネルギ準位間の電子移動を発生さ
せて発光するものである。このような発光ダイオード素
子としては、波長が６１３ｎｍの赤色光を発する赤色ダ
イオード素子や、波長が５２５ｎｍの緑色光を発する緑
色ダイオード素子、波長が４７０ｎｍの青色光を発する
青色ダイオード素子の３種類を採用する。

【００４７】従って、前述の筐体内に各色ダイオード素
子の中からいずれか一つを配置することにより、赤色発
光ダイオード３１１Ｒ、緑色発光ダイオード３１１Ｇ、
青色発光ダイオード３１１Ｂを構成できる。１つの調整
用光源装置３１には、これらの色発光ダイオード３１１
Ｒ，３１１Ｇ，３１１Ｂのうちのいずれか１種類のもの
が４つ配置される。なお、本機械２には、このようにし
て構成された赤色光を発する調整用光源装置３１と、青
色光を発する調整用光源装置３１と、緑色光を発する調
整用光源装置３１とが一つずつ配置されている。

【００４８】これらの調整用光源装置３１において、発
光ダイオード３１１およびケーブル３１２Ａの一部は、
図８に示すように、前記基部２４２内に収納されてい
る。この際、発光ダイオード３１１は、基部２４２の円
孔２４２Ｂに対応する位置に配置される。

【００４９】固定用光源装置３２は、図７に示すよう
に、紫外線硬化型接着剤を硬化させる紫外線を射出する
ものであり、基材２４１に形成された４つの円孔２４１
Ａにそれぞれ設置され先端から紫外線を射出するピン状
の光源部材３２１と、可撓性配管部材３２２Ａを介し
て、これらの各光源部材３２１に紫外線を供給するとと
もに、載置台４の内部に収納された１台の固定用光源装
置本体３２２とを備える。このような固定用光源装置本
体３２２を作動させると、可撓性配管部材３２２Ａを介
して、各光源部材３２１に紫外線が分配供給され、この
分配供給された紫外線は、光源部材３２１の先端から各
液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの保持枠１４
３の四隅部分の孔１４３Ａに射出される。

【００５０】図５において、光束検出装置４０は、図示
を一部省略しているが４つのＣＣＤカメラ４１と、これ
らの４つのＣＣＤカメラ４１の３次元位置をそれぞれ調
整する移動機構４３とを備える。各ＣＣＤカメラ４１
は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を撮像素子とし
たエリアセンサであり、クロスダイクロイックプリズム
１５０から射出された位置調整用の光束を取り込んで電
気信号として出力する。

【００５１】ここで、図９は、光束検出装置４０を示す
平面模式図である。各ＣＣＤカメラ４１は、図９に示す
ように、ＣＣＤカメラ本体４１１と、レンズ４１２Ａが
収納された筐体４１２と、全反射ミラー４１３Ａがクロ
スダイクロイックプリズム１５０の光束出射端面に対し
て４５°の角度で収納されたミラーユニット４１３とを
備える。

【００５２】このようなＣＣＤカメラ４１では、クロス
ダイクロイックプリズム１５０から射出された光束をミ
ラーユニット４１３内に導入し、この導入した光束を全
反射ミラー４１３Ａで略直角に全反射する。この後、こ
の全反射した光束を、レンズ４１２Ａを介して、ＣＣＤ
カメラ本体４１１で検出する。なお、レンズ４１２Ａが
筐体４１２に収納されるとともに、全反射ミラー４１３
Ａもミラーユニット４１３に収納されるため、導入され
た光束が外部に漏れたり、外部光の影響を受けたりしな
いようになっている。

【００５３】ここで、図１０は、図９のＸ-Ｘから見た
図である。ＣＣＤカメラ４１は、図１０に示すように、
液晶パネル１４１Ｇに形成された矩形状の画像形成領域
ＰＡの対角線上に対応して、移動機構４３（図５）を介
して、４つ配置されている。なお、ＣＣＤカメラ４１
は、投写画像を高精度に検出するために、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。

【００５４】移動機構４３は、図５に模式的に示すよう
に、載置台４に立設された支柱４３１と、この支柱４３
１に設置されるとともに、６軸方向の空間位置を調整可
能な複数の軸部材４３２と、これらの軸部材４３２に設
置されるとともに、ＣＣＤカメラ４１が取り付けられる
カメラ取り付け部４３３とを備える。このような移動機
構４３により、各ＣＣＤカメラ４１は、図１０に示すよ
うに、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に、載置台
４内に設けられた図示しないサーボ制御機構によって移
動可能となっている。

【００５５】ここで、図１１は、光学装置の製造機械２
を模式的に示す図である。図１１に示すように、前述し
た製造機械本体３は、コンピュータ７０と電気的に接続
されている。このコンピュータ７０は、ＣＰＵや記憶装
置等を備え、６軸位置調整ユニット２０および光束検出
装置４０の動作制御や、光束検出装置４０のＣＣＤカメ
ラ４１で検出された光束の画像処理等を行う。

【００５６】ここで、図１２は、コンピュータ７０の表
示画面７１を示す図である。コンピュータ７０に呼び出
されるプログラムは、図１２に示す表示画面７１を表示
し、この表示画面７１上に表示された各種の情報に基づ
いて、フォーカス・アライメント調整が行われる。表示
画面７１は、位置調整された各ＣＣＤカメラ４１からの
映像を直接表示する画像表示ビュー７２と、画像表示ビ
ュー７２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７３
と、画像処理を行った結果、６軸位置調整ユニット２０
の各軸調整量を表示する軸移動量表示ビュー７４とを備
える。なお、画像表示ビュー７２の各画像表示領域７２
Ａ〜７２Ｄには、４つのＣＣＤカメラ４１のそれぞれで
取り込まれた四隅の光束から得られる画像が表示され
る。

【００５７】［５．基準位置出し原器の構造］次に、基
準位置出し原器７００について、図１３〜図１７を用い
て説明する。図１３は、基準位置出し原器７００が設置
された光学装置の製造機械２を示す側面図である。図１
４は、基準位置出し原器７００の側面図であり、図１５
は、その正面図である。図１６は、基準位置出し原器７
００の台座７２０を示す側面図であり、図１７は、その
平面図である。

【００５８】基準位置出し原器７００は、図１３に示す
ように、光学装置の製造機械２における台座１０および
この台座１０に設置される光学装置１８０の代わりに配
置して、光束検出装置４０の基準位置を特定するための
原器であり、測定用基準面となる部分を有する原器本体
７１０と、この原器本体７１０を支持、固定する台座７
２０とを備える。

【００５９】原器本体７１０は、台座７２０から取り外
し自在に構成され、図１４，１５に示すように、台座７
２０に支持される矩形板状の基材７１１と、この基材７
１１に垂直に立設された支柱７１２と、この支柱７１２
の上部先端部分に設置される姿勢調整部としての調整ユ
ニット７１３と、この調整ユニット７１３の先端部分に
設置されるとともに、前記投写レンズ検査装置５００で
使用した検査シート５１１と同じものを保持する保持枠
７１４とを備える。なお、この検査シート５１１の前面
が測定用基準面５１１Ａとなっている。

【００６０】調整ユニット７１３は、台座７２０および
基材７１１に対する保持枠７１４の向きを調整すること
により、保持枠７１４に設置された検査シート５１１の
測定用基準面５１１Ａの向きを調整自在とするものであ
る。この調整ユニット７１３は、支柱７１２の上部先端
部分に設けられ、垂直方向で円弧となる凹曲面が先端部
分に形成された基部７１３Ａと、この基部７１３Ａの凹
曲面上を円弧に沿って摺動可能に設けられ、水平方向で
円弧となる凹曲面が先端部分に形成された第１調整部７
１３Ｂと、この第１調整部７１３Ｂの凹曲面上を円弧に
沿って摺動可能に設けられ、かつ先端側に前記保持枠７
１４が設けられた第２調整部７１３Ｃとを備える。

【００６１】調整ユニット７１３において、基部７１３
Ａの上部に設けられたマイクロメータヘッド７１３Ａ１
が回転すると第１調整部７１３Ｂが摺動し、第１調整部
７１３Ｂの側部に設けられたマイクロメータヘッド７１
３Ｂ１が回転すると第２調整部７１３Ｃが摺動して、台
座７２０および基材７１１に対する検査シート５１１の
測定用基準面５１１Ａの向きを高精度に調整できる。

【００６２】保持枠７１４は、図１４，１５に示すよう
に、下部側の中央部分に検査シート５１１を保持するた
めの開口部７１４Ａが形成された板材であって、開口部
７１４Ａの周辺に設けられた２つの爪部材７１４Ｂによ
って、検査シート５１１を開口部７１４Ａに保持（固
定）するものである。この開口部７１４Ａは、検査シー
ト５１１における液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４
１Ｂの画像形成領域に対応する部分が露出するような寸
法で形成されている。

【００６３】台座７２０は、その上面部分に原器本体７
１０を確実に支持固定するものであり、図１６，１７に
示すように、台座本体７２１と、この台座本体７２１の
上部に水平に設けられ、かつ上面に原器本体７１０が設
置された上板７２２と、この上板７２２の後部側に設置
されたクランプ部７２３とを備える。上板７２２におい
て、その左側の先端部分には、上方に突出し、原器本体
７１０が上面に設置された際に、原器本体７１０の先端
部分が当接する突出部７２２Ａが形成されている。

【００６４】クランプ部７２３は、上板７２２の上面に
設置される原器本体７１０を、突出部７２２Ａ側に付勢
して上板７２２の所定位置に固定したり、付勢を解除し
て原器本体７１０の取り外しを可能とするものであり、
つまり、原器本体７１０の着脱を切り替え可能とするも
のである。

【００６５】このクランプ部７２３は、上板７２２の上
面に沿って図中の左右方向に摺動自在な摺動部材７２４
と、この摺動部材７２４の略中央部分に固定された軸部
材７２５と、上板７２２の後部側面に固定された固定部
材７２６と、この固定部材７２６に対して矢印Ａの方向
に回動自在に取り付けられた操作部材７２７と、この操
作部材７２７に対して矢印Ｂの方向に回動自在に取り付
けられたボルト部材７２８と、摺動部材７２４および固
定部材７２６を、その両端側（図１６中の上下端部側）
で連結するスプリング７２９（図１７参照）とを備え
る。

【００６６】固定部材７２６の上側には、軸部材７２５
の図中の右側先端部分に対応する位置に、ボルト部材７
２８の先端部７２８Ａを固定するための孔７２６Ａが形
成されている。また、固定部材７２６の下側には、操作
部材７２７の一部と係合して操作部材７２７を固定する
係合部７２６Ｂが形成されている。ボルト部材７２８
は、その先端部７２８Ａが孔７２６Ａに取り付けられた
際に、軸部材７２５の右側の先端部分を左方向に付勢す
るものである。スプリング７２９は、図１６中の右方向
に摺動部材７２４を平行に引っ張る部材である。

【００６７】このようなクランプ部７２３において、ボ
ルト部材７２８の先端部７２８Ａを固定部材７２６の孔
７２６Ａに取り付けた後に、操作部材７２７を回動させ
て、操作部材７２７の一部と固定部材７２６の係合部７
２６Ｂとを係合させると、ボルト部材７２８の先端部７
２８Ａが軸部材７２５を左方向に付勢する。このため、
摺動部材７２４が左方向に付勢されることになる。この
際、摺動部材７２４は上板７２２の上面に置かれた原器
本体７１０の右側面に当接して左方向に付勢し、原器本
体７１０は上板７２２の上面に確実に固定される（付勢
状態）。この際、スプリング７２９は延びた状態となっ
ている。

【００６８】一方、操作部材７２７を回動させて、操作
部材７２７の一部と固定部材７２６の係合部７２６Ｂと
の係合を解除して、ボルト部材７２８の先端部７２８Ａ
を固定部材７２６の孔７２６Ａから取り外すと、ボルト
部材７２８の先端部７２８Ａによる付勢が解除され、延
びた状態のスプリング７２９が縮むことにより、軸部材
７２５が右方向に移動する。このため、軸部材７２５の
移動に伴って、摺動部材７２４も右方向に移動する。こ
の際、摺動部材７２４と原器本体７１０とが離間して、
原器本体７１０は上板７２２から取り外しが可能となる
（解除状態）。

【００６９】［６．プリズム検査装置の構造］図１８
は、プリズム検査装置６００を示す正面図である。プリ
ズム検査装置６００は、図１８に示すように、台座６１
０と、オートコリメータ６２０とを備え、本来は所定の
治具等を介して、台座６１０上にプリズムユニット１５
４（図３）を設置し、オートコリメータ６２０を用い
て、プリズムユニット１５４のクロスダイクロイックプ
リズム１５０における４つの反射面間の相対位置の検査
や、プリズムユニット１５４の製造精度検査を実施する
装置である。ただし、本実施形態では、このプリズム検
査装置６００の一部である台座６１０と、オートコリメ
ータ６２０とを利用して、前記基準位置出し原器７００
の原器本体７１０の検査シート５１１における測定用基
準面５１１Ａの垂直出しを行う。従って、ここでは、本
装置６００の一部についてのみ説明する。

【００７０】プリズム検査装置６００は、図１８に示す
ように、下側にキャスタ６０１Ａが設置され移動可能と
された検査台６０１と、この検査台６０１上に設置され
る検査装置本体６０２とを備える。検査装置本体６０２
は、基準位置出し原器７００の原器本体７１０を設置す
るための台座６１０と、この台座６１０に設置された原
器本体７１０の検査シート５１１の測定用基準面５１１
Ａに対向配置され、検査台６０１上に固定されたオート
コリメータ６２０とを備える。

【００７１】台座６１０は、具体的な図示を省略する
が、プリズムユニット１５４等の光学部品の形状等に対
応した各種の治具等を介して、光学部品を所定の位置に
設置・固定する部材である。本実施形態では、台座６１
０には、原器本体７１０が設置・固定される。オートコ
リメータ６２０は、図１９に示すように、原器本体７１
０の検査シート５１１の測定用基準面５１１Ａに略垂直
に測定光Ｘを導入するとともに、この導入した測定光Ｘ
の反射光Ｙを検出する装置であり、オートコリメータ本
体６２１と、ＣＣＤカメラ６２５とを備える。

【００７２】オートコリメータ本体６２１は、測定光Ｘ
を射出する光源ユニット６２２と、光源ユニット６２２
から射出された測定光Ｘを平行光線として射出する対物
レンズ６２３と、光源ユニット６２２から射出された測
定光Ｘおよびこの測定光Ｘの反射光Ｙを導光する導光部
６２４とを備える。

【００７３】光源ユニット６２２は、対物レンズ６２３
のバックフォーカス位置に配置されるとともに、ハロゲ
ン光である測定光Ｘを射出する光源６２２Ａと、「＋」
形状の透過孔が形成されたチャート６２２Ｂとを備え
る。光源６２２Ａから射出された測定光Ｘは、チャート
６２２Ｂを通過することにより、「＋」形状を有する測
定光Ｘとして導光部６２４へ射出される。導光部６２４
は、光源ユニット６２２のチャート６２２Ｂに対して、
略４５度に配置されたハーフミラー６２４Ａを備え、光
源ユニット６２２から射出された測定光Ｘは、ハーフミ
ラー６２４Ａで反射された後に、対物レンズ６２３で平
行光束とされる。

【００７４】ＣＣＤカメラ６２５は、「＋」形状の反射
光Ｙを検出する装置であり、撮像素子であるＣＣＤを備
える。また、ＣＣＤカメラ６２５は、図示しないコンピ
ュータと電気的に接続されている。従って、ＣＣＤカメ
ラ６２５のＣＣＤにおいて、反射光Ｙを画像信号として
検出した後に、前記コンピュータにおいて、検出された
画像信号を取りこんで、この画像信号の画像処理を行
う。ここで、図２０は、測定光Ｘの位置を示す基準線６
２５Ａと、反射光Ｙを示す測定線６２５Ｂとがずれた位
置に表示された前記コンピュータの画面を示す図であ
る。このような場合には、これらの線６２５Ａ，６２５
Ｂを合致させるように、調整ユニット７１３（図１４）
で検査シート５１１の測定用基準面５１１Ａの向きを調
整することで、台座７２０に対する検査シート５１１の
測定用基準面５１１Ａの垂直位置を求めている。

【００７５】［７．光学装置の製造手順］次に、光学装
置の製造機械２において、クロスダイクロイックプリズ
ム１５０に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４
１Ｂの位置を調整して、光学装置１８０を製造する方法
を、図２１に示すフロー図を用いて説明する。

【００７６】(１)まず、事前準備として、光学装置１８
０に組み合わされる投写レンズ１６０の軸上色収差デー
タや、解像度データ、投写画像面の傾きデータ等の平均
光学特性を取得しておく（処理Ｓ１）。具体的には、図
２２に示すフロー図に基づいて行う。 (1-1)投写レンズ検査装置５００を用いて、プロジェク
タ１００に組み込まれる投写レンズ１６０を投写部５１
０に配置する（処理Ｓ１１）。 (1-2)光源から射出され所定のテストパターンを通過し
た光束を、投写レンズ１６０に導入し、この光束によっ
て形成されるテストパターン画像を、ミラー５２０を介
して、スクリーン５３０上に投影する（処理Ｓ１２）。 (1-3)投影されたテストパターン画像を４つの調整用撮
像部５４０ａ〜５４０ｄで撮像しながら、処理部５４２
で投写部５１０の空間位置を調整して投影画像の調整を
行う（処理Ｓ１３）。 (1-4)測定用撮像部５４１でテストパターン画像を撮像
し、この撮像した信号に基づいて、処理部５４２でこの
投写レンズ１６０の光学特性を取得する（処理Ｓ１
４）。 (1-5)以上のような処理Ｓ１１〜Ｓ１４を、１０〜２０
個程度の投写レンズ１６０に対して実施する（処理Ｓ１
５）。 (1-6)これらの複数の光学特性を平均して、投写レンズ
の平均光学特性を取得する（処理Ｓ１６）。 (1-7)このようにして得られた平均光学特性を、光学装
置の製造機械２のコンピュータ７０の記憶装置に登録し
ておく（処理Ｓ１７）。

【００７７】(２)次に、プリズム検査装置６００を用い
て、基準位置出し原器７００の検査シート５１１の測定
用基準面５１１Ａの姿勢調整を行う（処理Ｓ２；基準面
姿勢調整手順）。具体的には、図２３に示すフロー図に
基づいて行う。 (2-1)基準位置出し原器７００の原器本体７１０だけを
取り出し、この原器本体７１０を、プリズム検査装置６
００の台座６１０の所定位置に、検査シート５１１の測
定用基準面５１１Ａがオートコリメータ６２０に対向す
るように配置する（処理Ｓ２１）。 (2-2)オートコリメータ６２０から原器本体７１０の検
査シート５１１の測定用基準面５１１Ａに対して測定光
Ｘを導入し、この検査シート５１１の測定用基準面５１
１Ａで反射された反射光ＹをＣＣＤカメラ６２５で検出
する（処理Ｓ２２）。 (2-3)ＣＣＤカメラ６２５での検出結果をコンピュータ
の画面で確認しながら、測定光Ｘの位置を示す基準位置
に反射光Ｙの「＋」形状の画像が一致するように、調整
ユニット７１３を操作して、検査シート５１１の姿勢を
調整し固定する（処理Ｓ２３）。これにより、検査シー
ト５１１の測定用基準面５１１Ａは、光束Ｘ，Ｙ（照明
光軸）に対して、換言すれば、台座６１０に当接する基
材７１１に対して、垂直となる。

【００７８】(３)次に、図１３に示したように、このよ
うに調整された原器本体７１０を光学装置の製造機械２
の所定位置に配置して、この測定用基準面５１１Ａから
射出された光束を光束検出装置４０で検出し、この光束
検出装置４０の基準位置を設定する（処理Ｓ３；基準位
置設定手順）。具体的には、図２４に示すフロー図に基
づいて行う。 (3-1)検査シート５１１の測定用基準面５１１Ａの姿勢
が調整された原器本体７１０を、プリズム検査装置６０
０の台座６１０から取り外し、クランプ部７２３等を操
作して、基準位置出し原器７００の台座７２０に取り付
けて、元々の基準位置出し原器７００にする（処理Ｓ３
１）。 (3-2)この基準位置出し原器７００を、検査シート５１
１の測定用基準面５１１Ａがクロスダイクロイックプリ
ズム１５０における各反射面の交差位置、つまり、クロ
スダイクロイックプリズム１５０の中心位置となるよう
に配置する（処理Ｓ３２）。 (3-3)調整用光源装置３１のうち、緑色光を発する調整
用光源装置３１の４つの発光ダイオード３１１Ｇから調
整用の緑色光を検査シート５１１の測定用基準面５１１
Ａの裏面側から導入する（処理Ｓ３３）。 (3-4)裏面側から導入され、測定用基準面５１１Ａを透
過した所定のテストパターンを含む画像光を光束検出装
置４０の４つのＣＣＤカメラ４１で直接検出する。この
際、各ＣＣＤカメラ４１に対応する移動機構４３をそれ
ぞれ作動させて、この画像光を確実に受光できる位置に
ＣＣＤカメラ４１を移動させ、この画像光の焦点位置を
基準位置として設定する（処理Ｓ３４）。 (3-5)このようにして得られたＣＣＤカメラ４１の基準
位置をコンピュータ７０の記憶装置に登録する（処理Ｓ
３５）。

【００７９】(４)以上のような処理Ｓ１〜Ｓ３の準備を
予め実施した上で、次に、コンピュータ７０のキーボー
ドやマウス等を操作して、ＣＰＵで実行されるプログラ
ムにより初期化処理を行う。具体的には、図２５に示す
フロー図に基づいて行う。 (4-1)ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリの初
期化を行う（処理Ｓ４１）。 (4-2)製造する光学装置１８０の機種に応じて登録され
た基準位置データを呼び出して、各ＣＣＤカメラ４１を
基準位置に移動させる（処理Ｓ４２）。 (4-3)処理Ｓ１で登録した平均光学特性を呼び出し、こ
の平均光学特性のうち、特に投写画像面の傾きデータに
基づいて、基準位置に対する各ＣＣＤカメラ４１の補正
位置を設定し、各ＣＣＤカメラ４１をこの補正位置に移
動させて固定する（処理Ｓ４３；補正位置移動手順）。
なお、このような初期化処理が終了すると、光学装置１
８０の製造が実行可能な状態になる。

【００８０】(５)対象となる光学装置１８０を設置し、
クロスダイクロイックプリズム１５０の光出射端面１５
２から射出された光束をＣＣＤカメラ４１で検出しなが
ら、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置
調整を行う（処理Ｓ５；光変調装置位置調整手順）。具
体的には、図２６に示すフロー図に基づいて行う。 (5-1)原器７００を取り外して台座１０をセットした後
に、この台座１０にクロスダイクロイックプリズム１５
０を含むプリズムユニット１５４をセットする。さら
に、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、吸引装置２４４を作動させて、液晶パネル保持部２
４のパッド２４３に当接した状態で保持させる（処理Ｓ
５１）。 (5-2)次に、例えば、液晶パネル１４１Ｇに対して位置
調整用の光束を照射し、クロスダイクロイックプリズム
１５０の光出射端面１５２（図３）から射出された光束
をＣＣＤカメラ４１で検出する（処理Ｓ５２）。 (5-3)コンピュータ７０は、ＣＣＤカメラ４１からの信
号を入力しながら、その画像処理機能により、液晶パネ
ル１４１Ｇをクロスダイクロイックプリズム１５０の光
入射端面１５１に対して進退および平面移動させること
により、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス・アライメン
ト調整を行う（処理Ｓ５３）。 (5-4)このフォーカス・アライメント調整は、各画像表
示領域７２Ａ〜７２Ｄに表示された画像が予め登録され
た基準パターン画像の位置と完全に一致するまで繰り返
す（処理Ｓ５４）。

【００８１】(６)このようにして、液晶パネル１４１Ｇ
のフォーカス・アライメント調整をした後に、固定用光
源装置本体３２２を作動させて、各光源部材３２１から
ピン１４５に対して紫外線（ＵＶ）を照射し、液晶パネ
ル１４１Ｇを固定する（処理Ｓ６；光変調装置位置決め
固定手順）。

【００８２】(７)液晶パネル１４１Ｇの調整完了後、他
の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂについても同様に実施
する。すなわち、前述の手順を、液晶パネル１４１Ｒ、
１４１Ｂ毎に連続して行う（処理Ｓ７）。この際、液晶
パネル１４１Ｒ、１４１Ｂに対応する予め登録された基
準パターンが記憶装置から呼び出されて用いられる。な
お、紫外線（ＵＶ）照射は、液晶パネル１４１Ｒ，１４
１Ｇ，１４１Ｂ、全てのフォーカス・アライメント調整
終了後、まとめて照射してもよい。このようにすれば、
製造時間を短縮することができる。以上のようにして、
高精度な光学装置１８０を製造する。

【００８３】［８．効果］このような本実施形態によれ
ば、以下のような効果がある。 (１)高精度に調整されたマスター光学装置を用意した
り、このような光学装置を製造するための専用の機械を
用意する必要がないから、高精度な光学装置１８０の製
造に係るコストを抑えることができる。

【００８４】(２)基準位置出し原器７００を採用し、調
整ユニット７１３を操作して、検査シート５１１の測定
用基準面５１１Ａの姿勢を調整するだけで、ＣＣＤカメ
ラ４１に対する測定用基準面５１１Ａの姿勢を正確に、
かつ簡単に調整できる。このため、この測定用基準面５
１１ＡをＣＣＤカメラ４１の基準位置を求める際の基準
として使用できる。また、測定用基準面５１１Ａに所定
のテストパターンを形成したので、ＣＣＤカメラ４１で
は、裏面から導入されたテストパターン画像を含む光束
を正確に検出できる。

【００８５】(３)検査シート５１１の測定用基準面５１
１Ａの姿勢調整では、予め固定配置された既存のオート
コリメータ６２０を用いて、このオートコリメータ６２
０から測定用基準面５１１Ａに測定光Ｘを導入し、その
反射光Ｙを検出するだけで簡単に実施できる。

【００８６】(４)基準位置出し原器７００では、クラン
プ部７２３を操作するだけで、原器本体７１０と台座７
２０とを簡単に着脱できる。

【００８７】(５)調整用光源装置３１に発光ダイオード
３１１を採用したので、メタルハライドランプ等に比べ
て、光学装置１８０製造時の消費電力量を少なくできる
とともに半永久的に使用できる。このため、省エネルギ
化を図ることができ、調整用光源装置３１にかかるコス
トを削減できる。

【００８８】(６)１台の固定用光源装置本体３２２から
保持枠１４３の四隅部分の孔１４３Ａに略同時期に紫外
線を照射するため、各孔１４３Ａに順次照射する場合に
比べて、紫外線の照射時間を短縮できるから、加工コス
トを削減できる。

【００８９】(７)液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４
１Ｂに当接するパッド２４３を多孔質性の弾性部材とし
たので、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの損
傷等を防止できる。

【００９０】(８)吸引装置２４４を用いて液晶パネル１
４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを真空吸着して保持するよ
うに構成したので、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１
４１Ｂを上下等から挟み込んで保持する構成等に比べ
て、保持するための機構を簡単な構成にできる。また、
液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの保持枠１４
３（フレーム部分）の歪みによるアライメント精度の低
下を防止できる。

【００９１】(９)各ＣＣＤカメラ４１の内部に、全反射
ミラー４１３Ａおよびレンズ４１２Ａを収納して、各光
束検出装置４０が完全に独立して機能するように構成し
たので、光束検出装置４０の構造を簡素化できる。

【００９２】(10)全反射ミラー４１３Ａをミラーユニッ
ト４１３内に配置し、レンズ４１２Ａを筐体４１２内に
配置したので、導入する光束が外部に漏れたり、外部光
の影響を受けたりするのを防止できる。

【００９３】(11)光束検出装置４０を４台のＣＣＤカメ
ラ４１で構成したので、各ＣＣＤカメラ４１で液晶パネ
ル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの四隅を別々に撮像し
て各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄに表示できる。このた
め、各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄでの表示状態を見な
がら、全ての撮像箇所でのフォーカス・アライメント調
整を行うことにより、より高精度に調整できる。

【００９４】(12)４台のＣＣＤカメラ４１は、液晶パネ
ル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの矩形状の画像形成領
域の対角線上に対応して配置したので、ＣＣＤカメラ４
１間の干渉を避けることができるうえ、ＣＣＤカメラ４
１間の有効スペースを利用して移動機構４３等を余裕を
もって配置できる。

【００９５】(13)液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４
１Ｂ毎に位置調整を繰り返すことにより、ＣＣＤカメラ
４１を各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの調
整時に共通に用いることができ、四台の少ないＣＣＤカ
メラ４１で液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを
調整できる。

【００９６】(14)前述のような製造方法によって光学装
置１８０を製造したので、高精度な光学装置１８０を安
価で製造できる。また、このように高精度な光学装置１
８０をプロジェクタ１００に組み込んだので、鮮明な投
写画像を投写できるプロジェクタ１００をコストを抑え
て製造できる。

【００９７】［９．変形］本発明は、前記実施形態に限
定されるものではなく、本発明の目的を達成できるその
他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に
含まれる。例えば、前記実施形態では、光学装置の製造
機械２において基準位置出し原器７００を使用する際
に、予め、光学装置の製造機械２に採用されていた光源
ユニット３０を使用したが、例えば、基準位置出し原器
７００自体に専用の光源ユニットを設けてもよい。この
場合には、光源光の明るさ調整幅を大きくとることがで
きる。

【００９８】前記実施形態において、ＣＣＤカメラ４１
の基準位置を、クロスダイクロイックプリズム１５０の
中心位置としたが、これに限らず、例えば、液晶パネル
１４１Ｇの設計上の位置としてもよい。この場合には、
基準位置出し原器７００を、検査シート５１１の測定用
基準面５１１Ａが、液晶パネル１４１Ｇの設計上の位置
となるように配置すればよい。要するに、ＣＣＤカメラ
４１の基準位置は、液晶パネル１４１Ｇの設計上の位置
（投写レンズのバックフォーカス位置）に基づいていれ
ば特に限定されない。

【００９９】前記実施形態において、測定用基準面を含
む部材として、所定のテストパターンが形成された検査
シート５１１を採用したが、これに限らず、例えば、模
様が付されたガラスや樹脂製の透光板や、所定のスリッ
ト等のその他の部材を採用してもよい。

【０１００】前記実施形態において、光源ユニット３０
の調整用光源装置３１として発光ダイオード３１１を採
用したが、これに限らず、有機ＥＬ素子等のその他の自
己発光素子を採用してもよい。また、メタルハライドラ
ンプ等の放電型の光源を採用してもよい。要するに、光
源の種類は限定されない。

【０１０１】また、前記実施形態において、画像信号に
応じて光変調を行う光変調装置として液晶パネル１４１
Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを採用したが、これに限られな
い。すなわち、光変調を行う光変調装置として、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
調整用に本発明を採用してもよい。また、ＬＣＯＳ（li
quid crystal on silicon）タイプの反射型液晶パネル
にも採用できる。

【０１０２】前記実施形態において、光学装置１８０を
プロジェクタ１００に組み込んだが、これには限らず、
その他の光学機器に組み込んでもよい。その他、本発明
の実施時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。

【０１０３】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の光学装置
の製造方法、基準位置出し原器、光学装置、およびプロ
ジェクタによれば、コストを抑えて光学装置を製造でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光学装置の製造機械
により製造された光学装置を含むプロジェクタの構造を
示す模式図である。

【図２】前記プロジェクタの要部の構造を示す外観斜視
図である。

【図３】前記光学装置を示す分解斜視図である。

【図４】投写レンズ検査装置を示す模式図である。

【図５】前記光学装置を製造するための光学装置の製造
機械を示す側面図である。

【図６】前記光学装置の製造機械を上方から見た模式図
である。

【図７】前記光学装置の製造機械の要部を示す側面図で
ある。

【図８】液晶パネル保持部の要部を拡大して示す斜視図
である。

【図９】光束検出装置を示す平面模式図である。

【図１０】前記光束検出装置を示す正面図であり、図９
の矢印X−Xから見た図である。

【図１１】光学装置の製造機械を模式的に示す図であ
る。

【図１２】コンピュータの表示画面を示す図である。

【図１３】基準位置出し原器が配置された前記光学装置
の製造機械を示す側面図である。

【図１４】前記基準位置出し原器を示す側面図である。

【図１５】前記基準位置出し原器を示す正面図である。

【図１６】前記基準位置出し原器の台座を示す側面図で
ある。

【図１７】前記台座を示す平面図である。

【図１８】プリズム検査装置を示す正面図である。

【図１９】オートコリメータを示す模式図である。

【図２０】表示画面を示す図である。

【図２１】光学装置の製造方法を説明するためのフロー
図である。

【図２２】光学装置の製造方法の一部を説明するための
フロー図である。

【図２３】光学装置の製造方法の一部を説明するための
フロー図である。

【図２４】光学装置の製造方法の一部を説明するための
フロー図である。

【図２５】光学装置の製造方法の一部を説明するための
フロー図である。

【図２６】光学装置の製造方法の一部を説明するための
フロー図である。

【符号の説明】

２ 光学装置の製造機械 ３０ 光源ユニット ３１ 調整用光源装置 ４０ 光束検出装置 １００ プロジェクタ １４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ 光変調装置として
の液晶パネル １５０ 色合成光学系としてのクロスダイクロイッ
クプリズム １５１ 光入射端面 １５２ 光出射端面 １６０ 投写光学系としての投写レンズ １８０ 光学装置 ５００ 投写レンズ検査装置 ５１１ 検査シート ５１１Ａ 測定用基準面 ６００ プリズム検査装置 ６２０ オートコリメータ ７００ 基準位置出し原器 ７１３ 姿勢調整部としての調整ユニット

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｅ 21/14 21/14 Ｄ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の色光を各色光毎に画像情報に応じ
   て変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取り付
   けられる複数の光入射端面および各光入射端面に入射し
   た色光を合成して射出する光出射端面を有する色合成光
   学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法
   であって、 いずれかの光変調装置の前記色合成光学系に対する設計
   上の位置に基づいて、前記色合成光学系の光出射端面か
   ら射出される光束を検出する光束検出装置の基準位置を
   設定する基準位置設定手順と、 前記光学装置と組み合わされる投写光学系の光学特性を
   取得して、前記設計上の位置に対する補正位置を設定
   し、この補正位置に前記光束検出装置を移動する補正位
   置移動手順と、 この補正位置移動手順の後に、調整対象となる光学装置
   を設置し、前記色合成光学系の光出射端面から射出され
   た光束を前記光束検出装置で検出しながら、前記光変調
   装置の位置調整を行う光変調装置位置調整手順と、 位置調整された光変調装置の位置決め固定を行う光変調
   装置位置決め固定手順とを備えることを特徴とする光学
   装置の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学装置の製造方法に
   おいて、 前記基準位置設定手順は、前記設計上の位置に測定用基
   準面を含む基準位置出し原器を配置し、測定用基準面か
   ら射出された光束を光束検出装置で検出することによ
   り、基準位置を設定し、 この基準位置設定手順の前に、前記測定用基準面に光束
   を導入して、この測定用基準面の反射光を検出し、測定
   用基準面の姿勢調整を行う基準面姿勢調整手順を備える
   ことを特徴とする光学装置の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の光学装置の製造方法に
   おいて、 前記基準面姿勢調整手順は、オートコリメータにより実
   施されることを特徴とする光学装置の製造方法。
4. 【請求項４】 複数の色光を各色光毎に画像情報に応じ
   て変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取り付
   けられる複数の光入射端面および各光入射端面に入射し
   た色光を合成して射出する光出射端面を有する色合成光
   学系とを備える光学装置を製造するために、前記色合成
   光学系の光出射端面から射出された光束を検出する光束
   検出装置の基準位置を設定する基準位置出し原器であっ
   て、 裏面から導入される光束を透過して射出する測定用基準
   面と、この測定用基準面の光束射出方向に対する姿勢を
   調整する姿勢調整部とを備えることを特徴とする基準位
   置出し原器。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
   光学装置の製造方法により製造されたことを特徴とする
   光学装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光学装置を備えること
   を特徴とするプロジェクタ。