JP2004240041A - 光学装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リアプロジェクタに用いられ、透過型スクリーン上のマージン量を削減できる光学装置の製造装置を提供すること。
【解決手段】製造装置２は、リアプロジェクタに用いられる光学装置４５を製造するものであり、載置台２５および６軸位置調整ユニット３１を備えた調整部本体３０と、投写レンズ４６から射出された投写光学像が投写されるスクリーンユニット５０と、このスクリーンユニット５０上に投写された光学像を検出するＣＣＤカメラ５６とを備え、スクリーンユニット５０は、光学装置４５から射出された光学像の光軸および投写レンズ４６の光軸とを略一致させたあおりなしの状態で、前記投写光学像の端部が投写されるように、前記投写光学系の光軸に対して対称に配置されている。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の色光を画像情報に応じて各色光毎に変調して光学像を形成する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光学像を合成する色合成光学系とを備え、リアプロジェクタに用いられる光学装置を製造する光学装置の製造装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、家庭内でのホームシアター等の用途として、スクリーンの表面側（観察者側）に投写画像を形成するフロントプロジェクタが知られている。
このフロントプロジェクタとしては、光源ランプから射出された光束を、ダイクロイックミラー等の色分離光学系で三色の色光Ｒ、Ｇ、Ｂに分離し、分離された光束を３枚の光変調装置で各色光毎に画像情報に応じて変調して、合成する色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズムで各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成し、この光学像を投写レンズ等の投写光学系で拡大投写する、いわゆる三板式が知られている。
この三板式のプロジェクタでは、構造の簡素化および組立工程の簡単化のため、３枚の光変調装置をクロスダイクロイックプリズムの光入射端面に直接取り付ける、いわゆるＰＯＰ（Ｐａｎｅｌ Ｏｎ Ｐｒｉｓｍ）構造が採用される。
【０００３】
上述したＰＯＰ構造では、クロスダイクロイックプリズムの光入射端面上に光変調装置を固定するにあたり、各光変調装置の画素ずれによる画質劣化を防止するため、相互の位置を高精度に調整する必要がある。このため、従来では、３枚の光変調装置相互の位置を調整するため、特許文献１に記載の調整装置を用いて調整を行っていた。
【０００４】
すなわち、調整装置には、調整用スクリーン、光軸検出装置、および画像検出装置が設けられている。一方、色分離光学系、色合成光学系、光変調装置、およびこれらを収納する光学部品用筐体を組み合わせて調整対象とする。
まず、平均的な光学特性を有する投写レンズをマスターレンズとして採用し、このマスターレンズを調整装置に取り付ける。次に、調整装置に調整対象を設置し、光軸検出装置で調整対象の照明光軸を検出して、この検出された照明光軸に基づいて画像検出装置を移動させて、投写画像を検出できる配置とする。なお、フロントプロジェクタではあおり方向が設けられているため、画像検出装置は、投写レンズ光軸に対してあおり方向側に配置される。続いて、調整装置の光源ランプから照射された光束を利用して、調整用スクリーン上に投写画像を形成し、この投写画像を画像検出装置で検出しながら、各光変調装置の位置を調整する。
【０００５】
一方、プロジェクタとしては、フロントプロジェクタの他、透過型スクリーンを用いて、このスクリーンの裏面側に投写画像を形成し、スクリーンを透過した画像を観察するリアプロジェクタが普及しつつある。
リアプロジェクタは、一般に、光学像を投写する内部ユニットと、内部ユニットから投写された光学像を反射する反射ミラー等を収納する箱状の筐体と、筐体の正面に露出して設けられる透過型スクリーンとを備えて構成される。内部ユニットは、フロントプロジェクタと同様に、光源ランプ、色分離光学系、光変調装置、色合成光学系、および投写光学系を備えた構成である。
【０００６】
そこで、このリアプロジェクタにおいても、構造の簡素化および組立工程の簡単化のため、フロントプロジェクタのようなＰＯＰ構造を採用することが要請されており、その製造に際して従来の装置を用いることが考えられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２４４２０６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した調整装置をリアプロジェクタに転用しようとしても、リアプロジェクタにはあおり方向が設けられていないないため、調整用スクリーン上に形成される投写画像の位置がフロントプロジェクタとは異なる。そのため、ＣＣＤカメラ等の画像検出装置を、投写画像を検出できる位置まで移動させようとしても、画像検出装置の移動範囲を超えて投写画像が形成されることになり、光変調装置の位置を調整できなかった。
さらに、リアプロジェクタは、フロントプロジェクタと異なり、透過型スクリーンと画像形成部とが筐体内に収納されるため、透過型スクリーン上の投写画像の位置は、高精度であることが要求され、左右上下のマージン量を極力低減する必要がある。しかし、投写レンズには光軸中心位置および画像歪み等のばらつきがあり、投写レンズと光学部品用筐体との位置決めピンやピン穴の誤差があるため、マージン量を低減することは難しかった。
【０００９】
本発明の目的は、リアプロジェクタに用いられ、透過型スクリーン上のマージン量を削減できる光学装置の製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学装置の製造装置は、複数の色光を画像情報に応じて各色光毎に変調して光学像を形成する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光学像を合成する色合成光学系とを備え、リアプロジェクタに用いられる光学装置を製造する光学装置の製造装置であって、前記色合成光学系およびこの色合成光学系で合成された光学像を拡大投写する投写光学系が載置される載置台、ならびに、各光変調装置の前記色合成光学系に対する位置および各光変調装置相互の位置を調整する位置調整装置を備えた装置本体と、前記投写光学系から射出された投写光学像が投写される画像形成部と、この画像形成部上に投写された光学像を、該画像形成部の裏面側から検出する画像検出部とを備え、前記画像形成部は、前記光学装置から射出された光学像の光軸および前記投写光学系の光軸とを略一致させたあおりなしの状態で、前記投写光学像の端部が投写されるように、前記投写光学系の光軸に対して対称に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、画像形成部は、例えば、投写光学像全体が形成される単一のスクリーン部材を含んで構成してもよいし、投写画像の一部がそれぞれ形成される複数のスクリーン部材を含んで構成してもよい。
さらに、画像形成部を投写光学系の光軸に対して対称に配置するとは、例えば、画像形成部が単一のスクリーン部材を含んで構成される場合には、このスクリーン部材の中心が投写光学系の光軸と略一致することを意味する。一方、画像形成部が複数のスクリーン部材を含んで構成される場合には、各スクリーン部材同士が、投写光学系の光軸を挟んで、例えば、鉛直方向、水平方向、および斜め方向に対称であることが含まれる。
【００１２】
リアプロジェクタでは、透過型スクリーンの裏面側から画像を投写するため、フロントプロジェクタと異なり、あおり投写する必要がない。したがって、投写光学像の中心および投写光学系光軸は、ほぼ一致する。
そこで、本発明では、リアプロジェクタにおける光学装置を以下の手順で製造する。まず、予め投写光学系の光軸を検出しておき、この検出された投写光学系の光軸に対して対称に画像形成部を配置する。この状態で、光学装置に光束を導入して、画像形成部上に投写画像を形成する。これにより、投写画像の一部を画像形成部上に確実に形成できる。したがって、投写画像を画像検出部で検出しながら、各光変調装置のフォーカス調整およびアライメント調整を行うことができ、リアプロジェクタに用いられる光学装置を製造できる。
また、投写光学系としてマスターレンズを用いる方法を採らず、投写光学系も調整対象に含めたので、投写光学系の光学部品用筐体に対する取付け誤差も含めて光変調装置を調整できるから、光学装置および投写光学系を透過型スクリーンに対して高精度で位置決めでき、マージン量を低減できる。
【００１３】
本発明では、前記光学装置から射出される投写光学像は矩形状とされ、前記画像形成部は、該投写光学像の角隅部に配置される複数のスクリーン部材を備え、前記画像検出部は、これら複数のスクリーン部材のそれぞれの裏面に配置される複数の撮像素子を備えていることが好ましい。
【００１４】
ここで、撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等を採用することができる。
この発明によれば、光学装置から射出された矩形状の投写光学像のうち、角隅部のみがスクリーン部材上に投写画像として形成される。したがって、スクリーン部材の面積を低減して、製造コストを低減できる。
【００１５】
本発明では、前記投写光学系近傍に配置され、当該投写光学系から射出される光学像を、前記画像形成部に向かって反射する光路調整ミラーと、この光路調整ミラーの姿勢を調整するミラー姿勢調整装置とを備えていることが好ましい。
【００１６】
リアプロジェクタでは、筐体内に収納された画像形成部で透過型スクリーンの裏面側に投写画像を形成するため、色合成光学系の光束射出方向と投写光学系の投写方向とが、必ずしも一致するとは限らない。一方、光学装置の製造装置では、光変調装置の調整精度を考慮すると、色合成光学系を光束射出方向が水平方向になるように設置し、水平方向に沿った三方向から光変調装置の位置調整を行うのが簡便である。したがって、色合成光学系を光束射出方向が水平方向になるように設置すると、投写光学系の投写方向は水平方向にならない場合がある。
そこで、この発明によれば、光路調整ミラーの姿勢をミラー姿勢調整装置で適宜調整することによって、光路調整ミラーで光学像の投写方向を変化させて、画像形成部上に容易に投写画像を形成できる。
【００１７】
本発明では、前記画像形成部の後段に配置されかつ前記光学装置からの投写画像を反射する反射ミラーと、この反射ミラーの前記投写光学像に沿った進退位置を調整するミラー進退調整装置とを備えていることが考えられる。
この発明によれば、光学装置から射出された投写光学像を、反射ミラーを介してスクリーン部材上に投写できるから、直接、スクリーン部材上に投写する場合に比べ、投写距離を長くできる。したがって、あおり方向を有するフロントプロジェクタ用の光学装置についても、各光変調装置の位置調整を行うことができる。
このとき、ミラー進退調整装置で反射ミラーを進退させることにより、投写距離を変化させて、投写光学像を確実にスクリーン部材上に投写できる。
【００１８】
本発明では、前記スクリーン部材と前記撮像素子とは一体化され、前記スクリーン部材および前記撮像素子の前後位置を切り替える切替機構が設けられていることが好ましい。
この発明によれば、切替機構でスクリーン部材および撮像素子の前後位置を切り替えることにより、例えば、リアプロジェクタ用の光学装置について調整する場合、スクリーン部材を光学装置に対向させて、スクリーン部材上に直接投写画像を形成しながら、光変調装置の位置を調整できる。一方、フロントプロジェクタ用の光学装置について調整する場合、前記反射ミラーにスクリーン部材を対向させることにより、光学装置からスクリーン部材までの投写距離を長く確保して、各光変調装置の位置を調整できる。したがって、リアプロジェクタおよびフロントプロジェクタのどちらについても容易に対応できる。
【００１９】
本発明では、前記切替機構は、前記スクリーン部材の延出方向に沿って延びる軸を中心として前記スクリーン部材および撮像素子を回転させる回転機構とされていることが好ましい。
この発明によれば、回転機構を回転させるだけで、スクリーン部材および撮像素子の前後位置を簡単に切り替えることができる。
【００２０】
本発明では、前記画像形成部は、前記スクリーン部材が設けられていない部分に設けられて前記光学装置からの投写画像を反射する反射ミラーを備え、前記画像形成部の前記投写光学像に沿った進退位置を調整するミラー進退調整装置と、前記画像形成部の前段に配置され前記反射ミラーで反射された投写光学像が投写される第２スクリーン部材と、この第２スクリーン部材上に投写された光学像を検出する第２画像検出部とを備えていることが考えられる。
【００２１】
この発明によれば、光学装置から射出された投写光学像を、画像形成部に設けられた反射ミラーを介して第２スクリーン部材上に投写し、この投写画像を第２画像検出部で検出できるから、直接、第２スクリーン部材上に投写する場合に比べ、投写距離を長くできる。したがって、あおり方向を有するフロントプロジェクタ用の光学装置についても、各光変調装置の位置調整を行うことができる。
このとき、ミラー進退調整装置で反射ミラーを進退させることにより、投写距離を変化させて、投写光学像を確実に第２スクリーン部材上に投写できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（１）リアプロジェクタの主な構成
図１は、本発明に係るリアプロジェクタ１００を示す縦断面図である。
リアプロジェクタ１００は、図１に示すように、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、この光学像をスクリーンに拡大投写するものである。
【００２３】
リアプロジェクタ１００は、キャビネット１０１と、このキャビネット１０１の下面側に設けられる脚部１０２と、キャビネット１０１内に配置される内部ユニット１０４と、同じくキャビネット１０１内に配置される反射ミラー１０３と、キャビネット１０１の前面に露出して設けられるスクリーン本体１０７とを備えて構成される。
【００２４】
キャビネット１０１は、内部ユニット１０４および反射ミラー１０３を収納する合成樹脂製の筐体である。
脚部１０２は、キャビネット１０１の下部を支持する合成樹脂製の部材である。
反射ミラー１０３は、略台形状に形成された一般的な反射ミラーであり、キャビネット１０１の上部の背面内側に、台形の長辺が上側となるように取り付けられている。キャビネット１０の上部の背面内側には、反射ミラー１０３を所定位置に保持するミラー保持部（図示省略）が形成され、このミラー保持部によって、反射ミラー１０３の長辺部分、短辺部分、斜辺部分が支持され、反射ミラー１０３に歪みが生じないようになっている。
【００２５】
このスクリーン本体１０７は、入射光に近い位置すなわち裏面側から順に、拡散板、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板の４枚構成となっている。内部ユニット１０４から射出され反射ミラー１０３で反射された光束は、拡散板で拡散された後にフレネルシートで平行化され、レンチキュラーシートを構成する光学ビーズによって拡散され、表示画像が得られる。
【００２６】
（１−１）内部ユニットの構成
内部ユニット１０４は、入力された画像情報に応じて所定の光学像を形成する装置である。内部ユニット１０４は、平面視略Ｌ字状の光学ユニット４０１と、この光学ユニット４０１の一部を覆うように跨って配置された制御基板１０６と、これら光学ユニット４０１および制御基板１０６を所定の姿勢で支持するアルミニウム等の金属製の支持部材１０５（図１参照）とを備えて構成される。
【００２７】
この制御基板１０６は、ＣＰＵ等を含む制御部を備える基板であり、入力された画像情報に応じて、光学ユニット４０１を構成する光学装置の駆動制御を行っている。また、制御基板１０６の周囲は、金属製のシールド部材によって覆われており、このシールド部材は、後述する支持部材１０５の回転位置調整部材１０５Ｄに取り付けられている。なお、光学ユニット４０１の詳細については後述する。
【００２８】
支持部材１０５は、キャビネット１０１の下面部分に対向配置される平板状のベース部材１０５Ａと、このベース部材１０５Ａの上面に取り付けられる板状の左右位置調整部材１０５Ｂと、この左右位置調整部材１０５Ｂの上面に固定され、後方側へと下り勾配に傾斜する傾斜調整部材１０５Ｃと、この傾斜調整部材１０５Ｃの上面に対向して配置される回転位置調整部材１０５Ｄとを備える。
これら左右位置調整部材１０５Ｂ、傾斜調整部材１０５Ｃおよび回転位置調整部材１０５Ｄにより、光学ユニット４０１および制御基板１０６は、ベース部材１０５Ａの上面に対して、左右方向、傾き方向（あおり方向）、および面内回転方向を含む姿勢調整が可能となっている。
【００２９】
（１−２）光学ユニットの構成
図２は、光学ユニット４０１の構成を模式的に示す平面図である。
光学ユニット４０１は、光源装置を構成する光源ランプから射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投写するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、電気光学装置４４と、直角プリズム４８と、投写光学系としての投写レンズ４６とを備える。
【００３０】
インテグレータ照明光学系４１は、電気光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源ランプ４１６およびリフレクタ４１７を含む光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えている。
【００３１】
光源ランプ４１６から射出された光束は、リフレクタ４１７によって射出方向が揃えられ、第１レンズアレイ４１２によって複数の部分光束に分割される。これら部分光束は、第２レンズアレイ４１３および重畳レンズ４１５によって、液晶パネル４４１上に結像される。
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置され、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、電気光学装置４４での光の利用効率が高められている。
【００３２】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２，４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００３３】
電気光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４６と、各入射側偏光板４４６の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４７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４４４とを備える。
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ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る。
【００３４】
電気光学装置４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４６、および射出側偏光板４４７によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。
入射側偏光板４４６は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、射出側偏光板４４７は、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。これらの入射側偏光板４４６および射出側偏光板４４７は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００３５】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４７から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４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字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００３６】
以上説明した液晶パネル４４１、射出側偏光板４４７およびクロスダイクロイックプリズム４４４は、一体的にユニット化された光学装置４５として構成されている。なお、入射側偏光板４４６は、後述するライトガイド４７に形成された図示しない溝部にスライド式に嵌め込んで取り付けられる。
【００３７】
直角プリズム４８は、電気光学装置４４のクロスダイクロイックプリズム４４４における光束射出側に配置され、このクロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像を投写レンズ４６の方向、すなわち前方向に射出されたカラー画像を上方向へと折り曲げて反射するものである。
【００３８】
投写レンズ４６は、直角プリズム４８で反射されたカラー画像を拡大して、反射ミラー１０３に投写するものである。この投写レンズ４６は、回転位置調整部材１０５Ｄにねじ止め固定された支持部材によって支持されている。
このように投写レンズ４６から射出されたカラー画像は、反射ミラー１０３で反射されてから、スクリーン本体１０７の裏面側に投影される。
【００３９】
図３は、光学ユニット４０１を示す斜視図である。
光学ユニット４０１は、図中左側（前方から見て右側）部分に配置された光源装置４１１を含み、この光源装置４１１から右側へ延びてさらに前方側へ延びる平面視略Ｌ字状である。
以上説明した各光学系４１〜４４，４８は、光学部品用筐体としての合成樹脂製のライトガイド４７内に収容されている。
このライトガイド４７は、内部側の具体的な図示を省略するが、前述した各光学部品４１１〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４６（図１１）を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイド４７１と、下ライトガイド４７１の上部の開口側を閉塞する蓋状の上ライトガイド４７２とを備えて構成される。
【００４０】
（２）光学装置の構成
光学装置４５を構成する３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、クロスダイクロイックプリズム４４４の側面三方を囲むように配置される。具体的には、図４に示すように、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、保持枠４４３内に収納され、この保持枠４４３の四隅部分に形成される孔４４３Ａに透明樹脂製のピン４４５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４４４の光入射端面４４８に接着固定された、いわゆるＰＯＰ（Ｐａｎｅｌ Ｏｎ Ｐｒｉｓｍ）構造とされている。ここで、保持枠４４３には、矩形状の開口部４４３Ｂが形成され、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、この開口部４４３Ｂ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４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ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。
【００４１】
また、クロスダイクロイックプリズム４４４の下面には、図５に示すように、固定板４５２が紫外線硬化型接着剤４５３により接着固定され、この固定板４５２には、ねじ止め固定用の孔４５２Ａが形成されている。この固定板４５２は、中央部に球状の膨出部４５２Ｂを有し、膨出部４５２Ｂ上をクロスダイクロイックプリズム４４４の下面に当接させ、クロスダイクロイックプリズム４４４と固定板４５２との間に未硬化の紫外線硬化型接着剤４５３を充填した状態でクロスダイクロイックプリズム４４４の位置調整を行い、位置調整終了後にクロスダイクロイックプリズム４４４の上面から下面に向けて紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤４５３を硬化させる。なお、固定板４５２に球状の膨出部４５２Ｂが形成してあるのは、光軸に対してあおり方向の位置調整が必要だからである。
【００４２】
そして、このようなクロスダイクロイックプリズム４４４および液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、図５に示すように、下ライトガイド４７１の投写レンズ４６の光路前段で、ねじを固定板４５２の孔４５２Ａに挿入して、光学部品用筐体を構成する下ライトガイド４７１に固定され、上ライトガイド４７２および下ライトガイド４７１を組み合わせることにより、光学ユニットが構成される。
【００４３】
このような構成の光学ユニットは、まず、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、およびリレー光学系４３、直角プリズム４８、投写レンズ４６を構成する光学部品を上ライトガイド４７２内に収納しておく。次に、下ライトガイド４７１には、位置調整が行われた固定板４５２を含むクロスダイクロイックプリズム４４４を取り付け、クロスダイクロイックプリズム４４４の光入射端面４４８に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを、固定用の接着剤が未硬化の状態で取り付けておく。そして、上ライトガイド４７２および下ライトガイド４７１を組み合わせた状態で、光源から射出された光束を利用して、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整を行い、最後に接着剤を固定させてクロスダイクロイックプリズム４４４に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置決め固定を行う。
【００４４】
（３）光学装置の製造装置の構造
図６は、光学装置４５の製造装置２を示す側面図である。
図７は、光学装置４５の製造装置２を示す平面図である。
製造装置２は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ間の相対位置を調整し、クロスダイクロイックプリズム４４４に対して固定することにより、光学装置４５を製造するものである。この製造装置２は、基本的に装置本体となる調整部本体３０、および投写部本体４０から構成される。
【００４５】
（３−１）調整部本体の構造
調整部本体３０は、ＵＶ遮光カバー２０Ａと、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整装置としての６軸位置調整ユニット３１と、クロスダイクロイックプリズム４４４の位置用のプリズム位置調整ユニット３２と、光学ユニット４０１を支持固定するクランプ治具３３と、投写レンズ４６から射出された光学像の方向を調整する光路調整ユニット３４と、光軸位置出し用の白色レーザ光および調整用光源を射出するための光源ユニット３７とを備えて構成される。
【００４６】
ＵＶ遮光カバー２０Ａは、調整対象となる光学装置４５を含む光学ユニット４０１が載置される載置台２５と、この載置台２５上に設けられた底板２２と、底板２２の外周部分に立設され６軸位置調整ユニット３１を囲む側板２１とを備えて構成されている。側板２１には、開閉自在に設けられたドア２４と、光源ユニット３７から照射されて投写レンズ４６を透過した光を投写部本体４０に透過するための透過窓２１Ａが設けられている。
ドア２４は、光学ユニット４０１を給材・除材する時、及び６軸位置調整ユニット３１を調整作業する時に設けられるもので、紫外線を透過しないアクリル板から形成される。載置台２５は、装置据え付け時、調整部本体３０が容易に移動できるようにするために、その下部にキャスタ２５Ａが設けられている。
【００４７】
調整部本体３０のＵＶ遮光カバー２０Ａの内部には、６軸位置調整ユニット３１と、プリズム位置調整ユニット３２と、クランプ治具３３とが配置されている。前記の光源ユニット３７は、クランプ治具３３の光学ユニット４０１の載置面下に設置されており、また、プリズム位置調整ユニット３２は、調整部本体３０のクランプ治具３３の上方に設置されている。
なお、図６では図示を略したが、載置台２５の下部には、調整部本体３０、スクリーンユニット５０および反射装置６０を制御する制御装置であるコンピュータ７０（後述）、紫外線硬化型接着剤を硬化させて光学ユニット４０１の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム４４４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。
【００４８】
（３−１−Ａ）６軸位置調整ユニットの構造
図８は、６軸位置調整ユニット３１の構造を示す側面図である。
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４４４の光入射端面４４８に対して、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ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、ＵＶ遮光カバー２０Ａの底板２２のレール３５１に沿って移動可能に設置される平面位置調整部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３１３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保持部３１７とを備えている。
【００４９】
平面位置調整部３１１は、クロスダイクロイックプリズム４４４の光入射端面４４８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２５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３１１Ｂの上部先端部分に設けられ、面内回転位置調整部３１３が接続される接続部３１１Ｃを備えている。基部３１１Ａは、図示しないモータなどの駆動機構により、載置台２５のＺ軸方向（図８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８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３１１Ｂに対してＹ軸方向（図８中上下方向）に移動する。
【００５０】
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４４４の光入射端面４４８に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ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３１１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、光入射端面４４８に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの面内方向回転位置を高精度に調整することができる。
【００５１】
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４４４の光入射端面４４８に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ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３１５Ａ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３１５Ｃ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、光入射端面４４８に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの面外方向回転位置を高精度に調整することができる。
【００５２】
保持部となる液晶パネル保持部３１７は、調整対象となる液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを保持する部分であり、前記第２調整部３１５Ｃの先端部分に設けられ、この第２調整部３１５Ｃに設けられるアクチュエータ３１５ＤによりＹ軸方向に移動可能に構成されている。
【００５３】
この液晶パネル保持部３１７は、側面略Ｚ字形状の金属板状体から構成され、先端部分には、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの画像形成領域を吸着する吸着面３１７Ｂを備え、この吸着面３１７Ｂ上には保持部３１７の表裏面を貫通する４つの光束透過孔３１７Ｄが形成されている。
このような液晶パネル保持部３１７は、吸着面３１７Ｂ上に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの画像形成領域を吸着した状態で液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを保持する。光束透過孔３１７Ｄには、光源ユニット３７から射出され、照明光軸に沿ってライトガイド内を通る調整用光束が透過して、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの画像形成領域に入射するようになっている。
【００５４】
（３−１−Ｂ）光路調整ユニットの構造
光路調整ユニット３４は、投写レンズ４６近傍に配置され、投写レンズ４６から射出される光学像を投写部本体４０のスクリーン部材５５（後述）に向かって反射する光路調整ミラー３４１と、この光路調整ミラー３４１の姿勢を調整するミラー姿勢調整装置３４２とを備えている。
光学ユニット４０１を載置台２５上に載置すると、光学ユニット４０１内に配置された直角プリズム４８によって、投写光学像は上方に射出される。このため、光路調整ミラー３４１が投写レンズ４６上方に略４５°で配置されており、ミラー姿勢調整装置３４２で光路調整ミラー３４１の姿勢を微調整することにより、投写レンズ４６から射出される光学像を投写部本体４０のスクリーン部材５５に対して垂直に投写する。
【００５５】
（３−１−Ｃ）光源ユニットの構造
図９は、光源ユニット３７の構造を示す側面図である。
光源ユニット３７は、クロスダイクロイックプリズム４４４および液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整に際しての光源を有し、光源部本体３７１および導光部３７２とを備えている。
光源部本体３７１は、筐体内に調整用光源となる光源ランプ３７１Ａを収納した構成とされ、光学ユニット４０１に光束を供給する部分である。図示を略したが、筐体には、光源ランプ３７１Ａの冷却用の開口およびこの開口の内側に冷却ファンが設けられている。なお、この光源ランプ３７１Ａの点消灯（シャッター）制御は、後述するコンピュータ７０により行われる。
【００５６】
導光部３７２は、上下に延びる筒状体から構成され、その上端には、側方に開口３７２Ａが形成されるとともに、この開口３７２Ａの位置に応じた内部には、開口３７２Ａの開口面に対して略４５°に配置されるミラー３７２Ｂが設けられている。
【００５７】
導光部３７２の下端部分は、載置台２５の下部まで延び、下端部分の側面には、開口３７２Ｃが形成され、載置台２５の下部に設置されるレーザ光出力部３７３のレーザ光射出部分と対向している。また、この開口３７２Ｃに応じた導光部３７２の内部には、開口３７２Ｃの開口面に対して略４５°をなす角度でミラー３７２Ｄが配置される。
【００５８】
さらに、導光部３７２の中間部分にも、光源部本体３７１の光源ランプ３７１Ａの光束射出部分に応じた位置に開口３７２Ｅが形成され、この開口３７２Ｅに応じた導光部３７２の内部には、開口３７２Ｅの開口面に対して、略０〜４５°の範囲で調整可能な可動式ミラー３７２Ｆが配置される。
【００５９】
このような光源ユニット３７を利用して、調整対象となる光学ユニット４０１の調整を行う場合、導光部３７２の上部の開口３７２Ａと、光学ユニット４０１の光源ランプ交換用の開口とを当接させ、光源部本体３７１の光源ランプ３７１Ａやレーザ光出力部３７３からの射出光束をライトガイド内に導入して、クロスダイクロイックプリズム４４４液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整を行う。
【００６０】
具体的には、光学ユニット４０１内に白色レーザ光を導入する場合、可動式ミラー３７２Ｆを開口３７２Ｅに沿った状態、すなわち開口３７２Ｅの開口面に対して０°となるように移動させた状態で、レーザ光出力部３７３から白色レーザ光を射出して、クロスダイクロイックプリズム４４４の位置調整、および光学ユニット４０１自身の光軸位置をコンピュータに把握させる。一方、可動式ミラー３７２Ｆを４５°傾斜させた状態で、光源部本体３７１の光源ランプ３７１Ａから調整用光束を射出して、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂのフォーカス、アライメント調整を行う。
【００６１】
（３−１−Ｄ）プリズム位置調整ユニットの構造
プリズム位置調整ユニット３２は、クロスダイクロイックプリズム４４４の位置調整を行うものであり、図１０に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４を吸着保持するプリズム保持部３２１と、先端がこのプリズム保持部３２１と接続され、基端が不図示の駆動機構と接続される駆動軸部３２２とを備える。
【００６２】
プリズム保持部３２１は、保持するクロスダイクロイックプリズム４４４の平面形状と略同様の平面形状を有し、クロスダイクロイックプリズム４４４の上面を吸着して、該クロスダイクロイックプリズム４４４の位置調整を行う。このため、プリズム保持部３２１のクロスダイクロイックプリズム４４４との当接面には、吸引用の孔３２３が形成されている。
【００６３】
また、この当接面には、紫外線照射部３２４が形成されていて、プリズム位置調整ユニット３２による位置調整が終了したら、この紫外線照射部３２４から紫外線を照射して、クロスダイクロイックプリズム４４４を通して、下面側の紫外線硬化型接着剤４５３を硬化させる。
駆動軸部３２２は、モータ等により駆動し、前記プリズム保持部３２１の姿勢を調整する部分であり、プリズム保持部３２１に吸着されたクロスダイクロイックプリズム４４４を、三次元的に自由な位置に調整できるようになっている。
【００６４】
（３−２）投写部本体の構造
図６および図７に戻って、投写部本体４０は、暗室２０Ｂと、画像形成部としてのスクリーンユニット５０と、反射装置６０とを備えて構成されている。
暗室２０Ｂは、スクリーンユニット５０および反射装置６０を囲む側板２６、底板２７および天板２８と、載置台２９とを備えて構成されている。側板２６には光源ユニット３７から光学ユニット４０１を介して照射される光を透過するための透過窓２６Ａが設けられているとともに、載置台２９の下部にはキャスタ２９Ａが設けられている。
暗室２０Ｂの内部において、投写部本体４０を構成するスクリーンユニット５０と反射装置６０とは、互いに対向配置されている。
【００６５】
（３−２−Ａ）スクリーンユニットの構造
スクリーンユニット５０は、暗室２０Ｂの６軸位置調整ユニット３１側に配置されており、投写レンズ４６に対して接離可能な矩形枠状の支持フレーム５１と、この支持フレーム５１の四隅部分近傍に設けられ支持フレーム５１の面内方向に移動可能なスクリーン装置５２と、支持フレーム５１の略中央部分近傍に設けられて支持フレーム５１の面内方向に移動可能な光線検出装置５３とを備えている。
【００６６】
支持フレーム５１には、スクリーンユニット進退機構５４が設けられている。このスクリーンユニット進退機構５４は、暗室２０Ｂの底板２７に支持フレーム５１の平面と直交する方向に延びて設けられた４本のレール５４１と、支持フレーム５１下面に設けられて各レール５４１上を移動可能な駆動機構５４２とを備えている。このスクリーンユニット進退機構５４により、スクリーンユニット５０は、レール５４１の延びる方向に沿って移動自在とされている。
【００６７】
各スクリーン装置５２は、図１１にも示すように、投写光学像が形成されるスクリーン部材５５と、このスクリーン部材５５の裏面に一体に設けられた画像検出部としてのＣＣＤカメラ５６と、これらスクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６を支持するとともに前後位置を切り替える切替機構５７とを備えている。
【００６８】
スクリーン部材５５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部材５５の裏面側に射出するようになっている。
【００６９】
ＣＣＤカメラ５６は、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を撮像素子として備えたエリアセンサであり、スクリーン部材５５に投写された光学像を、その裏面側から検出して、電気信号として出力するものである。
なお、これらのＣＣＤカメラ５６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。
【００７０】
切替機構５７は、スクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６を支持するとともに、スクリーン部材５５の延出方向に沿って上下方向に延びる垂直部５８２（後述）に取り付けられている。この切替機構５７は、垂直部５８２を軸として水平方向に回転可能な回転機構とされ、これにより、スクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６の前後位置を切り替え可能である。
【００７１】
また、支持フレーム５１には、スクリーン装置５２を支持フレーム５１の平面に沿って移動させる移動機構５８が設けられている。この移動機構５８は、支持フレーム５１の水平方向に沿って延びる水平部５８１と、垂直方向に延びる垂直部５８２とを備えている。
水平部５８１に対して垂直部５８２が水平方向に摺動し、この垂直部５８２に対して、スクリーン装置５２の切替機構５７が垂直方向に摺動することにより、スクリーン装置５２は、支持フレーム５１の平面に沿って移動自在とされている。これら移動機構５８は、載置台２９内部のサーボ制御機構によって遠隔制御されて、スクリーン部材５５は、前記光学ユニット４０１から射出される矩形状の投写光学像の角隅部が投写されるように、投写レンズ４６の光軸に対して対称に配置される。
【００７２】
光線検出装置５３は、前記スクリーン装置５２と同様の構造を有するスクリーン部材５５、ＣＣＤカメラ５６、およびこれらスクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６を支持する支持部５７Ａを備えている。
支持部５７Ａは、スクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６を、反射装置６０側に向けた状態で支持する。
また、支持フレーム５１には、光線検出装置５３を支持フレーム５１の平面に沿って移動させる移動機構５９が設けられている。この移動機構５９は、支持フレーム５１の水平方向に沿って延びる水平部５９１を備えている。垂直部５８２に対して水平部５９１が垂直方向に摺動し、この水平部５９１に対して、光線検出装置５３の支持部５７Ａが水平方向に摺動することにより、光線検出装置５３は、支持フレーム５１の平面に沿って移動自在とされている。
【００７３】
（３−２−Ｂ）反射装置の構造
図６および図７において、反射装置６０は、投写レンズ４６に正対配置されかつ投写レンズ４６に対して接離可能な反射部６１と、この反射部６１の略中央部分近傍に設けられたポジションセンサ６２とを備えている。
【００７４】
反射部６１は、光源ユニット３７から投写レンズ４６を介して投写される投写光をスクリーン装置５２に向けて反射させるものであり、照射される投写光の位置に応じて同一面内に配置された反射ミラーとしてのミラー６３と、このミラー６３が取り付けられる取付板６４と、この取付板６４の下部を支持する支持板６５とを備えて構成されている。ミラー６３は、その反射面６３Ａが投写レンズ４６から照射される投写光の光軸と直交となるように形成されている。
【００７５】
支持板６５には、ミラー進退調整装置としての反射装置進退機構６６が設けられている。この反射装置進退機構６６は、支持板６５に設けられ上述したレール５４１上を移動可能な駆動機構６６２とを備えている。この反射装置進退機構６６により、反射装置６０は、スクリーンユニット５０の後側の範囲内で、レール５４１の延びる方向に沿って移動自在とされている。
【００７６】
ポジションセンサ６２は、レーザ光出力部３７３から出力された白色レーザ光を検出するものであり、半導体位置検出素子を備え、白色レーザ光等の光スポットの二次元位置を計測する。検出素子としてはフォトダイオードが用いられている。
このポジションセンサ６２は、後述するプリズム位置調整の際には、白色レーザ光を検出するほか、光学ユニット４０１の光軸位置出しの際にも、白色レーザ光を検出する。なお、プリズム位置調整に際してポジションセンサ６２を使用するのは、クロスダイクロイックプリズム４４４の位置を調整すると、白色レーザ光による光スポットの位置が大きく動くため、これに追従して検出できる点を考慮したためである。
【００７７】
（３−３）製造装置の制御構造
上述した調整部本体３０、スクリーンユニット５０および反射装置６０は、図１２のブロック図に示すように、制御装置としてのコンピュータ７０と電気的に接続されている。
このコンピュータ７０は、ＣＰＵおよび記憶装置を備え、調整部本体３０、スクリーンユニット５０および反射装置６０のサーボ機構の動作制御を行うとともに、ビデオキャプチャボード等の画像取込装置を介してＣＣＤカメラ５６およびポジションセンサ６２と接続されている。
【００７８】
ＣＣＤカメラ５６で撮像された投写画像は、画像取込装置を介してコンピュータ７０に入力し、コンピュータに適合する画像信号に変換された後、ＣＰＵを含むコンピュータ７０の動作制御を行うＯＳ上に展開される画像処理プログラムにより画像処理され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂのフォーカス、アライメント調整が行われる。
ＣＣＤカメラ５６で撮像された投写画像は、同様に、ＯＳ上に展開されるプリズム位置調整プログラムおよび光軸演算プログラムにより処理され、クロスダイクロイックプリズム４４４の位置調整および光学ユニット４０１の光軸演算が行われる。
ポジションセンサ６２で検出された光スポットの位置は、画像としてコンピュータ７０に取り込まれ、前記と同様の画像処理プログラムによって処理される。これらＣＣＤカメラ５６、およびポジションセンサ６２は、載置台２９内部のサーボ制御機構によって、遠隔制御で移動させることができるようになっている。
【００７９】
（４）製造装置によるプリズムおよび液晶パネルの位置調整操作
このような光変調装置の製造装置２において、調整対象となる光学ユニット４０１の調整操作は、図１３に示されるフローチャートに基づいて行われる。
（１） まず、図２に示される種々の光学部品のうち投写レンズ４６を除く光学部品を、図３に示されるライトガイド４７に組み込んで調整対象となる光学ユニット４０１を構成し、調整部本体３０のクランプ治具３３にセットする（処理Ｓ１）。このとき、下ライトガイド４７１には、固定板４５２のみをねじで固定しておき、紫外線硬化型接着剤４５３をクロスダイクロイックプリズム４４４の載置面上に未硬化の状態で塗布しておく。
【００８０】
（２） 次に、プリズム位置調整ユニット３２にクロスダイクロイックプリズム４４４を取り付ける（処理Ｓ２）。
（３） コンピュータを操作して、予め記憶装置内に格納された、プロジェクタの機種毎に登録された機種データを呼び出して、ＣＰＵのメモリ上にロードする（処理Ｓ３）。機種データとしては、調整対象となるクロスダイクロイックプリズム４４４、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの設計上の配置位置が含まれ、各位置調整に際しては、これら設計上の配置位置を初期位置として調整を行う。
【００８１】
（４） 前記のような調整の準備が終了したら、プリズム位置調整を行うが（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行われる。
（４−１） コンピュータ７０のＣＰＵは、メモリー上にロードされた機種データのクロスダイクロイックプリズム４４４の設計上の位置に基づいて、プリズム位置調整ユニット３２に制御指令を出力する。プリズム位置調整ユニット３２は、この制御指令に基づいて、クロスダイクロイックプリズム４４４を初期位置にセットする（処理Ｓ４１）。
【００８２】
（４−２） コンピュータ７０のＣＰＵは、投写レンズ４６から射出される光学像がスクリーン部材５５に対して垂直に投写されるように、光路調整ミラー３４１の姿勢を微調整するとともに、ポジションセンサ６２を、スクリーン部材５５上に投写される投写画像の略中央に移動させ、ポジションセンサ６２による検出の準備を行う（処理Ｓ４２）。また、光源ユニット３７の可動式ミラー３７２Ｆを移動させてレーザ光出力部３７３から白色レーザ光を照射する（処理Ｓ４３：レーザ光射出工程）。
（４−３） 光源ユニット３７から照射された白色レーザ光は、光学ユニット４０１内でＲＧＢ３色の色光に分離された後、クロスダイクロイックプリズム４４４で再び合成され、スクリーン部材５５上に光スポット像を形成する。ポジションセンサ６２は、各色光すべての光スポット像を検出する（処理Ｓ４４）。
【００８３】
（４−４） ポジションセンサ６２で検出された光スポット像は、数値信号としてコンピュータ７０に取り込まれ、コンピュータ７０のＣＰＵは、取り込まれた数値信号に基づいて、プリズム位置調整ユニット３２に制御指令を出力して、クロスダイクロイックプリズム４４４の位置調整を行い（処理Ｓ４５：位置調整工程）、調整後、再度光スポット像を検出する（処理Ｓ４６：合成光検出工程）。
【００８４】
（４−５） コンピュータ７０のＣＰＵは、プリズム位置調整を行いながら、画像処理プログラムを利用して、光スポット像の面積を算出し、算出された面積に基づいて、調整を終了するか否かを判定する（処理Ｓ４７：調整終了判定工程）。具体的には、クロスダイクロイックプリズム４４４が照明光軸に対してずれた位置である場合、図１５に示すように、分離されたＲＧＢの各色光の光スポット像ＳＲ、ＳＧ、ＳＢがずれた位置に形成され、光スポット像ＳＲ、ＳＧ、ＳＢの面積の和は、本来の白色レーザ光の光スポット像ＳＯの面積よりも大きくなる。従って、光スポット像ＳＲ、ＳＧ、ＳＢの面積の和が白色レーザ光の本来の光スポット像ＳＯの面積と等しくなった状態を、調整終了と判定すればよい。
【００８５】
（４−６） クロスダイクロイックプリズム４４４の位置調整が終了したら、ＣＰＵは、プリズム位置調整ユニット３２に制御指令を出力して、これに基づいて、プリズム位置調整ユニット３２は、プリズム保持部３２１の紫外線照射部３２４から紫外線を照射し、固定板４５２上の紫外線硬化型接着剤４５３を硬化させて（処理Ｓ４８：接着剤硬化工程）、クロスダイクロイックプリズム４４４の位置調整を終了する。
【００８６】
（５） プリズム位置調整工程が終了して、クロスダイクロイックプリズム４４４が位置決めされたら、投写レンズ４６をライトガイド４７に取り付けて光学ユニット４０１の光軸位置出しを行うが、投写レンズ４６にはあおり方向がないため、光学ユニット４０１の光軸位置は、投写レンズ４６の光軸と略一致し、白色レーザ光の本来の光スポット像の位置と同じになる。（処理Ｓ５）
【００８７】
（６） ６軸位置調整ユニット３１に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを取り付ける（処理Ｓ６）。なお、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの取付けは、図４に示される保持枠４４３の四隅部分に形成された孔４４３Ａに、紫外線硬化型接着剤を塗布したピン４４５を挿入し、接着剤が未硬化の状態として行う。
【００８８】
（７） 光学ユニット４０１の光軸位置が把握されたら、コンピュータ７０のＣＰＵは、機種データに含まれる液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの設計上の位置に基づいて、制御指令を生成して６軸位置調整ユニット３１に出力し、６軸位置調整ユニット３１は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを移動させて、ピン４４５がクロスダイクロイックプリズム４４４の光入射端面４４８に当接する初期位置にセットする（処理Ｓ７）。
【００８９】
（８） 液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの初期位置へのセットが終了したら、クロスダイクロイックプリズム４４４に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整を行うが（処理Ｓ８）、具体的には、図１６に示されるフローチャートに基づいて行われる。
（８−１） コンピュータ７０のＣＰＵは、光源ユニット３７に対して制御指令を出力して、光源ユニット３７の可動式ミラー３７２Ｆを移動させ、白色レーザ光から光源部本体３７１の光源ランプ３７１Ａへの切替を行い（処理Ｓ８１）、光源ランプ３７１Ａを点灯させる（シャッター開）。光源ランプ３７１Ａから照射された光束は、導光部３７２を介して光学ユニット４０１内部に供給され、液晶パネル保持部３１７の光束透過孔３１７Ｄから液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに入射し、投写レンズ４６から矩形状の光学像が投写される。
（８−２） コンピュータ７０のＣＰＵは、切替機構５７でスクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６の前後位置を切り替えることにより、スクリーン部材５５を投写レンズ４６に対向させる。次に、各スクリーン装置５２を移動して、把握した光学ユニット４０１の光軸位置に対して対称とするとともに、スクリーンユニット５０を投写レンズ４６に対して接離させる。これにより、投写画像の角隅部分がスクリーン部材５５に形成される（処理Ｓ８２）。
【００９０】
（８−３） この状態で、コンピュータ７０のＣＰＵは、画像信号を出力して、調整対象となる液晶パネルのみにアライメント調整用の画像パターンを含む画像信号を出力し、他の液晶パネルには、黒色画像を表示する画像信号を出力する（処理Ｓ８３）。なお、本例では、まず、液晶パネル４４１Ｇの位置調整を行った後に、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｂの位置調整を行うため、これに応じて、異なる画像信号が順次出力されることとなる。なお、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整に際して、ＣＣＤカメラ５６として３ＣＣＤカメラを使用して、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを同時に位置調整してもよく、このように同時に位置調整すれば、調整の大幅な高速化が図られる。
【００９１】
（８−４） コンピュータ７０のＣＰＵは、前処理Ｓ７で得られた光軸位置を動かさないように、液晶パネル４４１Ｇのフォーカス調整を行い、フォーカス調整が終了したら、画像パターンを利用してアライメント調整を行う（処理Ｓ８４、Ｓ８５：位置調整工程）。
（８−５） 液晶パネル４４１Ｇの位置調整が終了したら、光ファイバ３８、３９から紫外線を照射して、ピン４４５先端の紫外線硬化型接着剤を硬化させ（処理Ｓ８６）、その後、画像信号を出力して、次の液晶パネル４４１Ｒの調整を開始し、すべての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整が終了するまで前記の手順を繰り返す（処理Ｓ８７）。
【００９２】
したがって、本実施形態によれば以下の効果がある。
（１）投写レンズ４６の光軸に対して対称にスクリーン装置５２を配置し、この状態で、光学装置４５に光束を導入して、スクリーン部材５５上に投写画像を形成する。これにより、投写画像の一部をスクリーン部材５５上に確実に形成できる。したがって、投写画像をＣＣＤカメラ５６で検出しながら、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂのフォーカス調整およびアライメント調整を行うことができ、リアプロジェクタ１００に用いられる光学装置４５を製造できる。
また、投写レンズ４６としてマスターレンズを用いる方法を採らず、投写レンズ４６も調整対象に含めたので、投写レンズ４６のライトガイド４７に対する取付け誤差も含めて液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを調整できるから、光学装置４５および投写レンズ４６をスクリーン本体１０７に対して高精度で位置決めでき、マージン量を低減できる。
【００９３】
（２）光学装置４５から射出される投写光学像を矩形状とし、スクリーンユニット５０に投写光学像の角隅部に配置される複数のスクリーン部材５５を設け、ＣＣＤカメラ５６にスクリーン部材５５のそれぞれの裏面に配置される複数の撮像素子を設けたので、光学装置４５から射出された矩形状の投写光学像のうち、角隅部のみがスクリーン部材５５上に投写画像として形成される。したがって、スクリーン部材５５の面積を低減して、製造コストを低減できる。
【００９４】
（３）光路調整ユニット３４を設けたので、光路調整ミラー３４１の姿勢をミラー姿勢調整装置３４２で適宜調整することによって、光路調整ミラー３４１で光学像の投写方向を変化させて、スクリーン部材５５上に容易に投写画像を形成できる。
【００９５】
［第２実施形態］
本実施形態では、図１７に示すように、製造装置２を用いて、フロントプロジェクタ用の光学ユニット４０１Ｂを構成する光学装置４５Ｂを製造する。なお、以下の説明にあたって、第１実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
本実施形態では、プリズムおよび液晶パネルの位置調整操作手順のうち、（４）のプリズム位置調整、（５）の光軸位置出し、および（８）の液晶パネル位置調整が、第１実施形態と異なる。
【００９６】
すなわち、本実施形態では、光学ユニット４０１Ｂ内には、直角プリズム４８が設けられておらず、光学ユニット４０１Ｂを載置台２５上に載置すると、投写光学像は水平方向に射出されることとなる。このため、（４）のプリズム調整の（４−２）ポジションセンサの検出準備において、光路調整ユニット３４を使用しない。
【００９７】
また、光軸位置出し（５）は、図１８に示されるフローチャートに基づいて行われる。
（５−１） まず、光学ユニット４０１Ｂに投写レンズ４６Ｂを取り付ける（処理Ｓ５１）。
（５−２） 次に、コンピュータ７０のＣＰＵは、移動機構５８に制御信号を出力し、ポジションセンサ６２を光線検出装置５３のＣＣＤカメラ５６に切り替えて、ＣＣＤカメラ５６での検出状態を準備する（処理Ｓ５２）。
【００９８】
（５−３） コンピュータ７０のＣＰＵは、レーザ出力部３７３に制御信号を出力して、白色レーザ光を照射させ、反射装置６０およびスクリーンユニット５０を投写レンズ４６に対して接離させて投写距離を調整しながら、投写レンズ４６を介して光線検出装置５３のスクリーン部材５５上にスポット映像を投写し（処理Ｓ５３：レーザ光射出工程）、投写されたスポット映像をＣＣＤカメラ５６で検出し（処理Ｓ５４：レーザ光検出工程）、数値信号としてコンピュータ７０に出力する。
（５−４） コンピュータ７０のＣＰＵは、ＣＣＤカメラ５６上のレーザスポット重心位置から演算し（処理Ｓ５５：光軸位置演算工程）、光学ユニット４０１Ｂの光軸位置をメモリ上にストアする（処理Ｓ５６）。
【００９９】
また、液晶パネル位置調整（８）のＣＣＤカメラの移動（８−２）は、以下の手順で行われる。
（８−２） コンピュータ７０のＣＰＵは、切替機構５７でスクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６の前後位置を切り替えることにより、スクリーン部材５５を反射装置６０に対向させる。次に、各スクリーン装置５２を、把握した光学ユニット４０１Ｂの光軸位置に基づいた四隅位置に移動する。これにより、投写レンズ４６Ｂからの投写光学像は、反射装置６０のミラー６３で反射した後、スクリーン装置５２のスクリーン部材５５上に投写され、投写画像の角隅部分が形成される（処理Ｓ８２）。
【０１００】
したがって、本実施形態によれば、上述した効果（１）、（２）に加え、以下の効果がある。
（４）光学装置４５Ｂから射出された投写光学像を、ミラー６３を介してスクリーン装置５２のスクリーン部材５５上に投写できるから、直接、スクリーン部材５５上に投写する場合に比べ、投写距離を長くできる。したがって、あおり方向を有するフロントプロジェクタ用の光学装置４５Ｂについても、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整を行うことができる。
このとき、反射装置進退機構６６で反射装置６０を進退させることにより、投写距離を変化させて、投写光学像を確実にスクリーン装置５２のスクリーン部材５５上に投写できる。
【０１０１】
（５）スクリーン部材５５とＣＣＤカメラ５６とを一体化するとともに、切替機構５７を設けたので、切替機構５７でスクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６の前後位置を切り替えるだけで、スクリーン部材５５を反射装置６０に対向させて、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置を調整できる。したがって、フロントプロジェクタについても容易に対応できる。
【０１０２】
（６）切替機構５７を、スクリーン部材５５の延出方向に沿って延びる垂直部５８２を中心として、スクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６を回転させる回転機構としたので、回転機構を回転させるだけで、スクリーン部材５５およびＣＣＤカメラ５６の前後位置を簡単に切り替えることができる。
【０１０３】
［第３実施形態］
本実施形態では、製造装置２Ｃを用いて、リアプロジェクタ１００用の光学ユニット４０１を構成する光学装置４５を製造する。なお、以下の説明にあたって、第１実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
製造装置２Ｃは、図１９に示すように、投写部本体４０Ｃの構成が第１実施形態と異なる。すなわち、投写部本体４０Ｃは、暗室２０Ｂと、画像形成部としてのスクリーンユニット５０Ｃと、第２スクリーンユニット５０Ｄとを備えている。ここで、第２スクリーンユニット５０Ｄは、スクリーンユニット５０Ｃよりも調整部本体３０側に配置されており、それぞれ、スクリーンユニット進退機構５４によって、投写レンズ４６に対して接離可能とされている。
【０１０４】
スクリーンユニット５０Ｃは、スクリーンユニット５０と同様に、支持フレーム５１、スクリーン装置５２Ｃのほか、支持フレーム５１で囲まれた内側に反射装置６０Ｃを備えているが、光線検出装置を備えていない。ここで、反射装置６０Ｃのミラー６３は、スクリーン部材５５が設けられていない部分に配置されている。
スクリーン装置５２Ｃは、スクリーン装置５２と同様の構成であるが、切替機構５７を備えておらず、スクリーン部材５５の向きは、投写レンズ４６に対向した状態で固定されている。
【０１０５】
第２スクリーンユニット５０Ｄは、スクリーンユニット５０と同様に、支持フレーム５１、スクリーン装置５２Ｄ、および光線検出装置５３を備えている。
スクリーン装置５２Ｄは、スクリーン装置５２と同様の構成であるが、切替機構５７を備えておらず、スクリーン部材５５の向きは、反射装置６０Ｃに対向した状態で固定されている。
ここで、スクリーン装置５２Ｄのスクリーン部材５５は、第２スクリーン部材を構成し、ＣＣＤカメラ５６は、第２画像検出部を構成し、スクリーンユニット進退機構５４は、ミラー進退調整装置を構成する。
【０１０６】
本実施形態では、プリズムおよび液晶パネルの位置調整操作手順のうち、（８）の液晶パネル位置調整のＣＣＤカメラの移動（８−２）が、第１実施形態と異なり、以下の手順で行われる。
（８−２） コンピュータ７０のＣＰＵは、スクリーンユニット５０Ｃの各スクリーン装置５２Ｃを移動して、把握した光学ユニット４０１の光軸位置に対して対称とするとともに、スクリーンユニット５０Ｃを投写レンズ４６に対して接離させる。これにより、投写画像の角隅部分がスクリーン部材５５に形成される（処理Ｓ８２）。このとき、第２スクリーンユニット５０Ｄは、投写レンズ４６からの投写画像が遮られることのないように、投写レンズ４６側に移動させて退避させておく。
以上のような本実施形態によれば、上述した（１）〜（３）と同様の効果がある。
【０１０７】
［第４実施形態］
本実施形態では、図２０に示すように、製造装置２Ｃを用いて、フロントプロジェクタ用の光学ユニット４０１Ｂを構成する光学装置４５Ｂを製造する。なお、以下の説明にあたって、第２実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
本実施形態では、第２実施形態と同様の手順でプリズムおよび液晶パネルの位置調整操作を行うが、光軸位置出し（５）のレーザ光の照射、および（８）の液晶パネル位置調整が、第２実施形態と異なる。
【０１０８】
すなわち、光軸位置出し（５）のレーザ光の照射（５−３）は、以下の手順で行われる。
（５−３） コンピュータ７０のＣＰＵは、レーザ出力部３７３に制御信号を出力して、白色レーザ光を照射させ、スクリーンユニット５０Ｃおよびスクリーンユニット５０Ｄを投写レンズ４６Ｂに対して接離させて投写距離を調整しながら、投写レンズ４６Ｂを介して光線検出装置５３のスクリーン部材５５上にスポット映像を投写し（処理Ｓ５３：レーザ光射出工程）、投写されたスポット映像をＣＣＤカメラ５６で検出し（処理Ｓ５４：レーザ光検出工程）、数値信号としてコンピュータ７０に出力する。
【０１０９】
また、液晶パネル位置調整（８）のＣＣＤカメラの移動（８−２）は、以下の手順で行われる。
（８−２） コンピュータ７０のＣＰＵは、第２スクリーンユニット５０Ｄの各スクリーン装置５２Ｄを、把握した光学ユニット４０１Ｂの光軸位置に基づいた四隅位置に移動する。これにより、投写レンズ４６Ｂからの投写光学像は、スクリーンユニット５０Ｃのミラー６３で反射した後、第２スクリーンユニット５０Ｄのスクリーン部材５５上に投写され、投写画像の角隅部分が形成される（処理Ｓ８２）。
【０１１０】
したがって、本実施形態によれば、上述した（１）、（２）に加え、以下の効果がある。
（７）第２スクリーンユニット５０Ｄを設けたので、光学装置４５Ｂから射出された投写光学像を、スクリーンユニット５０Ｃに設けられたミラー６３を介して第２スクリーンユニット５０Ｄのスクリーン部材５５上に投写し、この投写画像をＣＣＤカメラ５６で検出できるから、直接、スクリーン部材５５上に投写する場合に比べ、投写距離を長くできる。したがって、あおり方向を有するフロントプロジェクタ用の光学装置４５Ｂについても、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置調整を行うことができる。
このとき、スクリーンユニット進退機構５４でミラー６３を進退させることにより、投写距離を変化させて、投写光学像を確実に第２スクリーンユニット５０Ｄのスクリーン部材５５上に投写できる。
【０１１１】
なお、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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る製造装置で製造される光学装置を用いたリアプロジェクタを示す縦断面図。
【図２】前記実施形態に係る光学ユニットの構造を示す模式図。
【図３】前記実施形態に係る光学ユニットを示す斜視図。
【図４】前記実施形態に係る色合成光学系に光変調装置を取り付ける構造を示す分解斜視図。
【図５】前記実施形態に係る色合成光学系の取り付け構造を示す側面図。
【図６】前記実施形態に係る製造装置の構造を示す縦断面図。
【図７】前記実施形態に係る製造装置の構造を示す横断面図。
【図８】前記実施形態に係る光変調装置の位置調整装置の構造を示す側面図。
【図９】前記実施形態に係る光源ユニットの構造を示す模式図。
【図１０】前記実施形態に係る色合成光学系の位置調整装置の構造を示す側面図および平面図。
【図１１】前記実施形態に係る画像形成部および画像検出部を示す正面図。
【図１２】前記実施形態に係る製造装置の制御構造を示すブロック図。
【図１３】前記実施形態における位置調整の手順を表すフローチャート。
【図１４】前記実施形態におけるプリズム位置調整の手順を表すフローチャート。
【図１５】前記実施形態におけるプリズム位置調整の調整終了判定の基準を表す模式図。
【図１６】前記実施形態における光変調装置の位置調整の手順を表すフローチャート。
【図１７】本発明の第２実施形態に係る製造装置の構造を示す縦断面図。
【図１８】前記実施形態における光変調装置の光軸位置出しの手順を示すフローチャート。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る製造装置の構造を示す縦断面図。
【図２０】本発明の第４実施形態に係る製造装置の構造を示す縦断面図。
【符号の説明】
１…プロジェクタ、２，２Ｃ…製造装置、２５…載置台、３０…調整部本体（装置本体）、３１…６軸位置調整ユニット（位置調整装置）、３４１…光路調整ミラー、３４２…ミラー姿勢調整装置、４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ…液晶パネル（光変調装置）、４４４…クロスダイクロイックプリズム（色合成光学系）、４５，４５Ｂ…光学装置、４６，４６Ｂ…投写レンズ（投写光学系）、５０，５０Ｃ…スクリーンユニット（画像形成部）、５４…スクリーンユニット進退機構（ミラー進退調整装置）、５５…スクリーン部材，第２スクリーン部材、５６…ＣＣＤカメラ（画像検出部、第２画像検出部）、５７…切替機構、６３…ミラー（反射ミラー）、６６…反射装置進退機構（ミラー進退調整装置）

Claims (7)

1. 複数の色光を画像情報に応じて各色光毎に変調して光学像を形成する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光学像を合成する色合成光学系とを備え、リアプロジェクタに用いられる光学装置を製造する光学装置の製造装置であって、前記色合成光学系およびこの色合成光学系で合成された光学像を拡大投写する投写光学系が載置される載置台、ならびに、各光変調装置の前記色合成光学系に対する位置および各光変調装置相互の位置を調整する位置調整装置を備えた装置本体と、前記投写光学系から射出された投写光学像が投写される画像形成部と、この画像形成部上に投写された光学像を、該画像形成部の裏面側から検出する画像検出部とを備え、前記画像形成部は、前記光学装置から射出された光学像の光軸および前記投写光学系の光軸とを略一致させたあおりなしの状態で、前記投写光学像の端部が投写されるように、前記投写光学系の光軸に対して対称に配置されていることを特徴とする光学装置の製造装置。
2. 請求項１に記載の光学装置の製造装置において、前記光学装置から射出される投写光学像は矩形状とされ、前記画像形成部は、該投写光学像の角隅部に配置される複数のスクリーン部材を備え、前記画像検出部は、これら複数のスクリーン部材のそれぞれの裏面に配置される複数の撮像素子を備えていることを特徴とする光学装置の製造装置。
3. 請求項２に記載の光学装置の製造装置において、前記投写光学系近傍に配置され、当該投写光学系から射出される光学像を、前記画像形成部に向かって反射する光路調整ミラーと、この光路調整ミラーの姿勢を調整するミラー姿勢調整装置とを備えていることを特徴とする光学装置の製造装置。
4. 請求項２または３に記載の光学装置の製造装置において、前記画像形成部の後段に配置されかつ前記光学装置からの投写画像を反射する反射ミラーと、この反射ミラーの前記投写光学像に沿った進退位置を調整するミラー進退調整装置とを備えていることを特徴とする光学装置の製造装置。
5. 請求項４に記載の光学装置の製造装置において、前記スクリーン部材と前記撮像素子とは一体化され、前記スクリーン部材および前記撮像素子の前後位置を切り替える切替機構が設けられていることを特徴とする光学装置の製造装置。
6. 請求項５に記載の光学装置の製造装置において、前記切替機構は、前記スクリーン部材の延出方向に沿って延びる軸を中心として前記スクリーン部材および撮像素子を回転させる回転機構とされていることを特徴とする光学装置の製造装置。
7. 請求項２または３に記載の光学装置の製造装置において、前記画像形成部は、前記スクリーン部材が設けられていない部分に設けられて前記光学装置からの投写画像を反射する反射ミラーを備え、前記画像形成部の前記投写光学像に沿った進退位置を調整するミラー進退調整装置と、前記画像形成部の前段に配置され前記反射ミラーで反射された投写光学像が投写される第２スクリーン部材と、この第２スクリーン部材上に投写された光学像を検出する第２画像検出部とを備えていることを特徴とする光学装置の製造装置。

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