JP2005156594A - 光源装置、および光学装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １台で複数の色光を射出可能とするとともに、構造を簡素化して小型化を図れる光源装置、および光学装置の製造装置を提供する。
【解決手段】光学装置の製造装置を構成する光源装置としての調整用光源装置７０は、光束を射出する光源ランプユニット７１と、この光源ランプユニット７１から射出された光束を３つの色光に分離する色分離光学装置７３と、この色分離光学装置７３にて分離された３つの色光を外部の所定位置に導光する３つの光ファイバ７４とを備えている。
【選択図】 図８

Description

本発明は、光源装置、および光学装置の製造装置に関する。

従来、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの色光を色光毎に画像情報に応じて変調する３つの光変調装置、およびこれら光変調装置が取り付けられ、変調された３つの光束を合成して画像光を形成する色合成光学装置を備える光学装置と、形成された光学像を拡大投射する投射レンズとを備えたプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、各光変調装置は投射レンズのバックフォーカスの位置に必ずなければならない。また、より鮮明な画像を得るために、各光変調装置間での画素ずれ、投射レンズからの距離のずれの発生を防止する必要がある。

このため、プロジェクタの製造時において、各光変調装置を投射レンズのバックフォーカス位置に正確に配置するフォーカス調整、および、各光変調装置の画素を一致させるアライメント調整が高精度に実施される。そして、このような調整を実施して光学装置を製造する光学装置の製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この光学装置の製造装置では、光変調装置としての液晶パネルに光束を導入する光源装置と、液晶パネルおよび色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズムを介し投射レンズで拡大投射された光束を投影するスクリーンと、スクリーンに投影された画像を検出する光束検出装置と、この光束検出装置で検出された画像に基づいて、液晶パネルのフォーカス・アライメント調整を実施する位置調整装置とを備える。

このうち、光源装置は、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ色光用の各液晶パネルに対応して３台で構成される。そして、各光源装置としては、以下の構成が一般的に採用されている。
すなわち、各光源装置は、白色光を射出する光源ランプ、光源ランプから射出される白色光をＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの色光に変換する色フィルタ、色フィルタにて変換された色光を外部の所定位置に導光する光ファイバ、光源ランプを駆動するための光源駆動回路、および、光源ランプの駆動時の温度上昇を抑制する冷却ファン等の冷却装置等を備えて構成される。

特開２００１−２３５７９５号公報

特許文献１に記載の製造装置では、３つの各液晶パネルに対してＲ，Ｇ，Ｂ色光をそれぞれ導入するために、３台の光源装置を必要とする。３台の光源装置を構成するためには、上述した光源ランプ、色フィルタ、光ファイバ、光源駆動回路、および冷却装置等の略同一の部材が３つ必要となり、製造装置において、製造コストが高騰するとともに、３台の光源装置の設置スペースの増加により製造装置の小型化の阻害要因となる。
このため、１台で複数の色光を射出可能とするとともに、構造の簡素化を図れる光源装置の開発が望まれている。

本発明の目的は、１台で複数の色光を射出可能とするとともに、構造を簡素化して小型化を図れる光源装置、および光学装置の製造装置を提供することにある。

本発明の光源装置は、光束を射出する光源ランプと、この光源ランプから射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、この色分離光学装置にて分離された複数の色光を外部の所定位置に導光する複数の導光部とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、光源装置は、光源ランプと、色分離光学装置と、複数の導光部とを備えているので、１つの光源ランプから射出された光束を色分離光学装置にて複数の色光に分離でき、さらに、複数の導光部にて外部の所定位置に複数の色光を導光することができる。このため、従来のような複数の光源装置により複数の色光を射出する構成と比較して、１つの光源ランプにて複数の色光を射出可能な構成であり、また、光源ランプに対応する光源駆動回路および冷却装置等も各１つで対応できる構成となり、製造コストの低減を図れるとともに、光源装置をコンパクトに纏め、構造を簡素化して小型化を図れる。

本発明の光源装置では、前記色分離光学装置および前記複数の導光部の光路間に配置され、前記複数の色光の光量をそれぞれ調整する複数の光量調整部を備えていることが好ましい。
ここで、光量調整部としては、例えば、複数の色光を部分的に透過させる光変調素子、複数の色光を部分的に遮蔽する光学絞り等を採用できる。
本発明では、光源装置が複数の光量調整部を備えているので、該光量調整部にて複数の色光の光量を調整できる。例えば、光源ランプとして高輝度型の光源ランプを採用した場合には、光量調整部により複数の色光の光量をそれぞれ調整することで、光源装置を搭載する機器の使用に応じた照度を有する各色光を供給できる。

本発明の光源装置では、前記光量調整部は、前記複数の色光を部分的に遮蔽する光学絞りであることが好ましい。
本発明によれば、光量調整部は、光学絞りから構成されているので、簡単な機構で複数の色光の光量調整が可能となる。

本発明の光源装置では、前記光量調整部は、所定の回動軸を中心として回動自在とする板状部材から構成され、前記板状部材には、前記色光の光軸位置を通り、回動方向に延出する開口部が形成され、前記開口部は、回動方向一端から他端にかけて幅狭となるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光量調整部は開口部を有する板状部材から構成され、この開口部は回動方向一端から他端にかけて幅狭となるように形成されているので、簡単な構造で複数の色光の精密な光量調整が可能になる。

本発明の光源装置では、前記色分離光学装置および前記複数の導光部の光路間に配置され、前記色光を遮光する遮光位置、および前記色光を遮光しない非遮光位置にそれぞれ移動自在に構成される色光遮光部を備えていることが好ましい。
本発明によれば、光源装置が色光遮光部を備えているので、複数の色光の少なくともいずれかの色光のみを使用する場合には、複数の色光のうちの使用しない色光に対応する色光遮光部を遮光位置に位置付けることで使用しない色光を容易に遮光できる。

本発明の光源装置では、前記光源ランプおよび前記色分離光学装置の光路間に配置され、前記光源ランプから射出された光束を遮光する遮光位置および前記光源ランプから射出された光束を遮光しない非遮光位置にそれぞれ移動自在に構成される全遮光部を備えていることが好ましい。
本発明によれば、光源装置が全遮光部を備えているので、一時的に光源装置を使用しない場合には、全遮光部を遮光位置に位置付けることで、光源ランプから射出される光束を遮光することができ、光源装置をその都度消灯しなくてもよい。そして、再度使用する場合には、全遮光部を非遮光位置に位置付けることで瞬時に光源装置から光束を射出させることができる。

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光束入射端面を有し、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装置とを備えた光学装置を製造する光学装置の製造装置であって、上述した光源装置と、前記色合成光学装置、およびこの色合成光学装置を介した光学像を拡大投射する投射光学装置を載置する載置部と、前記投射光学装置から射出された光学像が投影される画像形成部と、前記画像形成部に投影された光学像に基づいて、前記色合成光学装置に対する前記複数の光変調装置の位置調整を実施する位置調整部とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、光学装置の製造装置は、上述した光源装置を備えているので、上述した光源装置と同様の作用・効果を享受できる。
また、光学装置の製造装置は、１つの光源ランプにて複数の色光を射出可能とする光源装置を備えているので、従来のような３台の光源装置を備える構成と比較して、消費電力の低減を図れる。
さらに、光源装置を構成する光源ランプが１つで構成されているので、従来のような複数台の光源装置を備える構成と比較して、製造装置内の温度上昇を抑制できる。したがって、光源装置を構成する光源ランプとして、高輝度型の光源ランプを使用可能となり、画像形成部上に投影される光学像の照度を高めることができる。そして、照度の高い光学像を認識することで、色合成光学装置に対する各光変調装置の調整誤差を低減でき、高精度な位置調整が実施可能となる。
また、上述のように光源装置の光源ランプとして高輝度型の光源ランプを採用した場合には、光源ランプから射出される光束の照度が必要以上に高すぎて画像形成部上に投影される光学像の輪郭がぼやけてしまうことがある。このような場合には、例えば、光源装置に複数の色光の光量をそれぞれ調整可能とする光量調整部を備えた構成とすれば、光量調整部により光学像の輪郭をはっきりさせることができ、色合成光学装置に対する各光変調装置の高精度な位置調整が可能となる。

本発明の光学装置の製造装置では、前記画像形成部に投影された光学像を前記画像形成部の裏面側から検出する画像検出部を備え、前記画像検出部は、前記画像形成部に投影された光学像を複数の色光毎の光学像に分解する色分離光学部と、前記色分離光学部にて分解された色光毎の光学像を撮像する複数の撮像素子とを含んで構成されていることが好ましい。
本発明によれば、製造装置が、画像検出部を備えているので、画像形成部に投影された光学像を検出でき、目視にて画像形成部に投影された光学像を確認する場合と比較して、色合成光学装置に対する各光変調装置の位置調整をさらに高精度に実施できる。
また、画像検出部は、色分離光学部と、複数の撮像素子とを含んで構成されている。このことにより、複数の色光を各光変調装置に導入して各光変調装置に対応する光学像を画像形成部に同時に投影し、投影された各光学像を画像検出部に同時に検出させることができる。すなわち、色合成光学装置に対する各光変調装置の位置調整を同時に実施することができる。したがって、製造装置を構成する光源装置として、射出する複数の色光の少なくともいずれかを遮光可能とする色光遮光部を備えた構成としなくてもよく、光源装置の構成の簡素化を図れる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構造〕
図１は、本発明の実施形態に係る複数の光変調装置および色合成光学装置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１１０、色分離光学系１２０、リレー光学系１３０と、光学装置１４０と、投射光学装置としての投射レンズ１６０とを備える。これら光学部品１１０〜１４０，１６０は、図示しない光学部品用筐体内に載置固定される。

インテグレータ照明光学系１１０は、光学装置１４０を構成する後述する３枚の液晶パネル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り、光源装置１１１と、第１レンズアレイ１１２と、第２レンズアレイ１１３と、偏光変換素子１１４と、重畳レンズ１１５とを備えている。

これらのうち、光源装置１１１は、放射状の光線を射出する光源ランプ１１１Ａと、この光源ランプ１１１Ａから射出された放射光を反射する楕円面鏡１１１Ｂと、光源ランプ１１１Ａから射出され楕円面鏡１１１Ｂにより反射された光を平行光とする平行化凹レンズ１１１Ｃとを備える。なお、平行化凹レンズ１１１Ｃの平面部分には、図示しないＵＶフィルタが設けられている。また、光源ランプ１１１Ａとしては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。さらに、楕円面鏡１１１Ｂおよび平行化凹レンズ１１１Ｃの代わりに、放物面鏡を用いてもよい。

第１レンズアレイ１１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ１１１Ａから射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ１１３は、第１レンズアレイ１１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ１１２は、重畳レンズ１１５とともに、第１レンズアレイ１１２の各小レンズの像を後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。

偏光変換素子１１４は、第２レンズアレイ１１３と重畳レンズ１１５との間に配置される。このような偏光変換素子１１４は、第２レンズアレイ１１３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、光学装置１４０での光の利用効率が高められている。

具体的に、偏光変換素子１１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ１１５によって最終的に光学装置１４０の後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ１１１Ａからの光のほぼ半分を利用することができない。
そこで、偏光変換素子１１４を用いることにより、光源ランプ１１１Ａからの射出光をほぼ１種類の偏光光に変換し、光学装置１４０での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子１１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。

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、ダイクロイックミラー１２１、１２２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。

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１３２、１３４を備え、色分離光学系１２０で分離された色光、赤色光を赤色光用の後述する液晶パネルまで導く機能を有している。

この際、色分離光学系１２０のダイクロイックミラー１２１では、インテグレータ照明光学系１１０から射出された光束の青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー１２１によって反射した青色光は、反射ミラー１２３で反射し、フィールドレンズ１７０を通って青色用の後述する液晶パネルに達する。このフィールドレンズ１７０は、第２レンズアレイ１１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の赤、緑色光用の後述する液晶パネルの光入射側に設けられたフィールドレンズ１７０も同様である。

ダイクロイックミラー１２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー１２２によって反射し、フィールドレンズ１７０を通って緑色用の後述する液晶パネルに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー１２２を透過してリレー光学系１３０を通り、さらにフィールドレンズ１７０を通って赤色光用の後述する液晶パネルに達する。なお、赤色光にリレー光学系１３０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１３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ１７０に伝えるためである。なお、リレー光学系１３０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。

光学装置１４０は、光源ランプ１１１Ａから射出された光束を画像情報に応じて変調し、変調された光束を合成して射出するものであり、３枚の光変調装置となる液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ（赤色光用の液晶パネルを１４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを１４１Ｇ、青色光用の液晶パネルを１４１Ｂとする）と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム１４４とを備えている。
液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ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１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂとこれらの光束入射側にある入射側偏光板１４２および射出側にある射出側偏光板１４３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。
具体的な図示は省略するが、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、ＴＦＴのスイッチング素子がマトリックス状に配列し、該スイッチング素子によって電圧が印加される画素電極を備えた駆動基板と、画素電極に対応して対向電極を備えた対向基板とで構成される。

クロスダイクロイックプリズム１４４は、３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂから射出された各色光毎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。なお、クロスダイクロイックプリズム１４４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。そして、クロスダイクロイックプリズム１４４で合成されたカラー画像は、投射レンズ１６０から射出され、スクリーン上に拡大投射される。

投射レンズ１６０は、光学装置１４０で変調された光学像を拡大投射するものであり、具体的な図示は省略するが、ズームレンズの倍率変換のレンズ群および焦点調節用のレンズ群等が鏡筒内に配置され、これらレンズ群の相互位置を変更することにより、投影像の倍率変換および焦点調節を行っている。

〔光学装置の構造〕
図２は、光学装置１４０および投射レンズ１６０が一体化された状態を示す斜視図である。
光学装置１４０は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム１４４を有する光学装置本体１４０Ａと、該光学装置本体１４０Ａを支持固定するヘッド体１５０とを備えて構成されている。
図２に示すように、光学装置１４０と投射レンズ１６０とは、ヘッド体１５０により一体的に組み合わされ、このように一体化することで、プロジェクタ１００の高性能化に対応して、光学装置本体１４０Ａに対して投射レンズ１６０を高精度に位置決めしている。

図３は、光学装置本体１４０Ａの構造を示す分解斜視図である。
光学装置本体１４０Ａは、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂがクロスダイクロイックプリズム１４４の側面三方を囲むように、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム１４４とが一体的に形成されたものである。具体的には、図３に示すように、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、保持枠１４５内に収納され、この保持枠１４５の四隅部分に形成される孔１４５Ａに透明樹脂製のピン１４６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１４４の光束入射端面１４４Ａ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１４４に固定されている。ここで、保持枠１４５には、矩形状の開口部１４５Ｂが形成され、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、この開口部１４５Ｂで露出し、この露出部分が画像形成領域となる。すなわち、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのこの領域に各色光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。

ヘッド体１５０は、図２に示すように、マグネシウム合金等からなる側面略Ｌ字状の構造体である。
このヘッド体１５０において、側面略Ｌ字状の水平面が光学装置本体１４０Ａを載置固定する光学装置本体設置部１５１として機能し、側面略Ｌ字状の垂直面が投射レンズ１６０を設置する投射レンズ設置部１５２として機能する。
このうち、投射レンズ設置部１５２には、図示を省略するが、平面略中央部分に光学装置本体１４０Ａから射出される光束を透過する開口が形成されるとともに、前記開口周縁に投射レンズ１６０を固定するための固定用孔および投射レンズ１６０を位置決めするための位置決め突起が形成されている。
そして、投射レンズ１６０の鏡筒１６１（図２）の光束入射側端部に取り付けられたフランジ１６２には、ヘッド体１５０の投射レンズ設置部１５２の前記固定用孔および前記位置決め突起に対応して複数の孔が形成されており、前記位置決め突起を前記孔に挿通することで投射レンズ１６０がヘッド体１５０に対して位置決めされ、前記孔にねじ１６３を挿通してヘッド体１５０の前記固定用孔に螺合することで、投射レンズ１６０とヘッド体１５０とが一体的に固定される。

このような光学装置１４０では、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１４４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いけないので、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのフォーカス、アライメント調整を実施可能とする製造装置が必要となる。

〔光学装置の製造装置の構造〕
図４、図５は、光学装置の製造装置２を示す図である。具体的に、図４は、製造装置２の側面図であり、図５は、製造装置２の平面図である。なお、図４、図５では、説明を簡略化するために、製造対象となる光学装置１４０から射出される光束の光軸方向をＺ軸とし、このＺ軸に直交する２軸をそれぞれＸ軸およびＹ軸とする。
この製造装置２は、図４または図５に示すように、製造装置本体３０と、スクリーンユニット５０と、当該製造装置２全体の動作制御および画像処理を実施する制御装置（図１３参照）とを備えている。これらのうち、製造装置本体３０およびスクリーンユニット５０は、暗室２０内部に配置され、暗室２０は製造装置本体３０およびスクリーンユニット５０を囲む側板２１および天板２２と、製造装置本体３０を囲むカーテン２３とを備え、光学装置１４０の製造は、この暗室２０内で実施される。

〔製造装置本体の構造〕
製造装置本体３０は、製造対象となる光学装置１４０が載置され、クロスダイクロイックプリズム１４４の各光束入射端面に液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを位置調整して固定する部分である。この製造装置本体３０は、図４または図５に示すように、３つの位置調整部としての６軸位置調整装置３１と、製造対象となる光学装置１４０および投射レンズ１６０を支持固定する載置部としてのクランプ治具３２と、６軸位置調整装置３１およびクランプ治具３２を載置する載置台３３とを備えている。

〔６軸位置調整装置の構造〕
図６は、６軸位置調整装置の構造を示す側面図である。
６軸位置調整装置３１は、クロスダイクロイックプリズム１４４の光束入射端面１４４Ａ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軸位置調整装置３１は、図６に示すように、載置台３３上のレール３３１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。

平面位置調整部３１１は、クロスダイクロイックプリズム１４４の光束入射端面１４４Ａに対する進退位置および平面位置を調整する部分である。この平面位置調整部３１１は、図６に示すように、載置台３３のレール３３１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とを備えている。
基部３１１Ａは、図示しないモータなどの駆動部により、載置台３３のＺ軸方向（図６中、左右方向）に移動する。
脚部３１１Ｂは、側部に設けられる図示しないモータなどの駆動部によって基部３１１Ａに対してＸ軸方向（図６中、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部によって、脚部３１１Ｂに対してＹ軸方向（図６中、上下方向）に移動する。

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１４４の光束入射端面１４４Ａ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る。この面内回転位置調整部３１３は、図６に示すように、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とを備えている。
このうち、回転調整部３１３Ｂは、図示しないモータなどの駆動部によって、回転位置が調整され、クロスダイクロイックプリズム１４４の光束入射端面１４４Ａ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。

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１４４の光束入射端面１４４Ａ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、図６に示すように、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などの駆動部によって、第１調整部３１５Ｂが摺動し、第１調整部３１５Ｂの上部に設けられた図示しないモータなどの駆動部によって、第２調整部３１５Ｃが摺動し、クロスダイクロイックプリズム１４４の光束入射端面１４４Ａ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。

液晶パネル保持部３１７は、製造対象となる液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持する部分である。この液晶パネル保持部３１７は、第２調整部３１５Ｃの先端から突出する４本の柱部材３１７Ａと、これら柱部材３１７Ａを介して固定された基材３１７Ｂと、この基材３１７Ｂの先端側にねじ止め固定される基部３１７Ｃと、この基部３１７Ｃ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３１７Ｄと、このパッド３１７Ｄを介して、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを真空吸着する吸引装置３１７Ｅとを備えている。

図７は、液晶パネル保持部３１７の基部３１７Ｃを正面から見た平面図である。
基部３１７Ｃは、中央部分が突出した、断面凸状の中空部材である。
この基部３１７Ｃにおいて、突出部分３１７１における矩形状の先端面の略中央部分には、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孔３１７Ｃ１と、該調整用光源孔３１７Ｃ１の外側に配置され、保持枠１４５の四隅の孔１４５Ａ位置に応じて設定された固定用光源孔３１７Ｃ２と、調整用光源孔３１７Ｃ１の内側に配置され、パッド３１７Ｄを露出するための十字状の孔３１７Ｃ３とが形成されている。
また、基部３１７Ｃの後部側で外側に張り出した張り出し部分３１７２には、４つのねじ孔３１７Ｃ４が形成されており、この４つのねじ孔３１７Ｃ４に図示しないねじを挿通することにより、基部３１７Ｃは基材３１７Ｂにねじ止めされている。

パッド３１７Ｄは、多孔質性で伸縮自在な弾性部材であって、基部３１７Ｃ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３１７Ｃ３に対応する寸法で十字状に形成された十字部分３１７Ｄ１とを備える。このようなパッド３１７Ｄが基部３１７Ｃに取り付けられると、その十字部分３１７Ｄ１が基部３１７Ｃ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１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、基部３１７Ｃには当接せずに、パッド３１７Ｄの十字部分３１７Ｄ１のみに当接する。

吸引装置３１７Ｅは、具体的な図示を省略するが、図６に示すように、所定のエアーホース３１７Ｅ１を介して、基部３１７Ｃおよびパッド３１７Ｄ近傍に接続され、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを真空吸着によってパッド３１７Ｄに保持させるものである。

〔載置台の構造〕
載置台３３は、製造装置２内を移動自在に構成され、６軸位置調整装置３１およびクランプ治具３２を製造装置２内の所定位置に配置する。この載置台３３の内部には、図示は省略するが、調整用光源装置および固定用光源装置が設置されている。

〔調整用光源装置の構造〕
図８は、調整用光源装置７０の構成を示す平面図である。
調整用光源装置７０は、製造対象である光学装置１４０に調整用光束を導入するものである。この調整用光源装置７０は、図８に示すように、光源ランプとしての光源ランプユニット７１と、電源ユニット７２と、色分離光学装置７３と、導光部としての光ファイバ７４と、全遮光部７５と、光量調整部７６と、色光遮光部７７と、これら光源ランプユニット７１、電源ユニット７２、色分離光学装置７３、光ファイバ７４、全遮光部７５、光量調整部７６、および色光遮光部７７が内部の所定位置に収納配置される光源装置用筐体７８とを備える。
なお、図示は省略したが、調整用光源装置７０は、上述した構成の他、光源ランプユニット７１および／または電源ユニット７２を冷却する冷却ファン等の冷却装置を備えている。

光源ランプユニット７１は、白色光を射出するものであり、図８に示すように、放射光源となる発光管７１１と、発光管７１１から射出された放射光を揃えて射出するリフレクタ７１２と、発光管７１１およびリフレクタ７１２が内部の所定位置に収納配置されるランプハウジング７１３と、ランプハウジング７１３の光束射出側にリフレクタ７１２の開口部分を塞ぐように配置される防爆ガラス７１４とを備える。
この光源ランプユニット７１は、ランプ出力が３２０Ｗの高輝度型ＵＨＰ（Ultra High Performance）ランプから構成される。このように、ランプ出力が高い光源ランプユニット７１を採用することで、調整用光源装置７０から射出される光束の照度を高めることができる。なお、本実施形態では、光源ランプユニット７１としてランプ出力が３２０Ｗのものを採用したが、これに限らず、例えば、３００Ｗ以上のランプ出力を有する光源ランプであれば、調整用光源装置７０から射出される光束の照度を十分に高めることができる。

電源ユニット７２は、外部から供給される電力を、調整用光源装置７０を構成する部材に供給するものである。この電源ユニット７２は、図８に示すように、電源装置７２１と、ランプ駆動回路７２２とを備える。
電源装置７２１は、図示しない電源ケーブルを通して外部から供給された電力をランプ駆動回路７２２、全遮光部７５、光量調整部７６、および前記冷却装置等に供給する。
ランプ駆動回路７２２は、光源ランプユニット７１の発光管７１１に電源装置７２１から供給された電力を供給するものであり、光源ランプユニット７１と電気的に接続されている。

色分離光学装置７３は、光源ランプユニット７１から射出された光束を導光するとともに、３つの色光に分離するものである。この色分離光学装置７３は、図８に示すように、集光レンズ７３１、反射ミラー７３２，７３５〜７３９、ダイクロイックミラー７３３，７３４とを備え、光源ランプユニット７１から射出された白色光を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
具体的に、集光レンズ７３１は、光源ランプユニット７１から射出された光束を、光ファイバ７４の光束入射側開口部分に集光する機能を有している。集光レンズ７３１を介した光束は、反射ミラー７３２にて略９０°偏向された後、ダイクロイックミラー７３３に入射する。ダイクロイックミラー７３３では、入射した光束の赤色光成分が透過するとともに、緑色光成分と青色光成分とが反射する。ダイクロイックミラー７３３を透過した赤色光は、反射ミラー７３８，７３９で反射し、赤色光用の光ファイバ７４の光束入射側開口部分に集光される。
ダイクロイックミラー７３３によって反射した緑色光および青色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー７３４によって反射し、反射ミラー７３５，７３６によってさらに反射され、緑色光用の光ファイバ７４の光束入射側開口部分に集光される。一方、青色光はダイクロイックミラー７３４を透過して反射ミラー７３７で反射され、青色光用の光ファイバ７４の光束入射側開口部分に集光される。

光ファイバ７４は、色分離光学装置７３にて分離された３つの色光を調整用光源装置７０外部の所定位置に導光するものであり、図８に示すように、３つの色光に対応して３つの光ファイバ７４Ｒ，７４Ｇ，７４Ｂ（赤色光用の光ファイバを７４Ｒ、緑色光用の光ファイバを７４Ｇ、青色光用の光ファイバを７４Ｂとする）にて構成される。
これら光ファイバ７４Ｒ，７４Ｇ，７４Ｂの光束入射側端部には、口金７４１が取り付けられ、これら口金７４１が光源装置用筐体７８の一側面にそれぞれ取り付けられている。
また、これら光ファイバ７４Ｒ，７４Ｇ，７４Ｂは、光束射出側端部が４つに分岐され、図６に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ色光用の各６軸位置調整装置３１を構成する液晶パネル保持部３１７の基材３１７Ｂおよび基部３１７Ｃと接続し、その先端部分が基部３１７Ｃの４つの調整用光源孔３１７Ｃ１に当接する。光ファイバ７４Ｒ，７４Ｇ，７４Ｂにて導光された調整用光束は、調整用光源孔３１７Ｃ１から射出されて各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂにおける画像形成領域の四隅部分に照射される。

全遮光部７５は、板状の遮光部材から構成され、光源ランプユニット７１から射出された全光束を遮光可能に構成されている。この全遮光部７５は、図８に示すように、反射ミラー７３２およびダイクロイックミラー７３３の間に配置され、図示しないモータなどの駆動部により、反射ミラー７３２から射出される光束を遮光する遮光位置、および遮光しない非遮光位置をスライド移動自在に構成されている。

光量調整部７６は、色分離光学装置７３にて分離された３つの色光に対応して３つの光量調整部７６Ｒ，７６Ｇ，７６Ｂで構成され、反射ミラー７３９，７３６，７３７と光ファイバ７４Ｒ，７４Ｇ，７４Ｂの光路間にそれぞれ配置される。そして、光量調整部７６は、光学絞りであり、色分離光学装置７３にて分離された３つの色光の光量を調整可能に構成されている。

図９は、光量調整部７６を光軸方向から見た平面図である。
光量調整部７６は、板状の遮光部材から構成され、図９に示すように、回動軸７６１を中心として回動自在に構成されている。
この光量調整部７６には、図９に示すように、調整用光源装置７０内の照明光軸Ａを通り、当該光量調整部７６の回動方向に延出する開口部７６２が形成されている。この開口部７６２は、回動方向の一端７６２Ａから他端７６２Ｂにかけて、次第に幅狭となる形状を有している。すなわち、光量調整部７６が回動軸７６１を中心として回動し、開口部７６２の一端７６２Ａが照明光軸Ａの位置に配置された際には、反射ミラー７３６，７３７，７３９で反射された光束Ｌを全て透過させる。また、この状態から、光量調整部７６が回動軸７６１を中心として回動し、照明光軸Ａの位置に開口部７６２の他端７６２Ｂが近づくにつれ、反射ミラー７３６，７３７，７３９で反射された光束Ｌが開口部７６２の周縁部分にて遮光され、光束Ｌの光量が低減する。
なお、この光量調整部７６は、図示しないモータ等の駆動部により、回動軸７６１を中心に回動自在に構成されている。本実施形態では、図８に示すように、回動軸７６１の先端には、光源装置用筐体７８の外部に露出する回動つまみ７６３が設けられ、手動操作によっても光量調整部７６を回動自在に構成されている。

色光遮光部７７は、色分離光学装置７３にて分離された３つの色光に対応して３つの色光遮光部７７Ｒ，７７Ｇ，７７Ｂ（赤色光用の色光遮光部を７７Ｒ、緑色光用の色光遮光部を７７Ｇ、青色光用の色光遮光部を７７Ｂとする）で構成され、各光量調整部７６の光路後段にそれぞれ配置される。
この色光遮光部７７は、板状の遮光部材から構成され、光量調整部７６を介した色光を遮光可能に構成されている。この色光遮光部７７は、駆動部であるソレノイドアクチュエータ７７１を備え、ソレノイドアクチュエータ７７１が駆動することにより、光量調整部７６を介した色光を遮光する遮光位置、および遮光しない非遮光位置を回動自在に構成されている。
以上説明した、調整用光源装置７０が、本発明に係る光源装置に相当する。

〔固定用光源装置の構造〕
固定用光源装置は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１４４の光束入射端面１４４Ａに固定するに際し、紫外線硬化型接着剤を硬化させる固定用光束（紫外線）を射出するものであり、図示しない光ファイバにより固定用光束が導光される。前記光ファイバは、６軸位置調整装置３１を構成する液晶パネル保持部３１７の基材３１７Ｂおよび基部３１７Ｃと接続し、その先端部分が基部３１７Ｃの固定用光源孔３１７Ｃ２に当接する。前記光ファイバにて導光された固定用光束は、固定用光源孔３１７Ｃ２から射出されて保持枠１４５の四隅の孔１４５Ａ位置に照射され、すなわち、保持枠１４５とクロスダイクロイックプリズム１４４とをピン１４６を介して接着固定する。
なお、前記固定用光源装置は、図示しない光源駆動回路等の駆動部により駆動する。

〔スクリーンユニットの構造〕
図１０は、スクリーンユニット５０を裏面側から見た平面図である。
スクリーンユニット５０は、製造対象となる光学装置１４０から射出され投射レンズ１６０にて拡大投射された光束を投影するとともに、投影された光束を検出する部分である。このスクリーンユニット５０は、図４、図５、または図１０に示すように、載置台５１と、画像形成部としての透過型スクリーン５３と、画像検出部としての光束検出装置５５とを備えている。
載置台５１は、図４または図５に示すように、製造装置本体３０と所定の距離を設けて配置され、透過型スクリーン５３および光束検出装置５５を載置するものである。この載置台５１の上面には、Ｚ軸方向（図４、図５中、左右方向）に延びる３本のレール５１１が設けられている。

透過型スクリーン５３は、載置台５１上面のレール５１１とＺ軸方向（図４、図５中、左右方向）に移動自在に係合し、製造対象となる光学装置１４０から射出され投射レンズ１６０にて拡大投射された光束を投影するものである。なお、透過型スクリーン５３の移動は、図示しないモータなどの駆動部の駆動により実施される。この透過型スクリーン５３は、図１０に示すように、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。

光束検出装置５５は、透過型スクリーン５３の裏面に配置され、スクリーン本体５３３の裏面側に形成される投射画像を検出するものである。この光束検出装置５５は、図４、図５、または図１０に示すように、３ＣＣＤカメラ５５１と、移動機構５５３とを備える。

図１１は、３ＣＣＤカメラ５５１の構造を模式的に示す図である。
３ＣＣＤカメラ５５１は、スクリーン本体５３３の裏面側で形成される投射画像を検出して電気信号として出力するものであり、透過型スクリーン５３上に表示される矩形状の投射画像の四隅部分近傍に移動機構５５３を介して４つ配置されている。この３ＣＣＤカメラ５５１は、図１１に示すように、外部からの光束を内部に集光する集光レンズ５５１Ａと、この集光レンズ５５１Ａのバックフォーカス位置に配置された撮像部５５１Ｂとを備えて構成されている。
このうち、撮像部５５１Ｂは、集光レンズ５５１Ａのバックフォーカス位置に形成された画像平面５５１Ｂ１と、この画像平面５５１Ｂ１上の画像を赤、青、緑の３色に分解する色分離光学部としてのダイクロイックプリズム５５１Ｂ２と、このダイクロイックプリズム５５１Ｂ２の光束射出端面に設置され、射出されるそれぞれの色光が結像する３つの撮像素子としてのＣＣＤ５５１Ｂ３とを備えている。なお、撮像部５５１Ｂは、この構成に限らず、図１２に示すような構成でもよい。

具体的に、ダイクロイックプリズム５５１Ｂ２は、３体のプリズムで構成される。これら３体の間には、青色光反射膜および緑色光反射膜が形成されている。これにより、入射した光束は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光に分解される。また、ここでは、３体のプリズムの間に青色光反射膜および緑色光反射膜が形成されているが、これに限らず、その他、青色光反射膜および赤色光反射膜、または、赤色光反射膜および緑色光反射膜が形成された構成であってもよい。
そして、３つのＣＣＤ５５１Ｂ３は、製造装置本体３０を構成する前記制御装置と電気的に接続されており、該ＣＣＤ５５１Ｂ３で変換された色光毎の画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ信号）は前記制御装置に入力され、画像処理が実施される。

移動機構５５３は、枠体５３１の四隅部分近傍に設けられる基部５５３Ａと、この基部５５３Ａに対して、Ｘ軸方向（図１０中、左右方向）に摺動可能に設けられる４本の軸部材５５３Ｂと、各々の軸部材５５３ＢにＹ軸方向（図１０中、上下方向）に摺動自在に取り付けられ、３ＣＣＤカメラ５５１を支持固定するカメラ取付部５５３Ｃとを備えている。なお、各軸部材５５３Ｂおよび各カメラ取付部５５３Ｃの移動は、図示しないモータなどの駆動部の駆動により実施される。

〔制御装置による制御構造〕
図１３は、制御装置９０による製造装置２の制御構造を示すブロック図である。
制御装置９０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびハードディスクを備えたコンピュータで構成され、種々のプログラムを実行して製造装置２全体を制御する。この制御装置９０は、図１３に示すように、操作部９１と、表示部９２と、制御部９３とを備える。
操作部９１は、例えば、キーボードおよびマウス等で入力操作される図示しない各種操作ボタンを有している。この操作ボタンの入力操作を実施することにより、制御装置９０を適宜動作させるとともに、例えば、表示部９２に表示される情報に対して、制御装置９０の動作内容の設定等が実施される。そして、作業者による操作部９１の入力操作により、操作部９１から適宜所定の操作信号を制御部９３に出力する。
なお、この操作部９１としては、操作ボタンの入力操作に限らず、例えば、タッチパネルによる入力操作や、音声による入力操作等により、各種条件を設定入力する構成としてもできる。

表示部９２は、制御部９３に制御され、所定の画像を表示する。例えば、制御部９３にて処理された画像の表示、または、操作部９１の入力操作により、制御部９３の後述するメモリに格納する情報を設定入力、または更新する際、制御部９３から出力されるメモリ内のデータを適宜表示させる。この表示部９２は、例えば、液晶や有機ＥＬ（electroluminescence）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＣＲＴ(Cathode-Ray Tube)等が用いられる。

制御部９３は、ＣＰＵを制御するＯＳ(Operating System)上に展開されるプログラムとして構成され、操作部９１からの操作信号の入力に応じて、所定のプログラムを実行し、製造装置２を駆動制御するとともに、スクリーンユニット５０の光束検出装置５５で撮像された画像に基づいて製造装置２を駆動制御する。この制御部９３は、図１３に示すように、画像取込部９３１と、画像処理部９３２と、駆動制御部９３３と、メモリ９３４とを備える。

画像取込部９３１は、例えば、ビデオキャプチャボード等で構成され、光束検出装置５５の３ＣＣＤカメラ５５１から出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号を入力し、入力した各信号を画像信号に変換して画像処理部９３２に出力する。
画像処理部９３２は、画像取込部９３１から出力される画像信号を読み込み、読み込んだ画像信号に基づいて画像処理を実施し、処理した結果に基づいて液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの姿勢最適位置を判定する。そして、判定した姿勢最適位置に基づく所定の信号を駆動制御部９３３に出力する。また、画像処理部９３２は、画像信号に基づいて、調整用光源装置７０の光量調整部７６の回動最適位置を判定する。そして、判定した光量調整部７６の回動最適位置をメモリ９３４に格納する。

駆動制御部９３３は、所定の制御プログラム、画像処理部９３２から出力される信号に基づいて、駆動部９３３Ａに制御信号を出力し、駆動部９３３Ａに製造装置本体３０を構成する６軸位置調整装置３１、固定用光源装置８０、調整用光源装置７０の光量調整部７６および全遮光部７５、スクリーンユニット５０を構成する透過型スクリーン５３および光束検出装置５５の移動機構５５３を駆動させる。なお、駆動部９３３Ａは、上述したように、モータ、光源駆動回路、ソレノイドアクチュエータ等にて構成される。
また、駆動制御部９３３は、所定の制御プログラムに基づいて、調整用光源装置７０のランプ駆動回路７２２に制御信号を出力し、ランプ駆動回路７２２に光源ランプユニット７１を駆動させる。
メモリ９３４は、所定の制御プログラム、機種データ、および、画像処理部９３２から出力される情報を格納する。

〔光学装置の製造方法〕
次に、上述した製造装置２による光学装置１４０の製造方法を図面に基づいて説明する。
図１４は、光学装置１４０の製造方法を説明するフローチャートである。
先ず、光学装置１４０を製造する前に、事前準備として、プロジェクタの機種に応じた調整用光源装置７０における各色光の光量、画像処理用の基準パターン、および３ＣＣＤカメラ５５１の基準位置を予め取得しておく（処理Ｓ１〜Ｓ６）。
具体的には、フォーカス位置およびアライメント位置が予め調整されたマスター光学装置と、このマスター光学装置に対応するマスターレンズとをクランプ治具３２にセットする（処理Ｓ１）。ここで、マスター光学装置は、基準クロスダイクロイックプリズムに、３枚の基準光変調装置（液晶パネル）を一体に設けたものである。また、マスターレンズは、マスター光学装置の機種に応じた投射レンズであり、平均的な光学特性を有するものである。

次に、作業者は、制御装置９０の操作部９１を操作し、プロジェクタの機種に応じた機種データの登録作業を実施する旨の所定のプログラムを呼び出す。制御装置９０の制御部９３は、メモリ９３４に格納されたプログラムを読み出し、以下の処理を実施する。
先ず、制御部９３の駆動制御部９３３は、調整用光源装置７０のランプ駆動回路７２２に所定の制御信号を出力し、光源ランプユニット７１を駆動させ、マスター光学装置の各基準光変調装置に光束を導入させる（処理Ｓ２）。
処理Ｓ２の後、制御部９３は、マスター光学装置を介しマスターレンズにて拡大投射され透過型スクリーン５５３に投影された投影像を、光束検出装置５５の３ＣＣＤカメラ５５１に検出させる（処理Ｓ３）。この際、駆動制御部９３３は、駆動部９３３Ａに所定の制御信号を主力して光束検出装置５５の移動機構５５３を駆動させ、光束を確実に受光できる位置に３ＣＣＤカメラ５５１を移動させる。この３ＣＣＤカメラ５５１で撮像された画像は、赤、緑、青の３色に分解されて、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号として制御部９３に入力される。

処理Ｓ３の後、制御部９３は、３ＣＣＤカメラ５５１にて撮像された画像に基づいて、調整用光源装置７０における光量調整部７６を駆動制御し、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色光の光量の調整を実施する（処理Ｓ４）。
例えば、制御部９３の画像処理部９３２は、画像取込部９３１にてＲ，Ｇ，Ｂ信号を変換した各画像信号を入力する。また、画像処理部９３２は、入力した各画像信号の出力値を算出し、算出した出力値と、３ＣＣＤカメラ５５１の飽和出力値とを比較する。そして、画像処理部９３２は、算出した出力値を前記飽和出力値よりも所定値だけ低くする旨、すなわち、３ＣＣＤカメラ５５１にて投影像を良好に認識可能な状態にする旨の制御指令を駆動制御部９３３に出力する。駆動制御部９３３は、画像処理部９３２からの制御指令に基づく所定の制御信号を駆動部９３３Ａに出力し、調整用光源装置７０の光量調整部７６Ｒ，７６Ｇ，７６Ｂを回動させる。この各光量調整部７６の回動により、調整用光源装置７０から射出される各色光の光量が調整され、３ＣＣＤカメラ５５１にて投影像が良好に認識可能となる。

処理Ｓ４の後、制御部９３は、各光量調整部７６の回動位置をマスター光学装置の機種に応じた機種データとしてメモリ９３４に格納するとともに、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのフォーカス調整時における３ＣＣＤカメラ５５１の基準位置、および液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのアライメント調整時における基準パターンをマスター光学装置の機種に応じた機種データとしてメモリ９３４に格納する（処理Ｓ５）。

図１５，１６は、３ＣＣＤカメラ５５１にて撮像された画像の一例を示す図である。
具体的に、例えば、図１５に示すように、基準光変調装置の四隅に対応した端部位置から、対角内側方向に移動し、各画像２００Ａ〜２００Ｄに画素領域ＣＡのみを表示できる位置が、３ＣＣＤカメラ５５１のフォーカス調整用の基準位置となる。
また、例えば、図１６に示すように、各画像２００Ａ〜２００Ｄにおいて、画素領域ＣＡとこの画素領域ＣＡ以外の領域を所定の比率に設定した略正方形状の領域が、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのアライメント調整用の基準パターンＢＰとなる。また、この時の３ＣＣＤカメラ５５１の位置が機種に応じたアライメント調整用の基準位置となる。
以上の処理Ｓ１〜Ｓ５の後、駆動制御部９３３は、駆動部９３３Ａに所定の制御信号を出力し、調整用光源装置７０の全遮光部７５をスライド移動させて遮光位置に位置付け、光源ランプユニット７１から射出される全光束を遮光させる（処理Ｓ６）。

処理Ｓ６の後、制御部９３は、他の機種に応じた機種データをさらに登録するか否かの選択を促す情報を表示部９２に表示させる（処理Ｓ７）。ここで、作業者は、他の機種の機種データをさらに登録する場合には、クランプ治具３２に設置されたマスター光学装置およびマスターレンズを、他のマスター光学装置およびマスターレンズに交換するとともに（処理Ｓ８）、操作部９１を操作して他の機種の機種データをさらに登録する旨の入力操作を実施する。そして、上述した処理Ｓ２〜処理Ｓ６の処理が再度実施され、他の機種に応じた機種データがメモリ９３４に登録される。

一方、作業者は、他の機種の機種データをこれ以上登録しない場合には、以下に示すように、光学装置１４０の製造を開始する。
先ず、作業者は、クランプ治具３２に設置されたマスター光学装置およびマスターレンズを取り外す。そして、製造対象となる光学装置１４０に対応するマスターレンズをクランプ治具３２に設置するとともに、製造装置２に光学装置１４０を設置する（処理Ｓ９）。
具体的に、光学装置１４０の製造装置２への設置は、クロスダイクロイックプリズム１４４がヘッド体１５０に固定されたユニットをクランプ治具３２に設置する。また、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１４６を保持枠１４５の四隅の孔１４５Ａに挿入した状態で、６軸位置調整装置３１の液晶パネル保持部３１７に吸着保持させる。

処理Ｓ９の後、作業者は、制御装置９０の操作部９１を操作し、製造する光学装置１４０の機種に応じた所定のプログラムを呼び出す。制御装置９０の制御部９３は、メモリ９３４に格納されたプログラムを読み出し、光学装置１４０の製造を開始する。
制御部９３は、メモリ９３４に格納された機種データのうち、製造対象となる光学装置１４０の機種に応じた機種データを呼び出す（処理Ｓ１０）。
そして、駆動制御部９３３は、呼び出した機種データに基づいて、駆動部９３３Ａに所定の制御信号を出力し、移動機構５５３を駆動させ、３ＣＣＤカメラ５５１を光学装置１４０の機種に応じたフォーカス調整基準位置に設置する（処理Ｓ１１）。
また、駆動制御部９３３は、呼び出した機種データに基づいて、駆動部９３３Ａに所定の制御信号を出力し、各光量調整部７６を駆動させ、各光量調整部７６を光学装置１４０の機種に応じた基準回動位置に設置する（処理Ｓ１２）。

処理Ｓ１２の後、駆動制御部９３３は、駆動部９３３Ａに所定の制御信号を出力し、調整用光源装置７０の全遮光部７５をスライド移動させて非遮光位置に位置付け、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色光を液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに導入させる（処理Ｓ１３）。
そして、制御部９３は、光学装置１４０を介しマスターレンズにて拡大投射され透過型スクリーン５５３に投影された投影像を、３ＣＣＤカメラ５５１に検出させる（処理Ｓ１４）。この３ＣＣＤカメラ５５１で撮像された画像は、赤、緑、青の３色に分解されて、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号として制御部９３に入力される。

処理Ｓ１４の後、制御部９３は、以下に示すように、３ＣＣＤカメラ５５１から出力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号に基づいて、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのフォーカス調整（クロスダイクロイックプリズム１４４に対して近接隔離する方向の位置調整）を同時に実施する（処理Ｓ１５）。なお、以下では、説明を簡略化するために、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス調整のみを説明する。他の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｂのフォーカス調整も、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス調整と同様に実施するものとする。
具体的に、画像処理部９３２は、画像取込部９３１から出力される各画像信号を読み込み、例えば図１５または図１６において、液晶パネル１４１Ｇの四隅部分の画像２００Ａ〜２００Ｄから特定の指標値（例えば、画像２００Ａ〜２００Ｄの所定位置での輝度値、画像２００Ａ〜２００Ｄの所定領域内でのコントラスト値等）を算出する。そして、この算出した指標値をメモリ９３４に格納するとともに、所定の制御指令を駆動制御部９３３に出力する。
そして、駆動制御部９３３は、画像処理部９３２から出力される制御指令に基づいて、駆動部９３３Ａに所定の制御信号を出力し、駆動部９３３Ａに６軸位置調整装置３１を駆動させ、液晶パネル１４１Ｇをクロスダイクロイックプリズム１４４に対して近接隔離する方向に所定距離移動させる。
このような指標値の取得、および液晶パネルの移動を繰り返し実施した後、画像処理部９３２は、算出した四隅の指標値がほぼ等しくなり、かつ、最も大きくなる位置を液晶パネル１４１Ｇのフォーカス最適位置として判定する。そして、画像処理部９３２は、フォーカス最適位置に液晶パネル１４１Ｇを位置付ける旨の制御指令を駆動制御部９３３に出力し、駆動制御部９３３が駆動部９３３Ａを介して６軸位置調整装置３１を駆動制御して液晶パネル１４１Ｇをフォーカス最適位置に位置付ける。

処理Ｓ１５において液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのフォーカス調整を実施した後、制御部９３は、呼び出した機種データに基づいて、駆動部９３３Ａに所定の制御信号を出力し、移動機構５５３を駆動させ、３ＣＣＤカメラ５５１を光学装置１４０の機種に応じたアライメント調整基準位置に設置する（処理Ｓ１６）。
処理Ｓ１６の後、制御部９３は、以下に示すように、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのアライメント調整を略同時に実施する（処理Ｓ１７）。なお、以下では、説明を簡略化するために、液晶パネル１４１Ｇのアライメント調整のみを説明する。他の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｂのアライメント調整も、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス調整と同様に実施するものとする。
具体的に、制御部９３は、３ＣＣＤカメラ５５１にて液晶パネル１４１Ｇの四隅部分の画像を取り込む。そして、取り込んだ画像から基準パターンＢＰ（図１６）に相当する部分を検出し、検出されたパターンの位置と、機種データに含まれ光学装置１４０の機種に応じた基準パターンＢＰの位置とのずれ量を算出する。この後、制御部９３は、算出したずれ量に基づいて、駆動部９３３Ａに所定の制御信号を出力し、６軸位置調整装置３１を移動させ、検出されたパターンの位置が基準パターンＢＰの位置に一致するように、液晶パネル１４１Ｇのアライメント調整（平面位置、面内回転位置、および面外回転位置調整）を実施する。

処理Ｓ１７において液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのアライメント調整を実施した後、制御部９３は、駆動部９３３Ａに所定の制御信号を出力して固定用光源装置８０を駆動させ、ピン１４６に紫外線を照射して液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１４４の各光束入射端面１４４Ａに固定する（処理Ｓ１８）。
以上のような処理Ｓ１〜処理Ｓ１８により、光学装置１４０が製造される。

上述した本実施形態においては、製造装置２を構成する調整用光源装置７０は、１つの光源ランプユニット７１から射出された光束を色分離光学装置７３にてＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光に分離でき、さらに、３つの光ファイバ７４Ｒ，７４Ｇ，７４Ｂにて調整用光源装置７０外部の所定位置に３つの色光を導光できる。このため、従来のような３台の光源装置によりＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光を射出する構成と比較して、１つの光源ランプユニット７１にて３つの色光を射出可能な構成であり、また、光源ランプユニット７１に対応するランプ駆動回路７２２および冷却装置も各１つで対応できる構成となり、製造コストの低減を図れるとともに、調整用光源装置７０をコンパクトに纏め、構造を簡素化して小型化を図れる。

また、調整用光源装置７０を構成する光源ランプユニット７１が１つで構成されているので、従来のような３台の光源装置を備える構成と比較して、製造装置２内の温度上昇を抑制できる。したがって、本実施形態のように、光源ランプユニット７１として、高輝度型ＵＨＰランプを採用しても製造装置２内の温度上昇を十分に抑制できる。そして、このような光源ランプユニット７１を採用することで、透過型スクリーン５３上に投影される投影像の照度を高めることができ、３ＣＣＤカメラ５５１にて投影像を良好に認識でき、
クロスダイクロイックプリズム１４４に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置調整を高精度に実施できる。

さらに、調整用光源装置７０は、光量調整部７６を備えているので、光源ランプユニット７１から射出される光束の照度が必要以上に高すぎて透過型スクリーン５３上に投影される投影像の輪郭がぼやけ、３ＣＣＤカメラ５５１にて投影像を良好に認識させることができない場合であっても、光量調整部７６にてＲ，Ｇ，Ｂ各色光の光量を調整することで、３ＣＣＤカメラ５５１にて投影像を良好に認識させることが可能となる。
この光量調整部７６は、回動軸７６１を中心として回動自在とし、開口部７６２を有する板状の遮光部材から構成され、開口部７６２は回動方向一端７６２Ａから他端７６２Ｂにかけて、次第に幅狭となる形状を有しているので、簡単な構造で３つの色光の精密な光量調整が実施できる。

さらにまた、調整用光源装置７０は、色光遮光部７７を備えているので、クロスダイクロイックプリズム１４４に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置調整を実施する際に、例えば、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを順番に位置調整する場合、位置調整を実施していない液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに対応する色光を色光遮光部７７にて遮光できる。また、透過型スクリーン５３上に投影される投影像を目視にて確認する際でも、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの少なくともいずれかに対応する色光の遮光を色光遮光部７７にて実施すれば、確認したい液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに対応する投影像のみを目視にて確認できる。

また、調整用光源装置７０は、全遮光部７５を備えているので、複数の機種データを連続して登録するために、マスターレンズおよびマスター光学装置の交換を実施する際に、一時的に光源ランプユニット７１から射出される光束を全遮光部７５にて遮光することで、光源ランプユニット７１をその都度消灯しなくてもよい。そして、再度使用する場合に全遮光部７５による遮光状態を解除すれば、瞬時に光源ランプユニット７１から光束を射出できる。

そして、製造装置２は、上述した調整用光源装置７０を備えることで、該製造装置２自体の製造コストの低減、および小型化を図れる。
また、製造装置２は、１つの光源ランプユニット７１にて３つの色光を射出可能とする調整用光源装置７０を備えているので、従来のような３台の光源装置を備える構成と比較して、消費電力の低減を図れる。

さらに、製造装置２は、光束検出装置５５を備えているので、透過型スクリーン５３に投影された投影像を検出でき、目視にて透過型スクリーン５３に投影された投影像を確認する場合と比較して、クロスダイクロイックプリズム１４４に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置調整を高精度に実施できる。
この光束検出装置５５の３ＣＣＤカメラ５５１は、ダイクロイックプリズム５５１Ｂ２および３つのＣＣＤ５５１Ｂ３を含んで構成される撮像部５５１Ｂを備えているので、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに対応する投影像を透過型スクリーン５３に同時に投影させ、各投影像を３ＣＣＤカメラ５５１にて同時に検出させることができる。すなわち、クロスダイクロイックプリズム１４４に対する各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置調整を同時に実施することができる。したがって、例えば、調整用光源装置７０の色光遮光部７７を省略することが可能となり、このような構成では調整用光源装置７０の構成のさらなる簡素化を図れる。

また、製造装置２は、該製造装置２全体を制御する制御装置９０を備えているので、光学装置１４０の製造を略全自動で実施でき、作業者にそれほど煩雑な作業を実施させることがない。
この制御装置９０は、調整用光源装置７０から射出される各色光の光量の調整を実施する際、３ＣＣＤカメラ５５１からの信号の出力値が３ＣＣＤカメラ５５１の飽和出力値よりも所定値だけ低くなるように調整用光源装置７０の光量調整部７６を駆動制御するので、３ＣＣＤカメラ５５１にて投影像を最適な照度で検出させることができる。

[６．実施形態の変形]
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記実施形態では、調整用光源装置７０の光源ランプユニット７１として、高輝度型ＵＨＰランプを採用したが、これに限らず、従来使用されていたランプ出力の低い光源ランプを採用した構成でも、本発明の目的を達成できる。
前記実施形態において、色分離光学装置７３の構成は、前記実施形態で説明した構成に限らず、その他の構成を採用してもよい。例えば、白色光をＲ，Ｇ，Ｂの各色光に分離する機能を有する部材として、ダイクロイックミラー７３３，７３４を採用していたが、これに限らず、白色光をＲ，Ｇ，Ｂの各色光に分解するダイクロイックプリズムを採用した構成としてもよい。

前記実施形態では、光量調整部７６は、光学絞りである構成を説明したが、これに限らず、複数の色光を部分的に透過させる液晶パネル等の光変調素子にて構成してもよい。また、光量調整部７６は、回動することで色光の光量を調整する構成としたが、スライド移動することで色光の光量を調整する構成としてもよい。すなわち、開口部７６２を、スライド方向一端から他端にかけて幅狭となる形状とすればよい。
また、全遮光部７５も同様に、スライド移動することで光束の遮光を実施する構成としたが、回動することで光束の遮光を実施する構成としてもよい。
さらに、色光遮光部７７も同様に、回動することで色光の遮光を実施する構成としたが、スライド移動することで色光の遮光を実施する構成としてもよい。

前記実施形態では、透過型スクリーン５３上の投影像を３ＣＣＤカメラ５５１にて撮像する構成としたが、通常のＣＣＤカメラ、またはＭＯＳセンサ等の撮像素子にて撮像する構成としてもよい。また、光束検出装置５５を省略して、透過型スクリーン５３上の投影像を目視にて確認する構成としてもよい。

前記実施形態では、調整用光源装置７０は、３つの色光を射出可能とする構成としたが、これに限らず、２つの色光を射出可能とする構成、４つ以上の色光を射出可能とする構成としてもよい。
前記実施形態において、光学装置１４０の構成は、前記実施形態で説明した構成に限らず、色合成光学装置および光変調装置を備えていればよく、ヘッド体１５０を省略した構成等を採用してもよい。また、例えば、光学装置１４０は、光学装置１４０は、３つの液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを備える構成としたが、これに限らず、２つの液晶パネルを備える構成、４つ以上の液晶パネルを備える構成としてもよい。
前記実施形態では、調整用光源装置７０を光学装置１４０の製造装置２に搭載した構成を説明したが、これに限らず、その他の光学機器を製造する製造装置、光束を照射することで光学機器を構成する光学部品の位置を調整する調整装置等に搭載する構成としてもよい。

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の光源装置は、１台で複数の色光を射出可能とするとともに、構造を簡素化して小型化を図れるため、プロジェクタに用いられる光学装置の製造装置に搭載される光源装置として有用である。

本実施形態に係る複数の光変調装置および色合成光学装置を含む光学装置を備えるプロジェクタの構造を示す図。 前記実施形態における光学装置および投射レンズが一体化された状態を示す斜視図。 前記実施形態における光学装置本体の構造を示す分解斜視図。 前記実施形態における光学装置の製造装置を示す図。 前記実施形態における光学装置の製造装置を示す図。 前記実施形態における６軸位置調整装置の構造を示す側面図。 前記実施形態における液晶パネル保持部の基部を正面から見た平面図。 前記実施形態における調整用光源装置の構成を示す平面図。 前記実施形態における光量調整部を光軸方向から見た平面図。 前記実施形態におけるスクリーンユニットを裏面側から見た平面図。 前記実施形態における３ＣＣＤカメラの構造を模式的に示す図。 前記実施形態における撮像部の他の例を示す図。 前記実施形態における制御装置による製造装置の制御構造を示すブロック図。 前記実施形態における光学装置の製造方法を説明するフローチャート。 前記実施形態における３ＣＣＤカメラにて撮像された画像の一例を示す図。 前記実施形態における３ＣＣＤカメラにて撮像された画像の一例を示す図。

符号の説明

２・・・製造装置、３２・・・クランプ治具（載置部）、５３・・・透過型スクリーン（画像形成部）、５５・・・光束検出装置（画像検出部）、７０・・・調整用光源装置、７１・・・光源ランプユニット（光源ランプ）、７３・・・色分離光学装置、７４・・・光ファイバ（導光部）、７５・・・全遮光部、７６・・・光量調整部、７７・・・色光遮光部、１４０・・・光学装置、１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ・・・液晶パネル（光変調装置）、１４４・・・クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、１６０・・・投射レンズ（投射光学装置）、５５１Ｂ２・・・ダイクロイックプリズム（色分離光学部）、５５１Ｂ３・・・ＣＣＤ（撮像素子）、７６１・・・回動軸、７６２・・・開口部、７６２Ａ・・・回動方向一端、７６２Ｂ・・・他端。

Claims (8)

1. 光束を射出する光源ランプと、
   この光源ランプから射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、
   この色分離光学装置にて分離された複数の色光を外部の所定位置に導光する複数の導光部とを備えていることを特徴とする光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置において、
   前記色分離光学装置および前記複数の導光部の光路間に配置され、前記複数の色光の光量をそれぞれ調整する複数の光量調整部を備えていることを特徴とする光源装置。
3. 請求項２に記載の光源装置において、
   前記光量調整部は、前記複数の色光を部分的に遮蔽する光学絞りであることを特徴とする光源装置。
4. 請求項３に記載の光源装置において、
   前記光量調整部は、所定の回動軸を中心として回動自在とする板状部材から構成され、
   前記板状部材には、前記色光の光軸位置を通り、回動方向に延出する開口部が形成され、
   前記開口部は、回動方向一端から他端にかけて幅狭となるように形成されていることを特徴とする光源装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の光源装置において、
   前記色分離光学装置および前記複数の導光部の光路間に配置され、前記色光を遮光する遮光位置、および前記色光を遮光しない非遮光位置にそれぞれ移動自在に構成される色光遮光部を備えていることを特徴とする光源装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の光源装置において、
   前記光源ランプおよび前記色分離光学装置の光路間に配置され、前記光源ランプから射出された光束を遮光する遮光位置および前記光源ランプから射出された光束を遮光しない非遮光位置にそれぞれ移動自在に構成される全遮光部を備えていることを特徴とする光源装置。
7. 複数の色光を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光束入射端面を有し、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装置とを備えた光学装置を製造する光学装置の製造装置であって、
   請求項１から請求項６のいずれかに記載の光源装置と、
   前記色合成光学装置、およびこの色合成光学装置を介した光学像を拡大投射する投射光学装置を載置する載置部と、
   前記投射光学装置から射出された光学像が投影される画像形成部と、
   前記画像形成部に投影された光学像に基づいて、前記色合成光学装置に対する前記複数の光変調装置の位置調整を実施する位置調整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。
8. 請求項７に記載の光学装置の製造装置において、
   前記画像形成部に投影された光学像を前記画像形成部の裏面側から検出する画像検出部を備え、
   前記画像検出部は、前記画像形成部に投影された光学像を複数の色光毎の光学像に分解する色分離光学部と、前記色分離光学部にて分解された色光毎の光学像を撮像する複数の撮像素子とを含んで構成されていることを特徴とする光学装置の製造装置。

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