JP2008139812A - プロジェクタを構成する光学部品の調整装置、及び調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通常スクリーンに表示される画像に基づいて光軸調整、及びコントラスト調整を
行うことができ、作業スペースを小型化することができるプロジェクタを構成する光学部
品の調整装置の提供。
【解決手段】調整装置１０は、スクリーン１１と、照度計１２と、遮光箱１３とを備える
。スクリーン１１は、表示される投影画像が４０インチとなる位置Ｐ１に配置される。照
度計１２は、プロジェクタ１から投影される光学像の光路後段、かつ、スクリーン１１よ
りもプロジェクタ１側に配置される。ここで、照度計１２は、表示影が投影画像の外縁に
かからない範囲内における最もプロジェクタ１に近い位置Ｐ２に照度計１２を配置される
。遮光箱１３は、プロジェクタ１から投影される光学像の光路の一部と、照度計１２とを
囲むように配置される。
【選択図】図６

Description

本発明は、プロジェクタを構成する光学部品の調整装置、特にプロジェクタを構成する
光学部品の光軸調整、及びコントラスト調整を行う調整装置、及び調整方法に関する。

従来、光源から射出された光を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該光学像
をスクリーンに拡大投射する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、より鮮明な光学像を得るために、プロジェクタに収納配
置される光学部品であるレンズ間の相対位置や偏光板の向き等を調整する光軸調整、及び
コントラスト調整が行われる（例えば、特許文献１参照）。

このような各調整を行うにあたっては、プロジェクタから光学像を拡大投射することに
より、プロジェクタのフォーカス位置に配置されたスクリーン上に画像を表示し、作業者
が、このスクリーンに表示される画像を観察しながら各調整を行っている。このとき、プ
ロジェクタから拡大投射される光学像の輝度を確保するため、プロジェクタと、スクリー
ンとを含む調整装置全体を、例えば、特許文献２に記載の光軸調整装置のように、箱状の
筐体で覆っている。このため、調整装置を設置するには大きな作業スペースが必要になる
。
これに対して、例えば、特許文献３に記載のプロジェクタの光軸調整装置では、プロジ
ェクタから拡大投射される光学像の光路後段に凸レンズを配置することにより、プロジェ
クタのフォーカス位置をプロジェクタに近づけている。

特開２００３−７５６９６号公報 特開２００５−１３４５５６号公報 特開２００４−４５６２号公報

しかしながら、特許文献３に記載のプロジェクタの光軸調整装置では、凸レンズにより
プロジェクタから拡大投射される光学像を偏向しているため、通常スクリーンに表示され
る画像とは異なる画像に基づいて各調整を行わなければならないという問題があった。

本発明の目的は、通常スクリーンに表示される画像に基づいて光軸調整、及びコントラ
スト調整を行うことができ、作業スペースを小型化することができるプロジェクタを構成
する光学部品の調整装置、及び調整方法を提供することにある。

本発明のプロジェクタを構成する光学部品の調整装置は、光源と、前記光源から射出さ
れた光の光路上に配置される複数の光学部品と、前記複数の光学部品を通過する光を、入
力される画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を
拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタを構成する光学部品の調整装置であっ
て、前記光学像が投影されることにより投影画像を表示するスクリーンと、前記プロジェ
クタにより拡大投射される光学像の光路後段、かつ、前記スクリーンよりも当該プロジェ
クタ側に配置され、前記光学像の照度を測定する照度計と、前記光学像の光路のうち、前
記プロジェクタから前記照度計に至る光路を囲み、当該照度計に周縁からの光が入射する
ことを防止する周縁光防止手段とを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、プロジェクタを構成する光学部品の調整装置は、プロジェク
タから投射される光学像が投影されることにより投影画像を表示するスクリーンを備える
ので、作業者は、通常スクリーンに表示される画像に基づいてプロジェクタを構成する光
学部品の調整を行うことができる。
また、近年では、プロジェクタの高輝度化が進み、前述したように、調整装置全体を筐
体で覆わなくとも十分な輝度を確保することができるようになっている。したがって、こ
のような構成によれば、照度計は、スクリーンよりもプロジェクタ側に配置され、周縁光
防止手段は、光学像の光路のうち、プロジェクタから照度計に至る光路を囲み、調整装置
全体を囲んでいないので、従来の調整装置と比較して作業スペースを小型化することがで
きる。

本発明では、前記照度計は、前記プロジェクタから投射される光学像を受光する受光部
を有し、当該照度計には、当該受光部にて受光される光を減光するフィルタが設けられて
いることが好ましい。
照度計は、スクリーンよりもプロジェクタ側に配置されるので、測定される照度値は、
照度計がスクリーン近傍に配置される場合と比較して大きくなる。このため、照度計に入
射する光の照度が、照度計にて測定可能な照度値の範囲を超えてしまう場合がある。しか
しながら、このような構成によれば、照度計に入射する光が大きくなった場合でもフィル
タにより減光されるので照度計にて測定可能な照度値の範囲で測定することができる。

本発明のプロジェクタを構成する光学部品の調整方法は、光源と、前記光源から射出さ
れた光の光路上に配置される複数の光学部品と、前記複数の光学部品を通過する光を、入
力される画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を
拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタを構成する光学部品の調整方法であっ
て、前記プロジェクタから光学像をスクリーンに投影し、当該スクリーンに表示される投
影画像に基づいて前記光学部品を所定の光路上に位置調整する光軸調整工程と、前記プロ
ジェクタにより拡大投射される光学像の光路後段、かつ、前記スクリーンよりも当該プロ
ジェクタ側に照度計を配置する照度計配置工程と、前記光学像の光路のうち、前記プロジ
ェクタから前記照度計に至る光路を囲み、当該照度計に周縁からの光が入射することを防
止する周縁光防止工程と、前記照度計に、当該照度計の受光部にて受光される光を減光す
るフィルタを取り付ける減光フィルタ取付工程と、前記プロジェクタから全黒画像を投影
し、前記照度計により照度を測定するとともに、当該照度に基づいて、前記複数の光学部
品の一部である偏光板を姿勢調整するコントラスト調整工程と、前記プロジェクタから全
黒画像を投影し、前記照度計により照度を測定する全黒画像照度測定工程と、前記プロジ
ェクタから全白画像を投影し、前記照度計により照度を測定する全白画像照度測定工程と
、前記全黒画像照度測定工程により測定される全黒画像の照度と、前記全白画像照度測定
工程により測定される全白画像の照度とに基づいてコントラスト比を算出するコントラス
ト比算出工程と、前記コントラスト比算出工程により算出されるコントラスト比と、所定
の閾値とを比較して当該コントラスト比の良否判定を行う良否判定工程とを実行すること
を特徴とする。

このような構成によれば、前述したプロジェクタの光学部品の調整装置にて光軸調整、
及びコントラスト調整を行う場合と同様の作用および効果を享受することができる。
また、全黒画像照度測定工程、全白画像照度測定工程、コントラスト比算出工程、及び
良否判定工程の各工程を実行するので、コントラスト調整を行ったプロジェクタのコント
ラスト比を検査することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［プロジェクタ１の全体構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１の概略構成を示す模式図である。
プロジェクタ１は、光源から射出される光を画像情報に応じて変調して光学像を形成し
、形成した光学像をスクリーン（図示省略）上に拡大投射するものである。このプロジェ
クタ１は、図１に示すように、外装筺体２と、投射レンズ３と、光学ユニット４等を備え
ている。
なお、図１において、図示は省略するが、外装筺体２内における投射レンズ３、及び光
学ユニット４以外の空間には、プロジェクタ１内部を冷却する冷却ファン等で構成される
冷却ユニット、プロジェクタ１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、及びプ
ロジェクタ１全体を制御する制御ユニット等が配置されるものとする。

外装筺体２は、合成樹脂等から構成され、図１に示すように、投射レンズ３、及び光学
ユニット４等を内部に収納配置する全体略直方体状に形成されている。なお、外装筺体２
は、合成樹脂等に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成
してもよい。
投射レンズ３は、光学ユニット４にて形成された光学像（カラー画像）を図示しないス
クリーン上に拡大投射する投射光学装置である。この投射レンズ３は、筒状の鏡筒内に複
数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。

［光学ユニット４の構成］
光学ユニット４は、前述の制御ユニットによる制御の下、光源から射出された光を、光
学的に処理して画像情報に対応した光学像（カラー画像）を形成するユニットである。こ
の光学ユニット４は、図１に示すように、外装筺体２の背面に沿って延出するとともに、
外装筺体２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。
この光学ユニット４は、照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置
４３と、電気光学装置４４と、これら光学部品４１〜４４を内部に収納配置するとともに
、投射レンズ３を所定位置で支持固定する光学部品用筐体４５とを備えている。

照明光学装置４１は、電気光学装置４４を構成する後述する液晶パネル４４１の画像形
成領域をほぼ均一に照明するための均一照明光学系である。この照明光学装置４１は、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とを備えて構成されている。
光源装置４１１は、放射状の光線を射出する光源ランプ４１６と、当該光源ランプ４１
６から射出された放射光を反射して、所定位置に収束させるリフレクタ４１７と、当該リ
フレクタ４１７にて収束される光を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズ４１８
とを備えている。

第１レンズアレイ４１２は、照明光軸Ａに略直交する面内に複数の小レンズが、マトリ
クス状に配列された構成を有している。これら小レンズは、照明光軸Ａ方向から見て略矩
形状の輪郭を有している。そして、これら各小レンズは、光源装置４１１から射出される
光を、複数の部分光に分割する。

第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と同様の構成を有しており、第１
レンズアレイ４１２の小レンズに対応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。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレ
イ４１２の各小レンズの像を、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１の画像形成
領域に結像させる機能を有している。

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からの光を略１種類の直線偏光に変換するものである。
具体的には、偏光変換素子４１４によって略１種類の直線偏光に変換された各部分光は
、重畳レンズ４１５によって最終的に後述する液晶パネル４４１の画像形成領域にほぼ重
畳される。偏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種類の直線
偏光しか利用できないため、ランダムな偏光を発する光源装置４１１からの光の略半分を
利用できない。このため、偏光変換素子４１４を用いることで、光源装置４１１からの射
出光を略１種類の直線偏光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。

色分離光学装置４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４
２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２により照明光学装置４１から射出さ
れた複数の部分光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する。
リレー光学装置４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、及び反射ミラー４
３２，４３４を備え、色分離光学装置４２で分離された赤色光を後述する液晶パネル４４
１Ｒまで導く機能を有している。

この際、色分離光学装置４２のダイクロイックミラー４２１では、照明光学装置４１か
ら射出された光の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する
。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、
青色光用のフィールドレンズ４１９Ｂを通って後述する液晶パネル４４１Ｂに達する。こ
のフィールドレンズ４１９Ｂは、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光をその
中心軸（主光線）に対して平行な光に変換する。後述する他の液晶パネル４４１Ｇ，４４
１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９Ｇ，４１９Ｒも同様である。

ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイ
ックミラー４２２によって反射し、緑色光用のフィールドレンズ４１９Ｇを通って後述す
る液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過し
てリレー光学装置４３を通り、さらに、赤色光用のフィールドレンズ４１９Ｒを通って後
述する液晶パネル４４１Ｒに達する。なお、赤色光にリレー光学装置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の長さよりも長いため、光の拡散等による
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
分光をそのまま、フィールドレンズ４１９Ｒに伝えるためである。なお、リレー光学装置
４３には、３つの色光のうち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。

電気光学装置４４は、色分離光学装置４２から射出される３つの色光を画像情報に応じ
てそれぞれ変調し、変調した各色光を合成して光学像（カラー画像）を形成する。
この電気光学装置４４は、図１に示すように、光変調装置としての液晶パネル４４１（
赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、及び青色光用の液
晶パネルを４４１Ｂとする）と、これら各液晶パネル４４１の光入射側にそれぞれ配置さ
れる３つの入射側偏光板４４２（赤色光用の入射側偏光板を４４２Ｒ、緑色光用の入射側
偏光板を４４２Ｇ、及び入射側偏光板を４４２Ｂとする）と、各液晶パネル４４１の光射
出側にそれぞれ配置される３つの視野角補償板４４３と、３つの視野角補償板４４３の光
射出側にそれぞれ配置される３つの射出側偏光板４４４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４４５とを備えて構成されている。

各入射側偏光板４４２には、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各
色光が入射し、当該入射側偏光板４４２は、入射した光のうち、偏光変換素子４１４で揃
えられた光の偏光方向と略同一方向の偏光のみ透過させ、その他の光を吸収するものであ
る。各入射側偏光板４４２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に
偏光層が貼付された構成を有している。
各液晶パネル４４１は、詳しい図示を省略するが、一対の透明なガラス基板間に電気光
学物質である液晶が密閉封入した構成を有し、前述の制御ユニットからの駆動信号に応じ
て、液晶の配向状態が制御され、各入射側偏光板４４２から射出された偏光の偏光方向を
変調する。

視野角補償板４４３は、フィルム状に形成され、各液晶パネル４４１に光が斜方入射し
た場合（パネル面の法線方向に対して傾斜して入射した場合）の当該液晶パネル４４１で
生じる複屈折による常光と異常光との間に生じる位相差を補償する。この視野角補償板４
４３は、負の一軸性を有する光学異方体であり、その光学軸がフィルム面内の所定方向に
向きかつ、該フィルム面から面外方向に所定角度傾斜するように配向している。

射出側偏光板４４４は、各液晶パネル４４１から射出され視野角補償板４４３を介した
光のうち、各入射側偏光板４４２における光の透過軸と直交する偏光方向を有する光のみ
透過させ、その他の光を吸収するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出された色光毎に
変調された変調光を合成して光学像（カラー画像）を形成する。このクロスダイクロイッ
クプリズム４４５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プ
リズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層層が形成されている。これら誘電
体多層層は、投射レンズ３と対向する側（Ｇ色光側）に配置された射出側偏光板４４４を
介した色光を透過し、残り２つの射出側偏光板４４４（Ｒ色光側、及びＢ色光側）を介し
た色光を反射する。このようにして、各入射側偏光板４４２、各液晶パネル４４１、各視
野角補償板４４３、及び各射出側偏光板４４４にて変調された各色光が合成されてカラー
画像が形成される。

以上説明した、各光学素子４１２〜４１５，４１９Ｒ，４１９Ｇ，４１９Ｂ，４２１〜
４２３，４３１〜４３４，４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ，４４２Ｒ，４４２Ｇ，４４２
Ｂ，４４３〜４４５が本発明に係る光学部品に相当する。以下、各光学素子を総称して光
学部品群４６とする。
例えば、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、及び重畳レンズ４１５は
、照明光軸Ａに対する姿勢（照明光軸Ａに対する各光学部品の配置状態）を変更すること
により、各液晶パネル４４１に照明される照明光の照明位置を調整可能である。
なお、本実施形態では、重畳レンズ４１５、及び各フィールドレンズ４１９の姿勢を調
整することにより光軸調整を行う光軸調整方法、及び各入射側偏光板４４２の姿勢を調整
することによりコントラスト調整を行うコントラスト調整方法を例として説明する。

［光軸調整方法］
まず、重畳レンズ４１５、及び各フィールドレンズ４１９の姿勢を調整することにより
光軸調整を行う光軸調整方法について図１〜図３を参照して説明する。
図２は、光軸調整方法のフローチャートを示す図である。
図３は、光軸調整を実施する際のプロジェクタの投影画像を示す図である。
プロジェクタ１の光軸調整を行うにあたり、作業者は、図２に示すように、光源装置４
１１の光源ランプ４１６を点灯させて白色光を射出させ、この射出された光が光学部品群
４６を通過した後の光学像を、投射レンズ３を介してスクリーン１１に投射させる（ＳＴ
１）。
スクリーン１１に投影された投影画像８は、例えば、図３（Ａ）に示すように、全面白
色の画像ではなく、白色領域８１と、この白色領域８１の外周側に表示影として所定の幅
寸法で形成された色光領域８２とを備えて構成される。

白色領域８１は、重畳レンズ４１５、及び各フィールドレンズ４１９の光軸が、他の光
学部品群４６の光軸と合致して、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色全ての色光が合成されて形成される画像
領域である。
色光領域８２は、３色の色光のうち、一部の色光のみで形成される画像領域であって、
図３（Ａ）において、上側、及び右側に現れる青色領域８２Ｂと、この青色領域８２Ｂの
内側に現れる深紅色（マゼンタ）領域８２Ｍと、下側、及び左側に現れる黄色領域８２Ｙ
とを有する。
なお、深紅色領域８２Ｍは、緑色光を含まずに赤色光、及び青色光で形成される画像領
域である。また、黄色領域８２Ｙは、青色光を含まずに赤色光、及び緑色光で形成される
画像領域である。

ここで、上述した投影画像８に表示影として色光領域８２が現れるのは、重畳レンズ４
１５、及び各フィールドレンズ４１９の光軸が、他の光学部品群４６の光軸とずれていて
、これらのレンズ位置の誤差による軸上色収差の影響が出ているからである。このため、
このような誤差による色収差の影響を抑えることを目的として光軸調整を実施する。

スクリーン１１に投影画像８が投影されると、作業者は、図２に示すように、スクリー
ン１１に投影された投影画像８を確認しながら、重畳レンズ４１５を動かさずに、フィー
ルドレンズ４１９Ｒ、及びフィールドレンズ４１９Ｇの姿勢を調整する（ＳＴ２）。
フィールドレンズ４１９Ｒの姿勢を調整すると、色光領域８２の上側、及び右側に形成
された深紅色領域８２Ｍが消え、青色領域８２Ｂが拡大される。
同様に、フィールドレンズ４１９Ｇの姿勢を調整すると、色光領域８２の上側、及び右
側に形成された深紅色領域８２Ｍが消え、白色領域８１が拡大される。
以上のように、フィールドレンズ４１９Ｒ，４１９Ｇの光軸調整を実施し、図３（Ａ）
に示す投影画像８における色光領域８２の上側、及び右側に形成された深紅色領域８２Ｍ
を消し、図３（Ｂ）に示すように、青色領域８２Ｂ、及び黄色領域８２Ｙのみ表示される
ようにする。

次に、作業者は、図２に示すように、フィールドレンズ４１９Ｂの光軸調整を実施する
（ＳＴ３）。
具体的には、フィールドレンズ４１９Ｇ，４１９Ｒの光軸調整により青色領域８２Ｂ、
及び黄色領域８２Ｙのみ表示された状態で、作業者は、フィールドレンズ４１９Ｂの姿勢
を調整し、図３（Ｃ）に示すように、色光領域８２の左右に形成された青色領域８２Ｂと
黄色領域８２Ｙの幅寸法Ｌ１、及びＬ２を略同一にする。
さらに、作業者は、フィールドレンズ４１９Ｂの姿勢を調整し、図３（Ｄ）に示すよう
に、色光領域８２の上下に形成された青色領域８２Ｂと黄色領域８２Ｙの幅寸法Ｌ３、及
びＬ４を略同一にする。

次に、作業者は、図２に示すように、スクリーン１１に投影された投影画像８を確認し
ながら、色光領域８２を消し、投影画像８全体が白色領域８１となるように、重畳レンズ
４１５の光軸調整を実施する（ＳＴ４）。
具体的には、作業者は、重畳レンズ４１５の姿勢を調整し、図３（Ｅ）に示すように、
色光領域８２の左右に形成された青色領域８２Ｂ、及び黄色領域８２Ｙを消す。また、同
様に重畳レンズ４１５の姿勢を調整し、図３（Ｆ）に示すように、色光領域８２の上下に
形成された青色領域８２Ｂ、及び黄色領域８２Ｙを消す。
以上のような光軸調整により、光学部品群４６の光軸に対して、重畳レンズ４１５、及
び各フィールドレンズ４１９の光軸が合致した状態となる。

［コントラスト調整方法］
次に、各入射側偏光板４４２の姿勢を調整することによりコントラスト調整を行うコン
トラスト調整方法について図１、図４、及び図５を参照して説明する。
図４は、コントラスト調整方法のフローチャートを示す図である。
図５は、コントラスト調整を実施する際のプロジェクタの投影画像を示す図である。
プロジェクタ１のコントラスト調整を行うにあたり、作業者は、光源装置４１１の光源
ランプ４１６を点灯させて白色光を射出させ、この射出された光が各液晶パネル４４１を
通過した後の光学像を、投射レンズ３を介してスクリーン１１に投影させる。そして、作
業者は、スクリーン１１に投影された投影画像を確認しながら、以下に示すように、各液
晶パネル４４１に対する各入射側偏光板４４２の姿勢を調整する（ＳＴ１１）。

まず、作業者は、図４に示すように、液晶パネル４４１に全面遮光領域（黒色）となる
ような画像情報を入力し、スクリーン１１に全面が黒色の投影画像９１（図５（Ａ））を
投影させる（ＳＴ１１１）。
次に、作業者は、図４に示すように、スクリーン１１の中央部分に照度計１２を配置し
、投影画像９１の照度値を測定する（ＳＴ１１２）。

そして、作業者は、図４に示すように、投影画像９１の照度値を照度計１２で測定しな
がら、各入射側偏光板４４２を照明光軸Ａ回りに回転調整させ、液晶パネル４４１に対す
る入射側偏光板４４２の向きを調整する（ＳＴ１１３）。この際、図５（Ｂ）に示すよう
に、照度計１２で測定された照度値が最小となる各入射側偏光板４４２の姿勢を特定する
。
なお、入射側偏光板４４２の回転調整において、全ての入射側偏光板４４２を略同時に
回転調整してもよいし、各入射側偏光板４４２を一つずつ順番に回転調整してもよい。順
番に調整する場合には、その順序は特に限定されない。
以上のように、各液晶パネル４４１に対する各入射側偏光板４４２の姿勢を調整するコ
ントラスト調整が行われる。

コントラスト調整が行われると、コントラスト比、すなわち、全面が黒色の投影画像に
おける照度値（最小照度値）と、全面が白色の投影画像における照度値との比を以下の検
査方法により検査する（ＳＴ１２）。
まず、作業者は、図４に示すように、各入射側偏光板４４２の姿勢が特定された状態に
おいて、スクリーン１１の中央部分に照度計１２を配置し、投影画像９１の照度値（最小
照度値）を測定する（ＳＴ１２１）。

次に、作業者は、図４に示すように、液晶パネル４４１に全面透過領域（白色）となる
ような画像情報を入力し、スクリーン１１に全面が白色の投影画像９２（図５（Ｃ））を
投影させる（ＳＴ１２２）。
次に、作業者は、図４に示すように、スクリーン１１の中央部分に照度計１２を配置し
、投影画像９２の照度値（最大照度値）を測定する（ＳＴ１２３）。
そして、作業者は、照度計で測定された最小照度値と最大照度値との比、すなわち、コ
ントラスト比を求める（ＳＴ１２４）。
さらに、コントラスト比が予め設定した所定の閾値以上となるかどうかにより良品、ま
たは不良品の判定を行う（ＳＴ１２５）。

［調整装置の構成］
次に、本発明における光軸調整、及びコントラスト調整を行う調整装置について図６を
参照して説明する。
調整装置１０は、図６に示すように、スクリーン１１と、照度計１２と、遮光箱１３と
を備えて構成される。
スクリーン１１は、プロジェクタ１から光学像が投影されることにより投影画像を表示
するものであり、表示される投影画像が４０インチ（縦幅約６１ｃｍ、横幅約８１．２ｃ
ｍ）となる位置Ｐ１に配置される。ここで、本実施形態におけるプロジェクタ１のフォー
カス位置は、スクリーンに表示される投影画像が６０インチとなる位置である。したがっ
て、スクリーン１１を、フォーカス位置からプロジェクタ１側、またはプロジェクタ１と
は反対側に移動させると徐々に投影画像にぼけが生じる。

しかしながら、プロジェクタ１の調整においては、通常使用時ほど鮮明な投影画像を表
示することができなくとも前述した光軸調整、及びコントラスト調整等の各調整を実施す
ることができればよい。また、プロジェクタ１と、スクリーン１１との距離が離れれば離
れるほど調整装置を設置する作業スペースが大きくなるので、本実施形態においては、プ
ロジェクタ１の調整を実施することができる範囲内における最も小さい作業スペースとす
るべく、図６に示すように、表示される投影画像が４０インチとなる位置Ｐ１にスクリー
ン１１を配置した。

照度計１２は、入射する光の照度値を測定するものであり、プロジェクタ１から投影さ
れる光学像の光路後段、かつ、スクリーン１１よりもプロジェクタ１側に配置される。ま
た、照度計１２の受光部には、減光フィルタ１２１が取り付けられている。
周縁光防止手段としての遮光箱１３は、照度計１２に周縁からの光が入射することを防
止するものであり、プロジェクタ１から投影される光学像の光路のうち、プロジェクタ１
から照度計１２に至る光路を囲むように配置される。また、遮光箱１３は、プロジェクタ
１側の側面と、スクリーン１１側の側面とが開口された断面凹状に形成されている。

一般的に、コントラスト調整時における照度値の測定は、前述したフォーカス位置、す
なわち、スクリーンに表示される投影画像が６０インチとなる位置に照度計を配置して測
定する。しかしながら、本実施形態においては、スクリーン１１は、表示される投影画像
が４０インチとなる位置Ｐ１に配置されるので、照度計１２を位置Ｐ１に配置することが
考えられる。
ここで、照度計１２により照度を測定する場合には、より正確な測定結果を得るために
、周縁からの光が入射することを防止することが好ましい。このため、本実施形態におい
ては、遮光箱１３により、照度計１２に周縁からの光が入射することを防止している。こ
の遮光箱１３は、プロジェクタ１から光学像が投影され、照度計１２に入射するまでの光
路を囲う必要があるので、照度計１２を、スクリーン１１が配置される位置に配置した場
合には、スクリーン１１を含めた調整装置１０全体を囲うことが必要となり、調整装置１
０を設置する作業スペースが大きくなる。

そこで、本実施形態では、照度計１２の表示影が投影画像の外縁にかかると、光軸調整
の妨げとなるため、図６に示すように、照度計１２の表示影が投影画像の外縁にかからな
い範囲内における最もプロジェクタ１に近い位置Ｐ２に照度計１２を配置する。これによ
り、遮光箱１３を小さくすることができるので、調整装置１０を設置するスペースを小さ
くすることができる。なお、本実施形態では、プロジェクタ１と、照度計１２との距離は
３５ｃｍとしている。
ここで、照度計１２を位置Ｐ２に配置することにより、照度計１２にて測定される照度
値は、位置Ｐ１に配置される場合と比較して大きくなる。そこで、本実施形態では、照度
計１２にて測定される照度値が大きくなった場合でも照度計１２にて測定可能な照度値の
範囲内で測定できるように照度計１２の受光部を減光フィルタ１２１で覆う。

次に、プロジェクタ１を構成する光学部品の調整方法について図７のフローチャートを
参照して説明する。
まず、作業者は、ＳＴ２１において、前述した光軸調整方法に基づいて調整装置１０に
設置されたプロジェクタ１の光軸調整を行う（光軸調整工程）。
次に、作業者は、ＳＴ２２において、前述したコントラスト調整方法に基づいて調整装
置１０に設置されたプロジェクタ１のコントラスト調整を行う。

すなわち、プロジェクタ１は、調整装置１０に設置されているので、照度計１２は、プ
ロジェクタ１から投影される光学像の光路後段、かつ、スクリーン１１よりもプロジェク
タ１側に配置される（照度計配置工程）。
また、遮光箱１３は、プロジェクタ１から投影される光学像の光路の一部と、照度計１
２とを囲むように配置され、照度計１２に周縁からの光が入射することを防止する（周縁
光防止工程）。
さらに、照度計１２の受光部には、減光フィルタ１２１が取り付けられている（減光フ
ィルタ取付工程）。
そして、作業者は、以上の各工程を行った後、コントラスト調整工程、すなわち、前述
したコントラスト調整方法におけるＳＴ１１を行う。

次に、作業者は、ＳＴ２３において、前述したコントラスト比の検査方法に基づいて調
整装置１０に設置されたプロジェクタ１のコントラスト比の検査、すなわち、前述したコ
ントラスト調整方法におけるＳＴ１２を行う。
なお、全黒画像照度測定工程は、ＳＴ１２１であり、全白画像照度測定工程は、ＳＴ１
２２、及びＳＴ１２３であり、コントラスト比算出工程は、ＳＴ１２４であり、良否判定
工程は、ＳＴ１２５である。
ここで、調整装置１０において測定される照度値は、照度計１２を位置Ｐ２に配置し、
かつ、照度計１２の受光部を減光フィルタ１２１で覆うので、位置Ｐ２に照度計１２を配
置して測定する場合の照度値とは異なっている。

すなわち、最小照度値は、全面が黒色の投影画像の照度を測定しているため、照度計を
位置Ｐ１に配置した場合と、位置Ｐ２に配置した場合とで略同一の照度値となるが、最大
照度値は、全面が白色の投影画像の照度を測定しているため、照度計を位置Ｐ１に配置し
た場合と、位置Ｐ２に配置した場合とで照度値が異なる。したがって、コントラスト比の
検査において、照度計１２を位置Ｐ１に配置して測定する場合のコントラスト比の閾値を
、照度計１２を位置Ｐ２に配置して測定する場合のコントラスト比の閾値としてそのまま
使用することはできない。

そこで、照度計１２の受光部を覆う減光フィルタ１２１の減光率と、位置Ｐ１、及び位
置Ｐ２における投影画像の面積比とを用いることにより、照度計１２を位置Ｐ２に配置し
て測定する場合のコントラスト比を、照度計１２を位置Ｐ１に配置して測定する場合のコ
ントラスト比に変換する必要がある。
すなわち、作業者は、減光フィルタ１２１の減光率を用いることにより、減光フィルタ
１２１により減光された照度値から実際の位置Ｐ２における照度値への変換を行う。

また、スクリーン１１に表示される投影画像の大きさは、４０インチ（縦幅約６２ｃｍ
、横幅約８２ｃｍ）であり、位置Ｐ２にスクリーンを配置した場合にスクリーンに表示さ
れる投影画像の大きさは、縦幅約１９．５ｃｍ、横幅約２６ｃｍである。したがって、各
投影画像の面積は、それぞれ約０．４９５ｍ²、０．０５０９ｍ²であるので、作業者は、
この面積比を用いることにより、照度計１２を位置Ｐ２に配置して測定する場合の照度値
を、照度計１２を位置Ｐ１に配置して測定する場合の照度値に変換する。

［実施形態の効果］
本実施形態に係るプロジェクタ１によれば、次のような効果がある。
（１）プロジェクタ１の調整装置１０は、投射レンズ３から投射される光学像が投影さ
れることにより投影画像を表示するスクリーン１１を備えるので、作業者は、通常スクリ
ーンに表示される画像に基づいてプロジェクタ１の調整を行うことができる。
（２）スクリーン１１は、表示される投影画像が４０インチとなる位置Ｐ１に配置され
、照度計１２は、表示影が投影画像の外縁にかからない範囲内における最もプロジェクタ
１に近い位置Ｐ２に配置され、遮光箱１３は、プロジェクタ１から投影される光学像の光
路のうち、プロジェクタから照度計に至る光路を囲み、調整装置１０全体を囲んでいない
ので、遮光箱１３を小さくすることができ、従来の調整装置と比較して作業スペースを小
型化することができる。

（３）照度計１２に入射する光が減光フィルタ１２１により減光されるので照度計１２
にて測定可能な照度値の範囲で測定することができる。
（４）照度計１２の受光部を覆う減光フィルタ１２１の減光率と、位置Ｐ１、及び位置
Ｐ２における投影画像の面積比とを用いることにより、照度計１２を位置Ｐ２に配置して
測定する場合のコントラスト比を、照度計１２を位置Ｐ１に配置して測定する場合のコン
トラスト比に変換するので、照度計１２を位置Ｐ１に配置して測定する場合のコントラス
ト比の閾値を、照度計１２を位置Ｐ２に配置して測定する場合のコントラスト比の閾値と
してそのまま使用することができる。
（５）全黒画像照度測定工程、全白画像照度測定工程、コントラスト比算出工程、及び
良否判定工程の各工程を実行するので、コントラスト調整を行ったプロジェクタのコント
ラスト比を検査することができる。

［実施形態の変形］
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。
例えば、前記実施形態では、周縁光防止手段として遮光箱１３により照度計１２に周縁
からの光が入射することを防止していたが、例えば、暗幕などを張ることにより照度計１
２に周縁からの光が入射することを防止してもよく、要するに、プロジェクタから光学像
が投射され、照度計に入射するまでの光路を囲うことができればよい。
また、前記実施形態では、減光フィルタ１２１を用いて照度計１２の受光部にて受光さ
れる光を減光していたが、照度計１２に入射する光が照度計１２にて測定可能な照度値の
範囲内であればフィルタを設けなくてもよく、要するに、照度計に入射する光の照度値を
測定することができればよい。

また、前記実施形態では、プロジェクタ１と、照度計１２との距離は３５ｃｍとしてい
るが、これ以外の距離であってもよく、要するに、プロジェクタから投影される光学像の
光路後段、かつ、スクリーンよりもプロジェクタ側に配置されればよい。
また、前記実施形態では、プロジェクタ１の調整方法として、重畳レンズ４１５、及び
各フィールドレンズ４１９の姿勢を調整することにより光軸調整を行う光軸調整方法、及
び各入射側偏光板４４２の姿勢を調整することによりコントラスト調整を行うコントラス
ト調整方法を例示したが、他の光学部品の調整を行ってもよく、要するに、本発明の調整
装置にて調整を行うことができればよい。

本実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。 光軸調整方法のフローチャートを示す図。 光軸調整を実施する際のプロジェクタの投影画像を示す図。 コントラスト調整方法のフローチャートを示す図。 コントラスト調整を実施する際のプロジェクタの投影画像を示す図。 本実施形態に係るプロジェクタの光学部品の調整装置の概略構成を示す模式図。 本実施形態に係るプロジェクタの光学部品の調整方法のフローチャートを示す図。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…外装筺体、３…投射レンズ、４…光学ユニット、８…投影画像
、１０…調整装置、１１…スクリーン、１２…照度計、１３…遮光箱、４１…照明光学装
置、４２…色分離光学装置、４３…リレー光学装置、４４…電気光学装置、４５…光学部
品用筐体、４６…光学部品群、８１…白色領域、８２…色光領域、８２Ｂ…青色領域、８
２Ｍ…深紅色領域、８２Ｙ…黄色領域、９１…投影画像、９２…投影画像、１２１…減光
フィルタ、４１１…光源装置、４１２…第１レンズアレイ、４１３…第２レンズアレイ、
４１４…偏光変換素子、４１５…重畳レンズ、４１６…光源ランプ、４１７…リフレクタ
、４１８…平行化凹レンズ、４１９Ｒ…フィールドレンズ、４１９Ｇ…フィールドレンズ
、４１９Ｂ…フィールドレンズ、４２１…ダイクロイックミラー、４２２…ダイクロイッ
クミラー、４２３…反射ミラー、４３１…入射側レンズ、４３２…反射ミラー、４３３…
リレーレンズ、４３４…反射ミラー、４４１Ｒ…液晶パネル、４４１Ｇ…液晶パネル、４
４１Ｂ…液晶パネル、４４２Ｒ…入射側偏光板、４４２Ｇ…入射側偏光板、４４２Ｂ…入
射側偏光板、４４３…視野角補償板、４４４…射出側偏光板、４４５…クロスダイクロイ
ックプリズム、Ａ…照明光軸、Ｌ１…幅寸法、Ｌ２…幅寸法、Ｌ３…幅寸法、Ｌ４…幅寸
法、Ｐ１…位置、Ｐ２…位置、ＳＴ１１…コントラスト調整工程、ＳＴ１２１…全黒画像
照度測定工程、ＳＴ１２２…全白画像照度測定工程、ＳＴ１２３…全白画像照度測定工程
、ＳＴ１２４…コントラスト比算出工程、ＳＴ１２５…良否判定工程、ＳＴ２１…光軸調
整工程。

Claims (3)

1. 光源と、前記光源から射出された光の光路上に配置される複数の光学部品と、前記複数
   の光学部品を通過する光を、入力される画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変
   調装置と、形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタを構成
   する光学部品の調整装置であって、
   前記光学像が投影されることにより投影画像を表示するスクリーンと、
   前記プロジェクタにより拡大投射される光学像の光路後段、かつ、前記スクリーンより
   も当該プロジェクタ側に配置され、前記光学像の照度を測定する照度計と、
   前記光学像の光路のうち、前記プロジェクタから前記照度計に至る光路を囲み、当該照
   度計に周縁からの光が入射することを防止する周縁光防止手段とを備えることを特徴とす
   るプロジェクタを構成する光学部品の調整装置。
2. 請求項１に記載のプロジェクタを構成する光学部品の調整装置において、
   前記照度計は、前記プロジェクタから投射される光学像を受光する受光部を有し、当該
   照度計には、当該受光部にて受光される光を減光するフィルタが設けられていることを特
   徴とするプロジェクタを構成する光学部品の調整装置。
3. 光源と、前記光源から射出された光の光路上に配置される複数の光学部品と、前記複数
   の光学部品を通過する光を、入力される画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変
   調装置と、形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタを構成
   する光学部品の調整方法であって、
   前記プロジェクタから光学像をスクリーンに投影し、当該スクリーンに表示される投影
   画像に基づいて前記光学部品を所定の光路上に位置調整する光軸調整工程と、
   前記プロジェクタにより拡大投射される光学像の光路後段、かつ、前記スクリーンより
   も当該プロジェクタ側に照度計を配置する照度計配置工程と、
   前記光学像の光路のうち、前記プロジェクタから前記照度計に至る光路を囲み、当該照
   度計に周縁からの光が入射することを防止する周縁光防止工程と、
   前記照度計に、当該照度計の受光部にて受光される光を減光するフィルタを取り付ける
   減光フィルタ取付工程と、
   前記プロジェクタから全黒画像を投影し、前記照度計により照度を測定するとともに、
   当該照度に基づいて、前記複数の光学部品の一部である偏光板を姿勢調整するコントラス
   ト調整工程と、
   前記プロジェクタから全黒画像を投影し、前記照度計により照度を測定する全黒画像照
   度測定工程と、
   前記プロジェクタから全白画像を投影し、前記照度計により照度を測定する全白画像照
   度測定工程と、
   前記全黒画像照度測定工程により測定される全黒画像の照度と、前記全白画像照度測定
   工程により測定される全白画像の照度とに基づいてコントラスト比を算出するコントラス
   ト比算出工程と、
   前記コントラスト比算出工程により算出されるコントラスト比と、所定の閾値とを比較
   して当該コントラスト比の良否判定を行う良否判定工程とを実行することを特徴とするプ
   ロジェクタを構成する光学部品の調整方法。

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