JP2010102099A - Device for manufacturing optical device, position adjusting method, and position adjusting program - Google Patents

Device for manufacturing optical device, position adjusting method, and position adjusting program Download PDF

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光介 吉永
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for manufacturing an optical device, which can calculate a focus position with high accuracy, while achieving shortening of adjusting time. <P>SOLUTION: A controller unit 40 constituting the device for manufacturing the optical device includes: a displacement position controller 4351 positioning an optical modulation device at a plurality of displacement positions in a direction where the optical modulation device approaches to and separates from a color synthesizing optical device; an index value calculation part 4352 calculating respective measurement index values showing contrast of respective picked up images picked up by an imaging apparatus when the optical modulation device is positioned at each displacement position; a pseudo index value generation part 4353 generating a pseudo index value at a virtual displacement position between the respective displacement positions based on the respective measurement index values; and a focus position calculation part 4354 calculating the focus position of the optical modulation device where the picked up image is in a focused state by obtaining weighted average of a displacement position where the index value becomes equal to or more than a threshold and the virtual displacement position with each difference obtained by subtracting the predetermined threshold from respective index values such as measuring index value and the pseudo index value as weight. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学装置の製造装置、位置調整方法、および位置調整プログラムに関する。   The present invention relates to an optical device manufacturing apparatus, a position adjustment method, and a position adjustment program.

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つの光束を合成する色合成光学装置を備える光学装置と、色合成光学装置から射出された光束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、鮮明な投影画像を得るために、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。
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が高精度に実施されている。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)。
Conventionally, three light modulation devices that modulate three color lights of R, G, and B in accordance with image information for each color light, and color combining optics that is mounted with these light modulation devices and combines three modulated light beams There is known a projector including an optical device including the device and a projection lens that magnifies and projects a light beam emitted from the color synthesis optical device.
In such a projector, in order to obtain a clear projection image, each light modulator must be in the back focus position of the projection lens.
For this reason, at the time of manufacturing the projector, focus adjustment for accurately arranging each light modulation device at the back focus position of the projection lens is performed with high accuracy. An optical apparatus manufacturing apparatus that performs such adjustment to manufacture an optical apparatus is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載の技術では、色合成光学装置に対して光変調装置を近接隔離する方向に変位させながら、各変位位置に光変調装置が位置付けられた際に、光変調装置および色合成光学装置を介した画像光を撮像装置にて撮像する。また、各撮像画像のコントラストを示す各指標値を算出し、各変位位置と各指標値との関係を表す2次の近似曲線を生成して2次の近似曲線のピーク位置をフォーカス位置として算出している。   In the technique described in Patent Document 1, when the light modulation device is positioned at each displacement position while displacing the light modulation device in the direction of approaching and separating from the color synthesis optical device, the light modulation device and the color synthesis optics are arranged. The image light that has passed through the apparatus is imaged by the imaging apparatus. In addition, each index value indicating the contrast of each captured image is calculated, a secondary approximate curve representing the relationship between each displacement position and each index value is generated, and the peak position of the secondary approximate curve is calculated as the focus position. is doing.

特開2005−107360号公報JP 2005-107360 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、液晶パネルのフォーカス調整に掛かる時間(以下、調整時間)を短縮することは可能であるが、以下に示すように、フォーカス位置を高精度に算出することが難しい、という問題がある。
すなわち、2次の近似曲線のピーク位置をフォーカス位置として算出する場合には、多くの変位位置で指標値を算出しなければならない。すなわち、2次の近似曲線を生成するためのデータ数を多くしなければ、フォーカス位置を高精度に算出できない。特許文献1に記載の技術のように、調整時間を短縮するために、3つ等の少ない変位位置で指標値を算出した場合には、データ数が少ないため、2次の近似曲線のピーク位置は、所望のフォーカス位置からずれたものとなってしまう。
また、指標値は、所望のフォーカス位置からずれるにしたがって、小さくなり、かつ、所定の低い値に収束するような挙動を示すものである。すなわち、所望のフォーカス位置から大きくずれた変位位置での各指標値は、2次曲線上から大きくずれることとなる。したがって、高精度にフォーカス位置を算出するために、多くの変位位置で指標値を算出した際、これら各指標値に上記のような2次曲線上から大きくずれた指標値が含まれている場合には、生成した2次の近似曲線が精度の低いものとなり、結果として、2次の近似曲線のピーク位置も所望のフォーカス位置からずれたものとなってしまう。
However, with the technique described in Patent Document 1, it is possible to reduce the time required for focus adjustment of the liquid crystal panel (hereinafter referred to as adjustment time), but it is possible to calculate the focus position with high accuracy as described below. There is a problem that is difficult.
That is, when calculating the peak position of the quadratic approximate curve as the focus position, index values must be calculated at many displacement positions. That is, the focus position cannot be calculated with high accuracy unless the number of data for generating the quadratic approximate curve is increased. As in the technique described in Patent Document 1, in order to shorten the adjustment time, when the index value is calculated with a small displacement position such as three, the number of data is small, so the peak position of the second order approximate curve Will deviate from the desired focus position.
Further, the index value becomes smaller as it deviates from a desired focus position, and shows a behavior that converges to a predetermined low value. That is, each index value at a displacement position greatly deviated from the desired focus position deviates greatly from the quadratic curve. Therefore, when calculating index values at many displacement positions in order to calculate the focus position with high accuracy, these index values include index values that deviate significantly from the quadratic curve as described above. In this case, the generated secondary approximate curve has low accuracy, and as a result, the peak position of the secondary approximate curve also deviates from the desired focus position.

本発明の目的は、調整時間を短縮しつつ、フォーカス位置を高精度に算出できる光学装置の製造装置、位置調整方法、および位置調整プログラムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical device manufacturing apparatus, a position adjustment method, and a position adjustment program capable of calculating a focus position with high accuracy while reducing an adjustment time.

本発明の光学装置の製造装置は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調して画像光を形成する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置にて形成された各画像光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、前記色合成光学装置に対する前記光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記位置調整装置を制御し、前記色合成光学装置に対して前記光変調装置を近接隔離する方向に変位させて複数の変位位置に位置付ける変位位置制御部と、各前記変位位置に前記光変調装置が位置付けられた際に、前記撮像装置にて撮像された各撮像画像のコントラストを示す各測定指標値を算出する指標値算出部と、前記各測定指標値に基づいて、前記各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する擬似指標値生成部と、前記各測定指標値および前記擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、前記各指標値が前記閾値以上となる前記変位位置および前記仮想変位位置の加重平均をとり、前記撮像画像が合焦状態となる前記光変調装置のフォーカス位置を算出するフォーカス位置算出部とを備えることを特徴とする。   The optical device manufacturing apparatus according to the present invention includes a plurality of light modulation devices that modulate image light for each color light according to image information to form image light, and each image formed by the plurality of light modulation devices. An optical apparatus manufacturing apparatus for manufacturing an optical apparatus including a color combining optical apparatus for combining light, the position adjusting apparatus for adjusting the position of the light modulating apparatus with respect to the color combining optical apparatus, and the light modulating apparatus And an image pickup device that picks up image light via the light modulation device and the color synthesizing optical device, and a control device that controls the position adjustment device. The control device controls the position adjustment device. , When the light modulation device is positioned at a plurality of displacement positions by displacing the light modulation device in the direction of separating and separating the light modulation device from the color synthesis optical device, and when the light modulation device is positioned at each of the displacement positions, The imaging device An index value calculation unit that calculates each measurement index value indicating the contrast of each captured image captured and a pseudo index value at a virtual displacement position between each displacement position is generated based on each measurement index value The pseudo index value generation unit, the displacement position at which each index value is equal to or greater than the threshold value, and the virtual position, each weight being a difference obtained by subtracting a predetermined threshold value from each index value of each measurement index value and pseudo index value And a focus position calculation unit that calculates a weighted average of displacement positions and calculates a focus position of the light modulation device in which the captured image is in focus.

本発明では、製造装置を構成する制御装置は、変位位置制御部および指標値算出部の他、擬似指標値生成部と、フォーカス位置算出部とを備える。
このことにより、擬似指標値生成部による処理(擬似指標値生成ステップ)によって、実際に測定(変位位置に液晶パネルを位置付けて、撮像画像に基づいて測定指標値を算出)することなく、仮想的な変位位置(仮想変位位置)での擬似的な指標値(擬似指標値)を生成できる。すなわち、実際に測定されたデータ(測定指標値)に擬似的なデータ(擬似指標値)を加え、フォーカス位置を算出する際に用いるデータ数を増加させることができる。
そして、フォーカス位置算出部による処理(フォーカス位置算出ステップ)では、実際に測定されたデータが少ないながらも、多くのデータ(測定指標値および擬似指標値)を用いて加重平均によりフォーカス位置を算出できるため、調整時間を短縮しつつ、フォーカス位置を高精度に算出できる。
特に、フォーカス位置算出ステップでは、指標値が閾値未満となるデータを用いず、かつ、測定指標値および擬似指標値から閾値を引いた各差分を重みとして、加重平均によりフォーカス位置を算出する。このため、単純に測定指標値および擬似指標値を重みとして加重平均によりフォーカス位置を算出する構成と比較して、加重平均値(フォーカス位置)を所望のフォーカス位置により近付けることができ、フォーカス位置をより高精度に算出できる。
In the present invention, the control device constituting the manufacturing apparatus includes a pseudo index value generation unit and a focus position calculation unit in addition to the displacement position control unit and the index value calculation unit.
Thus, by the process (pseudo index value generation step) by the pseudo index value generation unit, virtual measurement is performed without actually measuring (positioning the liquid crystal panel at the displacement position and calculating the measurement index value based on the captured image). It is possible to generate a pseudo index value (pseudo index value) at a correct displacement position (virtual displacement position). That is, it is possible to add pseudo data (pseudo index value) to actually measured data (measurement index value) and increase the number of data used when calculating the focus position.
In the processing by the focus position calculation unit (focus position calculation step), the focus position can be calculated by weighted average using a large amount of data (measurement index value and pseudo index value) even though the actually measured data is small. Therefore, the focus position can be calculated with high accuracy while reducing the adjustment time.
In particular, in the focus position calculation step, the focus position is calculated by a weighted average without using data whose index value is less than the threshold, and using each difference obtained by subtracting the threshold from the measured index value and the pseudo index value as a weight. For this reason, the weighted average value (focus position) can be brought closer to the desired focus position compared to a configuration in which the focus position is calculated by weighted average using the measurement index value and the pseudo index value as weights. It can be calculated with higher accuracy.

本発明の光学装置の製造装置では、前記擬似指標値生成部は、隣接する前記変位位置間での前記変位位置と前記測定指標値との関係を表す1次の近似関数を算出し、前記1次の近似関数に基づいて前記擬似指標値を生成することが好ましい。
本発明では、擬似指標値生成部は、上述した1次の近似関数を算出することで擬似指標値を生成するので、簡単な演算で擬似指標値を生成できる。
また、色合成光学装置に対して近接隔離する方向の光変調装置における位置に対して隣接する各変位位置での各測定指標値を直線近似し、直線上の指標値を擬似指標値としているため、実際に仮想変位位置で測定した場合での測定指標値と、上記のように生成した擬似指標値との間に大きな差が生じ難い。したがって、上記のように生成した擬似指標値をデータに加えてフォーカス位置を算出した場合であっても、高精度のフォーカス位置を算出できる。
In the optical device manufacturing apparatus of the present invention, the pseudo index value generation unit calculates a first-order approximation function representing a relationship between the displacement position and the measurement index value between adjacent displacement positions, and the 1 The pseudo index value is preferably generated based on the following approximate function.
In the present invention, the pseudo index value generation unit generates the pseudo index value by calculating the above-described first-order approximation function, so that the pseudo index value can be generated by a simple calculation.
In addition, each measurement index value at each displacement position adjacent to the position in the light modulator in the direction of approaching and separating from the color synthesis optical apparatus is linearly approximated, and the index value on the straight line is used as a pseudo index value. A large difference is unlikely to occur between the measurement index value when actually measured at the virtual displacement position and the pseudo index value generated as described above. Therefore, even when the focus position is calculated by adding the pseudo index value generated as described above to the data, a highly accurate focus position can be calculated.

本発明の光学装置の製造装置では、前記擬似指標値生成部は、隣接する前記変位位置間毎に連続した前記1次の近似関数を生成し、前記フォーカス位置算出部は、前記色合成光学装置に対して近接隔離する方向の前記光変調装置の位置をZ、前記1次の近似関数をf(Z)、前記閾値をft、前記各指標値が前記閾値ft以上となる前記位置Zの範囲をZ〜Zとした場合に、フォーカス位置Zfocusを、以下の式(1)により算出することが好ましい。 In the optical device manufacturing apparatus of the present invention, the pseudo index value generation unit generates the first-order approximation function that is continuous between adjacent displacement positions, and the focus position calculation unit includes the color synthesis optical device. The range of the position Z in which the position of the light modulation device in the direction of approaching and separating is Z, the primary approximation function is f (Z), the threshold is ft, and each index value is equal to or greater than the threshold ft the when the Z s to Z e, the focus position Zfocus, it is preferable to calculate the following formula (1).

本発明では、フォーカス位置算出部は、式(1)に示すように、1次の近似関数f(Z)から閾値ftを引いた差分を重みとし、指標値が閾値ft以上となる位置Zの範囲Z〜Zで積分して加重平均をとるので、フォーカス位置の算出に用いるデータ(擬似指標値)の数を無限とすることができ、フォーカス位置をより一層、高精度に算出できる。 In the present invention, as shown in Expression (1), the focus position calculation unit uses the difference obtained by subtracting the threshold value ft from the first-order approximation function f (Z) as a weight, and sets the index value at the position Z where the index value is equal to or greater than the threshold value ft. Since the weighted average is obtained by integrating the ranges Z s to Z e , the number of data (pseudo index values) used for calculating the focus position can be made infinite, and the focus position can be calculated with higher accuracy.

ところで、例えば、積分をしないで加重平均をとる構成において、フォーカス位置の算出に用いるデータ(測定指標値および擬似指標値)の数が少ない場合には、閾値ft以上のデータが1つ増えるだけで、算出されるフォーカス位置はずれやすい。すなわち、同条件でフォーカス調整を複数回、実施した際に、算出されるフォーカス位置がそれぞれ異なるものとなりやすい。
本発明では、上述したように積分して加重平均をとる構成としているため、上述した現象が生じ難く、同条件でフォーカス調整を複数回、実施した場合であっても、算出されるフォーカス位置を略同一の位置とすることができる。すなわち、フォーカス位置を高精度に算出できる。
By the way, for example, in a configuration in which weighted average is performed without integration, when the number of data (measurement index value and pseudo index value) used for calculation of the focus position is small, only data greater than the threshold value ft is increased by one. The calculated focus position tends to shift. That is, when the focus adjustment is performed a plurality of times under the same conditions, the calculated focus positions tend to be different from each other.
In the present invention, since the weighted average is obtained by integrating as described above, the above-described phenomenon is unlikely to occur, and the calculated focus position is determined even when focus adjustment is performed a plurality of times under the same conditions. The positions can be substantially the same. That is, the focus position can be calculated with high accuracy.

本発明の光学装置の製造装置では、前記変位位置制御部は、所定範囲内で前記光変調装置を変位させ、前記制御装置は、前記所定範囲内の始端となる始端変位位置、および終端となる終端変位位置での各前記測定指標値が前記閾値未満となっているか否かを判定する指標値判定部と、前記指標値判定部にて前記閾値未満となっていないと判定された場合に、前記終端変位位置を延長して前記所定範囲を拡げる範囲拡張部とを備えることが好ましい。   In the optical device manufacturing apparatus of the present invention, the displacement position control unit displaces the light modulation device within a predetermined range, and the control device serves as a start end displacement position that is a start end within the predetermined range, and a terminal end. When it is determined by the index value determination unit that determines whether or not each measurement index value at the terminal displacement position is less than the threshold, and the index value determination unit does not exceed the threshold, It is preferable to include a range extending portion that extends the end displacement position to expand the predetermined range.

ところで、例えば、始端変位位置での測定指標値が閾値未満となっているが、終端変位位置での測定指標値が閾値未満となっていない場合には、終端変位位置以降の変位位置での測定指標値がどのような挙動を示すか(終端変位位置での測定指標値よりも高くなっていくか、あるいは、低くなっていくか)を判断できない状態となっている。すなわち、このような状態において、各測定指標値および擬似指標値に基づいて、フォーカス位置を算出したとしても、精度の高いフォーカス位置を算出することは難しい。
本発明では、制御装置は、指標値判定部および範囲拡張部を備え、始端変位位置および終端変位位置の双方の各測定指標値が閾値未満となっていない場合には、終端変位位置を延長して所定範囲を拡げる。すなわち、上記の場合には、測定を継続する。このことにより、測定指標値の挙動を判断できた状態でフォーカス位置を算出できるので、フォーカス位置を高精度に算出できる。
また、上記の場合に測定を継続するため、測定自体を最初からやり直す必要もなく、調整時間をさらに短縮できる。
さらに、始端変位位置および終端変位位置の双方の各測定指標値が閾値未満となった場合に、測定指標値の挙動を判断できた状態としているため、必要以上にデータをとることがなく、調整時間をさらに一層、短縮できる。
By the way, for example, when the measurement index value at the start end displacement position is less than the threshold value, but the measurement index value at the end position displacement is not less than the threshold value, the measurement at the displacement position after the end displacement position is performed. It is in a state where it is impossible to determine how the index value behaves (whether it is higher or lower than the measured index value at the terminal displacement position). That is, in such a state, even if the focus position is calculated based on each measurement index value and the pseudo index value, it is difficult to calculate the focus position with high accuracy.
In the present invention, the control device includes an index value determination unit and a range expansion unit, and extends the end displacement position when each measurement index value of both the start end displacement position and the end displacement position is not less than the threshold value. To expand the range. That is, in the above case, the measurement is continued. Thus, the focus position can be calculated in a state where the behavior of the measurement index value can be determined, and thus the focus position can be calculated with high accuracy.
In addition, since the measurement is continued in the above case, it is not necessary to repeat the measurement from the beginning, and the adjustment time can be further shortened.
In addition, when the measurement index values at both the start and end displacement positions are less than the threshold value, the behavior of the measurement index values can be judged, so adjustments can be made without taking more data than necessary. Time can be further reduced.

本発明の光学装置の製造装置では、前記制御装置は、前記変位位置制御部にて前記所定範囲内で前記光変調装置を変位させている際に、前記各変位位置での前記各測定指標値のうち最大となる測定指標値に定数を乗じて、順次、前記閾値を算出する閾値算出部を備えることが好ましい。
本発明では、制御装置は、閾値算出部を備え、光変調装置を変位させている際に、最大となる測定指標値を定数(1より小さい定数)倍して、順次、所定の閾値を算出(更新)する。測定指標値は、フォーカスが合っているかどうか以外に、光源の明るさや投射レンズの性能によっても変動する。光源の明るさは経時的に劣化していき、投射レンズは品質にばらつきがあるので、毎回測定指標値は変動してしまう(フォーカスの合う位置で測定指標値が増加するという条件は変わらず、全体的に測定指標値が増減する)。このため、閾値を固定値とするよりも、測定指標値の変動に合わせて変動するような閾値、すなわち最大となる測定指標値の定数倍とする方がフォーカス位置を高精度に算出できる。
また、データが不足している場合には、データを追加する。このとき、データを追加する過程で閾値が変動することがある。しかし、閾値は測定指標値の最大値の定数倍で算出しているため、閾値が増加することはあるが閾値が減少することはない。また、データが不足しているかどうかの判定は終端変位位置で測定指標値が閾値以下になるかどうかで判定しているので、データを追加する過程で閾値が変動しても、データ追加前にデータが足りていると判断した部分が、データ追加後にデータが足りないと判定されるようなことはない。このため、確実にデータの追加を行うことができる。
In the optical device manufacturing apparatus of the present invention, the control device is configured to measure each measurement index value at each displacement position when the light modulation device is displaced within the predetermined range by the displacement position control unit. It is preferable to include a threshold value calculation unit that sequentially calculates the threshold value by multiplying the maximum measurement index value by a constant.
In the present invention, the control device includes a threshold value calculation unit, and when the light modulation device is displaced, the control index value that is the maximum is multiplied by a constant (a constant smaller than 1), and the predetermined threshold value is sequentially calculated. (Update. The measurement index value varies depending on the brightness of the light source and the performance of the projection lens, in addition to whether the focus is achieved. The brightness of the light source deteriorates over time, and the projection lens varies in quality, so the measurement index value fluctuates every time (the condition that the measurement index value increases at the focused position does not change, The overall measurement index value increases or decreases). For this reason, it is possible to calculate the focus position with higher accuracy by using a threshold value that fluctuates in accordance with the fluctuation of the measurement index value, that is, a constant multiple of the maximum measurement index value, rather than a fixed threshold value.
If data is insufficient, data is added. At this time, the threshold value may fluctuate in the process of adding data. However, since the threshold value is calculated by a constant multiple of the maximum value of the measurement index value, the threshold value may increase but the threshold value will not decrease. In addition, whether or not the data is insufficient is determined by whether or not the measurement index value is less than or equal to the threshold value at the terminal displacement position. The portion that is determined to have sufficient data is not determined to be insufficient after the data is added. For this reason, it is possible to reliably add data.

本発明の位置調整方法は、色合成光学装置に対する光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、複数の前記光変調装置および前記色合成光学装置を有する光学装置を製造する光学装置の製造装置に用いられる位置調整方法であって、前記制御装置が、前記位置調整装置を制御し、前記色合成光学装置に対して前記光変調装置を近接隔離する方向に変位させて複数の変位位置に位置付ける変位位置制御ステップと、各前記変位位置に前記光変調装置を位置付けた際に、前記撮像装置にて撮像された各撮像画像のコントラストを示す各測定指標値を算出する指標値算出ステップと、前記各測定指標値に基づいて、前記各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する擬似指標値生成ステップと、前記各測定指標値および前記擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、前記各指標値が前記閾値以上となる前記変位位置および前記仮想変位位置の加重平均をとり、前記撮像画像が合焦状態となる前記光変調装置のフォーカス位置を算出するフォーカス位置算出ステップとを実行することを特徴とする。   The position adjustment method of the present invention includes a position adjustment device that adjusts the position of a light modulation device relative to a color synthesis optical device, and image light that is introduced into the light modulation device and passes through the light modulation device and the color synthesis optical device. A position adjustment method used in an optical device manufacturing apparatus for manufacturing an optical device having a plurality of the light modulation devices and the color combining optical device. A displacement position control step for controlling the position adjustment device, displacing the light modulation device in the direction of approaching and separating the color synthesis optical device, and positioning the light modulation device at a plurality of displacement positions; An index value calculating step for calculating each measurement index value indicating a contrast of each captured image captured by the imaging device when the light modulation device is positioned at a displacement position; Based on the measurement index value, a pseudo index value generation step for generating a pseudo index value at a virtual displacement position between the displacement positions, and a predetermined threshold value from each of the measurement index value and each index value of the pseudo index value Using each subtracted difference as a weight, a weighted average of the displacement position and the virtual displacement position at which each index value is equal to or greater than the threshold is calculated, and the focus position of the light modulation device at which the captured image is in focus is calculated. And executing a focus position calculating step.

本発明の位置調整方法は、上述した光学装置の製造装置に用いられる方法であるため、上述した光学装置の製造装置と同様の作用および効果を享受できる。   Since the position adjusting method of the present invention is a method used in the above-described optical device manufacturing apparatus, it can enjoy the same operations and effects as the above-described optical device manufacturing apparatus.

本発明の位置調整プログラムは、色合成光学装置に対する光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、複数の前記光変調装置および前記色合成光学装置を有する光学装置を製造する光学装置の製造装置に用いられる位置調整プログラムであって、上述した位置調整方法を前記制御装置に実行させることを特徴とする。
本発明の位置調整プログラムは、上述した位置調整方法を実施するために利用されるので、上述した位置調整方法と同様の作用および効果を享受できる。
The position adjustment program of the present invention includes a position adjustment device that adjusts the position of the light modulation device with respect to the color synthesis optical device, and image light that is introduced into the light modulation device and passes through the light modulation device and the color synthesis optical device. A position adjustment program for use in an optical device manufacturing apparatus that manufactures an optical device that includes a plurality of the light modulation devices and the color combining optical device, and an image pickup device that controls the position adjustment device. The position adjustment method described above is executed by the control device.
Since the position adjustment program of the present invention is used to implement the position adjustment method described above, the same operation and effect as the position adjustment method described above can be enjoyed.

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔1.プロジェクタの構成〕
図1は、製造対象とされる光学装置を備えるプロジェクタ100の構造を模式的に示す図である。
プロジェクタ100は、光源から射出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し、形成したカラー画像を図示しないスクリーン上に拡大投射する。このプロジェクタ100は、図1に示すように、外装筐体100Aと、光学ユニット100Bとで大略構成されている。
なお、図1において、具体的な図示は省略したが、外装筐体100A内には、光学ユニット100Bの他、プロジェクタ100内部の各構成部材を冷却する冷却ファン等を備えた冷却ユニット、およびプロジェクタ100の内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1. Projector configuration)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a structure of a projector 100 including an optical device to be manufactured.
The projector 100 modulates the light beam emitted from the light source according to image information to form a color image, and enlarges and projects the formed color image on a screen (not shown). As shown in FIG. 1, the projector 100 is roughly composed of an outer casing 100A and an optical unit 100B.
Although not specifically shown in FIG. 1, in the exterior casing 100A, in addition to the optical unit 100B, a cooling unit including a cooling fan that cools each component in the projector 100, and the projector A control device and the like for controlling each component inside 100 are arranged.

光学ユニット100Bは、図1に示すように、光源ランプ111やリフレクタ112等を有する光源装置110と、レンズアレイ121,122、偏光変換素子123、および重畳レンズ124等を有する照明光学装置120と、ダイクロイックミラー131,132、および反射ミラー133等を有する色分離光学装置130と、入射側レンズ141、リレーレンズ142、および反射ミラー143,144等を有するリレー光学装置140と、光変調装置としての3つの液晶パネル151(赤色光側の液晶パネルを151R、緑色光側の液晶パネルを151G、青色光側の液晶パネルを151Bとする)、3つの入射側偏光板152、3つの射出側偏光板153、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154(以下、プリズム154と記載)等を有する光学装置150と、投射光学装置としての投射レンズ160とを備える。   As shown in FIG. 1, the optical unit 100B includes a light source device 110 having a light source lamp 111, a reflector 112, and the like, an illumination optical device 120 having lens arrays 121 and 122, a polarization conversion element 123, a superimposing lens 124, and the like. A color separation optical device 130 having dichroic mirrors 131 and 132, a reflection mirror 133, and the like, a relay optical device 140 having an incident side lens 141, a relay lens 142, reflection mirrors 143 and 144, and the like, and 3 as a light modulation device Three liquid crystal panels 151 (the red light side liquid crystal panel is 151R, the green light side liquid crystal panel is 151G, and the blue light side liquid crystal panel is 151B), three incident side polarizing plates 152, three outgoing side polarizing plates 153 , And a cross dichroic prism 154 (hereinafter referred to as a color synthesis optical device) Includes an optical device 150 having the prism 154 and described), etc., and a projection lens 160 as a projection optical device.

なお、上述した各光学部品110〜160については、種々の一般的なプロジェクタの光学系として利用されているため、具体的な説明を省略する。
そして、光学ユニット100Bでは、上述した構成により、光源装置110から射出され照明光学装置120を介した光束は、色分離光学装置130にてR,G,Bの3つの色光に分離される。また、分離された各色光は、前記制御装置による制御の下、各液晶パネル151にて画像情報に応じてそれぞれ変調され、色光毎の画像光が形成される。色光毎の画像光は、プリズム154にて合成され、投射レンズ160にてスクリーン(図示略)に拡大投射される。
In addition, about each optical component 110-160 mentioned above, since it is utilized as an optical system of various general projectors, concrete description is abbreviate | omitted.
In the optical unit 100B, with the configuration described above, the light beam emitted from the light source device 110 and passing through the illumination optical device 120 is separated into three color lights of R, G, and B by the color separation optical device 130. Each separated color light is modulated in accordance with image information in each liquid crystal panel 151 under the control of the control device, and image light for each color light is formed. The image light for each color light is synthesized by the prism 154 and enlarged and projected on a screen (not shown) by the projection lens 160.

ここで、具体的な図示は省略したが、上述した光学装置150を構成する各部材151〜154のうち、3つの液晶パネル151、および3つの射出側偏光板153は、プリズム154の各光束入射側端面154A(図1)に対してそれぞれ対向した状態で固定され、光学装置本体150Aを構成する。
なお、3つの液晶パネル151、および3つの射出側偏光板153としては、光束入射側端面154Aに対して直接、固定する構成に限らず、所定の部材(透光性基板や各部材151,153を保持する保持部材等)を介して光束入射側端面154Aに対して固定する構成としても構わない。また、光学装置本体150Aとしては、3つの液晶パネル151、3つの射出側偏光板153、およびプリズム154の他、3つの入射側偏光板152も一体化する構成を採用してもよい。
Here, although not specifically illustrated, among the members 151 to 154 constituting the optical device 150 described above, the three liquid crystal panels 151 and the three exit-side polarizing plates 153 are incident on the light beams of the prism 154. The optical device main body 150A is configured to be fixed in a state of being opposed to the side end surfaces 154A (FIG. 1).
Note that the three liquid crystal panels 151 and the three exit-side polarizing plates 153 are not limited to being directly fixed to the light-incident-side end surface 154A, but may be a predetermined member (translucent substrate or each member 151, 153). It may be configured to be fixed to the light incident side end face 154A via a holding member or the like for holding the light. Further, as the optical device main body 150A, a configuration in which the three incident side polarizing plates 152 in addition to the three liquid crystal panels 151, the three exit side polarizing plates 153, and the prism 154 may be integrated.

〔2.光学装置本体の製造装置の構成〕
図2は、光学装置本体150Aの製造装置1の概略構成を模式的に示す図である。
製造装置1は、プリズム154に対して各液晶パネル151を位置調整した後、光束入射側端面154Aに固定して光学装置本体150Aを製造する。この製造装置1は、図2に示すように、スクリーンScと、3つの位置調整装置10と、調整用光源装置20と、撮像装置30と、制御装置40等で大略構成されている。
スクリーンScは、入射した画像光を透過して投影する、いわゆる透過型スクリーンとして構成されている。そして、スクリーンScは、製造対象とする光学装置本体150Aおよび投射レンズ160が製造装置1内部の所定位置に設置された状態で、液晶パネル151にて形成され、プリズム154を介し、投射レンズ160にて拡大投射された画像光を投影表示する。なお、スクリーンScとしては、透過型スクリーンに限らず、入射した画像光を反射して投影する、いわゆる反射型スクリーンとして構成しても構わない。
[2. Configuration of optical device body manufacturing apparatus]
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of the manufacturing apparatus 1 of the optical apparatus main body 150A.
The manufacturing apparatus 1 adjusts the position of each liquid crystal panel 151 with respect to the prism 154, and then fixes the liquid crystal panel 151 to the light beam incident side end surface 154A to manufacture the optical device body 150A. As shown in FIG. 2, the manufacturing apparatus 1 is roughly composed of a screen Sc, three position adjusting devices 10, an adjustment light source device 20, an imaging device 30, a control device 40, and the like.
The screen Sc is configured as a so-called transmissive screen that transmits and projects incident image light. The screen Sc is formed by the liquid crystal panel 151 in a state where the optical device main body 150A and the projection lens 160 to be manufactured are installed at predetermined positions inside the manufacturing device 1, and is attached to the projection lens 160 via the prism 154. The projected image light is projected and displayed. The screen Sc is not limited to a transmissive screen, and may be configured as a so-called reflective screen that reflects and projects incident image light.

3つの位置調整装置10は、図2に示すように、製造装置1内部の所定位置に設置されたプリズム154の各光束入射側端面154A(射出側偏光板153が貼付)に対向配置され、各液晶パネル151を光束入射側から保持しつつ、各光束入射側端面154Aに対する各液晶パネル151の位置を調整する。具体的な図示は省略したが、位置調整装置10は、光束入射側端面154Aに対して近接隔離する方向(以下、Z軸方向)、Z軸に直交する2軸方向(X軸方向(図2中、紙面に平行な方向)、Y軸方向(図2中、紙面に直交する方向)、Z軸を中心とする回転方向(以下、Zθ方向)、X軸を中心とする回転方向(以下、Xθ方向)、およびY軸を中心とする回転方向(以下、Yθ方向)に移動可能に構成されている。そして、位置調整装置10は、制御装置40による図示しないモータ等の駆動部の制御により、保持した液晶パネル151を光束入射側端面154Aに対してX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、およびZθ方向に位置調整する。   As shown in FIG. 2, the three position adjusting devices 10 are arranged to face each light beam incident side end surface 154 </ b> A (the emission side polarizing plate 153 is attached) of the prism 154 installed at a predetermined position inside the manufacturing apparatus 1. While holding the liquid crystal panel 151 from the light beam incident side, the position of each liquid crystal panel 151 with respect to each light beam incident side end surface 154A is adjusted. Although not specifically shown, the position adjusting device 10 is configured to approach and separate from the light incident side end surface 154A (hereinafter referred to as the Z-axis direction), and in the biaxial direction (X-axis direction (FIG. 2) perpendicular to the Z-axis. Medium, direction parallel to the paper surface), Y-axis direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2), rotation direction around the Z axis (hereinafter referred to as Zθ direction), rotation direction around the X axis (hereinafter referred to as Xθ direction) and a rotation direction around the Y axis (hereinafter referred to as Yθ direction), and the position adjustment device 10 is controlled by a control unit 40 that controls a driving unit such as a motor (not shown). The position of the held liquid crystal panel 151 is adjusted in the X axis direction, the Y axis direction, the Z axis direction, the Xθ direction, the Yθ direction, and the Zθ direction with respect to the light incident side end surface 154A.

調整用光源装置20は、位置調整装置10における液晶パネル151の位置調整を行うに際して用いられる位置調整用の光束の光源であり、例えば、メタルハライドランプ等の放電発光ランプ、LED(Light Emitting Diode)等の固体発光素子等を含んで構成され、制御装置40による図示しない光源駆動回路の制御により、駆動(点灯)する。そして、調整用光源装置20は、3つの位置調整装置10に対してそれぞれR,G,Bの各色光を供給し、各位置調整装置10の先端部分から各液晶パネル151R,151G,151Bに対応する各色光がそれぞれ各液晶パネル151に照射される。   The adjustment light source device 20 is a light source of a position adjusting light beam used when adjusting the position of the liquid crystal panel 151 in the position adjustment device 10, and is, for example, a discharge light emitting lamp such as a metal halide lamp, an LED (Light Emitting Diode), or the like. And is driven (lighted) under the control of a light source driving circuit (not shown) by the control device 40. Then, the adjustment light source device 20 supplies the R, G, and B color lights to the three position adjustment devices 10, respectively, and corresponds to the liquid crystal panels 151R, 151G, and 151B from the tip portion of each position adjustment device 10. Each color light to be irradiated is irradiated to each liquid crystal panel 151.

撮像装置30は、制御装置40による制御の下、光学装置本体150Aを介し投射レンズ160にてスクリーンSc上に拡大投射された画像光の投影画像F(図2)を撮像する。この撮像装置30は、図2に示すように、4つのCCDカメラ31で構成され、投影画像Fにおける四隅領域を撮像する。
図3は、撮像装置30の配設位置を模式的に示す図である。
各CCDカメラ31は、CCD(Charge Coupled Detector)を撮像素子としたエリアセンサであり、スクリーンScに表示された矩形状の投影画像Fにおける四隅領域を撮像し、撮像した画像に応じた信号を制御装置40に出力する。より具体的に、各CCDカメラ31は、スクリーンScの背面側(画像光が投影される側と反対側)にそれぞれ配設されている。また、各CCDカメラ31は、図3に示すように、液晶パネル151のアライメント調整を実施する際に液晶パネル151に形成させる後述するアライメント調整用パターンを含む第2の矩形領域Ar2(図5参照)に対応してスクリーンScに表示される第2の矩形対応領域Ar2´の四隅の角位置C1〜C4に対応してそれぞれ離間した状態で配設されている。
なお、以下では、スクリーンScの背面側から見て、左上に配設されるCCDカメラ31を第1カメラ31Aとし、右上に配設されるCCDカメラ31を第2カメラ31Bとし、左下に配設されるCCDカメラ31を第3カメラ31Cとし、右下に配設されるCCDカメラ31を第4カメラ31Dとする。
Under the control of the control device 40, the imaging device 30 captures the projection image F (FIG. 2) of the image light enlarged and projected on the screen Sc by the projection lens 160 via the optical device main body 150A. As shown in FIG. 2, the imaging device 30 includes four CCD cameras 31 and images four corner areas in the projection image F.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the arrangement position of the imaging device 30.
Each CCD camera 31 is an area sensor that uses a CCD (Charge Coupled Detector) as an imaging device, images four corner areas in a rectangular projection image F displayed on the screen Sc, and controls a signal corresponding to the captured image. Output to the device 40. More specifically, each CCD camera 31 is disposed on the back side of the screen Sc (the side opposite to the side on which image light is projected). In addition, as shown in FIG. 3, each CCD camera 31 has a second rectangular area Ar2 including an alignment adjustment pattern (described later) formed on the liquid crystal panel 151 when the alignment adjustment of the liquid crystal panel 151 is performed (see FIG. 5). ) Corresponding to the corner positions C1 to C4 of the four corners of the second rectangle corresponding area Ar2 ′ displayed on the screen Sc.
Hereinafter, when viewed from the back side of the screen Sc, the CCD camera 31 disposed at the upper left is referred to as a first camera 31A, and the CCD camera 31 disposed at the upper right is referred to as a second camera 31B, and disposed at the lower left. The CCD camera 31 to be used is a third camera 31C, and the CCD camera 31 disposed in the lower right is a fourth camera 31D.

図4は、制御装置40の概略構成を示すブロック図である。
制御装置40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1全体を制御する。この制御装置40は、図4に示すように、操作部41と、表示部42と、制御部43等を備える。
操作部41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40を適宜動作させるとともに、例えば、表示部42に表示される情報に対して、制御装置40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41の入力操作により、操作部41から適宜所定の操作信号を制御部43に出力する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the control device 40.
The control device 40 is composed of a computer having a CPU (Central Processing Unit) and a hard disk, and controls the entire manufacturing apparatus 1 by executing various programs. As shown in FIG. 4, the control device 40 includes an operation unit 41, a display unit 42, a control unit 43, and the like.
The operation unit 41 includes various operation buttons (not shown) that are input with a keyboard and a mouse, for example. By performing the input operation of the operation buttons, the control device 40 is appropriately operated, and for example, the operation content of the control device 40 is set for the information displayed on the display unit 42. Then, a predetermined operation signal is appropriately output from the operation unit 41 to the control unit 43 by an input operation of the operation unit 41 by the operator.

表示部42は、制御部43に制御され、所定の画像を表示する。例えば、制御部43にて処理された画像の表示、または、操作部41の入力操作により、制御部43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43から出力されるメモリ内のデータを適宜表示させる。   The display unit 42 is controlled by the control unit 43 and displays a predetermined image. For example, it is output from the control unit 43 when setting or inputting information to be stored in a memory described later of the control unit 43 by displaying an image processed by the control unit 43 or by an input operation of the operation unit 41. The data in the memory is displayed as appropriate.

制御部43は、操作部41からの操作信号の入力に応じて、製造装置1全体および液晶パネル151を制御する。この制御部43は、図4に示すように、制御部本体431と、メモリ432とを備える。
制御部本体431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、メモリ432に記憶されたプログラムにしたがって所定の処理を実行する。この制御部本体431は、図4に示すように、パターン形成部433と、撮像画像データ取得部434と、フォーカス調整部435と、アライメント調整部436等を備える。
The control unit 43 controls the entire manufacturing apparatus 1 and the liquid crystal panel 151 in response to an operation signal input from the operation unit 41. As shown in FIG. 4, the control unit 43 includes a control unit main body 431 and a memory 432.
The control unit main body 431 is configured as a program developed on an OS (Operating System) that controls the CPU, and executes predetermined processing according to the program stored in the memory 432. As shown in FIG. 4, the control unit main body 431 includes a pattern forming unit 433, a captured image data acquisition unit 434, a focus adjustment unit 435, an alignment adjustment unit 436, and the like.

図5は、液晶パネル151に形成させる各種パターンを模式的に示す図である。
パターン形成部433は、液晶パネル151に対して所定の駆動信号を出力し、液晶パネル151に種々のパターンの画像を形成させる。
例えば、パターン形成部433は、図5に示すように、液晶パネル151のアライメント調整を実施するためのパターンとして、液晶パネル151における画像形成領域Arf内の中心位置Oを中心とした第2の矩形領域Ar2にアライメント調整用パターンPA(図5(B))を形成させる。
アライメント調整用パターンPAは、図5(B)に示すように、第2の矩形領域Ar2内の全画素を所定の明るさ(白表示(白を示す階調値))とし、画像形成領域Arf内の第2の矩形領域Ar2を除く他の全画素を黒表示(黒を示す階調値)とした画像である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing various patterns formed on the liquid crystal panel 151.
The pattern forming unit 433 outputs a predetermined drive signal to the liquid crystal panel 151 and causes the liquid crystal panel 151 to form images of various patterns.
For example, as shown in FIG. 5, the pattern forming unit 433 forms a second rectangle centered on the center position O in the image forming area Arf in the liquid crystal panel 151 as a pattern for performing alignment adjustment of the liquid crystal panel 151. An alignment adjustment pattern PA (FIG. 5B) is formed in the region Ar2.
In the alignment adjustment pattern PA, as shown in FIG. 5B, all the pixels in the second rectangular area Ar2 have a predetermined brightness (white display (tone value indicating white)), and the image forming area Arf. This is an image in which all other pixels except for the second rectangular area Ar2 are displayed in black (tone value indicating black).

また、例えば、パターン形成部433は、図5に示すように、液晶パネル151のフォーカス調整を実施するためのパターンとして、画像形成領域Arf内の中心位置Oを中心とした第1の矩形領域Ar1にフォーカス調整用パターンPF(図5(C))を形成させる。なお、第1の矩形領域Ar1は、以下に示すように、設定されたものである。
すなわち、第1の矩形領域Ar1は、上述した第2の矩形領域Ar2よりも大きく設定され(図5(A))、かつ、該第1の矩形領域Ar1に対応してスクリーンScに表示される第1の矩形対応領域Ar1´(図3)が4つのCCDカメラ31の配設位置を平面的に覆うように設定されている。
フォーカス調整用パターンPFは、図5(C)に示すように、第1の矩形領域Ar1内の全画素を、縦方向および横方向に沿って、1画素おきに、白表示および黒表示とし、画像形成領域Arf内の第1の矩形領域Ar1を除く他の全画素を黒表示とした画像である。
Further, for example, as shown in FIG. 5, the pattern forming unit 433 uses the first rectangular area Ar1 centered on the center position O in the image forming area Arf as a pattern for adjusting the focus of the liquid crystal panel 151. Then, a focus adjustment pattern PF (FIG. 5C) is formed. The first rectangular area Ar1 is set as described below.
That is, the first rectangular area Ar1 is set to be larger than the second rectangular area Ar2 described above (FIG. 5A), and is displayed on the screen Sc corresponding to the first rectangular area Ar1. The first rectangular corresponding area Ar1 ′ (FIG. 3) is set so as to cover the arrangement positions of the four CCD cameras 31 in a plane.
In the focus adjustment pattern PF, as shown in FIG. 5C, all the pixels in the first rectangular area Ar1 are displayed in white and black every other pixel along the vertical and horizontal directions. This is an image in which all the pixels other than the first rectangular area Ar1 in the image forming area Arf are displayed in black.

撮像画像データ取得部434は、各CCDカメラ31に所定の制御信号を出力し、各CCDカメラ31にスクリーンScに表示された投影画像Fを撮像させる。また、撮像画像データ取得部434は、各CCDカメラ31から出力される電気信号を入力してコンピュータにて読取可能な信号(デジタル信号)に変換し、画素毎に所定階調(例えば、全階調が256)の画素値(階調値、輝度値)に関する情報を含んだ撮像画像データを取得する。そして、撮像画像データ取得部434は、取得した撮像画像データをフォーカス調整部435やアライメント調整部436に出力する。   The captured image data acquisition unit 434 outputs a predetermined control signal to each CCD camera 31 and causes each CCD camera 31 to capture the projection image F displayed on the screen Sc. The captured image data acquisition unit 434 receives the electrical signal output from each CCD camera 31 and converts it into a signal (digital signal) that can be read by a computer. Captured image data including information on a pixel value (gradation value, luminance value) having a tone of 256) is acquired. Then, the captured image data acquisition unit 434 outputs the acquired captured image data to the focus adjustment unit 435 and the alignment adjustment unit 436.

フォーカス調整部435は、スクリーンScにフォーカス調整用パターンPFの投影画像Fが表示された際に、撮像画像データ取得部434から出力される各撮像画像データに基づいて、液晶パネル151のフォーカス調整を実施する。具体的に、フォーカス調整部435は、各撮像画像データに対して所定の画像処理を施し、処理した結果に基づいて、液晶パネル151のフォーカス位置(液晶パネル151のZ軸方向、Xθ方向、およびYθ方向の各位置)を算出する。そして、フォーカス調整部435は、モータ等の駆動部を介して位置調整装置10を制御し、算出したフォーカス位置に液晶パネル151を位置付けるフォーカス調整を実施する。
なお、フォーカス位置とは、スクリーンScにフォーカス調整用パターンPFの投影画像Fが表示された際に、各CCDカメラ31にて撮像された投影画像Fの四隅領域の各撮像画像が合焦状態となる液晶パネル151の位置を意味する。
The focus adjustment unit 435 adjusts the focus of the liquid crystal panel 151 based on each captured image data output from the captured image data acquisition unit 434 when the projection image F of the focus adjustment pattern PF is displayed on the screen Sc. carry out. Specifically, the focus adjustment unit 435 performs predetermined image processing on each captured image data, and based on the processing result, the focus position of the liquid crystal panel 151 (the Z-axis direction, the Xθ direction of the liquid crystal panel 151, and the (Each position in the Yθ direction) is calculated. Then, the focus adjustment unit 435 controls the position adjustment device 10 via a drive unit such as a motor, and performs focus adjustment to position the liquid crystal panel 151 at the calculated focus position.
Note that the focus position means that the captured images in the four corner areas of the projected image F captured by the CCD cameras 31 when the projected image F of the focus adjustment pattern PF is displayed on the screen Sc are in a focused state. It means the position of the liquid crystal panel 151.

このフォーカス調整部435は、図4に示すように、変位位置制御部4351と、指標値算出部4352と、擬似指標値生成部4353と、フォーカス位置算出部4354と、指標値判定部4355と、範囲拡張部4356と、閾値算出部4357とを備える。
変位位置制御部4351は、位置調整装置10を制御し、位置調整装置10をZ軸方向に移動させることで、液晶パネル151におけるZ軸方向の位置Zを予め設定された複数の変位位置に位置付ける。
なお、複数の変位位置は、Z軸方向に所定の変位量で等間隔となるように設定されたものであり、本実施形態では、基準となる基準変位位置Zから第9変位位置Z(図8参照)までの9つの変位位置が設定されている。
そして、変位位置制御部4351は、基準変位位置Zから第9変位位置Zまで、所定範囲W内で液晶パネル151をZ軸方向に変位させる。
また、変位位置制御部4351は、範囲拡張部4356にて範囲Wが拡張された場合には、第9変位位置Zを超えて、第10変位位置Z10、第11変位位置Z11、・・・、第n変位位置Zと、前記変位量分ずつ変位させ、各変位位置に液晶パネル151を位置付ける。
As shown in FIG. 4, the focus adjustment unit 435 includes a displacement position control unit 4351, an index value calculation unit 4352, a pseudo index value generation unit 4353, a focus position calculation unit 4354, an index value determination unit 4355, A range expansion unit 4356 and a threshold calculation unit 4357 are provided.
The displacement position control unit 4351 controls the position adjustment device 10 and moves the position adjustment device 10 in the Z-axis direction, thereby positioning the position Z in the Z-axis direction on the liquid crystal panel 151 at a plurality of preset displacement positions. .
The plurality of displacement position has been set at equal intervals in the predetermined displacement amount in the Z-axis direction, in this embodiment, a primary reference displacement position Z 1 from the ninth displaced position Z 9 Nine displacement positions up to (see FIG. 8) are set.
Then, the displacement position control section 4351, the reference displacement position Z 1 to 9 displaced position Z 9, displaces the liquid crystal panel 151 in the Z-axis direction within a predetermined range W.
The displacement position control section 4351, if the range W is expanded in a range extension 4356 is beyond the ninth displacement position Z 9, 10 displaced position Z 10, 11 displaced position Z 11, · ..., and the n displacement position Z n, is displaced by the displacement amount minutes to position the liquid crystal panel 151 to the respective displacement position.

指標値算出部4352は、各変位位置に液晶パネル151が位置付けられた際に、撮像装置30にて撮像され撮像画像データ取得部434から出力される4つの撮像画像データにおける画素毎の輝度値に基づいて、4つの撮像画像のコントラストに関する各指標値fを算出する。
ここで、コントラストに関する指標値fとしては、撮像画像の鮮明度を示す指標値であればよく、例えば、撮像画像データ中の全画素における最大輝度値と最小輝度値とに基づいて算出された値(コントラスト値)を指標値に採用してもよく、あるいは、撮像画像中の所定領域内における複数画素の輝度値のばらつき、すなわち、輝度値の分散値(σ)を指標値に採用してもよい。
なお、以下では、指標値算出部4352にて算出した指標値fを、測定指標値fとして記載する。
When the liquid crystal panel 151 is positioned at each displacement position, the index value calculation unit 4352 converts the luminance value for each pixel in the four captured image data captured by the imaging device 30 and output from the captured image data acquisition unit 434. Based on this, each index value f regarding the contrast of the four captured images is calculated.
Here, the contrast-related index value f may be an index value indicating the sharpness of the captured image. For example, a value calculated based on the maximum luminance value and the minimum luminance value of all pixels in the captured image data. (Contrast value) may be adopted as an index value, or variation in luminance values of a plurality of pixels in a predetermined area in a captured image, that is, a variance value (σ 2 ) of luminance values is adopted as an index value. Also good.
Hereinafter, the index value f calculated by the index value calculation unit 4352 will be described as the measured index value f.

擬似指標値生成部4353は、各測定指標値fに基づいて、各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する。
本実施形態では、擬似指標値生成部4353は、隣接する変位位置間毎に、変位位置と測定指標値fとの関係を表す連続した1次の近似関数f(Z)を算出する。
すなわち、擬似指標値生成部4353は、連続した1次の近似関数f(Z)を算出することで、各変位位置の他、任意の位置Z(仮想変位位置)での擬似指標値を生成している。
The pseudo index value generation unit 4353 generates a pseudo index value at a virtual displacement position between the displacement positions based on each measurement index value f.
In the present embodiment, the pseudo index value generation unit 4353 calculates a continuous first-order approximation function f (Z) representing the relationship between the displacement position and the measurement index value f for each adjacent displacement position.
That is, the pseudo index value generation unit 4353 generates a pseudo index value at an arbitrary position Z (virtual displacement position) in addition to each displacement position by calculating a continuous first-order approximation function f (Z). ing.

フォーカス位置算出部4354は、各測定指標値fおよび擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、各指標値が閾値以上となる変位位置および仮想変位位置の加重平均をとり、撮像装置30にて撮像された投影画像Fの四隅領域の各撮像画像が合焦状態となる液晶パネル151の四隅領域の各フォーカス位置を算出する。そして、フォーカス位置算出部4354は、位置調整装置10を制御し、位置調整装置10をZ軸方向、Xθ方向、およびYθ方向に移動させることで、液晶パネル151の四隅領域を各フォーカス位置に位置付ける。
本実施形態では、フォーカス位置算出部4354は、以下の式(2)に示すように、近似関数f(Z)から所定の閾値ftを引いた差分を重みとして、近似関数f(Z)の値(測定指標値および擬似指標値)が所定の閾値ft以上となる変位位置の範囲(位置Z〜位置Z)で積分して加重平均をとることで、フォーカス位置Zfocusを算出する。
The focus position calculation unit 4354 uses, as a weight, each difference obtained by subtracting a predetermined threshold value from each index value of each measurement index value f and pseudo index value, and a weighted average of the displacement position and the virtual displacement position at which each index value is equal to or greater than the threshold value. The focus positions of the four corner areas of the liquid crystal panel 151 where the respective captured images of the four corner areas of the projection image F captured by the imaging device 30 are in focus are calculated. The focus position calculation unit 4354 controls the position adjustment device 10 and moves the position adjustment device 10 in the Z-axis direction, the Xθ direction, and the Yθ direction, thereby positioning the four corner regions of the liquid crystal panel 151 at the respective focus positions. .
In this embodiment, as shown in the following formula (2), the focus position calculation unit 4354 uses a value obtained by subtracting a predetermined threshold value ft from the approximate function f (Z) as a weight, and the value of the approximate function f (Z). The focus position Zfocus is calculated by taking a weighted average by integrating over the range (position Z s to position Z e ) of the displacement position where the (measurement index value and pseudo index value) is equal to or greater than the predetermined threshold ft.

指標値判定部4355は、範囲W内の始端となる始端変位位置(基準変位位置Z)、および終端となる終端変位位置(上記の設定上では、第9変位位置Z)での各測定指標値fが閾値ft未満となっているか否かを判定する。
範囲拡張部4356は、指標値判定部4355にて閾値ft未満となっていないと判定された場合に、終端変位位置を延長して範囲Wを拡げる。
閾値算出部4357は、変位位置制御部4351にて範囲W内で液晶パネル151を変位させている際に、各変位位置での各測定指標値fのうち最大となる測定指標値fに定数(本実施形態では、0.8)を乗じて、順次、閾値ftを算出(更新)する。
The index value determination unit 4355 performs each measurement at the start end displacement position (reference displacement position Z 1 ) serving as the start end in the range W and the end displacement position serving as the end (the ninth displacement position Z 9 in the above setting). It is determined whether or not the index value f is less than the threshold value ft.
When the index value determination unit 4355 determines that the range expansion unit 4356 does not fall below the threshold value ft, the range expansion unit 4356 extends the end displacement position and expands the range W.
When the displacement position control unit 4351 is displacing the liquid crystal panel 151 within the range W, the threshold value calculation unit 4357 is set to a constant (the maximum measurement index value f among the measurement index values f at each displacement position). In this embodiment, the threshold value ft is calculated (updated) sequentially by multiplying by 0.8).

アライメント調整部436は、スクリーンScにアライメント調整用パターンPAの投影画像Fが表示された際に、撮像画像データ取得部434から出力される各撮像画像データに基づいて、液晶パネル151のアライメント調整を実施する。具体的に、アライメント調整部436は、各撮像画像データに対して所定の画像処理を施し、処理した結果に基づいて、液晶パネル151のアライメント位置(液晶パネル151のX軸方向、Y軸方向、Zθ方向の各位置)を算出する。そして、アライメント調整部436は、モータ等の駆動部を介して位置調整装置10を制御し、算出したアライメント位置に液晶パネル151を位置付ける。   The alignment adjustment unit 436 adjusts the alignment of the liquid crystal panel 151 based on each captured image data output from the captured image data acquisition unit 434 when the projection image F of the alignment adjustment pattern PA is displayed on the screen Sc. carry out. Specifically, the alignment adjustment unit 436 performs predetermined image processing on each captured image data, and based on the processing result, the alignment position of the liquid crystal panel 151 (the X axis direction, the Y axis direction of the liquid crystal panel 151, Each position in the Zθ direction) is calculated. Then, the alignment adjustment unit 436 controls the position adjustment device 10 via a drive unit such as a motor, and positions the liquid crystal panel 151 at the calculated alignment position.

メモリ432は、所定のプログラム(位置調整プログラムを含む)、プロジェクタの機種に応じた機種データ、および制御部本体431にて処理された情報等を記憶する。   The memory 432 stores a predetermined program (including a position adjustment program), model data corresponding to the model of the projector, information processed by the control unit main body 431, and the like.

〔3.位置調整方法〕
次に、上述した製造装置1による光学装置本体150Aの製造方法を図面に基づいて説明する。
なお、以下では、プリズム154に対する各液晶パネル151の位置調整方法を主に説明し、その他(固定方法等)については説明を省略する。
図6は、液晶パネル151の位置調整方法を説明するフローチャートである。
先ず、作業者は、各射出側偏光板153が貼付されたプリズム154、および投射レンズ160を製造装置1内の所定位置に設置する。また、各液晶パネル151を各位置調整装置10にそれぞれ保持させる。
次に、作業者は、制御装置40の操作部41を操作し、光学装置本体150Aを製造する旨の入力操作を実施する。制御部本体431は、メモリ432に格納されたプログラム(位置調整プログラムを含む)を読み出し、以下に示すように、光学装置本体150Aの製造(位置調整)を開始する。
[3. (Position adjustment method)
Next, a manufacturing method of the optical device main body 150A by the manufacturing apparatus 1 described above will be described with reference to the drawings.
In the following, a method for adjusting the position of each liquid crystal panel 151 with respect to the prism 154 will be mainly described, and description of the other components (such as a fixing method) is omitted.
FIG. 6 is a flowchart for explaining a method for adjusting the position of the liquid crystal panel 151.
First, the operator installs the prism 154 to which each emission-side polarizing plate 153 is attached and the projection lens 160 at predetermined positions in the manufacturing apparatus 1. In addition, each liquid crystal panel 151 is held by each position adjustment device 10.
Next, the operator operates the operation unit 41 of the control device 40 and performs an input operation for manufacturing the optical device main body 150A. The control unit main body 431 reads a program (including a position adjustment program) stored in the memory 432 and starts manufacturing (position adjustment) of the optical device main body 150A as shown below.

先ず、制御部本体431は、位置調整プログラムにしたがって、以下に示すように、液晶パネル151Gのフォーカス調整を実施する(ステップS1)。
図7は、フォーカス調整を説明するフローチャートである。
フォーカス調整部435は、メモリ432に格納された機種データに含まれる液晶パネル151Gの設計上の座標値(Z軸方向の座標値は基準変位位置Z)を読み込み、モータ等の駆動部を介して位置調整装置10を制御し、液晶パネル151Gを初期位置に設置する(ステップS1A)。
First, the control unit main body 431 performs focus adjustment of the liquid crystal panel 151G as described below according to the position adjustment program (step S1).
FIG. 7 is a flowchart for explaining focus adjustment.
The focus adjustment unit 435 reads design coordinate values (the coordinate value in the Z-axis direction is the reference displacement position Z 1 ) of the liquid crystal panel 151G included in the model data stored in the memory 432, and passes through a drive unit such as a motor. Then, the position adjusting device 10 is controlled to install the liquid crystal panel 151G at the initial position (step S1A).

ステップS1Aの後、制御部本体431は、光源駆動回路を介して調整用光源装置20を制御し、液晶パネル151Gに対してG色光を照射させる(ステップS1B)。
ステップS1Bの後、パターン形成部433は、液晶パネル151Gに対して所定の駆動信号を出力し、液晶パネル151Gにフォーカス調整用パターンPFを形成させる(ステップS1C)。そして、液晶パネル151Gにて形成されたフォーカス調整用パターンPFは、プリズム154を介し、投射レンズ160にてスクリーンScに拡大投射され、スクリーンSc上にフォーカス調整用パターンPFの投影画像Fが表示される。
After step S1A, the control unit main body 431 controls the adjustment light source device 20 via the light source driving circuit to irradiate the liquid crystal panel 151G with G-color light (step S1B).
After step S1B, the pattern forming unit 433 outputs a predetermined drive signal to the liquid crystal panel 151G to form the focus adjustment pattern PF on the liquid crystal panel 151G (step S1C). The focus adjustment pattern PF formed on the liquid crystal panel 151G is enlarged and projected onto the screen Sc by the projection lens 160 via the prism 154, and the projection image F of the focus adjustment pattern PF is displayed on the screen Sc. The

ステップS1Cの後、撮像画像データ取得部434は、撮像装置30に所定の制御信号を出力し、各CCDカメラ31にフォーカス調整用パターンPFの投影画像F(第1の矩形対応領域Ar1´)の四隅領域をそれぞれ撮像させる(ステップS1D)。
ステップS1Dの後、指標値算出部4352は、撮像画像データ取得部434から出力される4つの撮像画像データにおける画素毎の輝度値に基づいて、4つの撮像画像のコントラストに関する測定指標値fを算出する(ステップS1E:指標値算出ステップ)。そして、指標値算出部4352は、算出した4つの測定指標値fを液晶パネル151Gの変位位置に応じて、かつ、撮像したCCDカメラ31に応じて、メモリ432に記憶させる。
なお、上記「撮像したCCDカメラ31」とは、測定指標値fを算出する際に用いた撮像画像を撮像したCCDカメラ31を意味する。すなわち、測定指標値fは、撮像したCCDカメラ31が配設される四隅の角位置C1〜C4に関連付けて、メモリ32に記憶される。以下、同様である。
After step S <b> 1 </ b> C, the captured image data acquisition unit 434 outputs a predetermined control signal to the imaging device 30, and outputs the projection image F (first rectangular correspondence area Ar <b> 1 ′) of the focus adjustment pattern PF to each CCD camera 31. Each of the four corner regions is imaged (step S1D).
After step S1D, the index value calculation unit 4352 calculates the measurement index value f related to the contrast of the four captured images based on the luminance value for each pixel in the four captured image data output from the captured image data acquisition unit 434. (Step S1E: index value calculation step). Then, the index value calculation unit 4352 stores the calculated four measurement index values f in the memory 432 according to the displacement position of the liquid crystal panel 151G and according to the imaged CCD camera 31.
The “captured CCD camera 31” means the CCD camera 31 that captured a captured image used when calculating the measurement index value f. That is, the measurement index value f is stored in the memory 32 in association with the corner positions C1 to C4 at the four corners where the imaged CCD camera 31 is disposed. The same applies hereinafter.

ステップS1Eの後、閾値算出部4357は、メモリ432に記憶された情報を確認し、撮像したCCDカメラ31毎に、各変位位置での各測定指標値fのうち最大となる測定指標値fに「0.8」を乗じて、閾値ftを算出する(ステップS1F)。そして、閾値算出部4357は、算出した閾値ftを撮像したCCDカメラ31に応じて、メモリ432に記憶させる。
ステップS1Fの後、変位位置制御部4351は、メモリ432に記憶された情報を確認し、測定指標値fが全ての変位位置(始端変位位置Z〜終端変位位置Z)にて算出されたか否かを判定する(ステップS1G)。
ステップS1Gにおいて、変位位置制御部4351は、「N」と判定した場合、すなわち、全ての変位位置にて測定指標値fを算出していないと判定した場合には、モータ等の駆動部を介して位置調整装置10を制御し、液晶パネル151GをZ軸方向に所定の変位量分移動させ、液晶パネル151Gを次の変位位置に移動させる(ステップS1H:変位位置制御ステップ)。そして、上述したステップS1D〜S1Hを繰り返し実施し、順次、測定指標値fおよび閾値ftを算出する。
After step S1E, the threshold value calculation unit 4357 checks the information stored in the memory 432, and sets the maximum measured index value f among the measured index values f at each displacement position for each captured CCD camera 31. The threshold value ft is calculated by multiplying by “0.8” (step S1F). Then, the threshold value calculation unit 4357 stores the calculated threshold value ft in the memory 432 according to the CCD camera 31 that captured the image.
After step S1F, the displacement position control unit 4351 confirms the information stored in the memory 432, and whether the measurement index value f is calculated at all the displacement positions (start end displacement position Z 1 to end displacement position Z 9 ). It is determined whether or not (step S1G).
In step S1G, when the displacement position control unit 4351 determines “N”, that is, when it is determined that the measurement index value f has not been calculated at all the displacement positions, the displacement position control unit 4351 passes a driving unit such as a motor. Then, the position adjusting device 10 is controlled, the liquid crystal panel 151G is moved by a predetermined displacement amount in the Z-axis direction, and the liquid crystal panel 151G is moved to the next displacement position (step S1H: displacement position control step). And step S1D-S1H mentioned above is repeatedly implemented, and the measurement parameter | index value f and the threshold value ft are calculated sequentially.

図8は、指標値判定部4355および範囲拡張部4356による処理を説明するための図である。
ここで、図8において、横軸は液晶パネル151GにおけるZ軸方向の位置Zを示し、縦軸は指標値を示している。
また、図8では、範囲W内において、基準変位位置Zでの測定指標値fが最も低く、変位位置の変化に応じて測定指標値fが順次、増加し、第9変位位置(終端変位位置)Zでの測定指標値fが最も高い場合を例示している。
そして、図8の例では、上述したステップS1D〜S1Hが繰り返し実施された結果、算出された閾値ftは、破線で図示したように、最も測定指標値fが高い第9変位位置Zでの測定指標値fに「0.8」を乗じたものとなっている。
FIG. 8 is a diagram for explaining processing by the index value determination unit 4355 and the range expansion unit 4356.
Here, in FIG. 8, the horizontal axis indicates the position Z in the Z-axis direction of the liquid crystal panel 151G, and the vertical axis indicates the index value.
Further, in FIG. 8, within W, measured index value at the reference displacement position Z 1 f 1 is the lowest, the measurement index value f sequentially in accordance with a change in displacement position, increases, the ninth displacement position (end displacement position) measured index value f 9 at Z 9 is illustrates the case highest.
Then, in the example of FIG. 8, the result of step S1D~S1H described above is repeated, the threshold ft calculated, as shown by broken lines, the most metrics value f at high ninth displaced position Z 9 The measurement index value f 9 is multiplied by “0.8”.

そして、指標値判定部4355は、上述した処理S1D〜S1Hが繰り返し実施された結果、処理S1Gにおいて、「Y」と判定された場合、すなわち、全ての変位位置(基準変位位置Z〜第9変位位置Z)にて測定指標値fを算出したと判定された場合には、メモリ432に記憶された情報を読み出し、基準変位位置Zおよび終端変位位置での各測定指標値fが閾値ft未満となっているか否かを判定する(ステップS1I)。 Then, the index value determination unit 4355 as a result of the processing described above S1D~S1H is repeated, the processing S1G, when it is determined that the "Y", namely, all the displacement position (reference displacement position Z 1 ~ 9 When it is determined that the measurement index value f has been calculated at the displacement position Z 9 ), the information stored in the memory 432 is read, and the measurement index values f at the reference displacement position Z 1 and the terminal displacement position are threshold values. It is determined whether it is less than ft (step S1I).

範囲拡張部4356は、ステップS1Iにおいて、「N」と判定された場合には、終端変位位置を延長させ(ステップS1J)、ステップS1Hの処理に移行する。
例えば、図8に示すように、終端変位位置(第9変位位置Z)での測定指標値fが閾値ft(図8の破線)未満となっていない場合には、第9変位位置Z以降(第10変位位置Z10、第11変位位置Z11、・・・第n変位位置Z)の変位位置での各測定指標値fがどのような挙動を示すか(測定指標値fよりも高くなっていくか、あるいは、測定指標値fよりも低くなっていくか)を判断できない状態となっている。すなわち、このような状態において、各測定指標値f〜fに基づいて、フォーカス位置を算出したとしても、精度の高いフォーカス位置を算出することは難しい。
そこで、本実施形態では、基準変位位置Z1および終端変位位置での各測定指標値fが閾値ft未満となっていない場合に終端変位位置を延長させ(ステップS1I,S1J)、ステップS1Iにおいて、「Y」と判定されるまで、第9変位位置Z9以降の変位位置での測定指標値fおよび閾値ftの算出を継続する。
When it is determined “N” in step S1I, range extension unit 4356 extends the terminal displacement position (step S1J), and proceeds to the process of step S1H.
For example, as shown in FIG. 8, when the measurement index value f 9 at the terminal displacement position (the ninth displacement position Z 9 ) is not less than the threshold value ft (broken line in FIG. 8), the ninth displacement position Z What behavior each measurement index value f at the displacement position after 9 (10th displacement position Z 10 , 11th displacement position Z 11 ,... Nth displacement position Z n ) shows (measurement index value f or it becomes higher than 9, or in a state that can not determine) will become lower than the measured index value f 9. That is, in such a state, even if the focus position is calculated based on the measurement index values f 1 to f 9 , it is difficult to calculate the focus position with high accuracy.
Therefore, in the present embodiment, when the measurement index values f at the reference displacement position Z1 and the terminal displacement position are not less than the threshold value ft, the terminal displacement position is extended (steps S1I and S1J). The calculation of the measurement index value f and the threshold value ft at the displacement positions after the ninth displacement position Z9 is continued until “Y” is determined.

なお、図8の例では、終端変位位置を第16変位位置Z16まで延長してステップS1D〜S1Jを繰り返し実施した結果、ステップS1Iにおいて、「Y」と判定された場合、すなわち、基準変位位置Zおよび終端変位位置(第16変位位置Z16)での各測定指標値f,f16が閾値ft未満となっていると判定された場合を例示している。
また、図8において、実線で示す閾値ftは、ステップS1D〜S1Jを繰り返し実施した結果、第11変位位置Z11での測定指標値f11が最も高い測定指標値となったため、測定指標値f11に「0.8」を乗じた値となっている。
In the example of FIG. 8, as a result of repeated steps S1D~S1J by extending the end displacement position to the 16 position of displacement Z 16, in step S1I, when it is determined that "Y", i.e., the reference displacement position The case where it is determined that the measurement index values f 1 and f 16 at Z 1 and the terminal displacement position (the 16th displacement position Z 16 ) are less than the threshold value ft is illustrated.
Further, in FIG. 8, the threshold value ft is indicated by a solid line, a result of the repeated step S1D~S1J, because now the highest metrics value measured index value f 11 at the 11th position of displacement Z 11, measured index value f 11 is multiplied by “0.8”.

図9は、フォーカス位置の算出方法を説明するための図である。
ここで、図9において、横軸および縦軸は図8と同様のものである。
また、図9では、説明の便宜上、ステップS1D〜S1H、あるいはステップS1D〜S1Jが繰り返し実施された結果での終端変位位置をZ(測定指標値f)とし、第3変位位置Zおよび第(n−2)変位位置Zn−2(測定指標値fn−2)間の図示を省略している。
そして、擬似指標値生成部4353は、ステップS1Iにおいて、「Y」と判定された場合には、図9に示すように、隣接する変位位置間毎に、各変位位置と各測定指標値との関係を表す連続した1次の近似関数f(Z)を生成する(ステップS1K:擬似指標値生成ステップ)。
なお、擬似指標値生成部4353は、ステップS1Kにおいて、上記連続した近似関数f(Z)を、撮像したCCDカメラ31毎(四隅の角位置C1〜C4毎)に生成する。
FIG. 9 is a diagram for explaining a calculation method of the focus position.
Here, in FIG. 9, the horizontal and vertical axes are the same as those in FIG.
In FIG. 9, for convenience of explanation, the terminal displacement position as a result of repeatedly performing Steps S1D to S1H or Steps S1D to S1J is defined as Z n (measurement index value f n ), and the third displacement position Z 3 and The illustration between the (n−2) th displacement position Z n−2 (measurement index value f n−2 ) is omitted.
Then, if it is determined as “Y” in step S1I, the pseudo index value generation unit 4353, as shown in FIG. 9, between each displacement position and each measurement index value, between adjacent displacement positions. A continuous first-order approximation function f (Z) representing the relationship is generated (step S1K: pseudo index value generation step).
In step S1K, the pseudo index value generation unit 4353 generates the continuous approximate function f (Z) for each imaged CCD camera 31 (for each corner position C1 to C4).

ステップS1Kの後、フォーカス位置算出部4354は、ステップS1Kにおいて算出された近似関数f(Z)、および、ステップS1D〜S1H、あるいは、ステップS1D〜S1Jが繰り返し実施された結果、ステップS1Fにおいて最終的に算出された閾値ftを用いて、式(2)により、フォーカス位置Zfocusを算出する(ステップS1L:フォーカス位置算出ステップ)。
なお、フォーカス位置算出部4354は、ステップS1Lにおいて、撮像したCCDカメラ31毎(四隅の角位置C1〜C4毎)に、上記フォーカス位置Zfocusを算出する。
After step S1K, the focus position calculation unit 4354 finally performs the approximation function f (Z) calculated in step S1K and steps S1D to S1H or steps S1D to S1J as a result of repetition. Is used to calculate the focus position Zfocus according to the equation (2) (step S1L: focus position calculation step).
In step S1L, the focus position calculation unit 4354 calculates the focus position Zfocus for each captured CCD camera 31 (for each of the four corner positions C1 to C4).

ステップS1Lの後、フォーカス位置算出部4354は、モータ等の駆動部を介して位置調整装置10を制御し、液晶パネル151GをZ方向、Xθ方向、Yθ方向に移動させて、撮像したCCDカメラ31(四隅の角位置C1〜C4)に応じた液晶パネル151Gにおける画像形成領域Arfの四隅位置を各フォーカス位置に位置付ける(ステップS1M)。   After step S1L, the focus position calculation unit 4354 controls the position adjustment device 10 via a driving unit such as a motor, and moves the liquid crystal panel 151G in the Z direction, the Xθ direction, and the Yθ direction to capture the CCD camera 31. The four corner positions of the image forming area Arf in the liquid crystal panel 151G corresponding to (the four corner positions C1 to C4) are positioned at the respective focus positions (step S1M).

ステップS1の後、制御部本体431は、液晶パネル151Gのアライメント調整を実施する(ステップS2)。
なお、ステップS2の処理については、従来と同様の方法であるため、以下では、簡略化して説明する。
すなわち、パターン形成部433は、液晶パネル151Gに対して所定の駆動信号を出力し、液晶パネル151Gにアライメント調整用パターンPAを形成させる。
アライメント調整部436は、各CCDカメラ31にて撮像された撮像画像(アライメント調整用パターンPAの投影画像F(第2の矩形対応領域Ar2´)の四隅領域)を確認しながら、予めメモリ432に格納された基準パターンとでパターンマッチング処理を実施し、撮像画像が基準パターンと合致する液晶パネル151Gのアライメント位置を算出する。そして、アライメント調整部436は、モータ等の駆動部を介して位置調整装置10を制御し、液晶パネル151GをX方向、Y方向、Zθ方向に移動させてアライメント位置に位置付ける。
After step S1, the control unit main body 431 performs alignment adjustment of the liquid crystal panel 151G (step S2).
The process in step S2 is the same as the conventional method, and will be described in a simplified manner below.
That is, the pattern forming unit 433 outputs a predetermined drive signal to the liquid crystal panel 151G, and causes the liquid crystal panel 151G to form the alignment adjustment pattern PA.
The alignment adjustment unit 436 checks the captured images (the four corner areas of the alignment adjustment pattern PA (second rectangular corresponding area Ar2 ′)) captured by each CCD camera 31 in advance in the memory 432. A pattern matching process is performed with the stored reference pattern, and the alignment position of the liquid crystal panel 151G where the captured image matches the reference pattern is calculated. Then, the alignment adjustment unit 436 controls the position adjustment device 10 via a drive unit such as a motor, and moves the liquid crystal panel 151G in the X direction, the Y direction, and the Zθ direction and positions the liquid crystal panel 151G at the alignment position.

以上のステップS1,S2により、プリズム154に対する所望の位置に液晶パネル151Gが位置付けられる。そして、例えば、接着剤等によりプリズム154に対して液晶パネル151Gを固定する。
また、他の液晶パネル151R,151Bについても、上述したステップS1,S2を実施してプリズム154に対する所望の位置に液晶パネル151R,151Bを位置付ける。そして、例えば、接着剤等によりプリズム154に対して液晶パネル151R,151Bを固定することで、光学装置本体150Aが製造される。
Through the above steps S1 and S2, the liquid crystal panel 151G is positioned at a desired position with respect to the prism 154. Then, for example, the liquid crystal panel 151G is fixed to the prism 154 with an adhesive or the like.
For the other liquid crystal panels 151R and 151B, the above-described steps S1 and S2 are performed to position the liquid crystal panels 151R and 151B at desired positions with respect to the prism 154. Then, for example, the optical device main body 150A is manufactured by fixing the liquid crystal panels 151R and 151B to the prism 154 with an adhesive or the like.

上述した本実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、製造装置1を構成する制御装置40は、変位位置制御部4351および指標値算出部4352の他、擬似指標値生成部4353と、フォーカス位置算出部4354とを備える。
このことにより、擬似指標値生成部4353による処理(擬似指標値生成ステップS1K)によって、実際に測定(変位位置に液晶パネル151を位置付けて、撮像画像に基づいて測定指標値fを算出)することなく、仮想的な変位位置(仮想変位位置)での擬似的な指標値(擬似指標値)を生成できる。すなわち、実際に測定されたデータ(測定指標値f)に擬似的なデータ(擬似指標値)を加え、フォーカス位置Zfocusを算出する際に用いるデータ数を増加させることができる。
そして、フォーカス位置算出部4354による処理(フォーカス位置算出ステップS1L)では、実際に測定されたデータが少ないながらも、多くのデータ(測定指標値fおよび擬似指標値)を用いて加重平均によりフォーカス位置Zfocusを算出できるため、調整時間を短縮しつつ、フォーカス位置Zfocusを高精度に算出できる。
According to this embodiment described above, the following effects are obtained.
In the present embodiment, the control device 40 configuring the manufacturing apparatus 1 includes a pseudo index value generation unit 4353 and a focus position calculation unit 4354 in addition to the displacement position control unit 4351 and the index value calculation unit 4352.
Thus, the process (pseudo index value generation step S1K) by the pseudo index value generation unit 4353 actually measures (positions the liquid crystal panel 151 at the displacement position and calculates the measurement index value f based on the captured image). Instead, it is possible to generate a pseudo index value (pseudo index value) at a virtual displacement position (virtual displacement position). That is, it is possible to add pseudo data (pseudo index value) to actually measured data (measurement index value f) to increase the number of data used when calculating the focus position Zfocus.
In the processing by the focus position calculation unit 4354 (focus position calculation step S1L), the focus position is calculated by weighted average using a large amount of data (measurement index value f and pseudo index value) even though the actually measured data is small. Since Zfocus can be calculated, the focus position Zfocus can be calculated with high accuracy while reducing the adjustment time.

特に、フォーカス位置算出ステップS1Lでは、指標値が閾値ft未満となるデータを用いず、かつ、測定指標値fおよび擬似指標値から閾値ftを引いた各差分を重みとして、加重平均によりフォーカス位置Zfocusを算出する。このため、単純に測定指標値fおよび擬似指標値を重みとして加重平均によりフォーカス位置Zfocusを算出する構成と比較して、加重平均値(フォーカス位置Zfocus)を所望のフォーカス位置により近付けることができ、フォーカス位置をより高精度に算出できる。   In particular, in the focus position calculation step S1L, the data for which the index value is less than the threshold value ft is not used, and each difference obtained by subtracting the threshold value ft from the measurement index value f and the pseudo index value is used as a weight. Is calculated. For this reason, the weighted average value (focus position Zfocus) can be brought closer to the desired focus position as compared with a configuration in which the focus position Zfocus is calculated by weighted average using the measurement index value f and the pseudo index value as weights. The focus position can be calculated with higher accuracy.

また、擬似指標値生成部4353は、1次の近似関数f(Z)を算出することで擬似指標値を生成するので、簡単な演算で擬似指標値を生成できる。
さらに、液晶パネル151における位置Zに対して隣接する各変位位置での各測定指標値fを直線近似し、直線上の指標値を擬似指標値としているため、実際に仮想変位位置で測定した場合での測定指標値と、上記のように生成した擬似指標値との間に大きな差が生じ難い。したがって、上記のように生成した擬似指標値をデータに加えてフォーカス位置Zfocusを算出した場合であっても、高精度のフォーカス位置Zfocusを算出できる。
Further, since the pseudo index value generation unit 4353 generates the pseudo index value by calculating the first order approximation function f (Z), the pseudo index value can be generated by a simple calculation.
Further, since each measurement index value f at each displacement position adjacent to the position Z on the liquid crystal panel 151 is linearly approximated and the index value on the straight line is set as a pseudo index value, the measurement is actually performed at the virtual displacement position. It is difficult for a large difference to occur between the measured index value at 1 and the pseudo index value generated as described above. Accordingly, even when the focus position Zfocus is calculated by adding the pseudo index value generated as described above to the data, the focus position Zfocus can be calculated with high accuracy.

また、フォーカス位置算出部4354は、式(2)に示すように、1次の近似関数f(Z)から閾値ftを引いた差分を重みとし、指標値が閾値ft以上となる位置Zの範囲Z〜Zで積分して加重平均をとるので、フォーカス位置Zfocusの算出に用いるデータ(擬似指標値)の数を無限とすることができ、フォーカス位置Zfocusをより一層、高精度に算出できる。
さらに、上述したように積分して加重平均をとる構成としているため、同条件でフォーカス調整を複数回、実施した場合であっても、算出されるフォーカス位置Zfocusを略同一の位置とすることができる。すなわち、フォーカス位置Zfocusを高精度に算出できる。
In addition, the focus position calculation unit 4354 uses the difference obtained by subtracting the threshold value ft from the first order approximation function f (Z) as a weight, and the range of the position Z where the index value is equal to or greater than the threshold value ft, as shown in Expression (2). Since the weighted average is obtained by integrating Z s to Z e , the number of data (pseudo index values) used for calculating the focus position Zfocus can be made infinite, and the focus position Zfocus can be calculated with higher accuracy. .
Further, since the weighted average is obtained by integrating as described above, the calculated focus position Zfocus can be set to substantially the same position even when the focus adjustment is performed a plurality of times under the same conditions. it can. That is, the focus position Zfocus can be calculated with high accuracy.

また、制御装置40は、指標値判定部4355および範囲拡張部4356を備え、基準変位位置Zおよび終端変位位置の双方の各測定指標値fが閾値ft未満となっていない場合には、終端変位位置を延長して範囲Wを拡げる。すなわち、上記の場合には、測定を継続する。このことにより、測定指標値fの挙動を判断できた状態でフォーカス位置Zfocusを算出できるので、フォーカス位置Zfocusを高精度に算出できる。
さらに、上記の場合に測定を継続するため、測定自体を最初からやり直す必要もなく、調整時間をさらに短縮できる。
また、基準変位位置Zおよび終端変位位置の双方の各測定指標値fが閾値ft未満となった場合に、測定指標値fの挙動を判断できた状態としているため、必要以上にデータをとることがなく、調整時間をさらに一層、短縮できる。
The controller 40 includes an index value determination unit 4355 and the range extension section 4356, if the reference displacement position Z 1 and each measured indicator value f of both end displacement position has not been less than the threshold ft is terminated The range W is expanded by extending the displacement position. That is, in the above case, the measurement is continued. Thus, the focus position Zfocus can be calculated in a state where the behavior of the measurement index value f can be determined, and thus the focus position Zfocus can be calculated with high accuracy.
Furthermore, since the measurement is continued in the above case, it is not necessary to restart the measurement itself from the beginning, and the adjustment time can be further shortened.
Further, since the reference displacement position Z 1 and each measured indicator value f of both end displacement position when it becomes less than the threshold value ft, is a state that could determine the behavior of the measured index value f, takes a data unnecessarily The adjustment time can be further shortened.

さらに、制御装置40は、閾値算出部4357を備え、液晶パネル151を変位させている際に、最大となる測定指標値fを定数倍して、順次、閾値ftを算出(更新)する。測定指標値fは、フォーカスが合っているかどうか以外に、調整用光源装置20の明るさや投射レンズ160の性能によっても変動する。調整用光源装置20の明るさは経時的に劣化していき、投射レンズ160は品質にばらつきがあるので、毎回測定指標値fは変動してしまう(フォーカスの合う位置での測定指標値fが増加するという条件は変わらず、全体的に測定指標値fが増減する)。このため、閾値ftを固定値とするよりも、測定指標値fの変動に合わせて変動するような閾値、すなわち最大となる測定指標値fの定数倍とする方がフォーカス位置Zfocusを高精度に算出できる。
また、データが不足している場合には、データを追加する。このとき、データを追加する過程で閾値ftが変動することがあるが、閾値ftは測定指標値fの最大値の定数倍で算出しているため、閾値ftが増加することはあるが閾値ftが減少することはない(図8における破線および実線の閾値ft参照)。また、データが不足しているかどうかの判定は終端変位位置で測定指標値fが閾値ft以下になるかどうかで判定しているので、データを追加する過程で閾値ftが変動しても、データ追加前にデータが足りていると判断した部分が、データ追加後にデータが足りないと判定されるようなことはない。このため、確実にデータの追加を行うことができる。
Further, the control device 40 includes a threshold value calculation unit 4357, and calculates (updates) the threshold value ft sequentially by multiplying the maximum measurement index value f by a constant when the liquid crystal panel 151 is displaced. The measurement index value f varies depending on the brightness of the adjustment light source device 20 and the performance of the projection lens 160, in addition to whether the focus is achieved. Since the brightness of the adjustment light source device 20 deteriorates with time and the projection lens 160 has a variation in quality, the measurement index value f fluctuates every time (the measurement index value f at the in-focus position is The condition of increasing does not change, and the measurement index value f increases or decreases as a whole). For this reason, the focus position Zfocus is more accurately determined by setting the threshold value ft to be a fixed value, rather than a threshold value that fluctuates in accordance with the fluctuation of the measurement index value f, that is, a constant multiple of the maximum measurement index value f. It can be calculated.
If data is insufficient, data is added. At this time, the threshold value ft may fluctuate in the process of adding data, but since the threshold value ft is calculated by a constant multiple of the maximum value of the measurement index value f, the threshold value ft may increase, but the threshold value ft Does not decrease (see the threshold value ft of the broken line and the solid line in FIG. 8). Whether data is insufficient is determined based on whether the measurement index value f is equal to or less than the threshold value ft at the terminal displacement position. Therefore, even if the threshold value ft fluctuates in the process of adding data, the data A portion that is determined to have sufficient data before the addition is not determined to have insufficient data after the data is added. For this reason, it is possible to reliably add data.

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、フォーカス位置Zfocusを算出する際、式(2)により、すなわち、積分して加重平均をとる構成としていたが、これに限らず、以下に示すように、フォーカス位置Zfocusを算出しても構わない。
すなわち、1次の近似関数f(Z)から任意の位置Z(仮想変位位置)での擬似指標値を少なくとも1つ生成する。そして、各測定指標値fおよび擬似指標値の各指標値から閾値ftを引いた各差分を重みとして、前記各指標値が閾値ft以上となる変位位置および仮想変位位置の加重平均をとることで、フォーカス位置Zfocusを算出する。
Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
In the above embodiment, when calculating the focus position Zfocus, the formula (2) is used, that is, the weighted average is obtained by integration. However, the present invention is not limited to this, and the focus position Zfocus is calculated as shown below. It doesn't matter.
That is, at least one pseudo index value at an arbitrary position Z (virtual displacement position) is generated from the primary approximation function f (Z). Then, by taking each difference obtained by subtracting the threshold value ft from each index value of each measurement index value f and pseudo index value as a weight, a weighted average of the displacement position and the virtual displacement position at which each index value is equal to or greater than the threshold value ft is obtained. The focus position Zfocus is calculated.

前記実施形態では、擬似指標値を生成する際、液晶パネル151における位置Zに対して隣接する各変位位置での各測定指標値fを直線近似し、直線上の指標値を擬似指標値としていたが、これに限らず、以下に示すように、擬似指標値を生成しても構わない。
すなわち、位置Zに対して隣接する各変位位置での各測定指標値fを通るスプライン曲線を算出する。そして、スプライン曲線上の指標値を擬似指標値として生成する。
この際、スプライン曲線を関数で算出し、該関数を用いて式(2)のように積分して加重平均をとることでフォーカス位置Zfocusを算出する構成としてもよく、あるいは、スプライン曲線上の少なくとも1つの擬似指標値を用いて、上述したように積分しないで加重平均をとることでフォーカス位置Zfocusを算出する構成としても構わない。
In the embodiment, when generating the pseudo index value, each measurement index value f at each displacement position adjacent to the position Z on the liquid crystal panel 151 is linearly approximated, and the index value on the straight line is used as the pseudo index value. However, the present invention is not limited to this, and a pseudo index value may be generated as shown below.
That is, a spline curve passing through each measurement index value f at each displacement position adjacent to the position Z is calculated. Then, the index value on the spline curve is generated as a pseudo index value.
At this time, the focus position Zfocus may be calculated by calculating the spline curve with a function and integrating the result as shown in Equation (2) to obtain a weighted average, or at least on the spline curve. The focus position Zfocus may be calculated by using one pseudo index value and taking a weighted average without integrating as described above.

前記実施形態では、設計上の変位位置として、基準変位位置Zから第9変位位置Zの9つの変位位置が設定されていたが、その数は、9つに限らず、その他の数としても構わない。
前記実施形態では、製造装置1がスクリーンScを備え、スクリーンSc上の投影画像Fを撮像する構成としていたが、これに限らず、スクリーンScを省略し、製造対象となる光学装置本体150Aから射出される画像光を直接、CCDカメラ等の撮像装置で検出する構成としても構わない。
In the above embodiment, as the displacement position of the design, the reference displacement position Z 1 but nine displacement position of the ninth displacement position Z 9 is set, the number is not limited to nine, as other numbers It doesn't matter.
In the above-described embodiment, the manufacturing apparatus 1 includes the screen Sc and captures the projected image F on the screen Sc. However, the present invention is not limited to this, and the screen Sc is omitted and emitted from the optical apparatus body 150A to be manufactured. The image light may be directly detected by an imaging device such as a CCD camera.

前記実施形態において、図6および図7に示すフローは、これに限らず、適宜、その順序を変更する等、他のフローを採用しても構わない。
例えば、前記実施形態では、フォーカス調整S1およびアライメント調整S2をそれぞれ1回ずつ実施した後、プリズム154に対して液晶パネル151を固定していたが、これに限らず、フォーカス調整S1およびアライメント調整S2を実施した後、再度、フォーカス調整S1およびアライメント調整S2を実施し、プリズム154に対して液晶パネル151を固定しても構わない。このように繰り返しフォーカス調整S1およびアライメント調整S2を実施すれば、プリズム154に対する所望の位置に液晶パネル151を高精度に位置付けることができる。
前記実施形態において、位置調整装置10は、3つ設けられていたが、これに限らず、位置調整装置10を1つのみ設け、適宜、プリズム154の各光束入射側端面154Aに対向する各位置に移動させる構成としても構わない。
In the embodiment described above, the flows shown in FIGS. 6 and 7 are not limited to this, and other flows such as changing the order as appropriate may be adopted.
For example, in the above-described embodiment, the focus adjustment S1 and the alignment adjustment S2 are performed once, and then the liquid crystal panel 151 is fixed to the prism 154. However, the present invention is not limited to this, and the focus adjustment S1 and the alignment adjustment S2 are performed. Then, the focus adjustment S1 and the alignment adjustment S2 may be performed again to fix the liquid crystal panel 151 to the prism 154. If the focus adjustment S1 and the alignment adjustment S2 are repeatedly performed in this way, the liquid crystal panel 151 can be positioned at a desired position with respect to the prism 154 with high accuracy.
In the embodiment, the three position adjusting devices 10 are provided. However, the position adjusting device 10 is not limited to this, and only one position adjusting device 10 is provided, and each position of the prism 154 facing each light beam incident side end surface 154A is appropriately provided. It does not matter even if it is made to move to.

前記実施形態では、光学装置本体150Aは、3つの液晶パネル151を備える構成としていたが、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、各液晶パネル151は、透過型の液晶パネルを採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用しても構わない。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
In the embodiment, the optical device main body 150A includes the three liquid crystal panels 151. However, the configuration is not limited thereto, and the optical device main body 150A may include two liquid crystal panels or four or more liquid crystal panels.
In the above embodiment, each liquid crystal panel 151 employs a transmissive liquid crystal panel. However, the present invention is not limited to this, and a reflective liquid crystal panel may be employed.
In the above embodiment, only an example of a front type projector that projects from the direction of observing the screen has been described, but the present invention is also applicable to a rear type projector that projects from the side opposite to the direction of observing the screen. Is possible.

本発明は、調整時間を短縮しつつ、フォーカス位置を高精度に算出できるため、プロジェクタの光学装置を製造する製造装置として利用できる。   The present invention can be used as a manufacturing apparatus for manufacturing an optical device of a projector because the focus position can be calculated with high accuracy while shortening the adjustment time.

本実施形態における製造対象とされる光学装置を備えるプロジェクタの構造を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of a projector provided with the optical apparatus made into the manufacture object in this embodiment. 前記実施形態における光学装置本体の製造装置の概略構成を模式的に示す図。The figure which shows typically schematic structure of the manufacturing apparatus of the optical apparatus main body in the said embodiment. 前記実施形態における撮像装置の配設位置を模式的に示す図。The figure which shows typically the arrangement position of the imaging device in the said embodiment. 前記実施形態における制御装置の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the control apparatus in the said embodiment. 前記実施形態における液晶パネルに形成させる各種パターンを模式的に示す図。The figure which shows typically the various patterns formed in the liquid crystal panel in the said embodiment. 前記実施形態における液晶パネルの位置調整方法を説明するフローチャート。6 is a flowchart for explaining a liquid crystal panel position adjustment method in the embodiment. 前記実施形態におけるフォーカス調整を説明するフローチャート。6 is a flowchart for explaining focus adjustment in the embodiment. 前記実施形態における指標値判定部および範囲拡張部による処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process by the index value determination part in the said embodiment, and the range expansion part. 前記実施形態におけるフォーカス位置の算出方法を説明するための図。The figure for demonstrating the calculation method of the focus position in the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・製造装置、10・・・位置調整装置、40・・・制御装置、150・・・光学装置、151・・・液晶パネル(光変調装置)、154・・・クロスダイクロイックプリズム(色合成光学装置)、4351・・・変位位置制御部、4352・・・指標値算出部、4353・・・擬似指標値生成部、4354・・・フォーカス位置算出部、4355・・・指標値判定部、4356・・・範囲拡張部、4357・・・閾値算出部、S1E・・・指標値算出ステップ、S1H・・・変位位置制御ステップ、S1K・・・擬似指標値生成ステップ、S1L・・・フォーカス位置算出ステップ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Manufacturing apparatus, 10 ... Position adjustment apparatus, 40 ... Control apparatus, 150 ... Optical apparatus, 151 ... Liquid crystal panel (light modulation apparatus), 154 ... Cross dichroic prism (color) Synthetic optical device), 4351, displacement position control unit, 4352, index value calculation unit, 4353, pseudo index value generation unit, 4354, focus position calculation unit, 4355, index value determination unit , 4356... Range expansion unit, 4357... Threshold calculation unit, S1E... Index value calculation step, S1H... Displacement position control step, S1K. Position calculation step.

Claims (7)

複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調して画像光を形成する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置にて形成された各画像光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、
前記色合成光学装置に対する前記光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記位置調整装置を制御し、前記色合成光学装置に対して前記光変調装置を近接隔離する方向に変位させて複数の変位位置に位置付ける変位位置制御部と、
各前記変位位置に前記光変調装置が位置付けられた際に、前記撮像装置にて撮像された各撮像画像のコントラストを示す各測定指標値を算出する指標値算出部と、
前記各測定指標値に基づいて、前記各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する擬似指標値生成部と、
前記各測定指標値および前記擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、前記各指標値が前記閾値以上となる前記変位位置および前記仮想変位位置の加重平均をとり、前記撮像画像が合焦状態となる前記光変調装置のフォーカス位置を算出するフォーカス位置算出部とを備える
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
A plurality of light modulation devices that modulate image light for each color light according to image information to form image light, and a color combining optical device that combines the image lights formed by the plurality of light modulation devices An optical device manufacturing apparatus for manufacturing an optical device comprising:
A position adjusting device that adjusts the position of the light modulation device with respect to the color combining optical device; an image pickup device that is introduced into the light modulating device and picks up image light through the light modulating device and the color combining optical device; A control device for controlling the position adjustment device,
The control device includes:
A displacement position control unit that controls the position adjustment device and displaces the light modulation device in the direction of approaching and separating from the color synthesis optical device to position the light modulation device at a plurality of displacement positions;
An index value calculation unit that calculates each measurement index value indicating the contrast of each captured image captured by the imaging device when the light modulation device is positioned at each of the displacement positions;
A pseudo index value generating unit that generates a pseudo index value at a virtual displacement position between the displacement positions based on the measurement index values;
A weighted average of the displacement position and the virtual displacement position at which each index value is equal to or greater than the threshold value is obtained by weighting each difference obtained by subtracting a predetermined threshold value from each index value of each measurement index value and the pseudo index value. An optical device manufacturing apparatus comprising: a focus position calculation unit that calculates a focus position of the light modulation device in which the captured image is in focus.
請求項1に記載の光学装置の製造装置において、
前記擬似指標値生成部は、
隣接する前記変位位置間での前記変位位置と前記測定指標値との関係を表す1次の近似関数を算出し、前記1次の近似関数に基づいて前記擬似指標値を生成する
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the optical device according to claim 1,
The pseudo index value generation unit
Calculating a first-order approximation function representing a relationship between the displacement position between the adjacent displacement positions and the measurement index value, and generating the pseudo-index value based on the first-order approximation function. Manufacturing device for optical devices.
請求項2に記載の製造装置において、
前記擬似指標値生成部は、
隣接する前記変位位置間毎に連続した前記1次の近似関数を生成し、
前記フォーカス位置算出部は、
前記色合成光学装置に対して近接隔離する方向の前記光変調装置の位置をZ、前記1次の近似関数をf(Z)、前記閾値をft、前記各指標値が前記閾値ft以上となる前記位置Zの範囲をZ〜Zとした場合に、フォーカス位置Zfocusを、

の式により算出する
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
The manufacturing apparatus according to claim 2,
The pseudo index value generation unit
Generating the first-order approximation function continuous between the adjacent displacement positions;
The focus position calculation unit
The position of the light modulation device in the direction of approaching and separating from the color synthesizing optical device is Z, the linear approximation function is f (Z), the threshold is ft, and each index value is equal to or greater than the threshold ft. the range of the position Z in the case of the Z s to Z e, a focus position Zfocus,

An apparatus for manufacturing an optical device, characterized in that it is calculated by the formula:
請求項1から請求項3のいずれかに記載の光学装置の製造装置において、
前記変位位置制御部は、
所定範囲内で前記光変調装置を変位させ、
前記制御装置は、
前記所定範囲内の始端となる始端変位位置、および終端となる終端変位位置での各前記測定指標値が前記閾値未満となっているか否かを判定する指標値判定部と、
前記指標値判定部にて前記閾値未満となっていないと判定された場合に、前記終端変位位置を延長して前記所定範囲を拡げる範囲拡張部とを備える
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the optical apparatus in any one of Claims 1-3,
The displacement position controller is
Displacing the light modulator within a predetermined range;
The control device includes:
An index value determination unit that determines whether or not each of the measurement index values at the start end displacement position that is the start end within the predetermined range and the end end displacement position that is the end is less than the threshold;
A device for manufacturing an optical device, comprising: a range expansion unit that extends the terminal displacement position and expands the predetermined range when it is determined by the index value determination unit that the threshold value is not less than the threshold value. .
請求項4に記載の光学装置の製造装置において、
前記制御装置は、
前記変位位置制御部にて前記所定範囲内で前記光変調装置を変位させている際に、前記各変位位置での前記各測定指標値のうち最大となる測定指標値に定数を乗じて、順次、前記閾値を算出する閾値算出部を備える
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the optical device according to claim 4,
The control device includes:
When the light modulation device is displaced within the predetermined range by the displacement position control unit, the measurement index value that is the maximum of the measurement index values at each displacement position is multiplied by a constant, and sequentially An optical device manufacturing apparatus comprising: a threshold value calculation unit that calculates the threshold value.
色合成光学装置に対する光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、複数の前記光変調装置および前記色合成光学装置を有する光学装置を製造する光学装置の製造装置に用いられる位置調整方法であって、
前記制御装置が、
前記位置調整装置を制御し、前記色合成光学装置に対して前記光変調装置を近接隔離する方向に変位させて複数の変位位置に位置付ける変位位置制御ステップと、
各前記変位位置に前記光変調装置を位置付けた際に、前記撮像装置にて撮像された各撮像画像のコントラストを示す各測定指標値を算出する指標値算出ステップと、
前記各測定指標値に基づいて、前記各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する擬似指標値生成ステップと、
前記各測定指標値および前記擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、前記各指標値が前記閾値以上となる前記変位位置および前記仮想変位位置の加重平均をとり、前記撮像画像が合焦状態となる前記光変調装置のフォーカス位置を算出するフォーカス位置算出ステップとを実行する
ことを特徴とする位置調整方法。
A position adjusting device that adjusts the position of the light modulation device with respect to the color synthesis optical device; an imaging device that is introduced into the light modulation device and that captures image light through the light modulation device and the color synthesis optical device; and the position adjustment. A position adjusting method used in a manufacturing apparatus for an optical device that manufactures an optical device that includes a plurality of the light modulation devices and the color combining optical device.
The control device is
A displacement position control step of controlling the position adjustment device and displacing the light modulation device in the direction of approaching and separating the color synthesis optical device to position the light modulation device at a plurality of displacement positions;
An index value calculating step of calculating each measurement index value indicating the contrast of each captured image captured by the imaging device when the light modulation device is positioned at each of the displacement positions;
A pseudo index value generation step for generating a pseudo index value at a virtual displacement position between the displacement positions based on the measurement index values;
A weighted average of the displacement position and the virtual displacement position at which each index value is equal to or greater than the threshold value is obtained by weighting each difference obtained by subtracting a predetermined threshold value from each index value of each measurement index value and the pseudo index value. And a focus position calculation step of calculating a focus position of the light modulation device in which the captured image is in focus.
色合成光学装置に対する光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、複数の前記光変調装置および前記色合成光学装置を有する光学装置を製造する光学装置の製造装置に用いられる位置調整プログラムであって、
請求項6に記載の位置調整方法を前記制御装置に実行させる
ことを特徴とする位置調整プログラム。
A position adjusting device that adjusts the position of the light modulation device with respect to the color synthesis optical device; an imaging device that is introduced into the light modulation device and that captures image light through the light modulation device and the color synthesis optical device; and the position adjustment. A position adjustment program for use in an optical apparatus manufacturing apparatus that manufactures an optical apparatus having a plurality of the light modulation devices and the color combining optical device.
A position adjustment program that causes the control device to execute the position adjustment method according to claim 6.
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