JP2010102100A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】アライメント調整時の処理を簡略化し、かつ、調整時間を短縮できる光学装置の製造装置を提供する。
【解決手段】製造装置は、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、スクリーン上に拡大投射された矩形状の投影画像における四隅領域をそれぞれ撮像する４つの撮像装置と、位置調整装置を制御する制御装置４０とを備える。制御装置４０は、撮像装置における撮像領域に投影画像の一部が映り込んだ場合に、撮像領域内における投影画像の画素のうち４つの撮像装置が配設される各配設位置の配設中心位置から最も離間した最外画素を認識する画素認識手段４３７１と、位置調整装置を制御し、各撮像領域内における各最外画素が各撮像領域の各撮像中心位置に位置するように光変調装置を移動させる移動制御手段４３７３とを備える。
【選択図】図４

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。

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光学装置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光学装置のバックフォーカスの位置に必ずなければならない。また、より鮮明な画像を得るために、各液晶パネル間での画素ずれの発生を防止する必要がある。
このため、プロジェクタの製造時において、各光変調装置を投射光学装置のバックフォーカス位置に正確に配置するフォーカス調整、および、各液晶パネルの画素を一致させるアライメント調整が高精度に実施されている。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（位置決め装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の製造装置は、以下に示すように、アライメント調整を実施している。
すなわち、光変調装置の画像形成領域のうち所定の矩形領域の各画素を所定の明るさに設定した画像パターンを光変調装置に形成させ、光変調装置および色合成光学装置を介した画像光（画像パターン）を投射レンズにて拡大投射させ、スクリーン上に投影画像（画像パターン）を表示させる。そして、投影画像の四隅角部に対応して配設された４つのＣＣＤカメラの各撮像領域における各撮像中心位置に投影画像の四隅角部がそれぞれ合致するように光変調装置の位置を調整（アライメント調整）する。
具体的には、先ず、４つのＣＣＤカメラのいずれか一のＣＣＤカメラにて撮像された撮像画像と、予め設定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することで、前記一のＣＣＤカメラの撮像中心位置に投影画像の四隅角部のうち一の角部を合致させる。この後、他のＣＣＤカメラにて撮像された撮像画像と、基準パターンとで上記同様にパターンマッチング処理を実施することで、上記の状態を維持しつつ、他のＣＣＤカメラの撮像中心位置にも投影画像の四隅角部のうち他の角部も合致させる。

特開２０００−１４７６９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、アライメント調整を実施する際、パターンマッチング処理を実施するため、予め基準パターンを登録しておく必要があり、アライメント調整時の処理が煩雑化しやすい、という問題がある。
また、特許文献１に記載の技術では、アライメント調整する際、ＣＣＤカメラ毎に投影画像の角部を撮像中心位置に合致させるように光変調装置の位置を調整しているため、光変調装置を正しい位置から遠ざける方向に移動させたり等、光変調装置を無駄に移動させてしまうことが多く、アライメント調整に掛かる時間（以下、調整時間）を短縮させることが難しい、という問題がある。

本発明の目的は、アライメント調整時の処理を簡略化し、かつ、調整時間を短縮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。

本発明の製造装置は、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投射光学装置にてスクリーン上に拡大投射された矩形状の投影画像における四隅領域をそれぞれ撮像する４つの撮像装置と、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、前記撮像装置における撮像領域に前記投影画像の一部が映り込んだ場合に、前記撮像領域内における前記投影画像の画素のうち前記４つの撮像装置が配設される各配設位置の配設中心位置から最も離間した最外画素を認識する画素認識手段と、前記位置調整装置を制御し、各前記撮像領域内における各前記最外画素が前記各撮像領域の各撮像中心位置に位置するように前記光変調装置を移動させる移動制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明では、製造装置を構成する制御装置は、画素認識手段と、移動制御手段とを備えるので、以下に示すように、アライメント調整を実施できる。
すなわち、画素認識手段は、撮像領域に投影画像の一部が映り込んだ場合に、撮像領域内における投影画像の画素のうち配設中心位置から最も離間した最外画素を認識する（画素認識ステップ）。
そして、移動制御手段は、例えば、撮像領域に投影画像の一部が映り込んだ場合には、画素認識ステップにて認識された最外画素が対応する撮像中心位置に合致するように、光変調装置を移動させる（移動制御ステップ）。
そして、上述した画素認識ステップおよび移動制御ステップを繰り返し実施することで、結果として、画素認識ステップにおいて投影画像の四隅角部の画素を最外画素として認識でき、移動制御ステップにおいて４つの撮像中心位置に投影画像の四隅角部をそれぞれ合致させることができる。
以上のことから、アライメント調整時において、従来のようなパターンマッチング処理を実施しないので、予め基準パターンを登録しておく必要もなく、アライメント調整時の処理の簡略化が図れる。
また、画素認識手段および移動制御手段は、全ての撮像装置にて撮像された撮像画像（撮像領域）を確認しながら、アライメント調整を実施するため、従来のようなＣＣＤカメラ毎にアライメント調整を実施する構成と比較して、光変調装置を正しい位置から遠ざける方向に移動させることがなく、すなわち、光変調装置を無駄に移動させることがなく、調整時間を短縮させることができる。

本発明の光学装置の製造装置では、前記制御装置は、前記光変調装置を移動させる光変調装置移動量を算出する移動量算出手段を備え、前記移動量算出手段は、２つ以上の前記撮像領域に前記投影画像の一部がそれぞれ映り込んだ場合に、前記色合成光学装置に対して近接隔離する方向をＺ軸、前記Ｚ軸に対して互いに直交する２つの軸をＸ軸およびＹ軸とする直交座標において、前記最外画素のＸＹ座標値を前記撮像領域の撮像中心位置のＸＹ座標値に合致させるための前記Ｚ軸を中心とする回転角度、前記Ｘ軸方向の移動量、および前記Ｙ軸方向の移動量を前記光変調装置移動量として算出し、前記移動量制御手段は、前記光変調装置移動量分、前記光変調装置を移動させることが好ましい。
本発明では、制御装置は、１つまたは２つ以上の撮像領域に投影画像の一部がそれぞれ映り込んだ場合（画素認識手段にて１つまたは２つ以上の最外画素が認識された場合）に、光変調装置移動量を算出する移動量算出手段を備える。
例えば、１つの撮像領域に投影画像の一部が映り込んだ場合には、移動量算出手段は、その投影画像の最外画素が撮像領域の撮像中心位置に合致するように光変調装置のＸＹ軸方向の移動量を算出する。
また、例えば、２つ以上の撮像領域に投影画像の一部が映り込んだ場合には、移動量算出手段は、２つ以上の投影画像の最外画素のＸＹ座標値に基づいて光変調装置移動量を算出する。このことにより、光変調装置のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量のみならず、Ｚ軸を中心とする回転角度も算出できる。
このため、移動制御手段が光変調装置移動量分、光変調装置を移動させることで、従来のようなＣＣＤカメラ毎にアライメント調整を実施する構成と比較して、より迅速に、４つの撮像中心位置に投影画像の四隅角部をそれぞれ合致させることができる。したがって、調整時間をより短縮できる。

本発明の光学装置の製造装置では、前記移動量算出手段は、前記撮像領域に前記投影画像の一部が映り込んだ前記撮像装置の数をｎ、前記４つの撮像装置を識別する識別番号をｉ、ｉ番の前記撮像装置の撮像領域に映り込んだ前記投影画像の一部の前記最外画素のＸＹ座標値を（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）、ｉ番の前記撮像装置の前記撮像中心位置のＸＹ座標値を（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）とした場合に、前記Ｚ軸を中心とする回転角度ｔ_θ、前記Ｘ軸方向の移動量ｔ_ｘ、および前記Ｙ軸方向の移動量ｔ_ｙを、以下の式（１）により算出することが好ましい。

ここで、式（１）で算出される光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙは、具体的な説明は省略するが、該光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙだけ光変調装置を移動した後の最外画素の位置と、該最外画素に対応する撮像中心位置とのずれ量を最小とするための光変調装置移動量である。このため、移動量算出手段が式（１）により光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙを算出し、移動制御手段が該光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙだけ、光変調装置を移動させれば、最外画素（投影画像の四隅角部の画素）を精度良く撮像中心位置に合致させることができる。したがって、アライメント調整を高精度に実施できる。

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投射光学装置にてスクリーン上に拡大投射された矩形状の投影画像における四隅領域をそれぞれ撮像する４つの撮像装置と、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、前記撮像装置における撮像領域に前記投影画像の一部が映り込んだ場合に、前記撮像領域内における前記投影画像の画素のうち前記４つの撮像装置が配設される各配設位置の配設中心位置から最も離間した最外画素を認識する画素認識ステップと、前記位置調整装置を制御し、各前記撮像領域内における各前記最外画素が前記各撮像領域の各撮像中心位置に位置するように前記光変調装置を移動させる移動制御ステップとを実行することを特徴とする。

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。

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投射光学装置にてスクリーン上に拡大投射された矩形状の投影画像における四隅領域をそれぞれ撮像する４つの撮像装置と、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。

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内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置される。

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。

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。

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。

〔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。

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。

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。

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ウィンドウパターンや１ドットパターンを含む第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１ＣＣＤカメラ３１Ａとし、右上に配設されるＣＣＤカメラ３１を第２ＣＣＤカメラ３１Ｂとし、左下に配設されるＣＣＤカメラ３１を第３ＣＣＤカメラ３１Ｃとし、右下に配設されるＣＣＤカメラ３１を第４ＣＣＤカメラ３１Ｄとする。

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。

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。

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。

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、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にウィンドウパターンＰＷ（図５（Ｂ））および１ドットパターンＰＤ（図５（Ｃ））を形成させる。

ウィンドウパターンＰＷは、液晶パネル１５１の粗アライメント調整を実施する際に用いられるパターンであり、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。
１ドットパターンＰＤは、液晶パネル１５１の微アライメント調整を実施する際に用いられるパターンであり、図５（Ｃ）に示すように、第２の矩形領域Ａｒ２の四隅の矩形状の各調整領域Ａｒａの角部分（第２の矩形領域Ａｒ２の四隅角部分）に位置する各表示画素Ｐｘを白表示とし、画像形成領域Ａｒｆ内の各表示画素Ｐｘを除く他の全画素を黒表示とした画像である。

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（Ｄ））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（Ｄ）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。

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。

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。

アライメント調整部４３６は、スクリーンＳｃにウィンドウパターンＰＷや１ドットパターンＰＤ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。
なお、アライメント位置とは、各液晶パネル１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂに基づくＲ，Ｇ，Ｂの各投影画像の各画素が略一致する液晶パネル１５１の位置を意味する。

このアライメント調整部４３６は、図４に示すように、粗調整部４３７と、微調整部４３８とを備える。
粗調整部４３７は、スクリーンＳｃにウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆが表示されている際に、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の粗アライメント調整を実施する。具体的に、粗調整部４３７は、図３に示すように、各撮像画像データに基づいて、ウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆの四隅の角位置Ｃ１〜Ｃ４が各ＣＣＤカメラ３１における矩形状の撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４の撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４にそれぞれ略一致するように、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１５１を移動させる。
なお、図３では、説明の便宜上、角位置Ｃ１〜Ｃ４が撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４にそれぞれ合致した状態を図示している。
そして、この粗調整部４３７は、図４に示すように、画素認識手段４３７１と、移動量算出手段４３７２と、移動制御手段４３７３とを備える。

画素認識手段４３７１は、撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４に投影画像Ｆの一部が映り込んだ場合に、撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４内における投影画像Ｆの画素のうち４つのＣＣＤカメラ３１が配設される各配設位置の配設中心位置ＣＯ（図３）から最も離間した最外画素を認識する。
移動量算出手段４３７２は、最外画素の位置と、最外画素に対応する撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４の撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４とに基づいて、液晶パネル１５１を移動させる光変調装置移動量を算出する。
移動制御手段４３７３は、位置調整装置１０を制御し、最外画素の位置が対応する撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４の撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４に位置するように、移動量算出手段４３７２にて算出された光変調装置移動量分、液晶パネル１５１を移動させる。

微調整部４３８は、スクリーンＳｃに１ドットパターンＰＤの投影画像Ｆが表示されている際に、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の微アライメント調整を実施する。具体的に、微調整部４３８は、各撮像画像データに基づいて、液晶パネル１５１のアライメント位置を算出する。そして、微調整部４３８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。この微調整部４３８は、図４に示すように、重心位置算出部４３８１と、偏差算出部４３８２と、微調整制御部４３８３とを備える。

重心位置算出部４３８１は、撮像画像データにおける画素毎の輝度値に基づいて、撮像画像データ中の表示画素Ｐｘに対応する対応領域の重心位置を算出する。
偏差算出部４３８２は、重心位置算出部４３８１にて算出された重心位置と、該重心位置に対応する撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４の撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４との偏差をそれぞれ算出する。
微調整制御部４３８３は、偏差算出部４３８２にて算出された４つの偏差に基づいて、液晶パネル１５１のアライメント位置を算出する。そして、微調整制御部４３８３は、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。

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。

〔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。

先ず、制御部本体４３１は、位置調整プログラムにしたがって、液晶パネル１５１Ｇのフォーカス調整を実施する（ステップＳ１）。
なお、ステップＳ１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。
先ず、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。
また、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。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。
フォーカス調整部４３５は、各ＣＣＤカメラ３１にて撮像された各撮像画像（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）を確認しながら、液晶パネル１５１ＧをＺ軸方向に変位させ、各撮像画像が合焦状態となる位置（フォーカス位置）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、液晶パネル１５１ＧをＺ軸方向、Ｘθ方向、Ｙθ方向に移動させてフォーカス位置に位置付ける。

ステップＳ１の後、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のアライメント調整を実施する（ステップＳ２）。
なお、以下の処理では、ステップＳ１において、液晶パネル１５１Ｇに対してＧ色光が照射されている状態が継続しているものとする。
先ず、制御部本体４３１は、以下に示すように、液晶パネル１５１Ｇの粗アライメント調整を実施する（ステップＳ２１）。

図７は、粗アライメント調整を説明するフローチャートである。
図８は、粗アライメント調整を説明するための図である。
なお、図８では、説明の便宜上、投影画像Ｆにおける第２の矩形対応領域Ａｒ２´、および各撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４のみを図示している。

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にウィンドウパターンＰＷを形成させる（ステップＳ２１Ａ）。そして、液晶パネル１５１Ｇにて形成されたウィンドウパターンＰＷ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上にウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆが表示される。
ここで、ステップＳ１において液晶パネル１５１Ｇが所望のフォーカス位置に位置付けられた場合であっても、液晶パネル１５１ＧのＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚθ方向の位置が所望のアライメント位置からずれている場合には、ウィンドウパターンＰＷの第２の矩形対応領域Ａｒ２´の四隅領域が各撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４内にそれぞれ映り込んでいないことがある（図９（Ａ）ないし図１１（Ａ）参照）。このような場合には、各ＣＣＤカメラ３１にて第２の矩形対応領域Ａｒ２´の四隅領域の全てを撮像できず、すなわち、液晶パネル１５１Ｇのアライメント調整を実施できない。そこで、先ず、ステップＳ２１において液晶パネル１５１Ｇの粗アライメント調整を実施することで角位置Ｃ１〜Ｃ４が各撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４にそれぞれ位置するように液晶パネル１５１Ｇを移動させる。

ステップＳ２１Ａの後、撮像画像データ取得部４３４は、ＣＣＤカメラ３１に所定の制御信号を出力し、各ＣＣＤカメラ３１にそれぞれ撮像させる（ステップＳ２１Ｂ）。そして、撮像画像データ取得部４３４は、各ＣＣＤカメラ３１にて撮像された撮像画像に関する各撮像画像データをアライメント調整部４３６に出力する。
ステップＳ２１Ｂの後、画素認識手段４３７１は、撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４内における投影画像Ｆの最外画素を認識する（ステップＳ２１Ｃ：画素認識ステップ）。

具体的に、ウィンドウパターンＰＷは、上述したように、第２の矩形領域Ａｒ２内の全画素が白表示とされたものである。このため、画素認識手段４３７１は、撮像画像データにおける画素毎の輝度値を認識し、輝度値が所定の閾値以上の各画素を投影画像Ｆの画素として判定する。そして、画素認識手段４３７１は、判定した投影画像Ｆの画素のうち、各撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４における配設中心位置ＣＯから最も離間した角位置ＰＣ１〜ＰＣ４（図３、図８〜図１２参照）に最も近接した画素を最外画素として認識する。
そして、画素認識手段４３７１は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の直交座標において、最外画素のＸＹ座標値を特定し、特定した最外画素のＸＹ座標値を、対応するＣＣＤカメラ３１の識別番号ｉ（第１〜第４ＣＣＤカメラ３１に対してそれぞれ１〜４）に関連付けてメモリ４３２に記憶させる。
ここで、上記直交座標としては、図８に示すように、配設中心位置ＣＯを通る軸をＺ軸とし、第１〜第４象限に各撮像領域ＰＡｒ２，ＰＡｒ１，ＰＡｒ３，ＰＡｒ４（各ＣＣＤカメラ３１Ａ〜３１Ｄ）がそれぞれ位置する直交座標とする。

ステップＳ２１Ｃの後、移動量算出手段４３７２は、メモリ４３２に記憶された情報を確認し、光変調装置移動量を算出する（ステップＳ２１Ｄ）。
ここで、移動量算出手段４３７２は、メモリ４３２に１つのみの最外画素のＸＹ座標値が記憶されている場合、すなわち、撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４のうち１つのみの撮像領域内に投影画像Ｆの一部が映り込んでいる場合（図９（Ａ）参照）には、該最外画素のＸＹ座標値と、該最外画素に対応する撮像領域の撮像中心位置との偏差を算出する。そして、移動量算出手段４３７２は、算出した偏差に基づいて、最外画素の位置を対応する撮像中心位置に位置付けるための液晶パネル１５１Ｇの光変調装置移動量（Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各移動量）を算出する。
また、移動量算出手段４３７２は、メモリ４３２に２つ以上の最外画素のＸＹ座標値が記憶されている場合、すなわち、撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４のうち２つ以上の撮像領域内に投影画像Ｆの一部がそれぞれ映り込んでいる場合（図１０（Ａ）ないし図１２（Ａ）参照）には、以下の式（２）により、各最外画素の位置を対応する各撮像中心位置に位置付けるための液晶パネル１５１Ｇの光変調装置移動量（Ｚθ方向の回転角度ｔ_θ、Ｘ軸方向の移動量ｔ_ｘおよびＹ軸方向の移動量ｔ_ｙ）を算出する。
なお、Ｚθ方向としては、図８に示す直交座標において、反時計回りの方向（＋Ｘから＋Ｙに向かう方向）とする。

なお、式（２）において、ｎは、投影画像Ｆの一部が映り込んだ撮像領域の数（メモリ４３２に記憶された最外画素の数）である。ｉは、上述したように各ＣＣＤカメラ３１の識別番号である。ｘ_ｉ，ｙ_ｉは、ｉ番のＣＣＤカメラ３１の撮像領域に映り込んだ投影画像Ｆの一部の最外画素のＸＹ座標値である。Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉは、ｉ番のＣＣＤカメラ３１の撮像中心位置のＸＹ座標値である。

ここで、式（２）の解釈は、以下の通りである。
ステップＳ２１Ｃにて特定した最外画素の位置（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）は、式（２）で算出した光変調装置移動量分、液晶パネル１５１Ｇを移動した場合、以下の式（３）に示すＸＹ座標値（ｘ_ｉ´，ｙ_ｉ´）に位置付けられる。

ここで、撮像中心位置（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）と液晶パネル１５１Ｇ移動後の最外画素の位置（ｘ_ｉ´，ｙ_ｉ´）とのずれ量をｅ_ｉ（ｉ番のＣＣＤカメラ３１の撮像領域内でのＸ軸方向のずれ量）、ｆ_ｉ（ｉ番のＣＣＤカメラ３１の撮像領域内でのＹ軸方向のずれ量）とした場合、撮像中心位置（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）と液晶パネル１５１Ｇ移動後の最外画素の位置（ｘ_ｉ´，ｙ_ｉ´）とには、以下の式（４）の関係が成り立つ。

光変調装置移動量としては、上述したずれ量ｅ_ｉ，ｆ_ｉが小さいほど、液晶パネル１５１Ｇ移動後の最外画素の位置（ｘ_ｉ´，ｙ_ｉ´）を撮像中心位置（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）に近付けることができる。そこで、以下の式（５）に示す評価値Ｌを最小にする光変調装置移動量を算出すれば、液晶パネル１５１Ｇ移動後の最外画素の位置（ｘ_ｉ´，ｙ_ｉ´）を撮像中心位置（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）に近付けることができる。

評価値Ｌが最小になるための必要条件は、以下の式（６）で表される。そして、式（６）を解くことで、式（２）が導かれる。

ステップＳ２１Ｄの後、移動制御手段４３７３は、位置調整装置１０を制御し、ステップＳ２１Ｄにて算出された光変調装置移動量分、液晶パネル１５１Ｇを移動させる（ステップＳ２１Ｅ：移動制御ステップ）。
ステップＳ２１Ｅの後、粗調整部４３７は、ステップＳ２１Ｄにおいて式（２）でｎ＝４として（４つの最外画素を用いて）光変調装置移動量を算出したか否かを判定する（ステップＳ２１Ｆ）。

ステップＳ２１Ｆにおいて、粗調整部４３７は、「Ｎ」と判定した場合には、ステップＳ２１Ｂの処理に移行し、「Ｙ」と判定するまで、ステップＳ２１Ｂ〜Ｓ２１Ｅの処理を繰り返し実施する。
そして、ステップＳ２１Ｆにおいて、粗調整部４３７は、「Ｙ」と判定した場合には、粗アライメント調整を終了する。

図９ないし図１２は、粗アライメント調整により投影画像Ｆの位置が移動し、各角位置Ｃ１〜Ｃ４が各撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４にそれぞれ位置付けられる様子を順に示した模式図である。
なお、図９ないし図１２の例では、粗アライメント調整を実施する前の状態として、投影画像Ｆの一部が撮像領域ＰＡｒ４にのみ映り込んだ状態としている（図９（Ａ））。
また、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、上述したステップＳ２１Ｃ〜Ｓ２１Ｅの処理をそれぞれ示したものである。図１０ないし図１２も同様である。

すなわち、粗アライメント調整が開始されると、ステップＳ２１Ｃにおいて、図９（Ａ）に示すように、撮像領域ＰＡｒ４内でのみ最外画素Ｐｘ４が認識される。ここで、投影画像Ｆの一部は撮像領域ＰＡｒ４全体に映り込んでいるため、ステップＳ２１Ｃでは、撮像領域ＰＡｒ４の角位置ＰＣ４が最外画素の位置として特定される。
そして、図９（Ｂ）に示すように、ステップＳ２１Ｄにおいて、最外画素Ｐｘ４を撮像中心位置ＰＯ４に位置付けるための液晶パネル１５１Ｇの光変調装置移動量（Ｘ軸方向およびＹ軸方向の移動量）が算出される。また、図９（Ｃ）に示すように、ステップＳ２１Ｅにおいて、光変調装置移動量分、液晶パネル１５１Ｇが移動される。

上述したステップＳ２１Ｃ〜Ｓ２１Ｅの処理が実施されると、投影画像Ｆの一部は、図９（Ｃ）または図１０（Ａ）に示すように、２つの撮像領域ＰＡｒ２，ＰＡｒ４に映り込んだ状態となる。
そして、未だｎ＝４として光変調装置移動量を算出していないため、ステップＳ２１Ｆにおいて「Ｎ」と判定され、以下に示すように、２回目のステップＳ２１Ｃ〜Ｓ２１Ｅの処理が実施される。
すなわち、ステップＳ２１Ｃにおいて各撮像領域ＰＡｒ２，ＰＡｒ４内での最外画素Ｐｘ２，Ｐｘ４が認識され（図１０（Ａ））、ステップＳ２１Ｄにおいて式（２）でｎ＝２として各最外画素Ｐｘ２，Ｐｘ４を撮像中心位置ＰＯ２，ＰＯ４に位置付けるための液晶パネル１５１Ｇの光変調装置移動量（Ｚθ方向の回転角度ｔ_θ、Ｘ軸方向の移動量ｔ_ｘおよびＹ軸方向の移動量ｔ_ｙ）が算出される。また、図１０（Ｃ）に示すように、ステップＳ２１Ｅにおいて、光変調装置移動量分、液晶パネル１５１Ｇが移動される。

上述した２回目のステップＳ２１Ｃ〜Ｓ２１Ｅの処理が実施されると、投影画像Ｆの一部は、図１０（Ｃ）または図１１（Ａ）に示すように、３つの撮像領域ＰＡｒ１，ＰＡｒ２，ＰＡｒ４に映り込んだ状態となる。
そして、未だｎ＝４として光変調装置移動量を算出していないため、ステップＳ２１Ｆにおいて「Ｎ」と判定され、以下に示すように、３回目のステップＳ２１Ｃ〜Ｓ２１Ｅの処理が実施される。
すなわち、ステップＳ２１Ｃにおいて各撮像領域ＰＡｒ１，ＰＡｒ２，ＰＡｒ４内での最外画素Ｐｘ１，Ｐｘ２，Ｐｘ４が認識され（図１１（Ａ））、ステップＳ２１Ｄにおいて式（２）でｎ＝３として上記２回目のステップＳ２１Ｄと同様に光変調装置移動量が算出されるとともに、ステップＳ２１Ｅにおいて光変調装置移動量分、液晶パネル１５１Ｇが移動される。

上述した３回目のステップＳ２１Ｃ〜Ｓ２１Ｅの処理が実施されると、投影画像Ｆの一部は、図１１（Ｃ）または図１２（Ａ）に示すように、４つ全ての撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４に映り込んだ状態となる。
そして、未だｎ＝４として光変調装置移動量を算出していないため、ステップＳ２１Ｆにおいて「Ｎ」と判定され、以下に示すように、４回目のステップＳ２１Ｃ〜Ｓ２１Ｅの処理が実施される。
すなわち、ステップＳ２１Ｃにおいて各撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４内での最外画素Ｐｘ１〜Ｐｘ４が認識され（図１２（Ａ））、ステップＳ２１Ｄにおいて式（２）でｎ＝４として上記２，３回目のステップＳ２１Ｄと同様に光変調装置移動量が算出されるとともに、ステップＳ２１Ｅにおいて光変調装置移動量分、液晶パネル１５１Ｇが移動される。

上述した４回目のステップＳ２１Ｃ〜Ｓ２１Ｅの処理が実施されると、角位置Ｃ１〜Ｃ４は、図１２（Ｃ）に示すように、各撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４にそれぞれ位置付けられる。
そして、４回目のステップＳ２１Ｄにおいてｎ＝４として光変調装置移動量を算出しているため、ステップＳ２１Ｆにおいて「Ｙ」と判定され、粗アライメント調整が終了する。

ステップＳ２１の後、制御部本体４３１は、以下に示すように、液晶パネル１５１Ｇの微アライメント調整を実施する（ステップＳ２２）。
図１３は、微アライメント調整を説明するフローチャートである。
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１ドットパターンＰＤを形成させる（ステップＳ２２Ａ）。そして、液晶パネル１５１Ｇにて形成された１ドットパターンＰＤ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１ドットパターンＰＤの投影画像Ｆが表示される。

ステップＳ２２Ａの後、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１ドットパターンＰＤの投影画像Ｆ（第２の矩形対応領域Ａｒ２´）の四隅の角部をそれぞれ撮像させる（ステップＳ２２Ｂ）。
図１４は、各撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４に映り込んだ１ドットパターンＰＤの投影画像Ｆを示す図である。
液晶パネル１５１Ｇにおいて各表示画素Ｐｘにて形成された光は、投射レンズ１６０のレンズ光軸から離間した側を通過するため、投射レンズ１６０のレンズ特性（フレア）の影響を受ける。このため、投影画像Ｆにおいて、表示画素Ｐｘは、図１４に示すように、本来の輪郭形状である矩形状ではなく、略楕円形状を有するように表示される。
すなわち、上述したような現象が生じている場合には、上述した粗フォーカス調整（ステップＳ２１）において、最外画素の位置を認識する際（ステップＳ２１Ｃ）、認識した位置に誤差が生じる恐れがある。認識した最外画素の位置に誤差が生じている場合には、粗フォーカス調整（ステップＳ２１）を実施した後、第２の矩形対応領域Ａｒ２´の角位置Ｃ１〜Ｃ４と各撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４との間に偏差が生じてしまう。
そこで、第２の矩形対応領域Ａｒ２´の角位置Ｃ１〜Ｃ４を各撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４に確実に合致させるために、微アライメント調整を実施するものである。

図１５は、重心位置算出部４３８１による重心位置の算出方法を説明するための図である。
なお、図１５（Ａ）では、説明の便宜上、撮像領域ＰＡｒ４のみを図示している。また、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）中のＢ−Ｂ´線上での輝度分布を示す図である。
ステップＳ２２Ｂの後、重心位置算出部４３８１は、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、各撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４に映り込んだ表示画素Ｐｘに対応する対応領域Ｐｘ´（図１４、図１５）の重心位置を算出する（ステップＳ２２Ｃ）。
すなわち、重心位置算出部４３８１は、所定の閾値ＢＳ（図１５（Ｂ））以上の輝度値を有する各画素位置のみを用い（対応領域Ｐｘ´）、当該各画素位置の各輝度値から閾値ＢＳを引いた差分を重みとして加重平均をとることで、対応領域Ｐｘ´の重心位置ＧＰ（図１４、図１５）を算出する。

ステップＳ２２Ｃの後、偏差算出部４３８２は、重心位置算出部４３８１にて算出された各重心位置ＧＰと、各撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４との偏差（Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各偏差）をそれぞれ算出する（ステップＳ２２Ｄ）。
ステップＳ２２Ｄの後、微調整制御部４３８３は、各偏差に基づいて、各重心位置ＧＰが各撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４にそれぞれ合致する液晶パネル１５１Ｇのアライメント位置（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚθ方向の各位置）を算出する（ステップＳ２２Ｅ）。そして、微調整制御部４３８３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１５１Ｇを位置付ける（ステップＳ２２Ｆ）。

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が位置付けられる。
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。

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、画素認識手段４３７１および移動制御手段４３７３を備えているので、従来のようなパターンマッチング処理を実施することなく、画素認識ステップＳ２１Ｃおよび移動制御ステップＳ２１Ｅを繰り返し実施することで、結果として、画素認識ステップＳ２１Ｃにおいて投影画像Ｆの四隅角部の画素（角位置Ｃ１〜Ｃ４の画素）を最外画素Ｐｘ１〜Ｐｘ４として認識でき、移動制御ステップＳ２１Ｅにおいて４つの撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４に投影画像Ｆの角位置Ｃ１〜Ｃ４をそれぞれ合致させることができる。
したがって、アライメント調整時において、パターンマッチング処理に用いられる基準パターンを予め登録しておく必要もなく、アライメント調整時の処理の簡略化が図れる。
また、画素認識手段４３７１および移動制御手段４３７３は、全てのＣＣＤカメラ３１にて撮像された撮像画像（撮像領域ＰＡｒ１〜ＰＡｒ４）を確認しながら、アライメント調整を実施するため、従来のようなＣＣＤカメラ毎にアライメント調整を実施する構成と比較して、液晶パネル１５１を正しい位置から遠ざける方向に移動させることがなく、すなわち、液晶パネル１５１を無駄に移動させることがなく、調整時間を短縮させることができる。

また、制御装置４０は、２つ以上の撮像領域に投影画像Ｆの一部がそれぞれ映り込んだ場合（画素認識手段４３７１にて２つ以上の最外画素が認識された場合）に、光変調装置移動量を算出する移動量算出手段４３７２を備える。すなわち、移動量算出手段４３７２は、２つ以上の最外画素のＸＹ座標値に基づいて光変調装置移動量を算出するので、液晶パネル１５１のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量ｔ_ｘ，ｔ_ｙをのみならず、Ｚ軸を中心とする回転角度ｔ_θも算出できる。このため、移動制御手段４３７３が光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙ分、液晶パネル１５１を移動させることで、従来のようなＣＣＤカメラ毎にアライメント調整を実施する構成と比較して、より迅速に、４つの撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４に投影画像Ｆの角位置Ｃ１〜Ｃ４をそれぞれ合致させることができる。したがって、調整時間をより短縮できる。

さらに、移動量算出手段４３７２は、式（２）により光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙを算出する。ここで、式（２）で算出される光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙは、上述したように、該光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙだけ液晶パネル１５１を移動した後の最外画素の位置（ｘ_ｉ´，ｙ_ｉ´）と、該最外画素に対応する撮像中心位置（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）とのずれ量（ｅ_ｉ，ｆ_ｉ）を最小とするための光変調装置移動量である。このため、移動量算出手段４３７２が式（２）により光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙを算出し、移動制御手段４３７３が該光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙだけ移動させることで、最外画素Ｐｘ１〜Ｐｘ４（投影画像Ｆの角位置Ｃ１〜Ｃ４の画素）を精度良く撮像中心位置ＰＯ１〜ＰＯ４に合致させることができる。したがって、アライメント調整を高精度に実施できる。

また、上述したようにアライメント調整（粗アライメント調整）を実施することで、パターンマッチング処理を実施する必要がないため、撮像画像が合焦状態となっていない状態であっても、例えば、フォーカス調整を実施する前であっても、アライメント調整を実施できる。

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、光変調装置移動量ｔ_θ，ｔ_ｘ，ｔ_ｙを算出する際、式（２）により、算出していたが、これに限らず、その他の式により算出しても構わない。
前記実施形態では、粗アライメント調整として、ステップＳ２１Ｆにおいて、「Ｙ」と判定されるまで、ステップＳ２１Ｂ〜Ｓ２１Ｅの処理を繰り返し実施していたが、ステップＳ２１Ｆの判定は、前記実施形態で説明した判定に限らず、その他の判定、例えば、ステップＳ２１Ｄにおいて式（２）でｎ＝４として光変調装置移動量を複数回、算出したか否かを判定する構成としても構わない。

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、その順序を変更しても構わない。
例えば、図６において、フォーカス調整Ｓ１の前に、アライメント調整Ｓ２を実施する構成としても構わない。
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。

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。

本発明は、アライメント調整時の処理を簡略化し、かつ、調整時間を短縮できるため、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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 前記実施形態における粗アライメント調整を説明するフローチャート。 前記実施形態における粗アライメント調整を説明するための図。 前記実施形態における粗アライメント調整により投影画像の位置が移動し、各角位置が各撮像中心位置にそれぞれ位置付けられる様子を順に示した模式図。 前記実施形態における粗アライメント調整により投影画像の位置が移動し、各角位置が各撮像中心位置にそれぞれ位置付けられる様子を順に示した模式図。 前記実施形態における粗アライメント調整により投影画像の位置が移動し、各角位置が各撮像中心位置にそれぞれ位置付けられる様子を順に示した模式図。 前記実施形態における粗アライメント調整により投影画像の位置が移動し、各角位置が各撮像中心位置にそれぞれ位置付けられる様子を順に示した模式図。 前記実施形態における微アライメント調整を説明するフローチャート。 前記実施形態における各撮像領域に映り込んだ１ドットパターンの投影画像を示す図。 前記実施形態における重心位置算出部による重心位置の算出方法を説明するための図。

符号の説明

１・・・製造装置、１０・・・位置調整装置、３１・・・ＣＣＤカメラ（撮像装置）、
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）、４３７１・・・画素認識手段、４３７２・・・移動量算出手段、４３７３・・・移動制御手段、Ｓ２１Ｃ・・・画素認識ステップ、Ｓ２１Ｅ・・・移動制御ステップ。

Claims (5)

1. 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投射光学装置にてスクリーン上に拡大投射された矩形状の投影画像における四隅領域をそれぞれ撮像する４つの撮像装置と、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、
   前記撮像装置における撮像領域に前記投影画像の一部が映り込んだ場合に、前記撮像領域内における前記投影画像の画素のうち前記４つの撮像装置が配設される各配設位置の配設中心位置から最も離間した最外画素を認識する画素認識手段と、
   前記位置調整装置を制御し、各前記撮像領域内における各前記最外画素が前記各撮像領域の各撮像中心位置に位置するように前記光変調装置を移動させる移動制御手段とを備える
   ことを特徴とする光学装置の製造装置。
2. 請求項１に記載の光学装置の製造装置において、
   前記制御装置は、
   前記光変調装置を移動させる光変調装置移動量を算出する移動量算出手段を備え、
   前記移動量算出手段は、
   ２つ以上の前記撮像領域に前記投影画像の一部がそれぞれ映り込んだ場合に、前記色合成光学装置に対して近接隔離する方向をＺ軸、前記Ｚ軸に対して互いに直交する２つの軸をＸ軸およびＹ軸とする直交座標において、前記最外画素のＸＹ座標値を前記撮像領域の撮像中心位置のＸＹ座標値に合致させるための前記Ｚ軸を中心とする回転角度、前記Ｘ軸方向の移動量、および前記Ｙ軸方向の移動量を前記光変調装置移動量として算出し、
   前記移動制御手段は、
   前記光変調装置移動量分、前記光変調装置を移動させる
   ことを特徴とする光学装置の製造装置。
3. 請求項２に記載の光学装置の製造装置において、
   前記移動量算出手段は、
   前記撮像領域に前記投影画像の一部が映り込んだ前記撮像装置の数をｎ、前記４つの撮像装置を識別する識別番号をｉ、ｉ番の前記撮像装置の撮像領域に映り込んだ前記投影画像の一部の前記最外画素のＸＹ座標値を（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）、ｉ番の前記撮像装置の前記撮像中心位置のＸＹ座標値を（Ｘ_ｉ，Ｙ_ｉ）とした場合に、前記Ｚ軸を中心とする回転角度ｔ_θ、前記Ｘ軸方向の移動量ｔ_ｘ、および前記Ｙ軸方向の移動量ｔ_ｙ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。
4. 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投射光学装置にてスクリーン上に拡大投射された矩形状の投影画像における四隅領域をそれぞれ撮像する４つの撮像装置と、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、
   前記撮像装置における撮像領域に前記投影画像の一部が映り込んだ場合に、前記撮像領域内における前記投影画像の画素のうち前記４つの撮像装置が配設される各配設位置の配設中心位置から最も離間した最外画素を認識する画素認識ステップと、
   前記位置調整装置を制御し、各前記撮像領域内における各前記最外画素が前記各撮像領域の各撮像中心位置に位置するように前記光変調装置を移動させる移動制御ステップとを実行する
   ことを特徴とする位置調整方法。
5. 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投射光学装置にてスクリーン上に拡大投射された矩形状の投影画像における四隅領域をそれぞれ撮像する４つの撮像装置と、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４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。