JP4147841B2 - 光学装置の製造方法、この方法により製造された光学装置、およびこの光学装置を備えるプロジェクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学装置の製造方法、この方法により製造された光学装置、およびこの光学装置を備えるプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、複数の色光を画像情報に応じて各色光ごとに変調する複数の光変調装置（液晶パネル）と、各光変調装置で変調された色光を合成する色合成光学系（クロスダイクロイックプリズム）と、この色合成光学系で合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系（投写レンズ）とを備えたプロジェクタが利用されている。
このようなプロジェクタとしては、例えば、光源から射出された光束を、ダイクロイックミラーによってＲＧＢの３色の色光に分離し、３枚の液晶パネルにより各色光毎に画像情報に応じて変調し、変調後の光束をクロスダイクロイックプリズムで合成し、投写レンズを介してカラー画像を拡大投写する、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタにより鮮明な投写画像を得るためには、各液晶パネル間での画素ずれ、投写レンズからの距離のずれの発生を防止するために、プロジェクタの製造時において、各液晶パネル間相互のフォーカス・アライメント調整を高精度に行わなければならない。ここで、フォーカス調整とは、各液晶パネルを投写レンズのバックフォーカスの位置に正確に配置するための調整をいい、アライメント調整とは、各液晶パネルの画素を一致させるための調整をいい、以下の説明においても同様である。
【０００４】
従来、液晶パネルのフォーカス・アライメント調整は、３枚の液晶パネルおよびクロスダイクロイックプリズムを含む光学装置を調整対象として、(1)各液晶パネルの画像形成領域に光束を入射させ、(2)クロスダイクロイックプリズムの光入射端面から入射され、光出射端面から射出された光束をＣＣＤカメラ等の光束検出装置で検出し、(3)この光束検出装置で検出される各液晶パネルのフォーカス、画素位置等を確認しながら、各液晶パネルの相対位置を位置調整機構で調整する。
【０００５】
ここで、ＣＣＤカメラによる検出としては、標準的な投写レンズをマスターレンズとして製造装置に予め組み込んでおき、光学装置およびこの投写レンズを経た光束をスクリーン上に投写し、この投写画像を取りこむ方式（マスターレンズ方式）と、光学装置を経た光束を直接取りこむ方式（直視式）とが採用されている。このような方法を採用することにより、投写レンズと組み合わせることなく、独立して光学装置を製造できるため、効率的に光学装置を製造できるという利点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の場合には、光学装置と組み合わされる投写レンズとマスターレンズとの間に、バックフォーカス位置の像面の状態や軸上色収差等の偏差が存在するため、マスターレンズに対して、液晶パネルのフォーカス・アライメント調整を精度良く行ったとしても、組み合わされる投写レンズによっては、必ずしも鮮明な画像が得られないという問題があった。
同様に、後者の場合においても、光学装置に投写レンズを組み込んでプロジェクタを完成した際に、この組み込んだ投写レンズの光学特性値が基準値から外れている場合には、折角、液晶パネルのフォーカス・アライメント調整を精度良く行ったとしても、必ずしも鮮明な画像が得られないという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、投写光学系を組み合わせた際に、鮮明な投写画像を得ることができる光学装置の製造方法、この方法により製造された光学装置、およびこの光学装置を備えるプロジェクタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学装置の製造方法は、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面、および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光出射端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、前記光学装置と組み合わされる投写光学系におけるバックフォーカス面の位置を含む光学特性を取得する光学特性取得手順と、前記光変調装置の前記色合成光学系に対する基準位置を取得する基準位置取得手順と、取得された前記バックフォーカス面の位置と前記基準位置との偏差量を算出する偏差量算出手順と、前記光出射端面から射出された合成光を、光束検出装置にて直接、検出する合成光検出手順と、この合成光検出手順で合成光を検出しながら、前記偏差量を加味して前記光変調装置の位置調整を行う光変調装置位置調整手順とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る光学装置の製造方法は、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面、および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光出射端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、前記光学装置と組み合わされる投写光学系におけるバックフォーカス面の位置を含む光学特性を取得する光学特性取得手順と、前記光変調装置の前記色合成光学系に対する基準位置を取得する基準位置取得手順と、取得された前記バックフォーカス面の位置と前記基準位置との偏差量を算出する偏差量算出手順と、前記光出射端面から射出された合成光を前記光学装置と組み合わされる投写光学系とは異なる標準的な投写光学系にて投写し、投写された投写画像を、光束検出装置を用いて、、検出する合成光検出手順と、この合成光検出手順で合成光を検出しながら、前記偏差量を加味して前記光変調装置の位置調整を行う光変調装置位置調整手順とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記光学特性としては、投写光学系の解像度や画像面の傾き、軸上色収差等を挙げることができる。
また、前記光束検出装置として、例えば、ＣＣＤ等の撮像素子と、この撮像素子で検出された信号を取りこむ画像取り込み装置と、この取りこんだ画像を処理する処理装置とを含むＣＣＤカメラ等を採用できる。また、このようなＣＣＤカメラを複数個配置してもよく、この場合には、例えば、投写画像の四隅部分にそれぞれ配置して、各隅部分における画像を撮像することができる。この際、各ＣＣＤカメラは、互いに干渉しないので対角線上に配置されることが好ましい。
【００１０】
このような本発明に係る光学装置は、以下のような手順で製造される。
(1)光学特性取得手順で、当該光学装置に組み合わされる投写光学系の解像度データおよび投写画像面の傾きデータ等の光学特性値を取得しておく。例えば、所定のテストパターンを通過した光束を対象となる投写光学系に導入し、この光束によって、スクリーン上に所定のテストパターン画像を投影する。そして、このテストパターン画像をＣＣＤカメラで撮像することにより、該投写レンズの軸上色収差、バックフォーカス面の位置、解像度等の光学特性値を取得する。
(2)次に、基準位置取得手順で、光変調装置の色合成光学系に対する基準位置を取得し、この取得された投写光学系の光学特性に基づいて、偏差量算出手順で、光変調装置の基準位置に対する偏差量を算出する。ここで、基準位置としては、前述のマスターレンズ方式の場合には、マスターレンズのバックフォーカス位置とし、前述の直視式の場合には設計上の基準位置とできる。
(3)その後、合成光検出手順で、合成光学系の光出射端面から射出された合成光を光束検出装置を用いて検出しながら、光変調装置位置調整手順で、算出した偏差量を加味して、光変調装置の位置調整を行う。以上のようにして位置を調整した後に、これらの液晶パネルを固定することで光学装置が製造される。
このような手順で調整するので、組み込まれる投写レンズの光学特性値に合わせて、合成光学系に対する各光変調装置の位置を高精度に調整した光学装置を得ることができる。このため、この光学装置と投写光学系とを組み合わせた際に、鮮明な投写画像を得ることができる。
【００１１】
以上において、前記光変調装置位置調整手順は、合成光を検出しながら前記光変調装置の位置調整を行った後、前記偏差量の分だけ該光変調装置を前記投写光学系の光軸方向に移動させるように構成できる。
このような場合には、光束検出装置を測定基準位置にしたままで、光変調装置を調整し、最後に偏差量の分だけ移動しているので、調整の迅速化を図ることができる。
【００１２】
また、前記光変調装置位置調整手順は、前記偏差量に基づいて前記光束検出装置の位置調整を行った後、前記光変調装置の位置調整を行うこともできる。
このような場合には、投写光学系の偏差を加味して光束検査装置を設定し、光変調装置の位置を調整できるから、光変調装置の位置の高精度化を図ることができる。
【００１３】
ここで、前記光学特性取得手順は、組み合わされる投写光学系に応じて付された流動票に記録された光学特性を読みとることにより実施されることが好ましい。
このような構成によれば、投写光学系の光学特性値が記録された流動票を付した状態で、この投写光学系の光学特性値を取得するので、投写光学系と、この投写光学系に固有の光学特性値とが一体的に管理され、この光学特性値取得手順では、光学特性値の入力ミス等を防ぐことができ、製造作業の効率化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係る光学装置の製造方法は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光射出端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、前記色合成光学系の光射出端面から射出された合成光を前記光学装置と組み合わされる投写光学系とは異なる標準的な投写光学系にて投写し、投写された投写画像を、光束検出装置を用いて検出する合成光検出工程と、この合成光を検出しながら前記光変調装置の位置調整を行う位置調整装置の保持部により保持された前記各光変調装置の前記色合成光学系に対する姿勢の調整を行う光変調装置姿勢調整工程と、この姿勢調整された各光変調装置を前記色合成光学系の光入射端面に固定する光変調装置固定工程とを備え、前記光変調装置姿勢調整工程を実施する前に、前記位置調整装置の保持部の前記光束検出装置に対する基準位置を取得する基準位置取得工程が実施され、前記光変調装置姿勢調整工程の実施に基づいて、前記取得された保持部の基準位置、および、前記光変調装置の姿勢調整後における前記保持部の位置である調整位置を比較して、前記基準位置に対する前記調整位置の偏差量を取得する偏差量取得工程と、この取得した偏差量を測定データとして記憶する偏差量データ記憶工程とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る光学装置の製造方法は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光射出端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、前記色合成光学系の光射出端面から射出された合成光を、光束検出装置にて直接、検出する合成光検出工程と、この合成光を検出しながら前記光変調装置の位置調整を行う位置調整装置の保持部により保持された前記各光変調装置の前記色合成光学系に対する姿勢の調整を行う光変調装置姿勢調整工程と、この姿勢調整された各光変調装置を前記色合成光学系の光入射端面に固定する光変調装置固定工程とを備え、前記光変調装置姿勢調整工程を実施する前に、前記位置調整装置の保持部の前記光束検出装置に対する基準位置を取得する基準位置取得工程が実施され、前記光変調装置姿勢調整工程の実施に基づいて、前記取得された保持部の基準位置、および、前記光変調装置の姿勢調整後における前記保持部の位置である調整位置を比較して、前記基準位置に対する前記調整位置の偏差量を取得する偏差量取得工程と、この取得した偏差量を測定データとして記憶する偏差量データ記憶工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明では、例えば、以下のような構成の位置調整装置を採用できる。
すなわち、位置調整装置は、基準位置に色合成光学系が設置される台座と、この台座に設置された色合成光学系の各光束射出端面に対して、各光変調装置を保持する保持部を駆動して各光変調装置の位置調整を行う位置調整装置本体と、光源から射出され前記位置調整された光変調装置に入射された光束が、前記色合成光学系の光束射出端面の光路後段に配置された標準的な投写光学系（マスターレンズ）を介して拡大投写されて投写画像が形成される透過型スクリーンと、この透過型スクリーンの裏面側に設置され、該透過型スクリーンに投写された投写画像を検出する光束検出装置と、この検出された画像に基づいて、位置調整装置本体に対する前記光変調装置の位置を調整させるコンピュータとを備えて構成できる。
【００１６】
本発明によれば、基準位置に対する調整位置の偏差量を取得し、測定データとして蓄積することができるので、例えば、予め個々の投写光学系の光学特性を取得しておくことにより、取得した光変調装置の偏差量と各投写光学系の光学特性との関係に基づいて、製造した光学装置に対する適切な投写光学系を簡単に選択することができる。このような組み合わせを採用することにより、光学装置の製造効率および精度を向上できて、鮮明な投写画像を投写できる。
【００１７】
ここで、前記基準位置取得工程は、前記色合成光学系が設置される台座の基準位置に設置された第１反射部材の表面に対してレーザ光出力部からレーザ光を略垂直に射出し、この射出光の第１反射部材での反射光を検出して、前記射出光および反射光の位置を合致させることにより前記レーザ光射出部の位置を特定するレーザ光射出部位置特定手順と、前記位置調整装置の保持部に第２反射部材を保持させる第２反射部材保持手順と、位置が特定された前記レーザ光射出部から、前記保持部に保持された第２反射部材に対してレーザ光を射出し、その反射光を前記光束検出装置で検出しながら、前記射出光および反射光の位置を合致させるように、前記保持部に保持された第２反射部材の姿勢を調整する第２反射部材姿勢調整手順と、この第２反射部材が姿勢調整された際における前記保持部の位置を前記基準位置として取得する基準位置取得手順とを備えることが好ましい。
【００１８】
ここで、レーザ光射出部から射出されたレーザの進行方向と、光変調装置の変わりに配置される第２反射部材の面とが略直角となる場合、すなわち、一直線上で互いに正対する場合には、レーザ光射出部と第２反射部材との間には特に何も配置する必要はない。しかしながら、レーザ光射出部から射出されたレーザの進行方向と、位置調整装置の保持部に保持された第２反射部材の面とが平行となる場合には、台座の基準位置に直角プリズムを配置して、レーザ光を９０°折り曲げることにより、第２反射部材に対してレーザ光が略垂直に入射するように構成する必要がある。
【００１９】
このような構成とすれば、レーザ光射出部を配置して、レーザ光射出部からの射出光および第２反射部材表面で反射された反射光の位置を合致させるだけで、位置調整装置の保持部の基準位置を簡単に把握できる。このため、この基準位置からの調整位置の偏差量を数値データである測定データとして簡単に求めることができる。
【００２０】
また、前記偏差量取得手順は、前記偏差量の測定データを長さおよび角度を単位として取得することが好ましく、例えば、長さとしては「μｍ」を採用でき、角度としては「deg（°）」を採用できる。この場合には、偏差量の測定データが、作業者にとって理解しやすい数値データとなり作業性を向上できる。
【００２１】
ここで、本発明に係る光学装置は、前記光学装置の製造方法により製造されることを特徴とするものであり、本発明に係るプロジェクタは、前記光学装置を備えることを特徴とするものである。
このような発明によれば、前述した光学装置の製造方法における作用・効果と同様の作用・効果を奏することができる。つまり、投写レンズの光学特性値に応じた光学装置を製造できるから、鮮明な画像を投写できるプロジェクタとすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
[１．プロジェクタの構造]
図１は、調整対象とされる複数の光変調装置および色合成光学系を含む光学装置を備えるプロジェクタ１００の構造を示す図である。
このプロジェクタ１００は、インテグレータ照明光学系１１０と、色分離光学系１２０と、リレー光学系１３０と、電気光学装置１４０と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム１５０と、投写レンズ１６０とを備える。
【００２３】
インテグレータ照明光学系１１０は、光源ランプ１１１Ａおよびリフレクタ１１１Ｂを含む光源装置１１１と、第１レンズアレイ１１３と、第２レンズアレイ１１５と、反射ミラー１１７と、重畳レンズ１１９とを備える。光源ランプ１１１Ａから射出された光束は、リフレクタ１１１Ｂによって射出方向が揃えられ、第１レンズアレイ１１３によって複数の部分光束に分割され、反射ミラー１１７によって射出方向を９０°折り曲げられた後、第２レンズアレイ１１５の近傍で結像する。第２レンズアレイ１１５から射出された各部分光束は、その中心軸（主光線）が後段の重畳レンズ１１９の入射面に垂直となるように入射し、さらに重畳レンズ１１９から射出された複数の部分光束は、電気光学装置１４０を構成する３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ上で重畳する。
【００２４】
色分離光学系１２０は、２枚のダイクロイックミラー１２１、１２２と、反射ミラー１２３とを備え、これらのダイクロイックミラー１２１、１２２、反射ミラー１２３によりインテグレータ照明光学系１１０から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の三色の色光に分離する機能を有する。
リレー光学系１３０は、入射側レンズ１３１、リレーレンズ１３３、および反射ミラー１３５、１３７を備え、前記色分離光学系１２０で分離された色光、例えば、青色光Ｂを液晶パネル１４１Ｂまで導く機能を有する。
電気光学装置１４０は、３枚の光変調装置となる液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系１２０で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００２５】
クロスダイクロイックプリズム１５０は、３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂから射出された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。尚、クロスダイクロイックプリズム１５０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。このクロスダイクロイックプリズム１５０で合成されたカラー画像は、投写レンズ１６０から射出され、スクリーン上に拡大投写される。
【００２６】
[２．光学装置の構造]
このようなプロジェクタ１００において、電気光学装置１４０およびクロスダイクロイックプリズム１５０を有する光学装置１８０と、この光学装置１８０に組み合わされる投写レンズ１６０とは、光学ユニット１７０として一体化されている。つまり、図２に示すように、光学ユニット１７０は、マグネシウム合金製等の側面Ｌ字状の構造体となるヘッド体１７１を備える。
【００２７】
投写レンズ１６０は、ヘッド体１７１のＬ字の垂直面外側にねじにより固定される。また、投写レンズ１６０は、図３に示すように、後述するが当該投写レンズ１６０の光学特性値がバーコード６０１としてデータ化された流動票６００が貼付されている。クロスダイクロイックプリズム１５０は、ヘッド体１７１のＬ字の水平面上側にねじにより固定されている。
【００２８】
電気光学装置１４０を構成する３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、クロスダイクロイックプリズム１５０の側面三方を囲むように配置される。具体的には、図４に示すように、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、保持枠１４３内に収納され、この保持枠１４３の四隅部分に形成される孔１４３Ａに透明樹脂製のピン１４５を紫外線硬化型接着剤とともに挿入することにより、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に接着固定された、いわゆるＰＯＰ（Panel On Prism）構造によりクロスダイクロイックプリズム１５０に固定されている。ここで、保持枠１４３には、矩形状の開口部１４３Ｂが形成され、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、この開口部１４３Ｂで露出し、この部分が画像形成領域となる。すなわち、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのこの部分に各色光Ｒ，Ｇ，Ｂが導入され、画像情報に応じて光学像が形成される。
【００２９】
このようなＰＯＰ構造が採用された光学装置１８０では、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１５０に接着固定する際に、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのフォーカス調整、アライメント調整、および固定を略同時期に行わなければならないので、通常以下の手順で組み立てられる。
【００３０】
(1)クロスダイクロイックプリズム１５０に第１の液晶パネル、例えば、液晶パネル１４１Ｇを接着固定する。具体的には、まず、液晶パネル１４１Ｇの保持枠１４３の孔１４３Ａに、先端に紫外線硬化型接着剤を塗布したピン１４５を挿入する。
(2)次に、該ピン１４５の先端部分をクロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に当接させる。
(3)この状態で液晶パネル１４１Ｇの画像形成領域に光束を導入し、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された光束を直接確認しながら、光入射端面１５１に対する進退位置、平面位置、および回転位置を調整して、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス・アライメント調整を行う。
(4)適切なフォーカス・アライメントが得られたら、ピン１４５の基端部分から紫外線である固定用光束を照射し、紫外線硬化型接着剤を完全に硬化させる。
(5)他の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂも前記と同様に接着固定を行う。
【００３１】
従って、このようなＰＯＰ構造を採用した光学装置１８０を組み立てる際に、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ相互のフォーカス・アライメントを調整する位置調整装置が必要となる。尚、位置調整装置については後述する。
【００３２】
[３．投写レンズの検査装置の構造]
図５は、投写レンズ検査装置３を示す図である。
この投写レンズ検査装置３は、光学装置１８０に組み合わされる投写レンズ１６０の光学特性値を測定する装置であり、投写レンズ１６０が搭載される投写部５１０と、ミラー５２０と、スクリーン５３０と、検査部５４０とを備える。この装置３において、測定対象となる投写レンズ１６０は、取り外し可能であり、他の投写レンズに容易に交換して測定できる。
【００３３】
投写部５１０は、プロジェクタ１００の投写レンズ１６０を実際に使用する場合と略同様な光束を投写レンズ１６０に入射するための模擬的な装置であり、図示しない光源と、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを模擬するとともに、所定のテストパターンを含む検査シート５１１と、この検査シート５１１を保持する保持部材５１２と、クロスダイクロイックプリズム１５０を模擬するダミープリズム５１３と、保持部材５１２の空間位置を調整することで投写レンズ１６０の空間位置を調整する６軸調整部５１４とを備える。前述の所定のテストパターンとしては、コントラスト調整用、解像度調整用、色収差測定用等の各種のテストパターンを有する。従って、投写部５１０において、光源から射出された光束は、テストパターンを含む検査シート５１１、およびダミープリズム５１３を通過して、投写レンズ１６０に入射される。
なお、いわゆる「あおり投写」を再現するために、ダミープリズム５１３および投写レンズ１６０における中心軸ｎ１と、検査シート５１１が設置された保持部材５１２および６軸調整部５１４における中心軸ｎ２とが所定分だけ平行にずれている。
【００３４】
スクリーン５３０は、画像光が投影される投影面５３０ａの裏面５３０ｂ側から画像光を観察可能な透過型スクリーンである。
検査部５４０は、スクリーン５３０上に投影される画像の光学特性を測定するものであり、４つの調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄと、１つの測定用撮像部５４１と、処理部５４２とを備える。ここで、処理部５４２は、調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄおよび測定用撮像部５４１と電気的に接続されるとともに、６軸調整部５１４とも電気的に接続されている。
【００３５】
４つの調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄは、スクリーン５３０上に投影された画像の四隅部分に対応する位置に配置されるとともに、投影画像の形成位置および台形歪み等の調整を行うものである。測定用撮像部５４１は、所定のテストパターンを含む画像を撮像する部分である。
【００３６】
以上の投写レンズ検査装置３において、投写部５１０から射出された所定のテストパターンを含む画像光は、ミラー５２０で反射された後に、スクリーン５３０上に投影される。この投影されたテストパターン画像を４つの調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄで撮像しながら、処理部５４２で投写部５１０の空間位置を調整して、投影画像の調整を行う。その後、測定用撮像部５４１で、テストパターン画像を撮像し、この撮像した信号に基づいて、処理部５４２で、投写レンズ１６０の解像度や画像面の傾き等の光学特性値を取得する（光学特性取得手順）。
【００３７】
この投写レンズ検査装置３で取得された光学特性値は、図３に示すように、バーコード６０１としてデータ化され、このバーコード６０１は流動票６００上に表示される。そして、この流動票６００において、バーコード６０１が表示された面の裏面側には、図示しない粘着剤が塗布されており、この流動票６００は、対応する投写レンズ１６０に貼付される。なお、この粘着剤による貼付では、投写レンズ１６０に対して貼ったり剥がしたりが可能となっている。
【００３８】
[４．光変調装置の位置調整装置の構造]
次に、各液晶パネルの位置を調整する位置調整装置について説明する。
図６，７には、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を調整する位置調整装置２が示されている。
この位置調整装置２は、ＵＶ遮光カバー２０と、調整部本体３０と、光束検出装置４０と、図示略の調整用光源装置と、固定用紫外線光源装置と、図６では図示を省略したが、これらの各装置の動作制御および画像処理を行うコンピュータとを備える。
【００３９】
ＵＶ遮光カバー２０は、調整部本体３０を囲む側板２１と、底板２２と、下部に設けられた載置台２５とを備える。尚、側板２１には、開閉自在な図示略のドアが設けられている。このドアは、光学装置１８０（図４）を給材・除材する時、および調整部本体３０を調整作業するために設けられ、紫外線を透過しないアクリル板等で形成される。また、載置台２５は、調整部本体３０を容易に移動できるように、その下部にキャスタ２５Ａが設けられている。
【００４０】
前記調整用光源装置は、調整部本体３０での調整作業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る。また、前記固定用紫外線光源装置は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１５０側に固定するに際し、紫外線硬化型接着剤を硬化させる固定用光束（紫外線）の光源である。
【００４１】
［4-1］調整部本体の構造
調整部本体３０は、図６に示すように、６軸位置調整ユニット３１と、クロスダイクロイックプリズム１５０を支持固定する支持治具３３と、調整用光源装置および固定用紫外線光源装置からの光束を液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに導入するための光源ユニット３７（図８）とを備える。
【００４２】
６軸位置調整ユニット３１は、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対して、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの配置位置を調整するものである。この６軸位置調整ユニット３１は、図８に示すように、ＵＶ遮光カバー２０の底板２２のレール３５１に沿って移動可能に設置される平面位置調整部３１１と、この平面位置調整部３１１の先端部分に設けられる面内回転位置調整部３１３と、この面内回転位置調整部３１３の先端部分に設けられる面外回転位置調整部３１５と、この面外回転位置調整部３１５の先端部分に設けられる液晶パネル保持部３１７とを備える。
【００４３】
平面位置調整部３１１は、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対する進退位置および平面位置を調整する部分であり、載置台２５上に摺動可能に設けられる基部３１１Ａと、この基部３１１Ａ上に立設される脚部３１１Ｂと、この脚部３１１Ｂの上部先端部分に設けられ、面内回転位置調整部３１３が接続される接続部３１１Ｃとを備える。
【００４４】
基部３１１Ａは、図示しないモータなどの駆動機構により、載置台２５のＺ軸方向（図８中の左右方向）を移動する。脚部３１１Ｂは、側部に設けられるモータなどの駆動機構（図示略）によって基部３１１Ａに対してＸ軸方向（図８の紙面と直交する方向）に移動する。接続部３１１Ｃは、図示しないモータなどの駆動機構によって、脚部３１１Ｂに対してＹ軸方向（図８中の上下方向）に移動する。
【００４５】
面内回転位置調整部３１３は、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面内方向回転位置の調整を行う部分であり、平面位置調整部３１１の先端部分に固定される円柱状の基部３１３Ａと、この基部３１３Ａの円周方向に回転自在に設けられる回転調整部３１３Ｂとを備える。この回転調整部３１３Ｂの回転位置を調整することにより、光入射端面１５１に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面内方向回転位置を高精度に調整することができる。
【００４６】
面外回転位置調整部３１５は、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面外方向回転位置の調整を行う部分である。この面外回転位置調整部３１５は、面内回転位置調整部３１３の先端部分に固定されるとともに、水平方向で円弧となる凹曲面が先端部分に形成された基部３１５Ａと、この基部３１５Ａの凹曲面上を円弧に沿って摺動可能に設けられ、垂直方向で円弧となる凹曲面が先端部分に形成された第１調整部３１５Ｂと、この第１調整部３１５Ｂの凹曲面上を円弧に沿って摺動可能に設けられる第２調整部３１５Ｃとを備える。
基部３１５Ａの側部に設けられた図示しないモータを回転駆動すると、第１調整部３１５Ｂが摺動し、第１調整部３１５Ｂの上部に設けられた図示しないモータを回転すると、第２調整部３１５Ｃが摺動し、光入射端面１５１に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面外方向回転位置を高精度に調整できる。
【００４７】
液晶パネル保持部３１７は、調整対象となる液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持する部分であり、第２調整部３１５Ｃの先端部分に固定される固定狭持片３１７Ａと、第２調整部３１５Ｃの先端部分でスライド自在に設けられる可動狭持片３１７Ｂと、可動狭持片３１７Ｂを動作させるアクチュエータ３１７Ｃとを備える。アクチュエータ３１７Ｃによって可動狭持片３１７Ｂを動作させることにより、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持できる。さらに、可動狭持片３１７Ｂのスライド初期位置を変更することにより、大きさの異なる液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持することもできる。
【００４８】
なお、液晶パネル保持部３１７は、例えば、吸引用の開口部が形成された多孔質性の吸着板を用意し、この吸着板を各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに当接させた状態で、この吸気用の開口部を介して真空吸着することにより、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持する機構としてもよい。このようにすれば、装置自体の構造を比較的簡素化できるとともに、小型化できるという利点がある。
【００４９】
支持治具３３は、図６に示すように、底板２２上に設置される基板３３１と、この基板３３１上に立設される脚部３３３と、この脚部３３３の上部に設けられ、かつクロスダイクロイックプリズム１５０および後述する導光部４５が取りつけられるセット板３３５とを備える。
【００５０】
光源ユニット３７は、図８に示すように、６軸位置調整ユニット３１に設けられた液晶パネル保持部３１７の固定狭持片３１７Ａおよび可動狭持片３１７Ｂの間に配置されている。この光源ユニット３７は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに位置調整用の光束、固定用の光束を供給するものであり、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂと当接するユニット本体３７１と、このユニット本体３７１に各光源光を供給するための４本の光ファイバ３７２とを含んで構成される。
【００５１】
光ファイバ３７２の基端は、載置台２５の下部に設置される調整用光源装置および固定用光源装置に接続されている。ユニット本体３７１の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂとの当接面には、図９（Ａ）に示すように、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの矩形状の画像形成領域の角隅部分に応じて設定された調整用光源部３７１Ａと、該画像形成領域の外側に配置され、ピン１４５の基端部分と当接する固定用光源部３７１Ｂとを備える。
尚、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂとの当接部分となるユニット本体３７１は、図９（Ａ）に示されるものの他、図９（Ｂ）に示されるように、調整用光源部３７１Ａの外側側方に沿って固定用光源部３７１Ｃが配置されるものや、図９（Ｃ）に示されるように、固定用光源部３７１Ｂの配置が異なるものがあり、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの種類に応じて、これらのユニット本体３７１を適宜使い分けることにより、固定構造の異なる液晶パネルにも対応できる。
【００５２】
［4-2］光束検出装置の構造
図６において、光束検出装置４０は、ＣＣＤカメラ４１と、このＣＣＤカメラ４１を３次元移動可能に構成された移動機構４３と、支持治具３３上に取りつけられた導光部４５とを備える。
ＣＣＤカメラ４１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を撮像素子としたエリアセンサであり、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された位置調整用の光束を取り込んで電気信号として出力する。
ＣＣＤカメラ４１は、図１０，１１に示すように、導光部４５の四方に移動機構４３（図７）を介して４つ配置されている。この際、各ＣＣＤカメラ４１は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに形成された矩形状の画像形成領域の対角線上に対応して配置されている。尚、ＣＣＤカメラ４１は、投写画像を高精度に検出するために、遠隔制御により自由にズーム・フォーカスを調整できるようになっている。
【００５３】
移動機構４３は、その具体的な図示を省略するが、支持治具３３の基板３３１に立設された支柱、この支柱に設けられた複数の軸部材、および一軸部材に設けられたカメラ取付部等で構成され、ＣＣＤカメラ４１をＸ軸方向（図１１では左右方向）、Ｙ軸方向（図１１では上下方向）およびＺ軸方向（図１１では紙面に直交する方向）に、載置台２５内部のサーボ制御機構によって移動させることできる。
【００５４】
導光部４５は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの矩形状の画像形成領域の四隅に対応して配置された４つのビームスプリッタ４５１と、各ビームスプリッタ４５１を所定位置に保持する保持カバー４５２とを備える。導光部４５は、光源ユニット３７から液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに照射されてクロスダイクロイックプリズム１５０から射出された四隅の光束を、各ビームスプリッタ４５１によって９０°屈折させた後、ＣＣＤカメラ４１に導光する機能を有する。
尚、保持カバー４５２には、外側に屈折させた光束を透過させる適宜な開口部が設けられている。また、図１０では、液晶パネル１４１Ｇに光束を照射した場合が示されている。このような導光部４５によれば、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出した四隅の光束は、スクリーン等に投写されることなく、四方に配置されたＣＣＤカメラ４１で直接検出される（直視式）。
【００５５】
前述した調整部本体３０および光束検出装置４０は、図１２に示すように、コンピュータ７０と電気的に接続されている。また、このコンピュータ７０には、投写レンズ１６０に貼付された流動票６００におけるバーコード６０１（図３）を読みとり可能なバーコードリーダ８００が電気的に接続されている。
コンピュータ７０は、ＣＰＵや記憶装置を備え、調整部本体３０および光束検出装置４０の動作制御や、光束検出装置４０のＣＣＤカメラ４１で撮像された投写画像の画像処理、バーコードリーダ８００で読みとられたデータ処理も行う。
【００５６】
コンピュータ７０に呼び出されるプログラムは、図１３に示される表示画面７１を表示し、この表示画面７１上に表示された各種の情報に基づいて、フォーカス・アライメント調整が行われる。
表示画面７１は、位置調整された各ＣＣＤカメラ４１からの映像を直接表示する画像表示ビュー７２と、画像表示ビュー７２に表示された画像を、基準パターン画像に基づいてパターンマッチング処理を行う画像処理ビュー７３と、画像処理を行った結果、６軸位置調整ユニット３１の各軸調整量を表示する軸移動量表示ビュー７４とを備えている。尚、画像表示ビュー７２の各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄには、４つのＣＣＤカメラ４１のそれぞれで取り込まれた四隅の光束から得られる画像が表示される。
【００５７】
[５．位置調整装置による調整操作]
次に、位置調整装置２による、クロスダイクロイックプリズム１５０に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置調整の方法を、図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。
ここで、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置調整を行う前に、事前の準備として、前述したように、組み込まれる投写レンズ１６０の光学特性値を予め投写レンズ検査装置３で取得する（処理Ｓ１：光学特性値取得手順）。
【００５８】
さらに、事前準備として、プロジェクタの機種に応じたパターンマッチング用の基準パターンおよびＣＣＤカメラ４１の基準位置を予め取得しておく（処理Ｓ２，Ｓ３：基準位置取得手順）。
具体的には、機種毎の投写レンズ１６０の特性に基づいて、フォーカス位置およびアライメント位置が予め調整されたマスター光学装置と、このマスター光学装置の画像形成領域の大きさに応じてビームスプリッタ４５１の配置位置が設定された導光部４５とを支持治具３３にセットする（処理Ｓ２）。マスター光学装置は、基準色合成光学系としての基準クロスダイクロイックプリズムに、基準光変調装置としての各色光用の３枚の基準液晶パネルを一体に設けたものである。
【００５９】
次に、マスター光学装置のＧ色光用の基準液晶パネルに対して、光源ユニット３７から位置調整用の光束を照射し、マスター光学装置から射出した光束をビームスプリッタ４５１を介してＣＣＤカメラ４１で直接取り込む。この際、移動機構４３を作動させ、光束を確実に受光できる位置にＣＣＤカメラ４１を移動させる（処理Ｓ３）。また、この時の画像を画像表示ビュー７２の各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄに表示させる。
【００６０】
この画像としては、例えば、図１５に示すように、基準液晶パネルの四隅に対応した複数の画素領域ＣＡが表示されたものである。この画像はパターンマッチング用の基準パターンとなる。また、この時のＣＣＤカメラ４１の位置が機種に応じた基準位置となる。基準パターンの生成は、３枚の各基準液晶パネルについてそれぞれ行われ、ＣＣＤカメラ４１の基準位置の設定は、一つの基準液晶パネルについてのみ行われる。このような基準パターンおよびＣＣＤカメラ４１の基準位置は、機種に応じた機種データとしてコンピュータ７０の記憶装置に登録される。
以上の処理Ｓ２，Ｓ３は、予め複数機種に対して行われ、各機種毎の基準パターンおよびＣＣＤカメラ４１の基準位置が機種データとして登録される。
【００６１】
続いて、クロスダイクロイックプリズム１５０を支持治具３３にセットするとともに、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを、紫外線硬化型接着剤が塗布されたピン１４５を挿入した状態で、６軸位置調整ユニット３１の液晶パネル保持部３１７に取りつける（処理Ｓ４）。
【００６２】
次に、実際の調整に先だって、コンピュータ７０内のＣＰＵで実行されるプログラムにより初期化処理を行う。初期化処理は、ＣＰＵに付設されるＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを初期化する他、調整するクロスダイクロイックプリズム１５０および液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの機種に応じて予め登録された機種データを呼び出し、ＣＣＤカメラ４１を基準位置に移動させて設定するとともに、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを、設計上の所定位置に配置し、位置調整を実行できるような処理を行うものである（処理Ｓ５）。なお、このステップを前記Ｓ２の直後に行ってもよい。
【００６３】
ここで、投写レンズ検査装置３で予め測定された光学特性値を取得する。すなわち、バーコードリーダ８００を用いて、実際の製品に組み込まれる投写レンズ１６０に貼付された流動票６００のバーコード６０１のデータを読みとり、コンピュータ７０のメモリ内に軸上色収差および像面傾きを含む光学特性値を入力する（処理Ｓ６）。
【００６４】
次に、コンピュータ７０では、入力された光学特性値に基づいて、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの前記基準位置に対する偏差量を算出する（処理Ｓ７：偏差量算出手順）。
この後、例えば、まず、液晶パネル１４１Ｇに対して、位置調整用の光束を投射し、クロスダイクロイックプリズム１５０の光出射端面１５２（図４）から射出された合成光束をビームスプリッタ４５１を介して、ＣＣＤカメラ４１で検出する（処理Ｓ８：合成光検出手順）。
【００６５】
そして、コンピュータ７０は、ＣＣＤカメラ４１からの信号を入力しながら、その画像処理機能により、液晶パネル１４１Ｇをクロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対して進退させることで、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス・アライメント調整を実施する（処理Ｓ９：光変調装置位置調整手順）。このフォーカス・アライメント調整は、各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄに表示された画像が基準パターン画像の位置と完全に一致するまで繰り返される（処理Ｓ１０）。
【００６６】
次いで、前述の算出された偏差量に基づいて、移動機構４３は、液晶パネル１４１Ｇを、投写レンズ１６０の光軸方向に沿った方向、すなわち、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対して進退する方向へ、それぞれ所定分だけ移動させる（処理Ｓ１１：光変調装置位置調整手順）。これにより、投写レンズ１６０間のばらつきを補正して、より液晶パネル１４１Ｇの位置精度を高めている。
【００６７】
このようなフォーカス・アライメント調整が終了したら、ピン１４５に紫外線を照射して液晶パネル１４１Ｇを固定する（処理Ｓ１２）。
さらに、液晶パネル１４１Ｇの調整完了後、他の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂに関しても同様に実施する。すなわち、前述の手順を、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂ毎に連続して行う（処理Ｓ１３）。この際、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂに対応した基準パターンが記憶装置から呼び出されて用いられる。
【００６８】
[６．効果]
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１)組み込まれる投写レンズ１６０の光学特性に応じて、クロスダイクロイックプリズム１５０に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を補正するので、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム１５０との相対位置がより高精度に調整された光学装置１８０を得ることができる。従って、投写レンズ１６０とこの光学装置１８０とを組み合わせた際に、鮮明な投写画像を得ることができる。この際、全ての投写レンズ１６０の光学特性値が考慮された上で、光学装置１８０が構成されるので、結果として、全ての投写レンズ１６０が検査されることになる。このため、投写レンズ１６０自身の良否の判定もできる。
【００６９】
(２)ＣＣＤカメラ４１を基準位置にしたままで、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを調整し、最後に投写レンズ１６０の偏差量の分だけさらに移動しているので、調整の迅速化を図ることができる。
【００７０】
(３)投写レンズ１６０の光学特性値が記録された流動票６００を付した状態で、この投写レンズ１６０の光学特性値を取得するので、投写レンズ１６０と、この投写レンズ１６０に固有の光学特性値とが一体的に管理され、光学特性値取得手順における光学特性値の入力ミス等を防ぐことができ、製造作業の効率化を図ることができる。
【００７１】
(４)投写レンズ１６０の光学特性値を、バーコード６０１としてデータ化したので、位置調整装置２にバーコードリーダ８００を設置するだけの構成で、光学特性値の入力を簡単に行うことができる。
【００７２】
(５)ビームスプリッタ４５１を備えた導光部４５を用いたので、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された光束を９０°屈折させることができ、このクロスダイクロイックプリズム１５０の周囲にＣＣＤカメラ４１を配置できる。従って、クロスダイクロイックプリズム１５０からの射出方向に沿ってＣＣＤカメラ４１を配置する必要がないから、その方向に位置調整装置２が大きくなるのを防止でき、位置調整装置２の小型化を促進できる。
【００７３】
(６)導光部４５をビームスプリッタ４５１で構成したので、導光部４５を簡単な構造で、しかも十分な機能を有するものにでき、また、製作も安価にできるから、機種毎に導光部４５を用意しても、経済的な負担を小さくできる。
【００７４】
(７)光束検出装置４０を４台のＣＣＤカメラ４１で構成したので、各ＣＣＤカメラ４１で液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの四隅を別々に撮像して各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄに表示できる。このため、各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄでの表示状態を見ながら、全ての撮像箇所でのフォーカス・アライメント調整を行うことにより、より高精度に調整できる。
【００７５】
(８)４台のＣＣＤカメラ４１は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの矩形状の画像形成領域の対角線上に対応して配置したので、ＣＣＤカメラ４１間の干渉を避けることができるうえ、このようなＣＣＤカメラ４１間のスペースを利用して移動機構４３を余裕をもって配置できる。
【００７６】
(９)液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ毎に位置調整を繰り返すことにより、ＣＣＤカメラ４１を各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの調整時に共通に用いることができ、四台の少ないＣＣＤカメラ４１で液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを調整できる。
【００７７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、前記第１実施形態とは、投写レンズ１６０毎の光学特性値から算出される偏差量に基づいて、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を調整する方法が相違している。このため、前記第１実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
【００７８】
本実施形態における液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの調整は、図１６に示すフローチャートに従って実施される。ただし、処理Ｓ１〜Ｓ７，Ｓ８〜Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１３は、前記第１実施形態と同じであるため、前記第１実施形態とは異なる処理Ｓ１４についてのみ説明する。
【００７９】
すなわち、処理Ｓ１４では、前述の処理Ｓ７で算出された偏差量に基づいて、クロスダイクロイックプリズム１５０の光出射端面１５２に対する各ＣＣＤカメラ４１の位置の調整を行う（処理Ｓ１４：光変調装置位置調整手順）。これにより、投写レンズ１６０間のばらつきを補正できる。
次いで、位置調整された各ＣＣＤカメラ４１を固定した状態で、前記第１実施形態と同様の手順で、液晶パネル１４１Ｇの位置調整を行う（処理Ｓ８〜１０，Ｓ１２，Ｓ１３）。
【００８０】
本実施形態によれば、前記第１実施形態の(１)，(３)〜(９)と同様の効果に加えて、以下のような効果がある。
(10)投写レンズ１６０の偏差を加味してＣＣＤカメラ４１を設定してから、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を調整したので、ＣＣＤカメラ４１の位置の高精度化を図ることができる。この際、４台のＣＣＤカメラ４１を用意して、各場所における光学特性値の偏差量に応じて、対応するＣＣＤカメラ４１だけを個別に進退させたので、より一層簡単かつ高精度に投写レンズ１６０の偏差分を補正できる。
【００８１】
［第３実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について説明する。
図１８,１９は、前記光学ユニットを構成する液晶パネル１４１Ｒ,１４１Ｇ,１４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム１５０との位置調整を行うための位置調整システム４を示す図である。この位置調整システム４は、調整部本体７００と、投写部本体９００とを備える。
【００８２】
調整部本体７００は、製造される光学装置１８０を含む光学ユニット１７０を設置するための設置台７５０と、ＵＶ遮光カバー７１０と、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整用の前記３つの６軸位置調整ユニット７２０と、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整用のプリズム位置調整ユニット７３０と、光軸位置出し用の白色レーザ光および調整用光源を射出するための光源ユニット７４０とを備える。
【００８３】
ＵＶ遮光カバー７１０は、前記ＵＶ遮光カバー２０と略同じ構成であり、６軸位置調整ユニット７２０を囲む側板７１１と、底板７１２と、側板７１３に開閉自在に設けられたドア７１４と、下部に設けられた載置台７１５とを備える。
側板７１１には、光源ユニット７４０から照射されて投写レンズ１６０を透過した光を投写部本体９００に透過する透過窓７１１Ａが設けられている。
ドア７１４は、調整対象となる光学ユニット１７０を給材・除材する時、及び６軸位置調整ユニット７２０を調整作業する時に設けられるものであり、紫外線を透過しないアクリル板から形成される。
載置台７１５は、装置据え付け時、調整部本体７００が容易に移動できるようにするために、その下部にキャスタ７１５Ａが設けられている。
【００８４】
投写部本体９００は、スクリーンユニット９１０と、反射装置９２０と、暗室９３０とを備える。
暗室９３０は、スクリーンユニット９１０および反射装置９２０を囲む側板９３１、底板９３２および天板９３３と、載置台９３４とを備える。
側板９３１には、光源ユニット７４０から光学ユニット１７０を介して照射される光を透過するための透過窓９３１Ａが設けられている。また、載置台９３４の下部には、キャスタ９３４Ａが設けられている。
【００８５】
[調整部本体の構成]
調整部本体７００のＵＶ遮光カバー７１０の内部には、６軸位置調整ユニット７２０と、調整対象となる光学ユニット１７０を支持固定する設置台７５０とが設けられている。光源ユニット７４０は、設置台７５０の光学ユニット１７０の載置面下に設置されている。また、調整部本体７００の設置台７５０の上方には、三次元方向に移動可能なプリズム位置調整ユニット７３０が設けられている。
なお、図１８では図示を略したが、載置台７１５の下部には、調整部本体７００、スクリーンユニット９１０および反射装置９２０を制御する制御装置であるコンピュータ２００（後述）、紫外線硬化型接着剤を硬化させて光学ユニット１７０の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１５０上に固定するための固定用紫外線光源装置が設置されている。
【００８６】
６軸位置調整ユニット７２０は、図２０に示すように、前記６軸位置調整ユニット３１と略同じ構成となっているが、液晶パネル保持部の構成が相違している。保持部となる液晶パネル保持部７２７は、調整対象となる液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを保持する部分であり、前記第２調整部３１５Ｃの先端部分に設けられ、この第２調整部３１５Ｃに設けられるアクチュエータ３１７ＣによりＹ軸方向に移動可能に構成されている。
【００８７】
この液晶パネル保持部７２７は、図２１に示すように、側面略Ｚ字形状の金属板状体から構成され、図中左上の基端部分には、第２調整部３１５Ｃへの取付用の孔７２７Ａが形成され、図中右下の先端部分には、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画像形成領域を吸着する吸着面７２７Ｂと、この吸着面７２７Ｂの略中央に形成される空気を吸引するための吸着孔７２７Ｃと、この吸着面７２７Ｂ上に保持部７２７の表裏面を貫通する４つの光束透過孔７２７Ｄが形成されている。さらに、吸着面７２７Ｂの上下には、４つのミラー７２７Ｅが吸着面７２７Ｂに対して４５°の角度をなすように配置され、保持部７２７の上側の２つのミラー７２７Ｅに応じた位置には、紫外線照射用の孔７２７Ｆが２つ形成されている。尚、前記の光束透過孔７２７Ｄは、保持する液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画像形成領域の四隅部分に光束を導入する位置に形成されている。
【００８８】
このような液晶パネル保持部７２７は、図２２に示すように、吸着面７２７Ｂ上に液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画像形成領域を吸着した状態で液晶パネル１４１Ｒ、１４１、１４１Ｂを保持する。光束透過孔７２７Ｄには、光源ユニット７４０から射出され、照明光軸に沿ってライトガイド内を通る調整用光束が透過して、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画像形成領域に入射するようになっている。また、ミラー７２７Ｅには、設置台７５０の下面から突出する光ファイバ７５１、および液晶パネル保持部７２７の内面に配設される光ファイバ７５１から照射される紫外線が入射し、各ミラー７２７Ｅで反射した紫外線は、透明なピン１４５の基端部分に入射して、先端および液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの保持枠１４３に形成された１４３Ａの内面に塗布された紫外線硬化型接着剤を硬化させる。
【００８９】
光源ユニット７４０は、クロスダイクロイックプリズム１５０および液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整に際しての光源を有し、図２３に示すように、光源部本体７４１および導光部７４２を備えている。
光源部本体７４１は、筐体内に調整用光源となる光源ランプ７４１Ａを収納した構成とされ、光学ユニット１７０に光束を供給する部分である。図示を略したが、筐体には、光源ランプ７４１Ａの冷却用の開口およびこの開口の内側に冷却ファンが設けられている。尚、この光源ランプ７４１Ａの点消灯（シャッター）制御は、後述するコンピュータ２００により行われる。
【００９０】
導光部７４２は、上下に延びる筒状体から構成され、その上端には、側方に開口７４２Ａが形成されるとともに、この開口７４２Ａの位置に応じた内部には、開口７４２Ａの開口面に対して略４５°に配置されるミラー７４２Ｂが設けられている。
【００９１】
導光部７４２の下端部分は、載置台７１５の下部まで延び、下端部分の側面には、開口７４２Ｃが形成され、載置台７１５の下部に設置されるレーザ光出力部７４３のレーザ光射出部分と対向している。また、この開口７４２Ｃに応じた導光部７４２の内部には、開口７４２Ｃの開口面に対して略４５°をなす角度でミラー７４２Ｄが配置される。
【００９２】
さらに、導光部７４２の中間部分にも、光源部本体７４１の光源ランプ７４１Ａの光束射出部分に応じた位置に開口７４２Ｅが形成され、この開口７４２Ｅに応じた導光部７４２の内部には、開口７４２Ｅの開口面に対して、略０〜４５°の範囲で調整可能な可動式ミラー７４２Ｆが配置される。
【００９３】
このような光源ユニット７４０を利用して、調整対象となる光学ユニット１７０の調整を行う場合、導光部７４２の上部の開口７４２Ａと、光学ユニット１７０の光源ランプ交換用の開口とを当接させ、光源部本体７４１の光源ランプ７４１Ａやレーザ光出力部７４３からの射出光束をライトガイド内に導入して、クロスダイクロイックプリズム１５０や液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を行う。
【００９４】
具体的には、光学ユニット１７０内に白色レーザ光を導入する場合、可動式ミラー７４２Ｆを開口７４２Ｅに沿った状態、すなわち開口７４２Ｅの開口面に対して０°となるように移動させた状態で、レーザ光出力部７４３から白色レーザ光を射出して、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整、および光学ユニット１７０自身の光軸位置をコンピュータに把握させる。一方、可動式ミラー７４２Ｆを４５°傾斜させた状態で、光源部本体７４１の光源ランプ７４１Ａから調整用光束を射出して、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのフォーカス、アライメント調整を行う。
【００９５】
プリズム位置調整ユニット７３０は、図２４に示すように、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行う部分であり、クロスダイクロイックプリズム１５０を吸着保持するプリズム保持部７３１と、先端がこのプリズム保持部７３１と接続され、基端が不図示の駆動機構と接続される駆動軸部７３２とを備える。
【００９６】
プリズム保持部７３１は、保持するクロスダイクロイックプリズム１５０の平面形状と略同様の平面形状を有し、クロスダイクロイックプリズム１５０の上面を吸着して、該クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行う。このため、プリズム保持部７３１のクロスダイクロイックプリズム１５０との当接面には、吸引用の孔７３３が形成されている。
【００９７】
また、この当接面には、紫外線照射部７３４が形成されていて、プリズム位置調整ユニット７３０による位置調整が終了したら、この紫外線照射部７３４から紫外線を照射して、クロスダイクロイックプリズム１５０を通して、下面側の紫外線硬化型接着剤１５３を硬化させる。
駆動軸部７３２は、モータ等により駆動し、前記プリズム保持部７３１の姿勢を調整する部分であり、プリズム保持部７３１に吸着されたクロスダイクロイックプリズム１５０を、三次元的に自由な位置に調整できるようになっている。
【００９８】
[投写部本体の構成]
図１８において、投写部本体９００を構成するスクリーンユニット９１０と、反射装置９２０とは互いに暗室９３０の内部で対向配置されている。
スクリーンユニット９１０は、暗室９３０の６軸位置調整ユニット７２０側に配置されており、暗室９３０の底板９３２の上面に配置され調整対象となる光学ユニット１７０の投写面としての透過型スクリーン９１３と、この透過型スクリーン９１３の裏面に設置され、光変調装置の位置調整装置の検出装置を構成するＣＣＤカメラ９１５と、透過型スクリーン９１３の略中央に配置され、光線検出部となるＣＣＤカメラ９１６と、これらのＣＣＤカメラ９１５、９１６を透過型スクリーン９１３の面に沿って移動させる移動機構９１７とを備える。
透過型スクリーン９１３には、光源ユニット７４０から光学ユニット１７０を介して照射される光を透過するための透過窓９１３Ｘが設けられている。
また、ミラー９２３の下部中央には、レーザ光出力部７４３から出力された白色レーザ光を検出するためのポジションセンサ９１８が設けられている。
【００９９】
透過型スクリーン９１３は、図２５に示されるように、周囲に設けられる矩形状の枠体９１３Ａ、およびこの枠体９１３Ａの内側に設けられるスクリーン本体９１３Ｂを備えている。
スクリーン本体９１３Ｂは、例えば、不透明樹脂層上に光学ビーズを均一に分散配置して構成することができ、光学ビーズが配置された側から光束を入射すると、光学ビーズがレンズとなって、該光束をスクリーン本体９１３Ｂの裏面側に射出するようになっている。
【０１００】
検出装置としてのＣＣＤカメラ９１５、および光線検出部としてのＣＣＤカメラ９１６は、いずれも電荷結合素子（Charge Coupled Device）を撮像素子としたエリアセンサであり、スクリーン本体９１３Ｂの背面側で形成される投写画像を検出して、電気信号として出力するものである。
本実施形態では、ＣＣＤカメラ９１５、９１６は、透過型スクリーン９１３上に表示される矩形状の投写画像の四隅部分近傍に移動機構９１７を介して取りつけられていて、ＣＣＤカメラ９１５は、投写画像の四隅部分近傍に、ＣＣＤカメラ９１６は、投写画像の略中央部分に配置される。
尚、これらのＣＣＤカメラ９１５、９１６は、投写画像を高精度に検出するために、ズーム・フォーカス機構を備え、遠隔制御により自由にズーム・フォーカスを調整できるようになっている。
ポイントセンサとなるポジションセンサ９１８は、半導体位置検出素子を備え、白色レーザ光等の光スポットの二次元位置を計測する装置であり、検出素子としてはフォトダイオードが用いられている。
【０１０１】
移動機構９１７は、枠体９１３Ａの水平方向に沿って延びる水平部９１７Ａと、垂直方向に延びる垂直部９１７Ｂと、ＣＣＤカメラ９１５、９１６が取りつけられるカメラ取付部９１７Ｃとを備える。
ＣＣＤカメラ９１５は、水平部９１７Ａに対して垂直部９１７Ｂが水平方向に摺動し、この垂直部９１７Ｂに対して、カメラ取付部９１７Ｃが垂直方向に摺動することにより、透過型スクリーン９１３に沿って自在に移動できる。
【０１０２】
一方、ＣＣＤカメラ９１６は、垂直部９１７Ｂに対して水平部９１７Ａが垂直方向に摺動し、この水平部９１７Ａに対して、カメラ取付部９１７Ｃが水平方向に摺動することにより、透過型スクリーン９１３に沿って自在に移動できる。
また、後述するプリズム位置調整の際には、ポジションセンサ９１８により白色レーザ光を検出し、光学ユニット１７０の光軸位置出しの際にも、ポジションセンサ９１８により白色レーザ光を検出する。
尚、プリズム位置調整に際してポジションセンサ９１８を使用するのは、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置を調整すると、白色レーザ光による光スポットの位置が大きく動くため、これに追従して検出できる点を考慮したためである。
これらＣＣＤカメラ９１５、９１６、およびポジションセンサ９１８は、載置台内部のサーボ制御機構によって、遠隔制御で移動させることができるようになっている。
【０１０３】
図１８および図１９において、反射装置９２０は、光源ユニット７４０から投写レンズ１６０を介して投写される投写光を透過型スクリーン９１３に向けて反射させるもので、投写レンズ１６０に正対配置される反射部本体９２１と、この反射部本体９２１を投写レンズ１６０に対して近接離隔方向に移動可能とする反射部移動機構９２２とから構成されている。
【０１０４】
反射部本体９２１は、照射される投写光の位置に応じて同一面内に配置されたミラー９２３と、このミラー９２３が取りつけられる取付板９２４と、この取付板９２４の下部を支持する支持板９２５とを備えて構成されている。
ミラー９２３は、その反射面９２３Ａが投写レンズ１６０から照射される投写光の光軸と直交となるように形成されている。
【０１０５】
反射部移動機構９２２は、暗室９３０の底板９３２に透過型スクリーン９１３の平面と直交する方向に延びて設けられた複数のレール９２６と、これらのレール９２６上を回転移動可能とされ支持板９２５に設けられた車輪９２７と、この車輪９２７を回転駆動する図示しない駆動機構とを備えている。
【０１０６】
[位置調整システムの制御構造]
上述した調整部本体７００、スクリーンユニット９１０および反射装置９２０は、図２６に示すように、制御装置としてのコンピュータ２００と電気的に接続されている。
このコンピュータ２００は、ＣＰＵおよび記憶装置を備え、調整部本体７００、スクリーンユニット９１０および反射装置９２０のサーボ機構の動作制御を行うとともに、ビデオキャプチャボード等の画像取込装置を介してＣＣＤカメラ９１５、９１６、およびポジションセンサ９１８と接続されている。
【０１０７】
ＣＣＤカメラ９１５で撮像された投写画像は、画像取込装置を介してコンピュータ２００に入力し、コンピュータに適合する画像信号に変換された後、ＣＰＵを含むコンピュータ２００の動作制御を行うＯＳ上に展開される画像処理プログラムにより画像処理され、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのフォーカス、アライメント調整が行われる。
ＣＣＤカメラ９１６で撮像された投写画像は、同様に、ＯＳ上に展開されるプリズム位置調整プログラムおよび光軸演算プログラムにより処理され、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整および光学ユニット１７０の光軸演算が行われる。
ポジションセンサ９１８で検出された光スポットの位置は、画像としてコンピュータ２００に取り込まれ、前記と同様の画像処理プログラムによって処理される。
【０１０８】
[液晶パネルの基準位置の取得時の構成]
図２７は、液晶パネル１４１の基準位置を取得する際の様子を示す図である。図２７に示すように、液晶パネル１４１の基準位置は、前記位置調整システム４の投写部本体９００の一部および調整部本体７００の一部の構成を変更することにより実施される。
【０１０９】
具体的に、液晶パネル１４１の基準位置の取得時において、投写部本体９００では、前記反射装置９２０のＣＣＤカメラ９１６の位置にＣＣＤカメラ９１６の代わりに設置治具９４０が設けられる。そして、この設置治具９４０の上面には、レーザ光射出部であるレーザ光出力装置９５０の一部が配置される。
【０１１０】
設置治具９４０は、反射装置９２０の反射部本体９２１の裏面側に取りつけられ、この設置治具９４０内でレーザ光出力装置９５０を移動可能に保持する部材である。具体的には、図示を省略するが、設置治具９４０の上面には長孔が形成されており、この長孔を介して設置治具９４０に対してレーザ光出力装置９５０をねじ止め固定することにより移動可能な構成となっている。
【０１１１】
レーザ光出力装置９５０は、設置治具９４０の上面にねじ固定されたレーザ光出力装置本体９５１と、６軸位置調整ユニット７２０の液晶パネル保持部７２７に取りつけられる第２反射部材である板状の反射ミラー９５２とを備え、オートコリメータ様の装置である。尚、前述した反射部本体９２１には、レーザ光出力装置９５０のレーザ光出力部の位置に、表裏面を貫通する孔が形成されていて、レーザ光出力装置９５０から出力されたレーザ光は、この孔を通じて調整部本体７００側に射出される。
反射ミラー９５２は、６軸位置調整ユニット７２０の液晶パネル保持部７２７に、液晶パネル１４１の代わりに取りつけられるため、３色光に対応する３枚の反射ミラー９５２Ｒ，９５２Ｇ，９５２Ｂを備えている。
【０１１２】
レーザ光出力装置本体９５１から射出されたレーザ光（射出光）は、例えば、緑色光用の反射ミラー９５２Ｇで反射されて反射光となり、この反射光をレーザ光出力装置本体９５１が検出する。このため、レーザ光出力装置本体９５１では、予め取得した設計上の射出光位置に対する実際の反射光位置を取得できるようになっている。
なお、レーザ光を赤色光または青色光に対応する液晶パネル保持部７２７に取りつけられた反射ミラー９５２Ｒ，９５２Ｂに入射させる場合には、設置台７５０の上に光束を９０°折り曲げて反射するための三角柱状のガラス製の三角ブロック９６０が取付治具９７０を介して配置される。
【０１１３】
[液晶パネルの基準位置の取得手順]
次に、液晶パネルの基準位置の取得手順について説明する。
図２９は、位置調整システム４の一部を拡大して示す図である。図３０は、液晶パネルの基準位置取得工程について説明するためのフローチャートである。
図２９，３０に示すように、設置台７５０上に取付治具９７０を取りつけた後に、この取付治具９７０に第１反射部材としての直角ブロック９８０を配置し、クランプ部９７１により直角ブロック９８０を取付治具９７０に固定する（処理Ｓ１０１）。
【０１１４】
ここで、直角ブロック９８０は、略立方体状のガラス製の部材であり各端面において光束の反射が可能となっている。
また、クランプ部９７１は、設置台７５０上に配置される直角ブロック９８０または三角ブロック９６０の上面を、設置台７５０側に押圧するように挟みこみ、設置台７５０上に各ブロック９６０，９８０を固定するものである。
【０１１５】
次に、図２７に示すように、レーザ光出力装置９５０から直角ブロック９８０の表面に対してレーザ光を射出し（処理Ｓ１０２）、この直角ブロック９８０で射出光の略反対方向に反射された反射光をレーザ光出力装置９５０で検出する（処理Ｓ１０３）。
次に、設置治具９４０に対するレーザ光出力装置９５０の位置を変更して、射出光と反射光との位置を合致させて、レーザ光出力装置９５０の位置を特定する（処理Ｓ１０４：レーザ光射出部位置特定手順）。
次に、取付治具９７０から直角ブロック９８０を取り外し、６軸位置調整ユニット７２０の液晶パネル保持部７２７に３枚の反射ミラー９５２Ｒ，９５２Ｇ，９５２Ｂを取りつける（処理Ｓ１０５：第２反射部材保持手順）。
【０１１６】
この状態、すなわち、設置台７５０上には何も配置されていない状態で、レーザ光出力装置９５０から反射ミラー９５２Ｇの表面に対してレーザ光を射出し（処理Ｓ１０６）、この反射ミラー９５２Ｇで射出光に対して略反対方向に反射された反射光をレーザ光出力装置９５０で検出する（処理Ｓ１０７）。
次に、反射ミラー９５２Ｇの姿勢を６軸位置調整ユニット７２０で調整して、射出光と反射光との位置を合致させて、反射ミラー９５２Ｇの姿勢を特定する（処理Ｓ１０８：第２反射部材姿勢調整手順）。
【０１１７】
このような手順を、青色光用の反射ミラー９５２Ｂや赤色光用の反射ミラー９５２Ｒについても同様に実施する（処理Ｓ１０９）。この際、図２８に示すように、断面が直角三角形状である三角柱状の三角ブロック９６０を用意して、この三角ブロック９６０の斜面部分が、レーザ光出力装置９５０および反射ミラー９５２Ｂに対向するように、この三角ブロック９６０を設置台７５０上に配置し、取付治具９７０のクランプ部９７１により三角ブロック９６０を設置台７５０に固定する（処理Ｓ１１０）。
【０１１８】
次に、前述同様に、レーザ光出力装置９５０から三角ブロック９６０の斜面部分に対してレーザ光を射出し（処理Ｓ１０６）、三角ブロック９６０の斜面部分で反射されて９０°折り曲げられた後に、反射ミラー９５２Ｂで略反対方向に反射され、再度、三角ブロック９６０の斜面部分で反射されて９０°折り曲げられた反射光を、レーザ光出力装置９５０で検出する（処理Ｓ１０７）。
次に、反射ミラー９５２Ｂの姿勢を６軸位置調整ユニット７２０で調整して、射出光と反射光との位置を合致させて反射ミラー９５２Ｂの姿勢を特定する（処理Ｓ１０８：第２反射部材姿勢調整手順）。
【０１１９】
次に、三角ブロック９６０の斜面部分をレーザ光出力装置９５０および反射ミラー９５２Ｂに対向するように、この三角ブロック９６０を設置台７５０上に配置し、クランプ部９７１により三角ブロック９６０を設置台７５０に固定する。この後、前記反射ミラー９５２Ｂに対する場合と同様の手順で、反射ミラー９５２Ｒの姿勢を特定する（処理Ｓ１０８：第２反射部材姿勢調整手順）。
【０１２０】
以上のようにして特定された反射ミラー９５２Ｒ，９５２Ｇ，９５２Ｂの姿勢に基づいて、この時の各６軸調整ユニット７２０を構成する液晶パネル保持部７２７の空間的な位置を位置データとして取得しておく（処理Ｓ１１１：基準位置取得手順）。このようにして、基準位置を取得した後に、設置台７５０から取付治具９７０を取り外してから、クロスダイクロイックプリズム１５０および液晶パネル１４１（１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ）を配置して、これらの位置調整操作を開始する。
【０１２１】
[位置調整システムによるプリズムおよび液晶パネルの位置調整操作]
次に、位置調整システム４において、調整対象となる光学ユニット１７０の調整操作は、図３１に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(1)まず、種々の光学部品が組み込まれた上ライトガイドと、下ライトガイドとを組み合わせて調整対象となる光学ユニット１７０を構成し、調整部本体７００の設置台７５０にセットする（処理Ｓ２０１）。この際、下ライトガイドには、固定板１５２Ａのみをねじ１５４で固定しておき、紫外線硬化型接着剤１５３をクロスダイクロイックプリズム１５０の載置面上に未硬化の状態で塗布しておく。
【０１２２】
(2)次に、プリズム位置調整ユニット７３０にクロスダイクロイックプリズム１５０を取り付け（処理Ｓ２０２）、さらに６軸位置調整ユニット７２０に液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを取りつける（処理Ｓ２０３）。なお、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの取付は、保持枠１４３の四隅部分に形成された孔１４３Ａに、紫外線硬化型接着剤を塗布したピン１４５を挿入し、接着剤が未硬化の状態として行う。
【０１２３】
(3)コンピュータ２００を操作して、予め記憶装置内に格納された、プロジェクタの機種毎に登録された機種データを呼び出して、ＣＰＵのメモリ上にロードする（処理Ｓ２０４）。機種データとしては、調整対象となるクロスダイクロイックプリズム１５０、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの設計上の配置位置が含まれ、各位置調整に際しては、これら設計上の配置位置を初期位置として調整を行う。
(4)このような調整の準備が終了したら、プリズム位置調整を行うが（処理Ｓ２０５）、具体的には、図３２に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(4-1)コンピュータ２００のＣＰＵは、メモリー上にロードされた機種データのクロスダイクロイックプリズム１５０の設計上の位置に基づいて、プリズム位置調整ユニット７３０に制御指令を出力する。プリズム位置調整ユニット７３０は、この制御指令に基づいて、クロスダイクロイックプリズム１５０を初期位置にセットする（処理Ｓ３０１）。尚、この際ＣＰＵは、６軸位置調整ユニット７２０にも制御指令を出力し、取りつけられた液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを、クロスダイクロイックプリズム１５０の調整用の白色レーザ光に干渉しない位置に待避させておく。
【０１２４】
(4-2)コンピュータ２００のＣＰＵは、ポジションセンサ９１８を、透過型スクリーン９１３上に投写される投写画像の略中央に移動させ、ポジションセンサ９１８による検出の準備を行う（処理Ｓ３０２）。また、光源ユニット７４０の可動式ミラー７４２Ｆを移動させてレーザ光出力部７４３から白色レーザ光を照射する（処理Ｓ３０３）。
(4-3)光源ユニット７４０から照射された白色レーザ光は、光学ユニット１７０内でＲＧＢ３色の色光に分離された後、クロスダイクロイックプリズム１５０で再び合成され、投写レンズ１６０を介して、透過型スクリーン９１３上に光スポット像を形成する。ポジションセンサ９１８は、各色光すべての光スポット像を検出する（処理Ｓ３０４）。
【０１２５】
(4-4)ポジションセンサ９１８で検出された光スポット像は、数値信号としてコンピュータ２００に取り込まれ、コンピュータ２００のＣＰＵは、取り込まれた数値信号に基づいて、プリズム位置調整ユニット７３０に制御指令を出力して、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行い（処理Ｓ３０５）、調整後、再度光スポット像を検出する（処理Ｓ３０６）。
【０１２６】
(4-5)コンピュータ２００のＣＰＵは、プリズム位置調整を行いながら、画像処理プログラムを利用して、光スポット像の面積を算出し、算出された面積に基づいて、調整を終了するか否かを判定する（処理Ｓ３０７）。
【０１２７】
(4-6)クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整が終了したら、ＣＰＵは、プリズム位置調整ユニット７３０に制御指令を出力して、これに基づいて、プリズム位置調整ユニット７３０は、プリズム保持部７３１の紫外線照射部７３４から紫外線を照射し、固定板１５２Ａ上の紫外線硬化型接着剤１５３を硬化させて（処理Ｓ３０８）、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を終了する。
【０１２８】
(5)プリズム位置調整工程が終了して、クロスダイクロイックプリズム１５０が位置決めされたら、光学ユニット１７０の光軸位置出しを開始するが（処理Ｓ２０６）、具体的には、図３３に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(5-1)まず、光学ユニット１７０に平均的な光学特性を有する投写レンズ１６０をマスターレンズとして取りつける（処理Ｓ４０１）。
(5-2)次に、コンピュータ２００のＣＰＵは、移動機構９１７に制御信号を出力し、ポジションセンサ９１８をＣＣＤカメラ９１６に切り替えて、ＣＣＤカメラ９１６での検出状態を準備する（処理Ｓ４０２）。
【０１２９】
(5-3)コンピュータ２００のＣＰＵは、レーザ光出力部７４３に制御信号を出力して、白色レーザ光を照射させ、投写レンズ１６０を介して透過型スクリーン９１３上にスポット映像を投写し（処理Ｓ４０３）、透過型スクリーン９１３に投写されたスポット映像を中央のＣＣＤカメラ９１６で検出し（処理Ｓ４０４）、数値信号としてコンピュータ２００に出力する。
(5-4)コンピュータ２００のＣＰＵは、その際の中央のＣＣＤカメラ９１６上のレーザスポット重心位置から演算し（処理Ｓ４０５）、光学ユニット１７０の光軸位置をメモリ上にストアする（処理Ｓ４０６）。
【０１３０】
(6)光学ユニット１７０の光軸位置が把握されたら、コンピュータ２００のＣＰＵは、機種データに含まれる液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの設計上の位置に基づいて、制御指令を生成して６軸位置調整ユニット７２０に出力し、６軸位置調整ユニット７２０は、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを移動させて、ピン１４５がクロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面に当接する初期位置にセットする（処理Ｓ２０７）。
【０１３１】
(7)光軸位置出しが終了したら、クロスダイクロイックプリズム１５０に対する液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を行うが（処理Ｓ２０８）、具体的には、図３４に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(7-1)コンピュータ２００のＣＰＵは、光源ユニット７４０に対して制御指令を出力して、光源ユニット７４０の可動式ミラー７４２Ｆを移動させ、白色レーザ光から光源部本体７４１の光源ランプ７４１Ａへの切替を行い（処理Ｓ５０１）、光源ランプ７４１Ａを点灯させる（シャッター開）。光源ランプ７４１Ａから照射された光束は、導光部７４２を介して光学ユニット１７０内部に供給され、液晶パネル保持部７２７の光束透過孔７２７Ｄから液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに入射し、投写レンズ１６０を介して透過型スクリーン９１３の四隅部分に投写画像が形成される。
(7-2)コンピュータ２００のＣＰＵは、前記の光軸位置出し工程で把握した光学ユニット１７０の光軸位置に基づいた四隅位置に、角隅部に配置される４つのＣＣＤカメラ９１５を移動させ、投写画像を各ＣＣＤカメラ９１５で検出できるようにする（処理Ｓ５０２：合成光検出工程）。
【０１３２】
(7-3)この状態で、コンピュータ２００のＣＰＵは、画像信号を出力して、調整対象となる液晶パネルのみにアライメント調整用の画像パターンを含む画像信号を出力し、他の液晶パネルには、黒色画像を表示する画像信号を出力する（処理Ｓ５０３）。尚、本例では、まず、液晶パネル１４１Ｇの位置調整を行った後に、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂの位置調整を行うため、これに応じて、異なる画像信号が順次出力されることとなる。尚、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整に際して、ＣＣＤカメラ９１５として３ＣＣＤカメラを使用して、３枚の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを同時に位置調整してもよく、このように同時に位置調整すれば、調整の大幅な高速化が図られる。
【０１３３】
(7-4)コンピュータ２００のＣＰＵは、前処理で得られた光軸位置を動かさないように、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス調整を行い、フォーカス調整が終了したら、画像パターンを利用してアライメント調整を行う（処理Ｓ５０４、Ｓ５０５：光変調装置姿勢調整工程）。
(7-5)液晶パネル１４１Ｇの位置調整が終了したら、光ファイバから紫外線を照射して、ピン１４５先端の紫外線硬化型接着剤を硬化させ（処理Ｓ５０６：光変調装置固定工程）、その後、画像信号を出力して、次の液晶パネル１４１Ｒの調整を開始し、すべての液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整が終了するまで前記の手順を繰り返す（処理Ｓ５０７）。
【０１３４】
(7-6)このようにして、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂが位置調整された際の各６軸調整ユニット７２０の位置である調整位置を、予め取得しておいた基準位置に基づいて取得する。具体的には、前記基準位置および調整位置を比較して、基準位置に対する液晶パネル１４１の偏差量を取得する（処理Ｓ５０８：偏差量取得工程）。この際、この偏差量を角度（deg）および長さ（μｍ）を単位とした毒低データである偏差量データとして、ハードディスク等に記憶する（処理Ｓ５０９：偏差量データ記憶工程）。
【０１３５】
以上のようにして、光学ユニット１７０の製造と、この製造された光学ユニットにおける液晶パネル１４１の姿勢に関するデータの取得とが実施される。この後に、この姿勢に関するデータと前記投写レンズ１６０に関するデータとに基づいて、光学ユニット１７０と投写レンズ１６０との最適な組み合わせを関数式等で表現することにより、簡単に確保できることになる。
【０１３６】
第３実施形態によれば、以下のような効果がある。
基準位置に対する液晶パネル１４１の調整位置の偏差量を取得し、測定データとして蓄積することができるので、例えば、予め個々の投写レンズ１６０の光学特性を取得しておくことにより、取得した液晶パネル１４１の偏差量と各投写レンズ１６０の光学特性との関係に基づいて、製造された光学装置１８０に対する適切な投写レンズ１６０を簡単に選択できる。このような組み合わせを採用することにより、光学装置１８０の製造効率および精度を向上できて、鮮明な投写画像を投写できる。
【０１３７】
また、レーザ光出力装置９５０からの射出光および反射ミラー９５２の表面で反射された反射光の位置を合致させるだけで、６軸位置調整ユニット７２０の液晶パネル保持部７２７の基準位置を簡単に把握できるため、基準位置からの調整位置の偏差量を、長さ「μｍ」と角度「ｄｅｇ」として簡単に取得できる。このため、偏差量の測定データが作業者にとって理解しやすいため作業性が向上する。
【０１３８】
[７．変形]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
前記第１，２実施形態では、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された合成光を直接ＣＣＤカメラ４１で検出することにより、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を調整していたが、例えば、投写レンズ１６０の後段にスクリーンを準備して、このスクリーン上の投影画像をＣＣＤカメラで間接的に検出するように構成してもよい。ただし、前記各実施形態の方が、位置調整装置２を小型化できる利点がある。
【０１３９】
また、前記第１，２実施形態の投写レンズ検査装置３において、光源から投写レンズ１６０を介して射出された画像光をミラー５２０で反射させる構成としていたが、ミラー５２０を配置しない直線光学系の構成としてもよい。要するに、投写レンズ検査装置３の構成は、各光学特性値を取得できれば特に限定されない。
【０１４０】
前記第１，２実施形態では、流動票６００を用いていたが、これには限られない。例えば、予め、投写レンズ１６０に所定の検査番号を付しておき、この検査番号と投写レンズ検査装置３で測定した光学特性値とを関連づけてコンピュータ７０等に記憶させておいてもよい。要するに、組み込まれる投写レンズ１６０と、この投写レンズ１６０の光学特性値とが関連づけられていればよい。
また、前記各実施形態において、投写レンズ１６０の光学特性値をバーコード６０１としてデータ化していたが、他の手段を用いてデータ化してもよい。
【０１４１】
また、前記第１，２実施形態において、ＣＣＤカメラ４１の構成は、図１７に示す構成としてもよい。すなわち、図１７に示すように、４台の各ＣＣＤカメラ４６は、ＣＣＤカメラ本体４７と、レンズ４８Ａが収納された筐体４８と、全反射ミラー４９Ａがクロスダイクロイックプリズム１５０の光束出射端面に対して４５°の角度で収納されたミラーユニット４９とを備える。
このようなＣＣＤカメラ４６では、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された光束をミラーユニット４９内に導入し、この導入した光束を全反射ミラー４９Ａで略直角に全反射する。この後、この全反射した光束を、レンズ４８Ａを介して、ＣＣＤカメラ本体４７で検出する。ここで、レンズ４８Ａが筐体４８に収納されるとともに、全反射ミラー４９Ａもミラーユニット４９に収納されるため、導入された光束が外部に漏れたり、外部光の影響を受けたりしないようになっている。以上のような構成とすれば、各ＣＣＤカメラ４６を完全に独立して機能させることができて、光束検出装置４０の構造を簡素化できる。
【０１４２】
また、前記各実施形態において、画像信号に応じて光変調を行う光変調装置として液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを採用したが、これに限られない。すなわち、光変調を行う光変調装置として、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外のものの位置調整用に本発明を採用してもよい。
【０１４３】
前記各実施形態において、光学装置１８０をプロジェクタ１００に組み込んだが、これには限らず、その他の光学機器に搭載してもよい。
【０１４４】
前記第３実施形態では、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を、液晶パネル１４１Ｇ、１４１Ｂ、１４１Ｒの順に行っていたが、これに限られず、３枚の液晶パネルを同時に位置調整するように構成してもよい。
【０１４５】
また、前記第３実施形態では、投写レンズ１６０を介して、拡大投影した画像をＣＣＤカメラ９１５で検出して調整していたが、これに限られない。すなわち、投写レンズを介さずに、直に光軸位置および光変調装置のアライメント調整を実施してもよい。
その他、本発明の実施時の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で、他の構造等としてもよい。
【０１４６】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、組み込まれる投写レンズの光学特性値に合わせて、合成光学系に対する各光変調装置の位置を高精度に調整した光学装置を得ることができるため、この光学装置と投写光学系とを組み合わせた際に、鮮明な投写画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態に係る光学装置を含むプロジェクタの構造を示す模式図である。
【図２】前記プロジェクタの要部の構造を示す外観斜視図である。
【図３】前記各実施形態における投写レンズを示す斜視図である。
【図４】前記各実施形態における光学装置を示す分解斜視図である。
【図５】前記投写レンズの検査装置を示す模式図である。
【図６】光変調装置の位置を調整する位置調整装置を示す側面図である。
【図７】前記位置調整装置を示す平面図である。
【図８】前記位置調整装置の位置調整機構を示す側面図である。
【図９】調整用光源を照射する部分を示す正面図である。
【図１０】前記位置調整装置の光束検出装置を示す平面図である。
【図１１】前記位置調整装置の光束検出装置を示す正面図であり、図１０の矢印XI−XIから見た図である。
【図１２】前記位置調整装置を制御するコンピュータを示す図である。
【図１３】取り込まれた画像等を表示する表示画面を示す図である。
【図１４】第１実施形態における位置調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１５】前記表示画面における基準パターンを示す図である。
【図１６】第２実施形態における位置調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１７】前記光束検出装置の変形例を示す平面図である。
【図１８】第３実施形態に係る位置調整システムを示す側面図である。
【図１９】前記位置調整システムを示す平面図である。
【図２０】前記位置調整システムの一部を示す側面図である。
【図２１】前記位置調整装置システムの液晶パネル保持部を示す図である。
【図２２】前記液晶パネル保持部の側面部分を示す図である。
【図２３】調整用光源およびレーザ光出力部の構造を示す模式図である。
【図２４】クロスダイクロイックプリズムの位置調整を示す図である。
【図２５】前記位置調整システムの投写部本体を構成する透過型スクリーンを示す図である。
【図２６】前記位置調整システムを制御するコンピュータを示す図である。
【図２７】前記液晶パネルの基準位置を取得する際の様子を示す図である。
【図２８】前記液晶パネルの基準位置を取得する際の様子を示す図である。
【図２９】前記位置調整システムの一部を拡大して示す図である。
【図３０】第３実施形態における液晶パネルの基準位置取得工程について説明するためのフローチャートである。
【図３１】光学ユニットの調整操作を説明するためのフローチャートである。
【図３２】前記クロスダイクロイックプリズムの位置調整を説明するためのフローチャートである。
【図３３】前記光学ユニットの光軸位置出しを説明するためのフローチャートである。
【図３４】前記クロスダイクロイックプリズムに対する液晶パネルの位置調整を行うフローチャートである。
【符号の説明】
２ 位置調整装置
４０ 光束検出装置
１００ プロジェクタ
１１１ 光源である光源装置
１２０ 色分離光学系
１４０ 電気光学装置
１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ 光変調装置としての液晶パネル
１５０ 色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム
１５１ 光入射端面
１５２ 光出射端面
１６０ 投写光学系としての投写レンズ
１８０ 光学装置
６００ 流動票
７２０ ６軸位置調整ユニット（位置調整装置）
７２７ 液晶パネル保持部（保持部）
７５０ 設置台（台座）
９１５ ＣＣＤカメラ（光束検出装置）
９１６ ＣＣＤカメラ（光束検出装置） ９５０ レーザ光出力装置
９５２（９５２Ｒ，９５２Ｇ，９５２Ｂ） 反射ミラー（第２反射部材）
９６０ 三角ブロック（第１反射部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学装置の製造方法、この方法により製造された光学装置、およびこの光学装置を備えるプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、複数の色光を画像情報に応じて各色光ごとに変調する複数の光変調装置（液晶パネル）と、各光変調装置で変調された色光を合成する色合成光学系（クロスダイクロイックプリズム）と、この色合成光学系で合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系（投写レンズ）とを備えたプロジェクタが利用されている。
このようなプロジェクタとしては、例えば、光源から射出された光束を、ダイクロイックミラーによってＲＧＢの３色の色光に分離し、３枚の液晶パネルにより各色光毎に画像情報に応じて変調し、変調後の光束をクロスダイクロイックプリズムで合成し、投写レンズを介してカラー画像を拡大投写する、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタにより鮮明な投写画像を得るためには、各液晶パネル間での画素ずれ、投写レンズからの距離のずれの発生を防止するために、プロジェクタの製造時において、各液晶パネル間相互のフォーカス・アライメント調整を高精度に行わなければならない。ここで、フォーカス調整とは、各液晶パネルを投写レンズのバックフォーカスの位置に正確に配置するための調整をいい、アライメント調整とは、各液晶パネルの画素を一致させるための調整をいい、以下の説明においても同様である。
【０００４】
従来、液晶パネルのフォーカス・アライメント調整は、３枚の液晶パネルおよびクロスダイクロイックプリズムを含む光学装置を調整対象として、(1)各液晶パネルの画像形成領域に光束を入射させ、(2)クロスダイクロイックプリズムの光入射端面から入射され、光出射端面から射出された光束をＣＣＤカメラ等の光束検出装置で検出し、(3)この光束検出装置で検出される各液晶パネルのフォーカス、画素位置等を確認しながら、各液晶パネルの相対位置を位置調整機構で調整する。
【０００５】
ここで、ＣＣＤカメラによる検出としては、標準的な投写レンズをマスターレンズとして製造装置に予め組み込んでおき、光学装置およびこの投写レンズを経た光束をスクリーン上に投写し、この投写画像を取りこむ方式（マスターレンズ方式）と、光学装置を経た光束を直接取りこむ方式（直視式）とが採用されている。このような方法を採用することにより、投写レンズと組み合わせることなく、独立して光学装置を製造できるため、効率的に光学装置を製造できるという利点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の場合には、光学装置と組み合わされる投写レンズとマスターレンズとの間に、バックフォーカス位置の像面の状態や軸上色収差等の偏差が存在するため、マスターレンズに対して、液晶パネルのフォーカス・アライメント調整を精度良く行ったとしても、組み合わされる投写レンズによっては、必ずしも鮮明な画像が得られないという問題があった。
同様に、後者の場合においても、光学装置に投写レンズを組み込んでプロジェクタを完成した際に、この組み込んだ投写レンズの光学特性値が基準値から外れている場合には、折角、液晶パネルのフォーカス・アライメント調整を精度良く行ったとしても、必ずしも鮮明な画像が得られないという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、投写光学系を組み合わせた際に、鮮明な投写画像を得ることができる光学装置の製造方法、この方法により製造された光学装置、およびこの光学装置を備えるプロジェクタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学装置の製造方法は、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面、および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光出射端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、前記光学装置と組み合わされる投写光学系におけるバックフォーカス面の位置を含む光学特性を取得する光学特性取得手順と、前記光変調装置の前記色合成光学系に対する基準位置を取得する基準位置取得手順と、取得された前記バックフォーカス面の位置と前記基準位置との偏差量を算出する偏差量算出手順と、前記光出射端面から射出された合成光を、光束検出装置にて直接、検出する合成光検出手順と、この合成光検出手順で合成光を検出しながら、前記偏差量を加味して前記光変調装置の位置調整を行う光変調装置位置調整手順とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る光学装置の製造方法は、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面、および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光出射端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、前記光学装置と組み合わされる投写光学系におけるバックフォーカス面の位置を含む光学特性を取得する光学特性取得手順と、前記光変調装置の前記色合成光学系に対する基準位置を取得する基準位置取得手順と、取得された前記バックフォーカス面の位置と前記基準位置との偏差量を算出する偏差量算出手順と、前記光出射端面から射出された合成光を前記光学装置と組み合わされる投写光学系とは異なる標準的な投写光学系にて投写し、投写された投写画像を、光束検出装置を用いて、、検出する合成光検出手順と、この合成光検出手順で合成光を検出しながら、前記偏差量を加味して前記光変調装置の位置調整を行う光変調装置位置調整手順とを備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記光学特性としては、投写光学系の解像度や画像面の傾き、軸上色収差等を挙げることができる。
また、前記光束検出装置として、例えば、ＣＣＤ等の撮像素子と、この撮像素子で検出された信号を取りこむ画像取り込み装置と、この取りこんだ画像を処理する処理装置とを含むＣＣＤカメラ等を採用できる。また、このようなＣＣＤカメラを複数個配置してもよく、この場合には、例えば、投写画像の四隅部分にそれぞれ配置して、各隅部分における画像を撮像することができる。この際、各ＣＣＤカメラは、互いに干渉しないので対角線上に配置されることが好ましい。
【００１０】
このような本発明に係る光学装置は、以下のような手順で製造される。
(1)光学特性取得手順で、当該光学装置に組み合わされる投写光学系の解像度データおよび投写画像面の傾きデータ等の光学特性値を取得しておく。例えば、所定のテストパターンを通過した光束を対象となる投写光学系に導入し、この光束によって、スクリーン上に所定のテストパターン画像を投影する。そして、このテストパターン画像をＣＣＤカメラで撮像することにより、該投写レンズの軸上色収差、バックフォーカス面の位置、解像度等の光学特性値を取得する。
(2)次に、基準位置取得手順で、光変調装置の色合成光学系に対する基準位置を取得し、この取得された投写光学系の光学特性に基づいて、偏差量算出手順で、光変調装置の基準位置に対する偏差量を算出する。ここで、基準位置としては、前述のマスターレンズ方式の場合には、マスターレンズのバックフォーカス位置とし、前述の直視式の場合には設計上の基準位置とできる。
(3)その後、合成光検出手順で、合成光学系の光出射端面から射出された合成光を光束検出装置を用いて検出しながら、光変調装置位置調整手順で、算出した偏差量を加味して、光変調装置の位置調整を行う。以上のようにして位置を調整した後に、これらの液晶パネルを固定することで光学装置が製造される。
このような手順で調整するので、組み込まれる投写レンズの光学特性値に合わせて、合成光学系に対する各光変調装置の位置を高精度に調整した光学装置を得ることができる。このため、この光学装置と投写光学系とを組み合わせた際に、鮮明な投写画像を得ることができる。
【００１１】
以上において、前記光変調装置位置調整手順は、合成光を検出しながら前記光変調装置の位置調整を行った後、前記偏差量の分だけ該光変調装置を前記投写光学系の光軸方向に移動させるように構成できる。
このような場合には、光束検出装置を測定基準位置にしたままで、光変調装置を調整し、最後に偏差量の分だけ移動しているので、調整の迅速化を図ることができる。
【００１２】
また、前記光変調装置位置調整手順は、前記偏差量に基づいて前記光束検出装置の位置調整を行った後、前記光変調装置の位置調整を行うこともできる。
このような場合には、投写光学系の偏差を加味して光束検査装置を設定し、光変調装置の位置を調整できるから、光変調装置の位置の高精度化を図ることができる。
【００１３】
ここで、前記光学特性取得手順は、組み合わされる投写光学系に応じて付された流動票に記録された光学特性を読みとることにより実施されることが好ましい。
このような構成によれば、投写光学系の光学特性値が記録された流動票を付した状態で、この投写光学系の光学特性値を取得するので、投写光学系と、この投写光学系に固有の光学特性値とが一体的に管理され、この光学特性値取得手順では、光学特性値の入力ミス等を防ぐことができ、製造作業の効率化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係る光学装置の製造方法は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光射出端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、前記色合成光学系の光射出端面から射出された合成光を前記光学装置と組み合わされる投写光学系とは異なる標準的な投写光学系にて投写し、投写された投写画像を、光束検出装置を用いて検出する合成光検出工程と、この合成光を検出しながら前記光変調装置の位置調整を行う位置調整装置の保持部により保持された前記各光変調装置の前記色合成光学系に対する姿勢の調整を行う光変調装置姿勢調整工程と、この姿勢調整された各光変調装置を前記色合成光学系の光入射端面に固定する光変調装置固定工程とを備え、前記光変調装置姿勢調整工程を実施する前に、前記位置調整装置の保持部の前記光束検出装置に対する基準位置を取得する基準位置取得工程が実施され、前記光変調装置姿勢調整工程の実施に基づいて、前記取得された保持部の基準位置、および、前記光変調装置の姿勢調整後における前記保持部の位置である調整位置を比較して、前記基準位置に対する前記調整位置の偏差量を取得する偏差量取得工程と、この取得した偏差量を測定データとして記憶する偏差量データ記憶工程とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る光学装置の製造方法は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光射出端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、前記色合成光学系の光射出端面から射出された合成光を、光束検出装置にて直接、検出する合成光検出工程と、この合成光を検出しながら前記光変調装置の位置調整を行う位置調整装置の保持部により保持された前記各光変調装置の前記色合成光学系に対する姿勢の調整を行う光変調装置姿勢調整工程と、この姿勢調整された各光変調装置を前記色合成光学系の光入射端面に固定する光変調装置固定工程とを備え、前記光変調装置姿勢調整工程を実施する前に、前記位置調整装置の保持部の前記光束検出装置に対する基準位置を取得する基準位置取得工程が実施され、前記光変調装置姿勢調整工程の実施に基づいて、前記取得された保持部の基準位置、および、前記光変調装置の姿勢調整後における前記保持部の位置である調整位置を比較して、前記基準位置に対する前記調整位置の偏差量を取得する偏差量取得工程と、この取得した偏差量を測定データとして記憶する偏差量データ記憶工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明では、例えば、以下のような構成の位置調整装置を採用できる。
すなわち、位置調整装置は、基準位置に色合成光学系が設置される台座と、この台座に設置された色合成光学系の各光束射出端面に対して、各光変調装置を保持する保持部を駆動して各光変調装置の位置調整を行う位置調整装置本体と、光源から射出され前記位置調整された光変調装置に入射された光束が、前記色合成光学系の光束射出端面の光路後段に配置された標準的な投写光学系（マスターレンズ）を介して拡大投写されて投写画像が形成される透過型スクリーンと、この透過型スクリーンの裏面側に設置され、該透過型スクリーンに投写された投写画像を検出する光束検出装置と、この検出された画像に基づいて、位置調整装置本体に対する前記光変調装置の位置を調整させるコンピュータとを備えて構成できる。
【００１６】
本発明によれば、基準位置に対する調整位置の偏差量を取得し、測定データとして蓄積することができるので、例えば、予め個々の投写光学系の光学特性を取得しておくことにより、取得した光変調装置の偏差量と各投写光学系の光学特性との関係に基づいて、製造した光学装置に対する適切な投写光学系を簡単に選択することができる。このような組み合わせを採用することにより、光学装置の製造効率および精度を向上できて、鮮明な投写画像を投写できる。
【００１７】
ここで、前記基準位置取得工程は、前記色合成光学系が設置される台座の基準位置に設置された第１反射部材の表面に対してレーザ光出力部からレーザ光を略垂直に射出し、この射出光の第１反射部材での反射光を検出して、前記射出光および反射光の位置を合致させることにより前記レーザ光射出部の位置を特定するレーザ光射出部位置特定手順と、前記位置調整装置の保持部に第２反射部材を保持させる第２反射部材保持手順と、位置が特定された前記レーザ光射出部から、前記保持部に保持された第２反射部材に対してレーザ光を射出し、その反射光を前記光束検出装置で検出しながら、前記射出光および反射光の位置を合致させるように、前記保持部に保持された第２反射部材の姿勢を調整する第２反射部材姿勢調整手順と、この第２反射部材が姿勢調整された際における前記保持部の位置を前記基準位置として取得する基準位置取得手順とを備えることが好ましい。
【００１８】
ここで、レーザ光射出部から射出されたレーザの進行方向と、光変調装置の変わりに配置される第２反射部材の面とが略直角となる場合、すなわち、一直線上で互いに正対する場合には、レーザ光射出部と第２反射部材との間には特に何も配置する必要はない。しかしながら、レーザ光射出部から射出されたレーザの進行方向と、位置調整装置の保持部に保持された第２反射部材の面とが平行となる場合には、台座の基準位置に直角プリズムを配置して、レーザ光を９０°折り曲げることにより、第２反射部材に対してレーザ光が略垂直に入射するように構成する必要がある。
【００１９】
このような構成とすれば、レーザ光射出部を配置して、レーザ光射出部からの射出光および第２反射部材表面で反射された反射光の位置を合致させるだけで、位置調整装置の保持部の基準位置を簡単に把握できる。このため、この基準位置からの調整位置の偏差量を数値データである測定データとして簡単に求めることができる。
【００２０】
また、前記偏差量取得手順は、前記偏差量の測定データを長さおよび角度を単位として取得することが好ましく、例えば、長さとしては「μｍ」を採用でき、角度としては「deg（°）」を採用できる。この場合には、偏差量の測定データが、作業者にとって理解しやすい数値データとなり作業性を向上できる。
【００２１】
ここで、本発明に係る光学装置は、前記光学装置の製造方法により製造されることを特徴とするものであり、本発明に係るプロジェクタは、前記光学装置を備えることを特徴とするものである。
このような発明によれば、前述した光学装置の製造方法における作用・効果と同様の作用・効果を奏することができる。つまり、投写レンズの光学特性値に応じた光学装置を製造できるから、鮮明な画像を投写できるプロジェクタとすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
[１．プロジェクタの構造]
図１は、調整対象とされる複数の光変調装置および色合成光学系を含む光学装置を備えるプロジェクタ１００の構造を示す図である。
このプロジェクタ１００は、インテグレータ照明光学系１１０と、色分離光学系１２０と、リレー光学系１３０と、電気光学装置１４０と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム１５０と、投写レンズ１６０とを備える。
【００２３】
インテグレータ照明光学系１１０は、光源ランプ１１１Ａおよびリフレクタ１１１Ｂを含む光源装置１１１と、第１レンズアレイ１１３と、第２レンズアレイ１１５と、反射ミラー１１７と、重畳レンズ１１９とを備える。光源ランプ１１１Ａから射出された光束は、リフレクタ１１１Ｂによって射出方向が揃えられ、第１レンズアレイ１１３によって複数の部分光束に分割され、反射ミラー１１７によって射出方向を９０°折り曲げられた後、第２レンズアレイ１１５の近傍で結像する。第２レンズアレイ１１５から射出された各部分光束は、その中心軸（主光線）が後段の重畳レンズ１１９の入射面に垂直となるように入射し、さらに重畳レンズ１１９から射出された複数の部分光束は、電気光学装置１４０を構成する３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ上で重畳する。
【００２４】
色分離光学系１２０は、２枚のダイクロイックミラー１２１、１２２と、反射ミラー１２３とを備え、これらのダイクロイックミラー１２１、１２２、反射ミラー１２３によりインテグレータ照明光学系１１０から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の三色の色光に分離する機能を有する。
リレー光学系１３０は、入射側レンズ１３１、リレーレンズ１３３、および反射ミラー１３５、１３７を備え、前記色分離光学系１２０で分離された色光、例えば、青色光Ｂを液晶パネル１４１Ｂまで導く機能を有する。
電気光学装置１４０は、３枚の光変調装置となる液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系１２０で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００２５】
クロスダイクロイックプリズム１５０は、３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂから射出された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。尚、クロスダイクロイックプリズム１５０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。このクロスダイクロイックプリズム１５０で合成されたカラー画像は、投写レンズ１６０から射出され、スクリーン上に拡大投写される。
【００２６】
[２．光学装置の構造]
このようなプロジェクタ１００において、電気光学装置１４０およびクロスダイクロイックプリズム１５０を有する光学装置１８０と、この光学装置１８０に組み合わされる投写レンズ１６０とは、光学ユニット１７０として一体化されている。つまり、図２に示すように、光学ユニット１７０は、マグネシウム合金製等の側面Ｌ字状の構造体となるヘッド体１７１を備える。
【００２７】
投写レンズ１６０は、ヘッド体１７１のＬ字の垂直面外側にねじにより固定される。また、投写レンズ１６０は、図３に示すように、後述するが当該投写レンズ１６０の光学特性値がバーコード６０１としてデータ化された流動票６００が貼付されている。クロスダイクロイックプリズム１５０は、ヘッド体１７１のＬ字の水平面上側にねじにより固定されている。
【００２８】
電気光学装置１４０を構成する３枚の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、クロスダイクロイックプリズム１５０の側面三方を囲むように配置される。具体的には、図４に示すように、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、保持枠１４３内に収納され、この保持枠１４３の四隅部分に形成される孔１４３Ａに透明樹脂製のピン１４５を紫外線硬化型接着剤とともに挿入することにより、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に接着固定された、いわゆるＰＯＰ（Panel On Prism）構造によりクロスダイクロイックプリズム１５０に固定されている。ここで、保持枠１４３には、矩形状の開口部１４３Ｂが形成され、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂは、この開口部１４３Ｂで露出し、この部分が画像形成領域となる。すなわち、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのこの部分に各色光Ｒ，Ｇ，Ｂが導入され、画像情報に応じて光学像が形成される。
【００２９】
このようなＰＯＰ構造が採用された光学装置１８０では、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１５０に接着固定する際に、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂのフォーカス調整、アライメント調整、および固定を略同時期に行わなければならないので、通常以下の手順で組み立てられる。
【００３０】
(1)クロスダイクロイックプリズム１５０に第１の液晶パネル、例えば、液晶パネル１４１Ｇを接着固定する。具体的には、まず、液晶パネル１４１Ｇの保持枠１４３の孔１４３Ａに、先端に紫外線硬化型接着剤を塗布したピン１４５を挿入する。
(2)次に、該ピン１４５の先端部分をクロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に当接させる。
(3)この状態で液晶パネル１４１Ｇの画像形成領域に光束を導入し、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された光束を直接確認しながら、光入射端面１５１に対する進退位置、平面位置、および回転位置を調整して、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス・アライメント調整を行う。
(4)適切なフォーカス・アライメントが得られたら、ピン１４５の基端部分から紫外線である固定用光束を照射し、紫外線硬化型接着剤を完全に硬化させる。
(5)他の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂも前記と同様に接着固定を行う。
【００３１】
従って、このようなＰＯＰ構造を採用した光学装置１８０を組み立てる際に、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ相互のフォーカス・アライメントを調整する位置調整装置が必要となる。尚、位置調整装置については後述する。
【００３２】
[３．投写レンズの検査装置の構造]
図５は、投写レンズ検査装置３を示す図である。
この投写レンズ検査装置３は、光学装置１８０に組み合わされる投写レンズ１６０の光学特性値を測定する装置であり、投写レンズ１６０が搭載される投写部５１０と、ミラー５２０と、スクリーン５３０と、検査部５４０とを備える。この装置３において、測定対象となる投写レンズ１６０は、取り外し可能であり、他の投写レンズに容易に交換して測定できる。
【００３３】
投写部５１０は、プロジェクタ１００の投写レンズ１６０を実際に使用する場合と略同様な光束を投写レンズ１６０に入射するための模擬的な装置であり、図示しない光源と、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを模擬するとともに、所定のテストパターンを含む検査シート５１１と、この検査シート５１１を保持する保持部材５１２と、クロスダイクロイックプリズム１５０を模擬するダミープリズム５１３と、保持部材５１２の空間位置を調整することで投写レンズ１６０の空間位置を調整する６軸調整部５１４とを備える。前述の所定のテストパターンとしては、コントラスト調整用、解像度調整用、色収差測定用等の各種のテストパターンを有する。従って、投写部５１０において、光源から射出された光束は、テストパターンを含む検査シート５１１、およびダミープリズム５１３を通過して、投写レンズ１６０に入射される。
なお、いわゆる「あおり投写」を再現するために、ダミープリズム５１３および投写レンズ１６０における中心軸ｎ１と、検査シート５１１が設置された保持部材５１２および６軸調整部５１４における中心軸ｎ２とが所定分だけ平行にずれている。
【００３４】
スクリーン５３０は、画像光が投影される投影面５３０ａの裏面５３０ｂ側から画像光を観察可能な透過型スクリーンである。
検査部５４０は、スクリーン５３０上に投影される画像の光学特性を測定するものであり、４つの調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄと、１つの測定用撮像部５４１と、処理部５４２とを備える。ここで、処理部５４２は、調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄおよび測定用撮像部５４１と電気的に接続されるとともに、６軸調整部５１４とも電気的に接続されている。
【００３５】
４つの調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄは、スクリーン５３０上に投影された画像の四隅部分に対応する位置に配置されるとともに、投影画像の形成位置および台形歪み等の調整を行うものである。測定用撮像部５４１は、所定のテストパターンを含む画像を撮像する部分である。
【００３６】
以上の投写レンズ検査装置３において、投写部５１０から射出された所定のテストパターンを含む画像光は、ミラー５２０で反射された後に、スクリーン５３０上に投影される。この投影されたテストパターン画像を４つの調整用撮像部５４０ａ〜５４０ｄで撮像しながら、処理部５４２で投写部５１０の空間位置を調整して、投影画像の調整を行う。その後、測定用撮像部５４１で、テストパターン画像を撮像し、この撮像した信号に基づいて、処理部５４２で、投写レンズ１６０の解像度や画像面の傾き等の光学特性値を取得する（光学特性取得手順）。
【００３７】
この投写レンズ検査装置３で取得された光学特性値は、図３に示すように、バーコード６０１としてデータ化され、このバーコード６０１は流動票６００上に表示される。そして、この流動票６００において、バーコード６０１が表示された面の裏面側には、図示しない粘着剤が塗布されており、この流動票６００は、対応する投写レンズ１６０に貼付される。なお、この粘着剤による貼付では、投写レンズ１６０に対して貼ったり剥がしたりが可能となっている。
【００３８】
[４．光変調装置の位置調整装置の構造]
次に、各液晶パネルの位置を調整する位置調整装置について説明する。
図６，７には、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を調整する位置調整装置２が示されている。
この位置調整装置２は、ＵＶ遮光カバー２０と、調整部本体３０と、光束検出装置４０と、図示略の調整用光源装置と、固定用紫外線光源装置と、図６では図示を省略したが、これらの各装置の動作制御および画像処理を行うコンピュータとを備える。
【００３９】
ＵＶ遮光カバー２０は、調整部本体３０を囲む側板２１と、底板２２と、下部に設けられた載置台２５とを備える。尚、側板２１には、開閉自在な図示略のドアが設けられている。このドアは、光学装置１８０（図４）を給材・除材する時、および調整部本体３０を調整作業するために設けられ、紫外線を透過しないアクリル板等で形成される。また、載置台２５は、調整部本体３０を容易に移動できるように、その下部にキャスタ２５Ａが設けられている。
【００４０】
前記調整用光源装置は、調整部本体３０での調整作業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る。また、前記固定用紫外線光源装置は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１５０側に固定するに際し、紫外線硬化型接着剤を硬化させる固定用光束（紫外線）の光源である。
【００４１】
［4-1］調整部本体の構造
調整部本体３０は、図６に示すように、６軸位置調整ユニット３１と、クロスダイクロイックプリズム１５０を支持固定する支持治具３３と、調整用光源装置および固定用紫外線光源装置からの光束を液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに導入するための光源ユニット３７（図８）とを備える。
【００４２】
６軸位置調整ユニット３１は、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対して、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの配置位置を調整するものである。この６軸位置調整ユニット３１は、図８に示すように、ＵＶ遮光カバー２０の底板２２のレール３５１に沿って移動可能に設置される平面位置調整部３１１と、この平面位置調整部３１１の先端部分に設けられる面内回転位置調整部３１３と、この面内回転位置調整部３１３の先端部分に設けられる面外回転位置調整部３１５と、この面外回転位置調整部３１５の先端部分に設けられる液晶パネル保持部３１７とを備える。
【００４３】
平面位置調整部３１１は、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対する進退位置および平面位置を調整する部分であり、載置台２５上に摺動可能に設けられる基部３１１Ａと、この基部３１１Ａ上に立設される脚部３１１Ｂと、この脚部３１１Ｂの上部先端部分に設けられ、面内回転位置調整部３１３が接続される接続部３１１Ｃとを備える。
【００４４】
基部３１１Ａは、図示しないモータなどの駆動機構により、載置台２５のＺ軸方向（図８中の左右方向）を移動する。脚部３１１Ｂは、側部に設けられるモータなどの駆動機構（図示略）によって基部３１１Ａに対してＸ軸方向（図８の紙面と直交する方向）に移動する。接続部３１１Ｃは、図示しないモータなどの駆動機構によって、脚部３１１Ｂに対してＹ軸方向（図８中の上下方向）に移動する。
【００４５】
面内回転位置調整部３１３は、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面内方向回転位置の調整を行う部分であり、平面位置調整部３１１の先端部分に固定される円柱状の基部３１３Ａと、この基部３１３Ａの円周方向に回転自在に設けられる回転調整部３１３Ｂとを備える。この回転調整部３１３Ｂの回転位置を調整することにより、光入射端面１５１に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面内方向回転位置を高精度に調整することができる。
【００４６】
面外回転位置調整部３１５は、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面外方向回転位置の調整を行う部分である。この面外回転位置調整部３１５は、面内回転位置調整部３１３の先端部分に固定されるとともに、水平方向で円弧となる凹曲面が先端部分に形成された基部３１５Ａと、この基部３１５Ａの凹曲面上を円弧に沿って摺動可能に設けられ、垂直方向で円弧となる凹曲面が先端部分に形成された第１調整部３１５Ｂと、この第１調整部３１５Ｂの凹曲面上を円弧に沿って摺動可能に設けられる第２調整部３１５Ｃとを備える。
基部３１５Ａの側部に設けられた図示しないモータを回転駆動すると、第１調整部３１５Ｂが摺動し、第１調整部３１５Ｂの上部に設けられた図示しないモータを回転すると、第２調整部３１５Ｃが摺動し、光入射端面１５１に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの面外方向回転位置を高精度に調整できる。
【００４７】
液晶パネル保持部３１７は、調整対象となる液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持する部分であり、第２調整部３１５Ｃの先端部分に固定される固定狭持片３１７Ａと、第２調整部３１５Ｃの先端部分でスライド自在に設けられる可動狭持片３１７Ｂと、可動狭持片３１７Ｂを動作させるアクチュエータ３１７Ｃとを備える。アクチュエータ３１７Ｃによって可動狭持片３１７Ｂを動作させることにより、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持できる。さらに、可動狭持片３１７Ｂのスライド初期位置を変更することにより、大きさの異なる液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持することもできる。
【００４８】
なお、液晶パネル保持部３１７は、例えば、吸引用の開口部が形成された多孔質性の吸着板を用意し、この吸着板を各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに当接させた状態で、この吸気用の開口部を介して真空吸着することにより、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを保持する機構としてもよい。このようにすれば、装置自体の構造を比較的簡素化できるとともに、小型化できるという利点がある。
【００４９】
支持治具３３は、図６に示すように、底板２２上に設置される基板３３１と、この基板３３１上に立設される脚部３３３と、この脚部３３３の上部に設けられ、かつクロスダイクロイックプリズム１５０および後述する導光部４５が取りつけられるセット板３３５とを備える。
【００５０】
光源ユニット３７は、図８に示すように、６軸位置調整ユニット３１に設けられた液晶パネル保持部３１７の固定狭持片３１７Ａおよび可動狭持片３１７Ｂの間に配置されている。この光源ユニット３７は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに位置調整用の光束、固定用の光束を供給するものであり、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂと当接するユニット本体３７１と、このユニット本体３７１に各光源光を供給するための４本の光ファイバ３７２とを含んで構成される。
【００５１】
光ファイバ３７２の基端は、載置台２５の下部に設置される調整用光源装置および固定用光源装置に接続されている。ユニット本体３７１の液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂとの当接面には、図９（Ａ）に示すように、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの矩形状の画像形成領域の角隅部分に応じて設定された調整用光源部３７１Ａと、該画像形成領域の外側に配置され、ピン１４５の基端部分と当接する固定用光源部３７１Ｂとを備える。
尚、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂとの当接部分となるユニット本体３７１は、図９（Ａ）に示されるものの他、図９（Ｂ）に示されるように、調整用光源部３７１Ａの外側側方に沿って固定用光源部３７１Ｃが配置されるものや、図９（Ｃ）に示されるように、固定用光源部３７１Ｂの配置が異なるものがあり、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの種類に応じて、これらのユニット本体３７１を適宜使い分けることにより、固定構造の異なる液晶パネルにも対応できる。
【００５２】
［4-2］光束検出装置の構造
図６において、光束検出装置４０は、ＣＣＤカメラ４１と、このＣＣＤカメラ４１を３次元移動可能に構成された移動機構４３と、支持治具３３上に取りつけられた導光部４５とを備える。
ＣＣＤカメラ４１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を撮像素子としたエリアセンサであり、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された位置調整用の光束を取り込んで電気信号として出力する。
ＣＣＤカメラ４１は、図１０，１１に示すように、導光部４５の四方に移動機構４３（図７）を介して４つ配置されている。この際、各ＣＣＤカメラ４１は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに形成された矩形状の画像形成領域の対角線上に対応して配置されている。尚、ＣＣＤカメラ４１は、投写画像を高精度に検出するために、遠隔制御により自由にズーム・フォーカスを調整できるようになっている。
【００５３】
移動機構４３は、その具体的な図示を省略するが、支持治具３３の基板３３１に立設された支柱、この支柱に設けられた複数の軸部材、および一軸部材に設けられたカメラ取付部等で構成され、ＣＣＤカメラ４１をＸ軸方向（図１１では左右方向）、Ｙ軸方向（図１１では上下方向）およびＺ軸方向（図１１では紙面に直交する方向）に、載置台２５内部のサーボ制御機構によって移動させることできる。
【００５４】
導光部４５は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの矩形状の画像形成領域の四隅に対応して配置された４つのビームスプリッタ４５１と、各ビームスプリッタ４５１を所定位置に保持する保持カバー４５２とを備える。導光部４５は、光源ユニット３７から液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂに照射されてクロスダイクロイックプリズム１５０から射出された四隅の光束を、各ビームスプリッタ４５１によって９０°屈折させた後、ＣＣＤカメラ４１に導光する機能を有する。
尚、保持カバー４５２には、外側に屈折させた光束を透過させる適宜な開口部が設けられている。また、図１０では、液晶パネル１４１Ｇに光束を照射した場合が示されている。このような導光部４５によれば、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出した四隅の光束は、スクリーン等に投写されることなく、四方に配置されたＣＣＤカメラ４１で直接検出される（直視式）。
【００５５】
前述した調整部本体３０および光束検出装置４０は、図１２に示すように、コンピュータ７０と電気的に接続されている。また、このコンピュータ７０には、投写レンズ１６０に貼付された流動票６００におけるバーコード６０１（図３）を読みとり可能なバーコードリーダ８００が電気的に接続されている。
コンピュータ７０は、ＣＰＵや記憶装置を備え、調整部本体３０および光束検出装置４０の動作制御や、光束検出装置４０のＣＣＤカメラ４１で撮像された投写画像の画像処理、バーコードリーダ８００で読みとられたデータ処理も行う。
【００５６】
コンピュータ７０に呼び出されるプログラムは、図１３に示される表示画面７１を表示し、この表示画面７１上に表示された各種の情報に基づいて、フォーカス・アライメント調整が行われる。
表示画面７１は、位置調整された各ＣＣＤカメラ４１からの映像を直接表示する画像表示ビュー７２と、画像表示ビュー７２に表示された画像を、基準パターン画像に基づいてパターンマッチング処理を行う画像処理ビュー７３と、画像処理を行った結果、６軸位置調整ユニット３１の各軸調整量を表示する軸移動量表示ビュー７４とを備えている。尚、画像表示ビュー７２の各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄには、４つのＣＣＤカメラ４１のそれぞれで取り込まれた四隅の光束から得られる画像が表示される。
【００５７】
[５．位置調整装置による調整操作]
次に、位置調整装置２による、クロスダイクロイックプリズム１５０に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置調整の方法を、図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。
ここで、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置調整を行う前に、事前の準備として、前述したように、組み込まれる投写レンズ１６０の光学特性値を予め投写レンズ検査装置３で取得する（処理Ｓ１：光学特性値取得手順）。
【００５８】
さらに、事前準備として、プロジェクタの機種に応じたパターンマッチング用の基準パターンおよびＣＣＤカメラ４１の基準位置を予め取得しておく（処理Ｓ２，Ｓ３：基準位置取得手順）。
具体的には、機種毎の投写レンズ１６０の特性に基づいて、フォーカス位置およびアライメント位置が予め調整されたマスター光学装置と、このマスター光学装置の画像形成領域の大きさに応じてビームスプリッタ４５１の配置位置が設定された導光部４５とを支持治具３３にセットする（処理Ｓ２）。マスター光学装置は、基準色合成光学系としての基準クロスダイクロイックプリズムに、基準光変調装置としての各色光用の３枚の基準液晶パネルを一体に設けたものである。
【００５９】
次に、マスター光学装置のＧ色光用の基準液晶パネルに対して、光源ユニット３７から位置調整用の光束を照射し、マスター光学装置から射出した光束をビームスプリッタ４５１を介してＣＣＤカメラ４１で直接取り込む。この際、移動機構４３を作動させ、光束を確実に受光できる位置にＣＣＤカメラ４１を移動させる（処理Ｓ３）。また、この時の画像を画像表示ビュー７２の各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄに表示させる。
【００６０】
この画像としては、例えば、図１５に示すように、基準液晶パネルの四隅に対応した複数の画素領域ＣＡが表示されたものである。この画像はパターンマッチング用の基準パターンとなる。また、この時のＣＣＤカメラ４１の位置が機種に応じた基準位置となる。基準パターンの生成は、３枚の各基準液晶パネルについてそれぞれ行われ、ＣＣＤカメラ４１の基準位置の設定は、一つの基準液晶パネルについてのみ行われる。このような基準パターンおよびＣＣＤカメラ４１の基準位置は、機種に応じた機種データとしてコンピュータ７０の記憶装置に登録される。
以上の処理Ｓ２，Ｓ３は、予め複数機種に対して行われ、各機種毎の基準パターンおよびＣＣＤカメラ４１の基準位置が機種データとして登録される。
【００６１】
続いて、クロスダイクロイックプリズム１５０を支持治具３３にセットするとともに、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを、紫外線硬化型接着剤が塗布されたピン１４５を挿入した状態で、６軸位置調整ユニット３１の液晶パネル保持部３１７に取りつける（処理Ｓ４）。
【００６２】
次に、実際の調整に先だって、コンピュータ７０内のＣＰＵで実行されるプログラムにより初期化処理を行う。初期化処理は、ＣＰＵに付設されるＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを初期化する他、調整するクロスダイクロイックプリズム１５０および液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの機種に応じて予め登録された機種データを呼び出し、ＣＣＤカメラ４１を基準位置に移動させて設定するとともに、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを、設計上の所定位置に配置し、位置調整を実行できるような処理を行うものである（処理Ｓ５）。なお、このステップを前記Ｓ２の直後に行ってもよい。
【００６３】
ここで、投写レンズ検査装置３で予め測定された光学特性値を取得する。すなわち、バーコードリーダ８００を用いて、実際の製品に組み込まれる投写レンズ１６０に貼付された流動票６００のバーコード６０１のデータを読みとり、コンピュータ７０のメモリ内に軸上色収差および像面傾きを含む光学特性値を入力する（処理Ｓ６）。
【００６４】
次に、コンピュータ７０では、入力された光学特性値に基づいて、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの前記基準位置に対する偏差量を算出する（処理Ｓ７：偏差量算出手順）。
この後、例えば、まず、液晶パネル１４１Ｇに対して、位置調整用の光束を投射し、クロスダイクロイックプリズム１５０の光出射端面１５２（図４）から射出された合成光束をビームスプリッタ４５１を介して、ＣＣＤカメラ４１で検出する（処理Ｓ８：合成光検出手順）。
【００６５】
そして、コンピュータ７０は、ＣＣＤカメラ４１からの信号を入力しながら、その画像処理機能により、液晶パネル１４１Ｇをクロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対して進退させることで、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス・アライメント調整を実施する（処理Ｓ９：光変調装置位置調整手順）。このフォーカス・アライメント調整は、各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄに表示された画像が基準パターン画像の位置と完全に一致するまで繰り返される（処理Ｓ１０）。
【００６６】
次いで、前述の算出された偏差量に基づいて、移動機構４３は、液晶パネル１４１Ｇを、投写レンズ１６０の光軸方向に沿った方向、すなわち、クロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に対して進退する方向へ、それぞれ所定分だけ移動させる（処理Ｓ１１：光変調装置位置調整手順）。これにより、投写レンズ１６０間のばらつきを補正して、より液晶パネル１４１Ｇの位置精度を高めている。
【００６７】
このようなフォーカス・アライメント調整が終了したら、ピン１４５に紫外線を照射して液晶パネル１４１Ｇを固定する（処理Ｓ１２）。
さらに、液晶パネル１４１Ｇの調整完了後、他の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂに関しても同様に実施する。すなわち、前述の手順を、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂ毎に連続して行う（処理Ｓ１３）。この際、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂに対応した基準パターンが記憶装置から呼び出されて用いられる。
【００６８】
[６．効果]
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１)組み込まれる投写レンズ１６０の光学特性に応じて、クロスダイクロイックプリズム１５０に対する液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を補正するので、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム１５０との相対位置がより高精度に調整された光学装置１８０を得ることができる。従って、投写レンズ１６０とこの光学装置１８０とを組み合わせた際に、鮮明な投写画像を得ることができる。この際、全ての投写レンズ１６０の光学特性値が考慮された上で、光学装置１８０が構成されるので、結果として、全ての投写レンズ１６０が検査されることになる。このため、投写レンズ１６０自身の良否の判定もできる。
【００６９】
(２)ＣＣＤカメラ４１を基準位置にしたままで、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを調整し、最後に投写レンズ１６０の偏差量の分だけさらに移動しているので、調整の迅速化を図ることができる。
【００７０】
(３)投写レンズ１６０の光学特性値が記録された流動票６００を付した状態で、この投写レンズ１６０の光学特性値を取得するので、投写レンズ１６０と、この投写レンズ１６０に固有の光学特性値とが一体的に管理され、光学特性値取得手順における光学特性値の入力ミス等を防ぐことができ、製造作業の効率化を図ることができる。
【００７１】
(４)投写レンズ１６０の光学特性値を、バーコード６０１としてデータ化したので、位置調整装置２にバーコードリーダ８００を設置するだけの構成で、光学特性値の入力を簡単に行うことができる。
【００７２】
(５)ビームスプリッタ４５１を備えた導光部４５を用いたので、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された光束を９０°屈折させることができ、このクロスダイクロイックプリズム１５０の周囲にＣＣＤカメラ４１を配置できる。従って、クロスダイクロイックプリズム１５０からの射出方向に沿ってＣＣＤカメラ４１を配置する必要がないから、その方向に位置調整装置２が大きくなるのを防止でき、位置調整装置２の小型化を促進できる。
【００７３】
(６)導光部４５をビームスプリッタ４５１で構成したので、導光部４５を簡単な構造で、しかも十分な機能を有するものにでき、また、製作も安価にできるから、機種毎に導光部４５を用意しても、経済的な負担を小さくできる。
【００７４】
(７)光束検出装置４０を４台のＣＣＤカメラ４１で構成したので、各ＣＣＤカメラ４１で液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの四隅を別々に撮像して各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄに表示できる。このため、各画像表示領域７２Ａ〜７２Ｄでの表示状態を見ながら、全ての撮像箇所でのフォーカス・アライメント調整を行うことにより、より高精度に調整できる。
【００７５】
(８)４台のＣＣＤカメラ４１は、液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの矩形状の画像形成領域の対角線上に対応して配置したので、ＣＣＤカメラ４１間の干渉を避けることができるうえ、このようなＣＣＤカメラ４１間のスペースを利用して移動機構４３を余裕をもって配置できる。
【００７６】
(９)液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ毎に位置調整を繰り返すことにより、ＣＣＤカメラ４１を各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの調整時に共通に用いることができ、四台の少ないＣＣＤカメラ４１で液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂを調整できる。
【００７７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、前記第１実施形態とは、投写レンズ１６０毎の光学特性値から算出される偏差量に基づいて、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を調整する方法が相違している。このため、前記第１実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
【００７８】
本実施形態における液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの調整は、図１６に示すフローチャートに従って実施される。ただし、処理Ｓ１〜Ｓ７，Ｓ８〜Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１３は、前記第１実施形態と同じであるため、前記第１実施形態とは異なる処理Ｓ１４についてのみ説明する。
【００７９】
すなわち、処理Ｓ１４では、前述の処理Ｓ７で算出された偏差量に基づいて、クロスダイクロイックプリズム１５０の光出射端面１５２に対する各ＣＣＤカメラ４１の位置の調整を行う（処理Ｓ１４：光変調装置位置調整手順）。これにより、投写レンズ１６０間のばらつきを補正できる。
次いで、位置調整された各ＣＣＤカメラ４１を固定した状態で、前記第１実施形態と同様の手順で、液晶パネル１４１Ｇの位置調整を行う（処理Ｓ８〜１０，Ｓ１２，Ｓ１３）。
【００８０】
本実施形態によれば、前記第１実施形態の(１)，(３)〜(９)と同様の効果に加えて、以下のような効果がある。
(10)投写レンズ１６０の偏差を加味してＣＣＤカメラ４１を設定してから、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を調整したので、ＣＣＤカメラ４１の位置の高精度化を図ることができる。この際、４台のＣＣＤカメラ４１を用意して、各場所における光学特性値の偏差量に応じて、対応するＣＣＤカメラ４１だけを個別に進退させたので、より一層簡単かつ高精度に投写レンズ１６０の偏差分を補正できる。
【００８１】
［第３実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について説明する。
図１８,１９は、前記光学ユニットを構成する液晶パネル１４１Ｒ,１４１Ｇ,１４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム１５０との位置調整を行うための位置調整システム４を示す図である。この位置調整システム４は、調整部本体７００と、投写部本体９００とを備える。
【００８２】
調整部本体７００は、製造される光学装置１８０を含む光学ユニット１７０を設置するための設置台７５０と、ＵＶ遮光カバー７１０と、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整用の前記３つの６軸位置調整ユニット７２０と、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整用のプリズム位置調整ユニット７３０と、光軸位置出し用の白色レーザ光および調整用光源を射出するための光源ユニット７４０とを備える。
【００８３】
ＵＶ遮光カバー７１０は、前記ＵＶ遮光カバー２０と略同じ構成であり、６軸位置調整ユニット７２０を囲む側板７１１と、底板７１２と、側板７１３に開閉自在に設けられたドア７１４と、下部に設けられた載置台７１５とを備える。
側板７１１には、光源ユニット７４０から照射されて投写レンズ１６０を透過した光を投写部本体９００に透過する透過窓７１１Ａが設けられている。
ドア７１４は、調整対象となる光学ユニット１７０を給材・除材する時、及び６軸位置調整ユニット７２０を調整作業する時に設けられるものであり、紫外線を透過しないアクリル板から形成される。
載置台７１５は、装置据え付け時、調整部本体７００が容易に移動できるようにするために、その下部にキャスタ７１５Ａが設けられている。
【００８４】
投写部本体９００は、スクリーンユニット９１０と、反射装置９２０と、暗室９３０とを備える。
暗室９３０は、スクリーンユニット９１０および反射装置９２０を囲む側板９３１、底板９３２および天板９３３と、載置台９３４とを備える。
側板９３１には、光源ユニット７４０から光学ユニット１７０を介して照射される光を透過するための透過窓９３１Ａが設けられている。また、載置台９３４の下部には、キャスタ９３４Ａが設けられている。
【００８５】
[調整部本体の構成]
調整部本体７００のＵＶ遮光カバー７１０の内部には、６軸位置調整ユニット７２０と、調整対象となる光学ユニット１７０を支持固定する設置台７５０とが設けられている。光源ユニット７４０は、設置台７５０の光学ユニット１７０の載置面下に設置されている。また、調整部本体７００の設置台７５０の上方には、三次元方向に移動可能なプリズム位置調整ユニット７３０が設けられている。
なお、図１８では図示を略したが、載置台７１５の下部には、調整部本体７００、スクリーンユニット９１０および反射装置９２０を制御する制御装置であるコンピュータ２００（後述）、紫外線硬化型接着剤を硬化させて光学ユニット１７０の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１５０上に固定するための固定用紫外線光源装置が設置されている。
【００８６】
６軸位置調整ユニット７２０は、図２０に示すように、前記６軸位置調整ユニット３１と略同じ構成となっているが、液晶パネル保持部の構成が相違している。保持部となる液晶パネル保持部７２７は、調整対象となる液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを保持する部分であり、前記第２調整部３１５Ｃの先端部分に設けられ、この第２調整部３１５Ｃに設けられるアクチュエータ３１７ＣによりＹ軸方向に移動可能に構成されている。
【００８７】
この液晶パネル保持部７２７は、図２１に示すように、側面略Ｚ字形状の金属板状体から構成され、図中左上の基端部分には、第２調整部３１５Ｃへの取付用の孔７２７Ａが形成され、図中右下の先端部分には、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画像形成領域を吸着する吸着面７２７Ｂと、この吸着面７２７Ｂの略中央に形成される空気を吸引するための吸着孔７２７Ｃと、この吸着面７２７Ｂ上に保持部７２７の表裏面を貫通する４つの光束透過孔７２７Ｄが形成されている。さらに、吸着面７２７Ｂの上下には、４つのミラー７２７Ｅが吸着面７２７Ｂに対して４５°の角度をなすように配置され、保持部７２７の上側の２つのミラー７２７Ｅに応じた位置には、紫外線照射用の孔７２７Ｆが２つ形成されている。尚、前記の光束透過孔７２７Ｄは、保持する液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画像形成領域の四隅部分に光束を導入する位置に形成されている。
【００８８】
このような液晶パネル保持部７２７は、図２２に示すように、吸着面７２７Ｂ上に液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画像形成領域を吸着した状態で液晶パネル１４１Ｒ、１４１、１４１Ｂを保持する。光束透過孔７２７Ｄには、光源ユニット７４０から射出され、照明光軸に沿ってライトガイド内を通る調整用光束が透過して、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの画像形成領域に入射するようになっている。また、ミラー７２７Ｅには、設置台７５０の下面から突出する光ファイバ７５１、および液晶パネル保持部７２７の内面に配設される光ファイバ７５１から照射される紫外線が入射し、各ミラー７２７Ｅで反射した紫外線は、透明なピン１４５の基端部分に入射して、先端および液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの保持枠１４３に形成された１４３Ａの内面に塗布された紫外線硬化型接着剤を硬化させる。
【００８９】
光源ユニット７４０は、クロスダイクロイックプリズム１５０および液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整に際しての光源を有し、図２３に示すように、光源部本体７４１および導光部７４２を備えている。
光源部本体７４１は、筐体内に調整用光源となる光源ランプ７４１Ａを収納した構成とされ、光学ユニット１７０に光束を供給する部分である。図示を略したが、筐体には、光源ランプ７４１Ａの冷却用の開口およびこの開口の内側に冷却ファンが設けられている。尚、この光源ランプ７４１Ａの点消灯（シャッター）制御は、後述するコンピュータ２００により行われる。
【００９０】
導光部７４２は、上下に延びる筒状体から構成され、その上端には、側方に開口７４２Ａが形成されるとともに、この開口７４２Ａの位置に応じた内部には、開口７４２Ａの開口面に対して略４５°に配置されるミラー７４２Ｂが設けられている。
【００９１】
導光部７４２の下端部分は、載置台７１５の下部まで延び、下端部分の側面には、開口７４２Ｃが形成され、載置台７１５の下部に設置されるレーザ光出力部７４３のレーザ光射出部分と対向している。また、この開口７４２Ｃに応じた導光部７４２の内部には、開口７４２Ｃの開口面に対して略４５°をなす角度でミラー７４２Ｄが配置される。
【００９２】
さらに、導光部７４２の中間部分にも、光源部本体７４１の光源ランプ７４１Ａの光束射出部分に応じた位置に開口７４２Ｅが形成され、この開口７４２Ｅに応じた導光部７４２の内部には、開口７４２Ｅの開口面に対して、略０〜４５°の範囲で調整可能な可動式ミラー７４２Ｆが配置される。
【００９３】
このような光源ユニット７４０を利用して、調整対象となる光学ユニット１７０の調整を行う場合、導光部７４２の上部の開口７４２Ａと、光学ユニット１７０の光源ランプ交換用の開口とを当接させ、光源部本体７４１の光源ランプ７４１Ａやレーザ光出力部７４３からの射出光束をライトガイド内に導入して、クロスダイクロイックプリズム１５０や液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を行う。
【００９４】
具体的には、光学ユニット１７０内に白色レーザ光を導入する場合、可動式ミラー７４２Ｆを開口７４２Ｅに沿った状態、すなわち開口７４２Ｅの開口面に対して０°となるように移動させた状態で、レーザ光出力部７４３から白色レーザ光を射出して、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整、および光学ユニット１７０自身の光軸位置をコンピュータに把握させる。一方、可動式ミラー７４２Ｆを４５°傾斜させた状態で、光源部本体７４１の光源ランプ７４１Ａから調整用光束を射出して、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのフォーカス、アライメント調整を行う。
【００９５】
プリズム位置調整ユニット７３０は、図２４に示すように、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行う部分であり、クロスダイクロイックプリズム１５０を吸着保持するプリズム保持部７３１と、先端がこのプリズム保持部７３１と接続され、基端が不図示の駆動機構と接続される駆動軸部７３２とを備える。
【００９６】
プリズム保持部７３１は、保持するクロスダイクロイックプリズム１５０の平面形状と略同様の平面形状を有し、クロスダイクロイックプリズム１５０の上面を吸着して、該クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行う。このため、プリズム保持部７３１のクロスダイクロイックプリズム１５０との当接面には、吸引用の孔７３３が形成されている。
【００９７】
また、この当接面には、紫外線照射部７３４が形成されていて、プリズム位置調整ユニット７３０による位置調整が終了したら、この紫外線照射部７３４から紫外線を照射して、クロスダイクロイックプリズム１５０を通して、下面側の紫外線硬化型接着剤１５３を硬化させる。
駆動軸部７３２は、モータ等により駆動し、前記プリズム保持部７３１の姿勢を調整する部分であり、プリズム保持部７３１に吸着されたクロスダイクロイックプリズム１５０を、三次元的に自由な位置に調整できるようになっている。
【００９８】
[投写部本体の構成]
図１８において、投写部本体９００を構成するスクリーンユニット９１０と、反射装置９２０とは互いに暗室９３０の内部で対向配置されている。
スクリーンユニット９１０は、暗室９３０の６軸位置調整ユニット７２０側に配置されており、暗室９３０の底板９３２の上面に配置され調整対象となる光学ユニット１７０の投写面としての透過型スクリーン９１３と、この透過型スクリーン９１３の裏面に設置され、光変調装置の位置調整装置の検出装置を構成するＣＣＤカメラ９１５と、透過型スクリーン９１３の略中央に配置され、光線検出部となるＣＣＤカメラ９１６と、これらのＣＣＤカメラ９１５、９１６を透過型スクリーン９１３の面に沿って移動させる移動機構９１７とを備える。
透過型スクリーン９１３には、光源ユニット７４０から光学ユニット１７０を介して照射される光を透過するための透過窓９１３Ｘが設けられている。
また、ミラー９２３の下部中央には、レーザ光出力部７４３から出力された白色レーザ光を検出するためのポジションセンサ９１８が設けられている。
【００９９】
透過型スクリーン９１３は、図２５に示されるように、周囲に設けられる矩形状の枠体９１３Ａ、およびこの枠体９１３Ａの内側に設けられるスクリーン本体９１３Ｂを備えている。
スクリーン本体９１３Ｂは、例えば、不透明樹脂層上に光学ビーズを均一に分散配置して構成することができ、光学ビーズが配置された側から光束を入射すると、光学ビーズがレンズとなって、該光束をスクリーン本体９１３Ｂの裏面側に射出するようになっている。
【０１００】
検出装置としてのＣＣＤカメラ９１５、および光線検出部としてのＣＣＤカメラ９１６は、いずれも電荷結合素子（Charge Coupled Device）を撮像素子としたエリアセンサであり、スクリーン本体９１３Ｂの背面側で形成される投写画像を検出して、電気信号として出力するものである。
本実施形態では、ＣＣＤカメラ９１５、９１６は、透過型スクリーン９１３上に表示される矩形状の投写画像の四隅部分近傍に移動機構９１７を介して取りつけられていて、ＣＣＤカメラ９１５は、投写画像の四隅部分近傍に、ＣＣＤカメラ９１６は、投写画像の略中央部分に配置される。
尚、これらのＣＣＤカメラ９１５、９１６は、投写画像を高精度に検出するために、ズーム・フォーカス機構を備え、遠隔制御により自由にズーム・フォーカスを調整できるようになっている。
ポイントセンサとなるポジションセンサ９１８は、半導体位置検出素子を備え、白色レーザ光等の光スポットの二次元位置を計測する装置であり、検出素子としてはフォトダイオードが用いられている。
【０１０１】
移動機構９１７は、枠体９１３Ａの水平方向に沿って延びる水平部９１７Ａと、垂直方向に延びる垂直部９１７Ｂと、ＣＣＤカメラ９１５、９１６が取りつけられるカメラ取付部９１７Ｃとを備える。
ＣＣＤカメラ９１５は、水平部９１７Ａに対して垂直部９１７Ｂが水平方向に摺動し、この垂直部９１７Ｂに対して、カメラ取付部９１７Ｃが垂直方向に摺動することにより、透過型スクリーン９１３に沿って自在に移動できる。
【０１０２】
一方、ＣＣＤカメラ９１６は、垂直部９１７Ｂに対して水平部９１７Ａが垂直方向に摺動し、この水平部９１７Ａに対して、カメラ取付部９１７Ｃが水平方向に摺動することにより、透過型スクリーン９１３に沿って自在に移動できる。
また、後述するプリズム位置調整の際には、ポジションセンサ９１８により白色レーザ光を検出し、光学ユニット１７０の光軸位置出しの際にも、ポジションセンサ９１８により白色レーザ光を検出する。
尚、プリズム位置調整に際してポジションセンサ９１８を使用するのは、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置を調整すると、白色レーザ光による光スポットの位置が大きく動くため、これに追従して検出できる点を考慮したためである。
これらＣＣＤカメラ９１５、９１６、およびポジションセンサ９１８は、載置台内部のサーボ制御機構によって、遠隔制御で移動させることができるようになっている。
【０１０３】
図１８および図１９において、反射装置９２０は、光源ユニット７４０から投写レンズ１６０を介して投写される投写光を透過型スクリーン９１３に向けて反射させるもので、投写レンズ１６０に正対配置される反射部本体９２１と、この反射部本体９２１を投写レンズ１６０に対して近接離隔方向に移動可能とする反射部移動機構９２２とから構成されている。
【０１０４】
反射部本体９２１は、照射される投写光の位置に応じて同一面内に配置されたミラー９２３と、このミラー９２３が取りつけられる取付板９２４と、この取付板９２４の下部を支持する支持板９２５とを備えて構成されている。
ミラー９２３は、その反射面９２３Ａが投写レンズ１６０から照射される投写光の光軸と直交となるように形成されている。
【０１０５】
反射部移動機構９２２は、暗室９３０の底板９３２に透過型スクリーン９１３の平面と直交する方向に延びて設けられた複数のレール９２６と、これらのレール９２６上を回転移動可能とされ支持板９２５に設けられた車輪９２７と、この車輪９２７を回転駆動する図示しない駆動機構とを備えている。
【０１０６】
[位置調整システムの制御構造]
上述した調整部本体７００、スクリーンユニット９１０および反射装置９２０は、図２６に示すように、制御装置としてのコンピュータ２００と電気的に接続されている。
このコンピュータ２００は、ＣＰＵおよび記憶装置を備え、調整部本体７００、スクリーンユニット９１０および反射装置９２０のサーボ機構の動作制御を行うとともに、ビデオキャプチャボード等の画像取込装置を介してＣＣＤカメラ９１５、９１６、およびポジションセンサ９１８と接続されている。
【０１０７】
ＣＣＤカメラ９１５で撮像された投写画像は、画像取込装置を介してコンピュータ２００に入力し、コンピュータに適合する画像信号に変換された後、ＣＰＵを含むコンピュータ２００の動作制御を行うＯＳ上に展開される画像処理プログラムにより画像処理され、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのフォーカス、アライメント調整が行われる。
ＣＣＤカメラ９１６で撮像された投写画像は、同様に、ＯＳ上に展開されるプリズム位置調整プログラムおよび光軸演算プログラムにより処理され、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整および光学ユニット１７０の光軸演算が行われる。
ポジションセンサ９１８で検出された光スポットの位置は、画像としてコンピュータ２００に取り込まれ、前記と同様の画像処理プログラムによって処理される。
【０１０８】
[液晶パネルの基準位置の取得時の構成]
図２７は、液晶パネル１４１の基準位置を取得する際の様子を示す図である。図２７に示すように、液晶パネル１４１の基準位置は、前記位置調整システム４の投写部本体９００の一部および調整部本体７００の一部の構成を変更することにより実施される。
【０１０９】
具体的に、液晶パネル１４１の基準位置の取得時において、投写部本体９００では、前記反射装置９２０のＣＣＤカメラ９１６の位置にＣＣＤカメラ９１６の代わりに設置治具９４０が設けられる。そして、この設置治具９４０の上面には、レーザ光射出部であるレーザ光出力装置９５０の一部が配置される。
【０１１０】
設置治具９４０は、反射装置９２０の反射部本体９２１の裏面側に取りつけられ、この設置治具９４０内でレーザ光出力装置９５０を移動可能に保持する部材である。具体的には、図示を省略するが、設置治具９４０の上面には長孔が形成されており、この長孔を介して設置治具９４０に対してレーザ光出力装置９５０をねじ止め固定することにより移動可能な構成となっている。
【０１１１】
レーザ光出力装置９５０は、設置治具９４０の上面にねじ固定されたレーザ光出力装置本体９５１と、６軸位置調整ユニット７２０の液晶パネル保持部７２７に取りつけられる第２反射部材である板状の反射ミラー９５２とを備え、オートコリメータ様の装置である。尚、前述した反射部本体９２１には、レーザ光出力装置９５０のレーザ光出力部の位置に、表裏面を貫通する孔が形成されていて、レーザ光出力装置９５０から出力されたレーザ光は、この孔を通じて調整部本体７００側に射出される。
反射ミラー９５２は、６軸位置調整ユニット７２０の液晶パネル保持部７２７に、液晶パネル１４１の代わりに取りつけられるため、３色光に対応する３枚の反射ミラー９５２Ｒ，９５２Ｇ，９５２Ｂを備えている。
【０１１２】
レーザ光出力装置本体９５１から射出されたレーザ光（射出光）は、例えば、緑色光用の反射ミラー９５２Ｇで反射されて反射光となり、この反射光をレーザ光出力装置本体９５１が検出する。このため、レーザ光出力装置本体９５１では、予め取得した設計上の射出光位置に対する実際の反射光位置を取得できるようになっている。
なお、レーザ光を赤色光または青色光に対応する液晶パネル保持部７２７に取りつけられた反射ミラー９５２Ｒ，９５２Ｂに入射させる場合には、設置台７５０の上に光束を９０°折り曲げて反射するための三角柱状のガラス製の三角ブロック９６０が取付治具９７０を介して配置される。
【０１１３】
[液晶パネルの基準位置の取得手順]
次に、液晶パネルの基準位置の取得手順について説明する。
図２９は、位置調整システム４の一部を拡大して示す図である。図３０は、液晶パネルの基準位置取得工程について説明するためのフローチャートである。
図２９，３０に示すように、設置台７５０上に取付治具９７０を取りつけた後に、この取付治具９７０に第１反射部材としての直角ブロック９８０を配置し、クランプ部９７１により直角ブロック９８０を取付治具９７０に固定する（処理Ｓ１０１）。
【０１１４】
ここで、直角ブロック９８０は、略立方体状のガラス製の部材であり各端面において光束の反射が可能となっている。
また、クランプ部９７１は、設置台７５０上に配置される直角ブロック９８０または三角ブロック９６０の上面を、設置台７５０側に押圧するように挟みこみ、設置台７５０上に各ブロック９６０，９８０を固定するものである。
【０１１５】
次に、図２７に示すように、レーザ光出力装置９５０から直角ブロック９８０の表面に対してレーザ光を射出し（処理Ｓ１０２）、この直角ブロック９８０で射出光の略反対方向に反射された反射光をレーザ光出力装置９５０で検出する（処理Ｓ１０３）。
次に、設置治具９４０に対するレーザ光出力装置９５０の位置を変更して、射出光と反射光との位置を合致させて、レーザ光出力装置９５０の位置を特定する（処理Ｓ１０４：レーザ光射出部位置特定手順）。
次に、取付治具９７０から直角ブロック９８０を取り外し、６軸位置調整ユニット７２０の液晶パネル保持部７２７に３枚の反射ミラー９５２Ｒ，９５２Ｇ，９５２Ｂを取りつける（処理Ｓ１０５：第２反射部材保持手順）。
【０１１６】
この状態、すなわち、設置台７５０上には何も配置されていない状態で、レーザ光出力装置９５０から反射ミラー９５２Ｇの表面に対してレーザ光を射出し（処理Ｓ１０６）、この反射ミラー９５２Ｇで射出光に対して略反対方向に反射された反射光をレーザ光出力装置９５０で検出する（処理Ｓ１０７）。
次に、反射ミラー９５２Ｇの姿勢を６軸位置調整ユニット７２０で調整して、射出光と反射光との位置を合致させて、反射ミラー９５２Ｇの姿勢を特定する（処理Ｓ１０８：第２反射部材姿勢調整手順）。
【０１１７】
このような手順を、青色光用の反射ミラー９５２Ｂや赤色光用の反射ミラー９５２Ｒについても同様に実施する（処理Ｓ１０９）。この際、図２８に示すように、断面が直角三角形状である三角柱状の三角ブロック９６０を用意して、この三角ブロック９６０の斜面部分が、レーザ光出力装置９５０および反射ミラー９５２Ｂに対向するように、この三角ブロック９６０を設置台７５０上に配置し、取付治具９７０のクランプ部９７１により三角ブロック９６０を設置台７５０に固定する（処理Ｓ１１０）。
【０１１８】
次に、前述同様に、レーザ光出力装置９５０から三角ブロック９６０の斜面部分に対してレーザ光を射出し（処理Ｓ１０６）、三角ブロック９６０の斜面部分で反射されて９０°折り曲げられた後に、反射ミラー９５２Ｂで略反対方向に反射され、再度、三角ブロック９６０の斜面部分で反射されて９０°折り曲げられた反射光を、レーザ光出力装置９５０で検出する（処理Ｓ１０７）。
次に、反射ミラー９５２Ｂの姿勢を６軸位置調整ユニット７２０で調整して、射出光と反射光との位置を合致させて反射ミラー９５２Ｂの姿勢を特定する（処理Ｓ１０８：第２反射部材姿勢調整手順）。
【０１１９】
次に、三角ブロック９６０の斜面部分をレーザ光出力装置９５０および反射ミラー９５２Ｂに対向するように、この三角ブロック９６０を設置台７５０上に配置し、クランプ部９７１により三角ブロック９６０を設置台７５０に固定する。この後、前記反射ミラー９５２Ｂに対する場合と同様の手順で、反射ミラー９５２Ｒの姿勢を特定する（処理Ｓ１０８：第２反射部材姿勢調整手順）。
【０１２０】
以上のようにして特定された反射ミラー９５２Ｒ，９５２Ｇ，９５２Ｂの姿勢に基づいて、この時の各６軸調整ユニット７２０を構成する液晶パネル保持部７２７の空間的な位置を位置データとして取得しておく（処理Ｓ１１１：基準位置取得手順）。このようにして、基準位置を取得した後に、設置台７５０から取付治具９７０を取り外してから、クロスダイクロイックプリズム１５０および液晶パネル１４１（１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ）を配置して、これらの位置調整操作を開始する。
【０１２１】
[位置調整システムによるプリズムおよび液晶パネルの位置調整操作]
次に、位置調整システム４において、調整対象となる光学ユニット１７０の調整操作は、図３１に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(1)まず、種々の光学部品が組み込まれた上ライトガイドと、下ライトガイドとを組み合わせて調整対象となる光学ユニット１７０を構成し、調整部本体７００の設置台７５０にセットする（処理Ｓ２０１）。この際、下ライトガイドには、固定板１５２Ａのみをねじ１５４で固定しておき、紫外線硬化型接着剤１５３をクロスダイクロイックプリズム１５０の載置面上に未硬化の状態で塗布しておく。
【０１２２】
(2)次に、プリズム位置調整ユニット７３０にクロスダイクロイックプリズム１５０を取り付け（処理Ｓ２０２）、さらに６軸位置調整ユニット７２０に液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを取りつける（処理Ｓ２０３）。なお、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの取付は、保持枠１４３の四隅部分に形成された孔１４３Ａに、紫外線硬化型接着剤を塗布したピン１４５を挿入し、接着剤が未硬化の状態として行う。
【０１２３】
(3)コンピュータ２００を操作して、予め記憶装置内に格納された、プロジェクタの機種毎に登録された機種データを呼び出して、ＣＰＵのメモリ上にロードする（処理Ｓ２０４）。機種データとしては、調整対象となるクロスダイクロイックプリズム１５０、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの設計上の配置位置が含まれ、各位置調整に際しては、これら設計上の配置位置を初期位置として調整を行う。
(4)このような調整の準備が終了したら、プリズム位置調整を行うが（処理Ｓ２０５）、具体的には、図３２に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(4-1)コンピュータ２００のＣＰＵは、メモリー上にロードされた機種データのクロスダイクロイックプリズム１５０の設計上の位置に基づいて、プリズム位置調整ユニット７３０に制御指令を出力する。プリズム位置調整ユニット７３０は、この制御指令に基づいて、クロスダイクロイックプリズム１５０を初期位置にセットする（処理Ｓ３０１）。尚、この際ＣＰＵは、６軸位置調整ユニット７２０にも制御指令を出力し、取りつけられた液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを、クロスダイクロイックプリズム１５０の調整用の白色レーザ光に干渉しない位置に待避させておく。
【０１２４】
(4-2)コンピュータ２００のＣＰＵは、ポジションセンサ９１８を、透過型スクリーン９１３上に投写される投写画像の略中央に移動させ、ポジションセンサ９１８による検出の準備を行う（処理Ｓ３０２）。また、光源ユニット７４０の可動式ミラー７４２Ｆを移動させてレーザ光出力部７４３から白色レーザ光を照射する（処理Ｓ３０３）。
(4-3)光源ユニット７４０から照射された白色レーザ光は、光学ユニット１７０内でＲＧＢ３色の色光に分離された後、クロスダイクロイックプリズム１５０で再び合成され、投写レンズ１６０を介して、透過型スクリーン９１３上に光スポット像を形成する。ポジションセンサ９１８は、各色光すべての光スポット像を検出する（処理Ｓ３０４）。
【０１２５】
(4-4)ポジションセンサ９１８で検出された光スポット像は、数値信号としてコンピュータ２００に取り込まれ、コンピュータ２００のＣＰＵは、取り込まれた数値信号に基づいて、プリズム位置調整ユニット７３０に制御指令を出力して、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行い（処理Ｓ３０５）、調整後、再度光スポット像を検出する（処理Ｓ３０６）。
【０１２６】
(4-5)コンピュータ２００のＣＰＵは、プリズム位置調整を行いながら、画像処理プログラムを利用して、光スポット像の面積を算出し、算出された面積に基づいて、調整を終了するか否かを判定する（処理Ｓ３０７）。
【０１２７】
(4-6)クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整が終了したら、ＣＰＵは、プリズム位置調整ユニット７３０に制御指令を出力して、これに基づいて、プリズム位置調整ユニット７３０は、プリズム保持部７３１の紫外線照射部７３４から紫外線を照射し、固定板１５２Ａ上の紫外線硬化型接着剤１５３を硬化させて（処理Ｓ３０８）、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を終了する。
【０１２８】
(5)プリズム位置調整工程が終了して、クロスダイクロイックプリズム１５０が位置決めされたら、光学ユニット１７０の光軸位置出しを開始するが（処理Ｓ２０６）、具体的には、図３３に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(5-1)まず、光学ユニット１７０に平均的な光学特性を有する投写レンズ１６０をマスターレンズとして取りつける（処理Ｓ４０１）。
(5-2)次に、コンピュータ２００のＣＰＵは、移動機構９１７に制御信号を出力し、ポジションセンサ９１８をＣＣＤカメラ９１６に切り替えて、ＣＣＤカメラ９１６での検出状態を準備する（処理Ｓ４０２）。
【０１２９】
(5-3)コンピュータ２００のＣＰＵは、レーザ光出力部７４３に制御信号を出力して、白色レーザ光を照射させ、投写レンズ１６０を介して透過型スクリーン９１３上にスポット映像を投写し（処理Ｓ４０３）、透過型スクリーン９１３に投写されたスポット映像を中央のＣＣＤカメラ９１６で検出し（処理Ｓ４０４）、数値信号としてコンピュータ２００に出力する。
(5-4)コンピュータ２００のＣＰＵは、その際の中央のＣＣＤカメラ９１６上のレーザスポット重心位置から演算し（処理Ｓ４０５）、光学ユニット１７０の光軸位置をメモリ上にストアする（処理Ｓ４０６）。
【０１３０】
(6)光学ユニット１７０の光軸位置が把握されたら、コンピュータ２００のＣＰＵは、機種データに含まれる液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの設計上の位置に基づいて、制御指令を生成して６軸位置調整ユニット７２０に出力し、６軸位置調整ユニット７２０は、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを移動させて、ピン１４５がクロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面に当接する初期位置にセットする（処理Ｓ２０７）。
【０１３１】
(7)光軸位置出しが終了したら、クロスダイクロイックプリズム１５０に対する液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を行うが（処理Ｓ２０８）、具体的には、図３４に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(7-1)コンピュータ２００のＣＰＵは、光源ユニット７４０に対して制御指令を出力して、光源ユニット７４０の可動式ミラー７４２Ｆを移動させ、白色レーザ光から光源部本体７４１の光源ランプ７４１Ａへの切替を行い（処理Ｓ５０１）、光源ランプ７４１Ａを点灯させる（シャッター開）。光源ランプ７４１Ａから照射された光束は、導光部７４２を介して光学ユニット１７０内部に供給され、液晶パネル保持部７２７の光束透過孔７２７Ｄから液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに入射し、投写レンズ１６０を介して透過型スクリーン９１３の四隅部分に投写画像が形成される。
(7-2)コンピュータ２００のＣＰＵは、前記の光軸位置出し工程で把握した光学ユニット１７０の光軸位置に基づいた四隅位置に、角隅部に配置される４つのＣＣＤカメラ９１５を移動させ、投写画像を各ＣＣＤカメラ９１５で検出できるようにする（処理Ｓ５０２：合成光検出工程）。
【０１３２】
(7-3)この状態で、コンピュータ２００のＣＰＵは、画像信号を出力して、調整対象となる液晶パネルのみにアライメント調整用の画像パターンを含む画像信号を出力し、他の液晶パネルには、黒色画像を表示する画像信号を出力する（処理Ｓ５０３）。尚、本例では、まず、液晶パネル１４１Ｇの位置調整を行った後に、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂの位置調整を行うため、これに応じて、異なる画像信号が順次出力されることとなる。尚、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整に際して、ＣＣＤカメラ９１５として３ＣＣＤカメラを使用して、３枚の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを同時に位置調整してもよく、このように同時に位置調整すれば、調整の大幅な高速化が図られる。
【０１３３】
(7-4)コンピュータ２００のＣＰＵは、前処理で得られた光軸位置を動かさないように、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス調整を行い、フォーカス調整が終了したら、画像パターンを利用してアライメント調整を行う（処理Ｓ５０４、Ｓ５０５：光変調装置姿勢調整工程）。
(7-5)液晶パネル１４１Ｇの位置調整が終了したら、光ファイバから紫外線を照射して、ピン１４５先端の紫外線硬化型接着剤を硬化させ（処理Ｓ５０６：光変調装置固定工程）、その後、画像信号を出力して、次の液晶パネル１４１Ｒの調整を開始し、すべての液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整が終了するまで前記の手順を繰り返す（処理Ｓ５０７）。
【０１３４】
(7-6)このようにして、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂが位置調整された際の各６軸調整ユニット７２０の位置である調整位置を、予め取得しておいた基準位置に基づいて取得する。具体的には、前記基準位置および調整位置を比較して、基準位置に対する液晶パネル１４１の偏差量を取得する（処理Ｓ５０８：偏差量取得工程）。この際、この偏差量を角度（deg）および長さ（μｍ）を単位とした毒低データである偏差量データとして、ハードディスク等に記憶する（処理Ｓ５０９：偏差量データ記憶工程）。
【０１３５】
以上のようにして、光学ユニット１７０の製造と、この製造された光学ユニットにおける液晶パネル１４１の姿勢に関するデータの取得とが実施される。この後に、この姿勢に関するデータと前記投写レンズ１６０に関するデータとに基づいて、光学ユニット１７０と投写レンズ１６０との最適な組み合わせを関数式等で表現することにより、簡単に確保できることになる。
【０１３６】
第３実施形態によれば、以下のような効果がある。
基準位置に対する液晶パネル１４１の調整位置の偏差量を取得し、測定データとして蓄積することができるので、例えば、予め個々の投写レンズ１６０の光学特性を取得しておくことにより、取得した液晶パネル１４１の偏差量と各投写レンズ１６０の光学特性との関係に基づいて、製造された光学装置１８０に対する適切な投写レンズ１６０を簡単に選択できる。このような組み合わせを採用することにより、光学装置１８０の製造効率および精度を向上できて、鮮明な投写画像を投写できる。
【０１３７】
また、レーザ光出力装置９５０からの射出光および反射ミラー９５２の表面で反射された反射光の位置を合致させるだけで、６軸位置調整ユニット７２０の液晶パネル保持部７２７の基準位置を簡単に把握できるため、基準位置からの調整位置の偏差量を、長さ「μｍ」と角度「ｄｅｇ」として簡単に取得できる。このため、偏差量の測定データが作業者にとって理解しやすいため作業性が向上する。
【０１３８】
[７．変形]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
前記第１，２実施形態では、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された合成光を直接ＣＣＤカメラ４１で検出することにより、各液晶パネル１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂの位置を調整していたが、例えば、投写レンズ１６０の後段にスクリーンを準備して、このスクリーン上の投影画像をＣＣＤカメラで間接的に検出するように構成してもよい。ただし、前記各実施形態の方が、位置調整装置２を小型化できる利点がある。
【０１３９】
また、前記第１，２実施形態の投写レンズ検査装置３において、光源から投写レンズ１６０を介して射出された画像光をミラー５２０で反射させる構成としていたが、ミラー５２０を配置しない直線光学系の構成としてもよい。要するに、投写レンズ検査装置３の構成は、各光学特性値を取得できれば特に限定されない。
【０１４０】
前記第１，２実施形態では、流動票６００を用いていたが、これには限られない。例えば、予め、投写レンズ１６０に所定の検査番号を付しておき、この検査番号と投写レンズ検査装置３で測定した光学特性値とを関連づけてコンピュータ７０等に記憶させておいてもよい。要するに、組み込まれる投写レンズ１６０と、この投写レンズ１６０の光学特性値とが関連づけられていればよい。
また、前記各実施形態において、投写レンズ１６０の光学特性値をバーコード６０１としてデータ化していたが、他の手段を用いてデータ化してもよい。
【０１４１】
また、前記第１，２実施形態において、ＣＣＤカメラ４１の構成は、図１７に示す構成としてもよい。すなわち、図１７に示すように、４台の各ＣＣＤカメラ４６は、ＣＣＤカメラ本体４７と、レンズ４８Ａが収納された筐体４８と、全反射ミラー４９Ａがクロスダイクロイックプリズム１５０の光束出射端面に対して４５°の角度で収納されたミラーユニット４９とを備える。
このようなＣＣＤカメラ４６では、クロスダイクロイックプリズム１５０から射出された光束をミラーユニット４９内に導入し、この導入した光束を全反射ミラー４９Ａで略直角に全反射する。この後、この全反射した光束を、レンズ４８Ａを介して、ＣＣＤカメラ本体４７で検出する。ここで、レンズ４８Ａが筐体４８に収納されるとともに、全反射ミラー４９Ａもミラーユニット４９に収納されるため、導入された光束が外部に漏れたり、外部光の影響を受けたりしないようになっている。以上のような構成とすれば、各ＣＣＤカメラ４６を完全に独立して機能させることができて、光束検出装置４０の構造を簡素化できる。
【０１４２】
また、前記各実施形態において、画像信号に応じて光変調を行う光変調装置として液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを採用したが、これに限られない。すなわち、光変調を行う光変調装置として、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外のものの位置調整用に本発明を採用してもよい。
【０１４３】
前記各実施形態において、光学装置１８０をプロジェクタ１００に組み込んだが、これには限らず、その他の光学機器に搭載してもよい。
【０１４４】
前記第３実施形態では、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を、液晶パネル１４１Ｇ、１４１Ｂ、１４１Ｒの順に行っていたが、これに限られず、３枚の液晶パネルを同時に位置調整するように構成してもよい。
【０１４５】
また、前記第３実施形態では、投写レンズ１６０を介して、拡大投影した画像をＣＣＤカメラ９１５で検出して調整していたが、これに限られない。すなわち、投写レンズを介さずに、直に光軸位置および光変調装置のアライメント調整を実施してもよい。
その他、本発明の実施時の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で、他の構造等としてもよい。
【０１４６】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、組み込まれる投写レンズの光学特性値に合わせて、合成光学系に対する各光変調装置の位置を高精度に調整した光学装置を得ることができるため、この光学装置と投写光学系とを組み合わせた際に、鮮明な投写画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態に係る光学装置を含むプロジェクタの構造を示す模式図である。
【図２】前記プロジェクタの要部の構造を示す外観斜視図である。
【図３】前記各実施形態における投写レンズを示す斜視図である。
【図４】前記各実施形態における光学装置を示す分解斜視図である。
【図５】前記投写レンズの検査装置を示す模式図である。
【図６】光変調装置の位置を調整する位置調整装置を示す側面図である。
【図７】前記位置調整装置を示す平面図である。
【図８】前記位置調整装置の位置調整機構を示す側面図である。
【図９】調整用光源を照射する部分を示す正面図である。
【図１０】前記位置調整装置の光束検出装置を示す平面図である。
【図１１】前記位置調整装置の光束検出装置を示す正面図であり、図１０の矢印XI−XIから見た図である。
【図１２】前記位置調整装置を制御するコンピュータを示す図である。
【図１３】取り込まれた画像等を表示する表示画面を示す図である。
【図１４】第１実施形態における位置調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１５】前記表示画面における基準パターンを示す図である。
【図１６】第２実施形態における位置調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１７】前記光束検出装置の変形例を示す平面図である。
【図１８】第３実施形態に係る位置調整システムを示す側面図である。
【図１９】前記位置調整システムを示す平面図である。
【図２０】前記位置調整システムの一部を示す側面図である。
【図２１】前記位置調整装置システムの液晶パネル保持部を示す図である。
【図２２】前記液晶パネル保持部の側面部分を示す図である。
【図２３】調整用光源およびレーザ光出力部の構造を示す模式図である。
【図２４】クロスダイクロイックプリズムの位置調整を示す図である。
【図２５】前記位置調整システムの投写部本体を構成する透過型スクリーンを示す図である。
【図２６】前記位置調整システムを制御するコンピュータを示す図である。
【図２７】前記液晶パネルの基準位置を取得する際の様子を示す図である。
【図２８】前記液晶パネルの基準位置を取得する際の様子を示す図である。
【図２９】前記位置調整システムの一部を拡大して示す図である。
【図３０】第３実施形態における液晶パネルの基準位置取得工程について説明するためのフローチャートである。
【図３１】光学ユニットの調整操作を説明するためのフローチャートである。
【図３２】前記クロスダイクロイックプリズムの位置調整を説明するためのフローチャートである。
【図３３】前記光学ユニットの光軸位置出しを説明するためのフローチャートである。
【図３４】前記クロスダイクロイックプリズムに対する液晶パネルの位置調整を行うフローチャートである。
【符号の説明】
２ 位置調整装置
４０ 光束検出装置
１００ プロジェクタ
１１１ 光源である光源装置
１２０ 色分離光学系
１４０ 電気光学装置
１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂ 光変調装置としての液晶パネル
１５０ 色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム
１５１ 光入射端面
１５２ 光出射端面
１６０ 投写光学系としての投写レンズ
１８０ 光学装置
６００ 流動票
７２０ ６軸位置調整ユニット（位置調整装置）
７２７ 液晶パネル保持部（保持部）
７５０ 設置台（台座）
９１５ ＣＣＤカメラ（光束検出装置）
９１６ ＣＣＤカメラ（光束検出装置） ９５０ レーザ光出力装置
９５２（９５２Ｒ，９５２Ｇ，９５２Ｂ） 反射ミラー（第２反射部材）
９６０ 三角ブロック（第１反射部材）
Claims (11)
- 複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面、および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光出射端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、
前記光学装置と組み合わされる投写光学系におけるバックフォーカス面の位置を含む光学特性を取得する光学特性取得手順と、
前記光変調装置の前記色合成光学系に対する基準位置を取得する基準位置取得手順と、
取得された前記バックフォーカス面の位置と前記基準位置との偏差量を算出する偏差量算出手順と、
前記光出射端面から射出された合成光を、光束検出装置にて直接、検出する合成光検出手順と、
この合成光検出手順で合成光を検出しながら、前記偏差量を加味して前記光変調装置の位置調整を行う光変調装置位置調整手順とを備えることを特徴とする光学装置の製造方法。 - 複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面、および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光出射端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、
前記光学装置と組み合わされる投写光学系におけるバックフォーカス面の位置を含む光学特性を取得する光学特性取得手順と、
前記光変調装置の前記色合成光学系に対する基準位置を取得する基準位置取得手順と、
取得された前記バックフォーカス面の位置と前記基準位置との偏差量を算出する偏差量算出手順と、
前記光出射端面から射出された合成光を前記光学装置と組み合わされる投写光学系とは異なる標準的な投写光学系にて投写し、投写された投写画像を、光束検出装置を用いて、、検出する合成光検出手順と、
この合成光検出手順で合成光を検出しながら、前記偏差量を加味して前記光変調装置の位置調整を行う光変調装置位置調整手順とを備えることを特徴とする光学装置の製造方法。 - 請求項１または請求項２に記載の光学装置の製造方法において、
前記光変調装置位置調整手順は、合成光を検出しながら前記光変調装置の位置調整を行った後、前記偏差量の分だけ該光変調装置を前記投写光学系の光軸方向に移動させることを特徴とする光学装置の製造方法。 - 請求項１に記載の光学装置の製造方法において、
前記光変調装置位置調整手順は、前記偏差量に基づいて前記光束検出装置の位置調整を行った後、前記光変調装置の位置調整を行うことを特徴とする光学装置の製造方法。 - 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光学装置の製造方法において、
前記光学特性取得手順は、組み合わされる投写光学系に応じて付された流動票に記録された光学特性を読みとることにより実施されることを特徴とする光学装置の製造方法。 - 複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光射出端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、
前記色合成光学系の光射出端面から射出された合成光を前記光学装置と組み合わされる投写光学系とは異なる標準的な投写光学系にて投写し、投写された投写画像を、光束検出装置を用いて検出する合成光検出工程と、この合成光を検出しながら前記光変調装置の位置調整を行う位置調整装置の保持部により保持された前記各光変調装置の前記色合成光学系に対する姿勢の調整を行う光変調装置姿勢調整工程と、この姿勢調整された各光変調装置を前記色合成光学系の光入射端面に固定する光変調装置固定工程とを備え、
前記光変調装置姿勢調整工程を実施する前に、前記位置調整装置の保持部の前記光束検出装置に対する基準位置を取得する基準位置取得工程が実施され、
前記光変調装置姿勢調整工程の実施に基づいて、前記取得された保持部の基準位置、および、前記光変調装置の姿勢調整後における前記保持部の位置である調整位置を比較して、前記基準位置に対する前記調整位置の偏差量を取得する偏差量取得工程と、
この取得した偏差量を測定データとして記憶する偏差量データ記憶工程とを備えることを特徴とする光学装置の製造方法。 - 複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置が取りつけられる複数の光入射端面および各光入射端面に入射した色光を合成して射出する光射出端面を有する色合成光学系とを備える光学装置を製造する光学装置の製造方法であって、
前記色合成光学系の光射出端面から射出された合成光を、光束検出装置にて直接、検出する合成光検出工程と、この合成光を検出しながら前記光変調装置の位置調整を行う位置調整装置の保持部により保持された前記各光変調装置の前記色合成光学系に対する姿勢の調整を行う光変調装置姿勢調整工程と、この姿勢調整された各光変調装置を前記色合成光学系の光入射端面に固定する光変調装置固定工程とを備え、
前記光変調装置姿勢調整工程を実施する前に、前記位置調整装置の保持部の前記光束検出装置に対する基準位置を取得する基準位置取得工程が実施され、
前記光変調装置姿勢調整工程の実施に基づいて、前記取得された保持部の基準位置、および、前記光変調装置の姿勢調整後における前記保持部の位置である調整位置を比較して、前記基準位置に対する前記調整位置の偏差量を取得する偏差量取得工程と、
この取得した偏差量を測定データとして記憶する偏差量データ記憶工程とを備えることを特徴とする光学装置の製造方法。 - 請求項６または請求項７に記載の光学装置の製造方法において、
前記基準位置取得工程は、前記色合成光学系が設置される台座の基準位置に設置された第１反射部材の表面に対してレーザ光射出部からレーザ光を略垂直に射出し、この射出光の第１反射部材での反射光を検出して、前記射出光および反射光の位置を合致させることにより前記レーザ光射出部の位置を特定するレーザ光射出部位置特定手順と、
前記位置調整装置の保持部に第２反射部材を保持させる第２反射部材保持手順と、
位置が特定された前記レーザ光射出部から、前記保持部に保持された第２反射部材に対してレーザ光を射出し、その反射光を前記光束検出装置で検出しながら、前記射出光および反射光の位置を合致させるように、前記保持部に保持された第２反射部材の姿勢を調整する第２反射部材姿勢調整手順と、
この第２反射部材が姿勢調整された際における前記保持部の位置を前記基準位置として取得する基準位置取得手順とを備えることを特徴とする光学装置の製造方法。 - 請求項６〜請求項８のいずれかに記載の光学装置の製造方法において、
前記偏差量取得手順は、前記偏差量の測定データを長さおよび角度を単位として取得することを特徴とする光学装置の製造方法。 - 請求項１〜請求項９のいずれかに記載の光学装置の製造方法により製造されることを特徴とする光学装置。
- 請求項１０に記載の光学装置を備えることを特徴とするプロジェクタ。
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