JPH11178014A - 液晶プロジェクタ光学モジュールの調整装置および検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネルの調整組立において、効率と精度
の向上を図る。 【解決手段】 液晶パネル１１に映出したテストパター
ン像を投射し、第１のＣＣＤカメラ２７で透過型スクリ
ーン２６上の十字線Ａ１，Ａ２を撮像し、第１の画像処
理部２９で求めた座標を中央演算処理部２４に送出す
る。６軸ロボット２１を制御し、液晶パネル１１をプリ
ズム１２の出射面に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ
回転方向でアライメントする。６軸ロボット２１により
液晶パネル１１をＺ軸方向にステップ移動させながら、
第２のＣＣＤカメラ２８で格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ
４を撮像し、第２の画像処理部３０で求めたコントラス
ト値を中央演算処理部２４に送出する。コントラスト値
のピークに対応するステップナンバーに基づいて液晶パ
ネル１１をＺ軸方向およびα回転方向、β回転方向でア
ライメントする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３板方式の液晶プ
ロジェクタの光学モジュールの調整装置および検査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】３板方式の液晶プロジェクタの光学モジ
ュールは、ＲＧＢ３枚の液晶パネルとダイクロイックプ
リズムと投射レンズを備えている。同一位置の画素につ
いて、Ｒの液晶パネルによるＲ像とＧの液晶パネルによ
るＧ像とＢの液晶パネルによるＢ像とはプリズムの出射
面において高精度と一致している必要がある。また、投
射像のぼやけを生じないように３枚の液晶パネルそれぞ
れの位置が投射レンズのバックフォーカスに高精度に一
致している必要がある。光学モジュールの組み立て工程
において、各液晶パネルのプリズム出射面に対する位置
決めを行うのにＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ回転方向で
の３軸のアライメント（レジストレーション）を行うと
ともに、各液晶パネルの投射レンズのバックフォーカス
に対する位置決めを行うのにＺ軸方向およびα回転方
向、β回転方向での３軸のアライメント（フォーカス調
整）を行うが、これら６軸でのアライメントはμｍオー
ダーできわめて高精度に行わなければならない。

【０００３】図８は、従来において、液晶プロジェクタ
の光学モジュールの液晶パネルのアライメントの様子を
概略的に示したものである。図８において、１００は液
晶プロジェクタ、１０１はテストパターン発生部、１０
２はスクリーンである。テストパターン発生部１０１で
生成した所定のテストパターン像のデータを液晶プロジ
ェクタ１００に入力し、液晶プロジェクタ１００の投射
レンズからそのテストパターン像をスクリーン１０２に
投射する。作業者はスクリーン１０２に投影されたテス
トパターン像を目視観察して、３枚の液晶パネルの６軸
方向でのアライメントを手動で行う。

【０００４】アライメントが終了し組み立てが完了した
液晶プロジェクタ１００に対して、図８と同様にして目
視検査を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来にお
いては、３枚の液晶パネルの６軸アライメントは投影さ
れたテストパターン像を目視で観察しながら手動で調整
を行うものであり、組み立て完了品のテストも目視で検
査するものであったので、作業者の経験と勘に頼る部分
が大きい。そのため、作業に多大な時間を要する。ま
た、作業者の疲労やミスにより精度が変動し、品質低下
をもたらす可能性がある。当然にコストアップも招来し
ているし、生産性向上のネックとなっている。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みて創案され
たものであって、液晶プロジェクタの光学モジュールの
調整組立および検査において、効率と精度の向上を図る
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
液晶プロジェクタ光学モジュールの調整装置は、３板方
式の液晶プロジェクタのＲＧＢの各液晶パネルを把持す
るロボットなどの位置調整機構と、液晶プロジェクタよ
り投影されたテストパターン像を撮像するＣＣＤカメラ
などの撮像手段と、光軸に対する垂直面内でのテストパ
ターン像の座標およびコントラスト値を演算する手段
と、演算された座標およびコントラスト値から補正量を
算出する手段と、その補正量に基づいて前記位置調整機
構を制御する手段とを備えている。従来の技術の場合の
ように作業者の経験と勘に頼るのでなく、つまり、テス
トパターン像の状態を目視観察するのでもなければ、液
晶パネルの調整を手動で行うのでもなく、光学式・電子
式に自動的な処理を行って、液晶パネルの位置調整を自
動的に行うので、効率と精度の向上が図られる。

【０００８】本発明に係る請求項２の液晶プロジェクタ
光学モジュールの調整装置は、上記請求項１において、
テストパターン像は、対角角部の２つの十字線と上下左
右の４つ格子縞とであり、２つの十字線の各交点の座標
を算出するとともに、各格子縞の輝度変化のコントラス
ト値を算出するように構成したものである。座標算出お
よびコントラスト値算出を高精度に行える。

【０００９】本発明に係る請求項３の液晶プロジェクタ
光学モジュールの検査装置は、液晶プロジェクタより投
射されたテストパターン像を撮像する手段と、そのテス
トパターン像のコントラスト値を演算する手段と、前記
撮像手段を光軸方向に沿ってステップ移動させる手段
と、そのステップ移動ごとに前記のコントラスト値を記
憶する手段と、記憶したコントラスト値のうち最大のも
のが許容範囲内か否かを判断する手段とを備えている。
従来の技術の場合のように作業者の経験と勘に頼るので
なく、つまり、テストパターン像の状態を目視観察する
のでなく、光学式・電子式に自動的な処理を行って、投
射レンズのバックフォーカスに正しく液晶パネルが位置
しているかどうかの検査を自動的に行うので、効率と精
度の向上が図られる。また、液晶プロジェクタは拡大投
影するものなので、投影テストパターン像を撮像する撮
像手段の方をステップ移動する方が、液晶プロジェクタ
をステップ移動させるよりも空間分解能が高くなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶プロジェ
クタ光学モジュールの調整装置・検査装置の実施の形態
を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】〔実施の形態１〕図１は実施の形態１に係
る液晶プロジェクタ光学モジュールの調整装置の概略構
成図である。この調整装置は液晶パネルの接合機能も有
している。図１においては、ＲＧＢ３枚の液晶パネルの
うち１枚の液晶パネルについて示している。調整対象の
液晶プロジェクタの光学モジュール１０の主要部は、液
晶パネル１１とプリズム（ダイクロイックプリズム）１
２と投射レンズ１３とである。

【００１２】液晶パネル１１は、組み立て前の段階にお
いて、プリズム１２に対して、図２に示すように、Ｘ軸
方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向で位置調整するとともに、Ｘ
軸まわりのα回転方向、Ｙ軸まわりのβ回転方向、Ｚ軸
まわりのθ回転方向で角度調整する必要がある。Ｚ軸は
光軸に平行な方向となっている。この６軸調整は３枚の
液晶パネルのそれぞれについて個別的に行う。そして、
各調整が完了した状態で各液晶パネルをプリズムに対し
て位置決め状態で固定するのである。

【００１３】１つの液晶パネル１１がパルスモータを駆
動源とする６軸ロボット２１のマニピュレータのチャッ
クに把持されており、６軸ロボット２１は６軸ロボット
制御部２２によって６軸調整されるようになっている。
６軸ロボット２１は特許請求の範囲にいう「位置調整機
構」の一例である。１つの液晶パネル１１に対してテス
トパターン像の画像信号を送出するテストパターン発生
部２３が接続されている。ＲＧＢそれぞれの３枚の液晶
パネル１１に対して、前記の６軸ロボット２１、６軸ロ
ボット制御部２２、テストパターン発生部２３がそれぞ
れ個別的に設けられている。３つの６軸ロボット制御部
２２およびテストパターン発生部２３がそれぞれ中央演
算処理部２４によって制御されるように構成されてい
る。

【００１４】投射レンズ１３から投射されるテストパタ
ーン像として、図３に示すように、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向
の位置測定とθ回転方向の角度測定のための対角角部に
おける十字線Ａ１，Ａ２と、Ｚ軸方向の位置測定とα回
転方向、β回転方向の角度測定のための上下および左右
の格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を用いるものとする。
これらのテストパターン像はテストパターン発生部２３
で生成される。

【００１５】光学モジュール１０の投射レンズ１３に対
向してテストパターン測定部２５が配置されている。テ
ストパターン測定部２５は、投射レンズ１３から投射さ
れる十字線Ａ１，Ａ２を映し出す透過型スクリーン２６
と、透過型スクリーン２６に映し出された十字線Ａ１，
Ａ２を撮像する第１のＣＣＤカメラ２７と、投射レンズ
１３から投射される格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を直
接に撮像する第２のＣＣＤカメラ２８とから構成されて
いる。第１のＣＣＤカメラ２７は十字線Ａ１，Ａ２を個
別的に撮像するため２つ設けられている。第２のＣＣＤ
カメラ２８は格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を個別的に
撮像するため４つ設けられている。第１のＣＣＤカメラ
２７は十字線を拡大して撮像するための撮像レンズを備
えている。これに対して第２のＣＣＤカメラ２８は撮像
レンズを有していない。第１のＣＣＤカメラ２７は第１
の画像処理部２９に接続され、第２のＣＣＤカメラ２８
は第２の画像処理部３０に接続されている。第１および
第２の画像処理部２９，３０はそれぞれ中央演算処理部
２４に接続されている。プリズム１２に対して位置調整
・角度調整が完了した３枚の液晶パネルを接着等により
固定するための接合装置３１と、この接合装置３１を制
御するための接合装置制御部３２が設けられ、接合装置
制御部３２は中央演算処理部２４に接続されている。

【００１６】図４は十字線Ａ１，Ａ２の詳しい構成を示
す。十字線Ａ１と十字線Ａ２とは同じ構成となってい
る。液晶パネル１１の１画素分の線幅をもつ縦ライン４
１ａと横ライン４１ｂとがそれぞれの中点において直角
に交差している。また、２画素分の線幅をもつ縦ライン
４２ａが１画素分の縦ライン４１ａの左側に同じ高さ範
囲で位置し、２画素分の線幅をもつ横ライン４２ｂが１
画素分の横ライン４１ｂの上側に同じ長さ範囲で位置し
ている。さらに、３画素分の線幅をもつ縦ライン４３ａ
が１画素分の縦ライン４１ａの右側に同じ高さ範囲で位
置し、３画素分の線幅をもつ横ライン４３ｂが１画素分
の横ライン４１ｂの下側に同じ長さ範囲で位置してい
る。

【００１７】第１のＣＣＤカメラ２７で撮像し第１の画
像処理部２９で位置計測を行う最終の対象は線幅が１画
素分の縦ライン４１ａ・横ライン４１ｂの十字線である
が、液晶パネル１１の初期の位置決め精度が悪くて第１
のＣＣＤカメラ２７の視野範囲に１画素分の十字線が入
ってこないうちは、線幅が２画素分の十字線あるいは３
画素分の十字線を対象として位置計測を行う。

【００１８】図５の（ａ）に示すように、格子縞Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は同じパターンであり、複数の縦ライ
ンが互いに平行に並び、１つの縦ラインの線幅は液晶パ
ネル１１の１画素分であり、隣接する縦ラインどうしの
間隔も１画素分となっている。

【００１９】次に、動作を説明する。

【００２０】まず、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびθ回転方
向の位置決め動作について説明する。中央演算処理部２
４がテストパターン発生部２３を駆動して、テストパタ
ーン発生部２３で生成した図３に示すようなテストパタ
ーン像のデータを光学モジュール１０の液晶パネル１１
に送出する。液晶パネル１１はテストパターン像のデー
タに応じたパターン像を映出する。図示しない光源から
の光が液晶パネル１１を透過し、液晶パネル１１上のパ
ターン像をプリズム１２および投射レンズ１３を介して
投射し、透過型スクリーン２６上に十字線Ａ１，Ａ２を
映出する。２つの第１のＣＣＤカメラ２７により十字線
Ａ１，Ａ２を撮像し、それぞれの撮像データを各第１の
画像処理部２９に送出する。各第１の画像処理部２９
は、十字線Ａ１，Ａ２の線幅１画素分の縦ライン４１ａ
の上下両端の水平位置２箇所の座標および横ライン４１
ｂの左右両端の垂直位置２箇所の座標を検出し、それに
基づいて縦ライン４１ａと横ライン４１ｂとの１画素分
の交点４１ｃの座標を演算し、十字線Ａ１，Ａ２それぞ
れについてのパターン中心の座標データを中央演算処理
部２４にフィードバックする。中央演算処理部２４は、
その２つのパターン中心の座標データに基づいて、所定
基準からのＸ軸方向、Ｙ軸方向の位置ずれ量とθ回転方
向のずれ角度を算出し、６軸ロボット制御部２２に対し
てＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ回転方向の補正量を送出し、
６軸ロボット２１を制御する。６軸ロボット２１は各補
正量に従って、把持している液晶パネル１１のＸ軸方
向、Ｙ軸方向での位置補正とθ回転方向での角度補正を
行う。以上のフィードバック動作の繰り返しにより、液
晶パネル１１をプリズム１２の出射面に対してＸ軸方
向、Ｙ軸方向およびθ回転方向で所定基準にアライメン
トする。

【００２１】透過型スクリーン２６に映出された十字線
Ａ１，Ａ２を撮像する第１のＣＣＤカメラ２７は撮像レ
ンズ付きのものであるが、その理由は、液晶パネル１１
の１画素をＣＣＤ素子の約１０画素で撮像するようにし
てあり、液晶パネル１１のＸ軸方向およびＹ軸方向の位
置を１／１０画素以下の精度で計測することにより、計
測精度を高いものとするためである。また、このように
するために十字線Ａ１，Ａ２を透過型スクリーン２６に
映出するようにしてある。

【００２２】次に、Ｚ軸方向とα回転方向、β回転方向
の位置決め動作について説明する。中央演算処理部２４
から６軸ロボット制御部２２を介して６軸ロボット２１
を制御して、液晶パネル１１をプリズム１２から離れる
側にＺ軸方向での調整範囲の限界まで移動させる。液晶
パネル１１からプリズム１２および投射レンズ１３を介
して投射された格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を４つの
第２のＣＣＤカメラ２８により撮像し、それぞれの撮像
データを各第２の画像処理部３０に送出する。各第２の
画像処理部３０は、図５に示すように格子縞に対して輝
度走査５１を行い、格子縞の画像データの輝度変化の最
大値と最小値との差であるコントラスト値５２を算出
し、そのコントラスト値のデータを中央演算処理部２４
にフィードバックする。中央演算処理部２４はそのコン
トラスト値のデータを記憶する。中央演算処理部２４は
６軸ロボット制御部２２を介して６軸ロボット２１を１
ステップ分だけＺ軸方向に移動させる。つまり液晶パネ
ル１１をプリズム１２に対して１ステップ分だけ近づけ
る。そして、以上のフィードバック動作を繰り返す。こ
の場合に、投射レンズ１３の設定を一定にして同じ焦点
面で格子縞のコントラスト値を計測できるようにするた
め、第２のＣＣＤカメラ２８としては撮像レンズを用い
ておらず、また格子縞は透過型スクリーンには映出しな
いようにしているのである。中央演算処理部２４には各
ステップごとのコントラスト値５２のデータが蓄積され
る。その蓄積されたデータの様子を図６に示す。トラッ
キング軸はＺ軸であり、各ステップごとのコントラスト
値５２の変化が示されている。焦点が最も合ったときに
コントラスト値が最大を示す。中央演算処理部２４にお
いてコントラスト値５２のピーク５３を求め、ピークに
対応するトラッキング軸（Ｚ軸）でのステップナンバー
を求める。そのピークに対応するステップナンバーは、
４つの格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を４つの第２のＣ
ＣＤカメラ２８で撮像していることから、４つのステッ
プナンバーがある。Ｚ軸方向での合焦位置については４
つ格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４に関するステップナン
バーの平均値を求め、α回転方向での合焦位置について
は上下の２つの格子縞Ｂ１，Ｂ２に関するステップナン
バーの差（傾き）を求め、β回転方向での合焦位置につ
いては左右の２つの格子縞Ｂ３，Ｂ４に関するステップ
ナンバーの差（傾き）を求める。そして、求めた平均値
と差（傾き）に基づいてＺ軸方向、α回転方向、β回転
方向の補正量を算出し、６軸ロボット制御部２２に対し
て各補正量を送出し、６軸ロボット２１を制御する。６
軸ロボット２１は各補正量に従って、把持している液晶
パネル１１のＺ軸方向での位置補正とα回転方向および
β回転方向での角度補正を行う。以上のフィードバック
動作の繰り返しにより、液晶パネル１１をプリズム１２
の出射面に対してＺ軸方向およびα回転方向、β回転方
向で所定基準にアライメントする。

【００２３】以上のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ回転方
向でのアライメントとＺ軸方向およびα回転方向、β回
転方向でのアライメントは、３板方式の液晶プロジェク
タのＲＧＢ３枚の液晶パネルのそれぞれについて順次に
切り換えて実行する。この場合に、各液晶パネルを把持
する６軸ロボットおよび６軸ロボット制御部は個別のも
のであるが、テストパターン発生部２３、中央演算処理
部２４、第１のＣＣＤカメラ２７、第１の画像処理部２
９、第２のＣＣＤカメラ２８、第２の画像処理部３０は
共用する。

【００２４】ＲＧＢ３枚の液晶パネルのプリズム１２の
出射面に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ回転方向で
のアライメントすなわちレジストレーション（すり合わ
せ）により、スクリーン上に投影される像の各１画素に
ついてのＲＧＢの各像の位置ずれに起因した色ずれがな
くされ、コンバーゼンスの調整が行われる。また、Ｚ軸
方向およびα回転方向、β回転方向でのアライメントに
よりプリズム１２に対する３つの液晶パネルの相対的位
置関係（間隔と平行性）が適正化され、フォーカスの調
整および片ぼけ防止が行われる。それぞれのアライメン
トはμｍオーダーで行われる。

【００２５】以上のようにして６軸でのプリズム１２に
対する３枚の液晶パネルのアライメントが終了すると、
中央演算処理部２４は接合装置制御部３２を介して接合
装置３１を駆動し、３枚の液晶パネルを所定の部位に接
着等で接合し固定する。この接合作業に当たっては、３
枚の液晶パネルを個別的に把持している３つの６軸ロボ
ットによる各液晶パネルの位置決め状態を保持したまま
接合を行う。接合が完了したのちは、各６軸ロボットを
各液晶パネルから離す。

【００２６】本実施の形態１に係る液晶プロジェクタ光
学モジュールの調整装置においては、従来の技術の場合
のように作業者の経験と勘に頼るのでなく、つまり、テ
ストパターン像の状態を目視観察するのでもなければ、
液晶パネルの調整を手動で行うのでもなく、光学式・電
子式に自動的な処理を行って、３枚の液晶パネルの位置
調整および接合を自動的に行うので、効率と精度の向上
が図られる。

【００２７】本実施の形態１においてはアライメント終
了後の３枚の液晶パネルの接合を自動的に行うように構
成したが、本発明はこれに限定するものではなく、手動
にて接合を行うようにしてもよい。

【００２８】〔実施の形態２〕図７は実施の形態２に係
る液晶プロジェクタ光学モジュールの検査装置の概略構
成図である。これは、組み立ての完了した液晶プロジェ
クタ６０を対象としてその光学モジュールのフォーカス
検査を行うものである。すなわち、投射レンズのバック
フォーカスに液晶パネルが丁度位置しているかどうかの
検査を行う。

【００２９】液晶プロジェクタ６０の液晶パネル６１に
対してテストパターン像の画像信号を送出するテストパ
ターン発生部６２が接続されている。テストパターン発
生部６２は中央演算処理部６３によって制御されるよう
に構成されている。テストパターン発生部６２で生成さ
れるテストパターン像としては、図３におけるような上
下および左右の格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４である。

【００３０】検査対象の液晶プロジェクタ６０は所定位
置に取り付けられて位置固定されるが、その液晶プロジ
ェクタ６０の投射レンズ（図示せず）に対向してテスト
パターン測定部６４が配置されている。テストパターン
測定部６４は、液晶プロジェクタ６０の投射レンズから
投射される格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を直接に撮像
する４つのＣＣＤカメラ６５と、テストパターン測定部
６４をＣＣＤカメラ６５ごと光軸に沿ったＺ軸方向にス
テップ移動させるためのパルスモータを駆動源とする直
動テーブル６６とから構成されている。ＣＣＤカメラ６
５は撮像レンズを有していない。ＣＣＤカメラ６５は画
像処理部６７に接続され、画像処理部６７は中央演算処
理部６３に接続されている。直動テーブル６６を制御す
るための直動テーブル制御部６８も中央演算処理部６３
に接続されている。６９は中央演算処理部６３に接続さ
れた表示モニタである。

【００３１】次に、動作を説明する。

【００３２】液晶プロジェクタ６０の液晶パネル６１の
像ｃは拡大投影されて像ｃ′となる。液晶パネル６１と
投射レンズ（図示せず）の主点との距離をａ、投射像
ｃ′と投射レンズの主点との距離をｂ、投射レンズの焦
点距離をｆ、倍率をｍとすると、周知のとおり、 １／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（１） ｍ＝ｂ／ａ＝ｃ′／ｃ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（２） が成り立つ。

【００３３】液晶プロジェクタ６０において投射レンズ
のバックフォーカスに液晶パネル６１が位置していない
と、投影像ｃ′はぼけた状態となる。中央演算処理部６
３から直動テーブル制御部６８を制御して直動テーブル
６６をＺ軸方向でステップ移動させると、ＣＣＤカメラ
６５により格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を撮像した像
のコントラスト値が変化する。コントラスト値が最大の
ときに、上記の（１），（２）式が成り立つが、このと
きの最大コントラスト値が所定値以上であれば液晶パネ
ル６１は投射レンズのバックフォーカスに位置している
ことになるが、所定値未満であればバックフォーカスか
らずれていることになる。

【００３４】中央演算処理部６３がテストパターン発生
部６２を駆動して、テストパターン発生部６２で生成し
たテストパターン像のデータを液晶プロジェクタ６０の
液晶パネル６１に送出する。液晶パネル６１はテストパ
ターン像のデータに応じたパターン画像を映出する。そ
れは４つの格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４である。

【００３５】中央演算処理部６３から直動テーブル制御
部６８を介して直動テーブル６６を制御して、テストパ
ターン測定部６４ごと４つのＣＣＤカメラ６５を液晶プ
ロジェクタ６０から離れる側にＺ軸方向での調整範囲の
限界まで移動させる。投射された格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ
３，Ｂ４を４つのＣＣＤカメラ６５により撮像し、それ
ぞれの撮像データを画像処理部６７に送出する。画像処
理部６７は、図５に示すように格子縞に対して輝度走査
５１を行い、格子縞の画像データの輝度変化の最大値と
最小値との差であるコントラスト値５２を算出し、その
コントラスト値のデータを中央演算処理部６３にフィー
ドバックする。中央演算処理部６３はそのコントラスト
値のデータを記憶する。中央演算処理部６３は直動テー
ブル制御部６８を介して直動テーブル６６を１ステップ
分だけＺ軸方向に移動させる。つまりＣＣＤカメラ６５
を液晶プロジェクタ６０に対して１ステップ分だけ近づ
ける。そして、以上のフィードバック動作を繰り返す。
中央演算処理部６３には各ステップごとのコントラスト
値５２のデータが蓄積される。その蓄積されたデータの
様子は図６と同じである。焦点が最も合ったときにコン
トラスト値が最大を示す。中央演算処理部６３において
コントラスト値５２のピーク５３を求め、ピークに対応
するトラッキング軸（Ｚ軸）でのステップナンバーを求
める。そのピークに対応するステップナンバーは、４つ
の格子縞Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を４つのＣＣＤカメラ
６５で撮像していることから、４つのステップナンバー
がある。Ｚ軸方向での合焦位置については４つ格子縞Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４に関するステップナンバーの平均
値を求め、α回転方向での合焦位置については上下の２
つの格子縞Ｂ１，Ｂ２に関するステップナンバーの差
（傾き）を求め、β回転方向での合焦位置については左
右の２つの格子縞Ｂ３，Ｂ４に関するステップナンバー
の差（傾き）を求める。そして、求めた平均値と差（傾
き）が許容範囲内か否かを判断する。このようにして測
定された結果は表示モニタ６９に表示される。オペレー
タはその表示内容を見て、検査対象の液晶プロジェクタ
６０がバックフォーカスの合ったものか否かの判断を下
す。

【００３６】本実施の形態２に係る液晶プロジェクタ光
学モジュールの検査装置においては、従来の技術の場合
のように作業者の経験と勘に頼るのでなく、つまり、テ
ストパターン像の状態を目視観察するのでなく、光学式
・電子式に自動的な処理を行って、投射レンズのバック
フォーカスに正しく液晶パネルが位置しているかどうか
の検査を自動的に行うので、効率と精度の向上が図られ
る。

【００３７】上記のステップ移動に関して、ＣＣＤカメ
ラ６５の方を固定し、液晶プロジェクタ６０の方をステ
ップ移動させることも考えられる。しかし、液晶プロジ
ェクタ６０は拡大投影するものであるため、（２）式の
ｍ＞１であり、 ｂ＝ｍ・ａ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（３） ｂ＞ａ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（４） である。すなわち、ＣＣＤカメラ６５の方をステップ移
動させた方が寸法ｂ内でより多くのステップ段数をとる
ことができ、検出の空間分解能をｍ倍にする。

【００３８】なお、上記の各実施の形態においてはプリ
ズム合成式の３板方式液晶プロジェクタを対象とした
が、本発明はこれに限定するものではなく、ミラー合成
式の３板方式液晶プロジェクタに適用してもよい。ま
た、座標検出のためのテストパターン像として十字線を
用い、コントラスト値検出のためのテストパターン像と
して格子縞を用いたが、これに限定する必要はなく、任
意の幾何学的または非幾何学的な模様を採用し得る。撮
像手段としてはＣＣＤカメラ以外のものを利用してもよ
い。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係る請求項１の液晶プロジェク
タ光学モジュールの調整装置によれば、投影されたテス
トパターン像を撮像し、その座標およびコントラスト値
を演算し、さらに補正量を算出し、補正量に基づいて液
晶パネルの位置調整を行うので、従来のように目視観察
や手動調整といった作業者の経験と勘に頼る必要がなく
なる。すなわち、光学式・電子式に自動的な処理を行っ
て液晶パネルの位置調整を自動的に行うので、効率向上
および精度向上を図ることができ、生産性のアップによ
りコストダウンを期することができる。

【００４０】本発明に係る請求項２の液晶プロジェクタ
光学モジュールの調整装置によれば、対角角部の２つの
十字線の各交点の座標を算出するとともに、上下左右の
４つの格子縞の輝度変化のコントラスト値を算出するの
で、座標算出およびコントラスト値算出が高精度なもの
になる。

【００４１】本発明に係る請求項３の液晶プロジェクタ
光学モジュールの検査装置によれば、撮像手段を光軸方
向に沿ってステップ移動させながら、投射されたテスト
パターン像を撮像し、そのステップ移動ごとのコントラ
スト値のうち最大のものが許容範囲内か否かを判断する
ようにしたので、従来のように目視観察や手動調整とい
った作業者の経験と勘に頼る必要がなくなる。すなわ
ち、光学式・電子式に自動的な処理を行って、投射レン
ズのバックフォーカスに正しく液晶パネルが位置してい
るかどうかの検査を自動的に行うので、効率向上および
精度向上を図ることができる。また、液晶プロジェクタ
をステップ移動するのではなく、撮像手段の方をステッ
プ移動するので空間分解能を高くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶プロジェクタ
光学モジュールの調整装置の概略構成図

【図２】実施の形態１における液晶パネルのアライメン
トの方向の説明図

【図３】実施の形態１において用いるテストパターン像
の概略図

【図４】実施の形態１におけるテストパターン像の１つ
である十字線の詳しい構成図

【図５】実施の形態１，２におけるテストパターン像の
１つである格子縞の輝度走査とコントラスト値との説明
図

【図６】実施の形態１，２においてステップ移動で中央
演算処理部に蓄積されたコントラスト値を示すグラフ

【図７】実施の形態２に係る液晶プロジェクタ光学モジ
ュールの検査装置の概略構成図

【図８】従来における液晶プロジェクタの光学モジュー
ルの液晶パネルのアライメントの様子の概略説明図

【符号の説明】

１０……光学モジュール １１……液晶パネル １２……プリズム １３……投射レンズ ２１……６軸ロボット（位置調整機構） ２２……６軸ロボット制御部 ２３……テストパターン発生部 ２４……中央演算処理部 ２５……テストパターン測定部 ２６……透過型スクリーン ２７……第１のＣＣＤカメラ ２８……第２のＣＣＤカメラ ２９……第１の画像処理部 ３０……第２の画像処理部 ３１……接合装置 ３２……接合装置制御部 ６０……液晶プロジェクタ ６１……液晶パネル ６２……テストパターン発生部 ６３……中央演算処理部 ６４……テストパターン測定部 ６５……ＣＣＤカメラ ６６……直動テーブル ６７……画像処理部 ６８……直動テーブル制御部 ６９……表示モニタ Ａ１，Ａ２……テストパターン像としての十字線 Ｂ１〜Ｂ４……テストパターン像としての格子縞

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３板方式の液晶プロジェクタの各液晶パ
   ネルを把持する位置調整機構と、液晶プロジェクタより
   投影されたテストパターン像を撮像する手段と、そのテ
   ストパターン像の座標およびコントラスト値を演算する
   手段と、演算された座標およびコントラスト値から補正
   量を算出する手段と、その補正量に基づいて前記位置調
   整機構を制御する手段とを備えている液晶プロジェクタ
   光学モジュールの調整装置。
2. 【請求項２】 テストパターン像は、対角角部の２つの
   十字線と上下左右の４つ格子縞とであり、２つの十字線
   の各交点の座標を算出するとともに、各格子縞の輝度変
   化のコントラスト値を算出するように構成してある請求
   項１に記載の液晶プロジェクタ光学モジュールの調整装
   置。
3. 【請求項３】 液晶プロジェクタより投射されたテスト
   パターン像を撮像する手段と、そのテストパターン像の
   コントラスト値を演算する手段と、前記撮像手段を光軸
   方向に沿ってステップ移動させる手段と、そのステップ
   移動ごとに前記のコントラスト値を記憶する手段と、記
   憶したコントラスト値のうち最大のものが許容範囲内か
   否かを判断する手段とを備えている液晶プロジェクタ光
   学モジュールの検査装置。