KR20020092452A

KR20020092452A - 광변조 장치의 위치 조정 장치 및 광변조 장치의 위치조정 방법

Info

Publication number: KR20020092452A
Application number: KR1020027014373A
Authority: KR
Inventors: 기타바야시마사시; 고지마고이치
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2002-12-11
Also published as: US6894841B2; JP3646716B2; JPWO2002069019A1; CN1311274C; KR100493226B1; US20040095652A1; WO2002069019A1; CN1457447A; TW528913B

Abstract

빔 스플리터(beam splitter)(451)를 거쳐서 CCD 카메라(41)에 의해 크로스 다이클로익 프리즘(cross dichroic prism)(150)으로부터 사출된 광속(luminous flux)을 직접 페치할 수 있는 광속 검출 장치(40)를 포함하는 위치 조정 장치에 있어서, 종래의 투사용 스크린을 이용하지 않고서 위치가 조정될 수 있기 때문에 위치 조정 장치의 크기가 대폭 소형화될 수 있고, 위치 조정 장치를 설치하기 위한 점유 공간이 덜 필요하기 때문에 작업 영역이 효율적으로 이용될 수 있다.

Description

광변조 장치의 위치 조정 장치 및 광변조 장치의 위치 조정 방법{DEVICE AND METHOD FOR POSITIONAL ADJUSTMENT OF LIGHT MODULATOR}

종래부터, 복수의 색광을 화상 정보에 따라 각 색광마다 변조하는 복수의 광변조 장치(액정 패널)와, 각 광변조 장치에 의해 변조된 색광을 합성하는 색합성 광학계(크로스 다이클로익 프리즘)와, 이 색합성 광학계에 의해 합성된 광속을 확대 투사하여 투사 화상을 형성하는 투사 광학계(투사 렌즈)를 구비한 프로젝터가 이용되고 있다.

이러한 프로젝터로서는, 예를 들면 광원으로부터 사출된 광속을 다이클로익미러에 의해서 RGB의 3색의 색광으로 분리하고, 3장의 액정 패널에 의해 각 색광마다 화상 정보에 따라 변조하고, 변조후의 광속을 크로스 다이클로익 프리즘에 의해 합성하고, 투사 렌즈를 거쳐서 컬러 화상을 확대 투사하는, 소위 3판식의 프로젝터가 알려져 있다.

이러한 프로젝터에 의해 선명한 투사 화상을 얻기 위해서는, 각 액정 패널사이에서의 화소 어긋남, 투사 렌즈로부터의 거리의 어긋남의 발생을 방지하기 위해서, 프로젝터의 제조시에 있어서는 각 액정 패널사이 상호의 포커스 얼라인먼트 조정을 고정밀도로 실행하지 않으면 안된다.

여기서, 포커스 조정이라는 것은 각 액정 패널을 투사 렌즈의 백포커스의 위치에 정확하게 배치하기 위한 조정을 말하며, 얼라인먼트(정렬) 조정이라는 것은 각 액정 패널의 화소를 일치시키기 위한 조정을 말하며, 이하의 설명에 있어서도 마찬가지이다.

그리고, 종래부터 액정 패널의 포커스 얼라인먼트 조정은 3장의 액정 패널, 크로스 다이클로익 프리즘 및 투사 렌즈를 포함하는 광학 유닛을 조정 대상으로 하여, [1] 각 액정 패널의 화상 형성 영역에 광속을 입사시키고, [2] 크로스 다이클로익 프리즘 및 투사 렌즈를 거친 투사 화상을 스크린상에 표시하고, [3] 스크린상의 투사 화상의 반사광을 소정 위치에서 고정된 CCD 카메라 등의 광속 검출 장치에 의해 촬상하고, [4] CCD 카메라에 의해 검출되는 각 액정 패널의 포커스, 화소 위치 등을 확인하면서, 각 액정 패널의 상대 위치를 위치 조정 기구에 의해 조정하고 있었다. 즉, 스크린상에 투사되는 화상의 위치를 기준으로 하여, 각 액정 패널의위치를 조정하고 있었다.

이와 같이, 스크린상에 화상을 투사하는 형태로서는 종래, 광학 유닛과 스크린을 투사 렌즈의 광축을 따라 배치하고, 광학 유닛으로부터의 투사광을 직접 스크린에 투사시키는 것(종래예 1)이나, 액정 패널과 프리즘을 통과한 제 1 방향을 따른 광원의 광을 제 1 방향과는 다른 제 2 방향으로 반사시키는 반사 장치와, 이 반사 장치에 의해 제 2 방향을 따라 반사된 광원의 광을 투사하는 스크린을 구비한 것(일본국 특허공개 제 2000-147654호 공보; 종래예 2)이 있다.

그러나, 종래예 1에서는 스크린상에 화상을 투사할 뿐만 아니라, 광학 유닛과 스크린을 투사 렌즈의 광축을 따라 직선상에 배치하기 때문에, 스크린으로서는 큰 사이즈의 것이 필요하게 되어, 장치 전체가 대형으로 된다.

또, 종래예 2에서는 반사 장치에 의해 미러를 거쳐 투사 렌즈로부터 투사되는 광을 반사시키는 것에 의해서, 종래예 1에 비해 스크린을 작게 할 수 있지만, 스크린을 이용하는 것에 변함은 없어, 장치 전체를 소형화하는 데에는 한계가 있다.

따라서, 어떠한 경우라도 스크린이 필요하게 되는 것에 의해서, 장치가 대규모로 된다고 하는 문제가 있어, 그 해결이 요망되고 있다.

본 발명의 목적은 장치 전체를 현저히 소형화할 수 있는 광변조 장치의 위치 조정 장치 및 광변조 장치의 위치 조정 방법을 제공하는 것이다.

발명의 개시

본 발명은 종래 이용되고 있던 스크린을 사용하지 않고서 광변조 장치 상호의 위치 조정을 실행하는 것에 의해서, 상기 목적을 달성하고자 하는 것이다.

구체적으로는, 본 발명의 광변조 장치의 위치 조정 장치는 광원으로부터 사출된 광속을 복수의 색광으로 분리하는 색분리 광학계와, 이 색분리 광학계에 의해 분리된 각 색광을 화상 정보에 따라 변조하는 복수의 광변조 장치와, 각 광변조 장치에 의해 변조된 광속을 합성하는 색합성 광학계를 구비한 프로젝터를 제조하기 위해서, 각 광변조 장치 상호의 위치 조정을 실행하는 광변조 장치의 위치 조정 장치로서, 상기 광변조 장치로부터 상기 색합성 광학계를 거쳐서 사출된 위치 조정용의 광속을 직접 페치하는 광속 검출 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 있어서는 색합성 광학계로부터 사출된 광속이 광속 검출 장치에 의해 직접 페치되기 때문에, 투사용의 스크린이 불필요하게 되어, 장치 전체의 대폭적인 소형화가 도모된다. 따라서, 상기 목적이 달성된다.

또, 본 발명의 위치 조정 장치에서는 상기 광속 검출 장치를, 상기 색합성 광학계로부터 사출된 광속을 소정 방향으로 인도하는 도광부와, 이 도광부에 의해 인도된 광속을 수광하여 전기 신호로 변환하는 촬상 소자를 포함해서 구성하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에서는 도광부를 구비하는 것에 의해서 촬상 소자가 자유로운 위치에 배치되게 되기 때문에, 광변조 장치의 위치 조정 장치의 각 부의 배치 효율이 향상되어, 위치 조정 장치의 소형화가 한층더 촉진된다.

이 때, 본 발명의 위치 조정 장치에서는 상기 도광부를, 상기 색합성 광학계로부터 사출된 광속을 반사하여 굴절시키는 반사 미러로 구성하더라도 좋다.

이러한 구성에서는 색합성 광학계의 광속 사출측에 반사 미러를 배치하는 것만으로 좋으므로, 광속 검출 장치의 구성이 간단하게 된다.

이에 대해, 본 발명의 위치 조정 장치에서는 상기 도광부를, 상기 색합성 광학계로부터 사출된 광속을 도입하여 상기 촬상 소자까지 인도하는 광섬유(광파이버)를 포함하여 구성하더라도 좋다.

이러한 구성에서는 광섬유가 굴곡가능한 것이기 때문에, 촬상 소자의 배치 위치의 자유도가 향상되어, 위치 조정 장치의 소형화가 더 촉진된다.

또, 본 발명의 위치 조정 장치에서는 상기 광속 검출 장치를, 상기 위치 조정용의 광속을 공급하는 광 공급부를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에서는 광변조 장치의 입사측으로부터 광속을 공급할 필요가 없어지기 때문에, 광변조 장치의 위치 조정시에 이용되는 기구측에 광속의 공급 부분을 마련할 필요가 없어, 그러한 기구의 구조가 간소하게 된다.

그리고, 본 발명의 위치 조정 장치에서는 상기 광속 검출 장치를 복수의 촬상 소자로 구성하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에서는 광변조 장치의 포커스, 얼라인먼트 조정을 실행하는 경우에 있어서, 1개의 광변조 장치에 있어서의 복수 개소의 화소 영역을 촬상 가능하기 때문에, 모든 촬상 개소에서의 포커스, 얼라인먼트 조정을 실행하는 것에 의해서, 정밀도가 높은 조정을 실행할 수 있다.

또, 이 경우에는 복수의 촬상 소자를, 상기 광변조 장치의 직사각형 형상의 화상 형성 영역의 대각선상에 대응하여 배치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하는 것에 의해, 촬상 소자 및 신호 처리 회로를 포함하는, 예를 들면 CCD 카메라 등을 복수 배치하는 경우라도, 상호의 간섭을 회피할 수 있다.

또, 본 발명의 위치 조정 장치에서는 상기 광변조 장치를 유지하고, 상기 색합성 광학계에 대해, 해당 광변조 장치를 위치 조정하는 위치 조정부를 구비하고, 상기 조정부는 상기 색합성 광학계에 대해 근접 격리하는 포커스 개략 조정 기구에 지지되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에서는 위치 조정부가 포커스 개략 조정 기구에 지지되어 있는 것에 의해, 미리 포커스 개략 조정 기구에 대해 위치 조정부를 소정 위치에 배치해 두면, 해당 위치 조정부에 의해 광변조 장치를 유지한 상태에서, 포커스 개략 조정 기구를 소정거리 이동시키는 것에 의해서, 광변조 장치를 색합성 광학계에 대해 설계상의 소정 위치에 설정할 수 있다.

한편, 본 발명의 광변조 장치의 위치 조정 방법은 상술한 위치 조정 장치를 이용한 위치 조정 방법이며, 구체적으로는 광원으로부터 사출된 광속을 복수의 색광으로 분리하는 색분리 광학계와, 이 색분리 광학계에 의해 분리된 각 색광을 화상 정보에 따라 변조하는 복수의 광변조 장치와, 각 광변조 장치에 의해 변조된 광속을 합성하는 색합성 광학계를 구비한 프로젝터를 제조하기 위해서, 각 광변조 장치 상호의 위치 조정을 실행하는 광변조 장치의 위치 조정 방법으로서, 미리 상호 위치 조정된 복수의 기준 광변조 장치 및 기준 색합성 광학계에 근거하여, 당해 기준 색합성 광학계로부터 사출된 광속을 수광할 수 있는 광속 검출 장치의 위치를 설정하는 예비 공정과, 설정된 광속 검출 장치에 대해 상기 색합성 광학계를 설치하는 설치 공정과, 조정 대상으로 되는 상기 광변조 장치에 대해 광속을 도입하고, 상기 색합성 광학계를 거쳐서 사출된 광속을 상기 광속 검출 장치에 의해 직접 검출하는 검출 공정과, 검출된 광속에 근거하여 상기 광변조 장치의 위치 조정을 실행하는 위치 조정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 방법에 따르면, 예비 공정에 의해, 기준 광변조 장치 및 기준 색합성 광학계에 근거하여 적절한 위치에 광속 검출 장치를 설정할 수 있고, 설치 공정, 검출 공정, 위치 조정 공정에 의해, 스크린상에 투사 화상을 투사하는 일없이 광변조 장치의 위치 조정을 실행할 수 있다. 따라서, 스크린이 불필요한 것에 의해서, 조정 작업에 필요한 위치 조정 장치가 대폭 소형화되어, 상기 목적이 달성된다.

또, 본 발명의 광변조 장치의 위치 조정 방법에서는 상기 검출 공정 및 상기 위치 조정 공정을, 각 광변조 장치마다 연속하여 실행하는 것이 바람직하다.

이러한 방법에서는 광속 검출 장치를 각 광변조 장치에서 공통으로 이용하는 것이 가능하여, 적은 대수의 광속 검출 장치에 의해 조정을 실행할 수 있다.

또, 본 발명의 광변조 장치의 위치 조정 방법에서는 상기 예비 공정은 상기 색합성 광학계에 대해 근접 격리하는 포커스 개략 조정 기구에 대해, 상기 광변조 장치의 위치 조정을 실행하는 위치 조정부를 설계상의 소정 위치에 배치하는 초기 설정 수순을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이러한 방법에서는 예비 공정이 초기 설정 수순을 구비하고 있는 것에 의해,해당 초기 설정 수순의 전 또는 후에, 광변조 장치를 위치 조정부에 설치해 두면, 초기 설정 수순에 의해, 포커스 개략 조정 기구에 대해 위치 조정부를 소정 위치에 배치할 수 있고, 포커스 개략 조정 기구를 색합성 광학계에 대해 소정 거리를 이동시키는 것에 의해서, 광변조 장치를 색합성 광학계에 대해 설계상의 소정 위치에 배치할 수 있다.

따라서, 위치 조정 공정에 있어서의 광변조 장치의 위치 조정을 간소화하여, 사이클 타임의 저감을 도모할 수 있다.

또, 본 발명의 광변조 장치의 위치 조정 방법에서는 상기 위치 조정 공정은, 상기 색합성 광학계에 대한 진퇴 위치를 조정하는 포커스 조정 수순과, 각 광변조 장치의 상호의 위치 조정을 실행하는 얼라인먼트 조정 수순을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이러한 방법에서는 위치 조정 공정이 포커스 조정 수순과 얼라인먼트 조정 수순을 구비하고 있는 것에 의해, 광변조 장치의 색합성 광학계에 대한 진퇴 위치가 조정된 상태에서, 해당 광변조 장치의 평면 위치, 면내 회전 위치 및 면외 회전 위치를 조정할 수 있다.

따라서, 광변조 장치를 투사 렌즈의 백포커스 위치에 배치하고, 또 각 광변조 장치의 상호의 위치를 조정하는 것에 의해, 색합성 광학계에 대해 광변조 장치를 적절한 위치에 배치할 수 있다.

또, 본 발명의 광변조 장치의 위치 조정 방법에서는 상기 포커스 조정 수순은, 상기 색합성 광학계에 대해 근접 격리하는 포커스 개략 조정 기구의 진퇴 이동에 의해서, 상기 광변조 장치의 포커스조정을 실행하는 개략 조정 단계와, 상기 광변조 장치의 위치 조정을 실행하는 위치 조정부에 의한 미세 조정 단계를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이러한 방법에서는 포커스 조정 수순이 개략 조정 단계와 미세 조정 단계를 구비하고 있는 것에 의해, 예를 들면 개략 조정 단계에 의해, 광변조 장치를 색합성 광학계에 대해 밀리미터 대(order)에서 센티미터 대까지 이동 조정하고, 미세 조정 단계에 의해, 광변조 장치를 색합성 광학계에 대해 마이크로미터 대에서 밀리미터 대까지 이동 조정하도록 설정하면, 광변조 장치를 이동시키는 범위를 크게 설정할 수 있어, 광변조 장치의 위치 조정을 용이하게 또한 신속하게 실행할 수 있다.

또, 본 발명의 광변조 장치의 위치 조정 방법에서는 복수의 프로젝터에 따라, 연속하여 광변조 장치의 위치 조정이 실행되는 것으로 하고, 동일 기종의 프로젝터가 연속하여 제조되고 있는지 어떤지를 판정하는 기종 판정 공정을 구비하고, 이 기종 판정 공정에 의해, 동일 기종이라고 판정된 경우에는 상기 초기 설정 수순은 생략되는 것이 바람직하다.

복수의 프로젝터에 따라, 연속하여 광변조 장치의 위치 조정을 실행할 때, 두 번째 이후에 제조되는 프로젝터에 관해서, 첫회의 프로젝터의 제조에 있어서의 초기 설정 수순에서 설정된 초기 위치에 근거하여, 색합성 광학계에 대한 광변조 장치의 위치 조정을 실행하면, 초기 설정 수순을 생략할 수 있다.

또 마찬가지로, 두 번째 이후에 제조되는 프로젝터에 관해서, 첫회의 프로젝터의 제조에 있어서의 개략 조정 단계에서 설정된 포커스 위치를 유지해 두고, 해당 포커스 위치를 초기 위치로서 위치 조정을 실행하면, 개략 조정 단계를 생략할 수 있다.

여기서는, 복수의 프로젝터를 제조하고, 복수의 광변조 장치가 색합성 광학계에 대해 연속하여 위치 조정이 실행되는 경우에, 기종 판정 공정에 의해, 동일 기종이 연속하여 제조되고 있는지 어떤지를 판정하고, 동일 기종이라고 판정되면 초기 설정 수순 및/또는 개략 조정 단계가 생략되는 것에 의해, 연속하여 동일 기종을 제조할 때의 필요이상의 공정을 생략할 수 있다.

따라서, 프로젝터의 제조에 있어서의 사이클 타임을 저감하고, 복수의 프로젝터에 따른 복수의 광변조 장치의 위치 조정을 연속하여 원활하게 실행할 수 있다.

본 발명은 광원으로부터 사출된 광속을 복수의 색광으로 분리하는 색분리 광학계와, 이 색분리 광학계에 의해 분리된 각 색광을 화상 정보에 따라 변조하는 복수의 광변조 장치와, 각 광변조 장치에 의해 변조된 광속을 합성하는 색합성 광학계를 구비한 프로젝터를 제조하기 위해서, 각 광변조 장치 상호의 위치 조정을 실행하는 광변조 장치의 위치 조정 장치 및 광변조 장치의 위치 조정 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 각 실시예에 따른 위치 조정 장치의 조정 대상으로 되는 광변조 장치를 포함하는 프로젝터의 구조를 도시한 모식도이다.

도 2는 상기 각 실시예에 따른 프로젝터의 주요부의 구조를 도시한 외관 사시도이다.

도 3은 상기 각 실시예에 따른 조정 대상으로 되는 광변조 장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 상기 각 실시예에 따른 위치 조정 장치를 도시한 측면도이다.

도 5는 상기 각 실시예에 따른 위치 조정 장치를 도시한 평면도이다.

도 6은 상기 각 실시예에 따른 위치 조정 장치의 위치 조정 기구를 도시한 측면도이다.

도 7의 (a), (b), (c)는 상기 각 실시예에 따른 조정용 광원을 조사하는 부분을 도시한 정면도이다.

도 8은 상기 각 실시예에 따른 위치 조정 장치의 광속 검출 장치를 모식적으로 도시한 평면도이다.

도 9는 상기 각 실시예에 따른 위치 조정 장치의 광속 검출 장치를 모식적으로 도시한 정면도로서, 도 8의 화살표 Ⅸ-Ⅸ에서 본 도면이다.

도 10은 상기 각 실시예에 따른 위치 조정 장치를 제어하는 컴퓨터 내부의 구조를 도시한 블럭도이다.

도 11은 상기 각 실시예에 있어서 페치된 화상을 표시하는 표시 화면을 도시한 도면이다.

도 12는 상기 각 실시예에 따른 위치 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 13은 상기 각 실시예에서 이용되는 포커스 조정의 측정점을 도시한 도면이다.

도 14는 상기 각 실시예에서 이용되는 얼라인먼트 조정용의 기준 패턴 BP를 도시한 도면이다.

도 15는 상기 제 1 실시예에 따른 예비 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 16은 상기 제 1 실시예에 따른 포커스 조정 수순을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 17의 (a), (b)는 상기 각 실시예에 따른 포커스 조정 수순에 있어서의 피크 위치의 산출을 설명하는 도면으로서, 도 17의 (b)는 도 17의 (a)의 피크 위치 부분의 확대도이다.

도 18은 상기 제 2 실시예에 따른 예비 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 19는 상기 제 2 실시예에 따른 포커스 조정 수순을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 20은 본 발명의 변형예를 도시한 평면도이다.

도 21은 본 발명의 다른 변형예를 도시한 평면도이다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

(제 1 실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.

1. 렌즈 어레이가 사용되는 프로젝터의 구조

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 위치 조정 장치의 조정 대상으로 되는 복수의 광변조 장치 및 색합성 광학계를 포함하는 프로젝터(100)의 구조가 도시되어 있다.

이 프로젝터(100)는 인티그레이터 조명 광학계(110), 색분리 광학계(120), 릴레이 광학계(130), 전기 광학 장치(140), 색합성 광학계로 되는 크로스 다이클로익 프리즘(150) 및 투사 렌즈(160)를 구비하고 있다.

인티그레이터 조명 광학계(110)는 광원 램프(111A) 및 리플렉터(111B)를 포함하는 광원 장치(111)와, 제 1 렌즈 어레이(113)와, 제 2 렌즈 어레이(115)와, 반사미러(117)와, 중첩 렌즈(119)를 구비하고 있다. 광원 램프(11lA)로부터 사출된 광속은 리플렉터(111B)에 의해서 사출 방향이 일치되고, 제 1 렌즈 어레이(113)에 의해서 복수의 부분 광속으로 분할되고, 반사 미러(117)에 의해서 사출 방향이 90° 구부려진(절곡된) 후, 제 2 렌즈 어레이(115)의 근방에서 결상한다. 제 2 렌즈 어레이(115)로부터 사출된 각 부분광속은 그의 중심축(주광선)이 후단의 중첩 렌즈(119)의 입사면에 대해 수직으로 되도록 입사하고, 또 중첩 렌즈(119)로부터 사출된 복수의 부분 광속은 후술하는 전기 광학 장치(140)를 구성하는 3장의 액정 패널(141R, 141G, 141B) 상에서 중첩한다.

색분리 광학계(120)는 2장의 다이클로익 미러(121, 122)와, 반사 미러(123)를 구비하고, 이들 다이클로익 미러(121, 122), 반사 미러(123)에 의해 인티그레이터 조명 광학계(110)로부터 사출된 복수의 부분 광속을 빨강, 초록, 파랑의 3색의 색광으로 분리하는 기능을 갖고 있다.

릴레이 광학계(130)는 입사측 렌즈(131), 릴레이 렌즈(133) 및 반사 미러(135, 137)를 구비하고, 상기 색분리 광학계(120)에 의해 분리된 색광, 예를 들면 청색광 B를 액정 패널(141B)까지 인도하는 기능을 갖고 있다.

전기 광학 장치(140)는 3장의 광변조 장치로 되는 액정 패널(141R, 141G, 141B)를 구비하고, 이들은 예를 들면 폴리실리콘 TFT를 스위칭 소자로서 이용한 것이고, 색분리 광학계(120)에 의해 분리된 각 색광은 이들 3장의 액정 패널(14lR, 141G, 141B)에 의해서, 화상 정보에 따라 변조되어 광학상을 형성한다.

색합성 광학계로 되는 크로스 다이클로익 프리즘(150)은 상기 3장의 액정 패널(141R, 141G, 141B)로부터 사출된 각 색광마다 변조된 화상을 합성하여 컬러 화상을 형성하는 것이다. 또한, 크로스 다이클로익 프리즘(150)에는 적색광을 반사하는 유전체 다층막과 청색광을 반사하는 유전체 다층막이, 4개의 직각 프리즘의 계면을 따라 대략 X자 형상으로 형성되고, 이들 유전체 다층막에 의해서 3개의 색광이 합성된다. 그리고, 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 의해 합성된 컬러 화상은 투사 렌즈(160)로부터 사출되고, 스크린상에 확대 투사된다.

2. 광학 유닛의 구조

이러한 프로젝터(100)에 있어서, 전기 광학 장치(140), 크로스 다이클로익 프리즘(150) 및 투사 렌즈(160)는 광학 유닛(170)으로서 일체화되어 있다. 즉, 도 2에 도시하는 바와 같이, 광학 유닛(170)은 마그네슘 합금제 등의 측면이 L자형상인 구조체로 되는 헤드체(171)를 구비하고 있다.

투사 렌즈(160)는 헤드체(171)의 L자의 수직면 외측에 나사에 의해 고정된다. 크로스 다이클로익 프리즘(150)은 헤드체(171)의 L자의 수평면 상측에 마찬가지로 나사에 의해 고정되어 있다.

전기 광학 장치(140)를 구성하는 3장의 액정 패널(141R, 141G, 141B)는 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 측면 3방면을 둘러싸도록 배치된다. 구체적으로는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)은 유지프레임(143)내에 수납되고, 이 유지프레임(143)의 네모서리 부분에 형성되는 구멍(143A)에 투명 수지제의 핀(145)을 자외선 경화형 접착제와 함께 삽입하는 것에 의해, 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 광속 입사 단면(151)에 접착 고정된, 소위 POP(Panel On Prism) 구조에 의해 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 고정되어 있다. 여기서, 유지프레임(143)에는 직사각형 형상의 개구부(143B)가 형성되고, 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)는 이 개구부(143B)에서 노출시키고, 이 부분이 화상형성 영역으로 된다. 즉, 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 이 부분에 각 색광 R, G, B가 도입되어, 화상 정보에 따라 광학상이 형성된다.

이러한 POP 구조가 채용된 광학 유닛(170)에서는 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 접착 고정시킬 때에, 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 포커스 조정, 얼라인먼트 조정 및 고정을 동일 시기(약 8분 이내)에 실행하지 않으면 안되므로, 통상 이하의 수순으로 조립이 실행된다.

1] 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 제 1 액정 패널, 예를 들면 액정 패널(141G)을 접착 고정시킨다. 구체적으로는, 우선 액정 패널(141G)의 유지 프레임(143)의 구멍(143A)에, 선단에 자외선 경화형 접착제를 도포한 핀(145)을 삽입한다.

2] 다음에, 해당 핀(145)의 선단 부분을 크로스 다이클로익 프리즘(150)의광속 입사 단면(151)에 당접시킨다.

3) 이 상태에서 액정 패널(141G)의 화상 형성 영역에 광속을 도입하고, 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 광속을 직접 확인하면서, 광속 입사 단면(151)에 대한 진퇴 위치, 평면 위치 및 회전 위치를 조정하여, 액정 패널(141G)의 포커스, 얼라인먼트 조정을 실행한다.

4] 적절한 포커스, 얼라인먼트가 얻어졌으면, 핀(145)의 베이스단(基端) 부분으로부터 자외선인 고정용의 광속을 조사하여, 자외선 경화형 접착제를 완전히 경화시킨다.

5] 다른 액정 패널(141R, 141B)도 상기와 마찬가지로 접착 고정을 실행한다.

따라서, 이러한 POP 구조를 채용한 광학 유닛(170)을 조립할 때에는 각 액정 패널(141R, 141G, 141B) 상호의 포커스, 얼라인먼트를 조정하는 위치 조정 장치가 필요하게 된다.

3. 광변조 장치의 위치 조정 장치의 구조

도 4 및 도 5에는 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 위치를 조정하는 위치 조정 장치(2)가 도시되어 있다. 이 위치 조정 장치(2)는 UV 차광 커버(20)와, 조정부 본체(30)와, 광속 검출 장치(40)와, 컴퓨터(70)(도 10)와, 도시 생략된 조정용 광원 장치 및 고정용 자외선 광원 장치로 구성되어 있다.

그 중의 UV 차광 커버(20)는 조정부 본체(30)의 상부를 둘러싸는 측판(21)과, 바닥판(22)과, 하부에 마련된 탑재대(25)를 구비해서 구성되어 있다. 또한,측판(21)에는 개폐 자유로운(가능한) 도시 생략된 도어가 마련되어 있고, 이 도어는 POP 조정 워크를 급재(재료를 공급)/제재(재료를 제거)할 때 및 조정부 본체(30)를 조정작업하기 위해서 마련되는 것으로서, 자외선을 투과하지 않는 아크릴판으로 형성된다. 또, 탑재대(25)는 장치 설치시에, 조정부 본체(30)가 용이하게 이동할 수 있도록 하기 위해서, 그의 하부에 캐스터(25A)가 마련되어 있다.

또, 컴퓨터(70)는 조정부 본체(30), 광속 검출 장치(40), 조정용 광원 장치 및 고정용 자외선 광원 장치를 제어하는 것으로서, 탑재대(25)내에 배치되어 있다.

조정용 광원 장치는 조정부 본체(30)에서의 조정 작업을 실행할 때에 이용되는 위치 조정용의 광속의 광원이다.

고정용 자외선 광원 장치는 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 크로스 다이클로익 프리즘(150)상에 고정시킬 때에, 자외선 경화형 접착제를 경화시키는데 이용되는 고정용의 광속(자외선)의 광원이다.

(3-1) 조정부 본체의 구조

조정부 본체(30)는 위치 조정부로서의 6축 위치 조정 유닛(31)과, 크로스 다이클로익 프리즘(150)을 지지 고정시키는 지지 지그(33)와, 조정용 광원 장치 및 고정용 자외선 광원 장치로부터의 광속을 액정 패널(141)(141R, 141G, 141B)로 도입하기 위한 광원 유닛(37)(도 6)으로 구성되어 있다.

상기 6축 위치 조정유닛(31)은 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 광속 입사단면(151)에 대해, 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 배치 위치를 조정하는 것으로서, 도 6에 도시하는 바와 같이, UV 차광 커버(20)의 바닥판(22)의 레일(351)을 따라 이동 가능하게 설치되는 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)에 지지되어 있다.

여기서, 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)는 6축 위치 조정 유닛(31)을 지지하고, 도시하지 않는 모터 등의 구동 기구에 의해, 탑재대(25)의 Z축 방향(도 6중 좌우 방향)으로 밀리미터 대에서 센티미터 대의 범위에 있어서 이동하는 것이다.

이 6축 위치 조정유닛(31)은 상기 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)에 지지되는 평면 위치 조정부(311)와, 이 평면 위치 조정부(311)의 선단 부분에 마련되는 면내 회전 위치 조정부(313)와, 이 면내 회전 위치 조정부(313)의 선단 부분에 마련되는 면외 회전 위치 조정부(315)와, 이 면외 회전 위치 조정부(315)의 선단 부분에 마련되는 액정 패널 협지부(317)를 구비하고 있다.

평면 위치 조정부(311)는 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 광속 입사 단면(151)에 대한 진퇴 위치 및 평면 위치를 조정하는 부분으로서, 6축 위치 조정 유닛이동 기구(31A) 상에 미끄럼운동(접동) 가능하게 마련되는 베이스부(31lA)와, 이 베이스부(31lA) 상에 세워(수직으로) 마련되는 다리부(311B)와, 이 다리부(311B)의 상부 선단 부분에 마련되고, 면내 회전 위치 조정부(313)가 접속되는 접속부(311C)를 구비하고 있다.

베이스부(31lA)는 도시하지 않는 모터 등의 구동 기구에 의해, 탑재대(25)의 Z축 방향(도 6중 좌우 방향)을 마이크로미터 대에서 밀리미터 대의 범위에 있어서 이동한다.

다리부(311B)는 측부에 마련되는 모터 등의 구동 기구(도시 생략)에 의해서 베이스부(31lA)에 대해 X축 방향(도 6의 지면과 직교하는 방향)으로 이동한다.

접속부(311C)는 도시하지 않는 모터 등의 구동 기구에 의해서, 다리부(311B)에 대해 Y축 방향(도 6중 상하 방향)으로 이동한다.

면내 회전 위치 조정부(313)는 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 광속 입사단면(151)에 대한 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 면내 방향 회전 위치의 조정을 실행하는 부분이며, 평면 위치 조정부(311)의 선단 부분에 고정되는 원주형상의 베이스부(313A)와, 이 베이스부(313A)의 원주 방향에 회전 자유롭게 마련되는 회전조정부(313B)를 구비하고 있다. 그리고, 이 회전 조정부(313B)의 회전 위치를 조정하는 것에 의해, 광속 입사 단면(151)에 대한 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 면내 방향 회전 위치를 고정밀도로 조정할 수 있다.

면외 회전 위치 조정부(315)는 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 광속 입사 단면(151)에 대한 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 면외 방향 회전 위치의 조정을 실행하는 부분이다. 이 면외 회전 위치 조정부(315)는 상기 면내 회전 위치 조정부(313)의 선단 부분에 고정되고, 또한 수평 방향에서 원호로 되는 오목곡면이 선단 부분에 형성된 베이스부(315A)와, 이 베이스부(315A)의 오목곡면 상을 원호를 따라 미끄럼운동 가능하게 마련되고, 수직 방향에서 원호로 되는 오목곡면이 선단 부분에 형성된 제 1 조정부(315B)와, 이 제 1 조정부(315B)의 오목곡면상을 원호를 따라 미끄럼운동 가능하게 마련되는 제 2 조정부(315C)를 구비하고 있다. 그리고, 베이스부(315A)의 측부에 마련된 도시하지 않는 모터를 회전 구동하면, 제 1 조정부(315B)가 미끄럼운동하고, 제 1 조정부(315B)의 상부에 마련된 도시하지 않는 모터를 회전하면, 제 2 조정부(315C)가 미끄럼운동하고, 광속 입사 단면(151)에 대한 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 면외 방향 회전 위치를 고정밀도로 조정할 수 있다.

액정 패널 협지부(317)는 조정 대상으로 되는 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 유지하는 부분으로서, 상기 제 2 조정부(315C)의 선단 부분에 고정되는 고정 협지 부재(317A)와, 제 2 조정부(315C)의 선단 부분에 슬라이드 자유롭게 마련되는 가동 협지 부재(317B)와, 가동 협지 부재(317B)를 동작시키는 액츄에이터(317C)를 구비하고 있다. 그리고, 액츄에이터(317C)에 의해서 가동 협지 부재(317B)를 동작시키는 것에 의해, 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 협지할 수 있다. 또, 가동 협지 부재(317B)의 슬라이드 초기 위치를 변경하는 것에 의해, 크기가 다른 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 협지할 수 있다.

상기 지지 지그(33)는 도 4에 도시하는 바와 같이, 바닥판(22)상에 설치되는 기판(331)과, 이 기판(331)상에 세워마련되는 다리부(333)와, 이 다리부(333)의 상부에 마련되고, 또한 크로스 다이클로익 프리즘(150) 및 후술하는 도광부(45)가 부착되는 세트판(335)을 구비하고 있다.

상기 광원 유닛(37)은 6축 위치 조정 유닛(31)에 마련된 액정 패널 협지부(317)의 고정 협지 부재(317A) 및 가동 협지 부재(317B) 사이에 배치되어 있다.

이 광원 유닛(37)은 액정 패널(141R, 141G, 141B)로 위치 조정용의 광속, 고정용의 광속을 공급하는 것으로서, 액정 패널(141R, 141G, 141B)와 당접하는 유닛 본체(371)와, 이 유닛 본체(371)로 각 광원광을 공급하기 위한 4개의 광섬유(372)를 포함해서 구성된다.

광섬유(372)의 베이스단은 탑재대(25)의 하부에 설치되는 조정용 광원 장치 및 고정용 광원 장치에 접속되어 있다. 유닛 본체(371)의 액정 패널(141R, 141G, 141B)과의 당접면에는 도 7의 (A)에 도시하는 바와 같이, 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 직사각형 형상의 화상 형성 영역의 각우(모퉁이) 부분에 에 따라 설정된 조정용 광원부(371A)와, 해당 화상 형성 영역의 외측에 배치되어, 투명 수지제의 핀(145)의 베이스단 부분과 당접하는 고정용 광원부(371B)를 구비하고 있다. 또한, 액정 패널(141R, 141G, 141B)과의 당접 부분으로 되는 유닛 본체(371)는 도 7의 (A)에 도시되는 것 이외에, 도 7의 (B)에 도시되는 바와 같이, 조정용 광원부(371A)의 외측 측쪽을 따라 고정용 광원부(371C)가 배치되는 것이나, 도 7의 (C)에 도시되는 바와 같이, 고정용 광원부(371B)의 배치가 다른 것이 있고, 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 종류에 따라서, 이들 유닛 본체(371)를 적절히 구분해서 사용하는 것에 의해서, 고정 구조가 다른 액정 패널에 대응할 수 있도록 되어 있다.

(3-2) 광속 검출 장치의 구조

도 4에 있어서, 광속 검출 장치(40)는 CCD 카메라(41)와, 이 CCD 카메라(41)를 3차원 이동 가능하게 구성된 이동 기구(43)와, 지지 지그(33)상에 부착된 도광부(45)를 구비하고 있다.

CCD 카메라(41)는 전하 결합 소자(Charge Coupled Device)를 본 발명에 따른 촬상 소자로 한 에리어 센서로서, 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 위치 조정용의 광속을 페치하여(입력받아) 전기 신호로서 출력한다.

본 실시예에서는 CCD 카메라(41)는 도 8, 도 9에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 도광부(45)의 사방에 이동 기구(43)(도 4)를 거쳐서 4개 배치되어 있다. 이 때, 각 CCD 카메라(41)는 액정 패널(141R, 141G, 141B)에 형성된 직사각형 형상의 화상 형성 영역의 대각선상에 대응해서 배치되어 있다. 또한, CCD 카메라(41)는 투사 화상을 고정밀도로 검출하기 위해서, 줌/포커스 기구를 구비하고, 원격 제어에 의해 자유롭게 줌/포커스를 조정할 수 있도록 되어 있다.

이동 기구(43)는 그 구체적인 도시를 생략하지만, 지지 지그(33)의 기판(331)에 세워마련된 지주, 당해 지주에 마련된 복수의 축부재, 및 1축부재에 마련된 카메라 부착부 등으로 구성되고, CCD 카메라(41)를 X축 방향(도 9에서는 좌우 방향) 및 Y축 방향(도 9에서는 상하 방향)으로 이동시키는 것이 가능하다. 그리고, 이들의 이동은 탑재대(25) 내부의 서보 제어 기구에 의해서 실행된다.

도광부(45)는 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 직사각형 형상의 화상 형성 영역의 네 모서리에 대응하여 배치된 반사 미러로서의 4개의 빔 스플리터(451)와, 각 빔 스플리터(451)를 소정 위치에 유지하는 유지 커버(452)로 구성되어 있다. 이 도광부(45)는 상기 광원 유닛(37)으로부터 액정 패널(141R, 141G, 141B)에 조사되어 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 네 모서리의 광속을, 각 빔 스플리터(451)에 의해서 90° 굴절시킨 후, CCD 카메라(41)로 도광하는 기능을 갖고 있다. 또한, 유지 커버(452)에는 외측으로 굴절시킨 광속을 투과시키는 적절한 개구부가 마련되어 있다. 또, 도 8에서는 액정 패널(141G)에 광속을 조사한 경우가 도시되어 있다.

이러한 도광부(45)에 의하면, 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 네 모서리의 광속은 종래와 같은 스크린에 투사되는 일없이, 사방에 배치된 CCD 카메라(41)에 직접 페치된다.

4. 위치 조정 장치에 의한 조정 조작

상술한 조정부 본체(30) 및 광속 검출 장치(40)는 도 10의 블럭도에 도시하는 바와 같이, 컴퓨터(70)와 전기적으로 접속되어 있다.

이 컴퓨터(70)는 CPU 및 기억 장치를 구비하고, 조정부 본체(30) 및 광속 검출 장치(40)의 동작 제어를 실행하고, 또한 광속 검출 장치(40)의 CCD 카메라(41)에 의해 촬상된 투사 화상의 화상 처리도 실행한다.

컴퓨터(70)로 불러내어지는 프로그램은 도 11에 도시되는 표시 화면(71)을 디스플레이 상에 표시하고, 이 표시 화면(71) 상에 표시된 각종 정보에 근거하여, 포커스, 얼라인먼트 조정이 실행된다. 해당 표시 화면(71)은 CCD 카메라(41)로부터의 영상을 직접 표시하는 화상 표시 뷰(view)(72)와, 화상 표시 뷰(72)에 표시된 화상을, 기준 패턴 화상에 근거하여 패턴 매칭(일치) 처리를 실행하는 화상 처리 뷰(73)와, 화상 처리를 실행한 결과, 6축 위치 조정 유닛(31)의 각 축 조정량을 표시하는 축 이동량 표시 뷰(74)를 구비하고 있다. 또한, 화상 표시 뷰(72)의 각 화상 표시 영역(72A∼72D)에는 4개의 CCD 카메라(41)의 각각에 의해 페치된 네 모서리의 광속으로부터 얻어지는 화상이 표시된다.

다음에, 위치 조정 장치(2)에 따른 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 위치 조정 방법을, 도 12에 도시한 흐름도에 근거하여 설명한다.

S1: 우선, 기종마다의 투사 렌즈(160)의 특성에 근거한 포커스 위치 및 얼라인먼트 위치가 미리 조정된 POP 구조의 마스터 유닛과, 이 마스터 유닛의 화상 형성 영역의 크기에 따라 빔 스플리터(451)의 배치 위치가 설정된 도광부(45)를 지지 지그(33)에 세트한다. 이 때, 마스터 유닛은 기준 색합성 광학계로서의 기준 크로스 다이클로익 프리즘에, 기준 광변조 장치로서의 각 색광용의 3장의 기준 액정 패널을 일체로 마련한 것이다.

S2: 다음에, 마스터 유닛의 G색광용의 기준 액정 패널에 광원 유닛(37)으로부터 위치 조정용의 광속을 조사하고, 마스터 유닛으로부터 사출된 광속을 빔 스플리터(451)를 거쳐서 CCD 카메라(41)에 의해 직접 페치한다. 이 때, 이동 기구(43)를 작동시키고, 광속을 확실하게 수광할 수 있는 위치로 CCD 카메라(41)를 이동시킨다. 또, 이 때의 화상을 화상 표시 뷰(72)의 각 화상 표시 영역(72A∼72D)에 표시시킨다.

이 화상으로서는, 예를 들면 도 13에 도시하는 바와 같이, 기준 액정 패널의 네 모서리에 대응한 단부(端部) 위치로부터, 대각 내측 방향으로 이동하고, 각 화상 표시 영역(72A∼72D)에 화소 영역 CA만을 표시할 수 있는 위치가, CCD카메라(41)의 포커스 조정용의 기준 위치로 된다. 또, 화소 영역 CA의 중앙 부분이 포커스 조정을 실행하는 측정점으로 된다.

또, 도 14에 도시하는 바와 같이, 기준 액정 패널의 네 모서리에 대응한 단부 위치가 표시된 것이 있다. 그리고, 이 화상에 있어서, 화소 영역 CA와 이 화소 영역 CA 이외의 영역을 소정의 비율로 설정한 대략 정방형 형상의 영역이, 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 얼라인먼트 조정용의 기준 패턴 BP로 된다. 또, 이 때의 CCD 카메라(41)의 위치가 기종에 따른 얼라인먼트 조정용의 기준 위치로 된다. 기준 패턴 BP의 생성은 3장의 각 기준 액정 패널에 대해 각각 실행되고, CCD 카메라(41)의 얼라인먼트 조정용의 기준 위치의 설정은 1장의 기준 액정 패널에 대해 실행된다.

이러한 기준 패턴 BP 및 CCD 카메라(41)의 기준 위치는 기종에 따른 기종 데이터로서 컴퓨터(70)의 기억부에 등록된다.

이상의 S1, S2의 단계는 미리 복수 기종에 대해 실행되고, 각 기종마다의 기준 패턴 BP 및 CCD 카메라(41)의 기준 위치가 기종 데이터로서 등록된다.

또, 이 기종 데이터로서, 복수의 기종에 따라서, 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 대한 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 설계상의 기준 위치가, 좌표값으로서 미리 등록되어 있다.

S3: 계속해서, 크로스 다이클로익 프리즘(150)을 지지 지그(33)에 세트하고(설치 공정), 또한 조정 대상으로 되는 액정 패널(141R, 141G, 141B)을, 자외선 경화형 접착제가 도포된 핀(145)을 삽입한 상태에서, 6축 위치 조정 유닛(31)의 액정패널 협지부(317)에 부착한다.

S4: 다음에, 실제의 조정 전에, 컴퓨터(70)내의 CPU에서 실행되는 프로그램에 의해 초기화 처리를 실행한다(예비 공정).

구체적으로는, 도 15의 흐름도에 근거하여, 이하에 설명하는 바와 같이 실행된다.

S41: CPU에 부설되는 RAM(Random Access Memory) 등의 메모리를 초기화하고, 조정할 크로스 다이클로익 프리즘(150) 및 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 기종에 따라 미리 등록된 기종 데이터를 불러낸다.

S42: 이 기종 데이터의 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 설계상의 좌표값을 판독(읽어들임)하고, 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)에 대해, 6축 위치 조정 유닛(31)의 평면 위치 조정부(311), 면내 회전 위치 조정부(313) 및 면외 회전 위치 조정부(315)의 초기 위치를 설정한다(초기 설정 수순).

S43: 또, 기종 데이터의 CCD 카메라(41)의 기준 위치를 판독하고, CCD 카메라(41)를 포커스 조정용의 기준 위치로 이동시켜 설정한다.

S44: 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)를 소정거리 전진시키고(초기 위치), 상기 자외선 경화형 접착제가 도포된 핀(145)과 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 광속 입사 단면(151)을 당접시킨다.

이 상태에서는 상기 초기 설정 수순에 의해, 6축 위치 조정 유닛(31)의 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)에 대한 초기 위치가 설정되고, 또 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 대해, 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)를 소정 거리 전진시키고 있으므로, 액정 패널(141R, 141G, 141B)은 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 대해 설계상의 기준 위치에 설정되어 있다.

S5: 그 후, 예를 들면 우선 액정 패널(141G)에 관해서 위치 조정용의 광속을 투사하고, 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 광속을 빔 스플리터(451)를 거쳐서 직접 CCD 카메라(41)에 의해 검출한다(검출 공정).

S6: 그리고, 컴퓨터(70)는 CCD 카메라(41)로부터의 신호를 입력하고, 또한 그의 화상 처리기능에 의해, 액정 패널(141G)의 포커스, 얼라인먼트 조정을 실시한다(위치 조정 공정).

S61: 우선, 도 16에 도시하는 흐름도에 근거하여, 이하에 설명하는 수순에 따라, 액정 패널(141G)의 포커스 조정을 실행한다(포커스 조정 수순).

이 포커스 조정 수순 S61은 이하에 설명하는 S611∼S614의 개략 조정 단계 S610과, S616∼S619의 미세 조정 단계 S615의 2단계로 조정이 실행된다.

S611: 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)의 평면 위치 조정부(311)를 초기 위치로부터 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 이간 방향으로 기종마다 설정되는 고정값까지 소정거리 이동시킨다.

S612: CCD 카메라(41)에 의해 페치된 화상으로부터, 도 14에 도시하는 화소 영역 CA에 있어서의 중앙 부분의 측정점에서의 휘도값을 취득한다. 이 휘도값은 평면 위치 조정부(311)의 좌표 위치에 따라서, 컴퓨터(70)의 메모리에 기억된다.

S613: 상기 S611에 있어서, 평면 위치 조정부(311)의 소정 거리의 이동 및 상기 S612에 있어서, 측정점에 있어서의 휘도값 취득을 반복하여 실행시키고, 수포인트로 휘도값을 취득한다.

S614: 컴퓨터(70)는 상기 S613의 종료후, 도 17의 (A)에 도시하는 바와 같이, 상기 수순에서 취득된 휘도값으로부터 피크 위치를 산출한다.

이상, 개략 조정 단계 S610이 종료한 후, 평면 위치 조정부(311)를 S614에서 산출된 피크 위치로 이동시키고, 이하에 설명하는 바와 같은 수순으로, 미세 조정 단계 S615가 실행된다.

S616: 6축 위치 조정 유닛(31)의 평면 위치 조정부(311)를 초기 위치로부터 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 근접 방향으로 S614에서 산출된 피크 위치까지 소정 거리 이동시킨다.

S617: CCD 카메라(41)에 의해 화상을 검출하고, 페치된 화상으로부터, 도 14에 도시하는 화소 영역 CA에 있어서의 중앙 부분의 측정점에서의 휘도값을 취득한다. 이 휘도값은 평면 위치 조정부(311)의 좌표위치에 따라서, 컴퓨터(70)의 메모리에 기억된다.

S618: 상기 S616에 있어서, 평면 위치 조정부(311)를 개략 조정 공정 S610의 이동량보다 작은 피치로 이동시키고, 또 상기 S617에 있어서, 측정점에 있어서의 휘도값 취득을 반복하여 실행시켜, 수 포인트의 휘도값을 취득한다.

S619: 컴퓨터(70)는 상기 S618의 종료후, 도 17의 (B)에 도시하는 바와 같이, 상기 수순에서 취득된 휘도값으로부터, 피크 위치를 산출한다.

이상, 미세 조정 단계 S615가 종료한 후, 평면 위치 조정부(311)를 S619에서 산출된 피크 위치로 이동시키는 것에 의해서, 액정 패널(141G)의 포커스 조정이 종료한다.

S62: 상기 포커스 조정 수순 S61이 종료한 후, 컴퓨터(70)는 CCD 카메라(41)를 얼라인먼트 조정용의 기준 위치에 배치한다. 구체적으로는, 예비 공정 S4에 있어서의 S41 및 S43의 공정이 실행된다.

S63: 다음에, 액정 패널(141G)의 얼라인먼트 조정을 실행한다(얼라인먼트 조정 수순).

우선, 프로그램의 표시 화면(71)상에서, 액정 패널(141G)을 파지(把持)하는 6축 위치 조정 유닛(31)을 나타내는 스테이지(STAGE)1을 선택하고, CCD 카메라(41)에 의해 액정 패널(141G)의 네 모서리 부분의 화상을 페치한다. 여기서, 컴퓨터(70)의 표시 화면(71)상에는 화면 표시 뷰(72)상에 CCD 카메라(41)에 의해 페치된 화상이 표시되고, 화상 처리 뷰(73)상에 화상 처리를 실행한 후의 STAGE1의 측정 데이터가 표시된다.

이 상태에서 화상 처리 뷰(73)의 측정(Measurement) 버튼을 누르면, 화상 처리 뷰(73)상에서 기준 패턴 BP에 상당하는 부분을 검출하고, 검출된 패턴이 화면상의 어떤 위치에 있는지를 검출하고, 검출 결과가 S2의 공정에서 등록된 기준 패턴 BP의 배치 위치와 얼마만큼 어긋나 있는지를 계산하며, 이 결과를 6축 위치 조정 유닛(31)의 각 축의 이동량으로서 축 이동량 표시 뷰(74)에 표시한다.

그리고, 컴퓨터(70)는 축 이동량 표시 뷰(74)에 표시된 각 축 이동량에 근거하여, 6축 위치 조정 유닛(3)을 제어하고, 액정 패널(141G)의 평면 위치, 면내 회전 위치 및 면외 회전 위치 조정이 실행된다.

일단 조정이 끝나면, 다시 측정(Measurement) 버튼을 눌러, 각 축의 이동량을 산출하고(S64), 모든 축의 이동량이 대략 0으로 될 때까지 실행되고, 액정 패널(141G)의 얼라인먼트 조정이 실행된다.

여기서, 이 액정 패널(141G)의 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 대한 좌표값을 기준 데이터로서, 컴퓨터(70)의 메모리에 기억시킨다.

S7: 포커스, 얼라인먼트 조정이 종료했으면, 핀(145)에 자외선을 조사하여 액정 패널(141G)을 고정시킨다.

S8: 또, 액정 패널(141G)의 조정의 완료후, 다른 액정 패널(141R, 141B)에 관해서 상기 S5, S6, S7을 순차 실시한다. 즉, S5, S6의 단계를, 액정 패널(141R, 141B) 마다 연속하여 실행한다.

여기서, 다른 액정 패널(141R, 141B)의 얼라인먼트 조정을 실행할 때는 상기 액정 패널(141G)의 기준 데이터가 메모리로부터 불러내어져 이용되고, 다른 액정 패널(141R, 141B)의 초기 위치로 된다.

이와 같이 하는 것에 의해, 대강 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 상호의 위치를 합치시킨 상태에서, 액정 패널(141R, 141B)의 얼라인먼트 조정을 실행할 수 있고, 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 얼라인먼트 조정을 정확하게 또한 원활하게 실행할 수 있다. 이 때는 액정 패널(141R, 141B)에 대응한 기준 패턴 BP가 기억부로부터 불러내어져 이용된다.

S9: 상기 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 고정시에, 접착제의 경화 수축에 따른 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 위치 어긋남을 확인하기 위해서, 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)에 관해서 위치 조정용의 광속을 투사하고, 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 광속을 빔 스플리터(451)를 거쳐서 직접 CCD 카메라(41)에 의해 검출하고, 표시되는 화상으로부터 화소 어긋남을 측정한다.

S10: 컴퓨터(70)는 액츄에이터(317C)를 제어하고, 각 6축 위치 조정 유닛(31)의 액정 패널 협지부(317)에 의한 각 액정 패널(141)의 파지 상태를 해방하고, 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)를 소정 거리 후퇴시키고, 각 6축 위치 조정 유닛(31)을 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)로부터 이간하는 방향으로 퇴피시킨다. 그리고, 제조된 광학 유닛(170)을 취출한다(꺼낸다).

5. 실시예의 효과

이러한 제 1 실시예에 따르면, 이하와 같은 효과가 있다.

[1] 위치 조정 장치(2)의 광속 검출 장치(40)에서는 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 광속이 빔 스플리터(451)를 거쳐서 CCD 카메라(41)에 의해 직접 페치되기 때문에, 상술한 각 공정(S1∼S10)을 종래의 투사용의 스크린을 이용하지 않고서 실시할 수 있어, 위치 조정 장치(2)를 대폭 소형화할 수 있다.

이 때문에, 위치 조정 장치(2)를 설치하기 위해 갖는 점유 공간도 적어도 좋아, 작업 에리어를 효율적으로 이용할 수 있다.

[2] 또, 빔 스플리터(451)를 구비한 도광부(45)가 이용되고 있기 때문에, 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 광속을 90° 굴절시킬 수 있고, 이 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 주위에 CCD 카메라(41)를 배치할 수 있다. 따라서, 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터의 사출 방향을 따라 CCD 카메라(41)를 배치할 필요가 없으므로, 그 방향으로 위치 조정 장치(2)가 커지는 것을 방지할 수 있어, 위치 조정 장치(2)의 소형화를 한층더 촉진할 수 있다.

[3] 이 때, 도광부(45)는 빔 스플리터(451)로 구성되어 있기 때문에, 도광부(45)를 간단한 구조로, 더구나 충분한 기능을 갖는 것으로 할 수 있으며, 또 제작도 저렴하게 할 수 있기 때문에, 기종마다 도광부(45)를 준비하더라도, 경제적인 부담을 작게 할 수 있다.

또, 종래 방식에서는 스크린상의 투사 화상 사이즈가 크게 달랐기 때문에, CCD 카메라를 대규모 이동 기구를 이용하여 이동시킬 필요가 있었지만, 본 실시예의 방식에서는 기종에 따라서 다른 액정 패널(141R, 141G, 141B) 자신의 크기의 차이 분만큼을 이동시키면 좋다. 따라서, 이동 기구(43)를 컴팩트(간소)하게 할 수 있고, 대규모 이동 기구를 필요로 하지 않는 것에 의해, 이 점에서도 경제적인 부담을 작게 할 수 있다.

[4] 그리고, 광속 검출 장치(40)는 4대의 CCD 카메라(41)로 구성되어 있으므로, 각 CCD 카메라(41)에 의해 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 네 모서리를 따로따로 촬상하여 각 화상 표시 영역(72A∼72D)에 표시할 수 있다. 이 때문에, 각 화상 표시 영역(72A∼72D)에서의 표시 상태를 보면서, 모든 촬상 개소에서의 포커스, 얼라인먼트 조정을 실행하는 것에 의해, 보다 고정밀도로 조정할 수 있다.

[5] 이 때, 4대의 CCD 카메라(41)는 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 직사각형 형상의 화상 형성 영역의 대각선상에 대응하여 배치되어 있기 때문에, CCD 카메라(41) 사이의 간섭을 회피할 수 있을 뿐만 아니라, 그와 같은 CCD 카메라(41)사이의 공간을 이용하여 이동 기구(43)를 여유를 갖고 배치할 수 있다.

[6] 또, 액정 패널(141R, 141G, 141B) 마다 상기 S5, S6을 반복하는 것에 의해, CCD 카메라(41)를 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 조정시에 공통으로 이용할 수 있고, 4대의 적은 CCD 카메라(41)에 의해 전 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 조정할 수 있다.

[7] 6축 위치 조정 유닛(31)이, 6축 위치 조정유닛 이동 기구(31A)에 지지되어 있는 것에 의해, 초기 설정 수순 S42에서, 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)에 대해, 6축 위치 조정 유닛(31)을 초기 위치에 배치해 두고, 6축 위치 조정 유닛(31)의 액정 패널 협지부(317)에 의해 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 파지한 상태에서, 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)를 소정 거리 전진시키는(S44) 것에 의해서, 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 대해 설계상의 소정 위치에 설정할 수 있다.

따라서, 위치 조정 공정 S6에 있어서의 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 위치 조정을 간소화하여, 사이클 타임의 저감을 도모할 수 있다.

[8] 위치 조정 공정 S6이, 포커스 조정 수순 S61 및 얼라인먼트 조정 수순 S62를 구비하고 있는 것에 의해서, 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A) 및 6축 위치 조정 유닛(31)의 베이스부(31lA)에 의해, 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 대한 진퇴 위치가 조정된 상태에서, 6축 위치 조정 유닛(31)에 의해, 해당 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 평면 위치, 면내 회전 위치및 면외 회전 위치를 조정할 수 있다.

따라서, 액정 패널(141R, 14lG, 141B)를 투사 렌즈(160)의 백포커스 위치에 배치하고, 또 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 상호의 위치를 조정하고, 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 대해 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 적절한 위치에 배치할 수 있다.

[9] 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)가 탑재대(25)에 대해 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 근접 격리하는 방향으로, 밀리미터 대에서 센티미터 대의 범위에 있어서 이동하고, 베이스부(31lA)가 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)에 대해, 해당 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)와 동일 방향으로, 마이크로미터 대에서 밀리미터 대의 범위에 있어서 이동할 수 있으므로, 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 이동시키는 범위를 크게 설정할 수 있어, 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 위치 조정을 용이하게 또한 신속하게 실행할 수 있다.

[10] 또, 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)를 크게 변위시킬 수 있으므로, 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 크로스 다이클로익 프리즘(150)에의 장착 및, 일체화된 액정 패널(141R, 141G, 141B)와 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 취출시에, 부재가 간섭하지 않고서 신속하게 실행할 수 있다.

(제 2 실시예)

다음에, 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다.

이하의 설명에서는 상기 제 1 실시예와 마찬가지의 구조 및 동일 부재에는동일 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략 또는 간략화한다.

상기 제 1 실시예에 따른 광변조 장치의 위치 조정 장치에서는 복수의 프로젝터(100)(광학 유닛(170))을 제조할 때에, 동일한 소프트웨어를 이용하여, 동일한 위치 조정 조작을 반복해서 실행하고 있었다.

이것에 대해, 본 실시예의 광변조 장치의 위치 조정 장치에서는 복수의 프로젝터(100)(광학 유닛(170))를 제조할 때에, 위치 조정이 정상으로 종료한 경우에, 그 이후는 다른 소프트웨어를 이용하고 있는 점이 상이하다.

구체적으로, 최초에 제조되는 광학 유닛(170)에 있어서, 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 위치 조정 조작은 상기 제 1 실시예와 마찬가지로 실행된다.

두 번째 이후에 제조되는 광학 유닛(170)에 있어서, 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 위치 조정 조작은 도 12, 도 18 및 도 19의 흐름도에 근거하여, 이하와 같이 실행된다.

상기 제 1 실시예와 마찬가지로, S1 및 S2에 있어서, 기종에 따른 기종 데이터를 등록하는 기종 등록 조작을 실행하고, 또한 설치 공정 S3에 있어서, 크로스 다이클로익 프리즘(150)을 지지 지그(33)에 세트하고, 조정 대상으로 되는 액정 패널(141R, 141G, 141B)을 6축 위치 조정 유닛(31)의 액정 패널 협지부(317)에 부착한다.

다음에, 도 18에 도시하는 바와 같이 예비 공정 S4에 있어서, 기종 데이터를 불러내고(S41), 또한 컴퓨터(70)는 동일한 제조 기종인 광학 유닛(170)을 연속하여 제조하고 있는지 어떤지를 판정하고(기종 판정 공정: S11A), 동일한 제조 기종인경우에는 초기 설정 수순 S42를 생략하고, 기종 데이터에 근거하여, CCD 카메라(41)를 기준 위치에 세트하고(S43), 또 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)를 소정 거리 전진시킨다(S44).

즉, 동일한 제조 기종인 광학 유닛(170)을 연속하여 제조할 때는 6축 위치 조정 유닛(3l)의 기준 위치는 전회 실행된 위치 조정 공정 S6에 있어서의 6축 위치 조정 유닛(31)의 위치에 설정되어 있다.

그 후, 상기 제 1 실시예와 마찬가지로, 검출 공정 S5를 실시하고, 위치 조정 공정 S6으로 이행한다.

여기서, 도 19에 도시하는 바와 같이, 위치 조정 공정 S6의 포커스 조정 수순 S61에 있어서, 컴퓨터(70)는 동일한 제조 기종인 광학 유닛(170)을 연속하여 제조하고 있는지 어떤지를 판정하고(기종 판정 공정: S11B), 동일한 제조 기종인 경우에는 개략 조정 단계 S610을 생략하고, 미세 조정 단계 S615로 이행한다.

즉, 동일한 제조 기종인 광학 유닛(170)을 연속하여 제조할 때는 6축 위치 조정 유닛 이동 기구(31A)에 있어서의 평면 위치 조정부(311)의 초기 위치는 전회실행된 포커스 조정 수순 S61의 미세 조정 단계 S615에 있어서의 평면 위치 조정축의 위치에 설정되어 있다(전회 제조시의 포커스의 위치에 설정된다).

이하, 상기 제 1 실시예와 마찬가지로, 얼라인먼트 조정 수순 S62를 실행하고, 위치 조정 공정 S6을 종료하며, S7∼S10의 공정을 거치는 것에 의해, 복수의 광학 유닛(170)이 연속하여 제조된다.

여기서, S9의 공정에 있어서의 화소 어긋남 측정에 있어서, 불량이라고 판정된 경우에는 컴퓨터(70)는 상기한 바와 같은 공정을 연속하여 실행하는 것을 중지하고, 재차 상기 제 1 실시예와 마찬가지의 공정을 거치도록 제어하고 있다.

이러한 제 2 실시예에 따르면, 상기 [1]∼[10]과 마찬가지의 효과 이외에, 이하와 같은 효과가 있다.

[11] 복수의 광학 유닛(170)을 제조하고, 복수의 액정 패널(141R, 141G, 141B)가 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 대해 연속하여 위치 조정이 실행되는 경우에, 기종 판정 공정 S11A, S11B에 의해, 동일 기종이 연속하여 제조되고 있는 지 어떤지를 판정하고, 동일 기종이라고 판정되면 초기 설정 수순 S42 및 개략 조정 단계 S610이 생략되는 것에 의해, 연속하여 동일 기종을 제조할 때의 필요이상의 공정을 생략할 수 있다.

따라서, 광학 유닛(170)의 제조에 있어서의 사이클 타임을 저감하여, 복수의 광학 유닛(170)에 따른 복수의 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 위치 조정을 연속하여 원활하게 실행할 수 있다.

[12] 컴퓨터(70)는 전회의 광학 유닛(170)의 제조에 있어서의 화소 어긋남 측정 S9에 있어서, 불량 판정된 경우에는 초기 설정 수순 S42 및 개략 조정 단계 S610을 생략하지 않고서, 통상의 상기 제 1 실시예와 마찬가지의 공정을 거치도록 제어되고 있는 것에 의해, 전회의 불량 제품에 근거한 설정 위치를 사용하여, 광학 유닛(170)의 제조를 실행하는 것을 회피해서, 효율적으로 복수의 광학 유닛(170)의 제조를 실행할 수 있다.

6. 변형예

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 다른 구성 등을 포함하며, 이하에 설명하는 바와 같은 변형 등도 본 발명에 포함된다.

상기 실시예의 광속 검출 장치(40)에서는 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 광속을 빔 스플리터(451)에 의해 굴절시킨 후, 주위의 CCD 카메라(41)에 의해 직접 페치하고 있었지만, 예를 들면 도 20에 도시하는 바와 같이, 사출된 광속을 도입 가능한 파이버 스코프(81)를 포함하여 광속 검출 장치(80)를 구성하더라도 좋다.

도 20에 있어서, 광속 검출 장치(80)의 파이버 스코프(81)는 그의 단면 등의 도시를 생략하지만, 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 광속을 도입하여 전송하는 도광부로서의 광속 페치용 광섬유와, 이 광속 페치용 광섬유를 따라 배치된 광원 공급용 광섬유와, 이들 광섬유를 피복하는 절연재(insulation)로 이루어지는 파이버 본체(82)를 구비하고, 파이버 본체(82)의 한쪽 단부에는 대물용의 렌즈 등이 내장된 광학부(83)가 마련되고, 다른쪽 단부측에는 조정용 광원 장치가 내장된 CCD 유닛(84)이 접속되어 있다.

또한, 고정용 자외선 광원 장치는 액정 패널(141R, 141G, 141B) 측에 마련된다.

CCD 유닛(84)내의 전하 결합 소자에는 광속 페치용 광섬유가 렌즈 등의 광학부품을 거쳐서 접속되고, 조정용 광원 장치에는 광원 공급용 광섬유가 접속되어 있다. 그리고, 조정용 광원 장치 및 광원 공급용 광섬유에 의해, 본 발명에 따른 광원 공급부가 구성되어 있다.

이러한 파이버 스코프(81)를 이용한 광속 검출 장치(80)의 구성에서는 광원 공급용 광섬유 및 광학부(83)를 통해서 우선, 조정용 광원 장치로부터의 위치 조정용의 광속(실선 화살표)을 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 조사하고, 액정 패널(141R, 141G, 141B)에 의해 반사시키고, 반사된 광속(점선 화살표)을 광학부(83)에 의해 수광하고, 광속 페치용 광섬유에 의해 전송하여 CCD 유닛(84)에 의해 페치한다.

이러한 광속 검출 장치(80)를 이용한 경우에는 본 발명에 따른 도광부가 광속 페치용 광섬유에 의해서 구성되므로, 이 광속 페치용 광섬유를 임의의 방향으로 굴곡시키는 것에 의해, 무효 공간(dead space) 등을 이용한 CCD 유닛(84)의 배치를 실현할 수 있는 등, 그의 배치 효율을 향상시킬 수 있어, 위치 조정 장치의 소형화를 더 촉진할 수 있다.

또, 위치 조정용의 광속을 크로스 다이클로익 프리즘(150)측으로부터 공급하므로, 도 7에 도시하는 바와 같은 유닛 본체(371)를 포함하는 광원 유닛(37)을 6축 위치 조정 유닛(31)의 액정 패널 협지부(317)측에 마련할 필요가 없어, 액정 패널 협지부(317) 주위의 구조를 간소화할 수 있다.

또, 광속 검출 장치의 다른 변형예로서는, 도 21에 도시한 것이 고려된다.

도 21에 있어서, 광속 검출 장치(90)는 크로스 다이클로익 프리즘(150)의 사출측에 도광부를 구성하는 1개의 빔 스플리터(451)를 배치하고, 빔 스플리터(451)를 중심으로 하여 크로스 다이클로익 프리즘(150)과는 반대측에 2대의 CCD 카메라(41)((41A))를 배치하고, 빔 스플리터(451)의 남은 2측면의 한쪽과 대향시켜 다른 2대의 CCD 카메라(41)((41B))를 배치한 구성이며, 빔 스플리터(451)의 남은 1측면과 대향시켜 마스터 유닛이 배치되도록 되어 있다.

광속 검출 장치(90)의 빔 스플리터(451)는 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출된 광속(실선 화살표)의 절반을 그대로 투과시켜 CCD 카메라(41A)에 입사시키고, 절반을 90° 굴절시켜 CCD 카메라(41B)로 도광시킨다. 또, 빔 스플리터(451)는 기준 크로스 다이클로익 프리즘으로부터 사출된 광속(점선 화살표)의 절반을 그대로 투과시켜 CCD 카메라(41B)에 입사시키고, 절반을 90° 굴절시켜 CCD 카메라(41A)로 도광시킨다.

또, CCD 카메라(41A) 끼리 및 CCD 카메라(41B) 끼리는 액정 패널(141R, 141G, 141B) 및 각 기준 액정 패널(R, G, B의)의 각 화상 형성 영역의 네 모서리에 대응하는 위치에서, 화상 형성 영역의 1대각선상에 대응하여 배치되어 있다.

이러한 광속 검출 장치(90)에서는 마스터 유닛으로 공급하는 위치 조정용의 광속과 액정 패널(141R, 141G, 141B)로 공급하는 위치 조정용의 광속을 전환하는 것에 의해, 마스터 유닛을 지지 지그에 탑재한 상태대로 크로스 다이클로익 프리즘(150) 및 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 조정, 고정을 실행할 수 있어, 마스터 유닛을 분리할 필요가 있는 상기 실시예에 비해 사용상 편리함을 양호하게 할 수 있다.

또한, 그 밖의 변형예로서는 예를 들면, 상기 실시예에서는 광속 검출장치(40)에 페치되는 위치 조정용의 광속 등을 액정 패널(141R, 141G, 141B) 측으로부터 공급하고 있었지만, 도광부(45)측으로부터 공급하더라도 좋다. 즉, 우선 광속을 도광부(45)의 빔 스플리터(451)를 투과시켜 공급하고, 투과한 광속을 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 입사시킨 후에 액정 패널(141R, 141G, 141B)에 의해 반사시키고, 이 반사된 광속을 다시 크로스 다이클로익 프리즘(150)에 입사시켜 빔 스플리터(451)에 의해 굴절시키고, CCD 카메라(41)에 페치한다.

이러한 경우에도, 광원 유닛(37)을 액정 패널 협지부(317)측에 마련할 필요가 없어, 그의 주변 구조를 간소화할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는 각 액정 패널(141R, 141G, 141B) 마다 조정과 고정을 순차 실행하고 있었지만, 각 액정 패널(141R, 141G, 141B)에 대해 광속을 동시에 공급하고, 크로스 다이클로익 프리즘(150)으로부터 사출되는 광속(백색광)을 CCD 카메라(3개의 CCD 카메라)(41)에 의해 페치하는 것에 의해, 액정 패널(141R, 141G, 141B)의 조정, 고정을 동시에 실행하더라도 좋다.

이러한 경우에는 페치한 광속을 광속 검출 장치(40)측에서 RGB의 3색으로 분리시킬 필요가 있어, 구조가 복잡하게 될 가능성이 있지만, 조정, 고정에 소요되는 시간을 대폭 단축할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또, 상기 실시예는 화상 신호에 따라 광변조를 실행하는 광학 소자로서 액정 패널(141R, 141G, 141B)이 채용되고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 광변조를 실행하는 광학 소자로서, 마이크로 미러를 이용한 디바이스 등, 액정 이외의 것의 위치 조정을 위해 본 발명을 채용하더라도 좋다.

그밖에, 본 발명의 실시시의 구체적인 구조 및 형상 등은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서, 다른 구조 등으로 해도 좋다.

본 발명은 광원으로부터 사출된 광속을 복수의 색광으로 분리하는 색분리 광학계와, 이 색분리 광학계에 의해 분리된 각 색광을 화상 정보에 따라 변조하는 복수의 광변조 장치와, 각 광변조 장치에 의해 변조된 광속을 합성하는 색합성 광학계를 구비한 프로젝터를 제조하기 위해서, 각 광변조 장치 상호의 위치 조정을 실행하는 광변조 장치의 위치 조정 장치 및 광변조 장치의 위치 조정 방법으로서 이용할 수 있다.

Claims

광원으로부터 사출된 광속을 복수의 색광으로 분리하는 색분리 광학계와, 이 색분리 광학계에 의해 분리된 각 색광을 화상 정보에 따라 변조하는 복수의 광변조 장치와, 각 광변조 장치에 의해 변조된 광속을 합성하는 색합성 광학계를 구비한 프로젝터를 제조하기 위해서, 각 광변조 장치 상호의 위치 조정을 실행하는 광변조 장치의 위치 조정 장치에 있어서,

상기 광변조 장치로부터 상기 색합성 광학계를 거쳐서 사출된 위치 조정용의 광속을 직접 페치하는 광속 검출 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 광속 검출 장치는 상기 색합성 광학계로부터 사출된 광속을 소정 방향으로 인도하는 도광부와, 이 도광부에 의해 인도된 광속을 수광하여 전기 신호로 변환하는 촬상 소자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 도광부는 상기 색합성 광학계로부터 사출된 광속을 반사하여 굴절시키는 반사 미러로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 도광부는 상기 색합성 광학계로부터 사출된 광속을 도입하여 상기 촬상 소자까지 인도하는 광섬유로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 장치.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광속 검출 장치는 상기 위치 조정용의 광속을 공급하는 광 공급부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 장치.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광속 검출 장치는 복수의 촬상 소자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 장치.
제 6 항에 있어서,

복수의 촬상 소자는 상기 광변조 장치의 직사각형 형상의 화상 형성 영역의 대각선상에 대응하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광변조 장치를 유지하고, 상기 색합성 광학계에 대해, 해당 광변조 장치를 위치 조정하는 위치 조정부를 구비하고,

상기 위치 조정부는 상기 색합성 광학계에 대해 근접 격리하는 포커스 개략 조정 기구에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 장치.
광원으로부터 사출된 광속을 복수의 색광으로 분리하는 색분리 광학계와, 이 색분리 광학계에 의해 분리된 각 색광을 화상 정보에 따라 변조하는 복수의 광변조 장치와, 각 광변조 장치에 의해 변조된 광속을 합성하는 색합성 광학계를 구비한 프로젝터를 제조하기 위해서, 각 광변조 장치 상호의 위치 조정을 실행하는 광변조 장치의 위치 조정 방법에 있어서,

미리 상호 위치 조정된 복수의 기준 광변조 장치 및 기준 색합성 광학계에근거하여, 당해 기준 색합성 광학계로부터 사출된 광속을 수광할 수 있는 광속 검출 장치의 위치를 설정하는 예비 공정과,

설정된 광속 검출 장치에 대해 상기 색합성 광학계를 설치하는 설치 공정과,

조정 대상으로 되는 상기 광변조 장치에 대해 광속을 도입하고, 상기 색합성 광학계를 거쳐서 사출된 광속을 상기 광속 검출 장치에 의해 직접 검출하는 검출 공정과,

검출된 광속에 근거하여, 상기 광변조 장치의 위치 조정을 실행하는 위치 조정 공정을 거치는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 검출 공정 및 상기 위치 조정 공정을, 각 광변조 장치마다 연속하여 실행하는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 예비 공정은 상기 색합성 광학계에 대해 근접 격리하는 포커스 개략 조정 기구에 대해, 상기 광변조 장치의 위치 조정을 실행하는 위치 조정부를 설계상의 소정 위치에 배치하는 초기 설정 수순을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 방법.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 위치 조정 공정은 상기 색합성 광학계에 대한 진퇴 위치를 조정하는 포커스 조정 수순과, 각 광변조 장치의 상호의 위치 조정을 실행하는 얼라인먼트 조정 수순을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 포커스 조정 수순은 상기 색합성 광학계에 대해 상기 광변조 장치를 근접 격리하는 포커스 개략 조정 기구의 진퇴 이동에 의해서, 상기 광변조 장치의 포커스 조정을 실행하는 개략 조정 단계와, 상기 광변조 장치의 위치 조정을 실행하는 위치 조정부에 의한 미세 조정 단계를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 방법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

복수의 프로젝터에 따라서, 연속하여 광변조 장치의 위치 조정이 실행되는 것으로 하고, 동일 기종의 프로젝터가 연속하여 제조되고 있는지 어떤지를 판정하는 기종 판정 공정을 구비하고, 이 기종 판정 공정에 의해, 동일 기종이라고 판정된 경우에는 상기 초기 설정 수순 및/또는 상기 개략 조정 단계는 생략되는 것을특징으로 하는 광변조 장치의 위치 조정 방법.