(57)【要約】【課題】調整時間を短縮しつつ、フォーカス位置を高精度に算出できる光学装置の製造装置を提供する。【解決手段】製造装置を構成する制御装置４０は、色合成光学装置に対して近接隔離する方向の複数の変位位置に光変調装置を位置付ける変位位置制御部４３５１と、各変位位置に光変調装置が位置付けられた際に、撮像装置にて撮像された各撮像画像のコントラストを示す各測定指標値を算出する指標値算出部４３５２と、各測定指標値に基づいて、各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する擬似指標値生成部４３５３と、各測定指標値および擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、各指標値が閾値以上となる変位位置および仮想変位位置の加重平均をとり、撮像画像が合焦状態となる光変調装置のフォーカス位置を算出するフォーカス位置算出部４３５４とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調して画像光を形成する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置にて形成された各画像光を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置を製造する光学装置の製造装置であって、
前記色合成光学装置に対する前記光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記位置調整装置を制御し、前記色合成光学装置に対して前記光変調装置を近接隔離する方向に変位させて複数の変位位置に位置付ける変位位置制御部と、
各前記変位位置に前記光変調装置が位置付けられた際に、前記撮像装置にて撮像された各撮像画像のコントラストを示す各測定指標値を算出する指標値算出部と、
前記各測定指標値に基づいて、前記各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する擬似指標値生成部と、
前記各測定指標値および前記擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、前記各指標値が前記閾値以上となる前記変位位置および前記仮想変位位置の加重平均をとり、前記撮像画像が合焦状態となる前記光変調装置のフォーカス位置を算出するフォーカス位置算出部とを備える
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置の製造装置において、
前記擬似指標値生成部は、
隣接する前記変位位置間での前記変位位置と前記測定指標値との関係を表す１次の近似関数を算出し、前記１次の近似関数に基づいて前記擬似指標値を生成する
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載の製造装置において、
前記擬似指標値生成部は、
隣接する前記変位位置間毎に連続した前記１次の近似関数を生成し、
前記フォーカス位置算出部は、
前記色合成光学装置に対して近接隔離する方向の前記光変調装置の位置をＺ、前記１次の近似関数をｆ（Ｚ）、前記閾値をｆｔ、前記各指標値が前記閾値ｆｔ以上となる前記位置Ｚの範囲をＺｓ〜Ｚｅとした場合に、フォーカス位置Ｚfocusを、
2010102099.tif 000005
の式により算出する
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学装置の製造装置において、
前記変位位置制御部は、
所定範囲内で前記光変調装置を変位させ、
前記制御装置は、
前記所定範囲内の始端となる始端変位位置、および終端となる終端変位位置での各前記測定指標値が前記閾値未満となっているか否かを判定する指標値判定部と、
前記指標値判定部にて前記閾値未満となっていないと判定された場合に、前記終端変位位置を延長して前記所定範囲を拡げる範囲拡張部とを備える
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学装置の製造装置において、
前記制御装置は、
前記変位位置制御部にて前記所定範囲内で前記光変調装置を変位させている際に、前記各変位位置での前記各測定指標値のうち最大となる測定指標値に定数を乗じて、順次、前記閾値を算出する閾値算出部を備える
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
【請求項６】
色合成光学装置に対する光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、複数の前記光変調装置および前記色合成光学装置を有する光学装置を製造する光学装置の製造装置に用いられる位置調整方法であって、
前記制御装置が、
前記位置調整装置を制御し、前記色合成光学装置に対して前記光変調装置を近接隔離する方向に変位させて複数の変位位置に位置付ける変位位置制御ステップと、
各前記変位位置に前記光変調装置を位置付けた際に、前記撮像装置にて撮像された各撮像画像のコントラストを示す各測定指標値を算出する指標値算出ステップと、
前記各測定指標値に基づいて、前記各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する擬似指標値生成ステップと、
前記各測定指標値および前記擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、前記各指標値が前記閾値以上となる前記変位位置および前記仮想変位位置の加重平均をとり、前記撮像画像が合焦状態となる前記光変調装置のフォーカス位置を算出するフォーカス位置算出ステップとを実行する
ことを特徴とする位置調整方法。
【請求項７】
色合成光学装置に対する光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、複数の前記光変調装置および前記色合成光学装置を有する光学装置を製造する光学装置の製造装置に用いられる位置調整プログラムであって、
請求項６に記載の位置調整方法を前記制御装置に実行させる
ことを特徴とする位置調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置の製造装置、位置調整方法、および位置調整プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの色光を色光毎に画像情報に応じて変調する３つの光変調装置、および、これら光変調装置が取り付けられ、変調された３つの光束を合成する色合成光学装置を備える光学装置と、色合成光学装置から射出された光束を拡大投射する投射レンズとを備えたプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、鮮明な投影画像を得るために、各光変調装置は投射レンズのバックフォーカスの位置に必ずなければならない。
このため、プロジェクタの製造時において、各光変調装置を投射レンズのバックフォーカス位置に正確に配置するフォーカス調整が高精度に実施されている。そして、このような調整を実施して光学装置を製造する光学装置の製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、色合成光学装置に対して光変調装置を近接隔離する方向に変位させながら、各変位位置に光変調装置が位置付けられた際に、光変調装置および色合成光学装置を介した画像光を撮像装置にて撮像する。また、各撮像画像のコントラストを示す各指標値を算出し、各変位位置と各指標値との関係を表す２次の近似曲線を生成して２次の近似曲線のピーク位置をフォーカス位置として算出している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０７３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、液晶パネルのフォーカス調整に掛かる時間（以下、調整時間）を短縮することは可能であるが、以下に示すように、フォーカス位置を高精度に算出することが難しい、という問題がある。
すなわち、２次の近似曲線のピーク位置をフォーカス位置として算出する場合には、多くの変位位置で指標値を算出しなければならない。すなわち、２次の近似曲線を生成するためのデータ数を多くしなければ、フォーカス位置を高精度に算出できない。特許文献１に記載の技術のように、調整時間を短縮するために、３つ等の少ない変位位置で指標値を算出した場合には、データ数が少ないため、２次の近似曲線のピーク位置は、所望のフォーカス位置からずれたものとなってしまう。
また、指標値は、所望のフォーカス位置からずれるにしたがって、小さくなり、かつ、所定の低い値に収束するような挙動を示すものである。すなわち、所望のフォーカス位置から大きくずれた変位位置での各指標値は、２次曲線上から大きくずれることとなる。したがって、高精度にフォーカス位置を算出するために、多くの変位位置で指標値を算出した際、これら各指標値に上記のような２次曲線上から大きくずれた指標値が含まれている場合には、生成した２次の近似曲線が精度の低いものとなり、結果として、２次の近似曲線のピーク位置も所望のフォーカス位置からずれたものとなってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、調整時間を短縮しつつ、フォーカス位置を高精度に算出できる光学装置の製造装置、位置調整方法、および位置調整プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光学装置の製造装置は、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて変調して画像光を形成する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置にて形成された各画像光を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置を製造する光学装置の製造装置であって、前記色合成光学装置に対する前記光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記位置調整装置を制御し、前記色合成光学装置に対して前記光変調装置を近接隔離する方向に変位させて複数の変位位置に位置付ける変位位置制御部と、各前記変位位置に前記光変調装置が位置付けられた際に、前記撮像装置にて撮像された各撮像画像のコントラストを示す各測定指標値を算出する指標値算出部と、前記各測定指標値に基づいて、前記各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する擬似指標値生成部と、前記各測定指標値および前記擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、前記各指標値が前記閾値以上となる前記変位位置および前記仮想変位位置の加重平均をとり、前記撮像画像が合焦状態となる前記光変調装置のフォーカス位置を算出するフォーカス位置算出部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、製造装置を構成する制御装置は、変位位置制御部および指標値算出部の他、擬似指標値生成部と、フォーカス位置算出部とを備える。
このことにより、擬似指標値生成部による処理（擬似指標値生成ステップ）によって、実際に測定（変位位置に液晶パネルを位置付けて、撮像画像に基づいて測定指標値を算出）することなく、仮想的な変位位置（仮想変位位置）での擬似的な指標値（擬似指標値）を生成できる。すなわち、実際に測定されたデータ（測定指標値）に擬似的なデータ（擬似指標値）を加え、フォーカス位置を算出する際に用いるデータ数を増加させることができる。
そして、フォーカス位置算出部による処理（フォーカス位置算出ステップ）では、実際に測定されたデータが少ないながらも、多くのデータ（測定指標値および擬似指標値）を用いて加重平均によりフォーカス位置を算出できるため、調整時間を短縮しつつ、フォーカス位置を高精度に算出できる。
特に、フォーカス位置算出ステップでは、指標値が閾値未満となるデータを用いず、かつ、測定指標値および擬似指標値から閾値を引いた各差分を重みとして、加重平均によりフォーカス位置を算出する。このため、単純に測定指標値および擬似指標値を重みとして加重平均によりフォーカス位置を算出する構成と比較して、加重平均値（フォーカス位置）を所望のフォーカス位置により近付けることができ、フォーカス位置をより高精度に算出できる。
【０００９】
本発明の光学装置の製造装置では、前記擬似指標値生成部は、隣接する前記変位位置間での前記変位位置と前記測定指標値との関係を表す１次の近似関数を算出し、前記１次の近似関数に基づいて前記擬似指標値を生成することが好ましい。
本発明では、擬似指標値生成部は、上述した１次の近似関数を算出することで擬似指標値を生成するので、簡単な演算で擬似指標値を生成できる。
また、色合成光学装置に対して近接隔離する方向の光変調装置における位置に対して隣接する各変位位置での各測定指標値を直線近似し、直線上の指標値を擬似指標値としているため、実際に仮想変位位置で測定した場合での測定指標値と、上記のように生成した擬似指標値との間に大きな差が生じ難い。したがって、上記のように生成した擬似指標値をデータに加えてフォーカス位置を算出した場合であっても、高精度のフォーカス位置を算出できる。
【００１０】
本発明の光学装置の製造装置では、前記擬似指標値生成部は、隣接する前記変位位置間毎に連続した前記１次の近似関数を生成し、前記フォーカス位置算出部は、前記色合成光学装置に対して近接隔離する方向の前記光変調装置の位置をＺ、前記１次の近似関数をｆ（Ｚ）、前記閾値をｆｔ、前記各指標値が前記閾値ｆｔ以上となる前記位置Ｚの範囲をＺｓ〜Ｚｅとした場合に、フォーカス位置Ｚfocusを、以下の式（１）により算出することが好ましい。
【００１１】
【数１】
2010102099.tif 000003
【００１２】
本発明では、フォーカス位置算出部は、式（１）に示すように、１次の近似関数ｆ（Ｚ）から閾値ｆｔを引いた差分を重みとし、指標値が閾値ｆｔ以上となる位置Ｚの範囲Ｚｓ〜Ｚｅで積分して加重平均をとるので、フォーカス位置の算出に用いるデータ（擬似指標値）の数を無限とすることができ、フォーカス位置をより一層、高精度に算出できる。
【００１３】
ところで、例えば、積分をしないで加重平均をとる構成において、フォーカス位置の算出に用いるデータ（測定指標値および擬似指標値）の数が少ない場合には、閾値ｆｔ以上のデータが１つ増えるだけで、算出されるフォーカス位置はずれやすい。すなわち、同条件でフォーカス調整を複数回、実施した際に、算出されるフォーカス位置がそれぞれ異なるものとなりやすい。
本発明では、上述したように積分して加重平均をとる構成としているため、上述した現象が生じ難く、同条件でフォーカス調整を複数回、実施した場合であっても、算出されるフォーカス位置を略同一の位置とすることができる。すなわち、フォーカス位置を高精度に算出できる。
【００１４】
本発明の光学装置の製造装置では、前記変位位置制御部は、所定範囲内で前記光変調装置を変位させ、前記制御装置は、前記所定範囲内の始端となる始端変位位置、および終端となる終端変位位置での各前記測定指標値が前記閾値未満となっているか否かを判定する指標値判定部と、前記指標値判定部にて前記閾値未満となっていないと判定された場合に、前記終端変位位置を延長して前記所定範囲を拡げる範囲拡張部とを備えることが好ましい。
【００１５】
ところで、例えば、始端変位位置での測定指標値が閾値未満となっているが、終端変位位置での測定指標値が閾値未満となっていない場合には、終端変位位置以降の変位位置での測定指標値がどのような挙動を示すか（終端変位位置での測定指標値よりも高くなっていくか、あるいは、低くなっていくか）を判断できない状態となっている。すなわち、このような状態において、各測定指標値および擬似指標値に基づいて、フォーカス位置を算出したとしても、精度の高いフォーカス位置を算出することは難しい。
本発明では、制御装置は、指標値判定部および範囲拡張部を備え、始端変位位置および終端変位位置の双方の各測定指標値が閾値未満となっていない場合には、終端変位位置を延長して所定範囲を拡げる。すなわち、上記の場合には、測定を継続する。このことにより、測定指標値の挙動を判断できた状態でフォーカス位置を算出できるので、フォーカス位置を高精度に算出できる。
また、上記の場合に測定を継続するため、測定自体を最初からやり直す必要もなく、調整時間をさらに短縮できる。
さらに、始端変位位置および終端変位位置の双方の各測定指標値が閾値未満となった場合に、測定指標値の挙動を判断できた状態としているため、必要以上にデータをとることがなく、調整時間をさらに一層、短縮できる。
【００１６】
本発明の光学装置の製造装置では、前記制御装置は、前記変位位置制御部にて前記所定範囲内で前記光変調装置を変位させている際に、前記各変位位置での前記各測定指標値のうち最大となる測定指標値に定数を乗じて、順次、前記閾値を算出する閾値算出部を備えることが好ましい。
本発明では、制御装置は、閾値算出部を備え、光変調装置を変位させている際に、最大となる測定指標値を定数（１より小さい定数）倍して、順次、所定の閾値を算出（更新）する。測定指標値は、フォーカスが合っているかどうか以外に、光源の明るさや投射レンズの性能によっても変動する。光源の明るさは経時的に劣化していき、投射レンズは品質にばらつきがあるので、毎回測定指標値は変動してしまう（フォーカスの合う位置で測定指標値が増加するという条件は変わらず、全体的に測定指標値が増減する）。このため、閾値を固定値とするよりも、測定指標値の変動に合わせて変動するような閾値、すなわち最大となる測定指標値の定数倍とする方がフォーカス位置を高精度に算出できる。
また、データが不足している場合には、データを追加する。このとき、データを追加する過程で閾値が変動することがある。しかし、閾値は測定指標値の最大値の定数倍で算出しているため、閾値が増加することはあるが閾値が減少することはない。また、データが不足しているかどうかの判定は終端変位位置で測定指標値が閾値以下になるかどうかで判定しているので、データを追加する過程で閾値が変動しても、データ追加前にデータが足りていると判断した部分が、データ追加後にデータが足りないと判定されるようなことはない。このため、確実にデータの追加を行うことができる。
【００１７】
本発明の位置調整方法は、色合成光学装置に対する光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、複数の前記光変調装置および前記色合成光学装置を有する光学装置を製造する光学装置の製造装置に用いられる位置調整方法であって、前記制御装置が、前記位置調整装置を制御し、前記色合成光学装置に対して前記光変調装置を近接隔離する方向に変位させて複数の変位位置に位置付ける変位位置制御ステップと、各前記変位位置に前記光変調装置を位置付けた際に、前記撮像装置にて撮像された各撮像画像のコントラストを示す各測定指標値を算出する指標値算出ステップと、前記各測定指標値に基づいて、前記各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する擬似指標値生成ステップと、前記各測定指標値および前記擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、前記各指標値が前記閾値以上となる前記変位位置および前記仮想変位位置の加重平均をとり、前記撮像画像が合焦状態となる前記光変調装置のフォーカス位置を算出するフォーカス位置算出ステップとを実行することを特徴とする。
【００１８】
本発明の位置調整方法は、上述した光学装置の製造装置に用いられる方法であるため、上述した光学装置の製造装置と同様の作用および効果を享受できる。
【００１９】
本発明の位置調整プログラムは、色合成光学装置に対する光変調装置の位置を調整する位置調整装置と、前記光変調装置に導入され前記光変調装置および前記色合成光学装置を介した画像光を撮像する撮像装置と、前記位置調整装置を制御する制御装置とを備え、複数の前記光変調装置および前記色合成光学装置を有する光学装置を製造する光学装置の製造装置に用いられる位置調整プログラムであって、上述した位置調整方法を前記制御装置に実行させることを特徴とする。
本発明の位置調整プログラムは、上述した位置調整方法を実施するために利用されるので、上述した位置調整方法と同様の作用および効果を享受できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの構成〕
図１は、製造対象とされる光学装置を備えるプロジェクタ１００の構造を模式的に示す図である。
プロジェクタ１００は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成し、形成したカラー画像を図示しないスクリーン上に拡大投射する。このプロジェクタ１００は、図１に示すように、外装筐体１００Ａと、光学ユニット１００Ｂとで大略構成されている。
なお、図１において、具体的な図示は省略したが、外装筐体１００Ａ内には、光学ユニット１００Ｂの他、プロジェクタ１００内部の各構成部材を冷却する冷却ファン等を備えた冷却ユニット、およびプロジェクタ１００の内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置される。
【００２１】
光学ユニット１００Ｂは、図１に示すように、光源ランプ１１１やリフレクタ１１２等を有する光源装置１１０と、レンズアレイ１２１，１２２、偏光変換素子１２３、および重畳レンズ１２４等を有する照明光学装置１２０と、ダイクロイックミラー１３１，１３２、および反射ミラー１３３等を有する色分離光学装置１３０と、入射側レンズ１４１、リレーレンズ１４２、および反射ミラー１４３，１４４等を有するリレー光学装置１４０と、光変調装置としての３つの液晶パネル１５１（赤色光側の液晶パネルを１５１Ｒ、緑色光側の液晶パネルを１５１Ｇ、青色光側の液晶パネルを１５１Ｂとする）、３つの入射側偏光板１５２、３つの射出側偏光板１５３、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム１５４（以下、プリズム１５４と記載）等を有する光学装置１５０と、投射光学装置としての投射レンズ１６０とを備える。
【００２２】
なお、上述した各光学部品１１０〜１６０については、種々の一般的なプロジェクタの光学系として利用されているため、具体的な説明を省略する。
そして、光学ユニット１００Ｂでは、上述した構成により、光源装置１１０から射出され照明光学装置１２０を介した光束は、色分離光学装置１３０にてＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光に分離される。また、分離された各色光は、前記制御装置による制御の下、各液晶パネル１５１にて画像情報に応じてそれぞれ変調され、色光毎の画像光が形成される。色光毎の画像光は、プリズム１５４にて合成され、投射レンズ１６０にてスクリーン（図示略）に拡大投射される。
【００２３】
ここで、具体的な図示は省略したが、上述した光学装置１５０を構成する各部材１５１〜１５４のうち、３つの液晶パネル１５１、および３つの射出側偏光板１５３は、プリズム１５４の各光束入射側端面１５４Ａ（図１）に対してそれぞれ対向した状態で固定され、光学装置本体１５０Ａを構成する。
なお、３つの液晶パネル１５１、および３つの射出側偏光板１５３としては、光束入射側端面１５４Ａに対して直接、固定する構成に限らず、所定の部材（透光性基板や各部材１５１，１５３を保持する保持部材等）を介して光束入射側端面１５４Ａに対して固定する構成としても構わない。また、光学装置本体１５０Ａとしては、３つの液晶パネル１５１、３つの射出側偏光板１５３、およびプリズム１５４の他、３つの入射側偏光板１５２も一体化する構成を採用してもよい。
【００２４】
〔２．光学装置本体の製造装置の構成〕
図２は、光学装置本体１５０Ａの製造装置１の概略構成を模式的に示す図である。
製造装置１は、プリズム１５４に対して各液晶パネル１５１を位置調整した後、光束入射側端面１５４Ａに固定して光学装置本体１５０Ａを製造する。この製造装置１は、図２に示すように、スクリーンＳｃと、３つの位置調整装置１０と、調整用光源装置２０と、撮像装置３０と、制御装置４０等で大略構成されている。
スクリーンＳｃは、入射した画像光を透過して投影する、いわゆる透過型スクリーンとして構成されている。そして、スクリーンＳｃは、製造対象とする光学装置本体１５０Ａおよび投射レンズ１６０が製造装置１内部の所定位置に設置された状態で、液晶パネル１５１にて形成され、プリズム１５４を介し、投射レンズ１６０にて拡大投射された画像光を投影表示する。なお、スクリーンＳｃとしては、透過型スクリーンに限らず、入射した画像光を反射して投影する、いわゆる反射型スクリーンとして構成しても構わない。
【００２５】
３つの位置調整装置１０は、図２に示すように、製造装置１内部の所定位置に設置されたプリズム１５４の各光束入射側端面１５４Ａ（射出側偏光板１５３が貼付）に対向配置され、各液晶パネル１５１を光束入射側から保持しつつ、各光束入射側端面１５４Ａに対する各液晶パネル１５１の位置を調整する。具体的な図示は省略したが、位置調整装置１０は、光束入射側端面１５４Ａに対して近接隔離する方向（以下、Ｚ軸方向）、Ｚ軸に直交する２軸方向（Ｘ軸方向（図２中、紙面に平行な方向）、Ｙ軸方向（図２中、紙面に直交する方向）、Ｚ軸を中心とする回転方向（以下、Ｚθ方向）、Ｘ軸を中心とする回転方向（以下、Ｘθ方向）、およびＹ軸を中心とする回転方向（以下、Ｙθ方向）に移動可能に構成されている。そして、位置調整装置１０は、制御装置４０による図示しないモータ等の駆動部の制御により、保持した液晶パネル１５１を光束入射側端面１５４Ａに対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘθ方向、Ｙθ方向、およびＺθ方向に位置調整する。
【００２６】
調整用光源装置２０は、位置調整装置１０における液晶パネル１５１の位置調整を行うに際して用いられる位置調整用の光束の光源であり、例えば、メタルハライドランプ等の放電発光ランプ、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の固体発光素子等を含んで構成され、制御装置４０による図示しない光源駆動回路の制御により、駆動（点灯）する。そして、調整用光源装置２０は、３つの位置調整装置１０に対してそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色光を供給し、各位置調整装置１０の先端部分から各液晶パネル１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂに対応する各色光がそれぞれ各液晶パネル１５１に照射される。
【００２７】
撮像装置３０は、制御装置４０による制御の下、光学装置本体１５０Ａを介し投射レンズ１６０にてスクリーンＳｃ上に拡大投射された画像光の投影画像Ｆ（図２）を撮像する。この撮像装置３０は、図２に示すように、４つのＣＣＤカメラ３１で構成され、投影画像Ｆにおける四隅領域を撮像する。
図３は、撮像装置３０の配設位置を模式的に示す図である。
各ＣＣＤカメラ３１は、ＣＣＤ(Charge Coupled Detector)を撮像素子としたエリアセンサであり、スクリーンＳｃに表示された矩形状の投影画像Ｆにおける四隅領域を撮像し、撮像した画像に応じた信号を制御装置４０に出力する。より具体的に、各ＣＣＤカメラ３１は、スクリーンＳｃの背面側（画像光が投影される側と反対側）にそれぞれ配設されている。また、各ＣＣＤカメラ３１は、図３に示すように、液晶パネル１５１のアライメント調整を実施する際に液晶パネル１５１に形成させる後述するアライメント調整用パターンを含む第２の矩形領域Ａｒ２（図５参照）に対応してスクリーンＳｃに表示される第２の矩形対応領域Ａｒ２´の四隅の角位置Ｃ１〜Ｃ４に対応してそれぞれ離間した状態で配設されている。
なお、以下では、スクリーンＳｃの背面側から見て、左上に配設されるＣＣＤカメラ３１を第１カメラ３１Ａとし、右上に配設されるＣＣＤカメラ３１を第２カメラ３１Ｂとし、左下に配設されるＣＣＤカメラ３１を第３カメラ３１Ｃとし、右下に配設されるＣＣＤカメラ３１を第４カメラ３１Ｄとする。
【００２８】
図４は、制御装置４０の概略構成を示すブロック図である。
制御装置４０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびハードディスクを備えたコンピュータで構成され、種々のプログラムを実行して製造装置１全体を制御する。この制御装置４０は、図４に示すように、操作部４１と、表示部４２と、制御部４３等を備える。
操作部４１は、例えば、キーボードおよびマウス等で入力操作される図示しない各種操作ボタンを有している。この操作ボタンの入力操作を実施することにより、制御装置４０を適宜動作させるとともに、例えば、表示部４２に表示される情報に対して、制御装置４０の動作内容の設定等が実施される。そして、作業者による操作部４１の入力操作により、操作部４１から適宜所定の操作信号を制御部４３に出力する。
【００２９】
表示部４２は、制御部４３に制御され、所定の画像を表示する。例えば、制御部４３にて処理された画像の表示、または、操作部４１の入力操作により、制御部４３の後述するメモリに格納する情報を設定入力または更新する際、制御部４３から出力されるメモリ内のデータを適宜表示させる。
【００３０】
制御部４３は、操作部４１からの操作信号の入力に応じて、製造装置１全体および液晶パネル１５１を制御する。この制御部４３は、図４に示すように、制御部本体４３１と、メモリ４３２とを備える。
制御部本体４３１は、ＣＰＵを制御するＯＳ(Operating System)上に展開されるプログラムとして構成され、メモリ４３２に記憶されたプログラムにしたがって所定の処理を実行する。この制御部本体４３１は、図４に示すように、パターン形成部４３３と、撮像画像データ取得部４３４と、フォーカス調整部４３５と、アライメント調整部４３６等を備える。
【００３１】
図５は、液晶パネル１５１に形成させる各種パターンを模式的に示す図である。
パターン形成部４３３は、液晶パネル１５１に対して所定の駆動信号を出力し、液晶パネル１５１に種々のパターンの画像を形成させる。
例えば、パターン形成部４３３は、図５に示すように、液晶パネル１５１のアライメント調整を実施するためのパターンとして、液晶パネル１５１における画像形成領域Ａｒｆ内の中心位置Ｏを中心とした第２の矩形領域Ａｒ２にアライメント調整用パターンＰＡ（図５（Ｂ））を形成させる。
アライメント調整用パターンＰＡは、図５（Ｂ）に示すように、第２の矩形領域Ａｒ２内の全画素を所定の明るさ（白表示（白を示す階調値））とし、画像形成領域Ａｒｆ内の第２の矩形領域Ａｒ２を除く他の全画素を黒表示（黒を示す階調値）とした画像である。
【００３２】
また、例えば、パターン形成部４３３は、図５に示すように、液晶パネル１５１のフォーカス調整を実施するためのパターンとして、画像形成領域Ａｒｆ内の中心位置Ｏを中心とした第１の矩形領域Ａｒ１にフォーカス調整用パターンＰＦ（図５（Ｃ））を形成させる。なお、第１の矩形領域Ａｒ１は、以下に示すように、設定されたものである。
すなわち、第１の矩形領域Ａｒ１は、上述した第２の矩形領域Ａｒ２よりも大きく設定され（図５（Ａ））、かつ、該第１の矩形領域Ａｒ１に対応してスクリーンＳｃに表示される第１の矩形対応領域Ａｒ１´（図３）が４つのＣＣＤカメラ３１の配設位置を平面的に覆うように設定されている。
フォーカス調整用パターンＰＦは、図５（Ｃ）に示すように、第１の矩形領域Ａｒ１内の全画素を、縦方向および横方向に沿って、１画素おきに、白表示および黒表示とし、画像形成領域Ａｒｆ内の第１の矩形領域Ａｒ１を除く他の全画素を黒表示とした画像である。
【００３３】
撮像画像データ取得部４３４は、各ＣＣＤカメラ３１に所定の制御信号を出力し、各ＣＣＤカメラ３１にスクリーンＳｃに表示された投影画像Ｆを撮像させる。また、撮像画像データ取得部４３４は、各ＣＣＤカメラ３１から出力される電気信号を入力してコンピュータにて読取可能な信号（デジタル信号）に変換し、画素毎に所定階調（例えば、全階調が２５６）の画素値（階調値、輝度値）に関する情報を含んだ撮像画像データを取得する。そして、撮像画像データ取得部４３４は、取得した撮像画像データをフォーカス調整部４３５やアライメント調整部４３６に出力する。
【００３４】
フォーカス調整部４３５は、スクリーンＳｃにフォーカス調整用パターンＰＦの投影画像Ｆが表示された際に、撮像画像データ取得部４３４から出力される各撮像画像データに基づいて、液晶パネル１５１のフォーカス調整を実施する。具体的に、フォーカス調整部４３５は、各撮像画像データに対して所定の画像処理を施し、処理した結果に基づいて、液晶パネル１５１のフォーカス位置（液晶パネル１５１のＺ軸方向、Ｘθ方向、およびＹθ方向の各位置）を算出する。そして、フォーカス調整部４３５は、モータ等の駆動部を介して位置調整装置１０を制御し、算出したフォーカス位置に液晶パネル１５１を位置付けるフォーカス調整を実施する。
なお、フォーカス位置とは、スクリーンＳｃにフォーカス調整用パターンＰＦの投影画像Ｆが表示された際に、各ＣＣＤカメラ３１にて撮像された投影画像Ｆの四隅領域の各撮像画像が合焦状態となる液晶パネル１５１の位置を意味する。
【００３５】
このフォーカス調整部４３５は、図４に示すように、変位位置制御部４３５１と、指標値算出部４３５２と、擬似指標値生成部４３５３と、フォーカス位置算出部４３５４と、指標値判定部４３５５と、範囲拡張部４３５６と、閾値算出部４３５７とを備える。
変位位置制御部４３５１は、位置調整装置１０を制御し、位置調整装置１０をＺ軸方向に移動させることで、液晶パネル１５１におけるＺ軸方向の位置Ｚを予め設定された複数の変位位置に位置付ける。
なお、複数の変位位置は、Ｚ軸方向に所定の変位量で等間隔となるように設定されたものであり、本実施形態では、基準となる基準変位位置Ｚ１から第９変位位置Ｚ９（図８参照）までの９つの変位位置が設定されている。
そして、変位位置制御部４３５１は、基準変位位置Ｚ１から第９変位位置Ｚ９まで、所定範囲Ｗ内で液晶パネル１５１をＺ軸方向に変位させる。
また、変位位置制御部４３５１は、範囲拡張部４３５６にて範囲Ｗが拡張された場合には、第９変位位置Ｚ９を超えて、第１０変位位置Ｚ１０、第１１変位位置Ｚ１１、・・・、第ｎ変位位置Ｚｎと、前記変位量分ずつ変位させ、各変位位置に液晶パネル１５１を位置付ける。
【００３６】
指標値算出部４３５２は、各変位位置に液晶パネル１５１が位置付けられた際に、撮像装置３０にて撮像され撮像画像データ取得部４３４から出力される４つの撮像画像データにおける画素毎の輝度値に基づいて、４つの撮像画像のコントラストに関する各指標値ｆを算出する。
ここで、コントラストに関する指標値ｆとしては、撮像画像の鮮明度を示す指標値であればよく、例えば、撮像画像データ中の全画素における最大輝度値と最小輝度値とに基づいて算出された値（コントラスト値）を指標値に採用してもよく、あるいは、撮像画像中の所定領域内における複数画素の輝度値のばらつき、すなわち、輝度値の分散値（σ２）を指標値に採用してもよい。
なお、以下では、指標値算出部４３５２にて算出した指標値ｆを、測定指標値ｆとして記載する。
【００３７】
擬似指標値生成部４３５３は、各測定指標値ｆに基づいて、各変位位置間における仮想変位位置での擬似指標値を生成する。
本実施形態では、擬似指標値生成部４３５３は、隣接する変位位置間毎に、変位位置と測定指標値ｆとの関係を表す連続した１次の近似関数ｆ（Ｚ）を算出する。
すなわち、擬似指標値生成部４３５３は、連続した１次の近似関数ｆ（Ｚ）を算出することで、各変位位置の他、任意の位置Ｚ（仮想変位位置）での擬似指標値を生成している。
【００３８】
フォーカス位置算出部４３５４は、各測定指標値ｆおよび擬似指標値の各指標値から所定の閾値を引いた各差分を重みとして、各指標値が閾値以上となる変位位置および仮想変位位置の加重平均をとり、撮像装置３０にて撮像された投影画像Ｆの四隅領域の各撮像画像が合焦状態となる液晶パネル１５１の四隅領域の各フォーカス位置を算出する。そして、フォーカス位置算出部４３５４は、位置調整装置１０を制御し、位置調整装置１０をＺ軸方向、Ｘθ方向、およびＹθ方向に移動させることで、液晶パネル１５１の四隅領域を各フォーカス位置に位置付ける。
本実施形態では、フォーカス位置算出部４３５４は、以下の式（２）に示すように、近似関数ｆ（Ｚ）から所定の閾値ｆｔを引いた差分を重みとして、近似関数ｆ（Ｚ）の値（測定指標値および擬似指標値）が所定の閾値ｆｔ以上となる変位位置の範囲（位置Ｚｓ〜位置Ｚｅ）で積分して加重平均をとることで、フォーカス位置Ｚfocusを算出する。
【００３９】
【数２】
2010102099.tif 000004
【００４０】
指標値判定部４３５５は、範囲Ｗ内の始端となる始端変位位置（基準変位位置Ｚ１）、および終端となる終端変位位置（上記の設定上では、第９変位位置Ｚ９）での各測定指標値ｆが閾値ｆｔ未満となっているか否かを判定する。
範囲拡張部４３５６は、指標値判定部４３５５にて閾値ｆｔ未満となっていないと判定された場合に、終端変位位置を延長して範囲Ｗを拡げる。
閾値算出部４３５７は、変位位置制御部４３５１にて範囲Ｗ内で液晶パネル１５１を変位させている際に、各変位位置での各測定指標値ｆのうち最大となる測定指標値ｆに定数（本実施形態では、0.8）を乗じて、順次、閾値ｆｔを算出（更新）する。
【００４１】
アライメント調整部４３６は、スクリーンＳｃにアライメント調整用パターンＰＡの投影画像Ｆが表示された際に、撮像画像データ取得部４３４から出力される各撮像画像データに基づいて、液晶パネル１５１のアライメント調整を実施する。具体的に、アライメント調整部４３６は、各撮像画像データに対して所定の画像処理を施し、処理した結果に基づいて、液晶パネル１５１のアライメント位置（液晶パネル１５１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚθ方向の各位置）を算出する。そして、アライメント調整部４３６は、モータ等の駆動部を介して位置調整装置１０を制御し、算出したアライメント位置に液晶パネル１５１を位置付ける。
【００４２】
メモリ４３２は、所定のプログラム（位置調整プログラムを含む）、プロジェクタの機種に応じた機種データ、および制御部本体４３１にて処理された情報等を記憶する。
【００４３】
〔３．位置調整方法〕
次に、上述した製造装置１による光学装置本体１５０Ａの製造方法を図面に基づいて説明する。
なお、以下では、プリズム１５４に対する各液晶パネル１５１の位置調整方法を主に説明し、その他（固定方法等）については説明を省略する。
図６は、液晶パネル１５１の位置調整方法を説明するフローチャートである。
先ず、作業者は、各射出側偏光板１５３が貼付されたプリズム１５４、および投射レンズ１６０を製造装置１内の所定位置に設置する。また、各液晶パネル１５１を各位置調整装置１０にそれぞれ保持させる。
次に、作業者は、制御装置４０の操作部４１を操作し、光学装置本体１５０Ａを製造する旨の入力操作を実施する。制御部本体４３１は、メモリ４３２に格納されたプログラム（位置調整プログラムを含む）を読み出し、以下に示すように、光学装置本体１５０Ａの製造（位置調整）を開始する。
【００４４】
先ず、制御部本体４３１は、位置調整プログラムにしたがって、以下に示すように、液晶パネル１５１Ｇのフォーカス調整を実施する（ステップＳ１）。
図７は、フォーカス調整を説明するフローチャートである。
フォーカス調整部４３５は、メモリ４３２に格納された機種データに含まれる液晶パネル１５１Ｇの設計上の座標値（Ｚ軸方向の座標値は基準変位位置Ｚ１）を読み込み、モータ等の駆動部を介して位置調整装置１０を制御し、液晶パネル１５１Ｇを初期位置に設置する（ステップＳ１Ａ）。
【００４５】
ステップＳ１Ａの後、制御部本体４３１は、光源駆動回路を介して調整用光源装置２０を制御し、液晶パネル１５１Ｇに対してＧ色光を照射させる（ステップＳ１Ｂ）。
ステップＳ１Ｂの後、パターン形成部４３３は、液晶パネル１５１Ｇに対して所定の駆動信号を出力し、液晶パネル１５１Ｇにフォーカス調整用パターンＰＦを形成させる（ステップＳ１Ｃ）。そして、液晶パネル１５１Ｇにて形成されたフォーカス調整用パターンＰＦは、プリズム１５４を介し、投射レンズ１６０にてスクリーンＳｃに拡大投射され、スクリーンＳｃ上にフォーカス調整用パターンＰＦの投影画像Ｆが表示される。
【００４６】
ステップＳ１Ｃの後、撮像画像データ取得部４３４は、撮像装置３０に所定の制御信号を出力し、各ＣＣＤカメラ３１にフォーカス調整用パターンＰＦの投影画像Ｆ（第１の矩形対応領域Ａｒ１´）の四隅領域をそれぞれ撮像させる（ステップＳ１Ｄ）。
ステップＳ１Ｄの後、指標値算出部４３５２は、撮像画像データ取得部４３４から出力される４つの撮像画像データにおける画素毎の輝度値に基づいて、４つの撮像画像のコントラストに関する測定指標値ｆを算出する（ステップＳ１Ｅ：指標値算出ステップ）。そして、指標値算出部４３５２は、算出した４つの測定指標値ｆを液晶パネル１５１Ｇの変位位置に応じて、かつ、撮像したＣＣＤカメラ３１に応じて、メモリ４３２に記憶させる。
なお、上記「撮像したＣＣＤカメラ３１」とは、測定指標値ｆを算出する際に用いた撮像画像を撮像したＣＣＤカメラ３１を意味する。すなわち、測定指標値ｆは、撮像したＣＣＤカメラ３１が配設される四隅の角位置Ｃ１〜Ｃ４に関連付けて、メモリ３２に記憶される。以下、同様である。
【００４７】
ステップＳ１Ｅの後、閾値算出部４３５７は、メモリ４３２に記憶された情報を確認し、撮像したＣＣＤカメラ３１毎に、各変位位置での各測定指標値ｆのうち最大となる測定指標値ｆに「0.8」を乗じて、閾値ｆｔを算出する（ステップＳ１Ｆ）。そして、閾値算出部４３５７は、算出した閾値ｆｔを撮像したＣＣＤカメラ３１に応じて、メモリ４３２に記憶させる。
ステップＳ１Ｆの後、変位位置制御部４３５１は、メモリ４３２に記憶された情報を確認し、測定指標値ｆが全ての変位位置（始端変位位置Ｚ１〜終端変位位置Ｚ９）にて算出されたか否かを判定する（ステップＳ１Ｇ）。
ステップＳ１Ｇにおいて、変位位置制御部４３５１は、「Ｎ」と判定した場合、すなわち、全ての変位位置にて測定指標値ｆを算出していないと判定した場合には、モータ等の駆動部を介して位置調整装置１０を制御し、液晶パネル１５１ＧをＺ軸方向に所定の変位量分移動させ、液晶パネル１５１Ｇを次の変位位置に移動させる（ステップＳ１Ｈ：変位位置制御ステップ）。そして、上述したステップＳ１Ｄ〜Ｓ１Ｈを繰り返し実施し、順次、測定指標値ｆおよび閾値ｆｔを算出する。
【００４８】
図８は、指標値判定部４３５５および範囲拡張部４３５６による処理を説明するための図である。
ここで、図８において、横軸は液晶パネル１５１ＧにおけるＺ軸方向の位置Ｚを示し、縦軸は指標値を示している。
また、図８では、範囲Ｗ内において、基準変位位置Ｚ１での測定指標値ｆ１が最も低く、変位位置の変化に応じて測定指標値ｆが順次、増加し、第９変位位置（終端変位位置）Ｚ９での測定指標値ｆ９が最も高い場合を例示している。
そして、図８の例では、上述したステップＳ１Ｄ〜Ｓ１Ｈが繰り返し実施された結果、算出された閾値ｆｔは、破線で図示したように、最も測定指標値ｆが高い第９変位位置Ｚ９での測定指標値ｆ９に「0.8」を乗じたものとなっている。
【００４９】
そして、指標値判定部４３５５は、上述した処理Ｓ１Ｄ〜Ｓ１Ｈが繰り返し実施された結果、処理Ｓ１Ｇにおいて、「Ｙ」と判定された場合、すなわち、全ての変位位置（基準変位位置Ｚ１〜第９変位位置Ｚ９）にて測定指標値ｆを算出したと判定された場合には、メモリ４３２に記憶された情報を読み出し、基準変位位置Ｚ１および終端変位位置での各測定指標値ｆが閾値ｆｔ未満となっているか否かを判定する（ステップＳ１Ｉ）。
【００５０】
範囲拡張部４３５６は、ステップＳ１Ｉにおいて、「Ｎ」と判定された場合には、終端変位位置を延長させ（ステップＳ１Ｊ）、ステップＳ１Ｈの処理に移行する。
例えば、図８に示すように、終端変位位置（第９変位位置Ｚ９）での測定指標値ｆ９が閾値ｆｔ（図８の破線）未満となっていない場合には、第９変位位置Ｚ９以降（第１０変位位置Ｚ１０、第１１変位位置Ｚ１１、・・・第ｎ変位位置Ｚｎ）の変位位置での各測定指標値ｆがどのような挙動を示すか（測定指標値ｆ９よりも高くなっていくか、あるいは、測定指標値ｆ９よりも低くなっていくか）を判断できない状態となっている。すなわち、このような状態において、各測定指標値ｆ１〜ｆ９に基づいて、フォーカス位置を算出したとしても、精度の高いフォーカス位置を算出することは難しい。
そこで、本実施形態では、基準変位位置Ｚ１および終端変位位置での各測定指標値ｆが閾値ｆｔ未満となっていない場合に終端変位位置を延長させ（ステップＳ１Ｉ，Ｓ１Ｊ）、ステップＳ１Ｉにおいて、「Ｙ」と判定されるまで、第９変位位置Ｚ９以降の変位位置での測定指標値ｆおよび閾値ｆｔの算出を継続する。
【００５１】
なお、図８の例では、終端変位位置を第１６変位位置Ｚ１６まで延長してステップＳ１Ｄ〜Ｓ１Ｊを繰り返し実施した結果、ステップＳ１Ｉにおいて、「Ｙ」と判定された場合、すなわち、基準変位位置Ｚ１および終端変位位置（第１６変位位置Ｚ１６）での各測定指標値ｆ１，ｆ１６が閾値ｆｔ未満となっていると判定された場合を例示している。
また、図８において、実線で示す閾値ｆｔは、ステップＳ１Ｄ〜Ｓ１Ｊを繰り返し実施した結果、第１１変位位置Ｚ１１での測定指標値ｆ１１が最も高い測定指標値となったため、測定指標値ｆ１１に「0.8」を乗じた値となっている。
【００５２】
図９は、フォーカス位置の算出方法を説明するための図である。
ここで、図９において、横軸および縦軸は図８と同様のものである。
また、図９では、説明の便宜上、ステップＳ１Ｄ〜Ｓ１Ｈ、あるいはステップＳ１Ｄ〜Ｓ１Ｊが繰り返し実施された結果での終端変位位置をＺｎ（測定指標値ｆｎ）とし、第３変位位置Ｚ３および第（ｎ−２）変位位置Ｚｎ−２（測定指標値ｆｎ−２）間の図示を省略している。
そして、擬似指標値生成部４３５３は、ステップＳ１Ｉにおいて、「Ｙ」と判定された場合には、図９に示すように、隣接する変位位置間毎に、各変位位置と各測定指標値との関係を表す連続した１次の近似関数ｆ（Ｚ）を生成する（ステップＳ１Ｋ：擬似指標値生成ステップ）。
なお、擬似指標値生成部４３５３は、ステップＳ１Ｋにおいて、上記連続した近似関数ｆ（Ｚ）を、撮像したＣＣＤカメラ３１毎（四隅の角位置Ｃ１〜Ｃ４毎）に生成する。
【００５３】
ステップＳ１Ｋの後、フォーカス位置算出部４３５４は、ステップＳ１Ｋにおいて算出された近似関数ｆ（Ｚ）、および、ステップＳ１Ｄ〜Ｓ１Ｈ、あるいは、ステップＳ１Ｄ〜Ｓ１Ｊが繰り返し実施された結果、ステップＳ１Ｆにおいて最終的に算出された閾値ｆｔを用いて、式（２）により、フォーカス位置Ｚfocusを算出する（ステップＳ１Ｌ：フォーカス位置算出ステップ）。
なお、フォーカス位置算出部４３５４は、ステップＳ１Ｌにおいて、撮像したＣＣＤカメラ３１毎（四隅の角位置Ｃ１〜Ｃ４毎）に、上記フォーカス位置Ｚfocusを算出する。
【００５４】
ステップＳ１Ｌの後、フォーカス位置算出部４３５４は、モータ等の駆動部を介して位置調整装置１０を制御し、液晶パネル１５１ＧをＺ方向、Ｘθ方向、Ｙθ方向に移動させて、撮像したＣＣＤカメラ３１（四隅の角位置Ｃ１〜Ｃ４）に応じた液晶パネル１５１Ｇにおける画像形成領域Ａｒｆの四隅位置を各フォーカス位置に位置付ける（ステップＳ１Ｍ）。
【００５５】
ステップＳ１の後、制御部本体４３１は、液晶パネル１５１Ｇのアライメント調整を実施する（ステップＳ２）。
なお、ステップＳ２の処理については、従来と同様の方法であるため、以下では、簡略化して説明する。
すなわち、パターン形成部４３３は、液晶パネル１５１Ｇに対して所定の駆動信号を出力し、液晶パネル１５１Ｇにアライメント調整用パターンＰＡを形成させる。
アライメント調整部４３６は、各ＣＣＤカメラ３１にて撮像された撮像画像（アライメント調整用パターンＰＡの投影画像Ｆ（第２の矩形対応領域Ａｒ２´）の四隅領域）を確認しながら、予めメモリ４３２に格納された基準パターンとでパターンマッチング処理を実施し、撮像画像が基準パターンと合致する液晶パネル１５１Ｇのアライメント位置を算出する。そして、アライメント調整部４３６は、モータ等の駆動部を介して位置調整装置１０を制御し、液晶パネル１５１ＧをＸ方向、Ｙ方向、Ｚθ方向に移動させてアライメント位置に位置付ける。
【００５６】
以上のステップＳ１，Ｓ２により、プリズム１５４に対する所望の位置に液晶パネル１５１Ｇが位置付けられる。そして、例えば、接着剤等によりプリズム１５４に対して液晶パネル１５１Ｇを固定する。
また、他の液晶パネル１５１Ｒ，１５１Ｂについても、上述したステップＳ１，Ｓ２を実施してプリズム１５４に対する所望の位置に液晶パネル１５１Ｒ，１５１Ｂを位置付ける。そして、例えば、接着剤等によりプリズム１５４に対して液晶パネル１５１Ｒ，１５１Ｂを固定することで、光学装置本体１５０Ａが製造される。
【００５７】
上述した本実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、製造装置１を構成する制御装置４０は、変位位置制御部４３５１および指標値算出部４３５２の他、擬似指標値生成部４３５３と、フォーカス位置算出部４３５４とを備える。
このことにより、擬似指標値生成部４３５３による処理（擬似指標値生成ステップＳ１Ｋ）によって、実際に測定（変位位置に液晶パネル１５１を位置付けて、撮像画像に基づいて測定指標値ｆを算出）することなく、仮想的な変位位置（仮想変位位置）での擬似的な指標値（擬似指標値）を生成できる。すなわち、実際に測定されたデータ（測定指標値ｆ）に擬似的なデータ（擬似指標値）を加え、フォーカス位置Ｚfocusを算出する際に用いるデータ数を増加させることができる。
そして、フォーカス位置算出部４３５４による処理（フォーカス位置算出ステップＳ１Ｌ）では、実際に測定されたデータが少ないながらも、多くのデータ（測定指標値ｆおよび擬似指標値）を用いて加重平均によりフォーカス位置Ｚfocusを算出できるため、調整時間を短縮しつつ、フォーカス位置Ｚfocusを高精度に算出できる。
【００５８】
特に、フォーカス位置算出ステップＳ１Ｌでは、指標値が閾値ｆｔ未満となるデータを用いず、かつ、測定指標値ｆおよび擬似指標値から閾値ｆｔを引いた各差分を重みとして、加重平均によりフォーカス位置Ｚfocusを算出する。このため、単純に測定指標値ｆおよび擬似指標値を重みとして加重平均によりフォーカス位置Ｚfocusを算出する構成と比較して、加重平均値（フォーカス位置Ｚfocus）を所望のフォーカス位置により近付けることができ、フォーカス位置をより高精度に算出できる。
【００５９】
また、擬似指標値生成部４３５３は、１次の近似関数ｆ（Ｚ）を算出することで擬似指標値を生成するので、簡単な演算で擬似指標値を生成できる。
さらに、液晶パネル１５１における位置Ｚに対して隣接する各変位位置での各測定指標値ｆを直線近似し、直線上の指標値を擬似指標値としているため、実際に仮想変位位置で測定した場合での測定指標値と、上記のように生成した擬似指標値との間に大きな差が生じ難い。したがって、上記のように生成した擬似指標値をデータに加えてフォーカス位置Ｚfocusを算出した場合であっても、高精度のフォーカス位置Ｚfocusを算出できる。
【００６０】
また、フォーカス位置算出部４３５４は、式（２）に示すように、１次の近似関数ｆ（Ｚ）から閾値ｆｔを引いた差分を重みとし、指標値が閾値ｆｔ以上となる位置Ｚの範囲Ｚｓ〜Ｚｅで積分して加重平均をとるので、フォーカス位置Ｚfocusの算出に用いるデータ（擬似指標値）の数を無限とすることができ、フォーカス位置Ｚfocusをより一層、高精度に算出できる。
さらに、上述したように積分して加重平均をとる構成としているため、同条件でフォーカス調整を複数回、実施した場合であっても、算出されるフォーカス位置Ｚfocusを略同一の位置とすることができる。すなわち、フォーカス位置Ｚfocusを高精度に算出できる。
【００６１】
また、制御装置４０は、指標値判定部４３５５および範囲拡張部４３５６を備え、基準変位位置Ｚ１および終端変位位置の双方の各測定指標値ｆが閾値ｆｔ未満となっていない場合には、終端変位位置を延長して範囲Ｗを拡げる。すなわち、上記の場合には、測定を継続する。このことにより、測定指標値ｆの挙動を判断できた状態でフォーカス位置Ｚfocusを算出できるので、フォーカス位置Ｚfocusを高精度に算出できる。
さらに、上記の場合に測定を継続するため、測定自体を最初からやり直す必要もなく、調整時間をさらに短縮できる。
また、基準変位位置Ｚ１および終端変位位置の双方の各測定指標値ｆが閾値ｆｔ未満となった場合に、測定指標値ｆの挙動を判断できた状態としているため、必要以上にデータをとることがなく、調整時間をさらに一層、短縮できる。
【００６２】
さらに、制御装置４０は、閾値算出部４３５７を備え、液晶パネル１５１を変位させている際に、最大となる測定指標値ｆを定数倍して、順次、閾値ｆｔを算出（更新）する。測定指標値ｆは、フォーカスが合っているかどうか以外に、調整用光源装置２０の明るさや投射レンズ１６０の性能によっても変動する。調整用光源装置２０の明るさは経時的に劣化していき、投射レンズ１６０は品質にばらつきがあるので、毎回測定指標値ｆは変動してしまう（フォーカスの合う位置での測定指標値ｆが増加するという条件は変わらず、全体的に測定指標値ｆが増減する）。このため、閾値ｆｔを固定値とするよりも、測定指標値ｆの変動に合わせて変動するような閾値、すなわち最大となる測定指標値ｆの定数倍とする方がフォーカス位置Ｚfocusを高精度に算出できる。
また、データが不足している場合には、データを追加する。このとき、データを追加する過程で閾値ｆｔが変動することがあるが、閾値ｆｔは測定指標値ｆの最大値の定数倍で算出しているため、閾値ｆｔが増加することはあるが閾値ｆｔが減少することはない（図８における破線および実線の閾値ｆｔ参照）。また、データが不足しているかどうかの判定は終端変位位置で測定指標値ｆが閾値ｆｔ以下になるかどうかで判定しているので、データを追加する過程で閾値ｆｔが変動しても、データ追加前にデータが足りていると判断した部分が、データ追加後にデータが足りないと判定されるようなことはない。このため、確実にデータの追加を行うことができる。
【００６３】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記実施形態では、フォーカス位置Ｚfocusを算出する際、式（２）により、すなわち、積分して加重平均をとる構成としていたが、これに限らず、以下に示すように、フォーカス位置Ｚfocusを算出しても構わない。
すなわち、１次の近似関数ｆ（Ｚ）から任意の位置Ｚ（仮想変位位置）での擬似指標値を少なくとも１つ生成する。そして、各測定指標値ｆおよび擬似指標値の各指標値から閾値ｆｔを引いた各差分を重みとして、前記各指標値が閾値ｆｔ以上となる変位位置および仮想変位位置の加重平均をとることで、フォーカス位置Ｚfocusを算出する。
【００６４】
前記実施形態では、擬似指標値を生成する際、液晶パネル１５１における位置Ｚに対して隣接する各変位位置での各測定指標値ｆを直線近似し、直線上の指標値を擬似指標値としていたが、これに限らず、以下に示すように、擬似指標値を生成しても構わない。
すなわち、位置Ｚに対して隣接する各変位位置での各測定指標値ｆを通るスプライン曲線を算出する。そして、スプライン曲線上の指標値を擬似指標値として生成する。
この際、スプライン曲線を関数で算出し、該関数を用いて式（２）のように積分して加重平均をとることでフォーカス位置Ｚfocusを算出する構成としてもよく、あるいは、スプライン曲線上の少なくとも１つの擬似指標値を用いて、上述したように積分しないで加重平均をとることでフォーカス位置Ｚfocusを算出する構成としても構わない。
【００６５】
前記実施形態では、設計上の変位位置として、基準変位位置Ｚ１から第９変位位置Ｚ９の９つの変位位置が設定されていたが、その数は、９つに限らず、その他の数としても構わない。
前記実施形態では、製造装置１がスクリーンＳｃを備え、スクリーンＳｃ上の投影画像Ｆを撮像する構成としていたが、これに限らず、スクリーンＳｃを省略し、製造対象となる光学装置本体１５０Ａから射出される画像光を直接、ＣＣＤカメラ等の撮像装置で検出する構成としても構わない。
【００６６】
前記実施形態において、図６および図７に示すフローは、これに限らず、適宜、その順序を変更する等、他のフローを採用しても構わない。
例えば、前記実施形態では、フォーカス調整Ｓ１およびアライメント調整Ｓ２をそれぞれ１回ずつ実施した後、プリズム１５４に対して液晶パネル１５１を固定していたが、これに限らず、フォーカス調整Ｓ１およびアライメント調整Ｓ２を実施した後、再度、フォーカス調整Ｓ１およびアライメント調整Ｓ２を実施し、プリズム１５４に対して液晶パネル１５１を固定しても構わない。このように繰り返しフォーカス調整Ｓ１およびアライメント調整Ｓ２を実施すれば、プリズム１５４に対する所望の位置に液晶パネル１５１を高精度に位置付けることができる。
前記実施形態において、位置調整装置１０は、３つ設けられていたが、これに限らず、位置調整装置１０を１つのみ設け、適宜、プリズム１５４の各光束入射側端面１５４Ａに対向する各位置に移動させる構成としても構わない。
【００６７】
前記実施形態では、光学装置本体１５０Ａは、３つの液晶パネル１５１を備える構成としていたが、これに限らず、２つの液晶パネルを備える構成、４つ以上の液晶パネルを備える構成としてもよい。
前記実施形態では、各液晶パネル１５１は、透過型の液晶パネルを採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用しても構わない。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、調整時間を短縮しつつ、フォーカス位置を高精度に算出できるため、プロジェクタの光学装置を製造する製造装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態における製造対象とされる光学装置を備えるプロジェクタの構造を模式的に示す図。
【図２】前記実施形態における光学装置本体の製造装置の概略構成を模式的に示す図。
【図３】前記実施形態における撮像装置の配設位置を模式的に示す図。
【図４】前記実施形態における制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図５】前記実施形態における液晶パネルに形成させる各種パターンを模式的に示す図。
【図６】前記実施形態における液晶パネルの位置調整方法を説明するフローチャート。
【図７】前記実施形態におけるフォーカス調整を説明するフローチャート。
【図８】前記実施形態における指標値判定部および範囲拡張部による処理を説明するための図。
【図９】前記実施形態におけるフォーカス位置の算出方法を説明するための図。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・製造装置、１０・・・位置調整装置、４０・・・制御装置、１５０・・・光学装置、１５１・・・液晶パネル（光変調装置）、１５４・・・クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、４３５１・・・変位位置制御部、４３５２・・・指標値算出部、４３５３・・・擬似指標値生成部、４３５４・・・フォーカス位置算出部、４３５５・・・指標値判定部、４３５６・・・範囲拡張部、４３５７・・・閾値算出部、Ｓ１Ｅ・・・指標値算出ステップ、Ｓ１Ｈ・・・変位位置制御ステップ、Ｓ１Ｋ・・・擬似指標値生成ステップ、Ｓ１Ｌ・・・フォーカス位置算出ステップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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