(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、前記色分離光学系を構成する光学部品を収納する光学部品用筐体に対する、前記色合成光学系の位置を調整する色合成光学系の位置調整方法であって、
前記光学部品用筐体内を通る光束の光軸上に白色レーザ光を射出するレーザ光射出工程と、
この白色レーザ光を前記色分離光学系で分離した各色光を、前記色合成光学系の光入射端面に入射させ、前記色合成光学系で合成された光束を検出装置で検出する合成光検出工程と、
この合成光検出工程を実施しながら、前記光学部品用筐体に対する色合成光学系の位置を調整する位置調整工程とを備えていることを特徴とする色合成光学系の位置調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載の色合成光学系の位置調整方法において、
前記検出装置はポイントセンサであり、
前記合成光検出工程の検出状態を監視しながら、前記位置調整工程の終了を判定する調整終了判定工程を備えていることを特徴とする色合成光学系の位置調整方法。
【請求項３】
請求項２に記載の色合成光学系の位置調整方法において、
前記調整終了判定工程は、前記ポイントセンサで検出された合成光の面積が最小となる場合に、調整終了と判定することを特徴とする色合成光学系の位置調整方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれかに記載の色合成光学系の位置調整方法において、
前記色合成光学系は、色光合成用のプリズムと、このプリズムの下面に光硬化型接着剤により接着され、前記光学部品用筐体と機械的に固定される固定板とを備え、
前記位置調整工程は、前記光硬化型接着剤が未硬化の状態で実施され、
前記調整終了判定工程の後、前記光硬化型接着剤に光線を照射して、該接着剤を硬化させる接着剤硬化工程を備えていることを特徴とする色合成光学系の位置調整方法。
【請求項５】
請求項４に記載の色合成光学系の位置調整方法において、
前記固定板は、前記プリズムの固定面に形成される膨出部を有し、
前記位置調整工程は、接着剤が未硬化の状態で、かつ、プリズムが膨出部に当接した状態でプリズムを固定板に三次元的に位置調整することを特徴とする色合成光学系の位置調整方法。
【請求項６】
請求項５に記載の色合成光学系の位置調整方法において、
前記光硬化型接着剤は、前記固定板の膨出部によって形成される、前記プリズムの下面と前記固定板との隙間を埋めるように塗布されることを特徴とする色合成光学系の位置調整方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の色合成光学系の位置調整方法において、
前記固定板の膨出部の高さは、前記プリズム下面における切断精度最大公差に対して、５０〜１００％の範囲にあり、該膨出部の曲率半径は、前記プリズム下面の面積に対して、該膨出部の面積が、１〜５０％になるように決定されることを特徴とする色合成光学系の位置調整方法。
【請求項８】
光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、前記色分離光学系を構成する光学部品を収納する光学部品用筐体に対する、前記色合成光学系の位置を調整する色合成光学系の位置調整システムであって、
前記光学部品用筐体内を通る光束の光軸上に白色レーザ光を供給するレーザ光射出装置と、
この白色レーザ光を前記色分離光学系で分離した各色光を、前記色合成光学系の光入射端面に入射させ、前記色合成光学系で合成された光束を検出する合成光検出装置と、
この合成光検出装置で検出された合成光に基づいて、前記色合成光学系の位置調整を行う位置調整装置とを備えていることを特徴とする色合成光学系の位置調整システム。
【請求項９】
請求項８に記載の色合成光学系の位置調整システムにおいて、
前記合成光検出装置は、合成光の検出状態を監視しながら、前記色合成光学系の位置調整の終了を判定する調整終了判定部を備えていることを特徴とする色合成光学系の位置調整システム。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の色合成光学系の位置調整システムにおいて、
前記色合成光学系は、色合成用のプリズムと、このプリズムの下面に光硬化型接着剤により接着され、前記光学部品用筐体と機械的に固定される固定板とを備え、
前記位置調整装置は、前記プリズムを保持するプリズム保持部と、前記光硬化型接着剤を硬化させる光線を照射する光線照射部とを備えていることを特徴とする色合成光学系の位置調整システム。
【請求項１１】
色合成用のプリズムと、このプリズムの下面に光硬化型接着剤により接着され、光学部品用筐体と機械的に固定される固定板とで構成される色合成光学系であって、
前記固定板は、前記プリズムの固定面に形成される膨出部を有し、
前記プリズムは、該プリズムの少なくとも一部が前記膨出部と当接した状態で前記固定板に接着固定されることを特徴とする色合成光学系。
【請求項１２】
請求項１１に記載の色合成光学系において、
前記光硬化型接着剤は、前記固定板の膨出部によって形成される、前記プリズムの下面と前記固定板との隙間を埋めるように塗布されることを特徴とする色合成光学系。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の色合成光学系において、
前記固定板の膨出部の高さは、前記プリズム下面における切断精度最大公差に対して、５０〜１００％の範囲にあり、該膨出部の曲率半径は、前記プリズム下面の面積に対して、該膨出部の面積が、１〜５０％になるように決定されることを特徴とする色合成光学系。
【請求項１４】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の色合成光学系の調整方法により、調整された色合成光学系を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、前記色分離光学系を構成する光学部品を収納する光学部品用筐体に対する、前記色合成光学系の位置を調整する色合成光学系の位置調整方法、色合成光学系の位置調整システム、この位置調整方法により調整された色合成光学系、およびこの色合成光学系を備えたプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、投写レンズを介してスクリーン上に投写するプロジェクタが知られ、会議、学会、展示会等でのマルチメディアプレゼンテーションに広く利用されている。
このようなプロジェクタとしては、光源ランプから射出された光束を、ダイクロイックミラーを用いて三色の色光Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する色分離光学系と、分離された光束を各色光毎に、画像情報に応じて変調する３枚の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を、合成するクロスダイクロイックプリズムとを備えた三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
ここで、色分離光学系を構成するダイクロイックミラーや、均一照明光学系を構成するレンズアレイ等の光学部品は、光源から光変調装置に至る光路が設定された光学部品用筐体に収納される。この光学部品用筐体は、前記の光学部品を装着する凹部を有する筐体上部と、この筐体上部の下面を塞ぐ筐体下部とから構成され、筐体下部の光路先端部分には、投写レンズを取り付けるためのレンズ取付部が設けられている。
【０００４】
３枚の光変調装置は、クロスダイクロイックプリズムの光入射端面に直接取り付けられ、光変調装置が取り付けられたクロスダイクロイックプリズムは、下面に固定板が接着固定され、この固定板に形成されるねじ孔を利用して、筐体下部の投写レンズの光路前段にねじにより固定される。
このような構成は、クロスダイクロイックプリズムの光入射端面上に光変調装置を固定するにあたり、各光変調装置相互の位置を高精度に位置決めしなければ、画素ずれ等を起こす可能性があるためであり、従来は、光学部品を筐体内に収納する工程と、クロスダイクロイックプリズムに光変調装置を固定する工程とを別々に行い、最後に両者を組み合わせるという方法を採用していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の方法では、光学部品用筐体や内部光学部品の配置位置のばらつきと、固定板のクロスダイクロイックプリズムへの固定位置のばらつきによっては、適切な投写画像を形成することができない場合がある。すなわち、固定板に対するクロスダイクロイックプリズムの固定位置がずれていると、固定板がねじにより筐体下部の所定位置に固定されてしまうため、これに伴いクロスダイクロイックプリズムの位置も固定されてしまう。従って、クロスダイクロイックプリズムを、光学部品用筐体内に設定された光束の光軸に対して調整しようとしても、調整することができず、適切な色光の合成を行うことができず、投写レンズを介して投写された画像の画質が悪くなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタにおいて、色分離光学系を構成する光学部品を収納する光学部品用筐体に対する、色合成光学系の位置を高精度に位置決めすることのできる色合成光学系の位置調整方法、色合成光学系の位置調整システム、この位置調整方法により調整された色合成光学系、およびこの色合成光学系を備えたプロジェクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の色合成光学系の位置調整方法は、光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、前記色分離光学系を構成する光学部品を収納する光学部品用筐体に対する、前記色合成光学系の位置を調整する色合成光学系の位置調整方法であって、前記光学部品用筐体内を通る光束の光軸上に白色レーザ光を射出するレーザ光射出工程と、この白色レーザ光を前記色分離光学系で分離した各色光を、前記色合成光学系の光入射端面に入射させ、前記色合成光学系で合成された光束を検出装置で検出する合成光検出工程と、この合成光検出工程を実施しながら、前記光学部品用筐体に対する色合成光学系の位置を調整する位置調整工程とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明によれば、色合成光学系の位置調整をする際に、レーザ光射出工程、合成光検出工程、および位置調整工程を実施することにより、白色レーザ光を色分離光学系でＲＧＢ等の複数の色光に分離させて色合成光学系の光入射端面に入射させ、色合成光学系で合成された光束を検出装置で検出しながら、光学部品用筐体に対する色合成光学系の位置調整を行うことができるため、光学部品用筐体に対する色合成光学系の位置決めを高精度に行うことができる。
【０００９】
以上において、検出装置がポイントセンサである場合、前述の色合成光学系の位置調整方法は、合成光検出工程の検出状態を監視しながら、位置調整工程の終了を判定する調整終了判定工程を備えているのが好ましい。
ここで、位置調整工程の終了を判定する方法としては、ポイントセンサで検出された合成光の面積が最小となる場合に、調整終了と判定する方法を採用することができる。尚、合成光の面積が最小となるか否かの判定は、検出装置の検出信号を、ビデオキャプチャボード等の画像取込装置を介してコンピュータ等に入力し、画像処理ソフト等で処理することにより行うことができる。
【００１０】
このように調整終了判定工程を備えていることにより、色合成光学系の位置調整を行うに際して、調整が終了したか否かをコンピュータ等で自動的に判定することができるため、色合成光学系の位置調整をコンピュータ等を利用して自動的に行うことができる。
また、位置調整が終了したか否かの判定を、ポイントセンサで検出された合成光の面積が最小となる場合とすることにより、色分離光学系で分離された１本の白色レーザ光が、色合成光学系で再度１本の白色レーザ光に戻ったこととなるため、色分離光学系を含む光学部品用筐体と色合成光学系の相対位置が最適な位置に位置調整されたと判定することができ、簡単な判定方法で高精度な位置調整を行うことができる。
【００１１】
また、前述の色合成光学系が、色光合成用のプリズムと、このプリズムの下面に光硬化型接着剤により接着され、光学部品用筐体と機械的に固定される固定板とを備えている場合、色合成光学系の位置調整方法は、位置調整工程が光硬化型接着剤が未硬化の状態で実施され、調整終了判定工程の後、光硬化型接着剤に光線を照射して、該接着剤を硬化させる接着剤硬化工程を備えているのが好ましい。尚、接着剤硬化工程における光線の照射は、プリズムの上面側から行うことができる。
【００１２】
このように位置調整工程を光硬化型接着剤が未硬化の状態で行うことにより、固定板に対するプリズムの位置を自由に調整することができるため、光学部品用筐体に対して最適な位置にプリズムを位置調整することができ、調整終了判定の後に光を照射して光硬化型接着剤を硬化させて、最適な位置でプリズムの位置決めを行うことができる。
【００１３】
また、前述の固定板は、前記プリズムの固定面に形成される膨出部を有し、前記位置調整工程は、接着剤が未硬化の状態で、かつ、プリズムが膨出に当接した状態でプリズムを固定板に三次元的に位置調整することが好ましい。
【００１４】
従来のような方法で色合成用のプリズムと固定板とを接着固定する際、図１（ａ）に示すように、切断精度の悪いプリズム１５０を固定板１５２に対して押しつけて固定すると、両面同士がならってしまい、プリズム１５０の蒸着面および側面外形位置が傾くことで、プリズム１５０を位置調整しても、所定の光軸上にプリズム１５０を配置することができなくなる。
本発明では、図１（ｂ）に示すように、固定板１５２の端面に膨出部１５２Ｂが形成され、色合成用のプリズム１５０は、固定板１５２の膨出部１５２Ｂと接触した状態で、紫外線硬化型接着剤１５３により接着されることにより、色合成用のプリズム１５０と固定板１５２の膨出部１５２Ｂとは点で接触し、色合成用のプリズム１５０の切断精度が悪い場合でも、プリズム１５０の蒸着面および側面外形位置を三次元的に位置調整することができ、プリズム１５０の切断精度に影響されずに、プリズム１５０の蒸着面および側面外形位置精度を確保し、プリズム１５０と固定板１５２とを適正に固定できる。
【００１５】
また、前記光硬化型接着剤は、前記固定板の膨出部によって形成される、前記プリズムの下面と前記固定板との隙間を埋めるように充填されることが好ましい。このような構成では、光硬化型接着剤を、図１（ｂ）に示すように、色合成用のプリズム１５０下面と固定板１５２との隙間を埋めるように充填することで、色合成用のプリズム１５０下面の支持を、固定板１５２の膨出部１５２Ｂによる点接触による支持だけでなく、充填された紫外線硬化型接着剤１５３によってカバーすることができ、プリズム１５０と固定板１５２との固定を安定に維持することができる。
【００１６】
また、前述の膨出部において、該膨出部の高さは、前記プリズム下面の切断精度最大公差に対して、５０〜１００％の範囲にあり、該膨出部の曲率半径は、前記プリズム下面の面積に対して、該膨出部の面積が、１〜５０％になるように決定されることが好ましい。
ここで、前述の膨出部の高さを、色合成用プリズム下面の切断精度最大公差に対して、５０％より小さくなるように形成した場合には、図２（ａ）に示すように、プリズム１５０の側面外形位置を調整しようとすると、固定板１５２の膨出部１５２Ｂとプリズム１５０下面とは接触しなくなり、プリズム１５０の調整ができなくなる。また、膨出部１５２Ｂの高さを色合成用プリズム１５０下面の切断精度最大公差Ａよりも大きくなるように形成した場合には、図２（ｂ）に示すように、プリズム１５０下面と固定板１５２とが離れ、プリズム１５０下面と固定板１５２との隙間に充填する紫外線硬化型接着剤１５３の量が多く必要になり、コスト高になるとともに、作業性も悪化する。したがって、固定板１５２の膨出部１５２Ｂの高さは、色合成用のプリズム１５０下面の切断精度最大公差Ａに対して、５０〜１００％の範囲で、形成することが好ましい。
【００１７】
さらに、色合成用プリズム下面の面積に対して、膨出部の面積を５０％よりも大きくなるように膨出部の曲率半径を決定すると、図２（ｃ）に示すように、プリズム１５０下面と膨出部１５２Ｂとの接触する点が、プリズム１５０の中心部よりも離れるために、プリズム１５０と固定板１５２との固定が不安定になる。また、プリズム１５０下面の面積に対して、膨出部１５２Ｂの面積を１％よりも小さくなるように、膨出部１５２Ｂの曲率半径を決定すると、図２（ｄ）に示すように、固定板１５２に対する膨出部１５２Ｂの強度が弱くなり、プリズム１５０と固定板１５２との固定が不安定になる。したがって、膨出部１５２Ｂの曲率半径は、色合成用プリズム１５０下面の面積に対して、膨出部１５２Ｂの面積を１〜５０％になるように決定することが好ましい。
【００１８】
また、本発明の色合成光学系の位置調整システムは、光源と、この光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された各色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成する色合成光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、前記色分離光学系を構成する光学部品を収納する光学部品用筐体に対する、前記色合成光学系の位置を調整する色合成光学系の位置調整システムであって、前記光学部品用筐体内を通る光束の光軸上に白色レーザ光を供給するレーザ光射出装置と、この白色レーザ光を前記色分離光学系で分離した各色光を、前記色合成光学系の光入射端面に入射させ、前記色合成光学系で合成された光束を検出する合成光検出装置と、この合成光検出装置で検出された合成光に基づいて、前記色合成光学系の位置調整を行う位置調整装置とを備えていることを特徴とする。
このような本発明の色合成光学系の位置調整システムによれば、前述した色合成光学系の位置調整方法を実施することができるため、前述の作用および効果を同様に享受することができる。
【００１９】
また、前記位置調整システムにおいて、合成光検出装置は、合成光の検出状態を確認しながら、色合成光学系の位置調整の終了を判定する調整終了判定部を備えているのが好ましく、調整終了判定部を備えることにより、前記位置調整方法の調整終了判定工程を実施することができる。
さらに、色合成光学系がプリズムと、このプリズムの下面に光硬化型接着剤により接着され、光学部品用筐体と機械的に固定される固定板とを備えている場合、位置調整装置は、プリズムを保持するプリズム保持部と、光硬化型接着剤を硬化させる光線を照射する光線照射部を備えていることが好ましい。
このようにプリズム保持部および光線照射部を備えることにより、前記位置調整方法の接着剤硬化工程を実施することが可能となる。
【００２０】
また、前述の色合成光学系において、前記固定板は、前記プリズムの固定面に形成される膨出部を有し、前記プリズムは、該プリズムの少なくとも一部が前記膨出部と当接した状態で前記固定板に接着固定されることが好ましい。
このような構成では、固定板は、プリズムの固定面に形成される膨出部を有し、プリズムは、該プリズムの少なくとも一部が膨出部と当接した状態で接着されるので、プリズムを固定板に対して三次元的に位置調整することができ、前述の位置調整方法と同様な作用および効果を享受することができる。
ここで、前記光硬化型接着剤は、前記固定板の膨出部によって形成される、前記プリズムの下面と前記固定板との隙間を埋めるように塗布されることが好ましい。
さらに、前記固定板の膨出部の高さは、前記プリズム下面における切断精度最大公差に対して、５０〜１００％の範囲にあり、該膨出部の曲率半径は、前記プリズム下面の面積に対して、該膨出部の面積が、１〜５０％になるように決定されることが好ましい。
このような構成では、プリズムと固定板との間に介在する光硬化型接着剤と上記適正な寸法により形成された膨出部により、高精度に位置調整された色合成光学系を安定に維持することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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）プロジェクタの構造
図３には、本発明の実施形態に係る光変調装置の位置調整システムの調整対象とされる、色分離光学系、複数の光変調装置、色合成光学系、および投写光学系を含む光学ユニットが採用されたプロジェクタ１００の構造が示されている。このプロジェクタ１００は、インテグレータ照明光学系１１０、色分離光学系１２０、リレー光学系１３０、電気光学装置１４０、色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム１５０、および投写光学系となる投写レンズ１６０を備えている。
【００２２】
前記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とを備えている。
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、後述する電気光学装置１４０を構成する３枚の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ上で重畳する。
【００２３】
前記色分離光学系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、これらのミラー１２１、１２２、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３色の色光に分離する機能を有している。
前記リレー光学系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、この色分離光学系１２０で分離された色光、例えば、青色光Ｂを液晶パネル１４１Ｂまで導く機能を有している。
【００２４】
前記電気光学装置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。
前記色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム１５０は、前記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。そして、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。
【００２５】
（２）調整対象となる光学ユニットの構造
このようなプロジェクタ１００において、インテグレータ照明光学系１１０、色分離光学系１２０、およびリレー光学系１３０を構成する光学部品は、図４に示すように、光学部品用筐体を構成する上ライトガイド１７１の内部に収納され、クリップ等で上ライトガイド１７１内に取り付けられている。
【００２６】
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５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。
【００２７】
また、クロスダイクロイックプリズム１５０の下面には、固定板１５２が紫外線硬化型接着剤により接着固定され、この固定板１５２には、ねじ止め固定用の孔１５２Ａが形成されている。この固定板１５２は、図６に示すように、中央部に球状の膨出部１５２Ｂを有し、膨出部１５２Ｂ上をクロスダイクロイックプリズム１５０の下面を当接させ、クロスダイクロイックプリズム１５０と固定板１５２内の間に未硬化の紫外線硬化型接着剤１５３を充填した状態でクロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行い、位置調整終了後にクロスダイクロイックプリズム１５０の上面から下面に向けて紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤１５３を硬化させる。尚、固定板１５２に球状の膨出部１５２Ｂが形成してあるのは、光軸に対してあおり方向の位置調整が必要だからである。
【００２８】
ここで、実際のクロスダイクロイックプリズム１５０は、図７に示するように、クロスダイクロイックプリズム１５０の製造にあたって、公差が生じる。本実施形態では、クロスダイクロイックプリズム１５０の切断精度最大公差Ａに対して、この球状の膨出部１５２Ｂの高さｈと曲率半径Ｒを適正な寸法にすることでクロスダイクロイックプリズム１５０を安定に支持している。すなわち、クロスダイクロイックプリズム１５０の切断精度最大公差をＡとすると、膨出部１５２Ｂの高さｈは、１／２・Ａの寸法で形成され、さらに、クロスダイクロイックプリズム１５０下面の面積をＳａとすると、膨出部１５２Ｂの曲率半径Ｒは、膨出部１５２Ｂの表面積Ｓｂが１／２・Ｓａとなるように決定されている。膨出部１５２Ｂの形状をこのように形成することで、膨出部１５２Ｂとクロスダイクロイックプリズム１５０は中心部にて点で接触し、クロスダイクロイックプリズム１５０の安定な支持および固定ができる。
【００２９】
そして、このような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は、図８に示すように、下ライトガイド１７２の投写レンズ１６０の光路前段で、ねじ１５４を固定板１５２の孔１５２Ａに挿入して、光学部品用筐体を構成する下ライトガイド１７２に固定され、上ライトガイド１７１および下ライトガイド１７２を組み合わせることにより、光学ユニットが構成される。
【００３０】
このような構成の光学ユニットは、まず、インテグレータ照明光学系１１０、色分離光学系１２０、およびリレー光学系１３０を構成する光学部品を上ライトガイド１７１内に収納しておく。次に、下ライトガイド１７２には、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を、固定用の接着剤が未硬化の状態で取り付けておく。そして、上ライトガイド１７１および下ライトガイド１７２を組み合わせた状態で、光源から射出された光束を利用して、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の位置調整を行い、最後に接着剤を固定させて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の位置決め固定を行う。
【００３１】
（３）光変調装置の位置調整システムの構造
図９および図１０には、前記の光学ユニットを構成する液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ、およびクロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行うための位置調整システム２が示されている。この位置調整システム２は、基本的に調整装置本体となる調整部本体３０、および投写部本体４０から構成され、図９に示されるように、光学ユニット１７０は、調整部本体３０上に設置されて位置調整が行われる。
【００３２】
調整部本体３０は、ＵＶ遮光カバー２０Ａと、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整用の３つの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の位置調整用のプリズム位置調整ユニット３２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３７とを備えて構成される。
ＵＶ遮光カバー２０Ａは、６軸位置調整ユニット３１を囲む側板２１と、底板２２と、側板２１に開閉自在に設けられたドア２４と、下部に設けられた載置台２５とを備えて構成されている。側板２１には光源ユニット３７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４０に透過するための透過窓２１Ａが設けられている。
【００３３】
ドア２４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３１を調整作業する時に設けられるもので、紫外線を透過しないアクリル板から形成される。載置台２５は、装置据え付け時、調整部本体３０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２５Ａが設けられている。
投写部本体４０は、スクリーンユニット５０と、反射装置６０と、暗室２０Ｂとを備えて構成されている。暗室２０Ｂは、スクリーンユニット５０および反射装置６０を囲む側板２６、底板２７および天板２８と、載置台２９とを備えて構成されている。側板２６には光源ユニット３７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２６Ａが設けられているとともに、載置台２９の下部にはキャスタ２９Ａが設けられている。
【００３４】
(3-1)調整部本体の構造
調整部本体３０のＵＶ遮光カバー２０Ａの内部には、６軸位置調整ユニット３１と、調整対象となる光学ユニット１７０を支持固定するクランプ治具３３とが設けられ、前記の光源ユニット３７は、クランプ治具３３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３０のクランプ治具３３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３２が設けられている。尚、図９では図示を略したが、載置台２５の下部には、調整部本体３０、スクリーンユニット５０および反射装置６０を制御する制御装置であるコンピュータ７０（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。
【００３５】
前記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１１に示すように、ＵＶ遮光カバー２０Ａ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とを備えている。
【００３６】
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を備えている。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１１中左右方向）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１１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１１中上下方向）に移動する。
【００３７】
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を備えている。そして、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。
【００３８】
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、前記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とを備えている。そして、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３１５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することができる。
【００３９】
保持部となる液晶パネル保持部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、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３１５ＤによりＹ軸方向に移動可能に構成されている。
【００４０】
この液晶パネル保持部３１７は、図１２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３１７Ａ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３１７Ｂと、この吸着面３１７Ｂの略中央に形成される空気を吸引するための吸着孔３１７Ｃと、この吸着面３１７Ｂ上に保持部３１７の表裏面を貫通する４つの光束透過孔３１７Ｄが形成されている。さらに、吸着面３１７Ｂの上下には、４つのミラー３１７Ｅが吸着面３１７Ｂに対して４５°の角度をなすように配置され、保持部３１７の上側の２つのミラー３１７Ｅに応じた位置には、紫外線照射用の孔３１７Ｆが２つ形成されている。尚、前記の光束透過孔３１７Ｄ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。
【００４１】
このような液晶パネル保持部３１７は、図１３に示すように、吸着面３１７Ｂ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３１７Ｄには、光源ユニット３７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３１７Ｅには、クランプ治具３３の下面から突出する光ファイバ３８、および液晶パネル保持部３１７の内面に配設される光ファイバ３９から照射される紫外線が入射し、各ミラー３１７Ｅ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に形成された孔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。
【００４２】
光源ユニット３７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１４に示すように、光源部本体３７１および導光部３７２とを備えている。
光源部本体３７１は、筐体内に調整用光源となる光源ランプ３７１Ａ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３７１Ａ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３７１Ａの点消灯（シャッター）制御は、後述するコンピュータ７０により行われる。
【００４３】
導光部３７２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３７２Ａが形成されるとともに、この開口３７２Ａの位置に応じた内部には、開口３７２Ａの開口面に対して略４５°に配置されるミラー３７２Ｂが設けられている。
【００４４】
導光部３７２の下端部分は、載置台２５の下部まで延び、下端部分の側面には、開口３７２Ｃが形成され、載置台２５の下部に設置されるレーザ光出力部３７３のレーザ光射出部分と対向している。また、この開口３７２Ｃに応じた導光部３７２の内部には、開口３７２Ｃの開口面に対して略４５°をなす角度でミラー３７２Ｄが配置される。
【００４５】
さらに、導光部３７２の中間部分にも、光源部本体３７１の光源ランプ３７１Ａの光束射出部分に応じた位置に開口３７２Ｅが形成され、この開口３７２Ｅに応じた導光部３７２の内部には、開口３７２Ｅ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３７２Ｆが配置される。
【００４６】
このような光源ユニット３７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３７２の上部の開口３７２Ａ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３７１の光源ランプ３７１Ａやレーザ光出力部３７３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。
【００４７】
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３７２Ｆを開口３７２Ｅに沿った状態、すなわち開口３７２Ｅ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３７３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３７２Ｆを４５°傾斜させた状態で、光源部本体３７１の光源ランプ３７１Ａ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。
【００４８】
プリズム位置調整ユニット３２は、図１５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３２１と、先端がこのプリズム保持部３２１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３２２とを備える。
【００４９】
プリズム保持部３２１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３２１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３２３が形成されている。
【００５０】
また、この当接面には、紫外線照射部３２４が形成されていて、プリズム位置調整ユニット３２による位置調整が終了したら、この紫外線照射部３２４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３２２は、モータ等により駆動し、前記プリズム保持部３２１の姿勢を調整する部分であり、プリズム保持部３２１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。
【００５１】
(3-2)投写部本体の構造
図９において、投写部本体４０を構成するスクリーンユニット５０と、反射装置６０とは互いに暗室２０Ｂの内部で対向配置されている。
スクリーンユニット５０は、暗室２０Ｂの６軸位置調整ユニット３１側に配置されており、暗室２０Ｂの底板２７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５３と、この透過型スクリーン５３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５５と、透過型スクリーン５３の略中央に配置され、光線検出部となるＣＣＤカメラ５６と、これらのＣＣＤカメラ５５、５６を透過型スクリーン５３の面に沿って移動させる移動機構５７とを備えている。透過型スクリーン５３には、光源ユニット３７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５３Ａが設けられている。また、ミラー６３の下部中央には、レーザ光出力部３７３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５８が設けられている。
【００５２】
透過型スクリーン５３は、図１６に示されるように、周囲に設けられる矩形状の枠体５３１、およびこの枠体５３１の内側に設けられるスクリーン本体５３３を備えている。スクリーン本体５３３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５３３の裏面側に射出するようになっている。
【００５３】
検出装置としてのＣＣＤカメラ５５、および光線検出部としてのＣＣＤカメラ５６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５３３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５５、５６は、透過型スクリーン５３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５７を介して取り付けられていて、ＣＣＤカメラ５５は、投写画像の四隅部分近傍に、ＣＣＤカメラ５６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５５、５６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５８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。
【００５４】
移動機構５７は、枠体５３１の水平方向に沿って延びる水平部５７１と、垂直方向に延びる垂直部５７３と、ＣＣＤカメラ５５、５６が取り付けられるカメラ取付部５７５とを備える。
ＣＣＤカメラ５５は、水平部５７１に対して垂直部５７３が水平方向に摺動し、この垂直部５７３に対して、カメラ取付部５７５が垂直方向に摺動することにより、透過型スクリーン５３に沿って自在に移動することができる。
【００５５】
一方、ＣＣＤカメラ５６は、垂直部５７３に対して水平部５７１が垂直方向に摺動し、この水平部５７１に対して、カメラ取付部５７５が水平方向に摺動することにより、透過型スクリーン５３に沿って自在に移動することができる。
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５８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５８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５８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５５、５６、およびポジションセンサ５８は、載置台５１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。
【００５６】
図９および図１０において、反射装置６０は、光源ユニット３７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５３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６１と、この反射部本体６１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６２とから構成されている。
【００５７】
反射部本体６１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６３と、このミラー６３が取り付けられる取付板６４と、この取付板６４の下部を支持する支持板６５とを備えて構成されている。ミラー６３は、その反射面６３Ａ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。
【００５８】
反射部移動機構６２は、暗室２０Ｂの底板２２に透過型スクリーン５３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６６と、これらのレール６６上を回転移動可能とされ支持板６５に設けられた車輪６７と、この車輪６７を回転駆動する図示しない駆動機構とを備えている。
【００５９】
(3-3)位置調整システムの制御構造
上述した調整部本体３０、スクリーンユニット５０および反射装置６０は、図１７のブロック図に示すように、制御装置としてのコンピュータ７０と電気的に接続されている。
このコンピュータ７０は、ＣＰＵおよび記憶装置を備え、調整部本体３０、スクリーンユニット５０および反射装置６０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５５、５６、およびポジションセンサ５８と接続されている。
【００６０】
ＣＣＤカメラ５５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７０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７０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５６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５８で検出された光スポットの位置は、コンピュータ７０に取り込まれ処理される。
【００６１】
（４）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
このような光変調装置の位置調整システム２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１８に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(1)  まず、図４に示される種々の光学部品が組み込まれた上ライトガイド１７１と、図８に示される下ライトガイド１７２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３０のクランプ治具３３にセットする（処理Ｓ１）。このとき、下ライトガイド１７２には、固定板１５２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。
【００６２】
(2)  次に、プリズム位置調整ユニット３２にクロスダイクロイックプリズム１５０を取り付け（処理Ｓ２）、さらに６軸位置調整ユニット３１に液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを取り付ける（処理Ｓ３）。尚、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの取付は、図５に示される保持枠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。
【００６３】
(3)  コンピュータを操作して、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Ｓ４）。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)  前記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Ｓ５）、具体的には、図１９に示されるフローチャートに基づいて行われる。
【００６４】
(4-1)  コンピュータ７０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３２に制御指令を出力する。プリズム位置調整ユニット３２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Ｓ５１）。尚、この際ＣＰＵは、６軸位置調整ユニット３１にも制御指令を出力し、取り付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。
【００６５】
(4-2)  コンピュータ７０のＣＰＵは、ポジションセンサ５８を、透過型スクリーン５３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５８による検出の準備を行う（処理Ｓ５２）。また、光源ユニット３７の可動式ミラー３７２Ｆを移動させてレーザ光出力部３７３から白色レーザ光を照射する（処理Ｓ５３：レーザ光射出工程）。
(4-3)  光源ユニット３７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、ポジションセンサ５８は、各色光すべての光スポット像を検出する（処理Ｓ５４）。
【００６６】
(4-4)  ポジションセンサ５８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７０に取り込まれ、コンピュータ７０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３２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Ｓ５５：位置調整工程）、調整後、再度光スポット像を検出する（処理Ｓ５６：合成光検出工程）。
【００６７】
(4-5)  コンピュータ７０のＣＰＵは、プリズム位置調整を行いながら、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Ｓ５７：調整終了判定工程）。具体的には、クロスダイクロイックプリズム１５０が照明光軸に対してずれた位置である場合、図２０に示すように、分離されたＲＧＢの各色光の光スポット像ＳＲ、ＳＧ、ＳＢがずれた位置に形成され、光スポット像ＳＲ、ＳＧ、ＳＢの面積の和は、本来の白色レーザ光の光スポット像ＳＯの面積よりも大きくなる。従って、光スポット像ＳＲ、ＳＧ、ＳＢの面積の和が白色レーザ光の本来の光スポット像ＳＯの面積と等しくなった状態を、調整終了と判定すればよい。
【００６８】
(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３２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３２は、プリズム保持部３２１の紫外線照射部３２４から紫外線を照射し、固定板１５２上の紫外線硬化型接着剤１５３を硬化させて（処理Ｓ５８：接着剤硬化工程）、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。
【００６９】
(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Ｓ６）、具体的には、図２１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付ける（処理Ｓ６１）。
(5-2)  次に、コンピュータ７０のＣＰＵは、移動機構５７に制御信号を出力し、ポジションセンサ５８をＣＣＤカメラ５６に切り替えて、ＣＣＤカメラ５６での検出状態を準備する（処理Ｓ６２）。
【００７０】
(5-3)  コンピュータ７０のＣＰＵは、レーザ出力部３７３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５３上にスポット映像を投写し（処理Ｓ６３）、透過型スクリーン５３に投写されたスポット映像を中央のＣＣＤカメラ５６で検出し（Ｓ６４）、数値信号としてコンピュータ７０に出力する。
(5-4)  コンピュータ７０のＣＰＵは、その際の中央のＣＣＤカメラ５６上のレーザスポット重心位置から演算し（処理Ｓ６５）、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Ｓ６６）。
【００７１】
(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７０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３１に出力し、６軸位置調整ユニット３１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１５１に当接する初期位置にセットする（処理Ｓ７）。
【００７２】
(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Ｓ８）、具体的には、図２２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７０のＣＰＵは、光源ユニット３７に対して制御指令を出力して、光源ユニット３７の可動式ミラー３７２Ｆを移動させ、白色レーザ光から光源部本体３７１の光源ランプ３７１Ａへの切替を行い（処理Ｓ８１）、光源ランプ３７１Ａを点灯させる（シャッター開）。光源ランプ３７１Ａから照射された光束は、導光部３７２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３１７の光束透過孔３１７Ｄ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５３の四隅部分に投写画像が形成される。
(7-2)  コンピュータ７０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５５を移動させ、投写画像を各ＣＣＤカメラ５５で検出できるようにする（処理Ｓ８２）。
【００７３】
(7-3)  この状態で、コンピュータ７０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Ｓ８３）。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５５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。
【００７４】
(7-4)  コンピュータ７０のＣＰＵは、前処理Ｓ７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（処理Ｓ８４）、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Ｓ８５）。
(7-5)  液晶パネル１４１Ｇの位置調整が終了したら、光ファイバ３８、３９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Ｓ８６）、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Ｓ８７）。
【００７５】
（５）実施形態の効果
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。
色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整をする際に、レーザ光射出工程Ｓ５３、合成光検出工程Ｓ５６、および位置調整工程Ｓ５５を実施することにより、白色レーザ光を色分離光学系１２０でＲＧＢの３色の色光に分離させてクロスダイクロイックプリズム１５０の光入射端面１５１に入射させ、合成された光束をポジションセンサ５８で検出しながらクロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行うことができるため、光学ユニット１７０に対するクロスダイクロイックプリズム１５０の位置決めを高精度に行うことができる。
【００７６】
また、調整終了判定工程Ｓ５７を備えていることにより、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整の終了を、コンピュータ７０で自動的に判定できるので、クロスダイクロイックプリズム１５０の調整の迅速化および簡素化を図ることができる。
さらに、位置調整が終了したか否かの判定を、光スポットＳＲ、ＳＧ、ＳＢの面積の和が最小となることで行うことにより、光学ユニット１７０に対するクロスダイクロイックプリズム１５０の位置を最適な位置に調整でき、簡単な判定方法で高精度な位置調整を実現できる。
【００７７】
そして、位置調整工程Ｓ５５を紫外線硬化型接着剤１５３が未硬化の状態で実施しているため、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置を自由に調整することができ、調整終了判定の後、接着剤硬化工程Ｓ５８を実施しているので、光学ユニット１７０に対するクロスダイクロイックプリズム１５０の位置を最適な位置で位置決めすることができる。
【００７８】
固定板１５２に球状の膨出部１５２Ｂが形成されていることにより、クロスダイクロイックプリズム１５０と膨出部１５２Ｂとは点で接触し、クロスダイクロイックプリズム１５０の切断精度が悪い場合でも、クロスダイクロイックプリズム１５０をプリズム位置調整ユニット３２を用いて、三次元に位置調整することができ、クロスダイクロイックプリズム１５０の側面外形位置および略Ｘ字状に形成された蒸着面を適正に位置調整することができる。また、同様に、クロスダイクロイックプリズム１５０の面粗度にも影響を受けずに、クロスダイクロイックプリズム１５０を適正に位置調整することができる。
【００７９】
また、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下面と固定板１５２との隙間を埋めるように充填することで、クロスダイクロイックプリズム１５０下面の支持を、固定板１５２の膨出部１５２Ｂによる点接触による支持だけでなく、充填された紫外線硬化型接着剤１５３によってカバーすることができ、位置調整工程Ｓ５によって固定された、クロスダイクロイックプリズム１５０と固定板１５２を安定に維持することができる。
【００８０】
さらに、膨出部１５２Ｂの高さｈは、クロスダイクロイックプリズム１５０の切断精度最大公差をＡとすると、１／２・Ａの高さを有していることにより、固定板１５２の膨出部１５２Ｂはクロスダイクロイックプリズム１５０下面に点で接触し、適正にクロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整ができるとともに、紫外線硬化型接着剤１５３も適正な量で固定を行うことができる。また、膨出部１５２Ｂの曲率半径Ｒは、クロスダイクロイックプリズム１５０の固定板１５２との接合面の面積Ｓａに対して、膨出部１５２Ｂの面積Ｓｂが１／２・Ｓａになるように形成されていることにより、固定板１５２の膨出部１５２Ｂはクロスダイクロイックプリズム１５０を下面中心部分で支持することができ、安定した固定が行えるとともに、適正な曲率半径であるので、固定板１５２に対する膨出部１５２Ｂの強度も保つことができる。
【００８１】
（６）実施形態の変形
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前記実施形態では、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整の後、光軸位置出しＳ７を実施していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、クロスダイクロイックプリズムの位置調整および位置決め後に、通常の光変調装置の位置調整工程を実施してもよい。
【００８２】
また、前記実施形態では、コンピュータ７０を利用して自動的にクロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整を行っていたが、これに限らず、位置調整を手動で行うようにしてもよい。
さらに、前記実施形態では、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂにより光変調を行うプロジェクタの光学ユニット１７０を調整対象としていたが、これに限られず、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置の位置調整を行うために、本発明を採用してもよい。要するに複数の光変調装置を有し、各光変調装置で変調された光束を色合成光学系で合成する必要のあるプロジェクタであれば、本発明を採用することができる。
【００８３】
そして、前記実施形態では、クロスダイクロイックプリズム１５０の位置調整の終了判定を、光スポットの面積がもっとも小さくなった状態で判定していたが、これに限られない。すなわち、ポイントセンサの代わりにＣＣＤカメラを用いて、光スポットの白色部分の面積が最小となる状態を調整終了判定の基準としてもよい。
その他、本発明の実施の際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。
【００８４】
【発明の効果】
前述のような本発明の色合成光学系の位置調整方法によれば、色合成光学系の位置調整をする際に、レーザ光射出工程、合成光検出工程、および位置調整工程を実施することにより、白色レーザ光を色分離光学系でＲＧＢ等の複数の色光に分離させて色合成光学系の光入射端面に入射させ、色合成光学系で合成された光束を検出装置で検出しながら、光学部品用筐体に対する色合成光学系の位置調整を行うことができるため、光学部品用筐体に対する色合成光学系の位置決めを高精度に行うことができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の作用を説明するための色合成光学系の取付構造を表す側面図である。
【図２】本発明の作用を説明するための色合成光学系の取付構造を表す側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る位置調整方法の調整対象となる光学ユニットの構造を表す模式図である。
【図４】前記実施形態における光学部品用筐体の構造を表す概要斜視図である。
【図５】前記実施形態における色合成光学系に光変調装置を取り付ける構造を表す概要斜視図である。
【図６】前記実施形態における色合成光学系の取付構造を表す側面図である。
【図７】前記実施形態における色合成光学系の取付構造を表す側面図である。
【図８】前記実施形態における光学部品用筐体の構造を表す概要斜視図である。
【図９】前記実施形態における色合成光学系の位置調整方法を実施する光変調装置の位置調整システムの構造を表す側面図である。
【図１０】前記実施形態における光変調装置の位置調整システムの構造を表す平面図である。
【図１１】前記実施形態における光変調装置の位置調整機構の構造を表す側面図である。
【図１２】前記実施形態における光変調装置の保持部の構造を表す概要斜視図である。
【図１３】前記実施形態における色合成光学系に対する光変調装置の取り付け構造を表す垂直断面図である。
【図１４】前記実施形態における調整用光源およびレーザ光出力部の構造を表す模式図である。
【図１５】前記実施形態における色合成光学系の位置調整装置の構造を表す側面図および平面図である。
【図１６】前記実施形態における投写画像を投写するスクリーン、および検出装置、光軸検出装置を表す正面図である。
【図１７】前記実施形態におけるシステムの制御構造を表すブロック図である。
【図１８】前記実施形態における位置調整の手順を表すフローチャートである。
【図１９】前記実施形態におけるプリズム位置調整の手順を表すフローチャートである。
【図２０】前記実施形態におけるプリズム位置調整の調整終了判定の基準を表す模式図である。
【図２１】前記実施形態における光変調装置の光軸位置出しの手順をあらわすフローチャートである。
【図２２】前記実施形態における光変調装置の位置調整の手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
２  位置調整システム
３２  プリズム位置調整ユニット（位置調整装置）
５８  ポイントセンサ（検出装置、合成光検出装置）
１２０  色分離光学系
１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ  液晶パネル（光変調装置）
１５０  クロスダイクロイックプリズム（色合成光学系）
１５２  固定板
１５２Ｂ  膨出部
１５３  紫外線硬化型接着剤（光硬化型接着剤）
１７１、１７２  ライトガイド（光学部品用筐体）
３２１  プリズム保持部
３２４  紫外線照射部（光線照射部）
Ｓ５３  レーザ光射出工程
Ｓ５６  合成光検出工程
Ｓ５５  位置調整工程
Ｓ５８  接着剤硬化工程
Ａ  切断精度最大公差
ｈ  膨出部の高さ
Ｒ  膨出部の曲率半径
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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