(57)【要約】【課題】光変調装置を高精度に位置調整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、光変調装置の画像形成領域のうち位置調整に用いられる調整領域において、１つの表示画素のみを所定の明るさに設定した１ドットパターンを光変調装置に形成させるパターン形成部４３３と、撮像装置にて撮像された撮像画像における画素毎の各輝度値に基づいて、撮像画像中の表示画素に対応する対応領域の重心位置を算出する重心位置算出部４３６２Ａと、重心位置、および予め設定された基準位置の偏差を算出する偏差算出部４３６２Ｂと、偏差に基づいて、位置調整装置を駆動制御し、色合成光学装置に対する所定位置に光変調装置を位置付けさせる微調整制御部４３６２Ｃとを備える。【選択図】図４
2008242099.tif 000002
【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、
前記光変調装置にて形成され前記色合成光学装置を介し投射光学装置にてスクリーン上に拡大投射された画像光の投影画像を撮像する撮像装置と、
前記複数の光変調装置のうちいずれかの光変調装置を保持し、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、
前記光変調装置および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、
前記光変調装置の画像形成領域のうち位置調整に用いられる調整領域において、１つの表示画素のみを所定の明るさに設定した１ドットパターンを前記光変調装置に形成させるパターン形成部と、
前記撮像装置にて撮像された撮像画像における画素毎の各輝度値に基づいて、前記撮像画像中の前記表示画素に対応する対応領域の重心位置を算出する重心位置算出部と、
前記重心位置、および予め設定された基準位置の偏差を算出する偏差算出部と、
前記偏差に基づいて、前記位置調整装置を駆動制御し、前記色合成光学装置に対する所定位置に前記光変調装置を位置付けさせる調整制御部とを備えている
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、
前記重心位置算出部は、
前記撮像画像における画素毎の各輝度値と予め設定された閾値とを比較し、前記閾値以上の輝度値を有する各画素で構成される領域を前記対応領域として認識する
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学装置の製造装置において、
前記調整領域は、少なくとも３つ設けられている
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、
前記パターン形成部は、前記光変調装置の画像形成領域のうち前記調整領域を含む矩形領域において、少なくとも外縁に位置付けられた各画素を所定の明るさに設定したウィンドウパターンを前記光変調装置に形成させ、
前記表示画素は、前記矩形領域の角部に位置付けられた画素であり、
前記制御装置は、
前記ウィンドウパターンの辺縁近傍に対応した第１の基準パターン、および前記ウィンドウパターンの角部近傍に対応した第２の基準パターンを格納した基準パターン記憶部と、
前記撮像装置にて撮像された撮像画像中に前記基準パターン記憶部に格納された基準パターンが存在するか否かを判定するパターン判定部と、
前記パターン判定部にて前記撮像画像中に前記第１の基準パターンが存在すると判定された場合に、前記光変調装置の移動方向を判定し、前記パターン判定部にて前記撮像画像中に前記第２の基準パターンが存在すると判定されるまで、前記位置調整装置を駆動制御して前記光変調装置を前記移動方向に移動させる粗調整制御部とを備えている
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、
前記ウィンドウパターンは、前記矩形領域における外縁に位置付けられた各画素、および前記矩形領域内に位置する各画素を所定の明るさに設定したパターンであり、
前記制御装置は、
前記撮像装置にて撮像された撮像画像における画素毎の各輝度値に基づいて、前記撮像画像の明るさを算出する明るさ算出部を備え、
前記粗調整制御部は、
前記パターン判定部にて前記撮像画像中に前記第１の基準パターンおよび前記第２の基準パターンの双方が存在しないと判定された場合に、前記明るさ算出部にて算出された明るさに基づいて、前記光変調装置の移動方向を判定し、前記パターン判定部にて前記撮像画像中に前記第２の基準パターンが存在すると判定されるまで、前記位置調整装置を駆動制御して前記光変調装置を前記移動方向に移動させる
ことを特徴とする光学装置の製造装置。
【請求項６】
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に用いられる位置調整方法であって、
前記光変調装置の画像形成領域のうち位置調整に用いられる調整領域において、１つの表示画素のみを所定の明るさに設定した１ドットパターンを前記光変調装置に形成させるパターン形成ステップと、
撮像装置にて撮像された撮像画像における画素毎の各輝度値に基づいて、前記撮像画像中の前記表示画素に対応する対応領域の重心位置を算出する重心位置算出ステップと、
前記重心位置、および予め設定された基準位置の偏差を算出する偏差算出ステップと、
前記偏差に基づいて、位置調整装置を駆動制御し、前記色合成光学装置に対する所定位置に前記光変調装置を位置付けさせる調整制御ステップとを備えている
ことを特徴とする位置調整方法。
【請求項７】
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コンピュータに実行させる
ことを特徴とする位置調整プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の位置調整プログラムがコンピュータに読取可能に記録されていることを特徴とする位置調整プログラムを記録した記録媒体。
【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、位置調整プログラム、および記録媒体に関する。
【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（液晶パネル）、および、これら液晶パネルが取り付けられ、変調された３つの光束を合成する色合成光学装置（クロスダイクロイックプリズム）を備える光学装置と、クロスダイクロイックプリズムから射出された光束を拡大投射する投射光学装置（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、鮮明な画像を得るために、各液晶パネルは投射レンズのバックフォーカス位置に必ずなければならない。また、より鮮明な画像を得るために、各液晶パネル間での画素ずれの発生を防止する必要がある。
このため、プロジェクタの製造時において、各液晶パネル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、および、各液晶パネルの画素を一致させるアライメント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に記載の製造装置は、以下に示すように、アライメント調整を実施している。
すなわち、液晶パネルの画像形成領域のうち所定の矩形領域の各画素を所定の明るさに設定した画像パターンを液晶パネルに形成させ、クロスダイクロイックプリズムおよび投射レンズを介してスクリーン上に表示された投影画像（画像パターン）の四隅部分を４つのＣＣＤカメラにてそれぞれ撮像する。また、４つのＣＣＤカメラにて撮像された各撮像画像と予め設定された基準パターンとを比較する（パターンマッチング処理）することで、四隅部分の位置（液晶パネルの四隅部分の位置）を検出し、所望のアライメント位置からの液晶パネルのずれ量（液晶パネルに入射する光束の光軸方向（Ｚ軸方向）に直交する平面内でのずれ量）を算出する。そして、算出したずれ量に基づいて、液晶パネルを前記平面内で移動し、所望のアライメント位置に位置付ける。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０８４７２号公報（図１８、図２４、図２５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、投射レンズのレンズ光軸から離間した側を透過する光束は、投射レンズのレンズ特性（フレア）の影響を受けるものである。すなわち、スクリーン上に表示される投影画像において、四隅部分の各画素は、フレアの影響により、液晶パネルの各画素の輪郭形状（略矩形状）をなさず、広がりをもった略楕円形状となる。例えば、液晶パネルの画素ピッチが小さい場合には、投影画像において、四隅部分の各画素は、フレアの影響により広がりをもった形状となるため、互いに重なり合うこととなる。
したがって、フレアの影響を受けた投影画像の四隅部分の撮像画像と基準パターンとでパターンマッチング処理を実施しても、予め設定された基準パターンの画素の形と実際の投影画像の画素の形とが一致していないため、パターンマッチング処理の結果に悪影響を及ぼし、液晶パネルを正確に位置調整できない、という問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、光変調装置を高精度に位置調整できる光学装置の製造装置、位置調整方法、位置調整プログラム、および記録媒体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、前記光変調装置にて形成され前記色合成光学装置を介し投射光学装置にてスクリーン上に拡大投射された画像光の投影画像を撮像する撮像装置と、前記複数の光変調装置のうちいずれかの光変調装置を保持し、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、前記光変調装置および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、前記光変調装置の画像形成領域のうち位置調整に用いられる調整領域において、１つの表示画素のみを所定の明るさに設定した１ドットパターンを前記光変調装置に形成させるパターン形成部と、前記撮像装置にて撮像された撮像画像における画素毎の各輝度値に基づいて、前記撮像画像中の前記表示画素に対応する対応領域の重心位置を算出する重心位置算出部と、前記重心位置、および予め設定された基準位置の偏差を算出する偏差算出部と、前記偏差に基づいて、前記位置調整装置を駆動制御し、前記色合成光学装置に対する所定位置に前記光変調装置を位置付けさせる調整制御部とを備えてい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、パターン形成部と、重心位置算出部と、偏差算出部と、調整制御部とを備えている。
このことにより、パターン形成部が１ドットパターンを光変調装置に形成させ（パターン形成ステップ）、スクリーン上に１ドットパターンの投影画像を表示させるので、光変調装置の画素ピッチが小さい場合であっても、投影画像において、画素同士が互いに重なり合うことがない。
また、重心位置算出部が撮像装置にて撮像された撮像画像中の表示画素に対応する対応領域の重心位置を算出する（重心位置算出ステップ）ので、表示画素の平面位置、すなわち、光変調装置の平面位置（Ｚ軸方向に直交する平面内の位置）を特定できる。
そして、偏差算出部が重心位置と予め設定された基準位置との偏差を算出し（偏差算出ステップ）、調整制御部が偏差に基づいて色合成光学装置に対する所定位置に光変調装置を位置付けさせる（調整制御ステップ）ので、所望のアライメント位置からの光変調装置のずれ量（前記平面内における基準位置からのずれ量）を算出でき、所望のアライメント位置に光変調装置を位置付けることができる。
したがって、光変調装置の画素ピッチが小さい場合であっても、光変調装置を高精度にアライメント調整でき、高精度の光学装置を製造できる。
【０００９】
本発明の光学装置の製造装置では、前記重心位置算出部は、前記撮像画像における画素毎の各輝度値と予め設定された閾値とを比較し、前記閾値以上の輝度値を有する各画素で構成される領域を前記対応領域として認識することが好ましい。
ところで、１ドットパターンの投影画像において、表示画素がフレアの影響を受けることで広がった領域は、表示画素の平面位置を特定するための対応領域に対して暗くなるものである。
本発明では、重心位置算出部は、撮像画像における画素毎の各輝度値と予め設定された閾値とを比較することで、例えば、閾値以上の輝度値を有する各画素で構成される領域（対応領域）と、閾値未満の輝度値を有する各画素で構成される領域（フレアの影響を受けることで広がった領域を含む）とを判別することができる。このため、重心位置算出部は、投射光学装置のフレアの影響がない仮想的な状態での表示画素に対応する対応領域を認識でき、該対応領域の重心位置を算出することで表示画素の平面位置、すなわち、光変調装置の平面位置を高精度に特定できる。
【００１０】
本発明の光学装置の製造装置では、前記調整領域は、少なくとも３つ設けられていることが好ましい。
本発明では、調整領域は、少なくとも３つ設けられている。すなわち、重心位置算出部は、少なくとも３つの調整領域における各表示画素に対応する各対応領域の重心位置をそれぞれ算出する。このことにより、光変調装置における前記平面内の位置を少なくとも３点、特定し、特定した少なくとも３点を各基準位置に合致させるようにアライメント調整できる。したがって、光変調装置を前記平面内において、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向（水平方向）およびＹ軸方向（垂直方向）のみならず、Ｚ軸を中心とした回転方向（Ｚθ方向）にも調整でき、光変調装置を高精度にアライメント調整できる。
【００１１】
本発明の光学装置の製造装置では、前記パターン形成部は、前記光変調装置の画像形成領域のうち前記調整領域を含む矩形領域において、少なくとも外縁に位置付けられた各画素を所定の明るさに設定したウィンドウパターンを前記光変調装置に形成させ、前記表示画素は、前記矩形領域の角部に位置付けられた画素であり、前記制御装置は、前記ウィンドウパターンの辺縁近傍に対応した第１の基準パターン、および前記ウィンドウパターンの角部近傍に対応した第２の基準パターンを格納した基準パターン記憶部と、前記撮像装置にて撮像された撮像画像中に前記基準パターン記憶部に格納された基準パターンが存在するか否かを判定するパターン判定部と、前記パターン判定部にて前記撮像画像中に前記第１の基準パターンが存在すると判定された場合に、前記光変調装置の移動方向を判定し、前記パターン判定部にて前記撮像画像中に前記第２の基準パターンが存在すると判定されるまで、前記位置調整装置を駆動制御して前記光変調装置を前記移動方向に移動させる粗調整制御部とを備えていることが好ましい。
【００１２】
ところで、アライメント調整を実施する初期段階で、１ドットパターンの表示画素に対応する対応領域が撮像装置の撮像領域内に位置していない場合には、上述した重心位置算出ステップ、偏差算出ステップ、および調整制御ステップを実行できないものとなる。
本発明では、パターン形成部は、ウィンドウパターンを光変調装置に形成可能に構成されている。また、制御装置は、基準パターン記憶部と、パターン判定部と、粗調整制御部とを備える。このことにより、上述した重心位置算出ステップ、偏差算出ステップ、および調整制御ステップを実行する前に、以下に示す粗アライメント調整を実行すれば、１ドットパターンの表示画素に対応する対応領域を撮像装置の撮像領域内に位置付け、上述した重心位置算出ステップ、偏差算出ステップ、および調整制御ステップを好適に実施できる。
【００１３】
先ず、パターン形成部は、ウィンドウパターンを光変調装置に形成させ、スクリーン上にウィンドウパターンの投影画像を表示させる。
次に、パターン判定部は、撮像装置にて撮像された撮像画像中に基準パターン記憶部に格納された基準パターンが存在するか否かを判定する（パターンマッチング処理）。
そして、粗調整制御部は、パターン判定部にて撮像画像中にウィンドウパターンの辺縁近傍に対応した第１の基準パターンが存在すると判定された場合、すなわち、ウィンドウパターンの角部が撮像領域内に位置付けられておらず、ウィンドウパターンの辺縁が撮像領域内に位置付けられている場合に、光変調装置の平面位置を予測し、光変調装置の移動方向を判定する。そして、粗調整制御部は、パターン判定部にて撮像画像中にウィンドウパターンの角部近傍に対応した第２の基準パターンが存在すると判定されるまで、すなわち、ウィンドウパターンの角部（１ドットパターンの表示画素に対応する対応領域の位置）が撮像領域内に位置付けられるまで、位置調整装置を駆動制御して光変調装置を前記移動方向に移動させる。
以上のような粗アライメント調整を実施することで、撮像領域内に１ドットパターンの表示画素に対応する対応領域が位置しておらず、撮像領域内にウィンドウパターンの辺縁が位置している場合に、撮像領域内に対応領域が位置する位置に光変調装置を迅速に移動でき、光変調装置のアライメント調整を円滑に実施して光学装置の製造時間を短縮できる。
【００１４】
本発明の光学装置の製造装置では、前記ウィンドウパターンは、前記矩形領域における外縁に位置付けられた各画素、および前記矩形領域内に位置する各画素を所定の明るさに設定したパターンであり、前記制御装置は、前記撮像装置にて撮像された撮像画像における画素毎の各輝度値に基づいて、前記撮像画像の明るさを算出する明るさ算出部を備え、前記粗調整制御部は、前記パターン判定部にて前記撮像画像中に前記第１の基準パターンおよび前記第２の基準パターンの双方が存在していないと判定された場合に、前記明るさ算出部にて算出された明るさに基づいて、前記光変調装置の移動方向を判定し、前記パターン判定部にて前記撮像画像中に前記第２の基準パターンが存在すると判定されるまで、前記位置調整装置を駆動制御して前記光変調装置を前記移動方向に移動させることが好ましい。
【００１５】
ところで、上述した粗アライメント調整では、撮像領域内にウィンドウパターンの辺縁が位置している場合に限って、撮像領域内に対応領域が位置する位置に光変調装置を移動可能な構成である。このため、撮像領域内にウィンドウパターンの辺縁が位置していない場合には、撮像領域内に対応領域が位置する位置に光変調装置を移動させることができない。
本発明では、ウィンドウパターンが上述したように構成され、制御装置が明るさ算出部を備えているので、以下に示すように、撮像領域内にウィンドウパターンの辺縁が位置していない場合であっても、撮像領域内に対応領域が位置する位置に光変調装置を移動させる粗アライメント調整を実施できる。
すなわち、粗調整制御部は、パターン判定部にて撮像画像中に第１基準パターンおよび第２基準パターンの双方が存在しないと判定された場合、明るさ算出部にて算出された撮像画像の明るさを認識する。例えば、撮像領域内にウィンドウパターンの内側が位置している場合には撮像画像の明るさが比較的に大きいものとなり、撮像領域内にウィンドウパターンの外側が位置している場合には撮像画像の明るさが比較的に小さいものとなるため、粗調整制御部は、明るさ算出部にて算出された撮像画像の明るさに基づいて、光変調装置の平面位置を予測し、光変調装置の移動方向を判定する。そして、粗調整制御部は、パターン判定部にて撮像画像中に第２の基準パターンが存在すると判定されるまで、すなわち、ウィンドウパターンの角部（１ドットパターンの表示画素に対応する対応領域の位置）が撮像領域内に位置付けられるまで、位置調整装置を駆動制御して光変調装置を前記移動方向に移動させる。
以上のような粗アライメント調整を実施することで、撮像領域内にウィンドウパターンの辺縁が位置していない場合であっても、撮像領域内に対応領域が位置する位置に光変調装置を移動でき、上述した光変調装置のアライメント調整を円滑に実施して光学装置の製造時間を短縮できるという効果を好適に図れる。
【００１６】
本発明の位置調整方法は、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に用いられる位置調整方法であって、前記光変調装置の画像形成領域のうち位置調整に用いられる調整領域において、１つの表示画素のみを所定の明るさに設定した１ドットパターンを前記光変調装置に形成させるパターン形成ステップと、撮像装置にて撮像された撮像画像における画素毎の各輝度値に基づいて、前記撮像画像中の前記表示画素に対応する対応領域の重心位置を算出する重心位置算出ステップと、前記重心位置、および予め設定された基準位置の偏差を算出する偏差算出ステップと、前記偏差に基づいて、位置調整装置を駆動制御し、前記色合成光学装置に対する所定位置に前記光変調装置を位置付けさせる調整制御ステップとを備えていることを特徴とする。
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。
【００１７】
本発明の位置調整プログラムは、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コンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１８】
本発明の記録媒体は、上述した位置調整プログラムがコンピュータに読取可能に記録されていることを特徴とする。
以上のような構成の位置調整プログラムおよび記録媒体は、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。
また、上述した位置調整プログラムを記録媒体に記録させるので、プログラムの取り扱いが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置される。
【００２０】
光学ユニット１００Ｂは、前記制御装置による制御の下、光源から射出された光束を光学的に処理して画像信号（画像情報）に対応したカラー画像を形成し、スクリーンＳｃ（図２参照）に拡大投射する。この光学ユニット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（赤色光用の液晶パネルを１５１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを１５１Ｇ、青色光用の液晶パネルを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、これら各光学部品１１０〜１６０を内部に設定された照明光軸Ａに対する所定位置に配置する光学部品用筐体１７０とを備える。
【００２１】
なお、以下では、各光学部品１１０〜１６０において、各光学部品１１０〜１４０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ものであるため具体的な説明を省略し、光学装置１５０、投射レンズ１６０のみについて説明する。
３つの入射側偏光板１５２は、色分離光学装置１３０で分離された各光束のうち、偏光変換素子１２３で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向を有する偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。
３つの液晶パネル１５１は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、前記制御装置からの駆動信号に応じて、前記液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板１５２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
【００２２】
３つの射出側偏光板１５３は、入射側偏光板１５２と略同様の機能を有し、液晶パネル１５１を介して射出された光束のうち、一定方向の偏光光を透過し、その他の光束を吸収する。
クロスダイクロイックプリズム１５４は、射出側偏光板１５３から射出された色光毎に変調された各色光を合成してカラー画像を形成する。このクロスダイクロイックプリズム１５４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、投射レンズ１６０に対向する液晶パネル１５１Ｇから射出され射出側偏光板１５３を介した色光（画像光）を透過し、その他の各液晶パネル１５１Ｒ，１５１Ｂから射出され射出側偏光板１５３を介した各色光（画像光）を反射する。このようにして、各色光（各画像光）が合成されてカラー画像が形成される。
【００２３】
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、３つの射出側偏光板１５３、およびクロスダイクロイックプリズム１５４は、クロスダイクロイックプリズム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。ここで、３つの液晶パネル１５１、３つの射出側偏光板１５３を光束入射側端面１５４Ａに対して直接、固定する構成に限らず、３つの液晶パネル１５１、３つの射出側偏光板１５３を所定の部材（透光性基板や光学素子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、およびクロスダイクロイックプリズム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】
上述したような構造を有する光学装置本体１５０Ａでは、各液晶パネル１５１をクロスダイクロイックプリズム１５４の各光束入射側端面１５４Ａに固定する際に、各液晶パネル１５１のフォーカス調整、アライメント調整、および固定を実施する必要があるので、各液晶パネル１５１のフォーカス調整、アライメント調整、および固定を実施可能とする製造装置が必要となる。製造装置の構成については、後述する。
【００２５】
投射レンズ１６０は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、クロスダイクロイックプリズム１５４から射出されたカラー画像をスクリーンＳｃに拡大投射する。
【００２６】
〔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、図２に示すように、スクリーンＳｃと、位置調整装置としての３つの６軸位置調整装置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、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、クロスダイクロイックプリズム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。
【００２７】
３つの６軸位置調整装置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クロスダイクロイックプリズム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、６軸位置調整装置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、６軸位置調整装置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。
【００２８】
調整用光源装置２０は、６軸位置調整装置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６軸位置調整装置１０に対してそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色光を供給し、各６軸位置調整装置１０の先端部分から各液晶パネル１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂに対応する各色光をそれぞれ各液晶パネル１５１に照射する。
【００２９】
撮像装置３０は、制御装置４０による制御の下、液晶パネル１５１にて形成され、クロスダイクロイックプリズム１５４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で構成されている。
図３は、各ＣＣＤカメラ３１の配設位置を模式的に示す図である。
各ＣＣＤカメラ３１は、ＣＣＤを撮像素子としたエリアセンサであり、スクリーンＳｃに表示された投影画像Ｆ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（画像光が投射される側と反対側）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ウィンドウパターンや１ドットパターンを含む矩形領域Ａｒ１に対応してスクリーンＳｃに表示される矩形領域Ａｒ１´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１ＣＣＤカメラ３１Ａとし、右上に配設されるＣＣＤカメラ３１を第２ＣＣＤカメラ３１Ｂとし、左下に配設されるＣＣＤカメラ３１を第３ＣＣＤカメラ３１Ｃとし、右下に配設されるＣＣＤカメラ３１を第４ＣＣＤカメラ３１Ｄとする。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
制御部４３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、操作部４１からの操作信号の入力に応じて、所定のプログラムを実行し、製造装置１全体および液晶パネル１５１を駆動制御する。この制御部４３は、図４に示すように、制御部本体４３１と、基準パターン記憶部としてのメモリ４３２とを備える。
制御部本体４３１は、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部分であり、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。
【００３３】
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、画像形成領域Ａｒｆ内の所定の矩形領域Ａｒ１にウィンドウパターンＰＷ（図５（Ｂ））および１ドットパターンＰＤ（図５（Ｃ））を形成させる。
【００３４】
ウィンドウパターンＰＷは、液晶パネル１５１の粗アライメント調整を実施する際に用いられるパターンであり、図５（Ｂ）に示すように、矩形領域Ａｒ１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内の矩形領域Ａｒ１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。
１ドットパターンＰＤは、液晶パネル１５１の微アライメント調整を実施する際に用いられるパターンであり、図５（Ｃ）に示すように、矩形領域Ａｒ１の四隅の矩形状の各調整領域Ａｒ２の角部分（矩形領域Ａｒ１の四隅角部分）に位置する各表示画素Ｐｘを白表示とし、画像形成領域Ａｒｆ内の各表示画素Ｐｘを除く他の全画素を黒表示とした画像である。
【００３５】
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内の所定の矩形領域Ａｒ３にフォーカス調整用パターンＰＦ（図５（Ｄ））を形成させる。なお、矩形領域Ａｒ３は、以下に示すように、設定されたものである。
すなわち、矩形領域Ａｒ３は、上述した矩形領域Ａｒ１よりも大きく設定され（図５（Ａ））、かつ、該矩形領域Ａｒ３に対応してスクリーンＳｃに表示される矩形領域Ａｒ３´（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（Ｄ）に示すように、矩形領域Ａｒ３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内の矩形領域Ａｒ３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。
【００３６】
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３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。
【００３７】
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６軸位置調整装置１０を駆動制御し、算出したフォーカス位置に液晶パネル１５１を位置付けさせ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、４つのＣＣＤカメラ３１にて撮像された投影画像Ｆの四隅の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。
【００３８】
アライメント調整部４３６は、スクリーンＳｃにウィンドウパターンＰＷや１ドットパターンＰＤ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６軸位置調整装置１０を駆動制御し、算出したアライメント位置に液晶パネル１５１を位置付けさせる。
なお、アライメント位置とは、各液晶パネル１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂの画素が略一致する液晶パネル１５１の位置を意味する。
【００３９】
このアライメント調整部４３６は、図４に示すように、粗調整部４３６１と、微調整部４３６２とを備える。
粗調整部４３６１は、スクリーンＳｃにウィンドウパターンＰＷ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の粗アライメント調整を実施する。具体的に、粗調整部４３６１は、各撮像画像データ中に、ウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆの四隅の角位置Ｃ１〜Ｃ４（図５）が含まれるように、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、液晶パネル１５１を移動させる。この粗調整部４３６１は、図４に示すように、パターン判定部４３６１Ａと、明るさ算出部４３６１Ｂと、粗調整制御部４３６１Ｃとを備える。
【００４０】
パターン判定部４３６１Ａは、撮像画像データと、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、撮像画像データ中に基準パターンが存在するか否かを判定する。
図６は、基準パターンを模式的に示す図である。具体的に、図６（Ａ）は、第１ＣＣＤカメラ３１Ａに対応した基準パターンを示している。図６（Ｂ）〜図６（Ｄ）は、第２ＣＣＤカメラ３１Ｂ、第３ＣＣＤカメラ３１Ｃ、および第４ＣＣＤカメラ３１Ｄにそれぞれ対応した基準パターンを示している。
【００４１】
ここで、基準パターンとは、パターンマッチング処理を実施する際に用いられるパターンであり、図６に示すように、各ＣＣＤカメラ３１に対応して２つの第１の基準パターンＰＳ１Ｈ，ＰＳ１Ｖと１つの第２の基準パターンＰＳ２がそれぞれ設定されている。
具体的に、第１ＣＣＤカメラ３１Ａに対応した２つの第１の基準パターンＰＳ１ＨＡ，ＰＳ１ＶＡおよび第２の基準パターンＰＳ２Ａは、以下の通りである。
すなわち、第１の基準パターンＰＳ１ＨＡは、図６（Ａ）に示すように、ウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆ（矩形領域Ａｒ１´）の水平方向に延びる上側の辺縁Ｅ１（図３）近傍に対応した基準パターンである。
第１の基準パターンＰＳ１ＶＡは、図６（Ａ）に示すように、矩形領域Ａｒ１´の垂直方向に延びる左側の辺縁Ｅ２（図３）近傍に対応した基準パターンである。
第２の基準パターンＰＳ２Ａは、図６（Ａ）に示すように、矩形領域Ａｒ１´の角位置Ｃ１近傍に対応した基準パターンである。
【００４２】
また、第２ＣＣＤカメラ３１Ｂに対応した２つの第１の基準パターンＰＳ１ＨＢ，ＰＳ１ＶＢおよび第２の基準パターンＰＳ２Ｂは、以下の通りである。
すなわち、第１の基準パターンＰＳ１ＨＢは、図６（Ｂ）に示すように、上述した第１の基準パターンＰＳ１ＨＡと同一のパターンである。
第１の基準パターンＰＳ１ＶＢは、図６（Ｂ）に示すように、矩形領域Ａｒ１´の垂直方向に延びる右側の辺縁Ｅ３（図３）近傍に対応した基準パターンである。
第２の基準パターンＰＳ２Ｂは、図６（Ｂ）に示すように、矩形領域Ａｒ１´の角位置Ｃ２近傍に対応した基準パターンである。
【００４３】
また、第３ＣＣＤカメラ３１Ｃに対応した２つの第１の基準パターンＰＳ１ＨＣ，ＰＳ１ＶＣおよび第２の基準パターンＰＳ２Ｃは、以下の通りである。
すなわち、第１の基準パターンＰＳ１ＨＣは、図６（Ｃ）に示すように、矩形領域Ａｒ１´の水平方向に延びる下側の辺縁Ｅ４（図３）近傍に対応した基準パターンである。
第１の基準パターンＰＳ１ＶＣは、図６（Ｃ）に示すように、上述した第１の基準パターンＰＳ１ＶＡと同一のパターンである。
第２の基準パターンＰＳ２Ｃは、図６（Ｃ）に示すように、矩形領域Ａｒ１´の角位置Ｃ３近傍に対応した基準パターンである。
【００４４】
また、第４ＣＣＤカメラ３１Ｄに対応した２つの第１の基準パターンＰＳ１ＨＤ，ＰＳ１ＶＤおよび第２の基準パターンＰＳ２Ｄは、以下の通りである。
すなわち、第１の基準パターンＰＳ１ＨＤは、図６（Ｄ）に示すように、上述した第１の基準パターンＰＳ１ＨＣと同一のパターンである。
第１の基準パターンＰＳ１ＶＤは、図６（Ｄ）に示すように、上述した第１の基準パターンＰＳ１ＶＢと同一のパターンである。
第２の基準パターンＰＳ２Ｄは、図６（Ｄ）に示すように、矩形領域Ａｒ１´の角位置Ｃ４近傍に対応した基準パターンである。
【００４５】
明るさ算出部４３６１Ｂは、撮像画像データにおける画素毎の輝度値に基づいて、ＣＣＤカメラ３１にて撮像された撮像画像の明るさを算出する。なお、明るさとは、例えば、撮像画像データにおける全画素の輝度値の平均値等を採用できる。
【００４６】
粗調整制御部４３６１Ｃは、パターン判定部４３６１Ａにて撮像画像データ中に第１の基準パターンＰＳ１Ｈ，ＰＳ１Ｖが存在すると判定された場合に、液晶パネル１５１の移動方向を判定し、パターン判定部４３６１Ａにて撮像画像データ中に第２の基準パターンＰＳ２が存在すると判定されるまで、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、液晶パネル１５１を前記移動方向に移動させる。
また、粗調整制御部４３６１Ｃは、パターン判定部４３６１Ａにて撮像画像データ中に第１の基準パターンＰＳ１Ｈ，ＰＳ１Ｖおよび第２の基準パターンＰＳ２の双方が存在しないと判定された場合に、明るさ算出部４３６１Ｂにて算出された明るさに基づいて、液晶パネル１５１の移動方向を判定し、パターン判定部４３６１Ａにて撮像画像データ中に第２の基準パターンＰＳ２が存在すると判定されるまで、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、液晶パネル１５１を前記移動方向に移動させる。
【００４７】
微調整部４３６２は、スクリーンＳｃに１ドットパターンＰＤ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の微アライメント調整を実施する。具体的に、微調整部４３６２は、各撮像画像データに基づいて、液晶パネル１５１のアライメント位置を算出する。そして、微調整部４３６２は、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、算出したアライメント位置に液晶パネル１５１を位置付けさせる。この微調整部４３６２は、図４に示すように、重心位置算出部４３６２Ａと、偏差算出部４３６２Ｂと、調整制御部としての微調整制御部４３６２Ｃとを備える。
【００４８】
重心位置算出部４３６２Ａは、撮像画像データにおける画素毎の各輝度値に基づいて、撮像画像データ中の表示画素Ｐｘに対応する対応領域の重心位置を算出する。
偏差算出部４３６２Ｂは、重心位置算出部４３６２Ａにて算出された重心位置と、基準位置（ＣＣＤカメラ３１の撮像領域における中心位置）との偏差を算出する。
微調整制御部４３６２Ｃは、偏差算出部４３６２Ｂにて算出された４つの偏差に基づいて、液晶パネル１５１のアライメント位置を算出する。そして、微調整制御部４３６２Ｃは、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、算出したアライメント位置に液晶パネル１５１を位置付けさせる。
【００４９】
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。
ここで、機種データとしては、例えば、プロジェクタの機種、すなわち、光学装置本体１５０Ａの機種に応じた各基準パターン（各第１の基準パターンＰＳ１Ｈ、各第１の基準パターンＰＳ１Ｖ、および各第２の基準パターンＰＳ２）に関するデータ、粗調整制御部４３６１Ｃにて用いられる閾値（以下、明るさ閾値）に関するデータ、重心位置算出部４３６２Ａにて用いられる閾値（以下、輝度閾値）に関するデータ、光学装置本体１５０Ａを構成する各液晶パネル１５１の初期位置データ（座標値に関するデータ）等がある。
【００５０】
〔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、クロスダイクロイックプリズム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７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が貼付されたクロスダイクロイックプリズム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６軸位置調整装置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。
【００５１】
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８は、フォーカス調整を説明するフローチャートである。
先ず、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（初期位置データ）を読み込み、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、液晶パネル１５１Ｇを初期位置に設置する（ステップＳ１Ａ）。
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を駆動制御し、液晶パネル１５１Ｇに対してＧ色光を照射させる（ステップＳ１Ｂ）。
【００５２】
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、クロスダイクロイックプリズム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。
【００５３】
ステップＳ１Ｃの後、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にフォーカス調整用パターンＰＦの投影画像Ｆ（矩形領域Ａｒ３´）の四隅の角部をそれぞれ撮像させる（ステップＳ１Ｄ）。
図９は、各ＣＣＤカメラ３１にて撮像された撮像画像Ｆｇ（撮像領域ＰＡｒ）を示す図である。具体的に、図９（Ａ）は、第１ＣＣＤカメラ３１Ａにて撮像された撮像画像ＦｇＡを示す図である。図９（Ｂ）〜図９（Ｄ）は、第２ＣＣＤカメラ３１Ｂ、第３ＣＣＤカメラ３１Ｃ、および第４ＣＣＤカメラ３１Ｄにてそれぞれ撮像された撮像画像ＦｇＢ〜ＦｇＤを示す図である。
上述したように、矩形領域Ａｒ３´は、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ため、４つのＣＣＤカメラ３１は、図３、図９に示すように、フォーカス調整用パターンＰＦの四隅の領域を撮像することとなる。そして、撮像画像データ取得部４３４は、各ＣＣＤカメラ３１にて撮像された撮像画像に関する各撮像画像データをフォーカス調整部４３５に出力する。
【００５４】
ステップＳ１Ｄの後、フォーカス調整部４３５は、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ＦｇＡ〜ＦｇＤのコントラストに関する指標値を算出する（ステップＳ１Ｅ）。そして、フォーカス調整部４３５は、算出した４つの指標値を液晶パネル１５１Ｇの変位位置（Ｚ軸方向の位置）に応じて、メモリ４３２に記憶させる。
なお、コントラストに関する指標値としては、撮像画像ＦｇＡ〜ＦｇＤ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。
【００５５】
ステップＳ１Ｅの後、フォーカス調整部４３５は、メモリ４３２に記憶された情報を確認し、指標値が全ての変位位置（例えば５つの変位位置）にて算出されたか否かを判定する（ステップＳ１Ｆ）。
ステップＳ１Ｆにおいて、フォーカス調整部４３５は、「Ｎ」と判定した場合、すなわち、全ての変位位置にて指標値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６軸位置調整装置１０を駆動制御し、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Ｓ１Ｇ）。そして、上述したステップＳ１Ｄ，Ｓ１Ｅを実施して指標値を算出する。
【００５６】
そして、フォーカス調整部４３５は、上述した処理Ｓ１Ｄ〜Ｓ１Ｇを繰り返し実施した結果、処理Ｓ１Ｆにおいて、「Ｙ」と判定した場合、すなわち、全ての変位位置にて指標値を算出したと判定した場合には、メモリ４３２に記憶された情報を読み出し、各変位位置に応じた各４つの指標値に基づいて、投影画像Ｆの四隅の領域に対応した各撮像画像ＦｇＡ〜ＦｇＤの各指標値が略等しくなり、かつ、最も大きくなる（各撮像画像ＦｇＡ〜ＦｇＤが合焦状態となる）位置（フォーカス位置）を算出する（ステップＳ１Ｈ）。
ステップＳ１Ｈの後、フォーカス調整部４３５は、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、液晶パネル１５１ＧをＺ軸方向、Ｘθ方向、およびＹθ方向に移動させて、液晶パネル１５１Ｇをフォーカス位置に位置付けさせる（ステップＳ１Ｉ）。
【００５７】
ステップＳ１の後、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、アライメント調整を実施する（ステップＳ２）。なお、以下の処理では、ステップＳ１Ｂが継続して実施され、液晶パネル１５１Ｇに対してＧ色光が照射されているものである。
先ず、制御部本体４３１は、以下に示すように、液晶パネル１５１Ｇの粗アライメント調整を実施する（ステップＳ２１）。
【００５８】
図１０は、粗アライメント調整を説明するフローチャートである。
図１１は、粗アライメント調整を説明するための図である。
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にウィンドウパターンＰＷを形成させる（ステップＳ２１Ａ）。そして、液晶パネル１５１Ｇにて形成されたウィンドウパターンＰＷは、クロスダイクロイックプリズム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上にウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆが表示される。
ここで、ステップＳ１において液晶パネル１５１Ｇが所望のフォーカス位置に位置付けられた場合であっても、液晶パネル１５１ＧのＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚθ方向の位置が所望のアライメント位置からずれている場合には、例えば、図１１に示すように、ウィンドウパターンＰＷの矩形領域Ａｒ１´の角位置Ｃ１〜Ｃ４が各ＣＣＤカメラ３１の配設位置からずれていることがある。このような場合には、各ＣＣＤカメラ３１にて角位置Ｃ１〜Ｃ４を撮像できない。すなわち、各ＣＣＤカメラ３１にて１ドットパターンＰＤの各表示画素Ｐｘに対応した対応領域を撮像できない。このため、制御部本体４３１は、液晶パネル１５１Ｇの微アライメント調整を実施できない。そこで、先ず、ステップＳ２１において液晶パネル１５１Ｇの粗アライメント調整を実施することで角位置Ｃ１〜Ｃ４を各ＣＣＤカメラ３１にて撮像できる位置に液晶パネル１５１Ｇを移動させ、その後に、ステップＳ２２において液晶パネル１５１Ｇの微アライメント調整を実施する。
【００５９】
ステップＳ２１Ａの後、撮像画像データ取得部４３４は、ＣＣＤカメラ３１に所定の制御信号を出力し、各ＣＣＤカメラ３１にそれぞれ撮像させる（ステップＳ２１Ｂ）。そして、撮像画像データ取得部４３４は、各ＣＣＤカメラ３１にて撮像された撮像画像に関する各撮像画像データをアライメント調整部４３６に出力する。
【００６０】
図１２は、各ＣＣＤカメラ３１の配設位置に対するウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆ（矩形領域Ａｒ１´）の位置関係を示す図である。具体的に、図１２（Ａ）は、第１ＣＣＤカメラ３１Ａの配設位置に対するウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆの位置関係を示す図である。図１２（Ｂ）〜図１２（Ｄ）は、第２ＣＣＤカメラ３１Ｂ、第３ＣＣＤカメラ３１Ｃ、および第４ＣＣＤカメラ３１Ｄの配設位置に対するウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆの位置関係を示す図である。また、図１２では、各ＣＣＤカメラ３１の配設位置に対するウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆの位置関係を大きく９種類の位置関係Ｒ１〜Ｒ９に分けている。なお、図１２では、説明を簡略化するために、各ＣＣＤカメラ３１の配設位置を異なるものとしているが、実際は、各ＣＣＤカメラ３１の配設位置は固定されているものである。
【００６１】
ステップＳ２１Ｂの後、パターン判定部４３６１Ａは、撮像画像データと、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する（ステップＳ２１Ｃ）。
ステップＳ２１Ｃの後、パターン判定部４３６１Ａは、撮像画像データ中に、第２の基準パターンＰＳ２が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１Ｄ）。
例えば、パターン判定部４３６１Ａは、先ず、第１ＣＣＤカメラ３１Ａにて撮像された撮像画像に関する撮像画像データに基づいて、ステップＳ２１Ｃ，Ｓ２１Ｄを実施する。
ここで、パターン判定部４３６１Ａは、第１ＣＣＤカメラ３１Ａの配設位置に対するウィンドウパターンＰＷの投影画像Ｆの位置関係が図１２（Ａ）に示す位置関係Ｒ１である場合、すなわち、第１ＣＣＤカメラ３１Ａの撮像領域ＰＡｒＡ内部に角位置Ｃ１が位置している状態では、撮像画像データ中に、第２の基準パターンＰＳ２Ａが存在するため、ステップＳ２１Ｄにおいて、「Ｙ」と判定し、ステップＳ２１Ｊに移行する。
【００６２】
一方、パターン判定部４３６１Ａは、図１２（Ａ）に示す位置関係Ｒ２〜Ｒ９の場合、すなわち、第１ＣＣＤカメラ３１Ａの撮像領域ＰＡｒＡ内部に角位置Ｃ１が位置していない状態では、撮像画像データ中に、第２の基準パターンＰＳ２Ａが存在しないため、ステップＳ２１Ｄにおいて、「Ｎ」と判定する。
パターン判定部４３６１Ａは、ステップＳ２１Ｄにおいて、「Ｎ」と判定した場合には、撮像画像データ中に、第１の基準パターンＰＳ１Ｈ，ＰＳ１Ｖが存在するか否かを判定する（ステップＳ２１Ｅ）。
【００６３】
ここで、パターン判定部４３６１Ａは、図１２（Ａ）に示す位置関係Ｒ２，Ｒ３の場合、すなわち、第１ＣＣＤカメラ３１Ａの撮像領域ＰＡｒＡ内部に矩形領域Ａｒ１´の辺縁Ｅ１または辺縁Ｅ２が位置している状態では、撮像画像データ中に、第１の基準パターンＰＳ１ＨＡ，ＰＳ１ＶＡが存在するため、ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｙ」と判定する。
ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｙ」と判定された場合には、粗調整制御部４３６１Ｃは、液晶パネル１５１Ｇの移動方向を判定し、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、液晶パネル１５１Ｇを前記移動方向に所定の変位量分だけ移動させる（ステップＳ２１Ｆ）。そして、再度、ステップＳ２１Ｂに移行する。
【００６４】
例えば、図１２（Ａ）に示す位置関係Ｒ２の場合には、投影画像Ｆを右方向に移動させることで角位置Ｃ１を撮像領域ＰＡｒＡ内部に位置付けられることが予測できる。このため、粗調整制御部４３６１Ｃは、パターン判定部４３６１Ａにて撮像画像データ中に第１の基準パターンＰＳ１ＨＡが存在すると判定された場合には、投影画像Ｆを右方向に移動させるように、液晶パネル１５１ＧをＸ方向に移動させる。
また、例えば、図１２（Ａ）に示す位置関係Ｒ３の場合には、投影画像Ｆを下方向に移動させることで角位置Ｃ１を撮像領域ＰＡｒＡ内部に位置付けられることが予測できる。このため、粗調整制御部４３６１Ｃは、パターン判定部４３６１Ａにて撮像画像データ中に第１の基準パターンＰＳ１ＶＡが存在すると判定された場合には、投影画像Ｆを下方向に移動させるように、液晶パネル１５１ＧをＹ方向に移動させる。
【００６５】
一方、パターン判定部４３６１Ａは、図１２（Ａ）に示す位置関係Ｒ４〜Ｒ９の場合、すなわち、第１ＣＣＤカメラ３１Ａの撮像領域ＰＡｒＡ内部に矩形領域Ａｒ１´の辺縁Ｅ１または辺縁Ｅ２が位置していない状態では、撮像画像データ中に、第１の基準パターンＰＳ１ＨＡ，ＰＳ１ＶＡが存在しないため、ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｎ」と判定する。
ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｎ」と判定された場合には、明るさ算出部４３６１Ｂは、撮像画像データにおける画素毎の輝度値に基づいて、撮像画像の明るさを算出する（ステップＳ２１Ｇ）。
【００６６】
ステップＳ２１Ｇの後、粗調整制御部４３６１Ｃは、明るさ算出部４３６１Ｂにて算出された明るさと、メモリ４３２に格納された明るさ閾値とを比較する（ステップＳ２１Ｈ）。
ステップＳ２１Ｈの後、粗調整制御部４３６１Ｃは、比較した結果に基づいて、液晶パネル１５１Ｇの移動方向を判定し、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、液晶パネル１５１Ｇを前記移動方向に所定の変位量分だけ移動させる（ステップＳ２１Ｉ）。そして、再度、ステップＳ２１Ｂに移行する。
【００６７】
例えば、図１２（Ａ）に示す位置関係Ｒ４の場合には、撮像領域ＰＡｒＡ内部に矩形領域Ａｒ１´の内側が位置しているため、撮像画像の明るさは比較的に大きいもの（明るさ閾値以上）となる。また、投影画像Ｆを右下方向に移動させることで角位置Ｃ１や辺縁Ｅ１，Ｅ２を撮像領域ＰＡｒＡ内部に位置付けられることが予測できる。このため、粗調整制御部４３６１Ｃは、明るさ算出部４３６１Ｂにて算出された明るさが明るさ閾値以上であると判定した場合には、投影画像Ｆを右下方向に移動させるように、液晶パネル１５１Ｇを移動させる。
また、例えば、図１２（Ａ）に示す位置関係Ｒ５〜Ｒ９の場合には、撮像領域ＰＡｒＡ内部に矩形領域Ａｒ１´の外側が位置しているため、撮像画像の明るさは比較的に小さいもの（明るさ閾値未満）となる。また、投影画像Ｆを左上方向に移動させることで角位置Ｃ１や辺縁Ｅ１，Ｅ２を撮像領域ＰＡｒＡ内部に位置付けられることが予測できる。このため、粗調整制御部４３６１Ｃは、明るさ算出部４３６１Ｂにて算出された明るさが明るさ閾値未満であると判定した場合には、投影画像Ｆを左上方向に移動させるように、液晶パネル１５１Ｇを移動させる。
【００６８】
そして、ステップＳ２１Ｄにおいて、「Ｙ」と判定されるまで、すなわち、撮像領域ＰＡｒＡ内部に角位置Ｃ１が位置している状態となるまで、上述したステップＳ２１Ｂ〜Ｓ２１Ｉを繰り返し実施する。
ステップＳ２１Ｄにおいて、「Ｙ」と判定された場合には、他のＣＣＤカメラ３１Ｂ〜３１Ｄにて撮像された撮像画像に関する各撮像画像データに基づいて、上述したステップＳ２１Ａ〜Ｓ２１Ｉを実施し、各撮像領域ＰＡｒＢ，ＰＡｒＣ，ＰＡｒＤ（図１２（Ｂ）〜図１２（Ｄ））内部に角位置Ｃ２〜Ｃ４がそれぞれ位置しているか否かを判定する（ステップＳ２１Ｊ）。
そして、ステップＳ２１Ｊにおいて、「Ｙ」と判定された場合には、粗アライメント調整を終了する。
【００６９】
なお、各ＣＣＤカメラ３１Ｂ〜３１Ｄにて撮像された撮像画像に関する各撮像画像データに基づいて実施されるステップＳ２１Ａ〜Ｓ２１Ｉについては、以下に簡略化して説明する。
第２ＣＣＤカメラ３１Ｂにて撮像された撮像画像に関する各撮像画像データに基づいて実施される粗アライメント調整については、以下の通りである。
すなわち、図１２（Ｂ）に示す位置関係Ｒ１である場合、すなわち、第２ＣＣＤカメラ３１Ｂの撮像領域ＰＡｒＢ内部に角位置Ｃ２が位置している状態で、撮像画像データ中に、第２の基準パターンＰＳ２Ｂが存在するため、ステップＳ２１Ｄにおいて、「Ｙ」と判定される。
また、図１２（Ｂ）に示す位置関係Ｒ２，Ｒ３の場合、すなわち、撮像領域ＰＡｒＢ内部に矩形領域Ａｒ１´の辺縁Ｅ１または辺縁Ｅ３が位置している状態で、撮像画像データ中に、第１の基準パターンＰＳ１ＨＢ，ＰＳ１ＶＢが存在するため、ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｙ」と判定される。
【００７０】
ここで、図１２（Ｂ）に示す位置関係Ｒ２の場合には、投影画像Ｆを左方向に移動させることで角位置Ｃ２を撮像領域ＰＡｒＢ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｆにおいて、投影画像Ｆを左方向に移動させるように、液晶パネル１５１ＧをＸ方向に移動させる。
また、図１２（Ｂ）に示す位置関係Ｒ３の場合には、投影画像Ｆを下方向に移動させることで角位置Ｃ２を撮像領域ＰＡｒＢ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｆにおいて、投影画像Ｆを下方向に移動させるように、液晶パネル１５１ＧをＹ方向に移動させる。
【００７１】
また、図１２（Ｂ）に示す位置関係Ｒ４〜Ｒ９の場合に、ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｎ」と判定される。
ここで、図１２（Ｂ）に示す位置関係Ｒ４の場合には、撮像画像の明るさは比較的に大きいもの（明るさ閾値以上）となり、投影画像Ｆを左下方向に移動させることで角位置Ｃ２や辺縁Ｅ１，Ｅ３を撮像領域ＰＡｒＢ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｉにおいて、投影画像Ｆを左下方向に移動させるように、液晶パネル１５１Ｇを移動させる。
また、図１２（Ｂ）に示す位置関係Ｒ５〜Ｒ９の場合に、撮像画像の明るさは比較的に小さいもの（明るさ閾値未満）となり、投影画像Ｆを右上方向に移動させることで角位置Ｃ２や辺縁Ｅ１，Ｅ３を撮像領域ＰＡｒＢ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｉにおいて、投影画像Ｆを右上方向に移動させるように、液晶パネル１５１Ｇを移動させる。
【００７２】
また、第３ＣＣＤカメラ３１Ｃにて撮像された撮像画像に関する各撮像画像データに基づいて実施される粗アライメント調整については、以下の通りである。
すなわち、図１２（Ｃ）に示す位置関係Ｒ１である場合、すなわち、第３ＣＣＤカメラ３１Ｃの撮像領域ＰＡｒＣ内部に角位置Ｃ３が位置している状態で、撮像画像データ中に、第２の基準パターンＰＳ２Ｃが存在するため、ステップＳ２１Ｄにおいて、「Ｙ」と判定される。
また、図１２（Ｃ）に示す位置関係Ｒ２，Ｒ３の場合、すなわち、撮像領域ＰＡｒＣ内部に矩形領域Ａｒ１´の辺縁Ｅ２または辺縁Ｅ４が位置している状態で、撮像画像データ中に、第１の基準パターンＰＳ１ＨＣ，ＰＳ１ＶＣが存在するため、ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｙ」と判定される。
【００７３】
ここで、図１２（Ｃ）に示す位置関係Ｒ２の場合には、投影画像Ｆを右方向に移動させることで角位置Ｃ３を撮像領域ＰＡｒＣ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｆにおいて、投影画像Ｆを右方向に移動させるように、液晶パネル１５１ＧをＸ方向に移動させる。
また、図１２（Ｃ）に示す位置関係Ｒ３の場合には、投影画像Ｆを上方向に移動させることで角位置Ｃ３を撮像領域ＰＡｒＣ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｆにおいて、投影画像Ｆを上方向に移動させるように、液晶パネル１５１ＧをＹ方向に移動させる。
【００７４】
また、図１２（Ｃ）に示す位置関係Ｒ４〜Ｒ９の場合に、ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｎ」と判定される。
ここで、図１２（Ｃ）に示す位置関係Ｒ４の場合には、撮像画像の明るさは比較的に大きいもの（明るさ閾値以上）となり、投影画像Ｆを右上方向に移動させることで角位置Ｃ３や辺縁Ｅ２，Ｅ４を撮像領域ＰＡｒＣ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｉにおいて、投影画像Ｆを右上方向に移動させるように、液晶パネル１５１Ｇを移動させる。
また、図１２（Ｃ）に示す位置関係Ｒ５〜Ｒ９の場合に、撮像画像の明るさは比較的に小さいもの（明るさ閾値未満）となり、投影画像Ｆを左下方向に移動させることで角位置Ｃ３や辺縁Ｅ２，Ｅ４を撮像領域ＰＡｒＣ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｉにおいて、投影画像Ｆを左下方向に移動させるように、液晶パネル１５１Ｇを移動させる。
【００７５】
また、第４ＣＣＤカメラ３１Ｄにて撮像された撮像画像に関する各撮像画像データに基づいて実施される粗アライメント調整については、以下の通りである。
すなわち、図１２（Ｄ）に示す位置関係Ｒ１である場合、すなわち、第４ＣＣＤカメラ３１Ｄの撮像領域ＰＡｒＤ内部に角位置Ｃ４が位置している状態で、撮像画像データ中に、第２の基準パターンＰＳ２Ｄが存在するため、ステップＳ２１Ｄにおいて、「Ｙ」と判定される。
また、図１２（Ｄ）に示す位置関係Ｒ２，Ｒ３の場合、すなわち、撮像領域ＰＡｒＤ内部に矩形領域Ａｒ１´の辺縁Ｅ３または辺縁Ｅ４が位置している状態で、撮像画像データ中に、第１の基準パターンＰＳ１ＨＤ，ＰＳ１ＶＤが存在するため、ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｙ」と判定される。
【００７６】
ここで、図１２（Ｄ）に示す位置関係Ｒ２の場合には、投影画像Ｆを左方向に移動させることで角位置Ｃ４を撮像領域ＰＡｒＤ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｆにおいて、投影画像Ｆを左方向に移動させるように、液晶パネル１５１ＧをＸ方向に移動させる。
また、図１２（Ｄ）に示す位置関係Ｒ３の場合には、投影画像Ｆを上方向に移動させることで角位置Ｃ４を撮像領域ＰＡｒＤ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｆにおいて、投影画像Ｆを上方向に移動させるように、液晶パネル１５１ＧをＹ方向に移動させる。
【００７７】
また、図１２（Ｄ）に示す位置関係Ｒ４〜Ｒ９の場合に、ステップＳ２１Ｅにおいて、「Ｎ」と判定される。
ここで、図１２（Ｄ）に示す位置関係Ｒ４の場合には、撮像画像の明るさが比較的に大きいもの（明るさ閾値以上）となり、投影画像Ｆを左上方向に移動させることで角位置Ｃ４や辺縁Ｅ３，Ｅ４を撮像領域ＰＡｒＤ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｉにおいて、投影画像Ｆを左上方向に移動させるように、液晶パネル１５１Ｇを移動させる。
また、図１２（Ｄ）に示す位置関係Ｒ５〜Ｒ９の場合、撮像画像の明るさは比較的に小さいもの（明るさ閾値未満）となり、投影画像Ｆを右下方向に移動させることで角位置Ｃ３や辺縁Ｅ３，Ｅ４を撮像領域ＰＡｒＤ内部に位置付けられることが予測できるため、粗調整制御部４３６１Ｃは、ステップＳ２１Ｉにおいて、投影画像Ｆを右下方向に移動させるように、液晶パネル１５１Ｇを移動させる。
【００７８】
ステップＳ２１の後、制御部本体４３１は、以下に示すように、液晶パネル１５１Ｇの微アライメント調整を実施する（ステップＳ２２）。
図１３は、微アライメント調整を説明するフローチャートである。
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１ドットパターンＰＤを形成させる（ステップＳ２２Ａ：パターン形成ステップ）。そして、液晶パネル１５１Ｇにて形成された１ドットパターンＰＤは、クロスダイクロイックプリズム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１ドットパターンＰＤの投影画像Ｆが表示される。
【００７９】
ステップＳ２２Ａの後、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１ドットパターンＰＤの投影画像Ｆ（矩形領域Ａｒ１´）の四隅の角部をそれぞれ撮像させる（ステップＳ２２Ｂ）。
図１４は、各ＣＣＤカメラ３１にて撮像された撮像画像Ｆｇ（撮像領域ＰＡｒ）を示す図である。具体的に、図１４（Ａ）は、第１ＣＣＤカメラ３１Ａにて撮像された撮像画像ＦｇＡを示す図である。図１４（Ｂ）〜図１４（Ｄ）は、第２ＣＣＤカメラ３１Ｂ、第３ＣＣＤカメラ３１Ｃ、および第４ＣＣＤカメラ３１Ｄにてそれぞれ撮像された撮像画像ＦｇＢ〜ＦｇＤを示す図である。
液晶パネル１５１Ｇにおいて各表示画素Ｐｘにて形成された光は、投射レンズ１６０のレンズ光軸から離間した側を通過するため、投射レンズ１６０のレンズ特性（フレア）の影響を受ける。このため、投影画像Ｆにおいて、表示画素Ｐｘは、図１４に示すように、本来の輪郭形状である矩形状ではなく、略楕円形状を有するように表示される。
【００８０】
ステップＳ２２Ｂの後、重心位置算出部４３６２Ａは、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、以下に示すように、各撮像画像データ中の表示画素Ｐｘに対応する対応領域Ｐｘ´の重心位置を算出する（ステップＳ２２Ｃ：重心位置算出ステップ）。
図１５は、重心位置算出部４３６２Ａによる重心位置の算出方法を説明するための図である。具体的に、図１５（Ａ）は、ＣＣＤカメラ３１の撮像画像Ｆｇ（撮像領域ＰＡｒ）を示す図である。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）中のＢ−Ｂ´線上での輝度分布を示す図である。
重心位置算出部４３６２Ａは、撮像画像データにおける画素毎の各輝度値と、メモリ４３２に格納された輝度閾値ＢＳ（図１５（Ｂ））とに基づいて、以下の式（１）を用いて、対応領域Ｐｘ´の重心位置ＧＰ（ＧＰＡ〜ＧＰＤ（図１４））を算出する。
【００８１】
【数１】
2008242099.tif 000003
【００８２】
なお、上記式（１）中、Ｘｇは重心位置ＧＰにおける撮像画像Ｆｇ中の水平方向の位置を示し、Ｙｇは重心位置ＧＰにおける撮像画像Ｆｇ中の垂直方向の位置を示している。また、ｎは撮像画像Ｆｇの水平方向の画素数を示し、ｍは撮像画像Ｆｇの垂直方向の画素数を示している。ｇ（ｘ，ｙ）は、水平方向の画素位置ｘ、垂直方向の画素位置ｙでの輝度値をｆ（ｘ，ｙ）とした場合に、輝度値ｆ（ｘ，ｙ）から輝度閾値ＢＳを引いた値を示している。なお、輝度値ｆ（ｘ，ｙ）が輝度閾値ＢＳ以下の場合はｇ（ｘ，ｙ）＝０とする。
すなわち、重心位置算出部４３６２Ａは、上記式（１）に示すように、撮像画像データにおける画素毎の各輝度値ｆ（ｘ，ｙ）と、輝度閾値ＢＳとを比較し、輝度閾値ＢＳ以上の輝度値を有する各画素で構成される対応領域Ｐｘ´（図１５）を認識する。そして、重心位置算出部４３６２Ａは、上記式（１）に基づいて、対応領域Ｐｘ´の重心位置ＧＰ（ＧＰＡ〜ＧＰＤ）を算出する。
【００８３】
ステップＳ２２Ｃの後、偏差算出部４３６２Ｂは、重心位置算出部４３６２Ａにて算出された各重心位置ＧＰＡ〜ＧＰＤと、基準位置ＳＰ（ＳＰＡ〜ＳＰＤ（各撮像領域ＰＡｒＡ〜ＰＡｒＤの中心位置））との偏差（Ｘ方向の偏差ＸＡ〜ＸＤ、Ｙ方向の偏差ＹＡ〜ＹＤ）を算出する（ステップＳ２２Ｄ：偏差算出ステップ）。そして、偏差算出部４３６２Ｂは、算出した偏差をメモリ４３２に記憶させる。
【００８４】
ステップＳ２２Ｄの後、微調整制御部４３６２Ｃは、メモリ４３２に記憶された情報を確認し、撮像画像ＦｇＡ〜ＦｇＤ毎に全て偏差が算出されているか否かを判定する（ステップＳ２２Ｅ）。
ステップＳ２２Ｅにおいて、微調整制御部４３６２Ｃは、「Ｙ」と判定した場合には、各偏差に基づいて、各重心位置ＧＰＡ〜ＧＰＤが基準位置ＳＰＡ〜ＳＰＤにそれぞれ略合致する液晶パネル１５１のアライメント位置（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚθ方向の各位置）を算出する（ステップＳ２２Ｆ）。そして、微調整制御部４３６２Ｃは、モータ等の駆動部を介して６軸位置調整装置１０を駆動制御し、算出したアライメント位置に液晶パネル１５１Ｇを位置付けさせる（ステップＳ２２Ｇ：調整制御ステップ）。
【００８５】
以上のステップＳ１，Ｓ２により、クロスダイクロイックプリズム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、接着剤等によりクロスダイクロイックプリズム１５４に対して液晶パネル１５１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を実施してクロスダイクロイックプリズム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、接着剤等によりクロスダイクロイックプリズム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。
【００８６】
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、パターン形成部４３３と、重心位置算出部４３６２Ａ、偏差算出部４３６２Ｂと、微調整制御部４３６２Ｃとを備えている。
このことにより、パターン形成部４３３が１ドットパターンＰＤを液晶パネル１５１に形成させ（パターン形成ステップＳ２２Ａ）、スクリーンＳｃ上に１ドットパターンＰＤの投影画像Ｆを表示させるので、液晶パネル１５１の画素ピッチが小さい場合（例えば、８μｍピッチ）であっても、投影画像Ｆにおいて、画素同士が互いに重なり合うことがない。
また、重心位置算出部４３６２Ａが撮像装置３０にて撮像された撮像画像中の表示画素Ｐｘに対応する対応領域Ｐｘ´の重心位置ＧＰを算出する（重心位置算出ステップＳ２２Ｃ）ので、表示画素Ｐｘの平面位置、すなわち、液晶パネル１５１の平面位置（Ｚ軸方向に直交する平面内の位置）を特定できる。
そして、偏差算出部４３６２Ｂが重心位置ＧＰと予め設定された基準位置ＳＰとの偏差を算出し（偏差算出ステップＳ２２Ｄ）、微調整制御部４３６２Ｃが偏差に基づいてクロスダイクロイックプリズム１５４に対する所定位置に液晶パネル１５１を位置付けさせる（調整制御ステップＳ２２Ｇ）ので、所望のアライメント位置からの液晶パネル１５１のずれ量（前記平面内における基準位置からのずれ量）を算出でき、所望のアライメント位置に液晶パネル１５１を位置付けることができる。
したがって、液晶パネル１５１の画素ピッチが小さい場合であっても、液晶パネル１５１を高精度にアライメント調整でき、高精度の光学装置本体１５０Ａを製造できる。
【００８７】
ここで、重心位置算出部４３６２Ａは、撮像画像データにおける画素毎の各輝度値と、輝度閾値ＢＳとを比較することで、輝度閾値ＢＳ以上の輝度値を有する各画素で構成される領域（対応領域Ｐｘ´）と、輝度閾値ＢＳ未満の輝度値を有する各画素で構成される領域（フレアの影響を受けることで広がった領域を含むその他の領域）とを判別することができる。このため、重心位置算出部４３６２Ａは、投射レンズ１６０のフレアの影響がない仮想的な状態での表示画素Ｐｘに対応する対応領域Ｐｘ´を認識でき、該対応領域Ｐｘ´の重心位置ＧＰを算出することで、表示画素Ｐｘの平面位置、すなわち、液晶パネル１５１の平面位置を高精度に特定できる。
【００８８】
ところで、例えば、対応領域Ｐｘ´の画素毎の各輝度値を所定の閾値により「０」、「１」に二値化し、二値化した各輝度値に基づいて、対応領域Ｐｘ´の重心位置を算出する場合には、単純に対応領域Ｐｘ´の形状に応じた重心位置を算出することとなり、フレアの影響により、所望の位置からずれた位置を重心位置（表示画素Ｐｘの平面位置）として算出してしまう。
これに対して、本実施形態では、重心位置算出部４３６２Ａは、上記式（１）を用いて、対応領域Ｐｘ´の重心位置ＧＰを算出する。このことにより、フレアの影響をより小さくした状態で、重心位置ＧＰを算出することができ、表示画素Ｐｘの平面位置、すなわち、液晶パネル１５１の平面位置をより高精度に特定できる。
【００８９】
また、調整領域Ａｒ２は、４つ設けられている。すなわち、重心位置算出部４３６２Ａは、４つの調整領域Ａｒ２における各表示画素Ｐｘに対応する各対応領域Ｐｘ´の重心位置ＧＰＡ〜ＧＰＤをそれぞれ算出する。このことにより、液晶パネル１５１における前記平面内の位置を４点、特定し、特定した４点を各基準位置に合致させるようにアライメント調整できる。したがって、液晶パネル１５１を前記平面内において、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のみならず、Ｚθ方向にも調整でき、液晶パネル１５１を高精度にアライメント調整できる。
【００９０】
さらに、パターン形成部４３３は、ウィンドウパターンＰＷを液晶パネル１５１に形成可能に構成されている。また、制御装置４０は、メモリ４３２と、パターン判定部４３６１Ａと、明るさ算出部４３６１Ｂと、粗調整制御部４３６１Ｃとを備える。このことにより、微アライメント調整（ステップＳ２２）を実行する前に、粗アライメント調整（ステップＳ２１）を実行することができ、撮像領域ＰＡｒ内にウィンドウパターンＰＷ（矩形領域Ａｒ１´）の角位置Ｃ１〜Ｃ４が位置していない場合であっても、撮像領域ＰＡｒ内に角位置Ｃ１〜Ｃ４が位置する位置に液晶パネル１５１を迅速に移動でき、液晶パネル１５１のアライメント調整（ステップＳ２）を円滑に実施して光学装置本体１５０Ａの製造時間を短縮できる。
【００９１】
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、調整領域Ａｒ２は、４つ設けられていたが、液晶パネル１５１の平面位置を少なくとも３点特定できればよいので、少なくとも３つ設けられた構成であれば、いずれの数でも構わない。
【００９２】
前記実施形態では、上記式（１）を用いて、重心位置ＧＰを算出していたが、重心位置の算出方法は、これに限らない。例えば、対応領域Ｐｘ´の画素毎の各輝度値を所定の閾値により「０」、「１」に二値化し、二値化した各輝度値に基づいて、対応領域Ｐｘ´の重心位置を算出する構成としても構わない。
前記実施形態では、輝度閾値ＢＳに基づいて対応領域Ｐｘ´を認識し、対応領域Ｐｘ´の重心位置ＧＰを算出していたが、これに限らない。例えば、撮像領域ＰＡｒの全ての画素毎の各輝度値に基づいて、上記式（１）を用いて、重心位置を算出する構成としても構わない。
【００９３】
前記実施形態において、図８、図１０、図１３に示すフローは、これに限らず、適宜、その順序を変更しても構わない。
前記実施形態において、位置調整装置としての６軸位置調整装置１０は、３つ設けられていたが、これに限らず、６軸位置調整装置１０を１つのみ設け、適宜、クロスダイクロイックプリズム１５４の各光束入射側端面１５４Ａに対向する各位置に回動可能とする構成としても構わない。
【００９４】
前記実施形態では、光源装置１１０は、放電発光型の光源装置で構成していたが、これに限らず、レーザダイオード、ＬＥＤ、有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。
また、前記実施形態では、光源装置１１０を１つのみ用い色分離光学装置１３０にて３つの色光に分離していたが、色分離光学装置１３０を省略し、３つの色光をそれぞれ射出する３つの前記固体発光素子を光源装置として構成してもよい。
【００９５】
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。また、光学装置本体１５０Ａは、クロスダイクロイックプリズム１５４の３つの光束入射側端面１５４Ａのうち、投射レンズ１６０と対向する光束入射側端面１５４ＡにＧ色光用の液晶パネルを配置し、他の２つの光束入射側端面１５４ＡにＲ色光用の液晶パネルおよびＢ色光用の液晶パネルを配置していたが、配置位置はこれに限らず、例えば、投射レンズ１６０と対向する光束入射側端面１５４ＡにＲ色光用の液晶パネルまたはＢ色光用の液晶パネルを配置する構成を採用してもよい。
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】
【００９６】
本発明は、光変調装置を高精度に位置調整できるため、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】
【００９７】
【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各ＣＣＤカメラ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基準パターンを模式的に示す図。
【図７】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８】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９】前記実施形態における各ＣＣＤカメラにて撮像された撮像画像（撮像領域）を示す図。
【図１０】前記実施形態における粗アライメント調整を説明するフローチャート。
【図１１】前記実施形態における粗アライメント調整を説明するための図。
【図１２】前記実施形態における各ＣＣＤカメラの配設位置に対するウィンドウパターンの投影画像の位置関係を示す図。
【図１３】前記実施形態における微アライメント調整を説明するフローチャート。
【図１４】前記実施形態における各ＣＣＤカメラにて撮像された撮像画像（撮像領域）を示す図。
【図１５】前記実施形態における重心位置算出部による重心位置の算出方法を説明するための図。
【符号の説明】
【００９８】
１・・・製造装置、１０・・・位置調整装置、３０・・・撮像装置、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）、４３２・・・メモリ（基準パターン記憶部）、４３３・・・パターン形成部、４３６１Ａ・・・パターン判定部、４３６１Ｂ・・・明るさ算出部、４３６１Ｃ・・・粗調整制御部、４３６２Ａ・・・重心位置算出部、４３６２Ｂ・・・偏差算出部、４３６２Ｃ・・・微調整制御部（調整制御部）、Ａｒ１・・・矩形領域、Ａｒ２・・・調整領域、Ａｒｆ・・・画像形成領域、ＢＳ・・・輝度閾値、Ｅ１〜Ｅ４・・・辺縁、ＧＰ・・・重心位置、Ｐｘ・・・表示画素、Ｐｘ´・・・対応領域、ＰＤ・・・１ドットパターン、ＰＳ１Ｈ，ＰＳ１Ｖ・・・第１の基準パターン、ＰＳ２・・・第２の基準パターン、ＰＷ・・・ウィンドウパターン、ＳＰ・・・基準位置、Ｓ２２Ａ・・・パターン形成ステップ、Ｓ２２Ｃ・・・重心位置算出ステップ、Ｓ２２Ｄ・・・偏差算出ステップ、Ｓ２２Ｇ・・・調整制御ステップ。
【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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【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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