(57)【要約】【課題】光変調器の位置調整を短時間で精度良く行うことを可能とする光変調器の位置調整装置、および光変調器の位置調整方法を提供する。【解決手段】３板方式の液晶プロジェクタの液晶パネル取り付け工程で、フォーカス位置合わせを行う。各色の液晶パネルに、パネルごとに異なる画素位置に配された十字形状のパターンＲ３１〜Ｒ３４，Ｇ３１〜Ｇ３４，Ｂ３１〜Ｂ３４を与え、これらを同時に投影させる。パネルの四隅に対応する４つの投影画像は、それぞれ一映像信号として制御部に送出されるが、制御部では、映像信号から３つのパターン像の各領域が分離抽出され、各パネルについて同時平行して信号処理が行われる。各パネルのフォーカス位置は同時に得られ、各パネルは同時に位置が補正される。【選択図】        図５
2004219514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じて画素を点灯させることにより色光を変調し、投射映像を生成する複数の光変調器と、前記複数の光変調器からの投射映像を合成する色合成手段と、前記色合成手段に合成された投射映像を拡大投射する映像投射手段とを含んで構成される投射型画像表示装置を製造する際に、前記複数の光変調器の取り付け位置を調整するための位置調整装置であって、
前記複数の光変調器の各位置を調整する位置調整手段と、
前記複数の光変調器に対し、光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンを与える機能を有するテストパターン発生手段と、
前記複数の光変調器に生成されるテストパターン像が、前記色合成手段および前記映像投射手段を介して投射される投射スクリーンと、
前記投射スクリーン上の映像を撮像して映像信号に変換する機能を有し、前記投射スクリーンに投射された、前記光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンの投射映像を一括して撮像するように設定されている撮像手段と、
前記映像信号に基づいて前記複数の光変調器それぞれの位置補正量を算出し、前記位置補正量を基に前記位置調整手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする光変調器の位置調整装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンの各々が、前記複数の光変調器に対し同時に与えられた場合に、これら複数のテストパターンに対応する映像信号からテストパターンごとの映像信号を分離抽出し、
抽出した映像信号に基づいて各テストパターン像のコントラスト値を算出し、このコントラスト値より前記複数の光変調器の各位置補正量を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の光変調器の位置調整装置。
【請求項３】
前記テストパターンの各々は、直交する２軸の各方向成分を有する形状をなし、
前記制御手段は、
前記複数の光変調器を変調光の光軸方向に移動させるように前記位置調整手段を制御しつつ、前記テストパターンに対応する映像信号を取得し、
前記映像信号に基づいて各テストパターン像のコントラスト値を２軸の各方向において算出し、前記テストパターンごとに、これら２種のコントラスト値それぞれが最大となる前記光変調器の２つの位置座標を求め、前記２つの位置座標の平均をもって前記光変調器の設定位置とし、この設定位置より前記複数の光変調器の各位置補正量を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の光変調器の位置調整装置。
【請求項４】
前記テストパターンの各々は、互いの距離が等しくなるように配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の光変調器の位置調整装置。
【請求項５】
前記テストパターンの各々は、相互間距離が互いの画素位置によって相対的に規定されており、
前記制御手段は、前記映像信号に基づいてテストパターン像相互間の相対位置を検出し、これら相対位置を前記相対距離を基準として補正するように前記複数の光変調器の各位置補正量を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の光変調器の位置調整装置。
【請求項６】
画像情報に応じて画素を点灯させることにより色光を変調し、投射映像を生成する複数の光変調器と、前記複数の光変調器からの投射映像を合成する色合成手段と、前記色合成手段に合成された投射映像を拡大投射する映像投射手段とを含んで構成される投射型画像表示装置を製造する際に、前記複数の光変調器の取り付け位置を調整する位置調整方法であって、
前記複数の光変調器に、光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンを与え、前記複数の光変調器からのテストパターン像を、前記色合成手段と前記映像投射手段とを介して投射スクリーンに投射し、
前記投射スクリーンに投射された、前記光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンの投射映像を一括して撮像して映像信号に変換し、
前記映像信号に基づいて前記複数の光変調器のそれぞれの位置補正量を算出し、前記位置補正量を基に前記複数の光変調器の位置を調整する
ことを特徴とする光変調器の位置調整方法。
【請求項７】
前記光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンの各々を、前記複数の光変調器に対し同時に与え、
これら複数のテストパターンに対応する映像信号から、テストパターンごとの映像信号を分離抽出し、
抽出した映像信号に基づいて各テストパターン像のコントラスト値を算出し、このコントラスト値より前記複数の光変調器の各位置補正量を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の光変調器の位置調整方法。
【請求項８】
前記複数の光変調器の各々に、直交する２軸の各方向成分を有するテストパターンを与えつつ、これらの光変調器を変調光の光軸方向に移動させることにより、前記テストパターンに対応する映像信号を光軸方向の各位置ごとに取得し、
前記映像信号に基づいて各テストパターン像のコントラスト値を２軸の各方向において算出し、
前記テストパターンごとに、これら２種のコントラスト値それぞれが最大となる前記光変調器の２つの位置座標を求め、前記２つの位置座標の平均をもって前記光変調器の設定位置とし、この設定位置より前記複数の光変調器の各位置補正量を算出する
ことを特徴とする請求項７に記載の光変調器の位置調整方法。
【請求項９】
前記複数の光変調器の各々に前記テストパターンを与える前に、前記複数の光変調器の相対位置を予め調整し、互いの画素位置を許容範囲内の精度で合わせておく
ことを特徴とする請求項７に記載の光変調器の位置調整方法。
【請求項１０】
前記光変調器の各々に、相互間距離が互いの画素位置によって相対的に規定されているテストパターンを与え、
前記映像信号に基づいてテストパターン像相互間の相対位置を検出し、
これら相対位置を、前記相対距離を基準として補正するように、前記複数の光変調器の各位置補正量を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の光変調器の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を複数の光変調器において画像情報に応じて変調し、投射映像として投射する投射型画像表示装置を製造する際に、光変調器の位置調整工程において適用される光変調器調整装置、および、光変調器調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
投射型画像表示装置（プロジェクタ）では、光変調器により画像情報に応じて変調された光が、合成、拡大投射されることで投射映像が形成される。例えば、３板方式の液晶プロジェクタは、光変調器として赤色，緑色，青色のいわゆるＲ，Ｇ，Ｂ３原色に対応した３枚の液晶パネルを備えている。図２３は、その主要部の概略構成を表している。光源１０１からの光は、ダイクロイックミラー１０２，１０３および反射ミラー１０４，１０５，１０６によってＲ，Ｇ，Ｂに色分離され、それぞれ液晶パネル１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂに入射される。液晶パネル１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂでは、画像情報に応じて、表示される画素位置でのみ光が透過され、各変調光はダイクロイックプリズム１０８で合成され、投射レンズ１０９で拡大投射される。
【０００３】
このように複数の光変調器を備えたプロジェクタにおいては、（１）投射像のぼやけを生じさせないように、各光変調器の位置を投射レンズのバックフォーカスに一致させること、および（２）投射像の色ずれを防止するために、光変調器の相互間において同一画素の投射位置を一致させることが重要である。そのため、光変調器は個別に、また相互間で位置合わせを行った後に、本体部に固定されるようになっている。液晶プロジェクタの場合は、３枚の液晶パネル１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂが、位置合わせの後、ダイクロイックプリズム１０８の各面に対し固定される。
【０００４】
図２４は、従来の光変調器の位置調整に用いられる位置調整装置の概略構成を示しており、液晶パネル、特に液晶パネル１０７Ｇに代表させた位置調整の様子を表している。位置調整装置は、テストパターン発生器１１０，投射スクリーン１１１，ＣＣＤカメラ等の撮像手段１１２，各部の動作制御を行う制御部１１３、および、液晶パネル１０７Ｇを移動させ、その位置調整を行う調整機構１１４を備えている。テストパターン発生器１１０は、液晶パネル１０７Ｇにその４つの角部を表示するテストパターンを与え、テストパターン像を投射スクリーン１１１に投射させる。テストパターン像は、予め４つのパターン投射位置にそれぞれ設置された４つの撮像手段１１２に撮像され、映像信号に変換されて制御部１１３に入力される。制御部１１３は、４か所のテストパターンの位置やコントラスト値から、液晶パネル１０７Ｇの位置ずれ量や傾きを算出し、液晶パネル１０７Ｇの位置補正量に換算して、調整機構１１４に送出する。調整機構１１４は、入力される位置補正量に応じ、液晶パネル１０７Ｇの位置や傾きを補正する。
【０００５】
こうした操作によって、液晶パネル１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂの各位置をバックフォーカスに合わせるフォーカス調整を行い、また、例えば緑色表示用の液晶パネル１０７Ｇの位置合わせの後、この位置を基準として液晶パネル１０７Ｒ，１０７Ｂの位置合わせを行うことにより、パネル相互間の画素位置を合わせる（レジストレーション）。
【０００６】
このように、液晶パネルごとに同様の工程を繰り返し行っていたために、位置調整に手間がかかるという問題があった。そこで、従来より、効率よい位置調整方法が各種提案されてきている。例えば、撮像素子を４つのパターン投射位置のそれぞれに３つずつ配置し、各投射位置におけるＲ，Ｇ，Ｂの液晶パネルのテストパターンを３つの撮像素子の各々に読み取らせることで、３枚のパネル位置調整を同時に行う技術が開示されている（特許文献１参照）。これによれば、３枚の液晶パネルの位置調整は平行して同時に行うことができ、調整時間を削減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この技術では、１か所に配される３つの撮像素子のそれぞれに、取り込む色光に応じたカラーフィルタが設けられている必要がある。また、撮像素子数が合計１２個と多く、位置調整装置のコスト高や画像信号の入力系統を初めとするシステム管理の煩雑化を招くおそれがあった。
【０００８】
なお、同じく特許文献１には、４つのパターン投射位置のそれぞれに、構成に特徴のある撮像装置を１台ずつ配置させるという技術が開示されている。これは、図２５のように、入射光をクロスダイクロイックプリズム１８１によりＲ，Ｇ，Ｂの各色光に分離し、それぞれを撮像素子１８２Ｒ，１８２Ｇ，１８２Ｂに入射させるようにしたものである。しかしながら、このように複数の色光を重ねて入射させると、分離後の各光においても他の色成分が混じり、干渉が起きることがあるため、精度の高い処理は困難であると考えられる。また、この撮像装置は、クロスダイクロイックプリズムに３つのＣＣＤ素子が組み合わせられたものであり、構成が通常より複雑であるばかりか、高価である。
【０００９】
このように、液晶パネル等の光変調器の位置調整を、迅速に行うための技術については、さらなる工夫の余地があった。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光変調器の位置調整を短時間で精度良く行うことを可能とする光変調器の位置調整装置、および光変調器の位置調整方法を提供することにある。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−３１７８７号公報
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の光変調器の位置調整装置は、画像情報に応じて画素を点灯させることにより色光を変調し、投射映像を生成する複数の光変調器と、複数の光変調器からの投射映像を合成する色合成手段と、色合成手段に合成された投射映像を拡大投射する映像投射手段とを含んで構成される投射型画像表示装置を製造する際に、複数の光変調器の取り付け位置を調整するための位置調整装置であって、複数の光変調器の各位置を調整する位置調整手段と、複数の光変調器に対し、光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンを与える機能を有するテストパターン発生手段と、複数の光変調器に生成されるテストパターン像が、色合成手段および映像投射手段を介して投射される投射スクリーンと、投射スクリーン上の映像を撮像して映像信号に変換する機能を有し、投射スクリーンに投射された、光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンの投射映像を一括して撮像するように設定されている撮像手段と、映像信号に基づいて複数の光変調器それぞれの位置補正量を算出し、位置補正量を基に位置調整手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【００１３】
本発明の光変調器の位置調整方法は、画像情報に応じて画素を点灯させることにより色光を変調し、投射映像を生成する複数の光変調器と、複数の光変調器からの投射映像を合成する色合成手段と、色合成手段に合成された投射映像を拡大投射する映像投射手段とを含んで構成される投射型画像表示装置を製造する際に、複数の光変調器の取り付け位置を調整する位置調整方法であって、複数の光変調器に、光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンを与え、複数の光変調器からのテストパターン像を、色合成手段と映像投射手段とを介して投射スクリーンに投射し、投射スクリーンに投射された光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンの投射映像を一括して撮像して映像信号に変換し、映像信号に基づいて複数の光変調器のそれぞれの位置補正量を算出し、位置補正量を基に前記複数の光変調器の位置を調整するものである。
【００１４】
本発明の光変調器の位置調整装置、および、本発明の光変調器の位置調整方法では、投射型画像表示装置を製造する際の光変調器の取り付け位置調整工程において、複数の光変調器の各々より、互いに異なる画素領域を表示するテストパターン像を出力させる。これらのテストパターン像は、投射スクリーン上の互いに異なる位置に投射され、一撮像手段によって一括して撮像され、一連の映像信号に変換される。テストパターン像の位置が互いに異なることから、映像信号は、テストパターンごとに分離抽出することができる。また、この映像信号は、テストパターン同士の相対位置を検出するのに用いることもできる。
【００１５】
また、本発明の光変調器の位置調整装置、および、本発明の光変調器の位置調整方法は、複数の光変調器の各々から直交する２軸の各方向成分を有するテストパターンを投射させて、このテストパターンに対応する映像信号を光軸方向の各位置ごとに取得し、映像信号から、２軸の各方向ごとに、各テストパターン像のコントラスト値が最大となる光変調器の位置座標を求め、各方向に対応した２つの位置座標の平均を、光変調器の光軸方向における設定位置とすることが好ましい。この設定方法によれば、光変調器の光軸方向位置は、コントラストが各方向に平均して良好となるように選ばれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る光変調器の位置調整装置の構成を示す図であり、図２は、投射スクリーンを中心とした映像投射系の構成を表している。本実施の形態では、具体的に液晶プロジェクタを製造する場合について説明するものとし、光変調器を液晶パネル１０（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）としている。液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂ３原色の変調光を出力するためのものである。このほかには、ダイクロイックプリズム１１，投射レンズ１２が液晶プロジェクタの構成部品であり、これらは通常、パネル位置調整工程の時点ですでに一体化されている。この位置調整装置は、３枚の液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対し、（１）それぞれを投射像が最も明瞭に見える位置に調整すると共に、（２）相互間における同一画素の投射位置を一致させるように調整するものであり、調整機構２を備えた本体部１，テストパターン発生器３，スクリーン４，撮像素子６１〜６４，制御部７を備えている。なお、この位置調整装置は、位置調整後に、液晶パネル１０をダイクロイックプリズム１１に接合し、固定する機能を併せ持つようになっている。液晶パネル１０の接合は、例えば紫外線硬化型接着剤などを用い、紫外線を照射することで行われるが、ここではその具体的な構成は図示しないものとする。
【００１８】
本体部１は、調整対象である液晶パネル１０と、ダイクロイックプリズム１１，投射レンズ１２とが載置されるようになっており、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれに対して、６軸動作が可能な調整機構２が設けられている。すなわち、調整機構２はモータ等の駆動機構からなり、図３に示したように、液晶パネル１０を、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸、さらにＸ軸を回転軸とする角度ΘＹ  ，Ｙ軸を回転軸とする角度Θｘ  ，Ｚ軸を回転軸とする角度Θの６つの方向に移動させ、その位置を自在に調整できるようになっている。
【００１９】
テストパターン発生器３は、制御部７の制御下で、所定のテストパターン映像を表示させるための駆動信号を、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれに所定のタイミングで送出するものである。各液晶パネル１０は、この駆動信号に応じて画素を点灯させ、変調光として投射映像を生成する。
【００２０】
また、このテストパターン発生器３は、具体的には図４，図５，図６に示した３種類のテストパターンを液晶パネル１０に与えるようになっている。これらのテストパターンは、液晶パネル１０の４隅の所定画素に与えられ、各テストパターン像は、液晶パネル１０による投射範囲１３（図２参照）において、画素位置に対応する４つの領域にそれぞれ表示される。
【００２１】
図４に示したパターン２１〜２４は、各液晶パネル１０に順に与えられるものであり、その輪郭（テストパターン内の点灯画素と、その外側の非点灯画素による境界）を指標に、液晶パネル１０のＸＹ平面上の位置を粗調整する際に用いられる。
【００２２】
図５に示したテストパターンは、後述するフォーカス調整時に用いられるものである。この図５のテストパターンは、実際には、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれに与えられる図７〜図９のパターンが重ね合わせられた状態を表したものである。図７〜図９の各パターンは、互いに異なる画素領域に配されており、液晶パネル１０ＲにパターンＲ３１〜Ｒ３４を、液晶パネル１０ＧにパターンＧ３１〜Ｇ３４を、液晶パネル１０ＢにパターンＢ３１〜Ｂ３４を同時に与えると、投射スクリーン５１〜５４の上でこれらが合成されて、図５のような投射像が表示される。
【００２３】
また、図５のテストパターンにおいては、液晶パネル１０の位置ずれによってパターン像同士が重なり合い、干渉することを防ぐために、パターン間距離が予め画素位置上で規定されている。図１０は、その一例を右上領域のパターンで代表的に表したものである。パターンＲ３１とパターンＧ３１は、オフセットＤ１により左右に間隔が規定され、パターンＧ３１とパターンＢ３１は、オフセットＤ２により上下に間隔が規定されている。さらに、これらのパターンＲ３１，Ｇ３１，Ｂ３１を正三角形の各頂点に配置するようにすれば、互いの距離が等しくなり、より効果的にパターン同士の干渉を回避することができる。なお、ここでは、図５のテストパターンが、本発明における「直交する２軸の各方向成分を有する形状をなし」たテストパターンの一具体例に対応している。
【００２４】
図６に示したテストパターンは、後述の画素位置の調整（レジストレーション）時に用いられるものである。図６のテストパターンも、図５のテストパターンのように、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０ＢのそれぞれにパターンＲ４１〜Ｒ４４，パターンＲ４１〜Ｒ４４，パターンＲ４１〜Ｒ４４を同時に与えることにより発生するものである。この図６のテストパターンにおいても、パターン同士の距離は画素位置によって相対的に規定されている。図１１は、その一例を右上領域のパターンで代表的に表したものである。パターンＲ４１は、パターンＧ４１に対し、オフセットＷ１１によりＸ軸方向の距離が規定され、オフセットＷ１２によりＹ軸方向の距離が規定されている。パターンＢ４１は、パターンＧ４１に対し、オフセットＷ２１によりＸ軸方向の距離が規定され、オフセットＷ２２によりＹ軸方向の距離が規定されている。
【００２５】
スクリーン４は、４つの投射スクリーン５１〜５４と、これらを支持固定するスクリーンフレーム５からなる。投射スクリーン５１〜５４は、投射範囲１３の４隅に設置され、各テストパターンを受像するようになっている。すなわち、図４〜図６のそれぞれにおける４つの領域は、そのまま投射スクリーン５１〜５４の投影面に対応したものとなっている。
【００２６】
撮像素子６１〜６４は、通常のＣＣＤカメラでよく、それぞれが投射スクリーン５１〜５４に対向して設置され、各投射スクリーン５１〜５４上の画像を撮像するようなっている。ここで、投射スクリーン５１〜５４のそれぞれにおいて、互いに異なる位置に表示されている液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからの各テストパターン像は、撮像素子６１〜６４によって、投射スクリーン５１〜５４ごとに一括して撮像される。なお、撮像素子６１〜６４は、それぞれ、撮像した投射スクリーン５１〜５４の上の画像を映像信号ＶＳに変換し、制御部７に出力するようになっている。
【００２７】
制御部７は、入力される映像信号ＶＳを輝度データにＡ／Ｄ変換し、この輝度データに基づいて液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの位置ずれを検出すると共に、ずれ幅を６軸の制御成分量に換算し、制御信号ＣＳとして調整機構２のそれぞれに出力して、調整機構２が液晶パネル１０を最適な位置に移動させるように制御するものである。そのため、制御部７は、データを格納するメモリを備えたコンピュータなどで構成される。この制御部７は、調整機構２をテストパターンの種類に応じた方法で制御するが、その手順は以下において詳細に説明する。また、制御部７は、テストパターン発生器３に対し、発生させるテストパターンを切り換える制御を行うようになっている。
【００２８】
次に、この位置調整装置の動作について、図１ないし図１８を参照して説明する。図１２〜図１５は、この位置調整装置による光変調器の位置調整手順を示すフローチャートである。また、図１６〜図１８は、図５のテストパターンの投射映像のデータ解析法を説明するための図である。
【００２９】
まず、液晶パネル１０と、ダイクロイックプリズム１１，投射レンズ１２とを本体部１に設置しておくと、調整機構２が、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを初期位置に移動する（ステップＳ１）。
【００３０】
〔粗調整〕
次に、各液晶パネル１０の位置の粗調整を行う。まず、テストパターン発生器３は、液晶パネル１０Ｇに対して図４のテストパターンを与える。これにより、液晶パネル１０Ｇが、緑色のパターン２１〜２４を投射する（ステップＳ２）。
【００３１】
パターン２１〜２４は、それぞれ、投射スクリーン５１〜５４に向けて投射され、一方では、投射スクリーン５１〜５４の上の各画像を撮像素子６１〜６４が撮像し、映像信号ＶＳとして制御部７に入力する（ステップＳ３）。制御部７は、映像信号ＶＳから輝度データを得、これを基に、パターン２１〜２４について、その輪郭が投射スクリーン５１〜５４の所定位置に投影されているか否かを判別する（ステップＳ４）。ここで、パターン２１〜２４は、まとまった画素領域を表示しているために明るく、焦点が合わずに多少像がぼやけていたとしても、ある程度輪郭を判別することが可能である。こうして、液晶パネル１０Ｇについて精度の粗い位置識別が行われる。
【００３２】
パターン２１〜２４の輪郭が所定位置に投影されていなかった場合（ステップＳ４；Ｎ）、制御部７は、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向およびΘ方向における位置ずれ量を算出し、制御信号として調整機構２に出力する。調整機構２は、制御信号に応じて液晶パネル１０ＧをＸ軸方向，Ｙ軸方向およびΘ方向に移動し、その位置を調整する（ステップＳ５）。その後、再び投射スクリーン５１〜５４の上の画像を撮像素子６１〜６４により読み取り（ステップＳ３）、上記した一連の動作を行う。
【００３３】
パターン２１〜２４の輪郭が所定位置に投影されていた場合（ステップＳ４；Ｙ）には、テストパターン発生器３は、制御部７の制御に基づき、図４のテストパターンを液晶パネル１０Ｒに与える。これにより、液晶パネル１０Ｒが、赤色のパターン２１〜２４を投射する（ステップＳ６）。
【００３４】
この液晶パネル１０Ｒの位置の粗調整も、上述した液晶パネル１０Ｇの場合と同様の手順で行われる（ステップＳ７〜Ｓ９）。こうして、液晶パネル１０Ｒの粗調整が済むと（ステップＳ８；Ｙ）、次に、液晶パネル１０Ｂについて粗調整を行う。その手順は、上述した液晶パネル１０Ｒの場合と同様である（ステップＳ１０〜Ｓ１３）。
【００３５】
〔フォーカス調整〕
次に、各液晶パネル１０の焦点位置の調整を行う。この過程では、テストパターン発生器３は、液晶パネル１０Ｇ，１０Ｒ，１０Ｂのそれぞれに、図７，図８，図９のテストパターンを与える。
【００３６】
まず、テストパターン発生器３が図７のテストパターンを与えることにより、液晶パネル１０Ｇが、緑色のパターンＧ３１〜Ｇ３４を投射する（ステップＳ１４）。次いで、撮像素子６１〜６４によって、投射スクリーン５１〜５４におけるパターンＧ３１〜Ｇ３４の各像が、映像信号ＶＳとして制御部７に取り込まれる。制御部７は、映像信号ＶＳを輝度データに変換した後、パターンＧ３１〜Ｇ３４それぞれの位置を割り出し、これらを位置データとしてメモリに格納する（ステップＳ１５）。
【００３７】
この動作を、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇに対しても同様に行う。その際、液晶パネル１０Ｒには図８のテストパターンを与え、赤色のパターンＲ３１〜Ｒ３４を投射させ、その位置をメモリに記憶する（ステップＳ１６，ステップＳ１７）。液晶パネル１０Ｂには図９のテストパターンを与え、青色のパターンＢ３１〜Ｂ３４を投射させ、その位置をメモリに記憶する（ステップＳ１８，ステップＳ１９）。
【００３８】
次に、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々を、Ｚ軸方向に所定距離だけダイクロイックプリズム１１から離す（ステップＳ２０〜Ｓ２２）。次に、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれに図７，図８，図９のテストパターンを一斉に与え、パターンＲ３１〜Ｒ３４，パターンＧ３１〜Ｇ３４、およびパターンＢ３１〜Ｂ３４を投射させる（ステップＳ２３〜Ｓ２５）。これにより、投射スクリーン５１〜５４には、各パターン像が図５に示した配置で投影される。
【００３９】
次に、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々をＺ軸方向に同時に移動させながら、各パターンの輝度データをフォーカスデータとしてサンプリングする。このとき、投射スクリーン５１〜５４における投射画像は、図５のようになっており、これらを、撮像素子６１〜６４が映像信号ＶＳとして読み取る（ステップＳ２６）。
【００４０】
制御部７は、映像信号ＶＳを取り込み、輝度データに変換した後、この図５のテストパターンに対応する輝度データから、各パターンごとの輝度データを分離抽出する（ステップＳ２７）。図１６は、その様子を投射スクリーン５１における投射画像を例にとって表したものである。この投射画像に対応した輝度データから、パターンＲ３１，Ｇ３１，Ｂ３１を中心とする微小領域Ａ１〜Ａ３に対応する輝度データを抽出し、それぞれ別々にメモリに格納する。微小領域Ａ１〜Ａ３は、先にメモリに格納されたパターンＲ３１，Ｇ３１，Ｂ３１の位置データを基に、各パターンの輝度データが互いに干渉しないサイズに設定する。こうして、撮像して得た一画像の輝度データから、パターンＲ３１，Ｇ３１，Ｂ３１の３種類の輝度データが得られる。
【００４１】
次に、制御部７は、各パターンごとに最大コントラスト値ＢＸ  ，ＢＹ  を算出する。図１７に示すように、パターンごとの輝度データをＸ軸方向，Ｙ軸方向のそれぞれに走査すると、累積輝度はパターン位置で最も大きくなり、最大コントラスト値ＢＸ  ，ＢＹ  をとる。最大コントラスト値ＢＸ  ，ＢＹ  は、液晶パネル１０のＺ軸方向位置が焦点位置に合致した場合に最も大きく急峻なピークとなり、焦点からずれるほど小さくなる。そこで、得られた最大コントラスト値ＢＸ  ，ＢＹ  を、Ｚ軸方向位置に対応したフォーカスデータとして、各パターンごとにメモリに格納する（ステップＳ２８〜Ｓ３０）。
【００４２】
次に、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれを、１ステップ分だけ、ダイクロイックプリズム１１に近づける（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。このサンプリングステップの刻みは、数ミクロン単位とする。サンプリングがまだ終了していなければ（ステップＳ３４；Ｎ）、この位置で再度、投射画像の読み取りを行い（ステップＳ２６）、引き続き手順に従って動作して、フォーカスデータを取得する。なお、フォーカスデータは、測定のつど、各パターンごとに格納される。
【００４３】
サンプリングを終えると（ステップＳ３４；Ｙ）、制御部７は、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々について、ジャストフォーカス位置を算出する。図１８は、液晶パネル１０のＺ軸方向の位置を横軸にして、サンプリングしたフォーカスデータ、すなわち最大コントラスト値ＢＸ  ，ＢＹ  の大きさを縦軸に表したものである。最大コントラスト値ＢＸ  のＺ軸方向変化を表す曲線ＢＸＺと、最大コントラスト値ＢＹ  のＺ軸方向変化を表す曲線ＢＹＺは、それぞれ１つのピークを形成する。つまり、曲線ＢＸＺのピーク位置ＦＸ  が、Ｘ軸方向のジャストフォーカス位置であり、曲線ＢＹＺのピーク位置ＦＹ  が、Ｙ軸方向のジャストフォーカス位置である。ちなみに、従来では、これらのピーク位置ＦＸ  やピーク位置ＦＹ  がそれぞれ、液晶パネルのＺ軸方向の補正位置とされていた。
【００４４】
なお、図示したように、ピーク位置ＦＸ  とピーク位置ＦＹ  は通常一致しない。これは、投射レンズ１２のフレア特性や、液晶パネル１０，ダイクロイックプリズム１１，投射レンズ１２等の光学部品の品質ばらつきによるものである。フレアとは、レンズの球面収差（レンズの中心部分と周辺部分とで焦点距離が異なること）などによる像のぼけである。例えば、液晶パネル１０をピーク位置ＦＸ  に配置すると、投射像は、Ｘ軸方向には明瞭であるが、Ｙ軸方向にはいわゆるピンぼけの状態となり、大きなフレアが出てしまう。ピーク位置ＦＹ  に配置した場合には、その逆である。本発明の発明者は、この現象に着目し、ジャストフォーカス位置を求めるにあたり、一方向からみたコントラスト値だけを参照するのではなく、直交２軸の両方向におけるコントラスト値を考慮することに想到した。すなわち、ここでは、ピーク位置ＦＸ  とピーク位置ＦＹ  の平均位置ＦＰ  を真のジャストフォーカス位置とする（ステップＳ３５〜Ｓ３７）。この平均位置ＦＰ  では、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向の双方においてフレアの出方が平均して少なくなり、投射画像の画質を最適化することができる。
【００４５】
こうして、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々について四隅のジャストフォーカス位置が算出される。制御部７は、各液晶パネル１０について、４点のジャストフォーカス位置からΘＸ  ，ΘＹ  方向のあおりとＺ軸方向の補正位置とを算出し、対応する調整機構２に制御信号ＣＳとして送出する。調整機構２は、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対し同時に、あおりの補正とＺ軸方向の補正位置への移動とを行う（ステップＳ３８〜Ｓ４０）。
【００４６】
〔画素位置の調整〕
次に、各液晶パネル１０の投射画像同士の画素位置を一致させるために、液晶パネル１０Ｇ，１０Ｒ，１０Ｂの相対位置を調整する（レジストレーション）。すなわち、図２では投射範囲１３を中央の適正位置に描いているが、位置調整前には、液晶パネル１０からの投射範囲はこの位置からずれていたり、互いの投射像の画素位置が対応してなかったりしている。この工程では、こうした位置ずれを４つの角部のずれ量として検出するが、その際、テストパターン発生器３は、液晶パネル１０Ｇ，１０Ｒ，１０Ｂに対し、図６のテストパターンのうち末尾の符号が一致するパターンを与える。
【００４７】
まず、テストパターン発生器３がパターンＧ４１〜Ｇ４４を与えることにより、液晶パネル１０Ｇが、緑色のパターンＧ４１〜Ｇ４４を投射する（ステップＳ４１）。撮像素子６１〜６４は、パターンＧ４１〜Ｇ４４の各像を映像信号ＶＳに変換し、制御部７に入力する。制御部７は、映像信号ＶＳを輝度データに変換した後、パターンＧ４１〜Ｇ４４の各位置を割り出す。さらには、これらを基に、投射画像がスクリーン中央に位置するようにＸ軸方向，Ｙ軸方向およびΘ方向の位置補正量を算出する。次いで、制御部７は、これらの位置補正量を、制御信号ＣＳとして調整機構２に送出する。調整機構２は、制御信号ＣＳに応じ、液晶パネル１０Ｇの位置をＸ軸方向，Ｙ軸方向、およびΘ方向に調整する（ステップＳ４２）。
【００４８】
次いで、テストパターン発生器３がテストパターンを与えることにより、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｂもそれぞれに、赤色のパターンＲ４１〜Ｒ４４と、青色のパターンＢ４１〜Ｂ４４とを投射する（ステップＳ４３，Ｓ４４）。このとき、投射スクリーン５１〜５４には、図６のテストパターンが投影されており、撮像素子６１〜６４は、その各パターンの像を一括して映像信号ＶＳに変換し、制御部７に入力する。
【００４９】
制御部７は、映像信号ＶＳを輝度データに変換した後、パターンＲ４１〜Ｒ４４の各位置を割り出す。パターンＲ４１〜Ｒ４４のパターンＧ４１〜Ｇ４４に対する相対位置は、既に図１１のように画素位置により規定されており、投射像が規定した相対位置からずれていれば、そのずれに対応して、液晶パネル１０Ｒが液晶パネル１０Ｇに対してずれた位置にあることが判明する。そこで、規定した相対位置（オフセットＷ１１，Ｗ１２）を基にしたパターンＲ４１〜Ｒ４４のずれ量から、液晶パネル１０ＲのＸ軸方向，Ｙ軸方向およびΘ方向の位置補正量を算出する。
【００５０】
制御部７はまた、パターンＢ４１〜Ｂ４４についてもパターンＲ４１〜Ｒ４４と同様に演算を行い、図１１に示した相対位置（オフセットＷ２１，Ｗ２２）を基にしたパターンＢ４１〜Ｂ４４のずれ量から、液晶パネル１０ＢのＸ軸方向，Ｙ軸方向およびΘ方向の位置補正量を算出する。
【００５１】
制御部７は、これらの位置補正量を制御信号ＣＳとして調整機構２に送出し、調整機構２は、制御信号ＣＳに応じて、液晶パネル１０Ｒ、液晶パネル１０Ｂの位置をＸ軸方向，Ｙ軸方向，Θ方向に調整する（ステップＳ４５，Ｓ４６）。
【００５２】
次に、投射映像を再度読み取り、パターンＲ４１〜Ｒ４４、パターンＧ４１〜Ｇ４４、およびパターンＢ４１〜Ｂ４４の投射位置を割り出し（ステップＳ４７）、各パターンの画素位置が規格内であることを確認する（ステップＳ４８）。Ｒ，Ｇ，Ｂの各パターンが規格内でなければ（ステップＳ４８；Ｎ）、もう一度、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｂに対し、液晶パネル１０Ｇの位置を基準とする位置合わせを行う。
【００５３】
Ｒ，Ｇ，Ｂの各パターン位置が規格内であれば（ステップＳ４８；Ｙ）、図示しない接合手段により、各液晶パネル１０をダイクロイックプリズム１１に接合する（ステップＳ４９）。その後、調整機構２を調整前の位置に移動させ（ステップＳ５０）、動作を終了する。
【００５４】
このように本実施の形態においては、液晶パネル１０の位置調整において、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに、互いに異なる画素領域に配されたパターンを同時に投射させることにより、投射スクリーン５１〜５４に液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからの投射像を互いに重なり合わないように投影し、撮像素子６１〜６４がＲ，Ｇ，Ｂの各投射像を一画像として同時一括して映像信号ＶＳに変換するようにしたので、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの位置情報が一時に取得される。Ｒ，Ｇ，Ｂの各投射像は、重なり合わないように配置されているので、互いに他の色成分の干渉を受けずに済む。さらに、フォーカス調整工程では、映像信号ＶＳからパターン像ごとにデータを分離抽出し、これらを基にして各液晶パネル１０に対する位置補正量を求めるものとし、画素位置の調整工程では、映像信号ＶＳからパターン像同士の相対距離を検出し、相対距離により位置合わせを行うものとしたので、フォーカス調整と画素位置の調整の双方において、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対する位置情報の取得、位置補正量の演算および位置調整を同時に行うことができる。よって、液晶パネルの位置調整にかかる時間は従来よりも短縮され、効率よく液晶プロジェクタを製造することができる。
【００５５】
なお、フォーカス調整工程では、パターン像ごとのデータを、一画像信号から分離抽出して得るようにしたので、各パターン像のデータが示す領域、すなわち画像処理範囲が従来よりも狭くなり、制御部７における演算処理時間が短縮される。そのため、液晶パネルの位置調整にかかる時間を削減することができる。
【００５６】
また、各液晶パネル１０からの投射像を同時一括して取得するにあたり、図５または図６に示すテストパターンを用いるようにしたことから、撮像素子が撮像素子６１〜６４の４つで済む。この位置調整装置は、そのほか、制御部７が図５または図６に示すテストパターンに対応した演算処理を行うように構成されていることを除けば、通常の位置調整装置と同様に構成されている。よって、従来の一般的な位置調整装置から大きな変更を伴うことなく、また同等のコストで所要時間の削減を実現することができる。
【００５７】
また、図５，図６のテストパターンには、それぞれＲ，Ｇ，Ｂのパターン間にオフセットを設けるようにしたので、各パターンの投射像が、互いに異なる位置に表示されることが担保される。なお、先に粗調整を行うようにしたので、図５，図６のテストパターンを用いる調整において、各パターン像が想定される位置から大きくはずれることが回避される。以上により、各パターン像の位置が異なることを利用した位置調整が実際に可能となる。
【００５８】
さらに、図５のテストパターンを用い、そのＸ軸とＹ軸の直交２軸方向のそれぞれにおいてコントラスト最大となるピーク位置ＦＸ  ，ピーク位置ＦＹ  を求め、これらの平均位置ＦＰ  をジャストフォーカス位置とすることでフォーカス調整を行うようにしたので、液晶パネル１０のＺ軸方向位置を、コントラストが各方向に平均して良好な画像を得るように最適化することができる。よって、所要時間が短いうえ、液晶パネル１０を、鮮明な画像が得られる状態に調整することができる。加えて、本実施の形態では、粗調整，フォーカス調整および画素位置調整の各工程ごとに、図４，図５および図６のテストパターンを使い分けるようにしたので、それぞれ、工程の目的に即した形状のテストパターンが選択され、液晶パネル１０に対し、最適な位置調整を行うことができる。
【００５９】
次に、上記実施の形態の変形例、および応用例について、実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００６０】
〔変形例１〕
上記実施の形態では、フォーカス調整工程の始めにＲ，Ｇ，Ｂの各パターンの投射像の位置を求める際に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各パターンを順に投射するようにした（ステップＳ１４〜Ｓ１９）が、本変形例では、この過程を図１９に示す手順で行う。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各パターンを同時に投射させるようにし（ステップＳ５１〜Ｓ５３）、投射像の位置を、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのそれぞれに対して同時並列的に求める（ステップＳ５４〜Ｓ５６）。これによれば、処理時間がさらに短縮できる。
【００６１】
〔変形例２〕
上記実施の形態におけるフォーカス調整工程では、各パターン像の最大コントラスト値ＢＸ  ，ＢＹ  をフォーカスデータとして求める場合について説明したが、そのほかにも、以下のようにしてフォーカスデータを求めることができる。
【００６２】
前述のように、パターン像に対してＸ軸，Ｙ軸の各方向に輝度走査すると、各方向について、パターン像の位置でピークをもつ輝度分布が得られる。この輝度分布の形状は、図２０に示したように、液晶パネル１０のＺ方向位置がジャストフォーカス位置に近づけるほど急峻となり、ジャストフォーカス位置から離すほど、なだらかとなる。そのため、ある閾値を定めるとき、閾値より大きな輝度値をとる範囲は、ジャストフォーカス位置に近いほど狭まり（幅Ｗｘ１，Ｗｙ１）、離れるほど広がる（幅Ｗｘ２，幅Ｗｙ２）。本変形例では、このことを利用して、輝度に閾値Ｂ０  を設定し、輝度値が閾値Ｂ０  より大きくなる位置幅（フレア幅）を算出してフォーカスデータとする。
【００６３】
図２１は、液晶パネル１０のＺ軸方向位置に対するＸ軸方向のフレア幅変化、およびＹ軸方向のフレア幅変化を示している。液晶パネル１０をＺ軸方向に移動させると、Ｘ軸方向のフレア幅は曲線ＷＸＺのように変化し、Ｙ軸方向のフレア幅は曲線ＷＹＺのように変化する。各方向において、ジャストフォーカス時にフレア幅は最も小さくなる。ここでは、このフレア幅最小となるＺ方向位置ＦＸ  ，ＦＹ  を、それぞれＸ軸方向，Ｙ軸方向のジャストフォーカス位置として求め、その平均位置ＦＰ  を、実際のジャストフォーカス位置とする。これにより、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向の平均フレアが最小となる位置を、ジャストフォーカス位置とすることができる。
【００６４】
〔応用例〕
上記実施の形態における画素位置の調整工程では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各投射像間の相対距離を基に調整するようにしたが、この相対距離に、投射レンズ１２の色収差が影響を与える。すなわち、光学材料の屈折率は波長によって異なり、ガラスの凸レンズでは、青色光の焦点距離は、赤色光の焦点距離よりも短くなる性質がある。したがって、図２２に示したように、投射レンズ１２から投射されるＲ，Ｇ，Ｂの各像では、赤色光５０Ｒによるパターン像ＰＲが最も小さく、青色光５０Ｂによるパターン像ＰＢが最も大きくなる。相対距離の実測値には、こうした色収差が含まれていることから、単に互いの像の一端を合わせる方法では互いの画素位置を正しく一致させることはできない。そこで、本応用例では、色収差を考慮して位置調整を行うものとする。
【００６５】
ただし、投射レンズ１２の製造ばらつきによっても色収差の大きさは変化するため、パターン像間の収差によるずれを予め設定することはできない。そこで、液晶パネル１０Ｇの位置調整後、液晶パネル１０Ｒ，１０Ｂの補正位置を求める際に、以下の演算により最終的な調整を図る。
【００６６】
パターンＧ４１〜Ｇ４４の座標を（ｇｘ１  ，ｇｙ１）、（ｇｘ２  ，ｇｙ２）、（ｇｘ３  ，ｇｙ３）、（ｇｘ４  ，ｇｙ４）とし、パターンＲ４１〜Ｒ４４の座標を（ｒｘ１  ，ｒｙ１）、（ｒｘ２  ，ｒｙ２）、（ｒｘ３  ，ｒｙ３）、（ｒｘ４  ，ｒｙ４）とする。このとき、
（ｇｘ１  −ｒｘ１）＋（ｇｘ２  −ｒｘ２）＋（ｇｘ３  −ｒｘ３）＋（ｇｘ４  −ｒｘ４）＝０
となれば、液晶パネル１０ＲのＸ軸方向の像投射位置が、液晶パネル１０Ｇに対して平均的に中央に調整されることになる。また、
（ｇｙ１  −ｒｙ１）＋（ｇｙ２  −ｒｙ２）＋（ｇｙ３  −ｒｙ３）＋（ｇｙ４  −ｒｙ４）＝０
となれば、液晶パネル１０ＲのＹ軸方向の像投射位置が、液晶パネル１０Ｇに対して平均的に中央に調整されることになる。これにより、色収差の影響を排除して液晶パネル１０Ｒの補正位置を得ることができる。なお、液晶パネル１０Ｂに対しても、同様の演算により、色収差の影響が排除された補正位置を得ることができる。
【００６７】
なお、本発明は、上記実施の形態および変形例、応用例には限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施の形態では、フォーカス調整工程と画素位置の調整工程の双方において液晶パネル１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからの投射像を同時一括して得るようにし、一貫して同時調整を行うようにしたが、フォーカス調整工程と画素位置の調整工程いずれか一方のみで、こうした同時調整を行うようにしてもよい。また、上記の各変形例と応用例は、各々を実施の形態に対して適用するだけでなく、組み合わせて適用するようにしてもよい。
【００６８】
また、実施の形態では、「直交する２軸の各方向成分を有する形状」として、図５のテストパターンのような十字形状を例にあげて説明したが、これ以外にも、例えばＴ字形状やＬ字形状、あるいは長方形状（正四角形状を含む）などの直交方向の線分を含む図形を適用することができる。
【００６９】
さらに、上記実施の形態では、正対するスクリーンに向かって映像を投射するフロント投射方式の液晶プロジェクタを製造する場合について説明したが、これはあくまで一例であって、液晶パネル以外の光変調器で構成されるプロジェクタを製造する場合にも適用できる。また、プロジェクタの構成も、フロント投射方式に限らず、ミラーを用いてスクリーン裏側に映像を投射するリア投射方式などであってよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の光変調器の位置調整装置によれば、複数の光変調器の各位置を調整する位置調整手段と、複数の光変調器に対し、光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンを与える機能を有するテストパターン発生手段と、複数の光変調器に生成されるテストパターン像が、色合成手段および映像投射手段を介して投射される投射スクリーンと、投射スクリーン上の映像を撮像して映像信号に変換する機能を有し、投射スクリーンに投射された、光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンの投射映像を一括して撮像するように設定されている撮像手段と、映像信号に基づいて複数の光変調器それぞれの位置補正量を算出し、位置補正量を基に位置調整手段を制御する制御手段とを備えるようにしたので、従来の位置調整装置から大きな変更を伴うことのない構成でありながら、複数の光変調器のそれぞれに対する位置情報の取得、位置補正量の演算および位置調整を同時に行うことができる。したがって、従来の装置と同等のコスト，同程度のメンテナンスでもって、位置調整の所要時間を削減することができる。
【００７１】
また、請求項６ないし請求項１０のいずれか一項に記載の光変調器の位置調整方法によれば、投射型画像表示装置を製造する際の光変調器の取り付け位置調整において、複数の光変調器に、光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンを与え、複数の光変調器からのテストパターン像を、色合成手段と映像投射手段とを介して投射スクリーンに投射し、投射スクリーンに投射された光変調器ごとに異なる画素領域に配されるテストパターンの投射映像を一括して撮像して映像信号に変換し、映像信号に基づいて複数の光変調器のそれぞれの位置補正量を算出し、位置補正量を基に前記複数の光変調器の位置を調整するようにしたので、複数の光変調器のそれぞれに対する位置情報の取得、位置補正量の演算および位置調整を、同時に行うことができる。したがって、位置調整にかかる時間を従来よりも短縮して、投射型画像表示装置をより効率的に製造することが可能となる。
【００７２】
また、請求項３に記載の光変調器の位置調整装置、および、請求項８に記載の光変調器の位置調整方法によれば、複数の光変調器の各々に、直交する２軸の各方向成分を有するテストパターンを与えつつ、これらの光変調器を変調光の光軸方向に移動させることにより、テストパターンに対応する映像信号を光軸方向の各位置ごとに取得し、映像信号に基づいて各テストパターン像のコントラスト値を２軸の各方向において算出し、テストパターンごとに、これら２種のコントラスト値それぞれが最大となる光変調器の２つの位置座標を求め、２つの位置座標の平均をもって光変調器の設定位置とし、この設定位置より複数の光変調器の各位置補正量を算出するようにしたので、光変調器の補正位置は、画像が各方向に平均して良好なコントラストで投影されるように設定される。よって、光変調器の位置を、最適なコントラストが得られるよう、精度良く調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る位置調整装置の構成図である。
【図２】図１に示した位置調整装置の映像投射系の構成図である。
【図３】図１に示した調整機構による液晶パネルの位置調整方向を表す図である。
【図４】図１に示したテストパターン発生器が粗調整時に液晶パネルに与えるテストパターンを表す図である。
【図５】図１に示したテストパターン発生器がフォーカス調整時に液晶パネルに与えるテストパターンの図である。
【図６】図１に示したテストパターン発生器が画素位置の調整時に液晶パネルに与えるテストパターンの図である。
【図７】図５に示したテストパターンのうち緑色の投影パターンのみ表す図である。
【図８】図５に示したテストパターンのうち赤色の投影パターンのみ表す図である。
【図９】図５に示したテストパターンのうち青色の投影パターンのみ表す図である。
【図１０】図５に示したテストパターンの各色のパターン間の位置関係を説明するための図である。
【図１１】図６に示したテストパターンの各色のパターン間の位置関係を説明するための図である。
【図１２】図１に示した位置調整装置による光変調器の位置調整手順のフローチャートである。
【図１３】図１２に続く位置調整手順のフローチャートである。
【図１４】図１３に続く位置調整手順のフローチャートである。
【図１５】図１４に続く位置調整手順のフローチャートである。
【図１６】図５に示したテストパターンの投射映像のデータ解析法を説明するための図である。
【図１７】図１６に示したデータ解析法に続いて適用される投射映像のデータ解析手法を説明するための図である。
【図１８】図１７に続く解析手順を説明するための図である。
【図１９】実施の形態の第１の変形例に係るフォーカス調整手順を示すフローチャートである。
【図２０】実施の形態の第２の変形例に係る投射映像のデータ解析手法を説明するための図である。
【図２１】図２０にに続く解析手順を説明するための図である。
【図２２】本発明の一実施の形態の応用例に係るパターン像の色収差を説明するための図である。
【図２３】一般的な液晶プロジェクタの要部構成図である。
【図２４】従来の位置調整装置の概略構成図である。
【図２５】特許文献１に開示された従来の位置調整装置に用いられている撮像装置の構成図である。
【符号の説明】
１…本体部、２…調整機構、３…テストパターン発生器、４…スクリーン、５…スクリーンフレーム、５１〜５４…投射スクリーン、６１〜６４…撮像素子、７…制御部、１０，１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…液晶パネル、１１…ダイクロイックプリズム、１２…投射レンズ、１３…投射範囲、２１〜２４、Ｒ３１〜Ｒ３４、Ｇ３１〜Ｇ３４、Ｂ３１〜Ｂ３４、Ｒ４１〜Ｒ４４、Ｇ４１〜Ｇ４４、Ｂ４１〜Ｂ４４…パターン、ＶＳ…映像信号、ＣＳ…制御信号、Ｄ１，Ｄ２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２…オフセット、Ａ１〜Ａ３…微小領域、ＢＸ  ，ＢＹ  …最大コントラスト値、ＦＸ  …Ｘ軸方向のピーク位置（ジャストフォーカス位置）、ＦＹ  …Ｙ軸方向のピーク位置（ジャストフォーカス位置）、ＦＰ  …真のジャストフォーカス位置、Ｗｘ１，Ｗｘ２，Ｗｙ１，Ｗｙ２…フレア幅。
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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