(57)【要約】【課題】プロジェクタの各色成分に対応する各光変調素子の位置ずれ補正を動的に行うことができ、また、簡単な構成かつ少ない演算量で位置ずれ補正を可能とする。【解決手段】複数の色成分（ＲＧＢ）に対応した各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの位置ずれ量を取得するための測定光を前記各光変調素子に与えたときに、前記各光変調素子から出力される前記測定光の光量を前記各光変調素子と前記投射光学系との間の所定位置において検出する光センサＯＳ１〜ＯＳ４と、前記光センサで検出された光量に基づいて前記各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出する位置ずれ検出部と、前記位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいて、前記各光変調素子の位置ずれを補正する位置ずれ補正制御部とを有する。【選択図】図４
2009175574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色成分に対応した複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子の各光変調素子から出力される各色光を合成して画像光として射出する合成光学系と、前記合成光学系から射出される画像光を投射面上に投射する投射光学系とを有するプロジェクタであって、
前記各光変調素子の位置ずれ量を取得するための測定光を前記各光変調素子に与えたときに、前記各光変調素子から出力される前記測定光の光量を前記各光変調素子と前記投射光学系との間の所定位置において検出する光センサと、
前記光センサで検出された光量に基づいて前記各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出する位置ずれ検出部と、
前記位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいて、前記各光変調素子の位置ずれ補正制御を行う位置ずれ補正制御部と、
を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記光センサは複数個設けられ、前記複数個の光センサは、前記各光変調素子の横方向及び縦方向の位置ずれ量に対応する光量の検出が可能となるように配置されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプロジェクタにおいて、
前記各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向は、前記各光変調素子を理想的な位置としたときの前記光センサで検出された光量と、前記光変調素子の位置ずれ量取得の処理の実行時において前記光センサで検出された光量との差分に基づいて検出することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光センサは、光センサを取り付けるための光センサ取り付け部材に取り付けられることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
前記光センサ取り付け部材は、前記合成光学系と前記投射光学系との間に設けられることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
前記光センサ取り付け部材は、前記合成光学系から射出される画像光を透過可能な開口部を有する枠状部材でなることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項６に記載のプロジェクタにおいて、
前記枠状部材は遮光効果を有する材質であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
当該プロジェクタが前記投射光学系と前記合成光学系との間に光拡散部を有し、当該光拡散部に中間画像を形成するプロジェクタである場合、前記光センサは、前記光拡散部に設けられることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記測定光の光量の検出、前記各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向の検出、各光変調素子の位置ずれ補正制御のうち、少なくとも前記測定光の光量の検出は、前記各光変調素子ごとに時分割で行うことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
複数の色成分に対応した複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子の各光変調素子から出力される各色光を合成して画像光として射出する合成光学系と、前記合成光学系から射出される画像光を投射面上に投射する投射光学系とを有するプロジェクタにおいて前記各光変調素子の位置ずれを補正する光変調素子の位置ずれ補正方法であって、
前記各光変調素子の位置ずれ量を取得するための測定光を前記各光変調素子に与えたときに、前記各光変調素子から出力される前記測定光の光量を前記各光変調素子と前記投射光学系との間の所定位置に設けられた光センサによって検出するステップと、
前記光センサで検出された光量に基づいて前記各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出するステップと、
前記位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいて、前記各光変調素子の位置ずれ補正制御を行うステップと、
を有することを特徴とするプロジェクタにおける光変調素子の位置ずれ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の色成分に対応する各光変調素子の位置ずれを補正する機能を有するプロジェクタ及び光変調素子の位置ずれ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の色成分（赤、緑及び青とする）に対応した３つの光変調素子（例えば液晶パネルなど）を有するいわゆる３板式のプロジェクタが知られている。このような３板式のプロジェクタは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）それぞれに対応する光変調素子が経時変化などによって、位置ずれを生じる場合がある。光変調素子の位置がずれていると、スクリーンなどの求められる表示位置に対し投写画像の位置がずれることになる。さらに、ＲＧＢに対応する各光変調素子の位置が相対的にずれると、ＲＧＢに対応する各光変調素子のそれぞれ対応する画素にずれが生じて投射画像の画質低下を招くこととなる。最近では、プロジェクタはますます高解像度化しているため、各光変調素子の画素のずれは、より顕著に投射画像に現れる。
【０００３】
このような各光変調素子の位置ずれをなくすためには、ＲＧＢの各光変調素子が適切な位置となるように位置調整を行う必要がある。ＲＧＢの各光変調素子が適切な位置となるように位置調整を行う技術は従来から様々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された技術（以下、従来技術という）は、ＲＧＢに対応する各光変調素子としての各液晶パネルに位置調整用の信号を与え、プロジェクタによって各液晶パネルごとに位置調整用信号に基づく輝線をスクリーン上に一定速度で掃引させ、当該輝線の掃引開始からスクリーン上の特定点を通過するまでの時間を計測し、その計測結果に基づいて各液晶パネルの位置調整を行うというものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１６５２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術は、ＲＧＢに対応する各液晶パネルの相対的な位置ずれの定量化が可能であるとしている。しかしながら、従来技術は、一定速度で掃引する輝線をスクリーン上に表示させるための信号発生器、輝線の掃引開始から前記光検出手段が光を検出するまでの時間をＲＧＢに対応する各液晶パネルの時間差として求め、求められた時間差に基づいて位置ずれを検出するずれ検出器などの大掛かりな構成要素を必要とし、また、位置ずれを検出するための演算も容易なものとはいえない。
【０００７】
また、従来技術における位置調整は、プロジェクタの生産工程において行われることを想定したものである。しかしながら、実際にプロジェクタを使用する際の電源投入時に、光源による熱膨張の影響などで各液晶パネルの相対的な位置にずれが生じる場合もある。また、プロジェクタを長期間使用することによる経時変化によって、各液晶パネルに位置ずれが生じる場合もある。しかし、上述の従来技術では、プロジェクタの使用時において発生する位置ずれに対しては対応しにくいという問題がある。
【０００８】
また、上述の従来技術の他に、スクリーンに投射された画像をカメラなどの撮像手段で撮像し、それによって得られた撮像画像データを処理して各液晶パネルの位置ずれ補正を行う技術も提案されているが、このような技術は、スクリーン上の画像を撮像するための撮像手段が必要となり、また、撮像手段から得られた画像データを処理するための複雑な
データ処理を行う必要があるため、ハードウエア的にもまたソフトウエア的にもコストがかかるという問題があった。
【０００９】
本発明は、プロジェクタの各色成分に対応する各光変調素子の位置ずれ補正を動的に行うことができ、また、簡単な構成かつ少ない演算量で位置ずれ補正を行うことができるプロジェクタ及び光変調素子の位置ずれ補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のプロジェクタは、複数の色成分に対応した複数の光変調素子と、前記複数の光変調素子の各光変調素子から出力される各色光を合成して画像光として射出する合成光学系と、前記合成光学系から射出される画像光を投射面上に投射する投射光学系とを有するプロジェクタであって、前記各光変調素子の位置ずれ量を取得するための測定光を前記各光変調素子に与えたときに、前記各光変調素子から出力される前記測定光の光量を前記各光変調素子と前記投射光学系との間の所定位置において検出する光センサと、前記光センサで検出された光量に基づいて前記各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出する位置ずれ検出部と、前記位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいて、前記各光変調素子の位置ずれ補正制御を行う位置ずれ補正制御部とを有することを特徴とする。
【００１１】
このように、本発明のプロジェクタによれば、光センサで検出された光量に基づいて各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出する位置ずれ検出部と、各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいて、前記各光変調素子の位置ずれ補正制御を行う位置ずれ補正制御部とを有する構成としているので、各光変調素子の位置ずれ補正を動的に行うことができる。これにより、本発明のプロジェクタによれば、プロジェクタの生産工程などにおいて位置調整を行った以降の任意の時期においても各光変調素子の位置ずれ補正が可能となる。
【００１２】
しかも、本発明のプロジェクタは、プロジェクタの筐体内に設けられた光センサで検出された光量に基づいて各光変調素子の位置ずれ量を求めるようにしているので、スクリーン上に表示された画像をカメラで撮像して得られた撮像画像データを処理して位置ずれ量を求める方法とは異なり、カメラなどの撮像装置を不要とすることができ、また、複雑な画像データ処理を不要とすることができる。これにより、本発明のプロジェクタによれば簡単な構成で、かつ少ない演算量で光変調素子の位置ずれ補正が可能となり、ハードウエア的にもまたソフトウエア的にもコストを低く抑えることができる。
【００１３】
なお、各光変調素子の位置ずれ量を取得するための測定光は、各光変調素子が実際の画像表示に使用する領域（画像形成領域という）の外側に存在する画像表示には使用しない領域（非画像形成領域という）を測定光の透過用として用いることが好ましい。このような非画像形成領域は光変調素子において存在するのが一般的であるが、もし、非画像形成領域が存在しない場合には、画像形成領域の最も外側の１ピクセルを測定光の透過用として用いても同様に実施することができる。
【００１４】
本発明のプロジェクタにおいて、前記光センサは複数個設けられ、前記複数個の光センサは、前記各光変調素子の横方向及び縦方向の位置ずれ量に対応する光量の検出が可能となるように配置されることが好ましい。
これにより、各光変調素子の横方向及び縦方向の位置ずれ量を求めることができ、求められた横方向及び縦方向の位置ずれ量に基づいて各光変調素子の横方向及び縦方向の位置ずれを補正することができる。
【００１５】
本発明のプロジェクタにおいて、前記各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向は、前記各光変調素子を理想的な位置としたときの前記光センサで検出された光量と、前記光
変調素子の位置ずれ量取得の処理の実行時において前記光センサで検出された光量との差分に基づいて検出することが好ましい。
【００１６】
このように、理想的な光量と位置ずれ量取得の処理の実行時において求められる光量との差分を求め、求められた差分に基づいて位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出するようにしているので、簡単な演算でかつ適切に光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出することができる。
【００１７】
本発明のプロジェクタにおいて、前記光センサは、光センサを取り付けるための光センサ取り付け部材に取り付けられることが好ましい。
このように、光センサを光センサ取り付け部材に取り付けることによって、光センサを容易にかつ適切に支持することができる。また、光センサ取り付け部材はプロジェクタの他の光学部品などとは独立した部品とすることができるので、各光変調素子から出力される測定光の光量を最適に検出できる位置に設置することができ、それによって、各光変調素子の位置ずれ量を高精度に求めることができる。
【００１８】
本発明のプロジェクタにおいて、前記光センサ取り付け部材は、前記合成光学系と前記投射光学系との間に設けられることが好ましい。
このように、合成光学系と投射光学系との間に光センサ取り付け部材を設けることにより、各光変調素子から出力される測定光の光量を適切に検出することができる。
【００１９】
本発明のプロジェクタにおいて、前記光センサ取り付け部材は、前記合成光学系から射出される画像光を透過可能な開口部を有する枠状部材でなることが好ましい。
光センサ取り付け板をこのような構成とすることによって、合成光学系で合成された画像光は光センサ取り付け部材によって遮られることなくスクリーン上で適切な画像として表示される。
【００２０】
本発明のプロジェクタにおいて、前記枠状部材は遮光効果を有する材質であることが好ましい。
光センサ取り付け板の枠状部材に遮光効果を持たせることにより、プロジェクタが画像の投射を行っているとき、プロジェクタ内部において例えば合成光学系から射出される画像光が他の部材で乱反射して再び合成光学系やその他の光学系に入射するといったことを抑制する効果が期待できる。
【００２１】
本発明のプロジェクタにおいて、当該プロジェクタが前記投射光学系と前記合成光学系との間に光拡散部を有し、当該光拡散部に中間画像を形成するプロジェクタである場合、前記光センサは、前記光拡散部に設けられることが好ましい。
このような構成のプロジェクタにおいては、前記光拡散部に光センサを設けることが可能となり、これによって、専用の光センサ取り付け板を不要とすることができる。
【００２２】
本発明のプロジェクタにおいて、前記測定光の光量の検出、前記各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向の検出、各光変調素子の位置ずれ補正制御のうち、少なくとも前記測定光の光量の検出は、前記各光変調素子ごとに時分割で行うことが好ましい。
【００２３】
これは、複数の色成分を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）としたとき、これらＲＧＢに対応する光変調素子を、ＲＧＢの各色に対応する光変調素子ごとに時分割で順次測定光の光量の検出を行うということであり、これにより、ＲＧＢそれぞれに対応する測定光の光量を容易かつ確実に検出することができる。
【００２４】
本発明のプロジェクタにおいて、複数の色成分に対応した複数の光変調素子と、前記複
数の光変調素子の各光変調素子から出力される各色光を合成して画像光として射出する合成光学系と、前記合成光学系から射出される画像光を投射面上に投射する投射光学系とを有するプロジェクタにおいて前記各光変調素子の位置ずれを補正する光変調素子の位置ずれ補正方法であって、前記各光変調素子の位置ずれ量を取得するための測定光を前記各光変調素子に与えたときに、前記各光変調素子から出力される前記測定光の光量を前記各光変調素子と前記投射光学系との間の所定位置に設けられた光センサによって検出するステップと、前記光センサで検出された光量に基づいて前記各光変調素子の位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出するステップと、前記位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいて、前記各光変調素子の位置ずれ補正制御を行うステップとを有することを特徴とする。
【００２５】
本発明の光変調素子の位置ずれ補正方法をプロジェクタに採用することによって、前記本発明のプロジェクタを実現することができる。なお、本発明の光変調素子の位置ずれ補正方法においても、前記本発明のプロジェクタと同様の特徴を有することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係るプロジェクタにおける光学系の要部構成を示す平面図である。本発明のプロジェクタは、図１に示すように、画像形成ユニット１００と、画像形成ユニット１００から射出された画像光を投射面としてのスクリーンＳＣＲに投射する投射光学系２００と、光検出部３００（詳細は後述する）を有している。
【００２７】
画像形成ユニット１００は、第１〜第３光源装置１１０〜１３０と、これら第１〜第３光源装置１１０〜１３０に対応する光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂと、光変調素子１５０Ｒ、１５０Ｇ，１５０Ｂで変調された各色光を合成する合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム１６０とを有している。なお、実施形態に係るプロジェクタにおいては、光変調素子１５０Ｒ、１５０Ｇ，１５０Ｂは液晶を用いた光変調素子（液晶パネル）であるとする。
【００２８】
第１光源装置１１０は、赤色光を発光する複数の赤色ＬＥＤで構成される赤色光源Ｒと、赤色光源Ｒを構成する複数の赤色ＬＥＤに対応して設けられる複数の集光レンズ１１１と、ロッドインテグレータ１１２と、ロッドインテグレータ１１２の出力側に設けられる集光レンズ１１３とを有している。
【００２９】
また、第２光源装置１２０は、緑色光を発光する複数の緑色ＬＥＤで構成される緑色光源Ｇと、緑色光源Ｇを構成する複数の緑色ＬＥＤに対応して設けられる複数の集光レンズ１２１と、ロッドインテグレータ１２２と、ロッドインテグレータ１２２の出力側に設けられる集光レンズ１２３とを有している。
【００３０】
また、第３光源装置１３０は、青色光を発光する複数の青色ＬＥＤで構成される青色光源Ｂと、青色光源Ｂを構成する複数の緑色ＬＥＤに対応して設けられる複数の集光レンズ１３１と、ロッドインテグレータ１３２と、ロッドインテグレータ１３２の出力側に設けられる集光レンズ１３３とを有している。
【００３１】
なお、光源は赤色光、緑色光及び青色光を含む光を出力可能な１つの光源であってもよく、この場合は、光源からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離する分離光学系を有する構成となる。
【００３２】
また、実施形態に係るプロジェクタには、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの位置ずれを補正するための位置ずれ補正手段（図示せず）が設けられている。位置ずれ補正手段は、実施形態に係るプロジェクタにおいては、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示
すように、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂを、各光変調素子の横方向（ｘ方向）及び縦方向（ｙ方向）に、例えば、１画素未満の微細な移動単位で移動可能な位置調整機構であるとする。
【００３３】
なお、光変調素子の位置調整機構は、各光変調素子を微細な移動単位で移動可能とする機構であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ピエゾ素子を用いた位置調整機構など、公知の位置調整機構を採用することができる。
【００３４】
図３は実施形態に係るプロジェクタにおいて用いられる光検出部３００の構成例を示す図である。光検出部３００は、図３に示すように、複数個（４個とする）の光センサＯＳ１〜ＯＳ４と、これら光センサＯＳ１〜ＯＳ４を取り付ける光センサ取り付け板３１０とを有する構成となっている。
【００３５】
光センサ取り付け板３１０は、矩形の開口部３２０を有する枠状をなしている。なお、開口部３２０の横方向の寸法ａ及び縦方向の寸法ｂは、クロスダイクロイックプリズム１６０で合成された画像光の横方向及び縦方向の寸法と同等の寸法を有し、クロスダイクロイックプリズム１６０で合成された画像光を遮ることなく通過させることができるようになっている。
【００３６】
また、光センサ取り付け板３１０の材質は、特に限定されるものではないが、実施形態に係るプロジェクタにおいては、遮光効果を有する材質が使用されており、遮光板としての機能を持つものであるとする。光センサ取り付け板３１０が遮光板としての機能を持つことにより、プロジェクタが画像の投射を行っているとき、プロジェクタ内部において、例えばクロスダイクロイックプリズム１６０から射出される画像光が他の部材で乱反射して再びクロスダイクロイックプリズムやその他の光学素子に入射するといったことを抑制する効果が期待できる。
【００３７】
光センサＯＳ１〜ＯＳ４は、図３に示すように、センサ取り付け板３１０の開口部３２０側の各辺に沿った位置で、かつ、各辺の中央部に取り付けられる。なお、光センサＯＳ１〜ＯＳ４のうち、光センサＯＳ１及びＯＳ２は各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの横方向（図２におけるｘ方向）の位置ずれ検出用の光センサであり、光センサＯＳ３及びＯＳ４は各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの縦方向（図２におけるｙ方向）の位置ずれ検出用の光センサである。
【００３８】
図４はクロスダイクロイックプリズム１６０と光検出部３００との位置関係を説明する斜視図である。光検出部３００の光センサ取り付け３１０は、クロスダイクロイックプリズム１６０から射出される画像光を遮ることなく開口部３２０を通過させることができるように設置される。
【００３９】
ところで、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの位置ずれ量の取得を行うための光（測定光という）は、プロジェクタが有する各光源装置１１０，１２０，１３０（図１参照）の各ＬＥＤ光源から発することが可能であり、各ＬＥＤ光源からの光を対応する光変調素子に与える。なお、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂは、実際の画像表示に使用する領域（画像形成領域）の外側に数ピクセル分だけ実際の画像表示には使用しない領域（非画像形成領域）が存在するのが一般的であるので、この非画像形成領域を測定光の透過用とすることが好ましい。なお、非画像形成領域が存在しない場合には、画像形成領域の最も外側の１ピクセルを測定光の透過用とすることも可能である。
【００４０】
図５は実施形態に係るプロジェクタにおける光変調素子の位置ずれ補正処理装置の構成を示す図である。光変調素子の位置ずれ補正処理装置５００は、図５に示すように、位置
ずれ検出部５１０と位置ずれ補正制御部５２０とを有している。
【００４１】
位置ずれ検出部５１０は、各光変調素子の位置調整を行う際に、各光センサＯＳ１〜ＯＳ４で検出された光量（実測光量という）と記憶部６００に記憶されている理想的な光量（理想的光量という）との差分を求める機能と、求められた差分に基づいて各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出する機能とを有している。
【００４２】
また、位置ずれ補正制御部５２０は、位置ずれ検出部５１０で求められた位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいて位置ずれ補正手段を制御するための位置ずれ補正信号を出力する機能を有している。
なお、位置ずれ補正手段は、実施形態に係るプロジェクタにおいては、前述したように、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂを横方向及び縦方向に微細な移動単位で移動可能な位置調整機構であるとしている。
【００４３】
次に、実施形態に係るプロジェクタにおける光変調素子の位置ずれ補正方法を具体的に説明する。まず、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの相対的な位置が、理想的な位置であるときの各光センサの検出光量を各光変調素子ごとに求めておく。そして、求められた検出光量を理想的光量として記憶部６００に記憶させておく。なお、「各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの相対的な位置が理想的な位置」というのは、Ｇに対応する光変調素子１５０Ｇの位置を基準としてＲとＢに対応する光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｂの位置を適切に設定したときの位置であるとする。
【００４４】
ここで、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの相対的な位置が理想的な位置である場合に、例えば、Ｇに対応する光変調素子１５０Ｇについて各光センサＯＳ１〜ＯＳ４で検出した光量が、光センサＯＳ１においてはＬ１、光センサＯＳ２においてはＬ２、光センサＯＳ３においてはＬ３、光センサＯＳ４においてはＬ４であったとすると、光変調素子１５０Ｇについて各光センサＯＳ１〜ＯＳ４で検出された理想的光量を記憶部６００に記憶させておく。同様に、Ｒに対応する光変調素子１５０Ｒ及びＢに対応する光変調素子１５０Ｂについてもそれぞれの光センサＯＳ１〜ＯＳ４で検出される理想的光量を測定して記憶部６００に記憶させておく。
【００４５】
そして、例えば、プロジェクタを所定期間使用したときに、各光変調素子の位置調整を行う場合は、位置調整モードの設定を行うことによって各光変調素子の位置調整が可能となる。
【００４６】
図６は位置調整モードの設定時において実行される処理の手順を示すフローチャートである。位置調整モードの設定時においては、図６に示すように、まず、測定光を射出し（ステップＳ１）、各光センサＯＳ１〜ＯＳ４が光量の検出を行う（ステップＳ２）。そして、位置ずれ検出部５１０が、各光センサＯＳ１〜ＯＳ４で検出された光量（実測光量）と理想的光量Ｌ１〜Ｌ４とを比較して両者の差分を求め（ステップＳ３）、求められた差分に基づいて各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出する（ステップＳ４）。続いて、位置ずれ補正制御部５２０が、位置ずれ検出部５１０によって検出された位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいて、位置ずれ補正手段を制御する（ステップＳ５）。それによって、位置ずれを生じている光変調素子に対する位置ずれ補正がなされる。
このようにして、位置ずれを生じている光変調素子に対する位置ずれ補正がなされることによって、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの相対的な位置が理想的な位置となる。それによって、各光変調素子間のそれぞれ対応する画素のずれがなくなり、スクリーン上に表示される画像を高品質なものとすることができる。
【００４７】
上記ステップＳ１〜Ｓ５の処理において、少なくとも測定光の光量の検出（ステップＳ１）は、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂごとに時分割で行うことが好ましい。それによって、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂに対する光量検出を適切に行うことができる。なお、実施形態に係るプロジェクタにおいては、測定光の光量の検出（ステップＳ１）だけでなく、ステップＳ１〜Ｓ５の処理すべてを各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂごとに時分割で行うものとする。ここでは、Ｇに対応する光変調素子１５０Ｇについての位置ずれ補正処理を最初に行うものとし、以下に、光変調素子１５０ＧについてＧについての位置ずれ補正処理を説明する。
【００４８】
まずは、測定光を光変調素子１５０Ｇに与える。そして、光変調素子１５０Ｇから出力される測定光の光量を光センサＯＳ１〜ＯＳ４が検出すると、検出された光量（実測光量）に基づいて位置ずれ検出部５１０が位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出する。この位置ずれ量及び位置ずれ方向の検出は次のようにして行う。
【００４９】
今、光センサＯＳ１〜ＯＳ４で検出された実測光量が光センサＯＳ１においてはＬ１’、光センサＯＳ２においてはＬ２’、光センサＯＳ３においてはＬ３’、光センサＯＳ４においてはＬ４’であったとする。位置ずれ検出部５１０は、これら実測光量Ｌ１’，Ｌ２’，Ｌ３’，Ｌ４’と、記憶部６００に記憶されている光変調素子１５０Ｇにおける理想的光量Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４との差分をとり、その差分から光変調素子１５０Ｇの位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出する。
【００５０】
例えば、光センサＯＳ１による実測光量Ｌ１’と理想的光量Ｌ１との差分をとった結果、Ｌ１’＝Ｌ１であって、光センサＯＳ１による実測光量Ｌ２’と理想的光量Ｌ２との差分をとった結果、Ｌ２’＝Ｌ２であったとすれば、横方向（図４の矢印ｘ’-ｘ軸方向）への位置ずれ量はゼロであるので、この場合は、当該光変調素子１５０Ｇは、横方向への位置ずれはなく理想的な位置であると判定される。
【００５１】
また、光センサＯＳ３による実測光量Ｌ３’と理想的光量Ｌ３との差分をとった結果、Ｌ３’＝Ｌ３であって、光センサＯＳ４による実測光量Ｌ４’と理想的光量Ｌ４との差分をとった結果、Ｌ４’＝Ｌ４であったとすれば、縦方向（図４の矢印ｙ’-ｙ軸方向）への位置ずれ量はゼロであるので、この場合は、当該光変調素子１５０Ｇは、縦方向への位置ずれはなく理想的な位置であると判定される。
【００５２】
一方、光センサＯＳ１で検出された実測光量Ｌ１’と理想的光量Ｌ１との差分をとった結果、実測光量Ｌ１’が理想的光量Ｌ１よりも大きく、また、光センサＯＳ２で検出された実測光量Ｌ２’と理想的光量Ｌ２との差分をとった結果、実測光量Ｌ２’が理想的光量Ｌ２よりも小さい場合は、光変調素子１５０Ｇは、横方向への位置ずれが生じていると判定される。この場合、図４における図示の左方向（矢印ｘ’方向）に位置ずれを生じていると判定される。また、そのときの位置ずれ量は、その時点の差分の大きさから求めることができる。
【００５３】
位置ずれ検出部５１０がこのようにして位置ずれ量及び位置ずれ方向を検出すると、検出した位置ずれ量及び位置ずれ方向を位置ずれ補正制御部５２０に与える。位置ずれ補正制御部５２０は、位置ずれ検出部５１０から与えられた位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいた位置ずれ補正信号を位置ずれ補正手段に出力する。
【００５４】
例えば、位置ずれ検出部５１０において、上述したように、実測光量Ｌ１’が理想的光量Ｌ１よりも大きく、実測光量Ｌ２’が理想的光量Ｌ２よりも小さい場合には、位置ずれ検出部５１０からは、求められた差分に対応する位置ずれ量及び位置ずれ方向が与えられ
る。これにより、位置ずれ補正制御部５２０は、位置ずれ検出部５１０から与えられた位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいて、光変調素子１５０Ｇに対応する位置調整機構を制御する。この場合、光変調素子１５０Ｇは図４の矢印ｘ’方向に所定の位置ずれ量だけずれているので、位置ずれ補正制御部５２０は、光変調素子１５０Ｇを図４の矢印ｘ方向に当該位置ずれ量に対応する分だけ移動させるような位置ずれ補正信号を光変調素子１５０Ｇに対する位置調整機構に出力する。これにより、光変調素子１５０Ｇは位置調整機構によって図４の矢印ｘ方向に位置ずれ量に対応する分だけ移動するように制御される。
【００５５】
なお、位置調整機構によって光変調素子１５０Ｇを図４の矢印ｘ方向に移動させる制御を行ったとき、縦方向の位置ずれが新たに生じてしまう場合もあり得るので、縦方向への位置ずれがあるか否かの判定（Ｌ３’＝Ｌ３、Ｌ４’＝Ｌ４であるか否かの判定）を行い、もし、縦方向への位置ずれが新たに生じていた場合には、縦方向の位置ずれ補正をも行い、最終的に、Ｌ１’＝Ｌ１，Ｌ２’＝Ｌ２，Ｌ３’＝Ｌ３，Ｌ４’＝Ｌ４となるように位置ずれ補正を行うことが好ましい。
【００５６】
以上説明したように、Ｇに対応する光変調素子１５０Ｇについての位置ずれ補正が終了したら、次に、Ｒに対応する光変調素子１５０Ｒについての位置ずれ補正を行い、光変調素子１５０Ｒについての位置ずれ補正が終了したら、続いてＢに対応する光変調素子１５０Ｂについての位置ずれ補正を行う。これらＲ及びＢに対応する光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｂについての位置ずれ補正も、Ｇに対応する光変調素子１５０Ｇの場合と同様に実施することができる。
【００５７】
このようにして、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂに対する位置ずれ補正を行うことにより、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂにおいてそれぞれ対応する画素のずれがなくなり、スクリーンＳＣＲ上において表示される画像を高品質なものとすることができる。
【００５８】
なお、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの位置ずれ補正は、実測光量が理想的光量に一致、すなわち、Ｌ１’＝Ｌ１，Ｌ２’＝Ｌ２，Ｌ３’＝Ｌ３，Ｌ４’＝Ｌ４となったときに位置ずれ補正終了とすることが好ましいが、実測光量とが理想的光量との差分の大きさに閾値を設定し、実測光量とが理想的光量との差分が当該閾値以下となった場合には、位置ずれ補正終了とするというようにしてもよい。
【００５９】
ところで、以上説明した位置ずれ補正は、プロジェクタを所定期間使用した場合だけでなく、プロジェクタを使用する際に行うことも可能である。特に、プロジェクタの起動時においては、起動のための電源投入開始から数１０分程度は熱などによる急激な温度変化の影響により、光変調素子に位置ずれが発生する場合もあるので、プロジェクタを使用する際に位置ずれ補正を行うことが好ましい。このように、プロジェクタを使用する際に位置ずれ補正を行うことは、表示される画像の品質を維持する上で有効なものとなる。
【００６０】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記（１）〜（９）のような変形も可能となるものである。
【００６１】
（１）前述の実施形態においては、光センサ取り付け板３１０の外形は長方形としたが、開口部３２０がクロスダイクロイックプリズム１６０からの画像光に対応するような形状であれば、その外形は長方形に限られるものではない。また、また、光センサ取り付け板３１０への光センサＯＳ１〜ＯＳ４の取り付けは、図２に示す態様に限られるものではなく、例えば、図７に示すように取り付けてもよい。
図７は４つの光センサの光センサ取り付け板への取り付け位置の変形例を示す図である。図７の例においては、４つの光センサＯＳ１〜ＯＳ４は、開口部３２０側の角部に位置
するように、光センサ取り付け板３１０に取り付けられており、このような位置に４つの光センサＯＳ１〜ＯＳ４を取り付けることによっても、前述の実施形態と同様に位置ずれ量を取得することができる。
【００６２】
（２）前述の実施形態では光センサは４個としたが、光センサの数は４個に限られるものではなく、３個であってもよい。
図８は光センサを３個とした場合の取り付け位置を例示する図であり、３個の光センサＯＳ１〜ＯＳ３を図８（ａ），（ｂ）に示すように光センサ取り付け板３１０に取り付けることによっても、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの横方向及び縦方向の位置ずれ量の検出は可能である。
【００６３】
（３）光センサ取り付け板３１０の材質は、必ずしも遮光効果を有するものでなくてもよく、光センサを取り付けることを主目的とした場合には、透明の材質であってもよい。さらにいえば、専用のセンサ取り付板３１０を用意せずに、例えば、クロスダイクロイックプリズム１６０に直接貼付するような構成であってもよい。
【００６４】
（４）光検出部３００は、図３に示すような構造に限られるものではなく、例えば、図９に示すような構造のものであってもよい。
図９は光検出部３００の変形例を示す図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。図９に示す光検出部３００は、枠状の光センサ取り付け板３１０と、測定光を９０度屈曲させるためのミラーＭ１〜Ｍ４と、遮光板３３０と、光センサＯＳ１〜ＯＳ４とを有する。光センサ取り付け板３１０は、図２の光センサ取り付け板３１０と同様のものであり、その開口部３２０側の辺に沿った位置にミラーＭ１〜Ｍ４が取り付けられている。そして、光センサＯＳ１〜ＯＳ４はミラーＭ１〜Ｍ４による反射光を受光可能とするように、光センサ取り付け板３１０に取り付けられている。また、ミラーＭ１〜Ｍ４による反射光以外の光が光センサＯＳ１〜ＯＳ４に入らないように遮光板３３０が取り付けられている。
光検出部３００を図９に示すような構造とすることにより、測定光をより適切に光センサＯＳ１〜ＯＳ４に与えることができ、光量を高精度に検出することができる。
【００６５】
（５）前述の実施形態では、光変調素子の位置ずれ補正を行う位置ずれ補正手段としては、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂそのものを移動可能とする位置調整機構を用いたが、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂを移動させるのではなく、各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂから出力される各色光の光軸を横方向及び縦方向（図２のｘ及びｙ方向）に平行移動可能な公知の光軸移動機構を位置ずれ補正手段として用いることも可能である。
なお、本発明において、光変調素子の位置ずれ補正というのは、光変調素子そのものを移動させることによって光変調素子の位置ずれを補正することは勿論、光軸を平行移動することをも含むものであるとする。これは、光変調素子の位置ずれ補正を行うことによって、結果的に、各光変調素子間のそれぞれ対応する画素のずれが補正されるからである。
【００６６】
図１０は光軸移動機構の例を示す図である。図１０（ａ）はくさび形透明基板の間隔制御により光軸を平行移動可能とする光軸移動手段の例であり、図１０（ｂ）は平板透明基板の回転角制御により光軸を平行移動可能とする光軸移動手段の例である。
くさび形透明基板の間隔制御による光軸移動手段は、図１０（ａ）に示すように、くさび形透明基板７１０ａ，７１０ｂの間隔ｄを増減することで、光軸を所定量ｓだけ変位可能としたものである。また、平板透明基板の間隔制御による光軸移動手段は、図１０（ｂ）に示すように、平板透明基板７２０の回転角θを変化させることで、光軸を所定量ｓだけ変位可能としたものである。なお、くさび形透明基板及び平板透明基板のいずれの場合も、これらくさび形透明基板及び平板透明基板を９０度回転可能としておくことにより、
光軸の移動方向を各光変調素子１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂの横方向及び縦方向のいずれの方向にも移動させることができる。
【００６７】
図１０（ａ），（ｂ）に示すような光軸移動機構を各光変調素子に対応して設けることによっても、本発明のプロジェクタを実現することができる。また、このような光軸移動機構と前述の実施形態で説明した光変調素子の位置調整機構とを組み合わせることによって、光変調素子の位置ずれ補正を行うことも可能である。
【００６８】
（６）また、光センサＯＳ１〜ＯＳ４を設置する位置は、前述の実施形態に限られるものではなく、例えば、光源としてレーザ光源を用いたプロジェクタ（レーザプロジェクタという）などにおいて、クロスダイクロイックプリズムから出力される画像光の結像位置に設けられた光拡散部上で中間画像を形成するように構成されたプロジェクタが知られているが、このように構成されたプロジェクタにおいては、上記光拡散部に光センサを設けることも可能である。
【００６９】
図１１は光拡散部を有するレーザプロジェクタの光学系を模式的に示す図である。図１１に示すレーザプロジェクタは、赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光を発生するレーザ光源部８１０Ｒ，８１０Ｇ，８１０Ｂと、波長変換素子８２０Ｒ，８２０Ｇ，８２０Ｂと、回折光学素子８３０Ｒ，８３０Ｇ，８３０Ｂと、光変調素子８４０Ｒ，８４０Ｇ，８４０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム８５０と、結像光学系８６０と、光拡散部８７０と、投射光学系８８０とを有している。
【００７０】
このように構成されたレーザプロジェクタは、クロスダイクロイックプリズム８５０から射出される画像光を結像光学系８６０によって光拡散部８７０に結像させて中間画像を形成したのちに光拡散部８７０で拡散して、投射光学系８８０によってスクリーンＳＣＲに投射するものである。このように構成されたレーザプロジェクタにおいては、前述の実施形態で説明した光センサＯＳ１〜ＯＳ４は光拡散部８７０に設けることが可能となり、専用の光センサ取り付け板３１０を不要とすることができる。
【００７１】
（７）前述の実施形態では、ＲＧＢに対応する光変調素子を時分割で位置調整を行う場合を例示したが、これに限られるものではなく、ＲＧＢそれぞれに対応する光変調素子に対応して光センサを設けるとともに、これら各光センサにＲＧＢのそれぞれの色を透過させるフィルタを設けて、ＲＧＢの光をほぼ同時に対応する光変調素子に与え、それによってＲＧＢに対応するそれぞれの光センサで各光変調素子に対応する光量を検出することも可能である。
【００７２】
（８）前述の実施形態では、測定光は光源からのＲＧＢの各色光を用いる例について説明したが、測定光は可視光域を超えた波長を有する光（例えば赤外線など）であってもよい。
【００７３】
（９）前述の実施形態では、光変調素子は液晶による透過型の光変調素子を用いた場合を例示したが、反射型の光変調素子であってもよく、また、液晶による光変調素子ではなくデジタルミラー型の光変調素子であってもよい。
【００７４】
（１０）前述の実施形態では、光変調素子の絶対的な位置ずれを補正したが、ＲＧＢの各光変調素子の相対的な位置ずれのみを補正する場合は、各光変調素子の位置ずれ量を検出した後に、それぞれの位置ずれ量を比較して、同程度であれば位置ずれ補正を行わず、位置ずれ量が異なる場合はそれぞれの位置ずれ量が一致する程度まで位置ずれ補正を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタにおける光学系の要部構成を示す平面図。
【図２】光変調素子の位置調整機構による光変調素子の移動方向を説明する図。
【図３】実施形態に係るプロジェクタにおいて用いられる光検出部３００の構成例を示す図。
【図４】クロスダイクロイックプリズム１６０と光センサ取り付け板３００との位置関係を説明する斜視図。
【図５】実施形態に係るプロジェクタにおける光変調素子の位置ずれ補正処理装置の構成を示す図。
【図６】位置調整モードの設定時において実行される処理の手順を示すフローチャート。
【図７】４つの光センサの光センサ取り付け板への取り付け位置の変形例を示す図。
【図８】光センサを３個とした場合の取り付け位置の例を示す図。
【図９】光センサ取り付け板の変形例を示す側面図。
【図１０】光軸移動手段の例を示す図。
【図１１】光拡散部を有するレーザプロジェクタの光学系を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００７６】
１００・・・画像形成ユニット、１１０〜１３０・・・第１〜第３光源装置、１５０Ｒ，１５０Ｇ，１５０Ｂ・・・光変調素子、１６０・・・クロスダイクロイックプリズム、２００・・・投射光学系、３００・・・光検出部、３１０・・・光センサ取り付け板、３２０・・・開口部、３３０・・・遮光板、５００・・・位置ずれ補正処理装置、５１０・・・位置ずれ検出部、５２０・・・位置ずれ補正制御部、７１０ａ，７１０ｂ・・・くさび形透明基板、７２０・・・平板透明基板、８６０・・・結像光学系、８７０・・・光拡散部、ＯＳ１〜ＯＳ４・・・光センサ、Ｍ１〜Ｍ４・・・ミラー
【図２】
2009175574.tif 000003
【図５】
2009175574.tif 000004
【図６】
2009175574.tif 000005
【図１０】
2009175574.tif 000006
【図１】
2009175574.tif 000007
【図３】
2009175574.tif 000008
【図４】
2009175574.tif 000009
【図７】
2009175574.tif 000010
【図８】
2009175574.tif 000011
【図９】
2009175574.tif 000012
【図１１】
2009175574.tif 000013