(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光を画像情報に応じて各色光ごとに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色光を合成する色合成光学系と、この色合成光学系で合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、各光変調装置相互の位置を調整する光変調装置の位置調整装置であって、
前記複数の光変調装置、色合成光学系、および投写光学系を含む調整対象が設置され、前記光変調装置の数に応じた複数の位置調整機構を有する調整装置本体と、
この調整対象から拡大投写される投写画像が形成されるスクリーンと、
このスクリーン上に投写された投写画像を検出する検出装置とを備え、
この検出装置は、前記光変調装置の数に応じて設定され、各光変調装置から射出される色光を検出する複数の撮像素子を備え、
各撮像素子からの検出信号に基づいて、各位置調整機構を独立に動作制御して、前記複数の光変調装置の同時位置調整を行うことを特徴とする光変調装置の位置調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光変調装置の位置調整装置において、
前記検出装置は、調整の基準となる光変調装置の位置調整を行うための基準撮像素子と、この基準撮像素子からスクリーン面に沿って所定距離離れた位置に配置され、他の光変調装置の位置調整を行うための補助撮像素子とを備え、
前記基準撮像素子には、各光変調装置から射出される色光のそれぞれを透過する複数のカラーフィルタを切替可能とする切替機構が設けられていることを特徴とする光変調装置の位置調整装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光変調装置の位置調整装置において、
前記補助撮像素子には、前記他の光変調装置から射出される色光を透過するカラーフィルタが設けられていることを特徴とする光変調装置の位置調整装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光変調装置の位置調整装置において、
前記検出装置は、前記プロジェクタから射出される光学像を、各光変調装置のそれぞれから射出される色光に分離するプリズムを備え、
前記撮像素子は、このプリズムにより分離された各色光が射出される光射出側端面にそれぞれ設けられていることを特徴とする光変調装置の位置調整装置。
【請求項５】
複数の色光を画像情報に応じて各色光ごとに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色光を合成する色合成光学系と、この色合成光学系で合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、各光変調装置相互の位置を調整する光変調装置の位置調整方法であって、
前記プロジェクタから射出された光束を、前記光変調装置の数に応じて設定される複数の撮像素子により、各色光毎の画像を検出する色光検出工程と、
この色光検出工程で検出される画像に基づいて、前記光変調装置に応じた複数の位置調整機構により、各光変調装置の相対位置を調整する位置調整工程と、
この位置調整工程により位置調整された各光変調装置の位置決めを行う位置決め工程とを備えて構成され、
前記位置調整工程では、前記色検出工程で検出された各色光の画像に基づいて、各位置調整機構を独立に動作制御して、前記複数の光変調装置の位置調整を同時に行うことを特徴とする光変調装置の位置調整方法。
【請求項６】
請求項５に記載の光変調装置の位置調整方法において、
前記複数の撮像素子は、調整の基準となる光変調装置の位置調整を行うための基準撮像素子と、この基準撮像素子からスクリーン面に沿って所定距離離れた位置に配置され、他の光変調装置の位置調整を行うための補助撮像素子とを備え、
前記基準撮像素子には、各光変調装置から射出される色光のそれぞれを透過するカラーフィルタを切替可能とする切替機構が設けられ、
前記補助撮像素子には、前記他の光変調装置から射出される色光を透過するカラーフィルタが設けられ、
前記位置調整工程は、予め、前記基準撮像素子および前記補助撮像素子のオフセット距離および方向を記憶するオフセット量記憶手順と、
前記基準撮像素子により調整の基準となる光変調装置の位置を調整する第１の位置調整手順と、
前記補助撮像素子により前記他の光変調装置の位置を調整する第２の位置調整手順と、
この第２の位置調整手順で位置調整された光変調装置を、前記オフセット量記憶手順で記憶された距離だけ、前記基準撮像素子に向かう方向に移動させるオフセット距離移動手順と、
このオフセット距離移動手順で移動した光変調装置から射出される色光が、前記基準撮像素子で検出できるようにカラーフィルタを切り替えて、該光変調装置の配置位置を確認する確認手順とを備え、
前記位置決め工程は、前記位置調整工程により位置調整された各光変調装置を同時に位置決めすることを特徴とする光変調装置の位置調整方法。
【請求項７】
複数の色光を画像情報に応じて各色光ごとに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色光を合成する色合成光学系と、この色合成光学系で合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、各光変調装置相互の位置を調整する光変調装置の位置調整方法であって、
前記プロジェクタから射出された光束を、前記光変調装置の数に応じて設定される複数の撮像素子により、各色光毎の画像を検出する色光検出工程と、
この色光検出工程で検出される画像に基づいて、各光変調装置の相対位置を調整する位置調整工程と、
この位置調整工程により位置調整された各光変調装置の位置決めを行う位置決め工程とを備えて構成され、
前記複数の撮像素子は、調整の基準となる光変調装置の位置調整を行うための基準撮像素子と、この基準撮像素子からスクリーン面に沿って所定距離離れた位置に配置され、他の光変調装置の位置調整を行うための補助撮像素子とを備え、
前記基準撮像素子には、各光変調装置から射出される色光のそれぞれを透過するカラーフィルタを切替可能とする切替機構が設けられ、
前記補助撮像素子には、前記他の光変調装置から射出される色光を透過するカラーフィルタが設けられ、
前記位置調整工程は、予め、前記基準撮像素子および前記補助撮像素子のオフセット距離および方向を記憶するオフセット量記憶手順と、
前記基準撮像素子により調整の基準となる光変調装置を位置調整する第１の位置調整手順と、
前記補助撮像素子により前記他の光変調装置の位置調整を行う第２の位置調整手順と、
この第２の位置調整手順で位置調整された光変調装置を、前記オフセット量記憶手順で記憶された距離だけ、前記基準撮像素子に向かう方向に移動させるオフセット距離移動手順と、
このオフセット距離移動手順で移動した光変調装置から射出される色光が、前記基準撮像素子で検出できるようにカラーフィルタを切り替えて、該光変調装置の配置位置を確認する確認手順とを備え、
前記位置決め工程は、調整の基準となる光変調装置の位置決めを行う第１の位置決め手順と、他の光変調装置の位置決めを行う第２の位置決め手順とを備え、
前記第１の位置調整手順の後、第１の位置決め手順による光変調装置の位置決めを行うとともに、前記第２の調整手順により他の光変調装置の位置調整を行い、前記オフセット距離移動手順および確認手順を実施した後、第２の位置決め手順により他の光変調装置の位置決めを行うことを特徴とする光変調装置の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の色光を画像情報に応じて各色光ごとに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色光を合成する色合成光学系と、この色合成光学系で合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、各光変調装置相互の位置を調整する光変調装置の位置調整装置、および光変調装置の位置調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の色光を画像情報に応じて各色光ごとに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色光を合成する色合成光学系と、この色合成光学系で合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系とを備えたプロジェクタが利用されている。このようなプロジェクタとしては、例えば、光源から射出された光束を、ダイクロイックミラーによってＲＧＢの三色の色光に分離し、３枚の液晶パネルにより各色光毎に画像情報に応じて変調し、変調後の光束をクロスダイクロイックプリズムで合成し、投写レンズを介してカラー画像を拡大投写する、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタにより鮮明な投写画像を得るには、各液晶パネル間での画素ずれ、投写レンズからの距離のずれの発生を防止するために、プロジェクタの製造時、各液晶パネル間相互のフォーカス、アライメントを高精度に調整しなければならない。
ここで、フォーカス調整とは、各液晶パネルを投写レンズのバックフォーカスの位置に正確に配置するための調整をいい、アライメント調整とは、各液晶パネルの画素を一致させるための調整をいい、以下の説明においても同様である。
【０００４】
そして、従来は、液晶パネルのフォーカス、アライメント調整は、３枚の液晶パネル、プリズム、および投写レンズを含む光学ユニットを調整対象として、次のような手順で行われる。
(1)  まず、基準となる液晶パネル、例えば、緑色光を変調する液晶パネルの画像形成領域からのみ光束を射出させ、スクリーン上に投写される画像を、ＣＣＤカメラ等の撮像素子で検出し、該液晶パネルの位置調整を行う。
(2)  この液晶パネルを適切な位置に配置できたら、紫外線硬化型接着剤等を用いて、液晶パネルをプリズムの光入射端面に対して位置決め固定する。
(3)  液晶パネルの固定後、再び撮像素子を用いて該液晶パネルの固定位置を測定して、その座標位置を記録保存する。
(4)  次に、他の赤色光用の液晶パネルをバックフォーカスの位置に合わせ込んだ後、記録保存された座標位置に基づいて赤色光用の液晶パネルのアライメント調整を行った後、赤色光用の液晶パネルの位置決め固定を行う。最後に、同様の手順で青色光用の液晶パネルの位置決め固定を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のフォーカス、アライメント調整方法では、緑色光用の液晶パネル、赤色光用の液晶パネル、青色光用の液晶パネルの順番で位置調整および位置決め固定を行わなければならないため、液晶パネル等の光変調装置の調整に時間を要するという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、光変調装置の相互の位置を迅速に調整して位置決めをすることのできる光変調装置の位置調整装置、および位置調整方法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、本発明の光変調装置の位置調整装置は、複数の光変調装置から射出された色光をそれぞれ検出する複数の撮像素子を備えたことを特徴とする。
具体的には、本発明は、複数の色光を画像情報に応じて各色光ごとに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色光を合成する色合成光学系と、この色合成光学系で合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系とを備えたプロジェクタを製造するために、各光変調装置相互の位置を調整する光変調装置の位置調整装置であって、前記複数の光変調装置、色合成光学系、および投写光学系を含む調整対象が設置され、前記光変調装置の数に応じた複数の位置調整機構を有する調整装置本体と、この調整対象から拡大投写される投写画像が形成されるスクリーンと、このスクリーン上に投写された投写画像を検出する検出装置とを備え、この検出装置は、前記光変調装置の数に応じて設定され、各光変調装置から射出される色光を検出する複数の撮像素子を備え、各撮像素子からの検出信号に基づいて、各位置調整機構を独立に動作制御して、前記複数の光変調装置の同時位置調整を行うことを特徴とする。
【０００８】
このような本発明によれば、検出装置が各光変調装置に応じて設定された複数の撮像素子を備えているため、各光変調装置から射出された色光をそれぞれ別の撮像素子で検出し、各光変調装置の同時位置調整、および同時位置決めを行うことが可能となる。従って、光変調装置の位置調整および位置決めに要する時間を大幅に短縮することができ、プロジェクタの製造効率を向上することができる。
【０００９】
以上において、上述した検出装置として以下のようなものを採用することができる。
(1)  撮像素子を各色光ごとに設けた検出装置が考えられる。具体的には、調整の基準となる光変調装置、例えば、緑色光変調用の光変調装置の位置調整を行うための基準撮像素子と、この基準撮像素子からスクリーン面に沿って所定距離離れた位置に配置され、他の光変調装置、例えば、赤色光、青色光変調用の光変調装置の位置調整を行うための補助撮像素子とを備えた検出装置を採用することが考えられる。ここで、基準撮像素子は、スクリーンの角隅部分に４つ配置され、この４つの基準撮像素子で検出される画像に基づいて、緑色光変調用の光変調装置のバックフォーカス、アライメント調整を行うのが好ましい。一方、補助撮像素子の配置は、例えば、赤色光変調用光変調装置を調整する補助撮像素子を、各基準撮像素子からスクリーン面の横方向（Ｘ軸方向）に所定距離オフセットさせた位置に配置し、青色光変調用光変調装置を調整する補助撮像素子を、各基準撮像素子からスクリーン面の縦方向（Ｙ軸方向）に所定距離オフセットさせた位置に配置することが考えられる。
【００１０】
このように配置された基準撮像素子には、各光変調装置から射出される色光のそれぞれを透過する複数のカラーフィルタを切替可能とする切替機構が設けられているのが好ましい。例えば、上述した３板式のプロジェクタの場合、赤色光、緑色光、青色光のそれぞれを透過するカラーフィルタを切替機構によって切り替えられるようにしておけばよい。また、補助撮像素子には、検出する色光を透過するカラーフィルタが設けられているのが好ましい。例えば、赤色光を検出する補助撮像素子には、赤色光を透過するカラーフィルタ、青色光を検出する補助撮像素子には、青色光を透過するカラーフィルタを設けておけばよい。
【００１１】
このような構成の光変調装置の位置調整装置によれば、補助撮像素子にそれぞれカラーフィルタが設けられているので、各光変調装置から同時に色光を射出しても、各撮像素子で必要な色光のみを検出することができ、各光変調装置の位置調整を同時に行うことができ、光変調装置の位置調整に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００１２】
(2)  検出装置として、プロジェクタから射出される光学像を、各光変調装置のそれぞれから射出される色光に分離するプリズムを備え、このプリズムにより分離された各色光が射出されるプリズムの光射出側端面に各色光を検出する撮像素子を設けた検出装置を採用することができる。
このような検出装置を備えた光変調装置の位置調整装置によれば、前記と同様にプロジェクタから射出された光束がプリズムにより分離され、各色光ごとに撮像素子で検出できるため、光変調装置の位置調整に要する時間の大幅な短縮を図ることができる。また、プリズムの光射出側端面に撮像素子を設けることで検出装置を一体化できるため、前記のように他の撮像素子をオフセット配置する必要もなく、撮像素子の配置の違いによる調整を行わずに正確な位置調整を行うことができる。
【００１３】
本発明は、上述した光変調装置の位置調整装置としても構成できるが、プロジェクタから射出された光束を、光変調装置の数に応じて設定される複数の撮像素子により、各色光毎の画像を検出する色光検出工程と、色光検出工程で検出される画像に基づいて、前記光変調装置に応じた複数の位置調整機構により、各光変調装置の相対位置を調整する位置調整工程と、この位置調整工程により位置調整された各光変調装置の位置決めを行う位置決め工程とを備えて構成され、前記位置調整工程では、前記色検出工程で検出された各色光の画像に基づいて、各位置調整機構を独立に動作制御して、前記複数の光変調装置の位置調整を同時に行う光変調装置の位置調整方法としても構成することができる。そして、このような本発明の光変調装置の位置調整方法によれば、前記と同様の作用および効果を享受することができる。
【００１４】
光変調装置の位置調整装置が上述の(1)のような構成の場合、上述した位置調整工程は、予め、基準撮像素子および補助撮像素子のオフセット距離、方向を記憶するオフセット量記憶手順と、基準撮像素子により調整の基準となる光変調装置の位置を調整する第１の位置調整手順と、補助撮像素子により他の光変調装置の位置を調整する第２の位置調整手順と、第２の位置調整手順で位置調整された光変調装置を、オフセット量記憶手順で記憶された距離だけ、基準撮像素子に向かう方向に移動させるオフセット距離移動手順と、このオフセット距離移動手順で移動した光変調装置から射出される色光が、基準撮像素子で検出できるようにカラーフィルタを切り替えて、該光変調装置の配置位置を確認する確認手順とを備えて構成することができる。そして、位置決め工程は、位置調整工程により位置調整された各光変調装置を同時に位置決めすることにより行われる。
【００１５】
このような位置調整工程によれば、第１の位置調整手順および第２の位置調整手順により各光変調装置の位置調整を独立して行うことができ、位置調整時間の短縮を図ることができる。また、最終的に基準撮像素子により、補助撮像素子で位置調整した光変調装置の位置を確認しているため、位置調整の精度を向上することができる。さらに、位置決め工程を各光変調装置について同時に行っているため、光変調装置の位置決め固定に要する時間を短縮することができ、プロジェクタの製造効率を一層向上することができる。
【００１６】
また、位置決め工程の他の方法としては、調整の基準となる光変調装置の位置決めを行う第１の位置決め手順と、他の光変調装置の位置決めを行う第２の位置決め手順とを備えたものが考えられる。
この場合、第１の位置調整手順の後、第１の位置決め手順により基準となる光変調装置の位置決めを行い、この第１の位置決め手順と並行して、第２の調整手順により他の光変調装置の位置調整を行い、オフセット距離移動手順および確認手順を実施した後、第２の位置決め手順で他の光変調装置の位置決め固定を行う。
【００１７】
このような位置決め工程によっても、第１の位置決め工程を実施している間に第２の位置調整手順が並行して実施されるため、位置調整に要する時間が短縮され、前記と同様にプロジェクタの製造効率が大幅に短縮される。
また、このような方法によれば、予め第１の位置決め手順で基準撮像素子により調整された光変調装置が固定されているため、他の補助撮像素子で調整される他の光変調装置は、固定された光変調装置に合わせて位置調整することができ、基準となる光変調装置の接着剤硬化に伴う微妙な位置ずれを補正する必要がなくなり、より確実な位置調整を行うことができる。
【００１８】
【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．第１実施形態
（１）プロジェクタの構造
図１には、本発明の第１実施形態に係る光変調装置の位置調整装置の調整対象とされる、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。
【００１９】
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、折り返しミラー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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
（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、電気光学装置１４０、クロスダイクロイックプリズム１５０、および投写レンズ１６０は、光学ユニットとして一体化されている。すなわち、図２に示すように、光学ユニット１７０は、マグネシウム合金製の側面Ｌ字状の構造体となるヘッド体１７１を備えている。
投写レンズ１６０は、ヘッド体１７１のＬ字の垂直面外側にねじにより固定される。クロスダイクロイックプリズム１５０は、ヘッド体１７１のＬ字の水平面上側に同様にねじにより固定されている。
【００２３】
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３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の光束入射端面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。
【００２４】
このようなＰＯＰ構造が採用された光学ユニット１７０では、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム１５０に接着固定する際に、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのフォーカス調整、アライメント調整、および固定を同時に行わなければならないので、通常以下の手順で組み立てが行われる。
【００２５】
(1)  ヘッド体１７１に投写レンズ１６０およびクロスダイクロイックプリズム１５０を取付固定する。
(2)  クロスダイクロイックプリズム１５０に第１の液晶パネル、例えば、液晶パネル１４１Ｇを接着固定する。具体的には、まず、液晶パネル１４１Ｇの保持枠１４３の孔１４３Ａに、先端に紫外線硬化型接着剤を塗布したピン１４５を挿入する。
(3)  次に、該ピン１４５の先端部分をクロスダイクロイックプリズム１５０の光束入射端面１５１に当接させる。
(4)  この状態で液晶パネル１４１Ｇの画像形成領域に光束を導入し、投写レンズ１６０を介して投写面上に表示された投写画像を確認しながら、光束入射端面１５１に対する進退位置、平面位置、および回転位置を調整して、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス、アライメント調整を行う。
(5)  適切なフォーカス、アライメントが得られたら、ピン１４５の基端部分から紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤を完全に硬化させる。
(6)  他の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂも前記と同様に接着固定されるが、調整に際しては、既に固定された液晶パネル１４１Ｇの画像形成領域の画素位置を考慮しながら、光束入射端面１５１に対する平面位置、および光束入射端面１５１に対する回転位置を調整する。
従って、このようなＰＯＰ構造を採用した光学ユニット１７０を組み立てる際には、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ相互のフォーカス、アライメントを調整する位置調整装置が必要となる。
【００２６】
（３）光変調装置の位置調整装置の構造
図４および図５には、前記の光学ユニット１７０の各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ相互のフォーカス、アライメントを調整する位置調整装置２が示されている。この位置調整装置２は、調整装置本体３０と、スクリーンユニット５０とを備え、暗室２０内部に配置されている。暗室２０は、スクリーンユニット５０を囲む側板２１および天板２２と、調整装置本体３０を囲むカーテン２３とを備え、光学ユニット１７０のフォーカス、アライメント調整は、この暗室２０で行われる。
【００２７】
(3-1)調整装置本体の構造
前記調整装置本体３０は、位置調整機構となる３つの６軸位置調整ユニット３１、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、および３つの６軸位置調整ユニット３１およびクランプ治具３３が載置される載置台３５を備えている。尚、図４では図示を略したが、載置台３５の下部には、調整装置本体３０およびスクリーンユニット５０を制御する制御部であるメインコンピュータ７０（後述）、調整対象である光学ユニット１７０の調整作業を行うに際し、調整用光源を導入する調整用光源装置、および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。
【００２８】
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の光束入射端面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６に示すように、載置台３５のレール３５１に沿って移動可能に設置される変調装置用位置調整装置としての平面位置調整部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狭持部３１７とを備えている。
【００２９】
平面位置調整部３１１は、クロスダイクロイックプリズム１５０の光束入射端面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３５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３５のＺ軸方向（図６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６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６中上下方向）に移動する。
【００３０】
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の光束入射端面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、光束入射端面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。
【００３１】
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の光束入射端面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、光束入射端面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。液晶パネル狭持部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の先端部分に固定される固定狭持片３１７Ａと、第２調整部３１５Ｃの先端部分でスライド自在に設けられる可動狭持片３１７Ｂと、可動狭持片３１７Ｂを動作させるアクチュエータ３１７Ｃとを備えている。そして、アクチュエータ３１７Ｃによって可動狭持片３１７Ｂを動作させることにより、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを狭持することができる。さらに、可動狭持片３１７Ｂのスライド初期位置を変更することにより、大きさの異なる液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを狭持することができる。
【００３２】
このような液晶パネル狭持部３１７の固定狭持片３１７Ａおよび可動狭持片３１７Ｂの間には、光源ユニット３７が配置されている。
この光源ユニット３７は、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに調整用光源光、固定用光源光を供給するものであり、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂと当接するユニット本体３７１と、このユニット本体３７１に各光源光を供給するための光ファイバ３７２とを含んで構成される。
【００３３】
光ファイバ３７２の先端は、載置台３５の下部に設置される調整用光源装置および固定用光源装置に接続されている。ユニット本体３７１の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂとの当接面には、図７（Ａ）に示すように、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの矩形状の画像形成領域の角隅部分に応じて設定された調整用光源部３７１Ａと、該画像形成領域の外側に配置され、透明樹脂製のピン１４５の基端部分と当接する固定用光源部３７１Ｂとを備えている。尚、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂとの当接部分となるユニット本体３７１は、図７（Ａ）に示されるものの他、図７（Ｂ）に示されるように、調整用光源部３７１Ａの外側側方に沿って固定用光源部３７１Ｃが配置されるものや、図７（Ｃ）に示されるように、固定用光源部３７１Ｂの配置が異なるものがあり、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの種類に応じて、これらのユニット本体３７１を適宜使い分けることにより、固定構造の異なる液晶パネルに対応できるようになっている。
【００３４】
前記クランプ治具３３は、図８および図９に示すように、載置台３５上に設置される基板３３１と、この基板３３１上に立設される複数本の脚部３３３と、この脚部３３３の上部に設けられ、調整対象となる光学ユニット１７０が取り付けられるセット板３３５とを備えている。
基板３３１には、該基板３３１の外側に突出する相対位置調整部３３７が設けられている。相対位置調整部３３７は、上述した６軸位置調整ユニット３１と、クランプ治具３３上に固定された光学ユニット１７０との相対位置を調整するものである。この相対位置調整部３３７は、基板３３１の外側に延設され、先端にねじ孔が形成された延設部３３７Ａと、延設部３３７Ａのねじ孔と螺合する調整ねじ３３７Ｂとを備え、調整ねじ３３７Ｂの先端部分が延設部３３７Ａの外側に突出した構造となっている。この調整ねじ３３７Ｂの先端は、クランプ治具３３の載置台３５へのセット時、上述した６軸位置調整ユニット３１が移動するレール３５１の端面に当接する。そして、調整ねじ３３７Ｂの螺合位置を変更することにより、６軸位置調整ユニット３１に対するクランプ治具３３の位置が変更され、クランプ治具３３上の光学ユニット１７０の種類に応じて６軸位置調整ユニット３１を適切な位置に配置できるようになっている。尚、本実施形態では、相対位置調整部３３７は、光学ユニット１７０の光束射出方向、すなわちＺ軸方向に１カ所、このＺ軸方向に直交する方向、すなわちＸ軸方向に２カ所設けられている（合計３カ所）。
【００３５】
セット板３３５は、ヘッド体１７１を支持する載置部３３９と、投写レンズ１６０を支持するレンズ支持部３４１と、投写レンズ１６０の射出光束の光量を減らすＮＤフィルターを配置する為のＮＤホルダー３４３と、載置部３３９に設置された光学ユニット１７０を狭持固定するためのクランプレバー３４５と、投写レンズ１６０および開口窓の間に配置されるフレアカッタ３４７とを備えている。尚、フレアカッタ３４７は、図８に示すように、セット板３３５の端部に立設される立上部３４８に回動自在に設けられる棒状部３４９の先端側に設けられ、この棒状部３４９を回動させ、フレアカッタ３４７を投写レンズ１６０の直前に配置する事で、投写レンズ１６０からの射出光束のフレア光を規制し鮮明な画像をスクリーンユニット５０に投写できるようになっている。ＮＤホルダーは、製造機種により射出光量が異なる為、光量調整用のＮＤフィルターを保持し、光量を調整する様に設ける。
調整対象となる光学ユニット１７０を設置する場合、載置部３３９上に光学ユニット１７０を設置するとともに、投写レンズ１６０をレンズ支持部３４１に当接させた後、クランプレバー３４５を回動して、光学ユニット１７０のヘッド体１７１を狭持固定する。
【００３６】
(3-2)スクリーンユニットの構造
前記スクリーンユニット５０は、図４および図５に示すように、調整装置本体３０と所定の距離を設けて配置される載置台５１と、この載置台５１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の裏面に設置される検出装置５５と、この検出装置５５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。
【００３７】
載置台５１の上面には、光学ユニット１７０の投写方向に沿って延びる３本のレール５１１が配置され、透過型スクリーン５３は、この３本のレール５１１上を移動可能となっていて、調整装置本体３０と透過型スクリーン５３との相対距離を調整できるようになっている。尚、透過型スクリーン５３の移動は、載置台５１の内部に設けられるサーボ制御機構または手動操作によって行われる（図示略）。
【００３８】
透過型スクリーン５３は、図１０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。
【００３９】
検出装置５５は、基準撮像素子としての緑色光検出用のＣＣＤカメラ５５Ｇと、補助撮像素子としての赤色光検出用のＣＣＤカメラ５５Ｒ、および青色光検出用のＣＣＤカメラ５５Ｂとを備え、枠体５３１に対して移動機構５７を介して取り付けられている（図４および図５参照）。
各ＣＣＤカメラ５５Ｇ、５５Ｒ、５５Ｂは、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り、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ている。尚、このズームフォーカス機構は、遠隔制御により操作できるように構成することもできる。
【００４０】
基準撮像素子としてのＣＣＤカメラ５５Ｇの前面には、図１１に示すように、カラーフィルタの切替機構５６が設けられている。この切替機構５６は、３色のカラーフィルタ５６１Ｒ、５６１Ｇ、５６１Ｂを備えたフィルタ保持体５６１と、このフィルタ保持体５６１を回転駆動するためのモータ５６２とを備えている。このモータ５６２は、後述するメインコンピュータ７０からの制御信号に応じて動作し、このモータ５６２を動作することにより、カラーフィルタ５６１Ｒ、５６１Ｇ、５６１Ｂの切替を行うことができるようになっている。
補助撮像素子としてのＣＣＤカメラ５５Ｒは、図１２に示すように、その光検出用の開口部分に赤色光のみを透過する赤色フィルタ５６３Ｒが設けられている。同様に、ＣＣＤカメラ５５Ｂは、その光検出用の開口部分に青色光のみを透過する青色フィルタ５６３Ｂが設けられている。
【００４１】
また、各ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂのスクリーン本体５３３の面に沿った配置関係は、投写画像の四隅部分に基準素子としてのＣＣＤカメラ５５Ｇが設置され、補助撮像素子としてのＣＣＤカメラ５５ＲがＣＣＤカメラ５５Ｇに対してＸ軸方向（水平方向）にＸ０だけずれた位置に、ＣＣＤカメラ５５ＢがＣＣＤカメラ５５Ｇに対してＹ軸方向（垂直方向）にＹ０だけずれた位置に設置されている。
【００４２】
移動機構５７は、枠体５３１の四隅部分のそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向に摺動可能に取り付けられていて、各移動機構５７には、上述したＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂがセットされ、移動機構５７が移動するとこれに応じてＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂもスクリーン本体５３３の面に沿って移動する。また、図示を略したが、この移動機構５７は、さらに、ＣＣＤカメラ５５Ｇに対するＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｂの距離を調整する調整機構を有し、この調整機構により、ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｂのオフセット距離Ｘ０、Ｙ０も変更することができる。尚、移動機構５７による移動および調整機構による調整は、載置台５１内部のサーボ制御機構によって行われる。
【００４３】
(3-3)位置調整装置の制御構造
このような調整装置本体３０およびスクリーンユニット５０を備えた位置調整装置２は、図１３のブロック図に示すように、全体の動作制御を行うメインコンピュータ７０と、赤色光、緑色光、青色光の各色光毎に設定されたサブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂとにより制御される。
【００４４】
サブコンピュータ７１Ｒは、赤色光を変調する液晶パネル１４１Ｒの位置調整をする６軸位置調整ユニット３１の動作制御を行うとともに、ＣＣＤカメラ５５Ｒで検出された検出データの処理を行う。同様に、サブコンピュータ７１Ｇは、緑色光を変調する液晶パネル１４１Ｇの位置調整をする６軸位置調整ユニット３１の動作制御、およびＣＣＤカメラ５５Ｇの検出データの処理、サブコンピュータ７１Ｂは、青色光を変調する液晶パネル１４１Ｂの位置調整をする６軸位置調整ユニット３１の動作制御、およびＣＣＤカメラ５５Ｂの検出データの処理を行う。
【００４５】
各サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂで処理された検出結果は、数値データとしてメインコンピュータ７０に出力され、メインコンピュータ７０は、各サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂから出力された検出結果に基づいて、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのフォーカス、アライメント情報を取得し、これに基づいて６軸位置調整ユニット３１の位置調整情報を生成し、各サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂに出力する。各サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂでは、この位置調整情報に基づいて、制御信号を生成して各々が管理する６軸位置調整ユニット３１の動作制御を行う。
【００４６】
（４）位置調整装置による調整操作
上述した位置調整装置２による光学ユニット１７０のフォーカス、アライメント調整は、光学ユニット１７０の機種に応じて調整条件を設定する機種登録操作の後、登録された調整条件を呼び出して、この調整条件に基づいて行われる。具体的には、図１４〜図１６に示すフローチャートに基づいて行われ、各サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂにより液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整工程が同時に行われる。位置調整工程は、サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂそれぞれで独自に行われ、基準撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｇによる位置調整が第１の位置調整手順であり、ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｂによる位置調整が第２の位置調整手順であるが、第１および第２の位置調整手順ともに、略同様の操作により行われる。
(1)まず、調整対象となる光学ユニット１７０の機種に合わせてクランプ治具３３を選択した後、該クランプ治具３３に光学ユニット１７０を固定するとともに、クランプ治具３３を載置台３５上の所定位置にセットする（処理Ｓ１１）。一方、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂは、紫外線硬化型接着剤が塗布されたピン１４５が挿入された状態で、６軸位置調整ユニット３１の液晶パネル狭持部３１７で保持される（処理Ｓ１２）。
(2)メインコンピュータ７０に展開されたプログラム上で、先の機種登録操作で登録された機種データの中から、調整対象となる光学ユニット１７０に相当する機種データを呼び出す（処理Ｓ１３）。
(3)プログラム上に機種データが呼び出されたら、ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂを適切な位置に配置し（処理Ｓ１４）、この際のＣＣＤカメラ５５Ｇに対するＣＣＤカメラ５５Ｒ、ＣＣＤカメラ５５Ｂのオフセット距離Ｘ０、Ｙ０をメインコンピュータ７０で記憶する（処理Ｓ１５：オフセット量記憶手順）。
(4)次に、各６軸位置調整ユニット３１に設けられた調整用光源部を点灯して各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに調整用光源を導入し（処理Ｓ１６）、サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂによる液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの自動位置調整を開始する（処理Ｓ１７）。尚、以下の説明では、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整は、同様の手順で行われるが、基準撮像素子であるＣＣＤカメラ５５Ｇによる液晶パネル１４１Ｇの位置調整は、第１の位置調整手順、ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｂによる液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂの位置調整は、第２の位置調整手順となる。
(5)各ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂは、投写画像を撮像し、画像信号として対応するサブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂに出力する（処理Ｓ１８）。尚、基準撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｇのカラーフィルタは、緑色光検出用のフィルタ５６１Ｇとしておく。
(6)各サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂによる液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整は、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂについて同時並行で行われ、まずフォーカス調整から行われる。各サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂは、ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂからの画像信号を検出しながら制御信号を出力し、６軸位置調整ユニット３１に、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂがクロスダイクロイックプリズム１５０の光束入射端面１５１に対して接近、離間するような動作をさせる（処理Ｓ１９）。
(7)サブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂは、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの接近、離間動作中、ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂからの画像信号に基づいて、投写画像の四隅部分のフォーカスの状態を、各色光毎に検出する（処理Ｓ２０：色光検出工程）。検出は、各色光毎に四隅部分に配置されるＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂの画像信号から得られるフォーカスの状態を画像処理を行って数値化し、例えば、フォーカスがずれて各画素の境界が不明瞭な状態を低い値に、フォーカスが合って各画素の境界が明瞭に識別できる状態を高い値に設定し、図１７に示すように、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの接近、離間動作を繰り返すうちに、フォーカス状態が最も高い値となった位置を液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのフォーカスの合焦位置とする。尚、４カ所の投写画像すべてについてフォーカスの合焦位置が確保できるように、クロスダイクロイックプリズム１５０の光束入射端面１５１に対して、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの面外方向角度を調節しながら、接近、離間動作を行う。
(8)各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの合焦位置が把握されたら、この位置をフォーカス位置として各色光毎に記録し（処理Ｓ２１）、続けて各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂのアライメント調整を行う。アライメント調整は、粗調整、角度位置調整、微調整の手順で行われ、以下その手順を詳述する。
(9)粗調整は、ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂで検出される左下コーナー部分の投写画像をパターンマッチング処理することにより行われる。具体的には、図１８に示すように、機種登録操作で登録された基準パターンと一致度の高い部分の座標（ｘ，ｙ）を計測し（処理Ｓ２２）、左下コーナー座標を投写画像の基準位置（ｘｏ，ｙｏ）に移動させることにより行われる（処理Ｓ２３）。
(10)粗調整が終了したら、角度位置調整を行う。具体的には、図１９に示すように、右下コーナー部分の投写画像をパターンマッチング処理して、右下コーナー部分の座標を計測し（処理Ｓ２４）、基準線に対する角度θを計算する（処理Ｓ２５）。計算された角度θに基づいて、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを回転させ、右下コーナー部分の角度補正を行う（処理Ｓ２６）。
(11)角度調整終了後、微調整を行う。具体的には、図２０に示すように、四隅部分の投写画像すべてをパターンマッチング処理して、各コーナー部分の座標を計測し（処理Ｓ２７）、各コーナー部分の基準位置座標との差を計算して移動量（Δｘ，Δｙ）を算出し（処理Ｓ２８）、この値に従って液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを移動させる（処理Ｓ２９）。
(12)液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂすべてのファーカス、アライメント調整が終了したら（処理Ｓ３０）、液晶パネル１４１Ｒの投写画像を検出するＣＣＤカメラ５５Ｒは、基準素子となるＣＣＤカメラ５５Ｇに対してＸ軸方向にオフセットして配置されているため、処理Ｓ１５のオフセット量記憶手順で記憶されたＸ軸方向のオフセット距離Ｘ０を呼び出す（処理Ｓ３１）。呼び出されたオフセット距離Ｘ０に基づいて、液晶パネル
１４１ＲをＸ軸方向にオフセット距離Ｘ０分だけ移動させる（処理Ｓ３２：オフセット距離移動手順）。
(13)オフセット距離移動が済んだら、基準撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｇのフィルタを赤色光を透過するフィルタ５６１Ｒに切り替え（処理Ｓ３３）、ＣＣＤカメラ５５Ｇで検出される投写画像をパターンマッチング処理して、液晶パネル１４１Ｒの四隅部分の座標を計測し（処理Ｓ３４）、本来の液晶パネル１４１Ｇの基準位置と位置ずれがあるかどうかを確認し（処理Ｓ３５：確認手順）、ずれがあるようであれば微調整をして基準位置に合わせ込む（処理Ｓ３６）。
(14)次に、液晶パネル１４１Ｂについても、同様にオフセット距離Ｙ０を呼び出し（処理Ｓ３７）、呼び出されたオフセット距離Ｙ０分だけ移動させ（処理Ｓ３８：オフセット距離移動手順）、ＣＣＤカメラ５５Ｇのフィルタを５６１Ｂに切り替え（処理Ｓ３９）、四隅部分の座標を計測し（処理Ｓ４０）、液晶パネル１４１Ｇの基準位置とのずれがあるかどうかを確認し（処理Ｓ４１：確認手順）、ずれがあれば微調整をして基準位置に合わせ込む（処理Ｓ４２）。
(15)すべての液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整が終了したら、固定用光源部３７１Ｂから紫外線を照射して、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの接着剤を硬化させ、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置決め固定を行う（処理Ｓ４３：位置決め工程）。
【００４７】
（５）実施形態の効果
前述のような第１実施形態によれば、次のような効果がある。
検出装置５５が各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに応じて設定された複数のＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂを備えているため、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂから射出された色光をそれぞれ別のＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂで検出し、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの同時位置調整、および同時位置決めを行うことができる。従って、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整および位置決めに要する時間を大幅に短縮することができ、プロジェクタ１００の製造効率を向上することができる。
【００４８】
また、検出装置５５が基準撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｇ、補助撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｂを備え、これらのＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂに検出する色光に応じたカラーフィルタ５６１Ｇ、５６３Ｒ、５６３Ｂが設けられているため、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂから同時に色光を射出しても、各ＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂで必要な色光のみを検出することができ、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を同時に行うことができ、位置調整に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００４９】
さらに、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整工程において、基準撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｇと、補助撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｂのオフセット距離Ｘ０、Ｙ０を、オフセット量記憶手順Ｓ１５により記憶し、液晶パネル１４１Ｇを調整する第１の位置調整手順と、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂを調整する第２の位置調整手順とを独立して並行に行うことができるため、位置調整時間を短縮することができる。また、最終的に、位置調整の終了した液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂについても、基準撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｇのカラーフィルタ５６１Ｒ、５６１Ｇ、５６１Ｂを切り替え、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂの位置を確認する確認手順Ｓ３５、Ｓ４１を備えているため、位置調整の精度を向上することができる。そして、位置決め工程Ｓ４３を各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂで同時に行っているため、位置決め固定に要する時間を短縮することができ、プロジェクタ１００の製造効率を一層向上することができる。
【００５０】
２．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。尚、以下の説明では、前述の第１実施形態で既に説明した構造および手順等については、同一符号を付して、その説明を省略する。
前述の第１実施形態では、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂすべての位置調整が終了したら、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂのオフセット距離移動手順を実施し、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを同時に位置決め固定していた。
【００５１】
これに対して、第２実施形態では、位置調整装置２の構成、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整の具体的な内容は、第１実施形態と全く同様であるが、位置決め調整の手順、および位置決め固定の手順が第１実施形態と相違する。
すなわち、第２実施形態では、第１実施形態で説明した位置調整装置２と同様の装置を使用し、図２１に示されるフローチャートに基づいて、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整および位置決めが行われる。
(1)第１実施形態の場合と同様に、処理Ｓ１１〜処理Ｓ１６まで実施して調整用光源を液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに導入したら、基準撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｇで検出される液晶パネル１４１Ｇのフォーカス調整を行い（処理Ｓ５１：第１の位置調整手順）、液晶パネル１４１Ｇのフォーカス合焦位置が得られたら続けてアライメント調整を行う（処理Ｓ５２：第１の位置調整手順）。尚、フォーカス調整およびアライメント調整の詳細な手順は、第１実施形態と同様なので、その説明を省略する。
(2)液晶パネル１４１Ｇの位置調整が終了したら、紫外線を照射して液晶パネル１４１Ｇの位置決め固定を開始する（処理Ｓ５３：第１の位置決め手順）。液晶パネル１４１Ｇの位置決め固定の開始と並行して、補助撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｂで検出される液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂのフォーカス調整を行い（処理Ｓ５４：第２の位置調整手順）、続けてアライメント調整を行う（処理Ｓ５５：第２の位置調整手順）。
(3)液晶パネル１４１Ｇの位置決め固定が終了したら、その際の液晶パネル１４１Ｇの位置を検出し（処理Ｓ５６）、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂのオフセット距離移動を行い（処理Ｓ５７：オフセット距離移動手順）、位置決めされた液晶パネル１４１Ｇの画素位置と液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂの画素位置のずれを確認し（処理Ｓ５８：確認手順）、位置ずれがある場合、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂの位置を微調整し（処理Ｓ５９）、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂの位置決め固定を行う（処理Ｓ６０：第２の位置決め手順）。
【００５２】
このような第２実施形態によれば、前述の第１実施形態で述べた効果に加えて、次のような効果がある。
すなわち、予め第１の位置決め手順Ｓ５３でＣＣＤカメラ５５Ｇにより調整された液晶パネル１４１Ｇが固定されているため、他の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂは、この液晶パネル１４１Ｇの固定位置に合わせて位置調整することができ、基準となる液晶パネル１４１Ｇの紫外線照射による接着剤硬化に伴う微妙な位置ずれを補正する必要がなくなり、より確実な位置調整を行うことができる。
【００５３】
３．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前記第１実施形態および前記第２実施形態の位置調整装置２は、検出装置５５として、３つのＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂを採用し、基準撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｇに対して、補助撮像素子となるＣＣＤカメラ５５Ｒ、５５Ｂをオフセット配置することにより、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの同時位置調整を行っていた。
【００５４】
これに対して、第３実施形態の検出装置は、図２２に示すように、スクリーン本体５３３の四隅部分にしか配置されておらず、図２１に示すように、入射した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂを分離するプリズムを備えたＣＣＤカメラ８０から構成され、このＣＣＤカメラ８０を利用して同時位置調整を行っている点が相違する。
すなわち、このＣＣＤカメラ８０は、図２３に示すように、入射光を赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂに分離するクロスダイクロイックプリズム８１を備え、このクロスダイクロイックプリズム８１の光射出側端面８１１Ｒ、８１１Ｇ、８１１Ｂのそれぞれに撮像素子８２Ｒ、８２Ｇ、８２Ｂが設けられている。各撮像素子８２Ｒ、８２Ｇ、８２Ｂの出力は、第１実施形態で説明したサブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂにそれぞれ接続され、各々対応するサブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂで処理される。
【００５５】
このような第３実施形態に係る位置調整手順は、図２２に示すようなフローチャートに基づいて行われる。
(1)第１実施形態と同様に、処理Ｓ１１〜処理Ｓ１４の手順を実施したら、直ちに調整用光源をすべての液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに導入し（処理Ｓ７１）、各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの自動位置調整を開始する（処理Ｓ７２）。
(2)各液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂから射出された光束を撮像素子８２Ｒ、８２Ｇ、８２Ｂで検出しながら（処理Ｓ７３：色光検出工程）、フォーカス調整（処理Ｓ７４：位置調整工程）、アライメント調整（処理Ｓ７５：位置調整工程）を行い、すべての液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整が終了したら（処理Ｓ７６）、各々の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに紫外線を照射して接着剤を硬化させ、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置決め固定を行う（処理Ｓ７７：位置決め工程）。尚、位置決め固定に際しては、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを同時に行うこともできるが、まず投写面と正対する液晶パネル１４１Ｇの位置決め固定を行った後、この１４１Ｇの位置測定をし、この位置に合せる様に、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂの位置調整を行い、これらの液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂの固定を行うようにしてもよい。
【００５６】
このような第３実施形態によれば、前述の第１実施形態および第２実施形態で述べた効果に加えて、以下のような効果がある。
すなわち、ＣＣＤカメラ８０のレンズから入射する色光Ｒ、Ｇ、Ｂをクロスダイクロイックプリズム８１により分離しているため、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂからの射出される色光をオフセット配置されるＣＣＤカメラで検出する必要がない。従って、第１実施形態および第２実施形態のように、基準撮像素子で調整される液晶パネル１４１Ｇ以外の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｂについて、オフセット量を記憶しておき、最後にオフセット距離移動させる必要がなく、液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂの位置調整を一層簡単にかつ正確に行うことができる。
【００５７】
４．実施形態の変形
尚、本発明は、前述の各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、調整対象は透過型の液晶パネルを用いたプロジェクタ１００に使用される光学ユニット１７０であったが、これに限らず、反射型の液晶パネルを用いた、プロジェクタにも応用することが可能である。また、パネルの枚数も３枚に限られず、複数であれば良い。なお、パネルの枚数によっては、一部のパネルが単に光の強度を変調する（色光ではない光の変調を行う）ものとなる場合がある。さらに、複数のパネルによって変調される光を合成する光学系が、クロスダイクロイックプリズムのような色光を合成する光学素子ではなく、偏光ビームスプリッタのような色とは無関係な光を合成するものを用いて構成される場合もある。本発明は、このように、色光でない光を変調する光変調装置や色光合成光学系以外の合成光学系を用いたプロジェクタにも、応用することが可能である。さらに、光変調装置は、液晶パネルに限らず、プラズマ素子やマイクロミラーを用いた光変調装置であっても良い。すなわち、先に説明した位置調整装置２や一連の作業手順は、複数の光変調装置を有する様々なプロジェクタに適用することが可能である。
【００５８】
また、前記第１実施形態では、図１３に示すように、各色光Ｒ、Ｇ、Ｂ毎にサブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｇ、７１Ｂを設定し、これらをメインコンピュータ７０で統合して管理していたが、これに限られない。
すなわち、図２５に示すように、メインコンピュータ７０でサブコンピュータ７１Ｒ、７１Ｂを管理するとともに、緑色光Ｇの位置調整をこのメインコンピュータ７０で行って、緑色光Ｇ用のサブコンピュータを省略してもよく、このようにすれば、制御用のコンピュータを減らすことができるため、装置のコスト上有利である。
その他、本発明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。
【００５９】
【発明の効果】
前述のような本発明の光変調装置の位置調整装置によれば、検出装置が各光変調装置に応じて設定された複数の撮像素子を備えているため、各光変調装置から射出された色光をそれぞれ別の撮像素子で検出し、各光変調装置の同時位置調整、および同時位置決めを行うことが可能となる。従って、光変調装置の位置調整および位置決めに要する時間を大幅に短縮することができ、プロジェクタの製造効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る光変調装置の位置調整装置の調整対象となる光学ユニットを含むプロジェクタの構造を表す模式図である。
【図２】前記実施形態における調整対象となる光学ユニットの構造を表す外観斜視図である。
【図３】前記実施形態における調整対象となる光学ユニットの構造を表す分解斜視図である。
【図４】前記実施形態における光変調装置の位置調整装置の構造を表す側面図である。
【図５】前記実施形態における光変調装置の位置調整装置の構造を表す平面図である。
【図６】前記実施形態における調整装置本体を構成する位置調整機構の構造を表す側面図である。
【図７】前記実施形態における光源ユニットの光源配置を表す正面図である。
【図８】前記実施形態における調整装置本体を構成するクランプ治具の構造を表す外観斜視図である。
【図９】前記実施形態におけるクランプ治具の構造を表す垂直断面図である。
【図１０】前記実施形態における透過型スクリーンの構造を表す正面図である。
【図１１】前記実施形態における基準撮像素子および切替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補助撮像素子の構造を表す側面図である。
【図１３】前記実施形態における位置調整装置の動作制御を行うシステムを表すブロック図である。
【図１４】前記実施形態における光変調装置の位置調整方法の手順を表すフローチャートである。
【図１５】前記実施形態における光変調装置の位置調整方法の手順を表すフローチャートである。
【図１６】前記実施形態における光変調装置の位置調整方法の手順を表すフローチャートである。
【図１７】前記実施形態における光変調装置のフォーカス調整の方法を説明するためのグラフである。
【図１８】前記実施形態における光変調装置のアライメント調整の方法を説明するための模式図である。
【図１９】前記実施形態における光変調装置のアライメント調整の方法を説明するための模式図である。
【図２０】前記実施形態における光変調装置のアライメント調整の方法を説明するための模式図である。
【図２１】本発明の第２実施形態に係る光変調装置の位置調整方法の手順を表すフローチャートである。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る光変調装置の位置調整装置の検出装置のスクリーン上の配置を表す正面図である。
【図２３】前記実施形態における検出装置の構造を表す模式図である。
【図２４】前記実施形態における光変調装置の位置調整方法の手順を表すフローチャートである。
【図２５】前記各実施形態の変形となる位置調整装置の動作制御を行うシステムを表すブロック図である。
【符号の説明】
２  位置調整装置
３０  調整装置本体
３１  位置調整機構
５３  スクリーン
５５、８０  検出装置
５５Ｒ、５５Ｂ  ＣＣＤカメラ（補助撮像素子）
５５Ｇ  ＣＣＤカメラ（基準撮像素子）
８１  プリズム
１００  プロジェクタ
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）
１６０  投写レンズ（投写光学系）
８１１Ｒ、８１１Ｇ、８１１Ｂ  光射出側端面
Ｓ１５  オフセット量記憶手順
Ｓ２０、Ｓ７３  色光検出工程
Ｓ３５、Ｓ４１、Ｓ５８  確認手順
Ｓ３８、Ｓ５７  オフセット距離移動手順
Ｓ４３、Ｓ７７  位置決め工程
Ｓ５１、Ｓ５２  第１の位置調整手順
Ｓ５３  第１の位置決め手順
Ｓ５４、Ｓ５５  第２の位置調整手順
Ｓ６０  第２の位置決め手順
Ｓ７４、Ｓ７５  位置調整工程
【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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