JP2000134560A

JP2000134560A - ライトバルブの位置決め方法、表示ユニットおよび投射型表示装置

Info

Publication number: JP2000134560A
Application number: JP10304634A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Furuya; 和彦古屋; Koichi Kojima; 広一小島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】投射型表示装置のライトバルブの位置決めを容
易、迅速、確実かつ精度良く行うことができるライトバ
ルブの位置決め方法、表示ユニットおよび投射型表示装
置を提供する。【解決手段】本発明のライトバルブの位置決め方法で
は、まず、フォーカス調整を行い、次いで、位置調整
（アライメント調整）を行う。フォーカス調整では、ま
ず、粗調整により粗く調整し、次いで、微調整により密
に調整する。位置調整では、まず、粗調整により粗く調
整し、次いで、微調整により密に調整する。位置調整に
おける粗調整では、パターンマッチングにより特定位置
を検出し、その特定位置が予め設定された目的位置に近
づくように、３軸テーブル９により液晶ライトバルブ２
５を変位させ、微調整では、エッジ処理により特定位置
を検出し、その特定位置が予め設定された目的位置にさ
らに近づくように、３軸テーブル９により液晶ライトバ
ルブ２５を変位させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型表示装置の
ライトバルブの位置決め方法、表示ユニットおよび投射
型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ライトバルブ（液晶光シャッター）
を用いた投射型表示装置が知られている。

【０００３】図１８は、従来の投射型表示装置の光学系
を模式的に示す図である。

【０００４】同図に示すように、この投射型表示装置３
００は、光源３０１と、インテグレータレンズ３０２お
よび３０３で構成された照明光学系と、ミラー３０４、
３０６、３０９、赤色光および緑色光を反射する（青色
光のみを透過する）ダイクロイックミラー３０５、緑色
光のみを反射するダイクロイックミラー３０７、赤色光
のみを反射するダイクロイックミラー３０８、集光レン
ズ３１０、３１１、３１２、３１３および３１４で構成
された色分離光学系（導光光学系）と、青色、緑色およ
び赤色に対応した３つの液晶ライトバルブ３１６、３１
７および３１８と、ダイクロイックプリズム（色合成光
学系）３１５と、投射レンズ（投射光学系）３１９とを
有している。

【０００５】光源３０１から出射された白色光（白色光
束）は、インテグレータレンズ３０２および３０３を透
過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグ
レータレンズ３０２および３０３により均一にされる。

【０００６】インテグレータレンズ３０２および３０３
を透過した白色光は、ミラー３０４で図１８中左側に反
射し、その反射光のうちの赤色光（Ｒ）および緑色光
（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー３０５で図１
８中下側に反射し、青色光（Ｂ）は、ダイクロイックミ
ラー３０５を透過する。

【０００７】ダイクロイックミラー３０５を透過した青
色光は、ミラー３０６で図１８中下側に反射し、その反
射光は、集光レンズ３１０により平行光とされ、青色用
の液晶ライトバルブ３１６に入射する。

【０００８】ダイクロイックミラー３０５で反射した赤
色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミ
ラー３０７で図１８中左側に反射し、赤色光は、ダイク
ロイックミラー３０７を透過する。

【０００９】ダイクロイックミラー３０７で反射した緑
色光は、集光レンズ３１１により平行光とされ、緑色用
の液晶ライトバルブ３１７に入射する。

【００１０】また、ダイクロイックミラー３０７を透過
した赤色光は、ダイクロイックミラー３０８で図１８中
左側に反射し、その反射光は、ミラー３０９で図１８中
上側に反射する。前記赤色光は、集光レンズ３１２、３
１３および３１４により平行光とされ、赤色用の液晶ラ
イトバルブ３１８に入射する。

【００１１】このように、光源３０１から出射された白
色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の
三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバ
ルブに導かれ、入射する。

【００１２】これらの青色光、緑色光および赤色光は、
それぞれ、液晶ライトバルブ３１６、３１７および３１
８で変調され、これにより、青色用の画像、緑色用の画
像および赤色用の画像がそれぞれ形成される。

【００１３】前記液晶ライトバルブ３１６、３１７およ
び３１８からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ３
１６、３１７および３１８により形成された各画像は、
ダイクロイックプリズム３１５により合成され、これに
よりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レン
ズ３１９により、所定の位置に設置されているスクリー
ン３２０上に投影（拡大投射）される。

【００１４】前述した投射型表示装置３００の組み立て
の際は、コントラスト（画像の鮮明さ）が高く、色ずれ
（画素ずれ）のない画像をスクリーン３２０上に表示し
得るように、３つの液晶ライトバルブ３１６、３１７お
よび３１８の位置決め、すなわち、３つの液晶ライトバ
ルブ３１６、３１７および３１８のフォーカス調整およ
び位置調整が、それぞれ行われる。

【００１５】フォーカス調整では、コントラストの認識
しやすい調整用画像を投影して、作業者が、肉眼でコン
トラストを確認しつつ、調整器具を用いて、コントラス
トが最も高くなるように液晶ライトバルブを変位させ、
固定するという方法が採られている。

【００１６】また、位置調整では、色ずれの認識しやす
い調整用画像を投影して、作業者が、肉眼で画素のずれ
を確認しつつ、調整器具を用いて、色ずれが最も少なく
なるように液晶ライトバルブを変位させ、固定するとい
う方法が採られている。

【００１７】しかしながら、従来は、液晶ライトバルブ
の位置決めを手作業で行うので、非常に手間がかかり、
また、熟練者が行っても作業に長時間かかっていた。

【００１８】また、コントラストや色ずれを肉眼で観察
するので、位置決めの精度が悪いという欠点がある。

【００１９】また、画像が投影されるスクリーンと、位
置決めされる液晶ライトバルブの位置とが離れているの
で、１人で位置決めを行う場合には、スクリーンと液晶
ライトバルブとの間を何度も行き来する必要があり、作
業に非常に時間がかかる。

【００２０】また、２人で位置決めを行う場合には、一
方の作業者がスクリーンの近傍に位置し、投影された画
像を観察し、その情報を他方の作業者に伝え、その情報
を受けた作業者が液晶ライトバルブを変位させるので、
作業人員が増えるばかりでなく、作業者間で情報が正確
に伝わらないことがあり、確実性に欠ける。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、投射
型表示装置のライトバルブの位置決めを容易、迅速、確
実かつ精度良く行うことができるライトバルブの位置決
め方法と、該位置決め方法により位置決めされたライト
バルブを有する表示ユニットおよび投射型表示装置とを
提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（19）の本発明により達成される。

【００２３】（１）ライトバルブにより形成された画
像を投射光学系により投影する投射型表示装置の前記ラ
イトバルブの位置決めを行う位置決め方法であって、ス
クリーン上に投影された投影領域の角部を撮像して電子
画像を得、前記電子画像中の特定位置を検出し、該特定
位置が予め設定された目的位置に近づくように、前記ラ
イトバルブを変位させる第１の位置調整を行い、その
後、前記角部を撮像して電子画像を得、前記第１の位置
調整における方法と異なる方法で、前記電子画像中の特
定位置を検出し、該特定位置が予め設定された目的位置
にさらに近づくように、前記ライトバルブを変位させる
第２の位置調整を行うことを特徴とするライトバルブの
位置決め方法。

【００２４】（２）前記第１の位置調整では、予め設
定された前記角部に対応したパターンとの一致を検索す
るパターンマッチング法により前記特定位置を検出する
上記（１）に記載のライトバルブの位置決め方法。

【００２５】（３）前記第２の位置調整では、前記電
子画像中の前記角部のうちの少なくとも一部を含む所定
領域の輝度を画素単位で求め、互いに直交するＸ軸方向
およびＹ軸方向の各々の方向に積算し、前記電子画像に
対してＸ−Ｙ座標を想定したときの前記Ｘ軸方向の輝度
の積算値のＹ軸方向における変化を示す第１の波形と、
前記Ｙ軸方向の輝度の積算値のＸ軸方向における変化を
示す第２の波形とに基づいて前記特定位置を検出する上
記（１）または（２）に記載のライトバルブの位置決め
方法。

【００２６】（４）ライトバルブにより形成された画
像を投射光学系により投影する投射型表示装置の前記ラ
イトバルブの位置決めを行う位置決め方法であって、ス
クリーン上に投影された投影領域の角部を撮像して電子
画像を得、前記電子画像中の前記角部のうちの少なくと
も一部を含む所定領域の輝度を画素単位で求め、互いに
直交するＸ軸方向およびＹ軸方向の各々の方向に積算
し、前記電子画像に対してＸ−Ｙ座標を想定したときの
前記Ｘ軸方向の輝度の積算値のＹ軸方向における変化を
示す第１の波形と、前記Ｙ軸方向の輝度の積算値のＸ軸
方向における変化を示す第２の波形とに基づいて前記電
子画像中の特定位置を検出し、該特定位置が予め設定さ
れた目的位置に近づくように、前記ライトバルブを変位
させる位置調整を行うことを特徴とするライトバルブの
位置決め方法。

【００２７】（５）前記第１の波形のピークまたはボ
トムのＹ軸方向の位置を前記特定位置のＹ座標とし、前
記第２の波形のピークまたはボトムのＸ軸方向の位置を
前記特定位置のＸ座標とする上記（３）または（４）に
記載のライトバルブの位置決め方法。

【００２８】（６）前記撮像された投影領域の端部側
から、前記第１の波形のピークおよびボトムのＮy 番目
のＹ軸方向の位置を前記特定位置のＹ座標とし、前記撮
像された投影領域の端部側から、前記第２の波形のピー
クおよびボトムのＮx 番目のＸ軸方向の位置を前記特定
位置のＸ座標とする上記（３）または（４）に記載のラ
イトバルブの位置決め方法。

【００２９】（７）前記Ｎy および前記Ｎx は、それ
ぞれ、偶数である上記（６）に記載のライトバルブの位
置決め方法。

【００３０】（８）前記Ｎy および前記Ｎx は、それ
ぞれ、２以上である上記（６）または（７）に記載のラ
イトバルブの位置決め方法。

【００３１】（９）前記Ｎy と前記Ｎx とが等しい上
記（６）ないし（８）のいずれかに記載のライトバルブ
の位置決め方法。

【００３２】（10）前記ライトバルブの位置調整にお
ける該ライトバルブの変位は、Ｘ軸方向の移動と、Ｙ軸
方向の移動と、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに直交するＺ
軸の回りの回転である上記（３）ないし（９）のいずれ
かに記載のライトバルブの位置決め方法。

【００３３】（11）前記ライトバルブは、液晶ライト
バルブである上記（１）ないし（10）のいずれかに記載
のライトバルブの位置決め方法。

【００３４】（12）前記投射型表示装置は、赤色、緑
色および青色に対応した３つのライトバルブを有してい
る上記（１）ないし（11）のいずれかに記載のライトバ
ルブの位置決め方法。

【００３５】（13）前記３つのライトバルブのそれぞ
れについて前記位置決めを行う上記（12）に記載のライ
トバルブの位置決め方法。

【００３６】（14）前記３つのライトバルブにより形
成された画像が重なるように前記位置決めを行う上記
（12）または（13）に記載のライトバルブの位置決め方
法。

【００３７】（15）前記緑色に対応したライトバルブ
の位置調整を行い、そのライトバルブにより形成された
画像に、前記赤色に対応したライトバルブにより形成さ
れた画像と、前記青色に対応したライトバルブにより形
成された画像とが重なるように、前記赤色に対応したラ
イトバルブおよび前記青色に対応したライトバルブの位
置調整を行う上記（12）ないし（14）のいずれかに記載
のライトバルブの位置決め方法。

【００３８】（16）前記ライトバルブの位置調整は、
該ライトバルブのフォーカス調整を行った後に行われる
上記（１）ないし（15）のいずれかに記載のライトバル
ブの位置決め方法。

【００３９】（17）前記ライトバルブのフォーカス調
整では、投影領域のうちの所定領域を撮像して電子画像
を得、前記電子画像の輝度を集計して輝度の分散を求
め、その分散が最も大きくなるように前記ライトバルブ
を変位させる上記（16）に記載のライトバルブの位置決
め方法。

【００４０】（18）上記（１）ないし（17）のいずれ
かに記載のライトバルブの位置決め方法により位置決め
され、画像を形成する赤色、緑色および青色に対応した
３つのライトバルブと、前記各画像を合成する色合成光
学系とを有することを特徴とする表示ユニット。

【００４１】（19）上記（１）ないし（17）のいずれ
かに記載のライトバルブの位置決め方法により位置決め
され、画像を形成する赤色、緑色および青色に対応した
３つのライトバルブと、光源と、該光源からの光を赤
色、緑色および青色の光に分離し、前記各光を対応する
前記ライトバルブに導く色分離光学系と、前記各画像を
合成する色合成光学系と、前記合成された画像を投影す
る投射光学系とを有することを特徴とする投射型表示装
置。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のライトバルブの位
置決め方法、表示ユニットおよび投射型表示装置を添付
図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。

【００４３】図１は、本発明のライトバルブの位置決め
方法に用いる位置決め装置の構成例を模式的に示す側面
図、図２は、図１に示す位置決め装置の回路構成を示す
ブロック図である。

【００４４】これらの図に示す位置決め装置１は、投射
型表示装置（例えば、液晶プロジェクター）のライトバ
ルブ（光シャッターアレイ）の位置決め、すなわち、赤
色、緑色および青色に対応した３つのライトバルブのフ
ォーカス調整（コントラスト調整）および位置調整（ア
ライメント調整）をそれぞれ自動的に行う装置である。

【００４５】まず、投射型表示装置を説明する。

【００４６】図３は、投射型表示装置の光学ヘッド部
（各液晶ライトバルブおよび光学系の一部）を示す断面
図、図４は、ダイクロイックプリズムと、緑色に対応し
た液晶ライトバルブと、支持部材とを示す分解斜視図で
ある。

【００４７】図１および図３に示すように、投射型表示
装置は、図示しない光源と、図示しない複数のダイクロ
イックミラーを備えた色分離光学系（導光光学系）と、
赤色に対応した（赤色用の）液晶ライトバルブ（液晶光
シャッターアレイ）２４と、緑色に対応した（緑色用
の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２５
と、青色に対応した（青色用の）液晶ライトバルブ（液
晶光シャッターアレイ）２６と、赤色光のみを反射する
ダイクロイックミラー面２１１および青色光のみを反射
するダイクロイックミラー面２１２が形成されたダイク
ロイックプリズム（色合成光学系）２１と、投射レンズ
（投射光学系）２２と、Ｌ字状の支持体２３とを有して
いる。

【００４８】ダイクロイックプリズム２１および投射レ
ンズ２２は、それぞれ、支持体２３に固定的に設置され
ている。

【００４９】また、３つの液晶ライトバルブ２４、２５
および２６は、それぞれ、支持部材２７を介して、ダイ
クロイックプリズム２１の図３中上側の面２１３、図３
中右側の面２１４および図３中下側の面２１５に設置さ
れている。

【００５０】前記各支持部材２７の構造は、同様である
ので、代表的に、緑色用の液晶ライトバルブ２５を支持
（固定）している支持部材２７を説明する。

【００５１】図４に示すように、支持部材２７は、ダイ
クロイックプリズム２１側に位置する固定板２８と、液
晶ライトバルブ２５側に位置する固定板２９と、これら
の固定板２８、２９を固定する４つのネジ３１とで構成
されている。

【００５２】固定板２８の中央部には、光通過用の矩形
の開口２８１が形成されている。そして、固定板２８の
４隅には、前記ネジ３１と螺合するネジ孔２８２が形成
されている。

【００５３】また、固定板２９の中央部には、光通過用
の矩形の開口２９１が形成されている。そして、固定板
２９の４隅の前記ネジ孔２８２に対応する位置には、前
記ネジ３１の頭部より小径で、そのネジ３１が挿入され
る貫通孔２９２が形成されている。さらに、固定板２９
の開口２９１の各角部の近傍には、ダイクロイックプリ
ズム２１の反対側に突出する突起２９３が立設されてい
る。

【００５４】固定板２８と固定板２９とは、４つのネジ
３１で固定された状態で、接着剤３３により、プリズム
２１の面２１４に接着されている。

【００５５】液晶ライトバルブ２５の枠部材２５１の４
隅の前記突起２９３に対応する位置には、前記突起２９
３が挿入される貫通孔２５２が形成されている。この貫
通孔２５２の内径は、後述する位置決めの際、液晶ライ
トバルブ２５を変位し得るように設定されている。

【００５６】そして、枠部材２５１の図４中左側および
右側の端面には、それぞれ、後述する楔３２を差し込む
ための切り欠き部２５３が設けられている。

【００５７】この液晶ライトバルブ２５は、固定板２９
の各突起２９３が対応する貫通孔２５２に挿入された状
態で、後述する位置決め装置１により位置決めされる。

【００５８】位置決めが終了すると、予め枠部材２５１
の各貫通孔２５２に注入されている接着剤を硬化させる
ことにより、液晶ライトバルブ２５が仮固定される。こ
の仮固定用の接着剤としては、例えば、紫外線硬化型接
着剤等を用いることができる。

【００５９】この仮固定の後、支持部材２７の固定板２
９と液晶ライトバルブ２５の枠部材２５１との間に、切
り欠き部２５３から２つの楔３２が差し込まれる。そし
て、これらの楔３２を介し、支持部材２７と液晶ライト
バルブ２５とが接着剤で固定（本固定）される。この固
定用の接着剤としては、例えば、紫外線硬化型接着剤等
を用いることができる。

【００６０】赤色用の液晶ライトバルブ２４および青色
用の液晶ライトバルブ２６についても前述した緑色用の
液晶ライトバルブ２５と同様に、それぞれ、後述する位
置決め装置１により位置決めされ、仮固定された後、固
定される。

【００６１】なお、各液晶ライトバルブ２４、２５およ
び２６の位置決めは、それぞれ、３つの支持部材２７が
設置されたダイクロイックプリズム２１、投射レンズ２
２および支持体２３で構成される図１に示す光学ブロッ
ク２０を所定の姿勢で所定の位置に設置（セット）して
行う。

【００６２】この光学ブロック２０と、ダイクロイック
プリズム２１に対して固定的に設置された液晶ライトバ
ルブ２４、２５および２６とで、投射型表示装置の表示
ユニットが構成される。

【００６３】次に、前記投射型表示装置の作用を説明す
る。

【００６４】光源から出射された白色光（白色光束）
は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原
色に色分離され、図３に示すように、赤色光、緑色光お
よび青色光は、それぞれ、赤色用の液晶ライトバルブ２
４、緑色用の液晶ライトバルブ２５および青色用の液晶
ライトバルブ２６に導かれる。

【００６５】赤色光は、液晶ライトバルブ２４に入射
し、液晶ライトバルブ２４で変調され、これにより赤色
用の画像が形成される。この際、液晶ライトバルブ２４
の各画素は、赤色用の画像信号に基づいて作動する図示
しない駆動回路（駆動手段）により、スイッチング制御
（オン／オフ）される。

【００６６】同様に、緑色光および青色光は、それぞ
れ、液晶ライトバルブ２５および２６に入射し、液晶ラ
イトバルブ２５および２６で変調され、これにより緑色
用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液
晶ライトバルブ２５の各画素は、緑色用の画像信号に基
づいて作動する図示しない駆動回路により、スイッチン
グ制御され、液晶ライトバルブ２６の各画素は、青色用
の画像信号に基づいて作動する図示しない駆動回路によ
り、スイッチング制御される。

【００６７】図３に示すように、前記液晶ライトバルブ
２４により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライ
トバルブ２４からの赤色光は、面２１３からダイクロイ
ックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２
１１で図３中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２
１２を透過して、出射面２１６から出射する。

【００６８】また、前記液晶ライトバルブ２５により形
成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２５
からの緑色光は、面２１４からダイクロイックプリズム
２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１および２
１２をそれぞれ透過して、出射面２１６から出射する。

【００６９】また、前記液晶ライトバルブ２６により形
成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２６
からの青色光は、面２１５からダイクロイックプリズム
２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１２で図３中
左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１１を透過し
て、出射面２１６から出射する。

【００７０】このように、前記液晶ライトバルブ２４、
２５および２６からの各色の光、すなわち液晶ライトバ
ルブ２４、２５および２６により形成された各画像は、
ダイクロイックプリズム２１により合成され、これによ
りカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ
２２により、所定の位置に設置されている図示しないス
クリーン上に投影（拡大投射）される。

【００７１】次に、本発明のライトバルブの位置決め方
法に用いる位置決め装置１を説明する。なお、位置決め
装置１の構造の説明においては、代表的に、緑色用の液
晶ライトバルブ２５を用いて説明する。

【００７２】図１および図２に示すように、位置決め装
置１は、液晶ライトバルブ２４、２５、２６を挟持する
チャック１１と、チャック１１を支持する支持部材１２
と、フォーカス調整用の３軸テーブル（変位手段）８
と、位置調整用（アライメント調整用）の３軸テーブル
（変位手段）９と、電子画像（画像データ）を形成し得
るフォーカス調整用の４台のカメラ（ビデオカメラ）５
１、５２、５３および５４と、電子画像（画像データ）
を形成し得る位置調整用の４台のカメラ（ビデオカメ
ラ）６１、６２、６３および６４と、４台の照明装置７
１、７２、７３および７４とを有している。

【００７３】図１に示すように、３軸テーブル８に３軸
テーブル９が支持され、この３軸テーブル９に支持部材
１２が支持され、この支持部材１２の先端部にチャック
１１が設置されている。

【００７４】図５は、位置決め装置１のチャック１１で
挟持された液晶ライトバルブ２５を模式的に示す図であ
る。

【００７５】同図に示すように、互いに直交するＸ軸、
Ｙ軸およびＺ軸（Ｘ−Ｙ−Ｚ座標）を想定する。

【００７６】フォーカス調整用の３軸テーブル８は、Ｚ
軸方向に移動し、Ｈ方向（Ｙ軸の回り）に両方向に回転
し、かつ、Ｖ方向（Ｘ軸の回り）に両方向に回転し得る
ように構成されている。

【００７７】３軸テーブル８がＺ軸方向に移動すると、
液晶ライトバルブ２５は３軸テーブル８とともにＺ軸方
向に移動する。また、３軸テーブル８がＨ方向に回転す
ると、液晶ライトバルブ２５は３軸テーブル８とともに
Ｈ方向に回転する。また、３軸テーブル８がＶ方向に回
転すると、液晶ライトバルブ２５は３軸テーブル８とと
もにＶ方向に回転する。

【００７８】この３軸テーブル８の変位、すなわち、Ｚ
軸方向の移動と、Ｈ方向およびＶ方向の回転は、それぞ
れ、後述する３軸テーブル駆動機構８１を介し、制御手
段３により制御される。

【００７９】また、位置調整用の３軸テーブル９は、Ｘ
軸方向およびＹ軸方向に移動し、かつ、Ｗ方向（Ｚ軸の
回り）に両方向に回転し得るように構成されている。

【００８０】３軸テーブル９がＸ軸方向に移動すると、
液晶ライトバルブ２５は３軸テーブル９とともにＸ軸方
向に移動する。また、３軸テーブル９がＹ軸方向に移動
すると、液晶ライトバルブ２５は３軸テーブル９ととも
にＹ軸方向に移動する。また、３軸テーブル９がＷ方向
に回転すると、液晶ライトバルブ２５は３軸テーブル８
とともにＷ方向に回転する。

【００８１】この３軸テーブル９の変位、すなわち、Ｘ
軸方向およびＹ軸方向の移動と、Ｗ方向の回転は、それ
ぞれ、後述する３軸テーブル駆動機構９１を介し、制御
手段３により制御される。

【００８２】また、図１に示すように、４台の照明装置
７１、７２、７３および７４は、それぞれ、チャック１
１で挟持された液晶ライトバルブ２５の背面側（図１中
右側）に位置するように設置されている。各照明装置７
１〜７４の照明範囲は、それぞれ、少なくともカメラ５
１〜５４およびカメラ６１〜６４の後述する撮像領域を
カバーし得るように設定されている。

【００８３】また、位置決め装置１に設置された光学ブ
ロック２０から所定距離離間した位置には、スクリーン
２が設置されている。

【００８４】そして、カメラ５１〜５４およびカメラ６
１〜６４は、それぞれ、スクリーン２の表面側（図１中
右側）に設置されている。

【００８５】図６は、液晶ライトバルブ２５によるスク
リーン２上の投影領域と、カメラ５１〜５４および６１
〜６４の撮像領域とを模式的に示す図である。

【００８６】同図に示すように、カメラ５１、５２、５
３および５４は、それぞれ、液晶ライトバルブ２５によ
るスクリーン２上の投影領域（投影された画像の範囲）
１１０の４隅であって、かつ、投影領域１１０の内側を
撮像し得るように、すなわち、カメラ５１の撮像領域
（撮像された画像の範囲）５１１、カメラ５２の撮像領
域５２１、カメラ５３の撮像領域５３１およびカメラ５
４の撮像領域５４１が、それぞれ、図６に示すようにな
るように配置されている。

【００８７】本実施例では、フォーカス調整において、
図６中左上を撮像するカメラ５１を「カメラＮｏ．
１」、図６中右上を撮像するカメラ５２を「カメラＮ
ｏ．２」、図６中左下を撮像するカメラ５３を「カメラ
Ｎｏ．３」、図６中右下を撮像するカメラ５４を「カメ
ラＮｏ．４」とする。

【００８８】また、カメラ６１、６２、６３および６４
は、それぞれ、液晶ライトバルブ２５によるスクリーン
２上の投影領域１１０の４隅であって、かつ、投影領域
１１０の角部１１１を撮像し得るように、すなわち、カ
メラ６１の撮像領域６１１、カメラ６２の撮像領域６２
１、カメラ６３の撮像領域６３１およびカメラ６４の撮
像領域６４１が、それぞれ、図６に示すようになるよう
に配置されている。

【００８９】本実施例では、位置調整（アライメント調
整）において、図６中左上を撮像するカメラ６１を「カ
メラＮｏ．１」、図６中右上を撮像するカメラ６２を
「カメラＮｏ．２」、図６中左下を撮像するカメラ６３
を「カメラＮｏ．３」、図６中右下を撮像するカメラ６
４を「カメラＮｏ．４」とする。

【００９０】また、図２に示すように、位置決め装置１
は、制御手段３、メモリー４、３軸テーブル駆動機構８
１および９１を有している。

【００９１】制御手段３は、通常、マイクロコンピュー
タ（ＣＰＵ）で構成され、メモリー４と、カメラ５１、
５２、５３、５４、６１、６２、６３および６４と、照
明装置７１、７２、７３および７４と、３軸テーブル駆
動機構８１および９１等、位置決め装置１全体の制御を
行う。なお、この制御手段３は、必要に応じて、液晶ラ
イトバルブ２４、２５および２６の駆動回路の制御も行
う。

【００９２】次に、本発明のライトバルブの位置決め方
法（位置決め装置１の作用）を説明する。

【００９３】光学ブロック２０を位置決め装置１の所定
の位置に設置し、位置決め装置１を作動させると、位置
決め装置１により、自動的に、各液晶ライトバルブ２
４、２５および２６の位置決めが行われ、それらが光学
ブロック２０に仮固定される。

【００９４】本実施例では、各液晶ライトバルブ２４、
２５および２６の位置決めを行う場合、初めに、緑色用
の液晶ライトバルブ２５の位置決めを行い、この後、赤
色用の液晶ライトバルブ２４および青色用の液晶ライト
バルブ２６の位置決めをそれぞれ行う。

【００９５】すなわち、初めに、液晶ライトバルブ２５
を予め設定された位置に位置決めし、この後、液晶ライ
トバルブ２５の位置を検出し、この検出された位置に相
当する位置に液晶ライトバルブ２４および２６をそれぞ
れ位置決めする。

【００９６】また、各液晶ライトバルブ２４、２５およ
び２６の位置決めの際は、それぞれ初めに、フォーカス
調整（コントラスト調整）を行い、次いで、位置調整
（アライメント調整）を行う。

【００９７】フォーカス調整では、まず、粗調整（第１
のフォーカス調整）により、粗く調整し、次いで、微調
整（第２のフォーカス調整）により密に調整する。以
下、代表的に緑色用の液晶ライトバルブ２５のフォーカ
ス調整を説明する。

【００９８】図７は、フォーカス調整における位置決め
装置１の制御手段３の制御動作を示すフローチャートで
ある。以下、このフローチャートに基づいて説明する。

【００９９】フォーカス調整では、まず、４台の照明装
置７１〜７４を点灯させる（ステップＳ１０１）。な
お、液晶ライトバルブ２５は、駆動させない。

【０１００】このステップＳ１０１により、図１に示す
ように、照明装置７１〜７４から出射し、液晶ライトバ
ルブ２５の各画素を透過した光がスクリーン２上に投影
される。

【０１０１】次いで、３軸テーブル８により、液晶ライ
トバルブ２５をＺ軸に沿ってＺ軸方向基準位置（粗調整
における画像データ取得開始位置）へ移動させる（ステ
ップＳ１０２）。

【０１０２】前記Ｚ軸方向基準位置は、フォーカスが合
うと予想される位置から、ダイクロイックプリズム２１
に接近する方向に所定量（所定距離）離間した位置、ま
たは、ダイクロイックプリズム２１から離間する方向に
所定量離間した位置に予め設定されている。

【０１０３】次いで、カメラＮｏ．１（カメラ５１）で
撮像し、撮像領域５１１の輝度に関する画像データ（以
下、単に「画像データ」と言う）を求め、これをメモリ
ー４に記憶する（ステップＳ１０３）。

【０１０４】次いで、カメラＮｏ．２（カメラ５２）で
撮像し、撮像領域５２１の画像データをメモリー４に記
憶する（ステップＳ１０４）。

【０１０５】次いで、カメラＮｏ．３（カメラ５３）で
撮像し、撮像領域５３１の画像データをメモリー４に記
憶する（ステップＳ１０５）。

【０１０６】次いで、カメラＮｏ．４（カメラ５４）で
撮像し、撮像領域５４１の画像データをメモリー４に記
憶する（ステップＳ１０６）。

【０１０７】次いで、図８に示すように、３軸テーブル
８により、液晶ライトバルブ２５をＺ軸方向に一定量
（一定距離）（例えば、５０μm ）移動させる（ステッ
プＳ１０７）。

【０１０８】前記Ｚ軸方向基準位置がフォーカスが合う
と予想される位置よりダイクロイックプリズム２１に近
い側の所定位置に設定されている場合には、ステップＳ
１０７では、液晶ライトバルブ２５をダイクロイックプ
リズム２１から離間する方向（図８中右側）に移動させ
る。

【０１０９】また、前記Ｚ軸方向基準位置がフォーカス
が合うと予想される位置よりダイクロイックプリズム２
１に遠い側の所定位置に設定されている場合には、ステ
ップＳ１０７では、液晶ライトバルブ２５をダイクロイ
ックプリズム２１に接近する方向（図８中左側）に移動
させる。

【０１１０】また、ステップＳ１０７は、粗調整におけ
る画像データ取得のための液晶ライトバルブ２５の移動
制御であるので、その移動量（移動距離）は、後述する
ステップ１１７の微調整における画像データ取得のため
の液晶ライトバルブ２５の移動制御での液晶ライトバル
ブ２５の移動量より大きく設定されている。

【０１１１】前記ステップＳ１０７での液晶ライトバル
ブ２５の移動量をＬ１、後述するステップＳ１１７での
液晶ライトバルブ２５の移動量をＬ２としたとき、これ
らの比Ｌ１／Ｌ２は、２〜１０程度が好ましく、３〜７
程度がより好ましい。

【０１１２】また、ステップＳ１０７での液晶ライトバ
ルブ２５の移動量Ｌ１は、２０〜２４０μm 程度が好ま
しく、３０〜１００μm 程度がより好ましい。

【０１１３】また、後述するステップＳ１１７での液晶
ライトバルブ２５の移動量Ｌ２は、３〜３０μm 程度が
好ましく、５〜２０μm 程度がより好ましい。

【０１１４】次いで、液晶ライトバルブ２５のＺ軸方向
基準位置からの移動量（Ｚ軸方向基準位置と液晶ライト
バルブ２５の現在の位置との間の距離）が、粗調整にお
けるＺ軸方向設定移動量に達したか否かを判断する（ス
テップＳ１０８）。

【０１１５】前記Ｚ軸方向設定移動量は、前記Ｚ軸方向
基準位置とフォーカスが合うと予想される位置との間の
距離より大きく設定されている。

【０１１６】前記ステップＳ１０８において、液晶ライ
トバルブ２５のＺ軸方向基準位置からの移動量がＺ軸方
向設定移動量に達していないと判断した場合には、ステ
ップＳ１０３に戻り、再度、ステップＳ１０３〜ステッ
プＳ１０８を実行する。

【０１１７】また、前記ステップＳ１０８において、液
晶ライトバルブ２５のＺ軸方向基準位置からの移動量が
Ｚ軸方向設定移動量に達したと判断した場合には、粗調
整におけるフォーカス計算を行う（ステップＳ１０
９）。

【０１１８】図９は、スクリーン２上に投影された画像
と、その画像を撮像したときの輝度のヒストグラムとを
示す図である。

【０１１９】同図に示すように、フォーカスが合った状
態（合焦状態）では、スクリーン２上に投影された画像
は、コントラストが高い（画像が鮮明である）。この画
像を撮像したときの輝度と、その輝度の画素数（カメラ
上の画素数）との関係を表わすグラフ（輝度のヒストグ
ラム）は、図９に示す通りであり、輝度のバラツキ、す
なわち、輝度の分散（σ²）が大きい。

【０１２０】そして、フォーカスがずれるほど、コント
ラストが低下し（画像が不鮮明になり）、輝度のバラツ
キ、すなわち、輝度の分散（σ²）が小さくなる。

【０１２１】前記ステップＳ１０９では、カメラＮｏ．
１で撮像したすべての画像（電子画像）について、画像
毎に、メモリー４から画像データを読み出して、輝度を
集計し、輝度の分散を求め、その分散が最も大きい画
像、すなわち、図９中最も上側の状態（合焦状態）また
はそれに最も近い状態の画像を撮像したときの液晶ライ
トバルブ２５のＺ軸方向の位置を求める。得られた前記
位置に液晶ライトバルブ２５が位置しているときにカメ
ラＮｏ．１で撮像した画像を粗調整における目標画像Ｎ
ｏ．１とする。

【０１２２】同様に、カメラＮｏ．２、カメラＮｏ．３
およびカメラＮｏ．４で撮像した画像について、それぞ
れ、輝度の分散が最も大きい画像、すなわち、図９中最
も上側の状態またはそれに最も近い状態の画像を撮像し
たときの液晶ライトバルブ２５のＺ軸方向の位置を求め
る。得られた前記位置に液晶ライトバルブ２５が位置し
ているときにカメラＮｏ．２、カメラＮｏ．３およびカ
メラＮｏ．４で撮像した画像をそれぞれ粗調整における
目標画像Ｎｏ．２、目標画像Ｎｏ．３および目標画像Ｎ
ｏ．４とする。

【０１２３】そして、得られた前記４つの位置から、粗
調整における液晶ライトバルブ２５の目標の状態（姿勢
およびＺ軸方向の位置）からの液晶ライトバルブのＨ方
向（Ｙ軸回り）の角度、Ｖ方向（Ｘ軸の回り）の角度お
よびＺ軸方向の位置のずれ量をそれぞれ求める。

【０１２４】前記目標の状態とは、得られた前記４つの
位置に液晶ライトバルブ２５が位置しているときの対応
する画像、すなわち、前記目標画像Ｎｏ．１、目標画像
Ｎｏ．２、目標画像Ｎｏ．３および目標画像Ｎｏ．４
が、同時に得られる状態のことである。

【０１２５】次いで、得られた前記Ｚ軸方向の位置、Ｈ
方向の角度およびＶ方向の角度のずれ量がそれぞれ０に
なるように、３軸テーブル８を変位させる（ステップＳ
１１０）。

【０１２６】すなわち、このステップＳ１１０では、３
軸テーブル８により、前記目標の状態が得られるよう
に、液晶ライトバルブ２５をＺ軸方向に移動させ、ま
た、Ｈ方向、Ｖ方向に回転させる。これにより粗く４隅
のフォーカスが合う。

【０１２７】なお、前記ステップＳ１１０では、必要に
応じて、液晶ライトバルブ２５をＸ軸方向、Ｙ軸方向に
所定量移動させる。

【０１２８】このステップＳ１１０で粗調整が終了す
る。

【０１２９】次いで、微調整における画像データ取得の
ための液晶ライトバルブ２５のＺ軸方向移動範囲を設定
する（ステップＳ１１１）。

【０１３０】このステップＳ１１１では、粗調整終了時
の液晶ライトバルブ２５の位置（現在の位置）から、ダ
イクロイックプリズム２１に接近する方向に所定量離間
した位置と、前記粗調整終了時の位置から、ダイクロイ
ックプリズム２１から離間する方向に所定量離間した位
置とのうちの一方を後述するステップＳ１１２のＺ軸方
向設定位置（微調整における画像データ取得開始位置）
として設定する。

【０１３１】そして、前記ダイクロイックプリズム２１
に接近する方向に所定量離間した位置と、前記ダイクロ
イックプリズム２１から離間する方向に所定量離間した
位置との間の距離を後述するステップＳ１１８の微調整
におけるＺ軸方向設定移動量として設定する。

【０１３２】すなわち、微調整における画像データ取得
のための液晶ライトバルブ２５のＺ軸方向移動範囲は、
前記ダイクロイックプリズム２１に接近する方向に所定
量離間した位置と、前記ダイクロイックプリズム２１か
ら離間する方向に所定量離間した位置とのうちの一方か
ら他方までの範囲に設定される。

【０１３３】次いで、３軸テーブル８により、液晶ライ
トバルブ２５をＺ軸に沿って前記Ｚ軸方向設定位置（微
調整における画像データ取得開始位置）へ移動させる
（ステップＳ１１２）。

【０１３４】次いで、カメラＮｏ．１で撮像し、撮像領
域５１１の画像データをメモリー４に記憶する（ステッ
プＳ１１３）。

【０１３５】次いで、カメラＮｏ．２で撮像し、撮像領
域５２１の画像データをメモリー４に記憶する（ステッ
プＳ１１４）。

【０１３６】次いで、カメラＮｏ．３で撮像し、撮像領
域５３１の画像データをメモリー４に記憶する（ステッ
プＳ１１５）。

【０１３７】次いで、カメラＮｏ．４で撮像し、撮像領
域５４１の画像データをメモリー４に記憶する（ステッ
プＳ１１６）。

【０１３８】次いで、図８に示すように、３軸テーブル
８により、液晶ライトバルブ２５をＺ軸方向に一定量
（例えば、１０μm ）移動させる（ステップＳ１１
７）。

【０１３９】前記Ｚ軸方向設定位置が粗調整終了時の液
晶ライトバルブ２５の位置よりダイクロイックプリズム
２１に近い側の所定位置に設定されている場合には、ス
テップＳ１１７では、液晶ライトバルブ２５をダイクロ
イックプリズム２１から離間する方向（図８中右側）に
移動させる。

【０１４０】また、前記Ｚ軸方向設定位置が粗調整終了
時の液晶ライトバルブ２５の位置よりダイクロイックプ
リズム２１に遠い側の所定位置に設定されている場合に
は、ステップＳ１１７では、液晶ライトバルブ２５をダ
イクロイックプリズム２１に接近する方向（図８中左
側）に移動させる。

【０１４１】次いで、液晶ライトバルブ２５のＺ軸方向
設定位置からの移動量（Ｚ軸方向設定位置と液晶ライト
バルブ２５の現在の位置との間の距離）が、微調整にお
ける前記Ｚ軸方向設定移動量に達したか否かを判断する
（ステップＳ１１８）。

【０１４２】前記ステップＳ１１８において、液晶ライ
トバルブ２５のＺ軸方向設定位置からの移動量がＺ軸方
向設定移動量に達していないと判断した場合には、ステ
ップＳ１１３に戻り、再度、ステップＳ１１３〜ステッ
プＳ１１８を実行する。

【０１４３】また、前記ステップＳ１１８において、液
晶ライトバルブ２５のＺ軸方向設定位置からの移動量が
Ｚ軸方向設定移動量に達したと判断した場合には、微調
整におけるフォーカス計算を行う（ステップＳ１１
９）。

【０１４４】このステップＳ１１９では、カメラＮｏ．
１で撮像したすべての画像について、画像毎に、メモリ
ー４から画像データを読み出して、輝度を集計し、輝度
の分散を求め、その分散が最も大きい画像、すなわち、
図９中最も上側の状態またはそれに最も近い状態の画像
を撮像したときの液晶ライトバルブ２５のＺ軸方向の位
置を求める。得られた前記位置に液晶ライトバルブ２５
が位置しているときにカメラＮｏ．１で撮像した画像を
微調整における目標画像Ｎｏ．１とする。

【０１４５】同様に、カメラＮｏ．２、カメラＮｏ．３
およびカメラＮｏ．４で撮像した画像について、それぞ
れ、輝度の分散が最も大きい画像、すなわち、図９中最
も上側の状態またはそれに最も近い状態の画像を撮像し
たときの液晶ライトバルブ２５のＺ軸方向の位置を求め
る。得られた前記位置に液晶ライトバルブ２５が位置し
ているときにカメラＮｏ．２、カメラＮｏ．３およびカ
メラＮｏ．４で撮像した画像をそれぞれ微調整における
目標画像Ｎｏ．２、目標画像Ｎｏ．３および目標画像Ｎ
ｏ．４とする。

【０１４６】そして、得られた前記４つの位置から、微
調整における液晶ライトバルブ２５の目標の状態（姿勢
およびＺ軸方向の位置）からの液晶ライトバルブ２５の
Ｈ方向の角度、Ｖ方向の角度およびＺ軸方向の位置のず
れ量をそれぞれ求める。

【０１４７】前記目標の状態とは、得られた前記４つの
位置に液晶ライトバルブ２５が位置しているときの対応
する画像、すなわち、前記目標画像Ｎｏ．１、目標画像
Ｎｏ．２、目標画像Ｎｏ．３および目標画像Ｎｏ．４
が、同時に得られる状態のことである。

【０１４８】前述したように、このステップＳ１１７の
微調整における移動量Ｌ２は、前記ステップＳ１０７の
微調整における移動量Ｌ１より小さく設定されているの
で、微調整では、細かい間隔で撮像され、これにより、
前記目標画像Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４は、それぞれ、前記粗
調整における目標画像Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４に比べ、図９
中最も上側の状態またはそれにより近い状態の画像とな
る。

【０１４９】次いで、得られた前記Ｚ軸方向の位置、Ｈ
方向の角度およびＶ方向の角度のずれ量がそれぞれ０に
なるように、３軸テーブル８を変位させる（ステップＳ
１２０）。

【０１５０】すなわち、このステップＳ１２０では、３
軸テーブル８により、前記目標の状態が得られるよう
に、液晶ライトバルブ２５をＺ軸方向に移動させ、ま
た、Ｈ方向、Ｖ方向に回転させる。これにより４隅のフ
ォーカスが合う。

【０１５１】なお、前記ステップＳ１２０では、必要に
応じて、液晶ライトバルブ２５をＸ軸方向、Ｙ軸方向に
所定量移動させる。

【０１５２】このステップＳ１２０で微調整が終了、す
なわち、フォーカス調整が終了する。

【０１５３】フォーカス調整終了後、フォーカス調整用
のカメラ５１〜５４から位置調整用のカメラ６１〜６４
へ切り替え（ステップＳ２０１）、この後、位置調整
（アライメント調整）へ移行する。以下、代表的に緑色
用の液晶ライトバルブ２５の位置調整（アライメント調
整）を説明する。

【０１５４】図１０は、位置調整（アライメント調整）
における位置決め装置１の制御手段３の制御動作を示す
フローチャートである。以下、このフローチャートに基
づいて説明する。

【０１５５】位置調整（アライメント調整）では、ま
ず、粗調整（第１の位置調整）を行い（ステップＳ３０
１）、次いで、微調整（第２の位置調整）を行う（ステ
ップＳ３０２）。

【０１５６】次に、前記ステップＳ３０１の粗調整を説
明する。

【０１５７】メモリー４には、予め、投影領域１１０の
各角部１１１に対応した図１１に示す４つのパターン
Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの画像データ（輝度データ）が記憶
（記録）されている。

【０１５８】各パターンＡ、Ｂ、ＣおよびＤには、それ
ぞれ、位置１２１、１２２、１２３および１２４が予め
設定されている。なお、本実施例では、位置１２１、１
２２、１２３および１２４は、それぞれ、投影領域１１
０の対応するエッジ１１２に相当する位置に設定されて
いる。

【０１５９】粗調整では、まず、カメラＮｏ．３（カメ
ラ６３）で撮像し、撮像領域６３１の画像データをメモ
リー４に記憶する。

【０１６０】そして、パターンマッチング法により、前
記カメラＮｏ．３で撮像された画像のうちの特定位置を
検出する。すなわち、メモリー４から前記カメラＮｏ．
３で撮像された画像の画像データと、パターンＣの画像
データとを読み出し、前記画像に対してパターンＣでパ
ターンマッチング（パターンマッチング処理）を行う。

【０１６１】このパターンマッチングでは、前記カメラ
Ｎｏ．３で撮像された画像（被検索画像）の画像データ
（被検索データ）中に、パターンＣ（検索パターン）の
画像データ（検索データ）が存在するか否かを検索する
（パターンＣとの一致を検索する）。

【０１６２】そして、検索パターンが存在しない場合に
は、検索パターンは被検索画像中に存在しないと判別さ
れる。

【０１６３】一方、検索パターンが存在する場合には、
検索パターンは被検索画像中に存在すると判別される。
また、この場合、検索パターンを被検索画像に対応させ
たときの位置１２３の座標（Ｘ座標、Ｙ座標）を得る。

【０１６４】前記パターンマッチングにおいて、「検索
パターンが存在する」とは、検索データと完全に合致す
る画像データが、被検索データ中に存在するという意味
ではなく、検索データとの一致度（認識率）が一定値以
上の画像データが、被検索データ中に存在することをい
う。

【０１６５】本実施例では、例えば、一致度を８０％以
上に設定するのが好ましく、９０％以上に設定するのが
より好ましい。

【０１６６】これを具体的に説明すると、まず、前記カ
メラＮｏ．３で撮像された画像のほぼ全域を探索領域
（探索範囲）として設定するとともに、前記カメラＮ
ｏ．３で撮像された画像のうちの所定領域（パターンＣ
と同一形状、同一面積）を比較対象領域として設定し、
この比較対象領域内の画像の画像データとパターンＣの
画像データとの一致度を計算する。

【０１６７】次いで、前記比較対象領域を１画素（カメ
ラＮｏ．３上の画素で１画素）ずらし、この比較対象領
域内の画像の画像データとパターンＣの画像データとの
一致度を計算する。

【０１６８】以下、前記探索領域のすべてについて、前
記と同様にして、前記比較対象領域を１画素づつずらし
つつ、この比較対象領域内の画像の画像データとパター
ンＣの画像データとの一致度を計算していく。

【０１６９】そして、一致度が、前記一定値以上であ
り、かつ最大のときにおいて、パターンＣをカメラＮ
ｏ．３で撮像された画像に対応させたときの位置１２３
の座標（Ｘ座標、Ｙ座標）を前記特定位置の座標（Ｘ座
標、Ｙ座標）とする。

【０１７０】なお、カメラＮｏ．１で撮像された画像に
対してパターンマッチングを行う場合には、検索パター
ンとしてパターンＡを使用し、一致度が、前記一定値以
上であり、かつ最大のときにおいて、パターンＡをカメ
ラＮｏ．１で撮像された画像に対応させたときの位置１
２１の座標を特定位置の座標とする。

【０１７１】また、カメラＮｏ．２で撮像された画像に
対してパターンマッチングを行う場合には、検索パター
ンとしてパターンＢを使用し、一致度が、前記一定値以
上であり、かつ最大のときにおいて、パターンＢをカメ
ラＮｏ．２で撮像された画像に対応させたときの位置１
２２の座標を特定位置の座標とする。

【０１７２】また、カメラＮｏ．４で撮像された画像に
対してパターンマッチングを行う場合には、検索パター
ンとしてパターンＤを使用し、一致度が、前記一定値以
上であり、かつ最大のときにおいて、パターンＤをカメ
ラＮｏ．４で撮像された画像に対応させたときの位置１
２４の座標を特定位置の座標とする。

【０１７３】前記パターンマッチングにより特定位置の
Ｘ座標およびＹ座標が検出されると、特定位置が目的位
置に位置するように、３軸テーブル９により、液晶ライ
トバルブ２５を変位させる。すなわち、特定位置が目的
位置に位置するように、液晶ライトバルブ２５をＸ軸方
向およびＹ軸方向に移動させる。

【０１７４】図１２に示すように、本実施例では、カメ
ラＮｏ．１（カメラ６１）、カメラＮｏ．２（カメラ６
２）、カメラＮｏ．３（カメラ６３）およびカメラＮ
ｏ．４（カメラ６４）における目的位置は、それぞれ、
撮像領域６１１、６２１、６３１および６４１の中心１
２５に予め設定されている。

【０１７５】従って、前記調整により、液晶ライトバル
ブ２５の投影領域１１０の図１２中左下のエッジ１１２
は、図１２（ａ）に示す撮像領域６３１の中心１２５か
らずれた位置から、図１２（ｂ）に示す撮像領域６３１
の中心１２５に移動する。

【０１７６】次いで、カメラＮｏ．３およびカメラＮ
ｏ．４でそれぞれ撮像し、撮像領域６３１および６４１
の各画像データをメモリー４に記憶する。

【０１７７】そして、前述したように、メモリー４から
カメラＮｏ．３で撮像された画像の画像データと、パタ
ーンＣの画像データとを読み出し、前記画像に対してパ
ターンＣでパターンマッチングを行い、特定位置のＸ座
標およびＹ座標を求める。

【０１７８】同様に、メモリー４からカメラＮｏ．４で
撮像された画像の画像データと、パターンＤの画像デー
タとを読み出し、前記画像に対してパターンＤでパター
ンマッチングを行い、特定位置のＸ座標およびＹ座標を
求める。

【０１７９】そして、得られた前記両特定位置のＸ座標
およびＹ座標と、両目的位置のＸ座標およびＹ座標とか
ら、図１２（ｃ）に示す前記両目的位置を通る直線１２
６と、前記両特定位置を通る直線１２７とのなす角の角
度θ１（ずれ量）を求める。

【０１８０】そして、図１２（ｄ）に示すように、前記
角度θ１が０に近づくように、３軸テーブル９により、
液晶ライトバルブ２５を変位させる。すなわち、前記角
度θ１が０に近づくように、液晶ライトバルブ２５をＷ
方向（Ｚ軸の回り）に回転させる。

【０１８１】従って、前記調整により、液晶ライトバル
ブ２５の投影領域１１０の各エッジ１１２、すなわち特
定位置は、それぞれ、対応する撮像領域の中心１２５、
すなわち目的位置に近づく。

【０１８２】以上で、粗調整が終了する。

【０１８３】次に、前記ステップＳ３０２の微調整を説
明する。

【０１８４】微調整では、まず、カメラＮｏ．１、カメ
ラＮｏ．２、カメラＮｏ．３およびカメラＮｏ．４でそ
れぞれ撮像し、撮像領域６１１、６２１、６３１および
６４１の各画像データをメモリー４に記憶する。

【０１８５】次いで、メモリー４からカメラＮｏ．１、
カメラＮｏ．２、カメラＮｏ．３およびカメラＮｏ．４
で撮像された画像の各画像データをそれぞれ読み出し、
エッジ処理（エッジ処理法）により、図１２（ｅ）に示
す各特定位置１２８を検出する（特定位置１２８のＸ座
標およびＹ座標を求める）。なお、このエッジ処理につ
いては後に詳述する。

【０１８６】そして、図１２（ｆ）に示すように、各特
定位置１２８がそれぞれ対応する目的位置にさらに近づ
くように（一致する場合も含む）、３軸テーブル９によ
り、液晶ライトバルブ２５を変位させる。すなわち、各
特定位置１２８がそれぞれ対応する目的位置にさらに近
づくように（一致する場合も含む）、液晶ライトバルブ
２５をＷ方向に回転させ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移
動させる。

【０１８７】この微調整でのカメラＮｏ．１、カメラＮ
ｏ．２、カメラＮｏ．３およびカメラＮｏ．４における
目的位置は、それぞれ、前述した粗調整でのカメラＮ
ｏ．１、カメラＮｏ．２、カメラＮｏ．３およびカメラ
Ｎｏ．４における目的位置から投影領域１１０の中心側
に少しずれた位置、すなわち、撮像領域６１１、６２
１、６３１および６４１の中心１２５から投影領域１１
０の中心側に少しずれた位置に予め設定されている。

【０１８８】次に、エッジ処理について説明する。な
お、代表的に、カメラＮｏ．４で撮像した画像の特定位
置のＹ座標を求める場合を説明する。

【０１８９】図１３は、エッジ処理における位置決め装
置１の制御手段３の制御動作を示すフローチャートであ
る。以下、このフローチャートに基づいて説明する。

【０１９０】エッジ処理では、まず、カメラＮｏ．４
（本実施例では、画素：４００行×６００列）で撮像
し、画像領域６４１の画像データをメモリー４に記憶す
る（ステップＳ４０１）。

【０１９１】前記カメラＮｏ．４で撮像された画像、す
なわち、メモリー４に記憶された画像は、例えば、図１
４に示す通りである。

【０１９２】図１４に示すように、Ｘ−Ｙ座標を想定す
る。このＸ−Ｙ座標は、電子画像の面に対応している。
すなわち、カメラＮｏ．４の各画素の列（第１列〜第６
００列）および行（第１行〜第４００行）は、それぞ
れ、その画素のＸ軸方向の座標（Ｘ座標）およびＹ軸方
向の座標（Ｙ座標）に対応する。本実施例では、カメラ
Ｎｏ．４の第ｊ行（ｊ行目）、第ｉ列（ｉ列目）の画素
の座標は、（ｉ，ｊ）である。

【０１９３】次いで、各画素における輝度をＹ軸方向に
積算し、Ｙ軸方向の輝度の積算値Ｉy[i]＝Σ f（i,j ）
を求める（ステップＳ４０２）。

【０１９４】前記積算値Ｉy[i]のグラフを図１４に示
す。なお、グラフの縦軸に、積算値Ｉy[i]、横軸に、画
素のＸ座標ｉをとる。

【０１９５】次いで、前記積算値Ｉy[i]の最大値Ｉymax
と、最小値Ｉyminとをそれぞれ求める（ステップＳ４０
３）。

【０１９６】次いで、しきい値Ｔy を設定する（ステッ
プＳ４０４）。

【０１９７】このステップＳ４０４では、前記ステップ
Ｓ４０３で求めた最大値Ｉymaxおよび最小値Ｉyminを下
記式に代入することにより、しきい値Ｔy を求める。

【０１９８】Ｔy ＝（Ｉymax＋Ｉymin）＊α（但し、０＜α＜１）次いで、図１４に示すように、しきい値Ｔy と積算値Ｉ
y[i]とのクロス点のＸ座標Ｘc を求める（ステップＳ４
０５）。

【０１９９】次いで、図１５に示すように、座標（０，
０）、座標（Ｘc ，０）、座標（Ｘc ，４００）および
座標（０，４００）の４点で囲まれる四角形の領域を設
定する（ステップＳ４０６）。

【０２００】次いで、前記設定された領域内において、
各画素における輝度をＸ軸方向に積算し、Ｘ軸方向の輝
度の積算値Ｉax[j] ＝Σ f（i,j ）を求める（ステップ
Ｓ４０７）。

【０２０１】前記積算値Ｉax[j] （第１の波形）のグラ
フを図１５に示す。なお、グラフの横軸に、積算値Ｉax
[j] 、縦軸に、画素のＹ座標ｊをとる。この積算値Ｉax
[j]をＸ軸方向の輝度の積算値のＹ軸方向における変化
を示す第１の波形とする。

【０２０２】次いで、前記積算値Ｉax[j] の最大値Ｉax
max と、最小値Ｉaxmin とをそれぞれ求める（ステップ
Ｓ４０８）。

【０２０３】次いで、しきい値Ｔaxを設定する（ステッ
プＳ４０９）。

【０２０４】このステップＳ４０９では、前記ステップ
Ｓ４０８で求めた最大値Ｉaxmax および最小値Ｉaxmin
を下記式に代入することにより、しきい値Ｔaxを求め
る。

【０２０５】Ｔax＝（Ｉaxmax ＋Ｉaxmin ）＊α（但
し、０＜α＜１）次いで、図１５に示すように、しきい値Ｔaxと積算値Ｉ
ax[j] とのクロス点のＹ座標Ｙacを求める（ステップＳ
４１０）。

【０２０６】次いで、図１５に示すように、積算値Ｉax
[j] のグラフの各ピーク（正ピーク）におけるＹ座標Ｐ
py[P] と、各ボトム（負ピーク）におけるＹ座標Ｐmy
[q] とをそれぞれ求める（ステップＳ４１１）。

【０２０７】なお、図１５の場合には、正ピークの数が
４、負ピークの数が３であるので、前記４つの正ピーク
におけるＹ座標Ｐpy[1] 、Ｐpy[2] 、Ｐpy[3] およびＰ
py[4] と、前記３つの負ピークにおけるＹ座標Ｐmy[1]
、Ｐmy[2] およびＰmy[3] とがそれぞれ検出される。

【０２０８】次いで、下記式から、隣接する正ピークの
縦軸方向の間隔の平均値Ｐpyavr を求める（ステップＳ
４１２）。

【０２０９】Ｐpyavr ＝｛Σ（Ｐpy[p＋１] −Ｐpy[p]
）｝／（ｎ−１）（但し、ｎは、正ピークの数である）次いで、図１５に
示すように、Ｙ座標がＹac−１．２＊Ｐpyavr 未満の範
囲で、Ｙac−１．２＊Ｐpyavr −Ｐmy[q] が最小となる
負のピークにおけるＹ座標Ｐmpymaxを検出する（ステッ
プＳ４１３）。

【０２１０】なお、換言すれば、前記Ｐmpymaxは、Ｙac
−１．２＊Ｐpyavr より小さく、かつ、Ｙac−１．２＊
Ｐpyavr に最も近いＰmy[q] である。

【０２１１】次いで、下記式から、積算値Ｉax[j] の差
分値Ｄiax[j]を計算する（ステップＳ４１４）。

【０２１２】Ｄiax[j]＝Ｉax[j＋１] −Ｉax[j−１] なお、換言すれば、ｊ行目の差分値Ｄiax[j]は、ｊ＋１
行目の積算値Ｉax[j＋１] からｊ−１行目の積算値Ｉax
[j−１] を引いた値である。

【０２１３】前記差分値Ｄiax[j]のグラフと、積算値Ｉ
ax[j] のグラフとを図１６に示す。なお、差分値Ｄiax
[j]のグラフでは、その横軸に、差分値Ｄiax[j]、縦軸
に、画素のＹ座標ｊをとる。

【０２１４】次いで、図１６に示すように、Ｐmpymax付
近（図１６中丸で示す）で、Ｄiax[j]を用いてゼロクロ
ス点（Ｄiax[j]＝０のときのＹ座標）を計算し（ゼロク
ロス処理を行い）、得られたゼロクロス点を特定位置の
Ｙ座標とする（ステップＳ４１５）。

【０２１５】すなわち、このステップＳ４１５により、
カメラＮｏ．４で撮像した画像の特定位置のＹ座標が求
まる。

【０２１６】以上で、エッジ処理を終了する。

【０２１７】なお、カメラＮｏ．４で撮像された画像の
特定位置のＸ座標を求めるには、前述した特定位置のＹ
座標を求めるエッジ処理において、ｘをｙに、ｙをｘに
変えて同様に行えばよい。

【０２１８】この場合、設定された領域内において、各
画素における輝度をＹ軸方向に積算したＹ軸方向の輝度
の積算値と、画素のＸ座標との関係（Ｙ軸方向の輝度の
積算値のＸ軸方向における変化）を示す図示しないグラ
フにおける波形が、第２の波形であり、前述した特定位
置のＹ座標を求めるエッジ処理と同様に、この第２の波
形に基づいて特定位置のＸ座標を求める。

【０２１９】図１７は、第１の波形および第２の波形を
示す図である。

【０２２０】同図に示すように、本実施例では、図１７
中下側（撮像された投影領域の端部側）から、第１の波
形のピークおよびボトムの４番目のＹ軸方向の位置が特
定位置１２８のＹ座標とされ、図１７中右側（撮像され
た投影領域の端部側）から、第２の波形のピークおよび
ボトムの４番目のＸ軸方向の位置が特定位置１２８のＸ
座標とされる。

【０２２１】また、カメラＮｏ．１、カメラＮｏ．２お
よびカメラＮｏ．３で撮像された各画像の特定位置のＸ
座標およびＹ座標を求めるには、それぞれ、前述したよ
うに行えばよい。

【０２２２】以上で、緑色用の液晶ライトバルブ２５の
位置決めが終了し、前述したように、この液晶ライトバ
ルブ２５は、光学ブロック２０に仮固定され、この後、
本固定される。

【０２２３】次いで、前述したように、赤色用の液晶ラ
イトバルブ２４および青色用の液晶ライトバルブ２６の
位置決めが行われる。

【０２２４】この場合、液晶ライトバルブ２４および２
６の位置決めに先立って、カメラ６１〜６４でそれぞれ
撮像し、各画像データをメモリー４に記憶する。

【０２２５】そして、メモリー４から前記各画像データ
をそれぞれ読み出し、前述したパターンマッチングによ
り、各特定位置のＸ座標およびＹ座標を求める。得られ
た各特定位置のＸ座標およびＹ座標を、それぞれ、位置
調整のうちの粗調整における各目的位置のＸ座標および
Ｙ座標として設定する。

【０２２６】また、メモリー４から前記各画像データを
それぞれ読み出し、前述したエッジ処理により、各特定
位置のＸ座標およびＹ座標を求める。得られた各特定位
置のＸ座標およびＹ座標を、それぞれ、位置調整のうち
の微調整における各目的位置のＸ座標およびＹ座標とし
て設定する。

【０２２７】なお、赤色用の液晶ライトバルブ２４およ
び青色用の液晶ライトバルブ２６の位置決めも前述した
緑色用の液晶ライトバルブ２５の位置決めと同様に行え
ばよい。

【０２２８】液晶ライトバルブ２４の位置決めが終了す
ると、前述したように、この液晶ライトバルブ２４は、
光学ブロック２０に仮固定され、この後、本固定され
る。

【０２２９】同様に、液晶ライトバルブ２６の位置決め
が終了すると、前述したように、この液晶ライトバルブ
２６は、光学ブロック２０に仮固定され、この後、本固
定される。

【０２３０】以上のようなエッジ処理のフローチャート
から判るように、本発明では、エッジ処理において、図
１７に示す第１の波形のピークまたはボトムのＹ軸方向
の位置を特定位置のＹ座標とし、第２の波形のピークま
たはボトムのＸ軸方向の位置を特定位置のＸ座標とする
のが好ましい。

【０２３１】また、図１７中下側（撮像された投影領域
の端部側）から、第１の波形のピークおよびボトム（１
次微分係数が０となる点）のＮy 番目のＹ軸方向の位置
を特定位置のＹ座標とし、図１７中右側（撮像された投
影領域の端部側）から、第２の波形のピークおよびボト
ム（１次微分係数が０となる点）のＮx 番目のＸ軸方向
の位置を特定位置のＸ座標とするのが好ましい。

【０２３２】この場合、Ｎy とＮx は、異なっていても
よいが、等しいのが好ましい。ＮyとＮx とを等しくす
ることにより、位置調整の精度をより高くすることがで
きる。

【０２３３】また、Ｎy およびＮx は、それぞれ、偶数
であるのが好ましい。すなわち、第１の波形のボトムの
Ｙ軸方向の位置を特定位置のＹ座標とするのが好まし
く、また、第２の波形のボトムのＸ軸方向の位置を特定
位置のＸ座標とするのが好ましい。

【０２３４】Ｎy 、Ｎx が偶数であると、より正確に特
定位置のＹ座標、Ｘ座標を求めることができ、これによ
り位置調整の精度を向上させることができる。

【０２３５】また、Ｎy およびＮx は、それぞれ、２以
上であるのが好ましく、４以上であるのがより好まし
く、４〜８程度がさらに好ましい。

【０２３６】Ｎy 、Ｎx が２以上であると、より正確に
特定位置のＹ座標、Ｘ座標を求めることができ、これに
より位置調整の精度を向上させることができる。

【０２３７】以上説明したように、本発明のライトバル
ブの位置決め方法によれば、各液晶ライトバルブ２４〜
２６の位置決めが自動的に行われるので、それを手作業
で行う場合に比べ、容易、迅速かつ確実に位置決めする
ことができる。

【０２３８】また、位置決めを手作業で行う場合に比
べ、精度良く、位置決めすることができる。

【０２３９】また、フォーカス調整では、粗調整と微調
整とを行うので、短時間で、精度良くフォーカス調整す
ることができる。

【０２４０】また、位置調整では、粗調整と微調整とを
行うので、短時間で、精度良く位置調整を行うことがで
きる。

【０２４１】また、位置調整のうちの微調整において、
輝度の積算値を利用する前述したエッジ処理により特定
位置のＸ座標およびＹ座標を求めるので、正確に特定位
置のＸ座標およびＹ座標を求めることができ、これによ
り位置調整の精度をさらに向上させることができる。

【０２４２】例えば、位置調整において、液晶ライトバ
ルブの画素の投影像にフレアー等が生じている場合に
は、パターンマッチングにより特定位置を検出すると、
その精度が低下してしまうことがあるが、本発明では、
エッジ処理により特定位置を検出するので、正確に特定
位置のＸ座標およびＹ座標を求めることができる。

【０２４３】そして、本発明の表示ユニットおよび投射
型表示装置によれば、前述した位置決め方法により、液
晶ライトバルブ２４、２５および２６が精度良く位置決
めされているので、コントラスト（画像の鮮明さ）が高
く、色ずれ（画素ずれ）のないカラー画像をスクリーン
上に投影することができる。

【０２４４】以上、本発明のライトバルブの位置決め方
法、表示ユニットおよび投射型表示装置を、図示の実施
例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではない。

【０２４５】例えば、本発明では、用いる位置決め装置
の構造は、図示のものに限定されない。

【０２４６】前記実施例では、フォーカス調整専用のカ
メラと、位置調整専用のカメラとを用いて位置決めを行
っているが、本発明では、フォーカス調整と位置調整と
に、共通のカメラを用いて位置決めを行ってもよい。

【０２４７】また、前記実施例では、ライトバルブを作
動させずにスクリーン上に画像を投影して位置決めを行
っているが、本発明では、ライトバルブを作動させてス
クリーン上に画像を投影して位置決めを行ってもよい。

【０２４８】また、位置調整において、前記実施例で
は、微調整の場合のみエッジ処理により特定位置を検出
しているが、本発明では、粗調整と微調整とのそれぞれ
でエッジ処理により特定位置を検出してもよい。

【０２４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のライトバ
ルブの位置決め方法によれば、容易、迅速、確実に、か
つ精度良く位置決めすることができる。

【０２５０】また、位置調整では、粗調整と微調整とを
行うので、短時間で、精度良く位置調整を行うことがで
きる。

【０２５１】また、位置調整において、電子画像に対し
てＸ−Ｙ座標を想定したときのＸ軸方向の輝度の積算値
のＹ軸方向における変化を示す第１の波形と、Ｙ軸方向
の輝度の積算値のＸ軸方向における変化を示す第２の波
形とに基づいて特定位置を検出するので、特に、ライト
バルブの画素の投影像にフレアー等があっても正確かつ
確実に特定位置を検出することができ、これにより位置
調整の精度をさらに向上させることができる。

【０２５２】そして、本発明の表示ユニットおよび投射
型表示装置によれば、赤色、緑色および青色に対応した
３つのライトバルブが精度良く位置決めされているの
で、コントラストが高く、色ずれのないカラー画像をス
クリーン上に投影することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のライトバルブの位置決め方法に用いる
位置決め装置の構成例を模式的に示す側面図である。

【図２】図１に示す位置決め装置の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明における投射型表示装置の光学ヘッド部
（各液晶ライトバルブおよび光学系の一部）を示す断面
図である。

【図４】本発明におけるダイクロイックプリズムと、緑
色に対応した液晶ライトバルブと、支持部材とを示す分
解斜視図である。

【図５】図１に示す位置決め装置のチャックで挟持され
た液晶ライトバルブを模式的に示す図である。

【図６】本発明における液晶ライトバルブによるスクリ
ーン上の投影領域と、各カメラの撮像領域とを模式的に
示す図である。

【図７】本発明におけるフォーカス調整の際の位置決め
装置の制御手段の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図８】本発明におけるフォーカス調整の際の液晶ライ
トバルブの移動を説明するための模式図である。

【図９】本発明におけるスクリーン上に投影された画像
と、その画像を撮像したときの輝度のヒストグラムとを
示す図である。

【図１０】本発明における位置調整（アライメント調
整）の際の位置決め装置の制御手段の制御動作を示すフ
ローチャートである。

【図１１】本発明における４つのパターンを模式的に示
す図である。

【図１２】本発明における位置調整（アライメント調
整）を説明するための図である。

【図１３】本発明におけるエッジ処理における位置決め
装置の制御手段の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図１４】本発明におけるエッジ処理を説明するための
図である。

【図１５】本発明におけるエッジ処理を説明するための
図である。

【図１６】本発明におけるエッジ処理を説明するための
図である。

【図１７】本発明における第１の波形および第２の波形
を示す図である。

【図１８】従来の投射型表示装置の光学系を模式的に示
す図である。

【符号の説明】

１位置決め装置２スクリーン３制御手段４メモリー５１〜５４カメラ５１１、５２１撮像領域５３１、５４１撮像領域６１〜６４カメラ６１１、６２１撮像領域６３１、６４１撮像領域７１〜７４照明装置８３軸テーブル８１３軸テーブル駆動機構９３軸テーブル９１３軸テーブル駆動機構１１チャック１２支持部材２０光学ブロック２１ダイクロイックプリズム２１１、２１２ダイクロイックミラー面２１３〜２１５面２１６出射面２２投射レンズ２３支持体２４〜２６液晶ライトバルブ２５１枠部材２５２貫通孔２５３切り欠き部２７支持部材２８固定板２８１開口２８２ネジ孔２９固定板２９１開口２９２貫通孔２９３突起３１ネジ３２楔３３接着剤１１０投影領域１１１角部１１２エッジ１２１〜１２４位置１２５中心１２６、１２７直線１２８特定位置３００投射型表示装置３０１光源３０２、３０３インテグレータレンズ３０４、３０６、３０９ミラー３０５、３０７、３０８ダイクロイックミラー３１０〜３１４集光レンズ３１５ダイクロイックプリズム３１６〜３１８液晶ライトバルブ３１９投射レンズ３２０スクリーンＳ１０１〜Ｓ１２０ステップＳ２０１ステップＳ３０１、Ｓ３０２ステップＳ４０１〜Ｓ４１５ステップ

フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA03 AA12 AA20 AA31 BB02 CC25 DD06 EE00 EE05 FF04 GG24 JJ03 JJ05 JJ14 JJ19 LL04 LL20 LL30 LL47 NN02 NN08 NN20 PP12 PP13 PP23 QQ03 QQ13 QQ23 QQ24 QQ25 QQ27 QQ29 QQ30 QQ38 QQ41 QQ42 QQ43 TT02 2H091 FA05Z FC23 FD12 FD13 GA17 LA12 MA07 5C058 AB06 BA35 BB25 EA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ライトバルブにより形成された画像を投
射光学系により投影する投射型表示装置の前記ライトバ
ルブの位置決めを行う位置決め方法であって、スクリーン上に投影された投影領域の角部を撮像して電
子画像を得、前記電子画像中の特定位置を検出し、該特
定位置が予め設定された目的位置に近づくように、前記
ライトバルブを変位させる第１の位置調整を行い、その後、前記角部を撮像して電子画像を得、前記第１の
位置調整における方法と異なる方法で、前記電子画像中
の特定位置を検出し、該特定位置が予め設定された目的
位置にさらに近づくように、前記ライトバルブを変位さ
せる第２の位置調整を行うことを特徴とするライトバル
ブの位置決め方法。
【請求項２】前記第１の位置調整では、予め設定され
た前記角部に対応したパターンとの一致を検索するパタ
ーンマッチング法により前記特定位置を検出する請求項
１に記載のライトバルブの位置決め方法。
【請求項３】前記第２の位置調整では、前記電子画像
中の前記角部のうちの少なくとも一部を含む所定領域の
輝度を画素単位で求め、互いに直交するＸ軸方向および
Ｙ軸方向の各々の方向に積算し、前記電子画像に対して
Ｘ−Ｙ座標を想定したときの前記Ｘ軸方向の輝度の積算
値のＹ軸方向における変化を示す第１の波形と、前記Ｙ
軸方向の輝度の積算値のＸ軸方向における変化を示す第
２の波形とに基づいて前記特定位置を検出する請求項１
または２に記載のライトバルブの位置決め方法。
【請求項４】ライトバルブにより形成された画像を投
射光学系により投影する投射型表示装置の前記ライトバ
ルブの位置決めを行う位置決め方法であって、スクリーン上に投影された投影領域の角部を撮像して電
子画像を得、前記電子画像中の前記角部のうちの少なく
とも一部を含む所定領域の輝度を画素単位で求め、互い
に直交するＸ軸方向およびＹ軸方向の各々の方向に積算
し、前記電子画像に対してＸ−Ｙ座標を想定したときの
前記Ｘ軸方向の輝度の積算値のＹ軸方向における変化を
示す第１の波形と、前記Ｙ軸方向の輝度の積算値のＸ軸
方向における変化を示す第２の波形とに基づいて前記電
子画像中の特定位置を検出し、該特定位置が予め設定さ
れた目的位置に近づくように、前記ライトバルブを変位
させる位置調整を行うことを特徴とするライトバルブの
位置決め方法。
【請求項５】前記第１の波形のピークまたはボトムの
Ｙ軸方向の位置を前記特定位置のＹ座標とし、前記第２
の波形のピークまたはボトムのＸ軸方向の位置を前記特
定位置のＸ座標とする請求項３または４に記載のライト
バルブの位置決め方法。
【請求項６】前記撮像された投影領域の端部側から、
前記第１の波形のピークおよびボトムのＮy 番目のＹ軸
方向の位置を前記特定位置のＹ座標とし、前記撮像され
た投影領域の端部側から、前記第２の波形のピークおよ
びボトムのＮx 番目のＸ軸方向の位置を前記特定位置の
Ｘ座標とする請求項３または４に記載のライトバルブの
位置決め方法。
【請求項７】前記Ｎy および前記Ｎx は、それぞれ、
偶数である請求項６に記載のライトバルブの位置決め方
法。
【請求項８】前記Ｎy および前記Ｎx は、それぞれ、
２以上である請求項６または７に記載のライトバルブの
位置決め方法。
【請求項９】前記Ｎy と前記Ｎx とが等しい請求項６
ないし８のいずれかに記載のライトバルブの位置決め方
法。
【請求項１０】前記ライトバルブの位置調整における
該ライトバルブの変位は、Ｘ軸方向の移動と、Ｙ軸方向
の移動と、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに直交するＺ軸の
回りの回転である請求項３ないし９のいずれかに記載の
ライトバルブの位置決め方法。
【請求項１１】前記ライトバルブは、液晶ライトバル
ブである請求項１ないし１０のいずれかに記載のライト
バルブの位置決め方法。
【請求項１２】前記投射型表示装置は、赤色、緑色お
よび青色に対応した３つのライトバルブを有している請
求項１ないし１１のいずれかに記載のライトバルブの位
置決め方法。
【請求項１３】前記３つのライトバルブのそれぞれに
ついて前記位置決めを行う請求項１２に記載のライトバ
ルブの位置決め方法。
【請求項１４】前記３つのライトバルブにより形成さ
れた画像が重なるように前記位置決めを行う請求項１２
または１３に記載のライトバルブの位置決め方法。
【請求項１５】前記緑色に対応したライトバルブの位
置調整を行い、そのライトバルブにより形成された画像
に、前記赤色に対応したライトバルブにより形成された
画像と、前記青色に対応したライトバルブにより形成さ
れた画像とが重なるように、前記赤色に対応したライト
バルブおよび前記青色に対応したライトバルブの位置調
整を行う請求項１２ないし１４のいずれかに記載のライ
トバルブの位置決め方法。
【請求項１６】前記ライトバルブの位置調整は、該ラ
イトバルブのフォーカス調整を行った後に行われる請求
項１ないし１５のいずれかに記載のライトバルブの位置
決め方法。
【請求項１７】前記ライトバルブのフォーカス調整で
は、投影領域のうちの所定領域を撮像して電子画像を
得、前記電子画像の輝度を集計して輝度の分散を求め、
その分散が最も大きくなるように前記ライトバルブを変
位させる請求項１６に記載のライトバルブの位置決め方
法。
【請求項１８】請求項１ないし１７のいずれかに記載
のライトバルブの位置決め方法により位置決めされ、画
像を形成する赤色、緑色および青色に対応した３つのラ
イトバルブと、前記各画像を合成する色合成光学系とを
有することを特徴とする表示ユニット。
【請求項１９】請求項１ないし１７のいずれかに記載
のライトバルブの位置決め方法により位置決めされ、画
像を形成する赤色、緑色および青色に対応した３つのラ
イトバルブと、光源と、該光源からの光を赤色、緑色お
よび青色の光に分離し、前記各光を対応する前記ライト
バルブに導く色分離光学系と、前記各画像を合成する色
合成光学系と、前記合成された画像を投影する投射光学
系とを有することを特徴とする投射型表示装置。