JP2005352027A - 投射型表示装置用チャート、その投射型表示装置用チャートを投射する投射型表示装置、投射型表示装置の画素合わせ方法、及びその方法で画素合わせした投射型表示装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】各色のライトバルブの各画素の位置を正確に合わせることのできる投射型表示装置用チャート、その投射型表示装置用チャートを投射する投射型表示装置、投射型表示の画素合わせ方法、及びその方法で画素をあわせた投射型表示装置を提供する。
【解決手段】光源からの光を複数の色光に色分解し、色分解された光を複数の色毎に配置されたライトバルブに入射する。複数の色毎に配置されたライトバルブの画素を合わせるためのチャートを、複数の色毎に配置されたライトバルブから射出して投射レンズでスクリーン上に投射する。複数の色光毎に配置されたライトバルブの画素のうち、チャートに対応する画素に隣接する複数の画素の少なくとも一部の画素からの光を投射レンズでスクリーン上にチャートと異なる強度で投射する。スクリーン上に投射されたチャートで、複数の色光毎に配置されたライトバルブの画素を合わせる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、投射型表示装置用チャート、その投射型表示装置用チャートを投射する投射型表示装置、投射型表示装置の画素合わせ方法、及びその方法で画素合わせした投射型表示装置に関する。

従来から、光源から光を赤、緑、青の３色光に色分解し、それぞれの色光を各色光毎に配置されたライトバルブで変調し、色合成した後にカラーの画像を投射する投射型表示装置が知られている。この投射型表示装置において、赤、緑、青の色ずれ、すなわち各色光用のライトバルブの各画素の位置のずれを調整するために、各色毎に複数の直線状のチャートを使用し、それぞれの色光の対応するチャートが直線になるようにライトバルブの位置を調整することによって、各色の色ずれを補正する方法が知られている。
特開２００１−２１１４６８号公報

しかしながら画素数の多いライトバルブを使用した投射型表示装置においては、各画素の寸法が小さいため従来のチャートを使用した画素合わせ方法ではフレアなどによって、チャートの境界、すなわちチャートを形成する画素とその画素に隣接する画素の境界がはっきりせず、各色のライトバルブの位置調整が難しいと言う問題があった。

本発明は、各色のライトバルブの各画素の位置を正確に合わせることのできる投射型表示装置用チャート、その投射型表示装置用チャートを投射する投射型表示装置、投射型表示の画素合わせ方法、及びその方法で画素をあわせた投射型表示装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために請求項１に記載の投射型表示装置用チャートは、複数の色光毎に配置されたライトバルブから射出され投射レンズでスクリーン上に投射される前記複数の色光毎に配置されたライトバルブの画素の位置を合わせるために使う第１チャートと、前記複数の色毎に配置されたライトバルブから射出され前記投射レンズで前記スクリーン上に前記第１チャートとは異なる強度で、前記第１チャートに隣接して投射される第２チャートとを有することを特徴とする。

請求項２に記載の投射型表示装置用チャートは、請求項１に記載の投射型表示装置用チャートにおいて、前記第１チャートに隣接して投射される第２チャートの強度は、前記チャートの強度よりも弱いことを特徴とする。

請求項３に記載の投射型表示装置用チャートは、請求項１または請求項２に記載の投射型表示装置用チャートにおいて、前記第１チャートは、前記複数の色光毎に異なることを特徴とする。

請求項４に記載の投射型表示装置用チャートは、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の投射型表示装置用チャートにおいて、前記複数の色光とは、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光であることを特徴とする。

請求項５に記載の投射型表示装置は、請求項１から請求項４のいずれか1項に記載の投射型表示装置用チャートを投射することを特徴とする。
請求項６投射型表示装置の画素合わせ方法は、光源からの光を複数の色光に色分解し、前記色分解された光を、前記複数の色毎に配置されたライトバルブに入射し前記複数の色毎に配置されたライトバルブの画素を合わせるためのチャートを、前記複数の色毎に配置されたライトバルブから射出して投射レンズでスクリーン上に投射し、前記複数の色光毎に配置されたライトバルブの画素のうち、前記チャートに対応する画素に隣接する複数の画素の少なくとも一部の画素からの光を投射レンズで前記スクリーン上に前記チャートと異なる強度で投射し、前記スクリーン上に投射されたチャートで、前記複数の色光毎に配置されたライトバルブの画素を合わせることを特徴とする。

請求項７に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法は、請求項６に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法において、前記前記チャートを形成する画素に隣接する複数の画素の少なくとも一部の画素からの光を検光して射出される光の強度は、前記チャートを形成する画素からの光を検光して射出される光の強度よりも弱いことを特徴とする。

請求項８に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法は、請求項６または請求項７に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法において、前記チャートは、前記複数の色光毎に異なることを特徴とする。

請求項９に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法は、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法において、前記複数の色光とは、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光であることを特徴とする。

請求項１０に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法は、請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法において、前記複数の色毎に配置されたライトバルブのうち第１ライトバルブから投射されるチャートは、十字形状に配置した第１縦画素列と第１横画素列とを有し、第２ライトバルブから投射されるチャートは、前記第１ライトバルブから投射される前記第１縦画素列と位置合わせする第２縦画素列と、前記第２縦画素列と平行に配置された第３縦画素列と、前記第１横画素列と位置合わせする第２横画素列と、前記第２横画素列と平行に配置された第３横画素列とを有することを特徴とする
請求項１１に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法は、請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法において、前記複数の色毎に配置されたライトバルブのうち第１ライトバルブから投射されるチャートは、第１縦画素列と、前記第１縦画素列と平行に配置された第２縦画素列と、第１横画素列とを有し、第２ライトバルブから投射されるチャートは、十字上に配置された前記第１ライトバルブから投射される前記第１縦画素列と位置合わせする第３縦画素列と、前記第１横画素列と位置合わせする第２横画素列とを有することを特徴とする。

請求項１２に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法は、請求項６から請求項１１のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法において、前記複数の色毎に配置されたライトバルブのうち第１ライトバルブから投射されるチャートは、十字形状に配置した第１縦画素列と第１横画素列とを有し、第２ライトバルブから投射されるチャートは、十字形状に配置した前記第１ライトバルブから投射される前記第１縦画素列と同じ場所に投射される第２縦画素列と、前記第１横画素列と同じ場所に投射される第２横画素列とを有することを特徴とする。

請求項１３に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法は、請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法において、前記十字形状のチャートは、前記十字を形成する縦画素列と平行に配置されたの複数の縦画素列と、前記十字を形成する横画素列と平行に配置されたの複数の横画素列をさらに有することを特徴とする。

請求項１４に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法は、請求項６から請求項１３のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法において、前記ライトバルブは、反射型ライトバルブであることを特徴とする。

請求項１５に記載の投射型表示装置は、請求項６から請求項１４のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法を用いて複数の色毎に配置されたライトバルブの画素を合わせた投射型表示装置である。

本発明は、各色のライトバルブの各画素の位置を正確に合わせることのできる投射型表示装置用チャート、その投射型表示装置用チャートを投射する投射型表示装置、投射型表示の画素合わせ方法、及びその方法で画素をあわせた投射型表示装置を提供する。

以下図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１に本実施形態の投射型表示装置の構成図を示す。ランプと凹面鏡とから構成される光源１１から射出された光は、偏光変換照明光学系１２によって紙面に垂直な方向に振動方向を有する偏光に変換される。この偏光変換照明装置１２は図示しない複数のレンズをマトリクス形状に配置した第１レンズ板と、第１レンズ板の各レンズのほぼ焦点位置に同様にレンズを配置した第２レンズ板と、第２レンズ板の射出面近傍に偏光分離部とこの偏光分離部と平行に配置した反射層の組合せを複数組アレイ状に配置した複数プリズム部材と、その射出面の特定位置に配置した１／２波長位相板と、あとで説明する反射型ライトバルブ上に重畳照明するコンデンサレンズとから構成されている。本実施形態では、１／２波長位相板は射出する偏光の振動方向が紙面に垂直になる位置に配置した。

偏光変換照明装置１２から射出した光はＢ（青）光反射、Ｒ（赤）光とＧ（緑）光透過特性のダイクロイックミラー１３Ｂと、Ｒ光とＧ光を反射、Ｂ光を透過する特性のダイクロイックミラー１３ＲＧとを互いに直交して配置したクロスダイクロイックミラー１３に入射し、入射光に垂直で、互いに反対方向に進行するＢ光と、Ｒ光とＧ光との混合光とに色分解する。
色分解されたＢ光は偏向ミラー１４で反射されて、Ｂ光用に配置された偏光ビームスプリッタ１７Ｂに入射する。偏光ビームスプリッタ１７Ｂに入射したＢ光は、偏光分離部で反射されＢ光用反射型ライトバルブ１８Ｂに入射する。
一方色分解されたＲ光とＧ光との混合光は偏向ミラー１５で反射されて、Ｇ光反射、Ｒ光透過特性のダイクロイックミラー１６に入射、反射するＧ光と、透過して直進するＲ光とに色分解される。色分解されたＧ光とＲ光は、偏光ビームスプリッタ１７Ｇ、１７Ｒにそれぞれ入射し、偏光分離部で反射されそれぞれ反射型ライトバルブ１８Ｇ、１８Ｂに入射する。
偏光ビームスプリッタ１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒと、反射型ライトバルブ１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒはそれぞれ一体化部材３０Ｂ、３０Ｇ、３０Ｒを用いて一体化されている。なお各色光用の反射型ライトバルブ１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒの画像形成面は多数の画素が、マトリクス形状に配置された構成になっている。

各色光用に配置された反射型ライトバルブ１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒに入射した各色光は、それぞれの色信号によって変調作用を受け、変調光と非変調光との混合光を反射して射出する。反射射出された光は、再度偏光ビームスプリッタ１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒにそれぞれ入射し、偏光分離部を透過する変調光を検光光として分離される。

偏光ビームスプリッタ１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒは、色合成用のクロスダイクロイックプリズム２０と、一体化部材１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒで一体化されている。一体化部材１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒは、光路長補正プリズム部材から構成されている。
クロスダイクロイックプリズム２０の内部には、Ｒ光を反射するダイクロイック膜２０ＲとＢ光を反射するダイクロイック膜２０Ｂが直交して配置されている。クロスダイクロイックプリズム２０に入射したＲ光とＢ光は、それぞれＲ光反射ダイクロイック膜２０Ｒ、Ｂ光反射ダイクロイック膜２０Ｂで反射され、Ｇ光は両ダイクロイック膜を透過することによって色合成され、合成光を射出面から射出する。色合成された光は、投射レンズ２１に入射し、図示しないスクリーン上に投射される。

図２にＧ光用反射型ライトバルブ１８Ｇと偏光ビームスプリッタ１７Ｇを一体化する一体化部材３０Ｇ構造を示す。一体化部材３０Ｇは、Ｇ光用の反射型ライトバルブ１８Ｇを保持する第１一体化部材３１と、Ｇ光用偏光ビームスプリッタ１７Ｇに取り付けられる第２一体化部材３３からなる。なおＧ光用の一体化部材３０Ｇのみ示しているが、Ｒ光、Ｂ光用の一体化部材３０Ｒ、３０Ｂも同じ構成なので図示は省略する。

第１一体化部材３１と第２一体化部材３３はそれぞれ金属の板部材を加工し形成されている。第２一体化部材３３の中央部には、光を通すために開口が設けられている。開口の上下には、偏光ビームスプリッタ１７Ｇの上下の面をそれぞれ挟み込んで接着して取付ける取付け部３３３Ｕ、３３３Ｌが、第２一体化部材３３と垂直方向に設けられている。第２一体化部材３３の上端部と下端部には、第１一体化部材３１と半田付けして結合する第１一体化部材３１との取付け部３３１Ｕ、３３１Ｌが設けられている。

第１一体化部材３１の中央には、光を通すための開口が形成されており、Ｇ光用の反射型ライトバルブ１８Ｇは、その画像形成部全体が開口の内側に配置されるように第１一体化部材３１に取付けられる。第１一体化部材３１の上端部と下端部には、開口面から斜め方向に向かう第２一体化部材３３との取付け部３３１Ｕ、３３１Ｌと接合される取付け部３１１Ｕ、３１１Ｌが形成されている。

次に第１一体化部材３１と第２一体化部材３２の接合方法について説明する。なお第２一体化部材３２は、第１一体化部材３１と接合する前に、偏光ビームスプリッタ１７Ｇに接合される。反射型ライトバルブ１８Ｇを取り付けた第１一体化部材３１は、反射型ライトバルブ１８Ｇは不図示のアクチュエータに保持されており、このアクチュエータによって第２一体化部材３３に近づけられ、第１一体化部材３１の取付け部３１１Ｕ、３１１Ｌと第２一体化部材３３の取付け部３３１Ｕ、３３１Ｌ部とが近接して仮固定される。なおアクチュエータは、反射型ライトバルブの画像形成面に対して、垂直な方向及び水平な横、縦方向に移動し、さらに画像形成面に垂直な軸の周りに回転し、反射型ライトバルブの位置を調整することができる。その後、後述する画素合わせ方法によって各色光用の反射型ライトバルブの各画素の位置を調整した後、第１一体化部材３１と第２一体化部材３３は半田付けして一体化され、固定される。

図３に仮固定した第１一体化部材３１と第２一体化部材３３を有する投射型表示装置で、調整用のチャートをスクリーンＳＣ上に投射する構成を示す。図１で示した投射型表示装置の光学エンジンは、筐体１０の中に配置されている。なおこの状態では、各色光用の反射型ライトバルブ１８Ｇ、１８Ｒ、１８Ｂをそれぞれ取付けた第１取付け部材３１は、それぞれ不図示のアクチュエータで保持されており、アクチュエータを動かすことによってその位置を調整することができる。

図４に投射型表示装置の方向から見たスクリーンＳＣを示す。Ｎｏ.１からＮｏ．９のそれぞれの領域に、後で示す同じチャートを投射する。図５はスクリーンＳＣ上に投射された従来のチャートと、本実施形態のチャートの一部を示す。チャートのパターンは、各色光用の反射型ライトバルブで異なっており、スクリーンＳＣ上に投射された各色光のパターンが、所定の位置関係になるように反射型ライトバルブの位置を調整することによって、各色光の画素を合わせる。例えばチャートが直線状の場合には、各色のチャートが一直線になるように反射型ライトバルブの位置を調整し、画素を合わせる。

従来のチャートと本実施形態のチャートの違いを、図５を参照しながら説明する。図５（Ａ）（１）が従来のチャートで、図５（Ｂ）（１）が本実施形態のチャートである。図５（Ａ）（１）、（Ｂ）（１）のチャートの内部に×印が書かれている四角の領域の１つが反射型ライトバルブの１画素に対応する。図５（Ａ）（１）には、従来のチャートの一部である３列の縦にならんが画素列からなるチャートを示している。チャートは、Ｘ軸方向に複数の画素が列状に並んだパターンが３列平行に並んでおり、それぞれの列は、Ｙ軸方向に１列（１画素）おきに並んでいる。図５（Ａ）（２）は、図５（Ａ）（１）のチャートのＹ軸方向の、スクリーンＳＣ上の輝度を示している。フレア等のない理想的な光学系では、明るい画素の間の画素の輝度は０になるはずであるが、実際の投射型表示装置では、投射レンズの収差や、光学系を構成する光学部材に使用する接着剤等によるフレアによって、本来輝度が０になる画素の輝度は０にはならない。図５（Ａ）（２）に示すＹ軸方向の輝度では、チャートが投影されている画素では、一定の輝度αを持っているが、その間の画素ではチャートが投影されている画素に隣接する部分はαに近い輝度で、画素の中央に行くに従って輝度が減少し、画素の中央で輝度が最小になる輝度を示す。従ってチャートが投影される画素とそれに隣接する画素の境界が、スクリーンＳＣ上で不明確になる。したがって各色のチャートを形成する画素の位置を合わせる場合、正確に画素を合わせることができなくなってしまう。
図５（Ｂ）（１）に本実施形態のチャートを示す。チャートを形成する縦の３列の画素列は、図５（Ａ）（１）に示す従来のチャートと同じである。しかし、図中に点線で示す内部に×印の描かれた四角の画素、すなわちチャートを形成する縦の画素列の間の画素列、及びチャートを形成する縦の画素列のうち外側の２列の画素列の外側に隣接する２列の縦の画素列を、チャートを形成する画素の輝度ののほぼ半分の輝度（α／２）にする。つまりライトバルブの画素に入射した光は、変調されて反射射出し、検光子で検光されるが、検光された後のチャートを形成する画素に隣接する画素からの光の強度を、チャートを形成する画素から射出される光の強度（α）の半分（α／２）にする。チャートとして使用する輝度の高い画素の周辺の画素を光らせることによって、チャートとして使用する画素の領域が明確になる。
図５（Ｂ）（２）にＹ軸方向の輝度を示す。チャートとして使用する画素はαの輝度を持っているが、その画素に隣接する画素では、チャートを形成する画素に隣接する領域では、αの輝度を持つが離れるに従って輝度は徐々に減少するし、輝度がほぼα／２になると一定になる。従ってチャート周辺の輝度が１／２の画素と、チャートを形成する画素で輝度が明確に異なり、両者の境界が従来のチャートよりも明確になる。従ってチャートを形成する画素の境界を明確にすることができるため、各色のチャートを位置合わせする精度が向上する。なお本実施形態では、チャート周辺の画素の輝度をチャートの画素の輝度の１／２にしたが、これに限らずこれよりも大きな輝度でも小さな輝度でも構わない。

図６、図７、図８に本実施形態で使用する各色光用のチャートを示す。図６、図７、図８に示すチャートは、図４のＮｏ．１からＮｏ．９のそれぞれの位置に投射されるチャートであり、図６、図７、図８に示す外側の四角は、図４のＮｏ．１からＮｏ．９の領域を示す四角に相当する。図６にＧ光用のチャートを示す。領域Ｇ（Ａ）と領域Ｇ（Ｃ）は同じパターンのチャートで、縦方向に７画素配置した縦画素列（図中のＧ１１、Ｇ１７、Ｇ４１、Ｇ４７）を１画素おきに横方向に７列並べたものである。ただし中央の縦画素列は、縦方向に９画素配置した縦画素列（図中のＧ１４、Ｇ４４）である。さらに領域Ｇ（Ａ）と領域Ｇ（Ｃ）には、横方向に７画素配置した横画素列（図中のＧ２１、Ｇ２７、Ｇ５１、Ｇ５７）を１画素おきに縦方向に７列並べた横画素列が配置されている。ただし中央の横画素列は、横方向に９画素配置した横画素列（図中のＧ２４、Ｇ５４）である。なお縦画素列の一番右の列（Ｇ１７、Ｇ４７）の一番上の画素の右上角と、横画素列の一番下の列（Ｇ２７、Ｇ５７）の一番左の画素の左下角は隣接している。

これらのチャートの画素を、同じ明るさの所定の輝度（α）で光らせる。またチャートを形成する画素の周辺の画素は、約半分の輝度（α／２）で光らせる。チャートを形成する画素の周辺の画素とは、縦方向に９画素並んだ縦画素列Ｇ１４、Ｇ４４の左と右に隣接する横８画素×縦９画素の領域の画素であってチャートを形成しない画素と、横方向に９画素並んだ横画素列Ｇ２４、Ｇ５４の上と下に隣接する横９画素×縦８画素の領域の画素であって、チャートを形成していない画素である（図６中に点線で示す画素）。

領域Ｇ（Ｂ）には、縦方向に１９画素並んだ縦画素列Ｇ３１と、横方向に１９画素並んだ横画素列Ｇ３２をそれそれの画素列の中央の画素が一致するように配置されたチャートを配置する。チャートを形成する画素を、同じ明るさの所定の輝度（α）で光らせ、周辺の画素を、この半分の輝度（α／２）の輝度で光らせる。周辺の画素とは、縦方向に１９画素並んだ縦画素列Ｇ３１の左と右に隣接する横２画素×縦１９画素の領域の画素と、横方向に１９画素並んだ横画素列Ｇ３２の上と下に隣接する横１９画素×縦２画素の領域の画素である。

図７にＢ光用のチャートを示す。領域Ｂ（Ａ）と領域Ｂ（Ｄ）には、縦方向に１３画素並んだ画素列（Ｂ１１、Ｂ６１）と、横方向に１３画素並んだ画素列（Ｂ１２、Ｂ６２）をそれそれの画素列の中央の画素が一致するように配置したチャートがある。これらのチャートを形成する画素を、同じ明るさの所定の輝度（α）で光らせ、周辺の画素を半分の輝度（α／２）の輝度で光らせる。周辺の画素とは、縦方向に１３画素並んだ横画素列Ｂ１１、Ｂ６１の左と右に隣接する横２画素×縦１３画素の領域の画素と、横方向に１３画素並んだ横画素列Ｂ１２、Ｂ６２の上と下に隣接する横１３画素×縦２画素の領域の画素である。

領域Ｂ（Ｂ）のチャートは、図６に示した領域Ｇ（Ｂ）の十字のチャートと領域Ｇ（Ａ）のチャートを組み合わせたもので、十字の横方向の横画素列Ｂ３２の右端と横方向に９画素並んだ横画素列Ｂ５５の左端が隣接し、十字の縦方向の縦画素列Ｂ３１の下端と縦方向に９画素並んだ縦画素列Ｂ４５の上端が隣接している。なお横画素列Ｂ５９の左端の画素と、縦画素列Ｂ３９の上端の画素は隣接していない。これらのチャートの画素を、同じ明るさの所定の輝度（α）で光らせ、周辺の画素を、この半分の輝度（α／２）の輝度で光らせる。周辺の画素とは、図６の領域Ｇ（Ｂ）と領域Ｇ（Ａ）で定義された領域と同じである。

図８にＲ光用のチャートを示す。領域Ｒ（Ｂ）のチャートは、図６に示した領域Ｇ（Ｂ）のチャートと同じであり、この領域を所定の輝度（α）で光らせ、領域Ｇ（Ｂ）と同様に定義される周辺の領域を半分の輝度（α／２）で光らせる。領域Ｒ（Ｃ）のチャートは、図７に示した領域Ｂ（Ａ）のチャートと同じであり、この領域を所定の輝度（α）で光らせ、領域Ｂ（Ａ）と同様に定義される周辺の領域を半分の輝度（α／２）で光らせる。領域Ｒ（Ｄ）は、図６の領域Ｇ（Ａ）のチャートと同じであり、チャートの領域を所定の輝度（α）で光らせ、領域Ｇ（Ａ）と同様に定義される周辺の領域を半分の輝度（α／２）で光らせる。

次にこれらの各色光用のチャートを使用した各色の反射型ライトバルブの画素合わせ方法について説明する。Ｇ光用の反射型ライトバルブ１８Ｇを固定した第１一体化部材３１と、偏光ビームスプリッタ１７Ｇに取付けた第２一体化部材３３を仮固定した後、Ｇ光用の反射型ライトバルブ１８Ｇを作動させ、スクリーンＳＣ上のＮｏ.１からＮｏ．９の位置にそれぞれ図６で示したＧ光用のチャートを投射する。次にＢ光用の反射型ライトバルブ１８Ｂを固定した第１一体化部材３１と、偏光ビームスプリッタ１７Ｂに取付けた第２一体化部材３３を仮固定した後、Ｂ光用の反射型ライトバルブを作動させ、図７に示すＢ光用のチャートを同様に投射する。

まず、スクリーンＳＣの中央に位置するＮｏ．５の領域でのＧ光用のチャートと、Ｂ光用のチャートを観察しながら、Ｂ光用の領域Ｂ（Ａ）チャートの縦画素列Ｂ１１の下端と横画素列Ｂ１２の右端がそれぞれＧ光用の領域Ｇ（Ａ）のチャートの縦画素列Ｇ１４の上端と横画素列Ｇ２４の左端と一致し、さらにＢ光用の領域Ｇ（Ｂ）のチャートとＧ光用の領域Ｂ（Ｂ）のチャートが一致するように、Ｂ光用の第１一体化部材とＧ光用の第１一体化部材を、それぞれを保持するアクチュエータで移動させ、調整する。この調整でＧ光用のライトバルブ１７ＧとＢ光用のライトバルブ１７Ｂの中央の領域での各画素のスクリーンＳＣ上での位置を合わせる。次に、スクリーンＳＣ上の他の領域で、同様に調整を行いＧ光用のライトバルブ１７ＧとＢ光用のライトバルブ１７Ｂの位置を決め、Ｇ光用の第１一体化部材と第２一体化部材を半田付けして固定する。Ｂ光用の第１一体化部材と第２一体化部材も同様に半田付けして固定する。

次にＲ光用の反射型ライトバルブ１８Ｒを固定した第１一体化部材３１と、偏光ビームスプリッタ１７Ｒに取付けた第２一体化部材３３を仮固定した後、Ｇ光用のチャートとＢ光用のチャートを投射した状態で、Ｒ光用の反射型ライトバルブを作動させ、図８に示すＲ光用のチャートを投射する。まず、中央の領域Ｎｏ．５でＧ光用のチャートと、Ｒ光用のチャートを観察しながらＲ光用の領域Ｒ（Ｃ）のチャートの縦画素列Ｒ４１の下端と横画素列Ｒ４２の右端が、それぞれＧ光用の領域Ｇ（Ｃ）のチャートの縦画素列Ｇ４４の上端と横が祖列Ｇ５４の右端と一致し、さらにＲ光用の領域Ｒ（Ｂ）のチャートと、Ｇ光用の領域Ｇ（Ｂ）のチャートとＢ光用の領域Ｂ（Ｂ）のチャートが一致し、さらに領域Ｒ（Ｄ）の縦画素列Ｒ６４の上端と横画素列Ｒ７４の左端が、それぞれＢ光用の領域Ｂ（Ｄ）のチャートの十字の縦画素列Ｂ６１の下端と横画素列Ｂ６２の右端と一致させるように、Ｒ光用の第１一体化部材３１を保持するアクチュエータで移動させる。これによりＲ光用の反射型ライトバルブ１８ＲとＧ光用の反射型ライトバルブ１８ＧとＢ光用の反射型ライトバルブ１８Ｂの中央での、各画素の位置を合わせる。次に、スクリーンＳＣ上の他の部分を観察しながら、同様に調整を行いＲ光用のライトバルブ１８Ｇの位置を決め、Ｒ光用の第１一体化部材３１と第２一体化部材３３を半田付けして固定する。

従来のチャートではフレアによって画素の境界が不明確で正確な位置決めが難しかったが、本実施形態に示した方法によって、チャートを形成する画素の境界が明確になるため各色光用に配置した反射型ライトバルブの画素の位置を正確に一致させることができる。またこの方法で画素合わせをすることによって、各色の画素が一致した投射型表示装置を製造することができる。
なお図６、図７、図８に示す十字のチャートを、図９に示すチャートにしても構わない。図９に示すチャートは、縦に１３画素が並んだ縦画素列を１画素の間隔で３列配置し、横に１３画素が並んだ横画素列を１画素の間隔で３列配置し、これらの画素列を重ねたチャートである。これらのチャートの画素を、同じ明るさの所定の輝度（α）で光らせ、周辺の画素を、この半分の輝度（α／２）の輝度で光らせる。周辺の画素とは、チャートを形成する画素列の間の画素と、上下の横画素列の外側の１列の横画素列と、左右の縦画素列の外側の１列の縦画素列である。このチャートでは、画素の一致を確認する画素列が縦横それぞれ３列あるので、位置の調整を１本の画素列よりも正確に行うことができる。

なお、本実施形態においては、画素合わせを行う画素列の周辺の画素の輝度を、チャートを形成する画素の約半分の輝度としたが、発生するフレアは投射型表示装置の投射レンズの構成や、内部に使用する光学部材によって異なるので、周辺の画素の輝度は約半分に限られず、チャートを形成する画素の輝度と比較して輝度の差をさらに小さくしても境界を確認することができれば構わない。さらに、図５ではチャートを形成する画素に隣接する画素にフレアによって輝度が生じる場合を説明したが、使用する光学部材によってはフレアは一方側の画素のみに発生することもある。この場合には、フレアが発生する方向に隣接する画素を、約半分の輝度で光らせればよい。

本実施形態では、Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光でチャートの画素の周辺の画素を光らせたが、光学部材や投射レンズの特性によって特定の色光でのみフレアが発生し、他の色光では発生しない場合がある。この場合には、フレアの発生する色光でのみ、チャートの画素の周辺の画素を光らせればよい。
また、本実施形態では反射型ライトバルブを使用したが、透過型ライトバルブを使用した投射型表示装置でも、本実施形態の画素合わせ方法によって各色光用のライトバルブの画素を一致させることができる。

投射型表示装置の構成図。 色合成光学系、偏光ビームスプリッタ、反射型ライトバルブの一体化の構造を示す斜視図。 投射型表示装置のスクリーンへの投射の構成を示す図。 スクリーン上のチャートが投射される位置を示す図。 チャートの一部と、その輝度を示す図。 Ｇ光用のチャートの図。 Ｂ光用のチャートの図。 Ｒ光用のチャートの図。 変形例のチャートの図

符号の説明

１１ 光源
１２ 偏光変換照明装置
１３ クロスダイクロイックミラー
１４、１５ 偏向ミラー
１６ ダイクロイックミラー
１７Ｂ、１７Ｇ、１７Ｒ 偏光ビームスプリッタ
１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒ 反射型ライトバルブ
１９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ 一体化部材
２０ クロスダイクロイックプリズム
２１ 投射レンズ
３１ 第１一体化部材
３３ 第２一体化部材

Claims (15)

1. 複数の色光毎に配置されたライトバルブから射出され投射レンズでスクリーン上に投射される前記複数の色光毎に配置されたライトバルブの画素の位置を合わせるために使う第１チャートと、
   前記複数の色毎に配置されたライトバルブから射出され前記投射レンズで前記スクリーン上に前記第１チャートとは異なる強度で、前記第１チャートに隣接して投射される第２チャートとを有すること
   を特徴とする投射型表示装置用チャート。
2. 前記第１チャートに隣接して投射される第２チャートの強度は、前記チャートの強度よりも弱いこと
   を特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置用チャート。
3. 前記第１チャートは、前記複数の色光毎に異なること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の投射型表示装置用チャート。
4. 前記複数の色光とは、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光であること
   を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の投射型表示装置用チャート。
5. 請求項１から請求項４のいずれか1項に記載の投射型表示装置用チャートを投射することを特徴とする投射型表示装置。
6. 光源からの光を複数の色光に色分解し、
   前記色分解された光を、前記複数の色毎に配置されたライトバルブに入射し
   前記複数の色毎に配置されたライトバルブの画素を合わせるためのチャートを、前記複数の色毎に配置されたライトバルブから射出して投射レンズでスクリーン上に投射し、
   前記複数の色光毎に配置されたライトバルブの画素のうち、前記チャートに対応する画素に隣接する複数の画素の少なくとも一部の画素からの光を投射レンズで前記スクリーン上に前記チャートと異なる強度で投射し、
   前記スクリーン上に投射されたチャートで、前記複数の色光毎に配置されたライトバルブの画素を合わせる
   ことを特徴とする投射型表示装置の画素合わせ方法。
7. 前記前記チャートを形成する画素に隣接する複数の画素の少なくとも一部の画素からの光を検光して射出される光の強度は、前記チャートを形成する画素からの光を検光して射出される光の強度よりも弱いこと
   を特徴とする請求項６に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法。
8. 前記チャートは、前記複数の色光毎に異なること
   を特徴とする請求項６または請求項７に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法。
9. 前記複数の色光とは、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光であること
   を特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法。
10. 前記複数の色毎に配置されたライトバルブのうち第１ライトバルブから投射されるチャートは、十字形状に配置した第１縦画素列と第１横画素列とを有し、
    第２ライトバルブから投射されるチャートは、前記第１ライトバルブから投射される前記第１縦画素列と位置合わせする第２縦画素列と、前記第２縦画素列と平行に配置された第３縦画素列と、前記第１横画素列と位置合わせする第２横画素列と、前記第２横画素列と平行に配置された第３横画素列とを有する
    ことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法。
11. 前記複数の色毎に配置されたライトバルブのうち第１ライトバルブから投射されるチャートは、第１縦画素列と、前記第１縦画素列と平行に配置された第２縦画素列と、第１横画素列とを有し、
    第２ライトバルブから投射されるチャートは、十字上に配置された前記第１ライトバルブから投射される前記第１縦画素列と位置合わせする第３縦画素列と、前記第１横画素列と位置合わせする第２横画素列とを有する
    ことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法。
12. 前記複数の色毎に配置されたライトバルブのうち第１ライトバルブから投射されるチャートは、十字形状に配置した第１縦画素列と第１横画素列とを有し、
    第２ライトバルブから投射されるチャートは、十字形状に配置した前記第１ライトバルブから投射される前記第１縦画素列と同じ場所に投射される第２縦画素列と、前記第１横画素列と同じ場所に投射される第２横画素列とを有する
    ことを特徴とする請求項６から請求項１１のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法。
13. 前記十字形状のチャートは、前記十字を形成する縦画素列と平行に配置されたの複数の縦画素列と、前記十字を形成する横画素列と平行に配置されたの複数の横画素列をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法。
14. 前記ライトバルブは、反射型ライトバルブである
    ことを特徴とする請求項６から請求項１３のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法。
15. 請求項６から請求項１４のいずれか１項に記載の投射型表示装置の画素合わせ方法を用いて複数の色毎に配置されたライトバルブの画素を合わせた投射型表示装置。