投影机的光调制元件位置调整方法以及投影机的制作方法

专利名称：投影机的光调制元件位置调整方法以及投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及投影机的光调制元件位置调整方法以及投影机。
背景技术：
已知一种调整2台投影机的位置，使得2台投影机的各光调制元件的各对应的 像素一致，从各投影机向同一屏幕投射同一图像的投射方法(以下称为“分组(stack)投 射”)。通过这样的分组投射所投射的图像光的亮度大致变为2倍，投射到屏幕上的图像光变 得非常亮。另外，为了投射更高解像度的图像，也进行在将2台投影机的各光调制元件的 各对应的像素分别在倾斜方向上各偏移1/2像素的状态下，从各投影机投射同一图像(称 为基于像素偏移的投射)。然而，为了进行上述的分组投射或像素偏移投射，需要高精度地调整2台投影机 的位置，一般来说如果不是熟练者就不能进行适当的调整。特别是在进行像素偏移投射时， 对所希望的像素偏移的状态进行设定时的位置的基准和目标的设定较难，所以该调整就变 得更困难。另一方面，已知一种1台投影机具有2个光调制元件单元(称为第1光调制元件 单元以及第2光调制元件单元)的投影机(例如，参照专利文献1)。专利文献1所公开的 投影机，通过将从光源出射的第1偏振成分(设为P偏振成分)的光赋予第1光调制元件单 元并且将从光源出射的第2偏振成分(设为S偏振成分)的光赋予第2光调制元件单元， 从而从第1光调制元件单元出射第1图像光，并从第2光调制元件单元出射第2图像光。 然后，这些第1图像光以及第2图像光通过偏振合成光学系统合成而通过1个投射光学系 统向屏幕投射。另外，第1光调制元件单元以及第2光调制元件单元，具有将RGB各光调制 元件和对从这些RGB各光调制元件输出的RGB各色光进行合成的合成光学系统一体化的构 造。根据专利文献1所公开的投影机，在1台投影机中存在2个光调制元件单元(第 1光调制元件单元以及第2光调制元件单元)，所以如果高精度地进行位置调整使得第1光 调制元件单元中的RGB各光调制元件(液晶面板)的各对应的像素一致的，并且在第2光 调制元件单元也高精度地进行位置调整使得RGB各光调制元件(液晶面板)的各对应的像 素一致，进而高精度地进行第1光调制元件单元以及第2光调制元件单元的位置调整，则也 能够以所希望的像素偏移状态显示从第1光调制元件单元输出的第1图像光和从第2光调 制元件单元输出的第2图像光。专利文献1 特开平10-304284号公报然而，在专利文献1所公开的投影机中，在想要将从第1光调制元件单元输出的第 1图像光和从第2光调制元件单元输出的第2图像光设定为在屏幕上例如在倾斜方向上偏 移1/2像素的像素偏移状态时，在投影机的组装时，需要高精度地进行第1光调制元件单元 以及第2光调制元件单元的位置调整。如上所述，在进行像素偏移投射时，对所希望的像素 偏移的状态进行设定时的位置的基准和目标的设定较难，所以该调整就变得更困难，具有投影机的生产率变差这样的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种投影机的光调制元件位置调整方法以及投影 机，能够容易并且高精度地进行光调制元件的位置调整，从而将从2个光调制元件单元出 射的各图像光设定为所希望的像素偏移的状态。(1)本发明的投影机的光调制元件位置调整方法，是具有第1光调制元件单元、第 2光调制元件单元和合成光学系统的投影机的光调制元件位置调整方法，所述第1光调制 元件单元具备对第1色光进行调制而形成第1图像的第1光调制元件、对第2色光进行 调制而形成第2图像的第2光调制元件、对第3色光进行调制而形成第3图像的第3光调 制元件和将已由所述第1 第3光调制元件分别调制的各色光合成而出射第1图像光的第 1合成光学系统，所述第2光调制元件单元具备对第1色光进行调制而形成第4图像的第 4光调制元件、对第2色光进行调制而形成第5图像的第5光调制元件、对第3色光进行调 制而形成第6图像的第6光调制元件和将已由所述第4 第6光调制元件分别调制的各色 光合成而出射第2图像光的第2合成光学系统，所述合成光学系统将从所述第1光调制元 件单元出射的第1图像光和从所述第2光调制元件单元出射的第2图像光合成而出射合成 光；其特征在于，具有第1光调制元件位置调整工序，进行位置调整，使得所述第1图像以 及所述第2图像的各对应的像素一致，并且相对于所述第3图像的各像素，所述第1图像以 及所述第2图像的各像素变为在预定方向上偏移预定量的状态；第2光调制元件位置调整 工序，进行位置调整，使得所述第4图像以及所述第5图像的各对应的像素一致，并且相对 于所述第4图像以及所述第5图像的各像素，所述第6图像的各像素变为在预定方向上偏 移预定量的状态；和光调制元件单元位置调整工序，其包括使来自所述第1光调制元件单 元的所述第1光调制元件以及所述第2光调制元件的色光出射并且使来自所述第2光调制 元件单元的所述第6光调制元件的色光出射的步骤，和对所述第1光调制元件单元以及所 述第2光调制元件单元进行位置调整、使得由所述合成光学系统合成来自所述第1光调制 元件、所述第2光调制元件以及所述第6光调制元件的色光而成的合成光的颜色变为预定 的颜色的步骤。这样，本发明的投影机的光调制元件位置调整方法，在第1光调制元件单元中，进 行了位置调整，使得第1图像以及第2图像的对应的像素一致、并且相对于第3图像的各像 素、第1图像以及第2图像的各像素变为在预定方向上偏移预定量的状态(理想的像素偏 移状态)。另外，在第2光调制元件单元中，进行了位置调整，使得第4图像以及第5图像的 对应的像素一致、并且相对于第6图像的各像素、第4图像以及第5图像的各像素变为在预 定方向上偏移预定量的状态(理想的像素偏移状态)。这样，在第1光调制元件单元以及第2光调制元件单元的各自中，通过预先进行位 置调整使得各光调制元件变为理想的像素偏移状态，然后，通过调整第1光调制元件单元 以及第2光调制元件单元的位置，就能够以理想的像素偏移状态显示从第1光调制元件单 元出射的第1图像光以及从第2光调制元件单元出射的第2图像光。另外，在进行第1光 调制元件单元以及第2光调制元件单元的位置调整时，只要对第1光调制元件单元以及第2 光调制元件单元进行位置调整，使得由合成光学系统合成第1图像光以及第2图像光而成的合成光的颜色变为预定的颜色即可，所以进行位置调整时的目标确定，所以能够容易且 高精度地进行位置调整。(2)在本发明的投影机的光调制元件位置调整方法中，优选所述第1光调制元件 位置调整工序以及所述第2光调制元件位置调整工序，作为将所述第1光调制元件单元以 及所述第2光调制元件单元组装于所述投影机之前的工序而进行；所述光调制元件单元位 置调整工序，在已将所述第1光调制元件单元以及所述第2光调制元件单元组装于所述投 影机的状态下进行。这样，第1光调制元件位置调整工序以及第2光调制元件位置调整工序，作为将该 第1光调制元件单元以及第2光调制元件单元组装于投影机之前的工序而预先进行，从而 能够使投影机的组装变得容易。另外，第1光调制元件位置调整工序以及第2光调制元件 位置调整工序使用专用的位置调整装置进行。这样的专用的光调制元件位置调整装置与市 售的投影机相比，投射透镜等光学系统能够使用高性能的光学系统，所以能够比较容易地 进行位置调整。(3)在本发明的投影机的光调制元件位置调整方法中，优选为变为在预定方向 上偏移预定量的状态而进行位置调整时的所述预定方向为倾斜方向，预定量为1/2像素。由此，能够使显示在屏幕上的图像成为具有2倍解像度的图像。 (4)在本发明的投影机的光调制元件位置调整方法中，优选所述第1 第3色光 为红色、蓝色以及绿色；所述第1光调制元件以及所述第2光调制元件分别为与红色光相对 应的光调制元件以及与蓝色光相对应的光调制元件，所述第3光调制元件为与绿色光相对 应的光调制元件；所述第4光调制元件以及所述第5光调制元件分别为与红色光相对应的 光调制元件以及与蓝色光相对应的光调制元件，所述第6光调制元件为与绿色光相对应的 光调制元件。由此，在进行光调制元件单元位置调整工序时，对第1光调制元件单元以及第2光 调制元件单元进行位置调整，使得从合成光学系统出射的合成光变为白色(W)即可，所以 对第1光调制元件单元与第2光调制元件单元进行位置调整时的位置调整的目标变得明 确，能够容易且高精度地进行位置调整。即，当在第1光调制元件单元中驱动与1色色光 (绿色光)相对应的光调制元件时，从第1光调制元件单元出射绿色光，当在第2光调制元 件单元中驱动与2色色光(红色光以及蓝色光)相对应的光调制元件时，从第2光调制元 件单元出射红色光以及蓝色光，所以从合成光学系统出射的合成光变为白色(W)。另外，当 第1光调制元件单元中驱动与2色色光(红色光以及蓝色光)相对应的光调制元件、在第 2光调制元件单元中驱动与1色色光(绿色光)相对应的光调制元件时也同样。(5)本发明的投影机，具有第1光调制元件单元，其具备对第1色光进行调制而 形成第1图像的第1光调制元件、对第2色光进行调制而形成第2图像的第2光调制元件、 对第3色光进行调制而形成第3图像的第3光调制元件和合成已由所述第1 第3光调制 元件分别调制的各色光而出射第1图像光的第1合成光学系统，所述第1图像以及所述第 2图像的各对应的像素形成在相互一致、并且相对于所述第3图像的各像素在预定方向上 偏移预定量的位置；第2光调制元件单元，其具备对第1色光进行调制而形成第4图像的 第4光调制元件、对第2色光进行调制而形成第5图像的第5光调制元件、对第3色光进行 调制而形成第6图像的第6光调制元件和合成已由所述第4 第6光调制元件分别调制的各色光而出射第2图像光的第2合成光学系统，所述第4图像以及所述第5图像的各对应 的像素形成在相互一致、并且相对于所述第6图像的各像素在预定方向上偏移预定量的位 置；和合成光学系统，其合成从所述第1光调制元件单元出射的第1图像光和从所述第2光 调制元件单元出射的第2图像光而出射合成光；其特征在于，所述第3图像的像素形成在与 所述第4图像以及所述第5图像的像素大致一致的位置，并且所述第6图像的像素形成在 与所述第1图像以及所述第2图像的像素大致一致的位置。根据本发明的投影机，能够以理想的像素偏移状态进行图像的投射，所以能够进 行高解像度的图像显示。另外，能够容易且高精度地进行第1光调制元件单元与第2光调 制元件单元的位置调整，所以即使由于时间久了等而在第1光调制元件单元与第2光调制 元件单元的位置关系上产生偏移时，也能够容易地进行位置的再调整。


图1是表示本实施方式中的投影机PJ的光学系统的构成的图。 图2是模式性地表示通过第1光调制元件位置调整工序以及第2光调制元件位置 调整工序进行了位置调整的光调制元件的位置关系的图。图3是模式性地表示通过光调制元件单元位置调整工序进行了位置调整时的偏 振合成棱镜的合成图像光的图。图4是本实施方式中的投影机PJ的功能框图。附图标记说明100 光源300 偏振分离镜(偏振分离光学系 统)400 第1光调制元件单元410R、410G、410B 光调制元件411R、411G、411B 液晶面板420 十字分色棱镜(第1色合成光学系统)500 第1导光光学系统600 第2光调制元件单元610R、610G、610B 光调制元件611R、611G、611B 液晶面板620 十字分色棱镜(第2色合成光学系统) 700 第2导光光学系统800 偏振合成棱镜(偏振合成光学系统) 900 投射光学系统
具体实施例方式下面，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示实施方式中的投影机PJ的光学系统的构成的图。实施方式中的投影机 PJ如图1所示，具备光源100，其出射包含第1色光(设为红色光)、第2色光(设为绿色 光)以及第3色光(设为蓝色光)的光；积分光学系统200 ；作为偏振分离光学系统的偏振 分离镜300 ；第1光调制元件单元400，其出射第1图像光；第1导光光学系统500，其将通 过偏振分离镜300分离的第1偏振成分(设为P偏振成分)向第1光调制元件单元400引 导；第2光调制元件单元600，其出射第2图像光；第2导光光学系统700，其将通过偏振分 离镜300分离的第2偏振成分(设为S偏振成分)向第2光调制元件单元600引导；作为 偏振合成光学系统的偏振合成棱镜800 ；和投射光学系统900，其将通过偏振合成棱镜800合成的图像光向屏幕SCR放大投射。第1光调制元件单元400具有红色光用的光调制元件410R ；绿色光用的光调制 元件410G ；蓝色光用的光调制元件410B ；和作为第1色合成光学系统的十字分色棱镜420， 其将已通过这些各光调制元件410R、410G、410B分别调制的红色光、绿色光、蓝色光合成。 另外，成为各光调制元件410R、410G、410B与十字分色棱镜420 —体化的构造，也称为带面 板棱镜(POP)。另外，光调制元件410R、410G、410B分别具有液晶面板411R、411G、411B ；入射侧 偏振板，其配置在液晶面板411R、411G、411B的入射侧；和出射侧偏振板，其配置在液晶面 板的出射侧。另外，入射侧偏振板以及出射侧偏振板的符号省略。从这样构成的第1光调制元件单元400出射具有第1偏振成分(P偏振成分)的 第1图像光。第1导光光学系统500具有分色镜510，其使通过了偏振分离镜300的P偏振的 红色光(R)、绿色光(G)以及蓝色光(B)中的红色光(R)反射，使绿色光(G)以及蓝色光(B) 通过；分色镜520，其使通过了分色镜510的绿色光(G)以及蓝色光(B)中的绿色光反射， 使蓝色光通过；反射镜530，其使通过了分色镜520的蓝色光(B)反射；透镜540，其设置在 反射镜530的入射侧；透镜550，其设置在反射镜530的出射侧；反射镜560，其将通过透镜 550的蓝色光向光调制元件410B引导；和反射镜570，其将由分色镜510反射的红色光向光 调制元件410R引导。另一方面，第2光调制元件单元600具有红色光用的光调制元件610R;绿色光用 的光调制元件610G ；蓝色光用的光调制元件610B ；和作为第2色合成光学系统的十字分色 棱镜620，其将已通过这些各光调制元件610R、610G、610B分别调制的红色光、绿色光、蓝色 光合成。另外，与第1光调制元件单元400同样，成为各光调制元件610R、610G、610B与十 字分色棱镜620 —体化的构造。另外，光调制元件610R、610G、610B分别具有液晶面板611R、611G、611B ；入射侧 偏振板，其配置在液晶面板611R、611G、611B的入射侧；和出射侧偏振板，其配置在液晶面 板的出射侧。另外，入射侧偏振板以及出射侧偏振板的符号省略。从这样构成的第2光调制元件单元600出射具有第2偏振成分(S偏振成分)的 第2图像光。第2导光光学系统700具有分色镜710，其使通过了偏振分离镜300的S偏振的 红色光(R)、绿色光(G)以及蓝色光(B)中的红色光(R)反射，使绿色光(G)以及蓝色光(B) 通过；分色镜720，其使通过了分色镜710的绿色光(G)以及蓝色光(B)中的使绿色光反射， 使蓝色光通过；反射镜730，其使通过了分色镜720的蓝色光(B)反射；透镜740，其设置在 反射镜730的入射侧；透镜750，其设置在反射镜730的出射侧；反射镜760，其将通过透镜 750的蓝色光向光调制元件610B引导；和反射镜770，其将由分色镜710反射的红色光向光 调制元件610R引导。另外，反射镜770兼用作第1导光光学系统500的反射镜570。偏振合成棱镜800将从第1光调制元件单元400出射的P偏振的第1图像光与从 第2光调制元件单元600出射的S偏振的第2图像光合成而向投射光学系统900出射。然 后，从偏振合 成棱镜800出射的合成图像通过投射光学系统900放大，在屏幕SCR上形成大 画面图像。
但是，具有上述那样的第1光调制元件单元400以及第2光调制元件单元600这 2个光调制元件单元的投影机PJ，通过设为使第1光调制元件单元400的各光调制元件与 第2光调制元件单元600的各光调制元件的各对应的像素高精度地一致的状态，当然能够 在屏幕SCR上显示高亮度的大画面图像，而且，通过将第1光调制元件单元400的各光调制 元件与第2光调制元件单元600的各光调制元件的各对应的像素在倾斜方向上偏移1/2像 素(称为倾斜像素偏移)而进行投射，能够显示更高解像度的图像。为了能够进行这样的倾斜像素偏移的投射，需要进行高精度的位置调整，使得成 为第1光调制元件单元400的各光调制元件与第2光调制元件单元600的各光调制元件的 各对应的像素高精度地在倾斜方向上偏移1/2像素的状态。在实施方式中的投影机PJ的光调制元件位置调整方法中，顺序进行第1光调制 元件位置调整工序，其用于进行第1光调制元件单元400的3个光调制元件410R、410G、 410B的位置调整 ’第2光调制元件位置调整工序，其用于进行第2光调制元件单元600的 3个光调制元件610R、610G、610B的位置调整；和光调制元件单元位置调整工序，其进行第 1光调制元件位置调整工序结束了的第1光调制元件单元400与第2光调制元件位置调整 工序结束了的第2光调制元件单元600的位置调整。第1光调制元件位置调整工序以及第2光调制元件位置调整工序使用专用 的位置 调整装置(称为光调制元件位置调整装置)进行。另外，这些第1光调制元件位置调整工 序以及第2光调制元件位置调整工序，作为将第1光调制元件单元400以及第2光调制元 件单元600组装于投影机PJ之前的工序进行。另一方面，进行第1光调制元件单元400与第2光调制元件单元600的位置调整 的光调制元件单元位置调整工序，在将第1光调制元件单元400以及第2光调制元件单元 600组装于投影机PJ时，使用该投影机PJ的图像投射功能进行。用于进行第1光调制元件位置调整工序以及第2光调制元件位置调整工序的光调 制元件位置调整装置(未图示)具有光源；用于将来自该光源的RGB各光向各光调制元件 引导的导光光学系统(例如，参照图1的第1导光光学系统500)；投射透镜；和产生位置调 整用的图案图像数据的图案图像数据产生装置等。使用于这样的光调制元件位置调整装置 的光学系统等，使用比使用于作为产品的投影机PJ的光学系统更高性能的光学系统，特别 是，一般来说投射透镜使用更高性能的投射透镜。使用这样的光调制元件位置调整装置进行第1光调制元件单元400的各光调制元 件410R、410G、410B的位置调整，并且进行第2光调制元件单元600中的RGB的各光调制元 件610R、610G、610B的位置调整。该光调制元件的位置调整如下所述那样进行。首先，将作为位置调整对象的光调制元件单元(设为第1光调制元件单元400) 设置在光调制元件位置调整装置的导光光学系统与投射透镜之间的预定位置。然后，驱动 光源，并且根据从图案图像数据产生装置输出的图案图像数据分别驱动光调制元件410R、 410G、410B。由此，从各光调制元件410R、410G、410B输出基于图案图像数据的色光，这些各色 光从十字分色棱镜420出射，通过投射透镜放大，并向屏幕投射。在进行这样的图形图像的 投射的过程中，进行光调制元件410R以及光调制元件410B相对于作为基准的光调制元件 (在第1光调制元件单元400中设为光调制元件410G)在倾斜方向上偏移1/2像素的位置调整。如上所述，光调制元件位置调整装置的投射透镜等为高性能的，所以这样的位置调整 能够高精度而且比较容易地进行。第2光调制元件单元600的光调制元件位置调整也能够 同样地进行。另外，对于位置调整的详细后面叙述。图2是模式性地表示通过第1光调制元件位置调整工序以及第2光调制元件位置 调整工序进行了位置调整的光调制元件的位置关系的图。图2(a)是模式性地表示通过第 1光调制元件位置调整工序进行了位置调整的光调制元件410R、410G、410B的位置关系的 图，图2 (b)是模式性地表示通过第2光调制元件位置调整工序进行了位置调整的光调制元 件610R、610G、610B的位置关系的图。 对于第1光调制元件位置调整工序进行说明。首先，将RGB这3色色光分组为2 组。即，将RGB这3色色光中的某一色色光(设为G)设为第1组，将其他的2色色光(设 为R、B)设为第2组。然后，进行这2个光调制元件410R、410B的位置调整，使得与第2组 的2色色光相对应的2个光调制元件410R、410B的各对应的像素一致。接下来，进行与第2组的2色色光相对应的光调制元件410R、410B的位置调整，使 得与第2组的2色色光相对应的光调制元件410R、410B的各像素相对于与第1组的1色色 光相对应的光调制元件410G的各像素变为在倾斜方向上偏移1/2像素的状态。然后，进行 整体的微调，使得各光调制元件相互变为最合适的位置关系。通过进行这样的位置调整，使第1光调制元件单元400的光调制元件410R、410G、 410B的各像素变为图2(a)所示的位置关系。在图2(a)中，为了表示各光调制元件410R、 410G、410B的各像素的位置的对应关系，将各光调制元件410R、410G、410B的各像素在同一 平面上重叠而表示。另外，在图2(a)中，由颜色较淡的灰色表示的四角的方块为光调制元 件410G的各像素Pe，由颜色较深的灰色表示的四角的方块为光调制元件410R、410B的各像 素 Pr、PB。如图2(a)所示，光调制元件410R以及光调制元件410B变为各对应的像素高精度 地一致的位置关系，处于这样的位置关系的光调制元件410R以及光调制元件410B被设定 在相对于光调制元件410G在倾斜方向上偏移1/2像素的位置。另外，图2(a)所示的各像 素Pe以及PK、Pb仅表示光调制元件(液晶面板)的各像素的开口部，开口部的周围的非开 口部的部分省略。这在图2(b)中也同样，另外，在后述的图3中也同样。这样，在第1光调制元件单元400中，将光调制元件410G的各像素设为基准位置， 进行位置调整，使得相对于该基准位置，光调制元件410R以及光调制元件410Β的各像素在 倾斜方向上偏移1/2像素。另外，在上述的第1光调制元件位置调整工序中，设为这样的位置调整顺序首 先，进行这2个光调制元件410R、410B的位置调整，使得2个光调制元件410R、410B的各对 应的像素一致，然后，进行位置调整，使得这些光调制元件410R、410B的各像素变为相对于 光调制元件410G的各像素在倾斜方向上偏移1/2像素的状态；但并不限定于此，也可以将 光调制元件410G的各像素设为基准，对每个光调制元件410R、410B分别进行光调制元件 410R、410B的位置调整。例如，也可以设为这样的位置调整顺序进行位置调整，使得光调制元件410R变 为相对于光调制元件410G的各像素在倾斜方向上偏移1/2像素的状态，接下来，进行位置 调整，使得光调制元件410B变为相对于光调制元件410G的各像素在倾斜方向上偏移1/2像素的状态，最终对整体进行微调使得变为图2(a)所示的位置关系。这在第2光调制元件 位置调整工序中也同样。接下来，对第2光调制元件位置调整工序进行说明。在第2光调制元件位置调整 工序中，将在第1光调制元件位置调整工序中设为第2组的2色色光(R、B)在该第2光调 制元件位置调整工序中设为第3组，将在第1光调制元件位置调整工序中设为第1组的色 光(G)在该第2光调制元件位置调整工序中设为第4组。
然后，进行这2个光调制元件610R、610B的位置调整，使得与第3组的2色色光相 对应的2个光调制元件610R、610B的各对应的像素一致。接下来，进行与第4组的1色色光 相对应的光调制元件610G的位置调整，使得与第4组的1色色光相对应的光调制元件610G 的各像素变为相对于与第3组的2色色光相对应的光调制元件610R、610B的各像素在倾斜 方向上偏移1/2像素的状态。通过进行这样的位置调整，第2光调制元件单元600的光调制元件610R、610G、 610B的各像素变为图2(b)所示的位置关系。在图2(b)中也与图2(a)同样，为了表示各光 调制元件610R、610G、610B的各像素的位置的对应关系，将各光调制元件610R、610G、610B 的各像素在同一平面上重叠而表示。另外，在图2(b)中，通过颜色较深的灰色表示的四角 的方块为光调制元件610R、610B的各像素PK、PB，通过颜色较淡的灰色表示的四角的方块为 光调制元件610G的各像素Pe。如图2(b)所示，光调制元件610R以及光调制元件610B变为各对应的像素高精度 地一致的位置关系，光调制元件610G被设定在相对于变为这样的位置关系的光调制元件 610R以及光调制元件610B在倾斜方向上偏移1/2像素的位置。这样，在第1光调制元件单元600中，将光调制元件610R、6IOB的各像素设为基准 位置，进行位置调整，相对于该基准位置，使得光调制元件610G的各像素变为在倾斜方向 上偏移1/2像素的状态。接下来，对于光调制元件单元位置调整工序进行说明。光调制元件单元位置调整 工序是，进行第1光调制元件位置调整工序结束了的第1光调制元件单元400与第2光调 制元件位置调整工序结束了的第2光调制元件单元600的位置调整的工序。另外，光调制 元件单元位置调整工序，如上所述，在将第1光调制元件位置调整工序结束了的第1光调制 元件单元400与第2光调制元件位置调整工序结束了的第2光调制元件单元600实际组装 于作为产品的投影机PJ的状态下，使用该投影机PJ的光源100、偏振分离镜300、第1导光 光学系统500以及第2导光光学系统700、偏振合成棱镜800、投射光学系统900等的图像 投射功能而进行。S卩，在第1光调制元件单元400侧，使来自光调制元件410R、410G、410B中的特定 的光调制元件(设为与第1组的1色色光相对应的1个光调制元件)的色光设为第1图像 光而出射，并且在第2光调制元件单元600侧，也使来自光调制元件中的特定的光调制元件 (设为与第3组的2色色光相对应的2个光调制元件)的色光设为第2图像光而出射。具体地说，在第1光调制元件单元400中，根据图案图像数据驱动特定的光调制元 件，从而从该特定的光调制元件出射与图案图像数据相对应的色光作为第1图像光，并且 在第2光调制元件单元600侧，也通过图案图像数据驱动特定的光调制元件，从而从该特定 的光调制元件出射与图案图像数据相对应的色光作为第2图像光。
这些第1图像光以及第2图像光通过偏振合成棱镜800被合成，然后通过投射光 学系统900向屏幕SCR投射。此时，对第1光调制元件单元400以及第2光调制元件单元 600进行位置调整，使得向屏幕SCR投射的图像(图形图像)变为预定的颜色。在这里，第1光调制元件单元400的与第1组的1色色光相对应的1个光调制元 件为光调制元件410G，第2光调制元件单元600的与第3组的2色色光相对应的2个光调 制元件为光调制元件610R、610B。因此，从第1光调制元件单元400的十字分色棱镜420输 出具有P偏振成分的绿色光(G)作为第1图像光，从第2光调制元件单元600的十字分色 棱镜620输出具有S偏振成分的红色(R)与蓝色(B)的合成色光作为第2图像光。这些第 1图像光与第2图像光通过偏振合成棱镜800合成，该合成光通过投射光学系统900向屏幕 投射。此时，对第1光调制元件单元400以及第2光调制元件单元600进行位置调整，使 得从偏振合成棱镜800出射的光变为白色(W)。这样，可以说是从偏振合成棱镜800出射的 光变为白色(W)时的第1光调制元件单元400以及第2光调制元件单元600的位置是这些 第1光调制元件单元400与第2光调制元件单元600的理想的位置关系。为了进行这样的 位置调整，例如，可以将第1光调制元件单元400设为基准而调整第2光调制元件单元600 的位置，另外也可以与此相反，将第2光调制元件单元600设为基准而调整第1光调制元件 单元400的位置，另 外也可以对第1光调制元件单元400以及第2光调制元件单元600双 方进行位置调整，使得两者变为理想的位置。图3是模式性地表示通过光调制元件单元位置调整工序进行位置调整时的从偏 振合成棱镜800出射的合成光的图。如图3所示，在第1光调制元件单元400，使绿色光(G) 从光调制元件410G出射作为第1图像光，在第2光调制元件单元600，使红色光(R)与蓝色 光⑶的合成光从光调制元件610R、610B出射作为第2图像光，此时，如果通过偏振合成棱 镜800合成的合成光变为白色(W)，则第1光调制元件单元400与第2光调制元件单元600 的位置关系变为理想的位置关系。另外，在图3中，中间白色的四角的方块表示变为白色(W)的像素，它与第1光调 制元件单元400中的光调制元件410G的像素Pe和第2光调制元件单元600中的光调制元 件610R、610B的像素PK、Pb相对应。这样，可以说如果从偏振合成棱镜800出射的合成光变为白色(W)，则第1光调制 元件单元400与第2光调制元件单元600为高精度地进行了位置调整的理想的位置关系。S卩，在这样的理想的位置关系，如图3所示，第1光调制元件单元400中的光调制 元件410G与第2光调制元件单元600中的光调制元件610R、610B处于各对应的像素一致 的状态，另外，第1光调制元件单元400中的光调制元件410R、410B与第2光调制元件单元 600中的光调制元件610G也变为各对应的像素一致的状态。而且，如图3所示，光调制元件 410G、光调制元件610R、光调制元件610B的各像素与光调制元件410R、光调制元件410B、光 调制元件610G的各像素变为各自在倾斜方向上偏移1/2像素的状态。如图3所示，根据实施方式中的投影机的光调制元件位置调整方法，能够得到与 以往进行的第1光调制元件单元以及第2光调制元件单元的倾斜像素偏移同样的像素偏移 的状态。即，以往进行的第1光调制元件单元以及第2光调制元件单元的倾斜像素偏移设 置成在第1光调制元件单元400中，高精度地对RGB的光调制元件410R、410G、410B的各对应的像素进行位置调整，同样在第2光调制元件单元600中也高精度地对RGB的光调制元件610R、610G、610B的各对应的像素进行位置调整，在该状态下，使第1光调制元件单元 400的各光调制元件与第2光调制元件单元600的各光调制元件的各对应的像素偏移1/2 像素。在进行基于本实施方式中的投影机的光调制元件位置调整方法的位置调整时，如图3 所示，也能够得到与第1光调制元件单元以及第2光调制元件单元的倾斜像素偏移同样的 像素偏移的状态。图4是实施方式中的投影机PJ的功能框图。投影机PJ如图4所示，具有图像 数据输入部11，其输入应该显示的图像；I/F信息输入部12，其能够输入用户的指示(包含 用于位置调整的指示)和/或设定等各种用户接口信息(I/F信息)；图像数据储存部13， 其暂时保持所输入的图像数据，并且储存有用于进行位置调整的位置调整用的图形图像数 据；参数储存部14，其储存用于进行各种校正处理的参数；光源驱动部15，其驱动光源100 ； 光调制元件驱动部16R、16G、16B，其分别驱动第1光调制元件单元400中的各光调制元件 410R、410G、410B(参照图1)；光调制元件驱动部17R、17G、17B，其分别驱动第2光调制元件 单元600中的各光调制元件610R、610G、610B(参照图1)；和图像显示控制部18，其进行基 于被输入图像数据输入部11的图像数据以及被输入I/F信息输入部12的I/F信息等的处 理等用于使投影机PJ工作的整体的控制。另外，图像显示控制部18，在进行光调制元件单元位置调整工序时，也进行驱动第 1光调制元件单元400以及第2光调制元件单元600的特定的光调制元件的控制。例如，在 从I/F信息输入部12输入位置调整指示时，图像显示控制部18也进行下述的控制将投影 机PJ设为位置调整模式，从图像数据储存部13读取位置调整用的图形图像数据，将所读取 的图形图像数据赋予预定的光调制元件驱动部。具体地说，在位置调整模式中，图像显示控制部18进行驱动第1光调制元件单元 400的光调制元件410G并且驱动第2光调制元件单元600的光调制元件610R、610B的控 制。然后，从图像数据储存部13读取位置调整用的图形图像数据，分别赋予对应的光调制 元件驱动部(此时，为光调制元件驱动部16G、17R、17B)。由此，在第1光调制元件单元400，驱动光调制元件410G，在第2光调制元件单元 600，驱动光调制元件610R、610B。因此，从第1光调制元件单元400的十字分色棱镜420 (参 照图1)，输出基于图形图像数据而调制的绿色光(G)作为第1图像光，从第2光调制元件单 元600的十字分色棱镜620(参照图1)，输出基于图形图像数据而调制的红色光(R)与蓝色 光(B)的合成色光作为第2图像光。这些第1图像光与第2图像光通过偏振合成棱镜800 合成，该合成光通过投射光学系统900 (参照图1)向屏幕SCR(参照图1)投射。由此，能够将基于位置调整用的图形图像数据的图像向屏幕SCR投射，如果对第1 光调制元件单元400以及第2光调制元件单元600进行位置调整，使得在屏幕SCR上显示 的图像(位置调整用的图形图像)变为白色(W)，则能够将第1光调制元件单元400与第2 光调制元件单元600设定为理想的位置。另外，在图4中，位置调整用的图形图像数据被储存于图像数据储存部13，从该图 像数据储存部13读取，但并不限定于次，也可以将位置调整用的图形图像数据从外部赋予 图像数据输入部11。另外，在进行第1光调制元件单元400以及第2光调制元件单元600的位置调整，使得向屏幕SCR(参照图1)投射的图像变为白色(W)时，优选，图像整体的区域变为尽可能 均勻的白色。S卩，通过光学系统等的影响，也会有投射于屏幕SCR的图像整体的区域的白色 的程度产生不均的情况。在这样的情况下，优选，对第1光调制元件单元400与第2光调制 元件单元600进行位置调整，使得白色的程度在图像整体上尽可能地均勻化。
这样的位置调整能够通过作业者目视投射于屏幕SCR的图像而进行，但也能够通 过摄像单元(在图4中未图示)对投射于屏幕SCR的图像进行摄像，基于该摄像图像数据 进行。此时，可以列举下述的方法在投射于屏幕SCR的图像整体的区域，将离散的多个位 置设为采样位置，根据各采样点得到的像素值，进行位置调整，使得整体的像素值的误差尽 可能地变小。另外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进 行各种变形实施。例如，能够进行下述(1) (6)所示的变形而实施。(1)在上述实施方式中，在进行光调制元件单元位置调整工序时，在第1光调制元 件单元400中，驱动与第1组的1色色光相对应的光调制元件(光调制元件410G)，在第2 光调制元件单元600中，驱动与第3组的2色色光相对应的光调制元件(光调制元件610R、 610B)，但并不限定于此，也可以在第1光调制元件单元400中，驱动与第2组的2色色光相 对应的光调制元件(光调制元件410R、410B)，在第2光调制元件单元600中，驱动与第4组 的1色色光相对应的光调制元件(光调制元件610G)。(2)在上述实施方式中，在进行光调制元件单元位置调整工序时，驱动与第1组的 1色色光相对应的光调制元件(光调制元件410G)，在第2光调制元件单元600中，驱动与 第3组的2色色光相对应的光调制元件(光调制元件610R、610B)，由此使得白色(W)出射， 但也可以仅驱动第2光调制元件单元600中的2个光调制元件610R、610B中任意一个光调 制元件(例如，仅光调制元件610R)。此时，基于通过将绿色光(G)与红色光(R)合成而得 到的颜色进行位置调整。(3)在上述实施方式中，在将与RGB对应的3色色光分组为2组时，以进行了将绿 色光(G)设为1组、将红色光(R)与蓝色光(B)设为1组这样的分组的情况为例进行了说 明，但并不限定于这样的分组方法，例如，也可以将绿色光(G)与蓝色光(B)设为1组、将红 色光(R)设为1组，另外也可以将绿色光(G)与红色光(R)设为1组、将蓝色光(B)设为1组。(4)在上述实施方式中，列举了进行位置调整、使得第1光调制元件单元400以及 第2光调制元件单元600的各对应的像素在倾斜方向上偏移1/2像素的情况，但像素偏移 方向以及像素偏移量并不限定于此。(5)在上述实施方式中，通过偏振分离光学系统(偏振分离镜300)将来自1个光 源的光分离为P偏振光以及S偏振光，将这些P偏振光以及S偏振光分别赋予对应的图像形 成单元(第1光调制元件单元400以及第2光调制元件单元600)，但也可以使用2个光源， 将来自一方的光源的光通过偏振转换元件设为P偏振光，将来自另一方的光源的光通过偏 振转换元件设为S偏振光，分别赋予对应的图像形成单元(第1光调制元件单元400以及 第2光调制元件单元600)。(6)在上述实施方式中，列举了作为光源使用具有发光管的灯的情况，但也可以使 用LED (发光二极管)等固体光源。
权利要求
一种投影机的光调制元件位置调整方法，是具有第1光调制元件单元、第2光调制元件单元和合成光学系统的投影机的光调制元件位置调整方法，所述第1光调制元件单元具备对第1色光进行调制而形成第1图像的第1光调制元件、对第2色光进行调制而形成第2图像的第2光调制元件、对第3色光进行调制而形成第3图像的第3光调制元件和将已由所述第1～第3光调制元件分别调制的各色光合成而出射第1图像光的第1合成光学系统，所述第2光调制元件单元具备对第1色光进行调制而形成第4图像的第4光调制元件、对第2色光进行调制而形成第5图像的第5光调制元件、对第3色光进行调制而形成第6图像的第6光调制元件和将已由所述第4～第6光调制元件分别调制的各色光合成而出射第2图像光的第2合成光学系统，所述合成光学系统将从所述第1光调制元件单元出射的第1图像光和从所述第2光调制元件单元出射的第2图像光合成而出射合成光，所述方法包括第1光调制元件位置调整工序，进行位置调整，使得变为所述第1图像以及所述第2图像的各对应的像素一致，并且相对于所述第3图像的各像素，所述第1图像以及所述第2图像的各像素在预定方向上偏移预定量的状态；第2光调制元件位置调整工序，进行位置调整，使得变为所述第4图像以及所述第5图像的各对应的像素一致，并且相对于所述第4图像以及所述第5图像的各像素，所述第6图像的各像素在预定方向上偏移预定量的状态；和光调制元件单元位置调整工序，其包括使来自所述第1光调制元件单元的所述第1光调制元件以及所述第2光调制元件的色光出射并且使来自所述第2光调制元件单元的所述第6光调制元件的色光出射的步骤，和对所述第1光调制元件单元以及所述第2光调制元件单元进行位置调整、使得由所述合成光学系统合成来自所述第1光调制元件、所述第2光调制元件以及所述第6光调制元件的色光而成的合成光的颜色变为预定的颜色的步骤。
2.如权利要求1所述的投影机的光调制元件位置调整方法，其特征在于所述第1光调制元件位置调整工序以及所述第2光调制元件位置调整工序是作为将所 述第1光调制元件单元以及所述第2光调制元件单元组装于所述投影机之前的工序而进行 的，所述光调制元件单元位置调整工序是在已将所述第1光调制元件单元以及所述第2光 调制元件单元组装于所述投影机的状态下进行的。
3.如权利要求1或2所述的投影机的光调制元件位置调整方法，其特征在于为变为在预定方向上偏移预定量的状态而进行位置调整时的所述预定方向为倾斜方向，预定量为1/2像素。
4.如权利要求1 3中的任意一项所述的投影机的光调制元件位置调整方法，其特征 在于所述第1 第3色光为红色、蓝色以及绿色，所述第1光调制元件以及所述第2光调制元件分别为与红色光相对应的光调制元件以 及与蓝色光相对应的光调制元件，所述第3光调制元件为与所述绿色光相对应的光调制元 件，所述第4光调制元件以及所述第5光调制元件分别为与红色光相对应的光调制元件以及与蓝色光相对应的光调制元件，所述第6光调制元件为与所述绿色光相对应的光调制元 件。
5. 一种投影机，其特征在于，具有第1光调制元件单元，其具备对第1色光进行调制而形成第1图像的第1光调制 元件、对第2色光进行调制而形成第2图像的第2光调制元件、对第3色光进行调制而形成 第3图像的第3光调制元件和合成已由所述第1 第3光调制元件分别调制的各色光而出 射第1图像光的第1合成光学系统，所述第1图像以及所述第2图像的各对应的像素形成 在相互一致、并且相对于所述第3图像的各像素在预定方向上偏移预定量的位置；第2光调制元件单元，其具备对第1色光进行调制而形成第4图像的第4光调制元件、 对第2色光进行调制而形成第5图像的第5光调制元件、对第3色光进行调制而形成第6图 像的第6光调制元件和合成已由所述第4 第6光调制元件分别调制的各色光而出射第2 图像光的第2合成光学系统，所述第4图像以及所述第5图像的各对应的像素形成在相互 一致、并且相对于所述第6图像的各像素在预定方向上偏移预定量的位置；和合成光学系统，其合成从所述第1光调制元件单元出射的第1图像光和从所述第2光 调制元件单元出射的第2图像光而出射合成光，所述第3图像的像素形成在与所述第4图像以及所述第5图像的像素大致一致的位 置，并且所述第6图像的像素形成在与所述第1图像以及所述第2图像的像素大致一致的 位置。
全文摘要
本发明提供一种投影机的光调制元件位置调整方法，能够容易并且高精度地进行用于将从2个光调制元件单元出射的各图像光设定为所希望的像素偏移的状态的光调制元件的位置调整。在第1光调制元件单元(400)中，进行位置调整，使得变为相对于第1～第3色光中的某一种色光用的光调制元件的各像素、其他的2色色光用的2个光调制元件的各像素偏移预定的像素的状态；在第2光调制元件单元(600)中，进行位置调整，使得变为相对于所述2色色光用的2个光调制元件的各像素、所述1色色光用的光调制元件的各像素偏移预定的像素的状态。然后，使来自第1光调制元件单元的特定的光调制元件的色光设为第1图像光而出射，并且使来自第2光调制元件单元的特定的光调制元件的色光设为第2图像光而出射，对第1光调制元件单元以及第2光调制元件单元进行位置调整，使得该合成光变为预定的颜色。
文档编号G03B21/00GK101859055SQ20101015992
公开日2010年10月13日 申请日期2010年4月1日 优先权日2009年4月1日
发明者永井数树 申请人:精工爱普生株式会社