專(zhuān)利名稱(chēng)：色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法、色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置及投影儀的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法、色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置及投影儀的制造方法。
該色合成光學(xué)系統(tǒng)具備用來(lái)被機(jī)械地固定于收納色分離光學(xué)系統(tǒng)等的光學(xué)部件用框體內(nèi)的固定板，和被接合固定在該固定板上的作為色合成光學(xué)元件的交叉二向棱鏡，其一體構(gòu)成棱鏡單元(例如，參照特開(kāi)2000-221588號(hào)公報(bào))。
該交叉二向棱鏡，是將4個(gè)直角棱鏡沿各界面貼合形成的大致呈立方體狀的棱鏡。在大致呈立方體的側(cè)面上，3個(gè)側(cè)面作為由對(duì)向配置的液晶面板進(jìn)行過(guò)調(diào)制的色光入射的光束入射端面，剩余的一個(gè)側(cè)面則作為將入射光束合成的合成光射出的光束射出端面。
另外，在4個(gè)貼合的面上，沿延伸方向的2個(gè)反射面的組合中，設(shè)置有反射具有規(guī)定波長(zhǎng)區(qū)域的紅色光的電介質(zhì)多層膜，再有，沿延伸方向的其他2個(gè)反射面的組合中則設(shè)置有反射具有與上述不同波長(zhǎng)區(qū)域的藍(lán)色光的電介質(zhì)多層膜。即，在交叉二向棱鏡的內(nèi)部，4個(gè)反射面大致呈X字狀配置。因此，為了得到鮮明的投影圖像，這4個(gè)大致呈X狀的反射面必須相對(duì)于各液晶面板正確地朝向規(guī)定方向。
因此，以往，一面從交叉二向棱鏡的上面用CCD相機(jī)攝像，一面使得交叉二向棱鏡的外形尺寸與固定板的基準(zhǔn)線(xiàn)吻合，同時(shí)，通過(guò)使得各直角棱鏡的端部之間互相對(duì)上而形成的交線(xiàn)，即，反射紅色光的反射面與反射藍(lán)色光的反射面的交線(xiàn)的平面位置(交點(diǎn))與固定板的基準(zhǔn)點(diǎn)吻合，相對(duì)于固定板調(diào)整交叉二向棱鏡的位置。
然而，利用這種方法，由于僅僅將交叉二向棱鏡的外形作為基準(zhǔn)，相對(duì)于固定板調(diào)整交叉二向棱鏡的平面位置，不能正確調(diào)整被稱(chēng)作傾斜方向的交叉二向棱鏡的傾斜位置，制造出來(lái)的棱鏡單元的精度會(huì)產(chǎn)生偏移。因此，棱鏡單元的成品率降低，造成制造成本升高。
本發(fā)明的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法，是具備從與入射的多條光束的光軸垂直相交的方向看，具有入射角度約為45°的大致呈X狀配置的4個(gè)反射面，沿大致呈X狀的其中一個(gè)延伸方向的一組反射面反射與另一組反射面不同波長(zhǎng)區(qū)域的光束的色合成光學(xué)元件；和被接合固定在該色合成光學(xué)元件中與上述X狀反射面交叉的端面的固定板的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于，該制造方法包括相對(duì)上述固定板上設(shè)定的基準(zhǔn)位置，對(duì)上述一組反射面和另外一組反射面相交的交線(xiàn)進(jìn)行位置調(diào)整的基準(zhǔn)位置調(diào)整工序，以已進(jìn)行過(guò)位置調(diào)整的上述交線(xiàn)為中心，相對(duì)上述固定板調(diào)整各反射面的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整工序，相對(duì)上述固定板的接合面調(diào)整各反射面的傾斜位置的傾斜位置調(diào)整工序，及這些調(diào)整工序完成后，將上述色合成光學(xué)元件相對(duì)于上述固定板接合固定的接合固定工序。
這里，作為接合固定工序，例如可以采用通過(guò)在已進(jìn)行過(guò)位置調(diào)整的色合成光學(xué)元件與固定板之間流入具有流動(dòng)性的粘合劑進(jìn)行固定的方案。另外，也可采用進(jìn)行位置調(diào)整之前預(yù)先在色合成光學(xué)元件與固定板之間設(shè)置未固化狀態(tài)的具有流動(dòng)性的光固化型粘合劑，位置調(diào)整工序完成后，從色合成光學(xué)元件的上方照射紫外線(xiàn)等光線(xiàn)使該光固化型粘合劑固化的方案。
若按照這種發(fā)明，由于在基準(zhǔn)位置調(diào)整工序中相對(duì)固定板的基準(zhǔn)位置對(duì)色合成光學(xué)元件進(jìn)行位置調(diào)整的基礎(chǔ)上，在旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整工序中可以相對(duì)固定板調(diào)整色合成光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)位置，而且在傾斜位置調(diào)整工序中也可以進(jìn)行構(gòu)成色合成光學(xué)元件的反射面的傾斜位置的調(diào)整，與基于從上方看到的色合成光學(xué)元件的外形或交線(xiàn)的平面位置進(jìn)行位置調(diào)整的情況相比，可以提高色合成光學(xué)元件相對(duì)于固定板的安裝精度。由此，由于可以抑制色合成光學(xué)系統(tǒng)的品質(zhì)偏差，故可以控制制造成本并高效率地制造色合成光學(xué)系統(tǒng)。
在上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法中，上述基準(zhǔn)位置調(diào)整工序優(yōu)選通過(guò)將上述交線(xiàn)的圖像用攝像元件和圖像攝取裝置攝取到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行圖像處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
這種情況下，可以利用例如CCD(電荷耦合器件)、MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器等的攝像元件，和將從這些攝像元件輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)用的圖像信號(hào)的視頻捕獲板等的圖像攝取裝置。
通過(guò)利用這些攝像元件和圖像攝取裝置，在基準(zhǔn)位置調(diào)整工序中，可以使得交線(xiàn)正確且自動(dòng)地與固定板的基準(zhǔn)位置吻合，可以進(jìn)一步提高色合成光學(xué)元件相對(duì)于固定板的安裝精度。
在上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法中，上述旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整工序優(yōu)選包括以大約45°的入射角將測(cè)定光導(dǎo)入上述色合成光學(xué)元件的任意一個(gè)反射面中的測(cè)定光導(dǎo)入步驟，檢測(cè)被導(dǎo)入的測(cè)定光的返回光的返回光檢測(cè)步驟，根據(jù)檢測(cè)出的返回光來(lái)調(diào)整上述反射面的旋轉(zhuǎn)位置的反射面旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整步驟。
進(jìn)而，上述傾斜位置調(diào)整工序優(yōu)選包括以大約45°的入射角將測(cè)定光導(dǎo)入上述色合成光學(xué)元件的任意一個(gè)反射面中的測(cè)定光導(dǎo)入步驟，檢測(cè)被導(dǎo)入的測(cè)定光的返回光的返回光檢測(cè)步驟，根據(jù)檢測(cè)出的返回光來(lái)調(diào)整上述反射面的傾斜位置的反射面傾斜位置調(diào)整步驟。
在這類(lèi)情況下，例如，在測(cè)定光導(dǎo)入步驟中，將測(cè)定光導(dǎo)入到任意一個(gè)反射面，在反射面將該被導(dǎo)入的測(cè)定光反射后，在返回光檢測(cè)步驟中，在色合成光學(xué)元件的端面被反射，然后檢測(cè)出在反射面被反射而構(gòu)成的返回光。這里，測(cè)定光相對(duì)于反射面的入射角不為45°的情況下，通過(guò)反射面的2次反射，返回光從與導(dǎo)入的測(cè)定光的設(shè)計(jì)上位置不同的位置射出。即，色合成光學(xué)元件在旋轉(zhuǎn)方向偏離的情況下，測(cè)定光的位置和返回光的位置在水平方向偏離。另一方面，色合成光學(xué)元件在傾斜方向偏離的情況下，測(cè)定光的位置和返回光的位置在垂直方向偏離。因此，在反射面旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整步驟和反射面傾斜位置調(diào)整步驟中，通過(guò)消除測(cè)定光的位置與返回光的位置之間的水平、垂直位置的偏離，使得測(cè)定光的位置與返回光的位置吻合，可以確實(shí)地調(diào)整反射面的旋轉(zhuǎn)位置和傾斜位置。
這里，上述旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整工序和上述傾斜位置調(diào)整工序優(yōu)選通過(guò)將上述返回光用攝像元件和圖像攝取裝置攝取到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行圖像處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在這種情況下，用攝像元件攝像返回光，由于將該被攝像的返回光的圖像用圖像攝取裝置攝取來(lái)進(jìn)行圖像處理，可以正確且自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)返回光的檢測(cè)，在提高色合成光學(xué)元件的安裝精度的基礎(chǔ)上，可以達(dá)到安裝作業(yè)的迅速化和簡(jiǎn)單化。
在上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法中，優(yōu)選包括以大約45°的入射角將測(cè)定光導(dǎo)入上述色合成光學(xué)元件的任意一個(gè)反射面中的測(cè)定光導(dǎo)入步驟，檢測(cè)被導(dǎo)入的測(cè)定光的返回光的返回光檢測(cè)步驟，將上述測(cè)定光切換導(dǎo)入到沿上述任意一個(gè)反射面的延伸方向的另一反射面的測(cè)定光切換步驟，和檢測(cè)切換后的測(cè)定光的返回光，求出另一反射面相對(duì)于上述任意一個(gè)反射面的偏差，以判定上述色合成光學(xué)元件好壞的好壞判定步驟。
在這種情況下，例如以下述順序進(jìn)行實(shí)施。
首先，在各位置調(diào)整工序完成后，在測(cè)定光導(dǎo)入步驟中僅向其中一個(gè)反射面導(dǎo)入測(cè)定光，在返回光檢測(cè)步驟中檢測(cè)該被導(dǎo)入的測(cè)定光的返回光。
然后，在測(cè)定光切換步驟中，進(jìn)行僅將測(cè)定光導(dǎo)向沿上述反射面的延伸方向的另一反射面的切換處理后，僅將測(cè)定光導(dǎo)向另一反射面。
接著，在好壞判定工序中，檢測(cè)切換后的測(cè)定光的返回光，將最初反射面上的返回光的位置與另一反射面上的返回光的位置進(jìn)行比較，取得這些返回光之間的偏差，判斷取得的偏差是否在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)。由此，判定色合成光學(xué)系統(tǒng)的好壞。
通過(guò)實(shí)施這種好壞判定工序，根據(jù)取得的偏差，可以簡(jiǎn)單地取得構(gòu)成各組反射面的2個(gè)反射面之間的相對(duì)位置，即2個(gè)反射面所成的角度。此時(shí)，判斷取得的偏差是否在標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)，通過(guò)只將在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)的元件作為佳品，可以有選擇地制造更高精度構(gòu)成的色合成光學(xué)系統(tǒng)。
本發(fā)明的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置，是具備從與入射的多條光束垂直相交的方向看，具有入射角度約為45°的大致呈X狀配置的4個(gè)反射面，沿大致呈X狀的其中一個(gè)延伸方向的一組反射面反射與另一組反射面不同波長(zhǎng)區(qū)域的光束的色合成光學(xué)元件；和被接合固定在與該色合成光學(xué)元件中的上述X狀反射面交叉的端面的固定板的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置，其特征在于，該制造裝置具備安裝有上述固定板的臺(tái)座，相對(duì)于該臺(tái)座上安裝的固定板進(jìn)行上述色合成光學(xué)元件的位置調(diào)整的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，以大約為45°的入射角將測(cè)定光導(dǎo)向上述4個(gè)反射面的其中一個(gè)反射面的測(cè)定光導(dǎo)入部，檢測(cè)被導(dǎo)入的測(cè)定光的返回光的返回光檢測(cè)部，和將上述測(cè)定光切換導(dǎo)向沿上述任意一個(gè)反射面的延伸方向的另一反射面的測(cè)定光切換部。
在本發(fā)明中，例如按照下述順序制造色合成光學(xué)系統(tǒng)。
首先，將固定板設(shè)置在臺(tái)座上后，借助真空吸附等方法使色合成光學(xué)元件保持在位置調(diào)整機(jī)構(gòu)內(nèi)，形成固定板與色合成光學(xué)元件對(duì)接的狀態(tài)。
接著，使色合成光學(xué)元件的交線(xiàn)的位置與固定板上形成的基準(zhǔn)位置吻合，以相對(duì)于固定板調(diào)整色合成光學(xué)元件的基準(zhǔn)位置。
然后，操作測(cè)定光切換部，以大約45°的入射角只將測(cè)定光導(dǎo)向被交線(xiàn)劃分為2個(gè)區(qū)域中的任意一個(gè)區(qū)域的反射面，用返回光檢測(cè)部檢測(cè)測(cè)定光的返回光。然后，用位置調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整色合成光學(xué)元件的位置，以消除測(cè)定光的位置與返回光的位置的偏差。最后，用粘合劑等將進(jìn)行過(guò)位置調(diào)整的色合成光學(xué)元件與固定板接合固定，來(lái)制造色合成光學(xué)系統(tǒng)。
由于如此使得測(cè)定光與返回光的位置吻合而進(jìn)行位置調(diào)整，不但可以相對(duì)于固定板調(diào)整色合成光學(xué)元件的平面位置，還可以調(diào)整其傾斜方向的位置，可以提高色合成光學(xué)元件在固定板上的安裝精度。由此，可以減少色合成光學(xué)系統(tǒng)品質(zhì)的參差，控制制造成本，可以高效率地制造色合成光學(xué)系統(tǒng)。
另外，由于只將測(cè)定光導(dǎo)向一組反射面的其中一個(gè)反射面，檢測(cè)其返回光以調(diào)整色合成光學(xué)元件的位置，即使在沿延伸方向的反射面之間存在微小的偏差，檢測(cè)出的返回光通常只有一束，可以高精度地相對(duì)于固定板調(diào)整色合成光學(xué)元件的位置。
在上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置中，優(yōu)選設(shè)有攝取上述一組反射面和另一組反射面相交的交線(xiàn)的圖像的基準(zhǔn)位置圖像處理部。
在這種情況下，通過(guò)用基準(zhǔn)位置圖像處理部攝取交線(xiàn)圖像，可以使得交線(xiàn)正確且自動(dòng)地與固定板的基準(zhǔn)位置一致，可以提高色合成光學(xué)元件相對(duì)于固定板的安裝精度。
在上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置中，優(yōu)選上述測(cè)定光導(dǎo)入部和上述返回光檢測(cè)部作為自動(dòng)準(zhǔn)直儀被一體構(gòu)成。
這種情況下，作為自動(dòng)準(zhǔn)直儀，由于測(cè)定光導(dǎo)入部和返回光檢測(cè)部被一體構(gòu)成為1個(gè)機(jī)器，與測(cè)定光導(dǎo)入部和返回光檢測(cè)部分別配置的情況相比，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。
在上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置中，優(yōu)選設(shè)置將用連接上述返回光檢測(cè)部的攝像元件攝取的返回光的圖像，通過(guò)圖像攝取裝置攝取來(lái)進(jìn)行圖像處理的圖像處理部。
這種情況下，由于用圖像攝取裝置攝取被攝像元件等攝像的返回光的圖像，從而進(jìn)行圖像處理，可以正確且自動(dòng)地實(shí)施返回光的檢測(cè)，不但可以提高色合成光學(xué)元件的安裝精度，還可以實(shí)現(xiàn)安裝作業(yè)的迅速化和簡(jiǎn)單化。
在這里，在具備上述圖像處理部的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置中，優(yōu)選具備根據(jù)由上述圖像處理部中構(gòu)成上述任意一組反射面的各反射面分別反射的返回光的圖像處理結(jié)果，測(cè)定2個(gè)反射面之間角度的角度測(cè)定部，和判斷該測(cè)定的角度是否在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)的好壞判定部。
這種情況下，用角度測(cè)定部測(cè)定2個(gè)反射面之間的角度，用好壞判定部判斷該測(cè)定的角度是否在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)，通過(guò)只將在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)的制品作為佳品，可以有選擇地制造更高精度構(gòu)成的色合成光學(xué)元件。
而且，在圖像處理部中，也可設(shè)置在被測(cè)定的角度被判斷為在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍外的情況下，發(fā)出警報(bào)的警報(bào)發(fā)生部也可以。這種情況下，根據(jù)警報(bào)發(fā)生部發(fā)出的警報(bào)，工作人員可以迅速地掌握該制品為次品的情況，有可以確實(shí)地防止佳品中混入次品的優(yōu)點(diǎn)。
在上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置中，優(yōu)選具備將上述反射面反射的光束反射，以作為返回光導(dǎo)向上述返回光檢測(cè)部的反射部件。
這種情況下，由于用反射部件可以確實(shí)地將被反射的光束作為返回光，例如，與以用棱鏡等的端面反射的光束作為返回光的情況相比，返回光可以明亮，返回光檢測(cè)部的檢測(cè)可以容易地進(jìn)行。
本發(fā)明的色合成光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，是利用上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法制造的。另外，本發(fā)明的投影儀的制造方法，其特征在于，包含上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法。
在這些情況下，可以起到與上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法或色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置大致相同的作用和效果，由此，在色合成光學(xué)系統(tǒng)中，可以高精度地合成各種色光，可以向觀(guān)察者提供鮮明的投影圖像。
圖2是顯示上述投影儀的內(nèi)部的透視圖。
圖3是將構(gòu)成上述棱鏡單元的交叉二向棱鏡分解的平面圖。
圖4是表示包含上述棱鏡單元的光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖5是構(gòu)成上述棱鏡單元的固定板的平面圖。
圖6是作為本發(fā)明的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置的棱鏡單元制造裝置的正視圖。
圖7是顯示上述棱鏡單元制造裝置的平面圖。
圖8是顯示上述棱鏡單元制造裝置的側(cè)視圖。
圖9是構(gòu)成上述棱鏡單元制造裝置的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)的放大示意圖。


圖10是構(gòu)成上述棱鏡單元制造裝置的自動(dòng)準(zhǔn)直儀的模式剖視圖。
圖11是上述自動(dòng)準(zhǔn)直儀中3CCD相機(jī)主要部分的示意圖。
圖12是上述棱鏡單元制造裝置的框圖。
圖13是構(gòu)成上述棱鏡單元制造裝置的切換裝置的正視圖。
圖14是上述切換裝置的側(cè)視圖。
圖15是表示上述實(shí)施方案中的計(jì)算機(jī)的框圖。
圖16是上述棱鏡單元的模式示意圖。
圖17是說(shuō)明上述棱鏡單元的制造方法的流程圖。
圖18是說(shuō)明上述實(shí)施方案中的準(zhǔn)備工序的流程圖。
圖19是用于說(shuō)明上述實(shí)施方案中的CCD相機(jī)的調(diào)整順序的圖。
圖20是用于說(shuō)明上述實(shí)施方案中的位置調(diào)整工序的流程圖。
圖21是用于更具體地說(shuō)明上述位置調(diào)整工序的流程圖。
圖22是表示上述實(shí)施方案中的顯示器上的返回光的圖。
圖23是表示上述交叉二向棱鏡的反射面的偏差的圖。
圖24是表示上述交叉二向棱鏡的反射面的偏差的圖。
圖25是說(shuō)明上述實(shí)施方案中的位置檢查工序的流程圖。
圖26是表示上述實(shí)施方案中的顯示器上的各反射面的返回光的圖。
圖27是表示上述交叉二向棱鏡中的反射面之間偏差的圖。
圖28是表示上述交叉二向棱鏡的反射面的接合狀態(tài)的圖。
(1.投影儀的結(jié)構(gòu))圖1是具備作為色合成光學(xué)系統(tǒng)的棱鏡單元的投影儀1的模式圖。圖2是表示投影儀1的內(nèi)部的透視圖。
如圖1、2所示，投影儀1具備收納于外殼體內(nèi)的電源單元3，和同樣配置于外殼體內(nèi)的平面U形的光學(xué)單元4，整體大致呈長(zhǎng)方體狀。
電源單元3具備電源31和配置于該電源31側(cè)面的燈驅(qū)動(dòng)電路(鎮(zhèn)流器)32。
電源31是將通過(guò)電源纜線(xiàn)被供給的電力向燈驅(qū)動(dòng)電路32或圖中未顯示出的驅(qū)動(dòng)板等供給的裝置，其具有插入上述電源纜線(xiàn)的接入連接器33。燈驅(qū)動(dòng)電路32是向光學(xué)單元4的光源燈411供給電力的電路。
(2.光學(xué)單元的構(gòu)成)光學(xué)單元4是將根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制從光源燈411射出的光束形成光學(xué)圖像的單元，具備積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41、色分離光學(xué)系統(tǒng)42、中繼光學(xué)系統(tǒng)43、電光裝置44、作為色合成光學(xué)系統(tǒng)的棱鏡單元50、投影透鏡46和收納這些光學(xué)系統(tǒng)41～44、50的合成樹(shù)脂制的光導(dǎo)向設(shè)備47。
積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41，是用于基本均勻地照明構(gòu)成電光裝置44的3塊液晶面板441(根據(jù)紅、綠、藍(lán)的色光分別表示為液晶面板441R、441G、441B)的圖像形成區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)，具備光源裝置413、第1透鏡陣列418、第2透鏡陣列414、偏光變換元件415、第1聚光透鏡416、反射鏡424和第2聚光透鏡419。
光源裝置413具備作為射出放射狀光線(xiàn)的放射光源的光源燈411，和反射從該光源燈411射出的放射光的反射面412。光源燈411雖然是高壓汞燈，但也可以是鹵素?zé)艋蚪饘冫u化物燈。作為反射面412使用的是拋物柱面反射鏡。另外，拋物柱面反射鏡之外也可以使用平行化透鏡(凹透鏡)和橢圓面鏡的構(gòu)成。
第1透鏡陣列418具有從光軸方向看大致呈矩形輪廓的小透鏡成矩陣狀排列的結(jié)構(gòu)。各小透鏡將從光源燈411射出的光束分割為多束部分光束。各小透鏡的輪廓形狀設(shè)定為與液晶面板441的圖像形成區(qū)域的形狀大致相似的形狀。例如，如果液晶面板441的圖像形成區(qū)域的縱橫尺寸比(橫向與縱向的尺寸的比率)為4∶3，則各小透鏡的縱橫尺寸比也設(shè)定為4∶3。
第2透鏡陣列414具有與第1透鏡陣列418大致相同的構(gòu)成，小透鏡呈矩陣狀排列。第2透鏡陣列414具有與第1聚光透鏡416和第2聚光透鏡419一起，使第1透鏡陣列418的各小透鏡的像在液晶面板441上成像的功能。
偏光變換元件415配置于第2透鏡陣列414與第1聚光透鏡416之間，同時(shí)與第2透鏡陣列414一體被單元化。該偏光變換元件415是將來(lái)自第2透鏡陣列414的光變換為1種偏光光的元件，由此，可以提高電光裝置44中光的利用率。
具體地講，通過(guò)偏光變換元件415被變換為1種偏光光的各部分光，借助第1聚光透鏡416和第2聚光透鏡419，最終在電光裝置44的液晶面板441R、441G、441B上大致重疊。在使用了調(diào)制偏光光類(lèi)型的液晶面板441的投影儀1中，由于只能利用1種偏光光，來(lái)自發(fā)出其他種類(lèi)的無(wú)規(guī)則的偏光光的光源燈411的光幾乎一半不被利用。因此，通過(guò)利用偏光變換元件415，將從光源燈411射出的光全部變換為1種偏光光，提高了電光裝置44中光的利用率。
色分離光學(xué)系統(tǒng)42具備2片分色鏡421、422和反射鏡423，具有借助分色鏡421、422將從積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41射出的多束部分光束分離為紅、綠、藍(lán)3色的色光的功能。
中繼光學(xué)系統(tǒng)43具備入射透鏡431、中繼透鏡433和反射鏡432、434，具有將作為被色分離光學(xué)系統(tǒng)42分離的色光的藍(lán)色光導(dǎo)向液晶面板441B的功能。
此時(shí)，在色分離光學(xué)系統(tǒng)42的分色鏡421中，通過(guò)從積分器照明光學(xué)系統(tǒng)41射出的光束的藍(lán)色光成分和綠色光成分的同時(shí)，反射紅色光成分。通過(guò)分色鏡421反射的紅色光用反射鏡423反射，通過(guò)場(chǎng)透鏡417到達(dá)紅色用的液晶面板441R。該場(chǎng)透鏡417將從第2透鏡陣列射出的各部分光束變換為與其中心軸(主光線(xiàn))平行的光束。設(shè)置于其他液晶面板441G、441B的光入射側(cè)的場(chǎng)透鏡417也一樣。
透過(guò)分色鏡421的藍(lán)色光和綠色光中，綠色光用分色鏡422反射，通過(guò)場(chǎng)透鏡417到達(dá)綠色光用的液晶面板441G。另一方面，藍(lán)色光透過(guò)分色鏡422并穿通中繼光學(xué)系統(tǒng)43，然后通過(guò)場(chǎng)透鏡417到達(dá)藍(lán)色光用的液晶面板441B。另外，對(duì)藍(lán)色光使用中繼光學(xué)系統(tǒng)43，是因?yàn)樗{(lán)色光的光路長(zhǎng)度較其他色光的光路長(zhǎng)度長(zhǎng)，用于防止光的發(fā)散等引起的光的利用率降低。即，是因?yàn)橄蛉肷鋫?cè)透鏡431入射的部分光束保持原樣地傳播給場(chǎng)透鏡417。
電光裝置44具備3塊作為光調(diào)制裝置的液晶面板441R、441G、441B，這些是例如將多晶硅TFT作為開(kāi)關(guān)元件使用的部件，被色分離光學(xué)系統(tǒng)42分離的各色光通過(guò)這3塊液晶面板441R、441G、441B，根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制各色光，形成光學(xué)圖像。
(3.色合成光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu))棱鏡單元50，被安裝在光導(dǎo)向設(shè)備47的規(guī)定位置上，是用來(lái)將被3塊液晶面板441R、441G、441B調(diào)制射出的各色光合成并形成彩色圖像的單元，具備作為色合成光學(xué)元件的交叉二向棱鏡45，和被接合固定在該交叉二向棱鏡45的端面的固定板447。
圖3是將交叉二向棱鏡45分解顯示的平面圖。
交叉二向棱鏡45，如圖3所示，具有將從3塊液晶面板441R、441G、441B(圖1)射出的各色光合成以形成彩色圖像的功能，是4個(gè)直角棱角451沿各界面貼合形成的，大致呈立方體狀。
在這些界面中，沿延伸方向的2個(gè)面501、502的一組紅色反射面500上設(shè)置有反射具有規(guī)定波長(zhǎng)區(qū)域的紅色光的圖中未顯示的電介質(zhì)多層膜。
另外，沿延伸方向的另外2個(gè)反射面511、512的一組藍(lán)色反射面510上，設(shè)置有反射具有與上述不同波長(zhǎng)區(qū)域的藍(lán)色光的電介質(zhì)多層膜。
因此，在交叉二向棱鏡45的內(nèi)部，4個(gè)反射面501、502、511、512被配置為互相成90°直角的X狀。另外，2個(gè)色反射面500、510的交線(xiàn)520是表示交叉二向棱鏡45的中心位置的線(xiàn)。用交叉二向棱鏡45合成的彩色圖像從投影透鏡46射出，被放大投影在屏幕上。
另外，也可以采用與本實(shí)施方案的交叉二向棱鏡45不同的，紅色反射面500和藍(lán)色反射面510位于相反位置上的交叉二向棱鏡。但是，以下的說(shuō)明中，用上述交叉二向棱鏡45進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是表示包含棱鏡單元50的光學(xué)部件的結(jié)構(gòu)的透視圖。圖5是顯示固定板447的平面圖。
固定板447，如圖4、5所示，具備平面看大致呈正方形的固定板本體448，和從該固定板本體448的四角向外突出的4個(gè)臂部447A。
固定板本體448在中央部分具有球狀的外突部447C。另外，固定板本體448中的正方形的對(duì)角線(xiàn)的位置上，形成在外突部447C的頂點(diǎn)部分，即作為固定板本體448的中心部分的基準(zhǔn)點(diǎn)447C1，交叉的大致呈X狀的基準(zhǔn)線(xiàn)447D。
各臂部447A中各設(shè)有一個(gè)圓孔447B。這些圓孔447B中位于對(duì)角位置的2個(gè)圓孔447B，是與光導(dǎo)向設(shè)備47中形成的定位用的突部嵌合的孔，剩余的2個(gè)圓孔447B是與光導(dǎo)向設(shè)備47螺紋擰合的螺釘插通用的孔。
這里，參照?qǐng)D4、5，對(duì)包含電光裝置44和棱鏡單元50且被一體構(gòu)成的光學(xué)部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
如圖4所示，各液晶面板441R、441G、441B被收納在保持框443內(nèi)，通過(guò)將透明的樹(shù)脂制的銷(xiāo)445與紫外線(xiàn)固化型粘合劑一起插入該保持框443的四個(gè)角落部分形成的孔443A內(nèi)，通過(guò)金屬制的固定用平板446被接合在交叉二向棱鏡45側(cè)面的光束入射面上。
另外，保持框443中，形成有矩形的開(kāi)口部443B。各液晶面板441R、441G、441B從開(kāi)口部443B露出，該部分成為圖像形成區(qū)域。即，向各液晶面板441R、441G、441B的圖像形成區(qū)域?qū)敫魃釸、G、B，根據(jù)圖像信號(hào)形成光學(xué)圖像。包含一體化后的液晶面板441R、441G、441B和棱鏡單元50而構(gòu)成的光學(xué)部件，是通過(guò)被接合在交叉二向棱鏡45的上表面45A(與光束入射面垂直相交的面)上的固定板447而被固定在下光導(dǎo)向設(shè)備471上。
光導(dǎo)向設(shè)備47，如圖2所示，具備分別設(shè)置有將各光學(xué)部件414～419、421～424、431～434從上方滑動(dòng)式嵌入的溝部的下光導(dǎo)向設(shè)備471，和堵塞下光導(dǎo)向設(shè)備471的上部開(kāi)口側(cè)的蓋狀的上光導(dǎo)向設(shè)備(圖示省略)。
另外，光導(dǎo)向設(shè)備47的光射出側(cè)形成有頭部49。投影透鏡46被固定在頭部49的前方側(cè)，后方側(cè)則配置有已安裝有液晶面板441R、441G、441B的棱鏡單元50。
(4.色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置的結(jié)構(gòu))圖6是作為色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置的棱鏡單元制造裝置600的正視圖，圖7是其平面圖，圖8是其側(cè)視圖。
棱鏡單元制造裝置600，是通過(guò)相對(duì)于固定板447調(diào)整交叉二向棱鏡45的位置，并接合固定來(lái)制造棱鏡單元50的裝置。棱鏡單元制造裝置600具備下側(cè)設(shè)置有小腳輪601A且可以移動(dòng)的裝置臺(tái)601，和設(shè)置在該裝置臺(tái)601上的制造裝置本體602。
制造裝置本體602，如圖6所示，具備安裝有固定板447的臺(tái)座610、相對(duì)于該固定板447調(diào)整交叉二向棱鏡45位置的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690、和與該位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690隔著臺(tái)座610的相反一側(cè)的位置，在固定板447上配置了交叉二向棱鏡的情況下，與該交叉二向棱鏡45的射出端面45E對(duì)向配置的自動(dòng)準(zhǔn)直儀620。
另外，制造裝置本體602，如圖6～圖8所示，具備配置在自動(dòng)準(zhǔn)直儀620與固定板447之間作為測(cè)定光切換部的切換裝置630，分別與配置的交叉二向棱鏡45的入射端面45B、45R對(duì)向設(shè)置的作為反射部件的2臺(tái)反射裝置640、650，被配置在反射裝置650的背面?zhèn)鹊那昂鬁y(cè)定CCD相機(jī)660，與交叉二向棱鏡45的入射端面45G對(duì)向配置的左右測(cè)定CCD相機(jī)670，將這兩臺(tái)CCD相機(jī)660、670的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行圖像處理，顯示在監(jiān)測(cè)器682上的計(jì)算機(jī)680，和圖中未顯示出的控制各反射裝置640、650驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)本體。
另外，雖然省略了圖示，但在裝置臺(tái)601的近旁，設(shè)置有用來(lái)使得紫外線(xiàn)固化型粘合劑固化，而將交叉二向棱鏡45固定在固定板447上的固定用紫外線(xiàn)光源裝置。
而且，棱鏡單元制造裝置600中，從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620側(cè)看，左側(cè)為左方向，右側(cè)為右方向，眼前為前方向，里側(cè)為后方向。
臺(tái)座610是設(shè)置包含固定板447的各種光學(xué)部件用的部件，其上面形成有與上述固定板447的臂部447A的圓孔447B相對(duì)應(yīng)的孔，該孔與上述圓孔447B螺紋擰合。
這里，圖9是將位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690放大顯示的圖。
位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690，是調(diào)整交叉二向棱鏡45的三維位置的裝置，具備被支撐固定在裝置臺(tái)601上的機(jī)構(gòu)本體322，和配置在該機(jī)構(gòu)本體322前端的棱鏡保持部321。
棱鏡保持部321，是通過(guò)緩沖部件將交叉二向棱鏡45的端面吸附保持的裝置。
另外，棱鏡保持部321前端的對(duì)接面近旁，設(shè)置有圖中未顯示出的紫外線(xiàn)照射部，通過(guò)從該紫外線(xiàn)照射部照射紫外線(xiàn)，穿通交叉二向棱鏡45，可以固化被配置在交叉二向棱鏡45與固定板447之間的圖中未示出的紫外線(xiàn)固化型粘合劑。
機(jī)構(gòu)本體322，如圖9所示，是由發(fā)動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)，調(diào)整棱鏡保持部321的姿勢(shì)的部分，可以在三維自由的位置上調(diào)整被棱鏡保持部321吸附的交叉二向棱鏡45。
機(jī)構(gòu)本體322，具備被固定在裝置臺(tái)601上的根部323，相對(duì)于根部323上表面被設(shè)置為可以移動(dòng)的平面位置調(diào)整部324，設(shè)置于該平面位置調(diào)整部324前端部分的面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部325，和設(shè)置于該面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部325前端部分的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部326，面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部326的前端部分上設(shè)置有棱鏡保持部321。
平面位置調(diào)整部324是相對(duì)于固定板447調(diào)整交叉二向棱鏡45的前后方向和左右方向的位置的部分，其具備設(shè)置為沿根部323上的導(dǎo)軌可以滑動(dòng)的左右調(diào)整部324A，被固定于左右調(diào)整部324A上的橫截面大致呈矩形框狀的卡合部件324B，可以滑動(dòng)地設(shè)置于卡合部件324B的矩形框內(nèi)的前后調(diào)整部324C，立設(shè)在前后調(diào)整部324C上的腳部324D，設(shè)置于腳部324D的上部前端部分的上下調(diào)整部324F，連接上下調(diào)整部324F與腳部324D的連接部324E，和設(shè)置于上下調(diào)整部324F并與面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部325連接的連接部324G。
各調(diào)整部324A、324C借助圖中未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在裝置臺(tái)601中與圖9中紙面垂直相交的方向和沿紙面的左右方向上移動(dòng)。另外，上下調(diào)整部324F則借助圖中未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，相對(duì)連接部324E沿圖9中的上下方向移動(dòng)。
面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部325，是相對(duì)于固定板進(jìn)行交叉二向棱鏡45的面外方向旋轉(zhuǎn)位置的調(diào)整(交叉二向棱鏡45中傾斜方向位置調(diào)整)的部分。
面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部325，被固定在平面位置調(diào)整部324的前端部分，具備上下方向呈圓弧的被設(shè)置為可以滑動(dòng)的第1調(diào)整部325A，安裝在第1調(diào)整部325A上的大致呈扇狀的調(diào)整指導(dǎo)部325C，和設(shè)置為沿該調(diào)整指導(dǎo)部325C可以滑動(dòng)的左右方向呈圓弧狀的第2調(diào)整部325B。
這里，若旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)置于第1調(diào)整部325A上部的圖中未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)，第1調(diào)整部325A滑動(dòng)，另外，若旋轉(zhuǎn)設(shè)置于第2調(diào)整部325B上部的圖中未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)，則第2調(diào)整部325B滑動(dòng)。由此，可以高精度地相對(duì)于固定板447調(diào)整交叉二向棱鏡45的面外方向旋轉(zhuǎn)位置。
面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部326是相對(duì)于固定板進(jìn)行交叉二向棱鏡45的面內(nèi)方向旋轉(zhuǎn)位置的調(diào)整的部分，被安裝在面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部325下端部，和與面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部326形狀大致相同的孔上下跨越貫通的圓柱狀根部326A卡合，被設(shè)為在該根部326A的圓周方向可自由旋轉(zhuǎn)。并且，通過(guò)調(diào)整該面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部326的旋轉(zhuǎn)位置，可以相對(duì)于固定板447高精度地調(diào)整交叉二向棱鏡45的面內(nèi)方向旋轉(zhuǎn)位置。
圖10是顯示自動(dòng)準(zhǔn)直儀620的模式剖視圖。
自動(dòng)準(zhǔn)直儀620，如圖7、10所示，是將測(cè)定光X大致垂直地導(dǎo)向交叉二向棱鏡45的射出端面45E，檢測(cè)其返回光Y的裝置，可以相對(duì)棱鏡單元50進(jìn)行自由位置調(diào)整，其具備自動(dòng)準(zhǔn)直儀本體621和3CCD相機(jī)625。因此，自動(dòng)準(zhǔn)直儀620是由本發(fā)明的測(cè)定光導(dǎo)入部和返回光檢測(cè)部一體構(gòu)成的。
另外，若向交叉二向棱鏡45的射出端面45E大致垂直地導(dǎo)入測(cè)定光X，交叉二向棱鏡45的4個(gè)反射面501、502、511、512中，則測(cè)定光X以大約45°的入射角被導(dǎo)入。
自動(dòng)準(zhǔn)直儀本體621具備射出測(cè)定光X的光源單元622，將從光源單元622射出的測(cè)定光X作為平行光束射出的物鏡623，和傳導(dǎo)從光源單元622射出的測(cè)定光X與該測(cè)定光X的返回光Y的導(dǎo)光部624。
光源單元622被配置在物鏡623的后焦點(diǎn)位置，其具備射出作為鹵素光的測(cè)定光X的光源622A，和形成“+”形狀的透過(guò)孔的卡片622B。從光源622A射出的測(cè)定光X通過(guò)卡片622B，作為具有“+”形狀的測(cè)定光X向?qū)Ч獠?24射出。
導(dǎo)光部624具備相對(duì)于光源單元622的卡片622B大約45°地被配置的半透明反射鏡624A，從光源單元622射出的測(cè)定光X被半透明反射鏡624A反射后，被物鏡623變成平行光束向外部射出。
圖11是顯示3CCD相機(jī)625和處理部的模式圖。
3CCD相機(jī)625，如圖11所示，是檢測(cè)具有“+”形狀的返回光Y的裝置，具備具有配置在色分離二向棱鏡626與該色分離二向棱鏡626的各光射出端面626R、626G、626B上的紅色用攝像元件(R-CCD)627R、綠色用攝像元件(G-CCD)627G、藍(lán)色用攝像元件(B-CCD)627B的3CCD相機(jī)本體629，和包含與上述計(jì)算機(jī)680不同的計(jì)算機(jī)700的處理部628。
色分離二向棱鏡626是由規(guī)定形狀的3個(gè)棱鏡貼合構(gòu)成的，是將具有“+”形狀的返回光Y分離為紅色光R、綠色光G、藍(lán)色光B三色光的部件。另外，實(shí)際上，返回光Y由于在已分離為紅色光R或藍(lán)色光B的狀態(tài)下返回，與其說(shuō)色分離二向棱鏡626發(fā)揮分離成3束色光的功能，不如說(shuō)是發(fā)揮將每束色光改變其光束方向的功能。
各攝像元件627R、627G、627B，與處理部628電連接，被各攝像元件627R、627G、627B檢測(cè)的圖像信號(hào)向處理部628輸出。
圖12是顯示包含處理部628的棱鏡單元制造裝置600的功能構(gòu)成的框圖。
處理部628，如圖12所示，其具備作為將被構(gòu)成3CCD相機(jī)625的各攝像元件627R、627G、627B(圖11)檢測(cè)的返回光Y作為圖像信號(hào)進(jìn)行攝取的圖像攝取裝置的視頻捕獲板628A，將該視頻捕獲板628A攝取的圖像信號(hào)進(jìn)行處理的圖像處理部628B，和根據(jù)該圖像處理的結(jié)果，取得測(cè)定光X的設(shè)計(jì)上的位置與返回光Y的位置偏差的偏差取得部628D。
偏差取得部628D根據(jù)已經(jīng)取得的偏差，計(jì)算交叉二向棱鏡45的上下方向和左右方向的位置調(diào)整量并向位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690輸出，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果，位置調(diào)整結(jié)構(gòu)690調(diào)整交叉二向棱鏡45的位置。
另外，處理部628還具備根據(jù)偏差取得部628D取得的偏差，測(cè)定交叉二向棱鏡45的紅色反射面500中的2個(gè)反射面501、502之間的角度及藍(lán)色反射面510中的2個(gè)反射面511、512之間角度的角度測(cè)定部628C，判斷已經(jīng)測(cè)定的角度是否在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)的好壞判定部628E，和被好壞判定部628E判斷為在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍以外且為次品的情況下發(fā)出警報(bào)的警報(bào)發(fā)生部628F。
另外，雖然省略了圖示，可以代替3CCD相機(jī)625，形成配置將返回光Y放大的目鏡，借助該目鏡通過(guò)目視檢測(cè)返回光Y的結(jié)構(gòu)也可以。
這里，圖13是顯示切換裝置630的正視圖，圖14是顯示該切換裝置的側(cè)視圖。
切換裝置630，若也參照?qǐng)D3，從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620射出的測(cè)定光X的導(dǎo)入方向看，被交叉二向棱鏡45的交線(xiàn)520劃分為2個(gè)區(qū)域的左側(cè)區(qū)域LA和右側(cè)區(qū)域RA中，只向任何一個(gè)區(qū)域LA、RA導(dǎo)入測(cè)定光X，換言之，是僅對(duì)任何一個(gè)區(qū)域LA、RA不使測(cè)定光X導(dǎo)入的裝置。
另外，切換裝置630，如圖13、14所示，具備設(shè)置在臺(tái)座610前面，遮蔽測(cè)定光X的金屬制長(zhǎng)方形的遮光板631；被固定于該遮光板631下側(cè)，相對(duì)于臺(tái)座610在左右方向可自由滑動(dòng)的滑動(dòng)部632；和被固定于該滑動(dòng)部632的前側(cè)的操作部633。
滑動(dòng)部632，如圖13、14所示，具備設(shè)置在臺(tái)座610的前面，沿左右方向延伸的導(dǎo)軌632A；被固定于遮光板631的下側(cè)，同時(shí)設(shè)置為沿導(dǎo)軌632A可自由滑動(dòng)的滑動(dòng)部本體632B。該滑動(dòng)部632在設(shè)置有遮光板631時(shí)，借助該遮光板631，被設(shè)置為在交叉二向棱鏡45的左側(cè)區(qū)域LA和右側(cè)區(qū)域RA中，只覆蓋其中一個(gè)區(qū)域LA或RA。
操作部633具備擰在滑動(dòng)部本體632B前面的長(zhǎng)尺狀操作部本體633A；被固定在該操作部本體633A上端部的手柄633B；和被固定于操作部本體633A下端部及臺(tái)座610前面的軸部件633C。由此，手柄633B以軸部件633C為軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)。
綜上所述，由于對(duì)應(yīng)于手柄633B的轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)部本體632B沿導(dǎo)軌632A在左右方向滑動(dòng)，被固定于滑動(dòng)部本體632B上的遮光板631也在左右方向移動(dòng)，結(jié)果是，通過(guò)手柄633B的操作，可以只覆蓋交叉二向棱鏡45的左側(cè)區(qū)域LA和右側(cè)區(qū)域RA中的其中一個(gè)區(qū)域。
反射裝置640，是反射從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620導(dǎo)向交叉二向棱鏡45且被紅色反射面500反射的測(cè)定光X，并作為返回光Y返回到自動(dòng)準(zhǔn)直儀620的裝置。反射裝置640，如圖7所示，具備對(duì)向配置在交叉二向棱鏡45的入射端面45R上的矩形反射鏡641，和隔著支撐該反射鏡641的支撐板642，控制上述驅(qū)動(dòng)本體的發(fā)動(dòng)機(jī)等的驅(qū)動(dòng)，來(lái)調(diào)整反射鏡641的水平面旋轉(zhuǎn)方向與垂直面傾斜方向的位置的2軸調(diào)整部643。
反射裝置650，是反射從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620導(dǎo)入交叉二向棱鏡45且被藍(lán)色反射面510反射的測(cè)定光X，并作為返回光Y返回到自動(dòng)準(zhǔn)直儀620的裝置。反射裝置650，如圖7所示，具備對(duì)向配置在交叉二向棱鏡45的入射端面45B上的反射鏡651；在右側(cè)支撐該反射鏡651的同時(shí)，在與交叉二向棱鏡45的交線(xiàn)520對(duì)應(yīng)的位置上形成開(kāi)口部652A(圖8)的支撐板652；和通過(guò)控制上述驅(qū)動(dòng)本體的發(fā)動(dòng)機(jī)等的驅(qū)動(dòng)，調(diào)整該支撐板652的三維位置，來(lái)調(diào)整反射鏡651的水平面旋轉(zhuǎn)方向與垂直面傾斜方向的位置的2軸調(diào)整部653。而且，反射鏡641、651為相同的部件，2軸調(diào)整部643、653也是相同的部件。
前后測(cè)定CCD相機(jī)660是從反射裝置650的右側(cè)檢測(cè)交叉二向棱鏡45的交線(xiàn)520的裝置，與計(jì)算機(jī)680電連接。該前后測(cè)定CCD相機(jī)660，如圖7、8所示，具備作為攝取交線(xiàn)520的交線(xiàn)攝像部的CCD相機(jī)本體661，和該CCD相機(jī)本體661在前后方向及左右方向的任意一個(gè)方向自由移動(dòng)而構(gòu)成的規(guī)定的測(cè)微器662。
左右測(cè)定CCD相機(jī)670是從交叉二向棱鏡45的后側(cè)檢測(cè)交叉二向棱鏡45的交線(xiàn)520的裝置，與前后測(cè)定CCD相機(jī)結(jié)構(gòu)相同。左右測(cè)定CCD相機(jī)670借助規(guī)定的測(cè)微器672，被構(gòu)成為CCD相機(jī)本體671在左右方向及前后方向的任意一個(gè)方向都可以自由移動(dòng)。
因此，通過(guò)借助測(cè)微器662、672，在前后方向和左右方向上調(diào)整CCD相機(jī)本體661、671，被CCD相機(jī)660、670攝像的交線(xiàn)圖像中的焦點(diǎn)調(diào)整和基準(zhǔn)位置配合成為可能。
計(jì)算機(jī)680，是進(jìn)行由2臺(tái)CCD相機(jī)檢測(cè)出的交叉二向棱鏡45的交線(xiàn)圖像的處理和4個(gè)反射面501、502、511、512的接合狀態(tài)判定的裝置，如圖7所示，具備具有實(shí)行各種程序的CPU或記憶裝置的本體681，和顯示該本體681處理和判定結(jié)果的監(jiān)測(cè)器682。
本體681，如圖15所示，具備將2臺(tái)CCD相機(jī)660、670分別檢測(cè)出的交線(xiàn)520的圖像轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)用的圖像信號(hào)的視頻捕獲板681A；作為處理該已經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)的基準(zhǔn)位置圖像處理部的圖像處理部681B；計(jì)算處理過(guò)的交線(xiàn)圖像中寬度與從基準(zhǔn)軸的傾斜度的交線(xiàn)計(jì)算部681C；根據(jù)計(jì)算過(guò)的結(jié)果判斷好壞的接合狀態(tài)判定部681D；和使得各CCD相機(jī)660、670的處理過(guò)的交線(xiàn)圖像與判定結(jié)果顯示在各自的監(jiān)測(cè)器682上的顯示部681E。
(5.色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法)接著，參照?qǐng)D16的模式圖等，并根據(jù)圖17，對(duì)作為色合成光學(xué)系統(tǒng)的棱鏡單元50的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
另外，在制造時(shí)，如圖16所示，在實(shí)際上與往投影儀1上安裝的狀態(tài)上下相反的狀態(tài)下，交叉二向棱鏡45和固定板447被接合，制造棱鏡單元50。
(準(zhǔn)備工序)首先，作為準(zhǔn)備工序，對(duì)構(gòu)成棱鏡單元制造裝置600的各裝置的位置進(jìn)行調(diào)整(處理S1)。具體地講，根據(jù)圖18所示的流程圖進(jìn)行。首先，特定自動(dòng)準(zhǔn)直儀620的位置并固定(處理S11)。
具體地講，雖然省略圖示，但是準(zhǔn)備包含鏡面的基準(zhǔn)鏡塊，該鏡面與自動(dòng)準(zhǔn)直儀620對(duì)向地配置在臺(tái)座610上。在這種狀態(tài)下，從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620射出測(cè)定光X，檢測(cè)被鏡面反射的返回光Y，使得顯示測(cè)定光X的位置與顯示返回光Y的位置的圖像吻合，調(diào)整自動(dòng)準(zhǔn)直儀620的位置并固定。
接著，固定反射裝置640、650中的各反射鏡641、651的位置(處理S12)。
具體地講，雖然省略圖示，但將斜面為鏡面的大致呈直角三棱柱的仿真三角棱鏡配置在臺(tái)座610上，使其鏡面成為紅色反射面500的位置。在這種狀態(tài)下，從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620射出測(cè)定光，在上述鏡面和反射鏡641被反射，檢測(cè)出再度被上述鏡面反射的返回光Y，使得顯示測(cè)定光X的位置與顯示返回光Y的位置的圖像吻合，利用2軸調(diào)整部643調(diào)整反射鏡641的位置并固定。同樣，變換配置上述仿真三角棱鏡，使其鏡面成為藍(lán)色反射面510的位置，利用2軸調(diào)整部653對(duì)反射鏡651的位置進(jìn)行調(diào)整并固定。
然后，固定2臺(tái)CCD相機(jī)660、670的位置(處理S13)。
具體地講，如圖19所示，準(zhǔn)備金屬或玻璃等制的大致呈長(zhǎng)方體狀的邊緣檢測(cè)用塊701，和交叉二向棱鏡45一半厚度的長(zhǎng)方體狀的仿真玻璃702。
接著，將塊701配置在臺(tái)座610上，使塊701的頂點(diǎn)701A在中心位置C，同時(shí)塊701的棱線(xiàn)701B在前后方向和左右方向處于正確的位置。另外，在塊701與前后測(cè)定CCD相機(jī)660之間，相對(duì)于前后測(cè)定CCD相機(jī)660的光軸垂直配置，防止玻璃中與空氣中的折射率不同造成的焦點(diǎn)偏移用的仿真玻璃702。在這種狀態(tài)下，用前后測(cè)定CCD相機(jī)660對(duì)塊701的棱線(xiàn)701B進(jìn)行攝像，通過(guò)使得前后測(cè)定CCD相機(jī)660在仿真玻璃702方向(圖中的上下方向)上進(jìn)退，進(jìn)行攝取圖像的調(diào)焦。其后，在圖中的左右方向上對(duì)前后測(cè)定CCD相機(jī)660進(jìn)行位置調(diào)整，使得塊701的棱線(xiàn)701B的圖像與顯示中心位置C的基準(zhǔn)位置一致。
然后，塊701保持原樣，在塊701與左右測(cè)定CCD相機(jī)之間，垂直于左右測(cè)定CCD相機(jī)670的光軸，將仿真玻璃替換配置。在這種狀態(tài)下，用左右測(cè)定CCD相機(jī)670攝像塊701的棱線(xiàn)701C，通過(guò)使得左右測(cè)定CCD相機(jī)670在仿真玻璃702方向(圖中的左右方向)上進(jìn)退，進(jìn)行攝取圖像的調(diào)焦。其后，在圖中的上下方向上對(duì)左右測(cè)定CCD相機(jī)670進(jìn)行位置調(diào)整，使得塊701的棱線(xiàn)701B的圖像與顯示中心位置C的基準(zhǔn)位置一致。如上所述，對(duì)2臺(tái)CCD相機(jī)660、670的位置進(jìn)行調(diào)整并固定。
之后，將固定板447螺紋擰合地固定在臺(tái)座610上(處理S14)。
(位置調(diào)整工序)
接著，相對(duì)于已經(jīng)被固定在臺(tái)座610上的固定板447，對(duì)交叉二向棱鏡45的空間位置進(jìn)行調(diào)整(處理S2)。具體地講，根據(jù)圖20所示的流程圖進(jìn)行。
調(diào)整交叉二向棱鏡45相對(duì)于固定板447的接合面的平面位置(處理S21基準(zhǔn)位置調(diào)整步驟)。
首先，在固定板447的接合面上涂覆流動(dòng)狀態(tài)的圖中未示出的紫外線(xiàn)固化型粘合劑。在這種狀態(tài)下，利用棱鏡保持部321真空吸附交叉二向棱鏡45的端面并保持，通過(guò)上下調(diào)整部324F的驅(qū)動(dòng)，使得交叉二向棱鏡45與固定板447對(duì)接。
然后，用前后方向CCD相機(jī)660和左右方向CCD相機(jī)670，從交叉二向棱鏡45的后側(cè)和右側(cè)攝像交線(xiàn)520，用視頻捕獲板681A攝取該已被攝像的圖像，在圖像處理部681B進(jìn)行圖像處理，使得基準(zhǔn)點(diǎn)447C1與交線(xiàn)圖像520中的固定板447側(cè)的一端正確的吻合。由此，特定了交線(xiàn)520相對(duì)固定板447的位置，即，特定了從交叉二向棱鏡45的上方看到的相對(duì)固定板447的平面位置。
接下來(lái)，以進(jìn)行過(guò)位置調(diào)整的交線(xiàn)520為中心，調(diào)整各反射面502、512相對(duì)于固定板447的接合面的旋轉(zhuǎn)位置(處理S22旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整步驟)。進(jìn)而，基本同時(shí)調(diào)整各反射面502、512相對(duì)于固定板447的接合面的傾斜位置(處理S23傾斜位置調(diào)整步驟)。具體地講，根據(jù)圖21所示的流程圖進(jìn)行。
首先，在用遮光板631遮蔽左側(cè)區(qū)域LA的狀態(tài)下，從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620以大約45°的入射角將測(cè)定光導(dǎo)入交叉二向棱鏡45的端面45E(處理S221測(cè)定光導(dǎo)入步驟)。
此時(shí)，被導(dǎo)入的測(cè)定光X，被藍(lán)色反射面512反射，成為藍(lán)色測(cè)定光XB，之后，被反射鏡651反射成為返回光YB，該返回光YB被藍(lán)色反射面反射后，從端面45E射出并返回自動(dòng)準(zhǔn)直儀620。而且，用3CCD相機(jī)625的攝像元件627B檢測(cè)出該返回光YB的位置(處理S222返回光檢測(cè)步驟)。
接著，視頻捕獲板628A將該被檢測(cè)出的返回光YB的圖像作為檢測(cè)信號(hào)攝取，在圖像處理部628B將檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行圖像處理(處理S223)。此時(shí)，將處理過(guò)的圖像顯示在顯示器D(圖22)上，并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)700內(nèi)的存儲(chǔ)器等中。
然后，在偏差取得部628D中，根據(jù)圖像處理部628B的圖像處理結(jié)果，取得作為預(yù)先設(shè)定過(guò)的測(cè)定光X的設(shè)計(jì)上的位置的基準(zhǔn)位置與返回光Y的處理圖像位置的偏差量，具體地講是取得圖22所示的顯示器D上的左右方向的偏差量D2，根據(jù)該偏差量D2，如圖23所示，計(jì)算藍(lán)色反射面512相對(duì)于基準(zhǔn)位置的旋轉(zhuǎn)偏差量θB1，將該計(jì)算結(jié)果向位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690輸出。
由此，位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690借助面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部326的驅(qū)動(dòng)，調(diào)整交叉二向棱鏡45的藍(lán)色反射面512的旋轉(zhuǎn)位置，以使旋轉(zhuǎn)偏差量大約成為零(處理S225反射面旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整步驟)。
同樣，根據(jù)用偏差取得部628D取得的偏差量D1，如圖24所示，計(jì)算相對(duì)于基準(zhǔn)位置的傾斜量θB2，即相對(duì)于照明光軸的傾斜量，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果，位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690，借助面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部325的驅(qū)動(dòng)，調(diào)整交叉二向棱鏡45的藍(lán)色反射面512的傾斜位置，以使傾斜量θB2大約成為零(處理S226反射面傾斜位置調(diào)整步驟)。
通過(guò)同樣的順序，從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620射出測(cè)定光X，用3CCD相機(jī)625的攝像元件627R檢測(cè)被紅色反射面502和反射鏡641反射的紅色返回光YR，計(jì)算圖24、25所示的旋轉(zhuǎn)偏差量θR1和傾斜量θR2，位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690調(diào)整交叉二向棱鏡45的紅色反射面502的旋轉(zhuǎn)位置和傾斜位置(處理S227)。
另外，旋轉(zhuǎn)偏差量θB1、θR1和傾斜量θB2、θR2的佳品范圍設(shè)定為±5秒，調(diào)整偏差量使它們處于佳品范圍內(nèi)。
通過(guò)上述工序，進(jìn)行以交叉二向棱鏡45的右側(cè)區(qū)域RA的反射面502、512為基準(zhǔn)的調(diào)整。
(位置檢查工序)
接下來(lái)，在遮光板631已經(jīng)固定的狀態(tài)下，檢查色合成光學(xué)系統(tǒng)50的交叉二向棱鏡45中各反射面501、502、511、512之間的相對(duì)位置(處理S3)。具體地講，根據(jù)圖25所示的流程圖進(jìn)行。
從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620向右側(cè)區(qū)域RA射出測(cè)定光，用3CCD相機(jī)625檢測(cè)出被反射鏡641、651反射的返回光Y(處理S31測(cè)定光導(dǎo)入步驟，返回光檢測(cè)步驟)。更具體地講，測(cè)定光X中，藍(lán)色光XB被藍(lán)色反射面510反射后，被反射鏡651反射成為藍(lán)色返回光YB，再度被藍(lán)色反射面510反射，返回自動(dòng)準(zhǔn)直儀620。其后，用3CCD相機(jī)625的攝像元件627B檢測(cè)該藍(lán)色返回光YB的位置，用視頻捕獲板628A攝取該檢測(cè)信號(hào)，在圖像處理部628B圖像處理該檢測(cè)信號(hào)。將該處理過(guò)的圖像信號(hào)顯示在顯示器D上的同時(shí)，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器等中。另一方面，紅色光也與上述藍(lán)色光相同，測(cè)定光X中的紅色光XR被紅色反射面502反射后，被反射鏡641反射成為紅色返回光YR，再度被紅色反射面502反射，返回自動(dòng)準(zhǔn)直儀620。其后，用3CCD相機(jī)625的攝像元件627R檢測(cè)該紅色返回光YR的位置，用視頻捕獲板628A攝取該檢測(cè)信號(hào)，在圖像處理部628B圖像處理該檢測(cè)信號(hào)。將該處理過(guò)的圖像顯示在顯示器D上，同時(shí)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器等中。
接著，操作切換裝置630的手柄633B，在用遮光板631遮蔽右側(cè)區(qū)域RA的狀態(tài)下，向左側(cè)區(qū)域LA射出測(cè)定光X，用3CCD相機(jī)625檢測(cè)被反射鏡651反射的藍(lán)色光返回光YB和被反射鏡641反射的紅色返回光YR(處理S32測(cè)定光切換步驟)。
圖26中，顯示右側(cè)區(qū)域RA的藍(lán)色反射面512和左側(cè)區(qū)域LA的藍(lán)色反射面511偏離時(shí)的檢測(cè)結(jié)果。角度測(cè)定部628C，根據(jù)上下方向的偏差量DB1，如圖27所示，計(jì)算出左側(cè)區(qū)域LA的藍(lán)色反射面511以右側(cè)區(qū)域RA的藍(lán)色反射面512為基準(zhǔn)的水平偏差量PB，即，自反射面511、512之間的延伸方向的偏差量(角度)(處理S33)。
接下來(lái)，根據(jù)圖26所示的左右方向的偏差量DB2，計(jì)算出左側(cè)區(qū)域LA的藍(lán)色反射面511以右側(cè)區(qū)域RA的藍(lán)色反射面512為基準(zhǔn)的角度，即，垂直偏差量QB(省略圖示)(處理S34)。
和上述藍(lán)色光的情況相同，角度測(cè)定部628C，根據(jù)圖26所示的右側(cè)區(qū)域RA的紅色反射面502與左側(cè)區(qū)域LA的紅色反射面501的各偏差量DR1、DR2，計(jì)算出紅色反射面501以圖27所示紅色反射面502為基準(zhǔn)的水平偏差量PR和垂直偏差量QR(省略圖示)(處理S35)。
在好壞判定部628E中，判斷計(jì)算出的水平偏差量PB、PR和垂直偏差量QB、QR是否在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)(處理S36判定步驟)。判定的結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)的情況下，被判定為佳品(處理S37)。另一方面，判定在標(biāo)準(zhǔn)值范圍外的情況下，被判定為次品(處理S38)，從警報(bào)發(fā)生部628F發(fā)出警報(bào)(處理S39)。
另外，水平偏差量PB、PR和垂直偏差量QB、QR的佳品范圍為±5秒。
然后，雖然按照上述基準(zhǔn)位置調(diào)整工序進(jìn)行了調(diào)整，但是要檢查作為固定板447和交叉二向棱鏡45的相對(duì)位置的接觸狀態(tài)。
首先，用前后測(cè)定CCD相機(jī)660的CCD相機(jī)本體661將交線(xiàn)520攝像，根據(jù)被攝像、圖像處理過(guò)的交線(xiàn)520，在交線(xiàn)計(jì)算部681C中，如圖28所示，計(jì)算出交線(xiàn)520相對(duì)于基準(zhǔn)線(xiàn)的前后方向偏差量T1、交線(xiàn)520的寬度尺寸T2和相對(duì)于基準(zhǔn)線(xiàn)的傾斜角Φ。由于測(cè)定了交線(xiàn)520的寬度尺寸T2，在交線(xiàn)520的寬度尺寸較基準(zhǔn)大時(shí)，可以確認(rèn)延伸的2個(gè)反射面501、502、511、512之間產(chǎn)生平行移動(dòng)偏差。
與上述的相同，通過(guò)用左右測(cè)定CCD相機(jī)670中的CCD相機(jī)本體671攝像交線(xiàn)520，計(jì)算出交線(xiàn)520相對(duì)于基準(zhǔn)線(xiàn)的左右方向偏差量T1、交線(xiàn)520的寬度尺寸T2和相對(duì)于基準(zhǔn)線(xiàn)的傾斜角Φ。
接著，在接合狀態(tài)判定部681D判斷測(cè)定過(guò)的各偏差T1、T2、Φ是否均在佳品的范圍內(nèi)。若這些偏差在范圍內(nèi)，則判定為佳品，若在范圍以外則判定為次品。另外，前后方向偏差量T1的佳品范圍為±0.05mm。另外，寬度尺寸T2和傾斜角Φ也被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
(接合固定工序)
接下來(lái)，從進(jìn)行過(guò)位置調(diào)整的交叉二向棱鏡45的上方，對(duì)上述紫外線(xiàn)固化型粘合劑照射紫外線(xiàn)，通過(guò)使得該紫外線(xiàn)固化型粘合劑固化，將交叉二向棱鏡45接合固定在固定板447上(處理S4接合固定工序)。
如上所述制造棱鏡單元50，從臺(tái)座610上取下，全部的工序完成(處理S5)。
(6.效果)根據(jù)本實(shí)施方案，可以得到如下效果。
(1)由于在相對(duì)于固定板447的基準(zhǔn)點(diǎn)447C1，對(duì)交叉二向棱鏡45進(jìn)行位置調(diào)整的基礎(chǔ)上，可以相對(duì)于固定板447調(diào)整交叉二向棱鏡45的旋轉(zhuǎn)位置，同時(shí)也可以調(diào)整交叉二向棱鏡45的各反射面501、502、511、512的傾斜位置，因此可以提高交叉二向棱鏡45相對(duì)于固定板447的安裝精度。由此，可以抑制棱鏡單元50的品質(zhì)的瑕疵，控制制造成本，有效地制造。
(2)在調(diào)整基準(zhǔn)位置時(shí)，由于使用了測(cè)定CCD相機(jī)660、670、視頻捕獲板681A和圖像處理部681B，可以使得交線(xiàn)520正確且自動(dòng)地與固定板447的基準(zhǔn)點(diǎn)447C1吻合，可以更進(jìn)一步提高交叉二向棱鏡45相對(duì)于固定板447的安裝精度。
(3)由于從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620導(dǎo)入測(cè)定光X，檢測(cè)其返回光Y，自動(dòng)調(diào)整交叉二向棱鏡45的旋轉(zhuǎn)位置和傾斜位置，通過(guò)使得測(cè)定光X的位置與返回光Y的位置之間的水平、垂直位置的偏差一致，可以準(zhǔn)確且簡(jiǎn)單地調(diào)整反射面501、502、511、512的旋轉(zhuǎn)位置和傾斜位置。
(4)調(diào)整交叉二向棱鏡45中的反射面501、502、511、512的旋轉(zhuǎn)位置和傾斜位置時(shí)，由于使用了3CCD相機(jī)625、視頻捕獲板628A和圖像處理部628B，可以正確且自動(dòng)地實(shí)施返回光Y的檢測(cè)，在提高交叉二向棱鏡45的安裝精度的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)安裝作業(yè)的迅速化和簡(jiǎn)單化。
(5)由于在好壞判定部628E判斷在角度測(cè)定部628C取得的反射面501、502、511、512之間的角度差PR、PB、QR、QB是否在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，只有在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)的作為佳品，因此可以自動(dòng)地只選擇高精度制造出的棱鏡單元50。
(6)在好壞判定部628E判定為次品的情況下，由于在警報(bào)發(fā)生部628F構(gòu)成為將發(fā)生警報(bào)，因此制造作業(yè)者可以立即把握該制品為次品的情況，可以確實(shí)地防止佳品中混入次品的情況。
(7)調(diào)整旋轉(zhuǎn)位置和傾斜位置時(shí)，由于只將測(cè)定光X導(dǎo)入右側(cè)區(qū)域RA，檢測(cè)其返回光Y，即使沿延伸方向的反射面501、502、511、512之間存在微小的偏移，由于被檢測(cè)出的返回光Y通常只有1個(gè)，因此可以精度優(yōu)良地調(diào)整交叉二向棱鏡45相對(duì)于固定板447的位置。
(8)由于在進(jìn)行反射面501、502、511、512相對(duì)于固定板447的位置調(diào)整以外，也檢查反射面501、502、511、512之間的相對(duì)位置，因此可以只選擇安裝精度更高的制品出廠(chǎng)。
(9)在檢查反射面501、502、511、512之間的相對(duì)位置時(shí)，從自動(dòng)準(zhǔn)直儀620射出測(cè)定光X，由于在色反射面500、510中的右側(cè)區(qū)域RA和左側(cè)區(qū)域LA中借助切換裝置630將該測(cè)定光X切換，從而進(jìn)行檢查，因此可以簡(jiǎn)單地檢查各色反射面500、510中的2個(gè)反射面501、502、511、512之間的相對(duì)位置。因此，可以提高交叉二向棱鏡45的好壞判定精度。另外，根據(jù)這些，可以在紫外線(xiàn)(UV)照射接合固定前將交叉二向棱鏡45的原有次品分類(lèi)，由于不將交叉二向棱鏡45的次品粘貼在固定板447上，可以避免浪費(fèi)。
(10)由于測(cè)定光導(dǎo)入部與返回光檢測(cè)部作為自動(dòng)準(zhǔn)直儀620一體構(gòu)成，和測(cè)定光導(dǎo)入部與返回光檢測(cè)部分別配置的情況相比，可以實(shí)現(xiàn)制造裝置600的小型化。
(11)由于在交叉二向棱鏡45的端面45R、45B上設(shè)置了反射鏡641、651，可以確實(shí)地返回明亮的返回光Y，自動(dòng)準(zhǔn)直儀620中的檢測(cè)變得容易。
(12)由于為了檢測(cè)返回光而采用了3CCD相機(jī)625，例如，與用目視檢測(cè)返回光的情況相比，可以確實(shí)且自動(dòng)地檢測(cè)出，可以減輕作業(yè)者的負(fù)擔(dān)。
(13)由于用CCD相機(jī)660、670測(cè)定交線(xiàn)520的寬度尺寸T2，即使各色反射面500、510中的2個(gè)反射面501、502、511、512平行移動(dòng)而產(chǎn)生偏移，也可以簡(jiǎn)單地檢查該平行移動(dòng)部分的偏差量。另外，由于用CCD相機(jī)660、670測(cè)定交線(xiàn)520的傾斜角Φ，即使在各色反射面500、510中的2個(gè)反射面501、502、511、512從垂直于測(cè)定光X光軸的基準(zhǔn)軸傾斜并產(chǎn)生偏差的情況下，也可以簡(jiǎn)單地檢查該傾斜角Φ。同樣也可以簡(jiǎn)單地檢查前后方向的偏差量T1。此時(shí)，由于預(yù)先設(shè)定了成為佳品的偏差量T1、寬度尺寸T2和傾斜角Φ，可以簡(jiǎn)單地自動(dòng)檢查，可以只選擇安裝精度更高的制品。
(14)由于在切換裝置630中，以只操作手柄633B的比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就可以進(jìn)行遮光板631的切換操作，因此可以控制切換裝置630的成本。
(15)投影儀1的制造方法，可以包含上述的棱鏡單元50的制造方法而構(gòu)成。因此，投影儀1，可以在交叉二向棱鏡45中高精度合成各色光，可以投影鮮明的圖像光。
(7.變形)另外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方案，包括可以達(dá)成本發(fā)明目的的其他構(gòu)成，以下所示的變形等也包括在本發(fā)明中。
例如，在上述實(shí)施方案中，雖然將反射裝置640、650與交叉二向棱鏡45的端面45R、45B對(duì)向配置，但并不限于此，例如，將反射鏡貼附在交叉二向棱鏡45的端面45R、45B上的構(gòu)成也可以。但是，上述實(shí)施方案具有可以正確地調(diào)整反射鏡的位置的優(yōu)點(diǎn)。另外，特別是不設(shè)置反射鏡等，使其在各端面反射也可以。
上述實(shí)施方案中的自動(dòng)準(zhǔn)直儀620、CCD相機(jī)660、670和位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690，分別可用手動(dòng)、自動(dòng)的任一方法進(jìn)行調(diào)整，并不特別限定。另外，在切換裝置630中，雖然用手動(dòng)操作手柄633B，但也可以是自動(dòng)地進(jìn)行切換的構(gòu)成。
在上述實(shí)施方案中，雖然自動(dòng)準(zhǔn)直儀620中設(shè)置了3CCD相機(jī)625，但并不限于此，用單板的CCD相機(jī)或目視也可以。采用單板的CCD相機(jī)時(shí)，例如，若將測(cè)定光X切換為紅色光和藍(lán)色光導(dǎo)入即可。另外，準(zhǔn)備各色構(gòu)成的多個(gè)彩色濾光片，使得返回光Y依次通過(guò)這些彩色濾光片，用返回光檢測(cè)部檢測(cè)出各色光的返回光Y的構(gòu)成也可以。
在上述實(shí)施方案中，雖然采用自動(dòng)準(zhǔn)直儀620，測(cè)定光導(dǎo)入部與返回光檢測(cè)部一體構(gòu)成，但測(cè)定光導(dǎo)入部與返回光測(cè)定部分別設(shè)置的構(gòu)成也可以。
在上述實(shí)施方案中，交叉二向棱鏡45的佳品范圍，并不限于上述的數(shù)值。即，與組裝入的投影儀等的光學(xué)儀器的機(jī)器種類(lèi)或目的配合，可以進(jìn)行適宜的變更。
根據(jù)本發(fā)明制造的棱鏡單元，雖然在從觀(guān)察屏幕的方向進(jìn)行投影的前置型投影儀中采用，但并不限于此，也可以適用在與觀(guān)察屏幕的方向相反一側(cè)進(jìn)行投影的投影儀中。
另外，本發(fā)明實(shí)施時(shí)的具體結(jié)構(gòu)和形狀等，在可以達(dá)成本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，其他的結(jié)構(gòu)等也可以。
權(quán)利要求
1.一種具備被構(gòu)成為從與入射的多條光束的光軸垂直相交的方向看，具有入射角度約為45°的大致呈X狀配置的4個(gè)反射面，沿大致呈X狀的其中一個(gè)延伸方向的一組反射面反射與另一組反射面不同波長(zhǎng)區(qū)域的光束的色合成光學(xué)元件；和被接合固定在該色合成光學(xué)元件中與上述X狀反射面交叉的端面的固定板的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于，該制造方法包括相對(duì)于上述固定板上設(shè)定的基準(zhǔn)位置，對(duì)上述一組反射面和上述另外一組反射面相交的交線(xiàn)進(jìn)行位置調(diào)整的基準(zhǔn)位置調(diào)整工序，以已進(jìn)行過(guò)位置調(diào)整的上述交線(xiàn)為中心，相對(duì)于上述固定板調(diào)整各反射面的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整工序，相對(duì)于上述固定板的接合面調(diào)整各反射面的傾斜位置的傾斜位置調(diào)整工序，及這些調(diào)整工序完成后，將上述色合成光學(xué)元件相對(duì)于上述固定板接合固定的接合固定工序。
2.如權(quán)利要求1中所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于，上述基準(zhǔn)位置調(diào)整工序通過(guò)將上述交線(xiàn)的圖像用攝像元件和圖像攝取裝置攝取到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行圖像處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求1中所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整工序包括以大約45°的入射角將測(cè)定光導(dǎo)入上述色合成光學(xué)元件的任意一個(gè)反射面中的測(cè)定光導(dǎo)入步驟，檢測(cè)被導(dǎo)入的測(cè)定光的返回光的返回光檢測(cè)步驟，根據(jù)檢測(cè)出的返回光來(lái)調(diào)整上述反射面的旋轉(zhuǎn)位置的反射面旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整步驟。
4.如權(quán)利要求1中所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于，上述傾斜位置調(diào)整工序包括以大約45°的入射角將測(cè)定光導(dǎo)入上述色合成光學(xué)元件的任意一個(gè)反射面中的測(cè)定光導(dǎo)入步驟，檢測(cè)被導(dǎo)入的測(cè)定光的返回光的返回光檢測(cè)步驟，根據(jù)檢測(cè)出的返回光來(lái)調(diào)整上述反射面的傾斜位置的反射面傾斜位置調(diào)整步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整工序和上述傾斜位置調(diào)整工序通過(guò)將上述返回光用攝像元件和圖像攝取裝置攝取到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行圖像處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求1所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法，其特征在于，包括以大約45°的入射角將測(cè)定光導(dǎo)入上述色合成光學(xué)元件的任意一個(gè)反射面中的測(cè)定光導(dǎo)入步驟，檢測(cè)被導(dǎo)入的測(cè)定光的返回光的返回光檢測(cè)步驟，將上述測(cè)定光切換導(dǎo)入到沿上述任意一個(gè)反射面的延伸方向的另一反射面的測(cè)定光切換步驟，和檢測(cè)切換后的測(cè)定光的返回光，求出另一反射面相對(duì)于上述任意一個(gè)反射面的偏差，以判定上述色合成光學(xué)元件好壞的好壞判定步驟。
7.一種具備被構(gòu)成為從與入射的多條光束垂直相交的方向看，具有入射角度約為45°的大致呈X狀配置的4個(gè)反射面，沿大致呈X狀的其中一個(gè)延伸方向的一組反射面反射與另一組反射面不同波長(zhǎng)區(qū)域的光束的色合成光學(xué)元件；和被接合固定在與該色合成光學(xué)元件中的上述X狀反射面交叉的端面的固定板的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置，其特征在于，該制造裝置具備安裝有上述固定板的臺(tái)座，相對(duì)于該臺(tái)座上安裝的固定板進(jìn)行上述色合成光學(xué)元件的位置調(diào)整的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，以大約為45°的入射角將測(cè)定光導(dǎo)入上述4個(gè)反射面的其中一個(gè)反射面的測(cè)定光導(dǎo)入部，檢測(cè)被導(dǎo)入的測(cè)定光的返回光的返回光檢測(cè)部，和將上述測(cè)定光切換導(dǎo)入沿上述任意一個(gè)反射面的延伸方向的另一反射面的測(cè)定光切換部。
8.如權(quán)利要求7中所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置，其特征在于，具備攝取上述一組反射面和另一組反射面相交的交線(xiàn)的圖像的基準(zhǔn)位置圖像處理部。
9.如權(quán)利要求7中所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置，其特征在于，上述測(cè)定光導(dǎo)入部和上述返回光檢測(cè)部作為自動(dòng)準(zhǔn)直儀被一體構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求7中所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置，其特征在于，具備將用連接上述返回光檢測(cè)部的攝像元件攝取的返回光的圖像，通過(guò)圖像攝取裝置攝取來(lái)進(jìn)行圖像處理的圖像處理部。
11.如權(quán)利要求10中所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置，其特征在于，具備根據(jù)由上述圖像處理部中構(gòu)成上述任意一組反射面的各反射面分別反射的返回光的圖像處理結(jié)果，測(cè)定2個(gè)反射面之間角度的角度測(cè)定部，和判斷該測(cè)定的角度是否在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)的好壞判定部。
12.如權(quán)利要求7中所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造裝置，其特征在于，具備將上述反射面反射的光束反射，作為返回光導(dǎo)入上述返回光檢測(cè)部的反射部件。
13.一種包括權(quán)利要求1中所述的色合成光學(xué)系統(tǒng)的制造方法的投影儀的制造方法。
全文摘要
向4個(gè)反射面501、502、511、512中的任意一個(gè)導(dǎo)入測(cè)定光X，被各反射面501、502、511、512反射，被反射裝置反射，用自動(dòng)準(zhǔn)直儀620檢測(cè)再度被反射面501、502、511、512反射的返回光Y，在處理部628中進(jìn)行圖像處理和計(jì)算處理。位置調(diào)整機(jī)構(gòu)690，根據(jù)這些處理結(jié)果，調(diào)整交叉二向棱鏡相對(duì)于固定板447的姿勢(shì)，以便消除測(cè)定光X的位置與返回光Y的位置的偏差，制造高精度的棱鏡單元。
文檔編號(hào)G02B5/04GK1445602SQ0311963
公開(kāi)日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2003年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月14日
發(fā)明者北林雅志 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社