專利名稱：光學(xué)裝置及其制造方法、基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器、投影器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)裝置的制造方法、基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器、光學(xué)裝置及投影器。
現(xiàn)有技術(shù)以往，具備根據(jù)圖像信息對復(fù)數(shù)的色光的每個(gè)色光進(jìn)行調(diào)制的復(fù)數(shù)的光調(diào)制裝置(液晶面板)、對由各個(gè)光調(diào)制裝置所調(diào)制了的色光進(jìn)行合成的色合成光學(xué)系統(tǒng)(交叉分色棱鏡)和對由該色合成光學(xué)系統(tǒng)所合成了的光束進(jìn)行放大投射并形成投射圖像的投射光學(xué)系統(tǒng)(投射透鏡)的投影器被使用。作為這樣的投影器，例如，通過分色鏡，把光源射出的光束分離為RGB的3色的色光，再根據(jù)圖像信息，通過3個(gè)液晶面板對每個(gè)色先進(jìn)行調(diào)制，用交叉分色棱鏡來合成調(diào)制后的光束，并通過投射透鏡來放大投射彩色圖像，即所謂的三板式投影器被知曉。
在這樣的投影器中，為了得到清晰的投射圖像，就要防止各液晶面板間的像素偏移或來自投射透鏡的距離偏移等的發(fā)生，為此，制造投影器時(shí)，有必要高精度地進(jìn)行各液晶面板間的焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整。這里，焦點(diǎn)調(diào)整是指把各個(gè)液晶面板準(zhǔn)確地配置在投射透鏡的后焦點(diǎn)位置上的調(diào)整；對準(zhǔn)調(diào)整是指使各個(gè)液晶面板像素一致的調(diào)整。還有，在下面的說明中也是一樣的。
液晶面板的焦點(diǎn)對準(zhǔn)調(diào)整把含有3個(gè)液晶面板和交叉分色棱鏡的光學(xué)裝置作為調(diào)整對象，(1)使來自調(diào)整用光源裝置的光束射入到各液晶面板的圖像形成領(lǐng)域，(2)用上述光束檢測裝置檢測從交叉分色棱鏡的光入射端面射入，并從光出射端面射出的光束，(3)邊確認(rèn)由該光束檢測裝置檢測出的各液晶面板的焦點(diǎn)、像素位置等，邊通過位置調(diào)整裝置來調(diào)整各液晶面板間的相對位置。通過用紫外線硬化型粘著劑粘著·固定如這樣被位置調(diào)整了的各液晶面板，來制造高精度的光學(xué)裝置。
按照這樣的程序來制造光學(xué)裝置時(shí)，作為為了實(shí)施焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整的前提條件，因?yàn)橛斜匾孪热〉霉馐鴻z測裝置的基準(zhǔn)位置(調(diào)整前的開始位置)，所以要事先準(zhǔn)備由其它制造機(jī)械高精度地焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整了的主光學(xué)裝置，還要根據(jù)該主光學(xué)裝置的光調(diào)制裝置的位置來進(jìn)行光束檢測裝置的基準(zhǔn)位置的設(shè)定。
這里，因?yàn)橹鞴鈱W(xué)裝置是為了設(shè)定光束檢測裝置的基準(zhǔn)位置的，所以必須是結(jié)合投射透鏡的光學(xué)特性而被高精度地定位了的。為此，以往要準(zhǔn)備具備將成為調(diào)整對象的光學(xué)裝置和具有平均性投射透鏡的主光學(xué)裝置的制造機(jī)械，并把光束導(dǎo)入到將成為制造對象的光學(xué)裝置，再通過投射透鏡，用CCD照相機(jī)等檢測被投射在屏幕等上的投射圖像，由此來高精度地進(jìn)行焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整，并制造主光學(xué)裝置。
然而，單是為了準(zhǔn)備主光學(xué)裝置，就必須特意準(zhǔn)備用于制造主光學(xué)裝置的專用機(jī)械等，這就存在著光學(xué)裝置的制造變得非常不經(jīng)濟(jì)，且光學(xué)裝置的制造成本增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供抑制成本且可以制造光學(xué)裝置的光學(xué)裝置的制造方法、基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器、光學(xué)裝置及投影器。
本發(fā)明所涉及的光學(xué)裝置的制造方法，其制造具備根據(jù)圖像信息對復(fù)數(shù)色光的每個(gè)色光進(jìn)行調(diào)制的復(fù)數(shù)的光調(diào)制裝置和具有被安裝有各光調(diào)制裝置的復(fù)數(shù)的光入射端面及對入射到各光入射端面的色光進(jìn)行合成并射出的光出射端面的色合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于包括基準(zhǔn)位置設(shè)定程序，其根據(jù)針對任一光調(diào)制裝置的上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上的位置，對檢測從上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的光出射端面射出的光束的光束檢測裝置的基準(zhǔn)位置進(jìn)行設(shè)定；校正位置移動程序，其取得與上述光學(xué)裝置組合的投射光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性，設(shè)定針對上述設(shè)計(jì)上的位置的校正位置，并將上述光束檢測裝置移動到該校正位置；光調(diào)制裝置位置調(diào)整程序，其在該校正位置移動程序之后，設(shè)置成為調(diào)整對象的光學(xué)裝置，邊用上述光束檢測裝置檢測從上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的光出射端面射出的光束，邊進(jìn)行上述光調(diào)制裝置的位置調(diào)整；光調(diào)制裝置定位固定程序，其進(jìn)行被位置調(diào)整了的光調(diào)制裝置的定位固定。
作為上述光束檢測裝置，例如，可以采用包含CCD等的攝像元件、取入用該攝像元件檢測出的信號的圖像取入裝置和對該取入了的圖像進(jìn)行處理的處理裝置的CCD照相機(jī)等。另外，配置復(fù)數(shù)的這樣的CCD照相機(jī)亦可，在這種情況下，例如可分別配置在投射圖像的四個(gè)角上，拍攝各個(gè)角上的圖像。這時(shí)，各個(gè)CCD照相機(jī)因?yàn)榛ゲ幌喔?，所以配置在對角線上是理想的。
在這樣的發(fā)明中，按照如下的程序來制造光學(xué)裝置。
(1)基準(zhǔn)位置設(shè)定程序中，根據(jù)針對光調(diào)制裝置的色合成光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上的位置，來設(shè)定光束檢測裝置的基準(zhǔn)位置。
還有，該設(shè)計(jì)上的位置是指與光學(xué)裝置組合的投射光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上的后焦點(diǎn)位置。但是，可以把從該投射光學(xué)系統(tǒng)的后焦點(diǎn)位置移動了規(guī)定尺寸量的位置作為基準(zhǔn)位置。
(2)這里，作為事前準(zhǔn)備，先取得與光學(xué)裝置組合的投射光學(xué)系統(tǒng)的軸上色像差數(shù)據(jù)、分辨率數(shù)據(jù)、投射圖像面的傾斜數(shù)據(jù)等的平均光學(xué)特性。例如，使用投射光學(xué)系統(tǒng)檢查機(jī)，首先，把穿過了規(guī)定測試圖形的光束導(dǎo)入到成為對象的投射光學(xué)系統(tǒng)，把基于該光束的規(guī)定測試圖形圖像投影在屏幕上。其次，用CCD照相機(jī)等檢測該測試圖形圖像來取得光學(xué)特性。然后，在10～20個(gè)左右的投射光學(xué)系統(tǒng)中實(shí)施這樣的程序，并平均這些光學(xué)特性以取得投射光學(xué)系統(tǒng)的平均光學(xué)特性。
(3)其次，校正位置移動程序中，這樣來取得平均光學(xué)特性，設(shè)定針對上述設(shè)計(jì)上的位置的校正位置，使光束檢測裝置移動到該校正位置并固定。
(4)其次，光調(diào)制裝置位置調(diào)整程序中，設(shè)置成為調(diào)整對象的光學(xué)裝置，邊用校正位置上的光束檢測裝置檢測從該被設(shè)置了的光學(xué)裝置的色合成光學(xué)系統(tǒng)的光出射端面射出的光束，邊進(jìn)行光調(diào)制裝置的位置調(diào)整。
(5)光調(diào)制裝置定位固定程序中，例如，通過用紫外線硬化型粘著劑等把被如此位置調(diào)整了的光調(diào)制裝置粘著·固定于色合成光學(xué)系統(tǒng)，來制造高精度的光學(xué)裝置。
由于按照如此的程序來制造光學(xué)裝置，所以就沒有必要像現(xiàn)在那樣又準(zhǔn)備其它機(jī)械，又準(zhǔn)備由該機(jī)械所制造的主光學(xué)裝置，而可以抑制光學(xué)裝置制造的成本。
這里，理想的是上述基準(zhǔn)位置設(shè)定程序具備基準(zhǔn)面姿勢調(diào)整程序，其在上述設(shè)計(jì)上的位置配置含有測定用基準(zhǔn)面的基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器，并通過用光束檢測裝置檢測從測定用基準(zhǔn)面射出的光束，來設(shè)定基準(zhǔn)位置，在該基準(zhǔn)位置設(shè)定程序之前，將光束導(dǎo)入到上述測定用基準(zhǔn)面，檢測該測定用基準(zhǔn)面的反射光，并進(jìn)行測定用基準(zhǔn)面的姿勢調(diào)整。
在這樣的情況下，基準(zhǔn)面姿勢調(diào)整程序中，例如，使用自動準(zhǔn)直儀，將光束導(dǎo)入到基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器的測定用基準(zhǔn)面，并檢測在該測定用基準(zhǔn)面反射了的反射光。這時(shí)，按照光束位置和反射光位置相一致的原則，來調(diào)整測定用基準(zhǔn)面的姿勢，使測定用基準(zhǔn)面垂直于光束。之后，基準(zhǔn)位置設(shè)定程序中，按照這樣被姿勢調(diào)整了的測定用基準(zhǔn)面成為設(shè)計(jì)上的位置的原則，來配置基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器，用光束檢測裝置檢測從測定用基準(zhǔn)面射出的光束，并設(shè)定基準(zhǔn)位置。
通過按照這樣的程序來實(shí)施，就可以準(zhǔn)確且簡單地調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)原器的測定用基準(zhǔn)面的姿勢，并且可以把測定用基準(zhǔn)面作為尋求光束檢測裝置的基準(zhǔn)位置時(shí)的基準(zhǔn)來使用。
另外，上述基準(zhǔn)面姿勢調(diào)整程序通過自動準(zhǔn)直儀來實(shí)施是理想的。
如果這樣做，則在準(zhǔn)確地定位固定了既存自動準(zhǔn)直儀的狀態(tài)下，從該自動準(zhǔn)直儀把光束導(dǎo)入到標(biāo)準(zhǔn)原器的測定用基準(zhǔn)面，單是靠邊檢測其反射光，邊調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)原器的測定用基準(zhǔn)面的姿勢就可以簡單地得以實(shí)施。
本發(fā)明所涉及的基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器，其為了制造具備根據(jù)圖像信息對復(fù)數(shù)色光的每個(gè)色光進(jìn)行調(diào)制的復(fù)數(shù)的光調(diào)制裝置和具有被安裝有各光調(diào)制裝置的復(fù)數(shù)的光入射端面及對入射到各光入射端面的色光進(jìn)行合成并射出的光出射端面的色合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，而對檢測從上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的光出射端面射出的光束的光束檢測裝置的基準(zhǔn)位置進(jìn)行設(shè)定，其特征在于具備透過并射出從背面導(dǎo)入的光束的測定用基準(zhǔn)面和調(diào)整針對該測定用基準(zhǔn)面的光束射出方向的姿勢的姿勢調(diào)整部。
根據(jù)這樣的發(fā)明，通過操作姿勢調(diào)整部調(diào)整測定用基準(zhǔn)面的姿勢，就可以準(zhǔn)確地調(diào)整針對光束檢測裝置的測定用基準(zhǔn)面的位置。這時(shí)，例如，如果在測定用基準(zhǔn)面事先形成規(guī)定測試圖形的話，就可以用光束檢測裝置準(zhǔn)確地檢測出從背面被導(dǎo)入了的含有測試圖形的圖像光。而且，進(jìn)行上述姿勢調(diào)整時(shí)，例如，使用自動準(zhǔn)直儀，將光束導(dǎo)入到測定用基準(zhǔn)面，邊檢測該測定用基準(zhǔn)面的反射光，邊通過姿勢調(diào)整部使導(dǎo)入了的光束和反射光的位置一致，來準(zhǔn)確地調(diào)整測定用基準(zhǔn)面的姿勢。
本發(fā)明所涉及的光學(xué)裝置，其特征在于是用上述光學(xué)裝置的制造方法來制造的。
根據(jù)這樣的發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)與上述光學(xué)裝置制造方法相同的作用·效果，并可以低價(jià)制造高精度的光學(xué)裝置。
本發(fā)明所涉及的投影器，其特征在于具備上述光學(xué)裝置。
根據(jù)這樣的發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)與上述光學(xué)裝置制造方法相同的作用·效果，而且可以抑制成本來制造能夠投射清晰的投射圖像的投影器。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式所涉及的含有由光學(xué)裝置制造機(jī)械所制造的光學(xué)裝置的投影器構(gòu)造的模式圖。
圖2是表示上述投影器主要部分構(gòu)造的外觀斜視圖。
圖3是表示上述光學(xué)裝置的分解斜視圖。
圖4是表示投射透鏡檢查裝置的模式圖。
圖5是表示用于制造上述光學(xué)裝置的光學(xué)裝置制造機(jī)械的側(cè)面圖。
圖6是從上方觀看上述光學(xué)裝置制造機(jī)械的模式圖。
圖7是表示上述光學(xué)裝置制造機(jī)械主要部分的側(cè)面圖。
圖8是表示液晶面板固定部主要部分的放大斜視圖。
圖9是表示光束檢測裝置的平面模式圖。
圖10是表示上述光束檢測裝置的正面圖，是從圖9箭頭X-X觀看的圖。
圖11是模式表示光學(xué)裝置制造機(jī)械的圖。
圖12是表示計(jì)算機(jī)的顯示畫面的圖。
圖13是表示配置了基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器的上述光學(xué)裝置制造機(jī)械的側(cè)面圖。
圖14是表示上述基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器的側(cè)面圖。
圖15是表示上述基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器的正面圖。
圖16是表示上述基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器臺座的側(cè)面圖。
圖17是表示上述臺座的平面圖。
圖18是表示棱鏡檢查裝置的正面圖。
圖19是表示自動準(zhǔn)直儀的模式圖。
圖20是表示顯示畫面的圖。
圖21是用于說明光學(xué)裝置制造方法的流程圖。
圖22是用于說明光學(xué)裝置制造方法一部分的流程圖。
圖23是用于說明光學(xué)裝置制造方法一部分的流程圖。
圖24是用于說明光學(xué)裝置制造方法一部分的流程圖。
圖25是用于說明光學(xué)裝置制造方法一部分的流程圖。
圖26是用于說明光學(xué)裝置制造方法一部分的流程圖。
實(shí)施方式下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
1.投影器的構(gòu)造圖1是表示具備包含被作為調(diào)整對象的復(fù)數(shù)的光調(diào)制裝置和色合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)裝置的投影器100的構(gòu)造圖。
該投影器100具備集成照明光學(xué)系統(tǒng)110、色分離光學(xué)系統(tǒng)120、中繼光學(xué)系統(tǒng)130、電光學(xué)裝置140、作為色合成光學(xué)系統(tǒng)的交叉分色棱鏡150和作為投射光學(xué)系統(tǒng)的投射透鏡160。
集成照明光學(xué)系統(tǒng)110具備含有光源燈111A和反射器111B的光源裝置111、第1透鏡陣113、第2透鏡陣115、反射鏡117和重疊透鏡119。光源燈111A射出的光束通過反射器111B，使射出方向聚齊，通過第1透鏡陣113分割為復(fù)數(shù)的部分光束，通過反射鏡117把射出方向旋轉(zhuǎn)90°之后，在第2透鏡陣115的近旁成像。第2透鏡陣115射出的各部分光束按照其中心軸(主光線)與后段的重疊透鏡119的入射面相垂直的原則來入射，進(jìn)而重疊透鏡119射出的復(fù)數(shù)的部分光束在構(gòu)成電光學(xué)裝置140的3個(gè)液晶面板141R、141G、141B上重疊。
色分離光學(xué)系統(tǒng)120具備2個(gè)分色鏡121、122和反射鏡123，并具有通過這些分色鏡121、122和反射鏡123，把集成照明光學(xué)系統(tǒng)110射出的復(fù)數(shù)的部分光束分離為紅、綠、藍(lán)三色色光的功能。
中繼光學(xué)系統(tǒng)130具備入射側(cè)透鏡131、中繼透鏡133和反射鏡135、137，并具有把由上述色分離光學(xué)系統(tǒng)120分離了的色光，例如，藍(lán)色光B導(dǎo)入到液晶面板141B的功能。
電光學(xué)裝置140具備3個(gè)將成為光調(diào)制裝置的液晶面板141R、141G、141B，它們是，例如，把多晶硅TFT作為開關(guān)元件來使用的，通過該3個(gè)液晶面板141R、141G、141B，并根據(jù)圖像信息，由色分離光學(xué)系統(tǒng)120分離的各色光被調(diào)制并形成光學(xué)像。
交叉分色棱鏡150是合成從3個(gè)液晶面板141R、141G、141B射出的每個(gè)色光都被調(diào)制了的圖像，并形成彩色圖像的。還有，交叉分色棱鏡150中，反射紅色光的電介體多層膜和反射藍(lán)色光的電介體多層膜沿著4個(gè)直角棱鏡的交界面被形成為近似X型，通過這些電介體多層膜，3個(gè)色光被合成。由該交叉分色棱鏡150合成的彩色圖像從投射透鏡160射出，并被放大投射在屏幕上。
2.光學(xué)裝置的構(gòu)造在這樣的投影器100中，如圖2所示，具有電光學(xué)裝置140及交叉分色棱鏡150的光學(xué)裝置180和被與該光學(xué)裝置180組合的投射透鏡160，作為光學(xué)單元170而被一體化了。光學(xué)單元170具備鎂合金制等的將成為側(cè)面為L型結(jié)構(gòu)體的主體171。投射透鏡160由螺釘被固定在主體171的L型的垂直面外側(cè)。交叉分色棱鏡150被螺絲擰在主體171的L型的水平面上側(cè)。
構(gòu)成電光學(xué)裝置140的3個(gè)液晶面板141R、141G、141B被配置成包圍交叉分色棱鏡150的三個(gè)側(cè)面的。具體來說，如圖3所示，各液晶面板141R、141G、141B被收納在固定架143內(nèi)，通過把透明樹脂制的銷145與紫外線硬化型粘著劑一起插入該固定架143的四個(gè)角上被形成的孔143A，而被粘著固定在交叉分色棱鏡150的光入射端面151上，通過所謂的POP(Panel On Prism)構(gòu)造，被固定于交叉分色棱鏡150。這里，固定架143中，矩形形狀的開口部143B被形成，各液晶面板141R、141G、141B從該開口部143B露出，該部分將成為圖像形成領(lǐng)域。即、各色光R、G、B被導(dǎo)入到各液晶面板141R、141G、141B的該部分，并根據(jù)圖像信息，光學(xué)像被形成。
還有，在成為交叉分色棱鏡150下面的部分中，規(guī)定的固定板153被粘著固定，棱鏡單元154由交叉分色棱鏡150和固定板153構(gòu)成。
這樣的POP構(gòu)造被采用了的光學(xué)裝置中，把液晶面板141R、141G、141B粘著固定于交叉分色棱鏡150時(shí)，各液晶面板141R、141G、141B的焦點(diǎn)調(diào)整、對準(zhǔn)調(diào)整及固定必須在大致相同的時(shí)間進(jìn)行。還有，有關(guān)含有這些調(diào)整的制造程序，將在后面進(jìn)行詳細(xì)說明。
3.投射透鏡檢查裝置的構(gòu)造圖4是表示投射透鏡檢查裝置500的圖。
該投射透鏡檢查裝置500是測定被組合于光學(xué)裝置180的投射透鏡160的光學(xué)特性的裝置，具備投射透鏡160被收歸己有的投射部510、反射鏡520、屏幕530和檢查部540。該裝置500中，將成為測定對象的投射透鏡160可以卸掉，因此能夠容易地與其它的投射透鏡進(jìn)行交換并測定。
投射部510是為了把與實(shí)際使用投影器100的投射透鏡160時(shí)大致相同的光束射入到投射透鏡160的模式裝置，模式?jīng)]有圖示的光源和液晶面板141R、141G、141B的同時(shí)，具備含有規(guī)定測試圖形的檢查片511、固定該檢查片511的固定構(gòu)件512、模式交叉分色棱鏡150的仿真棱鏡513和由調(diào)整固定構(gòu)件512的空間位置來對投射透鏡160的空間位置進(jìn)行調(diào)整的6軸調(diào)整部514。作為上述規(guī)定測試圖形，具有對比度調(diào)整用、分辨率調(diào)整用、色像差測定用等的各種測試圖形。
還有，為了再現(xiàn)所謂的「擺動投射」，仿真棱鏡513及投射透鏡160的中心軸n1和被設(shè)置有檢查片511的固定構(gòu)件512及6軸調(diào)整部514的中心軸n2只是平行地錯(cuò)開規(guī)定的量。
屏幕530是可以觀察來自圖像光被投影的投影面530a的背面530b側(cè)的圖像光的透射型屏幕。
檢查部540是測定被投影在屏幕530上的圖像的光學(xué)特性的，具備4個(gè)調(diào)整用攝像部540a～540d、1個(gè)測定用攝像部541和處理部542。這里，處理部542被用電連接于調(diào)整用攝像部540a～540d和測定用攝像部541的同時(shí)，也被用電連接于6軸調(diào)整部514。
4個(gè)調(diào)整用攝像部540a～540d是被配置在與被投影在屏幕530上的圖像的4個(gè)角相應(yīng)的位置上的同時(shí)，又進(jìn)行投影圖像的形成位置及梯形歪斜等的調(diào)整的。測定用攝像部541是檢測含有規(guī)定測試圖形的圖像光的部分。
以上的投射透鏡檢查裝置500中，含有從投射部510射出的規(guī)定測試圖形的圖像光被反射鏡520反射之后，被投影在屏幕530上。邊用4個(gè)調(diào)整用攝像部540a～540d對該被投影了的測試圖形圖像進(jìn)行攝像，邊用處理部542調(diào)整投射部510的空間位置，進(jìn)行投影圖像的調(diào)整。之后，測定用攝像部541中，對測試圖形圖像進(jìn)行攝像，并根據(jù)該攝像的信號，在處理部542中，取得投射透鏡160的分辨率、圖像面的傾斜、端部圖像面的歪斜等的光學(xué)特性。用這樣的程序，取得10～20個(gè)左右的有關(guān)投射透鏡160的光學(xué)特性，并取得將這些平均了的投射透鏡160的平均光學(xué)特性。
4.光學(xué)裝置制造機(jī)械的構(gòu)造下面，利用圖5～圖12對光學(xué)裝置制造機(jī)械2進(jìn)行說明。
圖5是表示光學(xué)裝置制造機(jī)械2的側(cè)面圖。圖6是從上方看光學(xué)裝置制造機(jī)械2的模式圖。
如圖5、6所示，本發(fā)明所涉及的光學(xué)裝置制造機(jī)械2是調(diào)整各液晶面板141R、141G、141B間的相對位置，通過對于交叉分色棱鏡而固定各液晶面板141R、141G、141B，來制造光學(xué)裝置180的機(jī)械，具備制造機(jī)械主體3和該制造機(jī)械主體3被承載的承載臺4。
如圖5所示，在承載臺4的下部側(cè)，設(shè)置有可以容易地把制造機(jī)械主體3向任何地方移動的腳輪4A和把制造機(jī)械主體3固定成不可移動的制動器4B。
如圖5所示，制造機(jī)械主體3具備臺座10、作為位置調(diào)整裝置的6軸位置調(diào)整單元20、光源單元30、光束檢測裝置40和圖5中省略了圖示的對這些裝置10、20、30、40的動作進(jìn)行控制及對由光束檢測裝置40檢測出的圖像信號進(jìn)行處理的計(jì)算機(jī)。
如圖5所示，臺座10是為了在其上面10A的規(guī)定位置上設(shè)置交叉分色棱鏡150的臺，具備被設(shè)置在承載臺4上的襯底11和被立在該襯底11上并且被安裝有交叉分色棱鏡150的設(shè)置臺主體12。
6軸位置調(diào)整單元20是對于交叉分色棱鏡150的光入射端面151來調(diào)整液晶面板141R、141G、141B的配置位置、相互位置的。這里，圖7是表示光學(xué)裝置制造機(jī)械2主要部分的圖。
如圖7所示，該6軸位置調(diào)整單元20具備被設(shè)置為沿承載臺4上面的導(dǎo)軌4C可以自由移動的平面位置調(diào)整部21、被設(shè)置在該平面位置調(diào)整部21的前端部分的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部22、被設(shè)置在該面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部22的前端部分的面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部23和被設(shè)置在該面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部23的前端部分的液晶面板固定部24。
平面位置調(diào)整部21是調(diào)整對于交叉分色棱鏡150的光入射端面151(圖3)的進(jìn)退位置及平面位置的部分，具備可以移動地被設(shè)置在承載臺4上的基底部21A、被立在該基底部21A的腳部21B和被設(shè)置在該腳部21B的上部前端部分，且被與面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部22連接的連接部21C。
基底部21A是通過沒有圖示的電動機(jī)等的驅(qū)動裝置，使被構(gòu)成為在承載臺4的Z軸向可以自由移動的。腳部21B是通過被設(shè)置在側(cè)部的電動機(jī)等的驅(qū)動裝置(圖示省略)，使被構(gòu)成為在基底部21A的X軸向可以自由移動的。連接部21C是通過沒有圖示的電動機(jī)等的驅(qū)動裝置，被構(gòu)成為在腳部21B的Y軸向可以自由移動的。
面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部22是進(jìn)行對于交叉分色棱鏡150的光入射端面151的液晶面板141R、141G、141B的面內(nèi)方向旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整的，具備被固定于平面位置調(diào)整部21前端部分的圓柱形基底部22A和被設(shè)計(jì)為沿該基底部22A的圓周方向可以自由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)調(diào)整部22B。
通過調(diào)整該旋轉(zhuǎn)調(diào)整部22B的旋轉(zhuǎn)位置，就可以高精度地調(diào)整對于光入射端面151的液晶面板141R、141G、141B的面內(nèi)方向旋轉(zhuǎn)位置。
面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部23是進(jìn)行對于交叉分色棱鏡150的光入射端面151的液晶面板141R、141G、141B的面外方向旋轉(zhuǎn)位置的調(diào)整的。該面外旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部23具備被固定在面內(nèi)旋轉(zhuǎn)位置調(diào)整部22前端部分的同時(shí)，水平方向上成為圓弧的凹曲面被形成在前端部分的基底部23A、在該基底部23A的凹曲面上被設(shè)置為沿圓弧可以滑動的，且垂直方向上成為圓弧的凹曲面被形成在前端部分的第1調(diào)整部23B和該第1調(diào)整部23B的凹曲面上被設(shè)置為沿圓弧可以滑動的第2調(diào)整部23C。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被設(shè)置在基底部23A側(cè)部的沒有圖示的電動機(jī)時(shí)，第1調(diào)整部23B將滑動，當(dāng)旋轉(zhuǎn)被設(shè)置在第1調(diào)整部23B上部的沒有圖示的電動機(jī)時(shí)，第2調(diào)整部23C將滑動，這樣可以高精度地調(diào)整對于光入射端面151的液晶面板141R、141G、141B的面外方向旋轉(zhuǎn)位置。
液晶面板固定部24是固定液晶面板141R、141G、141B的，具備通過從第2調(diào)整部23C前端突出的4根柱型構(gòu)件240而被固定了的襯底241、被螺絲擰住固定于該襯底241前端側(cè)的基底部242、使從該基底部242向其前端部分突出而被收納，且與各液晶面板141R、141G、141B相接的襯墊243和通過該襯墊243來真空吸住各液晶面板141R、141G、141B的吸引裝置244。
圖8是放大表示液晶面板固定部24的基底部242的斜視圖。
如果加上圖7并參考圖8的話，襯底241中，在被螺絲擰在其前端側(cè)的基底部242的上下側(cè)，在各液晶面板141R、141G、141B固定架143的4個(gè)角上的孔143A的相應(yīng)位置上，被形成有為了配置將在后面敘述的固定用光源裝置32的光源構(gòu)件321的園孔241A。
基底部242是中央部分突出的平面看為凸型的金屬制中空構(gòu)件，在該突出部分2421的矩形形狀的前端面的大致中央處形成有為了露出襯墊243的十字型的十字孔242A。另外，突出部分2421的前端面中，在十字孔242A的周圍被均等地形成有為了把來自將在后面敘述的調(diào)整用光源裝置31的光束向外部射出的4個(gè)園孔242B。另外，從基底部242的后部側(cè)向外伸出的部分2422中，被形成有4個(gè)螺絲孔242C，通過將螺絲穿過該4個(gè)螺絲孔242C，基底部242被螺絲擰在襯底241上。
襯墊243是多孔質(zhì)的且可以自由伸縮的彈性構(gòu)件，具備被收納于基底部242的沒有圖示的主體部分和從該主體部分突出規(guī)定尺寸量的同時(shí)，按與十字孔242A相應(yīng)的尺寸，其突出部分的前端面被形成為十字型的十字部分243A。當(dāng)這樣的襯墊243被安裝在基底部242時(shí)，其十字部分243A將從基底部242的前端面突出。為此，各液晶面板141R、141G、141B不與基底部242相接，而只是與襯墊243的十字部分243A相接。
省略具體的圖示，如圖7所示，吸引裝置244是被設(shè)置在平面位置調(diào)整部21的腳部21B近旁的同時(shí)，通過規(guī)定的通氣軟管244A，被連接在基底部242內(nèi)及襯墊243近旁，使各液晶面板141R、141G、141B被固定于襯墊243的。
如圖7、8所示，光源單元30是對液晶面板141R、141G、141B提供位置調(diào)整用光束和固定用光束的，具備為了進(jìn)行位置調(diào)整作業(yè)的調(diào)整用光源裝置31和把被調(diào)整了的液晶面板141R、141G、141B固定于交叉分色棱鏡150側(cè)的固定用光源裝置32。
調(diào)整用光源裝置31是為了進(jìn)行液晶面板141R、141G、141B位置調(diào)整的，具備作為光源的4個(gè)發(fā)光二極管311、通過規(guī)定的電纜312A，并外加規(guī)定電流使該發(fā)光二極管311適宜發(fā)光的調(diào)整基板(圖示省略)和分別被配置在該4個(gè)發(fā)光二極管311后面，擴(kuò)散從4個(gè)發(fā)光二極管311發(fā)出的光使成為適宜光束的擴(kuò)散板(圖示省略)。還有，調(diào)整基板被固定在6軸位置調(diào)整單元20的側(cè)面部分等。
省略具體的圖示，發(fā)光二極管311是與各色(紅色、藍(lán)色、綠色)相應(yīng)的發(fā)光二極管元件被收納在球面狀的筐體內(nèi)，通過對該發(fā)光二極管元件從外部外加規(guī)定電流，使發(fā)生能級間的電子移動并發(fā)光的。
作為這樣的發(fā)光二極管元件，采用發(fā)出波長為613nm的紅色光的紅色二極管元件、發(fā)出波長為525nm的綠色光的綠色二極管元件和發(fā)出波長為470nm的藍(lán)色光的藍(lán)色二極管元件的3個(gè)種類。
因此，通過把各色二極管元件中的任何1個(gè)配置于上述筐體內(nèi)，就可以構(gòu)成紅色發(fā)光二極管311R、綠色發(fā)光二極管311G和藍(lán)色發(fā)光二極管311B。1個(gè)調(diào)整用光源裝置31中，被配置4個(gè)這些色發(fā)光二極管311R、311G、311B中的任何1個(gè)種類。
還有，本機(jī)械2中，被配置有如這樣被構(gòu)成的發(fā)出紅色光的調(diào)整用光源裝置31、發(fā)出藍(lán)色光的調(diào)整用光源裝置31、發(fā)出綠色光的調(diào)整用光源裝置31的一樣一個(gè)。
這些調(diào)整用光源裝置31中，如圖8所示，發(fā)光二極管311及電纜312A的一部分被收納于上述基底部242內(nèi)。這時(shí)，發(fā)光二極管311被配置在與基底部242的園孔242B相應(yīng)的位置上。
如圖7所示，固定用光源裝置32是射出使紫外線硬化型粘著劑硬化的紫外線的，具備分別被設(shè)置于被形成在襯底241上的4個(gè)園孔241A，且從前端射出紫外線的針狀光源構(gòu)件321和通過可彎曲的配管構(gòu)件322A，對這些各光源構(gòu)件321提供紫外線的同時(shí)，被收納在承載臺4內(nèi)部的1臺固定用光源裝置主體322。
當(dāng)使這樣的固定用光源裝置主體322動作時(shí)，通過可彎曲的配管構(gòu)件322A，紫外線被分配供給到各光源構(gòu)件321，該被分配供給了的紫外線從光源構(gòu)件321的前端向液晶面板141R、141G、141B固定架143的4個(gè)角上的孔143A射出。
圖5中，光束檢測裝置40具備部分省略了圖示的4臺CCD照相機(jī)41和分別對該4臺CCD照相機(jī)41的3維位置進(jìn)行調(diào)整的移動機(jī)構(gòu)43。
各CCD照相機(jī)41是把CCD(Charge Coupled Device)作為攝像元件了的區(qū)域傳感器，取入從交叉分色棱鏡射出的位置調(diào)整用光束，并作為電信號輸出。
這里，圖9是表示光束檢測裝置40的平面模式圖。
如圖9所示，各CCD照相機(jī)41具備CCD照相機(jī)主體411、收納有透鏡412A的筐體412和收納了與交叉分色棱鏡150的光束出射端面成45°的全反射鏡413A的反射鏡單元413。
這樣的CCD照相機(jī)41中，把從交叉分色棱鏡射出的光束導(dǎo)入到反射鏡單元413內(nèi)，用全反射鏡413A來大致成直角地對該導(dǎo)入了的光束進(jìn)行全反射。之后，通過透鏡412A，用CCD照相機(jī)主體411檢測該全反射了的光束。
還有，因?yàn)橥哥R412A被收納于筐體412的同時(shí)，全反射鏡413A也被收納于反射鏡單元413，所以，就不會發(fā)生被導(dǎo)入了的光束又向外漏出叉受外面光的影響了。
這里，圖10是從X-X方向看圖9的圖。
如圖10所示，在液晶面板141G的矩形形狀圖像形成領(lǐng)域PA的對角線上，通過移動機(jī)構(gòu)43(圖5)，CCD照相機(jī)41被配置了4臺。還有，為了高精度地檢測投射圖像，CCD照相機(jī)41可以通過遠(yuǎn)距離控制來自由地調(diào)整變焦·焦點(diǎn)。
如圖5模式所示，移動機(jī)構(gòu)43具備被立于承載臺4上的支柱431、被設(shè)置在該支柱431上的同時(shí)，對6軸方向的空間位置可以進(jìn)行調(diào)整的復(fù)數(shù)的軸構(gòu)件432和被設(shè)置于這些軸構(gòu)件432的同時(shí)，被安裝有CCD照相機(jī)41的照相機(jī)安裝部433。
通過這樣的移動機(jī)構(gòu)43，如圖10所示，并通過被設(shè)置在承載臺4內(nèi)的沒有圖示的隨動控制機(jī)構(gòu)，各CCD照相機(jī)41能夠沿X軸向、Y軸向和Z軸向移動。
這里，圖11是模式表示光學(xué)裝置制造機(jī)械2的圖。
如圖11所示，上述制造機(jī)械主體3被用電與計(jì)算機(jī)70連接。該計(jì)算機(jī)70具備CPU或者記憶裝置等，進(jìn)行6軸位置調(diào)整單元20及光束檢測裝置40的動作控制、以及進(jìn)行由光束檢測裝置40的CCD照相機(jī)41檢測出的光束的圖像處理等。
這里，圖12是表示計(jì)算機(jī)70的顯示畫面71的圖。
被計(jì)算機(jī)70調(diào)出的程序顯示圖12所示的顯示畫面71，根據(jù)被顯示在該顯示畫面71上的各種信息，來進(jìn)行焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整。
顯示畫面71具備直接顯示來自被位置調(diào)整了的各個(gè)CCD照相機(jī)41的影像的圖像顯示視窗72、根據(jù)基準(zhǔn)形式圖像，對被顯示在圖像顯示視窗72上的圖像進(jìn)行形式匹配處理的圖像處理視窗73和進(jìn)行圖像處理的結(jié)果，表示6軸位置調(diào)整單元20的各軸調(diào)整量的軸移動量顯示視窗74。還有，從分別被4臺CCD照相機(jī)41收取了的光束中所得到的圖像被顯示在圖像顯示視窗72的各圖像顯示領(lǐng)域72A～72D上。
5.基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器的結(jié)構(gòu)下面，利用圖13～圖17對基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700進(jìn)行說明。
圖13是表示被設(shè)置有基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700的光學(xué)裝置制造機(jī)械2的側(cè)面圖。圖14是基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700的側(cè)面圖，圖15是其正面圖。圖16是表示基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700的臺座720的側(cè)面圖，圖17是其平面圖。
如圖13所示，基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700是取代光學(xué)裝置制造機(jī)械2中的臺座10及被設(shè)置在該臺座10上的光學(xué)裝置180而配置，并為了特定光束檢測裝置40的基準(zhǔn)位置的標(biāo)準(zhǔn)原器，具備具有將成為測定用基準(zhǔn)面部分的標(biāo)準(zhǔn)原器主體710和支撐并固定該標(biāo)準(zhǔn)原器主體710的臺座720。
標(biāo)準(zhǔn)原器主體710被構(gòu)成為可以自由地從臺座720卸下的，如圖14、15所示，具備被臺座720支撐的矩形板狀襯底711、被垂直立在該襯底711上的支柱712、被設(shè)置在該支柱712上部前端部分的作為姿勢調(diào)整部的調(diào)整單元713和被設(shè)置在該調(diào)整單元713前端部分的同時(shí)，把與上述投射透鏡檢查裝置500中所使用的薄片511相同的薄片固定的固定架714。還有，該檢查片511的前面是測定用基準(zhǔn)面511A。
調(diào)整單元713是通過調(diào)整對于臺座720及襯底711的固定架714的方向，來把被設(shè)置在固定架714上的檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A的方向做成可以自由調(diào)整的。
該調(diào)整單元713被設(shè)置在支柱712的上部前端部分，具備垂直方向上變?yōu)閳A弧的凹曲面被形成在前端部分的基底部713A、被設(shè)置為在該基底部713A的凹曲面上沿圓弧可以滑動，且水平方向上變?yōu)閳A弧的凹曲面被形成在前端部分的第1調(diào)整部713B和被設(shè)置為在該第1調(diào)整部713B凹曲面上沿圓弧可以滑動，并且上述固定架714被設(shè)置在了前端側(cè)的第2調(diào)整部713C。
調(diào)整單元713中，當(dāng)被設(shè)置在基底部713A上部的測微頭713A1旋轉(zhuǎn)時(shí)，第1調(diào)整部713B滑動，當(dāng)被設(shè)置在第1調(diào)整部713B側(cè)部的測微頭713B1旋轉(zhuǎn)時(shí)，第2調(diào)整部713C滑動，這樣就能夠高精度地調(diào)整對于臺座720及襯底711的檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A的方向。
如圖14、15所示，固定架714是被形成有為了把檢查片511固定在下部側(cè)的中央部分的開口部714A的板材，是通過被設(shè)置在開口部714A周邊的2個(gè)爪型構(gòu)件714B，將檢查片511固定在開口部714A上的。
該開口部714A按照使與檢查片511中的液晶面板141R、141G、141B的圖像形成領(lǐng)域相應(yīng)的部分露出的尺寸而被形成。
臺座720是把標(biāo)準(zhǔn)原器主體710可靠地支撐固定在其上面部分的，如圖16、17所示，具備臺座主體721、被水平設(shè)置在該臺座主體721上部，并且上面被設(shè)置了標(biāo)準(zhǔn)原器主體710的上板722和被設(shè)置在該上板722后部側(cè)的夾鉗部723。
上板722中，當(dāng)在其左側(cè)的前端部分中，向上方突出，且標(biāo)準(zhǔn)原器主體710被設(shè)置在上面時(shí)，與標(biāo)準(zhǔn)原器主體710前端部分相接的突出部722A被形成。
夾鉗部723是把被設(shè)置在上板722上面的標(biāo)準(zhǔn)原器主體710壓著于突出部722A側(cè)，并固定在上板722的規(guī)定位置上，又做成解除壓著便可卸下標(biāo)準(zhǔn)原器主體710的，即、是把標(biāo)準(zhǔn)原器主體710做成脫著可以轉(zhuǎn)換的。
該夾鉗部723具備沿上板722上面，在圖中的左右方向上可以自由滑動的滑動構(gòu)件724、被固定在該滑動構(gòu)件724的大致中央部分的軸構(gòu)件725、被固定在上板722后部側(cè)面的固定構(gòu)件726、被安裝為對于該固定構(gòu)件726，可以在箭頭A方向上自由轉(zhuǎn)動的操作構(gòu)件727、被安裝為對于該操作部件727，可以在箭頭B方向上自由轉(zhuǎn)動的螺桿構(gòu)件728和把滑動構(gòu)件724及固定構(gòu)件726在其兩端側(cè)(圖16中的上下端部側(cè))連接的彈簧729(參照圖17)。
在固定構(gòu)件726的上側(cè)，在與軸構(gòu)件725的圖中右側(cè)前端部分相對應(yīng)的位置上，被形成有為了固定螺桿構(gòu)件728的前端部728A的孔726A。另外，在固定構(gòu)件726的下側(cè)，被形成有與操作構(gòu)件727的一部分相配合，并固定操作構(gòu)件727的配合部726B。
螺桿構(gòu)件728是其前端部728A被安裝于孔726A時(shí)，把軸構(gòu)件725右側(cè)的前端部分壓著在左方向的。
彈簧729是將滑動構(gòu)件724向圖16中的右方向平行拉伸的構(gòu)件。
這樣的夾鉗部723中，把螺桿構(gòu)件728的前端部728A安裝于固定構(gòu)件726的孔726A之后，當(dāng)使操作構(gòu)件727轉(zhuǎn)動，并使操作構(gòu)件727的一部分和固定構(gòu)件726的配合部726B相配合時(shí)，螺桿構(gòu)件728的前端部728A將軸構(gòu)件725壓著于左方向。為此，滑動構(gòu)件724就被壓著于左方向。這時(shí)，滑動構(gòu)件724與被放置在上板722上面的標(biāo)準(zhǔn)原器主體710的右側(cè)面相接，并壓著于左方向，標(biāo)準(zhǔn)原器主體710被可靠地固定(壓著狀態(tài))在上板722的上面。這時(shí)，彈簧729處于拉長了的狀態(tài)。
另一方面，當(dāng)使操作構(gòu)件727旋轉(zhuǎn)，解除操作構(gòu)件727的一部分與固定構(gòu)件726的配合部726B的配合，并當(dāng)把螺桿構(gòu)件728的前端部728A從固定構(gòu)件726的孔726A卸下時(shí)，通過螺桿構(gòu)件728的前端部728A，壓著被解除，處于拉伸狀態(tài)的彈簧729收縮，從而使軸構(gòu)件725向右方向移動。為此，隨著軸構(gòu)件725的移動，滑動構(gòu)件724也向右方向移動。這時(shí)，滑動構(gòu)件724和標(biāo)準(zhǔn)原器主體710脫離，標(biāo)準(zhǔn)原器主體710可以從上板722上卸下(解除狀態(tài))。
6.棱鏡檢查裝置的構(gòu)造圖18是表示棱鏡檢查裝置600的正面圖。
如圖18所示，棱鏡檢查裝置600具備臺座160和自動準(zhǔn)直儀620，本來是通過規(guī)定的夾具，在臺座610上設(shè)置棱鏡單元154(圖3)，并用自動準(zhǔn)直儀620來實(shí)施棱鏡單元154的交叉分色棱鏡150中的4個(gè)反射面間相對位置的檢查或棱鏡單元154的制造精度檢查的裝置。但是，本實(shí)施方式中，利用為該棱鏡檢查裝置600一部分的臺座610和自動準(zhǔn)直儀620，來進(jìn)行上述基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700的標(biāo)準(zhǔn)原器主體710的檢查片511中的測定用基準(zhǔn)面511A的垂直給出。因此，這里只對本裝置600的一部分進(jìn)行說明。
如圖18所示，棱鏡檢查裝置600具備下側(cè)被設(shè)置有腳輪601A，且被做成可以移動的檢查臺601和被設(shè)置在該檢查臺601上的檢查裝置主體602。
檢查裝置主體602具備為了設(shè)置基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700的標(biāo)準(zhǔn)原器主體710的臺座610和被與該臺座610上的標(biāo)準(zhǔn)原器主體710的檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A相對配置，并被固定在檢查臺601上的自動準(zhǔn)直儀620。
省略具體圖示，臺座610是通過與棱鏡單元154等的光學(xué)部件的形狀等相應(yīng)的各種夾具等，把光學(xué)部件設(shè)置·固定于規(guī)定位置的構(gòu)件。本實(shí)施方式中，標(biāo)準(zhǔn)原器主體710被設(shè)置·固定在臺座610上。
如圖19所示，自動準(zhǔn)直儀620是大致垂直地將測定光X導(dǎo)入到標(biāo)準(zhǔn)原器主體710的檢查片511測定用基準(zhǔn)面511A的同時(shí)，檢測該導(dǎo)入了的測定光X的反射光Y的裝置，具備自動準(zhǔn)直儀主體621和CCD照相機(jī)625。
自動準(zhǔn)直儀主體621具備射出測定光X的光源單元622、把光源單元622射出的測定光X作為平行光線射出的物鏡623和對光源單元622射出的測定光X及該測定光X的反射光Y進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光部624。
光源單元622具備被配置在物鏡623后焦點(diǎn)位置上的同時(shí)，射出為鹵素光的測定光X的光源622A和被形成有「十」形狀透射孔的卡片622B。光源622A射出的測定光X穿過卡片622B，作為具有「十」形狀的測定光X，向?qū)Ч獠?24射出。
導(dǎo)光部624具備與光源單元622的卡片622B大致成45度而被配置的半反射鏡624A，光源單元622射出的測定光X被半反射鏡624A反射之后，在物鏡623處被形成為平行光束。
CCD照相機(jī)625是檢測「十」形狀的反射光Y的裝置，具備為攝像元件的CCD。另外，CCD照相機(jī)625被用電連接于沒有圖示的計(jì)算機(jī)。因此，CCD照相機(jī)625的CCD中，把反射光Y作為圖像信號檢測出之后，在上述計(jì)算機(jī)中，取入被檢測出了的圖像信號，并進(jìn)行該圖像信號的圖像處理。
這里，圖20是表示在表示測定光X位置的基準(zhǔn)線625A與表示反射光Y的測定線625B相偏移的位置上所被顯示的上述計(jì)算機(jī)畫面的圖。在這樣的情況下，按照使線625A、625B重合的原則，用調(diào)整單元713(圖14)來調(diào)整檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A的方向，由此來尋求對于臺座720的檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A的垂直位置。
7.光學(xué)裝置的制造程序下面，用圖21所示的流程圖來對光學(xué)裝置制造機(jī)械2中，調(diào)整對于交叉分色連接150的液晶面板141R、141G、141B的位置，并制造光學(xué)裝置180的方法進(jìn)行說明。
(1)首先，作為事前準(zhǔn)備，先取得被組合于光學(xué)裝置180的投射透鏡160的軸上色像差數(shù)據(jù)、分辨率數(shù)據(jù)、投射圖像面的傾斜數(shù)據(jù)等的平均光學(xué)特性(處理S1)。具體操作將根據(jù)圖22所示的流程圖來進(jìn)行。
(1-1)使用投射透鏡檢查裝置500，把收有投影器100的投射透鏡160配置于投射部510(處理S11)。
(1-2)把光源射出并穿過了規(guī)定測試圖形的光束導(dǎo)入到投射透鏡160，并通過反射鏡520，把由該光束形成的測試圖形圖像投影在屏幕530上(處理S12)。
(1-3)用4個(gè)調(diào)整用攝像部540a～540d，邊對被投影了的測試圖形圖像進(jìn)行攝像，邊用處理部542調(diào)整投射部510的空間位置，并進(jìn)行投影圖像的調(diào)整(處理S13)。
(1-4)用測定用攝像部541對測試圖形圖像進(jìn)行攝像，根據(jù)該攝像信號，用處理部542來取得該投射透鏡160的光學(xué)特性(處理S14)。
(1-5)把如上的處理S11～S14對10～20個(gè)左右的投射透鏡160進(jìn)行實(shí)施(處理S15)。
(1-6)將這些復(fù)數(shù)的光學(xué)特性進(jìn)行平均，以取得投射透鏡的平均光學(xué)特性(處理S16)。
(1-7)把如這樣而被得到的平均光學(xué)特性登錄到光學(xué)裝置制造機(jī)械2的計(jì)算機(jī)70的記憶裝置(處理S17)。
(2)其次，用棱鏡檢查裝置600來進(jìn)行基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700的檢查片511測定用基準(zhǔn)面511A的姿勢調(diào)整(處理S2基準(zhǔn)面姿勢調(diào)整程序)。具體操作將根據(jù)圖23所示的流程圖來進(jìn)行。
(2-1)只卸下基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700的標(biāo)準(zhǔn)原器主體710，把該標(biāo)準(zhǔn)原器主體710按照檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A與自動準(zhǔn)直儀620相對置的原則，配置在棱鏡檢查裝置600的臺座610的規(guī)定位置上(處理S21)。
(2-2)從自動準(zhǔn)直儀，對標(biāo)準(zhǔn)原器主體710的檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A導(dǎo)入測定光X，用CCD照相機(jī)625檢測在該檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A被反射了的反射光Y(處理S22)。
(2-3)用計(jì)算機(jī)畫面邊確認(rèn)CCD照相機(jī)625的檢測結(jié)果，邊按照在表示測定光X位置的基準(zhǔn)位置使反射光Y的「十」形狀的圖像一致的原則，來操作調(diào)整單元713，調(diào)整并固定檢查片511的姿勢(處理S23)。由此，檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A與光束X、Y(照明光軸)，換句話說，對于與臺座610相接的襯底711，是垂直的。
(3)其次，如圖13所示，把如這樣被調(diào)整了的標(biāo)準(zhǔn)原器主體710配置在光學(xué)裝置制造機(jī)械2的規(guī)定位置上，用光束檢測裝置40檢測從該測定用基準(zhǔn)面511A射出的光束，并設(shè)定該光束檢測裝置40的基準(zhǔn)位置(處理S3基準(zhǔn)位置設(shè)定程序)。具體操作將根據(jù)圖24所示的流程圖來進(jìn)行。
(3-1)把檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A的姿勢被調(diào)整了的標(biāo)準(zhǔn)原器主體710從棱鏡檢查裝置600的臺座610上卸下，操作夾鉗部723等，安裝在基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700的臺座720上，做成原本的基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700(處理S31)。
(3-2)把該基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700按照使檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A成為交叉分色棱鏡150中的各反射面的交叉位置，即、交叉分色棱鏡150的中心位置的原則來配置(處理S32)。
(3-3)調(diào)整用光源裝著31當(dāng)中，從發(fā)出綠色光的調(diào)整用光源裝著31的4個(gè)發(fā)光二極管311G，并從檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A的背面?zhèn)龋瑢?dǎo)入調(diào)整用的綠色光(處理S33)。
(3-4)用光束檢測裝置40的4個(gè)CCD照相機(jī)41直接檢測從背面?zhèn)缺粚?dǎo)入，并含有透射了測定用基準(zhǔn)面511A的規(guī)定測試圖形的圖像光。這時(shí)，分別使與各CCD照相機(jī)41相應(yīng)的移動機(jī)構(gòu)43動作，以使CCD照相機(jī)41移動到該圖像光能夠可靠受光的位置上，并把該圖像光的焦點(diǎn)位置作為基準(zhǔn)位置進(jìn)行設(shè)定(處理S34)。
(3-5)把如這樣被得到的CCD照相機(jī)41的基準(zhǔn)位置登錄到計(jì)算機(jī)70的記憶裝置(處理S35)。
(4)在事先實(shí)施了如上處理S1～S3的準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，其次，操作計(jì)算機(jī)70的鍵盤或鼠標(biāo)等，通過由CPU執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序來進(jìn)行初始化處理。具體操作將根據(jù)圖25所示的流程圖來進(jìn)行。
(4-1)進(jìn)行RAM(Random Access Memory)等存儲器的初始化(處理S41)。
(4-2)根據(jù)制造的光學(xué)裝置180的機(jī)種，調(diào)出被登錄了的基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)，使各CCD照相機(jī)41向基準(zhǔn)位置移動(處理S42)。
(4-3)調(diào)出處理S1中登錄了的平均光學(xué)特性，該平均光學(xué)特性當(dāng)中，特別是根據(jù)投射圖像面的傾斜數(shù)據(jù)，來設(shè)定對于基準(zhǔn)位置的各CCD照相機(jī)41的校正位置，使各CCD照相機(jī)41向該校正位置移動并固定(處理S43校正位置移動程序)。
還有，當(dāng)這樣的初始化處理完了時(shí)，光學(xué)裝置180的制造就將變成可實(shí)行的狀態(tài)。
(5)設(shè)置成為對象的光學(xué)裝置180，邊用CCD照相機(jī)41檢測從交叉分色棱鏡150的光出射端面152射出的光束，邊進(jìn)行各液晶面板141R、141G、141B的位置調(diào)整(處理S5光調(diào)制裝置位置調(diào)整程序)。具體操作將根據(jù)圖26所示的流程圖來進(jìn)行。
(5-1)卸下標(biāo)準(zhǔn)原器700并安裝上臺座10之后，把含有交叉分色棱鏡150的棱鏡單元154安裝在該臺座10上。進(jìn)而，在把被涂有紫外線硬化型粘著劑的栓145插入了的狀態(tài)下，使吸引裝置244動作，并在與液晶面板固定部24的襯墊243相接的狀態(tài)下，使液晶面板141R、141G、141B固定(處理S51)。
(5-2)其次，例如，對液晶面板141G照射位置調(diào)整用的光束，用CCD照相機(jī)41檢測從交叉分色棱鏡150的光出射端面152(圖3)射出的光束(處理S52)。
(5-3)計(jì)算機(jī)70邊輸入來自CCD照相機(jī)41的信號，邊通過其圖像處理功能，使液晶面板141G對于交叉分色棱鏡150的光入射端面151可以行進(jìn)退及進(jìn)行平面移動，由此來進(jìn)行液晶面板141G的焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整(處理S53)。
(5-4)該焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整將反復(fù)進(jìn)行到被顯示在各圖像顯示領(lǐng)域72A～72D的圖像與事先被登錄了的基準(zhǔn)形式圖像的位置完全一致為止(處理S54)。
(6)如這樣，進(jìn)行了液晶面板141G的焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整之后，使固定用光源裝置主體322動作，用各光源構(gòu)件321對栓145照射紫外線(UV)，并固定液晶面板141G(處理S6光調(diào)制裝置位置定位固定程序)。
(7)液晶面板141G的調(diào)整完了之后，對其它的液晶面板141R、141B進(jìn)行同樣的調(diào)整。即、把上述程序?qū)Ω鱾€(gè)液晶面板141R、141B連續(xù)地進(jìn)行(處理S7)。這時(shí)，與液晶面板141R、141B相應(yīng)的被事先登錄了的基準(zhǔn)形式被從記憶裝置調(diào)出并被使用。
還有，在所有的液晶面板141G、141R、141B的焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整完了之后，紫外線(UV)照射集中進(jìn)行亦可。這樣做，就可以縮短制造時(shí)間。
如上，來制造高精度的光學(xué)裝置180。
8.效果根據(jù)這樣的本實(shí)施方式，將得到如下的效果。
(1)因?yàn)闆]有必要又準(zhǔn)備被高精度地調(diào)整了的主光學(xué)裝置，又準(zhǔn)備為了制造這樣的光學(xué)裝置的專用機(jī)械，所以可以抑制高精度光學(xué)裝置180的制造成本。
(2)僅僅是采用基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700，操作調(diào)整單元713，及調(diào)整檢查片511測定用基準(zhǔn)面511A的姿勢，就可以準(zhǔn)確而且簡單地調(diào)整對于CCD照相機(jī)41的測定用基準(zhǔn)面511A的姿勢。為此，可以把該測定用基準(zhǔn)面511A作為尋求CCD照相機(jī)41基準(zhǔn)位置時(shí)的基準(zhǔn)來使用。另外，因?yàn)樵跍y定用基準(zhǔn)面511A上形成有規(guī)定的測試圖形，所以使用CCD照相機(jī)41，就可以準(zhǔn)確地檢測出包含從背面被導(dǎo)入了的測試圖形圖像的光束。
(3)在檢查片511測定用基準(zhǔn)面511A的姿勢調(diào)整中，僅僅是使用事先被固定配置了的既存的自動準(zhǔn)直儀620，用該自動準(zhǔn)直儀620把測定光X導(dǎo)入到測定用基準(zhǔn)面511A，并檢測其反射光Y，就可以簡單地得以實(shí)施。
(4)基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700中，僅僅是操作夾鉗部723，就可以簡單地脫著標(biāo)準(zhǔn)原器主體710和臺座720。
(5)因?yàn)檎{(diào)整用光源裝置31中采用了發(fā)光二極管311，所以與金屬鹵素?zé)粝啾?，制造光學(xué)裝置180時(shí)的耗電量可以減少，同時(shí)，還可以半永久地使用。為此，可以實(shí)現(xiàn)省能源化，且可以降低調(diào)整用光源裝置31的成本。
(6)因?yàn)橛?臺的固定用光源裝置主體322對固定架143的4個(gè)角上的孔143A在大致相同的時(shí)間進(jìn)行紫外線照射，所以，與對各孔按順序進(jìn)行照射的情況相比，可以縮短紫外線的照射時(shí)間，且可以降低加工成本。
(7)因?yàn)榘雅c液晶面板141G、141R、141B相接的襯墊243做成多孔質(zhì)的彈性構(gòu)件，所以可以防止液晶面板141G、141R、141B的損傷等。
(8)因?yàn)橛梦b置244把液晶面板141G、141R、141B構(gòu)成為可以真空吸住并固定的，所以，與從上下等夾住液晶面板141G、141R、141B來固定的結(jié)構(gòu)等相比，就可以把為了進(jìn)行固定的構(gòu)成變成簡單的構(gòu)成。另外，也可以防止由液晶面板141G、141R、141B的固定架143(框的部分)的歪斜所引起的對準(zhǔn)精度的下降。
(9)因?yàn)榘讶瓷溏R413A和透鏡412A收納于各CCD照相機(jī)41內(nèi)部，并按照各光束檢測裝置40完全獨(dú)立發(fā)揮作用的原則來構(gòu)成，所以可以簡化光束檢測裝置40的構(gòu)造。
(10)因?yàn)榘讶瓷溏R413A配置在反射鏡單元413內(nèi)，并把透鏡412A配置于筐體412內(nèi)，這樣就可以防止導(dǎo)入的光束又要向外漏出又要受外面的光的影響。
(11)因?yàn)楣馐鴻z測裝置由4臺CCD照相機(jī)41構(gòu)成，所以可以用各CCD照相機(jī)41分別對液晶面板141G、141R、141B的4個(gè)角進(jìn)行攝像，并可以顯示在各圖像顯示領(lǐng)域72A～72D。為此，通過邊觀察各圖像顯示領(lǐng)域72A～72D中的顯示狀態(tài)，邊進(jìn)行所有攝像處的焦點(diǎn)·對準(zhǔn)調(diào)整，就可以比較高精度地進(jìn)行調(diào)整。
(12)因?yàn)榘?臺CCD照相機(jī)41相應(yīng)地配置在了液晶面板141G、141R、141B的矩形形狀的圖像形成領(lǐng)域的對角線上，所以可以避免CCD照相機(jī)之間的干涉，還可以利用CCD照相機(jī)41間的有效空間，使有余分地來配置移動機(jī)構(gòu)43等。
(13)通過重復(fù)進(jìn)行對每個(gè)液晶面板141G、141R、141B的位置調(diào)整，就可以在調(diào)整各液晶面板141G、141R、141B時(shí)，共同地使用CCD照相機(jī)41，這樣就可以用4臺的少量的CCD照相機(jī)41對液晶面板141G、141R、141B進(jìn)行調(diào)整。
(14)因?yàn)橛孟裆鲜龅闹圃旆椒▉碇圃炝斯鈱W(xué)裝置180，所以就可以低價(jià)地制造出高精度的光學(xué)裝置180。另外，因?yàn)榘堰@樣的高精度光學(xué)裝置180收進(jìn)了投影器100，所以就可以抑制成本并制造出能夠投射清晰投射圖像的投影器100。
9.變形本發(fā)明不只限于上述實(shí)施方式，還包含能夠達(dá)成本發(fā)明目的的其它構(gòu)成等，如下所示的不同的變形也被包含在本發(fā)明中。
例如，上述實(shí)施方式中，光學(xué)裝置制造機(jī)械2中，使用基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700時(shí)，事先使用了在光學(xué)裝置制造機(jī)械2中被采用了的光源單元30，例如，在基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700自身設(shè)置專用的光源單元亦可。在這種情況下，光源光的亮度調(diào)整幅度可以得到提高。
雖然上述實(shí)施方式中，把CCD照相機(jī)41的基準(zhǔn)位置做成了交叉分色棱鏡150的中心位置，但并不限于此，例如，作為液晶面板141G的設(shè)計(jì)上的位置亦可。這時(shí)，把基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器700按照檢查片511的測定用基準(zhǔn)面511A將成為液晶面板141G的設(shè)計(jì)上的位置的原則來配置即可?？偠灾?，CCD照相機(jī)41的基準(zhǔn)位置如果是基于液晶面板141G的設(shè)計(jì)上的位置(投射透鏡的后焦點(diǎn)位置)的話，將不被特別限定。
上述實(shí)施方式中，作為含有測定用基準(zhǔn)面的構(gòu)件，雖然采用了被形成有規(guī)定測試圖形的檢查片511，但并不限于此，例如，采用帶有模樣的玻璃或樹脂制的透光板，或規(guī)定的狹縫等的其它構(gòu)件亦可。
上述實(shí)施方式中，雖然作為光源單元30的調(diào)整用光源裝置31，采用了發(fā)光二極管311，但并不限于此，采用有機(jī)EL元件等其它自發(fā)光元件亦可。另外，采用金屬鹵素?zé)舻鹊姆烹娦凸庠匆嗫??？偠灾?，光源的種類沒有被限定。
另外，上述實(shí)施方式中，雖然作為根據(jù)圖像信號進(jìn)行光調(diào)制的光調(diào)制裝置，采用了液晶面板141G、141R、141B，但并不限于此。也就是說，作為進(jìn)行光調(diào)制的光調(diào)制裝置，對于使用了微反射鏡的裝置等液晶以外的材料的位置調(diào)整用，采用本發(fā)明亦可。另外，在LCOS(liquidcrystal on silicon)型的反射性液晶面板中也可以采用。
上述實(shí)施方式中，雖然把光學(xué)裝置180收進(jìn)了投影器100，但并不限于此，收歸于其它光學(xué)器械亦可。
其它，實(shí)施本發(fā)明時(shí)的具體構(gòu)造及形狀等在能夠達(dá)成本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，作為其它的構(gòu)造等亦可。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)裝置的制造方法，其制造具備根據(jù)圖像信息對復(fù)數(shù)色光的每個(gè)色光進(jìn)行調(diào)制的復(fù)數(shù)的光調(diào)制裝置和具有被安裝有各光調(diào)制裝置的復(fù)數(shù)的光入射端面及對入射到各光入射端面的色光進(jìn)行合成并射出的光出射端面的色合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，其特征在于包括基準(zhǔn)位置設(shè)定程序，其根據(jù)針對任一光調(diào)制裝置的上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上的位置，對檢測從上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的光出射端面射出的光束的光束檢測裝置的基準(zhǔn)位置進(jìn)行設(shè)定；校正位置移動程序，其取得與上述光學(xué)裝置組合的投射光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性，設(shè)定針對上述設(shè)計(jì)上的位置的校正位置，并將上述光束檢測裝置移動到該校正位置；光調(diào)制裝置位置調(diào)整程序，其在該校正位置移動程序之后，設(shè)置成為調(diào)整對象的光學(xué)裝置，邊用上述光束檢測裝置檢測從上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的光出射端面射出的光束，邊進(jìn)行上述光調(diào)制裝置的位置調(diào)整；光調(diào)制裝置定位固定程序，其進(jìn)行被位置調(diào)整了的光調(diào)制裝置的定位固定。
2.權(quán)利要求1中記載的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于包括上述基準(zhǔn)位置設(shè)定程序在上述設(shè)計(jì)上的位置配置含有測定用基準(zhǔn)面的基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器，并通過用光束檢測裝置檢測從測定用基準(zhǔn)面射出的光束，來設(shè)定基準(zhǔn)位置，在該基準(zhǔn)位置設(shè)定程序之前，將光束導(dǎo)入到上述測定用基準(zhǔn)面，檢測該測定用基準(zhǔn)面的反射光，并進(jìn)行測定用基準(zhǔn)面姿勢調(diào)整的基準(zhǔn)面姿勢調(diào)整程序。
3.權(quán)利要求2中記載的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于上述基準(zhǔn)面姿勢調(diào)整程序通過自動準(zhǔn)直儀來實(shí)施。
4.一種基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器，其為了制造具備根據(jù)圖像信息對復(fù)數(shù)色光的每個(gè)色光進(jìn)行調(diào)制的復(fù)數(shù)的光調(diào)制裝置和具有被安裝有各光調(diào)制裝置的復(fù)數(shù)的光入射端面及對入射到各光入射端面的色光進(jìn)行合成并射出的光出射端面的色合成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)裝置，而對檢測從上述色合成光學(xué)系統(tǒng)的光出射端面射出的光束的光束檢測裝置的基準(zhǔn)位置進(jìn)行設(shè)定，其特征在于包括透過并射出從背面導(dǎo)入的光束的測定用基準(zhǔn)面和調(diào)整針對該測定用基準(zhǔn)面的光束射出方向的姿勢的姿勢調(diào)整部。
5.一種光學(xué)裝置，其特征在于用權(quán)利要求1～權(quán)利要求3的任一項(xiàng)中記載的光學(xué)裝置的制造方法來制造。
6.一種投影器，其特征在于包括權(quán)利要求5中記載的光學(xué)裝置。
全文摘要
用自動準(zhǔn)直儀來調(diào)整基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器的測定用基準(zhǔn)面的姿勢。按照使被調(diào)整了的測定用基準(zhǔn)面成為設(shè)計(jì)位置的原則，來配置基準(zhǔn)位置給出標(biāo)準(zhǔn)原器，用CCD照相機(jī)檢測從測定用基準(zhǔn)面射出的光束并設(shè)定基準(zhǔn)位置。事先，根據(jù)用投射透鏡檢查裝置所取得的平均光學(xué)特性，作為初始化處理設(shè)定針對設(shè)計(jì)位置的校正位置，將CCD照相機(jī)移動到該校正位置。設(shè)置光學(xué)裝置，邊用CCD照相機(jī)檢測從該光學(xué)裝置的交叉分色棱鏡的光出射端面射出的光束，邊進(jìn)行液晶面板的位置調(diào)整，并用紫外線硬化型粘著劑來固定液晶面板。
文檔編號G01B11/00GK1412600SQ0214755
公開日2003年4月23日 申請日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月16日
發(fā)明者北林雅志 申請人:精工愛普生株式會社