CN1615455A - 照明光学单元制造方法/装置,用该方法造的照明光学单元及投影机 - Google Patents

照明光学单元制造方法/装置,用该方法造的照明光学单元及投影机 Download PDF

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Abstract

第1定位步骤(S1)定位固定聚光元件和偏振变换元件。光束引导步骤(S5)把光束引导到聚光元件、偏振变换元件和光束分割元件。光像检测步骤(S7)检测已经通过这些元件的光像。照明区对比步骤(S9)用所检测的光学像把照明区与设计上的照明区进行对比。最佳状态判定步骤(S10)基于对比结果判定光学像照明区是否处于对于设计上的照明区的最佳位置。如果判定成未处于最佳位置则光束分割元件位置调整步骤(S11)调整光束分割元件的位置,如果判定成处于最佳位置则第2定位步骤(S12)定位固定光束分割元件。

Description

照明光学单元制造方法/装置,用该方法造的照明光学单元及投影机
技术领域
本发明涉及照明光学单元的制造方法,照明光学单元的制造装置,用该制造方法所制造的照明光学单元,以及,投影机。
背景技术
历来,利用着具有光源灯,根据图像信息调制从该光源灯所射出的光束的电光装置,放大投影被该电光装置所调制的光束的投影光学系统的投影机。
在这种投影机中,为了靠从光源灯所射出的光束,无不匀地均一地照明电光装置的图像形成区,介于光源灯和电光装置之间配置由多个光学元件构成的照明光学系统。
该照明光学系统由例如把从光源灯所射出的光束分割成多个部分光束的光束分割元件,把所分割的多个部分光束聚光于电光装置的图像形成区的聚光元件,以及,把从光源灯所射出的光束的偏振方向取齐为大致同一方向的偏振变换元件等来构成。
在调整这种照明光学系统的场合,历来,把这种照明光学系统设置于收纳光源灯、光束分割元件、聚光元件、偏振变换元件和电光装置等的光学零件用壳体内。而且,实际上一边把从光源灯所射出的光束投影到屏幕上,一边实施光束分割元件、聚光元件及偏振变换元件的位置调整,用目视判断成为最亮的部分,成为亮度最无不匀的位置的最佳位置。
近年来,随着投影机的小型化,从光源灯到电光装置的光路长度缩短,要求介于光源灯与电光装置之间所配置的照明光学系统的聚光效率的提高。
但是,在历来的照明光学系统的调整中,因为对光学零件用框体分别位置调整光束分割元件、聚光元件、和偏振变换元件,故高精度的位置调整是困难的。
进而,因为用目视根据投影到屏幕上的光学像判断这些最佳位置,故存在着因进行调整的人而在调整精度上产生偏差,因作业时间的经过而调整精度降低的可能。
而且,为了高精度地调整多个光学元件的位置关系提高照明光学系统引起的聚光效率,把这些光学元件单元化的方法是期望的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以把光束分割元件、聚光元件、和偏振变换元件一体化高精度且高效率地制造照明光学单元的制造方法、照明光学单元的制造装置,用该方法所制造的照明光学单元,以及投影机。
本发明中的照明光学单元的制造方法,是制造具有把从光源所射出的光束分割成多个部分光束的光束分割元件、把各部分光束聚光的聚光元件,以及使各部分光束的偏振方向取齐的偏振变换元件的照明光学单元的照明光学单元的制造方法,其特征在于,其中包括以外形基准调整在规定的光路上的相对位置,定位固定前述聚光元件和前述偏振变换元件的第1定位工序,把光束导入在前述第1定位工序中所定位的前述聚光元件和前述偏振变换元件与配置于前述规定的光路上的前述光束分割元件的光束导入工序,使由前述光束导入工序所导入的光束透射前述聚光元件、前述偏振变换元件、和前述光束分割元件在投影板上形成光学像的光学像形成工序,检测在前述光学像形成工序中所形成的光学像的光学像检测工序,计算在前述光学像检测工序中所检测的光学像的照明区与设计上的照明区的对比结果的照明区对比工序,基于在前述照明区对比工序中所计算出的对比结果,判定前述光学像的照明区对前述设计上的照明区是否为最佳位置的最佳状态判定工序,基于在前述照明区对比工序中所计算出的对比结果,调整在前述最佳状态判定工序中判定成前述光学像的照明区不是最佳位置的前述光束分割元件对前述聚光元件和前述偏振变换元件的相对位置的光束分割元件位置调整工序,以及定位固定在前述最佳状态判定工序中判定成前述光学像的照明区是最佳位置的前述光束分割元件的第2定位工序。
这里,作为光束分割元件,可以采用例如把对应于前述电光装置的图像形成区的透镜在沿照明光轴直行的面内排列成矩阵状的透镜阵列。进而,除了透镜阵列外也可以采用利用内面反射把入射的光束分割成多个部分光束的棒等。也就是说,只要是可以把从光源所射出的光束分割成多个部分光束的光学元件,可以采用种种东西。
如果用这种本发明,则在照明区对比工序中,可以把所检测的光学像照明区与设计上的照明区进行对比,例如,把光学像引起的照明区的外缘的位置、外缘的规定位置处的距离,或者,外缘内的面积等,与设计上的照明区中的外缘的位置、外缘的规定位置处的距离,或者,外缘内的面积等进行对比。而且,例如,把对设计上的照明区光学像引起的照明区等同、大于、或者、小于等评价作为对比结果计算。此外,也可以计算对设计上的照明区的相对值。此外,由于在光束分割元件位置调整工序中,基于照明区对比工序中的对比结果调整光束分割元件对聚光元件和偏振变换元件的相对位置,所以可以高效率地进行调整。而且,由于在最佳状态判定工序中,基于照明区对比工序产生的上述那样的对比结果判定光学像的照明区对设计上的照明区的最佳状态所以可以容易且正确地判定光束分割元件的最佳位置。
因而,可以高精度地调整各光学元件的光学上的相对位置,并且可以高效率地进行调整,可以制造聚光效率提高了的照明光学单元。
此外,在光束分割元件位置调整工序中,仅实施光束分割元件对由第1定位工序所定位固定的聚光元件和偏振变换元件的位置调整。而且,在第2定位工序中,在该光束分割元件的位置调整之后,进行定位固定。
因而,可以以简单的工序实施对设计上的照明区的,照明光学单元形成的光学像的照明区的位置调整,可以提高照明光学单元的制造效率。
在本发明的照明光学单元的制造方法中,在前述投影板上,形成表示前述设计上的照明区的外形的限边框,在前述光学像检测工序中,摄像元件检测前述投影板上的前述光学像与前述限边框,前述照明区对比工序最好是具有把在前述光学像检测工序中所检测的前述光学像与前述限边框作为图像取入的图像取入步骤,根据通过前述图像取入步骤所取入的图像以像素单位取得前述光学像的辉度的辉度值取得步骤,选择跨越前述光学像的照明区的内外设定的扫描线的扫描线选择步骤,根据在前述辉度取得步骤中所取得的前述像素单位的辉度值,取得表示由前述扫描线选择步骤所选择的扫描线上的对应于像素位置的辉度值的变化的辉度值变化曲线的辉度值变化曲线取得步骤,根据由前述辉度值变化曲线取得步骤所取得的辉度值变化曲线,直线近似处于表示前述光学像的照明区外部的部分与表示照明区内部的部分之间的辉度值变化部分计算近似直线的近似直线计算步骤,基于由前述近似直线计算步骤所计算出的近似直线取得前述光学像的照明区的边界点的边界点取得步骤,以及把由前述边界点取得步骤所取得的边界点的位置与前述限边框的位置进行对比,计算前述光学像的照明区对前述限边框的照明裕度的照明裕度计算步骤。
在这种方法中,改善历来的目视引起的不明确的调整精度,靠摄像元件检测在投影板上所形成的照明光学单元形成的光学像的照明区与表示设计上的照明区的外形的限边框,由于可以在照明区对比工序中,把在光学像检测工序中靠摄像元件所检测的限边框的图像与光学像的照明区进行对比,所以可以更高精度地调整各光学元件的光学上的相对位置,并且可以更高效地进行调整,可以制造聚光效率提高了的照明光学单元。
例如,在该照明区对比工序中,按以下的顺序把限边框的图像与光学像的照明区进行对比。
(A)首先,通过图像取入步骤,靠视频捕捉板等图像取入手段取入由图像检测工序所检测的光学像,通过辉度值取得步骤,可以把该取入的光学像的辉度值分成例如0~255的256灰度等级取得。
(B)接着,通过扫描线选择步骤,选择一个跨越光学像的照明区内外沿横向延伸的扫描线。而且,通过辉度值变化曲线取得步骤,在该选择的一个扫描线中,以X轴(横轴)为各像素位置,以Y轴(纵轴)为与之对应的辉度值,可以取得在XY坐标中绘制的辉度值变化曲线。
该取得的辉度值变化曲线,在光学像的照明区的边界部分处,从光学像的外侧向中央部分,一般来说,作为大致曲柄状或S字形取得。也就是说,辉度值变化曲线,由辉度值大致为0的表示照明区外部的部分,辉度值大致为255的表示照明区内部的部分,以及其间的辉度值变化部分来构成。
再者,在从光学像的照明区的中央部分向光学像的外侧的场合,取得与前述相反的曲柄状或S字形的辉度值变化曲线。此外,纵向的扫描线也是,把纵与横交换同样地取得。
(C)接着,在近似直线计算步骤中,例如,用最小二乘法等手段直线近似整个辉度值变化部分,可计算出近似直线。此外,也可以不用整个辉度值变化部分,仅取出辉度值变化部分的一部分,基于该部分的两端进行直线近似计算近似直线。
(D)然后,通过边界点取得步骤,例如,取得该辉度值变化部分与表示辉度值255灰度等级的线(辉度值255灰度等级线)的交点,把该交点,作为表示照明区的边界的点,也就是,表示对照明用具有足够的辉度值的边界的位置的边界点。
再者,也可以在辉度值变化部分与辉度值255灰度等级线的交点以外,把从辉度值变化部分与辉度值255灰度等级线的交点的X坐标移过规定像素的X坐标作为边界点的像素位置,此外,也可以把直线近似辉度值变化部分,与表示照明区内部的部分的线的交点作为边界点。
(E)最后,通过照明裕度计算步骤,例如,取得对于扫描线上的限边框图像的像素位置或像素位置间的距离的,扫描线上的边界点的位置或边界点间的距离的相对值,作为照明裕度计算该相对值。
再者,也可以在跨越照明区的内外的纵横方向的多个扫描线上实施上述(B)~(D)的操作取得所有扫描线上的边界点,基于这些取得的边界点用照明裕度计算步骤计算照明裕度。在该场合,取得对限边框图像的规定的像素位置、规定的像素位置间的距离、以及限边框图像的面积等的,通过边界点的集合所形成的照明区的外缘的规定位置、外缘的规定位置间的距离、以及外缘内的面积等的相对值,作为照明裕度计算该相对值。
这里,用光束导入工序,在从光源灯导入光束的场合,虽然基本上放射一定辉度的光束,但是有时因制造时的外部环境等的影响,瞬间地发生辉度值减小等变化。
但是,如果用本发明,则辉度值变化曲线的辉度值变化部分的斜率不受光源灯的变化等影响,由于不受该影响直线近似辉度值变化部分特定边界点,所以可以计算正确的区域信息。
在本发明的照明光学单元的制造方法中,前述限边框设定成大致矩形,在前述照明区对比工序中,前述扫描线选择步骤、辉度值变化曲线取得步骤、近似直线计算步骤、以及边界点取得步骤,沿着前述限边框的相互对着的边实施多次,前述照明裕度计算机构,计算前述限边框的相互对着的边之间的距离Da,在前述边界点取得步骤中所得到的边界点当中,计算正交于沿着前述限边框的相互对着的边的一方的边的边界点,与沿着前述限边框的相互对着的边的另一方的边的边界点之间的前述限边框的相互对着的边的方向的距离Ds,最好是用下述式(1)计算前述照明裕度M。
M=(Ds-Da)/2        (1)
在这种方法中,照明裕度计算步骤在表示设计上的照明区的外形的限边框设定成大致矩形的场合,可以基于沿着限边框图像的相互对着的边取得的多个边界点,计算最佳的照明裕度。
这里,例如,在上述(D)的步骤中所选择的一根扫描线上取得的边界点是起因于测定环境的异常等的特异的点的场合,如果在上述(E)的步骤中仅在所选择的一根扫描线上计算照明裕度,则存在着无法计算整个照明区中的正确的照明裕度。
这里,例如在限边框图像的相互对着的纵横方向的多个扫描线上实施上述(B)~(D)的操作取得所有的扫描线上的边界点。然后,在照明裕度计算步骤中,基于所取得的多个边界点当中,沿着正交于限边框图像的相互对着的一方的边的边界点,与沿着另一方的边的边界点间的一对的边方向的最小距离Ds,和限边图像的一对像素位置间的距离Da,用式(1)计算照明裕度M。
因而,例如,即使在所取得的多个边界点当中,有表示设计上的照明区的外形的限边框图像的极端位于内侧的特异的边界点的场合,也可以可靠地计算光学像的整个照明区对限边框图像的照明裕度。
在本发明的照明光学单元的制造方法中,前述照明区对比工序,进而具有根据在前述图像取入步骤中所取入的图像计算前述限边框的中心位置的限边框图像中心位置计算步骤,根据由前述边界点取得步骤所取得的边界点的位置计算前述光学像的照明区的中心位置的光学像中心位置计算步骤,以及计算前述限边框的中心位置与前述光学像的照明区的中心位置的偏移量的图像中心偏移量计算步骤,前述最佳状态判定工序最好是在前述照明裕度计算步骤中所计算出的照明裕度M为预先设定的阈值以上,且,前述图像中心偏移量计算步骤中所计算出的偏移量为预先设定的阈值以下的场合,判定成前述光学像的照明区是最佳状态。
这里,在由照明区对比工序取得的多个边界点处产生误差的场合,即使基于在照明裕度计算步骤中计算的照明裕度设定光束分割元件的位置,也存在着设计上的照明区的中心轴与光学像的照明区的中心轴偏移的可能。例如,在设计上的照明区的中心轴与光学像的照明区的中心轴偏移的场合,存在着制造照明光轴偏移的照明光学单元的可能。
在本发明中,通过照明区对比工序,具有限边框图像中心位置计算步骤、光学像中心位置计算步骤、和图像中心偏移量计算步骤,可以计算设计上的照明区的中心轴与光学像的照明区的中心轴的偏移量。
此外,在最佳状态判定工序中,在照明裕度M为预先设定的阈值以上,且,图像中心偏移量计算步骤中所计算出的偏移量为预先设定的阈值以下的场合,判定成光学像的照明区是最佳状态。借此,即使是由照明区对比工序取得的多个边界点上产生误差的场合,也可以制造对设计上的照明区确保有效的照明裕度的照明光学单元,进而,可以制造没有照明光轴的偏移的照明光学单元。
再者,在最佳状态判定工序中,判定照明裕度M之际,也可以以预先设定的阈值为下限值,进而,判定照明裕度M是否位于有上限值的范围内。这样一来,可以制造确保具有规定的照明裕度的照明区,并且在最佳的照明区的范围内确保光学像的照明区的照明光学单元。
在本发明的照明光学单元的制造方法中,前述光束分割元件位置调整工序,最好是在以由前述光束导入工序所导入的光束的光轴为Z轴,以与前述Z轴正交,相互正交的两个轴为X轴、Y轴时,具有使前述光束分割元件在前述X轴方向上移动的X轴位置调整步骤,使前述光束分割元件在前述Y轴方向上移动的Y轴位置调整步骤,以及使前述光束分割元件以前述Z轴为中心旋转的面内旋转位置调整步骤。
在这种方法中,通过光束分割元件位置调整工序,具有X轴位置调整步骤、Y轴位置调整步骤、和面内旋转位置调整步骤,可以高精度地实施光束分割元件的位置调整,可以高精度且高效地制造照明光学单元。
在本发明的照明光学单元的制造方法中,最好是在前述照明区对比工序之前,在前述光束分割元件上涂布未硬化状态的光硬化型粘接剂,在前述第2定位工序中,把光线照射于前述光硬化型粘接剂,使该光硬化型粘接剂硬化而固定光束分割元件。
在这种方法中,在涂布于光束分割元件的光硬化型粘接剂未硬化的状态下进行光束分割元件位置调整工序,在第2定位工序中,把光线照射于前述光硬化型粘接剂,可以使光硬化型粘接剂硬化而固定光束分割元件。借此,由于可以在把光束分割元件调整到适当的位置后,可靠地固定,所以可以容易且可靠地进行照明光学单元的制造,谋求照明光学单元的制造效率的提高。
此外,作为用来实施本发明的照明光学单元的制造方法的照明光学单元的制造装置也是成立的。也就是说,本发明的照明光学单元的制造装置,是制造具有把从光源所射出的光束分割成多个部分光束的光束分割元件,把各部分光束聚光的聚光元件,以及使各部分光束的偏振方向取齐的偏振变换元件的照明光学单元的照明光学单元的制造装置,其特征在于,具有保持相对位置按外形基准来调整,定位固定于规定的光路上的前述聚光元件和前述偏振变换元件的元件保持体,保持在前述规定光路上配置的前述光束分割元件的光束分割元件保持体,把光束导入前述聚光元件、前述偏振变换元件、和前述光束分割元件的光源,透射前述聚光元件、前述偏振变换元件、和前述光束分割元件的前述光束的光学像所投影的投影板,对前述聚光元件和前述偏振变换元件调整前述光束分割元件的相对位置的位置调整部,实施前述光束分割元件的定位固定的定位固定部,摄像在前述投影板上所形成的光学像的摄像元件,作为图像取入靠前述摄像元件所摄像的光学像的图像取入装置,以及实施靠前述图增取入装置所取入的图像的图像处理的图像处理装置,该图像处理装置,具有基于靠前述增像取入装置所取入的图像计算前述光学像的照明区与设计上的照明区的对比结果的照明区对比机构,和基于靠前述照明区对比机构所计算出的对比结果,判定前述光束分割元件是否是最佳位置的最佳状态判定机构。
这里,作为摄像元件,可以采用例如CCD(电荷耦合器件)、MOS(金属氧化物半导体)传感器等摄像元件。
此外,作为图像取入装置,可以采用取得从上述摄像元件所输出的电信号变换成用图像处理装置能够读取的图像信号输出的视频捕捉板等。
此外,作为构成图像处理装置的手段,可以作为在进行计算机的工作控制的OS(操作系统)上展开的程序来构成。
在这种本发明的照明光学单元的制造装置中,通过与上述照明光学单元的制造方法同样的工序可以制造照明光学单元,可以享受与前述同样的作用和效果。
进而,可以把本申请的照明光学单元的制造方法包含于投影机的制造方法,可以效率高地制造适应小型化和高辉度化的投影机。
而且,如果用通过前述照明光学单元的制造方法所制造的照明光学单元,则可以成为聚光效率提高了的照明光学单元,通过把它运用于投影机,可以适应小型化和高辉度化,并且可以谋求制造效率的提高。
附图的简要说明
图1是表示具有根据本发明的实施形态的照明光学单元的投影机的光学系统的结构的示意图。
图2是说明前述实施形态中的光学系统的结构的示意图。
图3是表示前述实施形态中的照明光学单元的结构的概要透视图。
图4是表示制造前述实施形态中的照明光学单元的照明光学单元的制造装置的主视图。
图5是表示制造前述实施形态中的照明光学单元的照明光学单元的制造装置的侧视图。
图6是表示前述实施形态中的投影板的结构的主视图。
图7是示意地表示前述实施形态中的PC主体的控制结构的方框图。
图8是示意地表示前述实施形态中的用图像处理装置可以识别的光学像的图。
图9是表示前述实施形态中的用PC主体所取入的光学像中选择扫描线取得辉度值变化曲线的情形的图。
图10是说明前述实施形态中的照明光学单元的设置状态的图。
图11是表示前述实施形态中的位置调整部的主视图。
图12是表示前述实施形态中的位置调整部的侧视图。
图13是从上方看前述实施形态中的光束分割元件夹持部的图。
图14是说明制造前述实施形态中的照明光学单元的动作的程序框图。
图15是说明前述实施形态中的照明区对比工序的步骤的程序框图。
图16是放大表示前述实施形态中的辉度值变化曲线的一部分的图。
图17是说明前述实施形态中的近似直线计算步骤的程序框图。
图18是说明前述实施形态中的边界点取得步骤的程序框图。
图19是说明前述实施形态中的照明裕度计算步骤的程序框图。
图20是说明用前述实施形态中的照明裕度计算步骤左右裕度的计算步骤的图。
图21是说明用前述实施形态中的照明裕度计算步骤上下裕度的计算步骤的图。
图22是说明前述实施形态中的图像中心偏移量计算部进行的中心位置的偏移量的计算步骤的程序框图。
图23是说明前述实施形态中的图像中心偏移量计算部进行的中心位置的偏移量的计算步骤的图。
图24是表示前述实施形态中的靠显示控制装置在显示器上显示的信息的图。
图25是说明前述实施形态中的光束分割元件位置调整工序的步骤的程序框图。
具体实施方式
下面,基于附图说明本发明的一个实施形态。
(1)利用照明光学单元的投影机的结构
图1是表示具有根据本发明的实施形态的照明光学单元的投影机的光学系统的示意图。
在图1中,100是投影机,该投影机100具有积分器照明光学系统110,分色光学系统120,中继光学系统130,电光装置140,十字分色棱镜150和投影光学系统160。积分器照明光学系统110具有光源装置111,照明光学单元112,和重叠透镜113而构成。
光源装置111由光源灯111A和反射镜111B来构成。
照明光学单元112把从光源装置111所射出的光束分割成多个部分光束,聚光于后述的电光装置140的液晶板141的图像形成区。该照明光学单元112具有作为光束分割元件的第1透镜阵列112A,作为聚光元件的第2透镜阵列112B,作为偏振变换元件的PBS阵列112C而构成。
第1透镜阵列112A把从光源灯111A所射出的光束分割成多个部分光束。该第1透镜阵列112A,如图1中所示,具有在正交于照明光轴A的面内排列在矩阵上的多个透镜而构成,各透镜的纵横比与后述的液晶板141的图像形成区的纵横比对应。
第2透镜阵列112B把由第1透镜阵列112A所分割的部分光束聚光。该第2透镜阵列112B与第1透镜阵列112A同样,具有在正交于照明光轴A的面内排列成矩阵状的多个透镜。各透镜的排列虽然与构成第1透镜阵列112A的透镜对应,但是其大小没有必要像第1透镜阵列112A那样与液晶板141的图像形成区的纵横比对应。
PBS阵列112C把从光源灯111A所射出的光束的偏振方向取齐成大致同一方向。该PBS阵列112C,如图2中所示,具有偏振分离膜112C1、反射膜112C2、相位差板112C3、和遮光板112C4。
偏振分离膜112C1透射经由第1透镜阵列112A和第2透镜阵列112B的各部分光束中所包含的偏振光束当中,P偏振光束或S偏振光束的一方的偏振光束,反射另一方的偏振光束,借此分离两偏振光束。
反射膜112C2把靠该偏振分离膜112C1所反射的偏振光束折弯90°,使该折弯的偏振光束的射出方向与透射偏振分离膜112C1的偏振光束的射出方向取齐。
相位差板112C3根据透射偏振分离膜112C1的偏振光束的射出位置来配置,变换该偏振光束的偏振方向。例如,如果透射的偏振光束是P偏振光束,则该相位差板112C3,变换成S偏振光束。
遮光板112C4遮断入射于PBS阵列112C的不需要的光束,为了实现适当的偏振变换而设置。
这种照明光学单元112,如图3中所示,靠作为框体的保持框112D一体化。
该保持框112D,形成为大致箱状,在沿着照明光轴的方向的侧面(图3中,左右方向的侧面)上形成断面大致曲柄状地形成的配合部112D1。该配合部112D1与后述的作为照明光学单元设置部20的元件保持体的保持框保持部21配合。
此外,该保持框112D的光入射侧和光射出侧的端面,形成开口以便从光源灯111A所射出的光束透射。
进而,交叉于该保持框112D的光入射侧和光射出侧的一方的端面(图3中,与纸面大致正交的端面当中,眼前侧的端面)也开口,空气不滞留于照明光学单元112内。
进而,在该保持框112D的交叉于光入射侧和光射出侧的另一方的端面上,虽然省略了具体的图示,但是形成用来插入向收纳光学零件的光学零件用框体的固定用的螺钉的孔。
而且,在该保持框112D的光入射侧的端面上,固定着第1透镜阵列112A,在光射出侧的端面上固定着第2透镜阵列112B和PBS阵列112C。此时,光射出侧的端面成为与第2透镜阵列112B和PBS阵列112C的外形形状大致同样的形状。因此,把这些光学元件外形形状与光束射出侧的端面相一致而固定,借此这些光学元件的设计上的位置一致成为可能。
此外,这些光学元件对保持框112D的固定,靠紫外线硬化型粘接剂来进行。
重叠透镜113,如图2中所示,把经过照明光学单元112的多个部分光束聚光,使重叠于后述的液晶板141的图像形成区上。
分色光学系统120,把从积分器照明光学系统110所射出的多个部分光束分离成红、绿、蓝三色的色光。该分色光学系统120具有两个分色镜121、122,和反射镜123。具体地说,用分色镜121把红色光R与其他色光G、B分离,绿色光G和蓝色光B用分色镜122分离。
中继光学系统130把靠分色光学系统120所分离的色光,也就是,对本实施形态来说蓝色光B引导到后述的液晶板141B。该中继光学系统130具有入射侧透镜131,中继透镜132,和反射镜133、134。
电光装置140具有三个液晶板141(141R、141G、141B)靠液晶板141R、141G、141B根据图像信息调制靠分色光学系统120所分离的各色光R、G、B而形成光学像。该液晶板141用例如多晶硅TFT作为开关元件。
再者,在该液晶板141的光路前段,配置着场透镜142,该场透镜142,使从积分器照明光学系统110所射出的光束对照明光轴A平行地入射。
十字分色棱镜150合成针对从三个液晶板141所射出的每个色光调制的图像形成彩色图像。在该十字分色棱镜150上,反射红色光的电介质多层膜与反射蓝色光的电介质多层膜沿着四个直角棱镜的界面大致X字形地形成,三个色光靠这些电介质多层膜合成。
投影光学系统160由多组透镜所组成的透镜单元来构成,放大投影靠十字分色棱镜150所合成的彩色图像。
具有上述积分器照明光学系统110,分色光学系统120,中继光学系统130,电光装置140,十字分色棱镜150,和投影光学系统160的光学引擎,虽然省略了具体的图示,但是收纳于收纳光学零件的光学零件收纳用壳体,而一体化。
这里,虽然构成分色光学系统120和中继光学系统130的透镜、反射镜等光学零件,对光学零件用框体直接固定,但是关于积分器照明光学系统110,因为第1透镜阵列112A、第2透镜阵列112B和PBS阵列112C靠保持框112D作为照明光学单元112一体化,故连照明光学单元112的保持框112D一起装设于光学零件用框体。
(2)照明光学单元的制造装置的结构
图4是表示制造照明光学单元的照明光学单元的制造装置的主视图。
图5是表示制造照明光学单元的照明光学单元的制造装置的侧视图。
在图4或图5中,1是照明光学单元的制造装置,该照明光学单元的制造装置1,具有制造装置主体10、照明光学单元设置部20、位置调整部30和作为光源的照明装置40而构成。
制造装置主体10具有收容检测装置的基部11,和从该基部11的上端部在垂直方向延伸,支持照明光学单元设置部20、位置调整部30和照明装置40的支持部12。
在基部11的顶面上,在位于照明装置40的照明光轴下的部分,形成沿着支持部12在垂直方向上延伸的大致箱状的遮光部13。
该遮光部13,为了使从照明装置40所射出的光束透射,在其顶面和底面上,形成开口部。而且,在该顶面处的开口部中,配置着基于经由设在照明光学单元设置部20上的照明光学单元112的光束形成光学像的投影板14。
图6是表示投影板的结构的主视图。
投影板14,由毛玻璃构成,如图6中所示,在该毛玻璃上,形成设定成设计上的照明区(与液晶板141的图像形成区大致同一尺寸)的大小的大致矩形的限边框14A。
此外,虽然省略了具体的图示,但是在该投影板14上,设有与设在投影机100的液晶板141的光路前段上的场透镜142同样的场透镜。通过这种构成,在装入投影机100之际可以制造最佳的照明光学单元112。
此外,在基部11的内部,如图4或图5中所示,收纳着作为摄像元件的CCD摄像机50、PC 60(个人计算机)、作为定位固定部的紫外线照射装置70(图4)。
CCD摄像机50是以电荷耦合器件为摄像元件的面积传感器,配置于照明装置40的照明光轴上,投影板14的正下方。而且,该CCD摄像机50摄像在投影板14上所形成的光学像变换成电信号。此外,该电信号输出到PC 60。
此外,虽然省略了具体的图示,但是该CCD摄像机50对投影板14能够移动地收纳于基部11之内。
这里,作为摄像元件,除了CCD(电荷耦合器件)之外,也可以采用MOS(金属氧化物半导体)传感器等。
PC 60是一般的个人计算机,具有显示器61和个人计算机主体62,靠未画出的规定的连接电缆与CCD摄像机50电连接。
显示器61,是一般的液晶显示器,在个人计算机主体62的控制下,显示后述的由个人计算机主体62的各种处理结果。显示器61位于基部11的顶面后方侧(图5中右侧),放置于沿垂直方向延伸的显示器放置台11A。
图7是示意地表示个人计算机主体中的控制结构的方框图。
个人计算机主体62取得用CCD摄像机50所摄像的光学像,施行该光学像的图像处理,在显示器61上显示各种处理信息。该个人计算机主体62,如图7中所示,具有图像取入装置63和图像处理装置64。图像取入装置63取入关于由CCD摄像机50所摄像的光学像的电信号,变换成用计算机能够读取的图像信号输出到图像处理装置64。该图像取入装置63,由例如视频捕捉板等来构成。
图像处理装置64输入从图像取入装置63所输出的图像信号基于经由照明光学单元112的光束的光学像施行图像处理,在显示器61上显示该处理结果。该图像处理装置64具有照明区对比机构65、最佳状态判定机构66、和显示控制机构67。作为构成图像处理装置64的各机构,可以采用例如可以在进行计算机的工作控制的OS(操作系统)上展开的程序。
图8是示意地表示用图像处理装置64可以识别的光学像的图。
在该光学像200上,除了基于经由照明光学单元112的光束的光学像之外,还包括基于在投影板14上所形成的限边框14A的光学像201(限边框图像)。该光学像200,对应于其中心轴的部分的辉度最大,随着离开中心轴辉度减小。也就是说,所取入的光学像200向外侧逐渐变暗。
照明区对比机构65对比经由照明光学单元112的光束的光学像200的照明区,和包含于该光学像200的限边框图像201。该照明区对比机构65具有辉度值取得部65A、扫描线选择部65B、辉度值变化曲线取得部65C、近似直线计算部65D、边界点取得部65E、照明裕度计算部65F、以及图像中心偏移量计算部65G。
辉度值取得部65A取得从图像取入装置63所输出的图像信号,按像素单位取得光学像200的辉度值。
图9是表示在所取入的光学像中选择扫描线取得辉度值变化曲线的情形的图。
扫描线选择部65B,如图9(A)中所示,选择跨越光学像200的照明区LA内外所设定的扫描线SL。
辉度值变化曲线取得部65C,如图9(B)中所示,取得表示对应于由扫描线选择部65所选择的扫描线SL上的像素位置的辉度值的变化的辉度值变化曲线300。
近似直线计算部65D根据由辉度值变化曲线取得部65C所取得的辉度值变化曲线300计算辉度值变化部分303的近似直线。
边界点取得部65E基于由近似直线计算部65D所计算出的近似直线取得光学像200的照明区LA的边界点。
照明裕度计算部65F基于限边框图像201的像素位置,和由边界点取得部65E所取得的边界点,计算光学像200的照明区LA对限边框图像201的照明裕度。而且,输出关于该照明裕度的裕度信息。
图像中心偏移量计算部65G计算限边框图像201的中心位置,和光学像200的照明区LA的中心位置,计算这些中心位置的偏移量。而且,输出关于该中心位置的偏移量的中心位置偏移信息。
最佳状态判定机构66,基于从照明区对比机构65所计算出的照明裕度,和中心位置的偏移量,判定光学像200的照明区LA对限边框图像201是否是最佳位置(第1透镜阵列112A的最佳位置)。而且,输出关于判定结果的判定信息。
显示控制机构67,取得从照明裕度计算部65F所输出的裕度信息、从图像中心偏移量计算部65G所输出的中心位置偏移信息,以及,从最佳状态判定机构66所输出的判定信息,在显示器61上显示这些信息。
再者,虽然在图9中仅画出单侧端,但是选择跨越两端的扫描线SL,可以适当选择以便根据一根扫描线取得两端的边界点。
回到图4,紫外线照射装置70把紫外线照射于存在于照明光学单元112的保持框112D的光入射侧端面与第1透镜阵列112A之间的紫外线硬化型粘接剂使之硬化,固定保持框112D和第1透镜阵列112A。该紫外线照射装置70,虽然省略了具体的图示,但是具有用光纤等导光机构连接,设在位置调整部30上的光线照射部(未画出)。
回到图4或图5,支持部12支持照明光学单元设置部20、位置调整部30、和照明装置40。此外,该支持部12具有在垂直方向上沿着该支持部12延伸,使作为后述的照明光学单元设置部20的元件保持体的保持框保持部21能够上下滑动的导轨12A。
照明光学单元设置部20是设置成为制造对象的照明光学单元112的部分。该照明光学单元设置部20,具有保持框保持部21和紫外线遮挡罩22。
图10是从前方侧看保持框保持部的图。
保持框保持部21能够上下滑动地固定于支持部12的导轨12A,保持保持框112D。
此外,该保持框保持部21,靠气管与设在基部11的内部的气压部11B(图4)连接,通过靠气压部11B导入设定成规定的压力的空气,对导轨12A上下滑动。
此外,在照明光学单元的制造装置1的基部11的顶面上,设有保持框保持部上下滑动开关SW1(图4、图5),靠该保持框保持部上下滑动开关SW1,切换从气压部11B向保持框保持部21的空气的导入。
该保持框保持部21,具有能够上下滑动地固定于支持部12的导轨12A的滑动部21A,从滑动部21A的端面正交于该端面,且上下延伸地形成的伸出部21B,从该伸出部21B的端面左右延伸地形成的把持部21C,从滑动部21A的端面正交于该端面,且左右延伸地形成的重叠透镜设置部21D。
这当中,在把持部21C处,为了在前端部分上与保持框112D的配合部112D1配合,形成断面大致L字形的把持面21C1。重叠透镜设置部21D,位于保持框保持部21的下方,设置与投影机100的重叠透镜113同样的重叠透镜500。而且,在照明光学单元112被把持于把持部21C之际,照明光学单元112与设置于该重叠透镜设置部21D的重叠透镜500的相对位置,成为与投影机100中的照明光学单元112与重叠透镜113的设计上的位置大致同一。通过这种构成,在装入投影机100之际可以制造最佳的照明光学单元112。
紫外线遮挡罩22,防止从紫外线照射装置70经由设置于位置调整部30的光线照射部所照射的紫外线散射到外部。该紫外线遮挡罩22形成为大致箱状以便包围从位置调整部30的下端部到重叠透镜设置部21D。此外,该紫外线遮挡罩22的前方侧(图5中左侧)能够把照明光学单元112设置在位于紫外线遮挡罩内部的保持框保持部21上,并且形成为能够在左右方向上开闭(参照图4)。
图11是从前方侧看位置调整部的图。图12是从侧面看位置调整部的图。再者,如图11和图12中所示,以照明光学单元112的光轴方向为Z轴,以正交于Z轴且相互正交的两个轴为X轴和Y轴。
位置调整部30基于由个人计算机主体62的图像处理,在显示器61上所显示的各种信息,实施照明光学单元112的第1透镜阵列112A的位置调整。该位置调整部30,具有作为光束分割元件保持体的光束分割元件夹持部31和调整部主体32而构成。
图13是从上方看光束分割元件夹持部的图。
光束分割元件夹持部31,位于调整部主体32的下方,设置在第1透镜阵列112A的调整位置。而且,该光束分割元件夹持部31,夹持经由紫外线硬化型粘接剂贴紧照明光学单元112的保持框112D的光束入射侧的端面的第1透镜阵列112A。也就是说,该光束分割元件夹持部31,在保持框保持部21向上滑动,就位于照明光学单元112的调整位置之际,夹持第1透镜阵列112A。
该光束分割元件夹持部31具有与第1透镜阵列112A的外周形状大致同一的夹持面所形成的两个夹持部31A,靠这些夹持部31A从左右方向(图13中的上下方向)夹住第1透镜阵列112A的外周部分地夹持第1透镜阵列112A。该夹持部31A用气管与气压部11B(图4)连接,通过导入由气压部11B设定成规定的压力的空气,两个夹持部31A接近而夹持第1透镜阵列112A的外周。
而且,在照明光学单元的制造装置1的基部11的顶面上,设有夹持开关SW2,靠该夹持开关SW2,切换从气压部11B向夹持部31A的空气的导入。
此外,该光束分割元件夹持部31,与后述的调整部主体32的Y轴位置调整部322、X轴位置调整部323,以及面内旋转位置调整部324机械上连接。因此,通过调整部主体32进行的调整,光束分割元件夹持部31在平面方向上移动,与此联动,第1透镜阵列112A对保持框112D的光束入射端面移动。
调整部主体32,如图11或图12中所示,在与照明光轴一直前进的面内对光束分割元件夹持部31实施位置调整。该调整部主体32具有调整部主体基部321、Y轴位置调整部322、X轴位置调整部323、以及面内旋转位置调整部324而构成。
调整部主体基部321位于调整部主体32的上方,固定于支持部12而支持调整部主体32总体。
Y轴位置调整部322,如图11中所示,配合于调整部主体基部321的下端部,具有能够在Y轴方向上滑动的Y轴滑动板322A,与使该Y轴滑动板322A在Y轴方向上滑动的Y轴方向调整旋钮322B。具体地说,该Y轴滑动板322A,经由X轴位置调整部323和面内旋转位置调整部324与光束分割元件夹持部31机械上连接,Y轴滑动板322A在Y轴方向上滑动,借此光束分割元件夹持部31与此联动地在Y轴方向上移动。
X轴位置调整部323,如图12中所示,配合于Y轴位置调整部322的Y轴滑动板322A的下端部,具有能够在X轴方向上滑动的X轴滑动板323A,与使该X轴滑动板323A在X轴方向上滑动的X轴方向调整旋钮323B。具体地说,该X轴滑动板323A经由面内旋转位置调整部324与光束分割元件夹持部31机械上连接,X轴滑动板323A在X轴方向上滑动,借此光束分割元件夹持部31与此联动地在X轴方向上移动。
面内旋转位置调整部324,如图12中所示,具有机械地固定于X轴位置调整部323的X轴滑动板323A的下端部的面内旋转位置调整基部324A,配合于该面内旋转位置调整基部324A的下端部,能够以Z轴为中心旋转滑动的面内旋转滑动板324B,使该面内旋转滑动板324B对面内旋转位置调整基部324A在面内方向旋转滑动的面内旋转调整旋钮324C,以及把面内旋转位置调整基部324A和面内旋转滑动板324B位置固定的位置固定部324D。而且,面内旋转滑动板324B,与光束分割元件夹持部31机械上连接,该面内旋转滑动板324B对面内旋转位置调整基部324A在面内方向上旋转滑动,借此光束分割元件夹持部31与此联动地在面内方向上移动。
这当中,位置固定部324D,如图11中所示,具有固定于面内旋转位置调整基部324A,在左右方向上延伸的松孔所形成的松孔形成部324D1,和配合于在松孔形成部324D1上所形成的松孔,与面内旋转滑动板324B配合的配合旋钮324D2。也就是说,松开配合旋钮324D2,解除向面内旋转滑动板324B的配合状态,借此面内旋转滑动板324B对面内旋转位置调整基部324A的向面内方向的旋转滑动成为可能。
此外,如图12中所示,跨越面内旋转位置调整基部324A和面内旋转滑动板324B,形成旋转调整刻度324E。而且,通过看着该旋转调整刻度324E,操作者可以了解面内旋转滑动板324B对面内旋转位置调整基部324A的旋转方向的位置。
再者,虽然省略了具体的图示,但是在这些位置调整部30的照明光轴上,形成开口,以便来自照明装置40的光束透射。
回到图4或图5,照明装置40位于照明光学单元的制造装置1的上方侧,把平行光束供给到成为调整对象的照明光学单元112。
该照明装置40具有光源部41和镜筒部42。
光源部41具有收纳于框体内部的光源灯411,作为该光源灯411,往往用例如钨灯泡、卤素灯、卤化金属灯、或高压水银灯。
镜筒部42在筒状前端部设有平行化透镜421。
在这种照明装置40中,从光源灯411所射出的扩散光束靠镜筒部42的前端部的平行化透镜421平行化作为平行光束向照明装置40的外部射出。
(3)照明光学单元的制造方法
图14是说明制造照明光学单元的工作的程序框图。
接下来,参照图4至图13,和图14的程序框图说明上述照明光学单元的制造装置1进行的照明光学单元112的制造方法。
(A)首先,在保持框112D的光射出侧的端面上,按外形基准调整第2透镜阵列112B和PBS阵列112C,定位固定这些光学元件(第1定位工序:步骤S1)。再者,这里的固定,不限于紫外线硬化型粘接剂,也可以用热硬化型粘接剂等。
(B)步骤S1之后,在保持框112D的光入射侧的端面上经由紫外线硬化型粘接剂贴紧第1透镜阵列112A。而且,打开照明光学单元设置部20的紫外线遮挡罩22,把贴紧了第1透镜阵列112A的保持框112D设置于照明光学单元设置部20的保持框保持部21(步骤S2)。此外,在设置后,闭合紫外线遮挡罩22密闭。具体地说,设置成使保持框112D的配合部112D1接触于保持框保持部21中的把持部21C的把持面21C1。
(C)在步骤S2里,把保持框112D设置于保持框保持部21后,使该保持框保持部21上升,就位于第1透镜阵列112A的调整位置(步骤S3)。具体地说,通过操作设在制造装置1上的保持框保持部上下滑动开关SW1,把在气压部11B中设定成规定的压力的空气导入,对导轨12A向上方滑动。
(D)在步骤S3里,如果保持框保持部21上升就位于调整位置,则位置调整部30的光束分割元件夹持部31夹持第1透镜阵列112A的外周(步骤S4)。具体地说,通过操作设在制造装置1上的夹持开关SW2,把由气压部11B设定成规定的压力的空气导入到光束分割元件夹持部31。而且,光束分割元件夹持部31的两个夹持部31A接近地移动,夹持第1透镜阵列112A的外周。
(E)驱动照明装置40的光源灯411,把平行光导入照明光学单元112(光束导入工序:步骤S5)。
(F)在步骤S5中,如果光束被导入,则在投影板14上形成经由照明光学单元112,和设置于重叠透镜设置部21D的重叠透镜500的光束的光学像(光学像形成工序:步骤S6)。
(G)CCD摄像机50检测在步骤S6里在投影板14上所形成的包括限边框14A的光学像。而且,该CCD摄像机50把检测的光学像变换成电信号,输出到个人计算机60(光学像检测工序:步骤S7)。
(H)操作个人计算机主体62,调出对应于这次的照明光学单元112(第1透镜阵列112A、第2透镜阵列112B、PBS阵列112C)的组合的投影机的机种数据(步骤S8)。
作为该机种数据,调出液晶板141的图像形成区的大小,关于指定照明区的扫描线的数量的数据,表示对比照明区之际的裕度量的最佳范围的阈值数据,以及,表示对比照明区之际的中心偏移量的最佳范围的阈值数据等。再者,这种数据,由用户等设定成为可能,例如,可以按文本文件保存。
(I)个人计算机主体62取得从CCD摄像机50所输出的电信号。而且,基于该电信号施行光学像的图像处理,对比限边框图像201(图8)和基于经由照明光学单元112的光束的光学像200(图8)的照明区,在显示器61上显示各种处理信息(照明区对比工序:步骤S9)。
具体地说,照明区对比工序的步骤S9按以下所示的步骤来实施。
图15是说明照明区对比工序步骤的程序框图。
(I-1)首先,个人计算机主体62的图像取入装置63取得从CCD摄像机50所输出的电信号,变换成用图像处理装置64能够读取的图像信号输出(图像取入步骤:步骤S91)。
(I-2)接着,图像处理装置64的辉度值取得部65A取得图像信号,把基于取得的图像信号的光学像200(图8)的辉度值分成0~255的256个灰度等级,按像素单位取得(辉度值取得步骤:步骤S92)。
(I-3)接着,扫描线选择部65B,从跨越照明取入的光学像200的辉度值区LA的内外的横向的横扫描线之中选择一个横扫描线(扫描线选择步骤:步骤S93)。具体地说,如图9(A)中所示,从光学像200的左端到中央部分,从跨越光学像200的照明区LA的内外的横扫描线SL之中选择一个横扫描线SL1。
(I-4)接着,辉度值变化曲线取得部65C取得表示对应于在步骤S93里选择的横扫描线SL1上的像素位置的辉度值(灰度等级)的变化的辉度值变化曲线300(辉度值变化曲线取得步骤:步骤S94)。具体地说,如图9(B)中所示,取得以横轴(X轴)为扫描线上的像素位置,以纵轴(Y轴)为对应的辉度值的灰度等级,在XY坐标中绘制的辉度值变化曲线300
该取得的辉度值变化曲线300,如图9(B)中所示,在光学像200的照明区LA的边界部分,从光学像200的外侧向中央部分,曲柄状或S状地取得。也就是说,辉度值变化曲线300由灰度等级大致为0作为表示是照明区LA的外部的部分的基准部301,灰度等级大致为255作为表示适当的照明区的照明区LA内部的照明部分302,以及其间的灰度变化部分303来构成。
再者,在从光学像的照明区的中央部分向光学像的外侧的场合,取得与前述相反的曲柄状或S字形的辉度值变化曲线。此外,纵向的扫描线也是,交换纵与横而同样地取得。
图16是放大表示图9(B)中的辉度值变化曲线300的一部分的图。(I-5)接着,近似直线计算部65D作为直线近似辉度值变化部分303,计算该近似直线(近似直线计算步骤:步骤S95)。具体地说,基于图17中所示的程序框图计算近似直线。
(I-5-1)如图16、图17中所示,设定成为在辉度值变化部分303处成为直线性高的部分的那种基准的辉度基准值,例如220灰度等级(步骤S951)。
(I-5-2)接着,取得表示该220灰度等级的220灰度等级线Y1,与辉度值变化部分303的交点A的坐标。然后,取得作为表示离该交点A的X坐标的前后10像素的像素位置的点的点B、C(步骤S952)。
(I-5-3)基于这些取得的点B、C的坐标,也就是点B、C的像素位置和像素位置的灰度等级,将点B、C间的辉度值变化部分303作为直线近似,计算该变化部分近似直线303A(步骤953)。
(I-6)接着,如图15、16中所示,基于变化部分近似直线303A,边界点取得部65E取得光学像200的照明区LA的边界点H(边界点取得步骤:步骤S96)。具体地说,基于图18中所示的程序框图取得边界点H。
(I-6-1)如图16、图18中所示,取得变化部分近似直线303A与255灰度等级线Y2的交点G(步骤S961)。
(I-6-2)取得从该交点G向光学像200的中心侧移动规定像素,例如50像素量的像素位置处的照明部分302上的成为基准的点E(步骤S962)。
(I-6-3)接着,取得成为光学像200的大致中心的像素位置处的照明部分302上的点F(步骤S963)。
(I-6-4)基于这些点E、F的坐标,也就是点E、F的像素位置和像素位置的灰度等级,作为直线近似点E、F间的照明部分302,计算该照明部分近似直线302A(步骤S964)。
(I-6-5)接着,取得所计算出的变化部分近似直线303A,与照明部分近似直线302A的交点H(步骤S965)。这样,所取得的交点H为边界点。(I-7)按这种顺序,在取得左侧的横扫描线SL所有的边界点H后,按同样的顺序,针对右侧的横扫描线和上下侧的纵扫描线也取得边界点H(步骤S97)。此时,在扫描线选择步骤S93里,基于作为由步骤S8调出的机种数据之一的选择的扫描线的数量指定的数量的扫描线SL在左右上下侧选择。此外,可以在跨越照明区的左端与右端的一条扫描线上取得照明区LA的左侧与右侧的边界点H,也可以在跨越照明区上端与下端的一条扫描线上取得照明区LA的上侧与下侧的边界点H。
(I-8)接着,照明裕度计算部65F,基于限边框图像201的像素位置,和由步骤S96所取得的边界点H,计算光学像200的照明区LA对限边框图像201的照明裕度M(照明裕度计算步骤:步骤S98)。具体地说,基于图19中所示的程序框图计算照明裕度M。
图20是说明左右裕度的计算方法的图。图21是说明上下裕度的计算方法的图。
首先,参照图20说明图19中所示的程序框图的由照明裕度计算部65F进行的上下左右裕度的计算步骤。
(I-8-1)照明裕度计算部65F,根据在辉度值取得步骤S92里所取得的辉度值,了解限边框图像201的像素位置(步骤S981)。
(I-8-2)根据该了解的像素位置的坐标计算限边框图像201的左右端缘间的距离Dah与上下端缘间的距离Dav,也就是限边框图像201的作为对峙边的上下左右的端缘间的距离Da(步骤S982)。
(I-8-3)此外,照明裕度计算部65F,计算由边界点取得部65E所取得的边界点H当中,沿着限边框图像201的左端缘的边界点H当中最右侧的边界点H1与沿着限边框图像201的右端缘的边界点H当中最左侧的边界点H2的最小距离Dsh(步骤S983)。也就是说,该最小距离Dsh相当于正交于照明区LA中的限边框图像201的左右端缘的方向的距离。
(I-8-4)然后,照明裕度计算部65F,基于由步骤S982计算的距离Dah,和由步骤S983计算的距离Dsh,通过以下式(2)计算左右裕度Mh(步骤S984)。
Mh=(Dsh-Dah)/2       (2)
(I-8-5)接着,如图21中所示,照明裕度计算部65F,计算沿着限边框图像201的上端缘的边界点H当中最下侧的边界点H3,与沿着限边框图像201的下端缘的边界点H当中的最上侧的边界点H4的最小距离Dsv(步骤S985)。也就是说,该最小距离Dsv相当于照明区LA中的限边框图像201的正交于上下端缘的方向的最窄距离。
(I-8-6)然后,照明裕度计算部65F,基于由步骤S982计算的距离Dav,和由步骤S985计算的距离Dsv,通过以下式(3)计算上下裕度Mv(步骤S986)。
Mv=(Dsv-Dav)/2      (3)
再者,也可以取为在左右裕度Mh和上下裕度Mv的计算结果成为负值的场合,进行再测定的构成。此外,在左右裕度Nh和上下裕度Mv的计算结果为负值的场合,也可以采用以下这种构成。例如,照明裕度计算部65F向显示控制机构67发送位置调整中的照明光学单元112异常状况的信息。然后,显示控制机构67在显示器61上显示当前制造中的照明光学单元112异常的状况。
(I-9)接着,图像中心偏移量计算部65G,计算限边框图像201的中心位置,和光学像200的照明区LA的大致中心位置,以这些中心位置的偏移量作为坐标值计算(步骤S99)。具体地说,基于图22中所示的程序框图计算中心位置的偏移量。
图23是说明图像中心偏移量计算部进行的中心位置的偏移量的计算方法。
(I-9-1)首先,图像中心偏移量计算部65G,根据限边框图像201的像素位置的坐标值,计算四角的点A1、A2、A3、A4的坐标值。然后,基于四角的点A1、A2、A3、A4的坐标值,计算限边框图像201的中心位置Oa的坐标值(限边框图像中心位置计算步骤:步骤S991)。
(I-9-2)接着,图像中心偏移量计算部65G,根据在步骤S96里取得的边界点H,计算沿着限边框图像201的各上下左右端缘的近似直线L1、L2、L3、L4(步骤S992)。
(I-9-3)此外,图像中心偏移量计算部65G,计算这些计算的近似直线L1、L2、L3、L4的交点S1、S2、S3、S4的坐标值(步骤S993)。
(I-9-4)进而,图像中心偏移量计算部65G,基于这些计算的交点S1、S2、S3、S4的坐标值,计算照明区LA的大致中心位置Os的坐标值(光学像中心位置计算步骤:步骤S994)。
(I-9-5)然后,图像中心偏移量计算部65G根据由步骤S991计算的中心位置Oa的坐标值,和由步骤S994计算的中心位置Os的坐标值,计算限边框图像201与照明区LA的中心位置的偏移量(图像中心偏移量计算步骤:步骤S995)。具体地说,中心位置的偏移量,作为中心位置Os和中心位置Oa的X坐标的偏移量,计算中心偏移量X。此外,作为中心位置Os和中心位置Oa的Y坐标的偏移量,计算中心偏移量Y。
(I-10)由步骤S98计算照明裕度,此外,由步骤S99计算图像中心偏移量后,显示控制机构67从照明区对比机构65取得左右裕度Mh、上下裕度Mv、中心偏移量X、和中心偏移量Y。然后,显示控制机构67在显示器61上显示这些信息(步骤S100)。具体地说,显示控制机构67,如图24中所示,在显示器61上实施信息A的显示。
在上述步骤S983和S985里,用沿着限边框图像201的上下左右各自的端缘的边界点。该沿着限边框图像201的上下左右的各自的端缘的边界点,例如,也可以如下取得。
在照明区对比工序S9中,也可以仅把在边界点取得步骤S96里所取得的边界点H当中对限边框图像201的外形线处于规定的范围内的边界点H用于照明裕度计算步骤S98与计算中心偏移量的S99。进而,在边界点取得步骤S96中,取得作为对于限边框图像201外形线的规定范围外的边界点H时,进行再次取得校准也可以。该规定的范围,设定成可以排除明显地起因于边界点取得步骤S96中的制造环境的异常而取得的特异的点。也就是说,即使在边界点取得步骤S96中取得与本来的边界点不同的特异的边界点H的场合,也可以排除该特异的边界点仅由正常地取得的边界点H来进行照明裕度计算步骤S98与计算中心偏移量的步骤S99。借此,即使在例如所取得的多个边界点当中,存在着位于成为设计上的照明区的限边框图像的极端内侧这样的特异的边界点的场合,也可以可靠地计算光学像的整个照明区对限边框图像的照明裕度
再者,上述步骤S4在直到该照明区对比工序S9之前实施就可以了,其实施的时机可以适当设定。
(J)然后,个人计算机主体62中的图像处理装置64的最佳状态判定机构66,取得由步骤S9的照明区对比机构65所计算出的照明裕度和中心位置的偏移量。此外,最佳状态判定机构66基于这些取得的照明裕度和中心位置的偏移量判定第1透镜阵列112A的设置位置是否是最佳位置(最佳状态判定工序:步骤S10)。
具体地说,最佳状态判定机构66,基于由步骤S8调出的裕度量的阈值数据,判定左右裕度Mh和上下裕度Mv是否是各自阈值以上(步骤S101)。
在步骤S101里,在判定成“否(N)”之际,最佳状态判定机构66向显示控制机构67输出判定信息。然后,显示控制机构67基于该判定信息,在显示器61上点亮“NG”的文字(参照图24)。在该场合,在后述的步骤S11里,作业者有必要实施第1透镜阵列112A的位置调整。
另一方面,在步骤S101里,在判定成“是(Y)”之际,最佳状态判定机构66基于由步骤S8调出的中心偏移量的阈值数据,判定中心偏移量X和中心偏移量Y是否是各自阈值以下(步骤S102)。
在步骤S102里,在判定成“N”之际,与步骤S101同样,在显示器61上点亮“NG”的文字。此外,在该场合也是,在后述的步骤S11里,作业者有必要实施第1透镜阵列112A的位置调整。
另一方面,在步骤S102里,在判定成“Y”之际,最佳状态判定机构66把判定信息输出到显示控制机构67。然后,显示控制机构67基于该判定信息,在显示器61上点亮“OK”的文字(参照图24)。也就是说,最佳状态判定机构66,在照明裕度为规定的阈值以上,且,中心偏移量为规定的阈值以下的场合,判定成第1透镜阵列112A的位置为最佳状态。(K)作业者,在由步骤S10判定成第1透镜阵列112A未配置于最佳位置的场合,换句话说,照明裕度为阈值数据以下,或中心位置的偏移量为阈值数据以上的场合,一边观察由步骤S100在显示器61上所显示的信息A,一边操作位置调整部30,实施第1透镜阵列112A的位置调整(光束分割元件位置调整工序:步骤S11)。具体地说,基于图25中所示的程序框图实施位置调整。
这里,照明区对比机构65,如果第1透镜阵列112A的位置靠该位置调整部30变更,则联动于该变更,计算照明裕度和中心位置的偏移量,在显示器61上显示信息A,而且,最佳状态判定机构66,基于所计算出的对比结果判定第1透镜阵列112A是否是最佳位置在显示器61上显示该判定结果。因此,作业者可以一边观察该所显示的信息A与判定结果一边实施位置调整。
(K-1)首先,作业者操作位置调整部30中的调整部主体32的Y轴位置调整部322和X轴位置调整部323,实施第1透镜阵列112A对第2透镜阵列112B和PBS阵列112C的粗调整(步骤S111)。
具体地说,作业者一边观察在显示器61上所显示的中心偏移量X,一边操作X轴方向调整旋钮323B,在X轴方向上对第1透镜阵列112A进行位置调整(X轴位置调整步骤:步骤S111A)。
此外,作业者一边观察在显示器61上所显示的中心偏移量Y,一边操作Y轴方向调整旋钮323B,在Y轴方向上对第1透镜阵列112A进行位置调整(Y轴位置调整步骤:步骤S111B)。
然后,实施X轴位置调整步骤S101A和Y轴位置调整步骤S101B以便中心偏移量X和中心偏移量Y大致为0。(K-2)接着,作业者操作位置调整部30中的调整部主体32的面内旋转位置调整部324实施第1透镜阵列112A的位置调整,调整照明裕度(面内旋转位置调整步骤:步骤S112)。
具体地说,作业者,操作面内旋转位置调整部324中的位置固定部324D,使面内旋转滑动板324B能够滑动。然后,作业者,一边观察显示器61的左右裕度Mh和上下裕度Mv,一边操作面内旋转调整旋钮324C,使面内旋转滑动板324B旋转滑动,实施第1透镜阵列112A的位置调整。(K-3)接着,作业者再次一边观察在显示器61上所显示的中心偏移量X和中心偏移量Y,一边操作X轴方向调整旋钮323B和Y轴方向调整旋钮322B,实施第1透镜阵列112A的位置调整。然后,调整成这些中心偏移量X和中心偏移量Y大致成为0(步骤S113)。
(L)接着,从紫外线照射装置70经由光纤等导光机构,从设在位置调整部30上的光线照射部(未画出)向保持框112D的光入射侧端面与第1透镜阵列112A之间照射紫外线。然后,存在于保持框112D与第1透镜阵列112A之间的紫外线硬化型粘接剂通过该紫外线的照射而硬化,第1透镜阵列112A粘接固定于保持框112D的光入射侧端面(第2定位工序:步骤S12)。(M)然后,操作设在制造装置1上的夹持开关SW2,解除光束分割元件夹持部31引起的第1透镜阵列112A的夹持状态(步骤S13)。然后,操作设在制造装置1上的保持框保持部上下滑动开关SW1,使保持框保持部21对导轨12A向下滑动(步骤S14)。然后,打开紫外线遮挡罩22取出照明光学单元112(步骤S15)。
通过以上的工序进行照明光学单元112的制造。
(4)实施形态的效果
如果用本实施形态,则有以下这样的效果。
(1)在照明光学单元的制造方法中,在照明区对比工序S9里,取入由光学像检测工序S7所检测的光学像,用PC 60实施图像处理,借此可以精密地对比限边框图像201和光学像200的照明区LA。而且,在最佳状态判定工序S10里,靠PC 60,基于由照明区对比工序S9计算出的对比结果可以容易而正确地判定是否是光学像200的照明区LA对作为设计上的照明区的限边框图像201的最佳状态。进而,在光束分割元件位置调整工序S11里,基于照明区对比工序S9里的对比结果容易且精密地效率高地调整在最佳状态判定工序S10中不是最佳状态的第1透镜阵列112A对第2透镜阵列112B和PBS阵列112C的相对位置。
因而,改善历来的目视引起的不明确的调整精度,可以高精度地调整各光学元件的光学上的相对位置,并且效率高地进行调整,可以制造聚光效率提高了的照明光学单元112。
(2)由于由第1定位工序S1第2透镜阵列112B和PBS阵列112C对保持框112D按外形基准定位固定,所以如果在光束分割元件位置调整工序S11里,仅对第2透镜阵列112B和PBS阵列112C实施第1透镜阵列112A的位置调整,则可以容易而精密地把第2透镜阵列112B和PBS阵列112C与第1透镜阵列112A配置于最佳的相对位置。然后,在第2定位工序S12里,把在光束分割元件位置调整工序S11里调整成最佳位置的第1透镜阵列112A瞬时地可靠地定位固定于保持框112D。
因而,由于可以通过简单的工序实施对设计上的照明区的位置的,与照明光学单元形成的光学像的照明区的位置调整,换句话说,第2透镜阵列112B和PBS阵列112C与第1透镜阵列112A的位置调整并且可以可靠地定位固定,所以可以提高照明光学单元112的制造效率。
(3)虽然由光束导入工序S5,在从照明装置40导入光束的场合,基本上放射一定辉度值的光束,但是因制造时的外部环境等的影响,有时产生辉度值瞬间变小等变化。但是,在照明区对比工序S9里所取得的辉度值变化曲线300的辉度值变化部分303的斜率,不受这种照明装置40的变化的影响。由于基于直线近似该辉度值变化部分303的变化部分近似直线303A取得边界点H,所以可以正确计算光学像200的正确的照明区LA。
(4)此外,由于在照明区对比工序S9里,以作为直线性高的部分的辉度基准值200灰度等级线附近的点A为基准,基于离该点A的前后10像素的点B、C,计算变化部分近似直线303A,所以可以取得把图像取入的定时引起的近似直线的斜率的离散抑制成最小限度的正确的近似直线,可以计算光学像200的正确的照明区LA。
(5)在照明裕度计算步骤S98里,基于由步骤S97所取得的多个边界点H当中,沿着限边框图像201的相互对着的一方的边的边界点,与沿着另一方的边的边界点间的一对边正交的方向的最小距离Ds(Dsh、Dsv),和限边框图像201的一对像素位置间的距离Da(Dah、Dav),通过式(2)和(3)计算照明裕度(左右照明裕度Mh、上下照明裕度Mv)。
因而,例如,即使在所取得的多个边界点H当中,存在着特异的边界点的场合,也可以可靠地计算光学像200的照明区LA全体对限边框图像201的照明裕度。
(6)在照明区对比工序S9里,具有限边框图像中心位置计算步骤S991、光学像中心位置计算步骤S994,和图像中心偏移量计算步骤S995,借此可以计算作为设计上的照明区的限边框图像201的中心轴与光学像200的照明区LA的中心轴的偏移量。
此外,在最佳状态判定工序S10里,在照明裕度(左右照明裕度Mh、上下照明裕度Mv)为规定的阈值以上,且,在图像中心偏移量计算步骤S99里所计算出的中心位置的偏移量(中心偏移量X、中心偏移量Y)为规定的阈值以下的场合,判定成光学像200的照明区LA为最佳状态。借此,即使在由照明区对比工序S9取得的边界点H当中的若干个边界点H中产生误差的场合,也可以确保对设计上的照明区有效的照明裕度,而且,可以制造照明光轴不偏移的照明光学单元112。
(7)在光束分割元件位置调整工序S11里,基于在照明区对比工序S9里所显示的信息A,操作位置调整部30中的Y轴位置调整部322、X轴位置调整部323、和面内旋转位置调整部324,在X轴方向、Y轴方向、以Z轴为中心的旋转方向上对第1透镜阵列112A进行位置调整,调整照明裕度和中心位置的偏移量。
因而,可以随着信息A进行明了的位置调整部30的操作,可以高精度地实施第1透镜阵列112A的位置调整,可以以容易的作业高精度地制造照明光学单元112。
(8)在第2定位工序S12里,从紫外线照射装置70与靠光纤等导光机构所连接的光线照射部向存在于第1透镜阵列112A与保持框112D的光入射侧端面之间的紫外线硬化型粘接剂照射紫外线。然后,使该粘接剂硬化而粘接固定第1透镜阵列112A与保持框112D。
因而,可以容易地进行照明光学单元112的制造,可以谋求照明光学单元112的制造效率的提高。
(5)实施形态的变形
再者,本发明不限于前述实施形态,在可以实现本发明的目的范围内的变形、改良等包含于本发明。
虽然在前述实施形态中,在照明区对比工序S9里,根据基于取得的边界点H的照明区LA的最小距离Ds(Dsh、Dsv)、和限边框图像201的像素位置间的距离Da(Dah、Dav),计算照明裕度M(Mh、Mv),但是不限于此。例如,也可以把对限边框图像201中的规定的像素位置的坐标值的,取得的规定的边界点H的坐标值的相对值作为照明裕度M采用。进而,也可以把对限边框图像201的面积的,靠多个边界点H的集合所形成的光学像200的照明区LA的面积的相对值作为照明裕度M采用。此外,也可以计算对设计上的照明区光学像的照明区相等、大于或小于等对比结果作为最佳状态判定的判定项目采用。
此外,虽然在照明区对比工序S9里,根据多个扫描线取得多个边界点H,基于这些取得的边界点H计算照明裕度M,但是不限于此。例如,也可以根据单一扫描线取得边界点H。然后取得对该扫描线上的限边框图像201的像素位置或像素位置间的距离的,边界点H的位置或边界点H间的距离的相对值,作为照明裕度计算该相对值。
进而,虽然在照明裕度计算步骤S98里,根据基于取得的边界点H的照明区LA的最小距离Ds(Dsh、Dsv)、和限边框图像201的像素位置间的距离Da(Dah、Dav),用式(2)、式(3)计算照明裕度M(左右裕度Mh、上下裕度Mv),但是不限于此。也可以用其他公式计算照明裕度M。
虽然在前述实施形态中,在近似直线计算步骤S95里,在取得变化部分近似直线303A之际,以220灰度等级作为辉度基准值设定,但是不限于此。例如,也可以以100灰度等级等其他灰度等级作为辉度基准值设定。此时,也可以预先设定辉度基准值。
此外,虽然基于20像素分离的像素位置的点B、C,取得变化部分近似直线303A,但是不限于此。例如,也可以基于20像素以上或不足20像素的像素数分离的位置的点取得。也就是说,也可以用辉度值变化部分303的全体或一部分来取得变化部分近似直线303A。
进而,虽然在取得变化部分近似直线303A之际,基于两点B、C进行直线近似,但是也可以取得基于点A、B、C的三点或之外的三点以上的多个点,用最小二乘法等方法进行直线近似。总之,只要可以适当地直线近似辉度值变化部分303就可以了。
虽然在前述实施形态中,在边界点取得步骤S96里,作为规定像素量移动50像素量(步骤S962),但是该移动像素数未特别限定。例如,也可以根据变化部分近似直线303A的斜率(图16的角φ)使之变化。也就是说,在斜率大的场合(角度φ:大)移动大,在斜率小的场合(角度φ:小)移动小。这样一来,在进行直线近似之际,可以把照明部分302上的点E作为基准可靠地指定适当的点。但是,该移动的像素数没有限定。
此外,也可以把步骤S961中的变化部分近似直线303A与255灰度等级线Y2的交点G作为边界点H。借此,可以省掉步骤S962~S965的步骤。
此外,虽然在光学像200的约中央部分的像素位置基于点F,计算照明部分近似直线302A,但是不限于此。也可以基于其他像素位置的点计算。
虽然在前述实施形态中,说明了把第1透镜阵列112A用作光束分割元件的构成,但是不限于此。例如,也可以采用利用内面反射把入射的光束分割成多个部分光束的棒等。也就是说,只要是可以把从光源所出射的光束分割成多个部分光束的光学元件,可以采用种种的东西。
虽然在前述实施形态中说明了,照明光学单元112用把第1透镜阵列112A、第2透镜阵列112B、和PBS阵列112C一体化的保持框112D的构成,但是不限于这种构成。也就是说,只要是取为可以对第2透镜阵列112B和PBS阵列112C定位第1透镜阵列112A的那种构成就可以了,也可以是利用隔离件等一体化的那种构成。
此外,作为照明光学单元112,除了第1透镜阵列112A、第2透镜阵列112B、和PBS阵列112C之外,也可以构成为使重叠透镜113等其他光学元件一体化。
虽然在前述实施形态中,照明光学单元112使用紫外线硬化型粘接剂进行一体化,但是不限于此。例如,也可以采用热硬化型粘接剂、弹性类粘接剂、瞬间类粘接剂等其他粘接剂。
虽然在前述实施形态中,说明了在投影板14上形成限边框14A的构成,但是不限于此。例如,在图像处理装置64上设置记录对应于投影机的种类的限边框图像的记录机构。而且,照明区对比机构65,也可以取为对比记录于该记录机构的限边框图像当中,对应于所选择的投影机的种类的限边框图像与光学像200的照明区LA的构成。
此外,虽然投影板14由毛玻璃构成,但是不限于此。例如,也可以由丙烯酸类等各种塑料、树脂等,其他材料来构成。
虽然在前述实施形态中,成为制造对象的照明光学单元112是构成投影机100的积分器照明光学系统110的光学单元,但是不限于此,也可以用于其他用途。
像以上这样,本发明的照明光学单元制造装置、照明光学单元制造方法,作为制造投影机中所使用的照明光学单元的制造装置、制造方法是有用的。特别是,适于把光束分割元件、聚光元件、和偏振变换元件一体化的照明光学单元的制造。

Claims (10)

1.一种照明光学单元的制造方法,是制造具有把从光源所射出的光束分割成多个部分光束的光束分割元件、把各部分光束聚光的聚光元件,以及使各部分光束的偏振方向一致的偏振变换元件的照明光学单元的照明光学单元的制造方法,其特征在于,包括
对前述聚光元件和上述偏振变换元件以外形基准调整在预定的光路上的相对位置,进行定位固定的第1定位工序,
把光束导入在前述第1定位工序中所定位的前述聚光元件和前述偏振变换元件与配置于前述预定的光路上的前述光束分割元件的光束导入工序,
使由前述光束导入工序所导入的光束透射前述聚光元件、前述偏振变换元件、和前述光束分割元件在投影板上形成光学像的光学像形成工序,
检测在前述光学像形成工序中所形成的光学像的光学像检测工序,
计算在前述光学像检测工序中所检测出的光学像的照明区与设计上的照明区的对比结果的照明区对比工序,
基于在前述照明区对比工序中所计算出的对比结果,判定前述光学像的照明区对于前述设计上的照明区是否为最佳位置的最佳状态判定工序,
基于在前述照明区对比工序中所计算出的对比结果,调整在前述最佳状态判定工序中判定成前述光学像的照明区不是最佳位置的前述光束分割元件对前述聚光元件和前述偏振变换元件的相对位置的光束分割元件位置调整工序,以及
定位固定在前述最佳状态判定工序中判定成前述光学像的照明区是最佳位置的前述光束分割元件的第2定位工序。
2.如权利要求1中所述的照明光学单元的制造方法,其特征在于,
在前述投影板上,形成表示前述设计上的照明区的外形的限边框,
在前述光学像检测工序中,摄像元件检测前述投影板上的前述光学像与前述限边框,
前述照明区对比工序包括
把在前述光学像检测工序中所检测的前述光学像与前述限边框作为图像取入的图像取入步骤,
根据通过前述图像取入步骤所取入的图像以像素单位取得前述光学像的辉度值的辉度值取得步骤,
选择跨前述光学像的照明区的内外设定的扫描线的扫描线选择步骤,
根据在前述辉度值取得步骤中所取得的前述像素单位的辉度值,取得表示由前述扫描线选择步骤所选择的扫描线上的对应于像素位置的辉度值的变化的辉度值变化曲线的辉度值变化曲线取得步骤,
根据由前述辉度值变化曲线取得步骤所取得的辉度值变化曲线,直线近似作为表示前述光学像的照明区外部的部分与表示照明区内部的部分之间的辉度值变化部分计算近似直线的近似直线计算步骤,
基于由前述近似直线计算步骤所计算出的近似直线取得前述光学像的照明区的边界点的边界点取得步骤,以及
把由前述边界点取得步骤所取得的边界点的位置与前述限边框的位置进行对比,计算前述光学像的照明区对前述限边框的照明裕度的照明裕度计算步骤。
3.如权利要求2中所述的照明光学单元的制造方法,其特征在于,
前述限边框设定成基本矩形状,
前述照明区对比工序中,
前述扫描线选择步骤、辉度值变化曲线取得步骤、近似直线计算步骤、以及边界点取得步骤,沿着前述限边框的相互对向的边实施多次,
前述照明裕度计算步骤,
计算前述限边框的相互对向的边之间的距离Da,
在前述边界点取得步骤中所得到的边界点当中,计算正交于沿着前述限边框的相互对向的边的一方的边的边界点,与沿着前述限边框的相互对向的边的另一方的边的边界点之间的前述限边框的相互对向的边的方向的距离Ds,
用下述式(1)计算前述照明裕度M。
M=(Ds-Da)/2       (1)
4.如权利要求3中所述的照明光学单元的制造方法,其特征在于,
前述照明区对比工序,进而具有
根据在前述图像取入步骤中所取入的图像计算前述限边框的中心位置的限边框图像中心位置计算步骤,
根据由前述边界点取得步骤所取得的边界点的位置计算前述光学像的照明区的中心位置的光学像中心位置计算步骤,以及
计算前述限边框的中心位置与前述光学像的照明区的中心位置的偏移量的图像中心偏移量计算步骤,
前述最佳状态判定工序,在前述照明裕度计算步骤中所计算出的照明裕度M≥预先设定的阈值,且,前述图像中心偏移量计算步骤中所计算出的偏移量≤预先设定的阈值的场合,判定成前述光学像的照明区是最佳状态。
5.如权利要求1至4中的任何一项中所述的照明光学单元的制造方法,其特征在于,
前述光束分割元件位置调整工序,包括
以由前述光束导入工序所导入的光束的光轴为Z轴,以与前述Z轴正交,相互正交的两个轴为X轴、Y轴时,使前述光束分割元件在前述X轴方向上移动的X轴位置调整步骤,
使前述光束分割元件在前述Y轴方向上移动的Y轴位置调整步骤,以及
使前述光束分割元件以前述Z轴为中心旋转的面内旋转位置调整步骤。
6.如权利要求1至5中的任何一项中所述的照明光学单元的制造方法,其特征在于,
在前述照明区对比工序之前,在前述光束分割元件上涂布未硬化状态的光硬化型粘接剂,
在前述第2定位工序中,把光线照射于前述光硬化型粘接剂,使该光硬化型粘接剂硬化而固定前述光束分割元件。
7.一种投影机的制造方法,其特征在于,包括权利要求1至6中的任何一项中所述的照明光学单元的制造方法。
8.一种照明光学单元,其特征在于,通过权利要求1至7中的任何一项中所述的照明光学单元的制造方法来制造。
9.一种投影机,其特征在于,具有如权利要求8中所述的照明光学单元。
10.一种照明光学单元的制造装置,是制造具有把从光源所射出的光束分割成多个部分光束的光束分割元件,把各部分光束聚光的聚光元件,以及使各部分光束的偏振方向一致的偏振变换元件的照明光学单元的照明光学单元的制造装置,其特征在于,具有
保持其相对位置按外形基准来调整,定位固定于预定的光路上的前述聚光元件和前述偏振变换元件的元件保持体,
保持在前述预定的光路上所配置的前述光束分割元件的光束分割元件保持体,
把光束导入前述聚光元件、前述偏振变换元件、和前述光束分割元件的光源,
透射前述聚光元件、前述偏振变换元件、和前述光束分割元件的前述光束的光学像所投影的投影板,
对前述聚光元件和前述偏振变换元件调整前述光束分割元件的相对位置的位置调整部,
实施前述光束分割元件的定位固定的定位固定部,
摄像在前述投影板上所形成的光学像的摄像元件,
作为图像取入靠前述摄像元件所摄像的光学像的图像取入装置,以及
实施靠前述图像取入装置所取入的图像的图像处理的图像处理装置,
前述图像处理装置,具有
基于靠前述图像取入装置所取入的图像计算前述光学像的照明区与设计上的照明区的对比结果的照明区对比机构,和
基于靠前述照明区对比机构所计算出的对比结果,判定前述光束分割元件是否是最佳位置的最佳状态判定机构。
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