JP2004045809A - Projector inspection apparatus and projector inspection method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projector inspection apparatus capable of exactly discriminating the normal/defective condition of a projector by exactly inspecting the optical characteristics of the projector. <P>SOLUTION: The projector inspection apparatus is provided with a reflector body 721 which reflects the projected light from the projector 1, a reflector moving mechanism 722 which advances and retreats the reflector body, a transmission screen 71 on which the projected images of the reflected light are foemed, three CCD (Charge Coupled Device) cameras 81 which imagethe projected images from the back side, and a computer 90 which performs image processing in accordance with the image signals captured by a video capturing board 100. The computer is provided with a focus position adjusting section 92 which controls the driving of the reflector moving mechanism so as to match the foci of the picked up images, a moving quantity acquiring section 93 which acquires the moving quantities of the reflector body from its reference position after the adjustment by each of three color light rays, an axial chromatic aberration measuring section 94 which measures axial chromatic aberrations based on these moving quantities and a normal/defective condition deciding section 98 which decides the normal/defective condition of the projector based on the axial chromatic aberration values. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ検査装置およびプロジェクタ検査方法に関する。
【0002】
【背景技術】
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、投写レンズを介してスクリーン上に投写するプロジェクタが知られ、会議、学会、展示会等でのマルチメディアプレゼンテーションに広く利用されている。
このようなプロジェクタとしては、光源ランプと、この光源ランプから射出された光束をダイクロイックミラーを用いて三色の色光R、G、Bに分離する色分離光学系と、これらの分離された光束を色光毎に画像情報に応じて変調する3枚の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を合成して光学像を形成するクロスダイクロイックプリズムと、この合成された光学像を拡大して投写する投写レンズとを備える、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
【0003】
このようなプロジェクタの製造時には、より鮮明な投写画像を得るために各液晶パネル間相互において、各液晶パネルを投写レンズのバックフォーカスの位置に正確に配置するフォーカス調整と、各液晶パネルの画素を一致させるアライメント調整とを高精度に行う必要があった。特に、プロジェクタの小型化・高輝度化に伴い、より一層高精度な調整が求められていた。
そこで、液晶パネルのフォーカス・アライメント調整では、例えば、3枚の液晶パネルおよびクロスダイクロイックプリズムを含む光学装置を調整対象として、まず、各液晶パネルの画像形成領域に光束を入射させ、クロスダイクロイックプリズムにおける光入射端面から入射され光出射端面から射出された光束をCCDカメラで撮像しながら、各液晶パネルの位置や姿勢を調整して、各液晶パネルの相対位置を調整していた。
【0004】
ここで、CCDカメラによる撮像としては、標準的な投写レンズをマスターレンズとして製造装置に予め組み込んでおき、光学装置およびこの投写レンズを経た光束をスクリーン上に投写し、この投写画像を取りこむ方式(マスターレンズ方式)と、光学装置を経た光束を直接取りこむ方式(直視式)とが採用されている。このような方法を採用することにより、投写レンズと組みあわせることなく、独立して光学装置を検査でき、効率的となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの方式による光学装置の検査でも、特定の基準光源を用い特定波長の光源光に基づいて調整するため、実際に組み込まれる光源を用いた完成品としてのプロジェクタの場合とは必ずしも調整が一致せず、プロジェクタの良否が厳密には判別されない場合があるという問題があった。
【0006】
本発明の目的は、完成品であるプロジェクタの光学特性を正確に検査して、プロジェクタの良否を正確に判別できるプロジェクタ検査装置およびプロジェクタ検査方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプロジェクタ検査装置は、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学装置と、この光学装置から射出された光学像を拡大投写する投写光学系とを備えるプロジェクタの良否を検査するプロジェクタ検査装置であって、検査対象であるプロジェクタが設置される設置台と、この設置台に設置された検査対象から拡大投写された光学像に基づく投写画像が形成される透過型スクリーン装置と、この透過型スクリーン装置を前記投写光学系に対して進退方向に移動可能なスクリーン装置移動機構と、前記透過型スクリーン装置の裏面側に設置され、該透過型スクリーン装置に投写された投写画像を撮像する撮像素子を含む撮像装置と、この撮像素子で撮像された投写画像を取り込んで画像信号に変換する画像取込装置と、この画像取込装置で取り込まれた画像信号に基づいて画像の演算処理を行う画像処理装置とを備え、この画像処理装置は、前記撮像素子で撮像された投写画像のフォーカスが合致するように、前記スクリーン装置移動機構の駆動制御を行うフォーカス位置調整部と、前記投写画像を構成する複数の色光毎に、前記フォーカス位置調整部によるフォーカス調整後の前記透過型スクリーン装置の基準位置からの移動量をそれぞれ取得する移動量取得部と、これら取得された色光毎の移動量に基づいて、投写画像の軸上色収差を測定する軸上色収差測定部と、この測定された軸上色収差の値に基づいて、検査対象であるプロジェクタの良否を判定する良否判定部とを備えることを特徴とする。
【0008】
ここで、透過型スクリーン装置は、透過型スクリーンだけの構成に加えて、透過型スクリーンに反射装置である反射ミラーを組みあわせた構成等も含む。
また、複数の色光としては、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色光とすることができる。
撮像装置を構成する撮像素子には、CCD(Charge Coupled Device)等を採用できる。撮像装置としては、CCDと、このCCDの光路前段に配置され、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色のフィルタとを備える装置や、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の光束に分解する、いわゆる3CCDを備える装置等を採用できる。画像取込装置には、ビデオキャプチャボードを採用できる。画像処理装置は、コンピュータとして構成することができる。このため、フォーカス位置調整部、移動量取得部、軸上色収差測定部、および良否判定部は、撮像素子からの画像信号が画像取込装置を介して入力されるコンピュータの動作制御を行うOS(Operating System)上に展開される画像処理プログラムとして構成できる。
【0009】
本発明のプロジェクタ検査装置では、例えば、以下のように検査できる。
(1)設置台に検査対象であるプロジェクタを設置し、光源から光束を射出させて全白画像(ノーマリーホワイト)をスクリーン装置に投写する。
(2)プロジェクタから基準投写距離となる位置(基準位置)に透過型スクリーン装置を設定し、3CCDからなる撮像素子により全白画像の撮像を開始する。
(3)3CCDで撮像しながら、例えば、投写画像のうち緑色光成分に基づいて画像処理装置のフォーカス位置調整部によりスクリーン装置移動機構を駆動制御してスクリーン装置を進退移動させ、投写画像のフォーカス調整を行う。この際、フォーカス合致時における位置を取得しておき、前記基準位置からの移動量を移動量取得部で取得する。同様にして、赤色光成分、青色光成分に基づく投写画像について、基準位置からの移動量をそれぞれ取得する。
(4)これらの各色光毎に取得された移動量の差により、軸上色収差測定部で軸上色収差を測定する。
(5)この測定された軸上色収差の値が良品の範囲内にあるか否かにより、良否判定部でプロジェクタの良否を判定する。
(6)得られた軸上色収差の測定結果を検査対象である完成品の製品番号等に対応させた状態で画像処理装置の記憶装置等に記憶させ、検査を終了する。
【0010】
本発明によれば、以上のような手順で検査を行うことにより、検査対象であるプロジェクタに実施に用いられる光源で検査が可能となり、プロジェクタの軸上色収差を簡単で、かつ正確に検査することができ、この検査により検査対象であるプロジェクタの良否を正確に判別できる。このため、高品質な画像投写を可能とするプロジェクタを確実に市場に提供できる。また、全ての検査を自動検査として検査の効率を高めることもできる。
【0011】
ここで、前記撮像装置は、前記透過型スクリーン装置に形成された投写画像を複数の色光に分解する撮像素子を複数個備えていることが好ましい。
この場合には、複数の色光に分解する撮像素子として3CCDを採用することにより、例えば、RGBに対応する色フィルタを用いて各色光毎に撮像する場合に比べて、殆ど同時にRGB毎の画像を撮像できるため、検査の効率性を高めることができる。
また、撮像素子を複数個、例えば、矩形の投写画像の外周端部である四隅に対応して4台配置して、投写画像の複数箇所で検査を行うことにより、検査の精度を高めることができる。
【0012】
以上において、前記撮像装置は、前記透過型スクリーン装置の投写面に沿って前記複数の撮像素子をそれぞれ移動させる撮像素子移動機構を備え、前記画像処理装置は、前記透過型スクリーン装置に形成された投写画像の外周端部を撮像するように前記撮像素子移動機構を駆動制御して、前記複数の撮像素子をそれぞれ移動させる撮像素子調整部と、前記投写画像の外周端部に対応する位置に移動した各撮像素子の位置を複数の色光毎に取得する外周端部位置取得部と、これら色光毎に取得された各撮像素子の位置に基づいて倍率色収差を測定する倍率色収差測定部とを備え、前記良否判定部は、この測定された倍率色収差の値に基づいて、検査対象であるプロジェクタの良否を判定することが好ましい。
【0013】
ここで、例えば、プロジェクタ検査装置において、軸上色収差を検査した後に、次のような手順で倍率色収差を検査できる。
(A)まず、投写画像を黒地に白枠が形成されたような枠状画像として設定しておく。次に、例えば、枠状の投写画像の緑色光成分により、この投写画像の白枠の四隅である外周端部が撮像できるように、撮像素子調整部で撮像素子移動機構を駆動制御して、複数の撮像素子である4台の撮像素子をそれぞれの四隅に移動させる。
(B)外周端部位置取得部により、緑色光成分に基づく各撮像素子の位置を取得する。同様にして、赤色光成分、青色光成分に基づく投写画像について、各撮像素子の位置をそれぞれ取得する。
(C)これらの色光毎に取得された各撮像素子の位置の差を各隅部毎に求めることにより、倍率色収差測定部で倍率色収差を測定する。
(D)この測定された倍率色収差の値が良品の範囲内にあるか否かにより、良否判定部でプロジェクタの良否を判定する。
(E)得られた倍率色収差の測定結果を、先に得られた軸上色収差とともに、検査対象である完成品の製品番号等に対応させた状態で、画像処理装置の記憶装置等に記憶させ、検査を終了する。
【0014】
この場合には、以上のような手順で検査を行うことにより、検査対象であるプロジェクタの軸上色収差に加えて、倍率色収差も簡単で、かつ正確に検査することができ、これらの検査により検査対象であるプロジェクタの良否を正確に判別できる。このため、高品質な画像投写を可能とするプロジェクタを確実に市場に提供できる。
【0015】
以上において、前記透過型スクリーン装置は、前記検査対象から拡大投写された光学像を反射する反射装置と、この反射装置で反射された光学像に基づく投写画像が形成される透過型スクリーンとを備え、前記スクリーン装置移動機構は、前記投写光学系に対する進退方向に前記反射装置を移動可能に構成されていることが好ましい。
この場合には、例えば、プロジェクタの投写光学系と反射装置との間に透過型スクリーンを配置しておき、投写光学系から射出された画像光を投写光学系側に反射して、透過型スクリーンに画像光に基づく投写画像を形成し、投写光学系と透過型スクリーンとの間に配置された撮像装置により投写画像を検査する構成とすることができる。この際、透過型スクリーンには、投写光学系から投写された画像光の光路を阻害しないように、開口部が形成された構成にできる。
このような構成とすれば、投写光学系と透過型スクリーンと撮像装置とが一直線上に配置される場合に比べて、検査装置の小型化を図ることができる。
また、透過型スクリーンの代わりに、画像光を反射させる反射装置である反射ミラーを移動させるため、移動量を少なくすることができ、検査時間を短縮して効率向上を図ることができる。
【0016】
本発明に係るプロジェクタ検査方法は、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学装置と、この光学装置から射出された光学像を拡大投写する投写光学系とを備えるプロジェクタの良否を検査するプロジェクタ検査方法であって、設置台に設置された検査対象であるプロジェクタから光学像を拡大投写して、スクリーン装置に投写画像を形成する投写画像形成手順と、この形成された投写画像を複数の色光毎に撮像素子で撮像しながら、各色光毎の投写画像のフォーカスが合致するように、前記透過型スクリーン装置を前記調整対象の投写光学系に対して進退移動させるスクリーン装置移動手順と、前記スクリーン装置の基準位置からの移動量を各色光毎に取得する移動量取得手順と、これら取得された色光毎の移動量に基づいて、投写画像の軸上色収差を測定する軸上色収差測定手順と、この測定された軸上色収差の値に基づいて、検査対象であるプロジェクタの良否を判定する良否判定手順とを備えることを特徴とする。
【0017】
本発明によれば、前記プロジェクタの検査装置と同様に、検査対象であるプロジェクタの軸上色収差を簡単で、かつ正確に検査することができ、この検査により検査対象であるプロジェクタの良否を正確に判別できる。このため、高品質な画像投写を可能とするプロジェクタを確実に市場に提供できる。
【0018】
以上のプロジェクタ検査方法において、前記投写画像形成手順で前記透過型スクリーン装置上に形成された投写画像の外周端部を撮像するように、撮像素子移動機構により前記複数の撮像素子をそれぞれ移動させる撮像素子調整手順と、この移動した各撮像素子の位置を複数の色光毎に取得する外周端部位置取得手順と、これら色光毎に取得された各撮像素子の位置に基づいて、投写画像の倍率色収差を測定する倍率色収差測定手順とを備え、前記良否判定手順は、この測定された倍率色収差の値に基づいて検査対象であるプロジェクタの良否を判定することが好ましい。
【0019】
この場合にも、前記プロジェクタの検査装置と同様に、例えば、軸上色収差を測定した後に、以上のような手順で倍率色収差を測定することにより、検査対象であるプロジェクタの軸上色収差に加えて、倍率色収差も簡単で、かつ正確に検査することができ、これらの検査により検査対象であるプロジェクタの良否を正確に判別できる。このため、高品質な画像投写を可能とするプロジェクタを確実に市場に提供できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔1.プロジェクタの構成〕
図1は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ1を上方から見た斜視図である。図2は、プロジェクタ1を下方から見た斜視図である。
図1,2において、プロジェクタ1は、略直方体状の外装ケース2を備えている。外装ケース2は、プロジェクタ1の本体部分を収納する合成樹脂製の筐体であり、アッパーケース21と、ロアーケース22と、これらのケース21,22の前方側を跨るように取り付けられるフロントケース23とを備える。
【0021】
アッパーケース21は、図1に示すように、プロジェクタ1の天面、側面、および背面をそれぞれ構成する上面部211、側面部212、および背面部213を含んで構成される。上面部211の前方側には、操作パネル25が設けられている。また、図2に示すように、アッパーケース21において、前記操作パネルの後方側には、上面部211の後方側と背面部213とを跨る凹部21Aが形成されている。この凹部21Aから外装ケース2に収納された回路基板5の一部が外部に露出している。外部に露出する回路基板5の一部とは、インターフェース部を構成する各種コネクタ5Aである。これらのコネクタ5Aを介して、プロジェクタ1には、外部機器が接続される。
【0022】
ロアーケース22は、図2に示すように、プロジェクタ1の底面、側面、および背面をそれぞれ構成する底面部221、側面部222、および背面部223を含んで構成される。
底面部221には、開口部221Xが形成されている。この矩形状の開口部221Xには、ランプカバー24が嵌め込み式で着脱可能に設けられている。さらに、底面部221には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口221A,221Bが形成されている。
【0023】
底面部221において、後方側の略中央部分には、プロジェクタ1の脚部を構成する後脚22Rが形成されている。また、底面部221における前方側の左右の隅部には、同じくプロジェクタ1の脚部を構成する前脚22Fがそれぞれ設けられている。つまり、プロジェクタ1は、後脚22Rおよび2つ前脚22Fにより3点で支持されている。
2つの前脚22Fは、それぞれ上下方向に進退可能に構成されており、プロジェクタ1の前後方向および左右方向の傾き(姿勢)を調整して、投写画像の位置合わせができるようになっている。
【0024】
フロントケース23は、図1に示すように、プロジェクタ1の前面、天面、および側面をそれぞれ構成する前面部231、天面部232、および側面部233を含んで構成される。
フロントケース23には、前面部231および天面部232を跨ぐ開口部23Aが形成されている。この開口部23Aに対応するように、外装ケース2内部には、投写レンズ46が配置されている。この際、開口部23Aから投写レンズ46の一部が外部に露出しており、この露出部分の一部であるレバー46Aを介して、投写レンズ46のズーム操作、フォーカス操作が手動で行えるようになっている。
【0025】
また、前面部231において、前述した開口部23Aの反対側の位置には、開口部としての排気口23Bが形成されている。この排気口23Bの内側には、プロジェクタ1内の空気を誘導する排気ダクト67が設けられており、排気口23Bには、排気ダクト67の排出口が対向している。この排気口23Bには、プロジェクタ1の外部側となる外部ルーバ23B1が形成されている。
【0026】
このような外装ケース2の側面側には、図1に示すように、アッパーケース21の側面部212とロアーケース22の側面部222に跨って吸気口2Aが形成されている。この吸気口2Aの内側には、図示しないシロッコファンが設けられている。
【0027】
図3は、光学ユニット4を模式的に示した平面図である。
光学ユニット4は、図3に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、光学装置44と、投写光学系としての投写レンズ46とを備える。
【0028】
インテグレータ照明光学系41は、光学装置44を構成する3枚の液晶パネル441(赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル441R,441G,441Bとする)の画像形成領域を略均一に照明するための光学系であり、光源装置411と、第1レンズアレイ412と、第2レンズアレイ413と、偏光変換素子414と、重畳レンズ415とを備える。
【0029】
光源装置411は、放射光源としての光源ランプ416と、リフレクタ417とを備え、光源ランプ416から射出された放射状の光線をリフレクタ417で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
光源ランプ416としては、ハロゲンランプを採用している。なお、ハロゲンランプ以外に、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等も採用できる。
リフレクタ417としては、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組みあわせたものを採用してもよい。
【0030】
第1レンズアレイ412は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ416から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル441の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル441の画像形成領域のアスペクト比(横と縦の寸法の比率)が4:3であるならば、各小レンズのアスペクト比も4:3に設定する。
【0031】
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を液晶パネル441上に結像させる機能を有する。
【0032】
偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413と重畳レンズ415との間に配置されるとともに、第2レンズアレイ413と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413からの光を1種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置44での光の利用効率が高められている。
【0033】
具体的に、偏光変換素子414によって1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ415によって最終的に光学装置44の液晶パネル441上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル441を用いたプロジェクタ1では、1種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ416からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子414を用いることにより、光源ランプ416から射出された光束を全て1種類の偏光光に変換し、光学装置44での光の利用効率を高めている。
なお、このような偏光変換素子414は、たとえば特開平8−304739号公報に紹介されている。
【0034】
色分離光学系42は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備え、ダイクロイックミラー421、422によりインテグレータ照明光学系41から射出された複数の部分光束を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有している。
【0035】
リレー光学系43は、入射側レンズ431と、リレーレンズ433と、反射ミラー432、434とを備え、色分離光学系42で分離された色光である赤色光を液晶パネル441Rまで導く機能を有している。
【0036】
この際、色分離光学系42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した青色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ418を通って、青色用の液晶パネル441Bに到達する。このフィールドレンズ418は、第2レンズアレイ413から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル441G、441Bの光入射側に設けられたフィールドレンズ418も同様である。
【0037】
また、ダイクロイックミラー421を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー422によって反射し、フィールドレンズ418を通って、緑色用の液晶パネル441Gに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー422を透過してリレー光学系43を通り、さらにフィールドレンズ418を通って、赤色光用の液晶パネル441Rに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系43が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ418に伝えるためである。
【0038】
光学装置44は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系42で分離された各色光が入射される3つの入射側偏光板442と、各入射側偏光板442の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル441R,441G,441Bと、各液晶パネル441R,441G,441Bの後段に配置される射出側偏光板443と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム444とを備える。
【0039】
液晶パネル441R,441G,441Bは、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として用いたものである。
光学装置44において、色分離光学系42で分離された各色光は、これら3枚の液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。
【0040】
入射側偏光板442は、色分離光学系42で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイヤガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
射出側偏光板443も、入射側偏光板442と略同様に構成され、液晶パネル441(441R,441G,441B)から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
これらの入射側偏光板442および射出側偏光板443は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【0041】
クロスダイクロイックプリズム444は、射出側偏光板443から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム444には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成される。
【0042】
投写レンズ46は、光学装置44のクロスダイクロイックプリズム444で合成されたカラー画像を拡大して投写するものである。
【0043】
以上説明した各光学系41〜44は、図示しない合成樹脂製のライトガイド内に収容される。このライトガイドは、各光学部品412〜415,418,421〜423,431〜434,442を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイドと、この下ライトガイドの上部の開口側を閉塞する蓋状の上ライトガイドとを備えて構成される。また、このライトガイドの一端側には、光源装置411が収容され、他端側には、ヘッド部を介して投写レンズ46がねじ止め固定される。
【0044】
〔2.プロジェクタ検査装置の構成〕
図4は、本発明に係るプロジェクタ検査装置10を示す側面図である。図5は、このプロジェクタ検査装置10を示す平面図である。
プロジェクタ検査装置10は、図4,5に示すように、製造されたプロジェクタ1が収納配置される検査部本体50と、投写部本体60とを備える。
【0045】
検査部本体50は、UV遮光カバー50Aと、このUV遮光カバー内に設けられ、プロジェクタ1を設置するための設置台50Bとを備える。
UV遮光カバー50Aは、設置台50Bを囲む側板51と、底板52と、側板51に開閉自在に設けられたドア53と、下部に設けられた載置台54とを備える。側板51には、プロジェクタ1から照射された画像光を投写部本体60に透過するための透過窓51Aが設けられている。
【0046】
ドア53は、検査対象となるプロジェクタ1を給材・除材する時等に設けられるものであり、紫外線を透過しないアクリル板から形成される。
載置台54の下部側には、装置据え付け時に、検査部本体50の移動を容易にするキャスタ54Aが設けられている。
【0047】
設置台50Bの上面には、図示を省略するが、プロジェクタ1の左右の両前脚22F(図2)をねじ止め固定するねじ部が設けられている。このねじ部において設置台50Bの上面にプロジェクタ1をねじ止め固定することにより、プロジェクタ1が一定の位置に固定される。
【0048】
投写部本体60は、透過型スクリーン装置としてのスクリーンユニット70と、撮像装置としての画像検出装置80と、これらのスクリーンユニット70および画像検出装置80を収納する暗室60Aとを備える。暗室60Aは、スクリーンユニット70および画像検出装置80を囲む側板61、底板62および天板63と、載置台64とを備える。側板61には、プロジェクタ1から照射される画像光を透過するための透過窓61Aが設けられ、載置台64の下部には、キャスタ64Aが設けられている。
【0049】
スクリーンユニット70は、プロジェクタ1から射出された画像光を投写するものであり、暗室60Aの検査部本体50側に配置された透過型スクリーン71と、暗室60Aの検査部本体50側とは反対側に配置された反射ユニット72とを備える。
【0050】
図6は、透過型スクリーン71を背面側から見た図である。
透過型スクリーン71は、図6に示すように、周囲に設けられる矩形状の枠体711と、この枠体711の内側に設けられるスクリーン本体712とを備える。スクリーン本体712は、例えば、不透明樹脂層上に光学ビーズを均一に分散配置して構成でき、光学ビーズが配置された側から光束を入射すると、光学ビーズがレンズとなって、該光束をスクリーン本体712の裏面側に射出するようになっている。また、スクリーン本体712には、プロジェクタ1の投写レンズ46から射出された画像光を透過する透過窓71Aが設けられている。
【0051】
反射ユニット72は、図4に示すように、プロジェクタ1の投写レンズ46から射出された画像光を透過型スクリーン71に向けて反射させるものであり、投写レンズ46に正対配置される反射装置本体721と、この反射装置本体721を投写レンズ46に対して進退方向に移動可能とする反射装置移動機構722とを備える。
【0052】
反射装置本体721は、射出される画像光の位置に応じて同一面内に配置されたミラー721Aと、このミラー721Aが取り付けられる取付板721Bと、この取付板721Bの下部を支持する支持板721Cとを備える。ミラー721Aの反射面721A1は、投写レンズ46から照射される画像光の光軸と直交となるように構成されている。
【0053】
反射装置移動機構722は、暗室60Aの底板62に透過型スクリーン71の平面と直交する方向に延びる複数のレール722Aと、これらのレール722A上を回転移動可能とされ支持板721Cに設けられた車輪722Cと、この車輪722Cを回転駆動する図示しない駆動機構とを備える。
【0054】
画像検出装置80は、透過型スクリーン71に形成された投写画像における所定部分の検出を行う装置であり、透過型スクリーン71の裏面側の四隅部分に設けられる4台の3CCDカメラ81と、各3CCDカメラ81を透過型スクリーン71の面に沿って移動させる移動機構82とを備える。
【0055】
撮像装置としての3CCDカメラ81は、投写画像を複数の色光である3色光(赤、緑、青)に分解し、これらの分解された色光毎に専用の撮像素子であるCCDで撮像するものであり、スクリーン本体712の背面側から投写画像を検出している。また、3CCDカメラ81は、遠隔制御により自由にズーム・フォーカスを調整できるようになっている。
【0056】
移動機構82は、図6に示すように、枠体711の水平方向に沿って延びる水平部821と、垂直方向に延びる垂直部822と、3CCDカメラ81が取り付けられるカメラ取付部823とを備える。これにより、各3CCDカメラ81は、水平部821に対して垂直部822が水平方向に摺動し、この垂直部822に対してカメラ取付部823が垂直方向に摺動して、透過型スクリーン71に沿って自在に移動可能となっている。
【0057】
図7は、プロジェクタ検査装置10の制御構造を模式的に示す図である。
図7に示すように、検査部本体50内のプロジェクタ1および投写部本体60は、画像処理装置であるコンピュータ90と電気的に接続されている。
コンピュータ90は、CPUおよび記憶装置を備え、投写部本体60の移動機構の動作制御を行うとともに、図示しないビデオキャプチャボード等の画像取込装置を介して、4台の3CCDカメラ81と接続されている。
【0058】
3CCDカメラ81で撮像された投写画像は、前記画像取込装置を介してコンピュータ90に入力され、コンピュータに適合する画像信号に変換された後、CPUを含むコンピュータ90の動作制御を行うOS上に展開される画像処理プログラムにより画像処理がなされる。
【0059】
図8は、コンピュータ90の機能を示すブロック図である。
図8に示すように、コンピュータ90は、処理部91と、フォーカス位置調整部92と、移動量取得部93と、軸上色収差測定部94と、撮像素子調整部95と、外周端部位置取得部96と、倍率色収差測定部97と、良否判定部98とを備える。
【0060】
処理部91は、3CCDカメラ81で撮像された投写画像Xを、画像取込装置としてのビデオキャプチャボード100で画像信号に変換して取り込み、この取り込んだ画像信号に基づいて画像の演算処理を行う部分である。
【0061】
フォーカス位置調整部92は、処理部91で演算処理がなされた画像に基づいて、この画像のフォーカスが合致するように反射装置移動機構722を駆動制御して、反射装置本体721の位置を変化させる部分である。なお、フォーカス位置調整部92は、3色光毎に実施される。
【0062】
移動量取得部93は、フォーカス位置調整部92によってフォーカス調整された際における反射装置本体721の基準位置からの移動量を色光毎に取得する部分である。
軸上色収差測定部94は、移動量取得部93で取得された色光毎の移動量に基づいて、投写画像Xの軸上色収差を測定する部分である。
【0063】
撮像素子調整部95は、処理部91で演算処理がなされた略矩形状のアライメントパターン画像に基づいて、このアライメントパターン画像の外周端部である四隅部分Yに対応する位置に、4台の3CCDカメラ81が移動するように移動機構82を駆動制御する部分である。
外周端部位置取得部96は、アライメントパターン画像の四隅部分Yの位置に移動した各3CCDカメラ81の位置を3色光毎に取得する部分である。
【0064】
倍率色収差測定部97は、外周端部位置取得部96で3色光毎に取得された各3CCDカメラ81の位置に基づいて、倍率色収差を測定する部分である。
良否判定部98は、測定された軸上色収差や倍率色収差の値に基づいて、検査対象であるプロジェクタ1の良否を判定する部分である。
【0065】
〔3.プロジェクタ検査方法〕
このようなプロジェクタ検査装置10において、調整対象となるプロジェクタ1の検査方法は、図9に示すフローチャートに基づいて行われる。
(1)まず、完成品であるプロジェクタ1を治具である設置台50Bにセットする(処理S1)。
(2)プロジェクタ1の電源を入れて光源ランプ416を点灯させ(処理S2)、液晶パネル441R,441G,441Bに所定の信号を出力して、投写画像を全白状態(ノーマリーホワイト)に設定する(処理S3:投写画像形成手順)。すると、光源ランプ416から射出された光束は、液晶パネル441R、441G、441Bに入射し、クロスダイクロイックプリズム444で合成され、投写レンズ46から射出される。この射出された合成画像光は、反射装置本体721で反射されから、透過型スクリーン71に投写されて投写画像Xが形成される。
【0066】
(3)反射装置移動機構722の反射ミラー軸を駆動して、反射装置本体721を基準投写距離に設定する(処理S4)。具体的には、基準投写距離は、プロジェクタ1から透過型スクリーン71までが、製品により異なるが、概ね1.8mとなる位置である。
【0067】
(4)フォーカスリングであるレバー46Aが基準投写距離に応じた位置となるように回動する(処理S5)。
(5)前記反射ミラー軸を動作して、反射装置本体721を透過型スクリーン71に対して前後する方向に進退させる(処理S6:スクリーン装置移動手順)。
(6)投写画像Xの四隅部分に位置する4台の3CCDカメラ81で投写画像Xを撮像して処理部91で演算処理しながら、フォーカス位置調整部92で3色光毎に略同時のタイミングで投写画像Xのフォーカス調整を行う(処理S7:スクリーン装置移動手順)。この際、移動量取得部93で基準投写距離に基づいて最適フォーカス位置を各色光毎に取得する(処理S8:移動量取得手順)。また、軸上色収差測定部94でこれらの取得された最適フォーカス位置により、緑色光における最適フォーカス位置を基準とした赤色光および青色光の最適フォーカス位置であるフォーカス位置差、つまり軸上色収差を算出する(処理S9:軸上色収差測定手順)。
【0068】
(7)次に、良否判定部98において、前記赤色または青色のフォーカス位置差が所定の基準値の範囲内にあるか否かを判定し(処理S10:良否判定手順)、範囲内にないと判定した場合には、プロジェクタ1を不良と判定する。一方、範囲内にあると判定した場合には、処理S11に進む。
【0069】
(8)次に、良否判定部98において、取得した各色光毎の最適フォーカス位置が、基準投写距離に基づく所定範囲内(基準投写距離1.8m±0.1mの範囲内)にあるか否かを判定し(処理S11:良否判定手順)、範囲内にないと判定した場合には、プロジェクタ1を不良と判定する。一方、範囲内にあると判定した場合には、処理S12に進む。
【0070】
(9)次に、コンピュータ90は、各液晶パネル441R,441G,441Bにアライメント調整用の画像パターンを含む画像信号を出力して、図10に示すように、投写画像を黒地PBに白枠PW状のアライメントパターン画像Pとしてから(処理S12)、撮像素子調整部95により、4台の3CCDカメラ81をそれぞれ移動させて(処理S13:撮像素子調整手順)、外周端部位置取得部96により、アライメントパターン画像Pの白枠PWの四隅部分Yを検索し(処理S14)、四隅部分Yの位置を計測して取得する(処理S15:外周端部位置取得手順)。これらの動作は、3色光について4台の3CCDカメラ81のそれぞれで実施される。
【0071】
(10)次に、倍率色収差測定部97により、緑色光における四隅位置を基準とした赤色光および青色光の四隅位置の差を算出する(処理S16)。
(11)良否判定部98において、前記赤色または青色の四隅位置の差(画素ズレ量)が所定の基準値の範囲内にあるか否かを判定し(処理S17:良否判定手順)、範囲内にないと判定した場合には、プロジェクタ1を不良と判定する。一方、範囲内にあると判定した場合には、前記算出した四隅位置の差に基づいて倍率色収差を計測し取得する(処理S18:倍率色収差測定手順)。最後にこれらの軸上色収差および倍率色収差のデータを、この検査対象とされたプロジェクタ1の製品番号に対応させた状態で、コンピュータ90のハードディスク等に記憶させておく。以上で、プロジェクタ1の検査を終了する。
【0072】
〔4.実施形態の効果〕
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)プロジェクタ検査装置10を用いて前述の手順で検査を行うことにより、検査対象であるプロジェクタ1の軸上色収差や倍率色収差を簡単で、かつ正確に検査することができる。このため、検査対象であるプロジェクタ1の良否を正確に判別できる。従って、高品質な画像投写を可能とするプロジェクタ1を確実に市場に提供できる。
【0073】
(2)撮像素子として3CCD81を採用することにより、色フィルタを用いて各色光毎に撮像する場合に比べて、一回で略同時にRGBの画像を撮像できるため、検査の効率性を高めることができる。
【0074】
(3)3CCDカメラ81を4台配置することにより、投写画像の複数箇所で検査を行うことができて、検査の精度を高めることができる。
【0075】
(4)プロジェクタ1の投写レンズ46から射出された光束を反射装置本体721で反射し、この反射光を透過型スクリーンに投写する構成としたので、検査装置10の小型化を図ることができる。また、画像光を反射させる反射装置本体721を移動させるため、透過型スクリーンを移動させる場合に比べて移動量を少なくすることができ、検査時間の短縮、および装置の小型化を実現して効率向上を図ることができる。
【0076】
(5)コンピュータ90等を用いて全ての検査を自動的に行うようにしたので、検査の効率を高めることができる。
【0077】
〔5.実施形態の変形〕
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、撮像装置として3枚のCCDを備える3CCDカメラを採用したが、これに限らず、1枚のCCDを備えるCCDカメラおよび色フィルタにより構成されたものを採用してもよい。また、3CCDカメラの台数も前記4台には限定されず、2台や、6台、9台等の他の数としてもよい。
【0078】
また、プロジェクタ検査装置10を、画像光を反射装置本体721で反射させてから透過型スクリーン71に投写し、反射装置本体721を進退させる構成としたが、これに限らず、例えば、反射装置本体721を採用せずに、画像光を直接透過型スクリーン71に投写し、この透過型スクリーン71を進退させる構成を採用してもよい。
【0079】
前記各実施形態において、光変調装置として液晶パネルを採用したが、これに限らず、例えば、マイクロミラーを用いたデバイス等の液晶以外の反射型の光変調装置等を採用してもよい。
その他、本発明の実施時の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で、他の構造等としてもよい。
【0080】
【発明の効果】
本発明によれば、プロジェクタの光学特性を正確に検査して、プロジェクタの良否を正確に判別できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るプロジェクタを上方から見た斜視図である。
【図2】前記プロジェクタを下方から見た斜視図である。
【図3】前記プロジェクタを構成する光学ユニットを模式的に示した平面図である。
【図4】本発明に係るプロジェクタ検査装置を示す側面図である。
【図5】前記プロジェクタ検査装置を示す平面図である。
【図6】前記プロジェクタ検査装置を構成する透過型スクリーンを背面側から見た図である。
【図7】前記プロジェクタ検査装置の制御構造を模式的に示す図である。
【図8】前記プロジェクタ検査装置を構成するコンピュータの機能を示すブロック図である。
【図9】前記プロジェクタ検査装置を用いて前記プロジェクタの検査の手順を示すフローチャートである。
【図10】前記透過型スクリーンに投写された投写画像を示す図である。
【符号の説明】
1 プロジェクタ
10 プロジェクタ検査装置
44 光学装置
46 投写レンズ(投写光学系)
50 検査部本体
50B 設置台
60 投写部本体
70 スクリーンユニット(透過型スクリーン装置)
71 透過型スクリーン
72 反射ユニット(反射装置)
80 画像検出装置(撮像装置)
81 3CCDカメラ(撮像素子)
82 移動機構(撮像素子移動機構)
90 コンピュータ(画像処理装置)
92 フォーカス位置調整部
93 移動量取得部
94 軸上色収差測定部
95 撮像素子調整部
96 外周端部位置取得部
97 倍率色収差測定部
98 良否判定部
100 ビデオキャプチャボード(画像取込装置)
416 光源ランプ(光源)
441(441R,441G,441B)液晶パネル
722 反射装置移動機構(スクリーン装置移動機構)
X 投写画像
Y 四隅部分(外周端部)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a projector inspection device and a projector inspection method.
[0002]
[Background Art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a projector that modulates a light beam emitted from a light source according to image information and projects it on a screen via a projection lens is known, and is widely used for multimedia presentations at conferences, conferences, exhibitions, and the like. .
As such a projector, a light source lamp, a color separation optical system that separates a light beam emitted from the light source lamp into three color lights R, G, and B using a dichroic mirror, and a light separation lamp that separates these separated light beams Three light modulators that modulate each color light in accordance with image information, a cross dichroic prism that combines light beams modulated by each light modulator to form an optical image, and enlarges the combined optical image. There is known a so-called three-plate type projector including a projection lens for projecting light.
[0003]
At the time of manufacturing such a projector, a focus adjustment for accurately arranging each liquid crystal panel at the back focus position of the projection lens and a pixel of each liquid crystal panel between each liquid crystal panel to obtain a clearer projected image. It was necessary to perform the alignment adjustment to make them coincide with each other with high precision. In particular, with the miniaturization and high brightness of the projector, more accurate adjustment has been required.
Therefore, in the focus / alignment adjustment of the liquid crystal panels, for example, an optical device including three liquid crystal panels and a cross dichroic prism is to be adjusted. The relative position of each liquid crystal panel is adjusted by adjusting the position and orientation of each liquid crystal panel while imaging a light beam incident from the light incident end face and emitted from the light output end face with a CCD camera.
[0004]
Here, as an image pickup by a CCD camera, a standard projection lens is preliminarily incorporated as a master lens in a manufacturing apparatus, an optical device and a light beam passing through the projection lens are projected onto a screen, and a method of capturing the projection image ( (A master lens system) and a system (direct-view system) for directly taking in a light beam having passed through an optical device. By adopting such a method, the optical device can be inspected independently without combining with the projection lens, which has been efficient.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the inspection of the optical device by any method, since the adjustment is performed based on the light source light of the specific wavelength using the specific reference light source, the adjustment is not necessarily performed in the case of the projector as a completed product using the light source actually incorporated. There is a problem that they do not match, and the quality of the projector may not be determined strictly.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a projector inspection apparatus and a projector inspection method capable of accurately inspecting the optical characteristics of a completed projector and accurately determining the quality of the projector.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A projector inspection apparatus according to the present invention includes a light source, an optical device that modulates a light beam emitted from the light source according to image information to form an optical image, and enlarges and projects the optical image emitted from the optical device. A projector inspection apparatus for inspecting the quality of a projector including a projection optical system, based on an installation table on which a projector to be inspected is installed and an optical image enlarged and projected from the inspection object installed on the installation table A transmission screen device on which a projection image is formed, a screen device moving mechanism capable of moving the transmission screen device in the forward / backward direction with respect to the projection optical system, and a transmission screen device installed on the back side of the transmission screen device; An image pickup apparatus including an image pickup element for picking up an image projected on a transmissive screen device; And an image processing device that performs an arithmetic operation on an image based on an image signal captured by the image capturing device. A focus position adjustment unit that performs drive control of the screen device moving mechanism so that the focus of the projection image matches, and the transmission after the focus adjustment by the focus position adjustment unit for each of a plurality of color lights forming the projection image A moving amount obtaining unit that obtains a moving amount from a reference position of the screen device, and an axial chromatic aberration measuring unit that measures axial chromatic aberration of a projected image based on the obtained moving amount of each color light, A quality judgment unit for judging the quality of the projector to be inspected based on the measured value of the axial chromatic aberration.
[0008]
Here, the transmission screen device includes, in addition to the configuration of only the transmission screen, a configuration in which a reflection mirror as a reflection device is combined with the transmission screen.
The plurality of color lights may be, for example, three color lights of red (R), green (G), and blue (B).
As an image pickup device constituting the image pickup apparatus, a CCD (Charge Coupled Device) or the like can be adopted. As an image pickup device, a device provided with a CCD and filters of three colors of red (R), green (G), and blue (B), which is disposed at a stage before the optical path of the CCD, and a red (R), green (G) ) And a device having a so-called 3CCD, which decomposes light beams of three colors of blue (B). A video capture board can be used for the image capturing device. The image processing device can be configured as a computer. For this reason, the focus position adjustment unit, the movement amount acquisition unit, the axial chromatic aberration measurement unit, and the pass / fail determination unit are each configured to control the operation of a computer to which an image signal from the image sensor is input via the image capturing device. It can be configured as an image processing program developed on an Operating System.
[0009]
With the projector inspection device of the present invention, for example, inspection can be performed as follows.
(1) A projector to be inspected is installed on an installation table, and a light beam is emitted from a light source to project an all-white image (normally white) on a screen device.
(2) The transmissive screen device is set at a position (reference position) that is a reference projection distance from the projector, and the imaging device including 3 CCDs starts capturing an all-white image.
(3) While imaging with the 3CCD, for example, the screen device moving mechanism is driven and controlled by the focus position adjustment unit of the image processing device based on the green light component of the projected image to move the screen device forward and backward, thereby focusing the projected image. Make adjustments. At this time, the position at the time of focusing is acquired, and the movement amount from the reference position is acquired by the movement amount acquisition unit. Similarly, the movement amounts from the reference position are acquired for the projection image based on the red light component and the blue light component.
(4) The axial chromatic aberration is measured by the axial chromatic aberration measurement unit based on the difference in the amount of movement acquired for each of the color lights.
(5) The pass / fail judgment unit judges pass / fail of the projector based on whether or not the measured value of the longitudinal chromatic aberration is within the range of non-defective products.
(6) The measurement result of the axial chromatic aberration obtained is stored in a storage device or the like of the image processing apparatus in a state where the measurement result corresponds to the product number or the like of the completed product to be inspected, and the inspection ends.
[0010]
According to the present invention, by performing the inspection according to the above-described procedure, the inspection can be performed with the light source used for the projector to be inspected, and the axial chromatic aberration of the projector can be easily and accurately inspected. By this inspection, the quality of the projector to be inspected can be accurately determined. For this reason, a projector capable of projecting high-quality images can be reliably provided on the market. In addition, all the inspections can be performed as automatic inspections to improve the efficiency of the inspection.
[0011]
Here, it is preferable that the imaging device includes a plurality of imaging elements for decomposing a projection image formed on the transmission screen device into a plurality of color lights.
In this case, by adopting the 3CCD as an image pickup device for decomposing into a plurality of color lights, for example, an image for each RGB can be obtained almost simultaneously as compared with a case where each color light is imaged using a color filter corresponding to RGB. Since imaging can be performed, inspection efficiency can be improved.
In addition, by arranging a plurality of image sensors, for example, four corresponding to four corners which are outer peripheral ends of a rectangular projected image, and performing inspection at a plurality of locations of the projected image, it is possible to improve the accuracy of the inspection. it can.
[0012]
In the above, the imaging device includes an imaging device moving mechanism that moves the plurality of imaging devices along the projection surface of the transmission screen device, and the image processing device is formed in the transmission screen device. An image sensor adjustment unit that drives and controls the image sensor moving mechanism so as to image the outer edge of the projected image, and moves to a position corresponding to the outer edge of the projected image; An outer peripheral end position acquisition unit that acquires the position of each image sensor for each of the plurality of color lights, and a magnification chromatic aberration measurement unit that measures the magnification chromatic aberration based on the position of each image sensor acquired for each of the color lights. It is preferable that the quality judgment unit judges the quality of the projector to be inspected based on the measured value of the chromatic aberration of magnification.
[0013]
Here, for example, after inspecting the axial chromatic aberration in the projector inspection device, the chromatic aberration of magnification can be inspected in the following procedure.
(A) First, a projection image is set as a frame-like image in which a white frame is formed on a black background. Next, for example, the green light component of the frame-shaped projection image, drive control of the image sensor moving mechanism in the image sensor adjustment unit, so that the outer peripheral edge of the four corners of the white frame of the projection image can be imaged, The four image sensors, which are a plurality of image sensors, are moved to the respective four corners.
(B) The position of each image sensor based on the green light component is acquired by the outer peripheral end position acquisition unit. Similarly, the position of each image sensor is acquired for the projected image based on the red light component and the blue light component.
(C) The chromatic aberration of magnification is measured by the chromatic aberration of magnification measuring unit by determining the difference between the positions of the image sensors obtained for each of the color lights for each corner.
(D) The pass / fail judgment unit judges pass / fail of the projector based on whether the measured value of the chromatic aberration of magnification is within the range of a non-defective product.
(E) Store the obtained measurement result of the chromatic aberration of magnification together with the previously obtained axial chromatic aberration in the storage device or the like of the image processing apparatus in a state where the measurement result corresponds to the product number of the completed product to be inspected. , End the inspection.
[0014]
In this case, by performing the inspection according to the above procedure, the chromatic aberration of magnification can be easily and accurately inspected in addition to the axial chromatic aberration of the projector to be inspected. The quality of the target projector can be accurately determined. For this reason, a projector capable of projecting high-quality images can be reliably provided on the market.
[0015]
In the above, the transmission screen device includes a reflection device that reflects an optical image enlarged and projected from the inspection target, and a transmission screen on which a projection image based on the optical image reflected by the reflection device is formed. It is preferable that the screen device moving mechanism is configured to be able to move the reflection device in a forward / backward direction with respect to the projection optical system.
In this case, for example, a transmissive screen is arranged between the projection optical system of the projector and the reflection device, and the image light emitted from the projection optical system is reflected toward the projection optical system to form a transmissive screen. A projection image based on image light is formed on the projection screen, and the projection image is inspected by an imaging device disposed between the projection optical system and the transmission screen. At this time, the transmission screen may have a configuration in which an opening is formed so as not to hinder the optical path of the image light projected from the projection optical system.
With such a configuration, the size of the inspection device can be reduced as compared with a case where the projection optical system, the transmission screen, and the imaging device are arranged on a straight line.
Further, instead of the transmissive screen, the reflecting mirror, which is a reflecting device for reflecting image light, is moved, so that the moving amount can be reduced, the inspection time can be shortened, and the efficiency can be improved.
[0016]
A projector inspection method according to the present invention includes a light source, an optical device that modulates a light beam emitted from the light source according to image information to form an optical image, and enlarges and projects the optical image emitted from the optical device. A projector inspection method for inspecting the quality of a projector including a projection optical system, wherein an enlarged image of an optical image is projected from a projector to be inspected installed on an installation table to form a projection image on a screen device. Procedure, while imaging the formed projection image for each of a plurality of color lights with an image sensor, the transmission type screen device to the adjustment target projection optical system such that the focus of the projection image for each color light matches. A procedure for moving the screen apparatus forward and backward, a procedure for acquiring the amount of movement of the screen apparatus from the reference position for each color light, An axial chromatic aberration measurement procedure for measuring the axial chromatic aberration of the projected image based on the measured amount of movement for each color light, and determining whether the projector to be inspected is good or bad based on the measured axial chromatic aberration value A pass / fail judgment procedure.
[0017]
According to the present invention, similarly to the projector inspection apparatus, the axial chromatic aberration of the projector to be inspected can be easily and accurately inspected, and the quality of the projector to be inspected can be accurately determined by this inspection. Can be determined. For this reason, a projector capable of projecting high-quality images can be reliably provided on the market.
[0018]
In the above projector inspection method, the imaging device moving mechanism moves each of the plurality of imaging devices so as to capture an outer peripheral end of a projection image formed on the transmission screen device in the projection image forming procedure. An element adjustment procedure, an outer peripheral end position acquisition procedure for acquiring the moved position of each image sensor for each of a plurality of color lights, and a magnification chromatic aberration of a projection image based on the position of each image sensor acquired for each of the color lights. It is preferable that the quality determination step determines the quality of the projector to be inspected based on the measured value of the chromatic aberration of magnification.
[0019]
In this case, similarly to the inspection apparatus of the projector, for example, after measuring the axial chromatic aberration, by measuring the chromatic aberration of magnification in the above procedure, in addition to the axial chromatic aberration of the projector to be inspected, The chromatic aberration of magnification can also be easily and accurately inspected, and the quality of the projector to be inspected can be accurately determined by these inspections. For this reason, a projector capable of projecting high-quality images can be reliably provided on the market.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1. Configuration of projector)
FIG. 1 is a perspective view of a projector 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from above. FIG. 2 is a perspective view of the projector 1 as viewed from below.
1 and 2, the projector 1 includes an outer case 2 having a substantially rectangular parallelepiped shape. The outer case 2 is a synthetic resin housing for housing the main body of the projector 1, and includes an upper case 21, a lower case 22, and a front case 23 attached so as to straddle the front sides of these cases 21 and 22. And
[0021]
As shown in FIG. 1, the upper case 21 is configured to include an upper surface 211, a side surface 212, and a rear surface 213 that configure the top surface, the side surface, and the rear surface of the projector 1, respectively. An operation panel 25 is provided on the front side of the upper surface portion 211. Further, as shown in FIG. 2, in the upper case 21, a concave portion 21 </ b> A is formed on the rear side of the operation panel so as to straddle the rear side of the upper surface portion 211 and the rear surface portion 213. A part of the circuit board 5 housed in the outer case 2 is exposed to the outside from the recess 21A. The parts of the circuit board 5 exposed to the outside are various connectors 5A constituting an interface unit. External devices are connected to the projector 1 via these connectors 5A.
[0022]
As shown in FIG. 2, the lower case 22 includes a bottom part 221, a side part 222, and a back part 223 that constitute the bottom, side, and back of the projector 1, respectively.
An opening 221X is formed in the bottom surface 221. The lamp cover 24 is fitted and detachably provided in the rectangular opening 221X. Further, the bottom surface 221 is formed with air inlets 221A and 221B for sucking cooling air from outside.
[0023]
In the bottom portion 221, a rear leg 22 </ b> R that forms a leg of the projector 1 is formed at a substantially central portion on the rear side. Front legs 22F, which also constitute the legs of the projector 1, are provided at the left and right corners on the front side of the bottom surface 221 respectively. That is, the projector 1 is supported at three points by the rear leg 22R and the two front legs 22F.
The two front legs 22F are configured to be able to advance and retreat in the vertical direction, respectively, so that the inclination (posture) of the projector 1 in the front-rear direction and the left-right direction can be adjusted to adjust the position of the projection image.
[0024]
As shown in FIG. 1, the front case 23 includes a front part 231, a top part 232, and a side part 233 that constitute the front, top, and side surfaces of the projector 1, respectively.
The front case 23 has an opening 23 </ b> A that straddles the front part 231 and the top part 232. A projection lens 46 is arranged inside the outer case 2 so as to correspond to the opening 23A. At this time, a part of the projection lens 46 is exposed to the outside from the opening 23A, and the zoom operation and the focus operation of the projection lens 46 can be manually performed through a lever 46A which is a part of the exposed part. Has become.
[0025]
In the front part 231, an exhaust port 23B is formed as an opening at a position opposite to the above-described opening 23A. An exhaust duct 67 that guides the air inside the projector 1 is provided inside the exhaust port 23B, and an exhaust port of the exhaust duct 67 faces the exhaust port 23B. An external louver 23 </ b> B <b> 1 on the outside of the projector 1 is formed in the exhaust port 23 </ b> B.
[0026]
As shown in FIG. 1, an intake port 2 </ b> A is formed on the side surface of the outer case 2 so as to straddle the side surface 212 of the upper case 21 and the side surface 222 of the lower case 22. A sirocco fan (not shown) is provided inside the intake port 2A.
[0027]
FIG. 3 is a plan view schematically showing the optical unit 4.
As shown in FIG. 3, the optical unit 4 includes an integrator illumination optical system 41, a color separation optical system 42, a relay optical system 43, an optical device 44, and a projection lens 46 as a projection optical system.
[0028]
The integrator illumination optical system 41 illuminates the image forming regions of the three liquid crystal panels 441 (which constitute the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B for each of red, green, and blue color lights) constituting the optical device 44 substantially uniformly. And a light source device 411, a first lens array 412, a second lens array 413, a polarization conversion element 414, and a superimposing lens 415.
[0029]
The light source device 411 includes a light source lamp 416 as a radiation light source and a reflector 417. Radial rays emitted from the light source lamp 416 are reflected by the reflector 417 into parallel rays, and the parallel rays are emitted to the outside. .
As the light source lamp 416, a halogen lamp is used. In addition to the halogen lamp, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, or the like can be used.
As the reflector 417, a parabolic mirror is employed. Instead of the parabolic mirror, a combination of a parallelizing concave lens and an elliptical mirror may be employed.
[0030]
The first lens array 412 has a configuration in which small lenses having a substantially rectangular outline when viewed from the optical axis direction are arranged in a matrix. Each small lens divides a light beam emitted from the light source lamp 416 into a plurality of partial light beams. The contour shape of each small lens is set to be substantially similar to the shape of the image forming area of the liquid crystal panel 441. For example, if the aspect ratio (the ratio of the horizontal and vertical dimensions) of the image forming area of the liquid crystal panel 441 is 4: 3, the aspect ratio of each small lens is also set to 4: 3.
[0031]
The second lens array 413 has substantially the same configuration as the first lens array 412, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix. The second lens array 413 has a function of forming an image of each small lens of the first lens array 412 on the liquid crystal panel 441 together with the superimposing lens 415.
[0032]
The polarization conversion element 414 is disposed between the second lens array 413 and the superimposing lens 415, and is unitized integrally with the second lens array 413. Such a polarization conversion element 414 converts the light from the second lens array 413 into one type of polarized light, thereby increasing the light use efficiency of the optical device 44.
[0033]
Specifically, each partial light converted into one type of polarized light by the polarization conversion element 414 is almost superimposed on the liquid crystal panel 441 of the optical device 44 finally by the superimposing lens 415. In the projector 1 using the liquid crystal panel 441 of the type that modulates polarized light, only one type of polarized light can be used, so that almost half of the light from the light source lamp 416 that emits another type of randomly polarized light is not used. Therefore, by using the polarization conversion element 414, all the light fluxes emitted from the light source lamp 416 are converted into one kind of polarized light, and the light use efficiency of the optical device 44 is increased.
In addition, such a polarization conversion element 414 is introduced in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-304739.
[0034]
The color separation optical system 42 includes two dichroic mirrors 421 and 422 and a reflection mirror 423, and converts a plurality of partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 41 by the dichroic mirrors 421 and 422 into red (R) and green. (G) and blue (B).
[0035]
The relay optical system 43 includes an incident-side lens 431, a relay lens 433, and reflection mirrors 432 and 434, and has a function of guiding red light, which is the color light separated by the color separation optical system 42, to the liquid crystal panel 441R. ing.
[0036]
At this time, the dichroic mirror 421 of the color separation optical system 42 transmits the red light component and the green light component of the light beam emitted from the integrator illumination optical system 41 and reflects the blue light component. The blue light reflected by the dichroic mirror 421 is reflected by the reflection mirror 423, passes through the field lens 418, and reaches the blue liquid crystal panel 441B. The field lens 418 converts each partial light beam emitted from the second lens array 413 into a light beam parallel to its central axis (principal ray). The same applies to the field lens 418 provided on the light incident side of the other liquid crystal panels 441G and 441B.
[0037]
Further, of the red light and the green light transmitted through the dichroic mirror 421, the green light is reflected by the dichroic mirror 422, passes through the field lens 418, and reaches the liquid crystal panel 441G for green. On the other hand, the red light passes through the dichroic mirror 422, passes through the relay optical system 43, further passes through the field lens 418, and reaches the liquid crystal panel 441R for red light.
The relay optical system 43 is used for the red light because the length of the optical path of the red light is longer than the length of the optical path of the other color lights, thereby preventing a reduction in light use efficiency due to light diffusion or the like. That's why. That is, this is for transmitting the partial light beam incident on the incident side lens 431 to the field lens 418 as it is.
[0038]
The optical device 44 modulates the incident light beam according to image information to form a color image. The optical device 44 includes three incident-side polarizing plates 442 on which the respective color lights separated by the color separation optical system 42 enter. A liquid crystal panel 441R, 441G, 441B as a light modulation device disposed downstream of each incident-side polarizing plate 442; an emission-side polarization plate 443 disposed downstream of each of the liquid crystal panels 441R, 441G, 441B; A cross dichroic prism 444 as an optical system is provided.
[0039]
The liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B use, for example, polysilicon TFTs as switching elements.
In the optical device 44, each color light separated by the color separation optical system 42 is modulated according to image information by these three liquid crystal panels 441R, 441G, 441B, the incident side polarizing plate 442, and the exit side polarizing plate 443. Forming an optical image.
[0040]
The incident side polarizing plate 442 transmits only polarized light in a certain direction and absorbs other light fluxes of the respective color lights separated by the color separation optical system 42, and a polarizing film is attached to a substrate such as sapphire glass. It was done.
The emission-side polarizing plate 443 is also configured in substantially the same manner as the incidence-side polarizing plate 442, and transmits only polarized light in a predetermined direction among light beams emitted from the liquid crystal panel 441 (441R, 441G, 441B), and transmits other light beams. It absorbs.
The incident-side polarizing plate 442 and the exit-side polarizing plate 443 are set such that the directions of the polarization axes are orthogonal to each other.
[0041]
The cross dichroic prism 444 combines the optical images emitted from the emission-side polarizing plate 443 and modulated for each color light to form a color image.
The cross dichroic prism 444 is provided with a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light in a substantially X-shape along the interface of the four right-angle prisms. The three color lights are synthesized by the multilayer film.
[0042]
The projection lens 46 enlarges and projects the color image synthesized by the cross dichroic prism 444 of the optical device 44.
[0043]
The optical systems 41 to 44 described above are accommodated in a synthetic resin light guide (not shown). The light guide includes a lower light guide formed with a groove into which the optical components 412 to 415, 418, 421 to 423, 431 to 434, and 442 are slidably fitted from above, and an upper opening side of the lower light guide. And a lid-shaped upper light guide for closing the light guide. A light source device 411 is accommodated at one end of the light guide, and a projection lens 46 is fixed to the other end of the light guide via a head.
[0044]
[2. Configuration of projector inspection device]
FIG. 4 is a side view showing the projector inspection device 10 according to the present invention. FIG. 5 is a plan view showing the projector inspection device 10.
As shown in FIGS. 4 and 5, the projector inspection device 10 includes an inspection unit main body 50 in which the manufactured projector 1 is stored and arranged, and a projection unit main body 60.
[0045]
The inspection unit main body 50 includes a UV light-shielding cover 50A and an installation table 50B that is provided inside the UV light-shielding cover and on which the projector 1 is installed.
The UV light shielding cover 50A includes a side plate 51 surrounding the installation table 50B, a bottom plate 52, a door 53 provided on the side plate 51 so as to be openable and closable, and a mounting table 54 provided below. The side plate 51 is provided with a transmission window 51A for transmitting the image light emitted from the projector 1 to the projection unit main body 60.
[0046]
The door 53 is provided when, for example, supplying or removing the projector 1 to be inspected, and is formed of an acrylic plate that does not transmit ultraviolet rays.
At the lower side of the mounting table 54, a caster 54A that facilitates movement of the inspection unit main body 50 when the apparatus is installed is provided.
[0047]
Although not shown, a screw portion for fixing the left and right front legs 22F (FIG. 2) of the projector 1 with screws is provided on the upper surface of the installation table 50B. The projector 1 is fixed at a fixed position by screwing and fixing the projector 1 on the upper surface of the installation base 50B at the screw portion.
[0048]
The projection unit main body 60 includes a screen unit 70 as a transmissive screen device, an image detection device 80 as an imaging device, and a dark room 60A that accommodates the screen unit 70 and the image detection device 80. The dark room 60 </ b> A includes a side plate 61 surrounding the screen unit 70 and the image detection device 80, a bottom plate 62 and a top plate 63, and a mounting table 64. The side plate 61 is provided with a transmission window 61A for transmitting the image light emitted from the projector 1, and a caster 64A is provided below the mounting table 64.
[0049]
The screen unit 70 projects the image light emitted from the projector 1, and includes a transmissive screen 71 arranged on the inspection unit main body 50 side of the dark room 60 </ b> A and an opposite side of the dark room 60 </ b> A on the inspection unit main body 50 side. And a reflection unit 72 disposed at the same position.
[0050]
FIG. 6 is a view of the transmission screen 71 as viewed from the rear side.
As shown in FIG. 6, the transmissive screen 71 includes a rectangular frame 711 provided around the screen, and a screen main body 712 provided inside the frame 711. The screen main body 712 can be configured, for example, by uniformly dispersing optical beads on an opaque resin layer. When a light beam enters from the side where the optical beads are disposed, the optical beads become a lens, and the light beam is converted into a lens. 712 is emitted to the back side. The screen main body 712 is provided with a transmission window 71 </ b> A that transmits image light emitted from the projection lens 46 of the projector 1.
[0051]
As shown in FIG. 4, the reflection unit 72 reflects image light emitted from the projection lens 46 of the projector 1 toward the transmission screen 71, and is a reflection device main body that is directly opposed to the projection lens 46. 721, and a reflecting device moving mechanism 722 that enables the reflecting device main body 721 to move in the forward and backward directions with respect to the projection lens 46.
[0052]
The reflection device main body 721 includes a mirror 721A arranged in the same plane according to the position of the emitted image light, a mounting plate 721B to which the mirror 721A is mounted, and a support plate 721C for supporting a lower portion of the mounting plate 721B. And The reflection surface 721A1 of the mirror 721A is configured to be orthogonal to the optical axis of the image light emitted from the projection lens 46.
[0053]
The reflection device moving mechanism 722 includes a plurality of rails 722A extending in a direction perpendicular to the plane of the transmission screen 71 on the bottom plate 62 of the dark room 60A, and wheels provided on the support plate 721C so as to be rotatable on these rails 722A. 722C, and a drive mechanism (not shown) that rotationally drives the wheels 722C.
[0054]
The image detection device 80 is a device that detects a predetermined portion in a projection image formed on the transmission screen 71, and includes four 3CCD cameras 81 provided at four corners on the back side of the transmission screen 71, and each 3CCD camera 81. A moving mechanism 82 for moving the camera 81 along the surface of the transmissive screen 71.
[0055]
The 3CCD camera 81 as an imaging device separates a projection image into a plurality of three-color lights (red, green, and blue), and captures an image of each of the separated color lights using a CCD, which is a dedicated imaging device. The projection image is detected from the rear side of the screen main body 712. The 3CCD camera 81 can freely adjust the zoom and focus by remote control.
[0056]
As shown in FIG. 6, the moving mechanism 82 includes a horizontal portion 821 extending in the horizontal direction of the frame 711, a vertical portion 822 extending in the vertical direction, and a camera mounting portion 823 to which the 3CCD camera 81 is mounted. As a result, in each of the 3CCD cameras 81, the vertical portion 822 slides horizontally with respect to the horizontal portion 821, and the camera mounting portion 823 slides vertically with respect to the vertical portion 822. It can be freely moved along.
[0057]
FIG. 7 is a diagram schematically showing a control structure of the projector inspection device 10. As shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the projector 1 and the projection unit main body 60 in the inspection unit main body 50 are electrically connected to a computer 90 which is an image processing device.
The computer 90 includes a CPU and a storage device, controls the operation of the moving mechanism of the projection unit main body 60, and is connected to four 3CCD cameras 81 via an image capturing device such as a video capture board (not shown). I have.
[0058]
The projection image picked up by the 3CCD camera 81 is input to the computer 90 via the image capturing device, converted into an image signal suitable for the computer, and then converted to an OS for controlling the operation of the computer 90 including the CPU. Image processing is performed by the developed image processing program.
[0059]
FIG. 8 is a block diagram showing functions of the computer 90.
As shown in FIG. 8, the computer 90 includes a processing unit 91, a focus position adjustment unit 92, a movement amount acquisition unit 93, an axial chromatic aberration measurement unit 94, an imaging element adjustment unit 95, and an outer edge position acquisition. A section 96, a chromatic aberration of magnification measuring section 97, and a pass / fail determination section 98 are provided.
[0060]
The processing unit 91 converts the projection image X captured by the 3CCD camera 81 into an image signal by a video capture board 100 as an image capture device and captures the image signal, and performs an image calculation process based on the captured image signal. Part.
[0061]
The focus position adjusting unit 92 controls the driving of the reflecting device moving mechanism 722 based on the image processed by the processing unit 91 such that the focus of the image matches, and changes the position of the reflecting device main body 721. Part. Note that the focus position adjusting unit 92 is implemented for each of the three color lights.
[0062]
The movement amount acquisition unit 93 is a unit that acquires, for each color light, the movement amount of the reflection device main body 721 from the reference position when the focus is adjusted by the focus position adjustment unit 92.
The axial chromatic aberration measurement unit 94 is a unit that measures the axial chromatic aberration of the projection image X based on the movement amount of each color light acquired by the movement amount acquisition unit 93.
[0063]
Based on the substantially rectangular alignment pattern image processed by the processing unit 91, the imaging element adjustment unit 95 provides four 3CCDs at positions corresponding to the four corners Y, which are outer peripheral ends of the alignment pattern image. This is a part for controlling the driving of the moving mechanism 82 so that the camera 81 moves.
The outer peripheral end position acquisition unit 96 is a unit that acquires the position of each of the 3CCD cameras 81 moved to the position of the four corners Y of the alignment pattern image for each of the three color lights.
[0064]
The magnification chromatic aberration measurement unit 97 is a unit that measures the magnification chromatic aberration based on the position of each of the three CCD cameras 81 acquired for each of the three color lights by the outer peripheral end position acquisition unit 96.
The pass / fail determination unit 98 is a unit that determines pass / fail of the projector 1 to be inspected based on the measured values of the axial chromatic aberration and the chromatic aberration of magnification.
[0065]
[3. Projector inspection method)
In such a projector inspection apparatus 10, an inspection method of the projector 1 to be adjusted is performed based on a flowchart shown in FIG.
(1) First, the projector 1 as a completed product is set on the installation table 50B as a jig (process S1).
(2) The power of the projector 1 is turned on, the light source lamp 416 is turned on (process S2), a predetermined signal is output to the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B, and the projection image is set to a completely white state (normally white). (Process S3: Projected image forming procedure). Then, the light beam emitted from the light source lamp 416 enters the liquid crystal panels 441R, 441G, 441B, is synthesized by the cross dichroic prism 444, and is emitted from the projection lens 46. The emitted composite image light is reflected by the reflection device main body 721 and then projected on the transmission screen 71 to form a projection image X.
[0066]
(3) The reflecting mirror axis of the reflecting device moving mechanism 722 is driven to set the reflecting device main body 721 to the reference projection distance (process S4). Specifically, the reference projection distance from the projector 1 to the transmissive screen 71 varies depending on the product, but is approximately 1.8 m.
[0067]
(4) The lever 46A, which is a focus ring, is rotated to a position corresponding to the reference projection distance (step S5).
(5) The reflection mirror shaft is operated to move the reflection device main body 721 forward and backward with respect to the transmissive screen 71 (process S6: screen device moving procedure).
(6) While the projected image X is picked up by the four 3CCD cameras 81 located at the four corners of the projected image X and processed by the processing unit 91, the focus position adjusting unit 92 sets the three color lights at substantially the same time. The focus of the projection image X is adjusted (process S7: screen device moving procedure). At this time, the movement amount acquisition unit 93 acquires the optimum focus position for each color light based on the reference projection distance (process S8: movement amount acquisition procedure). The on-axis chromatic aberration measurement unit 94 calculates a focus position difference, which is an optimum focus position of red light and blue light with respect to the optimum focus position of green light, that is, an axial chromatic aberration, based on the obtained optimum focus positions. (Process S9: On-axis chromatic aberration measurement procedure).
[0068]
(7) Next, the pass / fail judgment unit 98 judges whether or not the red or blue focus position difference is within a range of a predetermined reference value (process S10: pass / fail judgment procedure). If determined, the projector 1 is determined to be defective. On the other hand, if it is determined that it is within the range, the process proceeds to step S11.
[0069]
(8) Next, the pass / fail determination unit 98 determines whether or not the acquired optimal focus position for each color light is within a predetermined range based on the reference projection distance (within a reference projection distance of 1.8 m ± 0.1 m). (Processing S11: pass / fail determination procedure), and when it is determined that it is not within the range, the projector 1 is determined to be defective. On the other hand, if it is determined that it is within the range, the process proceeds to step S12.
[0070]
(9) Next, the computer 90 outputs an image signal including an image pattern for alignment adjustment to each of the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B, and places the projected image on a black background PB and a white frame PW as shown in FIG. After the alignment pattern image P is formed in a shape (process S12), the four 3CCD cameras 81 are respectively moved by the image sensor adjusting unit 95 (process S13: image sensor adjusting procedure). The four corners Y of the white frame PW of the alignment pattern image P are searched (process S14), and the positions of the four corners Y are measured and acquired (process S15: outer peripheral edge position acquisition procedure). These operations are performed for each of the three 3CCD cameras 81 for the three color lights.
[0071]
(10) Next, the magnification chromatic aberration measuring unit 97 calculates a difference between the four corner positions of the red light and the blue light based on the four corner positions of the green light (step S16).
(11) The pass / fail judgment unit 98 judges whether or not the difference (pixel shift amount) between the four corners of red or blue is within a range of a predetermined reference value (process S17: pass / fail judgment procedure). If not, the projector 1 is determined to be defective. On the other hand, if it is determined that the chromatic aberration is within the range, the chromatic aberration of magnification is measured and acquired based on the calculated difference between the four corner positions (process S18: chromatic aberration of magnification measurement procedure). Finally, the data of the axial chromatic aberration and the chromatic aberration of magnification are stored in a hard disk or the like of the computer 90 in a state corresponding to the product number of the projector 1 to be inspected. Thus, the inspection of the projector 1 ends.
[0072]
[4. Effects of the embodiment)
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By performing the inspection using the projector inspection apparatus 10 in the above-described procedure, the axial chromatic aberration and the chromatic aberration of magnification of the projector 1 to be inspected can be easily and accurately inspected. Therefore, the quality of the projector 1 to be inspected can be accurately determined. Therefore, the projector 1 that enables high-quality image projection can be reliably provided on the market.
[0073]
(2) By adopting the 3CCD 81 as the image sensor, RGB images can be captured almost simultaneously at one time as compared with a case where each color light is captured using a color filter, thereby improving the efficiency of inspection. it can.
[0074]
(3) By arranging four 3-CCD cameras 81, inspection can be performed at a plurality of locations on the projected image, and the accuracy of the inspection can be improved.
[0075]
(4) Since the light beam emitted from the projection lens 46 of the projector 1 is reflected by the reflection device main body 721 and the reflected light is projected on the transmission screen, the size of the inspection device 10 can be reduced. In addition, since the reflection device main body 721 that reflects image light is moved, the amount of movement can be reduced as compared with the case of moving the transmissive screen, so that the inspection time is shortened and the size of the device is reduced, resulting in efficiency. Improvement can be achieved.
[0076]
(5) Since all the inspections are automatically performed by using the computer 90 or the like, the inspection efficiency can be improved.
[0077]
[5. Modification of Embodiment)
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes other configurations and the like that can achieve the object of the present invention, and includes the following modifications and the like.
For example, a three-CCD camera having three CCDs is employed as an imaging device, but the present invention is not limited to this, and a CCD camera having one CCD and a color filter may be employed. Also, the number of 3CCD cameras is not limited to the above four, and may be another number such as two, six, or nine.
[0078]
Further, the projector inspection device 10 is configured to reflect the image light on the reflection device main body 721 and then project the image light on the transmissive screen 71 to move the reflection device main body 721 forward and backward. A configuration may be adopted in which the image light is directly projected onto the transmission screen 71 and the transmission screen 71 is moved forward and backward without using the 721.
[0079]
In each of the above embodiments, a liquid crystal panel is used as the light modulation device. However, the present invention is not limited to this. For example, a reflection type light modulation device other than liquid crystal, such as a device using a micromirror, may be used.
In addition, the specific structure, shape, and the like at the time of carrying out the present invention may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
[0080]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is an effect that the optical characteristics of the projector can be accurately inspected and the quality of the projector can be accurately determined.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a projector according to an embodiment of the present invention as viewed from above.
FIG. 2 is a perspective view of the projector viewed from below.
FIG. 3 is a plan view schematically showing an optical unit constituting the projector.
FIG. 4 is a side view showing the projector inspection device according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing the projector inspection device.
FIG. 6 is a view of a transmission screen constituting the projector inspection apparatus as viewed from the rear side.
FIG. 7 is a diagram schematically showing a control structure of the projector inspection device.
FIG. 8 is a block diagram showing functions of a computer constituting the projector inspection device.
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for inspecting the projector using the projector inspection apparatus.
FIG. 10 is a diagram showing a projection image projected on the transmission screen.
[Explanation of symbols]
1 Projector
10 Projector inspection equipment
44 Optical device
46 Projection lens (projection optical system)
50 Inspection unit body
50B installation stand
60 Projection unit body
70 screen unit (transmission screen device)
71 Transmission Screen
72 Reflection unit (reflection device)
80 Image detection device (imaging device)
81 3 CCD camera (image sensor)
82 Moving mechanism (imaging element moving mechanism)
90 Computer (image processing device)
92 Focus position adjustment unit
93 Movement amount acquisition unit
94 On-axis chromatic aberration measurement unit
95 Image sensor adjustment unit
96 Outer edge position acquisition unit
97 magnification chromatic aberration measurement unit
98 Pass / fail judgment section
100 Video capture board (image capture device)
416 Light source lamp (light source)
441 (441R, 441G, 441B) liquid crystal panel
722 Reflecting device moving mechanism (screen device moving mechanism)
X Projected image
Y Four corners (outer edge)

Claims (6)

光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学装置と、この光学装置から射出された光学像を拡大投写する投写光学系とを備えるプロジェクタの良否を検査するプロジェクタ検査装置であって、
検査対象であるプロジェクタが設置される設置台と、
この設置台に設置された検査対象から拡大投写された光学像に基づく投写画像が形成される透過型スクリーン装置と、
この透過型スクリーン装置を前記投写光学系に対して進退方向に移動可能なスクリーン装置移動機構と、
前記透過型スクリーン装置の裏面側に設置され、該透過型スクリーン装置に投写された投写画像を撮像する撮像素子を含む撮像装置と、
この撮像素子で撮像された投写画像を取り込んで画像信号に変換する画像取込装置と、
この画像取込装置で取り込まれた画像信号に基づいて画像の演算処理を行う画像処理装置とを備え、
この画像処理装置は、前記撮像素子で撮像された投写画像のフォーカスが合致するように、前記スクリーン装置移動機構の駆動制御を行うフォーカス位置調整部と、
前記投写画像を構成する複数の色光毎に、前記フォーカス位置調整部によるフォーカス調整後の前記透過型スクリーン装置の基準位置からの移動量をそれぞれ取得する移動量取得部と、
これら取得された色光毎の移動量に基づいて、投写画像の軸上色収差を測定する軸上色収差測定部と、
この測定された軸上色収差の値に基づいて、検査対象であるプロジェクタの良否を判定する良否判定部とを備えることを特徴とするプロジェクタ検査装置。
Quality of a projector including a light source, an optical device that modulates a light beam emitted from the light source according to image information to form an optical image, and a projection optical system that enlarges and projects the optical image emitted from the optical device Projector inspection device for inspecting
An installation table on which the projector to be inspected is installed;
A transmission screen device that forms a projection image based on an optical image magnified and projected from the inspection object installed on the installation table;
A screen device moving mechanism that can move the transmission type screen device in the forward and backward directions with respect to the projection optical system,
An imaging device that is installed on the back side of the transmission screen device and includes an imaging element that captures a projection image projected on the transmission screen device,
An image capturing device that captures a projection image captured by the image sensor and converts the captured image into an image signal;
An image processing device that performs an arithmetic operation on an image based on the image signal captured by the image capturing device,
The image processing apparatus includes a focus position adjustment unit that performs drive control of the screen device moving mechanism so that the focus of the projection image captured by the imaging element matches.
For each of a plurality of color lights constituting the projection image, a movement amount acquisition unit for acquiring a movement amount from a reference position of the transmission screen device after focus adjustment by the focus position adjustment unit,
An axial chromatic aberration measuring unit that measures the axial chromatic aberration of the projected image based on the movement amount of each of the acquired color lights;
A projector inspection apparatus comprising: a quality judgment unit that judges the quality of a projector to be inspected based on the measured value of the axial chromatic aberration.
請求項1に記載のプロジェクタ検査装置において、
前記撮像装置は、前記透過型スクリーン装置に形成された投写画像を複数の色光に分解する撮像素子を複数個備えていることを特徴とするプロジェクタ検査装置。
The projector inspection device according to claim 1,
The projector inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging device includes a plurality of imaging elements that separate a projection image formed on the transmission screen device into a plurality of color lights.
請求項2に記載のプロジェクタ検査装置において、
前記撮像装置は、前記透過型スクリーン装置の投写面に沿って前記複数の撮像素子をそれぞれ移動させる撮像素子移動機構を備え、
前記画像処理装置は、前記透過型スクリーン装置に形成された投写画像の外周端部を撮像するように前記撮像素子移動機構を駆動制御して、前記複数の撮像素子をそれぞれ移動させる撮像素子調整部と、
前記投写画像の外周端部に対応する位置に移動した各撮像素子の位置を複数の色光毎に取得する外周端部位置取得部と、
これら色光毎に取得された各撮像素子の位置に基づいて倍率色収差を測定する倍率色収差測定部とを備え、
前記良否判定部は、この測定された倍率色収差の値に基づいて、検査対象であるプロジェクタの良否を判定することを特徴とするプロジェクタ検査装置。
The projector inspection device according to claim 2,
The imaging device includes an imaging device moving mechanism that moves the plurality of imaging devices along a projection surface of the transmission screen device,
An image sensor adjusting unit that drives and controls the image sensor moving mechanism so as to image an outer peripheral end of a projection image formed on the transmission screen device, and moves the plurality of image sensors, respectively. When,
An outer edge position acquisition unit that acquires the position of each image sensor that has moved to a position corresponding to the outer edge of the projection image for each of a plurality of color lights;
A magnification chromatic aberration measurement unit that measures magnification chromatic aberration based on the position of each imaging element obtained for each of these color lights,
The projector inspection apparatus, wherein the pass / fail determination unit determines pass / fail of the projector to be inspected based on the measured value of the chromatic aberration of magnification.
請求項1〜請求項3のいずれかに記載のプロジェクタ検査装置において、
前記透過型スクリーン装置は、前記検査対象から拡大投写された光学像を反射する反射装置と、この反射装置で反射された光学像に基づく投写画像が形成される透過型スクリーンとを備え、
前記スクリーン装置移動機構は、前記投写光学系に対する進退方向に前記反射装置を移動可能に構成されていることを特徴とするプロジェクタ検査装置。
The projector inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The transmission screen device includes a reflection device that reflects an optical image enlarged and projected from the inspection target, and a transmission screen on which a projection image based on the optical image reflected by the reflection device is formed.
The projector inspection apparatus, wherein the screen device moving mechanism is configured to be able to move the reflection device in a forward / backward direction with respect to the projection optical system.
光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学装置と、この光学装置から射出された光学像を拡大投写する投写光学系とを備えるプロジェクタの良否を検査するプロジェクタ検査方法であって、
設置台に設置された検査対象であるプロジェクタから光学像を拡大投写して、スクリーン装置に投写画像を形成する投写画像形成手順と、
この形成された投写画像を複数の色光毎に撮像素子で撮像しながら、各色光毎の投写画像のフォーカスが合致するように、前記透過型スクリーン装置を前記調整対象の投写光学系に対して進退移動させるスクリーン装置移動手順と、
前記スクリーン装置の基準位置からの移動量を各色光毎に取得する移動量取得手順と、
これら取得された色光毎の移動量に基づいて、投写画像の軸上色収差を測定する軸上色収差測定手順と、
この測定された軸上色収差の値に基づいて、検査対象であるプロジェクタの良否を判定する良否判定手順とを備えることを特徴とするプロジェクタ検査方法。
Quality of a projector including a light source, an optical device that modulates a light beam emitted from the light source according to image information to form an optical image, and a projection optical system that enlarges and projects the optical image emitted from the optical device A projector inspection method for inspecting
A projection image forming procedure for enlarging and projecting an optical image from a projector to be inspected installed on an installation table to form a projection image on a screen device;
While the formed projection image is captured by the image sensor for each of the plurality of color lights, the transmission screen device is moved forward and backward with respect to the projection optical system to be adjusted so that the focus of the projection image for each color light matches. A screen device moving procedure to be moved;
A movement amount acquisition procedure for acquiring the movement amount from the reference position of the screen device for each color light,
An axial chromatic aberration measurement procedure for measuring the axial chromatic aberration of the projected image based on the acquired moving amounts of the respective color lights,
A quality inspection procedure for determining the quality of the projector to be inspected based on the measured value of the axial chromatic aberration.
請求項5に記載のプロジェクタ検査方法において、
前記投写画像形成手順で前記透過型スクリーン装置上に形成された投写画像の外周端部を撮像するように、撮像素子移動機構により前記複数の撮像素子をそれぞれ移動させる撮像素子調整手順と、
この移動した各撮像素子の位置を複数の色光毎に取得する外周端部位置取得手順とを備え、
これら色光毎に取得された各撮像素子の位置に基づいて、投写画像の倍率色収差を測定する倍率色収差測定手順とを備え、
前記良否判定手順は、この倍率色収差測定手順での測定された倍率色収差の値に基づいて検査対象であるプロジェクタの良否を判定することを特徴とするプロジェクタ検査方法。
The projector inspection method according to claim 5,
An imaging element adjustment procedure of moving the plurality of imaging elements by an imaging element moving mechanism, so as to capture an outer peripheral end of a projection image formed on the transmission screen device in the projection image formation procedure;
An outer peripheral end position acquisition procedure for acquiring the moved position of each image sensor for each of the plurality of color lights,
A magnification chromatic aberration measurement procedure for measuring the magnification chromatic aberration of the projected image based on the position of each imaging element obtained for each of these color lights,
In the projector inspection method, the quality determination step determines the quality of the projector to be inspected based on the value of the chromatic aberration of magnification measured in the chromatic aberration of magnification measurement procedure.
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