JP2005234531A - 製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部材点数を削減することができる光学装置の製造装置を提供すること。
【解決手段】製造装置1は、光変調装置の位置調整部としての6軸位置調整ユニット22、光学ユニット400を支持固定する設置台としてのクランプ治具23、回動装置26を含む調整部本体2と、投影部本体3とを有する。回動装置26は、クランプ治具23をスクリーン部材312の表示面方向に回動させるクランプ治具回動装置と、6軸位置調整ユニット22をスクリーン部材312の表示面方向に回動させる6軸位置調整ユニット回動装置とを有する。投影部本体3は、スクリーン部材312及びCCDカメラ311を含むユニット31と、ユニット31を移動させるための移動装置32と、移動装置32を駆動するための複数のハンドル35とを有する。
【選択図】 図5
【解決手段】製造装置1は、光変調装置の位置調整部としての6軸位置調整ユニット22、光学ユニット400を支持固定する設置台としてのクランプ治具23、回動装置26を含む調整部本体2と、投影部本体3とを有する。回動装置26は、クランプ治具23をスクリーン部材312の表示面方向に回動させるクランプ治具回動装置と、6軸位置調整ユニット22をスクリーン部材312の表示面方向に回動させる6軸位置調整ユニット回動装置とを有する。投影部本体3は、スクリーン部材312及びCCDカメラ311を含むユニット31と、ユニット31を移動させるための移動装置32と、移動装置32を駆動するための複数のハンドル35とを有する。
【選択図】 図5
Description
本発明は、光学装置を製造するための製造装置に関する。
従来、R(赤色光),G(緑色光),B(青色光)の3つの色光を色光毎に画像情報に応じて変調する3つの光変調装置(液晶パネル)、及び、これら光変調装置が取り付けられ、変調された3つの光束を合成して画像光を形成する色合成光学装置(クロスダイクロイックプリズム)を備える光学装置と、形成された光学像を拡大投射する投射レンズ(投射光学装置)とを備えたプロジェクタが知られている。なかでも、透過型のスクリーンを用いてこのスクリーンの裏面側に投射光学像を形成し、スクリーンを透過した画像を観察するリアプロジェクタが普及しつつある。
リアプロジェクタは、一般に、光学像を形成する光学ユニット(前述した光学装置及び投射レンズを有する)と、光学ユニットから投射された光学像を反射する反射ミラー等を収納する筐体と、筐体の正面に露出して設けられる透過型スクリーンとを備えて構成される。
このようなプロジェクタでは、各液晶パネルは投射レンズのバックフォーカスの位置に必ずなければならない。また、より鮮明な画像を得るために、各液晶パネル間での画素ずれ、投射レンズからの距離のずれの発生を防止する必要がある。
リアプロジェクタは、一般に、光学像を形成する光学ユニット(前述した光学装置及び投射レンズを有する)と、光学ユニットから投射された光学像を反射する反射ミラー等を収納する筐体と、筐体の正面に露出して設けられる透過型スクリーンとを備えて構成される。
このようなプロジェクタでは、各液晶パネルは投射レンズのバックフォーカスの位置に必ずなければならない。また、より鮮明な画像を得るために、各液晶パネル間での画素ずれ、投射レンズからの距離のずれの発生を防止する必要がある。
このため、プロジェクタの製造時において、各液晶パネルを投射レンズのバックフォーカス位置に正確に配置するフォーカス位置調整、及び、各液晶パネルの画素を一致させるアライメント位置調整が高精度に実施される。そして、このような調整を実施して光学装置を製造する光学装置の製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この光学装置の製造装置は、液晶パネルに光束を導入する光源部と、液晶パネル及びクロスダイクロイックプリズムを介し、投射レンズから投射された光学像が形成される画像形成部と、画像形成部に投射された画像を検出する画像検出部と、この画像検出部で検出された光学像に基づいて、液晶パネルのフォーカス・アライメント位置調整を実施する位置調整部とを備える。
リアプロジェクタでは、機種によって光学ユニット内の光軸と、投射レンズの光軸との交わる角度、すなわち、投射レンズの投射角度が異なっている。
従って、投射レンズから投射される光学像が形成される位置も機種によって異なるため、リアプロジェクタの光学装置を製造する際には、投射レンズからの光学像をミラーで反射させ、ミラーの角度を調整することで画像形成部に投影している。
この光学装置の製造装置は、液晶パネルに光束を導入する光源部と、液晶パネル及びクロスダイクロイックプリズムを介し、投射レンズから投射された光学像が形成される画像形成部と、画像形成部に投射された画像を検出する画像検出部と、この画像検出部で検出された光学像に基づいて、液晶パネルのフォーカス・アライメント位置調整を実施する位置調整部とを備える。
リアプロジェクタでは、機種によって光学ユニット内の光軸と、投射レンズの光軸との交わる角度、すなわち、投射レンズの投射角度が異なっている。
従って、投射レンズから投射される光学像が形成される位置も機種によって異なるため、リアプロジェクタの光学装置を製造する際には、投射レンズからの光学像をミラーで反射させ、ミラーの角度を調整することで画像形成部に投影している。
しかしながら、このような製造装置では、反射用のミラーが必ず必要となるので、部材点数の削減を図ることができないという問題がある。
本発明の目的は、部材点数を削減することができる光学装置の製造装置を提供することである。
本発明の製造装置は、複数の色光を画像情報に応じて色光毎に変調して光学像を形成する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された光学像を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置を製造するために、前記光変調装置の前記色合成光学装置に対する位置、及び、各光変調装置相互の位置調整を行う光学装置の製造装置であって、前記光変調装置を保持し、前記色合成光学装置に対して、前記光変調装置の位置調整を行う位置調整部と、前記色合成光学装置及び前記色合成光学装置で合成された光学像を拡大投射する投射光学装置を設置する設置台と、前記投射光学装置から射出された光学像が投射される画像形成部と、この画像形成部上に投射された光学像を、該画像形成部の裏面側から検出する画像検出部と、少なくとも前記画像検出部を、前記画像形成部の表示面と略平行な面内で互いに略直交する方向に移動させる第一移動装置と、前記画像検出部及び画像形成部を、前記設置台に設置された投射光学装置に対し、接近離間する方向に移動させる第二移動装置と、前記第一移動装置及び第二移動装置を駆動するためのハンドルと、前記位置調整部、前記設置台上の色合成光学装置及び投射光学装置を前記画像形成部の表示面方向に回動させる回動装置とを備えることを特徴とする。
ここで、画像検出部としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、MOS(Metal Oxide Semiconductor)センサ等の撮像素子を採用できる。
このような本発明によれば、製造装置は、投射光学装置を画像形成部の表示面方向に回動させる回動装置を備えるため、画像形成部に対する投射光学装置の投射角度を調整することができる。これにより、投射光学像の投射方向を調整するために、従来使用していた反射ミラーが不要となり、部材点数を削減することができる。
また、投射光学装置の投射角度を調整せず、かつ、反射ミラーを使用しない場合には、画像形成部及び画像検出部の角度を調整し、回動させて、投射光学像が形成される位置に配置することが考えられるが、この場合、第一移動装置、第二移動装置に加え、画像形成部及び画像検出部の角度を調整する装置、すなわち、画像形成部及び画像検出部を回動させる装置が必要となり、画像形成部及び画像検出部側の構造が複雑化する。
これに対し、本発明では、投射光学装置を前記画像形成部の表示面方向に回動させる回動装置を備えるため、画像形成部及び画像検出部を回動させる装置が不要となり、画像形成部及び画像検出部側の構造の複雑化を防止することができる。
また、本発明では、位置調整部も、回動装置により回動可能となっているため、回動装置により、色合成光学装置及び投射光学装置が回動しても、色合成光学装置の光束入射端面に対する光変調装置の位置調整を確実かつ、正確に行うことができる。
このような本発明によれば、製造装置は、投射光学装置を画像形成部の表示面方向に回動させる回動装置を備えるため、画像形成部に対する投射光学装置の投射角度を調整することができる。これにより、投射光学像の投射方向を調整するために、従来使用していた反射ミラーが不要となり、部材点数を削減することができる。
また、投射光学装置の投射角度を調整せず、かつ、反射ミラーを使用しない場合には、画像形成部及び画像検出部の角度を調整し、回動させて、投射光学像が形成される位置に配置することが考えられるが、この場合、第一移動装置、第二移動装置に加え、画像形成部及び画像検出部の角度を調整する装置、すなわち、画像形成部及び画像検出部を回動させる装置が必要となり、画像形成部及び画像検出部側の構造が複雑化する。
これに対し、本発明では、投射光学装置を前記画像形成部の表示面方向に回動させる回動装置を備えるため、画像形成部及び画像検出部を回動させる装置が不要となり、画像形成部及び画像検出部側の構造の複雑化を防止することができる。
また、本発明では、位置調整部も、回動装置により回動可能となっているため、回動装置により、色合成光学装置及び投射光学装置が回動しても、色合成光学装置の光束入射端面に対する光変調装置の位置調整を確実かつ、正確に行うことができる。
さらに、本発明では、画像検出部を、画像形成部の表示面と略平行な面内で互いに略直交する方向に移動させる第一移動装置と、画像形成部及び画像検出部を設置台に設置された投射光学装置に対し、接近離間する方向に移動させる第二移動装置を備えているので、投射光学像のサイズが異なるような様々な種類のプロジェクタに対応することができる。
また、第一移動装置、第二移動装置をコンピュータ制御により駆動する場合には、複雑なパラメータをコンピュータに入力しなければならず、作業に熟練を要する。
これに対し、本発明の製造装置は、第一移動装置、第二移動装置を駆動するためのハンドルを有しているため、画像形成部、画像検出部の移動は、ハンドル操作で手動で行うことができる。これにより、複雑なパラメータをコンピュータに入力する手間を省くことができ、作業者の熟練度によらず、光学装置の製造を行うことができる。
また、第一移動装置、第二移動装置をコンピュータ制御により駆動する場合には、複雑なパラメータをコンピュータに入力しなければならず、作業に熟練を要する。
これに対し、本発明の製造装置は、第一移動装置、第二移動装置を駆動するためのハンドルを有しているため、画像形成部、画像検出部の移動は、ハンドル操作で手動で行うことができる。これにより、複雑なパラメータをコンピュータに入力する手間を省くことができ、作業者の熟練度によらず、光学装置の製造を行うことができる。
本発明では、前記位置調整部は、一つだけ設けられており、前記位置調整部は、保持した光変調装置を前記色合成光学装置の所定の光束入射端面に対向させるよう、前記色合成光学装置の周囲を移動可能に形成されていることが好ましい。
このような本発明によれば、位置調整部は、保持した光変調装置を色合成光学装置の所定の光束入射端面に対向させるよう、色合成光学装置の周囲を移動可能とされているので、位置調整部を光変調装置の数に応じて設ける必要がなく、位置調整部を一つのみでも構成でき、製造装置の小型化を図れる。
また、製造装置は、位置調整部を一つのみで構成できるので、製造装置を製造するにあたって、製造コストの低減を図れる。
さらに、位置調整部を一つだけ設け、この位置調整部に対し、色合成光学装置の所定の光束入射端面が対向するように、色合成光学装置が設置された設置台を回転させてもよいが、この場合、設置台上には色合成光学装置とともに、投射光学装置が設置されているので設置台を回転させると投射方向が変わってしまうという問題がある。そのため、投射方向にあわせて、画像形成部、画像検出部を動かさなくてはならず、光学装置の製造に手間を要する。
これに対し、本発明では、位置調整部は、保持した光変調装置を色合成光学装置の所定の光束入射端面に対向させるよう、色合成光学装置の周囲を移動可能としているので、投射方向を一定に固定することができ、光学装置の製造作業の煩雑化を防止することができる。
このような本発明によれば、位置調整部は、保持した光変調装置を色合成光学装置の所定の光束入射端面に対向させるよう、色合成光学装置の周囲を移動可能とされているので、位置調整部を光変調装置の数に応じて設ける必要がなく、位置調整部を一つのみでも構成でき、製造装置の小型化を図れる。
また、製造装置は、位置調整部を一つのみで構成できるので、製造装置を製造するにあたって、製造コストの低減を図れる。
さらに、位置調整部を一つだけ設け、この位置調整部に対し、色合成光学装置の所定の光束入射端面が対向するように、色合成光学装置が設置された設置台を回転させてもよいが、この場合、設置台上には色合成光学装置とともに、投射光学装置が設置されているので設置台を回転させると投射方向が変わってしまうという問題がある。そのため、投射方向にあわせて、画像形成部、画像検出部を動かさなくてはならず、光学装置の製造に手間を要する。
これに対し、本発明では、位置調整部は、保持した光変調装置を色合成光学装置の所定の光束入射端面に対向させるよう、色合成光学装置の周囲を移動可能としているので、投射方向を一定に固定することができ、光学装置の製造作業の煩雑化を防止することができる。
また、本発明では、前記投射光学装置から射出される光学像は略矩形形状であり、前記画像検出部は、前記光学像の角部に配置される少なくとも4つのフォーカス位置調整用の撮像素子と、少なくとも4つのアライメント位置調整用の撮像素子とを有することを特徴とする。
フォーカス位置の調整の際には、光学像の濃淡のみを判断すればよいため、フォーカス位置調整用の撮像素子のズーム・フォーカス位置調整を自動調整としても、搭載されるプロジェクタの機種が異なる光学装置を製造する際に、複雑なパラメータの設定を行う必要がない。
これに対し、アライメント位置の調整の際には、ズーム・フォーカス位置調整を自動調整とすると、搭載されるプロジェクタの機種が異なる光学装置を製造する際に、機種に応じたパラメータの設定を変更しなければならず、作業が複雑化する。そのため、本発明では、フォーカス位置調整用の撮像素子と、アライメント位置調整用の撮像素子とを別々に設けることで、フォーカス位置調整用の撮像素子をフォーカス自動調整、アライメント位置調整用の撮像素子を手動調整とすることが可能となり、フォーカス調整は、作業者の熟練度等に依存せず、精度良く調整でき、アライメント位置調整は、フォーカスが正確に調整されれば、モニター等により簡単に行うことができる。
フォーカス位置の調整の際には、光学像の濃淡のみを判断すればよいため、フォーカス位置調整用の撮像素子のズーム・フォーカス位置調整を自動調整としても、搭載されるプロジェクタの機種が異なる光学装置を製造する際に、複雑なパラメータの設定を行う必要がない。
これに対し、アライメント位置の調整の際には、ズーム・フォーカス位置調整を自動調整とすると、搭載されるプロジェクタの機種が異なる光学装置を製造する際に、機種に応じたパラメータの設定を変更しなければならず、作業が複雑化する。そのため、本発明では、フォーカス位置調整用の撮像素子と、アライメント位置調整用の撮像素子とを別々に設けることで、フォーカス位置調整用の撮像素子をフォーカス自動調整、アライメント位置調整用の撮像素子を手動調整とすることが可能となり、フォーカス調整は、作業者の熟練度等に依存せず、精度良く調整でき、アライメント位置調整は、フォーカスが正確に調整されれば、モニター等により簡単に行うことができる。
さらに、本発明では、前記フォーカス位置調整用の撮像素子と、アライメント位置調整用の撮像素子とは、相対位置に固定され、ユニット化されていることが好ましい。
フォーカス位置調整用の撮像素子と、アライメント位置調整用の撮像素子とをユニット化することで、撮像素子の移動装置への取り付けを簡便化することができる。
また、ユニット化することで、光学装置が搭載されるプロジェクタの機種変更を行う場合、例えば、投射される光学像のサイズが異なるような場合、アライメント位置調整用の撮像素子と、フォーカス位置調整用の撮像素子との位置調整を同時に行うことができ、機種変更に伴う操作を簡略化することができる。
フォーカス位置調整用の撮像素子と、アライメント位置調整用の撮像素子とをユニット化することで、撮像素子の移動装置への取り付けを簡便化することができる。
また、ユニット化することで、光学装置が搭載されるプロジェクタの機種変更を行う場合、例えば、投射される光学像のサイズが異なるような場合、アライメント位置調整用の撮像素子と、フォーカス位置調整用の撮像素子との位置調整を同時に行うことができ、機種変更に伴う操作を簡略化することができる。
本発明では、前記画像表示部は、前記投射光学装置から射出される略矩形形状の光学像の四隅を投影する複数のスクリーン部材で構成されていることが好ましい。
本発明では、投射光学装置からの略矩形形状の光学像の四隅のみがスクリーン部材上に投射光学像として形成される。このような本発明によれば、スクリーン部材の面積を低減することができ、これにより、製造コストの低減を図ることができる。
本発明では、投射光学装置からの略矩形形状の光学像の四隅のみがスクリーン部材上に投射光学像として形成される。このような本発明によれば、スクリーン部材の面積を低減することができ、これにより、製造コストの低減を図ることができる。
また、本発明では、第一移動装置は、端部にねじ部が刻接され、画像形成部の表示面と略平行な面と略平行に配置されるロッドと、前記画像検出部が固定されるとともに、前記ロッドのねじ部に螺合する固定台とを有し、第一移動装置を駆動するための前記ハンドルは、前記ロッドに接続され、前記第二移動装置は、前記投射光学装置の投射方向と略平行に立設され、外周部にねじ部が刻設された支柱と、前記支柱のねじ部に螺合するとともに、前記第一移動装置及び画像形成部が固定された固定台とを有し、第二移動装置を駆動するための前記ハンドルが前記支柱に接続されていることが好ましい。
このような本発明において、第一移動装置では、ロッドのねじ部に画像検出部が固定された固定台が螺合しているため、ロッドを回転させることで、固定台が移動し、画像検出部の移動が行われる。
第二移動装置では、第一移動装置及び画像形成部が固定された固定台が支柱に螺合しているので、支柱を回転させると、固定台が移動することとなる。これにより、画像形成部及び画像形成部が投射光学装置に対し接近・離間することとなる。
このような本発明によれば、第一移動装置及び第二移動装置は、ロッドや、支柱にねじ部を形成した構造であるため、このねじ部に固定台を螺合すればよく、組み立てが容易である。従って、製造装置の製造コストの低減を図ることができる。
このような本発明において、第一移動装置では、ロッドのねじ部に画像検出部が固定された固定台が螺合しているため、ロッドを回転させることで、固定台が移動し、画像検出部の移動が行われる。
第二移動装置では、第一移動装置及び画像形成部が固定された固定台が支柱に螺合しているので、支柱を回転させると、固定台が移動することとなる。これにより、画像形成部及び画像形成部が投射光学装置に対し接近・離間することとなる。
このような本発明によれば、第一移動装置及び第二移動装置は、ロッドや、支柱にねじ部を形成した構造であるため、このねじ部に固定台を螺合すればよく、組み立てが容易である。従って、製造装置の製造コストの低減を図ることができる。
本発明では、前記位置調整部は、一つだけ設けられており、前記位置調整部は、保持した光変調装置を前記色合成光学装置の所定の光束入射端面に対向させるように前記色合成光学装置の各光束入射端面の各対向位置に移動可能に形成され、前記複数の色光を射出可能に構成され前記複数の色光のうち何れかの色光を前記光変調装置に射出する調整用光源装置を備え、前記調整用光源装置は、前記複数の色光をそれぞれ射出する複数の光束射出位置を有する光源装置本体と、基端部分が前記光源装置本体における前記複数の光束射出位置のうち何れかの光束射出位置に位置付けられ先端部分が前記位置調整部に接続し前記基端部分から導入した色光を前記先端部分から前記位置調整部にて保持された前記光変調装置に照射する導光部と、前記導光部の基端部分を前記複数の光束射出位置に移動させる導光部移動機構とを備えていることが好ましい。
このような本発明によれば、位置調整部が一つのみで構成されているので、上述したように、製造装置の小型化及び製造コストの低減を図れる。また、位置調整部が色合成光学装置の各光束入射端面の各対向位置に移動可能とされているので、上述したように、投射方向を一定に固定することができ、光学装置の製造作業の煩雑化を防止することができる。
このような本発明によれば、位置調整部が一つのみで構成されているので、上述したように、製造装置の小型化及び製造コストの低減を図れる。また、位置調整部が色合成光学装置の各光束入射端面の各対向位置に移動可能とされているので、上述したように、投射方向を一定に固定することができ、光学装置の製造作業の煩雑化を防止することができる。
ところで、光変調装置に調整用の光束を射出する調整用光源装置として、白色光を射出する構成を採用した場合には、色合成光学装置にて所定の色光成分のみが光束射出側端面から射出されるため、画像検出部にて検出される光束の光量が少なくなりやすい。このように、画像検出部にて検出された光束の光量が少ない場合には、各光変調装置を良好に位置調整することが困難である。また、このような問題を回避するために、以下のような構成が考えられる。
すなわち、調整用光源装置として、各色光を射出可能に構成する。また、各色光をそれぞれ導光する複数の光ファイバ等の導光部を設ける。そして、各導光部を各光変調装置に応じた各位置調整部に接続する。このように構成することで、各位置調整部から射出される各色光が光変調装置を介して色合成光学装置の光束射出端面から射出されるため、画像検出部にて検出される光束の光量を良好に維持でき、各光変調装置を良好に位置調整することが可能となる。
しかしながら、光学装置の機種によっては各色光の光路が異なるものがあり、上記の構成の場合には、調整用光源装置と各位置調整部とが各導光部にてそれぞれ接続されている構成であるため、各色光の光路が異なる光学装置を製造する際には、所定の位置調整部から特定の色光が射出されるように、各導光部を調整用光源装置又は各位置調整部から取り外し各導光部と調整用光源装置又は各位置調整部との接続状態を変更する必要がある。このため、作業者に煩雑な作業をさせなければならない。
すなわち、調整用光源装置として、各色光を射出可能に構成する。また、各色光をそれぞれ導光する複数の光ファイバ等の導光部を設ける。そして、各導光部を各光変調装置に応じた各位置調整部に接続する。このように構成することで、各位置調整部から射出される各色光が光変調装置を介して色合成光学装置の光束射出端面から射出されるため、画像検出部にて検出される光束の光量を良好に維持でき、各光変調装置を良好に位置調整することが可能となる。
しかしながら、光学装置の機種によっては各色光の光路が異なるものがあり、上記の構成の場合には、調整用光源装置と各位置調整部とが各導光部にてそれぞれ接続されている構成であるため、各色光の光路が異なる光学装置を製造する際には、所定の位置調整部から特定の色光が射出されるように、各導光部を調整用光源装置又は各位置調整部から取り外し各導光部と調整用光源装置又は各位置調整部との接続状態を変更する必要がある。このため、作業者に煩雑な作業をさせなければならない。
本発明では、調整用光源装置が複数の光変調装置に対応する各色光を射出可能に構成されているので、光変調装置及び色合成光学装置を介した光束の光量が低減することがない。このため、光変調装置及び色合成光学装置を介した光束に基づいて複数の光変調装置を良好に位置調整できる。
また、導光部移動機構により導光部の基端部分を移動させることで、光源装置本体の複数の光束射出位置からそれぞれ射出される各色光のうち何れかの色光を導光部にて導光させ位置調整部にて保持された光変調装置に照射させることができるので、複数の色光の光路が異なる光学装置を製造する場合であっても、複数の色光の光路位置に合わせて導光部移動機構により導光部の基端部分を移動させ所定の色光の光路位置に応じた色光を光変調装置に照射することができる。このため、上述したように導光部を取り外す等の煩雑な作業を作業者に実施させる必要がなく、複数の色光の光路が異なる種々の光学装置を容易に製造できる。
また、導光部移動機構により導光部の基端部分を移動させることで、光源装置本体の複数の光束射出位置からそれぞれ射出される各色光のうち何れかの色光を導光部にて導光させ位置調整部にて保持された光変調装置に照射させることができるので、複数の色光の光路が異なる光学装置を製造する場合であっても、複数の色光の光路位置に合わせて導光部移動機構により導光部の基端部分を移動させ所定の色光の光路位置に応じた色光を光変調装置に照射することができる。このため、上述したように導光部を取り外す等の煩雑な作業を作業者に実施させる必要がなく、複数の色光の光路が異なる種々の光学装置を容易に製造できる。
また、本発明では、前記光学装置の機種に応じた前記複数の色光の光路に関する光路情報を設定入力させる設定入力部と、前記設定入力部に設定入力された光路情報を記憶する記憶部と、前記導光部移動機構を駆動制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された光路情報と前記位置調整部が移動可能とする前記各対向位置とに基づいて、前記光路情報に基づく前記光学装置の機種に応じた前記複数の色光の光路のうち所定の色光の光路位置に対応する前記対向位置に前記位置調整部が位置付けられた際に、前記導光部の先端部分から前記所定の色光が射出されるように前記導光部移動機構を駆動制御することが好ましい。
ここで、制御部としては、例えば、制御プログラムを読み込んで実行するCPU(Central Processing Unit)等を備えたPC(Personal Computer)を採用できる。
また、光路情報の設定入力としては、以下の構成を採用できる。
例えば、光学装置の機種に応じた複数の色光の光路を設定入力部に直接入力する。
また、例えば、記憶部に予め光学装置の機種に応じた複数の色光の光路に関する複数の光路情報を記憶しておき、設定入力部にて前記複数の光路情報のうち何れかを選択する。
さらに、例えば、記憶部に予め光学装置の機種に応じた複数の色光の光路に関する複数の光路情報と前記機種を示す機種名等の複数の機種情報とを関連付けて記憶しておき、設定入力部にて前記複数の機種情報のうち何れかを選択する。
ここで、制御部としては、例えば、制御プログラムを読み込んで実行するCPU(Central Processing Unit)等を備えたPC(Personal Computer)を採用できる。
また、光路情報の設定入力としては、以下の構成を採用できる。
例えば、光学装置の機種に応じた複数の色光の光路を設定入力部に直接入力する。
また、例えば、記憶部に予め光学装置の機種に応じた複数の色光の光路に関する複数の光路情報を記憶しておき、設定入力部にて前記複数の光路情報のうち何れかを選択する。
さらに、例えば、記憶部に予め光学装置の機種に応じた複数の色光の光路に関する複数の光路情報と前記機種を示す機種名等の複数の機種情報とを関連付けて記憶しておき、設定入力部にて前記複数の機種情報のうち何れかを選択する。
このような本発明では、設定入力部に光路情報が設定入力され、この光路情報が記憶部に記憶される。そして、制御部は、記憶部に記憶された光路情報と位置調整部が移動可能とする各対向位置とに基づいて導光部移動機構を駆動制御する。このことにより、位置調整部を移動し製造対象となる光学装置の機種に応じた複数の色光の光路のうち所定の色光の光路位置に対応する対向位置に位置調整部を位置付けた際に、導光部の先端部分から前記所定の色光を射出させることができる。このため、導光部移動機構を手動で移動する構成と比較して、導光部の基端部分の移動位置を間違えることもなく、複数の色光の光路が異なる種々の光学装置の製造をさらに容易にかつ迅速に実施できる。
さらに、本発明では、前記設定入力部は、前記光学装置を構成する前記複数の光変調装置の調整順序に関する調整順序情報を設定入力可能に構成され、前記記憶部は、前記設定入力部に設定された調整順序情報を記憶し、前記制御部は、前記記憶部に記憶された光路情報及び調整順序情報と前記位置調整部が移動可能とする前記各対向位置とに基づいて、前記調整順序情報に基づく前記複数の光変調装置の調整順序で、前記光路情報に基づく前記光学装置の機種に応じた前記複数の色光の各光路位置に対応する前記各対向位置に前記位置調整部を順次位置付けるように前記位置調整部を駆動制御することが好ましい。
ここで、調整順序情報の設定入力としては、以下の構成を採用できる。
例えば、光学装置を構成する複数の光変調装置の調整順序を設定入力部に直接入力する。
また、例えば、記憶部に予め光学装置を構成する複数の光変調装置の調整順序に関する複数の調整順序情報を記憶しておき、設定入力部にて前記複数の調整順序情報のうち何れかを選択する。
さらに、例えば、記憶部に予め光学装置を構成する複数の光変調装置の調整順序に関する複数の調整順序情報と光学装置の機種を示す機種名等の複数の機種情報とを関連付けて記憶しておき、設定入力部にて前記複数の機種情報のうち何れかを選択する。
このような本発明では、設定入力部に調整順序情報が設定入力され、この調整順序情報が記憶部に記憶される。そして、制御部は、記憶部に記憶された光路情報及び調整順序情報と位置調整部が移動可能とする各対向位置とに基づいて位置調整部を駆動制御する。このことにより、複数の光変調装置の調整順序で、光学装置の機種に応じた複数の色光の各光路位置に対応する各対向位置に位置調整部を順次位置付けることができる。このため、位置調整部及び導光部移動機構を手動で移動する構成と比較して、位置調整部の移動位置、及び導光部の基端部分の移動位置を間違えることもなく、複数の色光の光路が異なる種々の光学装置の製造をさらに一層容易にかつ迅速に実施できる。
ここで、調整順序情報の設定入力としては、以下の構成を採用できる。
例えば、光学装置を構成する複数の光変調装置の調整順序を設定入力部に直接入力する。
また、例えば、記憶部に予め光学装置を構成する複数の光変調装置の調整順序に関する複数の調整順序情報を記憶しておき、設定入力部にて前記複数の調整順序情報のうち何れかを選択する。
さらに、例えば、記憶部に予め光学装置を構成する複数の光変調装置の調整順序に関する複数の調整順序情報と光学装置の機種を示す機種名等の複数の機種情報とを関連付けて記憶しておき、設定入力部にて前記複数の機種情報のうち何れかを選択する。
このような本発明では、設定入力部に調整順序情報が設定入力され、この調整順序情報が記憶部に記憶される。そして、制御部は、記憶部に記憶された光路情報及び調整順序情報と位置調整部が移動可能とする各対向位置とに基づいて位置調整部を駆動制御する。このことにより、複数の光変調装置の調整順序で、光学装置の機種に応じた複数の色光の各光路位置に対応する各対向位置に位置調整部を順次位置付けることができる。このため、位置調整部及び導光部移動機構を手動で移動する構成と比較して、位置調整部の移動位置、及び導光部の基端部分の移動位置を間違えることもなく、複数の色光の光路が異なる種々の光学装置の製造をさらに一層容易にかつ迅速に実施できる。
本発明では、前記画像検出部にて検出された画像に基づいて前記位置調整部を駆動制御する制御部を備え、前記制御部は、前記画像検出部にて検出された画像を取り込んで画像信号に変換する画像取込部と、前記画像取込部から出力された画像信号に基づいて画像処理を実施し、処理した結果に基づいて前記光変調装置の姿勢最適位置を判定する画像処理部とを備え、前記画像処理部にて判定された姿勢最適位置に基づいて前記位置調整部を駆動制御することが好ましい。
ここで、画像取込部としては、画像検出部から出力された信号を入力し、PC用の画像信号に変換するビデオキャプチャボード等を採用できる。さらに、画像処理部としては、PC内部のCPU等で構成される演算処理装置を採用できる。
このような本発明では、制御部は、画像取込部及び画像処理部を備え、画像検出部にて検出された画像を取り込んで画像処理を実施して光変調装置の姿勢最適位置を判定し、判定した姿勢最適位置に基づいて位置調整部を駆動制御する。このことにより、光変調装置の位置調整において、光変調装置及び色合成光学装置を介し投射光学装置にて拡大投射されスクリーン上に投影された投影画像を目視にて確認し光変調装置の位置調整を実施する際に位置調整部を手動にて操作する構成と比較して、調整精度の曖昧さを解消し、光変調装置を色合成光学装置に対して最適な位置に調整でき、高精度に光学装置を製造できる。
ここで、画像取込部としては、画像検出部から出力された信号を入力し、PC用の画像信号に変換するビデオキャプチャボード等を採用できる。さらに、画像処理部としては、PC内部のCPU等で構成される演算処理装置を採用できる。
このような本発明では、制御部は、画像取込部及び画像処理部を備え、画像検出部にて検出された画像を取り込んで画像処理を実施して光変調装置の姿勢最適位置を判定し、判定した姿勢最適位置に基づいて位置調整部を駆動制御する。このことにより、光変調装置の位置調整において、光変調装置及び色合成光学装置を介し投射光学装置にて拡大投射されスクリーン上に投影された投影画像を目視にて確認し光変調装置の位置調整を実施する際に位置調整部を手動にて操作する構成と比較して、調整精度の曖昧さを解消し、光変調装置を色合成光学装置に対して最適な位置に調整でき、高精度に光学装置を製造できる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔リアプロジェクタの主な構成〕
図1は、本発明の第1実施形態に係るリアプロジェクタの側面からの断面図である。図2は、リアプロジェクタに組み込まれる光学装置を備えた光学ユニットを模式的に示す平面図である。
図1において、100は、リアプロジェクタであり、このリアプロジェクタ100は、光学像を生成して投射する光学ユニット400と、この光学ユニット400から投射された光学像を反射する反射ミラー300と、反射ミラー300を介した光学像を投影する透過型スクリーン200と、これら光学ユニット400、反射ミラー300及び透過型スクリーン200を内部に配置する筐体500とにより大略構成されている。
光学ユニット400は、図2に示すように、インテグレータ照明光学系410と、色分離光学装置420と、リレー光学系430と、光変調装置440と、入射側偏光板451と、射出側偏光板452と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム460と、プリズム470と、投射光学装置としての投射レンズ480と、光学部品用筐体490とを備える。
インテグレータ照明光学系410は、光源ランプ411A及びリフレクタ411Bを含む光源装置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。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔リアプロジェクタの主な構成〕
図1は、本発明の第1実施形態に係るリアプロジェクタの側面からの断面図である。図2は、リアプロジェクタに組み込まれる光学装置を備えた光学ユニットを模式的に示す平面図である。
図1において、100は、リアプロジェクタであり、このリアプロジェクタ100は、光学像を生成して投射する光学ユニット400と、この光学ユニット400から投射された光学像を反射する反射ミラー300と、反射ミラー300を介した光学像を投影する透過型スクリーン200と、これら光学ユニット400、反射ミラー300及び透過型スクリーン200を内部に配置する筐体500とにより大略構成されている。
光学ユニット400は、図2に示すように、インテグレータ照明光学系410と、色分離光学装置420と、リレー光学系430と、光変調装置440と、入射側偏光板451と、射出側偏光板452と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム460と、プリズム470と、投射光学装置としての投射レンズ480と、光学部品用筐体490とを備える。
インテグレータ照明光学系410は、光源ランプ411A及びリフレクタ411Bを含む光源装置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。
そして、光源ランプ411Aから射出された光束は、リフレクタ411Bによって射出方向が揃えられ、第1レンズアレイ412によって複数の部分光束に分割され、第2レンズアレイ413の近傍で結像する。また、第2レンズアレイ413から射出された各部分光束は、偏光変換素子414により略1種類の偏光光に変換され、重畳レンズ415に入射する。さらに、重畳レンズ415から射出された複数の部分光束は、後述する光変調装置440を構成する3枚の液晶パネル441R,441G,441B上で重畳する。
色分離光学装置420は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備える。そして、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410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。
リレー光学系430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、色分離光学装置420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。
リレー光学系430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、色分離光学装置420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。
光変調装置440は、3枚の液晶パネル441R,441G,441Bを備える。そして、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られたものであり、色分離光学装置420で分離された各色光は、これら3枚の液晶パネル441R,441G,441Bによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
入射側偏光板451は、色分離光学装置420で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収するものであり、射出側偏光板452は、液晶パネル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を透過させ、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451及び射出側偏光板452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。
入射側偏光板451は、色分離光学装置420で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収するものであり、射出側偏光板452は、液晶パネル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を透過させ、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451及び射出側偏光板452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。
クロスダイクロイックプリズム460は、3枚の液晶パネル441R,441G,441Bから射出された各色光毎に変調された画像を合成してカラー画像を形成する機能を有している。このクロスダイクロイックプリズム460は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜4601,4602が形成されている。誘電体多層膜4601は、赤色光のみを反射し、その他の色光を透過するものである。また、誘電体多層膜4602は、青色光のみを反射し、その他の色光を透過するものである。そして、これら誘電体多層膜4601,4602は、液晶パネル441R,441Bから射出され射出側偏光板452を介した色光を反射し、液晶パネル441Gから射出され射出側偏光板452を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル441R,441G,441Bにて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。
そして、上述した光変調装置440、射出側偏光板452及びクロスダイクロイックプリズム460は、一体的にユニット化された光学装置600として構成されている。なお、入射側偏光板451は、光学部品用筐体490に形成された図示しない溝部にスライド式に嵌め込んで取り付けられる。
そして、上述した光変調装置440、射出側偏光板452及びクロスダイクロイックプリズム460は、一体的にユニット化された光学装置600として構成されている。なお、入射側偏光板451は、光学部品用筐体490に形成された図示しない溝部にスライド式に嵌め込んで取り付けられる。
プリズム470は、クロスダイクロイックプリズム460の光束射出側に配置され、このクロスダイクロイックプリズム460で合成されたカラー画像を投射レンズ480の方向、すなわち前方向に射出されたカラー画像を上方向へと折り曲げて反射するものである。
投射レンズ480は、プリズム470で反射されたカラー画像を拡大して、反射ミラー300に投射するものである。
なお、前述のプリズム470は、リアプロジェクタ100の製造機種、例えばリアプロジェクタ100の画面サイズに合わせて投射レンズ480に向けて反射する角度が適宜変更される。また、投射レンズ480も、リアプロジェクタ100の画面サイズに合わせて適宜変更される。
投射レンズ480は、プリズム470で反射されたカラー画像を拡大して、反射ミラー300に投射するものである。
なお、前述のプリズム470は、リアプロジェクタ100の製造機種、例えばリアプロジェクタ100の画面サイズに合わせて投射レンズ480に向けて反射する角度が適宜変更される。また、投射レンズ480も、リアプロジェクタ100の画面サイズに合わせて適宜変更される。
光学部品用筐体490は、例えば合成樹脂で構成され、前述したインテグレータ照明光学系410、色分離光学装置420、リレー光学系430、光学装置600、及びプリズム470を内部の所定位置に配置する。この光学部品用筐体490は、具体的な図示は省略するが、光学部品を収納保持する部品収納部材と、この部品収納部材の開口部分を閉塞する蓋状部材とで構成されている。
反射ミラー300は、リアプロジェクタ100の筐体500の背面側に配置され、略台形状に形成された一般的な反射ミラーである。そして、この反射ミラー300は、図1に示すように、投射レンズ480から投射されたカラー画像を透過型スクリーン200の裏面側に反射する。
透過型スクリーン200は、一般的な矩形状の透過型スクリーンであり、例えば、裏面側から、拡散板、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板等により構成されている。そして、透過型スクリーン200は、投射レンズ480で拡大され、反射ミラー300で反射されたカラー画像を裏面から正面に投影する。
反射ミラー300は、リアプロジェクタ100の筐体500の背面側に配置され、略台形状に形成された一般的な反射ミラーである。そして、この反射ミラー300は、図1に示すように、投射レンズ480から投射されたカラー画像を透過型スクリーン200の裏面側に反射する。
透過型スクリーン200は、一般的な矩形状の透過型スクリーンであり、例えば、裏面側から、拡散板、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板等により構成されている。そして、透過型スクリーン200は、投射レンズ480で拡大され、反射ミラー300で反射されたカラー画像を裏面から正面に投影する。
〔光学装置の構成〕
図3は、クロスダイクロイックプリズム460に光変調装置440を取り付ける構造を示す分解斜視図である。
光学装置600を構成する3つの光変調装置440は、クロスダイクロイックプリズム460の側面三方を囲むように配置される。具体的には、図3に示すように、各液晶パネル441R,441G,441Bは、保持枠443内に収納され、この保持枠443の四隅部分に形成される孔443Aに透明樹脂製のピン445を紫外線硬化型接着剤とともに挿入することにより、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に接着固定された、いわゆるPOP(Panel On Prism)構造とされている。ここで、保持枠443には、矩形状の開口部443Bが形成され、各液晶パネル441R,441G,441Bは、この開口部443Bで露出し、この部分が画像形成領域となる。すなわち、各液晶パネル441R,441G,441Bのこの部分に各色光R,G,Bが導入され、画像情報に応じて光学像が形成される。
図3は、クロスダイクロイックプリズム460に光変調装置440を取り付ける構造を示す分解斜視図である。
光学装置600を構成する3つの光変調装置440は、クロスダイクロイックプリズム460の側面三方を囲むように配置される。具体的には、図3に示すように、各液晶パネル441R,441G,441Bは、保持枠443内に収納され、この保持枠443の四隅部分に形成される孔443Aに透明樹脂製のピン445を紫外線硬化型接着剤とともに挿入することにより、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に接着固定された、いわゆるPOP(Panel On Prism)構造とされている。ここで、保持枠443には、矩形状の開口部443Bが形成され、各液晶パネル441R,441G,441Bは、この開口部443Bで露出し、この部分が画像形成領域となる。すなわち、各液晶パネル441R,441G,441Bのこの部分に各色光R,G,Bが導入され、画像情報に応じて光学像が形成される。
図4は、クロスダイクロイックプリズム460の取り付け構造を示す側面図である。
クロスダイクロイックプリズム460の下面には、図4に示すように、固定板461が紫外線硬化型接着剤462により接着固定され、この固定板461には、ねじ止め固定用の孔461Aが形成されている。この固定板461は、中央部に球状の膨出部461Bを有し、膨出部461B上をクロスダイクロイックプリズム460の下面に当接させ、クロスダイクロイックプリズム460と固定板461との間に未硬化の紫外線硬化型接着剤462を充填した状態でクロスダイクロイックプリズム460の位置調整を行い、位置調整終了後にクロスダイクロイックプリズム460の上面から下面に向けて紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤462を硬化させる。なお、固定板461に球状の膨出部461Bが形成してあるのは、光軸に対してあおり方向の位置調整が必要だからである。
クロスダイクロイックプリズム460の下面には、図4に示すように、固定板461が紫外線硬化型接着剤462により接着固定され、この固定板461には、ねじ止め固定用の孔461Aが形成されている。この固定板461は、中央部に球状の膨出部461Bを有し、膨出部461B上をクロスダイクロイックプリズム460の下面に当接させ、クロスダイクロイックプリズム460と固定板461との間に未硬化の紫外線硬化型接着剤462を充填した状態でクロスダイクロイックプリズム460の位置調整を行い、位置調整終了後にクロスダイクロイックプリズム460の上面から下面に向けて紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤462を硬化させる。なお、固定板461に球状の膨出部461Bが形成してあるのは、光軸に対してあおり方向の位置調整が必要だからである。
クロスダイクロイックプリズム460に対して光変調装置440を固定した光学装置600は、固定板461の孔461Aにねじを挿入することで、光学部品用筐体490を構成する図示しない部品収納部材に固定される。そして、図示しない蓋状部材及び部品収納部材を組み合わせることにより、光学ユニット400が構成される。
このような構成の光学ユニット400は、先ず、インテグレータ照明光学系410、色分離光学装置420、リレー光学系430、プリズム470、及び投射レンズ480を構成する光学部品を光学部品用筐体490内に収納設置しておく。次に、光学部品用筐体490内に、位置調整が行われた固定板461を含むクロスダイクロイックプリズム460を取り付け、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に3つの光変調装置440を、固定用の接着剤が未硬化の状態で取り付けておく。そして、光源から射出された光束を利用して、3つの光変調装置440の位置調整を行い、最後に接着剤を硬化させてクロスダイクロイックプリズム460に対する3つの光変調装置440の位置決め固定を行う。
〔光学装置の製造装置の構成〕
図5及び図6には、光学装置600を製造するための製造装置1が示されている。
この製造装置1は、3つの光変調装置440のクロスダイクロイックプリズム460に対する位置を調整し、3つの光変調装置440をクロスダイクロイックプリズム460に対して固定することにより、光学装置600を製造するものである。
この製造装置1は、調整部本体2と、投影部本体3とを有する。
図5及び図6には、光学装置600を製造するための製造装置1が示されている。
この製造装置1は、3つの光変調装置440のクロスダイクロイックプリズム460に対する位置を調整し、3つの光変調装置440をクロスダイクロイックプリズム460に対して固定することにより、光学装置600を製造するものである。
この製造装置1は、調整部本体2と、投影部本体3とを有する。
〔調整部本体の構造〕
調整部本体2は、支持台20上に立方体形状に枠組みされた枠部21と、光変調装置440の位置調整部としての6軸位置調整ユニット22と、光学ユニット400を支持固定する設置台としてのクランプ治具23と、位置調整用の光束を射出する光源ユニット25(図9参照)と、回動装置26とを有する。
枠部21には、それぞれ、底板211、側板(図示略)、天板(図示略)とがはめ込まれている。なお、図5では、製造装置1の構成部材を図示しやすいように、枠部21の一部を破断している。
底板211上には、6軸位置調整ユニット22、クランプ治具23、光源ユニット25、回動装置26が設置されている。光源ユニット25は、クランプ治具23の光学ユニット400の載置面下に設置されている(図9参照)。
側板には、開閉自在に設けられたドア(図示略)が設けられ、このドアを介して光学ユニット400の給材・除材が行われる。
調整部本体2は、支持台20上に立方体形状に枠組みされた枠部21と、光変調装置440の位置調整部としての6軸位置調整ユニット22と、光学ユニット400を支持固定する設置台としてのクランプ治具23と、位置調整用の光束を射出する光源ユニット25(図9参照)と、回動装置26とを有する。
枠部21には、それぞれ、底板211、側板(図示略)、天板(図示略)とがはめ込まれている。なお、図5では、製造装置1の構成部材を図示しやすいように、枠部21の一部を破断している。
底板211上には、6軸位置調整ユニット22、クランプ治具23、光源ユニット25、回動装置26が設置されている。光源ユニット25は、クランプ治具23の光学ユニット400の載置面下に設置されている(図9参照)。
側板には、開閉自在に設けられたドア(図示略)が設けられ、このドアを介して光学ユニット400の給材・除材が行われる。
なお、図示を略したが、支持台20の下部には、製造装置1全体を制御する制御装置である後述するコンピュータ、紫外線硬化型接着剤を硬化させて光学ユニット400の液晶パネル441R,441G,441Bをクロスダイクロイックプリズム460上に固定するための固定用紫外線光源装置が設置されている。
〔6軸位置調整ユニットの構造〕
図7は、6軸位置調整ユニット22の構造を示す側面図である。
6軸位置調整ユニット22は、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に対して、3つの光変調装置440の配置位置を調整するものである。この6軸位置調整ユニット22は、底板211のレール(図示略)に沿って移動可能に設置される平面位置調整部221と、この平面位置調整部221の先端部分に設けられる面内回転位置調整部222と、この面内回転位置調整部222の先端部分に設けられる面外回転位置調整部223と、この面外回転位置調整部223の先端部分に設けられる液晶パネル保持部224とを備える。
図7は、6軸位置調整ユニット22の構造を示す側面図である。
6軸位置調整ユニット22は、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に対して、3つの光変調装置440の配置位置を調整するものである。この6軸位置調整ユニット22は、底板211のレール(図示略)に沿って移動可能に設置される平面位置調整部221と、この平面位置調整部221の先端部分に設けられる面内回転位置調整部222と、この面内回転位置調整部222の先端部分に設けられる面外回転位置調整部223と、この面外回転位置調整部223の先端部分に設けられる液晶パネル保持部224とを備える。
平面位置調整部221は、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に対する進退位置及び平面位置を調整する部分であり、基部221Aと、この基部221A上に立設される脚部221Bと、この脚部221Bの上部先端部分に設けられ、面内回転位置調整部222が接続される接続部221Cを備えている。基部221Aの下面には、後述する6軸位置調整ユニット回動装置262の板状部262Aが設置され、板状部262Aの下面には、底板211のレール上を摺動する基部262Cが設置されている。底板211上のレールは、Z軸方向(クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に対して進退する方向、すなわち図7中左右方向)に延びている。これにより、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に対する進退位置を調整することができる。
なお、前記レールは、クロスダイクロイックプリズム460(すなわち、光学ユニット400)を囲むようにも延びている。すなわち、6軸位置調整ユニット22は、6軸位置調整ユニット22に保持された液晶パネル(例えば、液晶パネル441G)をクロスダイクロイックプリズム460の所定の光束入射端面448に対向させるように、クロスダイクロイックプリズム460の周囲(すなわち、光学ユニット400の周囲)を移動することが可能となっている(図5の矢印R参照)。
なお、前記レールは、クロスダイクロイックプリズム460(すなわち、光学ユニット400)を囲むようにも延びている。すなわち、6軸位置調整ユニット22は、6軸位置調整ユニット22に保持された液晶パネル(例えば、液晶パネル441G)をクロスダイクロイックプリズム460の所定の光束入射端面448に対向させるように、クロスダイクロイックプリズム460の周囲(すなわち、光学ユニット400の周囲)を移動することが可能となっている(図5の矢印R参照)。
このように、6軸位置調整ユニット22は、保持した液晶パネル441R,441G,441Bをクロスダイクロイックプリズム460の所定の光束入射端面448に対向させるように、クロスダイクロイックプリズム460の周囲を移動可能となっているので、6軸位置調整ユニット22を液晶パネル441R,441G,441Bの数に応じて設ける必要がなく、6軸位置調整ユニット22を1つのみでも構成でき、製造装置1の小型化を図れる。
また、製造装置1は、6軸位置調整ユニット22一つのみでも構成できるので、製造装置1を製造するにあたって、製造コストの低減を図れる。
さらに、6軸位置調整ユニット22を一つだけ設け、この6軸位置調整ユニット22に対し、クロスダイクロイックプリズム460の所定の光束入射端面448が対向するように、クロスダイクロイックプリズム460が設置されたクランプ治具23を回転させてもよいが、この場合には、クランプ治具23上には、クロスダイクロイックプリズム460に加えて、投射レンズ480が設置されているので投射方向が変わってしまうという問題がある。そのため、投射方向にあわせて、スクリーン部材312(後述)等を動かさなくてはならず、光学装置600の製造に手間を要する。
これに対し、本実施形態では、6軸位置調整ユニット22は、保持した光変調装置440をクロスダイクロイックプリズム460の所定の光束入射端面448に対向させるよう、クロスダイクロイックプリズム460の周囲を移動可能としているので、投射方向を一定に固定することができ、光学装置600の製造作業の複雑化を防止することができる。
また、製造装置1は、6軸位置調整ユニット22一つのみでも構成できるので、製造装置1を製造するにあたって、製造コストの低減を図れる。
さらに、6軸位置調整ユニット22を一つだけ設け、この6軸位置調整ユニット22に対し、クロスダイクロイックプリズム460の所定の光束入射端面448が対向するように、クロスダイクロイックプリズム460が設置されたクランプ治具23を回転させてもよいが、この場合には、クランプ治具23上には、クロスダイクロイックプリズム460に加えて、投射レンズ480が設置されているので投射方向が変わってしまうという問題がある。そのため、投射方向にあわせて、スクリーン部材312(後述)等を動かさなくてはならず、光学装置600の製造に手間を要する。
これに対し、本実施形態では、6軸位置調整ユニット22は、保持した光変調装置440をクロスダイクロイックプリズム460の所定の光束入射端面448に対向させるよう、クロスダイクロイックプリズム460の周囲を移動可能としているので、投射方向を一定に固定することができ、光学装置600の製造作業の複雑化を防止することができる。
脚部221Bは、側部に設けられるモータなどの駆動装置(図示略)によって基部221Aに対してX軸方向(図7の紙面と直交する方向)に移動する。接続部221Cは、図示しないモータなどの駆動装置によって、脚部221Bに対してY軸方向(図7中上下方向)に移動する。
面内回転位置調整部222は、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に対する3つの光変調装置440の面内方向回転位置の調整を行う部分であり、平面位置調整部221の先端部分に固定される円柱状の基部222Aと、この基部222Aの円周方向に回転自在に設けられる回転調整部222Bとを備えている。そして、この回転調整部222Bの回転位置を調整することにより、光束入射端面448に対する3つの光変調装置440の面内方向回転位置を高精度に調整することができる。
面外回転位置調整部223は、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に対する3つの光変調装置440の面外方向回転位置の調整を行う部分である。この面外回転位置調整部223は、前記面内回転位置調整部222の先端部分に固定されるとともに、水平方向で円弧となる凹曲面が先端部分に形成された基部223Aと、この基部223Aの凹曲面上を円弧に沿って摺動可能に設けられ、垂直方向で円弧となる凹曲面が先端部分に形成された第1調整部223Bと、この第1調整部223Bの凹曲面上を円弧に沿って摺動可能に設けられる第2調整部223Cとを備えている。そして、基部223Aの側部に設けられた図示しないモータを回転駆動すると、第1調整部223Bが摺動し、第1調整部223Bの上部に設けられた図示しないモータを回転すると、第2調整部223Cが摺動し、光束入射端面448に対する3つの光変調装置440の面外方向回転位置を高精度に調整することができる。
液晶パネル保持部224は、調整対象となる3つの光変調装置440を保持する部分であり、前記第2調整部223Cの先端部分に設けられ、この第2調整部223Cに設けられるアクチュエータ223DによりY軸方向(図7中上下方向)に移動可能に構成されている。
この液晶パネル保持部224は、側面略Z字形状の金属板状体から構成され、先端部分には、液晶パネル441R,441G,441Bの画像形成領域を吸着する吸着面224Aを備え、この吸着面224A上には保持部224の表裏面を貫通する4つの光束透過孔224Bが形成されている。
このような液晶パネル保持部224は、吸着面224A上に液晶パネル441R,441G,441Bの画像形成領域を吸着した状態で3つの光変調装置440を保持する。光束透過孔224Bには、光源ユニット25から射出され、照明光軸に沿って光学部品用筐体490内を通る調整用光束が透過して、液晶パネル441R,441G,441Bの画像形成領域に入射するようになっている。
このような液晶パネル保持部224は、吸着面224A上に液晶パネル441R,441G,441Bの画像形成領域を吸着した状態で3つの光変調装置440を保持する。光束透過孔224Bには、光源ユニット25から射出され、照明光軸に沿って光学部品用筐体490内を通る調整用光束が透過して、液晶パネル441R,441G,441Bの画像形成領域に入射するようになっている。
〔回動装置の構造〕
図6に示すように、回動装置26は、クロスダイクロイックプリズム460及び投射レンズ480を含む光学ユニット400が支持固定されたクランプ治具23を後述するスクリーン部材312の表示面方向に回動させるクランプ治具回動装置261と、6軸位置調整ユニット22をスクリーン部材312の表示面方向に回動させる6軸位置調整ユニット回動装置262とを有する。
クランプ治具回動装置261は、クランプ治具23が固定された板状部261Aと、この板状部261Aに螺合し、底板211に立設されたねじ部261Bとを有する。板状部261Aの先端は、ヒンジを介して底板211に接続されており、ねじ部261Bに接続された図示しないモータを駆動すると、ねじ部261Bが回転し、これにより、板状部261Aがスクリーン部材312方向に回動する。モータとしては、一般的に使用されるパルスモータや、サーボモータが使用できる。
6軸位置調整ユニット回動装置262もクランプ治具回動装置261と同様の構造であり、ヒンジを介して基部262Cに接続される板状部262Aと、ねじ部262Bと、図示しないモータとを有し、モータを駆動させると、ねじ部262Bが回転して、板状部262Aがスクリーン部材312方向に回動することとなる。
6軸位置調整ユニット回動装置262及びクランプ治具回動装置261のモータは、コンピュータにより制御されている。
なお、本実施形態では、モータにより、クランプ治具回動装置261、6軸位置調整ユニット回動装置262を駆動していたが、これに限らず、図8に示すように、ねじ部261Bや、ねじ部262BにハンドルHを設け、これを手動で回転させることで、駆動してもよい。
図6に示すように、回動装置26は、クロスダイクロイックプリズム460及び投射レンズ480を含む光学ユニット400が支持固定されたクランプ治具23を後述するスクリーン部材312の表示面方向に回動させるクランプ治具回動装置261と、6軸位置調整ユニット22をスクリーン部材312の表示面方向に回動させる6軸位置調整ユニット回動装置262とを有する。
クランプ治具回動装置261は、クランプ治具23が固定された板状部261Aと、この板状部261Aに螺合し、底板211に立設されたねじ部261Bとを有する。板状部261Aの先端は、ヒンジを介して底板211に接続されており、ねじ部261Bに接続された図示しないモータを駆動すると、ねじ部261Bが回転し、これにより、板状部261Aがスクリーン部材312方向に回動する。モータとしては、一般的に使用されるパルスモータや、サーボモータが使用できる。
6軸位置調整ユニット回動装置262もクランプ治具回動装置261と同様の構造であり、ヒンジを介して基部262Cに接続される板状部262Aと、ねじ部262Bと、図示しないモータとを有し、モータを駆動させると、ねじ部262Bが回転して、板状部262Aがスクリーン部材312方向に回動することとなる。
6軸位置調整ユニット回動装置262及びクランプ治具回動装置261のモータは、コンピュータにより制御されている。
なお、本実施形態では、モータにより、クランプ治具回動装置261、6軸位置調整ユニット回動装置262を駆動していたが、これに限らず、図8に示すように、ねじ部261Bや、ねじ部262BにハンドルHを設け、これを手動で回転させることで、駆動してもよい。
このように本実施形態の製造装置1は、クランプ治具回動装置261と、6軸位置調整ユニット回動装置262とを有するため、スクリーン部材312に対する投射レンズ480の投射角度を調整し、投射レンズ480から射出される光学像がスクリーン部材312に対して常に垂直に投射されるようにすることができる。そのため、光学像の投射方向を調整するために、従来使用していた反射ミラーが不要となり、部材点数を削減することができる。
また、投射レンズ480の投射角度を調整せず、かつ、反射ミラーを使用しない場合には、スクリーン部材312等の角度を調整し、回動させて、投射光学像が形成される位置に配置することが考えられるが、この場合、スクリーン部材312を含むユニット31(後述)を投射レンズ480に対して回動させる装置が必要となり、ユニット31側の構造が複雑化する。
これに対し、本実施形態では、クランプ治具回動装置261と、6軸位置調整ユニット回動装置262とを備えるため、ユニット31を回動させる装置が不要となり、ユニット31側の構造の複雑化を防止することができる。
さらに、本実施形態では、6軸位置調整ユニット22も回動装置262により回動可能となっているため、回動装置261により、クロスダイクロイックプリズム460が回動し傾斜しても、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に対する液晶パネル441R,441G,441Bの位置調整を確実に行うことができる。
さらに、本実施形態では、コンピュータによりクランプ治具回動装置261と、6軸位置調整ユニット回動装置262を制御しているので、予め、光学ユニット400が搭載されるリアプロジェクタ100の機種に応じた回動角度を設定しておくことで、投射レンズ480から射出される光学像がユニット31のスクリーン部材312に対して常に垂直に投射されるようにすることができる。
また、投射レンズ480の投射角度を調整せず、かつ、反射ミラーを使用しない場合には、スクリーン部材312等の角度を調整し、回動させて、投射光学像が形成される位置に配置することが考えられるが、この場合、スクリーン部材312を含むユニット31(後述)を投射レンズ480に対して回動させる装置が必要となり、ユニット31側の構造が複雑化する。
これに対し、本実施形態では、クランプ治具回動装置261と、6軸位置調整ユニット回動装置262とを備えるため、ユニット31を回動させる装置が不要となり、ユニット31側の構造の複雑化を防止することができる。
さらに、本実施形態では、6軸位置調整ユニット22も回動装置262により回動可能となっているため、回動装置261により、クロスダイクロイックプリズム460が回動し傾斜しても、クロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に対する液晶パネル441R,441G,441Bの位置調整を確実に行うことができる。
さらに、本実施形態では、コンピュータによりクランプ治具回動装置261と、6軸位置調整ユニット回動装置262を制御しているので、予め、光学ユニット400が搭載されるリアプロジェクタ100の機種に応じた回動角度を設定しておくことで、投射レンズ480から射出される光学像がユニット31のスクリーン部材312に対して常に垂直に投射されるようにすることができる。
〔光源ユニットの構造〕
図9は、光源ユニット25の構造を示す側面図である。
光源ユニット25は、クロスダイクロイックプリズム460に対する3つの光変調装置440の位置調整に際しての光源を有し、光源部本体251及び導光部252とを備える。
光源部本体251は、筐体内に調整用光源となる光源ランプ251Aを収納した構成とされ、光学ユニット400に光束を供給する部分である。図示を略したが、筐体には、光源ランプ251Aの冷却用の開口及びこの開口の内側に冷却ファンが設けられている。なお、この光源ランプ251Aの点消灯(シャッタ)制御は、後述するコンピュータにより行われる。
図9は、光源ユニット25の構造を示す側面図である。
光源ユニット25は、クロスダイクロイックプリズム460に対する3つの光変調装置440の位置調整に際しての光源を有し、光源部本体251及び導光部252とを備える。
光源部本体251は、筐体内に調整用光源となる光源ランプ251Aを収納した構成とされ、光学ユニット400に光束を供給する部分である。図示を略したが、筐体には、光源ランプ251Aの冷却用の開口及びこの開口の内側に冷却ファンが設けられている。なお、この光源ランプ251Aの点消灯(シャッタ)制御は、後述するコンピュータにより行われる。
導光部252は、上下に延びる筒状体から構成され、その上端には、側方に開口252Aが形成されるとともに、この開口252Aの位置に応じた内部には、開口252Aの開口面に対して略45°に配置されるミラー252Bが設けられている。
また、光源部本体251の光源ランプ251Aの光束射出部分に応じた位置に開口252Cが形成され、この開口252Cに応じた導光部252の内部には、開口252Cの開口面に対して略45°に配置されるミラー252Dが設けられている。
このような光源ユニット25を利用して、調整対象となる光学ユニット400の調整を行う場合、導光部252の上部の開口252Aと、光学ユニット400の光源ランプ交換用の開口とを当接させ、光源部本体251の光源ランプ251Aからの射出光束を光学部品用筐体490内に導入して、クロスダイクロイックプリズム460に対する3つの光変調装置440の位置調整を行う。
また、光源部本体251の光源ランプ251Aの光束射出部分に応じた位置に開口252Cが形成され、この開口252Cに応じた導光部252の内部には、開口252Cの開口面に対して略45°に配置されるミラー252Dが設けられている。
このような光源ユニット25を利用して、調整対象となる光学ユニット400の調整を行う場合、導光部252の上部の開口252Aと、光学ユニット400の光源ランプ交換用の開口とを当接させ、光源部本体251の光源ランプ251Aからの射出光束を光学部品用筐体490内に導入して、クロスダイクロイックプリズム460に対する3つの光変調装置440の位置調整を行う。
〔投影部本体の構造〕
図5、図6及び図10に示すように、投影部本体3は、製造対象となる光学装置600を含む光学ユニット400から投射された光学像を検出するものである。この投影部本体3は、4つのユニット31と、ユニット31を移動させるための移動装置32と、移動装置32を駆動するための複数のハンドル35とを有する。
ユニット31は、光学ユニット400から投射された光学像の四隅部分をそれぞれ検出する。各ユニット31は、それぞれ、画像検出部としての2つのCCDカメラ311と、画像形成部としての1つのスクリーン部材312とを有している。CCDカメラ311と、スクリーン部材312とは、後述する移動装置32を構成する第一固定台333に固定され、一体化されている。
2つのCCDカメラ311は、電荷結合素子(Charge Coupled Device)を撮像素子として備えたエリアセンサであり、スクリーン部材312に投射された光学像を、その裏面側から検出して、電気信号として出力するものである。CCDカメラ311は、投射光学像を高精度に検出するために、ズーム・フォーカス装置を備え、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。
図5、図6及び図10に示すように、投影部本体3は、製造対象となる光学装置600を含む光学ユニット400から投射された光学像を検出するものである。この投影部本体3は、4つのユニット31と、ユニット31を移動させるための移動装置32と、移動装置32を駆動するための複数のハンドル35とを有する。
ユニット31は、光学ユニット400から投射された光学像の四隅部分をそれぞれ検出する。各ユニット31は、それぞれ、画像検出部としての2つのCCDカメラ311と、画像形成部としての1つのスクリーン部材312とを有している。CCDカメラ311と、スクリーン部材312とは、後述する移動装置32を構成する第一固定台333に固定され、一体化されている。
2つのCCDカメラ311は、電荷結合素子(Charge Coupled Device)を撮像素子として備えたエリアセンサであり、スクリーン部材312に投射された光学像を、その裏面側から検出して、電気信号として出力するものである。CCDカメラ311は、投射光学像を高精度に検出するために、ズーム・フォーカス装置を備え、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。
ユニット31の2つのCCDカメラ311のうち、内側に配置された一方のCCDカメラ311Aは、フォーカス位置調整を行う際に使用するものである。また、2つのCCDカメラ311のうち、外側に配置された他方のCCDカメラ311Bは、アライメント位置調整を行う際に使用するものである。アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bと、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aとは相対位置に固定され、アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bは、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aよりも、例えば、100mm程度外側に配置されている。
フォーカス位置の調整の際には、光学像の濃淡のみを判断すればよく、リアプロジェクタ100の機種に応じたパラメータの変更が不要であるため、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aのズーム・フォーカス位置調整を自動調整とし、一定の設定に固定することができる。
これに対し、アライメント位置の調整の際には、ズーム・フォーカス位置調整を自動調整に設定すると、リアプロジェクタ100の機種に応じてパラメータの設定を変更しなければならず、作業が複雑化する。そのため、本実施形態では、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aと、アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bとを別々に設けることで、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aをフォーカス自動調整用、アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bを手動平面位置調整用とすることが可能となり、フォーカス精度は、作業者の熟練度等に依存せず、精度良く調整でき、アライメント位置調整は、フォーカスが正確に調整されれば、モニターにより簡単に基準位置合わせを行うことができる。
フォーカス位置の調整の際には、光学像の濃淡のみを判断すればよく、リアプロジェクタ100の機種に応じたパラメータの変更が不要であるため、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aのズーム・フォーカス位置調整を自動調整とし、一定の設定に固定することができる。
これに対し、アライメント位置の調整の際には、ズーム・フォーカス位置調整を自動調整に設定すると、リアプロジェクタ100の機種に応じてパラメータの設定を変更しなければならず、作業が複雑化する。そのため、本実施形態では、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aと、アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bとを別々に設けることで、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aをフォーカス自動調整用、アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bを手動平面位置調整用とすることが可能となり、フォーカス精度は、作業者の熟練度等に依存せず、精度良く調整でき、アライメント位置調整は、フォーカスが正確に調整されれば、モニターにより簡単に基準位置合わせを行うことができる。
スクリーン部材312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することができ、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部材312の裏面側に射出するようになっている。
スクリーン部材312は各ユニット31に一つずつ、すなわち、合計4つ設けられており、投射レンズ480からの略矩形形状の光学像の四隅のみがスクリーン部材312上に投射光学像として形成される。これにより、スクリーン部材312の面積を低減することができ、これにより、製造装置1のコストの低減を図ることができる。また、このスクリーン部材312と、CCDカメラ311とは相対位置に固定されている。
以上のように、アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bと、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aと、スクリーン部材312とをユニット化したユニット31とすることで、移動装置32への取り付けを容易化することができる。また、ユニット化することで、光学装置600が搭載されるリアプロジェクタ100の機種変更を行う場合、例えば、投射される光学像のサイズが異なるような場合、アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bと、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aとの設置位置の調整を同時に行うことができ、機種変更に伴う操作を簡略化することができる。
スクリーン部材312は各ユニット31に一つずつ、すなわち、合計4つ設けられており、投射レンズ480からの略矩形形状の光学像の四隅のみがスクリーン部材312上に投射光学像として形成される。これにより、スクリーン部材312の面積を低減することができ、これにより、製造装置1のコストの低減を図ることができる。また、このスクリーン部材312と、CCDカメラ311とは相対位置に固定されている。
以上のように、アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bと、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aと、スクリーン部材312とをユニット化したユニット31とすることで、移動装置32への取り付けを容易化することができる。また、ユニット化することで、光学装置600が搭載されるリアプロジェクタ100の機種変更を行う場合、例えば、投射される光学像のサイズが異なるような場合、アライメント位置調整用のCCDカメラ311Bと、フォーカス位置調整用のCCDカメラ311Aとの設置位置の調整を同時に行うことができ、機種変更に伴う操作を簡略化することができる。
移動装置32は、ユニット31をスクリーン部材312の表示面と略平行な面内で互いに略直交する方向(X1軸方向、Y1軸方向)に移動させる第一移動装置33と、投射レンズ480に対して接近離間する方向(Z1軸方向)に移動させる第二移動装置34とを有する。
なお、ここで、図5,図10において、X1軸、Y1軸、Z1軸としているのは、図7に示すX軸、Y軸、Z軸と方向が異なるためである。
第一移動装置33は、その長手方向がX1軸方向に沿うように配置される一対のX軸ロッド331と、その長手方向がY軸方向に沿うように配置される一対のY軸ロッド332と、第一固定台333と、第二固定台334とを有する。
一対のX軸ロッド331のうち、一方のX軸ロッド331Cには、一方の端部にねじ部331Aが形成され、他方の端部に前記ねじ部331Aと逆向きのねじ部331Bが形成されている。この一方のX軸ロッド331Cの先端には、複数のハンドル35のうちの一つのハンドル351が取り付けられている。
一対のX軸ロッド331のうち、他方のX軸ロッド331Dには、ねじ部は刻設されていない。
なお、本実施形態では、他方のX軸ロッド331Dにねじ部を形成しなかったが、これに限らず、ねじ部を形成し、さらに、他方のX軸ロッドにもハンドルを設けてもよい。
なお、ここで、図5,図10において、X1軸、Y1軸、Z1軸としているのは、図7に示すX軸、Y軸、Z軸と方向が異なるためである。
第一移動装置33は、その長手方向がX1軸方向に沿うように配置される一対のX軸ロッド331と、その長手方向がY軸方向に沿うように配置される一対のY軸ロッド332と、第一固定台333と、第二固定台334とを有する。
一対のX軸ロッド331のうち、一方のX軸ロッド331Cには、一方の端部にねじ部331Aが形成され、他方の端部に前記ねじ部331Aと逆向きのねじ部331Bが形成されている。この一方のX軸ロッド331Cの先端には、複数のハンドル35のうちの一つのハンドル351が取り付けられている。
一対のX軸ロッド331のうち、他方のX軸ロッド331Dには、ねじ部は刻設されていない。
なお、本実施形態では、他方のX軸ロッド331Dにねじ部を形成しなかったが、これに限らず、ねじ部を形成し、さらに、他方のX軸ロッドにもハンドルを設けてもよい。
一対のY軸ロッド332には、X軸ロッド331Cと同様、一方の端部にねじ部332Aが形成され、他方の端部に前記ねじ部332Aと逆向きのねじ部332Bが形成されている。各Y軸ロッド332の先端には、複数のハンドル35のうちのハンドル352,353がそれぞれ取り付けられている。
第一固定台333は、Y軸ロッド332が貫通するとともに、Y軸ロッド332のねじ部332A,332Bに螺合するねじ孔が形成された直方体形状の螺合部333Aと、この螺合部333Aの上面に取り付けられ、X軸ロッド331と略平行に延びる固定部本体333Bとを有する。
螺合部333Aの下面には、ユニット31のスクリーン部材312が固定されており、螺合部333Aの上面に取り付けられた固定部本体333Bには、ユニット31の2つのCCDカメラ311が取り付けられている。2つのCCDカメラ311は、固定部本体333Bを挟んで互い違いになるように取り付けられている。
このような第一固定台333が螺合されたY軸ロッド332は、第二固定台334を介してX軸ロッド331に取り付けられている。
螺合部333Aの下面には、ユニット31のスクリーン部材312が固定されており、螺合部333Aの上面に取り付けられた固定部本体333Bには、ユニット31の2つのCCDカメラ311が取り付けられている。2つのCCDカメラ311は、固定部本体333Bを挟んで互い違いになるように取り付けられている。
このような第一固定台333が螺合されたY軸ロッド332は、第二固定台334を介してX軸ロッド331に取り付けられている。
第二固定台334は、直方体形状であり、内部にY軸ロッド332が貫通する孔が形成されている。この孔には、Y軸ロッド332のねじ部332A,332Bに螺合するねじは刻設されておらず、この孔にY軸ロッド332を挿入することで、Y軸ロッド332が第二固定台334に固定されることとなる。
また、第二固定台334には、X軸ロッド331が貫通するX軸ロッド貫通孔が形成されている。第二固定台334のうち、X軸ロッド331Cが貫通する第二固定台334のX軸ロッド貫通孔の内部には、X軸ロッド331Cのねじ部331A又はねじ部331Bに螺合するねじが刻設されている。さらに、第二固定台334のうち、X軸ロッド331Dが貫通する第二固定台334のX軸ロッド貫通孔は、X軸ロッド331Dが上を摺動可能なように、X軸ロッド331Dの径よりも大きな径となっている。
また、第二固定台334には、X軸ロッド331が貫通するX軸ロッド貫通孔が形成されている。第二固定台334のうち、X軸ロッド331Cが貫通する第二固定台334のX軸ロッド貫通孔の内部には、X軸ロッド331Cのねじ部331A又はねじ部331Bに螺合するねじが刻設されている。さらに、第二固定台334のうち、X軸ロッド331Dが貫通する第二固定台334のX軸ロッド貫通孔は、X軸ロッド331Dが上を摺動可能なように、X軸ロッド331Dの径よりも大きな径となっている。
以上のような第一移動装置33では、ハンドル351を作業者が回転させることで、X軸ロッド331Cが回転し、この回転に伴って、X軸ロッド331Cのねじ部331A,331Bに螺合した第二固定台334が互いに接近・離間する。なお、X軸ロッド331Dに取り付けられた第二固定台334は、X軸ロッド331Cのねじ部331A,331Bに螺合した第二固定台334の動きに伴って、X軸ロッド331D上を摺動し、互いに接近・離間する。
第二固定台334のX1軸方向の移動に伴い、第二固定台334に固定されたY軸ロッド332及び第一固定台333、ユニット31がX1軸に沿って互いに接近・離間する。
また、第一移動装置33では、作業者がハンドル352を回転させると、一方のY軸ロッド332が回転する。これにより、一方のY軸ロッド332に取り付けられた第一固定台333が互いに接近・離間し、ユニット31がY1軸に沿って互いに接近・離間することとなる。同様に、ハンドル353を回転させると、他方のY軸ロッド332に取り付けられた第一固定台333が互いに接近・離間し、ユニット31がY1軸に沿って互いに接近・離間することとなる。
以上のように、第一移動装置33により、ユニット31をスクリーン部材312の表示面と略平行な面内で互いに略直交する方向(X1軸方向、Y1軸方向)に移動させることができるのである。
なお、本実施形態では、図示しなかったが、X軸ロッド331Cの近傍には、X軸ロッド331Cの長手方向に沿って目盛りが付された棒状のメジャーが設置されており、また、Y軸ロッド332の近傍にも、Y軸ロッド332の長手方向に沿って棒状のメジャーが設置されている。作業者は、メジャーの目盛りを観察しながら、第一移動装置33を駆動させることができる。
第二固定台334のX1軸方向の移動に伴い、第二固定台334に固定されたY軸ロッド332及び第一固定台333、ユニット31がX1軸に沿って互いに接近・離間する。
また、第一移動装置33では、作業者がハンドル352を回転させると、一方のY軸ロッド332が回転する。これにより、一方のY軸ロッド332に取り付けられた第一固定台333が互いに接近・離間し、ユニット31がY1軸に沿って互いに接近・離間することとなる。同様に、ハンドル353を回転させると、他方のY軸ロッド332に取り付けられた第一固定台333が互いに接近・離間し、ユニット31がY1軸に沿って互いに接近・離間することとなる。
以上のように、第一移動装置33により、ユニット31をスクリーン部材312の表示面と略平行な面内で互いに略直交する方向(X1軸方向、Y1軸方向)に移動させることができるのである。
なお、本実施形態では、図示しなかったが、X軸ロッド331Cの近傍には、X軸ロッド331Cの長手方向に沿って目盛りが付された棒状のメジャーが設置されており、また、Y軸ロッド332の近傍にも、Y軸ロッド332の長手方向に沿って棒状のメジャーが設置されている。作業者は、メジャーの目盛りを観察しながら、第一移動装置33を駆動させることができる。
第二移動装置34は、ユニット31を投射レンズ480に対して接近離間する方向(Z1軸方向)に移動させるためのものである。この第二移動装置34は、外周部にねじ部が刻設された2本の支柱341と、柱状のレール部342と、第一移動装置33(すなわち、第一移動装置33と、第一移動装置33に固定されたユニット31)が固定された第三固定台343と、2本の支柱341間に架け渡されたベルト344とを有する
支柱341及び柱状のレール部342は、底板211上に設置された小枠部213上に立設されている。小枠部213は、X軸ロッド331C,331Dの端部側にそれぞれ配置されており、小枠部213は、上枠213Aが傾斜して配置され、台形形状に枠組みされている。従って、このような小枠部213上に立設された支柱341及び柱状のレール部342は、底板211に対して傾斜して配置されることとなる。支柱341及びレール部342に取り付けられる第三固定台343も傾斜することとなるので、第三固定台343に固定される第一移動装置33に取り付けられたユニット31も底板211に対して傾斜して配置され、投射レンズ480から射出される光学像がユニット31のスクリーン部材312に対して垂直に投射されることとなる。
支柱341及び柱状のレール部342は、底板211上に設置された小枠部213上に立設されている。小枠部213は、X軸ロッド331C,331Dの端部側にそれぞれ配置されており、小枠部213は、上枠213Aが傾斜して配置され、台形形状に枠組みされている。従って、このような小枠部213上に立設された支柱341及び柱状のレール部342は、底板211に対して傾斜して配置されることとなる。支柱341及びレール部342に取り付けられる第三固定台343も傾斜することとなるので、第三固定台343に固定される第一移動装置33に取り付けられたユニット31も底板211に対して傾斜して配置され、投射レンズ480から射出される光学像がユニット31のスクリーン部材312に対して垂直に投射されることとなる。
支柱341は、小枠部213の上枠213Aの中央に設置されており、この支柱341を挟んだ両側にそれぞれレール部342が設置されている。
支柱341の上部には、ベルト344を巻装するためのプーリ345が取り付けられている。さらに、2本の支柱341のうち、一方の支柱341の上端部には、ハンドル354が取り付けられている。
第三固定台343は、直方体形状であり、第三固定台343には、1本の支柱341、2本のレール部342が貫通する3つの孔が形成されている。支柱341が貫通する孔内部には、支柱341に螺合するねじが刻設されている。レール部342が貫通する孔には、ねじは刻設されておらず、レール部342上を摺動可能となっている。さらに、第三固定台343には、第一移動装置33の一対のX軸ロッド331の両端部が固定されている。これにより、第三固定台343に第一移動装置33が保持され、固定されることとなる。
支柱341の上部には、ベルト344を巻装するためのプーリ345が取り付けられている。さらに、2本の支柱341のうち、一方の支柱341の上端部には、ハンドル354が取り付けられている。
第三固定台343は、直方体形状であり、第三固定台343には、1本の支柱341、2本のレール部342が貫通する3つの孔が形成されている。支柱341が貫通する孔内部には、支柱341に螺合するねじが刻設されている。レール部342が貫通する孔には、ねじは刻設されておらず、レール部342上を摺動可能となっている。さらに、第三固定台343には、第一移動装置33の一対のX軸ロッド331の両端部が固定されている。これにより、第三固定台343に第一移動装置33が保持され、固定されることとなる。
このような第二移動装置34では、作業者がハンドル354を回転させると、一方の支柱341がはじめに回転する。一方の支柱341及び他方の支柱341間には、ベルト344が巻装されているため、一方の支柱341の回転に伴い、他方の支柱341も回転することとなる。この2本の支柱341の回転に伴い、支柱341に螺合している第三固定台343がZ1軸方向に沿って移動することとなる。この際、第三固定台343は、レール部342上を摺動する。この第三固定台343には、第一移動装置33、さらには、ユニット31が固定されているので、第一移動装置33及びユニット31は投射レンズ480に対して接近離間する方向(Z1軸方向)に移動することとなる。
本実施形態では、一方の支柱341及び他方の支柱341間に、ベルト344を巻装したので、一方の支柱341を回転させるだけで、他方の支柱341も回転することとなる。これにより、一方の支柱341にのみハンドル354を取り付ければよいので、各支柱341にハンドルを取り付ける場合に比べ、部材点数の削減を図ることができる。
なお、本実施形態では、図示しなかったが、支柱341の近傍には支柱341の長手方向に沿って目盛りが付された棒状のメジャーが設置されており、作業者は、メジャーの目盛りを観察しながら、第二移動装置34を駆動させることができる。
本実施形態では、一方の支柱341及び他方の支柱341間に、ベルト344を巻装したので、一方の支柱341を回転させるだけで、他方の支柱341も回転することとなる。これにより、一方の支柱341にのみハンドル354を取り付ければよいので、各支柱341にハンドルを取り付ける場合に比べ、部材点数の削減を図ることができる。
なお、本実施形態では、図示しなかったが、支柱341の近傍には支柱341の長手方向に沿って目盛りが付された棒状のメジャーが設置されており、作業者は、メジャーの目盛りを観察しながら、第二移動装置34を駆動させることができる。
以上のように、本実施形態では、第一移動装置33により、ユニット31をスクリーン部材312の表示面と略平行な面内で互いに略直交する方向(X1軸方向、Y1軸方向)に移動させることができ、また、第二移動装置34により、投射レンズ480に対し、ユニット31を接近離間する方向(Z1軸方向)に移動させることができるので、投射光学像のサイズが異なるような様々な種類のリアプロジェクタ100に搭載される光学ユニット400に対応することができる。
また、移動装置33,34をコンピュータ制御により駆動する場合には、複雑なパラメータをコンピュータに入力しなければならず、作業に熟練を要する。
これに対し、本実施形態の製造装置1は、第一移動装置33、第二移動装置34を駆動するためのハンドル35を有しているため、ユニット31の移動は、ハンドル操作で手動で行うことができる。これにより、複雑なパラメータをコンピュータに入力する手間を省くことができ、作業者の熟練度によらず、光学装置600の製造を行うことができる。
また、第一移動装置33及び第二移動装置34は、ロッド331,332や、支柱341にねじ部331A,331B,332A,332B等を形成し、固定台333,334,343を螺合した構成であるため、組み立てが容易である。従って、製造装置1の製造コストの低減を図ることができる。
また、移動装置33,34をコンピュータ制御により駆動する場合には、複雑なパラメータをコンピュータに入力しなければならず、作業に熟練を要する。
これに対し、本実施形態の製造装置1は、第一移動装置33、第二移動装置34を駆動するためのハンドル35を有しているため、ユニット31の移動は、ハンドル操作で手動で行うことができる。これにより、複雑なパラメータをコンピュータに入力する手間を省くことができ、作業者の熟練度によらず、光学装置600の製造を行うことができる。
また、第一移動装置33及び第二移動装置34は、ロッド331,332や、支柱341にねじ部331A,331B,332A,332B等を形成し、固定台333,334,343を螺合した構成であるため、組み立てが容易である。従って、製造装置1の製造コストの低減を図ることができる。
〔製造装置の制御構造〕
上述した調整部本体2、ユニット31は、制御装置としてのコンピュータ(図示略)と電気的に接続されている。
このコンピュータは、CPU及び記憶装置を備え、ビデオキャプチャボード等の画像取込装置を介してCCDカメラ311や、光源ユニット25を構成する光源ランプ251A、クランプ治具回動装置261のモータ、6軸位置調整ユニット回動装置262のモータ等と接続されている。
上述した調整部本体2、ユニット31は、制御装置としてのコンピュータ(図示略)と電気的に接続されている。
このコンピュータは、CPU及び記憶装置を備え、ビデオキャプチャボード等の画像取込装置を介してCCDカメラ311や、光源ユニット25を構成する光源ランプ251A、クランプ治具回動装置261のモータ、6軸位置調整ユニット回動装置262のモータ等と接続されている。
CCDカメラ311で撮像された投射光学像は、画像取込装置を介してコンピュータに入力し、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され、液晶パネル441R,441G,441Bのフォーカス位置調整が行われる。
〔製造装置によるプリズム及び液晶パネルの位置調整操作〕
このような光変調装置の製造装置1において、調整対象となる光学ユニット400の調整操作は、図11に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(1)まず、予め、光学部品のうち、光変調装置440を除く光学部品を光学部品用筐体490に組み込んで、光学ユニット400を構成し、光学ユニット400を調整部本体2のクランプ治具23に設置する。なお、本実施形態では、固定板461に対するクロスダイクロイックプリズム460の位置調整が予め実施され、固定板461の所定位置にクロスダイクロイックプリズム460が固定されているものとする。
また、作業者は、リアプロジェクタ100の機種ごとの画面サイズに対応するユニット31の設置位置を予め把握しておく。
(2)次に、作業者は、製造装置1のハンドル35を回転させることで、移動装置32を駆動して、予め、把握しているリアプロジェクタ100の機種毎の設置位置に各ユニット31を移動させ、光学ユニット400の光軸位置に対して対称に配置する。これにより、光学像の角隅部分がスクリーン部材312に形成される。
このような光変調装置の製造装置1において、調整対象となる光学ユニット400の調整操作は、図11に示されるフローチャートに基づいて行われる。
(1)まず、予め、光学部品のうち、光変調装置440を除く光学部品を光学部品用筐体490に組み込んで、光学ユニット400を構成し、光学ユニット400を調整部本体2のクランプ治具23に設置する。なお、本実施形態では、固定板461に対するクロスダイクロイックプリズム460の位置調整が予め実施され、固定板461の所定位置にクロスダイクロイックプリズム460が固定されているものとする。
また、作業者は、リアプロジェクタ100の機種ごとの画面サイズに対応するユニット31の設置位置を予め把握しておく。
(2)次に、作業者は、製造装置1のハンドル35を回転させることで、移動装置32を駆動して、予め、把握しているリアプロジェクタ100の機種毎の設置位置に各ユニット31を移動させ、光学ユニット400の光軸位置に対して対称に配置する。これにより、光学像の角隅部分がスクリーン部材312に形成される。
(3)さらに、作業者は、コンピュータを操作して、光学装置600の製造を実施するための所定のプログラムを読み出す。そして、CPUは、読み出されたプログラムに従って、光学装置600の製造を実施する。
具体的には、CPUは、製造対象となる光学装置600が搭載されるリアプロジェクタ100の機種ごとに登録された機種データを読み出して、CPUのメモリ上にロードする。この機種データとしては、クロスダイクロイックプリズム460に対する液晶パネル441R,441G,441Bの設計位置や、各機種毎のクランプ治具回動装置261の板状部261A、6軸位置調整ユニット回動装置262の板状部262Aの回動量が含まれる。
まず、CPUは、読み出した機種データに基づいて、投射レンズ480から射出される光学像がユニット31のスクリーン部材312に対して垂直に投射されるように、クランプ治具回動装置261により、光学ユニット400を回動させる。さらに、このクランプ治具回動装置261の回動にあわせて、6軸位置調整ユニット回動装置262も回動させる(処理S1)。
具体的には、CPUは、製造対象となる光学装置600が搭載されるリアプロジェクタ100の機種ごとに登録された機種データを読み出して、CPUのメモリ上にロードする。この機種データとしては、クロスダイクロイックプリズム460に対する液晶パネル441R,441G,441Bの設計位置や、各機種毎のクランプ治具回動装置261の板状部261A、6軸位置調整ユニット回動装置262の板状部262Aの回動量が含まれる。
まず、CPUは、読み出した機種データに基づいて、投射レンズ480から射出される光学像がユニット31のスクリーン部材312に対して垂直に投射されるように、クランプ治具回動装置261により、光学ユニット400を回動させる。さらに、このクランプ治具回動装置261の回動にあわせて、6軸位置調整ユニット回動装置262も回動させる(処理S1)。
(4)次に、6軸位置調整ユニット22に液晶パネル441Gを取り付ける(処理S2)。なお、液晶パネル441Gの取付けは、図3に示される保持枠443の四隅部分に形成された孔443Aに、紫外線硬化型接着剤を塗布したピン445を挿入し、接着剤が未硬化の状態として行う。
(5)さらに、コンピュータのCPUは、機種データに含まれる液晶パネル441R,441G,441Bの設計上の位置に基づいて、制御指令を生成して6軸位置調整ユニット22に出力し、6軸位置調整ユニット22は、液晶パネル441Gを移動させて、ピン445がクロスダイクロイックプリズム460の光束入射端面448に当接する初期位置にセットする(処理S3)。
(6)液晶パネル441Gの初期位置へのセットが終了したら、クロスダイクロイックプリズム460に対する液晶パネル441Gの位置調整を行う。
(7)コンピュータのCPUは、光源ランプ251Aを点灯させる(シャッター開)。光源ランプ251Aから照射された光束は、導光部252を介して光学ユニット400内部に供給され、液晶パネル保持部224の光束透過孔224Bから液晶パネル441Gに入射し、投射レンズ480から矩形状の光学像が投射される。
(7)コンピュータのCPUは、光源ランプ251Aを点灯させる(シャッター開)。光源ランプ251Aから照射された光束は、導光部252を介して光学ユニット400内部に供給され、液晶パネル保持部224の光束透過孔224Bから液晶パネル441Gに入射し、投射レンズ480から矩形状の光学像が投射される。
(8)コンピュータのCPUは、CCDカメラ311に所定の信号を出力し、スクリーン部材312に形成された投射像を検出させ、検出した画像パターンに基づいて、6軸位置調整ユニット22に所定の制御信号を出力し、液晶パネル441Gのフォーカス位置調整を実施し(処理S4)、このフォーカス位置調整が終了したら、アライメント位置調整を手動で実施する(処理S5)。ここで、フォーカス位置調整とは、クロスダイクロイックプリズム460に対する液晶パネル441Gを近接隔離する方向をZ軸方向、これに直交する2軸をX,Y軸とした場合、Z軸方向と、X軸を中心とした回転方向(Xθ方向)と、Y軸を中心とした回転方向(Yθ方向)の調整を意味する。また、アライメント位置調整とは、X軸方向と、Y軸方向と、XY平面内の回転方向(θ方向)の調整を意味する。
(9)液晶パネル441Gの位置調整が終了した後、コンピュータのCPUは、図示しない固定用紫外線光源装置を駆動制御し、光ファイバを介して紫外線を照射させ、ピン445先端の紫外線硬化型接着剤を硬化させる(処理S6)。
(10)次に、6軸位置調整ユニット22に液晶パネル441Bを保持させて、この6軸位置調整ユニット22をクロスダイクロイックプリズム460の周囲で移動させる。そして、6軸位置調整ユニット22に保持された液晶パネル441Bをクロスダイクロイックプリズム460の所定の光束入射端面448に対向させる。そして、液晶パネル441Gと同様の方法で、液晶パネル441Bの位置調整を行う。液晶パネル441Bの位置調整が終わったら、6軸位置調整ユニット22に液晶パネル441Rを保持させて、この6軸位置調整ユニット22をクロスダイクロイックプリズム460の周囲で移動させ、液晶パネル441Rの位置調整を行う。
そして、全ての液晶パネル441R,441G,441Bの位置調整が終了したことを確認し(処理S7)、光学装置600の製造を終了する。
(10)次に、6軸位置調整ユニット22に液晶パネル441Bを保持させて、この6軸位置調整ユニット22をクロスダイクロイックプリズム460の周囲で移動させる。そして、6軸位置調整ユニット22に保持された液晶パネル441Bをクロスダイクロイックプリズム460の所定の光束入射端面448に対向させる。そして、液晶パネル441Gと同様の方法で、液晶パネル441Bの位置調整を行う。液晶パネル441Bの位置調整が終わったら、6軸位置調整ユニット22に液晶パネル441Rを保持させて、この6軸位置調整ユニット22をクロスダイクロイックプリズム460の周囲で移動させ、液晶パネル441Rの位置調整を行う。
そして、全ての液晶パネル441R,441G,441Bの位置調整が終了したことを確認し(処理S7)、光学装置600の製造を終了する。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略又は簡略化する。
本実施形態は、前記第1実施形態に対して、以下の点が異なる。
すなわち、3つの光変調装置440、3つの射出側偏光板452、及びクロスダイクロイックプリズム460が一体化され光学装置本体900を構成し、さらに、光学装置本体900と投射レンズ480Aとを一体化することで光学装置800を構成する。
また、製造装置1Aには、光学ユニット700全体ではなく、光学装置800のみがクランプ治具23に設置され、光学装置800が製造される。
さらに、製造装置1Aを構成する光源ユニット25Aは、3つの色光をそれぞれ射出可能に構成されている。
さらにまた、製造装置1Aを構成する6軸位置調整ユニット22Aは、光源ユニット25Aと接続し、光源ユニット25Aから射出された色光を保持した光変調装置440に射出可能に構成されている。
また、製造装置1Aを構成するコンピュータ80は、3つの色光の光路が異なる6種類の光学装置800(800A〜800F)を製造可能に、製造装置1A全体を制御する。
その他の点は、前記第1実施形態と同様である。
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略又は簡略化する。
本実施形態は、前記第1実施形態に対して、以下の点が異なる。
すなわち、3つの光変調装置440、3つの射出側偏光板452、及びクロスダイクロイックプリズム460が一体化され光学装置本体900を構成し、さらに、光学装置本体900と投射レンズ480Aとを一体化することで光学装置800を構成する。
また、製造装置1Aには、光学ユニット700全体ではなく、光学装置800のみがクランプ治具23に設置され、光学装置800が製造される。
さらに、製造装置1Aを構成する光源ユニット25Aは、3つの色光をそれぞれ射出可能に構成されている。
さらにまた、製造装置1Aを構成する6軸位置調整ユニット22Aは、光源ユニット25Aと接続し、光源ユニット25Aから射出された色光を保持した光変調装置440に射出可能に構成されている。
また、製造装置1Aを構成するコンピュータ80は、3つの色光の光路が異なる6種類の光学装置800(800A〜800F)を製造可能に、製造装置1A全体を制御する。
その他の点は、前記第1実施形態と同様である。
〔光学ユニットの構成〕
図12は、第2実施形態における光学ユニット700の一例を示す平面図である。図13は、光学装置800の構造の一例を示す分解斜視図である。
光学ユニット700(700A)は、図12に示すように、前記第1実施形態で説明したインテグレータ照明光学系410、色分離光学装置420、及びリレー光学系430の他、光学装置800及び光学部品用筐体490Aを備える。
光学部品用筐体490Aは、図12に示すように、前記第1実施形態で説明した光学部品用筐体490と略同様に、インテグレータ照明光学系410、色分離光学装置420及びリレー光学系430を内部の所定位置に配置する。
この光学部品用筐体490Aにおいて、光学部品を収納保持する部品収納部材4901は、図12に示すように、光源装置411が配置される一端側から離間した他端側が平面視略コ字形状を有する。そして、部品収納部材4901における他端側のコ字状先端部分には、図12に示すように、光学装置800を載置固定するための支持部4901Aが形成されている。この支持部4901Aは、上面が支持面として機能し、該支持面に光学装置800が載置固定される。そして、支持部4901Aの上面には、図示を省略するが、光学装置800を載置固定するための固定用孔が形成されている。このように、支持部4901Aに光学装置800が載置固定されると、図12に示すように、他端側のコ字状内側部分に、光学装置本体900が配置される。
図12は、第2実施形態における光学ユニット700の一例を示す平面図である。図13は、光学装置800の構造の一例を示す分解斜視図である。
光学ユニット700(700A)は、図12に示すように、前記第1実施形態で説明したインテグレータ照明光学系410、色分離光学装置420、及びリレー光学系430の他、光学装置800及び光学部品用筐体490Aを備える。
光学部品用筐体490Aは、図12に示すように、前記第1実施形態で説明した光学部品用筐体490と略同様に、インテグレータ照明光学系410、色分離光学装置420及びリレー光学系430を内部の所定位置に配置する。
この光学部品用筐体490Aにおいて、光学部品を収納保持する部品収納部材4901は、図12に示すように、光源装置411が配置される一端側から離間した他端側が平面視略コ字形状を有する。そして、部品収納部材4901における他端側のコ字状先端部分には、図12に示すように、光学装置800を載置固定するための支持部4901Aが形成されている。この支持部4901Aは、上面が支持面として機能し、該支持面に光学装置800が載置固定される。そして、支持部4901Aの上面には、図示を省略するが、光学装置800を載置固定するための固定用孔が形成されている。このように、支持部4901Aに光学装置800が載置固定されると、図12に示すように、他端側のコ字状内側部分に、光学装置本体900が配置される。
光学装置800は(800A)は、図13に示すように、ヘッド体801により光学装置本体900及び投射レンズ480Aが一体化されたものである。
光学装置本体900は、前記第1実施形態で説明したように、クロスダイクロイックプリズム460の各光束入射端面448に各射出側偏光板452が接着固定され、さらに、光変調装置440を構成する保持枠443の4つの孔443Aに透明樹脂製のピン445を紫外線硬化型接着剤とともに挿入することにより各光変調装置440が接着固定されたものである。
光学装置本体900は、前記第1実施形態で説明したように、クロスダイクロイックプリズム460の各光束入射端面448に各射出側偏光板452が接着固定され、さらに、光変調装置440を構成する保持枠443の4つの孔443Aに透明樹脂製のピン445を紫外線硬化型接着剤とともに挿入することにより各光変調装置440が接着固定されたものである。
投射レンズ480Aは、図13に示すように、鏡筒4801内に複数のレンズ、及び、入射光束を偏向するミラーが収納された構成を有する。
鏡筒4801は、図13に示すように、水平方向に延出するとともに先端部分が上方側に屈曲した形状を有し、基端部分にフランジ4802を有している。
フランジ4802は、図13に示すように、平面視略矩形状の板体で構成され、ヘッド体801と接続するための部分である。
このフランジ4802において、平面視略中央部分には、図13に示すように、光学装置本体900から射出された光学像を通過させるための円形状の開口部4802Aが形成されている。
また、フランジ4802において、四隅部分には、図13に示すように、ヘッド体801と接続するための固定用孔4802Bが形成されている。
鏡筒4801は、図13に示すように、水平方向に延出するとともに先端部分が上方側に屈曲した形状を有し、基端部分にフランジ4802を有している。
フランジ4802は、図13に示すように、平面視略矩形状の板体で構成され、ヘッド体801と接続するための部分である。
このフランジ4802において、平面視略中央部分には、図13に示すように、光学装置本体900から射出された光学像を通過させるための円形状の開口部4802Aが形成されている。
また、フランジ4802において、四隅部分には、図13に示すように、ヘッド体801と接続するための固定用孔4802Bが形成されている。
ヘッド体801は、図13に示すように、側面視略L字形状を有し、L字状の各端部がそれぞれ光学装置本体載置部8011、及び投射光学装置支持部8012として機能する。
光学装置本体載置部8011は、ヘッド体801のL字水平部分であり、平面視略矩形形状を有し、光学装置本体900を構成するクロスダイクロイックプリズム460(460A)の下面を支持する。
この光学装置本体載置部8011において、クロスダイクロイックプリズム460(460A)と当接する上面の略中央部分には、球状の膨出部8011Aが形成されている。そして、この膨出部8011Aにクロスダイクロイックプリズム460(460A)の下面を当接させることで、ヘッド体801に対するクロスダイクロイックプリズム460(460A)のあおり方向の位置調整が可能となる。
光学装置本体載置部8011は、ヘッド体801のL字水平部分であり、平面視略矩形形状を有し、光学装置本体900を構成するクロスダイクロイックプリズム460(460A)の下面を支持する。
この光学装置本体載置部8011において、クロスダイクロイックプリズム460(460A)と当接する上面の略中央部分には、球状の膨出部8011Aが形成されている。そして、この膨出部8011Aにクロスダイクロイックプリズム460(460A)の下面を当接させることで、ヘッド体801に対するクロスダイクロイックプリズム460(460A)のあおり方向の位置調整が可能となる。
投射光学装置支持部8012は、図13に示すように、ヘッド体801のL字垂直部分であり、平面視略矩形形状を有し、投射レンズ480Aを支持するとともに、一体化した光学装置800(800A)を光学部品用筐体490Aに対して固定する部分である。
この投射光学装置支持部8012において、平面視略中央部分には、図13に示すように、光束透過用の開口8012Aが形成されている。
また、この投射光学装置支持部8012において、四隅部分には、図13に示すように、フランジ4802の固定用孔4802Bに対応させて固定用孔8012Bがそれぞれ形成されている。そして、投射レンズ480Aのフランジ4802の固定用孔4802Bを介して投射光学装置支持部8012の固定用孔8012Bに固定ねじ8013を螺合することで、投射レンズ480Aがヘッド体801に接続固定される。
この投射光学装置支持部8012において、平面視略中央部分には、図13に示すように、光束透過用の開口8012Aが形成されている。
また、この投射光学装置支持部8012において、四隅部分には、図13に示すように、フランジ4802の固定用孔4802Bに対応させて固定用孔8012Bがそれぞれ形成されている。そして、投射レンズ480Aのフランジ4802の固定用孔4802Bを介して投射光学装置支持部8012の固定用孔8012Bに固定ねじ8013を螺合することで、投射レンズ480Aがヘッド体801に接続固定される。
さらに、この投射光学装置支持部8012において、左右方向両端縁の上方側の対向する位置には、図13に示すように、互いに離間する方向に延出し、光学装置800(800A)を光学部品用筐体490Aに固定するための一対の起立片8012Cがそれぞれ形成されている。
これら起立片8012Cは、下方側端面が略平面状に形成されており、該下方側端面が光学部品用筐体490Aを構成する部品収納部材4901の支持部4901A(図12)の支持面に当接する。これら起立片8012Cには、図12又は図13に示すように、上方側端面及び下方側端面を貫通して、起立片8012Cを部品収納部材4901に固定するための固定用孔8012C1がそれぞれ形成されている。そして、光学装置800の起立片8012Cを部品収納部材4901の支持部4901Aの支持面上に載置した状態で、図示しないねじを固定用孔8012C1を介して支持部4901Aの支持面に形成された図示しないねじ孔に螺合させることで、光学装置800が光学部品用筐体490Aに接続固定される。
なお、光学部品用筐体490Aに対する光学装置800の固定構造は、上述した構造に限らず、その他の構造を採用してもよい。
これら起立片8012Cは、下方側端面が略平面状に形成されており、該下方側端面が光学部品用筐体490Aを構成する部品収納部材4901の支持部4901A(図12)の支持面に当接する。これら起立片8012Cには、図12又は図13に示すように、上方側端面及び下方側端面を貫通して、起立片8012Cを部品収納部材4901に固定するための固定用孔8012C1がそれぞれ形成されている。そして、光学装置800の起立片8012Cを部品収納部材4901の支持部4901Aの支持面上に載置した状態で、図示しないねじを固定用孔8012C1を介して支持部4901Aの支持面に形成された図示しないねじ孔に螺合させることで、光学装置800が光学部品用筐体490Aに接続固定される。
なお、光学部品用筐体490Aに対する光学装置800の固定構造は、上述した構造に限らず、その他の構造を採用してもよい。
以上のような構成の光学装置800を製造する際には、後述する製造装置1Aが利用される。
〔製造対象となる光学装置の構成〕
後述する製造装置1Aの製造対象としては、上述した光学装置800Aに限らず、以下に示す光学ユニット700B〜700Fに搭載される光学装置800B〜800Fも製造対象として含まれる。
図14ないし図18は、製造対象となる光学装置の他の構成を模式的に示す平面図である。
以下に示す光学ユニット700B〜700Fでは、上述した光学ユニット700Aにて設定された3つの色光の光路と異なる光路を有するものである。光路が異なる点以外の構成については、上述した光学ユニット700Aと略同様である。
後述する製造装置1Aの製造対象としては、上述した光学装置800Aに限らず、以下に示す光学ユニット700B〜700Fに搭載される光学装置800B〜800Fも製造対象として含まれる。
図14ないし図18は、製造対象となる光学装置の他の構成を模式的に示す平面図である。
以下に示す光学ユニット700B〜700Fでは、上述した光学ユニット700Aにて設定された3つの色光の光路と異なる光路を有するものである。光路が異なる点以外の構成については、上述した光学ユニット700Aと略同様である。
図14に示す光学ユニット700Bは、上述した光学ユニット700Aに対して、赤色光の光路と青色光の光路とが逆に設定され、青色光の光路長が長く設定されたものである。すなわち、図14に示すように、ダイクロイックミラー421Bにて赤色光を反射しその他の色光を透過し、ダイクロイックミラー422Bにて緑色光を反射して他の青色光を透過する。そして、リレー光学系430にて青色光を液晶パネル441Bまで導く。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Bに搭載される光学装置800Bは、図14に示すように、上述した光学装置800Aに対して、3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441R,441Bの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Bも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Aに対して、図14に示すように、2つの誘電体多層膜4601,4602の位置が逆に設定される。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Bに搭載される光学装置800Bは、図14に示すように、上述した光学装置800Aに対して、3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441R,441Bの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Bも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Aに対して、図14に示すように、2つの誘電体多層膜4601,4602の位置が逆に設定される。
図15に示す光学ユニット700Cは、上述した光学ユニット700Aに対して、赤色光の光路と緑色光の光路とが逆に設定され、緑色光の光路長が長く設定されたものである。すなわち、図15に示すように、ダイクロイックミラー421にて青色光を反射しその他の色光を透過し、ダイクロイックミラー421Bにて赤色光を反射し他の緑色光を透過する。そして、リレー光学系430にて緑色光を液晶パネル441Gまで導く。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Cに搭載される光学装置800Cは、図15に示すように、上述した光学装置800Aに対して、3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441R,441Gの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Cも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Aに対して、図15に示すように、誘電体多層膜4602の他、緑色光のみを反射してその他の色光を透過する誘電体多層膜4603が用いられる。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Cに搭載される光学装置800Cは、図15に示すように、上述した光学装置800Aに対して、3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441R,441Gの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Cも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Aに対して、図15に示すように、誘電体多層膜4602の他、緑色光のみを反射してその他の色光を透過する誘電体多層膜4603が用いられる。
図16に示す光学ユニット700Dは、上述した光学ユニット700Cに対して、赤色光の光路と青色光の光路とが逆に設定されたものである。すなわち、図16に示すように、ダイクロイックミラー421Bにて赤色光を反射しその他の色光を透過し、ダイクロイックミラー421にて青色光を反射し他の緑色光を透過する。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Dに搭載される光学装置800Dは、図16に示すように、上述した光学装置800Cに対して、3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441R,441Bの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Dも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Cに対して、図16に示すように、誘電体多層膜4603の他、誘電体多層膜4601が用いられる。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Dに搭載される光学装置800Dは、図16に示すように、上述した光学装置800Cに対して、3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441R,441Bの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Dも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Cに対して、図16に示すように、誘電体多層膜4603の他、誘電体多層膜4601が用いられる。
図17に示す光学ユニット700Eは、上述した光学ユニット700Aに対して、緑色光の光路と青色光の光路とが逆に設定されたものである。すなわち、図17に示すように、ダイクロイックミラー421Eにて緑色光を反射しその他の色光を透過し、ダイクロイックミラー421にて青色光を反射し他の赤色光を透過する。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Eに搭載される光学装置800Eは、図17に示すように、上述した光学装置800Aに対して3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441G,441Bの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Eも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Aに対して、図17に示すように、誘電体多層膜4601の他、誘電体多層膜4603が用いられる。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Eに搭載される光学装置800Eは、図17に示すように、上述した光学装置800Aに対して3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441G,441Bの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Eも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Aに対して、図17に示すように、誘電体多層膜4601の他、誘電体多層膜4603が用いられる。
図18に示す光学ユニット700Fは、上述した光学ユニット700Eに対して、赤色光の光路と青色光の光路とが逆に設定され、青色光の光路長が長く設定されたものである。すなわち、図18に示すように、ダイクロイックミラー421Eにて緑色光のみを反射しその他の色光を透過し、ダイクロイックミラー421Bにて赤色光を反射し他の青色光を透過する。そして、リレー光学系430にて青色光を液晶パネル441Bまで導く。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Fに搭載される光学装置800Fは、図18に示すように、上述した光学装置800Eに対して、3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441R,441Bの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Fも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Eに対して、図18に示すように、誘電体多層膜4603の他、誘電体多層膜4602が用いられる。
以上のような光路設定により、光学ユニット700Fに搭載される光学装置800Fは、図18に示すように、上述した光学装置800Eに対して、3つの液晶パネル441R,441G,441Bのうち液晶パネル441R,441Bの配置位置が逆に設定される。また、クロスダイクロイックプリズム460Fも、上述したクロスダイクロイックプリズム460Eに対して、図18に示すように、誘電体多層膜4603の他、誘電体多層膜4602が用いられる。
以上のように、リアプロジェクタ100の機種に応じて種々の光学ユニット700A〜700Fが用いられ、以下に示す製造装置1Aは、これら光学ユニット700A〜700Fに搭載される6種類の光学装置800A〜800Fを製造可能に構成されている。
〔光学装置の製造装置の構成〕
上述したように、第2実施形態の製造装置1Aは、前記第1実施形態の製造装置1に対して、6軸位置調整ユニット22A及び光源ユニット25Aの構成、コンピュータ80による制御構造が異なるのみであり、その他の構造は前記第1実施形態と同様である。以下では、6軸位置調整ユニット22A及び光源ユニット25Aの構成、コンピュータ80による制御構造のみを説明し、その他の構造については説明を省略する。
上述したように、第2実施形態の製造装置1Aは、前記第1実施形態の製造装置1に対して、6軸位置調整ユニット22A及び光源ユニット25Aの構成、コンピュータ80による制御構造が異なるのみであり、その他の構造は前記第1実施形態と同様である。以下では、6軸位置調整ユニット22A及び光源ユニット25Aの構成、コンピュータ80による制御構造のみを説明し、その他の構造については説明を省略する。
〔6軸位置調整ユニットの構造〕
図19は、6軸位置調整ユニット22Aの構造を示す側面図である。
6軸位置調整ユニット22Aは、図19に示すように、前記第1実施形態で説明した6軸位置調整ユニット22と略同様の構成を有し、6軸位置調整ユニット22に対して、光変調装置440を保持する液晶パネル保持部225の構造が異なるのみである。その他の構造は、6軸位置調整ユニット22と同様である。
液晶パネル保持部225は、第2調整部223Cの先端から突出する4本の柱部材225Aと、これら柱部材225Aを介して固定された基材225Bと、この基材225Bの先端側にねじ止め固定される基部225Cと、この基部225Cからその先端部分が突出するように収納され光変調装置440に当接するパッド225Dと、このパッド225Dを介して光変調装置440を真空吸着する吸引装置225Eとを備えている。
図19は、6軸位置調整ユニット22Aの構造を示す側面図である。
6軸位置調整ユニット22Aは、図19に示すように、前記第1実施形態で説明した6軸位置調整ユニット22と略同様の構成を有し、6軸位置調整ユニット22に対して、光変調装置440を保持する液晶パネル保持部225の構造が異なるのみである。その他の構造は、6軸位置調整ユニット22と同様である。
液晶パネル保持部225は、第2調整部223Cの先端から突出する4本の柱部材225Aと、これら柱部材225Aを介して固定された基材225Bと、この基材225Bの先端側にねじ止め固定される基部225Cと、この基部225Cからその先端部分が突出するように収納され光変調装置440に当接するパッド225Dと、このパッド225Dを介して光変調装置440を真空吸着する吸引装置225Eとを備えている。
図20は、液晶パネル保持部225の基部225Cを正面から見た平面図である。
基部225Cは、中央部分が突出した断面凸状の中空部材である。
この基部225Cにおいて、突出部分2251における矩形状の先端面の略中央部分には、光変調装置440の矩形状の画像形成領域の角隅部分に応じて設定された調整用光源孔225C1と、該調整用光源孔225C1の外側に配置され、光変調装置440の保持枠443の四隅の孔443A位置に応じて設定された固定用光源孔225C2と、調整用光源孔225C1の内側に配置され、パッド225Dを露出するための十字状の孔225C3とが形成されている。
なお、図示は省略するが、固定用光源孔225C2には、前記第1実施形態で説明した固定用紫外線光源装置と接続し該固定用紫外線光源装置から射出される紫外線を導光する光ファイバの先端部分が当接する。そして、前記固定用紫外線光源装置から射出された紫外線は、光ファイバを介して導光され、固定用光源孔225C2から射出される。
また、基部225Cの後部側で外側に張り出した張出部分2252には、4つのねじ孔225C4が形成されており、この4つのねじ孔225C4に図示しないねじを挿通することにより、基部225Cが基材225Bにねじ止めされている。
基部225Cは、中央部分が突出した断面凸状の中空部材である。
この基部225Cにおいて、突出部分2251における矩形状の先端面の略中央部分には、光変調装置440の矩形状の画像形成領域の角隅部分に応じて設定された調整用光源孔225C1と、該調整用光源孔225C1の外側に配置され、光変調装置440の保持枠443の四隅の孔443A位置に応じて設定された固定用光源孔225C2と、調整用光源孔225C1の内側に配置され、パッド225Dを露出するための十字状の孔225C3とが形成されている。
なお、図示は省略するが、固定用光源孔225C2には、前記第1実施形態で説明した固定用紫外線光源装置と接続し該固定用紫外線光源装置から射出される紫外線を導光する光ファイバの先端部分が当接する。そして、前記固定用紫外線光源装置から射出された紫外線は、光ファイバを介して導光され、固定用光源孔225C2から射出される。
また、基部225Cの後部側で外側に張り出した張出部分2252には、4つのねじ孔225C4が形成されており、この4つのねじ孔225C4に図示しないねじを挿通することにより、基部225Cが基材225Bにねじ止めされている。
パッド225Dは、多孔質性で伸縮自在な弾性部材であって、基部225Cに収納される図示しない本体部分と、この本体部分から所定寸法分突出するとともに、その突出部分の先端面が十字孔225C3に対応する寸法で十字状に形成された十字部分225D1とを備える。このようなパッド225Dが基部225Cに取り付けられると、その十字部分225D1が基部225Cの先端面から突出することになる。このため、光変調装置440は、基部225Cには当接せずに、パッド225Dの十字部分225D1のみに当接する。
吸引装置225Eは、具体的な図示は省略するが、図19に示すように、所定のエアーホース225E1を介して、基部225C及びパッド225D近傍に接続され、光変調装置440を真空吸着によってパッド225Dに保持させるものである。
〔光源ユニットの構成〕
図21は、光源ユニット25Aの外観構成を示す斜視図である。
図22は、光源ユニット25Aの内部構造を模式的に示す平面図である。
調整用光源装置としての光源ユニット25Aは、製造対象である光学装置800の光変調装置440に調整用光束を導入するものである。この光源ユニット25Aは、光源装置本体としての光源ユニット本体253と、導光部としての光ファイバ254(図22)と、導光部移動機構255とを備える。
図21は、光源ユニット25Aの外観構成を示す斜視図である。
図22は、光源ユニット25Aの内部構造を模式的に示す平面図である。
調整用光源装置としての光源ユニット25Aは、製造対象である光学装置800の光変調装置440に調整用光束を導入するものである。この光源ユニット25Aは、光源装置本体としての光源ユニット本体253と、導光部としての光ファイバ254(図22)と、導光部移動機構255とを備える。
〔光源ユニット本体の構成〕
光源ユニット本体253は、図22に示すように、光源ランプユニット2531と、電源ユニット2532と、色分離光学装置2533と、全遮光部2534と、光量調整部2535と、色光遮光部2536と、これら光源ランプユニット2531、電源ユニット2532、色分離光学装置2533、全遮光部2534、光量調整部2535、及び色光遮光部2536を内部の所定位置に収納配置する光源ユニット用筐体2537とを備える。
なお、図示は省略したが、光源ユニット本体253は、上述した構成の他、光源ランプユニット2531及び/又は電源ユニット2532を冷却する冷却ファン等の冷却装置を備えている。
光源ユニット本体253は、図22に示すように、光源ランプユニット2531と、電源ユニット2532と、色分離光学装置2533と、全遮光部2534と、光量調整部2535と、色光遮光部2536と、これら光源ランプユニット2531、電源ユニット2532、色分離光学装置2533、全遮光部2534、光量調整部2535、及び色光遮光部2536を内部の所定位置に収納配置する光源ユニット用筐体2537とを備える。
なお、図示は省略したが、光源ユニット本体253は、上述した構成の他、光源ランプユニット2531及び/又は電源ユニット2532を冷却する冷却ファン等の冷却装置を備えている。
光源ランプユニット2531は、白色光を射出するものであり、図22に示すように、放射光源となる発光管2531Aと、発光管2531Aから射出された放射光を揃えて射出するリフレクタ2531Bと、発光管2531A及びリフレクタ2531Bを内部の所定位置に収納配置するランプハウジング2531Cと、ランプハウジング2531Cの光束射出側にリフレクタ2531Bの開口部分を塞ぐように配置される防爆ガラス2531Dとを備える。
この光源ランプユニット2531は、ランプ出力が320Wの高輝度型UHP(Ultra High Performance)ランプから構成される。このように、ランプ出力が高い光源ランプユニット2531を採用することで、光源ランプユニット2531から射出される光束の照度を高めることができる。なお、本実施形態では、光源ランプユニット2531としてランプ出力が320Wのものを採用したが、これに限らない。例えば、300W以上のランプ出力を有する光源ランプであれば、光源ランプユニット2531から射出される光束の照度を十分に高めることができる。
この光源ランプユニット2531は、ランプ出力が320Wの高輝度型UHP(Ultra High Performance)ランプから構成される。このように、ランプ出力が高い光源ランプユニット2531を採用することで、光源ランプユニット2531から射出される光束の照度を高めることができる。なお、本実施形態では、光源ランプユニット2531としてランプ出力が320Wのものを採用したが、これに限らない。例えば、300W以上のランプ出力を有する光源ランプであれば、光源ランプユニット2531から射出される光束の照度を十分に高めることができる。
電源ユニット2532は、外部から供給される電力を、光源ユニット25Aを構成する部材に供給するものである。この電源ユニット2532は、図22に示すように、電源装置2532Aと、ランプ駆動回路2532Bとを備える。
電源装置2532Aは、図示しない電源ケーブルを通して外部から供給された電力をランプ駆動回路2532B、全遮光部2534、及び前記冷却装置等に供給する。
ランプ駆動回路2532Bは、光源ランプユニット2531の発光管2531Aに電源装置2532Aから供給された電力を供給するものであり、光源ランプユニット2531と電気的に接続されている。
電源装置2532Aは、図示しない電源ケーブルを通して外部から供給された電力をランプ駆動回路2532B、全遮光部2534、及び前記冷却装置等に供給する。
ランプ駆動回路2532Bは、光源ランプユニット2531の発光管2531Aに電源装置2532Aから供給された電力を供給するものであり、光源ランプユニット2531と電気的に接続されている。
色分離光学装置2533は、光源ランプユニット2531から射出された光束を導光するとともに、3つの色光に分離するものである。この色分離光学装置2533は、図22に示すように、集光レンズ2533A、反射ミラー2533B,2533E〜2533I、ダイクロイックミラー2533C,2533Dとを備え、光源ランプユニット2531から射出された白色光を赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有している。
具体的に、集光レンズ2533Aは、図22に示すように、光源ランプユニット2531から射出された光束を、3つの射出位置R1,G1,B1に集光する機能を有している。集光レンズ2533Aを介した光束は、反射ミラー2533Bにて略90°偏向された後、ダイクロイックミラー2533Cに入射する。ダイクロイックミラー2533Cでは、入射した光束の赤色光成分が透過するとともに、緑色光成分と青色光成分とが反射する。ダイクロイックミラー2533Cを透過した赤色光は、反射ミラー2533H,2533Iで反射し、射出位置R1に集光される。
ダイクロイックミラー2533Cによって反射した緑色光及び青色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー2533Dによって反射し、反射ミラー2533E,2533Fによってさらに反射され、射出位置G1に集光される。一方、青色光はダイクロイックミラー2533Dを透過して反射ミラー2533Gで反射され、射出位置B1に集光される。
具体的に、集光レンズ2533Aは、図22に示すように、光源ランプユニット2531から射出された光束を、3つの射出位置R1,G1,B1に集光する機能を有している。集光レンズ2533Aを介した光束は、反射ミラー2533Bにて略90°偏向された後、ダイクロイックミラー2533Cに入射する。ダイクロイックミラー2533Cでは、入射した光束の赤色光成分が透過するとともに、緑色光成分と青色光成分とが反射する。ダイクロイックミラー2533Cを透過した赤色光は、反射ミラー2533H,2533Iで反射し、射出位置R1に集光される。
ダイクロイックミラー2533Cによって反射した緑色光及び青色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー2533Dによって反射し、反射ミラー2533E,2533Fによってさらに反射され、射出位置G1に集光される。一方、青色光はダイクロイックミラー2533Dを透過して反射ミラー2533Gで反射され、射出位置B1に集光される。
全遮光部2534は、板状の遮光部材から構成され、光源ランプユニット2531から射出された全光束を遮光可能に構成されている。この全遮光部2534は、図22に示すように、反射ミラー2533B及びダイクロイックミラー2533Cの間に配置され、図示しないモータなどの駆動部により、反射ミラー2533Bから射出される光束を遮光する遮光位置、及び遮光しない非遮光位置をスライド移動自在に構成されている。
光量調整部2535は、色分離光学装置2533にて分離された3つの色光に対応して3つで構成され、反射ミラー2533F,2533G,2533Iの光路後段側にそれぞれ配置される。そして、光量調整部2535は、光学絞りであり、色分離光学装置2533にて分離された3つの色光の光量を調整可能に構成されている。
図23は、光量調整部2535を光軸方向から見た平面図である。
光量調整部2535は、板状の遮光部材から構成され、図23に示すように、回動軸2535Aを中心として回動自在に構成されている。
この光量調整部2535には、図23に示すように、色分離光学装置2533にて分離された3つの色光の各光軸Aを通り、該光量調整部2535の回動方向に延びる開口部2535Bが形成されている。この開口部2535Bは、回動方向の一端2535B1から他端2535B2にかけて、次第に幅狭となる形状を有している。すなわち、光量調整部2535が回動軸2535Aを中心として回動し、開口部2535Bの一端2535B1が光軸Aの位置に配置された際には、反射ミラー2533F,2533G,2533Iで反射された光束Lを全て透過させる。また、この状態から、光量調整部2535が回動軸2535Aを中心として回動し、光軸Aの位置に開口部2535Bの他端2535B2が近づくにつれ、反射ミラー2533F,2533G,2533Iで反射された光束Lが開口部2535Bの周縁部分にて遮光され、光束Lの光量が低減する。
なお、この光量調整部2535は、図示しないモータ等の駆動部により、回動軸2535Aを中心に回動自在に構成されている。
光量調整部2535は、板状の遮光部材から構成され、図23に示すように、回動軸2535Aを中心として回動自在に構成されている。
この光量調整部2535には、図23に示すように、色分離光学装置2533にて分離された3つの色光の各光軸Aを通り、該光量調整部2535の回動方向に延びる開口部2535Bが形成されている。この開口部2535Bは、回動方向の一端2535B1から他端2535B2にかけて、次第に幅狭となる形状を有している。すなわち、光量調整部2535が回動軸2535Aを中心として回動し、開口部2535Bの一端2535B1が光軸Aの位置に配置された際には、反射ミラー2533F,2533G,2533Iで反射された光束Lを全て透過させる。また、この状態から、光量調整部2535が回動軸2535Aを中心として回動し、光軸Aの位置に開口部2535Bの他端2535B2が近づくにつれ、反射ミラー2533F,2533G,2533Iで反射された光束Lが開口部2535Bの周縁部分にて遮光され、光束Lの光量が低減する。
なお、この光量調整部2535は、図示しないモータ等の駆動部により、回動軸2535Aを中心に回動自在に構成されている。
色光遮光部2536は、図22に示すように、色分離光学装置2533にて分離された3つの色光に対応して3つで構成され、各光量調整部2535の光路後段にそれぞれ配置される。
この色光遮光部2536は、板状の遮光部材から構成され、光量調整部2535を介して色光を遮光可能に構成されている。この色光遮光部2536は、図22に示すように、駆動部であるソレノイドアクチュエータ2536Aを備え、ソレノイドアクチュエータ2536Aが駆動することにより、光量調整部2535を介した色光を遮光する遮光位置、及び遮光しない非遮光位置を回動自在に構成されている。
この色光遮光部2536は、板状の遮光部材から構成され、光量調整部2535を介して色光を遮光可能に構成されている。この色光遮光部2536は、図22に示すように、駆動部であるソレノイドアクチュエータ2536Aを備え、ソレノイドアクチュエータ2536Aが駆動することにより、光量調整部2535を介した色光を遮光する遮光位置、及び遮光しない非遮光位置を回動自在に構成されている。
光源ユニット用筐体2537は、図21又は図22に示すように、直方体形状を有し、直方体状の一側面に射出位置R1,G1,B1(図22)の3つの位置に対応して、3つの開口部2537Aを有している。そして、光源ランプユニット2531から射出され、色分離光学装置2533にて分離された3つの色光は、各開口部2537Aを介して外部に射出される。
また、前記一側面には、3つの開口部2537Aを平面的に囲う位置に光束入射側に窪み、水平方向に延びる凹部2537Bが形成されている。
さらに、光源ユニット用筐体2537の上面には、図21に示すように、内部の光源ランプユニット2531の位置に対応して、ランプ交換用蓋2537Cが設けられ、このランプ交換用蓋2537Cを外すことで光源ランプユニット2531の交換が実施される。
また、前記一側面には、3つの開口部2537Aを平面的に囲う位置に光束入射側に窪み、水平方向に延びる凹部2537Bが形成されている。
さらに、光源ユニット用筐体2537の上面には、図21に示すように、内部の光源ランプユニット2531の位置に対応して、ランプ交換用蓋2537Cが設けられ、このランプ交換用蓋2537Cを外すことで光源ランプユニット2531の交換が実施される。
〔光ファイバの構造〕
光ファイバ254は、光源ユニット本体253から射出された各色光を所定位置に導光するものである。この光ファイバ254の光束入射側端部には、口金2541が取り付けられ、この口金2541が導光部移動機構255の後述する光ファイバ取付部に取り付けられる。
この光ファイバ254は、光束射出側端部が4つに分岐され、図19に示すように、6軸位置調整ユニット22Aを構成する液晶パネル保持部225の基材225B及び基部225Cと接続し、その先端部分が基部225Cの4つの調整用光源孔225C1に当接する。光ファイバ254にて導光された調整用光束は、調整用光源孔225C1から射出されて光変調装置440における画像形成領域の四隅部分に照射される。
光ファイバ254は、光源ユニット本体253から射出された各色光を所定位置に導光するものである。この光ファイバ254の光束入射側端部には、口金2541が取り付けられ、この口金2541が導光部移動機構255の後述する光ファイバ取付部に取り付けられる。
この光ファイバ254は、光束射出側端部が4つに分岐され、図19に示すように、6軸位置調整ユニット22Aを構成する液晶パネル保持部225の基材225B及び基部225Cと接続し、その先端部分が基部225Cの4つの調整用光源孔225C1に当接する。光ファイバ254にて導光された調整用光束は、調整用光源孔225C1から射出されて光変調装置440における画像形成領域の四隅部分に照射される。
〔導光部移動機構の構造〕
導光部移動機構255は、光源ユニット用筐体2537の直方体状の一側面に設けられ、光ファイバ254の光束入射側端部を3つの射出位置R1,G1,B1に移動させるものである。この導光部移動機構255は、図21又は図22に示すように、基部2551と、レール2552と、摺動部2553とを備える。
基部2551は、光源ユニット用筐体2537の直方体状の一側面の両端部側にそれぞれ突設され、レール2552及び摺動部2553を支持するものである。
レール2552は、一対の基部2551間に跨るように平行に配設される2つの円柱状部材である。
導光部移動機構255は、光源ユニット用筐体2537の直方体状の一側面に設けられ、光ファイバ254の光束入射側端部を3つの射出位置R1,G1,B1に移動させるものである。この導光部移動機構255は、図21又は図22に示すように、基部2551と、レール2552と、摺動部2553とを備える。
基部2551は、光源ユニット用筐体2537の直方体状の一側面の両端部側にそれぞれ突設され、レール2552及び摺動部2553を支持するものである。
レール2552は、一対の基部2551間に跨るように平行に配設される2つの円柱状部材である。
摺動部2553は、2つのレール2552と係合し、これら2つのレール2552に沿って摺動可能に構成されている。
この摺動部2553には、図示は省略するが、光源ユニット用筐体2537の開口部2537Aに対応して光束通過用の開口が形成されている。そして、摺動部2553が3つの開口部2537Aの何れかに位置付けられた際には、開口部2537Aを介した光束が前記開口を介して通過することとなる。
この摺動部2553の光束入射側端部は、図22に示すように、射出位置R1,G1,B1に近接するように光源ユニット用筐体2537の凹部2537B内に突出する。このような形状により、開口部2537Aを介した光束が摺動部2553の前記開口に確実に導入され、外部に漏れることがない。
また、この摺動部2553の光束射出側端部には、図21又は図22に示すように、光ファイバ254を取り付けるための光ファイバ取付部2553Aが設けられている。この光ファイバ取付部2553Aには、図21に示すように、摺動部2553の前記開口に対応して開口2553A1が形成されている。
そして、この光ファイバ取付部2553Aに光ファイバ254の光束入射側端部を取り付け、摺動部2553を3つの開口部2537Aの何れかに位置付けることで、開口部2537Aを介して光束が光ファイバ254の光束入射側端部に導入される。
なお、この摺動部2553は、図示しないモータ等の駆動部により、レール2552上を摺動自在に構成されている。
この摺動部2553には、図示は省略するが、光源ユニット用筐体2537の開口部2537Aに対応して光束通過用の開口が形成されている。そして、摺動部2553が3つの開口部2537Aの何れかに位置付けられた際には、開口部2537Aを介した光束が前記開口を介して通過することとなる。
この摺動部2553の光束入射側端部は、図22に示すように、射出位置R1,G1,B1に近接するように光源ユニット用筐体2537の凹部2537B内に突出する。このような形状により、開口部2537Aを介した光束が摺動部2553の前記開口に確実に導入され、外部に漏れることがない。
また、この摺動部2553の光束射出側端部には、図21又は図22に示すように、光ファイバ254を取り付けるための光ファイバ取付部2553Aが設けられている。この光ファイバ取付部2553Aには、図21に示すように、摺動部2553の前記開口に対応して開口2553A1が形成されている。
そして、この光ファイバ取付部2553Aに光ファイバ254の光束入射側端部を取り付け、摺動部2553を3つの開口部2537Aの何れかに位置付けることで、開口部2537Aを介して光束が光ファイバ254の光束入射側端部に導入される。
なお、この摺動部2553は、図示しないモータ等の駆動部により、レール2552上を摺動自在に構成されている。
このように本実施形態では、光源ユニット25Aが3つの光変調装置440に対応する赤、緑、青の3つの色光を射出可能に構成されているので、光変調装置440及びクロスダイクロイックプリズム460を介し投射レンズ480Aにて投影された投影画像をCCDカメラ311にて良好に検出できる。このため、CCDカメラ311にて検出される光束の光量が低減することがなく、CCDカメラ311にて検出された光束に基づいて3つの光変調装置440を良好に位置調整できる。
また、導光部移動機構255により光ファイバ254の基端部分を移動させることで、光源ユニット本体253の3つの射出位置R1,G1,B1からそれぞれ射出される各色光のうち何れかの色光を光ファイバ254にて導光させ6軸位置調整ユニット22Aの液晶パネル保持部225にて保持された光変調装置440に照射させることができるので、3つの色光の光路が異なる6種類の光学装置800A〜800Fを製造する場合であっても、3つの色光の光路に合わせて導光部移動機構255により光ファイバ254の基端部分を移動させ所定の色光の光路位置に応じた色光を光変調装置440に照射することができる。このため、光ファイバ254を取り外す等の煩雑な作業を作業者に実施させる必要がなく、3つの色光の光路が異なる6種類の光学装置800A〜800Fを容易に製造できる。
また、導光部移動機構255により光ファイバ254の基端部分を移動させることで、光源ユニット本体253の3つの射出位置R1,G1,B1からそれぞれ射出される各色光のうち何れかの色光を光ファイバ254にて導光させ6軸位置調整ユニット22Aの液晶パネル保持部225にて保持された光変調装置440に照射させることができるので、3つの色光の光路が異なる6種類の光学装置800A〜800Fを製造する場合であっても、3つの色光の光路に合わせて導光部移動機構255により光ファイバ254の基端部分を移動させ所定の色光の光路位置に応じた色光を光変調装置440に照射することができる。このため、光ファイバ254を取り外す等の煩雑な作業を作業者に実施させる必要がなく、3つの色光の光路が異なる6種類の光学装置800A〜800Fを容易に製造できる。
〔コンピュータによる制御構造〕
図24は、コンピュータ80による製造装置1Aの制御構造を示すブロック図である。
コンピュータ80は、図24に示すように、設定入力部としてのタッチパネル81と、制御部82とを備える。
タッチパネル81は、表示画面全体に物体検出センサが取り付けられ、所定位置に接触することで所定の情報の入力操作を可能とするものである。表示される所定の情報としては、例えば、制御部82にて処理された画像、又は、制御部82の後述するメモリに格納する情報を設定入力、又は更新する際、制御部82から出力される前記メモリ内のデータ等がある。また、所定の情報の入力操作としては、例えば、コンピュータ80の動作内容の設定等がある。そして、作業者によるタッチパネル81の入力操作により、タッチパネル81から適宜所定の操作信号が制御部82に出力される。
なお、設定入力部としては、タッチパネル81に限らず、キーボードやマウス等による入力操作や、音声による入力操作等により、各種条件を設定入力する構成としてもよい。このような構成を採用した場合には、別途、液晶や有機EL(Electroluminescence)、PDP(Plasma Display Panel)、CRT(Cathode-Ray Tube)等を用いた表示部を設けることが好ましい。
図24は、コンピュータ80による製造装置1Aの制御構造を示すブロック図である。
コンピュータ80は、図24に示すように、設定入力部としてのタッチパネル81と、制御部82とを備える。
タッチパネル81は、表示画面全体に物体検出センサが取り付けられ、所定位置に接触することで所定の情報の入力操作を可能とするものである。表示される所定の情報としては、例えば、制御部82にて処理された画像、又は、制御部82の後述するメモリに格納する情報を設定入力、又は更新する際、制御部82から出力される前記メモリ内のデータ等がある。また、所定の情報の入力操作としては、例えば、コンピュータ80の動作内容の設定等がある。そして、作業者によるタッチパネル81の入力操作により、タッチパネル81から適宜所定の操作信号が制御部82に出力される。
なお、設定入力部としては、タッチパネル81に限らず、キーボードやマウス等による入力操作や、音声による入力操作等により、各種条件を設定入力する構成としてもよい。このような構成を採用した場合には、別途、液晶や有機EL(Electroluminescence)、PDP(Plasma Display Panel)、CRT(Cathode-Ray Tube)等を用いた表示部を設けることが好ましい。
制御部82は、CPUを制御するOS(Operating System)上に展開されるプログラムとして構成され、タッチパネル81からの操作信号の入力に応じて、所定のプログラムを実行し、製造装置1Aを駆動制御するとともに、投影部本体3のCCDカメラ311で撮像された画像に基づいて製造装置1Aを駆動制御する。この制御部82は、図24に示すように、画像取込部821と、画像処理部822と、駆動制御部823と、記憶部としてのメモリ824とを備える。
画像取込部821は、例えば、ビデオキャプチャボード等で構成され、CCDカメラ311から出力される信号を入力し、入力した各信号を画像信号に変換して画像処理部822に出力する。
画像処理部822は、画像取込部821から出力される画像信号を読み込み、読み込んだ画像信号に基づいて画像処理を実施し、処理した結果に基づいて各光変調装置440の姿勢最適位置を判定する。そして、判定した姿勢最適位置に基づく所定の信号を駆動制御部823に出力する。
画像処理部822は、画像取込部821から出力される画像信号を読み込み、読み込んだ画像信号に基づいて画像処理を実施し、処理した結果に基づいて各光変調装置440の姿勢最適位置を判定する。そして、判定した姿勢最適位置に基づく所定の信号を駆動制御部823に出力する。
駆動制御部823は、所定の制御プログラム、画像処理部822から出力される信号、及び、タッチパネル81にて設定入力されメモリ824に格納された情報に基づいて、駆動部823Aに制御信号を出力する。そして、この駆動制御部823は、駆動部823Aに調整部本体2(6軸位置調整ユニット22A、クランプ治具回動装置261、及び6軸位置調整ユニット回動装置262)、固定用紫外線光源装置7、及び光源ユニット25A(ランプ駆動回路2532B、全遮光部2534、光量調整部2535、色光遮光部2536、及び摺動部2553)を駆動させる。なお、駆動部823Aは、上述したように、モータ、光源駆動回路、ソレノイドアクチュエータ等にて構成される。
メモリ824は、所定の制御プログラム、製造対象となる光学装置800A〜800Fの各機種に応じた6種類の機種データ、画像処理部822から出力される情報、及びタッチパネル81にて設定入力された情報等を格納する。
メモリ824は、所定の制御プログラム、製造対象となる光学装置800A〜800Fの各機種に応じた6種類の機種データ、画像処理部822から出力される情報、及びタッチパネル81にて設定入力された情報等を格納する。
〔光学装置の製造方法〕
次に、上述した製造装置1Aによる光学装置800の製造方法を図面に基づいて説明する。
図25は、光学装置800の製造方法を説明するフローチャートである。
先ず、コンピュータ80の電源をONし、コンピュータ80を起動する(処理S11)。
処理S11にてコンピュータ80が起動すると、タッチパネル81にメイン画面MFGが表示される(処理S12)。
次に、上述した製造装置1Aによる光学装置800の製造方法を図面に基づいて説明する。
図25は、光学装置800の製造方法を説明するフローチャートである。
先ず、コンピュータ80の電源をONし、コンピュータ80を起動する(処理S11)。
処理S11にてコンピュータ80が起動すると、タッチパネル81にメイン画面MFGが表示される(処理S12)。
図26は、タッチパネル81に表示されるメイン画面MFGを示す図である。
メイン画面MFGには、図26に示すように、各種の入力操作アイコンMFG1と、機種情報表示部MFG2と、測定結果表示部MFG3と、状態表示部MFG4とが表示される。
入力操作アイコンMFG1としては、図26に示すように、機種を選択する旨の機種選択アイコンMFG11、メモリ824に格納された機種データに含まれる製造パラメータの変更又は新しい機種データの登録を実施する旨のパラメータ設定アイコンMFG12、及び選択した機種に対応する機種データに応じて6軸位置調整ユニット22A等を初期位置に設定する旨の原点復帰アイコンMFG13、製造の自動運転を開始するための自動運転開始アイコンMFG14等がある。
機種情報表示部MFG2は、機種選択アイコンMFG11により選択された機種名等を表示する部分である。
測定結果表示部MFG3は、光学装置800を製造した後の各光変調装置440における画素ずれ量の測定結果を表示する部分である。
状態表示部MFG4は、製造装置1Aの状態、例えば、固定用紫外線光源装置7が駆動している状態か否か、固定用紫外線光源装置7に異常があるか否かを点灯表示する部分である。
メイン画面MFGには、図26に示すように、各種の入力操作アイコンMFG1と、機種情報表示部MFG2と、測定結果表示部MFG3と、状態表示部MFG4とが表示される。
入力操作アイコンMFG1としては、図26に示すように、機種を選択する旨の機種選択アイコンMFG11、メモリ824に格納された機種データに含まれる製造パラメータの変更又は新しい機種データの登録を実施する旨のパラメータ設定アイコンMFG12、及び選択した機種に対応する機種データに応じて6軸位置調整ユニット22A等を初期位置に設定する旨の原点復帰アイコンMFG13、製造の自動運転を開始するための自動運転開始アイコンMFG14等がある。
機種情報表示部MFG2は、機種選択アイコンMFG11により選択された機種名等を表示する部分である。
測定結果表示部MFG3は、光学装置800を製造した後の各光変調装置440における画素ずれ量の測定結果を表示する部分である。
状態表示部MFG4は、製造装置1Aの状態、例えば、固定用紫外線光源装置7が駆動している状態か否か、固定用紫外線光源装置7に異常があるか否かを点灯表示する部分である。
処理S12の後、作業者は、製造対象となる光学装置800の機種を選択する(処理S13)。具体的に、光学装置800の機種としては、上述したように、光学装置800A〜800Fの6種類がある。そして、作業者がメイン画面MFGの機種選択アイコンMFG11に接触することで、タッチパネル81上に上述した6種類の光学装置800A〜800Fに対応する図示しない機種アイコンが表示される。そしてまた、作業者が表示された6種類の前記機種アイコンのうち製造対象とする光学装置800の機種アイコンに接触することで、製造対象となる光学装置800の機種が選択され、選択された光学装置800に対応する機種名等が機種情報表示部MFG2に表示される。また、タッチパネル81から選択された機種に関する機種情報に応じた信号が制御部82に出力され、メモリ824に選択された機種に関する機種情報が記憶される。
ここで、作業者は、製造対象となる光学装置800の機種データに含まれる製造パラメータを変更するか否か、又は、製造対象となる新しい機種データを登録するか否かを判断する(処理S14)。
処理S14において、作業者が「Y」と判断した場合には、メイン画面MFGのパラメータ設定アイコンMFG12に接触し、機種データに含まれる製造パラメータの変更、新しい機種データの登録を実施し(処理S15)、再度、処理S13を実施する。ここで、作業者がパラメータ設定アイコンMFG12に接触すると、タッチパネル81にパラメータ設定画面PFGが表示される。
処理S14において、作業者が「Y」と判断した場合には、メイン画面MFGのパラメータ設定アイコンMFG12に接触し、機種データに含まれる製造パラメータの変更、新しい機種データの登録を実施し(処理S15)、再度、処理S13を実施する。ここで、作業者がパラメータ設定アイコンMFG12に接触すると、タッチパネル81にパラメータ設定画面PFGが表示される。
図27は、タッチパネル81に表示されるパラメータ設定画面PFGを示す図である。
パラメータ設定画面PFGには、図27に示すように、製造パラメータ情報表示部PFG1と、数字の入力操作を可能とするキーパッドPFG2とが表示される。
製造パラメータ情報表示部PFG1には、各種の製造パラメータが項目毎に表示されており、例えば、6軸位置調整ユニット22Aのステージ位置と6軸位置調整ユニット22Aの調整用光源孔225C1から射出する色光との関係を設定するステージ位置設定部PFG11等がある。
パラメータ設定画面PFGには、図27に示すように、製造パラメータ情報表示部PFG1と、数字の入力操作を可能とするキーパッドPFG2とが表示される。
製造パラメータ情報表示部PFG1には、各種の製造パラメータが項目毎に表示されており、例えば、6軸位置調整ユニット22Aのステージ位置と6軸位置調整ユニット22Aの調整用光源孔225C1から射出する色光との関係を設定するステージ位置設定部PFG11等がある。
図28は、6軸位置調整ユニット22Aのステージ位置を模式的に示す平面図である。
ステージ位置設定部PFG11には、図27に示すように、「RGB0」、「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」の文字が表示されている。
「RGB0」は、6軸位置調整ユニット22Aが対向位置としてのステージ位置SP1(図28)に位置している場合に赤色光を射出し、対向位置としてのステージ位置SP2(図28)に位置している場合に緑色光を射出し、対向位置としてのステージ位置SP3(図28)に位置している場合に青色光を射出する関係を示すものである。すなわち、「RGB」はステージ位置SP1〜SP3に対応した色光の色を示すものである。他の「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」も同様である。そして、製造対象となる6種類の光学装置800A〜800Fに対応して、それぞれ「RGB0」、「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」が機種データとして設定されている。すなわち、上述した「RGB0」、「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」は、本発明に係る複数の色光の光路に関する光路情報と6軸位置調整ユニット22Aのステージ位置とが関連付けられた関連情報であり、機種データが前記関連情報を含んだ構成を有している。なお、機種データに含まれる上述した関連情報を変更する場合には、作業者は、ステージ位置設定部PFG11の変更アイコンPFG12に接触し、キーパッドPFG2の数字キーに接触することで、上述した関係が変更される。例えば、キーパッドPFG2の「0」、「1」、「2」、「3」、「4」、「5」に接触することで、「RGB0」、「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」が設定される。
ステージ位置設定部PFG11には、図27に示すように、「RGB0」、「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」の文字が表示されている。
「RGB0」は、6軸位置調整ユニット22Aが対向位置としてのステージ位置SP1(図28)に位置している場合に赤色光を射出し、対向位置としてのステージ位置SP2(図28)に位置している場合に緑色光を射出し、対向位置としてのステージ位置SP3(図28)に位置している場合に青色光を射出する関係を示すものである。すなわち、「RGB」はステージ位置SP1〜SP3に対応した色光の色を示すものである。他の「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」も同様である。そして、製造対象となる6種類の光学装置800A〜800Fに対応して、それぞれ「RGB0」、「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」が機種データとして設定されている。すなわち、上述した「RGB0」、「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」は、本発明に係る複数の色光の光路に関する光路情報と6軸位置調整ユニット22Aのステージ位置とが関連付けられた関連情報であり、機種データが前記関連情報を含んだ構成を有している。なお、機種データに含まれる上述した関連情報を変更する場合には、作業者は、ステージ位置設定部PFG11の変更アイコンPFG12に接触し、キーパッドPFG2の数字キーに接触することで、上述した関係が変更される。例えば、キーパッドPFG2の「0」、「1」、「2」、「3」、「4」、「5」に接触することで、「RGB0」、「BGR1」、「GRB2」、「GBR3」、「RBG4」、「BRG5」が設定される。
なお、製造パラメータ情報表示部PFG1には、ステージ位置設定部PFG11の他、機種に応じた固定用紫外線光源装置7にて紫外線を照射する照射時間に関する情報、機種に応じた3つの光変調装置440の調整順序に関する調整順序情報、機種に応じた3つの光変調装置440に照射する調整用光束の光量に関する情報、機種に応じたクランプ治具回動装置261及び6軸位置調整ユニット回動装置262の回動量に関する情報等が表示され、適宜、変更可能に構成されている。
また、パラメータ設定画面PFGには、図示は省略したが、新しい機種データを登録するための情報も表示され、適宜、新しい機種データを登録可能に構成されている。
また、パラメータ設定画面PFGには、図示は省略したが、新しい機種データを登録するための情報も表示され、適宜、新しい機種データを登録可能に構成されている。
処理S14において、作業者が「N」と判断した場合には、製造装置1Aを製造対象となる光学装置800に応じた初期位置に設定する(処理S16)。なお、以下では、製造対象となる光学装置800を光学装置800Aとして説明する。製造対象がその他光学装置800B〜800Fの場合も略同様である。
具体的に、作業者は、メイン画面MFGの原点復帰アイコンMFG13に接触する。そして、タッチパネル81から所定の操作信号が制御部82に出力される。制御部82は、タッチパネル81からの操作信号を入力すると、処理S13にて選択されメモリ824に記憶された機種情報に対応する機種データを読み出す。また、制御部82は、読み出した機種データに基づいて、駆動部823Aに所定の制御信号を出力し、以下に示すように、調整部本体2及び光源ユニット25Aを初期位置に設定する制御を実施する。
すなわち、制御部82は、クランプ治具回動装置261を駆動制御し、光学装置800Aを構成する投射レンズ480Aの投射角度に応じた回動量分、クランプ治具23を回動させる。また、制御部82は、6軸位置調整ユニット回動装置262を駆動制御し、クランプ治具23の回動量に応じて、6軸位置調整ユニット22Aを回動させる。
具体的に、作業者は、メイン画面MFGの原点復帰アイコンMFG13に接触する。そして、タッチパネル81から所定の操作信号が制御部82に出力される。制御部82は、タッチパネル81からの操作信号を入力すると、処理S13にて選択されメモリ824に記憶された機種情報に対応する機種データを読み出す。また、制御部82は、読み出した機種データに基づいて、駆動部823Aに所定の制御信号を出力し、以下に示すように、調整部本体2及び光源ユニット25Aを初期位置に設定する制御を実施する。
すなわち、制御部82は、クランプ治具回動装置261を駆動制御し、光学装置800Aを構成する投射レンズ480Aの投射角度に応じた回動量分、クランプ治具23を回動させる。また、制御部82は、6軸位置調整ユニット回動装置262を駆動制御し、クランプ治具23の回動量に応じて、6軸位置調整ユニット22Aを回動させる。
また、制御部82は、読み出した機種データに含まれる調整順序情報及び関連情報に基づいて、6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御し、光学装置800Aを構成する液晶パネル441R,441G,441Bのうち1番目に位置調整及び固定する液晶パネル441Gに対応するステージ位置SP2(図28)に6軸位置調整ユニット22Aを底板211のレール211A(図28)上で移動させる。
さらに、制御部82は、光源ユニット25Aを構成する各光量調整部2535を駆動制御し、各光量調整部2535を光学装置800Aの機種に応じた回動位置に設置する。
さらにまた、制御部82は、各色光遮光部2536を駆動制御し、緑色光に対応する色光遮光部2536を非遮光位置に設置するとともに他の色光に対応する各色光遮光部2536を遮光位置に設置し、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された3つの色光のうち赤色光及び青色光を遮光可能に設定する。
また、制御部82は、読み出した機種データに含まれる関連情報に基づいて、光源ユニット25Aを構成する導光部移動機構255の摺動部2553を駆動制御し、ステージ位置SP2(図28)に対応する射出位置G1に摺動部2553を移動させ、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された緑色光を光ファイバ254の光束入射側端部から導入可能に設定する。
さらに、制御部82は、光源ユニット25Aを構成する各光量調整部2535を駆動制御し、各光量調整部2535を光学装置800Aの機種に応じた回動位置に設置する。
さらにまた、制御部82は、各色光遮光部2536を駆動制御し、緑色光に対応する色光遮光部2536を非遮光位置に設置するとともに他の色光に対応する各色光遮光部2536を遮光位置に設置し、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された3つの色光のうち赤色光及び青色光を遮光可能に設定する。
また、制御部82は、読み出した機種データに含まれる関連情報に基づいて、光源ユニット25Aを構成する導光部移動機構255の摺動部2553を駆動制御し、ステージ位置SP2(図28)に対応する射出位置G1に摺動部2553を移動させ、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された緑色光を光ファイバ254の光束入射側端部から導入可能に設定する。
また、作業者は、製造装置1Aのハンドル35を回転させることで、移動装置32を駆動して、予め、把握している光学装置800Aの設置位置に各ユニット31を移動させ、光学装置800Aを構成する投射レンズ480Aの光軸位置に対して対称に配置する。
処理S16において製造装置1Aを初期位置に設定した後、予め、クロスダイクロイックプリズム460A、投射レンズ480A、及びヘッド体801を一体化したユニットを、クランプ治具23に設置する(処理S17)。なお、本実施形態では、ヘッド体801における光学装置本体載置部8011に対するクロスダイクロイックプリズム460Aの位置調整が予め実施され、光学装置本体載置部8011の所定位置にクロスダイクロイックプリズム460Aが固定されているものとする。
処理S17の後、光学装置800Aを構成する液晶パネル441R,441G,441Bのうち、調整順序が1番目である第1の光変調装置440(液晶パネル441G)の位置調整及び固定を実施する(処理S18)。
具体的に、図29は、第1の光変調装置440の位置調整及び固定を説明するためのフローチャートである。
先ず、作業者は、第1の光変調装置440(液晶パネル441G)を6軸位置調整ユニット22Aに設置する(処理S18A)。第1の光変調装置440の6軸位置調整ユニット22Aへの設置は、光変調装置440を構成する保持枠443の四隅の孔443Aに紫外線硬化型接着剤が塗布されたピン445を挿入した状態で、6軸位置調整ユニット22Aの液晶パネル保持部225に吸着保持させる。
具体的に、図29は、第1の光変調装置440の位置調整及び固定を説明するためのフローチャートである。
先ず、作業者は、第1の光変調装置440(液晶パネル441G)を6軸位置調整ユニット22Aに設置する(処理S18A)。第1の光変調装置440の6軸位置調整ユニット22Aへの設置は、光変調装置440を構成する保持枠443の四隅の孔443Aに紫外線硬化型接着剤が塗布されたピン445を挿入した状態で、6軸位置調整ユニット22Aの液晶パネル保持部225に吸着保持させる。
処理S18Aの後、作業者は、メイン画面MFGの自動運転開始アイコンMFG14に接触し、第1の光変調装置440(液晶パネル441G)の位置調整及び固定の自動運転を開始させる(処理S18B)。作業者が自動運転開始アイコンMFG14に接触すると、タッチパネル81から制御部82に所定の操作信号が出力される。制御部82は、タッチパネル81から出力される操作信号を入力すると、メモリ824に格納され読み出した機種データに対応するプログラムにしたがって、第1の光変調装置440(液晶パネル441G)の位置調整及び固定の自動運転を開始する。
先ず、制御部82は、機種データに含まれる第1の光変調装置440(液晶パネル441G)の設計上の位置に基づいて、所定の制御信号を駆動部823Aに出力して6軸位置調整ユニット22Aを前進させ、第1の光変調装置440を構成する保持枠443の孔443Aに挿入されたピン445がクロスダイクロイックプリズム460Aの光束入射端面に当接する位置に設置する(処理S18C)。
処理S18Cの後、制御部82は、ランプ駆動回路2532Bを駆動制御し、光源ランプユニット2531を点灯させる。光源ランプユニット2531が点灯すると、色分離光学装置2533にて分離された3つの色光のうちの緑色光は、射出位置G1に位置付けられた摺動部2553及び光ファイバ254を介して導光され、6軸位置調整ユニット22Aの液晶パネル保持部225の調整用光源孔225C1を介して第1の光変調装置440の液晶パネル441Gに導入される(処理S18D)。
処理S18Dにおいて液晶パネル441Gに導入された緑色光は、液晶パネル441G及びクロスダイクロイックプリズム460Aを介し、投射レンズ480Aから矩形状の光学像として投射され、その四隅部分がスクリーン部材312に投影される(処理S18E)。
処理S18Cの後、制御部82は、ランプ駆動回路2532Bを駆動制御し、光源ランプユニット2531を点灯させる。光源ランプユニット2531が点灯すると、色分離光学装置2533にて分離された3つの色光のうちの緑色光は、射出位置G1に位置付けられた摺動部2553及び光ファイバ254を介して導光され、6軸位置調整ユニット22Aの液晶パネル保持部225の調整用光源孔225C1を介して第1の光変調装置440の液晶パネル441Gに導入される(処理S18D)。
処理S18Dにおいて液晶パネル441Gに導入された緑色光は、液晶パネル441G及びクロスダイクロイックプリズム460Aを介し、投射レンズ480Aから矩形状の光学像として投射され、その四隅部分がスクリーン部材312に投影される(処理S18E)。
処理S18Eの後、制御部82は、CCDカメラ311に所定の信号を出力し、スクリーン部材312に形成された投影画像を検出させ(処理S18F)、検出した画像パターンから液晶パネル441Gの姿勢最適位置を判定し、所定の制御信号を駆動部823Aに出力して6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御し、前記第1実施形態で説明した処理S4、S5と同様に、フォーカス位置調整(処理S18G)及びアライメント位置調整(処理S18H)を実施する。
処理S18Hの後、制御部82は、駆動部823Aに所定の制御信号を出力して固定用紫外線光源装置7を駆動させ、光ファイバを介して紫外線を照射させ、前記第1実施形態で説明した処理S6と同様に、第1の光変調装置440(液晶パネル441G)をクロスダイクロイックプリズム460Aに固定する(処理S18I)。
処理S18Iの後、制御部82は、CCDカメラ311に所定の信号を出力し、スクリーン部材312に形成された投影画像を検出させ、検出した画像パターン中の所定の画素位置(基準画素位置)を算出し、該基準画素位置をメモリ824に記憶させる(処理S18J)。
処理S18Iの後、制御部82は、CCDカメラ311に所定の信号を出力し、スクリーン部材312に形成された投影画像を検出させ、検出した画像パターン中の所定の画素位置(基準画素位置)を算出し、該基準画素位置をメモリ824に記憶させる(処理S18J)。
処理S18において第1の光変調装置(液晶パネル441G)の位置調整及び固定を実施した後、制御部82は、光源ユニット25Aを構成する緑色光に対応する色光遮光部2536を駆動制御し、該色光遮光部2536を遮光位置に設置する。そして、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された3つの色光を遮光させる。
この後、制御部82は、6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御し、6軸位置調整ユニット22Aを後退させる(処理S19)。
処理S19の後、制御部82は、読み出した機種データに含まれる調整順序情報及び関連情報に基づいて、6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御し、光学装置800Aを構成する液晶パネル441R,441G,441Bのうち2番目に位置調整及び固定する液晶パネル441Rに対応するステージ位置SP1(図28)に6軸位置調整ユニット22Aを底板211のレール211A(図28)上で移動させる(処理S20)。
処理S20の後、制御部82は、読み出した機種データに含まれる関連情報に基づいて、光源ユニット25Aを構成する導光部移動機構255の摺動部2553を駆動制御し、ステージ位置SP1(図28)に対応する射出位置R1に摺動部2553を移動させ、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された赤色光を光ファイバ254の光束入射側端部から導入可能に設定する(処理S21)。
この後、制御部82は、6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御し、6軸位置調整ユニット22Aを後退させる(処理S19)。
処理S19の後、制御部82は、読み出した機種データに含まれる調整順序情報及び関連情報に基づいて、6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御し、光学装置800Aを構成する液晶パネル441R,441G,441Bのうち2番目に位置調整及び固定する液晶パネル441Rに対応するステージ位置SP1(図28)に6軸位置調整ユニット22Aを底板211のレール211A(図28)上で移動させる(処理S20)。
処理S20の後、制御部82は、読み出した機種データに含まれる関連情報に基づいて、光源ユニット25Aを構成する導光部移動機構255の摺動部2553を駆動制御し、ステージ位置SP1(図28)に対応する射出位置R1に摺動部2553を移動させ、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された赤色光を光ファイバ254の光束入射側端部から導入可能に設定する(処理S21)。
処理S21の後、調整順序が2番目である第2の光変調装置440(液晶パネル441R)の位置調整及び固定を実施する(処理S22)。
具体的に、図30は、第2の光変調装置440の位置調整及び固定を説明するためのフローチャートである。
なお、第2の光変調装置440(液晶パネル441R)の位置調整及び固定は、上述した第1の光変調装置440(液晶パネル441G)の位置調整及び固定と略同様であり、以下では、説明を簡略化する。
先ず、作業者は、処理S18A,S18Bと同様に、第2の光変調装置440(液晶パネル441R)を6軸位置調整ユニット22Aに設置し(処理S22A)、メイン画面MFGの自動運転開始アイコンMFG14に接触して第2の光変調装置440(液晶パネル441R)の位置調整及び固定の自動運転を開始させる(処理S22B)。
処理S22Bの後、制御部82は、処理S18Cと同様に、6軸位置調整ユニット22Aを前進させ、ピン445がクロスダイクロイックプリズム460Aに当接する位置に第2の光変調装置440(液晶パネル441R)を移動させる(処理S22C)。
具体的に、図30は、第2の光変調装置440の位置調整及び固定を説明するためのフローチャートである。
なお、第2の光変調装置440(液晶パネル441R)の位置調整及び固定は、上述した第1の光変調装置440(液晶パネル441G)の位置調整及び固定と略同様であり、以下では、説明を簡略化する。
先ず、作業者は、処理S18A,S18Bと同様に、第2の光変調装置440(液晶パネル441R)を6軸位置調整ユニット22Aに設置し(処理S22A)、メイン画面MFGの自動運転開始アイコンMFG14に接触して第2の光変調装置440(液晶パネル441R)の位置調整及び固定の自動運転を開始させる(処理S22B)。
処理S22Bの後、制御部82は、処理S18Cと同様に、6軸位置調整ユニット22Aを前進させ、ピン445がクロスダイクロイックプリズム460Aに当接する位置に第2の光変調装置440(液晶パネル441R)を移動させる(処理S22C)。
処理S22Cの後、制御部82は、赤色光に対応する色光遮光部2536を駆動制御し、該色光遮光部2536を非遮光位置に移動させる。そして、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された3つの色光のうちの赤色光は、6軸位置調整ユニット22Aの液晶パネル保持部225の調整用光源孔225C1を介して液晶パネル441Rに導入される(処理S22D)。そして、処理S18Eと同様に、光学装置800Aの投射レンズ480Aから投射された光学像の四隅部分がスクリーン部材312に投影される(処理S22E)。
処理S22Eの後、制御部82は、処理S18F〜S18Iと同様に、投影画像の検出(処理S22F)、フォーカス位置調整(処理S22G)、アライメント位置調整(処理S22H)、クロスダイクロイックプリズム460Aに対する第2の光変調装置440(液晶パネル441R)の固定(処理S22I)を実施する。
処理S22Iの後、制御部82は、CCDカメラ311に所定の信号を出力し、スクリーン部材312に形成された投影画像を検出させ、検出した画像パターン中の所定の画素位置を算出する。そして、制御部82は、算出した画素位置と、処理S18Jにてメモリ824に記憶された基準画素位置とを比較し、基準画素位置に対する画素ずれ量を算出し、赤色光の画素ずれ量をメモリ824に記憶させる(処理S22J)。
処理S22Iの後、制御部82は、CCDカメラ311に所定の信号を出力し、スクリーン部材312に形成された投影画像を検出させ、検出した画像パターン中の所定の画素位置を算出する。そして、制御部82は、算出した画素位置と、処理S18Jにてメモリ824に記憶された基準画素位置とを比較し、基準画素位置に対する画素ずれ量を算出し、赤色光の画素ずれ量をメモリ824に記憶させる(処理S22J)。
処理S22において第2の光変調装置440(液晶パネル441R)の位置調整及び固定を実施した後、制御部82は、光源ユニット25Aを構成する赤色光に対応する色光遮光部2536を駆動制御し、該色光遮光部2536を遮光位置に設置する。そして、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された3つの色光を遮光させる。
この後、制御部82は、処理S19と同様に、6軸位置調整ユニット22Aを後退させる(処理S23)。
処理S23の後、制御部82は、読み出した機種データに含まれる調整順序情報及び関連情報に基づいて、6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御し、光学装置800Aを構成する液晶パネル441R,441G,441Bのうち3番目に位置調整及び固定する液晶パネル441Bに対応するステージ位置SP3(図28)に6軸位置調整ユニット22Aを底板211のレール211A(図28)上で移動させる(処理S24)。
この後、制御部82は、処理S19と同様に、6軸位置調整ユニット22Aを後退させる(処理S23)。
処理S23の後、制御部82は、読み出した機種データに含まれる調整順序情報及び関連情報に基づいて、6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御し、光学装置800Aを構成する液晶パネル441R,441G,441Bのうち3番目に位置調整及び固定する液晶パネル441Bに対応するステージ位置SP3(図28)に6軸位置調整ユニット22Aを底板211のレール211A(図28)上で移動させる(処理S24)。
処理S24の後、制御部82は、読み出した機種データに含まれる関連情報に基づいて、光源ユニット25Aを構成する導光部移動機構255の摺動部2553を駆動制御し、ステージ位置SP3(図28)に対応する射出位置B1に摺動部2553を移動させ、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された青色光を光ファイバ254の光束入射側端部から導入可能に設定する(処理S25)。
処理S25の後、調整順序が3番目である第3の光変調装置440(液晶パネル441B)の位置調整及び固定を実施する(処理S26)。
具体的に、図31は、第3の光変調装置440の位置調整及び固定を説明するためのフローチャートである。
なお、第3の光変調装置440(液晶パネル441B)の位置調整及び固定(処理S26)は、上述した第2の光変調装置440(液晶パネル441R)の位置調整及び固定と略同様であり、図30に示す処理S22A〜S22Jに対応して、図31に示すように、6軸位置調整ユニット22Aに対する第3の光変調装置440(液晶パネル441B)の設置(処理S26A)、第3の光変調装置440(液晶パネル441B)の位置調整及び固定の自動運転の開始(処理S26B)、6軸位置調整ユニット22Aの前進(処理S26C)、液晶パネル441Bへの青色光の導入(処理S26D)、投影画像の形成(処理S26E)、投影画像の検出(処理S26F)、フォーカス位置調整(処理S26G)、アライメント位置調整(処理S26H)、クロスダイクロイックプリズム460Aに対する第3の光変調装置440(液晶パネル441B)の固定(処理S26I)、及び青色光の画素ずれ量の取得(処理S26J)が実施されるものである。
具体的に、図31は、第3の光変調装置440の位置調整及び固定を説明するためのフローチャートである。
なお、第3の光変調装置440(液晶パネル441B)の位置調整及び固定(処理S26)は、上述した第2の光変調装置440(液晶パネル441R)の位置調整及び固定と略同様であり、図30に示す処理S22A〜S22Jに対応して、図31に示すように、6軸位置調整ユニット22Aに対する第3の光変調装置440(液晶パネル441B)の設置(処理S26A)、第3の光変調装置440(液晶パネル441B)の位置調整及び固定の自動運転の開始(処理S26B)、6軸位置調整ユニット22Aの前進(処理S26C)、液晶パネル441Bへの青色光の導入(処理S26D)、投影画像の形成(処理S26E)、投影画像の検出(処理S26F)、フォーカス位置調整(処理S26G)、アライメント位置調整(処理S26H)、クロスダイクロイックプリズム460Aに対する第3の光変調装置440(液晶パネル441B)の固定(処理S26I)、及び青色光の画素ずれ量の取得(処理S26J)が実施されるものである。
処理S26の後、制御部82は、光源ユニット25Aを構成する青色光に対応する色光遮光部2536を駆動制御し、該色光遮光部2536を遮光位置に設置する。そして、光源ランプユニット2531から射出され色分離光学装置2533にて分離された3つの色光を遮光させる。
この後、制御部82は、処理S19,S23と同様に、6軸位置調整ユニット22Aを後退させる(処理S27)。
処理S27の後、制御部82は、処理S22J,S26Jにてメモリ824に記憶された赤色光及び青色光の画素ずれ量を読み出し、読み出した各画素ずれ量と、所定の基準値とを比較し、各画素ずれ量が所定の基準値以下であるか否かを判定する(処理S28)。
この後、制御部82は、処理S19,S23と同様に、6軸位置調整ユニット22Aを後退させる(処理S27)。
処理S27の後、制御部82は、処理S22J,S26Jにてメモリ824に記憶された赤色光及び青色光の画素ずれ量を読み出し、読み出した各画素ずれ量と、所定の基準値とを比較し、各画素ずれ量が所定の基準値以下であるか否かを判定する(処理S28)。
処理S28において、「N」と判定された場合には、製造した光学装置800Aが欠陥品とし、タッチパネル81のメイン画面MFGの測定結果表示部MFG3に「NG」の文字が表示される(処理S29)。
処理S28において、「Y」と判定された場合には、製造した光学装置800Aが欠陥品ではなく、正常に製造されたものとなる。
処理S28において、「Y」と判定された場合には、製造した光学装置800Aが欠陥品ではなく、正常に製造されたものとなる。
このように本実施形態では、制御部82は、作業者によりタッチパネル81にて選択された機種に対応する機種データに含まれる、光路情報及びステージ位置が関連付けられた関連情報に基づいて導光部移動機構255の摺動部2553を駆動制御する。このことにより、6軸位置調整ユニット22Aを移動し光学装置800の機種に応じた3つの色光の光路のうち所定の色光の光路位置に対応するステージ位置SP1〜SP3に6軸位置調整ユニット22Aを位置付けた際に、ステージ位置SP1〜SP3に応じた前記所定の色光を光ファイバ254の先端部分から射出させることができる。このため、摺動部2553を手動で移動する構成と比較して、光ファイバ254の基端部分の移動位置を間違えることもなく、3つの色光の光路が異なる6種類の光学装置800A〜800Fの製造を容易にかつ迅速に実施できる。
ここで、光路情報及びステージ位置が関連付けられた関連情報が機種データに含まれ、メモリ824に予め複数の機種データが格納されているので、作業者は、タッチパネル81にて製造対象となる光学装置800の機種を選択するだけで、製造対象となる光学装置800の3つの色光の光路が設定される。このため、タッチパネル81にて光路情報を直接入力する構成に比較して、3つの色光の光路の設定を容易に実施できる。
ここで、光路情報及びステージ位置が関連付けられた関連情報が機種データに含まれ、メモリ824に予め複数の機種データが格納されているので、作業者は、タッチパネル81にて製造対象となる光学装置800の機種を選択するだけで、製造対象となる光学装置800の3つの色光の光路が設定される。このため、タッチパネル81にて光路情報を直接入力する構成に比較して、3つの色光の光路の設定を容易に実施できる。
また、制御部82は、作業者によりタッチパネル81にて選択された機種に対応する機種データに含まれる調整順序情報及び関連情報に基づいて6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御する。このことにより、3つの光変調装置440の調整順序に応じて製造対象となる光学装置800の機種に応じた3つの色光の光路のうち所定の色光の光路位置に対応する各ステージ位置SP1〜SP3に6軸位置調整ユニット22Aを順次位置付け、ステージ位置SP1〜SP3に応じた前記所定の色光を光ファイバ254の先端部分から射出させる制御を実施できる。このため、6軸位置調整ユニット22A及び摺動部2553を手動で移動する構成と比較して、6軸位置調整ユニット22Aの移動位置(ステージ位置SP1〜SP3)、及び光ファイバ254の基端部分の移動位置を間違えることもなく、3つの色光の光路が異なる6種類の光学装置800A〜800Fの製造をさらに容易にかつ迅速に実施できる。
ここで、調整順序情報が機種データに含まれ、メモリ824に予め複数の機種データが格納されているので、作業者は、タッチパネル81にて製造対象となる光学装置800の機種を選択するだけで、製造対象となる光学装置800を構成する3つの光変調装置440の調整順序が設定される。このため、タッチパネル81にて調整順序情報を直接入力する構成に比較して、3つの光変調装置440の調整順序の設定を容易に実施できる。
ここで、調整順序情報が機種データに含まれ、メモリ824に予め複数の機種データが格納されているので、作業者は、タッチパネル81にて製造対象となる光学装置800の機種を選択するだけで、製造対象となる光学装置800を構成する3つの光変調装置440の調整順序が設定される。このため、タッチパネル81にて調整順序情報を直接入力する構成に比較して、3つの光変調装置440の調整順序の設定を容易に実施できる。
さらに、制御部82は、クランプ治具回動装置261、6軸位置調整ユニット回動装置262、摺動部2553、6軸位置調整ユニット22A、ランプ駆動回路2532B、全遮光部2534、光量調整部2535、色光遮光部2536、及び固定用紫外線光源装置7を駆動制御する。このことにより、光学装置800の製造工程の大半を制御部82に実行させることができ、作業者に煩雑な作業を実施させることなく、容易にかつ、迅速に光学装置800を製造できる。
さらにまた、制御部82は、画像取込部821及び画像処理部822を備え、画像処理部822にて判定された光変調装置440の姿勢最適位置に基づいて、6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御するので、光変調装置440のフォーカス位置調整及びアライメント位置調整を高精度に実施できる。このため、光変調装置440をクロスダイクロイックプリズム460に対して最適な位置に調整でき、高精度に光学装置800を製造できる。
さらにまた、制御部82は、画像取込部821及び画像処理部822を備え、画像処理部822にて判定された光変調装置440の姿勢最適位置に基づいて、6軸位置調整ユニット22Aを駆動制御するので、光変調装置440のフォーカス位置調整及びアライメント位置調整を高精度に実施できる。このため、光変調装置440をクロスダイクロイックプリズム460に対して最適な位置に調整でき、高精度に光学装置800を製造できる。
なお、本発明は前述の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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、ユニット31を移動させる第一移動装置33を、一対のX軸ロッド331と、一対のY軸ロッド332と、第一固定台333と、第二固定台334とを有する構成とし、X軸ロッド331C,Y軸ロッド332に形成されたねじ部331A,331B,332A,332Bを利用することで、ユニット31を移動させていたが、これに限らず、例えば、タイミングベルト等により、ユニット31を互いに接近・離間させる構成としてもよい。
さらに、前記各実施形態では、第一移動装置33において、各Y軸ロッド332の先端に、ハンドル352,353が取り付けたが、何れか一方のY軸ロッド332の先端にのみハンドルを設けてもよい。この場合には、他方のY軸ロッドには、ねじ部を形成せず、第一固定台が他方のY軸ロッド上を摺動する構成とすればよい。このようにすることで、一つのハンドルを駆動するだけで、一対のY軸ロッドに取り付けられた第一固定台を同時に駆動することができる。
例えば、前記各実施形態では、ユニット31を移動させる第一移動装置33を、一対のX軸ロッド331と、一対のY軸ロッド332と、第一固定台333と、第二固定台334とを有する構成とし、X軸ロッド331C,Y軸ロッド332に形成されたねじ部331A,331B,332A,332Bを利用することで、ユニット31を移動させていたが、これに限らず、例えば、タイミングベルト等により、ユニット31を互いに接近・離間させる構成としてもよい。
さらに、前記各実施形態では、第一移動装置33において、各Y軸ロッド332の先端に、ハンドル352,353が取り付けたが、何れか一方のY軸ロッド332の先端にのみハンドルを設けてもよい。この場合には、他方のY軸ロッドには、ねじ部を形成せず、第一固定台が他方のY軸ロッド上を摺動する構成とすればよい。このようにすることで、一つのハンドルを駆動するだけで、一対のY軸ロッドに取り付けられた第一固定台を同時に駆動することができる。
さらに、前記各実施形態では、スクリーン部材312と、CCDカメラ311と一体化し、ユニット31としたが、これに限らず、一体化しなくてもよい。
さらに、前記各実施形態では、スクリーン部材312を投射レンズ480,480Aを介して射出される光学像の四隅のみが投影されるような大きさ形状としたが、光学像全体を投影できるような大きさとしてもよい。スクリーン部材を光学像全体を投影できる大きさ形状とする場合には、第一移動装置は、CCDカメラ311のみを移動させる構造とすればよい。
また、前記各実施形態では、製造装置1,1Aのユニット31は、フォーカス位置調整を行う際に使用するCCDカメラ311Aと、アライメント位置調整を行う際に使用するCCDカメラ311Bとを有する構成としたが、CCDカメラ311は一つであってもよい。このようにすることで、部材点数の削減を図ることができる。
さらに、前記各実施形態では、スクリーン部材312を投射レンズ480,480Aを介して射出される光学像の四隅のみが投影されるような大きさ形状としたが、光学像全体を投影できるような大きさとしてもよい。スクリーン部材を光学像全体を投影できる大きさ形状とする場合には、第一移動装置は、CCDカメラ311のみを移動させる構造とすればよい。
また、前記各実施形態では、製造装置1,1Aのユニット31は、フォーカス位置調整を行う際に使用するCCDカメラ311Aと、アライメント位置調整を行う際に使用するCCDカメラ311Bとを有する構成としたが、CCDカメラ311は一つであってもよい。このようにすることで、部材点数の削減を図ることができる。
また、前記第1実施形態では、製造装置1は、6軸位置調整ユニット22を一つしか備えておらず、6軸位置調整ユニット22をクロスダイクロイックプリズム460の周囲で移動させて使用していたが、これに限らず、液晶パネル441R,441G,441Bの数に応じて、例えば、3つの6軸位置調整ユニット22を有するものとしてもよい。
また、前記各実施形態では、クランプ治具23の下方にクランプ治具回動装置261を設置し、このクランプ治具回動装置261により、クランプ治具23を傾斜させて、スクリーン部材312に対する投射レンズ480,480Aの投射角度を調整していたが、これに限らず、例えば、クランプ治具自体を回動装置を有する構造とし、光学ユニット400又は光学装置800を直接回動させて、投射レンズ480,480Aの投射角度を調整してもよい。
また、前記各実施形態では、クランプ治具23の下方にクランプ治具回動装置261を設置し、このクランプ治具回動装置261により、クランプ治具23を傾斜させて、スクリーン部材312に対する投射レンズ480,480Aの投射角度を調整していたが、これに限らず、例えば、クランプ治具自体を回動装置を有する構造とし、光学ユニット400又は光学装置800を直接回動させて、投射レンズ480,480Aの投射角度を調整してもよい。
前記第2実施形態では、導光部移動機構255は、基部2551と、レール2552と、摺動部2553とを備え、レール2552上を摺動部2553がスライド移動するように構成していたが、これに限らず、光ファイバ254の光束入射側端部を射出位置R1,G1,B1に移動可能に構成されていれば、何れの機構であっても構わない。例えば、投影部本体3の移動装置32のように、ねじの螺合状態を変更することで位置を変更する構成を利用して、光ファイバ254の光束入射側端部を射出位置R1,G1,B1に移動させる構成を採用してもよい。
前記第2実施形態では、光路情報及びステージ位置が関連付けられた関連情報が機種データに含まれ、メモリ824に予め複数の機種データが格納され、タッチパネル81にて製造対象となる光学装置800の機種を選択することで、製造対象となる光学装置800の3つの色光の光路に関する光路情報を設定していたが、これに限らない。例えば、タッチパネル81に光学装置800の機種に応じた3つの色光の光路を直接入力する構成、あるいは、メモリ824に予め光学装置800の3つの色光の光路に関する6種類の光路情報を格納しておきタッチパネル81にて6種類の光路情報を選択する構成を採用してもよい。
また、調整順序情報も同様に、タッチパネル81に光学装置800を構成する3つの光変調装置440の調整順序を直接入力する構成、あるいは、メモリ824に予め3つの光変調装置440の調整順序に関する6種類の調整順序情報を格納しておきタッチパネル81にて6種類の調整順序情報を選択する構成を採用してもよい。
また、調整順序情報も同様に、タッチパネル81に光学装置800を構成する3つの光変調装置440の調整順序を直接入力する構成、あるいは、メモリ824に予め3つの光変調装置440の調整順序に関する6種類の調整順序情報を格納しておきタッチパネル81にて6種類の調整順序情報を選択する構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、光変調装置440が3つ設けられた構成を説明したが、これに限らず、少なくとも2つ以上で設けられた構成であればよい。
前記第2実施形態において、光学ユニット700A〜700Fの構成は、前記第2実施形態で説明した構成に限らない。R,G,Bの3つの光路が光学ユニット700A〜700Fのように設定されていれば、その他の構成を採用してもよい。
前記第2実施形態において、光学ユニット700A〜700Fの構成は、前記第2実施形態で説明した構成に限らない。R,G,Bの3つの光路が光学ユニット700A〜700Fのように設定されていれば、その他の構成を採用してもよい。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明は、リアプロジェクタに搭載される光学装置の製造に利用することができる。
1,1A…製造装置、22,22A…6軸位置調整ユニット、23…クランプ治具(設置台)、25A…光源ユニット(調整用光源装置)、26…回動装置、32…移動装置、33…第一移動装置、34…第二移動装置、35…ハンドル、81…タッチパネル(設定入力部)、82…制御部、253…光源ユニット本体(光源装置本体)、254…光ファイバ(導光部)、255…導光部移動機構、311…CCDカメラ、312…スクリーン部材、331…X軸ロッド、331A…ねじ部、331B…ねじ部、332…Y軸ロッド、332A…ねじ部、332B…ねじ部、333…第一固定台、334…第二固定台、341…支柱、343…第三固定台、440…光変調装置、460,460A〜460F…クロスダイクロイックプリズム、480…投射レンズ、600…光学装置、821…画像取込部、822…画像処理部、824…メモリ(記憶部)、R1,G1,B1…射出位置、SP1〜SP3…ステージ位置(対向位置)。
Claims (10)
- 複数の色光を画像情報に応じて色光毎に変調して光学像を形成する複数の光変調装置と、各光変調装置にて変調された光学像を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置を製造するために、前記光変調装置の前記色合成光学装置に対する位置、及び、各光変調装置相互の位置調整を行う光学装置の製造装置であって、
前記光変調装置を保持し、前記色合成光学装置に対して、前記光変調装置の位置調整を行う位置調整部と、
前記色合成光学装置及び前記色合成光学装置で合成された光学像を拡大投射する投射光学装置を設置する設置台と、
前記投射光学装置から射出された光学像が投射される画像形成部と、
この画像形成部上に投射された光学像を、該画像形成部の裏面側から検出する画像検出部と、
少なくとも前記画像検出部を、前記画像形成部の表示面と略平行な面内で互いに略直交する方向に移動させる第一移動装置と、
前記画像検出部及び画像形成部を、前記設置台に設置された投射光学装置に対し、接近離間する方向に移動させる第二移動装置と、
前記第一移動装置及び第二移動装置を駆動するためのハンドルと、
前記位置調整部、前記設置台上の色合成光学装置及び投射光学装置を前記画像形成部の表示面方向に回動させる回動装置とを備えることを特徴とする製造装置。 - 請求項1に記載の製造装置において、
前記位置調整部は、一つだけ設けられており、
前記位置調整部は、保持した光変調装置を前記色合成光学装置の所定の光束入射端面に対向させるよう、前記色合成光学装置の周囲を移動可能に形成されていることを特徴とする製造装置。 - 請求項1又は2に記載の製造装置において、
前記投射光学装置から射出される光学像は略矩形形状であり、
前記画像検出部は、前記光学像の角部に配置される少なくとも4つのフォーカス位置調整用の撮像素子と、少なくとも4つのアライメント位置調整用の撮像素子とを有することを特徴とする製造装置。 - 請求項3に記載の製造装置において、
前記フォーカス位置調整用の撮像素子と、アライメント位置調整用の撮像素子とは、相対位置に固定され、ユニット化されていることを特徴とする製造装置。 - 請求項4に記載の製造装置において、
前記画像表示部は、前記投射光学装置から射出される略矩形形状の光学像の四隅を投影する複数のスクリーン部材で構成されていることを特徴とする製造装置。 - 請求項1から5の何れかに記載の製造装置において、
第一移動装置は、端部にねじ部が刻接され、画像形成部の表示面と略平行な面と略平行に配置されるロッドと、前記画像検出部が固定されるとともに、前記ロッドのねじ部に螺合する固定台とを有し、
第一移動装置を駆動するための前記ハンドルは、前記ロッドに接続され、
前記第二移動装置は、前記投射光学装置の投射方向と略平行に立設され、外周部にねじ部が刻設された支柱と、前記支柱のねじ部に螺合するとともに、前記第一移動装置及び画像形成部が固定された固定台とを有し、
第二移動装置を駆動するための前記ハンドルが前記支柱に接続されていることを特徴とする製造装置。 - 請求項1から6の何れかに記載の製造装置において、
前記位置調整部は、一つだけ設けられており、
前記位置調整部は、保持した光変調装置を前記色合成光学装置の所定の光束入射端面に対向させるように前記色合成光学装置の各光束入射端面の各対向位置に移動可能に形成され、
前記複数の色光を射出可能に構成され前記複数の色光のうち何れかの色光を前記光変調装置に射出する調整用光源装置を備え、
前記調整用光源装置は、前記複数の色光をそれぞれ射出する複数の光束射出位置を有する光源装置本体と、基端部分が前記光源装置本体における前記複数の光束射出位置のうち何れかの光束射出位置に位置付けられ先端部分が前記位置調整部に接続し前記基端部分から導入した色光を前記先端部分から前記位置調整部にて保持された前記光変調装置に照射する導光部と、前記導光部の基端部分を前記複数の光束射出位置に移動させる導光部移動機構とを備えていることを特徴とする製造装置。 - 請求項7に記載の製造装置において、
前記光学装置の機種に応じた前記複数の色光の光路に関する光路情報を設定入力させる設定入力部と、
前記設定入力部に設定入力された光路情報を記憶する記憶部と、
前記導光部移動機構を駆動制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された光路情報と前記位置調整部が移動可能とする前記各対向位置とに基づいて、前記光路情報に基づく前記光学装置の機種に応じた前記複数の色光の光路のうち所定の色光の光路位置に対応する前記対向位置に前記位置調整部が位置付けられた際に、前記導光部の先端部分から前記所定の色光が射出されるように前記導光部移動機構を駆動制御することを特徴とする製造装置。 - 請求項8に記載の光学装置の製造装置において、
前記設定入力部は、前記光学装置を構成する前記複数の光変調装置の調整順序に関する調整順序情報を設定入力可能に構成され、
前記記憶部は、前記設定入力部に設定された調整順序情報を記憶し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された光路情報及び調整順序情報と前記位置調整部が移動可能とする前記各対向位置とに基づいて、前記調整順序情報に基づく前記複数の光変調装置の調整順序で、前記光路情報に基づく前記光学装置の機種に応じた前記複数の色光の各光路位置に対応する前記各対向位置に前記位置調整部を順次位置付けるように前記位置調整部を駆動制御することを特徴とする製造装置。 - 請求項1から9の何れかに記載の製造装置において、
前記画像検出部にて検出された画像に基づいて前記位置調整部を駆動制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記画像検出部にて検出された画像を取り込んで画像信号に変換する画像取込部と、前記画像取込部から出力された画像信号に基づいて画像処理を実施し、処理した結果に基づいて前記光変調装置の姿勢最適位置を判定する画像処理部とを備え、前記画像処理部にて判定された姿勢最適位置に基づいて前記位置調整部を駆動制御することを特徴とする製造装置。
Priority Applications (1)
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JP2004324125A JP2005234531A (ja) | 2004-01-20 | 2004-11-08 | 製造装置 |
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JP2004011819 | 2004-01-20 | ||
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010032986A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-02-12 | Nec Corp | 液晶パネルのフォーカス位置決め装置およびフォーカス位置決め方法 |
-
2004
- 2004-11-08 JP JP2004324125A patent/JP2005234531A/ja not_active Withdrawn
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