JP3807201B2

JP3807201B2 - Projection lens inspection sheet, projection lens inspection apparatus, and projection lens inspection method

Info

Publication number: JP3807201B2
Application number: JP2000208446A
Authority: JP
Inventors: 雅志北林; 和幸飯沼; 俊次梅村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP2002022607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投写レンズの特性を検査するための投写レンズ検査シート、投写レンズ検査装置および投写レンズ検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の色光を画像情報に応じて各色光ごとに変調する複数の液晶パネルと、各液晶パネルで変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズムと、このプリズムで合成された光束を拡大投写して投写画像を形成する投写レンズとを備えた投写型表示装置（プロジェクタ）が利用されている。
【０００３】
このプロジェクタに用いられる投写レンズは、その製造工程等のばらつきにより、画像解像度、フレアおよび色収差の特性にもばらつきが生じることがある。投写レンズの特性のばらつきは、プロジェクタによって表示される画像の品質に影響するため、レンズメーカのレンズ出荷前及び、プロジェクタ組立投入前には、投写レンズの画像解像度、フレアおよび色収差の特性が検査されている。
【０００４】
投写レンズの特性の良否は、検査対象となる投写レンズと検査シートとを並んで配置し、これらに光源から光を照射し、投写レンズからスクリーンに照射された画像光に基づいて判断されている。
【０００５】
従来例として、画像解像度およびフレアを検査するにあたり、１枚の検査シートに画像の解像度用パターンとフレア確認用パターンとを形成し、これらのパターンからスクリーンに照射された画像光を目視するものがある。さらには、自動機を用いて解像度とフレアとを検査するものがある（特願平11-173671号；従来例１）。
【０００６】
この従来例１では、色収差を検査する際には、フレア確認用パターンを用い、このパターンに緑色の色光を透過し、その後、赤色や青色の色光を透過し、これらの色の相違に基づくスクリーン上の画像の変化から色収差の有無を目視で確認する。
また、他の従来例として、フレア確認用パターン若しくはMTF確認パターンに白色光を透過し、パターン周辺の色付き（色収差が有ると赤・青の色がにじむ）量を目視認識し、色収差の有無を確認するものがある（従来例２）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１では、投写レンズの特性の良否を判断するにあたり、従来使用されている検査シートのパターンは画像解像度用とフレア確認用しかなく、色収差の確認はフレア確認用パターンを代用して行われる。そのため、フレア検査を行う場合には色収差検査を行うことができず、検査効率が良くない。
【０００８】
しかも、色収差の確認のため、まず、緑色の色光を用い、スクリーン上に照射された画像を目視し、その後、他の色（赤色、緑色）の色光を用い、スクリーン上に照射された画像を目視するため、異なる色のフィルタを交換して人が目視検査することで、検査精度が人によってばらつくことがあり、検査精度が向上しないという不都合がある。
【０００９】
また、目視用のみの検査シートでは、人による検査精度のばらつきがある。
【００１０】
特願平11-173671号で示される自動機用のみの検査シートでは、検出用の設備が大がかりとなり、簡易な検査が行えない。
【００１１】
パターン周辺部の色付き量の目視認識を行う従来例２では、色付き量を正確に数値化出来ないため、測定者による測定誤差が大きく検査精度が悪い。
【００１２】
本発明の第１の目的は、投写レンズのフレアと色収差とをほぼ同時に検査することで検査効率を向上させることができるとともに色収差を正確に検査することができる投写レンズ検査シート、投写レンズ検査装置および投写レンズ検査方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の第２の目的は、精度の高い検査と簡易な検査とを行える投写レンズ検査シートおよび投写レンズ検査装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するため、本発明の投写レンズ検査シートは、投写型表示装置に用いられる投写レンズの特性を検査するために光が照射される投写レンズ検査シートであって、色収差を検出する色収差検査部とフレアを検出するフレア検査部とが同一面内に形成され、前記色収差検査部は、それぞれ異なる色の着色部が複数並んで配置されたことを特徴とする。
【００１５】
この構成の発明では、フレア検査部の他に色収差検査部が独自に設けられているため、フレアと色収差とをほぼ同時に検査することで、検査効率を向上させることができる。
【００１６】
その上、異なる色の着色部を並べて色収差検査部が形成されているため、これらの着色部に透過される画像光がスクリーンに表示された際に、色収差があると異なる色の画像光の幅寸法が相対的に変化するので、この相対変化に基づいて色収差を簡易に検査することができる。
【００１７】
ここで、前記着色部は、直線上に複数並んで線状検査部を形成する構成が好ましい。
【００１８】
この構成では、線状検査部が直線状に形成されることで、色収差に伴うスクリーン上の着色部の幅寸法の相対変化が明確に認識することができるため、検査精度が向上する。
【００１９】
さらに、前記線状検査部は、隣り合う着色部の幅寸法が異なる構成が好ましい。
【００２０】
この構成では、線状検査部がスクリーン上に照射される際に、投写レンズの色収差によってスクリーン上の隣り合う着色部の幅寸法が見かけ上同一になると色収差があると認識することができるので、検査精度が向上する。
【００２１】
さらにまた、前記着色部の幅寸法の差に対応する色収差量が前記線状検査部に隣接して表示されている構成が好ましい。
【００２２】
この構成では、色収差の数値が線状検査部の近くに表示されるため、色収差量という客観的な数値を簡単に把握することができる。
【００２３】
また、前記線状検査部は複数列配置されるとともに、これらの複数列配置された線状検査部は、それぞれ隣り合う線状部の幅寸法の相対比が相違する構成が好ましい。
【００２４】
この構成では、複数列の線状検査部がスクリーン上に照射される際に、投写レンズの色収差によってスクリーン上のいずれかの線状検査部における隣り合う着色部の幅寸法が見かけ上同一になると認識することで色収差があることを確認することができるから、検査精度がより向上する。
【００２５】
さらに、前記フレア検査部は、照射される光の中心位置より画像領域内で最も遠い位置に配置される局所パターンを備え、この局所パターンは、複数の矩形状ドットを略Ｌ字形に配列して形成されている構成が好ましい。
【００２６】
この構成では、光の中心位置より最も遠い位置はフレアが最も検出しやすい位置であるため、この位置に局所パターンを配置することで、フレアの検出を確実に行うことができる。しかも、局所パターンは複数の矩形状ドットを配列して形成しているため、フレアが生じる場合には複数のドットが連続した線状にスクリーン上で表示されることで、フレアの有無の確認が容易となる。その上、複数のドットは略Ｌ字形に配列しているため、スクリーン上における互いに直交する２方向のフレアの有無の確認が容易となる。
【００２７】
前記第２の目的を達成するため、前記投写レンズ検査シートは、前記投写レンズによってスクリーンに照射される画像光を目視して検査するための目視用検査部と前記画像光を特性値の算出に基づいて自動的に検査するための自動機用検査部とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
この構成の発明では、目視用検査部を使用することで簡易な検査を行うことができ、自動機用検査部を使用することで人によるばらつきがない高い精度の検査を行うことができる。
【００２９】
ここで、前記自動機用検査部は、前記投写レンズの画像の解像度を検出する解像度検査部とフレアを検出するフレア検査部とを有する構成が好ましい。
【００３０】
この構成では、画像解像度とフレアとの検査を同時に行えるので、検査作業の効率化が図れる。
【００３１】
さらに、前記自動機用検査部は、前記スクリーンに照射される画像のフォーカス状態からアライメント調整をするための位置決め用アライメントマークを有する構成が好ましい。
【００３２】
この構成では、位置決め用アライメントマークによって投写レンズ検査シート自体の位置決めを行うことができるから、検査の正確性を期することができる。また、本発明の投写レンズ検査装置は、前述の構成の投写レンズ検査シートと、この投写レンズ検査シートに光を照射する光源と、前記投写レンズを保持する保持部とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
この構成の発明では、前記目的を達成することができる検査装置を提供することができる。
【００３４】
ここで、投写レンズ検査装置は前述の構成に加えて、前記投写レンズ検査シートの画像を表示するスクリーンと、このスクリーン上に表示される前記投写レンズ検査シートの画像光の特性値の算出に基づいて自動的に投写レンズを検査する自動検査部と、を備えた構成が好ましい。
【００３５】
この構成では、スクリーンに表示される画像光の特性値に基づいて自動的に投写レンズを検査することができるので、検査を正確に行うことができる。
【００３６】
さらに、前記自動検査部は、前記検査シートの画像を撮像する撮像部と、前記投写レンズ検査シートの画像のフォーカス状態及び、アライメント位置を自動調整するフォーカス・アライメント状態調整部と、前記検査シートの画像の明暗の変化に基づいて前記投写レンズの特性値を算出する特性値算出部と、を備えた構成が好ましい。
【００３７】
この構成では、スクリーン上に表示された画像のフォーカス・アライメント状態を調整した後に、調整後の投写レンズ検査シートの画像の明暗の変化に基づいて特性値を算出することができるので、投写レンズの特性を正確に検査することができる。
【００３８】
また、本発明の投写レンズ検査方法は、投写型表示装置に用いられる投写レンズを検査する方法であって、それぞれ異なる色からなる着色部が複数並んで配置された色収差検査部を有する投写レンズ検査シートと投写レンズとに光源から光を照射する工程と、前記投写レンズによって画像光をスクリーン上に照射し、前記スクリーン上に前記投写レンズ検査シートの画像を表示する工程と、前記投写レンズ検査シートから前記スクリーンに照射された複数の線状部における画像の線の幅寸法の相対変化に基づいて色収差を検査する工程と、を備えることを特徴とする。
【００３９】
この構成の発明では、投写レンズのフレアと色収差とを同時に検査することで検査効率を向上させることができるとともに色収差を正確に検査することができる投写レンズ検査方法を提供することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
（１）投写レンズが組み込まれるプロジェクタの構造
図１には、投写レンズが組み込まれる投写型表示装置であるプロジェクタ１００の構造が示されている。このプロジェクタ１００は、インテグレータ照明光学系１１０、色分離光学系１２０、リレー光学系１３０、電気光学装置１４０、色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム１５０、および投写光学系となる投写レンズ１６０を備えている。
【００４１】
前記インテグレータ照明光学系１１０は、光源ランプ１１１Ａおよびリフレクタ１１１Ｂを含む光源装置１１１と、第１レンズアレイ１１３と、第２レンズアレイ１１５と、反射ミラー１１７と、重畳レンズ１１９とを備えている。光源ランプ１１１Ａから射出された光束は、リフレクタ１１１Ｂによって射出方向が揃えられ、第１レンズアレイ１１３によって複数の部分光束に分割され、折り返しミラーによって射出方向を９０°折り曲げられた後、第２レンズアレイ１１５の近傍で結像する。第２レンズアレイ１１５から射出された各部分光束は、その中心軸（主光線）が後段の重畳レンズ１１９の入射面に垂直となるように入射し、さらに重畳レンズ１１９から射出された複数の部分光束は、電気光学装置１４０を構成する３枚の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ上で重畳する。
【００４２】
前記色分離光学系１２０は、２枚のダイクロイックミラー１２１、１２２と、反射ミラー１２３とを備え、これらのミラー１２１、１２２、１２３によりインテグレータ照明光学系１１０から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
前記リレー光学系１３０は、入射側レンズ１３１、リレーレンズ１３３、および反射ミラー１３５、１３７を備え、この色分離光学系１２０で分離された色光、例えば、青色光Ｂを液晶パネル１４１Ｂまで導く機能を有している。
【００４３】
前記電気光学装置１４０は、３枚の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂを備え、これらは、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り、色分離光学系１２０で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ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。
前記色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム１５０は、前記３枚の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂから射出された各色光ごとに変調された画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１５０で合成されたカラー画像は、投写レンズ１６０から射出され、スクリーン上に拡大投写される。
【００４４】
（２）投写レンズ検査装置
図２は、本発明の一実施形態にかかる投写レンズ検査装置を示す説明図である。この装置は、図１のプロジェクタ１００に用いられる投写レンズ１６０を検査するための装置である。
【００４５】
本実施形態にかかる投写レンズ検査装置は、検査対象である投写レンズ１６０が搭載される投写部４００と、ミラー５１０と、スクリーン５００と、検査部６００とを備えている。この装置において、検査対象である投写レンズ１６０は、取り外し可能であり、他の投写レンズに容易に交換することができる。
【００４６】
投写部４００から射出された画像光（画像を表す光）は、ミラー５１０において反射され、スクリーン５００を照射する。スクリーン５００は、画像光が投写される投写面５００ａの裏面５００ｂ側から画像を観察可能な透過型スクリーンである。検査部６００は、スクリーン５００上に表示された画像を用いて、投写レンズ１６０の検査を行う。
【００４７】
なお、以下の説明では、図２に示すように、検査装置は、スクリーン５００の表示面５００ｂと平行な面をＸＹ平面とするＸＹＺ直交座標系で表される。また、投写レンズ１６０は、図示しない保持部によって、ＸＺ平面に対し所定の角度だけ傾けて配置されている。このため、以下の説明では、投写部４００を、ＸＹＺ直交座標系をＸ軸を中心として上記の所定の角度だけ回転させたＳＴＵ直交座標系で表す。なお、投写レンズ１６０の中心軸ｎ１はＳＵ平面に対し平行となっている。
【００４８】
図３は、図２の投写部４００を＋Ｔ方向から見たときの様子を示す説明図である。図３に示すように、投写部４００は、投写レンズ１６０の他に、光源装置４１０と、第１および第２のミラー４３０，４４２と、投写レンズ検査シート４５０と、検査シート保持部４４０と、検査シート保持部４４０の配置を調整するための６軸調整部４６０と、ダミープリズム４７０とを備えている。
なお、検査シート保持部４４０は、第２のミラー４４２に触れないように検査シート４５０を保持している。図２では、図３に示す光源装置４１０と第１のミラー４３０とは、６軸調整部４６０と検査シート保持部４４０とダミープリズム４７０と投写レンズ１６０よりも、＋Ｓ方向（紙面奥手方向）に存在するため、便宜上、図示を省略している。
【００４９】
なお、図３に示すように、投写部４００は、図１のプロジェクタ１００において投写レンズが使用される場合とほぼ同様な光が投写レンズ１６０に入射されるように構成されている。すなわち、光源装置４１０は図１の光源装置１１１に対応し、投写レンズ検査シート４５０は図１の液晶パネル１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂに対応し、ダミープリズム４７０は図１のクロスダイクロイックプリズム１５０に対応している。このような投写部４００を備える検査装置を用いれば、投写型表示装置において投写レンズを使用する場合と同じような環境で、投写レンズを検査することができると考えられる。
【００５０】
図３の光源装置４１０は、光源ランプ４１２と放物面リフレクタ４１４とを備えている。放物面リフレクタ４１４は、その凹面が回転放物面形状となっている。光源ランプ４１２は、回転放物面形状の凹面の焦点位置近傍に配置されている。この構成により、光源ランプ４１２から射出され、放物面リフレクタ４１４で反射された光は、略平行な光線束となって光源装置４１０から射出される。なお、光源ランプ４１２としては、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどが用いられる。また、放物面リフレクタ４１４としては、例えば、ガラスセラミックスで形成された回転放物体の凹面上に、誘電体多層膜や金属膜などの反射膜が形成されているものが利用される。
【００５１】
第１および第２のミラー４３０，４４２は、光源装置４１０から射出され、色光フィルタ４２０を通過した色光を投写レンズ１６０に導くための導光手段としての機能を有している。第１および第２のミラーとしては、すべての色光を反射するような誘電体多層膜が形成されたミラーや金属ミラーなどを用いることができる。
【００５２】
投写レンズ検査シート４５０は、図４に示される通り、ガラスなどの透光性であって所定厚み寸法（例えば、1.1ｍ）の基材の正面に画像領域（テストパターン）ＴＰが形成されたものである。
【００５３】
図５は、投写レンズ検査シート４５０を示す平面図である。
【００５４】
図５に示す投写レンズ検査シート４５０は、基材の縦横が所定寸法（例えば、14.6mm×18mmとされ、その内部には縦横が所定寸法（例えば、10.8mm×14.4mm）の矩形状の画像領域（テストパターン）ＴＰが形成されている。
【００５５】
投写レンズ検査シート４５０は、画像領域内の四隅近傍にそれぞれ配置された４カ所の第１のチャートパターン１０Ａと、画像領域内で互いに略等間隔に配置された２０カ所の第２のチャートパターン１０Ｂと、一部の第２のチャートパターン１０Ｂに近接配置された１２カ所の第３のチャートパターン１０Ｃと、画像領域の矩形状輪郭に沿って配置された１６カ所の第４のチャートパターン１０Ｄと、画像領域内の左半分において互いに等間隔に配置された１２カ所の第５のチャートパターン１０Ｅと、画像領域内の右半分において互いに等間隔に配置された１２カ所の第６のチャートパターン１０Ｆと、画像領域の左下に配置された１カ所の第７のチャートパターン１０Ｇと、画像領域の右下に配置された１カ所の第８のチャートパターン１０Ｈと、光が照射される中心である画像領域下縁中央に配置された１カ所の第９のチャートパターン１０Ｊと、画像領域の矩形状輪郭に沿って配置された１０カ所の第１０のチャートパターン１０Ｋと、矩形状輪郭に沿って配置された１５本の見切り線１０Ｌとを備えて構成されている。
【００５６】
第１のチャートパターン１０Ａは、スクリーン５００に照射される画像のフォーカス状態からアライメント調整をするための位置決め用アライメントマークである。第１のチャートパターン１０Ａの構成が図６に示されている。
【００５７】
図６（Ａ）に示される通り、第１のチャートパターン１０Ａは、１辺が所定寸法（例えば、551μｍ）の正方形に形成されており、この正方形部分は光が通過しない遮光領域１０Ａ２であって、図中ハッチで示されている。この遮光領域１０Ａ２の内側には複数の正方形の透光領域１０Ａ１が格子状に整列配置されている。透光領域１０Ａ１は、図６（Ｂ）に示される通り、１辺が寸法Ａ１（例えば、９μｍ）であり、隣り合う透光領域１０Ａ１の寸法はＢ２（例えば、１９μｍ）であり、遮光領域１０Ａ２の端縁から最も外側の透光領域１０Ａ１までの寸法がＢ２（例えば、５μｍ）である。
【００５８】
図５において、第２のチャートパターン１０Ｂは、投写レンズ１６０の画像解像度を検査する解像度検査部２０である。
【００５９】
図７において、第２のチャートパターン１０Ｂは、縦横が所定寸法（例えば、795μｍ×1074μｍ）の矩形状に形成され、その内部に投写レンズ１６０によってスクリーン５００に照射される画像光を目視して検査するための目視用検査部３０と画像光を特性値の算出に基づいて自動的に検査するための自動機用検査部４０とを兼ねる領域ＷＡと、自動機用検査部４０である領域ＷＢを備え、これらの領域ＷＡ，ＷＢのそれぞれに複数のパターンが含まれている。
【００６０】
領域ＷＡ内のパターンは、遮光領域によって特定の形状が形成されたパターンであり、領域ＷＢ内のパターンは、透光領域によって特定の形状が形成されたパターンである。図中、領域ＷＡには、「２０」，「２５」などの数字が形成された文字パターンＰＴＢａ〜ＰＴＢｆと、１２種類の平行線パターンＰＴＡａ〜ＰＴＡｌとが含まれている。各平行線パターンＰＴＡａ〜ＰＴＡｌは、短冊形の透光領域と遮光領域とが周期的に配列されたものであり、各パターンの大きさ、あるいは、向きは相互に異なっている。領域ＷＡに表示された数字「２０」，「２５」などの文字パターンＰＴＢａ〜ＰＴＢｆは、その近傍に配置された平行線パターンＰＴＡａ〜ＰＴＡｌにおける解像度の指標を表示するものである。
【００６１】
領域ＷＢには、縦横が所定寸法（例えば、330μｍ×340μｍ）の矩形状に形成され、その内部に略円形の透光領域である４種類の小孔パターンＰＨａ〜ＰＨｄが含まれている。小孔パターンＰＨａ〜ＰＨｄは直径寸法がそれぞれ異なるものであり、例えば、小孔パターンＰＨａは直径が２６μｍであり、小孔パターンＰＨｂは直径が１９μｍであり、小孔パターンＰＨｃは直径が１０μｍであり、小孔パターンＰＨｄは直径が５μｍである。
【００６２】
図８において、第３のチャートパターン１０Ｃは、投写レンズ１６０のフレアおよび色収差を検査するために設けられたものである。
【００６３】
第３のチャートパターン１０Ｃは、縦横が所定寸法（例えば、966μｍ×590μｍ）の矩形状遮蔽部分（ハッチで示す）に透光部分の文字パターンPS,PT,PU,PV,PW,PX,PY,PZおよびドットパターンPD1,PD2が形成された目視用検査部３０である。
【００６４】
文字パターンPS,PT,PU,PV,PW,PX,PY,PZは、縦L1と横L2が所定寸法（例えば、L1が93μｍ、L2が121μｍ）であって縦に並んで配置された４個の小さい文字パターンPS,PT,PU,PVと、縦M1と横M2が所定寸法（例えば、M1が120μｍ、M2が156μｍ）であって縦に並んで配置された４個の大きい文字パターンPW,PX,PY,PZとから構成される。
【００６５】
小さい文字パターンPS,PT,PU,PVは、その相互の間隔L3が所定寸法（例えば、L3が123μｍ）であり、１辺が所定寸法（例えば、９μｍ）の正方形ドットP1を並べてアルファベットの「ｄｅ」の文字がそれぞれ形成される。各ドットP1の相互間隔は所定寸法（例えば、５μｍ）とされる。最も上に配置された文字パターンPSは、そのドットP1が透明であり、その下に配置された文字パターンPTは、ドットP1に赤色フィルタが設けられた赤色着色部とされ、その下に配置された文字パターンPUは、ドットP1に緑色フィルタが設けられた緑色着色部とされ、最も下に配置された文字パターンPVは、ドットP1に青色フィルタが設けられた青色着色部とされる。
【００６６】
大きな文字パターンPW,PX,PY,PZは、その相互の間隔M3が所定寸法（例えば、M3が96μｍ）であり、１辺が所定寸法（例えば、12μｍ）の正方形ドットP2を並べてアルファベットの「ｄｅ」の文字がそれぞれ形成される。各ロッドP2の相互間隔は所定寸法（例えば、６μｍ）とされる。最も上に配置された文字パターンPWは、そのドットP2が透明であり、その下に配置された文字パターンPXは、ドットP2に赤色フィルタが設けられた赤色着色部とされ、その下に配置された文字パターンPYは、ドットP2に緑色フィルタが設けられた緑色着色部とされ、最も下に配置された文字パターンPZは、ドットP2に青色フィルタが設けられた青色着色部とされる。
ここで、文字パターンPS,PWおよび文字パターンPT,PU,PV,PX,PY,PZは、ドットP1,P2を通過する光がスクリーン上で連続して目視される場合にはフレアが生じていると認識できるため、フレア検査部４０を構成する。文字パターンPT,PU,PV,PX,PY,PZは、それぞれ異なる色の着色部が複数並んで配置された色収差検査部５０を構成する。第３のチャートパターン１０Ｃはフレア検査部４０と色収差検査部５０とが同一面内に形成されている。
【００６７】
ドットパターンPD1,PD2は、矩形状輪郭の左半分に沿って配置された大きなドットパターンPD1と、矩形状輪郭の右半分に沿って配置された小さなドットパターンPD2とから構成される。これらのドットパターンPD1,PD2は、それぞれ透光部分である大小のドットP3,P4が２列並んで配置されることで構成される。
【００６８】
図９および図１０に示される通り、大きなドットパターンPD1を構成するドットP3は、１辺が所定寸法（例えば、12μｍ）の正方形であり、隣り合うドットP3の間の寸法N1は所定寸法（例えば、６μｍ）とされている。小さなドットパターンPD2を構成するドットP4は、１辺が所定寸法（例えば、９μｍ）の正方形であり、隣り合うドットP4の間の寸法N2は所定寸法（例えば、５μｍ）とされている。さらに、中心部分で大小のドットパターンPD1,PD2が接続されることになるが、この接続部分に相当するドットP3とドットP4との間の寸法N3が所定寸法（例えば、８μｍ）とされる。ドットパターンPD1,PD2は、ドットP3,P4を通過する光がスクリーン上で連続して目視される場合にはフレアが生じていると認識できるため、フレア検査部４０を構成する。
【００６９】
図１１において、第４のチャートパターン１０Ｄは、投写レンズ１６０の色収差を検査するための色収差検査部５０であって、その検査を目視で行う目視用検査部３０である。
【００７０】
第４のチャートパターン１０Ｄは、縦横が所定寸法（例えば、630μｍ×660μｍ）の矩形状遮蔽部分（ハッチで示す）に透光部分の色収差検査部６０〜６５および数字部６０Ａ〜６５Ａが上下に並んで形成されている。色収差検査部６０〜６５は、それぞれ線状検査部であって、その相互間隔が所定寸法（例えば、８０μｍ）である。
【００７１】
最上位に配置された色収差検査部６０は、赤色フィルタが設けられて形成された赤色着色部６０Ｒ、緑色フィルタが設けられて形成された緑色着色部６０Ｇおよび青色フィルタが設けられて形成された青色着色部６０Ｂが左から右に一直線上に並んで形成されている。
【００７２】
赤色着色部６０Ｒは、縦横が所定寸法（例えば、14μｍ×150μｍ）の細長い矩形状に形成されており、緑色着色部６０Ｇおよび青色着色部６０Ｂは、それぞれ赤色着色部６０Ｒと同じ形状に形成されている。そのため、図１２（Ａ）に示される通り、赤色着色部６０Ｒと緑色着色部６０Ｇとの継ぎ目は段差がなく、図１２（Ｇ）に示される通り、緑色着色部６０Ｇと青色着色部６０Ｂとの継ぎ目は段差がない。色収差がない状態では、色収差検査部６０を透過してスクリーン５００に照射された画像光は、色収差検査部６０の形状と同様に段差がない直線上に表示される。そのため、色収差検査部６０の左端に近接して表示される数字部６０Ａは「０」が表示される。
【００７３】
上から２番目に配置された色収差検査部６１は、赤色フィルタが設けられて形成された赤色着色部６１Ｒ、緑色フィルタが設けられて形成された緑色着色部６１Ｇおよび青色フィルタが設けられて形成された青色着色部６１Ｂが左から右に一直線上に並んで形成されている。緑色着色部６１Ｇは緑色着色部６０Ｇと同じ形状であるが、赤色着色部６１Ｒおよび青色着色部６１Ｂは、赤色着色部６０Ｒと青色着色部６０Ｂより縦寸法（幅寸法）が長い。そのため、図１２（Ｂ）に示される通り、赤色着色部６１Ｒは緑色着色部６１Ｇに比べて外縁から幅D1（例えば、２μｍ）だけ外側に形成されており、図１２（Ｈ）に示される通り、青色着色部６１Ｂは緑色着色部６１Ｇに比べて外縁から幅D1（例えば、２μｍ）だけ外側に形成されている。
【００７４】
極めて少ない色収差が生じた状態では、色収差検査部６１を透過してスクリーン５００に照射された画像光は、色収差検査部６１の形状とは異なり色の境目がぼけて段差がない直線上に表示される。そのため、色収差検査部６１の左端に近接配置される数字部６１Ａは前記幅寸法の差D1に対応した色収差量の「２」が表示される。
【００７５】
上から３番目に配置された色収差検査部６２は、赤色フィルタが設けられて形成された赤色着色部６２Ｒ、緑色フィルタが設けられて形成された緑色着色部６２Ｇおよび青色フィルタが設けられて形成された青色着色部６２Ｂが左から右に一直線上に並んで形成されている。緑色着色部６２Ｇは緑色着色部６０Ｇと同じ形状であるが、赤色着色部６２Ｒおよび青色着色部６２Ｂは、赤色着色部６０Ｒと青色着色部６０Ｂより縦寸法（幅寸法）が長い。そのため、図１２（Ｃ）に示される通り、赤色着色部６２Ｒは緑色着色部６２Ｇに比べて外縁から幅D2（D2＞D1；例えば、D2は４μｍ）だけ外側に形成されており、図１２（Ｊ）に示される通り、青色着色部６２Ｂは緑色着色部６２Ｇに比べて外縁から幅D2（例えば、４μｍ）だけ外側に形成されている。
【００７６】
少ない色収差が生じた状態では、色収差検査部６２を透過してスクリーン５００に照射された画像光は、色収差検査部６２の形状とは異なり色の境目がぼけて段差がない直線上に表示される。そのため、色収差検査部６２の左端に近接配置される数字部６２Ａは前記幅寸法の差D2に対応した色収差量の「４」が表示される。
【００７７】
上から４番目に配置された色収差検査部６３は、赤色フィルタが設けられて形成された赤色着色部６３Ｒ、緑色フィルタが設けられて形成された緑色着色部６３Ｇおよび青色フィルタが設けられて形成された青色着色部６３Ｂが左から右に一直線上に並んで形成されている。緑色着色部６３Ｇは緑色着色部６０Ｇと同じ形状であるが、赤色着色部６３Ｒおよび青色着色部６３Ｂは、赤色着色部６０Ｒと青色着色部６０Ｂより縦寸法（幅寸法）が長い。そのため、図１２（Ｄ）に示される通り、赤色着色部６３Ｒは緑色着色部６３Ｇに比べて外縁から幅D3（D3＞D2；例えば、D3は６μｍ）だけ外側に形成されており、図１２（Ｋ）に示される通り、青色着色部６３Ｂは緑色着色部６３Ｇに比べて外縁から幅D3（例えば、６μｍ）だけ外側に形成されている。
【００７８】
やや少ない色収差が生じた状態では、色収差検査部６３を透過してスクリーン５００に照射された画像光は、色収差検査部６３の形状とは異なり色の境目がぼけて段差がない直線上に表示される。そのため、色収差検査部６３の左端に近接配置される数字部６３Ａは前記幅寸法の差D3に対応した色収差量の「６」が表示される。
【００７９】
上から５番目に配置された色収差検査部６４は、赤色フィルタが設けられて形成された赤色着色部６４Ｒ、緑色フィルタが設けられて形成された緑色着色部６４Ｇおよび青色フィルタが設けられて形成された青色着色部６４Ｂが左から右に一直線上に並んで形成されている。緑色着色部６４Ｇは緑色着色部６０Ｇと同じ形状であるが、赤色着色部６４Ｒおよび青色着色部６４Ｂは、赤色着色部６０Ｒと青色着色部６０Ｂより縦寸法（幅寸法）が長い。そのため、図１２（Ｅ）に示される通り、赤色着色部６４Ｒは緑色着色部６４Ｇに比べて外縁から幅D4（D4＞D3；例えば、D4は８μｍ）だけ外側に形成されており、図１２（Ｌ）に示される通り、青色着色部６４Ｂは緑色着色部６４Ｇに比べて外縁から幅D4（例えば、８μｍ）だけ外側に形成されている。
【００８０】
やや多い色収差が生じた状態では、色収差検査部６４を透過してスクリーン５００に照射された画像光は、色収差検査部６４の形状とは異なり色の境目がぼけて段差がない直線上に表示される。そのため、色収差検査部６４の左端に近接配置される数字部６４Ａは前記幅寸法の差D4に対応した色収差量の「８」が表示される。
【００８１】
最も下に配置された色収差検査部６５は、赤色フィルタが設けられて形成された赤色着色部６５Ｒ、緑色フィルタが設けられて形成された緑色着色部６５Ｇおよび青色フィルタが設けられて形成された青色着色部６５Ｂが左から右に一直線上に並んで形成されている。
【００８２】
緑色着色部６５Ｇは緑色着色部６０Ｇと同じ形状であるが、赤色着色部６５Ｒおよび青色着色部６５Ｂは、赤色着色部６０Ｒと青色着色部６０Ｂより縦寸法（幅寸法）が長い。そのため、図１２（Ｆ）に示される通り、赤色着色部６５Ｒは緑色着色部６５Ｇに比べて外縁から幅D5（D5＞D4；例えば、D5は10μｍ）だけ外側に形成されており、図１２（Ｍ）に示される通り、青色着色部６５Ｂは緑色着色部６５Ｇに比べて外縁から幅D5（例えば、10μｍ）だけ外側に形成されている。
【００８３】
多い色収差が生じた状態では、色収差検査部６５を透過してスクリーン５００に照射された画像光は、色収差検査部６５の形状とは異なり色の境目がぼけて段差がない直線上に表示される。そのため、色収差検査部６５の左端に近接配置される数字部６５Ａは前記幅寸法の差D5に対応した色収差量の「１０」が表示される。
【００８４】
つまり、複数列配置された色収差検査部６０〜６５は、それぞれ隣り合う赤色着色部６０Ｒ〜６５Ｒ（青色着色部６０Ｂ〜６５Ｂ）と緑色着色部６０Ｇ〜６５Ｇの幅寸法の相対比が相違する。図５において、複数ある第５のチャートパターン１０Ｅのうち第９のチャートパターン１０Ｊから画像領域内で最も遠い位置に配置されるものは局所パターンであり、同様に、複数ある第６のチャートパターン１０Ｆのうち第９のチャートパターン１０Ｊから画像領域内で最も遠い位置に配置されるものは局所パターンである。これらの局所パターンは第９のチャートパターン１０Ｊを含んで縦に延びる中心線に対して、左右対称とされる。図１４において、第５のチャートパターン１０Ｅは、投写レンズ１６０のフレアを検査するためのフレア検査部４０であって、その検査を目視で行う目視用検査部３０である。
【００８５】
第５のチャートパターン１０Ｅは、遮蔽部分（ハッチで示す）に透光部分のドットP5を１２個配列して形成されたＬ字部分P51と、遮蔽部分の両側に表示された「３０」の数字部分N1とからなる。各ドットP5は一辺が所定寸法（例えば、５μｍ）の正方形であり、隣り合うドットP5の角部分が互いに接続されている。局所パターンを構成する第５のチャートパターン１０Ｅでは、Ｌ字部分P51は、その中心点と第９のチャートパターン１０Ｊとを結ぶ線分X1を中心として左右対称とされる。また、数字部分N1には見切り線１０Ｌの端部が近接して形成される。
【００８６】
図１５において、第６のチャートパターン１０Ｆは、投写レンズ１６０のフレアを検査するためのフレア検査部４０であって、その検査を目視で行う目視用検査部３０である。
【００８７】
第６のチャートパターン１０Ｆは、遮蔽部分（ハッチで示す）に透光部分のドットP5を１２個配列して形成されたＬ字部分P51と、遮蔽部分の両側に表示された「３０」の数字部分N1とからなる。局所パターンを構成する第６のチャートパターン１０Ｆでは、Ｌ字部分P51は、その中心点と第９のチャートパターン１０Ｊとを結ぶ線分X2を中心として左右対称とされる。また、数字部分N1には見切り線１０Ｌの端部が近接して形成される。
【００８８】
図１６において、第７のチャートパターン１０Ｇは、投写レンズ１６０のフレアを検査するためのフレア検査部４０であって、その検査を目視で行う目視用検査部３０である。
【００８９】
第７のチャートパターン１０Ｇは、遮蔽部分（ハッチで示す）に透光部分のドットP5を１２個配列して形成されたＬ字部分P51と、遮蔽部分の両側に表示された「３０」の数字部分N1とからなる。第７のチャートパターン１０ＧのＬ字部分P51は、第６のチャートパターン１０ＦのＬ字部分P51とは対称形状である。図１７において、第８のチャートパターン１０Ｈは、投写レンズ１６０のフレアを検査するためのフレア検査部４０であって、その検査を目視で行う目視用検査部３０である。
【００９０】
図１８において、第９のチャートパターン１０Ｊは、一辺が所定寸法（例えば、200μｍ）の正方形とされた遮蔽部分から形成され、この中心点は照射される光の中心位置である。
【００９１】
図１９において、第１０のチャートパターン１０Ｋは第３のチャートパターン１０Ｃと基本的な構成が同じである。
【００９２】
つまり、第１０のチャートパターン１０Ｋは、投写レンズ１６０のフレアおよび色収差を検査するために設けられたものである。
【００９３】
第１０のチャートパターン１０Ｋは、縦横が所定寸法（例えば、600μｍ×1016μｍ）の矩形状遮蔽部分（ハッチで示す）に透光部分の文字パターンPS,PT,PU,PV,PW,PX,PY,PZおよびドットパターンPD1,PD2が形成された目視用検査部３０である。
【００９４】
図３において、検査シート保持部４４０は、６軸調整部４６０に固定されており、６軸調整部４６０を制御することによって、検査シート保持部４４０の配置が調整される。６軸調整部４６０は、図中、Ｓ方向，Ｔ方向，Ｕ方向の平行移動、および、Ｓ軸，Ｔ軸，Ｕ軸を中心とする回転の可能な６つの可動ステージが組み合わされたものである。この６軸調整部４６０を制御することにより、検査シート保持部４４０に保持された検査シート４５０の空間的な配置を調整することができる。換言すれば、６軸調整部４６０の制御によって、テストパターンＴＰの空間的な配置が調整される。
【００９５】
ダミープリズム４７０は、前述したように、図１のプロジェクタ１００のクロスダイクロイックプリズム１５０を模擬するために設けられている。図１に示すクロスダイクロイックプリズム１５０では、３つの液晶ライトバルブ１４１Ｒ，１４１Ｇ，１４１Ｂから射出された光を合成するために「Ｘ」字状の薄膜が内部に設けられている。しかし、本検査装置においてはこの薄膜は不要なため、クロスダイクロイックプリズム１５０と同じ立方体形状のガラス体に反射防止コーティングを施したものが、ダミープリズム４７０として用いられている。
【００９６】
検査対象である投写レンズ１６０は順次取り替えて検査装置に実装される。
【００９７】
以上の投写部４００の構成により、光源装置４１０（図３）から射出された光は、第１および第２のミラー４３０，４４２で反射される。第２のミラー４４２で反射された光は、検査シート４５０を通過することによって、画像領域ＴＰの画像を表す画像光となって射出される。この画像光は、ダミープリズム４７０を通過した後、投写レンズ１６０によって投写される。
【００９８】
ところで、図２に示すように、本実施例の投写部４００では、投写レンズ１６０の中心軸ｎ１と、検査シート４５０の中心を通る法線ｎ２とが、所定の距離だけずれている。これは、投写型表示装置における「あおり投写」の状態を模擬するためである。投写レンズ１６０は、このようなあおり投写状態において、歪みのない画像を投写表示するように設計されている。なお、投写レンズ１６０の中心軸ｎ１と検査シート４５０の中心を通る法線ｎ２とが一致しないような投写は、通常、「あおり投写」と呼ばれている。
【００９９】
図２の検査部６００は、処理部６１０と、スクリーン５００の四隅の近傍に配置された４つの調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄと、１つの測定用撮像部６４０とを備えている。処理部６１０は、調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄおよび測定用撮像部６４０と電気的に接続されているとともに、投写部４００の６軸調整部４６０とも電気的に接続されている。処理部６１０は、調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄによって得られる画像データを解析し、その解析結果に基づいて、６軸調整部４６０を制御する。なお、上述したように、６軸調整部４６０を制御することによって、画像領域ＴＰの空間的な配置が調整され、これによって画像のフォーカス状態（後述する）が調整されることとなる。また、処理部６１０は、測定用撮像部６４０によって得られる画像データを処理して、投写レンズの特性値を算出する機能を有している。
【０１００】
この説明からも分かるように、本実施例の処理部６１０が本発明における特性値算出部に相当する。また、調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄと測定用撮像部６４０とは本発明における撮像部に相当し、処理部６１０と６軸調整部４６０とがフォーカス状態調整部に相当する。さらに、これらの特性値算出部、撮像部およびフォーカス状態調整部から自動検査部が構成される。
【０１０１】
図２０は、スクリーン５００を＋Ｚ方向から見たときの調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄおよび測定用撮像部６４０の配置を示す説明図である。図示するように、４つの調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄは、スクリーン５００の四隅にそれぞれが設けられており、図示しない移動機構によってＸＹ平面内で移動可能である。また、測定用撮像部６４０は、スクリーン５００の中央付近に設けられており、図示しない移動機構によってＸＹ平面内で移動可能である。ただし、測定用撮像部６４０は、図２に示すように、各調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄから＋Ｚ方向にずらして配置されているので、各調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄと干渉しないように移動させることができる。調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄおよび測定用撮像部６４０は、スクリーン５００上に表示された画像領域ＴＰの画像を撮像し、撮像した画像データを処理部６１０（図２）に伝送する。
【０１０２】
処理部６１０は、調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄおよび測定用撮像部６４０から伝送された画像データを処理して、以下に説明するような手法で投写レンズ１６０の特性値を求める。
【０１０３】
（３）投写レンズ検査方法
図２１は、投写レンズの検査を行う際の一連の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、スクリーン５００上に表示された画像のフォーカス状態の調整と、表示された画像の位置合わせを行う。ステップＳ１０１の処理では、４つの第１のチャートパターン１０Ａ（図６参照）が利用される。
【０１０４】
図２２は、スクリーン５００上に表示された第１のチャートパターン１０Ａの画像１０Ａa〜１０Ａｄを示す説明図である。
【０１０５】
画像１０Ａa〜１０Ａｄをスクリーン５００上に最初に表示した際には、フォーカス状態が悪く画像がぼけている場合がある。このため、ステップＳ１０１（図２１）では、まず、画像１０Ａa〜１０Ａｄのフォーカス状態を調整する。なお、本実施形態において、「フォーカス状態が良い」とは、合焦点状態となっていることを意味し、「フォーカス状態が悪い」とは、合焦点状態となっていないことを意味する。
【０１０６】
フォーカス状態の調整においては、まず、図２０の４つの調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄを用いて４つの画像１０Ａa〜１０Ａｄをそれぞれ探す。画像１０Ａa〜１０Ａｄの探索は、処理部６１０にパターン情報を予め入力しておき、第１のチャートパターン１０Ａの情報とほぼ一致するような画像領域をパターンマッチングによって自動的に探すことによって行われる。あるいは、ユーザが調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄによって撮像された画像を確認しながら行うようにしてもよい。
【０１０７】
４つの画像１０Ａa〜１０Ａｄが見つかると、撮像された４つの正方局所パターン画像のフォーカス状態の良否を調べる。フォーカス状態の良否は、撮像された画像データを用いて判断される。例えば、撮像された画像データを用いて、白黒画像の白色領域（明領域）と黒色領域（暗領域）の境界におけるエッジ強度を調べ、エッジ強度の大小によってフォーカス状態の良否を判断することができる。すなわち、エッジ強度のようなフォーカス状態の良否を示す特定の指標値を用いることによって、合焦点状態か否かを判断できる。
【０１０８】
画像１０Ａa〜１０Ａｄについての合焦点指標値が得られると、４つの合焦点指標値に基づいて６軸調整部４６０を制御し、検査シート４５０（画像領域ＴＰ）の空間的な配置を調整する。この後、再度、各画像１０Ａa〜１０Ａｄについての合焦点指標値を求める。このようにして、６軸調整部４６０の調整と、４つの合焦点指標値の算出とを繰り返しながら、４つの正方局所パターン画像１０Ａａ〜１０Ａｄについての合焦点指標値がほぼ等しくなり、かつ、最も大きくなるような配置を、画像のフォーカス状態が良好となる投写レンズ検査シート４５０の配置として決定する。
【０１０９】
また、図２２に示すように、画像をスクリーン５００上に最初に表示した際には、画像１０Ａa〜１０Ａｄの中心ＩＴＰｃが、スクリーン５００の中心５００ｃとずれている場合がある。本実施形態において、画像の中心ＩＴＰｃとは、４つの画像１０Ａa〜１０Ａｄの位置を頂点とする四角形領域の２つの対角線の交点を意味している。ステップＳ１０１（図２１）においては、画像のフォーカス状態が調整された後に、画像の位置合わせを行う。
具体的には、図２２に示す画像の中心ＩＴＰｃが、スクリーン５００の中心５００ｃと一致するように、６軸調整部４６０を制御し、検査シート４５０の配置を調整する。また、本実施形態においては、スクリーン５００上に表示された２つの画像１０Ａa，１０Ａｂの位置が、Ｘ方向にほぼ平行となるように、検査シート４５０の配置が調整される。こうすれば、投写レンズ検査シート４５０が、検査シート保持部４４０の所定の位置にうまく取り付けられていない場合にも、実質的に所定の位置に取り付けられたように補正をすることができる。なお、画像の位置合わせが行われた際には、再度、４つの正方局所パターン画像１０Ａa〜１０Ａｄのフォーカス状態が確認される。
【０１１０】
ステップＳ１０１（図２１）において画像のフォーカス状態の調整および位置合わせが終了すると、ステップＳ１０２からＳ１０４において、投写レンズの特性を検査する。
【０１１１】
ステップＳ１０２（図２１）では、投写レンズの特性値として、画像の解像度を測定する。ステップＳ１０２の処理では、図５の投写レンズ検査シート４５０に含まれる第２のチャートパターン１０Ｂ（図７）が利用される。ただし、画像の解像度の測定においては、第２のチャートパターン１０Ｂに含まれる平行線パターンＰＴＡａ〜ＰＴＡｌ及び文字パターンＰＴＢａ〜ＰＴＢｆが利用される。
【０１１２】
図２３は、スクリーン５００上に表示された画像に含まれる平行線パターンの画像とその平行線パターン画像の明暗の変化を示す説明図である。なお、図２３のＸ方向は、図２２に示すスクリーン５００上に表示された画像のＸ方向と同じである。
【０１１３】
図２３（Ａ−１）は、図７の領域ＷＡに含まれる平行線パターンＰＴＡｄに従って表示された平行線パターン画像ＩＰＴＡｄを示している。図中、ハッチを付した領域は、平行線パターンＰＴＡｄの遮光領域によって光が遮られた暗領域を示しており、他の領域は明領域を示している。なお、図２３（Ａ−１）では、図示の便宜上、明領域と暗領域との境界がはっきりと区分して描かれているが、実際には、明領域から暗領域へと次第に変化している。図２３（Ａ−２）は、図２３（Ａ−１）の画像データから得られるＸ方向の光の強度変化を示しており、図２３（Ａ−１）の暗領域が強度の比較的小さい部分に対応し、明領域が強度の比較的大きい部分に対応している。
【０１１４】
図２３（Ａ−２）に示すような光の強度変化が得られると、画像の解像度を評価するための値であるＭＴＦ値（％）を、次の式（１）によって算出する。
【０１１５】
［数１］
ＭＴＦ＝［（ＬＭmax−ＬＭmin）／（ＬＭmax＋ＬＭmin）］×１００
…（１）
ここで、図２３（Ａ−２）に示すように、ＬＭmax は、周期的に光の強度が変化する領域における光の強度の最大値であり、ＬＭmin は、周期的に光の強度が変化する領域における光の強度の最小値である。
【０１１６】
なお、図２３（Ａ−２）に示すような光の強度変化に基づくＭＴＦ値は、図２３（Ａ−１）から分かるように、画像の明領域中に暗領域が表示される場合の画像の解像度を評価するために求められる。図２３（Ａ−２）では、このような２種類の明暗の変化に基づいてＭＴＦ値を求める場合を示しているが、画像の解像度を評価するためには、少なくとも一方の種類のＭＴＦ値を求めればよい。
【０１１７】
通常、平行線パターンのピッチが小さいほど、図２３（Ａ−２）に示すような光の強度の変化量（ＬＭmax −ＬＭmin ）が小さくなり、その結果、ＭＴＦ値が小さくなる傾向がある。光の強度の変化量が小さい場合には、スクリーン上に表示される平行線パターンの画像の明領域と暗領域とを明確に区別できなくなる。したがって、式（１）によって求められるＭＴＦ値が所定の値よりも大きくなる場合には、その平行線パターンの画像がうまく表示されていると判断することができ、一方、ＭＴＦ値が所定の値より小さな場合には、その平行線パターンの画像がうまく表示されていないと判断することができる。
【０１１８】
このように、図７の投写レンズ検査シート４５０に含まれる複数の平行線パターンによって表される平行線パターンの画像を用いて、ＭＴＦ値を順次求めてゆけば、検査対象である投写レンズ１６０によってうまく表示することのできる画像の解像度を知ることができる。例えば、図７の比較的大きなピッチの平行線パターンＰＴＡａについてのＭＴＦ値が所定の値より大きく、比較的小さなピッチの平行線パターンＰＴＡｄについてのＭＴＦ値が所定の値よりも小さくなるような場合には、平行線パターンＰＴＡａのピッチに相当する解像度まで、うまく画像を表示できると判断することができる。
【０１１９】
図７に示すように、本実施形態の投写レンズ検査シート４５０では、領域ＷＡに、パターンの向きが異なる平行線パターンが設けられている。したがって、向きの異なる平行線パターン（例えば、ＰＴＡｂ）を用いることによって、スクリーン上におけるＸ方向の画像の解像度だけでなく、Ｙ方向の画像の解像度も測定することが可能である。
【０１２０】
なお、本実施形態では、第２のチャートパターン１０Ｂに含まれる少なくとも２種類のピッチの異なる平行線パターンについてのＭＴＦ値を求めることとしている。このように求められた各ＭＴＦ値を総合的に評価することによって、検査対象である投写レンズ１６０について画像の解像度が決定される。
【０１２１】
また、本実施形態において検査対象としている投写レンズ１６０は、その内部のレンズ系の配置（すなわち、レンズ間の距離）を変更することにより、投写される画像の大きさをワイド（大）、ミドル（中）、テレ（小）の３段階に変更することができる。このため、本実施形態においては、投写レンズ１６０のこのような複数の表示倍率のそれぞれに関して、画像の解像度を測定することとしている。こうすれば、投写レンズ１６０の画像の解像度に関する特性を、使用状態に応じて調べることができる。
【０１２２】
以上のように、ステップＳ１０２では、式（１）を用いてＭＴＦ値を求めているが、画像の解像度を評価するための値としては、他の式を用いてもよい。例えば、式（１）に外部からの光などに起因する外乱ノイズを補正するための補正式を追加したものを用いてもよい。一般には、画像の周期的な明暗の変化に基づいて画像の解像度に関する値が決定されていればよい。
【０１２３】
さらに、ステップ１０２では、前述の自動的な画像解像度の検査に加えて、目視による解像度の検査を行う。
【０１２４】
つまり、スクリーン５００に表示された第２のチャートパターン１０Ｂの領域ＷＡに形成された平行線パターンＰＴＡａ，ＰＴＡｂなどの画像を目視し、画像のにじみがあるいか否かを通常の手法に従ってチェックする。
【０１２５】
ステップＳ１０３（図２１）では、投写レンズの特性値として、画像のフレア（広がり量）を求める。画像のフレアは、投写レンズ１６０の内部において画像光の一部が反射されることに起因して発生する。すなわち、投写レンズ内部のレンズ表面等において画像光の一部が複数回反射されて射出されると、その画像光の一部は、本来照射すべき領域と異なる領域を照射する場合がある。このとき、スクリーン上に表示される画像は、画像光の一部が反射されない場合に表示される画像よりも大きくなる。ステップＳ１０３では、このような画像のフレアを測定する。
【０１２６】
ステップＳ１０３の処理では、ステップＳ１０２の処理と同じく、図５の投写レンズ検査シート４５０に含まれる第２のチャートパターン１０Ｂ（図７）が利用される。ただし、ステップＳ１０３では、図７に示す第２のチャートパターン１０Ｂのうち、領域ＷＢに含まれる４種類の小孔パターンＰＨａ〜ＰＨｄのみが利用される。
【０１２７】
図２４は、スクリーン上に表示されたテストパターン画像に含まれる小孔パターンの画像の一例を示す説明図である。なお、図２４では、図２０のスクリーン５００の左上付近に表示される小孔パターンＰＨａ（図７）の画像ＩＰＨａが示されている。なお、小孔パターン画像ＨＡ２の形状は、図２４に示すような卵形に限られず、投写レンズによって種々の形状となり得る。
【０１２８】
図中、略円形の領域ＨＡ１は、画像光の一部が投写レンズ内部で反射されないと仮定した場合に、小孔パターンＰＨａによって照射されるべき明領域を示している。領域ＨＡ１を含む卵形の領域ＨＡ２は、画像光の一部が投写レンズ内部で実際に反射される場合に、小孔パターンＰＨａによって照射される明領域を示している。また、領域ＨＡ２の外側の領域ＢＡは、光が照射されていない暗領域を示しており、明領域ＨＡ２は暗領域ＢＡ内で孤立している。この説明から分かるように、本実施形態の各小孔パターンＰＨａ〜ＰＨｄ（図７）が本発明における第２の局所パターンに相当する。なお、第２の局所パターンとしては、図７に示すような、略円形の小孔パターンに限られず、他の形状のパターンを用いてもよい。各領域における光の強度分布は、領域ＨＡ１内で比較的大きく、領域ＨＡ１を除く領域ＨＡ２で比較的小さくなっている。また、図２４では、図示の便宜上、各領域ＨＡ１，ＨＡ２，ＢＡの境界がはっきりと区分して描かれているが、実際には、それぞれ領域の境界において光の強度は次第に変化している。
【０１２９】
本実施形態において、画像のフレアＥ（％）は次の式（２）で与えられる。
【０１３０】
［数２］
Ｅ＝（ＳHA2 ／ＳHA1 ）×１００ …（２）
ここで、ＳHA1 は領域ＨＡ１の面積であり、ＳHA2 は領域ＨＡ１を含む領域ＨＡ２の面積である。面積ＳHA1 は、図７の小孔パターンＰＨａの小孔の面積と、画像の拡大率とを用いて決定することができる。なお、画像の拡大率は、例えば、図５の投写レンズ検査シート４５０に含まれる上方に配置された２個の第１のチャートパターン１０Ａ間の距離と、図２２の画像１０Ａａ，１０Ａｄ間の距離とを用いて計算することができる。また、面積ＳHA2 は、図２４に示すように撮像された画像データを、所定の閾値で２値化することによって求めることができる。
【０１３１】
上記のように、本実施形態では、領域ＨＡ１の面積と領域ＨＡ２の面積とを用いて画像のフレアＥを決定しているが、他の方法を用いてもよい。例えば、領域ＨＡ１の面積と、領域ＨＡ１を除いた領域ＨＡ２の面積とを用いて画像のフレアを決定するようにしてもよい。あるいは、領域ＨＡ１の外周上の２点間の距離の最大値（すなわち、領域ＨＡ１の直径）と、領域ＨＡ２の外周上の２点間の距離の最大値とを用いて決定してもよい。一般には、画像内に孤立した明領域を用いて画像のフレアに関連する値が決定されていればよい。
【０１３２】
なお、本実施形態では、２０個ある第２のチャートパターン１０Ｂのそれぞれにおいて、小孔パターンを用いて画像のフレアを測定することとしている。しかし、画像のフレアＥは、投写レンズの中心軸から離れるに連れて、換言すれば、スクリーン上に表示される画像の周辺に向かうに連れて大きくなる傾向がある。したがって、スクリーン上に表示されるテストパターン画像の周辺に位置する小孔パターン画像のみを用いて、画像のフレアを評価するようにしてもよい。
【０１３３】
なお、目視によるフレアの検査を、専用投影治具を使用して行う。
【０１３４】
その後、ステップＳ１０４に示される通り、色収差の検査を行う。
【０１３５】
そのため、投写レンズ検査シート４５０および投写レンズ１６０に光源装置４１０から光を照射し、投写レンズ１６０によって画像光をスクリーン５００上に照射し、スクリーン５００上に、投写レンズ検査シート４５０の画像を表示する。
【０１３６】
スクリーン５００に表示された第３のチャートパターン１０Ｃ、第４のチャートパターン１０Ｄおよび第１０のチャートパターン１０Ｋの画像を目視し、この画像から色収差を検査する。
【０１３７】
例えば、第３のチャートパターン１０Ｃおよび第１０のチャートパターン１０Ｋの画像を目視し、並んで配置された色違いの文字パターンPT,PU,PV,PX,PY,PZにおける画像の線の幅寸法の相対変化をチェックする。色収差がある場合には、所定の色の文字パターンPT,PU,PV,PX,PY,PZが大きく見えるため、これをチェックすることで色収差を検査する。
【０１３８】
また、第４のチャートパターン１０Ｄの画像を目視し、６本の色収差検査部６０〜６５のうち赤色着色部６０Ｒ〜６５Ｒおよび青色着色部６０Ｂ〜６５Ｂの画像と緑色着色部６０Ｇ〜６５Ｇの画像との幅寸法が見かけ上同じに見えるものをチェックし、そのチェックした色収差検査部６０〜６５に対応する数字部６０Ａ〜６５Ａを読みとる。
【０１３９】
以上のステップＳ１０２からＳ１０４において求められた投写レンズに起因する画像の解像度に関する特性値、画像のフレア、および色収差に関連する特性値を用いれば、投写レンズの良否を容易に判断することができる。なお、本実施形態では、ステップＳ１０２からＳ１０４において、順次、投写レンズの特性値を測定しているが、測定の順序は不問である。
【０１４０】
（４）実施形態の効果
したがって、本実施形態によれば、プロジェクタ１００に用いられる投写レンズ１６０の特性を検査するために光が照射される投写レンズ検査シート４５０を、色収差を検出する色収差検査部５０，６０〜６５とフレアを検出するフレア検査部４０とが同一面内に形成された構成としたから、フレアと色収差とを同時に検査することで、検査効率を向上させることができる。
しかも、色収差検査部５０，６０〜６５は、それぞれ異なる色の着色部６０Ｒ〜６５Ｒ，６０Ｇ〜６５Ｇ，６０Ｂ〜６５Ｂが複数並んで配置された構成としたので、これらの着色部６０Ｒ〜６５Ｒ，６０Ｇ〜６５Ｇ，６０Ｂ〜６５Ｂに透過される画像光がスクリーン５００に表示された際に、色収差があると、異なる色の画像光の幅寸法が相対的に変化するので、この相対変化に基づいて色収差を簡易に検査することができる
また、異なる色の着色部６０Ｒ〜６５Ｒ，６０Ｇ〜６５Ｇ，６０Ｂ〜６５Ｂが直線上に並んで形成された色収差検査部６０〜６５を線状検査部としたので、色収差に伴うスクリーン上の着色部の幅寸法の相対変化が明確に認識することができるため、検査精度が向上する。
【０１４１】
さらに、線状検査部である色収差検査部６０〜６５は、隣り合う着色部６０Ｒ〜６５Ｒ，６０Ｇ〜６５Ｇ，６０Ｂ〜６５Ｂの幅寸法が異なる構成としたので、投写レンズ検査シート４５０上で線状検査部がスクリーン５００上に投写される際に、投写レンズ１６０の色収差によってスクリーン５００上の隣り合う着色部６０Ｒ〜６５Ｒ，６０Ｇ〜６５Ｇ，６０Ｂ〜６５Ｂの幅寸法が同一になると色収差があることを確認することができるので、検査精度が向上する。
【０１４２】
さらにまた、着色部６０Ｒ〜６５Ｒ，６０Ｇ〜６５Ｇ，６０Ｂ〜６５Ｂの幅寸法の差に対応する色収差量を表す数字部６０Ａから６５Ａが色収差検査部６０〜６５に隣接して表示されているので、色収差量を数量化することで簡単かつ正確に把握できる。
【０１４３】
また、色収差検査部６０〜６５が６列配置され、これらの色収差検査部６０〜６５は、それぞれ隣り合う着色部６０Ｒ〜６５Ｒ，６０Ｇ〜６５Ｇ，６０Ｂ〜６５Ｂの幅寸法の相対比が相違する。そのため、６列の色収差検査部６０〜６５がスクリーン５００上に照射される際に、投写レンズ１６０の色収差によってスクリーン５００上のいずれかの色収差検査部６０〜６５における隣り合う着色部の幅寸法が同一になることで色収差があることを確認することができるので、検査精度がより向上する。
【０１４４】
また、着色部として赤色着色部６０Ｒ〜６５Ｒ、緑色着色部６０Ｇ〜６５Ｇおよび青色着色部６０Ｂ〜６５Ｂの３原色から構成したので、色収差の検査を確実に行うことができる。
【０１４５】
さらに、フレア検査部４０は、照射される光の中心位置より画像領域内で最も遠い位置に配置される局所パターンである第５のチャートパターン１０Ｅおよび第６のチャートパターン１０Ｆを備えているので、フレアが最も検出しやすい位置に局所パターンを配置することで、フレアの検出を確実に行うことができる。しかも、第５のチャートパターン１０Ｅおよび第６のチャートパターン１０Ｆは、複数の矩形状ドットP5を配列して形成されるため、フレアが生じる場合には複数のドットが連続した線状にスクリーン５００上で表示されることで、フレアの有無の確認が容易となる。
その上、複数のドットP5は略Ｌ字形に配列しているため、スクリーン５００上における互いに直交する２方向のフレアの有無の確認が容易となる。
【０１４６】
また、本実施形態では、投写レンズ検査シート４５０は、投写レンズ１６０によってスクリーン５００に投写される画像光を目視して検査するための目視用検査部３０と画像光を特性値の算出に基づいて自動的に検査するための自動機用検査部４０とを備えたから、目視用検査部３０で簡易な検査を行うことができるとともに、自動機用検査部４０でばらつきがない高い精度の検査を行うことができる。
さらに、自動機用検査部４０は、投写レンズ１６０の画像の解像度を検出する解像度検査部２０とフレアを検出するフレア検査部４０とを有するので、CCDカメラ移動をあまりしなくて検査出来るので効率的である。
【０１４７】
さらに、投写レンズ検査シート４５０は、スクリーン５００に投写される画像のフォーカス状態からアライメント調整をするための位置決め用アライメントマーク（第１のチャートパターン１０Ａ）を有するから、位置決め用アライメントマークによって投写レンズ検査シート４５０自体の位置決めを行うことができるから、検査の正確性を期することができる。
【０１４８】
また、本実施形態の投写レンズ検査装置は、前記構成の投写レンズ検査シート４５０と、この投写レンズ検査シート４５０に光を照射する光源装置４１０と、投写レンズ１６０を保持する図示しない保持部とを備えたから、検査効率を向上させることができるとともに色収差を正確に検査することができる投写レンズ検査装置を提供することができる。
【０１４９】
投写レンズ検査装置は前述の構成に加えて、投写レンズ検査シート４５０の画像を表示するスクリーン５００と、このスクリーン５００上に表示される投写レンズ検査シート４５０の画像光の特性値の算出に基づいて自動的に投写レンズ１６０を検査する自動検査部と、を備えたから、スクリーンに表示される画像光の特性値に基づいて自動的に投写レンズ１６０を検査することができるので、検査を正確に行うことができる。
【０１５０】
さらに、自動検査部は、投写レンズ検査シート４５０の画像を撮像する撮像部と、投写レンズ検査シート４５０の画像のフォーカス状態を自動調整するフォーカス状態調整部と、投写レンズ検査シート４５０の画像の明暗の変化に基づいて投写レンズ１６０の特性値を算出する特性値算出部と、を備えて構成されたから、スクリーン５００上に表示された画像のフォーカス状態を調整した後に、調整後の投写レンズ検査シート４５０の画像の明暗の変化に基づいて特性値を算出することで、投写レンズ１６０の特性を正確に検査することができる。
【０１５１】
また、本実施形態の投写レンズ検査方法は、それぞれ異なる色からなる着色部が複数並んで配置された色収差検査部６０〜６５を有する投写レンズ検査シート４５０と投写レンズ１６０とに光源装置４１０から光を照射する工程と、投写レンズ１６０によって画像光をスクリーン５００上に投写し、スクリーン５００上に投写レンズ検査シート４５０の画像を表示する工程と、投写レンズ検査シート４５０からスクリーン５００に投写された複数の着色部における画像の線の幅寸法の相対変化に基づいて色収差を検査する工程と、を備えたから、今まで、光源の色を変えて同じ動作を繰り返すことで行っていた色収差の検査を光源の色を変えることなく一度の検査で正確に行うことができる。
【０１５２】
（５）実施形態の変形
なお、本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１５３】
例えば、本発明の投写レンズ検査装置を図２５及び図２６に示される目視専用検査の構造のものとしてもよい。
つまり、図２５および図２６において、投写レンズ検査装置は、検査対象である投写レンズ１６０が搭載される投写部８００と、前記スクリーン５００（図２参照）とを備えている。
投写部８００は、ベース８０１の上に、投写部本体８０２と、この投写部本体８０２に電力を供給する電源部８０３とが設けられた構造である。
投写部本体８０２は、ケーシング８０４の内部に、光源装置４１０と、投光直線治具部８０５と、投写レンズ検査シート４５０と、検査シート保持部８４０と、ダミープリズム４７０と、投写レンズ保持部８０６とが略一直線上に配置されたものである。投写部本体８０２は、前記実施形態とは異なり、検査シート保持部８４０はケーシング８０４に固定されている。
ケーシング８０４の側面には、光源装置４１０と、投光直線治具部８０５と、検査シート保持部４４０とに対応する位置に冷却ファン８０７がそれぞれ設けられており、ケーシング８０４の内部に熱がこもることが防止される。
投光直線治具部８０５は、光源装置４１０から照射された光を投写レンズ検査シート４５０に当てる際に、平行光とするものである。
ケーシング８０４のうち投写レンズ１６０が配置される部分の上部は取っ手８０４Ａを有する蓋とされ、この蓋をとることで、投写レンズ１６０を投写レンズ保持部８０６に着脱することができる。
したがって、図２５および図２６で示される投写レンズ検査装置は、検査シート保持部８４０がケーシング８０４に固定されているので、検査シート保持部８４０を駆動するための装置が不要となり、装置自体の構造を簡易なものとすることができる。
また、前記実施形態では、投写部４００に光源装置４１０が備えられているが、光源装置４１０を用いなくてもよい。例えば、高輝度ブラウン管を用いれば、光源装置を省略することができる。また、高輝度ブラウン管を用いる場合には、上記の液晶ライトバルブを用いる場合と同様に、供給する画像信号に応じて、容易にテストパターンの内容を変更することが可能である。
さらに、前記実施形態では、スクリーン５００が投写面の裏側に画像を表示する透過型スクリーンである場合について説明したが、スクリーンとしては、投写面側に画像を表示するようなものを用いてもよい。ただし、この場合には、調整用撮像部や測定用撮像部などによって、スクリーン上におけるテストパターン画像の表示が妨げられないように注意する必要がある。前記実施形態のように、透過型スクリーン５００を用いて、調整用撮像部６２０ａ〜６２０ｄや測定用撮像部６４０などを投写面の裏側に配置すれば、容易にテストパターン画像を撮像することができる。
また、着色部を赤、緑および青の３色から構成したが、これらの色のいずれか２色から着色部を構成してもよい。
さらに、複数の着色部を曲線上に並べて色収差検査部を構成するものでもよい。
【０１５４】
【発明の効果】
本発明では、投写レンズの特性を検査するために光が照射される投写レンズ検査シートを、色収差を検出する色収差検査部とフレアを検出するフレア検査部とが同一面内に形成され、色収差検査部は、それぞれ異なる色の着色部が複数並んで配置されたので、フレアと色収差とをほぼ同時に検査することで、検査効率を向上させることができる。その上、異なる色の着色部を並べて色収差検査部が形成されているため、これらの着色部に透過される画像光がスクリーンに表示された際に、異なる色の画像光の幅寸法の相対変化に基づいて色収差を簡易に検査することができる。
また、本発明では、投写レンズ検査シートは、投写レンズによってスクリーンに投写される画像光を目視して検査するための目視用検査部と画像光を特性値の算出に基づいて自動的に検査するための自動機用検査部とを備えたから、目視用検査部で簡易な検査を行うことができるとともに、自動機用検査部でばらつきがない高い精度の検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】投写型表示装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明を適用した投写レンズ検査装置の一実施形態を示す説明図である。
【図３】図２の投写部を＋Ｔ方向から見たときの様子を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる投写レンズ検査シートの側面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる投写レンズ検査シートの正面図である。
【図６】投写レンズ検査シートに含まれる第１のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図７】投写レンズ検査シートに含まれる第２のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図８】投写レンズ検査シートに含まれる第３のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、図８のＡ，Ｂ，Ｃで示す部分を拡大した正面図である。
【図１０】（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）は、図８のＤ，Ｅ，Ｆで示す部分を拡大した正面図である。
【図１１】投写レンズ検査シートに含まれる第４のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図１２】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｇ）（Ｈ）（Ｊ）は、図１１のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｇ，Ｈ，Ｊで示す部分を拡大した正面図である。
【図１３】（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）（Ｋ）（Ｌ）（Ｍ）は、図１１のＤ，Ｅ，Ｆ，Ｋ，Ｌ，Ｍで示す部分を拡大した正面図である。
【図１４】投写レンズ検査シートに含まれる第５のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図１５】投写レンズ検査シートに含まれる第６のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図１６】投写レンズ検査シートに含まれる第７のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図１７】投写レンズ検査シートに含まれる第８のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図１８】投写レンズ検査シートに含まれる第９のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図１９】投写レンズ検査シートに含まれる第１０のチャートパターンを拡大して示す正面図である。
【図２０】スクリーンを＋Ｚ方向から見たときの調整用撮像部および測定用撮像部の配置を示す説明図である。
【図２１】投写レンズの検査を行う際の一連の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】スクリーン上に表示された投写レンズ検査シートの画像を示す説明図である。
【図２３】スクリーン上に表示された画像に含まれる平行線パターンの画像とその平行線パターン画像の明暗の変化を示す説明図である。
【図２４】スクリーン上に表示された図７の小孔パターンの画像の一例を示す説明図である。
【図２５】本発明の投写レンズ検査装置の変形例の平面図である。
【図２６】変形例の側面図である。
【符号の説明】
１０Ａ第１のチャートパターン（位置決め用アライメントマーク）
１０Ｂ第２のチャートパターン
１０Ｃ第３のチャートパターン
１０Ｄ第４のチャートパターン
１０Ｅ第５のチャートパターン（局所パターン）
１０Ｆ第６のチャートパターン（局所パターン）
１０Ｇ第７のチャートパターン
１０Ｈ第８のチャートパターン
１０Ｊ第９のチャートパターン
１０Ｋ第１０のチャートパターン
２０解像度検査部
３０目視用検査部
４０自動機用検査部
５０，６０〜６５色収差検査部
１００投写型表示装置（プロジェクタ）
１６０投写レンズ
４００，８００投写部
４１０光源装置
４４０検査シート保持部
４５０投写レンズ検査シート
４７０ダミープリズム
５００スクリーン
６００検査部
６１０処理部（特性値算出部）
６２０ａ〜６２０ｄ調整用撮像部
６４０測定用撮像部
４６０６軸調整部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection lens inspection sheet, a projection lens inspection device, and a projection lens inspection method for inspecting the characteristics of a projection lens.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a plurality of liquid crystal panels that modulate a plurality of color lights for each color light according to image information, a cross dichroic prism that combines the color lights modulated by each liquid crystal panel, and a light beam synthesized by this prism is enlarged and projected. A projection display device (projector) including a projection lens that forms a projected image is used.
[0003]
The projection lens used in this projector may vary in image resolution, flare, and chromatic aberration characteristics due to variations in its manufacturing process. Because variations in the characteristics of the projection lens affect the quality of the image displayed by the projector, the image resolution, flare, and chromatic aberration characteristics of the projection lens are inspected before the lens manufacturer ships the lens and before the projector is assembled. ing.
[0004]
The quality of the projection lens is judged based on the image light irradiated on the screen from the projection lens by arranging the projection lens to be inspected and the inspection sheet side by side, irradiating them with light from the light source. .
[0005]
As a conventional example, when inspecting image resolution and flare, an image resolution pattern and a flare confirmation pattern are formed on one inspection sheet, and the image light irradiated on the screen is visually observed from these patterns. is there. Furthermore, there is an apparatus for inspecting resolution and flare using an automatic machine (Japanese Patent Application No. 11-173671; Conventional Example 1).
[0006]
In this conventional example 1, when a chromatic aberration is inspected, a flare confirmation pattern is used, green color light is transmitted through this pattern, and then red and blue color light is transmitted, and the screen is based on the difference between these colors. The presence or absence of chromatic aberration is visually confirmed from the change in the image above.
As another conventional example, white light is transmitted through the flare confirmation pattern or the MTF confirmation pattern, and the amount of color around the pattern (if there is chromatic aberration, the red and blue colors bleed) is visually recognized, and the presence or absence of chromatic aberration is confirmed. There is something to check (conventional example 2).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In Conventional Example 1, in determining whether the characteristics of the projection lens are good or bad, the conventionally used inspection sheet patterns are only for image resolution and flare confirmation, and chromatic aberration is confirmed by substituting the flare confirmation pattern. . Therefore, when performing flare inspection, chromatic aberration inspection cannot be performed, and inspection efficiency is not good.
[0008]
Moreover, for confirmation of chromatic aberration, first, an image irradiated on the screen is visually observed using green color light, and then an image irradiated on the screen using color light of other colors (red, green) is used. Since visual inspection is performed by replacing a different color filter for visual inspection, the inspection accuracy may vary from person to person, and the inspection accuracy is not improved.
[0009]
Moreover, in the inspection sheet only for visual observation, there is a variation in inspection accuracy by humans.
[0010]
In the inspection sheet for automatic machines only shown in Japanese Patent Application No. 11-173671, the equipment for detection becomes large and simple inspection cannot be performed.
[0011]
In Conventional Example 2 in which the amount of color at the periphery of the pattern is visually recognized, the amount of color cannot be accurately quantified, resulting in a large measurement error by the measurer and poor inspection accuracy.
[0012]
A first object of the present invention is to provide a projection lens inspection sheet and a projection lens inspection apparatus capable of improving inspection efficiency by inspecting flare and chromatic aberration of a projection lens almost simultaneously, and accurately inspecting chromatic aberration. And a projection lens inspection method.
[0013]
A second object of the present invention is to provide a projection lens inspection sheet and a projection lens inspection apparatus capable of performing highly accurate inspection and simple inspection.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, a projection lens inspection sheet of the present invention is a projection lens inspection sheet that is irradiated with light to inspect the characteristics of a projection lens used in a projection display device, and has chromatic aberration. The chromatic aberration inspection part to detect and the flare inspection part to detect flare are formed in the same plane, and the chromatic aberration inspection part has a plurality of colored parts arranged in a line.
[0015]
In the invention of this configuration, since the chromatic aberration inspection unit is uniquely provided in addition to the flare inspection unit, the inspection efficiency can be improved by inspecting the flare and the chromatic aberration almost simultaneously.
[0016]
In addition, since the chromatic aberration inspection part is formed by arranging the colored parts of different colors, when image light transmitted through these colored parts is displayed on the screen, if there is chromatic aberration, the width of the image light of different colors Since the dimensions change relatively, chromatic aberration can be easily inspected based on this relative change.
[0017]
Here, it is preferable that a plurality of the colored portions are arranged in a straight line to form a linear inspection portion.
[0018]
In this configuration, since the linear inspection portion is formed in a straight line, a relative change in the width dimension of the coloring portion on the screen due to chromatic aberration can be clearly recognized, so that the inspection accuracy is improved.
[0019]
Furthermore, the said linear test | inspection part has a preferable structure from which the width dimension of an adjacent coloring part differs.
[0020]
In this configuration, when the linear inspection part is irradiated on the screen, it can be recognized that there is chromatic aberration if the width dimension of the adjacent colored part on the screen is apparently the same due to the chromatic aberration of the projection lens. Inspection accuracy is improved.
[0021]
Furthermore, it is preferable that the chromatic aberration amount corresponding to the difference in the width dimension of the colored portion is displayed adjacent to the linear inspection portion.
[0022]
In this configuration, since the numerical value of chromatic aberration is displayed near the linear inspection part, an objective numerical value of chromatic aberration amount can be easily grasped.
[0023]
Moreover, while the said linear inspection part is arrange | positioned in multiple rows, the linear inspection part arrange | positioned in these multiple rows has the structure from which the relative ratio of the width dimension of an adjacent linear part differs, respectively.
[0024]
In this configuration, when a plurality of rows of linear inspection portions are irradiated on the screen, the width dimensions of adjacent colored portions in any of the linear inspection portions on the screen appear to be the same due to the chromatic aberration of the projection lens. Since it can be confirmed that there is chromatic aberration by recognizing, the inspection accuracy is further improved.
[0025]
Further, the flare inspection unit includes a local pattern disposed at a position farthest in the image area from the center position of the irradiated light, and the local pattern includes a plurality of rectangular dots arranged in a substantially L shape. The formed structure is preferable.
[0026]
In this configuration, since the position farthest from the center position of the light is the position where flare is most easily detected, the flare can be reliably detected by arranging the local pattern at this position. In addition, since the local pattern is formed by arranging a plurality of rectangular dots, when flare occurs, a plurality of dots are displayed on the screen in a continuous line shape, thereby confirming the presence or absence of flare. It becomes easy. In addition, since the plurality of dots are arranged in an approximately L shape, it is easy to confirm the presence or absence of flare in two directions orthogonal to each other on the screen.
[0027]
To achieve the second object, the projection lens inspection sheet calculates a characteristic value of a visual inspection unit for visually inspecting image light irradiated on the screen by the projection lens and the image light. And an automatic machine inspection unit for automatically inspecting based on the above.
[0028]
In the invention of this configuration, a simple inspection can be performed by using the visual inspection unit, and a high-precision inspection without variation by humans can be performed by using the automatic machine inspection unit.
[0029]
Here, it is preferable that the automatic machine inspection unit includes a resolution inspection unit that detects a resolution of an image of the projection lens and a flare inspection unit that detects a flare.
[0030]
In this configuration, the inspection of the image resolution and the flare can be performed at the same time, so that the efficiency of the inspection work can be improved.
[0031]
Furthermore, it is preferable that the automatic machine inspection unit includes a positioning alignment mark for adjusting an alignment from a focus state of an image irradiated on the screen.
[0032]
In this configuration, since the projection lens inspection sheet itself can be positioned by the positioning alignment mark, the accuracy of the inspection can be expected. The projection lens inspection apparatus of the present invention includes the projection lens inspection sheet having the above-described configuration, a light source that irradiates light to the projection lens inspection sheet, and a holding unit that holds the projection lens. To do.
[0033]
In the invention of this configuration, an inspection apparatus that can achieve the above object can be provided.
[0034]
Here, in addition to the above-described configuration, the projection lens inspection apparatus is based on a screen that displays an image of the projection lens inspection sheet and calculation of a characteristic value of image light of the projection lens inspection sheet displayed on the screen. And an automatic inspection unit that automatically inspects the projection lens.
[0035]
In this configuration, since the projection lens can be automatically inspected based on the characteristic value of the image light displayed on the screen, the inspection can be accurately performed.
[0036]
Further, the automatic inspection unit includes an imaging unit that captures an image of the inspection sheet, a focus state of the image of the projection lens inspection sheet, a focus / alignment state adjustment unit that automatically adjusts an alignment position, and an inspection sheet A configuration including a characteristic value calculation unit that calculates a characteristic value of the projection lens based on a change in brightness of an image is preferable.
[0037]
In this configuration, after adjusting the focus / alignment state of the image displayed on the screen, the characteristic value can be calculated based on the change in brightness of the image of the adjusted projection lens inspection sheet. The characteristics can be accurately inspected.
[0038]
The projection lens inspection method of the present invention is a method for inspecting a projection lens used in a projection display apparatus, and includes a chromatic aberration inspection unit in which a plurality of colored portions each having a different color are arranged side by side. Irradiating a sheet and a projection lens with light from a light source; irradiating image light onto the screen with the projection lens; and displaying an image of the projection lens inspection sheet on the screen; and the projection lens inspection sheet. And a step of inspecting chromatic aberration based on a relative change in the width dimension of the line of the image in the plurality of linear portions irradiated on the screen.
[0039]
In the invention with this configuration, it is possible to provide a projection lens inspection method that can improve inspection efficiency by simultaneously inspecting the flare and chromatic aberration of the projection lens and can accurately inspect chromatic aberration.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Projector structure incorporating a projection lens
FIG. 1 shows the structure of a projector 100 that is a projection display device incorporating a projection lens. The projector 100 includes an integrator illumination optical system 110, a color separation optical system 120, a relay optical system 130, an electro-optical device 140, a cross dichroic prism 150 serving as a color synthesis optical system, and a projection lens 160 serving as a projection optical system. Yes.
[0041]
The integrator illumination optical system 110 includes a light source device 111 including a light source lamp 111A and a reflector 111B, a first lens array 113, a second lens array 115, a reflection mirror 117, and a superimposing lens 119. The light beam emitted from the light source lamp 111A is aligned in the emission direction by the reflector 111B, divided into a plurality of partial light beams by the first lens array 113, and the emission direction is bent by 90 ° by the folding mirror, and then the second lens array. An image is formed in the vicinity of 115. Each partial light beam emitted from the second lens array 115 is incident so that the central axis (principal ray) thereof is perpendicular to the incident surface of the superimposing lens 119 in the subsequent stage, and further, a plurality of parts emitted from the superimposing lens 119. The light beam is superimposed on the three liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B constituting the electro-optical device 140.
[0042]
The color separation optical system 120 includes two dichroic mirrors 121 and 122 and a reflection mirror 123, and a plurality of partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 110 by the mirrors 121, 122, and 123 are red, It has a function of separating light into three colors of green and blue.
The relay optical system 130 includes an incident side lens 131, a relay lens 133, and reflection mirrors 135 and 137, and has a function of guiding the color light separated by the color separation optical system 120, for example, blue light B to the liquid crystal panel 141B. Have.
[0043]
The electro-optical device 140 includes three liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B, which use, for example, polysilicon TFTs as switching elements, and each color light separated by the color separation optical system 120 is These three liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B are modulated according to image information to form an optical image.
The cross dichroic prism 150 serving as the color synthesizing optical system forms a color image by synthesizing the modulated images for each color light emitted from the three liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B. The color image synthesized by the cross dichroic prism 150 is emitted from the projection lens 160 and enlarged and projected on the screen.
[0044]
(2) Projection lens inspection device
FIG. 2 is an explanatory view showing a projection lens inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. This apparatus is an apparatus for inspecting the projection lens 160 used in the projector 100 of FIG.
[0045]
The projection lens inspection apparatus according to this embodiment includes a projection unit 400 on which a projection lens 160 to be inspected is mounted, a mirror 510, a screen 500, and an inspection unit 600. In this apparatus, the projection lens 160 to be inspected is detachable and can be easily replaced with another projection lens.
[0046]
Image light (light representing an image) emitted from the projection unit 400 is reflected by the mirror 510 and irradiates the screen 500. The screen 500 is a transmissive screen capable of observing an image from the rear surface 500b side of the projection surface 500a on which image light is projected. The inspection unit 600 inspects the projection lens 160 using the image displayed on the screen 500.
[0047]
In the following description, as shown in FIG. 2, the inspection apparatus is represented by an XYZ orthogonal coordinate system in which a plane parallel to the display surface 500 b of the screen 500 is an XY plane. The projection lens 160 is disposed at a predetermined angle with respect to the XZ plane by a holding unit (not shown). Therefore, in the following description, the projection unit 400 is represented by an STU orthogonal coordinate system obtained by rotating the XYZ orthogonal coordinate system about the X axis by the predetermined angle. The central axis n1 of the projection lens 160 is parallel to the SU plane.
[0048]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state when the projection unit 400 of FIG. 2 is viewed from the + T direction. 3, in addition to the projection lens 160, the projection unit 400 includes a light source device 410, first and second mirrors 430 and 442, a projection lens inspection sheet 450, an inspection sheet holding unit 440, A six-axis adjusting unit 460 for adjusting the arrangement of the inspection sheet holding unit 440 and a dummy prism 470 are provided.
Note that the inspection sheet holding unit 440 holds the inspection sheet 450 so as not to touch the second mirror 442. In FIG. 2, the light source device 410 and the first mirror 430 shown in FIG. 3 are in the + S direction (backward direction on the paper) than the six-axis adjustment unit 460, the inspection sheet holding unit 440, the dummy prism 470, and the projection lens 160. Since it exists, illustration is abbreviate | omitted for convenience.
[0049]
As shown in FIG. 3, the projection unit 400 is configured such that light that is substantially the same as that when the projection lens is used in the projector 100 of FIG. 1 is incident on the projection lens 160. That is, the light source device 410 corresponds to the light source device 111 in FIG. 1, the projection lens inspection sheet 450 corresponds to the liquid crystal panels 141R, 141G, and 141B in FIG. 1, and the dummy prism 470 corresponds to the cross dichroic prism 150 in FIG. ing. If an inspection apparatus including such a projection unit 400 is used, it is considered that the projection lens can be inspected in the same environment as when the projection lens is used in the projection display apparatus.
[0050]
The light source device 410 of FIG. 3 includes a light source lamp 412 and a parabolic reflector 414. The paraboloid reflector 414 has a concave paraboloid surface. The light source lamp 412 is disposed in the vicinity of the focal position of the concave surface having a paraboloid shape. With this configuration, the light emitted from the light source lamp 412 and reflected by the paraboloid reflector 414 is emitted from the light source device 410 as a substantially parallel light bundle. As the light source lamp 412, a metal halide lamp, a high pressure mercury lamp, or the like is used. Further, as the paraboloid reflector 414, for example, a parabolic reflector 414 in which a reflective film such as a dielectric multilayer film or a metal film is formed on the concave surface of a rotating paraboloid made of glass ceramics is used.
[0051]
The first and second mirrors 430 and 442 have a function as light guide means for guiding the color light emitted from the light source device 410 and passing through the color light filter 420 to the projection lens 160. As the first and second mirrors, mirrors or metal mirrors on which a dielectric multilayer film that reflects all color lights can be used.
[0052]
As shown in FIG. 4, the projection lens inspection sheet 450 is a light-transmitting material such as glass and has an image region (test pattern) TP formed on the front surface of a base material having a predetermined thickness dimension (eg, 1.1 m). It is.
[0053]
FIG. 5 is a plan view showing the projection lens inspection sheet 450.
[0054]
The projection lens inspection sheet 450 shown in FIG. 5 has a rectangular image in which the vertical and horizontal dimensions of the base material are predetermined dimensions (for example, 14.6 mm × 18 mm) and the vertical and horizontal dimensions are predetermined dimensions (for example, 10.8 mm × 14.4 mm). A region (test pattern) TP is formed.
[0055]
The projection lens inspection sheet 450 includes four first chart patterns 10A arranged near the four corners in the image area, and twenty second chart patterns 10B arranged at approximately equal intervals in the image area. And 12 third chart patterns 10C arranged close to some of the second chart patterns 10B, and 16 fourth chart patterns 10D arranged along the rectangular outline of the image area, Twelve fifth chart patterns 10E arranged at equal intervals in the left half of the image area; and twelve sixth chart patterns 10F arranged at equal intervals in the right half of the image area; One seventh chart pattern 10G arranged at the lower left of the image area and one eighth chart pattern arranged at the lower right of the image area 10H, one ninth chart pattern 10J arranged at the center of the lower edge of the image area, which is the center irradiated with light, and tenth ten charts arranged along the rectangular outline of the image area The pattern 10K includes 15 parting lines 10L arranged along a rectangular outline.
[0056]
The first chart pattern 10 A is a positioning alignment mark for adjusting the alignment from the focus state of the image irradiated on the screen 500. The configuration of the first chart pattern 10A is shown in FIG.
[0057]
As shown in FIG. 6A, the first chart pattern 10A is formed in a square with one side having a predetermined dimension (for example, 551 μm), and this square portion is a light shielding region 10A2 through which light does not pass. This is indicated by hatching in the figure. A plurality of square light-transmitting regions 10A1 are arranged in a lattice pattern inside the light-shielding region 10A2. As shown in FIG. 6B, the translucent area 10A1 has a dimension A1 (for example, 9 μm) on one side, the dimension of the adjacent translucent area 10A1 is B2 (for example, 19 μm), and the light-shielding area 10A2 The dimension from the edge to the outermost translucent area 10A1 is B2 (for example, 5 μm).
[0058]
In FIG. 5, the second chart pattern 10 B is a resolution inspection unit 20 that inspects the image resolution of the projection lens 160.
[0059]
In FIG. 7, the second chart pattern 10B is formed in a rectangular shape with predetermined dimensions (for example, 795 μm × 1074 μm) in the vertical and horizontal directions, and the image light irradiated on the screen 500 by the projection lens 160 is visually inspected therein. A region WA serving as both the visual inspection unit 30 for performing the inspection and the automatic machine inspection unit 40 for automatically inspecting the image light based on the calculation of the characteristic value, and the region WB serving as the automatic machine inspection unit 40 A plurality of patterns are included in each of these areas WA and WB.
[0060]
The pattern in the area WA is a pattern in which a specific shape is formed by the light shielding area, and the pattern in the area WB is a pattern in which a specific shape is formed by the light transmitting area. In the figure, the area WA includes character patterns PTBa to PTBf on which numbers such as “20” and “25” are formed, and 12 types of parallel line patterns PTAa to PTAl. Each of the parallel line patterns PTAa to PTAl is formed by periodically arranging a strip-shaped light transmitting region and a light shielding region, and the size or direction of each pattern is different from each other. The character patterns PTBa to PTBf such as the numbers “20” and “25” displayed in the area WA display resolution indices in the parallel line patterns PTAa to PTAl arranged in the vicinity thereof.
[0061]
The region WB is formed in a rectangular shape having predetermined dimensions (for example, 330 μm × 340 μm) in length and width, and includes four types of small hole patterns PHa to PHd that are substantially circular light-transmitting regions. The small hole patterns PHa to PHd have different diameter dimensions. For example, the small hole pattern PHa has a diameter of 26 μm, the small hole pattern PHb has a diameter of 19 μm, and the small hole pattern PHc has a diameter of 10 μm. The small hole pattern PHd has a diameter of 5 μm.
[0062]
In FIG. 8, the third chart pattern 10 C is provided for inspecting flare and chromatic aberration of the projection lens 160.
[0063]
The third chart pattern 10C has a translucent character pattern PS, PT, PU, PV, PW, PX, PY, and a rectangular shielding portion (indicated by hatching) having a predetermined dimension (eg, 966 μm × 590 μm). This is a visual inspection unit 30 on which PZ and dot patterns PD1, PD2 are formed.
[0064]
The character patterns PS, PT, PU, PV, PW, PX, PY, and PZ have four vertical L1 and horizontal L2 dimensions (for example, L1 is 93 μm and L2 is 121 μm) and are arranged in a line. Small character patterns PS, PT, PU, PV, and four large character patterns PW, which are vertically arranged with vertical M1 and horizontal M2 having predetermined dimensions (for example, M1 is 120 μm and M2 is 156 μm). It is composed of PX, PY, and PZ.
[0065]
The small character patterns PS, PT, PU, and PV have a predetermined distance (for example, L3 is 123 μm) and a square dot P1 having a predetermined dimension (for example, 9 μm) on one side, and the alphabet “de” "Is formed. The mutual interval between the dots P1 is set to a predetermined dimension (for example, 5 μm). In the uppermost character pattern PS, the dot P1 is transparent, and the character pattern PT disposed below is a red colored portion in which a red filter is provided on the dot P1, and is disposed below the character pattern PS. The character pattern PU is a green colored portion in which a green filter is provided on the dot P1, and the character pattern PV arranged at the bottom is a blue colored portion in which a blue filter is provided on the dot P1.
[0066]
The large character patterns PW, PX, PY, and PZ have a predetermined interval (for example, M3 is 96 μm) and a square dot P2 having a predetermined dimension (for example, 12 μm) on one side. "Is formed. The distance between the rods P2 is a predetermined dimension (for example, 6 μm). The character pattern PW arranged at the top has the dot P2 transparent, and the character pattern PX arranged below it is a red colored portion in which a red filter is provided on the dot P2, and is arranged below it. The character pattern PY is a green colored portion in which a green filter is provided on the dot P2, and the character pattern PZ arranged at the bottom is a blue colored portion in which a blue filter is provided on the dot P2.
Here, the character patterns PS, PW and the character patterns PT, PU, PV, PX, PY, PZ have flare when the light passing through the dots P1, P2 is continuously observed on the screen. Therefore, the flare inspection unit 40 is configured. The character patterns PT, PU, PV, PX, PY, and PZ constitute a chromatic aberration inspection unit 50 in which a plurality of colored portions having different colors are arranged side by side. In the third chart pattern 10C, the flare inspection unit 40 and the chromatic aberration inspection unit 50 are formed in the same plane.
[0067]
The dot patterns PD1 and PD2 are composed of a large dot pattern PD1 arranged along the left half of the rectangular outline and a small dot pattern PD2 arranged along the right half of the rectangular outline. These dot patterns PD1 and PD2 are configured by arranging large and small dots P3 and P4, which are light-transmitting portions, in two rows.
[0068]
As shown in FIGS. 9 and 10, the dot P3 constituting the large dot pattern PD1 is a square with one side having a predetermined dimension (for example, 12 μm), and the dimension N1 between adjacent dots P3 is a predetermined dimension (for example, 6 μm). The dots P4 constituting the small dot pattern PD2 are squares with one side having a predetermined dimension (for example, 9 μm), and the dimension N2 between adjacent dots P4 is a predetermined dimension (for example, 5 μm). Furthermore, the large and small dot patterns PD1 and PD2 are connected at the central portion, and the dimension N3 between the dots P3 and P4 corresponding to the connected portion is set to a predetermined dimension (for example, 8 μm). Since the dot patterns PD1 and PD2 can be recognized as flare occurring when light passing through the dots P3 and P4 is continuously viewed on the screen, the flare inspection unit 40 is configured.
[0069]
In FIG. 11, a fourth chart pattern 10D is a chromatic aberration inspection unit 50 for inspecting the chromatic aberration of the projection lens 160, and is a visual inspection unit 30 that performs the inspection visually.
[0070]
In the fourth chart pattern 10D, the chromatic aberration inspection parts 60 to 65 and the numerical parts 60A to 65A of the translucent part are lined up and down in a rectangular shielding part (shown by hatching) having a predetermined dimension (for example, 630 μm × 660 μm). It is formed with. Each of the chromatic aberration inspection units 60 to 65 is a linear inspection unit, and the mutual interval is a predetermined dimension (for example, 80 μm).
[0071]
The chromatic aberration inspection unit 60 arranged at the top is a red coloring unit 60R formed by providing a red filter, a green coloring unit 60G formed by providing a green filter, and a blue color formed by providing a blue filter. The colored portions 60B are formed in a straight line from left to right.
[0072]
The red colored portion 60R is formed in an elongated rectangular shape with predetermined dimensions (for example, 14 μm × 150 μm) in length and width, and the green colored portion 60G and the blue colored portion 60B are each formed in the same shape as the red colored portion 60R. Yes. Therefore, as shown in FIG. 12A, the seam between the red coloring portion 60R and the green coloring portion 60G has no step, and as shown in FIG. 12G, the green coloring portion 60G and the blue coloring portion 60B The seam has no steps. In a state where there is no chromatic aberration, the image light transmitted through the chromatic aberration inspection unit 60 and applied to the screen 500 is displayed on a straight line having no step as in the shape of the chromatic aberration inspection unit 60. Therefore, “0” is displayed in the numeric part 60 A displayed close to the left end of the chromatic aberration inspection unit 60.
[0073]
The chromatic aberration inspection section 61 arranged second from the top is formed by providing a red coloring section 61R formed by providing a red filter, a green coloring section 61G formed by providing a green filter, and a blue filter. The blue colored portions 61B are formed in a straight line from left to right. The green colored part 61G has the same shape as the green colored part 60G, but the red colored part 61R and the blue colored part 61B have a longer vertical dimension (width dimension) than the red colored part 60R and the blue colored part 60B. Therefore, as shown in FIG. 12B, the red colored portion 61R is formed outside the outer edge by a width D1 (for example, 2 μm) as compared with the green colored portion 61G, and as shown in FIG. The blue colored portion 61B is formed outside the outer edge by a width D1 (for example, 2 μm) as compared with the green colored portion 61G.
[0074]
In a state in which very little chromatic aberration has occurred, the image light that has passed through the chromatic aberration inspection unit 61 and has been applied to the screen 500 is displayed on a straight line that has a color boundary that is different from the shape of the chromatic aberration inspection unit 61 and has no steps. The Therefore, the numeral portion 61A arranged close to the left end of the chromatic aberration inspection portion 61 displays “2” of the chromatic aberration amount corresponding to the width dimension difference D1.
[0075]
The chromatic aberration inspection section 62 arranged third from the top is formed by providing a red coloring section 62R formed by providing a red filter, a green coloring section 62G formed by providing a green filter, and a blue filter. The blue colored portions 62B are formed in a straight line from left to right. The green coloring portion 62G has the same shape as the green coloring portion 60G, but the red coloring portion 62R and the blue coloring portion 62B have a longer vertical dimension (width dimension) than the red coloring portion 60R and the blue coloring portion 60B. Therefore, as shown in FIG. 12C, the red colored portion 62R is formed outside the outer edge by a width D2 (D2>D1; for example, D2 is 4 μm) as compared with the green colored portion 62G. As shown in J), the blue colored portion 62B is formed outside the outer edge by a width D2 (for example, 4 μm) as compared with the green colored portion 62G.
[0076]
In a state where a small amount of chromatic aberration has occurred, the image light transmitted through the chromatic aberration inspection unit 62 and applied to the screen 500 is displayed on a straight line that has a color boundary that is different from the shape of the chromatic aberration inspection unit 62 and has no steps. . Therefore, the numeral portion 62A arranged close to the left end of the chromatic aberration inspection portion 62 displays “4” of the chromatic aberration amount corresponding to the width dimension difference D2.
[0077]
The chromatic aberration inspection section 63 arranged fourth from the top is formed by providing a red coloring section 63R formed by providing a red filter, a green coloring section 63G formed by providing a green filter, and a blue filter. The blue colored portions 63B are formed in a straight line from left to right. The green coloring part 63G has the same shape as the green coloring part 60G, but the red coloring part 63R and the blue coloring part 63B have a longer vertical dimension (width dimension) than the red coloring part 60R and the blue coloring part 60B. Therefore, as shown in FIG. 12D, the red colored portion 63R is formed outside the outer edge by a width D3 (D3>D2; for example, D3 is 6 μm) as compared with the green colored portion 63G. As shown in K), the blue colored portion 63B is formed outside the outer edge by a width D3 (for example, 6 μm) as compared with the green colored portion 63G.
[0078]
In a state in which a little chromatic aberration has occurred, the image light that has passed through the chromatic aberration inspection unit 63 and has been applied to the screen 500 is displayed on a straight line that has a color boundary that is different from the shape of the chromatic aberration inspection unit 63 and has no steps. The Therefore, the numeral portion 63A disposed close to the left end of the chromatic aberration inspection portion 63 displays “6” of the chromatic aberration amount corresponding to the difference D3 in the width dimension.
[0079]
The chromatic aberration inspection section 64 arranged fifth from the top is formed by providing a red coloring section 64R formed by providing a red filter, a green coloring section 64G formed by providing a green filter, and a blue filter. The blue colored portions 64B are formed in a straight line from the left to the right. The green coloring portion 64G has the same shape as the green coloring portion 60G, but the red coloring portion 64R and the blue coloring portion 64B have a longer vertical dimension (width dimension) than the red coloring portion 60R and the blue coloring portion 60B. Therefore, as shown in FIG. 12E, the red colored portion 64R is formed outside the outer edge by a width D4 (D4>D3; for example, D4 is 8 μm) as compared with the green colored portion 64G. As shown in L), the blue colored portion 64B is formed outside the outer edge by a width D4 (for example, 8 μm) as compared with the green colored portion 64G.
[0080]
In a state where a little chromatic aberration has occurred, the image light transmitted through the chromatic aberration inspection unit 64 and applied to the screen 500 is displayed on a straight line that has a color boundary that is different from the shape of the chromatic aberration inspection unit 64 and has no steps. The Therefore, the numeral portion 64A arranged close to the left end of the chromatic aberration inspection portion 64 displays “8” of the chromatic aberration amount corresponding to the width dimension difference D4.
[0081]
The lowermost chromatic aberration inspection unit 65 includes a red coloring portion 65R formed by providing a red filter, a green coloring portion 65G formed by providing a green filter, and a blue color formed by providing a blue filter. The colored portions 65B are formed in a straight line from left to right.
[0082]
The green coloring portion 65G has the same shape as the green coloring portion 60G, but the red coloring portion 65R and the blue coloring portion 65B have a longer vertical dimension (width dimension) than the red coloring portion 60R and the blue coloring portion 60B. Therefore, as shown in FIG. 12F, the red colored portion 65R is formed outside the outer edge by a width D5 (D5>D4; for example, D5 is 10 μm) as compared with the green colored portion 65G. As shown in M), the blue colored portion 65B is formed outside the outer edge by a width D5 (for example, 10 μm) as compared with the green colored portion 65G.
[0083]
In a state where a large amount of chromatic aberration has occurred, the image light that has passed through the chromatic aberration inspection unit 65 and has been applied to the screen 500 is displayed on a straight line that is different from the shape of the chromatic aberration inspection unit 65 and has no color difference. . Therefore, the numeral portion 65A arranged close to the left end of the chromatic aberration inspection portion 65 displays “10” of the chromatic aberration amount corresponding to the width dimension difference D5.
[0084]
That is, in the chromatic aberration inspection units 60 to 65 arranged in a plurality of rows, the relative ratios of the width dimensions of the adjacent red coloring portions 60R to 65R (blue coloring portions 60B to 65B) and green coloring portions 60G to 65G are different. In FIG. 5, among the plurality of fifth chart patterns 10E, the one arranged at the farthest position in the image area from the ninth chart pattern 10J is the local pattern, and similarly, the plurality of sixth chart patterns 10F. Among them, the pattern arranged at the farthest position in the image area from the ninth chart pattern 10J is a local pattern. These local patterns are symmetric with respect to the center line extending vertically including the ninth chart pattern 10J. In FIG. 14, a fifth chart pattern 10E is a flare inspection unit 40 for inspecting the flare of the projection lens 160, and is a visual inspection unit 30 that visually performs the inspection.
[0085]
The fifth chart pattern 10E includes an L-shaped part P51 formed by arranging 12 light-transmitting part dots P5 on the shielding part (indicated by hatching), and a number “30” displayed on both sides of the shielding part. It consists of part N1. Each dot P5 is a square having a predetermined dimension (for example, 5 μm), and the corners of adjacent dots P5 are connected to each other. In the fifth chart pattern 10E constituting the local pattern, the L-shaped portion P51 is symmetric with respect to a line segment X1 connecting the center point and the ninth chart pattern 10J. Further, the end portion of the parting line 10L is formed close to the numeral portion N1.
[0086]
In FIG. 15, a sixth chart pattern 10F is a flare inspection unit 40 for inspecting the flare of the projection lens 160, and is a visual inspection unit 30 that visually performs the inspection.
[0087]
The sixth chart pattern 10F includes an L-shaped portion P51 formed by arranging 12 light-transmitting dots P5 on the shielding portion (indicated by hatching), and a number “30” displayed on both sides of the shielding portion. It consists of part N1. In the sixth chart pattern 10F constituting the local pattern, the L-shaped portion P51 is symmetric with respect to a line segment X2 connecting the center point and the ninth chart pattern 10J. Further, the end portion of the parting line 10L is formed close to the numeral portion N1.
[0088]
In FIG. 16, a seventh chart pattern 10G is a flare inspection unit 40 for inspecting the flare of the projection lens 160, and is a visual inspection unit 30 that visually performs the inspection.
[0089]
The seventh chart pattern 10G includes an L-shaped portion P51 formed by arranging 12 light-transmitting dots P5 on the shielding portion (indicated by hatching), and a number “30” displayed on both sides of the shielding portion. It consists of part N1. The L-shaped portion P51 of the seventh chart pattern 10G is symmetrical with the L-shaped portion P51 of the sixth chart pattern 10F. In FIG. 17, an eighth chart pattern 10H is a flare inspection unit 40 for inspecting the flare of the projection lens 160, and is a visual inspection unit 30 that visually performs the inspection.
[0090]
In FIG. 18, the ninth chart pattern 10J is formed from a shielding portion whose one side is a square having a predetermined dimension (for example, 200 μm), and this center point is the center position of the irradiated light.
[0091]
In FIG. 19, the tenth chart pattern 10K has the same basic configuration as the third chart pattern 10C.
[0092]
That is, the tenth chart pattern 10K is provided to inspect the flare and chromatic aberration of the projection lens 160.
[0093]
The tenth chart pattern 10K has a translucent character pattern PS, PT, PU, PV, PW, PX, PY, on a rectangular shielding part (indicated by hatching) having a predetermined dimension (eg, 600 μm × 1016 μm). This is a visual inspection unit 30 on which PZ and dot patterns PD1, PD2 are formed.
[0094]
In FIG. 3, the inspection sheet holding unit 440 is fixed to the 6-axis adjustment unit 460, and the arrangement of the inspection sheet holding unit 440 is adjusted by controlling the 6-axis adjustment unit 460. The six-axis adjustment unit 460 is a combination of six movable stages capable of translation in the S direction, T direction, and U direction, and rotation about the S axis, T axis, and U axis in the figure. is there. By controlling the six-axis adjusting unit 460, the spatial arrangement of the inspection sheet 450 held by the inspection sheet holding unit 440 can be adjusted. In other words, the spatial arrangement of the test pattern TP is adjusted by the control of the 6-axis adjustment unit 460.
[0095]
As described above, the dummy prism 470 is provided to simulate the cross dichroic prism 150 of the projector 100 of FIG. In the cross dichroic prism 150 shown in FIG. 1, an “X” -shaped thin film is provided inside in order to synthesize light emitted from the three liquid crystal light valves 141R, 141G, and 141B. However, since this thin film is unnecessary in the present inspection apparatus, the dummy prism 470 is formed by applying an antireflection coating to a glass body having the same cubic shape as the cross dichroic prism 150.
[0096]
The projection lens 160 to be inspected is sequentially replaced and mounted on the inspection apparatus.
[0097]
With the configuration of the projection unit 400 described above, the light emitted from the light source device 410 (FIG. 3) is reflected by the first and second mirrors 430 and 442. The light reflected by the second mirror 442 passes through the inspection sheet 450 and is emitted as image light representing an image in the image region TP. The image light is projected by the projection lens 160 after passing through the dummy prism 470.
[0098]
Incidentally, as shown in FIG. 2, in the projection unit 400 of the present embodiment, the central axis n1 of the projection lens 160 and the normal line n2 passing through the center of the inspection sheet 450 are shifted by a predetermined distance. This is to simulate the “tilting projection” state in the projection display device. The projection lens 160 is designed to project and display an image without distortion in such a tilt projection state. Note that projection in which the central axis n1 of the projection lens 160 and the normal line n2 passing through the center of the inspection sheet 450 do not coincide is generally referred to as “tilting projection”.
[0099]
The inspection unit 600 of FIG. 2 includes a processing unit 610, four adjustment imaging units 620a to 620d arranged in the vicinity of the four corners of the screen 500, and one measurement imaging unit 640. The processing unit 610 is electrically connected to the adjustment imaging units 620a to 620d and the measurement imaging unit 640, and is also electrically connected to the 6-axis adjustment unit 460 of the projection unit 400. The processing unit 610 analyzes the image data obtained by the adjustment imaging units 620a to 620d, and controls the 6-axis adjustment unit 460 based on the analysis result. As described above, by controlling the six-axis adjusting unit 460, the spatial arrangement of the image region TP is adjusted, and thereby the focus state (described later) of the image is adjusted. The processing unit 610 has a function of processing the image data obtained by the measurement imaging unit 640 and calculating the characteristic value of the projection lens.
[0100]
As can be seen from this description, the processing unit 610 of this embodiment corresponds to a characteristic value calculation unit in the present invention. The adjustment imaging units 620a to 620d and the measurement imaging unit 640 correspond to the imaging unit in the present invention, and the processing unit 610 and the 6-axis adjustment unit 460 correspond to the focus state adjustment unit. Further, an automatic inspection unit is configured by the characteristic value calculation unit, the imaging unit, and the focus state adjustment unit.
[0101]
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the arrangement of the adjustment imaging units 620a to 620d and the measurement imaging unit 640 when the screen 500 is viewed from the + Z direction. As shown in the figure, the four adjustment imaging units 620a to 620d are provided at the four corners of the screen 500, and can be moved in the XY plane by a moving mechanism (not shown). The measurement imaging unit 640 is provided near the center of the screen 500, and can be moved in the XY plane by a moving mechanism (not shown). However, as shown in FIG. 2, the measurement imaging unit 640 is arranged so as to be shifted in the + Z direction from each adjustment imaging unit 620 a to 620 d, and thus moves so as not to interfere with each adjustment imaging unit 620 a to 620 d. Can be made. The adjustment imaging units 620a to 620d and the measurement imaging unit 640 capture an image of the image area TP displayed on the screen 500, and transmit the captured image data to the processing unit 610 (FIG. 2).
[0102]
The processing unit 610 processes the image data transmitted from the adjustment imaging units 620a to 620d and the measurement imaging unit 640, and obtains the characteristic value of the projection lens 160 by the method described below.
[0103]
(3) Projection lens inspection method
FIG. 21 is a flowchart showing a series of processing procedures for inspecting the projection lens. In step S101, the focus state of the image displayed on the screen 500 is adjusted and the displayed image is aligned. In the process of step S101, four first chart patterns 10A (see FIG. 6) are used.
[0104]
FIG. 22 is an explanatory diagram showing images 10 Aa to 10 Ad of the first chart pattern 10 A displayed on the screen 500.
[0105]
When the images 10 Aa to 10 Ad are first displayed on the screen 500, the focus state may be poor and the image may be blurred. Therefore, in step S101 (FIG. 21), first, the focus state of the images 10Aa to 10Ad is adjusted. In the present embodiment, “the focus state is good” means that the in-focus state is achieved, and “the focus state is bad” means that the in-focus state is not achieved.
[0106]
In the adjustment of the focus state, first, the four images 10Aa to 10Ad are searched using the four adjustment imaging units 620a to 620d in FIG. The search for the images 10Aa to 10Ad is performed by inputting pattern information to the processing unit 610 in advance and automatically searching for an image region that substantially matches the information of the first chart pattern 10A by pattern matching. Or you may make it perform, confirming the image imaged with the imaging parts 620a-620d for adjustment by the user.
[0107]
When four images 10Aa to 10Ad are found, the quality of the focus state of the four captured square local pattern images is checked. The quality of the focus state is determined using the captured image data. For example, by using the captured image data, the edge strength at the boundary between the white region (bright region) and the black region (dark region) of the black and white image can be examined, and the quality of the focus state can be determined by the magnitude of the edge strength. . That is, by using a specific index value indicating the quality of the focus state such as the edge strength, it can be determined whether or not the in-focus state.
[0108]
When the in-focus index values for the images 10Aa to 10Ad are obtained, the six-axis adjusting unit 460 is controlled based on the four in-focus index values to adjust the spatial arrangement of the inspection sheet 450 (image region TP). Thereafter, the focus index values for the images 10Aa to 10Ad are obtained again. In this way, the focus index values for the four square local pattern images 10Aa to 10Ad are substantially equal while repeating the adjustment of the six-axis adjustment unit 460 and the calculation of the four focus index values, and the most The arrangement that increases is determined as the arrangement of the projection lens inspection sheet 450 in which the focus state of the image is good.
[0109]
As shown in FIG. 22, when an image is first displayed on the screen 500, the center ITPc of the images 10 Aa to 10 Ad may be shifted from the center 500 c of the screen 500. In the present embodiment, the image center ITPc means an intersection of two diagonal lines of a quadrangular region having apexes at the positions of the four images 10Aa to 10Ad. In step S101 (FIG. 21), the image is aligned after the focus state of the image is adjusted.
Specifically, the six-axis adjusting unit 460 is controlled to adjust the arrangement of the inspection sheet 450 so that the center ITPc of the image shown in FIG. In the present embodiment, the arrangement of the inspection sheet 450 is adjusted so that the positions of the two images 10Aa and 10Ab displayed on the screen 500 are substantially parallel to the X direction. In this way, even when the projection lens inspection sheet 450 is not properly attached to the predetermined position of the inspection sheet holding unit 440, it can be corrected so that it is substantially attached to the predetermined position. When the image alignment is performed, the focus states of the four square local pattern images 10Aa to 10Ad are confirmed again.
[0110]
When the adjustment and alignment of the focus state of the image are completed in step S101 (FIG. 21), the characteristics of the projection lens are inspected in steps S102 to S104.
[0111]
In step S102 (FIG. 21), the resolution of the image is measured as the characteristic value of the projection lens. In the process of step S102, the second chart pattern 10B (FIG. 7) included in the projection lens inspection sheet 450 of FIG. 5 is used. However, in measuring the resolution of the image, the parallel line patterns PTAa to PTAl and the character patterns PTBa to PTBf included in the second chart pattern 10B are used.
[0112]
FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating an image of a parallel line pattern included in an image displayed on the screen 500 and a change in brightness of the parallel line pattern image. The X direction in FIG. 23 is the same as the X direction of the image displayed on the screen 500 shown in FIG.
[0113]
FIG. 23A-1 shows a parallel line pattern image IPTAd displayed according to the parallel line pattern PTAd included in the area WA of FIG. In the drawing, hatched areas indicate dark areas where light is blocked by the light blocking areas of the parallel line pattern PTAd, and other areas indicate bright areas. In FIG. 23A-1, the boundary between the bright region and the dark region is drawn clearly for convenience of illustration, but actually, the boundary gradually changes from the bright region to the dark region. Yes. FIG. 23A-2 shows a change in light intensity in the X direction obtained from the image data in FIG. 23A-1, and the dark region in FIG. 23A-1 has a relatively low intensity. Corresponding to the portion, the bright region corresponds to a portion having a relatively high intensity.
[0114]
When the light intensity change as shown in FIG. 23A-2 is obtained, the MTF value (%), which is a value for evaluating the resolution of the image, is calculated by the following equation (1).
[0115]
[Equation 1]
MTF = [(LMmax−LMmin) / (LMmax + LMmin)] × 100
... (1)
Here, as shown in FIG. 23A-2, LMmax is the maximum value of the light intensity in the region where the light intensity periodically changes, and LMmin is the light intensity periodically changing. This is the minimum value of light intensity in the region.
[0116]
Note that the MTF value based on the change in light intensity as shown in FIG. 23A-2 is an image when a dark area is displayed in the bright area of the image, as can be seen from FIG. Is required to evaluate the resolution. FIG. 23A-2 shows a case where the MTF value is obtained based on such two types of changes in light and darkness. However, in order to evaluate the resolution of the image, at least one type of MTF value is used. Find it.
[0117]
Usually, the smaller the pitch of the parallel line pattern, the smaller the amount of change in light intensity (LMmax−LMmin) as shown in FIG. 23A-2, and as a result, the MTF value tends to decrease. When the amount of change in light intensity is small, it becomes impossible to clearly distinguish the bright area and the dark area of the parallel line pattern image displayed on the screen. Therefore, when the MTF value obtained by the equation (1) is larger than a predetermined value, it can be determined that the image of the parallel line pattern is displayed well, while the MTF value is a predetermined value. If it is smaller, it can be determined that the image of the parallel line pattern is not displayed well.
[0118]
As described above, if the MTF values are sequentially obtained using the parallel line pattern images represented by the plurality of parallel line patterns included in the projection lens inspection sheet 450 of FIG. It is possible to know the resolution of an image that can be displayed well. For example, when the MTF value for the parallel line pattern PTAa having a relatively large pitch in FIG. 7 is larger than a predetermined value, and the MTF value for the parallel line pattern PTAd having a relatively small pitch is smaller than the predetermined value. It can be determined that the image can be displayed well up to the resolution corresponding to the pitch of the parallel line pattern PTAa.
[0119]
As shown in FIG. 7, in the projection lens inspection sheet 450 of the present embodiment, parallel line patterns having different pattern orientations are provided in the area WA. Therefore, by using parallel line patterns with different orientations (for example, PTAb), it is possible to measure not only the resolution of the image in the X direction on the screen but also the resolution of the image in the Y direction.
[0120]
In the present embodiment, MTF values for at least two types of parallel line patterns having different pitches included in the second chart pattern 10B are obtained. By comprehensively evaluating each MTF value obtained in this way, the resolution of the image is determined for the projection lens 160 to be inspected.
[0121]
Further, the projection lens 160 to be inspected in the present embodiment changes the arrangement of the internal lens system (that is, the distance between the lenses) to change the size of the projected image to wide (middle) and middle. (Medium) and Tele (Small) can be changed to three stages. For this reason, in the present embodiment, the resolution of the image is measured for each of the plurality of display magnifications of the projection lens 160. By doing so, it is possible to examine the characteristics relating to the resolution of the image of the projection lens 160 according to the use state.
[0122]
As described above, in step S102, the MTF value is obtained using equation (1). However, another equation may be used as a value for evaluating the resolution of the image. For example, a formula obtained by adding a correction formula for correcting disturbance noise caused by light from the outside to Formula (1) may be used. In general, it is only necessary to determine a value related to the resolution of an image based on a periodic change in brightness of the image.
[0123]
Further, in step 102, in addition to the automatic image resolution inspection described above, a visual resolution inspection is performed.
[0124]
That is, an image such as the parallel line patterns PTAa and PTAb formed in the area WA of the second chart pattern 10B displayed on the screen 500 is visually checked, and whether or not the image is blurred is checked according to a normal method.
[0125]
In step S103 (FIG. 21), the flare (expansion amount) of the image is obtained as the characteristic value of the projection lens. Image flare occurs due to reflection of part of the image light inside the projection lens 160. That is, when part of the image light is reflected and emitted a plurality of times on the lens surface or the like inside the projection lens, the part of the image light may irradiate a region different from the region to be originally irradiated. At this time, the image displayed on the screen is larger than the image displayed when a part of the image light is not reflected. In step S103, the flare of such an image is measured.
[0126]
In the process of step S103, as in the process of step S102, the second chart pattern 10B (FIG. 7) included in the projection lens inspection sheet 450 of FIG. 5 is used. However, in step S103, only the four types of small hole patterns PHa to PHd included in the region WB are used in the second chart pattern 10B shown in FIG.
[0127]
FIG. 24 is an explanatory diagram showing an example of a small hole pattern image included in the test pattern image displayed on the screen. 24 shows an image IPHa of the small hole pattern PHa (FIG. 7) displayed near the upper left of the screen 500 of FIG. The shape of the small hole pattern image HA2 is not limited to the egg shape as shown in FIG. 24, and can be various shapes depending on the projection lens.
[0128]
In the drawing, a substantially circular area HA1 indicates a bright area to be irradiated by the small hole pattern PHa when it is assumed that a part of the image light is not reflected inside the projection lens. The oval area HA2 including the area HA1 indicates a bright area irradiated by the small hole pattern PHa when a part of the image light is actually reflected inside the projection lens. The area BA outside the area HA2 indicates a dark area where no light is irradiated, and the bright area HA2 is isolated in the dark area BA. As can be seen from this description, each of the small hole patterns PHa to PHd (FIG. 7) of the present embodiment corresponds to the second local pattern in the present invention. Note that the second local pattern is not limited to the substantially circular small hole pattern as shown in FIG. 7, and a pattern having another shape may be used. The light intensity distribution in each region is relatively large in the region HA1 and relatively small in the region HA2 excluding the region HA1. In FIG. 24, for convenience of illustration, the boundaries of the areas HA1, HA2, and BA are clearly divided and drawn, but actually, the intensity of light gradually changes at the boundaries of the areas.
[0129]
In the present embodiment, the flare E (%) of the image is given by the following equation (2).
[0130]
[Equation 2]
E = (S HA2 / S HA1 ) x 100 (2)
Where S HA1 is the area of the region HA1, and S HA2 is the area of the region HA2 including the region HA1. Area S HA1 can be determined using the area of the small holes of the small hole pattern PHa in FIG. 7 and the enlargement ratio of the image. Note that the enlargement ratio of the image is, for example, the distance between the two first chart patterns 10A arranged above the projection lens inspection sheet 450 in FIG. 5 and the distance between the images 10Aa and 10Ad in FIG. And can be calculated using Also, area S HA2 can be obtained by binarizing imaged image data with a predetermined threshold as shown in FIG.
[0131]
As described above, in the present embodiment, the flare E of the image is determined using the area of the region HA1 and the area of the region HA2, but other methods may be used. For example, the flare of the image may be determined using the area of the area HA1 and the area of the area HA2 excluding the area HA1. Or you may determine using the maximum value of the distance between 2 points on the outer periphery of area | region HA1 (namely, diameter of area | region HA1), and the maximum value of the distance between 2 points | pieces on the outer periphery of area | region HA2. In general, it is only necessary to determine a value related to image flare using an isolated bright region in the image.
[0132]
In the present embodiment, the flare of the image is measured using the small hole pattern in each of the 20 second chart patterns 10B. However, the flare E of the image tends to increase with increasing distance from the central axis of the projection lens, in other words, toward the periphery of the image displayed on the screen. Therefore, the flare of the image may be evaluated using only the small hole pattern image positioned around the test pattern image displayed on the screen.
[0133]
In addition, visual flare inspection is performed using a dedicated projection jig.
[0134]
Thereafter, as shown in step S104, chromatic aberration is inspected.
[0135]
Therefore, the projection lens inspection sheet 450 and the projection lens 160 are irradiated with light from the light source device 410, and the projection lens 160 irradiates the image light onto the screen 500, and the image of the projection lens inspection sheet 450 is displayed on the screen 500. .
[0136]
The images of the third chart pattern 10C, the fourth chart pattern 10D, and the tenth chart pattern 10K displayed on the screen 500 are visually observed, and chromatic aberration is inspected from this image.
[0137]
For example, the images of the third chart pattern 10C and the tenth chart pattern 10K are visually observed, and the width dimension of the image lines in the character patterns PT, PU, PV, PX, PY, PZ of different colors arranged side by side. Check for relative changes. When there is chromatic aberration, the character pattern PT, PU, PV, PX, PY, PZ of a predetermined color looks large, so that chromatic aberration is inspected by checking this.
[0138]
Further, by visually observing the image of the fourth chart pattern 10D, among the six chromatic aberration inspection units 60 to 65, the images of the red coloring portions 60R to 65R and the blue coloring portions 60B to 65B and the images of the green coloring portions 60G to 65G Are checked and the numerical parts 60A to 65A corresponding to the checked chromatic aberration inspection parts 60 to 65 are read.
[0139]
The quality of the projection lens can be easily determined by using the characteristic value relating to the resolution of the image resulting from the projection lens obtained in the above steps S102 to S104, the flare of the image, and the characteristic value relating to chromatic aberration. In this embodiment, the characteristic values of the projection lens are sequentially measured in steps S102 to S104, but the measurement order is not limited.
[0140]
(4) Effects of the embodiment
Therefore, according to the present embodiment, the projection lens inspection sheet 450 irradiated with light for inspecting the characteristics of the projection lens 160 used in the projector 100, the chromatic aberration inspection units 50, 60 to 65 for detecting chromatic aberration, and the flare. Since the flare inspection unit 40 for detecting the flare is formed in the same plane, the inspection efficiency can be improved by inspecting the flare and the chromatic aberration at the same time.
In addition, since the chromatic aberration inspection units 50 and 60 to 65 are configured by arranging a plurality of different colored portions 60R to 65R, 60G to 65G, and 60B to 65B, these colored portions 60R to 65R and 60G are arranged. When the image light transmitted through ˜65G and 60B˜65B is displayed on the screen 500, if there is chromatic aberration, the width dimension of the image light of different colors changes relatively, so chromatic aberration based on this relative change Can be easily inspected
Further, since the chromatic aberration inspection parts 60 to 65 in which the colored parts 60R to 65R, 60G to 65G, and 60B to 65B of different colors are formed in a straight line are used as the linear inspection parts, the colored parts on the screen due to the chromatic aberration. Since the relative change of the width dimension can be clearly recognized, the inspection accuracy is improved.
[0141]
Further, the chromatic aberration inspection units 60 to 65 which are linear inspection units are configured such that the adjacent coloring portions 60R to 65R, 60G to 65G, and 60B to 65B have different width dimensions, and thus are linear on the projection lens inspection sheet 450. When the inspection unit is projected on the screen 500, there is chromatic aberration if the adjacent colored portions 60R to 65R, 60G to 65G, and 60B to 65B on the screen 500 have the same width due to the chromatic aberration of the projection lens 160. Since it can be confirmed, the inspection accuracy is improved.
[0142]
Furthermore, since the numerical parts 60A to 65A representing the chromatic aberration amounts corresponding to the difference in the width dimensions of the colored parts 60R to 65R, 60G to 65G, 60B to 65B are displayed adjacent to the chromatic aberration inspection parts 60 to 65, By quantifying the amount of chromatic aberration, it can be easily and accurately grasped.
[0143]
In addition, six rows of chromatic aberration inspection units 60 to 65 are arranged, and these chromatic aberration inspection units 60 to 65 have different relative ratios of width dimensions of the adjacent coloring units 60R to 65R, 60G to 65G, and 60B to 65B. Therefore, when the six rows of chromatic aberration inspection units 60 to 65 are irradiated on the screen 500, the width dimension of the adjacent colored portion in any one of the chromatic aberration inspection units 60 to 65 on the screen 500 is caused by the chromatic aberration of the projection lens 160. Since it can be confirmed that there is chromatic aberration by being the same, the inspection accuracy is further improved.
[0144]
Moreover, since it comprised from three primary colors of the red coloring part 60R-65R, the green coloring part 60G-65G, and the blue coloring part 60B-65B as a coloring part, a test | inspection of a chromatic aberration can be performed reliably.
[0145]
Furthermore, since the flare inspection unit 40 includes the fifth chart pattern 10E and the sixth chart pattern 10F, which are local patterns arranged at the farthest position in the image region from the center position of the irradiated light, By arranging the local pattern at a position where the flare is most easily detected, the flare can be reliably detected. In addition, since the fifth chart pattern 10E and the sixth chart pattern 10F are formed by arranging a plurality of rectangular dots P5, when flare occurs, a plurality of dots are continuously formed on the screen 500. It is easy to confirm the presence or absence of flare.
In addition, since the plurality of dots P5 are arranged in a substantially L shape, it is easy to confirm the presence or absence of flare in two directions orthogonal to each other on the screen 500.
[0146]
Further, in the present embodiment, the projection lens inspection sheet 450 is based on the visual inspection unit 30 for visually inspecting the image light projected onto the screen 500 by the projection lens 160 and the image light based on the calculation of the characteristic value. Since the automatic machine inspection unit 40 for automatic inspection is provided, the visual inspection unit 30 can perform a simple inspection, and the automatic machine inspection unit 40 performs a high-precision inspection without variation. be able to.
Further, since the automatic machine inspection unit 40 includes the resolution inspection unit 20 that detects the resolution of the image of the projection lens 160 and the flare inspection unit 40 that detects the flare, the inspection can be performed without much movement of the CCD camera. Is.
[0147]
Further, since the projection lens inspection sheet 450 has a positioning alignment mark (first chart pattern 10A) for adjusting the alignment from the focus state of the image projected on the screen 500, the projection lens inspection is performed by the positioning alignment mark. Since the sheet 450 itself can be positioned, the accuracy of the inspection can be expected.
[0148]
Further, the projection lens inspection apparatus of the present embodiment includes the projection lens inspection sheet 450 having the above-described configuration, a light source device 410 that irradiates light to the projection lens inspection sheet 450, and a holding unit (not shown) that holds the projection lens 160. Since it is provided, it is possible to provide a projection lens inspection apparatus capable of improving inspection efficiency and accurately inspecting chromatic aberration.
[0149]
In addition to the above-described configuration, the projection lens inspection apparatus is based on the screen 500 that displays the image of the projection lens inspection sheet 450 and the calculation of the characteristic value of the image light of the projection lens inspection sheet 450 displayed on the screen 500. Since the automatic inspection unit that automatically inspects the projection lens 160 is provided, the projection lens 160 can be automatically inspected based on the characteristic value of the image light displayed on the screen. be able to.
[0150]
Further, the automatic inspection unit includes an imaging unit that captures an image of the projection lens inspection sheet 450, a focus state adjustment unit that automatically adjusts the focus state of the image of the projection lens inspection sheet 450, and the brightness of the image of the projection lens inspection sheet 450. And a characteristic value calculation unit that calculates the characteristic value of the projection lens 160 based on the change of the projection lens 160. Therefore, after adjusting the focus state of the image displayed on the screen 500, the adjusted projection lens inspection sheet By calculating the characteristic value based on the change in brightness of the 450 image, the characteristic of the projection lens 160 can be accurately inspected.
[0151]
Further, in the projection lens inspection method of the present embodiment, light is emitted from the light source device 410 to the projection lens inspection sheet 450 and the projection lens 160 having the chromatic aberration inspection units 60 to 65 in which a plurality of colored portions having different colors are arranged side by side. , A step of projecting image light onto the screen 500 by the projection lens 160 and displaying an image of the projection lens inspection sheet 450 on the screen 500, and a plurality of projections projected from the projection lens inspection sheet 450 onto the screen 500. And a step of inspecting chromatic aberration based on the relative change in the width of the image line in the colored portion of the light source, so that the inspection of chromatic aberration, which has been performed by changing the color of the light source and repeating the same operation until now, is performed. This can be done accurately in one inspection without changing the color.
[0152]
(5) Modification of the embodiment
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
[0153]
For example, the projection lens inspection apparatus of the present invention may have a structure for visual inspection as shown in FIGS.
That is, in FIGS. 25 and 26, the projection lens inspection apparatus includes a projection unit 800 on which the projection lens 160 to be inspected is mounted, and the screen 500 (see FIG. 2).
The projection unit 800 has a structure in which a projection unit main body 802 and a power source unit 803 for supplying power to the projection unit main body 802 are provided on a base 801.
The projection unit main body 802 includes a light source device 410, a light projection linear jig unit 805, a projection lens inspection sheet 450, an inspection sheet holding unit 840, a dummy prism 470, and a projection lens holding unit 806 inside a casing 804. Are arranged on a substantially straight line. Unlike the above-described embodiment, the projection unit main body 802 has the inspection sheet holding unit 840 fixed to the casing 804.
Cooling fans 807 are provided on the side surfaces of the casing 804 at positions corresponding to the light source device 410, the light projection linear jig unit 805, and the inspection sheet holding unit 440, respectively, and heat is stored inside the casing 804. It is prevented.
The light projection linear jig portion 805 converts the light emitted from the light source device 410 into parallel light when it strikes the projection lens inspection sheet 450.
The upper portion of the casing 804 where the projection lens 160 is disposed is a lid having a handle 804A, and the projection lens 160 can be attached to and detached from the projection lens holding portion 806 by taking this lid.
Therefore, in the projection lens inspection apparatus shown in FIGS. 25 and 26, since the inspection sheet holding unit 840 is fixed to the casing 804, a device for driving the inspection sheet holding unit 840 becomes unnecessary, and the structure of the apparatus itself is provided. Can be simplified.
In the embodiment, the light source device 410 is provided in the projection unit 400. However, the light source device 410 may not be used. For example, if a high-intensity cathode ray tube is used, the light source device can be omitted. When a high-intensity CRT is used, the contents of the test pattern can be easily changed according to the supplied image signal, as in the case of using the liquid crystal light valve.
Further, in the above embodiment, the case where the screen 500 is a transmissive screen that displays an image on the back side of the projection surface has been described. However, a screen that displays an image on the projection surface side may be used. . However, in this case, care must be taken so that the display of the test pattern image on the screen is not hindered by the adjustment imaging unit, the measurement imaging unit, or the like. If the adjustment imaging units 620a to 620d, the measurement imaging unit 640, and the like are arranged on the back side of the projection plane using the transmission screen 500 as in the above-described embodiment, a test pattern image can be easily captured. .
Moreover, although the coloring part was comprised from three colors of red, green, and blue, you may comprise a coloring part from any two colors of these colors.
Furthermore, a plurality of colored portions may be arranged on a curve to constitute a chromatic aberration inspection portion.
[0154]
【The invention's effect】
In the present invention, the projection lens inspection sheet irradiated with light for inspecting the characteristics of the projection lens has a chromatic aberration inspection section for detecting chromatic aberration and a flare inspection section for detecting flare formed in the same plane, and chromatic aberration inspection. Since a plurality of colored portions of different colors are arranged side by side, the inspection efficiency can be improved by inspecting flare and chromatic aberration almost simultaneously. In addition, since the chromatic aberration inspection part is formed by arranging the colored parts of different colors, when the image light transmitted through these colored parts is displayed on the screen, the relative change in the width dimension of the image light of the different colors Based on this, chromatic aberration can be easily inspected.
In the present invention, the projection lens inspection sheet automatically inspects the image light and the visual inspection unit for visually inspecting the image light projected on the screen by the projection lens based on the calculation of the characteristic value. Therefore, a simple inspection can be performed by the visual inspection unit, and a high-precision inspection without variation can be performed by the automatic inspection unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a projection display device.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of a projection lens inspection apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state when the projection unit of FIG. 2 is viewed from the + T direction.
FIG. 4 is a side view of a projection lens inspection sheet according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view of a projection lens inspection sheet according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged front view showing a first chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
FIG. 7 is an enlarged front view showing a second chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
FIG. 8 is an enlarged front view showing a third chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
9A, 9B, and 9C are front views in which portions indicated by A, B, and C in FIG. 8 are enlarged.
10 (D), (E), and (F) are enlarged front views of portions indicated by D, E, and F in FIG.
FIG. 11 is an enlarged front view showing a fourth chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
12 (A), (B), (C), (G), (H), and (J) are enlarged front views of portions indicated by A, B, C, G, H, and J in FIG.
13 (D), (E), (F), (K), (L), and (M) are enlarged front views of portions indicated by D, E, F, K, L, and M in FIG.
FIG. 14 is an enlarged front view showing a fifth chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
FIG. 15 is an enlarged front view showing a sixth chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
FIG. 16 is an enlarged front view showing a seventh chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
FIG. 17 is an enlarged front view showing an eighth chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
FIG. 18 is an enlarged front view showing a ninth chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
FIG. 19 is an enlarged front view showing a tenth chart pattern included in the projection lens inspection sheet.
FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating an arrangement of the adjustment imaging unit and the measurement imaging unit when the screen is viewed from the + Z direction.
FIG. 21 is a flowchart showing a series of processing procedures for inspecting a projection lens.
FIG. 22 is an explanatory diagram showing an image of the projection lens inspection sheet displayed on the screen.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing an image of a parallel line pattern included in an image displayed on a screen and a change in brightness of the parallel line pattern image.
24 is an explanatory diagram showing an example of an image of the small hole pattern of FIG. 7 displayed on the screen.
FIG. 25 is a plan view of a modification of the projection lens inspection apparatus of the present invention.
FIG. 26 is a side view of a modified example.
[Explanation of symbols]
10A First chart pattern (alignment alignment mark)
10B Second chart pattern
10C 3rd chart pattern
10D 4th chart pattern
10E Fifth chart pattern (local pattern)
10F 6th chart pattern (local pattern)
10G 7th chart pattern
10H 8th chart pattern
10J 9th chart pattern
10K 10th chart pattern
20 Resolution inspection section
30 Inspection section for visual inspection
40 Automatic machine inspection
50, 60 to 65 Chromatic aberration inspection section
100 Projection display device (projector)
160 Projection lens
400,800 projection unit
410 Light Source Device
440 Inspection sheet holder
450 Projection lens inspection sheet
470 dummy prism
500 screens
600 Inspection Department
610 processing unit (characteristic value calculation unit)
620a to 620d Imaging unit for adjustment
640 Imaging unit for measurement
460 6-axis adjustment unit

Claims

A projection lens inspection sheet that is irradiated with light to inspect the characteristics of a projection lens used in a projection display device,
A chromatic aberration inspection part for detecting chromatic aberration and a flare inspection part for detecting flare are formed in the same plane,
The projection lens inspection sheet, wherein the chromatic aberration inspection section includes a plurality of colored sections having different colors.

In the projection lens inspection sheet according to claim 1,
A projection lens inspection sheet, wherein a plurality of the colored portions are arranged on a straight line to form a linear inspection portion.

In the projection lens inspection sheet according to claim 2,
The projection inspection sheet, wherein the linear inspection section has different width dimensions of adjacent colored sections.

In the projection lens inspection sheet according to claim 3,
A projection lens inspection sheet, wherein a chromatic aberration amount corresponding to a difference value of a width dimension of the colored portion is displayed adjacent to the linear inspection portion.

In the projection lens inspection sheet according to any one of claims 2 to 4,
A projection lens inspection sheet, wherein the linear inspection sections are arranged in a plurality of rows, and the linear inspection portions arranged in the plurality of rows have different relative ratios of width dimensions of adjacent linear portions.

In the projection lens inspection sheet according to any one of claims 1 to 5,
The flare inspection unit includes a local pattern arranged at a position farthest in the image region from the center position of the irradiated light,
The projection lens inspection sheet, wherein the local pattern is formed by arranging a plurality of rectangular dots in a substantially L shape.

A projection lens inspection sheet according to any one of claims 1 to 6,
A visual inspection unit for visually inspecting and inspecting image light irradiated on the screen by the projection lens, and an automatic machine inspection unit for automatically inspecting the image light based on calculation of characteristic values;
A projection lens inspection sheet characterized by comprising:

In the projection lens inspection sheet according to claim 7,
The automatic machine inspection unit includes a resolution inspection unit that detects a resolution of an image of the projection lens, a flare inspection unit that detects a flare,
A projection lens inspection sheet characterized by comprising:

The projection lens inspection sheet according to claim 8,
The projection inspection sheet for an automatic machine, wherein the inspection unit for an automatic machine has a positioning alignment mark for adjusting an alignment from a focus state of an image irradiated on the screen.

The projection lens inspection sheet according to any one of claims 1 to 9, a light source that irradiates light to the projection lens inspection sheet, a holding unit that holds the projection lens,
A projection lens inspection apparatus comprising:

In the projection lens inspection apparatus according to claim 10,
A screen that displays an image of the projection lens inspection sheet; and an automatic inspection unit that automatically inspects the projection lens based on the calculation of the characteristic value of the image light of the projection lens inspection sheet displayed on the screen;
A projection lens inspection apparatus comprising:

The projection lens inspection apparatus according to claim 11,
The automatic inspection unit includes an imaging unit that captures an image of the projection lens inspection sheet;
A focus state adjustment unit for automatically adjusting the focus state of the image on the projection lens inspection sheet;
A characteristic value calculation unit that calculates a characteristic value of the projection lens based on a change in brightness of an image of the projection lens inspection sheet;
A projection lens inspection apparatus comprising:

A method for inspecting the characteristics of a projection lens used in a projection display device,
Irradiating light from a light source to a projection lens inspection sheet and a projection lens having a chromatic aberration inspection portion in which a plurality of colored portions each having a different color are arranged; and
Irradiating a screen with image light by the projection lens, and displaying an image of the projection lens inspection sheet on the screen;
A step of inspecting chromatic aberration based on a relative change in a width dimension of an image line in a plurality of colored portions irradiated on the screen from the projection lens inspection sheet;
A projection lens inspection method comprising: