KR20050026081A - 광학 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

광학 장치의 제조 방법은, 케이싱 본체내에 복수의 광학 부품을 수납하는 광학 부품 수납 공정(S1)과, 광학 부품을 이동시켜서 상기 광학 부품의 위치 조정을 실시하고, 광원으로부터 사출되는 광속의 조명광축상의 소정 위치에 위치 결정 부재로 광학 부품을 위치 결정하는 광학 부품 위치 결정 공정(S2)과, 이 광학 부품 위치 결정 공정(S2) 후, 광학 부품을 케이싱 본체에 대하여 위치 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정(S3)을 구비한다. 이중, 광학 부품 수납 공정은, 케이싱 본체의 구멍에 위치 결정 부재를 삽통하는 위치 결정 부재 삽통 공정과, 광학 부품을 케이싱 본체에 수납하는 광학 부품 수납 공정과, 위치 결정 부재 및 광학 부품을 접촉시키는 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비한다.

Description

광학 장치의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL DEVICE}
본 발명은 광학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래에, 광원으로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 광변조 장치로 변조하여 광학상을 형성하고, 상기 광학상을 확대 투사하는 프로젝터가 알려져 있다[예컨대, 특허 문헌 1(일본 특허 공개 제 2002-31843호 공보) 참조].
이 프로젝터는 광원으로부터 사출된 광속을 광변조 장치의 화상 형성 영역에 중첩시키는 렌즈, 광원으로부터 사출된 광속을 3개의 색광(R, G, B)으로 분리하는 다이크로익 미러 및 광원으로부터 사출된 광속을 광변조 장치로 도광하는 반사 미러 등의 광학 부품과, 이러한 광학 부품을 광원으로부터 사출되는 광속의 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱으로 구성되는 광학 장치를 구비하고 있다.
이 광학 부품용 케이싱은 사출 성형 등의 성형에 의해 제조되는 합성 수지제의 성형품이고, 내측면에는 각 홀 가장자리 부품과 결합하는 홈이 형성되어 있다.
그리고, 이 광학 장치를 제조할 때에는, 광학 부품용 케이싱의 홈에 결합하도록, 각 광학 부품을 상방으로부터 슬라이드시켜서 수납 배치함으로써 실시된다. 즉, 광학 부품용 케이싱의 내측면에 형성된 홈이 광학 부품의 외형 위치 기준으로 되어 있다.
그러나, 상술한 광학 장치의 제조 방법에서는, 광학 부품용 케이싱에 대한 광학 부품의 수납 배치를 용이하게 실시할 수 있지만, 광학 부품용 케이싱의 내측면에 형성하는 홈을 고정밀도로 형성할 필요가 있다. 이 때문에, 광학 부품용 케이싱의 성형에 사용되는 금형을 복잡한 형상으로 또한 고정밀도로 제조할 필요가 있고, 광학 부품용 케이싱의 제조 비용이 증가하는, 나아가서는 광학 장치의 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 제조 비용의 저감을 도모할 수 있고, 용이하게 제조할 수 있는 광학 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명의 광학 장치의 제조 방법은, 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법이며, 상기 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 복수의 구멍을 갖고 상기 복수의 광학 부품이 내부에 수납 배치되는 케이싱 본체와, 상기 복수의 광학 부품을 상기 케이싱 본체의 소정 위치에 위치 결정하는 복수의 위치 결정 부재를 구비하고, 상기 케이싱 본체에 상기 복수의 광학 부품을 수납하는 광학 부품 수납 공정과, 상기 광학 부품을 이동시켜서 상기 광학 부품의 위치 조정을 실시하고, 상기 광원으로부터 사출되는 광속의 조명광축상의 소정 위치에 상기 위치 결정 부재로 상기 광학 부품을 위치 결정하는 광학 부품 위치 결정 공정과, 상기 광학 부품을 상기 케이싱 본체에 대하여 위치 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하고, 상기 광학 부품 수납 공정은, 상기 구멍에 상기 위치 결정 부재를 삽통하는 위치 결정 부재 삽통하는 공정과, 상기 광학 부품을 상기 케이싱 본체에 수납하는 광학 부품 수납 공정과, 상기 위치 결정 부재 및 상기 광학 부품을 접촉시키는 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 광학 부품용 케이싱을 구성하는 케이싱 본체로는, 내부에 복수의 광학 부품을 수납 배치 가능한 구성이면 좋고, 예컨대 용기 형상의 형상을 갖는 구성, 중공 형상의 형상을 갖는 구성 등을 채용할 수 있다.
또한, 이 케이싱 본체로는, 예컨대 종래와 같이 사출 성형 등의 성형에 의해 제조되는 합성 수지제의 성형품으로 하는 구성, 판금 가공에 의해 형성하는 구성, 또는 BMC(Bulk Molding Compound)에 의해 형성하는 구성 등을 채용할 수 있다.
본 발명에서는, 광학 장치의 제조 방법은, 광학 부품 수납 공정, 광학 부품 위치 결정 공정 및 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하고, 광학 부품 수납 공정에서 케이싱 본체내에 복수의 광학 부품을 수납하고, 광학 부품 위치 결정 공정에서 광학 부품을 이동시켜서 상기 광학 부품의 위치 조정을 실시하고, 위치 결정 부재로 상기 광학 부품을 케이싱 본체에 대하여 위치 결정한다. 그리고, 광학 부품의 위치 결정 후, 광학 부품을 케이싱 본체에 대하여 위치 고정한다. 이에 의해, 광학 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 광학 부품 수납 공정 후에, 광학 부품 위치 결정 공정을 실시하기 때문에, 광학 부품용 케이싱은, 종래와 마찬가지로, 내부에 외형 위치 기준면을 갖고, 고정밀도의 제조를 필요로 하는 광학 부품용 케이싱과 비교하여, 그 정도 높은 정밀도는 요구되지 않는다. 따라서, 광학 부품용 케이싱의 제조 비용을 저감할 수 있고, 나아가서는 광학 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 광학 부품 수납 공정은, 위치 결정 부재 삽통 공정, 광학 부품 수납 공정 및 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비하고, 광학 부품과 함께 케이싱 본체에 위치 결정 부재를 설치하기 때문에, 광학 부품 위치 결정 공정에 있어서, 광학 부품을 이동시켜서 위치 조정한 후에 위치 결정 부재로 용이하게 또한 신속하게 광학 부품을 위치 결정할 수 있다.
또한, 광학 부품 위치 고정 공정에 있어서, 광학 부품을 위치 결정 부재와 함께 케이싱 본체에 대하여 고정하는 구성으로 하면, 위치 결정 부재에 의해 광학 부품을 유지할 수 있고, 광학 부품을 유지하는 유지 프레임 등의 부재를 생략할 수 있고, 광학 장치를 제조함에 있어서, 제조 비용을 더욱 저감할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 위치 결정 부재 접촉 공정은, 상기 위치 결정 부재와 상기 케이싱 본체의 내측면을 따라 배치되는 광학 부품을 접촉시키는 것이 바람직하다.
여기서, 케이싱 본체의 내측면을 따라 배치되는 광학 부품으로는, 예컨대 광원으로부터 사출되는 광속을 소정 위치에 도광하는 전반사 미러 등을 예시할 수 있다.
본 발명에서는, 위치 결정 부재 접촉 공정에서는, 위치 결정 부재를, 예컨대 전반사 미러 등의 광학 부품의 이면, 또는 전반사 미러 등의 광학 부품의 단부와 접촉시킨다. 이에 의해, 광학 부품 위치 결정 공정에 있어서, 전반사 미러 등의 광학 부품을 이동시켜서 위치 조정한 후에 위치 결정 부재로 상기 광학 부품을 용이하고 또한 신속하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 예컨대 광학 부품 위치 고정 공정에 있어서, 광학 부품을 위치 결정 부재와 함께 케이싱 본체에 대하여 고정하는 경우에, 위치 결정 부재에 의해 전반사 미러 등의 광학 부품을 유지할 수 있는 동시에, 위치 결정 부재를 광원으로부터 사출되는 광속과 간섭하지 않는 위치에 배치할 수 있고, 양호한 광학상을 형성하는 광학 장치를 제조할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 위치 결정 부재는 판체와, 이 판체의 단면에 돌출되는 복수의 핀으로 구성되고, 상기 위치 결정 부재 삽통 공정은 상기 복수의 구멍에 상기 복수의 핀을 삽통하며, 상기 위치 결정 부재 접촉 공정은 상기 삽통된 복수의 핀의 선단 부분과 상기 광학 부품을 접촉시키고, 상기 광학 부품 위치 결정 공정에서는, 상기 판체를 이동함으로써 상기 복수의 핀과 접촉된 상기 광학 부품을 이동시켜서 상기 광학 부품의 위치 조정을 실시하고, 상기 광원으로부터 사출되는 광속의 조명광축상의 소정 위치에 상기 위치 결정 부재로 상기 광학 부품을 위치 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 위치 결정 부재는 판체와 복수의 핀으로 구성된다. 여기서, 위치 결정 부재 삽통 공정은, 케이싱 본체에 형성된 복수의 구멍에 위치 결정 부재의 복수의 핀을 삽통한다. 또한, 위치 결정 부재 접촉 공정은, 삽통된 복수의 핀과 전반사 미러 등의 광학 부품을 접촉시킨다. 그리고, 광학 부품 위치 결정 공정에서는 판체를 이동함으로써 복수의 핀과 접촉된 광학 부품을 이동시켜서 상기 광학 부품의 위치 조정을 실시하고, 상기 위치 결정 부재로 상기 광학 부품을 소정 위치에 위치 결정한다. 이에 의해, 예컨대 복수의 핀을 각각 이동시켜서 광학 부품을 위치 결정하는 구성에 비교하여, 판체를 이동함으로써 복수의 핀을 일괄하여 이동시킬 수 있고, 전반사 미러 등의 광학 부품의 위치 결정을 용이하고 또한 신속하게 실시할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 위치 결정 부재 접촉 공정은, 상기 위치 결정 부재와 상기 광원으로부터 사출되는 광속의 조명광축에 직교하여 상기 케이싱 본체에 수납되는 광학 부품과 접촉시키는 것이 바람직하다.
여기서, 광원으로부터 사출되는 광속의 조명광축에 직교하여 케이싱 본체에 수납되는 광학 부품으로는, 예컨대 광원으로부터 사출되는 광속을 분할하는 광속 분할 광학 소자, 광원으로부터 사출되는 광속을 소정 위치에 집속하는 집속 광학 소자 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 수납 공정에 있어서, 광학 부품과 함께 케이싱 본체에 위치 결정 부재를 설치하는 동시에, 상기 광학 부품 수납 공정에 있어서의 위치 결정 부재 접촉 공정에 있어서, 위치 결정 부재를, 광속 분할 광학 소자 또는 집속 광학 소자 등의 광학 부품의 외주 단부와 접촉시키므로, 광학 부품 위치 결정 공정에 있어서, 광속 분할 광학 소자 또는 집속 광학 소자 등의 광학 부품을 이동시켜서 위치 조정한 후에, 위치 결정 부재로 용이하고 또한 신속하게 상기 광학 부품을 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 위치 결정 부재는 단면 V자 형상의 홈부를 갖고, 상기 위치 결정 부재 접촉 공정은, 상기 위치 결정 부재의 홈부와 상기 광학 부품의 외주 단부를 접촉시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 위치 결정 부재는 단면 V자 형상의 홈부를 갖고, 광학 부품 수납 공정에 있어서의 위치 결정 부재 접촉 공정에서는, 이 홈부와 광속 분할 광학 소자 또는 집속 광학 소자 등의 광학 부품의 외주 단부를 접촉시키므로, 광학 부품 위치 결정 공정에 있어서, 광속 분할 광학 소자 또는 집속 광학 소자 등의 광학 부품을 위치 결정 부재로 정확하게 위치 결정할 수 있다.
또한, 광학 부품 위치 고정 공정에 있어서, 광학 부품을 위치 결정 부재와 함께 케이싱 본체에 대하여 고정하는 구성으로 하면, 위치 결정 부재에 의해, 광속 분할 광학 소자 또는 집속 광학 소자 등의 광학 부품의 위치 고정을 확실하게 실시할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 구멍의 주연에는, 상기 케이싱 본체 내부를 향해서 연장되는 지지면이 형성되고, 상기 위치 결정 부재 삽통하는 공정은 상기 구멍에 상기 위치 결정 부재를 삽통하며, 상기 지지면에 상기 위치 결정 부재를 지지시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 위치 결정 부재 삽통하는 공정은, 케이싱 본체에 형성된 구멍에 위치 결정 부재를 삽통하는 동시에, 구멍의 주연에 형성된 지지면에 위치 결정 부재를 지지시키므로, 광학 부품 위치 결정 공정에 있어서, 광학 부품을 위치 결정 부재로 정확하게 위치 결정할 수 있다.
또한, 광학 부품 위치 고정 공정에 있어서, 광학 부품을 위치 결정 부재와 함께 케이싱 본체에 고정하는 구성으로 하면, 위치 결정 부재 및 이 위치 결정 부재를 지지하는 지지면에 의해, 광학 부품을 확실하게 위치 고정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품용 케이싱은, 상기 케이싱 본체 외면에 장착 가능하게 구성되고, 나사 부재와 상기 나사 부재가 배치되는 구멍을 갖고 상기 케이싱 본체 외면에 접촉하는 지지 부재로 이루어지는 리워크 부재를 구비하고, 상기 위치 결정 부재는 상기 나사 부재와 나사 결합하는 나사 결합 구조를 갖고, 상기 광학 부품 위치 고정 공정 후, 상기 지지 부재를 상기 케이싱 본체의 구멍에 따른 위치에 접촉시켜, 상기 나사 부재와 상기 나사 결합 구조의 나사 결합 상태를 변경함으로써 상기 위치 결정 부재를 이동시키고, 상기 케이싱 본체에 대한 상기 광학 부품의 고정 상태를 해제하는 리워크 공정을 구비하는 것이 바람직하다
본 발명에서는, 광학 부품용 케이싱은, 나사 부재 및 지지 부재를 갖고, 적절히 케이싱 본체의 외면에 장착 가능하게 되는 리워크 부재를 구비하고 있다. 또한, 위치 결정 부재는, 리워크 부재를 구성하는 나사 부재와 나사 결합 가능한 나사 결합 구조를 갖고 있다. 그리고, 리워크 공정은, 광학 부품 위치 고정 공정 후, 광학 부품의 교환 등이 필요하게 되는 경우에, 지지 부재를 케이싱 본체의 구멍에 따른 위치에 접촉시켜, 지지 부재의 구멍에 헐겁게 끼워 배치되는 나사 부재와 위치 결정 부재의 나사 결합 구조의 나사 결합 상태를 변경함으로써, 케이싱 본체에 대한 광학 부품의 고정 상태를 해제한다. 이에 의해, 광학 부품이 위치 고정된 후, 상기 광학 부품을 교환할 때 등이라도, 용이하게 케이싱 본체에 대한 광학 부품의 고정 상태를 해제할 수 있다. 따라서, 광학 부품의 리워크성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 케이싱 본체는, 대향 배치되는 한쌍의 판형상 부재를 갖고, 상기 위치 결정 부재는, 부재 사이에 개장되는 스페이서를 구비하고, 상기 광학 부품 수납 공정은, 상기 스페이서를 상기 판형상 부재에 설치하는 스페이서 설치 공정과, 상기 광학 부품의 단부를 상기 한쌍의 판형상 부재에 대향하도록 배치하는 광학 부품 배치 공정과, 상기 스페이서 및 상기 광학 부품의 단부를 접촉시키는 스페이서 접촉 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 상술한 광학 부품 배치 공정으로 배치하는 광학 부품으로는, 케이싱 본체의 내측면에 대하여 경사지게 수납되는 광학 부품이 바람직하다. 이 광학 부품으로는, 예컨대 광원으로부터 사출되는 광속을 복수의 색광으로 분리하는 색분리 광학 소자 등을 예시할 수 있다.
또한, 한쌍의 판형상 부재로는, 예컨대 케이싱 본체의 측면을 한쌍의 판형상 부재로서 구성할 수도 있고, 케이싱 본체의 측면 이외의 부재를 한쌍의 판형상 부재로서 구성할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 수납 공정은, 스페이서 설치 공정, 광학 부품 배치 공정 및 스페이서 접촉 공정을 구비하고, 색분리 광학 소자 등의 광학 부품과 함께 위치 결정 부재를 구성하는 스페이서를 판형상 부재에 설치하므로, 광학 부품 위치 결정 공정에 있어서, 색분리 광학 소자 등의 광학 부품을 이동시켜서 위치 조정한 후에 스페이서로 용이하고 또한 신속하게 상기 광학 부품을 위치 결정할 수 있다.
또한, 광학 부품 위치 고정 공정에 있어서, 상기 광학 부품을 스페이서와 함께 케이싱 본체에 대하여 고정하는 구성으로 하면, 스페이서에 의해 광학 부품을 유지할 수 있고, 색분리 광학 소자 등의 광학 부품을 유지하는 유지 프레임 등의 부재를 생략할 수 있고, 광학 장치를 제조함에 있어서, 제조 비용을 더욱 저감할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 한쌍의 판형상 부재는 상기 케이싱 본체의 측면으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 한쌍의 판형상 부재가 케이싱 본체의 측면으로 구성되어 있기 때문에, 광학 장치를 제조할 때에, 케이싱 본체내에 한쌍의 판형상 부재를 설치하는 공정을 생략할 수 있고, 광학 장치를 용이하고 또한 신속하게 제조할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 위치 결정 부재는 상기 스페이서와, 상기 케이싱 본체의 저면에 고정되는 마운트와, 상기 마운트에 수직으로 설치되는 상기 한쌍의 판형상 부재를 구비하고, 상기 스페이서 설치 공정은, 상기 스페이서를 상기 한쌍의 판형상 부재에 설치하고, 상기 광학 부품 배치 공정은, 상기 광학 부품을, 상기 광학 부품의 단부가 상기 한쌍의 판형상 부재에 대향하도록 배치하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 스페이서 설치 공정에서는, 스페이서를 한쌍의 판형상 부재에 설치하고, 광학 부품 배치 공정에서는, 광학 부품을, 상기 광학 부품의 단부가 한쌍의 판형상 부재에 대향하도록 배치하므로, 광학 부품은 위치 결정 부재에 배치되게 되고, 이 광학 부품이 배치된 위치 결정 부재를 케이싱 본체에 수납하는 구성으로 하면, 각종 광학 부품이 밀집한 케이싱 본체내에, 상기 케이싱 본체의 측면에 경사진 상태에서 색분리 광학 소자 등의 광학 부품을 케이싱 본체에 수납하는 번잡한 작업을 하지 않고, 상기 광학 부품을 용이하게 수납할 수 있고, 광학 장치의 제조를 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 케이싱 본체의 측면이 판형상 부재로 하는 구성이 아니라, 위치 결정 부재가 판형상 부재를 구비한 구성이므로, 색분리 광학 소자 등의 광학 부품의 형상이 변경되었다고 해도, 케이싱 본체의 형상을 변경하지 않고, 위치 결정 부재를 구성하는 판형상 부재의 인접 거리를 변경함으로써 대응할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 한쌍의 판형상 부재에는 다른쪽의 판형상 부재를 향해서 연장하는 지지면이 형성되고, 상기 스페이서 설치 공정은 상기 스페이서를 상기 지지면에 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 스페이서 설치 공정은, 판형상 부재에 형성된 지지면에 스페이서를 설치하고, 스페이서가 지지면에 지지되므로, 광학 부품 위치 결정 공정에 있어서, 광학 부품을 스페이서로 정확하게 위치 결정할 수 있다.
또한, 광학 부품 위치 고정 공정에 있어서, 광학 부품을 스페이서와 함께 케이싱 본체에 고정하는 구성으로 하면, 스페이서 및 이 스페이서를 지지하는 지지면에 의해, 광학 부품을 확실하게 위치 고정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 스페이서는 상기 광학 부품의 경사 방향에 따른 경사면을 갖고, 상기 스페이서 접촉 공정은, 상기 스페이서의 경사면과 상기 광학 부품의 단부를 접촉시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 스페이서 접촉 공정은, 스페이서의 경사면과 광학 부품의 단부를 접촉시키므로, 스페이서와 광학 부품을 확실하게 접촉할 수 있고, 광학 부품 위치 결정 공정에 있어서, 광학 부품을 스페이서로 정확하게 위치 결정할 수 있다.
또한, 광학 부품 위치 고정 공정에 있어서, 광학 부품을 스페이서와 함께 케이싱 본체에 대하여 고정하는 구성으로 하면, 스페이서에 의해 광학 부품을 확실하게 위치 고정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품용 케이싱은 상기 판형상 부재에 장착 가능하게 구성되고, 나사 부재와 상기 나사 부재가 배치되는 구멍을 갖고 상기 판형상 부재에 접촉하는 지지 부재로 이루어지는 리워크 부재를 구비하고, 상기 스페이서는 상기 나사 부재와 나사 결합하는 나사 결합 구조를 갖고, 상기 광학 부품 위치 고정 공정 후, 상기 지지 부재를 상기 판형상 부재의 상기 스페이서에 따른 위치에 접촉시켜, 상기 판형상 부재에 대한 상기 광학 부품의 고정 상태를 해제하는 리워크 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 광학 부품용 케이싱은, 나사 부재 및 지지 부재를 갖고, 적절히 판형상 부재에 장착 가능하게 되는 리워크 부재를 구비하고 있다. 또한, 위치 결정 부재를 구성하는 스페이서는 리워크 부재를 구성하는 나사 부재와 나사 결합 가능한 나사 결합 구조를 갖고 있다. 그리고, 리워크 공정은, 광학 부품 위치 고정 공정 후, 광학 부품의 교환 등이 필요하게 되는 경우에, 지지 부재를 판형상 부재의 스페이서에 따른 위치에 접촉시키고, 지지 부재의 구멍에 헐겁게 끼워 배치되는 나사 부재와 스페이서의 나사 결합 구조의 나사 결합 상태를 변경함으로써, 판형상 부재에 대한 광학 부품의 고정 상태를 해제한다. 이에 의해, 광학 부품이 위치 고정된 후, 상기 광학 부품을 교환할 때 등이라도, 용이하게 판형상 부재에 대한 광학 부품의 고정 상태를 해제할 수 있다. 따라서, 광학 부품의 리워크성을 향상할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품과 상기 위치 결정 부재의 부재 사이, 및 상기 위치 결정 부재와 상기 케이싱 본체의 부재 사이에는 접착제가 충전되고, 상기 광학 부품 위치 결정 공정은 상기 접착제가 미경화 상태에서 실시되며, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은 상기 광학 부품 위치 결정 공정으로 상기 광학 부품이 위치 결정된 후, 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 위치 결정 부재와 함께 상기 케이싱 본체에 대하여 위치 고정하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 광학 부품 위치 고정 공정은, 광학 부품을 위치 결정 부재와 함께 케이싱 본체에 대하여 위치 고정하므로, 광학 부품을 케이싱 본체에 대하여 확실하게 고정할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 결정 공정은 광학 부품과 위치 결정 부재의 부재 사이 및 위치 결정 부재와 케이싱 본체의 부재 사이에 접착제가 충전된 상태에서 광학 부품을 위치 결정한다. 또한, 광학 부품 위치 고정 공정은 충전된 접착제를 경화시켜서 광학 부품을 위치 결정 부재와 함께 케이싱 본체에 위치 고정한다. 이에 의해, 케이싱 본체에 대한 광학 부품의 위치 고정을 용이하게 실시할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 접착제는 광 경화형 접착제로 구성되고, 상기 위치 결정 부재는 광투과성 부재로 구성되며, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은 상기 위치 결정 부재를 거쳐서 상기 광 경화형 접착제에 광선을 조사하고, 상기 광 경화형 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 위치 결정 부재와 함께 상기 케이싱 본체에 대하여 위치 고정하는 것이 바람직하다.
여기서, 광투과성 부재로는, 예컨대 아크릴재 등의 합성 수지, 사파이어, 수정, 석영 및 형석 등을 예시할 수 있다.
본 발명에서는, 케이싱 본체에 대한 광학 부품의 위치 고정으로 광 경화형 접착제가 사용되고, 위치 결정 부재가 광투과성 부재로 구성되어 있다. 그리고, 광학 부품 위치 고정 공정에 있어서, 위치 결정 부재를 거쳐서 부재간에 광선을 조사하고, 광 경화형 접착제를 경화시킨다. 이에 의해, 광 경화형 접착제를 용이하고 또한 확실하게 경화시킬 수 있다. 따라서, 광학 부품의 위치 고정을 용이하게 실시할 수 있는 동시에, 적절한 위치에 확실하게 위치 고정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법은, 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법으로서, 상기 광학 부품용 케이싱에는, 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고, 위치 결정 지그의 일부가 상기 개구에 삽통하도록, 상기 광학 부품용 케이싱을 소정 위치에 설치하는 광학 부품용 케이싱 설치 공정과, 상기 복수의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱의 상기 개구를 거쳐서 상기 광학 부품용 케이싱 내부에 수납하고, 상기 개구에 삽통하도록 상기 위치 결정 지그를 이용하여 설계상의 소정 위치에 위치 결정하는 광학 부품 위치 결정 공정과, 상기 광학 부품 위치 결정 공정으로 위치 결정된 상기 복수의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 광학 부품용 케이싱으로는, 상술한 케이싱 본체와 마찬가지로, 내부에 복수의 광학 부품을 수납 배치 가능한 구성이면 좋고, 예컨대 용기 형상의 형상을 갖는 구성, 중공 형상의 형상을 갖는 구성 등을 채용할 수 있다. 또한, 종래와 같이 사출 성형 등의 성형에 의해 제조되는 합성 수지제의 성형품으로 하는 구성, 판금 가공에 의해 형성하는 구성, 또는 BMC에 의해 형성하는 구성 등을 채용할 수도 있다.
본 발명에서는, 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고 있다. 그리고, 광학 장치의 제조 방법으로는, 광학 부품용 케이싱 설치 공정으로 광학 부품용 케이싱을 이동시켜서 상기 광학 부품용 케이싱에 형성된 개구에 위치 결정 지그의 일부가 삽통하도록 광학 부품용 케이싱을 소정 위치에 설치한다. 또한, 광학 부품 위치 결정 공정으로 복수의 광학 부품을 이동시켜서 광학 부품용 케이싱의 개구를 거쳐서 상기 광학 부품용 케이싱 내부에 수납하고, 광학 부품용 케이싱의 개구에 삽통되는 위치 결정 지그를 이용하여 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정한다. 그리고, 광학 부품 위치 고정 공정으로 광학 부품용 케이싱에 대하여 복수의 광학 부품을 위치 고정한다. 이에 의해, 광학 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 복수의 광학 부품이 위치 결정 지그에 의해 설계상의 소정 위치에 위치 결정되므로, 광학 부품용 케이싱은, 내부에 외형 위치 기준면을 갖고, 고정밀도의 제조를 필요로 하는 광학 부품용 케이싱과 비교하여, 그 정도 높은 정밀도는 요구되지 않는다. 따라서, 광학 부품용 케이싱의 제조 비용을 저감할 수 있고, 나아가서는 광학 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 광학 부품용 케이싱 설치 공정을 광학 부품 위치 결정 공정 전에 실시하므로, 광학 부품 위치 결정 공정 후에 광학 부품용 케이싱 설치 공정을 실시하는 구성에 비교하여, 광학 부품용 케이싱 설치 공정에 있어서, 위치 결정된 광학 부품으로의 광학 부품용 케이싱의 간섭에 의해 광학 부품에 위치 어긋남이 생기는 것을 회피할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법은, 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법으로서, 상기 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고, 위치 결정 지그를 이용하여 상기 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정하는 광학 부품 위치 결정 공정과, 상기 광학 부품 위치 결정 공정으로 위치 결정된 상기 복수의 광학 부품이 상기 개구를 거쳐서 내부에 수납되도록, 상기 광학 부품용 케이싱을 상기 복수의 광학 부품에 대한 소정 위치에 설치하는 광학 부품용 케이싱 설치 공정과, 상기 광학 부품 위치 결정 공정으로 위치 결정된 상기 복수의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 광학 부품용 케이싱으로는, 상술한 광학 부품용 케이싱과 같이, 내부에 복수의 광학 부품을 수납 배치 가능한 구성이면 좋고, 예컨대 용기 형상의 형상을 갖는 구성, 중공 형상의 형상을 갖는 구성 등을 채용할 수 있다. 또한, 종래와 같이 사출성형 등의 성형에 의해 제조되는 합성 수지제의 성형품으로 하는 구성, 판금 가공에 의해 형성하는 구성, 또는 BMC에 의해 형성하는 구성 등을 채용할 수도 있다.
본 발명에서는, 광학 장치의 제조 방법으로는, 광학 부품 위치 결정 공정으로 위치 결정 지그를 이용하여 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정한다. 또한, 광학 부품용 케이싱 설치 공정으로 광학 부품용 케이싱을 이동시켜서 상기 광학 부품용 케이싱의 개구를 거쳐서 위치 결정된 복수의 광학 부품이 내부에 삽입하도록 광학 부품용 케이싱을 복수의 광학 부품에 대한 소정 위치에 설치한다. 그리고, 광학 부품 위치 고정 공정으로 광학 부품용 케이싱에 대하여 복수의 광학 부품을 위치 고정한다. 이에 의해, 광학 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 상기와 마찬가지로, 복수의 광학 부품이 위치 결정 지그에 의해 설계상의 소정 위치에 위치 결정되므로, 광학 부품용 케이싱은, 고정밀도의 제조를 필요로 하는 광학 부품용 케이싱과 비교하여, 그 정도 높은 정밀도는 요구되지 않는다. 또한, 광학 부품용 케이싱은 적어도 하나의 개구를 갖는 구성으로 하면 좋다. 따라서, 광학 부품용 케이싱의 제조 비용을 더욱 저감할 수 있고, 나아가서는 광학 장치의 제조 비용을 더욱 저감할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품 위치 결정 공정은, 상기 위치 결정 지그를 이용하여 상기 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에서 지지시키는 광학 부품 지지 공정과, 상기 광학 부품 지지 공정으로 지지된 상기 복수의 광학 부품에 대하여 광속을 조사하고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 광학상 검출 장치로 검출하는 광학상 검출 공정과, 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상에 기초하여, 상기 위치 결정 지그를 조작하여 상기 복수의 광학 부품중 적어도 어느 하나에 광학 부품을 위치 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 광학상 검출 장치로는, 예컨대 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 직접 검출하는 구성으로 할 수도 있고, 또한 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 스크린상에 확대 투사하고, 이 스크린상에 투영된 광학상을 검출하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 광학상 검출 장치로는, 예컨대 CCD(Charge Coupled Device), MOS(Metal Oxide Semiconductor) 센서 등의 촬상 소자를 채용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 위치 결정 공정은, 광학 부품 지지 공정을 구비하고 있기 때문에, 복수의 광학 부품을 위치 결정 지그에 지지시킴으로써, 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 용이하게 위치를 부여할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 결정 공정은 광학상 검출 공정을 구비하고 있으므로, 광학상 검출 공정에서 검출된 광학상으로부터 복수의 광학 부품이 설계상의 소정 위치에 위치 부여되어 있는지 여부를 판정할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 결정 공정은 광학 부품 위치 조정 공정을 구비하고 있으므로, 복수의 광학 부품이 설계상의 소정 위치에 위치를 부여되지 않고 있는 경우, 또는 복수의 광학 부품중, 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품이 있는 경우 등에, 광학상 검출 공정에서 검출된 광학상에 기초하여, 위치 결정 지그를 조작하여 광학 부품을 위치 조정할 수 있다. 따라서, 광학 부품을 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법으로는, 상기 위치 결정 지그는 상기 위치 결정 지그를 구동하는 지그 구동부와, 상기 지그 구동부를 제어하는 제어부에 의해 구동 제어되고, 상기 광학 부품 위치 조정 공정은 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상을 상기 제어부가 취입하여 화상 신호로 변환하는 화상 취입 단계와, 상기 화상 취입 단계에서 변환된 화상 신호로부터 상기 제어부가 휘도값을 취득하는 휘도값 취득 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득된 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 위치 조정량 산출 단계와, 상기 위치 조정량 산출 단계에서 산출된 위치 조정량에 기초하여 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 광학 부품을 위치 조정하는 위치 조정 단계를 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 제어부로는, 예컨대 제어 프로그램을 판독하여 실행하는 CPU(Central Processing Unit), 및 광학상 검출 장치로부터 출력할 수 있는 신호를 입력하고, 화상 신호로 변환하는 비디오 캡쳐 보드 등을 구비한 PC(Personal Computer)를 채용할 수 잇다. 또한, 광학 부품 위치 조정 공정에 있어서의 각 단계는 제어부에 실행시키기 위한 프로그램으로도 구성할 수 있다.
본 발명에서는, 광학 부품 위치 조정 공정은 화상 취입 단계, 휘도값 취득 단계, 위치 조정량 산출 단계, 및 위치 조정 단계를 구비하고, 제어부에 의한 위치 결정 지그의 구동 제어에 의해 광학 부품의 위치 조정이 실시된다. 이에 의해, 광학상 검출 장치로 검출된 광학상을 육안으로 수동으로 위치 결정 지그를 조작하여 광학 부품의 위치 조정을 실시하는 경우와 비교하여, 광학 부품을 또한 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품 위치 조정 공정은 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 광학 부품을 이동시키고, 상기 광학 부품을 거쳐서 광학상의 조명 영역을 이동시키는 조명 영역 이동 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득한 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 조명 영역 이동 단계에서 이동된 조명 영역의 경계점을 취득하는 경계점 취득 단계를 구비하고, 상기 위치 조정량 산출 단계는, 상기 경계점 취득 단계에서 취득한 조명 영역의 경계점에 기초하여 상기 제어부가 상기 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 광학 부품 위치 조정 공정은, 화상 취입 단계, 휘도값 취득 단계, 위치 조정량 산출 단계, 및 위치 조정 단계의 외에, 조명 영역 이동 단계 및 경계점 취득 단계를 구비한다. 그리고, 위치 조정량 산출 단계에서는, 경계점 취득 단계에서 취득한 조명 영역의 경계점에 기초하여 제어부가 광학 부품의 위치 조정량을 산출한다. 이에 의해, 조명 영역의 경계 위치를 취득함으로써 복수의 광학 부품의 상대 위치의 어긋남을 용이하게 인식할 수 있고, 고정밀도의 광학 부품의 위치 결정을 가능하게 한다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품용 케이싱은 상기 광학 부품과 접촉하는 지지부를 갖고, 상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에는 접착제가 충전되며, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 것이 바람직하다.
여기서, 접착제는, 광학 부품 위치 결정 공정시에, 미리 도포해 둘 수도 있고, 광학 부품 위치 결정 공정 및 광학 부품용 케이싱 설치 공정이 종료한 후에 도포할 수도 있다.
또한, 지지부로는, 광학 부품용 케이싱을 구성하는 측면을 채용할 수도 있고, 광학 부품용 케이싱을 구성하는 측면과는 별체의 부재를 채용할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 위치 고정 공정에서는, 광학 부품과 지지부의 사이에 충전된 접착제를 경화시켜서 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하므로, 광학 부품을 위치 결정한 후, 용이하게 또한 신속하게 위치 고정을 실시할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품과 접촉하는 상기 지지부의 접촉면에는 홈부가 형성되고, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 상기 홈부에 주입하여 상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에 상기 접착제를 충전하며, 또한 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 것이 바람직하다.
여기서, 홈부로는, 예컨대 지지부의 일측 단부로부터 대향하는 측단부에 걸쳐서 관통하도록 형성하는 구성을 채용할 수 있다. 또한, 홈부로는, 상기 구성 외에, 예컨대 지지부의 일측 단부로부터 대향하는 측단부 근방에 걸쳐서 형성하는 구성, 즉 지지부의 일측 단부로부터 대향하는 측단부에 걸쳐서 관통하지 않도록 형성하는 구성을 채용할 수 있다.
본 발명에서는, 광학 부품 위치 고정 공정에서는, 접착제를 홈부에 주입하여 광학 부품과 지지부의 사이에 접착제를 충전한다. 그리고, 이 접착제를 경화시켜서 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정한다. 이에 의해, 광학 부품과 지지부의 사이에 접착제를 도포(주입)하는 작업을 용이하게 실시할 수 있고, 광학 부품을 위치 결정한 후, 또한 용이하게 또한 신속하게 위치 고정을 실시할 수 있다.
또한, 이 광학 부품 위치 고정 공정에 의해, 광학 부품에 불필요하게 접착제가 부착되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 이 광학 부품 위치 고정 공정은, 예컨대 광학 부품용 케이싱의 제조 오차에 의해 지지부와 광학 부품의 사이의 극간이 좁아진 경우에도, 용이하게 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법은, 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법으로서, 상기 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고, 위치 결정 지그의 일부가 상기 개구에 삽통하도록, 상기 광학 부품용 케이싱을 소정 위치에 설치하는 광학 부품용 케이싱 설치 공정과, 상기 복수의 광학 부품중 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱의 상기 개구를 거쳐서 상기 광학 부품용 케이싱 내부에 수납하고, 상기 개구에 삽통되는 상기 위치 결정 지그를 이용하여 설계상의 소정 위치에 위치 결정하여 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 제 1 광학 부품 위치 결정 고정 공정과, 상기 복수의 광학 부품중 위치 조정이 필요한 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱의 상기 개구를 거쳐서 상기 광학 부품용 케이싱 내부에 수납하고, 상기 개구에 삽통되는 상기 위치 결정 지그를 이용하여 설계상의 소정 위치에 위치 결정하고, 위치 조정을 한 후, 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 제 2 광학 부품 위치 결정 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 광학 부품용 케이싱으로는, 상술한 광학 부품용 케이싱과 같이, 내부에 복수의 광학 부품을 수납 배치 가능한 구성이면 좋고, 예컨대 용기 형상의 형상을 갖는 구성, 중공 형상의 형상을 갖는 구성 등을 채용할 수 있다. 또한, 종래와 같이 사출성형 등의 성형에 의해 제조되는 합성 수지제의 성형품으로 하는 구성, 판금 가공에 의해 형성하는 구성, 또는 BMC에 의해 형성하는 구성 등을 채용할 수도 있다.
본 발명에서는, 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고 있다. 그리고, 광학 장치의 제조 방법으로는, 광학 부품용 케이싱 설치 공정으로 광학 부품용 케이싱을 이동시켜서 상기 광학 부품용 케이싱에 형성된 개구에 위치 결정 지그의 일부가 삽통하도록 광학 부품용 케이싱을 소정 위치에 설치한다. 또한, 제 1 광학 부품 위치 결정 고정 공정으로, 복수의 광학 부품중 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 이동시켜서 광학 부품용 케이싱의 개구를 거쳐서 광학 부품용 케이싱 내부에 수납하고, 광학 부품용 케이싱의 개구에 삽통되는 위치 결정 지그를 이용하여 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정하여 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정한다. 또한, 제 2 광학 부품 위치 결정 고정 공정에서, 복수의 광학 부품중 위치 조정이 필요한 광학 부품을 이동시켜서 광학 부품용 케이싱의 개구를 거쳐서 광학 부품용 케이싱 내부에 수납하여 광학 부품용 케이싱의 개구에 삽통되는 위치 결정 지그를 이용하여 위치 조정이 필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정하고, 위치 조정을 실시한 후, 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정한다. 이에 의해, 광학 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 위치 조정이 불필요한 광학 부품 및 위치 조정이 필요한 광학 부품의 쌍방이 위치 결정 지그에 의해 설계상의 소정 위치에 위치 결정되므로, 광학 부품용 케이싱은, 내부에 외형 위치 기준면을 갖고, 고정밀도의 제조를 필요로 하는 광학 부품용 케이싱과 비교하여, 그 정도 높은 정밀도는 요구되지 않는다. 따라서, 광학 부품용 케이싱의 제조 비용을 저감할 수 있고, 나아가서는 광학 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 제 2 광학 부품 위치 결정 고정 공정에서는, 위치 조정이 필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정한 후, 위치 조정을 실시한다. 이에 의해, 위치 결정 지그를 이용하여 위치 조정이 필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 설치했을 때, 위치 조정이 필요한 광학 부품의 제조 오차 등에 의해 복수의 광학 부품의 상대 위치가 어긋난 경우에도, 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정함으로써, 복수의 광학 부품의 상대 위치의 어긋남을 억제할 수 있고, 광학 장치를 고정밀도로 제조할 수 있다. 또한, 이 경우에, 예컨대 제조 오차 등이 생기는 경우라도, 광축에 대한 위치가 어긋나기 어려운 위치 조정을 불필요로 하는 광학 부품의 위치를 조정하지 않고, 위치 조정이 필요한 광학 부품만의 위치를 조정하기 때문에, 광학 장치를 고정밀도로 또한 신속하게 제조할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 제 1 광학 부품 위치 결정 고정 공정은, 상기 위치 결정 지그를 이용하여 상기 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 지지시키는 광학 부품 지지 공정과, 상기 설계상의 소정 위치에 지지된 상기 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 지지 공정으로 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 위치 결정 지그에 지지시킴으로써, 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 용이하게 위치 부여할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 고정 공정으로 설계상의 소정 위치에 위치 부여된 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정함으로써, 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 용이하게 위치 결정 고정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 제 1 광학 부품 위치 결정 고정 공정은, 또한 위치 결정 부재를 상기 위치 조정이 불필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나의 광학 부품에 접촉시키는 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비하고, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 위치 결정 부재를 거쳐서 상기 위치 조정이 불필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 위치 결정 부재 접촉 공정에서 위치 조정이 불필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나의 광학 부품에 위치 결정 부재를 접촉시킨 상태에서, 광학 부품 위치 고정 공정에서 위치 결정 부재와 함께 상기 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정함으로써, 위치 결정 부재에 의해 위치 조정이 불필요한 광학 부품중 예컨대 고정밀도의 위치 결정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 고정을 확실하게 실시할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 제 2 광학 부품 위치 결정 고정 공정은, 상기 위치 결정 지그를 이용하여 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 지지시키는 광학 부품 지지 공정과, 상기 설계상의 소정 위치에 지지된 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정과, 상기 위치가 조정된 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 지지 공정으로 위치 조정이 필요한 광학 부품을 위치 결정 지그에 지지시킴으로써, 위치 조정이 필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 용이하게 위치 부여할 수 있다. 또한, 위치 조정이 필요한 광학 부품의 제조 오차 등에 의해 복수의 광학 부품의 상대 위치가 어긋난 경우에도, 광학 부품 위치 조정 공정으로, 복수의 광학 부품의 상대 위치의 어긋남을 억제할 수 있다. 또한, 위치 조정을 실시한 후, 위치 조정이 필요한 광학 부품을, 광학 부품 위치 고정 공정으로 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정함으로써, 정밀도가 높은 광학 장치를 제조할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 제 2 광학 부품 위치 결정 고정 공정은, 또한 위치 결정 부재를 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나의 광학 부품에 접촉시키는 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비하고, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은 상기 위치 결정 부재를 거쳐서 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 위치 결정 부재 접촉 공정으로 위치 조정이 필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나의 광학 부품에 위치 결정 부재를 접촉시킨 상태에서, 광학 부품 위치 고정 공정으로 위치 결정 부재와 함께 상기 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정함으로써, 위치 결정 부재에 의해 위치 조정이 필요한 광학 부품중 예컨대 고정밀도의 위치 결정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 고정을 확실하게 실시할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 복수의 광학 부품에 대하여 광속을 조사하고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 광학상 검출 장치로 검출하는 광학상 검출 공정과, 상기 광학상 검출 공정에서 검출된 광학상에 기초하여, 상기 위치 결정 지그를 조작하여 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 광학상 검출 장치로는, 상기와 마찬가지로, 예컨대 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 직접 검출하는 구성으로 할 수도 있고, 또한 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 스크린상에 확대 투사하고, 이 스크린상에 투영된 광학상을 검출하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 광학상 검출 장치로는, 예컨대 CCD, MOS 센서 등의 촬상 소자를 채용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 위치 조정 공정은 광학상 검출 공정을 구비하고 있으므로, 광학상 검출 공정에서 검출된 광학상으로부터 복수의 광학 부품이 설계상의 소정 위치에 위치 부여되어 있는지 여부를 판정할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 조정 공정은 광학 부품 위치 조정 공정을 구비하고 있으므로, 복수의 광학 부품이 설계상의 소정 위치에 위치 부여되지 않고 있는 경우 등에, 광학상 검출 공정에서 검출된 광학상에 기초하여, 위치 결정 지그를 조작하여 위치 조정이 필요한 광학 부품을 위치 조정할 수 있다. 따라서, 복수의 광학 부품을 또한 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 위치 결정 지그는 상기 위치 결정 지그를 구동하는 지그 구동부와, 이 지그 구동부를 제어하는 제어부에 의해 구동 제어되고, 상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 광학상 검출 공정에서 검출된 광학상을 상기 제어부가 취입하여 화상 신호로 변환하는 화상 취입 단계와, 상기 화상 취입 단계에서 변환된 화상 신호로부터 상기 제어부가 휘도값을 취득하는 휘도값 취득 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득된 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 위치 조정량 산출 단계와, 상기 위치 조정량 산출 단계에서 산출된 위치 조정량에 기초하여 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품을 위치 조정하는 위치 조정 단계를 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 제어부로는 상기와 마찬가지로, 예컨대 제어 프로그램을 판독하여 실행하는 CPU, 및 광학상 검출 장치로부터 출력할 수 있은 신호를 입력하고, 화상 신호로 변환하는 비디오 캡쳐 보드 등을 구비한 PC를 채용할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 조정 공정에 있어서의 각 단계는, 제어부에 실행시키기 위한 프로그램으로도 구성할 수 있다.
본 발명에서는, 광학 부품 위치 조정 공정은, 화상 취입 단계, 휘도값 취득 단계, 위치 조정량 산출 단계, 및 위치 조정 단계를 구비하고, 제어부에 의한 위치 결정 지그의 구동 제어에 의해 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치 조정이 실시된다. 이에 의해, 광학상 검출 장치에서 검출된 광학상을 육안으로 수동으로 위치 결정 지그를 조작하여 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치 조정을 실시하는 경우와 비교하여, 위치 조정이 필요한 광학 부품을 또한 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 장치에서는, 상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써, 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품을 이동시키고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상의 조명 영역을 이동시키는 조명 영역 이동 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득한 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 조명 영역 이동 단계로 이동된 조명 영역의 경계점을 취득하는 경계점 취득 단계를 구비하고, 상기 위치 조정량 산출 단계는, 상기 경계점 취득 단계로 취득한 조명 영역의 경계점에 기초하여 상기 제어부가 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 광학 부품 위치 조정 공정은, 화상 취입 단계, 휘도값 취득 단계, 위치 조정량 산출 단계, 및 위치 조정 단계 외에, 조명 영역 이동 단계 및 경계점 취득 단계를 구비한다. 그리고, 위치 조정량 산출 단계에서는, 경계점 취득 단계에서 취득한 조명 영역의 경계점에 기초하여 제어부가 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치 조정량을 산출한다. 이에 의해, 조명 영역의 경계 위치를 취득함으로써 복수의 광학 부품의 상대 위치의 어긋남을 용이하게 인식할 수 있고, 위치 조정이 필요한 광학 부품의 고정밀도의 위치 결정을 가능하게 한다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품용 케이싱은 상기 광학 부품과 접촉하는 지지부를 갖고, 상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에는 접착제가 충전되며, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것이 바람직하다.
여기서, 접착제는, 광학 부품 지지 공정 또는 광학 부품 위치 조정 공정시에, 미리 도포해 둘 수도 있고, 광학 부품 지지 공정 또는 광학 부품 위치 조정 공정이 종료한 후에 도포할 수도 있다.
또한, 지지부로는, 상기와 마찬가지로, 광학 부품용 케이싱을 구성하는 측면을 채용할 수도 있고, 광학 부품용 케이싱을 구성하는 측면과는 별체인 부재를 채용할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 위치 고정 공정에서는, 광학 부품과 지지부의 사이에 충전된 접착제를 경화시켜서 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하므로, 광학 부품을 위치 결정한 후, 용이하게 또한 신속하게 위치 고정을 실시할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품과 접촉하는 상기 지지부의 접촉면에는 홈부가 형성되고, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 상기 홈부에 주입하여 상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에 접착제를 충전하며, 또한 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것이 바람직하다.
여기서, 홈부로는, 상기와 마찬가지로, 예컨대 지지부의 일측 단부로부터 대향하는 측단부에 걸쳐서 관통하도록 형성하는 구성을 채용할 수 있다. 또한, 홈부로는, 상기 구성 외에, 예컨대 지지부의 일측 단부로부터 대향하는 측단부 근방에 걸쳐서 형성하는 구성, 즉 지지부의 일측 단부로부터 대향하는 측단부에 걸쳐서 관통하지 않도록 형성하는 구성을 채용할 수 있다.
본 발명에서는, 광학 부품 위치 고정 공정에서는, 접착제를 홈부에 주입하여 광학 부품과 지지부의 사이에 접착제를 충전한다. 그리고, 이 접착제를 경화시켜서 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정한다. 이에 의해, 광학 부품과 지지부의 사이에 접착제를 도포(주입)하는 작업을 용이하게 실시할 수 있고, 광학 부품을 위치 결정한 후, 또한 용이하게 또한 신속하게 위치 고정을 실시할 수 있다.
또한, 이 광학 부품 위치 고정 공정에 의해, 광학 부품에 불필요하게 접착제가 부착되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 이 광학 부품 위치 고정 공정은, 예컨대 광학 부품용 케이싱의 제조 오차에 의해 지지부와 광학 부품의 사이의 극간이 좁아진 경우에도, 용이하게 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법은, 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법으로서, 상기 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고, 위치 결정 지그를 이용하여 상기 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정하는 광학 부품 위치 결정 공정과, 상기 복수의 광학 부품중 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정과, 상기 광학 부품 위치 조정 공정 후, 상기 복수의 광학 부품이 상기 개구를 거쳐서 내부에 수납되도록, 상기 광학 부품용 케이싱을 상기 복수의 광학 부품에 대한 소정 위치에 설치하는 광학 부품용 케이싱 설치 공정과, 상기 복수의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 광학 부품용 케이싱으로는, 상술한 광학 부품용 케이싱과 같이, 내부에 복수의 광학 부품을 수납 배치 가능한 구성이면 좋고, 예컨대 용기 형상의 형상을 갖는 구성, 중공 형상의 형상을 갖는 구성 등을 채용할 수 있다. 또한, 종래와 같이 사출성형 등의 성형에 의해 제조되는 합성 수지제의 성형품으로 하는 구성, 판금 가공에 의해 형성하는 구성, 또는 BMC에 의해 형성하는 구성 등을 채용할 수도 있다.
본 발명에서는, 광학 장치의 제조 방법으로는, 광학 부품 위치 결정 공정으로 위치 결정 지그를 이용하여 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정한다. 또한, 광학 부품 위치 조정 공정에서, 위치 결정한 복수의 광학 부품중 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치 조정을 실시한다. 또한, 광학 부품용 케이싱 설치 공정에서 광학 부품용 케이싱을 이동시켜서 상기 광학 부품용 케이싱의 개구를 거쳐서 복수의 광학 부품이 내부에 삽입되도록 광학 부품용 케이싱을 복수의 광학 부품에 대한 소정 위치에 설치한다. 그리고, 광학 부품 위치 고정 공정에서 광학 부품용 케이싱에 대하여 복수의 광학 부품을 위치 고정한다. 이에 의해, 광학 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 상기와 마찬가지로, 복수의 광학 부품이 위치 결정 지그에 의해 설계상의 소정 위치에 위치 결정되므로, 광학 부품용 케이싱은, 고정밀도의 제조를 필요로 하는 광학 부품용 케이싱과 비교하여, 그 정도 높은 정밀도는 요구되지 않는다. 또한, 광학 부품용 케이싱은 적어도 하나의 개구를 갖는 구성으로 하면 된다. 따라서, 광학 부품용 케이싱의 제조 비용을 더욱 저감할 수 있고, 나아가서는 광학 장치의 제조 비용을 더욱 저감할 수 있다.
또한, 광학 부품 위치 결정 공정 후, 광학 부품 위치 조정 공정을 실시하기 때문에, 위치 결정 지그를 이용하여 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 설치했을 때, 복수의 광학 부품의 제조 오차 등에 의해 복수의 광학 부품의 상대 위치가 어긋난 경우라도, 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정함으로써, 복수의 광학 부품의 상대 위치의 어긋남을 억제할 수 있고, 광학 장치를 고정밀도로 제조할 수 있다. 또한, 이 경우에, 예컨대 제조 오차 등이 생기고 있는 경우에도 광축에 대한 위치가 어긋나기 어려운 위치 조정을 불필요하게 하는 광학 부품의 위치를 조정하지 않고, 위치 조정이 필요한 광학 부품만의 위치를 조정하기 때문에, 광학 장치를 고정밀도로 또한 신속하게 제조할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 위치 결정 부재를, 상기 복수의 광학 부품중 일부의 광학 부품에 접촉시키는 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비하고, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은 상기 위치 결정 부재를 거쳐서 상기 일부의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 위치 결정 부재 접촉 공정에서 복수의 광학 부품중 일부의 광학 부품에 위치 결정 부재를 접촉시킨 상태에서, 광학 부품 위치 고정 공정에서 위치 결정 부재와 함께 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정함으로써, 위치 결정 부재에 의해 복수의 광학 부품중 예컨대 고정밀도의 위치 결정을 필요로 하는 일부의 광학 부품의 위치 고정을 확실하게 실시할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 복수의 광학 부품에 대하여 광속을 조사하고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 광학상 검출 장치로 검출하는 광학상 검출 공정과, 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상에 기초하여, 상기 위치 결정 지그를 조작하여 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 광학상 검출 장치로는, 상기와 마찬가지로, 예컨대 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 직접 검출하는 구성으로 할 수도 있고, 또한 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 스크린상에 확대 투사하고, 이 스크린상에 투영된 광학상을 검출하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 광학상 검출 장치로는, 예컨대 CCD, MOS 센서 등의 촬상 소자를 채용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 위치 조정 공정은 광학상 검출 공정을 구비하고 있기 때문에, 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상으로부터 복수의 광학 부품이 설계상의 소정 위치에 위치 부여되어 있는지 아닌지를 판정할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 조정 공정은 광학 부품 위치 조정 공정을 구비하고 있기 때문에, 복수의 광학 부품이 설계상의 소정 위치에 위치 부여되어 있지 않은 경우 등에, 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상에 기초하여, 위치 결정 지그를 조작하여 위치 조정이 필요한 광학 부품을 위치 조정할 수 있다. 따라서, 복수의 광학 부품을 또한 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 위치 결정 지그는, 상기 위치 결정 지그를 구동하는 지그 구동부와, 이 지그 구동부를 제어하는 제어부에 의해 구동 제어되고, 상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상을 상기 제어부가 취입하여 화상 신호로 변환하는 화상 취입 단계와, 상기 화상 취입 단계에서 변환된 화상 신호로부터 상기 제어부가 휘도값을 취득하는 휘도값 취득 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득된 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 위치 조정량 산출 단계와, 상기 위치 조정량 산출 단계에서 산출된 위치 조정량에 기초하여 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품을 위치 조정하는 위치 조정 단계를 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 제어부로는 상기와 마찬가지로, 예컨대 제어 프로그램을 판독하여 실행하는 CPU 및 광학상 검출 장치로부터 출력할 수 있은 신호를 입력하고, 화상 신호로 변환하는 비디오 캡쳐 보드 등을 구비한 PC를 채용할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 조정 공정에 있어서의 각 단계는 제어부에 실행시키기 위한 프로그램으로서도 구성할 수 있다.
본 발명에서는 광학 부품 위치 조정 공정은 화상 취입 단계, 휘도값 취득 단계, 위치 조정량 산출 단계 및 위치 조정 단계를 구비하고, 제어부에 의한 위치 결정 지그의 구동 제어에 의해 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치 조정이 실시된다. 이에 의해, 광학상 검출 장치에서 검출된 광학상을 육안으로 수동으로 위치 결정 지그를 조작하여 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치 조정을 실시할 경우와 비교하여, 위치 조정이 필요한 광학 부품을 또한 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품을 이동시키고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상의 조명 영역을 이동시키는 조명 영역 이동 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득한 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 조명 영역 이동 단계에서 이동된 조명 영역의 경계점을 취득하는 경계점 취득 단계를 구비하고, 상기 위치 조정량 산출 단계는, 상기 경계점 취득 단계에서 취득한 조명 영역의 경계점에 기초하여 상기 제어부가 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 광학 부품 위치 조정 공정은 화상 취입 단계, 휘도값 취득 단계, 위치 조정량 산출 단계 및 위치 조정 단계 외에, 조명 영역 이동 단계 및 경계점 취득 단계를 구비한다. 그리고, 위치 조정량 산출 단계에서는, 경계점 취득 단계에서 취득한 조명 영역의 경계점에 기초하여 제어부가 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치 조정량을 산출한다. 이에 의해, 조명 영역의 경계위치를 취득함으로써 복수의 광학 부품의 상대 위치의 어긋남을 용이하게 인식할 수 있고, 위치 조정이 필요한 광학 부품의 고정밀도의 위치 결정을 가능하게 한다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품용 케이싱은 상기 광학 부품과 접촉하는 지지부를 갖고, 상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에는 접착제가 충전되며, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것이 바람직하다.
여기서, 접착제는, 광학 부품 위치 조정 공정시에, 미리 도포해 둘 수도 있고, 광학 부품 위치 조정 공정 및 광학 부품용 케이싱 설치 공정이 종료한 후에 도포할 수도 있다.
또한, 지지부로는, 상기와 마찬가지로, 광학 부품용 케이싱을 구성하는 측면을 채용할 수도 있고, 광학 부품용 케이싱을 구성하는 측면과는 별체의 부재를 채용할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품 위치 고정 공정에서는, 광학 부품과 지지부의 사이에 충전된 접착제를 경화시켜서 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하기 때문에, 광학 부품을 위치 결정한 후, 용이하게 또한 신속하게 위치 고정을 실시할 수 있다.
본 발명의 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 광학 부품과 접촉하는 상기 지지부의 접촉면에는 홈부가 형성되고, 상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 상기 홈부에 주입하여 상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에 접착제를 충전하며, 또한 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것이 바람직하다.
여기서, 홈부로는, 상기와 마찬가지로, 예컨대 지지부의 일측 단부로부터 대향하는 측단부에 걸쳐서 관통하도록 형성하는 구성을 채용할 수 있다. 또한, 홈부로는, 상기 구성 외에, 예컨대 지지부의 일측 단부로부터 대향하는 측단부 근방에 걸쳐서 형성하는 구성, 즉 지지부의 일측 단부로부터 대향하는 측단부에 걸쳐서 관통하지 않도록 형성하는 구성을 채용할 수 있다.
본 발명에서는, 광학 부품 위치 고정 공정에서는, 접착제를 홈부에 주입하여 광학 부품과 지지부의 사이에 접착제를 충전한다. 그리고, 이 접착제를 경화시켜서 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정한다. 이에 의해, 광학 부품과 지지부의 사이에 접착제를 도포(주입)하는 작업을 용이하게 실시할 수 있고, 광학 부품을 위치 결정한 후, 더 용이하게 또한 신속하게 위치 고정을 실시할 수 있다.
또한, 이 광학 부품 위치 고정 공정에 의해, 광학 부품에 불필요하게 접착제가 부착되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 이 광학 부품 위치 고정 공정은, 예컨대 광학 부품용 케이싱의 제조 오차에 의해 지지부와 광학 부품의 사이의 극간이 좁아진 경우에도, 용이하게 광학 부품을 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정할 수 있다.
도 1은 제 1 실시 형태에 따른 광학 유닛의 제조 방법에 의해 제조되는 광학 유닛을 구비한 프로젝터의 일 예를 나타내는 사시도,
도 2는 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 내부 구조를 모식적으로 도시하는 평면도,
도 3은 상기 실시 형태에 있어서의 용기 형상 부재의 구조를 도시하는 사시도,
도 4는 상기 실시 형태에 있어서의 렌즈 등의 유지 구조를 설명하기 위한 도면,
도 5는 상기 실시 형태에 있어서의 다이크로익 미러의 유지 구조를 설명하기 위한 도면,
도 6은 상기 실시 형태에 있어서의 반사 미러의 유지 구조를 설명하기 위한 도면,
도 7은 상기 실시 형태에 있어서의 리워크 부재의 구조를 도시하는 단면도,
도 8은 상기 실시 형태에 있어서의 리워크 부재의 구조를 도시하는 단면도,
도 9는 상기 실시 형태에 있어서의 리워크 부재의 구조를 도시하는 단면도,
도 10은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하는 흐름도,
도 11은 상기 실시 형태에 있어서의 렌즈 등의 수납 배치 방법을 설명하는 흐름도,
도 12는 상기 실시 형태에 있어서의 다이크로익 미러의 수납 배치 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 13은 상기 실시 형태에 있어서의 반사 미러의 수납 배치 방법을 설명하는 흐름도,
도 14는 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법의 변형 예를 나타내는 흐름도,
도 15는 제 2 실시 형태에 따른 광학 유닛의 제조 방법에 의해 제조되는 광학 유닛을 구비한 프로젝터의 일 예를 도시한 도면,
도 16은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 커버 형상 부재를 제거한 도면,
도 17은 상기 실시 형태에 있어서의 광학계를 설명하기 위한 도면,
도 18은 상기 실시 형태에 있어서의 용기 형상 부재를 상방에서 본 사시도,
도 19는 상기 실시 형태에 있어서의 용기 형상 부재를 하방에서 본 사시도,
도 20은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 장치의 개략 구성을 도시하는 전체 사시도,
도 21은 상기 실시 형태에 따른 광학 부품 위치 결정 지그의 개략 구성을 도시하는 사시도,
도 22는 상기 실시 형태에 있어서의 제 1 위치 결정 지그의 구조를 도시하는 사시도,
도 23은 상기 실시 형태에 있어서의 제 1 홀더의 광학 부품의 유지 구조를 도시한 도면,
도 24는 상기 실시 형태에 있어서의 제 2 위치 결정 지그의 구조를 도시하는 사시도,
도 25는 상기 실시 형태에 있어서의 제 2 홀더의 광학 부품의 유지 구조를 도시한 도면,
도 26은 상기 실시 형태에 있어서의 제 3 위치 결정 지그의 구조를 도시하는 사시도,
도 27은 상기 실시 형태에 있어서의 광학상 검출 장치의 구조를 도시하는 모식도,
도 28은 상기 실시 형태에 있어서의 광학상 검출 장치의 변형 예를 도시한 도면,
도 29는 상기 실시 형태에 있어서의 제어 장치에 의한 제어 구조를 모식적으로 도시한 블록도,
도 30은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하는 흐름도,
도 31은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하는 흐름도,
도 32는 상기 실시 형태에 있어서의 광학 부품 위치 결정 지그로의 광학 부품의 설치 방법을 설명하기 위한 도면,
도 33은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하는 흐름도,
도 34는 상기 실시 형태에 있어서의 제조 장치에 용기 형상 부재, 광원 장치를 제외한 광학 부품 및 프리즘 유닛이 설치된 상태를 도시한 도면,
도 35는 상기 실시 형태에 있어서의 광학상 검출 장치로 촬상된 광학상을 제어 장치에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면,
도 36은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하는 흐름도,
도 37은 상기 실시 형태에 있어서의 광학상 검출 장치로 촬상된 광학상을 제어 장치에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면,
도 38은 상기 실시 형태에 있어서의 휘도값 변화 곡선 취득부에 의한 휘도값 변화 곡선의 취득 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 39는 상기 실시 형태에 있어서의 휘도값 변화 곡선의 일부를 확대한 도면,
도 40은 상기 실시 형태에 있어서의 광학상 검출 장치로 촬상된 광학상을 제어 장치에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면,
도 41은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 42는 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하는 흐름도,
도 43은 상기 실시 형태에 있어서의 광학상 검출 장치로 촬상된 광학상을 제어 장치에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면,
도 44는 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하는 흐름도,
도 45는 상기 실시 형태에 있어서의 광학상 검출 장치로 촬상된 광학상을 제어 장치에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면,
도 46은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하는 흐름도,
도 47은 상기 실시 형태에 있어서의 광학상 검출 장치로 촬상된 광학상을 제어 장치에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면,
도 48은 상기 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 49는 제 3 실시 형태에 있어서의 광학 부품용 케이싱의 용기 형상 부재를 상방측에서 본 사시도,
도 50은 도 49의 일부를 확대한 도면,
도 51은 도 49의 용기 형상 부재에 광학 부품이 지지되어 있는 상태를 도시하는 도면,
도 52는 상기 실시 형태에 있어서의 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 용기 형상 부재에 대하여 위치 결정 고정하는 방법을 설명하는 흐름도,
도 53은 상기 실시 형태에 있어서의 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품을 용기 형상 부재에 대하여 위치 결정 고정하는 방법을 설명하는 흐름도,
도 54는 상기 실시 형태에 있어서의 용기 형상 부재의 변형 예를 도시하는 도면,
도 55는 상기 실시 형태에 있어서의 용기 형상 부재의 변형 예를 도시하는 도면,
도 56은 제 4 실시 형태에 있어서의 광학 부품용 케이싱의 용기 형상 부재를 상방측에서 본 사시도,
도 57은 상기 실시 형태에 있어서의 용기 형상 부재를 상방측에서 본 사시도,
도 58은 상기 실시 형태에 있어서의 렌즈 등의 유지 구조를 도시하는 도면,
도 59는 상기 실시 형태에 있어서의 반사 미러의 유지 구조를 도시하는 도면,
도 60은 제 5 실시 형태에 있어서의 광학 유닛의 제조 방법을 설명하는 흐름도,
도 61은 도 60의 처리(S20')의 상태를 도시하는 도면,
도 62는 제 6 실시 형태에 따른 광학 유닛의 제조 방법중, 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 결정 고정의 공정을 설명하는 흐름도,
도 63은 도 62의 처리(S441)의 상태를 도시하는 도면,
도 64는 도 62의 처리(S450)의 상태를 도시하는 도면.
(1) 제 1 실시 형태
이하, 본 발명의 제 1 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
(1-1) 프로젝터의 구조
도 1은 본 실시 형태에 따른 광학 유닛의 제조 방법에 의해 제조되는 광학 유닛을 구비한 프로젝터의 일 예를 나타내는 사시도이다.
프로젝터(1)는 광원으로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 변조하고, 스크린 등의 투사면상에 확대 투사한다. 이 프로젝터(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 L자 형상의 광학 유닛(2)과, 이 광학 유닛(2)의 일단과 접속하는 투사 광학 장치로서의 투사 렌즈(3)를 구비하고 있다.
또한, 구체적인 도시는 생략했지만, 프로젝터(1)는 광학 유닛(2) 및 투사 렌즈(3) 외에, 외부로부터 공급된 전력을 프로젝터(1)의 구성 부재에 제공하는 전원 유닛, 광학 유닛(2)의 후술하는 액정 패널을 구동 제어하는 제어 기판, 프로젝터(1)의 구성 부재에 냉각 공기를 송풍하는 냉각 팬을 갖는 냉각 유닛 등을 구비하여 구성된다.
또한, 광학 유닛(2), 투사 렌즈(3)의 일부, 전원 유닛, 제어 기판, 냉각 유닛 등, 프로젝터(1)를 구성하는 각종 부재는, 도 1에 점선으로 나타낸 바와 같이, 외장 케이스(20)의 내부에 수용되어 잇다. 투사 렌즈(3)는 이 외장 케이스(20)의 개구를 거쳐서 외부에 화상을 투사할 수 있는 상태로 배치되어 있다.
광학 유닛(2)은 도시하지 않은 제어 기판에 의한 제어하에서, 외부로부터의 화상 정보에 따라 광학상을 형성한다. 이 광학 유닛(2)은, 구체적으로는 후술하지만, 도 1에 도시하는 바와 같이, 용기 형상에 형성된 용기 형상 부재(25A) 및 이 용기 형상 부재(25A)의 개구 부분을 폐쇄하는 커버 형상 부재(25B)로 구성되는 케이싱 본체를 갖는 광학 부품용 케이싱(25)과, 이 광학 부품용 케이싱(25)내에 수납 배치되는 복수의 광학 부품과, 광학 부품용 케이싱(25)과 접속되어, 투사 렌즈(3) 및 전기 광학 장치(24)를 지지하는 헤드체(26)를 구비하고 있다.
투사 렌즈(3)는 광학 유닛(2)에 의해 화상 정보에 따라 변조된 광학상을 확대 투사한다. 이 투사 렌즈(3)는 통 형상의 경통내에 복수의 렌즈가 수납된 세트 렌즈로서 구성되고, 복수의 렌즈의 상대 위치를 변경 가능한 도시하지 않은 레버를 구비하고, 투사상의 포커스 조정 및 배율 조정 가능하게 구성되어 있다.
(1-2) 광학계의 구성
도 2는 광학 유닛(2)의 내부 구조를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 구체적으로, 도 2는 광학 유닛(2)에 있어서의 커버 형상 부재(25B)를 제거한 도면이다.
본 실시 형태의 프로젝터(1)를 구성하는 광학 부품은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 인티그레이터 조명 광학계(21)와, 색분리 광학계(22)와, 릴레이 광학계(23)와, 광변조 장치 및 색합성 광학 장치를 일체화한 전기 광학 장치(24)로 구성되어 있다.
인티그레이터 조명 광학계(21)는 광원으로부터 사출된 광속을 조명광축 직교면내에 있어서의 조도를 균일하게 하기 위한 광학계이다. 이 인티그레이터 조명 광학계(21)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 광원 장치(211), 제 1 렌즈 어레이(212), 제 2 렌즈 어레이(213), 편광 변환 소자(214) 및 중첩 렌즈(215)를 구비하여 구성된다.
광원 장치(211)는 방사 광원으로서의 광원 램프(216), 리플렉터(217) 및 리플렉터(217)의 광속 사출면을 피복하는 보호 유리(218)를 구비한다. 그리고, 광원 램프(216)로부터 사출된 방사상의 광속은, 리플렉터(217)로 반사되어서 대략 평행 광속으로 되고, 외부에 사출된다. 본 실시 형태에서는, 광원 램프(216)로서 고압수은 램프를 채용하고, 리플렉터(217)로서 포물면 거울을 채용하고 있다. 또한, 광원 램프(216)로는 고압 수은 램프에 한정하지 않고, 예컨대 메탈 할라이드 램프나 할로겐 램프 등을 채용할 수도 있다. 또한, 리플렉터(217)로서 포물면 거울을 채용하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 타원면 거울로 이루어지는 리플렉터의 사출면에 평행화 오목 렌즈를 배치한 구성을 채용할 수도 있다.
제 1 렌즈 어레이(212)는 조명광축방향에서 보아 거의 직사각형 형상의 윤곽을 갖는 소형 렌즈가 매트릭스 형상으로 배열된 구성을 구비하고 있다. 각 소형 렌즈는, 광원 램프(216)로부터 사출된 광속을 부분 광속으로 분할하고, 조명광축방향으로 사출한다.
제 2 렌즈 어레이(213)는 제 1 렌즈 어레이(212)와 대략 동일한 구성이고, 소형 렌즈가 매트릭스 형상으로 배열된 구성을 구비한다. 이 제 2 렌즈 어레이(213)는 중첩 렌즈(215)와 함께 제 1 렌즈 어레이(212)의 각 소형 렌즈의 상을 전기 광학 장치(24)의 후술하는 액정 패널(241R, 241G, 241B)의 화상 형성 영역에 결상시키는 기능을 갖는다.
편광 변환 소자(214)는 제 2 렌즈 어레이(213)로부터의 광을 대략 1종류의 편광광으로 변환하는 것이며, 이로써 전기 광학 장치(24)에서의 광의 이용 효율이 높여져 있다.
구체적으로, 편광 변환 소자(214)에 의해 대략 1종류의 편광광으로 변환된 각 부분 광속은, 중첩 렌즈(215)에 의해 최종적으로 전기 광학 장치(24)의 후술하는 액정 패널(241R, 241G, 241B)의 화상 형성 영역에 거의 중첩된다. 편광광을 변조하는 타입의 액정 패널(241R, 241G, 241B)을 채용한 프로젝터에서는, 1종류의 편광광밖에 이용할 수 없기 때문에, 임의적인 편광광을 발하는 광원 램프(216)로부터의 광속의 대략 절반이 이용되지 않는다.
이 때문에, 편광 변환 소자(214)를 이용함으로써, 광원 램프(216)로부터 사출된 광속을 대략 1종류의 편광광으로 변환하고, 전기 광학 장치(24)에 있어서의 광의 이용 효율을 높이고 있다. 또한, 이러한 편광 변환 소자(214)는, 예컨대 일본 특허 공개 제 1996-304739호 공보에 소개되어 있다.
색분리 광학계(22)는 2매의 다이크로익 미러(221, 222)와, 반사 미러(223)를 구비한다. 인티그레이터 조명 광학계(21)로부터 사출된 복수의 부분 광속은, 2매의 다이크로익 미러(221)에 의해 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색 색광으로 분리된다.
릴레이 광학계(23)는 입사측 렌즈(231)와 릴레이 렌즈(233)와 반사 미러(232, 234)를 구비하고 있다. 이 릴레이 광학계(23)는 색분리 광학계(22)로 분리된 색광인 청색광을 전기 광학 장치(24)의 후술하는 액정 패널(241B)까지 유도하는 기능을 갖고 있다.
이 때, 색분리 광학계(22)의 다이크로익 미러(221)에서는, 인티그레이터 조명 광학계(21)로부터 사출된 광속중, 녹색광 성분과 청색광 성분은 투과하고, 적색광 성분은 반사한다. 다이크로익 미러(221)에 의해 반사된 적색광은, 반사 미러(223)로 반사하고, 필드 렌즈(224)를 통해, 적색용의 액정 패널(241R)에 도달한다. 이 필드 렌즈(224)는 제 2 렌즈 어레이(213)로부터 사출된 각 부분 광속을 그 중심축(주광선)에 대하여 평행한 광속으로 변환한다. 다른 액정 패널(241G, 241B)의 광입사측에 설치된 필드 렌즈(224)도 동일하다.
또한, 다이크로익 미러(221)를 투과한 청색광과 녹색광중, 녹색광은 다이크로익 미러(222)에 의해 반사하고, 필드 렌즈(224)를 통과하여, 녹색광용의 액정 패널(241G)에 도달한다. 한편, 청색광은 다이크로익 미러(222)를 투과하여 릴레이 광학계(23)를 통과하고, 또한 필드 렌즈(224)를 통과하여, 청색광용의 액정 패널(241B)에 도달한다.
또한, 청색광에 릴레이 광학계(23)가 사용되고 있는 것은, 청색광의 광로의 길이가 다른 색광의 광로의 길이보다도 길기 때문에, 광의 발산 등에 의한 광의 이용 효율의 저하를 방지하기 위해서이다. 즉, 입사측 렌즈(231)에 입사한 부분 광속을 그대로, 필드 렌즈(224)에 전달하기 위해서이다. 또한, 릴레이 광학계(23)에는 3개의 색광중 청색광을 통과시키는 구성으로 했지만, 이에 한정하지 않고, 예컨대 적색광을 통과시키는 구성으로 할 수도 있다.
전기 광학 장치(24)는 입사된 광속을 화상 정보에 따라 변조하여 칼라 화상을 형성한다. 이 전기 광학 장치(24)는 색분리 광학계(22)로 분리된 각 색광이 입사되는 3개의 입사측 편광판(242)과, 각 입사측 편광판(242)의 후단에 배치되는 광변조 장치로서의 액정 패널(241R, 241G, 241B) 및 사출측 편광판(243)과, 색합성 광학 장치로서의 크로스 다이크로익 프리즘(244)을 구비한다.
액정 패널(241R, 241G, 241B)은 예컨대 폴리 실리콘(TFT)을 스위칭 소자로서 사용한 것이고, 대향 배치되는 한쌍의 투명 기판내에 액정이 밀봉 봉입되어 있다. 그리고, 이 액정 패널(241R, 241G, 241B)은 입사측 편광판(242)을 통해 입사하는 광속을 화상 정보에 따라 변조하여 사출한다. 또한, 이 액정 패널(241R, 241G, 241B)은 도시하지 않은 유지 프레임에 의해 수납 유지되어 있다.
입사측 편광판(242)은 색분리 광학계(22)로 분리된 각 색광중 일정 방향의 편광광만 투과시키고, 그 밖의 광속을 흡수하는 것이며, 사파이어 유리 등의 기판에 편광막이 부착된 것이다.
또한, 사출측 편광판(243)도 입사측 편광판(242)과 대략 동일하게 구성되고, 액정 패널(241R, 241G, 241B)로부터 사출된 광속중 소정 방향의 편광광만 투과시키고, 그 밖의 광속을 흡수하는 것이며, 투과시키는 편광광의 편광축은 입사측 편광판(242)에 있어서의 투과시키는 편광광의 편광축에 대하여 직교하도록 설정되어 있다.
크로스 다이크로익 프리즘(244)은 사출측 편광판(243)으로부터 사출되고, 각 색광마다 변조된 광학상을 합성하여 칼라 화상을 형성하는 것이다. 이 크로스 다이크로익 프리즘(244)에는, 적색광을 반사하는 유전체 다층막과 청색광을 반사하는 유전체 다층막이, 4개의 직각 프리즘의 계면을 따라 대략 X자 형상으로 설치되고, 이러한 유전체 다층막에 의해 3개의 색광이 합성된다.
또한, 크로스 다이크로익 프리즘(244)은 도시하지 않은 마운트상에 고정되어 있다. 또한, 크로스 다이크로익 프리즘(244)의 3개의 광입사 단면에는 액정 패널(241R, 241G, 241B)과 3개의 사출측 편광판(243)이 각각 고정되어 있고 유닛화되어 있다. 이하, 크로스 다이크로익 프리즘(244), 마운트, 액정 패널(241R, 241G, 241B), 3개의 사출측 편광판(243)이 일체화된 것을 편의적으로 「프리즘 유닛」이라 호칭한다.
또한, 전기 광학 장치(24)로는, 액정 패널(241R, 241G, 241B), 입사측 편광판(242), 사출측 편광판(243) 및 크로스 다이크로익 프리즘(244) 외에, 입사측 편광판(242)과 사출측 편광판(243)의 사이에, 액정 패널(241R, 241G, 241B)로 형성된 광학상의 시야각을 보정하는 시야각 보정판을 배치하는 구성을 채용할 수도 있다. 이러한 시야각 보정판을 배치함으로써, 투사 화상의 시야각이 확대되고, 또한 투사 화상의 콘트라스트가 향상한다.
(1-3) 광학 부품용 케이싱의 구조
광학 부품용 케이싱(25)은, 도 1 또는 도 2에 도시하는 바와 같이, 상술한 광학계(21, 22, 23)를 구성하는 각종 광학 부품이 수납되는 용기 형상 부재(25A)와, 이 용기 형상 부재(25A)의 상면의 개구 부분을 폐쇄하는 커버 형상 부재(25B)(도 1)와, 광학계(21, 22, 23)를 구성하는 각종 광학 부품중 광원 장치(211)를 제외한 광학 부품을 용기 형상 부재(25A)가 소정 위치에 위치 결정하는 위치 결정 부재(253)와, 광학 부품용 케이싱(25)의 외면에 적절히 장착되고, 용기 형상 부재(25A)에 수납 배치된 각종 광학 부품을 리워크 가능하게 함으로써 여기에서는 도시하지 않은 리워크 부재(254X, 254Y, 254Z)를 구비한다.
도 3은 용기 형상 부재(25A)의 구조를 도시하는 사시도이다.
용기 형상 부재(25A)는 알루미늄의 평판을 판금 가공함으로써 형성된 것이고, 도 1 또는 도 3에 도시하는 바와 같이, 광원 장치(211)가 수납되는 광원 수납부(250)와, 광학계(21, 22, 23)(도 2)를 구성하는 각종 광학 부품중 광원 장치(211)를 제외한 광학 부품이 수납되는 부품 수납부(251)를 구비한다. 이러한, 광원 수납부(250) 및 부품 수납부(251)는 드로잉 가공에 의해 용기 형상으로 형성되고, 광원 수납부(250)는 하방측이 개방되며, 부품 수납부(251)는 상방측이 개구되어 있다. 또한, 광원 수납부(250) 및 부품 수납부(251)의 접속 부분에는 광원 장치(211)로부터 사출되는 광속이 통과하도록 절삭 등에 의해 개구(251H)(도 3)가 형성되어 있다.
또한, 이러한 광원 수납부(250) 및 부품 수납부(251)는 하나의 평판으로부터 드로잉 가공에 의해 각각 광원 수납부(250) 및 부품 수납부(251)를 형성할 수도 있다. 또한, 2개의 평판을 드로잉 가공에 의해 각각 광원 수납부(250) 및 부품 수납부(251)를 형성하고, 나사 등에 의해 2개의 부재를 기계적으로 접합하는 구성, 또는 용접에 의해 2개의 부재를 접합하는 구성을 채용할 수도 있다.
광원 수납부(250)는 도시하지 않은 하방측의 개구로부터 광원 장치(211)(도 2)가 수납 배치된다. 이 광원 수납부(250)의 측면에는, 도시는 생략하지만, 광원 장치(211)에 발생하는 열에 의해 데워진 공기가 광원 수납부(250)내에 체류하지 않도록, 절삭 등에 의해 슬릿 형상의 개구부가 형성되어 있다.
부품 수납부(251)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 일단측이 광원 수납부(250)와 접속하고, 타단측이 평면에서 보아 대략 U자형상인 용기 형상으로 형성되고, 이 타단측에 헤드체(26)가 접속된다.
이 부품 수납부(251)에 있어서, 측면에는 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)(도 2)의 위치에 따라, 상기 측면의 일부가 부품 수납부(251)의 내측으로 절단 및 접혀지고, 복수의 구멍(251A)이 형성되어 있다. 또한, 측면에는, 광학 부품(223, 232, 234)(도 2)의 위치에 따라, 내부를 향해서 관통하는 원형 형상의 복수의 구멍(251C)이 형성되어 있다. 또한, 평면에서 보아 대략 U자 형상 내측의 측면에는, 광원 장치(211)(도 2)로부터 사출되고, 색분리 광학계(22)(도 2)에 의해 분리된 3개의 색광이 전기 광학 장치(24)(도 2)를 향해서 통과 가능하게 절삭 등에 의해 노치(251J)가 형성되어 있다.
또한, 이 부품 수납부(251)에 있어서, 도시는 생략하지만, 저면 부분 및 상단 부분에는, 나사 홈을 갖는 복수의 버링 구멍(burring hole)이 형성되어 있다.
커버 형상 부재(25B)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 알루미늄의 평판이고, 절삭 등에 의해, 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)의 상단측의 개구 부분을 폐쇄하도록 형성되어 있다. 또한, 이 커버 형상 부재(25B)에는, 도시는 생략하지만, 복수의 구멍이 형성되고, 이 구멍과 용기 형상 부재(25A)에 형성된 도시하지 않은 버링 구멍을 거쳐서 나사 등에 의해 용기 형상 부재(25A)에 대하여 커버 형상 부재(25B)가 고정된다.
여기서, 상술한 용기 형상 부재(25A)의 광원 수납부(250) 및 부품 수납부(251)의 내면 및 커버 형상 부재(25B)의 하면에는 블랙 알루마이트 처리가 실시되어 있다.
위치 결정 부재(253)는, 도 1 또는 도 2에 도시하는 바와 같이, 제 1 렌즈 어레이(212), 제 2 렌즈 어레이(213), 편광 변환 소자(214), 중첩 렌즈(215), 입사측 렌즈(231) 및 릴레이 렌즈(233)를 각각 위치 결정하는 직교 배치 위치 결정 부재로서의 제 1 위치 결정 부재(253A)와, 다이크로익 미러(221, 222)를 각각 위치 결정하는 경사 배치 위치 결정 부재로서의 제 2 위치 결정 부재(253B)(도 2)와, 반사 미러(223, 232, 234)를 각각 위치 결정하는 평행 배치 위치 결정 부재로서의 제 3 위치 결정 부재(253C)를 구비하고 있다. 또한, 이러한 위치 결정 부재(253)는 광학 부품의 유지 구조를 설명할 때에 동시에 설명한다. 또한, 리워크 부재(254X, 254Y, 254Z)에 대해서는, 광학 부품의 유지 구조를 설명한 후에 상세하게 설명한다.
(1-4) 헤드체의 구조
헤드체(26)는 마그네슘 합금으로 구성되고, 측면 대략 L자 형상으로 형성되어 있다. 이 헤드체(26)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 투사 렌즈(3) 및 복수의 광학 소자를 일체화한다. 그리고, 이 헤드체(26)는 측면 대략 L자 형상의 수직면 외측에 형성되는 렌즈 지지부(261)와, 측면 대략 L자 형상의 수평면 상측에 형성되는 재치면(262)과, 이 재치면(262)상에 돌출되는 필드 렌즈 유지부(263)를 구비하고 있다.
또한, 헤드체(26)는 마그네슘 합금에 한정하지 않고, 알루미늄, 마그네슘, 티탄 또는 이것들을 주재료로 한 합금 등의 금속에 의해 구성할 수도 있다.
렌즈 지지부(261)는, 도 1 또는 도 2에 도시하는 바와 같이, 대략 직사각형 형상으로 형성되고, 그 4개 코너 부분에 표리를 관통하여 투사 렌즈(3)를 고정하기 위한 도시하지 않은 고정용 암나사 구멍이 형성되어 있다. 그리고, 이 렌즈 지지부(261)는 투사 렌즈(3)의 도시하지 않은 구멍을 거쳐서 고정용 암나사 구멍에 나사 등이 나사 결합함으로써, 투사 렌즈(3)를 지지 고정한다.
재치면(262)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 대략 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 이 재치면(262)에 있어서, 렌즈 지지부(261) 근방으로서 좌우 방향 대략 중앙 부분에 프리즘 유닛이 재치 고정된다. 프리즘 유닛은 마운트를 거쳐서 재치면(262)에 고정되어 있다. 또한, 이 재치면(262)에 있어서, 각 액정 패널(241R, 241G, 241B)측에는, 도시하지 않은 냉각 유닛으로부터 송풍되는 냉각 공기를 유통시키는 3개의 노치(262A)가 형성되어 있다.
필드 렌즈 유지부(263)는 재치면(262)에 형성된 노치(262A)의 각 코너 부분으로부터 상방을 향해서 수직으로 설치된 것이고, 필드 렌즈(224)를 유지 고정한다.
여기서, 상술한 헤드체(26)에 있어서, 예컨대 재치면(262)에 도시는 생략하지만, 복수의 구멍이 형성되고, 이 구멍과 용기 형상 부재(25A)에 형성된 도시하지 않은 버링 구멍을 거쳐서 나사 등에 의해 용기 형상 부재(25A)에 대하여 헤드체(26)가 고정된다.
또한, 입사측 편광판(242)의 고정 구조에 대해서는, 구체적인 도시를 생략했지만, 필드 렌즈(224)의 광속 사출면에 편광막을 부착하는 구성으로 할 수도 있고, 필드 렌즈 유지부(263)와 동일하게 재치면(262)으로부터 상방을 향해서 돌출하는 부재를 설치하며, 이 돌출된 부재에 입사측 편광판(242)을 유지 고정하는 구조를 채용할 수도 있다.
(1-5) 광학 부품의 유지 구조
다음에, 광학 부품용 케이싱(25)에 대한, 광학계(21, 22, 23)(도 2)를 구성하는 각종 광학 부품중 광원 장치(211)를 제외한 광학 부품의 유지 구조를 설명한다.
또한, 이 광학 부품의 유지 구조로는, 그 유사한 구조에 따라 3개의 유지 구조로 분류할 수 있다. 즉, 제 1 렌즈 어레이(212), 제 2 렌즈 어레이(213), 편광 변환 소자(214), 중첩 렌즈(215), 입사측 렌즈(231) 및 릴레이 렌즈(233)를 유지하는 렌즈 등의 유지 구조, 다이크로익 미러(221, 222)를 유지하는 다이크로익 미러의 유지 구조 및 반사 미러(223, 232, 234)를 유지하는 반사 미러의 유지 구조로 분류할 수 있다. 이하에서는, 이러한 3개의 유지 구조를 순차적으로 설명한다.
(1-5-1) 렌즈 등의 유지 구조
도 4는 렌즈 등의 유지 구조를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 상술한 바와 같이, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 유지 구조는 유사한 구조이고, 여기서는 주로 중첩 렌즈(215)의 유지 구조를 설명한다.
중첩 렌즈(215)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 원형 형상이고, 광속 입사측 단면 및 광속 사출측 단면이 구면형상으로 팽출하는 볼록 렌즈로서 구성되어 있다. 그리고, 이 중첩 렌즈(215)를 유지하는 부재로는, 상술한 복수의 제 1 위치 결정 부재(253A) 중 2개의 제 1 위치 결정 부재(253A)가 사용된다.
제 1 위치 결정 부재(253A)는 용기 형상 부재(25A)의 측면에 형성된 구멍(251A)에 삽통되는 사각기둥 형상의 부재이고, 자외선광을 투과하는 합성 수지로 구성되어 있다. 또한, 이 제 1 위치 결정 부재(253A)에 있어서, 사각기둥 형상의 한쪽 단면에는 단면 대략 V자 형상의 홈부(253A1)가 형성되어 있다. 이 홈부(253A1)는 중첩 렌즈(215)의 외주 단부의 단면 형상과 대략 동일형상을 갖도록 형성되어 있다. 또한, 이 제 1 위치 결정 부재(253A)에 있어서, 다른쪽의 단면에는 한쪽 단면을 향해서 연장되는 나사 결합 구조로서의 리워크용의 나사 구멍(253A2)이 형성되어 있다.
여기서, 용기 형상 부재(25A)의 구멍(251A)에 있어서, 절단 및 접혀진 측면의 일부는, 제 1 위치 결정 부재(253A)의 지지면(251K)으로서 구성된다.
그리고, 이러한 제 1 위치 결정 부재(253)는 용기 형상 부재(25A)의 측면에 형성된 구멍(251A)을 거쳐서, 홈부(253A1)가 중첩 렌즈(215)의 외주 단부에 접촉함으로써 상기 중첩 렌즈(215)를 좌우 방향으로부터 협지한다. 이 때, 제 1 위치 결정 부재(253)와 지지면(251K)의 사이 및 제 1 위치 결정 부재(253)의 홈부(253A1)와 중첩 렌즈(215)의 외주 단부의 사이에는, 자외선 경화형 접착제가 충전되고, 상기 접착제를 경화시킴으로써 중첩 렌즈(215)가 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 유지 고정된다.
또한, 그 밖의 광학 부품(212 내지 214, 231, 233)의 유지 구조에 대해서도, 상술한 중첩 렌즈(215)의 유지 구조와 대략 동일하다.
(1-5-2) 다이크로익 미러의 유지 구조
도 5는 다이크로익 미러의 유지 구조를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 상술한 바와 같이, 다이크로익 미러(221, 222)의 유지 구조는 유사한 구조이고, 여기서는 주로 다이크로익 미러(222)의 유지 구조를 설명한다.
다이크로익 미러(222)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 직사각형 형상이고, 상술한 제 2 위치 결정 부재(253B)에 의해 유지된다.
제 2 위치 결정 부재(253B)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)의 저면에 고정되는 판형상의 마운트(253B1)와, 이 마운트(253B1)의 상면에 고정되고, L자 형상 단면을 갖는 한쌍의 판형상 부재(253B2)와, 이 한쌍의 판형상 부재(253B2) 및 다이크로익 미러(222)의 좌우측 단부의 사이에 개장되는 스페이서(253B3)를 구비하고 있다.
이중, 한쌍의 판형상 부재(253B2)는 L자 형상 단면의 한쪽 단면이 마운트(253B1)의 상면에 고정되고, 다른쪽의 단면이 마운트(253B1)의 상방으로 연장되며, 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)의 측면에 대략 평행하게 대향 배치된다. 그리고, 이러한 한쌍의 판형상 부재(253B2)의 사이에, 다이크로익 미러(222)가 경사하여 배치되고, 상기 다이크로익 미러(222)의 좌우 단부와 상기 판형상 부재(253B2)의 다른쪽의 단면이 대향 배치된다.
이러한 한쌍의 판형상 부재(253B2)에 있어서, 다른쪽의 단면에는, 상기 단면의 일부가 대향하는 판형상 부재(253B2)측에 삼각 형상으로 절단 및 접혀지고, 이 절단 및 접혀진 부분이 스페이서(253B3)를 지지하는 지지면(253B4)으로서 구성되어 있다.
또한, 이러한 한쌍의 판형상 부재(253B2)에 있어서, 다른쪽의 단면중, 필드 렌즈(224)(도 2)측의 단면에는, 다이크로익 미러(222)로 반사된 G색광을 통과시키기 위한 개구(253B5)가 형성되어 있다.
스페이서(253B3)는 삼각기둥 형상의 부재이고, 제 1 위치 결정 부재(253A)와 마찬가지로, 자외선광을 투과하는 합성 수지로 구성되어 있다. 이 스페이서(253B3)에 있어서, 상측 단면에는, 하측 단면을 향해서 연장되는 여기서는 도시하지 않은 리워크용의 나사 구멍(253B6)이 형성되어 있다. 그리고, 이 스페이서(253B3)는 지지면(253B4)에 지지되는 동시에, 다이크로익 미러(222)의 좌우 단부와 판형상 부재(253B2)의 사이에 개재된다. 이 때, 스페이서(253B3)의 삼각기둥 형상의 경사면의 경사 방향은 다이크로익 미러(222)의 경사 방향과 대략 동일한 방향으로 되도록 구성되어 있다. 또한, 스페이서(253B3)와 지지면(253B4)의 사이 및 스페이서(253B3)의 경사면과 다이크로익 미러(222)의 외주 단부의 사이에는, 자외선 경화형 접착제가 충전되고, 상기 접착제를 경화시킴으로써, 다이크로익 미러(222)가 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 유지 고정된다.
또한, 다이크로익 미러(221)의 유지 구조에 대해서도, 상술한 다이크로익 미러(222)의 유지 구조와 동일하다.
(1-5-3) 반사 미러의 유지 구조
도 6은 반사 미러의 유지 구조를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 상술한 바와 같이, 반사 미러(223, 232, 234)의 유지 구조는 유사한 구조이고, 여기서는 주로 반사 미러(232)의 유지 구조를 설명한다.
반사 미러(232)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 직사각형 형상이고, 한쪽 단면에 고반사성의 알루미늄 등이 증착된 반사면을 갖고 있다. 그리고, 이 반사 미러(232)를 유지하는 부재로는, 상술한 제 3 위치 결정 부재(253C)가 사용된다.
제 3 위치 결정 부재(253C)는 자외선광을 투과하는 합성 수지로 구성되고, 판체(253C1)와, 이 판체(253C1)의 한쪽 단면의 4개 코너 부분으로부터 상기 단면에 직교하여 돌출하는 원주 형상의 4개의 핀(253C2)을 구비하고 있다.
이중, 판체(253C1)에는 이면측으로부터 핀(253C2)내로 연장되는 여기서는 도시하지 않은 리워크용의 나사 구멍(253C3)이 형성되어 있다.
그리고, 이 제 3 위치 결정 부재(253C)는 용기 형상 부재(25A)의 측면에 형성된 구멍(251C)을 거쳐서, 핀(253C2)이 삽통되고, 상기 핀(253C2)의 선단이 반사 미러(232)의 반사면의 이면에 접촉한다. 이 때, 핀(253C2)과 반사 미러(232)의 반사면의 이면 사이 및 핀(253C2)의 외주와 구멍(251C)의 사이에는, 자외선 경화형 접착제가 충전되고, 상기 접착제를 경화시킴으로써 반사 미러(232)가 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 유지 고정된다.
또한, 그 밖의 반사 미러(223, 234)의 유지 구조에 대해서도, 상술한 반사 미러(232)의 유지 구조와 동일하다.
상술한 제 1 위치 결정 부재(253A), 스페이서(253B3) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)는 아크릴재로 구성되어 있었지만, 이에 한정하지 않고, 자외선광을 투과하는 다른 합성 수지로 구성할 수도 있고, 그 밖에 광학 유리, 수정, 사파이어, 석영 등으로 구성할 수도 있다.
또한, 렌즈 등의 유지 구조, 다이크로익 미러의 유지 구조, 및 반사 미러의 유지 구조로 사용되는 자외선 경화형 접착제로는, 각종의 것을 채용할 수 있지만, 아크릴레이트를 주성분으로 하고, 점성이 17000P인 것이 바람직하다.
(1-6) 리워크 부재의 구조
도 7 내지 도 9는 각각 리워크 부재(254X, 254Y, 254Z)의 구조를 도시하는 단면도이다.
리워크 부재(254X)는 상술한 도 4의 유지 구조로 유지된 각종 광학 부품(212 내지 215)을 교환 등을 할 때에, 광학 부품용 케이싱(25)에 대한 접착 고정 상태를 해제한다. 이 리워크 부재(254X)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 알루미늄의 평판이 벤딩 가공에 의해 단면 대략 U자 형상으로 형성되고, 개구단 가장자리와 대향하는 단면에 구멍(254A1)을 갖는 지지 부재(254A)와, 이 지지 부재(254A)의 구멍(254A1)에 배치되고, 제 1 위치 결정 부재(253A)의 리워크용의 나사 구멍(253A2)과 나사 결합 가능하게 구성되는 리워크 나사(254B)를 구비하고 있다.
리워크 부재(254Y)는, 상술한 도 5의 유지 구조로 유지된 각종 광학 부품(221, 222)을 교환 등을 할 때에, 광학 부품용 케이싱(25)에 대한 접착 고정 상태를 개방한다. 이 리워크 부재(254Y)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 알루미늄의 평판이 벤딩 가공에 의해 단면 대략 U자 형상으로 형성되고, 개구단 가장자리와 대향하는 단면에 구멍(254A1)을 갖는 지지 부재(254A)와, 이 지지 부재(254A)의 구멍(254A1)에 배치되며, 스페이서(253B3)의 리워크용의 나사 구멍(253B6)과 나사 결합 가능하게 구성되는 리워크 나사(254B)를 구비하고 있다.
리워크 부재(254Z)는, 상술한 도 6의 유지 구조로 유지된 각종 광학 부품(223, 232, 234)을 교환 등을 할 때에, 광학 부품용 케이싱(25)에 대한 접착 고정 상태를 개방한다. 이 리워크 부재(254Z)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 알루미늄의 평판이 벤딩 가공에 의해 단면 대략 U자 형상으로 형성되고, 개구단 가장자리와 대향하는 단면에 구멍(254A1)을 갖는 지지 부재(254A)와, 이 지지 부재(254A)의 구멍(254A1)에 배치되고, 판체(253C1)의 리워크용의 나사 구멍(253C3)과 나사 결합 가능하게 구성되는 리워크 나사(254B)를 구비하고 있다.
(1-7) 광학 유닛의 제조 방법
도 10은 본 실시 형태에 따른 광학 유닛(2)의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다. 이하에, 도 10을 참조하여, 광학 유닛(2)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
우선, 용기 형상 부재(25A)의 광원 수납부(250)에 광원 장치(211)를 수납 배치한다. 또한, 헤드체(26)의 렌즈 지지부(261)에 투사 렌즈(3)를 설치하고, 재치면(262)에 전기 광학 장치(24)를 재치 고정하며, 필드 렌즈 유지부(263)에 필드 렌즈(224)를 유지 고정한다. 그리고, 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)에 헤드체(26)를 도시하지 않은 나사 등에 의해 접속한다.
다음에, 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)에 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)을 이하에 도시하는 바와 같이 수납 배치한다(처리(S1) : 광학 부품 수납 공정). 또한, 상술한 바와 같이 광학 부품의 유지 구조가 그 유사한 구조에 의해, 렌즈 등의 유지 구조, 다이크로익 미러의 유지 구조, 반사 미러의 유지 구조의 3개의 유지 구조로 분류할 수 있기 때문에, 이하에는 렌즈 등의 수납 배치 방법, 다이크로익 미러의 수납 배치 방법 및 반사 미러의 수납 배치 방법을 순차적으로 설명한다.
(1-7-1) 렌즈 등의 수납 배치 방법(처리(S11))
도 11은 렌즈 등의 수납 배치 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 바와 같이, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 수납 배치 방법은 유사하고, 여기서는 주로 도 4 및 도 11을 참조하여, 중첩 렌즈(215)의 수납 배치 방법을 설명한다. 또한, 그 밖의 광학 부품(212 내지 214, 231, 233)에 관해서도 동일한 수납 배치 방법에 의해 실시하는 것으로 한다.
우선, 2개의 제 1 위치 결정 부재(253A)의 홈부(253A1) 및 외주의 각각 자외선 경화형 접착제를 도포한다(처리(S111)).
이러한 접착제가 도포된 제 1 위치 결정 부재(253)를 용기 형상 부재(25A)의 측면에 형성된 구멍(251A)에 삽통하고, 중첩 렌즈(215)를 좌우 양측에서 협지 가능하게 설치한다(처리(S112) : 위치 결정 부재 삽통하는 공정). 이 때, 제 1 위치 결정 부재(253)는 지지면(251K)에 지지된 상태로 된다.
그리고, 중첩 렌즈(215)를 부품 수납부(251)의 상방으로부터 처리(S112)로 설치된 2개의 제 1 위치 결정 부재(253)의 사이에 배치하도록 부품 수납부(251)에 수납하고(처리(S113) : 광학 부품 수납 공정), 상기 중첩 렌즈(215)의 외주 단부와 제 1 위치 결정 부재(253)의 홈부(253A1)를 접촉시킨다(처리(S114) : 위치 결정 부재 접촉 공정).
(1-7-2) 다이크로익 미러의 수납 배치 방법(처리(S12))
도 12는 다이크로익 미러의 수납 배치 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 바와 같이, 다이크로익 미러(221, 222)의 수납 배치 방법은 유사하고, 여기서는 주로, 도 5 및 도 12를 참조하고, 다이크로익 미러(222)의 수납 배치 방법을 설명한다. 또한, 다이크로익 미러(221)에 관해서도 동일한 수납 배치 방법에 의해 실시하는 것으로 한다.
우선, 2개의 스페이서(253B3)의 외주에 자외선 경화형 접착제를 도포한다(처리(S121)).
이러한 접착제가 도포된 스페이서(253B3)를 한쌍의 판형상 부재(253B2)의 지지면(253B4)에 각각 재치한다(처리(S122) : 스페이서 설치 공정).
다이크로익 미러(222)를 판형상 부재(253B2)의 단면에 대하여 경사진 상태에서, 한쌍의 판형상 부재(253B2)의 사이에 배치하고(처리(S123) : 광학 부품 배치 공정), 처리(S122)로 지지면(253B4)에 재치된 스페이서(253B3)에 접촉시킨다(처리(S124) : 스페이서 접촉 공정).
그리고, 처리(S121 내지 S124)에 있어서, 다이크로익 미러(222)가 지지된 제 2 위치 결정 부재(253B)를 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)에 수납하고, 마운트(253B1)를 부품 수납부(251)의 저면에 고정한다(처리(S125)).
(1-7-3) 반사 미러의 수납 배치 방법(처리(S13))
도 13은 반사 미러의 수납 배치 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 바와 같이, 반사 미러(223, 232, 234)의 수납 배치 방법은 유사하고, 여기서는 주로, 도 6 및 도 13을 참조하여, 반사 미러(232)의 수납 배치 방법을 설명한다. 또한, 그 밖의 반사 미러(223, 234)에 관해서도 동일한 수납 배치 방법에 의해 실시하는 것으로 한다.
우선, 제 3 위치 결정 부재(253C)의 4개의 핀(253C2)의 선단 및 외주의 각각 자외선 경화형 접착제를 도포한다(처리(S131)).
이 접착제가 도포된 제 3 위치 결정 부재(253C)의 핀(253C2)을 용기 형상 부재(25A)의 측면에 형성된 구멍(251C)에 삽통한다(처리(S132) : 위치 결정 부재 접촉 공정).
그리고, 반사 미러(232)를 부품 수납부(251)의 상방으로부터 처리(S132)로 설치된 제 3 위치 결정 부재(253C)의 핀(253C2)에 대향하도록 부품 수납부(251)에 수납하고(처리(S133) : 광학 부품 수납 공정), 상기 반사 미러(232)의 반사면의 이면과 제 3 위치 결정 부재(253C)의 핀(253C2)의 선단을 접촉시킨다(처리(S134) : 위치 결정 부재 접촉 공정).
(1-7-4) 광학 부품의 위치 결정 방법
상술한 처리(S1)후에, 자외선 경화형 접착제가 미경화 상태에서, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)을 위치 조정하고, 소정 위치에 위치 결정한다(처리(S2) : 광학 부품 위치 결정 공정).
구체적으로는, 광원 장치(211)로부터 백색광의 광속을 사출시키고, 이 사출된 광속이 각종 광학 부품을 통과한 후의 화상광을 투사 렌즈(3)를 거쳐 도시하지 않은 스크린에 투영시키고, 이 투영 화상을 확인하면서 각종 광학 부품을 위치 조정하며, 소정 위치에 위치 결정한다.
각종 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 사이의 광축 위치가 어긋나 있을 경우에는, 이러한 광학 부품 위치의 오차에 의해, 투사 화상에 표시 투영이 표시된다. 여기서는, 광원 장치(211)로부터 사출되는 광속의 조명광축상의 소정 위치에 각종 광학 부품을 위치 결정하고, 투사 화상중의 표시 그림자를 제거한다.
예컨대, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 위치 결정에서는, 광학 부품용 케이싱(25)의 외부로부터 도시하지 않은 광축 조정 지그를 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)과 결합시킨다. 그리고, 투사 화상을 확인하면서, 광축 조정 지그를 조작하고, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 각각을 상기 광학 부품의 좌우 방향, 상하 방향, 전후 방향, 좌우 방향을 축으로 한 면외 회전 방향 및 상하 방향을 축으로 한 면외 회전 방향의 5축으로 위치 조정한다. 이 때, 자외선 경화형 접착제의 표면 장력에 의해, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 이동에 제 1 위치 결정 부재(253A)가 추종하고, 이 제 1 위치 결정 부재(253A)가 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)을 소정 위치에 위치 결정한다.
또한, 예컨대 다이크로익 미러(221, 222)의 위치 결정에서도 동일하게 도시하지 않은 광축 조정 지그를 다이크로익 미러(221, 222)와 결합시킨다. 그리고, 투사 화상을 확인하면서, 광축 조정 지그를 조작하고, 다이크로익 미러(221, 222)의 각각을 상기 다이크로익 미러의 좌우 방향, 상하 방향, 전후 방향, 좌우 방향을 축으로 한 면외 회전 방향 및 상하 방향을 축으로 한 면외 회전 방향의 5축으로 위치 조정한다. 이 때, 자외선 경화형 접착제의 표면 장력에 의해, 다이크로익 미러(221, 222)의 이동에 스페이서(253B3)가 추종하고, 이 스페이서(253B3)가 다이크로익 미러(221, 222)를 소정 위치에 위치 결정한다.
또한, 예컨대 반사 미러(223, 232, 234)의 위치 결정에서는, 도시하지 않은 광축 조정 지그를 제 3 위치 결정 부재(253C)의 판체(253C1)와 결합시킨다. 그리고, 투사 화상을 확인하면서, 광축 조정 지그를 조작하여 판체(253C1)를 이동시킨다. 이 때, 자외선 경화형 접착제의 표면 장력에 의해, 판체(253C1)의 이동에 반사 미러(223, 232, 234)가 추종하고, 상기 반사 미러의 좌우 방향, 상하 방향, 전후 방향, 좌우 방향을 축으로 한 면외 회전 방향 및 상하 방향을 축으로 한 면외 회전 방향의 5축에 반사 미러(223, 232, 234)가 위치 조정된다. 이 때, 자외선 경화형 접착제의 표면장력에 의해 제 3 위치 결정 부재(253C)가 반사 미러(223, 232, 234)를 소정 위치에 유지하고, 상기 제 3 위치 결정 부재(253C)가 반사 미러(223, 232, 234)를 소정 위치에 위치 결정한다.
(1-7-5) 광학 부품의 위치 고정 방법
처리(S2)로 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 위치 결정을 실시한 후, 각 부재 사이에 자외선을 조사하여 자외선 경화형 접착제를 경화시키고, 각종 광학 부품을 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 위치 고정한다(처리(S3) : 광학 부품 위치 고정 공정).
구체적으로, 예컨대 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 위치 고정에서는, 용기 형상 부재(25A)의 측방으로부터 제 1 위치 결정 부재(253A)를 향해서 자외선을 조사한다. 그리고, 조사된 자외선은 제 1 위치 결정 부재(253A)를 투과하여, 제 1 위치 결정 부재(253A)와 지지면(251K) 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화하고, 또한 제 1 위치 결정 부재(253A)의 홈부(253A1)와 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 외주 단부 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화한다.
또한, 예컨대 다이크로익 미러(221, 222)의 위치 고정에서는, 용기 형상 부재(25A)의 상방으로부터 스페이서(253B3)를 향해서 자외선을 조사한다. 그리고, 조사된 자외선은 스페이서(253B3)를 투과하여 상기 스페이서(253B3)와 지지면(253B4) 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화한다. 또한, 조사된 자외선은 스페이서(253B3)의 외주와 판형상 부재(253B2) 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화하고, 또한 스페이서(253B3)와 다이크로익 미러(221, 222)의 좌우 단부 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화한다.
또한, 예컨대 반사 미러(223, 232, 234)의 위치 고정에서는, 용기 형상 부재(25A)의 측방으로부터 제 3 위치 결정 부재(253C)를 향해서 자외선을 조사한다. 그리고, 조사된 자외선은 판체(253C1)를 투과하는 동시에, 핀(253C2)도 투과하고, 핀(253C2)의 외주와 구멍(251C) 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화하고, 또한 핀(253C2)의 선단과 반사 미러(223, 232, 234)의 반사면의 이면 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화한다.
이상의 처리(S1 내지 S3)의 공정 후, 커버 형상 부재(25B)를 용기 형상 부재(25A)에 나사 등에 의해 접속함으로써(처리(S4)), 광학 유닛(2)이 제조된다.
또한, 커버 형상 부재(25B)에 도시하지 않은 광축 조정 지그와 내부에 수납되는 광학 부품을 결합시키기 위한 구멍, 및 스페이서(253B3)를 향해서 자외선을 조사하기 위한 구멍을 형성하고, 처리(S1)후에, 커버 형상 부재(25B)를 용기 형상 부재(25A)에 접속하며, 이 상태에서 처리(S2) 및 처리(S3)를 실시하도록 구성할 수도 있다.
(1-7-6) 광학 부품의 리워크 방법
상술한 처리(S1 내지 S4)의 공정으로 제조된 광학 유닛(2)에 있어서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 광학 부품의 교환 등이 필요하게 되고, 상기 광학 부품을 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 분리하는 경우에(처리(S5)), 리워크 공정(처리(S6))이 실시된다. 또한, 이 리워크 공정(처리(S6))에서는 상술한 리워크 부재(254X, 254Y, 254Z)를 사용할 수 있기 때문에, 리워크 공정(처리(S6))을 설명함에 있어서, 적절히 도 7 내지 도 9를 참조한다.
광학 부품(212 내지 215, 231, 233)을 분리하는 경우에는, 이하와 같이 실시한다. 또한, 상술한 바와 같이, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 유지 구조는 유사하기 때문에, 여기서는 주로 중첩 렌즈(215)의 리워크 방법을 설명한다.
우선, 도 7에 도시하는 바와 같이, 리워크 부재(254X)의 지지 부재(254A)의 개구단 가장자리를 용기 형상 부재(25A)의 측면에 있어서의 구멍(251A)에 따른 위치에 접촉시킨다. 또한, 지지 부재(254A)의 구멍(254A1)에 배치된 리워크 나사(254B)를 제 1 위치 결정 부재(253A)에 형성된 리워크용의 나사 구멍(253A2)에 나사 결합시킨다. 그리고, 리워크 나사(254B)를 리워크용의 나사 구멍(253A2)에 끼우는 방향으로 회전시켜서 나사 결합 상태를 변경시킨다. 그러면, 제 1 위치 결정 부재(253A)는 리워크 부재(254X)의 방향으로 이동하므로, 제 1 위치 결정 부재(253A)와 지지면(251K)의 사이의 접착 상태가 분리되고, 또한 제 1 위치 결정 부재(253A)의 홈부(253A1)와 중첩 렌즈(215)의 외주 단부의 접착 상태가 분리되며, 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 중첩 렌즈(215)가 제거된다.
또한, 반사 미러(223, 232, 234)를 제거하는 경우에는, 이하와 같이 실시한다. 또한, 상술한 바와 같이, 반사 미러(223, 232, 234)의 유지 구조는 유사하기 때문에, 여기서는 주로 반사 미러(232)의 리워크 방법을 설명한다.
우선, 도 9에 도시하는 바와 같이, 리워크 부재(254Z)의 지지 부재(254A)의 개구단 가장자리를 상기 지지 부재(254A)의 U자 형상 내측에 제 3 위치 결정 부재(253C)가 위치하도록, 용기 형상 부재(25A)의 측면에 접촉시킨다. 또한, 지지 부재(254A)의 구멍(254A1)에 배치된 리워크 나사(254B)를 제 3 위치 결정 부재(253C)의 판체(253C1)에 형성된 리워크용의 나사 구멍(253C3)에 나사 결합시킨다. 그리고, 리워크 나사(254B)를 리워크용의 나사 구멍(253C3)에 끼우는 방향으로 회전시켜서 나사 결합 상태를 변경시킨다. 그러면, 제 3 위치 결정 부재(253C)는 리워크 부재(254Z)의 방향으로 이동하므로, 제 3 위치 결정 부재(253C)의 핀(253C2)의 외주와 용기 형상 부재(25A)의 구멍(251C)의 사이의 접착 상태가 분리되고, 또한 핀(253C2)의 선단과 반사 미러(232)의 반사면의 이면의 접착 상태가 분리되며, 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 반사 미러(232)가 제거된다.
또한, 다이크로익 미러(221, 222)를 제거하는 경우에는, 이하와 같이 실시한다.
우선, 리워크 부재(254Y)를 커버 형상 부재(25B)의 도시하지 않은 구멍을 거쳐서 삽통하고, 제 2 위치 결정 부재(253B)의 판형상 부재(253B2)의 상단부에 장착한다. 또한, 지지 부재(254A)의 구멍(254A1)에 배치된 리워크 나사(254B)를 제 2 위치 결정 부재(253B)의 스페이서(253B3)에 형성된 리워크용의 나사 구멍(253B6)에 나사 결합시킨다. 그리고, 리워크 나사(254B)를 나사 구멍(253B6)에 끼우는 방향으로 회전시켜서 나사 결합 상태를 변경시킨다. 그러면, 스페이서(253B3)는 커버 형상 부재(25B)의 방향으로 이동하므로, 스페이서(253B3)와 지지면(253B4) 사이의 접착 상태, 스페이서(253B3)와 판형상 부재(253B2) 사이의 접착 상태, 및 스페이서(253B3)와 다이크로익 미러(221, 222)의 좌우 단부 사이의 접착 상태가 분리되고, 제 2 위치 결정 부재(253B)에 대하여 다이크로익 미러(221, 222)가 제거된다.
상술한 리워크 공정(S6)을 실시한 후에는, 다시 처리(S1)로 진행하고, 교환한 광학 부품의 수납, 위치 결정 및 위치 고정이 순차적으로 실시된다.
(1-8) 제 1 실시 형태의 효과
상술한 제 1 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 효과가 있다.
(1-8-1) 광학 유닛(2)의 제조 방법은, 광학 부품 수납 공정(S1)에서 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)을 위치 결정 부재(253)와 함께 용기 형상 부재(251)의 부품 수납부(251B)에 수납한다. 이 다음, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에 있어서, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)을 이동시켜서 상기 광학 부품의 위치 조정을 실시하고, 위치 결정 부재(253)로 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)을 소정 위치에 위치 결정한다. 그리고, 광학 부품 위치 고정 공정(S3)으로 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)을 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 위치 고정한다. 이에 의해, 용이하게 광학 유닛(2)을 제조할 수 있다.
(1-8-2) 광학 부품 수납 공정(S1) 후에, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)을 실시하므로, 광학 부품용 케이싱(25)은, 종래와 같이, 내부에 외형 위치 기준면을 갖고, 고정밀도의 제조를 필요로 하는 광학 부품용 케이싱과 비교하고, 그 정도로 높은 정밀도는 요구되지 않는다. 따라서, 광학 부품용 케이싱(25)의 제조 비용을 저감할 수 있고, 나아가서는 광학 유닛(2)의 제조 비용을 저감할 수 있다.
(1-8-3) 광학 부품 위치 고정 공정(S3)에 있어서, 각종 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)을 위치 결정 부재(253)와 함께 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 위치 고정하는 구성이므로, 별도로 이러한 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)을 유지하는 유지 프레임 등의 부재를 생략할 수 있고, 광학 유닛(2)을 제조함에 있어서, 제조 비용을 저감할 수 있다.
(1-8-4) 광학 부품 수납 공정(S1)(렌즈 등의 수납)에 있어서, 위치 결정 부재 삽통 공정(S112)에서는, 외주에 자외선 경화형 접착제가 도포된 2개의 제 1 위치 결정 부재(253A)를 용기 형상 부재(251)의 측면에 형성된 구멍(251B1)을 거쳐 내부에 삽통한다. 또한, 광학 부품 수납 공정(S113)에서는, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)을 2개의 제 2 위치 결정 부재(253A)의 사이에 배치하도록 용기 형상 부재(251)의 부품 수납부(251B)에 수납한다. 또한, 위치 결정 부재 접촉 공정(S114)에서는, 제 1 위치 결정 부재(253A)에 형성된 홈부(253A1)가 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 외주 단부를 파지하도록 접촉한다. 이에 의해, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)과 함께 용기 형상 부재(251)의 부품 수납부(251B)에 자외선 경화형 접착제가 도포된 제 1 위치 결정 부재(253A)를 설치하기 때문에, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에 있어서, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 이동에 제 1 위치 결정 부재(253A)를 연동시킬 수 있다. 따라서, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 위치 조정 후에 제 1 위치 결정 부재(253A)로 용이하고 또한 신속하게 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)을 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 위치 결정할 수 있다.
(1-8-5) 또한, 광학 부품 위치 고정 공정(S3)에서는, 제 1 위치 결정 부재(253A)의 홈부(253A1)에 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 외주 단부가 접촉한 상태에서 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 위치 고정되므로, 상기 제 1 위치 결정 부재(253A)에 의해, 외력의 영향을 완화하고, 위치 어긋남없이, 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)을 위치 고정할 수 있다.
(1-8-6) 위치 결정 부재 삽통하는 공정(S112)에서는, 2개의 제 1 위치 결정 부재(253A)를 용기 형상 부재(251)의 측면에 형성된 구멍(251B1)을 거쳐 내부에 삽통하고, 구멍(251B1)의 주연에 형성된 지지면(251B4)에 제 1 위치 결정 부재(253A)를 지지시킨다. 이에 의해, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에 있어서, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 이동에 따른 제 1 위치 결정 부재(253A)의 이동이 원활하게 실시되고, 제 1 위치 결정 부재(253A)로 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)을 정확하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 고정 공정(S3)에 있어서, 제 1 위치 결정 부재(253A)와 지지면(251B4)의 사이도 고정함으로써, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)의 위치 고정을 더욱 확실하게 실시할 수 있다.
(1-8-7) 광학 부품 수납 공정(S1)(다이크로익 미러의 수납)에 있어서, 스페이서 설치 공정(S122)에서는, 외주에 자외선 경화형 접착제가 도포된 스페이서(253B3)를 한쌍의 판형상 부재(253B2)에 각각 설치한다. 또한, 광학 부품 배치 공정(S123)에서는, 다이크로익 미러(221, 222)를 판형상 부재(253B2)의 단면에 대하여 경사시킨 상태에서, 한쌍의 판형상 부재(253B2)의 사이에 배치한다. 또한, 스페이서 접촉 공정(S124)에서는 다이크로익 미러(221, 222)의 좌우 단부를 한쌍의 판형상 부재(253B2)에 설치된 스페이서(253B3)에 접촉시킨다. 또한, 다이크로익 미러(221, 222)가 지지된 제 2 위치 결정 부재(253B)를 용기 형상 부재(251)의 부품 수납부(251B)에 수납하고, 마운트(253B1)를 부품 수납부(251B)의 저면에 고정한다. 이에 의해, 다이크로익 미러(221, 222)와 함께 자외선 경화형 접착제가 도포된 스페이서(253B3)를 판형상 부재(253B2)에 설치하므로, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에 있어서, 다이크로익 미러(221, 222)의 이동에 스페이서를 연동시킬 수 있다. 따라서, 다이크로익 미러(221, 222)의 위치 조정 후에 스페이서(253B3)로 용이하고 또한 신속하게 다이크로익 미러(221, 222)를 위치 결정할 수 있다.
(1-8-8) 또한, 다이크로익 미러(221, 222)가 지지된 제 2 위치 결정 부재(253B)를 용기 형상 부재(251)의 부품 수납부(251B)에 수납하므로, 다이크로익 미러(221, 222)를 직접, 각종 광학 부품이 밀집한 상태인 부품 수납부(251B)에 수납하는 구성과 비교하여, 다이크로익 미러(221, 222)를 부품 수납부(251B)에 용이하고 또한 정확하게 수납할 수 있다.
(1-8-9) 또한, 다이크로익 미러(221, 222)는 제 2 위치 결정 부재(253B)에 배치되는 구성이므로, 다이크로익 미러(221, 222)의 형상이 변경되었다고 해도, 용기 형상 부재(251)의 형상을 변경하지 않고, 제 2 위치 결정 부재(253B)를 구성하는 판형상 부재(253B2)의 인접 거리를 변경함으로써 대응할 수 있다.
(1-8-10) 스페이서 설치 공정(S122)에서는, 스페이서(253B3)를 한쌍의 판형상 부재(253B2)에 형성된 지지면(253B4)에 각각 재치하고, 스페이서(253B3)는 지지면(253B4)에 지지된다. 이에 의해, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에 있어서, 다이크로익 미러(221, 222)의 이동에 따른 스페이서(253B3)의 이동이 원활하게 실시되고, 스페이서(253B3)로 다이크로익 미러(221, 222)를 정확하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 고정 공정(S3)에 있어서, 스페이서(253B3)와 지지면(253B4)의 사이도 고정함으로써, 다이크로익 미러(221, 222)의 위치 고정을 확실하게 실시할 수 있다.
(1-8-11) 스페이서 접촉 공정(S124)에서는, 다이크로익 미러(221, 222)의 좌우 단부를 스페이서(253B3)의 경사면에 접촉시킨다. 이에 의해, 다이크로익 미러(221, 222)의 좌우 단부가 스페이서(253B3)에 확실하게 접촉하고, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에 있어서, 스페이서(253B3)로 다이크로익 미러(221, 222)의 위치 결정을 또한 정확하게 실시할 수 있다.
또한, 광학 부품 위치 고정 공정(S3)에 있어서, 스페이서(253B3)의 경사면과 다이크로익 미러(221, 222)의 좌우 단부의 사이도 고정함으로써, 다이크로익 미러(221, 222)의 위치 고정을 더욱 확실하게 실시할 수 있다.
(1-8-12) 광학 부품 수납 공정(S1)(반사 미러의 수납)에 있어서, 위치 결정 부재 삽통하는 공정(S132)에서는, 제 3 위치 결정 부재(253C)의 핀(253C2)을 외주 및 선단에 자외선 경화형 접착제가 도포된 상태에서, 용기 형상 부재(251)의 측면에 형성된 구멍(251B2)에 삽입 통과한다. 또한, 광학 부품 수납 공정(S133)에서는 반사 미러(223, 232, 234)를 용기 형상 부재(251)의 부품 수납부(251B)에 상기 반사 미러의 반사면의 이면이 핀(253C2)의 선단에 대향하도록 수납한다. 또한, 위치 결정 부재 접촉 공정(S134)에서는 반사 미러(223, 232, 234)의 반사면의 이면과 제 3 위치 결정 부재(253C)의 핀(253C2)의 선단을 접촉시킨다. 이에 의해, 반사 미러(223, 232, 234)와 함께 용기 형상 부재(251)의 부품 수납부(251B)에 제 3 위치 결정 부재(253C)를 설치하므로, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에 있어서 반사 미러(223, 232, 234)와 제 3 위치 결정 부재(253C)를 서로 연동시킬 수 있다. 따라서, 반사 미러(223, 232, 234)의 위치 조정 후에 제 3 위치 결정 부재(253C)로 용이하고 또한 신속하게 반사 미러(223, 232, 234)를 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 위치 결정할 수 있다.
(1-8-13) 또한, 반사 미러(223, 232, 234)를 용기 형상 부재(251)에 수납하는 동시에, 제 3 위치 결정 부재(253C)를 광원 장치(211)로부터 사출되는 광속과 간섭하지 않는 위치에 배치하므로, 양호한 광학상을 형성하는 광학 유닛(2)을 제조할 수 있다.
(1-8-14) 제 3 위치 결정 부재(253C)는 4개의 핀(253C2)을 구비하고 있으므로, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에서는, 반사 미러(223, 232, 234)의 좌우 방향, 상하 방향, 전후 방향, 좌우 방향을 축으로 한 면외 회전 방향, 상하 방향을 축으로 한 면외 회전 방향의 5축에 반사 미러(223, 232, 234)를 정확하게 위치 조정할 수 있다.
(1-8-15) 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에서는, 외부의 광축조정 지그를 조작하여, 판체(253C1)를 이동시키고, 4개의 핀(253C2)을 일괄하여 이동시키므로, 4개의 핀(253C2)을 각각 이동시켜서 반사 미러(223, 232, 234)를 5축에서 위치 조정하는 구성과 비교하여, 간단한 조작으로 용이하게 위치 조정할 수 있다.
(1-8-16) 또한, 리워크 공정(S6)에서는, 4개의 핀(253C2)을 1개씩 제거하는 번잡한 작업을 하지 않고, 판체(253C1)를 이동함으로써 4개의 핀(253C2)을 일괄하여 제거할 수 있고, 반사 미러(223, 232, 234)의 리워크 작업을 용이하게 실시할 수 있다.
(1-8-17) 광학 부품 위치 고정 공정(S3)에서는, 광학 부품 수납 공정(S1) 및 광학 부품 위치 결정 공정(S2)시에 부재 사이에 미리 자외선 경화형 접착제를 도포해 두고, 광학 부품 위치 결정 공정(S2) 후, 상기 접착제에 자외선을 조사하여 경화시키고, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)을 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 고정하는 구성으로 하고 있기 때문에, 광학 부품용 케이싱(25)에 대한 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 위치 고정을 용이하고 또한 확실하게 실시할 수 있다.
(1-8-18) 또한, 제 1 위치 결정 부재(253A), 스페이서(253B3) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)는 광속을 투과하는 합성 수지(아크릴재)로 구성되고, 광학 부품 위치 고정 공정(S3)에서는, 제 1 위치 결정 부재(253A), 스페이서(253B3) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)를 거쳐서 부재 사이에 자외선을 조사하여, 자외선 경화형 접착제를 경화시킨다. 이에 의해, 자외선 경화형 접착제를 용이하고 또한 확실하게 경화시킬 수 있다. 따라서, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 위치 고정을 용이하게 실시할 수 있는 동시에, 적절한 위치에 확실하게 위치 고정할 수 있다.
(1-8-19) 광학 부품용 케이싱(25)은 리워크 부재(254)를 장착할 수 있고, 이 리워크 부재(254)는 지지 부재(254A) 및 리워크 나사(254B)로 구성되어 있다. 또한, 제 1 위치 결정 부재(253A), 스페이서(253B3) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)에는 각각 리워크 나사(254B)와 나사 결합 가능하게 구성되는 리워크용의 나사 구멍(253A2, 253C3)이 형성되어 있다. 여기서, 리워크 공정(S6)은 광학 부품 위치 고정 공정(S3) 후, 광학 부품의 교환 등이 필요한 경우에, 지지 부재(254A)의 개구단 가장자리를 광학 부품용 케이싱(25)의 외측면에 접촉시키고, 리워크 나사(254B)를 리워크용의 나사 구멍(253A2, 253C3)에 나사 결합한다. 그리고, 이 나사 결합 상태를 변경함으로써, 제 1 위치 결정 부재(253A), 스페이서(253B3) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)를 이동시키고, 이러한 제 1 위치 결정 부재(253A), 스페이서(253B3) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)에 의한 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 광학 부품용 케이싱(25)에 대한 고정 상태를 해제한다. 이에 의해, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)이 위치 고정된 후, 상기 광학 부품을 교환 등을 할 때라도, 용이하게 광학 부품용 케이싱(25)에 대한 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 고정 상태를 해제할 수 있다. 따라서, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 리워크성을 향상할 수 있다.
(1-8-20) 프로젝터(1)는, 상술한 제조 방법으로 제조된 광학 유닛(2)을 구비하고 있으므로, 상기 프로젝터(1)를 제조함에 있어서, 프로젝터 자체도 용이하게 제조할 수 있고, 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
(1-9) 제 1 실시 형태의 변형
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 다른 구성 등을 포함하고, 이하에 도시하는 변형 등도 본 발명에 포함된다.
상기 실시 형태에서는, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 위치 고정에, 자외선 경화형 접착제를 채용했지만, 이것에 한정하지 않고, 열 경화형 접착제를 채용하고, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 위치 고정시에, 핫 에어 등에 의해 경화시키는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 접착제는 자외선 경화형 접착제나 열 경화형 접착제에 한정하지 않고, 처리S2에 있어서, 접착제의 표면 장력에 의해, 각종 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)의 이동과, 제 1 위치 결정 부재(253A), 제 2 위치 결정 부재(253B)의 스페이서(253B3), 제 3 위치 결정 부재(253C)의 판체(253C1)를 추종할 수 있는 것이면 된다.
상기 실시 형태에서는, 광학 부품 수납 공정(S1)에 있어서, 처리(S11, S12, S13)는, 도 9에 도시하는 공정에 한정하지 않고, 그 밖의 공정으로 실시할 수도 있다. 또한, 이러한 처리(S11, S12, S13)에 있어서도, 처리(S111 내지 S114), 처리(S121 내지 S125), 처리(S131 내지 S134)는, 도 10 내지 도 12에 도시하는 공정에 한정하지 않고, 예컨대 광학 부품의 수납(처리(S113, S123, S133))을 실시한 후에, 그 밖의 처리를 실시할 수도 있다.
또한, 광학 부품 수납 공정(S1)에 있어서, 광학 부품과 함께 위치 결정 부재(253)를 용기 형상 부재(25A)에 수납한 후, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에 있어서, 광학 부품의 위치를 조정하여 소정 위치에 위치 결정하는 공정을 설명했지만, 도 14에 도시한 바와 같이, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234), 및 제 2 위치 결정 부재(253B)의 마운트(253B1)와 판형상 부재(253B2)를 용기 형상 부재(25A)에 수납하여(처리(S113,S125,S133):광학 부품 수납 공정, 광학 부품 배치 공정), 광학 부품을 위치 조정한(처리(S2):광학 부품 위치 결정 공정) 후에, 접착제를 도포한 제 1 위치 결정 부재(253A), 스페이서(253B3) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)를 광학 부품에 접촉시켜서(처리(S111, S112, S114, S121, S122, S124, S131, S132, S134)), 광학 부품을 위치 고정하는(처리(S3)) 공정을 채용할 수도 있다. 먼저 도 10에 설명한 공정의 처리(S2)에서는, 접착제의 표면 장력을 이용하고 있었지만, 도 14에 도시한 공정에서는, 접착제의 표면 장력을 이용할 필요가 없다. 따라서, 접착제의 선택의 여지가 넓어진다.
또한, 도 14에 도시한 공정에 있어서, 접착제를 도포하는 공정(처리(S111, S121, S131))을, 처리(S114, S124, S134)후에 설치하는 것도 가능하다. 이와 같이 하면, 접착제의 선택의 여지가 더욱 넓어지고, 순간 접착제의 이용도 가능해진다. 또한, 순간 접착제를 이용하면, 고정 부품의 위치 고정(처리(S3))이 접착제의 도포와 함께 가능해지므로, 제조 공정을 단축하는 것도 가능해진다.
상기 실시 형태에서는, 광학 부품 위치 결정 공정(S2)에 있어서, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233) 및 다이크로익 미러(221, 222)의 위치 결정을 실시함에 있어서, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233) 및 다이크로익 미러(221, 222)를 이동시켜서 위치 결정하는 구성을 설명했지만, 제 1 위치 결정 부재(253A) 및 스페이서(253B3)를 이동시켜서 광학 부품(212 내지 215, 231, 233) 및 다이크로익 미러(221, 222)를 위치 결정하는 구성을 채용할 수도 있다.
또한, 반사 미러(223, 232, 234)의 위치 결정을 실시함에 있어서, 제 3 위치 결정 부재(253C)를 이동시켜서 반사 미러(223, 232, 234)를 위치 결정하는 구성을 설명했지만, 반사 미러(223, 232, 234)를 이동시켜서 위치 결정하는 구성을 채용할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 광학 부품용 케이싱(25)을 구성하는 용기 형상 부재(25A) 및 커버 형상 부재(25B)는, 판금 가공에 의해 형성되어 있었지만, 합성 수지, Mg 합금, Al 합금 등의 성형품에 의해 구성할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 제 1 위치 결정 부재(253A) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)를 광학 부품용 케이싱(25)에 대하여 설치하기 위해서, 용기 형상 부재(25A)의 측면에 각각 구멍(251A, 251C)이 형성되어 있었지만, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 커버 형상 부재(25B), 또는 용기 형상 부재(25A)의 저면에 구멍을 형성하고, 이 구멍을 거쳐서 제 1 위치 결정 부재(253A) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)를 설치하는 구성을 채용할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 제 3 위치 결정 부재(253C)는, 판체(253C1)와, 이 판체(253C1)로부터 돌출하는 4개의 핀(253C2)을 구비하여 구성되어 있었지만, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 판체(253C1)를 생략하고, 핀(253C2)만의 구성으로 할 수도 있고, 판체(253C1)에 4개 이외, 즉 2개, 3개, 또는 5개 이상의 핀(253C2)이 돌출하는 구성을 채용할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)을 각각 2개의 제 1 위치 결정 부재(253A)로 유지하는 구성을 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 1개, 또는 3개 이상으로 유지하는 구성을 채용할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 제 2 위치 결정 부재(253B)는 마운트(253B1), 한쌍의 판형상 부재(253B2) 및 스페이서(253B3)를 구비하여 구성되어 있었지만, 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 스페이서(253B3)만으로 구성할 수도 있다. 즉, 다이크로익 미러(221, 222)의 좌우 단부를 용기 형상 부재(251)의 측면에 대향 배치하고, 이러한 용기 형상 부재(251)의 측면 및 다이크로익 미러(221, 222)의 좌우 단부의 사이에 스페이서(253B3)를 개장한다. 이러한 구성으로는, 부재의 생략으로부터 광학 유닛(2)의 경량화 및 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 제 2 위치 결정 부재(253B)의 스페이서(253B3)는 삼각기둥 형상을 갖고 있었지만, 이에 한정하지 않고, 예컨대 원주 형상, 사각기둥 형상 등의 그 밖의 형상을 갖는 구성을 채용할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)에 형성되는 지지면(251K)은, 구멍(253A)의 하방 변 가장자리로부터 용기 형상 부재(25A)의 측면에 직교하여 연장되는 구성이었지만, 구멍(253A)의 상방, 좌측 또는 우측방의 변 가장자리로부터 용기 형상 부재(25A)의 측면에 직교하여 연장되는 구성을 채용할 수도 있다.
(2) 제 2 실시 형태
다음에, 본 발명의 제 2 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 이하의 설명 및 도면에 있어서, 앞서 설명한 제 1 실시 형태와 동일한 구성 부분에 대해서는, 제 1 실시 형태나 도 1 내지 도 14에 사용한 것과 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
(2-1) 프로젝터의 구조와, 광학계의 구성
도 15는 제 2 실시 형태에 따른 광학 유닛의 제조 방법에 의해 제조되는 광학 유닛을 구비한 프로젝터의 일 예를 도시한 도면이다. 도 16은 도 15에 있어서의 광학 유닛(2)의 커버 형상 부재(25B)를 제거한 도면이다. 도 17은 광학계를 설명하기 위한 도면이다. 본 실시 형태에 있어서의 프로젝터의 구조와 광학계의 구성은, 광학 부품용 케이싱의 구조 및 전기 광학 장치(24)가 헤드체(26)에 지지되어 있지 않은 점을 제외하고, 제 1 실시 형태에 있어서의 프로젝터의 구조, 광학계의 구성과 거의 동일하다.
(2-2) 광학 부품용 케이싱의 구조
광학 부품용 케이싱(25)은, 도 15 또는 도 16에 도시하는 바와 같이, 상술한 광학계(21, 22, 23)를 구성하는 각종 광학 부품중 광원 장치(211)를 제외한 광학 부품과, 전기 광학 장치(24)가 수납되는 용기 형상 부재(25A)와, 이 용기 형상 부재(25A)의 상면의 개구 부분을 폐쇄하는 커버 형상 부재(25B)와, 광학 부품(215, 223, 232 내지 234)을 용기 형상 부재(25A)가 소정 위치에 고정하는 제 1 위치 결정 부재(253A), 제 3 위치 결정 부재(253C)를 구비한다.
도 18은 용기 형상 부재(25A)를 상방에서 본 사시도이다. 도 19는 용기 형상 부재(25A)를 하방에서 본 사시도이다.
용기 형상 부재(25A)는 알루미늄의 평판을 판금 가공함으로써 형성된 것이고, 도 15 내지 도 19에 도시하는 바와 같이, 광학계(21, 22, 23)(도 17 및 도 18)를 구성하는 각종 광학 부품중 광원 장치(211)를 제외한 광학 부품과, 전기 광학 장치(24)가 수납되는 부품 수납부(251)와, 투사 렌즈(3)가 설치되는 투사 렌즈 설치부(252)를 구비한다.
부품 수납부(251)는, 도 18 또는 도 19에 도시하는 바와 같이, 드로잉 가공에 의해 용기 형상으로 형성되어서 상방측이 개구되어 있다. 그리고, 이 부품 수납부(251)의 일단측에, 투사 렌즈 설치부(252)가 설치되고, 타단측에는 광원 장치(211)로부터 사출되는 광속을 도입하기 위한 개구(251H)와, 광학 부품(212)의 외주를 지지하는 지지부(251I)가 형성되어 있다.
이 부품 수납부(251)에 있어서, 측면에는, 도 18에 도시하는 바와 같이, 광학 부품(212 내지 215, 221, 222, 231, 233)(도 16, 도 17)의 위치에 따라, 복수의 구멍(251A)이 형성되어 있다. 이러한 구멍(251A)의 일부는, 용기 형상 부재(25A)의 측면의 일부를 내측으로 절단 및 접혀짐으로써 형성되어 있다. 이 절단 및 접혀진 측면의 일부는, 광학 부품(213, 214, 221, 222, 231)의 외주를 지지하는 지지부(251B)로서 기능한다. 또한, 측면에는, 광학 부품(223, 232, 234)(도 16, 도 17)의 위치에 따라, 내부를 향해서 관통하는 원형 형상의 복수의 구멍(251C)이 형성되어 있다.
이 부품 수납부(251)에 있어서, 저면에는, 도 19에 도시하는 바와 같이, 후술하는 제조 장치를 구성하는 광학 부품 위치 결정 지그의 일부를 삽통 가능하게 하는 복수의 구멍(251D)과, 프리즘 유닛을 위치 결정 고정하기 위한 위치 결정 구멍(251E)이 형성되어 있다. 이러한 복수의 구멍(251D) 중, 위치 결정 구멍(251E)의 근방에 설치된 구멍(251D)의 일부는, 도 18에 도시하는 바와 같이, 저면의 일부가 절단 및 접혀져서 형성된 것이고, 절단 및 접혀진 저면의 일부는 광학 부품(221, 222, 224, 231, 242)의 외주를 지지하는 지지부(251F)로서 기능한다. 또한, 이 부품 수납부(251)에 있어서, 저면의 이면에는, 도 19에 도시하는 바와 같이, 후술하는 제조 장치가 소정 위치에 용기 형상 부재(25A)를 설치하기 위한 4개의 위치 결정 구멍(251G)이 형성되어 있다.
또한, 이 부품 수납부(251)에 있어서, 도시는 생략하지만, 상단 부분에는 나사 홈을 갖는 복수의 버링 구멍이 형성되어 있다.
투사 렌즈 설치부(252)는, 도 18 또는 도 19에 도시하는 바와 같이, 부품 수납부(251)에 있어서의 일단측의 측면이 전방측으로 연장되도록 벤딩 가공 등에 의해 형성된 것이며, 플랜지(3A)(도 15 또는 도 16)를 거쳐 투사 렌즈(3)를 좌우 양측에서 지지한다. 이 투사 렌즈 설치부(252)에는, 투사 렌즈(3)를 고정하기 위한 나사 구멍(252A)이 형성되고, 상기 나사 구멍(252A)을 거쳐서, 도시하지 않은 고정 나사를 투사 렌즈(3)의 플랜지(3A)에 형성된 도시하지 않은 나사 구멍에 나사 결합함으로써, 투사 렌즈 설치부(252)에 투사 렌즈(3)가 설치된다.
커버 형상 부재(25B)는 상술한 용기 형상 부재(25A)와 같이, 알루미늄의 평판을 판금 가공에 의해 형성한 것이고, 용기 형상 부재(25A)의 상단 부분과 접속한다. 이 커버 형상 부재(25B)는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 F자 형상으로 형성되고, 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)에 수납된 전기광학 장치(24)의 상방측을 개구하고, 그 밖의 부품 수납부(251)의 개구 부분을 폐쇄한다. 또한, 이 커버 형상 부재(25B)에는, 도시는 생략하지만, 복수의 구멍이 형성되고, 이 구멍과 용기 형상 부재(25A)에 형성된 도시하지 않은 버링 구멍을 거쳐서 나사 등에 의해 용기 형상 부재(25A)에 대하여 커버 형상 부재(25B)가 고정된다.
여기서, 상술한 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)의 내면 및 커버 형상 부재(25B)의 하면에는, 블랙 알루마이트 처리가 실시되어 있다.
(2-3) 광학 부품의 유지 구조
다음에, 광학 부품용 케이싱(25)에 대한, 광학계(21, 22, 23) 및 전기 광학 장치(24)를 구성하는 각종 광학 부품중 광원 장치(211)를 제외한 광학 부품의 유지 구조를 설명한다.
제 1 실시 형태에서는, 렌즈 등의 광학 부품(212 내지 215, 231, 233)은, 제 1 위치 결정 부재(253A)를 거쳐서 광학 부품용 케이싱(25)에 유지되어 있었지만, 본 실시 형태에서는, 이러한 광학 부품중, 중첩 렌즈(215)와 릴레이 렌즈(233) 이외의 것에 대해서는, 제 1 위치 결정 부재(253A)가 생략되어 있다. 또한, 제 1 실시 형태에서는, 필드 렌즈(224)는 헤드체(26)의 필드 렌즈 유지부(263)에 유지되어 있었지만, 본 실시 형태에서는, 이 필드 렌즈도 광학 부품용 케이싱(25)에 유지되어 있다.
광학 부품(212 내지 214, 231, 224, 242)은, 도 17에 도시하는 바와 같이, 용기 형상 부재(25A)의 측면이나 저면을 분리하는 등에 의해 형성된 지지부(251I, 251B, 251F)에 직접 자외선 경화형 접착제에 의해 고정되어 있다.
한편, 중첩 렌즈(215)와 릴레이 렌즈(233)는 제 1 실시 형태와 마찬가지로 제 1 위치 결정 부재(253A)를 거쳐서 유지된다. 중첩 렌즈(215)를 유지하는 2개의 위치 결정 부재(253A)는 모두 용기 형상 부재(25A)의 측면에 형성된 구멍(251A)에 삽통되고, 자외선 경화형 접착제에 의해 고정되어 있다. 릴레이 렌즈(233)를 유지하는 2개의 위치 결정 부재(253A)는, 한쪽이 용기 형상 부재(25A)의 측면에 형성된 구멍(251A)에 삽통되고, 또 한쪽이 용기 형상 부재(25A)의 저면으로부터 분리하여 형성된 유지부(251F)의 오목부(251L)(도 18)상에 설치되며, 모두 자외선 경화형 접착제에 의해 고정되어 있다.
또한, 제 1 실시 형태에서는, 다이크로익 미러(221, 222)는 제 2 위치 결정 부재(253B)를 거쳐서 광학 부품용 케이싱(25)에 유지되어 있었지만, 본 실시 형태에서는 제 2 위치 결정 부재(253B)가 생략되어 있다. 다이크로익 미러(221, 222)는 모두 한쌍의 변 한쪽이 용기 형상 부재(25A)의 측면을 분리함으로써 형성된 지지부(251B)에, 또 한쪽이 용기 형상 부재(25A)의 저면을 분리함으로써 형성된 지지부(251F)에 직접 자외선 경화형 접착제에 의해 고정되어 있다.
반사 미러(223, 232, 234)는 제 1 실시 형태와 같이 제 3 위치 결정 부재(253C)를 거쳐서 광학 부품용 케이싱(25)에 유지되어 있다.
또한, 제 1 실시 형태에서는, 프리즘 유닛은 헤드체(26)의 재치면(262)에 고정되어 있었지만, 본 실시 형태에서는, 마운트를 거쳐서, 용기 형상 부재(25A)의 저면에 나사에 의해 고정되어 있다. 마운트의 하면에는, 용기 형상 부재(25A)의 저면에 형성된 위치 결정 구멍(251E)에 끼워맞추는, 도시하지 않은 위치 결정 돌기가 형성되어 있다. 마운트와 용기 형상 부재(25A)의 고정은, 나사에 한정하지 않고, 접착제에 의해 실행할 수도 있다.
(2-4) 광학 유닛의 제조 장치
도 20은 광학 유닛(2)의 제조 장치(100)의 개략 구성을 도시하는 전체 사시도이다. 이하에, 제조 장치(100)의 구조를 설명한다.
제조 장치(100)는, 광학 부품용 케이싱(25)(도 15)에 대한 소정 위치에 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 위치 결정하여 고정하는 장치이다. 이 제조 장치(100)는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 재치대(200)와 광학 부품 위치 결정 지그(300)와 광학상 검출 장치(400)와 조정용 광원 장치(500)와 여기에는 도시하지 않은 제어 장치(600)를 구비하고 있다.
(2-4-1) 재치대
재치대(200)는 광학 유닛(2)(도 15), 광학 부품 위치 결정 지그(300), 광학상 검출 장치(400) 및 조정용 광원 장치(500)를 재치 고정한다. 이 재치대(200)는, 도 20에 도시하는 바와 같이, 제 1 재치대(210)와, 제 2 재치대(220)와, 제 3 재치대(230)를 구비한다.
제 1 재치대(210)는 4개 코너에 레그부(210A)를 갖는 테이블 형상으로 형성되고, 상면(210B)으로 광학 부품 위치 결정 지그(300) 및 제 2 재치대(220)를 재치 고정한다. 또한, 도시는 생략하지만, 이 제 1 재치대(210)의 하방에는, 후술하는 제어 장치(600)에 의해 구동 제어되는 진공 펌프(기압 양수기) 및 자외선 조사 장치 등이 설치된다.
제 2 재치대(220)는 제 1 재치대(210)와 동일하게 4개 코너에 레그부(220A)를 갖는 테이블 형상으로 형성되고, 상면(220B)에 광학 유닛(2)의 용기 형상 부재(25A) 및 조정용 광원 장치(500)를 재치한다. 이 제 2 재치대(220)는 복수의 개구(220C)를 갖고, 상기 복수의 개구(220C)에 제 1 재치대(210)상에 재치 고정된 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부가 삽통된 상태에서 제 1 재치대(210)상에 재치 고정된다.
이 제 2 재치대(220)에 있어서, 상면(220B)에는 광학 유닛(2)의 용기 형상 부재(25A)를 소정 위치에 재치하기 위한 위치 결정 돌기(220D)가 형성되어 있다. 그리고, 이 위치 결정 돌기(220D)와, 상술한 용기 형상 부재(25A)의 저면에 형성된 위치 결정 구멍(251G)(도 19)이 결합함으로써 용기 형상 부재(25A)를 소정 위치에 재치한다.
또한, 이 제 2 재치대(220)에 있어서, 상면(220B)에는 조정용 광원 장치(500)를 소정 위치에 설치하기 위한 직사각형 프레임형상의 광원 장치 설치부(220E)가 형성되어 있다. 이 광원 장치설치부(220E)에는, 가압부(220F)가 장착되고, 이 가압부(220F)에 의해, 조정용 광원 장치(500)를 광원 장치 설치부(220E)에 가압 고정한다.
제 3 재치대(230)는 제 2 재치대(220)와 접속하고, 상면에 광학상 검출 장치(400)를 재치한다. 이 제 3 재치대(230)는 일단측이 제 2 재치대(220)의 하면에 고정되고, 타단측이 레그부(230A)에 지지되어 있다.
(2-4-2) 광학 부품 위치 결정 지그
도 21은 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
광학 부품 위치 결정 지그(300)는 제 1 재치대(210)상에 설치되고, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)의 설계상의 소정 위치에 설치되며, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 지지하는 동시에, 광축을 갖는 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)의 위치 조정을 실시한다. 이 광학 부품 위치 결정 지그(300)는 유사한 구조로부터 도 21에 도시하는 바와 같이, 광학 부품(212 내지 214, 221 내지 223, 232, 234)의 위치 결정을 실시하는 제 1 위치 결정 지그(310)와, 광학 부품(215, 224, 231, 233)의 위치 결정을 실시하는 제 2 위치 결정 지그(320)와, 광학 부품(242)의 위치 결정을 실시하는 제 3 위치 결정 지그(330)로 크게 나눌 수 있다. 또한, 이하에서는, 광원 장치(211)(도 17)로부터 사출되는 광속의 조명광축을 Z축으로 하고, 이 Z축에 직교하는 방향을 X축 및 Y축으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 이용하여 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 설명한다.
(ⅰ) 제 1 위치 결정 지그
도 22는 제 1 위치 결정 지그(310)의 구조를 도시하는 사시도이다. 또한, 상술한 바와 같이, 제 1 렌즈 어레이(212), 제 2 렌즈 어레이(213), 편광 변환 소자(214), 다이크로익 미러(221, 222), 반사 미러(223, 232, 234)의 위치 결정을 실시하는 제 1 위치 결정 지그(310)는 구조가 유사하기 때문에, 이하에는, 제 2 렌즈 어레이(213)의 위치 결정을 실시하는 제 1 위치 결정 지그(310)에 대하여 설명한다. 제 2 렌즈 어레이(213) 이외의 광학 부품(212, 214, 221 내지 223, 232, 234)의 위치 결정을 실시하는 제 1 위치 결정 지그(310)도 대략 동일한 구조를 갖는 것으로 한다.
제 1 위치 결정 지그(310)는, 도 22에 도시하는 바와 같이, 기부(311)와 Z축 이동부(312)와 X축 이동부(313)와 제 1 광학 부품 지지부(314)를 구비하고 있다.
기부(311)는 평면에서 보아 대략 U자 형상의 형상을 갖고, U자 형상 단 가장자리가 Z축방향을 향하도록 제 1 재치대(210)상에 있어서의 제 2 렌즈 어레이(213)에 대응하는 위치에 고정된다. 또한, 기부(311)에 있어서, 평면에서 보아 U자 형상 내측에는 U자 형상 단 가장자리를 따라 Z축 이동부(312)와 결합하는 도시하지 않은 결합 홈이 형성되어 있다.
Z축 이동부(312)는 기부(311)의 U자 형상 단 가장자리와 직교하는 대략 직방체 형상의 형상을 갖고, 기부(311)에 형성된 도시하지 않은 결합 홈과 결합하고, 기부(311)에 대하여 Z축방향으로 이동 가능하게 구성된다. 또한, 이 Z축 이동부(312)는 X축 이동부(313)의 레일로서의 기능도 갖는다.
X축 이동부(313)는 X축방향으로 연장되는 동시에, X축방향 대략 중앙 부분이 Z축방향으로 연장되는 평면에서 보아 T자 형상의 형상을 갖고, Z축방향으로 연장되는 단부의 하면에는, Z축 이동부(312)와 결합하는 도시하지 않은 결합 홈이 형성되며, Z축 이동부(312)에 대하여 X축방향으로 이동 가능하게 구성된다.
제 1 광학 부품 지지부(314)는 X축 이동부(313)의 X축방향으로 연장되는 단부와 접속하고, 상기 단부로부터 Y축방향으로 연장되도록 형성되며, 제 2 렌즈 어레이(213)를 지지한다. 이 제 1 광학 부품 지지부(314)는, 도 22에 도시하는 바와 같이, 기부(315)와 이동부(316)와 제 1 홀더(317)를 구비하고 있다.
기부(315)는 평면에서 보아 대략 U자 형상의 형상을 갖고, U자 형상 단 가장자리가 Z축방향으로 연장되도록 X축 이동부(313)의 X축방향으로 연장되는 단부의 상면에 고정되어 있다. 또한, 이 기부(315)에 있어서, 평면에서 보아 U자 형상 내측에는, Y축방향을 따라서 이동부(316)와 결합하는 도시하지 않은 결합 홈이 형성되어 있다.
이동부(316)는 기부(315)의 U자 형상 내측으로부터 Y축방향으로 연장되는 동시에, 연장 방향 선단 부분이 X축방향으로 연장되는 평면에서 보아 T자 형상의 형상을 갖고, 기부(315)에 형성된 도시하지 않은 결합 홈과 결합하여 기부(315)에 대하여 Y축방향으로 이동 가능하며, 또한 Y축을 중심으로 한 회전 방향으로 회동 가능하게 구성된다.
도 23은 제 1 홀더(317)에 있어서의 광학 부품의 유지 구조를 도시한 도면이다.
제 1 홀더(317)는 평면에서 보아 U자 형상의 형상을 갖고, 평면에서 보아 U자 형상의 기단 부분이 이동부(316)의 +Y축방향 단면에 고정되며, 평면에서 보아 U자 형상의 선단 부분에 제 2 렌즈 어레이(213)를 지지한다. 이 제 1 홀더(317)에 있어서의 선단 부분에는, 도 23에 도시하는 바와 같이, 제 2 렌즈 어레이(213)의 하면을 지지하는 제 1 지지면(317A)과, 제 2 렌즈 어레이(213)의 측면을 지지하는 제 2 지지면(317B)과, 제 2 렌즈 어레이(213)의 광속 입사 단면을 지지하는 제 3 지지면(317C)이 형성되어 있다. 그리고, 이러한 제 1 지지면(317A), 제 2 지지면(317B) 및 제 3 지지면(317C)은 제 2 렌즈 어레이(213)의 외형 위치 기준면으로서 구성되어 있다.
여기서, 제 1 홀더(317)의 내부에는, 도 23에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 U자 형상의 단 가장자리를 따라 도통 구멍(317D)이 형성되고, 도통 구멍(317D)의 일단이 3개로 분기하여 제 3 지지면(317C)에 접속하고, 타단이 제 1 홀더(317)의 하면에 접속한다. 그리고, 타단측에서 도시하지 않은 튜브를 거쳐서 제 1 재치대(210)의 하방에 설치되는 도시하지 않은 진공 펌프(기압 양수기)에 의해 흡기함으로써, 제 2 렌즈 어레이(213)를 제 3 지지면(317C)에 흡착 가능하게 한다. 이렇게 흡착함으로써 제 1 홀더(317)로 제 2 렌즈 어레이(213)가 유지된다.
상술한 제 1 위치 결정 지그(310)에 있어서, Z축 이동부(312), X축 이동부(313), 이동부(316)에는, 도시하지 않은 펄스 모터가 고정되고, 여기서는 도시하지 않은 제어 장치(600)의 제어하에서, 펄스 모터가 구동하고, Z축 이동부(312), X축 이동부(313), 및 이동부(316)가 적절히 이동한다. 또한, 이러한 제어 장치(600)에 의한 제어에 한정하지 않고, 이용자에 의한 수동 조작에 의해 Z축 이동부(312), X축 이동부(313) 및 이동부(316)를 적절히 이동시킬 수도 있다.
(ⅱ) 제 2 위치 결정 지그
도 24는 제 2 위치 결정 지그(320)의 구조를 도시하는 사시도이다. 또한, 상술한 바와 같이, 중첩 렌즈(215), 필드 렌즈(224), 입사측 렌즈(231) 및 릴레이 렌즈(233)의 위치 결정을 실시하는 제 2 위치 결정 지그(320)는 구조가 유사하기 때문에, 이하에서는 릴레이 렌즈(233)의 위치 결정을 실시하는 제 2 위치 결정 지그(320)에 대하여 설명한다. 릴레이 렌즈(233) 이외의 광학 부품(215, 224, 231)의 위치 결정을 실시하는 제 2 위치 결정 지그도 대략 동일한 구조를 갖는 것으로 한다.
제 2 위치 결정 지그(320)는, 도 24에 도시하는 바와 같이, 상술한 제 1 위치 결정 지그(310)의 기부(311), Z축 이동부(312), 및 X축 이동부(313)와 대략 동일한 구조를 갖는 기부(321), Z축 이동부(322) 및 X축 이동부(323) 외에, 제 2 광학 부품 지지부(324)를 구비하고 있다. 또한, 기부(321), Z축 이동부(322) 및 X축 이동부(323)의 구조는, 전술한 제 1 위치 결정 지그(310)의 기부(311), Z축 이동부(312) 및 X축 이동부(313)와 대략 동일한 구조이며, 설명을 생략한다.
제 2 광학 부품 지지부(324)는 X축 이동부(323)의 X축방향으로 연장되는 단부와 접속하고, 상기 단부로부터 Y축방향으로 연장되도록 형성되며, 릴레이 렌즈(233)를 지지한다. 이 제 2 광학 부품 지지부(324)는, 도 24에 도시하는 바와 같이, 기부(325)와 제 2 홀더(326)를 구비하고 있다.
기부(325)는 평면에서 보아 대략 U자 형상의 형상을 갖고, U자 형상 단 가장자리가 Z축방향으로 연장하도록 X축 이동부(323)의 X축방향으로 연장되는 단부에 고정되어 있다. 또한, 기부(325)에 있어서, 평면에서 보아 대략 U자 형상 내측에는, Y축방향을 따라서 제 2 홀더(326)와 결합하는 도시하지 않은 결합 홈이 형성되어 있다.
제 2 홀더(326)는 기부(325)의 U자 형상 내측으로부터 Y축방향으로 연장되는 대략 직방체 형상의 형상을 갖고, 선단 부분에 릴레이 렌즈(233)를 유지하는 동시에, 기부(325)에 형성된 도시하지 않은 결합 홈과 결합하여 기부(325)에 대하여 Y축방향으로 이동 가능하게 구성된다.
이 제 2 홀더(326)는, 도 24에 도시하는 바와 같이, 제 1 지지 부재(327)와 제 2 지지 부재(328)를 구비하고, 이러한 제 1 지지 부재(327) 및 제 2 지지 부재(328)가 일체화하여 구성되어 있다.
제 1 지지 부재(327)는 대략 직방체 형상의 형상을 갖고, 제 2 지지 부재(328)에 대향하는 단면은, +Y축방향 단부측을 향해서 두께 치수가 작아지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 이 테이퍼 형상으로 형성된 부분이, 릴레이 렌즈(233)의 광속 사출측 단면을 지지하는 제 1 지지면(327A)으로서 기능한다.
제 2 지지 부재(328)는 대략 직방체 형상의 형상을 갖고, 제 1 지지 부재(327)에 대향하는 단면은, +Y축방향 단부측에 릴레이 렌즈(233)의 외주 형상에 대응하는 오목부가 형성되어 있다. 그리고, 이 오목부가, 릴레이 렌즈(233)의 광속 입사측 단면을 지지하는 제 2 지지면(328A)으로서 기능한다.
도 25는 제 2 홀더(326)에 있어서의 광학 부품의 유지 구조를 도시한 도면이다.
제 2 홀더(326)의 제 2 지지 부재(328)의 내부에는, 도 25b에 도시하는 바와 같이, Y축방향을 따라서 2개의 도통 구멍(328B)이 병행하게 형성되어 있다. 또한, 이 도통 구멍(328B)은 도 25a에 도시하는 바와 같이, 일단이 2개로 분기하여 제 2 지지면(328A)에 접속하고, 타단이 제 2 지지 부재(328)의 하면에 접속한다. 그리고, 타단측에 도시하지 않은 튜브를 거쳐서 제 1 재치대(210)의 하방에 설치되는 도시하지 않은 진공 펌프(기압 양수기)에 의해 흡기함으로써, 릴레이 렌즈(233)를 제 2 지지면(328A)에 흡착 가능하게 한다. 이와 같이 흡착함으로써, 제 2 홀더(326)로 릴레이 렌즈(233)가 유지된다.
상술한 제 2 위치 결정 지그(320)에 있어서, Z축 이동부(322), X축 이동부(323), 제 2 홀더(326)에는, 도시하지 않은 펄스 모터가 고정되고, 여기서는 도시하지 않은 제어 장치(600)의 제어하에서 펄스 모터가 구동하며, Z축 이동부(322), X축 이동부(323) 및 제 2 홀더(326)가 적절히 이동한다. 또한, 이러한 제어 장치(600)에 의한 제어에 한정하지 않고, 이용자에 의한 수동 조작에 의해 Z축 이동부(322), X축 이동부(323) 및 제 2 홀더(326)를 적절히 이동시킬 수도 있다.
(ⅲ) 제 3 위치 결정 지그
도 26은 제 3 위치 결정 지그(330)의 구조를 도시하는 사시도이다.
제 3 위치 결정 지그(330)는 입사측 편광판(242)의 위치 결정을 실시한다. 즉, 이 제 3 위치 결정 지그(330)는 제 1 재치대(210)에 있어서, 3개의 입사측 편광판(242)에 대응하는 위치에, 각각 설치되어 있다. 이 제 3 위치 결정 지그(330)는, 도 26에 도시하는 바와 같이, 기부(331)와 제 3 광학 부품 지지부(332)를 구비하고 있다.
기부(331)는 측면에서 보아 L자 형상의 형상을 갖는 판체이고, 한쪽 단부가 제 1 재치대(210)상에 있어서의 입사측 편광판(242)에 대응하는 위치에 고정되고, 다른쪽 단부가 Y축방향으로 연장되도록 구성되어 있다. 또한, 이 기부(331)에 있어서, 다른쪽 단부에는, 제 3 광학 부품 지지부(332)에 유지하는 입사측 편광판(242)의 중심 위치를 중심으로 한 원호 형상의 도시하지 않은 결합 홈이 형성되고, 제 3 광학 부품 지지부(332)와 결합한다.
제 3 광학 부품 지지부(332)는 입사측 편광판(242)을 유지하는 동시에, 기부(331)의 도시하지 않은 결합 홈과 결합하고, 기부(331)에 대하여 Z축을 중심으로 하여 회동 가능하게 구성된다. 이 제 3 광학 부품 지지부(332)는, 도 26에 도시하는 바와 같이, 회동부(333)와, 제 3 홀더(334)를 구비하고 있다.
회동부(333)는 X축방향으로 연장되는 대략 직방체 형상으로 형성되고, 기부(331)에 형성된 도시하지 않은 원호 형상의 결합 홈에 대응하는 도시하지 않은 결합부를 갖고 있다. 그리고, 이 회동부(333)는 기부(331)와의 결합 상태를 변경함으로써, 기부(331)에 대하여 제 3 홀더(334)에 유지하는 입사측 편광판(242)의 중심 위치를 중심으로 하여 회동 가능하게 구성된다.
제 3 홀더(334)는 평면에서 보아 U자 형상의 형상을 갖고, 평면에서 보아 U자 형상의 기단 부분이 회동부(333)의 +Y축방향 단면에 고정되며, 평면에서 보아 U자 형상의 선단 부분에 입사측 편광판(242)을 지지한다.
이 제 3 홀더(334)의 구조는 상술한 제 1 위치 결정 지그(310)의 제 1 홀더(317)와 대략 동일한 구조이며, 도시는 생략하지만, 제 1 홀더(317)의 제 1 지지면(317A), 제 2 지지면(317B) 및 제 3 지지면(317C)에 대응하는 제 1 지지면, 제 2 지지면 및 제 3 지지면을 갖고 있다.
또한, 제 3 홀더(334)의 내부에는, 도시는 생략하지만, 제 1 홀더(317)와 동일하게 흡기용 구멍으로서의 도통 구멍이 형성되고, 도통 구멍의 일단이 3개로 분기하여 제 3 지지면에 접속하며, 타단이 제 3 홀더(334)의 하면에 접속한다. 그리고, 타단측에서 도시하지 않은 튜브를 거쳐서 제 1 재치대(210)의 하방에 설치되는 도시하지 않은 진공 펌프(기압 양수기)에 의해 흡기함으로써, 입사측 편광판(242)을 제 3 지지면에 흡착 가능하게 한다. 이와 같이 흡착함으로써, 제 3 홀더(334)로 입사측 편광판(242)을 유지한다.
상술한 제 3 위치 결정 지그(330)에 있어서, 회동부(333)에는, 도시하지 않은 펄스 모터가 고정되고, 여기서는 도시하지 않은 제어 장치(600)의 제어하에서 펄스 모터가 구동하며, 회동부(333)가 적절히 회동한다. 또한, 이러한 제어 장치(600)에 의한 제어에 한정하지 않고, 이용자에 의한 수동 조작에 의해 회동부(333)를 적절히 회동시킬 수도 있다.
(2-4-3) 광학상 검출 장치
도 27은 광학상 검출 장치(400)의 구조를 도시하는 모식도이다.
광학상 검출 장치(400)는 상술한 제 3 재치대(230)상에 설치되고, 후술하는 조정용 광원 장치(500)로부터 사출되며, 광학 유닛(2)을 거쳐서 광학상을 검출한다. 이 광학상 검출 장치(400)는 도 27에 도시하는 바와 같이, 집광 렌즈(410)와 촬상부(420)를 구비하고 있다.
집광 렌즈(410)는 복수의 렌즈군으로 구성되고, 광학 유닛(2)의 크로스 다이크로익 프리즘(244)(도 17)의 광속 사출 단면으로부터 사출되는 광학상, 즉 광학 유닛(2)의 각 액정 패널(241R, 241G, 241B)로 형성된 광학상을 광학상 검출 장치(400) 내부에 집광한다.
촬상부(420)는 집광 렌즈(410)의 백 포커스 위치에 형성된 화상 평면(421)과, 이 화상 평면(421)상의 화상을 적색, 청색, 녹색의 3색으로 분해하는 다이크로익 프리즘(422)과, 이 다이크로익 프리즘(422)의 광속 사출 단면에 설치되어, 사출되는 각각의 색광이 결상하는 3개의 CCD(423R, 423G, 423B)를 구비하고 있다.
또한, 촬상부(420)로는, 이러한 구성에 한정하지 않고, 예컨대 도 28에 도시하는 구성을 채용할 수도 있다. 구체적으로, 다이크로익 프리즘(422)은 3개의 프리즘으로 구성된다. 이러한 3개의 사이에는, 청색광 반사막 및 녹색광 반사막이 형성되어 있다. 이에 의해, 3개의 프리즘에 입사한 광속은 R, G, B의 각 색광으로 분해된다. 또한, 여기서는, 3개의 프리즘의 사이에 청색광 반사막 및 녹색광 반사막이 형성되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 그 밖에, 청색광 반사막 및 적색광 반사막 또는 적색광 반사막 및 녹색광 반사막이 형성되어 있는 구성을 채용할 수도 있다.
그리고, 3개의 CCD(423R, 423G, 423B)는 제어 장치(600)와 전기적으로 접속되어 있고, 상기 CCD(423R, 423G, 423B)로 촬상된 색광마다의 화상 신호(R, G, B 신호)는 제어 장치(600)에 출력할 수 있다.
(2-4-4) 조정용 광원 장치
조정용 광원 장치(500)는, 도 34를 참조하면, 상술한 프로젝터(1)의 광원 장치(211)와 동일하게, 도시하지 않은 광원 램프 및 리플렉터로 구성되고, 제 2 재치대(220)상에 형성된 광원 장치 설치부(220E)에 설치된다. 그리고, 이 조정용 광원 장치(500)는, 제 1 재치대(210)의 하방에 설치되는 도시하지 않은 전원 장치 및 광원 구동 회로로부터 케이블을 거쳐서 공급되는 전력에 의해, 제 2 재치대(220)상에 설치되는 광학 유닛(2)내에 광속을 조사한다.
(2-4-5) 제어 장치
도 29는 제어 장치(600)에 의한 제어 구조를 모식적으로 도시한 블록도이다. 제어 장치(600)는 CPU(Central Processing Unit) 및 하드 디스크를 구비한 컴퓨터로 구성되고, 각종 프로그램을 실행하여 제조 장치(100) 전체를 제어한다. 이 제어 장치(600)는, 도 29에 도시하는 바와 같이, 조작부(610)와 표시부(620)와 제어부(630)를 구비하고 있다.
조작부(610)는, 예컨대 키보드 및 마우스 등으로 입력 조작되는 도시하지 않은 각종 조작 버튼을 갖고 있다. 이 조작 버튼 등의 입력 조작을 실시함으로써, 제어 장치(600)를 적절히 동작시키는 동시에, 예컨대 표시부(620)에 표시되는 정보에 대하여, 제어 장치(600)의 동작 내용의 설정 등이 실시된다. 그리고, 작업자에 의한 조작부(610)의 입력 조작에 의해, 조작부(610)로부터 적절히 소정의 조작 신호를 제어부(630)에 출력한다.
또한, 이 조작부(610)로는 조작 버튼의 입력 조작에 한정하지 않고, 예컨대 터치 패널에 의한 입력 조작이나, 음성에 의한 입력 조작 등에 의해, 각종 조건을 설정 입력하는 구성으로 할 수도 있다.
표시부(620)는 제어부(630)로 제어되고, 소정의 화상을 표시한다. 예컨대, 제어부(630)로 처리된 화상의 표시 또는 조작부(610)의 입력 조작에 의해, 제어부(630)의 후술하는 메모리에 저장하는 정보를 설정 입력, 또는 갱신할 때, 제어부(630)로부터 출력할 수 있는 메모리내의 데이터를 적절히 표시시킨다. 이 표시부(620)는, 예컨대 액정이나 유기 EL(electroluminescence), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode-Ray Tube) 등을 사용할 수 있다.
제어부(630)는 CPU를 제어하는 OS(Operating System)상에 전개되는 프로그램으로 구성되고, 조작부(610)로부터의 조작 신호의 입력에 따라 광학상 검출 장치(400)로 촬상된 화상을 취입하여 화상 처리를 실시하고, 처리한 화상에 기초하여 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 구동 제어한다. 이 제어부(630)는, 도 29에 도시하는 바와 같이, 화상 취입부(631)와 화상 처리부(632)와 구동 제어부(633)와 메모리(634)를 구비하고 있다.
화상 취입부(631)는, 예컨대 비디오 캡쳐 보드 등으로 구성되고, 광학상 검출 장치(400)의 3개의 CCD(423R, 423G, 432B)로부터 출력되는 R, G, B 신호를 입력하고, 입력한 R, G, B 신호를 화상 신호로 변환하여 화상 처리부(632)에 출력한다.
화상 처리부(632)는 화상 취입부(631)로부터 출력되는 화상 신호를 판독하고, 판독한 화상 신호에 대응하는 화상의 화상 처리를 실시하며, 소정의 신호를 구동 제어부(633)에 출력한다. 이 화상 처리부(632)는, 도 29에 도시하는 바와 같이, 휘도값 취득부(632A)와, 휘도값 변화 곡선 취득부(632B)와, 근사 직선 산출부(632C)와, 경계점 취득부(632D)와, 연산 처리부(632E)를 구비하고 있다.
휘도값 취득부(632A)는 판독한 화상 신호에 대응하는 화상의 휘도값을 취득하고, 이 취득한 휘도값과 이 휘도값에 대응하는 좌표값[평면 위치(X, Y)]을 관련지어서 메모리(634)에 저장한다.
휘도값 변화 곡선 취득부(632B)는 메모리(634)에 저장된 정보를 판독하고, 판독한 좌표값에 따라, 소정의 직선상(X 방향 또는 Y 방향)에 있어서의 휘도값의 변화를 나타내는 휘도값 변화 곡선을 취득한다.
근사 직선 산출부(632C)는 휘도값 변화 곡선 취득부(632B)로 취득된 휘도값 변화 곡선으로부터 휘도값의 변화 부분의 근사 직선을 산출한다.
경계점 취득부(632D)는 근사 직선 산출부(632C)로 산출된 근사 직선에 기초하여, 판독한 화상 신호에 대응하는 화상에 포함되는 조명 영역의 경계점 및 판독한 화상 신호에 대응하는 화상에 포함되는 각 액정 패널(241R, 241G, 241B)의 화상 형성 영역의 경계점을 취득한다. 그리고, 취득한 경계점을 메모리(634)에 저장한다.
연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 정보를 판독하고, 판독한 경계점(조명 영역, 화상 형성 영역) 또는 휘도값에 기초하여, 각 광학 부품의 위치 조정량을 산출한다. 그리고, 산출한 위치 조정량을 소정의 신호로 변환하여 구동 제어부(633)에 출력한다.
구동 제어부(633)는 소정의 제어 프로그램 및 화상 처리부(632)로부터 출력되는 신호에 따라, 지그 구동부(300A)에 제어 신호를 출력하고, 지그 구동부(300A)에 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 구동시킨다.
메모리(634)는 소정의 제어 프로그램을 저장하는 동시에, 화상 처리부(632)로부터 출력되는 정보를 저장한다.
(2-5) 광학 유닛의 제조 방법
다음에, 상술한 제조 장치(100)에 의한 광학 유닛(2)의 제조 방법을 도 20, 도 29 및 도 30을 참조하여 설명한다.
제 1 실시 형태에서는, 용기 형상 부재(25A)에 광학부(212 내지 215, 221 내지 223, 231 내지 234)를 전부 수납한 후, 이러한 위치 조정을 실행하고 있었지만, 본 실시 형태에서는, 일부의 광학 부품에 대해서는 위치 조정이 불필요하게 되어 있다.
도 30은 광학 유닛(2)의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.
우선, 작업자는 제어 장치(600)의 조작부(610)를 조작하고, 제조하는 광학 유닛(2)의 수단에 따른 소정의 프로그램을 호출한다. 제어 장치(600)의 구동 제어부(633)는 메모리(634)에 저장된 프로그램을 판독하고, 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 설계상의 소정 위치로 이동시키는 취지의 제어 신호를 지그 구동부(300A)에 출력한다. 그리고, 지그 구동부(300A)에 의해 도시하지 않은 펄스 모터가 구동하고, 제 1 위치 결정 지그(310)에 있어서의 Z축 이동부(312), X축 이동부(313) 및 이동부(316), 제 2 위치 결정 지그(320)에 있어서의 Z축 이동부(322), X축 이동부(323) 및 제 2 홀더(326), 제 3 위치 결정 지그(330)에 있어서의 회동부(333)가 이동하며, 광학 부품 위치 결정 지그(300)가 설계상의 소정 위치에 배치된다(처리(S10)).
다음에, 제조 장치(100)의 제 2 재치대(220)에 용기 형상 부재(25A)를 설치한다(처리(S20) : 광학 부품용 케이싱 설치 공정).
구체적으로, 작업자는 용기 형상 부재(25A)를 이동시키고, 제 2 재치대(220)의 상면으로부터 돌출하는 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부를 용기 형상 부재(25A)의 저면에 형성된 구멍(251D)에 삽통한다. 또한, 용기 형상 부재(25A)의 저면에 형성된 위치 결정 구멍(251G)에 제 2 재치대(220)의 상면에 형성된 위치 결정 돌기(220D)를 결합시켜서 용기 형상 부재(25A)를 제 2 재치대(220)의 소정 위치에 설치한다.
(2-5-1) 위치 조정이 불필요한 광학 부품의 위치 결정 고정
처리(S20)후에, 위치 조정을 불필요하게 하는 광학부(212, 221, 222, 224, 231, 232, 234)를 용기 형상 부재(25A)에 대한 소정 위치에 위치 결정 고정한다(처리(S30) : 제 1 광학 부품 위치 결정 고정 공정). 구체적으로는, 도 31에 도시하는 흐름도에 따라서 실시된다.
우선, 작업자는, 제 1 렌즈 어레이(212), 다이크로익 미러(221, 222), 3개의 필드 렌즈(224) 및 입사측 렌즈(231)의 외주 부분에 자외선 경화형 접착제를 도포한다(처리(S310)).
처리(S310)는 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231)에 대해서만 필요한 공정이다. 반사 미러(232, 234)에 대해서는 처리(S310)가 불필요하다.
그리고, 자외선 경화형 접착제가 도포된 제 1 렌즈 어레이(212), 다이크로익 미러(221, 222), 3개의 필드 렌즈(224) 및 입사측 렌즈(231)와, 자외선 경화형 접착제가 도포되어 있지 않은 반사 미러(232, 234)를 각각 대응하는 광학 부품 위치 결정 지그(300)에 설치한다(처리(S320) : 광학 부품 지지 공정, 광학 부품 지지 공정).
도 32는 광학 부품 위치 결정 지그(300)로의 광학 부품의 설치 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이 도 32는 제 1 위치 결정 지그(310)의 제 1 홀더(317)에 대한 반사 미러(232)의 설치 방법을 도시하고 있다. 또한, 그 밖의 제 1 렌즈 어레이(212), 다이크로익 미러(221, 222), 3개의 필드 렌즈(224), 입사측 렌즈(231), 반사 미러(234)도 대략 동일하게 광학 부품 위치 결정 지그(300)에 설치할 수 있고, 설명을 생략한다.
구체적으로, 작업자는, 도 32a에 도시하는 바와 같이, 반사 미러(232)의 외주 단부가 대응하는 제 1 위치 결정 지그(310)의 제 1 홀더(317)의 제 1 지지면(317A), 제 2 지지면(317B) 및 제 3 지지면(317C)에 접촉하도록 반사 미러(232)를 제 1 홀더(317)에 설치한다. 이 때, 작업자는 제조 장치(100)의 조작부(610)를 조작하고, 도시하지 않은 진공 펌프(기압 양수기)를 구동시키는 취지의 조작 신호가 제어부(630)에 출력된다. 제어부(630)는 조작 신호를 입력하면, 도시하지 않은 진공 펌프(기압 양수기)를 구동하고, 제 1 위치 결정 지그(310)에 있어서의 도통 구멍(317D)을 흡기시킨다. 그리고, 반사 미러(232)는, 도 32b에 도시하는 바와 같이, 제 1 홀더(317)의 제 3 지지면(317C)에 흡착되어, 제 1 홀더(317)에 유지된다.
이 상태에서는, 제 1 렌즈 어레이(212), 다이크로익 미러(221, 222), 3개의 필드 렌즈(224), 입사측 렌즈(231) 및 반사 미러(232, 234)는 용기 형상 부재(25A)에 대한 설계상의 소정 위치에 위치 결정된 상태이다. 또한, 제 1 렌즈 어레이(212), 다이크로익 미러(221, 222), 3개의 필드 렌즈(224) 및 입사측 렌즈(231)의 외주 부분은 도포된 자외선 경화형 접착제를 거쳐서, 용기 형상 부재(25A)에 있어서의 부품 수납부(251)의 지지부(251I, 251B, 251F )(도 17 및 도 18)에 접촉한다.
처리(S320)후에, 제 3 위치 결정 부재(253C)에 있어서의 도시하지 않은 핀의 선단 및 상기 핀의 외주에 자외선 경화형 접착제를 도포한다. 그리고, 자외선 경화형 접착제가 도포된 제 3 위치 결정 부재(253C)의 도시하지 않은 핀을 용기 형상 부재(25A)의 측면에 형성된 구멍(251C)(도 18, 도 19)을 통해 삽통하고, 상기 핀의 선단을 반사 미러(232, 234)의 반사면의 이면에 접촉한다(처리(S330) : 위치 결정 부재 접촉 공정).
처리(S330)는 반사 미러(232, 234)의 위치 결정 공정에만 필요한 공정이다. 그 밖의 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231)에 대해서는 처리(S330)가 불필요하다.
또한, 상술한 처리(S310 내지 S330)가 본 발명에 따른 광학 부품 위치 결정 공정에 상당한다.
이상과 같이, 위치 조정을 불필요하게 하는 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231, 232, 234)의 위치 결정을 실시한 후, 자외선 경화형 접착제에 자외선을 조사하고, 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231, 232, 234)을 용기 형상 부재(25A)에 고정한다(처리(S340) : 광학 부품 위치 고정 공정)
구체적으로, 작업자는 제조 장치(100)의 조작부(610)를 조작하고, 도시하지 않은 자외선 조사 장치를 구동시키는 취지의 조작 신호가 제어부(630)에 출력된다. 제어부(630)는, 조작 신호를 입력하면, 도시하지 않은 자외선 조사 장치를 구동한다. 그리고, 용기 형상 부재(25A)의 상방으로부터, 제 1 렌즈 어레이(212), 다이크로익 미러(221, 222), 3개의 필드 렌즈(224) 및 입사측 렌즈(231)의 각각의 외주 부분과, 부품 수납부(251)의 각 지지부(251I, 251B, 251F)(도 17 및 도 18)의 사이에 충전된 자외선 경화형 접착제에 자외선을 조사하여 경화한다. 또한, 용기 형상 부재(25A)의 측방으로부터 제 3 위치 결정 부재(253C)를 향해서 자외선을 조사한다. 조사된 자외선은 판체(253C1)(도 16)를 투과하는 동시에, 도시하지 않은 핀도 투과하고, 상기 핀의 외주와 구멍(251C)의 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화하며, 또한 상기 핀의 선단과 반사 미러(232, 234)의 반사면의 이면의 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화한다. 이상과 같이 하여, 위치 조정을 불필요로 하는 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231, 232, 234)이 용기 형상 부재(25A)에 고정된다.
(2-5-2) 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치 결정 고정
처리(S30)후에, 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)을 용기 형상 부재(25A)에 대한 소정 위치에 위치 결정 고정한다(처리(S40) : 제 2 광학 부품 위치 결정 고정 공정). 구체적으로는, 도 33에 도시하는 흐름도에 따라서 실시된다.
우선, 작업자는, 프리즘 유닛을, 상기 마운트에 형성된 위치 결정 돌기를 용기 형상 부재(25A)의 저면에 형성된 위치 결정 구멍(251E)에 끼워맞추고, 도시하지 않은 나사 등에 의해 용기 형상 부재(25A)에 위치 결정 고정한다(처리(S410)).
처리(S410)후에, 작업자는, 제 2 렌즈 어레이(213), 편광 변환 소자(214) 및 입사측 편광판(242)의 외주 부분에 자외선 경화형 접착제를 도포한다(처리(S420)).
처리(S420)는 제 2 렌즈 어레이(213), 편광 변환 소자(214), 입사측 편광판(242)에 대해서만 필요한 공정이다. 중첩 렌즈(215), 반사 미러(223), 릴레이 렌즈(233)에 대해서는 처리(S420)가 불필요하다.
그리고, 자외선 경화형 접착제가 도포된 제 2 렌즈 어레이(213), 편광 변환 소자(214) 및 입사측 편광판(242)과 자외선 경화형 접착제가 도포되어 있지 않은 중첩 렌즈(215), 릴레이 렌즈(233) 및 반사 미러(223)를 각각 대응하는 광학 부품 위치 결정 지그(300)에 설치한다(처리(S430) : 광학 부품 지지 공정, 광학 부품 지지 공정). 여기서, 제 2 렌즈 어레이(213), 편광 변환 소자(214) 및 입사측 편광판(242)의 외주 부분은, 도포된 자외선 경화형 접착제를 거쳐서, 용기 형상 부재(25A)에 있어서의 부품 수납부(251)의 지지부(251B, 251F)(도 17 및 도 18)에 접촉한다. 이러한 광학 부품(213 내지 215, 233, 242)의 광학 부품 위치 결정 지그(300)로의 설치 방법은, 상술한 처리(S320)와 대략 동일하게 실시할 수 있고, 설명을 생략한다.
처리(S430)후에, 제 1 위치 결정 부재(253A)에 있어서의 도시하지 않은 홈부 및 외주의 각각 자외선 경화형 접착제를 도포한다. 그리고, 자외선 경화형 접착제가 도포된 제 1 위치 결정 부재(253A)를 용기 형상 부재(25A)의 측면에 형성된 구멍(251A)에 삽통하고, 도시하지 않은 홈부를 중첩 렌즈(215) 및 릴레이 렌즈(233)의 각 좌우의 외주 부분에 접촉한다. 또한, 상술한 처리(S330)와 동일하게, 자외선 경화형 접착제를 도포한 제 3 위치 결정 부재(253C)를 반사 미러(223)에 설치한다(처리(S440) : 위치 결정 부재 접촉 공정). 처리(S440)는 중첩 렌즈(215), 릴레이 렌즈(233), 반사 미러(223)의 위치 결정 공정에만 필요한 공정이다. 제 2 렌즈 어레이(213), 편광 변환 소자(214), 입사측 편광판(242)에 대해서는 처리(S440)가 불필요하다.
이상과 같은 공정 후, 모든 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛이 용기 형상 부재(25A)의 설계상의 소정 위치에 설치(임시 위치 결정)된다.
도 34는 제조 장치(100)에 용기 형상 부재(25A), 광학계(21, 22, 23)를 구성하는 각종 광학 부품중 광원 장치(211)를 제외한 광학 부품 및 프리즘 유닛이 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
다음에, 작업자는 제어 장치(600)의 조작부(610)를 조작하고, 광학 부품(213 내지 215, 233, 242)을 위치 조정하는 소정의 프로그램을 호출한다. 그리고, 제어 장치(600)는 메모리(634)에 저장된 소정의 프로그램을 판독하고, 이하에 도시하는 바와 같이 위치 조정을 실시한다.
우선, 제어 장치(600)는 조정용 광원 장치(500)의 광원 램프를 점등시켜서, 광학 유닛(2)내에 광속을 도입시킨다(처리(S450)). 또한, 제어 장치(600)는 광학상 검출 장치(400)를 구동시키고, 광학 유닛(2)에 도입되어 액정 패널(241R, 241G, 241B)로 형성되는 광학상을 검출시킨다(처리(S460) : 광학상 검출 공정). 그리고, 광학상 검출 장치(400)로 광학상을 검출시키면, 상기 광학상 검출 장치(400)의 3개의 CCD(423R, 423G, 423B)로 촬상된 화상이 적색, 녹색, 청색 3색으로 분해되어서, R, G, B 신호로서 제어부(630)에 출력된다. 제어 장치(600)의 화상 취입부(631)는 3개의 R, G, B 신호를 입력하고, 이러한 R, G, B 신호를 화상 신호로 변환하여 화상 처리부(632)에 출력한다. 화상 처리부(632)는 입력하는 화상 신호에 기초하여 촬상 화상을 형성한다.
도 35는 광학상 검출 장치(400)로 촬상된 광학상을 제어 장치(600)에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면이다. 이 도 35에 있어서, 참조부호(700)는 촬상 화상을 나타내고, 참조부호(701)는 액정 패널(241R, 241G, 241B)의 화상 형성 영역을 나타내며, 참조부호(702(702R, 702G, 702B))는 광학 부품을 거쳐서 각 액정 패널(241R, 241G, 241B)에 도달하는 조명 영역을 도시하고 있다.
실제로는, 도 35에 도시하는 각 조명 영역(702R, 702G, 702G)에 표시 그림자가 생기는 경우나, 조명 영역(702)의 조도 분포가 불균일해지는 경우가 있다. 이것은, 광학 부품(212 내지 215, 223, 233)의 상대적인 위치의 어긋남에 의해 생긴다. 이하에는, 촬상 화상(700)에 기초하여, 광학 부품(212 내지 215, 223, 233)의 상대 위치를 적절한 위치에 조정한다.
(ⅰ) 제 2 렌즈 어레이 및 편광 변환 소자의 위치 조정
처리(S460)후에, 제어 장치(600)는 G색광용 CCD(423G)(도 27 및 도 28)로 촬상된 광학상에 기초하여, 제 2 렌즈 어레이(213) 및 편광 변환 소자(214)의 위치 조정을 실시한다(처리(S470) : 광학 부품 위치 조정 공정). 구체적으로는, 도 36에 도시하는 흐름도에 따라서 실시한다.
우선, 제어 장치(600)의 구동 제어부(633)는 지그 구동부(300A)에 소정의 제어 신호를 출력하여 지그 구동부(300A)를 구동한다. 그리고, 도시하지 않은 펄스 모터가 구동하고, 중첩 렌즈(215)를 유지하는 제 2 위치 결정 지그(320)의 X축 이동부(323) 및 제 2 홀더(326)를 이동시키고, 중첩 렌즈(215)를 X 방향 및 Y 방향으로 소정량만큼 이동시킨다(처리(S471) : 조명 영역 이동 단계). 이 때, 중첩 렌즈(215)의 이동에 따라, 자외선 경화형 접착제의 표면 장력에 의해, 중첩 렌즈(215)를 파지하는 제 1 위치 결정 부재(253A)도 추종한다.
그리고, 제어부(630)의 화상 취입부(631)는 광학상 검출 장치(400)의 G색광용 CCD(423G)로부터 출력되는 G 신호를 입력하고, 이 입력한 신호를 화상 신호로 변환하여 화상 처리부(632)에 출력한다(처리(S472) : 화상 취입 단계).
도 37은 광학상 검출 장치(400)로 촬상된 광학상을 제어 장치(600)에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면이다.
처리(S471)에 있어서, 중첩 렌즈(215)를 X 방향 및 Y 방향으로 소정량만큼 이동시킨 결과, 도 37에 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702G)이 이동하고, 상기 조명 영역(702G)의 좌측 상부 코너 부분이 화상 형성 영역(701)의 내측으로 들어간 상태로 된다.
다음에, 제어 장치(600)의 휘도값 취득부(632A)는 단계(S472)에 있어서 화상 취입부(631)가 들어간 촬상 화상(700)의 휘도값을 0 내지 255의 256계조(gradation)로 나누어 취득하고, 이 취득한 휘도값과 이 휘도값에 대응하는 좌표값[평면 위치(X, Y)]을 관련지어서 메모리(634)에 저장한다(처리(S473) : 휘도값 취득 단계).
처리(S473)후에, 제어 장치(600)의 휘도값 변화 곡선 취득부(632B)는 메모리(634)에 저장된 정보를 판독하고, 소정의 X 좌표상 및 Y 좌표상에 있어서의 휘도값의 변화를 나타내는 휘도값 변화 곡선을 취득한다(처리(S474)).
구체적으로, 도 38은 휘도값 변화 곡선 취득부(632B)에 의한 휘도값 변화 곡선의 취득 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
휘도값 변화 곡선 취득부(632B)는, 예컨대 도 38a에 도시하는 바와 같이, 소정의 X 좌표(Y 좌표)의 주사선(800X(800Y))상에 있어서의 휘도값(계조) 및 이 휘도값에 대응하는 좌표값을 메모리(634)로부터 판독한다. 그리고, 휘도값 변화 곡선 취득부(632B)는, 도 38b에 도시하는 바와 같이, 종축을 대응하는 휘도값의 계조로 하여, 횡축을 주사선(800X(800Y))상의 좌표값으로 하여 플롯하고(plot), 휘도값 변화 곡선(900X(900Y))을 취득한다.
여기서, 도 38b에서는, 휘도값 변화 곡선(900X(900Y))의 설명을 간략화하기 위해서, 도 38a에 도시하는 XB(YB)의 위치를 기점으로 하여, 화상 형성 영역(701)의 우측 단부(하측 단부)의 앞까지의 휘도값 변화 곡선(900X(900Y))을 도시한다.
휘도값 변화 곡선(900X(900Y))은, 도 38b에 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702G)의 경계 부분에 있어서, 조명 영역(702G)의 외측으로부터 내측을 향하고, 크랭크 형상 또는 S자 형상으로 취득된다. 또한, 도 38b에는 생략했지만, 도 38a에 도시하는 XA(YA) 내지 XB(YB)에 걸쳐서 취득된 휘도값 변화 곡선 및 도 38a에 도시하는 화상 형성 영역(701)의 내측으로부터 외측에 걸쳐서 취득된 휘도값 변화 곡선도, 마찬가지로 화상 형성 영역(701)의 경계 부분에 있어서, 크랭크 형상으로 되어 있는 것으로 한다.
처리(S474)후에, 제어 장치(600)의 근사 직선 산출부(632C)는 휘도값 변화 곡선 취득부(632B)로 취득한 휘도값 변화 곡선(900X, 900Y)에 있어서의 휘도값의 변화 부분을 직선으로 하여 근사하고, 이 근사 직선을 산출한다(처리(S475)).
도 39는 도 38b에 있어서의 휘도값 변화 곡선(900X(900Y))의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다. 구체적으로, 도 39는 근사 직선 산출부(632C)에 의한 근사 직선의 산출 방법의 일 예를 도시한 도면이며, 또한 경계점 취득부(632D)에 의한 경계점의 취득 방법의 일 예를 도시하는 도면이다.
근사 직선 산출부(632C)는, 예컨대 도 39에 도시하는 바와 같이, 미리 설정된 기준으로 되는 휘도 기준값의 휘도 기준 직선(Y1)과, 휘도값 변화 곡선(900X(900Y))의 교점(A)의 좌표를 취득한다. 또한, 근사 직선 산출부(632C)는 휘도값 변화 곡선(900X(900Y))상에 있어서, 교점(A)의 전후에 소정 좌표(X(Y))만큼 벗어난 점(B, C)을 취득한다. 그리고, 근사 직선 산출부(632C)는 취득한 점(B, C) 사이의 휘도값 변화 부분을 직선으로서 근사하며, 이 변화 부분 근사 직선(901)을 산출한다.
또한, 도 39는 도 38b와 같이, 도 38a에 도시하는 XB(YB)의 위치를 기점으로 하여, 화상 형성 영역(701)의 우측 단부(하측 단부)의 앞까지의 휘도값 변화 곡선(900X(900Y))을 도시하고 있고, 도 38a에 도시하는 XA(YA) 내지 XB(YB)에 걸쳐서 취득된 휘도값 변화 곡선 및 도 38a에 도시하는 화상 형성 영역(701)의 내측으로부터 외측에 걸쳐서 취득된 휘도값 변화 곡선에 있어서의 근사 직선도 동일하게 산출하는 것으로 한다.
처리(S475)후에, 제어 장치(600)의 경계점 취득부(632D)는 조명 영역(702G)의 경계점 및 화상 형성 영역(701)의 경계점을 취득한다(처리(S476) : 경계점 취득 단계). 그리고, 경계점 취득부(632D)는 취득한 경계점을 메모리(634)에 저장한다.
경계점 취득부(632D)는 처리(S483)로 산출된 변화 부분 근사 직선(901)과 255계조선(Y2)의 교점(G)을 취득한다. 또한, 경계점 취득부(632D)는 취득한 교점(G)으로부터 조명 영역(702G)의 중심측에 소정 좌표값(X)(Y 방향의 경계점을 취득하는 경우에는 소정 좌표값 Y)만 시프트한 좌표값에 있어서의 조명 영역(702G)상의 기준으로 되는 점(E)을 취득한다. 또한, 경계점 취득부(632D)는 촬상 화상(700)의 대략 중심이 되는 조명 영역(702G)상의 점(F)을 취득한다. 또한, 경계점 취득부(632D)는 취득한 점(E, F) 사이의 조명 영역(702G)을 직선으로 하여 근사하고, 이 조명 영역 근사 직선(902)을 산출한다. 그리고, 경계점 취득부(632D)는 처리(S483)로 산출된 변화 부분 근사 직선(901)과, 산출한 조명 영역 근사 직선(902)의 교점(H)을 취득한다. 이와 같이 하여 취득된 교점(H)이 조명 영역(702G)의 경계점(X 방향 또는 Y 방향)이다.
또한, 화상 형성 영역(701)에서는 경계점으로서 좌측 단부 및 상측 단부의 경계점을 취득하고, 다른 경계점으로서 중첩 렌즈(215)를 이동하고 나서 우측 단부 및 하측 단부의 경계점을 취득한다. 이 화상 형성 영역(701)의 경계점의 취득에서는, 상기 교점(G)을 취득할 때에, 255계조선(Y2)보다도 낮은 계조선을 이용하는 것만이 상이할 뿐이고, 그 밖에는 상기 조명 영역의 경계점(H)과 같이 취득할 수 있고, 설명을 생략한다.
또한, 화상 형성 영역(701)의 경계점을 취득하기 위해서, 처리(S473 내지 S476)의 처리를 실시하고 있지만, 미리 설계상의 화상 형성 영역(701)의 위치를 설정해 두고, 즉 미리 화상 형성 영역(701)의 경계점을 설정해 둘 수도 있다. 이러한 구성에서는, 처리(S473 내지 S476)에 있어서의 화상 형성 영역(701)에 관한 처리를 생략할 수 있다.
처리(S476)후에, 제어 장치(600)의 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 조명 영역(702G)의 경계점을 판독하고, 이 판독한 경계점에 기초하여, 제 2 렌즈 어레이(213)의 위치 조정량을 산출한다(처리(S477) : 위치 조정량 산출 단계). 그리고, 연산 처리부(632E)는 산출한 위치 조정량을 메모리(634)에 저장한다. 구체적으로는, 연산 처리부(632E)는 예컨대 이하에 도시하는 바와 같이 위치 조정량을 산출한다.
연산 처리부(632E)는 판독한 X 방향 및 Y 방향의 경계점과, 미리 설정된 설계상의 최적의 X 방향 및 Y 방향의 경계 위치를 비교하여, 설계상의 최적의 경계 위치에 대한 X 방향 및 Y 방향의 편차를 산출한다. 여기서, 처리(S476)로 산출한 경계점과, 설계상의 최적의 경계 위치에 편차가 생기는 것은, 제 1 렌즈 어레이(212)에 대한 소정 위치로부터 제 2 렌즈 어레이(213)가 어긋나 있기 때문에 생긴다. 즉, 산출한 X 방향 및 Y 방향의 편차는 제 2 렌즈 어레이(213)의 X 방향 위치 조정량 및 Y 방향 위치 조정량에 상기한다.
처리(S477)후에, 구동 제어부(633)는 메모리(634)에 저장된 제 2 렌즈 어레이(213)의 X 방향 위치 조정량, Y 방향 위치 조정량을 판독하고, 판독한 위치 조정량만큼 제 2 렌즈 어레이(213)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동하는 취지의 제어 신호를 지그 구동부(300A)에 출력한다. 그리고, 지그 구동부(300A)는 입력한 제어 신호에 기초하여, 도시하지 않은 펄스 모터를 구동시키고, 제 2 렌즈 어레이(213)를 유지하는 제 2 위치 결정 지그(320)의 X축 이동부(323) 및 제 2 홀더(326)를 이동시키고, 처리(S485)로 산출된 위치 조정량만큼 제 2 렌즈 어레이(213)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킨다(처리(S478) : 위치 조정 단계).
다음에, 제어 장치(600)의 제어부(630)는 편광 변환 소자(214)의 위치 조정을 이하에 도시하는 바와 같이 실시한다(처리(S479)).
우선, 제어부(630)의 화상 취입부(631)는 광학상 검출 장치(400)의 G색광용 CCD(423G)(도 27 및 도 28)로부터 출력되는 G 신호를 입력하고, 이 입력한 신호를 화상 신호로 변환하여 화상 처리부(632)에 출력한다(처리(S479A) : 화상 취입 단계).
도 40은 광학상 검출 장치(400)로 촬상된 광학상을 제어 장치(600)에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면이다.
다음에, 제어 장치(600)의 휘도값 취득부(632A)는 처리(S479A)에 있어서 화상 취입부(631)가 취입한 촬상 화상(700) 중, 도 40에 도시하는 소정의 영역(703)내의 휘도값을 취득한다(처리(S479B) : 휘도값 취득 단계). 그리고, 휘도값 취득부(632A)는 취득한 휘도값을 메모리(634)에 저장한다.
처리(S479B)후에, 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 휘도값을 판독하고, 평균화하여 편광 변환 소자(214)를 유지하는 제 1 위치 결정 지그(310)에 있어서의 X축 이동부(313)의 X축방향의 위치에 관련지어서 메모리(634)에 저장한다(처리(S479C)).
제어 장치(600)의 제어부(630)는 메모리(634)에 저장된 휘도값으로부터, 상기 처리(S479A 내지 S479C)가 소정 회수 실시된 것인지 어떤지를 판정한다(처리(S479D)). 여기서, 「아니오」라 판정한 경우에는, 제어부(630)의 구동 제어부(633)는 지그 구동부(300A)에 소정의 제어 신호를 출력하여 지그 구동부(300A)를 구동한다. 그리고, 도시하지 않은 펄스 모터가 구동하고, 제 1 위치 결정 지그(310)의 X축 이동부(313)를 이동시키며, 편광 변환 소자(214)를 X축방향으로 소정량 이동시킨다(처리(S479E)). 또한, 상기 처리(S479A 내지 S479C)를 실시한다.
이상과 같이, 제어부(630)는 지그 구동부(300A)를 제어하여 편광 변환 소자(214)를 유지하는 제 1 위치 결정 지그(310)의 X축 이동부(313)를 이동시키고, 편광 변환 소자(214)를 X축방향으로 소정량 이동시켜서, 소정 영역(703)에 있어서의 휘도값을 취득하는 조작을 소정 회수 반복 실시시킨다.
이러한 조작에 의해, 도 41에 도시하는 바와 같이, 편광 변환 소자(214)의 X축방향 위치와 휘도값의 관계를 취득할 수 있다.
한편, 처리(S479D)에 있어서, 「예」라 판정한 경우에는, 즉 상기 조작이 소정 회수 실시되면, 제어부(630)의 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 편광 변환 소자(214)의 X축방향 위치에 대응한 휘도값을 판독하고, 편광 변환 소자(214)의 X축방향 위치에 대하여, 휘도값의 피크 위치를 산출한다(처리(S479F)). 즉, 이 산출된 피크 위치가, 제 1 렌즈 어레이(212) 및 제 2 렌즈 어레이(213)에 대한 편광 변환 소자(214)의 최적 위치로 된다.
처리(S479F)후에, 연산 처리부(632E)는 편광 변환 소자(214)를 유지하는 제 1 위치 결정 지그(310)의 X축 이동부(313)의 현재의 X축방향 위치와, 산출한 피크 위치의 편차를 산출한다(처리(S479G) : 위치 조정량 산출 단계). 그리고, 이 편차를 메모리(634)에 저장한다. 즉, 산출한 편차가, 편광 변환 소자(214)의 위치 조정량에 상당한다.
처리(S479G)후에, 구동 제어부(633)는 메모리(634)에 저장된 편차에 기초하여, 지그 구동부(300A)에 소정의 제어 신호를 출력하여 지그 구동부(300A)를 구동한다. 그리고, 도시하지 않은 펄스 모터가 구동하고, 편광 변환 소자(214)를 유지하는 제 1 위치 결정 지그(310)의 X축 이동부(313)를 이동시키고, 편광 변환 소자(214)를 최적 위치로 이동시킨다(처리(S479H) : 위치 조정 단계).
이상의 처리(S470)를 실시함으로써, 조명 영역(702)에 있어서의 조도 분포가 균일화된다.
(ⅱ) 중첩 렌즈의 위치 조정
처리(S470)에 있어서, 제 2 렌즈 어레이(213) 및 편광 변환 소자(214)의 위치 조정을 실시한 후, 제어 장치(600)는 G색광용 CCD(423G)(도 27 및 도 28)로 촬상된 광학상에 기초하여, 중첩 렌즈(215)의 위치 조정을 실시한다(처리(S480) : 광학 부품 위치 조정 공정). 구체적으로는, 도 42에 도시하는 흐름도에 따라서 실시한다.
우선, 제어 장치(600)의 구동 제어부(633)는 소정의 제어 신호를 지그 구동부(300A)로 출력하여 지그 구동부(300A)를 구동한다. 그리고, 도시하지 않은 펄스 모터가 구동하고, 중첩 렌즈(215)를 유지하는 제 2 위치 결정 지그(320)의 X축 이동부(323)를 이동시키며, 중첩 렌즈(215)를 X 방향으로 소정량(XG1)(도 43a 참조)만큼 이동시킨다(처리(S481) : 조명 영역 이동 단계).
그리고, 제어부(630)의 화상 취입부(631)는 광학상 검출 장치(400)의 G색광용 CCD(423G)로부터 출력되는 G 신호를 입력하고, 이 입력한 신호를 화상 신호로 변환하여 화상 처리부(632)에 출력한다(처리(S482) : 화상 취입 단계).
도 43은 광학상 검출 장치(400)로 촬상된 광학상을 제어 장치(600)에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면이다.
처리(S481)에 있어서, 중첩 렌즈(215)를 X 방향으로 소정량(XG1)만큼 이동시킨 결과, 도 43a의 1점 쇄선으로 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702G)이 이동하고, 상기 조명 영역(702G)의 우측 단부가 화상 형성 영역(701)의 내측으로 들어간 상태로 된다.
다음에, 제어 장치(600)의 제어부(630)는, 상술한 처리(S472 내지 S475)와 대략 동일한 공정으로, 조명 영역(702G)의 우측 단부에 있어서의 경계점을 취득한다(처리(S483) : 경계점 취득 단계). 그리고, 취득한 경계점을 메모리(634)에 저장한다.
처리(S483)후에, 제어 장치(600)의 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장되고, 처리(S483)로 취득된 경계점과, 미리 설정된 설계상의 최적의 경계 위치의 편차(XG2)를 산출한다(처리(S484)). 또한, 처리(S477)에 있어서, 제 2 렌즈 어레이(213)가 위치 조정되어 있기 때문에, 도 43a의 실선 및 파선으로 나타내는 조명 영역(702G)에 있어서의 좌측 단부의 경계점은 미리 설정된 설계상의 최적의 경계 위치에 위치하고 있다.
처리(S484)후에, 연산 처리부(632E)는 처리(S481)에 있어서의 중첩 렌즈(215)의 이동량(XG1) 및 처리(S484)에 있어서의 편차(XG2)에 기초하여, 도 43a에 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702G)의 X 방향의 폭 치수(XG)를 산출한다. 또한, 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 화상 형성 영역(701)에 있어서의 좌측 단부 및 우측 단부에 있어서의 각 경계점을 판독하고, 이러한 경계점의 편차(XA)(도 43a)를 산출한다. 이 편차(XA)는 화상 형성 영역(701)의 X 방향의 폭 치수에 상당한다. 그리고, 연산 처리부(632E)는 산출한 조명 영역(702G)의 폭 치수(XG) 및 화상 형성 영역(701)의 폭 치수(XA)에 기초하여, 조명 영역(702G)의 X 방향의 조명 마진(AX)(도 43b)을 산출한다(처리(S485)). 구체적으로, 연산 처리부(632E)는 조명 영역(702G)의 폭 치수(XG)로부터 화상 형성 영역(701)의 폭 치수(XA)를 감산하고, 감산한 값을 2로 나눔으로써 조명 마진(AX)(도 43b)을 산출한다. 즉, 조명 영역(702G)의 좌우 조명 마진을 동일하게 하고 있다.
처리(S485)에 있어서, 조명 마진(AX)을 산출한 후, 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 조명 영역(702G)의 우측 단부에 있어서의 경계점 및 화상 형성 영역(701)의 우측 단부에 있어서의 경계점을 판독한다. 또한, 연산 처리부(632E)는 판독한 각 경계점간의 편차(XG3)(도 43a)를 산출하고, 이 산출한 편차(XG3)와, 처리(S485)에 있어서 산출한 조명 마진(AX)에 기초하여, 중첩 렌즈(215)의 X 방향의 위치 조정량을 산출한다(처리(S486) : 위치 조정량 산출 단계). 그리고, 연산 처리부(632E)는 이 산출한 X 방향의 위치 조정량을 메모리(634)에 저장한다.
제어 장치(600)의 구동 제어부(633)는 메모리(634)에 저장된 중첩 렌즈(215)의 X 방향의 위치 조정량을 판독하고, 판독한 위치 조정량에 따른 제어 신호를 지그 구동부(300A)에 출력한다. 그리고, 지그 구동부(300A)는 도시하지 않은 펄스 모터를 구동시키고, 중첩 렌즈(215)를 유지하는 제 2 위치 결정 지그(320)의 X축 이동부(323)를 이동시키고, 중첩 렌즈(215)를 X 방향으로 연산 처리부(632E)로 산출한 위치 조정량만큼 이동시킨다(처리(S487) : 위치 조정 단계). 이 상태에서는, 도 43b에 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702G)의 좌우 조명 마진(AX)이 서로 동등해진다.
이상과 같이, 중첩 렌즈(215)에 있어서의 X 방향의 위치 조정을 실시한 후, 중첩 렌즈(215)에 있어서의 Y 방향의 위치 조정을 실시한다(처리(S488) : 위치 조정 단계).
이 중첩 렌즈(215)에 있어서의 Y 방향의 위치 조정은, 상술한 X 방향의 위치 조정에 있어서의 공정(처리(S481 내지 S487))과 대략 동일하게 실시할 수 있다.
구체적으로, 도 43c 및 도 43d를 참조하면, 상술한 처리(S481)와 동일하게, 조명 영역(702G)의 하측 단부가 화상 형성 영역(701)의 내측으로 들어가도록 중첩 렌즈(215)를 Y 방향으로 소정량(YG1)만큼 이동시킨다.
또한, 상술한 처리(S482 내지 S484)와 동일하게, 조명 영역(702G)의 하측 단부에 있어서의 경계점을 취득하고, 이 취득한 경계점과, 미리 설정된 설계상의 최적의 경계 위치의 편차(YG2)를 산출한다.
또한, 상술한 처리(S485)와 동일하게, 중첩 렌즈(215)의 이동량(YG1) 및 편차(YG2)에 기초하여, 조명 영역(702G)의 Y 방향의 폭 치수(YG)를 산출하는 동시에, 화상 형성 영역(701)에 있어서의 하측 단부 및 상측 단부에 있어서의 각 경계점으로부터 화상 형성 영역(701)의 Y 방향의 폭 치수(YA)를 산출한다. 그리고, 산출한 조명 영역(702G)의 폭 치수(YG), 및 화상 형성 영역(701)의 폭 치수(YA)에 기초하여, 조명 영역(702G)의 Y 방향의 조명 마진(AY)을 산출한다.
또한, 상술한 처리(S486)와 마찬가지로 조명 영역(702G)의 하측 단부에 있어서의 경계점과, 화상 형성 영역(701)의 하측 단부에 있어서의 경계점의 편차(YG3) 및 조명 마진(AY)에 기초하여, 중첩 렌즈(215)의 Y 방향의 위치 조정량을 산출한다.
그리고, 상술한 처리(S487)와 동일하게 산출한 Y 방향의 위치 조정량에 기초하여, 중첩 렌즈(215)를 Y 방향으로 위치 조정한다.
이 상태에서는, 도 43d에 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702G)의 좌우 조명 마진(AX)이 서로 동등해지는 동시에, 조명 영역(702G)의 상하 조명 마진(AY)도 서로 동등해진다.
(ⅲ) 릴레이 렌즈의 위치 조정
처리(S480)에 있어서, 중첩 렌즈(215)의 위치 조정을 실시한 후, 제어 장치(600)는 B색광용 CCD(423B)로 촬상된 광학상에 기초하여, 릴레이 렌즈(233)의 위치 조정을 실시하고, B색광에 의한 조명 영역을 액정 패널(241B)의 화상 형성 영역에 대한 소정 위치에 위치를 부여한다(처리(S490) : 광학 부품 위치 조정 공정). 구체적으로는, 도 44에 도시하는 흐름도에 따라서 실시한다.
우선, 제어 장치(600)의 구동 제어부(633)는 소정의 제어 신호를 지그 구동부(300A)에 출력하여 지그 구동부(300A)를 구동한다. 그리고, 도시하지 않은 펄스 모터가 구동하고, 릴레이 렌즈(233)를 유지하는 제 2 위치 결정 지그(620)의 X축 이동부(323)를 이동시키고, 릴레이 렌즈(233)를 X 방향으로 소정량(XB1)(도 45a 참조)만큼 이동시킨다(처리(S491) : 조명 영역 이동 단계). 또한, 릴레이 렌즈(233)의 위치 조정에 따라, 자외선 경화형 접착제의 표면 장력에 의해, 릴레이 렌즈(233)를 파지하는 제 1 위치 결정 부재(253A)도 추종하는 것으로 한다.
그리고, 제어부(630)의 화상 취입부(631)는 광학상 검출 장치(400)의 B색광용 CCD(423B)로부터 출력되는 B 신호를 입력하고, 이 입력한 신호를 화상 신호로 변환하여 화상 처리부(632)에 출력한다(처리(S492) : 화상 취입 단계).
도 45는 광학상 검출 장치(400)로 촬상된 광학상을 제어 장치(600)에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면이다.
처리(S491)에 있어서, 릴레이 렌즈(233)를 X 방향으로 소정량(XB1)만큼 이동시킨 결과, 도 45a의 1점 쇄선으로 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702B)이 이동하고, 상기 조명 영역(702B)의 좌측 단부가 화상 형성 영역(701)의 내측으로 들어간 상태로 된다.
다음에, 제어 장치(600)의 제어부(630)는, 상술한 처리(S472 내지 S475)와 대략 동일한 공정으로, 조명 영역(702B)의 좌측 단부에 있어서의 경계점을 취득한다(처리(S493) : 경계점 취득 단계). 그리고, 취득한 경계점을 메모리(634)에 저장한다.
처리(S493)후에, 제어 장치(600)의 제어부(630)는 메모리(634)에 저장된 정보에 기초하여, 조명 영역(702B)의 양측 단부에 있어서의 경계점을 취득한 것인지 아닌지를 판정한다(처리(S494)).
처리(S494)에 있어서, 「아니오」라 판정되면, 즉 조명 영역(702B)에 있어서의 한쪽 단부의 경계점만을 취득하고 있다고 판정한 경우에는, 처리(S491)로 되돌아오고, 제어 장치(600)의 구동 제어부(633)는, 상술한 이동 방향과 역방향으로 릴레이 렌즈(233)를 유지하는 제 2 위치 결정 지그(620)의 X축 이동부(323)를 이동시키고, 릴레이 렌즈(233)를 X 방향에 소정량(XB2)(도 45a)만큼 이동시킨다.
그리고, 처리(S492)에 있어서, 제어부(630)의 화상 취입부(631)는, 상술한 바와 같이, 광학상 검출 장치(400)로 촬상된 화상을 취입한다.
릴레이 렌즈(233)를 X 방향으로 소정량(XB2)만큼 이동시킨 결과, 도 45a의 2점 쇄선으로 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702B)이 이동하고, 상기 조명 영역(702B)의 우측 단부가 화상 형성 영역(701)의 내측으로 들어간 상태로 된다.
또한, 처리(S493)에 있어서, 제어 장치(600)의 제어부(630)는, 상술한 바와 같이, 조명 영역(702B)의 우측 단부에 있어서의 경계점을 취득하고, 취득한 경계점을 메모리(634)에 저장한다.
한편, 처리(S494)에 있어서, 「예」라 판정된 경우, 즉 조명 영역(702B)에 있어서의 양측 단부(좌우)의 경계점을 취득했다고 판정한 경우에는, 제어 장치(600)의 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 조명 영역(702B)의 좌측 단부에 있어서의 경계점 및 우측 단부에 있어서의 경계점을 판독하며, 이러한 경계점 사이의 편차(XB3)를 산출한다(처리(S495)).
처리(S495) 후, 연산 처리부(632E)는 처리(S491)에 있어서의 릴레이 렌즈(233)의 이동량(XB2) 및 처리(S495)에 있어서 산출된 편차(XB3)에 기초하여, 도 45a에 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702B)의 X 방향의 폭 치수(XB)를 산출한다. 또한, 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 화상 형성 영역(701)에 있어서의 좌측 단부 및 우측 단부에 있어서의 각 경계점을 판독하고, 이러한 경계점의 편차(XA)(도 45a)를 산출한다. 이 편차(XA)는 화상 형성 영역(701)의 X 방향의 폭 치수에 상당한다. 그리고, 연산 처리부(632E)는 상술한 처리(S485)와 동일하게, 산출한 조명 영역(702B)의 폭 치수(XB) 및 화상 형성 영역(701)의 폭 치수(XA)에 기초하여, 조명 영역(702B)의 X 방향의 조명 마진(AX)(도 45b)을 산출한다(처리(S496)).
처리(S496)에 있어서, 조명 마진(AX)을 산출한 후, 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 조명 영역(702B)의 우측 단부에 있어서의 경계점 및 화상 형성 영역(701)의 우측 단부에 있어서의 경계점을 판독한다. 또한, 연산 처리부(632E)는 판독한 각 경계점 사이의 편차(XB4)(도 45a)를 산출하고, 이 산출한 편차(XB4)와, 처리(S496)에 있어서 산출한 조명 마진(AX)에 기초하여, 릴레이 렌즈(233)의 X 방향의 위치 조정량을 산출한다(처리(S497) : 위치 조정량 산출 단계). 그리고, 연산 처리부(632E)는 이 산출한 X 방향의 위치 조정량을 메모리(634)에 저장한다.
처리(S497) 후, 제어 장치(600)의 구동 제어부(633)는 메모리(634)에 저장된 릴레이 렌즈(233)의 X 방향의 위치 조정량을 판독하고, 판독한 위치 조정량에 따른 제어 신호를 지그 구동부(300A)에 출력한다. 그리고, 지그 구동부(300A)는 도시하지 않은 펄스 모터를 구동시키고, 릴레이 렌즈(233)를 유지하는 제 2 위치 결정 지그(320)의 X축 이동부(323)를 이동시키며, 릴레이 렌즈(233)를 연산 처리부(632E)로 산출한 위치 조정량만큼 X 방향으로 이동시킨다(처리(S498) : 위치 조정 단계). 이 상태에서는, 도 45b에 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702B)의 좌우 조명 마진(AX)이 서로 동등해진다.
이상과 같이, 릴레이 렌즈(233)에 있어서의 X 방향의 위치 조정을 실시한 후, 릴레이 렌즈(233)에 있어서의 Y 방향의 위치 조정을 실시한다(처리(S499) : 위치 조정 단계). 이 릴레이 렌즈(233)에 있어서의 Y 방향의 위치 조정은, 상술한 X 방향의 위치 조정에 있어서의 공정(처리(S491 내지 S498))과 대략 동일하게 실시할 수 있다.
구체적으로, 도 45c 및 도 45d를 참조하면, 상술한 처리(S491 내지 S494)와 동일하게, 조명 영역(702B)의 상측 단부가 화상 형성 영역(701)의 내측으로 들어가도록 릴레이 렌즈(233)를 Y 방향으로 소정량(YB1)만큼 이동시키고, 조명 영역(702B)의 상측 단부에 있어서의 경계점을 취득한다. 또한, 조명 영역(702B)의 하측 단부가 화상 형성 영역(701)의 내측으로 들어가도록 릴레이 렌즈(233)를 Y 방향으로 소정량(YB2)만큼 이동시키고, 조명 영역(702B)의 하측 단부에 있어서의 경계점을 취득한다.
또한, 상술한 처리(S495)와 마찬가지로 조명 영역(702B)의 상측 단부 및 하측 단부에 있어서의 각 경계점간의 편차(YB3)를 취득한다.
또한, 상술한 처리(S496)와 마찬가지로 조명 영역(702B)의 Y 방향의 폭 치수(YB)를 산출하는 동시에, 화상 형성 영역(701)의 Y 방향의 폭 치수(YA)를 산출하고, 폭 치수(YB, YA)에 기초하여, 조명 영역(702B)의 Y 방향의 조명 마진(AY)을 산출한다.
또한, 상술한 처리(S497)와 마찬가지로 조명 영역(702B)의 하측 단부에 있어서의 경계점과, 화상 형성 영역(701)의 하측 단부에 있어서의 경계점의 사이에 있어서의 편차(YB4) 및 조명 영역(702B)의 Y 방향의 조명 마진(AY)에 기초하여, 릴레이 렌즈(233)의 Y 방향의 위치 조정량을 산출한다.
그리고, 상술한 처리(S498)와 동일하게, 산출한 Y 방향의 위치 조정량에 기초하여, 릴레이 렌즈(233)를 Y 방향으로 위치 조정한다.
이 상태에서는, 도 45d에 도시하는 바와 같이, 조명 영역(702B)의 좌우 조명 마진(AX)이 서로 동등하게 되는 동시에, 조명 영역(702B)의 상하 조명 마진(AY)도 서로 동등해져, 상술한 G색광용의 조명 영역(702G)과 B색광용의 조명 영역(702B)이 대략 일치된 상태로 된다.
(ⅳ) 반사 미러의 위치 조정
처리(S490)에 있어서, 릴레이 렌즈(233)의 위치 조정을 실시한 후, 제어 장치(600)는 R색광용 CCD(423R)(도 27 및 도 28)로 촬상된 광학상에 기초하여, 반사 미러(223)의 위치 조정을 실시하고, R색광에 의한 조명 영역을 액정 패널(241R)의 화상 형성 영역에 대한 소정 위치에 위치를 부여한다(처리(S500) : 광학 부품 위치 조정 공정).
또한, 반사 미러(223)의 위치 조정은, 제어 장치(600)가 반사 미러(223)를 유지하는 제 1 위치 결정 지그(310)를 구동 제어하는 점, 및 R색광의 조명 영역(702R)(도 35)에 기초하여 위치 조정을 실시하는 점 이외에는 릴레이 렌즈(233)의 위치 조정과 같이 실시할 수 있고, 설명을 생략한다. 또한, 반사 미러(223)의 위치 조정에 수반하여, 자외선 경화형 접착제의 표면 장력에 의해, 반사 미러(223)에 접촉하는 제 3 위치 결정 부재(253C)도 추종하는 것으로 한다.
(ⅴ) 입사측 편광판의 위치 조정
처리(S470 내지 S500)에 있어서, 중첩 렌즈(215), 릴레이 렌즈(233) 및 반사 미러(223)의 위치 조정을 실시하고, G색광, B색광 및 R색광의 조명 영역을 합치시킨 후, 제어 장치(600)는 입사측 편광판(242)의 위치 조정을 실시한다(처리(S510) : 광학 부품 위치 조정 공정). 구체적으로는, 도 46에 도시하는 흐름도에 따라서 실시한다.
또한, 여기서는, 도시하지 않은 소정의 패턴 발생 장치를 이용하여, 액정 패널(241R, 241G, 241B)에 전면 차광 영역(암부, 흑색)으로 되는 패턴을 발생시키고, 광학상 검출 장치(400)에 전면이 흑색인 촬상 화상(700)을 촬상시킨다.
우선, 제어부(630)의 화상 취입부(631)는 광학상 검출 장치(400)로부터 출력할 수 있는 R, G, B 신호를 입력하고, 이 입력한 신호를 화상 신호로 변환하여 화상 처리부(632)에 출력한다(처리(S511) : 화상 취입 단계).
도 47은 광학상 검출 장치(400)로 촬상된 광학상을 제어 장치(600)에 취입한 화상의 일 예를 도시하는 도면이다.
다음에, 제어 장치(600)의 휘도값 취득부(632A)는 각 R, G, B색광에 있어서의 촬상 화상(700)의 대략 중앙 부분의 영역(704)(도 47)내의 휘도값을 취득한다(처리(S512) : 휘도값 취득 단계). 그리고, 휘도값 취득부(632A)는 취득한 각 R, G, B색광의 휘도값을 메모리(634)에 저장한다.
처리(S512) 후, 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 각 R, G, B색광의 휘도값을 판독하고, 각각 평균화한다. 그리고, 평균화한 휘도값을 각 R, G, B에 대응하는 입사측 편광판(242)을 유지하는 제 3 위치 결정 지그(330)의 회동부(333)의 회전 각도 위치에 관련지어서 메모리(634)에 저장한다(처리(S513)).
제어 장치(600)의 제어부(630)는 메모리(634)에 저장된 휘도값으로부터 상기 처리(S511 내지 S513)가 소정 회수 실시되었는지 아닌지를 판정한다(처리(S514)). 여기서, 「아니오」라고 판정했을 경우에는, 제어부(630)의 구동 제어부(633)는 지그 구동부(300A)에 소정의 제어 신호를 출력하여 지그 구동부(300A)를 구동한다. 그리고, 도시하지 않은 펄스 모터가 구동하고, 제 2 위치 결정 지그(310)의 회동부(333)를 회동시키며, 입사측 편광판(242)을 조명광축을 중심으로 하여 소정 각도 회전시킨다(처리(S515)). 또한 상기 처리(S511 내지 S513)를 실시한다.
이상과 같이, 제어부(630)는 지그 구동부(300A)를 제어하여 입사측 편광판(242)을 유지하는 제 3 위치 결정 지그(330)의 회동부(333)를 회동시키고, 입사측 편광판(242)을 소정 각도 회전시키며, 소정 영역(704)에 있어서의 휘도값을 취득하는 조작을 소정 회수 반복 실시시킨다.
이러한 조작에 의해, 도 48에 도시하는 바와 같이, 입사측 편광판(242)의 자세 위치와 촬상 화상(700)의 휘도값의 관계를 취득할 수 있다.
한편, 처리(S523)에 있어서, 「예」라고 판정한 경우에는, 즉 상기 조작이 소정 회수 실시되면, 제어부(630)의 연산 처리부(632E)는 메모리(634)에 저장된 각 R, G, B에 대응하는 입사측 편광판(242)의 자세 위치에 대응한 휘도값을 판독하고, 각 R, G, B 마다 입사측 편광판(242)의 자세 위치에 대하여, 휘도값의 피크 위치를 산출한다(처리(S516)). 즉, 이 산출된 피크 위치가, 액정 패널(241R, 241G, 241B) 및 사출측 편광판(243)에 대한 R, G, B색광용의 입사측 편광판(242)의 최적 위치로 된다.
처리(S516)후에, 연산 처리부(632E)는 각 R, G, B색광용의 입사측 편광판(242)을 유지하는 제 3 위치 결정 지그(330)의 회동부(333)의 현재의 회전 각도 위치와, 산출한 각 피크 위치의 편차를 산출한다(처리(S517) : 위치 조정량 산출 단계). 그리고, 이러한 편차를 메모리(634)에 저장한다. 즉, 이 산출한 편차가 입사측 편광판(242)의 위치 조정량에 상당한다.
처리(S517)후에, 구동 제어부(633)는 메모리(634)에 저장된 편차에 기초하여, 지그 구동부(300A)에 소정의 제어 신호를 출력하여 지그 구동부(300A)를 구동한다. 그리고, 도시하지 않은 펄스 모터가 구동하고, 각 R, G, B색광용의 입사측 편광판(242)을 유지하는 제 3 위치 결정 지그(330)의 회동부(333)를 회동시키며, 각 입사측 편광판(242)을 최적 위치에 회전시킨다(처리(S518) : 위치 조정 단계).
또한, 각 입사측 편광판(242)의 위치 조정에 있어서, 모든 입사측 편광판(242)을 상기한 바와 같이 대략 동시에 위치 조정할 수도 있고, 각 편광판을 하나씩 순서대로 조정할 수도 있다. 순서대로 조정하는 경우에는, 그 순서는 특별히 한정되지 않는다.
또한, 처리(S460 내지 S510)가 본 발명에 따른 광학 부품 위치 조정 공정에 상당한다. 또한, 처리(S410 내지 S510)가 본 발명에 따른 광학 부품 위치 결정 공정에 상당한다.
이상과 같이, 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품(213 내지 215, 223, 233)의 위치 결정을 실시한 후, 자외선 경화형 접착제에 자외선을 조사하고, 광학 부품(213 내지 215, 223, 233)을 용기 형상 부재(25A)에 고정한다(처리(S520) : 광학 부품 위치 고정 공정).
구체적으로, 제어 장치(600)는 광학 부품(213 내지 215, 223, 233)의 위치 결정을 실시한 후, 도시하지 않은 자외선 조사 장치를 구동한다. 그리고, 용기 형상 부재(25A)의 상방으로부터, 제 2 렌즈 어레이(213) 및 편광 변환 소자(214)의 각각의 외주 부분과, 부품 수납부(251)의 각 지지부(251B, 251F)(도 17 및 도 18)의 사이에 충전된 자외선 경화형 접착제에 자외선을 조사하여 경화한다. 또한, 용기 형상 부재(25A)의 측방으로부터 제 1 위치 결정 부재(253A)를 향해서 자외선을 조사한다. 조사된 자외선은 제 1 위치 결정 부재(253A)를 투과하고, 상기 제 1 위치 결정 부재(253A)의 도시하지 않은 홈부와 중첩 렌즈(215), 릴레이 렌즈(233)의 각 외주 부분과의 사이 및 제 1 위치 결정 부재(253A)의 외주와 구멍(251A)의 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화한다. 또한, 용기 형상 부재(25A)의 측방으로부터 제 3 위치 결정 부재(253C)를 향해서 자외선을 조사한다. 조사된 자외선은 판체(253C1)(도 16)를 투과하는 동시에, 도시하지 않은 핀도 투과하고, 상기 핀의 외주와 구멍(251C)의 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화하며, 또한 상기 핀의 선단과 반사 미러(223)의 반사면의 이면과의 사이의 자외선 경화형 접착제를 경화한다.
그리고, 용기 형상 부재(25A)의 부품 수납부(251)에 모든 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛이 위치 결정 고정된 후, 커버 형상 부재(25B)를 용기 형상 부재(25A)에 나사 등에 의해 접속함으로써(처리(S50)), 광학 유닛(2)이 제조된다.
(2-6) 제 2 실시 형태의 효과
상술한 제 2 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 효과가 있다.
(2-6-1) 광학 부품용 케이싱 설치 공정(S20)으로 용기 형상 부재(25A)를 이동시키고, 상기 용기 형상 부재(25A)의 저면에 형성된 구멍(251D)에 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부가 삽통하도록 용기 형상 부재(25A)를 제조 장치(100)의 제 2 재치대(220)에 재치한다. 또한, 광학 부품 위치 결정 공정(S310 내지 S330, S410 내지 S510)으로 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 이동시켜서 용기 형상 부재(25A)의 상단 개구 부분을 거쳐서 용기 형상 부재(25A)내에 수납하고, 상기 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 용기 형상 부재(25A)의 구멍(251D)으로부터 돌출하는 제 1 홀더(317), 제 2 홀더(326), 제 3 홀더(334)에 각각 유지시킨다. 그리고, 광학 부품 위치 고정 공정(S340, S520)으로 용기 형상 부재(25A)에 대하여 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 21 내지 234, 242)을 위치 고정한다. 이러한 방법으로 광학 유닛(2)을 제조함으로써, 광학 유닛(2)을 용이하게 제조할 수 있다.
(2-6-2) 광학 부품 위치 결정 공정(S310 내지 S330, S410 내지 S510)에서는, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)이 광학 부품 위치 결정 지그(300)에 의해 설계상의 소정 위치에 위치 결정되므로, 광학 부품용 케이싱(25)은, 내부에 외형 위치 기준면을 갖고, 고정밀도의 제조를 필요로 하는 광학 부품용 케이싱과 비교하여, 그 정도 높은 정밀도는 요구되지 않는다. 따라서, 광학 부품용 케이싱(25)의 제조 비용을 저감할 수 있고, 나아가서는 광학 유닛(2)의 제조 비용을 저감할 수 있다.
(2-6-3) 광학 부품용 케이싱 설치 공정(S20)을 광학 부품 위치 결정 공정(S310 내지 S330, S410 내지 S510) 전에 실시하고 있으므로, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 위치 결정한 후에 용기 형상 부재(25A)를 설치하는 구성에 비교하여, 위치 결정된 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)으로의 용기 형상 부재(25A)의 간섭에 의해 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)의 위치 어긋남이 생기는 것을 회피할 수 있다.
(2-6-4) 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 위치 결정할 때에, 처리(S320, S430)로 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 제 1 홀더(317), 제 2 홀더(326), 제 3 홀더(334)에 각각 유지시킴으로써, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 설계상의 소정 위치에 용이하게 위치를 부여할 수 있다.
(2-6-5) 광학 유닛(2)의 제조 방법은, 조정을 불필요로 하는 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231, 232, 234)과, 조정을 필요로 하는 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)으로 나누어, 용기 형상 부재(25A)에 대하여 위치 결정 및 위치 고정을 실시한다. 이에 의해, 위치 조정을 필요로 하는 최저한의 부재만을 위치 조정할 수 있고, 광학 유닛(2)의 제조를 용이하고 또한 신속하게 실시할 수 있다.
(2-6-6) 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 결정 고정(S40)에 있어서, 광학상 검출 공정(S460)이 실시되므로, 광학상 검출 장치(400)로 검출된 광학상으로부터 조정을 필요로 하는 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)이 설계상의 소정 위치에 위치를 부여되어 있는지 아닌지를 판정할 수 있다. 또한, 광학 부품 위치 조정 공정(S470 내지 S510)이 실시되므로, 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)이 설계상의 소정 위치에 위치 부여되어 있지 않은 경우에, 광학상 검출 공정(S460)으로 검출된 광학상에 기초하여, 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 조작하여 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)을 위치 조정할 수 있다. 따라서, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
(2-6-7) 광학 부품 위치 조정 공정(S470 내지 S510)에서는, 화상 취입 단계(S472, S479A, S482, S492, S511), 휘도값 취득 단계(S473, S479B, S512), 위치 조정량 산출 단계(S477, S479G, S486, S497, S517), 위치 조정 단계(S478, S479H, S487, S488, S498, S499, S518)가 실시되고, 제어 장치(600)의 제어부(630)에 의한 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 구동 제어에 의해 광학 부품(212 내지 214, 223, 233, 242)이 위치 조정된다. 이에 의해, 광학상 검출 장치(400)로 검출된 광학상을 육안으로 수동으로 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 조작하여 광학 부품의 위치 조정을 실시하는 경우와 비교하여, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 더 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
(2-6-8) 광학 부품 위치 조정 공정(S470 내지 S500)에서는 또한 조명 영역 이동 단계(S471, S482, S491)와, 경계점 취득 단계(S476, S483, S493)가 실시되고, 위치 조정량 산출 단계(S477, S486, S497)에서는, 경계점 취득 단계(S476, S483, S493)로 취득한 조명 영역(702)의 경계점에 기초하여 제어부(630)의 연산 처리부(632E)가 광학 부품(212, 214, 223, 233)의 위치 조정량을 산출한다. 이에 의해, 조명 영역(702)의 경계 위치를 취득함으로써 광학 부품(211 내지 214, 223, 233)의 상대 위치의 어긋남을 용이하게 인식할 수 있고, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
(2-6-9) 광학 부품 위치 고정 공정(S340, S520)에서는, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)과 지지부(251B, 251F)나 위치 결정 부재(253A, 253C)의 사이 및 위치 결정 부재(253A, 253C)와 구멍(251A)이나 오목부(251L)의 사이에 충전된 자외선 경화형 접착제를 경화시켜서 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 용기 형상 부재(25A)에 대하여 위치 고정하므로, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 위치 결정한 후, 용이하게 또한 신속하게 위치 고정을 실시할 수 있다.
(2-6-10) 광학 부품(215, 223, 232, 233, 234)은 용기 형상 부재(25A)에 대하여 제 1 위치 결정 부재(253A), 제 3 위치 결정 부재(253C)를 거쳐서 고정되므로, 이러한 광학 부품(214, 223, 232, 233, 234)의 위치 고정을 강화하고, 조명 영역(702R, 702G, 702B)의 위치 어긋남을 회피할 수 있으며, 광학상에 생기는 표시 그림자를 제거할 수 있다.
(2-7) 제 2 실시 형태의 변형
본 실시 형태에서는, 광학 부품용 케이싱(25)은 용기 형상 부재(25A) 및 커버 형상 부재(25B)를 갖고, 용기 형상 부재(25A)의 저면에, 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부를 삽통 가능하게 하는 복수의 구멍(251D)이 형성되어 있었지만, 이에 한정하지 않는다. 광학 부품용 케이싱(25)으로는, 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부를 삽통 가능하게 하는 개구를 적어도 1개 갖는 구성이면 좋고, 그 개구는 용기 형상 부재(25A)의 측면이나, 커버 형상 부재(25B)에 설치되어 있을 수도 있다. 또한, 광학 부품용 케이싱(25)은 용기 형상 부재(25A)와 커버 형상 부재(25B)를 일체화한 중공 형상의 구성일 수도 있다. 이 경우는, 상부면 또는 저면에, 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛을 삽통 가능하게 하는 복수의 구멍을 형성하면 된다.
본 실시 형태에서는, 자외선 경화형 접착제를 이용하여 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 고정하고 있었지만, 이에 한정하지 않고 열 경화형 접착제를 이용할 수도 있다. 또한, 접착제는 자외선 경화형 접착제나 열 경화형 접착제에 한정하지 않는다. 위치 조정이 필요한 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)의 고정에 사용되는 접착제는, 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)의 위치 조정의 공정(처리(S450 내지 S510))에 있어서, 접착제의 표면 장력에 의해, 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)과, 위치 결정 부재(253A, 253C)를 이동할 수 있는 것이면 된다. 위치 조정이 불필요한 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231, 232, 234)의 고정에 사용되는 접착제는 이러한 위치 결정 고정시, 접착제가 건조하지 않는 것이면 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 미리 접착제를 도포한 광학 부품을 지그에 설치하거나(처리(S310, S420, S430)), 미리 접착제를 도포한 위치 결정 부재(253A, 253C)를 설치하거나(처리(S330, S440)) 하고 있었지만, 광학 부품의 위치 조정(처리(S450 내지 S510))의 직전에 접착제를 도포하도록 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 접착제의 표면 장력이나 건조에 대한 배려가 불필요하게 된다. 따라서, 접착제의 선택의 여지가 넓어지고, 예컨대 순간 접착제의 이용도 가능해진다. 순간 접착제를 이용하면, 광학 부품의 고정(처리(S340, S520))이 접착제의 도포와 함께 가능해지므로, 제조 공정을 단축하는 것도 가능해진다.
(3) 제 3 실시 형태
상기 제 1, 제 2 실시 형태에서는, 광학 부품용 케이싱(25)을 구성하는 용기 형상 부재(25A) 및 커버 형상 부재(25B)는 알루미늄 등의 평판을 판금 가공함으로써 형성되어 있었지만, 이에 한정하지 않고, 사출 성형 등에 의한 성형에 의해 형성되는 합성 수지제, Mg 합금, Al 합금 등의 성형품으로 구성할 수도 있다.
앞서 설명한 제 1, 제 2 실시 형태와 같은 형상의 광학 부품용 케이싱(25)을 성형품에 의해 구성할 수도 있다. 그러나, 성형의 경우는 판금 가공에 비교하여 형상의 자유도가 비교적 높기 때문에, 예컨대 이하에 설명하는 바와 같은 형상도 고려된다.
구체적으로, 도 49는 본 실시 형태에 있어서의 합성 수지제의 성형품인 광학 부품용 케이싱(25)을 구성하는 용기 형상 부재(25A1)를 상방측에서 본 사시도이다.
용기 형상 부재(25A1)는 제 1, 제 2 실시 형태에서 설명한 용기 형상 부재(25A)의 구조와 대략 동일하고, 동일한 구조 및 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 도시는 생략하지만, 용기 형상 부재(25A1)의 저면의 이면에는, 제 2 실시 형태에서 설명한 용기 형상 부재(25A)의 위치 결정 구멍(251G)과 동일한 위치 결정 구멍이 형성되어 있는 것으로 한다. 또한, 도시는 생략하지만, 커버 형상 부재도 제 1, 제 2 실시 형태에서 설명한 커버 형상 부재(25B)의 구조와 대략 동일하다.
용기 형상 부재(25A1)에는 광학 부품(212 내지 214, 221, 222, 224, 231, 242)에 대응하여 지지부(251B1, 251I)가 형성되어 있다. 그리고, 이러한 지지부(251B1, 251I)가 제 2 실시 형태에서 설명한 지지부(251B, 251F, 251I)와 같이, 광학 부품과 접촉하고, 상기 광학 부품을 지지하는 부재로서 기능한다. 또한, 광학 부품(215, 223, 232 내지 234)은, 도시는 생략하지만, 제 2 실시 형태에서 설명한 구성과 같이, 제 1 위치 결정 부재(253A) 및 제 3 위치 결정 부재(253C)로 지지할 수 있다.
이러한 지지부(251B1, 251I)에 있어서, 광학 부품(212 내지 214, 221, 222, 224, 231, 242)과 접촉하는 접촉면에는 홈부(251M)가 형성되어 있다.
도 50은 지지부(251B1)에 형성된 홈부(251M)를 도시하는 도면이다. 구체적으로, 도 50은 도 49의 일부를 확대한 도면이다.
이 홈부(251M)는 지지부(251B1)의 상단부로부터 하단부에 걸쳐서 관통하도록 지지부(251B1)에 형성되어 있다.
도 51은 광학 부품이 지지부(251B1)에 지지되어 있는 상태를 도시하는 평면도이다. 또한, 도 51에서는 광학 부품중 제 2 렌즈 어레이(213)가 지지부(251B1)에 지지되어 있는 상태를 상방에서 보고 있는 도면이다.
도 52는 이 용기 형상 부재(25A1)에 대하여, 위치 조정이 불필요한 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231, 232, 234)을 위치 결정 고정하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 52에 도시한 방법으로는, 우선 도 31을 사용하여 설명한 처리(S310)의 공정을 생략하고, 처리(S320)와 동일한 공정으로 이러한 광학 부품에 자외선 경화형 접착제를 도포하지 않고 광학 부품 위치 결정 지그(300)에 설치하여 이러한 광학 부품을 위치 결정한다(처리(S320):광학 부품 지지 공정, 광학 부품 지지 공정). 그리고, 자외선 경화형 접착제를 지지부(251B1, 251I)의 상단부측으로부터 홈부(251M)에 주입하고, 이러한 광학 부품과 지지부(251B1, 251I)의 사이에 충전한다(처리(S310)). 또한, 제 3 위치 결정 부재(253C)를 설치한다(처리(S330)). 최후에, 자외선을 조사하고, 이러한 광학 부품을 용기 형상 부재(25A1)에 대하여 위치 결정 고정한다(처리(S340)).
또한, 도 53은 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)을 용기 형상 부재(25A1)에 대하여 위치 결정 고정하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 53에 도시한 방법으로는, 우선 도 33을 사용하여 설명한 처리(S410)와 동일한 공정으로, 프리즘 유닛을 위치 결정 고정하고(처리(S410)), 처리(S420)의 공정을 생략하며, 처리(S430)와 동일한 공정으로 이러한 광학 부품에 자외선 경화형 접착제를 도포하지 않고 광학 부품 위치 결정 지그(300)에 설치하여 이러한 광학 부품을 위치 결정한다(처리(S430):광학 부품 지지 공정, 광학 부품 지지 공정). 그리고, 자외선 경화형 접착제를 지지부(251B1)의 상단부측으로부터 홈부(251M)에 주입하고, 이러한 광학 부품과 지지부(251B1)의 사이에 충전한다(처리(S420)). 또한, 제 1 위치 결정 부재(253A), 제 3 위치 결정 부재(253C)를 설치한다(처리(S440) : 위치 결정 부재 접촉 공정). 그 후, 도 53에서는 일부 생략하고 있지만, 도 33을 사용하여 설명한 처리(S450 내지 S510)와 동일한 공정으로, 각 광학 부품의 위치 조정을 실행한다. 최후에, 자외선을 조사하고, 이러한 광학 부품을 용기 형상 부재(25A1)에 대하여 위치 결정 고정한다(처리(S520)).
이러한 구조의 광학 부품용 케이싱을 이용함으로써, 광학 부품과 지지부(251B1)의 사이에 접착제를 주입하는 작업을 용이하게 실시할 수 있고, 광학 부품을 위치 결정한 후, 용이하고 또한 신속하게 위치 고정을 실시할 수 있다. 또한, 광학 부품에 불필요하게 접착제가 부착되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 예컨대 용기 형상 부재(25A1)의 제조 오차에 의해 지지부(251B1, 251I)와 광학 부품의 사이의 극간이 좁아진 경우에도, 용이하게 광학 부품을 용기 형상 부재(25A1)에 대하여 위치 고정할 수 있다.
또한, 홈부(251M)로는 지지부(251B1)의 상단부로부터 하단부에 걸쳐서 관통하도록 형성하는 구성 외에, 예컨대 도 54, 도 55에 도시하는 구성도 채용할 수 있다.
구체적으로, 도 54에서는, 홈부(251M1)는 지지부(251B1)의 상단부로부터 하단부 근방에 걸쳐서 상기 지지부(251B1)에 형성되어 있다. 즉, 홈부(251M1)는 지지부(251B1)의 상단부로부터 하단부까지 관통하지 않고 있다. 이러한 구성으로는, 처리(S310,S420)에 있어서, 접착제를 홈부(251M1)에 주입했을 때에, 용기 형상 부재(25A1)의 하방측에서 접착제가 누출되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 도 55에서는, 홈부(251M2)는 지지부(251B1)의 하단부로부터 상단부 근방에 걸쳐서 상기 지지부(251B1)에 형성되어 있다. 즉, 홈부(251M2)는 지지부(251B1)의 하단부로부터 상단부까지 관통하고 있지 않다. 예컨대, 용기 형상 부재(25A1)의 상단부 개구 부분이 하방에 위치하도록 제조 장치(100)에 있어서의 광학 부품용 케이싱 유지부로 용기 형상 부재(25A1)를 유지하는 구성으로 한 경우, 처리(S310,S420)에 있어서, 접착제를 하단부측으로부터 홈부(251M2)에 주입했을 때에, 용기 형상 부재(25A1)의 상단부 개구 부분으로부터 접착제가 누출되는 것을 회피할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 광학 부품용 케이싱(25)은 용기 형상 부재(25A1) 및 커버 형상 부재를 갖고, 용기 형상 부재(25A1)의 저면에, 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부를 삽통하는 가능하게 하는 복수의 구멍(251D)이 형성되어 있었지만, 이에 한정하지 않는다. 광학 부품용 케이싱(25)으로는, 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부를 삽통 가능하게 하는 개구를 적어도 1개 갖는 구성이면 좋고, 그 개구는 용기 형상 부재(25A1)의 측면이나, 커버 형상 부재에 설치되어도 있어도 좋다. 또한, 광학 부품용 케이싱(25)은 용기 형상 부재(25A1)와 커버 형상 부재를 일체화한 중공 형상의 구성일 수도 있다. 이 경우는, 상부면 또는 저면에 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛을 삽통 가능하게 하는 복수의 구멍을 형성하면 된다.
본 실시 형태에서는, 자외선 경화형 접착제를 이용하여 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 고정하고 있었지만, 이에 한정하지 않고, 열 경화형 접착제를 이용할 수도 있다. 또한, 접착제는 자외선 경화형 접착제나 열 경화형 접착제에 한정하지 않는다. 위치 조정이 필요한 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)의 고정에 사용되는 접착제는, 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)의 위치 조정의 공정(처리(S450 내지 S510))에 있어서, 접착제의 표면 장력에 의해, 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)과, 위치 결정 부재(253A, 253C)를 이동할 수 있는 것이면 좋다. 위치 조정이 불필요한 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231, 232, 234)의 고정에 사용되는 접착제는, 이러한 위치 결정 고정시, 접착제가 건조하지 않는 것이면 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 접착제를 홈부(251M, 251M1, 252M2)에 주입(처리(S310,S420))한 후, 미리 접착제를 도포한 위치 결정 부재(253A, 253C)를 설치하여(처리(S330, S440)), 최후로 접착제를 경화시켜서(처리(S340, S520)), 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 위치 결정 고정하고 있었다. 또한, 광학 부품의 위치 조정(처리(S450 내지 S510))은 미리 접착제가 도포된 상태에서 실행되고 있었다. 그러나, 광학 부품이나 위치 결정 부재의 설치, 광학 부품의 위치 조정을, 접착제를 도포하지 않는 상태에서 실행하고, 광학 부품을 고정하는 공정(처리(S340, S520))의 직전에 접착제를 도포하도록 할 수도 있다. 이렇게 하면, 접착제의 표면 장력이나 건조에 대한 배려가 불필요하게 된다. 따라서, 접착제의 선택의 여지가 넓어지고, 예컨대 순간 접착제의 이용도 가능해진다. 순간 접착제를 이용하면, 광학 부품의 고정(처리(S340, S520))이 접착제의 도포와 함께 가능해지므로, 제조 공정을 단축하는 것도 가능해진다.
(4) 제 4 실시 형태
상기 제 1, 제 2 실시 형태에서는, 용기 형상 부재(25A)내에 고정되는 모든 광학 부품 또는 그 일부가 위치 결정 부재(253A, 253B, 253C)에 의해 용기 형상 부재(25A)에 고정되어 있었지만, 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)의 모두를 용기 형상 부재(25A)에 직접, 위치 고정하는 구성을 채용할 수도 있다. 이러한 구성에서는, 예컨대 이하에 도시하는 용기 형상 부재의 구조를 채용할 수 있다. 또한, 커버 형상 부재의 구조는 제 1, 제 2 실시 형태에서 설명한 커버 형상 부재(25B)의 구조도 동일한 것으로 한다.
도 56 및 도 57은 본 실시 형태에 있어서의 판금 가공에 의해 형성한 광학 부품용 케이싱을 구성하는 용기 형상 부재(25A)를 상방측에서 본 사시도이다.
용기 형상 부재(25A2)는 상술한 용기 형상 부재(25A)의 구조와 대략 동일하고, 동일한 구조 및 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
용기 형상 부재(25A2)에 있어서의 광학 부품(215, 221, 222, 233)에 대응하는 측면 및 지지부(251F)에는, 도 56 또는 도 57에 도시하는 바와 같이, 측면에서 보아 대략 L자 형상의 지지부(251B2)가, 예컨대 용접 등에 의해 고착되어 있다. 그리고, 이 지지부(251B2)가 제 2 실시 형태에서 설명한 지지부(251B, 251F, 251I)와 같이, 광학 부품을 지지하는 부재로서 기능한다. 또한, 이러한 구성에 한정하지 않고, 상술한 지지부(251B, 251F)와 같이, 용기 형상 부재(25A2)의 측면 또는 저면을 분리하고, 이 분리한 측면 또는 저면의 일부를 지지부(251B2)로서 기능시키는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 용기 형상 부재(25A2)에 있어서의 광학 부품(223, 232, 234)에 대응하는 측면에는 제 1, 제 2 실시 형태에서 설명한 구멍(251C)은 형성되지 않고, 광학 부품(223, 232, 234)은 측면에 직접 고정된다.
이러한 구성으로 하면, 광학 부품용 케이싱(25)은, 위치 결정 부재(253A, 253B, 253C)를 불필요로 하고, 광학 부품용 케이싱(25)의 경량화를 도모할 수 있으며, 나아가서는 광학 유닛(2)의 경량화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 광학 유닛(2)의 제조 방법은, 위치 결정 부재(253A, 253C)를 설치하는 공정(도 31의 처리(S330), 도 33의 처리(S440)를 생략하는 것 이외에는, 제 2 실시 형태와 동일하다. 본 실시 형태에서는, 이 공정이 생략되므로, 제 2 실시 형태의 제조 방법에 비교하여 광학 유닛(2)의 제조 공정이 단축 가능한 효과가 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 광학 부품용 케이싱(25)으로는, 판금 가공에 의해 형성한 것에 한정하지 않고, 제 3 실시 형태에서 설명한 광학 부품용 케이싱(25)과 동일하게, 사출 성형 등에 의한 성형에 의해 형성되는 합성 수지제, Mg 합금, Al 합금 등의 성형품으로 구성할 수도 있다. 이 구성으로는, 예컨대 도 58, 도 59에 도시하는 구성을 채용할 수 있다.
도 58, 도 59는 사출 성형 등에 의한 성형품인 광학 부품용 케이싱(25)을 구성하는 용기 형상 부재(25A3)에 있어서의 광학 부품의 유지 구조를 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 58은 렌즈 등의 유지 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 59는 반사 미러의 유지 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 58에 도시하는 바와 같이, 용기 형상 부재(25A3)에는, 제 2 렌즈 어레이(213)에 대응하는 위치에, 상기 제 2 렌즈 어레이(213)의 대향하는 측단부를 지지하는 지지부(251B3)가 형성되어 있다. 또한, 도 58에서는, 제 2 렌즈 어레이(213)를 지지하는 지지부(251B3)를 주로 도시하고 있지만, 그 밖의 광학 부품(212, 214, 215, 221 내지 224, 231, 233, 242)에 대응하는 위치에도, 지지부(251B3)가 형성되어 있는 것으로 한다.
지지부(251B3)는 용기 형상 부재(25A3)의 저면으로부터 측면을 따라 수직으로 설치하는 동시에, 제 2 렌즈 어레이(213)의 광속 입사측 단면 및 광속 사출측 단면의 쌍방을 삽입하여 지지하도록 단면 V자 형상으로 형성되고, 단면 V자 형상의 내측면으로 제 2 렌즈 어레이(213)의 양측 단부를 지지한다.
이 지지부(251B3)에 있어서, 그 내측면에는, 제 2 렌즈 어레이(213)의 광속 입사측 및 광속 사출측에 접착제 주입용의 홈부(251M3)가 형성되어 있다. 그리고, 제 2 렌즈 어레이(213)가 광학 부품 위치 결정 지그(300)로 위치 결정된 상태에서, 홈부(251M3)에 자외선 경화형 접착제를 주입함으로써, 지지부(251B3)에 대하여 제 2 렌즈 어레이(213)가 고착된다.
또한, 도 59에 도시하는 바와 같이, 용기 형상 부재(25A3)에는, 반사 미러(234)에 대응하는 측면에, 상기 측면으로부터 돌출하고, 그 선단 부분에 반사 미러(234)의 이면을 지지하는 지지부로서의 돌출부(251B4)가 형성되어 있다. 또한, 도 59에서는, 반사 미러(234)를 지지하는 돌출부(251B4)를 주로 도시하고 있지만, 그 밖의 광학 부품(223, 232)에 대응하는 위치에도, 돌출부(251B4)가 형성되어 있는 것으로 한다.
돌출부(251B4)는 구체적인 도시는 생략하지만, 측면으로부터 돌출하는 동시에 상하 방향으로 연장되고, 반사 미러(234)의 좌우 양단부 근방을 각각 지지하도록 병렬 배치되어 있다.
이러한 돌출부(251B4)에 있어서, 그 선단 부분에는 접착제 주입용의 홈부(251M4)가 각각 형성되어 있다. 그리고, 반사 미러(234)가 광학 부품 위치 결정 지그(300)로 위치 결정된 상태에서, 홈부(251M4)에 자외선 경화형 접착제를 주입함으로써, 돌출부(251B4)에 대하여 반사 미러(234)가 고착된다.
또한, 이러한 홈부(251M3, 251M4)로는, 제 3 실시 형태에서 설명한 홈부(251M)와 같이 상단부로부터 하단부에 걸쳐서 관통하는 구성으로 할 수도 있고, 또는 홈부(251M1)와 동일하게 상단부로부터 하단부 근방에까지 형성되며, 상단부로부터 하단부까지 관통하지 않는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 도 59에 도시하는 바와 같이, 반사 미러(234)에 대응하는 측면에는, 2개의 돌출부(251B4)를 평면적으로 둘러싸도록 프레임 형상의 구멍(251L)이 형성되어 있다. 이 구멍(251L)은 2개의 평면에서 보아 대략 L자 형상의 구멍(251L1)에 의해, 프레임 형상으로 형성되어 있다.
상술한 구성에서는, 광학 유닛(2)의 제조 방법은 위치 결정 부재(253A, 253C)를 설치하는 공정(도 52의 처리(S330), 도 53의 처리(S440)를 생략하는 이외에는, 제 3 실시 형태와 동일하다. 이러한 구성에서는, 이 공정이 생략되므로, 제 3 실시 형태의 제조 방법에 비교하여 광학 유닛(2)의 제조 공정이 단축 가능하다는 효과가 있다.
또한, 지지부(251B3)가 단면 V자 형상으로 형성되고, 그 내측면에 제 2 렌즈 어레이(213) 등의 광학 부품이 고착되므로, 제 2 렌즈 어레이(213) 등의 광학 부품을 양호하게 유지할 수 있고, 지지부(251B3)에 의해 외력의 영향을 완화하고, 위치 어긋남없이 용기 형상 부재(25A3)에 대하여 광학 부품을 위치 고정할 수 있다.
또한, 돌출부(251B4)의 선단 부분에 반사 미러(234) 등의 광학 부품이 접착 고정된 상태에서는, 용기 형상 부재(25A3)의 내측면과 반사 미러(234) 등의 광학 부품의 이면의 사이에 극간이 형성된다. 이 때문에, 반사 미러(234) 등의 광학 부품의 교환 등을 실시할 때에, 예컨대 드라이버 등의 선단 부분을 극간에 삽입함으로써, 반사 미러(234) 등의 광학 부품을 용기 형상 부재(25A3)로부터 용이하게 분리할 수 있고, 반사 미러(234) 등의 리워크성을 향상할 수 있다.
또한, 지지부(251B3) 및 돌출부(251B4)에는 접착제 주입용의 홈부(251M3, 251M4)가 형성되어 있으므로, 광학 부품과 지지부(251B3) 및 돌출부(251B4)의 사이에 접착제를 주입하는 작업을 용이하게 실시할 수 없고, 광학 부품을 위치 결정한 후, 용이하게 또한 신속하게 위치 고정을 실시할 수 있다. 또한, 광학 부품에 불필요하게 접착제가 부착되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 예컨대 용기 형상 부재(25A3)의 제조 오차에 의해 지지부(251B3) 및 돌출부(251B4)와 광학 부품의 사이의 극간이 좁아진 경우에도, 용이하게 광학 부품을 용기 형상 부재(25A3)에 대하여 위치 고정할 수 있다.
그리고, 반사 미러(234) 등의 광학 부품에 대응하는 측면에는 프레임 형상의 구멍(251L)이 형성되어 있으므로, 돌출부(251B4)가 형성되는 내측면의 일부를 용기 형상 부재(25A3)로부터 파손되기 쉬운 구조로 된다. 이 때문에, 접착제에 의해 돌출부(251B4)에 접착 고정된 반사 미러(234) 등의 광학 부품을 용기 형상 부재(25A3)로부터 분리했을 때, 접착제가 홈부(251M4)에 부착되어 있는 경우에도, 돌출부(251B4)가 형성되는 내측면의 일부를 파손함으로써, 용기 형상 부재(25A3)에 접착제가 잔존하지 않는다. 따라서, 광학 부품용 케이싱(25)의 재자원화를 충분히 도모할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 광학 부품용 케이싱(25)은 용기 형상 부재(25A2, 25A3) 및 커버 형상 부재를 갖고, 용기 형상 부재(25A2, 25A3)의 저면에, 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부를 삽통 가능하게 하는 복수의 구멍(251D)이 형성되어 있었지만, 이에 한정하지 않는다. 광학 부품용 케이싱(25)으로는, 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부를 삽통 가능하게 하는 개구를 적어도 1개 갖는 구성이면 좋고, 그 개구는 용기 형상 부재(25A2, 25A3)의 측면이나, 커버 형상 부재에 설치될 수도 있다. 또한, 광학 부품용 케이싱(25)은 용기 형상 부재(25A2, 25A3)와 커버 형상 부재를 일체화한 중공 형상의 구성일 수도 있다. 이 경우는, 상부면 또는 저면에, 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛을 삽통 가능하게 하는 복수의 구멍을 형성하면 좋다.
본 실시 형태에서는, 자외선 경화형 접착제를 이용하여 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 고정하고 있었지만, 이에 한정하지 않고, 열 경화형 접착제를 이용할 수도 있다. 또한, 접착제는 자외선 경화형 접착제나 열 경화형 접착제에 한정하지 않는다. 위치 조정이 필요한 광학 부품(213 내지 215, 223 233, 242)을 이동할 수 있는 것이면 된다. 위치 조정이 불필요한 광학 부품(212, 221, 222, 224, 231, 232, 234)의 고정에 사용되는 접착제는, 이러한 위치 결정 고정시, 접착제가 건조하지 않는 것이면 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 미리 접착제를 도포한 광학 부품을 지그에 설치(처리(S310, S420, S430))하고 있었다. 또한, 광학 부품의 위치 조정(처리(S450 내지 S510))은 미리 접착제가 도포된 상태에서 실행되고 있었다. 그러나, 광학 부품의 설치, 광학 부품의 위치 조정을, 접착제를 도포하지 않는 상태에서 실행하고, 광학 부품을 고정하는 공정(처리(S340, S520))의 직전에 접착제를 도포하도록 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 접착제의 표면 장력이나 건조에 대한 배려가 불필요하게 된다. 따라서, 접착제의 선택의 여지가 넓어지고, 예컨대 순간 접착제의 이용도 가능해진다. 순간 접착제를 이용하면, 광학 부품의 고정(처리(S340, S520))이 접착제의 도포와 함께 가능해지므로, 제조 공정을 단축하는 것도 가능해진다.
(5) 제 5 실시 형태
상기 제 2 내지 제 4 실시 형태에서는, 용기 형상 부재(25A, 25A1, 25A2, 25A3)를 제조 장치(100)에 설치한 후, 광학 부품의 위치 결정 고정을 실행하고 있었지만, 광학 부품의 위치 결정을 실행한 후, 용기 형상 부재(25A, 25A1, 25A2, 25A3)를 설치할 수도 있다. 또한, 용기 형상 부재(25A, 25A1, 25A2, 25A3)를 제조 장치(100)에 설치할 때, 저면이 아니라 개구면을 제 2 재치대(220)측으로 하여 설치할 수도 있다.
도 60은 제 5 실시 형태에 있어서의 광학 유닛(2)의 제조 방법을 설명하는 흐름도, 도 61은 도 60의 처리(S20)의 상태를 도시하는 도면이다. 제 5 실시 형태는 광학 유닛(2)의 제조 방법이 제 2 실시 형태와 상이하기만 할 뿐, 그 밖엔 제 2 실시 형태와 동일하다.
우선, 도 61에 도시하는 바와 같이, 제 2 실시 형태에 따른 제조 방법과 같이 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 설계상의 위치에 배치시킨다(처리(S10)). 다음에, 광학 부품 위치 결정 공정으로 제조 장치(100)의 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 이용하여 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛을 설계상의 소정 위치에 위치 결정한다(처리(S30,S40):광학 부품 위치 결정 공정). 처리(S30')는 앞서 도 31을 사용하여 설명한 처리(S310, S320)에 상당하는 공정과, 프리즘 유닛을 제조 장치(100)에 의해 위치 결정하는 공정을 포함한다. 또한, 처리(S40)는 앞서 도 33 등을 이용하여 설명한 처리(S420, S430, S450, S460, S470, S480, S490, S500, S510)에 상당한다. 이 후, 도 61에 도시하는 바와 같이, 용기 형상 부재(25A)의 개구면을 제 2 재치대(220)측으로 하여 설치한다(처리(S20):광학 부품용 케이싱 설치 공정). 이 공정에 의해, 위치 결정된 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛은 용기 형상 부재(25A)의 내부에 수납된다. 또한, 광학 부품(215, 223, 232, 233, 234)에 대하여, 앞서 설명한 처리(S330, S440)와 같이, 제 1 위치 결정 부재(253A)나 제 3 위치 결정 부재(253C)에 자외선 경화형 접착제를 도포하여 설치한다(처리(S41)). 그리고, 자외선 경화형 접착제를 경화시킴으로써, 용기 형상 부재(25A)에 대하여 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 고정한다(처리(S42)). 최후로, 앞서 설명한 처리(S500)와 같이, 커버 형상 부재(25B)를 장착한다.
이러한 제조 방법에 의해서도, 제 2 실시 형태와 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 본 실시 형태와 같이, 용기 형상 부재(25A)를 제조 장치(100)에 설치할 때, 저면이 아니라 개구면을 제 2 재치대(220)측으로 하여 설치하도록 하면, 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 삽통시키기 위한 구멍(251D)이 불필요하게 된다. 따라서, 광학 부품용 케이싱의 제조 비용을 더욱 저감할 수 있고, 나아가서는 광학 유닛의 제조 비용을 더욱 저감할 수 있다.
또한, 개구면을 제 2 재치대(220)측으로 하여 설치하지 않는 경우에도, 광학 부품용 케이싱(25)으로는, 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부를 삽통 가능하게 하는 개구를 적어도 1개 갖는 구성이면 좋고, 그 개구는 용기 형상 부재(25A)의 측면이나, 커버형상 부재(25B)에 설치할 수도 있다. 또한, 광학 부품용 케이싱(25)은 용기 형상 부재(25A)와 커버 형상 부재(25B)를 일체화한 중공 형상의 구성이어도 된다. 이 경우는, 상부면 또는 저면에 광학 부품 위치 결정 지그(300)의 일부, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛을 삽통 가능하게 하는 복수의 구멍을 형성하면 된다.
본 실시 형태에서는, 자외선 경화형 접착제를 이용하여 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)을 고정하고 있었지만, 이에 한정하지 않고, 열 경화형 접착제를 이용할 수도 있다. 또한, 접착제는 자외선 경화형 접착제나 열 경화형 접착제에 한정하지 않는다. 접착제는, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242)의 위치 결정 고정시, 접착제가 건조하지 않는 것이면 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 미리 접착제를 도포한 광학 부품을 지그에 설치(처리(S310, S420, S430))하고 있었다. 또한, 광학 부품의 위치 조정(처리(S40))은 미리 접착제가 도포된 상태에서 실행되고 있었다. 그러나, 광학 부품의 설치, 광학 부품의 위치 조정을, 접착제를 도포하지 않는 상태에서 실행하고, 광학 부품을 고정하는 공정(처리(S420))의 직전에 접착제를 도포하도록 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 접착제의 건조에 대한 배려가 불필요해진다. 따라서, 접착제의 선택의 여지가 넓어지고, 예컨대 순간 접착제의 이용도 가능해진다. 순간 접착제를 이용하면, 광학 부품의 고정(처리(S420))이 접착제의 도포와 함께 가능해지므로, 제조공정을 단축하는 것도 가능해진다.
(6) 제 6 실시 형태
상기 제 2 내지 제 5 실시 형태에서는, 처리(S310 내지 S330, S410 내지 S510)를 실시할 때, 광학상 검출 장치(400)가 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛을 거쳐서 광학상을 직접 검출하고 있었지만, 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 광학상 검출 장치(400)로 검출한 광학상을 모니터 등에 출력하고, 모니터에 표시된 광학상을 육안으로 확인하면서, 광학 부품의 위치 조정을 실시할 수도 있다. 또한, 예컨대 제조 장치(100)가 스크린을 구비한 구성으로 하고, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛을 거쳐서 광학상을 투사 렌즈(3)로 확대 투사하며, 스크린상에 투영하는 구성을 채용할 수도 있다. 이 스크린을 구비한 구성에서는, 예컨대 이하에 도시하는 바와 같이 광학 유닛(2)을 제조할 수 있다.
도 62는 광학 유닛(2)의 제조 방법중, 조정을 필요로 하는 부품의 위치 결정 고정의 공정(처리(S40))을 설명하는 흐름도, 도 63은 도 62의 처리(S441)의 상태를 도시하는 도면, 도 64는 도 6 2의 처리(S450) 상태를 도시하는 도면이다.
본 실시 형태의 제조 방법에서는, 도 62에 도시하는 바와 같이, 상술한 도 33의 처리(S440)까지 실시한 후, 도 63에 도시하는 바와 같이, 투사 렌즈(3)를 용기 형상 부재(25A)에 있어서의 투사 렌즈 설치부(252)에 위치 결정 고정한다(처리(S441)). 또한, 광학 부품용 케이싱 설치 공정(S20) 후에, 미리 투사 렌즈 설치부(252)에 투사 렌즈(3)를 위치 결정 고정할 수도 있고, 프리즘 유닛의 위치 결정 고정의 공정(처리(S410)) 후에, 투사 렌즈 설치부(252)에 투사 렌즈(3)를 위치 결정 고정할 수도 있다.
이 후, 조정용 광원 장치(500)로부터 광속을 조사시키고(처리(S450)), 도 64에 도시하는 바와 같이, 광학 부품(212 내지 215, 221 내지 224, 231 내지 234, 242) 및 프리즘 유닛으로 형성한 광학상을 투사 렌즈(3)를 통해 확대 투사하여, 스크린(101)상에 투영한다. 그리고, 스크린(101)의 이면측으로부터 광학상 검출 장치(400)로 스크린(101)상의 투영상을 검출하고, 상술한 도 33에 도시하는 처리(S460 내지 S520) 및 처리(S50)(도 30)를 실시한다. 또한, 스크린(101)상에 광학상을 투영한 후, 투영된 광학상을 육안으로 확인하면서, 광학 부품 위치 결정 지그(300)를 조작하고, 조정을 필요로 하는 광학 부품(213 내지 215, 223, 233, 242)의 위치 조정을 실시할 수도 있다.
이상 설명한 공정 이외는, 앞서 설명한 제 2 실시 형태와 동일하다. 또한, 여기서는, 제 2 실시 형태의 변형 예만을 도시하고 있지만, 제 3 내지 제 5 실시 형태에도, 처리(S440, S440) 후, 처리(S20) 후 또는 처리(S410) 후에 처리(S441)의 공정을 추가하면, 동일한 방법으로 광학 유닛(2)을 제조하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 다른 구성 등을 포함하고, 이하에 도시하는 변형 등도 본 발명에 포함된다.
상기 각 실시 형태에서는, 3개의 광변조 장치를 채용한 프로젝터의 예만을 들었지만, 본 발명은 1개의 광변조 장치만을 채용한 프로젝터, 2개의 광변조 장치를 사용한 프로젝터 또는 4개 이상의 광변조 장치를 사용한 프로젝터에도 적용 가능하다.
상기 각 실시 형태에서는, 광변조 장치로서 액정 패널을 사용하고 있었지만, 마이크로 미러를 채용한 디바이스 등, 액정 이외에 광변조 장치를 이용할 수도 있다.
상기 각 실시 형태에서는, 광입사면과 광사출면이 다른 투과형의 광변조 장치를 사용하고 있었지만, 광입사면과 광사출면이 동일하게 되는 반사형의 광변조 장치를 이용할 수도 있다.
상기 각 실시 형태에서는, 스크린을 관찰하는 방향으로부터 투사를 실행하는 프론트 타입의 프로젝터의 예만을 들었지만, 본 발명은 스크린을 관찰하는 방향과는 반대측으로부터 투사를 실행하는 리어 타입의 프로젝터에도 적용 가능하다.
이상과 같이, 본 발명의 광학 장치의 제조 방법은, 프로젝터에 사용되는 광학 장치의 제조 비용의 저감을 도모할 수 있고, 용이하게 제조할 수 있기 때문에, 프로젝터에 사용되는 광학 장치를 제조하는 제조 방법으로서 유용하다.

Claims (39)

  1. 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 복수의 구멍을 갖고 상기 복수의 광학 부품이 내부에 수납 배치되는 케이싱 본체와, 상기 복수의 광학 부품을 상기 케이싱 본체가 소정 위치에 위치 결정하는 복수의 위치 결정 부재를 구비하고,
    상기 케이싱 본체에 상기 복수의 광학 부품을 수납하는 광학 부품 수납 공정과,
    상기 광학 부품을 이동시켜서 상기 광학 부품의 위치 조정을 실시하고, 상기 광원으로부터 사출되는 광속의 조명광축상의 소정 위치에 상기 위치 결정 부재로 상기 광학 부품을 위치 결정하는 광학 부품 위치 결정 공정과,
    상기 광학 부품을 상기 케이싱 본체에 대하여 위치 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하며,
    상기 광학 부품 수납 공정은, 상기 구멍에 상기 위치 결정 부재를 삽통하는 위치 결정 부재 삽통 공정과, 상기 광학 부품을 상기 케이싱 본체에 수납하는 광학 부품 수납 공정과, 상기 위치 결정 부재 및 상기 광학 부품을 접촉시키는 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정 부재 접촉 공정은 상기 위치 결정 부재와 상기 케이싱 본체의 내측면을 따라 배치되는 광학 부품을 접촉시키는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 결정 부재는 판체와, 이 판체의 단면에 돌출되는 복수의 핀으로 구성되고,
    상기 위치 결정 부재 삽통 공정은 상기 복수의 구멍에 상기 복수의 핀을 삽통하고,
    상기 위치 결정 부재 접촉 공정은, 상기 삽통된 복수의 핀의 선단 부분과 상기 광학 부품을 접촉시키며,
    상기 광학 부품 위치 결정 공정에서는, 상기 판체를 이동함으로써 상기 복수의 핀과 접촉된 상기 광학 부품을 이동시켜서 상기 광학 부품의 위치 조정을 실시하며, 상기 광원으로부터 사출되는 광속의 조명광축상의 소정 위치에 상기 위치 결정 부재로 상기 광학 부품을 위치 결정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 결정 부재 접촉 공정은 상기 위치 결정 부재와 상기 광원으로부터 사출되는 광속의 조명광축에 직교하여 상기 케이싱 본체에 수납되는 광학 부품과 접촉시키는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 위치 결정 부재는 단면 V자 형상의 홈부를 갖고,
    상기 위치 결정 부재 접촉 공정은 상기 위치 결정 부재의 홈부와 상기 광학 부품의 외주 단부를 접촉시키는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구멍의 주연에는 상기 케이싱 본체 내부를 향해서 연장되는 지지면이 형성되고,
    상기 위치 결정 부재 삽통 공정은, 상기 구멍에 상기 위치 결정 부재를 삽통하고, 상기 지지면에 상기 위치 결정 부재를 지지시키는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱은, 상기 케이싱 본체 외면에 장착 가능하게 구성되고, 나사 부재와 상기 나사 부재가 배치되는 구멍을 갖고 상기 케이싱 본체 외면에 접촉하는 지지 부재로 이루어지는 리워크 부재를 구비하고,
    상기 위치 결정 부재는 상기 나사 부재와 나사 결합하는 나사 결합 구조를 갖고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정 후, 상기 지지 부재를 상기 케이싱 본체의 구멍에 따른 위치에 접촉시켜, 상기 나사 부재와 상기 나사 결합 구조의 나사 결합 상태를 변경함으로써 상기 위치 결정 부재를 이동시키고, 상기 케이싱 본체에 대한 상기 광학 부품의 고정 상태를 해제하는 리워크 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이싱 본체는 대향 배치되는 한쌍의 판형상 부재를 갖고,
    상기 위치 결정 부재는 부재 사이에 개장되는 스페이서를 구비하고,
    상기 광학 부품 수납 공정은 상기 스페이서를 상기 판형상 부재에 설치하는 스페이서 설치 공정과, 상기 광학 부품의 단부를 상기 한쌍의 판형상 부재에 대향하도록 배치하는 광학 부품 배치 공정과, 상기 스페이서 및 상기 광학 부품의 단부를 접촉시키는 스페이서 접촉 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 한쌍의 판형상 부재는 상기 케이싱 본체의 측면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 위치 결정 부재는 상기 스페이서와, 상기 케이싱 본체의 저면에 고정되는 마운트와, 상기 마운트에 수직으로 설치되는 상기 한쌍의 판형상 부재를 구비하고,
    상기 스페이서 설치 공정은 상기 스페이서를 상기 한쌍의 판형상 부재에 설치하고,
    상기 광학 부품 배치 공정은 상기 광학 부품을 상기 광학 부품의 단부가 상기 한쌍의 판형상 부재에 대향하도록 배치하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한쌍의 판형상 부재에는 다른쪽의 판형상 부재를 향해서 연장되는 지지면이 형성되고, 상기 스페이서 설치 공정은 상기 스페이서를 상기 지지면에 설치하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 광학 부품의 경사 방향에 따른 경사면을 갖고,
    상기 스페이서 접촉 공정은 상기 스페이서의 경사면과 상기 광학 부품의 단부를 접촉시키는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱은 상기 판형상 부재에 장착 가능하게 구성되고, 나사 부재와 상기 나사 부재가 배치되는 구멍을 갖고 상기 판형상 부재에 접촉하는 지지 부재로 이루어지는 리워크 부재를 구비하고,
    상기 스페이서는 상기 나사 부재와 나사 결합하는 나사 결합 구조를 갖고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정 후, 상기 지지 부재를 상기 판형상 부재의 상기 스페이서에 따른 위치에 접촉시키며, 상기 나사 부재와 상기 나사 결합 구조의 나사 결합 상태를 변경함으로써 상기 스페이서를 이동시키고, 상기 판형상 부재에 대한 상기 광학 부품의 고정 상태를 해제하는 리워크 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부품과 상기 위치 결정 부재의 부재 사이 및 상기 위치 결정 부재와 상기 케이싱 본체의 부재 사이에는 접착제가 충전되고,
    상기 광학 부품 위치 결정 공정은 상기 접착제가 미경화 상태에서 실시되고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은 상기 광학 부품 위치 결정 공정으로 상기 광학 부품이 위치 결정된 후, 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 위치 결정 부재와 함께 상기 케이싱 본체에 대하여 위치 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  15. 제 1 4 항에 있어서,
    상기 접착제는 광 경화형 접착제로 구성되고,
    상기 위치 결정 부재는 광투과성 부재로 구성되며,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 위치 결정 부재를 거쳐서 상기 광 경화형 접착제에 광선을 조사하고, 상기 광 경화형 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 위치 결정 부재와 함께 상기 케이싱 본체에 대하여 위치 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  16. 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱에는, 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고,
    위치 결정 지그의 일부가 상기 개구로 삽통하도록, 상기 광학 부품용 케이싱을 소정 위치에 설치하는 광학 부품용 케이싱 설치 공정과,
    상기 복수의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱의 상기 개구를 거쳐서 상기 광학 부품용 케이싱 내부에 수납하고, 상기 개구에 삽통되는 상기 위치 결정 지그를 이용하여 설계상의 소정 위치에 위치 결정하는 광학 부품 위치 결정 공정과,
    상기 광학 부품 위치 결정 공정으로 위치 결정된 상기 복수의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  17. 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고,
    위치 결정 지그를 이용하여 상기 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정하는 광학 부품 위치 결정 공정과,
    상기 광학 부품 위치 결정 공정으로 위치 결정된 상기 복수의 광학 부품이 상기 개구를 거쳐서 내부에 수납되도록, 상기 광학 부품용 케이싱을 상기 복수의 광학 부품에 대한 소정 위치에 설치하는 광학 부품용 케이싱 설치 공정과,
    상기 광학 부품 위치 결정 공정으로 위치 결정된 상기 복수의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 광학 부품 위치 결정 공정은, 상기 위치 결정 지그를 이용하여 상기 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 지지시키는 광학 부품 지지 공정과, 상기 광학 부품 지지 공정으로 지지된 상기 복수의 광학 부품에 대하여 광속을 조사하고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 광학상 검출 장치로 검출하는 광학상 검출 공정과, 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상에 기초하여, 상기 위치 결정 지그를 조작하여 상기 복수의 광학 부품중 적어도 어느 하나에 광학 부품을 위치 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 위치 결정 지그는 상기 위치 결정 지그를 구동하는 지그 구동부와, 상기 지그 구동부를 제어하는 제어부에 의해 구동 제어되고,
    상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상을 상기 제어부가 취입하여 화상 신호로 변환하는 화상 취입 단계와, 상기 화상 취입 단계로 변환된 화상 신호로부터 상기 제어부가 휘도값을 취득하는 휘도값 취득 단계와, 상기 휘도값 취득 단계로 취득된 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 위치 조정량 산출 단계와, 상기 위치 조정량 산출 단계로 산출된 위치 조정량에 기초하여 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 광학 부품을 위치 조정하는 위치 조정 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 광학 부품을 이동시키고, 상기 광학 부품을 거쳐서 광학상의 조명 영역을 이동시키는 조명 영역 이동 단계와, 상기 휘도값 취득 단계로 취득한 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 조명 영역 이동 단계에서 이동된 조명 영역의 경계점을 취득하는 경계점 취득 단계를 구비하고,
    상기 위치 조정량 산출 단계는, 상기 경계점 취득 단계에서 취득한 조명 영역의 경계점에 기초하여 상기 제어부가 상기 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  21. 제 16 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱은 상기 광학 부품과 접촉하는 지지부를 갖고,
    상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에는 접착제가 충전되며,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 광학 부품과 접촉하는 상기 지지부의 접촉면에는 홈부가 형성되고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 상기 홈부에 주입하여 상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에 상기 접착제를 충전하고, 또한 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  23. 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고,
    위치 결정 지그의 일부가 상기 개구에 삽통하도록, 상기 광학 부품용 케이싱을 소정 위치에 설치하는 광학 부품용 케이싱 설치 공정과,
    상기 복수의 광학 부품중 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱의 상기 개구를 거쳐서 상기 광학 부품용 케이싱 내부에 수납하며, 상기 개구에 삽통되는 상기 위치 결정 지그를 이용하여 설계상의 소정 위치에 위치 결정하여 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 제 1 광학 부품 위치 결정 고정 공정과,
    상기 복수의 광학 부품중 위치 조정이 필요한 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱의 상기 개구를 거쳐서 상기 광학 부품용 케이싱 내부에 수납하고, 상기 개구에 삽통되는 상기 위치 결정 지그를 이용하여 설계상의 소정 위치에 위치 결정하고, 위치 조정을 한 후, 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 제 2 광학 부품 위치 결정 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 부품 위치 결정 고정 공정은, 상기 위치 결정 지그를 이용하여 상기 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 지지시키는 광학 부품 지지 공정과, 상기 설계상의 소정 위치에 지지된 상기 위치 조정이 불필요한 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 부품 위치 결정 고정 공정은, 또한 위치 결정 부재를 상기 위치 조정이 불필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나에 광학 부품에 접촉시키는 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비하고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 위치 결정 부재를 거쳐서 상기 위치 조정이 불필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나에 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  26. 제 23 항 내지 제 25 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 광학 부품 위치 결정 고정 공정은, 상기 위치 결정 지그를 이용하여 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 지지시키는 광학 부품 지지 공정과, 상기 설계상의 소정 위치에 지지된 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정과, 상기 위치가 조정된 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 광학 부품 위치 결정 고정 공정은, 또한 위치 결정 부재를 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나에 광학 부품에 접촉시키는 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비하고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 위치 결정 부재를 거쳐서 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품중 적어도 어느 하나에 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 복수의 광학 부품에 대하여 광속을 조사하고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 광학상 검출 장치로 검출하는 광학상 검출 공정과, 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상에 기초하여, 상기 위치 결정 지그를 조작하여 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 위치 결정 지그는 상기 위치 결정 지그를 구동하는 지그 구동부와, 이 지그 구동부를 제어하는 제어부에 의해 구동 제어되고,
    상기 광학 부품 위치 조정 공정은 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상을 상기 제어부가 취입하여 화상 신호로 변환하는 화상 취입 단계와, 상기 화상 취입 단계로 변환된 화상 신호로부터 상기 제어부가 휘도값을 취득하는 휘도값 취득 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득된 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 위치 조정량 산출 단계와, 상기 위치 조정량 산출 단계에서 산출된 위치 조정량에 기초하여 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품을 위치 조정하는 위치 조정 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품을 이동시키고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상의 조명 영역을 이동시키는 조명 영역 이동 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득한 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 조명 영역 이동 단계에서 이동된 조명 영역의 경계점을 취득하는 경계점 취득 단계를 구비하고,
    상기 위치 조정량 산출 단계는, 상기 경계점 취득 단계에서 취득한 조명 영역의 경계점에 기초하여, 상기 제어부가 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  31. 제 24 항 내지 제 30 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱은 상기 광학 부품과 접촉하는 지지부를 갖고,
    상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에는 접착제가 충전되며,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 광학 부품과 접촉하는 상기 지지부의 접촉면에는 홈부가 형성되고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은 상기 접착제를 상기 홈부에 주입하여 상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에 접착제를 충전하며, 또한 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  33. 광원으로부터 사출된 광속의 광로상에 배치되는 복수의 광학 부품과, 내부에 상기 광속의 조명광축이 설정되고, 상기 광학 부품을 상기 조명광축상의 소정 위치에 수납 배치하는 광학 부품용 케이싱을 구비한 광학 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱은 내부를 향해서 관통하는 적어도 하나의 개구를 갖고,
    위치 결정 지그를 이용하여 상기 복수의 광학 부품을 설계상의 소정 위치에 위치 결정하는 광학 부품 위치 결정 공정과,
    상기 복수의 광학 부품중 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정과,
    상기 광학 부품 위치 조정 공정 후, 상기 복수의 광학 부품이 상기 개구를 거쳐서 내부에 수납되도록, 상기 광학 부품용 케이싱을 상기 복수의 광학 부품에 대한 소정 위치에 설치하는 광학 부품용 케이싱 설치 공정과,
    상기 복수의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 위치 고정하는 광학 부품 위치 고정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    위치 결정 부재를, 상기 복수의 광학 부품중 일부의 광학 부품에 접촉시키는 위치 결정 부재 접촉 공정을 구비하고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 위치 결정 부재를 거쳐서 상기 일부의 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  35. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 복수의 광학 부품에 대하여 광속을 조사하고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상을 광학상 검출 장치로 검출하는 광학상 검출 공정과, 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상에 기초하여, 상기 위치 결정 지그를 조작하여 상기 위치 조정이 필요한 광학 부품의 위치를 조정하는 광학 부품 위치 조정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 위치 결정 지그는, 상기 위치 결정 지그를 구동하는 지그 구동부와, 이 지그 구동부를 제어하는 제어부에 의해 구동 제어되고,
    상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 광학상 검출 공정으로 검출된 광학상을 상기 제어부가 취입하여 화상 신호로 변환하는 화상 취입 단계와, 상기 화상 취입 단계에서 변환된 화상 신호로부터 상기 제어부가 휘도값을 취득하는 휘도값 취득 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득된 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 위치 조정량 산출 단계와, 상기 위치 조정량 산출 단계에서 산출된 위치 조정량에 기초하여 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품을 위치 조정하는 위치 조정 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 광학 부품 위치 조정 공정은, 상기 제어부가 상기 지그 구동부를 제어하여 상기 위치 결정 지그를 구동시킴으로써 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품을 이동시키고, 상기 복수의 광학 부품을 거쳐서 광학상의 조명 영역을 이동시키는 조명 영역 이동 단계와, 상기 휘도값 취득 단계에서 취득한 휘도값에 기초하여 상기 제어부가 상기 조명 영역 이동 단계에서 이동된 조명 영역의 경계점을 취득하는 경계점 취득 단계를 구비하고,
    상기 위치 조정량 산출 단계는, 상기 경계점 취득 단계에서 취득한 조명 영역의 경계점에 기초하여 상기 제어부가 상기 위치 조정을 필요로 하는 광학 부품의 위치 조정량을 산출하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  38. 제 33 항 내지 제 37 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 부품용 케이싱은 상기 광학 부품과 접촉하는 지지부를 갖고,
    상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에는 접착제가 충전되고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 광학 부품과 접촉하는 상기 지지부의 접촉면에는 홈부가 형성되고,
    상기 광학 부품 위치 고정 공정은, 상기 접착제를 상기 홈부에 주입하여 상기 광학 부품과 상기 지지부의 사이에 접착제를 충전하며, 또한 상기 접착제를 경화시켜서 상기 광학 부품을 상기 광학 부품용 케이싱에 대하여 고정하는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 제조 방법.
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